(57)【要約】【課題】耐久性に優れたヒートローラの製造方法、当該ヒートローラ、及び当該ヒートローラを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】ヒートローラ５２の製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを含む。第１工程では、フィルム状ヒータ３３の両端面同士を向き合わせて合わせ目３３１を形成することにより筒体を構成するとともに、樹脂フィルム３２を前記筒体の内側から合わせ目３３１に跨るように当てた状態とする。第２工程では、超音波溶着により樹脂フィルム３２とフィルム状ヒータ３３の端部とを接着する。第３工程では、前記筒体の内側に断面輪郭が略円形のベース体３１を配置する。【選択図】図５
2009288331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のヒータ部材の両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成することにより筒体を構成するとともに、樹脂フィルムを前記筒体の内側から前記合わせ目に跨るように当てた状態とする第１工程と、
超音波溶着により前記樹脂フィルムと前記ヒータ部材の端部とを接着する第２工程と、
前記筒体の内側に断面輪郭が略円形のベース体を配置する第３工程と、
を含むことを特徴とする、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の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートローラの製造方法であって、
前記ベース体は、前記筒体の内側に樹脂を流し込むことにより形成されることを特徴とするヒートローラの製造方法。
【請求項３】
略円形の断面輪郭を有するベース体と、
前記ベース体の外周に配置され、その両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成することにより円筒体を構成するシート状のヒータ部材と、
前記円筒体の内側であって前記合わせ目に跨る位置に配置され、前記ヒータ部材の両端部に溶着されることによって当該両端部同士を固定する端部固定部と、
を備え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４】
請求項３に記載のヒートローラであって、
前記端部固定部は耐熱性樹脂からなることを特徴とするヒートローラ。
【請求項５】
請求項４に記載のヒートローラであって、
前記端部固定部はポリイミド系樹脂からなることを特徴とするヒートローラ。
【請求項６】
請求項３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に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱ローラ定着式の定着装置を備えた画像形成装置においては、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が従来から知られている。
【０００３】
この種のヒートローラは、例えば以下の特許文献が開示する構成のものがある。これら特許文献に記載されているヒートローラは、何れも円筒状の芯材の内周に、適宜のヒータパターンを形成したシート状の抵抗発熱体を配置するものであり、当該パターンに通電することにより当該ヒートローラ表面を発熱させることができる。一般的に、この構成のヒートローラは、その表面を効率的に加熱することができるため、ウォームアップタイムが短く消費電力が少ないという利点がある。
【特許文献１】特開平１１−２９６０１１号公報
【特許文献２】特開２０００−７５７１１号公報
【特許文献３】特開２０００−７５７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような構成のヒートローラにおいては、長期間の使用によって芯材の表面からシート状の抵抗発熱体が剥がれ、当該発熱体が過剰に発熱してしまうおそれがある。この点、上記特許文献は、シート状の抵抗発熱体が芯材から剥がれて浮いてしまわないように、各種の構成を開示している。
【０００５】
一方、芯材の外周にシート状の抵抗発熱体を配置する構成のヒートローラも知られている。この種のヒートローラは、芯材の外側に発熱体があるためにヒートローラ外周を加熱する効率が良く、芯材の内側に発熱体を配置する構成と比べて更にウォームアップタイムが短いという利点がある。しかしこの構成のヒートローラにおいては、発熱体が芯材の表面から剥がれることにより、原稿上に適切にトナーを定着させることができなくなり、形成される画像の品質に悪影響を及ぼすという問題があった。従って、この種のヒートローラにおいても、発熱体の剥がれを防止して耐久性を向上させるという点から改善の余地があった。
【０００６】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、耐久性に優れたヒートローラ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】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、以下に示す、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製造方法が提供される。即ち、このヒートローラの製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを含む。前記第１工程では、シート状のヒータ部材の両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成するとともに、樹脂フィルムを前記筒体の内側から前記合わせ目に跨るように当てた状態とする。前記第２工程では、超音波溶着により前記樹脂フィルムと前記ヒータ部材の端部とを接着する。前記第３工程では、前記筒体の内側に断面輪郭が略円形のベース体を配置する。
