JP2001196152A - セラミックスヒータ - Google Patents
セラミックスヒータInfo
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Classifications
-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
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-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板を形成する主成分に窒化アルミニウム、
窒化珪素又は炭化珪素を用いて機械的強度を高めて耐熱
衝撃性を克服し、適切な添加物を配合することで熱伝導
率を調節し、発熱体から電極への温度傾斜を緩やかにし
て、発熱体の電極と給電部のコネクターの接点の酸化を
防ぐのに有効な基板の寸法比を提供する。 【解決手段】 セラミツクス基板の表面に電極と発熱体
を形成したセラミックスヒータにおいて、発熱体２の回
路の電極３との接続始点と電極３側のセラミックス基板
１ａの端までの距離をＡ、セラミックス基板１ａの厚み
をＢとしたとき、Ａ／Ｂ≧２０となる形状であって、セ
ラミックス基板１ａの熱伝導率を３０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋ
に調整する。
窒化珪素又は炭化珪素を用いて機械的強度を高めて耐熱
衝撃性を克服し、適切な添加物を配合することで熱伝導
率を調節し、発熱体から電極への温度傾斜を緩やかにし
て、発熱体の電極と給電部のコネクターの接点の酸化を
防ぐのに有効な基板の寸法比を提供する。 【解決手段】 セラミツクス基板の表面に電極と発熱体
を形成したセラミックスヒータにおいて、発熱体２の回
路の電極３との接続始点と電極３側のセラミックス基板
１ａの端までの距離をＡ、セラミックス基板１ａの厚み
をＢとしたとき、Ａ／Ｂ≧２０となる形状であって、セ
ラミックス基板１ａの熱伝導率を３０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋ
に調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス基板
（以降、単に基板という）上に発熱体を形成したセラミ
ックスヒータに係り、特に電気、電子機器の用途に有用
なセラミックスヒータに関する。
（以降、単に基板という）上に発熱体を形成したセラミ
ックスヒータに係り、特に電気、電子機器の用途に有用
なセラミックスヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からセラミックスは、その絶縁性及
び回路設計の自由度に優れていることから、種々の用途
のヒータ基板として用いられてきた。特にアルミナ焼結
体は、セラミックスの中では機械的強度が高く、その熱
伝導率も３０Ｗ／ｍ・Ｋに達し比較的熱伝導性や耐熱衝
撃性にも優れ、安価であることから広く用いられてき
た。しかしながら、アルミナ焼結体を基板に用いた場
合、発熱体の急激な温度変化に追従できず基板が熱衝撃
によって破断することがある。
び回路設計の自由度に優れていることから、種々の用途
のヒータ基板として用いられてきた。特にアルミナ焼結
体は、セラミックスの中では機械的強度が高く、その熱
伝導率も３０Ｗ／ｍ・Ｋに達し比較的熱伝導性や耐熱衝
撃性にも優れ、安価であることから広く用いられてき
た。しかしながら、アルミナ焼結体を基板に用いた場
合、発熱体の急激な温度変化に追従できず基板が熱衝撃
によって破断することがある。
【０００３】基板の耐熱衝撃性を向上させるために、特
開平４−３２４２７６号公報には熱伝導率が１６０Ｗ／
ｍ・Ｋ以上の窒化アルミニウムを用いたセラミックスヒ
ータが開示されている。この位の熱伝導率を有する基板
を用いると、急激な温度変化によってアルミナを用いた
基板のように破断することはない。この従来技術によれ
ば、セラミックスヒータ内の温度分布を均一にするた
め、４層程度の窒化アルミニウムを積層し、各層にそれ
ぞれ異なった形状の発熱体を形成すると共に、電極の位
置を概ね基板の中心部に形成することでヒータ全体の均
熱性が確保できると説明されている。
開平４−３２４２７６号公報には熱伝導率が１６０Ｗ／
ｍ・Ｋ以上の窒化アルミニウムを用いたセラミックスヒ
ータが開示されている。この位の熱伝導率を有する基板
を用いると、急激な温度変化によってアルミナを用いた
基板のように破断することはない。この従来技術によれ
ば、セラミックスヒータ内の温度分布を均一にするた
め、４層程度の窒化アルミニウムを積層し、各層にそれ
ぞれ異なった形状の発熱体を形成すると共に、電極の位
置を概ね基板の中心部に形成することでヒータ全体の均
熱性が確保できると説明されている。
【０００４】又、特開平９−１９７８６１号公報には、
定着器用ヒータ基板に窒化アルミニウムを用いることが
開示されている。この従来技術では、窒化アルミニウム
の粒子の平均粒径を６．０μｍ以下とし、焼結助材の組
合わせを最適化し、少なくとも１８００℃以下、好まし
くは１７００℃以下の温度で焼結することにより、５０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱
伝導率を有する基板を得ることができる。この熱伝導性
の良好な基板を定着器用ヒータに採用することで、発熱
体の熱を効率良く紙やトナーに伝えて定着速度の向上を
図るものであると説明されている。
定着器用ヒータ基板に窒化アルミニウムを用いることが
開示されている。この従来技術では、窒化アルミニウム
の粒子の平均粒径を６．０μｍ以下とし、焼結助材の組
合わせを最適化し、少なくとも１８００℃以下、好まし
くは１７００℃以下の温度で焼結することにより、５０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱
伝導率を有する基板を得ることができる。この熱伝導性
の良好な基板を定着器用ヒータに採用することで、発熱
体の熱を効率良く紙やトナーに伝えて定着速度の向上を
図るものであると説明されている。
【０００５】その他、特開平１１−９５５８３号公報に
は、定着器用ヒータ基板に窒化珪素を用いることが開示
されている。この従来技術では、抗折強度４９０〜９８
０Ｎ／ｍｍ2の比較的強度が高く、かつ４０Ｗ／ｍ・Ｋ
以上、好ましくは８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有す
る窒化珪素を用いることによって基板自体の厚さを薄く
し、熱容量を小さくすることで消費電力の削減を図って
いる。又、熱伝導率が窒化アルミニウムより低いため、
発熱体の熱が給電部のコネクターに容易に伝達されず、
発熱体の電極の酸化を防ぎ接点不良を避けることができ
ると説明されている。
は、定着器用ヒータ基板に窒化珪素を用いることが開示
されている。この従来技術では、抗折強度４９０〜９８
０Ｎ／ｍｍ2の比較的強度が高く、かつ４０Ｗ／ｍ・Ｋ
