ヒータ
【課題】面状ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率を従来よりも上げる。
【解決手段】ヒータ１０は線状発熱体、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３、断熱部材３０、カバー３３、第１端子および第２端子を備える。第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体を第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３により挟む。第３絶縁体板２３の外側に断熱部材３０が配設される。第２絶縁体板２２および断熱部材３０を被うように熱伝導性あるカバー３３が配設され、第１端子が線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、第２端子が線状発熱体の第２の所定箇所に接続される。
【解決手段】ヒータ１０は線状発熱体、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３、断熱部材３０、カバー３３、第１端子および第２端子を備える。第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体を第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３により挟む。第３絶縁体板２３の外側に断熱部材３０が配設される。第２絶縁体板２２および断熱部材３０を被うように熱伝導性あるカバー３３が配設され、第１端子が線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、第２端子が線状発熱体の第２の所定箇所に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータに関するものであり、特に、ヒータに断熱部材を取り付ける技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から面状ヒータが使用されている。この面状ヒータは、例えば図８に示す曲面状ヒータ９０である。このヒータ９０は金属薄板９３、マイカシート９２ａ、発熱素子９１、マイカシ−ト９２ｂ、断熱材９４を順次積層して加熱し一体に形成したものである。そして、金属薄板９３は曲面状のヒータ９０の内面を形成し、断熱材９４はヒータ９０の外面を形成している。なお、断熱材９４は可撓性を有するものであり、例えばマイカシート９２ｂの外面にセラミック塗料を塗布し乾燥した後、マイカシート９２ｂの硬化時に合わせて微粉末の状態で固化、あるいは焼成することにより形成したものである。なお、断熱材９４の一部分を空隙部で置き換えてもよい（例えば特許文献１参照）。また、電源コード９５が発熱素子９１に接続されている。
【特許文献１】特開２００８−２９３８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の従来例では、断熱材９４は、マイカシート９２ｂの外面にセラミック塗料を塗布し乾燥した後、マイカシート９２ｂの硬化時に合わせて微粉末の状態で固化、あるいは焼成することにより形成したものであるので、断熱材９４の厚さを大きくすることができないため、断熱効果を上げるには限界があった。ヒータ９０の金属薄板９３を被加熱物に当てて被加熱物を加熱するため、断熱材９４の断熱効果が悪いと、ヒータ９０で発生した熱エネルギーが被加熱物以外の空間に拡散してしまうため、ヒータ９０で発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率すなわち被加熱物を加熱する効率が低下することになる。
そこで、本願発明の課題は、上述の問題点を解決し、ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率を従来よりも上げることができるヒータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板により挟むように前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板が配置され、前記第３絶縁体板の外側に前記断熱部材が配置され、前記第２絶縁体板および前記断熱部材を被うように前記カバーが配置され、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータである。
【０００５】
請求項１記載の発明により、第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を挟んだ第２絶縁体板および第３絶縁体板を配置し、前記第３絶縁体板の外側に前記断熱部材が配置される。そして、前記第２絶縁体板および前記断熱部材を被うように熱伝導性あるカバーが配置される。さらに、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続される。このため、前記断熱部材が熱伝導性あるカバーの内部に配設される。そして、前記カバーのうち前記第２絶縁体板が配置されている側の外面を被加熱物に押し当てて、前記被加熱物を加熱すると、前記被加熱物が存在しない側の前記カバーの方向には前記断熱部材により前記線状発熱体の熱が伝わりにくいので、前記被加熱物の方に前記線状発熱体の熱が効率よく伝わる。
【０００６】
請求項２記載の発明は、第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、前記断熱部材は電気絶縁性能を有し、前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記断熱部材により挟むように前記第２絶縁体板と前記断熱部材が配置され、前記断熱部材の外側に前記第３絶縁体板が配置され、前記第２絶縁体板および前記第３絶縁体板を被うように前記カバーが配置され、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータである。
【０００７】
請求項２記載の発明により、第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を挟んだ第２絶縁体板および電気絶縁性能を有する断熱部材が配置され、前記断熱部材の外側に前記第３絶縁体板が配置される。そして、前記第２絶縁体板および前記第３絶縁体板を被うように熱伝導性あるカバーが配置される。さらに、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続される。このため、前記断熱部材が前記カバーの内部に配設される。そして、前記カバーのうち前記第２絶縁体板が配置されている側の外面を被加熱物に押し当てて、前記被加熱物を加熱すると、前記被加熱物が存在しない側の前記カバーの方向には前記断熱部材により前記線状発熱体の熱が伝わりにくいので、前記被加熱物の方に前記線状発熱体の熱が効率よく伝わる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は平板状であることを特徴とするヒータである。
【０００９】
請求項３記載の発明により、前記カバーの外形が平板状であるので、板状ヒータの板面を平面状に形成することができる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体（例えば円筒状体）を前記筒状体の軸方向に切断してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータである。なお、本明細書においては、筒状体はその径より軸方向の長さが短いものから長いものまで含む。
【００１１】
請求項４記載の発明により、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体の軸方向に切断し
てできた形状と等しい形状であるので、ヒータの形状は前記筒状体を前記筒状体の軸方向に切断してできた形状と等しい形状になる。このため、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の外面側にあるときは、ヒータを柱状（棒状を含む）の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。また、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の内面側にあるときは、ヒータを筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。また、ヒータが曲面状になるので、ヒータを被加熱物に装着するときにヒータを変形して装着しやすくなる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は筒状体（例えば円筒状体）を前記筒状体の軸方向に切断して前記筒状体を複数に分割してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータである。
【００１３】
