JP2003109728A - 印刷ヒータ - Google Patents
印刷ヒータInfo
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- JP2003109728A JP2003109728A JP2001300692A JP2001300692A JP2003109728A JP 2003109728 A JP2003109728 A JP 2003109728A JP 2001300692 A JP2001300692 A JP 2001300692A JP 2001300692 A JP2001300692 A JP 2001300692A JP 2003109728 A JP2003109728 A JP 2003109728A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基材の上に印刷により抵抗体やセンサを印刷
して形成する印刷ヒータでは、セラミックス基材の上に
直接加熱用抵抗体印刷して形成していたが、従来の構成
では、基材と抵抗体材料あるいはセンサ材料に熱膨張に
違いがあった場合、熱ストレスの繰り返しにより、クラ
ックが入ったり剥離したりして、信頼性が悪いものであ
った。 【解決手段】 セラミックス基材１と加熱用抵抗体３あ
るいは温度検知用センサ４の間に熱膨張調整層２をもう
けることにより、セラミックス基材１と加熱用抵抗体３
あるいは温度検知用センサ４の膨張が緩和され、熱スト
レスが加わってもクラック等が発生しにくくなり信頼性
の高い印刷ヒータを提供できるものである。
して形成する印刷ヒータでは、セラミックス基材の上に
直接加熱用抵抗体印刷して形成していたが、従来の構成
では、基材と抵抗体材料あるいはセンサ材料に熱膨張に
違いがあった場合、熱ストレスの繰り返しにより、クラ
ックが入ったり剥離したりして、信頼性が悪いものであ
った。 【解決手段】 セラミックス基材１と加熱用抵抗体３あ
るいは温度検知用センサ４の間に熱膨張調整層２をもう
けることにより、セラミックス基材１と加熱用抵抗体３
あるいは温度検知用センサ４の膨張が緩和され、熱スト
レスが加わってもクラック等が発生しにくくなり信頼性
の高い印刷ヒータを提供できるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス基材
の表面に加熱用抵抗体とセンサパターンを印刷により形
成してなる印刷ヒータに関するものである。
の表面に加熱用抵抗体とセンサパターンを印刷により形
成してなる印刷ヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の印刷ヒータでは、セ
ラミックス基材の上に直接加熱用抵抗体印刷して形成す
るものである。例えば、その一例を図６を参照しながら
説明する。セラミックス基材１の表面に加熱用抵抗体３
及び温度検知用センサ４を形成し、さらに絶縁層５を形
成するように構成される。
ラミックス基材の上に直接加熱用抵抗体印刷して形成す
るものである。例えば、その一例を図６を参照しながら
説明する。セラミックス基材１の表面に加熱用抵抗体３
及び温度検知用センサ４を形成し、さらに絶縁層５を形
成するように構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の印刷ヒータでは、セラミックス基材と加熱用抵抗体
あるいは温度検知用センサが熱膨張の違いによりクラッ
クが入ったり、また剥離したりするものであった。さら
に、加熱用抵抗体及び温度検知用センサを構成する成分
のほとんどが金属微粒子であるために基材との密着性に
やや欠けるものであった。
来の印刷ヒータでは、セラミックス基材と加熱用抵抗体
あるいは温度検知用センサが熱膨張の違いによりクラッ
クが入ったり、また剥離したりするものであった。さら
に、加熱用抵抗体及び温度検知用センサを構成する成分
のほとんどが金属微粒子であるために基材との密着性に
やや欠けるものであった。
【０００４】本発明は、セラミックス基材とその上に形
成する加熱用抵抗体あるいは温度検知用センサが、密着
性がよく信頼性の高い印刷ヒータを提供することを目的
