JP2002270344A - ヒータの製造方法、加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】焼結成形されたセラミックの絶縁基板３１の一
面または両面にヒータ構成層３２〜３８、４０、４１を
パターン形成し、焼成して得られるセラミックヒータに
ついて、熱伝導率が低下、あるいは摺動性が低下しない
ように、ヒータ構成層の発泡及び密着強度の低下を防ぐ
こと。 【解決手段】絶縁基板３１にヒータ構成層３２〜３８、
４０、４１をパターン形成する直前に、絶縁基板３１の
みを５００℃〜１１００℃の温度で熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータの製造方
法、加熱装置及び画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、焼結成形されたセラミック
の絶縁基板の一面または両面にヒータ構成層をパターン
形成し、焼成して得られるヒータ（セラミック面発ヒー
タ）の製造方法に関する。

【０００３】また、この製造方法により製造されたヒー
タを熱源とする加熱装置、及び該加熱装置を像加熱装置
として備えた画像形成装置に関する。

【０００４】

【従来の技術】従来の電子写真プロセスを用いた画像形
成装置の場合について説明する。

【０００５】画像形成装置の熱定着装置は、電子写真プ
ロセスなどの画像形成手段により転写紙上に形成された
未定着画像（トナ−像）を転写紙上に定着させるもので
あり、ハロゲンヒ−タを熱源とする熱ロ−ラ式の熱定着
装置や、セラミック面発ヒ−タを熱源とするフィルム加
熱式の熱定着装置用いられている。

【０００６】一般的に、セラミック面発ヒータは、発熱
体が絶縁基板（ＡｌＮやＡｌ₂Ｏ₃等）面上に形成されて
おり、発熱体に電力が供給され発熱する。面発ヒータの
温度は、セラミック面発ヒータ上、あるいは近傍に配さ
れた温調制御用の温度検出素子により検出され、プリン
タエンジンを制御するＣＰＵでモニタされている。ＣＰ
Ｕは検出した温度を基に、面発ヒータの温度が所定の温
度になるように発熱体への通電電力を制御している。

【０００７】セラミック面発ヒータは、焼結成形された
セラミクス系の絶縁基板上に、発熱体パターン、前記発
熱体パターンに電力を供給するための導電パターン、発
熱体パターン及び導電パターンを保護するためのガラス
保護層、セラミック面発ヒータがフィルムと内接し摺動
するための摺動性ガラスが厚膜印刷により形成されてい
る。各パターンの印刷層は、印刷後の焼成温度が高い順
番に印刷、焼成され絶縁基板上に形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】セラミクス基板に厚膜
印刷により上記各印刷層を形成する際に、絶縁基板材質
と厚膜印刷材料の反応性や絶縁基板に付着している不純
物の影響により、焼成時に発泡したり、焼成後の印刷層
の密着性が弱くなったりする場合があった。

【０００９】この印刷層の発泡及び密着強度の低下によ
り、１）セラミック面発ヒータと、前記ヒータが内接し
摺動するフィルムとの摺動性が低下する、２）セラミッ
ク面発ヒータの温度を検出するためにセラミック面発ヒ
ータ上に配接された温度検出素子への熱伝導またはセラ
ミック面発ヒータが熱を供給するニップ部への熱伝導が
低下し、熱効率が低下する可能性があった。

【００１０】本発明では、熱伝導率低下や摺動性低下が
発生しないように、ヒータ構成層である印刷層の発泡及
び密着強度の低下を防ぐ製造方法とすることを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の手段構成
を特徴とする、ヒータの製造方法、加熱装置及び画像形
成装置である。

【００１２】（１）焼結成形されたセラミックの絶縁基
板の一面または両面にヒータ構成層をパターン形成し、
焼成する、ヒータの製造方法において、前記絶縁基板に
前記ヒータ構成層をパターン形成する直前に、前記絶縁
基板のみを５００℃〜１１００℃の温度で熱処理するこ
とを特徴とするヒータの製造方法。