以上、好ましくは８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有す
る窒化珪素を用いることによって基板自体の厚さを薄く
し、熱容量を小さくすることで消費電力の削減を図って
いる。又、熱伝導率が窒化アルミニウムより低いため、
発熱体の熱が給電部のコネクターに容易に伝達されず、
発熱体の電極の酸化を防ぎ接点不良を避けることができ
ると説明されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】基板の熱伝導率を上げ
ていくと、発熱体からの熱の伝播効率は良くなるものゝ
加熱部以外への拡散量も増え、結果的に消費電力も増え
る。従って、基板周辺の均熱性に優れ、かつ発熱体の電
極周辺の温度が発熱体領域の温度より数％以上低温であ
ることが、発熱体の電極と給電部のコネクターの接点の
酸化を防ぐのに有効である。本発明は、基板を形成する
主成分に窒化アルミニウム、窒化珪素又は炭化珪素を用
いて機械的強度を高めて耐熱衝撃性を克服し、適切な添
加物を配合することで熱伝導率を調節し、発熱体から電
極への温度傾斜を緩やかにして、発熱体の電極と給電部
のコネクターの接点の酸化を防ぐのに有効な基板の寸法
比を提供する。
ていくと、発熱体からの熱の伝播効率は良くなるものゝ
加熱部以外への拡散量も増え、結果的に消費電力も増え
る。従って、基板周辺の均熱性に優れ、かつ発熱体の電
極周辺の温度が発熱体領域の温度より数％以上低温であ
ることが、発熱体の電極と給電部のコネクターの接点の
酸化を防ぐのに有効である。本発明は、基板を形成する
主成分に窒化アルミニウム、窒化珪素又は炭化珪素を用
いて機械的強度を高めて耐熱衝撃性を克服し、適切な添
加物を配合することで熱伝導率を調節し、発熱体から電
極への温度傾斜を緩やかにして、発熱体の電極と給電部
のコネクターの接点の酸化を防ぐのに有効な基板の寸法
比を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックスヒ
ータは、セラミックス基板の表面に電極と発熱体を形成
した基板において、発熱体の電極との接続始点と電極側
の基板端までの距離をＡ、基板の厚みをＢとしたとき、
Ａ／Ｂ≧２０となる形状に形成し、基板の熱伝導率を３
０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋに調整する。
ータは、セラミックス基板の表面に電極と発熱体を形成
した基板において、発熱体の電極との接続始点と電極側
の基板端までの距離をＡ、基板の厚みをＢとしたとき、
Ａ／Ｂ≧２０となる形状に形成し、基板の熱伝導率を３
０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋに調整する。
【０００８】基板を形成する主成分が窒化アルミニウ
ム、窒化珪素又は炭化珪素であり、これに熱伝導率が５
０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の従成分を添加する。
ム、窒化珪素又は炭化珪素であり、これに熱伝導率が５
０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の従成分を添加する。
【０００９】セラミックスの主成分が窒化アルミニウム
の場合、その熱伝導率を調整するため窒化アルミニウム
１００重量部に対し、酸化アルミニウムを５〜１００重
量部添加するか又は、シリコンまたは／及びシリコン化
合物を二酸化珪素量に換算して、１〜２０重量部添加す
るか又は、ジルコニウムまたは／及びジルコニウム化合
物を酸化ジルコニウム量に換算して、５〜１００重量部
添加する。
の場合、その熱伝導率を調整するため窒化アルミニウム
１００重量部に対し、酸化アルミニウムを５〜１００重
量部添加するか又は、シリコンまたは／及びシリコン化
合物を二酸化珪素量に換算して、１〜２０重量部添加す
るか又は、ジルコニウムまたは／及びジルコニウム化合
物を酸化ジルコニウム量に換算して、５〜１００重量部
添加する。
【００１０】そして機械的強度の高いセラミックス焼結
体を得るために、焼結助剤として窒化アルミニウム１０
０重量部に対し、周期率表のアルカリ土類元素または／
及び希土類元素を１〜１０重量部を含有させる。周期率
表のアルカリ土類元素はカルシュウム（Ｃａ）を、周期
率表の希土類元素はネオジム（Ｎｄ）及びイッテリビウ
ム（Ｙｂ）を選択すると更に好ましい。
体を得るために、焼結助剤として窒化アルミニウム１０
０重量部に対し、周期率表のアルカリ土類元素または／
及び希土類元素を１〜１０重量部を含有させる。周期率
表のアルカリ土類元素はカルシュウム（Ｃａ）を、周期
率表の希土類元素はネオジム（Ｎｄ）及びイッテリビウ
ム（Ｙｂ）を選択すると更に好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に用いるセラミックスヒー
タの基板材質は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪
素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とするも
のが好ましい。元々これらのセラミックスは、原料粉末
に数％以下の適切な焼結助剤を加えて、焼結することに
より熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋを超える基板を得るこ
とができるが、これに熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の
従成分を添加することによって、熱伝導率を３０〜８０
Ｗ／ｍ・Ｋに下げた基板を得ることができる。
タの基板材質は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪
素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とするも
のが好ましい。元々これらのセラミックスは、原料粉末
に数％以下の適切な焼結助剤を加えて、焼結することに
より熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋを超える基板を得るこ
とができるが、これに熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の
従成分を添加することによって、熱伝導率を３０〜８０
Ｗ／ｍ・Ｋに下げた基板を得ることができる。
【００１２】基板の熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であ
ると、通電された発熱体の急激な温度上昇により、基板
自身が熱衝撃によって破断する可能性が高く好ましくな
い。また熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋを超えると、発熱体
の熱は基板全体に伝播され均熱性は良好であるものゝ、
加熱部以外への拡散量も増え消費電力も増えるので好ま
しくない。
ると、通電された発熱体の急激な温度上昇により、基板
