(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の表面材と、
金属シートの上下両面に樹脂を含む接着剤をコーティングした均熱シートと、
前記均熱シートの下面にヒータ線が配設され、前記表面材の下面側に設けられた面状のヒータユニットと、
前記ヒータユニットの下面側に設けられたシート状の断熱シートと、
前記断熱シートの下面側に設けられ、上面に接着層をコーティングしたシート状の裏面材と、
を備え、
前記表面材と前記ヒータユニットと前記断熱シートとは前記均熱シートの接着剤を介して接着され、前記断熱シートと前記裏面材とは前記裏面材の接着層を介して接着された構成とし、
前記断熱シートは発泡シートの上下両面に不織布が接着されてなることを特徴とする面状採暖具。
【請求項２】
前記表面材は、表面シートと前記ヒータユニットとの間に硬さの異なる二層の繊維層を有し、前記表面シート側が硬い層で前記ヒータユニット側が柔らかい層を配してなる、
請求項１に記載の面状採暖具。
【請求項３】
前記表面材は、表面シートと前記ヒータユニットとの間に、不織布と不織布との間に接着層を有する２層構造の不織布を配してなる、
請求項１に記載の面状採暖具。
【請求項４】
前記断熱シートは、前記発泡シートの両面に不織布が接着され、前記ヒータユニット側の不織布は前記裏面材側の不織布より厚みを厚く構成してなる、
請求項１に記載の面状採暖具。
【請求項５】
前記ヒータユニット側の不織布は、ポリエステル樹脂９６％ポリプロピレン樹脂４％目付１８０ｇ／ｍ２とし、前記裏面材側の不織布は、ポリエステル樹脂９５％ポリプロピレン樹脂５％目付１００ｇ／ｍ２とした、
請求項４に記載の面状採暖具。
【請求項６】
前記表面材、前記ヒータユニット、前記断熱シートを順に積層した積層体を電磁誘導加熱することにより、前記ヒータユニットの前記金属シートを発熱させて前記接着剤を溶融させ、押圧手段により前記積層体を押圧することにより、前記表面材と前記ヒータユニットと前記断熱シートとが接着されてなる、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の面状採暖具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気ヒータを発熱源とした面状採暖具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の面状採暖具の製造方法は、裏材の上にウレタン発泡材を塗布し、その上に基材にヒータ線を配設したヒータユニットと表材を積層し、これらを金型内で押圧成型している。このときウレタン発泡材が発泡し、発泡圧によりヒータユニットの基材から表材側にウレタン発泡材が滲み出し表材に付着することにより、裏材とヒータユニットと表材を一体に貼合している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、特許文献１に記載された従来の面状採暖具を示すもので、（ａ）は面状採暖具の作成順序を示す斜視図を示し、（ｂ）は作成順序の側面図を示し、（ｃ）成型後の面状採暖具の断面図を示すものである。（ａ）に示すように、表材１と、ヒータ基材３ａにヒータ線３ｂを配設したヒータユニット３と、ウレタン発泡材４を表面に塗布した裏材５を用意し、（ｂ）に示すようにそれらを積層して金型内に配置し、金型内で押圧成型することにより、（ｃ）に示す面状採暖具が成型されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０４１４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の面状採暖具では、製造時に押圧成型の加工を行うために金型を準備することが必須であり、しかもその金型は面状採暖具の形状およびサイズ毎に準備する必要があり、特に床面に設置して使用する面状採暖具は多くのサイズを生産するのが一般的であり、金型の製作に要する費用が多くなるとともに、異なる形状やサイズの面状採暖具を生産する時に金型の交換が必要となるため生産効率を向上することが難しく、これらの観点からは未だ改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、発泡押圧成形金型を使用しないで面状採暖具の生産を可能とし、クッション性および耐久強度に優れた面状採暖具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の面状採暖具は、シート状の表面材と、
金属シートの上下両面に樹脂を含む接着剤をコーティングした均熱シートと、
前記均熱シートの下面にヒータ線が配設され、前記表面材の下面側に設けられた面状のヒータユニットと、
前記ヒータユニットの下面側に設けられたシート状の断熱シートと、
前記断熱シートの下面側に設けられ、上面に接着層をコーティングしたシート状の裏面材と、
を備え、
