面状発熱体及びその製造方法
【課題】 消費電力の省エネ化となる通電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工、施工時の容易化を図る。
【解決手段】 面状発熱体は、ポリカーボネートフィルムからなる基材３と、この基材３の長手方向に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５と、このカーボン印刷部５において前記基材の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材３上に設けられ、かつ前記カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａに通電する銅箔フィルムからなる電極７と、前記カーボン印刷部５と前記電極７を覆って前記基材３上にラミネートした複合素材９であって、両面接着ポリエステル透明フィルム１５とポリカーボネートフィルム１７をラミネートした複合素材９と、を備えていることを特徴とする。
【解決手段】 面状発熱体は、ポリカーボネートフィルムからなる基材３と、この基材３の長手方向に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５と、このカーボン印刷部５において前記基材の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材３上に設けられ、かつ前記カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａに通電する銅箔フィルムからなる電極７と、前記カーボン印刷部５と前記電極７を覆って前記基材３上にラミネートした複合素材９であって、両面接着ポリエステル透明フィルム１５とポリカーボネートフィルム１７をラミネートした複合素材９と、を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、面状発熱体及びその製造方法に関し、特に床暖房、融雪、岩盤浴の用途に使用される面状発熱体であって、消費電力の省エネ化となる通電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工、施工時の容易化を図ることのできる面状発熱体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の面状発熱体としては、例えば特許文献１に示されているように、絶縁性のフィルムからなる下地材と、この下地材の上にそれぞれの間に空白を設けて印刷された複数の発熱部となる複数のカーボンと、このカーボンの両側に沿って前記下地上で設けられ前記カーボンに電流を流すための導体と、前記下地材上に前記カーボン及び導体を覆ってラミネートされた絶縁シート材からなる複合素材とを備えており、前記カーボンとカーボンとの間の空白部分に対応させて前記下地材と前記複合素材を貫通する打ち抜き穴を設けている。
【特許文献１】特開２００４−３６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の面状発熱体においては、下地材が絶縁性のフィルムであるといっても種々の材質のフィルムがあるが、実際には下地材に印刷されるカーボンは湿気によって熱効率が変わってくるので、水分吸収性が高いフィルムではカーボンの通電状態が不安定となる。また、面状発熱体は寒暖サイクルの条件下で使用されるので、下地材は耐寒性・耐熱性の条件とそれに伴う経時変化が生じない素材が求められる。さらには、面状発熱体が折り曲げられることで伸縮するとカーボンの抵抗値の変化が大きくなるので、下地材には低伸縮性の素材が求められる。特許文献１では下地材としてポリエステル（ＰＥＴ）が使用されているが、これらの点では不十分であった。
【０００４】
さらに、下地材に印刷したカーボンは複合素材で覆うようにラミネートされる構成であるが、前記複合素材はポリエステルとポリエチレンが貼り合わされている構成であるので、耐寒性、耐熱性、低水分吸収性、低伸縮性という点では上記の下地材と同様に不十分であった。
【０００５】
また、下地材に印刷するカーボンにはピンホールができるとカーボンの通電状態に悪影響が生じるので避けたいのであるが、カーボンは粒子が粗いために印刷時にピンホールができやすいという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の面状発熱体は、ポリカーボネートフィルムからなる基材と、
この基材の長手方向に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分からなるカーボン印刷部と、
このカーボン印刷部において前記基材の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材上に設けられ、かつ前記カーボン印刷部の複数の各印刷部分に通電する銅箔フィルムからなる電極と、
前記カーボン印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートした複合素材であって、両面接着ポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムをラミネートした複合素材と、
を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明の面状発熱体は、前記面状発熱体において、前記電極が、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に複数設けられていることが好ましい。
【０００８】
この発明の面状発熱体の製造方法は、次の工程によって製造されることを特徴とするものである。
【０００９】
（Ａ）使用目的に応じて幅、長さを予め決め、印刷部分を作画した製版を準備する準備工程、
（Ｂ）目的温度に応じてカーボンインキの塗布量の調整を考慮してスクリーンメッシュの選定と組み合わせをする刷版工程、
（Ｃ）ポリカーボネートフィルムからなる基材を目的に合わせて幅方向にスリット又は枚葉に裁断を行う第１切断加工工程、
（Ｄ）前記基材のポリカーボネートフィルムを、印刷時に起こる伸縮を防止すべく乾燥機内にて熱風乾燥を行う乾燥工程、
（Ｅ）前記乾燥工程にて熱風乾燥を行った基材のポリカーボネートフィルムを、前記準備工程にて準備された製版をセットした刷版を用いてスクリーン印刷機により、前記基材のポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷と乾燥機にて乾燥を行って複数の印刷部分からなるカーボン印刷部を形成する印刷工程、
（Ｆ）目的巾のポリカーボネートフィルムとセパレータ付き両面接着テープフィルムをヒータロール間に走行させて貼り合せる第１ラミネート工程、
（Ｇ）前記印刷工程にて基材のポリカーボネートフィルム上に印刷されたカーボン印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる銅箔フィルムをヒータロール間に走行させて前記銅箔フィルムを貼り合せる銅箔フィルム貼り合せ工程、
（Ｈ）前記銅箔フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム上に、前記第１ラミネート工程にて貼り合わされた両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムを貼り合わせる第２ラミネート工程、
（Ｉ）第２ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムを目的の規格サイズに仕上げるべくスリット又は裁断を行う第２切断加工工程、
また、この発明の面状発熱体の製造方法は、前記面状発熱体の製造方法において、前記印刷工程にて、粗いメッシュから細かいメッシュへ段階的に変化させた複数の刷版でカーボンインキのスクリーン印刷の重ね刷りを行うことが好ましい。
【００１０】
また、この発明の面状発熱体の製造方法は、前記面状発熱体の製造方法において、前記銅箔フィルム貼り合せ工程で、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に、電極となる銅箔フィルムを複数貼り合せることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の面状発熱体によれば、基材として使用しているポリカーボネートフィルムが湿気対策と絶縁対策も兼ねていると共に耐寒性・耐熱性に優れた素材であるので、寒暖サイクルの条件下で使用される面状発熱体の複数の印刷部分からなるカーボン印刷部の通電状態を安定させることに寄与する。さらに、ポリカーボネートフィルムは柔軟性に富んでおり、低伸縮性の素材であるので、メンテナンスフリー対策となる。
【００１２】
また、基材の上面にカーボン印刷部と電極を覆ってラミネートされている複合素材が、例えば両面にアクリル系接着剤を塗布した両面接着ポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムとをラミネートした構成であると、前記アクリル系接着剤とポリカーボネートフィルムのいずれも、湿気対策と絶縁対策も兼ねているので、外部からの空気を遮断してカーボンインキに余分な水分を受け付けないようにしてカーボンインキの持つ特性を安定させることができる。
【００１３】
また、基材のポリカーボネートフィルムと複合素材のポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムが例えば透明であることから、容易にカーボン印刷部の複数の印刷部分及び電極の銅箔フィルムを除く他の領域でビスや釘等の固定具により面状発熱体を固定でき、施工時の容易化を図ることができる。
【００１４】
この発明の面状発熱体の製造方法によれば、使用目的に応じて幅、長さを予め決め、且つスクリーンメッシュの選定と組み合わせを行って目的温度に応じてカーボンインキの塗布量を調整しているので、スクリーン印刷時に安定した通電状態のカーボン印刷部を形成することができる。したがって、消費電力の省エネ化となる導電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工の容易化を図ることができる。
【００１５】
また、基材のポリカーボネートフィルムに対して熱風乾燥（アニール）を行っているので、設定温度の安定化と印刷加工後の基材の伸縮によって起こる材料同士の層間剥離を防止できる。
【００１６】
また、第２ラミネート工程で印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム上に両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムを貼り合わせることで、両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムが印刷部分や電極の段差を吸収してラミネート加工時のトンネリングを防止できる。さらには、両外側のポリカーボネートフィルムの耐熱性・耐寒性の併せ持つ特性が面状発熱体の全体の絶縁対策と湿気対策に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、この実施の形態に係る面状発熱体１は、ポリカーボネートフィルム（透明）からなる基材３の上に、前記基材３の長手方向（図１（Ｂ）、（Ｃ）において左右方向）に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５が設けられている。
【００１９】
さらに、前記カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａに通電する銅箔フィルムからなる電極７が、前記カーボン印刷部５において前記基材３の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材３の上面に設けられている。
【００２０】
また、前記基材３の上面には、複合素材９が前記カーボン印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされている。なお、上記の複合素材９は、ポリエステル透明フィルム１１の両面にアクリル系接着剤１３を塗布した両面接着ポリエステル透明フィルム１５と、ポリカーボネートフィルム１７（透明）とをラミネートしたものである。
【００２１】
なお、この実施の形態に示されている図では、基材３、ポリエステル透明フィルム１１、ポリカーボネートフィルム１７が透明であるので、透過した状態で図示されている。さらに、図１（Ａ）の断面図では基材３とポリエステル透明フィルム１１のアクリル系接着剤１３との間が空いているが、実際には貼り合わされている状態であり、図１（Ａ）は拡大された断面図であるが、各部材の実際の厚さは薄いのでカーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａや電極７の段差が小さいものである。
