(57)【要約】【課題】定着装置に用いられるヒートローラにおいて、ベース体とヒータ部材との密着性に優れるとともに、簡単に製造できる構成を提供する。【解決手段】ヒートローラ５２は、円形の断面輪郭を有するベース体３１と、前記ベース体３１の周りに配置されるとともに円筒状に構成されたフィルム状ヒータ３３と、を備える。また、ヒートローラ５２は、前記フィルム状ヒータ３３と前記ベース体３１との間に配置された結合強化層４４を備える。この結合強化層４４は前記フィルム状ヒータ３３に接着されている。また、前記結合強化層４４は、前記ベース体３１を向く面に凹凸を有している。【選択図】図４
2009175370.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、
前記ベース体の外周に配置されるとともに円筒状に構成されたシート状のヒータ部材と、
前記ヒータ部材と前記ベース体との間に配置されて前記ヒータ部材に接着されるとともに、前記ベース体を向く面に凹凸を有する結合強化層と、
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、
前記結合強化層は樹脂からなり、前記凹凸は金型によって形成される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、
前記凹凸の高さの差が、前記ヒータ部材に備えられた発熱体の厚み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に記載のヒートローラであって、
前記結合強化層は、耐熱クロスと、前記耐熱クロスと前記ヒータ部材とを接着する接着層と、を備え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を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
表面に凹凸が形成された金型によって樹脂フィルムをシート状のヒータ部材に対し加圧するとともに加熱することによって、前記樹脂フィルムに凹凸を形成するとともに当該樹脂フィルムを前記ヒータ部材に接着する第１工程と、
前記ヒータ部材を前記凹凸を内側にして円筒状にする第２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７】
シート状のヒータ部材に対し耐熱クロス及び樹脂フィルムをプレス体によって加圧するとともに加熱することによって、前記耐熱クロスを前記ヒータ部材に前記樹脂フィルムを介して接着する第１工程と、
前記ヒータ部材を、前記耐熱クロスが内側となるようにして円筒状にする第２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。
【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】
前記ヒートローラとしては、例えば特許文献１に開示されるものがある。この特許文献１のヒートローラは、絶縁性のベースローラの外周面に発熱体層を設け、この発熱体層の端部に電極層を接続させている。また、前記ベース体の一部には微細な凹凸が形成され、この凹凸によってベースローラと電極層との接着強度を増加させ、耐久性を向上させている。
【特許文献１】特開平９−６１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の構成のようにベース体表面に凹凸を形成する場合、その加工作業が煩雑になる。特に、上記の凹凸を（電極層でなく）発熱体層に対する接着部分に形成しようとした場合、ベースローラの外周面のほぼ全体にわたって凹凸加工を行う必要があり、加工作業の工数及びコストが増大する原因となっていた。
【０００５】
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、ベース体とシート状のヒータ部材との密着性を向上させるとともに、製造の簡単な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】
【０００６】
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。
【０００７】
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、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るとともに円筒状に構成されたシート状のヒータ部材と、を備える。また、前記ヒートローラは、前記ヒータ部材と前記ベース体との間に配置された結合強化層を備える。この結合強化層は前記ヒータ部材に接着されるとともに、前記ベース体を向く面に凹凸を有する。
【０００８】
この構成により、結合強化層の凹凸によるアンカー効果により、ベース体とヒータ部材との密着性を向上させることができる。また、ヒータ部材を平面状に展開した状態で凹凸を形成できるため、結合強化層とヒータ部材とを均一かつ強力に接着することが容易にできる。
