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JP2006092831A - Ceramic heater, fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Ceramic heater, fixing device and image forming apparatus Download PDF

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JP2006092831A
JP2006092831A JP2004274850A JP2004274850A JP2006092831A JP 2006092831 A JP2006092831 A JP 2006092831A JP 2004274850 A JP2004274850 A JP 2004274850A JP 2004274850 A JP2004274850 A JP 2004274850A JP 2006092831 A JP2006092831 A JP 2006092831A
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JP
Japan
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overcoat layer
ceramic heater
substrate
fixing
heating
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Withdrawn
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JP2004274850A
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Japanese (ja)
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Yukiko Fujikawa
由紀子 藤川
Takaaki Karibe
孝明 苅部
Shiro Ezaki
史郎 江崎
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Harison Toshiba Lighting Corp
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Application filed by Harison Toshiba Lighting Corp filed Critical Harison Toshiba Lighting Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic heater composed by further smoothing a surface of an overcoat layer covering a heating resistor. <P>SOLUTION: A relationship between the size of air bubbles generated in the overcoat layer 18 where the heating resistors 121-124 stuck to a substrate 11 are formed and that on the substrate 11 with no heating resistors 121-124 formed is made to satisfy (the size on the heating resistors) > (the size on the substrate), and a portion on the substrate 11 located in the overcoat layer 18 is mounded, whereby irregularities formed on the surface of the overcoat layer 18 are reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、情報機器、家電製品や製造設備等に用いられる薄型のセラミックヒータ、このセラミックヒータを実装したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の定着装置、この定着装置を用いた画像形成装置、セラミックヒータの製造方法に関する。   The present invention relates to a thin ceramic heater used for information equipment, home appliances, manufacturing equipment, etc., a fixing device such as a printer, a copying machine, a facsimile, or the like mounted with the ceramic heater, an image forming apparatus using the fixing device, a ceramic heater It relates to the manufacturing method.

従来のセラミックヒータの発熱抵抗体を保護するオーバーコートガラスは、発熱抵抗体が形成されている部分と形成されていない基板表面部分で表面に凸凹があり、この凸凹を平滑にするために、発熱抵抗体を形成していない基板表面部分に発熱抵抗体に重ならないように補填材を形成している。(例えば、特許文献1)
特開平5−251220号公報(第2頁、図1)
The overcoat glass that protects the heating resistor of the conventional ceramic heater has irregularities on the surface where the heating resistor is formed and the substrate surface where it is not formed, and heat is generated to smooth out this irregularity. A filling material is formed on the surface portion of the substrate on which the resistor is not formed so as not to overlap the heating resistor. (For example, Patent Document 1)
JP-A-5-251220 (second page, FIG. 1)

上記した特許文献1の技術は、補填材を発熱抵抗体が形成されている部分と形成されていない部分の間に、抵抗体と重ならないよう形成するには、抵抗体と抵抗体が形成していない部分の間隔が小さくなるほど補填材が抵抗体と重なってしまいやすく、逆に凸凹が大きくなってしまう、という問題点がある。   In the technique of Patent Document 1 described above, in order to form the filling material so that it does not overlap with the resistor between the portion where the heating resistor is formed and the portion where the heating resistor is not formed, the resistor and the resistor are formed. There is a problem in that the smaller the gap between the parts, the easier the filling material overlaps with the resistor, and the concavity and convexity becomes larger.

この発明の目的は、発熱抵抗体と発熱抵抗体が形成されていない部分の間隔が小さくても、発熱抵抗体との重なりはなく極力凸凹を平滑にできるセラミックヒータ、このセラミックヒータを用いた定着装置、この定着装置を用いた画像形成装置、セラミックヒータの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a ceramic heater capable of making the unevenness as smooth as possible without overlapping with the heating resistor even if the interval between the heating resistor and the portion where the heating resistor is not formed is small, and fixing using this ceramic heater An apparatus, an image forming apparatus using the fixing device, and a method for manufacturing a ceramic heater are provided.

