JPH0582304A - セラミツクヒータユニツト - Google Patents
セラミツクヒータユニツトInfo
- Publication number
- JPH0582304A JPH0582304A JP31125391A JP31125391A JPH0582304A JP H0582304 A JPH0582304 A JP H0582304A JP 31125391 A JP31125391 A JP 31125391A JP 31125391 A JP31125391 A JP 31125391A JP H0582304 A JPH0582304 A JP H0582304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- comb
- heat
- heater unit
- teeth
- ceramic heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Resistance Heating (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】トナー画像加熱定着装置に使用できるセラミッ
クヒータユニットを提供することにある。 【構成】正の抵抗温度特性を有する半導体材料からなる
セラミック板の一方の面に対向する櫛歯状電極４を形成
し、該セラミック板の櫛歯状電極面が加熱伝達面となる
ように支持台と一体化したセラミックヒータユニット。
クヒータユニットを提供することにある。 【構成】正の抵抗温度特性を有する半導体材料からなる
セラミック板の一方の面に対向する櫛歯状電極４を形成
し、該セラミック板の櫛歯状電極面が加熱伝達面となる
ように支持台と一体化したセラミックヒータユニット。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミリ
などのトナー定着用ヒータなどとして好適な昇温特性に
優れ、かつ省電力タイプのセラミックヒータユニットに
関するものである。
などのトナー定着用ヒータなどとして好適な昇温特性に
優れ、かつ省電力タイプのセラミックヒータユニットに
関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】従来、上記のトナー定着
用ヒータとして、ハロゲンランプや電熱線が採用されて
いた。しかしながら、ハロゲンランプや電熱線は所定温
度に達するまでに時間を要し、実用とするためには常時
ヒータ電源を入れておく必要があり、また、温度制御手
段が必要であり、且つ部分的な温度変化への対応が困難
であった。
用ヒータとして、ハロゲンランプや電熱線が採用されて
いた。しかしながら、ハロゲンランプや電熱線は所定温
度に達するまでに時間を要し、実用とするためには常時
ヒータ電源を入れておく必要があり、また、温度制御手
段が必要であり、且つ部分的な温度変化への対応が困難
であった。
【０００３】近年になって、正の抵抗温度特性を有する
セラミック（以下ＰＴＣと略記する）素子をヒートロー
ルとする提案がされている。ＰＴＣ素子の特性は前記の
ような問題点を解決するためには好適なものである。と
ころが、ＰＴＣ素子をヒートロールとした場合、焼結体
の寸法精度の点で問題があり、また、機械的な加工性に
も劣っていた。一方、ＰＴＣの粉末を樹脂などに分散さ
せた厚膜をロール上に付設する提案もなされているが、
抵抗温度特性が劣るとともに、樹脂などのベース材料に
熱を奪われて、結果的に大幅な昇温特性の改善には至っ
ていない。
セラミック（以下ＰＴＣと略記する）素子をヒートロー
ルとする提案がされている。ＰＴＣ素子の特性は前記の
ような問題点を解決するためには好適なものである。と
ころが、ＰＴＣ素子をヒートロールとした場合、焼結体
の寸法精度の点で問題があり、また、機械的な加工性に
も劣っていた。一方、ＰＴＣの粉末を樹脂などに分散さ
せた厚膜をロール上に付設する提案もなされているが、
抵抗温度特性が劣るとともに、樹脂などのベース材料に
熱を奪われて、結果的に大幅な昇温特性の改善には至っ
ていない。
【０００４】前記問題点を解決するものとして、特開平
２−１５８７８２号公報には加熱体として線状加熱部と
ＰＴＣ発熱体とを一体的に形成した画像形成装置が開示
されている。該公報の第６図に開示されているような加
熱体を使用してトナー画像を加熱定着した場合、従来品
と比較して熱伝達を良好にし、かつ圧接幅（ニップ幅）
の狭い線状加熱体とすることで熱容量を下げ応答性の良
い自己温度制御型加熱体を得ているが、その定着速度は
高々５０ｍｍ／ｓｅｃ程度である。
２−１５８７８２号公報には加熱体として線状加熱部と
ＰＴＣ発熱体とを一体的に形成した画像形成装置が開示
されている。該公報の第６図に開示されているような加