【００２２】
また、面状発熱体１の性状は、カーボンインキ、刷版・印刷方法及び乾燥条件、基材３との相関関係から、設定すべき発熱温度の数値（傾向）で決められるものである。
【００２３】
上記の面状発熱体１を構成する各素材について詳しく説明すると、基材３のポリカーボネートフィルム（透明）は、寒暖サイクルの条件下で使用される面状発熱体１の素材として、耐寒性・耐熱性の条件とそれに伴う経時変化が起きない優れた素材である。しかも、ポリカーボネートフィルムは柔軟性に富んでおり、低伸縮性の素材としても適しているのでメンテナンスフリー対策となる。なお、この実施の形態では、基材３のポリカーボネートフィルムの厚さは例えば０．１８〜１．０ｍｍである。
【００２４】
また、ポリカーボネートフィルムは、融点温度が約２４０°Ｃであり、厚さによって温度の若干の差があるが、軟化温度が約８５°Ｃ以上である。さらに、ポリカーボネートフィルムは、溶解度（塩化メチレン）不溶であり、引火点が５２２°Ｃで、発火点が５５０°Ｃで、可燃性は酸素指数２６以上にランクされて不燃性・難燃性を有するものとして扱われており、自然発火の恐れがない素材である。したがって、このポリカーボネートフィルムは湿気対策と絶縁対策も兼ねている。
【００２５】
また、発熱部としてのカーボン印刷部５を構成するカーボンインキとしては、公知のシルクスクリーン印刷インキを使用できる。このシルクスクリーン印刷インキとしては、例えばセルロース系、塩化ビニル、酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル系、アクリル／メラミン系、エポキシ系、エポキシ／メラミン系樹脂等のバインダーに、シルクスクリーン印刷適性を与え、通電性を付与するために、カーボン、金属、金属酸化物などの通電性物質を混入するものが使用できる。
【００２６】
この実施の形態としては、電流を通りにくくして電気抵抗を発生するようにしてカーボンを練り込んだシルクスクリーンインキが使用されている。すなわち、上記のカーボンとしては通電時の発熱エネルギー交換の高効率を生じさせて消費電力の省エネ化を図れるものが望ましい。ちなみに、インキ配合のカーボン比率を上げると、粘度が低くなって印刷適性が悪くなるために、塗布量と電気抵抗値のバラつきを生じさせることになる。そこで、この実施の形態のシルクスクリーンインキの粘度は、スプレッドメーターＳＭ１４．０ｍｍ／２５°Ｃであり、シルクスクリーンインキの表面電気抵抗値は０．６ＫΩ／□である。
【００２７】
図２及び図３を併せて参照するに、カーボン印刷部５の複数の発熱部となる複数の各印刷部分５Ａの印刷パターンのデザインは、用途や目的に合わせて変えるものである。各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃ（図２において左右方向の寸法）を例えば５０ｍｍとし、複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄ（図２において左右方向の寸法）を例えば５０ｍｍとすることができる。あるいは、各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃを例えば１０ｍｍとし、複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄを例えば１０ｍｍとすることができる。このように印刷部分５Ａの寸法を変化させて、例えば各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃを狭くすると電極７とのカーボン接点の温度が高くなり、各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃを広くすると電極７とのカーボン接点の温度が低くなる。
【００２８】
そこで、この実施の形態では、設定温度に応じて電極７の間の長さ、巾を考慮に入れて、各印刷部分５Ａの図３（Ａ）において上下方向の両端部分（Ｅ部）の形状が、滑らかな曲線形状とされている。これにより、電極７とのカーボン接点が点接点では無く、面積接点となる。従来の各印刷部分５Ａの図３（Ｂ）において上下方向の両端部分（Ｆ部）の形状が平面視にて直線状であるために、電極７とのカーボン接点が点接点では接点部分の電気の流れが集中し、部分的な温度上昇と接点部分の負荷が増大するが、この実施の形態では上記のように面積接点とすることで、電気の流れが分散され、部分的な温度上昇を回避できる。このように電気ショートを避けるために鋭角な接点デザインは避けるようにすることが望ましい。
【００２９】
また、上記の複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄが狭いと熱伝達効率が良くなり、複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄが広いと熱伝達効率が悪くなるので、電気の流れを分散して温度上昇を抑えるために、複数の各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃや間隔Ｄを変えて種々の印刷パターンを設定することができる。
【００３０】
また、電極７である銅箔フィルムは、導電性粘着剤を塗布した接着テープタイプが使用されている。すなわち、粘着剤の部分に銅粉を練り込み導電性の向上が図られており、導電時の電流抵抗を抑えて銅箔部分の発熱を抑える構成となっている。銅箔フィルムの電気抵抗値は例えばΩ／２５ｍｍ×２５ｍｍ（１×１０−１）であり、使用規格は例えば２５ｍｍ巾×３５μｍ（厚さ）である。
【００３１】
図４を参照するに、電極７の配置状態は、カーボン印刷部５において基材３の長手方向に直交する幅方向（図４において上下方向）の両端間に複数設けることもできる。例えば、図４ではカーボン印刷部５の両端の電極７Ａ，７Ｂの間に３つの電極７Ｃ，７Ｄ，７Ｅが配置されている。
【００３２】
これにより、例えば電極７Ａ，７Ｂに通電すると、カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの全長に亘って電流が流れるので、面状発熱体１のほぼ全体領域が発熱することになる。一方、例えば電極７Ａ，７Ｄに通電すると、複数の各印刷部分５Ａには電極７Ａ，７Ｄの間だけに電流が流れることになるので、電極７Ａ，７Ｄの間だけの面状発熱体１のほぼ半分の領域が発熱することになる。同様にして、例えば電極７Ｃ，７Ｅに通電すると、複数の各印刷部分５Ａには電極７Ｃ，７Ｅの間だけに電流が流れることになるので、電極７Ｃ，７Ｅの間だけの面状発熱体１の中央付近の領域が発熱することになる。このように、面状発熱体１の発熱領域を調整することができる。
【００３３】
なお、複数の各印刷部分５Ａの中間で接触する電極７Ｃ，７Ｄ，７Ｅとの接点は面積接点となるので部分的な温度上昇とはならない。
【００３４】
図５を参照するに、複合素材９に使用される両面接着ポリエステル透明フィルム１５としては、例えば厚さ２５μｍのポリエステル透明フィルム１１の両面にアクリル系接着剤１３を塗布したものであり、各アクリル系接着剤１３の外側には例えば厚さ３８μｍのＰＥＴセパレータフィルム１９（剥離フィルム）が貼着されることで、図５に示されているセパレータ付き両面接着テープフィルム２１が形成される。
【００３５】
なお、上記のアクリル系接着剤１３は通電性が無いので、上記の両面接着ポリエステル透明フィルム１５は使用目的の用途に適合しており 、湿気対策と絶縁対策も兼ねている。
【００３６】
一般的には、ラミネート加工方法はドライ・ウェット方式が多い中、後述する面状発熱体１の製造方法のロール仕様では印刷部分５Ａや電極７としての銅箔フィルムの厚さの段差が部分的にあることと、カーボンインキの特性上、湿気に影響を受けやすいので、一般的なラミネート加工で使用される接着剤では油性系・水性系から影響を受けるためにカーボンインキの持つ特性が発揮されずに、電気抵抗値が変化をしてしまう。しかし、上記の両面接着ポリエステル透明フィルム１５の厚さが上記の印刷部分５Ａや電極７の段差を吸収すると共に、使用されているアクリル系接着剤１３が湿気対策と絶縁対策を兼ねた性質があるのでカーボンインキの持つ特性を安定させる効果を発揮する。
【００３７】
この実施の形態では、使用した両面接着ポリエステル透明フィルム１５は耐熱温度が１１０°Ｃであり、物性試験としてのヒートサイクルテストにおいて８０°Ｃ×１時間と−２０°Ｃ×1時間を５サイクルで行った結果は外観異常なしであった。
【００３８】
なお、複合素材９に使用されるポリカーボネートフィルム１７（透明）としては、前述した基材３として使用されるポリカーボネートフィルム（透明）と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３９】
上記構成により、この形態の面状発熱体１では、基材３として使用しているポリカーボネートフィルムは水分吸収性が低いフィルムであり、湿気対策と絶縁対策も兼ねた素材であるので、基材３にカーボンインキにて印刷される複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５の通電状態が安定することとなる。また、ポリカーボネートフィルムは耐寒性・耐熱性の条件とそれに伴う経時変化を生じない素材であるので、寒暖サイクルの条件下で使用される面状発熱体１のカーボン印刷部５の通電状態を安定させることに寄与する。さらに、ポリカーボネートフィルムは柔軟性に富んでおり、低伸縮性の素材としても適しているので、面状発熱体１が折り曲げられてもカーボン印刷部５の通電状態が安定することからメンテナンスフリー対策となる。
【００４０】
さらに、電流を通りにくくして電気抵抗を発生するようにしてカーボンを練り込んだシルクスクリーンインキを使用することで、カーボン印刷部５の通電時の発熱エネルギー交換の高効率を生じさせて消費電力の省エネ化を図ることができる。
【００４１】
また、基材３の上面にカーボン印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされている複合素材９が、両面にアクリル系接着剤１３を塗布した両面接着ポリエステル透明フィルム１５とポリカーボネートフィルム１７とをラミネートした構成であることから、アクリル系接着剤１３とポリカーボネートフィルム１７のいずれも、湿気対策と絶縁対策も兼ねているので、外部からの空気を遮断してカーボンインキに余分な水分を受け付けないようにしてカーボンインキの持つ特性を安定させることができる。
【００４２】
また、面状発熱体１を構成する基材３であるポリカーボネートフィルムと複合素材９のポリエステル透明フィルム１１とポリカーボネートフィルム１７とが透明であることから、カーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａ及び電極７の銅箔フィルムが見えるので、面状発熱体１をビスや釘等の固定具で取り付ける際には、容易にカーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａ及び電極７の銅箔フィルム以外の領域で固定することができ、施工時の容易化を図ることができる。
【００４３】
次に、この発明の実施の形態の面状発熱体１の巻き取り(ロール）方式の製造方法について説明する。
【００４４】
図６〜図１２を併せて参照するに、この製造方法は、準備工程（Ａ）、刷版工程（Ｂ）、第１切断加工工程（Ｃ）、熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）、印刷工程（Ｅ）、第１ラミネート工程（Ｆ）、銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）、第２ラミネート工程（Ｈ）、第２切断加工工程（Ｉ）、によって面状発熱体１が製造される。
【００４５】
準備工程（Ａ）は、図３（Ａ）に示されているように、使用目的は面状発熱体１の仕様であるので、カーボン印刷部５の複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａの印刷デザインの工夫が行われる。印刷デザインは上記の使用目的、つまり設定温度に応じて幅寸法Ｃ、長さ寸法Ｇ及び各印刷部分５Ａの間隔Ｄが予め決められる。また、前記各印刷部分５Ａの両端部分（Ｅ部）には滑らかな曲線形状の接点部分を作画した製版が準備される。つまり、カーボン接点の部分的な温度上昇を抑えるために、鋭角な接点部分を無くすようにして電極７との接点部分の発熱抑制とショート対策が行われる。
【００４６】
刷版工程（Ｂ）は、目的の発熱温度に応じてカーボンインキの塗布量の調整を考慮に入れてスクリーンメッシュの選定と組み合わせを行う工程である。例えば、スクリーンメッシュとしては、８０メッシュ、１００メッシュ、１２０メッシュ、１５０メッシュ、２００メッシュ等がある。また、感光膜（感光フィルム）の考慮も必要であり、感光フィルムは１００μｍを設定している。
