JP2022178831A - 発熱ロールの製造方法、発熱ロール、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体塗装を行う場合に比べて、膜厚の均一性を向上させること。【解決手段】金属製の基材（１１）の表面に、電気絶縁性で熱収縮性のポリエーテルエーテルケトン樹脂（２１）を被せた状態で加熱して、基材（１１）の表面に絶縁部（１２）を形成する工程と、絶縁部（１２）の表面に通電時に発熱する発熱部（１３）を形成する工程と、を実行することを特徴とする発熱ロールの製造方法。【選択図】図４

Description

本発明は、発熱ロールの製造方法、発熱ロール、定着装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置において、媒体に転写された未定着の現像剤を定着させる定着装置に関し、以下の特許文献１，２に記載の技術が公知である。
特許文献１としての特開平１０－３２２６号公報には、ローラ本体（１１）の内面に、ポリイミド樹脂製の絶縁膜材（１４）が配置され、絶縁膜材（１４）の更に内側に加熱素子（１５）が配置された加熱ローラ（１０）が記載されている。

特許文献２としての特開２００１－２０１９７０号公報には、円筒状の芯金（１）の内周面に、フッ素樹脂のような撥水性樹脂からなる絶縁層（２）を形成し、絶縁層（２）のさらに内周に抵抗発熱体（３）を形成した発熱定着ロール（１０）が記載されている。特許文献２では、芯金（１）の外周側に離型層として、フッ素樹脂のような撥水性樹脂からなるトナー付着防止層（４）も形成されている。

特開平１０－３２２６号公報（「００２２」－「００２５」、図２） 特開２００１－２０１９７０号公報（「００１７」－「００２１」、図１）

本発明は、粉体塗装を行う場合に比べて、膜厚の均一性を向上させることを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の発熱ロールの製造方法は、
金属製の基材の表面に、電気絶縁性で熱収縮性のポリエーテルエーテルケトン樹脂を被せた状態で加熱して、前記基材の表面に絶縁部を形成する工程と、
前記絶縁部の表面に通電時に発熱する発熱部を形成する工程と、
を実行することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発熱ロールの製造方法において、
筒状のポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発熱ロールの製造方法において、
前記ポリエーテルエーテルケトン樹脂は、筒の長さ方向の熱収縮率は、筒の径方向の熱収縮率よりも小さく形成されていることを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項４に記載の発明の発熱ロールは、
金属製の基材と、
通電時に発熱する材料で構成された発熱部と、
前記基材と前記発熱部との間に配置され、前記基材と前記発熱部との間を電気的に絶縁する絶縁部であって、筒状のポリエーテルエーテルケトン樹脂が基材の外面に熱収縮で固定された前記絶縁部と、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項５に記載の発明の定着装置は、
請求項４に記載の発熱ロールを有する加熱手段と、
前記加熱手段に対向して配置された加圧手段と、
を備え、
前記加熱手段と前記加圧手段との間を通過する媒体の現像剤を定着させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の定着装置において、
前記加圧手段に対向する領域を通過する無端状の帯状手段と、前記帯状手段を支持し且つ前記帯状手段を加熱する前記発熱ロールと、を有する前記加熱手段と、
前記帯状手段との間を通過する媒体の現像剤を定着させる前記加圧手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の定着装置において、
前記加圧手段に対向して配置された前記発熱ロール、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項８に記載の発明の画像形成装置は、
像保持手段と、
前記像保持手段に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持手段の潜像を現像する現像手段と、
前記像保持手段の像を媒体に転写する転写手段と、
前記媒体の像を定着させる請求項５ないし７のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１，４，５，８に記載の発明によれば、粉体塗装を行う場合に比べて、膜厚の均一性を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、筒状のＰＥＥＫ樹脂を使用しない場合に比べて、継ぎ目のない膜厚が均一な絶縁部を形成することができる。
請求項３に記載の発明によれば、長さ方向の熱収縮率が径方向の熱収縮率よりも大きい場合に比べて、絶縁部の表面にしわが発生することを抑制できる。
請求項６に記載の発明によれば、帯状手段を発熱ロールで加熱して、帯状手段と加圧手段との間で現像剤を定着させることができる。
請求項７に記載の発明によれば、発熱ロールと加圧手段との間で現像剤を定着させることができる。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。 図２は実施例１の発熱ロールの概略説明図である。 図３は実施例１の発熱ロールの要部断面図である。 図４は実施例１の発熱ロールの製造方法の説明図であり、図４Ａは基材にＰＥＥＫ樹脂を被せる前の状態の説明図、図４Ｂは図４Ａの状態から基材にＰＥＥＫ樹脂を被せた状態の説明図、図４Ｃは図４Ｂの状態からＰＥＥＫ樹脂を熱収縮させた状態の説明図、図４Ｄは図４Ｃの状態から発熱部を固定した状態の説明図である。 図５は実施例２の画像形成装置の説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，－Ｘ，Ｙ，－Ｙ，Ｚ，－Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置の一例としてのコピー機Ｕは、操作部ＵＩ、画像読取装置の一例としてのスキャナ装置Ｕ１、給紙装置Ｕ２、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ３、および用紙排出部Ｕ４を有している。

