特許 6797562 加熱回転体、及びこの加熱回転体を備える画像加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6797562

(24)【登録日】2020年11月20日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】加熱回転体、及びこの加熱回転体を備える画像加熱装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20201130BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 505

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-106010(P2016-106010)

(22)【出願日】2016年5月27日

(65)【公開番号】特開2017-211574(P2017-211574A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2019年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】特許業務法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楢原 隆史

(72)【発明者】

【氏名】宍道 健史

(72)【発明者】

【氏名】道田 一洋

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 豊

(72)【発明者】

【氏名】若津 康平

【審査官】 山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２７２２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５３１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８７０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５４０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９８８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３２８４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２５４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２９０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０７８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１９６９９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００８−００８２８６４（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｈ０５Ｂ １／００−３／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の基層と、
前記基層の上に基層周方向に間隔をあけて且つ基層の長手方向に平行に印刷されて形成されている前記基層よりも体積抵抗率が小さい複数本の抵抗発熱体と、
前記基層の両端部に基層周方向にわたって形成されてそれぞれ前記複数本の抵抗発熱体と電気的に導通している前記基層よりも体積抵抗率が小さい導電層と、を有し、
隣り合う抵抗発熱体の間隔が他よりも大きい箇所が存在し、その間隔が大きい箇所を形成する２本の抵抗発熱体のうち少なくとも一方の抵抗発熱体の基層周方向における幅が他の抵抗発熱体の幅よりも大きく、
前記２本の抵抗発熱体が印刷の継ぎ目部における最初に印刷した抵抗発熱体と最後に印刷した抵抗発熱体であることを特徴とする加熱回転体。

【請求項2】

前記導電層は前記抵抗発熱体よりも体積抵抗率が小さいことを特徴とする請求項１に記載の加熱回転体。

【請求項3】

前記基層および前記抵抗発熱体の上に離型層を有し、可撓性を有するフィルム部材の形態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱回転体。

【請求項4】

回転軸となる芯金ローラと、前記芯金ローラの上に形成された弾性層と、を有し、前記弾性層の上に前記抵抗発熱体および前記導電層が形成された前記基層が配置されており、前記基層および前記抵抗発熱体の上に離型層を有するローラ部材の形態であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加熱回転体。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載の加熱回転体と、
前記加熱回転体に給電するための給電部材と、
前記加熱回転体と共に画像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ形成部材と、を有する
ことを特徴とする画像加熱装置。

【請求項6】

前記ニップ形成部材が駆動回転体であることを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱回転体、及びこの加熱回転体を備える画像加熱装置に関する。この加熱回転体、及び画像加熱装置は、プリンタ、複写機等の画像形成装置において用い得る。

【0002】

画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着のトナー像を定着する定着装置や、記録材に定着されたトナー像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢度付与装置が挙げられる。

【背景技術】

【0003】

画像形成装置に搭載される定着装置として、導電層を含むローラなどの加熱回転体に電力を給電して、ジュール発熱させることで高速立ち上げ・省エネルギー化を図った装置がある。特許文献１には、耐熱樹脂中にカーボンフィラーを分散させた抵抗発熱層を有し、その上に絶縁の弾性層及び離型層を被覆した加熱回転体としての定着部材が開示されている。この定着装置においては、回転体の一部である抵抗発熱層に直接給電することによって発熱するので、ウォームアップ時間を短縮化することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−９７３１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記のような定着部材における弾性層や離型層からなる絶縁層の強度は十分ではないため、機外から侵入した異物や記録材との摺擦により傷がつき、その傷が抵抗発熱層にまで及ぶ可能性がある。さらには、ユーザーのジャム処理などにより、例えばピンセットやカッターなどで抵抗発熱層に傷をつけてしまう可能性がある。そのような場合、傷の端部周辺で局所的に電流密度が高まり、その部分が異常発熱してしまう可能性がある。

【0006】

図１２の参考図で説明する。この図は、定着部材として抵抗発熱層を有する円筒状の定着フィルム１を用いた定着装置において、抵抗発熱層に傷であるクラックＣが生じた時の、抵抗発熱層内を流れる電流がクラック端部付近に集中する様子を示した模式図である。定着フィルム１の両端部に周方向に環状の導電層１ｂを設けて、そこに給電用の給電部材３ａ、３ｂを当接し、交流電源１０により通電を行うことによって定着フィルム１を発熱させている。

