JP2015103391A - ヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】 基板が割れることを防止できるヒータを提供すること。【解決手段】 長手状の基板１と、基板１に形成された発熱抵抗体２と、基板１に形成され、発熱抵抗体２に接する抵抗体用電極５と、第１補助抵抗体４１１と、を備え、第１補助抵抗体４１１は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、ヒータに関する。

従来から、ＯＡ機器（たとえば、電子複写機、ファクシミリ、プリンタ）のトナー定着等に用いられるヒータが知られている。このようなヒータは、たとえば、板状の基板と発熱抵抗体とを備える。このようなヒータにおいて、発熱抵抗体が発熱すると、基板が熱膨張する。従来のヒータにおいては、この基板の熱膨張に起因する基板の割れが生じることがあった。ヒータに関する文献としては、たとえば、特許文献１が知られている。

特開２００９−１９３８４４号公報

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、基板が割れることを防止できるヒータを提供することをその主たる課題とする。

本発明の第１の側面によると、長手状の基板と、前記基板に形成された発熱抵抗体と、前記基板に形成され、前記発熱抵抗体に接する抵抗体用電極と、補助抵抗体と、を備え、前記補助抵抗体は、前記基板の短手方向において、前記発熱抵抗体の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する、ヒータが提供される。

好ましくは、前記補助抵抗体を構成する材料のＴＣＲは、前記発熱抵抗体を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。

好ましくは、２７℃における前記補助抵抗体を構成する材料のシート抵抗値は、２７℃における前記発熱抵抗体を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。

好ましくは、前記基板は、第１区間を含み、前記第１区間は、前記基板の長手方向において、前記発熱抵抗体および前記抵抗体用電極のうち、前記発熱抵抗体のみに重なる区間であり、前記補助抵抗体は、前記基板の長手方向における前記第１区間の端部に位置する部位を有する。

好ましくは、前記基板は、第２区間を含み、前記第２区間は、前記第１区間とは異なり、且つ、前記基板の長手方向において、前記第１区間に隣接している区間であり、前記補助抵抗体は、前記第１区間と前記第２区間との境界に至っている。

好ましくは、前記補助抵抗体は、前記発熱抵抗体に接する部位を有する。

好ましくは、前記補助抵抗体は、前記発熱抵抗体から隙間を介して離間している。

好ましくは、前記補助抵抗体は、前記発熱抵抗体に対して、電気的に並列接続されている。

好ましくは、前記補助抵抗体の一端が、前記発熱抵抗体に接している。

好ましくは、前記補助抵抗体の他端が、前記抵抗体用電極に接している。

好ましくは、前記補助抵抗体は、前記基板における、前記基板の短手方向の端部に形成されている。

好ましくは、補助抵抗要素を更に備え、前記補助抵抗要素は、前記基板の短手方向において、前記発熱抵抗体の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有し、前記補助抵抗要素は、前記補助抵抗体に対して、前記基板の長手方向に離間した位置に配置されている。

好ましくは、前記発熱抵抗体のうち互いに離間した箇所を電気的に導通させる連結用電極を更に備え、前記連結用電極は、前記基板にて、前記抵抗体用電極の位置する側とは前記基板の長手方向において反対側に位置している。

好ましくは、前記補助抵抗要素を構成する材料のＴＣＲは、前記発熱抵抗体を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。

好ましくは、２７℃における前記補助抵抗要素を構成する材料のシート抵抗値は、２７℃における前記発熱抵抗体を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。

好ましくは、前記基板は、第３区間を含み、前記第３区間は、前記第１区間とは異なり、且つ、前記基板の長手方向において、前記第１区間に隣接している区間であり、前記第１区間は、前記第２区間と前記第３区間の間に位置しており、前記補助抵抗要素は、前記第１区間と前記第３区間との境界に至っている。

好ましくは、前記基板は、基板主面と、基板裏面と、第１基板側面と、第２基板側面と、を有し、前記基板主面および前記基板裏面は、前記基板の厚さ方向において、互いに反対側に位置しており、前記第１基板側面および前記第２基板側面は、前記基板の短手方向において、互いに反対側に位置しており、前記基板主面側に、前記発熱抵抗体および前記抵抗体用電極が形成されている。

好ましくは、前記発熱抵抗体は、各々が前記基板の長手方向に沿って延びる第１長状部および第２長状部を含み、前記第１長状部および前記第２長状部は、前記基板の短手方向に離間している。

好ましくは、前記発熱抵抗体を覆う保護膜を更に備える。

好ましくは、前記保護膜は、前記発熱抵抗体と、前記抵抗体用電極と、を覆う。

好ましくは、前記抵抗体用電極は、第１抵抗体用パッドおよび第２抵抗体用パッドを有し、前記第１抵抗体用パッドおよび前記第２抵抗体用パッドは、前記保護膜から露出している。

好ましくは、前記抵抗体用電極は、第１抵抗体用連絡部および第２抵抗体用連絡部を有し、前記第１抵抗体用連絡部は、前記第１抵抗体用パッドにつながり、且つ、前記第１長状部に接しており、前記第２抵抗体用連絡部は、前記第２抵抗体用パッドにつながり、且つ、前記第２長状部に接しており、前記第１抵抗体用連絡部および前記第２抵抗体用連絡部は、前記保護膜に覆われている。