前記操作部ＵＩは、入力部の一例としての電源ボタンやコピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等や、表示部等を有している。
前記スキャナ装置Ｕ１は、図示しない原稿を読取って画像情報に変換し、プリンタ部Ｕ３に入力する。
給紙装置Ｕ２は、給紙部の一例としての複数の給紙トレイＴＲ１～ＴＲ４を有する。各給紙トレイＴＲ１～ＴＲ４には、媒体の一例としての記録用紙Ｓが収容される。各給紙トレイＴＲ１～ＴＲ４からプリンタ部Ｕ３に向けて、媒体の搬送路の一例としての給紙路ＳＨ１が延びている。

図１において、プリンタ部Ｕ３は、制御部Ｃや、前記制御部Ｃにより制御されてプリンタ部Ｕ３の各部材に給電する電源回路Ｅ等を有する。制御部Ｃは、スキャナ装置Ｕ１で読み取られた原稿の画像情報や、コピー機Ｕに接続された図示しない情報送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータから送信された画像情報を受信する。
前記制御部Ｃは、受信した画像情報を、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の印刷用の情報に処理して、潜像書込装置の駆動回路の一例としてのレーザ駆動回路Ｄに出力する。レーザ駆動回路Ｄは、制御部Ｃから入力されたレーザ駆動信号を予め設定された時期に、各色の潜像形成手段の一例としての露光装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋに出力する。

各露光装置ＲＯＳｙ～ＲＯＳｋの下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋが配置されている。
図１において、Ｋ：黒の像保持体ユニットＵｋは、像保持手段の一例としての感光体ドラムＰｋと、帯電手段の一例としての帯電コロトロンＣＣｋと、像保持手段用の清掃手段の一例としての感光体クリーナＣＬｋとを有する。そして、他の色Ｙ，Ｍ，Ｃの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃも、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ、帯電コロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ、感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃを有する。
なお、実施例１では、使用頻度の高く表面の磨耗が多いＫ色の感光体ドラムＰｋは、他の色の感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃに比べて大径に構成され、高速回転対応および長寿命化がされている。

感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれ帯電コロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ，ＣＣｋにより一様に帯電された後、露光装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋの出力する潜像書込光の一例としてのレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋにより、感光体ドラムＰｙ～Ｐｋの表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの表面の静電潜像は、現像手段の一例としての現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋに設けられた現像部材の一例としての現像ロールＲ０により、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の各色のトナー像に現像される。

感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面上のトナー像は、一次転写手段の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、１次転写領域Ｑ３において、中間転写手段の一例であって、像保持手段の一例としての中間転写ベルトＢ上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトＢ上に多色画像、いわゆる、カラー画像が形成される。中間転写ベルトＢ上に形成されたカラー画像は、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はＫ：黒の感光体ドラムＰｋおよび現像装置Ｇｋのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの表面に残留した残留トナーは感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
前記各像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋと、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋとにより、可視像形成部の一例としてのトナー像形成部材Ｕｙ＋Ｇｙ，Ｕｍ＋Ｇｍ，Ｕｃ＋Ｇｃ，Ｕｋ＋Ｇｋが構成されている。