前記表面材と前記ヒータユニットと前記断熱シートとは前記均熱シートの接着剤を介して接着され、前記断熱シートと前記裏面材とは前記裏面材の接着層を介して接着された構成とし、前記断熱シートは発泡シートの上下両面に不織布が接着されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、表面材と、金属シートの上下両面に樹脂を含む接着剤をコーティングした均熱シートと、前記均熱シートの下面にヒータ線が配設された面状のヒータユニットと、発泡シートの上下両面に不織布が接着された断熱シート、裏面材を積層して接着することで製造でき、従来のように製造時に表材１と、ヒータ基材３ａにヒータ線３ｂを配設したヒータユニット３と、ウレタン発泡材４を表面に塗布した裏材５を金型内に積層して、金型内でウレタン樹脂を発泡させて押圧成型するといった発泡押圧成形金型を使用しないで面状採暖具の生産ができる。
【０００９】
この場合、前記表面材、前記ヒータユニット、前記断熱シート、の順に積層してこれらの積層体を電磁誘導加熱することで、接着樹脂を溶融するための熱は、面状採暖具の内部にある金属シートから発熱するため、接着樹脂を短時間に溶融することができるので、接着作業を短時間に実施できるとともに、面状採暖具の外部に無駄な放熱を抑制することができるので、製造工程の省エネルギー化を図ることができる。また、加工工程にウレタン樹脂を発泡させて面状採暖具を押圧成形するような発泡押圧成形金型を使用しないため、金型投資費用や設備投資費用の抑制と、設計の自由度を向上することができる。
【００１０】
しかも、前記断熱シートは発泡シートの上下両面に不織布が接着されていることにより、発泡シートは上下両面の不織布およびのこの不織布の繊維の一部が、発泡シートに食い込んで強い接着力が得られるのみならず、発泡シートの両面側とも引き裂き強度が強化され、面状採暖具を折りたたんだりしても、一部が剥離したり裂けたりする不具合を防止でき、発泡シートによるクッション性および耐久強度の両方とも優れた面状採暖具を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の面状採暖具は、発泡押圧成形金型を使用しないで面状採暖具の生産を可能とし、クッション性および耐久強度に優れた面状採暖具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における面状採暖具の外形を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における本体の組み立て前の状態を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における本体の完成状態を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態１における本体の構成部材の詳細を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるヒータ線の詳細を示す斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における本体の準備工程を示す模式図
【図７】本発明の実施の形態１における本体の加熱工程と押圧工程を示す模式図
【図８】本発明の実施の形態１における本体の熱プレス工程を示す模式図
【図９】本発明の実施の形態１における本体の超音波溶着工程を示す模式図
【図１０】本発明の実施の形態１における本体のトリミング工程を示す模式図
【図１１】（ａ）は従来の面状採暖具の製造順序を示す斜視図、（ｂ）は面状採暖具の製造順序を示す断面図、（ｃ）は面状採暖具の完成状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、シート状の表面材と、
金属シートの上下両面に樹脂を含む接着剤をコーティングした均熱シートと、
前記均熱シートの下面にヒータ線が配設され、前記表面材の下面側に設けられた面状のヒータユニットと、
前記ヒータユニットの下面側に設けられたシート状の断熱シートと、
前記断熱シートの下面側に設けられ、上面に接着層をコーティングしたシート状の裏面材と、
を備え、
前記表面材と前記ヒータユニットと前記断熱シートとは前記均熱シートの接着剤を介して接着され、前記断熱シートと前記裏面材とは前記裏面材の接着層を介して接着された構成とし、
前記断熱シートは発泡シートの上下両面に不織布が接着されてなることを特徴とする面状採暖具である。
【００１４】
これにより、表面材と、金属シートの上下両面に樹脂を含む接着剤をコーティングした均熱シートと、前記均熱シートの下面にヒータ線が配設された面状のヒータユニットと、発泡シートの上下両面に不織布が接着された断熱シート、裏面材を積層して接着することで製造でき、従来のように製造時に表材１と、ヒータ基材３ａにヒータ線３ｂを配設したヒータユニット３と、ウレタン発泡材４を表面に塗布した裏材５を金型内に積層して、金型内でウレタン樹脂を発泡させて押圧成型するといった金型を使用しないで面状採暖具の生産ができる。
【００１５】
この場合、前記表面材、前記ヒータユニット、前記断熱シート、裏面材を積層した積層体を電磁誘導加熱することで、接着樹脂を溶融するための熱は、面状採暖具の内部にある金属シートから発熱するため、接着樹脂を短時間に溶融することができるので、接着作業を短時間に実施できるとともに、面状採暖具の外部への無駄な放熱を抑制することができるので、製造工程の省エネルギー化を図ることができる。
