【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。
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。
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
好ましくは、前記発熱抵抗体を覆う保護膜を更に備える。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
好ましくは、前記基板は、セラミックよりなる。
【0029】
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。
【0030】
好ましくは、前記基板の厚さは、0.4〜1.1mmである。
【0031】
好ましくは、前記基板の厚さは、0.4〜0.6mmである。
【0032】
好ましくは、前記保護膜は、ガラスよりなる。
【0033】
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。
【発明を実施するための形態】
【0035】
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。
【0036】
<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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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)。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
図12は、
図3の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
図13は、
図3の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
<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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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。