請求項５記載の発明により、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体の軸方向に切断して前記筒状体を複数に分割してできた形状と等しい形状であるので、ヒータの形状は前記筒状体を前記筒状体の軸方向に切断して複数に分割してできた形状と等しい形状になる。このため、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の外面側にあるときは、ヒータを柱状（棒状を含む）の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。また、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の内面側にあるときは、ヒータを筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材はシート状であることを特徴とするヒータである。
【００１５】
請求項６記載の発明により、前記断熱部材はシート状であるので、前記断熱部材をヒータに配置することが容易になる。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材は無機質繊維（例えばセラミックウール、ガラスウール）であることを特徴とするヒータである。
【００１７】
請求項７記載の発明により、前記断熱部材は無機質繊維であるので、断熱部材は不燃性となるとともに、断熱効果が高くなる。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、第１絶縁部材および第２絶縁部材を備え、前記カバーは金属（例えばアルミニューム、ステンレス鋼）製であり、前記第１端子は前記第１絶縁部材を介して前記カバーに固定され、前記第２端子は前記第２絶縁部材を介して前記カバーに固定されたことを特徴とするヒータである。
【００１９】
請求項８記載の発明により、前記第１端子は前記第１絶縁部材を介して、前記第２端子は前記第２絶縁部材を介してそれぞれ前記カバーに固定することができる。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、前記第１端子の代わりに第１リード線が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子の代わりに第２リード線が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータである。
【００２１】
請求項９記載の発明により、第１リード線と第２リード線を使用してヒータの線状発熱体に電力を供給することができる。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載したヒータであって、前記第１絶縁体板および前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体の代わりに面状発熱素子を使用したことを特徴とするヒータである。
【００２３】
請求項１０記載の発明により、面状発熱素子を使用して請求項１ないし１０に記載したヒータと同様のヒータを構成することができる。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載したヒータであって、前記面状発熱素子は絶縁基板の板面に電気抵抗を設けたものであり、前記面状発熱素子の絶縁基板を前記第２絶縁体板または第３絶縁体板としたことを特徴とするヒータである。
【００２５】
請求項１１記載の発明により、前記面状発熱素子の絶縁基板を第２絶縁体板または第３絶縁体板とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、断熱部材が面状ヒータのカバーの内部に配設されるので、面状ヒータの断熱部材が配置されていない側から加熱物を加熱するので、ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率すなわち加熱効率を上げることができる。
請求項２記載の発明によっても、断熱部材が面状ヒータのカバーの内部に配設されるので、面状ヒータの断熱部材が配置されていない側から加熱物を加熱するので、ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率すなわち加熱効率を上げることができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果とともに、平板状ヒータを構成することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果とともに、曲面状ヒータを構成することができる。そして、柱状の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物または筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面をヒータにより効率よく加熱することができる。
請求項５記載の発明によっても、請求項１または２記載の発明の効果とともに、曲面状ヒータを構成することができる。そして、柱状の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物または筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面をヒータにより効率よく加熱することができる。
【００２８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載した発明の効果とともに、ヒータを構成することが容易になる。
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれかに記載した発明の効果とともに、従来よりも高い温度のヒータにより被加熱物を効率よく加熱することができる。
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれかに記載した発明の効果とともに、ヒータに通電することが容易になる。
【００２９】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれかに記載した発明の効果とともに、端子の代わりにリード線を使用してヒータに電力を供給することができる。
請求項１０記載の発明によれば、面状発熱素子を用いて請求項１ないし９のいずれかに記載した発明の効果と同様の効果を得ることができる。
請求項１１記載の発明によっても、請求項１０記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係るヒータを示し、図２は図１のヒータをその長さ方向に垂直な面で切断した切断部端面を拡大して示し、図３は図１のヒータの第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を示し、図４は図１のヒータの使用例を示す。
【００３１】
図１に示すヒータ１０は、線状発熱体２０（図３参照）、第１絶縁体板２１（図２参照）、第２絶縁体板２２（図２参照）、第３絶縁体板２３（図２参照）、断熱部材３０、第１端子３１、第２端子３２および熱伝導性あるカバー３３を備えている。図１においてヒータ１０の幅方向Ｗはヒータ１０の長さ方向Ｌに直交する。
図３に示すように、第１絶縁体板２１に線状発熱体２０が巻き付けられる。図２に示すように第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体２０（図３参照）を第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３により挟むように第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３が配置されている。また、第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３により挟まれた線状発熱体２０が第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３の周縁部よりも内側にあるようにしている。このようにすると、線状発熱体２０がカバー３３に接触しないで、線状発熱体２０とカバー３３との間に隙間ができるので、線状発熱体２０がカバー３３から電気的に絶縁される。
【００３２】
具体的には、図２に示すように第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体２０（図３参照）の幅方向Ｗの両端部が第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３の幅方向Ｗの周縁部の内側にあるようにし、図３に示すように、第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体２０の長さ方向Ｌの両端部が第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３の長さ方向Ｌ（図１、図２参照）の周縁部の内側にあるようにする。なお、図２に示すように線状発熱体２０が巻き付けられた第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３は順次積層されて、図示しないピンを第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３に差し込むことにより第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３の相互間の位置が固定される。
なお、線状発熱体２０（図３参照）、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３は発熱部１１を構成している。
