ヒートローラ、該ヒートローラを備えた定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置
【課題】薄肉化を図りつつも簡易な構成により機械的強度を高め得るヒートローラを提供する。また、上記ヒートローラを備えた定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための定着装置４に用いられるヒートローラ４０であって、中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材４１と、該基材の外周に固着された面状発熱体４２とを備え、前記基材の内周面４１０には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブ４１１と、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブ４１２とが設けられている。
【解決手段】記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための定着装置４に用いられるヒートローラ４０であって、中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材４１と、該基材の外周に固着された面状発熱体４２とを備え、前記基材の内周面４１０には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブ４１１と、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブ４１２とが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置、或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置、該画像形成装置に設置される定着装置、及び該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】
上記のような画像形成装置としては、用紙カセット等の用紙収容部から、１枚ずつ用紙等の記録媒体を繰出し、用紙搬送路の途中に設置された搬送（レジスト）ローラ対を経て、電子写真方式の画像記録部で画像記録を行うものが挙げられる。
上記画像記録部を構成する感光体ドラムと転写ローラとのニップ部に搬送及び供給された用紙には、感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙は、定着装置でトナー画像が定着されて、排出部に排出される。
【０００３】
上記画像形成装置に設置される定着装置としては、ヒートローラと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えたものが挙げられる。このような定着装置は、ヒートローラとプレスローラとのニップ部において、用紙に転写されたトナー画像を加熱及び加圧することにより永久画像として定着させている。
上記ヒートローラとしては、アルミニウムなどの中空円筒を基材とし、その内部にハロゲンランプなどの発熱体を収容し、該ハロゲンランプによって基材を加熱する構成とされたものが知られている。
或いは、中空円筒の基材の外周面に発熱体を配置したヒートローラが知られている。
【０００４】
上記したような基材の内部或いは外周面に熱源が配置されるヒートローラにおいては、該基材の熱容量が大きくなると、熱源からの熱が該基材に奪われる。この結果、ヒートローラ自体の温度上昇が阻害されて、電源投入後にヒートローラの外表面（外周面）が所定の温度（定着温度）となるまでのウォームアップタイムが長くなるという問題があった。
上記基材の熱容量を小さくするためには、該基材を薄肉化することが考えられるが、上記したように定着装置内において、該基材（ヒートローラ）には、上記プレスローラが弾性的に接するため、該基材を薄肉化し過ぎると、該ヒートローラの機械的強度が低下する。
【０００５】
下記特許文献１では、上記したようなヒートローラの機械的強度の低下を低減するために、基体（基材）の内面に補強リブを設けた定着ローラ（ヒートローラ）が提案されている。
この定着ローラは、アルミ又は鉄の薄肉パイプにより上記基体を構成し、内部にハロゲンヒータを配置している。
また、上記基体の内面には、絞り加工により形成された複数本の補強リブが周方向に沿って設けられており、該補強リブは、ローラ軸方向中央部で密となるように設けられている。さらに、定着ローラの中央部に撓み防止装置を設け、該撓み防止装置の押圧部により定着ローラの加圧ローラとは反対側の外周面を押圧し、該定着ローラの中央部を、プレスローラ側に向けて押圧する構成とされている。
上記定着ローラによれば、上記補強リブにより、該定着ローラの潰れ（周方向の変形）が防止できるとともに、上記撓み防止装置により、該定着ローラの撓み（軸方向の変形）が抑止できる、と説明されている。
【特許文献１】特開２００４−２５８１０４号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記特許文献１に記載の定着ローラでは、周方向の潰れ変形は、上記補強リブで防止できるものの、軸方向の撓み変形の抑止は上記のような撓み防止装置を設ける必要があり、装置が複雑化及び大型化するという問題があった。
また、上記特許文献１に記載の定着ローラのように、内部に熱源（ハロゲンランプ）を配置するものでは、上記基材が、熱伝導性の良い鉄或いはアルミニウム等の金属材から形成されるので、その機械的強度もある程度は保つことができる。
しかし、上記したような中空円筒の基材の外周面に発熱体を配置したヒートローラにおいて、該基材を熱伝導性の良い金属材等で形成すれば、該基材の熱伝導性の良さにより、発熱体が発する熱が基材側に奪われる。この結果、熱効率が悪化し、該ヒートローラの外周面を効率的に昇温できない恐れがあった。また、該基材と発熱体とを電気的に絶縁する必要も生じる。
【０００７】
そこで、上記基材を、合成樹脂材により形成することが考えられるが、この場合にも上述のように、基材自体の熱容量を小さくすべく、基材を薄肉化することが望まれる。
しかしながら、合成樹脂材からなる基材は、上記のような金属材により基材を形成した場合と比べて、機械的強度が更に弱く、薄肉化による上述のような変形の問題がより一層顕著となり、更なる改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は、前記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、薄肉化を図りつつも簡易な構成により機械的強度を高め得るヒートローラを提供することにある。また、本発明は、上記ヒートローラを備えた定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係るヒートローラは、記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための定着装置に用いられるヒートローラであって、中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材と、該基材の外周に固着された面状発熱体とを備え、前記基材の内周面には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブと、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブとが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記ヒートローラにおいては、前記薄肉中央リブと前記細長状リブとを、前記基材と成形一体に形成するようにしてもよい。
また、前記各リブを上記基材と一体成形したヒートローラにおいては、前記細長状リブ間の溝を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とし、前記細長状リブを、横断面が山形状としてもよい。
【００１１】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、前記ヒートローラのうちのいずれかと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成するプロセス部と、前記定着装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る前記ヒートローラは、中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材と、該基材の外周に固着された面状発熱体とを備えている。従って、熱源となる面状発熱体が、ヒートローラの外周面近くに配置されるので、ヒートローラの外周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短縮できる。
また、前記基材を、合成樹脂材からなる基材としているので、例えば、金属材からなる基材とした場合と比べて、熱伝導性が低いため、その外周に固着される面状発熱体からの熱が該基材側へ逃げることを低減できる。これにより、効果的にウォームアップタイムの短縮化が図れる。
【００１４】
さらに、前記基材の内周面には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブと、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブとが設けられている。従って、定着装置内に設置されてプレスローラと弾性的に接することによるヒートローラの変形を、薄肉化を図りつつも防止できる。
すなわち、ヒートローラには、プレスローラにより、その軸方向に沿って均等な分布荷重が加えられ、そのローラ軸方向中央部において曲げモーメントが最大となるが、上記薄肉中央リブにより、当該中央部の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みを低減できる。さらに、上記ローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブにより、ローラ軸方向の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みをより効果的に低減できる。
つまり、上記各リブを設けずに、撓み等の変形を防止するためには、上記ヒートローラの基材の肉厚を厚くする、或いは中実形状とすることも考えられるが、これらの場合には、基材の熱容量が大きくなり、ウォームアップタイムの短縮化が阻害される。一方、本発明によれば、上記のように各リブを基材の内周面に設けることで、薄肉化を図りつつも機械的強度を高めることができる。
【００１５】
本発明に係る前記ヒートローラにおいて、前記薄肉中央リブと前記細長状リブとを、前記基材と成形一体に形成するようにすれば、基材を容易に成形できる。また、一体成形されるので、例えば上記各リブを別部材として、基材の内周面に固着させた場合と比べて、これら前記薄肉中央リブ及び前記細長状リブが基材の内周面から外れるようなことが低減される。
さらに、上記各リブは、それぞれ薄肉、細長状とされているので、一体成形した場合にもヒケ等により基材の外周面に凹凸等が生じ難い。
【００１６】
前記各リブを上記基材と一体成形したヒートローラにおいて、前記細長状リブ間の溝を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とし、前記細長状リブを、横断面が山形状とすれば、以下のような効果を奏する。
すなわち、上記細長状リブを形成するそれらの間の溝を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とすることで、該溝が金型の当該溝対応部位の抜き勾配となり、金型からの離型がスムーズになされる。
また、上記細長状リブの横断面を山形状としているので、上記テーパ状の溝形状と相俟って、該細長状リブと上記金型の対応部位との接触面積が、離型方向に沿って小さくなり、金型からの離型がスムーズになされる。
従って、離型不良等が生じ難く、クラック、割れ或いは擦傷等のない基材となる。
【００１７】
本発明に係る前記定着装置は、前記ヒートローラのうちのいずれかと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えている。従って、上記したように、ヒートローラのローラ軸方向における撓みが低減されるので、ヒートローラの撓みにより発生する種々の問題を低減できる。例えば、ヒートローラの中央部におけるニップ圧の低減により、定着不良が生じる恐れがある。或いは、上記プレスローラとともに定着後の用紙をニップ搬送する際に、用紙にシワが生じる恐れがある。本発明によれば、このような恐れを低減できる。
【００１８】
本発明に係る前記画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成するプロセス部と、前記定着装置とを備えているので、前記同様、定着不良、搬送不良によるシワの発生等を防止できる画像形成装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略縦断面図、図２は、同定着装置を模式的に示す概略縦断面図及び該定着装置が備えるヒートローラの一例を模式的に示す概略一部拡大縦断面図、図３は、同ヒートローラの基材の一例を模式的に示す概略一部破断平面図である。
図４〜図９は、同基材を模式的に示し、それぞれ図３における各矢視概略断面図等である。
尚、以下の実施形態の説明において示す上流側及び下流側は、それぞれ用紙搬送路を搬送される用紙の搬送方向上流側及び搬送方向下流側として説明する。
