KR20230130666A - 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기재와 복수의 발열체와 복수의 단자와 통형 부재를 구비하는 히터로서, 기재는 가열 대상이 배치되는 제1 면과 제1 면에 마주하는 제2 면을 구비하고, 복수의 발열체는 기재의 중심을 포함하는 영역에 배치된 내측 발열체와 내측 발열체의 외측에 기재와 동심형으로 배치된 복수의 외측 발열체를 구비하고, 내측 발열체와 복수의 외측 발열체는 기재의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고, 내측 발열체는 기재의 두께 방향에서 가장 제1 면측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있고, 복수의 외측 발열체는 제2 층에 배치된 제1 외측 발열체와 제2 층보다 제2 면측에 위치하는 제3 층에 배치된 제2 외측 발열체를 구비하고, 복수의 단자는 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자와 제2 단자와 제3 단자를 구비하고, 제1 단자는 내측 발열체에 접속되어 있고, 제2 단자는 제2 외측 발열체에 접속되어 있고, 통형 부재는 히터를 제1 면측에서 평면도로 보았을 때에 복수의 단자를 둘러싸도록 제2 면에 부착되어 있는 히터를 제공한다.

Description

히터

본 개시는 히터에 관한 것이다.

특허문헌 1은, 배치대와, 복수의 발열 회로와, 복수의 단자부와, 통형 지지 부재를 구비하는 히터를 개시한다. 배치대에서의 피가열물의 배치면은, 2개 이상의 존으로 구분되어 있다. 복수의 발열 회로는, 존마다 배치대의 내부에 매설되어 있다. 또한, 복수의 발열 회로는, 배치대의 두께 방향에서 상이한 위치에 층형으로 매설되어 있다. 복수의 단자부는, 발열 회로의 단부에 전기적으로 접속되어 있다. 통형 지지 부재는, 복수의 단자부를 내부에 수납하고 있다.

특허문헌 1 : 일본특허공개 제2017-174713호 공보

본 개시의 히터는, 원판형의 기재와, 상기 기재의 내부에 배치된 복수의 발열체와, 상기 복수의 발열체의 각각에 접속된 복수의 단자와, 상기 기재에 부착된 통형 부재를 구비하는 히터로서, 상기 기재는, 가열 대상이 배치되는 제1 면과, 상기 제1 면에 마주하는 제2 면을 구비하고, 상기 복수의 발열체는, 상기 기재의 중심을 포함하는 영역에 배치된 내측 발열체와, 상기 내측 발열체의 외측에 상기 기재와 동심형으로 배치된 복수의 외측 발열체를 구비하고, 상기 내측 발열체와 상기 복수의 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 내측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제1 면측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있고, 상기 복수의 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 상기 제1 층에 인접하는 제2 층에 배치된 제1 외측 발열체와, 상기 기재의 두께 방향에서 상기 제2 층보다 상기 제2 면측에 위치하는 제3 층에 배치된 제2 외측 발열체를 구비하고, 상기 복수의 단자는, 상기 기재의 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자와 제2 단자와 제3 단자를 구비하고, 상기 제1 단자는 상기 내측 발열체에 접속되어 있고, 상기 제2 단자는 상기 제2 외측 발열체에 접속되어 있고, 상기 통형 부재는, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때에 상기 복수의 단자를 둘러싸도록 상기 제2 면에 부착되어 있다.

도 1은 실시형태의 히터의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 2는 실시형태의 히터에서의 복수의 발열체의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 3은 실시형태의 히터에서의 복수의 단자의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 4는 실시형태의 히터에서의 발열체와 단자의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 5는 실시형태의 히터에서의 내측 발열체의 회로 패턴의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 6은 실시형태의 히터에서의 내측 발열체의 회로 패턴의 다른 일례를 도시하는 설명도이다.
도 7은 비교예의 히터에서의 발열체와 단자의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 8은 비교예의 히터에서의 내측 발열체의 회로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 9는 변형예 1의 히터에서의 복수의 발열체의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 10은 변형예 1의 히터에서의 복수의 단자의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 11은 변형예 2의 히터에서의 복수의 발열체의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 12는 변형예 2의 히터에서의 복수의 단자의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 13은 변형예 3의 히터에서의 발열체와 단자의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.

[본 개시가 해결하고자 하는 과제]

복수의 발열체가 설치된 히터는, 각 발열체의 양단부가 기재의 중심측의 소정 개소에 집약되고, 이 소정 개소에 각 단자가 접속되는 경우가 많다. 기재의 중심측에는, 단자 및 단자에 이어지는 인출선을 수납하는 통형 부재가 접속되어 있기 때문이다. 복수의 발열체가 설치된 히터는, 기재의 중심측에 복수의 단자가 밀집된다. 복수의 단자가 밀집되면, 각 단자가 기재의 중심측에 배치된 내측 발열체에 간섭하기 쉽다. 예컨대, 내측 발열체가 배치된 층과 외측 발열체가 배치된 층 사이의 층간 거리가 작은 경우, 외측 발열체에 접속된 단자가 내측 발열체에 접촉할 우려가 있다. 그 밖에, 내측 발열체와 외측 발열체에 접속된 단자가 근접하면, 내측 발열체의 열이 외측 발열체에 접속된 단자를 타고 외부로 방열될 우려가 있다.

상기 간섭을 억제하기 위해, 외측 발열체에 접속된 단자 중, 내측 발열체에 간섭할 수 있는 단자를 피하도록 내측 발열체를 배치하는 것이 고려된다. 이 경우, 기재의 중심측에 내측 발열체를 배치하는 스페이스가 충분히 확보되지 않아, 기재의 중심측에 온도 저하가 발생할 우려가 있다.

본 개시는, 기재의 중심측의 온도 저하를 억제할 수 있는 히터를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

[본 개시의 효과]

본 개시의 히터는, 기재의 중심측의 온도 저하를 억제할 수 있다.

[본 개시의 실시형태의 설명]

처음에 본 개시의 실시양태를 열기하여 설명한다.

(1) 본 개시의 일 양태에 따른 히터는, 원판형의 기재와, 상기 기재의 내부에 배치된 복수의 발열체와, 상기 복수의 발열체의 각각에 접속된 복수의 단자와, 상기 기재에 부착된 통형 부재를 구비하는 히터로서, 상기 기재는, 가열 대상이 배치되는 제1 면과, 상기 제1 면에 마주하는 제2 면을 구비하고, 상기 복수의 발열체는, 상기 기재의 중심을 포함하는 영역에 배치된 내측 발열체와, 상기 내측 발열체의 외측에 상기 기재와 동심형으로 배치된 복수의 외측 발열체를 구비하고, 상기 내측 발열체와 상기 복수의 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 내측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제1 면측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있고, 상기 복수의 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 상기 제1 층에 인접하는 제2 층에 배치된 제1 외측 발열체와, 상기 기재의 두께 방향에서 상기 제2 층보다 상기 제2 면측에 위치하는 제3 층에 배치된 제2 외측 발열체를 구비하고, 상기 복수의 단자는, 상기 기재의 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자와 제2 단자와 제3 단자를 구비하고, 상기 제1 단자는 상기 내측 발열체에 접속되어 있고, 상기 제2 단자는 상기 제2 외측 발열체에 접속되어 있고, 상기 통형 부재는, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때에 상기 복수의 단자를 둘러싸도록 상기 제2 면에 부착되어 있다.