【0007】

４は回転駆動される加圧回転体としての加圧ローラであり、定着フィルム１と共にニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成する。定着フィルム１は加圧ローラ４の回転に従動して回転する。ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した記録材が導入されて挟持搬送される。これにより、トナー像が熱と圧力により記録材上に固着像として定着される。

【0008】

Ｉ１〜Ｉ４はある時点における、定着フィルム１の抵抗発熱層内を流れる電流を表す。導電層１ｂを設けることで、定着フィルム１の抵抗発熱層内を電流が長手方向に均一に流れ、均一に発熱させることができる。

【0009】

しかし、抵抗発熱層にクラックＣが生じると、クラックＣにより電流Ｉ２、Ｉ３の進行が遮られ、電流Ｉ２、Ｉ３がクラック部Ｃの端部周辺に回り込む。そのため、その端部周辺の領域Ａ、領域Ｂにおける電流密度が一点に集中して高まり、そこで局所的な異常発熱を起こす。このような異常発熱をした部分は、通常の部分より温度が著しく高くなるため、定着フィルム１に熱的なダメージを与えたり、画像不良を引き起こしたりする場合がある。

【0010】

このクラック発生時の異常発熱を防止するために、抵抗発熱層として図１３の参考図に示したような形態をとることが考えられる。即ち、定着フィルム１の円筒状の基層１ａの上に、周方向に分割した複数の抵抗発熱体１ｅを基層１ａの長手沿って形成するのである。導電層１ｂ、１ｂは基層１ａの両端部に周方向にわたって形成されてそれぞれ上記のように分割されている抵抗発熱体１ｅと電気的に導通している。このように、抵抗発熱層を周方向に分割した複数の抵抗発熱体１ｅの形態にすることで、周方向にクラックが発生しても、部分的に電流密度が集中しない。

【0011】

抵抗発熱体１ｅは、円筒状の絶縁性の基層１ａの上に印刷して形成されている。周方向に分割した抵抗発熱体１ｅの本数が多いほど、１本あたりに流れる電流量が少なくなるため、部分的な電流密度の集中を防止することができる。しかしながら、周方向に細かく分割した複数の抵抗発熱体１ｅを印刷で形成する場合には、印刷の継ぎ目部において抵抗発熱体１ｅが乱れやすいという課題が発生する。

【0012】

例えば、スクリーン印刷で抵抗発熱体１ｅを印刷する場合を説明する。図１４の（ａ）の参考図に示すように、円筒状に製造された基層（定着フィルム基層）１ａを、スクリーン版８上を図中矢印方向に回転させながら移動させると同時に、発熱体ペーストＨが供給されたスキージ９を図中矢印方向に動かす。これにより、発熱体ペーストＨがスクリーン版８のメッシュＭを通過して、基層１ａ上に抵抗発熱体１ｅのパターンが形成される。即ち、抵抗発熱体１ｅが印刷される。

【0013】

図１４の（ｂ）は、スクリーン版８および基層１ａを真上からみた平面模式図を示している。スクリーン版８のメッシュ１ｂ’が導電層１ｂを形成し、メッシュ１ｅ’が抵抗発熱体１ｅを形成する。抵抗発熱体１ｅの中でも最初に印刷する抵抗発熱体をｈ１とし、最後に印刷する抵抗発熱体をｈ２とした場合、スクリーン版８のメッシュｈ１’が抵抗発熱体ｈ１を形成し、メッシュｈ２’が抵抗発熱体ｈ２を形成することになる。

【0014】

このスクリーン印刷工程において、基層１ａが１周して最後の抵抗発熱体ｈ２を印刷する部分を印刷の継ぎ目部と呼ぶ。印刷の継ぎ目部において、抵抗発熱体同士の間隔が狭い場合には、最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１がスクリーン版８に接触してしまう。このとき、印刷された抵抗発熱体は焼成を行っていないため、乾燥しないまま、スクリーン版８に接触することになり、スクリーン版８に発熱体ペーストの一部が付着して、図１５に示すように最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１にかすれが発生してしまう。

【0015】

このかすれた抵抗発熱体ｈ１は、発熱体ペーストが部分的に欠落して抵抗が高くなっており、断線している場合もある。したがって、かすれた抵抗発熱体ｈ１には通電される電流量が少ない、もしくは通電されないため発熱量が不足しており、定着フィルム１の回転周期の定着不良が発生するという課題があった。

