(57)【要約】【課題】耐久性を向上させたヒートローラ、当該ヒートローラの製造方法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ており、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、略円形の断面輪郭を有するベース体３１と、フィルム状ヒータ３３とを備えている。フィルム状ヒータ３３は、ベース体３１に食い込む第１食込み部３３３と、第１食込み部３３３から連続しベース体３１の外周を１周する本体部３３９と、本体部３３９に連続しベース体３１に食い込む第２食込み部３３４と、を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円形の断面輪郭を有するベース体と、
前記ベース体に食い込む第１食込み部と、前記第１食込み部から連続し前記ベース体の外周を１周する本体部と、前記本体部に連続し前記ベース体に食い込む第２食込み部と、を有するヒータ部材と、
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２】
請求項１に記載のヒートローラであって、
前記第１食込み部及び第２食込み部の先端は、前記ヒートローラの径方向を向いていることを特徴とするヒートローラ。
【請求項３】
請求項１に記載のヒートローラであって、
前記第１食込み部及び前記第２食込み部の先端部同士の距離は、前記第１食込み部及び前記第２食込み部が前記本体部と接続している部分同士の距離よりも大きいことを特徴とするヒートローラ。
【請求項４】
請求項１から３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。
【請求項５】
シート状のヒータ部材の両端部の少なくとも一部を折り曲げて食込み部を形成する第１工程と、
前記食込み部が内側になるように前記ヒータ部材の両端同士を略一致させることによって円筒体を形成する第２工程と、
前記食込み部を食い込ませるように前記円筒体の内側に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ヒートローラの製造方法。
【請求項６】
請求項５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、前記円筒体の内側に樹脂を流し込むことによって形成されることを特徴とするヒートローラの製造方法。
【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外周又は内周に適宜のヒータパターンを形成したものであり、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８−３２８４１４号公報
【特許文献２】特開平８−１１０７２３号公報
【特許文献３】特開平８−１１１２７９号公報
【特許文献４】特開平８−２２０９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１が開示するヒートローラの製造方法は、円筒状の芯材の表面にヒータパターンを形成していくものである。一方、上記特許文献２から４が開示するヒートローラの製造方法は、予めヒータパターンが形成されたシート状の発熱体を丸めて円筒体を形成し、円筒状の芯材の外周又は内周に配置するものである。一般的に、円筒状の芯材の表面に直接ヒータパターンを形成する方法は工程が複雑であるため、製造コスト及び加工精度の点からは、上記特許文献２から４のように、まずシート状の発熱体を形成し、この発熱体を丸めて円筒体を形成する方法が優れている。
【０００５】
ところで、芯材の外周面にシート状の発熱体を巻き付けた構成のヒートローラは、長期間の使用によって芯材から発熱体が剥離してしまうという問題があった。このように発熱体の剥離が生じると、形成される画像の品質が低下してしまう。従って、ヒートローラの耐久性を向上させ、形成される画像の品質を長期にわたって維持するという点で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、耐久性を向上させ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、略円形の断面輪郭を有するベース体と、ヒータ部材とを備える。前記ヒータ部材は、前記ベース体に食い込む第１食込み部と、前記第１食込み部から連続し前記ベース体の外周を１周する本体部と、前記本体部に連続し前記ベース体に食い込む第２食込み部と、を有する。
【０００９】
これにより、ヒータ部材の食込み部がベース体に食い込んでいるため、当該食込み部がアンカー効果を発揮し、ヒータ部材が剥がれてしまうことを防止することができる。従って、ヒートローラの耐久性を向上させ、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。
【００１０】
前記のヒートローラにおいては、前記第１食込み部及び第２食込み部の先端は、前記ヒートローラの径方向を向いていることが好ましい。
【００１１】
これにより、ベース体の外周を１周させたヒータ部材の合わせ目を隙間無く合わせることができるので、ヒータ部材によってヒートローラの表面を均一に加熱することができる。
【００１２】
また、前記のヒートローラにおいては、前記第１食込み部及び前記第２食込み部の先端部同士の距離は、前記第１食込み部及び前記第２食込み部が前記本体部と接続している部分同士の距離よりも大きくなるように構成することもできる。
【００１３】
これにより、第１食込み部及び第２食込み部が本体部となす角度が鋭角になるので、より強いアンカー効果を発揮し、ヒートローラの耐久性を向上させることができる。また、食込み部の表面積を確保して保持力を維持しつつ、食込み部が食い込んでいる部分のベース体の厚みを薄くすることができる。従って、肉厚の薄い円筒状のベース体であっても対応でき、材料コストの低減及び軽量化を実現することができる。
【００１４】
本発明の第２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。
【００１５】
この画像形成装置は、形成す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。
【００１６】
また本発明の第３の観点によれば、以下に示す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部の少なくとも一部を折り曲げて食込み部を形成する。前記第２工程では、前記食込み部が内側になるように前記ヒータ部材の両端同士を略一致させることによって円筒体を形成する。前記第３工程では、前記食込み部を食い込ませるように前記円筒体の内側にベース体を配置する。
【００１７】
これにより、ヒータ部材の端部の少なくとも一部がベース体に食い込んだヒートローラを製造できるため、当該端部からヒータ部材が剥がれてしまうことを防止することができる。従って、ヒートローラの耐久性を向上させ、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。
【００１８】
