专利名称：板状加热器、定影装置和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在OA设备、家用电器、精密制造装置及试验研究设备等中用作加热源的板状加热器，安装了该板状加热器的复印机及传真机等OA设备的色粉定影装置，以及装配了该定影装置的图像形成装置。
背景技术：
例如，在电子式复印机中，将形成于感光鼓表面的色粉图像转印至作为被加热体的复印纸及复印薄膜等，然后将该复印纸一边在板状加热器和压力辊间夹压，一边使该复印纸在其间通过，利用该板状加热器的热量加热复印纸，使色粉熔融，进行定影。
这种以往的板状加热器中，在由Al2O3(氧化铝)及AlN(氮化铝)或者SiC(碳化硅)等耐热·电绝缘性的陶瓷材料形成的呈平面状的长尺寸基板的表面印刷涂布由Ag·Pd(银·钯)合金粉末等、玻璃粉末(无机粘合剂)、水溶性有机粘合剂混合而成的浆料，然后焙烧，形成细长的带状厚膜的TCR(电阻温度系数)为200ppm/℃～1000ppm/℃的电阻发热体。
在该电阻发热体的两端部分，设置由导电性比该电阻发热体的形成材料高的Ag(银)及Pb(铂)等的被膜形成的馈电端子部，再用绝缘性好的玻璃质的覆盖层包覆上述电阻发热体及基板的表面，防止电阻发热体受到磨损及冲击，同时防止电阻发热体被氧化及硫化和电击等。
这样的板状加热器与管形灯泡及管形加热器相比，体积小厚度薄，而且由于靠近被加热体，热效率也高，具有能够省电的优点。
但是，例如间歇地对装配于图像形成装置的定影装置中的该板状加热器进行通电使用的情况下，有时会对温度的上升特性及基板产生不良影响。
即，这种板状加热器中的配置形成于基板表面的电阻发热体是宽度为基板宽度的1/8～1/2的带状膜体，而且相对陶瓷制的基板热容量极小，因此通电后升温的电阻发热体的热量直接传递到基板，作为加热器存在需要较长的时间才能使整体的温度上升的问题。
陶瓷制的基板、例如氧化铝基板的制造按照如下方法进行。采用粉刮板法及压模等成型为规定厚度的连续的薄板状，将薄板体裁断成一定大小后，用加热炉进行焙烧。在该较大的薄板体成型时或成型后，沿按照基板的大小在薄板体的纵向横向上形成的V字形的凹槽等标记，照射激光束，将薄板体裁断成规定尺寸的长方形，制得大量的长基板。
在用激光裁断该陶瓷制的薄板体时，以高能密度加热、熔融进行裁断，或用激光在薄板体的预备裁断的部位形成凹槽，再在下一工序中沿该凹槽进行机械折断，使其分离，获得各块基板。但是，该基板沿激光入射面侧的裁断端缘部(或裁断用的凹槽端缘部)出现由熔融、蒸发后飞溅的陶瓷微细粉末残渣形成的毛边状的凸起，或产生微小的裂缝等，即该经过裁断得到的基板的边缘部呈凹凸状态。
用这种基板形成电阻发热体所制成的加热器，基板有时会因为热冲击，边缘部的毛边及微小的裂纹扩大延伸，在基板产生裂缝及破损，该热冲击是由基板和上述电阻发热体的温度差，及间歇地重复通电引起的发热及冷却(待机及停机)所引发的。
本发明是鉴于上述情况完成的，其目的是提供板状加热器及使用了该板状加热器的定影装置，和装配了该定影装置的图像形成装置，该板状加热器通过规定长尺寸基板的宽度和形成于该基板上的电阻发热体的宽度，能够减少基板对电阻发热体的热容量，提高温度的上升特性，而且还能够抑制基板产生裂缝。
发明内容
本发明的权利要求1所述的板状加热器的特征是，具有由耐热、电绝缘性的材料形成的长尺寸基板，在Ag·Pd合金中含有玻璃、无机氧化物及/或无机氮化物的电阻发热体，以及与该电阻发热体连接设置形成的馈电端子部，上述电阻发热体在上述基板的表面沿纵向以基板宽度的70％以上的宽度配置形成带状。
该权利要求1所述的板状加热器，由于规定了由含Ag·Pd(银·钯)合金构成的导电体成分及玻璃和无机氧化物及/或无机氮化物构成的电阻成分的材料形成的电阻发热体的宽度和由陶瓷等形成的长尺寸基板的宽度之间的关系，因此电阻发热体与基板的宽度之比大于以往，反过来说就是基板与电阻发热体的宽度之比小于以往，这样通电时发热的电阻发热体的面积增大，能够使整个基板面一齐升温，缩短了加热器温度的上升时间，具有提高上升特性的作用。
