(57)【要約】【課題】製造工程で容易に電気抵抗値を調整することができる面状発熱体の製造方法を提供する。【解決手段】金属箔材から任意の幅に切断した帯状金属箔材を組み合わせて電気回路を形成するとともに、これらを絶縁樹脂フィルム材で絶縁被覆させた面状発熱体を製造するに当たって、予め抵抗値を測定して帯状金属箔材を用いて、所定の抵抗値に調整するようにした。【選択図】      図２
2006100209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の帯状金属箔材をそれぞれ供給手段から供給して長手方向に沿って並列的に配列し、この配列した各帯状金属箔材上を横断するように、接続用金属箔材を２本１組として一定間隔で並列的に配列して後に、各帯状金属箔材と各接続用金属箔材との交差部において帯状金属箔材と接続用金属箔材とを電気的に接続し、これらの帯状金属箔材及び接続用金属箔材を上下方向から絶縁樹脂フィルム材で挟んだ状態で被覆して長尺状の被覆体とし、この被覆体に対し、前記各帯状金属箔材間であって１つ置きの部位に位置する前記接続用金属箔材を除去するとともに、各組の接続用金属箔材間で切断することにより、前記各帯状金属箔材を蛇行状に接続して一連の電気回路を形成する面状発熱体を得る面状発熱体の製造方法において、
予め抵抗値を測定した帯状金属箔材を用いて、所定の電気抵抗値に調整することを特徴とする面状発熱体の製造方法。
【請求項２】
複数の帯状金属箔材のうちの一部を、予め用意した別の抵抗値を有する調整用帯状金属箔材に入れ替えて所定の電気抵抗値に調整ことを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の床暖房、暖房機器、フロアーマット等の用途に利用できる金属箔材を用いた面状発熱体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
床暖房用等のように広い面積を暖房する発熱体として、金属箔材を発熱材として用いた面状発熱体が広く用いられている。
【０００３】
この種の面状発熱体としては、面状の薄箔材に任意の電気回路をエッチング処理し、これらを絶縁樹脂フィルム材で被覆絶縁させて製造されたり、金属箔材から任意の幅（具体的には、例えば１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍ等）に切断した帯状金属箔材を組み合わせて電気回路を形成し、絶縁樹脂フィルム材で被覆絶縁させて製造されている。
【０００４】
面状発熱体は、適当な電気抵抗値を有する金属箔材（具体的には、例えばＳＵＳ３０４、アルミ等）を材料として製造されるが、製造後の面状発熱体の電気抵抗値は設定された基準値に対してバラツキが生じることがある。電気抵抗値のバラツキ範囲が基準値に対して許容範囲内であれば、全て使用することが可能であるが、その許容範囲が狭いものでは、使用できないものが多数発生することになる。
【０００５】
従来、面状発熱体のバラツキを減らし、電気抵抗値を基準値に近づける方法として、面状発熱体を製造した後に電気抵抗値の調整を行なっていた（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８１３７６号公報
【特許文献２】特開平５−１８１５４５号公報
【特許文献３】特開平８−１３８８３３号公報
【特許文献４】特開２００１−３１３１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来は面状発熱体を製造した後に電気抵抗値の調整を行なっており、各面状発熱体に対して、個別に調整が必要なため、工数の増加を招いて生産効率の向上が図れないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、製造工程で容易に電気抵抗値を調整することができる面状発熱体の製造方法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】
【０００９】
本発明者らは、上記した面状発熱体に関する課題を解決するべく鋭意検討した結果、金属箔材の電気抵抗値の精度は、製造時の幅方向よりも流れ方向に対する電気抵抗値のバラツキが小さいことを見いだし、本発明に至った。
【００１０】
