JPH04215285A

JPH04215285A - 定着ヒータ、定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH04215285A
Application number: JP3067992A
Authority: JP
Inventors: Takao Tsuyuki; 隆夫露木; Tetsuo Otani; 哲夫大谷; Shigehiro Sato; 佐藤　滋洋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1991-03-07
Filing date: 1991-03-07
Publication date: 1992-08-06

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］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒータに設けた端子部の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やファクシミリなどのＯＡ
機器において、複写紙にトナー像を定着させるヒータが
用いられている。この種のヒータはアルミナセラミクス
などの耐熱性基体上に設けた銀・パラジウム合金などか
らなる細長い電気発熱体に連設して端子部を設けたもの
が多用されている。このような端子部はたとえば基体表
面に銀ペーストを塗布し焼付けてなるもので、通常端子
部に端子ピンをはんだ付けして機器に組込み、あるいは
端子部に配線を直接はんだ付けして組込むもの、あるい
は端子部にコネクタを弾接するものなどがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、この種のヒータ
において、電力節約のため、不要時には消灯し、使用時
だけ通電する方式が好まれるに到り、速熱性が益々強く
要求され、これに伴って、定格出力が数アンペアないし
数十アンペアのものも出現するに到った。

【０００４】このような大出力のヒータは端子部に充分
な通電容量が必要で、仮りに端子部にコネクタを弾接し
ても接触抵抗が大きいと、度重なる通電により接触不良
を引起こしやすい。また、端子部を銀や銅など接触抵抗
の小さい金属で構成しても端子部と電気発熱体との接続
部が発熱して端子部の温度が上昇し、はんだが端子部の
銀で変質するいわゆる「はんだくわれ」が発生する。さ
りとて端子部を銅で構成すれば製造工程が複雑となり、
高価となるのはまぬかれない。

【０００５】そこで、本発明の課題はヒータの端子部構
造を改良して、コネクタ接続した場合には接触抵抗を少
なくし、端子ピンまたは直接電線をはんだ接続した場合
にも「はんだくわれ」のないようにすることである。

【０００６】［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１はヒータに
おいて、電気発熱体を同じ材質で一体に延長してなる延
長部の表面を端子金属層で被覆して端子部を構成したも
のである。

【０００８】本発明の第２は延長部を幅広に構成したこ
とである。

【０００９】

【作用】延長部に端子金属層を重層すれば端子部が厚く
構成され、コネクタを圧接したときコネクタの先端部が
端子部に若干喰込むことができ、接触抵抗が小さくでき
る。また、電気発熱体と延長部とが同じ材質で一体に構
成されていれば、境界がないので発熱することがなく、
しかも延長部が幅広でかつその表面と端子金属層とが広
い面積でしかも一体的に接続しているので通電抵抗がほ
とんどなく、したがってはんだの温度が低く、「はんだ
くわれ」のおそれもほとんどなく、かつ端子金属層の劣
化もほとんどない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の詳細を下記の諸実施例によっ
て説明する。

【００１１】まず、この発明を第１図ないし第３図に示
す第１の実施例によって説明する。（１）は基体、（２
）はこの基体（１）上に設けられた電気発熱体、（３）
はこの電気発熱体（２）に接続して基体（１）の両端部
に設けた端子部、（４）は電気発熱体（２）を被覆した
ガラス質保護膜である。上記基体（１）はムライトセラ
ミクスからなり、長さ３００ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１
〜２ｍｍの細長い平板をなす。上記ムライトはＡｌ２　
Ｏ３　・２ＳｉＯ２　なる化学組成を有し、セラミクス
とガラスとの中間的性質を有し、熱伝導率が約３Ｋｃａ
ｌ／ｍｈ℃でアルミナセラミクスの約半分で、加工が容
易で、機械的強度も充分である。そうして、基体（１）
の上面は約数μ程度の凹凸面（１１）に形成されている
。

