JPH10302934A - Heating element - Google Patents

Heating element

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JPH10302934A
JPH10302934A JP10447297A JP10447297A JPH10302934A JP H10302934 A JPH10302934 A JP H10302934A JP 10447297 A JP10447297 A JP 10447297A JP 10447297 A JP10447297 A JP 10447297A JP H10302934 A JPH10302934 A JP H10302934A
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JP
Japan
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thermistor
film
thick
pair
heating element
Prior art date
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Pending
Application number
JP10447297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Takashima
義則 高嶋
Osamu Mitsumura
修 三ッ村
義典 ▲高▼嶋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating element capable of highly precise temperature control which is used for a plane paper copying machine, a laser beam printer or a toner fixing device by using a thick film NTC thermister as a thermister. SOLUTION: A thick film NTC thermister 26 is provided between a pair of thermister electrodes 25 and electrically connected to the thermister electrodes 25. The thermister 26 is formed by adding boro-silicate lead glass and metal component with a low specific resistance or metal oxide additive to either Mn, Co, Ni or Mn, Co, Cu. In this way, the thermister constant of the thick film NTC thermister 26 is no less than 3000 Kelvin and so a resistance value is greatly changed with a temperature change in operation. As a result, a well sensitive heating element can be obtained. Connection between the thermister electrodes is made by a wide connection to allow the heating element to be easily manufactured without projections.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プレーンペーパー
コピー複写機、レーザービームプリンタ等のトナー定着
装置に利用される発熱体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating element used for a toner fixing device such as a plain paper copy machine and a laser beam printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の発熱体は、特開平8−18096
1号公報に開示されたものが知られている。
2. Description of the Related Art A conventional heating element is disclosed in JP-A-8-18096.
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1 (KOKAI) No. 1 is known.

【0003】以下に従来の発熱体について図面を参照し
ながら説明する。図10は従来の発熱体の断面図であ
る。図10において、1はアルミナの基板である。そし
て、基板1の上面両端部には一対の電極(図示せず)が
設けてある。2は一対の電極の間に設けるとともにその
電極と電気的に接続された長尺形の抵抗被膜である。3
は基板1の抵抗被膜2の上面を覆うように設けたホウケ
イ酸鉛系材料からなる保護層である。4は基板1の下面
に厚膜により設けたRuO2−Au材料からなる厚膜P
TCサーミスタである。5は厚膜PTCサーミスタ4と
電気的に接続したPd−Ag系のサーミスタ電極部であ
る。6は厚膜PTCサーミスタ4およびサーミスタ電極
部5の上面を覆うように設けたホウケイ酸鉛系材料から
なるサーミスタ保護層である。
[0003] A conventional heating element will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a sectional view of a conventional heating element. In FIG. 10, reference numeral 1 denotes an alumina substrate. A pair of electrodes (not shown) are provided at both ends of the upper surface of the substrate 1. Reference numeral 2 denotes a long resistive film provided between a pair of electrodes and electrically connected to the electrodes. 3
Is a protective layer made of a lead borosilicate-based material provided so as to cover the upper surface of the resistive film 2 of the substrate 1. Reference numeral 4 denotes a thick film P made of a RuO 2 -Au material provided on the lower surface of the substrate 1 by a thick film.
It is a TC thermistor. Reference numeral 5 denotes a Pd-Ag-based thermistor electrode portion electrically connected to the thick-film PTC thermistor 4. Reference numeral 6 denotes a thermistor protective layer made of a lead borosilicate-based material provided so as to cover the upper surfaces of the thick-film PTC thermistor 4 and the thermistor electrode portion 5.

【0004】以上のように構成された従来の発熱体につ
いて、以下にその製造方法を説明する。まず、短冊状の
アルミナの基板1を用意し、このアルミナの基板1の上
面に抵抗被膜2を印刷、焼成して固着する。次に、Pd
−Ag系の電極を基板1の上面にスクリーン印刷し、8
50℃で10分間焼成し、基板1に焼きつける。次に、
基板1の抵抗被膜2と対向する基板1の下面に厚膜PT
Cサーミスタ4およびサーミスタ電極部5を印刷した
後、850℃で10分間焼成して厚膜PTCサーミスタ
4およびサーミスタ電極部5を形成する。次に、ホウケ
イ酸鉛系の保護層3およびサーミスタ保護層6をそれぞ
れ基板1の上面と下面に550℃で5分間の焼成を行っ
て焼きつける。
[0004] A method of manufacturing the conventional heating element configured as described above will be described below. First, a strip-shaped alumina substrate 1 is prepared, and a resistive film 2 is printed, fired, and fixed on the upper surface of the alumina substrate 1. Next, Pd
-Screen printing of an Ag-based electrode on the upper surface of the substrate 1;
Baking at 50 ° C. for 10 minutes, and baking on the substrate 1. next,
A thick film PT is formed on the lower surface of the substrate 1 facing the resistance film 2 of the substrate 1.
After printing the C thermistor 4 and the thermistor electrode portion 5, the film is baked at 850 ° C. for 10 minutes to form the thick-film PTC thermistor 4 and the thermistor electrode portion 5. Next, the lead borosilicate-based protective layer 3 and the thermistor protective layer 6 are baked at 550 ° C. for 5 minutes on the upper and lower surfaces of the substrate 1, respectively.