【０００９】
前記のヒートローラにおいては、前記結合強化層は樹脂からなり、前記凹凸は金型によって形成されることが好ましい。
【００１０】
これにより、金型を用いた樹脂成形によって、結合強化層に凹凸を容易に形成できる。
【００１１】
前記のヒートローラにおいては、前記凹凸の高さの差が、前記ヒータ部材に備えられた発熱体の厚みよりも大きいことが好ましい。
【００１２】
これにより、発熱体の部分が凹凸になっている場合に比較しても一層大きいアンカー効果が期待できる。
【００１３】
前記のヒートローラにおいては、前記結合強化層は、耐熱クロスと、前記耐熱クロスと前記ヒータ部材とを接着する接着層と、を備えることが好ましい。
【００１４】
これにより、耐熱クロスによって、アンカー効果に優れた結合強化層を形成できる。
【００１５】
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。
【００１６】
この構成により、ヒータ部材の剥がれ等によるトナーの定着性の低下を防止でき、長期にわたって安定して画像形成可能な画像形成装置を実現できる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、以下の工程を含むヒートローラの製造方法が提供される。即ち、第１工程では、表面に凹凸が形成された金型によって樹脂フィルムをシート状のヒータ部材に対し加圧するとともに加熱することによって、前記樹脂フィルムに凹凸を形成するとともに当該樹脂フィルムを前記ヒータ部材に接着する。第２工程では、前記ヒータ部材を前記凹凸を内側にして円筒状にする。
【００１８】
この方法により、円筒状のヒータ部材の内側にベース体を配置した場合に、ヒータ部材と前記ベース体とを、凹凸による強いアンカー効果を発揮させて相互に結合させることができる。この結果、ヒータ部材の剥がれの少ないヒートローラを提供することができる。また、ヒータ部材を平面状に展開した状態で凹凸を形成することが可能であるため、簡単に凹凸を形成でき、工程を簡素化できる。また、ヒータ部材を平面状に展開した状態で樹脂フィルムを加圧及び加熱できるので、ヒータ部材と樹脂フィルムとを均一かつ強力に接着させることが容易にできる。
【００１９】
本発明の第４の観点によれば、以下の工程を含むヒートローラの製造方法が提供される。即ち、第１工程では、シート状のヒータ部材に対し耐熱クロス及び樹脂フィルムをプレス体によって加圧するとともに加熱することによって、前記耐熱クロスを前記ヒータ部材に前記樹脂フィルムを介して接着する。第２工程では、前記ヒータ部材を、前記耐熱クロスが内側となるようにして円筒状にする。
【００２０】
この方法により、円筒状のヒータ部材の内側にベース体を配置した場合に、ヒータ部材と前記ベース体とを、耐熱クロスによる強いアンカー効果を発揮させて相互に結合させることができる。この結果、ヒータ部材の剥がれの少ないヒートローラを提供することができる。また、ヒータ部材を平面状に広げた状態で耐熱クロス及び樹脂フィルムを加圧及び加熱することが可能であるため、ヒータ部材と耐熱クロスとを均一かつ強力に接着させることが容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
ヒートローラ５２は、ベース体（耐熱担持体）３１と、結合強化層４４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。
【００４９】
前記ベース体３１は円筒状に形成されており、その断面輪郭は細かい凹凸を有する円形となっている。そして、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。
【００５０】
ベース体３１とフィルム状ヒータ３３との間には結合強化層４４が配置されている。この結合強化層４４は、耐熱性を有する素材からなる層で構成されている。前記結合強化層４４はフィルム状ヒータ３３に接着されており、ベース体３１側（ヒートローラ５２の内側）に向けて凹凸が形成されている。
【００５１】
前記フィルム状ヒータ３３は、ベース体３１の外側に配置されるとともに、前記結合強化層４４に接着されている。また、このフィルム状ヒータ３３は、発熱体（発熱層）３５と、第１接着層４５と、伝熱層（均熱層）３６と、を備えている。
【００５２】
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。
【００５３】
第１接着層４５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。第１接着層４５は熱伝導性の高い組成とすることが好ましい。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、基材としての銅箔の一側の面に、所定の厚みの耐熱樹脂接着層を形成する。この銅箔が伝熱層３６に相当し、耐熱樹脂接着層が第１接着層４５に相当する。そして、この耐熱樹脂接着層に、厚み２５μｍのステンレス箔を加熱圧着させる。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。