【００１３】（２）前記絶縁基板の熱処理を前記ヒータ
構成層の焼成と同程度の温度でおこなうことを特徴とす
る（１）に記載のヒータの製造方法。

【００１４】（３）前記絶縁基板の熱処理を前記ヒータ
構成層の焼成と同一の焼成炉によりおこなうことを特徴
とする請求項２に記載のヒータの製造方法。

【００１５】（４）前記絶縁基板の熱処理を複数回おこ
なうことを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つ
に記載のヒータの製造方法。

【００１６】（５）熱処理温度を熱処理の回数毎に変化
させることを特徴とする（４）に記載のヒータの製造方
法。

【００１７】（６）前記ヒータ構成層が、ａ）発熱体パ
ターン、またはｂ）発熱体パターンと該発熱体パターン
に対する給電路を構成する導電パターン、またはｃ）発
熱体パターンと、これを覆うガラス保護層、またはｄ）
発熱体パターンと該発熱体パターンに対する給電路を構
成する導電パターンと、これを覆うガラス保護層、また
はｅ）発熱体パターンと該発熱体パターンに対する給電
路を構成する導電パターンと、これを覆うガラス保護層
及び摺動ガラス層であることを特徴とする（１）から
（５）のいずれか１つに記載のヒータの製造方法。

【００１８】（７）前記ヒータ構成層を厚膜印刷により
パターン形成することを特徴とする（１）から（６）の
いずれか１つに記載のヒータの製造方法。

【００１９】（８）前記（１）〜（７）のいずれか１つ
に記載のヒータの製造方法により製造されたヒータを備
え、該ヒータの熱により被加熱材を加熱することを特徴
とする加熱装置。

【００２０】（９）前記（１）〜（７）のいずれか１つ
に記載のヒータの製造方法により製造されたヒータと、
該ヒータと摺動するフィルムと、該フィルムを介して前
記ヒータと圧接する加圧部材と、を有し、前記フィルム
と前記加圧部材との間で被加熱材を挟持搬送して前記フ
ィルムを介した前記ヒータからの熱により前記被加熱材
を加熱することを特徴とする加熱装置。

【００２１】（１０）前記被加熱材が画像を担持した記
録材であることを特徴とする（８）または（９）に記載
の加熱装置。

【００２２】（１１）記録材上にトナー像を形成する像
形成手段と、該トナー像を加熱処理する像加熱手段を有
する画像形成装置において、該像加熱手段として（８）
または（９）に記載の加熱装置を備えたことを特徴とす
る画像形成装置。

【００２３】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉 （１）画像形成装置 図１は本実施例における画像形成装置の概略構成図であ
る。本実施例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス
を用いたレ−ザプリンタである。

【００２４】レーザプリンタ本体１０１は、記録材（転
写材、以下記録紙と記す）Ｓを収納するカセット１０２
を有し、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカ
セット有無センサ１０３、カセット１０２の記録紙Ｓの
サイズを検知するカセットサイズセンサ１０４（復数個
のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０２か
ら記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられて
いる。そして、給紙ローラ１０５の下流には記録紙Ｓを
同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられてい
る。また、レジストローラ対１０６の下流にはレーザス
キャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上に
トナー像を形成する画像形成部１０８が設けられてい
る。さらに、画像形成部１０８の下流には記録紙Ｓ上に
形成されたトナー像を熱定着する熱定着装置（定着器）
１０９が設けられており、熱定着装置１０９の下流には
排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ１１０、記録紙
Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、記録の完了した記録紙
Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けられている。この
記録紙Ｓの搬送基準は、記録紙Ｓの画像形成装置の搬送
方向に直交する方向の長さ、つまり記録紙Ｓの幅に対し
て中央になるように設定されている。

【００２５】また、前記レーザスキャナ１０７は、外部
装置１２８から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）
に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニッ
ト１１３、このレーザユニット１１３からのレーザ光を
後述する感光ドラム１１７上に走査するためのポリゴン
モータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミラー１１
６等により構成されている。

【００２６】そして、前記画像形成装置１０８は、公知
の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次
帯電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２
１、クリーナ１２２等から構成されている。

【００２７】また、メインモータ１２３は、給紙ローラ
１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジス
トローラ対１０６にはレジストローラ１２５を介して駆
動力を与えており、更に感光ドラム１１７を含む画像形
成部１０８の各ユニット、熱定着装置１０９、排紙ロー
ラ１１１にも駆動力を与えている。