【００４７】
第１切断加工工程（Ｃ）は、図６に示されているように、ロール状のポリカーボネートフィルムからなる基材３が第１スリット加工装置２３の複数のローラ２３Ａによりカッタ付きローラ２３Ｂへ走行されて、カッタ２３Ｃにより目的に合わせて幅方向にスリット加工が行われ、所謂第１スリット加工工程である。図６ではスリット部２３Ｄが形成される。この工程ではスリット加工後の基材３が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００４８】
熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）は、図７に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｃ）でスリット加工されたロール状の基材３のポリカーボネートフィルム（透明）を乾燥機２５内に走行せしめて、後工程の印刷時に起こる基材３の伸縮を防止するために、基本的には印刷前に基材３の寸法精度を上げる目的で９０°Ｃ／３分以上の熱風乾燥をする工程である。なお、この熱風（アニール）は、設定温度の安定化と印刷加工後の基材３の伸縮によって起こる材料同士の層間剥離を防止することが目的である。この工程では熱風（アニール）後の基材３が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００４９】
印刷工程（Ｅ）は、図８に示されているように、前記乾燥工程（Ｄ）にて熱風乾燥を行ったロール状の基材３のポリカーボネートフィルムを、前記準備工程（Ａ）にて準備された製版をセットした刷版２７を用いてスクリーン印刷機２９により、前記基材３のポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷を行い、次いで乾燥機３１にて乾燥を行って複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５を形成する工程である。この工程では印刷後の基材３が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００５０】
なお、上記のスクリーン印刷は設定温度に応じて複数回の重ね刷りを行うことが望ましく、この実施の形態では２回の重ね刷りが行われている。この重ね刷りは、１度目は第１スクリーン印刷機２９Ａにてメッシュ数値の粗い製版を用いて印刷してから、第１乾燥機３１Ａにて乾燥温度８０°Ｃ／３分以上で再乾燥される。次いで、２度目は第２スクリーン印刷機２９Ｂにてメッシュ数値の細かい製版を用いて印刷してから、第２乾燥機３１Ｂにて乾燥温度８０°Ｃ／３分以上で再乾燥される。なお、この印刷後の乾燥温度はカーボンインキのタイプによって若干の違いはあるが、基本的には８０°Ｃ〜８５°Ｃぐらいで行われる。
【００５１】
このように少なくとも２回以上の重ね刷りが行われることで、カーボンインキの粒径が粗いために生じる印刷後のインキの塗布量のバラつきを抑えることができる。特に、段階的に粗いメッシュから細かいメッシュへ変化させた製版でスクリーン印刷することで、インキの塗布分布が安定して均一の塗布量が得られるので、比較的電気抵抗値の安定化を図ることができる。重ね刷りをしても、もし同じメッシュの製版で印刷すると、印刷部分５Ａにピンホールが発生して電気抵抗値のバラつきが生じるために、目的の発熱温度あるいは電気抵抗値が得られないことになる。なお、上記のように巻き取り方式の場合は、各第１，第２スクリーン印刷機２９Ａ，２９Ｂにて印刷後にその都度対応する各第１，第２乾燥機３１Ａ，３１Ｂにて再乾燥が行われる。
【００５２】
第１ラミネート工程（Ｆ）は、図９に示されているように、第１ラミネート装置３３を用いて、目的巾のロール状のポリカーボネートフィルム１７と、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が複数のロール３３Ａによりヒータロール３３Ｂの間に走行され、このヒータロール３３Ｂで貼り合わされて複合素材９（ここでは、「両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム」ともいう）が製造される工程である。
【００５３】
すなわち、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１の片面側のセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されてロール３５に巻回されると共に、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が前記露出した片面側のアクリル系接着剤１３を介してポリカーボネートフィルム１７に貼り合わされる。この工程では製造された複合素材９が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００５４】
なお、この製造された複合素材９は、後工程の第２ラミネート工程（Ｈ）にて基材３のポリカーボネートフィルム（透明）とのラミネート加工時のために工夫されている。つまり、絶縁目的と湿気対策を考慮に入れた加工が行われている。
【００５５】
より詳しく説明すると、一般的なラミネート加工はドライ方式又はウェット方式で行われるが、このラミネート加工時に使用される溶剤や水分は印刷部分５Ａのカーボンインキに対して目的の電気抵抗値に影響を与えてしまう。また、前工程による印刷部分５Ａの段差と銅箔フィルムの段差が有るためにラミネート加工時にトンネリングが生じることになる。そこで、これらのことを解消する目的で両面接着ポリエステル透明フィルム１５が使用されている。すなわち、前述した図５のセパレータ付き両面接着テープフィルム２１で説明したように、アクリル系接着剤１３は湿気対策と絶縁対策を兼ねているのでカーボンインキの電気抵抗値を安定させることができ、両面接着ポリエステル透明フィルム１５の厚さで上記のラミネート加工時のトンネリングを防止できる。
【００５６】
銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）は、図１０に示されているように、貼り合せ装置３７を用いて、前記印刷工程（Ｅ）にてカーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａを印刷した基材３のポリカーボネートフィルムがヒータロール３７Ａの間に走行されると共に、電極７となる銅箔フィルムがカーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの幅方向の両側に配置されるように複数のロール３７Ｂによりヒータロール３７Ａの間に走行され、このヒータロール３７Ａで前記電極７の銅箔フィルムと基材３が貼り合わされる工程である。
【００５７】
すなわち、銅箔フィルムに予め貼り合わされているセパレータフィルム７Ｆが導電性粘着剤から剥離されてロール３９に巻回されると共に、銅箔フィルムが前記露出した導電性粘着剤を介して基材３のポリカーボネートフィルムに貼り合わされることで、印刷・銅箔付き基材４１が製造され、再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００５８】
なお、銅箔フィルムを貼る位置は印刷ラインの両側から内側に貼り合せる。このとき、電極７となる銅箔フィルムの間の距離によって電気抵抗値が変わるので、銅箔フィルムの貼り合せ位置によって発熱温度の設定が決まることになる。なお、銅箔フィルムの導電性粘着剤は粘着剤の中に銅粉を練り込んでおり、カーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａとの接点部分の通電性の改良を図っている。このように導電性の改良を図ることにより安定温度が保たれる。
【００５９】
第２ラミネート工程（Ｈ）は、図１１に示されているように、第２ラミネート装置４３を用いて、前記銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて貼り合わされた印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルムと、前記第１ラミネート工程（Ｆ）にて製造された複合素材９（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）が複数のロール４３Ａによりヒータロール４３Ｂの間に走行され、このヒータロール４３Ｂで貼り合わされる工程である。
【００６０】
すなわち、印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルムと複合素材９（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）をヒータロール４３Ｂの間に走行させ、このとき前記複合素材９のセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されてロール４５に巻回されると共に、前記複合素材９が前記露出したアクリル系接着剤１３を介して印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルムにヒータロール４３Ｂで貼り合わされて面状発熱体フィルム４７が製造され、再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００６１】
その結果として、基材７と複合素材９のポリカーボネートフィルム同士が貼り合わされたラミネートの形態となり、両外側のポリカーボネートフィルムの耐熱性・耐寒性の併せ持つ特性が面状発熱体１の全体の絶縁対策と湿気対策に貢献することになる。
【００６２】
第２切断加工工程（Ｉ）は、図１２に示されているように、前記第２ラミネート工程（Ｈ）にて貼り合わせたロール状の面状発熱体フィルム４７が第２スリット加工装置４９の複数のローラ４９Ａによりカッタ付きローラ４９Ｂへ走行されて、カッタ４９Ｃにより目的の規格サイズに仕上げるべくスリット加工が行われ、所謂第２スリット加工工程である。これにより、ロール状の面状発熱体１が製造される。
【００６３】
次に、この実施の形態の面状発熱体１の枚葉（シート）裁断方式の製造方法について説明する。なお、前述した巻き取り(ロール）方式と対応して同様の部分は詳しい説明を省略し、主に枚葉（シート）裁断方式に関わることを説明する。
【００６４】
図１３〜図１９を併せて参照するに、この製造方法の各製造工程は巻き取り(ロール）方式と対応しているので、同様の部材は同じ符号を付して説明する。
【００６５】
準備工程（Ａ）と刷版工程（Ｂ）は、巻き取り(ロール）方式と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００６６】
第１切断加工工程（Ｃ）は、図１３に示されているように、ロール状のポリカーボネートフィルムからなる基材３が裁断機５１にて目的に合わせた大きさの枚葉（シート）の基材３Ｐに裁断加工が行われ、所謂第１裁断加工工程である。
【００６７】
熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）では、図１４に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｃ）で切断された枚葉の基材３Ｐのポリカーボネートフィルム（透明）が、例えば枚葉定置型乾燥機５３内の多段式の簀の子５５に載置して熱風乾燥が行われるものである。基本的には巻き取り(ロール）方式と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６８】
印刷工程（Ｅ）では、図１５（Ａ）に示されているように、前記乾燥（アニール）工程（Ｄ）にて熱風乾燥を行った基材３Ｐのポリカーボネートフィルムが、枚葉スクリーン印刷機５７のスライド式テーブル５９により印刷機本体６１上へ設置される。また、前記準備工程（Ａ）にて準備された製版をセットした刷版２７が印刷機本体６１の上部に上下動自在に設けた上下式刷版固定用型枠６３に装着される。この枚葉スクリーン印刷機５７の前記刷版２７により、前記基材３Ｐのポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷が行われる。
【００６９】
このとき、上記のスクリーン印刷は設定温度に応じて複数回の重ね刷りを行うことが望ましく、枚葉（シート）の場合は、上下式刷版固定用型枠６３に装着される刷版２７を交換して重ね刷りが行われる。
【００７０】
上記のスクリーン印刷が行われた後に、図１５（Ｂ）に示されているように、定置型乾燥機６５内の多段式の簀の子６５Ａに載置して乾燥することで、複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５が形成される。この場合は、巻き取り方式の場合と比べて乾燥時間を延長して乾燥される。なお、印刷工程（Ｅ）の基本的なことは巻き取り(ロール）方式と同様であるので、他の詳細な説明は省略する。
