(57)【要約】【課題】金型を使用しないで面状採暖具の生産を可能とし、しかも形状やサイズが異なる面状採暖具に対応可能な製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】表面材２００と接着樹脂４１２でコーティングした金属シート４１１を含む均熱シート４１０にヒータ線４２０を配設したヒータユニット４００と断熱シート５００とを含む面状採暖具１００を、電磁誘導加熱装置７２１により金属シート４１１を発熱させることにより接着樹脂４１２を溶融し、押圧手段７３０により押圧することにより接着する面状採暖具１００の製造方法としたものである。これにより、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１００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。【選択図】図７
2011146368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面材と、
均熱シートにヒータ線が配設された面状のヒータユニットと、
断熱シートと、
を含む面状採暖具の製造方法であって、
金属シートの両主面に樹脂を含む接着剤をコーティングして前記均熱シートを形成する第１工程と、
前記均熱シートに前記ヒータ線を配置する第２工程と、
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てこれらの積層体を得る第３工程と、
前記積層体のうちの前記表面材および前記断熱シートのどちらか一方の側に近接して電磁誘導加熱装置を設置する第４工程と、
前記電磁誘導加熱装置により磁力線を発生させて前記ヒータユニットの前記金属シートを発熱させることにより前記接着剤を溶融させる第５工程と、
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を接着させる第６工程と、
を含む、
面状採暖具の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程において、前記均熱シートの両主面のうちの一方に前記ヒータ線を配置し、
前記第４工程において、前記電磁誘導加熱装置を前記均熱シートの前記ヒータ線を配設していない側に配設し、磁力線を前記均熱シートの前記ヒータ線を配設していない側から発生させる、
請求項１に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項３】
前記第５工程と、前記第６工程とを行うタイミングをずらす、
請求項１または２に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項４】
前記第４工程において、前記電磁誘導加熱装置を前記金属シートの発熱させるべき領域の一部に配置し、
前記第５工程において、前記電磁誘導加熱装置により磁力線を発生させて前記金属シートを発熱させつつ前記積層体に対する前記電磁誘導加熱装置の相対位置を変化させることにより、前記金属シートのうち発熱させるべき領域の全域を発熱させるように設定されており、
前記第６工程において、前記押圧手段を前記金属シートの発熱させるべき領域の一部に配置し、前記積層体を、前記金属シートが発熱した箇所に追従して押圧するように設定されている、
請求項１または２に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項５】
前記第５工程における前記金属シートの発熱範囲の長手方向の長さと、前記第６工程における前記積層体の押圧範囲の長手方向の長さとが、前記積層体の少なくともどちらかの１辺の長さ以上に設定されている、
請求項４に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項６】
前記第３工程において、前記表面材と前記ヒータユニットとの間および前記ヒータユニットと前記断熱シートとの間の少なくとも一方に接着シートを介在させる、
請求項１または２に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項７】
前記第２工程を第１工程においておこなう、
請求項１または２に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項８】
前記第２工程を第３工程においておこなう、
請求項１または２に記載の面状採暖具の製造方法。
【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の製造方法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は、裏材と、基材にヒータ線を配設したヒータユニットと、表材との三層が積層された構造を有しており、裏材とヒータユニットとの間およびヒータユニットと表材との間が接着剤により貼り付けられている。この種の面状採暖具の製造方法は、裏材またはヒータユニットの一方の主面に接着剤を塗布するとともに、ヒータユニットの他方の主面または表材に接着剤を塗布した上で、裏材、ヒータユニットおよび表材を重ね合わせて積層体を形成する。その後、積層体の外部から加熱して各層間の接着剤を溶融させた上で金型を用いて押圧成型している。しかしながら、この方法では、積層体の外部から加熱しているため、各層間の接着剤を十分溶融させるためにはその外側にある表材または裏材を過度に加熱しなければならない問題がある。表材または裏材を過度に加熱することにより、面状採暖具の使用状況における表材または裏材の耐用温度を超えてしまうと、表材または裏材の品質が劣化してしまう場合がある。特に、表材は表面の意匠や触ったときの感触等のために型押しが施されていたり、柔らかな感触とするために、熱にそれほど強くない素材を用いる場合があるため、過度の加熱を行うと、表材の変形や変質が生じ、表材に施された意匠を損ねたり触ったときの感触が悪化してしまうなどの悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００３】
これに対し、接着剤を用いずに面状採暖具を製造する方法として、裏材の上にウレタン（urethane）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とを積層し、これらを金型内で押圧成型する方法もある。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とを一体に貼合していることも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
