CN107160831A - 加热装置的制造方法、印刷品的制造方法及丝网印刷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加热装置的制造方法、印刷品的制造方法及丝网印刷装置,该加热装置的制造方法包括以下步骤:准备具有弯曲表面的基板;以及在所述基板上形成加热体,所述加热体利用电流的供给产生热。所述加热体的所述形成包括以下步骤:边旋转所述基板并移动丝网,边借助于按压部件向所述基板按压所述丝网,并经由所述丝网向所述基板转印形成所述加热体的涂布液。在所述加热体的所述形成中,所述按压部件相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触。

Description

加热装置的制造方法、印刷品的制造方法及丝网印刷装置
技术领域
本发明涉及一种加热装置的制造方法、印刷品的制造方法及丝网印刷装置。
背景技术
根据国际公开第2013/073276号公报的加热器包括:长条状基部;设置在基部上或基部中的电阻加热配线部,其与基部电绝缘,该电阻加热配线部具有当通电时产生热的多个并联配线;以及至少两个电源端子,其经由电阻加热配线部彼此电连接,用于向电阻加热配线部提供电源。该电阻加热配线部包含电阻温度系数为500至4,400ppm/℃的材料。并联配线包括倾斜的矩形图案。
定影装置包括按压加热对象(诸如带)并由此加热该加热对象的加热部件,在由加热带和按压部件限定的咬合部,将色调剂图像定影在记录部件上。在这样的定影装置中,加热体(诸如加热器)以及各自具有正温度系数的电阻元件(诸如正温度系数(PTC)元件)设置在包括在加热部件中的基板的一侧上,由此抑制加热体的过热。在该技术中,为了在基板上形成加热体,待成为加热体的涂布液可能通过丝网印刷提供在基板上。
但是,如果基板具有弯曲表面,在这样的弯曲表面上涂布液的膜的厚度可能变得不均匀,从而导致加热体的电阻的变化。
发明内容
本发明提供一种加热装置的制造方法等,即使在其上待形成加热体的基板具有弯曲表面,通过丝网印刷形成的、待成为加热体的涂布液的膜也趋于具有更为均匀的厚度且加热体的电阻具有较小变化。
根据本发明的第一方面,提供一种加热装置的制造方法。该方法包括以下步骤:准备具有弯曲表面的基板;以及在所述基板上形成加热体,所述加热体利用电流的供给产生热。所述加热体的所述形成包括以下步骤:边旋转所述基板并移动丝网,边借助于按压部件向所述基板按压所述丝网,并经由所述丝网向所述基板转印形成所述加热体的涂布液。在所述加热体的所述形成中,所述按压部件相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触。
根据本发明的第二方面,所述按压部件在与尚未被按压的所述丝网的原始表面相比更靠近所述基板的位置与所述丝网接触。
根据本发明的第三方面,所述基板在承载所述加热体的一侧的表面上具有大致平坦部和凹部,并且所述加热体形成在所述大致平坦部上。
根据本发明的第四方面,所述方法还包括以下步骤:在所述基板的所述凹部中安装电阻元件,所述电阻元件具有正温度系数并且与所述加热体串联连接;以及在所述加热体和所述电阻元件上形成保护层,所述保护层保护所述加热体和所述电阻元件。
根据本发明的第五方面,提供一种印刷品的制造方法,其包括以下步骤:准备具有弯曲表面的打印对象;以及边旋转所述打印对象边移动丝网来进行丝网印刷,其中借助于按压部件向所述打印对象按压所述丝网从而使得经由所述丝网将着色剂转印至所述打印对象。在所述丝网印刷的进行中,所述按压部件相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触。
根据本发明的第六方面,提供一种丝网印刷装置,其包括:丝网,其以追随旋转的具有弯曲表面的打印对象的方式沿预定的方向移动;以及按压部件,其设置在从所述打印对象跨过所述丝网的位置上,并且相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触,所述按压部件向所述打印对象按压所述丝网,并经由所述丝网将着色剂转印至所述打印对象。
根据本发明的第一方面,即使基板具有弯曲表面,通过丝网印刷形成的、待成为加热体的涂布液的膜也能够具有更为均匀的厚度且加热体的电阻具有较小变化。
根据本发明的第二方面,确实地产生作用在丝网上的按压力的令人满意的水平。
根据本发明的第三方面,热容易地从加热体传导至加热对象。
根据本发明的第四方面,在保持热传导效率的令人满意的水平的同时能够抑制加热装置的过热。
根据本发明的第五方面,即使打印对象具有弯曲表面,由丝网印刷形成的着色剂膜也能够具有更为均匀的厚度。
根据本发明的第六方面,即使打印对象具有弯曲表面,由丝网印刷形成的着色剂膜也能够具有更为均匀的厚度。
附图说明
将基于以下附图详细说明本发明的示例性实施例,其中:
图1是根据本发明的第一示例性实施例的图像形成装置的示意性截面图;
图2是包括在图像形成装置中的定影单元的截面图;
图3A是沿图2中所示的箭头IIIA的方向观察时根据第一示例性实施例的固体加热器的俯视图;
图3B是沿图3A中所示的线IIIB-IIIB截取的固体加热器的截面图;
图4A是沿图2中所示的箭头IIIA的方向观察时根据第一比较实施例的固体加热器的俯视图;
图4B是沿图4A中所示的线IVB-IVB截取的固体加热器的截面图;
图5A是沿图2中所示的箭头IIIA的方向观察时根据第二比较实施例的固体加热器的俯视图;
图5B是沿图5A中所示的线VB-VB截取的固体加热器的截面图;
图6是示出制造固体加热器的示例性步骤的流程图;
图7是示出在图6中示出的步骤之后的制造固体加热器的其它示例性步骤的流程图;
图8A1、8B1、8C1和8D1是示出制造固体加热器的步骤中的对应步骤的俯视图;
图8A2、8B2、8C2和8D2是分别沿图8A1、8B1、8C1和8D1中示出的线VIIIA2-VIIIA2、VIIIB2-VIIIB2、VIIIC2-VIIIC2和VIIID2-VIIID2截取的截面图;
图9A1、9B1、9C1和9D1是示出在图8A1、8B1、8C1和8D1中示出的步骤之后的制造固体加热器的步骤中的对应步骤的俯视图;
图9A2、9B2、9C2、9D2和9D3是分别沿图9A1、9B1、9C1和9D1中示出的线IXA2-IXA2、IXB2-IXB2、IXC2-IXC2、IXD2-IXD2和IXD3-IXD3截取的截面图;
图10是根据本发明的第二示例性实施例的固体加热器的俯视图;
图11A和11B示出用于在第二示例性实施例中进行丝网印刷的丝网印刷装置;
图12A是在根据第二示例性实施例的丝网印刷装置进行丝网印刷的情况下印刷区域的放大图;
图12B是在根据相关技术的丝网印刷装置进行丝网印刷的情况下印刷区域的放大图;
图13是示出通过使用根据第二示例性实施例的丝网印刷装置进行丝网印刷处理的流程图;
图14A是示出在根据第二示例性实施例的丝网印刷装置中的电阻加热体的电阻值的变化的图;以及
图14B是示出在根据相关技术的丝网印刷装置中的电阻加热体的电阻值的变化的图。
具体实施方式
第一示例性实施例
图像形成装置1
图1是根据本发明的第一示例性实施例的图像形成装置1的示意性截面图。图像形成装置1是基于图像数据打印图像的电子照相彩色打印机。