【０００９】
これにより、ヒータ部材の端部同士を固定することができるので、ベース体からヒータ部材が剥がれてしまうことを防止できる。従って、形成される画像の品質を長期間にわたって維持することができる。しかもヒータ部材の両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成するので、ヒータ部材の両端部を重ねて貼り付ける構成と比べて、ヒートローラ表面に形成される段差が小さい。従って、高性能なヒートローラを提供することができる。また、超音波溶着は、溶着時間が短い、ランニングコストが安い、接着強度が強いといった利点を有するため、製造工程の時間短縮及び製造コストの削減を実現することができる。
【００１０】
前記のヒートローラの製造方法においては、前記ベース体は、前記筒体の内側に樹脂を流し込むことにより形成されることが好ましい。
【００１１】
これにより、ヒータ部材に密着したベース体を接着剤などを用いることなく簡単に形成できるので、耐久性に優れたヒートローラを低いコストで製造できる。また、樹脂フィルムによって筒体の内側に形成される凹凸に沿うようにベース体が成形されるので、当該凹凸の影響がヒートローラ外周表面に現れない。従って、表面に段差の少ないヒートローラを簡単に製造できる。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の、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が提供される。即ち、このヒートローラは、ベース体と、ヒータ部材と、端部固定部と、を備える。前記ベース体は、略円形の断面輪郭を有する。前記ヒータ部材は、シート状に形成されるとともに、前記ベース体の外周に配置され、その両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成する。前記端部固定部は、前記円筒体の内側であって前記合わせ目に跨る位置に配置され、前記ヒータ部材の両端部に溶着されることによって当該両端部同士を固定する。
【００１３】
この構成のヒートローラは、端部同士が固定されているためベース体からヒータ部材が剥がれにくく耐久性に優れる。また、両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成しているので、ヒータ部材の両端部を重ねて貼り付ける構成と比べて、ヒートローラ表面に形成される段差が小さい。従って、高性能なヒートローラを提供することができる。
【００１４】
前記のヒートローラにおいては、前記端部固定部は耐熱性樹脂からなることが好ましい。
【００１５】
これにより、ヒートローラの使用によって端部固定部が高温にさらされても、当該端部固定部による固定力を維持できる。従って、ヒートローラの耐久性を更に向上させることができる。
【００１６】
前記のヒートローラにおいては、前記端部固定部はポリイミド系樹脂からなることが好ましい。
【００１７】
即ち、ポリイミド系樹脂は特に耐熱性に優れているので、本発明の端部固定部に用いるのに好適である。
【００１８】
本発明の第３の観点によれば、前記のヒートローラを備えた画像形成装置が提供される。
【００１９】
この画像形成装置は、ヒートローラの耐久性に優れるとともに、表面の段差の小さいヒートローラを用いているので高品質な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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画像形成装置としてのコピーファクシミリ複合機の外観斜視図である。また図２は複合機の本体内部の様子を示す正面断面図である。
【００２１】
図１に示す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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
前記原稿台カバー８３には自動原稿搬送装置（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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上の原稿を走査して読み取ることができる。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して読み取ることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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（ヒータ部材）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。
【００４８】
ヒートローラ５２において、前記ベース体３１は断面輪郭が略円形である形状（具体的には、円筒形状）を有しており、このベース体３１の外側にシート状に構成されたフィルム状ヒータ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。
