WO2006001373A1

WO2006001373A1 - セラミックヒータとその製造方法及び加熱装置並びにヘアアイロン

Info

Publication number: WO2006001373A1
Application number: PCT/JP2005/011629
Authority: WO
Inventors: Ryuichi Nagasako; Osamu Hamada
Original assignee: Kyocera Corporation
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2006-01-05
Also published as: CN1969592A; GB2431326A; GB2431326B; JP4818922B2; GB0701445D0; JPWO2006001373A1; CN1969592B; KR101127114B1; KR20070034514A

Abstract

　高温での絶縁低下を防止し耐久性のよいセラミックヒータを提供するために、外表面と埋設された導体パターンとを有するセラミック体を含むセラミックヒータにおいて、導体パターンを、抵抗発熱体となる折り返し部が形成されるように設けられた導体とし、折り返し部において隣接する導体に挟まれたセラミック部のボイド占有率を０．０１～５０％の範囲にした。

Description

明細書

セラミックヒータとその製造方法及び加熱装置並びにヘアアイロン技術分野

[0001] 本発明は、センサ加熱用ヒータ、特に自動車用の空燃比検知センサ加熱用、気化器用ヒータ、ヘアアイロン、半田ごてなどに使用するセラミックヒータと、それを用いた加熱装置及びヘアアイロンに関するものである。

背景技術

[0002] 従来より、アルミナを主成分とするセラミックス中に、 W、 Re、 Mo等の高融点金属からなる発熱抵抗体を埋設してなるアルミナセラミックヒータが、広く用いられて、る。例えば、円柱状のセラミックヒータを製造する場合は、図 10に示すようにセラミック成形体 12とセラミックグリーンシート 13を用意し、セラミックグリーンシート 13の一方の面に W、 Re、 Mo等の高融点金属力もなる発熱抵抗体 14とリード引出部 15を形成し、電極パッドを裏面 (他方の面）に形成（図示しない）した後、発熱抵抗体 14とリード引出部 15が内側になるようにセラミック成形体 12に卷きつけて密着焼成する。なお、リード引出部 15と電極パッドは、セラミックグリーンシート 13に形成されたスルーホール 16により接続されている（例えば、特許文献 1参照)。

[0003] このように、従来のセラミックヒータは、ペースト状の発熱抵抗体 14をセラミック成形体 12及びセラミックグリーンシート 13と同時焼成することにより形成されている。そして、このようにして作られるセラミックヒータの発熱抵抗体は、複数回折り返えされた曲折した形状になって!/、る (特許文献 2の図 1等)。

[0004] また、特許文献 3〜特許文献 5には、一対の把持部材の基部を軸で開閉自在に連結し、軸受部に設けられたばねの付勢により、常時両把持部材の先端部を互いに開放するとともに、両把持部材の先端部の開口部の内側にそれぞれヒータ板を備えたヘアアイロンが開示されて、る。

[0005] このヘアアイロンはセラミック製の絶縁板に-クロム線を卷、て両面をさらに絶縁板で覆ったヒータ板を板状体に勘合させたり、板ばねにより押圧してヒータ板力の熱を板状体に伝える構造となって、た。特許文献 1 :特開 2001— 126852号公報

特許文献 2：特開 2001— 102156号公報

特許文献 3 :特開 2000— 232911号公報

特許文献 4：特開 2002— 291517号公報

特許文献 5 :特開 2000— 14438号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、最近、セラミックヒータは、より高温環境下で使用されるようになり、これにより耐久性が低下が問題になっていた。すなわち、高温での連続通電を行うと、隣り合ったパターン間の絶縁性が劣化して耐久性が低下し、ついにはスパークを引き起こしたり断線したりすると、う問題が発生するようになってきて!/、る。

また、ニクロム線力なる発熱体を絶縁板に巻いて作製されたヒータは、加熱通電の繰り返しにより断線したり、発熱体が空気中の水分と反応して反応層を形成して発熱体の抵抗値が大きくなり、所定の電圧で所定の温度に達しない虞があり、耐久性が劣るとの問題があった。

[0007] また、ニクロム線力なるヒータ板は発熱体を均一にヒータ板に配設することが難しく板状体の加熱面を均一に加熱できないとの問題があった。

[0008] また、ヒータ板の加熱面と板状体の面とがー様に熱的に接触していないことから、ヒータ板の熱を板状体に一様に伝えることが難しぐ加熱面の温度を均一にできないとの問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高温での絶縁低下を防止し耐久性のよいセラミックヒータを提供することを第 1の目的とする。

また、本発明は、板状体の加熱面を均一に加熱できる加熱装置及びヘアアイロンを提供することを第 2の目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 以上の第 1の目的を達成するために、本発明に係るセラミックヒータは、外表面と埋設された導体パターンとを有するセラミック体を含み、前記導体パターンは、抵抗発熱体となる折り返し部が形成されるように設けられた導体からなり、前記折り返し部において隣接する導体に挟まれたセラミック部のボイド占有率が 0. 01〜50%であることを特徴とする。

ここで、前記隣接する導体に挟まれたセラミック部とは、該導体の厚さと実質的に同一の厚さを有し前記外表面に沿った内部領域として定義される導体形成領域において、導体に挟まれたセラミック部分をいう。

[0010] また、本発明に係るセラミックヒータの第 1の製造方法は、第一のセラミックグリーンシートの表面に導体ペーストを所定のパターンで形成する工程と、

該第一のセラミックグリーンシートの導体ペーストが形成された面に、少なくとも該導体パターンと同じ厚さを有し、前記第一のセラミックグリーンシートより柔軟な第二のセラミックグリーンシートを積層することにより、セラミックグリーンシート積層体を作製する工程と、

該セラミックグリーンシート積層体をセラミック成形体にはり合わせる工程と、そのはり合わせたセラミックグリーンシート積層体及びセラミック成形体を焼成する工程を含んでなることを特徴とする。

[0011] また、本発明に係るセラミックヒータの第 2の製造方法は、

セラミックグリーンシートの表面に導体ペーストを、所定のパターンで形成する工程と、

前記所定のパターンにおける導体ペースト間に絶縁物を充填する工程と、該導体ペースト間に絶縁物が充填されたセラミックグリーンシートを、前記導体ぺーストが形成された面をはり合わせ面としてセラミック成形体にはり合わせる工程と、該はり合わせたセラミックグリーンシート及びセラミック成形体を焼成する工程を含んでなることを特徴とする。

[0012] また、上記第 2の目的を達成するために、本発明に係る加熱装置は、抵抗発熱体が埋設された板状セラミックス体からなり、 0. 5〜5. Ommの範囲の厚さを有するヒータ板と、

第 1と第 2の面を有しその第 1の面に前記ヒータ板が設けられ前記第 2の面を加熱面とし、その加熱面が平面部とその周辺の面取部力なる板状体を備えたことを特徴とする。 [0013] 本発明に係るヘアアイロンは、本発明に係るセラミックヒータ又は本発明に係る加熱装置を用いて構成したことを特徴とする。

