JP7453123B2

JP7453123B2 - ヒータおよびヒータの製造方法

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Publication number: JP7453123B2
Application number: JP2020189568A
Authority: JP
Inventors: 良樹 ▲濱▼名
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2040-11-13
Also published as: JP2022078698A; CN216451562U

Description

開示の実施形態は、ヒータおよびヒータの製造方法に関する。

従来、発熱抵抗体を有するシート状のセラミック体を筒状に加工したヒータが知られている。このヒータでは、通電により発熱した発熱抵抗体を介して、所望する温度に昇温させる。

国際公開第２０１８／１５５０３７号

しかしながら、例えば熱応答性の向上または軽量化を考慮したセラミック体の薄型化の要請から、熱応力に対する強度の面で改善の余地があった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、熱応力を低減することができるヒータおよびヒータの製造方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るヒータは、セラミック体と、ヒータパターンとを備える。セラミック体は、筒状であり、内周面および外周面を有する。ヒータパターンは、前記セラミック体に接する。前記セラミック体は、前記内周面および前記外周面にそれぞれ位置し、長さ方向に延びる一対の溝を有する。前記一対の溝は、前記セラミック体の径方向に離れて位置している。

実施形態の一態様に係るヒータの製造方法は、第１セラミックシートと、ヒータパターン材料が位置する第２セラミックシートとを含む一対のセラミックシートを、第１方向にずらして重ね合わせる工程と、各セラミックシートの前記第１方向の一端と他端との間に空隙がそれぞれ位置するように前記一対のセラミックシートを筒状に成形する工程と、筒状に成形した前記一対のセラミックシートを焼成する工程とを含む。

実施形態の一態様によれば、熱応力を低減することができるヒータおよびヒータの製造方法が提供可能となる。

図１Ａは、実施形態に係るヒータを示す斜視図である。図１Ｂは、実施形態に係るヒータの平面図である。図２は、図１Ｂに示すＡ－Ａ線の断面図である。図３は、実施形態の変形例１に係るヒータの断面図である。図４は、実施形態の変形例２に係るヒータの平面図である。図５は、実施形態の変形例３に係るヒータの平面図である。図６は、実施形態の変形例４に係るヒータの断面図である。図７は、実施形態の変形例５に係るヒータの断面図である。図８は、実施形態の変形例６に係るヒータの断面図である。図９は、実施形態の変形例７に係るヒータの断面図である。図１０Ａは、実施形態の変形例８に係るヒータの横断面図である。図１０Ｂは、実施形態の変形例９に係るヒータの横断面図である。図１０Ｃは、実施形態の変形例１０に係るヒータの横断面図である。図１１は、実施形態の変形例１１に係るヒータの平面図である。図１２は、実施形態の変形例１２に係るヒータの断面図である。図１３は、実施形態に係るヒータの製造方法の一例を示すフローチャートである。図１４Ａは、実施形態に係るヒータの製造方法を説明する図（その１）である。図１４Ｂは、実施形態に係るヒータの製造方法を説明する図（その２）である。図１４Ｃは、実施形態に係るヒータの製造方法を説明する図（その３）である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するヒータおよびヒータの製造方法の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

＜実施形態＞
最初に、実施形態に係るヒータについて、図１Ａ～図２を参照しながら説明する。図１Ａは、実施形態に係るヒータを示す斜視図であり、図１Ｂは、実施形態に係るヒータの平面図である。また、図２は、図１Ｂに示すＡ－Ａ線の断面図である。

図１Ａに示すように、実施形態に係るヒータ１は、内周面としての第２面１０ｂおよび外周面としての第１面２０ａを有する略円筒状のセラミック体２を備える。また、第２面１０ｂおよび第１面２０ａは、ヒータ１の長さ方向にそれぞれ延びる一対の溝１５，２５を有する。

ヒータ１の長さ、すなわちセラミック体２の長さは、例えば、２０ｍｍ～６０ｍｍ程度とすることができる。また、ヒータ１の直径、すなわちセラミック体２の外寸は、例えば、２．５ｍｍ～５．５ｍｍ程度とすることができる。なお、セラミック体２の形状は、円筒状に限らず、例えば楕円筒状であってもよい。

