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導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】ポリカーボネートフィルムからなる基材と、
前記基材の長手方向に適宜な間隔で伝導性発熱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伝導印刷部と、
前記伝導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、かつ前記伝導印刷部の複数の各印刷部分に通電する導電性フィルムからなる電極と、
前記伝導印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートするための、片面に接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムであるラミネートフィルムと、
を備えていることを特徴とする面状発熱体。
【解決手段】ポリカーボネートフィルムからなる基材と、
前記基材の長手方向に適宜な間隔で伝導性発熱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伝導印刷部と、
前記伝導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、かつ前記伝導印刷部の複数の各印刷部分に通電する導電性フィルムからなる電極と、
前記伝導印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートするための、片面に接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムであるラミネートフィルムと、
を備えていることを特徴とする面状発熱体。
【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POP（販促商品）や、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、例えば特開２００４−３６９６１号公報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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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カーボネートとポリエステルと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。
【０００７】
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】
【０００８】
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伝導性発熱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伝導印刷部と、この伝導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、かつ前記伝導印刷部の複数の各印刷部分に通電する銅箔フィルムなどの導電性フィルムからなる電極と、前記伝導印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートするための、接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムであるラミネートフィルムと、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
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、前記伝導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。
【００１０】
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。
【００１１】
(A)印刷部を作画した製版を準備する準備工程、
(B)伝導性発熱インキの塗布量に適応するスクリーンメッシュの選定をする刷版工程、
(C)ラミネートするためのポリカーボネートフィルムに接着剤層を形成する工程、
(D)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、
(E)前記第１切断加工工程で裁断されたポリカーボネートフィルムを熱風乾燥させる乾燥工程、
(F)前記乾燥工程にて熱風乾燥させ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、前記基材のボリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にて伝導性発熱インキのスクリーン印刷と、乾燥機にて乾燥とを行って複数の印刷部分からなる伝導印刷部を形成する印刷工程、
(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伝導印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる導電性フィルムを貼り合せる導電性フィルム貼り合せ工程、
(H)前記導電性フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた伝導印刷部・導電性フィルム付き基材のポリカーボネートフィルムに、前記接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムを貼り合わせるラミネート工程、
(I)前記ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムをスリット又は裁断を行う第２切断加工工程。
【００１２】
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伝導性発熱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。
【００１３】
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、前記伝導印刷部の幅方向の両端間に電極となる銅箔フィルムなどの導電性フィルムを複数貼り合せることが好ましい。
【００１４】
また、この発明の面状発熱体の製造方法は、印刷部分が、２以上の印刷パターンから構成されているものもできる。
【発明の効果】
【００１５】
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伝導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。又、様々な形態の商品の加工を幅広く出来、且つ柔軟な形態が出来る。
【００１６】
また、基材の上面に伝導印刷部と電極を覆ってラミネートされているポリカーボネートフィルムの片面が、例えばアクリル系接着剤層を形成した構成であるのと、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伝導性発熱インキに余分な水分を受け付けないようにして伝導性発熱インキの持つ特性を安定させることができる。
【００１７】
また、基材フィルムとラミネートフィルムとが、ともにポリカーボネートフィルムであるために、透明であり、容易に伝導印刷部の複数の印刷部分及び電極の導電性フィルムを見分けることとができ、それ以外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。又、印刷部分の損傷を避けることが出来る。
【００１８】
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伝導性発熱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伝導印刷部を形成することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、ラミネート工程で伝導印刷部・導電性フィルム付き基材のポリカーボネートフィルム上に接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムを貼り合わせることで、接着剤層を形成した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。
【００２２】
また、印刷部分が、２以上の印刷パターンから構成されているので、１つの発熱体で２以上の発熱パターンを簡便に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、印刷部分が単一設定（単一印刷パターン）形態である。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）に適宜な間隔で伝導性発熱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からなる伝導印刷部５が設けられている。印刷部分５は、通電の安定性を確保するために重ね刷りされていることが好ましい。
【００２５】
さらに、前記伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａに通電する導電性フィルムからなる電極７が、前記伝導印刷部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。導電性フィルムとしては、導電性の材料であれば限定されるものではなく、後述の銅箔フィルムなどが好ましく用いられる。
【００２６】
また、前記基材３の上面には、ラミネートフィルム９が前記伝導印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされている。なお、上記のラミネートフィルムは、例えば、アクリル系接着剤層１３を形成したポリカーボネートフィルム１７（透明）である。
【００２７】
図１（Ｄ）〜（Ｆ）は、印刷部分が単一設定（単一印刷パターン）形態ではなく、複数設定（２以上の印刷パターン）形態を示したものである。印刷部分を複数設定することにより、２以上の発熱パターンを実現できる。それぞれの印刷パターンは、同一形状で異なる伝導性発熱インキを用いてもよく、異なる形状で同一伝導性発熱インキを用いてもよく、異なる形状で異なる伝導性発熱インキを用いてもよい。それぞれの印刷パターンは、通電しなければならないので、電極７と接するか、他の印刷部分５Ｂ−１と接している必要がある。図１（Ｅ）（Ｆ）では、印刷部分５Ｂ−１と接している例を示した。
【００２８】
