JPH01120786A

JPH01120786A - 電熱ヒータ

Info

Publication number: JPH01120786A
Application number: JP27604687A
Authority: JP
Inventors: Teruo Oshima; 大島　照雄; Takao Tsuyuki; 隆夫露木; Atsushi Sato; 厚佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-31
Filing date: 1987-10-31
Publication date: 1989-05-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、各種０Ａｌｉ器等における熱源として使用さ
れる電熱ヒータに関する。

（従来の技術）例えば、接写機などのＯＡ機器においては印字、転写な
どのために熱源を使用しており、接写機の場合は複写用
紙のトナーを蒸着するため加熱ドラムを使用している。

この加熱ドラムは、内部に収容したハロゲンランプで加
熱されるようになっており、外周面に密着される複写用
紙を間接的に加熱する。しかしながら、熱源として使用
されるハロゲンランプは、ガラスバルブの径が相対的に
大きくて熱源としては大形であり、製造が面倒であり、
ドラム内に収容して組立てる場合も多くの部品が必要で
複雑となり、寿命特性も充分とはいえず、コスト高にな
る。

このようなハロゲンランプを熱源とする加熱ドラムに代
わって、電熱ヒータにて複写用紙を直接加熱する手段も
知られている。

複写用紙を直接加熱する電熱ヒータは、従来において、
アルミナ（Ａｌ２Ｏ２）　などよりなる絶縁基板に、金
属または金属とセラミックスの混合物（サーメット）よ
りなるヒータ素子を塗布、スクリーン印刷または蒸着に
より形成した構造が採用されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来の電熱ヒータはその製造に多く
の工程が必要であり、高価になる欠点があった。

一方、最近では、ＯＡ機器の省電力化および機能向上を
図るため上記電熱ヒータにおいては、常時通電タイプよ
りも、例えばパルス通電による瞬時通電タイプが要求さ
れるようになってきた。このような瞬時通電タイプでは
通電後速やかに所定の温度まで立上がる、いわゆる瞬時
立上がり特性の良好なことが必要となる。

本発明においては、構造が簡単でコスト安となり、しか
も立上がり特性の良好な電熱ヒータを提供しようとする
ものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明においては、絶縁基板に、この絶縁基板と別体に
形成されたヒータ素子を接合し、このヒータ素子は比抵
抗が５０〜１７０μΩ−ｃｍである金属により構成した
ことを特徴とする。

、（作用）本発明によると、絶縁基板に、この絶縁基板と別体に形
成されたヒータ素子を接合して電熱ヒータを構成したの
で、これら絶縁基板とヒータ素子をそれぞれ別個に作っ
ておいて互いに組付けることに製造することができ、安
価に得られる。しかもヒータ素子は比抵抗が５０〜１７
０μΩ−ＣＩＩｌの金属で構成したので、通電後速やか
に温度上昇し、立上がり特性が良好になる。

（実施例）以下本発明について、第１図ないい第５図に示す一実施
例にもとづき説明する。

図において、１は絶縁基板であり、たとえばアルミナセ
ラミックスにより、長さ２３３・ノミ、幅１７．５す’
、厚み０．９・、ａ程度の長尺平板形に形成されている
。この絶縁基板１の上面には長手方向に沿う嵌合溝２が
形成されている。この嵌合溝２は幅０．５．．ミ、深さ
４０μｍ程度の断面四角形をなしている。

この嵌合溝２にはヒータ素子３が嵌合されている。ヒー
タ素子３は、例えばＣｒ２０−Ｎｉ８０よりなる比抵抗
が１０６μΩ−Ｃ１１とした細くて薄い板、すなわち線
形箔状に形成され、具体的には、長さ２２０リミ、幅０
．５リミ、厚み４０μｍ程度とされている。

このようなヒータ素子３は上記嵌合溝２に嵌め込まれる
ことにより絶縁基板１に接合され、この場合、ヒータ素
子３の上面は絶縁基板１の上面と面一もしくは、箔状ヒ
ータ素子３の上面が絶縁基板１の上面より若干量るよう
にして取着されている。

上記箔状ヒータ素子３の両端部には、図示を省略した電
源接続コードが接続されるターミナル４ａ。

４ｂが形成されている。

絶縁基板１の上面または全周面には、ふっ素樹脂（テフ
ロン−商品名）よりなるフィルム５が熱溶着などの手段
でコーティングされている。したがって、絶縁基板１の
上面および箔状ヒータ素子３の上面はふっ素樹脂フィル
ム５にて覆われている。

このような構成の電熱ヒータによれば、絶縁基板１と、
ヒータ素子３はそれぞれ別個に形成され、これらを組み
付けることにより構成される。

絶縁基板１はセラミックスにより形成されているので、
これは単独に作ることができ、また、ヒータ素子３は０
ｒ２０−Ｎｉ８０よりなる箔板を切断して作ることがで
きる。そして、このヒータ素子３は、絶縁基板１の上面
に形成した嵌合溝２に嵌め込むことにより絶縁基板１に
支持される。なお、ヒータ素子３の両端に形成したター
ミナル４ａ。

