JP2009064759A - ヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁耐圧を高めることが可能なヒータを提供すること。
【解決手段】基板１と、基板１に形成されており、それぞれが方向ｘに延びた帯状であり、方向ｙにおいて離間配置された１対の帯状部分を有する抵抗体２と、抵抗体２に導通する配線部３と、抵抗体２および配線部３の少なくともいずれかの一部を覆う保護膜５と、を備えるヒータＡ１であって、配線部３は、保護膜５に覆われており、方向ｙに電流を流し、かつその輪郭３１ａが方向ｙに対して交差する連結部３１を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばレーザプリンタにおいて記録紙に転写されたトナーを熱定着させるために記録紙を加熱する手段として用いられるヒータに関する。

図８および図９は、従来のヒータの一例を示している。同図に示されたヒータＸは、基板９１上に、方向ｘに延びる１対の抵抗体９２が平行に配置されている。基板９１の両端寄り部分には、１対の電極９４が形成されている。１対の電極９４と１対の抵抗体９２とは、１対の配線部９３によってつながれている。配線部９３は、方向ｙに延びる連結部９３ａを有している。連結部９３ａは、方向ｙに離間配置された１対の抵抗体９２の双方に通電するためのものである。１対の抵抗体９２と１対の配線部９３の一部ずつとは、保護膜９５によって覆われている。図８においては、理解の便宜上、保護膜９５を想像線で示している。保護膜９５は、たとえばガラス材料を方向ｘにスキージを移動させることによりスクリーン印刷した後に、これを焼成することによって形成される。

しかしながら、連結部９３ａを上記スキージが乗り越えるときに、連結部９３ａの肩部においてガラス材料が途切れてしまうおそれがある。このようなガラス材料を焼成することによって形成された保護膜９５には、図９に示すように亀裂９５ａが生じやすい。亀裂９５ａは、保護膜９５の絶縁耐圧を低下させる原因となる。

特開２００７−１２１９５５号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、絶縁耐圧を高めることが可能なヒータを提供することをその課題とする。

本発明の第１の側面によって提供されるヒータは、基板と、上記基板に形成されており、それぞれが第１方向に延びた帯状であり、上記第１方向に対して直角である第２方向において離間配置された１対の帯状部分を有する抵抗体と、上記抵抗体に導通する配線部と、上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかの一部を覆う保護膜と、を備えるヒータであって、上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記保護膜に覆われており、上記第２方向に電流を流し、かつその輪郭が上記第２方向に対して交差する部分を有することを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記保護膜に覆われており、上記第２方向に電流を流し、かつその輪郭が上記第２方向に対して一様に傾斜している部分を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記保護膜に覆われており、上記第２方向に電流を流し、かつその輪郭が上記第２方向に延びる複数部分と上記第１方向に延びる複数部分とが交互に連結された形状とされた部分を有する。

このような構成によれば、上記保護膜を形成するために、たとえばガラス材料をスキージよって上記第１方向に沿って塗布する場合に、ガラス材料が途切れることを抑制することが可能である。したがって、上記ヒータの絶縁耐圧を高めることができる。

本発明の第２の側面によって提供されるヒータは、基板と、上記基板に形成されており、それぞれが第１方向に延びた帯状であり、上記第１方向に対して直角である第２方向において離間配置された１対の帯状部分を有する抵抗体と、上記抵抗体に導通する配線部と、上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかの一部を覆う保護膜と、を備えるヒータであって、上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記第２方向に電流を流し、かつ上記基板側に位置する第１層と、上記第１層上に形成されており、かつその輪郭が上記第１層の輪郭よりも上記第１方向において内側に位置する第２層とが積層された部分を有していることを特徴としている。

このような構成によれば、上記保護膜を形成するために、たとえばガラス材料をスキージによって上記第１方向に沿って塗布する場合に、上記スキージが一度に乗り越えるギャップの高さを縮小することができる。したがって、ガラス材料が途切れることを抑制することが可能であり、上記ヒータの絶縁耐圧を高めることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明に係るヒータの第１実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ１は、基板１、抵抗体２、配線部３、電極４、および保護膜５を備えている。ヒータＡ１は、たとえばレーザプリンタにおいて記録紙に転写されたトナーを熱定着させるために記録紙を加熱する手段として用いられる。なお、図１においては、理解の便宜上、保護膜５を想像線で示している。