即，通过增加基板面的发热面积率，能够提高加热器的温度上升特性。
如果电阻发热体的配置宽度未满该基板宽度的70％，则基板的发热面积率低，而且被容量大的基板所夺取的热量多，加热器温度上升需要较长的时间，这对必须迅速达到高温的加热器而言是非常不理想的。此外，上限可以是100％，但考虑到电阻发热体要用覆盖层绝缘，因此实用上最高约为90％。
电阻发热体的导体成分是Ag·Pd合金，由在该合金中含有具有电绝缘性的粘合用非晶质玻璃、无机氧化物及/或无机氮化物的物质或者在其中添加了微量的其它材料所构成的物质形成电阻发热体。
添加到该Ag·Pd合金中的具有电绝缘性的非晶质玻璃，不仅具有被膜固定用的粘合剂的功能，还由于其具有电绝缘性，因此通过增减其添加量，具有作为电阻成分调节电阻值的作用。
此外，具有电绝缘性的无机氧化物及/或无机氮化物是指可以混有(添加)无机氧化物或无机氮化物中的至少一种或多种材料。
例如，构成电阻发热体的Ag·Pd合金的重量比率Ag/Pd为95/5或75/25，可减少成本较高的Pd的用量。此外，该电阻发热体中的无机氧化物及无机氮化物的添加量约为Ag·Pd合金重量的0.1～20重量％，包含无机氧化物及无机氮化物和非晶质玻璃的添加量约为10～70重量％，构成该电阻发热体的导体成分、无机氧化物及/或无机氮化物及玻璃等的比率和具体材料的选定，可以按照所要求的加热器的额定功率、特性(温度上升及TCR等)、形状等的许可范围进行适当选择。
作为填料的无机氧化物及/或无机氮化物的含量(添加量)如果未满该Ag·Pd合金重量的0.1重量％，则必须多添加玻璃以调整发热体的电阻值，因此存在发热体在基板、配线导体及覆盖层的玻璃间发泡及电阻值的波动增大等问题，而如果无机氧化物的重量超过20％，则发热体的被膜的粘合强度降低，易剥落。
如果包含无机氧化物及无机氮化物和非晶质玻璃的添加量未满10重量％，则不能够形成100m Ω～数Ω/□的高电阻值范围的电阻，发热体的图案设计受到例如增加发热体的全长、减小宽度等的限制。
如果超过总重量的70重量％，则存在发热体因和基板、导体、覆盖层的玻璃等反应而发泡及电阻值的波动增大等问题。
在本发明的本说明书的说明中，只要没有特别指明，用语的定义及技术含义依据以下的说明。
作为加热器的基板可以采用耐高温且具有电绝缘性的陶瓷板，或金属板等被上述陶瓷及高耐热性的玻璃构成的电绝缘性材料包覆而形成的板。
上述电阻发热体一根或多根呈直线状或弯曲状形成于基板的表面，与电源串联或并联连接，在其端部或中间部形成馈电用的端子部。
馈电用的端子部可以采用由以Ag(银)、Ag·Pt(银·铂合金)、Au(金)及Pt(铂)等为主体的高导电性金属材料形成的被膜或者其它的金属箔、板材及电线等。
本发明的板状加热器中，可以在基板的形成有电阻发热体的面的反面侧等，设置由热敏电阻、热电偶及恒温器等构成的温度检测用传感器及开关等。
通过在基板设置温度检测用传感器，能够准确地感知加热器的温度，高精度地检测出其电阻值变化，再将该信息反馈给温度控制电路，能够进行温度控制。该温度检测用传感器的设置既可以和配线导体一起直接形成于基板，也可以单独安装传感器，此外与传感器通电连接的配线导体可以和馈电用膜状的端子部同样采用被膜形成，还可以用其它的电线等形成。
本发明的权利要求2所述的板状加热器的特征是，基板由AlN、Si3N4、Al2O3或SiC中的至少一种陶瓷材料形成。
基板由耐热性、耐候性及电绝缘性等优良的AlN(氮化铝)及Si3N4(氮化硅)等氮化物系陶瓷、Al2O3(氧化铝)等氧化物系陶瓷或SiC(碳化硅)等碳化物系陶瓷材料形成，能够防止裂纹及裂缝的产生。
本发明的权利要求3所述的板状加热器的特征是，基板的宽度为3～7mm。
基板的宽度如果未满3mm，则虽然速热性高但热量少，例如用在定影装置等的情况下，不能够传递非加热体色粉定影所需的热量。如果宽度超过7mm，则虽然能得到所希望的效果，但由于基板宽度方向上无电阻发热体的部分的面积增大，因此不理想，可能会导致成本上升。
本发明的权利要求4所述的板状加热器的特征是，对基板周边的截面进行了平滑处理。
