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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Yukiko Fujikawa
由紀子 藤川
Takaaki Karibe
孝明 苅部
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史郎 江崎
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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、Ｂ２Ｏ３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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