発明の効果

[0014] 以上の本発明に係るセラミックヒータは、前記導体間におけるセラミック体のボイド占有率が 0. 01〜50%であることから、高温での絶縁低下を防止することができ、耐久性の高、セラミックヒータを提供することができる。

すなわち、セラミックヒータの発明は、前記導体間のセラミック部におけるボイド占有率がある一定の範囲内であれば、高温での絶縁低下を防止できることを見出して完成させたものである。

[0015] また、本発明に係る加熱装置は、板状セラミックス体に抵抗発熱体を埋設することで水蒸気等に抵抗発熱体が晒される事がなく耐久性が優れるとともに繰り返し急速の加熱することができ、かつ加熱面内の温度差を小さくすることができることから被カロ熱物を一様に加熱することが可能となる。

[0016] さらに、本発明に係るヘアアイロンは、本発明に係るセラミックヒータ又は本発明に係る加熱装置を備えることにより、耐久性の高いヘアアイロンを提供することができるまた、本発明に係るヘアアイロンにおいて、本発明に係る加熱装置を備えることにより、加熱面に局所的な高温部が生じない事力例えば毛髪を部分的に高温加熱しダメージを与える虡がな、ヘアアイロンを提供できる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本発明に係る実施の形態 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る。

[図 2]図 1のセラミックヒータにおける X—X線についての断面図である。

[図 3]実施の形態 1の円柱状のセラミックヒータにおける導体間を拡大して示す断面図である。

[図 4]実施の形態 1の変形例に係る平板状のセラミックヒータにおける導体間を拡大して示す断面図である。

[図 5]本発明に係る実施の形態 2のヘアアイロンの構成を示す一部切り欠き側面図である。

[図 6]図 5のヘアアイロンに用いるヒータ板と板状体の位置関係を示す正面図である。

[図 7]図 6の X— X線についての断面図である。

圆 8]本発明に係る実施の形態 2の変形例の加熱装置の断面図である。

[図 9]実施の形態 2の加熱装置に用いるヒータ板の平面図である。

[図 10]従来例のセラミックヒータの展開図である。

符号の説明

1:セラミックヒータ、

2:セラミック芯材、

3:セラミックシート、

4:発熱抵抗体、

5:リード引出部、

6:スノレーホ一ノレ、

7:電極パッド、

8:リード部材、

A：円柱状セラミックヒータにおける導体間の領域、

B：平板状セラミックヒータにおける導体間の領域、

5:加熱装置、

50:把持部材、

52:軸、

53:コイルパネ、

54:軸受け部、

55:板状体、

55a:カロ熱面、

57:ヒータ板、

58:抵抗発熱体、

59:パネ、

61:リード線、発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

実施の形態 1.

図 1は、本発明に係る実施の形態 1のセラミックヒータ 1の一部破断斜視図であり、図 2は図 1の X— X線についての断面図である。

[0020] 本実施の形態 1のセラミックヒータ 1は、セラミック芯材 2とセラミックシート 3からなるセラミック体中に、発熱抵抗体 4が内蔵されてなる。ここで、発熱抵抗体 4は、導体パターンにおける折り返し部力なり、この発熱抵抗体 4が形成される部分において、近接する導体間にあるセラミック体のボイド占有率が 0. 01〜50%であることを特徴とするものである。

[0021] このセラミックヒータ 1は、発熱抵抗体 4とリード引出部 5が表面に形成され、電極パッド 7が裏面に形成されたセラミックグリーンシート (焼成後はセラミックシート 3)を、発熱抵抗体 4とリード引出部 5が内側になるようにセラミック成形体 (焼成後はセラミック芯材 2)に卷きつけて密着焼成することによって得られる。なお、リード引出部 5と電極ノッド 7は、セラミックシート 3に形成されたスルーホール 6により接続されている。

[0022] セラミック体は、セラミック成形体が焼成されてなるセラミック芯材 2と、セラミックダリーンシートが焼成されてなるセラミックシート 3で構成される。このセラミック体は、アルミナ質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックス等の各種セラミックス力もなり、特に、主成分としてアルミナまたは窒化珪素を採用するのが好ましぐこれにより急速昇温並びに耐久性に優れたセラミツクヒータ 1を得ることが出来る。例えばアルミナセラミックスの場合、 Al Oを 88〜95重

2 3

量％、 SiOを 2〜7重量％、 CaOを 0· 5〜3重量％、 MgOを 0· 5〜3重量％、 ZrO

2 2 を 1〜3重量％からなる組成のものを用いることが好ましい。 Al O含有量が 88重量

2 3

%未満であると、ガラス質が多くなるため通電時のマイグレーションが大きくなる恐れがある。一方、 Al O含有量が 95重量％を超えると、セラミックヒータ 1中に内蔵され

2 3

た発熱抵抗体 4の金属層内に拡散するガラス量が減少し、セラミックヒータ 1の耐久性が劣化する恐れがある。また、窒化珪素質セラミックスの場合、主成分の窒化珪素に対し焼結助剤として 3〜 12重量％の希土類元素酸化物と 0. 5〜3重量％の Al O、さらに焼結体に含まれる SiO量として 1. 5〜5重量％となるように SiOを混合するの

2 2

が好ましい。ここで示す SiO量とは、窒化珪素原料中に含まれる不純物酸素から生

2

成する SiOと、他の添加物に含まれる不純物としての SiOと、意図的に添加した Si

2 2

Oの総和である。また、母材の窒化珪素に MoSiや WSiを分散させることにより、母

2 2 2

材の熱膨張率を発熱抵抗体 4の熱膨張率に近づけることにより、発熱抵抗体 4の耐久性を向上させることが可能である。

[0023] また、発熱抵抗体 4は、蛇行した導体パターンにより構成され、この発熱抵抗体 4に対して、抵抗値が 1Z10程度となるように形成されたリード引出部 5が接続される。これらは、通常、作業を簡便化するために、セラミックグリーンシート (焼成後は、セラミックシート 3となる）の上に発熱抵抗体 4およびリード引出部 5を同時にプリント形成する場合が多い。なお、本発明における折り返し部は、所望の抵抗値になるように U字に折り返された形状や蛇行する形状も含むものである。

[0024] ここで、セラミックヒータ 1の寸法については、例えば、外径ないしは幅が 2〜20mm 、長さが 40〜200mm程度にすることが可能である。自動車の空燃比センサ加熱用のセラミックヒータ 1としては、外径ないしは幅が 2〜4mm、長さが 50〜65mmとすることが好ましい。また、自動車用の用途では、発熱抵抗体 4の発熱長さが 3〜15mm となるようにすることが好ましい。発熱長さが 3mmより短くなると、通電時の昇温を早くすることができるが、セラミックヒータ 1の耐久性を低下させる。発熱長さを 15mmより長くすると昇温速度が遅くなり、昇温速度を早くしょうとするとセラミックヒータ 1の消費電力が大きくなるので好ましくない。なお、発熱長さというのは、図 1に示す蛇行する発熱抵抗体 4の長手方向の長さであり、この発熱長さは、その目的とする用途により、適宜選択されるものである。

