(57)【要約】【課題】ヒータ装置全体の熱容量の増大を抑制しつつ、第１電極と第２電極との絶縁性を確保する。【解決手段】シート状のヒータ装置１０は、第１シート１４と、第２シート１６とを備える。第１シート１４は、第１絶縁層２４と、第１絶縁層２４の第２シート１６側の表面２４ａに設けられた第１電極２８と、第１絶縁層２４に対して第２シート１６側とは反対側に設けられた発熱体２２とを有する。第２シート１６は、第２絶縁層３２と、第２絶縁層３２の第１シート側の表面３２ａに設けられた第２電極３４とを有する。第２シート１６のうち第２電極３４が設けられた部分は、第１シート１４から離れる側に向かって凸となる凸形状部１７として構成されている。これにより、第１電極２８と第２電極３４とは、内部空間３６を挟んで対向している。第１シート１４は、絶縁性の電極保護部３０を有する。電極保護部３０は、第１電極２８の周縁部２８１を覆っている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のヒータ装置であって、
第１シート（１４）と、
前記第１シートに対向して積層された第２シート（１６）とを備え、
前記第１シートは、第１絶縁層（２４）と、前記第１絶縁層の前記第２シート側の表面（２４ａ）に設けられた第１電極（２８）と、前記第１絶縁層に対して前記第２シート側とは反対側に設けられた発熱体（２２）とを有し、
前記第２シートは、第２絶縁層（３２）と、前記第２絶縁層の前記第１シート側の表面（３２ａ）に設けられた第２電極（３４）とを有し、
前記第１シートのうち前記第１電極が設けられた部分と前記第２シートのうち前記第２電極が設けられた部分との少なくとも一方は、対向する相手側のシートから離れる側に向かって凸となる凸形状部（１７）として構成されており、
前記第１電極と前記第２電極とは、内部空間（３６）を挟んで対向しており、
前記ヒータ装置は、絶縁性の電極保護部（３０）を有し、
前記電極保護部は、前記第１電極のうち中央側に位置する中央部（２８２）よりも外周側に位置する前記第１電極の周縁部（２８１）の前記第２電極側を覆っている、または、前記第２電極のうち中央側に位置する中央部（３４２）よりも外周側に位置する前記第２電極の周縁部（３４１）の前記第１電極側を覆っているヒータ装置。
【請求項２】
前記内部空間を挟んで対向する前記第１電極と前記第２電極とを一組の電極対として、前記ヒータ装置は、前記電極対を複数組有し、
前記複数組の電極対のうち隣り合う二組の電極対における一方の電極対の前記内部空間と、前記二組の電極対における他方の電極対の前記内部空間とを連通する連通空間（５０）が形成されるように、前記電極保護部が配置されている請求項１に記載のヒータ装置。
【請求項３】
前記複数組の電極対のうち二組以上の電極対において、前記第１電極と前記第２電極の一方の電極は、互いに離れて配置された２つの分割電極（２８３、２８４）を有し、
さらに、前記ヒータ装置は、
前記二組以上の電極対における前記２つの分割電極の一方の分割電極（２８３）同士を直列に接続する第１配線（２６１）と、
前記二組以上の電極対における前記２つの分割電極の他方の分割電極（２８４）同士を直列に接続する第２配線（２６２）と、
前記第１配線と前記第２配線との間に接続された固定抵抗器（３８）とを有する請求項２に記載のヒータ装置。
【請求項４】
前記内部空間を挟んで対向する前記第１電極と前記第２電極とを一組の電極対として、前記ヒータ装置は、前記電極対を複数組有し、
前記複数組の電極対のうち二組以上の電極対において、前記第１電極と前記第２電極の一方の電極は、互いに離れて配置された２つの分割電極（２８３、２８４）を有し、
さらに、前記ヒータ装置は、
前記二組以上の電極対における前記２つの分割電極の一方の分割電極（２８３）同士を直列に接続する第１配線（２６１）と、
前記二組以上の電極対における前記２つの分割電極の他方の分割電極（２８４）同士を直列に接続する第２配線（２６２）と、
前記第１配線と前記第２配線との間に接続された固定抵抗器（３８）とを有する請求項１に記載のヒータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、シート状のヒータ装置が開示されている。このヒータ装置は、通電によって発熱して輻射熱を放出する発熱体を有する。発熱体は、膜状に形成されている。このため、人体などの物体がヒータ装置に接触すると、発熱体の温度が迅速に低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８９２５１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、本発明者は、下記の接触検知構造を有するシート状のヒータ装置を検討した。
【０００５】
このヒータ装置は、第１シートと、第１シートに対向して積層された第２シートとを備える。第１シートは、第１絶縁層と、第１絶縁層の第２シート側の表面に設けられた第１電極と、第１絶縁層に対して第２シート側とは反対側に設けられた発熱体とを有する。第２シートは、第２絶縁層と、第２絶縁層の第１シート側の表面に設けられた第２電極とを有する。そして、第２シートのうち第２電極が設けられた部分は、第１シートから離れる側に向かって凸となる凸形状部として構成されている。これにより、第１電極と第２電極とは、内部空間を挟んで対向する。
【０００６】
これによれば、人体などの検知対象物がヒータ装置に接触したとき、第１電極と第２電極とが接触する。このため、ヒータ装置への検知対象物の接触を検知することができる。
【０００７】
しかし、上記のヒータ装置において、第２電極は、第２電極の中央部が第２電極の周縁部よりも第１電極から離れるような凸形状である。このため、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との間隔は、第１電極の中央部と第２電極の中央部との間隔よりも狭い。
【０００８】
製造時の第１シートと第２シートとの接合において、第１シートと第２シートとにズレが生じるときがある。このとき、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との間隔が狭いため、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部とが接触する。また、ヒータ装置が曲げられた状態で設置されるときがある。このとき、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との間隔が狭いため、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部とが接触する。