自身が熱衝撃によって破断する可能性が高く好ましくな
い。また熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋを超えると、発熱体
の熱は基板全体に伝播され均熱性は良好であるものゝ、
加熱部以外への拡散量も増え消費電力も増えるので好ま
しくない。
【００１３】窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に対して酸化
アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を添加する場合、窒化アルミ
ニウム１００重量部に対して５〜１００重量部添加する
のが好ましい。添加される酸化アルミニウムは、焼結体
中において窒化アルミニウムに酸素を固溶させることで
熱伝導率を低下させると共に、酸化アルミニウム自身の
熱伝導率も２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるため、窒化アルミ
ニウムの粒界層に存在してセラミックス焼結体の熱伝導
率を低下させる効果がある。酸化アルミニウムの添加量
が５重量部未満の場合、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋを超
えることがある。また添加量が１００重量部を超える
と、窒化アルミニウムと酸化アルミニウが反応して酸窒
化アルミニウムが形成される。この物質は非常に熱伝導
率が低いため、基板全体の熱伝導率も３０Ｗ／ｍ・Ｋ未
満となることもある。
アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を添加する場合、窒化アルミ
ニウム１００重量部に対して５〜１００重量部添加する
のが好ましい。添加される酸化アルミニウムは、焼結体
中において窒化アルミニウムに酸素を固溶させることで
熱伝導率を低下させると共に、酸化アルミニウム自身の
熱伝導率も２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるため、窒化アルミ
ニウムの粒界層に存在してセラミックス焼結体の熱伝導
率を低下させる効果がある。酸化アルミニウムの添加量
が５重量部未満の場合、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋを超
えることがある。また添加量が１００重量部を超える
と、窒化アルミニウムと酸化アルミニウが反応して酸窒
化アルミニウムが形成される。この物質は非常に熱伝導
率が低いため、基板全体の熱伝導率も３０Ｗ／ｍ・Ｋ未
満となることもある。
【００１４】又、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に対し
て、シリコンまたは／及びシリコン化合物を添加して熱
伝導率を調整することもできる。添加するシリコン化合
物には、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ
3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）等がある。これらの物質は
焼結体中の粒界層に存在し、窒化アルミニウム粒子同士
の熱伝導を阻害する熱バリアー相として作用する。この
シリコンまたは／及びシリコン化合物の添加量として
は、窒化アルミニウム１００重量部に対して二酸化珪素
（ＳｉＯ2）の量に換算して１〜２０重量部添加するの
が好ましい。添加量が１重量部未満の場合，シリコンの
熱バリアー効果が不十分となり易く、そのため熱伝導率
が８０Ｗ／ｍ・Ｋを超えてしまうことがある。また添加
量が２０重量部を超えると、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ
未満に低下し易くなる。
て、シリコンまたは／及びシリコン化合物を添加して熱
伝導率を調整することもできる。添加するシリコン化合
物には、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ
3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）等がある。これらの物質は
焼結体中の粒界層に存在し、窒化アルミニウム粒子同士
の熱伝導を阻害する熱バリアー相として作用する。この
シリコンまたは／及びシリコン化合物の添加量として
は、窒化アルミニウム１００重量部に対して二酸化珪素
（ＳｉＯ2）の量に換算して１〜２０重量部添加するの
が好ましい。添加量が１重量部未満の場合，シリコンの
熱バリアー効果が不十分となり易く、そのため熱伝導率
が８０Ｗ／ｍ・Ｋを超えてしまうことがある。また添加
量が２０重量部を超えると、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ
未満に低下し易くなる。
【００１５】又、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に対し
て、ジルコニウムまたは／及びジルコニウム化合物を添
加して熱伝導率を調整することもできる。代表的なもの
に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）がある。この物質は焼
結体中の粒界層に存在し、窒化アルミニウム粒子同士の
熱伝導を阻害する熱バリアー相として作用する。酸化ジ
ルコニウムの添加量は、窒化アルミニウム１００重量部
に対し５〜１００重量部添加するのが好ましい。添加量
が５重量部未満の場合，ジルコニウムの熱バリアー効果
が不十分となり易く、そのため熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・
Ｋを超えてしまうことがある。また添加量が１００重量
部を超えると、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ未満に低下し
易くなる。
て、ジルコニウムまたは／及びジルコニウム化合物を添
加して熱伝導率を調整することもできる。代表的なもの
に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）がある。この物質は焼
結体中の粒界層に存在し、窒化アルミニウム粒子同士の
熱伝導を阻害する熱バリアー相として作用する。酸化ジ
ルコニウムの添加量は、窒化アルミニウム１００重量部
に対し５〜１００重量部添加するのが好ましい。添加量
が５重量部未満の場合，ジルコニウムの熱バリアー効果
が不十分となり易く、そのため熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・
Ｋを超えてしまうことがある。また添加量が１００重量
部を超えると、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ未満に低下し
易くなる。
【００１６】さらに、窒化アルミニウムの熱伝導率を下
げるために、別の従成分として酸化チタン、酸化バナジ
ウム、酸化マンガン、酸化マグネシウムを添加すること
