JPH07201455A - セラミックヒータ - Google Patents

セラミックヒータ

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JPH07201455A
JPH07201455A JP35463893A JP35463893A JPH07201455A JP H07201455 A JPH07201455 A JP H07201455A JP 35463893 A JP35463893 A JP 35463893A JP 35463893 A JP35463893 A JP 35463893A JP H07201455 A JPH07201455 A JP H07201455A
Authority
JP
Japan
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pattern
heater
resistance
conductive pattern
glass layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP35463893A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Nakada
康裕 中田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP35463893A priority Critical patent/JPH07201455A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 工数を増加させない、即ちコストを抑えて耐
圧性を確保し、かつガラス層の厚みを薄く設定して発熱
パターンから表層までの熱抵抗の小さなセラミックヒー
タを実現すること。 【構成】 耐圧性が低下する、抵抗パターン102と導
電パターン103の接続部分107のガラス層104・
105の総数を局所的に増やすことで、該部分の耐圧を
確保する、また耐圧性が低下する、スルーホール部に電
気的絶縁性を貼付することで、該部分の耐圧を確保す
る、かつそれ等の処置部は画像定着領域外にすること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性・電気絶縁性の
セラミック板と、該板上に形成された発熱体である抵抗
パターンを基本構成とし、該発熱体に電力を供給して発
熱させるセラミックヒータに関する。
【0002】
【従来の技術】上記のようなセラミックヒータは、例え
ば、複写機・プリンタ等の画像形成装置におけるフィル
ム加熱方式の画像加熱定着装置の加熱体として使用され
る。
【0003】フィルム加熱方式の画像加熱定着装置は、
特開昭63−313182号公報・特開平1−2636
79号公報・特開平2−157878号公報・特開平4
−44075〜44083号公報等で知られており、加
熱体の熱をフィルムを介して被加熱材としての記録材に
付与して記録材上の未定着画像を永久像として加熱定着
させる方式のもので、他に知られている熱ローラ方式・
熱板方式、ヒートチャンバー方式等の画像加熱定着装置
との対比において、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜
のフィルムを用いることができるため、省電力化やウェ
イトタイム短縮化(クイックスタート性)が可能とな
る。その他、従来の他の加熱装置のもつ種々の欠点を解
消できる利点を有し、効果的なものである。そして上記
の加熱体として前記のようなセラミックヒータが用いら
れている。
【0004】図3に特開平4−44075〜44083
号公報等に開示のフィルム加熱方式の画像加熱定着装置
の概略構成を示した。
【0005】1は横断面略半円弧樋形の耐熱・断熱材製
のフィルム内面ガイド部材である。このガイド部材1の
外面下面の略中央部に該部材の長手に沿って加熱体嵌め
込み溝を設け、この溝内に低熱容量のセラミックヒータ
(加熱体)300を嵌め込んで支持させてある。
【0006】このヒータ300付のフィルム内面ガイド
部材1に対して円筒型の耐熱性の定着フィルム3をルー
ズに外嵌させてある。即ち、円筒型の定着フィルム3の
内周長とヒータ300を含むフィルム内面ガイド部材1
の外周長はフィルム3の方を例えば3mm程大きくして
あり、従ってフィルム3はヒータ300を含むガイド部
材1に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌してい
る。
【0007】4は加圧ローラ(圧接ローラ、バックアッ
プローラ)であり、この加圧ローラ4とヒータ300と
の間にフィルム3を挟ませて加圧ローラ4をヒータ30
0に対して圧接(例えば、A4で幅で総圧3〜6kg)
させてある。
【0008】加圧ローラ4はその一方の軸端に固着した
ギヤ(不図示)が画像形成装置本体の駆動系のギヤ(不
図示)に噛合しており、所定の周速度をもって回転駆動
されることで加圧ローラ4の表面摩擦力で円筒型の定着
フィルム3がヒータ300の下面に密着摺動してフィル
ム内面ガイド部材1の回りを回転駆動される。
【0009】このフィルム回転駆動状態においてフィル
ム3と加圧ローラ4との間に未定着トナー画像Tを担持