图像形成装置1包括主体壳体90,该主体壳体90设置有:容纳片材P(示例性的记录介质)的片材容器单元40、在各片材P上形成图像的图像形成部10、以及将片材P从片材容器单元40通过图像形成部10向上传送至设置在主体壳体90上的片材输出口96的传送部50。图像形成装置1还包括:控制图像形成装置1的整体操作的控制器31、与例如个人计算机(PC)3或图像读取装置(扫描仪)4进行通信并从其接收图像数据的通信单元32、以及处理由通信单元32接收的图像数据的图像处理单元33。
片材容器单元40容纳片材P。
传送部50包括:片材传送路径51,其从片材容器单元40延伸,通过图像形成部10并到达片材输出口96;以及沿传送路径51传送片材P的传送辊对52。传送部50沿箭头C表示的方向传送片材P。
图像形成部10包括以预定的间隔设置的四个图像形成单元11Y、11M、11C和11K。以下如果没有需要彼此区分,图像形成单元11Y、11M、11C和11K统一称作“图像形成单元11”。各图像形成单元11包括:在其上形成待显影成色调剂图像的静电潜像的感光鼓12、利用预定的电势对感光鼓12的表面进行充电的充电装置13、发光二极管(LED)打印头14(基于针对不同颜色的图像数据中的对应一个,使由充电装置13充电的感光鼓12曝光于从该打印头14发射的光)、将感光鼓12上的静电潜像显影成色调剂图像的显影装置15、以及在进行转印处理之后对感光鼓12的表面进行清洁的鼓清洁器16。
四个图像形成单元11Y、11M、11C和11K全部具有相同的结构,除了包含在各自显影装置15中的色调剂。包括含有黄色(Y)色调剂的显影装置15的图像形成单元11Y形成黄色的色调剂图像。同样,包括含有品红色(M)色调剂的显影装置15的图像形成单元11M形成品红色的色调剂图像,包括含有蓝绿色(C)色调剂的显影装置15的图像形成单元11C形成蓝绿色的色调剂图像,以及包括含有黑色(K)色调剂的显影装置15的图像形成单元11K形成黑色的色调剂图像。
图像形成部10还包括中间转印带20以及一次转印辊21,以叠加在另一个之上的方式将各图像形成单元11的各感光鼓12上的各颜色的色调剂图像转印至该中间转印带20,该一次转印辊21将由各图像形成单元11形成的各颜色的色调剂图像依次静电转印至中间转印带20(一次转印)。图像形成部10还包括二次转印辊22和定影单元60(示例性定影部和示例性定影装置),该二次转印辊22设置在二次转印部T并且将叠加在中间转印带20上的各颜色的色调剂图像一起静电转印至片材P(二次转印),该定影单元60在二次转印中对转印至片材P的叠加的色调剂图像进行定影。
图像形成装置1在控制器31的控制下进行下述图像形成处理。具体地,从PC3或扫描仪4传输的图像数据由通信单元32接收,并且由图像处理单元33以预定的方式进行处理,从而产生各颜色的图像数据。将各颜色的图像数据传输至为各颜色提供的各图像形成单元11。随后,在形成黑色的色调剂图像的图像形成单元11K中,例如,由充电装置13以预定的电势对沿箭头A方向旋转的感光鼓12进行充电。
然后,LED打印头14基于从图像处理单元33传输的黑色图像数据对感光鼓12进行扫描曝光,从而在感光鼓12上形成对应于黑色图像数据的静电潜像。然后由显影装置15将感光鼓12上黑色的静电潜像显影成黑色的色调剂图像。同样,图像形成单元11Y、11M和11C各自形成黄色(Y)、品红色(M)和蓝绿色(C)的色调剂图像。
然后,在中间转印带20沿箭头B方向旋转的同时,以叠加在另一个之上的方式由各一次转印辊21将形成在图像形成单元11的感光鼓12上的各颜色的色调剂图像依次静电转印至中间转印带20,由此在中间转印带20上形成叠加有各颜色的色调剂图像。
随着中间转印带20沿箭头B的方向旋转,将中间转印带20上的叠加的色调剂图像传送至二次转印部T(示例性转印部)。与叠加的色调剂图像向二次转印部T的传送同步,由设置在传送部50中的传送辊对52沿传送路径51沿箭头C的方向从片材容器单元40传送片材P。然后,在二次转印部T,由二次转印辊22产生的转印电场将中间转印带20上的叠加的色调剂图像一起静电转印至沿传送路径51传送的片材P。
然后,承载已经静电转印至其上的叠加的色调剂图像的片材P沿传送路径51被传送至定影单元60。通过定影单元60向在传送至定影单元60的片材P上的叠加的色调剂图像施加热和压力,从而将叠加的色调剂图像定影在片材P上。定影有色调剂图像的片材P沿传送路径51沿箭头C的方向被传送,并从设置在主体壳体90上的片材输出口96被排出到接收片材P的片材堆叠部95上。
同时,由鼓清洁器16和带清洁器25将在一次转印之后残留在感光鼓12上的色调剂颗粒和在二次转印之后残留在中间转印带20上的色调剂颗粒除去。
对应于待打印的页数,重复由图像形成装置1进行的在片材P上打印图像的上述图像形成处理。
定影单元60
图2是包括在图像形成装置1中的定影单元60的截面图。
定影单元60包括加热器单元70和加压辊80(示例性加压部件)。加热器单元70和加压辊80各自具有其轴沿图2中的厚度方向延伸的圆形柱状。
加热器单元70包括旋转定影带78(示例性加热对象和示例性带部件)、产生热的固体加热器71(示例性加热部件和示例性加热装置),以及按压垫79,该固体加热器71在沿定影带78的旋转方向截取的截面上具有弧形或大致呈弧形,加压辊80隔着插入其间的定影带78按压按压垫79。固体加热器71的表面只需要沿定影带78的旋转方向具有弧形或大致呈弧形。
下述固体加热器71以板形部件的形式提供以降低热容量。
定影带78具有环形的圆筒形状,并且其内周面与固体加热器71的外周面和按压垫79接触。通过与固体加热器71接触加热定影带78。
定影带78是其原始形状为圆筒形的环状带部件。例如,在原始形状(圆筒形状)下,定影带78具有30mm的直径和300mm的横向长度。如下所述,当由按压垫79按压时定影带78变形。在本文中使用的术语“原始形状”是指未由按压垫79按压时的定影带78的形状,即未变形的形状。
定影带78包括基层以及设置在基层上的脱模层。基层是耐热性片材类部件,其向定影带78提供作为整体的一定水平的机械强度。基层例如是具有60μm至200μm厚度的聚酰亚胺树脂片材。为了使定影带78的温度分布更为均匀,可以向聚酰亚胺树脂添加由铝等制成的导热填料。
脱模层由于直接与待定影在片材P上的色调剂图像接触,因此其由高脱模性材料制成。例如,下述材料中的任意材料:四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)或有机硅共聚物;或上述材料的任意组合。如果脱模层太薄,则脱模层的耐磨性不充分,将导致定影带78的短寿命。如果脱模层太厚,则定影带78的热容量变得过大,导致预热时间长。考虑到耐磨性和热容量之间的平衡,脱模层的厚度可以设定在1μm至50μm。
另外,由硅橡胶等制成的弹性层可以插入到基层和脱模层之间。
按压垫79例如由硅橡胶或氟橡胶或具有高机械强度和高耐热性的所谓的工程塑料制成。例如,按压垫79是由诸如以下材料制成的刚性块体部件:酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、或液晶聚合物(LCP)树脂,且与定影带78接触的按压垫79的表面在截面上大致呈弧形。按压垫79由在定影带78内侧的框(未示出)支撑。按压垫79被固定设置在加压辊80按压定影带78的区域中,并且在整个区域上沿加压辊80的轴向方向延伸。按压垫79隔着插入其间的定影带78按压加压辊80并且以预定的负载(例如,平均10kgf)均匀地按压具有预定宽度的整个区域。
加压辊80相对定影带78设置,并且随着定影带78的旋转,沿图2中所示的箭头D的方向以例如140mm/s的处理速度旋转。加压辊80和按压垫79通过插入其间的定影带78彼此按压,从而形成咬合部(加压定影部)N。