好ましくは、前記発熱抵抗体は、ＡｇＰｄ、ニクロム、あるいは、酸化ルテニウムよりなる。

好ましくは、前記基板は、セラミックよりなる。

好ましくは、前記セラミックは、アルミナ、ジルコニア、あるいは、窒化アルミニウムである。

好ましくは、前記基板の厚さは、０．４〜１．１ｍｍである。

好ましくは、前記基板の厚さは、０．４〜０．６ｍｍである。

好ましくは、前記保護膜は、ガラスよりなる。

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。

本発明の第１実施形態にかかる装置の断面図である。 本発明の第１実施形態にかかるヒータの平面図（一部透視化）である。 図２から保護膜を省略した図である。 図２に示したヒータの部分拡大断面図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 （ａ）は、基板のみを示す斜視図である。（ｂ）は、基板の厚さ方向に直交する平面による、基板の断面形状を示す図である。 （ａ）は、基板のみを示す斜視図である。（ｂ）は、基板の厚さ方向に直交する平面による、基板の断面形状を示す図である。 （ａ）は、基板のみを示す斜視図である。（ｂ）は、基板の厚さ方向に直交する平面による、基板の断面形状を示す図である。 （ａ）は、基板のみを示す斜視図である。（ｂ）は、基板の厚さ方向に直交する平面による、基板の断面形状を示す図である。 図３の一部を拡大して示す部分拡大図である。 図３の一部を拡大して示す部分拡大図である。 発熱抵抗体、補助抵抗体、および補助抵抗要素の温度と、シート抵抗値との関係を示すグラフである。 本発明の第１実施形態の第１変形例にかかるヒータの部分拡大平面図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図１４を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる装置の断面図である。

同図に示す装置８００は、たとえばＯＡ機器（たとえば電子複写機、ファクシミリ、プリンタ）のトナー定着等に用いられる。装置８００は、ヒータ１００と、プラテンローラ８０１と、サーミスタ８６１と、を備える。

ヒータ１００は、プラテンローラ８０１に対向しており、被加熱媒体Ｄｃに転写されたトナーを、被加熱媒体Ｄｃに熱定着させるために用いられる。

図２は、本発明の第１実施形態にかかるヒータの平面図（一部透視化）である。図３は、図２から保護膜を省略した図である。図４は、図２に示したヒータの部分拡大断面図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

ヒータ１００は、基板１と、発熱抵抗体２と、第１補助抵抗体４１１と、第２補助抵抗体４１２と、第１補助抵抗要素４２１と、第２補助抵抗要素４２２と、抵抗体用電極５と、保護膜７と、を備える。

図１〜図７に示す基板１は長板状である。基板１の長手方向を長手方向Ｘとしており、基板１の短手方向を短手方向Ｙとしており、基板１の厚さ方向を厚さ方向Ｚとしている。

本実施形態では、基板１は絶縁性の材料よりなる。本実施形態では、基板１を構成する絶縁性の材料はセラミックである。このようなセラミックとしては、たとえば、アルミナ、ジルコニア、および、窒化アルミニウムが挙げられる。

好ましくは、基板１の厚さは、たとえば、０．４〜１．１ｍｍである。更に好ましくは、基板１の厚さは、たとえば、０．４〜０．６ｍｍである。基板１が熱伝導率が小さい材料（たとえばアルミナ）よりなる場合には、基板１の厚さは薄い方が好ましい。

基板１は、基板主面１１と、基板裏面１２と、第１基板側面１３と、第２基板側面１４と、第１基板端面１５と、第２基板端面１６と、を有する。基板主面１１と、基板裏面１２と、第１基板側面１３と、第２基板側面１４と、第１基板端面１５と、第２基板端面１６と、はいずれも平坦である。

図６に示すように、基板主面１１および基板裏面１２は、厚さ方向Ｚにおいて互いに反対側に位置しており、且つ、互いに反対側を向いている。基板主面１１は、厚さ方向Ｚの一方を向いている。一方、基板裏面１２は、厚さ方向Ｚの他方を向いている。基板主面１１および基板裏面１２はいずれも、長矩形状である。

図２、図６、図７等に示す、第１基板側面１３と、第２基板側面１４と、第１基板端面１５と、第２基板端面１６と、はいずれも、基板１の厚さ方向Ｚに交差する方向を向いている。第１基板側面１３と、第２基板側面１４と、第１基板端面１５と、第２基板端面１６と、はいずれも、基板主面１１および基板裏面１２につながっている。第１基板側面１３および第２基板側面１４は、各々が長手状に延びており、基板１の短手方向Ｙにおいて互いに反対側に位置している。第１基板側面１３は、基板１の短手方向Ｙの一端に位置している。第２基板側面１４は、基板１の短手方向Ｙの他端に位置している。第１基板端面１５および第２基板端面１６は、基板１の長手方向Ｘにおいて互いに反対側に位置している。第１基板端面１５は、基板１の長手方向Ｘの一端に位置している。第２基板端面１６は、基板１の長手方向Ｘの他端に位置している。

図５〜図１１に示すように、本実施形態では、基板１には、複数の切欠きが形成されている。具体的には次のとおりである。

図５、図６、図８に示すように、基板裏面１２および第１基板側面１３には、複数の切欠き１３１が形成されている。複数の切欠き１３１は、基板裏面１２および第１基板側面１３から凹む形状である。複数の切欠き１３１は、長手方向Ｘに沿って配列されている。複数の切欠き１３１は各々、厚さ方向Ｚに直交する平面による断面形状が、半円形状であり、且つ、基板裏面１２から基板主面１１に向かうにつれて、当該半円の直径が徐々に小さくなる。すなわち、複数の切欠き１３１は各々、半円錐状である。基板裏面１２における、切欠き１３１を構成する半円の直径Ｒ３（図８参照）は、たとえば、４０〜７０μｍである。