【００２０】
図１の画像形成装置１は、クリーナレスシステムを採用した電子写真方式のプロセス部３と定着装置４とで構成される画像記録部を備えたいわゆる複合機を示している。すなわち、複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を兼ね備えたものであるが、これに限らず、画像読取機能を備えた複写装置、ファクシミリ装置或いはプリンタ装置等の画像形成装置であっても良い。また、白黒の電子写真方式の記録部に限られず、各種カラー記録方式の記録部を備えた画像形成装置としてもよい。
画像形成装置１の装置本体１０は、用紙を収容し、供給する用紙供給部２と、電子写真方式のプロセス部３と定着装置４とで構成された画像記録部及び記録後の記録済用紙の排出部５と、画像読取部８とが、この順序で高さ方向に積み重なるように構成されている。
【００２１】
画像読取部８は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）読取部８１及びＦＢＳ部（フラットベットスキャナ部）８２を備えた画像読取走査部８０と、該画像読取走査部８０の上に開閉自在に設置される原稿押え板８３と、ＡＤＦ機構部８６とよりなる。画像読取走査部８０内には、光源、ミラー、レンズ及びＣＣＤを搭載した走査キャリッジ８４が設置され、該走査キャリッジ８４は、ＦＢＳ部８２では往復移動可能に、ＡＤＦ読取部８１では固定状態となるよう、その移動の制御がなされる。また、原稿押え板８３の上面には、ＡＤＦ原稿をＡＤＦ機構部８６へ供給するための供給トレイ８５と、ＡＤＦ機構部８６からのＡＤＦ原稿を排出するための排出トレイ８７とが設けられている。
上記画像読取部８は、原稿画像の複写或いはファクシミリ送信の際に使用される。
また、上記画像読取部８は、装置本体１０に対してヒンジピン１４を支点として開閉自在とされ、把持部１３をして、その開閉がなされる。この画像読取部８を開放することで、後記する画像記録部のプロセスユニットの着脱が可能とされている。
【００２２】
用紙供給部２は、多数枚の用紙を堆積状態で収納し得る用紙収容部を構成する用紙カセット２０と、該用紙カセット２０の用紙搬送方向前端部に設置されたセパレートローラ２２と、該セパレートローラ２２の周面に弾性的に接する分離パッド２１とを備えている。
この用紙カセット２０は、装置本体１０に対して、抜差し可能とされている。また、用紙カセット２０は、圧縮コイルバネ等によって常時上向きに弾力が付与された押上板２３と、用紙の後端を規制し、搬送方向に向けて弾力が付与されるとともに用紙サイズに合わせて位置調整可能とされたエンドガイド２４とを備えている。
上記用紙供給部２では、用紙カセット２０に収納され堆積された用紙は、その前端部が、セパレートローラ２２の周面に押し当てられる。セパレートローラ２２が回転すると、該セパレートローラ２２と分離パッド２１との協働作用によって、堆積された用紙がその最上層部より一枚ずつ分離され、後記する用紙搬送路６に向けて繰出される。
尚、用紙供給部２は、図示した分離パッド方式のものに限られず、半月ローラと分離爪とを備えた分離爪方式或いはリタードローラ方式の供給部としてもよい。
【００２３】
画像記録部は、感光体ドラム３０の周囲に、プラス（或いはマイナス）帯電方式の帯電器３１、露光器３２、現像器３３、転写ローラ３４及びメモリ除去部材３５をこの順序で配したプロセス部３と、後記する定着装置４とより構成される。
上記プロセス部３のうち露光器３２及び転写ローラ３４以外は、プロセスユニットとしてユニット化されている。該プロセスユニットは、上記画像読取部８を上方に向けて開放し、ヒンジピン１２を支点として開閉自在とされたメンテナンス用扉１１を上方に向けて開放させることで、装置本体１０に対して上方に取出し可能とされている。
尚、感光体ドラム３０、帯電器３１及びメモリ除去部材３５からなるドラムユニットと、現像器３３からなる現像器ユニットとの２つのユニットに分割して、これら各ユニットを個々に装置本体１０に対して着脱可能とされた構成としてもよい。また、装置本体１０の側部に開閉扉を設けて、装置本体１０に対して水平方向へ取出し可能な構成としてもよい。
また、上記帯電器３１は、感光体ドラム３０の周面に接するブラシローラからなるブラシ帯電器としているが、スコロトロン帯電器としても良い。
また、上記露光器３２は、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を走査方向（感光体ドラム３０の軸方向）に沿って配列したＬＥＤヘッドアレイとしているが、光源としてレーザー光を使用するレーザー露光器としてもよい。
【００２４】
上記現像器３３は、本実施形態では、一成分現像剤を用いる方式の現像器を例示している。この現像器３３は、樹脂成型され、非磁性一成分トナーを収容するトナー容器を兼ねるケーシング３３０、その内部に設けられたトナーを攪拌するアジテータ３３１、その下流側に設けられた供給ローラ３３２、現像ローラ３３３及び規制ブレード３３４を備えている。供給ローラ３３２と現像ローラ３３３とは、互いに押し当て状態で擦れ合うように同一方向に回転され、それぞれバイアス印加電源（不図示）に電気的に接続され、異なるバイアス電圧が印加される。
上記現像器３３では、アジテータ３３１で攪拌されたトナーが供給ローラ３３２を介して現像ローラ３３３に供給される。そのトナーは、両ローラ３３２，３３３の摩擦作用及び電位差により帯電されるとともに、規制ブレード３３４によって、現像ローラ３３３の表面に均一に薄層を形成するように供給される。
尚、現像器３３としては、一成分現像剤を用いる方式のものに限らず、二成分方式、その他の方式のものも採用可能である。また、現像器と離間した位置に別途、トナーカートリッジを配置し、該トナーカートリッジから現像器にトナーが供給される構成とされた現像器としてもよい。
【００２５】
上記転写ローラ３４は、感光体ドラム３０に接し、且つ矢印方向（感光体ドラム３０とウイズ方向）に回転駆動されながら用紙をニップして搬送する。
上記メモリ除去部材３５は、感光体ドラム３０に残留するトナーを掻き乱す導電性ブラシからなり、その先端が感光体ドラム３０の表面に擦れ合うように接している。
上記プロセス部３の上流側近傍には、レジストローラ対６２が設置されており、また、上記プロセス部３の下流側近傍には、後記する定着装置４が設置されている。
【００２６】
上記排出部５は、定着装置４の下流側に設置された排出ローラ対５０と、排出された記録済用紙を積載する排出トレイ５１とを備えている。
上記排出ローラ対５０を回転させることで、定着装置４でトナー画像が定着された記録済用紙は、装置本体１０の側壁に設けられた排出口１５から該排出口１５の下方かつ排出方向前方に向けて延びるように設けられた排出トレイ５１に向けて排出される。
【００２７】
上記構成とされた画像記録部においては、用紙カセット２０から、上記のように１枚ずつ分離され繰出された用紙は、上記レジストローラ対６２によりレジストされて、前記感光体ドラム３０と転写ローラ３４とのニップ部に導入される。感光体ドラム３０は、図１の矢印方向に回転しながら、帯電器３１によりその表面が一様にプラス（或いはマイナス）帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器３２によって感光体ドラム３０の表面に照射され、感光体ドラム３０の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム３０の表面の光導電体の特性に基づき、光の照射部分と非照射部分との間に生じる電位差により形成されるものである。
上記静電潜像は、現像器３３で逐次現像されてトナー画像とされ、このトナー画像は感光体ドラム３０の回転に伴い、転写ローラ３４とのニップ部に至る。上記レジストローラ対６２は、感光体ドラム３０の表面のトナー画像の移動に同期して用紙が上記ニップ部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
転写ローラ３４は、上記のように回転駆動されながら用紙をニップして搬送し、この間感光体ドラム３０の表面のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された記録済用紙は、後記する定着装置４に導入され、加熱、加圧されて永久画像として定着された後、排出部５に至る。
転写ローラ３４を経た感光体ドラム３０の表面に付着、残留した残留トナーは、所定のバイアス電位が印加されたメモリ除去部材３５によって掻き乱され、感光体ドラム３０の表面上に分散される。分散された残留トナーは、その後の露光工程での静電潜像の形成に影響を及ぼすことなく現像器３３に回収される。尚、メモリ除去部材３５に代え、帯電器３２に残留トナーのメモリ除去機能を持たせるようにしても良い。
【００２８】
上記一連の用紙の搬送は、用紙カセット２０からの繰出し直後に、搬送ローラ対６１が設置された湾曲路で、用紙カセット２０の繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするように形成された、いわゆるＵパスの用紙搬送路６に沿ってなされる。このように用紙をＵターンさせて搬送する用紙搬送路６とすることで、装置本体１０の高さを低く抑えることができる。また、搬送される用紙は、上記画像記録部において、その上面に画像記録がなされるので、例えば、下面に画像記録するようにしたものと比べて、画質不良を低減することができる。
尚、図１において、符号６０は、多段カセット方式としてのオプションカセット(不図示)を前記用紙カセット２０の下に設置した場合に、そのオプションカセットからの用紙を搬送するための搬送路であり、該搬送路６０は、用紙搬送路６の一部を構成する。
また、図１において、符号７０は、装置本体１０の側部に開閉自在に設けられた手差供給トレイであり、該手差供給トレイ７０にセットされた用紙は、搬送ローラ対７１によって手差パス７を搬送され、用紙搬送路６に合流し、上記同様に画像記録がなされる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る定着装置及び該定着装置が備えるヒートローラの一例について図２に基づいて説明する。
定着装置４は、プロセス部３（図１参照）の下流側に配設され、樹脂成型された定着装置ハウジング４６内に、互いに押し当て状態とされたヒートローラ４０とプレスローラ４５とを備えている。
定着装置ハウジング４６の上流側壁（図２における紙面右方）には、上記用紙搬送路６に沿って搬送されるトナー画像が転写された用紙を受入れる上流側開口４６１が設けられている。また、定着装置ハウジング４６の下流側壁（図２における紙面左方）には、トナー画像が定着された記録済用紙を排出部５に向けて排出する下流側開口４６２が設けられている。
装置本体１０に装着された状態で定着装置４は、図１に示すように、ヒートローラ４０とプレスローラ４５とのニップ部が用紙搬送路６に沿うように配置される。
【００３０】
また、定着装置ハウジング４６には、搬送される用紙をヒートローラ４０から剥離するための剥離爪４７と用紙の搬送をガイドするガイドリブ４６０とがローラ軸方向に沿って複数箇所に形成されている。
剥離爪４７は、その基端部が揺動自在に支持されており、ヒートローラ４０の外周面に、その先端が接触するようにトーションバネなどにより常に弾力が付与されている。
また、定着装置ハウジング４６には、ヒートローラ４０の表面温度を計測するサーミスタ等の温度センサ４８が設けられている。この温度センサ４８から出力された計測温度に基づいて、ヒートローラ４０の外周面が所定の定着温度に維持されるように、後記する面状発熱体４２への通電（ＯＮ／ＯＦＦ）の制御がなされる。
尚、図示を省略しているが、定着装置ハウジング４６には、後記するヒートローラ４０の面状発熱体４２への給電を行うための給電部が設けられている。
【００３１】
ヒートローラ４０は、大略的に、基材４１と、接着層４３を介して基材４１の外周に固着された面状発熱体４２と、該面状発熱体４２の外周に形成された離型層４４とを備えている。
上記基材４１は、電気絶縁性及び耐熱性を有する合成樹脂材、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂材により中空円筒形状に形成されている。
この基材４１の内周面４１０には、薄肉中央リブ４１１と、細長状リブ４１２とが設けられている。尚、これらリブ４１１，４１２を含む基材４１の詳細については後述する。
また、上記基材４１は、上記ＰＰＳ樹脂に限らず、電気絶縁性及び耐熱性を有する他の合成樹脂材により形成するようにしてもよい。
【００３２】
上記面状発熱体４２は、発熱体４２１、高熱伝導接着層４２２、耐熱絶縁層４２３及び伝熱層４２４を径方向外方にこの順に積層した四層構造とされている。
上記伝熱層４２４としては、高い熱伝導率を有する銅箔が挙げられ、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さとされている。尚、この伝熱層４２４としては、他のアルミニウム等の金属材としてもよく、或いは、窒化アルミニウム又は炭化ケイ素等のセラミックスとしてもよい。
上記耐熱絶縁層４２３としては、電気絶縁性及び耐熱性を有する耐熱樹脂材からなるものが挙げられ、例えば、ポリイミドフィルム等が挙げられる。該耐熱絶縁層４２３は、上記伝熱層４２４と発熱体４２１とを電気的に絶縁可能な程度の厚さとすればよく、例えば、１０μｍ〜７０μｍ程度の厚さとされている。
上記高熱伝導接着層４２２としては、耐熱性及び高い熱伝導率を有する耐熱高熱伝導接着剤からなるものが挙げられ、例えば、高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤が挙げられる。該高熱伝導接着層４２２は、上記耐熱絶縁層４２３に発熱体４２１を固着可能な程度の厚さとすればよく、例えば、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さとされている。