なお、説明を分かりやすくするために、図１Ａ～図２には、ヒータ１の長さ方向に沿って延びるＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後出の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。

また、図２に示すように、セラミック体２は、第１セラミック体１０と、第１セラミック体１０の外側に位置する第２セラミック体２０とを有する。第１セラミック体１０は、第１層の一例である。第２セラミック体２０は、第２層の一例である。第１セラミック体１０および第２セラミック体２０は、一対のセラミック体の一例である。

第１セラミック体１０は、第１面１０ａと第２面１０ｂとを有する。第１セラミック体１０は、第１面１０ａが外側、第２面１０ｂが内側に位置し、Ｚ軸方向を筒軸方向とする筒状を有している。また、セラミック体２の内周面に相当する第２面１０ｂには、溝１５が位置している。溝１５は、第１面１０ａと第２面１０ｂとを接続する第１セラミック体１０の端面１０１，１０２と、第２セラミック体２０の第２面２０ｂとによって構成されている。端面１０１，１０２は、距離ｄ１を有して互いに向かい合って位置している。

第２セラミック体２０は、第１面２０ａと第２面２０ｂとを有する。第２セラミック体２０は、第１面２０ａが外側、第２面２０ｂが内側に位置し、Ｚ軸方向を筒軸方向とする筒状を有している。また、セラミック体２の外周面に相当する第１面２０ａには、溝２５が位置している。溝２５は、第１面２０ａと第２面２０ｂとを接続する第２セラミック体２０の端面２０１，２０２と、第１セラミック体１０の第１面２０ａとによって構成されている。端面２０１，２０２は、距離ｄ２を有して互いに向かい合って位置している。

セラミック体２の材料は、例えば、絶縁性を有するセラミックである。セラミック体２の材料としては、例えば、アルミナ、窒化ケイ素または窒化アルミニウムを使用することができる。

また、第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の厚みは、例えば、０．２ｍｍ～０．４ｍｍ程度とすることができる。なお、第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の厚みは、同じであってもよく、異なってもよい。

また、第１セラミック体１０と第２セラミック体２０の間には、ヒータパターン３０が位置している。ヒータパターン３０は、第２セラミック体２０の第２面２０ｂと向かい合う第１セラミック体１０の第１面１０ａ上に位置しており、第１面１０ａのほぼ全体を周方向に覆っている。

図１Ｂに示すように、ヒータ１は、長さ方向の両端に位置する一端１Ａおよび他端１Ｂを有している。一端１Ａは、ヒータ１の先端側であり、他端１Ｂは、ヒータ１の後端側である。

ヒータパターン３０は、ヒータ１の一端１Ａ側に位置している。これにより、ヒータ１は、例えば、被加熱体に接触または近接する一端１Ａ側を効率よく昇温させることができる。

ヒータパターン３０は、例えば、通電により発熱する抵抗発熱体を含む。ヒータパターン３０は、例えば、タングステン、モリブデンなどを含む高抵抗の導体を含んでよい。

一方、ヒータ１の他端１Ｂ側には、パッド３３およびリード３５が位置している。パッド３３は、図示しない導体を介してヒータパターン３０と電気的に接続されている。リード３５は、一端がパッド３３に接続され、他端が図示しない電源装置に接続される。パッド３３およびリード３５を他端１Ｂ側に位置させることにより、例えばヒータ１の発熱に伴う劣化を低減することができる。

このように、実施形態に係るヒータ１は、セラミック体２の内周面および外周面にそれぞれ位置し、長さ方向に延びる一対の溝１５，２５を有する。セラミック体２の外周面に溝２５が位置することにより、例えば、ヒータ１の加熱時におけるセラミック体２の膨張に伴う熱応力を低減することができる。また、セラミック体２の内周面に溝１５が位置することにより、例えば、ヒータ１の冷却時におけるセラミック体２の収縮に伴う熱応力を低減することができる。このため、実施形態に係るヒータ１によれば、例えば、加熱時および冷却時の両方においてセラミック体２が受ける熱応力を低減することができる。

また、図２に示すように、ヒータパターン３０の一部は、溝２５から露出している。このため、ヒータ１の加熱時にヒータパターン３０で発生した熱の一部は、セラミック体２を介さずに溝２５から放熱することができる。これにより、実施形態に係るヒータ１によれば、例えば、冷却時においてセラミック体２が受ける熱応力を低減することができる。