【００１６】
また、加工工程にウレタン樹脂を発泡させて面状採暖具を押圧成形するような金型を使用しないため、金型投資費用や設備投資費用の抑制と、設計の自由度を向上することができる。
【００１７】
しかも、前記断熱シートは発泡シートの上下両面に不織布が接着されていることにより、発泡シートは上下両面の不織布およびのこの不織布の繊維の一部が、発泡シートに食い込み強い接着力が得られるのみならず、発泡シートの両面側とも引き裂き強度が強化され、面状採暖具を折りたたんだりしても、一部が剥離したり裂けたりする不具合を防止でき、発泡シートによるクッション性および耐久強度の両方とも優れた面状採暖具を得ることができる。
【００１８】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記表面材は、表面シートと前記ヒータユニットとの間に硬さの異なる２層の繊維層を有し、前記表面シート側が硬い層で前記ヒータユニット側が柔らかい層を配してもよい。
【００１９】
これにより、均熱シートの下面にヒータ線が配設された面状のヒータユニットに凹凸が
あっても、前記表面シート側の硬い繊維層が柔らかい繊維層および表面シートへの前記ヒータユニットの凹凸感の伝達を阻止するように作用し、人が面状採暖具に座るなどして使用するとき、違和感がなく滑らかで心地よい使用感を得ることができる。
【００２０】
第３の発明は、特に、第１の発明において、前記表面材は、表面シートと前記ヒータユニットとの間に、不織布と不織布との間に接着層を有する２層構造の不織布を配してもよい。
【００２１】
これにより、均熱シートの下面にヒータ線が配設された面状のヒータユニットに凹凸があっても、前記不織布と不織布との間に接着層を有する２層構造の不織布が表面シートへの前記ヒータユニットの凹凸感の伝達を阻止するように作用し、人が面状採暖具に座るなどして使用するとき、違和感がなく滑らかで心地よい使用感を得ることができる。つまり、不織布と不織布との間にやや硬い接着層が形成され、接着層を挟んで両側に柔らかい不織布が２重に存在するため、表面シートへの前記ヒータユニットの凹凸感の伝達が緩和阻止される。しかも、前記ヒータユニットの金属シートにコーティングされている接着剤に２層構造の片方の不織布が馴染み、表面シートとヒータユニットとの強い接着を得ることができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１の発明において、前記断熱シートは、前記発泡シートの両面に不織布が接着され、前記ヒータユニット側の不織布は前記裏面材側の不織布より厚みを厚く構成してもよい。
【００２３】
これにより、前記ヒータユニットのヒータに直径が３ｍｍ程度あるようなコード状のヒータ線を使用した場合においても、裏面材側の不織布より厚く構成されたヒータユニット側の不織布にコード状のヒータ線が埋まり込むようにすることができるため、人が面状採暖具に座るなどして使用するとき、人がヒータ線による凹凸を感じにくくすることができ、より違和感がなく滑らかで心地よい使用感を得ることができる。
【００２４】
第５の発明は、特に、第１の発明において、前記ヒータユニット側の不織布は、ポリエステル樹脂９６％ポリプロピレン樹脂４％目付１８０ｇ／ｍ２とし、前記裏面材側の不織布は、ポリエステル樹脂９５％ポリプロピレン樹脂５％目付１００ｇ／ｍ２とすることにより、費用対効果の面で最も良好な接着ができる。
【００２５】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記表面材、前記ヒータユニット、前記断熱シートを積層した積層体を電磁誘導加熱することにより、前記ヒータユニットの前記金属シートを発熱させて前記接着剤を溶融させ、押圧手段により前記積層体を押圧することにより、前記表面材と前記ヒータユニットと前記断熱シートとが接着されてなるものである。
【００２６】
これにより、電磁誘導加熱装置と押圧手段を別の設備として構成することが可能となるため、設備の製作およびメンテナンスが容易になるとともに、製造工程を流れ作業として構築することが可能となり生産効率を向上することができる。また、従来の金型内で押圧成形する面状採暖具と異なり、面状採暖具の全面を金型で覆う必要がなく、電磁誘導加熱装置および押圧手段は一部から加熱および押圧を開始し全域まで順次行うことができるので、電磁誘導加熱装置および押圧手段は小型の設備で対応することが可能となるため、生産設備に費やす費用を削減できるとともに、異なる形状およびサイズの面状採暖具の製造を同一の設備で実施することが可能となる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における面状採暖具の完成状態を示す斜視図であり、図２は面状採暖具の本体の組み立て前の状態を示す斜視図であり、図３は面状採暖具の本体の完成状態を示す断面図であり、図４は本体を構成する部材の詳細な構成を示す断面図である。
【００２９】
＜面状採暖具の構成＞
