(57)【要約】【課題】画像形成装置の定着装置のヒートローラにおいて、ウォームアップタイムを短縮するとともに省電力性を向上し得る構成を提供する。【解決手段】ヒートローラ５２は、ベース体３１と、アルミ層３２と、発熱体３５と、離型層３７と、を備えている。ベース体３１は、円形の断面輪郭を有する。アルミ層３２は、前記ベース体３１の外周面に形成されている。発熱体３５は複数本の線からなるヒータパターンを有しており、電圧の印加により発熱する。離型層３７は、トナーに対して高い離型性を有する。前記ベース体３１の半径方向外方に前記発熱体３５が配置され、前記発熱体３５の半径方向外方に前記離型層３７が配置される。前記アルミ層３２は前記発熱体３５の半径方向内方に配置されている。また、前記アルミ層３２はアルミ粉末を含んで構成されている。【選択図】図４
2009098222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の断面輪郭を有するベース体と、
前記ベース体の周面に形成されるアルミ層と、
複数本の線からなるパターン形状を有するとともに電圧の引加により発熱する発熱層と、
トナーに対して高い離型性を有する離型層と、
を含み、
前記ベース体の半径方向外方に前記発熱層が配置され、前記発熱層の半径方向外方に前記離型層が配置され、
前記アルミ層は前記発熱層の半径方向内方に配置されていることを特徴とする、トナーを記録媒体上に定着させるための定着装置に用いられるヒートローラ。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートローラであって、
前記アルミ層はアルミ粉末を含むことを特徴とするヒートローラ。
【請求項３】
請求項２に記載のヒートローラであって、
前記アルミ層は、前記アルミ粉末が混合された組成物を前記ベース体の周面にコートすることにより形成されていることを特徴とするヒートローラ。
【請求項４】
請求項１に記載のヒートローラであって、
前記アルミ層は蒸着により形成されていることを特徴とするヒートローラ。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載のヒートローラであって、
前記アルミ層は前記ベース体の外周面に形成されていることを特徴とするヒートローラ。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載のヒートローラを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、トナーを記録媒体上に定着させるための定着装置に用いられるヒートローラの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電子写真式の画像形成装置に用いられる熱ローラ定着式の定着装置を開示する。この特許文献１の定着装置は、ヒートローラとプレスローラとを圧接してニップ部を形成し、このニップ部を通過する用紙を加熱及び加圧することで、トナーを用紙に定着させる構成になっている。特許文献１の構成では、ヒートローラは円筒状に構成されるとともに、その内部には熱源としてのハロゲンランプが配置されている。
【特許文献１】特開２００５−２５７８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１に開示されるようなハロゲンランプ内蔵型のヒートローラは、ローラを内部から加熱する構成であるため、加熱を開始してからローラ表面が必要な温度に上昇するまでの時間が長くなってしまい、ウォームアップタイムの短縮という観点から改善の余地があった。また、熱源が円筒状のローラの無い周側に配置されているためにローラ表面の効率的な加熱ができず、省エネルギーの観点からも改善の余地が残されていた。
【０００４】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、ウォームアップタイムを短縮でき、省電力化が可能なヒートローラ、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００６】