【0005】以上のように構成された従来の発熱体につ
いて、以下にその動作を説明する。トナーは送りローラ
8によって送られる記録材7上に加熱定着されるが、こ
のとき、厚膜PTCサーミスタ4によって瞬時に検出さ
れた温度は、制御回路により抵抗被膜2にフィードバッ
クされ、加熱温度が定温制御されることになる。
The operation of the conventional heating element configured as described above will be described below. The toner is heated and fixed on the recording material 7 fed by the feed roller 8. At this time, the temperature instantly detected by the thick-film PTC thermistor 4 is fed back to the resistance coating 2 by a control circuit, and the heating temperature is fixed. Will be controlled.

【0006】ここで、サーミスタの抵抗と温度の関係
は、基本的には次の式で表される。 R=R0expB(1/T−1/T0) R :絶対温度T (K)におけるサーミスタの抵抗値 R0 :絶対温度T0 (K)におけるサーミスタの抵抗値 B :サーミスタ定数 すなわち、サーミスタ定数Bは大きければ大きいほど、
サーミスタの温度変化に対しての抵抗値変化が大きくな
るので、感度の良い発熱体を提供できることになる。
Here, the relationship between the resistance of the thermistor and the temperature is basically expressed by the following equation. R = R 0 expB (1 / T-1 / T 0) R: absolute temperature T resistance of the thermistor in (K) R 0: resistance value of the thermistor at an absolute temperature T 0 (K) B: Thermistor constant or, thermistors The larger the constant B is,
Since the change in the resistance value with respect to the temperature change of the thermistor increases, a heating element with high sensitivity can be provided.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、厚膜PTCサーミスタのサーミスタ定数は数百ケ
ルビン以下であるので、温度変化に対する抵抗値の変化
が比較的小さい。したがって高精度の温度制御ができな
いという課題を有していた。
In the above-mentioned conventional structure, the change in the resistance value with respect to the temperature change is relatively small because the thermistor constant of the thick-film PTC thermistor is several hundred Kelvin or less. Therefore, there is a problem that high-precision temperature control cannot be performed.

【0008】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、高精度な温度制御が可能な発熱体を提供することを
目的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above conventional problems and to provide a heating element capable of controlling the temperature with high accuracy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の発熱体は、サーミスタを厚膜NTCサーミス
タとしたものである。ここで、厚膜NTCサーミスタの
サーミスタ定数は3000ケルビン以上である。
In order to achieve the above object, a heating element according to the present invention has a thermistor as a thick-film NTC thermistor. Here, the thermistor constant of the thick-film NTC thermistor is 3000 Kelvin or more.

【0010】この発明によれば、精度の良い温度制御が
可能な発熱体が得られる。
According to the present invention, a heating element capable of controlling the temperature with high accuracy can be obtained.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、基板と、前記基板の上面両端部に設けた一対の電極
と、前記一対の電極の間に設けるとともに前記電極と電
気的に接続された抵抗被膜と、前記基板の抵抗被膜の上
面を覆うように設けた保護層と、前記基板の下面に設け
た接続部を有する一対のサーミスタ電極部と、前記一対
のサーミスタ電極部の間に設けられるとともに前記サー
ミスタ電極部と電気的に接続された厚膜NTCサーミス
タと、前記厚膜NTCサーミスタを覆うように設けたサ
ーミスタ保護層とを備え、前記厚膜NTCサーミスタ
は、Mn,Co,NiまたはMn,Co,Cuのいずれ
か一方に、ホウケイ酸鉛系のガラスおよび低比抵抗の金
属成分または金属酸化物の添加物とを加えたものからな
るものであり、前記厚膜NTCサーミスタのサーミスタ
定数は3000ケルビン以上であるので、温度変化に対
する抵抗値の変化が大きいという作用を有するものであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a substrate, a pair of electrodes provided at both ends of an upper surface of the substrate, and a pair of electrodes provided between the pair of electrodes and electrically connected to the electrodes. A protective layer provided so as to cover the upper surface of the resistive film of the substrate, a pair of thermistor electrode portions having a connection portion provided on the lower surface of the substrate, and a pair of thermistor electrode portions. A thick-film NTC thermistor provided therebetween and electrically connected to the thermistor electrode portion; and a thermistor protection layer provided so as to cover the thick-film NTC thermistor. , Ni or any one of Mn, Co, and Cu to which a lead borosilicate glass and an additive of a metal component or metal oxide having a low specific resistance are added. Since the thermistor constant of the NTC thermistor is a 3000 Kelvin or more, as it has the effect that the change in resistance with respect to temperature change is large.