なお、この実施の形態に示されている図では、基材３、アクリル系接着剤層１３を形成した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）および（Ｄ）の断面図では基材３とアクリル系接着剤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）および（Ｄ）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伝導印刷部５の複数の印刷部分５ や電極７の段差が小さいものである。
【００２９】
また、面状発熱体１の性状は、伝導性発熱インキ、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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、ポリカーボネートフィルムは、融点温度が約２４０℃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℃ 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℃で、発火点が５５０℃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。
【００３２】
また、発熱部としての伝導印刷部５を構成する伝導性発熱インキとしては、通電して発熱するものであればよく、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、エボキシ／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、導電性を付与するために、カーボン、金属、金属酸化物などの導電性物質を混入するものが使用できる。
【００３３】
この発明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伝導性発熱材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、上記の伝導性発熱材としては導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、インキ配合の伝導性発熱材比率を上げると、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。
【００３４】
そこで、この発明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℃であり、シルクスクリーンインキの表面電気抵抗値は０.６Ω／□である。
【００３５】
図２及び図３を併せて参照するに、伝導印刷部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（Ａ）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（Ａ）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。又、５Ｂ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５Ｂ−１の幅寸法Ｃ（図２（Ｂ）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５Ｂ−１の間隔Ｄ（図２（Ｂ）において左右方向の寸法）を例えば１００ｍｍとすることができる。更に、その印刷パターン上に例えば１３０ｍｍの印刷部分５Ｂ−２を重ね刷りし、同一上の発熱体内で多種類の温度設定が出来る。
【００３６】
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５の図３（Ａ）および（Ｃ）において上下方向の両端部分（Ｅ部、電極と接する部分）の形状が、平面視にて波状のように滑らかな曲線形状とされている。これにより、電極７との伝導性発熱インキ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）および（Ｄ）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鋭角な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。
【００３７】
また、上記の複数の印刷部分５Ａまたは５Ｂ−１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または５Ｂ−１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または５Ｂ−１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。同様に、複数の各印刷部分５Ｂ−２の幅寸法や間隔を変えて種々の印刷パターンを設定することができる。
【００３８】
また、電極７である銅箔フィルムなどの導電性フィルムは、たとえば、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。
【００３９】
図４を参照するに、電極７の配置状態は、伝導印刷部５において基材３の長手方向に直交する幅方向（図４（Ａ）と（Ｂ）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（Ａ）では伝導印刷部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。
【００４０】
これにより、例えば電極７Ａ,７Ｂに通電すると、伝導印刷部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。又、図（Ｂ）も同様である。
【００４１】
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。
【００４２】
図５を参照するに、例えば、ラミネートフィルム９は、アクリル系接着剤層１３を形成したポリカーボネートフィルム１７であり、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）が貼り合せている。図５に示されているセパレータ付きポリカーボネートフィルム２１が形成される。
【００４３】
なお、上記のアクリル系接着剤１３は導電性が無いので、湿気対策と絶縁対策も兼ねている。
【００４４】
一般的には、ラミネート加工方法はドライ・ウエット方式が多い中、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、伝導性発熱インキの特性上、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アクリル系以外の接着剤では油性系・水性系から影響を受けるために伝導性発熱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。
【００４５】
しかし、上記の接着剤層を形成した透明ポリカーボネートフィルムが上記の印刷部分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伝導性発熱インキの持つ特性を安定させる効果を発揮する。なお、ラミネートフィルム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。上記構成により、この実施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に伝導性発熱インキにて印刷される複数の印刷部分５Ａからなる伝導印刷部５の通電状態が安定することとなる。
【００４６】
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の伝導印刷部５の通電状態を安定させることに寄与する。
【００４７】
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伝導印刷部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。
【００４８】
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伝導性発熱材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、伝導印刷部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。
【００４９】
また、基材３の上面に伝導印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされているラミネートフィルム９が、片面にアクリル系接着剤１３層を形成した透明ポリカーボフィルム１７をラミネートした構成であるときは、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伝導性発熱インキに余分な水分を受け付けないようにして伝導性発熱インキの持つ特性を安定させることができる。
【００５０】
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ラミネートフィルム９のアクリル系接着剤層を形成したポリカーボネートフィルム１７とが透明であることから、伝導印刷部５の複数の印刷部分５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、容易に伝導印刷部５の複数の印刷部分５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。又、様々な形態での加工時に於いて裁断、曲げ加工、接着加工が容易に出来る。
【００５１】
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。
【００５２】
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）、接着剤層形成工程（Ｃ）、第１切断加工工程（Ｄ）、乾燥（アニール）工程（Ｅ）、印刷工程（Ｆ）、導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）、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。
【００５３】
準備工程（Ａ）は、使用目的は面状発熱体１の仕様であるので、図３（Ａ）と（Ｃ）に示されているように、伝導印刷部５の複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａ及び５Ｂ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及び５Ｂの間隔Ｄが予め決められ、更に複数の温度設定をする場合には部分的な重ね刷りをすることが好ましい。また、前記各印刷部分５Ａ及び５Ｂの両端部分（Ｅ部）には平面視にて波状のように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、伝導性発熱インキ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。