としている。
成する加熱用抵抗体あるいは温度検知用センサが、密着
性がよく信頼性の高い印刷ヒータを提供することを目的
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記発明によれば、セラ
ミックス基材の表面に形成される加熱用抵抗体あるいは
温度検知用センサが熱膨張によりクラックあるいは剥離
が起こりにくくし、信頼性の高い印刷ヒータとするもの
である。すなわち、セラミックス基材と加熱用抵抗体あ
るいは温度検知用センサの間に熱膨張調整層をもうける
ことにより、セラミックス基材と加熱用抵抗体あるいは
温度検知用センサの膨張が緩和され、熱ストレスが加わ
ってもクラック等が発生しにくくなるものである。
ミックス基材の表面に形成される加熱用抵抗体あるいは
温度検知用センサが熱膨張によりクラックあるいは剥離
が起こりにくくし、信頼性の高い印刷ヒータとするもの
である。すなわち、セラミックス基材と加熱用抵抗体あ
るいは温度検知用センサの間に熱膨張調整層をもうける
ことにより、セラミックス基材と加熱用抵抗体あるいは
温度検知用センサの膨張が緩和され、熱ストレスが加わ
ってもクラック等が発生しにくくなるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
セラミックス基材の表面に熱膨張調整層の薄膜を形成
し、加熱用抵抗体と温度を検知するための温度検知用セ
ンサを印刷により形成し、さらにその上に絶縁層をコー
ティングすることよって、熱ストレスが繰り返されて
も、加熱用抵抗体と温度を検知するための温度検知用セ
ンサにクラックや剥離が起こりにくい印刷ヒータを提供
するものである。
セラミックス基材の表面に熱膨張調整層の薄膜を形成
し、加熱用抵抗体と温度を検知するための温度検知用セ
ンサを印刷により形成し、さらにその上に絶縁層をコー
ティングすることよって、熱ストレスが繰り返されて
も、加熱用抵抗体と温度を検知するための温度検知用セ
ンサにクラックや剥離が起こりにくい印刷ヒータを提供
するものである。
【０００７】本発明の請求項２記載の発明によれば、コ
ーティングされる絶縁層が薄膜であることにより、加熱
用抵抗体から放射される熱線を効率よく利用する事がで
き、更に、加熱用抵抗体および温度検知用センサが保護
されることによって、雰囲気中のガスによる影響（酸化
や硫化等）を受けなくなり信頼性の高い印刷ヒータを提
供できるものである。
ーティングされる絶縁層が薄膜であることにより、加熱
用抵抗体から放射される熱線を効率よく利用する事がで
き、更に、加熱用抵抗体および温度検知用センサが保護
されることによって、雰囲気中のガスによる影響（酸化
や硫化等）を受けなくなり信頼性の高い印刷ヒータを提
供できるものである。
【０００８】本発明の請求項３記載の発明によれば、絶
縁層が耐熱性を有しさらに耐溶融塩性に優れたコーティ
ング材料とすることによって、調理用の加熱器機として
広く利用できる印刷ヒータを提供できるものである。
縁層が耐熱性を有しさらに耐溶融塩性に優れたコーティ
ング材料とすることによって、調理用の加熱器機として
広く利用できる印刷ヒータを提供できるものである。
【０００９】本発明の請求項４記載の発明によれば、セ
ラミックス基板上に形成される加熱用抵抗体を、密な部
分と粗な部分を形成させることにより、ヒータのパワー
（電力）を集中させることができ平面全体を均一に加熱
するのではなく、部分的に高温の領域あるいは低温の領
域を設けることがでる印刷ヒータを提供することができ
るものである。
ラミックス基板上に形成される加熱用抵抗体を、密な部
分と粗な部分を形成させることにより、ヒータのパワー
（電力）を集中させることができ平面全体を均一に加熱
するのではなく、部分的に高温の領域あるいは低温の領
域を設けることがでる印刷ヒータを提供することができ
るものである。
【００１０】本発明の請求項５記載の発明によれば、加
熱用抵抗体に温度検知用センサが沿うように配置させる
ことにより、加熱用抵抗体により発熱した温度を迅速に
精度よく検知し制御することができる印刷ヒータを提供
するものである。
熱用抵抗体に温度検知用センサが沿うように配置させる
