(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板に形成された発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体に導通する電極と、
上記発熱抵抗体と上記電極との間に介在している中間層と、
を備えるヒータであって、
上記電極はＡｇを含み、
上記中間層は、上記電極の少なくとも一部を覆い、かつＰｄの含有比率が上記電極よりも大であり、
上記発熱抵抗体は、上記中間層よりもＰｄの含有比率が大であることを特徴とする、ヒータ。
【請求項２】
上記発熱抵抗体と上記中間層とが重なる部分を覆う保護膜をさらに備えている、請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
上記中間層は、上記電極上面の略全面を覆っている、請求項１または２に記載のヒータ。
【請求項４】
上記発熱抵抗体は、上記電極上面の少なくとも一部にかぶさる位置まで延出している、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項５】
上記発熱抵抗体は、上記電極上面の少なくとも一部にかぶさらないように配置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばレーザプリンタにおいて記録紙に転写されたトナーを熱定着させるために記録紙を加熱する手段として用いられるヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来のヒータの一例を示している。同図に示されたヒータＸは、基板９１、発熱抵抗体９２、電極９３、および保護膜９４を備えている。基板９１は、長矩形状であり、絶縁材料によって形成されている。発熱抵抗体９２は、たとえばＡｇ−Ｐｄからなり、基板９１上に帯状に形成されている。電極９３は、発熱抵抗体９２に電力を供給するためのものであり、Ａｇが主成分とされている。保護膜９４は、たとえばガラス製であり、発熱抵抗体９２と電極９３の一部とを覆っている。ヒータＸは、記録紙にトナーを熱定着させるために用いられる。発熱抵抗体９２に電源から電力供給されると、発熱抵抗体９２が発熱する。発熱状態とされたヒータＸに対して、トナーが転写された記録紙をプラテンローラによって押し付けると、トナーが記録紙に定着される。
【０００３】
しかしながら、ヒータＸにおいては、発熱抵抗体９２および電極９３の剥がれが問題とされている。剥がれの一因としては、電極９３に含まれるＡｇが拡散することによる気泡発生や接合力の低下が考えられる。製造過程において剥離が生じると、そのヒータＸは不良品として廃棄されることとなる。また、使用中に発熱抵抗体９２と電極９３との密着が阻害されると、発熱抵抗体９２の加熱不足により印刷が乱れたり、印刷不能となったりするといった不具合が生じていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、発熱抵抗体および電極との剥離を抑制することが可能なヒータを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるヒータは、基板と、上記基板に形成された発熱抵抗体と、上記発熱抵抗体に導通する電極と、上記発熱抵抗体と上記電極との間に介在している中間層と、を備えるヒータであって、上記電極はＡｇを含み、上記中間層は、上記電極の少なくとも一部を覆い、かつＰｄの含有比率が上記電極よりも大であり、上記発熱抵抗体は、上記中間層よりもＰｄの含有比率が大であることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記中間層によって上記電極の含有成分であるたとえばＡｇが拡散することを阻止することができる。これにより、Ａｇの拡散に起因する気泡の発生を防止することが可能である。また、Ｐｄの含有比率が比較的高い上記中間層は、ポーラス状となりやすい。これにより、上記電極や上記基板に万が一気泡が発生しても、この気泡を適切に逃がすことが可能である。したがって、上記発熱抵抗体および上記電極の剥離を抑制することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発熱抵抗体と上記中間層とが重なる部分を覆う保護膜をさらに備えている。本発明のさらに好ましい実施の形態においては、上記中間層は、上記電極上面の略全面を覆っている。本発明のさらに好ましい実施の形態においては、上記発熱抵抗体は、上記電極上面の少なくとも一部にかぶさる位置まで延出している。本発明のさらに好ましい実施の形態においては、上記発熱抵抗体は、上記電極上面の少なくとも一部にかぶさらないように配置されている。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】
図１および図２は、本発明に係るヒータの第１実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ１は、基板１、発熱抵抗体２、電極３、中間層４および保護膜５を備えている。ヒータＡ１は、たとえば、レーザプリンタにおいて記録紙に転写されたトナーを熱定着させるために用いられる。なお、図１においては理解の便宜上、保護膜５が省略されている。
【００１２】
基板１は、長矩形状とされており、絶縁材料からなる。絶縁材料の例としては、たとえばＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3が挙げられる。
【００１３】
発熱抵抗体２は、基板１上に形成されており、コの字の帯状である。発熱抵抗体２は、抵抗体材料として、たとえばＰｄの重量比率が５０〜６０ｗｔ％であるＡｇ−Ｐｄを含んでいる。発熱抵抗体２に含まれるＡｇは、その粒径が１．０〜３．０μｍ程度である。また、発熱抵抗体２には、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ系ガラス、またはＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｒ系ガラス（Ｒは、ＺｎＯ2、ＬｉＯ2、ＴｉＯ2のいずれか）などの結晶化ガラスを含んでいる。発熱抵抗体２のシート抵抗は、たとえば１００〜２０００ｍΩ／□である。
【００１４】
電極３は、発熱抵抗体２に対して電源（図示略）からの電力を供給するためのものである。電極３は、Ａｇが主成分とされている。電極３に含まれるＡｇは、その粒径が１．０〜３．０μｍ程度である。また、電極３には、５ｗｔ％以下の割合でＰｄを混入させてもよい。電極３のシート抵抗は、たとえば１〜１０ｍΩ／□である。
【００１５】