【００５４】
刷版工程（Ｂ）は、目的の発熱温度に応じて伝導性発熱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。
【００５５】
第１切断加工工程（Ｄ）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が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００５６】
熱風乾燥（アニール）工程（Ｅ）は、図７に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｄ）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℃／３分以上の熱風乾燥をする工程である。なお、この熱風乾燥（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。この工程では熱風乾燥（アニール）後の基材３が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００５７】
印刷工程（Ｆ）は、図８に示されているように、前記乾燥工程（Ｅ）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伝導性発熱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及び５Ｂからなる伝導印刷部５を形成する工程である。この工程では印刷後の基材３が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００５８】
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℃／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℃／３分以上で再乾燥される。なお、この印刷後の乾燥温度は伝導性発熱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℃〜８５℃ぐらいで行われる。
【００５９】
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、伝導性発熱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。
【００６０】
接着剤層形成工程（Ｃ）は、ポリカーボネートフィルム上にアクリル系接着剤などの接着剤が公知の方法で塗布される。層形成方法は、転写などの形態であってもよい。必要に応じて、接着剤を保護するためのフィルムが使用される。例えば、図９に示されているように、塗布機械装置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にアクリル系接着剤１３を塗布し、熱風乾燥し、保護フィルム（PET）１９を貼り合せし製造される工程である。接着剤層形成工程（Ｃ）では、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。
【００６１】
この工程では製造されたラミネートフィルム２１が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００６２】
なお、この製造されたラミネートフィルム２１は、後工程のラミネート工程（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。
【００６３】
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エ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及び５Ｂの伝導性発熱材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及び５Ｂ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ラミネートフィルム２１として、アクリル系接着剤ポリカーボネート透明フィルムが使用されている。すなわち、前述した図５のアクリル系接着剤ポリカーボネートフィルム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伝導性発熱インキの電気抵抗値を安定させることができ、粘着剤層を形成したポリカーボネート透明フィルム２１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。
【００６４】
導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）は、図１０（Ａ）と（Ｂ）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）にて伝導印刷部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となる導電性フィルムが伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａ及び５Ｂ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の導電性フィルムと基材３が貼り合わされる工程である。
【００６５】
すなわち、導電性フィルムは、例えば、予め、導電性粘着剤とセパレータフィルムとが張り合わされてもよく、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、導電性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、伝導印刷部・導電性フィルム付き基材４１が製造され、再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００６６】
なお、導電性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となる導電性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、好ましくは、導電性フィルムの導電性粘着剤は粘着剤の中に銅粉などの導電性の物質を練り込んでおり、伝導印刷部５の複数の印刷部分５Ａ及び５Ｂとの接点部分の導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。
【００６７】
ラミネート工程（Ｈ）は、図１１（Ａ）と（Ｂ）に示されているように、ラミネート装置４３を用いて、前記導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて貼り合わされた伝導印刷部・導電性フィルム基材４１ のポリカーボネートフィルムと、前記接着剤層形成工程（Ｃ）にて製造されたラミネートフィルム２１ （アクリル系接着剤層を形成した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。
【００６８】
すなわち、印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム４１とラミネートフィルム２１（アクリル系接着剤層を形成した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、このとき前記ラミネートフィルム２１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、前記ラミネートフィルム２１が前記露出したアクリル系接着剤１３を介して伝導印刷部・導電性フィルム付き基材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、再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００６９】
その結果として、基材７とラミネートフィルム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、両外側のボ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。
【００７０】
第２切断加工工程（Ｉ）は、図１２（Ａ）と（Ｂ）に示されているように、前記ラミネート工程（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。
【００７１】
次に、この発明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。図１３〜図１８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。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。
【００７２】
第１切断加工工程（Ｄ）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。熱風乾燥（アニール）工程（Ｅ）では、図１４に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｄ）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、例えば枚葉定置型熱風乾燥機５３内の多段式の簀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。
【００７３】
印刷工程（Ｆ）では、図１５（Ａ）に示されているように、前記乾燥工程（Ｅ）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伝導性発熱インキのスクリーン印刷が行われる。
【００７４】
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。
【００７５】
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、定置型熱風乾燥機６５内の多段式の簀６５Ａに載置して乾燥することで、複数の印刷部分５Ａ及び５Ｂからなる伝導印刷部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（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。
【００７６】