【００１２】上記電気発熱体（２）はたとえば銀・パラ
ジウム合金粉末を基体（１）の凹凸面（１１）にプリン
トして焼付けてなるもので、中央部が細長い発熱部（２
１）で、この発内部（２１）の両端に端末に近ずくほど
幅広に形成された境界部（２２），（２２）を介して端
子部（３）に接続してある。

【００１３】上記端子部（３）は電気発熱体（２）を同
材質で一体に延長してなり境界部（２２），（２２）に
連設した幅広の延長部（３１）の表面に銀からなる端子
金属層（３２）を重層して構成してある。ちなみにこの
端子部（３）の形成方法を例示すれば、発熱体（２）を
形成するとき、銀・パラジウム合金粉末を発熱部（２１
）、境界部（２２），（２２）と同時に延長部（３１）
にもプリントして焼付けてなるもので、これら各部（２
１），（２２），（３１）との間は一体に連続している
。そして、この延長部（３１）表面に銀ペーストの塗布
焼付けなど既知の方法で端子金属層（３２）を形成する
。

【００１４】ちなみに、電気発熱体（２）の各部寸法を
例示すれば、発熱部（２１）の長さ　　　　　　　　　　　　　　約
２７０ｍｍ発熱部（２１）の中央部幅　　　　　　　　
　　約２．５〜３．０ｍｍ発熱部（２１）の両端部幅　　　　　　　　　　約１．
５ｍｍ境界部（２２）の長さ　　　　　　　　　　　　
　　約８〜１０ｍｍ端子部（３）の長さ　　　　　　　
　　　　　　　　　約５ｍｍ端子部（３）の幅　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１０ｍｍそして、電気発
熱体（２）の各部（２１），（２２）および端子部（３
）の延長部（３１）の厚さはほぼ一様に約１０μに形成
してある。

【００１５】つぎに、本第１の実施例の作用を説明する
。両端子部（２３），（２３）間に通電すれば、発熱部
（２１）がその電気抵抗に応じて発熱する。しかし、端
子部（３）の延長部（３１）は幅広であり、かつその表
面を銀からなる端子金属層（３２）で被覆されているの
で電気抵抗が小さく、ほとんど発熱しない。特に、延長
部（３１）と境界部（２２）との間は連続していて物理
的な境界がないので、局部的な発熱もなく、長期使用し
ても断線がない。また、端子部（３）の厚さは延長部（
３１）と端子金属層（３２）とを合計したものになるの
で、従来の端子金属層を直接基体表面に形成した場合に
比較してはるかに厚く、コネクタを端子金属層（３１）
に圧接したときの接触がやわらかく、通電抵抗がはるか
に小さい。さらに、延長部（３１）が幅広く、かつ長さ
も充分に形成されているので、延長部（３１）と端子金
属層（３２）との境界面積が充分に大きく、両者（３１
），（３２）間の電気抵抗は無視できる。したがって、
端子部（３）の温度が低く、端子ピンや電線をはんだ接
続してもいわゆる「はんだくわれ」がほとんどない。

【００１６】さらに、本実施例においては境界部（２２
）の電気抵抗が端子部（３）に近ずくほど小さいので、
発熱量も端子部（３）に近ずくほど小さくなり、したが
って、境界部（２２）の温度勾配が極めて小さくなって
いる。この結果、境界部（２２）の断線がこの理由によ
っても著しく減少した。

【００１７】また、本実施例において、発熱部（２１）
の中央部が両端部より幅広く形成されているので、両端
部が中央部より多く発熱し、これによって端末効果を補
って均一な温度分布が得られる付帯効果がある。また、
本実施例において、基体（１）をムライトで構成したの
で、熱伝導率が従来のアルミナセラミクス製基板の半分
になり、グレーズ層を設けないにも拘らず、熱損失が少
なく、したがって通電後極めて短時間で使用可能な温度
に到達し、即動性が向上する付帯効果が得られた。さら
に本実施例において、基体（１）に凹凸面（１１）を設
けて、この面（１１）に発熱体（２）を形成したので、
発熱体の密着性が向上し、この理由からも断線が減少し
た。しかし、凹凸面（１１）の凹凸が１０μを越えるこ
とは好ましくないことも同時に判明した。

