説明

面状発熱体

【課題】位置精度に優れた開口部を持つ面状発熱体を提供することを目的とするものである。
【解決手段】電気絶縁性の基材1と、この基材1上にスクリーン印刷により対向配設され、それぞれから交互に櫛形形状の接続電極5a,5bを分岐した給電電極2a,2bと、前記給電電極2a,2bに重ねてスクリーン印刷された高分子抵抗体3とを備え、前記基材1の給電電極2a,2bと高分子抵抗体3とが存在しない部位には、開口部形成用のマーキング9,10を施し、このマーキング9,10にしたがって開口部7,8を形設した。

【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3,4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,53b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,53b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,53b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5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、面状発熱体に開口部を配設してその可撓性を向上させるべく、複数個の小さな貫通穴を面状発熱体全体に分布させ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2008−21545号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
面状発熱体の可撓性を向上するため、複数個の小さな貫通穴を全体に分布させた前記従来のものでは、複数個の小さな貫通穴を全体に分布させる技術的課題が未だ解決されていないのが現状で、さらに、その位置精度をさらに向上させる課題があった。
【0010】
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、位置精度に優れた開口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】
【0011】
前記目的達成のため、本発明は、電気絶縁性の基材と、この基材上にスクリーン印刷により対向配設され、それぞれから交互に櫛形形状の接続電極を分岐した給電電極と、前記給電電極に重ねてスクリーン印刷された分子抵抗体とを備え、前記基材の給電電極と高分子抵抗体とが存在しない部位に開口部を形成した。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、位置精度に優れた開口部を形成することができるので、面状発熱体の枠材などへの取付けを容易、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】
【0013】
【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】本発明の実施の形態2における面状発熱体の平面図
【図3】従来の面状発熱体の平面図
【図4】図3のX−Y断面図
【図5】同面状発熱体の製造説明図
【発明を実施するための形態】
【0014】
第1の発明は、電気絶縁性の基材と、この基材上にスクリーン印刷により対向配設され、それぞれから交互に櫛形形状の接続電極を分岐した給電電極と、前記給電電極に重ねてスクリーン印刷された高分子抵抗体とを備え、前記基材の給電電極と高分子抵抗体とが存在しない部位には、開口部形成用のマーキングを施し、このマーキングにしたがって開口部を形設した。
【0015】
これにより、開口部にしたがって形成することが可能となり、面状発熱体における開口部の位置精度が向上し、面状発熱体の枠材への取り付けを容易かつ簡便に行うことができるようになる。
【0016】
第2の発明は、前記第1の発明において、給電電極および高分子抵抗体のスクリーン印刷と同時にマーキングを印刷により施した。
【0017】
これにより、外形から開口部までの位置精度が向上する。開口部の位置精度は被取付部への取付けの際、外形からの距離が重要であるため、位置精度が向上することで取付け性の向上を図ることができる。
【0018】
第3の発明は、前記第1の発明において、複数の形状の開口部を形成した。
【0019】
これにより、略中央の開口部を螺子等の基準位置とすることができ、端部までの距離公差を小さくすることができるため、取り付け性の向上を提供することができる。特に床暖房などに用いる比較的長尺の面状発熱体の場合、外形の寸法公差も大きくなるが、略中央の開口部を基準位置とし、開口部の位置ずれを規制することで、枠材と面状発熱体の外形端部との距離公差も小さくすることができる。
【0020】
第4の発明は、前記第1の発明において、開口部をコーナ部がR形状の長方形に設定した。
【0021】
これにより、電気絶縁性基材が裂けやすい材料を用いた際にでもR形状部に応力が集中することがないため、開口部からの裂けを防ぐことができる。
【0022】
また、開口部を長方形とすることで、比較的大きな開口部を設けやすく、さらに縦横の位置決め精度を高めることができる。
【0023】
(実施の形態1)
図1において、ポリエステルフィルムなどの電気絶縁性の基材1上に複数対の給電電極2a,2bおよびこれら給電電極2a,2bと電気的に接続して高分子抵抗体3を形設して面状発熱体4が構成されている。
【0024】
前記給電電極2a,2bは対向する相手極へ向け複数の接続電極5a,5bを分岐した櫛歯状をなしており、銀ペーストをスクリーン印刷し、乾燥することで形成してある。
【0025】
また、高分子抵抗体3は、高分子抵抗体インキとして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、あるいは結晶性樹脂にカーボンを練り込んだ高分子抵抗体材を溶剤に溶かしたものを使用し、同じく印刷し、乾燥することで形成している。
【0026】
接続電極5a,5bを分岐した給電電極2a,2b、高分子抵抗体3の印刷としてはRoll−to−Rollで電気絶縁性の基材1を送り出し、巻取り可能な設備にて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】
給電電極2a,2b、接続電極5a,5b、高分子抵抗体3を繰り返し印刷することで長尺の面状発熱体4を形成することが可能である。
【0028】
