JP2923592B2 - Heater and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、電子写真プロセスに
おいて、感光ドラムから用紙上に転写されたトナーを定
着する場合等に用いると好適な加熱ヒータおよびその製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater suitable for fixing toner transferred from a photosensitive drum onto paper in an electrophotographic process, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】いわ
ゆる電子写真プロセスにおいては、感光ドラムから用紙
上に転写されたトナーがヒータによって加熱融着させら
れることにより、定着される。このような電子写真プロ
セスは、乾式複写機、レーザプリンタ、ＬＥＤプリン
タ、ファクシミリの印字部等に広く応用されている。2. Description of the Related Art In a so-called electrophotographic process, toner transferred from a photosensitive drum onto a sheet is fixed by being heated and fused by a heater. Such electrophotographic processes are widely applied to dry copying machines, laser printers, LED printers, facsimile printing units, and the like.
【０００３】ところで、電子写真プロセスにおける定着
部の小型化、軽量化を図るとともに、使用可能温度への
昇温時間を短縮するために、上記定着用加熱ヒータとし
て、ハロゲンランプを内挿した筒型の伝統的なヒータに
代え、絶縁基板上に発熱体を帯状に配置してなる加熱ヒ
ータが用いられる場合がある。Incidentally, in order to reduce the size and weight of the fixing unit in the electrophotographic process and to shorten the time required for raising the temperature to a usable temperature, a cylindrical heater having a halogen lamp inserted therein is used as the fixing heater. In some cases, a heater having a heating element arranged in a strip on an insulating substrate is used in place of the conventional heater.
【０００４】かかる加熱ヒータは、セラミック製の絶縁
基板上に、銀・パラジウムペーストを用いて帯状に印刷
・焼成してなる発熱抵抗体を形成するという、簡単な製
造プロセスによって得ることができるとともに、概して
薄状であり、しかも発熱体両端部間への通電後、瞬時に
してトナー定着可能温度に昇温するため、上記電気写真
プロセスにおける定着部の構成を小型化、軽量化、低コ
スト化ができるのみならず、通電後の待ち時間をほとん
どなくすことができるという利点をもっている。[0004] Such a heater can be obtained by a simple manufacturing process in which a heating resistor formed by printing and firing in a belt shape using a silver / palladium paste is formed on a ceramic insulating substrate. Since it is generally thin and the temperature rises to the temperature at which the toner can be fixed instantly after power is supplied between both ends of the heating element, the configuration of the fixing unit in the electrophotographic process can be reduced in size, weight, and cost. In addition to this, there is an advantage that the waiting time after energization can be almost eliminated.
【０００５】この種の加熱ヒータは、概ね次のようにし
て製造される。図５および図６に示されるように、先
ず、アルミナ・セラミクス等の矩形短冊状をした絶縁基
板ａの上面に、長手方向の所定長さを有する帯状発熱体
ｂを、銀・パラジウムペースト等の抵抗体ペーストを用
いて印刷・焼成することによって形成する。抵抗体ペー
ストとして上記のように銀・パラジウムペーストを用い
る場合、焼成後の帯状発熱体ｂは、銀・パラジウム合金
で構成されることになる。次に、上記帯状発熱体ｂの両
端部に、一部または全部が重なるようにして、銀ペース
ト等の導体ペースト等を印刷・焼成してなる導体電極
ｃ，ｃが形成される。[0005] This type of heater is generally manufactured as follows. As shown in FIGS. 5 and 6, first, a band-shaped heating element b having a predetermined length in a longitudinal direction is provided on an upper surface of a rectangular strip-shaped insulating substrate a made of alumina ceramics or the like with a silver / palladium paste or the like. It is formed by printing and baking using a resistor paste. When the silver / palladium paste is used as the resistor paste as described above, the fired band-shaped heating element b is made of a silver / palladium alloy. Next, conductor electrodes c, c formed by printing and baking a conductor paste such as a silver paste are formed on both ends of the belt-shaped heating element b so as to partially or entirely overlap.