上記した課題を解決するために、この発明のセラミックヒータでは、耐熱・絶縁性材料で形成される長尺平板状の基板の長手方向に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電力を供給するための電極を形成し、前記基板および前記発熱抵抗体上にガラスペーストを印刷・焼成して形成したオーバーコート層を施したものにあって、前記オーバーコート層に発生する気泡の大きさを、前記基板上を前記発熱抵抗体上よりも大きくすることで、前記オーバーコート層の表面の凹凸を小さくしたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, in the ceramic heater of the present invention, a heating resistor and power for supplying power to the heating resistor in the longitudinal direction of a long flat substrate formed of a heat-resistant and insulating material are provided. An electrode is formed and an overcoat layer formed by printing and baking a glass paste on the substrate and the heating resistor is applied, and the size of bubbles generated in the overcoat layer is determined by the substrate. The surface of the overcoat layer is made uneven by making the top larger than that on the heating resistor.

この発明によれば、セラミックヒータ表面の凹凸を小さくして平滑化を図ることができることから、被発熱体がセラミックヒータを摺動させるときの摩擦を抑えることが可能となる。   According to the present invention, since the unevenness on the surface of the ceramic heater can be reduced and smoothed, it is possible to suppress friction when the heat generating body slides the ceramic heater.

以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1、図2は、この発明のセラミックヒータに関する一実施形態について説明するための、図1は正面図、図2は図1のx−x’断面図である。
図1、図2において、11は、耐熱、電気絶縁性材料例えば酸化アルミニウム、熱伝導率が20W/m・k程度の窒化アルミニウム、熱伝導率が100〜180W/m・Kの窒化珪素などを有するセラミックで機械的強度が強く高い熱伝導性を有する基板である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 are diagrams for explaining an embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 1 is a front view, and FIG. 2 is a sectional view taken along line xx ′ of FIG.
1 and 2, 11 is a heat-resistant and electrically insulating material such as aluminum oxide, aluminum nitride having a thermal conductivity of about 20 W / m · k, silicon nitride having a thermal conductivity of 100 to 180 W / m · K, or the like. It is a substrate having a high mechanical conductivity and a high thermal conductivity.

121〜124は、基板11の表面側の長手方向に沿って平行に、銀(Ag)/パラジウム(Pd)合金などが主成分の発熱抵抗体ペーストを用いて、印刷、形成し高温で焼成し所定の抵抗値を有する膜厚が5μm〜15μm程度の帯状の発熱抵抗体である。13は発熱抵抗体121の一端と重層形成した例えばAg/Pd合金による良導電体膜からなる給電用の電極、14は発熱抵抗体124の一端と重層形成した例えばAg/Pdによる良導電体膜からなる給電用の電極である。   121 to 124 are printed and formed in parallel with the longitudinal direction on the surface side of the substrate 11 using a heating resistor paste containing silver (Ag) / palladium (Pd) alloy as a main component and fired at a high temperature. This is a belt-like heating resistor having a predetermined resistance value and a film thickness of about 5 μm to 15 μm. Reference numeral 13 denotes a power feeding electrode made of a good conductor film made of, for example, Ag / Pd alloy layered on one end of the heating resistor 121, and reference numeral 14 denotes a good conductor film made of, for example, Ag / Pd layered on one end of the heating resistor 124. It is the electrode for electric power feeding which consists of.

15は発熱抵抗体121の他端と発熱抵抗体122の一端のそれぞれの一部を重層した例えばAg/Pd合金の導体ペーストを印刷・焼成して形成した接続部である。16は発熱抵抗体122の他端と発熱抵抗体123の一端のそれぞれの一部を重層した例えばAg/Pd合金の導体ペーストを印刷・焼成して形成した接続部である。また、17は発熱抵抗体123の他端と一端が電極14に接続された発熱抵抗体124の他端のそれぞれの一部を重層した例えばAg/Pd合金の導体ペーストを印刷・焼成して形成した接続部である。各導体ペーストは、厚膜印刷方法により印刷する。なお、電極13,14、接続部15〜17はAg/Pd合金の他に、AgやAg/Pt(白金)合金などを用いても構わない。   Reference numeral 15 denotes a connecting portion formed by printing and firing, for example, an Ag / Pd alloy conductor paste in which a part of each of the other end of the heating resistor 121 and one end of the heating resistor 122 is overlaid. Reference numeral 16 denotes a connection portion formed by printing and firing, for example, an Ag / Pd alloy conductor paste in which a part of each of the other end of the heating resistor 122 and one end of the heating resistor 123 is overlaid. 17 is formed by printing and baking, for example, an Ag / Pd alloy conductive paste in which the other end of the heating resistor 123 and one end of the other end of the heating resistor 124 having one end connected to the electrode 14 are overlaid. Connected part. Each conductor paste is printed by a thick film printing method. The electrodes 13 and 14 and the connection portions 15 to 17 may be made of Ag, Ag / Pt (platinum) alloy or the like in addition to the Ag / Pd alloy.

