JPH0389482A

JPH0389482A - 接触形ヒータ

Info

Publication number: JPH0389482A
Application number: JP22566889A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsunaga; 啓之松永; Shigehiro Sato; 佐藤　滋洋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は複写紙などの加熱に用いられる接触形ヒータに
おいて、温度立上りおよび熱効率を改良しかつ安定した
定着が得られるようにしたものである。

（従来の技術）従来、たとえば電子式複写機やファクシミリにおいては
、アルミナセラミクスからなる細長い板状基体の表面に
その長手方向に沿って銀・パラジウム合金からなる細長
い膜状の電気発熱体を形成し、かつこの電気発熱体の表
面を透明ガラスからなるオーバーコート層で被覆してな
る接触形ヒータを内蔵し、被加熱物の一例である表面に
トナー像を静電的に付着してパターンを形威した複写紙
をヒータのオーバーコート層表面に順次接触してトナー
像を焼付けて定着している。

このような接触形ヒータを得るには、基体表面に銀・パ
ラジウム合金粉末を粘着剤で混練してなるペーストをプ
リント印刷して焼付けて電気発熱体を形威し、ついでこ
の電気発熱体を含む基体面にガラスペーストを塗布して
焼付けてオーバーコート層を形成している。

（発明が解決しようとする課題）上記従来の接触形ヒータは電気発熱体の表面をガラス質
オーバーコート層で被覆されているため、オーバーコー
ト層表面の温度上昇がやや遅く、しかも複写紙などの被
加熱物とオーバーコート層との接触圧力が低いので伝熱
が悪く、これを補うためヒーターの温度を高くしていた
。このように従来の接触形ヒータは動作が不安定で熱効
率が低い欠点があった。

そこで、本発明の課題は立上りが速く、かつ熱効率の高
い接触形ヒータを提供することである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は上述の接触形ヒータにおいて、オーバーコート
層の少なくとも接触部に遠赤外線放射性を付与したこと
により、被加熱物の接触加熱に際し、接触伝熱に加えて
遠赤外線も併用してトナー像を加熱し、立上りを速かに
するとともに熱効率を向上し、かつ安定した定着を得る
ものである。

（作　用）伝熱の主体を従来の接触伝導に加えて遠赤外線照射によ
るふく射加熱も併用したので、被加熱物とオーバーコー
ト層との接触が多少不安定でも伝熱が良好で、ヒータ温
度を従来より多少下げても良好に加熱でき、し、たがっ
て、ヒータ電力が少なくても良く、また立上りも速かで
、安定した加熱が得られる。

（実施例）本発明の詳細を下記の実施例によって説明する。

実施例１本実施例はオーバーコート層を伝熱性の良い遠赤外線放
射性物質で構成したもので、その詳細を第１図および第
２図に示す。図中（１）はアルミナセラミクスからなる
細長い板状基体、（２）はこの基体（１）のブレース層
（１１）上に形成された電気発熱体、（３）はこの電気
発熱体（２）を埋込んで基体（１）の表面に形成された
オーバコート層である。

上記電気発熱体（２）は銀・パラジウム合金ペーストを
ブレース層（１１）表面にプリント印刷して焼付けてな
るもので、基体（１）の長手方向に沿ってその中央部に
設けた細長い発熱部（２１）の両端に幅広い端子部（２
２）、　（２２）を形成しである。

上記オーバーコート層（３）はガラスペーストを塗布し
て焼付けてなるもので、発熱部（２１）の全長および端
子部（２２）、（２２）の一部を覆い、かつ発熱部（２
１）の両側の基体（１）表面を覆っである。

本実施例１の特徴はオーバーコート層（３）がたとえば
４価のマンガン（Ｈｎ　４　＋　）を含む低融点ガラス
からなることで、黒褐色を呈し、波長２〜７μｍ以上の
波長域に高い放射率（同温度の黒体放射量との比）を有
する。

