(57)【要約】【課題】長時間通電しても抵抗発熱体の抵抗の変化率を小さくする。【解決手段】セラミックヒーターは、セラミックからなる本体部１０と、本体部１０の内部に設けられた抵抗発熱体からなる発熱部２０とを備える。抵抗発熱体は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＳｉＯ２を構成成分とするガラスと、導電材料とを含み、ガラスにおけるＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．６９である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックからなる本体部と、前記本体部の内部に設けられた抵抗発熱体からなる発熱部とを備えるセラミックヒーターであって、
前記抵抗発熱体は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＳｉＯ２を構成成分とするガラスと、導電材料とを含み、
前記ガラスにおける前記ＳｉＯ２に対する前記ＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．６９であることを特徴とするセラミックヒーター。
【請求項２】
前記質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．５４である請求項１に記載のセラミックヒーター。
【請求項３】
前記抵抗発熱体に含まれるガラスにおけるＣａＯの含有率が、前記本体部のＣａＯの含有率よりも高い請求項１又は２に記載のセラミックヒーター。
【請求項４】
前記ガラスの融点が、１３００℃以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミックヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、セラミックスからなるヒーター基体と、導電材料及びセラミックス共材からなるヒーター電極とで構成されたセラミックヒーターが開示されている。ヒーター電極を構成するセラミックス共材の焼結活性を、ヒーター基体を構成するセラミックスの焼結活性より低くすることにより、ヒーター電極のヤング率を低下させている。そして、ヒーター電極のヤング率を低下させることにより、昇温と降温が繰り返されることによって生じる応力を低減して、ヒーター電極の抵抗の上昇を防止することが記載されている。また、ヒーター電極を構成するセラミックス共材と、ヒーター基体を構成するセラミックスとを同種の材料にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０２６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１等に開示されるセラミックヒーターのヒーター電極等に用いられる抵抗発熱体には、長時間、連続通電しても抵抗の変化率が小さいことが求められている。連続通電時における抵抗発熱体の抵抗変化を小さくすることにより、ヒーター特性の劣化や断線を抑制することができる。本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、長時間、連続通電しても抵抗発熱体の抵抗の変化率が小さいセラミックヒーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明のセラミックヒーターは、セラミックからなる本体部と、上記本体部の内部に設けられた抵抗発熱体からなる発熱部とを備えるセラミックヒーターであって、上記抵抗発熱体は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＳｉＯ２を構成成分とするガラスと、導電材料とを含み、上記ガラスにおける上記ＳｉＯ２に対する上記ＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．６９であることを要旨とする。
【０００６】
連続通電時に、抵抗発熱体の抵抗を変化させる要因の一つとして、本体部内から抵抗発熱体内へ酸素イオンが移動するマイグレーションが挙げられる。上記構成によれば、抵抗発熱体に含まれるガラスの融点が高くなり、通電時の発熱等によるガラスの軟化が抑制される。これにより、ガラスが軟化した部分を通じた抵抗発熱体内への酸素イオンの移動が抑制される。その結果、マイグレーションが抑制され、長時間の連続通電時における抵抗発熱体の抵抗の変化率を小さくすることができる。
【０００７】
