JPH067190U - 発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加熱体に対する密着性を向上させることが
でき、被加熱体を均一等の所望の温度分布で効率よく加
熱することのできる複数の正特性サーミスタ素子を用い
た発熱体を得る。 【構成】 一方面側に開口部が形成されたケース１３
に、複数のＰＴＣ素子１２を配置し、ＰＴＣ素子１２の
下部電極にばね端子板１４のばね部１４ａを電気的に接
続し、ＰＴＣ素子１２の上部電極に平板状端子板１５を
電気的に接続し、平板状端子板１５の上に絶縁部材１７
を設ける。絶縁部材１７を被加熱体１６に向かって移動
可能なように設け、ばね部１４ａの押圧力によって絶縁
部材１７を被加熱体１６に押し付けて密着させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、正の温度特性（ＰＴＣ）を有するサーミスタ素子を複数設けた発熱 体に関するものであり、例えば、プリンター等のトナー定着等の用途に使用でき る長尺状ヒーターとして用いることのできる発熱体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＰＴＣサーミスタは、自己温度制御機能を有する発熱体として多用されている 。このようなＰＴＣサーミスタの発熱体としては、有機材料からなる発熱体及び セラミック材料からなる発熱体が知られている。最近、長尺状の被加熱物を加熱 する用途が出てきており、このような長尺状の被加熱物を加熱するための長尺状 発熱体が求められている。

【０００３】 有機材料からなる発熱体は可撓性を有するため、長尺状に加工しやすいが、そ の抵抗温度特性に問題があり、十分安定した高温の発熱体が得られていない。図 ２は、このような有機材料からなる発熱体の抵抗温度特性を示している。図２に 示されるように、有機材料からなるＰＴＣ発熱体は、温度に対する抵抗変化のカ ーブが緩やかであり、自己温度制御機能が不十分である。このため、要求される 温度精度を得ることは困難であった。

【０００４】 図２は、またセラミックＰＴＣ発熱体の抵抗温度特性も示している。図２に示 されるように、セラミックＰＴＣ発熱体は、温度に対し急峻な抵抗変化を示すの で、発熱体自体の発熱温度制御精度は極めて良好である。しかしながら、セラミ ックＰＴＣは、可撓性に乏しく、長尺状のヒーターにするためには、複数個のセ ラミックＰＴＣ素子を並べて配置する必要がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図３は、複数個のＰＴＣ素子を直線状に並べこれらを並列に電気的に接続する ことによって構成した長尺状ヒーターを示す側面図である。図３を参照して、長 尺状ヒーター１は、ケース３内に複数個のＰＴＣ素子２を配置することにより構 成されている。ＰＴＣ素子２の下方には、ばね端子板４が設けられており、ＰＴ Ｃ素子２の上方には平板状端子板５が設けられている。ＰＴＣ素子２の下部電極 は、ばね端子板４のばね部と電気的に接続している。ＰＴＣ素子の上部電極は、 平板状端子板５と電気的に接続している。各ＰＴＣ素子２は、ばね端子板４のば ね部の押圧力によってケース３内において平板状端子板５とばね端子板４のばね 部との間に挟まれている。この長尺状ヒーター１を用いて加熱する場合、図３に 示すように、被加熱体６に長尺状ヒーター１の上部を接触させ加熱する。各ＰＴ Ｃ素子２で発生した熱は、平板状端子板５及びケース３の上方板を通り被加熱体 に伝わり、被加熱体６が加熱される。

【０００６】 このように、接触による伝熱によって被加熱体を加熱するものであるため、被 加熱体またはヒーターに反りや歪み等があると、ヒーターと被加熱体との間に図 ３に示すような隙間７が生じ、効率よく加熱することができないという問題を生 じた。また、長尺状ヒーターにおいて均一に加熱したり、あるいは所望の温度分 布となるように加熱しようとする場合に、接触している部分では熱伝導がよいた め所望の温度となるが、隙間を生じている部分では熱伝導が悪く所望の温度に加 熱することができない。このため、均一に加熱したり、あるいは所望の温度分布 で加熱することができないという問題もあった。

【０００７】 本考案の目的は、被加熱体に対しての密着性を高めることができ、これによっ て効率よく加熱することができると共に、均一あるいは所望の温度分布状態で加 熱することができる発熱体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の発熱体は、一方面側に開口部が形成されたケース部材と、ケース部材 内に配置される複数の正特性サーミスタ素子と、ケース部材の開口部を閉成する ように設けられかつケース部材内で被加熱体に向かって移動可能なように設けら れ被加熱体と接触する絶縁部材と、絶縁部材と正特性サーミスタ素子との間に設 けられ各正特性サーミスタ素子の一方電極と電気的に接続される第１の端子板と 、各正特性サーミスタ素子の他方電極と電気的に接続され各正特性サーミスタ素 子を開口部の方向へ移動させて絶縁部材を被加熱体に接触させるように各正特性 サーミスタ素子を個別に押圧するばね部を有する第２の端子板とを備えることを 特徴としている。