【００７１】
第１ラミネート工程（Ｆ）では、図１６に示されているように、第１ラミネート装置６７を用いて、目的巾の枚葉のポリカーボネートフィルム１７Ｐが載置台６７Ａ上を図１６において右方向のヒータロール６７Ｂの間へ移動されると共に、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が複数のロール６７Ｃによりヒータロール６７Ｂの間に走行される。このとき、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１の片面側のセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されてロール６７Ｄに巻回されると共に、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が前記露出した片面側のアクリル系接着剤１３を介して枚葉のポリカーボネートフィルム１７Ｐにヒータロール６７Ｂで貼り合わされることで、枚葉の複合素材９Ｐ（「両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム」ともいう）が製造される。なお、第１ラミネート工程（Ｆ）の基本的なことは巻き取り(ロール)方式と同様であるので、他の詳細な説明は省略する。
【００７２】
銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）では、図１７に示されているように、貼り合せ装置６９を用いて、前記印刷工程（Ｅ）にて枚葉の基材３Ｐのポリカーボネートフィルム上に印刷された枚葉のフィルム３Ｐが載置台６９Ａ上を図１７において右方向のヒータロール６９Ｂの間へ移動されると共に、電極７となる銅箔フィルムが複数のロール６９Ｃによりヒータロール６９Ｂの間に走行される。このとき、銅箔フィルムに予め貼り合わされているセパレータフィルム７Ｆが導電性粘着剤から剥離されてロール６９Ｄに巻回されると共に、銅箔フィルムが前記露出した導電性粘着剤を介して基材３Ｐのポリカーボネートフィルム上に印刷されたカーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの幅方向の両側にヒータロール６９Ｂで貼り合わされて枚葉の印刷・銅箔付き基材４１Ｐが製造される。
【００７３】
第２ラミネート工程（Ｈ）では、図１８に示されているように、第２ラミネート装置７１を用いて、前記第１ラミネート工程（Ｆ）にて貼り合わされた枚葉の複合素材９Ｐ（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）が載置台７１Ａ上を図１８において右方向のヒータロール７１Ｂの間へ移動される。このとき、上記の枚葉の複合素材９Ｐは図示しないセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されている。
【００７４】
また、前記銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて製造された枚葉の印刷・銅箔付き基材４１Ｐがヒータロール７１Ｂの間に差し込まれ、このヒータロール７１Ｂで前記複合素材９Ｐに露出したアクリル系接着剤１３を介して貼り合わされて枚葉の面状発熱体フィルム４７Ｐが製造される。なお、第２ラミネート工程（Ｈ）の基本的なことは巻き取り(ロール）方式と同様であるので、他の詳細な説明は省略する。
【００７５】
第２切断加工工程（Ｉ）では、図１９に示されているように、前記第２ラミネート工程（Ｈ）にて貼り合わせた枚葉の面状発熱体フィルム４７Ｐが裁断機７３のスライド式テーブル７３Ａに載置され、このスライド式テーブル７３Ａにて目的の規格サイズに仕上げるべく位置決めして裁断加工を行う、所謂第２裁断加工工程である。これにより、枚葉（シート）の面状発熱体１Ｐが製造される。
【００７６】
以上の面状発熱体の製造方法から、使用目的に応じて幅、長さを予め決め、印刷部分５Ａの両端部分に滑らかな曲線形状の接点部分を作画した製版を用いて、且つ刷版２７のスクリーンメッシュの選定と組み合わせを行って目的温度に応じてカーボンインキの塗布量を調整しているので、スクリーン印刷時に安定した通電状態の複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５を形成することができる。したがって、消費電力の省エネ化となる通電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工の容易化を図ることができる。
【００７７】
また、カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの両端部分に滑らかな曲線形状の接点部分を形成したので、電極７とのカーボン接点が面積接点となることから、電気の流れを分散して部分的な温度上昇を回避できる。
【００７８】
また、基材３のポリカーボネートフィルムに対して熱風乾燥（アニール）をしてアニールを行っているので、設定温度の安定化と印刷加工後の基材３の伸縮によって起こる材料同士の層間剥離を防止できる。
【００７９】
また、第２ラミネート工程（Ｉ）にて印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルム上に複合素材９（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）を貼り合わせることで、複合素材９の両面接着ポリエステル透明フィルム１５が印刷部分５Ａや電極７の段差を吸収してラミネート加工時のトンネリングを防止できる。さらには、両外側のポリカーボネートフィルムの耐熱性・耐寒性の併せ持つ特性が面状発熱体１の全体の絶縁対策と湿気対策に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】（Ａ）はこの発明の実施の形態の面状発熱体の断面図で、（Ｂ）は（Ａ）の表面図で、（Ｃ）は（Ａ）の裏面図である。
【図２】この発明の実施の形態の面状発熱体の斜視図である。
【図３】（Ａ）はこの実施の形態の印刷デザインの平面図で、（Ｂ）は従来の印刷デザインの平面図である。
【図４】カーボン印刷部に対する電極の配置状態を示す平面図である。
【図５】両面接着ポリエステル透明フィルムの断面図である。
【図６】巻き取り(ロール）方式における第１切断加工工程（Ｃ）で使用される第１スリット加工装置の斜視図である。
【図７】巻き取り(ロール)方式における熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）で使用される乾燥機の斜視図である。
【図８】巻き取り(ロール）方式における印刷工程（Ｅ）で使用されるスクリーン印刷機と乾燥機の斜視図である。
【図９】巻き取り(ロール）方式における第１ラミネート工程（Ｆ）で使用される第１ラミネート装置の斜視図である。
【図１０】巻き取り(ロール）方式における銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）で使用される貼り合せ装置の斜視図である。
【図１１】巻き取り(ロール）方式における第２ラミネート工程（Ｈ）で使用される第２ラミネート装置の斜視図である。
【図１２】巻き取り(ロール）方式における第２切断加工工程（Ｉ）で使用される第２スリット加工装置の斜視図である。
【図１３】枚葉（シート）裁断方式における第１切断加工工程（Ｃ）で使用される裁断機の斜視図である。
【図１４】枚葉（シート）裁断方式における熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）で使用される枚葉定置型乾燥機の斜視図である。
【図１５】（Ａ）は枚葉（シート）裁断方式における印刷工程（Ｅ）で使用される枚葉スクリーン印刷機の斜視図で、（Ｂ）は定置型乾燥機の斜視図である。
【図１６】枚葉（シート）裁断方式における第１ラミネート工程（Ｆ）で使用される第１ラミネート装置の斜視図である。
【図１７】枚葉（シート）裁断方式における銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）で使用される貼り合せ装置の斜視図である。
【図１８】枚葉（シート）裁断方式における第２ラミネート工程（Ｈ）で使用される第２ラミネート装置の斜視図である。
【図１９】枚葉（シート）裁断方式における第２切断加工工程（Ｉ）で使用される裁断機の斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 面状発熱体
１Ｐ 枚葉（シート）の面状発熱体
３ 基材〔ポリカーボネートフィルム（透明）〕
３Ｐ 枚葉（シート）の基材
５ カーボン印刷部
５Ａ 印刷部分
７ 電極（銅箔フィルム）
９ 複合素材（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）
９Ｐ 枚葉の複合素材（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）
１１ ポリエステル透明フィルム
１３ アクリル系接着剤
１５ 両面接着ポリエステル透明フィルム
１７ ポリカーボネートフィルム（透明）
１７Ｐ 枚葉のポリカーボネートフィルム（透明）
１９ セパレータフィルム
２１ セパレータ付き両面接着テープフィルム
２３ 第１スリット加工装置
２３Ｂ カッタ付きローラ
２３Ｄ スリット部
２５ 乾燥機
２７ 刷版
２９ スクリーン印刷機
３１ 乾燥機
３３ 第１ラミネート装置
３３Ｂ ヒータロール
３７ 貼り合せ装置
３７Ａ ヒータロール
４１ 印刷・銅箔付き基材
４３ 第２ラミネート装置
４３Ｂ ヒータロール
４７ 面状発熱体フィルム
４７Ｐ 枚葉の面状発熱体フィルム
４９ 第２スリット加工装置
４９Ｂ カッタ付きローラ
４９Ｃ カッタ
５３ 枚葉定置型乾燥機
５７ 枚葉スクリーン印刷機
６３ 上下式刷版固定用型枠
６５ 定置型乾燥機
６７ 第１ラミネート装置
６７Ｂ ヒータロール
６９ 貼り合せ装置
６９Ｂ ヒータロール
７１ 第２ラミネート装置
７１Ｂ ヒータロール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、面状発熱体及びその製造方法に関し、特に床暖房、融雪、岩盤浴の用途に使用される面状発熱体であって、消費電力の省エネ化となる通電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工、施工時の容易化を図ることのできる面状発熱体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の面状発熱体としては、例えば特許文献１に示されているように、絶縁性のフィルムからなる下地材と、この下地材の上にそれぞれの間に空白を設けて印刷された複数の発熱部となる複数のカーボンと、このカーボンの両側に沿って前記下地上で設けられ前記カーボンに電流を流すための導体と、前記下地材上に前記カーボン及び導体を覆ってラミネートされた絶縁シート材からなる複合素材とを備えており、前記カーボンとカーボンとの間の空白部分に対応させて前記下地材と前記複合素材を貫通する打ち抜き穴を設けている。
【特許文献１】特開２００４−３６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の面状発熱体においては、下地材が絶縁性のフィルムであるといっても種々の材質のフィルムがあるが、実際には下地材に印刷されるカーボンは湿気によって熱効率が変わってくるので、水分吸収性が高いフィルムではカーボンの通電状態が不安定となる。また、面状発熱体は寒暖サイクルの条件下で使用されるので、下地材は耐寒性・耐熱性の条件とそれに伴う経時変化が生じない素材が求められる。さらには、面状発熱体が折り曲げられることで伸縮するとカーボンの抵抗値の変化が大きくなるので、下地材には低伸縮性の素材が求められる。特許文献１では下地材としてポリエステル（ＰＥＴ）が使用されているが、これらの点では不十分であった。
【０００４】
さらに、下地材に印刷したカーボンは複合素材で覆うようにラミネートされる構成であるが、前記複合素材はポリエステルとポリエチレンが貼り合わされている構成であるので、耐寒性、耐熱性、低水分吸収性、低伸縮性という点では上記の下地材と同様に不十分であった。
【０００５】
また、下地材に印刷するカーボンにはピンホールができるとカーボンの通電状態に悪影響が生じるので避けたいのであるが、カーボンは粒子が粗いために印刷時にピンホールができやすいという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の面状発熱体は、ポリカーボネートフィルムからなる基材と、