４ｂを絶縁基板１にリベット止め（図示しない）するこ
とによりヒータ素子３を絶縁基板１に機械的に固定して
もよい。

したがって、このような構成であれば、製造、組付けが
容易になり、安価に得られる。

また、ヒータ素子３は、例えばＣｒ２０−Ｎ＋８０より
なる比抵抗が１０６μΩ−！′とじた金属にて構成され
ているので、発熱が素早く、通電後の温度上昇が速い。

特に本実施例の場合、ヒータ素子３は、長さ２２０　、
、ａ、幅０．５ヮミ、厚み４０μｍ程度とされて針金状
に形成されているので熱害口が小さく、温度の立上がり
特性に優れている。

ちなみに、発熱特性について実験した結果を示す。

第４図は、発熱試験回路を示し、１０はゼネレータ、１
１はアンプ、１２は整流素子である。

前述したヒータ素子３、すなわちＣｒ２０−Ｎｉ８０よ
りなる比抵抗が１０６μΩ−袷、長さ２２０リミ、幅０
．５リミ、厚み４０．ｃｚｍの場合、長さ方向の抵抗値
は９．５Ωである。

このヒータ素子３に、第４図の試験回路を用いて、パル
ス通電を行った。パルス通電の条件は、４！ＩＩＳ間オ
ン、１６ｍ５間オフの繰返し通電である。

この結果を第５図に、時間と温度との関係で示す。第５
図から理解できる通り、上記構成の電熱ヒータによると
、通電開始後２．５秒位で２００℃に達し、５．０秒で
は２６０℃に達することができ、ヒータとして必要とす
る立上がり特性を充分に満足できるものであった。

なお、本実施例の場合、絶縁基板１の上面または全周面
をふっ素樹脂フィルム５によりコーティングしであるの
で、ヒータ素子３が熱膨張差のためにセラミックス類の
絶縁基板１から剥がれることを防止する。すなわち、ヒ
ータ素子３を単に嵌合溝２に嵌め込むだけで係合させて
おくと、ヒータ素子３と絶縁基板１は熱膨張差を有する
ので、ヒータ素子３が剥がれて波打ち変形等を生じる心
配があるが、本実施例のようにふっ素樹脂フィルム５に
よりコーティングしておけば、ヒータ素子３がフィルム
５で押えられるので剥がれや変形が防止される。

そして、フィルム５はふっ素樹脂にて構成されるので、
第５図に示す温度特性に対しては充分な耐熱性を有し、
かつこのフィルム５の存在による加熱特性の低下はほと
んど無視できる程度に少ないものである。

なお、本発明は上記ヒータ素子３に制約されるものでは
なく、比、抵抗が５０〜１７０μΩ−！勤範囲であれば
よい。

すなわちヒータ素子３として、Ｎｉ４２−Ｆｅバランス
からなり比抵抗が５０μΩ−９とされた前記実施例と同
様の形状で厚みのみ２８μｍに変更したヒータ素子を用
いて、前記と同様の実験を行った。このものは、長手方
向の抵抗値は７．９０であり、瞬時立上がり特性は良好
であるが、温度上昇が高くなり過ぎ、表面の酸化および
赤熱化した。このため、通電時間を短縮すると、第５図
に近似した特性を得ることができた。

マタ、ヒータ素子３として、Ｃｒ１６−Ｆｅ５−Ｍｏ１
７−Ｗ４−Ｎ　ｉバランスよりなる合金にて形成し比抵
抗が１７０μΩ−イとされた前記実施例と同様の形状で
厚みのみ７０μｍに変更したヒータ素子を用いて、前記
と同様の実験を行った。

このものは、長手方向の抵抗値は１１．０Ωである。こ
のものは、立上がり特性が第５図の場合に比べて約１．
５倍の遅れを生じるが、使用可能な範囲であった。

本発明の電熱ヒータは、複写機を始めとする種々のＯＡ
機器、液晶やランプ等の予熱用ヒータなどにも適用でき
、その用途は特に制約されるものではない。

さらに、絶縁基板１に形成する嵌合溝２は、第６図に変
形例として示す蟻溝形であってもよい。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、絶縁基板に、この
絶縁基板と別体に形成されたヒータ素子を接合して電熱
ヒータを構成したので、これら絶縁基板とヒータ素子を
それぞれ別個に作っておいて互いに組付けることに製造
することができ、安価に得られる。しかもヒータ素子は
比抵抗が５０〜１７０μΩ−Ｙとしたので、通電後速や
かに温度上昇し、立上がり特性が良好になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は電熱ヒータの斜視図、第２図は分解した斜視図
、第３図は第１図中ト（線の断面図、第４図は試験装置
を示す図、第５図は特性図、第６図は本発明の変形例を
示す断面図である。１・・・絶縁基板、２・・・嵌合溝、３・・・ヒータ素
子、４ａ、　４ｂ・・・ターミナル、５・・・フィルム
。出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦第５図２′ 第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁基板に、この絶縁基板と別体に形成されたヒ
ータ素子を接合し、このヒータ素子は比抵抗が５０〜１
７０μΩ−ｃｍの金属により形成されたことを特徴とす
る電熱ヒータ。
（２）上記ヒータ素子はその厚みが１００μｍ以下であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電熱ヒ
ータ。
（３）上記絶縁基板に嵌合溝を形成し、この嵌合溝に上
記ヒータ素子を嵌め込んだことを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項記載の電熱ヒータ。
（４）上記絶縁基板に取付けたヒータ素子を耐熱性被膜
でコーティングしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいづれか１つに記載の電熱ヒータ。