なお、一対の溝１５，２５は、セラミック体２の径方向に離れて位置していてもよい。図１Ｂに示す例では、溝１５，２５は、平面視したときに重なって位置している。このように溝１５，２５が互いに離れて位置することにより、例えば、加熱時および冷却時におけるセラミック体２の均熱性を高めることができる。このため、例えば、加熱時および冷却時の両方においてセラミック体２が受ける熱応力を低減することができる。ここで、「重なって位置する」には、平面視したときに溝１５，２５が完全に一致する場合に限らず、溝１５，２５の一部が平面視したときに重なる場合を含んでもよい。

また、一対の溝１５，２５は、長さ方向に交差する幅が互いに異なってもよい。図２に示すように、例えば、溝１５の幅、すなわち、端面１０１，１０２の距離ｄ１は、溝２５の幅、すなわち、端面２０１，２０２の距離ｄ２よりも小さくてもよい。このように、内周面に位置する溝の幅が外周面に位置する溝の幅よりも小さくなるように溝１５，２５の幅を異ならせることにより、例えば、加熱時および冷却時におけるセラミック体２の均熱性を高めることができる。このため、例えば、加熱時および冷却時の両方においてセラミック体２が受ける熱応力を低減することができる。

＜変形例１＞
つづいて、実施形態の各種変形例について、図２～図１２を参照しながら説明する。なお、以下に示す各種変形例では、実施形態と同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略することがある。

図３は、実施形態の変形例１に係るヒータの断面図である。図３に示すヒータ１は、ヒータパターン３０が第１セラミック体１０の第１面１０ａと向かい合う第２セラミック体２０の第２面２０ｂ上に位置しており、第２面２０ｂのほぼ全体を周方向に覆っている点で図２に示すヒータ１と相違する。

また、ヒータパターン３０の一部は、溝１５から露出している。このため、ヒータ１の加熱時にヒータパターン３０で発生した熱の一部は、セラミック体２を介さずに溝１５から放熱することができる。これにより、本変形例に係るヒータ１によれば、例えば、冷却時においてセラミック体２が受ける熱応力を低減することができる。

＜変形例２＞
図４は、実施形態の変形例２に係るヒータの平面図である。図４に示すように、ヒータ１の一端１Ａにおける溝２５の幅ｄ２１は、他端１Ｂにおける溝２５の幅ｄ２２よりも大きくてもよい。幅ｄ２１，ｄ２２は、図２に示す距離ｄ２に相当する長さである。このように一端１Ａ側の距離ｄ２を他端１Ｂ側よりも大きくすることにより、他端１Ｂ側と比較して一端１Ａ側に位置する第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の接触面積が小さくなる。これにより、本変形例に係るヒータ１によれば、例えば、ヒータパターン３０が位置する一端１Ａ側においてセラミック体２が受ける熱応力を低減することができる。

また、幅ｄ２２を幅ｄ２１よりも小さくすることにより、一端１Ａ側と比較して他端１Ｂ側に位置する第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の接触面積が大きくなる。これにより、本変形例に係るヒータ１によれば、例えば、給電に供される他端１Ｂ側において第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の接合強度を高めることができる。

なお、図４では、溝２５の幅ｄ２１，ｄ２２を異ならせる例について示したが、例えば、図２に示す距離ｄ１に相当する溝１５の幅について、ヒータ１の他端１Ｂよりも一端１Ａのほうが大きくなるように異ならせてもよい。また、溝１５，２５の両方の幅につき、ヒータ１の他端１Ｂよりも一端１Ａのほうが大きくなるようにそれぞれ異ならせてもよい。

＜変形例３＞
図５は、実施形態の変形例３に係るヒータの平面図である。図５に示すように、溝２５は、長さ方向に対し曲線状に位置してもよい。このように溝２５を曲線状に位置させることにより、例えば急速昇温時に溝２５の近傍に位置する第１セラミック体１０の受ける応力が一直線にならないため、応力が低減される。

なお、図示は省略するが、溝１５は、長さ方向に対し曲線状に位置してもよい。このように溝１５を曲線状に位置させることにより、例えば急速昇温時に溝１５の近傍に位置する第２セラミック体２０の受ける応力が一直線にならないため、応力が低減される。

