KR970007640B1 - 시이트재료에 사용되는 히터의 저항값 조절방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

시이트재료에 사용되는 히터의 저항값 조절방법

제1도는 본 발명의 제1실시예의 평면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 확대단면도.

제3도는 본 발명에 따른 저항값 조설방법의 설명도.

제4도는 본 발명의 제2실시예의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 절연기판 2 : 발열체

3 : 도체전극부 4 : 보호유리코팅

5 : 관통구멍 H : 히터

D : 간격

[발명의 배경]

본 발명은 시이트(sheet)재료용 히터의 저항값 조절방법에 관한 것이다.

특히 본 발명은 전자사진 프로세스에 있어서 감광드럼으로부터 용지상에 전사된 토너를 정착하는 경우에 사용하기 위한 히터에 관한 것이다.

[종래의 기술]

소위 전자사진 프로세스에 있어서는 감광드럼으로부터 용지상에 전사된 토너가 히터에 의해 가열융착되도록 정착시킨다. 이러한 전자사진 프로세스는 건식복사기, 레이저프린터, LED프린터, 팩시밀리의 인자부분 등에 널리 응용되고 있다.

그런데 상기 전자사진 프로세스에 있어서 정착부의 소형화, 경량화를 도모함과 동시에 사용가능온도로의 승온시간을 단축하기 위해 상기 정착용 히터로서 할로겐램프를 안쪽에 끼운 원통형의 전통적 히터대신 절연기판상에 발열체를 띠모양으로 배치해서 이루어진 히터가 이용되는 경우가 있다. 이러한 히터의 예는 미합중국 특허 제5,068,517호 명세서에 개시되어 있다.

이러한 히터는 세라믹제의 절연기판상에 온·팔라듐페이스트 등을 사용해서 띠모양으로 인쇄·소성해서 이루어지는 발열저항체를 형성한다는 간단한 제조프로세스에 의해 얻을 수 있으며, 일반적으로 얇은 형태이다. 또한 발열체 양단부 사이로의 통전후, 순간적으로 토너정착가능온도로 승온하기 때문에 상기 전자사진 프로세스에 있어서의 정착부의 구성을 소형화, 경량화하고 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 통전후의 대기시간을 거의 없앨 수 있다는 이점을 가지고 있다.

그러나 이러한 가열히터에 있어서 발열체는 상술한 바와 같이 절연기판상에 은·팔라듐페이스트 등의 저항체 페이스트를 인쇄·소성해서 형성되지만 페이스트재료성분의 불균일, 인쇄 및 소성온도조건의 불균일 등에 의해 각 가열히터 상호간에 있어서 발열체의 평균저항값에 불균일이 발생한다. 예를 들면 인쇄시에 있어서 페이스트인쇄후의 띠형 물체의 폭, 두께 등에 약간의 불균일이 발생하는 경우가 있고, 이 때문에 소성후 발열체 평균저항값의 불균일이 발생한다. 이러한 평균저항값의 불균일은 경우에 따라서 20%에 이르는 경우도 있다. 따라서 이러한 발열체의 평균저항값의 불균일을 모든 가열히터간에 있어서 온도특성이 일정하도록 하기 위해서는 발열체 구동조건의 적절한 변경 등의 복잡한 보정이 필요하게 된다.

한편 각 제조로트마다 페이스트재료성분, 인쇄·소성조건 등을 일정하게 갖추는 것은 거의 불가능하다 할 수 있다. 또한 제품으로서의 발열체의 온도특성을 일정하게 해야 하고, 상기 페이스트재료성분, 인쇄·소성조건을 조정하는 것이 상당히 곤란하다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

[발명의 요약]

따라서 본 발명의 목적은 인쇄·소성에 의해 절연기판상에 발열체를 형성한 후 간단한 방법으로 히터간의 발열체저항값을 일정하게 할 수 있는 저항값 조절방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 히터의 저항값 조절방법은 절연기판상에 띠형상 발열체와 이 띠형상 발열체 단부에 형성된 도체전극부를 구비하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법에 있어서, (a) 절연기판상에 여유를 가진 띠형상의 발열체를 형성하는 단계, (b) 상기 띠형상 발열체에 있어서 2점간 저항을 실측하는 단계 및 (c) 상기 실측저항값에 따른 전극간 저항값이 소정치가 되도록 상기 띠형상 발열체에 겹쳐 도체전극부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 요컨대 절연기판상에 온·팔라듐페이스트 등의 저항체페이스트 등을 인쇄·소성해서 형성되는 저항체의 단위길이당 저항값의 불균일, 즉 저항체 페이스트성분의 불균일, 인쇄·소송조건의 불균일 때문에 발생하는 발열체의 단위길이당 저항값의 불균일에 따라 이러한 발열체의 단위길이당 저항값을 실측해서 전극간 저항값이 소정 저항값으로 되도록 도체전극의 형성위치를 설정하는 것이다.