も可能である。添加量としては窒化アルミニウム１００
重量部に対して、酸化チタンでは１５〜３０重量部、酸
化バナジウムでは５〜２０重量部、酸化マンガンでは５
〜１０重量部、酸化マグネシウムでは５〜１５重量部が
好適である。
げるために、別の従成分として酸化チタン、酸化バナジ
ウム、酸化マンガン、酸化マグネシウムを添加すること
も可能である。添加量としては窒化アルミニウム１００
重量部に対して、酸化チタンでは１５〜３０重量部、酸
化バナジウムでは５〜２０重量部、酸化マンガンでは５
〜１０重量部、酸化マグネシウムでは５〜１５重量部が
好適である。
【００１７】そして、セラミックスの主成分が窒化珪素
（Ｓｉ3Ｎ4）の場合にも、酸化アルミニウム、酸化ジル
コニウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化マンガ
ン、酸化マグネシウムを添加して熱伝導率を調整するこ
ともできる。添加量としては窒化珪素粉末１００重量部
に対して酸化アルミニウムでは２〜１０重量部、酸化ジ
ルコニウムでは５〜２０重量部、酸化チタンでは１０〜
３０重量部、酸化バナジウムでは５〜２０重量部、酸化
マンガンでは５〜１０重量部、酸化マグネシウム１０〜
２０重量部が好適である。
（Ｓｉ3Ｎ4）の場合にも、酸化アルミニウム、酸化ジル
コニウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化マンガ
ン、酸化マグネシウムを添加して熱伝導率を調整するこ
ともできる。添加量としては窒化珪素粉末１００重量部
に対して酸化アルミニウムでは２〜１０重量部、酸化ジ
ルコニウムでは５〜２０重量部、酸化チタンでは１０〜
３０重量部、酸化バナジウムでは５〜２０重量部、酸化
マンガンでは５〜１０重量部、酸化マグネシウム１０〜
２０重量部が好適である。
【００１８】又、セラミックスの主成分が炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）の場合、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、酸化バナジウム、酸化マンガン、酸化マグ
ネシウムを添加して熱伝導率を調整することができる。
添加量としては炭化珪素粉末１００重量部に対して酸化
アルミニウムでは１０〜４０重量部、酸化ジルコニウム
では５〜２０重量部、酸化チタンでは１５〜３０重量
部、酸化バナジウムでは１０〜２５重量部、酸化マンガ
ンでは２〜１０重量部、酸化マグネシウム５〜１５重量
部が好適である。
ｉＣ）の場合、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、酸化バナジウム、酸化マンガン、酸化マグ
ネシウムを添加して熱伝導率を調整することができる。
添加量としては炭化珪素粉末１００重量部に対して酸化
アルミニウムでは１０〜４０重量部、酸化ジルコニウム
では５〜２０重量部、酸化チタンでは１５〜３０重量
部、酸化バナジウムでは１０〜２５重量部、酸化マンガ
ンでは２〜１０重量部、酸化マグネシウム５〜１５重量
部が好適である。
【００１９】また本発明において主成分を窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）とする場合、緻密な焼結体を得るため
に、主成分の原料粉末１００重量部に対し、焼結助剤と
して周期率表のアルカリ土類元素または／及び希土類元
素を１重量部以上含有させるのが好ましい。さらに、添
加する周期率表のアルカリ土類元素がカルシュウム（Ｃ
ａ）であり、周期率表の希土類元素がネオジム（Ｎｄ）
及びイッテリビウム（Ｙｂ）であることが好ましい。こ
れらの元素を添加することによって、比較的低温で焼結
することができ焼結コストを低減することができる。
ウム（ＡｌＮ）とする場合、緻密な焼結体を得るため
に、主成分の原料粉末１００重量部に対し、焼結助剤と
して周期率表のアルカリ土類元素または／及び希土類元
素を１重量部以上含有させるのが好ましい。さらに、添
加する周期率表のアルカリ土類元素がカルシュウム（Ｃ
ａ）であり、周期率表の希土類元素がネオジム（Ｎｄ）
及びイッテリビウム（Ｙｂ）であることが好ましい。こ
れらの元素を添加することによって、比較的低温で焼結
することができ焼結コストを低減することができる。
【００２０】本発明における焼結体の製造方法は、周知
の方法に従えばよい。例えば、所定量の原料粉末に有機
溶剤、バインダー等を加え、ボールミルによる混合工程
によってスリラーを作り、それをドクターブレード法に
よって所定の厚さのシートに成形し、所定の寸法形状に
切断した後、大気中もしくは窒素中で脱脂した後非酸化
雰囲気中で焼結すればよい。
の方法に従えばよい。例えば、所定量の原料粉末に有機
溶剤、バインダー等を加え、ボールミルによる混合工程
によってスリラーを作り、それをドクターブレード法に
よって所定の厚さのシートに成形し、所定の寸法形状に
切断した後、大気中もしくは窒素中で脱脂した後非酸化
雰囲気中で焼結すればよい。
【００２１】なお成形については、各種プレス法や押し
出し成形法のような通常の手段が利用できる。又、ヒー
タの作製に当たって発熱体には、タングステンやモリブ
デン等から成る高融点金属の層を焼結体上にスクリーン
印刷等の手法により、非酸化雰囲気中で焼結することで
所望のパターンに形成できる。又、発熱体への給電部と
なる電極も、焼結体上にスクリーン印刷しておくことで
同時に形成することも可能である。但し、この場合の脱
脂は、メタライズ層の酸化を防ぐために窒素等の非酸化
雰囲気中で行う必要がある。さらに、発熱体としてＡｇ
やＡｇ−Ｐｄ等を用いることもできる。以下半田ゴテ用
のセラミックスヒータを例に採って実施例を説明する
が、本発明は、この用途に限定されるものではない。
出し成形法のような通常の手段が利用できる。又、ヒー
タの作製に当たって発熱体には、タングステンやモリブ
デン等から成る高融点金属の層を焼結体上にスクリーン
印刷等の手法により、非酸化雰囲気中で焼結することで
所望のパターンに形成できる。又、発熱体への給電部と
なる電極も、焼結体上にスクリーン印刷しておくことで
同時に形成することも可能である。但し、この場合の脱
脂は、メタライズ層の酸化を防ぐために窒素等の非酸化
雰囲気中で行う必要がある。さらに、発熱体としてＡｇ
やＡｇ−Ｐｄ等を用いることもできる。以下半田ゴテ用
のセラミックスヒータを例に採って実施例を説明する
が、本発明は、この用途に限定されるものではない。
【００２２】（実施例）実施例１ セラミックスの主成分である窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）１００重量部に対して、表１に示すように酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の添加量を選択し、さらに焼結助
剤としてＹｂ2Ｏ3を２重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量部、Ｃ
ａＯを０．３重量部添加し、有機溶剤及びバインダーを