加压辊80例如包括芯(柱状芯金属)、设置在芯上的耐热弹性层、以及设置在弹性层上的脱模层。芯由实心不锈钢或铝制成并且具有18mm的直径。弹性层由硅胶海绵等制成并且具有例如5mm的厚度。脱模层是耐热性树脂涂层,例如含碳PFA或耐热性橡胶涂层。脱模层例如具有50μm的厚度。因此,加压辊80以例如25kfg的负载,借助于压簧(未示出),隔着插入其间的定影带78按压按压垫79。
由传送部50(参见图1)传送至咬合部N的片材P在咬合部N被定影带78加热并且与定影带78一起被按压在按压垫79和加压辊80之间。因此,由片材P承载的未定影的叠加的色调剂图像被定影。
在咬合部N,与加压辊80接触的片材P随着加压辊80沿箭头D方向旋转而沿箭头C方向移动。片材P的移动导致与片材P接触的定影带78沿箭头E方向(向前旋转方向)旋转。
固体加热器71
在相关领域,定影带由使用卤素灯、借助于电磁感应等方式而被加热。在这样的方法中,在定影带达到预定的温度之前需要花费较长时间(待机时间长)。采用这样方法的装置会消耗较高电能并且具有较复杂的结构。
下述固体加热器71具有简单的结构并且具有小的热容量。因此,不需要较长的待机时间,增加可用性。即,在定影单元60中使用固体加热器71使得制造成本降低并且减少能量消耗。
图3A和3B示出根据第一示例性实施例的固体加热器71。图3A是沿图2中所示的箭头IIIA的方向观察时固体加热器71的俯视图。图3B是沿图3A中所示的线IIIB-IIIB截取的固体加热器71的截面图。
如图2中所示,固体加热器71在沿定影带78的旋转方向上截取的截面上具有弧形或大致呈弧形。但是,图3B中示出的固体加热器71是平的,这是因为图3B仅示出了固体加热器71的一部分。固体加热器71在截面图中可以具有圆弧形。
参考图3A,以下将描述固体加热器71的上侧的结构。固体加热器71包括多个电阻加热体120(示例性加热体)、多个正温度系数(PTC)元件130(各自具有正温度系数的示例性电阻元件)、连接上述元件的配线140、连接至配线140的端子150、以及支撑上述元件的基板110。电阻加热体120、PTC元件130、配线140以及端子150均设置在基板110的一侧。
电阻加热体120各自例如由具有高比例Pd的AgPd制成。当向电阻加热体120提供电流时,电阻加热体120产生热。
PTC元件130各自是其电阻随温度的升高而增加的电阻元件。PTC元件130有时是具有正温度系数的热敏电阻。PTC元件130的主体部131例如由含有非常少量稀土类等的钛酸钡(BaTiO3)制成。当主体部131的温度超过居里点时,PTC元件130的电阻迅速增加。
PTC元件130是芯片类型并且例如具有如下尺寸:2mm(长度)×2mm(宽度)×0.2mm(厚度)。PTC元件130还包括预先设置在主体部131的各两边侧(图3A中上侧和下侧,图3B中的左侧和右侧)的电极132和电极133。电极132和133例如由设置在作为底层的Ni板上的Ag制成。在没有温度升高的环境下,PTC元件130的电阻值由电极132和133之间的距离决定。具体来说,在没有温度升高的环境下,电极132和133之间的距离越短,PTC元件130的电阻越小。
尽管在图3B中示出的电极132和133各自具有围绕主体部131延伸的长方U型,但电极132和133可以各自具有其它形状。例如,电极132和133可以各自仅沿主体部131的侧面和上面延伸。电极132和133仅需要各自借助于连接配线144和145(将随后描述),各自与配线143和142电连接。
配线140各自由例如具有低比例的Pd的AgPd制成。配线140包括在图3A中设置在上侧的配线141、在图3A中设置在下侧的配线142、以及各自设置在对应的一个电阻加热体120和对应的一个PTC元件130之间的配线143。如图3B中所示,配线140还包括各自将对应的一个配线143和对应的一个PTC元件130的电极132彼此连接的配线144,以及各自将配线142和对应的一个PTC元件130的电极133彼此连接的配线145。配线144和145有时是指连接电极。
在图3A和3B中,配线141至143由141,140、142,140等表示。如果不需要区分配线141至145彼此,配线由140表示。
每个电阻加热体120与对应的一个PTC元件130串联电连接并且因此是成对的。电阻加热体120和PTC元件130对在配线141和配线142之间并联连接。
稍后将参考图3B描述配线140。
端子150各自是对应的一个配线140(配线141和142)的露出部分,露出部分未被保护层170覆盖(参见后述图3B)。端子150包括设置在配线141的末端的端子151,以及与配线142连接的端子152。在图3A中,端子151和152分别由151,150和152,150表示。
端子150各自是对应的一个配线140(配线141和142)的一部分,其被加宽以容易与为了提供电流而设置的电线连接。
当向端子151和端子152之间施加电压时,电流流过各串联电连接的电阻加热体120和PTC元件130对。因此,电阻加热体120产生热。
在端子151和端子152之间施加的电压例如为100V的交流电(AC)。
在图3A中分别在左端和右端的电阻加热体120具有与其它电阻加热体120不同的形状,这是因为在固体加热器71中对应于片材P不通过的定影带78的区域的区域不需要产生热。即,电阻加热体120在左端和右端(包括端点)之间的区域的长度对应于可由图像形成装置1处理的片材P的最大宽度。在左端和右端的电阻加热体120也可以具有与其它电阻加热体120相同的形状。
下面,将描述PTC元件130的功能。
PTC元件130各自具有随温度的升高而增加的电阻。因此,当通过电阻加热体120将固体加热器71加热至预定水平温度或之上的温度时,PTC元件130的电阻增加并且限制流过与各PTC元件130串联连接的电阻加热体120的电流。因此,由电阻加热体120产生的热量减少,并且电阻加热体120的温度下降。相应地,PTC元件130的电阻降低。然后,流过电阻加热体120的电流增加,并且电阻加热体120的温度升高。即,PTC元件130抑制固体加热器71的过热。
当在定影单元60的咬合部N由定影带78加热片材P时,片材P从定影带78获取热。因此,定影带78的温度下降。由固体加热器71将温度已经下降的定影带78再次加热至预定的温度。
但是,如果其宽度小于最大宽度的片材P被传送至定影单元60,则定影带78的一些区域不与片材P接触并且片材P不从其获取热。保持不与片材P接触的定影带78的这些区域保持由固体加热器71加热并且最终达到超过预定水平的温度(过热区域)。在这样的情况下,不仅定影带78过热且固体加热器71也过热。
为了防止这样的情况,根据第一示例性实施例的固体加热器71包括多个电阻加热体120,其沿固体加热器71的长度方向彼此分离且并排设置,并且PTC元件130与各电阻加热体120串联连接。
相应地,在不与片材P接触的定影带78的过热区域,PTC元件130的电阻增加并且因此限制流过电阻加热体120的电流,从而进一步抑制固体加热器71和定影带78的过热。
同时,在与片材P接触的定影带78的区域,流过电阻加热体120的电流未被限制。因此,固体加热器71和定影带78被持续加热。
因此,需要在固体加热器71的基板110上的各电阻加热体120的附近设置PTC元件130。因此,在根据第一示例性实施例的固体加热器71中,在设置在各电阻加热体120的附近的各凹部112中设置PTC元件130。