熱体を使用してトナー画像を加熱定着した場合、従来品
と比較して熱伝達を良好にし、かつ圧接幅（ニップ幅）
の狭い線状加熱体とすることで熱容量を下げ応答性の良
い自己温度制御型加熱体を得ているが、その定着速度は
高々５０ｍｍ／ｓｅｃ程度である。
【０００５】しかしながら、瞬時動作し、消費電力が小
さく、高速度対応の画像形成装置が市場の要請であり、
該公報開示の画像形成装置においても、これらの特性面
では未だ充分とは言い難かった。前記のような高速機で
は圧接幅を狭くすると加熱体からの単位時間当たりの熱
の受量が少ないので、トナー温度が上がらないという問
題が生じる。従ってこれらの特性を改善するために、該
公報の第６図の場合には圧接幅を広くし、加熱板を薄く
し、さらにＰＴＣ発熱体の熱容量を小さくする必要があ
る。このためには、ＰＴＣ素子の厚みを１ｍｍ以下と薄
くして熱容量を小さくすることが考えられるが、この場
合、ＰＴＣセラミックの加工が難しく、また割れる恐れ
があるために組立の作業性が悪く、しかも薄い側面（厚
み部分）に電極を形成し、取り出すことは難しく現実的
ではなかった。さらに、ＰＴＣ素子の電極を該公報の第
４図のように対向電極とすれば厚みを薄くしても電極の
形成、取り出しが容易となるが、片面放熱、他面断熱が
要求される為、ＰＴＣ素子内に温度分布が生じ、高温部
と低温部とが直列となり、高温部の高抵抗に遮られて、
電力が取れないという問題点があった。特に高速機で
は、トナーに対する加熱体からの単位時間当たりの熱量
が少ないため、発熱体の表面積を広くする必要がある
が、その場合、加熱体の体積が増し熱容量が増えるので
応答性が悪くなるという矛盾を解決する必要がある。
さく、高速度対応の画像形成装置が市場の要請であり、
該公報開示の画像形成装置においても、これらの特性面
では未だ充分とは言い難かった。前記のような高速機で
は圧接幅を狭くすると加熱体からの単位時間当たりの熱
の受量が少ないので、トナー温度が上がらないという問
題が生じる。従ってこれらの特性を改善するために、該
公報の第６図の場合には圧接幅を広くし、加熱板を薄く
し、さらにＰＴＣ発熱体の熱容量を小さくする必要があ
る。このためには、ＰＴＣ素子の厚みを１ｍｍ以下と薄
くして熱容量を小さくすることが考えられるが、この場
合、ＰＴＣセラミックの加工が難しく、また割れる恐れ
があるために組立の作業性が悪く、しかも薄い側面（厚
み部分）に電極を形成し、取り出すことは難しく現実的
ではなかった。さらに、ＰＴＣ素子の電極を該公報の第
４図のように対向電極とすれば厚みを薄くしても電極の
形成、取り出しが容易となるが、片面放熱、他面断熱が
要求される為、ＰＴＣ素子内に温度分布が生じ、高温部
と低温部とが直列となり、高温部の高抵抗に遮られて、
電力が取れないという問題点があった。特に高速機で
は、トナーに対する加熱体からの単位時間当たりの熱量
が少ないため、発熱体の表面積を広くする必要がある
が、その場合、加熱体の体積が増し熱容量が増えるので
応答性が悪くなるという矛盾を解決する必要がある。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、前記問題点を解決することが
できるセラミックヒータユニットを提供するものであ
る。
できるセラミックヒータユニットを提供するものであ
る。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明は、正の抵抗温
度特性を有する半導体材料からなるセラミック板の一方
の面に対向する櫛歯状電極を形成し、櫛歯状電極形成面
のみを加熱源として用い、櫛歯状電極部面を熱伝達面と
し、かつ該セラミック板の櫛歯状電極部面以外を断熱材
として用いるようにして支持台と一体化した低熱容量の
セラミックヒータユニットに関する。
度特性を有する半導体材料からなるセラミック板の一方
の面に対向する櫛歯状電極を形成し、櫛歯状電極形成面
のみを加熱源として用い、櫛歯状電極部面を熱伝達面と
し、かつ該セラミック板の櫛歯状電極部面以外を断熱材
として用いるようにして支持台と一体化した低熱容量の
セラミックヒータユニットに関する。
【０００８】本発明を図面に従って説明する。図１は本
発明のセラミックヒータユニットの外観斜視図であり、
図２はその断面図である。図中、１はＰＴＣ素子であ
り、２は金属からなる支持台、３はシリコン樹脂等の絶
縁性接着剤、４は櫛形電極、５は入出力端子、６は絶縁
シートである。ＰＴＣ素子１は複数個が連接されて支持
台２によって支持されている。ＰＴＣ素子としては長尺
状の一体物を使用することもできる。図示していない
が、図１においてＰＴＣ素子１の表面には櫛歯状電極が
形成されている。またＰＴＣ素子１の表面には通常平滑
性を向上させるために耐熱ガラス等がコーティングされ