導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）では、図１６（Ａ）と（Ｂ）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（Ｆ）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となる導電性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、導電性フィルムは、例えば、予め、導電性粘着剤とセパレータフィルムとが張り合わされてもよく、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、導電性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伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａ及び５Ｂ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伝導印刷部・導電性フィルム付き基材４１Ｐが製造される。
【００７７】
ラミネート工程（Ｈ）では、図１７（Ａ）と（Ｂ）に示されているように、ラミネート装置７１ を用いて、前記アクリル系接着剤層形成工程（Ｃ）にて製造されたラミネートフィルム９Ｐが載置台７ｌＡ上を図１７において右方向のヒータロール７ｌＢの間へ移動される。このとき、上記の枚葉のラミネートフィルム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。
【００７８】
また、前記導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて製造された枚葉の伝導印刷部・導電性フィルム付き基材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で前記ラミネートフィルム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、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。
【００７９】
第２切断加工工程（Ｉ）では、図１８に示されているように、前記ラミネート工程（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。
【００８０】
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 の両端部分に波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伝導性発熱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からなる伝導印刷部 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。又、５Ｂも前記同様であるので、他の詳細の説明は省略する。
【００８１】
また、伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの両端部分に波状の接点部分を形成したので、電極７との伝導性発熱インキ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。又、５Ｂも前記同様であるので、他の詳細の説明は省略する。
【００８２】
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。
【００８３】
また、ラミネート工程（Ｈ）にて伝導印刷部・導電性フィルム付き基材４１のポリカーボネートフィルム上にラミネートフィルム２１（アクリル系接着剤付きポリカーボネートフィルム）を貼り合わせることで、ラミネートフィルム２１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。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の面状発熱体は、ヒータとして、暖房、床暖房、融雪、岩盤浴の用途などに最適な温度設定が任意にできるほか、熱により状態の変化する物質と併用することにより、熱により視覚的変化する媒体となる。具体的には、熱による色や光透過や光反射が変化することを利用して、POP（販促商品）などの広告媒体、標識媒体にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（Ａ）はこの発明の実施の単一設定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。
【００８６】
（Ｄ）はこの発明の実施の複数設定形態の面状発熱体の断面図で、（Ｅ）は（Ｄ）の表面図で、（Ｆ）は（Ｄ）の裏面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明の実施の単一・複数形態の面状発熱体の斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｃ）はこの実施の形態の印刷デザインの平面図で、（Ｂ）及び（Ｄ）は従来の印刷デザインの平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は伝導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】アクリル系接着剤付きポリカーボネート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（Ｄ）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操（アニール）工程（Ｅ）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（Ｆ）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）方式におけるアクリル系接着剤層形成工程（Ｃ）で使用されるアクリル系接着剤塗工機械装置の斜視図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）巻き取り（ロール）方式における導電性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】（Ａ）（Ｂ）巻き取り（ロール）方式におけるラミネート工程（Ｈ）で使用されるラミネート装置の斜視図である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）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（Ｄ）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（Ｅ）で使用される枚葉定置型熱風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（Ｆ）で使用される枚葉スクリーン印刷機の斜視図で、（Ｂ）は定置型熱風乾燥機の斜視図である。
【図１６】（Ａ）（Ｂ）は枚葉（シート）裁断方式における導電性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１７】枚葉（シート）裁断方式におけるラミネート工程（Ｈ）で使用されるラミネート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】
【００８７】
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 伝導印刷部
５Ａ 印刷部分
７ 電極（銅箔フィルム）
９ ラミネートフィルム（アクリル接着剤付きポリカーボネートフィルム）
９Ｐ 枚葉のラミネートフィルム（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
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 セパレータ付きポリカーボネートフィルム
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 熱風乾燥機
２７ 刷版
２９ スクリーン印刷機
３１ 熱風乾燥機
３３ 塗工装置
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 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 枚葉定置型熱風乾操機
５７ 枚葉スクリーン印刷機
６３ 上下式刷版固定用型枠
６５ 定置型熱風乾燥機
６７Ｂ ヒータロール
６９ 貼り合せ装置
６９Ｂ ヒータロール
７１ 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POP（販促商品）や、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、例えば特開２００４−３６９６１号公報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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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カーボネートとポリエステルと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。
【０００７】
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】
【０００８】
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伝導性発熱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伝導印刷部と、この伝導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、かつ前記伝導印刷部の複数の各印刷部分に通電する銅箔フィルムなどの導電性フィルムからなる電極と、前記伝導印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートするための、接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムであるラミネートフィルムと、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
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、前記伝導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。
【００１０】
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。
【００１１】
(A)印刷部を作画した製版を準備する準備工程、
(B)伝導性発熱インキの塗布量に適応するスクリーンメッシュの選定をする刷版工程、
(C)ラミネートするためのポリカーボネートフィルムに接着剤層を形成する工程、
(D)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、