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、前記円筒体の内側に樹脂を流し込むことによって形成されることが好ましい。
【００１９】
これにより、食込み部が食い込んだベース体を簡単に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、図５を参照して、本実施形態に係るヒートローラ５２の構成について更に説明する。図５は、ヒートローラ５２の模式的な断面図である。
【００５６】
図５に示すように、フィルム状ヒータ３３は、その端部を突き合わせるようにして円筒体を構成し、その本体部３３９がベース体３１の外周を１周するように配置される。この本体部３３９の両端部には、ベース体３１に食い込む食込み部（第１食込み部３３３及び第２食込み部３３４）がそれぞれ形成されている。この食込み部３３３，３３４は、接続部３３１，３３２を介して本体部３３９から連続して形成されている。上記のような構成で、食込み部３３３，３３４は、フィルム状ヒータ３３がベース体３１から剥がれてしまわないようにアンカー効果を発揮している。
【００５７】
また、この食込み部３３３，３３４の先端は、ヒートローラ５２の内側を向くとともに、当該ヒートローラ５２の径方向を向いている。これにより、食込み部３３３，３３４同士及び接続部３３１，３３２同士を隙間なく合わせて、フィルム状ヒータ３３の合わせ目の隙間を最小限に抑えることができる。
【００５８】
なお、図６の断面図に示した別の実施形態のヒートローラ５２１のように、食込み部３３５，３３６の先端同士の間隔（距離）が、接続部３３１，３３２同士の間隔（距離）よりも大きくなるように構成されていてもよい。言い換えれば、このヒートローラ５２１は、接続部３３１，３３２同士は略一致させ、食込み部３３５，３３６の先端同士は互いに離れるように構成されている。このように構成すれば、食込み部３３５，３３６のアンカー効果が一層強力になり、食込み部３３５，３３６が図６の上側へ抜けてしまうことを阻止できる。また、ベース体３１は通常、厚み１〜２ｍｍ程度のチューブとして構成される。食込み部３３５，３３６を上記のように構成すれば、当該食込み部３３５，３３６が食い込んでいる部分の径方向の厚みを薄くすることができるので、肉厚の薄いチューブ状のベース体３１にも対応することができる。
【００５９】
次に、フィルム状ヒータ３３の形成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。
【００６０】
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７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。
【００６１】
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。
【００６２】
次に、図８及び図９等を参照して、本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。図８は食込み部を形成したフィルム状ヒータの模式的な断面図、図９はベース体を形成する工程を示した模式図である。
【００６３】
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の一端及び反対側の他端を折り曲げて食込み部３３３，３３４を形成する。具体的には、図７の２点鎖線で示す線を折り目にして、フィルム状ヒータ３３の両端を図７の紙面手前側に起こすように折り曲げる。この折り目が、接続部３３１，３３２に相当する。このときの様子を図８の断面図に示す。図８に示すように、接着層４６は伝熱層３６とともに、発熱体３５が配置されている面を内側にして略直角に折り曲げられ、食込み部３３３，３３４を形成する。なお、図６に図示したようなヒートローラを製造するために、前記端部を直角よりも更に大きく（本体部３３９と食込み部３３３，３３４が鋭角をなすように）曲げても良い。
【００６４】
なお、実際の製造工程ではヒータパターンの形成が終了したフィルム状ヒータ３３を所望の形状に成型するために打抜き加工を行うが、この時に上記折り曲げ加工を行うことにより工程数を削減することができる。
【００６５】
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を丸めて円筒体を形成する。具体的には、発熱体３５が配置されている面を内側にしてフィルム状ヒータ３３を丸め、接続部３３１，３３２同士を合わせるようにして円筒体を構成する。これにより、食込み部３３３，３３４の先端部は円筒体の内側を向いて配置される。
【００６６】
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が構成する円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。
【００６７】
まず、断面輪郭が半円状の凹部を有する上型１０１と下型１０２を用意する。この上型１０１と下型１０２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１０１と下型１０２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工程で得た円筒体を、前記円柱状の空間内に軸線を一致させるように配置する。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。
【００６８】
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１０３を軸線を一致させるようにして配置する。この中子１０３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９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１０３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、食込み部３３３，３３４が食い込んだチューブ状のベース体３１を、いわゆるインサート成型によって得ることができる。
【００６９】
なお、上記第３工程において、フィルム状ヒータ３３の合わせ目に隙間が無いこと（前記接続部３３１，３３２同士の距離がゼロであること）が、形成される画像の画質の観点からは好ましい。ただし、フィルム状ヒータ３３の合わせ目に、公差等に基づいて多少（例えば０．１ｍｍ程度）の隙間が形成されていても良い。この場合であっても、当該隙間にベース体３１の樹脂（溶融樹脂）が入り込むので、ヒートローラ５２の表面を凹凸無く形成することができる。また、フィルム状ヒータ３３に隙間があるとヒートローラ５２の表面の温度が不均一になるため好ましくないが、例えば０．１ｍｍ程度の隙間であればヒートローラ５２の表面温度は実質的に均一となり、画質低下等の問題が発生することはない。
【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１０１、下型１０２及び中子１０３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】