図１に示すように、面状採暖具は複数のシート状の部材で構成した本体１００の一端に制御部１０１を配設し、制御部に接続した電源コード１０２で電力を供給することにより本体１００を加熱し、住宅の床面に設置して使用する採暖具である。
【００３０】
図２に示すように、面状採暖具の本体１００は、表面材２００と接着シート３００とヒータユニット４００と断熱シート５００と裏面材６００を主な構成部材とし、図２に示すようにそれらを順次積層し、それらの部材を接着加工し、周辺部を圧縮密閉することにより図３に示すような断面形状に形成されている。なお、接着シート３００は後述する理由により必ずしも必要ではない。
【００３１】
図４に示すように、表面材２００は、面状採暖具の本体１００における最表面の部材であり、機械的な強度はもちろん意匠性や耐汚染性や触感等の必要な性能を備えたものであり、塩化ビニール樹脂（以下ＰＶＣと表記）を主成分とし、着色および柄付けした表面シート２０１の裏面にポリエステルの不織布２０２と不織布２０３との間に接着層２０４を有する２層構造の不織布を接着してシート状をなしている。
【００３２】
接着シート３００は、ポリエチレン樹脂をシート状に成形したものであり、常温においては柔軟なシート状をなしており、約９７℃以上で溶融して接着剤としての機能を発揮する。
【００３３】
ヒータユニット４００は、面状採暖具の発熱源であり、アルミニウムを主成分とする均熱シート４１０の片面にヒータ線４２０を蛇行形状に配設したものである。
【００３４】
均熱シート４１０は、ヒータ線４２０で発熱した熱を本体１００全面に均一に拡散する目的の部材であり、熱伝導率が高い金属シートであるアルミニウムを主成分とする厚さ約０．０１ｍｍのアルミシート４１１を基材とし、その両面にポリエチレン樹脂からなる接着樹脂４１２をコーティングして形成したものであり、ポリエチレン樹脂からなる接着樹脂４１２を約９７℃以上に加熱することにより溶融して接着剤としての機能を発揮する。このように金属シートであるアルミシート４１１の上下両面にポリエチレン樹脂からなる接着樹脂４１２をコーティングしてあることにより、前記の接着シート３００は必ずしも必要とはせず、接着シート３００を省いても表面材２００とヒータユニット４００との接着に特に支障はない。
【００３５】
ヒータ線４２０は図５に示すように、中心のガラス繊維４２１の周囲に温度を検知する検知線４２２を螺旋状に巻回し、その外周にナイロン樹脂で絶縁層４２３を形成し、絶縁層４２３の外周に発熱線４２４を螺旋状に巻回し、その外周にＰＶＣの絶縁層４２５を形成し、絶縁層４２５の外周にポリエチレン樹脂による接着層４２６を形成したものである。
【００３６】
図２に示すように、ヒータユニット４００は、ヒータ線４２０の始端を均熱シート４１０の１つの角部に配置し、均熱シート４１０の全域をカバーするように蛇行形状に配設し、終端を始端の近傍に配置している。図２のようにヒータ線４２０配置した状態で熱を加
えることにより、ヒータ線４２０の接着層４２６が溶融し、均熱シート４１０に接着固定されたものである。
【００３７】
断熱シート５００は、ヒータユニット４００で発熱した熱が床面に無駄に伝達され放熱されることを抑制する目的で設けたものであり、断熱性の高いシート状の発泡ウレタン樹脂である発泡シート５０１の上下両面にポリエステル樹脂の不織布５０２，５０３を接着したものである。
【００３８】
この発泡シート５０１の上面すなわちヒータユニット４００側の不織布５０２は、ポリエステル樹脂９６％ポリプロピレン樹脂４％目付１８０ｇ／ｍ２で、発泡シート５０１の下面すなわち裏面材６００側の不織布５０３のポリエステル樹脂９５％ポリプロピレン樹脂５％目付１００ｇ／ｍ２より、厚みを厚く構成してある。
【００３９】
裏面材６００は、面状採暖具の本体１００のうち直接床面に接触する部材であり、機械的強度はもちろんクッション性や滑りにくさ等の性能を備えており、弾性を備えたオレフィン系エラストマー（以下ＴＰＯと表記）の裏面シート６０１の上面にポリエチレン樹脂の接着層６０２をコーティングしたものである。なお、このポリエチレン樹脂の接着層６０２のコーティングの代わりに接着シート３００を用いてもよい。
【００４０】
本実施の形態における面状採暖具は、上記各構成部材を組み立て形成した本体１００の角部に制御部１０１を設置し、ヒータユニット４００の発熱線４２４の始端と終端を制御部１０１に接続することにより、面状採暖具の発熱機能を発揮させることができるものである。
【００４１】
＜本体の製造工程＞
図６は本体の製造過程における準備工程の断面を示す模式図であり、図７は本体の加熱工程と押圧工程の断面を示す模式図であり、図８は裏面材の接着と本体周辺部の成形を行う熱プレス工程の断面を示す模式図であり、図９は本体周辺部の溶着を行う超音波溶着工程の断面を示す模式図であり、図１０は本体周辺部の不要な部分を切断するトリミング工程の断面を示す模式図である。
【００４２】
図６に示すように、準備工程においては、水平なプラットホーム７１０上に裏面材６００の接着層６０２を上にして配置し、その上に断熱シート５００を積み重ね、その上にヒータユニット４００のヒータ線４２０が下側になるように積み重ね、その上に接着シート３００を積み重ね、その上に表面材２００の不織布２０２が下側になるように積み重ねる。
【００４３】
