KR100388862B1 - 질화규소를포함하는세라믹정착히터 - Google Patents

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Abstract

세라믹 기판에 갈라짐이 발생하지 않고, 전극과 커넥터의 접속 신뢰성이 높고, 정착 속도의 향상 및 전사재(轉寫材)의 대형화의 요구에 대응할 수 있는 토너 화상 정착용 세라믹 히터를 제공하는 전사재 위의 토너 화상을 가열 정착시키기 위한 히터에 있어서, 질화 규소를 포함하는 세라믹 기판(1a)과, 세라믹 기판(1a) 위에 형성된 발열체(1b)를 구비하고 있다. 세라믹 기판(1a)를 구성하는 질화 규소의 열전도율은 40w/mK 이상, 항복강도는 50kg/mm2이상인 것이 바람직하고, 또한 세라믹 기판(1a)의 두께를 0.1-0.5mm로 얇게 할 수 있다.

Description

질화규소를 포함하는 세라믹 정착 히터
본 발명은 1997년 9월 30일자로 출원된 미국 특허 출원 제 08/940,635호에 관한 것이다.
본 발명은 팩시밀리나 복사기, 프린터 등에 있어서의 토너 화상의 가열 정착 장치에 사용되는 세라믹 히터에 관한 것이다.
종래, 팩시밀리나 복사기, 프린터 등의 화상형성 장치에 있어서 토너 화상의 가열 정착 장치에서는, 감광 드럼상에 형성된 토너상(toner image)을 전사재 위에 전사한 뒤, 그 전사재를 가열 롤러와 가압 롤러 사이에 끼고 반송하면서 가열과 동시에 가압함으로써, 미정착의 토너 화상을 전사재에 정착시키고 있다. 이 가열 정착 장치에 쓰이는 종래의 가열 롤러는 원통형상의 금속 롤 중에 할로겐 램프 등의 열원을 설치하고, 그 열로 금속제 롤의 표면부를 가열하는 것이었다.
근래, 이 가열 정착 장치의 가열부로서 세라믹 히터를 쓰는 토너 화상의 가열 정착 장치가 제안되어 실용화되어 있다. 이 장치에 이용되는 세라믹 히터는 전기 절연성의 가는 판형상의 세라믹 기판의 표면에 선형상의 발열체를 설치하고, 그 표면을 유리 등의 보호층으로 덮은 구조를 가지며, 이 발열체에 통전해서 가열하는 것이다. 이같은 세라믹 히터를 이용하는 가열 정착 장치는, 예컨대 일본 특개평 1-263679호 공보, 특개평 2-157878호 공보, 특개소 63-313182호 공보 등에 기재되고 있다.
이같은 가열 정착 장치는 구체적으로는, 예컨대 도 1 에 도시하듯이, 상기 세라믹 히터(1)를 수지제의 지지체(2)에 부착하고, 이 지지체(2)의 외주부에 내열성 필름(3)을 회전가능하게 설치하고, 이 내열성 필름(3)을 끼고 가압 롤러(4)를 세라믹 히터(1)와 대향시켜서 배치하고 있다. 미정착의 토너 화상(6a)을 갖는 전사재(5)는 가압 롤러(4)와, 내열성 필름(3)의 사이에 끼워 지지되고 일정 속도로 운반 또는 반송되며, 그 사이에 가압롤러에 의한 가압과 세라믹 히터(1)에 의한 가열로 인하여 토너 화상(6b)이 전사재(5)에 정착된다.
이 세라믹 히터를 사용하는 가열 정착 장치는, 세라믹 히터의 열용량이 종래의 금속제 롤에 비교해서 매우 작기 때문에, 소비전력을 저감할 수 있고, 또한, 열원 투입후의 히터의 예열이 불필요하기 때문에 퀵 스타트(quick start)성이 우수하다는 등의 이점이 있다. 또한, 상기 세라믹 히터를 구성하는 세라믹 기판으로서는, 종래로부터 알루미나(Al2O3)가 일반적으로 사용되고 있다.
상기의 세라믹 히터를 사용하는 가열 정착 장치에 있어서, 근래 정착 속도의 고속화가 요구되고 있다. 현재의 알루미나 기판은 사용하는 세라믹 히터의 정착 속도는 1 분간에 A4 용지를 정착하는 매수로 4-8ppm(papers per minute)이지만, 최근에는 12ppm 이상의 고속 처리가 요청되고 있다.