【００５７】
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４５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４５に貼り付けても良い。
【００５８】
次に、図５から図７までを参照して、結合強化層４４を形成する方法について説明する。図５、図６及び図７は、結合強化層４４を樹脂フィルムによって形成する様子を示した説明図である。
【００５９】
まず図５に示すように、フィルム状ヒータ３３において発熱体３５が形成されている面に、樹脂フィルム４１を配置する。この樹脂フィルムとしては、電気絶縁性及び耐熱性を有する樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、エポキシの他、ポリイミドなどの半硬化品（Ｂステージ）などが用いられる。
【００６０】
次に、図６に示すように、樹脂フィルム４１をフィルム状ヒータ３３に対し金型４０によって加圧するとともに加熱する。これにより、樹脂フィルム４１がフィルム状ヒータ３３に接着され、図７に示すように結合強化層４４が形成される。また、前記金型４０の表面には適宜の凹凸が形成されているので、樹脂フィルム４１の接着と同時に金型４０の凹凸が前記樹脂フィルム４１に転写され、凹凸が形成される。
【００６１】
この金型４０としては適宜の構成を採用することができるが、前記フィルム状ヒータ３３を平面状に展開した状態で、表面が略平面状に形成された金型を用いてプレスすれば、樹脂フィルム４１全面を強い押圧力で均等に加圧するのが容易となり、好適である。これにより、フィルム状ヒータ３３と樹脂フィルム４１（結合強化層４４）とを、より均一かつ強力に接着することができる。
【００６２】
なお、図５に示すように、前記フィルム状ヒータ３３においても、発熱体３５が配置されている部分とそれ以外の部分との間で凹凸が形成されている。しかし、本実施形態においては、金型４０によって樹脂フィルム４１に形成される凹凸の高さは、発熱体３５の厚さ（即ち、発熱体３５のヒータパターンに基づく凹凸の高さ）よりも大きくなるよう構成されている。これにより、前記積層体をヒートローラ５２へ直接接着する場合よりも大きなアンカー効果を発揮させることができる。
【００６３】
次に、上記の手段で得られたフィルム状ヒータ３３を、結合強化層４４が内側に向くようにして丸めて、円筒状の筒体を形成する。そして図８に示すように、円筒状のフィルム状ヒータ３３を、金型装置の固定型９８及び可動型９９の間に形成されたキャビティ内に配置する。このようにしてフィルム状ヒータ３３を金型装置にセットした後は、前記筒体の内側に耐熱性の樹脂、例えばＰＰＳをインジェクション成形する。この樹脂が硬化することにより円筒状のベース体３１が得られるとともに、当該ベース体３１の外周面には、前記結合強化層４４の凹凸に対応する細かい凹凸が形成される。
【００６４】
このように、ベース体３１とフィルム状ヒータ３３との間に凹凸を有する結合強化層４４を設けたことにより、インジェクション成形によってベース体３１を形成する際に当該ベース体３１の樹脂が結合強化層４４の凹凸に食い付き、大きなアンカー効果を発揮する。これにより、ベース体３１とフィルム状ヒータ３３とを強固に結合することができ、フィルム状ヒータ３３のベース体３１からの剥離を防止して、長寿命のヒートローラを提供することができる。
【００６５】
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。
【００６６】
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４５、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。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。また、結合強化層４４を設けたことによりフィルム状ヒータ３３とベース体３１が剥離しにくくなるため、長期にわたって安定した画像形成が可能である。
【００６７】
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、円筒状のベース体３１と、前記ベース体３１の外周に配置されるとともに円筒状に構成されたフィルム状ヒータ３３とを備えている。また、前記ヒートローラ５２は、前記フィルム状ヒータ３３と前記ベース体３１との間に配置された結合強化層４４を備える。この結合強化層４４は、前記フィルム状ヒータ３３に接着されるとともに、前記ベース体３１を向く面に凹凸を有している。
【００６８】
この構成により、結合強化層４４の凹凸によるアンカー効果により、ベース体３１とフィルム状ヒータ３３との密着性が向上する。また、フィルム状ヒータ３３を平面状に展開した状態で凹凸を形成できるため、フィルム状ヒータ３３と結合強化層４４とを均一かつ強力に接着することが容易にできる。