【０００９】

【作用】

本考案の発熱体において、ケース部材には開口部が形成され、該開口部を閉成 するように設けられる絶縁部材は、ケース部材内で被加熱体に向かって移動可能 なように設けられている。本考案では、さらに正特性サーミスタ素子の他方電極 と電気的に接続する第２の端子板がばね部を有し、該ばね部が各サーミスタ素子 を個別に押圧する。このばね部の押圧によって、各正特性サーミスタ素子を開口 部の方向に移動させる力が働き、これによって絶縁部材が被加熱体に押しつけら れ、絶縁部材と被加熱体とが接触する。このような力は、各正特性サーミスタ素 子に対し個別に働くため、被加熱体との間で隙間を生じる部分においては、絶縁 部材が被加熱体に向かって押しつけられて変形し、被加熱体と接触するようにな る。

【００１０】 従って、被加熱体または発熱体の被加熱体に対する接触部分に反りや歪み等が 存在していても、そのような反りや歪みに沿うように絶縁部材が変形するため、 被加熱体と絶縁部材とが密着する。

【００１１】

【実施例】

図１は、本考案に従う一実施例を示す横断面図である。また図４は、この実施 例の長尺状ヒーター１１を被加熱体１６上に取り付けた状態を示す、図１のＡ− Ａ線に沿う縦断面図である。図１及び図４を参照して、ケース１３内には複数の ＰＴＣ素子１２が設けられている。ケース１３の上方は開口しており、このケー ス１３の開口部に絶縁基板１７が開口部を閉成するように設けられている。各Ｐ ＴＣ素子１２とケース１３の底部との間には、ばね端子板１４が設けられている 。ＰＴＣ素子１２は、ばね端子板１４のばね部１４ａにより上方に押し付けられ ている。またＰＴＣ素子１２の下部電極は、ばね部１４ａと電気的に接続してい る。

【００１２】 各ＰＴＣ素子１２と絶縁基板１７との間には平板状端子板１５が設けられてい る。各ＰＴＣ素子１２の上部電極は、この平板状端子板１５と電気的に接続して いる。絶縁基板１７は、この平板状端子板１５の上に載置されるものであり、各 ＰＴＣ素子１２が上下方向に移動すれば、これに伴って絶縁基板１７も上下方向 に移動可能なように設けられている。

【００１３】 図１を参照して、ケース１３を上方に押し付けて被加熱体１６に取り付けると 、ケース１３の上方端１３ａ，１３ｂが被加熱体１６と接触する。この状態にお いて、各ＰＴＣ素子１２は、ばね端子板１４のばね部１４ａによって上方に押し 付けられており、このため被加熱体１６との間で隙間を生じている部分において は、ばね部１４ａの押圧力によってＰＴＣ素子１２が上方に押し付けられる。こ れによって、平板状端子板１５及びその上の絶縁基板１７が被加熱体１６に押し 付けられ、被加熱体１６と密着する。平板状端子板１５及び絶縁基板１７は、被 加熱体１６と接触しやすいように、ある程度の可撓性を有することが必要である 。このような可撓性を有する絶縁部材として、磁器板や絶縁フィルム等を用いる ことができる。図１及び図４に示す実施例では、磁器板を用いている。

【００１４】 この結果、図４に示すように、被加熱体１６との間で隙間を生じる部分におい て、絶縁部材１７が上方に押し付けられて被加熱体１６と密着する。従って、ヒ ーター全体において被加熱体と密着し、すべての箇所で効率よく熱が伝導される 。このため、所望の温度分布で被加熱体を加熱することができる。

【００１５】 図５は、本考案に従う他の実施例を示す横断面図である。この実施例では、ケ ース１３の先端１３ａ及び１３ｂの部分に、ケースの長手方向に沿って溝１３ｃ ，１３ｄが形成されている。この溝１３ｃ，１３ｄに、絶縁部材１７の両端が嵌 められている。このため、絶縁部材１７は、溝１３ｃ，１３ｄの下端から上端ま での範囲内で上下方向に移動可能なように設けられている。この実施例のヒータ ーは、図５に示すように凸部１６ａを有した被加熱体１６を加熱するのに用いら れる。被加熱体１６の凸部１６ａが絶縁部材１７と対応する位置にケース１３を 設定し、このケース１３を上方に押し上げて長尺状ヒーター１１を取り付ける。