上記発熱体４２１は、ステンレス或いはニッケルクロム等からなり、該発熱体４２１は、複数の線状に形成されたヒータパターンとされている。該発熱体４２１は、１０μｍ〜７０μｍ程度の厚さとされている。
【００３３】
上記面状発熱体４２は、例えば、面状発熱体４２の基材としてのポリイミドフィルム（耐熱絶縁層）４２３の一方の面に、上記銅箔（伝熱層）４２４を貼着し、他方の面に、上記高熱伝導接着層４２２を形成する高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤を塗布する。次いで、高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤が塗布された側の面に、ステンレス或いはニッケルクロム等からなる箔状の材料を、加熱及び加圧により固着させる。次いで、ウェットエッチング等の公知の方法により、複数の線を有するパターン形状に加工してヒータパターンを形成し、上記発熱体４２１を形成するようにしてもよい。
このような構成により、面状発熱体４２は、可撓性を有したシート状のヒータとなり、基材４１の外周面に後記する接着層４３を介して固着される。
【００３４】
尚、図示を省略しているが、面状発熱体４２のローラ軸方向両端部には、前記給電部と導通される電極部が設けられている。
また、上記発熱体４２１を構成するヒータパターンの形成は、上記例に限らず、スパッタリング或いは蒸着、パターン印刷、ブラスト等により形成するようにしてもよい。
さらに、上記面状発熱体４２の構成は、上記層構造に限られず、例えば、高熱伝導接着層４２２を設けずに、耐熱絶縁層４２３をポリイミド系接着剤により形成するようにしてもよい。この場合は、三層構造となり、上記銅箔の一方の面に、ポリイミド系接着剤を塗布し、その上に上記発熱体を形成するようにしてもよい。
【００３５】
上記接着層４３は、上記基材４１と上記面状発熱体４２との間に介在され、高い耐熱性を有するとともに、熱伝導率の低い熱硬化型のシリコーン系接着剤が硬化することにより形成された低熱伝導接着層４３１を備えている。
上記面状発熱体４２を上記基材４１の外周に固着させる際には、例えば、該面状発熱体４２の裏面側（上記発熱体４２１側）に上記低熱伝導接着剤を塗布し、該接着剤塗布側の面を、基材４１の外周に向けて、面状発熱体４２を基材４１の外周に巻きつける。
また、巻きつけた際に、上記面状発熱体４２の端部同士が対向する部位（合わせ目部位、継ぎ目部位）には、所定の隙間が形成されており、該隙間に、上記同様の高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤を充填する。
次いで、上記各接着剤を硬化させることにより、上記面状発熱体４２を上記基材４１の外周に固着させるようにしてもよい。
これにより、上記面状発熱体４２と基材４１との間には、上記低熱伝導接着層４３１が形成されるとともに、上記隙間には、高熱伝導充填部４３２が形成される。
【００３６】
尚、上記低熱伝導接着層４３１を形成する上記接着剤としては、所定の定着温度に耐えられる耐熱性を有するとともに、低熱伝導率の他の接着剤からなるものとしてもよく、例えば、熱硬化型のエポキシ系、アクリル系等の接着剤により形成するようにしてもよい。
また、この低熱伝導接着層４３１の厚さは、３０μｍ〜１００μｍ程度の厚さとしてもよい。該低熱伝導接着層４３１は、上記面状発熱体４２と基材４１とを電気的に絶縁するとともに、断熱層として機能し、この低熱伝導接着層４３１の厚さは、上記面状発熱体４２と基材４１との電気絶縁性及び断熱性を阻害することがない厚さとすればよい。
【００３７】
上記離型層４４は、トナー或いは紙粉の付着を低減するためのもので、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共重合体等のフッ素系樹脂からなり、面状発熱体４２の外周面（上記伝熱層４２４側）に接着剤等で固着、或いは塗布形成されている。この離型層４４の厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度としてもよい。
上記構成とされたヒートローラ４０においては、上記発熱体４２１からの熱は、それぞれ薄状に形成された高熱伝導接着層４２２、耐熱絶縁層４２３、伝熱層４２４及び離型層４４を伝導し、これにより、ヒートローラ４０の外周面が均一に発熱する。
【００３８】
上記構成とされたヒートローラ４０によれば、基材４１の外周に面状発熱体４２を配置しているので、熱源となる面状発熱体４２が、ヒートローラ４０の外周面近くに配置される。従って、ヒートローラ４０の外周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短縮できる。
また、上記ヒートローラ４０の基材４１を、合成樹脂材からなる基材４１としているので、例えば、金属材からなる基材とした場合と比べて、熱伝導性が低いため、その外周に固着される面状発熱体４２からの熱が該基材４１側へ逃げることを低減できる。これにより、効果的にウォームアップタイムの短縮化が図れる。
さらに、面状発熱体４２と基材４１との間に介在された接着層４３を低熱伝導性の接着層とするとともに、後記するように基材４１を薄肉化することで、発熱体４２１からの熱が基材４１側に奪われることをより効果的に防止できる。これにより、ウォームアップタイムをより効果的に短縮できる。
【００３９】
上記構成とされたヒートローラ４０の両端部には、ローラ軸部材（不図示）が設けられており、定着装置ハウジング４６内に設けられた軸受（不図示）等で回転自在に支持されている。また、該ローラ軸部材の一端には、ギア等が固着されており、該ギア等に対して、装置本体１０に設けられたモータ等の駆動手段（不図示）による駆動が伝達されて、ヒートローラ４０の回転駆動がなされる。
このヒートローラ４０の回転駆動により、後記するプレスローラ４５が従動回転して、ニップ部に導入された用紙がニップ搬送される。該ニップ部を用紙が通過する間に、転写されたトナー画像が加熱及び加圧により用紙に定着され、記録済用紙として排出部５に向けて搬送される。
【００４０】
上記プレスローラ４５は、鉄鋼材等の金属材で形成されたプレスローラ軸４５０と、該プレスローラ軸４５０に外装された円筒状弾性部材４５１と、離型層４５２とからなる。
円筒状弾性部材４５１は、シリコーン、ウレタン等のゴム体あるいはスポンジ体からなり、プレスローラ軸４５０に接着剤等で固着されている。
上記離型層４５２は、円筒状弾性部材４５１の外周面に形成されており、用紙、トナー或いは紙粉の剥離性を高めるための例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニル共重合体等のフッ素系樹脂チューブ等からなる。
尚、プレスローラ軸に適用される金属材料としては、ＳＵＭ２４ＬやＳ２０Ｃなどの鉄鋼材にニッケル鍍金を施したものとしてもよい。また、離型層４５２の厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度としてもよい。
【００４１】
プレスローラ軸４５０は、その両端が軸受体４６３により回転自在に支持されている。該軸受体４６３は、定着装置ハウジング４６に対してスライド自在に設けられており、定着装置ハウジング４６に固定されたコイルバネ等からなる弾性部材４６４の弾力によってヒートローラ４０側に向けて押されている。
この弾性部材４６４により、プレスローラ４５は、ヒートローラ４０に向けて押し当て状態とされ、該プレスローラ４５が上記ヒートローラ４０に弾性的に接することで、ニップ部が形成される。
【００４２】
尚、弾性部材４６４は、定着装置ハウジング４６内に固定された金属シャーシ（不図示）に、その基端部が固定支持されている。
また、弾性部材４６４としては、コイルバネに限らず、プレスローラ４５をヒートローラ４０に対して押し当て可能な押部材であればどのようなものでもよい。
さらに、図示を省略しているが、定着装置４は、ヒートローラ４０とプレスローラ４５とのニップ状態（接触状態）を解除するニップ解除機構を備えている。また、ヒートローラ４０の表面に付着した紙粉やトナーを除去するクリーニングローラあるいはクリーニングブレードなどを備えている。
【００４３】
次に、前記ヒートローラ４０を構成する上記基材４１について、図３〜図９に基づいて詳述する。
上記基材４１は、図３に示すように、薄肉の中空円筒形状とされており、その内周面４１０には、薄肉中央リブ４１１と、複数本の細長状リブ４１２とが設けられている。これら薄肉中央リブ４１１と、細長状リブ４１２とは、本実施形態では、基材４１と成形一体に形成されている。
また、該基材４１の両端部には、上記ローラ軸部材が嵌め込まれる取付部４１４が形成されている。この取付部４１４が形成された部位では、基材４１の中央部近傍の内径よりもややその内径が大きく形成されている。すなわち、該取付部４１４が形成された部位では、基材４１の肉厚が、そのローラ軸方向中央部よりも薄肉とされている（図４〜図６も参照）。
上記薄肉中央リブ４１１は、基材４１の内周面４１０のローラ軸方向中央部に設けられており、該中央部の内周面４１０から軸心方向に向けて突出するように設けられている。本実施形態では、内周面４１０から軸心に至るまで突出させるようにした円盤状の薄肉中央リブ４１１としている。
【００４４】
上記細長状リブ４１２は、上記基材４１の内周面４１０にローラ軸方向に沿って形成されており、周方向に沿って複数本の細長状リブ４１２が並列して設けられている。
これら複数本の細長状リブ４１２のそれぞれは、基材４１のローラ軸方向中央部に設けられた上記薄肉中央リブ４１１から所定間隔を隔てた部位を始端として、基材４１の端部側の上記取付部４１４に至るまで形成されている。
また、これら細長状リブ４１２間には、複数本の溝４１３が形成され、図４に示すように、これら溝４１３は、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とされている。換言すれば、これら溝４１３が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に薄くなるよう形成されている。
また、上記細長状リブ４１２のそれぞれは、図５に示すように、その軸心側端部がローラ軸方向に沿って、上記中央部近傍の始端側から取付部４１４近傍の終端側まで基材４１の外周面と断面視して略平行に形成されている。換言すれば、上記細長状リブ４１２が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて略同じ厚みに形成されている。
また、上記細長状リブ４１２の終端部４１５は、凸曲面状に形成されている。
【００４５】
さらに、上記細長状リブ４１２は、図７に示すように、横断面（ローラ軸方向と直交する方向の断面）が山形状とされている。本実施形態では、横断面が、その終端側近傍では略半円形状とされている。
このように細長状リブ４１２の横断面を略半円形状とするとともに、これら細長状リブ４１２間の溝４１３を上記のようにテーパ状としている。これにより、図７及び図８に示すように、上記溝４１３は、ローラ軸方向両端部から中央部に向けて、徐々に浅くなるとともに、上記細長状リブ４１２の断面形状に応じて徐々に幅広となっている。換言すれば、細長状リブ４１２は、上記終端側では、その横断面形状が略半円形状とされるとともに、上記溝４１３が中央部に向けて浅くなることにより、上記始端側近傍では、上記略半円形状の頂上部の半円弧状部分のみが形成される構成となっている。
【００４６】
また、図６及びこの図６の一部拡大図と同様図である図２の拡大図に示すように、ローラ軸方向両端部では、上記したように、薄肉とされた取付部４１４と、軸方向中央部近傍の内周面４１０との間に上記細長状リブ４１２の厚さ分の段差が形成されている。
また、図９に示すように、ローラ軸方向中央部近傍部位では、その内周面４１０には、上記細長状リブ４１２及び溝４１３が形成されておらず、略平滑面とされている。
尚、本実施形態では、上記細長状リブ４１２が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて略同じ厚みに形成するようにしているが、以下のようにしてもよい。すなわち、上記細長状リブ４１２が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に薄くなるように形成してもよい。これによれば、後述するように、金型により一体成形する際に、該細長状リブ４１２の頂点部（軸心側端部）にも抜き勾配が形成される。
【００４７】
また、上記基材４１のローラ軸方向長さ、外径、各リブ４１１，４１２の厚さ及び大きさ等は、上記ヒートローラ４０が用いられる上記定着装置４或いは上記画像形成装置１の種別（収容・印字、定着可能な用紙サイズ等）等に応じて、適宜設定可能である。
本実施形態では、最大でＪＩＳ Ａ列４番の用紙を収容、印字可能な画像形成装置１に適用する場合のヒートローラ４０の基材４１を図示しており、該Ａ列４番の用紙幅に応じて、ローラ軸方向長さを２４０ｍｍ程度としている。また、基材４１の外径は、２７ｍｍ程度〜２８ｍｍ程度としている。また、基材４１のローラ軸方向中央部近傍の内径を、２５ｍｍ程度とし、上記取付部４１４の内径を、２６ｍｍ程度としている。すなわち、上記取付部４１４の内周面を基準とすると、その近傍部位の上記細長状リブ４１２の高さを０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度とし、上記テーパ状とされた溝４１３の中央部側に向けての上り勾配を略０．２５°〜０．５°程度としている。
