(57)【要約】【課題】発熱シートに供給される供給電力に対する発熱量を高くでき、発熱シートを効率的に発熱させることができ、電子部品が発熱シートの熱で剥がれ落ちないように発熱シートに電子部品を確実に取り付けることができ、破れにくく漏電や火災の恐れを少なくする。【解決手段】通電により発熱する発熱シート１０が、一対の絶縁シート２０、４０間に挟み込まれた面状ヒータ１であって、一方の絶縁シート２０の両側端縁部に、貫通孔２２がそれぞれ形成され、貫通孔２２を含む電極予定部分に、電極３０がそれぞれ形成されており、電極３０が、絶縁シート２０の表面および裏面において、貫通孔２２の周囲部分に形成された表裏一対の導電層３１，３３と、一対の導電層３１，３３同士の間であって、貫通孔２２の孔内面に形成された導電性のホール内面層３２とからなり、導電層３３が、発熱シート１０に接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱シートが、一対の絶縁シート間に挟み込まれた面状ヒータであって、
前記一方の絶縁シートの両側端縁部に、貫通孔がそれぞれ形成され、
該貫通孔を含む電極予定部分に、電極がそれぞれ形成されており、
該電極が、
前記絶縁シートの表面および裏面において、前記貫通孔の周囲部分に形成された表裏一対の導電層と、
該一対の導電層同士の間であって、前記貫通孔の孔内面に形成された導電性のホール内面層とからなり、
前記導電層が、前記発熱シートに接触している
ことを特徴とする面状ヒータ。
【請求項２】
前記絶縁シートの各端縁部に、複数の前記貫通孔が形成されており、
該複数の貫通孔が、前記絶縁シートの各端縁に沿ってそれぞれ列状に形成された
ことを特徴とする請求項１記載の面状ヒータ。
【請求項３】
前記絶縁シートが、耐熱性のものであり、
前記発熱シートおよび前記一対の絶縁シートが、熱圧着されたものである
ことを特徴とする請求項１記載の面状ヒータ。
【請求項４】
前記絶縁シートが、プリント基板である
ことを特徴とする請求項１記載の面状ヒータ。
【請求項５】
前記プリント基板に、電子部品接続用配線が形成された
ことを特徴とする請求項４記載の面状ヒータ。
【請求項６】
一対の絶縁シートおよび発熱シートにより面状ヒータを製造する面状ヒータの製造方法であって、
前記一方の絶縁シートの両側端縁部において、各端縁に沿って複数の貫通孔を列状にそれぞれ形成し、
該貫通孔が形成された絶縁シートの外表面に、導電層を形成し、
該導電層を、前記絶縁シートにおける電極予定部分を残して除去し、
該絶縁シートの導電層が発熱シートに接触する状態で、該発熱シートを前記一対の絶縁シート同士の間に挟んで圧着する
ことを特徴とする面状ヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状ヒータおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された面状ヒータは、炭素繊維シート等の発熱シートが一対の絶縁シート同士の間に挟み込まれ、前記発熱シートの両側端縁部に沿って、一対の帯状の電極が取り付けられたものである。電極の一端には、一対の電気コードが取り付けられている。この面状シートによれば、一対の電気コードから発熱シートに電力を供給することにより発熱シートが発熱するので、被加熱物を加熱することができる。
面状シートを使用する場合、高温になり過ぎると火災の恐れがある。このため、発熱シートに温度センサを、接着剤によって取り付けて、この温度センサで検出された検出温度をフィードバック制御することにより、面状シートの温度が所定温度以上に上昇するのを防止することができる。
【０００３】
しかるに、従来の面状ヒータには、以下の（ｉ）〜（iii）に示す問題がある。
（ｉ）電気コードが電極の一端に取り付けられているので、電流は電極の一端側は流れやすく、電極の他端側は流れにくい。つまり、電流は、一対の電極間において、電気コードが電極に接続された接続部分同士の間ばかり流れてしまい、発熱シートの全面に均一に流れないのである。しかも、発熱シートが発熱した部分は、発熱しない部分に比べて電気抵抗は高くなり電流は流れにくくなる。この結果、発熱シートに供給される供給電力に対する発熱量の割合は低くなり、発熱シートを効率的に発熱させることができない。
