JP3192073B2 - セラミックスヒータ - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
- H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4067—Means for heating or controlling the temperature of the solid electrolyte
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば排気ガス中
の酸素濃度を検出するためのヒータ付き酸素センサ等に
用いて好適なセラミックスヒータに関する。
の酸素濃度を検出するためのヒータ付き酸素センサ等に
用いて好適なセラミックスヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ターボチャージャ等を搭載した
自動車用エンジンでは、空燃比をリッチ傾向にしてエン
ジンを作動させており、その排気ガスの温度は２８０℃
程度になっている。しかし、酸素センサの検出素子とな
るジルコニアチューブは通常３５０℃程度の温度下で正
常に動作するものであるから、ターボチャージャ付の自
動車用エンジン等ではヒータ付き酸素センサを用い、該
酸素センサのジルコニアチューブをセラミックスヒータ
によって加熱して使用するようにしている。
自動車用エンジンでは、空燃比をリッチ傾向にしてエン
ジンを作動させており、その排気ガスの温度は２８０℃
程度になっている。しかし、酸素センサの検出素子とな
るジルコニアチューブは通常３５０℃程度の温度下で正
常に動作するものであるから、ターボチャージャ付の自
動車用エンジン等ではヒータ付き酸素センサを用い、該
酸素センサのジルコニアチューブをセラミックスヒータ
によって加熱して使用するようにしている。
【０００３】そして、この種の従来技術によるヒータ付
き酸素センサに用いられるセラミックスヒータとして
は、図７ないし図１０に示すものが知られている。
き酸素センサに用いられるセラミックスヒータとして
は、図７ないし図１０に示すものが知られている。
【０００４】図中、１は従来技術によるセラミックスヒ
ータ、２は該セラミックスヒータ１の母材となるヒータ
本体をそれぞれ示し、該ヒータ本体２はアルミナ等のセ
ラミック材料から射出成形または押出し成形された棒状
体を、所要長さに切断した後に乾燥固化することにより
ロッド状のヒータコアとして形成されている。該ヒータ
本体２は、例えば外形寸法３．８mm、長さ寸法５７mm程
度の円柱状ロッドとして形成されている。
ータ、２は該セラミックスヒータ１の母材となるヒータ
本体をそれぞれ示し、該ヒータ本体２はアルミナ等のセ
ラミック材料から射出成形または押出し成形された棒状
体を、所要長さに切断した後に乾燥固化することにより
ロッド状のヒータコアとして形成されている。該ヒータ
本体２は、例えば外形寸法３．８mm、長さ寸法５７mm程
度の円柱状ロッドとして形成されている。
【０００５】３はヒータパターンを示し、該ヒータパタ
ーン３はヒータ本体２の外周面に後述するスクリーン印
刷機１１によって、タングステン（Ｗ）等の発熱性導体
材料からなる導体ペースト１３を印刷塗布して所定の膜
厚（例えば、４０μｍ）に形成され、該ヒータパターン
３はヒータ本体２の基端側となる軸方向一側に位置して
形成された一対の引出し電極部４Ａ，４Ｂと、先端側と
なる軸方向他側に位置して形成され、該引出し電極部４
Ａ，４Ｂ間に電気的に接続されたヒータ部５とからな
る。そして、該ヒータ部５は図１０の平面図に示すよう
に、軸方向に伸長する６本の直線部５Ａ，５Ａ，…と、
該各直線部５Ａを折曲げて接続するため周方向に延びる
５個の接続部５Ｂ，５Ｂ，…とからなり、各直線部５Ａ
のうち電極部４Ａと接続される部分が始点５Ｃとなり、
各直線部５Ａのうち電極部４Ｂと接続される部分が終点
５Ｄとなる。
ーン３はヒータ本体２の外周面に後述するスクリーン印
刷機１１によって、タングステン（Ｗ）等の発熱性導体
材料からなる導体ペースト１３を印刷塗布して所定の膜
厚（例えば、４０μｍ）に形成され、該ヒータパターン
３はヒータ本体２の基端側となる軸方向一側に位置して
形成された一対の引出し電極部４Ａ，４Ｂと、先端側と
なる軸方向他側に位置して形成され、該引出し電極部４
Ａ，４Ｂ間に電気的に接続されたヒータ部５とからな
る。そして、該ヒータ部５は図１０の平面図に示すよう
に、軸方向に伸長する６本の直線部５Ａ，５Ａ，…と、
該各直線部５Ａを折曲げて接続するため周方向に延びる
５個の接続部５Ｂ，５Ｂ，…とからなり、各直線部５Ａ
のうち電極部４Ａと接続される部分が始点５Ｃとなり、
各直線部５Ａのうち電極部４Ｂと接続される部分が終点
５Ｄとなる。
【０００６】６は保護層を示し、該保護層６は前記ヒー
タパターン３を保護するためにヒータ本体２の外周面に
形成され、該ヒータパターン３を曲面印刷した後に、こ
れをアルミナ等の泥漿セラミック中に浸漬し、前記ヒー
タパターン３の外周に泥漿鋳込み成形するものである。
タパターン３を保護するためにヒータ本体２の外周面に
形成され、該ヒータパターン３を曲面印刷した後に、こ
れをアルミナ等の泥漿セラミック中に浸漬し、前記ヒー
タパターン３の外周に泥漿鋳込み成形するものである。
【０００７】ここで、上記従来技術によるセラミックス
ヒータ１の製造方法について簡単に説明する。
ヒータ１の製造方法について簡単に説明する。
【０００８】まず、ヒータ本体２は射出成形または押出
し成形によってロッド状に形成した後、所望の長さに切
断して形成し、このヒータ本体２を十分に乾燥固化した
状態で、その外周面にヒータパターン３を曲面印刷す
る。この場合、該ヒータパターン３の電極部４Ａ，４Ｂ
がヒータ本体２の基端側の位置まで延びている。
し成形によってロッド状に形成した後、所望の長さに切
断して形成し、このヒータ本体２を十分に乾燥固化した
状態で、その外周面にヒータパターン３を曲面印刷す
る。この場合、該ヒータパターン３の電極部４Ａ，４Ｂ
がヒータ本体２の基端側の位置まで延びている。
【０００９】次に、アルミナ等の泥漿セラミック中に浸
漬し、前記ヒータパターン３の外周に保護層６を泥漿鋳
込み成形し、さらに保護層６とヒータ本体２と共に、例
えば還元性ガスの雰囲気中で焼成し、その後メッキ処理
工程で、ヒータパターン３に外部から通電を行うための
ターミナル部（図示せず）を形成するために、外部に露
出した電極部４Ａ，４Ｂの部分に導電性材料をメッキ処
理する。このようにしてセラミックスヒータ１は製造さ
れる。
漬し、前記ヒータパターン３の外周に保護層６を泥漿鋳
込み成形し、さらに保護層６とヒータ本体２と共に、例
えば還元性ガスの雰囲気中で焼成し、その後メッキ処理
工程で、ヒータパターン３に外部から通電を行うための