図５、図６、図９に示すように、基板裏面１２および第２基板側面１４には、複数の切欠き１４１が形成されている。複数の切欠き１４１は、基板裏面１２および第２基板側面１４から凹む形状である。複数の切欠き１４１は、長手方向Ｘに沿って配列されている。複数の切欠き１４１は各々、厚さ方向Ｚに直交する平面による断面形状が、半円形状であり、且つ、基板裏面１２から基板主面１１に向かうにつれて、当該半円の直径が徐々に小さくなる。すなわち、複数の切欠き１４１は各々、半円錐状である。基板裏面１２における、切欠き１４１を構成する半円の直径Ｒ４（図９参照）は、たとえば、４０〜７０μｍである。

図７、図１０に示すように、基板裏面１２および第１基板端面１５には、複数の切欠き１５１が形成されている。複数の切欠き１５１は、基板裏面１２および第１基板端面１５から凹む形状である。複数の切欠き１５１は、短手方向Ｙに沿って配列されている。複数の切欠き１５１は各々、厚さ方向Ｚに直交する平面による断面形状が、半円形状であり、且つ、基板裏面１２から基板主面１１に向かうにつれて、当該半円の直径が徐々に小さくなる。すなわち、複数の切欠き１５１は各々、半円錐状である。基板裏面１２における、切欠き１５１を構成する半円の直径Ｒ５（図１０参照）は、たとえば、４０〜７０μｍである。

図７、図１１に示すように、基板裏面１２および第２基板端面１６には、複数の切欠き１６１が形成されている。複数の切欠き１６１は、基板裏面１２および第２基板端面１６から凹む形状である。複数の切欠き１６１は、短手方向Ｙに沿って配列されている。複数の切欠き１６１は各々、厚さ方向Ｚに直交する平面による断面形状が、半円形状であり、且つ、基板裏面１２から基板主面１１に向かうにつれて、当該半円の直径が徐々に小さくなる。すなわち、複数の切欠き１６１は各々、半円錐状である。基板裏面１２における、切欠き１６１を構成する半円の直径Ｒ６（図１１参照）は、たとえば、４０〜７０μｍである。

第１基板側面１３や第２基板側面１４や第１基板端面１５や第２基板端面１６に、切欠き（切欠き１３１，１４１，１５１，１６１）が形成されるのは、基板１を切断する際にレーザ（ＹＡＧレーザ）を用いるためである。基板１を切断する際に、基板裏面１２側からレーザ光を照射して、レーザスリットを形成する。このスリットが、基板１において切欠きとして残る。なお、本実施形態にて用いるレーザのレーザ径は非常に小さい。そのため、上述のように直径Ｒ３〜Ｒ６は４０〜７０μｍと非常に小さい。

なお、本実施形態とは異なり、基板１を切断する際にレーザを用いない場合等には、第１基板側面１３や第２基板側面１４や第１基板端面１５や第２基板端面１６に切欠きが形成されていなくてもよい。

図２、図３に示すように、基板１は、第１区間Ｚ２１と、第２区間Ｚ２２と、第３区間Ｚ２３と、を含む。第１区間Ｚ２１と、第２区間Ｚ２２と、第３区間Ｚ２３と、については後述する。

図１〜図６に示す発熱抵抗体２は基板１に形成されている。発熱抵抗体２は基板１に接している。なお、本願において「ある物体が他の物体に形成されている」とは、「ある物体が他の物体に接している」ことに加え、「ある物体が他の物体に接していない場合」を含む。発熱抵抗体２は、電流が流れることにより熱を発する。発熱抵抗体２は抵抗体材料よりなる。発熱抵抗体２を構成する抵抗体材料としては、たとえば、ＡｇＰｄが挙げられる。他に発熱抵抗体２を構成する抵抗体材料としては、たとえば、ニクロムや酸化ルテニウムが挙げられる。発熱抵抗体２の厚さ（厚さ方向Ｚにおける寸法）は、たとえば、５〜１５μｍである。発熱抵抗体２は、たとえば、印刷によって形成される。発熱抵抗体２は、基板１のうち基板主面１１側に形成されている。本実施形態においては、発熱抵抗体２は基板主面１１に接している。

図２、図３、図６に示すように、発熱抵抗体２は、第１長状部２１および第２長状部２２を有する。

第１長状部２１は、基板１の長手方向Ｘに沿って長手状に延びている。第１長状部２１は、基板１のうち、短手方向Ｙの一端側（図３では下側）に形成されている。第１長状部２１は、基板１の長手方向Ｘの一端から他端にわたって形成されている。第１長状部２１の長さは、基板１の長手方向Ｘの寸法の５０％以上、好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。第１長状部２１は基板１に接しており、本実施形態では基板主面１１に接している。

第２長状部２２は、基板１の長手方向Ｘに沿って長手状に延びている。第２長状部２２は、基板１のうち、短手方向Ｙの他端側（図３では上側）に形成されている。第２長状部２２は、基板１の長手方向Ｘの一端から他端にわたって形成されている。第２長状部２２の長さは、基板１の長手方向Ｘの寸法の５０％以上、好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。第２長状部２２は基板１に接しており、本実施形態では基板主面１１に接している。第２長状部２２および第１長状部２１は、基板１の短手方向Ｙに互いに離間している。第２長状部２２および第１長状部２１は互いに平行である。