[0025] なお、図 2において、セラミック芯材 2とセラミックシート 3の間に境界線を描いている力実際は、未焼成のセラミック成形体とセラミックグリーンシートがはりあわせられた後、焼成されることにより、このはり合わせ面としての境界はなくなる場合が多い。

[0026] 本実施の形態 1では、セラミックヒータ 1の電極パッド 7に、焼成後 1次メツキ層を形成することが好ましい。この 1次メツキ層は、リード部材 8を電極パッド 7の表面にロウ付けする際に、ロウ材の流れを良くし、ロウ付け強度を増すためである。 1次メツキ層は 1〜5 m厚みとすることで密着力が高くなるので好ましい。 1次メツキ層の材質としては、 Ni、 Cr、もしくはこれらを主成分とする複合材料が好ましぐ耐熱性に優れた N iを主成分とするメツキがより好まし、。

[0027] また、湿度が高い雰囲気中で使用する場合、 Au系、 Cu系のロウ材を用いた方がマィグレーシヨンが発生しにくくなるので好ましい。ロウ材としては、 Au、 Cu、 Au— Cu、 Au— Ni、 Ag、 Ag— Cu系の物が而ォ熱性が高く好ましい。特に Au— Cuロウ、 Au— N iロウ、 Cuロウが耐久性が高いためより好ましい。ロウ材の表面には、高温耐久性向上及び腐食からロウ材を保護するために通常 Mからなる 2次メツキ層を形成することが好ましい。

[0028] また、リード部材 8の材質としては、発熱抵抗体 4からの熱伝達により、使用中にリード部材 8の温度が上昇することから、耐熱性良好な Ni系や Fe—Ni系合金等を使用することが好ましい。

[0029] そして、本発明の特徴とするところは、導体パターンが内蔵されてなるセラミックヒータ 1において、導体パターンは、発熱抵抗体 4を構成する折り返し部を有し、その折り返し部にて隣接する任意の導体間におけるセラミック体のボイド占有率が 0. 01-50 %となっている点にある。尚、その折り返し部にて隣接する任意の導体間におけるセラミック体のボイド占有率は、より好ましくは 0. 1〜40%、さらに好ましくは 1〜20%である。ボイド占有率が 0. 01%未満であると、急速昇温と急速降温を繰り返した場合、加熱部である発熱抵抗体 4が加熱膨張した際、発熱抵抗体 4の周囲のセラミック体の熱の散逸が不十分であることから、セラミック体の熱膨張が発熱抵抗体 4の熱膨張に追随せず、発熱抵抗体の縁部 41へ応力が集中して、クラックが発生したり断線する恐れがある。一方、このボイド占有率が 50%より大きいと、高温で連続通電を行った場合、加熱部である発熱抵抗体 4の周囲のセラミック体の絶縁性が劣化し耐久性能が低下する傾向がある。なお、セラミックグリーンシートをセラミック成形体にそのままはりつけて密着焼成させると、上記範囲のボイド占有率より大きな数値となってしまう。したがって、上記範囲のボイド率とするためには、後述の製造方法が採用される。

[0030] 図 2は、長手方向に垂直な断面の一例を示す断面図（図 1に示す X— X線断面図）であり、導体パターンの折り返し部 (発熱抵抗体 4)における導体が、セラミック芯材 2 の外周円状に配置された状態を示している。ここで、導体間におけるセラミック体のボイド占有率が 0. 01〜50%とは、図 3に示すように、近接する任意の導体パターン（図 3における 4aと 4b)間におけるセラミック体のボイドを測定したときの占有率が 0. 0 1〜50%であることを意味する。そして、セラミック体のボイド占有率が 0. 01〜50% である部分は、長手方向に垂直に発熱抵抗体 4を切断するような断面のどの部分であってもよい。なお、導体間とは、セラミック体が円柱状の場合は、図 3に示すように、近接する導体パターン 4aの上辺と 4bの上辺とをセラミック芯材 2の外周円（言、換えれば、セラミック体の外表面）に沿って結んだ線と、導体 4aの下辺と 4bの下辺とをセラミック芯材 2の外周円に沿って結んだ線と、導体 4a, 4bの表面で囲まれる領域 Aのことをいう。また、セラミック体が平板状の場合は、図 4に示すように、近接する導体 4c の上辺と導体 4dの上辺を結んだ線と、導体 4cの下辺と導体 4dの下辺を結んだ線と、導体 4c, 4dの表面で囲まれる領域 Bのことをいう。

尚、本明細書において、セラミック体が円柱状の場合における、セラミック芯材 2の外周とその外周に沿ってその外周カゝら導体の厚さだけ離れた外周とによって挟まれた円環領域、セラミック体が平板状の場合における、各導体の上辺に接するように結んだ線と、各導体の下辺に接するように結んだ線とによって挟まれた内部領域のことを導体形成領域という。すなわち、上述のように定義される導体間は、導体形成領域のうちの隣接する導体間に位置する部分をいう。

さらに本実施の形態 1のセラミックヒータでは、隣接する導体間において存在するボイドの外表面に沿った長さ力導体の間隔の 1Z2の長さ以下であることが好ましい。すなわち、導体パターンの折り返し部において、隣接する導体間を外表面に沿って結ぶ任意の線上で、導体間におけるセラミック体中にこの線の長さ（導体間の距離）の 1/2を超える長さのボイドが存在しないのが好ましい。ボイドの長さが導体間の距離の 1Z2を超えると、高温で連続通電を行った場合に、加熱部である発熱抵抗体 4 で囲まれるセラミック体の絶縁性が劣化し、これによつて耐久性が劣化する。なお、任意の線とは、例えば図 3に示す円柱状のセラミックヒータの場合にあっては、領域 A内における隣り合う導体 4aと 4bを外表面に沿って結ぶ任意の線のことをいう。この場合の任意の線は、図 3に示す円柱状セラミックヒータの断面図の外郭線 (セラミック体の外表面)からなる円の中心とほぼ同じ中心を有する円弧状の曲線となる。また、図 4に示す平板状のセラミックヒータの場合にあっては、領域 B内における隣り合う導体 4cと 4dを結ぶ任意の直線のことを!、う。

[0032] さらに本発明においては、導体パターン、特に発熱抵抗体 4を構成する導体の厚さ力〜 100 μ mであることが好ましい。導体パターンの厚さが 5 μ m未満では、近接する任意の前記導体間のボイドは防止できるが、高温連続耐久、高温サイクル耐久試験において、加熱部である発熱抵抗体 4の抵抗変化及び断線を引き起こし、耐久性能が劣化する。一方、導体パターンの厚さが 100 mを超えると、隣接する任意の導体間のボイド率を 50%以下に抑えることが難しくなる傾向にある。