ことにより、加熱用抵抗体により発熱した温度を迅速に
精度よく検知し制御することができる印刷ヒータを提供
するものである。
【００１１】本発明の請求項６記載の発明によれば、セ
ラミックス基材のどちらか一方の面に多孔質の構造体を
配置する事により、断熱性が向上し熱の発散が押さえら
れることで省エネが図れる印刷ヒータを提供できるもの
である。
ラミックス基材のどちらか一方の面に多孔質の構造体を
配置する事により、断熱性が向上し熱の発散が押さえら
れることで省エネが図れる印刷ヒータを提供できるもの
である。
【００１２】本発明の請求項７記載の発明によれば、セ
ラミックス基材の加熱用抵抗体形成部分と他の部分を分
けるように段差を形成することにより、加熱用抵抗体で
発熱した熱がセラミックス基材の他の部分へ移動しにく
くなり発熱を効率的に行うことができる印刷ヒータを提
供できるものである。
ラミックス基材の加熱用抵抗体形成部分と他の部分を分
けるように段差を形成することにより、加熱用抵抗体で
発熱した熱がセラミックス基材の他の部分へ移動しにく
くなり発熱を効率的に行うことができる印刷ヒータを提
供できるものである。
【００１３】本発明の請求項８記載の発明によれば、セ
ラミックス基材、熱膨張調整ガラス質薄膜、あるいは絶
縁層のいずれかが遠赤外線放射特性の優れたもので構成
されることによって、加熱用抵抗体で加熱された前記遠
赤外線放射特性の優れた材料より２次輻射として、遠赤
外線が放射され、調理に適したヒータとすることができ
る印刷ヒータを提供できるものである。
ラミックス基材、熱膨張調整ガラス質薄膜、あるいは絶
縁層のいずれかが遠赤外線放射特性の優れたもので構成
されることによって、加熱用抵抗体で加熱された前記遠
赤外線放射特性の優れた材料より２次輻射として、遠赤
外線が放射され、調理に適したヒータとすることができ
る印刷ヒータを提供できるものである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１５】（実施例１）図１は、印刷ヒータの断面図
である。セラミックス基材１の表面に熱膨張をあわせる
ための熱膨張調整層２が形成されている。前記熱膨張調
整層の上に加熱用発熱体３および温度検知用センサ４を
形成し、さらに絶縁層５を形成させるものである。熱膨
張調整層２の膨張率は、セラミックス基材１と加熱用発
熱体３および温度検知用センサ４の熱膨張の中間になる
ように定めればよい。また、セラミックス基材１および
加熱用発熱体３および温度検知用センサ４との密着性も
考慮して、セラミックス基材１および加熱用発熱体３お
よび温度検知用センサ４を構成する材料と同一のものを
加えたり、接着成分（たとえば、水ガラス、燐酸塩等）
を加える。加熱用抵抗体３に通電し、発熱すれば、熱に
よりセラミックス基材１と加熱用発熱体３および温度検
知用センサ４ともにそれぞれ違った熱膨張が生じる。セ
ラミックス基材１に対し加熱用発熱体３および温度検知
用センサ４のほとんどの成分が金属（銀、パラジウム、
白金、金等）であり熱膨張に大きな差がある。そこで、
セラミックス基材１と加熱用発熱体３および温度検知用
センサ４の間に熱膨張を緩和するために熱膨張調整層２
を設けることで、熱膨張ストレスによるクラックや剥離
を低減できるものであり、さらに密着性の向上も図れ信
頼性の高いヒータを実現できるものである。
である。セラミックス基材１の表面に熱膨張をあわせる
ための熱膨張調整層２が形成されている。前記熱膨張調
整層の上に加熱用発熱体３および温度検知用センサ４を
形成し、さらに絶縁層５を形成させるものである。熱膨
張調整層２の膨張率は、セラミックス基材１と加熱用発
熱体３および温度検知用センサ４の熱膨張の中間になる
ように定めればよい。また、セラミックス基材１および
加熱用発熱体３および温度検知用センサ４との密着性も
考慮して、セラミックス基材１および加熱用発熱体３お
よび温度検知用センサ４を構成する材料と同一のものを
加えたり、接着成分（たとえば、水ガラス、燐酸塩等）
を加える。加熱用抵抗体３に通電し、発熱すれば、熱に
よりセラミックス基材１と加熱用発熱体３および温度検
知用センサ４ともにそれぞれ違った熱膨張が生じる。セ