ターミナル部（図示せず）を形成するために、外部に露
出した電極部４Ａ，４Ｂの部分に導電性材料をメッキ処
理する。このようにしてセラミックスヒータ１は製造さ
れる。
【００１０】また、前記曲面印刷は図１１のように行わ
れるもので、図中、１１はスクリーン印刷機を示し、該
スクリーン印刷機１１は一対の回転ローラ１２，１２上
に載置されたヒータ本体２の外周面にヒータパターン３
を曲面印刷する。
れるもので、図中、１１はスクリーン印刷機を示し、該
スクリーン印刷機１１は一対の回転ローラ１２，１２上
に載置されたヒータ本体２の外周面にヒータパターン３
を曲面印刷する。
【００１１】この場合、ヒータ本体２の軸芯をチャック
（図示せず）に固定し、これを中心にしてヒータ本体２
を回転させつつ、例えばタングステン（Ｗ）等の発熱性
導体材料からなる導体ペースト１３をヒータ本体２の外
周面に曲面印刷することによってヒータパターン３を形
成する。
（図示せず）に固定し、これを中心にしてヒータ本体２
を回転させつつ、例えばタングステン（Ｗ）等の発熱性
導体材料からなる導体ペースト１３をヒータ本体２の外
周面に曲面印刷することによってヒータパターン３を形
成する。
【００１２】ここで、スクリーン印刷機１１は、四角形
状をなすマスク枠１４に保持されたマスク１５と、先端
側が該マスク１５に接触するように該マスク１５上に配
設されたポリウレタン等の合成樹脂製のスキージ１６と
から構成され、前記マスク１５はメッシュ１５Ａと該メ
ッシュ１５Ａの下面側に貼着された乳剤１５Ｂとからな
り、メッシュ１５Ａ上には乳剤１５Ｂによってヒータパ
ターン３に対応する印刷パターンが形成されている。そ
して、印刷時にはマスク１５をマスク枠１４と共に図１
１中の矢示Ａ方向に移動させ、マスク１５上に供給され
た導体ペースト１３をスキージ１６で掻き込むようにし
て、ヒータ本体２の外周面にヒータパターン３を曲面印
刷によって形成している。
状をなすマスク枠１４に保持されたマスク１５と、先端
側が該マスク１５に接触するように該マスク１５上に配
設されたポリウレタン等の合成樹脂製のスキージ１６と
から構成され、前記マスク１５はメッシュ１５Ａと該メ
ッシュ１５Ａの下面側に貼着された乳剤１５Ｂとからな
り、メッシュ１５Ａ上には乳剤１５Ｂによってヒータパ
ターン３に対応する印刷パターンが形成されている。そ
して、印刷時にはマスク１５をマスク枠１４と共に図１
１中の矢示Ａ方向に移動させ、マスク１５上に供給され
た導体ペースト１３をスキージ１６で掻き込むようにし
て、ヒータ本体２の外周面にヒータパターン３を曲面印
刷によって形成している。
【００１３】このとき、各回転ローラ１２とマスク１５
との間に配置されたヒータ本体２はマスク１５が矢示Ａ
方向に移動するのに応じて矢示Ｂ方向に回転し、スキー
ジ１６で掻き込まれた導体ペースト１３の一部がマスク
１５を介してヒータ本体２の外周面に亘って転写され
る。そして、ヒータパターン３は図８に示す基端側から
ヒータ本体２の先端側に亘って該ヒータ本体２の外周面
に均一な膜厚で形成されるようになっている。
との間に配置されたヒータ本体２はマスク１５が矢示Ａ
方向に移動するのに応じて矢示Ｂ方向に回転し、スキー
ジ１６で掻き込まれた導体ペースト１３の一部がマスク
１５を介してヒータ本体２の外周面に亘って転写され
る。そして、ヒータパターン３は図８に示す基端側から
ヒータ本体２の先端側に亘って該ヒータ本体２の外周面
に均一な膜厚で形成されるようになっている。
【００１４】次に、当該ヒータ付き酸素センサを車両に
実装した場合の酸素濃度検出動作について説明する。
実装した場合の酸素濃度検出動作について説明する。
【００１５】まず、当該ヒータ付き酸素センサを車両の
排気管等に螺着し、検出素子となるジルコニアチューブ
の先端側を排気管内へと突出させた状態で固定する。そ
して、エンジンの駆動時に排気管内を排気ガスが流れジ
ルコニアチューブの周囲に導入されると、この排気ガス
の酸素濃度はジルコニアチューブ内の大気との間に大き
な濃度差が生じるから、該ジルコニアチューブには起電
力が発生し、この起電力は検出信号として外部のコント
ロールユニット（図示せず）に出力され、空燃比をフィ
ードバック制御するのに用いられる。
排気管等に螺着し、検出素子となるジルコニアチューブ
の先端側を排気管内へと突出させた状態で固定する。そ
して、エンジンの駆動時に排気管内を排気ガスが流れジ
ルコニアチューブの周囲に導入されると、この排気ガス
の酸素濃度はジルコニアチューブ内の大気との間に大き
な濃度差が生じるから、該ジルコニアチューブには起電
力が発生し、この起電力は検出信号として外部のコント
ロールユニット（図示せず）に出力され、空燃比をフィ
ードバック制御するのに用いられる。
【００１６】また、セラミックスヒータ１は図示しない
各リード線、各コンタクトスプリング等を介して外部か
ら通電されることにより、ヒータ本体２がヒータパター
ン３と共に発熱源となってジルコニアチューブを内側か
ら加熱し、該ジルコニアチューブを例えば３５０℃程度
の温度まで昇温させて活性化させ、正規の検出信号がジ
ルコニアチューブから出力されるのを補償するようにな
っている。
各リード線、各コンタクトスプリング等を介して外部か
ら通電されることにより、ヒータ本体２がヒータパター
ン３と共に発熱源となってジルコニアチューブを内側か
ら加熱し、該ジルコニアチューブを例えば３５０℃程度
の温度まで昇温させて活性化させ、正規の検出信号がジ
ルコニアチューブから出力されるのを補償するようにな
っている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるセラミックスヒータ１の外周面に形成した
ヒータパターン３には、曲面印刷時にマスク１５に対し
てスキージ１６が移動する方向と直交する方向、即ち図
１０中の一点鎖線で示す方向に長い直線部ａが複数個
（例えば６個）存在している。この形状のため、前述し
たような曲面印刷を行うときに、スキージ１６がマスク
１５の直線部ａを通過するとき、該スキージ１６の先端
がメッシュ１５Ａを押下げてヒータ本体２側に落ち込ん
でしまう場合がある。
来技術によるセラミックスヒータ１の外周面に形成した
ヒータパターン３には、曲面印刷時にマスク１５に対し
てスキージ１６が移動する方向と直交する方向、即ち図
１０中の一点鎖線で示す方向に長い直線部ａが複数個
（例えば６個）存在している。この形状のため、前述し
たような曲面印刷を行うときに、スキージ１６がマスク
１５の直線部ａを通過するとき、該スキージ１６の先端
がメッシュ１５Ａを押下げてヒータ本体２側に落ち込ん
でしまう場合がある。
【００１８】まず、図１２のように、マスク１５を押圧
する力が適切なときには、スキージ１６はメッシュ１５
Ａの表面を若干押圧した状態で移動する。このとき、ス