본 개시의 히터는, 기재의 중심측에 복수의 단자가 밀집되어 있다 하더라도, 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 복수의 단자가 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치되어 있고, 제2 단자가 제2 외측 발열체에 접속되어 있기 때문이다. 제2 단자가 제2 외측 발열체에 접속되어 있는 단자인 것에 의해, 제2 단자가 제1 외측 발열체에 접속되는 단자인 경우에 비교하여, 내측 발열체와 제2 단자의 간격을 크게 할 수 있다. 제2 외측 발열체가 배치된 제3 층은, 제1 외측 발열체가 배치된 제2 층보다 제1 층으로부터 떨어진 위치에 있기 때문이다. 상기 간격이 큰 것에 의해, 제2 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 제2 단자가 내측 발열체에 간섭하지 않는 것에 의해, 제2 단자의 위치를 고려하지 않고 내측 발열체를 원하는 위치에 배치할 수 있다. 제3 단자는, 제2 단자보다 중심으로부터 떨어진 위치에 있다. 따라서, 제3 단자에서의 둘레 방향의 배치 스페이스를 넓게 확보할 수 있고, 히터를 제1 면측에서 평면도로 보았을 때, 내측 발열체에 겹치지 않도록 제3 단자를 배치하기 쉽다. 그 때문에, 제3 단자의 위치에 기인하여 내측 발열체의 위치가 제한되는 것을 억제할 수 있다. 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있는 것에 의해, 기재의 중심측에 내측 발열체를 충분히 배치할 수 있다. 이상으로부터, 본 개시의 히터는 기재의 중심측의 온도 저하를 억제할 수 있다.

여기서, 단자가 발열체에 간섭한다는 것은, 기계적 요인, 전기적 요인 또는 제조상의 이유에 의해, 발열체의 원하는 위치에 단자를 배치할 수 없는 것을 말한다. 기계적 요인으로는, 단자와 발열체가 접촉하는 것을 들 수 있다. 전기적 요인으로는, 단자와 발열체의 간격이 작아지는 것에 의해 전기적 절연성을 확보할 수 없는 것을 들 수 있다. 제조상의 이유로는, 히터의 구성 부재를 원하는 위치에 배치하기 위한 작업 스페이스를 확보할 수 없는 것을 들 수 있다.

(2) 본 개시의 히터의 일례로서, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때, 상기 내측 발열체의 외주 윤곽선은, 상기 기재의 중심을 중심으로 하여 상기 제3 단자로 구성되는 내접원의 외측에 위치하는 형태를 들 수 있다.

상기 형태는, 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 간섭하기 쉽다. 본 개시의 히터는, 전술한 바와 같이, 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 개시의 히터는, 상기 형태라 하더라도, 기재의 중심측의 온도 저하를 억제할 수 있다.

(3) 본 개시의 히터의 일례로서, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때, 상기 내측 발열체의 외주 윤곽선은, 상기 통형 부재의 내주 윤곽선의 외측에 위치하는 형태를 들 수 있다.

상기 형태는, 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 의해 간섭하기 쉽다. 본 개시의 히터는, 전술한 바와 같이, 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 개시의 히터는, 상기 형태라 하더라도, 기재의 중심측의 온도 저하를 억제할 수 있다.

(4) 본 개시의 히터의 일례로서, 상기 복수의 외측 발열체의 적어도 하나는, 둘레 방향으로 분할된 복수의 발열체 세그멘트로 구성되어 있는 형태를 들 수 있다.

내측 발열체의 외측에 기재와 동심형으로 복수의 외측 발열체가 배치되어 있는 것에 의해, 복수의 발열체를 기재의 직경 방향으로 독립적으로 온도 제어할 수 있다. 상기 형태는, 또한 각 외측 발열체가 복수의 발열체 세그멘트로 구성되어 있는 것에 의해, 기재의 직경 방향의 온도 제어에 더해, 각 외측 발열체를 둘레 방향으로 독립적으로 온도 제어할 수 있다. 따라서, 상기 형태는, 가열 대상을 전면에 걸쳐 균일하게 가열하기 쉽다.

(5) 본 개시의 히터의 일례로서, 상기 제2 단자는, 상기 제2 외측 발열체에서의 상기 제1 면측의 면으로부터 상기 제1 면을 향해 돌출된 선단부를 구비하고, 상기 선단부의 돌출 방향의 길이는 층간 거리보다 작고, 상기 층간 거리는, 상기 제2 외측 발열체에서의 상기 제1 면측의 면과, 상기 내측 발열체에서의 상기 제2 면측의 면 사이의 길이인 형태를 들 수 있다.

상기 형태는, 제2 단자가 선단부를 구비하고 있다 하더라도, 제2 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다.

(6) 상기 (5)의 히터의 일례로서, 상기 층간 거리는 1 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하인 형태를 들 수 있다.

층간 거리가 1 ㎜ 이상인 것에 의해, 기재의 두께 방향으로 인접하는 발열체끼리의 간격을 확보하기 쉽고, 기재의 내부에 발열체를 구성하기 쉽다. 층간 거리가 15 ㎜ 이하인 것에 의해, 각 발열체의 두께를 포함하는 기재의 두께가 커지는 것을 억제할 수 있다. 층간 거리가 15 ㎜ 이하인 것에 의해, 제2 외측 발열체와 내측 발열체 사이의 거리가 커지는 것을 억제할 수 있고, 나아가서는 제1 면의 온도 제어를 하기 쉽다. 층간 거리가 15 ㎜ 이하여도, 본 개시의 히터는, 제2 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다.

(7) 본 개시의 히터의 일례로서, 상기 복수의 발열체의 각각은 박(箔)형체이며, 상기 복수의 발열체의 각각의 평균 두께는 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 형태를 들 수 있다.

각 발열체가 박형체인 것에 의해, 각 발열체에서의 제1 면측의 면부터 제1 면까지의 거리의 차이를 작게 할 수 있어, 제1 면을 균일하게 가열하기 쉽다. 각 발열체의 평균 두께가 1 ㎛ 이상인 것에 의해, 기재의 내부에 발열체를 구성하기 쉽다. 각 발열체의 평균 두께가 500 ㎛ 이하인 것에 의해, 가열 대상을 양호하게 가열하기 쉽다. 각 발열체의 평균 두께가 500 ㎛ 이하이면, 접속되는 단자가 발열체를 관통하기 쉽다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 제2 단자가 제2 외측 발열체로부터 돌출된 선단부를 구비한다. 이 경우에도, 본 개시의 히터는, 제2 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다.

(8) 본 개시의 일 양태에 따른 히터는, 원판형의 기재와, 상기 기재의 내부에 배치된 복수의 발열체와, 상기 복수의 발열체의 각각에 접속된 복수의 단자와, 상기 기재에 부착된 통형 부재를 구비하는 히터로서, 상기 기재는, 가열 대상이 배치되는 제1 면과, 상기 제1 면에 마주하는 제2 면을 구비하고, 상기 복수의 발열체는, 상기 기재의 중심을 포함하는 영역에 배치된 내측 발열체와, 상기 내측 발열체의 외측에 상기 기재와 동심형으로 배치된 외측 발열체와, 상기 내측 발열체와 상기 외측 발열체 사이에 배치된 중간 발열체를 구비하고, 상기 내측 발열체, 상기 외측 발열체 및 상기 중간 발열체는, 상기 기재의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 내측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제1 면측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있고, 상기 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제2 면측에 위치하는 제3 층에 배치되어 있고, 상기 중간 발열체는, 상기 제1 층과 상기 제3 층 사이에 위치하는 제2 층에 배치되어 있고, 상기 복수의 단자는, 상기 기재의 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자와, 제2 단자와, 제3 단자를 구비하고, 상기 제1 단자는 상기 내측 발열체에 접속되어 있고, 상기 제2 단자는 상기 외측 발열체에 접속되어 있고, 상기 제3 단자는 상기 중간 발열체에 접속되어 있고, 상기 통형 부재는, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때에 상기 복수의 단자를 둘러싸도록 상기 제2 면에 부착되어 있다.