ラミックス基材１に対し加熱用発熱体３および温度検知
用センサ４のほとんどの成分が金属（銀、パラジウム、
白金、金等）であり熱膨張に大きな差がある。そこで、
セラミックス基材１と加熱用発熱体３および温度検知用
センサ４の間に熱膨張を緩和するために熱膨張調整層２
を設けることで、熱膨張ストレスによるクラックや剥離
を低減できるものであり、さらに密着性の向上も図れ信
頼性の高いヒータを実現できるものである。
【００１６】また、絶縁層５の膜厚を薄くする（１mm以
下）ことによって、加熱用抵抗体から放射される熱線を
効率よく利用する事ができる。さらに、絶縁層９が耐熱
性であり耐溶融塩性がある材料（たとえば、酸化ジルコ
ニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等）で構成され
ることによって、調理用の加熱器機として用いることが
できるものである。
下）ことによって、加熱用抵抗体から放射される熱線を
効率よく利用する事ができる。さらに、絶縁層９が耐熱
性であり耐溶融塩性がある材料（たとえば、酸化ジルコ
ニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等）で構成され
ることによって、調理用の加熱器機として用いることが
できるものである。
【００１７】（実施例２）図２は、別の印刷ヒータの構
成図である。セラミックス基材１の表面に熱膨張調整層
２が形成され、その上に加熱用抵抗体３が構成され、端
子取り出し電極６より電力を供給するものであり、この
とき加熱抵抗体３のパターンを密にする部分（ヒータ密
部７）および粗にする部分（ヒータ粗部８）を設けるよ
うに配置する。この構成により、セラミック基材１の表
面に温度の高い部分と低い部分が形成でき、特に焼き物
調理（焼き魚、パン焼き、グラタン等）においては、表
面温度が高いものが要求される場合に有効となるもので
ある。加熱用抵抗体のパターン配置にもよるが、ヒータ
密部７（安定時温度：５００℃）の温度とヒータ粗部８
の部分（ヒータ密部より１５mm離れて、温度安定時５分
後）の温度差は、１００〜２００℃であった。すなわ
ち、印刷ヒータの面内で分布を持たすことができ、効率
的に調理等がおこなえるヒータとすることができる。
成図である。セラミックス基材１の表面に熱膨張調整層
２が形成され、その上に加熱用抵抗体３が構成され、端
子取り出し電極６より電力を供給するものであり、この
とき加熱抵抗体３のパターンを密にする部分（ヒータ密
部７）および粗にする部分（ヒータ粗部８）を設けるよ
うに配置する。この構成により、セラミック基材１の表
面に温度の高い部分と低い部分が形成でき、特に焼き物
調理（焼き魚、パン焼き、グラタン等）においては、表
面温度が高いものが要求される場合に有効となるもので
ある。加熱用抵抗体のパターン配置にもよるが、ヒータ
密部７（安定時温度：５００℃）の温度とヒータ粗部８
の部分（ヒータ密部より１５mm離れて、温度安定時５分
後）の温度差は、１００〜２００℃であった。すなわ
ち、印刷ヒータの面内で分布を持たすことができ、効率
的に調理等がおこなえるヒータとすることができる。
【００１８】また、図３に示すように加熱用発熱体３に
温度検知用センサを沿わすようなパターンとすることに
よって、迅速で構成のな温度検知が可能となる。
温度検知用センサを沿わすようなパターンとすることに
よって、迅速で構成のな温度検知が可能となる。
【００１９】（実施例３）図４は、別の印刷ヒータの一
例を示した断面図である。セラミックス基材１の表面に
熱膨張をあわせるための熱膨張調整層２が形成されてい
る。前記熱膨張調整層２の上に加熱用発熱体３および温
度検知用センサ４を形成し、さらに絶縁層５を形成させ
てあり、絶縁層５と反対側のセラミック基材１に多孔質
構造体９（たとえば、発泡体、繊維集合体、粉末成型体
等）を施してある。ヒータの一方に断熱性のある多孔質
構造体９を配置することによって、反対側からの熱の逃
げが少なくなり効率的（省エネ）なヒータとすることが
できるものである。
例を示した断面図である。セラミックス基材１の表面に
熱膨張をあわせるための熱膨張調整層２が形成されてい