プリンタ部Ｕ３の上部には、補給手段の一例としてのトナーディスペンサーＵ３ａが配置されており、トナーディスペンサーＵ３ａには、現像剤の収容手段の一例としてのトナーカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが着脱可能に装着されている。画像形成に伴って現像装置Ｇｙ～Ｇｋにおいてトナーが消費されると、各トナーカートリッジＫｙ～Ｋｋから各現像装置Ｇｙ～Ｇｋにトナーが供給される。

前記感光体ドラムＰｙ～Ｐｋの下方に配置された中間転写ベルトＢは、中間転写手段の駆動手段の一例としての中間駆動ロールＲｄと、中間転写ベルトＢに張力を付与する張力付与手段の一例としての中間テンションロールＲｔと、中間転写ベルトＢの片寄り、蛇行を補正する第１の片寄り補正手段の一例としての中間ステアリングロールＲｗと、従動手段の一例としての複数の中間アイドラロールＲｆと、２次転写領域の対向手段の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、により張架されている。そして、前記中間転写ベルトＢは、中間駆動ロールＲｄの駆動により矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
前記中間駆動ロールＲｄ、中間テンションロールＲｔ、中間ステアリングロールＲｗ、中間アイドラロールＲｆ、バックアップロールＴ２ａ、１次転写ロールＴ１ｙ～Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢ等により、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが構成されている。なお、実施例１のベルトモジュールＢＭは、プリンタ部Ｕ３に対して、着脱、交換が可能なユニットにより構成されている。

前記バックアップロールＴ２ａの下方には、転写搬送手段の一例としての２次転写ユニットＵｔが配置されている。２次転写ユニットＵｔは、転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂを有する。２次転写ロールＴ２ｂは、バックアップロールＴ２ａに対向して配置されている。２次転写ロールＴ２ｂが中間転写ベルトＢと対向する領域により２次転写領域Ｑ４が構成されている。また、前記バックアップロールＴ２ａには、電圧印加用の接触手段の一例としてのコンタクトロールＴ２ｃが接触している。コンタクトロールＴ２ｃには、制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅから予め設定された時期に、トナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。
前記各ロールＴ２ａ～Ｔ２ｃにより、２次転写手段の一例としての２次転写器Ｔ２が構成されている。また、中間転写ベルトＢや１次転写ロールＴ１ｙ～Ｔ１ｋ、２次転写器Ｔ２等により、転写手段の一例としての転写装置Ｂ＋Ｔ１＋Ｔ２が構成されている。

前記ベルトモジュールＢＭの下方には用紙搬送路ＳＨ２が配置されている。前記給紙装置Ｕ２の給紙路ＳＨ１から給紙された記録用紙Ｓは、搬送手段の一例としての搬送ロールＲａで用紙搬送路ＳＨ２に搬送される。用紙搬送路ＳＨ２の記録用紙Ｓは、送出手段の一例としてのレジロールＲｒにより、トナー像が２次転写領域Ｑ４に搬送される時期に合わせて送り出され、媒体案内手段の一例としての用紙ガイドＳＧ１，ＳＧ２に案内されて、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
前記中間転写ベルトＢ上のトナー像は、前記２次転写領域Ｑ４を通過する際に、前記２次転写器Ｔ２により記録用紙Ｓに転写される。なお、カラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１次転写されたトナー像が一括して記録用紙Ｓに２次転写される。
２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、中間転写手段の清掃手段の一例としてのベルトクリーナＣＬＢにより清掃、すなわち、クリーニングされる。

トナー像が２次転写された記録用紙Ｓは、搬送手段の一例としての媒体搬送ベルトＢＨに送られる。媒体搬送ベルトＢＨは、記録用紙Ｓを定着装置Ｆに搬送する。定着手段の一例としての定着装置Ｆは、加熱手段の一例としての加熱ユニットＦｈと、加圧手段の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ユニットＦｈと加圧ロールＦｐとが対向、接触する領域により定着領域Ｑ５が形成されている。
記録用紙Ｓ上のトナー像は定着領域Ｑ５を通過する際に定着装置Ｆにより加熱定着される。定着装置Ｆでトナー像が定着された記録用紙Ｓは、排出部の一例としての排出トレイＴＲｈに排出される。
前記符号ＳＨ１，ＳＨ２等により用紙搬送路ＳＨが構成されている。また、前記符号ＳＨ，Ｒａ，Ｒｒ，ＳＧ１，ＳＧ２，ＢＨ等により用紙搬送装置ＳＵが構成されている。