電極13,14を残した発熱抵抗体121〜124および接続部15〜17上には、ガラスペーストを厚膜方法により印刷を行い、これを焼成したオーバーコート層18が形成されている。   On the heating resistors 121 to 124 and the connection portions 15 to 17 where the electrodes 13 and 14 are left, an overcoat layer 18 is formed by printing a glass paste by a thick film method and firing the glass paste.

オーバーコート層18は、例えば鉛フリーの非晶質のSiOを主成分としたほう珪酸ガラスペーストを用いて1層毎に印刷・焼成して形成し、これを例えば3回繰り返して3層とする。 The overcoat layer 18 is formed by printing and baking for each layer using a borosilicate glass paste mainly composed of lead-free amorphous SiO 2 and B 2 O 3 , for example, and this is repeated three times. 3 layers.

このように形成されたオーバーコート層18内には、気泡が発生する。同じペーストを用いて3層形成するときには、1層毎に印刷・焼成することで、1層目の焼成でオーバーコート層18内に発生した気泡が3層目の焼成でだんだんと大きくなっていく。そして、発熱抵抗体121〜124上のオーバーコート層18に発生した気泡は、Ag、Pd等の金属粉体で構成されていて柔らかい発熱抵抗体121から124中をそれぞれ移動して、基板11上のオーバーコート層18に発生した気泡と合体して大きくなり、オーバーコート層18の表面が盛り上がる。   Bubbles are generated in the overcoat layer 18 thus formed. When three layers are formed using the same paste, the bubbles generated in the overcoat layer 18 by the first layer firing are gradually increased by the third layer firing by printing and firing each layer. . The bubbles generated in the overcoat layer 18 on the heating resistors 121 to 124 are made of metal powder such as Ag and Pd and move through the soft heating resistors 121 to 124, respectively. The surface of the overcoat layer 18 rises by combining with the bubbles generated in the overcoat layer 18.

すなわち、発熱抵抗体121〜124上には2μm〜3μm程度の気泡Baが、基板11上には5μm〜15μm程度の気泡Baに比して大きな気泡Bbが発生する。異なる大きさの気泡が発生することにより、図2に示すように、基板11上のオーバーコート層18が盛り上がり、発熱抵抗体121〜124上と基板11上のガラスの凹部21、凸部22の差が小さくなる。   That is, a bubble Ba having a size of about 2 μm to 3 μm is generated on the heating resistors 121 to 124, and a bubble Bb that is larger than a bubble Ba having a size of about 5 μm to 15 μm is generated on the substrate 11. Due to the generation of bubbles of different sizes, as shown in FIG. 2, the overcoat layer 18 on the substrate 11 rises, and the concave portions 21 and the convex portions 22 of the glass on the heating resistors 121 to 124 and the substrate 11 are formed. The difference becomes smaller.

このように形成されたオーバーコート層18の基板11からの膜厚状態を測定した結果を図3に示す。図3からわかるように、オーバーコート層18の上面部分の膜厚の差(段差)は、9μm以内であり、平滑の状態であることが確かめられた。   FIG. 3 shows the result of measuring the film thickness state of the overcoat layer 18 thus formed from the substrate 11. As can be seen from FIG. 3, the difference (step) in the thickness of the upper surface portion of the overcoat layer 18 is within 9 μm, confirming that the film is in a smooth state.

この実施形態では、オーバーコート層18の表面を平滑にできることから被加熱体がオーバーコート層18を円滑に摺動させることが可能となる。   In this embodiment, since the surface of the overcoat layer 18 can be made smooth, the object to be heated can slide the overcoat layer 18 smoothly.

なお、この実施形態ではオーバーコート層18を印刷・焼成する工程を3回とすることで説明したが、2回でも、4回以上でも構わない。   In this embodiment, the step of printing / firing the overcoat layer 18 is described as three times, but it may be performed twice or four times or more.