【０００６】さらに、上記帯状発熱体ｂのほぼ全長部分
を覆うようにして、保護ガラス層ｄがやはりガラスペー
ストを用いて印刷・焼成することにより、形成される。
この保護ガラス層ｄは、上記帯状発熱体ｂによって加熱
するべき対象、すなわち、電子写真プロセスにおける用
紙、あるいはこれを担持する樹脂フィルムに対する摺接
抵抗を減じるために、表面の平滑性が求められる。Further, a protective glass layer d is formed by printing and firing using a glass paste so as to cover substantially the entire length of the belt-shaped heating element b.
The protective glass layer d is required to have a smooth surface in order to reduce the sliding contact resistance to an object to be heated by the belt-shaped heating element b, that is, a sheet in an electrophotographic process or a resin film supporting the sheet.
【０００７】上記のような保護ガラス層ｄは、たとえ
ば、サーマルプリントヘッドにおける発熱体を保護する
ための保護ガラス層と同様のガラス材料で形成されてい
るが、この種の加熱ヒータの発熱抵抗体を保護するため
の保護ガラス層として上記サーマルプリントヘッドの発
熱部を保護するものと同等のガラス材料を用いると、次
のような問題が発生することが判明した。The above-mentioned protective glass layer d is made of, for example, the same glass material as the protective glass layer for protecting the heating element in the thermal print head. When the same glass material as that for protecting the heat generating portion of the thermal print head is used as a protective glass layer for protecting the glass, the following problems have been found to occur.
【０００８】すなわち、一般に、上記保護ガラス層を形
成するためのガラス材料としては、焼成後の表面が上記
のように平滑性を保持するように、焼成後においてもガ
ラス質を保つ、いわゆる非晶質ガラスが用いられるのが
技術常識である。しかしながら、このような非晶質ガラ
スを上記の加熱ヒータの発熱体を覆う保護ガラス層の材
料として単に用いると、次の問題がある。That is, in general, as a glass material for forming the protective glass layer, a so-called amorphous material is used, in which the surface after firing is kept vitreous so as to maintain the smoothness as described above. It is common technical knowledge that high quality glass is used. However, if such an amorphous glass is simply used as a material of the protective glass layer covering the heating element of the above-described heater, the following problem occurs.
【０００９】上述のように、この種の加熱ヒータでは、
大電力を消費して大きな熱量を発生させるべく、電流容
量が大きい銀・パラジウム合金がその発熱抵抗体形成の
ための材質として選択される。一方、保護ガラス層ｄを
形成するべくガラスペーストを印刷・焼成する過程にお
いては、約８００℃程度に加熱昇温させられることがあ
る。そうすると、焼成温度が上記銀・パラジウム合金で
できた発熱体ｂ表面の酸化物層を還元させ、酸素を主成
分とするボイド（気泡）を発生させる。非晶質ガラス
は、上記の焼成温度においては、粘性の比較的低い流動
状態となるため、上記のように発生させられたボイドが
ガラス層の厚み方向全体にわたって成長かつ分散させら
れ、このような状態において固化してしまうことがあ
る。すなわち、焼成後の保護ガラス層の内部に、気泡が
封じ込められた恰好となることがある。As described above, in this type of heater,
In order to consume a large amount of power and generate a large amount of heat, a silver / palladium alloy having a large current capacity is selected as a material for forming the heating resistor. On the other hand, in the process of printing and baking the glass paste to form the protective glass layer d, the temperature may be raised to about 800 ° C. by heating. Then, the sintering temperature reduces the oxide layer on the surface of the heating element b made of the silver-palladium alloy to generate voids (bubbles) containing oxygen as a main component. Since the amorphous glass is in a fluid state having a relatively low viscosity at the above-described firing temperature, the voids generated as described above are grown and dispersed throughout the thickness direction of the glass layer. May solidify in the state. In other words, there may be a case where air bubbles are contained inside the protective glass layer after firing.
【００１０】そうすると、長手方向に一定の長さを有す
る帯状発熱体ｂを覆う保護ガラス層ｄの実ガラス膜圧が
部分的に下がる結果となり、これにより、保護ガラス層
ｄの絶縁耐圧が低下してしまう。上述のように、この種
の加熱ヒータにおける発熱体には、比較的大電流が流さ
れるため、保護ガラス層には、高い絶縁耐圧が求められ
るが、上記のボイドの発生に起因して、この絶縁耐圧が
実質上低下し、加熱ヒータが不良となってしまう不具合
が発生しうるのである。As a result, the actual glass film pressure of the protective glass layer d covering the belt-shaped heating element b having a certain length in the longitudinal direction is partially reduced, whereby the withstand voltage of the protective glass layer d is reduced. Would. As described above, since a relatively large current flows through the heating element in this type of heater, a high dielectric strength is required for the protective glass layer. This may cause a problem that the withstand voltage is substantially reduced and the heater becomes defective.