また、溝１５，２５の両方が、長さ方向に対し曲線状に位置してもよい。このように溝１５，２５の両方を曲線状に位置させることにより、例えば第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の受ける応力が一直線にならないため、応力がさらに低減される。

＜変形例４＞
図６は、実施形態の変形例４に係るヒータの断面図である。図６に示すヒータ１は、第１セラミック体１０の第１面１０ａに位置するヒータパターン３０を有しており、一部が溝２５から露出している。具体的には、ヒータパターン３０は、溝２５から露出した露出部３０ａを有する。また、溝２５には、露出部３０ａを覆うガラスコート４０が位置している。

ガラスコート４０は、絶縁性を有しており、露出部３０ａを被覆する保護層である。ヒータパターン３０の露出部３０ａにガラスコート４０が位置することにより、例えば、ヒータパターン３０の絶縁を確保することができる。なお、ガラスコート４０は、溝２５を満たすように位置してもよく、溝２５の一部に空間が有するように位置してもよい。さらに、ガラスコート４０は、溝２５からはみ出すように位置してもよい。

＜変形例５＞
図７は、実施形態の変形例５に係るヒータの断面図である。図７に示すヒータ１は、第２セラミック体２０の第２面２０ｂに位置するヒータパターン３０を有しており、一部が溝１５から露出している。具体的には、ヒータパターン３０は、溝１５から露出した露出部３０ａを有する。また、溝１５には、露出部３０ａを覆うガラスコート４０が位置している。

露出部３０ａの上にガラスコート４０が位置することにより、例えば、ヒータパターン３０の絶縁を確保することができる。なお、ガラスコート４０は、溝１５の全体を満たすように位置してもよく、溝１５の一部を満たすように位置してもよい。さらに、ガラスコート４０は、溝１５からはみ出すように位置してもよい。

なお、図６、図７では、溝１５，２５の一方にガラスコート４０が位置する例について示したが、次に示すように、溝１５，２５の両方にガラスコート４０が位置してもよい。

＜変形例６＞
図８は、実施形態の変形例６に係るヒータの断面図である。図８に示すヒータ１は、ヒータパターン３０が位置しない溝１５にガラスコート４０がさらに位置する点で図６に示すヒータ１と相違する。

図８に示すように、ガラスコート４０は、溝１５の隅部１５１，１５２を覆うように位置している。隅部１５１は、第１セラミック体１０の端面１０１と第２セラミック体２０の第２面２０ｂとが交差する部分である。隅部１５２は、第１セラミック体１０の端面１０２と第２セラミック体２０の第２面２０ｂとが交差する部分である。ガラスコート４０が隅部１５１，１５２に位置することにより、例えば端面１０１，１０２を起点とする第１セラミック体１０の剥離を抑えることができる。

なお、ガラスコート４０は、第１セラミック体１０の端面１０１，１０２と第２面１０ｂとが交差するエッジ部分を覆うように位置してもよい。ガラスコート４０がエッジ部分を覆うことにより、例えば、端面１０１，１０２における第１セラミック体１０の欠損を低減することができる。

＜変形例７＞
図９は、実施形態の変形例７に係るヒータの断面図である。図９に示すヒータ１は、ヒータパターン３０が位置しない溝２５にガラスコート４０がさらに位置する点で図７に示すヒータ１と相違する。

図９に示すように、ガラスコート４０は、溝２５の隅部２５１，２５２を覆うように位置している。隅部２５１は、第２セラミック体２０の端面２０１と第１セラミック体１０の第１面１０ａとが交差する部分である。隅部２５２は、第２セラミック体２０の端面２０２と第１セラミック体１０の第１面２０ａとが交差する部分である。ガラスコート４０が隅部２５１，２５２に位置することにより、例えば端面２０１，２０２を起点とする第２セラミック体２０の剥離を抑えることができる。

なお、ガラスコート４０は、第２セラミック体２０の端面２０１，２０２と第１面２０ａとが交差するエッジ部分を覆うように位置してもよい。ガラスコート４０がエッジ部分を覆うことにより、例えば、端面２０１，２０２における第２セラミック体２０の欠損を低減することができる。