この工程においては図４に示すように、ヒータユニット４００は他の部材より外形寸法が小さいので、断熱シート５００の中央に配置することが重要である。準備工程で積層した本体１００の部材は、次に加熱工程に送られる。
【００４４】
図７に示すように、加熱工程の加工設備としては、本体１００を載置して、矢印Ａで示すように水平方向に移動させる搬送手段７２０と、本体１００の幅より大きい加熱コイルを備えた電磁誘導加熱装置７２１が価値のある役目をする。
【００４５】
準備工程で積層された本体１００は搬送手段７２０で矢印Ａで示す水平方向に移動させながら、上方に配置した電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２から磁力線を発生させると、ヒータユニット４００のアルミシート４１１内に渦電流が発生し、渦電流とアルミシート４１１の抵抗によりアルミシート４１１自体が発熱昇温する。アルミシート４１１から発生した熱によりアルミシート４１１の両面にコーティングしたポリエチレン樹脂
からなる接着樹脂４１２と、ヒータユニット４００の上に密着して積層した接着シート３００が溶融する。ポリエチレン樹脂からなる接着樹脂４１２と接着シート３００は数秒間で溶融するため、本体１００を搬送手段７２０で所定の速度で移動さながら電磁誘導加熱装置７２１を作動することにより連続的に本体１００全面に亘り溶融することができる。
【００４６】
なお、前述したように接着シート３００を使用しない場合は、金属シートであるアルミシート４１１にコーティングされている接着樹脂４１２が接着シート３００に代わって同様の接着作用をするので、接着シート３００を省いても支障はない。この接着シート３００を使用することで、いわゆる接着剤（接着樹脂）の量をコーティングの場合よりも多くできるため、表面材２００の不織布２０２の種類によって、より接着剤を多くしないと必要な接着強度が得られない場合に効果がある。
【００４７】
表面材２００、ヒータユニット４００、断熱シート５００、裏面材６００を積層してこれらの積層体を電磁誘導加熱するとき、電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２とアルミシート４１１との距離を一定に保つことが重要であり、積層した本体１００を軽く押圧し所定の厚みに維持しながら移動させる。
【００４８】
また、ヒータユニット４００はヒータ線４２０を下側になるように配置する。アルミシート４１１が電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２に対抗するように配置したことにより、加熱コイル７２２とアルミシート４１１との距離が一定に保ちやすく、アルミシート４１１全面を均一に発熱させることができる。
【００４９】
また、電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２とヒータ線４２０をアルミシート４１１を介して配置することにより、ヒータ線４２０自体の発熱を抑制することができ温度ムラを抑制することができるので安定した加熱作用を得ることができる。
【００５０】
押圧工程は、図７に示すように、加熱工程と連続して一体的に行う工程であり、この工程に必要な設備は本体１００を連続的に押圧することが可能な設備であり、本実施の形態においては図７に示すように、上下ローラをともに矢印Ｂの方向に回転駆動し、矢印Ｃで示すように上方より押圧する押圧ローラ７３０を採用した。
【００５１】
押圧ローラ７３０の駆動速度は加熱工程の加熱時間に連動することが必須であり、加熱工程により溶融した樹脂をできるだけ短時間に押圧できるように、加熱コイル７２２と近接して配置することが重要であり、本実施の形態では加熱工程の設備と押圧工程の設備を一体で構成している。押圧工程で押圧することにより、表面材２００とヒータユニット４００と断熱シート５００がポリエチレン樹脂からなる接着樹脂４１２と接着シート３００を介して接着される。
【００５２】
次の熱プレス工程は、２つの異なる作業を同時に行う工程であり、図８に示すように、この工程に必要な設備は熱プレス７４０であり、熱プレス７４０の下型７４１には本体１００全面をカバーする熱板７４２を配置し、上型７４５には本体１００の周辺部を段押成型する熱板７４６を備えている。
【００５３】
この工程は、裏面材６００の接着と本体１００の周辺部の段押成型を行うものであり、下型７４１に配置した熱板７４２により裏面材６００を加熱し、裏面材６００の裏面シート６０１の上面にコーティングした接着層６０２を溶融し、熱プレスで押圧することにより、裏面材６００と断熱シート５００を接着する。また、上型７４５に備えた熱板７４６により本体１００の周辺部を加熱しながら押圧することにより、周辺の厚さを薄くするように段押成型する。段押部の内方に局面が成型されるように熱板７４６の端部は局面７４７に形成されている。
【００５４】
次の超音波溶着工程は、熱プレス工程で段押成型した本体１００の周辺部を溶着する工程であり、図９に示すように、この工程で使用する設備は本体１００の周辺部に沿って移動するホーン７５１を備えた超音波溶着機７５０である。
【００５５】