次に、この発明のセラミックヒータの他の実施形態について説明する。この実施形態は、オーバーコートガラス層18に、例えば、軟化点が異なる2種類の鉛フリーの非晶質ガラスペーストを用いて、1、2層目は軟化点が低い約600〜650℃のペーストをそれぞれ印刷・焼成を繰り返して形成し、3層目は、1、2層目より軟化点が高い約700〜750℃のペーストを用いて印刷・焼成して形成するものである。   Next, another embodiment of the ceramic heater of the present invention will be described. In this embodiment, for example, two types of lead-free amorphous glass pastes having different softening points are used for the overcoat glass layer 18, and the first and second layers have a softening point of about 600 to 650 ° C. The third layer is formed by printing and firing using a paste of about 700 to 750 ° C. having a softening point higher than that of the first and second layers.

オーバーコート層18の1層目、2層目より3層目に、軟化点が高いガラスを用いることで、1,2層目のガラス粘度より3層目のガラス粘度のほうが高い(固い)ため、気泡は空気中へ抜けていかない状態となっている。軟化点は、ガラスの粘度がlog107.5Pa・sときの温度と決められていることから、図5より考えると、例えばbとbより軟化点の高いaを見たときに、ガラス粘度は、今回の焼成温度850℃ではbよりaのほうが高い(固い)ためである。 The glass viscosity of the third layer is higher (harder) than the glass viscosity of the first and second layers by using a glass having a higher softening point in the first layer and the third layer of the overcoat layer 18. The bubbles are in a state where they do not escape into the air. Since the softening point is determined as the temperature when the viscosity of the glass is log 10 7.5 Pa · s, considering from FIG. 5, for example, when looking at a having a softening point higher than b and b, the glass viscosity This is because a is higher (harder) than b at the current firing temperature of 850 ° C.

また、再び溶け出した1,2層目では気泡が発生し、大きくなっていく。また、この発生した気泡はオーバーコート層18中を移動することができないため、逆にAg、Pd等の金属粉体で構成されていて柔らかい発熱抵抗体121〜124中を移動してしまい、発熱抵抗体と発熱抵抗体の間である発熱抵抗体が形成されていない基板11上に溜まり、この部分のオーバーコート層18を盛り上がらせる。   In the first and second layers that have melted again, bubbles are generated and become larger. Further, since the generated bubbles cannot move in the overcoat layer 18, conversely, they are made of metal powder such as Ag and Pd and move in the soft heating resistors 121 to 124, and heat is generated. The heat generating resistor between the resistor and the heat generating resistor is accumulated on the substrate 11 and the overcoat layer 18 in this portion is raised.

このように形成されたオーバーコート層18の基板11からの膜厚状態を測定した結果を図4に示す。この図からわかるように、オーバーコート層18の上面部分の膜厚の差は、9μm以内であり、平滑の状態であることが確かめられた。   The result of measuring the film thickness state of the overcoat layer 18 formed in this way from the substrate 11 is shown in FIG. As can be seen from this figure, the difference in the film thickness of the upper surface portion of the overcoat layer 18 is within 9 μm, confirming that it is in a smooth state.

この実施形態でも、オーバーコート層18の発熱抵抗体121〜124上に形成される小さな気泡と基板11上に形成される大きな気泡を発生させることができ、凹凸の小さいオーバーコート層18の表面を得ることができる。   Also in this embodiment, small bubbles formed on the heating resistors 121 to 124 of the overcoat layer 18 and large bubbles formed on the substrate 11 can be generated, and the surface of the overcoat layer 18 with small unevenness can be generated. Obtainable.