この基材の長手方向に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分からなるカーボン印刷部と、
このカーボン印刷部において前記基材の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材上に設けられ、かつ前記カーボン印刷部の複数の各印刷部分に通電する銅箔フィルムからなる電極と、
前記カーボン印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートした複合素材であって、両面接着ポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムをラミネートした複合素材と、
を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明の面状発熱体は、前記面状発熱体において、前記電極が、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に複数設けられていることが好ましい。
【０００８】
この発明の面状発熱体の製造方法は、次の工程によって製造されることを特徴とするものである。
【０００９】
（Ａ）使用目的に応じて幅、長さを予め決め、印刷部分を作画した製版を準備する準備工程、
（Ｂ）目的温度に応じてカーボンインキの塗布量の調整を考慮してスクリーンメッシュの選定と組み合わせをする刷版工程、
（Ｃ）ポリカーボネートフィルムからなる基材を目的に合わせて幅方向にスリット又は枚葉に裁断を行う第１切断加工工程、
（Ｄ）前記基材のポリカーボネートフィルムを、印刷時に起こる伸縮を防止すべく乾燥機内にて熱風乾燥を行う乾燥工程、
（Ｅ）前記乾燥工程にて熱風乾燥を行った基材のポリカーボネートフィルムを、前記準備工程にて準備された製版をセットした刷版を用いてスクリーン印刷機により、前記基材のポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷と乾燥機にて乾燥を行って複数の印刷部分からなるカーボン印刷部を形成する印刷工程、
（Ｆ）目的巾のポリカーボネートフィルムとセパレータ付き両面接着テープフィルムをヒータロール間に走行させて貼り合せる第１ラミネート工程、
（Ｇ）前記印刷工程にて基材のポリカーボネートフィルム上に印刷されたカーボン印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる銅箔フィルムをヒータロール間に走行させて前記銅箔フィルムを貼り合せる銅箔フィルム貼り合せ工程、
（Ｈ）前記銅箔フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム上に、前記第１ラミネート工程にて貼り合わされた両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムを貼り合わせる第２ラミネート工程、
（Ｉ）第２ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムを目的の規格サイズに仕上げるべくスリット又は裁断を行う第２切断加工工程、
また、この発明の面状発熱体の製造方法は、前記面状発熱体の製造方法において、前記印刷工程にて、粗いメッシュから細かいメッシュへ段階的に変化させた複数の刷版でカーボンインキのスクリーン印刷の重ね刷りを行うことが好ましい。
【００１０】
また、この発明の面状発熱体の製造方法は、前記面状発熱体の製造方法において、前記銅箔フィルム貼り合せ工程で、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に、電極となる銅箔フィルムを複数貼り合せることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の面状発熱体によれば、基材として使用しているポリカーボネートフィルムが湿気対策と絶縁対策も兼ねていると共に耐寒性・耐熱性に優れた素材であるので、寒暖サイクルの条件下で使用される面状発熱体の複数の印刷部分からなるカーボン印刷部の通電状態を安定させることに寄与する。さらに、ポリカーボネートフィルムは柔軟性に富んでおり、低伸縮性の素材であるので、メンテナンスフリー対策となる。
【００１２】
また、基材の上面にカーボン印刷部と電極を覆ってラミネートされている複合素材が、例えば両面にアクリル系接着剤を塗布した両面接着ポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムとをラミネートした構成であると、前記アクリル系接着剤とポリカーボネートフィルムのいずれも、湿気対策と絶縁対策も兼ねているので、外部からの空気を遮断してカーボンインキに余分な水分を受け付けないようにしてカーボンインキの持つ特性を安定させることができる。
【００１３】
また、基材のポリカーボネートフィルムと複合素材のポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムが例えば透明であることから、容易にカーボン印刷部の複数の印刷部分及び電極の銅箔フィルムを除く他の領域でビスや釘等の固定具により面状発熱体を固定でき、施工時の容易化を図ることができる。
【００１４】
この発明の面状発熱体の製造方法によれば、使用目的に応じて幅、長さを予め決め、且つスクリーンメッシュの選定と組み合わせを行って目的温度に応じてカーボンインキの塗布量を調整しているので、スクリーン印刷時に安定した通電状態のカーボン印刷部を形成することができる。したがって、消費電力の省エネ化となる導電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工の容易化を図ることができる。
【００１５】
また、基材のポリカーボネートフィルムに対して熱風乾燥（アニール）を行っているので、設定温度の安定化と印刷加工後の基材の伸縮によって起こる材料同士の層間剥離を防止できる。
【００１６】
また、第２ラミネート工程で印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム上に両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムを貼り合わせることで、両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムが印刷部分や電極の段差を吸収してラミネート加工時のトンネリングを防止できる。さらには、両外側のポリカーボネートフィルムの耐熱性・耐寒性の併せ持つ特性が面状発熱体の全体の絶縁対策と湿気対策に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、この実施の形態に係る面状発熱体１は、ポリカーボネートフィルム（透明）からなる基材３の上に、前記基材３の長手方向（図１（Ｂ）、（Ｃ）において左右方向）に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５が設けられている。
【００１９】
さらに、前記カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａに通電する銅箔フィルムからなる電極７が、前記カーボン印刷部５において前記基材３の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材３の上面に設けられている。
【００２０】
また、前記基材３の上面には、複合素材９が前記カーボン印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされている。なお、上記の複合素材９は、ポリエステル透明フィルム１１の両面にアクリル系接着剤１３を塗布した両面接着ポリエステル透明フィルム１５と、ポリカーボネートフィルム１７（透明）とをラミネートしたものである。
【００２１】
なお、この実施の形態に示されている図では、基材３、ポリエステル透明フィルム１１、ポリカーボネートフィルム１７が透明であるので、透過した状態で図示されている。さらに、図１（Ａ）の断面図では基材３とポリエステル透明フィルム１１のアクリル系接着剤１３との間が空いているが、実際には貼り合わされている状態であり、図１（Ａ）は拡大された断面図であるが、各部材の実際の厚さは薄いのでカーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａや電極７の段差が小さいものである。
【００２２】
また、面状発熱体１の性状は、カーボンインキ、刷版・印刷方法及び乾燥条件、基材３との相関関係から、設定すべき発熱温度の数値（傾向）で決められるものである。
【００２３】
上記の面状発熱体１を構成する各素材について詳しく説明すると、基材３のポリカーボネートフィルム（透明）は、寒暖サイクルの条件下で使用される面状発熱体１の素材として、耐寒性・耐熱性の条件とそれに伴う経時変化が起きない優れた素材である。しかも、ポリカーボネートフィルムは柔軟性に富んでおり、低伸縮性の素材としても適しているのでメンテナンスフリー対策となる。なお、この実施の形態では、基材３のポリカーボネートフィルムの厚さは例えば０．１８〜１．０ｍｍである。
【００２４】
また、ポリカーボネートフィルムは、融点温度が約２４０°Ｃであり、厚さによって温度の若干の差があるが、軟化温度が約８５°Ｃ以上である。さらに、ポリカーボネートフィルムは、溶解度（塩化メチレン）不溶であり、引火点が５２２°Ｃで、発火点が５５０°Ｃで、可燃性は酸素指数２６以上にランクされて不燃性・難燃性を有するものとして扱われており、自然発火の恐れがない素材である。したがって、このポリカーボネートフィルムは湿気対策と絶縁対策も兼ねている。
【００２５】
また、発熱部としてのカーボン印刷部５を構成するカーボンインキとしては、公知のシルクスクリーン印刷インキを使用できる。このシルクスクリーン印刷インキとしては、例えばセルロース系、塩化ビニル、酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル系、アクリル／メラミン系、エポキシ系、エポキシ／メラミン系樹脂等のバインダーに、シルクスクリーン印刷適性を与え、通電性を付与するために、カーボン、金属、金属酸化物などの通電性物質を混入するものが使用できる。
【００２６】
この実施の形態としては、電流を通りにくくして電気抵抗を発生するようにしてカーボンを練り込んだシルクスクリーンインキが使用されている。すなわち、上記のカーボンとしては通電時の発熱エネルギー交換の高効率を生じさせて消費電力の省エネ化を図れるものが望ましい。ちなみに、インキ配合のカーボン比率を上げると、粘度が低くなって印刷適性が悪くなるために、塗布量と電気抵抗値のバラつきを生じさせることになる。そこで、この実施の形態のシルクスクリーンインキの粘度は、スプレッドメーターＳＭ１４．０ｍｍ／２５°Ｃであり、シルクスクリーンインキの表面電気抵抗値は０．６ＫΩ／□である。
【００２７】
図２及び図３を併せて参照するに、カーボン印刷部５の複数の発熱部となる複数の各印刷部分５Ａの印刷パターンのデザインは、用途や目的に合わせて変えるものである。各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃ（図２において左右方向の寸法）を例えば５０ｍｍとし、複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄ（図２において左右方向の寸法）を例えば５０ｍｍとすることができる。あるいは、各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃを例えば１０ｍｍとし、複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄを例えば１０ｍｍとすることができる。このように印刷部分５Ａの寸法を変化させて、例えば各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃを狭くすると電極７とのカーボン接点の温度が高くなり、各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃを広くすると電極７とのカーボン接点の温度が低くなる。
【００２８】
そこで、この実施の形態では、設定温度に応じて電極７の間の長さ、巾を考慮に入れて、各印刷部分５Ａの図３（Ａ）において上下方向の両端部分（Ｅ部）の形状が、滑らかな曲線形状とされている。これにより、電極７とのカーボン接点が点接点では無く、面積接点となる。従来の各印刷部分５Ａの図３（Ｂ）において上下方向の両端部分（Ｆ部）の形状が平面視にて直線状であるために、電極７とのカーボン接点が点接点では接点部分の電気の流れが集中し、部分的な温度上昇と接点部分の負荷が増大するが、この実施の形態では上記のように面積接点とすることで、電気の流れが分散され、部分的な温度上昇を回避できる。このように電気ショートを避けるために鋭角な接点デザインは避けるようにすることが望ましい。
