(57)【要約】【課題】金型を使用しないで面状採暖具の接着加工を可能とし、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】加熱工程では、アルミシート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とシート状部材とを積み重ねたワーク１１０を移動させながら電磁誘導加熱装置７２１によりアルミシート４１１を発熱させる。その後、ローラユニット７３５または７３３により、加熱後のワーク１１０を移動させながら、その両面を矩形状の押圧面で押圧することで、シート状部材を良好に接着することができる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備える面状採暖具の製造方法であって、
前記シート状部材と前記ヒータユニットとを、熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねた積層体を形成する準備工程と、
前記積層体の表裏面の少なくとも一方に近接させて電磁誘導加熱コイルを設置し、前記積層体を予め設定された移動方向に移動させながら、前記電磁誘導加熱コイルにより磁力線を発生させて前記ヒータユニットの前記均熱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加熱工程と、
当該加熱工程の後に行われ、前記積層体全体を押圧する押圧工程と、を含み、
前記押圧工程では、前記加熱工程を経た前記積層体を移動させながら、その両面を矩形状の押圧面で押圧することを特徴とする、
面状採暖具の製造方法。
【請求項２】
前記押圧工程では、前記積層体を冷却しながら押圧することを特徴とする、
請求項１に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項３】
前記積層体に含まれる前記接着剤の層は、独立したシート状部材として構成されているか、前記シート状部材に予め一体的に積層されているか、またはその両方であることを特徴とする、
請求項１に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項４】
前記シート状部材が、
前記面状採暖具の表面を構成する表面材、
前記面状採暖具の裏面を構成する裏面材、および、
前記ヒータユニットから発生する採暖用熱の前記裏面側への伝熱を抑制する断熱シート、の少なくともいずれかであることを特徴とする、
請求項３に記載の面状採暖具の製造方法。
【請求項５】
金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備える面状採暖具の製造装置であって、
前記シート状部材と前記ヒータユニットとが熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねられた積層体を、予め設定された移動方向に搬送する搬送手段と、
前記移動方向の下流側に位置し、加熱コイルを含む電磁誘導加熱手段と、
前記電磁誘導加熱手段における前記移動方向の下流側に隣接して位置し、移動する前記積層体の両面を矩形状の押圧面で押圧する押圧手段と、
制御手段と、を備え、
当該制御手段は、前記搬送手段により搬送させた前記積層体の表裏面の少なくとも一方に対して、前記電磁誘導加熱手段により発生させた磁力線を印加することによって、前記ヒータユニットの前記均熱シートを発熱させて、前記接着剤を溶融させ、前記押圧手段により、前記接着剤が溶融した後の前記積層体を押圧させることにより、前記シート状部材および前記ヒータユニットを接着させるように構成されていることを特徴とする、
面状採暖具の製造装置。
【請求項６】
前記押圧手段は、複数の回転ローラの外周に回動ベルトを巻き回して成るローラユニットを、対向させて配置させて構成され、
前記押圧手段による前記積層体の押圧は、対向する前記ローラユニットの間に前記積層体を挟持しながら移動させることにより行われることを特徴とする、請求項５に記載の面状採暖具の製造装置。
【請求項７】
前記ローラユニットは、前記回転ローラの少なくとも１つを回転駆動させることにより、前記回動ベルトを回動させるよう構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の面状採暖具の製造装置。
【請求項８】
さらに、前記押圧手段により前記積層体を移動させながら押圧する間、当該積層体を冷却する冷却手段をさらに備えていることを特徴とする、
請求項５に記載の面状採暖具の製造装置。
【請求項９】
請求項１に記載の製造方法により製造され、
金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備え、
前記ヒータユニットおよび前記シート状部材が、熱溶融型の接着剤の層により互いに接着されて固定されていることを特徴とする、
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の製造方法および面状採暖具の製造装置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。
【０００３】
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たりする場合があるため、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たりしてしまうなどの悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００４】
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）。
【０００５】
図１３（ａ）〜（ｃ）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１３（ａ）は面状採暖具の作成順序を示す斜視図を示し、図１３（ｂ）は作成順序の側面図を示し、図１３（ｃ）は成型後の面状採暖具の断面図を示すものである。図１３（ａ）に示すように、表材９０１と、ヒータ基材９０３ａにヒータ線９０３ｂを配設したヒータユニット９０３と、ウレタン発泡材９０４を表面に塗布した裏材９０５とを用意し、図１３（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１３（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】
【０００６】
【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】
【０００７】
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。
【０００８】
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および製造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】
【０００９】
本発明に係る面状採暖具の製造方法は、前記の課題を解決するために、金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備える面状採暖具の製造方法であって、前記シート状部材と前記ヒータユニットとを、熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねた積層体を形成する準備工程と、前記積層体の表裏面の少なくとも一方に近接させて電磁誘導加熱コイルを設置し、前記積層体を予め設定された移動方向に移動させながら、前記電磁誘導加熱コイルにより磁力線を発生させて前記ヒータユニットの前記均熱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加熱工程と、当該加熱工程の後に行われ、前記積層体全体を押圧する押圧工程と、を含み、前記押圧工程では、前記加熱工程を経た前記積層体を移動させながら、その両面を矩形状の押圧面で押圧する構成である。
【００１０】
また、本発明に係る面状採暖具の製造方法は、前記の課題を解決するために、金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備える面状採暖具の製造装置であって、前記シート状部材と前記ヒータユニットとが熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねられた積層体を、予め設定された移動方向に搬送する搬送手段と、前記移動方向の下流側に位置し、加熱コイルを含む電磁誘導加熱手段と、前記電磁誘導加熱手段における前記移動方向の下流側に隣接して位置し、移動する前記積層体の両面を矩形状の押圧面で押圧する押圧手段と、制御手段と、を備え、当該制御手段は、前記搬送手段により搬送させた前記積層体の表裏面の少なくとも一方に対して、前記電磁誘導加熱手段により発生させた磁力線を印加することによって、前記ヒータユニットの前記均熱シートを発熱させて、前記接着剤を溶融させ、前記押圧手段により、前記接着剤が溶融した後の前記積層体を押圧させることにより、前記シート状部材および前記ヒータユニットを接着させるように構成されている。