[0033] 次に、近接する任意の導体間におけるセラミック体のボイド占有率を 0. 01〜50% にするための方法にっ、て述べる。

[0034] 一例として、第一のセラミックグリーンシートの表面に導体パターンを形成し、第一のセラミックグリーンシートの導体パターン形成面側に少なくとも導体パターンの厚みと略同じ厚み、好ましくは同じ厚みであって第一のセラミックグリーンシートより柔軟な第二のセラミックグリーンシートを積層させる方法を採用することができる。この方法によれば、導体パターンの厚み分の空隙を、柔軟な第二のセラミックグリーンシートで埋めることにより、ノターン間のボイドを排除することが出来る。ここで、第二のセラミックグリーンシートは第一のセラミックグリーンシートより柔軟である必要があり、第二のセラミックグリーンシートが柔軟であると、導体パターンを施した第一のセラミックグリーンシートに柔軟な第二のセラミックグリーンシートをはり合わせた時に、少なくとも導体間の中心部において双方のセラミックグリーンシート同士が密着されるからである。ここで、このセラミックグリーンシートの硬さは、デジタルインディケータ (ミツトヨ製)にて測定を行い、 Φ 1mmの針が 30秒間で侵入する深さが 200 m以上であるのが好ましい。セラミックグリーンシートの硬さ、すなわち上記侵入深さが 200 /z m未満では、導体間に密に接触しないためにボイドを形成してしまうからである。なお、パターン間の空隙を減少させるためにプレス等を用いて圧力をかけてもょ、。

[0035] また他の方法として、ペーストをスクリーン印刷する方法も採用できる。この方法は、以下のようになされる。まず、セラミックグリーンシートに発熱抵抗体 4とリード引出部 5 をスクリーン印刷にて行う。このとき、スクリーン印刷にて塗布するペーストは、高融点金属 (W、 Mo、 Re等)を主成分とする粉末と接着成分からなる有機榭脂系のバインダー、主にェチルセルロース、ニトロセルロース及び希釈剤として用いられる有機溶媒、主に T. P. 0(テルビネオール)、 D. B. P (ジブチルフタレート)、 D. O. P (ジオタチルフタレート)、 B. C. A (ブチルカルビトールアセテート)等を混合してなる物である。これらペーストを生厚み 5〜 150 /z mの範囲で印刷する。また、発熱抵抗体 4の抵抗値が、リード引出部 5の抵抗値の約 10倍となるように、線幅、印刷厚み、あるいは、ペーストの比抵抗等を調整して導体パターンを形成する。次に、近接する導体間の厚み分の空隙を充填するために、絶縁物を含有するペーストをスクリーン印刷にて施す。このときに用いるペーストは、高融点の絶縁物で、主にセラミックグリーンシートと同一組成、すなわち、 Al Oを 88〜95重量％、 SiOを 2〜7重量％、 CaOを 0. 5〜

2 3 2

3重量％、 MgOを 0. 5〜3重量％、 ZrOを 1〜3重量％力なるアルミナセラミックス

2

に接着成分力もなる有機榭脂系のバインダー、主にェチルセルロース、ニトロセル口ース及び希釈剤として用いられる有機溶媒、主に T. P. 0(テルビネオール)、 D. B. P (ジブチルフタレート)、 D. O. P (ジォクチルフタレート)、 B. C. A (ブチルカルビトールアセテート)等を混合してなる物である。さらに、ペーストとしては、セラミックグリーンシート組成以外にアルミナ単一成分もしくは、体積固有抵抗が 10⁸ Ω以上の絶縁性を有するものが使用できる。ここで、ペーストの粘度は、 50dPa' s〜1000dPa' sの範囲で調整して印刷することが望ましい。ペーストの粘度が 50dPa' s以下になると印刷性には優れるが生密度が低いために、乾燥収縮量が大きくなり導体パターン上辺部に段差が生じ、焼成後にボイドが発生し易くなる。また、 1000dPa' s以上の粘度では、レべリング性が低下するために、被膜中にボイド等が生じやすくなるために好ましくない。なお、スクリーン印刷は、発熱抵抗体、及びリード引出部を反転させたスクリーンで行う。

さらに他の方法として、ディスペンサーを用いた充填方法も採用できる。上述のように、ペースト粘度が lOOOdPa' s以上の物は、生密度を高く設定することが可能となり、乾燥収縮による縮み量を限りなく小さくすることが出来る為に、導体間の空隙を確実に充填させることが出来る力スクリーン印刷による方法は好ましくなぐ採用することができない。したがって、このような高粘度のペーストを使用する場合は、デイスペンサーを用いた充填方法が好ましく採用できる。

[0037] このように、スクリーン印刷またはディスペンサーを用いる方法では、導体パターン上ではなく導体間に絶縁物を充填させることができる点で有効な方法である。

[0038] なお、本発明実施例では円柱状のセラミック成形体にセラミックグリーンシートが卷きつけられ焼成されてなるセラミック体について開示しているが、本発明は、平板状のセラミック成形体あるいは、セラミックグリーンシートに導体等の印刷を施したセラミックグリーンシートをはりあわせ焼成されてなるセラミック体も含むものである。

[0039] 実施の形態 2.

次に、本発明に係る実施の形態 2の加熱装置 51につ、て説明する。

[0040] 図 5は、本実施の形態 2の加熱装置 51を使用したヘアアイロン 100の一構成例を示す一部切欠側面図である。この図 5において、 50は把持部材であり、 52は一対の把持部材 50を開閉自在に連結する軸であり、 53は軸受け部 54内に装着されて両把持部材の先端部を常時開放方向に付勢するコイルパネである。 55は両把持部材 50 の先端部に設けた開口部 56にそれぞれ嵌合して向かい合う板状体 55であり、 57は板状体 55の裏面に密着したヒータ板を示す。

[0041] 図 6は図 5の加熱装置 51から取り出したヒータ板 57と板状体 55の位置関係を示す正面図であり、図 7はその X—X線断面図である。ヒータ板 57の熱はヒータ板 57の一方の主面 57aを介して板状体 55の一方の主面 55bに伝わり板状体 55の他方の主面である加熱面 55aを均一に加熱することができる。

[0042] このような構成とすることで、小型のセラミックス製のヒータ板 57を使って広い加熱面 55aを有する板状体 55を効率良く均一に加熱することができる。

[0043] この図 5のヘアアイロンは、把持部材 50を指で押さえて板状体 5で髪を挟み、髪を一様に加熱することができる。

[0044] すなわち、本実施の形態 2の加熱装置 51は、板状セラミックス体に抵抗発熱体 58 を埋設したヒータ板 57と、被加熱物を加熱する加熱面 55aを備えた板状体 55とからなり、板状体 55の一方の主面 55bと上記ヒータ板 57の一方の主面 57aが接触する加熱装置 51である。そして、本発明では、上記加熱面 55aが平面部とその周辺に備えた C面或いは曲面の面取り部からなり、ヒータ板 57の厚み Hが 0. 5〜5mmであることを特徴とする。ヒータ板 57は板状セラミックス体の内部に抵抗発熱体 58が埋設されており、抵抗発熱体 58を大気から遮断し、抵抗発熱体 58が大気中に含まれる水分等によって腐食を受けることを防止することができる。また、板状セラミックス体の内部に埋設されてヽる抵抗発熱体 58はそれ自体が有する電気抵抗によって一定の電力が印加されると所定の温度にジュール発熱し、ヒータ板 57を発熱体として要求される所定温度に昇温させることができる。