図２、図３等に示す抵抗体用電極５は基板１に形成されている。抵抗体用電極５は基板１に接している。抵抗体用電極５は、ヒータ１００外からの電力を発熱抵抗体２に供給するためのものである。抵抗体用電極５は導電材料よりなる。抵抗体用電極５を構成する導電材料としては、たとえば、Ａｇが挙げられる。抵抗体用電極５の厚さ（厚さ方向Ｚにおける寸法）は、たとえば、５〜１５μｍである。抵抗体用電極５は、たとえば、印刷によって形成される。本実施形態においては、抵抗体用電極５は、基板１のうち基板主面１１側に形成されている。抵抗体用電極５は基板主面１１に接している。図４に示すように、抵抗体用電極５の一部は、発熱抵抗体２の一部と重なっており、且つ、接している。本実施形態では、発熱抵抗体２と基板１との間に抵抗体用電極５の一部が介在している。本実施形態とは異なり、抵抗体用電極５と基板１との間に発熱抵抗体２の一部が介在していてもよい。

図２、図３に示すように、抵抗体用電極５は、第１抵抗体用パッド５１１と、第１抵抗体用連絡部５１２と、第２抵抗体用パッド５１６と、第２抵抗体用連絡部５１７と、を含む。

第１抵抗体用パッド５１１は矩形状の部分である。第１抵抗体用パッド５１１には、ヒータ１００外からの電力が供給される。第１抵抗体用連絡部５１２は第１抵抗体用パッド５１１につながっている。第１抵抗体用連絡部５１２は、発熱抵抗体２の一部と重なっており、且つ、発熱抵抗体２に接している。より具体的には、第１抵抗体用連絡部５１２は、発熱抵抗体２における第１長状部２１に重なっており、且つ、発熱抵抗体２における第１長状部２１に接している。第１抵抗体用連絡部５１２は、基板１の長手方向Ｘに沿って延びる帯状である。

第２抵抗体用パッド５１６は矩形状の部分である。第２抵抗体用パッド５１６には、ヒータ１００外からの電力が供給される。第２抵抗体用連絡部５１７は第２抵抗体用パッド５１６につながっている。第２抵抗体用連絡部５１７は、発熱抵抗体２の一部と重なっており、且つ、発熱抵抗体２に接している。より具体的には、第２抵抗体用連絡部５１７は、発熱抵抗体２における第２長状部２２に重なっており、且つ、発熱抵抗体２における第２長状部２２に接している。第２抵抗体用連絡部５１７は、基板１の長手方向Ｘに沿って延びる帯状である。第２抵抗体用連絡部５１７は、第１抵抗体用連絡部５１２に対して基板１の短手方向Ｙに離間して形成されている。

ヒータ１００には、連結用電極５９が形成されている。連結用電極５９は、発熱抵抗体２のうち互いに離間した箇所を電気的に導通させる。本実施形態では、連結用電極５９は、第１長状部２１および第２長状部２２を連結する。連結用電極５９は、基板１の短手方向Ｙに沿って延びている。連結用電極５９は、第１長状部２１の端部と第２長状部２２の端部とを連結している。連結用電極５９は、第１長状部２１および第２長状部２２いずれにも接する。連結用電極５９は、発熱抵抗体２に対して、第１抵抗体用パッド５１１とは反対側に形成されている。

上述のように、基板１は、第１区間Ｚ２１と、第２区間Ｚ２２と、第３区間Ｚ２３と、を含む（図２〜図４等参照）。

第１区間Ｚ２１は、基板１の長手方向Ｘにおいて、発熱抵抗体２および抵抗体用電極５のうち、発熱抵抗体２のみに重なる区間である。本実施形態では、図４に示すように、第１抵抗体用連絡部５１２の端部が、第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の境界に一致する。同様に、第２抵抗体用連絡部５１７の端部が、第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の境界に一致する。

第２区間Ｚ２２は、第１区間Ｚ２１とは異なる区間である。第２区間Ｚ２２は、長手方向Ｘにおいて第１区間Ｚ２１に隣接している。本実施形態では、第２区間Ｚ２２には、第１抵抗体用パッド５１１と、第１抵抗体用連絡部５１２と、第２抵抗体用パッド５１６と、第２抵抗体用連絡部５１７と、が位置している。

第３区間Ｚ２３は、第１区間Ｚ２１と、第２区間Ｚ２２と、のいずれとも異なる区間である。第３区間Ｚ２３は、長手方向Ｘにおいて第１区間Ｚ２１に隣接している。本実施形態では、第３区間Ｚ２３には、発熱抵抗体２が形成されていない。図２、図３に示すように、連結用電極５９の端部が、第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の境界に一致する。同様に、連結用電極５９の端部が、第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の境界に一致する。

図１２は、図３の一部を拡大して示す部分拡大図である。

第１補助抵抗体４１１は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。第１補助抵抗体４１１を構成する材料のＴＣＲ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）は、発熱抵抗体２を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。常温（２７℃）における第１補助抵抗体４１１を構成する材料のシート抵抗値は、常温（２７℃）における発熱抵抗体２を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。第１補助抵抗体４１１は、基板１の長手方向Ｘにおける第１区間Ｚ２１の端部に位置する部位を有する。第１補助抵抗体４１１は、第１区間Ｚ２１と第２区間Ｚ２２との境界に至っている。第１補助抵抗体４１１は、発熱抵抗体２に接する部位を有する。本実施形態では、第１補助抵抗体４１１は、第１長状部２１に接している。第１補助抵抗体４１１は、発熱抵抗体２から隙間を介して離間している。第１補助抵抗体４１１の一端が、発熱抵抗体２に接しており、第１補助抵抗体４１１の他端が、抵抗体用電極５（第１抵抗体用連絡部５１２）に接している。そして、第１補助抵抗体４１１は、発熱抵抗体２に対して、電気的に並列接続されている。第１補助抵抗体４１１は、基板１における、基板１の短手方向Ｙの端部（第１短手方向Ｙ１側の端部）に形成されている。