さらに、上記薄肉中央リブの厚さ（ローラ軸方向に沿う厚さ）は、１ｍｍ程度としている。
【００４８】
次に、上記基材４１の形成工程の一例を図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０及び図１１は、いずれも上記基材４１を形成するための金型の一例を模式的に示す概略縦断面図である。
図例の金型９は、固定型９０と、可動型９１と、一対の可動割型（合わせ型）９２と、可動型９１に設けられたエジェクタピン９３とを備えている。
上記固定型９０は、上記可動型９１側に向けて突出する固定側コア部（中子）９００と、射出成形機（不図示）のノズルから射出された溶融樹脂が通る湯道となるスプルー９０４とを備えている。該スプルー９０４は、固定側コア部９００の先端面９０３において開口している。
【００４９】
上記固定側コア部９００は、略円柱状とされており、その外周面には、該固定側コア部９００の長手方向に沿って、上記基材４１の細長状リブ４１２及び溝４１３に対応した凸部９０１と凹部９０２とが形成されている。この固定側コア部９００の先端部近傍の外径は、その基端部側の外径よりも小さく形成されており、該先端部近傍の外径が上記基材４１の中央部近傍の内径に対応し、その基端部近傍の外径が上記基材４１の一端部近傍の内径（取付部４１４の内径）に対応している。また、上記凸部９０１は、テーパ状とされた上記基材４１の溝４１３に合わせて、該固定側コア部９００の基端部側から先端部に向けて徐々に低くなるテーパ状とされている。また、上記凹部９０２は、上記基材４１の細長状リブ４１２の形状に合わせて形成されている。
【００５０】
上記可動型９１は、上記固定型９０側に向けて突出する可動側コア部（中子）９１０と、エジェクタピン９３とを備えている。
上記可動側コア部９１０は、スプルー９０４が形成されていない点を除いて、上記固定側コア部９００と略同寸同形状とされている。この可動側コア部９１０の先端面９１３は、図例のように型締めされた状態では、上記固定側コア部９００の先端面９０３と所定の間隙を隔てて突き合わせられる。この間隙に注入された溶融樹脂が硬化することにより、上記基材４１の内周面４１０に設けられた薄肉中央リブ４１１が形成される。
上記エジェクタピン９３は、当該金型９において成形された基材４１を離型する際に可動型９１の型面から突き出されて、基材４１を離型させる。
【００５１】
上記一対の可動割型９２は、その内周面９２１が軸方向に見た場合において略半円形状とされている。この可動割型９２は、型締めされた状態、すなわち、可動割型９２のそれぞれが突き合わせられて当接した状態では、これら各可動割型９２の各内周面９２１が上記基材４１の外周面に対応するよう形成されている。
尚、図示を省略しているが、金型９は、水穴、ガイドピン、スペーサブロック及びエジェクタピンプレート等の金型として必要な他の構成部材を備えている。
【００５２】
上記構成とされた金型９においては、型締めされた状態で、上記固定型９０、上記可動型９１及び可動割型９２により閉塞された空間（キャビティ）内に、上記スプルー９０４を介して溶融樹脂が注入、充填される。この際、上記固定側コア部９００の先端面９０３と、上記可動側コア部９１０の先端面９１３との間の上記間隙がランナー部として機能する。すなわち、スプルー９０４から注入された溶融樹脂は、該ランナー部を通じて上記固定側コア部９００及び可動側コア部９１０の外周と上記一対の可動側割型９２の内周面９２１との間の空間に注入、充填される。
該溶融樹脂が硬化すれば、上記可動型９１及び可動割型９２を、上記固定型９０から離間させるとともに、上記一対の可動割型９２を離間させ、エジェクタピン９３を突き出すことにより、成形品が離型される。次いで、上記スプルー９０４に充填されて硬化した棒状部を切除することにより、上記基材４１が成形される。尚、この際、上記薄肉中央リブ４１１の中央部に貫通孔を形成するようにして、上記棒状部とともに、切除するようにしてもよい。
【００５３】
尚、上記基材４１の成形工程は、一例に過ぎず、上記以外の工程及び金型により形成するようにしてもよい。
例えば、上記金型９の上記固定側コア部９００及び可動側コア部９１０に、位置決め用のガイドピン及びガイドブッシュを設けるようにしてもよい。この場合は、上記基材４１の薄肉中央リブ４１１には、当該ガイドピンによる開口部が適所に形成される。
また、上記固定側コア部９００及び可動側コア部９１０の各先端面９０３，９１３の中央部に膨出部を設けるようにしてもよい。これにより、スプルー９０４を通じて注入される溶融樹脂の上記キャビティ内への拡散が促進される。また、これにより、上記薄肉中央リブ４１１の中央部がさらに薄肉となり、上記のように棒状部とともに薄肉中央リブ４１１の中央部を切除する際に、容易に切除できる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係るヒートローラ４０は、基材４１の内周面に、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブ４１１と、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブ４１２とを設けている。従って、定着装置４内に設置されて上記プレスローラ４５と弾性的に接することによるヒートローラ４０の変形を、薄肉化を図りつつも防止できる。
すなわち、ヒートローラ４０には、プレスローラ４５により、その軸方向に沿って均等な分布荷重が加えられ、そのローラ軸方向中央部において曲げモーメントが最大となるが、薄肉中央リブ４１１により、当該中央部の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みを低減できる。さらに、上記ローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブ４１２により、ローラ軸方向の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みをより効果的に低減できる。
つまり、上記各リブを設けずに、撓み等の変形を防止するためには、上記ヒートローラの基材の肉厚を厚くする、或いは中実形状とすることも考えられるが、これらの場合には、基材の熱容量が大きくなり、ウォームアップタイムの短縮化が阻害される。一方、本実施形態のヒートローラ４０によれば、上記のように各リブ４１１，４１２を基材４１の内周面４１０に設けることで、薄肉化を図りつつも機械的強度を高めることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、上記基材４１の薄肉中央リブ４１１と細長状リブ４１２とは、基材４１と成形一体に形成されているので、基材４１及びこれら各リブ４１１，４１２を容易に成形できる。また、一体成形されるので、例えば上記各リブを別部材として、基材の内周面に固着させた場合と比べて、これら薄肉中央リブ４１１及び細長状リブ４１２が基材４１の内周面４１０から外れるようなことが低減される。
さらに、上記各リブ４１１，４１２は、それぞれ薄肉、細長状とされているので、一体成形した場合にもヒケ等により基材４１の外周面に凹凸等が生じ難い。
【００５６】
また、本実施形態では、細長状リブ４１２間の溝４１３を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状としているので、該溝４１３が上記金型９の凸部（溝対応部位）９０１，９１１の抜き勾配となり、金型９からの離型がスムーズになされる。
さらに、上記細長状リブ４１２の横断面を山形状としているので、上記テーパ状の溝４１３の形状と相俟って、該細長状リブ４１２と上記金型９の凹部（細長状リブ対応部位）９０２，９１２との接触面積が、離型方向に沿って小さくなる。従って、金型９からの離型がスムーズになされる。
以上のように本実施形態のヒートローラ４０の基材４１では、内周面４１０に設けられた細長状リブ４１２の形状を上記構成とすることで、離型不良等が生じ難く、クラック、割れ或いは擦傷等のない基材４１となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る定着装置４では、上記ヒートローラ４０を備えているので、ヒートローラ４０のローラ軸方向における撓みが低減される。これにより、ヒートローラ４０の撓みにより発生する種々の問題を低減できる。例えば、ヒートローラ４０の中央部におけるニップ圧の低減により、定着不良が生じる恐れがある。或いは、上記プレスローラ４５とともに定着後の用紙をニップ搬送する際に、用紙にシワが生じる恐れがある。本実施形態に係る定着装置４によれば、このような恐れを低減できる。
【００５８】
尚、本実施形態では、上記基材４１の内周面４１０に設けられた上記細長状リブ４１２は、その横断面が略半円形状とされたものを例示しているが、山形状であればどのようなものでもよく、例えば、略半楕円形状、略三角形状、或いは略台形状としてもよい。
また、上記基材４１の内周面４１０に形成された溝４１３の形状も上記テーパ状に限らず、略平滑面、すなわち、溝４１３が形成された部位の基材４１の肉厚を、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて略同じ厚みとなるようにしてもよい。
さらに、本実施形態では、基材４１の内周面４１０の周方向に沿って４４本の上記細長状リブ４１２を並列して形成した基材４１を例示しているが、該細長状リブ４１２の本数は、当該ヒートローラ４０の機械的強度を考慮して、適宜本数とすればよい。
【００５９】
次に、前記ヒートローラ４０を構成する基材の変形例について図１２及び図１３に基づいて説明する。
図１２は、同基材の変形例を模式的に示し、図３に対応させた概略一部破断平面図、図１３は、同変形例を模式的に示し、図１２におけるＹ５−Ｙ５線矢視概略縦断面図である。
尚、上記基材４１と同様の構成については、説明を省略或いは簡略に説明する。
【００６０】
本変形例に係る基材１４１では、薄肉中央リブ４１６の形状が上記例とは異なる。
すなわち、薄肉中央リブ４１６は、基材４１の内周面４１０から軸心に向けて所定の高さで突出されて形成されており、図１３に示すように、開口部４１７が形成されたリング形状（ドーナツ形状）とされている。
この薄肉中央リブ４１６の内周面４１０からの突出高さは、基材４１の軸方向長さ、外径及び薄肉中央リブ４１６の厚さ等に応じて、適宜設定可能であるが、基材１４１の潰れ及び撓みを低減できるように設定するようにすればよい。
尚、本変形例に係る基材１４１は、上記同様の金型９で一体成形し、その中央部を切除することにより、開口部４１７を形成した薄肉中央リブ４１６を形成するようにしてもよい。或いは、上記開口部４１７に対応するガイドピン等を上記固定側コア部９００或いは可動側コア部９１０の先端部に形成し、当該開口部４１７を形成するようにしてもよい。この場合は、上記スプルー９０４を溶融樹脂の注入、充填が可能な部位に形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】同画像形成装置が備える定着装置を模式的に示す概略縦断面図、及び概略一部拡大縦断面図である。
【図３】同定着装置が備えるヒートローラの基材の一例を模式的に示す概略一部破断平面図である。
【図４】同基材を模式的に示し、図３におけるＸ１−Ｘ１線矢視概略横断面図である。
【図５】同基材を模式的に示し、図３におけるＸ２−Ｘ２線矢視概略横断面図である。
【図６】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ１−Ｙ１線矢視概略縦断面図である。
【図７】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ２−Ｙ２線矢視概略縦断面図、及び概略一部拡大縦断面図である。
【図８】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ３−Ｙ３線矢視概略縦断面図、及び概略一部拡大縦断面図である。
【図９】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ４−Ｙ４線矢視概略縦断面図である。
【図１０】同基材の形成工程を説明するための説明図であり、金型の一例を模式的に示す概略縦断面図である。
【図１１】同金型を示す図１０に対応させた図である。
【図１２】同基材の変形例を模式的に示し、図３に対応させた概略一部破断平面図である。
【図１３】同変形例を模式的に示し、図１２におけるＹ５−Ｙ５線矢視概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 画像形成装置
３ プロセス部
４ 定着装置
４０ ヒートローラ
４１，１４１ 基材
４１０ 基材の内周面
４１１，４１６ 薄肉中央リブ
４１２ 細長状リブ
４１３ 細長状リブ間の溝
４２ 面状発熱体
４５ プレスローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置、或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置、該画像形成装置に設置される定着装置、及び該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】
上記のような画像形成装置としては、用紙カセット等の用紙収容部から、１枚ずつ用紙等の記録媒体を繰出し、用紙搬送路の途中に設置された搬送（レジスト）ローラ対を経て、電子写真方式の画像記録部で画像記録を行うものが挙げられる。