【０００９】
このように、検知対象物の非接触時における第１電極と第２電極との絶縁性を確保することができないという課題が、本発明者によって見出された。
【００１０】
この対策として、第１シートと第２シートとの間にスペーサを間に挟むことが考えられる。スペーサは、第１シートのうち第１電極が形成されていない部分と、第２シートのうち第２電極が形成されていない部分との間に配置される。スペーサによって、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との間隔が広げられる。
【００１１】
この場合、スペーサによって、ヒータ装置全体の熱容量が増大するという課題がさらに生じる。ヒータ装置全体の熱容量が増大すると、ヒータ装置に人体が接触したときのヒータ装置から人体への熱の移動量が多くなる。このため、接触した人に熱的な不快感が与えられる。このため、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との間隔を広げることで、第１電極と第２電極との絶縁性を確保することは、好ましくない。
【００１２】
なお、上記の課題が生じるのは、第２シートのうち第２電極が設けられた部分が凸形状部として構成されている場合に限られない。第１シートのうち第１電極が設けられた部分と第２シートのうち第２電極が設けられた部分との少なくとも一方が、対向する相手側のシートから離れる側に向かって凸となる凸形状部として構成されている場合に、上記の課題が生じる。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みて、ヒータ装置全体の熱容量の増大を抑制しつつ、第１電極と第２電極との絶縁性を確保することができるヒータ装置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】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
シート状のヒータ装置は、
第１シート（１４）と、
第１シートに対向して積層された第２シート（１６）とを備え、
第１シートは、第１絶縁層（２４）と、第１絶縁層の第２シート側の表面（２４ａ）に設けられた第１電極（２８）と、第１絶縁層に対して第２シート側とは反対側に設けられた発熱体（２２）とを有し、
第２シートは、第２絶縁層（３２）と、第２絶縁層の第１シート側の表面（３２ａ）に設けられた第２電極（３４）とを有し、
第１シートのうち第１電極が設けられた部分と第２シートのうち第２電極が設けられた部分との少なくとも一方は、対向する相手側のシートから離れる側に向かって凸となる凸形状部（１７）として構成されており、
第１電極と第２電極とは、内部空間（３６）を挟んで対向しており、
ヒータ装置は、絶縁性の電極保護部（３０）を有し、
電極保護部は、第１電極のうち中央側に位置する中央部（２８２）よりも外周側に位置する第１電極の周縁部（２８１）の第２電極側を覆っている、または、第２電極のうち中央側に位置する中央部（３４２）よりも外周側に位置する第２電極の周縁部（３４１）の第１電極側を覆っている。
【００１５】
これによれば、絶縁性の電極保護部によって、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との絶縁性を確保することができる。
【００１６】
また、これによれば、第１電極の周縁部と第２電極の周縁部との絶縁距離を確保できるように、電極保護部の厚さを厚く設定する必要がない。このため、第１シートと第２シートとの間にスペーサを挟む場合と比較して、電極保護部を薄くでき、熱容量の増加を抑制できる。
【００１７】
よって、熱容量の増大を抑制しつつ、検知対象物の非接触時における第１電極と第２電極との絶縁性を確保することができる。
【００１８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態におけるヒータ装置の全体の平面図である。
【図２】図１中のII−II断面図である。
【図３】図２中の第２シートを加熱対象側から見たときの第２シートの平面図である。
【図４】図２中の第１シートを被設置部材側から見たときの第１シートの平面図である。
【図５】図４に示す第１電極が複数配置された領域における第１シートの平面図である。
【図６】電極保護部を省略した状態における第１実施形態の第１シートの全体の平面図である。
【図７】第１実施形態のヒータ装置における検知対象物の接触の有無および配線の断線の有無の検知を説明するための図である。
【図８】第１実施形態におけるヒータ装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図９Ａ】図８中の第２シートの形成工程の一部を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａに続く第２シートの形成工程の一部を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｂに続く第２シートの形成工程の一部を示す図である。
【図１０】比較例１におけるヒータ装置の断面図である。
【図１１】比較例１のヒータ装置の製造時において、第１シートと第２シートとにズレが生じたときのヒータ装置の断面図である。
【図１２】比較例１のヒータ装置が曲げられた状態で設置されたときのヒータ装置の断面図である。
【図１３】第２実施形態における第１シートの平面図である。
【図１４】図１３中のXIV−XIV線断面図である。
【図１５】第３実施形態におけるヒータ装置の断面図である。
【図１６】第４実施形態におけるヒータ装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００２１】
（第１実施形態）