【0016】

なお、スクリーン印刷以外にも、フレキソ、インクジェットなど様々な印刷方式があるが、無端状の基層１ａに周方向に細かく分割した複数の抵抗発熱体１ｅを印刷する場合には、同様の課題が発生する。

【0017】

そこで、本発明は、印刷された抵抗発熱層を備える加熱回転体に関して、印刷継ぎ目部の熱量不足による加熱不良を防止できる加熱回転体およびそれを用いた画像加熱定着装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

上記の目的を達成するための本発明に係る加熱回転体の他の代表的な構成は、円筒状の基層と、前記基層の上に基層周方向に間隔をあけて且つ基層の長手方向に平行に印刷されて形成されている前記基層よりも体積抵抗率が小さい複数本の抵抗発熱体と、前記基層の両端部に基層周方向にわたって形成されてそれぞれ前記複数本の抵抗発熱体と電気的に導通している前記基層よりも体積抵抗率が小さい導電層と、を有し、隣り合う抵抗発熱体の間隔が他よりも大きい箇所が存在し、その間隔が大きい箇所を形成する２本の抵抗発熱体のうち少なくとも一方の抵抗発熱体の基層周方向における幅が他の抵抗発熱体の幅よりも大きく、前記２本の抵抗発熱体が印刷の継ぎ目部における最初に印刷した抵抗発熱体と最後に印刷した抵抗発熱体であることを特徴とする。

【0020】

また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、前記構成の加熱回転体と、前記加熱回転体に給電するための給電部材と、前記加熱回転体と共に画像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ形成部材と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、印刷された抵抗発熱層を備える加熱回転体に関して、印刷継ぎ目部の熱量不足による加熱不良を防止できる加熱回転体およびそれを用いた画像加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施例１における加熱回転体としての定着フィルムを正面方向からみた抵抗発熱体の配置を説明するための模式図

【図2】（ａ）は図１のＤ１−Ｄ１線における長手端部の横断面模式図、（ｂ）は同じくＤ２−Ｄ２線における長手中央部の横断面模式図

【図3】図１のＤ３−Ｄ３線における長手方向の途中部分省略の縦断面模式図

【図4】使用したスクリーン版および基層を真上からみた平面模式図

【図5】抵抗発熱体重なり部の拡大断面模式図

【図6】実施例１における定着装置の要部の模式図

【図7】変形例における抵抗発熱体重なり部の拡大断面模式図

【図8】実施例１における加熱回転体としての定着フィルムを正面方向からみた抵抗発熱体の配置を説明するための模式図

【図9】（ａ）は図８のＤ１−Ｄ１線における長手端部の横断面模式図、（ｂ）は同じくＤ２−Ｄ２線における長手中央部の横断面模式図

【図10】図８のＤ３−Ｄ３線における長手方向の途中部分省略の縦断面模式図

【図11】使用したスクリーン版および基層を真上からみた平面模式図

【図11A】ローラ部材の形態の加熱回転体の一例の横断面模式図

【図12】抵抗発熱層を備える加熱回転体を用いた参考例の定着装置の要部の模式図

【図13】複数の抵抗発熱体を備える参考例の定着フィルムの説明図

【図14】スクリーン印刷工程の説明図

【図15】印刷発熱体の継ぎ目部のかすれを示す図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に従う加熱回転体およびそれを用いた画像加熱装置の実施例を説明する。なお、以下の加熱回転体および装置構成の説明において、長手方向とは加熱回転体の母線方向を指す。周方向とは加熱回転体の回転方向を指す。厚み方向とは加熱回転体の径方向を指す。

【0024】

《実施例１》
本実施例１について、図１から図７を用いて説明する。本実施例では、まず、加熱回転体としての定着フィルム（フィルム部材）１の構成を説明し、その後にその定着フィルム１を用いた定着装置（画像加熱装置）の説明を行う。

【0025】

［定着フィルム］
本実施例の定着フィルム１の構成を図１から図３を用いて説明する。定着フィルム１は、円筒状の基層１ａと、この基層１ａの上に基層周方向に間隔をあけて且つ基層１ａの長手方向に平行に印刷されて形成されている基層１ａよりも体積抵抗率が小さい複数本の抵抗発熱体１ｅを有する。また、基層１ａの両端部に基層周方向にわたって形成されてそれぞれ上記の複数本の抵抗発熱体１ｅと電気的に導通している基層１ａよりも体積抵抗率が小さい導電層１ｂ、１ｂを有する。そして、上記の複数本の抵抗発熱体１ｅのうち２本の抵抗発熱体ｈ１、ｈ２の少なくとも一部が基層周方向で重なっていることを特徴とする。