절연기판상의 표면에 형성된 띠형상의 발열체 양단에 도체전극부를 형성하는 경우 상기와 같이 실측된 단위길이당 발열체의 저항값에 따라 전극간 저항이 소정치가 되도록 상기 도체전극간 간격이 적절히 변경되게 된다.

따라서 본 발명에 따른 저항값 조절방법에 의해 저항값을 조정하면서 제조된 히터는 발열체의 단위길이당 저항값의 차이에 따라 전극형성위치가 다르게 되지만 전극간 저항은 각 히터 사이에서 일정하게 된다. 이와 같이 함으로써 저항값이 조정된 각 히터는 동일 구동조건으로 발열시키는 때에 한해서는 일정한 온도특성을 달성할 수 있게 된다. 다시 말해서 본 발명에 의하면 발열체 구동조건을 외부제어 회로에 의해 여러 가지로 변경하는 복잡한 조절방법을 필요로 하지 않고 각 히터간의 온도특성을 일정하게 할 수 있음을 의미한다.

또한 본 발명에 따른 저항값 조절방법에 의해 저항값이 조정된 히터는 띠형상의 발열체폭이 각 가열히터 사이에 있어서 일정하기 때문에 발열체 일부에 국부적인 열스트레스가 작용해서 수명이 저하한다는 문제도 발생하지 않는다. 이것이 예를 들면 발열체의 일부를 레이저트리밍(laser triming)에 의해 좁게하고 이에 의해 원하는 전극간 저항값을 얻을 경우와 비교했을 때 본 발명이 갖는 이점이라 할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 이하의 도면을 참조해서 후술된 상세한 설명에서 더욱 명백해질 것이다.

[실시예에 대한 설명]

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 본 발명의 시이트재료용 히터(H)는 구체적으로는 후술한 두종류의 히터와 같은 구성을 가지고 있다. 즉 알루미나/세라믹 등으로 구성된 평면에서 볼때 긴 직사각형 모양의 절연기판(1)상에 그 길이방향으로 뻗어있는 띠형상의 온·팔라듐페이스트 등의 저항체페이스트를 이용해서 인쇄·소성함으로써 형성된 발열체(2)의 양단부에 일부가 겹쳐지도록 은페이스트 등의 도체페이스트를 인쇄·소성함으로써 도체전극부(3)를 형성한다. 그리고 상기 발열체(2)와 도체전극부(3)를 덮도록 보호유리코팅(4)이 실행된다. 단 도체전극부(3)의 일부는 상기 보호유리코팅(4)에 의해 덮여지지 않고 노출되며, 이 노출부는 외부출력공급선(도시생략)과 접속하기 위한 단자로서 이용된다.

제1도에 도시된 바와 같이 단일 히터(H)로서 보면 본 실시예의 가열히터(H)는 종래의 이러한 종류의 히터와 아무런 변화가 없다.

그러나 동일 사양의 각 히터(H)를 비교하여 보면, 제1도에 도시된 바와 같이 발열체(2) 양단에 도체전극부(3)가 형성되어 있는 경우에 이 도체전극부(3)간의 간격은 여러 가지로 달라진다. 그 이유는 아래에 서술한 바와 같이 본 발명에 따른 저항값 조절방법을 채용하고 있기 때문이다.

본 발명에 따른 히터(H)의 저항값 조절방법은 이 히터(H)의 제조과정에 있어서 다음과 같이 행해진다.

우선 제3(a)도에 도시된 바와 같이 직사각형 판 형상의 절연기판(1)상면에 저항체페이스트를 사용해서 인쇄·소성함으로써 소정폭 띠모양의 발열체(2)가 형성된다. 단지, 본 발명의 경우에는 이와 같이하여 최초 형성된 발열체(2)의 길이는 최대사용길이(L)에 비해 충분한 여유를 가진다.

다음으로 이 발열체(2)의 임의의 2점에 탐침(도시 생략)을 접촉시켜 상기 2점간의 저항값을 실측한다. 측정할 2점의 간격을 일정하게 해두면 저항실측값에서 해당 발열체(2)의 단위길이당 저항값을 계측할 수 있다. 이 단위길이당 저항값의 실측값은 사용할 저항체페이스트의 조성, 인쇄·소송조건의 불균일 등에 따라 다르고, 특히 제조로트마다 다를 경우가 많다.

다음으로 상기 각 절연기판상에 형성된 발열체(2)의 실축된 단위길이당 저항값에서 소정의 단자간 저항을 얻기 위해 필요한 도체전극부(3) 사이의 치수가 결정되고, 이에 대응하는 간격으로 도체전극부(3)가 제3도(b), (c)에 도시된 바와 같이 인쇄·소성으로 형성된다.