（ii）発熱シートに温度センサを、接着剤によって取り付けた場合には、面状ヒータの高い温度により接着剤の接着力が劣化し、面状ヒータから温度センサが剥がれ落ちてしまうことがある。
(iii）発熱シートを保護している絶縁シートが破れると、破れた部分から漏電したり、火花が散って火災などの恐れがある。
【０００４】
【特許文献１】特願平８−２１６５３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑み、発熱シートに供給される供給電力に対する発熱量を高くでき、発熱シートを効率的に発熱させることができ、電子部品が発熱シートの熱で剥がれ落ちないように発熱シートに電子部品を確実に取り付けることができ、破れにくく漏電や火災の恐れを少なくできる面状ヒータおよびそ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】
【０００６】
第１発明の面状ヒータは、通電により発熱する発熱シートが、一対の絶縁シート間に挟み込まれた面状ヒータであって、前記一方の絶縁シートの両側端縁部に、貫通孔がそれぞれ形成され、該貫通孔を含む電極予定部分に、電極がそれぞれ形成されており、該電極が、前記絶縁シートの表面および裏面において、前記貫通孔の周囲部分に形成された表裏一対の導電層と、該一対の導電層同士の間であって、前記貫通孔の孔内面に形成された導電性のホール内面層とからなり、前記導電層が、前記発熱シートに接触していることを特徴とする。
第２発明の面状ヒータは、第１発明において、前記絶縁シートの各端縁部に、複数の前記貫通孔が形成されており、該複数の貫通孔が、前記絶縁シートの各端縁に沿ってそれぞれ列状に形成されたことを特徴とする。
第３発明の面状ヒータは、第１発明において、前記絶縁シートが、耐熱性のものであり、前記発熱シートおよび前記一対の絶縁シートが、熱圧着されたものであることを特徴とする。
第４発明の面状ヒータは、第１発明において、前記絶縁シートが、プリント基板であることを特徴とする。
第５発明の面状ヒータは、第４発明において、前記プリント基板に、電子部品接続用配線が形成されたことを特徴とする。
第６発明の面状ヒータの製造方法は、一対の絶縁シートおよび発熱シートにより面状ヒータを製造する面状ヒータの製造方法であって、前記一方の絶縁シートの両側端縁部において、各端縁に沿って複数の貫通孔を列状にそれぞれ形成し、該貫通孔が形成された絶縁シートの外表面に、導電層を形成し、該導電層を、前記絶縁シートにおける電極予定部分を残して除去し、該絶縁シートの導電層が発熱シートに接触する状態で、該発熱シートを前記一対の絶縁シート同士の間に挟んで圧着することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、発熱シートが一対の絶縁シートによって挟み込まれており、電極の導電層が発熱シートに接触しているので、発熱シートと電極を確実に接触させた状態で発熱シートを固定することができる。しかも、貫通孔の孔内面に形成されたホール内面層によって、表裏一対の導電層の間で通電させることができる。このため、絶縁シートによって発熱シートを絶縁することができ、絶縁シートにおいて電極が形成されている部分のみ、絶縁シートの表裏間を通電させることができる。したがって、一対の電極における表側の導電層同士に給電することにより、発熱シートを簡単に発熱させることができる。しかも、前記電極に、貫通孔およびホール内面層を複数形成すれば、複数の貫通孔における各ホール内面層に電流を分散させて通すことができ、発熱シートの全面に電流を均一に流すことができる。このため、発熱シートにおける全ての部分は、均等に発熱し電気抵抗も同じにできるので、供給電力に対する発熱量の割合を高くすることができ、発熱シートを効率的に発熱させることができる。