【００３３】
図２に示すように、第３絶縁体板２３の外側に断熱部材３０が配置されている。具体的には、断熱部材３０は第３絶縁体板２３の外側に積層されている。線状発熱体２０（図３参照）、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３および断熱部材３０を被うようにカバー３３が配置されている。
具体的には、図１に示すように、カバー３３は第１板３３ａおよび第２板３３ｂにより形成され、第１板３３ａは平板状であり、絶縁部材３０の外側に配置されている。また、第２板３３ｂは、発熱部１１および断熱部材３０を被うように折り曲げて形成され、第２板３３ｂの周縁部は第１板３３ａの周縁部上に折り曲げられるように形成されている。カバー３３によりヒータ１０の機械的強度が向上する。
第１端子３１が線状発熱体２０の第１の所定箇所２０ａ（例えば一端部）（図３参照）に接続され、第２端子３２が線状発熱体２０の第２の所定箇所２０ｂ（例えば他端部）（図３参照）に接続されている。
【００３４】
図２に示すように、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３、断熱部材３０およびカバー３３の外形（図１参照）は平板状である。
断熱部材３０は例えばシート状（マット状を含む）である。例えば断熱部材３０は可撓性あるシート状である。また、断熱部材３０は例えば無機質繊維（例えばセラミックウールおよびガラスウール）である。
【００３５】
図１に示すように、カバー３３は例えば金属（例えばアルミニューム、ステンレス鋼）製である。第１端子３１は第１絶縁部材３１ａを介してカバー３３に固定され、第２端子３２は第２絶縁部材３２ａを介してカバー３３に固定されている。なお、第１端子３１の先端に第１安全ガイシ３１ｂが取り付けられ、第２端子３２の先端に第２安全ガイシ３２ｂが取り付けられている。例えば、各端子３１、３２に雄ネジを形成し、各安全ガイシ３１ｂ、３２ｂの基部に雌ネジを形成し、この雌ネジを各端子３１、３２の雄ネジに螺合させている。
【００３６】
以上の構成のヒータ１０は以下の動作をする。
第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０を挟んだ第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３のうち、第３絶縁体板２３の外側に断熱部材３０が配置される。そして、第２絶縁体板２２および断熱部材３０を被うようにカバー３３が配置される。さらに、第１端子３１が線状発熱体２０の第１の所定箇所２０ａに接続され、第２端子３２が線状発熱体２０の第２の所定箇所２０ｂに接続される。このため、断熱部材３０がカバー３３の内部に配設される。そして、カバー３３のうち第２絶縁体板２２が配置されている側の外面（第２板３３ｂの外面）を被加熱物に押し当てて、前記被加熱物を加熱すると、前記被加熱物が存在しない側のカバー３３の外面（第１板３３ａの外面）方向には断熱部材３０により線状発熱体２０の熱が伝わりにくいので、前記被加熱物の方に線状発熱体２０の熱が効率よく伝わる。
【００３７】
第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３、断熱部材３０およびカバー３３の外形が平板状であるときは、板状ヒータ１０の板面を平面状に形成することができる。
【００３８】
断熱部材３０はシート状であるときは、断熱部材３０をヒータ１０に配置することが容易になる。
断熱部材３０は無機質繊維（例えばガラスウール、セラミックウール）であるときは、断熱部材３０は不燃性であり、断熱効果が高くなる。
【００３９】
第１端子３１は第１絶縁部材３１ａを介して、第２端子３２は第２絶縁部材３２ａを介してそれぞれカバー３３に固定することができる。
【００４０】
ヒータ１０は例えば図４に示すように使用される。図４において、下側ベース６１の上側に下側熱板６２が配置される。下側熱板６２の上側に成形型６３の下型６３ａが配置され、下型６３ａの上側に成形型６３の上型６３ｂが配置される。キャビティ６３ｃが下型６３ａおよび上型６３ｂの内部に形成されている。さらに、上型６３ｂの上側に上側熱板６４が配置され、上側熱板６４の上側に上側ベース６５が配置されている。
ここで、下側熱板６２の下面に複数の（例えば４つの）凹部６２ａが形成され、この凹部６２ａにヒータ１０が配置されている。その際、ヒータ１０のカバー３３の第２板３３ｂが各凹部６２ａ、６４ａの内部側に配置され、第２板３３ｂから下側熱板６２および上側熱板６４にヒータ１０の熱が伝導され、この伝導された熱により形成型６３が加熱される。
【００４１】
なお、上記実施の形態において、ヒータ１０の外形は平板状であるが、これに限定されず、例えば図５のようにすることができる。図５は本発明の実施の形態の変形例に係るヒータを示し、図６は図５のヒータの一部分を破断して示し、図７は図５のヒータの使用例を示す。
図５は前記変形例に係る一対のヒータ４０ａ、４０ｂを示している。また、図６はヒータ４０ａの一部分を破断して示している。図５においてヒータ４０ａ、４０ｂは例えばヒータ１０のＬ方向（図１参照）をローラで曲げて形成したもの（ヒータ１０のＷ方向（図１参照）は曲げていない）であり、バンドヒータとも言われるものである。金属バンド５０は一対のヒータ４０ａ、４０ｂの外面４０ａｘ、４０ｂｘを取り巻いて固定している。なお、ヒータ４０ａ、４０ｂの幅方向（図１のヒータ１０の幅方向Ｗに相当する）は紙面に垂直な方向であり、特許請求の範囲に記載した「筒状体の軸方向」に相当する。
【００４２】
具体的には、金属バンド５０の一端部に第１金具５１ａが形成され、金属バンド５０の他端部に第２金具５１ｂが形成されている。第１金具５１ａと第２金具５１ｂとはボルト５２で締め付けられている。ここで、第１金具５１ａの孔をボルト５２が挿通し、第２金具５１ｂのネジ孔にボルト５２のネジ部５２ａが螺合している。そして、ボルト５２の頭部５２ｂが第１金具５１ａの孔を挿通しないので、ボルト５２のネジ部５２ａと頭部５２ｂで金属バンド５０の第１金具５１ａと第２金具５１ｂを引っ張って金属バンド５０でヒータ４０ａ、４０ｂの外面４０ａｘ、４０ｂｘを固定することができる。
【００４３】
ヒータ４０ａの第１端子４５、絶縁部材４５ａおよび安全ガイシ４５ｂは、それぞれ第１端子３１、第１絶縁部材３１ａおよび第１安全ガイシ３１ｂ（図１参照）に相当する。また、ヒータ４０ａの第２端子４６、絶縁部材４６ａおよび安全ガイシ４６ｂは、それぞれ第２端子３２、第２絶縁部材３２ａおよび第２安全ガイシ３２ｂ（図１参照）に相当する。
また、ヒータ４０ｂの第１端子４７、絶縁部材４７ａおよび安全ガイシ４７ｂは、それぞれ第１端子３１、第１絶縁部材３１ａおよび第１安全ガイシ３１ｂ（図１参照）に相当する。また、ヒータ４０ｂの第２端子４８、絶縁部材４８ａおよび安全ガイシ４８ｂは、それぞれ第２端子３２、第２絶縁部材３２ａおよび第２安全ガイシ３２ｂ（図１参照）に相当する。
また、第２端子４６と第１端子４７はコード４９で接続されている。すなわち、ヒータ４０ａとヒータ４０ｂは直列に接続されている。
【００４４】
図６に示すように、ヒータ４０ａの線状発熱体（図３の線状発熱体２０と同様のもの）が巻かれた第１絶縁体板４２ｘ、第２絶縁体板４２ｙ、第３絶縁体板４２ｚ、断熱部材４３および熱伝導性あるカバー４４の外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体（例えば円筒状体）の軸方向に切断して前記筒状体を複数（例えば２つ）に分割してできた形状と等しい形状である。なお、第１絶縁体板４２ｘ、第２絶縁体板４２ｙ、第３絶縁体板４２ｚ、断熱部材４３および熱伝導性あるカバー４４用の前記筒状体はそれぞれ曲率が異なるので別個のものである。また、線状発熱体が巻かれた第１絶縁体板４２ｘ、第２絶縁体板４２ｙおよび第３絶縁体板４２ｚは発熱部４１を構成している。また、絶縁部材４３は第３絶縁体板４２ｚの外側に配置されている。なお、絶縁部材４３はカバー４４の外面４０ａｘ側部分に接し、第２絶縁体板４２ｙはカバー４４の内面４０ａｙ側部分に接している。
また、このとき、それぞれ筒状体を前記筒状体（例えば円筒状体）の軸方向に切断して
できた形状と等しい形状にしてもよい。このようにすると、前記筒状体の切断箇所は１箇所になる。また、ヒータが曲面状になるので、ヒータを被加熱物に装着するときにヒータを変形して装着しやすくなる。
【００４５】
このようにすると、ヒータ４０ａの形状は前記筒状体の軸方向に前記筒状体を切断して複数に分割してできた形状と等しい形状になる。このため、ヒータ４０ａの内面４０ａｙ（カバー４４の内面）を柱状（棒状を含む）の外形の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータ４０ａにより効率よく加熱することができる。ヒータ４０ｂも同様にヒータ４０ｂの内面４０ｂｙを柱状の外形の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータ４０ｂにより効率よく加熱することができる。
【００４６】
ヒータ４０ａ、４０ｂは例えば図７に示すように使用される。図７においては、複数のヒータ４０ａ、４０ｂの内面４０ａｙ、４０ｂｙ（図５参照）がシリンダ７１の外面を取り巻くように複数のヒータ４０ａ、４０ｂが配置されている。シリンダ７１の内部にはスクリュ７２が配置され、シリンダ７１の先端のノズル７３からシリンダ７１内の溶融樹脂がスクリュ７２に搬送されて押し出される。ノズル７３に隣接して固定盤７４が配置され、固定盤７４に接して可動盤７５が配置され、固定盤７４と可動盤７５の内部に成形型のキャビティ７６が形成されている。ノズル７３から押し出された溶融樹脂はキャビティ７６に注入されて成形される。その際、複数のヒータ４０ａ、４０ｂはシリンダ７１内の溶融樹脂を加熱してその温度が低下しないようにしている。