本発明のセラミックヒーターについて、上記質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．５４であることが好ましい。この構成によれば、ガラスの融点を高くするにあたり質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）がより好適なものとなる。さらに、焼成時に副生成物としてＣａＡｌ１２Ｏ１９が生成しないため、抵抗発熱体の強度低下を抑えることができる。
【０００８】
本発明のセラミックヒーターについて、上記抵抗発熱体に含まれるガラスにおけるＣａＯの含有率が、上記本体部のＣａＯの含有率よりも高いことが好ましい。この構成によれば、ＣａＯが、ガラスの融点を高めるために効率良く配合されたものとなる。
【０００９】
本発明のセラミックヒーターについて、上記ガラスの融点が、１３００℃以上であることが好ましい。これにより、マイグレーションを好適に抑制して、抵抗発熱体の抵抗の変化率を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のセラミックヒーターによれば、長時間、連続通電しても抵抗発熱体の抵抗の変化率を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】セラミックヒーターの斜視図。
【図２】セラミックヒーターの横断面図（図１の２−２線断面図）。
【図３】発熱部及び給電部の周方向展開図。
【図４】配線パターン形成工程（第１印刷工程）を示す斜視図。
【図５】配線パターン形成工程（第２印刷工程）を示す斜視図。
【図６】シート材加工工程を示す斜視図。
【図７】巻き付け工程を示す斜視図。
【図８】巻き付け工程の途中の状態を示す斜視図。
【図９】巻き付け工程を経て成形された成形体を示す斜視図。
【図１０】連続通電耐久試験における抵抗の変化率を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１に示すように、セラミックヒーターは、セラミックからなる長尺状の本体部１０を備えている。本体部１０は、軸方向における一端側に配置されてより径の大きい大径部１０Ａと他端側に配置されてより径の小さい小径部１０Ｂとを有している。本体部１０を構成するセラミックは特に限定されるものではなく、公知のセラミックヒーターの製造に用いられるセラミック材料を用いることができ、例えば、酸化物セラミックが挙げられる。
【００１３】
酸化物セラミックとしては、例えば、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライトが挙げられる。
本体部１０の外周形状は特に限定されるものではなく、セラミックヒーターの用途等に応じて、円柱状、円筒状、角柱状、角筒状等に適宜、設定することができる。なお、図１及び図２においては、本体部１０を円柱状とした例について図示している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本体部１０の大径部１０Ａの内部には、抵抗発熱体からなる発熱部２０と、同じく抵抗発熱体からなる一対の給電部３０の一部とが埋設されている。給電部３０の一部は本体部の小径部１０Ｂの側面に露出している。
【００１５】
発熱部２０は、本体部１０の一端側から他端側に向かって、本体部１０の中心線Ｐに沿って延びるとともに、本体部１０の横断面において、間隔をあけて円状に並ぶ複数の縦方向部分２１と、縦方向部分２１同士を連結する連結部分２２とから構成されている。
【００１６】
図３の周方向展開図に示すように、発熱部２０は、周方向に隣り合う縦方向部分２１の端部同士が、連結部分２２によって本体部１０の一端側及び他端側にて交互に連結されており、発熱部２０は、全体として所謂、櫛歯型の一つながりの導体パターンとなっている。
【００１７】
図３において、連結部分２２によって連結された複数の縦方向部分２１のうち、両末端に位置する二つの縦方向部分２１は、発熱部２０よりも本体部１０の軸方向における他端側に設けられる一対の給電部３０に接続されている。給電部３０は、一端側が本体部１０の大径部１０Ａの内部に埋設され、他端側が本体部１０の小径部１０Ｂの側面に露出している。
【００１８】
抵抗発熱体は、導電材料を含有する。導電材料としては特に限定されるものではなく、公知のセラミックヒーターに用いられる材料を用いることができる。上記材料としては、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブ、チタン、レニウム、ニッケル、クロム等の高融点金属が挙げられる。この中でも、タングステンとモリブデンを用いることが好ましい。これらの高融点金属は、単体の状態であってもよく、複数の高融点金属が固溶した状態であってもよい。
【００１９】