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、図１１（ａ）は面状採暖具の作成順序を示す斜視図を示し、図１１（ｂ）は作成順序の側面図を示し、図１１（ｃ）は成型後の面状採暖具の断面図を示すものである。図１１（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とを用意し、図１１（ｂ）に示すようにそれらを積層して図示しない金型内に配置し、金型内で押圧成型することにより、図１１（ｃ）に示す面状採暖具が成型される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、依然として以下のような問題がある。すなわち、特許文献１に記載の製造方法では、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る。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るため、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と生産効率を向上することが難しい。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、表面材の表面への加熱による悪影響を防止しつつ、金型を使用しないで面状採暖具の生産を可能とし、しかも形状やサイズが異なる面状採暖具に容易に対応可能な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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の面状採暖具の製造方法は、表面材と均熱シートにヒータ線が配設された面状のヒータユニットと断熱シートとを含み、均熱シートが金属シートの両面に所定の温度以上で溶融する樹脂を含む接着剤でコーティングされている面状採暖具において、表面材とヒータユニットと断熱シートとを積層し、表面材および断熱シートのどちらか一方側に近接して電磁誘導加熱装置を設置し、電磁誘導加熱装置により磁力線を発生させて金属シートを発熱させることにより接着剤を溶融し、押圧手段により押圧することにより表面材、ヒータユニットおよび断熱シートを接着するものである。
【０００９】
これにより、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、表面材に加熱による悪影響（変形、変質等）が生じることを有効に防止することができる。さらに、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】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の面状採暖具の製造方法は、表面材の表面への加熱による悪影響を防止しつつ、金型を使用しないで面状採暖具の生産を可能とし、しかも形状やサイズが異なる面状採暖具に容易に対応可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は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である。
【図２】図２は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である。
【図３】図３は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である。
【図４】図４は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である。
【図５】図５は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である。
【図６】図６は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である。
【図７】図７は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である。
【図８】図８は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である。
【図９】図９は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である。
【図１０】図１０は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である。
【図１１】図１１（ａ）は従来の面状採暖具の製造順序を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は面状採暖具の製造順序を示す断面図であり、図１１（ｃ）は面状採暖具の完成状態を示す断面図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態１の製造方法を用いて面状採暖具を製造した際の加熱工程におけるアルミシートおよび表面材の温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１４】
本発明の面状採暖具の製造方法は、表面材と、均熱シートにヒータ線が配設された面状のヒータユニットと、断熱シートと、含む面状採暖具の製造方法であって、金属シートの両主面に樹脂を含む接着剤をコーティングして前記均熱シートを形成する第１工程と、前記均熱シートに前記ヒータ線を配置する第２工程と、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てこれらの積層体を得る第３工程と、前記積層体のうちの前記表面材および前記断熱シートのどちらか一方の側に近接して電磁誘導加熱装置を設置する第４工程と、前記電磁誘導加熱装置により磁力線を発生させて前記ヒータユニットの前記金属シートを発熱させることにより前記接着剤を溶融させる第５工程と、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を接着させる第６工程と、を含むものである。
【００１５】
これにより、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、表面材に加熱による悪影響（変形、変質等）が生じることを有効に防止することができる。さらに、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、加工工程に金型を使用しないため、初期投資費用を抑制し、設計の自由度を向上させることができる。
【００１６】
前記第２工程において、前記均熱シートの両主面のうちの一方に前記ヒータ線を配置し、前記第４工程において、前記電磁誘導加熱装置を前記均熱シートの前記ヒータ線を配設していない側に配設し、磁力線を前記均熱シートの前記ヒータ線を配設していない側から発生させてもよい。
【００１７】
これにより、電磁誘導加熱装置は均一な平面である均熱シートと対向して配置されることとなり、均熱シートの発熱を均一に安定して行うことができる。
【００１８】
前記第５工程と、前記第６工程とを行うタイミングをずらして実施してもよい。
【００１９】