第２補助抵抗体４１２は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。第２補助抵抗体４１２を構成する材料のＴＣＲは、発熱抵抗体２を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。常温（２７℃）における第２補助抵抗体４１２を構成する材料のシート抵抗値は、常温（２７℃）における発熱抵抗体２を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。第２補助抵抗体４１２は、基板１の長手方向Ｘにおける第１区間Ｚ２１の端部に位置する部位を有する。第２補助抵抗体４１２は、第１区間Ｚ２１と第２区間Ｚ２２との境界に至っている。第２補助抵抗体４１２は、発熱抵抗体２に接する部位を有する。本実施形態では、第２補助抵抗体４１２は、第２長状部２２に接している。第２補助抵抗体４１２は、発熱抵抗体２から隙間を介して離間している。第２補助抵抗体４１２の一端が、発熱抵抗体２に接しており、第２補助抵抗体４１２の他端が、抵抗体用電極５（第２抵抗体用連絡部５１７）に接している。そして、第２補助抵抗体４１２は、発熱抵抗体２に対して、電気的に並列接続されている。第２補助抵抗体４１２は、基板１における、基板１の短手方向Ｙの端部（第２短手方向Ｙ２側の端部）に形成されている。

図１３は、図３の一部を拡大して示す部分拡大図である。

第１補助抵抗要素４２１は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。第１補助抵抗要素４２１は、第１補助抵抗体４１１に対して、基板１の長手方向Ｘに離間した位置に配置されている。第１補助抵抗要素４２１を構成する材料のＴＣＲは、発熱抵抗体２を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。常温（２７℃）における第１補助抵抗要素４２１を構成する材料のシート抵抗値は、常温（２７℃）における発熱抵抗体２を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。第１補助抵抗要素４２１は、基板１の長手方向Ｘにおける第１区間Ｚ２１の端部に位置する部位を有する。第１補助抵抗要素４２１は、第１区間Ｚ２１と第３区間Ｚ２３との境界に至っている。第１補助抵抗要素４２１は、発熱抵抗体２に接する部位を有する。本実施形態では、第１補助抵抗要素４２１は、第１長状部２１に接している。第１補助抵抗要素４２１は、発熱抵抗体２から隙間を介して離間している。第１補助抵抗要素４２１の一端が、発熱抵抗体２に接しており、第１補助抵抗要素４２１の他端が、連結用電極５９に接している。そして、第１補助抵抗要素４２１は、発熱抵抗体２に対して、電気的に並列接続されている。第１補助抵抗要素４２１は、基板１における、基板１の短手方向Ｙの端部（第１短手方向Ｙ１側の端部）に形成されている。

第２補助抵抗要素４２２は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。第２補助抵抗要素４２２は、第２補助抵抗体４１２に対して、基板１の長手方向Ｘに離間した位置に配置されている。第２補助抵抗要素４２２を構成する材料のＴＣＲは、発熱抵抗体２を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。常温（２７℃）における第２補助抵抗要素４２２を構成する材料のシート抵抗値は、常温（２７℃）における発熱抵抗体２を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。第２補助抵抗要素４２２は、基板１の長手方向Ｘにおける第１区間Ｚ２１の端部に位置する部位を有する。第２補助抵抗要素４２２は、第１区間Ｚ２１と第３区間Ｚ２３との境界に至っている。第２補助抵抗要素４２２は、発熱抵抗体２に接する部位を有する。本実施形態では、第２補助抵抗要素４２２は、第２長状部２２に接している。第２補助抵抗要素４２２は、発熱抵抗体２から隙間を介して離間している。第２補助抵抗要素４２２の一端が、発熱抵抗体２に接しており、第２補助抵抗要素４２２の他端が、連結用電極５９に接している。そして、第２補助抵抗要素４２２は、発熱抵抗体２に対して、電気的に並列接続されている。第２補助抵抗要素４２２は、基板１における、基板１の短手方向Ｙの端部（第２短手方向Ｙ２側の端部）に形成されている。

なお、第１補助抵抗体４１１および発熱抵抗体２の積層された箇所において、第１補助抵抗体４１１は、基板１と発熱抵抗体２との間に介在していてもよい。あるいは、第１補助抵抗体４１１および発熱抵抗体２の積層された箇所においては、第１補助抵抗体４１１と基板１との間に、発熱抵抗体２が介在していてもよい。第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、第２補助抵抗要素４２２に関しても同様である。第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２を構成する抵抗体材料としては、たとえば、ＡｇＰｄが挙げられる。他に第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２を構成する抵抗体材料としては、たとえば、ニクロムや酸化ルテニウムが挙げられる。

発熱抵抗体２と、第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、第２補助抵抗要素４２２と、の抵抗値を異ならせるためには、たとえば、添加物の量を異ならせるとよい。

第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２の２７℃におけるシート抵抗値は、たとえば、１Ω／ｓｑ〜１０Ω／ｓｑである。発熱抵抗体２の２７℃におけるシート抵抗値は、たとえば、０．１Ω／ｓｑ〜１Ω／ｓｑである。第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２の２７℃におけるシート抵抗値と、発熱抵抗体２の２７℃におけるシート抵抗値と、の比は、たとえば、５：１〜１４：１であり、好ましくは、８：１〜１２：１である。一方、第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２の１０００℃におけるシート抵抗値と、発熱抵抗体２の１０００℃におけるシート抵抗値と、の比は、たとえば、２．５：１〜１：２．５である。なお、図１４に、発熱抵抗体、補助抵抗体、および補助抵抗要素の温度と、シート抵抗値との関係を２例示している。