抵抗発熱体は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＳｉＯ２を構成成分とするガラスを含有する。このガラスは、導電材料の隙間を充填した状態で、抵抗発熱体の内部に分散している。ガラスは、ＣａＯの含有率が１．８〜２．７質量％であり、ＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．６９である。質量比が上記数値範囲であることにより、ガラスの融点を高くすることができる。ガラスの融点は１３００℃以上であることが好ましい。ＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）は、０．３４〜０．５４であることが好ましい。また、抵抗発熱体のガラスにおけるＣａＯの含有率は、本体部のＣａＯの含有率よりも高くなるように構成されていることが好ましい。また、本体部のＣａＯの含有率が、抵抗発熱体のガラスにおけるＣａＯの含有率の下限よりも少ないことが好ましい。
【００２０】
抵抗発熱体には、セラミック粒子が含まれていてもよい。セラミック粒子としては、特に限定されず、公知のセラミック粒子を用いることができるが、本体部を構成するセラミックと熱膨張係数が近いものであることが好ましい。本体部を構成するセラミックと熱膨張係数が近いものであると、本体部と発熱部の熱膨張係数を近くすることができるため、通電時に本体部と発熱部の間に生じる熱応力を緩和することができる。セラミック粒子は、本体部を構成するセラミックと同種の材料であることが好ましい。
【００２１】
給電部を構成する材料は特に限定されるものではなく、発熱部と同じ材料で構成されていてもよい。
次に、図４〜図９に基づいて、セラミックヒーターの製造方法について説明する。セラミックヒーターは、以下に記載する配線パターン形成工程、シート材加工工程、巻き付け工程、焼成工程を順に経ることによって製造される。
【００２２】
（配線パターン形成工程）
配線パターン形成工程は、第１印刷工程、第１乾燥工程、第２印刷工程及び第２乾燥工程を有する。
【００２３】
［第１印刷工程］
図４に示すように、焼成することにより絶縁性のセラミックとなるセラミック材料からなるシート材（成形体）１１は、長方形板状に形成されている。この場合、シート材１１の長手方向が本体部１０の軸方向となる第１方向となり、シート材１１の短手方向が第１方向に直交する第２方向となる。シート材１１の大きさは、１つのセラミックヒーターの製造に合わせた１単位サイズに設定されている。シート材１１を構成するセラミック材料としては、上記のセラミック材料を用いることができる。また、シート材１１を構成するセラミック材料には、バインダー等のその他成分が含まれていてもよい。
【００２４】
シート材１１の表面に発熱部を構成する配線パターン４０（以下、「第１配線パターン」ともいう。）を印刷して発熱部２０を形成する。第１配線パターン４０は、シート材１１の第１方向においても第２方向においても一方側に偏った領域に印刷され、この領域が発熱領域１１ａとなる。シート材１１の第１方向においても第２方向においても、第１配線パターン４０が印刷されない領域が存在するようにしている。第１配線パターン４０の印刷方法としては、とくに限定されないが、例えば、公知のスクリーン印刷を挙げることができる。
【００２５】
第１配線パターン４０の印刷には、上記の導電材料の粒子を含有する導体ペーストが用いられる。導体ペーストには、ガラスの原料として、Ａｌ２Ｏ３粉末、ＣａＣＯ３粉末が含有される。ＣａＣＯ３粉末は、後述の焼成工程を経てＣａＯになるため、ＣａＣＯ３の配合量を調整することにより、ＣａＯの含有率を調整することができる。また、導体ペーストには、シート材を構成するセラミック材料と同種のセラミック粒子が含有されていてもよい。抵抗発熱体には、本体部からＳｉＯ２を含む成分が溶出するが、上記質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）を調整するために、導体ペースト中にＳｉＯ２粉末を含有してもよい。さらに、導体ペーストには、有機バインダー、溶剤、分散剤等の材料が含まれていてもよい。有機バインダーとしては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、アクリル樹脂などを用いることができる。
【００２６】
溶剤としては、テルピネオールなどを用いることができる。
分散剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどを用いることができる。
【００２７】
これらの材料を適宜混合することによって、導体ペーストを作製することができる。
［第１乾燥工程］
第１印刷工程でシート材１１の表面に印刷された第１配線パターン４０を乾燥させる。乾燥方法としては、とくに限定されないが、例えば、シート材１１を電気乾燥機に入れて加熱する方法を挙げることができる。