用激光束直接或间接裁断陶瓷制的薄板体时，基板的边缘部大多形成凹凸状，即在其截面上会产生由陶瓷微细粉末残渣形成的毛边状的凸起部，或产生微小的裂缝等。通过采用磨削等方法对从板体裁下的基板的边缘部进行磨边，形成平滑面。
这种平滑并不是指精密的平滑，而是指凭目视观察不到凹凸和损伤的程度，除去边缘部的毛边及微小的裂缝就可以了。
通过进行这种处理，即使以后加热器的基板受到热冲击等，例如间歇地反复进行ON-OFF的操作等，也能够防止微小裂纹扩大成大的裂纹及裂缝。
本发明的权利要求5所述的板状加热器的特征是，电阻发热体中的玻璃由ZnO-SiO2系、B2O3-ZnO系、SiO2-Al2O3系、B2O3-SiO2-ZnO系、SiO2-Al2O3-CaO系或B2O3-BaO-ZnO系中的至少一种非晶质玻璃形成。
这些ZnO(氧化锌)-SiO2(二氧化硅)系、B2O3(氧化硼)-ZnO(氧化锌)系、SiO2(二氧化硅)-Al2O3(氧化铝)系、B2O3(氧化硼)-SiO2(二氧化硅)-ZnO(氧化锌)系、SiO2(氧化硅)-Al2O3(氧化铝)-CaO(氧化钙)系或B2O3(氧化硼)-BaO(氧化钡)-ZnO(氧化锌)系的非晶质玻璃熔融时流动性好，能够防止发泡而得到致密的发热体(膜)，而且具有被膜固定用的粘合剂的作用，能够提高和基板的粘合性，防止剥落。
此外，由于非晶质玻璃具有电绝缘性，因此在发热体(膜)形成工序中通过增减其添加量可作为电阻成分进行电阻值调节，能够将电阻值的波动控制在较小的范围内，能够抑制长期使用中的电阻值的变动，而且由于它是浆状的，所以容易以相同的组成获得较大范围的电阻值。
作为粘合用玻璃可以使用结晶化玻璃，但结晶化玻璃一加热就会结晶化，失去流动性，发热体(膜)易形成多孔状，同时由于结晶状态相差较大，因此电阻值易发生变化。
本发明的权利要求6所述的板状加热器的特征是，电阻发热体中的无机氧化物或无机氮化物由SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2·SiO2、2MgO·2Al2O3·5SiO2或AlN中的至少一种构成。
通过以耐热性、耐候性及电绝缘性优良的由上述SiO2(二氧化硅)、Al2O3(氧化铝)、TiO2(氧化钛)、ZrO2·SiO2、2MgO·2Al2O3·5SiO2(堇青石)或AlN(氮化铝)构成的无机氧化物或无机氮化物作为填料，添加混合其中的一种或多种，能够调整电阻值，抑制玻璃的添加量。
此外，能够防止基板、电阻发热体、配线导体和覆盖层间的玻璃的发泡及变质，抑制制造时的电阻值的波动及变动，并且作为浆料易于以相同的组成获得较大范围的电阻值。
本发明的权利要求7所述的板状加热器的特征是，在电阻发热体及基板的表面形成有玻璃质的覆盖层。
在电阻发热体表面和基板的一部分的表面形成的玻璃质的覆盖层可防止电阻发热体因氧化及硫化等而变质引起电阻值发生变化，同时还具有防止受到电绝缘、接触等的损伤或磨损的作用。
覆盖层用PbO(氧化铅)-B2O3(氧化硼)-SiO2(二氧化硅)系玻璃、ZnO(氧化锌)-SiO2(二氧化硅)-BaO(氧化钡)系玻璃、SiO2(二氧化硅)-ZnO(氧化锌)-Al2O3(氧化铝)系玻璃、SiO2(二氧化硅)-B2O3(氧化硼)-Al2O3(氧化铝)系玻璃、SiO2(二氧化硅)-B2O3(氧化硼)-ZnO(氧化锌)系玻璃及SiO2(二氧化硅)-B2O3(氧化硼)-Na2O(氧化钠)系玻璃材料形成，具有和构成电阻发热体的材料的反应小或根本不发生反应的作用。
如果在这些玻璃材料中再加入SiO2(二氧化硅)、AlN(氮化铝)、BN(氮化硼)及SiC(碳化硅)等填料，则能够提高热传导性。
本发明的权利要求8所述的定影装置的特征是，具备压力辊，以及电阻发热体与该压力辊对向配置的上述权利要求1～7中任一项所述的板状加热器。
由于具备具有上述权利要求1～7所述的作用的板状加热器，在间歇地反复进行ON(通电)-OFF(待机或停机)操作的定影装置中，通电时温度上升快，定影速度得到提高，并且对在基板不会产生裂纹及裂缝等的加热器易于进行维修保养。