基板１は、長矩形状とされており、絶縁材料からなる。絶縁材料の例としては、たとえばＡｌＮ、Ａｌ₂Ｏ₃が挙げられる。

抵抗体２は、基板１上に形成されており、本実施形態においては２つの帯状部からなる。これらの帯状部は、それぞれが方向ｘに延びており、方向ｙにおいて離間して平行配置されている。抵抗体２は、抵抗体材料として、たとえばＡｇ−Ｐｄを含んでいる。また、抵抗体２には、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｒ系ガラス、またはＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｒ系ガラス（Ｒは、ＺｎＯ₂、ＬｉＯ₂、ＴｉＯ₂のいずれか）などの結晶化ガラスを含ませてもよい。

電極４は、ヒータＡ１を搭載するレーザプリンタの端子（図示略）に接続するためのものである。電極４は、たとえばＡｇが主成分とされている。

配線部３は、抵抗体２と電極４とを接続するためのものであり、本実施形態においては、電極４とともに一体的に形成されている。配線部３は、連結部３１を有している。連結部３１は、抵抗体２の２つの上記帯状部を互いに導通させるためのものであり、方向ｙに電流を流すことを意図した形状および配置とされている。連結部３１の輪郭３１ａは、方向ｙに対して一様に傾斜している。

保護膜５は、抵抗体２を保護するためのものであり、ガラスによって形成されている。保護膜５は、抵抗体２と、配線部３の一部とを覆っている。保護膜５は、たとえば、ＳｉＯ₂−ＢａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系ガラスなどの結晶化ガラスと、ＢａＯ−ＳｉＯ₂系ガラスなどの半結晶化ガラスまたは、ＳｉＯ₂−ＺｎＯ−ＭｇＯ系ガラスなどの非晶質ガラス、などからなる。保護膜５の形成は、たとえばペースト状のガラス材料をマスクパターンが形成されたシルクスクリーンを通してスキージによって方向ｘに塗り広げた後に、塗布されたガラス材料を焼成することによって行われる。

次に、ヒータＡ１の作用について説明する。

発明者らの試験研究の結果、保護膜５の形成において上記スキージが、抵抗体２や配線部３のうち進行方向である方向ｘに直角である比較的長い輪郭を乗り越えるときに、上記ガラス材料が途切れるおそれが大きいという知見が得られた。本実施形態によれば、上記スキージが乗り越える抵抗体２および配線部３の輪郭は、いずれも方向ｘに直角とはなっていない。すなわち、輪郭３１ａを方向ｙに対して傾斜した形状とすることにより、上記スキージが方向ｙに長く延びるギャップを乗り越えることがない。したがって、ガラス材料が途切れることを抑制することが可能であり、ヒータＡ１の絶縁耐圧を高めることができる。

図３〜図７は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、それぞれの実施形態を示す平面図においては、理解の便宜上、保護膜５を想像線で示している。

図３は、本発明に係るヒータの第２実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ２は、輪郭３１ａの形状が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、輪郭３１ａは複数の方向ｙに延びる部分と複数の方向ｘに延びる部分とが交互に連結された、階段状とされている。このような実施形態によれば、保護膜５の形成において、上記スキージは、輪郭３１ａの方向ｙに延びる比較的短い部分を順々に乗り越えていく。これらの方向ｙに延びる部分を乗り越える前後には、上記スキージは、方向ｘに延びる部分を乗り越える。上述したとおり、方向ｙに延びる部分においては、ガラス材料が比較的途切れやすい。しかしながら、その前後にある方向ｘに延びる部分に塗布されたガラス材料が、隣り合う方向ｙに延びる部分に回りこんでくる効果が期待できる。これにより、本実施形態によっても、ガラス材料が途切れてしまうことを抑制可能であり、ヒータＡ２の絶縁耐圧を高めることができる。

図４は、本発明に係るヒータの第３実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ３は、抵抗体２の形状が上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、抵抗体２が、方向ｘに延びる２つの帯状部分と、これらの帯状部分をつなぐ連結部２１とからなる、略コの字状とされている。連結部２１は、２つの帯状部を導通させており、方向ｙに電流を流すことが意図されている。連結部２１の輪郭２１ａは、方向ｙに対して一様に傾斜している。本実施形態によっても、保護膜５を形成するためのガラス材料が輪郭２１ａにおいて途切れてしまうことを抑制することができる。