本実施形態のヒータ装置は、道路走行車両の車室内の暖房装置として用いられる。図示しないが、ヒータ装置は、インストルメントパネルの下部のうち座席の前方に対応する部位に設置される。ヒータ装置は、加熱対象物である乗員の足に向けて輻射熱を放射する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のヒータ装置１０は、シート状である。ヒータ装置１０は、図示しない断熱材等の部材を介して、図示しない被設置部材に設置される。ヒータ装置１０は、加熱対象に向けて輻射熱を放出する。図１において、ヒータ装置１０に対して図の手前側が加熱対象側である。図１において、ヒータ装置１０に対して図の奥側が被設置部材側である。
【００２３】
ヒータ装置１０は、複数の検知部１２が形成されている。複数の検知部１２は、図示しない検知対象物の接触を検知する。ヒータ装置１０は、後述の通り、対向する第１電極２８と第２電極３４とを一組の電極対２８、３４として、複数組の電極対２８、３４を有する。一組の電極対２８、３４が１つの検知部１２を構成している。
【００２４】
図２は、１つの検知部１２の断面図を示している。図２に示すように、ヒータ装置１０は、ヒータ装置１０のうち図の下側に位置する第１シート１４と、ヒータ装置１０のうち図の上側に位置する第２シート１６とを備える。図２において、ヒータ装置１０の下側が加熱対象側である。図２において、ヒータ装置１０の上側が設置部材側である。
【００２５】
第１シート１４は、第１基材２０と、発熱体２２と、第２基材２４と、配線２６と、第１電極２８と、電極保護部３０とを有する。
【００２６】
第１基材２０と、発熱体２２と、第２基材２４とは、図２の下側から上側に向かって順に積層されている。第１基材２０および第２基材２４は、シート状の絶縁層である。本実施形態では、第２基材２４が、第１絶縁層に相当する。
【００２７】
第１基材２０と第２基材２４のそれぞれは、発熱体２２の発熱温度に対して耐熱性および耐久性を有する樹脂で構成されている。樹脂としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２８】
第２基材２４は、第２シート１６側の表面である第１面２４ａと、第２シート１６側の反対側の表面である第２面２４ｂとを有する。第２基材２４の第１面２４ａに、配線２６第１電極２８および電極保護部３０が設けられている。第１電極２８は、配線２６および第２基材２４の第１面２４ａに設けられている。電極保護部３０は、第１電極２８の周縁部２８１と第２基材２４の第１面２４ａのうち第１電極２８が設けられていない領域とに渡って設けられている。第１電極２８の周縁部２８１は、第１電極２８のうち中央側に位置する中央部２８２よりも、外周側に位置する部分である。
【００２９】
電極保護部３０は、第１電極２８の周縁部２８１の第２電極３４側を覆っている。電極保護部３０は、第２電極３４の周縁部３４１が接触しないように、第１電極２８の周縁部２８１を保護する。電極保護部３０は、絶縁性を有する。電極保護部３０は、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との間の絶縁性を確保する。
【００３０】
なお、電極保護部３０は、第２電極３４の周縁部３４１と対向している。換言すると、電極保護部３０は、第２電極３４の周縁部３４１と第１電極２８の周縁部２８１との間に配置されている。第２電極３４の周縁部３４１は、第２電極３４のうち中央側に位置する中央部３４２よりも、外周側に位置する部分である。
【００３１】
電極保護部３０のうち第２基材２４の第１面２４ａに直に設けられた部分は、第２基材２４と第３基材３２との間に挟まれている。この状態で、第１シート１４と第２シート１６とが接合されている。
【００３２】
配線２６は、導電材料で構成されている。第１電極２８は、導電材料で構成されている。電極保護部３０は、耐熱温度が発熱体２２の発熱温度よりも高い絶縁材料で構成されている。このような絶縁材料としては、熱硬化性樹脂が挙げられる。また、絶縁材料として、耐熱温度が発熱部の発熱温度よりも高ければ、他の樹脂材料、例えば、熱可塑性樹脂を用いたり、樹脂材料以外の絶縁材料を用いたりしてもよい。
【００３３】
第２基材２４の第２面２４ｂに、発熱体２２が積層されている。発熱体２２は、第１基材２０と第２基材２４との間に配置されている。このように、発熱体２２は、第２基材２４に対して第２シート１６側とは反対側に設けられている。
【００３４】
発熱体２２は、１つまたは複数の膜状の金属材料で構成されている。発熱体２２は、１つまたは複数の線状の金属材料で構成されていてもよい。発熱体２２は、第１基材２０と第２基材２４とともに、シート状の発熱部を構成している。
【００３５】
第２シート１６は、第１シート１４に対向して積層されている。第２シート１６は、第３基材３２と、第２電極３４とを有する。
【００３６】
第３基材３２は、発熱体２２の発熱温度に対して耐熱性および耐久性を有する樹脂で構成されている。樹脂としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が挙げられる。本実施形態では、第１基材２０、第２基材２４および第３基材３２は、同じ種類の樹脂で構成されている。第１基材２０、第２基材２４および第３基材３２は、それぞれ異なる種類の樹脂で構成されていてもよい。第１基材２０、第２基材２４および第３基材３２は、２つの基材が同じ種類の樹脂で構成され、残りの１つの基材が異なる種類の樹脂で構成されていてもよい。
【００３７】
第３基材３２は、シート状の絶縁層である。本実施形態では、第３基材３２が第２絶縁層に相当する。第３基材３２は、第１シート１４側の表面である第１面３２ａと、第１シート１４側の反対側の表面である第２面３２ｂとを有する。第３基材３２の第１面３２ａに、第２電極３４が設けられている。第２電極３４は、第３基材３２の第１面３２ａのうち第１電極２８と対向する位置に配置されている。
【００３８】
第２電極３４は、第１電極２８と同じ種類の導電材料で構成されている。第２電極３４は、第１電極２８と異なる種類の導電材料で構成されていてもよい。
【００３９】
第３基材３２のうち第２電極３４が設けられた部分３３および第２電極３４は、第１シート１４から離れる側に向かって凸となる凸形状となっている。このように、第２シート１６のうち第２電極３４が設けられた部分は、第１シート１４から離れる側に向かって凸となる凸形状部１７として構成されている。