【００２８】そして１２６はエンジンコントローラであ
り、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、熱定
着装置１０９、による電子写真プロセスの制御、前記本
体１０１内の記録紙の搬送制御を行なっている。

【００２９】そして、１２７はビデオコントローラであ
り、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用
のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）
１３０で接続されており、この汎用インタフェースから
送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビ
ットデータをＶＤＯ信号として、インタフェース１２８
を介してエンジンコントローラ１２６へ送出している。
１２９は排熱ファンである。

【００３０】（２）熱定着装置１０９ 図２は本実施例で用いた熱定着装置１０９の横断面模型
図である。この熱定着装置１０９は例えば特開平０４−
４４０５７号公報・特開平０４−４４０７７号公報等に
記載の、エンドレスフィルム（円筒状フィルム）を用い
た、加圧ローラ駆動タイプのフィルム加熱方式加熱装置
であり、ヒータ１０９ｃ、このヒータを固定保持させた
横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒータホ
ルダ１０９ｄ、ヒータ１０９ｃを取付けたヒータホルダ
１０９ｄにルーズに外嵌した円筒状の薄耐熱フィルム
（定着フィルム）１０９ａ、定着フィルム１０９ａを挟
んでヒータ１０９ｃと相互圧接して定着ニップ部Ｎを形
成する加圧ローラ１０９ｂ等からなる。

【００３１】加圧ローラ１０９ｂは駆動手段により矢印
の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加
圧ローラ１０９ｂの回転による該加圧ローラ１０９ｂの
外面と定着フィルム１０９ａとの、定着ニップ部Ｎにお
ける圧接摩擦力により円筒状の定着フィルム１０９ａに
回転力が作用して定着フィルム１０９ａがその内面がヒ
ータ１０９ｃの下向き面に密着して摺動しながらヒータ
ホルダ１０９ｄの外回りを矢印の時計方向に従動回転状
態になる。

【００３２】ヒータ１０９ｃはセラミックヒータ（セラ
ミック面発ヒータ）である。このヒータ１０９ｃについ
ては次の（３）項で詳述する。

【００３３】加圧ローラ１０９ｂが回転駆動され、それ
に伴って円筒状の定着フィルム１０９ａが従動回転状態
になり、またヒータ１０９ｃに通電がなされ、該ヒータ
１０９ｃが昇温して所定の温度に立ち上がり温調された
状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０９ａ
と加圧ローラ１０９ｂとの間に未定着トナー像Ｔを担持
した記録紙Ｓが導入され、定着ニップ部Ｎにおいて記録
紙Ｓのトナー像担持面側が定着フィルム１０９ａの外面
に密着して定着フィルム１０９ａと一緒に定着ニップ部
Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、
ヒータ１０９ｃの熱が定着フィルム１０９ａを介して記
録紙Ｓに付与され、記録紙Ｓ上の未定着トナー像Ｔが記
録紙Ｓ上に加熱及び加圧されて溶融定着される。

【００３４】定着ニップ部Ｎを通過した記録紙Ｓは定着
フィルム１０９ａから曲率分離される。

【００３５】（３）ヒータ１０９ｃ 図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれヒータ１０９
ｃの拡大横断面模型図、ヒータ裏面側の平面模型図、ヒ
ータ表面側の平面模型図である。図４は発熱体と導電体
のパターン模型図である。

【００３６】このヒータ１０９ｃは裏面加熱型のセラミ
ック面発ヒータであり、 ．ＳｉＣ（炭化ケイ素）・ＡｌＮ（チッ化アルミニウ
ム）・Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）等の電気絶縁性・良熱伝導
性・低熱容量のセラミック系絶縁基板（ヒータ基板、以
下、絶縁基板と記す）３１、 ．この絶縁基板３１の裏面側に形成具備させた、３本
の通電発熱体３２・３３・３４及びこれらの通電発熱体
に対する給電用電極３５・３６・３７・３８並びに延長
電路３５ａ・３６ａ・３７ａ・３８ａ、 ．上記の通電発熱体３２・３３・３４と延長電路３５
ａ・３６ａ・３７ａ・３８ａを覆わせて形成した保護ガ
ラス層３９、からなる。