＜変形例８～１０＞
図１０Ａ～図１０Ｃは、実施形態の変形例８～１０に係るヒータの横断面図である。図１０Ａ～図１０Ｃは、平面視で溝１５，２５が重なる位置でＹＺ平面に沿って断面視した図に相当する。

図１０Ａに示すヒータ１の一端１Ａは、第１セラミック体１０の端面１０Ａおよび第２セラミック体２０の端面２０Ａと一致するように位置している。また、図１０Ｂに示すヒータ１の一端１Ａは、第２セラミック体２０の端面２０Ａに、図１０Ｃに示すヒータ１の一端１Ａは、第１セラミック体１０の端面１０Ａと一致するように、それぞれ位置している。

図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、ヒータ１の一端１Ａには、ガラスコート４０が位置している。ガラスコート４０は、一端１Ａ側に位置する端面１０Ａ，２０Ａおよび第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の境界を覆うように位置している。一端１Ａ側に位置する第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の境界は、昇温時、冷却時における熱応力を特に受けやすい部分である。かかる部分にガラスコート４０が位置することにより、例えば、ヒートサイクルに伴う第１セラミック体１０および第２セラミック体２０の剥離を低減することができる。

＜変形例１１＞
図１１は、実施形態の変形例１１に係るヒータの平面図である。図１１に示すヒータ１は、パッド３３およびリード３５の接合部３４を覆うようにガラスコート４０が位置している点で図１Ｂに示すヒータ１と相違する。

接合部３４を覆うようにガラスコート４０が位置することにより、例えば、接合部３４における接合強度を高めることができる。また、ガラスコート４０が絶縁性を有することにより、例えば、パッド３３およびリード３５の被覆部分における絶縁性を高めることができる。

＜変形例１２＞
図１２は、実施形態の変形例１２に係るヒータの断面図である。図１２に示すヒータ１は、第１セラミック体１０と第２セラミック体２０との間に位置するヒータパターン３０と導通する一対のビア３２ａ，３２ｂを有している。ビア３２ａ，３２ｂは、第２セラミック体２０を径方向に貫通する導体である。ビア３２ａ，３２ｂは、図示しない配線パターンを介してヒータパターン３０とパッド３３を接続する。

図１２に示した例では、一対のビア３２ａ，３２ｂは、セラミック体２の径方向に離れて位置している。一対のビア３２ａ，３２ｂが位置する方向を第１径方向としたとき、かかる第１径方向に交差する第２径方向に一対の溝１５，２５に離れて位置している。

このように、ビア３２ａ，３２ｂおよび溝１５，２５が互いに交差する方向に位置することにより、例えば、第１セラミック体１０と第２セラミック体２０における局所的な応力集中を低減することができる。

＜ヒータの製造方法＞
次に、実施形態に係るヒータ１の製造方法の一例について、図１３～図１４Ｃを用いて説明する。図１３は、実施形態に係るヒータの製造方法の一例を示すフローチャートである。図１４Ａ～図１４Ｃは、実施形態に係るヒータの製造方法を説明する図である。

まず、一対のセラミックシートをずらして重ね合わせる（ステップＳ１１）。図１４Ａに示すように、一対のセラミックシート５０は、第１セラミックシート５１と、ヒータパターン材料６０が位置する第２セラミックシート５２とを有する。

一対のセラミックシート５０は、ヒータパターン材料６０が第１セラミックシート５１および第２セラミックシート５２の間に位置するように配置される。また、第１セラミックシート５１および第２セラミックシート５２は、第１方向７１に沿って所定の幅だけずらして重ね合わされる。なお、一対のセラミックシート５０は、後述する焼成によりセラミック体２が生成される材料により作製される。また、第１セラミックシート５１および第２セラミックシート５２の間には、例えば、第１セラミックシート５１および第２セラミックシート５２の配置を保持するための密着液が位置してもよい。

次に、一対のセラミックシートを筒状に成形する（ステップＳ１２）。図１４Ｂに示すように、一対のセラミックシート５０は、例えば、円柱状の芯棒８０を、長さ方向が第１方向７１に交差する第２方向７２に沿うように位置させて、第１セラミックシート５１の第１方向７１の一端５１１と他端５１２との間、および、第２セラミックシート５２の第１方向７１の一端５２１と他端５２２との間に空隙がそれぞれ位置するように、一対のセラミックシート５０を筒状に成形する。なお、芯棒８０は、使用しなくてもよい。