加え、ボールミル混合を２４時間行った。この出来上が
ったスリラーをドクターブレード法により、焼結後の厚
さが０．７ｍｍになるようにシートに形成した。
Ｎ）１００重量部に対して、表１に示すように酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の添加量を選択し、さらに焼結助
剤としてＹｂ2Ｏ3を２重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量部、Ｃ
ａＯを０．３重量部添加し、有機溶剤及びバインダーを
加え、ボールミル混合を２４時間行った。この出来上が
ったスリラーをドクターブレード法により、焼結後の厚
さが０．７ｍｍになるようにシートに形成した。
【００２３】そして、図１のセラミックスヒータの平面
図に示す基板１ａと１ｂの焼結後の寸法がいずれも５０
ｍｍ×５ｍｍになるようにシート状に切断し、大気雰囲
気中で５００℃で脱脂をした。次に、この脱脂体を窒素
雰囲気中１８００℃で焼結した後、厚さ（Ｂ）０．５ｍ
ｍに研磨加工した。さらに基板１ａ上にＡｇ−Ｐｄペー
ストを用いて発熱体２を、Ａｇペーストを用いて電極３
をスクリーン印刷して、大気中８８０℃で焼結した。セ
ラミックスヒータの寸法形状は、発熱体２の電極３との
接続始点と電極３側の基板１ａの端までの距離をＡ、基
板１の厚みをＢとしたとき、Ａ／Ｂ≧２０となる条件を
満たすよう発熱体２の回路の長手方向長さを４０ｍｍに
形成した。
図に示す基板１ａと１ｂの焼結後の寸法がいずれも５０
ｍｍ×５ｍｍになるようにシート状に切断し、大気雰囲
気中で５００℃で脱脂をした。次に、この脱脂体を窒素
雰囲気中１８００℃で焼結した後、厚さ（Ｂ）０．５ｍ
ｍに研磨加工した。さらに基板１ａ上にＡｇ−Ｐｄペー
ストを用いて発熱体２を、Ａｇペーストを用いて電極３
をスクリーン印刷して、大気中８８０℃で焼結した。セ
ラミックスヒータの寸法形状は、発熱体２の電極３との
接続始点と電極３側の基板１ａの端までの距離をＡ、基
板１の厚みをＢとしたとき、Ａ／Ｂ≧２０となる条件を
満たすよう発熱体２の回路の長手方向長さを４０ｍｍに
形成した。
【００２４】さらに、発熱体２を保護するためにＣ−Ｃ
断面に示すようにペースト状の封止ガラス４を塗布し、
その上部に４５ｍｍ×５ｍｍの基板１ｂを載せ、大気中
８８０℃で焼結することで双方の基板１ａと１ｂを接合
し、図２の断面図で示す半田ゴテ用ヒータを作製した。
基板１ａと１ｂは、基板の全長に若干の相違があるだけ
で、その他の寸法、材質は同一のセラミツクスである。
実施例１における熱伝導率は、基板１ａを対象にレーザ
ーフラッシュ法で測定して表１に示す。
断面に示すようにペースト状の封止ガラス４を塗布し、
その上部に４５ｍｍ×５ｍｍの基板１ｂを載せ、大気中
８８０℃で焼結することで双方の基板１ａと１ｂを接合
し、図２の断面図で示す半田ゴテ用ヒータを作製した。
基板１ａと１ｂは、基板の全長に若干の相違があるだけ
で、その他の寸法、材質は同一のセラミツクスである。
実施例１における熱伝導率は、基板１ａを対象にレーザ
ーフラッシュ法で測定して表１に示す。
【００２５】半田ゴテ１０の先端は、基板１ａと１ｂか
ら成るコテ先１１が金属薄板から成るフレーム１２に保
持されている。フレーム１２とコテ先１１の間には、マ
イカ（雲母）またはアスベスト等から成る断熱材１３が
介在し、フレーム１２の外周に木製の握り手１４が嵌装
されている。電極３とリード線１５の接続には、半田等
の溶着金属は熱劣化を受け易いので、むしろ機械的な接
点接合となるように、電極３にはリード線１５側の接点
１６が、電極３にバネ座１７とクランプボルト１８によ
って圧接されている。接点１６は大気中で３００℃以上
の昇温を繰り返すと酸化され、接点不良を起こし易い。
１９は、電極部３の温度観測用の窓である。
ら成るコテ先１１が金属薄板から成るフレーム１２に保
持されている。フレーム１２とコテ先１１の間には、マ
イカ（雲母）またはアスベスト等から成る断熱材１３が
介在し、フレーム１２の外周に木製の握り手１４が嵌装
されている。電極３とリード線１５の接続には、半田等
の溶着金属は熱劣化を受け易いので、むしろ機械的な接
点接合となるように、電極３にはリード線１５側の接点
１６が、電極３にバネ座１７とクランプボルト１８によ
って圧接されている。接点１６は大気中で３００℃以上
の昇温を繰り返すと酸化され、接点不良を起こし易い。
１９は、電極部３の温度観測用の窓である。
【００２６】通常、半田ゴテ１０のコテ先１１の部材に
は、半田との親和性や熱伝導性の良いことで銅が用いら
れるが、半田との親和性の良いことが災いして半田の付
着を招き易く、コテ先１１の半田汚れを嫌う特殊な用途
にはセラミックス製のものが使用される。なお半田材に
は、錫−鉛の合金が用いられ錫の含有量が高くなるに従
って低融点となり、通常、２３０〜２８０℃で溶着され
る。因みに、定着器用ヒータのトナー定着温度は２００
〜２５０℃である。
は、半田との親和性や熱伝導性の良いことで銅が用いら
れるが、半田との親和性の良いことが災いして半田の付
着を招き易く、コテ先１１の半田汚れを嫌う特殊な用途
にはセラミックス製のものが使用される。なお半田材に
は、錫−鉛の合金が用いられ錫の含有量が高くなるに従
って低融点となり、通常、２３０〜２８０℃で溶着され
る。因みに、定着器用ヒータのトナー定着温度は２００
〜２５０℃である。
【００２７】そして、半田ゴテ１０のコテ先１１が露出
している部分の温度が３００℃で安定するようにスライ
ダックスを用いて電流量を調整し、その消費電力を測定
した。同時に、その時の電極部３の温度を温度観測用の
窓１９を利用して赤外線放射温度計を用いて計測した結
果を表１に示す。
している部分の温度が３００℃で安定するようにスライ
ダックスを用いて電流量を調整し、その消費電力を測定
した。同時に、その時の電極部３の温度を温度観測用の
窓１９を利用して赤外線放射温度計を用いて計測した結
果を表１に示す。
【００２８】
【表１】 尚、☆は比較例である。
【００２９】表１の結果を考察すると、熱伝導率が本発
明の上限を超える試料１、２は、消費電力が増え、下限
未満の試料８は、熱衝撃によってしばしば陶器に見られ
るような「焼き割れ」に類似した亀裂が、基板１ａに生
じた。又、発熱体２に対する電極３部の温度傾斜は、本
発明の推奨する熱伝導率範囲内であれば、緩やかな温度
傾斜を有し基板１ａの均熱性が良好であることを示して
いる。
明の上限を超える試料１、２は、消費電力が増え、下限
未満の試料８は、熱衝撃によってしばしば陶器に見られ
るような「焼き割れ」に類似した亀裂が、基板１ａに生
じた。又、発熱体２に対する電極３部の温度傾斜は、本
発明の推奨する熱伝導率範囲内であれば、緩やかな温度
傾斜を有し基板１ａの均熱性が良好であることを示して
いる。
【００３０】実施例２ 次に、セラミックスの主成分である窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、表２に示すように二
酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪
素（ＳｉＣ）の添加量を選択し、さらに焼結助剤として
Ｙｂ2Ｏ3を２重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量部、ＣａＯを
０．３重量部添加し、実施例１と同様の手法で基板を作
製した。さらに、その基板を図２に示す半田ゴテ１０に
組み込むことによって、実施例１と同様の手順でセラミ
ックスヒータとしての特性を評価した結果を表２に示
す。
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、表２に示すように二
酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪
素（ＳｉＣ）の添加量を選択し、さらに焼結助剤として
Ｙｂ2Ｏ3を２重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量部、ＣａＯを
０．３重量部添加し、実施例１と同様の手法で基板を作
製した。さらに、その基板を図２に示す半田ゴテ１０に
組み込むことによって、実施例１と同様の手順でセラミ
ックスヒータとしての特性を評価した結果を表２に示
す。
【００３１】
【表２】 尚、☆は比較例である。
【００３２】表２の結果を考察すると、添加物をＳｉＯ
2に換算した添加量が本発明の推奨する範囲内の試料１
２〜１９は、熱伝導率が適正範囲に調整され、消費電力
も低く抑えられている。そして、発熱体２に対する電極
３部の温度傾斜も安定した均熱性を示した。
2に換算した添加量が本発明の推奨する範囲内の試料１
２〜１９は、熱伝導率が適正範囲に調整され、消費電力
も低く抑えられている。そして、発熱体２に対する電極
３部の温度傾斜も安定した均熱性を示した。
【００３３】実施例３ 次に、セラミックスの主成分である窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、表３に示すように酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ2）の添加量を選択し、さらに
焼結助剤としてＹｂ2Ｏ3を２重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量
部、ＣａＯを０．３重量部添加し、実施例１と同様の手
法で基板を作製した。さらに図２に示す半田ゴテ１０に
よって、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータと
しての特性を評価した結果を表３に示す。
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、表３に示すように酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ2）の添加量を選択し、さらに
焼結助剤としてＹｂ2Ｏ3を２重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量
部、ＣａＯを０．３重量部添加し、実施例１と同様の手
法で基板を作製した。さらに図２に示す半田ゴテ１０に
よって、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータと
しての特性を評価した結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】 尚、☆は比較例である。
【００３５】表３の結果を考察すると、添加物である酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ2）の添加量が本発明の推奨す
る範囲内の試料２３〜２７は、熱伝導率が適正範囲に調
整され、消費電力も低く抑えられている。そして、発熱
体２に対する電極３部の温度傾斜も安定した均熱性を示
した。
化ジルコニウム（ＺｒＯ2）の添加量が本発明の推奨す
る範囲内の試料２３〜２７は、熱伝導率が適正範囲に調
整され、消費電力も低く抑えられている。そして、発熱
体２に対する電極３部の温度傾斜も安定した均熱性を示
した。
【００３６】実施例４ 次に、セラミックスの主成分である窒化珪素（Ｓｉ
3Ｎ4）１００重量部に対して、表４に示すように酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｏ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ
2Ｏ5）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）の添加量を選択し、さらに焼結助剤として酸
化イットリウム１０重量部添加し、実施例１と同様の手
法でシート成形を行った。その後窒素雰囲気中８５０℃
で脱脂を行い、１８５０℃の窒素雰囲気中で３時間焼結
して表４に示す各種基板を作製した。さらに図２に示す
半田ゴテ１０によって、実施例１と同様の手順でセラミ
ックスヒータとしての特性を評価した結果を表４に示
す。
3Ｎ4）１００重量部に対して、表４に示すように酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｏ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ
2Ｏ5）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）の添加量を選択し、さらに焼結助剤として酸
化イットリウム１０重量部添加し、実施例１と同様の手
法でシート成形を行った。その後窒素雰囲気中８５０℃
で脱脂を行い、１８５０℃の窒素雰囲気中で３時間焼結
して表４に示す各種基板を作製した。さらに図２に示す
半田ゴテ１０によって、実施例１と同様の手順でセラミ
ックスヒータとしての特性を評価した結果を表４に示
す。
【００３７】
【表４】 尚、☆は比較例である。
【００３８】表４の結果を考察すると、各種添加物の添
加量が本発明の推奨する範囲内の試料３０〜３３、３５
〜３７、３９〜４０、４２〜４３、４５〜４６、４８〜
４９は、熱伝導率が適正範囲に調整され、消費電力も低
く抑えられている。そして、発熱体２に対する電極３部
の温度傾斜も安定した均熱性を示した。
加量が本発明の推奨する範囲内の試料３０〜３３、３５
〜３７、３９〜４０、４２〜４３、４５〜４６、４８〜
４９は、熱伝導率が適正範囲に調整され、消費電力も低
く抑えられている。そして、発熱体２に対する電極３部
の温度傾斜も安定した均熱性を示した。
【００３９】実施例５ 次に、セラミックスの主成分である炭化珪素（ＳｉＣ）
１００重量部に対して、表５に示すように酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ 2）、二
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、
酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
の添加量を選択し、さらに焼結助剤として炭化硼素（Ｂ