일반적으로 세라믹 히터에서는, 발열체의 양단 또는 한쪽단에 100 또는 200V의 전압이 인가되며, 수 100W 이상의 주울 열이 발생하고, 이것에 의해서 약 200℃ 정도까지 약 2-6 초 사이에서 승온이 행해진다. 정착 속도가 빨라지면 용지 1 매당 히터에서 열이 전하는 시간은 짧아진다. 그러나, 토너 정착에서는 일정의 열량이 필요하므로, 단위 시간당 보다 다량의 열을 히터에서 공급하는 것이 필요로 되며,이것에 따라서 히터에 가해지는 열충격도 증대한다.
그런데, 알루미나 기판을 사용하는 세라믹 히터의 경우, 알루미나의 열 전도율이 20W/mK 이하로 비교적 작기 때문에, 발열체 근처와 그 이외의 부분에서 온도 차이가 발생한다. 한편, 알루미나의 열팽창율은 7.3ppm/℃ 로 비교적 크기 때문에, 상기 온도 차이에 의해서 열응력이 발생한다. 이 때문에, 종래로부터 사용되고 있던 알루미나 기판은, 히터의 승온시에 기판이 갈라지기 쉽고, 상기와 같이 큰 열충격이 가해지는 고속 처리에는 부적당했었다.
그래서 최근에는, 내열 충격성이 열악한 알루미나 기판을 대신해서, 일본 특개평 9-80940 호 공보나 특개평 9-197861 호 공보 등에 기재되듯이, 질화 알루미늄(AIN)을 이용하는 세라믹 히터가 개발되고 있다. 일본 특개평 9-80940 공보에 의하면, 질화 알루미늄의 고열전도율에 의해 히터의 온도 응답성이 개선된다고 하고 있다. 또한 일본 특개평 9-197861호 공보에서는, 질화 알루미늄의 고열전도성을 이용해서, 정착성의 개선, 고속 인쇄의 가능성 및, 소비 전력의 저감이 얻어진다고 하고 있다.
상기와 같이 가열 정착 장치의 세라믹 히터에서는 세라믹 기판으로서 알루미나 및 질화 알루미늄을 쓴 것이 있으며, 알루미나 기판을 사용하는 세라믹 히터는 열충격에 의한 기판 갈라짐이 발생하기 쉽기 때문에, 정착 속도의 향상에 부적절하다는 결점이 있었다. 또한, 알루미나 기판 및 질화 알루미늄 기판중의 어느 하나를 사용하는 히터에서도 발열체의 전극과 커넥터의 접속 불량이 일어나기 쉽고, 특히전사재의 대형화에 따라서 그 접속 신뢰성이 문제로 되어 있다.
즉, 가열 정착 장치에 대한 다른 요구로서, 대형의 전사재, 예컨대 A3용지에 대한 정착의 요구가 있다. 종래로부터 A4 용지를 정착하는 가열 정착 장치에서는, A4 용지를 세로 방향으로 반송하면서 정착하는 방식을 채용하고 있기 때문에, A3 용지는 정착되지 않는다. 그래서, 세라믹 히터의 길이를 길게 함으로써, A3 용지의 정착의 요구에 대응하고 있다.
그 경우, 세라믹 기판 위의 발열체의 길이가 A4 용지의 220mm 정도에서 A3 용지에선 300mm 정도로 대폭으로 길어지며, 발열체 부분의 온도는 200-250℃ 정도로 된다. 히터의 발열에 의한 기판의 열팽창은, 알루미나 기판에서, 예컨대 히터 온도가 225℃, 실온 20℃의 경우, A4 용지에서는 0.32mm, A3 용지에선 0.44mm 로 된다. 또한, 발열체에 급전하기 위한 커넥터는 지지체 위에 형성되며, 일반적으로 저항이 작은 구리를 주체로 하는 도체위에 내열성을 확보하기 위해 Ni 등의 금속이도금된 것을 사용하고 있다.
이 때문에, 상기와 같이 히터의 발열로 세라믹 기판이 신축하면, 지지체 위의 커넥터의 표면에 도금되고 있는 Ni 등의 금속이 세라믹 기판 위에 설치된 발열체의 전극과의 마찰에 의해 벗겨져서 구리가 노출되기 쉽다. 노출된 구리는 히터의 열이 가해짐으로써 전극과의 접점에서 급속히 산화되어 CuO 가 형성되며, 이 CuO 에는 도전성이 없으므로, 커넥터와 발열체의 전극 사이에서 접촉 불량을 일으키는 것이다.