そして、筒状に成形した一対のセラミックシートを焼成する（ステップＳ１３）。図１４Ｃに示すように、ステップＳ１２において筒状に成形された一対のセラミックシート５０は、例えば、波板状の焼成用治具９０の上に位置させて、所定の温度で焼成させる。ステップＳ１２で使用した芯棒８０は、例えば、焼成前に除去される。第１セラミックシート５１は、焼成により、例えば、実施形態に係る第１セラミック体１０となり、ヒータパターン材料６０が位置する第２セラミックシート５２は、焼成により、例えば、実施形態に係るヒータパターン３０を有する第２セラミック体２０となる。これにより、例えば、図３に示すヒータ１が生成する。なお、実施形態に係るヒータ１を生成する場合には、例えば、第１セラミックシート５１が外側に位置し、第２セラミックシート５２が内側に位置するように一対のセラミックシート５０を成形すればよい。

実施形態に係るヒータ１は、内周面（第２面１０ｂ）および外周面（第１面２０ａ）を有する筒状のセラミック体２と、セラミック体２に接するヒータパターン３０とを備える。セラミック体２は、内周面および外周面にそれぞれ位置し、長さ方向に延びる一対の溝１５，２５を有する。これにより、熱応力を低減することができる。

また、実施形態に係る一対の溝１５，２５は、セラミック体２の径方向に離れて位置している。これにより、加熱時および冷却時におけるセラミック体２の均熱性を高めることができる。

また、実施形態に係る一対の溝１５，２５のうち、少なくとも一方の溝からヒータパターン３０の一部が露出している。これにより、セラミック体２の均熱性を高めることができる。

また、実施形態に係るヒータパターン３０は、長さ方向の一端１Ａ側に位置しており、一対の溝１５，２５のうち、少なくとも一方の溝の幅は、一端１Ａ側の方が、長さ方向の他端１Ｂ側よりも大きい。これにより、ヒータパターン３０が位置する一端１Ａ側においてセラミック体２が受ける熱応力をさらに低減することができる。

また、実施形態に係る一対の溝１５，２５のうち、少なくとも一方の溝は長さ方向に対し曲線状に位置している。これにより、熱応力をさらに低減することができる。

また、実施形態に係るヒータ１は、一対の溝１５，２５のうち、少なくとも一方の溝から露出したヒータパターン３０の露出部３０ａと、露出部３０ａを少なくとも覆うガラスコート４０とを有する。これにより、露出部３０ａの絶縁を確保することができる。

また、実施形態に係るガラスコート４０は、露出部３０ａが位置しない溝の隅部に位置している。これにより、セラミック体２が部分的に剥離することを低減することができる。

また、実施形態に係るセラミック体２は、内周面に沿って位置する第１層と、外周面に沿って位置する第２層とを含み、ヒータパターン３０は、長さ方向の一端１Ａ側に位置し、ガラスコート４０は、一端１Ａ側に位置する第１層および第２層の境界を覆うように位置している。これにより、一端１Ａ側に位置するセラミック体２の境界部分が剥離することを低減することができる。

また、実施形態に係るヒータ１は、長さ方向の他端１Ｂ側に位置するリード３５と、ヒータパターン３０とリード３５とを接続するパッド３３とを備え、ヒータパターン３０は、長さ方向の一端１Ａ側に位置し、ガラスコート４０は、パッド３３およびリード３５の接合部３４を覆うように位置している。これにより、パッド３３からリード３５が剥離することを低減することができる。

また、実施形態に係るヒータ１は、セラミック体２の第１径方向に離れて位置し、ヒータパターン３０と導通する一対のビア３２ａ，３２ｂを有し、一対の溝１５，２５は、第１径方向と交差するセラミック体２の第２径方向に離れて位置している。これにより、セラミック体２における局所的な応力集中を低減することができる。