（定着装置の説明）
図１において、実施例１の定着装置Ｆの加熱ユニットＦｈは、帯状手段の一例として、無端状の定着ベルト１を有する。実施例１の定着ベルト１は、発熱部材の一例としての発熱ロール２と、駆動手段の一例としての駆動ロール３と、対向手段の一例としての定着パッド４とで支持されている。発熱ロール２は、画像形成動作時に発熱して定着ベルト１を加熱する。駆動ロール３は、画像形成時に定着ベルト１を回転させる。定着パッド４は、定着領域Ｑ５で定着ベルト１を加圧ロールＦｐに対向させる。

（発熱ロールの説明）
図２は実施例１の発熱ロールの概略説明図である。
図３は実施例１の発熱ロールの要部断面図である。
図２、図３において、実施例１の発熱ロール２は、基材の一例としての芯金１１を有する。実施例１の芯金１１は、導電性の金属材料で構成されている。芯金１１は、一例として、アルミで構成することが好ましいが、鉄あるいは、ステンレス等の導電性の合金を使用することも可能である。また、実施例１の芯金１１は、回転軸方向に延びる円筒状に形成されている。
芯金１１の外周には、絶縁部の一例としての絶縁層１２が形成されている。実施例１の絶縁層１２は、電気的な絶縁材料であって、吸水率、含水率がポリイミド樹脂に比べて低い材料の一例として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Poly-ether-ether-ketone）樹脂で構成されている。なお、吸水率は、ＪＩＳＫ７２０９で定められているように、試験片を、２３℃で、水中に２４時間浸漬して計測されるものである。一例として、ＰＥＥＫ樹脂は吸水率が０．０４％であり、ポリイミド樹脂が０．８％、ポリアミド樹脂が０．４％程度、ポリアミドイミド樹脂が０．３％程度、フッ素樹脂の一例としてのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン樹脂）は０．０１％である。

絶縁層１２の外表面側には、発熱部の一例としての発熱層１３が形成されている。発熱層１３は、通電時に発熱する抵抗発熱体により構成されている。なお、抵抗発熱体は、例えば、特許文献１，２等に記載されており、従来公知であるため、詳細な説明は省略する。
発熱層１３の外表面側には、外層の一例としての表面層１４が形成されている。
実施例１の表面層１４は、絶縁性の材料で構成することが望ましい。表面層１４が導電性の材料で構成されていると、発熱層１３から電流が流れやすくなり、電源回路Ｅの電源容量を大きくする必要があったり、定着ベルト１へのリーク等の問題がある。よって、表面層１４は電気絶縁性の材料で構成することが望ましい。電気絶縁性の材料としては、一例として、ポリイミド樹脂、ガラス樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ＰＥＫＫ（ポリエーテルケトンケトン）樹脂等を使用可能である。

また、実施例１の表面層１４は、定着ベルト１との接触、摩耗に対応して、耐摩耗性の材料で構成することが望ましい。耐摩耗性の材料としては、一例として、ポリイミド樹脂やガラス樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。
さらに、実施例１の表面層１４は、定着ベルト１への熱の伝達効率の観点から、絶縁層１２よりも（熱抵抗）＝（熱伝導率）×（厚さ）が低いことが望ましい。すなわち、発熱層１３を挟む絶縁層１２と表面層１４のうち、熱抵抗が小さいほうが熱が伝わりやすいことから、定着ベルト１側の表面層１４の熱抵抗の方が小さいほうが望ましい。よって、表面層１４が絶縁層１２と同じＰＥＥＫ樹脂で構成されている場合は、表面層１４の厚さは、絶縁層１２の厚さよりも薄くすることで熱抵抗を低くすることが可能であり、好ましい。
図２において、実施例１の発熱ロール２は、回転軸方向の長さは、芯金１１の長さＬ１が一番長く、絶縁層１２の長さＬ２、発熱層１３の長さＬ３、表面層１４の長さＬ４について、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３≧Ｌ４に設定されている。なお、発熱層１３の軸方向の両端部には、給電用の銀ペースト１６が付与されている。