以上に説明したように、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に用いられており、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、略円形の断面輪郭を有するベース体３１と、フィルム状ヒータ３３とを備えている。フィルム状ヒータ３３は、ベース体３１に食い込む第１食込み部３３３と、第１食込み部３３３から連続しベース体３１の外周を１周する本体部３３９と、本体部３３９に連続しベース体３１に食い込む第２食込み部３３４と、を有している。
【００７２】
これにより、フィルム状ヒータ３３の食込み部３３３，３３４がベース体３１に食い込んでいるため、当該食込み部３３３，３３４がアンカー効果を発揮し、フィルム状ヒータ３３が剥がれてしまうことを防止することができる。従って、ヒートローラ５２の耐久性を向上させ、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。
【００７３】
また、本実施形態のヒートローラ５２においては、第１食込み部３３３及び第２食込み部３３４の先端は、ヒートローラの径方向を向いている。
【００７４】
これにより、ベース体３１の外周を１周させたフィルム状ヒータ３３の合わせ目を隙間無く合わせることができるので、フィルム状ヒータ３３によってヒートローラ５２の表面を均一に加熱することができる。
【００７５】
また、本発明の別の実施形態のヒートローラ５２１においては、第１食込み部３３５及び第２食込み部３３６の先端部同士の間隔は、接続部３３１，３３２同士の間隔よりも大きくなるように構成されている。
【００７６】
これにより、第１食込み部３３５及び第２食込み部３３６が本体部３３９となす角度が鋭角になるので、より強いアンカー効果を発揮し、ヒートローラ５２１の耐久性を向上させることができる。また、食込み部３３５，３３６の表面積を確保して保持力を維持しつつ、食込み部３３５，３３６が食い込んでいる部分のベース体３１の厚みを薄くすることができる。従って、肉厚の薄い円筒状のベース体であっても対応でき、材料コストの低減及び軽量化を実現することができる。
【００７７】
また、本実施形態の画像形成装置としての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。
【００７８】
従って、このコピーファクシミリ複合機７５は、形成す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。
【００７９】
また、本実施形態のヒートローラ５２の製造方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程とを含んでいる。第１工程では、フィルム状ヒータ３３の両端部を折り曲げて食込み部３３３，３３４を形成する。第２工程では、食込み部３３３，３３４が内側になるようにフィルム状ヒータ３３の両端同士を略一致させることによって円筒体を形成する。第３工程では、食込み部３３３，３３４を食い込ませるように前記円筒体の内側にベース体３１を配置する。
【００８０】
これにより、フィルム状ヒータ３３の端部の一部がベース体３１に食い込んだヒートローラ５２を製造できるため、当該端部からフィルム状ヒータ３３が剥がれてしまうことを防止することができる。従って、ヒートローラ５２の耐久性を向上させ、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。
【００８１】
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、フィルム状ヒータ３３が構成する円筒体の内側に樹脂を流し込むことによって形成される。
【００８２】
これにより、食込み部が食い込んだベース体３１を簡単に形成することができる。
【００８３】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、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。
【００８４】
上記の構成では、フィルム状ヒータ３３の端部の全長にわたって食込み部を形成しているが、これに代えて、フィルム状ヒータ３３の端部の一部に食込み部を形成しても良い。例えば、フィルム状ヒータ３３の端部から矩形状に突出する曲げシロ部を形成し、当該曲げシロを折り曲げることにより食込み部とすることができる。
【００８５】
上記の製造方法においては、食込み部はフィルム状ヒータ３３の端部を折り曲げることにより形成している。この構成に代えて、例えば、接着層４６の表面から略垂直な方向に突出する突出部を、接着層４６を形成する際に一体形成する構成に変更することができる。
【００８６】
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。
【００８７】
中子１０３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。
【００８８】
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１０３を省略することができる。
【００８９】
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。
【００９０】
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、食込み部を差込可能な溝を形成した円柱体又は円筒体として予め形成しておく方法に変更することができる。この場合、ベース体の外周面に耐熱性の接着剤を塗布し、食込み部を前記溝に嵌め込むようにしながらフィルム状ヒータを配置することによりヒートローラを形成する。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、食込み部が食い込んだベース体を簡単に形成するという観点からは、樹脂を流し込むことによりベース体を形成する方法が好ましい。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
【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】本発明の別の実施形態に係るヒートローラの模式的な断面図。
【図７】ヒータパターン形状の例を示す図。
【図８】食込み部を形成したフィルム状ヒータの模式的な断面図。
【図９】ベース体を形成する工程を示した模式図。
【符号の説明】
【００９４】
３１  ベース体
３３  フィルム状ヒータ（ヒータ部材）
３５  発熱体
３６  伝熱層（均熱層）
３７  離型層
４６  接着層
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）
３３３  第１食込み部
３３４  第２食込み部
３３９  本体部
【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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【図９】
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