説明

面状発熱体

【課題】被取付部への面状発熱体の切り欠き部を合理的に形成できることを目的とする。
【解決手段】電気絶縁性基材1と、前記電気絶縁性基材1上にスクリーン印刷により形成された対となる給電電極3a,3bおよびそれぞれの給電電極3a,3bから交互に分岐配設した櫛形形状の接続電極2a,2bからなる電極と、前記電極に重ねてスクリーン印刷され、前記電極より給電されて発熱する高分子抵抗体4と、前記電気絶縁性基材1の電極、高分子抵抗体4がない箇所に形成した切り欠き部7a,7bとを具備し、前記切り欠き部7a,7bは、印刷により形成される前記電極、高分子抵抗体のいずれか一つと同時に施したマーキング8a,8bにもとづき形設したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、薄くて長尺の面状発熱体に関するものであり、特に電極および抵抗体のパターン構成に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図2,3は従来の面状発熱体を示し、ポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材51上に導電性ペーストを印刷・乾燥して一対の櫛形形状の接続電極52a,53aを有する給電電極52,53を形成するとともに、この接続電極52a,53aにより給電される位置に高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して高分子抵抗体54を設け、さらに、基材51と同様の材質の被覆材55で接続電極52,53および高分子抵抗体54を被覆して保護する構成としたものである。
【0003】
基材51および被覆材55としてポリエステルフィルムを用いる場合には、被覆材55に、例えばポリエチレン系の熱融着性樹脂56を予め接着しておき、熱時加圧することにより、基材51と被覆材55とがこの熱融着性樹脂56を介して接合されるものである。
【0004】
これにより、接続電極52a,53aおよび高分子抵抗体54は外界から隔離され、長期信頼性を付与されるのである。
【0005】
前記した熱時加圧の手段としては、図4に示すように、2本の加熱ロール57,58からなるラミネーター59を用いるのが一般的である。
【0006】
PTC特性とは、温度上昇によって抵抗値が上昇し、ある温度に達すると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性(Positive Temperature Coefficient)を意味しており、PTC特性を有する高分子抵抗体54は、自己温度調節機能を有する面状発熱体を提供できる(例えば、特許文献1,2,3参照)。
【0007】
また、例えば、家庭の床暖房に活用した場合に、床仕様に合わせて切り欠き部を設けておく必要があるが、この切り欠き部を面状発熱体のコネクタを配設した部位に対応して形成したものも見受けられる(例えば、特許文献4参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開昭56−13689号公報
【特許文献2】特開平6−96843号公報
【特許文献3】特開平8−120182号公報
【特許文献4】特開2001−178793号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、上記従来の面状発熱体では、切り欠き部を形成する具体的なものまでは開示されておらず、さらに、その位置精度向上に関する開示もなかった。
【0010】
先にも述べたように、面状発熱体を床暖房や堀こたつなどに利用する場合には、面状発熱体以外の構造物を避ける必要があり、そのため、面状発熱体に切り欠きが必要となる。そして、面状発熱体以外の構造物との干渉を避けるために、その位置精度の要求は厳しいものがある。
【0011】
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、位置精度に優れた切り欠き部を持つ面状発熱体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記課題を解消するために、本発明は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上にスクリーン印刷により形成された対となる給電電極およびそれぞれの給電電極から交互に分岐配設した櫛形形状の接続電極からなる電極と、前記電極に重ねてスクリーン印刷され、前記電極より給電されて発熱する高分子抵抗体と、前記電気絶縁性基材の電極、高分子抵抗体がない箇所に形成した切り欠き部とを具備し、前記切り欠き部は、印刷により形成される前記電極、高分子抵抗体のいずれか一つと同時に施したマーキングにもとづき形設したものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の面状発熱体は、優れた位置精度で切り欠き部を形成することができるので、面状発熱体の被取付部位への取付けを容易、かつ簡便に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態1における面状発熱体の平面図