【００１１】本願発明は、上記のような事情のもとで考
え出されたものであって、絶縁基板上に銀・パラジウム
合金からなる帯状発熱体を形成してなる加熱ヒータにお
いて、その発熱体を覆う保護ガラス層を、表面の平滑性
を維持しながら、ボイドの発生による絶縁耐圧低下を回
避することをその課題としている。The present invention has been conceived in view of the above circumstances, and is directed to a heater in which a band-shaped heating element made of a silver-palladium alloy is formed on an insulating substrate. It is an object of the present invention to avoid a decrease in withstand voltage due to the generation of voids while maintaining the smoothness of the surface of a protective glass layer covering the substrate.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願発明の第１の側面によって提供される加熱ヒ
ータは、所定長さを有する絶縁基板と、この絶縁基板に
銀・パラジウム合金で形成された帯状発熱体と、この発
熱体を覆う保護ガラス層とを有し、発熱体の全長にわた
る通電発熱によって加熱を行う加熱ヒータであって、上
記保護ガラス層は、上記発熱体を直接覆い、かつ結晶化
ガラスを用いて印刷・焼成された第一層と、上記第一層
の上に積層され、かつ非晶質ガラスを用いて印刷・焼成
された第二層とを少なくとも含んでいることを特徴とし
ている。Means for Solving the Problems To solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, the heater provided by the first aspect of the present invention includes an insulating substrate having a predetermined length, a band-shaped heating element formed of a silver-palladium alloy on the insulating substrate, and a protective glass covering the heating element. And a heater for heating by heating through the entire length of the heating element, wherein the protective glass layer directly covers the heating element and is printed and fired using crystallized glass. It is characterized by including at least a layer and a second layer laminated on the first layer and printed and fired using amorphous glass.
【００１３】そして、本願発明の第２の側面によって提
供される加熱ヒータの製造方法は、所定長さを有する絶
縁基板と、この絶縁基板に銀・パラジウム合金で形成さ
れた帯状発熱体と、この発熱体を覆う保護ガラス層とを
有し、発熱体の全長にわたる通電発熱によって加熱を行
う加熱ヒータの製造方法であって、上記帯状発熱体は、
銀・パラジウムペーストを用いて印刷・焼成を行うこと
によって形成し、上記保護ガラス層は、結晶化ガラスを
含むガラスペーストを用いて上記帯状発熱体の表面に直
接印刷・焼成を行うことによって第一の保護ガラス層を
形成する工程と、非晶質ガラスを含むガラスペーストを
用いて上記第一の保護ガラス層の表面に印刷・焼成を行
うことによって第二の保護ガラス層を形成する工程を含
む工程によって形成することを特徴としている。[0013] The method for manufacturing a heater provided by the second aspect of the present invention includes an insulating substrate having a predetermined length, a strip-shaped heating element formed of a silver-palladium alloy on the insulating substrate, A protective glass layer covering the heating element, wherein the heating element is heated by conducting heat over the entire length of the heating element.
The protective glass layer is formed by performing printing and firing using a silver / palladium paste, and the first protective glass layer is formed by directly printing and firing on the surface of the belt-shaped heating element using a glass paste containing crystallized glass. Forming a second protective glass layer by performing printing and baking on the surface of the first protective glass layer using a glass paste containing amorphous glass. It is characterized by being formed by a process.
【００１４】[0014]
【発明の作用および効果】いわゆる結晶化ガラスは、焼
成過程の加熱処理の途中から結晶化が進行し、やがて固
化する。そして、結晶化の進行に伴って見掛け状の粘性
が増加し、流動性が抑制される。そして、所定の流動性
をもつにいたるまでの温度は、一般に、非晶質ガラスの
場合よりも低い。The so-called crystallized glass undergoes crystallization in the course of the heat treatment in the firing process and solidifies soon. Then, as the crystallization proceeds, the apparent viscosity increases, and the fluidity is suppressed. And, the temperature up to a certain fluidity is generally lower than in the case of amorphous glass.