【0012】本発明の請求項2に記載の発明は、基板
と、前記基板の上面両端部に設けた一対の電極と、前記
一対の電極の間に設けるとともに前記電極と電気的に接
続された抵抗被膜と、前記基板の上面に前記抵抗被膜と
近接して並設された接続部を有する一対のサーミスタ電
極部と、前記一対のサーミスタ電極部の間に設けられる
とともに前記サーミスタ電極部と電気的に接続された厚
膜NTCサーミスタと、前記抵抗被膜および厚膜NTC
サーミスタを覆うように設けたサーミスタ保護層とを備
え、前記厚膜NTCサーミスタは、Mn,Co,Niま
たはMn,Co,Cuのいずれか一方に、ホウケイ酸鉛
系のガラスおよび低比抵抗の金属成分または金属酸化物
の添加物とを加えたものからなるものであり、温度変化
に対する抵抗値の変化が大きいという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, a substrate, a pair of electrodes provided at both ends of an upper surface of the substrate, and a pair of electrodes provided between the pair of electrodes and electrically connected to the electrodes are provided. A resistance film, a pair of thermistor electrode portions having connection portions arranged in parallel with the resistance film on the upper surface of the substrate, and provided between the pair of thermistor electrode portions and electrically connected to the thermistor electrode portion. Thick-film NTC thermistor connected to the resistance film and thick-film NTC
A thick-film NTC thermistor, wherein one of Mn, Co, Ni or Mn, Co, Cu is provided with a lead borosilicate glass and a low resistivity metal. It is made of a material to which a component or an additive of a metal oxide is added, and has an effect that a change in resistance value with respect to a temperature change is large.

【0013】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の発明において、厚膜NTCサーミスタをサーミス
タ電極部の幅広な接続部間に電気的に接続したものであ
り、また、請求項4記載の発明は、請求項1または2記
載の発明において、厚膜NTCサーミスタを一対のサー
ミスタ電極部の相対向する接続部間に挟み込み電気的に
接続したものであり、また、請求項5記載の発明は、請
求項1または2記載の発明において、厚膜NTCサーミ
スタを一対のサーミスタ電極部の相対向する櫛形の接続
部に電気的に接続したものであり、これらは厚膜NTC
サーミスタの抵抗値を低く構成できるという作用を有す
る。
[0013] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the invention described in the above, the thick-film NTC thermistor is electrically connected between the wide connecting portions of the thermistor electrode portion. The film NTC thermistor is electrically connected to a pair of thermistor electrode portions by sandwiching it between opposing connection portions of the pair of thermistor electrode portions. A thermistor is electrically connected to opposing comb-shaped connecting portions of a pair of thermistor electrode portions, and these are made of a thick film NTC.
This has the effect that the resistance value of the thermistor can be reduced.

【0014】以下、本発明の実施の形態における発熱体
について、図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a heating element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1における発熱体の断面図である。図1において、
21は、直方体形状の薄板からなるセラミックの基板で
ある。22は基板21の上面両端部に設けられた一対の
Ag系の電極である。23は、一対の電極22の間に設
けられるとともに電極22と電気的に接続された長尺形
のRuO2等の導電性材料からなる抵抗被膜である。2
4は少なくとも基板21の抵抗被膜23の上面を覆うよ
う設けたガラスあるいはテフロンの保護層である。25
は基板21の下面両端部から中央に向かって設けられた
一対のAg系のサーミスタ電極部である。26は一対の
サーミスタ電極部の間に設けられるとともにサーミスタ
電極部25と電気的に接続された厚膜NTCサーミスタ
であり、Mn,Co,NiまたはMn,Co,Cuのい
ずれか一方に、ホウケイ酸鉛系のガラスおよび低比抵抗
の金属成分または金属酸化物の添加物とを加えた材料か
ら構成されている。27は少なくとも厚膜NTCサーミ
スタ26を覆うように設けたガラスあるいはテフロンの
サーミスタ保護層である。そして、厚膜NTCサーミス
タ26はMn,Co,NiまたはMn,Co,Cuのい
ずれか一方に、ホウケイ酸鉛系のガラスおよび低比抵抗
の金属成分または金属酸化物の添加物を加えた材料から
なるので、サーミスタ定数Bが大きくなるという作用を
有するものである。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a cross-sectional view of a heating element according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG.
Reference numeral 21 denotes a ceramic substrate formed of a rectangular parallelepiped thin plate. Reference numeral 22 denotes a pair of Ag-based electrodes provided at both ends of the upper surface of the substrate 21. Reference numeral 23 denotes a long resistive film made of a conductive material such as RuO 2 and provided between the pair of electrodes 22 and electrically connected to the electrodes 22. 2
Reference numeral 4 denotes a glass or Teflon protective layer provided so as to cover at least the upper surface of the resistive film 23 of the substrate 21. 25
Are a pair of Ag-based thermistor electrode portions provided from both ends of the lower surface of the substrate 21 toward the center. Reference numeral 26 denotes a thick-film NTC thermistor provided between the pair of thermistor electrode portions and electrically connected to the thermistor electrode portion 25. One of Mn, Co, Ni or Mn, Co, Cu is provided with borosilicate. It is composed of a material to which a lead-based glass and an additive of a metal component or metal oxide having a low specific resistance are added. Reference numeral 27 denotes a glass or Teflon thermistor protection layer provided so as to cover at least the thick film NTC thermistor 26. The thick-film NTC thermistor 26 is made of a material obtained by adding an additive of lead borosilicate glass and a low specific resistance metal component or metal oxide to either Mn, Co, Ni or Mn, Co, Cu. Therefore, the effect of increasing the thermistor constant B is obtained.