본 개시의 히터는, 상기 (1)의 히터와 마찬가지로, 기재의 중심측에 복수의 단자가 밀집되어 있다 하더라도, 제2 단자 및 제3 단자가 내측 발열체에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 본 개시의 히터는, 제2 단자 및 제3 단자의 위치를 고려하지 않고 내측 발열체를 원하는 위치에 배치할 수 있다. 구체적으로는, 기재의 중심측에 내측 발열체를 충분히 배치할 수 있다. 따라서, 본 개시의 히터는, 기재의 중심측의 온도 저하를 억제할 수 있다.

[본 개시의 실시형태의 상세]

본 개시의 히터의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도면 중의 동일 부호는 동일 명칭물을 나타낸다.

도 1 내지 도 6을 참조하여, 실시형태의 히터(1)를 설명한다. 히터(1)는, 기재(2)와, 복수의 발열체(3)와, 복수의 단자(6)와, 통형 부재(7)를 구비한다. 기재(2)는, 도시하지 않은 가열 대상이 배치되는 제1 면(2a)과, 제1 면(2a)과 마주하는 제2 면(2b)을 구비한다. 이하의 설명에서는, 기재(2)의 제1 면(2a)측을 「상」으로 하고, 제2 면(2b)측을 「하」로 표현하는 경우가 있다. 도 1은 복수의 발열체(3)와 복수의 단자(6)의 위치 관계를 가상 단면으로 도시한 모식도이다. 그 때문에, 도 1에 도시하는 각 발열체(3)의 형상이나 위치 및 각 단자(6)의 수와, 도 5나 도 6에 도시하는 각 발열체(3)의 형상이나 위치 및 각 단자(6)의 수는 반드시 합치하는 것은 아니다. 이 점은, 도 7에 도시하는 각 발열체(3)의 형상이나 위치 및 각 단자(6)의 수와 도 8에 도시하는 각 발열체(3)의 형상이나 위치 및 각 단자(6)의 수의 관계도 동일하다. 도 2는 기재(2)를 제1 면(2a)측에서 본 도면이다. 도 2에서는, 설명의 편의상, 복수의 발열체(3)가 대략적인 배치 영역을 3종류의 해칭으로 나눠 도시한다. 도 3은, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때의 통형 부재(7)와 복수의 단자(6)의 위치 관계를 도시하는 도면이다. 도 3에서는, 복수의 단자(6)를 3종류의 해칭으로 나눠 도시한다. 도 3에서는, 제1 단자(61)로 구성되는 내접원, 제2 단자(62)로 구성되는 내접원, 및 제3 단자(63)로 구성되는 내접원을 각각 이점쇄선으로 도시한다. 도 4는, 도 1과 마찬가지로, 히터(1)의 구성 부재의 위치 관계를 도시하는 설명도이다. 도 5 및 도 6은, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때의 통형 부재(7)와 내측 발열체(4)와 복수의 단자(6)의 위치 관계를 도시한다. 도 5 및 도 6에서는, 이해하기 쉽도록, 내측 발열체(4)에 해칭을 부여한다. 도 5와 도 6에서는, 내측 발열체(4)의 회로 패턴만이 상이하다. 각 도면에서는, 이해하기 쉽도록, 각 발열체(3) 및 각 단자(6)를 과장하여 도시한다. 각 도면에 있어서, 기재(2)의 두께나 각 발열체(3)의 두께 등은 모식적으로 도시된 것이며, 반드시 실제 두께에 대응하고 있는 것은 아니다. 기재(2)의 두께 및 각 발열체(3)의 두께는, 각 도면의 상하 방향을 따르는 길이를 말한다.

<전체 구성>

복수의 발열체(3)는, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 기재(2)의 내부에 배치되어 있다. 복수의 발열체(3)는 내측 발열체(4)와 복수의 외측 발열체(5)를 구비한다. 내측 발열체(4)는, 기재(2)의 중심을 포함하는 영역, 도 2에 도시하는 내측 영역(20)에 배치되어 있다. 내측 영역(20)은 기재(2)의 중심을 중심으로 한 원형의 영역이다. 내측 영역(20)은, 기재(2)의 직경의 80% 이하의 직경으로 구성되는 원형의 영역이다. 복수의 외측 발열체(5)는, 내측 발열체(4)의 외측에 기재(2)와 동심형으로 배치되어 있다. 복수의 외측 발열체(5)는, 제1 외측 발열체(51)와 제2 외측 발열체(52)를 구비한다. 복수의 외측 발열체(5)는, 내측 발열체(4)의 외측이며, 기재(2)의 중심과 동심형의 복수의 환형 영역에 배치되어 있다. 이 환형 영역은, 도 2에 도시하는 제1 외측 영역(21) 및 제2 외측 영역(22)이다. 제2 외측 영역(22)은 제1 외측 영역(21)의 외측에 위치한다. 내측 발열체(4)와 복수의 외측 발열체(5)는, 기재(2)의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 단자(6)는, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 복수의 발열체(3)의 각각에 접속되어 있다. 통형 부재(7)는, 도 1에 도시한 바와 같이 기재(2)에 부착되어 있다.

실시형태의 히터(1)의 특징의 하나는, 도 4에 도시한 바와 같이, 내측 발열체(4)가 기재(2) 내의 제1 층에 배치되어 있는 점에 있다. 제1 층은, 기재(2)의 내부에 있어서 각 발열체(3)가 배치되는 층 중, 기재(2)의 두께 방향에서 가장 제1 면(2a)측에 위치하는 층이다. 실시형태의 히터(1)의 다른 특징의 하나는, 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 단자(6)가 기재(2)의 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자(61)와 제2 단자(62)와 제3 단자(63)를 구비하고, 제1 단자(61)가 내측 발열체(4)에 접속되고, 제2 단자(62)가 제2 외측 발열체(52)에 접속되어 있는 점에 있다. 제1 외측 발열체(51)는, 복수의 외측 발열체(5) 중, 기재(2)의 두께 방향에서 제1 층에 인접하는 제2 층에 배치된 발열체이다. 제2 외측 발열체(52)는, 복수의 외측 발열체(5) 중, 기재(2)의 두께 방향에서 제2 층보다 제2 면(2b)측에 위치하는 제3 층에 배치된 발열체이다. 이하에서는, 기재(2), 통형 부재(7), 발열체(3) 및 단자(6)의 각 구성을 상세히 설명한다.

<기재>

기재(2)는 원판이다. 기재(2)는 제1 면(2a)과 제2 면(2b)을 구비한다. 제1 면(2a)과 제2 면(2b)은 서로 마주하고 있다. 제1 면(2a)에는, 도시하지 않은 가열 대상이 배치된다. 가열 대상은, 예컨대 반도체 등의 웨이퍼이다. 제2 면(2b)에는, 후술하는 통형 부재(7)가 부착되어 있다. 제2 면(2b)에는, 후술하는 복수의 단자(6)가 끼워지는 복수의 구멍이 형성되어 있다. 기재(2)는, 도 1 및 도 4에서의 각 단자(6)의 위치에, 각 단자(6)에 대응한 상기 구멍이 형성되어 있다.