本発明の観点によれば、トナーを記録媒体上に定着させるための定着装置に用いられるヒートローラの以下の構成が提供される。即ち、このヒートローラは、ベース体と、アルミ層と、発熱層と、離型層と、を含む。前記ベース体は、円形の断面輪郭を有するように構成されている。前記アルミ層は、前記ベース体の周面に形成されている。前記発熱層は、複数本の線からなるパターン形状を有するとともに、電圧の印加により発熱するように構成されている。前記離型層は、前記トナーに対して高い離型性を有するように構成されている。前記ベース体の半径方向外方に前記発熱層が配置され、前記発熱層の半径方向外方に前記離型層が配置される。前記アルミ層は前記発熱層の半径方向内方に配置されている。
【０００７】
この構成により、ヒートローラ表面の近くに熱源即ち発熱層が配置されるので、ヒートローラ表面の温度を急速に上昇させることができ、ウォームアップタイムを顕著に短縮できる。また、ベース体の外方に発熱層が配置されるので、ヒートローラの中心部の無駄な加熱を防いで省電力を実現することができる。更に、発熱層において発生する熱がローラ中心側に逃げるのを、当該発熱層の内側に位置するアルミ層の断熱効果によって防止することができ、記録媒体を効率良く加熱できる。この結果、省電力性の一層の向上に寄与できる。
【０００８】
前記のヒートローラにおいては、前記アルミ層はアルミ粉末を含むことが好ましい。
【０００９】
この構成により、簡単な構成で断熱効果を良好に発揮させることができる。
【００１０】
前記のヒートローラにおいては、前記アルミ層は、前記アルミ粉末が混合された組成物を前記ベース体の周面にコートすることにより形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成により、アルミ粉末をベース体の周面に均一にコートできる。従って、アルミ層の断熱効果を安定的に発揮させて、ヒートローラの表面温度をムラ無く上昇させることができる。
【００１２】
前記のヒートローラにおいては、前記アルミ層は蒸着により形成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成により、アルミ層を極めて薄い薄膜として形成できるとともに、その断熱効果を良好に発揮させることができる。
【００１４】
前記のヒートローラにおいては、前記アルミ層は前記ベース体の外周面に形成されていることが好ましい。
【００１５】
この構成により、ベース体への熱の伝達自体を前記アルミ層によって防止することができる。従って、ヒートローラのウォームアップ時間を短縮する効果を十分に発揮させつつ、ベース体を厚肉に形成してヒートローラの強度を確保することも容易である。
【００１６】
。
本発明の他の観点によれば、前記のヒートローラを備える定着装置、及びこの定着装置を備える画像形成装置が提供される。
【００１７】
この構成により、ウォームアップタイムを短縮できるとともに、省電力性に優れる定着装置及び画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るコピーファクシミリ複合機の外観斜視図、図２は複合機の本体内部の様子を示す正面断面図である。
【００１９】
図１に示す画像形成装置としてのコピーファクシミリ複合機７５は、画像読取部７６と、操作パネル７７と、本体７８と、給紙カセット７９と、を備えている。
【００２０】
画像読取部７６は、フラットベッドスキャナ及びオートドキュメントフィードスキャナとして機能するように構成されている。操作パネル７７は、コピー部数及びファクシミリ送信先等をユーザが複合機７５に対し指示するためのものである。
【００２１】
本体７８には、記録媒体としての用紙に画像を形成する画像形成部等が内蔵されている。また、本体７８は、通信回線を介して画像データを伝送するための図略の送受信部等を備えている。給紙カセット７９は、前記用紙を前記画像形成部へ順次供給できるように構成されている。
【００２２】
コピーファクシミリ複合機７５の内部の様子が図２に示される。この図２に示すように、前記本体７８の上面には、読み取るべき原稿を載置するプラテンガラス８２が設けられる。本体７８の上方には原稿台カバー８３が設けられており、この原稿台カバー８３によって、原稿をプラテンガラス８２上に押圧して固定できるようになっている。
【００２３】
前記原稿台カバー８３には自動原稿供給装置（オートドキュメントフィーダ、ＡＤＦ）８４が配設されている。このＡＤＦ８４は、原稿台カバー８３の上部に設けられた原稿トレイ８５と、この原稿トレイの下方に設けられた排出トレイ８６と、を備える。
【００２４】