此外在该定影装置中，利用压力辊的转动，将复印纸等隔着辊状的耐热片送入该压力辊和板状加热器间，这时如果板状加热器的基板的边缘部有裁断时产生的凸起的毛边等凹凸部，就不能顺畅地传送和该凹凸部接触的耐热片及复印纸等，情况严重时还会损伤复印纸等，因此通过预先将基板的边缘部处理成平滑面，能够使其和耐热片及复印纸等的接触良好，从而不会对它们造成损伤。
在该定影装置中，可在板状加热器和被加热体间夹隔一层不妨碍热线透过的保护体，可以在复印机等设置用于传送作为被加热体的复印纸等的薄膜。
本发明的权利要求9所述的图像形成装置的特征是，具有使色粉附着在形成于介质的静电潜像上、再将该色粉转印至被复印体、形成规定的图像的装置，以及利用压力辊一边将形成图像的被复印体压接在板状加热器一边使其通过、藉此对色粉进行定影的上述权利要求8所述的定影装置。
由于是装备了具有上述权利要求8所述作用的定影装置的复印机及打印机等，所以定影用的加热器通电时温度上升快，而且易于对该加热器进行维修保养。
此外，在本发明中所述的复印纸是复印原稿及现物等的纸及薄膜等的总称。
采用本发明的权利要求1所述的发明，基板的容量减小，加热器的升温速度变快，而且基板和发热的电阻发热体的温度差也变小，即使在间歇地反复进行加热器的ON(通电)-OFF(待机或停机)的情况下，也能够缓解温度差引发的热冲击。此外，由于可实现基板宽度的缩小，因而还具有能够将板状加热器小型化的优点。
因此，能够提供可实现温度上升特性提高、并且可防止基板产生裂纹及裂缝的板状加热器。
采用权利要求2所述的发明，通过采用耐热性、耐候性及电绝缘性优良的陶瓷材料形成基板，可防止产生裂纹及裂缝，能够提供具有与上述权利要求1所述相同效果的板状加热器。
采用权利要求3所述的发明，能够提供例如可确保色粉定影所需发热量的高效的板状加热器。
采用权利要求4所述的发明，通过利用磨削等方法对陶瓷制基板的边缘部进行磨边处理，除去毛边及微小的裂纹等，形成平滑面，即使基板受到热冲击，例如间歇地反复进行ON(通电)-OFF(待机或停机)的操作等，也能够防止产生裂纹及裂缝，能够提供具有与上述权利要求1所述相同效果的板状加热器。
采用权利要求5所述的发明，能够提供具有以下优点的板状加热器，即通过增减其添加量电阻发热体(膜)中所含的非晶质玻璃可作为电阻成分进行电阻值调节，能获得致密的被膜，同时还具有粘合剂的作用，能够提高和基板的粘合性，防止剥落。
采用权利要求6所述的发明能够提供具有以下效果的板状加热器，即电阻发热体(膜)中所含的无机氧化物或无机氮化物可防止玻璃的发泡及变质，抑制电阻值的波动及变动。
采用权利要求7所述的发明，玻璃质的覆盖层具有防止电阻发热体因氧化及硫化等而变质引起电阻值发生变化、同时还防止板状加热器在电绝缘、接触等时受到损伤或磨损的效果。
采用权利要求8所述的发明，能够提供具有以下优点的定影装置，即由于具备具有上述权利要求1～7所述的效果的板状加热器，在间歇地反复进行ON(通电)-OFF(待机或停机)操作的定影装置中，通电时温度上升快，定影速度得到提高，并且对在基板不会产生裂纹及裂缝等的加热器易于进行维修保养。
采用权利要求9所述的发明，能够提供具有以下优点的复印机等图像形成装置，由于是装备了具有上述权利要求8所述效果的定影装置的复印机及打印机等，所以定影用的加热器通电时温度上升快，而且易于对该加热器进行维修保养。
图1为表示本发明的板状加热器的实施方式的切除了中间部的主视图。
图2为图1的板状加热器的后视图。
图3为沿图1中的向视a-a线截得的部分的放大纵截面图。
图4为本发明的板状加热器的通电电路结构的示意图。
图5为本发明的板状加热器的另一实施方式的切除了中间部的主视图。
图6为表示装有板状加热器的本发明的复印机用定影装置的实施方式的切除一部分后的纵截面图。
图7为沿图6中的向视b-b线的截面的放大横截面图。
图8为表示装有定影装置的本发明的图像形成装置(复印机)的简要结构的纵截面图。