【００４０】
換言すると、第３基材３２の一部３３が、第２基材２４から離れるように湾曲している。第３基材３２の一部３３における第１面３２ａに第２電極３４が設けられている。第２電極３４は、第３基材３２の一部３３に沿って湾曲している。第２電極３４の周縁部３４１から中央部３４２に進むにつれて、第２電極３４と第１電極２８との間隔が大きくなるように、第２電極３４は湾曲している。
【００４１】
これにより、第１電極２８と第２電極３４とは、第１電極２８と第２電極３４との間の内部空間３６を挟んで対向している。
【００４２】
図３に示すように、１つの第２電極３４は、円形状である。
【００４３】
図４に示すように、１つの第１電極２８は、第１電極２８を２つに分割した分割電極２８３、２８４によって構成されている。すなわち、１つの第１電極２８は、分割電極２８３、２８４を有する。２つの分割電極２８３、２８４のそれぞれは、直線の辺と円弧の辺とで囲まれた半円形状である。２つの分割電極２８３、２８４のそれぞれは、直線の辺同士を向かい合わせて、互いに離れて配置されている。２つの分割電極２８３、２８４のそれぞれは、後述する第１配線２６１と、第２配線２６２とに接続されている。２つの分割電極２８３、２８４のそれぞれは、図２に示すように、１つの第２電極３４に対向している。
【００４４】
図４に示すように、電極保護部３０は、複数の開口部３１を有する。複数の開口部３１のそれぞれは、第１電極２８の周縁部２８１を除く部分に対向している。１つの開口部３１によって１つの第１電極２８のうち周縁部２８１を除く部分が露出している。図４では、１つの開口部３１の開口形状は円形状である。図４に示す開口部３１の最大開口幅ｒ３は、図４に示す第１電極２８の最大外形幅ｒ１および図３に示す第２電極３４の最大外形幅ｒ２よりも小さい。
【００４５】
図４、５に示すように、電極保護部３０は、複数の第１電極２８のそれぞれの周縁部２８１の周方向全域に形成されている。すなわち、電極保護部３０は、図２に示す内部空間３６の周囲全域にわたって連続して形成されている。電極保護部３０は、第２シート１６の凸形状部１７の外周側の部分の周方向全域と接している。このため、複数の検知部１２のそれぞれは、図２に示すように、内部空間３６が密閉された状態となっている。
【００４６】
図６に示すように、配線２６は、第１配線２６１と、第２配線２６２とを有する。第１配線２６１は、複数の第１電極２８のそれぞれにおける２つの分割電極の一方の分割電極２８３同士を直列に接続する。第２配線２６２は、複数の第１電極２８のそれぞれにおける２つの分割電極の他方の分割電極２８４同士を直列に接続する。
【００４７】
第１配線２６１は、第１配線２６１の両側の端部に、検知用端子２６３と、抵抗用端子２６４とを有する。第２配線２６２は、第２配線２６２の両側の端部に、検知用端子２６５と、抵抗用端子２６６とを有する。
【００４８】
また、ヒータ装置１０は、固定抵抗器３８を有する。固定抵抗器３８の一端側は、第１配線２６１の抵抗用端子２６４に接続される。固定抵抗器３８の他端側は、第２配線２６２の抵抗用端子２６６に接続される。このように、固定抵抗器３８は、第１配線２６１と第２配線２６２との間に接続されている。
【００４９】
第１配線２６１の検知用端子２６３は、第１配線２６１のうち固定抵抗器３８側とは反対側に設けられる第１配線２６１の端子である。第２配線２６２の検知用端子２６５は、第２配線２６２のうち固定抵抗器３８側とは反対側に設けられる第２配線２６２の端子である。
【００５０】
図７に示すように、第１電極２８と第２電極３４の非接触時では、第１配線２６１の検知用端子２６３と第２配線２６２の検知用端子２６５との間の電気抵抗値Ｒは、第１配線２６１と、固定抵抗器３８と、第２配線２６２とを含む合成抵抗の電気抵抗値Ｒ１である。
【００５１】
また、第１電極２８と第２電極３４の接触時では、第１電極２８の２つの分割電極２８３、２８４と、第２電極３４とが接触する。このとき、第２電極３４を介して、２つの分割電極２８３、２８４が導通した状態となる。すなわち、固定抵抗器３８を介さずに、第１配線２６１と第２配線２６２とが導通した状態となる。このため、図７に示すように、第１電極２８と第２電極３４の接触時における電気抵抗値Ｒは、非接触時の電気抵抗値Ｒ１よりも小さな電気抵抗値Ｒ２となる。
【００５２】
よって、第１配線２６１の検知用端子２６３と第２配線２６２の検知用端子２６５との間の電気抵抗値Ｒの大きさに基づいて、検知対象物の接触の有無を検知することができる。
【００５３】
また、図６に示す断線箇所Ａ１、Ａ２等で、第１配線２６１または第２配線２６２が断線する場合がある。この場合、第１配線２６１と第２配線２６２とが非導通の状態となる。このため、図７に示すように、第１配線２６１または第２配線２６２の断線時における電気抵抗値Ｒは、非接触時の電気抵抗値Ｒ１よりも大きな電気抵抗値Ｒ３となる。
【００５４】
よって、検知対象物の接触、非接触の状態に関わらず、第１配線２６１の検知用端子２６３と第２配線２６２の検知用端子２６５との間の電気抵抗値Ｒの大きさに基づいて、第１配線２６１または第２配線２６２の断線を検知することができる。
【００５５】
具体的には、例えば、図６に示すように、第２配線２６２の検知用端子２６５をグランド電位とする。第１配線２６１の検知用端子２６３に固定抵抗器４０の一端側を接続する。固定抵抗器４０の他端側に電源を接続する。固定抵抗器４０の他端側の電位を検知する。これにより、電気抵抗値Ｒの違いを電位の違いとして検知することができる。
【００５６】
外力を受けてヒータ装置１０が傷ついて、ヒータ装置１０が局所発熱する場合がある。この場合、本実施形態のヒータ装置１０では、図示しない制御装置が、ヒータ装置１０からの信号に基づいて、第１配線２６１または第２配線２６２の断線を検知する。そして、制御装置が、ヒータ装置１０への電源供給を停止する。これにより、ヒータ装置１０の局所発熱が続く状態を回避することができる。
【００５７】
次に、本実施形態のヒータ装置１０の製造方法について説明する。
【００５８】
図８に示すように、第１シート１４の形成工程Ｓ１と、第２シート１６の形成工程Ｓ２と、第１シート１４と第２シート１６との接合工程Ｓ３とを順に行う。なお、第１シートの形成工程Ｓ１と第２シートの形成工程Ｓ２とを、図８に示す順番とは逆の順番で行ってもよく、同時に行ってもよい。