【００２８】
［第２印刷工程］
図５に示すように、第１印刷工程で第１配線パターン４０を形成したシート材１１の表面に、給電部を構成する配線パターン４１（以下、「第２配線パターン」ともいう。）を印刷して給電部３０を形成する。第２配線パターン４１は、シート材１１の第１方向において第１配線パターン４０が印刷された発熱領域に隣接した領域に印刷され、この領域が給電領域１１ｂとなる。第２配線パターン４１の印刷に用いられるのは、導電材料を含む第２導体ペーストである。
【００２９】
第２配線パターン４１に用いる導体ペーストは、第１配線パターン４０と同じ導体ペーストを用いても、異なる導体ペーストを用いても構わない。すなわち、給電部３０に含まれるガラスの組成が、発熱部２０を構成する抵抗発熱体に含まれるガラスと同じ組成であってもよく、異なる組成であってもよい。第２配線パターン４１の印刷方法としては、とくに限定されないが、例えば、公知のスクリーン印刷を挙げることができる。
【００３０】
［第２乾燥工程］
第２印刷工程でシート材１１の表面に印刷された第２配線パターン４１を乾燥させる。乾燥方法としては、とくに限定されないが、例えば、シート材１１を電気乾燥機に入れて加熱する方法を挙げることができる。
【００３１】
（シート材加工工程）
第１配線パターン４０及び第２配線パターン４１が形成されたシート材１１が特定形状をなすように削除領域１１ｄを削除する。図５に示すように、削除領域１１ｄは、第１配線パターン４０及び第２配線パターン４１が印刷されていないシート材１１の第２方向における非印刷領域１１ｃ、１１ｄのうち、第１方向において他方側に偏った領域であり、このシート材１１の非印刷領域１１ｃ、１１ｄのうち、削除領域１１ｄとして削除されなかった領域がブランク領域１１ｃとなる。シート材１１の第１方向において、発熱領域１１ａと給電領域１１ｂとの境界Ｋ１は、ブランク領域１１ｃと削除領域１１ｄとの境界Ｋ２よりも内側（発熱領域側）に位置している。したがって、給電領域１１ｂは、シート材１１の第２方向において、ブランク領域１１ｃと削除領域１１ｄとの双方に隣接している。
【００３２】
図６に示すように、削除領域１１ｄが削除されたシート材１１では、発熱領域１１ａと給電領域１１ｂとが第１方向に並設されるとともに、発熱領域１１ａとブランク領域１１ｃとが第２方向に並設されて、給電領域１１ｂの一部が第１方向に突出している。したがって、シート材加工工程を経たシート材１１は、発熱領域１１ａ、給電領域１１ｂ、及びブランク領域１１ｃを有し、全体としてＬ字状の特定形状をなす。
【００３３】
（巻き付け工程）
シート材加工工程を経たシート材１１は、芯材１２に巻き付けられる。芯材１２は、焼成することにより絶縁性のセラミックとなるセラミック材料からなる円柱状の棒材である。図７に示すように、シート材１１を裏返し、シート材１１の発熱領域１１ａ及び給電領域１１ｂのあるシート材１１の端縁にシート材１１の第１方向に沿うように芯材１２を配置させる。
【００３４】
芯材１２の長さは、図６に示すように、シート材１１における発熱領域１１ａ及び給電領域１１ｂが位置する部分の第１方向の長さＬ１にほぼ等しく、シート材１１におけるブランク領域１１ｃの第１方向の長さＬ２よりも長くなっている。芯材１２の円周は、シート材１１における発熱領域１１ａ及び給電領域１１ｂが位置する部分の第２方向の長さＬ３にほぼ等しく、シート材１１におけるブランク領域１１ｃの第２方向の長さＬ４は、芯材１２にシート材１１を１周分、巻き付けた状態の円周よりも長くなっている。
【００３５】
芯材１２の形状は特に限定されるものではなく、円柱状以外に、円筒状、角柱状、角筒状等を採用することができる。芯材１２を構成するセラミック材料は特に限定されるものではなく、公知のセラミックヒーターの製造に用いられるセラミック材料を用いることができる。ただ、シート材１１を構成するセラミック材料と熱膨張係数が近いものであることが好ましく、同セラミック材料と同じであることがより好ましい。また、芯材１２を構成するセラミック材料には、バインダー等のその他成分が含まれていてもよい。
【００３６】
図８に示すように、発熱領域１１ａ及び給電領域１１ｂが外側となるように芯材１２にシート材１１を第２方向に沿って巻き付ける。芯材１２の円周とシート材１１の長さＬ３との関係は上述のとおりほぼ等しいため、芯材１２にシート材１１を１周分、巻き付けた状態では、第１配線パターン４０及び第２配線パターン４１が外周側に露出している。
【００３７】