（発熱ロールの製造方法の説明）
図４は実施例１の発熱ロールの製造方法の説明図であり、図４Ａは基材にＰＥＥＫ樹脂を被せる前の状態の説明図、図４Ｂは図４Ａの状態から基材にＰＥＥＫ樹脂を被せた状態の説明図、図４Ｃは図４Ｂの状態からＰＥＥＫ樹脂を熱収縮させた状態の説明図、図４Ｄは図４Ｃの状態から発熱部を固定した状態の説明図である。
図４において、実施例１の発熱ロール２を製造する場合、図４Ａに示すように、芯金１１の外径よりも内径が大きな筒状のＰＥＥＫ樹脂で構成された筒体２１を準備する。筒体２１は、バルク（固まり）状のＰＥＥＫ樹脂を２００℃以上の高温に熱した状態で、押出成形で筒状に構成する。この時、バルクの状態から筒状にする際に、冷ましながら広げることで、残留応力、残留歪みが残った状態で筒状に固めることが可能である。残留歪みが残った状態の筒体２１は、再加熱すると収縮するが、筒体２１の長さ方向（軸方向）の収縮率よりも筒体２１の径方向の収縮率の方が大きくなるように成形することが好ましい。また、筒体２１の肉厚は１０μｍ～５０μｍ程度であることが絶縁性の確保の観点から好ましく、３０μｍ程度が好適である。

図４Ｂにおいて、筒体２１を芯金１１に被せた状態とした後、筒体２１と芯金１１とを１６０℃以上に加熱する。芯金１１と筒体２１とを加熱すると、筒体２１が熱収縮して芯金１１に密着して固定されて、図４Ｃに示すように、絶縁層１２が形成される。
そして、図４Ｃ、図４Ｄにおいて、絶縁層１２の外周に発熱層１３を固定する。そして、表面層１４が設けられる場合は、表面層１４を、絶縁層１２と同様の筒体の熱収縮や塗装等で形成し、発熱ロール２が製造される。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のコピー機Ｕでは、画像形成動作が開始されると、発熱層１３に通電され、発熱層１３が発熱し、発熱ロール２が定着ベルト１を加熱して、定着領域Ｑ５を予め定められた定着温度に昇温する。そして、定着領域Ｑ５を通過する記録用紙Ｓを加熱して、トナーを定着させる。

実施例１や特許文献１，２に示すような発熱層１３やシート状、フィルム状の抵抗発熱体を使用した発熱ロールでは、実施例１や特許文献１，２のように、抵抗発熱体と芯金との間を電気的に絶縁する絶縁層が必要である。特許文献１に記載の構成のように、絶縁層としてポリイミドを使用した場合、吸水率、含水率の高いポリイミドの水分が加熱により膨張し、表面に凹凸が発生して加熱ムラ、定着ムラの原因となる。特許文献２に記載の構成のように、絶縁層として、含水率の低いフッ素樹脂を使用することで定着ムラの問題は解消可能であるが、フッ素樹脂は離型性が高い。すなわち、絶縁層の表面に発熱層を固定しようとしても濡れ性、接着性が低く、発熱層の接着ムラが発生して、発熱ロール２の全体の膜厚にムラが発生する問題がある。よって、フッ素樹脂を絶縁層として使用すると、膜厚均質性、膜厚均一性が低下し、定着ムラが発生する恐れがある。
これらに対して、実施例１の発熱ロール２は、絶縁層１２として、電気絶縁性で、吸水率の低く、且つ、発熱層１３等の濡れ性、接着性の高いＰＥＥＫ樹脂が使用されている。よって、絶縁層としてフッ素樹脂を使用する場合に比べて、絶縁層１２の表面に発熱層１３をムラなく固定することが可能である。よって、フッ素樹脂を使用する場合に比べて、膜厚均一性を向上させることが可能であり、定着ムラが抑制される。