【００４９】
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、接着層４６と、伝熱層（均熱層）３６と、を備えている。
【００５０】
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。
【００５１】
接着層４６は、電気絶縁性を有する耐熱接着剤（例えばポリイミド系）からなる層で構成される。また接着層４６は熱伝導性の高い組成とすることが好ましい。
【００５２】
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及び発熱体３５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。
【００５３】
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。
【００５４】
以上の構成で、発熱体３５のヒータパターンに通電することにより当該発熱体３５を発熱させ、その熱を、高い熱伝導率を有する伝熱層３６によってヒートローラ５２表面に均一に伝えることができる。そして、この熱はヒートローラ５２の最外周に配置された離型層３７へと伝わり、最終的に、ヒートローラ５２とプレスローラ５３によってニップされて搬送されている原稿に伝わる。これにより、ヒートローラ５２の表面を効率良く均一に加熱するとともに、当該熱によってトナーを原稿表面に定着させることができる。
【００５５】
次に、本発明の一実施形態に係るヒートローラ５２の構成について図５を参照して更に説明する。図５は、ヒートローラ５２の模式的な断面図である。
【００５６】
前述したように、フィルム状ヒータ３３は、円筒状のベース体３１の外周に配置されている。そして図５に示すように、フィルム状ヒータ３３は、その両端面同士を向き合わせるようにして合わせ目３３１を形成し、円筒体を構成している。このフィルム状ヒータ３３の両端部にはそれぞれ接着部３３２が形成されており、当該接着部３３２を介して樹脂フィルム（端部固定部）３２が接着されている。
【００５７】
前記樹脂フィルム３２は、例えばポリイミド系樹脂等の耐熱性樹脂からなり、フィルム状ヒータ３３の両端部が形成している合わせ目３３１に跨るように配置されている。また、当該樹脂フィルム３２は、フィルム状ヒータ３３が構成する円筒体の内側から当該両端部に接着されている。この構成により、前記両端部は互いに固定され、合わせ目３３１を形成するように適切に保持されている。これにより、ベース体３１からフィルム状ヒータ３３が剥がれてしまうことを防止している。
【００５８】
次に、フィルム状ヒータ３３の製造方法について説明する。まず、基材としての銅箔の一側の面に、所定の厚みのポリイミド接着層を形成する。この銅箔が図５に示す伝熱層３６に相当し、ポリイミド接着層が接着層４６に相当する。そして、このポリイミド接着層に、厚み２５μｍのステンレス箔を加熱圧着させる。
【００５９】
次に、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。このヒータパターンとしては、例えば図６に示すような複数の平行線からなるパターンが考えられる。上記の加工の結果、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。
【００６０】
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、ポリイミド接着層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ポリイミド接着層４６に貼り付けても良い。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態に係るヒートローラ５２の製造方法について説明する。
【００６２】
まず第１工程について説明する。この工程では、上記の方法で得たフィルム状ヒータ３３を丸めて筒体を構成するとともに、当該筒体の継ぎ目に跨るように樹脂フィルム（端部固定部）３２を配置する。具体的には、発熱体３５が形成されている面が内側になるように、フィルム状ヒータ３３の両端面同士を向き合わせるように丸め、図５に示すような合わせ目３３１を形成する。次に、前記合わせ目３３１に跨るように前記筒体の内側から樹脂フィルム（端部固定部）３２を当てる。この樹脂フィルム３２としては、例えばポリイミド系樹脂等の耐熱性の樹脂を用いることが好適である。なお、ポリイミド系樹脂には熱可塑性を有するものと有しないものとがあるが、後述の第２工程において溶着を行うため、本実施形態では樹脂フィルム３２として熱可塑性ポリイミドからなるフィルムを用いる。
【００６３】
また、フィルム状ヒータ３３には図６に示すような溶着シロ３３３が形成されており、樹脂フィルム３２はこの溶着シロ３３３に対応する位置に配置されることが好ましい。即ち、図６に示すように、溶着シロ３３３の部分には発熱体３５が形成されていないため、ポリイミドからなる接着層４６が露出している。この部分に対して樹脂フィルム３２を配置して溶着（後述）することにより、ポリイミド同士が接着される。これにより、フィルム状ヒータ３３の発熱体３５が形成されている部分と樹脂フィルム３２とを接着する場合と比べて、接着強度を高めることができる。
【００６４】