上記した構成のセラミックヒータ100は、定着装置に組み込まれ、例えば図6に示す回路構成により通電され発熱温度が調整される。すなわち、商用電源61を温度制御回路62の制御端子に接続されたソリッドステートリレー63を介してセラミックヒータ100の電極13,14に通電されると、直列接続された発熱抵抗体121〜124に電流が流れて発熱する。発熱抵抗体121〜124の発熱により基板11も温度上昇する。この熱は、基板11の裏面側に取着されたサーミスタ64の感温部に伝わり、感温部の抵抗値を変化させる。サーミスタ64の抵抗値の変化を、基板11の裏面側に形成された配線導体を介して出力させ、これを温度制御回路62に入力して設定温度にあるか否かを判定する。温度が設定温度より低い場合はソリッドステートリレー63にオン信号を出力し、設定温度より高い場合はソリッドステートリレー63にオフ信号を出力する。   The ceramic heater 100 having the above-described configuration is incorporated in a fixing device and is energized by, for example, a circuit configuration shown in FIG. That is, when the commercial power supply 61 is energized to the electrodes 13 and 14 of the ceramic heater 100 via the solid state relay 63 connected to the control terminal of the temperature control circuit 62, current is supplied to the heating resistors 121 to 124 connected in series. Flows and generates heat. The temperature of the substrate 11 also rises due to heat generated by the heating resistors 121-124. This heat is transmitted to the temperature sensing part of the thermistor 64 attached to the back side of the substrate 11 and changes the resistance value of the temperature sensing part. A change in the resistance value of the thermistor 64 is output via a wiring conductor formed on the back side of the substrate 11, and this is input to the temperature control circuit 62 to determine whether the temperature is at the set temperature. When the temperature is lower than the set temperature, an ON signal is output to the solid state relay 63, and when the temperature is higher than the set temperature, an OFF signal is output to the solid state relay 63.

このように、発熱抵抗体121〜124に加える電力を制御することによって、発熱抵抗体121〜124を温度調整する。なお、温度制御回路62はソリッドステートリレー63のオン・オフ制御について述べたが、他にパルス幅変調制御方式等による温度調整でも構わない。   Thus, the temperature of the heating resistors 121 to 124 is adjusted by controlling the power applied to the heating resistors 121 to 124. Although the temperature control circuit 62 has been described with respect to the on / off control of the solid state relay 63, temperature control by a pulse width modulation control method or the like may be used.

そして、セラミックヒータ100は電極13,14に電力が供給されると、発熱抵抗体121〜124にそれぞれ電流が流れ、発熱抵抗体121〜124は長手方向にほぼ均一の発熱温度分布を呈することになる。この実施形態では、例えば発熱抵抗体121〜124の抵抗値を25Ωとし、100Vの電圧を印加することにより4Aの電流が流れ、400Wの発熱量を得ることが可能となる。   In the ceramic heater 100, when power is supplied to the electrodes 13 and 14, current flows through the heating resistors 121 to 124, respectively, and the heating resistors 121 to 124 exhibit a substantially uniform heating temperature distribution in the longitudinal direction. Become. In this embodiment, for example, when the resistance value of the heating resistors 121 to 124 is 25Ω and a voltage of 100 V is applied, a current of 4 A flows, and a heating value of 400 W can be obtained.

通常は、上述したように基板11の裏面側に設けたサーミスタ64がセラミックヒータ100の温度を検出して温度制御回路62を通じてソリッドステートリレー63をオン・オフ制御し所定の温度に制御している。   Normally, as described above, the thermistor 64 provided on the back side of the substrate 11 detects the temperature of the ceramic heater 100 and controls the solid state relay 63 on / off through the temperature control circuit 62 to control it to a predetermined temperature. .

次に、図7を参照し、上記したセラミックヒータの実施形態を定着装置200に実装した場合の、この発明の定着装置の一実施形態について説明する。図中セラミックヒータ100については、図1、図2と同じであり、同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
図7において、201は回転軸202で回転自在に回転される加圧ローラで、その表面に耐熱性弾性材料たとえばシリコーンゴム層203が嵌合してある。加圧ローラ201の回転軸202と対向してセラミックヒータ100が並置して図示しない基台内に取り付けられている。
Next, with reference to FIG. 7, an embodiment of the fixing device of the present invention when the embodiment of the ceramic heater described above is mounted on the fixing device 200 will be described. The ceramic heater 100 in the figure is the same as that in FIGS. 1 and 2, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In FIG. 7, reference numeral 201 denotes a pressure roller which is rotated by a rotating shaft 202, and a heat resistant elastic material such as a silicone rubber layer 203 is fitted on the surface thereof. The ceramic heater 100 is juxtaposed with the rotating shaft 202 of the pressure roller 201 and attached to a base (not shown).