キージ１６によって導体ペースト１３はマスク１５とヒ
ータ本体２との間に形成された印刷パターンとなる断面
長方形の空間に押し出され、ヒータ本体２の外周面にヒ
ータパターン３（直線部５Ａ）を印刷する。この結果、
印刷された導体ペースト１３は断面が長方形状になって
ヒータパターン３（直線部５Ａ）に十分な厚さ（例え
ば、４０μｍ程度）を有する印刷を施すことができる。
そして、次の焼成処理によって熱を加えた後であって
も、図９に示すように十分な膜厚を有するヒータパター
ン３を形成できる。
する力が適切なときには、スキージ１６はメッシュ１５
Ａの表面を若干押圧した状態で移動する。このとき、ス
キージ１６によって導体ペースト１３はマスク１５とヒ
ータ本体２との間に形成された印刷パターンとなる断面
長方形の空間に押し出され、ヒータ本体２の外周面にヒ
ータパターン３（直線部５Ａ）を印刷する。この結果、
印刷された導体ペースト１３は断面が長方形状になって
ヒータパターン３（直線部５Ａ）に十分な厚さ（例え
ば、４０μｍ程度）を有する印刷を施すことができる。
そして、次の焼成処理によって熱を加えた後であって
も、図９に示すように十分な膜厚を有するヒータパター
ン３を形成できる。
【００１９】これに対し、図１３のように、マスク１５
を押圧する力が大きいときには、スキージ１６はメッシ
ュ１５Ａの表面を押圧した状態で移動する。このため、
スキージ１６の先端は乳剤１５Ｂ，１５Ｂ間に位置した
部分のメッシュ１５Ａをヒータ本体２側に押込んで、マ
スク１５とヒータ本体２との間に形成された印刷パター
ンとなる断面が長方形の空間は上面が窪んだ形状とな
る。このとき、導体ペースト１３はスキージ１６によっ
てこの上面の窪んだ長方形の空間に押し出され、ヒータ
本体２の外周面にヒータパターン３′（直線部５Ａ′）
を印刷する。この結果、印刷された導体ペースト１３は
断面が上面の窪んだ長方形になって形成されているか
ら、ヒータパターン３′（直線部５Ａ′）は十分な膜厚
を有する印刷を施すことができない。そして、該ヒータ
パターン３′（直線部５Ａ′）は次の焼成処理によって
熱を加えた後では、図１４に示すように断面積の小さな
ヒータパターン３′（直線部５Ａ′）として形成され
る。
を押圧する力が大きいときには、スキージ１６はメッシ
ュ１５Ａの表面を押圧した状態で移動する。このため、
スキージ１６の先端は乳剤１５Ｂ，１５Ｂ間に位置した
部分のメッシュ１５Ａをヒータ本体２側に押込んで、マ
スク１５とヒータ本体２との間に形成された印刷パター
ンとなる断面が長方形の空間は上面が窪んだ形状とな
る。このとき、導体ペースト１３はスキージ１６によっ
てこの上面の窪んだ長方形の空間に押し出され、ヒータ
本体２の外周面にヒータパターン３′（直線部５Ａ′）
を印刷する。この結果、印刷された導体ペースト１３は
断面が上面の窪んだ長方形になって形成されているか
ら、ヒータパターン３′（直線部５Ａ′）は十分な膜厚
を有する印刷を施すことができない。そして、該ヒータ
パターン３′（直線部５Ａ′）は次の焼成処理によって
熱を加えた後では、図１４に示すように断面積の小さな
ヒータパターン３′（直線部５Ａ′）として形成され
る。
【００２０】このように、従来技術ではヒータ本体２の
軸方向の直線部分が長くなる印刷パターンを有する曲面
印刷を行っていたため、スキージ１６をマスク１５側に
押圧する力の加減によって印刷形成されるヒータパター
ン３の膜厚が異なり、該ヒータパターン３の膜厚を均一
に形成することができないという問題がある。さらに、
ヒータパターン３の膜厚を一定にして形成できないため
に、製造されたセラミックスヒータ１毎のヒータパター
ン３の抵抗値と発熱量を一定に管理することができない
という問題がある。
軸方向の直線部分が長くなる印刷パターンを有する曲面
印刷を行っていたため、スキージ１６をマスク１５側に
押圧する力の加減によって印刷形成されるヒータパター
ン３の膜厚が異なり、該ヒータパターン３の膜厚を均一
に形成することができないという問題がある。さらに、
ヒータパターン３の膜厚を一定にして形成できないため
に、製造されたセラミックスヒータ１毎のヒータパター
ン３の抵抗値と発熱量を一定に管理することができない
という問題がある。
【００２１】本発明は上述した課題に鑑みなされたもの
で、本発明はヒータパターンをヒータコアの外周面に均
一な膜厚で形成できるようにしたセラミックスヒータを
提供することを目的としている。
で、本発明はヒータパターンをヒータコアの外周面に均
一な膜厚で形成できるようにしたセラミックスヒータを
提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明によるセラミック
スヒータは、セラミックス材料によりロッド状に形成さ
れたヒータ本体と、該ヒータ本体の外周面に設けらたヒ
ータパターンと、該ヒータパターンを外周から覆うよう
に前記ヒータ本体の外周側に設けられ、該ヒータパター
ンを外側から保護する保護層とから構成する。
スヒータは、セラミックス材料によりロッド状に形成さ
れたヒータ本体と、該ヒータ本体の外周面に設けらたヒ
ータパターンと、該ヒータパターンを外周から覆うよう
に前記ヒータ本体の外周側に設けられ、該ヒータパター
ンを外側から保護する保護層とから構成する。
【００２３】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１による発明では、前記ヒータパターンは、前記
ヒータ本体の軸方向一側を始点として軸方向他側の折返
し点まで延びる往道と、該往道の折返し点から再び前記
軸方向一側の終点まで延びる復道とを有し、前記ヒータ
パターンの往道と復道とには、前記ヒータ本体の周方向
に対し対称にまたは交互に延び周方向の成分をもってジ
グザグ状に蛇行する複数個の蛇行部を形成する構成とし
たことにある。
請求項１による発明では、前記ヒータパターンは、前記
ヒータ本体の軸方向一側を始点として軸方向他側の折返
し点まで延びる往道と、該往道の折返し点から再び前記
軸方向一側の終点まで延びる復道とを有し、前記ヒータ
パターンの往道と復道とには、前記ヒータ本体の周方向
に対し対称にまたは交互に延び周方向の成分をもってジ
グザグ状に蛇行する複数個の蛇行部を形成する構成とし
たことにある。
【００２４】上記構成により、ヒータパターンは往道と
復道とを有し、これらの往道と復道とにはヒータ本体の
周方向に対し対称にまたは交互に延び周方向の成分をも
ってジグザグ状に蛇行する複数の蛇行部を形成している
から、ヒータパターンの往道と復道とをそれぞれの蛇行
部によって周方向の成分をもった形状に形成でき、ヒー
タ本体の軸方向に延びる直線部分を短くすることができ
る。これによって、曲面印刷時にマスクとヒータ本体と
の間に形成される印刷パターンとなる空間が、ヒータ本
体の軸方向に対して直交する方向に移動するスキージの