알루미나보다 열팽창 계수가 작은 질화 알루미늄의 기판에서는, 상기와 같은 신축에 의한 전극과 커넥터의 접속 불량은 그다지 문제점이 되지 않는다. 그러나, 질화 알루미늄은 열전도율이 높으므로, 발열체에서 발생한 열이 급전부의 커넥터로까지 용이하게 전달된다. 이 때문에, 이 열에 의해 커넥터의 구리가 쉽게 산화됨으로써, 산화로 인하여 전극과 커넥터 사이의 접속 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.
도 1 은 세라믹 히터를 이용하는 종래의 가열 정착 장치를 도시하는 개략적인 단면도.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열 정착 장치의 중요부를 도시하는 개략적인 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 세라믹 히터의 하나의 구체예를 도시하는 개략적인 정면도.
도 4 는 도 3 의 세라믹 히터의 A-A 선을 따라 취한 개략적인 단면도.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가열 정착 장치의 중요부를 도시하는 개략적인 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 세라믹 히터 1a : 세라믹 기판
1b : 발열체 1d : 전극
2 : 지지체 3 : 내열성 필름
4 : 가압 롤러 5 : 전사재
본 발명은, 이와 같은 종래의 사정을 감안하여, 정착 속도의 향상 및 전사재의 대형화의 요구에 입각하여, 세라믹 기판에 갈라짐이 발생하지 않고, 전극과 커넥터의 접속 신뢰성이 높고, 토너 화상을 균일하게 정착시킬 수 있는 토너 화상 정착용 세라믹 히터를 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 이 발명이 제공하는 토너 화상 정착용의 세라믹 히터는, 전사재 위에 형성된 토너 화상을 가열 정착시키기 위한 세라믹 히터이며, 질화 규소를 포함하는 세라믹 기판과, 그 세라믹 기판위에 형성된 발열체를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 토너 화상 정착용의 세라믹 히터에 있어서는, 세라믹 기판을 구성하는 질화 규소의 열전도율은 40W/mK 이상일 것이 바람직하고, 80W/mK 이상일 것이 더욱 바람직하다. 또한, 기판을 구성하는 질화 규소의 항복 강도는 50kg/mm2이상인 것이 바람직하고, 100kg/mm2이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 토너 화상 정착용 세라믹 히터에서는, 세라믹 기판의 발열체를 형성한 면과 그 반대측의 면과 사이의 두께를 0.1-0.5mm 로 얇게 할 수 있다. 또한, 발열체는 세라믹 기판의 전사재에 대향하는 면에 형성하는 것이 통상이지만, 본 발명에서는 세라믹 기판의 박형화에 의해, 전사재에 대향하는 면과 반대측의 면에 발열체를 형성하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 가열 정착 장치용의 세라믹 히터의 기판으로서 질화 규소판을 사용함으로써, 기판에 갈라짐이 발생하지 않고, 또한, 전극과 커넥터의 접속 불량을 없앨 수 있고, 히터 소비 전력의 저감과 더불어 정착 속도의 향상 및 전사재의 대형화에 대응할 수 있는 토너 화상 정착용의 세라믹 히터를 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 세라믹 히터의 세라믹 기판의 재료로서 질화규소(Si3N4)를 사용한다. 이 세라믹 히터(1)는, 예컨대 도 2 에 도시하듯이, 세라믹 기판(1a)이 질화 규소를 포함하며, 이 세라믹 기판(1a) 위에 발열체(1b)가 형성하고 있다. 또한, 발열체(1b)는 통상과 같이 유리 등의 보호층(10)으로 덮을 수 있다.
그리고, 본 발명의 세라믹 히터(1)는, 수지제의 지지체(2)에 부착되고, 지지체(2)의 외주부에 내열성 필름(3)을 회전 가능하게 설치하고, 이 내열성 필름(3)을 끼고 가압 롤러(4)를 세라믹 히터(1)와 대향시켜서 배치하는 것에 의해, 가열 정착 장치가 구성된다. 이 가열 정착 장치의 정착 방식은 종래와 마찬가지이며, 가압 롤러(4)와 내열성 필름(3) 사이에 전사재(5)가 끼워져서 일정 속도로 반송되며, 가압롤러(4)와 전사재(5)의 접촉부분(닙 부분)에 있어서, 미정착의 토너 화상이 가압 및 가열에 의해 전사재(5)에 정착된다.