【００６９】
また、本実施形態のヒートローラ５２において、前記結合強化層４４は樹脂フィルム４１からなり、前記凹凸は金型４０によって形成されている。
【００７０】
これにより、結合強化層４４に凹凸を容易に形成できる。
【００７１】
また、本実施形態のヒートローラ５２において、前記凹凸の高さの差が、前記フィルム状ヒータ３３に備えられた発熱体３５の厚みよりも大きくなるように構成されている。
【００７２】
これにより、発熱体３５の部分の凹凸をベース体３１に直接接着した場合に比較しても、一層大きいアンカー効果が期待できる。
【００７３】
また、本実施形態のヒートローラ５２は、以下の工程を含む方法によって製造されている。即ち、第１工程では、表面に凹凸が形成された金型４０によって樹脂フィルム４１をフィルム状ヒータ３３に対し加圧するとともに加熱することによって、前記樹脂フィルム４１に凹凸を形成するとともに当該樹脂フィルム４１を前記フィルム状ヒータ３３に接着する。次に、第２工程では、前記フィルム状ヒータ３３を前記凹凸を内側にして円筒状にする。
【００７４】
この方法により、円筒状のフィルム状ヒータ３３と、その内側に後工程で形成されるベース体３１とを、凹凸による強いアンカー効果を発揮させつつ相互に結合させることができ、剥がれの少ないヒートローラ５２を提供することができる。また、フィルム状ヒータ３３を平面状に展開した状態で凹凸を形成できるため、簡単に凹凸を形成でき、製造工程を簡素化できる。また、フィルム状ヒータ３３を平面状に展開した状態で樹脂フィルム４１を加圧及び加熱することが可能であるので、樹脂フィルム４１とフィルム状ヒータ３３とを均一かつ強力に接着することが容易にできる。
【００７５】
また、前記結合強化層４４は、上記の方法に代えて図９から１１までに示す方法で形成することもできる。図９、図１０及び図１１は、結合強化層４４を樹脂及び耐熱クロスによって形成する様子を示した説明図である。
【００７６】
まず図９に示すように、フィルム状ヒータ３３において発熱体３５が形成されている面に、樹脂フィルム４１を配置する。この樹脂フィルム４１としては前記の場合と同じく、電気絶縁性及び耐熱性を有する樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、エポキシの他、ポリイミドなどの半硬化品（Ｂステージ）などを用いることができる。
【００７７】
さらに、この樹脂フィルム４１の上に耐熱クロス４２が配置される。この耐熱クロス４２としては、耐熱性及び電気絶縁性を有する繊維、例えばガラス繊維又は耐熱樹脂繊維などによる布を採用することができる。糸太さ、目の粗さ等は適宜のものを用いることができるが、比較的粗い方が大きなアンカー効果を発揮できる。また、織布に限らず不織布でも良い。
【００７８】
次に、図１０に示すように、プレス体４３によって耐熱クロス４２と樹脂フィルム４１を加圧するとともに加熱する。すると、樹脂フィルム４１が溶解して耐熱クロス４２に含浸するとともに、フィルム状ヒータ３３に接着し、接着層（第２接着層）４６を形成する。これにより、前記第２接着層４６と前記耐熱クロス４２とが一体化し、図１１に示すように結合強化層４４が形成される。この結合強化層４４の一側の面には、前記耐熱クロス４２の表面の凹凸が露出している。
【００７９】
前記プレス体４３は適宜の構成のものを用いることができるが、前記の場合と同様に、前記フィルム状ヒータ３３を平面状に展開した状態でプレスできる構成のものが好適である。これにより、フィルム状ヒータ３３と耐熱クロス４２（結合強化層４４）とを、より均一かつ強力に接着することができる。
【００８０】
この後、前述の場合と同様に、円筒状に固定したフィルム状ヒータ３３の内側に樹脂を流し込み、ベース体３１をインジェクション成形する。これにより、フィルム状ヒータ３３とベース体３１とを強固に結合させ、フィルム状ヒータ３３の剥がれを効果的に防止することができる。
【００８１】
以上に示すように、本実施形態のヒートローラ５２において前記結合強化層４４は、耐熱クロス４２と、前記耐熱クロス４２と前記フィルム状ヒータ３３とを接着する第２接着層４６と、を備えている。
【００８２】
これにより、耐熱クロス４２によってアンカー効果が大きい結合強化層４４を形成できる。また、特別な金型を用意する必要がないため、より簡単に結合強化層４４を形成できる。
【００８３】
また、本実施形態のヒートローラ５２は、以下の工程を含む製造方法で製造されている。即ち、第１工程では、プレス体４３によって耐熱クロス４２とともに樹脂フィルム４１をフィルム状ヒータ３３に対し加圧するとともに加熱することによって、前記樹脂フィルム４１を介して当該耐熱クロス４２を前記フィルム状ヒータ３３に接着する。第２工程では、前記フィルム状ヒータ３３を前記耐熱クロス４２を内側にして円筒状にする。
【００８４】