ヒータユニット４００は他の部材より外形寸法を小さく形成されているため、本体１００の周辺部は全て熱可塑性の樹脂材料で形成された表面材２００と接着シート３００と断熱シート５００と裏面材６００とで構成されている。それらが前工程の熱プレス工程の段押成型により薄く成型されており、段押部に超音波を加えることにより各部材の接合部が発熱溶融して確実に溶着することができる。超音波を加えるホーン７５１は段押部を移動しながら順次溶着を行う。
【００５６】
最後のトリミング工程は、本体１００の周辺部の不要な部分を切り落として整形する仕上げ工程であり、図１０に示すように、この工程で使用する設備は本体１００の両側の幅方向を同時に切断する２個の円盤状のカッター７６０と長さ方向を移動させながら切断する１個のカッター７６０である。
【００５７】
超音波溶着を行った段押部の不要部分を幅方向と長さ方向に円盤状のカッター７６０を移動させながら切り落とし、本体１００を所定の寸法に仕上げる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態のおける面状採暖具は、本体の製造工程において、電磁誘導加熱装置７２１によりヒータユニット４００の部材であるアルミシート４１１自体を発熱させることにより、樹脂の溶融に必要な熱を、樹脂に直接接触しているアルミシート４１１から発熱させる点であり、発熱源であるアルミシート４１１を中央にして表面材２００と断熱シート５００および裏面材６００で挟み込むことにより、外部への無駄な放熱を抑制することができるため、外部から熱を加える加熱方法に比較して格段に少ない熱量で樹脂を溶融することができ、加熱に要する電力が少なく、高い省エネルギーの効果を得ることができる。
【００５９】
しかも、本体１００の内部から発熱させることにより、本体１００の表面部の温度が上昇することがないため、表面部に使用する材料、例えば表面材２００は耐熱温度の低いものを使用することが可能である。
【００６０】
また、アルミシート４１１は、本来面状採暖具の使用時にヒータ線４２０で発熱した熱を本体１００全面に均一に拡散する目的で設けた必須の構成部材であり、本来の機能に加えて製造工程でも活用したものであり、製造上のコストや工数の点で非常に大きい効果を得ることができるものである。
【００６１】
また、発熱源であるアルミシート４１１が溶融する樹脂に直接接触しているため、秒単位の短時間に加熱ができるため、本体１００全面を同時に加熱する必要がなく、移動させながら部分的に、加熱、溶融、接着の工程を流れ作業として実施することが可能となる。しかも、部分的に加熱を行うため、加熱に使用する電磁誘導加熱装置７２１は小容量の小型の物でよく、設備費用を低減することができるとともに、加工時の最大電気容量を低くすることができる。
【００６２】
また、電磁誘導加熱を使用した製造方法においては、従来本体のサイズ毎に必要であった金型が不要であり、しかも電磁誘導加熱装置の本体の最大のサイズに対応する加熱コイル７２２を準備しておけば、発熱源であるアルミシート４１１の範囲のみで発熱するため、加熱コイル７２２より小さい本体１００であれば同一の設備で加熱することが可能であり、本体１００のサイズに合わせて加熱工程の設備を準備する必要がなくこの点でも設備
費用を低減することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２の加熱面の長手方向の長さは、本体１００の一辺の幅より大きい。そして、本体１００全面を包含するものではなく、一部を加熱するものである。このように、本体１００に対して加熱面がその一部になるような大きさの物とし、これを順次ローラにて送りながら全体を加熱する構成を採用したが、加熱コイルの形状および寸法はこれに限るものではなく、例えば本体１００の幅および長さより小さい寸法の物を準備し、本体１００のいずれかの角部から順次掃引しながら全面に渡るようにしてもよい。さらに、加熱工程と同時に押圧工程を実施するようにしてもよい。この方法の場合、押圧工程はプレスにより押圧するのが好適である。この加工方法を採用した場合、電磁誘導加熱装置を小容量のもので対応可能となり、設備投資を抑制することができる。
【００６４】
また、本実施の形態においては、加熱工程および押圧工程においては、本体１００を移動させながら加工を行ったが、これに限るものではなく、本体１００を定位置に固定して、電磁誘導加熱装置および押圧ローラを移動させてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態においては、図７に示すように、加熱工程においては、ヒータユニット４００はヒータ線４２０の配設方向と搬送手段７２０の搬送方向である矢印Ａとが直交する方向に配置しているが、ヒータ線４２０自体の発熱による温度ムラが大きく発生する場合は、ヒータ線４２０の配設方向を矢印Ａと一致する方向に配置して加熱工程を実施することにより、ヒータ線４２０には相互に逆方向の電流を発生させることでヒータ線４２０自体の発熱を抑制することができる、温度ムラを抑制することが可能である。
【００６６】
また、本実施の形態においては、均熱シート４１０の基材としてアルミシートを使用したが、これに限るものではなく、銅やステンレス等の他の金属であってもよい。