上記画像記録部を構成する感光体ドラムと転写ローラとのニップ部に搬送及び供給された用紙には、感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙は、定着装置でトナー画像が定着されて、排出部に排出される。
【０００３】
上記画像形成装置に設置される定着装置としては、ヒートローラと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えたものが挙げられる。このような定着装置は、ヒートローラとプレスローラとのニップ部において、用紙に転写されたトナー画像を加熱及び加圧することにより永久画像として定着させている。
上記ヒートローラとしては、アルミニウムなどの中空円筒を基材とし、その内部にハロゲンランプなどの発熱体を収容し、該ハロゲンランプによって基材を加熱する構成とされたものが知られている。
或いは、中空円筒の基材の外周面に発熱体を配置したヒートローラが知られている。
【０００４】
上記したような基材の内部或いは外周面に熱源が配置されるヒートローラにおいては、該基材の熱容量が大きくなると、熱源からの熱が該基材に奪われる。この結果、ヒートローラ自体の温度上昇が阻害されて、電源投入後にヒートローラの外表面（外周面）が所定の温度（定着温度）となるまでのウォームアップタイムが長くなるという問題があった。
上記基材の熱容量を小さくするためには、該基材を薄肉化することが考えられるが、上記したように定着装置内において、該基材（ヒートローラ）には、上記プレスローラが弾性的に接するため、該基材を薄肉化し過ぎると、該ヒートローラの機械的強度が低下する。
【０００５】
下記特許文献１では、上記したようなヒートローラの機械的強度の低下を低減するために、基体（基材）の内面に補強リブを設けた定着ローラ（ヒートローラ）が提案されている。
この定着ローラは、アルミ又は鉄の薄肉パイプにより上記基体を構成し、内部にハロゲンヒータを配置している。
また、上記基体の内面には、絞り加工により形成された複数本の補強リブが周方向に沿って設けられており、該補強リブは、ローラ軸方向中央部で密となるように設けられている。さらに、定着ローラの中央部に撓み防止装置を設け、該撓み防止装置の押圧部により定着ローラの加圧ローラとは反対側の外周面を押圧し、該定着ローラの中央部を、プレスローラ側に向けて押圧する構成とされている。
上記定着ローラによれば、上記補強リブにより、該定着ローラの潰れ（周方向の変形）が防止できるとともに、上記撓み防止装置により、該定着ローラの撓み（軸方向の変形）が抑止できる、と説明されている。
【特許文献１】特開２００４−２５８１０４号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記特許文献１に記載の定着ローラでは、周方向の潰れ変形は、上記補強リブで防止できるものの、軸方向の撓み変形の抑止は上記のような撓み防止装置を設ける必要があり、装置が複雑化及び大型化するという問題があった。
また、上記特許文献１に記載の定着ローラのように、内部に熱源（ハロゲンランプ）を配置するものでは、上記基材が、熱伝導性の良い鉄或いはアルミニウム等の金属材から形成されるので、その機械的強度もある程度は保つことができる。
しかし、上記したような中空円筒の基材の外周面に発熱体を配置したヒートローラにおいて、該基材を熱伝導性の良い金属材等で形成すれば、該基材の熱伝導性の良さにより、発熱体が発する熱が基材側に奪われる。この結果、熱効率が悪化し、該ヒートローラの外周面を効率的に昇温できない恐れがあった。また、該基材と発熱体とを電気的に絶縁する必要も生じる。
【０００７】
そこで、上記基材を、合成樹脂材により形成することが考えられるが、この場合にも上述のように、基材自体の熱容量を小さくすべく、基材を薄肉化することが望まれる。
しかしながら、合成樹脂材からなる基材は、上記のような金属材により基材を形成した場合と比べて、機械的強度が更に弱く、薄肉化による上述のような変形の問題がより一層顕著となり、更なる改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は、前記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、薄肉化を図りつつも簡易な構成により機械的強度を高め得るヒートローラを提供することにある。また、本発明は、上記ヒートローラを備えた定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係るヒートローラは、記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための定着装置に用いられるヒートローラであって、中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材と、該基材の外周に固着された面状発熱体とを備え、前記基材の内周面には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブと、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブとが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記ヒートローラにおいては、前記薄肉中央リブと前記細長状リブとを、前記基材と成形一体に形成するようにしてもよい。
また、前記各リブを上記基材と一体成形したヒートローラにおいては、前記細長状リブ間の溝を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とし、前記細長状リブを、横断面が山形状としてもよい。
【００１１】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、前記ヒートローラのうちのいずれかと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成するプロセス部と、前記定着装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る前記ヒートローラは、中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材と、該基材の外周に固着された面状発熱体とを備えている。従って、熱源となる面状発熱体が、ヒートローラの外周面近くに配置されるので、ヒートローラの外周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短縮できる。
また、前記基材を、合成樹脂材からなる基材としているので、例えば、金属材からなる基材とした場合と比べて、熱伝導性が低いため、その外周に固着される面状発熱体からの熱が該基材側へ逃げることを低減できる。これにより、効果的にウォームアップタイムの短縮化が図れる。
【００１４】
さらに、前記基材の内周面には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブと、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブとが設けられている。従って、定着装置内に設置されてプレスローラと弾性的に接することによるヒートローラの変形を、薄肉化を図りつつも防止できる。
すなわち、ヒートローラには、プレスローラにより、その軸方向に沿って均等な分布荷重が加えられ、そのローラ軸方向中央部において曲げモーメントが最大となるが、上記薄肉中央リブにより、当該中央部の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みを低減できる。さらに、上記ローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブにより、ローラ軸方向の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みをより効果的に低減できる。
つまり、上記各リブを設けずに、撓み等の変形を防止するためには、上記ヒートローラの基材の肉厚を厚くする、或いは中実形状とすることも考えられるが、これらの場合には、基材の熱容量が大きくなり、ウォームアップタイムの短縮化が阻害される。一方、本発明によれば、上記のように各リブを基材の内周面に設けることで、薄肉化を図りつつも機械的強度を高めることができる。
【００１５】
本発明に係る前記ヒートローラにおいて、前記薄肉中央リブと前記細長状リブとを、前記基材と成形一体に形成するようにすれば、基材を容易に成形できる。また、一体成形されるので、例えば上記各リブを別部材として、基材の内周面に固着させた場合と比べて、これら前記薄肉中央リブ及び前記細長状リブが基材の内周面から外れるようなことが低減される。
さらに、上記各リブは、それぞれ薄肉、細長状とされているので、一体成形した場合にもヒケ等により基材の外周面に凹凸等が生じ難い。
【００１６】
前記各リブを上記基材と一体成形したヒートローラにおいて、前記細長状リブ間の溝を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とし、前記細長状リブを、横断面が山形状とすれば、以下のような効果を奏する。
すなわち、上記細長状リブを形成するそれらの間の溝を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とすることで、該溝が金型の当該溝対応部位の抜き勾配となり、金型からの離型がスムーズになされる。
また、上記細長状リブの横断面を山形状としているので、上記テーパ状の溝形状と相俟って、該細長状リブと上記金型の対応部位との接触面積が、離型方向に沿って小さくなり、金型からの離型がスムーズになされる。
従って、離型不良等が生じ難く、クラック、割れ或いは擦傷等のない基材となる。
【００１７】
本発明に係る前記定着装置は、前記ヒートローラのうちのいずれかと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えている。従って、上記したように、ヒートローラのローラ軸方向における撓みが低減されるので、ヒートローラの撓みにより発生する種々の問題を低減できる。例えば、ヒートローラの中央部におけるニップ圧の低減により、定着不良が生じる恐れがある。或いは、上記プレスローラとともに定着後の用紙をニップ搬送する際に、用紙にシワが生じる恐れがある。本発明によれば、このような恐れを低減できる。
【００１８】
本発明に係る前記画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成するプロセス部と、前記定着装置とを備えているので、前記同様、定着不良、搬送不良によるシワの発生等を防止できる画像形成装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略縦断面図、図２は、同定着装置を模式的に示す概略縦断面図及び該定着装置が備えるヒートローラの一例を模式的に示す概略一部拡大縦断面図、図３は、同ヒートローラの基材の一例を模式的に示す概略一部破断平面図である。
図４〜図９は、同基材を模式的に示し、それぞれ図３における各矢視概略断面図等である。
尚、以下の実施形態の説明において示す上流側及び下流側は、それぞれ用紙搬送路を搬送される用紙の搬送方向上流側及び搬送方向下流側として説明する。
【００２０】
図１の画像形成装置１は、クリーナレスシステムを採用した電子写真方式のプロセス部３と定着装置４とで構成される画像記録部を備えたいわゆる複合機を示している。すなわち、複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を兼ね備えたものであるが、これに限らず、画像読取機能を備えた複写装置、ファクシミリ装置或いはプリンタ装置等の画像形成装置であっても良い。また、白黒の電子写真方式の記録部に限られず、各種カラー記録方式の記録部を備えた画像形成装置としてもよい。
画像形成装置１の装置本体１０は、用紙を収容し、供給する用紙供給部２と、電子写真方式のプロセス部３と定着装置４とで構成された画像記録部及び記録後の記録済用紙の排出部５と、画像読取部８とが、この順序で高さ方向に積み重なるように構成されている。
【００２１】
画像読取部８は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）読取部８１及びＦＢＳ部（フラットベットスキャナ部）８２を備えた画像読取走査部８０と、該画像読取走査部８０の上に開閉自在に設置される原稿押え板８３と、ＡＤＦ機構部８６とよりなる。画像読取走査部８０内には、光源、ミラー、レンズ及びＣＣＤを搭載した走査キャリッジ８４が設置され、該走査キャリッジ８４は、ＦＢＳ部８２では往復移動可能に、ＡＤＦ読取部８１では固定状態となるよう、その移動の制御がなされる。また、原稿押え板８３の上面には、ＡＤＦ原稿をＡＤＦ機構部８６へ供給するための供給トレイ８５と、ＡＤＦ機構部８６からのＡＤＦ原稿を排出するための排出トレイ８７とが設けられている。
上記画像読取部８は、原稿画像の複写或いはファクシミリ送信の際に使用される。
また、上記画像読取部８は、装置本体１０に対してヒンジピン１４を支点として開閉自在とされ、把持部１３をして、その開閉がなされる。この画像読取部８を開放することで、後記する画像記録部のプロセスユニットの着脱が可能とされている。
【００２２】
用紙供給部２は、多数枚の用紙を堆積状態で収納し得る用紙収容部を構成する用紙カセット２０と、該用紙カセット２０の用紙搬送方向前端部に設置されたセパレートローラ２２と、該セパレートローラ２２の周面に弾性的に接する分離パッド２１とを備えている。