【図2】従来の面状発熱体の平面図
【図3】図2のX−Y断面図
【図4】同面状発熱体の製造説明図
【発明を実施するための形態】
【0015】
第1の発明は、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上にスクリーン印刷により形成された対となる給電電極およびそれぞれの給電電極から交互に分岐配設した櫛形形状の接続電極からなる電極と、前記電極に重ねてスクリーン印刷され、前記電極より給電されて発熱する高分子抵抗体と、前記電気絶縁性基材の電極、高分子抵抗体がない箇所に形成した切り欠き部とを具備し、前記切り欠き部は、印刷により形成される前記電極、高分子抵抗体のいずれか一つと同時に施したマーキングにもとづき形設したものである。
【0016】
これにより、切り欠き部をマーキングにしたがって正確に形成することが可能となり、面状発熱体の被取付部への取付けを容易、かつ簡便に行うことができるようになる。
【0017】
第2の発明は、特に、前記第1の発明において、マーキングは印刷により形成される電極、高分子抵抗体のいずれか一つと同時に、しかも同一版で施すようにした。
【0018】
これにより、外形における切り欠き部の位置精度が向上する。
【0019】
第3の発明は、特に、前記第1または第2の発明において、一箇所の切り欠き部に対し複数個のマーキングを施し、切り欠き部の位置精度をさらに高めることができる。
【0020】
第4の発明は、特に、前記第1〜3いずれか一つの発明において、切り欠き部のコーナ部は角丸とし、電気絶縁性基材の切り欠き部からの破損を可及的に抑制したものである。
【0021】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0022】
(実施の形態1)
図1において、電気絶縁性基材1上に複数対の接続電極2a,2bおよびその上に幅の
広い一対の給電電極3a,3bが形成してある。これら接続電極2a,2b、給電電極3a,3bはポリエステルフィルムなどの電気絶縁性基材2上に銀ペーストをスクリーン印刷するとともに、乾燥して形設したものである。
【0023】
前記接続電極2a,2bは、給電電極3a,3bから分岐しており、かつこれら接続電極2a,2bは対向するごとく交互に配置してある。
【0024】
そして、電気絶縁性基材1上の接続電極2a,2bと接続した状態で高分子抵抗体4が形成され、これにより面状発熱体5が作製されるものである。
【0025】
高分子抵抗体4は、樹脂にカーボンを練り込んだ高分子抵抗体インキからなる高分子抵抗材を溶剤に溶かしたもの、或いは結晶性樹脂にカーボンを練り込んだ高分子抵抗材を溶剤に溶かしたものを使用し、印刷・乾燥により形成している。
【0026】
これら給電電極3a,3b、接続電極2a,2b、高分子抵抗体4の印刷としてはRoll−to−Rollで電気絶縁性基材1を送り出し、巻き取り可能な設備にて電気絶縁性基材1を所定の距離だけ移動させながらスクリーン印刷を行う方法が一般的である。
【0027】
接続電極2a,2bの印刷版内には外形を示す外形線6および切り欠き部7a,7bを形成するためのマーキング8a,8bが形成されており、接続電極4a,4bと同時に印刷される構成となっている。
【0028】
また、図では省略したが、面状発熱体5の絶縁性を確保するため電気絶縁性基材1の全体にホットメルトや粘着材などの固定手段を備えた電気絶縁性被覆材を取り付けるのが一般的である。
【0029】
全ての印刷が終了した後、外形線6そって長手方向をスリッターなどの切断手段で幅を揃えたロールを作り、次いで、短手方向を切断することで略長方形の形状の枚葉にする。その後、マーキング8a,8bを基点として切り欠き部7a,7bを形成する。
【0030】
さらに、給電電極3a,3bにそれぞれ端子やリード線などの給電手段を取り付けることで面状発熱体5が完成する。
【0031】
切り欠き部7a,7bを形成する方法としてはトムソンなどで型抜きする方法やレーザーなどで電気絶縁性基材1を焼ききる方法などがあり、いずれの方法でもマーキング8a,8bを位置決めとして用いる。
【0032】
面状発熱体5は通常は枠材に嵌め込まれて使用される。
【0033】
一般的に、枠材は面状発熱体5を内部に入れ込むため強度が不足するが、補強部材を入れることでその強度不足を緩和する方法が取られており、よって、面状発熱体5としてはその補強部材を避けるために切り欠き部7a,7bのような形状を必要とする。
【0034】
次に、動作、作用について説明する。
【0035】
切り欠き部7a,7bは給電電極3a,3b及び接続電極2a,2b、高分子抵抗体4のいずれも配設されていない位置にある。