この方法により、円筒状の内側に後工程で形成されるベース体３１に対し、耐熱クロス４２による強いアンカー効果を発揮させつつフィルム状ヒータ３３を結合させて取り付けることができ、剥がれの少ないヒートローラ５２を提供することができる。また、表面に凹凸を形成するための特別な金型等が必要ないため、ヒートローラ５２を安価かつ簡単に構成することができる。また、フィルム状ヒータ３３を平面状に展開した状態で耐熱クロス４２及び樹脂フィルム４１を加圧及び加熱することが可能であるため、耐熱クロス４２とフィルム状ヒータ３３とを均一かつ強力に接着させることが容易にできる。
【００８５】
以上に本発明の好適な実施形態及びその変形例を示したが、上記の構成は例えば以下のように変更できる。
【００８６】
フィルム状ヒータ３３の内側にベース体３１を配置する方法としては、ベース体３１をインジェクション成形することに代えて、予め成形されたベース体３１の外周面にフィルム状ヒータ３３を接着する構成に変更できる。なお、この方法で製造されたヒートローラ５２を備えた定着装置の断面拡大図を図１２に示す。
【００８７】
具体的には、例えばＰＰＳ樹脂を円筒状又は円柱状に成形したベース体３１を用意し、このベース体の外周面にポリイミド系の耐熱接着剤を塗布して、接着層を形成する。なお、この接着層が、図１２で示す第３接着層４７に相当する。
【００８８】
その後、例えば図７に示すように結合強化層４４を設けたフィルム状ヒータ３３を、当該結合強化層４４側の面（凹凸を形成した面）がベース体３１の外周面（前記第３接着層４７）に対向するように巻き付けて配置し、加熱圧着させる。この結果、図１２に示すように、円筒状に構成されたフィルム状ヒータ３３がベース体３１の外側に配置されることになる。
【００８９】
この構成においても、凹凸を有する結合強化層４４をベース体３１とフィルム状ヒータ３３との間に設けたことにより、前記第３接着層４７を構成する接着剤が前記凹凸に食い付き、大きなアンカー効果を発揮する。これにより、ベース体３１とフィルム状ヒータ３３が剥離してしまうことを防ぐことができる。
【００９０】
図６の金型４０によって樹脂フィルム４１に転写される凹凸のパターン及び高さについては特に制限が無く、適宜のものを用いることができる。ただし、従来の結合強化層を用いない場合よりも強いアンカー効果を得るために、少なくとも発熱体３５の厚みよりは高い凹凸を形成することが好ましい。
【００９１】
結合強化層４４に凹凸を形成する方法は上記の方法に限られず、例えば加圧及び加熱によってフィルム状ヒータに接着が完了した樹脂フィルムの表面に、適宜の表面処理を行うことにより形成しても良い。ただし、作業の容易さ等の観点からは、金型による凹凸の転写又は耐熱クロスによって前記凹凸を形成することが好ましい。
【００９２】
第１接着層４５、第２接着層４６、及び第３接着層４７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。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。
【００９３】
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。
【００９４】
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】
【００９５】
【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】本発明の一実施形態に係るヒートローラの製造方法を示す説明図。
【図６】樹脂フィルムをフィルム状ヒータに接着するとともに当該樹脂フィルムに凹凸を形成する様子を示す説明図。
【図７】フィルム状ヒータの部分に結合強化層を形成した様子を示す説明図。
【図８】筒状のフィルム状ヒータの内部にベース体をインジェクション成形する様子を示す模式図。
【図９】本発明の別の実施形態に係るヒートローラの製造方法を示す説明図。
【図１０】樹脂フィルムを介して耐熱クロスをフィルム状ヒータに接着する様子を示す説明図。
【図１１】フィルム状ヒータの部分に結合強化層を形成した様子を示す説明図。
【図１２】本発明の更に別の実施形態に係るヒートローラを備えた定着装置の断面拡大図。
【符号の説明】
【００９６】
３１  ベース体
３３  フィルム状ヒータ（ヒータ部材）
３５  発熱体（発熱層）
３６  伝熱層
３７  離型層
４０  金型
４１  樹脂フィルム
４２  耐熱クロス
４３  プレス体
４４  結合強化層
４５  第１接着層
４６  第２接着層
４７  第３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
【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】
2009175370.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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