【００６７】
また、本実施の形態においては、電磁誘導加熱による接着は表面材２００とヒータユニット４００と断熱シート５００の接着のみに採用したが、これに限るものではなく、断熱シート５００と裏面材６００との接着にも採用することも可能である。その場合、断熱シート５００と裏面材６００の間に均熱シート４１０と同様な構成の部材を挟みこむことが必要であり、加熱設備として、下側に別途電磁誘導加熱装置を準備すれば同一の工程内で実施することが可能である。
【００６８】
また、本実施の形態においては、ヒータ線４２０の均熱シートへの貼付けは均熱シートを得る第１工程において、同時に行ってもよい。また、積層体を設ける第３工程にて同時に行うようにしてもよい。これにより、さらに効率のよい製造工程にすることができる。
【００６９】
また、本実施の形態における面状採暖具は、表面材２００と、金属シート４１１の上下両面に樹脂を含む接着剤４１２をコーティングした均熱シート４１０と、均熱シート４１０の下面にヒータ線４２０が配設された面状のヒータユニット４００と、ヒータユニット４００の下面側に設けられた断熱シート５００と、断熱シート５００の下面側に設けられた裏面材６００と、を備え、断熱シート５００は発泡シート５０１の上下両面に不織布５０２，５０３が接着されたものである。
【００７０】
これにより、表面材２００と、金属シート４１１の上下両面に樹脂を含む接着剤４１２をコーティングした均熱シート４１０と、均熱シート４１０の下面にヒータ線４２０が配設された面状のヒータユニット４００と、発泡シート５０１の上下両面に不織布５０２，５０３が接着された断熱シート５００、裏面材６００を積層して接着することで製造でき、従来のように製造時に表材１と、ヒータ基材３ａにヒータ線３ｂを配設したヒータユニ
ット３と、ウレタン発泡材４を表面に塗布した裏材５を金型内に積層して、金型内でウレタン樹脂を発泡させて押圧成型するといった金型を使用しないで面状採暖具の生産ができる。
【００７１】
この場合、表面材２００、ヒータユニット４００、断熱シート５００を積層した積層体を電磁誘導加熱することで、接着樹脂４１２を溶融するための熱は、面状採暖具の内部にある金属シート４１１から発熱するため、接着樹脂４１２を短時間に溶融することができるので、接着作業を短時間に実施できるとともに、面状採暖具の外部への無駄な放熱を抑制することができるので、製造工程の省エネルギー化を図ることができる。
【００７２】
また、加工工程にウレタン樹脂を発泡させて面状採暖具を押圧成形するような金型を使用しないため、金型投資費用や設備投資費用の抑制と、設計の自由度を向上することができる。
【００７３】
しかも、断熱シート５００は発泡シート５０１の上下両面に不織布が接着されていることにより、発泡シート５０１は上下両面の不織布５０２，５０３およびのこの不織布５０２，５０３の繊維の一部が、発泡シート５０１に食い込み強い接着力が得られるのみならず、発泡シート５０１の両面側とも引き裂き強度が強化され、面状採暖具を折りたたんだりしても、一部が剥離したり裂けたりする不具合を防止でき、発泡シート５０１によるクッション性および耐久強度の両方とも優れた面状採暖具を得ることができる。
【００７４】
なお、断熱シート５００の発泡シート５０１は、耐熱性、クッション性、強度、接着性等で適するものであればポリウレタンフォームの発泡シートに限定はされない。たとえば、架橋発泡ポリエチレンシート等もよい。また、不織布５０２，５０３も、ホリエステル樹脂の繊維に限定されるものではない。たとえば、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維等もよい。
【００７５】
また、本実施の形態において、表面材２００は、表面シート２０１とヒータユニット４００との間に、不織布２０２と不織布２０３との間に接着層２０４を有する２層構造の不織布を配したことにより、均熱シート４１０の下面にヒータ線４２０が配設された面状のヒータユニット４００に凹凸があっても、不織布２０２と不織布２０３との間に接着層２０４を有する２層構造の不織布２０２，２０３が表面シート２０１へのヒータユニット４００の凹凸感の伝達を阻止するように作用し、人が面状採暖具の本体１００に座るなどして使用するとき、違和感がなく滑らかで心地よい使用感を得ることができる。
【００７６】
つまり、不織布２０２と不織布２０３との間にやや硬い接着層２０４が形成され、接着層２０４を挟んで両側に柔らかい不織布２０２，２０３が２重に存在するため、表面シート２０１へのヒータユニット４００の凹凸感の伝達が緩和阻止される。しかも、ヒータユニット４００のアルミシート４１１にコーティングされている接着剤４１２に２層構造の片方の不織布２０２が馴染み、表面材２００とヒータユニット４００との強い接着を得ることができる。
【００７７】
また、本実施の形態の不織布２０２，２０３において、表面シート２０１側の不織布２０３にＴＰＯ樹脂をラミネートした硬い層に形成し、ヒータユニット４００側の不織布２０２は樹脂ラミネートなどしない柔らかいままの層とすることにより、均熱シート４１０の下面にヒータ線４２０が配設された面状のヒータユニット４００に凹凸があっても、不織布２０２と不織布２０３との間に接着層２０４を有する２層構造の不織布２０２，２０３が表面シート２０１へのヒータユニット４００の凹凸感の伝達をより阻止するようにすることができる。