【００３７】通電発熱体３２・３３・３４は例えばＡｇ
／Ｐｄ（銀パラジューム）・等の通電発熱抵抗材料のペ
ーストをスクリーン印刷（厚膜印刷）等でパターン形成
し、焼成して形成具備させたものである。

【００３８】３５・３６・３７・３８並びに延長電路３
５ａ・３６ａ・３７ａ・３８ａは例えばＡｇ（銀）等の
導電材料ペーストをスクリーン印刷等でパターン形成
し、焼成して形成具備させたものである。給電用電極３
５は上記３本の通電発熱体３２・３３・３４に対する共
通電極であり、通電発熱体３２・３３・３４の各一端部
に対してそれぞれ分岐延長電路３５ａを介して導通させ
てある。給電用電極３６は通電発熱体３２の他端部に対
して延長電路３６ａを介して導通させてある。給電用電
極３７は通電発熱体３３の他端部に対して延長電路３７
ａを介して導通させてある。給電用電極３８は通電発熱
体３４の他端部に対して延長電路３８ａを介して導通さ
せてある。

【００３９】保護ガラス層４０は耐熱ガラスペーストを
スクリーン印刷等でパターン形成し、焼成して形成具備
させたものであり、通電発熱体３２・３３・３４と延長
電路３５ａ・３６ａ・３７ａ・３８ａを保護する。

【００４０】２１は温度検出素子（サーミスタ）、２３
は過昇温防止手段（サーモスタット）であり、これらは
ヒータ１０９ｃの裏面側において保護ガラス層４０に夫
々感熱部を当接させて配設してある。この温度検出素子
２１と過昇温防止手段２３は、記録紙の搬送基準（本例
では中央搬送基準）、つまり通電発熱体部３２・３３・
３４の長さ方向の中心に対して左右対称な位置であり、
かつ通紙可能な最小の記録紙幅よりも内側の位置に配設
されている。

【００４１】絶縁基板３１の上記通電発熱体パターン・
導電パターン・保護ガラス層を形成した側とは反対面側
がフィルム１０９ａが摺動するヒータ表面側であり、ヒ
ータ１０９ｃはこのヒータ表面側を下向きに外部露呈さ
せてヒータホルダ１０９ｄに固定保持させてある。

【００４２】このヒータ１０９ｃの給電用電極３５・３
６・３７・３８は給電用コネクタを介して次の（４）項
で説明するヒータ駆動及び制御回路と電気的に接続され
て、通電発熱体３２・３３・３４に対する選択的な通電
制御がなされて該通電発熱体の発熱により迅速に昇温
し、その昇温温度が温度検出素子２１で検出されて昇温
温度情報がヒータ駆動及び制御回路にフィードバックさ
れる。ヒータ駆動及び制御回路は温度検出素子２１で検
出されるヒータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）
に維持されるように通電発熱体に対する通電を制御す
る。

【００４３】（４）ヒータ駆動及び制御回路 図５にセラミックヒ−タ１０９ｃの駆動及び制御回路を
示す。１は本画像形成装置を接続する交流電源で、本画
像形成装置は商用電源をＡＣフィルタ２を介してセラミ
ックヒ−タ１０９ｃの通電発熱体３２，３３または３４
へ、通紙使用される記録紙Ｓのサイズや種類に応じて選
択的に供給することによりセラミックヒ−タ１０９ｃを
発熱させる。通電発熱体３２への電力の供給は、トライ
アック４の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗５、
６はトライアック４のためのバイアス抵抗でフォトトラ
イアックカプラ７は、一次、二次間の沿面距離を確保す
るためのデバイスである。フォトトライアックカプラ７
の発光ダイオードに通電することによりトライアック４
をオンする。抵抗８はフォトトライアックカプラ７の電
流を制限するための抵抗であり、トランジスタ９により
フォトトライアックカプラ７をオン／オフする。トラン
ジスタ９は抵抗１０を介してエンジンコントロ−ラ１１
からのＯＮ１信号にしたがって動作する。

