JPS6376293A - 面ヒ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は暖房器、調理器、乾燥機器などの電気エネルギ
ーを利用した機器の熱源として使用される面ヒータに関
するものである。

従来の技術 近年、面ヒータは機器の薄型化、均一加熱などの要望に
合った発熱体として脚光を浴びるようになり、従来より
１次に示すような各種の面ヒータが開発されている。

（１）雲母などの絶縁基板にヒータを巻回した構造を有
するもの。

（至））アルミナ基板にタングステンなどの導電ペース
トにより導電パターンを形成し、さらにこの導電パター
ンの上にアルミナ基板を設けて一体化した構造を有する
もの。

（３）　　シリコン、ポリイミドなどの有機質フィルム
の間に導電パターンを形成し、ラミネート化した構造を
有するもの。

しかしながら、これらの面ヒータのうち、（１）の面ヒ
ータは、被加熱物への熱伝達が悪く、ヒータが封止され
ていないために耐湿特性に問題があり。

また＠）の面ヒータは、電気取り出し端子部の強度が弱
く、熱容量が大きいために立ち上がり時間が長く、さら
に（３）の面ヒータは、耐熱温度が低く、寿命特性に問
題があった。

このため、上記問題を解決するために１特開昭５８−２
２５６９２号公報で示されているように。

ホーロ基板の応用による面ヒータが提案されている。ま
た本発明者らは前記ホーロ基板の応用による面ヒータを
さらに改善し１平滑な網目状の金属箔体かもなるヒータ
エレメントの応用による新しい面ヒータを提案している
、本発明者らの提案による面ヒータは、ホーロ基板の上
にホーロ材よりなるヒータ被覆層を設け、このヒータ被
覆層の中に平滑な網目状の金属箔体からなるヒータエレ
メントと１このヒータエレメントに接続された電気取り
出し端子板の一部とを埋設した構造を有していた。

発明が解決しようとする問題点 前述した構造を有する面ヒータにおいては、電気絶縁層
を形成するホーロ基板のホーロ膜厚が１５０〜２００μ
ｍであり、ヒータエレメントを被覆するヒータ被覆層と
の膜層を合わせると３００〜５００μｍ程度の膜厚とな
り、その結果、ホーロ層の膜厚としては非常に厚くなる
。他方、ヒータエレメントが固着されていない面のホー
ロ膜厚は電気絶縁層のみであるため、その膜厚は１５０
〜２００μｍであり、したがってその差は２倍以上とな
る。一般的にホーロの焼成温度は８００″Ｃ前後であり
、ヒータエレメントをホーロ基板に固着するためのヒー
タ被覆層の焼成も８００℃前後である。したがって、ヒ
ータ被覆層の焼成後に基板が大きくそるなどの問題があ
った。さらに、ヒータ被覆層の焼成時にホーロ基板の電
気絶縁層が軟化して、金属基板とヒータエレメントの絶
縁距離を確保できない場合が発生する。これに加えて、
ホーロ基板の電気絶縁層が２度の焼成過程を通るまで絶
縁被膜に欠陥が生じて、電気特性を損うなどの問題があ
った。

本発明はこのような問題点を解決した面ヒータを提供す
ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、鉛系の低溶融ガ
ラスフリットを主成分とした電気絶縁被膜でヒータエレ
メントを被覆した転写エレメントを備え、この転写エレ
メントを絶縁性基板に融着したものである。

作用 上記構成によれば、絶縁性基板に、転写ヒータエレメン
トを融着して構成する面ヒータにおいて、ヒータエレメ
ントを被覆する電気絶縁被膜を鉛系の低溶融ガラスフリ
ットを主成分とした被膜にしているため、融着温度を低
くすることができ、その結果、絶縁性基板のそりが防止
できる。また絶縁性基板としてホーロ基板を用いた場合
、ホーロ基板のホーロ層の軟化点以下でヒータエレメン
トの融着が可能となり、したがって融着時にホーロ基板
のホーロ被膜を損傷することはなく、かつピンホールの
ない電気絶縁層を確保することができるため、電気特性
の大巾な改善がはかれる。