【００５９】
第１シート１４の形成工程Ｓ１では、次のように、図２に示す第１シート１４を形成する。まず、第１基材２０を用意する。第１基材２０の表面に発熱体２２を形成する。
【００６０】
一方、第２基材２４を用意する。第２基材２４の表面に配線２６を形成する。その後、ペースト状の導電材料を用いた印刷により、第２基材２４の表面に第１電極２８を形成する。その後、ペースト状の樹脂材料を用いた印刷により、第２基材２４の表面に電極保護部３０を形成する。
【００６１】
その後、発熱体２２が形成された第１基材２０と、第１電極２８および電極保護部３０等が形成された第２基材２４とを接合する。この接合は、例えば、第１基材２０と第２基材２４との間に熱可塑性樹脂などの接着材を挟んだ状態で、第１基材２０と第２基材２４とを加熱しながら加圧することで行われる。
【００６２】
第２シート１６の形成工程Ｓ２では、次のように、図２に示す第２シート１６を形成する。まず、第３基材３２を用意する。導電材料を用いた印刷により、第３基材３２の第１面３２ａに第２電極３４を形成する。
【００６３】
具体的には、図９Ａに示すように、常温で、第３基材３２の第１面３２ａに、ペースト状の導電材料４２を印刷する。ペースト状の導電材料４２は、第２電極３４を構成する導電材料の粉末を溶剤に分散させたものである。この導電材料４２としては、第３基材３２を構成する絶縁材料と比較して、線膨張係数が大きな材料が用いられる。例えば、第３基材３２を構成する絶縁材料として熱硬化性樹脂が用いられる。導電材料４２としてカーボンが用いられる。
【００６４】
続いて、図９Ｂに示すように、導電材料４２および第３基材３２を加熱する。これにより、導電材料４２を乾燥させ硬化させる。このとき、加熱によって、導電材料４２と第３基材３２とが膨張する。
【００６５】
続いて、図９Ｃに示すように、導電材料４２および第３基材３２を常温まで冷却する。これにより、導電材料４２によって構成された第２電極３４が、第３基材３２の第１面３２ａに形成される。このとき、第２電極３４と第３基材３２とが収縮する。第３基材３２を構成する絶縁材料よりも導電材料４２の方が、線膨張係数が大きい。このため、第３基材３２よりも第２電極３４の方が大きく収縮する。この結果、第３基材３２のうち第２電極３４が設けられた部分３３および第２電極３４は、第２電極３４側から第３基材３２側に向かって凸の凸形状となる。このようにして、凸形状部１７が形成される。
【００６６】
なお、第１シート１４の形成工程Ｓ１において、第２基材２４の表面に第１電極２８を形成するときも、第２電極３４と同様の方法よって、第１電極２８を形成する。このため、第１基材２０と第２基材２４の接合前の状態では、第２基材２４のうち第１電極２８が設けられた部分は、第１電極２８側から第２基材２４側に向かって凸の凸形状となる。しかし、発熱体２２が設けられた第１基材２０は、平坦または平坦に近い形状である。このため、第１基材２０と第２基材２４の接合状態では、第２基材２４のうち第１電極２８が設けられた部分は、平坦または平坦に近い形状である。
【００６７】
接合工程Ｓ３では、第１シート１４と第２シート１６とを接合する。例えば、第１シート１４と第２シート１６との間に熱可塑性樹脂などの接着材を挟んだ状態で、第１シート１４と第２シート１６とを加熱しながら加圧する。これにより、図２に示すヒータ装置１０が製造される。
【００６８】
このように、本実施形態のヒータ装置１０では、図２に示すように、第２シート１６のうち第２電極３４が設けられた部分が凸形状部１７となっている。このため、第１電極２８と第２電極３４とが離れている。すなわち、第１電極２８と第２電極３４とが内部空間３６を挟んで対向している。また、凸形状部１７の形状によって、第１電極２８と第２電極３４との間隔が維持される。これにより、検知対象物が非接触の状態における第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離を確保することができる。
【００６９】
ところで、第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離を確保する他の方法として、第１シート１４と第２シート１６との間にスペーサを挟むことが考えられる。この場合、第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離が確保できるように、スペーサの厚さを厚く設定する必要がある。
【００７０】
しかし、スペーサの厚さを厚く設定すると、スペーサの熱容量が増大する。この結果、ヒータ装置１０の全体の熱容量が増大するという課題が生じる。この場合、ヒータ装置１０に人が接触したときのヒータ装置１０から人への熱の移動量が多くなる。接触した人に熱的な不快感が与えられる。
【００７１】
これに対して、本実施形態のヒータ装置１０によれば、スペーサを用いずに、第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離を確保することができる。または、本実施形態のヒータ装置１０によれば、スペーサ用いた場合であっても、スペーサの厚さを薄くすることができる。このため、第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離を確保できるように、第１シート１４と第２シート１６との間にスペーサを挟む場合と比較して、ヒータ装置１０の全体の熱容量の増加を抑制できる。
【００７２】
次に、本実施形態のヒータ装置１０と比較例１のヒータ装置Ｊ１０とを比較する。
【００７３】
図１０に示すように、比較例１のヒータ装置Ｊ１０は、電極保護部３０が無い点で、本実施形態のヒータ装置１０と異なる。比較例１のヒータ装置Ｊ１０の他の構成は、本実施形態のヒータ装置１０と同じである。
【００７４】
比較例１のヒータ装置Ｊ１０では、第２シート１６のうち第２電極３４が設けられた部分が凸形状部１７となっている。これにより、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との間隔は、第１電極２８の中央部２８２と第２電極３４の中央部３４２との間隔よりも狭い。
【００７５】