図２に示すように、前記原稿台カバー８３の内部には、原稿トレイ８５と排出トレイ８６とを繋ぐ湾曲状の原稿搬送経路８７が構成されている。この原稿搬送経路８７には、分離ローラ８８及び複数の搬送ローラ８９が配置されている。この構成で、原稿トレイ８５に重ねてセットされた原稿は、１枚ずつ分離されて湾曲状の前記原稿搬送経路８７に沿って搬送され、原稿読取位置を通過した後、排出トレイ８６へ排出される。
【００２５】
図２に示すように、本体７８の上部にはスキャナユニット９０が備えられる。このスキャナユニット９０は、光源９１と、反射ミラー９２，９３，９４と、集光レンズ９５と、電荷結合素子（ＣＣＤ）９６と、を備えている。
【００２６】
光源９１は、前記プラテンガラス８２又は前記ＡＤＦ８４の原稿読取位置に対して光を照射する。原稿からの反射光は、反射ミラー９２，９３，９４によって更に反射し、集光レンズ９５によって収束して、ＣＣＤ９６の部分に結像する。ＣＣＤ９６は、この収束光を電気信号に変換して出力する。
【００２７】
スキャナユニット９０の光源９１及び反射ミラー９２等は適宜移動可能に構成している。従って、複合機７５をフラットベッドスキャナとして使用する場合は、光源９１及び反射ミラー９２等を一定の速度で移動させて、プラテンガラス８２上の原稿を走査することができる。また、複合機７５をＡＤＦスキャナとして使用する場合は、光源９１及び反射ミラー９２等をＡＤＦ８４の前記原稿読取位置まで移動した状態で静止させ、原稿搬送経路８７を搬送される原稿を走査することができる。
【００２８】
前述のように、原稿からの反射光はＣＣＤ９６へ導かれて結像し、ＣＣＤ９６は原稿に応じた電気信号を出力する。この信号は適宜の変換処理後に後述の画像形成部１１に送られて印刷され、又は、前記送受信部によって他のファクシミリ装置へ通信回線を介して送信される。
【００２９】
図２に示すように、本体７８の下部には、用紙１００を供給する給紙カセット７９が備えられる。この給紙カセット７９は装置正面側（図２の紙面手前側）に引出可能に構成されている。給紙カセット７９の上方には、画像形成部１１、定着装置５１、及び排紙トレイ８０が備えられている。
【００３０】
本体７８の内部には、給紙カセット７９から排紙トレイ８０へ用紙１００を搬送するための搬送路２４が形成されている。この搬送路２４は、給紙カセット７９の一端側から上方に向かって延びた後、水平方向に湾曲して画像形成部１１に至り、更に水平方向へ延びて定着装置５１を通過した後、排紙トレイ８０上に至るように構成されている。
【００３１】
給紙カセット７９の上方には給紙ローラ２１が配置されており、給紙カセット７９内に積層された最上層の用紙１００に前記給紙ローラ２１が接触するように構成されている。この状態で給紙ローラ２１が駆動されることで、最上層の用紙１００が分離されてピックアップされ、前記搬送路２４に向けて送り出される。
【００３２】
搬送路２４において前記給紙ローラ２１のすぐ下流側には、搬送ローラ２２，２３が配置されている。この搬送ローラ２２，２３は、それに対向配置されるローラとの間に用紙１００をニップしつつ駆動されることで、用紙１００を下流側の画像形成部１１へ搬送する。
【００３３】
画像形成部１１は、図２に示すように、感光ドラム１２の周囲に、帯電器１３と、ＬＥＤヘッド１４と、現像器１５と、転写ローラ１６と、を配置して構成されている。
【００３４】
感光ドラム１２は、表面に有機感光体による光導電膜が形成されるとともに、図示しない電動モータによって回転駆動されるように構成されている。帯電器１３はブラシ帯電方式に構成され、この帯電器１３によって感光ドラム１２の表面が均一に、例えば負に帯電されるようになっている。
【００３５】
露光器としてのＬＥＤヘッド１４は、前記帯電器１３より下流側（感光ドラム１２の回転方向の下流側をいう。以下、現像器１５、及び転写ローラ１６の説明において同じ。）に配置されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用紙幅方向に多数並べて備えた構成となっている。そしてＬＥＤヘッド１４は、電話回線を介して受信したファクシミリ原稿の画像データ、又は、画像読取部７６で読み取った画像データに対応して選択的に発光する。この結果、感光ドラム１２の表面が選択的に露光され、露光部分の電荷エネルギーが消失することで静電潜像が形成される。
【００３６】