先端で潰されるのを防止でき、この空間に発熱抵抗体の
ペーストがスキージによって掻き出されることにより、
ヒータパターンを断面積を確保した印刷とすることがで
きる。
復道とを有し、これらの往道と復道とにはヒータ本体の
周方向に対し対称にまたは交互に延び周方向の成分をも
ってジグザグ状に蛇行する複数の蛇行部を形成している
から、ヒータパターンの往道と復道とをそれぞれの蛇行
部によって周方向の成分をもった形状に形成でき、ヒー
タ本体の軸方向に延びる直線部分を短くすることができ
る。これによって、曲面印刷時にマスクとヒータ本体と
の間に形成される印刷パターンとなる空間が、ヒータ本
体の軸方向に対して直交する方向に移動するスキージの
先端で潰されるのを防止でき、この空間に発熱抵抗体の
ペーストがスキージによって掻き出されることにより、
ヒータパターンを断面積を確保した印刷とすることがで
きる。
【００２５】請求項２の発明では、前記ヒータパターン
は、前記往道と復道を１本の線によってジグザグ状に延
びる構成としている。これにより、ヒータパターンの往
道と復道とを１本の線でジグザグ状に延びる形状に形成
でき、ヒータ本体の軸方向に延びる直線部分を短くし
て、各蛇行部によってヒータパターンをヒータ本体の周
方向の成分をもった形状とすることができる。そして、
曲面印刷時におけるスキージの先端がマスクを押圧して
ヒータ本体側に押込まれるのを防止でき、ヒータパター
ンの断面積を確保した状態で該ヒータパターンを印刷形
成することができる。
は、前記往道と復道を１本の線によってジグザグ状に延
びる構成としている。これにより、ヒータパターンの往
道と復道とを１本の線でジグザグ状に延びる形状に形成
でき、ヒータ本体の軸方向に延びる直線部分を短くし
て、各蛇行部によってヒータパターンをヒータ本体の周
方向の成分をもった形状とすることができる。そして、
曲面印刷時におけるスキージの先端がマスクを押圧して
ヒータ本体側に押込まれるのを防止でき、ヒータパター
ンの断面積を確保した状態で該ヒータパターンを印刷形
成することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態を
図１ないし図６の添付図面に従って詳細に説明する。
図１ないし図６の添付図面に従って詳細に説明する。
【００２７】まず、図１ないし図３に本発明による第１
の実施例を示す。なお、実施例では前述した従来技術と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。
の実施例を示す。なお、実施例では前述した従来技術と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。
【００２８】図中、２１は本実施例によるセラミックス
ヒータ、２２は該セラミックスヒータ２１の母材となる
ヒータ本体をそれぞれ示し、該ヒータ本体２２は従来技
術によるヒータ本体２と同様に、アルミナ等のセラミッ
ク材料から射出成形または押出し成形された棒状体を、
所要長さに切断した後に乾燥固化することによりロッド
状のヒータコアとして形成されている。
ヒータ、２２は該セラミックスヒータ２１の母材となる
ヒータ本体をそれぞれ示し、該ヒータ本体２２は従来技
術によるヒータ本体２と同様に、アルミナ等のセラミッ
ク材料から射出成形または押出し成形された棒状体を、
所要長さに切断した後に乾燥固化することによりロッド
状のヒータコアとして形成されている。
【００２９】２３はヒータパターンを示し、該ヒータパ
ターン２３は前記ヒータ本体２２の外周面に従来技術で
述べた曲面印刷によって、タングステン（Ｗ）等の発熱
性導体材料からなる導体ペースト１３を印刷塗布して形
成され、該ヒータパターン２３はヒータ本体２２の基端
側となる軸方向一側に位置して形成された一対の引出し
電極部２４Ａ，２４Ｂと、先端側となる軸方向他側に位
置して形成され、該引出し電極部２４Ａ，２４Ｂ間に電
気的に接続されたジグザグ状のパターンとなるジグザグ
状ヒータ部２５とからなる。
ターン２３は前記ヒータ本体２２の外周面に従来技術で
述べた曲面印刷によって、タングステン（Ｗ）等の発熱
性導体材料からなる導体ペースト１３を印刷塗布して形
成され、該ヒータパターン２３はヒータ本体２２の基端
側となる軸方向一側に位置して形成された一対の引出し
電極部２４Ａ，２４Ｂと、先端側となる軸方向他側に位
置して形成され、該引出し電極部２４Ａ，２４Ｂ間に電
気的に接続されたジグザグ状のパターンとなるジグザグ
状ヒータ部２５とからなる。
【００３０】ここで、前記ジグザグ状ヒータ部２５は、
図３の平面図に示すように、ヒータ本体２２の基端側と
なる軸方向一側に位置した電極部２４Ａとの接続部分を
始点２５Ａとし、先端側となる軸方向他側を折返し点２
５Ｂとし再び軸方向一側に位置した電極部２４Ｂとの接
続部分を終点２５Ｃとし、始点２５Ａから折返し点２５
Ｂの間には往道２５Ｄを、折返し点２５Ｂから終点２５
Ｃの間の復道２５Ｅをそれぞれ形成し、該往道２５Ｄと
復道２５Ｅにはそれぞれヒータ本体２２の周方向に対し
交互に湾曲してジグザグ状に延びそれぞれ周方向の成分
をもって波形状に蛇行する複数個の蛇行部２５Ｆ，２５
Ｆ，…を形成している。
図３の平面図に示すように、ヒータ本体２２の基端側と
なる軸方向一側に位置した電極部２４Ａとの接続部分を
始点２５Ａとし、先端側となる軸方向他側を折返し点２
５Ｂとし再び軸方向一側に位置した電極部２４Ｂとの接
続部分を終点２５Ｃとし、始点２５Ａから折返し点２５
Ｂの間には往道２５Ｄを、折返し点２５Ｂから終点２５
Ｃの間の復道２５Ｅをそれぞれ形成し、該往道２５Ｄと
復道２５Ｅにはそれぞれヒータ本体２２の周方向に対し
交互に湾曲してジグザグ状に延びそれぞれ周方向の成分
をもって波形状に蛇行する複数個の蛇行部２５Ｆ，２５
Ｆ，…を形成している。
【００３１】また、本実施例によるジグザグ状ヒータ部
２５は、往道２５Ｄと復道２５Ｅに形成した各蛇行部２
５Ｆを大きく湾曲した波形状に形成しているから、周方
向の成分をもったジグザグ状パターンになると共に、前
記往道２５Ｄの各蛇行部２５Ｆと復道２５Ｅの各蛇行部
２５Ｆとは互いに近接した状態で一対として形成されて
いる。
２５は、往道２５Ｄと復道２５Ｅに形成した各蛇行部２
５Ｆを大きく湾曲した波形状に形成しているから、周方
向の成分をもったジグザグ状パターンになると共に、前
記往道２５Ｄの各蛇行部２５Ｆと復道２５Ｅの各蛇行部
２５Ｆとは互いに近接した状態で一対として形成されて
いる。
【００３２】これにより、ジグザグ状ヒータ部２５は始
点２５Ａから終点２５Ｃまで複数個の蛇行部２５Ｆ，２
５Ｆ，…を有する１本の線によって波形状に形成されて
いるから、該ジグザグ状ヒータ部２５には、ヒータ本体
２２の軸方向に長く延びる直線部分は存在せず、周方向