この用紙カセット２０は、装置本体１０に対して、抜差し可能とされている。また、用紙カセット２０は、圧縮コイルバネ等によって常時上向きに弾力が付与された押上板２３と、用紙の後端を規制し、搬送方向に向けて弾力が付与されるとともに用紙サイズに合わせて位置調整可能とされたエンドガイド２４とを備えている。
上記用紙供給部２では、用紙カセット２０に収納され堆積された用紙は、その前端部が、セパレートローラ２２の周面に押し当てられる。セパレートローラ２２が回転すると、該セパレートローラ２２と分離パッド２１との協働作用によって、堆積された用紙がその最上層部より一枚ずつ分離され、後記する用紙搬送路６に向けて繰出される。
尚、用紙供給部２は、図示した分離パッド方式のものに限られず、半月ローラと分離爪とを備えた分離爪方式或いはリタードローラ方式の供給部としてもよい。
【００２３】
画像記録部は、感光体ドラム３０の周囲に、プラス（或いはマイナス）帯電方式の帯電器３１、露光器３２、現像器３３、転写ローラ３４及びメモリ除去部材３５をこの順序で配したプロセス部３と、後記する定着装置４とより構成される。
上記プロセス部３のうち露光器３２及び転写ローラ３４以外は、プロセスユニットとしてユニット化されている。該プロセスユニットは、上記画像読取部８を上方に向けて開放し、ヒンジピン１２を支点として開閉自在とされたメンテナンス用扉１１を上方に向けて開放させることで、装置本体１０に対して上方に取出し可能とされている。
尚、感光体ドラム３０、帯電器３１及びメモリ除去部材３５からなるドラムユニットと、現像器３３からなる現像器ユニットとの２つのユニットに分割して、これら各ユニットを個々に装置本体１０に対して着脱可能とされた構成としてもよい。また、装置本体１０の側部に開閉扉を設けて、装置本体１０に対して水平方向へ取出し可能な構成としてもよい。
また、上記帯電器３１は、感光体ドラム３０の周面に接するブラシローラからなるブラシ帯電器としているが、スコロトロン帯電器としても良い。
また、上記露光器３２は、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を走査方向（感光体ドラム３０の軸方向）に沿って配列したＬＥＤヘッドアレイとしているが、光源としてレーザー光を使用するレーザー露光器としてもよい。
【００２４】
上記現像器３３は、本実施形態では、一成分現像剤を用いる方式の現像器を例示している。この現像器３３は、樹脂成型され、非磁性一成分トナーを収容するトナー容器を兼ねるケーシング３３０、その内部に設けられたトナーを攪拌するアジテータ３３１、その下流側に設けられた供給ローラ３３２、現像ローラ３３３及び規制ブレード３３４を備えている。供給ローラ３３２と現像ローラ３３３とは、互いに押し当て状態で擦れ合うように同一方向に回転され、それぞれバイアス印加電源（不図示）に電気的に接続され、異なるバイアス電圧が印加される。
上記現像器３３では、アジテータ３３１で攪拌されたトナーが供給ローラ３３２を介して現像ローラ３３３に供給される。そのトナーは、両ローラ３３２，３３３の摩擦作用及び電位差により帯電されるとともに、規制ブレード３３４によって、現像ローラ３３３の表面に均一に薄層を形成するように供給される。
尚、現像器３３としては、一成分現像剤を用いる方式のものに限らず、二成分方式、その他の方式のものも採用可能である。また、現像器と離間した位置に別途、トナーカートリッジを配置し、該トナーカートリッジから現像器にトナーが供給される構成とされた現像器としてもよい。
【００２５】
上記転写ローラ３４は、感光体ドラム３０に接し、且つ矢印方向（感光体ドラム３０とウイズ方向）に回転駆動されながら用紙をニップして搬送する。
上記メモリ除去部材３５は、感光体ドラム３０に残留するトナーを掻き乱す導電性ブラシからなり、その先端が感光体ドラム３０の表面に擦れ合うように接している。
上記プロセス部３の上流側近傍には、レジストローラ対６２が設置されており、また、上記プロセス部３の下流側近傍には、後記する定着装置４が設置されている。
【００２６】
上記排出部５は、定着装置４の下流側に設置された排出ローラ対５０と、排出された記録済用紙を積載する排出トレイ５１とを備えている。
上記排出ローラ対５０を回転させることで、定着装置４でトナー画像が定着された記録済用紙は、装置本体１０の側壁に設けられた排出口１５から該排出口１５の下方かつ排出方向前方に向けて延びるように設けられた排出トレイ５１に向けて排出される。
【００２７】
上記構成とされた画像記録部においては、用紙カセット２０から、上記のように１枚ずつ分離され繰出された用紙は、上記レジストローラ対６２によりレジストされて、前記感光体ドラム３０と転写ローラ３４とのニップ部に導入される。感光体ドラム３０は、図１の矢印方向に回転しながら、帯電器３１によりその表面が一様にプラス（或いはマイナス）帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器３２によって感光体ドラム３０の表面に照射され、感光体ドラム３０の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム３０の表面の光導電体の特性に基づき、光の照射部分と非照射部分との間に生じる電位差により形成されるものである。
上記静電潜像は、現像器３３で逐次現像されてトナー画像とされ、このトナー画像は感光体ドラム３０の回転に伴い、転写ローラ３４とのニップ部に至る。上記レジストローラ対６２は、感光体ドラム３０の表面のトナー画像の移動に同期して用紙が上記ニップ部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
転写ローラ３４は、上記のように回転駆動されながら用紙をニップして搬送し、この間感光体ドラム３０の表面のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された記録済用紙は、後記する定着装置４に導入され、加熱、加圧されて永久画像として定着された後、排出部５に至る。
転写ローラ３４を経た感光体ドラム３０の表面に付着、残留した残留トナーは、所定のバイアス電位が印加されたメモリ除去部材３５によって掻き乱され、感光体ドラム３０の表面上に分散される。分散された残留トナーは、その後の露光工程での静電潜像の形成に影響を及ぼすことなく現像器３３に回収される。尚、メモリ除去部材３５に代え、帯電器３２に残留トナーのメモリ除去機能を持たせるようにしても良い。
【００２８】
上記一連の用紙の搬送は、用紙カセット２０からの繰出し直後に、搬送ローラ対６１が設置された湾曲路で、用紙カセット２０の繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするように形成された、いわゆるＵパスの用紙搬送路６に沿ってなされる。このように用紙をＵターンさせて搬送する用紙搬送路６とすることで、装置本体１０の高さを低く抑えることができる。また、搬送される用紙は、上記画像記録部において、その上面に画像記録がなされるので、例えば、下面に画像記録するようにしたものと比べて、画質不良を低減することができる。
尚、図１において、符号６０は、多段カセット方式としてのオプションカセット(不図示)を前記用紙カセット２０の下に設置した場合に、そのオプションカセットからの用紙を搬送するための搬送路であり、該搬送路６０は、用紙搬送路６の一部を構成する。
また、図１において、符号７０は、装置本体１０の側部に開閉自在に設けられた手差供給トレイであり、該手差供給トレイ７０にセットされた用紙は、搬送ローラ対７１によって手差パス７を搬送され、用紙搬送路６に合流し、上記同様に画像記録がなされる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る定着装置及び該定着装置が備えるヒートローラの一例について図２に基づいて説明する。
定着装置４は、プロセス部３（図１参照）の下流側に配設され、樹脂成型された定着装置ハウジング４６内に、互いに押し当て状態とされたヒートローラ４０とプレスローラ４５とを備えている。
定着装置ハウジング４６の上流側壁（図２における紙面右方）には、上記用紙搬送路６に沿って搬送されるトナー画像が転写された用紙を受入れる上流側開口４６１が設けられている。また、定着装置ハウジング４６の下流側壁（図２における紙面左方）には、トナー画像が定着された記録済用紙を排出部５に向けて排出する下流側開口４６２が設けられている。
装置本体１０に装着された状態で定着装置４は、図１に示すように、ヒートローラ４０とプレスローラ４５とのニップ部が用紙搬送路６に沿うように配置される。
【００３０】
また、定着装置ハウジング４６には、搬送される用紙をヒートローラ４０から剥離するための剥離爪４７と用紙の搬送をガイドするガイドリブ４６０とがローラ軸方向に沿って複数箇所に形成されている。
剥離爪４７は、その基端部が揺動自在に支持されており、ヒートローラ４０の外周面に、その先端が接触するようにトーションバネなどにより常に弾力が付与されている。
また、定着装置ハウジング４６には、ヒートローラ４０の表面温度を計測するサーミスタ等の温度センサ４８が設けられている。この温度センサ４８から出力された計測温度に基づいて、ヒートローラ４０の外周面が所定の定着温度に維持されるように、後記する面状発熱体４２への通電（ＯＮ／ＯＦＦ）の制御がなされる。
尚、図示を省略しているが、定着装置ハウジング４６には、後記するヒートローラ４０の面状発熱体４２への給電を行うための給電部が設けられている。
【００３１】
ヒートローラ４０は、大略的に、基材４１と、接着層４３を介して基材４１の外周に固着された面状発熱体４２と、該面状発熱体４２の外周に形成された離型層４４とを備えている。
上記基材４１は、電気絶縁性及び耐熱性を有する合成樹脂材、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂材により中空円筒形状に形成されている。
この基材４１の内周面４１０には、薄肉中央リブ４１１と、細長状リブ４１２とが設けられている。尚、これらリブ４１１，４１２を含む基材４１の詳細については後述する。
また、上記基材４１は、上記ＰＰＳ樹脂に限らず、電気絶縁性及び耐熱性を有する他の合成樹脂材により形成するようにしてもよい。
【００３２】
上記面状発熱体４２は、発熱体４２１、高熱伝導接着層４２２、耐熱絶縁層４２３及び伝熱層４２４を径方向外方にこの順に積層した四層構造とされている。
上記伝熱層４２４としては、高い熱伝導率を有する銅箔が挙げられ、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さとされている。尚、この伝熱層４２４としては、他のアルミニウム等の金属材としてもよく、或いは、窒化アルミニウム又は炭化ケイ素等のセラミックスとしてもよい。
上記耐熱絶縁層４２３としては、電気絶縁性及び耐熱性を有する耐熱樹脂材からなるものが挙げられ、例えば、ポリイミドフィルム等が挙げられる。該耐熱絶縁層４２３は、上記伝熱層４２４と発熱体４２１とを電気的に絶縁可能な程度の厚さとすればよく、例えば、１０μｍ〜７０μｍ程度の厚さとされている。
上記高熱伝導接着層４２２としては、耐熱性及び高い熱伝導率を有する耐熱高熱伝導接着剤からなるものが挙げられ、例えば、高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤が挙げられる。該高熱伝導接着層４２２は、上記耐熱絶縁層４２３に発熱体４２１を固着可能な程度の厚さとすればよく、例えば、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さとされている。
上記発熱体４２１は、ステンレス或いはニッケルクロム等からなり、該発熱体４２１は、複数の線状に形成されたヒータパターンとされている。該発熱体４２１は、１０μｍ〜７０μｍ程度の厚さとされている。
【００３３】
上記面状発熱体４２は、例えば、面状発熱体４２の基材としてのポリイミドフィルム（耐熱絶縁層）４２３の一方の面に、上記銅箔（伝熱層）４２４を貼着し、他方の面に、上記高熱伝導接着層４２２を形成する高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤を塗布する。次いで、高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤が塗布された側の面に、ステンレス或いはニッケルクロム等からなる箔状の材料を、加熱及び加圧により固着させる。次いで、ウェットエッチング等の公知の方法により、複数の線を有するパターン形状に加工してヒータパターンを形成し、上記発熱体４２１を形成するようにしてもよい。
このような構成により、面状発熱体４２は、可撓性を有したシート状のヒータとなり、基材４１の外周面に後記する接着層４３を介して固着される。
【００３４】
尚、図示を省略しているが、面状発熱体４２のローラ軸方向両端部には、前記給電部と導通される電極部が設けられている。
また、上記発熱体４２１を構成するヒータパターンの形成は、上記例に限らず、スパッタリング或いは蒸着、パターン印刷、ブラスト等により形成するようにしてもよい。
さらに、上記面状発熱体４２の構成は、上記層構造に限られず、例えば、高熱伝導接着層４２２を設けずに、耐熱絶縁層４２３をポリイミド系接着剤により形成するようにしてもよい。この場合は、三層構造となり、上記銅箔の一方の面に、ポリイミド系接着剤を塗布し、その上に上記発熱体を形成するようにしてもよい。
【００３５】
上記接着層４３は、上記基材４１と上記面状発熱体４２との間に介在され、高い耐熱性を有するとともに、熱伝導率の低い熱硬化型のシリコーン系接着剤が硬化することにより形成された低熱伝導接着層４３１を備えている。