기재(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 동심형으로 복수의 영역으로 구획되어 있다. 본 예의 기재(2)는, 내측 영역(20)과, 제1 외측 영역(21)과, 제2 외측 영역(22)으로 구획되어 있다. 도 2에서는, 이해하기 쉽도록, 내측 영역(20)과, 제1 외측 영역(21)과, 제2 외측 영역(22)에 상이한 해칭을 부여하고 있다. 내측 영역(20)은, 기재(2)의 중심을 중심으로 한 원형의 영역이다. 기재(2)의 중심이란, 평면도로 본 기재(2)의 윤곽으로 구성된 원의 중심을 말한다. 내측 영역(20)의 직경은, 기재(2)의 직경의 80% 이하이다. 내측 영역(20)의 직경이 기재(2)의 직경의 80% 이하인 것에 의해, 내측 발열체(4)의 외측에 복수의 외측 발열체(5)를 배치 가능한 면적을 확보할 수 있다. 내측 영역(20)의 직경은, 또한 기재(2)의 직경의 50% 이하인 것을 들 수 있다. 내측 영역(20)의 직경은, 기재(2)의 직경의 10% 이상인 것을 들 수 있다. 내측 발열체(4)의 직경이 기재(2)의 직경의 10% 이상인 것에 의해, 기재(2)의 중심에 내측 발열체(4)를 배치 가능한 면적을 확보할 수 있다. 제1 외측 영역(21)은, 내측 영역(20)의 외측에 위치하는 환형의 영역이다. 제2 외측 영역(22)은, 제1 외측 영역(21)의 외측에 위치하는 환형의 영역이다. 복수의 영역에 대응하여, 후술하는 복수의 발열체(3)가 배치되어 있다.

기재(2)의 재질은 공지의 세라믹스를 들 수 있다. 세라믹스로는, 예컨대 질화알루미늄, 산화알루미늄, 탄화규소 등을 들 수 있다. 기재(2)는, 상기 세라믹스와 금속의 복합 재료로 구성되어 있어도 좋다. 금속으로는, 예컨대 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 등을 들 수 있다. 기재(2)의 재질은, 본 예에서는 세라믹스이다.

<통형 부재>

통형 부재(7)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 기재(2)를 제2 면(2b)측으로부터 지지하고 있다. 통형 부재(7)는, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때에 복수의 단자(6)를 둘러싸도록 제2 면(2b)에 부착되어 있다. 통형 부재(7)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 본 예의 통형 부재(7)는 원통형 부재이다. 통형 부재(7)는 기재(2)와 동심형으로 배치되어 있다. 본 예에서는, 원통형의 통형 부재(7)의 중심과, 원판형의 기재(2)의 중심이 동축이 되도록, 기재(2)와 통형 부재(7)가 접속되어 있다.

통형 부재(7)의 양단부는, 외측으로 굴곡된 플랜지부(71)를 구비한다. 상단부의 플랜지부(71)와 제2 면(2b) 사이에는, 도시하지 않은 시일 부재가 배치되어 있다. 하단부의 플랜지부(71)와 히터(1)의 설치 대상(9)의 사이에도, 도시하지 않은 시일 부재가 배치되어 있다. 이들 시일 부재에 의해, 통형 부재(7)의 내부는 시일되어 있다. 히터(1)가 배치되는 챔버 내에는, 대표적으로는 부식성 가스가 채워진다. 통형 부재(7)의 내부가 시일되어 있는 것에 의해, 통형 부재(7)의 내부에 수납된 각 단자(6)나 각 단자(6)의 인출선(65)을 부식성 가스로부터 격리할 수 있다. 상단부의 플랜지부(71)와 제2 면(2b)은, 시일 부재를 통하지 않고 직접 접합되어 있어도 좋다.

통형 부재(7)의 재질은, 기재(2)의 재질과 마찬가지로, 공지의 세라믹스를 들 수 있다. 통형 부재(7)의 재질과 기재(2)의 재질은, 동일해도 좋고 상이해도 좋다.

<발열체>

복수의 발열체(3)의 각각은, 기재(2)를 통해 도시하지 않은 가열 대상을 가열하는 열원이다. 각 발열체(3)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 각 발열체(3)의 외주 윤곽선의 형상은, 일반적으로는 원형이다. 복수의 발열체(3)는, 기재(2)에 설치된 복수의 영역의 각각에 대응하여 배치되어 있다. 각 발열체(3)는, 기재(2) 및 통형 부재(7)와 동심형으로 배치되어 있다. 따라서, 복수의 발열체(3)는 동심형으로 배치되어 있다. 여기서의 동심형이란, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 각 발열체(3)의 포락원이 공통의 중심을 갖고, 또한 각 포락원의 직경이 상이한 것을 말한다. 이 포락원의 중심은 기재(2)의 중심과 일치한다. 본 명세서에 있어서, 중심측이란 포락원의 중심측을 말하고, 외측이란 중심으로부터 포락원의 직경 방향으로 멀어지는 쪽을 말한다.

복수의 발열체(3)는, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 하나의 내측 발열체(4)와, 복수의 외측 발열체(5)를 구비한다. 각 외측 발열체(5)의 포락원의 직경은, 내측 발열체(4)의 포락원의 직경보다 크다. 내측 발열체(4)의 대부분은, 도 2에 도시하는 내측 영역(20)에 배치되어 있다. 복수의 외측 발열체(5)는, 제1 외측 발열체(51)와 제2 외측 발열체(52)를 구비한다. 본 예에서는, 제1 외측 발열체(51)의 대부분은, 도 2에 도시하는 제1 외측 영역(21)에 배치되어 있다. 본 예에서는, 제2 외측 발열체(52)의 대부분은, 도 2에 도시하는 제2 외측 영역(22)에 배치되어 있다. 본 예에서는, 복수의 발열체(3)의 각 포락원의 직경은, 내측 발열체(4), 제1 외측 발열체(51), 제2 외측 발열체(52)의 순으로 커지고 있다. 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 각 발열체(3)는, 각 포락원의 직경 방향으로 부분적으로 겹쳐 배치되어 있어도 좋고, 겹치지 않고 간격을 두고 배치되어 있어도 좋다. 본 예에서는, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 각 발열체(3)는 서로 겹쳐 있는 부분을 구비한다. 예컨대, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내측 발열체(4)와 제1 외측 발열체(51)는 서로 겹쳐 있는 부분을 구비한다. 내측 발열체(4)와 제2 외측 발열체(52)는 서로 겹쳐 있는 부분을 구비한다. 제1 외측 발열체(51)와 제2 외측 발열체(52)는 서로 겹쳐 있는 부분을 구비한다.

본 예에서는, 3개의 발열체(3)가 배치되어 있다. 본 예에서는, 제2 외측 발열체(52)는, 가장 외측에 배치된 외측 발열체이며, 제1 외측 발열체(51)는, 내측 발열체(4)와 제2 외측 발열체(52) 사이에 배치된 중간 발열체이다.

각 발열체(3)는, 서로 독립적으로 온도 제어된다. 복수의 발열체(3)가 동심형으로 배치되어 있음으로써, 기재(2)가 직경 방향으로 온도 제어된다.

각 발열체(3)는, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 기재(2)의 내부에 배치되어 있다. 각 발열체(3)는, 기재(2)의 두께 방향으로 간격을 두고 층형으로 배치되어 있다. 내측 발열체(4)는, 기재(2)의 두께 방향에서 가장 제1 면(2a)측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있다. 내측 발열체(4)가 제1 층에 배치되어 있는 것에 의해, 내측 발열체(4)와 제2 면(2b) 사이의 길이를 길게 확보할 수 있다. 또한, 내측 발열체(4)가 제1 층에 배치되어 있는 것에 의해, 내측 발열체(4)가 제1 층 이외의 층에 배치되어 있는 경우에 비교하여, 외측 발열체(5)에 접속된 단자(6)의 위치의 영향을 받기 어렵고, 내측 발열체(4)를 기재(2)에 배치하기 쉽다.