セラミックヒータ100の周囲にはポリイミド樹脂等の耐熱性のシートからなるエンドレスのロール状の定着フィルム204が循環自在に巻装されており、発熱抵抗体121〜124を介した基板11真上のオーバーコート層18の表面は、この定着フィルム204を介して加圧ローラ201のシリコーンゴム層203と弾接している。   Around the ceramic heater 100, an endless roll-shaped fixing film 204 made of a heat-resistant sheet such as a polyimide resin is circulated so as to be circulated, and over the substrate 11 via the heating resistors 121 to 124. The surface of the coat layer 18 is in elastic contact with the silicone rubber layer 203 of the pressure roller 201 via the fixing film 204.

定着装置200においてセラミックヒータ100は電極13,14に接触したりん青銅板等に銀メッキを施した弾性が付与された図示しないコネクタを通じて通電され、発熱した発熱抵抗体121〜124のオーバーコート層18上に設けられた定着フィルム204面とシリコーンゴム層203との間で、トナー像T1がまず定着フィルム204を介してセラミックヒータ100により加熱溶融され、少なくともその表面部は融点を大きく上回り完全に軟化溶融する。この後、加圧ローラ201の用紙排出側では複写用紙Pがセラミックヒータ100から離れ、トナー像T2は自然放熱して再び冷却固化し、定着フィルム204も複写用紙Pから離反される。   In the fixing device 200, the ceramic heater 100 is energized through a connector (not shown) in which a phosphor bronze plate or the like in contact with the electrodes 13 and 14 is subjected to elasticity by silver plating, and the overcoat layer 18 of the heating resistors 121 to 124 is heated. The toner image T1 is first heated and melted by the ceramic heater 100 via the fixing film 204 between the surface of the fixing film 204 provided above and the silicone rubber layer 203, and at least the surface portion greatly exceeds the melting point and is completely softened. Melt. Thereafter, on the paper discharge side of the pressure roller 201, the copy paper P is separated from the ceramic heater 100, the toner image T2 is naturally radiated and cooled and solidified again, and the fixing film 204 is also separated from the copy paper P.

このように、トナー像T1は一旦完全に軟化溶融された後、加圧ローラ201の用紙排出側で再び冷却されることから、トナー像T2の凝縮力は非常に大きくなものとなっている。   As described above, the toner image T1 is once completely softened and melted and then cooled again on the paper discharge side of the pressure roller 201, so that the condensing force of the toner image T2 is very large.

この定着装置200では、セラミックヒータ100のオーバーコート層18上が、より平滑化されることから複写用紙が確実に加熱させるとともに、オーバーコート層18上の複写用紙の移動をスムースさせることが可能となる。   In this fixing device 200, the overcoat layer 18 of the ceramic heater 100 is further smoothed, so that the copy paper can be reliably heated and the movement of the copy paper on the overcoat layer 18 can be made smooth. Become.

次に、図8を参照して、この発明に係るセラミックヒータ、このセラミックヒータを用いた定着装置を搭載した複写機を例とした、この発明の画像形成装置について説明する。図中、定着装置200の部分は、上記した説明と同じであり、同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図8において、301は複写機300の筐体、302は筐体301の上面に設けられたガラス等の透明部材からなる原稿載置台で、矢印Y方向に往復動作させて原稿P1を走査する。
Next, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 8, taking as an example a copying machine equipped with a ceramic heater according to the present invention and a fixing device using the ceramic heater. In the drawing, the part of the fixing device 200 is the same as described above, and the same reference numerals are given to the same parts, and the description thereof is omitted.
In FIG. 8, 301 is a casing of the copying machine 300, 302 is a document placing table made of a transparent member such as glass provided on the upper surface of the casing 301, and scans the document P1 by reciprocating in the arrow Y direction.

筐体301内の上方向には光照射用のランプと反射鏡とからなる照明装置302が設けられており、この照明装置302により照射された原稿P1からの反射光源が短焦点小径結像素子アレイ303によって感光ドラム304上スリット露光される。なお、この感光ドラム304は矢印方向に回転する。   An illuminating device 302 including a light irradiation lamp and a reflecting mirror is provided in the upper direction in the housing 301, and a reflected light source from the document P1 irradiated by the illuminating device 302 is a short focus small diameter imaging element. A slit exposure is performed on the photosensitive drum 304 by the array 303. The photosensitive drum 304 rotates in the direction of the arrow.