【００１５】本願発明では、絶縁基板上に形成される発
熱体を覆う保護ガラス層を、上記発熱体に近い第一層
と、この第一層の上に積層される第二層とを少なくとも
含む多層構造とし、上記第一層を、上記結晶化ガラスに
よって形成することとしている。According to the present invention, the protective glass layer covering the heating element formed on the insulating substrate includes at least a first layer close to the heating element and a second layer laminated on the first layer. It has a multilayer structure, and the first layer is formed of the crystallized glass.
【００１６】上述のように、上記結晶化ガラスは、加熱
処理、すなわち、焼成の過程において結晶化が進み、粘
性が増大して固化してゆき、しかも流動性が与えられる
までの温度が比較的低い。As described above, the above-mentioned crystallized glass undergoes heat treatment, that is, crystallization progresses in the course of firing, increases in viscosity and solidifies, and at a relatively high temperature until fluidity is imparted. Low.
【００１７】したがって、発熱抵抗体としての銀・パラ
ジウム合金の表面酸化層が還元されて焼成中の第一層結
晶化ガラス中にボイドとなって表れるのが抑制される。
すなわち、発熱体表面の酸化物の還元温度にいたるまで
に結晶化ガラスの粘性が十分上昇し、流動性が抑制され
て上記ボイドの成長が制限される。また、場合によって
は、上記のボイド発生のための還元温度にいたるまで
に、結晶化ガラスが十分に固化してしまい、この場合に
は、上記ボイドの発生それ自体が回避される。Therefore, the surface oxide layer of the silver / palladium alloy as the heat generating resistor is reduced and is prevented from appearing as voids in the first-layer crystallized glass during firing.
That is, the viscosity of the crystallized glass is sufficiently increased before reaching the reduction temperature of the oxide on the surface of the heating element, the flowability is suppressed, and the growth of the void is limited. Further, in some cases, the crystallized glass is sufficiently solidified by the time the temperature reaches the reduction temperature for generating the void, and in this case, the generation of the void itself is avoided.
【００１８】結晶化ガラスは、上記のように、焼成過程
における加熱処理の途中において結晶化が進むため、一
般に、固化後の表面平面性は担保されない。そのため、
本願発明では、上記結晶化ガラスからなる第一層の上
に、非晶質ガラスからなる第二層を形成している。As described above, the crystallized glass is crystallized in the course of the heat treatment in the firing process, so that the surface flatness after solidification is generally not ensured. for that reason,
In the present invention, a second layer made of amorphous glass is formed on the first layer made of crystallized glass.
【００１９】すでに説明してあるように、非晶質ガラス
によって形成される保護ガラス層の表面平滑性は、高度
に維持される。したがって、この種の加熱ヒータの保護
ガラス層に求められる表面平滑性も、担保される。この
ように、本願発明の加熱ヒータによれば、焼成過程にお
いて保護ガラス層中にボイドが発生することによる絶縁
耐圧の低下が都合よく回避され、しかも、保護ガラス層
の表面の平滑性が確保されることになる。As already explained, the surface smoothness of the protective glass layer formed by the amorphous glass is maintained at a high level. Therefore, the surface smoothness required for the protective glass layer of this type of heater is also ensured. As described above, according to the heater of the present invention, a decrease in the withstand voltage due to the generation of voids in the protective glass layer during the firing process is advantageously avoided, and the surface smoothness of the protective glass layer is ensured. Will be.
【００２０】[0020]
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を図
面を参照しつつ具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【００２１】本願発明の加熱ヒータ１は、基本的には、
この種の加熱ヒータと同様の手法によって作製される。
すなわち、図１および図２に示すように、アルミナ・セ
ラミクス等でできた平面視矩形短冊状の絶縁基板２の上
面に、その長手方向に延びる所定幅の発熱体３が形成さ
れる。この発熱体３の形成は、いわゆる厚膜印刷法によ
って行われる。すなわち、抵抗体ペーストを用いて上記
絶縁基板２上に抵抗体ペーストを所定形状に印刷すると
ともに、これを加熱炉で焼成することによって上記発熱
体３が形成される。上記発熱体３を形成するための抵抗
体ペーストとしては、銀・パラジウムペーストが用いら
れる。これを上記のような厚膜印刷法によって印刷・焼
成すると、銀・パラジウム合金による発熱体３が形成さ
れることになる。The heater 1 according to the present invention basically includes
It is manufactured by the same method as this type of heater.