现在参考图3B,描述固体加热器71的截面结构。固体加热器71的基板110在其表面在面向定影带78的一侧具有凹部112,并且在该区域中安装了PTC元件130。基板110的表面上除了凹部112之外的其它区域被称作平坦部或大致平坦部111(以下将简称为平坦部111)。基板110上设置有均匀伸展的绝缘层160。即,绝缘层160设置成在基板110的平坦部111上和凹部112中具有大致均匀的厚度。在绝缘层160上设置电阻加热体120、配线140(配线141、142、143、144和145)和PTC元件130。在基板110的平坦部111上设置电阻加热体120。PTC元件130设置在基板110的凹部112中。
配线141与各电阻加热体120的第一末端连接(参见图3A)。配线142延伸至各PTC元件130的电极133的下方。各配线143的第一末端与对应的一个电阻加热体120的第二末端连接。各配线143的第二末端延伸至对应的一个PTC元件130的电极132的下方。
配线144在PTC元件130的侧面和/或上面各自将对应的一个配线143和对应的一个PTC元件130的电极132彼此连接。同样,配线145在PTC元件130的侧面和/或上面将配线142和对应的一个PTC元件130的电极133彼此连接。
注意图3B未示出配线141,其设置在图3B示出的区域之外。
保护层170设置在电阻加热体120、PTC元件130和配线140之上。
保护层170的表面(远离基板110的一侧)不均匀被抑制而平整且平滑(水平或大致水平,以下简称作水平),将随后描述。
基板110例如由不锈钢(SUS)制作。通过在待安装PTC元件130的各位置进行按压设置基板110的凹部112。
基板110可以由除了不锈钢(SUS)之外的金属材料制成。例如,基板110可以由铝或铜制成。备选地,基板110可以由以具有凹部112的方式烧制的陶瓷材料制成,或由以具有凹部112的方式成型的耐热性塑料材料制成。
如果基板110由诸如不锈钢(SUS)的导电金属材料制成,绝缘层160抑制基板110和电阻加热体120、PTC元件130以及配线140(配线141、142和143)之间的电短路的发生。如果基板110由诸如陶瓷的绝缘材料制成,绝缘层160可以省略。因此,基板110和绝缘层160的组合可以被称作基板,并且设置在绝缘层160上的电阻加热体120和PCT元件130可视为设置在基板上。
如果基板110由耐热性金属诸如不锈钢(SUS)制成,则绝缘层160由例如玻璃材料制成。如果绝缘层160由玻璃材料制成,则绝缘层160也被称作釉底(underglaze)。
保护层170防止诸如电阻加热体120和PTC元件130的元件与定影带78直接接触。即,保护层170设置在电阻加热体120和PTC元件130之上并且由此保护电阻加热体120和PTC元件130。例如,为了让定影带78和固体加热器71相对于彼此顺畅地滑动,可以向固体加热器71和定影带78之间的接触部提供润滑剂诸如硅油。在这样的情况下,除非设置保护层170,否则在诸如电阻加热体120和PTC元件130的元件之间可能会发生电短路。
如果基板110由耐热性金属诸如不锈钢(SUS)制成,则保护层170由例如玻璃材料制成。如果保护层170由玻璃材料制成,则保护层170也可以被称作釉面(overglaze)。
在根据第一示例性实施例的固体加热器71中,如图3B所示,在电阻加热体120上的保护层170的区域各自具有厚度d0。即定影带78和各电阻加热体120之间的距离等于在电阻加热体120上的保护层170的各区域的厚度d0。
保护层170的厚度是不均匀的。如下文所述,保护层170围绕各PTC元件130的区域比保护层170的其它区域更厚。因此,保护层170具有不均匀被抑制而平整和平滑(水平)的表面。
由于PTC元件130被放置在各凹部112中并且由于保护层170的表面不均匀被抑制而平整且平滑(水平),因此定影带78和各电阻加热体120之间的距离被设定为d0。
为了通过玻璃材料形成绝缘层160或保护层170,将分散有的玻璃颗粒的玻璃糊料涂布至基板110,并且加热玻璃糊料使其软化(熔化)并液体化(以进行粘性流)。在这样的方法中,由于被软化的玻璃颗粒彼此融合,绝缘层160或保护层170变得具有更致密的结构,且通过进行粘性流,具有不均匀被抑制而平整且平滑(水平)的表面。
绝缘层160具有例如15μm至70μm的厚度。电阻加热体120和配线140各自具有10μm至30μm的厚度。如上所述,PTC元件130各自具有约0.2mm的厚度。
即,将设置在基板110上的凹部112的深度设定为稍大于PTC元件130的厚度。例如,如果PTC元件130的厚度为0.2mm,则将凹部112的深度设定为0.25mm。由此,将PTC元件130嵌入在各凹部112中。
然后,以具有不均匀被抑制而平整且平滑(水平)的表面的方式形成保护层170。
不需要将PTC元件130完全嵌入到凹部112中。仅需要利用凹部112的存在而减少保护层170的表面不均匀。
如上所述,定影带78包括基层,该基层例如由聚酰亚胺树脂制成并且因此易于变形。因此,除非妨碍定影带78和固体加热器71之间的接触,否则保护层170在凹部112处的表面不需要为平坦的并且与平坦部111平行,并且可以是朝向基板110的凹状或从基板110起的凸状。
定影带78和固体加热器71仅需要相对于彼此顺畅地滑动从而将热有效地从固体加热器71传导至定影带78。
即,短语“不均匀被抑制而平整且平滑(水平)的表面”包括保护层170在凹部112处的表面是凸状或凹状的。
图4A和4B示出根据第一比较实施例的固体加热器71'。图4A是沿图2中所示的箭头IIIA的方向观察时固体加热器71'的俯视图。图4B是沿图4A中所示的线IVB-IVB截取的固体加热器71'的截面图。
如图4A所示,固体加热器71'的基板110不具有凹部112。如图4B中所示,保护层170具有厚度d1从而在PTC元件130嵌入其中的情况下具有平坦(平整且平滑)的表面。即,定影带78和各电阻加热体120之间的距离等于保护层170的厚度d1。厚度d1大于如图3A和3B中所示的包括在根据第一示例性实施例的固体加热器71中的保护层170的厚度d0。
在根据第一比较实施例的固体加热器71'中,定影带78和固体加热器71'之间的接触面是不均匀被抑制而平整且平滑(水平)的表面,与根据第一示例性实施例的固体加热器71一样。因此,定影带78和固体加热器71'可以相对于彼此顺畅地滑动。
但是,在根据第一比较实施例的固体加热器71'中,由于保护层170的厚度为d1较厚并具有大的热容量,需要花费长时间和大量能量来加热保护层170。另外,定影带78和各电阻加热体120之间的长距离降低了从电阻加热体120至定影带78的热传导效率。
另外,需要大量的玻璃材料来形成保护层170增加了制造成本。
图5A和5B示出了根据第二比较实施例的固体加热器71”。图5A是沿图2中所示的箭头IIIA的方向观察时固体加热器71”的俯视图。图5B是沿图5A中所示的线VB-VB截取的固体加热器71”的截面图。
如图5A所示,固体加热器71”的基板110不具有凹部112。如图5B中所示,保护层170在电阻加热体120上的区域具有厚度d0。但是,由于PTC元件130未嵌入基板110中,PTC元件130相对于各电阻加热体120向外侧突出(朝向定影带78)。即,在围绕PTC元件130以及电阻加热体120之上的区域中,在定影带78和保护层170之间的距离g中存在空隙。该空隙妨碍了从电阻加热体120至定影带78的热传导并且降低了从电阻加热体120至定影带78的热传导效率。