また、実施例１では、表面層１４として絶縁性の材料で構成されており、導電性の材料で構成される場合に比べて、電源回路の容量が大きくなったり、定着ベルト１へのリーク等の問題の発生が抑制される。
さらに、実施例１では、表面層１４として耐摩耗性の材料で構成されており、耐摩耗性材料で構成されない場合に比べて、定着ベルト１と接触する発熱ロール２の耐摩耗性が向上し、長寿命化されている。
また、実施例１では、表面層１４は、絶縁層１２に比べて熱抵抗が低く構成されており、熱抵抗が高い場合に比べて、定着ベルト１への熱の伝達効率が向上している。
さらに、実施例１では、芯金１１、絶縁層１２、発熱層１３、表面層１４の軸方向の長さＬ１～Ｌ４についてＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３≧Ｌ４に設定されている。Ｌ２＜Ｌ３の場合では、芯金１１と発熱層１３との絶縁が不十分になるが、実施例１ではこれが防止されている。また、Ｌ３＜Ｌ４では、発熱層１３への給電が困難になるが、実施例１ではこれが防止されている。

また、実施例１では、絶縁層１２を形成する場合に、筒状（チューブ状）の筒体２１を芯金１１に被せた状態で熱収縮させて固定している。現状では、ＰＥＥＫ材料で被膜を作製するコーティング加工は、粉体塗装が一般的である。具体的には、直径が１０μｍ～５０μｍ程度のＰＥＥＫ粒子を使用して、ＰＥＥＫ粒子を乾燥状態で吹き付けた後に焼き付けるか、ＰＥＥＫ粒子が分散した分散液を塗布した後に焼き付けることで、ＰＥＥＫ樹脂の被膜を形成している。しかしながら、直径が１０μｍ～５０μｍのＰＥＥＫ粒子を使用して、３０μｍ～５０μｍの膜厚の絶縁層１２を作製すると、絶縁層１２の表面に凹凸が残り、均一の膜厚を得ることは困難である。したがって、その外側の発熱層１３や表面層１４の膜厚にも悪影響が及ぶ問題がある。絶縁層１２の膜厚を厚くすればこの問題は解決するが、膜厚が厚くなると、ＰＥＥＫ材料の使用量が増えて材料費が上昇すると共に、発熱ロール２の全体の熱容量が大きくなって、目的の温度まで上昇するのにかかる時間が長くなり、画像形成動作の開始までに時間がかかる問題もある。

これに対して、実施例１では、筒状に成形された筒体２１を熱収縮させており、粒子を使用する場合に比べて、膜厚の均一性、均質性が向上する。したがって、発熱ロール２の全体の膜厚も、粉体塗装を行う場合に比べて、均一性、均質性が向上すると共に、薄膜化可能である。
また、実施例１では、筒体２１の軸方向の収縮率が径方向の収縮率よりも小さく形成されている。軸方向の収縮率の方が高い場合、熱収縮の際に、軸方向の収縮が大きくなって、絶縁層１２の表面にしわが発生しやすくなる問題がある。これに対して、実施例１では、径方向の収縮率の方が大きくなっており、絶縁層１２の表面にしわが発生することが抑制される。

次に本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例２は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。

図５は実施例２の画像形成装置の説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。
図５において、実施例２のコピー機Ｕの加熱手段Ｆｈ′は、実施例１の加熱ユニットＦｈと異なり、発熱ロールの一例としての加熱ロールＦｈ′で構成されている。実施例２の加熱ロールＦｈ′は、実施例１の発熱ロール２と同様に、芯金１１、絶縁層１２、発熱層１３を有し、実施例１の表面層１４とは異なる表面層１４′を有する。実施例２の表面層１４′は離型性の高いフッ素樹脂が使用されている。

（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の加熱ロールＦｈ′では、加圧ロールＦｐと直接対向する加熱ロールＦｈ′において、絶縁層１２にＰＥＥＫ樹脂が使用されており、定着ムラが抑制されている。特に、記録用紙Ｓの表面の未定着トナーに直接接触する表面層１４′には、離型性の良いフッ素樹脂が使用されている。したがって、フッ素樹脂に比べて離型性の悪いポリイミド樹脂等を使用する場合に比べて、実施例２の加熱ロールＦｈ′では、表面にトナーが付着しにくい。よって、付着したトナーで加熱ロールＦｈ′の表面が汚れることが低減され、加熱ロールＦｈ′の表面のトナーが記録用紙Ｓに再付着して記録用紙Ｓが汚れることが抑制される。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）～（Ｈ09）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としてのコピー機を例示したが、これに限定されず、例えば、ＦＡＸ、プリンタ、複合機により構成することも可能である。