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, a heating element 3 having a predetermined width extending in the longitudinal direction is formed on the upper surface of an insulating substrate 2 made of alumina ceramics or the like and having a rectangular shape in a plan view. The formation of the heating element 3 is performed by a so-called thick film printing method. That is, the heating element 3 is formed by printing the resistor paste in a predetermined shape on the insulating substrate 2 using the resistor paste and firing the resistor paste in a heating furnace. A silver / palladium paste is used as a resistor paste for forming the heating element 3. When this is printed and baked by the thick film printing method as described above, the heating element 3 made of a silver-palladium alloy is formed.
【００２２】上記発熱体３の両端部には、一部がこれに
重なるようにして、導体電極部４，４が形成される。こ
の導体電極部４，４もまた、たとえば、銀ペースト等の
導体ペーストを用いて厚膜印刷法によって形成される。Conductive electrode portions 4 and 4 are formed at both ends of the heating element 3 so as to partially overlap with the heating elements. The conductor electrode portions 4 are also formed by a thick film printing method using a conductor paste such as a silver paste.
【００２３】さらに、上記発熱体３を覆うようにして、
保護ガラス層５によるコーティングが行われる。従前の
この種の加熱ヒータにおいては、この保護ガラス層は、
いわゆる非晶質ガラスによって一の工程により形成され
ていたが、本願発明では、次のように、少なくとも二つ
の工程により、二種の層５ａ，５ｂを積み重ねるように
して形成される。Further, by covering the heating element 3,
Coating with the protective glass layer 5 is performed. In conventional heaters of this type, the protective glass layer is
In the present invention, the two types of layers 5a and 5b are formed by stacking two types of layers 5a and 5b in at least two steps as described below.
【００２４】上記発熱体３を直接覆う第一の保護ガラス
層５ａは、いわゆる結晶化ガラスを用いることによって
行われる。すなわち、結晶化ガラスフリットを含むガラ
スペーストを用いて印刷・焼成をすることによって第一
保護ガラス層５ａが形成される。The first protective glass layer 5a directly covering the heating element 3 is formed by using so-called crystallized glass. That is, the first protective glass layer 5a is formed by printing and baking using a glass paste containing crystallized glass frit.
【００２５】そして、上記第一保護ガラス層５ａに積層
するようにして、従前と同様の非晶質ガラスによる第二
保護ガラス層５ｂが形成される。この第二保護ガラス層
５ｂの形成も上記と同様に、いわゆる非晶質ガラスフリ
ットを主成分とするガラスペーストを用いて印刷・焼成
をすることにより、形成される。Then, a second protective glass layer 5b made of the same amorphous glass as before is formed so as to be laminated on the first protective glass layer 5a. The second protective glass layer 5b is also formed by printing and baking using a glass paste containing so-called amorphous glass frit as a main component, similarly to the above.
【００２６】図３に、代表的な結晶化ガラスと、代表的
な非晶質ガラスの粘度曲線を示す。この図に示されてい
るように、結晶化ガラスの場合は、温度が上昇するにつ
れて、比較的低温において所定の粘度まで低下して流動
化した後、急激に粘性が上昇している。これは、加熱処
理の進行に伴い、結晶化が進み、見掛け状の粘度が上昇
するからである。このように、結晶化ガラスの場合に
は、比較的低温で流動状態となった後、結晶化が進むこ
とにより、流動性が急激に高められてやがて固化する。FIG. 3 shows viscosity curves of a typical crystallized glass and a typical amorphous glass. As shown in this figure, in the case of crystallized glass, as the temperature increases, the viscosity decreases to a predetermined viscosity at a relatively low temperature and fluidizes, and then the viscosity sharply increases. This is because crystallization proceeds and the apparent viscosity increases with the progress of the heat treatment. As described above, in the case of the crystallized glass, after the glass is brought into a fluid state at a relatively low temperature, the crystallization proceeds, whereby the fluidity is sharply increased and solidified soon.