【００１１】
さらに、本発明には、前記製造方法により製造され、金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備え、前記ヒータユニットおよび前記シート状部材が、熱溶融型の接着剤の層により互いに接着されて固定されている面状採暖具も含まれる。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明の面状採暖具の製造方法および製造装置は、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】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る面状採暖具の製造方法において、製造される面状採暖具の外形の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す面状採暖具の本体を組み立てる前の状態の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す本体の完成状態の一例を示す断面図である。
【図４】図３に示す本体の構成部材の具体的な一例を示す断面図である。
【図５】図４に示す本体が備えているヒータ線の具体的な構成の一例を示す斜視図である。
【図６】図３に示す本体を製造する際の準備工程の一例を示す模式図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、図３に示す本体を製造する際の加熱工程および押圧工程の一例を示す模式図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、図３に示す本体を製造する際の熱プレス工程の一例を示す模式図である。
【図９】図３に示す本体を製造する際の超音波溶着工程の一例を示す模式図である。
【図１０】図３に示す本体を製造する際のトリミング工程の一例を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、図７（ａ）に示す押圧工程のより好ましい一例であるローラユニットを用いた場合を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す押圧工程で用いられるローラユニットの他の例を示す模式図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る面状採暖具の製造装置の一例を示す模式図である。
【図１３】（ａ）は、従来の面状採暖具の製造順序の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、従来の面状採暖具の製造順序の他の例を示す断面図であり、（ｃ）は、従来の面状採暖具の完成状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る面状採暖具の製造方法は、金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備える面状採暖具の製造方法であって、前記シート状部材と前記ヒータユニットとを、熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねた積層体を形成する準備工程と、前記積層体の表裏面の少なくとも一方に近接させて電磁誘導加熱コイルを設置し、前記積層体を予め設定された移動方向に移動させながら、前記電磁誘導加熱コイルにより磁力線を発生させて前記ヒータユニットの前記均熱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加熱工程と、当該加熱工程の後に行われ、前記積層体全体を押圧する押圧工程と、を含み、前記押圧工程では、前記加熱工程を経た前記積層体を移動させながら、その両面を矩形状の押圧面で押圧する構成である。
【００１６】
前記構成によれば、熱溶融型の接着剤を溶融するための熱は、面状採暖具の内部にある均熱シートの発熱より得られるため、接着剤を短時間かつ効率的に溶融することができる。さらに、接着剤が溶融した状態の積層体を、移動させながら矩形状の押圧面で押圧するため、当該積層体の少なくとも一部を所定時間押圧した状態で保持することができる。それゆえ、均熱シートの発熱により接着剤の層を溶融させてから固化するまでの時間、積層体の押圧を継続することが可能となり、シート状部材の接着状態を好適なものとすることができる。
【００１７】
前記構成の製造方法においては、前記押圧工程では、前記積層体を冷却しながら押圧する構成であればよい。これにより、必要に応じて溶融した接着剤を迅速に固化することができるので、製造効率を向上することができる。
【００１８】
前記構成の製造方法においては、前記積層体に含まれる前記接着剤の層は、独立したシート状部材として構成されているか、前記シート状部材に予め一体的に積層されているか、またはその両方である構成であればよい。これにより、接着対象であるシート状部材の材質、厚み、性質等の諸条件に応じて、接着剤の層を適切に設けることができるので、シート状部材の接着状態をより一層好適なものとすることができる。
【００１９】
前記構成の製造方法においては、前記シート状部材が、前記面状採暖具の表面を構成する表面材、前記面状採暖具の裏面を構成する裏面材、および、前記ヒータユニットから発生する採暖用熱の前記裏面側への伝熱を抑制する断熱シート、の少なくともいずれかである構成であればよい。これにより、面状採暖具の代表的な基本構成部材である表面材、裏面材および断熱シートの少なくともいずれかを用いて積層体を構成し、加熱工程を行うことになるので、面状採暖具の好適な製造を行うことができる。
【００２０】
本発明に係る面状採暖具の製造装置は、金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備える面状採暖具の製造装置であって、前記シート状部材と前記ヒータユニットとが熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねられた積層体を、予め設定された移動方向に搬送する搬送手段と、前記移動方向の下流側に位置し、加熱コイルを含む電磁誘導加熱手段と、前記電磁誘導加熱手段における前記移動方向の下流側に隣接して位置し、移動する前記積層体の両面を矩形状の押圧面で押圧する押圧手段と、制御手段と、を備え、当該制御手段は、前記搬送手段により搬送させた前記積層体の表裏面の少なくとも一方に対して、前記電磁誘導加熱手段により発生させた磁力線を印加することによって、前記ヒータユニットの前記均熱シートを発熱させて、前記接着剤を溶融させ、前記押圧手段により、前記接着剤が溶融した後の前記積層体を押圧させることにより、前記シート状部材および前記ヒータユニットを接着させるように構成されている。
【００２１】
前記構成によれば、搬送手段、電磁誘導加熱手段および押圧手段を備えているので、制御手段は、積層体を移動させながら、加熱コイルによって均熱シートを発熱させて接着剤の層を溶融させ、その後、押圧手段により積層体を押圧することになる。特に押圧手段は、積層体を移動させながら矩形状の押圧面で押圧するため、当該積層体の少なくとも一部を所定時間押圧した状態で保持することができる。それゆえ、均熱シートの発熱により接着剤の層を溶融させてから固化するまでの時間、積層体の押圧を継続することが可能となり、シート状部材の接着状態を好適なものとすることができる。
【００２２】
前記構成の製造装置においては、前記押圧手段は、複数の回転ローラの外周に回動ベルトを巻き回して成るローラユニットを、対向させて配置させて構成され、前記押圧手段による前記積層体の押圧は、対向する前記ローラユニットの間に前記積層体を挟持しながら移動させることにより行われる構成であればよい。押圧手段がローラユニットにより構成されているので、矩形状の押圧面で積層体を良好に押圧することが可能となる。
【００２３】
前記構成の製造装置においては、前記ローラユニットは、前記回転ローラの少なくとも１つを回転駆動させることにより、前記回動ベルトを回動させるよう構成されていればよい。これにより、簡素な構成で、ローラユニットを良好に動作させることができる。
【００２４】
前記構成の製造装置においては、さらに、前記押圧手段により前記積層体を移動させながら押圧する間、当該積層体を冷却する冷却手段をさらに備えている構成であればよい。これにより、必要に応じて溶融した接着剤を迅速に固化することができるので、製造効率を向上することができる。
【００２５】
また、本発明には、前記製造方法により製造され、金属成分を含有する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、当該ヒータユニットに積層されるシート状部材とを備え、前記ヒータユニットおよび前記シート状部材が、熱溶融型の接着剤の層により互いに接着されて固定されている構成の面状採暖具も含まれる。