【００４７】
また、線状発熱体２０は例えばニクロム線であり、各絶縁体板２１、２２、２３、４２ｘ、４２ｙ、４２ｚは例えばマイカシートである。
【００４８】
また、上記実施の形態において、第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０が第２絶縁体板２２の周縁部２２ａおよび第３絶縁体板２３の周縁部２３ａの内部に位置しているが、これに限定されず、カバー３３を形成するときに、カバー３３で第２絶縁体板２２の周縁部２２ａおよび第３絶縁体板２３の周縁部２３ａを圧迫して第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａとが当接するようにして、第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａにより第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０を被うようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施例において第３絶縁体板２３と断熱部材３０の位置を反対にして、線状発熱体２０を巻いた第１絶縁体板２１に接するように断熱部材３０を配置してもよい。なお、断熱部材３０として電気絶縁性能を有する断熱部材（例えばガラスウール、セラミックウール）を用いる。このとき、第２絶縁体板２２と断熱部材３０により挟まれた線状発熱体２０が第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと断熱部材３０の周縁部よりも内側にあるようにすると、断熱部材３０の断熱効果が十分なものになるとともに、線状発熱体２０がカバー３３に接触しないで、線状発熱体２０とカバー３３との間に隙間ができるので、線状発熱体２０がカバー３３から電気的に絶縁される。
【００５０】
第３絶縁体板２３と断熱部材３０の位置を反対にして、第２絶縁体板２２と絶縁部材３０とにより第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱線２０を挟む場合においても、カバー３３を形成するときに、カバー３３で第２絶縁体板２２の周縁部２２ａおよび第３絶縁体板２３の周縁部２３ａを圧迫して第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａとが当接するようにして、第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａにより第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０を被うようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施例の各端子３１、３２、４５、４６、４７、４８の代わりにリード線を使用することもできる。
また、カバー３３、４４は金属製でなくてもよく、熱伝導性および機械的強度があればよい。
また、図１において、第１端子３１はヒータ１０の長さ方向Ｌの一方の端部に形成され、第２端子３２はヒータ１０の長さ方向Ｌの他方の端部に形成されているが、これに限定されず、第１端子３１と第２端子３２がヒータ１０の長さ方向Ｌの一方の端部に形成されるようにしてもよい。
【００５２】
また、第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０の代わりに、面状発熱素子を用いることができる。面状発熱素子は、例えば絶縁基板の板面に形成した金属箔をエッチングして電気抵抗としたものや絶縁基板の板面に例えば溶射法、コーティング法、ＣＶＤ法により電気抵抗を形成したものである。そして、第１端子（またはリード線）が前記面状発素子の電気抵抗の第１の所定箇所に接続され、第２端子（またはリード線）が前記面状発熱素子の電気抵抗の第２の所定箇所に接続される。
【００５３】
また、第２絶縁体板、前記面状発熱素子、断熱部材の順に積層することができるが、その際に、前記面状発熱素子の絶縁基板を第２絶縁体板の代わりにして、第２絶縁体板を省いて、前記面状発熱素子の絶縁基板、前記面状発熱素子の電気抵抗、断熱部材の順に積層することもできる。
【００５４】
また、図６においてヒータ４０ａの断熱部材４３が第２絶縁体板４２ｙよりも前記筒状体の外面側にある（断熱部材４３がカバー４４の外面４０ａｘ側部分に接している）が、これに限定されず、図６において断熱部材４３が第２絶縁体板４２ｙよりも前記筒状体の内面側にある（断熱部材４３がカバー４４の内面４０ｂｘ側部分に接している）ようにすることができる。このようにしたものは、ヒータ４０ａ、４０ｂを筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。具体的には、例えば図１のヒータ１０のＬ方向を曲げるときに、図５、図６の場合と反対側に曲げて、断熱部材３０が第２絶縁体板２２（図２参照）よりも前記筒状体の内面側になるように曲げたものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒータを示す斜視図である。
【図２】図１のヒータをその長さ方向に垂直な面で切断した切断部端面を拡大して示す切断部端面図である。
【図３】図１のヒータの第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を示す斜視図である。
【図４】図１のヒータの使用例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例に係るヒータを示す正面図である。
【図６】図５のヒータの一部分を破断して示す部分図である。
【図７】図５のヒータの使用例を示す説明図である。
【図８】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ヒータ
２０ 線状発熱体
２０ａ 第１の所定箇所
２０ｂ 第２の所定箇所
２１ 第１絶縁体板
２２ 第２絶縁体板
２３ 第３絶縁体板
３０ 断熱部材
３１、３２ 端子
３３ カバー
４０ａ、４０ｂ ヒータ
４２ｘ 線状発熱体が巻かれた第１絶縁体板
４２ｙ 第２絶縁体板
４２ｚ 第３絶縁体板
４３ 絶縁部材
４４ カバー
４５、４６、４７、４８ 端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータに関するものであり、特に、ヒータに断熱部材を取り付ける技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から面状ヒータが使用されている。この面状ヒータは、例えば図８に示す曲面状ヒータ９０である。このヒータ９０は金属薄板９３、マイカシート９２ａ、発熱素子９１、マイカシ−ト９２ｂ、断熱材９４を順次積層して加熱し一体に形成したものである。そして、金属薄板９３は曲面状のヒータ９０の内面を形成し、断熱材９４はヒータ９０の外面を形成している。なお、断熱材９４は可撓性を有するものであり、例えばマイカシート９２ｂの外面にセラミック塗料を塗布し乾燥した後、マイカシート９２ｂの硬化時に合わせて微粉末の状態で固化、あるいは焼成することにより形成したものである。なお、断熱材９４の一部分を空隙部で置き換えてもよい（例えば特許文献１参照）。また、電源コード９５が発熱素子９１に接続されている。
【特許文献１】特開２００８−２９３８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の従来例では、断熱材９４は、マイカシート９２ｂの外面にセラミック塗料を塗布し乾燥した後、マイカシート９２ｂの硬化時に合わせて微粉末の状態で固化、あるいは焼成することにより形成したものであるので、断熱材９４の厚さを大きくすることができないため、断熱効果を上げるには限界があった。ヒータ９０の金属薄板９３を被加熱物に当てて被加熱物を加熱するため、断熱材９４の断熱効果が悪いと、ヒータ９０で発生した熱エネルギーが被加熱物以外の空間に拡散してしまうため、ヒータ９０で発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率すなわち被加熱物を加熱する効率が低下することになる。
そこで、本願発明の課題は、上述の問題点を解決し、ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率を従来よりも上げることができるヒータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板により挟むように前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板が配置され、前記第３絶縁体板の外側に前記断熱部材が配置され、前記第２絶縁体板および前記断熱部材を被うように前記カバーが配置され、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータである。
【０００５】