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り、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。
【００２０】
前記第４工程において、前記電磁誘導加熱装置を前記金属シートの発熱させるべき領域の一部に配置し、前記第５工程において、前記電磁誘導加熱装置により磁力線を発生させて前記金属シートを発熱させつつ前記積層体に対する前記電磁誘導加熱装置の相対位置を変化させることにより、前記金属シートのうち発熱させるべき領域の全域を発熱させるように設定されており、前記第６工程において、前記押圧手段を前記金属シートの発熱させるべき領域の一部に配置し、前記積層体を、前記金属シートが発熱した箇所に追従して押圧するように設定されていてもよい。
【００２１】
これにより、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。
【００２２】
前記第５工程における前記金属シートの発熱範囲の長手方向の長さと、前記第６工程における前記積層体の押圧範囲の長手方向の長さとが、前記積層体の少なくともどちらかの１辺の長さ以上に設定されていてもよい。
【００２３】
これにより、面状採暖具を１方向に移動させながら加工する流れ作業が可能となり、生産のスピードと生産効率を向上させることが可能となるとともに、一番幅の広い面状採暖具に対応する電磁誘導加熱装置と押圧手段を用意しておけば、それより幅の狭い面状採暖具は全て同一の設備で生産可能となり、設備投資費用を抑制することができる。
【００２４】
前記第３工程において、前記表面材と前記ヒータユニットとの間、面状採暖具の製造方法および前記ヒータユニットと前記断熱シートとの間の、少なくとも一方に接着シートを介在させるようにしてもよい。
【００２５】
これにより、表面材とヒータユニットと断熱シート間の接着剤を増加することができるので、接着強度を向上することができる。
【００２６】
前記第２工程を第１工程においておこなってもよい。
【００２７】
これによって工程を削減してより効率よいものづくりができるものである。
【００２８】
前記第２工程を第３工程においておこなってもよい。
【００２９】
これによって加熱にかかわる工程を削減してより効率よいものづくりができるものである。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
＜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が配設され、制御部１０１に接続した電源コード１０２より電力を供給することにより本体１００を加熱するよう構成されており、住宅の床面に設置して使用する採暖具として機能する。
【００３３】
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と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を有するように形成されている。
【００３４】
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（polyvinyl chloride 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を接着剤２０３で接着してシート状をなしている。
【００３５】
接着シート３００は、ポリエチレン（polyethylene）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。
【００３６】
ヒータユニット４００は、面状採暖具の発熱源であり、アルミニューム（aluminum）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。
【００３７】
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ュームを主成分とする厚さ約０．０１ｍｍのアルミシート（aluminum sheet）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る。このポリエチレン樹脂からなる接着樹脂４１２は、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。
【００３８】
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（nylon）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。
【００３９】
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を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、ヒータ線４２０が均熱シート４１０に接着固定されている。
【００４０】
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わるの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５０１の両面にポリエステル（polyester）樹脂の不織布５０２を接着したものである。
【００４１】
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、機械的強度な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（thermoplastic olefin 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。
【００４２】
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に接続するよう構成され、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。
【００４３】
＜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。
【００４４】
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、その上にヒータ線４２０が下側になるようにしてヒータユニット４００を積み重ね、その上に接着シート３００を積み重ね、その上に不織布２０２が下側になるようにして表面材２００を積み重ねる。
【００４５】
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。
【００４６】
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７２２を備えた電磁誘導加熱装置７２１が必須である。電磁誘導加熱装置７２２は、過熱対象であるアルミシート４１１の発熱させるべき領域の一部に配置している。具体的には、電磁誘導加熱装置７２１は、加熱コイル７２２が搬送手段７２０の後端部近傍（後述する押圧ローラ７３０の近傍）に幅方向にわたって設けられている。