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、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。
【００２７】
（実施の形態１）
［面状採暖具の構成］
まず、本発明によって製造される面状採暖具の代表的な構成の一例について、図１ないし図５を参照して具体的に説明する。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の一例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の一例を示す斜視図であり、図３は図２に示す本体の完成状態を示す断面図であり、図４は図３に示す本体を構成する部材の詳細な構成を示す断面図であり、図５は図４に示す本体が備えるヒータ線の具体的な構成の一例を示す斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、面状採暖具は複数のシート状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。制御部１０１は、面状採暖具の本体１００の発熱動作を制御するための公知の制御ユニットであり、図示しないスイッチ、温度調節つまみ、発光ダイオード等で構成される表示灯等を備えている。
【００２９】
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、それらのシート状部材を接着加工し、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。
【００３０】
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る。具体的な構成は特に限定されないが、代表的な一例としては、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（polyester）樹脂を主成分とする不織布２０２を接着剤２０３で接着してシート状をなしている構成のものを挙げることができる。この不織布２０２は、シート状部材が接着加工されて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に設けられる。
【００３１】
接着シート３００は、表面材２００を貼り付けるための接着部材として機能するものであり、その構成は具体的に限定されないが、代表的な一例としては、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いるものを挙げることができ、約９７℃以上で溶融して接着剤としての機能を発揮する。
【００３２】
ヒータユニット４００は、面状採暖具の発熱源であり、その構成は具体的に限定されないが、代表的な一例としては、アルミニウム（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を挙げることができる。なお、均熱シート４１０の基材としては、アルミシート４１１が用いられているが、これに限定されるものではなく、後述するように、電磁誘導加熱装置により発熱できる材料で形成されていればよいので、銅、ステンレス等の他の金属材料であってもよい。
【００３３】
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ために用いられる部材であり、その構成は具体的に限定されないが、代表的な一例としては、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（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を挙げることができる。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。
【００３４】
ヒータ線４２０の具体的な構成は特に限定されないが、代表的な一例としては、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を形成したものを挙げることができる。
【００３５】
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（一端）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（他端）を始端の近傍に配置している。また、図２に示すように、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。
【００３６】
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ために設けられており、その具体的な構成は特に限定されないが、代表的な一例としては、断熱性の高いシート状の発泡ウレタン樹脂５０１（発泡ウレタンシート５０１）の両面にポリエステル樹脂を主成分とする不織布５０２を接着したものを挙げることができる。この不織布５０２も前記不織布２０２と同様に、ヒータ線４２０の線浮きを防止するための構成である。
【００３７】
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、その具体的な構成は特に限定されないが、代表的な一例としては、オレフィン系エラストマーを主成分とする裏面シート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を挙げることができる。上記オレフィン系エラストマーとしては、熱可塑性オレフィンエラストマー（thermoplastic olefin，以下ＴＰＯと略記する。）が好ましい一例として挙げられる。ＴＰＯは、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、さらに弾性を備えている。
【００３８】
本実施の形態に係る面状採暖具は、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の始端と終端とを制御部１０１に接続するよう構成されている。当該面状採暖具は、図１に示すように、制御部１０１に接続される電源コード１０２から電力を供給し、制御部１０１により発熱動作が制御されることにより、面状採暖具として発熱機能を発揮することができる。
【００３９】
なお、本発明で製造される面状採暖具は、本体１００、制御部１０１、および電源コード１０２以外の構成を備えていてもよいし、本体１００を構成する前述した各シート状部材のうち一部のシート状部材が省かれた構成となっていてもよい。また、本体１００は、上述したシート状部材以外に、シート状ではない形状の他の部材を含んでもよい。
【００４０】
また、本実施の形態に係る面状採暖具に用いられる接着剤は、熱溶融する材料を主成分とする熱溶融型（ホットメルト、hot-melt）であれば、その具体的な種類は特に限定されない。図２および図４に示す構成例では、熱溶融型の接着剤の層として、表面材２００に一体的に積層されている接着剤２０３（表面材接着層）、独立したシート状部材として構成されている接着シート３００、ヒータユニット４００の均熱シート４１０の一層として、アルミシート４１１の両面に積層されている接着樹脂４１２（均熱シート接着層）が含まれ、これらは、いずれもポリエチレン樹脂、ポリプロピレン（polypropylene）樹脂等のオレフィン系熱可塑性樹脂から少なくとも構成される層となっているが、その他の公知の熱可塑性樹脂を用いてもよいし、樹脂以外の熱可塑性材料を用いてもよい。また、熱溶融型の接着剤が、熱可塑性樹脂を主成分とするものである場合、複数の熱可塑性樹脂を混合したポリマーアロイであってもよいし、樹脂以外の公知の添加剤等を含む熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
【００４１】
［面状採暖具の製造方法］
次に、上述した本体１００を備える面状採暖具の製造方法の代表的な一例について、図６ないし図１０を参照して具体的に説明する。図６は本体１００の製造過程における準備工程の一例を概略断面図として示す模式図であり、図７（ａ）および（ｂ）は本体１００の加熱工程および押圧工程の一例を概略断面図として示す模式図であり、図８（ａ）および（ｂ）は裏面材６００の接着および本体１００の周辺部の成型を行う熱プレス工程の一例を概略断面図として示す模式図であり、図９は本体１００の周辺部の溶着を行う超音波溶着工程の一例を概略断面図として示す模式図であり、図１０は本体１００の周辺部の不要な部分を切断するトリミング工程の一例を概略断面図として示す模式図である。
【００４２】
本実施の形態で説明する面状採暖具の製造方法は、準備工程、加熱工程、押圧工程、熱プレス工程、超音波溶着工程、およびトリミング工程を含む製造方法であるが、面状採暖具の具体的な構成（特に本体１００の具体的な構成）に合わせて、他の工程を含んでもよいし、一部の工程が省略されてもよい。