【００１８】つぎに、本実施例加熱体について断線試験
を行なった。試験はパルス通電とし、パルスの条件は１
４０Ｖ，５０Ｈｚとして全体で４００Ｗ相当の電流を１
時間通電し、断線数を調査した。また、比較のため、従
来の境界部がほとんどなく、発熱部の端部の細い部分が
直接幅広の端子金属層に接続しているものを同条件で調
査した。この結果を次表に示す。

【００１９】

【００２０】この実験結果から、本第１の実施例のもの
は従来のものに比較して断線が著しく少ないことが明ら
かである。

【００２１】つぎに、この発明を第４図ないし第６図に
示す第２の実施例によってさらに説明する。（１）は基
体、（５）はこの基体（１）前面に積層されたグレース
層、（２）はこのグレース層（５）の表面に設けられた
電気発熱体、（３）はこの電気発熱体（２）の両端に接
続した端子部、（４）は上記電気発熱体（２）を被覆し
たガラス質保護膜である。上記基体（１）はアルミナセ
ラミクスからなり、実施例１と同様長さ３００ｍｍ、幅
１０ｍｍ、厚さ１〜２ｍｍの細長い平板をなす。

【００２２】上記グレース層（５）はＰｂＯ・Ｂ２　Ｏ
３　・ＳｉＯ２　なる化学組成を有するガラス質薄層で
、基体（１）表面に３０〜１５０μの厚さで積層されて
おり、熱伝導率が低い特性を有する。

【００２３】上記電気発熱体（２）はたとえば銀・パラ
ジウム合金粉末をグレース層（４）表面にプリントして
焼付けてなるもので、中央部が細長い発熱部（２１）で
、この発熱部（２１）の両端に境界部（２２），（２２
）を介して幅広の端子部（３），（３）に接続してある
。

【００２４】上記端子部（３）は電気発熱体（２）を同
材質で一体に延長してなり境界部（２２），（２２）に
連設した幅広の延長部（３１）の表面に銀からなる端子
金属層（３２）を重層して構成してある。この端子部（
３）の形成方法も上述した第１の実施例の端子部（３）
の形成方法と同様である。

【００２５】そうして、発熱部（２１）から境界部（２
２），（２２）まで連続して基体（１）の幅一杯にガラ
ス質保護膜（４）を被覆してある。しかして、本実施例
の他の特徴は電気発熱体（２）の境界部（２２）が保護
膜（４）で被覆されて伝熱のバイパスを構成しているこ
とであり、したがって、境界部（２２）の範囲は発熱部
（２１）の端部から端子部（３）の一部までを含み、多
分に機能的に表現され、かつこの熱的バイパスの機能を
期待する範囲を総て境界部（２２）と称することが適当
である。ちなみに、本第２の実施例においては発熱部（
２１）が１．５〜２．０ｍｍ幅の線状で延在して広幅の
端子部（３）に連続して、その連接部分まで強く発熱す
るので、境界部（２２）は発熱部（２１）側へ８ｍｍ以
上、端子部（２３）側へ２ｍｍ以上取ることが望ましい
。

