JPH05343168A - 定着用低熱形ｐｔｃヒータ - Google Patents
定着用低熱形ｐｔｃヒータInfo
- Publication number
- JPH05343168A JPH05343168A JP16704792A JP16704792A JPH05343168A JP H05343168 A JPH05343168 A JP H05343168A JP 16704792 A JP16704792 A JP 16704792A JP 16704792 A JP16704792 A JP 16704792A JP H05343168 A JPH05343168 A JP H05343168A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc
- fixing
- temperature
- low heat
- ptc heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＰＴＣサーミスタ素子（２）の主表面の少な
くとも一面の長手方向に一対の異電極（１）を設け、そ
の表面および中間層を介して上面に絶縁性のセラミック
スを形成した定着用低熱形ＰＴＣヒータ。 【効果】 ＰＴＣサーミスタ素子の一つの面の長手方向
に一対の異電極を設け、表面のみを発熱させることによ
り、全体の熱容量を減少させ、温度の立ち上がりを早く
させると共に、温度の回復を早めることができる。さら
にコンパクトで軽量化が図れ、補強板によって高強度に
なり長寿命でコストも低減される。
くとも一面の長手方向に一対の異電極（１）を設け、そ
の表面および中間層を介して上面に絶縁性のセラミック
スを形成した定着用低熱形ＰＴＣヒータ。 【効果】 ＰＴＣサーミスタ素子の一つの面の長手方向
に一対の異電極を設け、表面のみを発熱させることによ
り、全体の熱容量を減少させ、温度の立ち上がりを早く
させると共に、温度の回復を早めることができる。さら
にコンパクトで軽量化が図れ、補強板によって高強度に
なり長寿命でコストも低減される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、印刷機、プリ
ンタ、ファクシミリ等に適用される定着装置の加熱定着
用ヒータに関する。
ンタ、ファクシミリ等に適用される定着装置の加熱定着
用ヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、実用化されている加熱定着用ヒー
タは、金属のロール表面に温度検知器を有し、内部中央
に設けられているハロゲンヒータを通電または非通電状
態に切り換えることで、温度制御している。このため、
回路が複雑になり、コスト高を招くという問題があっ
た。さらに、かなりの電力を供給しても、実際にロール
表面温度は余り上昇しないため、熱変換効率も悪いとい
う欠点があった。
タは、金属のロール表面に温度検知器を有し、内部中央
に設けられているハロゲンヒータを通電または非通電状
態に切り換えることで、温度制御している。このため、
回路が複雑になり、コスト高を招くという問題があっ
た。さらに、かなりの電力を供給しても、実際にロール
表面温度は余り上昇しないため、熱変換効率も悪いとい
う欠点があった。
【０００３】この問題を解決するために、ＰＴＣセラミ
ックスを利用する方法が特開昭５４−７４９５０号公
報、特開昭５６−１２３５８１号公報などに記載され、
提案されている。これらは、自己温度制御機能を有する
ＰＴＣ（正の抵抗温度特性）セラミックスを定着ロール
の熱源として使用することにより、制御回路を省略で
き、また熱効率を向上させたものである。
ックスを利用する方法が特開昭５４−７４９５０号公
報、特開昭５６−１２３５８１号公報などに記載され、
提案されている。これらは、自己温度制御機能を有する
ＰＴＣ（正の抵抗温度特性）セラミックスを定着ロール
の熱源として使用することにより、制御回路を省略で
き、また熱効率を向上させたものである。
【０００４】しかしながら、これらの方法は、外面と内
面で電極を形成した場合、耐電圧の関係で、ある程度の
厚みをもったロール状にしなければならないため、熱変
換効率が悪いという欠点があった。
面で電極を形成した場合、耐電圧の関係で、ある程度の
厚みをもったロール状にしなければならないため、熱変
換効率が悪いという欠点があった。
【０００５】さらに特開昭６１−１４８４７１号公報に
おいては薄肉状のロールにＰＴＣセラミックスを形成
し、表面に電極をとって、温度の立ち上がりを早くする
という方法が提案されている。
おいては薄肉状のロールにＰＴＣセラミックスを形成
し、表面に電極をとって、温度の立ち上がりを早くする
という方法が提案されている。
【０００６】この方法はすぐれた特性を有するが、寸法
精度よく作るのが難しく、さらに定着時に力が加わるた
め、薄肉状のロールでは破損したり、ロール回転時に接
触子と摩擦することで、電極が摩耗し接触不良を起こし
たりすることがあった。
精度よく作るのが難しく、さらに定着時に力が加わるた
め、薄肉状のロールでは破損したり、ロール回転時に接
触子と摩擦することで、電極が摩耗し接触不良を起こし
たりすることがあった。
【０００７】一方、機構を簡略化するために、特開平３
−２６１９６０号公報には、２本のローラで送り出す方
式を１本のローラで済ませようとする方法が提案されて
いる。この場合、固定された側に加熱装置を設ける構造
になっている。この方法によれば、回転する機構を必要
としないので、簡単に製造でき、コスト減となり、全体
の体積も小さくなるという利点がある。
−２６１９６０号公報には、２本のローラで送り出す方
式を１本のローラで済ませようとする方法が提案されて