【００４４】通電発熱体３３または３４への電力の供給
は、リレー４１により電力を供給する発熱体を切り替え
ておこなう。リレー４１のコイル側への通電をおこなう
ことにより発熱体３３へ電力が供給され、リレー４１の
コイル側への通電が遮断されることにより発熱体３４へ
電力が供給される。リレー４１のコイル側への通電、遮
断はとトランジスタ４３によりオン／オフ制御する。ト
ランジスタ４３は抵抗４４を介してエンジンコントロー
ラ１１からのＨＳＷ信号にしたがって動作する。ダイオ
ード４２はトランジスタ４３がオフするときにリレー４
１のコイルに発生する逆起電圧を吸収しトランジスタ４
３を保護している。

【００４５】リレー４１により選択された通電発熱体３
３または３４への電力供給はトライアック１３の通電、
遮断により制御をおこなう。抵抗１４、１５はトライア
ック１３のためのバイアス抵抗でフォトトライアックカ
プラ１６は、一次、二次間の沿面距離を確保するための
デバイスである。フォトトライアックカプラ１６の発光
ダイオードに通電することによりトライアック１３をオ
ンする。抵抗１７はフォトトライアックカプラ１６の電
流を制限するための抵抗であり、トランジスタ１８によ
りフォトトライアックカプラ１６をオン／オフする。ト
ランジスタ１８は抵抗１９を介してエンジンコントロ−
ラ１１からのＯＮ２信号にしたがって動作する。

【００４６】また、ＡＣフィルタ２を介して交流電源１
は、ゼロクロス検出回路１２に入力される。ゼロクロス
検出回路では、商用電源電圧がある閾値以下の電圧にな
っていることをエンジンコントロ−ラ１１に対してパル
ス信号として報知する。以下、エンジンコントロ−ラ１
１に送出されるこの信号をＺＥＲＯＸ信号と呼ぶ。エン
ジンコントロ−ラ１１はＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッ
ジを検知し、位相制御または波数制御によりトライアッ
ク４または１３をＯＮ／ＯＦＦする。

【００４７】また、温度検知素子２１は（例えばサ−ミ
スタ感温素子）、セラミックヒータ１０９ｃ上に通電発
熱体３２，３３，３４に対して絶縁距離を確保できるよ
うに絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。
この温度検出素子２１によって検出される温度は、抵抗
２２と、温度検出素子２１との分圧として検出され、エ
ンジンコントロ−ラ１１にＴＨ信号としてＡ／Ｄ入力さ
れる。セラミックヒ−タ１０９ｃの温度は、ＴＨ信号と
してエンジンコントロ−ラ１１において監視され、エン
ジンコントロ−ラ１１の内部で設定されているセラミッ
クヒ−タ１０９ｃの設定温度と比較することによって、
通電発熱体３２，３３または３４に供給するべき電力を
算出し、その供給する電力に対応した位相角（位相制
御）または波数（波数制御）に換算し、その制御条件に
よりエンジンコントロ−ラ１１がトランジスタ９にＯＮ
１信号、あるいはトランジスタ１８にＯＮ２信号を送出
する。

【００４８】さらに、通電発熱体３２，３３または３４
に電力を供給し、制御する手段が故障し、通電発熱体３
２，３３または３４が熱暴走に至った場合、過昇温を防
止する一手段として、過昇温防止手段２３がセラミック
ヒータ１０９ｃ上に配されている。過昇温防止手段２３
は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。電力
供給制御手段の故障により、通電発熱体３２，３３また
は３４が熱暴走に至り過昇温防止手段２３が所定の温度
以上になると、過昇温防止手段２３がＯＰＥＮになり、
発熱体通電発熱体３２，３３または３４への通電が断た
れる。

【００４９】共通電極部３５には、交流電源１のＨＯＴ
側端子から過昇温防止手段２３を介して接続される。電
極部３６は通電発熱体３２を制御するトライアック４に
接続され、交流電源１のＮｅｕｔｒａｌ端子に接続され
る。電極部３７はリレー４１の接点Ｍに接続され、電極
部３８はリレー４１の接点Ｂに接続されて、リレー４１
の切替によりトライアック１３に電気的に接続され、交
流電源１のＮｅｕｔｒａｌ端子に接続される。また、紙
幅センサ４２（図４）はプリンタ本体の記録紙の搬送路
に設置されている。