【0026】

図１は定着フィルム１を正面方向からみた抵抗発熱体１ｅの配置を説明するための模式図である。図２の（ａ）は、図１のＤ１−Ｄ１線における長手端部の横断面模式図であり、図２の（ｂ）は図１のＤ２−Ｄ２線における長手中央部の横断面模式図である。また、図３は図１のＤ３−Ｄ３線における長手方向の途中部分省略の縦断面模式図である。

【0027】

定着フィルム１は、基層１ａと、導電層１ｂ、１ｂと、抵抗発熱体１ｅと、弾性層１ｃと、離型層１ｄと、を有している。この定着フィルム１は全体的に可撓性を有し、自由状態においては自身の弾発性によりほぼ円筒状の形態を呈する。なお、図１においては、弾性層１ｃと離型層１ｄは省略されている。

【0028】

基層１ａは絶縁性もしくは高抵抗の円筒状の部材であり、定着フィルム１のねじれ強度、平滑性などの機械的特性を担うベース層である。例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂でできている。本実施例では、外径φ１８、長手長さ２４０ｍｍ、厚み６０μｍのポリイミドの基層１ａを用いた。

【0029】

定着フィルム１の外面側から抵抗発熱体１ｅに給電するために、基層１ａの両端部１０ｍｍ幅の表面領域に給電用の導電層１ｂ、１ｂが銀ペーストにより周方向全域にわたって環状に形成されている。本実施例では、給電用の導電層１ｂとして、体積抵抗率４×１０^-5Ω・ｃｍの銀ペーストを用いた。銀ペーストは、銀の微粒子をポリイミド樹脂中に溶剤を用いて分散させたものを塗布後に焼成したものである。

【0030】

抵抗発熱体１ｅは、基層１ａ上に形成され、両端部がそれぞれ上記の導電層１ｂ、１ｂと電気的に繋がっている。即ち、電気的に導通している。本実施例では、抵抗発熱体１ｅとして、体積抵抗率２×１０^-3Ω・ｃｍの銀ペーストをスクリーン印刷で塗布している。

【0031】

図４に本実施例で使用したスクリーン版８および基層１ａを真上からみた図を示す。スクリーン版８の１ｂ’のメッシュが導電層１ｂを形成し、１ｅ’のメッシュが抵抗発熱体１ｅを形成する。抵抗発熱体１ｅの中でも最初に印刷する抵抗発熱体をｈ１とし、最後に印刷する抵抗発熱体をｈ２とした場合、スクリーン版８のメッシュｈ１’が抵抗発熱体ｈ１を形成し、メッシュｈ２’が抵抗発熱体ｈ２を形成することになる。

【0032】

このスクリーン版８を用いて、周方向の幅Ｗ＝１ｍｍ、間隔ｄ＝１ｍｍの２ｍｍピッチで、厚み約１０μｍの線状で同じ体積抵抗率を有する銀ペーストを長手方向に平行に印刷する。そして、スクリーン印刷の１周後に、最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１上に再度抵抗発熱体ｈ２を重ねている。

【0033】

図５に、本実施例のスクリーン印刷工程において最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１と最後に印刷した抵抗発熱体ｈ２の拡大断面図を示している。この後、焼成を行い銀ペーストの水分やバインダ成分を除去することで抵抗発熱体１ｅおよび１ｆ（ｈ１＋ｈ２）が形成される。抵抗発熱体１ｅの厚みは約１０μｍであるが、最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１と最後に印刷した抵抗発熱体ｈ２が重なった抵抗発熱体１ｆの厚みは約２０μｍとなっている。

【0034】

なお、この状態で基層１ａに導電層１ｂを形成したときの長手両導電層１ｂ間の抵抗値は１５．７Ωである。抵抗発熱体１ｅ、１ｆの本数は２８本あり、抵抗発熱体１ｆの両端の抵抗は約２３０Ω、それ以外の抵抗発熱体１ｅの両端の抵抗は約４６０Ωである。