図１、図２、図４〜図７等に示す保護膜７は、発熱抵抗体２、第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２を覆っている。また、保護膜７は、発熱抵抗体２、第１補助抵抗体４１１、第２補助抵抗体４１２、第１補助抵抗要素４２１、および第２補助抵抗要素４２２に接している。更に保護膜７は、抵抗体用電極５の一部と連結用電極５９とを覆っている。抵抗体用電極５に関し、具体的には、保護膜７は、第１抵抗体用連絡部５１２と第２抵抗体用連絡部５１７とを覆っている。保護膜７からは、抵抗体用電極５の一部が露出している。具体的には、保護膜７からは、第１抵抗体用パッド５１１と、第２抵抗体用パッド５１６と、が露出している。保護膜７は、たとえばガラスあるいはポリイミドよりなる。

図１に示すように、装置８００においては、基板１の基板主面１１側が、プラテンローラ８０１に位置している。そのため、基板１とプラテンローラ８０１との間に、発熱抵抗体２が位置している。一方、サーミスタ８６１は、基板裏面１２に配置され、基板１の温度を検出する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態においては、ヒータ１００は、第１補助抵抗体４１１を備える。第１補助抵抗体４１１は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。このような構成によると、ヒータ１００の使用中に第１補助抵抗体４１１に通電させ第１補助抵抗体４１１を発熱させることができる。これにより、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されていない領域の温度を上昇させることができる。そのため、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されている領域と、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されていない領域と、の温度勾配が小さくなる。これにより、ヒータ１００の使用中に、基板１が割れることを防止できる。

本実施形態においては、第１補助抵抗体４１１を構成する材料のＴＣＲは、発熱抵抗体２を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。このような構成は、ヒータ１００を使用する際、基板１が高温になるにつれて、第１補助抵抗体４１１の抵抗値をより大きくするのに適する。そのため、基板１が高温になるにつれて、第１補助抵抗体４１１をより発熱させることができる。そのため、基板１が高温になるにつれて、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されている領域と、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されていない領域と、の温度勾配をより小さくすることができる。これにより、ヒータ１００の使用中に、基板１が割れることを防止できる。

本実施形態においては、常温（２７℃）における第１補助抵抗体４１１を構成する材料のシート抵抗値は、常温（２７℃）における発熱抵抗体２を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。このような構成によると、基板１がさほど高温になっていないときには、第１補助抵抗体４１１をあまり発熱させず、発熱抵抗体２をより発熱させることができる。これにより、第１補助抵抗体４１１が形成されていたとしても、基板１がさほど高温となっていないときには、発熱抵抗体２を適切に発熱させることができる。

従来では、第１区間Ｚ２１と第２区間Ｚ２２と、の温度勾配の影響により、第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の境界近傍にて、基板１が割れるおそれがあった。本実施形態においては、第１補助抵抗体４１１は、基板１の長手方向Ｘにおける第１区間Ｚ２１の端部に位置する部位を有する。このような構成によると、従来に比べ、第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の温度勾配は、小さくなっている。このように第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の温度勾配が小さくなると、第１区間Ｚ２１の短手方向Ｙにおける熱膨張と第２区間Ｚ２２の短手方向Ｙにおける熱膨張と、の相違が小さくなる。これにより、第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の境界近傍にて、基板１が割れることを防止できる。

特に、基板１が熱伝導率の小さい材料（たとえば、アルミナ）よりなる場合、第１補助抵抗体４１１等が形成されていなければ、第１区間Ｚ２１および第２区間Ｚ２２の温度勾配は大きくなる傾向にある。そのため、本実施形態の構成は、基板１が熱伝導率の小さい材料（たとえば、アルミナ）よりなる場合に、特に有用である。

本実施形態においては、第１補助抵抗体４１１は、発熱抵抗体２に対して、電気的に並列接続されている。このような構成によると、発熱抵抗体２の電流経路とは別に、第１補助抵抗体４１１用の電流経路を別に形成する必要はない。これは、ヒータ１００の実現に非常に好適である。

ヒータ１００の使用時においては、基板１の短手方向Ｙの端部が熱膨張の影響を受けやすい。本実施形態においては、第１補助抵抗体４１１は、基板１における、基板１の短手方向Ｙの端部に形成されている。このような構成によると、基板１が割れることを、より効果的に防止できる。

第１補助抵抗体４１１に関して述べた以上の利点は、第２補助抵抗体４１２についても適用できる。

本実施形態においては、ヒータ１００は、第１補助抵抗要素４２１を備える。第１補助抵抗要素４２１は、基板１の短手方向Ｙにおいて、発熱抵抗体２の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する。このような構成によると、ヒータ１００の使用中に第１補助抵抗要素４２１に通電させ第１補助抵抗要素４２１を発熱させることができる。これにより、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されていない領域の温度を上昇させることができる。そのため、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されている領域と、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されていない領域と、の温度勾配が小さくなる。これにより、ヒータ１００の使用中に、基板１が割れることを防止できる。

本実施形態においては、第１補助抵抗要素４２１を構成する材料のＴＣＲは、発熱抵抗体２を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい。このような構成は、ヒータ１００を使用する際、基板１が高温になるにつれて、第１補助抵抗要素４２１の抵抗値をより大きくするのに適する。そのため、基板１が高温になるにつれて、第１補助抵抗要素４２１をより発熱させることができる。そのため、基板１が高温になるにつれて、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されている領域と、基板１のうち発熱抵抗体２が形成されていない領域と、の温度勾配をより小さくすることができる。これにより、ヒータ１００の使用中に、基板１が割れることを防止できる。

本実施形態においては、常温（２７℃）における第１補助抵抗要素４２１を構成する材料のシート抵抗値は、常温（２７℃）における発熱抵抗体２を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい。このような構成によると、基板１がさほど高温になっていないときには、第１補助抵抗要素４２１をあまり発熱させず、発熱抵抗体２をより発熱させることができる。これにより、第１補助抵抗要素４２１が形成されていたとしても、基板１がさほど高温となっていないときには、発熱抵抗体２を適切に発熱させることができる。