成分をもった形状となっている。
点２５Ａから終点２５Ｃまで複数個の蛇行部２５Ｆ，２
５Ｆ，…を有する１本の線によって波形状に形成されて
いるから、該ジグザグ状ヒータ部２５には、ヒータ本体
２２の軸方向に長く延びる直線部分は存在せず、周方向
成分をもった形状となっている。
【００３３】２６は保護層を示し、該保護層２６は前記
ヒータパターン２３を保護するために、ヒータ本体２２
の外周面に形成されるもので、ヒータパターン２３を曲
面印刷した後に、これをアルミナ等の泥漿セラミック中
に浸漬し、前記ヒータパターン２３の外周に泥漿鋳込み
成形するものである。
ヒータパターン２３を保護するために、ヒータ本体２２
の外周面に形成されるもので、ヒータパターン２３を曲
面印刷した後に、これをアルミナ等の泥漿セラミック中
に浸漬し、前記ヒータパターン２３の外周に泥漿鋳込み
成形するものである。
【００３４】このように構成される本実施例によるセラ
ミックスヒータ２１においても、該セラミックスヒータ
２１を用いたヒータ付き酸素センサの酸素濃度検出動作
については前述した従来技術と同じ動作で検出すること
ができる。
ミックスヒータ２１においても、該セラミックスヒータ
２１を用いたヒータ付き酸素センサの酸素濃度検出動作
については前述した従来技術と同じ動作で検出すること
ができる。
【００３５】然るに、本実施例によるセラミックスヒー
タ２１では、ヒータパターン２３のジグザグ状ヒータ部
２５を、電極部２４Ａ，２４Ｂ間には始点２５Ａから折
返し点２５Ｂまでの間を複数個の蛇行部２５Ｆ，２５
Ｆ，…を有する往道２５Ｄとし、折返し点２５Ｂから終
点２５Ｃまでの間を複数個の蛇行部２５Ｆ，２５Ｆ，…
を有する復道２５Ｅとして、それぞれジグザグ状に形成
したから、例えば図３中の点線で示す軸方向の直線部ｂ
上であっても、軸方向に長い直線部分は存在せず短い線
のみとなっている。このため、本実施例にヒータパター
ン２３を印刷するための曲面印刷に用いられるマスク１
５は、該マスク１５に対してスキージ１６が移動する方
向と直交する方向に延びる長い直線部分は印刷パターン
に形成されていない。
タ２１では、ヒータパターン２３のジグザグ状ヒータ部
２５を、電極部２４Ａ，２４Ｂ間には始点２５Ａから折
返し点２５Ｂまでの間を複数個の蛇行部２５Ｆ，２５
Ｆ，…を有する往道２５Ｄとし、折返し点２５Ｂから終
点２５Ｃまでの間を複数個の蛇行部２５Ｆ，２５Ｆ，…
を有する復道２５Ｅとして、それぞれジグザグ状に形成
したから、例えば図３中の点線で示す軸方向の直線部ｂ
上であっても、軸方向に長い直線部分は存在せず短い線
のみとなっている。このため、本実施例にヒータパター
ン２３を印刷するための曲面印刷に用いられるマスク１
５は、該マスク１５に対してスキージ１６が移動する方
向と直交する方向に延びる長い直線部分は印刷パターン
に形成されていない。
【００３６】従って、本実施例のセラミックスヒータ２
１の製造工程の途中に従来技術で述べた図１１に示す同
様な曲面印刷を行うと、スキージ１６の先端がヒータ本
体２２側に押圧する力が大きい場合であっても、マスク
１５には該マスク１５に対してスキージ１６が移動する
方向と直交する方向に延びる長い印刷パターンは存在し
ていないから、マスク１５とヒータ本体２２によって形
成される印刷パターンとなる断面が長方形となる空間が
スキージ１６の先端によって潰されるのを防止できる。
１の製造工程の途中に従来技術で述べた図１１に示す同
様な曲面印刷を行うと、スキージ１６の先端がヒータ本
体２２側に押圧する力が大きい場合であっても、マスク
１５には該マスク１５に対してスキージ１６が移動する
方向と直交する方向に延びる長い印刷パターンは存在し
ていないから、マスク１５とヒータ本体２２によって形
成される印刷パターンとなる断面が長方形となる空間が
スキージ１６の先端によって潰されるのを防止できる。
【００３７】この結果、導体ペースト１３はスキージ１
６によって前記長方形状の空間に押し出され、ヒータ本
体２２の外周面にヒータパターン２３が印刷される。こ
のとき、ヒータ本体２２の外周面に印刷されたヒータパ
ターン２３は、導体ペースト１３が断面長方形となって
形成されているから、十分な厚さ（例えば、４０μｍ程
度）を有する印刷が施されている。
６によって前記長方形状の空間に押し出され、ヒータ本
体２２の外周面にヒータパターン２３が印刷される。こ
のとき、ヒータ本体２２の外周面に印刷されたヒータパ
ターン２３は、導体ペースト１３が断面長方形となって
形成されているから、十分な厚さ（例えば、４０μｍ程
度）を有する印刷が施されている。
【００３８】かくして、本実施例によるセラミックスヒ
ータ２１では、ヒータ本体２２の外周面に形成したヒー
タパターン２３の形状を、各蛇行部２５Ｆによってヒー
タ本体２２の周方向成分をもったジグザグ状に形成した
から、曲面印刷に用いられるスキージ１６がマスク１５
を移動する方向と直交する直線方向に長く延びる印刷パ
ターンをなくすことができる。そして、曲面印刷時にス
キージ１６の先端がマスク１５を押し込むのを防止で
き、ヒータパターン２３の膜厚をスキージ１６の押圧力
に拘らず、一定の厚さに設定することができる。この結
果、セラミックスヒータ２１のヒータパターン２３の抵
抗値と発熱量を常に一定に管理でき、品質向上を図るこ
とができる。
ータ２１では、ヒータ本体２２の外周面に形成したヒー
タパターン２３の形状を、各蛇行部２５Ｆによってヒー
タ本体２２の周方向成分をもったジグザグ状に形成した
から、曲面印刷に用いられるスキージ１６がマスク１５
を移動する方向と直交する直線方向に長く延びる印刷パ
ターンをなくすことができる。そして、曲面印刷時にス
キージ１６の先端がマスク１５を押し込むのを防止で
き、ヒータパターン２３の膜厚をスキージ１６の押圧力
に拘らず、一定の厚さに設定することができる。この結
果、セラミックスヒータ２１のヒータパターン２３の抵
抗値と発熱量を常に一定に管理でき、品質向上を図るこ
とができる。
【００３９】次に、図４，図５，図６に第２，第３，第
４の実施例を示すに、本実施例の特徴は、第１の実施例
によるヒータパターン２３の形状を変えたことにある。
なお、各実施例においては前述した第１の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。
４の実施例を示すに、本実施例の特徴は、第１の実施例
によるヒータパターン２３の形状を変えたことにある。
なお、各実施例においては前述した第１の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。
【００４０】図４中の３１は第２の実施例によるヒータ
パターンを示し、該ヒータパターン３１はヒータ本体２
２の外周面に曲面印刷によって形成されるもので、該ヒ
ータパターン３１はヒータ本体２２の基端側となる軸方