させた記録材Pが導入されて回転するフィルム3に密着
してフィルム3と一緒に定着ニップ部Nを通過すること
で記録材Pが定着ニップ部Nを通過する過程でヒータ3
00の熱エネルギーがフィルム1を介して記録材Pに与
えられてトナー画像Tの加熱定着がなされる。
【0010】即ち記録材Pは、少なくとも定着ニップ部
N内では、回転加圧ローラ4のヒータ300に対する当
接圧によって滑ることなく、定着フィルム3・加圧ロー
ラ4と同一速度で送られる。この定着ニップ部通過過程
を加熱および加圧工程としてヒータ300の熱が定着フ
ィルム3を介して記録材Pへ伝達され、記録材P上の未
定着トナー画像Tが溶融・加圧される。
【0011】定着フィルム3と記録材Pは定着ニップ部
Nを通過した後、引き続き溶融・軟化したトナーTの粘
着力により密着したまま搬送される。この搬送過程を冷
却工程として軟化・溶融したトナーTの熱が放熱され、
トナーTは冷却固化し記録材P上に永久固着像が形成さ
れる。冷却工程後、定着フィルム3と記録材Pはトナー
の冷却固化により容易に曲率分離し、記録材Pは装置よ
り排出される。
【0012】定着フィルム3は耐熱性・トナー離形性・
強靭性を有する単層のフィルム、あるいは所望の表面処
理やラミネート処理をした複合層のフィルムである。例
えば耐熱処理をした約50μmのポリエステル(PE
T)やポリイミド(PI)の単層フィルム、あるいは前
記フィルム面を更に4フッ化エチレン(PTFE)で離
形層付与処理した複合層フィルムなどである。
【0013】加熱体としての画像定着用セラミックヒー
タ300は、記録材Pの搬送方向に直交する方向を長手
とする絶縁性・高耐熱性・低熱容量のセラミック板と、
該板の表面側に長手に沿って厚膜印刷等で線状もしくは
細帯状に形成された発熱体としての抵抗パターンを基本
構成とする全体的に低熱容量のものである。
【0014】より具体的には、セラミックヒータ300
は厚膜印刷により形成された発熱体である抵抗パター
ン、厚膜印刷により形成された導電体である導電パター
ン、厚膜印刷により形成された表面絶縁を担うガラス層
より構成される。上記抵抗パターンと導電パターンの接
続は両層を重ね積層状にすることにより行なう。また、
上記抵抗パターンや導電パターンをセラミック板状の表
裏に形成する場合、表裏の電気的導通を得るためにスル
ーホールが用いられる。
【0015】代表的なセラミックヒータ300の構成を
図4に示す。(a)〜(c)はセラミックヒータ300
の表面側であり、下層から順に示す。(d)はセラミッ
クヒータの裏面である。(e)は(c)のe−e線部分
の拡大横断面図である。
【0016】301はセラミック板、302は例えばA
gPdで構成された抵抗パターン、303は例えばAg
で構成された導電パターン、304は表面絶縁のための
ガラス層である。抵抗パターン302は一端部でセラミ
ックヒータ外部との電気的接続を行なう電極305を構
成する。抵抗パターン302と導電パターン303は他
端側において、(e)のように積層構造を持ち電気的に
接続306される。
【0017】(d)のセラミックヒータ裏面側におい
て、303は導電パターン、305は電極である。30
7はスルーホールであり、ヒータ表裏面側の導電パター
ン303・303を電気的に接続する。
【0018】ヒータ表裏面側の電極305・305間に
電圧が印加されることにより、抵抗パターン302に通
電されて該抵抗パターン302が長手全長にわたって発
熱する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】該セラミックヒータ3
00の表層のガラス層304は段差が発生する部分で絶
縁不良を起こし易い。これは図5に示すように、段差の
肩の部分でガラス層304が薄くなってしまうからであ
る。通常のセラミックヒータで上記問題が発生するのは
特に段差が大きくなる、(c)・(e)において抵抗パ
ターン302と導電パターン303の積層接続部位30
6と、スルーホール307の部分である。
【0020】本問題を解決するために、従来はガラス層
304の層数を増やすなど厚みを増すか、厚膜印刷工程
後ガラスをハンドディップして耐電圧を確保していた。
【0021】しかしながら、上記手段では工数が増加す
ることによるコストアップが発生すること、ガラス層が
厚くなるため発熱パターンから表層までの熱抵抗が大き
くなること、の2つの問題が存在していた。
【0022】そこで本発明はこのようなセラミックヒー
タについて、工数を増加させない、即ちコストを抑えて
耐圧性を確保し、かつガラス層の厚みを薄く設定して発
熱パターンから表層までの熱抵抗の小さなセラミックヒ
ータを実現することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とするセラミックヒータを要旨とする。
【0024】(1)セラミック板上に形成された発熱体
である抵抗パターンを有し、上記と同一のセラミック板
上に形成された導電体である導電パターンを有し、上記
抵抗パターンと導電パターンはセラミック板上の一部で
積層状に配置され、上記積層部はヒータの有効加熱領域
外に設けられ、上記抵抗パターンと導電パターンの上層
に形成された1層もしくは多層よりなる第1のガラス層
を備え、上記第1のガラス層の上層に上記抵抗パターン
