JPH11335158A - セラミックス基板及びその研磨方法 - Google Patents

セラミックス基板及びその研磨方法

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JPH11335158A
JPH11335158A JP11019727A JP1972799A JPH11335158A JP H11335158 A JPH11335158 A JP H11335158A JP 11019727 A JP11019727 A JP 11019727A JP 1972799 A JP1972799 A JP 1972799A JP H11335158 A JPH11335158 A JP H11335158A
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polishing
ceramic substrate
substrate
ceramic
rotating body
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Masuhiro Natsuhara
益宏 夏原
Hirohiko Nakada
博彦 仲田
Motoyuki Tanaka
素之 田中
Yasuhisa Yushio
泰久 湯塩
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積で且つ比較的薄いセラミックス基板の
表面を、破損等を生じることなく研磨して、平滑な研磨
面を有するセラミックス基板を提供する。 【解決手段】 砥粒を含有した変形能を有する回転体１
１を用い、回転体１１の円周部でセラミックス基板１０
の表面を研磨する。セラミックス基板１０の進行方向Ｄ
0と回転体１１の回転方向Ｄ1とがなす角度θを１０〜８
０°に傾けて研磨し、又は研磨工程を２段階以上に分
け、砥粒の平均粒径を研磨段階ごとに順次小さくして研
磨できる。特に厚みが２.０ｍｍ以下のセラミックス基
板１０の研磨に好適であり、研磨により得られるセラミ
ックス基板はトナー画像加熱定着装置のセラミックスヒ
ーター用基板として適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面平滑性に優れ
た研磨面を有するセラミックス基板、及びそのセラミッ
クス基板の研磨方法に関し、特に複写機やプリンター等
のようなトナー画像の加熱定着装置に使用されるセラミ
ックス基板及びその研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セラミックスを種々の用途に
使用する場合には、一般にセラミックス表面を研磨又は
研削して平滑にすることが要求される。セラミックス表
面を平滑にする方法に関しては、従来からセラミックス
の形状、用途、要求される平滑度等によって種々の方法
が検討されている。
【０００３】セラミックスの一般的な研磨方法として
は、研磨材と共に容器に入れて回転又は振動により研磨
するバレル研磨があり、例えば特開昭５８−１９２７４
５号公報には角柱状の研磨材を用いた振動バレルによる
セラミックス部品の研磨方法が開示されている。
【０００４】また、セラミックスの表面加工の方法とし
ては、上記のバレル研磨以外にも、ラップ研磨やホーニ
ング加工、あるいは研削等の方法がある。これらの方法
は、砥石又は砥粒を使用して、被加工物であるセラミッ
クスとの間に圧力を加え、表面を削り取る方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の一般的
な研磨又は研削方法は、いずれも、比較的小型で厚さの
あるセラミックス部品の加工には適しているが、大面積
で且つ板厚が比較的薄いセラミックス基板、例えばトナ
ー画像加熱定着装置のセラミックスヒーターに用いる基
板等の表面平滑化には不適であった。
【０００６】例えば、バレル研磨では、研磨材が回転中
又は振動中に薄いセラミックス基板を破壊してしまうと
いう欠点があった。ラップ研磨、ホーニング、研削等で
は、使用する砥粒や砥石とセラミックス基板との間に所
定の圧力をかけるため、やはりセラミックス基板が割れ