제1 외측 발열체(51)와 제2 외측 발열체(52)는, 기재(2)의 두께 방향으로 특정한 위치 관계에 있다. 제1 외측 발열체(51)는, 기재(2)의 두께 방향에서 제1 층에 인접하는 제2 층에 배치되어 있다. 제2 외측 발열체(52)는, 기재(2)의 두께 방향에서 제2 층보다 제2 면(2b)측에 위치하는 제3 층에 배치되어 있다. 제2 외측 발열체(52)는, 제1 외측 발열체(51)보다 내측 발열체(4)로부터 떨어진 위치에 배치되어 있다.

각 발열체(3)가 배치된 인접하는 층의 간격은, 1 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다. 상기 간격은, 제1 층과 제2 층의 간격, 또는 제2 층과 제3 층의 간격을 말한다. 제1 층과 제2 층의 간격은, 도 4에 도시하는 층간 거리(D2)이다. 층간 거리(D2)는, 내측 발열체(4)에서의 제2 면측의 면(4b)와, 제1 외측 발열체(51)에서의 제1 면측의 면(51a) 사이의 길이이다. 제2 층과 제3 층의 간격은, 도 4에 도시하는 층간 거리(D1)로부터 층간 거리(D2)와 제1 외측 발열체(51)의 두께를 뺀 길이이다. 층간 거리(D1)는, 내측 발열체(4)에서의 제2 면측의 면(4b)과, 제2 외측 발열체(52)에서의 제1 면측의 면(52a) 사이의 길이이다. 상기 간격이 1 ㎜ 이상인 것에 의해, 기재(2)의 내부에 복수의 발열체(3)를 기재(2)의 두께 방향으로 간격을 두고 층형으로 구성하기 쉽다. 각 발열체(3)의 제조 방법은 후술한다. 상기 간격이 15 ㎜ 이하인 것에 의해, 각 발열체(3)의 두께를 포함하는 기재(2)의 두께가 지나치게 커지는 것을 억제할 수 있다. 상기 간격이 15 ㎜ 이하인 것에 의해, 각 발열체(3)로부터 제1 면(2a)까지의 거리의 차가 지나치게 커지는 것을 억제할 수 있고, 제1 면(2a)의 온도 제어를 하기 쉽다. 상기 간격은, 또한 2 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 특히 3 ㎜ 이상 8 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다. 기재(2)의 두께는, 일반적으로 10 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이다.

각 발열체(3)는, 띠형상부를 굴곡시켜 구성되는 것을 들 수 있다. 띠형상부의 굴곡에는, 소용돌이형이나 사행형으로 굴곡되는 것을 들 수 있다. 띠형상부의 폭은, 띠형상부의 길이 방향으로 일정한 폭이어도 좋고, 띠형상부의 길이 방향의 부위에 따라 상이한 폭이어도 좋다. 띠형상부의 폭은, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때의 띠형상부의 길이 방향과 직교하는 방향의 치수이다. 띠형상부의 폭은, 0.1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 또한 0.5 ㎜ 이상 8 ㎜ 이하, 특히 1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다. 각 발열체(3)는, 띠형상부보다 폭이 넓은 소정 형상의 면형상부를 구비하고 있어도 좋다. 면형상부는, 띠형상부와 하나로 이어져 배치된다. 면형상부의 형상은, 예컨대 부채형이나 반원형 등을 들 수 있다. 띠형상부 및 면형상부는 박형체인 것이 바람직하다. 각 발열체(3)의 회로 패턴은 특별히 한정되지 않는다. 각 발열체(3)의 회로 패턴은, 가열하는 온도나 구해지는 온도 분포에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.

각 발열체(3)가 박형체인 경우, 각 발열체(3)의 평균 두께는 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 들 수 있다. 각 발열체(3)의 평균 두께가 1 ㎛ 이상인 것에 의해, 기재(2)의 내부에 발열체(3)를 구성하기 쉽다. 각 발열체(3)의 평균 두께가 500 ㎛ 이하인 것에 의해, 도시하지 않은 가열 대상을 양호하게 가열하기 쉽다. 각 발열체(3)의 평균 두께가 500 ㎛ 이하이면, 후술하는 단자(6)가 발열체(3)를 관통하기 쉽다. 예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 단자(62)가 제2 외측 발열체(52)를 관통한다. 이 경우에도, 본 예의 히터(1)라면, 후술하는 바와 같이, 발열체(3)를 관통한 단자(6)가 내측 발열체(4)에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 각 발열체(3)의 평균 두께는, 또한 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 특히 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것을 들 수 있다. 각 발열체(3)의 평균 두께가 5 ㎛ 이상이면, 각 단자(6)와의 전기적 접속을 확보하기 쉽다. 각 발열체(3)의 평균 두께가 10 ㎛ 이상이면, 각 발열체(3)의 기계적 강도를 확보하기 쉽다. 각 발열체(3)의 평균 두께는, 발열체(3)의 길이 방향의 3개소 이상의 측정점에서 측정한 두께의 평균치이다.

내측 발열체(4)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 제3 단자(63)로 구성되는 내접원의 외측까지 위치하는 것을 들 수 있다. 즉, 내측 발열체(4)의 외주 윤곽선(4c)은, 제3 단자(63)로 구성되는 내접원의 외측에 위치하는 것을 들 수 있다. 특히, 내측 발열체(4)의 외주 윤곽선(4c)은, 통형 부재(7)의 내주 윤곽선(7c)의 외측에 위치하는 것을 들 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시하는 통형 부재(7)는, 플랜지부(71) 이외의 개소이다. 본 예의 외주 윤곽선(4c)은 내주 윤곽선(7c)의 외측에 위치한다. 외주 윤곽선(4c)은, 내주 윤곽선(7c)의 내측이며, 제3 단자(63)로 구성되는 내접원의 외측에 위치하고 있어도 좋다.

본 예의 내측 발열체(4)는, 후술하는 바와 같이, 기재(2)의 중심측에 충분한 회로 패턴이 설정된다. 따라서, 본 예의 내측 발열체(4)는, 기재(2)의 중심을 충분히 가열할 수 있다.

복수의 외측 발열체(5)의 적어도 하나는, 둘레 방향으로 분할된 복수의 발열체 세그멘트로 구성되어 있는 것을 들 수 있다. 본 예에서는, 기재(2)에 설치된 제1 외측 영역(21)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 둘레 방향으로 분할된 복수의 분할 영역(210)을 구비한다. 본 예의 제1 외측 발열체(51)는, 복수의 분할 영역(210)에 대응하여 둘레 방향으로 분할된 복수의 발열체 세그멘트(510)로 구성되어 있다. 도 2에서는, 각 발열체 세그멘트(510)의 윤곽을 가상적으로 파선으로 도시한다. 도 9 및 도 11도 동일하다. 본 예에서는, 복수의 발열체 세그멘트(510)의 개수는 3개이다. 복수의 발열체 세그멘트(510)의 개수는, 후술하는 변형예 1과 같이 2개여도 좋고, 변형예 2와 같이 4개여도 좋고, 5개 이상이어도 좋다. 제1 외측 발열체(51)가 복수의 발열체 세그멘트(510)로 구성되어 있는 것에 의해, 기재(2)가 분할 영역(210)마다 독립적으로 온도 제어된다. 제1 외측 발열체(51)는, 분할되지 않은 하나의 환형 부재로 구성되어 있어도 좋다.

