(57)【要約】【課題】変形、捩じれ、折れ曲がり等が生じにくく、長尺、広面積になっても波打ちや皺の発生がなく、設置部分の形状に合わせて面状発熱体を多少の折り曲げても発熱性能に影響がない安価で製造が簡単な面状発熱体を提供する。【解決手段】長尺ステンレステープの端部を、結線用の短尺ステンレステープで接続して抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体の外部を樹脂フィルムで被覆し、前記長尺ステンレステープ又は前記短尺ステンレステープに設けた端子部から電源を供給することで前記抵抗発熱体を発熱させる面状発熱体において、前記ステンレステープを、オーステナイト系ステンレス又は析出硬化系ステンレスから形成した。オーステナイト系ステンレスとして、１７Ｃｒ−７Ｎｉ又は１８Ｃｒ−８Ｎｉの組成を有するばね用ステンレス、又は、析出硬化系ステンレスとして、１７Ｃｒ−７Ｎｉ−１Ａｌの組成を有するばね用ステンレスを用いるとよい。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺ステンレステープの端部を、結線用の短尺ステンレステープで接続して抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体の外部を樹脂フィルムで被覆し、前記長尺ステンレステープ又は前記短尺ステンレステープに設けた端子部から電源を供給することで前記抵抗発熱体を発熱させる面状発熱体において、
前記ステンレステープを、オーステナイト系ステンレス又は析出硬化系ステンレスから形成したことを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
前記オーステナイト系ステンレスが、１７Ｃｒ−７Ｎｉ又は１８Ｃｒ−８Ｎｉの組成を有するばね用ステンレス、若しくは、前記析出硬化系ステンレスが、１７Ｃｒ−７Ｎｉ−１Ａｌの組成を有するばね用ステンレスであることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項３】
前記樹脂フィルムと前記抵抗発熱体との接着強度が１５Ｋｇピール強度以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状発熱体。
【請求項４】
前記短尺ステンレステープを接合した前記長尺ステンレステープの両端部分を、不透明な部材で被覆し、この上から前記樹脂フィルムを被覆したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の面状発熱体。
【請求項５】
前記長尺ステンレステープ及び前記短尺ステンレステープの板厚が、７０μｍ〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の面状発熱体。
【請求項６】
前記抵抗発熱体の一部を、面状発熱体の設置部分の形状に合わせて、予め折り曲げて形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の面状発熱体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の面状発熱体を用いた面状発熱体パネルであって、
前記面状発熱体、金属シート及び断熱材をこの順で積層して形成されていることを特徴とする面状発熱体パネル。
【請求項８】
前記金属シートが、シート厚０．０５ｍｍ〜１ｍｍのアルミシートであることを特徴とする請求項７に記載の面状発熱体パネル。
【請求項９】
長尺ステンレステープの端部を、結線用の短尺ステンレステープで接続して抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体の外部を樹脂フィルムで被覆し、前記長尺ステンレステープ又は前記短尺ステンレステープに設けた端子部から電源を供給することで前記抵抗発熱体を発熱させる面状発熱体の製造方法において、
前記長尺ステンレステープ及び前記短尺ステンレステープを、１７Ｃｒ−７Ｎｉ，１８Ｃｒ−８Ｎｉ又は１７Ｃｒ−７Ｎｉ−１Ａｌの組成を有するばね用ステンレスから形成し、
少なくとも一面側から前記抵抗発熱体を加熱して、前記抵抗発熱体を予め設定された第一の温度に加熱する第一の加熱手段と、前記樹脂フィルムを予め設定された第二の温度に加熱する第二の加熱手段とを準備し、
前記抵抗発熱体を前記第一の加熱手段によって前記第一の温度に加熱した後、
前記第二の加熱手段によって前記第二の温度に加熱した前記樹脂フィルムを前記抵抗発熱体の表面に密着させて、前記抵抗発熱体に前記樹脂フィルムを溶着したこと、
を特徴とする面状発熱体の製造方法。
【請求項１０】
前記第二の加熱手段が、前記抵抗発熱体の両面側に配置され、前記樹脂フィルムを予め設定された前記第二の温度に加熱する加熱ローラで、前記第一の加熱手段が、前記加熱ローラの近傍であって、前記加熱ローラの間に前記抵抗発熱体を挿入する入口側に配置され、