また、実施形態に係るヒータ１の製造方法は、第１セラミックシート５１と、ヒータパターン材料６０を有する第２セラミックシート５２とを含む一対のセラミックシート５０を、第１方向７１にずらして重ね合わせる工程（ステップＳ１１）と、各セラミックシートの第１方向７１の一端と他端との間に空隙がそれぞれ位置するように一対のセラミックシート５０を筒状に成形する工程（ステップＳ１２）と、筒状に成形した一対のセラミックシート５０を焼成する工程（ステップＳ１３）とを含む。これにより、熱応力を低減するヒータ１を製造することができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、図４、図５に示す溝２５（および／または溝１５）の構成を、他の実施形態および変形例に係る溝２５（および／または溝１５）と組み合わせてもよい。また、上記した実施形態および各変形例が有するその他の構成についても、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせることができる。

さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ヒータ
２セラミック体
１０第１セラミック体
１５，２５溝
２０第２セラミック体
３０ヒータパターン
３２ａ，３２ｂビア
３３パッド
３４接合部
３５リード
４０ガラスコート
５０セラミックシート
５１第１セラミックシート
５２第２セラミックシート
６０ヒータパターン材料

Claims

内周面および外周面を有する筒状のセラミック体と、
前記セラミック体に接するヒータパターンと
を備え、
前記セラミック体は、前記内周面および前記外周面にそれぞれ位置し、長さ方向に延びる一対の溝を有し、
前記一対の溝は、前記セラミック体の径方向に離れて位置している
ヒータ。
前記一対の溝のうち、少なくとも一方の前記溝から前記ヒータパターンの一部が露出している
請求項１に記載のヒータ。
前記ヒータパターンは、前記長さ方向の一端側に位置しており、
前記一対の溝のうち、少なくとも一方の前記溝の幅は、前記一端側の方が、前記長さ方向の他端側よりも大きい
請求項１または２に記載のヒータ。
前記一対の溝のうち、少なくとも一方の前記溝は前記長さ方向に対し曲線状に位置している
請求項１～３のいずれか１つに記載のヒータ。
前記一対の溝のうち、少なくとも一方の前記溝から露出した前記ヒータパターンの露出部と、
前記露出部を少なくとも覆うガラスコートと
を有する請求項１～４のいずれか１つに記載のヒータ。
前記ガラスコートは、前記露出部が位置しない前記溝の隅部に位置している
請求項５に記載のヒータ。
前記セラミック体は、前記内周面に沿って位置する第１層と、前記外周面に沿って位置する第２層とを含み、
前記ヒータパターンは、前記長さ方向の一端側に位置し、
前記ガラスコートは、前記一端側に位置する前記第１層および前記第２層の境界を覆うように位置している
請求項５または６に記載のヒータ。
内周面および外周面を有する筒状のセラミック体と、
前記セラミック体に接するヒータパターンと
を備え、
前記セラミック体は、前記内周面および前記外周面にそれぞれ位置し、長さ方向に延びる一対の溝を有し、
前記一対の溝のうち、少なくとも一方の前記溝から露出した前記ヒータパターンの露出部と、
前記露出部を少なくとも覆うガラスコートと
を有し、
前記セラミック体は、前記内周面に沿って位置する第１層と、前記外周面に沿って位置する第２層とを含み、
前記ヒータパターンは、前記長さ方向の一端側に位置し、
前記ガラスコートは、前記一端側に位置する前記第１層および前記第２層の境界を覆うように位置している
ヒータ。
前記長さ方向の他端側に位置するリードと、
前記ヒータパターンと前記リードとを接続するパッドと
を備え、
前記ヒータパターンは、前記長さ方向の一端側に位置し、
前記ガラスコートは、前記パッドおよび前記リードの接合部を覆うように位置している
請求項５～８のいずれか１つに記載のヒータ。
前記セラミック体の第１径方向に離れて位置し、前記ヒータパターンと導通する一対のビアを有し、
前記一対の溝は、前記第１径方向と交差する前記セラミック体の第２径方向に離れて位置している
請求項１～９のいずれか１つに記載のヒータ。
第１セラミックシートと、ヒータパターン材料が位置する第２セラミックシートとを含む一対のセラミックシートを、第１方向にずらして重ね合わせる工程と、
各セラミックシートの前記第１方向の一端と他端との間に空隙がそれぞれ位置するように前記一対のセラミックシートを筒状に成形する工程と、
筒状に成形した前記一対のセラミックシートを焼成する工程と
を含むヒータの製造方法。