つぎに、この実施例１のヒータの作用を説明する。両端
子部（２２）、（２２）間に動作電流を通流すると、発
熱部（２１）がジュール熱を発生する。そして、この熱
は基体（１）およびオーバーコート層（３）に伝達され
その温度が上昇する。そして、オーバーコート層（３）
は温度が上昇するに従って遠赤外線放射量が急速に増大
し、かつ放射遠赤外線のピーク波長域が次第に短波長側
に移行する。そして、発生する熱量と放熱量とが同じに
なったところで温度上昇が停止し、かつ遠赤外線放射量
が一定になる。この飽和した状態において放熱量の約１
０％はオーバーコート層（３）から放射される遠赤外線
となっている。そこで、被加熱物の一例であるトナー像
を静電的に付着した複写紙を端縁から順次オーバーコー
ト層（３）表面に接触させると、複写紙はオーバーコー
ト層（３）からの遠赤外線照射と伝導とによって加熱さ
れる。しかして、本実施例において、上述のとおり熱伝
導加熱とともに遠赤外線照射量も大きいので熱伝達が良
好であるばかりでなく複写紙とオーバーコート層（３）
との接触状態が多少変化しても複写紙の加熱状態はほと
んど変化せず、良好に加熱され定着される。しかも、遠
赤外線放射効率が高いので、熱伝達の立上り。

すなわち通電開始から良好に定着できるようになるまで
の時間が短かく、比較的低い温度でも良好に加熱でき、
かつ熱効率も良好である。

つぎに、上記実施例接触形ヒータの熱特性を調査し、こ
れを従来のオーバーコート層が遠赤外線放射性に乏しい
透明低融点ガラスからなるヒータの熱特性と比較した。

試験は両者とも同じ電流を通流し、オーバーコート層（
３）の表面に接触させた複写紙の時間的温度変化を測定
した。この結果を第３図に示す。図は横軸に通電開始か
らの時間経過を秒の単位でとり、縦軸に複写紙の温度を
相対値でとったもので、実線は本第１実施例、破線は従
来例の温度特性をそれぞれに示す。

この第３図から明らかなとおり、本実施例１のものは通
電開始後時間が経過するに従ってオーバーコート層（３
）の温度が上昇し、これに従って遠赤外線の放射量が幾
何級数的に増大し、この結果、複写紙温度が始めはやや
緩かに上昇し、遠赤外線の放射量が増大するに従って複
写紙温度も幾何級数的に上昇する。そして、有効伝達熱
量と損失熱量との合計が発生熱量に接近するに従ってオ
ーバーコート層（３）の温度および遠赤外線放射量の上
昇速度は次第に緩くなり、やがて平常状態になり、これ
に従って複写紙の温度上昇も緩くなり定着に好適な温度
に達しる。これに比較して従来のヒータは遠赤外線の放
射が少ないため、オーバーコート層の温度上昇は実施例
のものより急速であるが、複写紙の温度上昇はたんに接
触による熱伝導によるものだけで、合計した熱伝達が悪
く、複写紙の温度上昇速度が遅く１．平常状態に達した
のちも、オーバーコート層の温度が本実施例１のヒータ
のそれよりも高いにかかわらず複写紙の温度は本実施例
１の接触形ヒータによる場合よりも低い。したがって、
本実施例１の接触形ヒータを用いるときは従来のものよ
りも低電流で動作させて複写紙の加熱温度が高過ぎない
ようにすることが必要であるが、この場合も従来のもの
よりも速かに正常温度に達しる。このように、本実施例
１の接触形ヒータは動作の立上りが速く、かつ高効率で
、加熱が安定している。

なお、上記実施例１の接触形ヒータはオーバーコート層
をマンガンを含む低融点ガラスで構成したが、本実施例
はオーバーコート層の構成材料を他の遠赤外線放射性ガ
ラス、たとえばＦｅ、　（Ｓｉｎ２）　、、２Ｍｇ０・
２ＡＲｚＯａ・５ＳｉＯ，、Ｌｉ、Ｏ，・ＡＱ２０．・
４ＳｉＯ，，５ｂ２０５−５ｉｏ２などのガラスでもよ
い。

さらに、本実施例１の変形例として、第１図におけるオ
ーバーコート層（３）を遠赤外線放射性セラミクスなど
で構成してもよく、たとえばＺｒＯ２、ＭｇＯ５Ｍｎ０
．、ＡＭ、０３４ｉ０．などの少なくとも１種を配合し
たセラミクスなどでもよく、これらはいずれも波長２〜
７μｍ以上のピーク波長域を有し、かつ伝熱も比較的良
好である。そして、オーバーコート層（３）は薄い方が
熱伝導が良いので好ましいこともちろんである。