[0045] そして、上記加熱面 55aが平面部とその周辺に備えた C面或いは曲面の面取部からなることで、被加熱物が加熱面 55aに摺動しながら挿入されても被加熱物に損傷を与える虞が少な、。このように被加熱物が毛髪である場合には毛髪に損傷を与え難くするために、上記面取部が C面の場合、その大きさ Wcは 0. l〜5mmであると好ましぐより好ましくは 0. 3〜4mmである。更に好ましくは l〜3mmである。また、上記面取部が曲面である場合、曲面とは端面に垂直な断面において円弧や 2次曲線で形成することで、その幅 Wrが 0. 2〜5mmであると被加熱物への損傷を少なくする上で好ましい。より好ましくは 0. 3〜4mmであり、更に好ましくは l〜3mmである。

[0046] また、ヒータ板 57の厚み Hは、 0. 5〜5. Ommであるとヒータ板 57の熱を板状体 55 に効率良く伝えることができる。ヒータ板 57の厚みが 0. 5mm未満であると、板状体 5 5の一方の主面の平坦度が 0. 02〜0. 2mmと大きいことからヒータ板 57を装着した際に応力が加わりヒータ板 57が破損する虞がある。

[0047] また、ヒータ板 57の厚みが 5mmを越えると、ヒータ板 57を板状体 55に装着してもヒータ板 57の一方の主面 57aが変形することがなぐヒータ板 57の一方の主面 57aと板状体 55の一方の主面 55bが広く接触することができず、板状体 55の加熱面 55a を均一に加熱することができな、からである。

[0048] 従って、ヒータ板 5の厚みは 0. 5〜5mmであるとヒータ板 57の一方の主面 57aと板状体 55の一方の主面 55bがそれぞれに合わせて変形すること力も加熱面 55aを広く均一な温度に加熱することができる。更に好ましくはヒータ板 55の厚みは l〜3mmである。

[0049] また、板状体 55の一方の主面 55bとヒータ板 57の一方の主面 57aとの間に伝熱部材 63を備えることが望ましい。伝熱部材 63があると上記表面粗さ Raのヒータ板 57の一方の主面 57aと板状体 55の一方の主面 55bとの間の熱伝達がより容易となり、ヒータ板 57の熱を板状体 55に効率よく伝えることができて好ましい。

[0050] 伝熱部材 63はシリコン系榭脂或いは熱伝導率の大きな金属微粒粉末を混合した榭脂であることが望ましい。上記金属微粒粉末として金、銀、銅、ニッケルは熱伝導率が大きく好ましい、より好ましくは銀である。また、榭脂としてはシリコン榭脂ゃフッ素榭脂を用いることができる。更に、伝熱部材は板状体 55の一方の主面 55aとヒータ板 57の一方の主面 57aの間の隙間を無くすことが出来るとともに、上記板状体 55とヒータ板 57との熱膨張差による伸縮ズレが発生しても伝熱部材 63により主面 55aと主面 57aの間の熱伝導を変化させることなく加熱面 55aの温度差が大きくなることを防ぐことができて好ましい。

[0051] また、本発明の加熱装置 51はヒータ板 57の一方の主面 57aの表面粗さ Raが 1〜3 0であることが好ましい。ヒータ板 57の一方の主面の 57aの表面粗さ Raが 1. 0を下回ると板状体 55との接触面を介して一様に熱を伝えることが困難であり、被加熱面 55a の面内温度差が大きくなる虞があるからである。また、上記表面粗さ Raが 30を越えると、表面粗さが大きくなり過ぎて板状体 55との実質的な接触面積が小さくなり板状体 55を均一に加熱できなくなる虞があるからである。更に好ましくはヒータ板 57の一方の主面の表面粗さ Raは、 3〜： L0である。

[0052] 図 5、 6の加熱装置 51は板状体 55の爪 55cでヒータ板 57を押え板状体 55とヒータ板 57を接触させている（図 7)力爪 55cでヒータ板 57を直接押える代わりに、図 8に示すように爪に固定されたパネ 59でヒータ板 57を押え板状体 55の一方の主面 55b とヒータ板 57の一方の主面 57aを弹性的に押圧して接触させることもできる。パネ 59 の押圧部を複数設定することでよりヒータ板 57と板状体 55の主面を広い範囲で接触させることができることから好ましい。そして、パネ 59は複数の支点を備えた板パネで構成することが好ましい。

[0053] また、本発明の板状セラミックス体はアルミナ、ムライト、または窒化珪素の何れかを主成分とするセラミックであることが望ま、。上記セラミックは熱伝導率が比較的大きぐ耐食性が優れ、高温での絶縁抵抗が大きく好ましい。 [0054] また、板状セラミックス体がアルミナである場合、そのアルミナ含有量が 80〜98質量％であることが望ましい。これは前記板状セラミックス体の熱伝導率は 16. 7〜25. 21WZ (m'K)と大きぐ 300°Cでの高温絶縁抵抗が 10¹³Ω 'cm以上と大きく,曲げ強度が 300MPa以上と大きくなるからである。アルミナ含有量が 80質量％を下回ると Mn、 Ca、 Si等の焼結助剤や不純物が増大して高温での絶縁抵抗が低下する虞があるからである。

[0055] また、アルミナ含有量が 99. 5質量％を越えると焼結助剤が少なく 1700°C以下の比較的低い温度で緻密に焼結させることが困難となり、安価に量産することが困難となるからである。

[0056] また、本発明の板状体 5は導電性の金属であることが望ま、。金属は熱伝導率が 200WZ (m'K)以上と大きぐヒータ板 7の熱を加熱面 55aに均一に伝えることができる力もである。上記の金属としては、アルミニウム、鉄、やこれらの合金が好ましい。金属からなる板状体 5の熱膨張係数は 8〜25 X 10^_6Z°C以下であることが望ま、 1S 特に板状セラミックス体 57の熱膨張係数に近い 8〜17 X 10^_6Z°Cの範囲が望ましい。板状体 55とヒータ板 57との熱膨張差により、主面 57aと主面 55bの間隔が不均一になり熱伝導が均一に行われなくなり、温度分布の均一性が損なわれる虞があるからである。更に、被加熱物を加熱面 55aに接触させ加熱面 55aから被加熱物に熱を伝えるのであるが、この際、被加熱物と加熱面 5aが接触しながら摺動することから加熱面 55aに静電気が発生する虞がある力加熱面 55aに導電性があるとこの静電気を逃がす効果があり好ま U、。