【００２７】一方、非晶質ガラスの場合には、上記の結
晶化ガラスのように結晶化はなく、常にガラス質として
の性質を保持する。したがって、温度上昇に伴い、その
粘度が次第に低下してゆく。On the other hand, in the case of amorphous glass, there is no crystallization as in the above-mentioned crystallized glass, and the glassy property is always maintained. Therefore, the viscosity gradually decreases as the temperature rises.
【００２８】本願発明では、発熱体３を直接覆う第一保
護ガラス層５ａとして、上記のような性質を有する結晶
化ガラスを採用している。したがって、仮にこの保護ガ
ラス層が直接接する銀・パラジウム合金等からなる発熱
体３の表面に酸化物が形成されていても、この酸化物の
還元温度に達する以前に第一保護ガラス層をペースト状
態から流動化させた後に固化させることが可能となる。
この場合、従来問題となっていた保護ガラス層の焼成過
程におけるボイドの発生それ事態が回避される。In the present invention, crystallized glass having the above properties is employed as the first protective glass layer 5a that directly covers the heating element 3. Therefore, even if an oxide is formed on the surface of the heating element 3 made of a silver-palladium alloy or the like directly in contact with the protective glass layer, the first protective glass layer is put into a paste state before the reduction temperature of the oxide is reached. And then solidify after fluidization.
In this case, occurrence of voids in the process of firing the protective glass layer, which has conventionally been a problem, can be avoided.
【００２９】また、仮に上記発熱体の表面の酸化物が還
元温度に達してボイドが発生しようとしても、その温度
においては、すでに焼成中の保護ガラス層中の粘度が結
晶化の進行によって著しく高められているため、上記の
ボイドが問題となる程度に成長し、かつ保護ガラス層の
厚み方向に分散するということを有効に阻止することが
できる。Even if the oxide on the surface of the heating element reaches the reduction temperature to generate voids, at that temperature, the viscosity in the protective glass layer already being fired is significantly increased due to the progress of crystallization. Therefore, it is possible to effectively prevent the above-mentioned voids from growing to a problematic level and being dispersed in the thickness direction of the protective glass layer.
【００３０】なお、この結晶化ガラスの場合、焼成中上
述のように結晶化が進行してゆくため、焼成後の表面の
平滑性は達成されず、そのままでは表面の平滑性が要求
されるこの種の加熱ヒータの保護ガラス層としては、不
適である。In the case of the crystallized glass, since the crystallization proceeds during the firing as described above, the surface smoothness after firing cannot be achieved, and the surface smoothness is required as it is. It is not suitable as a protective glass layer for a kind of heater.
【００３１】本願発明は、上記のような結晶化ガラスに
よる第一保護ガラス層５ａの上に、非晶質ガラスからな
る第二保護ガラス層５ｂを形成している。すでに説明し
たように、保護ガラス層として、一般的に非晶質ガラス
が用いられるのは、表面平滑性を担保するためのもので
あり、したがって、本願発明の加熱ヒータ１における保
護ガラス層５の表面は、第二層として非晶質ガラスが用
いられているため、その平滑性は高度に保持される。In the present invention, a second protective glass layer 5b made of amorphous glass is formed on the first protective glass layer 5a made of crystallized glass as described above. As described above, amorphous glass is generally used as the protective glass layer in order to ensure surface smoothness, and therefore, the protective glass layer 5 in the heater 1 of the present invention is used. The surface is highly smooth because amorphous glass is used as the second layer.
【００３２】以上のように、本願発明の加熱ヒータにお
いては、銀・パラジウム合金からなる発熱抵抗体３を覆
う保護ガラス層５として、結晶化ガラスによる第一層５
ａと、非晶質ガラスによる第二層５ｂをもつように構成
してるので、この保護ガラス層にボイドの発生がないか
または著しく抑制され、これによって、保護ガラス層の
絶縁耐圧が高く維持される。As described above, in the heater of the present invention, the first layer 5 made of crystallized glass is used as the protective glass layer 5 covering the heating resistor 3 made of a silver-palladium alloy.
a, and the second layer 5b made of amorphous glass has no or significantly reduced voids in the protective glass layer, thereby maintaining a high withstand voltage of the protective glass layer. You.