現像器１５は前記ＬＥＤヘッド１４の下流側に配置されている。この現像器１５は、非磁性一成分トナーを収容するトナー容器２６を備えるとともに、トナーの撹拌のためにトナー容器２６の内部で回転駆動される撹拌ブレード２７を備えている。更に、現像器１５は、トナー容器２６の内部に配置される供給ローラ２８と、この供給ローラ２８に接触して配置される現像ローラ２９と、この現像ローラ２９の外周面に接触するように配置される規制ブレード３０と、を備えている。
【００３７】
この構成で、供給ローラ２８と現像ローラ２９とは、互いに周面を逆方向に擦るように回転駆動される。また、規制ブレード３０の先端は、回転駆動される現像ローラ２９の周面を擦ることになる。この結果、トナー容器２６内のトナーは摩擦帯電され、現像ローラ２９の表面に電位差によって付着する。現像ローラ２９の表面のトナーは、規制ブレード３０によって付着厚さが均一になるよう調整されるとともに、当該現像ローラ２９の回転によって感光ドラム１２側へ送られる。その後、感光ドラム１２と現像ローラ２９との近接部分において、感光ドラム１２の前記ＬＥＤヘッド１４による露光部に相当する部分においてのみ、現像ローラ２９の表面のトナーが選択的に感光ドラム１２の表面へ移動する。この結果、感光ドラム１２の表面上にトナー像が形成される。
【００３８】
転写ローラ１６は、前記現像器１５の下流側に配置されるとともに、感光ドラム１２から搬送路２４を挟んで反対側に配置されている。また、この転写ローラ１６には電源からの所定の電圧が印加されている。従って、感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像は、感光ドラム１２の回転によって転写ローラ１６側へ近づくように移動し、その電界吸引力によって用紙１００に転写される。トナー像が転写された用紙１００は、感光ドラム１２の回転によって、搬送路２４の下流側の定着装置５１へ送られる。
【００３９】
定着装置５１は、回転駆動されるヒートローラ５２と、このヒートローラ５２に対向して配置されるプレスローラ５３と、を備えている。このプレスローラ５３は付勢バネによってヒートローラ５２に対して押し付けられている。なお、前記ヒートローラ５２及びプレスローラ５３の詳細な構成については後述する。
【００４０】
この構成で、用紙１００がヒートローラ５２とプレスローラ５３との間を通過することにより、高温のヒートローラ５２の熱及びプレスローラ５３による圧力によって、トナー像のトナーが融解して用紙１００に定着する。なお、定着装置５１には、用紙１００がヒートローラ５２に貼り付いたまま周囲に巻き付くことを防止するための分離爪５４が設けられている。
【００４１】
図２に示すように、定着装置５１より下流側には排紙ローラ２５が設けられる。この構成で、定着装置５１から送られてきた用紙１００は、排紙ローラ２５とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされて、前記排紙トレイ８０上に排出される。
【００４２】
次に、前記定着装置５１の詳細な構成を説明する。拡大断面図である図３に示すように、前記定着装置５１は、前記ヒートローラ５２及びプレスローラ５３を収容するハウジング５５を備える。このハウジング５５には、ベアリング５６を介してヒートローラ５２が回転自在に支持されるとともに、プレスローラ５３が軸受体５７を介して回転自在に支持される。
【００４３】
軸受体５７はハウジング５５に対してスライド自在に設けられており、軸受体５７とハウジング５５との間には付勢バネ５８が介在される。この付勢バネ５８のバネ力によってプレスローラ５３がヒートローラ５２に対して押し付けられ、両者が弾接する構成になっている。
【００４４】
次に、ヒートローラ５２及びプレスローラ５３の詳細な構成について、図４を参照して説明する。図４は図３のＡで示した領域（ニップ部）の拡大断面図である。
【００４５】
ヒートローラ５２は、ベース体（耐熱担持体）３１と、フィルム状ヒータ（面状発熱体）３３と、離型層３７と、を主要な構成として備えている。また、ヒートローラ５２に圧接されるプレスローラ５３は、ステンレス等の金属で形成したローラ軸６１と、このローラ軸６１の周囲に固定されたスポンジ体６２と、このスポンジ体６２の外周面に配置された離型層６３と、を備えている。
【００４６】
ヒートローラ５２において、前記ベース体３１は断面輪郭が円形である形状（具体的には、円筒形状）を有しており、このベース体３１の外側にフィルム状ヒータ３３が配置されている。このベース体３１の熱伝導率は、フィルム状ヒータ３３の熱伝導率（後述の伝熱層３６の熱伝導率）より小さく、また、ベース体３１の熱容量はフィルム状ヒータ３３の熱容量（伝熱層３６の熱容量）よりも大きくなっている。