【0035】

本実施例では、体積抵抗率２×１０^-3Ω・ｃｍの銀ペーストを用いた抵抗発熱体１ｅ、１ｆのスクリーン印刷と、体積抵抗率４×１０^-5Ω・ｃｍの銀ペーストを用いた導電層１ｂ、１ｂのスクリーン印刷を図４の構成のスクリーン版８で同時に行なっている。抵抗発熱体１ｅ、１ｆと導電層１ｂ、１ｂのどちらか一方のスクリーン印刷を行い、その焼成後に、他方のスクリーン印刷を行い、焼成する手順にすることもできる。

【0036】

弾性層１ｃは、熱伝導フィラーを分散した厚み１７０μｍのシリコーンゴムからなり、離型層１ｄは、ＰＦＡのコーティング処理を施して１５μｍ程度のＰＦＡ層を設けた。弾性層１ｃと離型層１ｄは電気的に絶縁であり、定着フィルム１の抵抗発熱体形成部を被覆しており、両端部の導電層１ｂ、１ｂの外周面は剥き出しになっている。

【0037】

［定着装置］
本実施例における画像加熱装置たる定着装置の構成について、図６を用いて説明する。図６の（ａ）は本実施例における定着装置５０の要部の長手中央部の横断面模式図であり、（ｂ）は同装置の要部の長手方向からみた模式図である。

【0038】

この定着装置５０は、一般的な電子写真方式の画像形成方法により記録材Ｐに形成されたトナー像Ｔを加熱定着するための装置である。図６の（ａ）の左側より、トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが搬送手段（不図示）により搬送され、定着装置５０に導入されて通過することにより、トナー像Ｔが記録材Ｐ上に加熱定着される。

【0039】

本実施例の定着装置５０は、加熱回転体として円筒状の定着フィルム１と、定着フィルム１に内挿されて定着フィルム１を保持するフィルムガイド２を有する。また、定着フィルム１と共にニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成する加圧部材（ニップ形成部材）としての弾性加圧ローラ４を有する。加圧ローラ４は両端軸部が装置フレーム（不図示）に回転可能に軸受保持されている。本実施例の装置においてはこの加圧ローラ４は駆動回転体として、制御部（ＣＰＵ）１００で制御される駆動機構部１０１により図６の（ａ）の矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。

【0040】

フィルムガイド２は、液晶ポリマー、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成され、長手両端部が装置フレーム（不図示）に保持された定着ステー５と係合する。そして、加圧手段としての加圧バネ（不図示）が、定着ステー５の長手両端部を加圧することによって、フィルムガイド２は定着フィルム１を介して加圧ローラ４側に加圧される。

【0041】

定着ステー５は長手両端に受けた加圧力をフィルムガイド２の長手方向に対して均一に伝えるため、鉄、ステンレス、ジンコート鋼板等の剛性のある材料を使用し、断面形状をコの字型にすることで剛性を高めている。これにより、フィルムガイド２のたわみを抑えた状態で、フィルムガイド２が定着フィルム１を介して加圧ローラ４に対して加圧ローラの弾性に抗して加圧される。そして、定着フィルム１と加圧ローラ４との間に加圧ローラ４の長手方向に均一な所定の幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

【0042】

本実施例では、フィルムガイド２の材質として液晶ポリマーを用い、定着ステー５の材質としては、ジンコート鋼板を用いている。加圧ローラ４に印加される加圧力は１６０Ｎで、このとき約６ｍｍの定着ニップ部Ｎを形成する。

【0043】

また、フィルムガイド２には、温度検知素子６が設置されており、定着フィルム１の内面に当接している。温度検知素子６の検知温度情報が制御部１００に入力する。制御部１００は、定着フィルム１の温度が所定の温度に立ち上がって維持されるように、温度検知素子６から入力する検知温度情報に基づいて交流電源（給電部）１０から定着フィルム１への供給電力を制御する。

【0044】

加圧ローラ４は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金４ａと、シリコーンゴム等の材質の弾性層４ｂ、ＰＦＡ等の材質の離型層４ｃから構成されている。加圧ローラ４の硬度は、定着性を満足する定着ニップ幅と耐久性を満足できるようにＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において、４０°から７０°の範囲が好ましい。本実施例では、φ１１の鉄芯金４ａにシリコーンゴム層４ｂｗｏ３．５ｔの厚みで形成し、その上に４０μｍの厚みの絶縁ＰＦＡチューブ４ｃを被覆しており、硬度は５６°、外径はφ１８である。弾性層４ｂおよび離型層４ｃの長手長さは２４０ｍｍである。