次に、第２工程について説明する。この工程では、フィルム状ヒータ３３の両端部と樹脂フィルム３２とを溶着する。この溶着方法としては、例えば以下に示すように超音波溶着法を用いることができる。
【００６５】
以下、図７を参照して具体的に説明する。図７はフィルム状ヒータ３３の両端部と樹脂フィルム３２とを溶着する際の様子を、当該合わせ目３３１付近を拡大して示す概略的な断面図である。まず、フィルム状ヒータ３３の端部と樹脂フィルム３２とを挟み込むようにして、ホーン（共鳴体）１０１と治具１０２とを配置する。このホーン１０１は、図略の振動子及び発振器を備えた超音波溶着機に接続されている（なお、超音波溶着機の構成は公知であるので説明を省略する）。
【００６６】
そして、ホーン１０１と治具１０２によって、フィルム状ヒータ３３の両端部と樹脂フィルム３２とを加圧しつつ、前記発振器によって前記振動子を超音波振動させることによりホーン１０１を振動させる。これにより、フィルム状ヒータ３３と樹脂フィルム３２との接触面に摩擦熱が発生し、樹脂フィルム３２が溶融して溶着され、図５に示すような接着部３３２が形成される。以上の工程で、フィルム状ヒータ３３の両端部が樹脂フィルム３２によって固定され、その合わせ目３３１を適切に保持することができる。特に、超音波溶着は溶着に要する時間が短くランニングコストも安いので、安価にフィルム状ヒータ３３の両端部同士を固定することができる。
【００６７】
次に、第３工程について説明する。この工程では、フィルム状ヒータ３３が構成する筒体の内側にベース体を配置する。以下、この工程について具体的に説明する。
【００６８】
まず、断面輪郭が半円状の凹部を有する上型１０３と下型１０４を用意する。この上型１０３と下型１０４の前記半円状の凹部の径は、目的のヒートローラの外径と対応している。次に、上型１０３と下型１０４の前記凹部を合わせて円柱状の空間を形成する。そして、前記第２工程までで得た筒体を、前記円柱状の空間内に配置する。これにより、フィルム状ヒータ３３が円筒状に保持されるため、ヒートローラを所望の形状に形成することができる。
【００６９】
続いて、フィルム状ヒータ３３が構成する円筒体の内側に、円柱状の中子１０５を軸線を一致させるようにして配置する。この中子１０５の外径は、円筒状のベース体３１の内径に対応している。このときの様子を図８の模式図に示す。そして、上記のように配置されたフィルム状ヒータ３３と中子１０５との間に形成されている略円筒状の空間に、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の溶融樹脂を流し込む（インジェクション）。これにより、図５に示すような円筒状のベース体３１を簡単に形成することができる。また、この方法により、樹脂フィルム３２及び発熱体３５が円筒体の内側に形成している凹凸に溶融樹脂が入りこむので、これら凹凸が円筒体の外側の表面に影響を及ぼすことがない。従って、表面に凹凸の少ないヒートローラを簡単に製造することができる。
【００７０】
前記のようにしてベース体３１を形成した後、型開きを行い、上型１０３、下型１０４及び中子１０５を取り外す。そして、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、図５に示したようなヒートローラ５２を製造することができる。
【００７１】
以上に示したように、本実施形態のヒートローラ５２はトナーを記録媒体上に定着させるための定着装置５１に用いられる。そしてこのヒートローラ５２の製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを含む。第１工程では、フィルム状ヒータ３３の両端面同士を向き合わせて合わせ目３３１を形成することにより筒体を構成するとともに、樹脂フィルム３２を前記筒体の内側から合わせ目３３１に跨るように当てた状態とする。第２工程では、超音波溶着により樹脂フィルム３２とフィルム状ヒータ３３の端部とを接着する。第３工程では、前記筒体の内側に断面輪郭が略円形のベース体３１を配置する。
【００７２】
これにより、フィルム状ヒータ３３の端部同士を固定することができるので、ベース体３１からフィルム状ヒータ３３が剥がれてしまうことを防止できる。従って、形成される画像の品質を長期間にわたって維持することができる。しかもフィルム状ヒータ３３の両端面同士を向き合わせて合わせ目を形成するので、フィルム状ヒータ３３の両端部を重ねて貼り付ける構成と比べてヒートローラ５２の表面に形成される段差が小さい。従って、高性能なヒートローラ５２を提供することができる。また、超音波溶着は、溶着時間が短い、ランニングコストが安い、接着強度が強いといった利点を有するため、製造工程の時間短縮及び製造コストの削減を実現することができる。
【００７３】
また、本実施形態のヒートローラ５２の製造方法においては、ベース体３１は、前記筒体の内側に樹脂を流し込むことにより形成される。
【００７４】
これにより、フィルム状ヒータ３３に密着したベース体３１を接着剤などを用いることなく簡単に形成できるので、耐久性に優れたヒートローラ５２を低いコストで製造できる。また、筒体の内側に樹脂フィルム３２等によって形成される凹凸に沿うようにベース体３１が成形されるので、当該凹凸の影響がヒートローラ５２の外周表面に現れない。従って、表面に段差の少ないヒートローラ５２を簡単に製造できる。
【００７５】