中間層４は、電極３の少なくとも一部を覆う層であり、Ａｇが主成分とされている。中間層４に含まれるＡｇは、その粒径が１．０〜３．０μｍ程度である。中間層４には、Ｐｄが混入されている。中間層４のＰｄの含有比率は、電極３のＰｄの含有比率よりも大であり、たとえば５〜１５ｗｔ％程度である。本実施形態においては、中間層４は、電極３の全てを覆っている。これにより、発熱抵抗体２と電極３との間に中間層４が介在する格好となっており、発熱抵抗体２と電極３とは直接接してはいない。
【００１６】
保護膜５は、発熱抵抗体２を保護するためのものであり、ガラスによって形成されている。保護膜５は、発熱抵抗体２と、電極３および中間層４の一部ずつとを覆っている。保護膜５は、たとえば、ＳｉＯ2−ＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスなどの結晶化ガラスと、ＢａＯ−ＳｉＯ2系ガラスなどの半結晶化ガラスと、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−ＭｇＯ系ガラスなどの非晶質ガラスが積層された構造とされている。
【００１７】
ヒータＡ１の製造は、たとえば次のようにして行われる。まず、基板１にＡｇを主成分とする導電体ペーストと、ＡｇとＰｄとを含む導電体ペーストとを順次塗布し、これらを乾燥および焼成する。これにより、電極３および中間層４を形成する。次に、抵抗体材料としてのＡｇ−Ｐｄを含む抵抗体ペーストを塗布し、これを乾燥および焼成する。これにより、発熱抵抗体２を形成する。そして、発熱抵抗体２と電極３および中間層４の一部を覆うようにガラスペーストを塗布し、これを乾燥および焼成する。これにより保護膜５が形成され、ヒータＡ１が得られる。
【００１８】
次に、ヒータＡ１の作用について説明する。
【００１９】
本実施形態によれば、電極３よりもＰｄの含有比率が大きい中間層４によって電極３が覆われている。中間層４に含まれたＰｄは、中間層４および電極３からＡｇが拡散することを防止する機能を果たす。Ａｇの拡散が抑制されると、たとえば基板１から気泡が発生することを抑制することができる。また、発熱抵抗体２と中間層４との接合部分からＡｇが拡散することによる接合力の低下を阻止することができる。したがって、発熱抵抗体２および電極３の剥離防止を図ることができる。また、Ｐｄを比較的多く含む中間層４はポーラス状となりやすい。これにより、万が一基板１などから気泡が発生しても、この気泡を適切に逃がすことが可能である。
【００２０】
特に、発熱抵抗体２に電極３からのＡｇが拡散すると、気泡の発生が顕著となることが、発明者らの試験によって判明した。本実施形態においては、発熱抵抗体２と電極３とは直接接していない。これらの間に介在する中間層４は、比較的多くのＰｄを含むため、これ自身からはＡｇはほとんど拡散しない。そして、この中間層４が、電極３から発熱抵抗体２へとＡｇが拡散することを阻止する。したがって、発熱抵抗体２が剥離してしまうことを防止するのに好適である。
【００２１】
図３〜図５は、本発明に係るヒータの他の例を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２２】
図３は、本発明に係るヒータの第２実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ２は、発熱抵抗体２の端部の位置が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、発熱抵抗体２は、中間層４のうち電極３からはみ出した部分を越えて、電極３の一部と重なるように形成されている。
【００２３】
このような実施形態によっても、発熱抵抗体２および電極３の剥離を抑制することができる。また、中間層４は、発熱抵抗体２および電極３の少なくともいずれかと重なるものとされている。このため、ヒータＡ２に通された電流は、中間層４および発熱抵抗体２の双方に、あるいは中間層４および電極３の双方に流れることとなる。したがって、中間層４の一部が極端に発熱してしまうことを防止することができる。
【００２４】
図４は、本発明に係るヒータの第３実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ３は、中間層４の形状が上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、中間層４は、介在部４ａとパッド部４ｂとに分離された構成とされている。介在部４ａは、発熱抵抗体２と電極３との間に介在している。パッド部４ｂは、保護膜５から露出しており、たとえば平面視矩形状とされている。このような実施形態によっても、発熱抵抗体２および電極３の剥離を抑制することができる。また、パッド部４ｂは、ヒータＡ３に給電するための給電クリップによって挟む部分とするのに都合がよい。
【００２５】
図５は、本発明に係るヒータの第４実施形態を示している。本実施形態のヒータＡ４は、ヒータＡ３と同様に中間層４が介在部４ａおよびパッド部４ｂからなり、ヒータＡ２と同様に発熱抵抗体２が電極３の一部と重なるように形成されている。このような実施形態によっても本発明が意図する効果を奏することができる。
【００２６】
本発明に係るヒータは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るヒータの具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００２７】
本発明に係るヒータは、中間層のＰｄの含有比率が電極のＰｄの含有比率よりも大であればよい。たとえば電極にＰｄをまったく含まない構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るヒータの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図３】本発明に係るヒータの第２実施形態を示す要部断面図である。
【図４】本発明に係るヒータの第３実施形態を示す要部断面図である。
【図５】本発明に係るヒータの第４実施形態を示す要部断面図である。
【図６】従来のヒータの一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  ヒータ
１      基板
２      発熱抵抗体
３      電極
４      中間層
４ａ    介在部
４ｂ    パッド部
５      保護膜
【図１】
0004937008.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004937008.tif 000007