[0057] また、板状体 55とヒータ板 57が接触する接触面の面積が加熱面 55aの面積の 20 〜80%であることが望ましい。 20%を下回ると板状体 55の加熱面 55aを均一に加熱することができなくなる虞があるからである。また、板状体 55とヒータ板 57が接触する接触面の面積が加熱面 55aの面積の 80%を超えるとヒータ板 57が大きくなり、加熱装置 51の価格が高価となり工業的に利用することが困難となる虞があるからである。更に好ましくは接触面の面積が加熱面 55aの面積の 30〜60%である。

[0058] また、板状体 55の厚み Bは 0. 2〜： LOmmであることが望ましい。これは 0. 2mmより小さいと板パネ 59でヒータ板 57と固定する際に、強度が小さく板状体 55が変形して隙間が発生したり、片当たり等の不具合が発生し、加熱面 55aの面内温度差が大きくなる虞があるからである。また、板状体 55の厚みが 10mmを越えると熱容量が大きくなりヒータ板 57を加熱しても板状体 55の加熱面 55aの温度が素早く昇温しない虞があるからである。厚み Bは更に好ましくは 1〜 3mmである。

[0059] 尚、ヒータ板 57の厚みとは主面 55bと主面 55aの間の距離で 3点の平均値で示すことができる。

[0060] このような板状体 55は熱伝導率の 200WZ (m-K)以上の金属で構成することが好ましいが、ヒータ板 57と面接触するためにその周辺部に爪 55cを備え、周辺部の厚みを大きくして熱容量を大きくして加熱面の温度差を小さくすることが好ましい。

[0061] 次ぎに、本発明の加熱装置 51の製法やその他の構成を説明する。

[0062] ヒータ板 57は、酸化アルミゥム質焼結体やムライト質焼結体、窒化珪素質燒結体等の耐熱性セラミックス力成り、例えば、酸ィ匕アルミニウム質焼結体力なる場合には酸化アルミニウム (Al O シリカ (SiO 力ルシア (CaO)、マグネシア (MgO)等に適

2 3 2

当な有機溶剤、溶媒を添加混合してスラリー状となすとともにこれを従来周知のドクタ一ブレード法やカレンダーロール法によりシート状に成形してセラミックグリーンシートを得る。次に、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施す。

[0063] 抵抗発熱体 58はタングステン、モリブデン等の金属材料カゝら成り、該タングステン等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た抵抗発熱体ペーストを板状セラミックス体と成るセラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法より所定パターンに印刷塗布しておくことによって板状セラミックス体の内部に抵抗発熱体 8を埋設することができる。そして、抵抗発熱体 58を埋設した生のヒータ板は、高温（約 1600°C)で焼成することによってヒータ板 7を作製することができる。この時、前記表面粗さを得るためにはヒータ板 57の表面の結晶サイズを 0. 5〜5 /z mとなるように焼成温度や時間を調整することが好ましヽ。

[0064] 抵抗発熱体 58の両端がヒータ板 57の端部に導出されており、該端部に導出された両端は板状体 57に設けた開口 Aにより露出され、リード線 61が半田等のロウ材を介してロウ付け取着される。抵抗発熱体 58の両端を露出させる開口 Aは抵抗発熱体 5 8とリード線 61とをロウ付けさせる領域を形成する作用を為し、板状セラミックス体となるセラミックグリーンシートに予め打ち抜き加工法により孔をあけておくことによってヒータ板 57の端部に形成される。前記開口 Aは更にその側壁にリード線 61の径に対応した大きさの凹部 62が形成されており、開口 A内において抵抗発熱体 58とリード線 61とをロウ付けする際、開口 Aの側壁に形成した凹部 62内にリード線 61を挿入させればリード線 61を露出する抵抗発熱体 58の上面中央部に正確に位置合わせでき、これによつてリード線 61を抵抗発熱体 58にロウ材 61を介し極めて強固にロウ付け取着することが可能となる。

[0065] また、前記開口 Aにおいて抵抗発熱体 58にロウ付けされるリード線 61はニッケル等の金属力も成り、該リード線 61は抵抗発熱体 58を外部電気回路に接続させるとともに外部電気回路より抵抗発熱体 58に所定の温度にジュール発熱を起こすに必要な一定の電力を供給する作用を為す。

[0066] リード線 61は露出する抵抗発熱体 58の上面中央部に開口 Aの側壁に設けた凹部 62を利用して正確に当接させるとともにその当接部に溶融する半田等のロウ材 61を供給することによって抵抗発熱体 58に強固にロウ付け取着される。

[0067] 力べして、本発明の加熱装置 51によればリード線 61を介して抵抗発熱体 58に一定の電力を供給し、抵抗発熱体 58を一定の温度にジュール発熱させることによって発熱体として機能する。

[0068] 尚、本発明は上述の実施例に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば上述の実施の形態 2では露出する抵抗発熱体 58に半田等のロウ材を介してリード線 61を取着した力その取着を開口 A内に榭脂ゃガラス等を充填することによって補強したり、開口 A内に耐熱性の材料を充填するとともにこれを絶縁板で覆うことによって補強してもよい。この場合、抵抗発熱体 58とリード線 61との取着がより強固となり、好適である。また上述の実施例では抵抗発熱体 58に半田等のロウ材を介してリード線 61を取着したが抵抗発熱体 58 上にリード線 61を当接させるとともにその当接を開口 A内に榭脂ゃガラス等を充填し維持することによって取着してもょ、。

[0069] 上記加熱装置 51はシリコングリス等を介して金属製の板状体 55と接触させるが、このとき板状体 55とセラミック製のヒータ板 57の伝熱部材 63でもある緩衝材の厚みは 5 〜100 μ mであることが望ましい。これはへァゴテ用のセラミック製のヒータ板 57と板状体 57が接するためセラミック製のヒータ板 57と金属製のヒータ板 57とを直接接触させると、磁器のセラミックヒータ板 57と金属製の板状体 55との反りや加熱時の熱膨張による変形により接合面が均一に接触せず片あたりしてしまいスポット的に熱伝導が発生して加熱面 55aの温度差が大きくなる虞があった。伝熱部材 63である緩衝材の厚みは必要最小限有れば良いが、逆に厚すぎてもセラミックヒータと金属板の熱伝導が悪ィ匕する問題が発生する虞があり、伝熱部材 63の厚みは 1〜： LOO μ mが好ましい

[0070] 以上の実施の形態 2のヘアアイロンにおいて、ヒータ板 57は、実施の形態 1で説明した発熱抵抗体 4を構成する折り返し部を有する導体パターンを備えており、その折り返し部にて隣接する任意の導体間におけるセラミック体のボイド占有率が 0. 01〜5 0%となっていることが好ましい（例えば、実施の形態 1の図 4に示す板状のセラミックヒータ力もなるヒータ板を用いる。 ) oこのようにすると、ヒータ板 57の耐久性を高くできるので、より耐久性の高いヘアアイロンが提供できる。尚、その折り返し部にて隣接する任意の導体間におけるセラミック体のボイド占有率は、より好ましくは 0. 1〜40%、さらに好ましくは 1〜20%である。