また、本実施形態におけるヒートローラ５２は、以下のように構成されている。即ち、このヒートローラ５２は、ベース体３１と、フィルム状ヒータ３３と、樹脂フィルム（端部固定部）３２と、を備えている。ベース体３１は、略円形の断面輪郭を有する。フィルム状ヒータ３３は、シート状に形成されるとともに、ベース体３１の外周に配置され、その両端面同士を向き合わせて合わせ目３３１を形成する。樹脂フィルム３２は、前記円筒体の内側であって合わせ目３３１に跨る位置に配置され、フィルム状ヒータ３３の両端部に溶着されることによって当該両端部同士を固定する。
【００７６】
この構成のヒートローラ５２は、端部同士が固定されているためベース体３１からフィルム状ヒータ３３が剥がれにくく耐久性に優れる。また、両端面同士を向き合わせて合わせ目３３１を形成しているので、フィルム状ヒータの両端部を重ねて貼り付ける構成と比べて、ヒートローラ５２の表面に形成される段差が小さい。従って、高性能なヒートローラ５２を提供することができる。
【００７７】
また、本実施形態におけるヒートローラ５２は、樹脂フィルム３２は耐熱性樹脂であるポリイミド系樹脂からなる。
【００７８】
これにより、ヒートローラ５２の使用によって樹脂フィルム３２が高温にさらされても、当該樹脂フィルム３２による固定力を維持できる。従って、ヒートローラ５２の耐久性を更に向上させることができる。また、ポリイミド系樹脂は特に耐熱性に優れているので、本発明の樹脂フィルム３２に用いるのに好適である。
【００７９】
また、本実施形態におけるコピーファクシミリ複合機７５は、前記のヒートローラ５２を備えている。
【００８０】
このコピーファクシミリ複合機７５は、ヒートローラ５２の耐久性に優れるとともに、表面の段差の小さいヒートローラ５２を用いているので高品質な画像を形成することができる。
【００８１】
以上に本発明の好適な実施形態について説明したが、上記の構成は、例えば以下のように変更することができる。
【００８２】
樹脂フィルム３２とフィルム状ヒータ３３とを溶着する方法としては、超音波溶着に限らず、例えば熱溶着法などによっても溶着することができる。ただし、超音波溶着は、溶着に要する時間が短い、ランニングコストが安い、仕上がりが綺麗である、といった利点があるため、特に好適である。
【００８３】
フィルム状ヒータ３３の一端に一部のみ重なるように（一側の溶着シロ３３３に合わせて）樹脂フィルム３２を当ててから、フィルム状ヒータ３３を丸めて両端面同士を向き合わせ、合わせ目３３１を形成しても良い。この場合、合わせ目３３１の形成と同時に、前記樹脂フィルム３２が当該合わせ目３３１に跨る位置に配置されることになる。また、フィルム状ヒータ３３の一端に樹脂フィルム３２を当てた状態で超音波溶着を行った後、丸めて合わせ目３３１を形成してから、フィルム状ヒータ３３の他端と樹脂フィルム３２とを超音波溶着しても良い。
【００８４】
樹脂フィルム３２の材料としては、ポリイミド系樹脂に限らず、その他の熱可塑性樹脂に変更することができる。ただし、ヒートローラ５２の使用時の高温に耐え得るような耐熱性の樹脂とすることが好ましい。
【００８５】
接着層４６は、上記の耐熱樹脂系の接着剤に代えて、例えばシリコン接着剤により構成することができる。
【００８６】
中子１０５の形状は円柱状に限らず、例えば多角柱状とすることができる。
【００８７】
ベース体３１の形状は円筒状とする構成に代えて、例えば円柱状とすることができる。この場合は上記中子１０５を省略することができる。
【００８８】
ベース体３１の材料としてはＰＰＳに限定されず、例えば液晶性ポリマー等の他の耐熱性樹脂を採用することができる。
【００８９】
ベース体３１は、上記のように樹脂を流し込むことにより形成する方法に代えて、例えば、予め円柱状又は円筒状の部材として形成しておく構成に変更することができる。この場合には、前記円柱状又は円筒状のベース体の外周に耐熱性接着剤を塗布し、樹脂フィルム３２によって端部を固定したフィルム状ヒータ３３の筒体の内側に前記ベース体を挿入するようにして配置する。この方法によれば、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、或いはガラスエポキシ等、インジェクション成型に適さない素材によってもベース体を構成することができる。ただし、簡単にフィルム状ヒータに密着したベース体を形成するという観点からは、上記実施形態のように筒体の内側に樹脂をインジェクション成形することによってベース体を形成することが好ましい。
【００９０】
ヒータパターンは上記の形状に限らず、例えば、蛇行した複数の線によって構成される等、適宜の形状に形成することができる。
【００９１】
本発明のヒートローラは、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】
【００９２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての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】本発明の一実施形態に係るヒートローラの模式的な断面図。
【図６】ヒータパターン形状の例を示す図。
【図７】ヒータ部材の両端部を端部固定部と溶着する様子を示した拡大断面図。
【図８】ベース体を形成する工程を示した模式図。
【符号の説明】
【００９３】
３１  ベース体
３２  樹脂フィルム（端部固定部）
３３  フィルム状ヒータ（ヒータ部材）
５１  定着装置
５２  ヒートローラ
７５  コピーファクシミリ複合機（画像形成装置）
３３１  合わせ目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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