やすいという欠点があった。
【０００７】また、ラップ研磨、ホーニング、研削等で
は、研削による表面のムラを無くすために、未加工面か
ら０.１〜０.２ｍｍ程度削り込む必要がある。このた
め、この研磨代を見込んで、仕上がり寸法よりも厚いセ
ラミックス基板を作製する必要があり、その分の素材コ
ストが高くなってしまうという問題があった。
【０００８】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
例えばトナー画像加熱定着装置のセラミックスヒーター
用セラミックス基板のように、大面積で且つ比較的薄
く、平滑な研磨面を有するセラミックス基板を提供する
こと、並びに、このような大面積で且つ比較的薄いセラ
ミックス基板の表面を、損傷等を生じることなく平滑に
研磨する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供するセラミックス基板の研磨方法は、
砥粒を含有した変形能を有する回転体を使用し、該回転
体の円周部でセラミックス基板の表面を研磨することを
特徴とする。この研磨方法は、薄いセラミックス基板に
有効であり、特に厚みが２.０ｍｍ以下のセラミックス
基板の研磨に好適である。
【００１０】このセラミックス基板の研磨方法において
は、セラミックス基板の進行方向に対して回転体の回転
方向を１０〜８０°傾けて研磨することが好ましい。ま
た、研磨工程を２段階以上に分けて、回転体に含有され
る砥粒の平均粒径を研磨段階ごとに順次小さくしながら
研磨してもよい。
【００１１】上記研磨方法により得られるセラミックス
基板は、少なくとも一表面が研磨された面であり、該研
磨面が微視的にみて微小凹凸部を含むほぼ平面状の部分
と該平面状の部分の間に残る凹部とで構成されているこ
とを特徴とするものである。かかるセラミックス基板
は、例えばトナー画像加熱定着装置に用いられるセラミ
ックスヒーターの基板のように、大面積で且つ板厚が比
較的薄いセラミックス基板に適している。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明では、セラミックス基板の
表面を、砥粒を含有した変形能を有する円柱状や円盤状
の回転体の円周部で研磨する。回転体は、砥粒を保持で
き且つ変形能を有するものであればよく、例えば、織布
や不織布、プラスチックフォーム（発泡プラスチック又
はスポンジ）、ラバーフォーム（スポンジゴム）等が好
適である。これらの回転体を構成する物質は、従来の研
磨砥石やバレル研磨の研磨材と比較して、圧力に対して
極めて変形しやすい物質である。尚、回転体に保持する
砥粒としては、従来から使用されているアルミナや炭化
ケイ素等の砥粒を使用できる。
【００１３】通常、焼結体からなるセラミックス基板の
表面には、図１に模式的に示すように、凹部１０ａと凸
部１０ｂが存在し、その凹凸振幅が最大で１０μｍを越
える場合がある。このような大きな凹凸の表面を有する
窒化アルミニウム焼結体の事例として、研磨前の表面粗
さがＲａで０.７８μｍ及びＲｍａｘで９.７μｍの焼結
体表面の粗さ曲線を図６に示す。
【００１４】本発明の研磨方法によれば、回転体が変形
能を有するため、回転体の円周部をセラミックス基板に
押し当てたとき円周部が中心方向に変形するので、図１
に模式的に示したセラミックス基板１０の凹部１０ａと
凸部１０ｂのうち、凸部１０ｂのみが研磨される。その
結果、得られる研磨面は、微視的にみて、図２に模式的
に示すように、ほぼ平面状の部分１０ｃと、該平面状の
部分１０ｃの間に残る凹部１０ａとで構成され、結果と
して少ない研磨量でも凹凸振幅の小さい比較的平滑な研
磨面が得られる。図７は、上記図６の表面粗さを有する
窒化アルミニウム焼結体の表面を、本発明方法により＃
３２０メッシュパスのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）系セラミッ
クスからなる砥粒を保持した回転体で研磨したときの研
磨後の表面の粗さ曲線であり、表面粗さがＲａで０.３
４μｍ及びＲｍａｘで５.４μｍになっている。
【００１５】このような本発明方法による研磨に対し
て、従来のバレル研磨では、凸部を主に削り取るもの