る。前記熱膨張調整層２の上に加熱用発熱体３および温
度検知用センサ４を形成し、さらに絶縁層５を形成させ
てあり、絶縁層５と反対側のセラミック基材１に多孔質
構造体９（たとえば、発泡体、繊維集合体、粉末成型体
等）を施してある。ヒータの一方に断熱性のある多孔質
構造体９を配置することによって、反対側からの熱の逃
げが少なくなり効率的（省エネ）なヒータとすることが
できるものである。
【００２０】（実施例４）図５は、別の印刷ヒータの断
面を示した一例である。段差１０のあるセラミックス基
材１の段差１０によって区切られた表面部分に熱膨張を
あわせるための熱膨張調整層２が形成されている。前記
熱膨張調整層２の上に加熱用発熱体３および温度検知用
センサ４を形成し、さらに絶縁層５を形成させてあるこ
とにより加熱用抵抗体で発熱した熱がセラミックス基材
の他の部分へ移動しにくくなり発熱を効率的に行うこと
ができるものである。
面を示した一例である。段差１０のあるセラミックス基
材１の段差１０によって区切られた表面部分に熱膨張を
あわせるための熱膨張調整層２が形成されている。前記
熱膨張調整層２の上に加熱用発熱体３および温度検知用
センサ４を形成し、さらに絶縁層５を形成させてあるこ
とにより加熱用抵抗体で発熱した熱がセラミックス基材
の他の部分へ移動しにくくなり発熱を効率的に行うこと
ができるものである。
【００２１】さらに、印刷ヒータを構成するセラミック
ス基材、熱膨張調整層、絶縁層のいずれかあるいは複数
が遠赤外線放射特性の優れた材料（酸化ジルコニウム系
セラミックス、窒化珪素系セラミックス、二酸化チタン
系セラミックス等）で構成されていることにより、加熱
用抵抗体で加熱された前記遠赤外線放射特性の優れた材
料より２次輻射として、遠赤外線が放射され、調理に適
したヒータとすることができるものである。
ス基材、熱膨張調整層、絶縁層のいずれかあるいは複数
が遠赤外線放射特性の優れた材料（酸化ジルコニウム系
セラミックス、窒化珪素系セラミックス、二酸化チタン
系セラミックス等）で構成されていることにより、加熱
用抵抗体で加熱された前記遠赤外線放射特性の優れた材
料より２次輻射として、遠赤外線が放射され、調理に適
したヒータとすることができるものである。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、セラミックス基材の表
面に熱膨張調整層の薄膜を形成し、加熱用抵抗体と温度
を検知するための温度検知用センサを印刷により形成
し、さらにその上に、絶縁層をコーティングすることに
より熱ストレスが繰り返されても、加熱用抵抗体と温度
を検知するための温度検知用センサにクラックや剥離が
起こりにくい印刷ヒータを提供するものである。
面に熱膨張調整層の薄膜を形成し、加熱用抵抗体と温度
を検知するための温度検知用センサを印刷により形成
し、さらにその上に、絶縁層をコーティングすることに
より熱ストレスが繰り返されても、加熱用抵抗体と温度
を検知するための温度検知用センサにクラックや剥離が
起こりにくい印刷ヒータを提供するものである。
【００２３】さらに、絶縁層やセラミックス基材あるい
は熱膨張調整層の機能化および加熱用抵抗体のパター
ン、温度検知用センサパターンの配置等により調理物の
加熱に適したヒータを提供するものである。
は熱膨張調整層の機能化および加熱用抵抗体のパター
ン、温度検知用センサパターンの配置等により調理物の
加熱に適したヒータを提供するものである。
【図１】本発明の一実施例の印刷ヒータの断面図
【図２】本発明の一実施例の加熱用抵抗体パターンの構
成図
成図
【図３】本発明の一実施例の加熱用抵抗体と温度検知セ
ンサのパターン図
ンサのパターン図
【図４】本発明の一実施例の他の印刷ヒータの断面図
【図５】本発明の実施例４の段差のあるセラミック基材
の断面図
の断面図
【図６】従来の印刷ヒータの一実施例を示す断面図
１ セラミックス基材
２ 熱膨張調整層
３ 加熱用抵抗体
４ 温度検知用センサ
５ 絶縁層
６ 端子取り出し電極
７ ヒータ密部
８ ヒータ粗部
９ 多孔質構造体
１０ 段差
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA03 AA04 AA06 AA08