第２発明によれば、絶縁シートの両側端縁部において、複数の貫通孔が各端縁に沿って列状に形成されているので、複数の貫通孔における各ホール内面層に電流を分散させて通すことができ、発熱シートの全面に電流を均一に流すことができる。このため、発熱シートにおける全ての部分は、均等に発熱し電気抵抗も同じにできるので、供給電力に対する発熱量の割合を高くすることができ、発熱シートを効率的に発熱させることができる。
第３発明によれば、絶縁シートが耐熱性のものであるから、熱圧着により熱劣化しない。一対の絶縁シートおよび発熱シートが、熱圧着により接着されているので、発熱シートに絶縁シートの一対の電極を確実に接着させることができる。
第４発明によれば、絶縁シートがプリント基板であるから、耐熱性があり、熱圧着により熱劣化しない。熱圧着により一対の絶縁シートおよび発熱シートを接着すれば、発熱シートと電極を確実に接着させることができる。しかも、絶縁シートがプリント基板であるから、絶縁シート上に所望の電子部品接続配線を簡単に形成することができる。このため、電子部品接続配線に電子部品を金属溶接することにより、発熱シートの熱によって絶縁シートから電子部品が剥がれ落ちるのを防止でき、電子部品を絶縁シートに確実に固定させることができる。さらに、プリント基板は硬質なので、破れにくく漏電や火災の恐れを少なくでき安全である。
第５発明によれば、電子部品接続配線に電子部品を金属溶接することができるので、発熱シートの熱によって絶縁シートから電子部品が剥がれ落ちるのを防止でき、電子部品を絶縁シートに確実に固定させることができる。
第６発明によれば、絶縁シートの両側端縁部において、複数の貫通孔が各端縁に沿って列状に形成し、各貫通孔においてホール内面層を形成することができる。このため、複数の貫通孔におけるホール内面層に電流を分散させて通すことができ、発熱シートの全面に電流を均一に流すことができる面状ヒータを、簡単に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の面状ヒータ１の概略斜視図である。図２は本実施形態の面状ヒータ１の平面図である。図３の（Ａ）図は図２のIIIA−IIIA線断面図であり、（Ｂ）図は図２のIIIB−IIIB線断面図である。図１〜図３に示すように、本実施形態の面状ヒータ１は、発熱シート１０、絶縁シート２０、一対の電極３０、３０および絶縁シート４０から構成されたものである。
【０００９】
まず、発熱シート１０を説明する。
発熱シート１０は、例えば炭素繊維シートであり、通電することにより発熱させることができる。
なお、発熱シート１０は、炭素繊維シートだけでなく、通電により発熱するものであれば、炭素繊維シートに遠赤外線材料が追加されたもの、並びに、紙等であってもよい。
【００１０】
つぎに、絶縁シート２０を説明する。
前記発熱シート１０は、絶縁シート２０，４０間に挟み込まれている。一方の絶縁シート２０は、例えばプリント基板などの絶縁性のシートである。絶縁シート２０によって、前記発熱シート１０を絶縁させることができるので、漏電を防止することができる。プリント基板は、紙フェノール、ガラスエポキシ、セラミック、ポリイミド、ポリエステルなど、種々の材質のものを使用することができる。
また、絶縁シート２０はプリント基板なので、耐熱性がある。
【００１１】
絶縁シート２０がプリント基板であるから、絶縁シート２０上に所望の電子部品接続配線２６を簡単に形成することができる。このため、電子部品接続配線２６に、例えば温度検出センサや温度調整用ＩＣ、電子制御素子などの電子部品を、半田などにより金属溶接することにより、発熱シート１０の熱によって絶縁シート２０から電子部品が剥がれ落ちるのを防止でき、電子部品を絶縁シート２０に確実に固定させることができる。さらに、プリント基板は硬質なので、破れにくく漏電や火災の恐れが少なく安全である。
なお、絶縁シート２０は、プリント基板だけでなく、ポリエチレンテレフタレート製の絶縁シートであってもよい。
【００１２】
つぎに、電極３０を説明する。
前記絶縁シート２０の左右両端縁部には、一対の電極３０、３０が形成されている。絶縁シート２０において、各電極３０を形成する部分が電極予定部分である。