このため、図１１に示すように、ヒータ装置Ｊ１０の製造時において、第１シート１４と第２シート１６とにズレが生じると、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１とが接触する。すなわち、図１１中の破線で囲まれた領域Ｂ１において、第１電極２８と第２電極３４とがショートする。
【００７６】
また、図１２に示すように、ヒータ装置Ｊ１０が設置される設置面が曲面であるとき、ヒータ装置Ｊ１０が曲げられた状態となる。このとき、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１とが接触する。すなわち、図１２中の破線で囲まれた領域Ｂ２において、第１電極２８と第２電極３４とがショートする。
【００７７】
これに対して、本実施形態のヒータ装置１０では、図２に示すように、第１電極２８の周縁部２８１を絶縁性の電極保護部３０が覆っている。このため、絶縁性の電極保護部によって、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との絶縁性を確保することができる。
【００７８】
ところで、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との絶縁性を確保する他の方法として、第１シート１４と第２シート１６との間にスペーサを挟むことが考えられる。このスペーサは、第１シート１４のうち第１電極２８が形成されていない部分と、第２シート１６のうち第２電極３４が形成されていない部分との間に配置される。この場合、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との絶縁距離が確保されなければならない。すなわち、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との空間距離が、絶縁性を確保するために必要な距離でなければならない。このため、スペーサの厚さを厚く設定する必要がある。
【００７９】
しかし、スペーサの厚さを厚く設定すると、スペーサの熱容量が増大する。この結果、ヒータ装置１０の全体の熱容量が増大するという課題が生じる。この場合、ヒータ装置１０に人が接触したときのヒータ装置１０から人への熱の移動量が多くなる。接触した人に熱的な不快感が与えられる。
【００８０】
これに対して、本実施形態のヒータ装置１０によれば、電極保護部３０が絶縁性を有するため、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との絶縁距離を確保する必要がない。このため、電極保護部３０の厚さを厚く設定する必要がない。よって、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との絶縁距離を確保できるように、第１シート１４と第２シート１６との間にスペーサを挟む場合と比較して、電極保護部３０を薄くできる。ヒータ装置１０の全体の熱容量の増加を抑制できる。
【００８１】
よって、本実施形態のヒータ装置１０によれば、ヒータ装置１０の全体の熱容量の増大を抑制しつつ、検知対象物の非接触時における第１電極と第２電極との絶縁性を確保することができる。
【００８２】
なお、第１電極２８の周縁部２８１と第２電極３４の周縁部３４１との絶縁性を確保する他の方法として、図３に示す第２電極３４の最大外形幅ｒ２を、図４に示す開口部３１の最大開口幅ｒ３と同じ大きさにすることが考えられる。このように、第２電極３４の最大外形幅ｒ２を、図２に示す寸法よりも小さくすることが考えられる。
【００８３】
しかし、第２電極３４の最大外形幅ｒ２を小さくすると、第２電極３４の形成時における第２電極３４の収縮量が少なくなる。このため、凸形状部１７の曲がり具合が小さくなる。この結果、第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離が小さくなるという課題が生じる。
【００８４】
これに対して、本実施形態のヒータ装置１０によれば、第１電極２８と第２電極３４との絶縁距離が小さくなることを回避することができる。
【００８５】
（第２実施形態）
図１３、１４に示すように、本実施形態のヒータ装置１０は、第１実施形態のヒータ装置１０に対して、電極保護部３０の配置が異なる。図１３は、図５に対応している。ヒータ装置１０の他の構成は、第１実施形態のヒータ装置１０と同じである。
【００８６】
図１３に示すように、本実施形態のヒータ装置１０では、連通空間５０が形成されるように、電極保護部３０が配置されている。図１４に示すように、連通空間５０は、複数組の電極対２８、３４のうち隣り合う二組の電極対２８、３４における一方の組の電極対２８、３４の内部空間３６と、隣り合う二組の電極対２８、３４における他方の組の電極対２８、３４の内部空間３６とを連通する。すなわち、連通空間５０は、隣り合う検知部１２の内部空間３６同士を連通する。
【００８７】
ところで、本実施形態のヒータ装置１０と異なり、一組の電極対２８、３４の内部空間３６が密閉されている場合を想定する。この場合、内部空間３６に閉じこめられた空気が、ヒータ装置１０にかかる荷重に対する抵抗となる。このため、ある程度大きな荷重で、ヒータ装置１０を押し込まなければ、第１電極２８と第２電極３４とが接触しない。すなわち、第１電極２８と第２電極３４とが接触して導通するためには、大きな荷重が必要となる。
【００８８】
本実施形態のヒータ装置１０では、ヒータ装置１０のうち一組の電極対２８、３４が設けられた部分に、検知対象物が接触することで、荷重がかかる。このとき、その一組の電極対２８、３４の内部空間３６に存在していた空気が、連通空間５０を介して、隣の組の電極対２８、３４の内部空間３６に移動する。このため、一組の電極対２８、３４の内部空間３６が密閉されている場合と比較して、第１電極２８と第２電極と３４とを接触させるために必要な荷重を小さくすることができる。
【００８９】
よって、本実施形態のヒータ装置１０によれば、ヒータ装置１０に検知対象物が接触したときの荷重が小さくても、検知対象物の接触を検知することができる。
【００９０】
なお、図示しないが、複数組の電極対２８、３４のうち最も外側に位置する組の電極対２８、３４の内部空間３６は、連通空間５０を介して、外部空間と連通していることが好ましい。これによれば、ヒータ装置１０に検知対象物が接触したときに、内部空間３６に存在する空気が移動しやすくなる。ただし、最も外側に位置する組の電極対２８、３４の内部空間３６は、連通空間５０を介して、外部空間と連通していなくてもよい。