（Ｈ02）前記実施例において、画像形成装置として、４色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、３色以下または５色以上の多色の画像形成装置にも適用可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、芯金１１の表面に絶縁層１２が直接配置され、絶縁層１２の表面に発熱層１３が直接配置される構成を例示したがこれに限定されない。例えば、絶縁層１２と発熱層１３との間に、濡れ性、接着性を向上させるためのプライマーを塗布したプライマー層を設ける場合のように、絶縁層１２と発熱層１３との間に別の層が介在する構成とすることも可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、表面層１４は設けることが望ましいが、設けない構成とすることも可能である。

（Ｈ05）前記実施例において、表面層１４として、絶縁性の材料で構成することが望ましいが、導電性の材料で構成することも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、表面層１４として、耐摩耗性の材料で構成することが望ましいが、例えば、離型性を重視して、摩耗しやすい材料で構成することも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、表面層１４として、熱抵抗が低い構成が望ましいが、熱抵抗の高い構成とすることも可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、各部の軸方向の長さＬ１～Ｌ４は実施例に例示した構成が望ましいが、設計や仕様等に応じて適宜変更可能である。

（Ｈ09）前記実施例において、絶縁層１２は筒体２１を使用して形成する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、ＰＥＥＫ樹脂の薄膜、フィルムを芯金に巻き付けた状態で熱収縮させて密着させる構成とすることも可能である。ただし、フィルムを巻き付ける場合は継ぎ目が発生することとなるため、筒体２１を使用することが好ましい。

１…帯状手段、
２，Ｆｈ′…発熱ロール、
１１…基材、
１２…絶縁部、
１３…発熱部、
１４…外層、
２１…ポリエーテルエーテルケトン樹脂、
Ｂ＋Ｔ１＋Ｔ２…転写手段、
Ｆ…定着装置、
Ｆｈ，Ｆｈ′…加熱手段、
Ｆｐ…加圧手段、
Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋ…現像手段、
Ｌ１…基材の回転軸方向の長さ、
Ｌ２…絶縁部の回転軸方向の長さ、
Ｌ３…発熱部の回転軸方向の長さ、
Ｌ４…外層の回転軸方向の長さ、
Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ…像保持手段、
ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋ…潜像形成手段、
Ｓ…媒体、
Ｕ…画像形成装置。

Claims (8)

1. 金属製の基材の表面に、電気絶縁性で熱収縮性のポリエーテルエーテルケトン樹脂を被せた状態で加熱して、前記基材の表面に絶縁部を形成する工程と、
   前記絶縁部の表面に通電時に発熱する発熱部を形成する工程と、
   を実行することを特徴とする発熱ロールの製造方法。
2. 筒状のポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用することを特徴とする請求項１に記載の発熱ロールの製造方法。
3. 前記ポリエーテルエーテルケトン樹脂は、筒の長さ方向の熱収縮率は、筒の径方向の熱収縮率よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２に記載の発熱ロールの製造方法。
4. 金属製の基材と、
   通電時に発熱する材料で構成された発熱部と、
   前記基材と前記発熱部との間に配置され、前記基材と前記発熱部との間を電気的に絶縁する絶縁部であって、筒状のポリエーテルエーテルケトン樹脂が基材の外面に熱収縮で固定された前記絶縁部と、
   を備えたことを特徴とする発熱ロール。
5. 請求項４に記載の発熱ロールを有する加熱手段と、
   前記加熱手段に対向して配置された加圧手段と、
   を備え、
   前記加熱手段と前記加圧手段との間を通過する媒体の現像剤を定着させることを特徴とする定着装置。
6. 前記加圧手段に対向する領域を通過する無端状の帯状手段と、前記帯状手段を支持し且つ前記帯状手段を加熱する前記発熱ロールと、を有する前記加熱手段と、
   前記帯状手段との間を通過する媒体の現像剤を定着させる前記加圧手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記加圧手段に対向して配置された前記発熱ロール、
   を備えたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
8. 像保持手段と、
   前記像保持手段に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記像保持手段の潜像を現像する現像手段と、
   前記像保持手段の像を媒体に転写する転写手段と、
   前記媒体の像を定着させる請求項５ないし７のいずれか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。

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