【００３３】図４は、銀・パラジウムペーストによって
発熱体３を形成した後、保護ガラス層５を５０μｍの厚
みで形成した場合のガラスの１ｃｍ2 当たりの絶縁耐圧
を、従来例と本願発明とで比較したグラフである。すな
わち、従来例については、非晶質ガラスのみによって５
０μｍ厚の保護ガラス層を形成したものであり、本願発
明については、結晶化ガラスによる第一保護ガラス層５
ａを２０μｍの厚みで形成した後、その上に非晶質ガラ
スによる第二保護ガラス層５ｂを３０μｍの厚みで形成
し、これによる絶縁耐圧を比較したものである。この図
４からわかるように、本願発明による保護ガラス層の場
合、その絶縁耐圧が従来例に比較して著しく上昇させら
れている。FIG. 4 shows the dielectric breakdown voltage per 1 cm 2 of the glass when the heating element 3 is formed with a silver / palladium paste and then the protective glass layer 5 is formed with a thickness of 50 μm between the conventional example and the present invention. It is the graph which compared. That is, in the conventional example, only 5
A protective glass layer having a thickness of 0 μm is formed. In the present invention, the first protective glass layer 5 made of crystallized glass is used.
After a was formed to a thickness of 20 μm, a second protective glass layer 5b made of amorphous glass was formed thereon to a thickness of 30 μm, and the dielectric breakdown voltage was compared. As can be seen from FIG. 4, in the case of the protective glass layer according to the present invention, the withstand voltage of the protective glass layer is significantly increased as compared with the conventional example.
【００３４】すでに説明してあるように、電子写真プロ
セスにおける定着ヒータとして本願発明の加熱ヒータを
用いる場合、その定着効率を高めるため、すなわち、こ
の発熱体に接触しながら移動するトナーが転写させられ
た用紙の移動速度をより高めるためには、発熱体によっ
て発生しうる熱量をより増大させる必要があり、そのた
めには、発熱体により大きな電流を流すことが求められ
る。本願発明の保護ガラス層構造をもつ加熱ヒータを用
いれば、その絶縁耐圧が従来例に比較して著しく高めら
れているため、発熱体の発熱容量を格段に高めることが
可能となるのであり、これにより、ヒータとしての能力
を格段に高めることが可能となるのである。As described above, when the heater of the present invention is used as a fixing heater in an electrophotographic process, the toner moving while contacting the heating element is transferred to increase the fixing efficiency. In order to further increase the moving speed of the sheet, it is necessary to further increase the amount of heat that can be generated by the heating element. To this end, it is necessary to flow a larger current through the heating element. If the heater having the protective glass layer structure of the present invention is used, its withstand voltage is significantly increased as compared with the conventional example, so that the heat generating capacity of the heating element can be significantly increased. Thus, the performance as a heater can be significantly improved.
【００３５】もちろん、本願発明の範囲は上述の実施例
に限定されるものではない。本願発明は、上記保護ガラ
ス層として、発熱体を直接覆う第一層を結晶化ガラスを
用いて形成し、これをさらに覆う第二層を非晶質ガラス
を用いて形成するのであるが、ガラスのもつ結晶化特性
は種々存在し、結晶化の程度も様々なものが存在する。
第一保護ガラス層として選択するべく結晶化ガラスは、
上記のような種々の結晶化特性をもつガラス材料から、
適宜選択すればよいのである。Of course, the scope of the present invention is not limited to the above embodiment. According to the present invention, as the protective glass layer, a first layer that directly covers the heating element is formed using crystallized glass, and a second layer that further covers the first layer is formed using amorphous glass. There are various crystallization characteristics and various degrees of crystallization.
Crystallized glass to be selected as the first protective glass layer,
From glass materials with various crystallization characteristics as described above,
What is necessary is just to select suitably.
【００３６】また、実施例は、結晶化ガラスによる第一
層と、非晶質ガラスによる第二層との二層構造をもって
いるが、それ以上の層を含ませることも可能である。た
だし、もっとも表面側の層は、その表面平滑性を担保す
るために、非晶質ガラスを用いた層とするべきである。Although the embodiment has a two-layer structure of the first layer made of crystallized glass and the second layer made of amorphous glass, it is possible to include more layers. However, the layer on the most surface side should be a layer using amorphous glass in order to secure the surface smoothness.