【0045】

給電部材３ａ、３ｂは、交流電源１０よりＡＣケーブル７で配線されており、定着フィルム１の両端部の導電層１ｂ、１ｂの外周面に当接する。給電部材３ａ、３ｂとして、金などの細い線束で形成したブラシや板状のバネまたはパッドなどが用いられる。

【0046】

本実施例では給電部材３ａ、３ｂとしてカーボンチップとステンレスの板状のバネを用い、この板状のバネの付勢力でカーボンチップを導電層１ｂの外周面の剥き出し部に押し当てて、ＡＣケーブル７を介して交流電源１０より交流電圧を印加する。これにより、定着フィルム１の抵抗発熱体１ｅへの給電を実現している。本実施例では、定着フィルム１の基層１ａの両端部に導電層１ｂ、１ｂを設けているために、定着フィルム１が回転していても常に全ての抵抗発熱体１ｅ、１ｆに給電することができる。

【0047】

定着動作は次のとおりである。加圧ローラ４が図６の（ａ）において矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラの回転駆動に伴って定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ４と定着フィルム１との摩擦力で定着フィルム１に回転力が作用する。これにより、定着フィルム１の内面がフィルムガイド２に密着して摺動しながらフィルムガイド２の外回りを矢印の反時計方向に加圧ローラ４の回転に従動して回転状態になる。

【0048】

加圧ローラ４の回転による定着フィルム１の回転がなされ、定着フィルム１に対する通電がなされて定着フィルム１の温度が所定の温度に立ち上がって温度検知素子６によって温度制御される。そして、未定着トナー像Ｔを載せた記録材Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー画像担持面が定着フィルム１と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。

【0049】

この挟持搬送過程において定着フィルム１の熱により記録材Ｐが加熱され、記録材上の未定着トナー画像Ｔが加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム１の面から曲率分離して排紙ローラ対（不図示）により搬送される。

【0050】

［特徴事項］
本実施例の定着フィルム１においては、最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１と最後に印刷した抵抗発熱体ｈ２が十分に重なって抵抗発熱体１ｆを形成して、他の抵抗発熱体１ｅと比べて厚みが２倍になっている。抵抗発熱体１ｅ、１ｆは両端部の導電層１ｂ、１ｂにより並列に接続されている。そのため、抵抗発熱体１ｅに対して、抵抗発熱体１ｆの電流は約２倍になっており、発熱量が２倍になっている。

【0051】

図５に図示したように、２番目に印刷した抵抗発熱体１ｅにかすれが発生して断線したとしても、抵抗発熱体１ｆの発熱量は２倍であるため、隣接する抵抗発熱体１ｅの熱量不足を補うことができる。したがって、印刷の継ぎ目部で発熱量が不足することはなく、定着フィルム１の回転周期で定着不良が発生することはない。

【0052】

ここで、最初に印刷した抵抗発熱体ｈ１と最後に印刷した抵抗発熱体ｈ２の全部が十分に重なる必要はなく、一部が重なっていても良い。本実施例の変形例を図７に示す。図７の（ａ）は、抵抗発熱体ｈ２の印刷途中から抵抗発熱体ｈ１に重なる設定である。この場合、図示したように抵抗発熱体ｈ１の回転方向後端部にかすれが発生するが、かすれ部に隣接して重なり部があり発熱量が多くなっているため、印刷の継ぎ目部の定着不良を改善することができる。

【0053】

また、図７の（ｂ）は、抵抗発熱体ｈ１が１周して再度スクリーン版８を通過した後に、抵抗発熱体ｈ１の途中から抵抗発熱体ｈ２を印刷して重なる設定である。この場合、図示したように抵抗発熱体ｈ１の回転方向先端部および２番目に印刷した抵抗発熱体１ｅにかすれが発生する。しかし、図７の（ａ）の場合と同様に、かすれ部に隣接して重なり部があり発熱量が多くなっている。そのため、印刷の継ぎ目部の定着不良を改善することが可能である。

【0054】

また、抵抗発熱体を複数回にわけて印刷する場合には、その都度、印刷の継ぎ目が発生する。この場合は、１回目の最後に印刷した抵抗発熱体と２回目の最初に印刷する抵抗発熱体に重なり部を設けることで、同様の効果を得ることができる。