실제 제조과정에 있어서는 예를 들면 실측된 저항값에 따라 발열체형성후 절연기판의 그룹구분을 실시하고 각 그룹마다 적당한 간격으로 설정된 도체전극부(3)의 형성공정을 실행하게 된다.

예를 들면 인쇄·소성후의 발열체(2)의 단위길이당 저항값이 설계상 예정되는 값보다도 작을 경우에는 제13(b)도에 도시된 바와 같이 도체전극부(3)의 간격(D)은 설계상 예정되는 간격(D₀)보다 길게 설정된다. 이와는 반대로 실측된 발열체(2)의 단위길이당 저항값이 설계상 예정된 값보다 클 경우에는 제3(c)도에 도시된 바와 같이 도체전극부(3)간의 간격(D)이 설계상 예정되는 간격(D₀)보다 적게 되도록 조정된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 절연기판상에 인쇄·소성되는 발열체의 단위길이당 저항값의 불균일을 허용하면서 도체전극부(3)의 형성을 이들 사이의 간격을 적절히 변경하면서 실행한다는 간단한 방법에 의해 전극간 저항이 일정하게 되는 히터(H)를 제조할 수 있다.

상기와 같이 해서 도체전극부(3)의 형성을 종료한 후, 발열체(2)와 도체전극부(3)를 보호유리코팅(4)함으로써 최종적인 히터(H)가 완성된다.

또한 상기 실시예에서는 발열체(2)의 양단부에 도체전극부(3)를 형성하는 경우에 대해 설명했는데 제4도에 도시된 바와 같이 발열체(2)의 한쪽 단부에만 도체전극부(3a)를 형성하고, 다른쪽 단부는 도체관통구멍(5)을 지나 절연기판(1)의 후면측에 배치한 도체전극(3b)에 접속되는 히터(H)에도 본 발명방법은 똑같이 적용할 수 있다.

이 경우 상기 도체관통구멍(5)과 표면측도체전극부(3a) 사이의 거리(D)가 인쇄·소성후 발열체(2)에 대해 실측된 단위길이당 저항값에 따라 변경되게 된다. 이러한 형태의 히터(H)는 도체관통구멍(5)을 지나 발열체(2)의 다른쪽 단부에 도통되는 뒷면측의 도체전극부(3b)를 절연기판(1)의 뒷면에 띠형상으로 형성하여 그 단부가 표면측의 전극부(3a)와 대응하는 위치가 되도록 둘러침으로서 한쌍의 도체전극(3a), (3b)을 절연기판(1)의 길이방향의 한측에 배치하는 경우에 채용되고, 이 형태를 취하면 전력공급선(도시 생략)의 배선상태가 좋은 경우가 있다.

상기와 같이 본 발명에 따라 저항값이 조절된 히터는 발열체의 단위길이당 저항값의 차이에 따라 전극의 형성위치가 달라지지만 동일 구동조건에서 발열시킨 때에 한해서는 일정한 온도특성을 달성할 수 있다. 즉 저항값의 차이에 따라 발열체의 구동조건을 여러가지로 변경한다는 회로상에서의 복잡한 조절은 일체 필요없게 된다.

본 발명의 범위는 상술한 각 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 원리의 범위내에서의 변경은 모두 본 발명의 범위에 포함된다. 또한 발열체를 형성할 저항체페이스트로서는 은·팔라듐페이스트 외에 산화루테늄페이스트 등을 사용할 수 있다.

Claims (6)

1. 절연기판상에 띠형상 발열체와 이 띠형상 발열체 단부에 형성된 도체 전극부를 구비하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법에 있어서, (a) 절연기판상에 설계상의 사용길이에 비해 여유를 갖는 띠형상 발열체를 형성하는 단계; (b) 상기 띠형상 발열체의 2점간 저항을 측정하는 단계; 및 (c) 측정된 저항값에 따라 전극사이의 저항값이 소정치가 되도록 상기 띠형상 발열체에 겹쳐 도체전극부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 (c) 단계는 측정된 저항이 소정값이 되는 전극 사이의 길이에 따라 정해지는 위치에 상기 도체전극부를 형성함으로써 실시되는 것을 특징으로 하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 도체전극부는 상기 띠형상 발열체 양단에 각각 겹치도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 띠형상 발열체 한쪽 단부에 겹치도록 한쪽 도체전극부를 형성하고, 다른쪽 도체전극부는 상기 띠형상 발열체 다른쪽 단부에 대해 관통구멍을 통하여 도통하도록 상기 절연기판 뒷면에 형성하는 것을 특징으로 하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 띠형상 발열체는 은·팔라듐 페이스트를 인쇄 및 소성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 띠형상 발열체는 산화루테늄 페이스트를 인쇄 및 소성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 도체전극부는 은 페이스트를 인쇄 및 소성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 시이트재료용 히터의 저항값 조절방법.