(E)前記第１切断加工工程で裁断されたポリカーボネートフィルムを熱風乾燥させる乾燥工程、
(F)前記乾燥工程にて熱風乾燥させ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、前記基材のボリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にて伝導性発熱インキのスクリーン印刷と、乾燥機にて乾燥とを行って複数の印刷部分からなる伝導印刷部を形成する印刷工程、
(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伝導印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる導電性フィルムを貼り合せる導電性フィルム貼り合せ工程、
(H)前記導電性フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた伝導印刷部・導電性フィルム付き基材のポリカーボネートフィルムに、前記接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムを貼り合わせるラミネート工程、
(I)前記ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムをスリット又は裁断を行う第２切断加工工程。
【００１２】
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伝導性発熱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。
【００１３】
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、前記伝導印刷部の幅方向の両端間に電極となる銅箔フィルムなどの導電性フィルムを複数貼り合せることが好ましい。
【００１４】
また、この発明の面状発熱体の製造方法は、印刷部分が、２以上の印刷パターンから構成されているものもできる。
【発明の効果】
【００１５】
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伝導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。又、様々な形態の商品の加工を幅広く出来、且つ柔軟な形態が出来る。
【００１６】
また、基材の上面に伝導印刷部と電極を覆ってラミネートされているポリカーボネートフィルムの片面が、例えばアクリル系接着剤層を形成した構成であるのと、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伝導性発熱インキに余分な水分を受け付けないようにして伝導性発熱インキの持つ特性を安定させることができる。
【００１７】
また、基材フィルムとラミネートフィルムとが、ともにポリカーボネートフィルムであるために、透明であり、容易に伝導印刷部の複数の印刷部分及び電極の導電性フィルムを見分けることとができ、それ以外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。又、印刷部分の損傷を避けることが出来る。
【００１８】
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伝導性発熱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伝導印刷部を形成することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、ラミネート工程で伝導印刷部・導電性フィルム付き基材のポリカーボネートフィルム上に接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムを貼り合わせることで、接着剤層を形成した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。
【００２２】
また、印刷部分が、２以上の印刷パターンから構成されているので、１つの発熱体で２以上の発熱パターンを簡便に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、印刷部分が単一設定（単一印刷パターン）形態である。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）に適宜な間隔で伝導性発熱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からなる伝導印刷部５が設けられている。印刷部分５は、通電の安定性を確保するために重ね刷りされていることが好ましい。
【００２５】
さらに、前記伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａに通電する導電性フィルムからなる電極７が、前記伝導印刷部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。導電性フィルムとしては、導電性の材料であれば限定されるものではなく、後述の銅箔フィルムなどが好ましく用いられる。
【００２６】
また、前記基材３の上面には、ラミネートフィルム９が前記伝導印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされている。なお、上記のラミネートフィルムは、例えば、アクリル系接着剤層１３を形成したポリカーボネートフィルム１７（透明）である。
【００２７】
図１（Ｄ）〜（Ｆ）は、印刷部分が単一設定（単一印刷パターン）形態ではなく、複数設定（２以上の印刷パターン）形態を示したものである。印刷部分を複数設定することにより、２以上の発熱パターンを実現できる。それぞれの印刷パターンは、同一形状で異なる伝導性発熱インキを用いてもよく、異なる形状で同一伝導性発熱インキを用いてもよく、異なる形状で異なる伝導性発熱インキを用いてもよい。それぞれの印刷パターンは、通電しなければならないので、電極７と接するか、他の印刷部分５Ｂ−１と接している必要がある。図１（Ｅ）（Ｆ）では、印刷部分５Ｂ−１と接している例を示した。
【００２８】
なお、この実施の形態に示されている図では、基材３、アクリル系接着剤層１３を形成した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）および（Ｄ）の断面図では基材３とアクリル系接着剤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）および（Ｄ）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伝導印刷部５の複数の印刷部分５ や電極７の段差が小さいものである。
【００２９】
また、面状発熱体１の性状は、伝導性発熱インキ、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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、ポリカーボネートフィルムは、融点温度が約２４０℃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℃ 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℃で、発火点が５５０℃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。
【００３２】
また、発熱部としての伝導印刷部５を構成する伝導性発熱インキとしては、通電して発熱するものであればよく、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、エボキシ／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、導電性を付与するために、カーボン、金属、金属酸化物などの導電性物質を混入するものが使用できる。
【００３３】
この発明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伝導性発熱材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、上記の伝導性発熱材としては導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、インキ配合の伝導性発熱材比率を上げると、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。
【００３４】
そこで、この発明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℃であり、シルクスクリーンインキの表面電気抵抗値は０.６Ω／□である。
【００３５】
図２及び図３を併せて参照するに、伝導印刷部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（Ａ）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（Ａ）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。又、５Ｂ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５Ｂ−１の幅寸法Ｃ（図２（Ｂ）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５Ｂ−１の間隔Ｄ（図２（Ｂ）において左右方向の寸法）を例えば１００ｍｍとすることができる。更に、その印刷パターン上に例えば１３０ｍｍの印刷部分５Ｂ−２を重ね刷りし、同一上の発熱体内で多種類の温度設定が出来る。
【００３６】
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５の図３（Ａ）および（Ｃ）において上下方向の両端部分（Ｅ部、電極と接する部分）の形状が、平面視にて波状のように滑らかな曲線形状とされている。これにより、電極７との伝導性発熱インキ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）および（Ｄ）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鋭角な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。
【００３７】
また、上記の複数の印刷部分５Ａまたは５Ｂ−１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または５Ｂ−１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または５Ｂ−１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。同様に、複数の各印刷部分５Ｂ−２の幅寸法や間隔を変えて種々の印刷パターンを設定することができる。