【００５０】（５）ヒータ１０９ｃの製造方法 図６と図７に本実施例におけるセラミックヒータ１０９
ｃの製造手順を示す。

【００５１】ステップS１：ＳｉＣ、ＡｌＮ等のセラミ
クスを主原料として焼結生成されたセラミクス絶縁基板
３１のみを熱処理、空焼きする。熱処理温度は５００〜
１１００℃程度である ステップS２：空焼きされたセラミクス絶縁基板３１
に、通電発熱体に電力を供給するための給電電極部３５
・３６・３７・３８と延長電路３５ａ・３６ａ・３７ａ
・３８ａから構成される導電パターンを形成する。これ
は、Ａｇ又はＡｇ合金の粉末に有機溶剤とバインダとホ
ウ珪酸ガラスを加えてペースト状にし、この導電材ペー
ストを用いてスクリーン印刷などの手法により絶縁基板
３１上に導電パターンを形成し、焼成することで形成さ
れる。

【００５２】ステップS３：導電パターン形成後、通電
発熱体パターン３２・３３・３４を形成する。これは、
Ａｇ／Ｐｄ合金やＡｇ／Ｐｄ合金に酸化ルテニウムを加
えた合金（Ａｇ／Ｐｄ＋ＲｕＯ２）等の抵抗体の粉末に
有機溶剤とバインダとホウ珪酸ガラスを加えてペースト
状にし、この導電材ペーストを用いてスクリーン印刷な
どの手法により絶縁基板３１上に通電発熱体パターンを
形成し、焼成することで形成される。

【００５３】ステップS４：導電パターン及び発熱体パ
ターンを保護するために、保護ガラス層４０を形成す
る。これは、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラ
ス、ホウケイ酸鉛ガラス等のガラスと有機溶剤とバイン
ダを混合してペースト状にし、このガラスペーストを用
いてスクリーン印刷などの手法により、絶縁基板３１上
に形成された通電発熱体パターン３２・３３・３４と、
導電パターンの延長電路３５ａ・３６ａ・３７ａ・３８
ａを被覆するように絶縁基板上に保護層４０を形成し、
焼成することで形成される。

【００５４】この保護層４０は、発熱体及び導電体を絶
縁して耐圧性を向上させるとともに、耐摩耗性、平滑性
を向上させるものである。１層のガラス膜で耐圧性と平
滑性とをともに満足させることが困難な場合は、それぞ
れの特性を有する複数の膜を積層して形成してもよい。
耐圧性の良好なアルミナなどの金属酸化物フィラーを含
有したガラス膜を発熱体及び導電体パターンの上から絶
縁基板上形成し、さらにその上に耐摩耗性が良好で表面
の平滑性が優れたガラス膜を形成する。この保護層３４
の耐圧性と平滑性を向上させることにより、保護層３４
上に配設される温度検出素子２１、過昇温防止手段２３
の絶縁性及び熱伝導の向上を図ることができる。

【００５５】ステップS５：場合によっては、図８のよ
うに、絶縁基板３１の上記通電発熱体及び導電パターン
を具備させた側とは反対面であるヒータ表面側に摺動ガ
ラス層４１を形成する。これは、ホウケイ酸ガラス、ホ
ウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸鉛ガラス等のガラスと
有機溶剤とバインダを混合してペースト状にし、このガ
ラスペーストを用いてスクリーン印刷などの手法により
摺動ガラス層４１を形成し、焼成することで形成され
る。

【００５６】この摺動ガラス層４１は、セラミックヒー
タ１０９ｃが内接し、摺動する定着フィルム１０９ａと
の摺動性を向上させている。また、定着ニップ部Ｎへの
熱伝導をより向上させるために、摺動ガラス層４１にア
ルミナフィラーを含有させてもよい。