また、305は帯電器で、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層が被覆された感光ドラム304上に一様に帯電を行う。この帯電器305により帯電された感光ドラム304には、結像素子アレイ303によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器306による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化される。   Reference numeral 305 denotes a charger that uniformly charges, for example, a photosensitive drum 304 coated with a zinc oxide photosensitive layer or an organic semiconductor photosensitive layer. An electrostatic image subjected to image exposure by the imaging element array 303 is formed on the photosensitive drum 304 charged by the charger 305. This electrostatic image is visualized using toner made of a resin that softens and melts when heated by the developing device 306.

カセット307内に収納されている複写用紙Pは、給送ローラ308と感光ドラム304上の画像と同期するタイミングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ309によって、感光ドラム304上に送り込まれる。そして、転写放電器310によって感光ドラム304上に形成されているトナー像は複写用紙P上に転写される。   The copy paper P stored in the cassette 307 is rotated by a pair of conveying rollers 309 that are rotated in pressure contact with each other in synchronization with the feeding roller 308 and the image on the photosensitive drum 304. Sent to the top. The toner image formed on the photosensitive drum 304 is transferred onto the copy paper P by the transfer discharger 310.

この後、感光ドラム304上から離れた用紙Pは、搬送ガイド311によって定着装置200に導かれて加熱定着処理された後に、トレイ312内に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム304上の残留トナーはクリーナ313を用いて除去される。   Thereafter, the paper P that is separated from the photosensitive drum 304 is guided to the fixing device 200 by the conveyance guide 311 and subjected to a heat fixing process, and then is discharged into the tray 312. After the toner image is transferred, residual toner on the photosensitive drum 304 is removed using a cleaner 313.

定着装置200は複写用紙Pの移動方向と直交する方向に、この複写機300が複写できる最大判用紙の幅(長さ)に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅(長さ)より長い発熱抵抗体121〜124を延在させてセラミックヒータ100の加圧ローラ201が設けられている。   The fixing device 200 is longer in the direction orthogonal to the moving direction of the copy paper P than the effective length corresponding to the width (length) of the maximum format paper that can be copied by the copier 300, that is, longer than the width (length) of the maximum format paper. A pressure roller 201 of the ceramic heater 100 is provided by extending the heating resistors 121 to 124.

そして、セラミックヒータ100と加圧ローラ201との間を送られる用紙P上の未定着トナー像T1は、発熱抵抗体121〜124の熱を受け溶融して複写用紙P面上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させる。   Then, the unfixed toner image T1 on the paper P sent between the ceramic heater 100 and the pressure roller 201 is melted by receiving heat from the heating resistors 121 to 124, and characters and alphanumeric characters are printed on the copy paper P surface. A copy image such as a symbol or a drawing is displayed.

このような、複写機300は複写機等における定着用のセラミックヒータ100の複写用紙が擦動される面がより平滑化された状態にできることから、セラミックヒータ100に汚れが付着することに起因する表面温度変化も防止できる。   In such a copying machine 300, the surface on which the copy paper of the ceramic heater 100 for fixing in a copying machine or the like is rubbed can be made smoother, and therefore, the dirt is attached to the ceramic heater 100. Surface temperature change can also be prevented.

なお、この発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、オーバーコート層材は相対する定着フィルムの材質やその他条件によって変える必要があるため特定はできないが、定着フィルムが樹脂の場合、オーバーコート層はガラスや定着フィルムが金属の場合、オーバーコート層は樹脂を組み合わせるのが望ましい。この樹脂としては一般的に摺動性に優れるとされる材料である、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、およびポリフェニレンサルファイド、エラストマー系、ポリオレフィン系、フッ素等が考えられる。基本的にはどれを使用しても良いが、耐熱性から弾性に富むPI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)等のイミド系が好ましいが、硬度が低すぎると樹脂被膜の方が削れてしまうため、例えば3H以上の硬度は必要である。   The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the overcoat layer material cannot be specified because it needs to be changed depending on the material of the opposing fixing film and other conditions. However, when the fixing film is a resin, the overcoat layer is an overcoat layer when glass or the fixing film is a metal. It is desirable to combine resins. As this resin, polyamide (PA), polyacetal (POM), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyphenylene sulfide, elastomer, polyolefin, fluorine, etc., which are generally considered to be excellent in slidability, are used. Conceivable. Basically, any of them may be used, but imides such as PI (polyimide) and PAI (polyamideimide), which are heat-resistant and elastic, are preferable, but if the hardness is too low, the resin coating will be scraped off. Therefore, for example, a hardness of 3H or more is necessary.