即ち、本発明は、複数の帯状金属箔材をそれぞれ供給手段から供給して長手方向に沿って並列的に配列し、この配列した各帯状金属箔材上を横断するように、接続用金属箔材を２本１組として一定間隔で並列的に配列して後に、各帯状金属箔材と各接続用金属箔材との交差部において帯状金属箔材と接続用金属箔材とを電気的に接続し、これらの帯状金属箔材及び接続用金属箔材を上下方向から絶縁樹脂フィルム材で挟んだ状態で被覆して長尺状の被覆体とし、この被覆体に対し、前記各帯状金属箔材間であって１つ置きの部位に位置する前記接続用金属箔材を除去するとともに、各組の接続用金属箔材間で切断することにより、前記各帯状金属箔材を蛇行状に接続して一連の電気回路を形成する面状発熱体を得る面状発熱体の製造方法において、予め抵抗値を測定した帯状金属箔材を用いて、所定の電気抵抗値に調整することを特徴とする面状発熱体の製造方法を提供するものである。
【００１１】
また、本発明の面状発熱体の製造方法は、複数の帯状金属箔材のうちの一部を、予め抵抗値を測定した帯状金属箔材に入れ替えて、所定の電気抵抗値に調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、予め抵抗値を測定した帯状金属箔材を用いて、所定の電気抵抗値に調整するから、製造工程で電気抵抗値の調整を行なうことができ、従来の如く製造後の各面状発熱体に対して個別に調整する必要がなくなり、生産効率の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の面状発熱体の製造方法を図面に基いて説明する。尚、本発明の面状発熱体の製造方法を説明する前に本発明に係る面状発熱体１及びその製造に使用する装置１０について説明する。
【００１４】
面状発熱体１は、図１に示すように、例えばＳＵＳ３０４、アルミ等からなる複数本（具体的には、２０本）の帯状金属箔材２を長手方向に沿って並列的に配列し、この配列した各帯状金属箔材２を、この帯状金属箔材２と同質（例えばＳＵＳ３０４、アルミ等）の接続用金属箔材３で蛇行状に接続して一連の電気回路を形成するとともに、各帯状金属箔材２及び接続用金属箔材３を絶縁樹脂フィルム材４及び５で上下方向から挟んだ状態で被覆させた構成を有している。
【００１５】
製造装置１０は、図２に示すように、複数本（具体的には、２０本）の帯状金属箔材２を所定の間隔を保ちながら並列的に配列して供給する帯状金属箔材供給手段１１と、配列した各帯状金属箔材２上に横断するように、接続用金属箔材３を２本１組として一定間隔で並列的に配列して後に、各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３との交差部を溶着する溶着手段１２と、下側の絶縁樹脂フィルム材４を供給する下側絶縁樹脂フィルム材ロール１３と、上側の絶縁樹脂フィルム材５を供給する上側絶縁樹脂フィルム材ロール１４と、交差部を溶着した各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３とを上下方向から挟んだ状態で下側絶縁樹脂フィルム材４と上側絶縁樹脂フィルム材５とを張り合わせるラミネーター１５とから構成されている。
【００１６】
帯状金属箔材供給手段１１は、上側供給部１１ａと下側供給部１１ｂが対となって配設されており、上側供給部１１ａ及び下側供給部１１ｂはそれぞれ帯状金属箔材２を個別に巻回する単位スプール１６を同心軸１７ａ及び１７ｂ上に複数列（具体的には１０列）ずつ配列させたもので、上側供給部１１ａと下側供給部１１ｂの同心軸１７ａ，１７ｂは平行に配置されているとともに、上側供給部１１ａと下側供給部１１ｂの単位スプール１６同士はそれぞれその軸方向に千鳥状に配設されている。
【００１７】
溶着手段１２は、レーザー溶接機を使用し、各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３との交差部に対してレーザー光線を照射し、各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３との交差部を溶着する。
【００１８】
ラミネーター１５は、加熱手段であるヒーター（図示せず）と、圧着手段であるローラー（図示せず）とによって下側絶縁樹脂フィルム材４と上側絶縁樹脂フィルム材５とを張り合わせて各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３とを絶縁被覆する。