【００５７】ステップＳ２からＳ５において、各印刷層
を形成し焼成する毎に、焼成温度が低くなるように設定
しており、そのような軟化点となる各材料を使用してい
る。また、各印刷層の焼成温度は、５００〜１１００℃
の範囲内になるように設定されている。

【００５８】上記のように、ステップＳ１として、セラ
ミクスの絶縁基板３１のみを熱処理することにより、絶
縁基板３１に付着している不純物あるいは厚膜印刷時に
密着強度を低下させる要因物質を除去もしくは低減する
ことができ、印刷層の発泡及び密着強度の低下を防ぐこ
とができる。また、セラミックスの絶縁基板３１のみの
熱処理温度と各印刷層の焼成温度が同程度であるため、
各印刷層の焼成に使用される焼成炉で、絶縁基板３１の
熱処理をおこなうことができる。

【００５９】〈第２の実施例〉図６・図７のステップＳ
１のセラミクスの絶縁基板３１の熱処理において、複数
回熱処理をおこなってもかなわない。所定の温度で熱処
理を複数回おこなうことにより、熱処理時間を長くする
こができる。また、１回の熱処理時間を、熱処理温度が
等しいもしくは近い印刷層の焼成時間と同じにすること
により、焼成炉及び焼成条件を流用することができる。
さらに、熱処理条件を熱処理の回数毎に変化させること
により、絶縁基板３１の熱処理の最適条件を効率よく設
定することができる。

【００６０】〈第３の実施例〉図６・図７のステップＳ
１のセラミクスの絶縁基板３１の熱処理において、各印
刷層全ての焼成温度よりも高い温度で熱処理をする。絶
縁基板中の不要な物質や不純物を熱処理温度Ｔ０で熱処
理し低減する。その後の印刷層の焼成時に焼成温度をＴ
０未満とすることにより、焼成中に絶縁基板中に存在す
る余分な不要な物質や不純物の発生を抑制することがで
きる。

【００６１】〈その他〉 １）ヒータ１０９ｃは図９のように絶縁基板３１の通電
発熱体３２・３３・３４を形成具備させた面側をフィル
ムを摺動させるヒータ表面側とした表面加熱型ヒータと
して用いることもできる。温度検知素子２１や過昇温防
止手段２３はヒータ裏面側に設けられる。

【００６２】２）通電発熱体等の各形成パターンは実施
例のヒータに限られるものではないことは勿論である。

【００６３】３）ヒータ１０９ｃを用いた加熱装置は実
施例のフィルム加熱方式の熱定着装置に限られるもので
はないことは勿論である。その他、例えば、画像を担持
した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱
装置、仮定着処理する像加熱装置、シート状物を給送し
て乾燥処理・ラミネート処理・しわ取り熱プレス処理す
る等の加熱装置、インクジェットプリンタ等に用いられ
る乾燥用の加熱装置等として広く使用出来ることは勿論
である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
焼結成形されたセラミックの絶縁基板にヒータ構成層を
パターン形成し、焼成する、ヒータの製造方法におい
て、セラミクス絶縁基板にヒータ構成層を形成する直前
に、セラミクス絶縁基板のみを熱処理することにより、
絶縁基板中に存在しヒータ構成層との反応により発泡す
る物質や絶縁基板に付着している不純物を除去もしくは
低減することができ、ヒータ構成層の発泡及び密着強度
の低下を抑制することが可能となる。このヒータ構成層
の発泡及び密着強度の低下を抑制することにより、１）
セラミック面発ヒータと、前記ヒータが内接し摺動する
フィルムとの摺動性を向上させる、２）セラミック面発
ヒータの温度を検出するためにセラミック面発ヒータ上
に配接された温度検出素子への熱伝導またはセラミック
面発ヒータが熱を供給するニップ部への熱伝導を向上さ
せ、熱効率を向上させることができる。また、絶縁基板
の熱処理温度をヒータ構成層の焼成温度と同程度とする
ことにより、同一の熱処理炉を使用することができ、容
易に良好なセラミックヒータを製造することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の画像形成装置の概略構成模型図。