の、同時に凹部も削り取られるので、全体的に凸部と凹
部の形状が丸められるように研磨される。また、ラップ
研磨、ホーニング、及び研削では、表面の凹凸に関係な
く面全体が削り取られるが、得られた研磨面には硬質の
砥粒等による研磨痕が残るので、微視的にみて振幅幅の
細かい凹部と凸部が多数存在している。これらの研磨面
の一例として、図８にバレル研磨品及び図９にラップ研
磨品の粗さ曲線を示す。図８の粗さ曲線は図６の窒化ア
ルミニウム焼結体の表面を＃３２０のＧＣバレル石中で
バレル研磨したもの、及び図９の粗さ曲線は同程度の粗
さのＧＣ砥石でラップ研磨したものである。
【００１６】そこで、上述した図７の本発明による研磨
面と、図９のバレル研磨面とを対比すると判るように、
双方とも元の焼結体の凸部を削り取った形態の研磨面で
あっても、様相がかなり異なっている。即ち、本発明の
凸部が研磨された平面状の部分の幅（粗さ曲線の横軸方
向の幅）は、バレル研磨の場合のそれに比べて小さいこ
とが判る。また、バレル研磨では凹部も浅くなっている
ことが判る。
【００１７】更に、従来の研磨方法であるバレル研磨や
ラップ研磨では、セラミックス基板と砥粒又は砥石とが
主として点接触となるため、セラミックス基板に局部的
に大きな圧力が加わる。この負荷圧力が大きいと、セラ
ミックス基板のコーナー部の肩が崩れたり、丸くなった
り、あるいはコーナー部にチッピングが生じやすく、更
に基板が比較的薄い場合には基板に割れが生じるなど、
局部的な圧力集中により損傷が発生しやすい。また、通
常の研削では、研磨ムラを避けるために、厚み方向に
０.１〜０.２ｍｍ程度研削するので、原料ロスが非常に
大きくなる。
【００１８】一方、本発明で使用する回転体は変形能を
有し、研磨する際に所定の圧力をかけてセラミックス基
板に押し付けたとき回転体自体が容易に変形するため、
セラミックス基板との接触が面接触となる。このため、
研磨面の圧力がセラミックス基板内の各部に分散され、
局部的な圧力の集中が起こらないので、セラミックス基
板に殆ど損傷を与えることがない。従って、本発明の研
磨方法は、研磨面の広い部分に圧力を比較的均等に分散
させて研磨できるため、基板のコーナー部の肩が崩れた
り、丸くなったり、更にその部分のチッピングや割れ等
の形崩れは勿論のこと、基板そのものの割れを防止で
き、特に大面積で且つ厚みの薄いセラミックス基板、具
体的には厚みが２.０ｍｍ以下のセラミックス基板の研
磨に好適である。しかも、回転体の変形と均一な砥粒の
分散によって、研磨ムラの発生が少なくなり、原料ロス
が殆ど発生しない。
【００１９】本発明の研磨方法においては、研磨工程を
多段階に分けて研磨し、その研磨段階ごとに、順次使用
する回転体に含有される砥粒の平均粒径を小さくするこ
とにより、得られる研磨面の表面粗さを更に一層小さく
することができる。即ち、まず最初に、平均粒径の大き
な砥粒を保持した回転体で研磨する。この場合、砥粒の
平均粒径が大きいために、研磨する力も大きくなり、基
板表面に存在する大きな凸部が除去される。その後、前
の研磨段階で使用した砥粒よりも平均粒径が小さな砥粒
を保持した回転体を使用して、順次研磨を繰り返す。
【００２０】例えば、回転体に含まれる砥粒の粒径を、
最初は＃８０メッシュパスとし、その後順に＃１５０メ
ッシュパス、＃３２０メッシュパスと小さくすることに
よって、その前の研磨段階で除去することのできなかっ
た小さな凸部を順に取り除くことができる。図１０は、
このように砥粒の粒径を順次小さくした回転体を用い
て、上記図６に示す表面状態の窒化アルミニウム焼結体
を多段階研磨して仕上げたときの表面の粗さ曲線であ
り、表面粗さがＲａで０.１６μｍ、及びＲｍａｘで１.
５μｍになっている。このように多段階研磨によれば、
変形能のある回転体によって研磨面の損傷を未然に防ぎ
つつ、研磨面の表面粗さを更に小さくすることができ
る。
【００２１】また、研磨時にはセラミックス基板を移動
させながら、その表面を回転している回転体に接触させ
るが、その際図３に示すように、セラミックス基板１０
の進行方向（研磨方向）Ｄ0に対して、回転体１１の回
転方向（回転軸に対し直角方向）Ｄ1を傾けて研磨する
ことが好ましい。研磨方向Ｄ0と回転方向Ｄ1とが同一の