【0055】

以上説明したように、印刷の継ぎ目部で２本の抵抗発熱体ｈ１とｈ２の少なくとも一部を重ねることで、印刷継ぎ目部の熱量不足を補うことができ、継ぎ目部で発生する定着不良（加熱不良）を防止することが可能である。

【0056】

《実施例２》
本実施例２では、実施例１において、定着フィルム１に印刷する継ぎ目部の発熱体パターンが異なる場合の例を示す。本実施例２における定着フィルム１の構成について、図８から図１０を用いて説明する。

【0057】

図８は定着フィルム１を正面方向からみた抵抗発熱体１ｅの配置を説明するための模式図である。図９の（ａ）は、図８のＤ１−Ｄ１線における長手端部の横断面模式図であり、図９の（ｂ）は図８のＤ２−Ｄ２線における長手中央部の横断面模式図である。また、図１０は図８のＤ３−Ｄ３線における長手方向の途中部分省略の縦断面模式図である。実施例１における定着フィルム１と共通する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。なお、図８においては、図１と同様に、弾性層１ｃと離型層１ｄは省略されている。

【0058】

本実施例２における定着フィルム１も実施例１の定着フィルム１と同様に、円筒状の基層１ａを有する。その基層の上に基層周方向に間隔をあけて且つ基層の長手方向に平行に印刷されて形成されている基層１ａよりも体積抵抗率が小さい複数本の抵抗発熱体１ｅを有する。また、基層１ａの両端部に基層周方向にわたって形成されてそれぞれ上記の複数本の抵抗発熱体１ｅと電気的に導通している基層１ａよりも体積抵抗率が小さい導電層１ｂ、１ｂを有している。

【0059】

本実施例の定着フィルム１における特徴は、隣り合う抵抗発熱体１ｇ、１ｈの間隔ｄ（ａ）が他の間隔ｄ（ｂ）よりも大きい箇所が存在している。そして、その間隔が大きい箇所を形成する２本の抵抗発熱体１ｇ、１ｈのうち少なくとも一方の抵抗発熱体の基層周方向における幅が他の抵抗発熱体の幅よりも大きいことである。

【0060】

具体的には、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇと最後に印刷した抵抗発熱体１ｈの間隔ｄ（ａ）が他の抵抗発熱体の間隔ｄ（ｂ）よりも大きく、かつ最初に印刷した抵抗発熱体１ｇと最後に印刷した抵抗発熱体１ｈの幅が他の抵抗発熱体の幅よりも大きい点である。

【0061】

図１１に本実施例２で使用したスクリーン版８および定着フィルム基層１ａを真上からみた図を示す。スクリーン版８の１ｂ’のメッシュが導電層１ｂを形成し、１ｅ’のメッシュが抵抗発熱体１ｅを形成する。抵抗発熱体１ｅの中でも最初に印刷する抵抗発熱体を１ｇとし、最後に印刷する抵抗発熱体を１ｈとした場合、スクリーン版８のメッシュ１ｇ’が抵抗発熱体１ｇを形成し、メッシュ１ｈ’が抵抗発熱体１ｈを形成することになる。

【0062】

このスクリーン版８を用いて、最初に周方向の幅２ｍｍの抵抗発熱体１ｇを印刷し、その後、周方向の幅Ｗ＝１ｍｍ、間隔ｄ（ｂ）＝１ｍｍの２ｍｍピッチで、同じ体積抵抗率を有する抵抗発熱体１ｅを長手方向に平行に印刷していく。そして、最後に、周方向の幅２ｍｍの抵抗発熱体１ｈを印刷して終了する。このとき、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇと最後に印刷した抵抗発熱体１ｈは、基層１ａ上で間隔ｄ（ａ）＝３ｍｍとなるようにスクリーン版８が作製されており、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇがスクリーン版８に接触することはない。

【0063】

この後、焼成を行い銀ペーストの水分やバインダ成分を除去することで抵抗発熱体１ｅおよび１ｇ、１ｈが形成される。抵抗発熱体１ｅ、１ｇ、１ｈの厚みはいずれも約１０μｍである。なお、この状態で基層１ａに導電層１ｂを形成したときの長手両導電層１ｂ、１ｂ間の抵抗値は１５．７Ωである。抵抗発熱体１ｅ、１ｇ、１ｈの本数は２６本あり、抵抗発熱体１ｇおよび１ｈの両端の抵抗はいずれも約２２０Ω、それ以外の抵抗発熱体１ｅの両端の抵抗は約４４０Ωである。