【００３８】
また、電極７である銅箔フィルムなどの導電性フィルムは、たとえば、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。
【００３９】
図４を参照するに、電極７の配置状態は、伝導印刷部５において基材３の長手方向に直交する幅方向（図４（Ａ）と（Ｂ）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（Ａ）では伝導印刷部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。
【００４０】
これにより、例えば電極７Ａ,７Ｂに通電すると、伝導印刷部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。又、図（Ｂ）も同様である。
【００４１】
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。
【００４２】
図５を参照するに、例えば、ラミネートフィルム９は、アクリル系接着剤層１３を形成したポリカーボネートフィルム１７であり、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）が貼り合せている。図５に示されているセパレータ付きポリカーボネートフィルム２１が形成される。
【００４３】
なお、上記のアクリル系接着剤１３は導電性が無いので、湿気対策と絶縁対策も兼ねている。
【００４４】
一般的には、ラミネート加工方法はドライ・ウエット方式が多い中、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、伝導性発熱インキの特性上、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アクリル系以外の接着剤では油性系・水性系から影響を受けるために伝導性発熱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。
【００４５】
しかし、上記の接着剤層を形成した透明ポリカーボネートフィルムが上記の印刷部分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伝導性発熱インキの持つ特性を安定させる効果を発揮する。なお、ラミネートフィルム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。上記構成により、この実施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に伝導性発熱インキにて印刷される複数の印刷部分５Ａからなる伝導印刷部５の通電状態が安定することとなる。
【００４６】
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の伝導印刷部５の通電状態を安定させることに寄与する。
【００４７】
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伝導印刷部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。
【００４８】
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伝導性発熱材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、伝導印刷部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。
【００４９】
また、基材３の上面に伝導印刷部５と前記電極７を覆ってラミネートされているラミネートフィルム９が、片面にアクリル系接着剤１３層を形成した透明ポリカーボフィルム１７をラミネートした構成であるときは、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伝導性発熱インキに余分な水分を受け付けないようにして伝導性発熱インキの持つ特性を安定させることができる。
【００５０】
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ラミネートフィルム９のアクリル系接着剤層を形成したポリカーボネートフィルム１７とが透明であることから、伝導印刷部５の複数の印刷部分５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、容易に伝導印刷部５の複数の印刷部分５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。又、様々な形態での加工時に於いて裁断、曲げ加工、接着加工が容易に出来る。
【００５１】
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。
【００５２】
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）、接着剤層形成工程（Ｃ）、第１切断加工工程（Ｄ）、乾燥（アニール）工程（Ｅ）、印刷工程（Ｆ）、導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）、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。
【００５３】
準備工程（Ａ）は、使用目的は面状発熱体１の仕様であるので、図３（Ａ）と（Ｃ）に示されているように、伝導印刷部５の複数の発熱部となる複数の印刷部分５Ａ及び５Ｂ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及び５Ｂの間隔Ｄが予め決められ、更に複数の温度設定をする場合には部分的な重ね刷りをすることが好ましい。また、前記各印刷部分５Ａ及び５Ｂの両端部分（Ｅ部）には平面視にて波状のように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、伝導性発熱インキ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。
【００５４】
刷版工程（Ｂ）は、目的の発熱温度に応じて伝導性発熱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。
【００５５】
第１切断加工工程（Ｄ）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が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００５６】
熱風乾燥（アニール）工程（Ｅ）は、図７に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｄ）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℃／３分以上の熱風乾燥をする工程である。なお、この熱風乾燥（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。この工程では熱風乾燥（アニール）後の基材３が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００５７】
印刷工程（Ｆ）は、図８に示されているように、前記乾燥工程（Ｅ）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伝導性発熱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及び５Ｂからなる伝導印刷部５を形成する工程である。この工程では印刷後の基材３が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００５８】
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℃／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℃／３分以上で再乾燥される。なお、この印刷後の乾燥温度は伝導性発熱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℃〜８５℃ぐらいで行われる。
【００５９】
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、伝導性発熱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。
【００６０】
接着剤層形成工程（Ｃ）は、ポリカーボネートフィルム上にアクリル系接着剤などの接着剤が公知の方法で塗布される。層形成方法は、転写などの形態であってもよい。必要に応じて、接着剤を保護するためのフィルムが使用される。例えば、図９に示されているように、塗布機械装置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にアクリル系接着剤１３を塗布し、熱風乾燥し、保護フィルム（PET）１９を貼り合せし製造される工程である。接着剤層形成工程（Ｃ）では、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。
【００６１】
この工程では製造されたラミネートフィルム２１が再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００６２】
なお、この製造されたラミネートフィルム２１は、後工程のラミネート工程（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。
【００６３】
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エ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及び５Ｂの伝導性発熱材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及び５Ｂ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ラミネートフィルム２１として、アクリル系接着剤ポリカーボネート透明フィルムが使用されている。すなわち、前述した図５のアクリル系接着剤ポリカーボネートフィルム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伝導性発熱インキの電気抵抗値を安定させることができ、粘着剤層を形成したポリカーボネート透明フィルム２１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。
【００６４】