請求項１記載の発明により、第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を挟んだ第２絶縁体板および第３絶縁体板を配置し、前記第３絶縁体板の外側に前記断熱部材が配置される。そして、前記第２絶縁体板および前記断熱部材を被うように熱伝導性あるカバーが配置される。さらに、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続される。このため、前記断熱部材が熱伝導性あるカバーの内部に配設される。そして、前記カバーのうち前記第２絶縁体板が配置されている側の外面を被加熱物に押し当てて、前記被加熱物を加熱すると、前記被加熱物が存在しない側の前記カバーの方向には前記断熱部材により前記線状発熱体の熱が伝わりにくいので、前記被加熱物の方に前記線状発熱体の熱が効率よく伝わる。
【０００６】
請求項２記載の発明は、第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、前記断熱部材は電気絶縁性能を有し、前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記断熱部材により挟むように前記第２絶縁体板と前記断熱部材が配置され、前記断熱部材の外側に前記第３絶縁体板が配置され、前記第２絶縁体板および前記第３絶縁体板を被うように前記カバーが配置され、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータである。
【０００７】
請求項２記載の発明により、第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を挟んだ第２絶縁体板および電気絶縁性能を有する断熱部材が配置され、前記断熱部材の外側に前記第３絶縁体板が配置される。そして、前記第２絶縁体板および前記第３絶縁体板を被うように熱伝導性あるカバーが配置される。さらに、前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続される。このため、前記断熱部材が前記カバーの内部に配設される。そして、前記カバーのうち前記第２絶縁体板が配置されている側の外面を被加熱物に押し当てて、前記被加熱物を加熱すると、前記被加熱物が存在しない側の前記カバーの方向には前記断熱部材により前記線状発熱体の熱が伝わりにくいので、前記被加熱物の方に前記線状発熱体の熱が効率よく伝わる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は平板状であることを特徴とするヒータである。
【０００９】
請求項３記載の発明により、前記カバーの外形が平板状であるので、板状ヒータの板面を平面状に形成することができる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体（例えば円筒状体）を前記筒状体の軸方向に切断してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータである。なお、本明細書においては、筒状体はその径より軸方向の長さが短いものから長いものまで含む。
【００１１】
請求項４記載の発明により、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体の軸方向に切断し
てできた形状と等しい形状であるので、ヒータの形状は前記筒状体を前記筒状体の軸方向に切断してできた形状と等しい形状になる。このため、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の外面側にあるときは、ヒータを柱状（棒状を含む）の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。また、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の内面側にあるときは、ヒータを筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。また、ヒータが曲面状になるので、ヒータを被加熱物に装着するときにヒータを変形して装着しやすくなる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は筒状体（例えば円筒状体）を前記筒状体の軸方向に切断して前記筒状体を複数に分割してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータである。
【００１３】
請求項５記載の発明により、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体の軸方向に切断して前記筒状体を複数に分割してできた形状と等しい形状であるので、ヒータの形状は前記筒状体を前記筒状体の軸方向に切断して複数に分割してできた形状と等しい形状になる。このため、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の外面側にあるときは、ヒータを柱状（棒状を含む）の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。また、前記断熱部材が前記第２絶縁体板よりも前記筒状体の内面側にあるときは、ヒータを筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材はシート状であることを特徴とするヒータである。
【００１５】
請求項６記載の発明により、前記断熱部材はシート状であるので、前記断熱部材をヒータに配置することが容易になる。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材は無機質繊維（例えばセラミックウール、ガラスウール）であることを特徴とするヒータである。
【００１７】
請求項７記載の発明により、前記断熱部材は無機質繊維であるので、断熱部材は不燃性となるとともに、断熱効果が高くなる。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、第１絶縁部材および第２絶縁部材を備え、前記カバーは金属（例えばアルミニューム、ステンレス鋼）製であり、前記第１端子は前記第１絶縁部材を介して前記カバーに固定され、前記第２端子は前記第２絶縁部材を介して前記カバーに固定されたことを特徴とするヒータである。
【００１９】
請求項８記載の発明により、前記第１端子は前記第１絶縁部材を介して、前記第２端子は前記第２絶縁部材を介してそれぞれ前記カバーに固定することができる。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、前記第１端子の代わりに第１リード線が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子の代わりに第２リード線が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータである。
【００２１】
請求項９記載の発明により、第１リード線と第２リード線を使用してヒータの線状発熱体に電力を供給することができる。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載したヒータであって、前記第１絶縁体板および前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体の代わりに面状発熱素子を使用したことを特徴とするヒータである。
【００２３】
請求項１０記載の発明により、面状発熱素子を使用して請求項１ないし１０に記載したヒータと同様のヒータを構成することができる。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載したヒータであって、前記面状発熱素子は絶縁基板の板面に電気抵抗を設けたものであり、前記面状発熱素子の絶縁基板を前記第２絶縁体板または第３絶縁体板としたことを特徴とするヒータである。
【００２５】
請求項１１記載の発明により、前記面状発熱素子の絶縁基板を第２絶縁体板または第３絶縁体板とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、断熱部材が面状ヒータのカバーの内部に配設されるので、面状ヒータの断熱部材が配置されていない側から加熱物を加熱するので、ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率すなわち加熱効率を上げることができる。
請求項２記載の発明によっても、断熱部材が面状ヒータのカバーの内部に配設されるので、面状ヒータの断熱部材が配置されていない側から加熱物を加熱するので、ヒータで発生した熱エネルギーを被加熱物に伝導する効率すなわち加熱効率を上げることができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果とともに、平板状ヒータを構成することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果とともに、曲面状ヒータを構成することができる。そして、柱状の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物または筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面をヒータにより効率よく加熱することができる。