【００９１】
（第３実施形態）
図１５に示すように、本実施形態のヒータ装置１０は、第１実施形態のヒータ装置１０に対して、電極保護部３０の配置が異なる。図１５は、図２に対応している。ヒータ装置１０の他の構成は、第１実施形態のヒータ装置１０と同じである。
【００９２】
本実施形態のヒータ装置１０では、第２シート１６が電極保護部３０を有する。電極保護部３０は、第２電極３４の周縁部３４１と第３基材３２の第１面３２ａとに渡って設けられている。電極保護部３０は、第２電極３４の周縁部３４１の第１電極２８側を覆っている。電極保護部３０は、第１実施形態と同様に、第１電極２８と第２電極３４との間の内部空間３６の周囲全域にわたって連続して配置されている。本実施形態のヒータ装置１０によっても、第１実施形態のヒータ装置１０と同様の効果が得られる。
【００９３】
なお、電極保護部３０は、第２実施形態と同様に、連通空間５０が形成されるように、電極保護部３０が配置されていてもよい。これにより、第２実施形態のヒータ装置１０と同様の効果が得られる。
【００９４】
（第４実施形態）
図１６に示すように、本実施形態のヒータ装置１０は、第１実施形態のヒータ装置１０に対して、複数の検知部１２の配置が異なる。
【００９５】
本実施形態のヒータ装置１０では、複数の検知部１２がハニカム構造をなすように配置されている。すなわち、複数の検知部１２のそれぞれが、六角形状となって、検知部１２同士の間隔が小さくなるように並べられている。
【００９６】
これによれば、複数の検知部１２がハニカム構造をなすように配置されていない場合と比較して、検知部１２の数を増やすことができる。このため、１つの検知部１２の幅を小さくすることができる。さらに、複数の検知部１２がハニカム構造をなすように配置されていない場合と比較して、隣り合う検知部１２同士の間隔を小さくすることができる。
【００９７】
よって、ヒータ装置１０のうち発熱体２２が配置されている全領域に対して、小指などの小さな検知対象物が接触した場合であっても、接触を検知することができる。
【００９８】
（他の実施形態）
（１）上記の各実施形態では、第１シート１４が平坦な形状であった。しかしながら、第１シート１４が、第２シート１６と同様に、複数の凸形状部を有する形状であってもよい。また、上記の各実施形態とは逆に、第２シート１６が平坦な形状であって、第１シート１４が複数の凸形状部を有する形状であってもよい。
【００９９】
要するに、第１シート１４のうち第１電極２８が設けられた部分と第２シート１６のうち第２電極３４が設けられた部分との少なくとも一方は、対向する相手側のシートから離れる側に向かって凸となる凸形状部として構成されていればよい。そして、電極保護部３０は、第１電極２８の周縁部２８１と、第２電極３４の周縁部３４１との一方の周縁部を覆っていればよい。電極保護部３０は、第１電極２８の周縁部２８１と、第２電極３４の周縁部３４１との両方を覆っていてもよい。
【０１００】
（２）第１実施形態では、第１電極２８の全体の形状、すなわち、２つの分割電極２８３、２８４を合わせた形状は、円形状であったが、多角形等の他の形状であってもよい。
【０１０１】
（３）第１実施形態では、複数組の電極対２８、３４の全部において、図６に示すように、複数の第１電極２８のそれぞれは、２つの分割電極２８３、２８４を有する。そして、第１配線２６１は、一方の分割電極２８３同士を直列に接続し、かつ、第２配線２６２は、他方の分割電極２８４同士を直列に接続する。しかしながら、複数組の電極対２８、３４の一部において、第１配線２６１は、一方の分割電極２８３同士を直列に接続し、かつ、第２配線２６２は、他方の分割電極２８４同士を直列に接続していてもよい。
【０１０２】
また、第１実施形態では、図６に示すように、複数の第１電極２８のそれぞれが、２つの分割電極２８３、２８４を有していた。しかしながら、図示しないが、複数の第２電極３４のそれぞれが、２つの分割電極を有していてもよい。この場合、複数組の電極対２８、３４の全部において、第１配線は、一方の分割電極同士を直列に接続し、かつ、第２配線は、他方の分割電極同士を直列に接続する。または、複数組の電極対２８、３４の一部において、第１配線は、一方の分割電極同士を直列に接続し、かつ、第２配線は、他方の分割電極同士を直列に接続していてもよい。
【０１０３】
要するに、複数組の電極対２８、３４のうち二組以上の電極対２８、３４において、第１電極２８と第２電極３４の一方の電極は、互いに離れて配置された２つの分割電極を有する。その二組以上の電極対における２つの分割電極の一方の分割電極同士が第１配線によって直列に接続される。その二組以上の電極対における２つの分割電極の他方の分割電極同士が第２配線によって直列に接続される。第１配線と第２配線との間に固定抵抗器が接続される。このように、ヒータ装置１０が構成されていればよい。このように接続されている電極対２８、３４において、第１実施形態の効果が得られる。
【０１０４】
（４）第２実施形態では、複数組の電極対２８、３４の全部において、隣り合う二組の電極対の内部空間３６同士を連通する連通空間５０が形成されるように、電極保護部３０が配置されていた。しかしながら、複数組の電極対２８、３４の一部において、隣り合う二組の電極対の内部空間３６同士を連通する連通空間５０が形成されるように、電極保護部３０が配置されていてもよい。この場合、複数組の電極対２８、３４の一部において、第２実施形態の効果が得られる。
【０１０５】
（５）第１実施形態では、ヒータ装置１０の配線構造は、図６に示すように、第１電極２８が配線２６に接続された構造であったが、他の構造であってもよい。例えば、複数の第１電極２８同士が第１配線で接続され、複数の第２電極３４同士が第２配線で接続された構造であってもよい。このように、ヒータ装置１０の配線構造は、第１電極２８と第２電極３４との接触の有無を検知できる構造であればよい。
【０１０６】
（６）上記各実施形態では、絶縁層を構成する材料と、電極を構成する材料との線膨張係数の違いを利用して、第２シート１６に凸形状部１７を形成した。しかし、他の方法によって、第２シート１６に凸形状部１７を形成してもよい。例えば、予め凸形状とされた電極を絶縁層に接合することで、第２シート１６に凸形状部１７を形成してもよい。