본 발명의 질화 규소 기판을 종래의 알루미나 기판과 비교하면, 열전도율은 알루미나와 동등하든가 또는 그 이상으로 되며, 열 팽창율은 알루미나 보다 작아지게 됨으로써, 발생하는 열응력은 알루미나보다 작게 된다. 또한, 질화 규소의 항복 강도는 알루미나 보다 훨씬 크다. 이 때문에, 질화 규소 기판은 내열 충격성에 있어서 알루미나 기판 보다 매우 우수한 재료이며, 열 응력에 의한 기판 갈라짐을 방지할 수 있고, 정착 속도의 고속화에 적합한 것이다.
또한, 질화 규소 기판에 의하면, 발열체와 전극과 커넥터와의 사이에서 우수한 접속 신뢰성이 얻어진다. 즉, 질화 규소의 열 팽창계수는 대략 2.8x10-6/K 또는 ppm/℃ 정도이므로, 히터 발열시에 발생하는 기판의 열 팽창은 알루미나의 40% 정도에 불과하다. 이 때문에, 기판의 신축이 적고, 커넥터의 표면에 도금되어 있는 Ni 등의 금속이 벗겨져서 구리가 노출하고, 이것에 히터의 열이 가하는 것에 의해 전극과의 접점에서 산화되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 기판의 신축에 기인하는 커넥터와 발열체의 전극과 사이에서의 접촉 불량은 없앨 수 있다.
게다가, 질화 규소의 열전도율은, 최대라 해도 질화 알루미늄 만큼 높아지지 않는다. 이 때문에, 종래의 질화 알루미늄 기판과 같이 발열체에서 발생한 열이 급전부의 커넥터까지 간단하게 전달되는 일이 없고, 따라서 커넥터의 구리가 전달된 열로 산화되는 것은 방지할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 질화 규소 기판에 의한세라믹 히터에서는, 열에 의한 커넥터의 구리의 산화에 기인하는 커넥터와 발열체의 전극과 사이의 접속 불량도 방지할 수 있다.
본 발명의 질화 규소 기판의 열전도율은, 40W/mK 이상이 바람직하며, 80W/mK 이상이 더욱 바람직하다. 열전도율의 40W/mK 미만인 경우에는, 기판의 내열 충격성이 저하됨과 동시에, 히터내에 있어서의 온도 분포의 불균일이 커지기 때문이다. 특히, 열전도율이 80W/mK 이상인 경우에는, 기판내 및 닙내에 있어서의 온도 분포를 작게할 수 있기 때문에 닙 폭(도 2 중의 n)과 기판 폭의 차이를 작게할 수 있으며, 상대적으로 히터의 기판 폭을 작게할 수 있다. 또, 기판 폭을 작게함으로써 히터의 소비 전력을 저감할 수 있다.
질화 규소 기판의 항절강도는 50kg/mm2이상이 바람직하고, 100kg/mm2이상이 더욱 바람직하다. 항복 강도가 50kg/mm2미만인 경우에는, 상기와 같이 열 충격에 의한 기판의 파손이 발생하기 쉽다. 또한, 항복 강도가 100kg/mm2이상이면, 기판의 두께를 0.5mm 이하 0.1mm 이상 정도까지 얇게할 수 있다. 이와 같이 기판을 얇게하는 것은 재료비를 저감할 수 있는 점에서 유리한 동시에, 히터의 열용량은 대략 판 두께에 비례해서 작아지므로 에너지 절약의 점에서 한층 유리한 것으로 된다.
특히, 이 같은 고강도 질화 규소에 의한 기판 두께의 저감으로, 열의 전달이 가일층 용이해지므로, 기판의 전사재를 대향하는 면(정착면)과 반대측의 면에 발열체를 형성하는 것이 가능하게 된다. 이 같이, 전자재에 대해서 뒷면에 발열체를 설치함으로써, 발열체의 열이 일반적으로 열 전도율이 낮은 유리 등의 보호층을 통하지 않고 전사재에 도달하므로, 질화 규소 기판에서 전사재로의 열 전달이 보다 신속하게 되며, 또한 전체의 일정한 온도를 얻을 수 있으므로, 열 용량 저하에 의한 에너지 절약 효과에 더해서 균일한 토너 화상을 안정해서 얻을 수 있다.
일반적으로, 온도(T1)로 전체가 등온으로 유지된 재료의 일면이 온도(T2)의 열원에 접촉한 경우, t 초후의 대항면의 온도 T(t)는 하기의 수학식 1 로 나타내어진다.
[수학식 1]
여기에서 R 은 양면간의 열저항, C 는 열 용량이다.