場合、砥粒による研磨痕が直線状にセラミックス基板１
０に形成されるため、相対的に表面粗さが大きくなる。
一方、研磨方向Ｄ0と回転方向Ｄ1に所定の角度θが形成
されている場合には、直線状の研磨痕は生成されず、よ
り滑らかな研磨面を得ることができる。角度θとしては
１０〜８０°が好ましく、３０〜６０°の範囲が更に好
ましい。
【００２２】以上に述べた本発明の研磨方法によって得
られるセラミックス基板の研磨面は、平面状の部分とそ
の間に残る凹部とで構成されるが、その平面状の部分は
微視的にみて、平均幅が数μｍ〜５０μｍ程度であり、
表面に向かって凸な０.２μｍ以下の起伏（微小凹凸
部）を含んだ平面部であることが望ましい。
【００２３】研磨対象となるセラミックス基板は特に限
定されず、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等
であってよい。特に、窒化アルミニウム基板は通常数μ
ｍ程度の粒子で形成されているため、この粒子が研磨時
の応力により脱落（脱粒）することが多く、従来の研磨
方法では平滑な研磨面を得にくかったが、本発明による
研磨方法では研磨面に対する圧力が分散されるため、応
力の集中による脱粒を防止することができ、より一層平
滑な研磨面を得ることができる。
【００２４】また、本発明の研磨方法により得られた研
磨面は、前記したようにほぼ平面状の部分とその間に残
る凹部とで構成され、凸部の高さが小さく、より凹凸振
幅の小さい比較的平滑な面となるため、他の物質及び／
又は物体と摺動する摺動面として用いた場合、好適な摺
動特性を示す。更に、摺動時の相手材の回転又は移動方
向を、研磨時の回転体の回転方向（一定）に合わせ又は
近似させてセラミックス基板を配置することにより、相
手材との摩擦抵抗を少なくでき、より一層良好な摺動特
性が得られる。
【００２５】本発明のセラミックス基板の研磨面の摺動
特性は、相手材との摺動時に、その凸部の高さが小さい
ほぼ平面状の部分が摺動の相手材と接触するため、相手
材との摩擦抵抗が小さく、また相手材への攻撃性も軽度
であるから、特に摺動の相手材がセラミックス基板より
も軟質な場合に効果的である。例えば、トナー画像の加
熱定着装置に用いるセラミックスヒーターは、耐熱性樹
脂フィルムと摺動するので、このセラミックスヒーター
の基板として本発明のセラミックス基板を使用すれば特
に有効である。
【００２６】尚、トナー画像加熱定着装置では、図４に
示すように、セラミックスヒーター１を樹脂製の支持体
２に取り付け、この支持体２の外周部に耐熱性樹脂フィ
ルム３を回転可能に設け、耐熱性樹脂フィルム３を挟ん
で加圧ローラ４をセラミックスヒーター１と対向させて
配置してある。未定着のトナー画像６ａを有する転写材
５は加圧ローラ４と耐熱性樹脂フィルム３の間に挟持さ
れて一定速度で搬送され、加圧ローラ４による加圧とセ
ラミックスヒーター１による加熱により、トナー画像６
ｂが転写材５に定着されるようになっている。
【００２７】
【実施例】実施例１ Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4の各セラミックス原料粉末
に焼結助剤を添加し、更に有機溶剤、バインダーを加え
てボールミル混合を行い、それぞれスラリーを作製し
た。得られた各スラリーをドクターブレード法にてシー
トとし、所定の形状に切断した後、窒素雰囲気中におい
て９００℃で脱脂を行った。更に、非酸化性雰囲気中に
おいて、それぞれのセラミックスに最適な温度で焼結し
てセラミックス基板とした。
【００２８】具体的には、Ａｌ2Ｏ3原料粉末に、焼結助
剤としてＣａＯ、ＳｉＯ2、ＭｇＯをそれぞれ５.０重量
％添加し、その成形体を空気中１８００℃で焼結してＡ
ｌ2Ｏ3基板とした。また、ＡｌＮ原料粉末に、焼結助剤
としてＹ2Ｏ3を３.０重量％添加し、その成形体を窒素
中１８２０℃で焼結してＡｌＮ基板とした。また、Ｓｉ
3Ｎ4原料粉末に、焼結助剤としてＹ2Ｏ3を５.０重量
％、Ａｌ2Ｏ3を２.０重量％添加し、その成形体を窒素
中１７００℃で焼結した後、１８００℃で１００ＭＰａ
のＨＩＰ処理を行ってＳｉ3Ｎ4基板とした。
【００２９】かくして得られた各セラミックス基板の試