【００１９】
この製造装置１０では、帯状金属箔材供給手段１１から２０本の帯状金属箔材２が順次供給され、上下の供給部１１ａ，１１ｂから別々に供給されてきた２０本の帯状金属箔材２が、ガイドローラー１８の位置で、上側の供給部１１ａから供給された１０本の帯状金属箔材２の隣接するもの同士の間に、下側の供給部１１ｂから供給された１０本の帯状金属箔材２のそれぞれが重なることなく挿入されて平面状に２０列に配列され、この２０列の形で下流側に供給される。次に、ガイドローラー１８の下流で２０列に配列された各帯状金属箔材２上に横断するように、２本１組の接続用金属箔材３が一定間隔で並列的に配列され、その各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３との交差部が溶着手段１２で溶着される。次いで、溶着手段１２の下流で交差部を溶着した各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３とが下側絶縁樹脂フィルム材ロール１３から供給されてきた下側絶縁樹脂フィルム材４の上面に接着（或いは軽く仮止め）された後、上側絶縁樹脂フィルム材ロール１４から供給されてきた上側絶縁樹脂フィルム材５が交差部を溶着した各帯状金属箔材２と各接続用金属箔材３との上面に挟持するように重ねられ、ラミネーター１５で下側絶縁樹脂フィルム材４と上側絶縁樹脂フィルム材５とを張り合わせて交差部を溶着した各帯状金属箔材２及び各接続用金属箔材３を上下方向から挟んだ状態で被覆して長尺状の被覆体とする。この後、被覆体に対し、各帯状金属箔材２間であって１つ置きの部位に位置する接続用金属箔材３をプレス加工で除去するとともに、各組の接続用金属箔材３間を切断することにより、各帯状金属箔材２を蛇行状に接続して電気回路を形成する面状発熱体１を製造する。
【００２０】
次に、上記製造装置１０を使用して面状発熱体１を製造する場合において、本発明の面状発熱体の製造方法について説明する。
【００２１】
先ず、設計仕様に基づく抵抗値と相違する抵抗値を有する調整用帯状金属箔材を予め用意する。この調整用帯状金属箔材は、抵抗値の相違するもの（具体的には、設計仕様に基づく抵抗値に対して±５％、±１０％、±１５%等の抵抗値のもの）をそれぞれ複数ずつ用意する。
【００２２】
次いで、複数の帯状金属箔材２を製造装置１０の帯状金属箔材供給手段１１に配列する前に、各帯状金属箔材２の抵抗値をそれぞれ測定し、測定された抵抗値の平均値（平均抵抗値）と設計仕様に基づく抵抗値との誤差割合を求め、その誤差割合が許容範囲（具体的には、設計仕様に基づく抵抗値に対して±５％）を逸脱している場合には、設計仕様に基づく抵抗値になるように、複数の帯状金属箔材２のうちの一部を、予め用意した上記調整用帯状金属箔材に入れ替える。因みに、誤差割合がマイナスの場合は、抵抗値の高い調整用帯状金属箔材に入れ替え、誤差割合がプラスの場合は、抵抗値の低い調整用帯状金属箔材に入れ替える。ここで、面状発熱体１では、周辺部分はその内側部分に比べて熱が不足する傾向にあるため、抵抗値の高い調整用帯状金属箔材に入れ替える場合は、抵抗値の高い調整用帯状金属箔材を周辺部分に配置し、また、抵抗値の低い調整用帯状金属箔材に入れ替える場合は、抵抗値の低い調整用帯状金属箔材を周辺部分を避けて等間隔に配置すれば、熱が平均化して好ましい。尚、調整用帯状金属箔材の抵抗値及び入れ替え本数は、誤差割合に応じて適宜設定される。
【００２３】
このように複数の帯状金属箔材２のうちの一部を、調整用帯状金属箔材に入れ替えて設計仕様に基づく抵抗値に調整した後、この設計仕様に基づく抵抗値に調整された格帯状金属箔材２及び各調整用金属箔材を製造装置１０の帯状金属箔材供給手段１１に配列して上述したように面状発熱体１を製造する。
【００２４】
本発明に係る製造方法によれば、複数の帯状金属箔材２を製造装置１０の帯状金属箔材供給手段１１に配列する前に、各帯状金属箔材２の抵抗値をそれぞれ測定し、その平均抵抗値が設計仕様に基づく抵抗値との誤差割合の許容範囲を逸脱している場合には、複数の帯状金属箔材２のうちの一部を、予め用意した設計仕様に基づく抵抗値と相違する抵抗値を有する調整用帯状金属箔材に入れ替えて所定の電気抵抗値に調整するようにしたから、安価で入手が容易な抵抗値にバラツキを有する帯状金属箔材２を用いて所定の電気抵抗値に調整された面状発熱体１を製造することができる。また、面状発熱体１の製造工程で面状発熱体１を所定の電気抵抗値に調整するようにしたから、面状発熱体１の製造を既存の製造装置１０を改造することなく、しかも、電気抵抗値の調整を人手と多大な工数をかけることなく簡単に行うことができ、低コストで面状発熱体１を製造することができる。