符号的说明H1、H2板状加热器，1基板，2电阻发热体，3端子部(馈电用膜状电极)，4覆盖层，7定影装置，71压力辊，9图像形成装置(复印机)。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的板状加热器的实施方式。图1为板状加热器H1的切除了中间部后的主视图，图2为图1的板状加热器H1的后视图，图3为沿图1中的向视a-a线截得的部分的放大纵截面图(注各图中所示的电阻发热体、馈电用端子部、配线导体及覆盖层等各层相对基板的厚度及宽度是放大的，但尺寸并不是按比例放大的。此外，基板的前面侧表面和背面侧表面是
上的定义，实用时有时会相反。)图中1是以耐热、电绝缘性的例如AlN(氮化铝)等氮化物系陶瓷材料为主成分的例如长约300nm、宽BW约6.1mm、厚约0.7mm的大尺寸基板。
2是1根连续的带状电阻发热体，该电阻发热体是在该基板1的前面侧1a表面沿纵向将4根发热部21，…中的位于中间的发热部的端部间通过折叠互相连接形成的(近M字形)。该电阻发热体2按4根发热部21、21、21、21隔开约0.5mm的间隔w、w、w，宽HW约1.0mm，厚约10μm，一边长约280mm的要求形成。如图3所示，宽度CW为从基板1的一个侧面的最短点31至该基板的另一侧面的最短点32的其中包含发热部21的间隔w的宽度。该宽度CW在后述的图5所示的实施方式中与电阻发热体2本身的宽度HW相同。
该电阻发热体2的材料，以Ag(银)·Pd(钯)合金为导电体成分，其中以具有电绝缘性的无机氧化物、例如Al2O3(氧化铝)为填料，并在其中添加混合SiO2-Al2O3系的非晶质玻璃的玻璃料，以该玻璃料作为粘合剂，固定在基板1的前面侧1a表面。除了起粘合剂的作用外，该玻璃料还是电绝缘物，能够起调节电阻的作用。
3，3是在靠近基板1端部的前面侧1a表面通过层叠形成于上述电阻发热体2端部的上侧或下侧的宽度较大的馈电用膜状电极形成的端子部，由Ag·Pt(银·铂)合金等为主成分的高导电性的厚膜形成。(注形成该馈电用端子部3时，可以增大膜厚，使电阻值降低。)4是玻璃质的覆盖层，由主成分为SiO2(二氧化硅)的SiO2(二氧化硅)-ZnO(氧化锌)-Al2O3(氧化铝)系玻璃形成，形成于从上述电阻发热体2至上述馈电用端子部3的一部分和基板1上沿纵向的两侧端部的表面上。即，形成层厚为20μm～100μm的玻璃质覆盖层4，覆盖除上述端子部3，3的一部分之外的几乎整个面。
51，51是采用和上述端子部3相同的材料在基板1的背面侧1b形成的两条配线导体，52，52是该配线导体51，51的端子部，在配线导体51，51的前端部间，通过由Ag·Pd合金粉末等和树脂混合而成的导电性粘合剂接合温度检测用传感器，例如由NTC元件形成的热敏电阻6。
接着，说明该板状加热器H1的制造方法。首先，准备由AlN(氮化铝)形成的边缘部平滑的细长基板1和发热体浆料，该发热体浆料由92重量％Ag·8重量％Pd的合金粉末、和上述Ag·Pd合金的约20重量％的作为粘合剂及电阻调整用的SiO2-Al2O3系非晶质玻璃料粉末、和上述Ag·Pd(银·钯)合金粉末的总重量的约10重量％的作为填料的由Al2O3形成的无机氧化物粉末、和乙基纤维素(有机粘合剂)和松油醇等有机溶剂混炼而成。
将该发热体浆料在宽度BW约6.1mm的基板1前面侧1a表面的预定形成部沿纵向采用丝网印刷形成由端部串联连接、相互间隔开约0.5mm间隙w、宽约1.0mm的4条厚膜构成的涂布膜。这时，最外侧的涂布膜外缘和基板1的边缘部的间隔约为0.3mm。其后，将上述涂布膜干燥，在焙烧炉中以约850℃的焙烧最高温度焙烧约10分钟。
通过该焙烧，浆料中所含的粘合剂类被蒸发散去，作为无机粘合剂的玻璃成分熔融，使Ag·Pd合金及无机氧化物的混合粉末固定在基板1前面侧1a的表面，形成由相互间电绝缘的宽度HW约为1.0mm的4条厚膜的发热部21，…构成的电阻发热体2。
接着，在延伸于基板1前面侧1a表面的两端部的电阻发热体2的端部和背面侧1b表面通过丝网印刷涂布导电浆料，该导电浆料以每单位面积的电阻值比电阻发热体2小的材料、例如Ag·Pt合金作为导电成分，对其进行干燥后，和上述一样进行焙烧，形成馈电用的厚膜状的端子部3，3及配线导体51，51和端子部52，52。