如上所述,定影带78由易于变形的材料制成但难以与各PTC元件130的凸形状完全一致。因此,如果定影带78相对于包括凸状PTC元件130的固体加热器71”滑动,则定影带78易于受损。
即,固体加热器71”不适合用作定影单元60。
如上所述,根据第一示例性实施例的固体加热器71包括具有凹部112的基板110,在该凹部112中分别设置有PTC元件130,并且保护层170具有不均匀被抑制而平整且平滑(水平)的表面。因此,防止PTC元件130向定影带78突出。另外,在电阻加热体120上方区域中的保护层170的厚度(厚度d0),即定影带78和各电阻加热体120之间的距离小。因此,提高了从电阻加热体120到定影带78的热传导效率。
由于设置在电阻加热体120之上的保护层170薄,减少了将固体加热器71加热至预定的温度所需的时间,由此固体加热器71的电量消耗降低。另外,降低了图像形成处理中的定影时间。
制造固体加热器71的方法
图6是示出制造固体加热器71的示例性步骤的流程图。
图7是示出在图6中示出的步骤之后的制造固体加热器71的其它示例性步骤的流程图。
图8A1、8B1、8C1和8D1是示出制造固体加热器71的步骤中的对应步骤的俯视图。图8A2、8B2、8C2和8D2是分别沿图8A1、8B1、8C1和8D1中示出的线VIIIA2-VIIIA2、VIIIB2-VIIIB2、VIIIC2-VIIIC2和VIIID2-VIIID2截取的截面图。
图9A1、9B1、9C1和9D1是示出在图8A1、8B1、8C1和8D1中示出的步骤之后的制造固体加热器71的步骤中的对应步骤的俯视图。图9A2、9B2、9C2、9D2和9D3是分别沿图9A1、9B1、9C1和9D1中示出的线IXA2-IXA2、IXB2-IXB2、IXC2-IXC2、IXD2-IXD2和IXD3-IXD3截取的截面图。
因为图8A2、8B2、8C2、8D2、9A2、9B2、9C2、9D2和9D3各自仅示出了其中仅设置一个PTC元件130的基板110的一部分,所以基板110表示为平坦部件。
参考图6至9D3,以下将描述制造固体加热器71的方法。
如图6中所示,制造根据第一示例性实施例的固体加热器71的方法包括:形成具有凹部112的基板110的形成具有凹部的基板的步骤(步骤S100)、形成绝缘层160的形成绝缘层的步骤(步骤S200)、形成电阻加热体120的形成电阻加热体的步骤(步骤S300)、以及形成配线140(配线141、142和143)的形成配线的步骤(步骤S400)。如图7中所示,制造固体加热器71的方法还包括:将PTC元件130安装在基板110上的安装电阻元件的步骤(步骤S500)、围绕各PTC元件130形成保护层170的围绕电阻元件形成保护层的步骤(步骤S600)、以及由设置在PTC元件130的表面之上的保护层170密封各PTC元件130的密封电阻元件的步骤(步骤S700)。
围绕电阻元件形成保护层的步骤(步骤S600)和密封电阻元件的步骤(步骤S700)的组合有时称作形成保护层的步骤。
在形成具有凹部的基板的步骤(图6,以及图8A1和8A2中示出的步骤S100)中,例如,将不锈钢(SUS)板切割成固体加热器71的形状,并将切割板弯曲成截面呈弧形或大致呈弧形。另外,对该板进行压制从而在每个待安装PTC元件130的位置设置凹部112。进行将板切割成固体加热器71的形状、将板弯曲成弧形或大致呈弧形、以及设置凹部112的上述处理的顺序是任意的。
由此,如图8A1和8A2所示,获得了具有凹部112的基板110。
随后,在形成绝缘层的步骤(图6,以及图8B1和8B2中示出的步骤S200),形成例如由玻璃材料制成的绝缘层160。玻璃材料是玻璃糊料(示例性涂布液)并且被涂布至基板110。
玻璃糊料包含玻璃颗粒、保持玻璃颗粒悬浮其中的粘合剂、以及调节玻璃糊料粘度的溶剂。玻璃颗粒是玻璃材料的颗粒,其组成已被调节成玻璃颗粒在预定的温度软化。粘合剂是乙基纤维素等并抑制玻璃颗粒的凝集。
通过丝网印刷等将形成绝缘层160的玻璃糊料涂布至基板110的平坦部111(图6中的步骤S201)。丝网印刷是通过使用刮刀并通过将玻璃糊料挤出通过具有开口的丝网在基板110上形成玻璃糊料膜的方法。
为了利用玻璃糊料的流动性使玻璃糊料的表面水平(平坦化),将玻璃糊料的膜放置预定的时间段(流平步骤)。随后,为了蒸发溶剂,将玻璃糊料的膜在例如电炉(其设定在溶剂蒸发的温度)中干燥(图6中的步骤S202)。
后述的其它干燥步骤与上述干燥步骤相同,并将省略对其的重复描述。
随后,进一步通过使用诸如分配器或喷射分配器的工具将玻璃糊料涂布至基板110的凹部112(图6中的步骤S203)。各凹部112具有例如0.25mm的深度。因此,难以使用于丝网印刷中的丝网与各凹部112的底部接触。即,挤出通过丝网的玻璃糊料难以附着至各凹部112的底部。因此,难以在各凹部112中涂布具有均匀厚度的玻璃糊料。鉴于这样的情况,通过使用分配器或喷射分配器来进行玻璃糊料至凹部112的涂布。
分配器采用从喷嘴射出玻璃糊料并以呈线或点的形式涂布玻璃糊料的方法。由此,能够将玻璃糊料涂布至各凹部112的底部。
喷射分配器采用从加压喷嘴以呈线或点的形式射出玻璃糊料的方法。因此,在喷射分配器的情况下,通过与上述分配器的情况相比更长的距离以更小滴的形式射出玻璃糊料。
即,以不同的方式将玻璃糊料涂布至平坦部111和凹部112。
另外,为了利用玻璃糊料的流动性使玻璃糊料的表面水平,将玻璃糊料放置预定的时间段(流平步骤)并且然后干燥以蒸发溶剂(图6中的步骤S204)。
随后,对涂布至平坦部111和凹部112的玻璃糊料进行烧制从而使得玻璃颗粒熔融或软化而一体化。具体地,基于包含在玻璃糊料中的玻璃颗粒的特征在预定的温度对玻璃糊料进行烧制(图6中的步骤S205)。在包含氧诸如空气的氛围(氧氛围)中进行烧制。由此,诸如乙基纤维素的粘合剂燃烧成CO2并被除去。进一步,玻璃颗粒被软化(熔融)并一体化,从而形成致密的玻璃膜。
以下待描述的其它烧制步骤与上述烧制步骤相同,并将省略对其的重复描述。
随后,检查是否针对第二层进行步骤S201至S205(第二次)(图6中的步骤S206)。如果针对第一层进行步骤S201至S205(第一次),则对第二层再次进行步骤S201至S205(第二次)。如果在步骤S206中确定针对第二层进行步骤S201至S205(第二次),则形成绝缘层的步骤(步骤S200)结束,并且处理前进至形成电阻加热体的步骤(图6中的步骤S300)。
在形成绝缘层的步骤(图6中的步骤S200)中,进行两次步骤S201至S205,从而形成了两层绝缘层160。这是因为以下原因。如果一次提供绝缘层160(在一层中)并且如果绝缘层160具有任何孔(针孔),则基板110与设置在绝缘层160上的电阻加热体120和配线140(配线141、142和143)之间可能通过这些孔(针孔)出现短路。具体地,在通过使用分配器或喷射分配器将玻璃糊料射出成线或点的方法中,孔(针孔)倾向于出现在玻璃糊料的线或点之间。
因此,两层绝缘层160形成为在第一层中的任何孔(针孔)被第二层所覆盖,从而抑制了短路的出现。
由此,如图8B1和8B2中所示,在基板110上形成绝缘层160。
随后,在形成电阻加热体的步骤(图6和图8C1中示出的步骤S300)中,形成例如由AgPd制成的电阻加热体120。电阻加热体120不包括在图8C2所示的截面中。