料として、上記したセラミックス種とその基板寸法（縦
×横×厚みｍｍ）、及び研磨前の表面粗さＲａ（μｍ）
を下記表１のごとく変えたものを用意した。また、試作
した試料１〜６のＡｌ2Ｏ3基板、試料７〜１２のＡｌＮ
基板、及び試料１３〜１８のＳｉ3Ｎ4基板の３点曲げ強
度は、順に３５０ＭＰａ、３５０ＭＰａ、及び９００Ｍ
Ｐａであった。
【００３０】
【表１】
【００３１】上記表１の各試料について、通常の振動バ
レル研磨とラップ研磨、及び本発明方法による研磨を行
った。バレル研磨では、直径５.０ｍｍのアルミナ製ボ
ールの研磨材と容器直径１ｍの振動バレル装置を用い、
６０Ｈｚで振動させた。ラップ研磨では＃６００のダイ
ヤモンド砥石を使用した。また、本発明方法による研磨
では、ナイロン製不織布からなる直径３００ｍｍの回転
体に＃１５０メッシュパスのアルミナ砥粒を保持させ、
この回転体を用いて回転速度１０００回転／分で乾式研
磨した。尚、各研磨後のセラミックス基板の厚みは、研
磨による厚みの減少を０.０２ｍｍ以内に抑え、表１の
表示寸法に示す厚さを目標とした。
【００３２】上記の各研磨によって得られたセラミック
ス基板について、研磨後の表面粗さＲａ（μｍ）及び研
磨による原料ロス（重量％）を測定し、その結果を下記
表２に示した。尚、Ｓｉ3Ｎ4基板の各試料は、Ａｌ2Ｏ3
基板及びＡｌＮ基板の各試料に比べて曲げ強度が大きい
ため、いずれの研磨方法でも基板の損傷は比較的少なか
った。
【００３３】
【表２】 ラップ研磨 バレル研磨 本発明方法 研磨後Ｒａ 原料ロス 研磨後Ｒａ 原料ロス 研磨後Ｒａ 原料ロス試料 (μm) (wt％) (μm) (wt％) (μm) (wt％) 1 0.31 41 0.25 0.3 0.32 0.1 2 基板割れ − エッジ欠け 0.5 0.30 0.1 3 0.31 40 基板割れ − 0.31 0.1 4 基板割れ − 基板割れ − 0.31 0.1 5 0.33 21 基板割れ − 0.29 0.1 6 0.32 17 0.28 0.3 0.27 0.1 7 0.39 42 0.28 0.3 0.29 0.1 8 基板割れ − エッジ欠け 0.4 0.31 0.1 9 0.36 39 基板割れ − 0.29 0.1 10 基板割れ − 基板割れ − 0.30 0.1 11 0.40 20 基板割れ − 0.23 0.1 12 0.39 17 0.26 0.2 0.24 0.1 13 0.37 40 0.27 0.2 0.31 ＜0.1 14 0.35 35 0.26 0.2 0.32 ＜0.1 15 0.38 39 0.27 0.2 0.31 ＜0.1 16 基板割れ − 基板割れ − 0.30 ＜0.1 17 0.34 22 エッジ欠け − 0.28 ＜0.1 18 0.35 18 0.24 0.2 0.27 ＜0.1
【００３４】以上の結果から、バレル研磨やラップ研磨
では厚みが薄く大型の基板に割れや欠けが発生したのに
対して、本発明による研磨では基板の割れは勿論、コー
ナー部の肩崩れ、丸まり、チッピング等は生じず、しか
も良好な表面粗さが得られ、特に窒化ケイ素基板では他
の研磨方法に比べ優れた表面粗さが得られることが分か
る。また、研磨によるセラミックス基板の原料ロスを比
較すると、本発明方法の研磨では、研磨によるセラミッ
クス基板の厚みの減少はせいぜい４〜６μｍ程度である
ため、原料ロスが殆どなかったが、従来の方法は原料ロ
スが大きく、特にラップ研磨では非常に原料ロスが大き
いことが分かる。
【００３５】実施例２ 上記実施例１の試料１０のＡｌＮ基板を用いて、多段階
研磨による表面粗さの向上について検討した。即ち、い
ずれの段階の研磨も、ナイロン不織布からなる直径３０
０ｍｍの回転体にアルミナ砥粒を保持し、回転速度１０
００回転／分で乾式により研磨した。多段階研磨の方法
としては、まず最初に＃１５０メッシュパスの砥粒を含
有する回転体を使用し、その後、砥粒の粒径を＃３２０
メッシュパス、＃６００メッシュパス、及び＃１０００
メッシュパスと順に小さくして研磨した。各段階で得ら
れた基板の表面粗さＲａを測定し、その結果を研磨後表
面粗さとして下記表３に示した。
【００３６】また比較のために、同じく試料１０のＡｌ