可以在将上述电阻发热体的涂布膜干燥后，再涂布导电浆料，并干燥，然后同时焙烧两涂布膜。
其后，形成覆盖层4。这是指在从上述电阻发热体2至上述馈电用端子部3，3的一部分及基板1前面侧1a上沿纵向的两侧端部的表面部分，由例如主成分为SiO2的SiO2-ZnO-Al2O3系玻璃粉末和乙基纤维素(有机粘合剂)一起在有机溶剂中混炼而成的玻璃浆料连续不间断地形成涂膜。
干燥该涂膜后，在焙烧炉中以约850℃的焙烧最高温度焙烧约10分钟，形成厚15μm～100μm的玻璃质覆盖层4。
该玻璃的软化点约为600～800℃，低于构成上述电阻发热体2的浆状涂料的焙烧温度，如果提高焙烧温度，则形成于前面侧1a表面部的玻璃浆料发生熔融，形成玻璃的表面部平坦且没有凹凸的平滑的玻璃质覆盖层。
然后，在最终工序中，将热敏电阻6通过导电性粘合剂分别接合于配线导体51，51，该导电性粘合剂由Ag·Pd合金粉末等和玻璃(无机粘合剂)或水溶性有机粘合剂混合而成。
这种结构的板状加热器H1按如图4所示的电路结构进行通电。即，通过温度控制电路T向馈电用端子部3，3通电，这样电流流入电阻发热体2，电阻发热体2发热。这时在热敏电阻6也有信号电流流入。
该电阻发热体2的发热使基板1也受到热传导而温度上升，该热量传递到安装于基板1的背面侧1b的热敏电阻6中部的热敏部，使热敏部的电阻值发生变化。该热敏部电阻值的变化通过配线导体51，51，从端子部52，52输出，将其输入温度控制电路T，判断是否处于合适的温度范围，例如通过进行相位控制来调整给予电阻发热体2的电能，使温度得到调节。此外，该调温并不限于对电能进行相位控制，也可以通过控制电压及电流调整到规定的温度范围。
此外，虽然未图示，但通常该类机器中要并设多重安全装置，例如作为安全装置(电路)，除了该温度控制电路T以外，还设置温度保险丝及电流保险丝等。
该板状加热器H1的形成于基板表面的带状电阻发热体2的总宽度HW为4mm(1mm×4根)，基板1宽度BW为5.5mm。如果电阻发热体2的发热部21间几乎没有间隔w，则宽度CW约占基板1的宽度BW的73％。在这种情况下通电时，几乎整个基板1前面侧1a发热，并且由于缩小了基板1的宽度，基板1的热容量减小，加热器H1的升温速度变快。即，通电后在短时间内使整个基板1的温度几乎均匀上升，因此能够提供温度上升特性得到提高、且小型化的板状加热器H1。
此外，该加热器H1中，通过减少基板1的热容量，使基板和发热的电阻发热体2的温度差减小，即使在间歇地反复进行加热器的ON(通电)-OFF(待机或停机)的情况下，也能够抑制基板1受到温度差引发的热冲击而产生裂纹。
使用了在形成时通过对边缘部进行磨削等处理而使周边平滑的基板1的加热器H1，由于除去了毛边及微小的裂纹，在基板1不会因温度差等热冲击产生裂纹及裂缝。
该板状加热器用92重量％Ag·8重量％Pd的导体成分形成电阻发热体2，其TCR值超过1000ppm/℃，即使在装置等的安全电路不工作的情况下，也能够防止加热器H1的温度过度上升，不会使加热器H1自身及支承部件或周边的其它零件受到热影响，如碳化及熔融等。此外，即使输入高于额定值的电能，在基板1内也难以产生温度差，因此在基板1不会产生裂纹及裂缝。
将电阻率大的Pd的比率减小到10％以下时，能够形成数mΩ/□的低电阻值范围的电阻体，能够通过折叠将电阻发热体2环绕形成于整个基板1面，这样易于提高相对基板1的面积比率。
因此采用本发明，能够提供具有如下优点的板状加热器H1，由于电阻发热体2与基板1的面积之比大，因此通电后升温迅速，温度上升特性提高，此外能够抑制在基板1产生裂纹及裂缝，同时还能实现小型化。
图5为本发明的板状加热器H2的其它实施方式的主视图，图中和上述图1至图3相同的部分标记相同的符号，并省略其说明。
该实施方式所示的板状加热器H2的基板1的宽度BW约为3.3mm，在该基板1的前面侧1a形成一条宽度HW约为2.6mm的电阻发热体2，该电阻发热体2由和上述实施方式所述相同的材料组合形成。