【００４３】
（１）準備工程
まず、準備工程について説明する。準備工程は、本体１００を構成するシート状部材等の材料を積み重ねて積層体を構成する工程である。具体的には、図６に示すように、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。
【００４４】
それゆえ、この準備工程では、本体１００を構成するシート状部材、すなわち、表面材２００、接着シート３００、ヒータユニット４００、断熱シート５００および裏面材６００が、この順で貼り合わせられていない状態でプラットホーム７１０上に積み重ねられていることになる。これらシート状部材が積み重ねられた状態では、互いのシート状部材が接着していない状態の積層体（あるいは積重ね体）が構成される。この積層体を、説明の便宜上、ワーク（works）１１０と称する。また、後述する押圧工程、熱プレス工程等を経たワーク１１０は、シート状部材が貼り合わせられた状態となるが、以下の説明では、本体１００として完成する前であればワーク１１０と称するものとする。
【００４５】
この準備工程においては、図４に示すように、ヒータユニット４００は他のシート状部材より外形寸法が小さいので、ワーク１１０においては、断熱シート５００の中央にヒータユニット４００配置することが重要である。準備工程で積層したワーク１１０は、次に加熱工程に送られる。
【００４６】
なお、面状採暖具の構成によっては、準備工程で準備されるワーク１１０は、少なくとも１つのシート状部材とヒータユニット４００とを、熱溶融型の接着剤の層を介在させた状態で積み重ねられたものであればよい。例えば、表面材２００、接着シート３００およびヒータユニット４００だけでワーク１１０（積層体）を構成してもよいし、裏面材６００、断熱シート５００およびヒータユニット４００だけでワーク１１０を構成してもよい。
【００４７】
このとき、接着剤の層は、接着シート３００のように独立したシート状部材として構成されてもよいし、裏面材６００の接着層６０２のように、他のシート状部材に予め一体的に積層されてもよいし、図６に示す例のように、独立したシート状部材（接着シート３００）と、他のシート状部材に予め積層された接着剤の層（接着層６０２）とが併用されてもよい。
【００４８】
また、準備工程では、ヒータユニット４００を含むシート状部材を、より効率的に積み重ねるために、シート状部材の位置決めを行うシート状部材位置決め装置が用いられてもよい。当該シート状部材位置決め装置としては、シート状部材が載置可能な作業台（プラットホーム７１０に相当）と、当該作業台に一体的または着脱自在に設けられる位置決め基準部とを備えていればよい。位置決め基準部は、例えば、シート状部材の角部に対応する位置に設けられる突起、段差、窪み等が挙げられ、さらに、長さを計測するための目盛が付された定規等を含んでもよい。また、シート状部材の積み重ねも、公知の積み重ね装置等を用いることができる。
【００４９】
（２）加熱工程
次に加熱工程は、準備工程で準備された積層体（ワーク１１０）の表裏面の少なくとも一方に近接させて電磁誘導加熱コイルを設置し、当該電磁誘導加熱コイルにより磁力線を発生させることによりワーク１１０に含まれるヒータユニット４００（より具体的には、均熱シート４１０を構成するアルミシート４１１）を発熱させて、前記接着剤の層を溶融させる工程である。なお、本実施の形態では、電磁誘導加熱コイルは複数用いられることが非常に好ましいが、この点については後述し、図７（ａ）においては、単独の電磁誘導加熱コイルを用いた場合を例示して、標準的な加熱工程を説明する。
【００５０】
図７（ａ）に示すように、加熱工程に用いられる設備（加熱装置）としては、本実施の形態では、本体１００を載置して、ブロック矢印Ａで示すように水平方向に移動させる搬送装置（搬送手段）７２０と、本体１００の幅より大きい長円形の加熱コイル７２２を備えた電磁誘導加熱装置７２１とが用いられる。電磁誘導加熱装置７２１は、加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が搬送装置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。
【００５１】
加熱コイル７２２は、ワーク１１０の幅よりも長い長板状コイル（あるいは長円形コイル）であり、本実施の形態では移動方向（ブロック矢印Ａ方向）に直交する位置で設置されている。そして、加熱コイル７２２の広がりは、実質的に、当該加熱コイル７２２によるワーク１１０の加熱面となる。本実施の形態では、加熱コイル７２２の加熱面の長手方向の長さは、ワーク１１０の一辺の幅より大きい。また、加熱コイル７２２の加熱面は、ワーク１１０全面を包含するものではなく、ワーク１１０の長さ方向の一部を加熱するように一次元的に設定されている。
【００５２】
準備工程で積層されたワーク１１０は、搬送装置７２０でブロック矢印Ａで示す水平方向に移動される。ワーク１１０の移動とともに、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、当該磁力線はワーク１１０に印加されるので、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。
【００５３】
ワーク１１０は、搬送装置７２０により所定の速度で搬送されながら加熱コイル７２２からの磁力線を受けることになるので、ワーク１１０を構成するアルミシート４１１の発熱範囲も、所定の速度で順次移動する。その結果、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。
【００５４】
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うような変形が生じたりし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。したがって、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。
【００５５】
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、ワーク１１０を搬送装置７２０で所定の速度で移動させながら電磁誘導加熱装置７２１を作動させれば、接着樹脂４１２および接着シート３００は、ワーク１１０の移動に伴って、電磁誘導加熱装置７２１（加熱コイル７２２）の直下で連続的に溶融していくことになる。その結果、接着樹脂４１２および接着シート３００を全面に亘り溶融させることができる。
【００５６】
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（間隔）を一定に保つよう制御することが好ましく、シート状部材を積層したワーク１１０を軽く押圧し所定の厚みに維持しながら移動させる。
【００５７】
また、シート状部材のうちヒータユニット４００は、ワーク１１０においてヒータ線４２０を下側になるように配置されることが好ましい。つまり、ワーク１１０における均熱シート４１０のヒータ線４２０を配設していない側の面が加熱コイル７２２に近接するように、当該ワーク１１０を設置することが好ましい。このようにワーク１１０が設置されれば、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するため、加熱コイル７２２とアルミシート４１１との距離（間隔）を一定に保ちやすくすることができ、それゆえ、アルミシート４１１全面を均一に発熱させることができる。
【００５８】
また、ヒータユニット４００を上記のように配置すれば、電磁誘導加熱装置７２１の加熱コイル７２２とヒータ線４２０との間にアルミシート４１１を介在させることになる。そのため、ヒータ線４２０自体の発熱を抑制することができるので、温度ムラを抑制することができる。その結果、アルミシート４１１による加熱作用を、より一層安定的かつ均一的に実現することができる。
【００５９】
また、加熱工程においては、図７（ａ）に示すように、ヒータユニット４００は、ヒータ線４２０の配設方向と搬送装置７２０の搬送方向（ブロック矢印Ａ方向、移動方向）とが直交するように、ワーク１１０を配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヒータ線４２０の配設方向をブロック矢印Ａと一致する方向となるようにワーク１１０を配置してもよい。
【００６０】
例えば、搬送方向とヒータ線４２０の配設方向とが略直交している状態で、電磁誘導加熱装置７２１によってヒータ線４２０自体が発熱したときに、当該ヒータ線４２０の発熱により大きな温度ムラが生じる場合には、ヒータ線４２０の配設方向を搬送方向に略一致させるようにワーク１１０を配置すれば、ヒータ線４２０に対して相互に逆方向の電流を発生させ得るため、ヒータ線４２０自体の発熱を抑制することが可能となり、温度ムラの発生を抑制することができる場合がある。
【００６１】