さらに、本実施例１のオーバーコート（３）はさらに他
の遠赤外線放射物質でもよく、要はオーバーコートＭ　
（３）として良好な伝熱性と強じん性と、平滑性などを
有し、遠赤外線の放射率が高いものであればよい。

実施例２本実施例（２）は第４図に示すとおり、オーバーコート
層（３）を通常の遠赤外線放射性に乏しい透明な低融点
ガラスで構成し、かつその表面を遠赤外線放射物層（４
）で被覆したもので、その他同−部分には同一符号を付
して説明を略す。

上記遠赤外線放射物層、（４）はたとえば上述のＦｅ、
０３、ＡＱ２０．、ＭｎＱ、、　ＺｒＯ，、ＭｇＯなど
の少なくとも１種の粉末を小量のガラス質結着剤でオー
バーコート層（３）表面に焼付けたもので、充分な付着
度と適度の表面平滑性とを有し、熱伝導も良く。

かつ遠赤外線域に高い放射率を有する。

この実施例２の接触形ヒータもオーバーコート層（３）
の表面に遠赤外線放射物層（４）を設けたので、通電加
熱により遠赤外線を良く放射し、と述の実施例１の接触
形ヒータと同様な作用効果がある。

なお、実施例２の変形として遠赤外線放射物層（４）の
構成材料として好ましいものをあげれば。

Ａｌｌ、０３、ＭｎＯ，、ＺｒＯ２、ＭｇＯ，，５ｂ２
０ｓ−８ｎＯ２、Ａｎ、Ｏ，・Ｔｉｅ。

などを含むセラミクスなどもよい。

実施例３本実施例はオーバーコート層を加工して遠赤外線放射性
を付与したもので第１図および第２図を援用して説明す
る。このものはオーバーコート層（３）を鉛ガラスで構
成し、そののちオーバーコート層（３）の表面を還元焔
で加熱して鉛の低級酸化物を析出させたものである。

このものはオーバーコート層（３）表面の鉛の低級酸化
物の遠赤外線放射率が高いので、上述の実施例１および
２と同様な作用効果がある。

なお、実施例３の変形としてオーバーコート層（３）の
構成材料の例とその処理方法を例示すればカンチモン含
有ガラスでオーバーコート層（３）を形成して、その表
面を還元焔で加熱し還元してもよい。

なお、上述の各実施例はオーバーコート層（３）に遠赤
外線放射性を付与するための代表的な手段を例示したが
、本発明はこれに限らず、要はオーバーコート層本来の
機能を失なわずに、しかも遠赤外線放射性を付与してあ
ればよい、そうして、電気発熱体の細部構造は問わない
、また、オーバーコート層は最小限電気発熱体の発熱部
を被覆していればよい。さらに、本発明は最小限オーバ
ーコート層の複写紙などの被加熱部との接触部に遠赤外
線放射性を付与すればよい、また、被加熱物は複写紙に
限らない６〔発明の効果〕このように、本発明の接触形ヒータは電気発熱体を被覆
したオーバーコート層の少なくとも被加熱物との接触部
に遠赤外線放射性を付与したので１通電加熱によりオー
バーコート層からの熱伝導に加えて効果的に遠赤外線を
放射し、このため、複写紙の定着に際し複写紙とオーバ
ーコート層との接触による伝導が多少不安定でも遠赤外
線加熱を併用して被加熱物が加熱されるので加熱の立上
りが速く、熱効率が良く、しかも加熱が安定しているの
で均一な加熱たとえば定着が安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接触形ヒータの第１の実施例の平面図
、第２図は同じく断面図、第３図は本発明の効果を示す
グラフ、第４図は第２の実施例の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

耐熱性基体の表面に形成された電気発熱体の表面をオー
バーコート層で被覆してなり、上記オーバーコート層を
被加熱物と接触させて加熱する接触形ヒータにおいて、
上記オーバーコート層の少なくとも上記被加熱物との接
触部に遠赤外線放射性を付与したことを特徴とする接触
形ヒータ。