4Ｃ）１．０重量部添加し、実施例１と同様の手法でシ
ート成形を行った。その後窒素雰囲気中８５０℃で脱脂
を行い、２０００℃のアルゴン雰囲気中で３時間焼結し
て表５示す各種基板を作製した。さらに図２に示す半田
ゴテ１０によって、実施例１と同様の手順でセラミック
スヒータとしての特性を評価した結果を表５に示す。
１００重量部に対して、表５に示すように酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ 2）、二
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、
酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
の添加量を選択し、さらに焼結助剤として炭化硼素（Ｂ
4Ｃ）１．０重量部添加し、実施例１と同様の手法でシ
ート成形を行った。その後窒素雰囲気中８５０℃で脱脂
を行い、２０００℃のアルゴン雰囲気中で３時間焼結し
て表５示す各種基板を作製した。さらに図２に示す半田
ゴテ１０によって、実施例１と同様の手順でセラミック
スヒータとしての特性を評価した結果を表５に示す。
【００４０】
【表５】 尚、☆は比較例である。
【００４１】表５の結果を考察すると、各種添加物の添
加量が本発明の推奨する範囲内の試料５２〜５５、５７
〜５９、６１〜６２、６４〜６５、６７〜６８、７０〜
７１は、熱伝導率が適正範囲に調整され、消費電力も低
く抑えられている。そして、発熱体２に対する電極３部
の温度傾斜も安定した均熱性を示した。
加量が本発明の推奨する範囲内の試料５２〜５５、５７
〜５９、６１〜６２、６４〜６５、６７〜６８、７０〜
７１は、熱伝導率が適正範囲に調整され、消費電力も低
く抑えられている。そして、発熱体２に対する電極３部
の温度傾斜も安定した均熱性を示した。
【００４２】実施例６ 次に、セラミックスの主成分である窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、表６に示すように二
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ 5）、
酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
の添加量を選択し、さらに焼結助剤としてＹｂ2Ｏ3を２
重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量部、ＣａＯを０．３重量部添
加し、実施例１と同様の手法で基板を作製した。さらに
図２に示す半田ゴテ１０によって、実施例１と同様の手
順でセラミックスヒータとしての特性を評価した結果を
表６に示す。
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、表６に示すように二
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ 5）、
酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
の添加量を選択し、さらに焼結助剤としてＹｂ2Ｏ3を２
重量部、Ｎｄ2Ｏ3を２重量部、ＣａＯを０．３重量部添
加し、実施例１と同様の手法で基板を作製した。さらに
図２に示す半田ゴテ１０によって、実施例１と同様の手
順でセラミックスヒータとしての特性を評価した結果を
表６に示す。
【００４３】
【表６】 尚、☆は比較例である。
【００４４】表６の結果を考察すると、各種添加物の添
加量が本発明の推奨する範囲内の試料７４〜７５、７７
〜７８、８０〜８１、８３〜８４は、熱伝導率が適正範
囲に調整され、消費電力も低く抑えられている。そし
て、発熱体２に対する電極３部の温度傾斜も安定した均
熱性を示した。
加量が本発明の推奨する範囲内の試料７４〜７５、７７
〜７８、８０〜８１、８３〜８４は、熱伝導率が適正範
囲に調整され、消費電力も低く抑えられている。そし
て、発熱体２に対する電極３部の温度傾斜も安定した均
熱性を示した。
【００４５】実施例７ 次に、セラミックスの主成分である窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）を４重量部添加した試料２ａ、ｂ、ｃ、２
５重量部添加した試料５ａ、ｂ、ｃ、二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2）を５重量部添加した試料１５ａ、ｂ、ｃ、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ2）を２５重量部添加した試料２５
ａ、ｂ、ｃの基板を用いて、発熱体２の回路の始点から
電極３側の基板１ａ端までの距離Ａを、５、１０、２０
ｍｍに設定した図１の基板を作製した。そして、実施例
１と同様の基板を図２に示す半田ゴテ１０に組み込むこ
とによって、実施例１と同様の手順でセラミックスヒー
タとしての特性を評価した結果を表７に示す。
（ＡｌＮ）１００重量部に対して、酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）を４重量部添加した試料２ａ、ｂ、ｃ、２
５重量部添加した試料５ａ、ｂ、ｃ、二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2）を５重量部添加した試料１５ａ、ｂ、ｃ、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ2）を２５重量部添加した試料２５
ａ、ｂ、ｃの基板を用いて、発熱体２の回路の始点から
電極３側の基板１ａ端までの距離Ａを、５、１０、２０
ｍｍに設定した図１の基板を作製した。そして、実施例
１と同様の基板を図２に示す半田ゴテ１０に組み込むこ
とによって、実施例１と同様の手順でセラミックスヒー
タとしての特性を評価した結果を表７に示す。
【００４６】
【表７】 尚、☆は比較例である。
【００４７】基板の長さを一定とし、発熱体と電極側の
基板端迄の距離Ａを次第に大きくすれば、発熱体の回路
が短くなるので消費電力が少なくなるのは当然である。
表７の結果を考察すると、本発明の推奨する熱伝導率の
上限を越えている試料２ａ、ｂ、ｃの電極部の温度は、
電極部の酸化を助勢するような温度領域に至らないもの
ゝ、消費電力が過大である。同様に、基板端迄の距離Ａ
と基板の厚さＢの関係が、Ａ／Ｂ≧２０を満たしていな
い試料５ａ、１５ａ、２５ａは、共に消費電力が過大で
ある。その他の試料は、発熱体から電極部に至る温度傾
斜が緩やかであると共に、消費電力も低く抑えられてい
る。
基板端迄の距離Ａを次第に大きくすれば、発熱体の回路
が短くなるので消費電力が少なくなるのは当然である。
表７の結果を考察すると、本発明の推奨する熱伝導率の
上限を越えている試料２ａ、ｂ、ｃの電極部の温度は、
電極部の酸化を助勢するような温度領域に至らないもの
ゝ、消費電力が過大である。同様に、基板端迄の距離Ａ
と基板の厚さＢの関係が、Ａ／Ｂ≧２０を満たしていな
い試料５ａ、１５ａ、２５ａは、共に消費電力が過大で
ある。その他の試料は、発熱体から電極部に至る温度傾