본 예에서는, 기재(2)에 설치된 제2 외측 영역(22)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 둘레 방향으로 분할된 복수의 분할 영역(220)을 구비한다. 본 예의 제2 외측 발열체(52)는, 복수의 분할 영역(220)에 대응하여 둘레 방향으로 분할된 복수의 발열체 세그멘트(520)로 구성되어 있다. 도 2에서는, 각 발열체 세그멘트(520)의 윤곽을 가상적으로 파선으로 도시한다. 도 9 및 도 11도 동일하다. 본 예에서는, 복수의 발열체 세그멘트(520)의 개수는 3개이다. 복수의 발열체 세그멘트(520)의 개수는, 후술하는 변형예 1과 같이 2개여도 좋고, 변형예 2와 같이 4개여도 좋고, 5개 이상이어도 좋다. 제2 외측 발열체(52)가 복수의 발열체 세그멘트(520)로 구성되어 있는 것에 의해, 기재(2)가 분할 영역(220)마다 독립적으로 온도 제어된다. 제2 외측 발열체(52)는, 분할되지 않은 하나의 환형 부재로 구성되어 있어도 좋다.

제1 외측 발열체(51) 및 제2 외측 발열체(52)가 모두 복수의 발열체 세그멘트로 구성되어 있는 것에 의해, 기재(2)의 직경 방향의 온도 제어에 더하여, 기재(2)가 둘레 방향으로 온도 제어된다.

각 발열체(3)에서의 후술하는 단자(6)와의 접속 개소는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기재(2)의 중심측으로 끌어 당겨진다. 내측 발열체(4)에서의 단자(6)와의 접속 개소는, 기재(2)의 거의 중심으로 위치한다. 제1 외측 발열체(51)는, 기재(2)의 중심측으로 신장된 인입부(511)를 구비한다. 이 인입부(511)에 단자(6)가 접속된다. 제2 외측 발열체(52)는, 기재(2)의 중심측으로 신장된 인입부(521)를 구비한다. 이 인입부(521)에 단자(6)가 접속된다. 각 인입부(511, 521)는, 접속되는 단자(6)의 위치까지 신장되어 있다.

각 발열체(3)의 재질은, 가열 대상을 원하는 온도로 가열할 수 있는 재질이라면 특별히 한정되지 않는다. 각 발열체(3)의 재질은, 저항 가열에 적합한 공지의 금속을 들 수 있다. 금속으로는, 예컨대 스테인레스강, 니켈, 니켈 합금, 은, 은 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금, 몰리브덴, 몰리브덴 합금, 크롬 및 크롬 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 들 수 있다. 니켈 합금으로는, 예컨대 니크롬을 들 수 있다.

각 발열체(3)는, 예컨대 스크린 인쇄법과 핫프레스 접합법을 조합하여 제조할 수 있다. 본 예의 경우, 이하의 순서로 제조할 수 있다. 4장의 세라믹스 기판과, 각 발열체(3)를 전사할 수 있는 스크린 마스크를 준비한다. 스크린 마스크는, 내측 발열체(4), 제1 외측 발열체(51) 및 제2 외측 발열체(52)의 각 회로 패턴을 제작 가능한 것을 이용한다. 3개의 세라믹스 기판의 각각에, 제작하는 회로 패턴의 스크린 마스크를 놓는다. 발열체(3)가 되는 페이스트를 스크린 마스크가 놓인 세라믹스 기판에 도포한다. 스퀴즈를 사용하여 발열체(3)를 세라믹스 기판에 전사한다. 발열체(3)의 전사 후 스크린 마스크를 제거한다. 이상에 의해, 내측 발열체(4)가 전사된 제1 기판과, 제1 외측 발열체(51)가 전사된 제2 기판과, 제2 외측 발열체(52)가 전사된 제3 기판이 얻어진다. 제1 기판, 제2 기판, 제3 기판 및 발열체를 전사하지 않은 세라믹스 기판을 순서대로 중합하여 핫프레스로 접합한다. 이 접합에 의해, 기재(2)의 내부에 각 발열체(3)가 배치된다.

각 발열체(3)의 형태는 특별히 상관없다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 텅스텐 등의 금속 가루를 포함한 페이스트를 스크린 인쇄 및 소성하여 형성한 것을 들 수 있다. 은 페이스트 및 은에 팔라듐을 첨가한 페이스트를 스크린 인쇄에 사용해도 좋다. 그 밖에, 스테인레스강박 등의 금속박을 패터닝 가공한 것을 들 수 있다. 또한, 각 발열체(3)로서, 텅스텐 코일이나 몰리브덴 코일을 이용할 수도 있다.

<단자>

복수의 단자(6)의 각각은, 접속된 각 발열체(3)에 전력을 공급한다. 복수의 단자(6)는, 복수의 발열체(3)에 대응하여 설치되어 있다. 본 예의 복수의 단자(6)는, 제1 단자(61)와, 제2 단자(62)와, 제3 단자(63)를 구비한다. 제1 단자(61), 제2 단자(62) 및 제3 단자(63)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치되어 있다. 복수의 단자(6)가 동심형으로 배치되어 있다는 것은, 각 층에 배치된 각 발열체(3)에 접속된 일군의 단자(6)가, 각 발열체(3)의 포락원과 동심의 원주 상에 겹치도록 배치되어 있는 것을 말한다. 제1 단자(61)에 의한 일군의 단자, 제2 단자(62)에 의한 일군의 단자, 및 제3 단자(63)에 의한 일군의 단자의 각각은, 상기 포락원과 동심의 원주 상에 적어도 겹치는 부분을 갖고 있으면 되며, 각 일군의 단자(6)의 중심이 상기 원주 상으로부터 틀어져 있어도 좋다. 본 예에서는, 각 일군의 단자(6)의 중심끼리는, 상기 원주 상에 위치하고 있다.

제1 단자(61)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기재(2)의 거의 중심에 위치한다. 제1 단자(61)는 내측 발열체(4)에 접속되어 있다. 제2 단자(62)는 제2 외측 발열체(52)에 접속되어 있다. 제2 외측 발열체(52)는, 기재(2)의 두께 방향에서 제1 층에 인접하는 제2 층보다 제2 면(2b)측에 위치하는 제3 층에 배치된 발열체이다. 제3 단자(63)는 제1 외측 발열체(51)에 접속되어 있다. 제1 외측 발열체(51)는, 기재(2)의 두께 방향에서 제1 층에 인접하는 제2 층에 배치된 발열체이다.

복수의 단자(6)는, 각 발열체(3)의 수에 대응하여 설치되어 있다. 복수의 단자(6)의 수는 통상 짝수이다. 본 예의 내측 발열체(4)는, 분할되지 않고 하나로 구성되어 있다. 따라서, 제1 단자(61)의 수는 띠형상부의 양끝에 위치하는 2개이다. 본 예의 제2 외측 발열체(52)는 3개의 발열체 세그멘트로 구성되어 있다. 따라서, 제2 단자(62)의 수는 6개이다. 6개의 제2 단자(62)는 원주 상에 등간격으로 배치되어 있다. 각 제2 단자(62)는 제2 외측 발열체(52)의 인입부(521)에 접속되어 있다. 본 예의 제1 외측 발열체(51)는 3개의 발열체 세그멘트로 구성되어 있다. 따라서, 제3 단자(63)의 수는 6개이다. 6개의 제3 단자(63)는 원주 상에 등간격으로 배치되어 있다. 각 제3 단자(63)는 제1 외측 발열체(51)의 인입부(511)에 접속되어 있다.