如图8C1中所示,在基板110的平坦部111上形成了电阻加热体120。因此,通过丝网印刷将包含具有高比例Pd的AgPd电阻加热体糊料涂布至平坦部111(图6中的步骤S301)。
与玻璃糊料一样,电阻加热体糊料包含AgPd、粘合剂、溶剂等。电阻加热体糊料还可以含有玻璃颗粒从而具有相对于绝缘层160改善的粘接性。
因此,通过丝网印刷在基板110的平坦部111上涂布的电阻加热体糊料被放置预定的时间段从而使其水平,并且在设定为溶剂被蒸发的预定的温度的炉等中进行干燥(图6中的步骤S302)。
然后,以预定的温度对电阻加热体糊料进行烧制(图6中的步骤S303)。
接下来,在形成配线的步骤(图6,以及图8D1和8D2中示出的步骤S400)中,形成例如由AgPd制成的配线140(配线141、142和143)。配线141不包括在图8D2中示出的截面中。
首先,通过丝网印刷向基板110的平坦部111涂布待形成配线141、配线142的一部分、以及配线143的一部分的含具有高比例Ag的AgPd的配线糊料(图6中的步骤S401)。与电阻加热体糊料一样,配线糊料包含AgPd、粘合剂、溶剂等。配线糊料还可以含有玻璃颗粒从而具有相对于绝缘层160改善的粘接性。
然后,在进行了流平步骤之后,干燥配线糊料从而使得溶剂蒸发(图6中的步骤S402)。
随后,通过使用分配器或喷射分配器,向基板110的凹部112涂布待形成配线140的其它部分(待形成在凹部112中的配线142和143的剩余部分)的配线糊料(图6中的步骤S403)。边通过显微镜等观察涂布至平坦部111的配线糊料边在凹部112中形成配线140。由此,形成在平坦部111上的配线140和形成在凹部112中的配线140精确地彼此连接。如果从利用显微镜拍摄的图像中识别配线140的位置,则可以自动地进行配线140的形成。
然后,在进行流平步骤之后,干燥配线糊料从而使得溶剂蒸发(图6中的步骤S404)。
进一步,对配线糊料进行烧制(图6中的步骤S405),从而获得了配线140(配线141、142和143)。
因此,如图8D1和8D2中所示,在基板110上形成了配线140(配线141、142和143)。配线141不包括在图8D2示出的截面中。
随后,在安装电阻元件的步骤(图7,以及图9A1和9A2中示出的步骤S500)中,在基板110的各凹部112中设置PTC元件130。
首先,向基板110的凹部112的待放置PTC元件130的位置涂布绝缘玻璃糊料。可以通过使用分配器或喷射分配器进行绝缘玻璃糊料的涂布。然后,在玻璃糊料上放置PTC元件130(图7中的步骤S501),并且干燥玻璃糊料从而使得包含在玻璃糊料中的溶剂蒸发(图7中的步骤S502)。
随后,形成各自将对应的一个PTC元件130的电极132和对应一个配线143彼此连接的配线144,以及各自将对应的一个PTC元件130的电极133和配线142彼此连接的配线145(图7中的步骤S503)。通过从分配器或喷射分配器射出连接配线糊料形成配线144和145。与配线糊料一样,连接配线糊料包含AgPd、粘合剂、溶剂等。
通过利用显微镜等观察从分配器或喷射分配器射出的位置可以确定待形成配线144和145的位置。然后,在进行了流平步骤之后,干燥连接配线糊料从而使得溶剂蒸发(图7中的步骤S504)。
另外,对为了在基板110上安装PTC元件130而提供的玻璃糊料和待形成配线144和145的连接配线糊料进行烧制(图7中的步骤S505)。
考虑PTC元件130的耐热温度(约600℃),用于将PTC元件130固定至基板110的玻璃糊料和连接配线糊料可以在PTC元件130的耐热温度以下的温度烧制。
随后,进行围绕电阻元件形成保护层的步骤(图7,以及图9C1和9C2中示出的步骤S600)。与绝缘层160的情况一样,以不同的方式形成保护层170在基板110的平坦部111上的部分和保护层170在凹部112上的部分。
首先,通过丝网印刷等将形成作为保护层170的一部分的保护层171(参见图9C2)的玻璃糊料涂布至基板110的平坦部111(图7中的步骤S601)。注意不将玻璃糊料涂布至配线141和142的将变成端子150(端子151和152)的部分上。
然后,在进行了流平步骤之后,干燥玻璃糊料(图7中的步骤S602)。
随后,将待形成作为保护层170的剩余部分的保护层172的玻璃糊料涂布至围绕放置在凹部112中的PTC元件130的区域。PTC元件130放置于设置在基板110中的各凹部112中。因此,在PTC元件130的周围存在空隙。因此,围绕PTC元件130的空隙被从分配器或喷射分配器射出的玻璃糊料填充(图7中的步骤S603)。在该步骤中,未向PTC元件130(上表面)涂布玻璃糊料。即,保持PTC元件130的主体部131的上部不被玻璃糊料覆盖。以下将详细描述其原因。
然后,在进行了流平步骤之后,将玻璃糊料干燥(图7中的步骤S604)。
如果仅将玻璃糊料涂布至放置了PTC元件130的凹部112,仅需要保持各PTC元件130的表面的一部分不被覆盖,而PTC元件130的表面的其它部分利用玻璃板覆盖。
随后,对设置在平坦部111上方和围绕凹部112中的PTC元件130的玻璃糊料进行烧制(图7中的步骤S605)。
由此,如图9C1和9C2所示,在除了PTC元件130的上表面和变成端子151和152的配线141和142的部分之外的区域中,形成了作为保护层170的一部分的保护层171和172。
随后,进行密封电阻元件的步骤(图7,以及图9D1和9D2中示出的步骤S700)。
将待形成作为保护层170的一部分的保护层173的玻璃糊料薄薄地涂布至PTC元件130在围绕电阻元件形成保护层的步骤中尚未被玻璃糊料覆盖的表面(图7中的步骤S701)。在该步骤中,玻璃糊料也可以从分配器或喷射分配器射出。
然后,在进行了流平步骤之后,将玻璃糊料干燥(图7中的步骤S702),以及对玻璃糊料进行烧制(图7中的步骤S703)。
由此,利用保护层170(保护层172和173)覆盖PTC元件130。
第二示例性实施例
在第一示例性实施例中,基板110具有在放置PTC元件130的各位置上设置的凹部112。
在第二示例性实施例中,在基板110中的多个PTC元件130的安装区域中设置连续的凹部113从而使得连续的凹部113接收多个PTC元件130。
除了固体加热器71之外,第二示例性实施例与第一示例性实施例相同。因此,下面只描述根据第二示例性实施例的固体加热器71。
固体加热器71
图10是沿图2中的箭头IIIA的方向观察的根据第二示例性实施例的固体加热器71的俯视图。
如图10中所示,PTC元件130沿基板110的一个长边(图10中的下侧)设置,并且沿基板110的长边并排设置,将设置有PTC元件130的基板110的一部分成形为连续的凹部113。
连续的凹部113具有大于根据第一示例性实施例的各凹部112的大小。即,连续的凹部113能够以低于凹部112的精度形成。因此,与设置凹部112相比,设置连续的凹部113对基板110的处理更为简单。
不需要将全部PTC元件130放置在一个连续的凹部113中。可以在一个连续的凹部113中放置两个或更多PTC元件130。
根据第二示例性实施例的固体加热器71可以通过制造根据第一示例性实施例的固体加热器71的方法来制造。因此,将省略对制造方法的描述。
在连续的凹部113的情况下,利用包括在保护层170中的保护层172(参见图9C2和9D2)填充PTC元件130之间的空隙。因此,为了制造根据第二示例性实施例的固体加热器71,与制造根据第一示例性实施例的固体加热器71的情况相比,需要更大量的形成保护层170的玻璃糊料。