前記前記抵抗発熱体を前記第一の温度に加熱した直後に、前記加熱ローラの間に前記抵抗発熱体を挿入して、前記抵抗発熱体の両側に前記第二の温度に加熱された前記樹脂フィルムを溶着すること、
を特徴とする請求項９に記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１１】
前記第一の加熱手段が加熱ブロワーで、この加熱ブロワーから吹き出される温風を、前記加熱ローラの入口に差し向け、
前記加熱ブロワーと前記加熱ローラとの間に遮蔽部材を準備し、この遮蔽部材によって、前記加熱ローラ側に流れた前記温風を前記入口の近傍で前記抵抗発熱体まで導き、かつ、前記加熱ブロワーの温風が前記加熱ローラの前記樹脂フィルムを加熱しないようにしたこと、
を特徴とする請求項１０に記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１２】
前記第一の加熱手段を前記抵抗発熱体の両面側に配置し、両面側から前記抵抗発熱体を前記第一の温度に加熱することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１３】
前記加熱ローラの出口側に、前記樹脂フィルム及び前記抵抗発熱体の冷却速度を調整するための徐冷却手段を設けたことを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１４】
前記第一の温度が５０℃〜２００℃、前記第二の温度が５０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１５】
前記長尺ステンレステープの一端部に前記短尺ステンレステープを接続するとともに、前記長尺ステンレステープの他端部に剥離部材を取り付け、
前記長尺ステンレステープに前記一端部側から前記樹脂フィルムを被覆した後、前記剥離部材を取り付けた前記他端部で前記樹脂フィルムを部分的に剥がし、
前記剥離部材を前記長尺ステンレステープから取り外して、前記長尺ステンレステープの他端部に前記短尺ステンレステープを接続し、
前記樹脂フィルムを前記他端部に溶着したこと、
を特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１６】
前記長尺ステンレステープの両端に前記短尺ステンレステープを接続し、前記短尺ステンレステープを接合した前記長尺ステンレステープの一端部を不透明な部材で被覆するとともに、他端部を不透明な剥離部材で被覆して抵抗発熱体を形成し、
この抵抗発熱体に前記一端部側から前記樹脂フィルムを被覆した後、前記剥離部材を取り付けた前記他端部で前記樹脂フィルムを部分的に剥がし、
前記他端部の前記剥離部材を部分的に切除するとともに前記剥離部材の表面に前記樹脂フィルムと接着する接着材を塗布し、
前記樹脂フィルムを前記他端部に溶着したこと、
を特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の面状発熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ステンレスで形成された抵抗発熱体を、ラミネートフィルム等の樹脂フィルムで被覆してなる面状発熱体、この面状発熱体を用いた面状発熱体パネル及び前記面状発熱体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
屋根融雪用ヒータ、床暖房用ヒータ、或いはマット用ヒータ（カーペットを含む）等に用いられる面状発熱体がよく知られている。
例えば、特許第２５８６１８０号公報に開示されている面状発熱体は、蛇行状に打抜いた板厚５０μ程度のステンレス箔を、絶縁性の上下の樹脂フィルムで被覆挟持した後、連結片と上下の樹脂フィルム部分とを除去し、全体を、接着材を介して、加圧及び加熱して一体化している。
【０００３】
しかしながら、上記公報に記載の面状発熱体は、蛇行状に打抜き形成されたステンレス箔が極薄の部材であるため強度が弱く、加圧及び加熱の製造工程中にヒーターパターンが動いたり、変形、捩じれ、折れ曲がり等が生じ易いという問題があった。
また、発熱時のステンレス箔の伸長作用を吸収するために、上下の樹脂フィルムの端部を、間隙を有する断面コ字型の絶縁枠で被覆しているが、面状発熱体の構成が複雑となって、加圧、加熱時に手間がかかるばかりでなく、絶縁枠を上下樹脂フィルムの端部に被覆しなければならず、製造作業が繁雑になって製造コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、ステンレス鋼を、一定の板厚（７０μｍ以上の板厚）を有するテープ状に形成し、このテープ状のステンレステープを蛇行状に連結して抵抗発熱体を成形し、それを絶縁樹脂層に埋設することが提案されている。
しかし、このような面状発熱体は、長尺化したり、広面積になると、製造後に波打ち現象が現れて載設面にフィットしなくなり、発熱ムラで効率的な加熱の妨げになったり、床仕上材、屋根当て材等の重みを受けて抵抗発熱体（ヒータパターン）が断線し、実使用に耐えられない問題があった。