また、セラミックヒータの用途としては、複写機等の画像形成装置の定着用に用いたが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用可能である。   Ceramic heaters are used for fixing image forming devices such as copiers, but are not limited to this, and are not limited to electrical appliances for home use, precision devices for business use and experiments, and devices for chemical reactions. It can also be used as a heat source for heating and heat retention.

この発明のセラミックヒータに関する一実施形態について説明するための構成図。The block diagram for demonstrating one Embodiment regarding the ceramic heater of this invention. 図1のx−x’断面図。X-x 'sectional drawing of FIG. この発明の一実施形態の効果について説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the effect of one Embodiment of this invention. この発明の他の実施形態の効果について説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the effect of other embodiment of this invention. 温度のよるガラスの粘度変化について説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the viscosity change of glass with temperature. 図1に用いる温度調整について説明するための回路構成図。The circuit block diagram for demonstrating the temperature adjustment used for FIG. この発明の定着装置に関する一実施形態について説明するための説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a fixing device according to the present invention. この発明の画像形成装置に関する一実施形態について説明するための説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention;

符号の説明Explanation of symbols

11 基板
121〜124 発熱抵抗体
13,14 電極
15〜17 接続部
18 オーバーコート層
100 セラミックヒータ
200 定着装置
300 複写機
11 Substrate 121-124 Heating resistor 13, 14 Electrode 15-17 Connection 18 Overcoat layer 100 Ceramic heater 200 Fixing device 300 Copying machine

Claims (5)

耐熱・絶縁性材料で形成される長尺平板状の基板の長手方向に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電力を供給するための電極を形成し、前記基板および前記発熱抵抗体上にガラスペーストを印刷・焼成して形成したオーバーコート層を施したセラミックヒータにおいて、
前記オーバーコート層に発生する気泡の大きさを、前記基板上を前記発熱抵抗体上よりも大きくすることで、前記オーバーコート層の表面の凹凸を小さくしたことを特徴とするセラミックヒータ。
A heating resistor and an electrode for supplying power to the heating resistor are formed in the longitudinal direction of a long flat substrate formed of a heat-resistant and insulating material, and a glass paste is formed on the substrate and the heating resistor. In a ceramic heater with an overcoat layer formed by printing and firing
The ceramic heater according to claim 1, wherein the size of bubbles generated in the overcoat layer is made larger on the substrate than on the heating resistor, thereby reducing irregularities on the surface of the overcoat layer.
前記オーバーコート層は、ガラスペーストを印刷・焼成することを数回行って多層形成したことを特徴とする請求項1記載のセラミックヒータ。   The ceramic heater according to claim 1, wherein the overcoat layer is formed in multiple layers by printing and baking glass paste several times. 前記オーバーコート層は多層化し、下層は軟化点が低いガラスペーストを印刷・焼成して形成し、上層は、下層より軟化点が高いガラスペーストを用いて印刷・焼成して形成したものであることを特徴とする請求項1記載のセラミックヒータ。   The overcoat layer is multilayered, the lower layer is formed by printing and baking a glass paste having a lower softening point, and the upper layer is formed by printing and baking using a glass paste having a higher softening point than the lower layer. The ceramic heater according to claim 1. 加熱ローラと、
前記加熱ローラに対向配置された抵抗発熱体が圧接された請求項1〜3いずれかに記載の定着ヒータと、
前記定着ヒータと前記加熱ローラとの間を移動可能に設けられた定着フィルムとを具備したことを特徴とする定着装置。
A heating roller;
The fixing heater according to any one of claims 1 to 3, wherein a resistance heating element disposed opposite to the heating roller is pressed against the heating roller.
A fixing device comprising: a fixing film movably provided between the fixing heater and the heating roller.
媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、
画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記定着ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項4記載の定着装置とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
Forming means for attaching a toner to an electrostatic latent image formed on a medium and transferring the toner to a sheet to form a predetermined image;
5. A fixing device according to claim 4, wherein the toner is fixed by passing a sheet on which an image is formed through a fixing film through a fixing film while being pressed against the fixing heater. Image forming apparatus.
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