なお、一対の電極３０、３０は、絶縁シート２０の左右両端縁部だけでなく、上下両端縁部に形成してもよい。
【００１３】
前記絶縁シート２０の各電極予定部分には、複数の貫通孔２２がそれぞれ形成されており、これら貫通孔２２は、絶縁シート２０の左右各端縁に沿って列状に形成されている。貫通孔２２の直径は任意であるが、0.6 〜0.8 ｍｍ前後が好適である。
なお、絶縁シート２０の各電極予定部分において、貫通孔２２を単独で形成してもよい。
【００１４】
図３に示すように、前記電極３０は、表裏一対の導電層３１、３３およびホール内面層３２から構成されたものである。これら導電層３１、ホール内面層３２および導電層３３は、連続してつながっている。
【００１５】
前記一対の導電層３１、３３は、例えば銅などの導電性を有する金属層であり、前記絶縁シート２０の表面および裏面において、貫通孔２２の周囲部分に形成されている。これら導電層３１、３３は、薄い層であればよく、その厚さは１８〜３０μｍ前後が好適であり、メッキ処理によって形成すればよい。
なお、導電層３１、３３は、銅だけでなく、アルミニウムや銀など、導電性を有する金属を層状に形成したものであればよい。
【００１６】
前記ホール内面層３２は、例えば銅などの導電性を有する金属層であり、前記一対の導電層３１、３３同士の間であって、貫通孔２２の孔内面に形成されている。このホール内面層３２は、薄い層であればよく、その厚さは５〜１０μｍ前後が好適であり、メッキ処理によって形成すればよい。
なお、ホール内面層３２は、銅だけでなく、アルミニウムや銀など導電性を有する金属を層状に形成したものであればよい。
【００１７】
前記一対の電極３０，３０における各導電層３３，３３は、前記発熱シート１０にいずれも接触している。一対の電極３０，３０における表側の導電層３１，３１には、図１に示すように、一対の電気コード５１，５２が接続されている。これら電気コード５１，５２から給電することにより、一方の電極３０における導電層３１、ホール内面層３２、導電層３３、前記発熱シート１０、他方の電極３０における導電層３３、ホール内面層３２、導電層３１の順に電流を流すことができる。
【００１８】
上記のごとく、絶縁シート２０の両側端縁部において、複数の貫通孔２２が各端縁に沿って列状に形成され、各貫通孔２２においてホール内面層３２が形成されている。このため、複数のホール内面層３２に電流を分散させて通すことができるので、発熱シート１０の全面に電流を均一に流すことができる。
【００１９】
つぎに、絶縁シート４０を説明する。
絶縁シート４０は、例えばプリント基板などの絶縁性のシートである。この絶縁シート４０によって、前記発熱シート１０を絶縁させることができるので、漏電を防止することができる。プリント基板は、紙フェノール、ガラスエポキシ、セラミック、ポリイミド、ポリエステルなど、種々の材質のものを採択しうる。
また、絶縁シート４０はプリント基板なので、耐熱性がある。
なお、絶縁シート４０は、プリント基板だけでなく、ポリエチレンテレフタレート製の絶縁シートであってもよい。
【００２０】
前記発熱シート１０は、前記一対の絶縁シート２０，４０の間に挟み込まれた状態で、熱圧着されている。熱圧着により接着されているので、発熱シート１０に絶縁シート２０の一対の電極３０，３０を確実に接着させることができる。
前記絶縁シート２０，４０が耐熱性のものであるから、熱圧着により熱劣化しない。
なお、圧着方法は、熱圧着だけでなく、単なる圧着でもよい。
【００２１】
上記のごとき構成の本実施形態の面状ヒータ１によれば、以下の（１）〜（４）に示す効果を奏する。
（１）発熱シート１０が一対の絶縁シート２０，４０によって挟み込まれており、電極３０の導電層３３が発熱シート１０に接触しているので、発熱シート１０と電極３０を確実に接触させた状態で発熱シート１０を固定することができる。しかも、貫通孔２２の孔内面に形成されたホール内面層３２によって、表裏一対の導電層３１，３３の間で通電させることができる。このため、絶縁シート２０、４０によって発熱シート１０を絶縁することができ、絶縁シート２０において電極３０が形成されている部分のみ、絶縁シート２０の表裏間を通電させることができる。したがって、一対の電極３０，３０における表側の導電層３１，３１同士に給電することにより、発熱シート１０を簡単に発熱させることができる。