【０００５】
これは、上下の樹脂フィルムと抵抗発熱体の熱収縮率の相違に起因するものと予測されている。
また、設置部分の形状に合わせて面状発熱体を折り曲げたりすると、ステンレステープに皺が生じて電気抵抗値が変動し、安定的な発熱性能を得ることができないという問題があった。
さらに、上記したような面状発熱体を用いた従来の面状発熱体パネルは、面状発熱体と断熱材とを積層して構成されているが、面状発熱体パネルの全体の温度が均一にならず、温度ムラが生じるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、変形、捩じれ、折れ曲がり等が生じにくく、長尺、広面積になっても波打ちや皺の発生がなく、設置部分の形状に合わせて面状発熱体を多少の折り曲げても発熱性能に影響がない、安価で簡単なプロセスで製造することのできる面状発熱体及びこの面状発熱体の製造方法を提供すること、さらに、前記面状発熱体を用いた面状発熱体パネルであって、温度ムラの発生を有効に抑制することのできる面状発熱体パネルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の面状発熱体は、長尺ステンレステープの端部を、結線用の短尺ステンレステープで接続して抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体の外部を樹脂フィルムで被覆し、前記長尺ステンレステープ又は前記短尺ステンレステープに設けた端子部から電源を供給することで前記抵抗発熱体を発熱させる面状発熱体において、前記ステンレステープを、オーステナイト系ステンレス又は析出硬化系ステンレスから形成した構成としてある。
【０００８】
請求項２に記載するように、１７Ｃｒ−７Ｎｉ又は１８Ｃｒ−８Ｎｉの組成を有するばね用ステンレス、若しくは、１７Ｃｒ−７Ｎｉ−１Ａｌの組成を有するばね用ステンレスとするとよい。
このようなばね用ステンレスは、熱処理することで軟化するので、折り曲げても折り曲げ部分で皺が生じにくく、面状発熱体を設置する設置部分の形状に合わせて面状発熱体を部分的に折り曲げても、その発熱性能に及ぼす影響を小さくすることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記樹脂フィルムと前記抵抗発熱体との接着強度が１５Ｋｇピール強度以上である構成としてある。
樹脂フィルムと前記抵抗発熱体との接着強度を１５Ｋｇピール強度以上とすることで、面状発熱体の耐久性を向上させることができる。
請求項４に記載の面状発熱体は、前記短尺ステンレステープを接合した前記長尺ステンレステープの両端部分を、不透明な部材で被覆し、この上から前記樹脂フィルムを被覆した構成としてある。
【００１０】
このように構成することで、短尺ステンレステープによる接続部分を隠すことができ、面状発熱体の意匠性を向上させることができる。
また、請求項５に記載するように、前記長尺ステンレステープ及び前記短尺ステンレステープの板厚を７０μｍ〜２５０μｍとすることができ、断線や折れ曲がり等の不都合を生じにくくすることができる。
【００１１】
請求項６に記載の面状発熱体は、前記抵抗発熱体の一部を、面状発熱体の設置部分の形状に合わせて、予め折り曲げて形成した構成としてある。
前記したように、本発明の面状発熱体は、折り曲げても皺が発生にしにくく、発熱性能に及ぼす影響も小さいので、比較的自由にその形状を変更することが可能である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の面状発熱体を用いた面状発熱体パネルであって、前記面状発熱体、金属シート及び断熱材をこの順で積層して形成した面状発熱体パネルである。
前記金属シートとしては、請求項８に記載するように、熱伝導性に優れるアルミニウムで形成されたシート（アルミシート）であるのが好ましく、また、シート厚は、０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度とするのがよい。
この発明によれば、前記金属シートを介して面状発熱体の熱が面状発熱体パネルのほぼ全体に行き渡り、面状発熱体パネルの全体をほぼ均一な温度に加熱することができるようになる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、長尺ステンレステープの端部を、結線用の短尺ステンレステープで接続して抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体の外部を樹脂フィルムで被覆し、前記長尺ステンレステープ又は前記短尺ステンレステープに設けた端子部から電源を供給することで前記抵抗発熱体を発熱させる面状発熱体の製造方法において、前記長尺ステンレステープ及び前記短尺ステンレステープを、１７Ｃｒ−７Ｎｉ，１８Ｃｒ−８Ｎｉ又は１７Ｃｒ−７Ｎｉ−１Ａｌの組成を有するばね用ステンレスから形成し、少なくとも一面側から前記抵抗発熱体を加熱して前記抵抗発熱体を予め設定された第一の温度に加熱する第一の加熱手段と、前記樹脂フィルムを予め設定された第二の温度に加熱する第二の加熱手段とを準備し、前記抵抗発熱体を前記第一の加熱手段によって前記第一の温度に加熱した後、前記第二の加熱手段によって前記第二の温度に加熱した前記樹脂フィルムを前記抵抗発熱体の表面に密着させて、前記抵抗発熱体に前記樹脂フィルムを溶着した製造方法としてある。