【0016】図2は本発明の実施の形態1における発熱
体の製造方法を示す工程図である。まず、図2(a)に
示すようにセラミックの基板21を用意し、基板21の
上面の両端に図2(b)に示す一対の電極22をスクリ
ーン印刷工法で印刷し、850℃前後で約1時間焼成す
る。次に、図2(c)に示すように基板21の下面に一
対のサーミスタ電極部25をスクリーン印刷工法で印刷
し、850℃前後で約1時間焼成する。
FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing a heating element according to Embodiment 1 of the present invention. First, a ceramic substrate 21 is prepared as shown in FIG. 2A, and a pair of electrodes 22 shown in FIG. 2B are printed on both ends of the upper surface of the substrate 21 by a screen printing method. Bake for 1 hour. Next, as shown in FIG. 2C, a pair of thermistor electrode portions 25 are printed on the lower surface of the substrate 21 by a screen printing method, and baked at about 850 ° C. for about 1 hour.

【0017】次に、図2(d)に示すように、基板21
の上面の電極22と導通するように厚膜のRuO2等か
らなる抵抗被膜23をスクリーン印刷で形成し、その後
850℃前後で約1時間焼成する。次に、図2(e)に
示すように、基板21の裏面に設けたサーミスタ電極部
25と電気的に接続するように厚膜の厚膜NTCサーミ
スタ26をスクリーン印刷工法により印刷し、850℃
前後で約1時間焼成する。
Next, as shown in FIG.
A resistive film 23 made of a thick film such as RuO 2 is formed by screen printing so as to be electrically connected to the electrode 22 on the upper surface of the substrate, and then baked at about 850 ° C. for about 1 hour. Next, as shown in FIG. 2E, a thick-film NTC thermistor 26 is printed by a screen printing method so as to be electrically connected to the thermistor electrode portion 25 provided on the back surface of the substrate 21.
Bake for about 1 hour before and after.

【0018】ここで、図3に示すようにサーミスタ電極
部25と厚膜NTCサーミスタ26との接続は、サーミ
スタ電極部25の幅広な接続部28でされている。した
がって、厚膜NTCサーミスタ26の印刷がずれて製造
されたとしても、厚膜NTCサーミスタ26がサーミス
タ電極部25の幅広い接続部28からはみ出すといった
ことは著しく減少するという作用を有するものである。
次に、図2(f)に示すように、基板21の下面の厚膜
NTCサーミスタ26を覆うようにサーミスタ保護層2
7をスクリーン印刷工法により印刷し、850℃前後で
約1時間焼成する。最後に、図2(g)に示すように、
基板21の上面の抵抗被膜23を覆うように保護層24
をスクリーン印刷工法により印刷し、850℃前後で約
1時間焼成する。そして、厚膜NTCサーミスタ26は
スクリーン印刷工法で印刷されるので、スパッタリング
のような高価な設備を必要としないという作用を有する
ものである。
Here, as shown in FIG. 3, the connection between the thermistor electrode section 25 and the thick-film NTC thermistor 26 is made by a wide connection section 28 of the thermistor electrode section 25. Therefore, even if the printing of the thick-film NTC thermistor 26 is shifted, the thick-film NTC thermistor 26 has an effect of significantly reducing the protrusion from the wide connecting portion 28 of the thermistor electrode portion 25.
Next, as shown in FIG. 2F, the thermistor protection layer 2 is formed so as to cover the thick NTC thermistor 26 on the lower surface of the substrate 21.
7 is printed by a screen printing method and baked at about 850 ° C. for about 1 hour. Finally, as shown in FIG.
The protective layer 24 covers the resistive film 23 on the upper surface of the substrate 21.
Is printed by a screen printing method and baked at about 850 ° C. for about 1 hour. And since the thick-film NTC thermistor 26 is printed by the screen printing method, it has the effect of not requiring expensive equipment such as sputtering.