いる。この場合、固定された側に加熱装置を設ける構造
になっている。この方法によれば、回転する機構を必要
としないので、簡単に製造でき、コスト減となり、全体
の体積も小さくなるという利点がある。
【０００８】この場合に使用するヒータは、Ｎｉ−Ｃ
ｒ、Ａｌ−Ｃｒのほか、アルミナ基板表面にＡｇやＲｕ
Ｏ2 等を形成したヒータを使っており、立ち上がりが早
いという利点があるが、温度制御機構が必要で簡略化で
きず、コスト高になり、コンパクトにならないという欠
点がある。
ｒ、Ａｌ−Ｃｒのほか、アルミナ基板表面にＡｇやＲｕ
Ｏ2 等を形成したヒータを使っており、立ち上がりが早
いという利点があるが、温度制御機構が必要で簡略化で
きず、コスト高になり、コンパクトにならないという欠
点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決す
べき課題は、温度制御機構が不要で昇温特性が良好な、
小型、低コストのＰＴＣヒータを提供することにある。
べき課題は、温度制御機構が不要で昇温特性が良好な、
小型、低コストのＰＴＣヒータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータは、ＰＴＣサー
ミスタ素子の主表面の少なくとも一面の長手方向に一対
の異電極を設け、その表面に絶縁性のセラミックスを形
成したものである。
め、本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータは、ＰＴＣサー
ミスタ素子の主表面の少なくとも一面の長手方向に一対
の異電極を設け、その表面に絶縁性のセラミックスを形
成したものである。
【００１１】
【作用】ＰＴＣサーミスタ素子の一つの面の長手方向に
一対の異電極を設け、表面のみを発熱させる。これによ
り、全体の熱容量を減少させ、温度の立ち上がりを早く
し、温度の回復を早める。さらにコンパクトで軽量化が
図れる。
一対の異電極を設け、表面のみを発熱させる。これによ
り、全体の熱容量を減少させ、温度の立ち上がりを早く
し、温度の回復を早める。さらにコンパクトで軽量化が
図れる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１は本発明の基本的構成を示すものであり、
ＰＴＣサーミスタ素子２の一つの面の長手方向に一対の
異電極１を設ける。実際には図７，図８のようにＰＴＣ
サーミスタ素子２の表面に絶縁性のある放熱板３が接着
剤４を介して接合される。ここで、電極１はＡｇ，Ａ
ｕ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ａｌ等の単体もしくは合金のように２
００℃でも劣化しないものが使用される。ＰＴＣサーミ
スタ素子２の厚みとしては、立上り特性からは３ｍｍ以
下が望ましいが、強度の点からは０．３ｍｍ以上、好ま
しくは１ｍｍ程度とする。また、ＰＴＣサーミスタ素子
２の上部に貼り付けられる放熱板３は、絶縁による安全
性とともに、紙やシートによる摩擦から、ＰＴＣサーミ
スタ素子２が摩耗していくのを防ぐ役割も果たしてい
る。さらに接合部に使用される接着剤４は、放熱板３と
ＰＴＣサーミスタ素子２の熱膨張率の差に起因する応力
の緩和の役割と共に、電極１にＡｇを使用した際のマイ
グレーション防止の役割も果たしている。具体的には、
シリコン接着剤、エポキシ樹脂、セラミックス接着剤が
使用できる。
明する。図１は本発明の基本的構成を示すものであり、
ＰＴＣサーミスタ素子２の一つの面の長手方向に一対の
異電極１を設ける。実際には図７，図８のようにＰＴＣ
サーミスタ素子２の表面に絶縁性のある放熱板３が接着
剤４を介して接合される。ここで、電極１はＡｇ，Ａ
ｕ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ａｌ等の単体もしくは合金のように２
００℃でも劣化しないものが使用される。ＰＴＣサーミ
スタ素子２の厚みとしては、立上り特性からは３ｍｍ以
下が望ましいが、強度の点からは０．３ｍｍ以上、好ま
しくは１ｍｍ程度とする。また、ＰＴＣサーミスタ素子
２の上部に貼り付けられる放熱板３は、絶縁による安全
性とともに、紙やシートによる摩擦から、ＰＴＣサーミ
スタ素子２が摩耗していくのを防ぐ役割も果たしてい
る。さらに接合部に使用される接着剤４は、放熱板３と
ＰＴＣサーミスタ素子２の熱膨張率の差に起因する応力
の緩和の役割と共に、電極１にＡｇを使用した際のマイ
グレーション防止の役割も果たしている。具体的には、
シリコン接着剤、エポキシ樹脂、セラミックス接着剤が
使用できる。
【００１３】なお、電極形成の構造については、図１，
図２の他に図３〜図６等のようなパターンも使用でき
る。
図２の他に図３〜図６等のようなパターンも使用でき
る。
【００１４】図３〜図６の電極パターンのヒータについ
ては、若干、表面温度の立ち上がりが遅くなるが、全体
同時に加熱されるため、温度むらが生じにくく、割れに
くいという長所がある。
ては、若干、表面温度の立ち上がりが遅くなるが、全体
同時に加熱されるため、温度むらが生じにくく、割れに
くいという長所がある。
【００１５】なお、放熱板３の材料に関しては、絶縁性
があり、かつ望ましくは耐摩耗性かつ高熱伝導性のある
ものが好ましい。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮ，ＺｒＯ
2 ，ＣａＴｉＯ3 ，ｃ−ＢＮ，ｈ−ＢＮ，ダイヤモン
ド，Ｓｉ3 Ｎ4 等を主成分とする材料が使用される。
があり、かつ望ましくは耐摩耗性かつ高熱伝導性のある
ものが好ましい。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮ，ＺｒＯ