【００３７】また、本願発明は、加熱ヒータにおける発
熱抵抗体を覆う保護ガラス層の構造に特徴づけられるも
のである。したがって、この保護ガラス層が覆う発熱抵
抗体のパターン形状、数、あるいはこの発熱抵抗体に電
流を流すべく設けられる電極の配置あるいは数は全く問
われない。The present invention is characterized by the structure of the protective glass layer covering the heating resistor in the heater. Therefore, the pattern shape and the number of the heating resistors covered by the protective glass layer, and the arrangement and the number of the electrodes provided to supply current to the heating resistors are not limited.
【図１】本願発明の一実施例の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention.
【図２】図１のII−II線に沿う拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】代表的な結晶化ガラスと代表的な非晶質ガラス
の粘性曲線を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing viscosity curves of a typical crystallized glass and a typical amorphous glass.
【図４】本願発明と従来例の各保護ガラス層の絶縁耐圧
の比較を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a comparison of the dielectric strength of each protective glass layer of the present invention and the conventional example.
【図５】従来例の平面図である。FIG. 5 is a plan view of a conventional example.
【図６】図５のVI−VI線に沿う拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI of FIG.
１ 加熱ヒータ ２ 絶縁基板 ３ 発熱体 ４ 導体電極 ５ 保護ガラス ５ａ （保護ガラス層の）第一層 ５ｂ （保護ガラス層の）第二層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 Insulating substrate 3 Heating element 4 Conductor electrode 5 Protective glass 5a First layer (of protective glass layer) 5b Second layer (of protective glass layer)
Claims (2)
基板に銀・パラジウム合金で形成された帯状発熱体と、
この発熱体を覆う保護ガラス層とを有し、発熱体の全長
にわたる通電発熱によって加熱を行う加熱ヒータであっ
て、 上記保護ガラス層は、上記発熱体を直接覆い、かつ結晶
化ガラスを用いて印刷・焼成された第一層と、上記第一
層の上に積層され、かつ非晶質ガラスを用いて印刷・焼
成された第二層とを少なくとも含んでいることを特徴と
する、加熱ヒータ。1. An insulating substrate having a predetermined length, a band-shaped heating element formed of a silver / palladium alloy on the insulating substrate,
Possess a protective glass layer covering the heating body, the overall length of the heating element
A heater for heating the electric heating throughout, the protective glass layer, not covered with the heating body directly, and crystal
A first layer printed and fired by using glass, and a first layer printed and fired by using amorphous glass laminated on the first layer.
A heater comprising at least a formed second layer.
基板に銀・パラジウム合金で形成された帯状発熱体と、A belt-shaped heating element formed of a silver-palladium alloy on the substrate,
この発熱体を覆う保護ガラス層とを有し、発熱体の全長A protective glass layer covering the heating element;
にわたる通電発熱によって加熱を行う加熱ヒータの製造Of a heater that heats with a wide range of current generation
方法であって、The method 上記帯状発熱体は、銀・パラジウムペーストを用いて印The above band-shaped heating element is printed using silver / palladium paste.
刷・焼成を行うことによって形成し、It is formed by printing and baking, 上記保護ガラス層は、結晶化ガラスを含むガラスペースThe protective glass layer is made of a glass paste containing crystallized glass.
トを用いて上記帯状発熱体の表面に直接印刷・焼成を行Printing and baking directly on the surface of the strip heating element
うことによって第一の保護ガラス層を形成する工程と、Forming a first protective glass layer by
非晶質ガラスを含むガラスペーストを用いて上記第一のThe first using a glass paste containing amorphous glass
保護ガラス層の表面に印刷・焼成を行うことによって第By printing and firing on the surface of the protective glass layer,
二の保護ガラス層を形成する工程を含む工程によって形Forming a second protective glass layer.
成することを特徴とする、加熱ヒータの製造方法。A method for manufacturing a heater, comprising:
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|---|---|---|---|
| JP186493A JP2923592B2 (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Heater and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP186493A JP2923592B2 (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Heater and manufacturing method thereof |
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