在根据第一和第二示例性实施例的各固体加热器71中,通过在含有氧的气氛下烧制玻璃糊料来分别形成绝缘层160和保护层170。
代替玻璃糊料,可以使用包含绝缘陶瓷颗粒的糊料,并且可以在含有氧的气氛下烧制糊料,从而形成绝缘层160和/或保护层170。在含有氧的气氛中烧制使粘合剂诸如乙基纤维素燃烧从而可以将其除去。因此,可以将陶瓷颗粒烧结在一起。
在根据第一和第二示例性实施例的各固体加热器71中,PTC元件130与全部电阻加热体120中的每一个串联连接。但是,不需要在对应于定影带78的无论片材P的大小片材P总是通过的部分的区域,将PTC元件130与电阻加热体120连接。
丝网印刷的描述
如上所述,通过压制等使基板110弯曲。因此,基板110的外周面具有弯曲的形状,并且需要在弯曲表面上进行丝网印刷。
因此,根据第二示例性实施例的丝网印刷装置200如下构成。
图11A和11B示出用于在第二示例性实施例中进行丝网印刷的丝网印刷装置200。图11A是丝网印刷装置200的正视图。图11B是从图11A中示出的箭头XIB的方向观察丝网印刷装置200的侧面图。
在图11A和11B中示出的丝网印刷装置200包括丝网210、丝网保持部220、刮刀230、刮刀保持部240、基板保持部250以及基板旋转机构260。
丝网210包括多个网布等(以下称作网),以及设置在其上的感光膜。网由诸如聚酯、丝绸或不锈钢的材料制成。通过将感光液体经由具有期望进行的印刷的图案的掩膜曝光于光而形成感光膜。因此,感光液体的已经曝光于光的部分固化并且保留在网上,从而形成感光膜。相反,感光液体的未曝光于光的部分未固化并且在随后进行的显影步骤中被除去。结果,在未曝光于光的部分设置网露出的开口(未示出)。因此,在开口允许涂布液通过网并向基板110移动。在存在感光膜的网的关闭部分(未示出),不允许涂布液向基板110移动。在此所指的涂布液例如是在形成加热体的步骤(图6中的步骤S300)中用于形成电阻加热体120的电阻加热体糊料。在图11B中通过Tp表示涂布液。
丝网保持部220是保持丝网210的部件并且是由木材、铝等制成的矩形框部件。在第二示例性实施例中,向丝网210施加由丝网保持部220在四个方向上产生的拉力,四个方向朝向丝网保持部220的矩形形状的四个各自的边,从而保持丝网210为不具有褶皱的平坦形状。
丝网保持部220包括允许丝网保持部220沿图11B中的横向(水平)方向移动的移动机构(未示出)。因此,由丝网保持部220保持的丝网210也可以沿预定的方向在横向(水平)方向上移动。
刮刀230是示例性按压部件并且向基板110按压丝网210,从而通过丝网210将涂布液转印至基板110。如在图11A和11B中所示,刮刀230设置在从基板110跨过丝网210的位置。尽管将在下文中描述刮刀230的详细,设置刮刀230从而使其位于相对于转印位置在丝网210的移动方向上的上游侧的位置与丝网210接触的位置。
刮刀保持部240保持刮刀230从而使得刮刀230以预定的角度(刮刀角度θ)朝向丝网210的移动方向上的上游侧倾斜。换言之,刮刀保持部240保持刮刀230从而使得刮刀230的一个末端位于相对于与丝网210接触的刮刀的230的另一个末端,在丝网210的移动方向上的上游侧。
基板保持部250保持基板110。如上所述,基板110具有弯曲的形状。因此,基板保持部250与基板110的形状一致,具有例如在截面上的圆形形状。在第二示例性实施例中,基板保持部250具有辊状形状。
基板旋转机构260旋转基板保持部250。因此,由基板保持部250保持的基板110也以相同的方式旋转。
在这样的构成中,基板110的旋转和丝网210的移动彼此同步。即,基板110的外周面的圆周速度和丝网210的移动速度彼此相同。换言之,通过随着基板110的旋转丝网210在横向(水平)方向上移动。
为了实现这样的构成,基板保持部250和丝网保持部220可以借助于诸如齿条和小齿轮的元件彼此连接从而使得基板保持部250和丝网保持部220彼此同步移动。备选地,可以通过使用诸如编码器或微电脑的装置来分别调节基板保持部250的旋转速度和丝网保持部220的移动速度。
图12A是在根据第二示例性实施例的丝网印刷装置200进行丝网印刷的情况下印刷区域的放大图。图12B是在根据相关技术的丝网印刷装置进行丝网印刷的情况下印刷区域的放大图。
在丝网印刷中,刮刀230按压丝网210,从而向电阻加热体糊料Tp施加压力,并且利用电阻加热体糊料Tp填充丝网210的开口。然后,在开口中的电阻加热体糊料Tp从丝网210移动至基板110。由此,电阻加热体糊料Tp被转印至基板110。
图12A和12B示出向丝网210的开口中供给电阻加热体糊料Tp的供给位置R(以下称作接触位置R),以及将电阻加热体糊料Tp转印至基板110的转印位置Q。转印位置Q是丝网210和基板110彼此接触的位置。在图12A和12B中,未示出电阻加热体糊料Tp。
如图12B示出的根据相关技术的丝网印刷装置所示,刮刀230和丝网210之间的接触位置R从基板110的最高点跨过丝网210,并且接触位置R与转印位置Q重合。进一步,接触位置R是刮刀230的底面U的角。
通常,刮刀230不趋向于线性延伸但在接触位置R变形。具体来说,刮刀230的底面U在轴向方向(图12A和12B中的深度方向和图11A中的横向方向)产生波纹。因此,在底面U的角(即接触位置R)上刮刀230的形状不趋于呈线性,导致涂布至基板110的涂布液膜的厚度的变化。随着基板110曲率的增加这样的现象更为显著。
另一方面,如图12A示出的根据第二示例性实施例的丝网印刷装置200所示,相对于转印位置Q在丝网210的移动方向上的上游侧的位置刮刀230与丝网210接触。在这样的构成中,面向基板110的丝网210的一侧在刮刀230和丝网210之间的接触位置R上不与基板110接触。即刮刀230和丝网210之间的接触位置R不与转印位置Q重合并且位于在丝网210的移动方向的上游侧远离转印位置Q距离L的位置。如果,例如刮刀角度θ为70°,并且承载电阻加热体120的基板110的表面具有对应于具有30mm直径的圆筒的一部分的形状,距离L优选1mm至15mm,或更优选3mm至10mm。
由于刮刀230设置在偏离相关技术中的指定位置的位置上,因此,在接触位置R由于施加至丝网210的压力对刮刀230的形状的影响较小。因此,在轴向方向,从刮刀230向丝网210施加的压力的变化变小,形成在基板110上的涂布液的膜的厚度趋于变得均匀。
如果基板110是平坦的,则进行针对平坦表面的通常的丝网印刷。在这样的情况中,膜厚度的变化趋于变小,不易出现问题。这是因为,在通常的丝网印刷中,由于刮刀230其本身移动,不易改变压力分布。但是,由于根据第二示例性实施例的基板110具有弯曲的印刷表面,刮刀230是固定的。因此,刮刀230的底面U的波纹更具有影响力,并且膜厚度的变化可能变得更大。如果膜厚度的变化大,则随着电阻加热体120的位置变化而电阻加热体120的电阻值变化。结果,随着电阻加热体120的位置的变化电阻加热体120的温度变化,并且在定影处理中出现不均匀。
另一方面,在图12A中示出的情况(即刮刀230偏离相关技术中的指定位置)下,刮刀230的底面U的波纹的影响减少。结果,涂布至基板110上的涂布液的膜厚度的变化减小。相应地,在不同位置上的电阻加热体120的电阻值的变化减小。结果,在不同位置上电阻加热体120的温度的变化减小,抑制了定影处理中不均匀的出现。