なお、図７（ａ）に示す加熱工程は、表面材２００とヒータユニット４００と断熱シート５００との接着に用いられているが、加熱工程の用途はこれに限定されず、断熱シート５００と裏面材６００との接着にも利用することができる。具体的には、図７（ａ）において、ワーク１１０の表裏面を入れ換えて搬送装置７２０に設置してもよいし、さらには、図７（ｂ）に示すように、上側（表面材２００）だけでなく下側（裏面材６００側）に電磁誘導加熱装置７２１を別途設けることで、ワーク１１０の表裏両面に面するように、一対の加熱コイル７２２（および電磁誘導加熱装置７２１）を設置してもよい。
【００６２】
この場合、断熱シート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シート状部材４３０を挟み込んでおけば、表面材２００、ヒータユニット４００および断熱シート５００の接着と、断熱シート５００および裏面材６００の接着とを単一の加熱工程で行うことができる。それゆえ、例えば、後述する段押のみを別工程を行うことで、後述する熱プレス工程を実質的に省略することが可能となる。
【００６３】
（３）押圧工程
次に押圧工程は、本実施の形態では、図７（ａ）に示すように、加熱工程と連続して一体的に行われる工程となっている。この押圧工程では、押圧装置によって加熱されたワーク１１０全体を押圧する。押圧工程に用いられる設備は、ワーク１１０を連続的に押圧することが可能な設備（押圧装置）であればよく、本実施の形態においては、図７（ａ）に示すように、一対の上ローラ７３１および下ローラ７３２を備える押圧ローラ７３０を用いている。なお、押圧装置の構成は押圧ローラ７３０に限定されず、例えば、プレス装置等の公知の他の構成であってもよい。
【００６４】
押圧ローラ７３０を構成する上ローラ７３１および下ローラ７３２は、それぞれ矢印Ｂの方向に回転駆動可能となっており、また、これらの間にワーク１１０が移動可能となっている。さらに、上ローラ７３１は、黒のブロック矢印Ｃで示すように、下方に向かって押圧可能となっている。これによって、ワーク１１０を連続的に押圧することが可能となっている。
【００６５】
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重複または隣接するような位置に配置されていることが好ましい。具体的には、本実施の形態では、図７（ａ）に示すように、電磁誘導加熱装置７２１から見てワーク１１０の移動方向（ブロック矢印Ａ）の直下流側に押圧ローラ７３０が設けられている。この位置では、アルミシート４１１が加熱工程で発熱した箇所に追従して、押圧ローラ７３０によりワーク１１０を押圧することができる。
【００６６】
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、図７（ａ）に模式的に示すように、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。押圧工程でワーク１１０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とが接着樹脂４１２と接着シート３００を介して接着される。
【００６７】
（４）熱プレス工程
押圧工程の後には、熱プレス工程が行われる。熱プレス工程は、後述するように、２つの異なる作業を同時に行う工程である。具体的には、図８（ａ）に示すように、熱プレス工程に用いられる設備は、熱プレス装置７４０である。熱プレス装置７４０の下型７４１にはワーク１１０全面をカバーする下熱板７４２が配置され、上型７４５にはワーク１１０の周辺部を段押成型する上熱板７４６が設けられている。なお、図８（ａ）および（ｂ）においては、説明の便宜上、下熱板７４２および上熱板７４６には、交差線のハッチングを付している。
【００６８】
熱プレス工程では、裏面材６００の接着とワーク１１０の周辺部の段押成型とを同時に行う。そのため、下型７４１に配置した下熱板７４２により裏面材６００を加熱して、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（図４参照）を溶融する。そして、熱プレス処理によってワーク１１０を全体的に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に備えた上熱板７４６によりワーク１１０の周辺部を加熱しながら押圧することにより、ワーク１１０の周辺部の厚みを中央部より薄くするように段押成型する。段押成型によって、図８（ｂ）に示すように、中央部である採暖面部１１１の厚みは、段押された段押部１１２の厚みよりも大きくなっている。
【００６９】
なお、上熱板７４６は、ワーク１１０の周辺部を段押成型するため、当該周辺部に対応するように、内側が開口となっている略矩形の枠形状となっている。そして、上熱板７４６の内側の端部（周縁）には、図８（ａ）に示すように凹曲面７４７が形成されている。この凹曲面７４７を設けることにより、図８（ｂ）に示すように、段押成型されて生じる段押部１１２の内方（中央の採暖面部１１１から見れば外方）に、段差面ではなく凸曲面１１３を成型することができる。
【００７０】
（５）超音波溶着工程
熱プレス工程の後には、超音波溶着工程が行われる。超音波溶着工程では、熱プレス工程で段押成型したワーク１１０の周辺部、すなわち段押部１１２を溶着する。図９に示すように、この工程に用いられる設備は、ワーク１１０の周辺部（段押部１１２）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。
【００７１】
前述したように、ヒータユニット４００は他のシート状部材より外形寸法が小さく形成されている。そのため、ワーク１１０の中央部である採暖面部１１１にはヒータユニット４００が位置するが、ワーク１１０の周辺部である段押部１１２には、ヒータユニット４００はほとんど位置しない。それゆえ、段押部１１２は、表面材２００と接着シート３００と断熱シート５００と裏面材６００とで構成されるため、結果的に、全て熱可塑性の樹脂材料で形成されることになる。
【００７２】
つまり段押部１１２は、前工程の熱プレス工程の段押成型により、中央部の採暖面部１１１より薄く成型された部位であることに加え、本体１００の周囲で熱可塑性材料により構成された厚みの小さい部位となっている。そこで、この段押部１１２に対して、ホーン７５１により超音波を印加することにより、各シート状部材の接合部が発熱溶融して溶着されるので、ワーク１１０の周囲を十分に溶着固定することができる。
【００７３】
なお、超音波を加えるホーン７５１はワーク１１０の周辺部（段押部１１２）上を移動しながら順次溶着を行うように構成されていればよい。また、超音波溶着工程を行うためには、ワーク１１０は、作業台７１１に載置されていればよいが、この作業台７１１は、超音波溶着機７５０に対して一体的に設けられているものであってもよいし、独立したものとして準備されてもよいし、準備工程で用いられたプラットホーム７１０や、熱プレス工程で用いられた下型７４１等を利用してもよい。また、段押部１１２を適切に溶着固定できるのであれば、超音波溶着機７５０以外の溶着装置を用いることができる。
【００７４】
（６）トリミング工程
トリミング工程は、本実施の形態では最後の工程として行われ、超音波溶着工程の後に行われる本体１００の仕上げ工程であり、用いられる設備はトリミング装置である。具体的には、図１０に示すように、トリミング工程では、作業台７１１の上に載置されたワーク１１０の周辺部（段押部１１２）の不要な部分を、トリミング装置で切り落として整形する。本実施の形態では、トリミング装置として、円板状の回転カッターを備えるカッター装置７６０が用いられる。このカッター装置７６０の構成は特に限定されないが、ワーク１１０の幅方向の両側となる段押部１１２を移動しながら同時に切断する２個の回転カッターと、ワーク１１０の長さ方向に沿って、前後の一方の側となる段押部１１２を移動しながら切断する１個の回転カッターとを含む構成を挙げることができる。
【００７５】
超音波溶着により溶着固定されたワーク１１０の周辺部（段押部１１２）の不要部分を、カッター装置７６０を用いて切り落とすことによって、ワーク１１０の寸法が予め設定されている所定の範囲となる。これにより、本体１００が完成する。なお、トリミング工程を行うためには、ワーク１１０は、作業台７１１に載置されていればよいが、この作業台７１１は、カッター装置７６０に対して一体的に設けられているものであってもよいし、独立したものとして準備されてもよいし、準備工程で用いられたプラットホーム７１０や、熱プレス工程で用いられた下型７４１等を利用してもよいし、超音波溶着工程で用いられた作業台７１１と同じものであってもよい。
【００７６】
（７）その他の工程等
その後、本体１００に対して、制御部１０１および電源コード１０２が取り付けられ、さらに、必要に応じて本体１００に対して後付の装飾加工等を行ったり、必要な他の工程を行ったりすることにより、面状採暖具が完成する。
【００７７】