たりしているが図１および図２においては同様に省略さ
れている。支持台２としては特に限定されないが金属や
耐熱性樹脂が好適に使用される。図３は本発明を構成す
る板状のＰＴＣ素子１の斜視図であり、ＰＴＣ素子１の
片面には対向する櫛歯状電極４が形成されている。
発明のセラミックヒータユニットの外観斜視図であり、
図２はその断面図である。図中、１はＰＴＣ素子であ
り、２は金属からなる支持台、３はシリコン樹脂等の絶
縁性接着剤、４は櫛形電極、５は入出力端子、６は絶縁
シートである。ＰＴＣ素子１は複数個が連接されて支持
台２によって支持されている。ＰＴＣ素子としては長尺
状の一体物を使用することもできる。図示していない
が、図１においてＰＴＣ素子１の表面には櫛歯状電極が
形成されている。またＰＴＣ素子１の表面には通常平滑
性を向上させるために耐熱ガラス等がコーティングされ
たりしているが図１および図２においては同様に省略さ
れている。支持台２としては特に限定されないが金属や
耐熱性樹脂が好適に使用される。図３は本発明を構成す
る板状のＰＴＣ素子１の斜視図であり、ＰＴＣ素子１の
片面には対向する櫛歯状電極４が形成されている。
【０００９】本発明の構成からなるセラミックヒータユ
ニットは、ＰＴＣ素子の表面において発熱が主として起
こるため非常に熱容量が小さくなり、所望の温度に瞬時
に昇温することができる。かつ熱的負荷への対応が良い
ので優れた温度安定性を有し、省電力が図れる。またＰ
ＴＣ素子は金属に比べて熱伝導率が数桁小さいため、櫛
歯状電極が設けられた表面の発熱部以外の部分は断熱材
として作用する。さらにまた絶縁体として役立てること
もできる。高速機では加熱体からの単位時間当たりの熱
量の受量が少なくなるため、トナー定着温度に達するた
めにはトナーを加熱する圧接幅を広くする必要がある
が、この場合でも熱容量はそれほど大きくならず、高速
定着にも十分に対応することができ、しかも消費電力が
小さい。
ニットは、ＰＴＣ素子の表面において発熱が主として起
こるため非常に熱容量が小さくなり、所望の温度に瞬時
に昇温することができる。かつ熱的負荷への対応が良い
ので優れた温度安定性を有し、省電力が図れる。またＰ
ＴＣ素子は金属に比べて熱伝導率が数桁小さいため、櫛
歯状電極が設けられた表面の発熱部以外の部分は断熱材
として作用する。さらにまた絶縁体として役立てること
もできる。高速機では加熱体からの単位時間当たりの熱
量の受量が少なくなるため、トナー定着温度に達するた
めにはトナーを加熱する圧接幅を広くする必要がある
が、この場合でも熱容量はそれほど大きくならず、高速
定着にも十分に対応することができ、しかも消費電力が
小さい。
【００１０】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明する。チタン酸バリウム系半導体磁器からなる板
状のＰＴＣ焼結体の片面に、所定の特性が得られるパタ
ーンでＡ１ペーストをスクリーン印刷し、焼き付けるこ
とにより図３に示すような対向する櫛歯状電極４を、ま
た焼結体の両側面に前記櫛歯状電極に電気的に接続する
電極をローラ転写によって形成しＰＴＣ素子を作成し
た。それに入出力端子５を貼り合わせ長手方向の端から
取り出す。このＰＴＣ素子の下面及び入出力端子との面
に、シリコンコンパウンド３を塗布して、ステンレスか
らなる支持台２に該ＰＴＣ素子複数枚を絶縁シート６に
介装、連接して接着支持した。なお、入出力端子５には
突起が設けられており、この突起部で電極と電気的に接
触している。
に説明する。チタン酸バリウム系半導体磁器からなる板
状のＰＴＣ焼結体の片面に、所定の特性が得られるパタ
ーンでＡ１ペーストをスクリーン印刷し、焼き付けるこ
とにより図３に示すような対向する櫛歯状電極４を、ま
た焼結体の両側面に前記櫛歯状電極に電気的に接続する
電極をローラ転写によって形成しＰＴＣ素子を作成し
た。それに入出力端子５を貼り合わせ長手方向の端から
取り出す。このＰＴＣ素子の下面及び入出力端子との面
に、シリコンコンパウンド３を塗布して、ステンレスか
らなる支持台２に該ＰＴＣ素子複数枚を絶縁シート６に
介装、連接して接着支持した。なお、入出力端子５には
突起が設けられており、この突起部で電極と電気的に接
触している。
【００１１】
【発明の効果】前述したように、本発明によれば昇温特
性に優れ、電源制御手段を必要とせず、しかも高速定着
ができ、消費電力が小さいトナー画像加熱定着装置用ヒ
ータなどに好適に使用できるセラミックヒータユニット
が得られる。
性に優れ、電源制御手段を必要とせず、しかも高速定着
ができ、消費電力が小さいトナー画像加熱定着装置用ヒ
ータなどに好適に使用できるセラミックヒータユニット
が得られる。
【図１】本発明のセラミックヒータユニットの外観斜視
図である。