【０１０７】
（７）上記各実施形態では、ヒータ装置が車両に設置されていたが、これに限定されない。ヒータ装置は、車両以外の場所に設置されてもよい。
【０１０８】
（８）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１０９】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、シート状のヒータ装置は、第１シートと、第１シートに対向して積層された第２シートとを備える。第１シートは、第１絶縁層と、第１絶縁層の第２シート側の表面に設けられた第１電極と、第１絶縁層に対して第２シート側とは反対側に設けられた発熱体とを有する。第２シートは、第２絶縁層と、第２絶縁層の第１シート側の表面に設けられた第２電極とを有する。第１シートのうち第１電極が設けられた部分と第２シートのうち第２電極が設けられた部分との少なくとも一方は、対向する相手側のシートから離れる側に向かって凸となる凸形状部として構成されている。第１電極と第２電極とは、内部空間を挟んで対向している。ヒータ装置は、絶縁性の電極保護部を有する。電極保護部は、第１電極のうち中央側に位置する中央部よりも外周側に位置する第１電極の周縁部の第２電極側を覆っている、または、第２電極のうち中央側に位置する中央部よりも外周側に位置する第２電極の周縁部の第１電極側を覆っている。
【０１１０】
また、第２の観点によれば、内部空間を挟んで対向する第１電極と第２電極とを一組の電極対として、ヒータ装置は、電極対を複数組有する。複数組の電極対のうち隣り合う二組の電極対における一方の電極対の内部空間と、二組の電極対における他方の電極対の内部空間とを連通する連通空間が形成されるように、電極保護部が配置されている。
【０１１１】
これによれば、ヒータ装置のうち一組の電極対が設けられた部分に、検知対象物が接触することで、荷重がかかる。このとき、その一組の電極対の内部空間に存在していた空気が、連通空間を介して、隣の組の電極対の内部空間に移動する。このため、一組の電極対の内部空間が密閉されている場合と比較して、第１電極と第２電極とを接触させるために必要な荷重を小さくすることができる。
【０１１２】
また、第３の観点によれば、第２の観点において、複数組の電極対のうち二組以上の電極対において、第１電極と第２電極の一方の電極は、互いに離れて配置された２つの分割電極を有する。さらに、ヒータ装置は、二組以上の電極対における２つの分割電極の一方の分割電極同士を直列に接続する第１配線と、二組以上の電極対における２つの分割電極の他方の分割電極同士を直列に接続する第２配線と、第１配線と第２配線との間に接続された固定抵抗器とを有する。
【０１１３】
また、第４の観点によれば、第１の観点において、内部空間を挟んで対向する第１電極と第２電極とを一組の電極対として、ヒータ装置は、電極対を複数組有する。さらに、ヒータ装置は、二組以上の電極対における２つの分割電極の一方の分割電極同士を直列に接続する第１配線と、二組以上の電極対における２つの分割電極の他方の分割電極同士を直列に接続する第２配線と、第１配線と第２配線との間に接続された固定抵抗器とを有する。
【０１１４】
第３、第４の観点によれば、第１電極と第２電極の非接触時では、第１配線の端子と第２配線の端子との間の電気抵抗値は、第１配線と、固定抵抗器と、第２配線とを含む合成抵抗の電気抵抗値である。なお、第１配線の端子は、第１配線のうち固定抵抗器側とは反対側に設けられる。第２配線の端子は、第２配線のうち固定抵抗器側とは反対側に設けられる。
【０１１５】
また、第１電極と第２電極の接触時では、第１電極と第２電極の一方の電極の２つの分割電極と、第１電極と第２電極の他方の電極とが接触する。このとき、他方の電極を介して、一方の電極の２つの分割電極同士が導通した状態となる。すなわち、固定抵抗器を介さずに、第１配線と第２配線とが導通した状態となる。このため、第１配線の端子と第２配線の端子との間の電気抵抗値の大きさは、非接触時の電気抵抗値よりも小さくなる。
【０１１６】
よって、第１配線の端子と第２配線の端子との間の電気抵抗値の大きさに基づいて、検知対象物の接触の有無を検知することができる。
【０１１７】
また、第１配線または第２配線の断線時では、第１配線と第２配線とが非導通の状態となる。このため、第１配線の端子と第２配線の端子との間の電気抵抗値の大きさは、非接触時の電気抵抗値よりも大きくなる。
【０１１８】
このため、検知対象物の接触、非接触の状態に関わらず、第１配線の端子と第２配線の端子との間の電気抵抗値の大きさに基づいて、第１配線または第２配線の断線を検知することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１４    第１シート
１６    第２シート
１７    凸形状部
２２    発熱体
２４    第２基材
２８    第１電極
３０    電極保護部
３２    第３基材
３４    第２電極
【図１】
2018206706.tif 000003
【図２】
2018206706.tif 000004
【図３】
2018206706.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018206706.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018206706.tif 000009
【図８】
2018206706.tif 000010
【図９Ａ】
2018206706.tif 000011
【図９Ｂ】
2018206706.tif 000012
【図９Ｃ】
2018206706.tif 000013
【図１０】
2018206706.tif 000014
【図１１】
2018206706.tif 000015
【図１２】
2018206706.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
2018206706.tif 000018
【図１５】
2018206706.tif 000019
【図１６】
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