【００４７】
ベース体３１の外側に配置されるフィルム状ヒータ３３は、発熱体（発熱層）３５と、第１接着層４６と、第２接着層４７と、耐熱絶縁層（電気絶縁層）３４と、伝熱層（均熱層）３６と、を備えている。
【００４８】
フィルム状ヒータ３３の発熱体３５は、例えばニッケルクロム等のニッケル合金、ニッケル、又はステンレス等で構成することができる。この発熱体３５は、幅の細い複数の線を平行に等間隔で並べたパターン形状に構成されている（ヒータパターン）。発熱体３５の厚みは、例えば０．１μｍ以上１００μｍ以下とするのが好ましく、３０μｍ程度となるように形成することが更に好ましい。ヒータパターンを作成する方法としては、具体的には、スパッタリング、蒸着、金属箔のエッチング、パターン印刷、ブラスト等を使用することができる。
【００４９】
前記耐熱絶縁層３４は、例えばポリイミド樹脂、シリコン樹脂等により構成することができる。この耐熱絶縁層３４の厚みは、例えば１μｍ以上２００μｍ以下とするのが好ましく、１０μｍ以上７０μｍ以下とするのが更に好ましい。
【００５０】
第１接着層４６及び第２接着層４７は、電気絶縁性及び耐熱性を有するシリコン接着剤からなる層で構成される。第１接着層４６は熱伝導性の高い組成とすることが好ましい一方で、第２接着層４７は断熱性の高い組成とすることが好ましい。ただし、後述の第２接着層４７を熱伝導性の良い組成として、発熱体３５の熱のベース体３１側への伝播は後述のアルミ層３２によって阻止するようにしても良い。
【００５１】
フィルム状ヒータ３３の伝熱層３６は、例えば１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下の厚みを有するように構成する。この伝熱層３６は、ベース体３１、発熱体３５、及び後述のアルミ層３２の何れよりも高い熱伝導率を有するものを用いて形成することが好ましい。また、伝熱層３６の熱伝導率は、例えば１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とするのが好ましい。伝熱層３６の材料としては、例えば銅又はアルミニウム等の金属を使用することが考えられる。また、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミックスを伝熱層３６として使用することもできる。
【００５２】
ヒートローラ５２の最外周には離型層３７が配置される。この離型層３７は、トナーに対して離型性の高い材料（表面エネルギーが低く分子間凝集力の小さい材料）、例えばテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂より構成することができる。離型層３７の厚みとしては、例えば３０μｍ程度とすることが考えられる。
【００５３】
また、前記フィルム状ヒータ３３とベース体３１との間にはアルミ層３２が介在される。このアルミ層３２は、前記発熱体３５、第１接着層４６、第２接着層４７、耐熱絶縁層３４、伝熱層３６及びベース体３１の何れよりも低い熱伝導率を有するものが好ましい。具体例としては、数μｍ〜数十μｍ程度の大きさの微細なアルミ粉末を混合したシリコン液をスプレー塗装によりベース体３１の外周面にコートし、若しくはベース体３１を上記シリコン液にディップすることでコートし、これをアルミ層３２とすることが考えられる。
【００５４】
フィルム状ヒータ３３は、例えば以下の方法で形成することができる。即ち、基材としてのポリイミドフィルムの一側の面に銅箔を貼り合わせたものを用意する。なお、このポリイミドフィルムが図５に示す耐熱絶縁層３４に相当し、銅箔が伝熱層３６に相当する。次に、ポリイミドフィルムにおいて銅箔の貼合せ面と反対側の面に、所定の厚みのシリコン接着層を形成する。なお、このシリコン接着層が第１接着層４６に相当する。
【００５５】
続いて、このシリコン接着層に、厚み２５μｍのステンレス箔を加熱圧着させる。そして、上記ステンレス箔を、ウェットエッチング等の公知の方法で、複数の線を有するパターン形状に加工する。この結果、ステンレス箔からなるヒータパターン形状の発熱体（発熱層）３５が形成される。
【００５６】