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、前記第二の加熱手段が、前記抵抗発熱体の両側に配置され、前記樹脂フィルムを予め設定された前記第二の温度に加熱する加熱ローラで、前記第一の加熱手段が、前記加熱ローラの近傍であって、前記加熱ローラの間に前記抵抗発熱体を挿入する入口側に配置され、前記前記抵抗発熱体を前記第一の温度に加熱した直後に、前記加熱ローラの間に前記抵抗発熱体を挿入して、前記抵抗発熱体の両側に前記第二の温度に加熱された前記樹脂フィルムを溶着する製造方法としてある。
この方法によれば、加熱ローラによって樹脂フィルムをむら無く、皺無く抵抗発熱体に溶着することができる。また、第一の温度及び第二の温度を適宜に設定することで、樹脂フィルムの冷却速度と抵抗発熱体の冷却速度を同じにすることができ、収縮率の相違による皺の発生等を防止することができる。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、前記第一の加熱手段が加熱ブロワーで、この加熱ブロワーから吹き出される温風を、前記加熱ローラの入口に差し向け、前記加熱ブロワーと前記加熱ローラとの間に遮蔽部材を準備し、この遮蔽部材によって、前記加熱ローラ側に流れた前記温風を前記入口の近傍で前記抵抗発熱体まで導き、かつ、前記加熱ブロワーの温風が前記加熱ローラの前記樹脂フィルムを加熱しないようにした製造方法としてある。
このように、遮蔽部材を設けて、加熱ローラ側に流れた温風を入口近傍の抵抗発熱体に集めることで、前記入口の近傍で抵抗発熱体の温度を目標温度の第一の温度により近づけることができる。また、加熱ブロワーの温風によって樹脂フィルムが加熱されないので、樹脂フィルムを目標温度である第二の温度により正確に加熱することができる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、前記第一の加熱手段を前記抵抗発熱体の両面側に配置し、両面側から前記抵抗発熱体を前記第一の温度に加熱する製造方法としてある。
このようにすることで、抵抗発熱体の両面を第一の温度に正確に加熱することができる。また、抵抗発熱体を前記第一の温度に短時間で加熱することができる。
【００１７】
請求項１３に記載の発明は、前記加熱ローラの出口側に、前記樹脂フィルム及び前記抵抗発熱体の冷却速度を調整するための徐冷却手段を設けた製造方法としてある。
このようにすることで、樹脂フィルムと抵抗発熱体の収縮率の相違による皺の発生を防止することができる。
【００１８】
請求項１４に記載の発明は、前記第一の温度が５０℃〜２００℃、前記第二の温度が５０℃〜２００℃である製造方法としてある。
この範囲内に第一の温度及び第二の温度を設定することで、抵抗発熱体と樹脂フィルムの収縮率の差を小さくすることができ、皺の発生を有効に防止することが可能になる。
【００１９】
請求項１５に記載の発明は、前記長尺ステンレステープの一端部に前記短尺ステンレステープを接続するとともに、前記長尺ステンレステープの他端部に剥離部材を取り付け、前記長尺ステンレステープに前記一端部側から前記樹脂フィルムを被覆した後、前記剥離部材を取り付けた前記他端部で前記樹脂フィルムを部分的に剥がし、前記剥離部材を前記長尺ステンレステープから取り外して、前記長尺ステンレステープの他端部に前記短尺ステンレステープを接続し、前記樹脂フィルムを前記他端部に溶着した製造方法としてある。
このようにすることで、長尺ステンレステープの一端部側から順次他端側に送られた皺や内部空気は、長尺ステンレステープの他端部側で開放される。これによって、皺の発生や残留空気を無くすことができる。
【００２０】
請求項１６に記載の発明は、前記長尺ステンレステープの両端に前記短尺ステンレステープを接続し、前記短尺ステンレステープを接合した前記長尺ステンレステープの一端部を不透明な部材で被覆するとともに、他端部を不透明な剥離部材で被覆して抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体に前記一端部側から前記樹脂フィルムを被覆した後、前記剥離部材を取り付けた前記他端部で前記樹脂フィルムを部分的に剥がし、前記他端部の前記剥離部材を部分的に切除するとともに前記剥離部材の表面に前記樹脂フィルムと接着する接着材を塗布し、前記樹脂フィルムを前記他端部に溶着した製造方法としてある。
この方法によれば、不透明部材として剥離部材を用いることができ、コスト的に有利である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［面状発熱体の構成の説明］