【0019】以上のように構成、組立てられた発熱体に
ついて以下にその動作を説明する。図4は本発明の実施
の形態1における発熱体を複写機の定着装置に実装した
状態を示す図である。図4において、基板21の電極2
2(図示せず)に外部から通電すると抵抗被膜23が発
熱する。
The operation of the heating element constructed and assembled as described above will be described below. FIG. 4 is a diagram showing a state in which the heating element according to Embodiment 1 of the present invention is mounted on a fixing device of a copying machine. In FIG. 4, the electrode 2 of the substrate 21
2 (not shown), the resistive film 23 generates heat when supplied with electricity from the outside.

【0020】次に、抵抗被膜23の発熱が保護層24に
伝えられる。このとき、保護層24の温度は基板21を
通じて基板21の裏面に設けた厚膜NTCサーミスタ2
6により感知され、別途複写機本体に設けた温度制御ユ
ニット等(図示せず)により電圧変化として入力され
る。一方、トナー定着装置は、円筒状の挿入フィルム3
1および加圧ローラ32を回転し、挟みこんだペーパー
33を発熱体の保護層24上に移動する。ここで、ペー
パー33の上面にあらかじめトナー34が盛ってある。
したがって、ペーパー33が挿入フィルム31を介し保
護層24の上面を通過すると、熱によりペーパー33上
のトナー34が溶融し、ペーパー33上に定着される。
Next, heat generated by the resistive film 23 is transmitted to the protective layer 24. At this time, the temperature of the protective layer 24 is controlled by the thick-film NTC thermistor 2 provided on the back surface of the substrate 21 through the substrate 21.
6 and input as a voltage change by a temperature control unit or the like (not shown) separately provided in the copying machine body. On the other hand, the toner fixing device has a cylindrical insertion film 3.
1 and the pressure roller 32 are rotated, and the paper 33 sandwiched is moved onto the protective layer 24 of the heating element. Here, the toner 34 is previously applied on the upper surface of the paper 33.
Therefore, when the paper 33 passes over the upper surface of the protective layer 24 via the insertion film 31, the toner 34 on the paper 33 is melted by heat and fixed on the paper 33.

【0021】なお、本発明の実施の形態1における発熱
体においては、サーミスタ電極部25と厚膜NTCサー
ミスタ26との接続は、サーミスタ電極部25の幅広い
接続部28でされている場合を示したが、図5,図6に
示すように、一対のサーミスタ電極部41の間に厚膜N
TCサーミスタ42を立体的に挟みこんで構成しても良
い。このような場合には、厚膜NTCサーミスタ42の
抵抗値を膜厚で管理できるので、容易に厚膜NTCサー
ミスタ42の抵抗値を低くできるという作用を有するも
のである。
In the heating element according to the first embodiment of the present invention, the connection between the thermistor electrode portion 25 and the thick-film NTC thermistor 26 is made by a wide connection portion 28 of the thermistor electrode portion 25. However, as shown in FIGS. 5 and 6, a thick film N is provided between the pair of thermistor electrode portions 41.
The TC thermistor 42 may be sandwiched three-dimensionally. In such a case, the resistance value of the thick-film NTC thermistor 42 can be controlled by the film thickness, so that the resistance value of the thick-film NTC thermistor 42 can be easily reduced.

【0022】また、図7に示すように、サーミスタ電極
部51と厚膜NTCサーミスタ52との接続部を櫛形形
状の接続部53としても良い。このような場合には、厚
膜NTCサーミスタ52をサーミスタ電極部51に並列
に接続したことになるので、容易に厚膜NTCサーミス
タの抵抗値を低くできるという作用を有するものであ
る。
As shown in FIG. 7, the connecting portion between the thermistor electrode portion 51 and the thick-film NTC thermistor 52 may be a comb-shaped connecting portion 53. In such a case, since the thick-film NTC thermistor 52 is connected in parallel to the thermistor electrode 51, the resistance value of the thick-film NTC thermistor can be easily reduced.

【0023】(実施の形態2)以下に本発明の実施の形
態2における発熱体を図面を参照しながら説明する。
Embodiment 2 Hereinafter, a heating element according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0024】図8は本発明の実施の形態2における発熱
体の上面図、図9は同発熱体の製造方法を示す工程図で
ある。
FIG. 8 is a top view of a heating element according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 9 is a process chart showing a method of manufacturing the heating element.