請求項５記載の発明によっても、請求項１または２記載の発明の効果とともに、曲面状ヒータを構成することができる。そして、柱状の外形（例えば円柱または円筒の外形）の被加熱物または筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面をヒータにより効率よく加熱することができる。
【００２８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載した発明の効果とともに、ヒータを構成することが容易になる。
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれかに記載した発明の効果とともに、従来よりも高い温度のヒータにより被加熱物を効率よく加熱することができる。
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれかに記載した発明の効果とともに、ヒータに通電することが容易になる。
【００２９】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれかに記載した発明の効果とともに、端子の代わりにリード線を使用してヒータに電力を供給することができる。
請求項１０記載の発明によれば、面状発熱素子を用いて請求項１ないし９のいずれかに記載した発明の効果と同様の効果を得ることができる。
請求項１１記載の発明によっても、請求項１０記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係るヒータを示し、図２は図１のヒータをその長さ方向に垂直な面で切断した切断部端面を拡大して示し、図３は図１のヒータの第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を示し、図４は図１のヒータの使用例を示す。
【００３１】
図１に示すヒータ１０は、線状発熱体２０（図３参照）、第１絶縁体板２１（図２参照）、第２絶縁体板２２（図２参照）、第３絶縁体板２３（図２参照）、断熱部材３０、第１端子３１、第２端子３２および熱伝導性あるカバー３３を備えている。図１においてヒータ１０の幅方向Ｗはヒータ１０の長さ方向Ｌに直交する。
図３に示すように、第１絶縁体板２１に線状発熱体２０が巻き付けられる。図２に示すように第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体２０（図３参照）を第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３により挟むように第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３が配置されている。また、第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３により挟まれた線状発熱体２０が第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３の周縁部よりも内側にあるようにしている。このようにすると、線状発熱体２０がカバー３３に接触しないで、線状発熱体２０とカバー３３との間に隙間ができるので、線状発熱体２０がカバー３３から電気的に絶縁される。
【００３２】
具体的には、図２に示すように第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体２０（図３参照）の幅方向Ｗの両端部が第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３の幅方向Ｗの周縁部の内側にあるようにし、図３に示すように、第１絶縁体板２１に巻き付けられた線状発熱体２０の長さ方向Ｌの両端部が第２絶縁体板２２と第３絶縁体板２３の長さ方向Ｌ（図１、図２参照）の周縁部の内側にあるようにする。なお、図２に示すように線状発熱体２０が巻き付けられた第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３は順次積層されて、図示しないピンを第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３に差し込むことにより第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３の相互間の位置が固定される。
なお、線状発熱体２０（図３参照）、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３は発熱部１１を構成している。
【００３３】
図２に示すように、第３絶縁体板２３の外側に断熱部材３０が配置されている。具体的には、断熱部材３０は第３絶縁体板２３の外側に積層されている。線状発熱体２０（図３参照）、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３および断熱部材３０を被うようにカバー３３が配置されている。
具体的には、図１に示すように、カバー３３は第１板３３ａおよび第２板３３ｂにより形成され、第１板３３ａは平板状であり、絶縁部材３０の外側に配置されている。また、第２板３３ｂは、発熱部１１および断熱部材３０を被うように折り曲げて形成され、第２板３３ｂの周縁部は第１板３３ａの周縁部上に折り曲げられるように形成されている。カバー３３によりヒータ１０の機械的強度が向上する。
第１端子３１が線状発熱体２０の第１の所定箇所２０ａ（例えば一端部）（図３参照）に接続され、第２端子３２が線状発熱体２０の第２の所定箇所２０ｂ（例えば他端部）（図３参照）に接続されている。
【００３４】
図２に示すように、第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３、断熱部材３０およびカバー３３の外形（図１参照）は平板状である。
断熱部材３０は例えばシート状（マット状を含む）である。例えば断熱部材３０は可撓性あるシート状である。また、断熱部材３０は例えば無機質繊維（例えばセラミックウールおよびガラスウール）である。
【００３５】
図１に示すように、カバー３３は例えば金属（例えばアルミニューム、ステンレス鋼）製である。第１端子３１は第１絶縁部材３１ａを介してカバー３３に固定され、第２端子３２は第２絶縁部材３２ａを介してカバー３３に固定されている。なお、第１端子３１の先端に第１安全ガイシ３１ｂが取り付けられ、第２端子３２の先端に第２安全ガイシ３２ｂが取り付けられている。例えば、各端子３１、３２に雄ネジを形成し、各安全ガイシ３１ｂ、３２ｂの基部に雌ネジを形成し、この雌ネジを各端子３１、３２の雄ネジに螺合させている。
【００３６】
以上の構成のヒータ１０は以下の動作をする。
第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０を挟んだ第２絶縁体板２２および第３絶縁体板２３のうち、第３絶縁体板２３の外側に断熱部材３０が配置される。そして、第２絶縁体板２２および断熱部材３０を被うようにカバー３３が配置される。さらに、第１端子３１が線状発熱体２０の第１の所定箇所２０ａに接続され、第２端子３２が線状発熱体２０の第２の所定箇所２０ｂに接続される。このため、断熱部材３０がカバー３３の内部に配設される。そして、カバー３３のうち第２絶縁体板２２が配置されている側の外面（第２板３３ｂの外面）を被加熱物に押し当てて、前記被加熱物を加熱すると、前記被加熱物が存在しない側のカバー３３の外面（第１板３３ａの外面）方向には断熱部材３０により線状発熱体２０の熱が伝わりにくいので、前記被加熱物の方に線状発熱体２０の熱が効率よく伝わる。
【００３７】
第１絶縁体板２１、第２絶縁体板２２、第３絶縁体板２３、断熱部材３０およびカバー３３の外形が平板状であるときは、板状ヒータ１０の板面を平面状に形成することができる。
【００３８】
断熱部材３０はシート状であるときは、断熱部材３０をヒータ１０に配置することが容易になる。
断熱部材３０は無機質繊維（例えばガラスウール、セラミックウール）であるときは、断熱部材３０は不燃性であり、断熱効果が高くなる。
【００３９】
第１端子３１は第１絶縁部材３１ａを介して、第２端子３２は第２絶縁部材３２ａを介してそれぞれカバー３３に固定することができる。
【００４０】
ヒータ１０は例えば図４に示すように使用される。図４において、下側ベース６１の上側に下側熱板６２が配置される。下側熱板６２の上側に成形型６３の下型６３ａが配置され、下型６３ａの上側に成形型６３の上型６３ｂが配置される。キャビティ６３ｃが下型６３ａおよび上型６３ｂの内部に形成されている。さらに、上型６３ｂの上側に上側熱板６４が配置され、上側熱板６４の上側に上側ベース６５が配置されている。
ここで、下側熱板６２の下面に複数の（例えば４つの）凹部６２ａが形成され、この凹部６２ａにヒータ１０が配置されている。その際、ヒータ１０のカバー３３の第２板３３ｂが各凹部６２ａ、６４ａの内部側に配置され、第２板３３ｂから下側熱板６２および上側熱板６４にヒータ１０の熱が伝導され、この伝導された熱により形成型６３が加熱される。
【００４１】
なお、上記実施の形態において、ヒータ１０の外形は平板状であるが、これに限定されず、例えば図５のようにすることができる。図５は本発明の実施の形態の変形例に係るヒータを示し、図６は図５のヒータの一部分を破断して示し、図７は図５のヒータの使用例を示す。