【００４７】
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。さらに、搬送手段７２０でアルミシート４１１を搬送しながら加熱コイル７２２から磁力線を発生させることにより、アルミシート４１１の発熱範囲が、順次移動することにより、結果としてアルミシート４１１の発熱させるべき全域を発熱させることができる。
【００４８】
このように、アルミシート４１１は、電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２から発生する磁力線により接着シート３００が溶融するのに十分な温度まで昇温される。このためのアルミシート４１１の加熱温度は約１３０℃から１７５℃程度である。このとき、表面材２００には接着シート３００を介してアルミシート４１１から発生した熱が伝達するため、ある程度の温度上昇はあるものの、表面材２００の外表面が直接熱に曝されることがないため、表面材２００の外表面の温度は表面材２００の表面が劣化したり、劣化しないまでも熱により意匠性を損なうような変形が生じてしまうようなことのない温度である約１２０℃以下に抑えられる。従って、このような方法とすることにより表面材２００に加熱による悪影響（意匠性を損なうような変形、変質等）が生じることを有効に防止することができる。
【００４９】
また、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。
【００５０】
このとき、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。
【００５１】
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に対向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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。押圧ローラ７３０は、アルミシート４１１の発熱させるべき領域の一部に配置されている。具体的には、アルミシート４１１が加熱工程で発熱した箇所に追従して押圧するように設けられている。
【００５４】
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る。本実施の形態では加熱工程の設備と押圧工程の設備とを一体的に構成している。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と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。
【００５５】
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る。図８に示すように、この工程に必要な設備は熱プレス７４０である。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が配置され、上型７４５には本体１００の周辺部を段押成型する熱板７４６が設けられている。
【００５６】
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とを行うものであり、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とを接着する。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、本体１００の周辺部の厚さを中央部より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の端部は曲面７４７に形成されている。
【００５７】
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る。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。
【００５８】
ヒータユニット４００は他の部材より外形寸法が小さく形成されているため、本体１００の周辺部は表面材２００と接着シート３００と断熱シート５００と裏面材６００とで構成されており、全て熱可塑性の樹脂材料で形成されている。それらが前工程の熱プレス工程の段押成型により本体１００の中央部より薄く成型されており、段押成型された周辺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は本体１００の周辺部上を移動しながら順次溶着を行う。
【００５９】
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る。図１０に示すように、この工程で使用する設備は円盤状のカッター７６０である。カッター７６０は、本体１００の幅方向両側を同時に切断する２個の円盤状のカッターと本体１００の長さ方向に移動させながら切断する１個のカッターとを含む。
【００６０】
超音波溶着を行った本体１００の周辺部の不要部分を円盤状のカッター７６０を幅方向および長さ方向に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。
【００６１】
以上のように、本実施の形態のおける本体の製造工程において、特に電磁誘導加熱装置７２１を使用した加熱工程が特徴的な工程である。この工程は、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、樹脂を溶融して接着するものである。
【００６２】
本加熱工程の最大の特徴は、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と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。これにより、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。
【００６３】
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しても加熱による悪影響（変形、変質等）が生じることを有効に防止することが可能である。
【００６４】
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活用することにより、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。
【００６５】
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（約１０秒以下、好ましくは約２，３秒程度）の短時間に加熱ができる。従って、本体１００の全面を同時に加熱する必要がなく、本体１００を移動させながら、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は小容量化および小型化することができ、設備費用を低減させ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。