【0025】図8において、71はセラミックの基板で
ある。72は、基板71の上面両端に設けられた一対の
Ag系の電極である。73は一対の電極72の間に設け
られるとともに電極72と電気的に接続された長尺形の
RuO2等の導電性材料からなる抵抗被膜である。74
は基板71の上面で抵抗被膜73と近接する位置に設け
られた一対のAg系のサーミスタ電極部である。75は
一対のサーミスタ電極部74の間に設けられるとともに
サーミスタ電極部74と電気的に接続された厚膜NTC
サーミスタであり、Mn,Co,NiまたはMn,C
o,Cuのいずれか一方に、ホウケイ酸鉛系のガラスお
よび低比抵抗の金属成分または金属酸化物の添加物とを
加えた材料からなるものである。76は基板71の抵抗
被膜73および厚膜NTCサーミスタ75を覆うように
設けたガラスあるいはテフロンの保護層である。そし
て、厚膜NTCサーミスタ75はMn,Co,Niまた
はMn,Co,Cuのいずれか一方に、ホウケイ酸鉛系
のガラスおよび低比抵抗の金属成分または金属酸化物の
添加物を加えたものからなるので、サーミスタ定数Bが
3000以上と大きくなるという作用を有するものであ
る。
In FIG. 8, reference numeral 71 denotes a ceramic substrate. Reference numeral 72 denotes a pair of Ag-based electrodes provided at both ends of the upper surface of the substrate 71. Reference numeral 73 denotes a long resistive film made of a conductive material such as RuO 2 and provided between the pair of electrodes 72 and electrically connected to the electrodes 72. 74
And a pair of Ag-based thermistor electrode portions provided on the upper surface of the substrate 71 in a position close to the resistance film 73. A thick film NTC 75 is provided between the pair of thermistor electrode portions 74 and is electrically connected to the thermistor electrode portion 74.
A thermistor, Mn, Co, Ni or Mn, C
It is made of a material in which either one of o and Cu is added with a lead borosilicate glass and a low specific resistance metal component or metal oxide additive. Reference numeral 76 denotes a glass or Teflon protective layer provided so as to cover the resistance film 73 and the thick-film NTC thermistor 75 on the substrate 71. Then, the thick-film NTC thermistor 75 is formed by adding an additive of lead borosilicate glass and a metal component or metal oxide of low specific resistance to either Mn, Co, Ni or Mn, Co, Cu. Therefore, the thermistor constant B has an effect of increasing to 3000 or more.

【0026】以上のように構成された本発明の実施の形
態2における発熱体について以下にその製造方法を図面
を参照しながら説明する。
The method of manufacturing the heating element according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described below with reference to the drawings.

【0027】図9は、本発明の実施の形態2における発
熱体の製造方法を示す工程図である。
FIG. 9 is a process chart showing a method of manufacturing a heating element according to Embodiment 2 of the present invention.

【0028】まず、図9(a)に示すように平板状のセ
ラミックの基板71を準備する。次に、図9(b)に示
すように基板71の上面の両端に一対の電極72をスク
リーン印刷工法で印刷し、850℃前後で約1時間焼成
する。次に、図9(c)に示すように基板71の上面に
サーミスタ用の一対のサーミスタ電極部74をスクリー
ン印刷工法で印刷し、850℃前後で約1時間焼成す
る。次に、図9(d)に示すように、基板71の電極7
2と導通するように厚膜の抵抗被膜73をスクリーン印
刷工法で形成し、その後約850℃前後で約1時間焼成
する。次に、図9(e)に示すように基板71の上面に
設けたサーミスタ電極部74と電気的に接続するように
厚膜NTCサーミスタ75をスクリーン印刷工法により
印刷し、850℃前後で約1時間焼成する。最後に、図
9(f)に示すように厚膜の抵抗被膜73および厚膜N
TCサーミスタ75を覆うように保護層76をスクリー
ン印刷工法で印刷し、850℃前後で約1時間焼成す
る。
First, as shown in FIG. 9A, a plate-like ceramic substrate 71 is prepared. Next, as shown in FIG. 9B, a pair of electrodes 72 are printed on both ends of the upper surface of the substrate 71 by a screen printing method, and baked at about 850 ° C. for about 1 hour. Next, as shown in FIG. 9C, a pair of thermistor electrode portions 74 for the thermistor are printed on the upper surface of the substrate 71 by a screen printing method, and baked at about 850 ° C. for about 1 hour. Next, as shown in FIG.
Then, a thick resistive film 73 is formed by a screen printing method so as to be electrically connected to No. 2 and then baked at about 850 ° C. for about 1 hour. Next, as shown in FIG. 9E, a thick-film NTC thermistor 75 is printed by a screen printing method so as to be electrically connected to the thermistor electrode portion 74 provided on the upper surface of the substrate 71. Bake for hours. Finally, as shown in FIG. 9F, the thick resistive film 73 and the thick film N
The protective layer 76 is printed by a screen printing method so as to cover the TC thermistor 75, and baked at about 850 ° C. for about 1 hour.