【００２２】
（２）絶縁シート２０の両側端縁部において、複数の貫通孔２２が各端縁に沿って列状に形成されているので、複数の貫通孔２２における各ホール内面層３２に電流を分散させて通すことができ、発熱シート１０の全面に電流を均一に流すことができる。このため、発熱シート１０における全ての部分は、均等に発熱し電気抵抗も同じにできるので、供給電力に対する発熱量の割合を高くすることができ、発熱シート１０を効率的に発熱させることができる。
【００２３】
（３）絶縁シート２０，４０がプリント基板であるから、耐熱性があり、熱圧着により熱劣化しない。熱圧着により一対の絶縁シート２０，４０および発熱シート１０を接着すれば、発熱シート１０に絶縁シート２０の一対の電極３０，３０を確実に接着させることができる。
【００２４】
（４）絶縁シート２０がプリント基板であるから、絶縁シート２０上に所望の電子部品接続配線２６を簡単に形成することができる。このため、電子部品接続配線２６に電子部品を金属溶接することにより、発熱シート１０の熱によって絶縁シート２０から電子部品が剥がれ落ちるのを防止でき、電子部品を絶縁シート２０に確実に固定させることができる。さらに、プリント基板は硬質なので、破れにくく漏電や火災の恐れが少なく安全である。
【００２５】
つぎに、本発明の面状ヒータの製造方法を説明する。
図４は本発明の面状ヒータの製造方法を示すフローチャートである。同図に示すように、本発明の面状ヒータの製造方法は、一対の絶縁シート２０，４０および発熱シート１０を加工して、面状ヒータ１を製造する方法である。
【００２６】
図５は絶縁シート２０の状態遷移図である。図５（Ｔ１）、（Ｔ２）に示すように、まず、一方の絶縁シート２０の左右両端縁部における各電極予定部分２１に、複数の貫通孔２２を絶縁シート２０の左右各端縁に沿って列状にそれぞれ形成する（Ｓ１）。貫通孔２２は、例えばドリル等によって形成すればよい。
なお、貫通孔２２を形成する場所は、絶縁シート２０の左右両端縁部だけでなく、上下両端縁部に形成してもよい。
さらになお、絶縁シート２０の各電極予定部分において、貫通孔２２を単独で形成してもよい。
【００２７】
つぎに、図５（Ｔ３）に示すように、メッキ処理により、前記貫通孔２２が形成された絶縁シート２０の外表面に、銅やアルミニウム等の導電層２４を形成する（Ｓ２）。この結果、導電層２４は、絶縁シート２０の表面および裏面だけでなく、貫通孔２２の孔内面にも形成される。
【００２８】
つぎに、図示しないが、絶縁シート２０の表面および裏面に、塩化第二鉄液などの薬剤を膜状に形成する。そして、図５（Ｔ４）に示すように、絶縁シート２０の表面および裏面を、マスクＭによって覆う（Ｓ３）。このマスクＭは、絶縁シート２０の電極予定部分２１のみ露出するような形状のものを使用する。
そして、光を照射すると、絶縁シート２０の電極予定部分２１のみ光が当てられるので、光によって前記薬剤の膜が保護膜に変化するので、電極予定部分２１の導電層２４は保護膜で被覆される（Ｓ４）。
【００２９】
つぎに、絶縁シート２０を、例えば酸化第二鉄液などの薬液に浸けて前記薬剤の膜を洗い流すと、電極予定部分２１以外の導電層２４は絶縁シート２０から除去されるが、電極予定部分２１の導電層２４は保護膜により保護されているので絶縁シート２０に残る（Ｓ５）。
【００３０】
この結果、図５（Ｔ５）および図６に示すように、絶縁シート２０の左右両端縁部に、左右一対の電極３０、３０が形成される。各電極３０は、前記導電層２４が絶縁シート２０に残ったものであり、一対の導電層３１、３３とホール内面層３２とを備えている。
前記一対の導電層３１、３３は、前記絶縁シート２０の表面および裏面に形成された部分である。ホール内面層３２は前記一対の導電層３１、３３同士の間であって、貫通孔２２の孔内面に形成された部分である。
【００３１】