実施例 1

[0071] Al Oを主成分とし、 SiO

2、 CaO、 MgO、 ZrOを合計 10重量％以内になるように

2 3 2

調整したセラミックグリーンシートを準備し、この表面に、 W (タングステン)粉末バインダ一と溶剤力もなるペーストを用いて発熱抵抗体 4とリード引出部 5をプリントした。また、裏面には電極パッド 7をプリントした。発熱抵抗体 4は、発熱長さ 5mmで 4往復のパターンとなるように作製した。

そして、導体間に絶縁物を充填させる為に絶縁物を含んだペーストをスクリーン印刷で行った。この際、導体間におけるセラミック体のボイド占有率を変化させるためにスクリーン印刷を施さな、物、ペーストの粘度を変化させてスクリーン印刷を行ったものを用意した。

そして、 Wからなるリード引出部 5の末端には、スルーホール 6を形成し、ここにべ一ストを注入する事により電極パッド 7とリード引出部 5間の導通をとつた。スルーホール 6の位置は、ロウ付けを実施した場合にロウ付け部の内側に入るように形成した。こうして準備したセラミックグリーンシートをセラミック成形体の周囲に密着させ、 160

0°Cで焼成することにより、セラミックヒータ 1とした。

こうして得られたセラミックヒータ 1について、 1200°Cの連続通電を 100時間行った後の抵抗変化を測定することで、耐久性を評価した。各ロット n= 10評価した。

また、初期の抵抗値に対して 15%以上抵抗値が変化したものは、断線としてカウントした。

また、各ロット n= 3のサンプルについて、焼成後の発熱抵抗体 4の断面を SEM観察し、ボイド率を測定した。これらの結果を、表 1に示す。

(表 1)

各サンプルの材質は、いずれもアルミナであり、 *印を付したサンプルは、本発明の範囲外のものである。

表 1から判るように、導体間におけるセラミック体のボイド占有率が 50%を超えるサンプノレ No9【こお!/ヽて、またボイド占有率 0. 005⁰/₀のサンプノレ NoUこお!/ヽて、 15% 以上抵抗値が変化する断線が発生した。これに対し、ボイド占有率が 50%以下であるサンプルについては、断線が発生せず、良好な耐久性を示した。

また、ボイド占有率が発明内の範囲であれば、他の要因ボイド長さ、インク厚みが変化しても耐久性能に有意さはな力つた。

実施例 2

[0074] 先ず、図 9に示すようなセラミック製のヒータ板を得るため、 Al Oを主成分とし、 Si

2 3

O、 CaO、 MgO、 ZrOを合計 10重量％以内になるように調整したセラミックシート

2 2

に、 Wからなる抵抗発熱体をプリントした。抵抗発熱体の両端を露出させる開口 Aは抵抗発熱体とリード線をロウ付けさせる領域を形成する作用を為し、ヒータ板となるセラミックグリーンシートに予め打ち抜きカ卩工法により孔をあけておくことによってヒータ板の端部に形成される。前記開口 Aは更にその側壁にリード線の径に対応した大きさの凹部が形成されており、開口 A内において抵抗発熱体の引出し部とリード線を口ゥ付けを行ためのものである。次いで、抵抗発熱体の表面にセラミックシートと略同一の成分力もなるコ一ト層を形成して充分乾燥した後、さらに上記セラミツクシ一トと略同一の組成のセラミックスを分散させた密着液を塗布して、こうして準備したセラミックシート同士を積層密着し、 1500〜1600°Cで焼成した。

[0075] さらに、上記抵抗発熱体の引出し部の表面に N もなる厚み 3 μ mのメツキ層を形成した後、 Ag力もなるロウ材 62を用いて Niを主成分とするリード線 61を還元雰囲気中、 1030°Cで接合してヒータ板を得た。

[0076] 上記の方法で得られたヒータ板と板状体とを組み合わせ、ヒータ板の厚み、表面粗さ (Ra)、パネ押圧の有無、伝熱部材の有無や材質を変更したヘアアイロンを作製した。

[0077] そして、作製したヘアアイロンの加熱面の表面の温度分布を日本電子製 (TG— 62 00)の温度分布測定装置により温度分布を測定し、加熱面の表面の最高温度と最低温度を算出し最高温度と最低温度との差を温度バラツキとして測定した。

[0078] その結果を表 2に示す。

(表 2) ヒータヒータ板の

試料 No パネ加熱面温度バ

板 (mm 伝熱部材表面粗さ（R

押庄ラツキ（°C)

) a)

* 1 0 . 3 1 破損

* 2 0 . 3 1 0 破損

3 0 . 5 無 2 無 1 9

4 0 . 5 2 1 9

5 0 . 5 シリコン系樹脂 0 . 5 1 6

6 0 . 5 シリコン系樹脂 1 無 1 5

7 0 . 5 シリコン系樹脂 3 有 1 3

8 1 シリコン系樹脂 6 有 1 2

9 1 シリコン系樹脂 1 0 有 1 3

1 0 1 シリコン系樹脂 2 0 無 1 4

1 1 1 シリコン系樹脂 3 0 1 4

1 2 3 シリコン系樹脂 4 0 1 6

1 3 5 金属微粒子 3 無 1 1

1 4 5 無 3 無 1 9

1 5 5 3 1 9

* 1 6 7 1 2 2

氺 1 7 7 無 1 0 無 2 4 板状体厚み 1. 5mm,板状体'ヒータ板接触面積と加熱面面積比率 70%にて評価した。

また、※印は本発明の範囲外であることを示す。

[0079] 表 2力分力るよう〖こ、試料 No. 3〜15のようにヒータ板の厚みが 0. 5〜5mmの試料は加熱面の温度バラツキが 19°C以下と小さく優れた特性を示した。

[0080] これに対し試料 No. 1、 2はヒータ板の厚みが 0. 3mmと小さくヒータ板を板状体に装填するとヒータ板が破損した。また、試料 No.16、 17の様にヒータ板の厚みが 7m mのものは加熱面温度バラツキが 22°C以上と大きく好ましくな力つた。

[0081] また、板状体とヒータ板の間に伝熱部材を備えた試料 No. 5〜13は加熱面温度バラツキが 16°C以下と更に温度バラツキが小さく好ましいことが分った。

[0082] また、ヒータ板の主面の表面粗さが 1〜30 μ mである試料 No. 6〜： L 1は、加熱面の温度バラツキが 15°C以下と小さく更に好ましいことが分った。

[0083] また、パネで板状体の一方の主面とヒータ板の一方の主面を押圧した試料 No. 7〜

9は加熱面温度バラツキが 13°C以下となり温度バラツキが改善されることが判明した実施例 3

[0084] 次にヒータ板の主成分である Al Oの含有量を 70%〜99. 8%の間で調整しセラミ

2 3

ックシートを作成し、これらを実施例 2で述べた方法でヒータ板を作製した。これら A1

2

Oの組成量が異なる材料にて 200°Cでの高温絶縁強度と曲げ強度を測定した。曲

3

げ強度は 20本の試験片を作製し JIS規格の 4点曲げ強度試験に準じて測定し、その平均値で示した。

(表 3)