【0029】なお、実施の形態2における発熱体は基本
的には実施の形態1における発熱体と動作は同じである
ので、動作の詳細な説明は省略する。
The operation of the heating element according to the second embodiment is basically the same as that of the heating element according to the first embodiment, and a detailed description of the operation will be omitted.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明における発熱体の厚
膜NTCサーミスタの材料成分はMn,Co,Niまた
はMn,Co,Cuのいずれか一方に、ホウケイ酸鉛系
のガラスおよび低比抵抗の金属成分または金属酸化物の
添加物とを加えることにより、サーミスタ定数Bは30
00ケルビン以上であるので、感度の良い発熱体を提供
することができるという効果を有するものである。
As described above, the material component of the thick-film NTC thermistor of the heating element according to the present invention is one of Mn, Co, Ni or Mn, Co, Cu, lead borosilicate glass and low resistivity. By adding a metal component or a metal oxide additive, the thermistor constant B becomes 30
Since it is not less than 00 Kelvin, there is an effect that a heating element with good sensitivity can be provided.

【0031】また、サーミスタ電極部と厚膜NTCサー
ミスタとの接続を、サーミスタ電極部の幅広い接続部で
することにより、厚膜NTCサーミスタの印刷がずれて
も、厚膜NTCサーミスタがサーミスタ電極部の幅広い
接続部からはみ出すことがないので、製造し易い発熱体
を提供できるという効果を有するものである。
Further, the connection between the thermistor electrode portion and the thick-film NTC thermistor is made by a wide connection portion of the thermistor electrode portion. Since it does not protrude from a wide connection portion, it has an effect that a heating element that can be easily manufactured can be provided.

【0032】また、一対のサーミスタ電極部の間に厚膜
NTCサーミスタを立体的に挟みこんで構成することに
より、厚膜NTCサーミスタの抵抗値を厚膜NTCサー
ミスタの膜厚で管理できるので、容易に厚膜NTCサー
ミスタの抵抗値の低い発熱体を提供できるという効果を
有するものである。
Further, by forming the thick-film NTC thermistor three-dimensionally between a pair of thermistor electrodes, the resistance value of the thick-film NTC thermistor can be controlled by the thickness of the thick-film NTC thermistor. In addition, a heating element having a low resistance value of the thick-film NTC thermistor can be provided.

【0033】また、サーミスタ電極部と厚膜NTCサー
ミスタとの接続部を櫛形形状の接続部とすることによ
り、厚膜NTCサーミスタをサーミスタ電極部に並列に
接続したことになるので、容易に厚膜NTCサーミスタ
の抵抗値の低い発熱体を提供できるという効果を有する
ものである。
Further, since the connection between the thermistor electrode portion and the thick-film NTC thermistor is a comb-shaped connection portion, the thick-film NTC thermistor is connected in parallel to the thermistor electrode portion. This has the effect of providing a heating element having a low resistance value of the NTC thermistor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における発熱体の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a heating element according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】同発熱体の製造方法を示す工程図FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing the heating element.

【図3】同要部であるサーミスタ電極部と厚膜NTCサ
ーミスタとの接続状態を示す上面図
FIG. 3 is a top view showing a connection state between a thermistor electrode portion and a thick-film NTC thermistor, which are the main components.

【図4】同発熱体を複写機のトナー定着装置に実装した
FIG. 4 is a diagram in which the heating element is mounted on a toner fixing device of a copying machine.

【図5】同要部であるサーミスタ電極部と厚膜NTCサ
ーミスタとの接続状態の他の例を示す断面図
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the connection state between the thermistor electrode portion and the thick-film NTC thermistor, which are the main components.

【図6】同要部であるサーミスタ電極部と厚膜NTCサ
ーミスタとの接続状態の他の例を示す上面図
FIG. 6 is a top view showing another example of the connection state between the thermistor electrode part and the thick-film NTC thermistor, which are the main parts.

【図7】同要部であるサーミスタ電極部と厚膜NTCサ
ーミスタとの接続状態の他の例を示す上面図
FIG. 7 is a top view showing another example of the connection state between the thermistor electrode part and the thick-film NTC thermistor, which are the main parts.

【図8】本発明の実施の形態2における発熱体の上面図FIG. 8 is a top view of a heating element according to Embodiment 2 of the present invention.

【図9】同発熱体の製造方法を示す工程図FIG. 9 is a process chart showing a method for manufacturing the heating element.