这种加热器H2的电阻发热体2的宽度约为基板1的宽度的80％，能够具有和上述实施方式同样的作用效果。
图6和图7所示为装有上述板状加热器H1(或H2)的定影装置7的实施方式。该定影装置7是复印机用的，图6为切除其一部分后的纵截面图，图7为沿图6中的向视b-b线的截面的放大横截面图，图中加热器H1部分和上述实施方式相同，因此省略其说明。
在图中，71为压力辊，设置由驱动部(无图示)轴支承的从两端面凸出的旋转轴72，在形成于该旋转轴72外周的圆筒形辊本体73的表面贴合耐热性弹性材料，例如硅橡胶层74。
81为和上述压力辊71的旋转轴72对向配置的加热器支承体，在该支承体81的凹部82内以和压力辊71并置的状态安装固定板状加热器H1。此外，在包含加热器H1的支承体81的周围卷装由聚酰亚胺树脂等耐热性薄片形成的无缝的呈滚筒状的定影膜83，并使其能自如地循环移动。
形成于加热器1上侧的玻璃质覆盖层4的圆滑的表面隔着该定影膜83和上述压力辊71的硅橡胶层74压接。此外，图中P是作为被加热体的复印纸及复印薄膜等记录介质，这里是复印纸，该复印纸P上的T1表示已印好的未定影的色粉图像，T2表示定影后的色粉图像。
如后所述，具有上述结构的定影装置7可用作图像形成装置9的一部分，对转印到复印纸P等被复印体上的未定影色粉图像T1进行定影。
在该定影装置7中，通过与端子部3，3接触的连接器85，85，对板状加热器H1进行通电，该连接器85通过对磷青铜板进行弯曲等处理而被赋予弹性。在电阻发热体2按规定温度发热的状态下，驱动部驱动压力辊71旋转，被压接的定影膜83也随之连动，一边与覆盖板状加热器H1的覆盖层4表面滑动接触，一边在加热器支承体81的周围循环。
将已转印了未定影色粉图像T1的复印纸P送入定影装置7，复印纸P在上下面的压力辊71的硅橡胶层74和定影膜83面转动的过程中，以从上下面夹压的状态通过其间，向图中箭头方向输送。这时，通过上述加压和电阻发热体2的加热，复印纸P上的未定影色粉图像T1被定影固定，能够在复印纸P上定影形成色粉图像T2。
即，在压力辊71的复印纸输入侧，复印纸P上的未定影色粉图像T1首先隔着定影膜83被加热器H1加热熔融，至少其表面部大大超过熔点，完全软化熔融。然后，在压力辊71的复印纸输出侧，复印纸P离开加热器H1，色粉图像T2自然放热，再次冷却固化，定影膜83也从复印纸P脱离。
这时，由于上述板状加热器H1中覆盖电阻发热器2、并形成于最上层的玻璃质覆盖层4的平滑的表面与定影膜83滑动接触，因此定影膜83能顺畅地旋转，这样在其和压力辊之间复印纸P随着定影膜83被顺畅地输送，能够进行色粉的渗出少的良好定影。
接着，参照图B所示的复印机9说明本发明的装有上述板状加热器H1和定影装置7的图像形成装置。图8为表示装有上述定影装置7的图像形成装置例如复印机9的简要结构的纵截面图，图中的定影装置7部分和上述实施方式相同，因此相同的部分标记相同的符号并省略其说明。
在图8中，90为复印机9的框体，91为设置于框体90上面的由玻璃等透明部件形成的稿台，沿箭头Y方向往复运动，扫描原稿P1。
在框体90内的上方设置由光照用灯和反射镜组成的照明装置9L，来自被该照明装置9L照射的原稿P1的反射光线由短焦点小径成像元件阵列9A在感光鼓9D上进行狭缝曝光。该感光鼓9D沿箭头方向旋转。
92为带电器，使例如被氧化锌感光层或有机半导体感光层包覆的感光鼓9D上均匀带电。在由该带电器92而带电的鼓9D上形成由成像元件阵列9A进行图像曝光的静电图像。该静电图像采用通过显像器93的加热软化熔融的树脂等形成的色粉进行显像。
另一方面，为了供纸辊94和感光鼓9D上的图像同步，放置于纸盒9C内的复印纸P由在上下方向互相压接并旋转的一对输送辊95适时送入鼓9D上。再由转印放电器96将形成于感光鼓9D上的色粉图像转印到复印纸P上。
其后，离开鼓9D的复印纸P由传输导板97导入定影装置8，进行加热定影处理后，排出到接纸盘98内。此外，转印色粉图像后，由清扫器99除去鼓9D上的残留色粉。