従来では、第１区間Ｚ２１と第３区間Ｚ２３と、の温度勾配の影響により、第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の境界近傍にて、基板１が割れるおそれがあった。本実施形態においては、第１補助抵抗要素４２１は、基板１の長手方向Ｘにおける第１区間Ｚ２１の端部に位置する部位を有する。このような構成によると、従来に比べ、第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の温度勾配は、小さくなっている。このように第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の温度勾配が小さくなると、第１区間Ｚ２１の短手方向Ｙにおける熱膨張と、第３区間Ｚ２３の短手方向Ｙにおける熱膨張と、の相違が小さくなる。これにより、第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の境界近傍にて、基板１が割れることを防止できる。

特に、基板１が熱伝導率の小さい材料（たとえば、アルミナ）よりなる場合、第１補助抵抗要素４２１等が形成されていなければ、第１区間Ｚ２１および第３区間Ｚ２３の温度勾配は大きくなる傾向にある。そのため、本実施形態の構成は、基板１が熱伝導率の小さい材料（たとえば、アルミナ）よりなる場合に、特に有用である。

本実施形態においては、第１補助抵抗要素４２１は、発熱抵抗体２に対して、電気的に並列接続されている。このような構成によると、発熱抵抗体２の電流経路とは別に、第１補助抵抗要素４２１用の電流経路を別に形成する必要はない。これは、ヒータ１００の実現に非常に好適である。

ヒータ１００の使用時においては、基板１の短手方向Ｙの端部が熱膨張の影響を受けやすい。本実施形態においては、第１補助抵抗要素４２１は、基板１における、基板１の短手方向Ｙの端部に形成されている。このような構成によると、基板１が割れることを、より効果的に防止できる。

第１補助抵抗要素４２１に関して述べた以上の利点は、第２補助抵抗要素４２２についても適用できる。

本実施形態においては基板裏面１２における、切欠き１３１，１４１，１５１，１６１を構成する半円のそれぞれの直径Ｒ３〜Ｒ６は、４０〜７０μｍであり、非常に小さい。当該構成は、基板１をＹＡＧレーザによって切断した結果形成されたものである。このような構成によると、レーザ加工による溝を小さくすることで、高温発熱時に生じる熱応力を分散させることが可能となり、耐熱性が向上する。また、当該構成によっても、基板１の割れを防止できる。

ヒータ１００の使用時には、基板１に加え、発熱抵抗体２も熱膨張する。切欠き（切欠き１３１や切欠き１４１）が形成された箇所は、応力に弱い。そのため、基板裏面１２に発熱抵抗体２が形成されたならば、熱膨張に起因する応力によって、切欠きを起点として、基板１に割れが生じるおそれがある。一方、本実施形態においては、発熱抵抗体２は、基板主面１１に形成されている。このような構成によると、切欠き（切欠き１３１や切欠き１４１）から、発熱抵抗体２をより離間させることができるため、熱膨張によって基板１に割れが生じることを防止できる。

上述の説明では、装置８００においては、基板１の基板主面１１側にプラテンローラ８０１を配置したが、基板裏面１２側にプラテンローラ８０１を配置してもよい。すなわち、ヒータ１００を図１に示した状態から裏返して、用いてもよい。この場合、サーミスタ８６１は、たとえば、保護膜７上に配置するとよい。

＜第１実施形態の第１変形例＞
図１５を用いて、本発明の第１実施形態の第１変形例について説明する。

図１５は、本発明の第１実施形態の第１変形例にかかるヒータの部分拡大平面図である。

なお、以下の説明では、上記と同一もしくは類似の構成については上記と同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

本変形例のヒータ１０１は、第１補助抵抗体４１１や第２補助抵抗体４１２の形状が、ヒータ１００と異なる。このような構成によっても、ヒータ１００で述べた作用効果と同様の作用効果を奏する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

上述の実施形態とは異なり、補助抵抗体の両端が、発熱抵抗体に接していてもよい。

１ 基板
１００ ヒータ
１０１ ヒータ
１１ 基板主面
１２ 基板裏面
１３ 第１基板側面
１３１ 切欠き
１４ 第２基板側面
１４１ 切欠き
１５ 第１基板端面
１５１ 切欠き
１６ 第２基板端面
１６１ 切欠き
２ 発熱抵抗体
２１ 第１長状部
２２ 第２長状部
４１１ 第１補助抵抗体
４１２ 第２補助抵抗体
４２１ 第１補助抵抗要素
４２２ 第２補助抵抗要素
５ 抵抗体用電極
５１１ 第１抵抗体用パッド
５１２ 第１抵抗体用連絡部
５１６ 第２抵抗体用パッド
５１７ 第２抵抗体用連絡部
５９ 連結用電極
７ 保護膜
８００ 装置
８０１ プラテンローラ
８６１ サーミスタ
Ｄｃ 被加熱媒体
Ｒ３ 直径
Ｒ４ 直径
Ｒ５ 直径
Ｒ６ 直径
Ｘ 長手方向
Ｙ 短手方向
Ｙ１ 第１短手方向
Ｙ２ 第２短手方向
Ｚ 厚さ方向
Ｚ２１ 第１区間
Ｚ２２ 第２区間
Ｚ２３ 第３区間

Claims (28)