導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）は、図１０（Ａ）と（Ｂ）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）にて伝導印刷部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となる導電性フィルムが伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａ及び５Ｂ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の導電性フィルムと基材３が貼り合わされる工程である。
【００６５】
すなわち、導電性フィルムは、例えば、予め、導電性粘着剤とセパレータフィルムとが張り合わされてもよく、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、導電性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、伝導印刷部・導電性フィルム付き基材４１が製造され、再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００６６】
なお、導電性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となる導電性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、好ましくは、導電性フィルムの導電性粘着剤は粘着剤の中に銅粉などの導電性の物質を練り込んでおり、伝導印刷部５の複数の印刷部分５Ａ及び５Ｂとの接点部分の導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。
【００６７】
ラミネート工程（Ｈ）は、図１１（Ａ）と（Ｂ）に示されているように、ラミネート装置４３を用いて、前記導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて貼り合わされた伝導印刷部・導電性フィルム基材４１ のポリカーボネートフィルムと、前記接着剤層形成工程（Ｃ）にて製造されたラミネートフィルム２１ （アクリル系接着剤層を形成した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。
【００６８】
すなわち、印刷・銅箔付き基材のポリカーボネートフィルム４１とラミネートフィルム２１（アクリル系接着剤層を形成した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、このとき前記ラミネートフィルム２１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、前記ラミネートフィルム２１が前記露出したアクリル系接着剤１３を介して伝導印刷部・導電性フィルム付き基材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、再びロール状に巻回されるロール・トウ・ロールで行われる。
【００６９】
その結果として、基材７とラミネートフィルム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、両外側のボ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。
【００７０】
第２切断加工工程（Ｉ）は、図１２（Ａ）と（Ｂ）に示されているように、前記ラミネート工程（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。
【００７１】
次に、この発明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。図１３〜図１８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。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。
【００７２】
第１切断加工工程（Ｄ）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。熱風乾燥（アニール）工程（Ｅ）では、図１４に示されているように、前記第１切断加工工程（Ｄ）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、例えば枚葉定置型熱風乾燥機５３内の多段式の簀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。
【００７３】
印刷工程（Ｆ）では、図１５（Ａ）に示されているように、前記乾燥工程（Ｅ）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伝導性発熱インキのスクリーン印刷が行われる。
【００７４】
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。
【００７５】
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、定置型熱風乾燥機６５内の多段式の簀６５Ａに載置して乾燥することで、複数の印刷部分５Ａ及び５Ｂからなる伝導印刷部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（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。
【００７６】
導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）では、図１６（Ａ）と（Ｂ）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（Ｆ）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となる導電性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、導電性フィルムは、例えば、予め、導電性粘着剤とセパレータフィルムとが張り合わされてもよく、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、導電性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伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａ及び５Ｂ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伝導印刷部・導電性フィルム付き基材４１Ｐが製造される。
【００７７】
ラミネート工程（Ｈ）では、図１７（Ａ）と（Ｂ）に示されているように、ラミネート装置７１ を用いて、前記アクリル系接着剤層形成工程（Ｃ）にて製造されたラミネートフィルム９Ｐが載置台７ｌＡ上を図１７において右方向のヒータロール７ｌＢの間へ移動される。このとき、上記の枚葉のラミネートフィルム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。
【００７８】
また、前記導電性フィルム貼り合せ工程（Ｇ）にて製造された枚葉の伝導印刷部・導電性フィルム付き基材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で前記ラミネートフィルム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、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。
【００７９】
第２切断加工工程（Ｉ）では、図１８に示されているように、前記ラミネート工程（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。
【００８０】
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 の両端部分に波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伝導性発熱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からなる伝導印刷部 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。又、５Ｂも前記同様であるので、他の詳細の説明は省略する。
【００８１】
また、伝導印刷部５の複数の各印刷部分５Ａの両端部分に波状の接点部分を形成したので、電極７との伝導性発熱インキ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。又、５Ｂも前記同様であるので、他の詳細の説明は省略する。
【００８２】
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。
【００８３】
また、ラミネート工程（Ｈ）にて伝導印刷部・導電性フィルム付き基材４１のポリカーボネートフィルム上にラミネートフィルム２１（アクリル系接着剤付きポリカーボネートフィルム）を貼り合わせることで、ラミネートフィルム２１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。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の面状発熱体は、ヒータとして、暖房、床暖房、融雪、岩盤浴の用途などに最適な温度設定が任意にできるほか、熱により状態の変化する物質と併用することにより、熱により視覚的変化する媒体となる。具体的には、熱による色や光透過や光反射が変化することを利用して、POP（販促商品）などの広告媒体、標識媒体にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（Ａ）はこの発明の実施の単一設定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。
【００８６】