上述定影装置8中，使电阻发热体3延布于和复印纸P移动方向垂直的方向来配置板状加热器H1，该电阻发热体3具有与该复印机9能够复印的最大通用纸的宽度相匹配的有效长度，即比最大通用纸的宽度长，同时在该加热器H1的延布方向，和发热电阻体3相对向设置输送用压力辊71，使它们互相间略微压接。
送入加热器H1和压力辊71间的复印纸P上的未定影色粉图像T1，受到来自电阻发热体2的热量发生熔融，使文字、英文数字、记号、附图等复印图像显现在复印纸P面上。
这种装有定影装置7的复印机9即使在间歇地重复进行ON(通电)-OFF(待机)操作的情况下，通电后的温度上升速度也快，复印速度得到提高，而且不会发生源于在基板1产生裂纹及裂缝等引发的故障，易于维修保养。
本发明并不限于上述实施方式。例如在上述实施方式中，是将板状加热器用于复印机的定影用，但也可以适用于打印机及传真机等其它OA机器的定影用。此外并不限于OA机器，也能够装配在家用电器、业务用及实验用的精密机器及化学反应用的机器等中用于加热。
权利要求
1.板状加热器，其特征在于，具有由耐热、电绝缘性材料形成的长尺寸基板，和在该基板的表面沿纵向配置形成带状的、在Ag·Pd合金中含有玻璃、无机氧化物及/或无机氮化物的电阻发热体，和与该电阻发热体连接设置形成的馈电端子部；上述电阻发热体的从前述基板的一个侧面的最短点至前述基板的另一侧面的最短点的包含发热部间的间隔的宽度CW为前述基板宽度BW的70％以上。
2.如权利要求1所述的板状加热器，其特征还在于，基板由AlN、Si3N4、Al2O3或SiC中的至少一种陶瓷材料形成。
3.如权利要求1或2所述的板状加热器，其特征还在于，基板的宽度为3mm～7mm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的板状加热器，其特征还在于，对基板周边的截面进行了平滑面处理。
5.如权利要求1所述的板状加热器，其特征还在于，电阻发热体中的玻璃由ZnO-SiO2系、B2O3-ZnO系、SiO2-Al2O3系、B2O3-SiO2-ZnO系、SiO2-Al2O3-CaO系或B2O3-BaO-ZnO系中的至少一种非晶质玻璃形成。
6.如权利要求1所述的板状加热器，其特征还在于，电阻发热体中的无机氧化物或无机氮化物由SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2·SiO2、2MgO·2Al2O3·5SiO2或AlN中的至少一种构成。
7.如权利要求1～6中任一项所述的板状加热器，其特征还在于，在电阻发热体及基板的表面形成有玻璃质的覆盖层。
8.定影装置，其特征在于，具备压力辊，和电阻发热体与该压力辊对向配置的上述权利要求1～7中任一项所述的板状加热器。
9.图像形成装置，其特征在于，具有使色粉附着在形成于介质的静电潜像上、再将该色粉转印至被复印体、形成规定的图像的装置，以及利用压力辊一边将形成图像的被复印体压接在板状加热器一边使其通过、藉此对色粉进行定影的上述权利要求8所述的定影装置。
全文摘要
本发明的目的是提供一种板状加热器、使用了该板状加热器的定影装置和装配了该定影装置的图像形成装置，该板状加热器通过规定长尺寸基板的宽度和形成于该基板上的电阻发热体的宽度，能够减少基板对电阻发热体的热容量，提高温度的上升特性，而且还能够抑制基板产生裂缝。本发明涉及具有由耐热、电绝缘性材料形成的长尺寸基板1，和在Ag·Pd合金中含有玻璃、无机氧化物及/或无机氮化物的电阻发热体2，和与该电阻发热体2连接设置形成的馈电端子部3，3的板状加热器H1，上述电阻发热体在上述基板的表面沿纵向以基板宽度的70％以上的宽度形成带状。还涉及使用了该板状加热器H1的定影装置7和装配了该定影装置7的图像形成装置9。
文档编号H05B3/22GK1615049SQ20041008343
公开日2005年5月11日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年11月6日
发明者苅部几惠, 江崎史郎, 苅部孝明 申请人:哈利盛东芝照明株式会社