【００６６】
また、電磁誘導加熱を使用した本発明の製造方法においては、従来必要であった本体のサイズ毎の金型が不要であり、電磁誘導加熱装置として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、加熱コイル７２２下にある発熱源であるアルミシート４１１の幅方向全域が発熱するため、加熱コイル７２２より幅の小さい本体１００であれば同一の設備で加熱することが可能である。従って、本体１００のサイズに合わせて加熱工程の設備を複数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。
【００６７】
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、加熱コイル７２２の加熱面は、本体１００全面を包含するものではなく、本体１００の長さ方向の一部を加熱するものである。このように、本体１００に対して加熱面が本体１００長さ方向（ローラによる搬送方向）の一部になるような大きさとし、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の幅および長さのいずれもが加熱コイル７２２の加熱面より小さい寸法とし、本体１００のいずれかの角部から順次掃引しながら本体１００の全面を加熱するようにしてもよい。また、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さらに小容量化することができ、設備投資を抑制することができる。
【００６８】
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。
【００６９】
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してもよい。
【００７０】
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。
【００７１】
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１００とヒータユニット４００と断熱材５００との接着に採用したが、これに限るものではなく、断熱材５００と裏面材６００との接着に採用することも可能である。その場合、断熱材５００と裏面材６００との間に均熱シート４１０と同様の構成を有する部材を挟みこみ、加熱設備として、下側（裏面材６００側）に別途電磁誘導加熱装置を配設すれば同一の工程内で表面材１００、ヒータユニット４００、断熱材５００および裏面材６００の全ての接着を同時に実施することが可能である。
【００７２】
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４１０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を実現することができる。
【実施例】
【００７３】
以下に、上記実施形態の製造方法に基づいて面状採暖具を作製し、作製時におけるアルミシート４１１および表面材２００の温度の時間的変化をそれぞれ計測した。ここで、本実施例で用いたアルミシート４１１の厚みは約０．０１ｍｍであり、アルミシート４１１と表面材２００との間の接着シート３００（ポリエチレン樹脂）の厚みは７０μｍであり、表面材２００（一般的にフローリングシートなどに用いられる表面にスキン層を有するＰＶＣを主成分とする発泡材）の厚みは１．８ｍｍである。なお、本実施例では、この表面材２００の下部には約２．５ｍｍのポリエステルの不織布層を設けている。これは、面状採暖具として一体化した後に、表面材２００にヒータ線４２０の線浮きが生じることを防止するための構成である。なお、温度計測を行うため、アルミシート４１１の上側表面の中央部および表面材２００の外表面の中央部にそれぞれ熱電対を直接貼り付けた上で表面材２００および裏面材６００を積層し、電磁誘導加熱装置７２１を用いてアルミシート４１１を加熱した。なお、積層体の加熱は搬送速度６０ｍｍ／ｓで搬送しながら行った。そして、電磁誘導加熱装置７２１の加熱温度として接着シート３００が溶融するのに十分な温度とすべく、アルミシート４１１の温度が１３０℃以上１７５℃以下となるように電磁誘導加熱装置７２１を制御した。
【００７４】
図１２は本発明の実施の形態１の製造方法を用いて面状採暖具を製造した際の加熱工程におけるアルミシートおよび表面材の温度変化を示すグラフである。図１２に示されるように、アルミシート４１１の温度は、電磁誘導加熱装置７２１により接着シート３００が溶融するのに十分な温度を得るために、最高１７５℃近くまで上昇しているが、表面材２００の温度はつねに１２０℃を下回る結果となった。
【００７５】
このように、本発明に係る面状採暖具の製造方法によれば、アルミシート４１１を電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２から発生する磁力線により昇温させることにより、アルミシート４１１の温度を接着シート３００が溶融するのに十分な温度まで昇温させつつ、表面材２００の温度を表面材２００の表面が熱による変形を生じない温度である約１２０℃以下に抑えることができる。本実施例の表面材２００として用いたＰＶＣの耐熱温度は、本実施例における加熱温度に比較すると十分に高い為、材料自体が熱劣化することがない。また、表面材２００の表面に形成されたスキン層に直接熱が加わらないため、特にスキン層に施しているメカニカルエンボスが熱により取れてしまうという従来方法では生じていた現象が生じることもなかった。このように、本発明に係る面状採暖具の製造方法を用いることにより、金型を使用しないで面状採暖具の生産を可能とする方法において、表面材２００に加熱による悪影響（意匠性を損なうような変形、変質等）が生じることを有効に防止することができることが本実施例により示された。
【００７６】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる面状採暖具の製造方法は、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となるので、金属製の均熱シートを使用した他の暖房器具の製造等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７８】
２００  表面材
３００  接着シート
４００  ヒータユニット
４１０  均熱シート
４１１  アルミシート（金属シート）
４１２  接着樹脂
５００  断熱シート
７２１  電磁誘導加熱装置
７３０  押圧ローラ（押圧手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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