図１は、本発明の面状発熱体の一実施形態にかかり、その構成を説明するための分解斜視図である。
図１に示すように、この面状発熱体１は、端子２１ａ，２１ａ間に電圧を印加することで発熱する抵抗発熱２と、この抵抗発熱体２に上限両面から被覆される透明なラミネートフィルム４とを有している。
抵抗発熱体２は、一方向に並列して配置した長尺ステンレステープ２１と、この長尺ステンレステープ２１の両端部を交互に接合する短尺ステンレステープ２２と、長尺ステンレステープ２１の両端に上下両側から被覆され、短尺ステンレステープ２２による接合部を外部から見えないように隠す不透明部材３とを有している。
【００２２】
長尺ステンレステープ２１は、板厚７０μｍ〜２５０μｍ程度，幅１０ｍｍ程度，長さ１０００ｍｍ〜４０００ｍｍ程度に形成され、抵抗発熱体２を製作するにあたり、数本（６本〜１０本程度）を均等間隔で一方向に並べて配置する。また、抵抗発熱２の両側に位置する長尺ステンレステープ２１の一端は、その一部を不透明部材３から突出させて、端子部２１ａ，２１ａを形成する。
短尺ステンレステープ２２は、板厚７０μｍ〜２５０μｍ程度，幅１０ｍｍ程度で、長尺ステンレステープ２１の間隔に応じた長さに形成される。そして、抵抗発熱体２を製作するにあたり、長尺ステンレステープ２１の端部に、スポット溶接等によって接合する。
【００２３】
長尺ステンレステープ２１及び短尺ステンレステープ２２を構成するステンレスとしては、オーステナイト系ステンレス又は析出硬化系ステンレスを用いる。
オーステナイト系ステンレスは、熱処理を加えることで軟化する性質を有し、面状発熱体を設置する設置部分の形状に合わせて前記面状発熱体を折り曲げても、折り曲げ部分で皺が発生しにくく、皺による電気抵抗の変動を小さくすることができるという利点がある。
【００２４】
オーステナイト系ステンレスの中でも、ばね用ステンレスとして利用され、成形加工性に優れるＳＵＳ３０１，ＳＵＳ３０４（ともにＪＩＳ規格、ＳＵＳ３０１は１７Ｃｒ−７Ｎｉの組成を有し、ＳＵＳ３０４は１８Ｃｒ−８Ｎｉの組成を有する）を用いるとよい。
また、ＳＵＳ６３１（ＪＩＳ規格、１７Ｃｒ−７Ｎｉ−１Ａｌの組成を有する）に代表される析出硬化系ステンレスは、冷間圧延後に析出硬化熱処理を施したもので、ＳＵＳ３０１，ＳＵＳ３０４に比べて高い強度が得られるという利点がある。
【００２５】
不透明部材３としては、不織布や樹脂等の絶縁性部材から形成することができ、接着材等を用いて、長尺ステンレステープ２１及び短尺ステンレステープ２２に接着する。不透明部材３は板状のものであってもよいが、柔軟性を有するフィルム状のものを用いることで、長尺ステンレステープ２１及び短尺ステンレステープ２２の接合部の形状に合わせて不透明部材３を接着することができる。
【００２６】
ラミネートフィルム４としては、例えば、１００μ程度の厚みを有する透明又は不透明なポリエチレン樹脂（ＰＥＴ）フィルムを用いることができる。そして、このＰＥＴフィルムを抵抗発熱体２の上下両面に被せて、熱溶着によって抵抗発熱体２に接着する。
この場合、ラミネートフィルム４と抵抗発熱体２との接着強度は１５Ｋｇピール強度以上、好ましくは２０Ｋｇピール強度以上とするのがよい。このようにすることで、面状発熱体の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
ここで、「ピール強度」とは、樹脂フィルムとステンレステープの接着強度を示す。このピール強度は、引張り試験機を用いた剥離試験によって測定することができる。具体的には、樹脂フィルムとステンレステープとを接着した幅１０ｍｍ，長さ２００ｍｍ程度の試験片を準備し、この試験片の一端の一部を予め剥離させた状態で、前記一端を前記引張り試験機の把持部に掴ませ、引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張る。ピール強度は、樹脂フィルムとステンレステープとを剥離させるときの引張り荷重により求めることができる。
【００２８】
抵抗発熱体２へのラミネートフィルム４の溶着は、予め抵抗発熱体２よりも大きく形成したシート状のラミネートフィルム４を、抵抗発熱体２の上に被せ、アイロン等の加熱手段でラミネートフィルム４を加熱しながら、抵抗発熱体２の表面に溶着するようにしてもよい。この場合、ラミネートフィルム４に皺ができないように、かつ、ラミネートフィルム４と抵抗発熱体２との間に空気が残留しないようにするために、抵抗発熱体２の一端側から徐々にラミネートフィルム４を溶着していくとよい。
【００２９】
また、ラミネートフィルム４と抵抗発熱体２との間に接着材を介在させることで、高いピール強度を得ることができる。前記した接着材としては、例えば、エチレン−アクリレート共重合体等の金属との接着性を増大させる素材を用いることができるが、特に好ましくは、エチレン−メタクリル酸共重合体を用いるのがよい。