図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】本発明を構成する板状のＰＴＣ素子１の斜視図
である。
である。
１ ＰＴＣ素子 ２ 支持台 ３ 接着剤 ４ 櫛歯状電極 ５ 入出力端子 ６ 絶縁シート
Claims (1)
- 【請求項１】 正の抵抗温度特性を有する半導体材料か
らなるセラミック板の一方の面に対向する櫛歯状電極を
形成し、櫛歯状電極形成面のみを加熱源として用い、櫛
歯状電極部面を熱伝達面とし、かつ該セラミック板の櫛
歯状電極部面以外を断熱材として用いるようにして支持
台と一体化した低熱容量のセラミックヒータユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31125391A JPH0582304A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | セラミツクヒータユニツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31125391A JPH0582304A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | セラミツクヒータユニツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582304A true JPH0582304A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=18014929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31125391A Pending JPH0582304A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | セラミツクヒータユニツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582304A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802585B1 (en) | 1999-09-03 | 2004-10-12 | Videojet Systems International, Inc. | Print head ink temperature control device |
| WO2007030994A1 (fr) * | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Lo, Hou-On | Plaque d'émission de chaleur pour redresseur de cheveux ou pour bigoudi |
| US20150319807A1 (en) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | Heater and method for manufacturing a heater |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP31125391A patent/JPH0582304A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802585B1 (en) | 1999-09-03 | 2004-10-12 | Videojet Systems International, Inc. | Print head ink temperature control device |
| WO2007030994A1 (fr) * | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Lo, Hou-On | Plaque d'émission de chaleur pour redresseur de cheveux ou pour bigoudi |
| US20150319807A1 (en) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | Heater and method for manufacturing a heater |
| US9942947B2 (en) * | 2014-05-02 | 2018-04-10 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | Heater and method for manufacturing a heater |
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