【0064】

［特徴事項］
本実施例２では、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇと最後に印刷した抵抗発熱体１ｈは、他の抵抗発熱体１ｅと比べて周方向の幅が２倍になっている。抵抗発熱体１ｅ、１ｇ、１ｈは両端部の導電層１ｂ、１ｂにより並列に接続されている。そのため、抵抗発熱体１ｅに対して、抵抗発熱体１ｇと１ｈの電流は約２倍になっており、発熱量が２倍になっている。

【0065】

そして、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇと最後に印刷した抵抗発熱体１ｈの間隔ｄ（ａ）は３ｍｍであり、抵抗発熱体１ｅ同士の間隔ｄ（ｂ）１ｍｍの３倍となっている。これにより、抵抗発熱体１ｈを印刷するときに、抵抗発熱体１ｇがスクリーン版８に接触することはなく、抵抗発熱体１ｇにかすれは生じていない。

【0066】

抵抗発熱体１ｇと抵抗発熱体１ｈの間隔ｄ（ａ）は大きくなっているものの、それぞれの発熱量が２倍であるため、印刷の継ぎ目部で発熱量が不足することはなく、定着フィルム１の回転周期で定着不良（加熱不良）が発生することはない。

【0067】

なお、本実施例では、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇと最後に印刷した抵抗発熱体１ｈともに、発熱体幅を大きくしたが、それらの抵抗発熱体１ｇ、１ｈのいずれか一方の発熱体幅のみ大きくしても良い。最初と最後に印刷する抵抗発熱体１ｇ、１ｈの少なくとも一方の幅を調整することで、最初に印刷した抵抗発熱体１ｇがスクリーン版８に接触しない間隔に設定することが可能である。

【0068】

また、抵抗発熱体を複数回にわけて印刷する場合には、その都度、印刷の継ぎ目が発生する。この場合は、１回目の最後に印刷した抵抗発熱体から間隔をあけて２回目の最初の抵抗発熱体を印刷し、両方もしくはいずれか一方の発熱体幅を大きくしておくことで、同様の効果を得ることができる。

【0069】

以上説明したように、印刷の継ぎ目部で抵抗発熱体１ｇ、１ｈの間隔ｄ（ａ）が他の間隔ｄ（ｂ）よりも大きく、その間隔ｄ（ａ）を形成する２本の抵抗発熱体１ｇ、１ｈのうち少なくとも一方の周方向の幅を他の抵抗発熱体の幅よりも大きくする。これにより、印刷継ぎ目部の熱量不足を補うことができ、継ぎ目部で発生する定着不良を防止することが可能である。

【0070】

即ち、実施例１〜２のように、印刷の継ぎ目部で抵抗発熱体を重ねる、もしくは、継ぎ目部を隙間部として隣接する発熱体の発熱量をアップさせることで、印刷継ぎ目部の熱量不足を補うことができ、継ぎ目部で発生する加熱不良を防止することができる。

【0071】

以上、実施例１〜２は、加熱回転体として定着フィルム（フィルム部材）の例を示したが、円筒状の基層に抵抗発熱体を印刷して形成する加熱回転体であれば、全て本発明を適用することができる。例えば、印刷発熱層を設けた定着ベルトや定着ローラ、あるいは加圧ローラにおいても、同様の効果を得ることができる。

【0072】

図１１Ａの（ａ）と（ｂ）にそれぞれローラ部材の形態の加熱回転体１Ａの一例の構成の示す横断面模式図を示した。この加熱回転体１Ａは、回転軸となる芯金ローラ１１と、この芯金ローラ１１の上に形成された弾性層１２と、を有し、弾性層１１の上に抵抗発熱体１ｅおよび導電層（１ｂ）が形成された基層１ａが配置されている。そして、基層１ａおよび抵抗発熱体１ｅの上に離型層１ｄを有するローラ部材である。離型層１ｄの下に弾性層１ｃを有する構成にすることもできる。

【符号の説明】

【0073】

１・・加熱回転体（定着フィルム）、１ａ・・円筒状の基層、１ｂ・・導電層、１ｅ、ｈ１、ｈ２、１ｆ・・抵抗発熱体、５０・・画像加熱装置、２・・フィルムガイド、５・・定着ステー、４・・加圧ローラ（ニップ形成部材）、Ｎ・・定着ニップ部、Ｐ・・記録材、Ｔ・・トナー像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図11A】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】