さらに、以下に説明するような加熱ローラを備えたラミネート装置を用いることで、効率的かつきれいに、ラミネートフィルム４を抵抗発熱体２に溶着することが可能になる。
以下、加熱ローラを用いてラミネートフィルム４を抵抗発熱体２に溶着するラミネート装置の実施形態を、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３０】
［ラミネート装置の第一の実施形態］
図２は、ラミネート装置の第一の実施形態を説明する図で、その主要部の構成を概略的に示したものである。なお、図２において、抵抗発熱体２は図中左側から右側に搬送されながらラミネートフィルム４の溶着が行われるものとする。
ラミネート装置５１は、対向して配置された二つの加熱ローラ５１０，５１０と、加熱ローラ５１０，５１０の入口側（図２中左側）に設けられ、抵抗発熱体２を加熱ローラ５１０，５１０の間まで案内する搬入テーブル５１５と、加熱ローラ５１０，５１０の出口側（同右側）に設けられ、ラミネートフィルム４が溶着された抵抗発熱体２の搬出を案内する搬出テーブル５１６と、加熱ローラ５１０，５１０の入口の近傍に配置され、抵抗発熱体２の表面を所定温度に加熱するための加熱手段としての加熱ブロワー５１３とを有している。
【００３１】
ラミネートフィルム４は、抵抗発熱体２に接する一面に接着材が塗布され、ロール状に巻回された状態で図示しないラミネートフィルム供給部に保持される。このラミネートフィルム供給部は、二つの加熱ローラ５１０，５１０に対応して二つ設けられ、各ラミネートフィルム供給部から供給されたラミネートフィルム４が、各加熱ローラ５１０に巻き掛けられる。加熱ローラ５１０，５１０は、図示しないヒータを内蔵していて、前記接着を溶融させることのできる温度にラミネートフィルム４を加熱するとともに、加熱ローラ５１０，５１０のそれぞれが、抵抗発熱体２を巻き込む方向に回転することで、ラミネートフィルム４が上下から抵抗発熱体２に押し付けられて溶着される。加熱ローラ５１０，５１０によるラミネートフィルム４の加熱温度は、５０℃〜２００℃の範囲内、好ましくは、１２０℃〜１８０℃の範囲内とするのがよい。
【００３２】
加熱ブロワー５１３は、抵抗発熱体２の上側又は下側のいずれか一方に設けるものとしてもよいが、図２に示すように、抵抗発熱体２の上面側及び下面側に二つ配置し、上下両面から抵抗発熱体２を加熱するようにするとよい。このようにすることで、１００μを超える比較的厚板の抵抗発熱体の上下両面を、むらなくかつ短時間で加熱することができる。
加熱ブロワー５１３による抵抗発熱体２の加熱温度は、前記した加熱ローラ５１０，５１０によるラミネートフィルム４の加熱温度とほぼ同じ又はこれよりも若干高い温度、具体的には、５０℃〜２００℃の範囲内、好ましくは、１４０℃〜２００℃の範囲内とするのがよい。
【００３３】
このように、抵抗発熱体２の加熱温度を、ラミネートフィルム４の加熱温度よりも高い温度に設定するのは、冷却にともなう両者の収縮率の相違を考慮するためである。すなわち、加熱ローラ５１０，５１０を通過させて抵抗発熱体２にラミネートフィルム４を溶着した後に、冷却にともなうラミネートフィルム４の収縮率と抵抗発熱体２の収縮率とを接近させて、皺の発生を防止するためである。一般に、ステンレステープで形成された抵抗発熱体２よりもラミネートフィルム４の方がゆっくりと温度が低下し、かつ、熱収縮率も大きい。そのため、抵抗発熱体２の温度をラミネートフィルム４よりも高くしておき、ラミネートフィルム４の表面に塗布した接着材が固化する温度領域に達するまでの間における両者の収縮率を可能な限り近づけるようにするとよい。このようにすることで、冷却の過程でラミネートフィルム４に皺が生じるのを防止することができる。
【００３４】
ラミネートフィルム４が溶着されるときに抵抗発熱体２の表面の温度が可能な限りこの温度に近づくように、加熱ブロワー５１３による温風の吹き付け位置を可能な限り加熱ローラ５１０，５１０の入口に近づけるとよい。また、温風の吹き付け位置からラミネートフィルム４が溶着される位置まで抵抗発熱体２が移動する間の温度降下を考慮して、前記の１４０℃〜２００℃よりも若干高い温度に抵抗発熱体２の加熱温度を設定するとよい。
【００３５】
なお、図２中仮想線で示すような遮蔽板５１４，５１４を加熱ローラ５１０，５１０の入口の近傍に配置するとよい。このようにすることで、加熱ブロワー５１３から吹き出される温風を、入口近傍で抵抗発熱体２に効率よく集めることができ、かつ、加熱ローラ５１０，５１０に流れる温風を阻止して、ラミネートフィルム４が必要以上に加熱されるのを防止することができ、有利である。
【００３６】
また、特に図示はしないが、加熱ローラ５１０，５１０の出口近傍に、ラミネートフィルム４を切断するカッタを設けるとよい。このカッタには、切断後に上下のラミネートフィルム４，４の切断部分を高温で加熱して、溶着することができるように、ヒータを設けるとよい。このように、切断後に上下のラミネートフィルム４，４を溶着することで、次の抵抗発熱体２の受け入れが容易になる。