（Ｄ）はこの発明の実施の複数設定形態の面状発熱体の断面図で、（Ｅ）は（Ｄ）の表面図で、（Ｆ）は（Ｄ）の裏面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明の実施の単一・複数形態の面状発熱体の斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｃ）はこの実施の形態の印刷デザインの平面図で、（Ｂ）及び（Ｄ）は従来の印刷デザインの平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は伝導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】アクリル系接着剤付きポリカーボネート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（Ｄ）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操（アニール）工程（Ｅ）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（Ｆ）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）方式におけるアクリル系接着剤層形成工程（Ｃ）で使用されるアクリル系接着剤塗工機械装置の斜視図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）巻き取り（ロール）方式における導電性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】（Ａ）（Ｂ）巻き取り（ロール）方式におけるラミネート工程（Ｈ）で使用されるラミネート装置の斜視図である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）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（Ｄ）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（Ｅ）で使用される枚葉定置型熱風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（Ｆ）で使用される枚葉スクリーン印刷機の斜視図で、（Ｂ）は定置型熱風乾燥機の斜視図である。
【図１６】（Ａ）（Ｂ）は枚葉（シート）裁断方式における導電性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１７】枚葉（シート）裁断方式におけるラミネート工程（Ｈ）で使用されるラミネート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】
【００８７】
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 伝導印刷部
５Ａ 印刷部分
７ 電極（銅箔フィルム）
９ ラミネートフィルム（アクリル接着剤付きポリカーボネートフィルム）
９Ｐ 枚葉のラミネートフィルム（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
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 セパレータ付きポリカーボネートフィルム
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 熱風乾燥機
２７ 刷版
２９ スクリーン印刷機
３１ 熱風乾燥機
３３ 塗工装置
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 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 枚葉定置型熱風乾操機
５７ 枚葉スクリーン印刷機
６３ 上下式刷版固定用型枠
６５ 定置型熱風乾燥機
６７Ｂ ヒータロール
６９ 貼り合せ装置
６９Ｂ ヒータロール
７１ 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、
前記基材の長手方向に適宜な間隔で伝導性発熱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伝導印刷部と、
前記伝導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、かつ前記伝導印刷部の複数の各印刷部分に通電する導電性フィルムからなる電極と、
前記伝導印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートするための、片面に接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムであるラミネートフィルムと、
を備えていることを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
電極が、伝導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】
下記(A)〜(I)の工程を含む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)印刷部を作画した製版を準備する準備工程、
(B)伝導性発熱インキの塗布量に適応するスクリーンメッシュの選定をする刷版工程、
(C)ラミネートするためのポリカーボネートフィルムに接着剤層を形成する工程、
(D)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、
(E)前記第１切断加工工程で裁断されたポリカーボネートフィルムを熱風乾燥させる乾燥工程、
(F)前記乾燥工程にて熱風乾燥させ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、前記基材のボリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にて伝導性発熱インキのスクリーン印刷と、乾燥機にて乾燥とを行って複数の印刷部分からなる伝導印刷部を形成する印刷工程、
(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伝導印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる導電性フィルムを貼り合せる導電性フィルム貼り合せ工程、
(H)前記導電性フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた伝導印刷部・導電性フィルム付き基材のポリカーボネートフィルムに、前記接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムを貼り合わせるラミネート工程、
(I)前記ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムをスリット又は裁断を行う第２切断加工工程。
【請求項４】
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伝導性発熱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】
導電性フィルム貼り合せ工程において、伝導印刷部の幅方向の両端間に、電極となる導電性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６】
印刷部分が、２以上の印刷パターンから構成されている請求項３〜５いずれか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、
前記基材の長手方向に適宜な間隔で伝導性発熱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伝導印刷部と、
前記伝導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、かつ前記伝導印刷部の複数の各印刷部分に通電する導電性フィルムからなる電極と、
前記伝導印刷部と前記電極を覆って前記基材上にラミネートするための、片面に接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムであるラミネートフィルムと、
を備えていることを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
電極が、伝導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】
下記(A)〜(I)の工程を含む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)印刷部を作画した製版を準備する準備工程、
(B)伝導性発熱インキの塗布量に適応するスクリーンメッシュの選定をする刷版工程、
(C)ラミネートするためのポリカーボネートフィルムに接着剤層を形成する工程、
(D)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、
(E)前記第１切断加工工程で裁断されたポリカーボネートフィルムを熱風乾燥させる乾燥工程、
(F)前記乾燥工程にて熱風乾燥させ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、前記基材のボリカーボネートフィルム上に適宜な間隔にて伝導性発熱インキのスクリーン印刷と、乾燥機にて乾燥とを行って複数の印刷部分からなる伝導印刷部を形成する印刷工程、
(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伝導印刷部の複数の各印刷部分の幅方向の両側に、電極となる導電性フィルムを貼り合せる導電性フィルム貼り合せ工程、
(H)前記導電性フィルム貼り合せ工程にて貼り合わされた伝導印刷部・導電性フィルム付き基材のポリカーボネートフィルムに、前記接着剤層を形成したポリカーボネートフィルムを貼り合わせるラミネート工程、
(I)前記ラミネート工程にて貼り合わせたフィルムをスリット又は裁断を行う第２切断加工工程。
【請求項４】
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伝導性発熱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】
導電性フィルム貼り合せ工程において、伝導印刷部の幅方向の両端間に、電極となる導電性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６】
印刷部分が、２以上の印刷パターンから構成されている請求項３〜５いずれか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】
【公開番号】特開２００８−２１８３５０（Ｐ２００８−２１８３５０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５７７３８（Ｐ２００７−５７７３８）
【出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（５０７０３３２３３）福寿産業株式会社 (3)
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（５０７０３３２３３）福寿産業株式会社 (3)
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【Ｆターム（参考）】
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