なお、準備工程、加熱工程、押圧工程、熱プレス工程、超音波溶着工程、およびトリミング工程の詳細は、上述した手法に限定されるものではない。例えば、加熱工程および押圧工程は、本体１００をブロック矢印Ａの移動方向へ移動させながら行っているが、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７２１および押圧ローラ７３０を移動させてもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
ここで、上述した面状採暖具の製造方法において、特に電磁誘導加熱装置７２１を用いた加熱工程が重要となる。加熱工程は、前記のとおり、電磁誘導加熱装置７２１によりヒータユニット４００の構成部材の一つである、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工程である。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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本体１００に設けられるので、本体１００における必須のシート状部材である。それゆえ、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。
【００８３】
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。したがって、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。
【００８４】
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１００の寸法に対応して準備される加熱工程用の金型が不要となり、電磁誘導加熱装置７２１として、本体１００の最大の寸法に対応する加熱コイル７２２を準備しておけばよい。これにより、加熱コイル７２２下にある発熱源であるアルミシート４１１の幅方向全域を発熱させることができるため、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。したがって、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。
【００８５】
［押圧工程における押圧方法］
ここで、本実施の形態では、上述した押圧工程において、図７（ａ）で説明した押圧ローラ７３０ではなく、複数の回転ローラの外周に回動ベルトを巻き回して成るローラユニットを用いている。このローラユニットの一例について、図１１（ａ），（ｂ）を参照して具体的に説明する。図１１（ａ）は、本実施の形態における加熱工程および押圧工程の特に好ましい一例を概略断面図として示す模式図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）において用いられるローラユニットの他の構成例を模式図である。
【００８６】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態では、押圧工程において、ローラユニット７３５または７３３を押圧手段として用いている。このうちローラユニット７３５は、図１１（ａ）に示すように、一対の上ローラユニット７３５ａおよび下ローラユニット７３５ｂで構成されており、いずれも３つの回転ローラ７３７ａ，７３７ｂおよび７３７ｃとこれらの外周に巻き回されている回動ベルト７３６から構成されている。回動ベルト７３６における、上ローラユニット７３５ａおよび下ローラユニット７３５ｂが互いに対向する位置に面する領域は、ワーク１１０を押圧するための領域となる。そして、回動ベルト７３６が回転ローラ７３７ａ〜７３７ｃにより張架されることで、上記領域に矩形状（略長方形または帯状）の押圧面が形成されることになる。
【００８７】
また、ローラユニット７３５には、ワーク１１０を冷却するための冷却手段が設けられている。具体的には、回転ローラ７３７ａ，７３７ｂおよび７３７ｃの回転の中央部には、冷却風路７３８がそれぞれ設けられており、当該冷却風路７３８には、冷風を送風する送風装置７６０が接続されている。したがって、送風装置７６０および冷却風路７３８により冷却手段が構成される。また、電磁誘導加熱装置７２１、ローラユニット７３５、および送風装置７６０は、製造装置制御部（制御手段）７１２の制御により動作する。なお、図１１（ａ）では、製造装置制御部７１２を単に「制御部」と記載しているが、面状採暖具の制御部１０１とは異なるものであることは言うまでも無い。
【００８８】
ローラユニット７３５を構成する上ローラユニット７３５ａおよび下ローラユニット７３５ｂのうち、下ローラユニット７３５ｂは、定位置に固定して設置されている。一方、上ローラユニット７３５ａは、当該上ローラユニット７３５ａを上下方向に移動可能な加圧装置（図示せず）を備えており、搬送装置７２０により搬送移動されたワーク１１０を上面からブロック矢印Ｃ方向に押圧することができる構成となっている。
【００８９】
また、下ローラユニット７３５ｂには回転ローラ７３７ａ〜７３７ｃの少なくともいずれかを回転駆動する駆動装置（図示せず）が備えられており、当該駆動装置で回転ローラ７３７ａ〜７３７ｃを回転させることにより、回動ベルト７３６を矢印Ｂ方向に回動させ、下ローラユニット７３５ｂに載置されたワーク１１０を所定の速度でブロック矢印Ａで示す移動方向に搬送移動させることができる。
【００９０】
なお、上ローラユニット７３５ａが加圧装置により下ローラユニット７３５ｂに向かって下方移動している状態では、下ローラユニット７３５ｂに載置されているワーク１１０を挟むことになるので、下ローラユニット７３５ｂによりワーク１１０が搬送移動されれば、上ローラユニット７３５ａの回動ベルト７３６も追従して回転する。したがって、上ローラユニット７３５ａには駆動装置は不要であるが、より大きな力でワーク１１０を搬送移動させたい場合には、上ローラユニット７３５ａにも駆動装置を設ければよい。
【００９１】
ローラユニット７３５によるワーク１１０の搬送速度は、加熱工程の搬送装置７２０による搬送速度と同期した速度に設定すればよいが、必要に応じて、異なる速度に設定することもできる。また、製造過程において、搬送装置７２０の搬送速度またはローラユニット７３５による搬送速度を変化させる方がよい場合には、製造装置制御部７１２の制御により、これら搬送速度を変化させればよい。
【００９２】
また、図１１（ｂ）に示すように、本実施の形態では、一対の回転ローラ７３７ｄ，７３７ｅにより回動ベルト７３６を張架し、さらに回動ベルト７３６の内周に押圧面支持板７３９ａ，７３９ｂを設置する構成のローラユニット７３３を用いることができる。このローラユニット７３３は、一対の対向する上ローラユニット７３３ａおよび下ローラユニット７３３ｂから構成されており、上ローラユニット７３３ａが下方（ブロック矢印Ｃの方向）に移動可能に構成されている点は、図１１（ａ）に示すローラユニット７３５と同様であるが、上ローラユニット７３３ａの回動ベルト７３６の裏面には押圧面支持板７３９ａが設置され、下ローラユニット７３３ｂの回動ベルト７３６の裏面には押圧面支持板７３９ｂが設置されている。
【００９３】
押圧面支持板７３９ａ，７３９ｂを備えることにより、回動ベルト７３６の矩形状の押圧面の背面を支持することができるので、ワーク１１０を押圧するときに、押圧面の圧力を全体的に均一にすることができる。また、押圧面支持板７３９ａ，７３９ｂは、押圧面を略平坦にするだけでなく、上ローラユニット７３３ａの押圧面と下ローラユニット７３３ｂの押圧面との間隔（便宜上、押圧間隔と称する。）を一定に保持する機能も有している。
【００９４】
さらに、押圧面支持板７３９ａ，７３９ｂとして、ステンレス板等の熱伝導率の高いものを用いれば、ワーク１１０の熱が回動ベルト７３６を介して押圧面支持板７３９ａ，７３９ｂに伝達され、周囲に放散されるので、冷却手段として機能させることができる。この冷却が接着剤を十分に固化できる程度のものであれば、送風式または水冷式等の冷却手段を設けなくてもよい。
【００９５】
また、図１１（ｂ）に示すように、ローラユニット７３３の押圧間隔Ｇ０は、移動方向の上流側から下流側まで一定とすればよいが、ローラユニット７３３による押圧工程は、ワーク１１０の厚みを小さくする工程でもあるので、ローラユニット７３３の最も上流側は、押圧間隔よりも少し大きい導入間隔Ｇ１となっていることが好ましい（Ｇ１＞Ｇ０）。これによって、設定されている押圧間隔Ｇ０よりも大きい厚みのワーク１１０を上ローラユニット７３３ａと下ローラユニット７３３ｂとの間に円滑に導入することができ、加熱工程から押圧工程への連続性を向上させることができる。
【００９６】
ここで、押圧間隔Ｇ０は、種々の条件に応じて適宜設定することができる。上ローラユニット７３３ａは、下方に移動可能に構成されているため、ワーク１１０を構成するシート状部材の種類または枚数、押圧後のワーク１１０の厚み等の条件に応じて、上ローラユニット７３３ａを上下させることで、押圧間隔Ｇ０を適宜設定することができる。