이 식에서 곱(RC)이 상기 대항면의 승온 속도의 가늠이 된다는 것을 알 수 있는데, R 및 C 는 개략 판 두께에 비례하기 때문에, 곱 RC 는 판 두께의 2 승에 비례하게 된다. 따라서 기판의 두께를 1/2 로 하면 승온 시간은 1/4 로, 두께를 1/3 로 하면 승온 시간은 1/9 로 할 수 있고 나아가 정착 특성이 두드러지게 개선할 수 있다.
본 발명의 규소 기판은 질화 규소 분말에 산화 이트륨, 알루미나 외의 소결 조제를 첨가해서 소결하는 통상의 방법으로 제조 가능하다.
실시예
Si3N4분말에, 소결조제로서 Y2O3, Al2O3, MgO, ZrO2의 2 종류 이상의 분말을첨가하고, 시트 성형후 탈 바인더와 소결을 행하고, 시료 ①-⑦의 질화 규소 소결체를 제조했다. 이 때의 원료 분말의 배합, 소결조건 및 HIP(Hot Isostatic Pressing) 조건을 하기의 표 1 로 나타낸다.
비교를 위해서, Al2O3분말 93중량%에 MgO 분말 3중량%, SiO2분말 2중량%, CaCO3분말 2중량%을 가하고, 가습질소/수소 분위기 중에서 1600℃에서 소결을 했고, 알루미나 소결체를 제조했다.
얻어진 각 질화 규소 소결체 및 알루미나 소결체를 길이 300mm × 폭 10mm 로 절단하고, 하기의 표 2 및 표 3에 나타내는 두께로 되게 연마해서 세라믹 기판을 얻었다. 그 후, 도 3 및 도 4에 도시하듯이, 각 세라믹 기판(1a) 위에, 발열체(1b)는 Ag-Pd 페이스트를 쓰고, 전극(1d)은 Ag 페이스트를 써서, 각각의 패턴으로 스크린 인쇄한 후, 대기중에서 890℃로 소성해서 발열체(1b) 및 전극(1d)을 형성했다. 그 후, 발열체(1b)위에 유리를 스크린 인쇄하고, 대기중에서 750℃로 소성해서 보호층(1c)을 설치했다. 또한, 열전도율이 50W/mK 이상의 질화 규소에 대해서는, 열전도율이 양호하기 때문에 발열체(1b)의 폭을 작게할 수 있고, 따라서 세라믹 기판(1a)의 폭을 7.5mm 까지 작게했다.
이러한 질화 규소 또는 알루미나로 되는 세라믹 기판(1a)을 사용하는 각 세라믹 히터(1)를, 도 2 에 도시하듯이 전사재(5)에 대향하는 면(정착면)이 보호층(10)으로 되도록 또는, 도 2 와 역으로 도 5 에 도시하듯이 정착면이 세라믹 기판(1a)으로 되게, 각각 수지제의 지지체(2)에 부착했다. 그 후, 가압 롤러(4) 및 내열성 필름(3)을 배치하여 가열정착 장치를 구성했다.
얻어진 각 가열 정착 장치를 사용하여, 세라믹 히터의 내열 충격 시험 및 정착시험을 행했다. 또한, 내열 충격 시험에서는, 가압 롤러(4)와 내열성 필름(3)을 일정 속도로 회전시킨 상태에서, 세라믹 히터(1)를 하기의 표 2 에 도시하는 온도까지 5 초 사이에서 승온하도록 발열체(1b)에 적용되는 전압 및 전류를 조정하고, 그 온도로 30초 유지한 후, 통전 및 가압 롤러와 필름의 회전은 정지하고, 세라믹 기판의 파손 상황을 조사했다. 파손하고 있지 않은 경우에는, 히터를 실온까지 냉각한 후, 상기 시험을 세라믹 기판이 파손될 때까지 최대 1000회 반복해서 실시했다. 또, 정착시험은 정착속도 12ppm 으로 행하고, 1 매 인쇄시의 소비전력, 및 정착성에 대해서 평가했다. 내열 충격 시험의 결과를 표 2 에, 그리고 정착성 시험의 결과를 표 3 에 나타내었다.
다음은, 커넥터의 내구성에 대해서, 알루미나 기판과 질화 알루미늄 기판, 및 상기 표 1 중의 시료 ①과 ⑦의 질화 규소 기판으로 평가했다. 즉, 각 세라믹 기판을 길이 400mm × 폭 15mm ×두께 0.8mm 로 절단 가공하고, 상기와 마찬가지로 세라믹 히터를 제작했다. 이러한 세라믹 히터를 보호층이 정착면으로 되게 지지체에 부착하고, 상기와 마찬가지로 가열 정착 장치를 구성했다.