2 ，ＣａＴｉＯ3 ，ｃ−ＢＮ，ｈ−ＢＮ，ダイヤモン
ド，Ｓｉ3 Ｎ4 等を主成分とする材料が使用される。
【００１６】さらに、ここに列記の材料以外のものでも
前記条件を満たしたものであればよい。また、図９に示
すように、セラミック層５をＣＶＤ，ＰＶＤ，プラズマ
ＣＶＤ，溶射，セラミック系接着剤などで形成させて使
用することも可能である。
前記条件を満たしたものであればよい。また、図９に示
すように、セラミック層５をＣＶＤ，ＰＶＤ，プラズマ
ＣＶＤ，溶射，セラミック系接着剤などで形成させて使
用することも可能である。
【００１７】加えて、放熱表面層に平滑をもたせ、紙や
シート等の摩擦を小さくするために、ＰＴＥＦ（ポリテ
トラフルオルエチレン）等といったフッ素樹脂や、シリ
コン樹脂等を塗布して使用することもできる。
シート等の摩擦を小さくするために、ＰＴＥＦ（ポリテ
トラフルオルエチレン）等といったフッ素樹脂や、シリ
コン樹脂等を塗布して使用することもできる。
【００１８】なお、図１０〜１３に示すように、これら
のヒータの下部に補強板６を設けることにより、過負
荷、衝撃に対して、著しく強くすることができる。この
補強板６については、剛性の大きなものが望ましく、具
体的には、金属では鉄、ステンレス、セラミックでは部
分安定化ジルコニア等が使用される。また、補強板６の
設け方としては、図１０のようにＰＴＣサーミスタ素子
２の全体にわたって接するようにしてもしてもよいが、
図１１、図１２、図１３のように、若干空間を設けた方
が、空間が断熱層の役割を果たすことになり、昇温特性
は優れている。
のヒータの下部に補強板６を設けることにより、過負
荷、衝撃に対して、著しく強くすることができる。この
補強板６については、剛性の大きなものが望ましく、具
体的には、金属では鉄、ステンレス、セラミックでは部
分安定化ジルコニア等が使用される。また、補強板６の
設け方としては、図１０のようにＰＴＣサーミスタ素子
２の全体にわたって接するようにしてもしてもよいが、
図１１、図１２、図１３のように、若干空間を設けた方
が、空間が断熱層の役割を果たすことになり、昇温特性
は優れている。
【００１９】以上のように構成したＰＴＣヒータ７を図
１４に示すように台８に搭載して、定着用ヒータとして
使用する。
１４に示すように台８に搭載して、定着用ヒータとして
使用する。
【００２０】なお、被定着物も場合によって、厚物は、
多くの熱エネルギーを必要とするが、その場合は図１５
のように、ＰＴＣヒータ７を台８に２本以上並べて搭載
し、全体の加熱エネルギーを増加させることもできる。
図１６はその回路図であるが、スイッチ９によって、薄
物は１本加熱、厚物は３本加熱というように、切り換え
ることで、少ないエネルギーで効率のよい定着が可能と
なる。
多くの熱エネルギーを必要とするが、その場合は図１５
のように、ＰＴＣヒータ７を台８に２本以上並べて搭載
し、全体の加熱エネルギーを増加させることもできる。
図１６はその回路図であるが、スイッチ９によって、薄
物は１本加熱、厚物は３本加熱というように、切り換え
ることで、少ないエネルギーで効率のよい定着が可能と
なる。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ＰＴ
Ｃサーミスタ素子の一つの面の長手方向に一対の異電極
を設け、表面のみを発熱させることにより、全体の熱容
量を減少させ、温度の立ち上がりを早くさせると共に、
温度の回復を早めることができる。さらにコンパクトで
軽量化が図れ、補強板により高強度になり長寿命でコス
トも低減される。
Ｃサーミスタ素子の一つの面の長手方向に一対の異電極
を設け、表面のみを発熱させることにより、全体の熱容
量を減少させ、温度の立ち上がりを早くさせると共に、
温度の回復を早めることができる。さらにコンパクトで
軽量化が図れ、補強板により高強度になり長寿命でコス
トも低減される。
【図１】 本発明の基本的構成を示す斜視図である。
【図２】 本発明の他の電極パターンを示す断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の他の電極パターンを示す断面図であ
る。
る。
【図４】 本発明の他の電極パターンを示す断面図であ
る。
る。
【図５】 本発明の他の電極パターンを示す断面図であ
る。
る。
【図６】 本発明の他の電極パターンを示す断面図であ
る。
る。
【図７】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの断面図
である。
である。
【図８】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの他の例
の断面図である。
の断面図である。
【図９】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの他の例
の断面図である。
の断面図である。
【図１０】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの他の
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図１１】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの他の
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図１２】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの他の
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図１３】 本発明の定着用低熱形ＰＴＣヒータの他の