【００３７】
もちろん、カッタを設ける代わりに、オペレータが手作業でラミネートフィルム４を切断するように構成してもよい。
さらに、搬入テーブル５１５及び搬出テーブル５１６に沿った抵抗発熱体２の搬送は、オペレータが手作業で行ってもよいが、搬送ローラ等を設けて、所定の速度で抵抗発熱体２を自動的に送るようにしてもよい。
【００３８】
［ラミネート装置の第二の実施形態］
図３は、ラミネート装置の第二の実施形態を説明する図で、その主要部の構成を概略的に示したものである。なお、図３において図２のラミネート装置と同一の部分及び同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
この実施形態では、加熱ブロワーの代わりに加熱ヒータ５２３を加熱ローラ５１０の入口の近傍に設けている。加熱ヒータ５２３は、抵抗発熱体２を上下両面から加熱することができるように、抵抗発熱体２の上下両側に設けてもよいし、いずれか一方に設けてもよい。抵抗発熱体２を徐々に予め設定した温度に加熱することができるように、加熱ローラ５１０の上流側に、加熱ヒータ５２３を複数配置してもよい。
【００３９】
また、加熱ローラ５１０，５１０の出口側には、加熱ローラ５１０，５１０の出口の近傍に、徐冷ヒータ５２４が複数配置されている。
この徐冷ヒータ５２４は、ラミネートフィルム４及び抵抗発熱体２を、接着材が固化する温度まで徐々に冷却するためのもので、これにより、皺の発生等の防止を期待することができる。
徐冷ヒータ５２４としては、ニクロム線ヒータやセラミックヒータ等、公知のものを用いることができる。
また、徐冷ヒータ５２４に代えて、加熱ブロワーを用いてもよい。この場合は、図２に示したような遮蔽部材５１４を、加熱ローラ５１０，５１０の出口側に設けるとよい。
【００４０】
［製造方法の説明］
次に、図４及び図５を参照しながら、本発明の面状発熱体の製造方法を説明する。
図４は、面状発熱体の製造方法の第一の実施形態を示す図である。
長尺ステンレステープ２１の一端部は、図２及び図３で示したように、予め短尺ステンレステープ２２を接続し、不透明部材３を取り付けておく。
この状態で、加熱ブロワー等で所定の温度に加熱した長尺ステンレステープ２１を加熱ローラ５１０，５１０の間に挿入して、所定温度に加熱したラミネートフィルム４を長尺ステンレステープ２１の一端部から溶着していく。
【００４１】
この第一段階のラミネートフィルム４の溶着においては、長尺ステンレステープ２１の他端部には、短尺ステンレステープ２２は接続されていない。短尺ステンレステープ２２の代わりに、ラミネートフィルム４との剥離性のよい剥離部材７を、他端部に取り付けておく。この場合、剥離部材７の端部が、長尺ステンレステープ２１の他端部から一定長さ突出するようにしておく（図４（ａ）参照）。
【００４２】
そして、この状態で長尺ステンレステープ２１を加熱ローラ５１０，５１０間に送って、一端部ら他端部で、ラミネートフィルム４が被覆されるようにする。
この後、ラミネートフィルム４の他をカッタ８で切断し、剥離部材７のところでラミネートフィルム４を抵抗発熱体２から剥がし、一端部に折り返して、剥離部材７を露出させる（図４（ｂ）参照）。
【００４３】
次に、剥離部材７を長尺ステンレステープ２１の他端部ら取り外して、短尺ステンレステープ２２をスポット溶接等で長尺ステンレステープ２１の他端部に接続する（図４（ｃ）参照）。さらに、長尺ステンレステープ２１の他端部及び短尺ステンレステープ２２を、不織布等の不透明部材３で被覆する（図４（ｄ）参照）。この後、一端部に折り返していたラミネートフィルム４を前記他端部に被せて、溶着する（図４（ｄ）参照）。
【００４４】
この場合、加熱ローラ５１０，５１０に抵抗発熱体２の他端部を部分的に通して、ラミネートフィルム４を溶着するようにしてもよいし、別体の加熱手段でラミネートフィルム４を加熱して、抵抗発熱体２に溶着させるようにしてもよい。
以上の手順で面状発熱体１が形成される。
【００４５】
図５は、面状発熱体の製造方法の第二の実施形態を示す図である。
この実施形態では、予め抵抗発熱体２を完成させてラミネートフィルム４を被せ、溶着する。
具体的には、長尺ステンレステープ２１の両端部に短尺ステンレステープ２２を接続し、長尺ステンレステープ２１の一端部及びこの一端部の短尺ステンレステープ２２を不織布等の不透明部材３で被覆する。
【００４６】
一方、長尺ステンレステープ２１の他端部及びこの他端部の短尺ステンレステープ２２には、ラミネートフィルム４との剥離性の良い樹脂製又は布製の不透明部材３′を被覆する。
この不透明部材３′として、製造方法の第一の実施形態で説明した剥離部材７（図４参照）と同じ材質のものを用いてもよい。
【００４７】
他端部の不透明部材３′は、不透明部材３の正規の長さよりも長く、長尺ステンレステープ２１の他端部から突出させる。そして、この状態で抵抗発熱体２にラミネートフィルム４を被覆する。