向一側に位置して形成された一対の引出し電極部３２
Ａ，３２Ｂと、先端側となる軸方向他側に位置して形成
され、該引出し電極部３２Ａ，３２Ｂ間に電気的に接続
されたジグザグ状のパターンとなるジグザグ状ヒータ部
３３とからなる。
パターンを示し、該ヒータパターン３１はヒータ本体２
２の外周面に曲面印刷によって形成されるもので、該ヒ
ータパターン３１はヒータ本体２２の基端側となる軸方
向一側に位置して形成された一対の引出し電極部３２
Ａ，３２Ｂと、先端側となる軸方向他側に位置して形成
され、該引出し電極部３２Ａ，３２Ｂ間に電気的に接続
されたジグザグ状のパターンとなるジグザグ状ヒータ部
３３とからなる。
【００４１】ここで、前記ジグザグ状ヒータ部３３は、
電極部３２Ａ，３２Ｂとの間に位置し、ヒータ本体２２
の基端側となる軸方向一側に位置した電極部３２Ａと接
続する部分を始点３３Ａとし、先端側となる軸方向他側
を折返し点３３Ｂとし再び軸方向一側に位置した電極部
３２Ｂと接続する部分を終点３３Ｃとし、始点３３Ａか
ら折返し点３３Ｂの間には往道３３Ｄを、折返し点３３
Ｂから終点３３Ｃの間の復道３３Ｅをそれぞれ形成し、
該往道３３Ｄと復道３３Ｅにはヒータ本体２２の周方向
に対し対称にジグザグ状に延びそれぞれ周方向の成分を
もって波形状に蛇行する複数個の蛇行部３３Ｆ，３３
Ｆ，…を形成している。
電極部３２Ａ，３２Ｂとの間に位置し、ヒータ本体２２
の基端側となる軸方向一側に位置した電極部３２Ａと接
続する部分を始点３３Ａとし、先端側となる軸方向他側
を折返し点３３Ｂとし再び軸方向一側に位置した電極部
３２Ｂと接続する部分を終点３３Ｃとし、始点３３Ａか
ら折返し点３３Ｂの間には往道３３Ｄを、折返し点３３
Ｂから終点３３Ｃの間の復道３３Ｅをそれぞれ形成し、
該往道３３Ｄと復道３３Ｅにはヒータ本体２２の周方向
に対し対称にジグザグ状に延びそれぞれ周方向の成分を
もって波形状に蛇行する複数個の蛇行部３３Ｆ，３３
Ｆ，…を形成している。
【００４２】また、本実施例によるジグザグ状ヒータ部
３３は、往道３３Ｄと復道３３Ｅとは上，下（周方向）
で対向した波形状に形成されているから、周方向の成分
をもったジグザグ状パターンとなっている。
３３は、往道３３Ｄと復道３３Ｅとは上，下（周方向）
で対向した波形状に形成されているから、周方向の成分
をもったジグザグ状パターンとなっている。
【００４３】これにより、ジグザグ状ヒータ部３３は始
点３３Ａから終点３３Ｃまで複数個の蛇行部３３Ｆ，３
３Ｆ，…を有する１本の線によってジグザグ状に形成さ
れているから、該ジグザグ状ヒータ部３３には、ヒータ
本体２２の軸方向には長く延びる直線部分が存在せず、
周方向成分をもった形状となっている。
点３３Ａから終点３３Ｃまで複数個の蛇行部３３Ｆ，３
３Ｆ，…を有する１本の線によってジグザグ状に形成さ
れているから、該ジグザグ状ヒータ部３３には、ヒータ
本体２２の軸方向には長く延びる直線部分が存在せず、
周方向成分をもった形状となっている。
【００４４】図５中の４１は第３の実施例によるヒータ
パターンを示し、該ヒータパターン４１はヒータ本体２
２の外周面に曲面印刷によって形成されるもので、該ヒ
ータパターン４１はヒータ本体２２の基端側となる軸方
向一側に位置して形成された一対の引出し電極部４２
Ａ，４２Ｂと、先端側となる軸方向他側に位置して形成
され、該引出し電極部４２Ａ，４２Ｂ間に電気的に接続
されたジグザグ状となるジグザグ状ヒータ部４３とから
なる。
パターンを示し、該ヒータパターン４１はヒータ本体２
２の外周面に曲面印刷によって形成されるもので、該ヒ
ータパターン４１はヒータ本体２２の基端側となる軸方
向一側に位置して形成された一対の引出し電極部４２
Ａ，４２Ｂと、先端側となる軸方向他側に位置して形成
され、該引出し電極部４２Ａ，４２Ｂ間に電気的に接続
されたジグザグ状となるジグザグ状ヒータ部４３とから
なる。
【００４５】ここで、前記ジグザグ状ヒータ部４３は、
電極部４２Ａ，４２Ｂとの間に位置し、ヒータ本体２２
の基端側となる軸方向一側に位置した電極部４２Ａと接
続する部分を始点４３Ａとし、先端側となる軸方向他側
を折返し点４３Ｂとし再び軸方向一側に位置した電極部
４２Ｂと接続する部分を終点４３Ｃとし、始点４３Ａか
ら折返し点４３Ｂの間には往道４３Ｄを、折返し点４３
Ｂから終点４３Ｃの間の復道４３Ｅをそれぞれ形成し、
該往道４３Ｄと復道４３Ｅにはそれぞれ周方向に山形状
に蛇行させた複数個の蛇行部４３Ｆ，４３Ｆ，…が形成
されている。
電極部４２Ａ，４２Ｂとの間に位置し、ヒータ本体２２
の基端側となる軸方向一側に位置した電極部４２Ａと接
続する部分を始点４３Ａとし、先端側となる軸方向他側
を折返し点４３Ｂとし再び軸方向一側に位置した電極部
４２Ｂと接続する部分を終点４３Ｃとし、始点４３Ａか
ら折返し点４３Ｂの間には往道４３Ｄを、折返し点４３
Ｂから終点４３Ｃの間の復道４３Ｅをそれぞれ形成し、
該往道４３Ｄと復道４３Ｅにはそれぞれ周方向に山形状
に蛇行させた複数個の蛇行部４３Ｆ，４３Ｆ，…が形成
されている。
【００４６】また、本実施例によるジグザグ状ヒータ部
４３は、往道４３Ｄと復道４３Ｅに形成した各蛇行部４
３Ｆを大きく山形状に形成しているから、周方向の成分
をもったジグザグ状パターンとなると共に、前記往道４
３Ｄと復道４３Ｅとは各蛇行部４３Ｆによって近接離間
した状態で形成されている。
４３は、往道４３Ｄと復道４３Ｅに形成した各蛇行部４
３Ｆを大きく山形状に形成しているから、周方向の成分
をもったジグザグ状パターンとなると共に、前記往道４
３Ｄと復道４３Ｅとは各蛇行部４３Ｆによって近接離間
した状態で形成されている。
【００４７】これにより、ジグザグ状ヒータ部４３は始
点４３Ａから終点４３Ｃまで複数個の蛇行部４３Ｆ，４
３Ｆ，…を有する１本の線によってジグザグ状に形成さ
れているから、該ジグザグ状ヒータ部４３には、ヒータ
本体２２の軸方向には長く延びる直線部分が存在しない
形状になっている。
点４３Ａから終点４３Ｃまで複数個の蛇行部４３Ｆ，４
３Ｆ，…を有する１本の線によってジグザグ状に形成さ
れているから、該ジグザグ状ヒータ部４３には、ヒータ
本体２２の軸方向には長く延びる直線部分が存在しない
形状になっている。
【００４８】図６中の５１は第４の実施例によるヒータ
パターンを示し、該ヒータパターン５１はヒータ本体２
２の外周面に曲面印刷によって形成されるもので、該ヒ
ータパターン５１はヒータ本体２２の基端側となる軸方
向一側に位置して形成された一対の引出し電極部５２
Ａ，５２Ｂと、先端側となる軸方向他側に位置して形成
され、該引出し電極部５２Ａ，５２Ｂ間に電気的に接続
されたジグザグ状のパターンとなるジグザグ状ヒータ部
５３とからなる。
パターンを示し、該ヒータパターン５１はヒータ本体２
２の外周面に曲面印刷によって形成されるもので、該ヒ