【００２９】
また、上記の複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄが狭いと熱伝達効率が良くなり、複数の印刷部分５Ａの間隔Ｄが広いと熱伝達効率が悪くなるので、電気の流れを分散して温度上昇を抑えるために、複数の各印刷部分５Ａの幅寸法Ｃや間隔Ｄを変えて種々の印刷パターンを設定することができる。
【００３０】
また、電極７である銅箔フィルムは、導電性粘着剤を塗布した接着テープタイプが使用されている。すなわち、粘着剤の部分に銅粉を練り込み導電性の向上が図られており、導電時の電流抵抗を抑えて銅箔部分の発熱を抑える構成となっている。銅箔フィルムの電気抵抗値は例えばΩ／２５ｍｍ×２５ｍｍ（１×１０−１）であり、使用規格は例えば２５ｍｍ巾×３５μｍ（厚さ）である。
【００３１】
図４を参照するに、電極７の配置状態は、カーボン印刷部５において基材３の長手方向に直交する幅方向（図４において上下方向）の両端間に複数設けることもできる。例えば、図４ではカーボン印刷部５の両端の電極７Ａ，７Ｂの間に３つの電極７Ｃ，７Ｄ，７Ｅが配置されている。
【００３２】
これにより、例えば電極７Ａ，７Ｂに通電すると、カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの全長に亘って電流が流れるので、面状発熱体１のほぼ全体領域が発熱することになる。一方、例えば電極７Ａ，７Ｄに通電すると、複数の各印刷部分５Ａには電極７Ａ，７Ｄの間だけに電流が流れることになるので、電極７Ａ，７Ｄの間だけの面状発熱体１のほぼ半分の領域が発熱することになる。同様にして、例えば電極７Ｃ，７Ｅに通電すると、複数の各印刷部分５Ａには電極７Ｃ，７Ｅの間だけに電流が流れることになるので、電極７Ｃ，７Ｅの間だけの面状発熱体１の中央付近の領域が発熱することになる。このように、面状発熱体１の発熱領域を調整することができる。
【００３３】
なお、複数の各印刷部分５Ａの中間で接触する電極７Ｃ，７Ｄ，７Ｅとの接点は面積接点となるので部分的な温度上昇とはならない。
【００３４】
図５を参照するに、複合素材９に使用される両面接着ポリエステル透明フィルム１５としては、例えば厚さ２５μｍのポリエステル透明フィルム１１の両面にアクリル系接着剤１３を塗布したものであり、各アクリル系接着剤１３の外側には例えば厚さ３８μｍのＰＥＴセパレータフィルム１９（剥離フィルム）が貼着されることで、図５に示されているセパレータ付き両面接着テープフィルム２１が形成される。
【００３５】
なお、上記のアクリル系接着剤１３は通電性が無いので、上記の両面接着ポリエステル透明フィルム１５は使用目的の用途に適合しており 、湿気対策と絶縁対策も兼ねている。
【００３６】
一般的には、ラミネート加工方法はドライ・ウェット方式が多い中、後述する面状発熱体１の製造方法のロール仕様では印刷部分５Ａや電極７としての銅箔フィルムの厚さの段差が部分的にあることと、カーボンインキの特性上、湿気に影響を受けやすいので、一般的なラミネート加工で使用される接着剤では油性系・水性系から影響を受けるためにカーボンインキの持つ特性が発揮されずに、電気抵抗値が変化をしてしまう。しかし、上記の両面接着ポリエステル透明フィルム１５の厚さが上記の印刷部分５Ａや電極７の段差を吸収すると共に、使用されているアクリル系接着剤１３が湿気対策と絶縁対策を兼ねた性質があるのでカーボンインキの持つ特性を安定させる効果を発揮する。
【００３７】
この実施の形態では、使用した両面接着ポリエステル透明フィルム１５は耐熱温度が１１０°Ｃであり、物性試験としてのヒートサイクルテストにおいて８０°Ｃ×１時間と−２０°Ｃ×1時間を５サイクルで行った結果は外観異常なしであった。
【００３８】
なお、複合素材９に使用されるポリカーボネートフィルム１７（透明）としては、前述した基材３として使用されるポリカーボネートフィルム（透明）と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３９】
上記構成により、この形態の面状発熱体１では、基材３として使用しているポリカーボネートフィルムは水分吸収性が低いフィルムであり、湿気対策と絶縁対策も兼ねた素材であるので、基材３にカーボンインキにて印刷される複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５の通電状態が安定することとなる。また、ポリカーボネートフィルムは耐寒性・耐熱性の条件とそれに伴う経時変化を生じない素材であるので、寒暖サイクルの条件下で使用される面状発熱体１のカーボン印刷部５の通電状態を安定させることに寄与する。さらに、ポリカーボネートフィルムは柔軟性に富んでおり、低伸縮性の素材としても適しているので、面状発熱体１が折り曲げられてもカーボン印刷部５の通電状態が安定することからメンテナンスフリー対策となる。
【００４０】
さらに、電流を通りにくくして電気抵抗を発生するようにしてカーボンを練り込んだシルクスクリーンインキを使用することで、カーボン印刷部５の通電時の発熱エネルギー交換の高効率を生じさせて消費電力の省エネ化を図ることができる。
【００４１】
また、基材３の上面にカーボン印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされている複合素材９が、両面にアクリル系接着剤１３を塗布した両面接着ポリエステル透明フィルム１５とポリカーボネートフィルム１７とをラミネートした構成であることから、アクリル系接着剤１３とポリカーボネートフィルム１７のいずれも、湿気対策と絶縁対策も兼ねているので、外部からの空気を遮断してカーボンインキに余分な水分を受け付けないようにしてカーボンインキの持つ特性を安定させることができる。
【００４２】
また、面状発熱体１を構成する基材３であるポリカーボネートフィルムと複合素材９のポリエステル透明フィルム１１とポリカーボネートフィルム１７とが透明であることから、カーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａ及び電極７の銅箔フィルムが見えるので、面状発熱体１をビスや釘等の固定具で取り付ける際には、容易にカーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａ及び電極７の銅箔フィルム以外の領域で固定することができ、施工時の容易化を図ることができる。
【００４３】
次に、この発明の実施の形態の面状発熱体１の巻き取り(ロール）方式の製造方法について説明する。
【００４４】
図６〜図１２を併せて参照するに、この製造方法は、準備工程（Ａ）、刷版工程（Ｂ）、第１切断加工工程（Ｃ）、熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）、印刷工程（Ｅ）、第１ラミネート工程（Ｆ）、銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）、第２ラミネート工程（Ｈ）、第２切断加工工程（Ｉ）、によって面状発熱体１が製造される。
【００４５】
準備工程（Ａ）は、図３（Ａ）に示されているように、使用目的は面状発熱体１の仕様であるので、カーボン印刷部５の複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａの印刷デザインの工夫が行われる。印刷デザインは上記の使用目的、つまり設定温度に応じて幅寸法Ｃ、長さ寸法Ｇ及び各印刷部分５Ａの間隔Ｄが予め決められる。また、前記各印刷部分５Ａの両端部分（Ｅ部）には滑らかな曲線形状の接点部分を作画した製版が準備される。つまり、カーボン接点の部分的な温度上昇を抑えるために、鋭角な接点部分を無くすようにして電極７との接点部分の発熱抑制とショート対策が行われる。
【００４６】
刷版工程（Ｂ）は、目的の発熱温度に応じてカーボンインキの塗布量の調整を考慮に入れてスクリーンメッシュの選定と組み合わせを行う工程である。例えば、スクリーンメッシュとしては、８０メッシュ、１００メッシュ、１２０メッシュ、１５０メッシュ、２００メッシュ等がある。また、感光膜（感光フィルム）の考慮も必要であり、感光フィルムは１００μｍを設定している。
【００４７】
第１切断加工工程（Ｃ）は、図６に示されているように、ロール状のポリカーボネートフィルムからなる基材３が第１スリット加工装置２３の複数のローラ２３Ａによりカッタ付きローラ２３Ｂへ走行されて、カッタ２３Ｃにより目的に合わせて幅方向にスリット加工が行われ、所謂第１スリット加工工程である。図６ではスリット部２３Ｄが形成される。この工程ではスリット加工後の基材３が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００４８】
熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）は、図７に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｃ）でスリット加工されたロール状の基材３のポリカーボネートフィルム（透明）を乾燥機２５内に走行せしめて、後工程の印刷時に起こる基材３の伸縮を防止するために、基本的には印刷前に基材３の寸法精度を上げる目的で９０°Ｃ／３分以上の熱風乾燥をする工程である。なお、この熱風（アニール）は、設定温度の安定化と印刷加工後の基材３の伸縮によって起こる材料同士の層間剥離を防止することが目的である。この工程では熱風（アニール）後の基材３が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００４９】
印刷工程（Ｅ）は、図８に示されているように、前記乾燥工程（Ｄ）にて熱風乾燥を行ったロール状の基材３のポリカーボネートフィルムを、前記準備工程（Ａ）にて準備された製版をセットした刷版２７を用いてスクリーン印刷機２９により、前記基材３のポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷を行い、次いで乾燥機３１にて乾燥を行って複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５を形成する工程である。この工程では印刷後の基材３が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００５０】
なお、上記のスクリーン印刷は設定温度に応じて複数回の重ね刷りを行うことが望ましく、この実施の形態では２回の重ね刷りが行われている。この重ね刷りは、１度目は第１スクリーン印刷機２９Ａにてメッシュ数値の粗い製版を用いて印刷してから、第１乾燥機３１Ａにて乾燥温度８０°Ｃ／３分以上で再乾燥される。次いで、２度目は第２スクリーン印刷機２９Ｂにてメッシュ数値の細かい製版を用いて印刷してから、第２乾燥機３１Ｂにて乾燥温度８０°Ｃ／３分以上で再乾燥される。なお、この印刷後の乾燥温度はカーボンインキのタイプによって若干の違いはあるが、基本的には８０°Ｃ〜８５°Ｃぐらいで行われる。
【００５１】
このように少なくとも２回以上の重ね刷りが行われることで、カーボンインキの粒径が粗いために生じる印刷後のインキの塗布量のバラつきを抑えることができる。特に、段階的に粗いメッシュから細かいメッシュへ変化させた製版でスクリーン印刷することで、インキの塗布分布が安定して均一の塗布量が得られるので、比較的電気抵抗値の安定化を図ることができる。重ね刷りをしても、もし同じメッシュの製版で印刷すると、印刷部分５Ａにピンホールが発生して電気抵抗値のバラつきが生じるために、目的の発熱温度あるいは電気抵抗値が得られないことになる。なお、上記のように巻き取り方式の場合は、各第１，第２スクリーン印刷機２９Ａ，２９Ｂにて印刷後にその都度対応する各第１，第２乾燥機３１Ａ，３１Ｂにて再乾燥が行われる。
【００５２】
第１ラミネート工程（Ｆ）は、図９に示されているように、第１ラミネート装置３３を用いて、目的巾のロール状のポリカーボネートフィルム１７と、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が複数のロール３３Ａによりヒータロール３３Ｂの間に走行され、このヒータロール３３Ｂで貼り合わされて複合素材９（ここでは、「両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム」ともいう）が製造される工程である。
【００５３】
すなわち、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１の片面側のセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されてロール３５に巻回されると共に、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が前記露出した片面側のアクリル系接着剤１３を介してポリカーボネートフィルム１７に貼り合わされる。この工程では製造された複合素材９が再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００５４】