복수의 단자(6)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 통형 부재(7)의 내측에 위치하는 것을 들 수 있다. 복수의 단자(6)는 기재(2)의 중심측에 밀집되어 있다. 본 예의 각 단자(6)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 기재(2)의 제2 면(2b)으로부터 통형 부재(7)의 내측까지 연장되어 있다. 각 단자(6)는, 도 1에 도시하는 인출선(65)을 통해 도시하지 않은 외부 전원에 접속되어 있다. 각 단자(6)의 재질은, 발열체(3)의 재질과 동일한 재질을 들 수 있다. 인출선(65)은 도전성 부재로 이루어진다.

본 예의 각 단자(6)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 발열체(3)를 관통하고 있다. 본 예의 각 단자(6)는, 접속된 발열체(3)에서의 제1 면측의 면으로부터 제1 면(2a)을 향해 돌출된 선단부를 구비한다. 제1 단자(61)는, 내측 발열체(4)에서의 제1 면측의 면으로부터 제1 면(2a)을 향해 돌출된 선단부(610)를 구비한다. 선단부(610)는 제1 면(2a)까지 도달하지 않는다.

제2 단자(62)는, 제2 외측 발열체(52)에서의 제1 면측의 면(52a)으로부터 제1 면(2a)을 향해 돌출된 선단부(620)를 구비한다. 선단부(620)의 돌출 방향의 길이(L2)는, 내측 발열체(4)와 제2 외측 발열체(52)의 층간 거리(D1)보다 작다. 층간 거리(D1)는, 1 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하, 또한 2 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 특히 3 ㎜ 이상 8 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다. 선단부(620)는 내측 발열체(4)에 간섭하지 않는다. 선단부(620)와 내측 발열체(4)의 사이에는 어느 정도 큰 간격을 갖는다.

제3 단자(63)는, 제1 외측 발열체(51)에서의 제1 면측의 면으로부터 제1 면(2a)을 향해 돌출된 선단부(630)를 구비한다. 선단부(630)는, 내측 발열체(4)에 근접해 있지만 간섭하지 않는다. 선단부(630)의 바로 위에는, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내측 발열체(4)는 배치되지 않는다. 선단부(630)는, 선단부(620)보다 기재(2)의 직경 방향의 외측에 위치한다. 그 때문에, 인접하는 제3 단자(63) 사이의 스페이스는, 인접하는 제2 단자(62) 사이의 스페이스에 비교하여 여유가 있다. 따라서, 제3 단자(63)는, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 내측 발열체(4)에 겹치지 않도록 배치하기 쉽다.

본 예의 각 단자(6)의 형상은, 선단측이 가늘어지는 원추대형이다. 각 단자(6)의 형상이 원추대형인 것에 의해, 외경이 일정한 원기둥형의 단자에 비교하여, 각 단자(6)와 각 발열체(3)의 접촉 면적이 확보되기 쉽다. 각 단자(6)에서의 원추대형의 테이퍼 부분이 각 발열체(3)에 접촉하고 있다. 제2 단자(62)에서의 원추대형의 일부가 선단부(620)이다.

각 단자(6)의 선단이 나사 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 기재(2)에는, 각 단자(6)가 배치되는 위치에 상기 나사 형상에 대응한 나사 구멍이 형성되어 있다. 각 단자(6)의 나사 형상과 기재(2)의 나사 구멍이 끼워져, 기재(2)에 각 단자(6)가 고정된다.

<작용 효과>

실시형태 1의 히터(1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 단자(62)가 내측 발열체(4)에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 제2 단자(62)가 제2 외측 발열체(52)에 접속되어 있는 것에 의해, 제2 단자(62)가 제1 외측 발열체(51)에 접속되어 있는 경우에 비교하여, 도 4에 도시하는 층간 거리(D1)를 크게 확보할 수 있기 때문이다. 제2 단자(62)가 내측 발열체(4)에 간섭하지 않는 것에 의해, 제2 단자(62)의 위치를 고려하지 않고 내측 발열체(4)를 원하는 위치에 배치할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 제2 단자(62)에 겹치도록 내측 발열체(4)를 배치할 수 있다. 그 밖에, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 단자(61)와 제2 단자(62) 사이, 및 제2 단자(62)와 제3 단자(63) 사이에 위치하도록 내측 발열체(4)를 배치할 수도 있다. 또, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 제3 단자(63)를 피하도록 내측 발열체(4)를 배치하는 것이 바람직하다. 제3 단자(63)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 내측 발열체(4)에 근접해 있기 때문이다. 내측 발열체(4)와 제1 외측 발열체(51)의 층간 거리(D2)는, 내측 발열체(4)와 제2 외측 발열체(52)의 층간 거리(D1)보다 작기 때문이다.

비교예로서, 제2 단자(62)가 제1 외측 발열체(51)에 접속되고, 제3 단자(63)가 제2 외측 발열체(52)에 접속되어 있는 형태를 도 7에 도시한다. 이 형태의 히터는, 도 8에 도시한 바와 같이, 히터(1)를 제1 면(2a)측에서 평면도로 보았을 때, 제2 단자(62)에 겹치도록 내측 발열체(4)를 배치할 수 없고, 기재(2)의 중심측에 내측 발열체(4)를 충분히 배치할 수 없다. 제2 단자(62)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 내측 발열체(4)에 근접해 있기 때문이다. 내측 발열체(4)와 제1 외측 발열체(51)의 층간 거리(D2)가, 내측 발열체(4)와 제2 외측 발열체(52)의 층간 거리(D1)보다 작기 때문이다.

본 발명은 이들 예시에 한정되는 것은 아니며, 청구범위에 의해 나타나고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다. 예컨대, 전술한 실시형태에 있어서 이하의 변경이 가능하다.

<변형예 1>

기재(2)에 설치된 제1 외측 영역(21)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 2개의 분할 영역(210)으로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 제1 외측 발열체(51)(도 1, 도 4)를 구성하는 복수의 발열체 세그멘트(510)의 개수는 2개여도 좋다. 이 경우, 제1 외측 발열체(51)(도 1, 도 4)에 접속된 제3 단자(63)의 수는, 도 10에 도시한 바와 같이 4개이다. 또한, 기재(2)에 설치된 제2 외측 영역(22)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 2개의 분할 영역(220)으로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 제2 외측 발열체(52)(도 1, 도 4)를 구성하는 복수의 발열체 세그멘트(520)의 개수는 2개여도 좋다. 이 경우, 제2 외측 발열체(52)(도 1, 도 4)에 접속된 제2 단자(62)의 수는, 도 10에 도시한 바와 같이 4개이다. 변형예 1의 경우에도, 제2 단자(62)가 내측 발열체(4)에 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 기재(2)의 중심측에 내측 발열체(4)를 충분히 배치할 수 있다.