ータパターン５１はヒータ本体２２の基端側となる軸方
向一側に位置して形成された一対の引出し電極部５２
Ａ，５２Ｂと、先端側となる軸方向他側に位置して形成
され、該引出し電極部５２Ａ，５２Ｂ間に電気的に接続
されたジグザグ状のパターンとなるジグザグ状ヒータ部
５３とからなる。
【００４９】ここで、前記ジグザグ状ヒータ部５３は、
電極部５２Ａ，５２Ｂとの間に位置し、前記ヒータ本体
２２の基端側となる軸方向一側に位置した電極部５２Ａ
と接続する部分を始点５３Ａとし、先端側となる軸方向
他側を先端側折返し点５３Ｂとし軸方向一側を基端側折
返し点５３Ｃとして３往復し、再び軸方向一側に位置し
た電極部５２Ｂと接続する部分を終点５３Ｄとし、軸方
向一側から他側までの間には往道５３Ｅ，５３Ｅ，５３
Ｅを、軸方向他側から一側までの間には復道５３Ｆ，５
３Ｆ，５３Ｆをそれぞれ３本ずつ形成し、該各往道５３
Ｅと各復道５３Ｆにはそれぞれ周方向に三角山形状に蛇
行させた複数個の蛇行部５３Ｇ，５３Ｇ，…を形成して
いる。
電極部５２Ａ，５２Ｂとの間に位置し、前記ヒータ本体
２２の基端側となる軸方向一側に位置した電極部５２Ａ
と接続する部分を始点５３Ａとし、先端側となる軸方向
他側を先端側折返し点５３Ｂとし軸方向一側を基端側折
返し点５３Ｃとして３往復し、再び軸方向一側に位置し
た電極部５２Ｂと接続する部分を終点５３Ｄとし、軸方
向一側から他側までの間には往道５３Ｅ，５３Ｅ，５３
Ｅを、軸方向他側から一側までの間には復道５３Ｆ，５
３Ｆ，５３Ｆをそれぞれ３本ずつ形成し、該各往道５３
Ｅと各復道５３Ｆにはそれぞれ周方向に三角山形状に蛇
行させた複数個の蛇行部５３Ｇ，５３Ｇ，…を形成して
いる。
【００５０】また、本実施例によるジグザグ状ヒータ部
５３は各往道５３Ｅと各復道５３Ｆとは上，下（周方
向）で蛇行した三角山形状に形成しているから、当該ヒ
ータパターン５１は周方向の成分をもったジグザグ状に
なっている。
５３は各往道５３Ｅと各復道５３Ｆとは上，下（周方
向）で蛇行した三角山形状に形成しているから、当該ヒ
ータパターン５１は周方向の成分をもったジグザグ状に
なっている。
【００５１】これにより、ジグザグ状ヒータ部５３は始
点５３Ａから終点５３Ｄまで複数個の蛇行部５３Ｇ，５
３Ｇ，…を有する１本の線によってジグザグ状に形成さ
れているから、該ジグザグ状ヒータ部５３には、ヒータ
本体２２の軸方向には長く延びる直線部分は存在せず、
周方向成分をもった形状となっている。
点５３Ａから終点５３Ｄまで複数個の蛇行部５３Ｇ，５
３Ｇ，…を有する１本の線によってジグザグ状に形成さ
れているから、該ジグザグ状ヒータ部５３には、ヒータ
本体２２の軸方向には長く延びる直線部分は存在せず、
周方向成分をもった形状となっている。
【００５２】このように構成される各実施例のヒータパ
ターン３１，４１，５１においても、前述した第１の実
施例によるヒータパターン２３に曲面印刷する場合のマ
スク１５には、ヒータ本体２２の軸方向に延びる長い印
刷パターンを必要とせず、曲面印刷時にスキージ１６の
先端がマスク１５とヒータ本体２２との間に形成された
印刷パターンとなる断面長方形の空間を潰すのを防止で
きる。そして、導体ペースト１３をこの空間に押し出し
てヒータパターン３１，４１，５１に十分な膜厚を有す
る印刷を施すことができる。
ターン３１，４１，５１においても、前述した第１の実
施例によるヒータパターン２３に曲面印刷する場合のマ
スク１５には、ヒータ本体２２の軸方向に延びる長い印
刷パターンを必要とせず、曲面印刷時にスキージ１６の
先端がマスク１５とヒータ本体２２との間に形成された
印刷パターンとなる断面長方形の空間を潰すのを防止で
きる。そして、導体ペースト１３をこの空間に押し出し
てヒータパターン３１，４１，５１に十分な膜厚を有す
る印刷を施すことができる。
【００５３】従って、ヒータパターン３１，４１，５１
の膜厚を一定にすることができ、該ヒータパターン３
１，４１，５１の抵抗値と発熱量を常に一定に管理する
ことができ、品質を向上させることができる。
の膜厚を一定にすることができ、該ヒータパターン３
１，４１，５１の抵抗値と発熱量を常に一定に管理する
ことができ、品質を向上させることができる。
【００５４】なお、本発明は前記各実施例のヒータパタ
ーンの形状に限らず、ヒータ本体の軸方向に延びる直線
部が短くなるような形状に設定すればよい。
ーンの形状に限らず、ヒータ本体の軸方向に延びる直線
部が短くなるような形状に設定すればよい。
【００５５】また、前記各実施例ではヒータパターンの
印刷を曲面印刷を行った場合について述べたが、平面印
刷に用いてもよいことは勿論である。
印刷を曲面印刷を行った場合について述べたが、平面印
刷に用いてもよいことは勿論である。
【００５６】さらに、前記各実施例では、ヒータパター
ン２３，３１，４１，５１をタングステン（Ｗ）等の発
熱性導体材料によって形成するものとして述べたが、こ
れに替えて、例えば白金（Ｐt ）またはモリブデン（Ｍ
o ）等の材料でヒータパターンを形成してもよく、なお
白金の場合には、大気雰囲気中で焼成工程を行えばよ
い。
ン２３，３１，４１，５１をタングステン（Ｗ）等の発
熱性導体材料によって形成するものとして述べたが、こ
れに替えて、例えば白金（Ｐt ）またはモリブデン（Ｍ
o ）等の材料でヒータパターンを形成してもよく、なお
白金の場合には、大気雰囲気中で焼成工程を行えばよ
い。
【００５７】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１による発明
によれば、ヒータパターンは、始点から折返し点の間の
往道と、折返し点から終点の間の復道とを有し、これら
の往道と復道とには、ヒータ本体の周方向に対し対称に
または交互に延び周方向の成分をもってジグザグ状に蛇
行する複数の蛇行部を形成しているので、ヒータパター
ンの往道と復道とをそれぞれ蛇行部によって周方向の成
分をもった形状に形成でき、ヒータ本体の軸方向に延び
る直線部分の長さを短くすることができる。これによ
り、曲面印刷時にマスクとヒータ本体との間に形成され
る印刷パターンとなる空間が、ヒータ本体の軸方向に対
して直交する方向に移動するスキージの先端で潰される
のを防止でき、この空間に発熱抵抗体のペーストがスキ
ージによって押し出されることにより、ヒータパターン
を断面積を確保した印刷によって形成することができ、
ヒータパターンの抵抗値と発熱量を一定にして当該セラ
ミックスヒータの品質向上を図ることができる。
によれば、ヒータパターンは、始点から折返し点の間の
往道と、折返し点から終点の間の復道とを有し、これら
の往道と復道とには、ヒータ本体の周方向に対し対称に
または交互に延び周方向の成分をもってジグザグ状に蛇
行する複数の蛇行部を形成しているので、ヒータパター