なお、前記発熱体３５の形成方法としては、当該箔状の材料をウェットエッチング、ドライエッチング、ブラスト等の方法で予め所定のヒータパターン形状に加工してから、第１接着層４６に貼り付けてもよい。また、ワイヤ状の材料を予めヒータパターン形状に加工したものを第１接着層４６に貼り付けても良い。
【００５７】
更に、このヒータパターンの上に、更にシリコン接着層を形成する。なお、このシリコン接着層が前記第２接着層４７に相当する。これにより、良好な可撓性を備えたフィルム状ヒータ３３が得られる。
【００５８】
次に、電気絶縁性を有する樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を円筒状に成形したベース体３１を用意する。次に、アルミ粉末を混合したシリコン液をベース体３１の外周面にスプレーによって塗布し、コート層を形成する。このコート層が図４のアルミ層３２に相当する。
【００５９】
その後、前記の手順によって得られたフィルム状ヒータ３３を、その第２接着層４７側の面がベース体３１の外周面（前記アルミ層３２）に対向するように配置し、加熱圧着させる。この結果、ベース体３１から半径方向外方に向かって順に、アルミ層３２と、第２接着層４７と、発熱体３５と、第１接着層４６と、耐熱絶縁層３４と、伝熱層３６と、が配置されることになる。
【００６０】
上記のようにフィルム状ヒータ３３を巻き付けた後、フィルム状ヒータ３３の縁部同士を、例えば半田接合等の方法を用いて溶融接合する。これにより、フィルム状ヒータ３３がベース体３１上で位置ズレしないように確実に固定できる。
【００６１】
更に、前記フィルム状ヒータ３３の外周面に、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニル共重合体等のフッ素樹脂層を形成し、離型層３７とする。以上の工程によりヒートローラ５２を製造することができる。
【００６２】
こうして製造されたヒートローラ５２は、発熱体３５の熱を第１接着層４６、耐熱絶縁層３４、伝熱層３６及び離型層３７を経由してヒートローラ５２の外周面側に良好に伝達することができる。また、発熱体３５の熱のローラ中心部への伝達はアルミ層３２によって阻止することができる。以上により、ヒートローラ５２の表面温度を素早く上昇させることができ、コピーファクシミリ複合機７５におけるウォームアップタイムの短縮、及び省電力化に貢献することができる。
【００６３】
以上に示すように、本実施形態のコピーファクシミリ複合機７５は、トナーを用紙１００上に定着させる定着装置５１を備えている。そして、この定着装置５１において用いられるヒートローラ５２は、ベース体３１と、アルミ層３２と、発熱体３５と、離型層３７と、を備えている。前記ベース体３１は、円形の断面輪郭を有する円筒形状に構成されている。前記アルミ層３２は、前記ベース体３１の周面に形成されている。前記発熱体３５は、複数本の線からなるヒータパターンを有するとともに電圧の印加により発熱するように構成されている。離型層３７は、前記トナーに対して高い離型性を有するように構成されている。そして、前記ベース体３１の半径方向外方に前記発熱体３５が配置され、この発熱体３５の半径方向外方に前記離型層３７が配置されている。また、前記アルミ層３２は前記発熱体３５の半径方向内方に配置されている。
【００６４】
この構成により、ローラ表面の近くに熱源即ち発熱体３５が配置されるので、特許文献１のハロゲンランプ内蔵型のヒートローラに比べてローラ表面の温度を急速に上昇させることができ、ウォームアップタイムを顕著に短縮できる。また、ベース体３１の外方に発熱体３５が配置されるので、ヒートローラ５２の中心部の無駄な加熱を防いで電力を節約することができる。更に、発熱体３５から発生する熱がローラの中心側に逃げるのを前記アルミ層３２の断熱効果によって防止することができ、用紙１００を効率良く加熱できる。この結果、省電力性を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施形態において、前記アルミ層３２はアルミ粉末を含んで構成されている。
【００６６】
この構成により、簡単な構成で断熱効果を良好に発揮させることができる。
【００６７】
また、本実施形態において、前記アルミ層３２は、前記アルミ粉末が混合されたシリコン液を前記ベース体３１の周面にコートすることにより形成されている。
【００６８】
この構成により、アルミ粉末を均一にベース体３１の周面にコートできる。従って、アルミ層３２の断熱効果を安定的に発揮させて、ヒートローラ５２の表面温度をムラ無く上昇させることができる。