上記面状発熱体４２を上記基材４１の外周に固着させる際には、例えば、該面状発熱体４２の裏面側（上記発熱体４２１側）に上記低熱伝導接着剤を塗布し、該接着剤塗布側の面を、基材４１の外周に向けて、面状発熱体４２を基材４１の外周に巻きつける。
また、巻きつけた際に、上記面状発熱体４２の端部同士が対向する部位（合わせ目部位、継ぎ目部位）には、所定の隙間が形成されており、該隙間に、上記同様の高熱伝導シリコーン樹脂系接着剤を充填する。
次いで、上記各接着剤を硬化させることにより、上記面状発熱体４２を上記基材４１の外周に固着させるようにしてもよい。
これにより、上記面状発熱体４２と基材４１との間には、上記低熱伝導接着層４３１が形成されるとともに、上記隙間には、高熱伝導充填部４３２が形成される。
【００３６】
尚、上記低熱伝導接着層４３１を形成する上記接着剤としては、所定の定着温度に耐えられる耐熱性を有するとともに、低熱伝導率の他の接着剤からなるものとしてもよく、例えば、熱硬化型のエポキシ系、アクリル系等の接着剤により形成するようにしてもよい。
また、この低熱伝導接着層４３１の厚さは、３０μｍ〜１００μｍ程度の厚さとしてもよい。該低熱伝導接着層４３１は、上記面状発熱体４２と基材４１とを電気的に絶縁するとともに、断熱層として機能し、この低熱伝導接着層４３１の厚さは、上記面状発熱体４２と基材４１との電気絶縁性及び断熱性を阻害することがない厚さとすればよい。
【００３７】
上記離型層４４は、トナー或いは紙粉の付着を低減するためのもので、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共重合体等のフッ素系樹脂からなり、面状発熱体４２の外周面（上記伝熱層４２４側）に接着剤等で固着、或いは塗布形成されている。この離型層４４の厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度としてもよい。
上記構成とされたヒートローラ４０においては、上記発熱体４２１からの熱は、それぞれ薄状に形成された高熱伝導接着層４２２、耐熱絶縁層４２３、伝熱層４２４及び離型層４４を伝導し、これにより、ヒートローラ４０の外周面が均一に発熱する。
【００３８】
上記構成とされたヒートローラ４０によれば、基材４１の外周に面状発熱体４２を配置しているので、熱源となる面状発熱体４２が、ヒートローラ４０の外周面近くに配置される。従って、ヒートローラ４０の外周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短縮できる。
また、上記ヒートローラ４０の基材４１を、合成樹脂材からなる基材４１としているので、例えば、金属材からなる基材とした場合と比べて、熱伝導性が低いため、その外周に固着される面状発熱体４２からの熱が該基材４１側へ逃げることを低減できる。これにより、効果的にウォームアップタイムの短縮化が図れる。
さらに、面状発熱体４２と基材４１との間に介在された接着層４３を低熱伝導性の接着層とするとともに、後記するように基材４１を薄肉化することで、発熱体４２１からの熱が基材４１側に奪われることをより効果的に防止できる。これにより、ウォームアップタイムをより効果的に短縮できる。
【００３９】
上記構成とされたヒートローラ４０の両端部には、ローラ軸部材（不図示）が設けられており、定着装置ハウジング４６内に設けられた軸受（不図示）等で回転自在に支持されている。また、該ローラ軸部材の一端には、ギア等が固着されており、該ギア等に対して、装置本体１０に設けられたモータ等の駆動手段（不図示）による駆動が伝達されて、ヒートローラ４０の回転駆動がなされる。
このヒートローラ４０の回転駆動により、後記するプレスローラ４５が従動回転して、ニップ部に導入された用紙がニップ搬送される。該ニップ部を用紙が通過する間に、転写されたトナー画像が加熱及び加圧により用紙に定着され、記録済用紙として排出部５に向けて搬送される。
【００４０】
上記プレスローラ４５は、鉄鋼材等の金属材で形成されたプレスローラ軸４５０と、該プレスローラ軸４５０に外装された円筒状弾性部材４５１と、離型層４５２とからなる。
円筒状弾性部材４５１は、シリコーン、ウレタン等のゴム体あるいはスポンジ体からなり、プレスローラ軸４５０に接着剤等で固着されている。
上記離型層４５２は、円筒状弾性部材４５１の外周面に形成されており、用紙、トナー或いは紙粉の剥離性を高めるための例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニル共重合体等のフッ素系樹脂チューブ等からなる。
尚、プレスローラ軸に適用される金属材料としては、ＳＵＭ２４ＬやＳ２０Ｃなどの鉄鋼材にニッケル鍍金を施したものとしてもよい。また、離型層４５２の厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度としてもよい。
【００４１】
プレスローラ軸４５０は、その両端が軸受体４６３により回転自在に支持されている。該軸受体４６３は、定着装置ハウジング４６に対してスライド自在に設けられており、定着装置ハウジング４６に固定されたコイルバネ等からなる弾性部材４６４の弾力によってヒートローラ４０側に向けて押されている。
この弾性部材４６４により、プレスローラ４５は、ヒートローラ４０に向けて押し当て状態とされ、該プレスローラ４５が上記ヒートローラ４０に弾性的に接することで、ニップ部が形成される。
【００４２】
尚、弾性部材４６４は、定着装置ハウジング４６内に固定された金属シャーシ（不図示）に、その基端部が固定支持されている。
また、弾性部材４６４としては、コイルバネに限らず、プレスローラ４５をヒートローラ４０に対して押し当て可能な押部材であればどのようなものでもよい。
さらに、図示を省略しているが、定着装置４は、ヒートローラ４０とプレスローラ４５とのニップ状態（接触状態）を解除するニップ解除機構を備えている。また、ヒートローラ４０の表面に付着した紙粉やトナーを除去するクリーニングローラあるいはクリーニングブレードなどを備えている。
【００４３】
次に、前記ヒートローラ４０を構成する上記基材４１について、図３〜図９に基づいて詳述する。
上記基材４１は、図３に示すように、薄肉の中空円筒形状とされており、その内周面４１０には、薄肉中央リブ４１１と、複数本の細長状リブ４１２とが設けられている。これら薄肉中央リブ４１１と、細長状リブ４１２とは、本実施形態では、基材４１と成形一体に形成されている。
また、該基材４１の両端部には、上記ローラ軸部材が嵌め込まれる取付部４１４が形成されている。この取付部４１４が形成された部位では、基材４１の中央部近傍の内径よりもややその内径が大きく形成されている。すなわち、該取付部４１４が形成された部位では、基材４１の肉厚が、そのローラ軸方向中央部よりも薄肉とされている（図４〜図６も参照）。
上記薄肉中央リブ４１１は、基材４１の内周面４１０のローラ軸方向中央部に設けられており、該中央部の内周面４１０から軸心方向に向けて突出するように設けられている。本実施形態では、内周面４１０から軸心に至るまで突出させるようにした円盤状の薄肉中央リブ４１１としている。
【００４４】
上記細長状リブ４１２は、上記基材４１の内周面４１０にローラ軸方向に沿って形成されており、周方向に沿って複数本の細長状リブ４１２が並列して設けられている。
これら複数本の細長状リブ４１２のそれぞれは、基材４１のローラ軸方向中央部に設けられた上記薄肉中央リブ４１１から所定間隔を隔てた部位を始端として、基材４１の端部側の上記取付部４１４に至るまで形成されている。
また、これら細長状リブ４１２間には、複数本の溝４１３が形成され、図４に示すように、これら溝４１３は、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とされている。換言すれば、これら溝４１３が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に薄くなるよう形成されている。
また、上記細長状リブ４１２のそれぞれは、図５に示すように、その軸心側端部がローラ軸方向に沿って、上記中央部近傍の始端側から取付部４１４近傍の終端側まで基材４１の外周面と断面視して略平行に形成されている。換言すれば、上記細長状リブ４１２が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて略同じ厚みに形成されている。
また、上記細長状リブ４１２の終端部４１５は、凸曲面状に形成されている。
【００４５】
さらに、上記細長状リブ４１２は、図７に示すように、横断面（ローラ軸方向と直交する方向の断面）が山形状とされている。本実施形態では、横断面が、その終端側近傍では略半円形状とされている。
このように細長状リブ４１２の横断面を略半円形状とするとともに、これら細長状リブ４１２間の溝４１３を上記のようにテーパ状としている。これにより、図７及び図８に示すように、上記溝４１３は、ローラ軸方向両端部から中央部に向けて、徐々に浅くなるとともに、上記細長状リブ４１２の断面形状に応じて徐々に幅広となっている。換言すれば、細長状リブ４１２は、上記終端側では、その横断面形状が略半円形状とされるとともに、上記溝４１３が中央部に向けて浅くなることにより、上記始端側近傍では、上記略半円形状の頂上部の半円弧状部分のみが形成される構成となっている。
【００４６】
また、図６及びこの図６の一部拡大図と同様図である図２の拡大図に示すように、ローラ軸方向両端部では、上記したように、薄肉とされた取付部４１４と、軸方向中央部近傍の内周面４１０との間に上記細長状リブ４１２の厚さ分の段差が形成されている。
また、図９に示すように、ローラ軸方向中央部近傍部位では、その内周面４１０には、上記細長状リブ４１２及び溝４１３が形成されておらず、略平滑面とされている。
尚、本実施形態では、上記細長状リブ４１２が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて略同じ厚みに形成するようにしているが、以下のようにしてもよい。すなわち、上記細長状リブ４１２が形成された部位では、基材４１の肉厚が、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に薄くなるように形成してもよい。これによれば、後述するように、金型により一体成形する際に、該細長状リブ４１２の頂点部（軸心側端部）にも抜き勾配が形成される。
【００４７】
また、上記基材４１のローラ軸方向長さ、外径、各リブ４１１，４１２の厚さ及び大きさ等は、上記ヒートローラ４０が用いられる上記定着装置４或いは上記画像形成装置１の種別（収容・印字、定着可能な用紙サイズ等）等に応じて、適宜設定可能である。
本実施形態では、最大でＪＩＳ Ａ列４番の用紙を収容、印字可能な画像形成装置１に適用する場合のヒートローラ４０の基材４１を図示しており、該Ａ列４番の用紙幅に応じて、ローラ軸方向長さを２４０ｍｍ程度としている。また、基材４１の外径は、２７ｍｍ程度〜２８ｍｍ程度としている。また、基材４１のローラ軸方向中央部近傍の内径を、２５ｍｍ程度とし、上記取付部４１４の内径を、２６ｍｍ程度としている。すなわち、上記取付部４１４の内周面を基準とすると、その近傍部位の上記細長状リブ４１２の高さを０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度とし、上記テーパ状とされた溝４１３の中央部側に向けての上り勾配を略０．２５°〜０．５°程度としている。
さらに、上記薄肉中央リブの厚さ（ローラ軸方向に沿う厚さ）は、１ｍｍ程度としている。
【００４８】
次に、上記基材４１の形成工程の一例を図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０及び図１１は、いずれも上記基材４１を形成するための金型の一例を模式的に示す概略縦断面図である。
図例の金型９は、固定型９０と、可動型９１と、一対の可動割型（合わせ型）９２と、可動型９１に設けられたエジェクタピン９３とを備えている。
上記固定型９０は、上記可動型９１側に向けて突出する固定側コア部（中子）９００と、射出成形機（不図示）のノズルから射出された溶融樹脂が通る湯道となるスプルー９０４とを備えている。該スプルー９０４は、固定側コア部９００の先端面９０３において開口している。
【００４９】
上記固定側コア部９００は、略円柱状とされており、その外周面には、該固定側コア部９００の長手方向に沿って、上記基材４１の細長状リブ４１２及び溝４１３に対応した凸部９０１と凹部９０２とが形成されている。この固定側コア部９００の先端部近傍の外径は、その基端部側の外径よりも小さく形成されており、該先端部近傍の外径が上記基材４１の中央部近傍の内径に対応し、その基端部近傍の外径が上記基材４１の一端部近傍の内径（取付部４１４の内径）に対応している。また、上記凸部９０１は、テーパ状とされた上記基材４１の溝４１３に合わせて、該固定側コア部９００の基端部側から先端部に向けて徐々に低くなるテーパ状とされている。また、上記凹部９０２は、上記基材４１の細長状リブ４１２の形状に合わせて形成されている。
【００５０】
上記可動型９１は、上記固定型９０側に向けて突出する可動側コア部（中子）９１０と、エジェクタピン９３とを備えている。
上記可動側コア部９１０は、スプルー９０４が形成されていない点を除いて、上記固定側コア部９００と略同寸同形状とされている。この可動側コア部９１０の先端面９１３は、図例のように型締めされた状態では、上記固定側コア部９００の先端面９０３と所定の間隙を隔てて突き合わせられる。この間隙に注入された溶融樹脂が硬化することにより、上記基材４１の内周面４１０に設けられた薄肉中央リブ４１１が形成される。
上記エジェクタピン９３は、当該金型９において成形された基材４１を離型する際に可動型９１の型面から突き出されて、基材４１を離型させる。
【００５１】