【００２６】つぎに、本第２の実施例の作用を説明する
。両端子部（３），（３）間に通電すれば、発熱部（２
１）がその電気抵抗に応じて発熱する。しかし、端子部
（３）は幅広であり、かつその表面を銀からなる端子金
属層（３２）で被覆されているので電気抵抗が小さくほ
とんど発熱しない。しかし、発熱部（２１）は端部まで
細く形成されて高抵抗であり、端子部（３）との直近の
部位（境界部（２２）に含まれる。）まで強く発熱する
。しかして、本実施例において、延長部（３１）と境界
部（２２）との間は連続していて物理的な境界がないの
で長期使用しても断線がない。また、端子部（３）の厚
さは延長部（３１）と端子金属層（３２）とを合計した
ものであるから、コネクタを端子金属層（３１）に圧接
したときの接触がやわらかく、通電抵抗がはるかに小さ
い。さらに、延長部（３１）は幅広でかつ表面と端子金
属層（３２）との境界面積が充分に大きく、両者間の電
気抵抗が無視できる。また、延長部（３１）の発熱がほ
とんどないので端子部（３）の温度が低く端子金属層（
３２）の劣化も少ない。さらに本実施例においては境界
部（２２）がガラス質保護膜（４）で被覆されているの
で、境界部（２２）で発生した熱は境界部（２２）それ
自体とグレース層（５）とを伝導するほか、保護膜（４
）が熱的バイパスを構成して境界部（２２）の熱を端子
部（３）に逃がし、これによって境界部（２２）の温度
を引き下げるとともに端子部（３）の温度を上昇させる
。この結果、本第２の実施例のものは境界部（２２）の
温度勾配が小さく、境界部（２２）の断線が著しく減少
した。

【００２７】また、本第２の実施例において、基体（１
）の表面にＰｂＯ・Ｂ２　Ｏ３　・ＳｉＯ２　組成のガ
ラス質グレース層（５）を設けたので、発熱部（２１）
の熱が熱伝導の良アルミナセラミクス基体（１）に逃げ
ることが少なく、したがって熱効率が高く、かつ始動に
際し、立上りが速い利点がある。なお、このグレース層
（４）の厚さは３０μ未満ならば効果がなく、また１５
０μを越えると断線が増加して不適当であることも判明
した。

【００２８】なお、本発明において、第１の実施例の基
体をアルミナセラミクスで構成してグレース層を設けて
もよく、また、第２の実施例の基体をムライトセラミク
スで構成してグレース層を省略してもよい。さらに電気
発熱体は上述の例に限らず、たとえば金属や黒鉛を配合
してなる導電性セラミクスなどで構成してもよい。また
、保護膜は形成が容易で比較的熱伝導の良いものであれ
ば材質を問わない。さらに、基体の形状や大きさは問う
ところではなく、また、境界部は幅を調整して抵抗を変
化させるほか、厚さや材質を変えて抵抗を変えてもよい
。さらに境界部の抵抗値は段階的に変化してもよく、ま
た、抵抗値が増大、減小を繰返しながら次第に小さくな
るようにしてもよく、要は端子部に近ずくに従って長手
方向の抵抗値が小さくなればよい。

【００２９】

【発明の効果】このように、本発明のヒータの請求項の
１は端子部を電気発熱体が同じ材質で一体に延長してな
る延長部表面に端子金属層を重層して構成したので、発
熱体と端子部との境界部で断線がなくなり、かつコネク
ター接続しても通電抵抗が小さく、また端子ピン接続ま
たは直接電線をはんだ接続してもいわゆる「はんだくわ
れ」が少なく、大電力に耐え、高信頼が得られる。また
、請求項の２は延長部を幅広にして抵抗値を下げたので
延長部の発熱がなく、端子金属層の熱劣化がほとんどな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるヒータの第１の実施例の断面図
である。

【図２】上記実施例の平面図である。

【図３】上記実施例の要部拡大断面図である。

【図４】この発明によるヒータの第２の実施例の断面図
である。

【図５】上記実施例の平面図である。

【図６】上記実施例の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

（１）…基体（２）…電気発熱体（２１）…発熱部（２２）…境界部（３）…端子部（３１）…発熱体の延長部（３２）…端子金属層（４）…保護膜（５）…グレース層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　基体上に設けた細長い電気発熱体に連
設して端子部を配設したヒータにおいて、上記端子部は
上記電気発熱体が同じ材質で一体に延長してなる延長部
表面に端子金属層を重層して構成したことを特徴とする
ヒータ。
【請求項２】　　延長部は幅広にして抵抗値を下げてな
ることを特徴とする請求項の１記載のヒータ。