【００６９】
なお、前記アルミ層は蒸着により形成することもできる。
【００７０】
この場合、アルミ層を極めて薄い薄膜として形成できるとともに、その断熱効果を良好に発揮させることができる。
【００７１】
ここで上述したように、本実施形態においてアルミ層３２は円筒形状のベース体３１の外周面に形成されているが、図６に示す変形例のヒートローラ５２ａのように、アルミ層３２をベース体３１の内周面に形成することもできる。なお、以降の変形例の説明において、上記実施形態の構成と同一である部材には図面に同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７２】
図６のヒートローラ５２ａは、アルミ層３２をベース体３１の内周面に配置し、ベース体３１の外周面にはフィルム状ヒータ３３が直接巻き付けられている。この構成によっても、ヒートローラ５２ａの中心部が無駄に加熱されるのをアルミ層３２によって抑制し、ウォームアップタイムを短縮できる。
【００７３】
ただし、図６の変形例では、円筒状のベース体３１の熱容量を減らすために薄肉状とし、ベース体３１側に熱が逃げにくくなるように構成することが好ましい。しかしながら、ヒートローラ５２ａの強度を確保する必要もあり、ベース体３１の薄肉化も限界がある。
【００７４】
この点、図４の構成では、前記アルミ層３２は前記ベース体３１の外周面に形成されている。
【００７５】
従って、図４のヒートローラ５２においては、ベース体３１への熱の伝達自体をアルミ層３２で防止することができる。従って、ヒートローラ５２の表面温度の上昇時間を短縮する効果を良好に発揮させつつ、ベース体３１を厚肉に形成して強度を確保することも容易である。
【００７６】
以上に本発明の好適な実施形態及び変形例を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００７７】
ベース体３１は、中空の円筒状に形成することに代えて、例えば円柱状に形成することができる。ベース体３１を円柱状に形成した場合は、その外周面に前記アルミ層３２を形成することになる。また、ベース体３１を円筒状に形成した場合、前記アルミ層３２をベース体３１の外周面と内周面の両方に形成することができる。
【００７８】
ベース体３１の材料としては、ＰＰＳに限定されず、液晶性ポリマー、ガラスエポキシ等の耐熱樹脂を採用することができる。また、アルミナ、ムライト、ジルコニア、ガラスセラミックス等の無機材料をベース体３１の材料として採用することができる。
【００７９】
ベース体３１を熱伝導率が高い材料で構成することも可能で、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＣ等の材料、又はアルミニウム等の金属でベース体３１を構成するように変更することができる。ただし、省電力の観点からは、熱伝導率の低い材料でベース体３１を構成することが好ましい。また、上記のような熱伝導率が高い材料でベース体３１を構成する場合は、当該ベース体３１の内周面ではなく外周面にアルミ層３２を形成することが極めて好ましい。
【００８０】
本発明のヒートローラ及び定着装置は、コピーファクシミリ複合機に限らず、コピー、ファクシミリ、プリンタ等、様々な電子写真式の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態に係るコピーファクシミリ複合機の外観斜視図。
【図２】複合機の本体内部の様子を示す正面断面図。
【図３】定着装置の様子を示す断面拡大図。
【図４】図３のＡの部分を詳細に示す断面拡大図。
【図５】フィルム状ヒータの製造工程を示す説明図。
【図６】変形例のヒートローラを詳細に示す断面拡大図。
【符号の説明】
【００８２】
３１  ベース体
３２  アルミ層
３３  フィルム状ヒータ（面状発熱体）
３５  発熱体
３７  離型層
５１  定着装置
７５  コピーファクシミリ複合機（画像形成装置）
１００  用紙（記録媒体）
【図１】
2009098222.tif 000003
【図２】
2009098222.tif 000004
【図３】
2009098222.tif 000005
【図４】
2009098222.tif 000006
【図５】
2009098222.tif 000007
【図６】
2009098222.tif 000008