なお、この製造された複合素材９は、後工程の第２ラミネート工程（Ｈ）にて基材３のポリカーボネートフィルム（透明）とのラミネート加工時のために工夫されている。つまり、絶縁目的と湿気対策を考慮に入れた加工が行われている。
【００５５】
より詳しく説明すると、一般的なラミネート加工はドライ方式又はウェット方式で行われるが、このラミネート加工時に使用される溶剤や水分は印刷部分５Ａのカーボンインキに対して目的の電気抵抗値に影響を与えてしまう。また、前工程による印刷部分５Ａの段差と銅箔フィルムの段差が有るためにラミネート加工時にトンネリングが生じることになる。そこで、これらのことを解消する目的で両面接着ポリエステル透明フィルム１５が使用されている。すなわち、前述した図５のセパレータ付き両面接着テープフィルム２１で説明したように、アクリル系接着剤１３は湿気対策と絶縁対策を兼ねているのでカーボンインキの電気抵抗値を安定させることができ、両面接着ポリエステル透明フィルム１５の厚さで上記のラミネート加工時のトンネリングを防止できる。
【００５６】
銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）は、図１０に示されているように、貼り合せ装置３７を用いて、前記印刷工程（Ｅ）にてカーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａを印刷した基材３のポリカーボネートフィルムがヒータロール３７Ａの間に走行されると共に、電極７となる銅箔フィルムがカーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの幅方向の両側に配置されるように複数のロール３７Ｂによりヒータロール３７Ａの間に走行され、このヒータロール３７Ａで前記電極７の銅箔フィルムと基材３が貼り合わされる工程である。
【００５７】
すなわち、銅箔フィルムに予め貼り合わされているセパレータフィルム７Ｆが導電性粘着剤から剥離されてロール３９に巻回されると共に、銅箔フィルムが前記露出した導電性粘着剤を介して基材３のポリカーボネートフィルムに貼り合わされることで、印刷・銅箔付き基材４１が製造され、再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００５８】
なお、銅箔フィルムを貼る位置は印刷ラインの両側から内側に貼り合せる。このとき、電極７となる銅箔フィルムの間の距離によって電気抵抗値が変わるので、銅箔フィルムの貼り合せ位置によって発熱温度の設定が決まることになる。なお、銅箔フィルムの導電性粘着剤は粘着剤の中に銅粉を練り込んでおり、カーボン印刷部５の複数の印刷部分５Ａとの接点部分の通電性の改良を図っている。このように導電性の改良を図ることにより安定温度が保たれる。
【００５９】
第２ラミネート工程（Ｈ）は、図１１に示されているように、第２ラミネート装置４３を用いて、前記銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて貼り合わされた印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルムと、前記第１ラミネート工程（Ｆ）にて製造された複合素材９（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）が複数のロール４３Ａによりヒータロール４３Ｂの間に走行され、このヒータロール４３Ｂで貼り合わされる工程である。
【００６０】
すなわち、印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルムと複合素材９（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）をヒータロール４３Ｂの間に走行させ、このとき前記複合素材９のセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されてロール４５に巻回されると共に、前記複合素材９が前記露出したアクリル系接着剤１３を介して印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルムにヒータロール４３Ｂで貼り合わされて面状発熱体フィルム４７が製造され、再びロール状に卷回されるロール・トゥ・ロールで行われる。
【００６１】
その結果として、基材７と複合素材９のポリカーボネートフィルム同士が貼り合わされたラミネートの形態となり、両外側のポリカーボネートフィルムの耐熱性・耐寒性の併せ持つ特性が面状発熱体１の全体の絶縁対策と湿気対策に貢献することになる。
【００６２】
第２切断加工工程（Ｉ）は、図１２に示されているように、前記第２ラミネート工程（Ｈ）にて貼り合わせたロール状の面状発熱体フィルム４７が第２スリット加工装置４９の複数のローラ４９Ａによりカッタ付きローラ４９Ｂへ走行されて、カッタ４９Ｃにより目的の規格サイズに仕上げるべくスリット加工が行われ、所謂第２スリット加工工程である。これにより、ロール状の面状発熱体１が製造される。
【００６３】
次に、この実施の形態の面状発熱体１の枚葉（シート）裁断方式の製造方法について説明する。なお、前述した巻き取り(ロール）方式と対応して同様の部分は詳しい説明を省略し、主に枚葉（シート）裁断方式に関わることを説明する。
【００６４】
図１３〜図１９を併せて参照するに、この製造方法の各製造工程は巻き取り(ロール）方式と対応しているので、同様の部材は同じ符号を付して説明する。
【００６５】
準備工程（Ａ）と刷版工程（Ｂ）は、巻き取り(ロール）方式と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００６６】
第１切断加工工程（Ｃ）は、図１３に示されているように、ロール状のポリカーボネートフィルムからなる基材３が裁断機５１にて目的に合わせた大きさの枚葉（シート）の基材３Ｐに裁断加工が行われ、所謂第１裁断加工工程である。
【００６７】
熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）では、図１４に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｃ）で切断された枚葉の基材３Ｐのポリカーボネートフィルム（透明）が、例えば枚葉定置型乾燥機５３内の多段式の簀の子５５に載置して熱風乾燥が行われるものである。基本的には巻き取り(ロール）方式と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６８】
印刷工程（Ｅ）では、図１５（Ａ）に示されているように、前記乾燥（アニール）工程（Ｄ）にて熱風乾燥を行った基材３Ｐのポリカーボネートフィルムが、枚葉スクリーン印刷機５７のスライド式テーブル５９により印刷機本体６１上へ設置される。また、前記準備工程（Ａ）にて準備された製版をセットした刷版２７が印刷機本体６１の上部に上下動自在に設けた上下式刷版固定用型枠６３に装着される。この枚葉スクリーン印刷機５７の前記刷版２７により、前記基材３Ｐのポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷が行われる。
【００６９】
このとき、上記のスクリーン印刷は設定温度に応じて複数回の重ね刷りを行うことが望ましく、枚葉（シート）の場合は、上下式刷版固定用型枠６３に装着される刷版２７を交換して重ね刷りが行われる。
【００７０】
上記のスクリーン印刷が行われた後に、図１５（Ｂ）に示されているように、定置型乾燥機６５内の多段式の簀の子６５Ａに載置して乾燥することで、複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５が形成される。この場合は、巻き取り方式の場合と比べて乾燥時間を延長して乾燥される。なお、印刷工程（Ｅ）の基本的なことは巻き取り(ロール）方式と同様であるので、他の詳細な説明は省略する。
【００７１】
第１ラミネート工程（Ｆ）では、図１６に示されているように、第１ラミネート装置６７を用いて、目的巾の枚葉のポリカーボネートフィルム１７Ｐが載置台６７Ａ上を図１６において右方向のヒータロール６７Ｂの間へ移動されると共に、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が複数のロール６７Ｃによりヒータロール６７Ｂの間に走行される。このとき、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１の片面側のセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されてロール６７Ｄに巻回されると共に、セパレータ付き両面接着テープフィルム２１が前記露出した片面側のアクリル系接着剤１３を介して枚葉のポリカーボネートフィルム１７Ｐにヒータロール６７Ｂで貼り合わされることで、枚葉の複合素材９Ｐ（「両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム」ともいう）が製造される。なお、第１ラミネート工程（Ｆ）の基本的なことは巻き取り(ロール)方式と同様であるので、他の詳細な説明は省略する。
【００７２】
銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）では、図１７に示されているように、貼り合せ装置６９を用いて、前記印刷工程（Ｅ）にて枚葉の基材３Ｐのポリカーボネートフィルム上に印刷された枚葉のフィルム３Ｐが載置台６９Ａ上を図１７において右方向のヒータロール６９Ｂの間へ移動されると共に、電極７となる銅箔フィルムが複数のロール６９Ｃによりヒータロール６９Ｂの間に走行される。このとき、銅箔フィルムに予め貼り合わされているセパレータフィルム７Ｆが導電性粘着剤から剥離されてロール６９Ｄに巻回されると共に、銅箔フィルムが前記露出した導電性粘着剤を介して基材３Ｐのポリカーボネートフィルム上に印刷されたカーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの幅方向の両側にヒータロール６９Ｂで貼り合わされて枚葉の印刷・銅箔付き基材４１Ｐが製造される。
【００７３】
第２ラミネート工程（Ｈ）では、図１８に示されているように、第２ラミネート装置７１を用いて、前記第１ラミネート工程（Ｆ）にて貼り合わされた枚葉の複合素材９Ｐ（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）が載置台７１Ａ上を図１８において右方向のヒータロール７１Ｂの間へ移動される。このとき、上記の枚葉の複合素材９Ｐは図示しないセパレータフィルム１９がアクリル系接着剤１３から剥離されている。
【００７４】
また、前記銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて製造された枚葉の印刷・銅箔付き基材４１Ｐがヒータロール７１Ｂの間に差し込まれ、このヒータロール７１Ｂで前記複合素材９Ｐに露出したアクリル系接着剤１３を介して貼り合わされて枚葉の面状発熱体フィルム４７Ｐが製造される。なお、第２ラミネート工程（Ｈ）の基本的なことは巻き取り(ロール）方式と同様であるので、他の詳細な説明は省略する。
【００７５】
第２切断加工工程（Ｉ）では、図１９に示されているように、前記第２ラミネート工程（Ｈ）にて貼り合わせた枚葉の面状発熱体フィルム４７Ｐが裁断機７３のスライド式テーブル７３Ａに載置され、このスライド式テーブル７３Ａにて目的の規格サイズに仕上げるべく位置決めして裁断加工を行う、所謂第２裁断加工工程である。これにより、枚葉（シート）の面状発熱体１Ｐが製造される。
【００７６】
以上の面状発熱体の製造方法から、使用目的に応じて幅、長さを予め決め、印刷部分５Ａの両端部分に滑らかな曲線形状の接点部分を作画した製版を用いて、且つ刷版２７のスクリーンメッシュの選定と組み合わせを行って目的温度に応じてカーボンインキの塗布量を調整しているので、スクリーン印刷時に安定した通電状態の複数の印刷部分５Ａからなるカーボン印刷部５を形成することができる。したがって、消費電力の省エネ化となる通電時の発熱効果の高効率と安定化、及び加工の容易化を図ることができる。
【００７７】
また、カーボン印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの両端部分に滑らかな曲線形状の接点部分を形成したので、電極７とのカーボン接点が面積接点となることから、電気の流れを分散して部分的な温度上昇を回避できる。
【００７８】