<변형예 2>

기재(2)에 설치된 제1 외측 영역(21)은, 도 11에 도시하는 바와 같이, 4개의 분할 영역(210)으로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 제1 외측 발열체(51)(도 1, 도 4)를 구성하는 복수의 발열체 세그멘트(510)의 개수는 4개여도 좋다. 이 경우, 제1 외측 발열체(51)(도 1, 도 4)에 접속된 제3 단자(63)의 수는, 도 12에 도시한 바와 같이 8개이다. 또한, 기재(2)에 설치된 제2 외측 영역(22)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 4개의 분할 영역(220)으로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 제2 외측 발열체(52)(도 1, 도 4)를 구성하는 복수의 발열체 세그멘트(520)의 개수는 4개여도 좋다. 이 경우, 제2 외측 발열체(52)(도 1, 도 4)에 접속된 제2 단자(62)의 수는, 도 12에 도시한 바와 같이 8개이다. 변형예 2의 경우에도, 제2 단자(62)가 내측 발열체(4)에 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 기재(2)의 중심측에 내측 발열체(4)를 충분히 배치할 수 있다.

<변형예 3>

기재(2)의 직경 방향에서의 복수의 외측 발열체(5)의 위치 관계로서, 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 외측 발열체(51)가 도 2에 도시하는 제2 외측 영역(22)에 배치되고, 제2 외측 발열체(52)가 도 2에 도시하는 제1 외측 영역(21)에 배치되어 있어도 좋다. 본 예에서는, 제1 외측 발열체(51)의 외경은 제2 외측 발열체(52)의 외경보다 크다. 이 경우에도, 제2 단자(62)는 제3 층에 배치된 제2 외측 발열체(52)에 접속되어 있다. 제3 단자(63)는 제2 층에 배치된 제1 외측 발열체(51)에 접속되어 있다. 변형예 3의 경우에도, 제2 단자(62)가 내측 발열체(4)에 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 기재(2)의 중심측에 내측 발열체(4)를 충분히 배치할 수 있다.

<변형예 4>

복수의 외측 발열체는, 내측 발열체의 외측에 3개 이상 설치되어 있어도 좋다. 이 경우에도, 제2 단자는, 기재(2)의 두께 방향에서 제2 층보다 제2 면측에 위치하는 제3 층 이후의 층에 배치된 제2 외측 발열체에 접속되어 있다. 바꿔 말하면, 제2 단자는, 제2 층에 배치된 제1 외측 발열체 이외의 외측 발열체에 접속되어 있다. 제2 단자는, 제1 외측 발열체 이외의 어느 외측 발열체에 접속되어 있어도 좋다.

1 : 히터 2 : 기재
2a : 제1 면 2b : 제2 면
20 : 내측 영역 21 : 제1 외측 영역
210 : 분할 영역 22 : 제2 외측 영역
220 : 분할 영역 D1, D2 : 층간 거리
3 : 발열체 4 : 내측 발열체
4b : 제2 면측의 면 4c : 외주 윤곽선
5 : 외측 발열체 51 : 제1 외측 발열체
510 : 발열체 세그멘트 51a : 제1 면측의 면
511 : 인입부 52 : 제2 외측 발열체
520 : 발열체 세그멘트 52a : 제1 면측의 면
521 : 인입부 6 : 단자
61 : 제1 단자 62 : 제2 단자
63 : 제3 단자 610, 620, 630 : 선단부
65 : 인출선 L2 : 길이
7 : 통형 부재 71 : 플랜지부
7c : 내주 윤곽선 9 : 설치 대상

Claims (8)

1. 원판형의 기재와,
   상기 기재의 내부에 배치된 복수의 발열체와,
   상기 복수의 발열체의 각각에 접속된 복수의 단자와,
   상기 기재에 부착된 통형 부재
   를 구비하는 히터로서,
   상기 기재는,
   가열 대상이 배치되는 제1 면과,
   상기 제1 면에 마주하는 제2 면을 구비하고,
   상기 복수의 발열체는,
   상기 기재의 중심을 포함하는 영역에 배치된 내측 발열체와,
   상기 내측 발열체의 외측에 상기 기재와 동심형으로 배치된 복수의 외측 발열체를 구비하고,
   상기 내측 발열체와 상기 복수의 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고,
   상기 내측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제1 면측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있고,
   상기 복수의 외측 발열체는,
   상기 기재의 두께 방향에서 상기 제1 층에 인접하는 제2 층에 배치된 제1 외측 발열체와,
   상기 기재의 두께 방향에서 상기 제2 층보다 상기 제2 면측에 위치하는 제3 층에 배치된 제2 외측 발열체를 구비하고,
   상기 복수의 단자는, 상기 기재의 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자와 제2 단자와 제3 단자를 구비하고,
   상기 제1 단자는 상기 내측 발열체에 접속되어 있고,
   상기 제2 단자는 상기 제2 외측 발열체에 접속되어 있고,
   상기 통형 부재는, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때에 상기 복수의 단자를 둘러싸도록 상기 제2 면에 부착되어 있는 것인 히터.
2. 제1항에 있어서, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때, 상기 내측 발열체의 외주 윤곽선은, 상기 기재의 중심을 중심으로 하여 상기 제3 단자로 구성되는 내접원의 외측에 위치하는 것인 히터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때, 상기 내측 발열체의 외주 윤곽선은, 상기 통형 부재의 내주 윤곽선의 외측에 위치하는 것인 히터.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 외측 발열체의 적어도 하나는, 둘레 방향으로 분할된 복수의 발열체 세그멘트로 구성되어 있는 것인 히터.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 단자는, 상기 제2 외측 발열체에서의 상기 제1 면측의 면으로부터 상기 제1 면을 향해 돌출된 선단부를 구비하고,
   상기 선단부의 돌출 방향의 길이는 층간 거리보다 작고,
   상기 층간 거리는, 상기 제2 외측 발열체에서의 상기 제1 면측의 면과, 상기 내측 발열체에서의 상기 제2 면측의 면 사이의 길이인 것인 히터.
6. 제5항에 있어서, 상기 층간 거리는 1 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하인 것인 히터.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 발열체의 각각은 박형체이며,
   상기 복수의 발열체의 각각의 평균 두께는 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것인 히터.
8. 원판형의 기재와,
   상기 기재의 내부에 배치된 복수의 발열체와,
   상기 복수의 발열체의 각각에 접속된 복수의 단자와,
   상기 기재에 부착된 통형 부재
   를 구비하는 히터로서,
   상기 기재는,
   가열 대상이 배치되는 제1 면과,
   상기 제1 면에 마주하는 제2 면을 구비하고,
   상기 복수의 발열체는,
   상기 기재의 중심을 포함하는 영역에 배치된 내측 발열체와,
   상기 내측 발열체의 외측에 상기 기재와 동심형으로 배치된 외측 발열체와,
   상기 내측 발열체와 상기 외측 발열체 사이에 배치된 중간 발열체를 구비하고,
   상기 내측 발열체, 상기 외측 발열체 및 상기 중간 발열체는, 상기 기재의 두께 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고,
   상기 내측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제1 면측에 위치하는 제1 층에 배치되어 있고,
   상기 외측 발열체는, 상기 기재의 두께 방향에서 가장 상기 제2 면측에 위치하는 제3 층에 배치되어 있고,
   상기 중간 발열체는, 상기 제1 층과 상기 제3 층 사이에 위치하는 제2 층에 배치되어 있고,
   상기 복수의 단자는, 상기 기재의 중심측으로부터 순서대로 동심형으로 배치된 제1 단자와, 제2 단자와, 제3 단자를 구비하고,
   상기 제1 단자는 상기 내측 발열체에 접속되어 있고,
   상기 제2 단자는 상기 외측 발열체에 접속되어 있고,
   상기 제3 단자는 상기 중간 발열체에 접속되어 있고,
   상기 통형 부재는, 상기 히터를 상기 제1 면측에서 평면도로 보았을 때에 상기 복수의 단자를 둘러싸도록 상기 제2 면에 부착되어 있는 것인 히터.