図５は前記変形例に係る一対のヒータ４０ａ、４０ｂを示している。また、図６はヒータ４０ａの一部分を破断して示している。図５においてヒータ４０ａ、４０ｂは例えばヒータ１０のＬ方向（図１参照）をローラで曲げて形成したもの（ヒータ１０のＷ方向（図１参照）は曲げていない）であり、バンドヒータとも言われるものである。金属バンド５０は一対のヒータ４０ａ、４０ｂの外面４０ａｘ、４０ｂｘを取り巻いて固定している。なお、ヒータ４０ａ、４０ｂの幅方向（図１のヒータ１０の幅方向Ｗに相当する）は紙面に垂直な方向であり、特許請求の範囲に記載した「筒状体の軸方向」に相当する。
【００４２】
具体的には、金属バンド５０の一端部に第１金具５１ａが形成され、金属バンド５０の他端部に第２金具５１ｂが形成されている。第１金具５１ａと第２金具５１ｂとはボルト５２で締め付けられている。ここで、第１金具５１ａの孔をボルト５２が挿通し、第２金具５１ｂのネジ孔にボルト５２のネジ部５２ａが螺合している。そして、ボルト５２の頭部５２ｂが第１金具５１ａの孔を挿通しないので、ボルト５２のネジ部５２ａと頭部５２ｂで金属バンド５０の第１金具５１ａと第２金具５１ｂを引っ張って金属バンド５０でヒータ４０ａ、４０ｂの外面４０ａｘ、４０ｂｘを固定することができる。
【００４３】
ヒータ４０ａの第１端子４５、絶縁部材４５ａおよび安全ガイシ４５ｂは、それぞれ第１端子３１、第１絶縁部材３１ａおよび第１安全ガイシ３１ｂ（図１参照）に相当する。また、ヒータ４０ａの第２端子４６、絶縁部材４６ａおよび安全ガイシ４６ｂは、それぞれ第２端子３２、第２絶縁部材３２ａおよび第２安全ガイシ３２ｂ（図１参照）に相当する。
また、ヒータ４０ｂの第１端子４７、絶縁部材４７ａおよび安全ガイシ４７ｂは、それぞれ第１端子３１、第１絶縁部材３１ａおよび第１安全ガイシ３１ｂ（図１参照）に相当する。また、ヒータ４０ｂの第２端子４８、絶縁部材４８ａおよび安全ガイシ４８ｂは、それぞれ第２端子３２、第２絶縁部材３２ａおよび第２安全ガイシ３２ｂ（図１参照）に相当する。
また、第２端子４６と第１端子４７はコード４９で接続されている。すなわち、ヒータ４０ａとヒータ４０ｂは直列に接続されている。
【００４４】
図６に示すように、ヒータ４０ａの線状発熱体（図３の線状発熱体２０と同様のもの）が巻かれた第１絶縁体板４２ｘ、第２絶縁体板４２ｙ、第３絶縁体板４２ｚ、断熱部材４３および熱伝導性あるカバー４４の外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体（例えば円筒状体）の軸方向に切断して前記筒状体を複数（例えば２つ）に分割してできた形状と等しい形状である。なお、第１絶縁体板４２ｘ、第２絶縁体板４２ｙ、第３絶縁体板４２ｚ、断熱部材４３および熱伝導性あるカバー４４用の前記筒状体はそれぞれ曲率が異なるので別個のものである。また、線状発熱体が巻かれた第１絶縁体板４２ｘ、第２絶縁体板４２ｙおよび第３絶縁体板４２ｚは発熱部４１を構成している。また、絶縁部材４３は第３絶縁体板４２ｚの外側に配置されている。なお、絶縁部材４３はカバー４４の外面４０ａｘ側部分に接し、第２絶縁体板４２ｙはカバー４４の内面４０ａｙ側部分に接している。
また、このとき、それぞれ筒状体を前記筒状体（例えば円筒状体）の軸方向に切断して
できた形状と等しい形状にしてもよい。このようにすると、前記筒状体の切断箇所は１箇所になる。また、ヒータが曲面状になるので、ヒータを被加熱物に装着するときにヒータを変形して装着しやすくなる。
【００４５】
このようにすると、ヒータ４０ａの形状は前記筒状体の軸方向に前記筒状体を切断して複数に分割してできた形状と等しい形状になる。このため、ヒータ４０ａの内面４０ａｙ（カバー４４の内面）を柱状（棒状を含む）の外形の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータ４０ａにより効率よく加熱することができる。ヒータ４０ｂも同様にヒータ４０ｂの内面４０ｂｙを柱状の外形の被加熱物に押し当てて被加熱物をヒータ４０ｂにより効率よく加熱することができる。
【００４６】
ヒータ４０ａ、４０ｂは例えば図７に示すように使用される。図７においては、複数のヒータ４０ａ、４０ｂの内面４０ａｙ、４０ｂｙ（図５参照）がシリンダ７１の外面を取り巻くように複数のヒータ４０ａ、４０ｂが配置されている。シリンダ７１の内部にはスクリュ７２が配置され、シリンダ７１の先端のノズル７３からシリンダ７１内の溶融樹脂がスクリュ７２に搬送されて押し出される。ノズル７３に隣接して固定盤７４が配置され、固定盤７４に接して可動盤７５が配置され、固定盤７４と可動盤７５の内部に成形型のキャビティ７６が形成されている。ノズル７３から押し出された溶融樹脂はキャビティ７６に注入されて成形される。その際、複数のヒータ４０ａ、４０ｂはシリンダ７１内の溶融樹脂を加熱してその温度が低下しないようにしている。
【００４７】
また、線状発熱体２０は例えばニクロム線であり、各絶縁体板２１、２２、２３、４２ｘ、４２ｙ、４２ｚは例えばマイカシートである。
【００４８】
また、上記実施の形態において、第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０が第２絶縁体板２２の周縁部２２ａおよび第３絶縁体板２３の周縁部２３ａの内部に位置しているが、これに限定されず、カバー３３を形成するときに、カバー３３で第２絶縁体板２２の周縁部２２ａおよび第３絶縁体板２３の周縁部２３ａを圧迫して第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａとが当接するようにして、第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａにより第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０を被うようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施例において第３絶縁体板２３と断熱部材３０の位置を反対にして、線状発熱体２０を巻いた第１絶縁体板２１に接するように断熱部材３０を配置してもよい。なお、断熱部材３０として電気絶縁性能を有する断熱部材（例えばガラスウール、セラミックウール）を用いる。このとき、第２絶縁体板２２と断熱部材３０により挟まれた線状発熱体２０が第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと断熱部材３０の周縁部よりも内側にあるようにすると、断熱部材３０の断熱効果が十分なものになるとともに、線状発熱体２０がカバー３３に接触しないで、線状発熱体２０とカバー３３との間に隙間ができるので、線状発熱体２０がカバー３３から電気的に絶縁される。
【００５０】
第３絶縁体板２３と断熱部材３０の位置を反対にして、第２絶縁体板２２と絶縁部材３０とにより第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱線２０を挟む場合においても、カバー３３を形成するときに、カバー３３で第２絶縁体板２２の周縁部２２ａおよび第３絶縁体板２３の周縁部２３ａを圧迫して第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａとが当接するようにして、第２絶縁体板２２の周縁部２２ａと第３絶縁体板２３の周縁部２３ａにより第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０を被うようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施例の各端子３１、３２、４５、４６、４７、４８の代わりにリード線を使用することもできる。
また、カバー３３、４４は金属製でなくてもよく、熱伝導性および機械的強度があればよい。
また、図１において、第１端子３１はヒータ１０の長さ方向Ｌの一方の端部に形成され、第２端子３２はヒータ１０の長さ方向Ｌの他方の端部に形成されているが、これに限定されず、第１端子３１と第２端子３２がヒータ１０の長さ方向Ｌの一方の端部に形成されるようにしてもよい。
【００５２】
また、第１絶縁体板２１に巻かれた線状発熱体２０の代わりに、面状発熱素子を用いることができる。面状発熱素子は、例えば絶縁基板の板面に形成した金属箔をエッチングして電気抵抗としたものや絶縁基板の板面に例えば溶射法、コーティング法、ＣＶＤ法により電気抵抗を形成したものである。そして、第１端子（またはリード線）が前記面状発素子の電気抵抗の第１の所定箇所に接続され、第２端子（またはリード線）が前記面状発熱素子の電気抵抗の第２の所定箇所に接続される。
【００５３】
また、第２絶縁体板、前記面状発熱素子、断熱部材の順に積層することができるが、その際に、前記面状発熱素子の絶縁基板を第２絶縁体板の代わりにして、第２絶縁体板を省いて、前記面状発熱素子の絶縁基板、前記面状発熱素子の電気抵抗、断熱部材の順に積層することもできる。
【００５４】
また、図６においてヒータ４０ａの断熱部材４３が第２絶縁体板４２ｙよりも前記筒状体の外面側にある（断熱部材４３がカバー４４の外面４０ａｘ側部分に接している）が、これに限定されず、図６において断熱部材４３が第２絶縁体板４２ｙよりも前記筒状体の内面側にある（断熱部材４３がカバー４４の内面４０ｂｘ側部分に接している）ようにすることができる。このようにしたものは、ヒータ４０ａ、４０ｂを筒状の外形の被加熱物の前記筒の内面に押し当てて被加熱物をヒータにより効率よく加熱することができる。具体的には、例えば図１のヒータ１０のＬ方向を曲げるときに、図５、図６の場合と反対側に曲げて、断熱部材３０が第２絶縁体板２２（図２参照）よりも前記筒状体の内面側になるように曲げたものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒータを示す斜視図である。