1. 長手状の基板と、
   前記基板に形成された発熱抵抗体と、
   前記基板に形成され、前記発熱抵抗体に接する抵抗体用電極と、
   補助抵抗体と、を備え、
   前記補助抵抗体は、前記基板の短手方向において、前記発熱抵抗体の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有する、ヒータ。
2. 前記補助抵抗体を構成する材料のＴＣＲは、前記発熱抵抗体を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい、請求項１に記載のヒータ。
3. ２７℃における前記補助抵抗体を構成する材料のシート抵抗値は、２７℃における前記発熱抵抗体を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい、請求項１または請求項２に記載のヒータ。
4. 前記基板は、第１区間を含み、
   前記第１区間は、前記基板の長手方向において、前記発熱抵抗体および前記抵抗体用電極のうち、前記発熱抵抗体のみに重なる区間であり、
   前記補助抵抗体は、前記基板の長手方向における前記第１区間の端部に位置する部位を有する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のヒータ。
5. 前記基板は、第２区間を含み、
   前記第２区間は、前記第１区間とは異なり、且つ、前記基板の長手方向において、前記第１区間に隣接している区間であり、
   前記補助抵抗体は、前記第１区間と前記第２区間との境界に至っている、請求項４に記載のヒータ。
6. 前記補助抵抗体は、前記発熱抵抗体に接する部位を有する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のヒータ。
7. 前記補助抵抗体は、前記発熱抵抗体から隙間を介して離間している、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のヒータ。
8. 前記補助抵抗体は、前記発熱抵抗体に対して、電気的に並列接続されている、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のヒータ。
9. 前記補助抵抗体の一端が、前記発熱抵抗体に接している、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のヒータ。
10. 前記補助抵抗体の他端が、前記抵抗体用電極に接している、請求項９に記載のヒータ。
11. 前記補助抵抗体は、前記基板における、前記基板の短手方向の端部に形成されている、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のヒータ。
12. 補助抵抗要素を更に備え、
    前記補助抵抗要素は、前記基板の短手方向において、前記発熱抵抗体の占める領域とは異なる領域に位置する部位を有し、
    前記補助抵抗要素は、前記補助抵抗体に対して、前記基板の長手方向に離間した位置に配置されている、請求項５に記載のヒータ。
13. 前記発熱抵抗体のうち互いに離間した箇所を電気的に導通させる連結用電極を更に備え、
    前記連結用電極は、前記基板にて、前記抵抗体用電極の位置する側とは前記基板の長手方向において反対側に位置している、請求項１２に記載のヒータ。
14. 前記補助抵抗要素を構成する材料のＴＣＲは、前記発熱抵抗体を構成する材料のＴＣＲよりも、小さい、請求項１２または請求項１３に記載のヒータ。
15. ２７℃における前記補助抵抗要素を構成する材料のシート抵抗値は、２７℃における前記発熱抵抗体を構成する材料のシート抵抗値よりも、大きい、請求項１２ないし請求項１４のいずれかに記載のヒータ。
16. 前記基板は、第３区間を含み、
    前記第３区間は、前記第１区間とは異なり、且つ、前記基板の長手方向において、前記第１区間に隣接している区間であり、
    前記第１区間は、前記第２区間と前記第３区間の間に位置しており、
    前記補助抵抗要素は、前記第１区間と前記第３区間との境界に至っている、請求項１２に記載のヒータ。
17. 前記基板は、基板主面と、基板裏面と、第１基板側面と、第２基板側面と、を有し、
    前記基板主面および前記基板裏面は、前記基板の厚さ方向において、互いに反対側に位置しており、
    前記第１基板側面および前記第２基板側面は、前記基板の短手方向において、互いに反対側に位置しており、
    前記基板主面側に、前記発熱抵抗体および前記抵抗体用電極が形成されている、請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載のヒータ。
18. 前記発熱抵抗体は、各々が前記基板の長手方向に沿って延びる第１長状部および第２長状部を含み、
    前記第１長状部および前記第２長状部は、前記基板の短手方向に離間している、請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載のヒータ。
19. 前記発熱抵抗体を覆う保護膜を更に備える、請求項１８のいずれかに記載のヒータ。
20. 前記保護膜は、前記発熱抵抗体と、前記抵抗体用電極と、を覆う、請求項１９に記載のヒータ。
21. 前記抵抗体用電極は、第１抵抗体用パッドおよび第２抵抗体用パッドを有し、
    前記第１抵抗体用パッドおよび前記第２抵抗体用パッドは、前記保護膜から露出している、請求項１９または請求項２０に記載のヒータ。
22. 前記抵抗体用電極は、第１抵抗体用連絡部および第２抵抗体用連絡部を有し、
    前記第１抵抗体用連絡部は、前記第１抵抗体用パッドにつながり、且つ、前記第１長状部に接しており、
    前記第２抵抗体用連絡部は、前記第２抵抗体用パッドにつながり、且つ、前記第２長状部に接しており、
    前記第１抵抗体用連絡部および前記第２抵抗体用連絡部は、前記保護膜に覆われている、請求項２１に記載のヒータ。
23. 前記発熱抵抗体は、ＡｇＰｄ、ニクロム、あるいは、酸化ルテニウムよりなる、請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載のヒータ。
24. 前記基板は、セラミックよりなる、請求項１ないし請求項２３のいずれかに記載のヒータ。
25. 前記セラミックは、アルミナ、ジルコニア、あるいは、窒化アルミニウムである、請求項２４に記載のヒータ。
26. 前記基板の厚さは、０．４〜１．１ｍｍである、請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載のヒータ。
27. 前記基板の厚さは、０．４〜０．６ｍｍである、請求項１ないし請求項２６のいずれかに記載のヒータ。
28. 前記保護膜は、ガラスよりなる、請求項１９または請求項２０に記載のヒータ。

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