図８に示すように、発熱領域１１ａ及び給電領域１１ｂが巻き付けられた芯材１２は、さらに第２方向に沿ってブランク領域１１ｃが巻き付けられる。ブランク領域１１ｃの第２方向における長さは、芯材１２に対してブランク領域１１ｃによる層が３層となるように設定されている。したがって、発熱領域１１ａ及び給電領域１１ｂが巻き付けられた芯材１２は、３周にわたってブランク領域１１ｃを巻き付ける。
【００３８】
図９は、芯材１２にシート材１１が巻き付けられた後の成形体の全体構成を示している。シート材１１は、削除領域１１ｄが削除されて全体としてＬ字状をなすように形成され、このシート材１１が巻き付け工程に供される。そのため、芯材１２にシート材１１を巻き付けた状態では、ブランク領域１１ｃは、発熱領域１１ａの全体を被覆する。また、ブランク領域１１ｃは、給電領域１１ｂのうち、第１方向の内側（第１配線パターン側）部分を被覆するものの、第１方向の外側部分を被覆しない。したがって、給電領域１１ｂのうち、第１方向の外側部分は、外部に露出している。
【００３９】
（焼成工程）
巻き付け工程を経た成形体を焼成する。焼成工程は、公知の単独炉、いわゆるバッチ炉や、連続炉を用いて行うことができる。焼成温度は特に限定されないが、１５００〜１６００℃が好ましく、１５４０〜１５７０℃であることがより好ましい。焼成時間は特に限定されないが、上記の焼成温度において１〜５時間保持することが好ましく、２〜４時間保持することがより好ましい。焼成雰囲気としては、水蒸気分圧が１０〜５０％であることが好ましい。焼成工程を経ることにより、抵抗発熱体の内部にガラスが形成される。また、焼成工程の前に、必要に応じて、脱脂工程、脱炭工程を行ってもよい。
【００４０】
図２では、芯材１２とシート材１１との間に界面が示されているが、芯材１２とシート材１１とが同じ絶縁性セラミックで構成されている場合、焼成工程後に芯材１２とシート材１１との界面は消失させることができる。
【００４１】
この焼成によって、成形体がセラミック化してセラミックヒーターが得られる。上記のように、巻き付け工程に供されるシート材１１は、全体としてＬ字状をなしている。そのため、本体部１０は、大径部１０Ａと小径部１０Ｂとを有していて、給電部３０は、一端側が大径部１０Ａの内部に埋設され、他端側が本体部１０の小径部１０Ｂの側面に露出している。
【００４２】
本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）抵抗発熱体は、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＳｉＯ２を構成成分とするガラスと、導電材料とを含み、ガラスにおけるＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．６９である。これにより、抵抗発熱体に含まれるガラスの融点が高くなり、通電時の発熱等によるガラスの軟化が抑制されるため、ガラスが軟化した部分を通じた抵抗発熱体内への酸素イオンの移動が抑制される。したがって、マイグレーションが抑制され、長時間の連続通電時における抵抗発熱体の抵抗の変化率を小さくすることができる。
【００４３】
（２）質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が、０．３４〜０．５４である。したがって、ガラスの融点を高くするにあたり質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）がより好適なものとなるため、マイグレーションを好適に抑制して、抵抗発熱体の抵抗の変化率を小さくすることができる。さらに、焼成時に副生成物としてＣａＡｌ１２Ｏ１９が生成しないため、抵抗発熱体の強度低下を抑えることができる。
【００４４】
（３）抵抗発熱体に含まれるガラスにおけるＣａＯの含有率が、本体部のＣａＯの含有率よりも高い。したがって、ＣａＯが、ガラスの融点を高めるために効率良く配合されたものとなる。
【００４５】
（４）ガラスの融点が、１３００℃以上である。したがって、マイグレーションを好適に抑制して、抵抗発熱体の抵抗率の上昇を抑制することができる。
本実施形態は、次のように変更して実施することも可能である。また、上記実施形態の構成や以下の変更例に示す構成を適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００４６】
・本実施形態では、ガラスのＣａＯ含有率が、本体部のＣａＯ含有率よりも高くなるように構成されていたが、この態様に限定されない。本体部を焼結することができる範囲において、抵抗発熱体と本体部のＣａＯ含有率が同程度となるように構成されていてもよく、本体部の方が抵抗発熱体よりもＣａＯ含有率が高くなるように構成されていてもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、上記実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