実施例 以下１本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図は本発明の面ヒータを構成する転写ヒータニレ
メントムの製造方法を示したもので、乙に示すように、
まず、吸水性の基紙に樹脂フィルムを貼シ合わせ、この
樹脂フィルムの表面にポリビニルアルコール等の水溶性
高分子を糊引した台紙１を用意し、この台紙１の上に、
ｂに示すように、鉛系の低溶融ガラスフリット（１ＷＦ
−７５７０，イワキ硝子（株）製）とスキージ−オイル
を必要に応じて添加する微量成分とを混練したペースＩ
ｆシルクスクリーン印刷法などの手段を用いて印刷する
ことにより、電気絶縁被膜２を形成する。そしてこれを
乾燥した後、Ｃに示すように、電気絶縁被膜２の上に接
着剤層３を印刷し、そして未乾燥の状態でヒータエレメ
ント４を載せる。このヒータエレメント４は金属の箔体
を網目状に形成したものを用いた。なお、接着剤層３は
電気絶縁被膜２と同一組成のペーストを用いた０ そしてＣのように構成されたものを、ｄに示すように、
ヒータエレメント４が移動しないように台紙１側からマ
グネット６を当てて磁力により、ヒータエレメント４を
固定する。次にヒータエレメント４の上に電気絶縁被膜
２′を形成し、そしてこれを乾燥してｅに示すような転
写ヒータニレメントムを作成した。

第２図は絶縁性基板Ｂの実施例を示すもので。

これは金属基板（材質５ＰＰ）６に普通ホーロ７を施し
てなるホーロ基板を用いた。

第３図は本発明の面ヒータの製造方法の一実施例を示す
もので、ａＵ絶縁性基板（基板形状９゜×６０．厚さ１
．０）ＢＫ、水に浸漬した転写ヒータニレメントムの台
紙を剥離させながら転写する工程を図示したもので、転
写後、布などで上から押さえて、水分を取り、自然乾燥
で２４時間放置後、６２０℃で８分間焼成して、ｂに示
すような面ヒータを作成した。その後、Ｃに示すように
、ｂで示した面ヒータにリード線８を固定して完成面ヒ
ータを構成したものである。

以上のような方法で、ｎ＝１０のサンプルを作成し％特
性評価を行なった。

測定項目としては、（１）絶縁性基板のそり、（２１冷
時絶縁抵抗、（３１熱時絶縁抵抗、（４１冷時限界耐圧
、（６）熱時限界耐圧の各項目を測定した。

測定結果は次表の通りである。

（以下　余　白） 以上の結果から本発明の面ヒータは基板のそりが少なく
、安定した電気特性が得られることがあきらかになった
。さらに本発明者らは電気絶縁被膜２．２′の低溶融ガ
ラスフリットについて、種種検討した結果、焼成温度が
４００’Ｃ〜６００’Ｃで、熱膨張係数が９０〜１１ｏ
×１０−７１／℃の範囲のガラスフリットが適している
ことを見いだした。焼成温度が４００℃以下のガラスフ
リストはアルカリ成分が多いため、電気特性に問題があ
り、また被膜強度も弱く、リード線の引張り強度を確保
できないなどの問題があった。また、焼成温度が６００
℃以上になると安定した電気特性が得にくかった。一方
、熱膨張係数が９０Ｘ１０’１／℃以下になると基板の
そりが大きくなったり、被膜にヒケが発生するなどの問
題があった。熱膨張係数が１１０Ｘ１０’１／”Ｃ以上
になると熱衝撃温度が極端に低下するなどの問題点があ
った。

発明の効果 以上のように、本発明の面ヒータば、鉛系の低溶融ガラ
スフリットを主成分とした電気絶縁破膜でヒータエレメ
ントを被覆した転写エレメントを備え、この転写エレメ
ントを絶縁性基板に融着して構成しているため、基板の
そりを防止し、安定した電気特性を得ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の面ヒータに用いられる転写ヒータエレ
メントの製造方法を示す断面図、第２図は本発明の面ヒ
ータに用いられる絶縁性基板の断面図、第３図は同面ヒ
ータの製造方法を示す断面図である。 １・・・・・・台紙、２．２’・・・・・・電気絶縁被
膜、４・・・・・・ヒータエレメント、ム・・・・・・
転写エレメントｂ　　Ｂ・・・・・・絶縁性基板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ハ 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉛系の低溶融ガラスフリットを主成分とした電気
   絶縁被膜でヒータエレメントを被覆した転写エレメント
   を備え、この転写性エレメントを絶縁性基板に融着して
   構成したことを特徴とする面ヒータ。
2. （２）前記転写エレメントを絶縁性基板に融着する温度
   が４００℃〜６００℃の範囲であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の面ヒータ。
3. （３）前記低溶融ガラスフリットの熱膨張係数が９０〜
   １１０×１０＾−＾７１／℃であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の面ヒータ。