커넥터의 내구성 시험은 세라믹 히터를 225℃까지 5초간으로 승온시킨 후, 미정착의 A3용지 1 매를 정착했다. 또한, 이때의 A3 용지 1 매를 정착하는 시간은 10 초로 되게 조정했다. 또한, 커넥터에는 Ni 도금된 구리를 사용하고, 그것이 도통불량을 일으킬 때까지 정착을 반복했다. 얻어진 결과를 하기 표 4 에 표시했다.
상기의 커넥터의 내구성 시험에 있어서, 알루미나 기판의 경우, 250회의 정착을 지난 때부터 커넥터의 접촉 저항이 높아지기 시작하며, 263 회째에 도통하지 않게 되었다. 또한, 질화 알루미늄 기판에 대해서도 380회를 지난 때부터 접촉 저항이 높아지고, 388회 째에 도통하지 않게 되었다. 그러나, 본 발명의 질화 규소 기판의 경우에는, 1000회의 정착을 행해도 접촉 저항의 상승 및 도통 불량은 발생하지 않았다.
본 발명에 의하면, 가열 정착 장치용의 세라믹 히터의 기판으로써 질화 규소 기판을 사용함으로써, 기판에 갈라짐이 발생하지 않고, 또한 전극과 커넥터의 접속 불량을 제거할 수 있으며, 히터 소비 전력을 절감시킴과 동시에, 정착 속도의 향상 및 전사재의 대형화에 대응하여 얻는 토너 화상 정착용 세라믹 히터를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 전사재(transfer material) 위에 토너 화상을 가열 정착시키기 위한 히터 장치에 있어서,
    상기 히터 장치는 질화규소를 포함하는 세라믹 기판과, 상기 세라믹 기판에 형성된 발열체를 포함하고, 상기 발열체 전체는 세라믹 기판 위에 형성되어 지지되는 히터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 적어도 40W/mK 의 열전도율을 가지는 히터 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 적어도 80W/mK 의 열전도율을 가지는 히터 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 적어도 50kg/mm2의 횡방향 항복 강도를 가지는 히터 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 적어도 100kg/mm2의 횡방향 항복 강도를 가지는 히터 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 발열체가 형성된 세라믹 시판의 제 1 표면과, 그 반대쪽의 제 2 표면 사이에서 0.1 내지 0.5mm 의 두꼐를 가지는 히터 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체는 상기 전사체를 향하여 대면하도록 채택되고 정렬된 세라믹 기판의 표면에 형성되는 히터 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체는 전사체로부터 이격되게 대향되도록 채택되고 정렬된 세라믹 기판의 표면에 형성되는 히터 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 발열체보다 더 큰 길이와 폭을 가지는 히터 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 0.15 내지 0.3mm 의 두께를 가지는 히터 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 Y2O3, Al2O3, MgO 및 ZrO2로부터 선택되는 적어도 2 개의 소결 보조제의 5 내지 8wt% 및, Si3N4의 발란스를 포함하는 원료 분말 혼합물을 탈 바인더(debinder)하고 소결함으로써 얻어지는 질화 규소 소결체로 구성되는 히터 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판은 적어도 100W/mK 의 열전도율을 가지는 히터 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 히터는 세라믹 기판과, 상기 세라믹 기판에 형성된 발열체와, 세라믹 기판에 형성되고 발열체에 연결되는 전극 및, 세라믹 기판에서 발열체에 걸쳐서 형성된 유리층으로 구성되는 히터 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 히터 장치는 히터와, 이 히터가 장착되는 수지 지지체 및, 상기 히터와 수지 지지체에 인접되고 미끄럼 가능하게 정렬된 열저항막으로 구성되는 히터 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 히터가 장착되는 수지 지지체와, 히터와 수지 지지체에 인접되고 미끄럼가능하게 정렬된 열저항막을 부가로 포함하고, 상기 발열체는 열저항막으로 향하여 있고 그리고 수지 지지체로부터 이격되게 배향되는 세라믹 기판의 표면 위에 형성되는 히터 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 히터가 장착되는 수지 지지체와, 히터와 수지 지지체에 인접되고 미끄럼가능하게 정렬된 열저항막을 부가로 포함하고, 상기 발열체는 열저항막으로 이격되고 수지막을 향하여 배향된 세라믹 기판의 표면 위에 형성되는 히터 장치.
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