【0036】
これにより切り欠き部7a,7bによって面状発熱体5の絶縁性を低下させることなく切り欠き部7a,7bを配設することができる。
【0037】
当然のことながら、マーキング8a,8bも給電電極3a,3bおよび接続電極2a,2b、高分子抵抗体4のいずれとも離反しているところから、絶縁性を低下させることはない。
【0038】
マーキング8a,8bと外形線6は接続電極2a,2bと同時に印刷される構成としてある。
【0039】
これにより、マーキング8a,8bと外形線6は位置ずれすることがなくなる。その結果、マーキング8a,86bにそって切り欠き部7a,7bを形成することができ、切り欠き加工時の位置精度が向上するだけでなく、外形線6との位置精度も向上する。
【0040】
切り欠き部7aの近傍にはマーキング8aが2箇所配設されている。しなわち、マーキングが一箇所の場合、角度・回転を含んだ位置ずれが懸念されるが、マーキング8aを2箇所配設することにより、複数個の狙い位置を同時に満たすよう加工できるため、切り欠き部形成時の単純な縦横の位置ずれだけでなく、角度・回転を含んだ位置ずれ精度も同時に向上することができる。
【0041】
図1には記載されていないが、切り欠き部7bの内部にもマーキング8bを複数設けてもよい。
【0042】
面状発熱体5を枠材へ取り付ける際においては、その面状発熱体5以外の構造物を避ける必要性から、切り欠き部7a,7bを含む外形を所定の場所に収める必要があるため、外形における切り欠き部7a,7bの距離精度を向上させ、それらの位置公差を小さくさせることが取り付け性向上において重要である。
【0043】
本実施の形態では、切り欠き部7a,7bの角部を丸めた構成としてある。角部に丸部設けているため、電気絶縁性基材1が裂けやすい材料を用いた際にでも角部に応力が集中することがなく、切り欠き部7a,7bからの裂けを防ぐことができる。
【0044】
また、切り欠き部7a,7bを設けた後、製造過程や持ち運びの際に切り欠き部7a,7bを基点にひっかかる等の懸念があるが、角部を丸めることにより、切り欠き部7a,7bのひっかかりを格段に軽減することができる。
【0045】
また、角部を丸めた構成は、トムソン型やレーザーのプログラミングなどにより切り欠き部7a,7bと同時に形成することができるため、製造方法は簡便であり、複雑になることはない。
【0046】
なお、本実施の形態では接続電極2a,2bと同一版で外形線6を印刷しているため、マーキング8a,8bも接続電極2a,2bと同一版で印刷を行った構成としているが、外形線6を給電電極3a,3b、または高分子抵抗体4と同一版で印刷を行った場合にはマーキング8a,8bも外形線6と同一版で印刷すれば良いことは言うまでもない。また、外形線6の線種類としては点線や実線が考えられ、場合によっては、面状発熱体5の各要点に点や十字をマーキングにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0047】
以上のように、本発明にかかる面状発熱体は、さまざまな形状の切り欠き部の位置精度を高めることができるため、被取付部への取付けが簡便になり、そのため、比較的長尺の面状発熱体にもかかわらず高い位置精度を要求される床暖房や堀座卓などの暖房商品に特に有用である。
【符号の説明】
【0048】
1 電気絶縁性基材
2a,2b 接続電極
3a,3b 給電電極
4 高分子抵抗体
7a,7b 切り欠き部
8a,8b マーキング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上にスクリーン印刷により形成された対となる給電電極およびそれぞれの給電電極から交互に分岐配設した櫛形形状の接続電極からなる電極と、前記電極に重ねてスクリーン印刷され、前記電極より給電されて発熱する高分子抵抗体と、前記電気絶縁性基材の電極、高分子抵抗体がない箇所に形成した切り欠き部とを具備し、前記切り欠き部は、印刷により形成される前記電極、高分子抵抗体のいずれか一つと同時に施したマーキングにもとづき形設した面状発熱体。
【請求項2】
マーキングは印刷により形成される電極、高分子抵抗体のいずれか一つと同時に、しかも同一版で施すようにした請求項1記載の面状発熱体。
【請求項3】
一箇所の切り欠き部に対し複数個のマーキングを施した請求項1または2記載の面状発熱体。
【請求項4】
切り欠き部のコーナ部は角丸とした請求項1〜3いずれか1項記載の面状発熱体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−14267(P2011−14267A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−154968(P2009−154968)
【出願日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】