上記一対の可動割型９２は、その内周面９２１が軸方向に見た場合において略半円形状とされている。この可動割型９２は、型締めされた状態、すなわち、可動割型９２のそれぞれが突き合わせられて当接した状態では、これら各可動割型９２の各内周面９２１が上記基材４１の外周面に対応するよう形成されている。
尚、図示を省略しているが、金型９は、水穴、ガイドピン、スペーサブロック及びエジェクタピンプレート等の金型として必要な他の構成部材を備えている。
【００５２】
上記構成とされた金型９においては、型締めされた状態で、上記固定型９０、上記可動型９１及び可動割型９２により閉塞された空間（キャビティ）内に、上記スプルー９０４を介して溶融樹脂が注入、充填される。この際、上記固定側コア部９００の先端面９０３と、上記可動側コア部９１０の先端面９１３との間の上記間隙がランナー部として機能する。すなわち、スプルー９０４から注入された溶融樹脂は、該ランナー部を通じて上記固定側コア部９００及び可動側コア部９１０の外周と上記一対の可動側割型９２の内周面９２１との間の空間に注入、充填される。
該溶融樹脂が硬化すれば、上記可動型９１及び可動割型９２を、上記固定型９０から離間させるとともに、上記一対の可動割型９２を離間させ、エジェクタピン９３を突き出すことにより、成形品が離型される。次いで、上記スプルー９０４に充填されて硬化した棒状部を切除することにより、上記基材４１が成形される。尚、この際、上記薄肉中央リブ４１１の中央部に貫通孔を形成するようにして、上記棒状部とともに、切除するようにしてもよい。
【００５３】
尚、上記基材４１の成形工程は、一例に過ぎず、上記以外の工程及び金型により形成するようにしてもよい。
例えば、上記金型９の上記固定側コア部９００及び可動側コア部９１０に、位置決め用のガイドピン及びガイドブッシュを設けるようにしてもよい。この場合は、上記基材４１の薄肉中央リブ４１１には、当該ガイドピンによる開口部が適所に形成される。
また、上記固定側コア部９００及び可動側コア部９１０の各先端面９０３，９１３の中央部に膨出部を設けるようにしてもよい。これにより、スプルー９０４を通じて注入される溶融樹脂の上記キャビティ内への拡散が促進される。また、これにより、上記薄肉中央リブ４１１の中央部がさらに薄肉となり、上記のように棒状部とともに薄肉中央リブ４１１の中央部を切除する際に、容易に切除できる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係るヒートローラ４０は、基材４１の内周面に、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブ４１１と、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブ４１２とを設けている。従って、定着装置４内に設置されて上記プレスローラ４５と弾性的に接することによるヒートローラ４０の変形を、薄肉化を図りつつも防止できる。
すなわち、ヒートローラ４０には、プレスローラ４５により、その軸方向に沿って均等な分布荷重が加えられ、そのローラ軸方向中央部において曲げモーメントが最大となるが、薄肉中央リブ４１１により、当該中央部の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みを低減できる。さらに、上記ローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブ４１２により、ローラ軸方向の強度が高められ、ローラ軸方向の撓みをより効果的に低減できる。
つまり、上記各リブを設けずに、撓み等の変形を防止するためには、上記ヒートローラの基材の肉厚を厚くする、或いは中実形状とすることも考えられるが、これらの場合には、基材の熱容量が大きくなり、ウォームアップタイムの短縮化が阻害される。一方、本実施形態のヒートローラ４０によれば、上記のように各リブ４１１，４１２を基材４１の内周面４１０に設けることで、薄肉化を図りつつも機械的強度を高めることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、上記基材４１の薄肉中央リブ４１１と細長状リブ４１２とは、基材４１と成形一体に形成されているので、基材４１及びこれら各リブ４１１，４１２を容易に成形できる。また、一体成形されるので、例えば上記各リブを別部材として、基材の内周面に固着させた場合と比べて、これら薄肉中央リブ４１１及び細長状リブ４１２が基材４１の内周面４１０から外れるようなことが低減される。
さらに、上記各リブ４１１，４１２は、それぞれ薄肉、細長状とされているので、一体成形した場合にもヒケ等により基材４１の外周面に凹凸等が生じ難い。
【００５６】
また、本実施形態では、細長状リブ４１２間の溝４１３を、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状としているので、該溝４１３が上記金型９の凸部（溝対応部位）９０１，９１１の抜き勾配となり、金型９からの離型がスムーズになされる。
さらに、上記細長状リブ４１２の横断面を山形状としているので、上記テーパ状の溝４１３の形状と相俟って、該細長状リブ４１２と上記金型９の凹部（細長状リブ対応部位）９０２，９１２との接触面積が、離型方向に沿って小さくなる。従って、金型９からの離型がスムーズになされる。
以上のように本実施形態のヒートローラ４０の基材４１では、内周面４１０に設けられた細長状リブ４１２の形状を上記構成とすることで、離型不良等が生じ難く、クラック、割れ或いは擦傷等のない基材４１となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る定着装置４では、上記ヒートローラ４０を備えているので、ヒートローラ４０のローラ軸方向における撓みが低減される。これにより、ヒートローラ４０の撓みにより発生する種々の問題を低減できる。例えば、ヒートローラ４０の中央部におけるニップ圧の低減により、定着不良が生じる恐れがある。或いは、上記プレスローラ４５とともに定着後の用紙をニップ搬送する際に、用紙にシワが生じる恐れがある。本実施形態に係る定着装置４によれば、このような恐れを低減できる。
【００５８】
尚、本実施形態では、上記基材４１の内周面４１０に設けられた上記細長状リブ４１２は、その横断面が略半円形状とされたものを例示しているが、山形状であればどのようなものでもよく、例えば、略半楕円形状、略三角形状、或いは略台形状としてもよい。
また、上記基材４１の内周面４１０に形成された溝４１３の形状も上記テーパ状に限らず、略平滑面、すなわち、溝４１３が形成された部位の基材４１の肉厚を、ローラ軸方向に沿って、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて略同じ厚みとなるようにしてもよい。
さらに、本実施形態では、基材４１の内周面４１０の周方向に沿って４４本の上記細長状リブ４１２を並列して形成した基材４１を例示しているが、該細長状リブ４１２の本数は、当該ヒートローラ４０の機械的強度を考慮して、適宜本数とすればよい。
【００５９】
次に、前記ヒートローラ４０を構成する基材の変形例について図１２及び図１３に基づいて説明する。
図１２は、同基材の変形例を模式的に示し、図３に対応させた概略一部破断平面図、図１３は、同変形例を模式的に示し、図１２におけるＹ５−Ｙ５線矢視概略縦断面図である。
尚、上記基材４１と同様の構成については、説明を省略或いは簡略に説明する。
【００６０】
本変形例に係る基材１４１では、薄肉中央リブ４１６の形状が上記例とは異なる。
すなわち、薄肉中央リブ４１６は、基材４１の内周面４１０から軸心に向けて所定の高さで突出されて形成されており、図１３に示すように、開口部４１７が形成されたリング形状（ドーナツ形状）とされている。
この薄肉中央リブ４１６の内周面４１０からの突出高さは、基材４１の軸方向長さ、外径及び薄肉中央リブ４１６の厚さ等に応じて、適宜設定可能であるが、基材１４１の潰れ及び撓みを低減できるように設定するようにすればよい。
尚、本変形例に係る基材１４１は、上記同様の金型９で一体成形し、その中央部を切除することにより、開口部４１７を形成した薄肉中央リブ４１６を形成するようにしてもよい。或いは、上記開口部４１７に対応するガイドピン等を上記固定側コア部９００或いは可動側コア部９１０の先端部に形成し、当該開口部４１７を形成するようにしてもよい。この場合は、上記スプルー９０４を溶融樹脂の注入、充填が可能な部位に形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】同画像形成装置が備える定着装置を模式的に示す概略縦断面図、及び概略一部拡大縦断面図である。
【図３】同定着装置が備えるヒートローラの基材の一例を模式的に示す概略一部破断平面図である。
【図４】同基材を模式的に示し、図３におけるＸ１−Ｘ１線矢視概略横断面図である。
【図５】同基材を模式的に示し、図３におけるＸ２−Ｘ２線矢視概略横断面図である。
【図６】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ１−Ｙ１線矢視概略縦断面図である。
【図７】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ２−Ｙ２線矢視概略縦断面図、及び概略一部拡大縦断面図である。
【図８】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ３−Ｙ３線矢視概略縦断面図、及び概略一部拡大縦断面図である。
【図９】同基材を模式的に示し、図３におけるＹ４−Ｙ４線矢視概略縦断面図である。
【図１０】同基材の形成工程を説明するための説明図であり、金型の一例を模式的に示す概略縦断面図である。
【図１１】同金型を示す図１０に対応させた図である。
【図１２】同基材の変形例を模式的に示し、図３に対応させた概略一部破断平面図である。
【図１３】同変形例を模式的に示し、図１２におけるＹ５−Ｙ５線矢視概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 画像形成装置
３ プロセス部
４ 定着装置
４０ ヒートローラ
４１，１４１ 基材
４１０ 基材の内周面
４１１，４１６ 薄肉中央リブ
４１２ 細長状リブ
４１３ 細長状リブ間の溝
４２ 面状発熱体
４５ プレスローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための定着装置に用いられるヒートローラであって、
中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材と、該基材の外周に固着された面状発熱体とを備え、
前記基材の内周面には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブと、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブとが設けられていることを特徴とするヒートローラ。
【請求項２】
請求項１において、
前記薄肉中央リブと前記細長状リブとは、前記基材と成形一体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３】
請求項２において、
前記細長状リブ間の溝は、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とされており、
前記細長状リブは、横断面が山形状と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乃至３のいずれか１項に記載のヒートローラと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
記録媒体にトナー画像を形成するプロセス部と、請求項４に記載の定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための定着装置に用いられるヒートローラであって、
中空円筒形状の合成樹脂材からなる基材と、該基材の外周に固着された面状発熱体とを備え、
前記基材の内周面には、ローラ軸方向中央部より軸心方向へ突出する薄肉中央リブと、周方向に沿って並列されるとともにローラ軸方向に沿って形成された複数本の細長状リブとが設けられていることを特徴とするヒートローラ。
【請求項２】
請求項１において、
前記薄肉中央リブと前記細長状リブとは、前記基材と成形一体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３】
請求項２において、
前記細長状リブ間の溝は、ローラ軸方向中央部より両端部に向けて徐々に深くなるテーパ状とされており、
前記細長状リブは、横断面が山形状と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乃至３のいずれか１項に記載のヒートローラと、該ヒートローラに弾性的に接するプレスローラとを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
記録媒体にトナー画像を形成するプロセス部と、請求項４に記載の定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２５１４０７（Ｐ２００９−２５１４０７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１００９９０（Ｐ２００８−１００９９０）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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