[0085] 表 3力ら分力、るようにアルミナ含有量力 0〜99. 5%の試料 No. 23〜25は高温絶縁抵抗が 1 X 10¹³ Ω 'cm以上と大きくヘアアイロンとして使用してもヒータ加熱電源力もの漏電がなくより好ましいことが分った。また、曲げ強度が 300MPa以上と大きく抵抗発熱体を繰り返し急速に加熱しても熱応力により破損する虞が少なく好まし、ことが分った。

[0086] し力し、試料 No. 21、 22のようにアルミナ含有量力 0、 75質量⁰ /₀と少ないと高温での絶縁抵抗が ΙΟ^ Ω 'cm以下と小さくヒータ板を介して漏電する虡があった。また、試料 No. 26は、アルミナ含有量が 99. 8質量％と大きく 1700°C以上の焼成温度で焼結させることが必要であり、安価に量産することは難し力つた。

[0087] 更に好ましくは、試料 No. 24、 25のよう〖こアルミナ含有量力 0〜99. 5%であると曲げ強度が大きく好ましいことが分った。

[0088] 尚、アルミナ含有量は作製した板状セラミックス体を ICP定量分析して求めた。

実施例 4

[0089] 次に、板状体の外形を 4mm X 80mm X 20mm (厚み X長さ X幅）に固定しヒータ板の長さを逐次変更し接触面積及び加熱面積比率を変更したヘアアイロンを実施例

2と同様に作製した。

[0090] そして、ヒータ板と板状体の間に伝熱部材としてシリコン系榭脂を備えパネで押圧した状態で抵抗発熱体に定格電圧を印加し室温から加熱面の最高温度部が 200°Cの飽和温度になるまでの時間を加熱面飽和時間として測定した。

[0091] その結果を表 4に示す。

(表 4)

[0092] 表 4より面積比率が 20〜80%の試料 No. 33〜42は加熱面飽和時間が 60秒以下と小さく優れた特性を示すことが分った。

[0093] また、面積比率が 30〜60%の試料 No. 34〜41は加熱面飽和時間が 57秒以下と小さく更に優れた特性を示すことが分った。

[0094] 一方、ヒータ板 7と板状体 5の接触面積と加熱面接触面積比率が 20%を下回る試料 No. 31、 32は飽和時間が 63秒以上と大きく好ましくな力つた。

[0095] また、試料 No. 43のように接触面積が 80%を超えるとヒータ板が大きくなり過ぎてヒータ板のコストが高価となり産業的な利用価値が低力つた。

[0096] 更に、板状体の厚みが 0. 2〜10mmである試料 No. 36〜39は加熱面飽和時間が 50秒以下と小さく好ましいことが分った。

Claims

請求の範囲

[1] 外表面と埋設された導体パターンとを有するセラミック体を含み、

前記導体パターンは、抵抗発熱体となる折り返し部が形成されるように設けられた導体からなり、前記折り返し部にぉ、て隣接する導体に挟まれたセラミック部のボイド占有率が 0. 01〜50%であることを特徴とするセラミックヒータ。

[2] 前記隣接する導体間において存在するボイドの前記外表面に沿った長さが、該導体の間隔の 1Z2の長さ以下である請求項 1記載のセラミックヒータ。

[3] 前記導体の厚さが 5〜： LOO mの範囲に設定された請求項 1または 2記載のセラミックヒータ。

[4] 第一のセラミックグリーンシートの表面に導体ペーストを所定のパターンで形成する工程と、

該セラミックグリーンシート積層体をセラミック成形体にはり合わせる工程と、そのはり合わせたセラミックグリーンシート積層体及びセラミック成形体を焼成する工程を含んでなるセラミックヒータの製造方法。

[5] セラミックグリーンシートの表面に導体ペーストを、所定のパターンで形成する工程と、

前記所定のパターンにおける導体ペースト間に絶縁物を充填する工程と、該導体ペースト間に絶縁物が充填されたセラミックグリーンシートを、前記導体ぺーストが形成された面をはり合わせ面としてセラミック成形体にはり合わせる工程と、該はり合わせたセラミックグリーンシート及びセラミック成形体を焼成する工程を含んでなるセラミックヒータの製造方法。

[6] 前記絶縁物を充填する工程が、ペーストをスクリーン印刷することによりなされることを特徴とする請求項 5記載のセラミックヒータの製造方法。

[7] 前記絶縁物を充填する工程が、ディスペンサーを用いてなされることを特徴とする請求項 5記載のセラミックヒータの製造方法。

[8] 抵抗発熱体が埋設された板状セラミックス体力ゝらなり、 0. 5〜5. Ommの範囲の厚さを有するヒータ板と、

第 1と第 2の面を有しその第 1の面に前記ヒータ板が設けられ前記第 2の面を加熱面とし、その加熱面が平面部とその周辺の面取部力なる板状体を備えたことを特徴とする加熱装置。

[9] 前記板状体の第 1の面と前記ヒータ板との間に伝熱部材を備えた請求項 8に記載の加熱装置。

[10] 前記伝熱部材がシリコン系榭脂或いは金属微粒子を含む榭脂である請求項 9に記載の加熱装置。

[11] 前記ヒータ板の、前記第 1の面に対向する面の表面粗さ Raが、 l〜30 /z mの範囲にある請求項 8〜10のうちのいずれ力 1つに記載の加熱装置。

[12] 前記板状体と前記ヒータとを押圧する手段を有する請求項 8〜11のうちのいずれ力 1つに記載の加熱装置。

[13] 前記板状セラミックス体が、アルミナ、ムライト、または窒化珪素のヽずれかを主成分とする請求項 8〜 12のうちの、ずれか 1つに記載の加熱装置。

[14] 前記板状セラミックス体がアルミナを主成分とし、アルミナ含有量が 80〜99. 5質量

%である請求項 13の加熱装置。

[15] 前記板状体が金属力もなることを特徴とする請求項 8〜14のうちのいずれか 1つに記載の加熱装置。

[16] 前記板状体と前記ヒータ板が接触している接触部分の面積が前記加熱面の面積の 20〜80%である請求項 8〜15のうちのいずれ力 1つに記載の加熱装置。

[17] 前記板状体の厚みが 0. 2〜： LO. Ommである請求項 8〜16のうちのいずれ力 1つに記載の加熱装置。

[18] 毛髪を被加熱物とする請求項 1〜3および請求項 8〜17のうちのいずれ力 1つに記載の加熱装置。

[19] 請求項 1〜3のうちのいずれか 1つに記載のセラミックヒータ又は請求項 8〜17のうちのいずれか 1つに記載の加熱装置を備えたヘアアイロン。開平自在に連結された一対の把持部材を備え、前記把持部材の先端にそれぞれ

、請求項 1〜3のうちのいずれか 1つに記載のセラミックヒータ又は請求項 8〜17のうちのいずれか 1つに記載の加熱装置を備えたことを特徴とするヘアアイロン。