と導電パターンが積層状に配置された箇所及びその近傍
のみさらに1層もしくは複数層の第2のガラス層を備
え、上記第2のガラス層はヒータの有効加熱領域外に存
在することを特徴とするセラミックヒータ。
【0025】(2)セラミック板上に形成された発熱体
である抵抗パターンを有し、上記と同一のセラミック板
上に形成された導電体である導電パターンを有し、上記
抵抗パターンもしくは導電パターンの両者もしくは片方
がセラミック板の表裏面に形成され、表裏面を電気的に
接続するスルーホールを備え、上記スルーホールはヒー
タの有効加熱領域外に存在し、上記抵抗パターンと導電
パターンの上層に形成された1層もしくは多層よりなる
ガラス層を備え、上記スルーホール部には電気的絶縁性
テープを貼付され、上記電気的絶縁性テープはヒータの
有効加熱領域外に存在することを特徴とするセラミック
ヒータ。
【0026】(3)上記の抵抗パターン、導電パター
ン、ガラス層は厚膜印刷により形成されたことを特徴と
する(1)又は(2)に記載のセラミックヒータ。
【0027】(4)電気的絶縁性テープは容易には剥が
れない貼付剤により接着されたことを特徴とする(2)
に記載のセラミックヒータ。
【0028】(5)画像定着装置の画像定着用の加熱体
であることを特徴とする(1)乃至(4)の何れかに記
載のセラミックヒータ。
【0029】
【作用】即ち本発明のセラミックヒータは、 1.耐圧性が低下する、抵抗パターンと導電パターンの
接続部分のガラス層の総数を局所的に増やすことで、該
部分の耐圧を確保する、 2.耐圧性が低下する、スルーホール部にカプトンテー
プ(電気的絶縁性テープ)を貼付することで、該部分の
耐圧を確保する、 3.かつそれ等の処置部は画像定着領域外にすることに
よって、コストを抑えて上記両部分の耐圧を確保し、か
つ全体にガラス層の厚はを薄く設定して発熱パターンか
ら表層までの熱抵抗を小さくしたものである。
【0030】
【実施例】
〈実施例1〉(図1) 図1に本発明の第1の実施例のセラミックヒータ100
の構成を示した。
【0031】(a)〜(d)はセラミックヒータ100
の表面側であり、下層から順に示す。(e)はセラミッ
クヒータの裏面である。(f)は(d)のf−f線部分
の拡大横断面図である。
【0032】101はセラミック板、102は例えばA
gPdで構成された抵抗パターン(厚膜印刷)、103
は例えばAgで構成された導電パターン(厚膜印刷)、
104,105は表面絶縁のためのガラス層(厚膜印
刷)である。抵抗パターン102は一端部でセラミック
ヒータ外部との電気的接続を行なう電極106を構成す
る。
【0033】抵抗パターン102と導電パターン103
は他端側において積層構造を持ち電気的に接続107さ
れる。108はスルーホールであり、ヒータ表裏面側の
導電パターン106・106を電気的に接続する。
【0034】本実施例は特許請求の範囲の請求項1の発
明を具現化したものであり、抵抗パターン102と導電
パターン103の接続部位107においてのみガラス層
104を第1のガラス層としたときその上部にさらに第
2のガラス層105を重ね、かつ該第2のガラス層10
5は画像定着領域外(ヒータの有効加熱領域外)に存在
させた。
【0035】即ち、耐圧性が低下する、抵抗パターン1
02と導電パターン103の接続部分107のガラス層
の総数を局所的に増やすことで、該部分107の耐圧を
確保してコストを抑えて、かつ全体にガラス層の厚はを
薄く設定して発熱パターンから表層までの熱抵抗を小さ
くしたものである。
【0036】〈実施例2〉(図2) 図2に第2の実施例のセラミックヒータ200の構成を
示した。
【0037】(a)〜(d)はセラミックヒータ200
の表面側であり、下層から順に示す。(e)はセラミッ
クヒータの裏面である。(f)は(d)のf−f線部分
の拡大横断面図である。
【0038】201はセラミック板、202は例えばA
gPdで構成された抵抗パターン、203は例えばAg
で構成された導電パターン、204は表面絶縁のための
ガラス層であり、抵抗パターン202は一端部でセラミ
ックヒータ外部との電気的接続を行なう電極206を構
成する。(e)のセラミックヒータ裏面において、20
3は導電パターン、206は電極である。207はスル
ーホールであり、表裏面の導電パターン203・203
を電気的に接続する。208はカプトンテープ(電気的
絶縁性テープ)であり、スルーホール部207を覆うよ
うに容易には剥がれない貼付剤により貼付され、スルー
ホール部分のガラス層204の耐電圧不足を補う。また
スルーホール部207のカプトンテープ208は画像定
着領域外に存在する。209は抵抗パターン202と導
電パターン203の他端部の接続部である。
【0039】本実施例は特許請求の範囲の請求項2の発
明を具現化したものであり、スルーホール部207を覆
うようにカプトーンテープ208を貼付し、かつ画像定
着領域外に設けたものである。
【0040】即ち、耐圧性が低下する、スルーホール部
207のガラス層部分を電気的絶縁性テープで覆うこと
で、該部分の耐圧を確保してコストを抑えて、かつ全体
にガラス層の厚はを薄く設定して発熱パターンから表層
までの熱抵抗を小さくしたものである。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、工数を増