被覆後、ラミネートフィルム４の他端を、不透明部材３′とともにカッタ８で切断する（図５（ａ）参照）。
【００４８】
この後、抵抗発熱体２の一端側から送られてきた皺及び気泡を、この他端側の開放端で開放する（図５（ｂ）参照）。そして、ラミネートフィルム４の一部を他端部で抵抗発熱体２から剥がして、一端部側に折り返す。また、不透明部材３′の他端をカッタ８でさらに切断し、不透明部材としての正規の長さに形成する（図５（ｃ）参照）。
【００４９】
次に、不透明部材３′の表面に、ラミネートフィルム４及び不透明部材３′の双方と溶着性のよい接着材９を塗布する（図５（ｄ）参照）。この接着材９の塗布は、オペレータが手作業で行ってもよいし、接着材を一面に塗った塗布ローラを用いて、自動で行うようにしてもよい。
この後、一端部側に折り返していたラミネートフィルム４を不透明部材３′に被せ、溶着する。
以上の手順で面状発熱体１が形成される。
【００５０】
次に、上記の面状発熱体を用いた面状発熱体パネルの実施形態を、図６を参照しながら説明する。
図６は、この実施形態の面状発熱体パネルの分解斜視図である。
この実施形態の面状発熱体パネル１０においては、面状発熱体１と断熱材１２との間に、面状発熱体１とほぼ同じ大きさを有する金属シート１１が設けられている。
【００５１】
金属シート１１は、熱伝導性に優れる金属で形成されていればよいが、材料コストや成形のしやすさの観点から、アルミニウムで形成されたアルミシートであるのがよい。また、このアルミシートのシート厚は、０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度とするのがよい。
このような面状発熱体パネル１０によれば、面状発熱体１で発生した熱が、熱伝導性に優れる金属シート１１を介して面状発熱体パネル１０のほぼ全体に行き渡る。したがって、面状発熱体パネル１１の全体をむらなく、ほぼ均一な温度に加熱することができる。
【００５２】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では、ラミネートフィルム４は透明なものを用いるとして説明したが、ラミネートフィルム４は不透明又は半透明であってもよく、また有色であっても無色であってもよい。
【００５３】
また、長尺ステンレステープ２１と短尺ステンレステープ２２との接合部分を不透明部材３で被覆して隠すものとして説明したが、不透明部材３は特に設けなくてもよい。
さらに、上記の説明では、横方向に抵抗発熱体を搬送しながらラミネートフィルムを被覆するものとしたが、上下方向に（好ましくは、上方向から下方向に）抵抗発熱体を搬送しながらラミネートフィルムを被覆するように構成してもよい。
また、加熱ブロワーによる抵抗発熱体２等の加熱は、自動で行ってもよいし、オペレータが手作業で行ってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているので、変形、捩じれ、折れ曲がり等が生じにくく、長尺、広面積になっても波打ちや皺の発生がない面状発熱体を得ることができる。また、面状発熱体を設置する設置部分の形状に合わせて部分的に折り曲げても、折り曲げ部分で皺が生じにくく発熱性能に及ぼす影響も小さくすることができる。
【００５５】
また、現状のラミネート装置に簡単な改良を施すだけでよく、抵抗発熱体にラミネートフィルムをむら無く、かつ、皺無く溶着することができ、外観及び熱効率に優れた高品質の面状発熱体を安価に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面状発熱体の一実施形態にかかり、その構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】ラミネート装置の第一の実施形態を説明する図で、その主要部の構成を概略的に示したものである。
【図３】ラミネート装置の第二の実施形態を説明する図で、その主要部の構成を概略的に示したものである。
【図４】面状発熱体の製造方法の第一の実施形態を示す図である。
【図５】面状発熱体の製造方法の第二の実施形態を示す図である。
【図６】面状発熱体パネルの一実施形態にかかり、その分解斜視図である。
【符号の説明】
１　面状発熱体
２　抵抗発熱体
３　不透明部材
３′　不透明部材（剥離部材）
４　ラミネートフィルム
７　剥離部材
１０　面状発熱体パネル
１１　金属シート
１２　断熱材
２１　長尺ステンレステープ
２１ａ　端子部
２２　短尺ステンレステープ
５１，５２　ラミネート装置
５１０　加熱ローラ（第二の加熱手段）
５１３　加熱ブロワー（第一の加熱手段）
５１４　遮蔽部材
５１５，５２５　搬入テーブル
５１４　遮蔽部材
５１６，５２６　搬出テーブル
５２３　加熱ヒータ（第一の加熱手段）
５２４　徐冷ヒータ
【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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