【００９７】
また、導入間隔Ｇ１は、押圧間隔Ｇ０よりも大きく設定されていれば、どのような手法により実現されてもよい。図１１（ｂ）に示す例では、下ローラユニット７３３ｂにおいては、上流側の回転ローラ７３７ｄの上面と押圧面支持板７３９ｂの上面とが略同一面となっているのに対して、上ローラユニット７３３ａでは、回転ローラ７３７ｄの下面よりも押圧面支持板７３９ａの下面の方が距離Ｈだけ下方に位置している。これによって、押圧面支持板７３９ａの下面が回動ベルト７３６を下方に位置させ、上ローラユニット７３３ａの回転ローラ７３７ｄが、回動ベルト７３６を上側に位置させるので、ローラユニット７３３の上流側では、押圧間隔Ｇ０よりも大きい導入間隔Ｇ１が確保されることになる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、冷却手段は冷却風路７３８および送風装置７６０で構成される空冷式のものであるか、押圧面支持板７３９ａ，７３９ｂのように放熱板のものが用いられるが、これに限定されず、水冷式等他の方式の冷却装置であってもよい。また、冷却手段はローラユニット７３３，７３５に必須の構成ではない。例えば、ワーク１１０の搬送速度を遅くすることで、ローラユニット７３３、７３５を通過する間に接着剤の層が固化する程度に冷却されるのであれば、省略してもよい。したがって、例えば、回動ベルト７３６および回転ローラ７３７ａ〜７３７ｅとして熱伝導性の高いものを用いることで、冷却手段を省略できる場合があり得る。
【００９９】
前記構成のローラユニット７３５（またはローラユニット７３３）を用いて押圧工程を行う例について説明すると、加熱工程で加熱されたワーク１１０は、搬送装置７２０により搬送されて、ローラユニット７３５に移動する。そして、上ローラユニット７３５ａおよび下ローラユニット７３５ｂの間にワーク１１０が狭持された状態で、下ローラユニット７３５ｂが備える駆動装置により、回転ローラ７３７ａ〜７３７ｃを介して回動ベルト７３６が回転する。これにより、ワーク１１０は上ローラユニット７３５ａおよび下ローラユニット７３５ｂの間を、移動方法（ブロック矢印Ａの方向）に向かって移動を続ける。
【０１００】
この移動の間、上ローラユニット７３５ａが備える加圧装置により、上ローラユニット７３５ａがワーク１１０の上面を連続的に押圧する。さらに、上ローラユニット７３５ａの押圧面および下ローラユニット７３５ｂの押圧面は、いずれも矩形状の広がりを有しているため、同時に広い範囲を一定の圧力で押圧することができる。それゆえ、押圧工程では、ワーク１１０内の溶融した接着剤が固化するまでの所定時間に亘り押圧を継続することが可能となるので、ワーク１１０を構成するシート状部材（表面材２００、ヒータユニット４００および断熱シート５００）を良好に接着させることができる。また、この押圧および移動の間、回転ローラ７３７ａ〜７３７ｃに設けられた冷却風路７３８には冷風が送風されているので、溶融した接着剤の層が冷却される。その結果、加熱工程で溶融した接着剤の固化が促進されるので、シート状部材が接着剤の層を介して適切に接着されることになる。
【０１０１】
このように、本実施の形態においては、ローラユニット７３５（またはローラユニット７３３）により、ワーク１１０の押圧時間をより長く確保することが可能となり、溶融した接着剤の層が十分に固化するまで押圧を維持することができる。その結果、シート状部材の接着性能を良好なものにでき、また、シート状部材の積層の寸法精度を確保することができる。
【０１０２】
ここで、本実施の形態では、ローラユニット７３５または７３３以外の押圧装置（押圧手段）を用いてもよい。つまり、本発明においては、加熱工程の後のワーク１１０を移動させながら矩形状の押圧面で押圧することにより、当該ワーク１１０を所定時間押圧した状態で保持し、シート状部材およびヒータユニット４００を接着できる構成であれば、ローラユニット７３５または７３３以外の押圧装置を用いることができる。
【０１０３】
具体的には、例えば、複数の回転ローラが移動方向に沿って一列に並んだローラ列を備え、上下一対のローラ列の間にワーク１１０を挟持して移動させる構成、ローラユニットを３台以上用いてワーク１１０を押圧する構成、ワーク１１０の表裏面のうち少なくとも一方を押圧しながら移動方向に移動可能な板状部材を備える構成、等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【０１０４】
さらに、本実施の形態では、ローラユニット７３５または７３３は、ワーク１１０を押圧するとともに搬送する機能も備えているが、ローラユニット７３５または７３３に加えて独立した移動手段または搬送手段を設けてもよい。例えば、ローラユニット７３５または７３３の下流側に、ワーク１１０を移動方向に移動させるための独立した移動手段または搬送手段を設けることができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、加熱工程で単一の電磁誘導加熱装置７２１を用いているが、複数の電磁誘導加熱装置７２１を用いてもよい。また、電磁誘導加熱コイルも１個ではなく複数個用いてもよい。それゆえ、単一の電磁誘導加熱装置７２１が単一の加熱コイル７２２を備える構成であってもよいし、単一の電磁誘導加熱装置７２１が、複数の加熱コイル７２２を備える構成であってもよい。また、電磁誘導加熱手段として、好ましくは複数の電磁誘導加熱コイルを備えていれば、当該電磁誘導加熱コイルを駆動制御するコイル制御部は、別の装置として独立して構成されてもよい。
【０１０６】
また、例えば、本実施の形態で用いられる搬送装置７２０は、チャッキング（chucking）によりワーク１１０を固定して搬送するチャッキング搬送装置が用いられるが、コンベヤ装置、マニュピレータを利用した搬送装置等の他の構成の搬送装置を用いることができる。
【０１０７】
つまり、本発明では、面状採暖具の製造に際して、積層体（ワーク１１０）を予め設定された移動方向に搬送する搬送手段（本実施の形態では搬送装置７２０）と、移動方向の下流側に位置し、隣接配置される複数の電磁誘導加熱コイルを含む電磁誘導加熱手段と、ローラユニット７３３，７３５等のように、積層体を移動させながら、その両面を矩形状の押圧面で押圧する押圧手段とを備える構成の製造装置を用いればよく、その他の構成は具体的に限定されるものでないことは、言うまでもない。
【０１０８】
ここで本発明には、前述した製造方法により製造された面状採暖具も含まれる。具体的には、本発明に係る面状採暖具は、前記製造方法または製造装置により製造され、前述したヒータユニット４００、当該ヒータユニット４００に積層されるシート状部材、具体的には、表面材２００、断熱シート５００、および裏面材６００を少なくとも備え、ヒータユニット４００および前記シート状部材が、熱溶融型の接着剤の層により互いに接着されて固定されている。本発明に係る面状採暖具は、このような構成を有することで、ヒータユニット４００を含む各シート状部材が良好に接着固定されており、また、製造過程で外部から熱が加えられることが実質的に無いため、その表裏面の品質を良好なものとすることができる。
【０１０９】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、面状採暖具の製造方法を中心として説明したが、本発明は製造方法のみに限定されるものではなく、面状採暖具の製造装置等も含まれる。そこで、面状採暖具の製造装置の一例について、図１２（ａ），（ｂ）を参照して具体的に説明する。図１２（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る面状採暖具の製造装置の一例を示す模式図である。
【０１１０】
例えば、図１２（ａ）に示す面状採暖具の製造装置７００Ａ（以下、単に製造装置と略す。）は、加熱工程を行うためのワーク加熱装置７０１と、押圧工程を行うための加圧貼合せ装置７０２を備えている。
【０１１１】
ワーク加熱装置７０１は、電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂと、加熱部移動機構７２４と、ワークチャック搬送部７２５と、搬送支持台７２６とを備えている。電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂは、前記実施の形態１〜３で説明した電磁誘導加熱装置７２１と実質的に同じものであるので、その説明は省略する。これら電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂは、それぞれ１個の加熱コイル７２２ａ，７２２ｂを備えている。したがって、図１２（ａ）に示すワーク加熱装置７０１は、前記実施の形態１における１個の電磁誘導加熱コイルを備える構成例とは異なり、２個の電磁誘導加熱コイルを備える構成となっている。
【０１１２】