加させない、即ちコストを抑えて耐圧性を確保し、かつ
ガラス層の厚みを薄く設定して発熱パターンから表層ま
での熱抵抗の小さなセラミックヒータを実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)〜(f)は第1の実施例のセラミック
ヒータの構成説明図
【図2】 (a)〜(f)は第2の実施例のセラミック
ヒータの構成説明図
【図3】 フィルム加熱方式の加熱装置の1例(画像加
熱定着装置)の概略構成図
【図4】 (a)〜(e)はセラミックヒータの構成説
明図
【図5】 パターン段部のガラス層の厚みの様子を示す
【符号の説明】
1 フィルム内面ガイド部材 100・200・300 加熱体(セラミックヒー
タ) 3 円筒型の定着フィルム 4 加圧ローラ N 定着ニップ部 P 記録材(被加熱材) T 未定着トナー画像 101・201・301 セラミック板 102・202・302 抵抗パターン 103・203・303 導電パターン 104・105・204・304 ガラス層 106・206・305 電極 107・209・306 抵抗パターンと導電パター
ンの接続部 108・207・307 スルーホール 308 カプトンテープ(電気的絶縁テープ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック板上に形成された発熱体であ
    る抵抗パターンを有し、 上記と同一のセラミック板上に形成された導電体である
    導電パターンを有し、 上記抵抗パターンと導電パターンはセラミック板上の一
    部で積層状に配置され、 上記積層部はヒータの有効加熱領域外に設けられ、 上記抵抗パターンと導電パターンの上層に形成された1
    層もしくは多層よりなる第1のガラス層を備え、 上記第1のガラス層の上層に上記抵抗パターンと導電パ
    ターンが積層状に配置された箇所及びその近傍のみさら
    に1層もしくは複数層の第2のガラス層を備え、 上記第2のガラス層はヒータの有効加熱領域外に存在す
    ることを特徴とする画像定着用セラミックヒータ。
  2. 【請求項2】 セラミック板上に形成された発熱体であ
    る抵抗パターンを有し、 上記と同一のセラミック板上に形成された導電体である
    導電パターンを有し、 上記抵抗パターンもしくは導電パターンの両者もしくは
    片方がセラミック板の表裏面に形成され、 表裏面を電気的に接続するスルーホールを備え、 上記スルーホールはヒータの有効加熱領域外に存在し、 上記抵抗パターンと導電パターンの上層に形成された1
    層もしくは多層よりなるガラス層を備え、 上記スルーホール部には電気的絶縁性テープを貼付さ
    れ、 上記電気的絶縁性テープはヒータの有効加熱領域外に存
    在することを特徴とするセラミックヒータ。
  3. 【請求項3】 上記の抵抗パターン、導電パターン、ガ
    ラス層は厚膜印刷により形成されたことを特徴とする請
    求項1又は同2に記載のセラミックヒータ。
  4. 【請求項4】 電気的絶縁性テープは容易には剥がれな
    い貼付剤により接着されたことを特徴とする同2に記載
    のセラミックヒータ。
  5. 【請求項5】 画像定着装置の画像定着用の加熱体であ
    ることを特徴とする請求項1乃至同4の何れかに記載の
    セラミックヒータ。
JP35463893A 1993-12-28 1993-12-28 セラミックヒータ Pending JPH07201455A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5732318A (en) * 1995-11-13 1998-03-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Heater and heating/fixing unit comprising the same
US6049064A (en) * 1996-10-28 2000-04-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Heat fixing device for fixing a toner image
US6078027A (en) * 1997-09-17 2000-06-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Ceramic fixing heater containing silicon nitride
US8712300B2 (en) 2010-08-19 2014-04-29 Sharp Kabushiki Kaisha Fusing apparatus and image forming apparatus provided with the same, and heating apparatus
JP2020145016A (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 東芝ライテック株式会社 ヒータ、および画像形成装置

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