JP2011034979A - セラミックヒータ及びそれを用いたヘアアイロン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のセラミックヒータは、セラミック基体22と、セラミック基体22中に内蔵された発熱抵抗体と、セラミック基体22に設けられた開口部28から露出し、発熱抵抗体に電気的に接続された取出電極27とを備え、開口部28における壁面の角部の少なくとも一部および/または開口部28における外周上端部の少なくとも一部が、面取寸法0.05mm以上のC面または半径0.05mm以上のR面からなる群から選択された少なくとも1つであることを特徴とするものである。
【選択図】 図4
Description
況下では、接合部が劣化し、耐久性が著しく低下するという問題があった。
図1Aは、実施の形態1のセラミックヒータの構成を示す一部破断斜視図であり、図1Bは、そのセラミック基体2部分の展開図である。
熱抵抗体3が内蔵されている。また、実施の形態1のセラミックヒータ1は、発熱抵抗体3に通電する外部電極4をセラミック基体2の表面に備え、その外部電極4にはメッキ層5が形成されて、ロウ材6を介して金属製端子であるリード部材7が接合されている。ここで、特に本実施の形態1のセラミックヒータ1は、外部電極4の厚みが5〜200μmとなっていることを特徴とするものである。
辺に形成され、その材質は、W、Mo、Re等の高融点金属を主成分とするメタライズ層からなる。特に、主成分がWまたはW化合物とすることが好ましく、これらは耐酸化性に優れた高融点金属であるので、外部電極の形状を保持したまま焼結する事が可能となる。そして、外部電極4の厚みDは5〜200μmであることが重要である。厚みDは外部電極4の全体の平均厚みとしてこの厚みであることが必要である。外部電極4の厚さをこのような範囲に設定すると、セラミック基体2と金属であるロウ材6の熱膨張差に起因した応力を緩和することができ、接合端子部に熱履歴が繰り返し加わるような場合であっても、接合部の強度及び耐久性を充分に確保できる。5μm未満であると熱負荷が繰り返し加わる事による熱膨張差により、サイクル試験実施後のリード部材7の接合強度が著しく劣化してしまう問題がある。また、200μmを超えると外部電極の厚み方向における接合力が低下してしまい、熱負荷により、外部電極内部からの剥離によるリード部材7の接合強度の劣化が起きる問題がある。
次に、本発明に係る実施の形態2のセラミックヒータについて、図3A〜Cを参照しながら説明する。
取出電極27とのなす角度θを60〜110°とすることが好ましい。ここで、壁面22sと取出電極27とのなす角度θは、図5Aに示すように、取出電極27のセラミック基体22中に埋設された部分の上面と壁面22sとのなす角度である。
次に、本発明に係る実施の形態3のセラミックヒータについて図面を参照しながら説明する。
実施例1では、実施の形態1に係る発明の有効性を確認するためにテスト品を作製し、下記試験を実施した。
100℃未満になるようなサイクル評価を、継続実施して3000サイクル実施後のリード部材の引っ張り強度を調査した。これらの結果を表1に示す。
製品の特性の安定性にも優れている。
次に説明する実施例2〜5は、本発明に係る実施の形態2に関係した実施例である。
面に図3Bに示したようにWからなるペーストをプリントして発熱抵抗体23と取出電極27を形成した。
し、C面取りをR面取りに変えたNo.55、56についても、同様の結果を示したが、No.54については耐久試験後の引張強度が30N以下に低下した。
ここでは、セラミックヒータ21の開口部28において、セラミック基体22中に埋設される取出電極27の外周の割合を30%、50%、70%、90%と変更して、セラミックヒータ21単体で、400℃の恒温槽にセラミックヒータ21を10分間入れて温度を安定させ、取り出した後、5分間空気を吹き付けて40℃以下まで冷却する熱サイクル試験を2000サイクル実施し、リード部材24の引張強度を測定した。
ここでは、セラミックヒータ21の開口部28の壁面22sと取出電極27のなす角度θと熱サイクル耐久試験後のリード部材24の引張強度を測定した。
ここでは、取出電極27の厚みと耐久試験後の引張強度との関係を調査した。
本発明に係る実施例6は、実施の形態3に関係した実施例である。
極27を形成した。
本発明に係る実施例7も、実施の形態3に関係した実施例であり、ここでは、メッキ層の厚みを1,2、4、8、12μmと調整して、その影響を耐久試験により確認した。
2,22:セラミック基体
3,23:発熱抵抗体
3a:電極引き出し部
4:外部電極
5:メッキ層
6,25:ロウ材
7,24:リード部材
8,22a,22b:セラミックシート
9:スルーホール
10:セラミック芯材
20:ペースト
21c:C面
22s:壁面
26:凹部
26e:凹部における壁面の角部
27:取出電極
28:開口部
28e:開口部における壁面の角部
29:メッキ層
30e:外周上端部
Claims (9)
- セラミック基体と、
前記セラミック基体中に内蔵された発熱抵抗体と、
前記セラミック基体に設けられた開口部から露出し、前記発熱抵抗体に電気的に接続された取出電極とを備え、
前記開口部における壁面の角部の少なくとも一部および/または前記開口部における外周上端部の少なくとも一部が、面取寸法0.05mm以上のC面または半径0.05mm以上のR面からなる群から選択された少なくとも1つであるセラミックヒータ。 - 前記開口部における前記取出電極の外周の50%以上をセラミック基体中に埋設した請求項1に記載のセラミックヒータ。
- 前記開口部の壁面と前記セラミック基体中に埋設された取出電極の表面とのなす角度θを60〜110°とした請求項2に記載のセラミックヒータ。
- 前記取出電極の厚みを10μm以上とした請求項1乃至3のいずれかに記載のセラミックヒータ。
- 前記取出電極の上に、メッキ層が設けられた請求項1乃至4のいずれかに記載のセラミックヒータ。
- セラミック基体と、
前記セラミック基体中に内蔵された発熱抵抗体と、
前記セラミック基体に設けられた開口部から露出し、前記発熱抵抗体に電気的に接続された取出電極と、
前記取出電極の表面にロウ材によりロウ付けされたリード部材とを備え、
前記ロウ材が3層以上の金属層からなる層構造を有するセラミックヒータ。 - 前記金属層が、前記取出電極側から順に第1金属層、第2金属層及び第3金属層を含み、
前記第1金属層はNiを主成分とするNiWCu層であり、前記第2金属層はNiを主成分とするNiCu層であり、前記第3金属層はCuを主成分とするCuNi層である請求項6に記載のセラミックヒータ。 - 前記第1金属層、前記第2金属層及び前記第3金属層の平均厚みをそれぞれ2〜30μmの範囲に設定した請求項6または7に記載のセラミックヒータ。
- 請求項1〜8に記載のセラミックヒータを発熱手段として用いたことを特徴とするヘアアイロン。
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