【００１６】 図６は、このようにして取り付けた状態を示す横断面図である。図６に示すよ うに、被加熱体１６の凸部１６ａが絶縁部材１７と接し絶縁部材１７が下方に押 し付けられるが、絶縁部材１７は、平板状端子板１５及びＰＴＣ素子１２を介し てばね端子板のばね部１４ａによって上方に押し付けられているため、凸部１６ ａと絶縁部材１７とは密着した状態で接触する。このため、被加熱体の凸部１６ ａに反りや歪み等があっても、反りや歪みに沿って絶縁部材１７が密着し、効率 よく熱が伝導され、所望の温度分布で被加熱体１６の凸部１６ａを加熱すること ができる。

【００１７】 図７は、本考案に従うさらに他の実施例を示す横断面図である。この実施例で は、被加熱体と接触する絶縁部材として、絶縁フィルム１８が用いられている。 図７を参照して、この絶縁フィルム１８は、平板状端子板１５の上方のみならず 長尺状ヒーター１１の回り全体を包むように覆っている。このような絶縁フィル ム１８としては、ヒーターを覆うものであるので、ポリイミドなどの耐熱性の高 いフィルムが好ましい。この実施例においても、絶縁フィルム１８は、平板状端 子板１５及びＰＴＣ素子１２を介して、ばね端子板のばね部１４ａによって上方 に押し付けられているため、長尺状ヒーター１１を被加熱体１６に取り付けた際 、被加熱体１６と良好に接着し、ＰＴＣ素子１２からの熱が平板状端子板１５及 び絶縁フィルム１８を通り被加熱体１６に伝えられる。絶縁フィルム１８と被加 熱体１６の間に隙間を生じないため、効率よく熱が伝えられ、所望の温度分布で 被加熱体１６を加熱することができる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案に従えば、ケース部材内に設けられる正特性サーミスタ素子は、第２端 子板のばね部によって個別に開口部の方向に移動するように設けられている。こ のようなばね部の押圧力に対してケース部材の開口部を閉成するように設けられ ている絶縁性部材が、ケース部材内で被加熱体に向かって移動可能なように設け られ被加熱体と接触する。このようなばね部による押圧力は、各正特性サーミス タ素子に対し個別に働く。このため、被加熱体の表面に反りや歪み等が存在して いたとしても、ばね部の押圧力が個別に働き、被加熱体と絶縁部材との間に隙間 を生じる部分では、絶縁部材が被加熱体側に押圧され絶縁部材が被加熱体と接触 する。このため、本考案に従えば、絶縁部材の被加熱体に対する密着性を向上さ せることができ、発熱体のすべての部分において効率よく被加熱体に熱を伝達さ せることができ、被加熱体を均一などの所望の温度分布で加熱することができる 。

【００１９】 また、被加熱体に対し絶縁部材が押し付けられる力は、第２の端子板のばね部 によるものであるため、発熱体の各部においてほぼ同じ力で絶縁部材を被加熱体 に押し付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従う第１の実施例を示す横断面図。

【図２】セラミックＰＴＣ発熱体と有機材料からなるＰ
ＴＣ発熱体の抵抗温度特性を示す図。

【図３】複数の正特性サーミスタ素子をケース部材内に
配置した比較の発熱体を示す側面図。

【図４】本考案に従う第１の実施例を被加熱体に取り付
けた状態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図。

【図５】本考案に従う第２の実施例を示す横断面図。

【図６】図５に示す第２の実施例を被加熱体に取り付け
た状態を示す横断面図。

【図７】本考案に従う第３の実施例を示す横断面図。

【符号の説明】

１１…長尺状ヒーター １２…ＰＴＣ素子 １３…ケース １３ａ，１３ｂ…ケースの先端部 １３ｃ，１３ｄ…ケース開口部の溝部 １４…ばね端子板 １４ａ…ばね端子板のばね部 １５…平板状端子板 １６…被加熱体 １６ａ…被加熱体の凸部 １７…絶縁部材 １８…絶縁部材としての絶縁フィルム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方面側に開口部が形成されたケース部
   材と、 前記ケース部材内に配置される複数の正特性サーミスタ
   素子と、 前記ケース部材の開口部を閉成するように設けられ、か
   つケース部材内で被加熱体に向かって移動可能なように
   設けられ被加熱体と接触する絶縁部材と、 前記絶縁部材と正特性サーミスタ素子との間に設けら
   れ、各正特性サーミスタ素子の一方電極と電気的に接続
   される第１の端子板と、 各正特性サーミスタ素子の他方電極と電気的に接続さ
   れ、各正特性サーミスタ素子を開口部の方向へ移動させ
   て前記絶縁部材を被加熱体に接触させるように各正特性
   サーミスタ素子を個別に押圧するばね部を有する第２の
   端子板とを備える、発熱体。