【図２】 熱定着装置の概略構成模型図。

【図３】 ヒータの構成模型図。

【図４】 ヒータの通電発熱体パターンと導電パターン
を示した図。

【図５】 ヒータ駆動及び制御回路図。

【図６】 ヒータ製造方法のステップ図（その１）。

【図７】 ヒータ製造方法のステップ図（その２）。

【図８】 ヒータ表面側に摺動ガラス層を設けたヒータ
の横断面模型図。

【図９】 表面加熱型ヒータの横断面模型図。

【符号の説明】

１０１は画像形成装置、１０９は熱定着装置、１０９ｃ
はセラミックヒータ、２１は温調制御用の温度検出素
子、２３は過昇温防止手段、３１はセラミクス系の絶縁
基板、４０はガラス保護層、４１は摺動ガラス層、１１
はエンジンコントローラ、３２・３３・３４は通電発熱
体、３５・３５ａ・３６・３６ａ・３７・３７ａ・３８
・３８ａは導電パターン。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA23 BA25 BB26 BE03 3K034 AA02 AA05 AA06 AA08 AA10 AA15 BA05 BA13 BA17 BB06 BB14 BC04 BC12 BC13 3K058 AA87 BA18 CA61 DA04 3K092 PP08 PP18 QA05 QB02 QB26 QB43 QB60 QB74 QB76 RF03 RF11 RF19 RF22 RF23 UA06 VV19

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼結成形されたセラミックの絶縁基板の一
   面または両面にヒータ構成層をパターン形成し、焼成す
   る、ヒータの製造方法において、 前記絶縁基板に前記ヒータ構成層をパターン形成する直
   前に、前記絶縁基板のみを５００℃〜１１００℃の温度
   で熱処理することを特徴とするヒータの製造方法。
2. 【請求項２】前記絶縁基板の熱処理を前記ヒータ構成層
   の焼成と同程度の温度でおこなうことを特徴とする請求
   項１に記載のヒータの製造方法。
3. 【請求項３】前記絶縁基板の熱処理を前記ヒータ構成層
   の焼成と同一の焼成炉によりおこなうことを特徴とする
   請求項２に記載のヒータの製造方法。
4. 【請求項４】前記絶縁基板の熱処理を複数回おこなうこ
   とを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の
   ヒータの製造方法。
5. 【請求項５】熱処理温度を熱処理の回数毎に変化させる
   ことを特徴とする請求項４に記載のヒータの製造方法。
6. 【請求項６】前記ヒータ構成層が、ａ）発熱体パター
   ン、またはｂ）発熱体パターンと該発熱体パターンに対
   する給電路を構成する導電パターン、またはｃ）発熱体
   パターンと、これを覆うガラス保護層、またはｄ）発熱
   体パターンと該発熱体パターンに対する給電路を構成す
   る導電パターンと、これを覆うガラス保護層、または
   ｅ）発熱体パターンと該発熱体パターンに対する給電路
   を構成する導電パターンと、これを覆うガラス保護層及
   び摺動ガラス層であることを特徴とする請求項１から５
   のいずれか１つに記載のヒータの製造方法。
7. 【請求項７】前記ヒータ構成層を厚膜印刷によりパター
   ン形成することを特徴とする請求項１から６のいずれか
   １つに記載のヒータの製造方法。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１つに記載のヒー
   タの製造方法により製造されたヒータを備え、該ヒータ
   の熱により被加熱材を加熱することを特徴とする加熱装
   置。
9. 【請求項９】請求項１〜７のいずれか１つに記載のヒー
   タの製造方法により製造されたヒータと、該ヒータと摺
   動するフィルムと、該フィルムを介して前記ヒータと圧
   接する加圧部材と、を有し、前記フィルムと前記加圧部
   材との間で被加熱材を挟持搬送して前記フィルムを介し
   た前記ヒータからの熱により前記被加熱材を加熱するこ
   とを特徴とする加熱装置。
10. 【請求項１０】前記被加熱材が画像を担持した記録材で
    あることを特徴とする請求項８または９に記載の加熱装
    置。
11. 【請求項１１】記録材上にトナー像を形成する像形成手
    段と、該トナー像を加熱処理する像加熱手段を有する画
    像形成装置において、該像加熱手段として請求項８また
    は９に記載の加熱装置を備えたことを特徴とする画像形
    成装置。