また、基材３のポリカーボネートフィルムに対して熱風乾燥（アニール）をしてアニールを行っているので、設定温度の安定化と印刷加工後の基材３の伸縮によって起こる材料同士の層間剥離を防止できる。
【００７９】
また、第２ラミネート工程（Ｉ）にて印刷・銅箔付き基材４１のポリカーボネートフィルム上に複合素材９（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）を貼り合わせることで、複合素材９の両面接着ポリエステル透明フィルム１５が印刷部分５Ａや電極７の段差を吸収してラミネート加工時のトンネリングを防止できる。さらには、両外側のポリカーボネートフィルムの耐熱性・耐寒性の併せ持つ特性が面状発熱体１の全体の絶縁対策と湿気対策に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】（Ａ）はこの発明の実施の形態の面状発熱体の断面図で、（Ｂ）は（Ａ）の表面図で、（Ｃ）は（Ａ）の裏面図である。
【図２】この発明の実施の形態の面状発熱体の斜視図である。
【図３】（Ａ）はこの実施の形態の印刷デザインの平面図で、（Ｂ）は従来の印刷デザインの平面図である。
【図４】カーボン印刷部に対する電極の配置状態を示す平面図である。
【図５】両面接着ポリエステル透明フィルムの断面図である。
【図６】巻き取り(ロール）方式における第１切断加工工程（Ｃ）で使用される第１スリット加工装置の斜視図である。
【図７】巻き取り(ロール)方式における熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）で使用される乾燥機の斜視図である。
【図８】巻き取り(ロール）方式における印刷工程（Ｅ）で使用されるスクリーン印刷機と乾燥機の斜視図である。
【図９】巻き取り(ロール）方式における第１ラミネート工程（Ｆ）で使用される第１ラミネート装置の斜視図である。
【図１０】巻き取り(ロール）方式における銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）で使用される貼り合せ装置の斜視図である。
【図１１】巻き取り(ロール）方式における第２ラミネート工程（Ｈ）で使用される第２ラミネート装置の斜視図である。
【図１２】巻き取り(ロール）方式における第２切断加工工程（Ｉ）で使用される第２スリット加工装置の斜視図である。
【図１３】枚葉（シート）裁断方式における第１切断加工工程（Ｃ）で使用される裁断機の斜視図である。
【図１４】枚葉（シート）裁断方式における熱風乾燥（アニール）工程（Ｄ）で使用される枚葉定置型乾燥機の斜視図である。
【図１５】（Ａ）は枚葉（シート）裁断方式における印刷工程（Ｅ）で使用される枚葉スクリーン印刷機の斜視図で、（Ｂ）は定置型乾燥機の斜視図である。
【図１６】枚葉（シート）裁断方式における第１ラミネート工程（Ｆ）で使用される第１ラミネート装置の斜視図である。
【図１７】枚葉（シート）裁断方式における銅箔フィルム貼り合せ工程（Ｇ）で使用される貼り合せ装置の斜視図である。
【図１８】枚葉（シート）裁断方式における第２ラミネート工程（Ｈ）で使用される第２ラミネート装置の斜視図である。
【図１９】枚葉（シート）裁断方式における第２切断加工工程（Ｉ）で使用される裁断機の斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 面状発熱体
１Ｐ 枚葉（シート）の面状発熱体
３ 基材〔ポリカーボネートフィルム（透明）〕
３Ｐ 枚葉（シート）の基材
５ カーボン印刷部
５Ａ 印刷部分
７ 電極（銅箔フィルム）
９ 複合素材（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）
９Ｐ 枚葉の複合素材（両面接着テープ付きポリカーボネートフィルム）
１１ ポリエステル透明フィルム
１３ アクリル系接着剤
１５ 両面接着ポリエステル透明フィルム
１７ ポリカーボネートフィルム（透明）
１７Ｐ 枚葉のポリカーボネートフィルム（透明）
１９ セパレータフィルム
２１ セパレータ付き両面接着テープフィルム
２３ 第１スリット加工装置
２３Ｂ カッタ付きローラ
２３Ｄ スリット部
２５ 乾燥機
２７ 刷版
２９ スクリーン印刷機
３１ 乾燥機
３３ 第１ラミネート装置
３３Ｂ ヒータロール
３７ 貼り合せ装置
３７Ａ ヒータロール
４１ 印刷・銅箔付き基材
４３ 第２ラミネート装置
４３Ｂ ヒータロール
４７ 面状発熱体フィルム
４７Ｐ 枚葉の面状発熱体フィルム
４９ 第２スリット加工装置
４９Ｂ カッタ付きローラ
４９Ｃ カッタ
５３ 枚葉定置型乾燥機
５７ 枚葉スクリーン印刷機
６３ 上下式刷版固定用型枠
６５ 定置型乾燥機
６７ 第１ラミネート装置
６７Ｂ ヒータロール
６９ 貼り合せ装置
６９Ｂ ヒータロール
７１ 第２ラミネート装置
７１Ｂ ヒータロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネートフィルムからなる基材と、
この基材の長手方向に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分からなるカーボン印刷部と、
このカーボン印刷部において前記基材の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材上に設けられ、かつ前記カーボン印刷部の複数の各印刷部分に通電する銅箔フィルムからなる電極と、
前記カーボン印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートした複合素材であって、両面接着ポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムをラミネートした複合素材と、
を備えていることを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
前記電極が、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
【請求項３】
次の工程によって製造されることを特徴とする面状発熱体の製造方法。
（Ａ）使用目的に応じて幅、長さを予め決め、印刷部分を作画した製版を準備する準備工程、
（Ｂ）目的温度に応じてカーボンインキの塗布量の調整を考慮してスクリーンメッシュの選定と組み合わせをする刷版工程、
（Ｃ）ポリカーボネートフィルムからなる基材を目的に合わせて幅方向にスリット又は枚葉に裁断を行う第１切断加工工程、
（Ｄ）前記基材のポリカーボネートフィルムを、印刷時に起こる伸縮を防止すべく乾燥機内にて熱風乾燥を行う乾燥工程、
（Ｅ）前記乾燥工程にて熱風乾燥を行った基材のポリカーボネートフィルムを、前記準備工程にて準備された製版をセットした刷版を用いてスクリーン印刷機により、前記基材のポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷と乾燥機にて乾燥を行って複数の印刷部分からなるカーボン印刷部を形成する印刷工程、
（Ｆ）目的巾のポリカーボネートフィルムとセパレータ付き両面接着テープフィルムをヒータロール間に走行させて貼り合せる第１ラミネート工程、
（Ｇ）前記印刷工程にて基材のポリカーボネートフィルム上に印刷されたカーボン印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる銅箔フィルムをヒータロール間に走行させて前記銅箔フィルムを貼り合せる銅箔フィルム貼り合せ工程、
（Ｈ）前記銅箔フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム上に、前記第１ラミネート工程にて貼り合わされた両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムを貼り合わせる第２ラミネート工程、
（Ｉ）第２ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムを目的の規格サイズに仕上げるべくスリット又は裁断を行う第２切断加工工程、
【請求項４】
前記印刷工程にて、粗いメッシュから細かいメッシュへ段階的に変化させた複数の刷版でカーボンインキのスクリーン印刷の重ね刷りを行うことを特徴とする請求項３記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項５】
前記銅箔フィルム貼り合せ工程において、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に、電極となる銅箔フィルムを複数貼り合せることを請求項３又は４記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項１】
ポリカーボネートフィルムからなる基材と、
この基材の長手方向に適宜な間隔でカーボンインキにて印刷された複数の発熱部となる複数の印刷部分からなるカーボン印刷部と、
このカーボン印刷部において前記基材の長手方向に直交する幅方向の両側に沿って前記基材上に設けられ、かつ前記カーボン印刷部の複数の各印刷部分に通電する銅箔フィルムからなる電極と、
前記カーボン印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートした複合素材であって、両面接着ポリエステル透明フィルムとポリカーボネートフィルムをラミネートした複合素材と、
を備えていることを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
前記電極が、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。
【請求項３】
次の工程によって製造されることを特徴とする面状発熱体の製造方法。
（Ａ）使用目的に応じて幅、長さを予め決め、印刷部分を作画した製版を準備する準備工程、
（Ｂ）目的温度に応じてカーボンインキの塗布量の調整を考慮してスクリーンメッシュの選定と組み合わせをする刷版工程、
（Ｃ）ポリカーボネートフィルムからなる基材を目的に合わせて幅方向にスリット又は枚葉に裁断を行う第１切断加工工程、
（Ｄ）前記基材のポリカーボネートフィルムを、印刷時に起こる伸縮を防止すべく乾燥機内にて熱風乾燥を行う乾燥工程、
（Ｅ）前記乾燥工程にて熱風乾燥を行った基材のポリカーボネートフィルムを、前記準備工程にて準備された製版をセットした刷版を用いてスクリーン印刷機により、前記基材のポリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にてカーボンインキのスクリーン印刷と乾燥機にて乾燥を行って複数の印刷部分からなるカーボン印刷部を形成する印刷工程、
（Ｆ）目的巾のポリカーボネートフィルムとセパレータ付き両面接着テープフィルムをヒータロール間に走行させて貼り合せる第１ラミネート工程、
（Ｇ）前記印刷工程にて基材のポリカーボネートフィルム上に印刷されたカーボン印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる銅箔フィルムをヒータロール間に走行させて前記銅箔フィルムを貼り合せる銅箔フィルム貼り合せ工程、
（Ｈ）前記銅箔フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム上に、前記第１ラミネート工程にて貼り合わされた両面接着テープ付きポリカーボネートフィルムを貼り合わせる第２ラミネート工程、
（Ｉ）第２ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムを目的の規格サイズに仕上げるべくスリット又は裁断を行う第２切断加工工程、
【請求項４】
前記印刷工程にて、粗いメッシュから細かいメッシュへ段階的に変化させた複数の刷版でカーボンインキのスクリーン印刷の重ね刷りを行うことを特徴とする請求項３記載の面状発熱体の製造方法。
【請求項５】
前記銅箔フィルム貼り合せ工程において、前記カーボン印刷部の幅方向の両端間に、電極となる銅箔フィルムを複数貼り合せることを請求項３又は４記載の面状発熱体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−１８６７８９（Ｐ２００８−１８６７８９Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１７６２（Ｐ２００７−２１７６２）
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（５０７０３３２３３）福寿産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（５０７０３３２３３）福寿産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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