斜が緩やかであると共に、消費電力も低く抑えられてい
る。
【００４８】本発明のセラミックスヒータは、主成分が
窒化アルミニウム、窒化珪素又は炭化珪素の原料に、熱
伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の従成分を添加して、熱伝
導率を３０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋに調整し、かつ基板上の発
熱体の回路の接続始点から電極側の基板端までの距離Ａ
と基板の厚みＢとの関係を、Ａ／Ｂ≧２０となる形状に
することによつて、基板の機械的強度を高めて耐熱衝撃
性を克服し、発熱体から電極への温度傾斜を緩やかにし
て、電極部の接点の酸化を抑え接点不良を防ぐことがで
きる。
窒化アルミニウム、窒化珪素又は炭化珪素の原料に、熱
伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の従成分を添加して、熱伝
導率を３０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋに調整し、かつ基板上の発
熱体の回路の接続始点から電極側の基板端までの距離Ａ
と基板の厚みＢとの関係を、Ａ／Ｂ≧２０となる形状に
することによつて、基板の機械的強度を高めて耐熱衝撃
性を克服し、発熱体から電極への温度傾斜を緩やかにし
て、電極部の接点の酸化を抑え接点不良を防ぐことがで
きる。
【図１】本発明のセラミツクスヒータの平面図である。
【図２】本発明の半田ゴテ用ヒータの断面図である。
１ａ、１ｂ 基板 ２ 発熱体 ３ 電極 ４ 封止ガラス １０ 半田ゴテ １１ コテ先 １２ フレーム １３ 断熱材 １４ 握り手 １５ リード線 １６ 接点 １７ バネ座 １８ クランプボルト １９ 窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 35/581 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０２Ｄ Ｈ０５Ｂ 3/02 １０４Ｄ (72)発明者 長尾 俊二 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 3K092 PP20 QA05 RF03 RF11 RF27 VV35 VV40 4G001 BA03 BA04 BA06 BA07 BA08 BA09 BA12 BA13 BA14 BA22 BA32 BA36 BB03 BB04 BB06 BB07 BB08 BB09 BB12 BB13 BB14 BB22 BB32 BB36 BB61 BB62 BB67 BC17 BC34 BC52 BC54 BD01
Claims (8)
- 【請求項１】セラミックス基板の表面に電極と発熱体を
形成したセラミックスヒータにおいて、発熱体の回路の
前記電極との接続始点と前記電極側のセラミックス基板
端までの距離をＡ、前記セラミックス基板の厚みをＢと
したとき、Ａ／Ｂ≧２０となる形状であって、前記セラ
ミックス基板の熱伝導率が３０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋである
ことを特徴とするセラミックスヒータ。 - 【請求項２】前記セラミックス基板を形成する主成分が
窒化アルミニウム、窒化珪素又は炭化珪素であり、これ
に熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の従成分を添加したこ
とを特徴とする請求項１に記載のセラミックスヒータ。 - 【請求項３】前記窒化アルミニウム１００重量部に対
し、従成分として酸化アルミニウムを５〜１００重量部
添加して成ることを特徴とする請求項２に記載のセラミ
ックスヒータ。 - 【請求項４】前記窒化アルミニウム１００重量部に対
し、従成分としてシリコンまたは／及びシリコン化合物
を二酸化珪素量に換算して、１〜２０重量部添加して成
ることを特徴とする請求項２に記載のセラミックスヒー
タ。 - 【請求項５】前記窒化アルミニウム１００重量部に対
し、従成分としてジルコニウムまたは／及びジルコニウ
ム化合物を酸化ジルコニウム量に換算して、５〜１００
重量部添加して成ることを特徴とする請求項２に記載の
セラミックスヒータ。 - 【請求項６】前記窒化アルミニウム１００重量部に対
し、焼結助剤として周期率表のアルカリ土類元素または
／及び希土類元素を１〜１０重量部含有することを特徴
とする請求項２乃至５のいずれかに記載のセラミックス
ヒータ。 - 【請求項７】添加される周期率表のアルカリ土類元素が
カルシュウム（Ｃａ）であることを特徴とする請求項６
に記載のセラミックスヒータ。 - 【請求項８】添加される周期率表の希土類元素がネオジ
ム（Ｎｄ）及びイッテリビウム（Ｙｂ）であることを特
徴とする請求項６に記載のセラミックスヒータ。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
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| US09/760,161 US6548787B2 (en) | 2000-01-13 | 2001-01-11 | Ceramic heater |
| CA002330885A CA2330885C (en) | 2000-01-13 | 2001-01-11 | Ceramic heater |
| EP01300254A EP1117273A3 (en) | 2000-01-13 | 2001-01-12 | Ceramic heater |
| KR10-2001-0002062A KR100377700B1 (ko) | 2000-01-13 | 2001-01-13 | 세라믹스 히터 |
| CNB011016736A CN1269384C (zh) | 2000-01-13 | 2001-01-15 | 陶瓷加热器 |
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000004570A Withdrawn JP2001196152A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | セラミックスヒータ |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1117273A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001196152A (ja) |
| KR (1) | KR100377700B1 (ja) |
| CN (1) | CN1269384C (ja) |
| CA (1) | CA2330885C (ja) |
| HK (1) | HK1039436A1 (ja) |
| TW (1) | TW491822B (ja) |
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