（実施例１）
上記実施形態において説明した図４〜９に示す製造方法を用いて、図１に示す円柱状のセラミックヒーターを複数、製造した。製造方法における製造条件、及び得られたセラミックヒーターの構成は、以下のとおりである。
【００４８】
（製造条件）
セラミック材料の配合（Ａｌ２Ｏ３：９２質量％、Ｎａ２Ｏ３：０．３２質量％、ＭｇＯ：０．５質量％、ＣａＯ：１．８質量％、ＳｉＯ２：５．１質量％）
導体ペーストの配合（Ｗ：２４．３質量％、Ｍｏ：３６．４質量％、Ａｌ２Ｏ３：１６．１質量％、ＣａＣＯ３：１．６質量％、有機バインダー（ＰＶＢ）：９．３質量％、溶剤（テルピネオール）：１１．６質量％、分散剤（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）：０．７質量％）
発熱部を構成する配線パターン及び給電部を構成する配線パターンは同じ導体ペーストを用いて形成した。
【００４９】
抵抗発熱体に含まれるタングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）の質量比（Ｗ：Ｍｏ＝４：６）。
焼成条件：水蒸気分圧が１０〜５０％である雰囲気下、１５５０℃で４時間保持した。
【００５０】
（セラミックヒーターの構成）
寸法：直径３．２ｍｍ×長さ５０ｍｍ（給電部が設けられている部分の直径２．７ｍｍ）
（実施例２）
導体ペーストの配合において、ＣａＣＯ３を３．３質量％、Ａｌ２Ｏ３を１４．４質量％にしたこと以外は、実施例１と同様にしてセラミックヒーターを作製し、これを実施例２のセラミックヒーターとした。
【００５１】
（実施例３）
導体ペーストの配合において、ＣａＣＯ３を６．６質量％、Ａｌ２Ｏ３を１１．１質量％にしたこと以外は、実施例１と同様にしてセラミックヒーターを作製し、これを実施例３のセラミックヒーターとした。
【００５２】
（比較例１）
導体ペーストの配合において、ＣａＣＯ３を０質量％、Ａｌ２Ｏ３を１７．７質量％にしたこと以外は、実施例１と同様にしてセラミックヒーターを作製し、これを比較例１のセラミックヒーターとした。
【００５３】
（評価試験）
実施例及び比較例のセラミックヒーターについて、抵抗発熱体に含まれるガラスの融点を測定した。また、ＣａＯ、ＳｉＯ２の含有率を測定した。また、作製したセラミックヒーターを用いて、１１００℃で１０００時間の連続通電耐久試験を行い、抵抗変化率を測定した。また、連続通電耐久試験の１００時間経過後の抵抗発熱体について、マイグレーションの有無を確認した。
【００５４】
抵抗発熱体に含まれるガラスの融点は、リガク社製の示差走査熱量計（型式ＤＳＣ８２７０）を用いて測定した。
抵抗発熱体に含まれるガラスにおける、ＣａＯ、ＳｉＯ２の含有率は、日本電子社製の電子プローブ微小分析器（ＥＰＭＡ）（型式ＪＸＡ−８５００Ｆ）を用いて測定した。この含有率の値を元に、ＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）を算出した。
【００５５】
マイグレーションの有無は、上記ＥＰＭＡを用いて、抵抗発熱体の断面を測定し、Ｍｇ元素とＮａ元素の分布を観察して評価した。
表１に、実施例１〜３及び比較例１について行った測定結果を示す。
【００５６】
【表１】
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表１より、ＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比が０．２３である比較例１の抵抗発熱体では、ガラスの融点が１２３０℃と低かった。また、連続通電耐久試験１００時間時点において、Ｍｇ元素とＮａ元素が抵抗発熱体の周囲に偏在している状態が観察され、マイグレーションが起こっていることが確認された。これに対し、ＳｉＯ２に対するＣａＯの質量比が、０．３４、０．４８、０．６９である実施例１〜３の抵抗発熱体は、ガラスの融点が１３００℃以上であった。また、Ｍｇ元素とＮａ元素の両方において、マイグレーションは確認されなかった。
【００５７】
図１０に、実施例１〜３及び比較例１について行った連続通電耐久試験の結果を示す。
図１０に示すように、比較例１では、連続通電耐久試験後の抵抗変化率が８％と高いことが確認された。これに対し、実施例１〜３では、抵抗変化率はいずれも４％以内であり、抵抗率の上昇が抑制されていることが確認された。
【符号の説明】
【００５８】
１０…本体部、２０…発熱部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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