【図２】図１のヒータをその長さ方向に垂直な面で切断した切断部端面を拡大して示す切断部端面図である。
【図３】図１のヒータの第１絶縁体板に巻かれた線状発熱体を示す斜視図である。
【図４】図１のヒータの使用例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例に係るヒータを示す正面図である。
【図６】図５のヒータの一部分を破断して示す部分図である。
【図７】図５のヒータの使用例を示す説明図である。
【図８】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ヒータ
２０ 線状発熱体
２０ａ 第１の所定箇所
２０ｂ 第２の所定箇所
２１ 第１絶縁体板
２２ 第２絶縁体板
２３ 第３絶縁体板
３０ 断熱部材
３１、３２ 端子
３３ カバー
４０ａ、４０ｂ ヒータ
４２ｘ 線状発熱体が巻かれた第１絶縁体板
４２ｙ 第２絶縁体板
４２ｚ 第３絶縁体板
４３ 絶縁部材
４４ カバー
４５、４６、４７、４８ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、
前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、
前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板により挟むように前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板が配置され、
前記第３絶縁体板の外側に前記断熱部材が配置され、
前記第２絶縁体板および前記断熱部材を被うように前記カバーが配置され、
前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、前記断熱部材は電気絶縁性能を有し、
前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、
前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記断熱部材により挟むように前記第２絶縁体板と前記断熱部材が配置され、
前記断熱部材の外側に前記第３絶縁体板が配置され、
前記第２絶縁体板および前記第３絶縁体板を被うように前記カバーが配置され、
前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は平板状であることを特徴とするヒータ。
【請求項４】
請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は筒状体を前記筒状体の軸方向に切断してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータ。
【請求項５】
請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体の軸方向に切断して前記筒状体を複数に分割してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材はシート状であることを特徴とするヒータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材は無機質繊維であることを特徴とするヒータ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、第１絶縁部材および第２絶縁部材を備え、前記カバーは金属製であり、前記第１端子は前記第１絶縁部材を介して前記カバーに固定され、前記第２端子は前記第２絶縁部材を介して前記カバーに固定されたことを特徴とするヒータ。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、前記第１端子の代わりに第１リード線が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子の代わりに第２リード線が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載したヒータであって、前記第１絶縁体板および前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体の代わりに面状発熱素子を使用したことを特徴とするヒータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載したヒータであって、前記面状発熱素子は絶縁基板の板面に電気抵抗を設けたものであり、前記面状発熱素子の絶縁基板を前記第２絶縁体板または前記第３絶縁体板としたことを特徴とするヒータ。
【請求項１】
第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、
前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、
前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板により挟むように前記第２絶縁体板と前記第３絶縁体板が配置され、
前記第３絶縁体板の外側に前記断熱部材が配置され、
前記第２絶縁体板および前記断熱部材を被うように前記カバーが配置され、
前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
第１絶縁体板、線状発熱体、第２絶縁体板、第３絶縁体板、断熱部材、熱伝導性あるカバー、第１端子および第２端子を備えたヒータであって、前記断熱部材は電気絶縁性能を有し、
前記第１絶縁体板に前記線状発熱体が巻き付けられ、
前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体を前記第２絶縁体板と前記断熱部材により挟むように前記第２絶縁体板と前記断熱部材が配置され、
前記断熱部材の外側に前記第３絶縁体板が配置され、
前記第２絶縁体板および前記第３絶縁体板を被うように前記カバーが配置され、
前記第１端子が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は平板状であることを特徴とするヒータ。
【請求項４】
請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形は筒状体を前記筒状体の軸方向に切断してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータ。
【請求項５】
請求項１または２に記載したヒータであって、前記第１絶縁体板、前記第２絶縁体板、前記第３絶縁体板、前記断熱部材および前記カバーの外形はそれぞれ筒状体を前記筒状体の軸方向に切断して前記筒状体を複数に分割してできた形状と等しい形状であることを特徴とするヒータ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材はシート状であることを特徴とするヒータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載したヒータであって、前記断熱部材は無機質繊維であることを特徴とするヒータ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、第１絶縁部材および第２絶縁部材を備え、前記カバーは金属製であり、前記第１端子は前記第１絶縁部材を介して前記カバーに固定され、前記第２端子は前記第２絶縁部材を介して前記カバーに固定されたことを特徴とするヒータ。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載したヒータであって、前記第１端子の代わりに第１リード線が前記線状発熱体の第１の所定箇所に接続され、前記第２端子の代わりに第２リード線が前記線状発熱体の第２の所定箇所に接続されたことを特徴とするヒータ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載したヒータであって、前記第１絶縁体板および前記第１絶縁体板に巻き付けられた前記線状発熱体の代わりに面状発熱素子を使用したことを特徴とするヒータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載したヒータであって、前記面状発熱素子は絶縁基板の板面に電気抵抗を設けたものであり、前記面状発熱素子の絶縁基板を前記第２絶縁体板または前記第３絶縁体板としたことを特徴とするヒータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１５７３７１（Ｐ２０１０−１５７３７１Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３３５３３（Ｐ２００８−３３３５３３）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（５０００７７６７２）三洋熱工業株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（５０００７７６７２）三洋熱工業株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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