ンの往道と復道とをそれぞれ蛇行部によって周方向の成
分をもった形状に形成でき、ヒータ本体の軸方向に延び
る直線部分の長さを短くすることができる。これによ
り、曲面印刷時にマスクとヒータ本体との間に形成され
る印刷パターンとなる空間が、ヒータ本体の軸方向に対
して直交する方向に移動するスキージの先端で潰される
のを防止でき、この空間に発熱抵抗体のペーストがスキ
ージによって押し出されることにより、ヒータパターン
を断面積を確保した印刷によって形成することができ、
ヒータパターンの抵抗値と発熱量を一定にして当該セラ
ミックスヒータの品質向上を図ることができる。
【００５８】請求項２の発明では、前記ヒータパターン
は、前記往道と復道を１本の線によってジグザグ状に延
びる構成としているので、ヒータパターンの往道と復道
とを１本の線でジグザグ状に延びる形状に形成でき、ヒ
ータ本体の軸方向に延びる直線部分を短くして、各蛇行
部によりヒータパターンをヒータ本体の周方向の成分を
もった形状とすることができる。そして、曲面印刷時に
おけるスキージの先端がマスクを押圧してヒータ本体側
に押込まれるのを防止でき、ヒータパターンの断面積を
確保して、ヒータパターンの抵抗値と発熱量を一定にし
て当該セラミックスヒータの品質向上を図ることができ
る。
は、前記往道と復道を１本の線によってジグザグ状に延
びる構成としているので、ヒータパターンの往道と復道
とを１本の線でジグザグ状に延びる形状に形成でき、ヒ
ータ本体の軸方向に延びる直線部分を短くして、各蛇行
部によりヒータパターンをヒータ本体の周方向の成分を
もった形状とすることができる。そして、曲面印刷時に
おけるスキージの先端がマスクを押圧してヒータ本体側
に押込まれるのを防止でき、ヒータパターンの断面積を
確保して、ヒータパターンの抵抗値と発熱量を一定にし
て当該セラミックスヒータの品質向上を図ることができ
る。
【図１】本発明の第１の実施例によるセラミックスヒー
タを示す斜視図である。
タを示す斜視図である。
【図２】第１の実施例によるセラミックスヒータの保護
層を形成する前の状態を示す斜視図である。
層を形成する前の状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示すセラミックスヒータのヒータパター
ンを示す平面図である。
ンを示す平面図である。
【図４】第２の実施例によるヒータパターンを示す平面
図である。
図である。
【図５】第３の実施例によるヒータパターンを示す平面
図である。
図である。
【図６】第４の実施例によるヒータパターンを示す平面
図である。
図である。
【図７】従来技術によるセラミックスヒータを示す斜視
図である。
図である。
【図８】従来技術によるセラミックスヒータの保護層を
形成する前の状態を示す斜視図である。
形成する前の状態を示す斜視図である。
【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみた縦断面図であ
る。
る。
【図１０】従来技術によるヒータパターンを示す平面図
である。
である。
【図１１】スクリーン印刷機による曲面印刷を示し側面
図である。
図である。
【図１２】曲面印刷によって良品のヒータパターンが印
刷されるときの状態を示す側面図である。
刷されるときの状態を示す側面図である。
【図１３】曲面印刷によって不良品のヒータパターンが
印刷されるときの状態を示す側面図である。
印刷されるときの状態を示す側面図である。
【図１４】図１３の状態で製造されたセラミックスヒー
タを図９と同じ位置からみた縦断面図である。
タを図９と同じ位置からみた縦断面図である。
２１ セラミックスヒータ ２２ ヒータ本体 ２３，３１，４１，５１ ヒータパターン ２４Ａ，２４Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，５
２Ａ，５２Ｂ 電極部 ２５，３３，４３，５３ ジグザグ状ヒータ部 ２５Ａ，３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ 始点 ２５Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，５３Ｂ，５３Ｃ 折返し点 ２５Ｃ，３３Ｃ，４３Ｃ，５３Ｄ 終点 ２５Ｄ，３３Ｄ，４３Ｄ，５３Ｅ 往道 ２５Ｅ，３３Ｅ，４３Ｅ，５３Ｆ 復道 ２５Ｆ，３３Ｆ，４３Ｆ，５３Ｇ 蛇行部 ２６ 保護層
２Ａ，５２Ｂ 電極部 ２５，３３，４３，５３ ジグザグ状ヒータ部 ２５Ａ，３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ 始点 ２５Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，５３Ｂ，５３Ｃ 折返し点 ２５Ｃ，３３Ｃ，４３Ｃ，５３Ｄ 終点 ２５Ｄ，３３Ｄ，４３Ｄ，５３Ｅ 往道 ２５Ｅ，３３Ｅ，４３Ｅ，５３Ｆ 復道 ２５Ｆ，３３Ｆ，４３Ｆ，５３Ｇ 蛇行部 ２６ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/14 H05B 3/10 H05B 3/16 H05B 3/44 H05B 3/20
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス材料によりロッド状に形成
されたヒータ本体と、該ヒータ本体の外周面に設けられ
たヒータパターンと、該ヒータパターンを外周から覆う
ように前記ヒータ本体の外周側に設けられ、該ヒータパ
ターンを外側から保護する保護層とからなるセラミック
スヒータにおいて、 前 記ヒータパターンは、前記ヒータ本体の軸方向一側を
始点として軸方向他側の折返し点まで延びる往道と、該
往道の折返し点から再び前記軸方向一側の終点まで延び
る復道とを有し、 前記ヒータパターンの往道と復道とには、前記ヒータ本
体の周方向に対し対称にまたは交互に延び 周方向の成分
をもってジグザグ状に蛇行する複数個の蛇行部を形成す
る構成としたことを特徴とするセラミックスヒータ。 - 【請求項２】 前記ヒータパターンは、前記往道と復道
を１本の線によってジグザグ状に延びる構成としてなる
請求項１記載のセラミックスヒータ。
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|---|---|---|---|
| JP31612695A JP3192073B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | セラミックスヒータ |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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