如图12A中所示,刮刀230可以在与丝网210未被按压的原始表面相比更接近于基板110的位置与丝网210接触。在这样的构成中,按压丝网210的力确切地施加至丝网210。
下面,将描述丝网印刷装置200的操作。
图13是示出通过使用丝网印刷装置200进行丝网印刷处理的流程图。将参考图11A、11B和13来描述该处理。
下述描述涉及在形成加热体的步骤,即图6中示出的步骤S301中,向基板110涂布作为涂布液的电阻加热体糊料Tp的示例性情况。
首先,准备基板110(步骤S901)。如上所述,基板110具有弯曲的外周面。处于该状态的基板110已经具有在图6中示出的步骤S200中形成的绝缘层160。
随后,将基板110设置在基板保持部250上(步骤S902)。
然后,在基板保持部250沿图11B中所示的箭头G的方向旋转以及丝网保持部220沿图11B中示出的箭头F的方向(朝向图11B中的右侧)移动时,将作为涂布液的电阻加热体糊料Tp从涂布液射出部(未示出)射出(步骤S903)。由此,基板110沿箭头G方向旋转,并且丝网210沿箭头F方向移动。结果,涂布液被转印至基板110。由此,进行了丝网印刷。
然后,将基板110从基板保持部250上移除,并且沿各自与箭头F和箭头G的方向相反的方向移动丝网保持部220和基板保持部250,从而使得丝网保持部220和基板保持部250返回至其各自的初始位置(步骤S904)。
图14A是示出在根据第二示例性实施例的丝网印刷装置200中的电阻加热体120的电阻值的变化的图。图14B是示出在根据相关技术的丝网印刷装置中的电阻加热体120的电阻值的变化的图。在各图中,横轴表示基板110的轴向位置,以及纵轴表示电阻值。各图包括四条曲线,其显示在形成电阻加热体120的四次操作的每一次之后测量的电阻值的变化的四种方式。
比较图14A和14B中显示的两张图,显然就基板110轴向上的电阻值的变化而言,图14A所示的图的变化小于图14B所示的图的变化。这是因为以下原因。在图14A图示的情况中,相对于电阻加热体120的位置的电阻加热体120的厚度的变化小于图14B中图示的情况。因此,在图14A图示的情况中,相对于电阻加热体120的位置的电阻加热体120的电阻值的变化小于图14B中图示的情况。在图14B中图示的情况中,电阻值的变化为约±10%,而在图14A中图示的情况中为约±2%。
另外,与图14B中的四条曲线中的几乎全部不彼此叠加相对,在图14A中的四条曲线在其整体上大致彼此叠加。在图14B中图示的情况中,作为多次进行电阻加热体120的形成的结果,电阻加热体120的厚度变化,其进一步改变电阻加热体120的电阻值。相反,在图14A中图示的情况中,即使在多次实施电阻加热体120的形成之后,电阻加热体120的厚度也显示几乎没有变化。因此,各电阻加热体120的电阻值大致相同。
尽管第二示例性实施例针对以下情况进行了描述:在形成电阻加热体120的步骤中,通过丝网印刷向基板110涂布作为涂布液的电阻加热体糊料Tp,但本发明不限于这样的情况。例如,上述第二示例性实施例也可以适用于其它情况,例如在形成绝缘层的步骤中,通过丝网印刷将玻璃糊料涂布至基板110。
尽管第二示例性实施例针对以下情况进行了描述:在固体加热器71的制造中进行了丝网印刷,但不发明不限于这样的情况。第二示例性实施例也可以适用于其它情况,只要丝网印刷在弯曲表面上进行即可。例如,根据第二示例性实施例的丝网印刷装置200可以用作在具有弯曲表面的打印对象(诸如罐)上进行丝网印刷的装置。在这种情况下,丝网印刷装置200被视为如下丝网印刷装置,其包括能够以跟随具有弯曲表面的打印对象的旋转的方式沿预定的方向移动的丝网210,以及设置在从打印对象跨过丝网210的位置上、并且相对于转印位置在丝网210的移动方向上的上游侧的位置与丝网接触的刮刀230(示例性按压部件),刮刀230向打印对象按压丝网210从而使得诸如油墨的着色剂被通过丝网210转印至打印对象。
通过使用丝网印刷装置200制造印刷品的方法包括:准备具有弯曲表面的打印对象的步骤,以及在打印对象旋转的同时移动丝网210的过程中进行丝网印刷的步骤,其中通过刮刀230(示例性按压部件)朝向打印对象按压丝网210使得诸如油墨的着色剂通过丝网210被转印至打印对象。进行丝网印刷的步骤被视为制造印刷品的方法,其中,刮刀230相对于转印位置在丝网210移动方向上的上游侧的位置与丝网210接触。
为了进行图示和说明,以上对本发明的示例性实施例进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然,对本技术领域的技术人员而言,可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述,其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用,从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例,并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种加热装置的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
准备具有弯曲表面的基板;以及
在所述基板上形成加热体,所述加热体利用电流的供给产生热,所述加热体的所述形成包括以下步骤:
边旋转所述基板并移动丝网,边借助于按压部件向所述基板按压所述丝网,以及
经由所述丝网向所述基板转印形成所述加热体的涂布液,
其中,在所述加热体的所述形成中,所述按压部件相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述按压部件在与尚未被按压的所述丝网的原始表面相比更靠近所述基板的位置与所述丝网接触。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,
所述基板在承载所述加热体的一侧的表面上具有大致平坦部和凹部,并且
所述加热体形成在所述大致平坦部上。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括以下步骤:
在所述基板的所述凹部中安装电阻元件,所述电阻元件具有正温度系数并且与所述加热体串联连接;以及
在所述加热体和所述电阻元件上形成保护层,所述保护层保护所述加热体和所述电阻元件。
5.一种印刷品的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
准备具有弯曲表面的打印对象;以及
边旋转所述打印对象边移动丝网来进行丝网印刷,其中借助于按压部件向所述打印对象按压所述丝网从而使得经由所述丝网将着色剂转印至所述打印对象,
其中,在所述丝网印刷的进行中,所述按压部件相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触。
6.一种丝网印刷装置,其特征在于,包括:
丝网,其以追随旋转的具有弯曲表面的打印对象的方式沿预定的方向移动;以及
按压部件,其设置在从所述打印对象跨过所述丝网的位置上,并且相对于转印位置在所述丝网的移动方向上的上游侧的位置与所述丝网接触,所述按压部件向所述打印对象按压所述丝网,并经由所述丝网将着色剂转印至所述打印对象。
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