加熱部移動機構７２４は、電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂの間隔、すなわち加熱コイル７２２ａ，７２２ｂの間隔（加熱間隔Ｄと称する。）を調整可能に移動させるものであり、図１２（ａ）の双方向ブロック矢印Ｅに示すように、電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂを移動方向（ブロック矢印Ａ）に沿って前後に移動可能としている。その具体的な構成は特に限定されず、公知の機械的移動機構を好適に用いることができる。
【０１１３】
上流側の電磁誘導加熱部７２３ａは予備加熱を行い、下流側の電磁誘導加熱部７２３ｂは本加熱を行うために設けられている。ここで、これら電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂの間隔が大きすぎると、予備加熱によって発熱した均熱シート４１０（アルミシート４１１）の温度が好ましい温度範囲よりも低くなってしまうおそれがある。一方、間隔が小さすぎると、電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂの加熱領域が重複し、均熱シート４１０の一部の温度が過剰に高くなってしまうおそれがある。そこで、これら電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂの加熱間隔Ｄを調整可能とすることにより、加熱工程をより一層適切に行うことが可能となる。
【０１１４】
ここで、加熱部移動機構７２４は、本体１００の製造開始前に動作して加熱間隔Ｄを調整してもよいし、本体１００の製造の進行中に製造条件等を考慮して加熱間隔Ｄを調整してもよい。また、加熱部移動機構７２４は、ワーク加熱装置７０１のオペレータによって手動で動作してもよいし、図示しない制御部によって自動的に動作するように構成されてもよい。また、加熱部移動機構７２４は、加熱間隔Ｄだけでなく、ワーク１１０の表面と加熱コイル７２２ａ，７２２ｂとの間隔を調整できるように、電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂを垂直方向に移動可能に構成されてもよい。
【０１１５】
ワークチャック搬送部７２５は、搬送装置７２０と実質的に同じものであり、チャッキングによってワーク１１０を搬送方向（図中ブロック矢印Ｆ、移動方向と同じ方向）に搬送する。搬送支持台７２６は、加熱部移動機構７２４、ワークチャック搬送部７２５等を支持するものである。なお、ワーク加熱装置７０１は、電磁誘導加熱部７２３ａ，７２３ｂ、加熱部移動機構７２４、ワークチャック搬送部７２５、搬送支持台７２６以外の構成を備えていてもよい。
【０１１６】
また、加圧貼合せ装置７０２は、前記実施の形態１で説明したローラユニット７３５と、当該ローラユニット７３５を支持するためのローラ支持台７３４とを備えている。なお、加圧貼合せ装置７０２は他の構成を備えていてもよい。
【０１１７】
製造装置７００Ａにおいては、ワーク１１０の移動速度を連係させることが好ましいため、ワーク加熱装置７０１および加圧貼合せ装置７０２が同一の制御装置で制御されてもよいし、それぞれ独立した制御装置を備えていてもよいが、公知の通信装置等を用いて双方向に通信可能に構成されることにより、それぞれの制御が連係されてもよい。
【０１１８】
また、図１１（ｂ）に示す製造装置７００Ｂは、ワーク加熱装置７０１および加圧貼合せ装置７０２に加えて、ワーク準備装置７０３を備えている構成である。ワーク準備装置７０３は、前記実施の形態１で説明した準備工程を行うための設備であり、シート状部材を積み重ねたり位置合わせしたりする種々の機構、あるいは、得られるワーク１１０をワーク加熱装置７０１に搬送するための搬送機構等を備えていればよい。なお、製造装置７００Ｂにおいても、ワーク加熱装置７０１、加圧貼合せ装置７０２、およびワーク準備装置７０３の制御が連係していると好ましい。
【０１１９】
以上のように、本発明に係る面状採暖具の製造方法は、表面材と、金属シートの両面に、所定の温度以上で溶融する接着樹脂をコーティングした均熱シートの一方の面に、ヒータ線を配設したヒータユニットと、断熱シートとを含む面状採暖具の製造方法にあって、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得る準備工程と、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し、前記電磁誘導加熱装置により前記金属シートを発熱させることにより前記接着樹脂を溶融させる加熱工程と、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押圧工程とを含み、前記押圧手段は、複数の回転ローラの外周にベルト巻設されたローラユニットを備え、前記加熱工程直後の前記積層体を、前記ローラユニットで所定の時間押圧させる構成であればよい。
【０１２０】
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、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。しかも押圧手段のローラユニットは、複数の回転ローラの外周にベルトを巻設したことにより、同時に広い範囲を一定の圧力で押圧することができるため、積層体を移動させながら押圧工程を実施する場合においても、溶融された接着樹脂が硬化するまでの所定時間に亘り押圧が継続されることとなり、安定した接着性能を得ることができる。また、加工工程に金型を使用しないため、初期投資費用の抑制と、設計の自由度を向上することができる。
【０１２１】
また、上記製造方法においては、前記ローラユニットは駆動装置を備え、前記駆動装置で前記積層体を搬送させながら押圧を行う構成であればよい。これにより、積層体を安定して移動させながら押圧することが可能となり、押圧工程中における接着斑や変形等を低減することができる。
【０１２２】
また、上記製造方法においては、前記ローラユニットは冷却手段を備え、前記冷却手段で前記積層体を冷却させながら押圧を行う構成であればよい。これにより、押圧工程の時間の短縮とローラユニットの小型化が可能となり、製造の効率化と設備の小型化が可能となる。
【０１２３】
また、本発明に係る面状採暖具の製造装置は、上記製造方法を実現するために、加熱コイルを含む電磁誘導加熱手段と、積層体を搬送する搬送手段と、積層体を移動させながら、その両面を矩形状の押圧面で押圧する押圧手段と、を備える構成である。これにより、初期投資費用が少なく、省エネルギーでかつ高効率に面状採暖具を製造することができる。
【０１２４】
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のように、本発明では、面状採暖具の本体を構成するシート状部材のうち金属材料を含む均熱シートを発熱させることにより、熱溶融型の接着剤を溶融して各シート状部材を接着することが可能になるため、面状採暖具の製造分野に広く利用できるとともに、同様の均熱シートを備える他の暖房器具の製造等の用途にも応用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１００    本体（面状採暖具の本体）
１１０    ワーク（積層体、積重ね体）
２００    表面材（シート状部材）
２０３    接着剤（接着剤の層、表面材接着層）
３００    接着シート（シート状部材、接着剤の層）
４００    ヒータユニット（シート状部材）
４１０    均熱シート（シート状部材）
４１１    アルミシート（均熱シートの本体）
４１２    接着樹脂（接着剤の層、均熱シート接着層）
４２０    ヒータ線
５００    断熱シート（シート状部材）
６００    裏面材（シート状部材）
７１２    製造装置制御部（制御手段）
７２０    搬送装置（搬送手段）
７２１    電磁誘導加熱装置（電磁誘導加熱手段）
７２１ａ〜７２１ｃ    電磁誘導加熱装置（電磁誘導加熱手段）
７２２    加熱コイル（電磁誘導加熱コイル、長板状コイル）
７３３    ローラユニット（押圧手段）
７３５    ローラユニット（押圧手段）
７３８    冷却風路（冷却手段）
７３９    押圧面支持板（冷却手段）
７６０    送風装置（冷却手段）
【図１】
2011226765.tif 000003
【図２】
2011226765.tif 000004
【図３】
2011226765.tif 000005
【図４】
2011226765.tif 000006
【図５】
2011226765.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011226765.tif 000009
【図８】
2011226765.tif 000010
【図９】
2011226765.tif 000011
【図１０】
2011226765.tif 000012
【図１１】
2011226765.tif 000013
【図１２】
2011226765.tif 000014
【図１３】
2011226765.tif 000015