Ｎ基板について、粒径がそれぞれ＃３２０メッシュパ
ス、＃６００メッシュパス、＃１０００メッシュパスの
アルミナ砥粒を含む回転体で研磨した後、前の研磨より
も砥粒の粒径を大きくして、即ちそれぞれ＃１５０メッ
シュパス、＃３２０メッシュパス、＃６００メッシュパ
スのアルミナ砥粒を含む各回転体で再研磨した。得られ
た各基板の表面粗さＲａを測定し、その結果を再研磨後
表面粗さとして下記表３に示した。
【００３７】
【表３】 研磨前表面粗さ 研磨後表面粗さ 再研磨後表面粗さ砥粒粒径 Ｒａ(μm) Ｒａ(μm) Ｒａ(μm) ＃150 0.90 0.30 − ＃320 0.30 0.21 0.28 ＃600 0.21 0.15 0.20 ＃1000 0.15 0.12 0.15
【００３８】以上の結果から分かるように、多段階研磨
においては、順に前段階の研磨よりも粒径の小さい砥粒
を含む回転体を用いて研磨することによって、研磨面の
表面粗さをより一層向上させることができる。
【００３９】実施例３ 前記実施例１の試料１０のＡｌＮ基板を使用し、ＡｌＮ
基板の進行方向（研磨方向）と回転体の回転方向とがな
す角度θを変えてそれぞれ研磨を行い、得られる研磨面
の表面粗さに対する角度θの影響について検討した。
尚、使用した回転体が＃１５０メッシュパスのアルミナ
砥粒を含むこと以外、実施例１と同じ本発明方法の研磨
条件を採用した。
【００４０】
【表４】
【００４１】上記表４に示したように、回転体の回転方
向と基板の研磨方向とがなす角度θを変えることによ
り、研磨面の表面粗さが変化し、この角度θが０°（平
行）及び９０°（直角）の場合に比べて、角度θを１０
〜８０°の範囲、更に好ましくは３０〜６０°の範囲に
することによって、研磨後のＡｌＮ基板の表面粗さＲａ
が顕著に小さくなることが分かる。
【００４２】実施例４ 前記実施例１と同様にして、長さ３００ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、厚み１.０ｍｍのＡｌＮ基板と、長さ１００ｍｍ、
幅３００ｍｍ、厚み１.３ｍｍのＡｌＮ基板とをそれぞ
れ製造した。これらの各ＡｌＮ基板に対して、それぞれ
以下の研磨を実施した。
【００４３】まず、厚み１.０ｍｍのＡｌＮ基板は、多
段階研磨により、ＳｉＣ砥粒を保持した直径４００ｍｍ
のナイロンスポンジの回転体を用いて、回転速度８００
回転／分で回転体に水をかけながら湿式にて研磨した。
即ち、回転方向と研磨方向のなす角度θを３０°とし、
砥粒の粒径を＃１５０メッシュパスから、順次、＃３２
０メッシュパス、＃６００メッシュパス、＃１０００メ
ッシュパスと変化させて多段階研磨した。一方、厚み
１.３ｍｍのＡｌＮ基板は、ラップ研磨により厚み１.０
ｍｍまで研磨を行い、長さ３００ｍｍ及び幅１０ｍｍに
切断した。
【００４４】研磨後の各ＡｌＮ基板を用いて、図５に示
すトナー画像加熱定着装置に用いるセラミックスヒータ
ー１をそれぞれ作製した。即ち、各セラミックス基板１
ａの研磨面に、スクリーン印刷によりＡｇ−Ｐｄペース
トで発熱体１ｂを、及びＡｇペーストで電極１ｄをそれ
ぞれ形成した後、大気中にて８８０℃で焼成した。その
後、発熱体１ｂの上に、ガラスペーストをスクリーン印
刷により塗布し、大気中にて７００℃で焼成して保護膜
１ｃを形成した。
【００４５】得られた各セラミックスヒーター１を、図
４に示すように、研磨面が摺動面になるようにトナー画
像加熱定着装置に取り付け、その耐久性を確認した。耐
久性試験は、セラミックスヒーター１ｃの温度を１８０
℃に設定し、加圧ローラ４と耐熱性樹脂フィルム３の回
転数を４０回転／分に設定して行った。
【００４６】その結果、本発明方法により研磨したＡｌ
Ｎ基板を用いたセラミックスヒーターでは、１０００時
間経過した後も、耐熱性樹脂フィルムとヒーターとの間
に脱粒したＡｌＮ粒子などの存在も認められず、良好な
摺動性が確保され、耐久性試験開始時と比較して耐熱性
樹脂フィルムの回転速度に変化はなかった。
【００４７】一方、ラップ研磨したＡｌＮ基板を用いた
セラミックスヒーターでは、耐久性試験開始後１５０時
間で耐熱性樹脂フィルムの回転が停止した。そこで、耐
熱性樹脂フィルムとヒーターの摺動面を観察すると、脱