【実施例】
【００２５】
実施例の設計仕様を、全体抵抗値１００Ω、帯状金属箔材の総本数：４０本、帯状金属箔材の抵抗値の基準値（基準抵抗値）：２．５Ω／本、発熱面状体のサイズ：６００ｍｍ×９００ｍｍとする。
【００２６】
［実施例１］
平均抵抗値（入手品抵抗値）が２．３７Ω／本（−５％の誤差割合）の帯状金属箔材を使用することになった場合、全体抵抗値（未調整全体抵抗値）は２．３７Ω×４０本＝９４．８Ωとなる。この場合、４０本の帯状金属箔材のうち３２本の帯状金属箔材はそれをそのまま使用し、残り８本の帯状金属箔材を抵抗値（調整用抵抗値）が３Ωの調整用帯状金属箔材に入れ替えて全体抵抗値を調整する。平均抵抗値（入手品抵抗値）が２．３７Ω／本の４０本の帯状金属箔材のうちそのままそれを使用する本数（入手品本数）が３２本、抵抗値が３Ωの調整用帯状金属箔材に入れ替える本数（調整本数）が８本の場合、全体抵抗値（合成抵抗値）が２．３７Ω×３２本＋３Ω×８本＝９９．８４Ωとなり、略設計仕様となる。尚、電気抵抗値は、一般的な電気抵抗値テスタを用いて測定した。電気抵抗値を測定するためのセンサーは、帯状金属箔材は先端から５ｃｍの位置とその位置から１０ｍ離れた位置とに設置し、面状発熱体は両端部に設置して測定を行った。
【００２７】
［実施例２］
平均抵抗値（入手品抵抗値）が２．２５Ω／本（−１０％の誤差割合）の帯状金属箔材を使用することになった場合、未調整全体抵抗値は２．２５Ω×４０本＝９０Ωとなる。この場合、４０本の帯状金属箔材のうち２８本の帯状金属箔材はそれをそのまま使用し、残り１２本の帯状金属箔材を抵抗値が３Ωの調整用帯状金属箔材に入れ替えて全体抵抗値を調整する。平均抵抗値（入手品抵抗値）が２．２５Ω／本の４０本の帯状金属箔材のうち２８本の帯状金属箔材をそのままそれを使用し、残り１２本の帯状金属箔材を抵抗値が３Ωの調整用帯状金属箔材に入れ替えれば、全体抵抗値（合成抵抗値）が２．２５Ω×２８本＋３Ω×１２本＝９９Ωとなり、実施例１と同じように略設計仕様となる。
【００２８】
上記実施例１及び実施例２により製造された面状発熱体のうち、ランダムに抜き取った５枚の電気抵抗値を測定し、平均を求めた。実施例１の面状発熱体の電気抵抗値は、９９．８４Ωであり、実施例２の面状発熱体の電気抵抗値は９９．０１Ωであった。
【００２９】
【表１】
2006100209.tif 000003
【００３０】
表１は、上記実施例の設計仕様において、平均抵抗値と設計仕様に基づく抵抗値との誤差割合に応じた調整用帯状金属箔材の抵抗値（調整用抵抗値）及び入れ替え本数（調整本数）と、入れ替えして調整を行った場合の全体抵抗値（合成抵抗値）を示した表である。
【００３１】
尚、上記した実施の形態では、複数の帯状金属箔材２の抵抗値をそれぞれ測定し、その平均抵抗値が設計仕様に基づく抵抗値との誤差割合の許容範囲を逸脱している場合に、複数の帯状金属箔材２のうちの一部を、予め抵抗値を測定した調整用帯状金属箔材に入れ替えて所定の電気抵抗値に調整するようにしているが、予め抵抗値を測定した帯状金属箔材２を多数用意し、この中から複数の帯状金属箔材を選択して所定の電気抵抗値に調整するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】面状発熱体を示す平面図である。
【図２】面状発熱体の製造装置を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…面状発熱体、２…帯状金属箔材、３…接続用金属箔材、４…下側の絶縁樹脂フィルム材、５…上側の絶縁樹脂フィルム材、１０…製造装置、１１…帯状金属箔材供給手段、１１ａ…上側供給部、１１ｂ…下側供給部、１２…溶着手段、１３…下側絶縁樹脂フィルム材ロール、１４…上側絶縁樹脂フィルム材ロール、１５…ラミネーター、１６…単位スプール、１７ａ，１７ｂ…同心軸、１８…ガイドローラー
【図１】
2006100209.tif 000004
【図２】
2006100209.tif 000005