基材1において、接続電極5a,5bの印刷版内には外形を示す外形線6および開口部7,8を形成するためのマーキング9,10が形成されており、接続電極5a,5bと同時に印刷される構成となっている。
【0029】
また、図1では省略したが、面状発熱体4の絶縁性を確保するため電気絶縁性の基材1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。
【0030】
開口部7,8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基材1焼き切る方法などがあり、いずれの方法でもマーキング9,10を位置決めとして用いる。
【0031】
全ての印刷が終了した後、外形線6に沿って電気絶縁性の基材1を切断し、開口部7,8を形成することで、所定の長さ形状を持つ面状発熱体4の形態となる。
【0032】
さらに、給電電極2a,2b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完成する。
【0033】
次に、動作、作用について説明する。
【0034】
図1において、開口部8は略円形であり、開口部7は略楕円形となっており、開口部8の方が開口部7よりも面積が小さくなっている。
【0035】
これにより、面状発熱体4を床暖房や堀こたつなどのパネルに取り付ける際に、開口部8を基準穴とすることができ、取付け性の向上につながる。
【0036】
開口部8は面状発熱体4において長さ方向で略中央に位置している。略中央の開口部を螺子等の基準位置とすることができ、端部までの距離公差を小さくすることができるため、取付け性が向上する。
【0037】
特に、床暖房などに用いる比較的長尺の面状発熱体の場合、長さ方向の外形の寸法公差も大きくなるが、略中央の開口部8を基準位置とし、その位置ずれを規制することで、枠材などの被取付部と面状発熱体4の外形端部との距離公差を面状発熱体4の端面基準で枠材などへ取付けた際の約半分にすることができる。
【0038】
もちろん、取付け公差が小さくなることは開口部7,8の面積を小さくできる。即ち非発熱部を小さくできるため、良好な発熱分布を持つ面状発熱体4が得られることにもつながることは言うまでも無い。
【0039】
開口部7,8は給電電極2a,2bおよび接続電極5a,5b、高分子抵抗体3のいずれも配設されていない位置にある。
【0040】
これにより、開口部7,8によって、面状発熱体4の絶縁性を低下させることなく開口部7,8を配設することができる。
【0041】
当然のことながら、マーキング9,10も給電電極2a,2bおよび接続電極5a,5b、高分子抵抗体4のいずれとも接続されていないため、端面にあっても絶縁性を低下させることはない。
【0042】
開口部7,8のそれぞれの位置決めマーキング9,10と外形を示すマーキング6は接続電極2a,2bと同時に印刷される構成としてある。
【0043】
これにより、位置決めマーキング9,10にしたがって開口部7,8を形成することができるため、穴空け加工時の位置精度が向上するだけでなく、外形から開口部7,8までの位置精度が向上する。
【0044】
面状発熱体4を枠材などへ取り付ける際においては、外形を所定の場所に収めるだけでなく開口部7,8を枠材などに配置する場所にも螺子などの固定手段で取付けるため、外形から開口部7,8の距離精度を向上させることが重要である。
【0045】
なお、外形線6やマーキング9,10の線の種類としては実線とか点線に特定されるものではなく、場合によっては、十字形状の印にしても良い。
【0046】
(実施の形態2)
図2は実施の形態2を示し、図1と同作用を行うものには便宜上同一符号を付し、具体的説明は実施の形態1のものを援用する。
【0047】
図1と異なる点は、開口部11を長方形とし、加えてそのコーナ部分をR形状に設定したところである。
【0048】
面状発熱体4は枠材などに挟まれて取付けられ、接着剤などの固定手段によって上下の枠材同士が固定される。
【0049】
この時、長方形の開口部11では上下の枠材同士が直接当接する。
【0050】
長方形の開口部11のコーナ部をR形状にした場合、製造の過程などにおいて電気絶縁性基材2に応力が加わっても破れ、裂けなどを可及的に抑制することができる。
【0051】
開口部11の位置精度は外形線6と接続電極5a,5bと同じ版で印刷された位置決めマーキング12を参考にできるため、その位置精度が向上し、枠材にとりつける螺子など
の固定手段と干渉することがない。
【産業上の利用可能性】
【0052】
以上のように、本発明にかかる面状発熱体は、さまざまな形状の開口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る。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】
【0053】
1 電気絶縁性の基材
2a,2b 給電電極
3 高分子抵抗体
5a,5b 接続電極
6 外形線
7,8,11 開口部
9,10 マーキング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気絶縁性の基材と、この基材上にスクリーン印刷により対向配設され、それぞれから交互に櫛形形状の接続電極を分岐した給電電極と、前記給電電極に重ねてスクリーン印刷された高分子抵抗体とを備え、前記基材の給電電極と高分子抵抗体とが存在しない部位には、開口部形成用のマーキングを施し、このマーキングにしたがって開口部を形設した面状発熱体。
【請求項2】
給電電極および高分子抵抗体のスクリーン印刷と同時にマーキングを印刷により施した請求項1記載の面状発熱体。
【請求項3】
複数の形状の開口部を形成した請求項1記載の面状発熱体。
【請求項4】
開口部をコーナ部がR形状の長方形に設定した請求項1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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【図5】
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【公開番号】特開2011−3429(P2011−3429A)
【公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−146215(P2009−146215)
【出願日】平成21年6月19日(2009.6.19)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】