【図10】従来の発熱体の断面図FIG. 10 is a sectional view of a conventional heating element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,71 基板 22,72 電極 23,73 抵抗被膜 24,76 保護層 25,41,51,74 サーミスタ電極部 26,42,52,75 厚膜NTCサーミスタ 27 サーミスタ保護層 28 幅広い接続部 53 櫛形形状の接続部 21, 71 Substrate 22, 72 Electrode 23, 73 Resistive film 24, 76 Protective layer 25, 41, 51, 74 Thermistor electrode part 26, 42, 52, 75 Thick NTC thermistor 27 Thermistor protective layer 28 Wide connection part 53 Comb shape Connection

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、前記基板の上面両端部に設けた
一対の電極と、前記一対の電極の間に設けるとともに前
記電極と電気的に接続された抵抗被膜と、前記基板の抵
抗被膜の上面を覆うように設けた保護層と、前記基板の
下面に設けた接続部を有する一対のサーミスタ電極部
と、前記一対のサーミスタ電極部の間に設けられるとと
もに前記サーミスタ電極部と電気的に接続された厚膜N
TCサーミスタと、前記厚膜NTCサーミスタを覆うよ
うに設けたサーミスタ保護層とを備え、前記厚膜NTC
サーミスタは、Mn,Co,NiまたはMn,Co,C
uのいずれか一方に、ホウケイ酸鉛系のガラスおよび低
比抵抗の金属成分または金属酸化物の添加物とを加えた
ものからなる発熱体。
A substrate, a pair of electrodes provided at both ends of an upper surface of the substrate, a resistive film provided between the pair of electrodes and electrically connected to the electrodes, and a resistive film of the substrate. A protective layer provided to cover the upper surface, a pair of thermistor electrode portions having a connection portion provided on the lower surface of the substrate, and provided between the pair of thermistor electrode portions and electrically connected to the thermistor electrode portion; Thick film N
A TC thermistor; and a thermistor protection layer provided so as to cover the thick-film NTC thermistor.
The thermistor is Mn, Co, Ni or Mn, Co, C
A heating element comprising a material obtained by adding a lead borosilicate glass and an additive of a metal component or metal oxide having a low specific resistance to either one of u.
【請求項2】 基板と、前記基板の上面両端部に設けた
一対の電極と、前記一対の電極の間に設けるとともに前
記電極と電気的に接続された抵抗被膜と、前記基板の上
面に前記抵抗被膜と近接して並設された接続部を有する
一対のサーミスタ電極部と、前記一対のサーミスタ電極
部の間に設けられるとともに前記サーミスタ電極部と電
気的に接続された厚膜NTCサーミスタと、前記抵抗被
膜および厚膜NTCサーミスタを覆うように設けた保護
層とを備え、前記厚膜NTCサーミスタは、Mn,C
o,NiまたはMn,Co,Cuのいずれか一方に、ホ
ウケイ酸鉛系のガラスおよび低比抵抗の金属成分または
金属酸化物の添加物とを加えたものからなる発熱体。
2. A substrate, a pair of electrodes provided at both ends of an upper surface of the substrate, a resistive film provided between the pair of electrodes and electrically connected to the electrodes, and A pair of thermistor electrode portions having a connection portion juxtaposed in parallel with the resistance film, a thick-film NTC thermistor provided between the pair of thermistor electrode portions and electrically connected to the thermistor electrode portion; A protective layer provided so as to cover the resistance film and the thick-film NTC thermistor;
A heating element made by adding any one of o, Ni or Mn, Co, and Cu to a lead borosilicate glass and a low specific resistance metal component or metal oxide additive.
【請求項3】 前記厚膜NTCサーミスタは前記一対の
サーミスタ電極部の幅広な接続部間に電気的に接続した
請求項1または2記載の発熱体。
3. The heating element according to claim 1, wherein the thick-film NTC thermistor is electrically connected between wide connecting portions of the pair of thermistor electrode portions.
【請求項4】 前記厚膜NTCサーミスタは前記一対の
サーミスタ電極部の相対向する接続部間に挟み込み電気
的に接続した請求項1または2記載の発熱体。
4. The heating element according to claim 1, wherein said thick-film NTC thermistor is sandwiched between said connecting portions of said pair of said thermistor electrode portions and electrically connected thereto.
【請求項5】 前記厚膜NTCサーミスタは前記一対の
サーミスタ電極部の相対向する櫛形の接続部に電気的に
接続した請求項1または2記載の発熱体。
5. The heating element according to claim 1, wherein the thick-film NTC thermistor is electrically connected to opposing comb-shaped connecting portions of the pair of thermistor electrode portions.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9671729B2 (en) 2014-09-09 2017-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Heater, image heating apparatus including the heater and manufacturing method of the heater

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