粒したＡｌＮ粒子の存在が認められ、これが摺動性を阻
害して耐熱性樹脂フィルムの回転が停止したものと考え
られる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、厚みが薄く且つ大面積
のセラミックス基板を、割れ等の損傷を生じることなく
簡単且つ安価に研磨して、平滑性に優れた研磨面を得る
ことができ、中でも脱粒しやすい窒化アルミニウム基板
の研磨に適している。特に本発明方法により研磨した窒
化アルミニウム基板は、トナー画像加熱定着装置のセラ
ミックスヒーター用基板として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】研磨前のセラミックス基板の表面状態を説明す
るため、その断面を模式的に示した概念図である。
【図２】本発明方法により研磨した後のセラミックス基
板の表面状態を説明するため、その断面を模式的に示し
た概念図である。
【図３】本発明方法により回転体でセラミックス基板を
研磨する際の、セラミックス基板の進行方向と回転体の
回転方向の関係を示す概略の平面図である。
【図４】セラミックスヒーターを用いたトナー画像加熱
定着装置を示す概略の断面図である。
【図５】トナー画像加熱定着装置に用いるセラミックス
ヒーターを示す概略の平面図である。
【図６】窒化アルミニウム焼結体の研磨前の表面の粗さ
曲線を示すグラフである。
【図７】図６の窒化アルミニウム焼結体を本発明方法に
より研磨した後の表面の粗さ曲線を示すグラフである。
【図８】図６の窒化アルミニウム焼結体をバレル研磨し
た後の表面の粗さ曲線を示すグラフである。
【図９】図６の窒化アルミニウム焼結体をラップ研磨し
た後の表面の粗さ曲線を示すグラフである。
【図１０】図６の窒化アルミニウム焼結体を本発明方法
により多段階研磨した後の表面の粗さ曲線を示すグラフ
である。
【符号の説明】
１０ セラミックス基板 １０ａ 凹部 １０ｂ 凸部 １０ｃ 平面状の部分 １１ 回転体 １ セラミックスヒーター １ａ セラミックス基板 １ｂ 発熱体 １ｃ 保護膜 １ｄ 電極 ２ 支持体 ３ 耐熱性樹脂フィルム ４ 加圧ローラー ５ 転写体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯塩 泰久 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一表面が研磨された面であ
    り、該研磨面が微視的にみて微小凹凸部を含むほぼ平面
    状の部分と該平面状の部分の間に残る凹部とで構成され
    ていることを特徴とするセラミックス基板。
  2. 【請求項２】 前記セラミックス基板が厚み２.０ｍｍ
    以下の窒化アルミニウムであることを特徴とする、請求
    項１に記載のセラミックス基板。
  3. 【請求項３】 前記セラミックス基板がトナー画像加熱
    定着装置に用いられるセラミックスヒーターの基板であ
    ることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセラミッ
    クス基板。
  4. 【請求項４】 砥粒を含有した変形能を有する回転体を
    使用し、該回転体の円周部でセラミックス基板の表面を
    研磨することを特徴とするセラミックス基板の研磨方
    法。
  5. 【請求項５】 セラミックス基板の進行方向に対して回
    転体の回転方向を１０〜８０°傾けて研磨することを特
    徴とする、請求項４に記載のセラミックス基板の研磨方
    法。
  6. 【請求項６】 研磨工程を２段階以上に分け、回転体に
    含有される砥粒の平均粒径を研磨段階ごとに順次小さく
    しながら研磨することを特徴とする、請求項４又は５に
    記載のセラミックス基板の研磨方法。
  7. 【請求項７】 セラミックス基板が厚み２.０ｍｍ以下
    であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記
    載のセラミックス基板の研磨方法。
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