つぎに、図７に示すように、電極３０が形成された絶縁シート２０と絶縁シート４０との間に、発熱シート１０を挟み込んで重ね合わせる（Ｓ５）。このとき、絶縁シート２０における一対の電極３０、３０の各導電層３２、３２が、前記発熱シート１０にいずれも接触するように位置決めする。
【００３２】
最後に、発熱シート１０を挟み込んだ状態で、一対の絶縁シート２０，４０を、例えば熱プレス機によって熱プレスする（Ｓ７）。このため、絶縁シート２０における一対の電極３０、３０の各導電層３２、３２が、前記発熱シート１０にいずれも接触した状態のまま、発熱シート１０は一対の絶縁シート２０，４０の間で圧着される。
なお、熱プレス機で熱プレスする代わりに、単なるプレス機でプレスしてもよい。
【００３３】
上記のごときステップを順に行うことにより、本実施形態の面状ヒータ１を製造することができる。
【００３４】
第１発明によれば、発熱シートと電極を確実に接触させた状態で発熱シートを固定することができる。しかも、一対の電極の導電層同士に給電することにより、発熱シートを簡単に発熱させることができる。しかも、前記電極に、貫通孔およびホール内面層を複数形成すれば、供給電力に対する発熱量の割合を高くすることができ、発熱シートを効率的に発熱させることができる。
第２発明によれば供給電力に対する発熱量の割合を高くすることができ、発熱シートを効率的に発熱させることができる。
第３発明によれば、熱圧着により熱劣化せず、発熱シートに絶縁シートの一対の電極を確実に接着させることができる。
第４発明によれば、熱圧着により熱劣化せず、熱圧着により一対の絶縁シートおよび発熱シートを接着すれば、発熱シートと電極を確実に接着させることができる。しかも、絶縁シート上に所望の電子部品接続配線を簡単に形成することができる。このため、発熱シートの熱によって絶縁シートから電子部品が剥がれ落ちるのを防止でき、電子部品を絶縁シートに確実に固定させることができる。さらに、破れにくく漏電や火災の恐れを少なくでき安全である。
第５発明によれば、発熱シートの熱によって絶縁シートから電子部品が剥がれ落ちるのを防止でき、電子部品を絶縁シートに確実に固定させることができる。
第６発明によれば、複数の貫通孔におけるホール内面層に電流を分散させて通すことができ、発熱シートの全面に電流を均一に流すことができる面状ヒータを、簡単に製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、被加熱物を加熱する面状ヒータとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態の面状ヒータ１の概略斜視図である。
【図２】本実施形態の面状ヒータ１の平面図である。
【図３】（Ａ）図は図２のIIIA−IIIA線断面図であり、（Ｂ）図は図２のIIIB−IIIB線断面図である。
【図４】本発明の面状ヒータの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】絶縁シート２０の状態遷移図である。
【図６】電極３０が形成された絶縁シート２０の断面図である。
【図７】一対の絶縁シート２０，４０の間に発熱シート１０が挟み込まれた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    面状ヒータ
１０    発熱シート
２０    絶縁シート
２２    貫通孔
３０    電極
３１    導電層
３２    導電層
３３    ホール内面層
４０    絶縁シート
【図１】
2005038788.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005038788.tif 000005
【図４】
2005038788.tif 000006
【図５】
2005038788.tif 000007
【図６】
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【図７】
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