【００７８】
つまり、表面材２００は、表面シート２０１とヒータユニット４００との間に硬さの異なる２層の繊維層を有し、表面シート２０１側が硬い層で、ヒータユニット４００側が柔らかい層とすることにより、均熱シート４１０の下面にヒータ線４２０が配設された面状のヒータユニット４００に凹凸があっても、不織布２０２と不織布２０３との間に接着層２０４を有する２層構造の不織布２０２，２０３が表面シート２０１へのヒータユニット４００の凹凸感の伝達をより阻止するように作用し、人が面状採暖具の本体１００に座るなどして使用するとき、より違和感がなく滑らかで心地よい使用感を得ることができる。
【００７９】
また、本実施の形態において、断熱シート５００は、発泡シート５０１の両面に不織布５０２，５０３が接着され、ヒータユニット４００側の不織布５０２は裏面材６００側の不織布５０３より厚みを厚く構成したことにより、ヒータユニット４００のヒータとして直径が３ｍｍ程度あるようなコード状のヒータ線４２０を使用した場合においても、裏面材６００側の不織布５０３より厚く構成されたヒータユニット４００側の不織布５０２にコード状のヒータ線４２０が埋まり込むようにすることができるため、人が面状採暖具の本体１００に座るなどして使用するとき、人がヒータ線４２０による凹凸を感じにくくすることができ、より違和感がなく滑らかで心地よい使用感を得ることができる。
【００８０】
しかも断熱シート５００は、発泡シート５０１の両面に不織布５０２，５０３が接着されていることにより、発泡シート５０１は上下両面の不織布５０２，５０３およびのこの不織布５０２，５０３の繊維の一部が、発泡シート５０１に食い込み強い接着力が得られるのみならず、発泡シート５０１の両面側とも引き裂き強度が強化され、面状採暖具を折りたたんだりしても、一部が剥離したり裂けたりする不具合を防止でき、発泡シート５０１によるクッション性および耐久強度の両方とも優れた面状採暖具を得ることができる。
【００８１】
また、ヒータユニット４００側の不織布５０２は、ポリエステル樹脂９６％ポリプロピレン樹脂４％目付１８０ｇ／ｍ２とし、裏面材６００側の不織布５０３は、ポリエステル樹脂９５％ポリプロピレン樹脂５％目付１００ｇ／ｍ２とすることにより、費用対効果の面で最も良好な接着ができる。
【００８２】
また、本実施の形態において、表面材２００、ヒータユニット４００、断熱シート５００を順に積層し、これら積層体を電磁誘導加熱することにより、ヒータユニット４００のアルミシート４１１を発熱させて接着剤４１２を溶融させ、押圧手段７３０により前記積層体を押圧することにより、表面材２００とヒータユニット４００と断熱シート５００とが接着される構成としたことにより、電磁誘導加熱装置７２１と押圧手段７３０を別の設備として構成することが可能となるため、設備の製作およびメンテナンスが容易になるとともに、製造工程を流れ作業として構築することが可能となり生産効率を向上することができる。また、従来の金型内で押圧成形する面状採暖具と異なり、面状採暖具の全面を金型で覆う必要がなく、電磁誘導加熱装置７２１および押圧手段７３０は一部から加熱および押圧を開始し全域まで順次行うことができるので、電磁誘導加熱装置７２１および押圧手段７３０は小型の設備で対応することが可能となるため、生産設備に費やす費用を削減できるとともに、異なる形状およびサイズの面状採暖具の製造を同一の設備で実施することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明にかかる面状採暖具は、発泡押圧金型を使用しないで内蔵する金属製の均熱シートを発熱させて熱樹脂を溶融して接着することが可能であり、クッション性および耐久強度に優れたものが得られるので、台所や居間などの床上に置いて使う床暖房装置や、いわゆる電気カーペットなどに適用できる。
【符号の説明】
【００８４】
２００  表面材
２０１  表面シート
２０２  不織布
２０３  不織布
２０４  接着層
４００  ヒータユニット
４１０  均熱シート
４１１  金属シート（アルミシート）
４１２  接着樹脂（接着剤）
４２０  ヒータ線
５００  断熱シート
５０１  発泡シート（発泡ウレタン樹脂）
５０２  不織布
５０３  不織布
７２１  電磁誘導加熱装置
７３０  押圧ローラ（押圧手段）
【図１】
0005594098.tif 000002
【図２】
0005594098.tif 000003
【図３】
0005594098.tif 000004
【図４】
0005594098.tif 000005
【図５】
0005594098.tif 000006
【図６】
0005594098.tif 000007
【図７】
0005594098.tif 000008
【図８】
0005594098.tif 000009
【図９】
0005594098.tif 000010
【図１０】
0005594098.tif 000011
【図１１】
0005594098.tif 000012