AA10 AA15 AA16 AA22 AA34
AA37 BA04 BA13 BA17 BA18
BB05 BB06 BB14 BC04 BC12
BC28 CA02 CA17 CA22 CA32
DA03 DA08 FA02 FA05 JA01
JA10
3K092 PP03 QA05 QB02 QB30 QB31
QB45 QB63 QB68 QB70 QB75
QB76 QC02 QC20 QC25 RF03
RF11 RF17 RF19 RF22 SS02
SS05 UA04 UA17 UA18 VV34
VV35 VV36
Claims (8)
- 【請求項１】 セラミックス基材の表面に熱膨張調整層
の薄膜を形成し、加熱用抵抗体と温度を検知するための
温度検知用センサを印刷により形成し、さらにその上
に、絶縁層をコーティングすることを特徴とする印刷ヒ
ータ。 - 【請求項２】 絶縁層が薄膜であることを特徴とする請
求項１記載の印刷ヒータ。 - 【請求項３】 絶縁層が、耐熱性を持ちさらに耐溶融塩
性に優れたコーティング材料であることを特徴とする請
求項１または２記載の印刷ヒータ。 - 【請求項４】 セラミックス基板上に形成される加熱用
抵抗体が、密な部分と粗な部分を持つことを特徴とする
請求項１記載の印刷ヒータ。 - 【請求項５】 加熱用抵抗体に温度検知用センサが沿う
ように配置することを特徴とする請求項１から４いずれ
か１項記載の印刷ヒータ。 - 【請求項６】 セラミックス基材のどちらか一方の面に
多孔質の構造体を配置することを特徴とする請求項１記
載の印刷ヒータ。 - 【請求項７】 セラミックス基材の加熱用抵抗体形成部
分と他の部分を分けるように段差を形成することを特徴
とする請求項１記載の印刷ヒータ - 【請求項８】 前記セラミックス基材、熱膨張調整層、
絶縁層のいずれかあるいは複数が遠赤外線放射特性の優
れたもので構成されていることを特徴とする請求項１記
載の印刷ヒータ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300692A JP2003109728A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 印刷ヒータ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300692A JP2003109728A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 印刷ヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003109728A true JP2003109728A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19121230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001300692A Pending JP2003109728A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 印刷ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003109728A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101605161B1 (ko) | 2012-02-16 | 2016-03-22 | 베바스토 에스이 | 차량 히터 및 차량 히터를 모니터링하기 위한 방법 |
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-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300692A patent/JP2003109728A/ja active Pending
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