これらの実施形態から理解されるとおり、抵抗体２または配線部３のうち保護膜５によって覆われる部分の輪郭を、上記スキージの進行方向である方向ｘに対して傾斜させる、あるいは方向ｘに対して直角である部分の長さを縮小することにより、ガラス材料の途切れを抑制することができる。抵抗体２および配線部３の輪郭は、このような効果を奏する形状であればよく、たとえば方向ｙにおいて曲率が徐々に変わる形状などであってもよい。

図５および図６は、本発明に係るヒータの第４実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ４は、配線部３および電極４の構成が、上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、配線部３および電極４は、いずれも２層構造とされている。これにより、連結部３１は、第１層３１Ａおよび第２層３１Ｂからなる。第２層３１Ｂは、第１層３１Ａよりも方向ｘの幅が小とされており、輪郭３１Ｂａが輪郭３１Ａａよりも方向ｘ内側に位置している。電極４は、第１層４Ａおよび第２層４Ｂからなる。第１層３１Ａおよび第１層４Ａは、一体的に形成されており、第２層３１Ｂおよび第２層４Ｂも、一体的に形成されている。

本実施形態によれば、図６に示すように連結部３１の断面形状が高さ方向において階段状となる。これにより、保護膜５の形成において上記スキージが一度に乗り越えるギャップの高さを縮小することが可能である。したがって、このような実施形態によってもガラス材料が途切れることを抑制することができる。

図７は、本発明に係るヒータの第５実施形態を示している。本実施形態においては、２層構造とされた連結部３１の輪郭３１Ａａ，３１Ｂａがいずれも方向ｘに対して一様に傾斜した形状とされている。このような実施形態によれば、上記スキージが乗り越える輪郭３１Ａａ，３１Ｂａが方向ｘに対して直角ではないことと、上記スキージが一度に乗り越えるギャップの高さが縮小されていることとの相乗効果が期待される。したがって、ガラス材料の途切れを抑制し、ヒータＡ５の絶縁耐圧を高めるのに好適である。

本発明に係るヒータは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るヒータの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明に係るヒータの第１実施形態を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明に係るヒータの第２実施形態を示す平面図である。 本発明に係るヒータの第３実施形態を示す平面図である。 本発明に係るヒータの第４実施形態を示す平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 本発明に係るヒータの第５実施形態を示す平面図である。 従来のヒータの一例を示す平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５ ヒータ
１ 基板
２ 抵抗体
３ 配線部
３１ 連結部
３１Ａ 第１層
３１Ｂ 第２層
３１ａ，３１Ａａ，３１Ｂａ 輪郭
４ 電極
５ 保護膜

Claims (4)

1. 基板と、
   上記基板に形成されており、それぞれが第１方向に延びた帯状であり、上記第１方向に対して直角である第２方向において離間配置された１対の帯状部分を有する抵抗体と、
   上記抵抗体に導通する配線部と、
   上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかの一部を覆う保護膜と、
   を備えるヒータであって、
   上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記保護膜に覆われており、上記第２方向に電流を流し、かつその輪郭が上記第２方向に対して交差する部分を有することを特徴とする、ヒータ。
2. 上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記保護膜に覆われており、上記第２方向に電流を流し、かつその輪郭が上記第２方向に対して一様に傾斜している部分を有する、請求項１に記載のヒータ。
3. 上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記保護膜に覆われており、上記第２方向に電流を流し、かつその輪郭が上記第２方向に延びる複数部分と上記第１方向に延びる複数部分とが交互に連結された形状とされた部分を有する、請求項１に記載のヒータ。
4. 基板と、
   上記基板に形成されており、それぞれが第１方向に延びた帯状であり、上記第１方向に対して直角である第２方向において離間配置された１対の帯状部分を有する抵抗体と、
   上記抵抗体に導通する配線部と、
   上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかの一部を覆う保護膜と、
   を備えるヒータであって、
   上記抵抗体および上記配線部の少なくともいずれかは、上記第２方向に電流を流し、かつ上記基板側に位置する第１層と、上記第１層上に形成されており、かつその輪郭が上記第１層の輪郭よりも上記第１方向において内側に位置する第２層とが積層された部分を有していることを特徴とする、ヒータ。

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