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図１４】 本発明の実施例の斜視図である。
【図１５】 本発明の他の実施例の斜視図である。
【図１６】 図１５における実施例の回路図である。
１ 電極、２ ＰＴＣサーミスタ素子、３ セラミック
ス板、４ 接着剤、５セラミック層、６ 補強板、７
ＰＴＣヒータ、８ 台、９ スイッチ
ス板、４ 接着剤、５セラミック層、６ 補強板、７
ＰＴＣヒータ、８ 台、９ スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 ＰＴＣサーミスタ素子の主表面の少なく
とも一面の長手方向に一対の異電極を設け、その表面お
よび中間層を介して上面に絶縁性のセラミックスを形成
した定着用低熱形ＰＴＣヒータ。 - 【請求項２】 ＰＴＣサーミスタ素子の下部に剛性のあ
る補強板を設けたことを特徴とする請求項１記載の定着
用低熱形ＰＴＣヒータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の定着用低熱形ＰＴＣヒー
タを２本以上、平行に並べて各々個別に通電可能に構成
した定着用低熱形ＰＴＣヒータ。 - 【請求項４】 請求項２記載の定着用低熱形ＰＴＣヒー
タを２本以上、平行に並べて各々個別に通電可能に構成
した定着用低熱形ＰＴＣヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16704792A JPH05343168A (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 定着用低熱形ｐｔｃヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16704792A JPH05343168A (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 定着用低熱形ｐｔｃヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343168A true JPH05343168A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15842412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16704792A Pending JPH05343168A (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 定着用低熱形ｐｔｃヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343168A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498130A (en) * | 1994-10-18 | 1996-03-12 | Itt Automotive Electrical Systems Inc. | Cooling fan mounting system |
| US8872075B2 (en) | 2008-12-05 | 2014-10-28 | Hyundai Motor Company | Positive temperature coefficient (PTC) rod assembly |
| US8895898B2 (en) | 2008-12-05 | 2014-11-25 | Hyundai Motor Company | Positive temperature coefficient (PTC) rod assembly and PTC heater using the same |
| EP3562263A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-30 | Mahle International GmbH | Temperature control device with ptc module |
-
1992
- 1992-06-02 JP JP16704792A patent/JPH05343168A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498130A (en) * | 1994-10-18 | 1996-03-12 | Itt Automotive Electrical Systems Inc. | Cooling fan mounting system |
| US8872075B2 (en) | 2008-12-05 | 2014-10-28 | Hyundai Motor Company | Positive temperature coefficient (PTC) rod assembly |
| US8895898B2 (en) | 2008-12-05 | 2014-11-25 | Hyundai Motor Company | Positive temperature coefficient (PTC) rod assembly and PTC heater using the same |
| EP3562263A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-30 | Mahle International GmbH | Temperature control device with ptc module |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011002 |