面状発熱装置
【課題】暖房、加熱、乾燥などの熱源として用いることのできる面状発熱装置にあって、効果的に電極を配設できるようにして、発熱装置全体の特性を良好に維持しつつ耐久性、信頼性を向上することを目的とする。
【解決手段】複数の高分子抵抗体６，１３，１４をリード線で接続し、１個の端子部材１９に複数本のリード線２２，２３を接続する箇所は複数箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体６，１３，１４を一体化した構成としてあるので、それぞれの発熱部の電極５，１１，１２及び高分子抵抗体６，１３，１４配設における設計的な制約が低減でき、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すと共に、基材廃棄ロスを廃止し、かつ耐久性等の信頼性を向上することができるようになる。
【解決手段】複数の高分子抵抗体６，１３，１４をリード線で接続し、１個の端子部材１９に複数本のリード線２２，２３を接続する箇所は複数箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体６，１３，１４を一体化した構成としてあるので、それぞれの発熱部の電極５，１１，１２及び高分子抵抗体６，１３，１４配設における設計的な制約が低減でき、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すと共に、基材廃棄ロスを廃止し、かつ耐久性等の信頼性を向上することができるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房、加熱、乾燥用などの熱源として用いることのできる面状発熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の面状発熱装置は、図３、図４に示したように、高分子抵抗体５０、及びこの高分子抵抗体５０に給電するための一対の櫛形電極５１，５２をポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５３上に配置したものであった。
【０００３】
前記櫛形電極５１、５２は導電性ペーストを印刷・乾燥して、また高分子抵抗体５０は高分子抵抗体インクを印刷・乾燥してそれぞれ得たものである。さらに基材５３と同様の材質の被覆材５４で櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０を被覆して保護する構成としている。
【０００４】
基材５３及び被覆材５４としてポリエステルフィルムを用いる場合には、被覆材５４に例えばポリエチレン系の熱融着性樹脂５５をあらかじめ接着しておき、加熱ローラ５６，５７を介して熱時加圧することにより、前記基材５３と被覆材５４とを熱融着性樹脂５５を介して接合するようにしていた。
【０００５】
これにより、櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０は外界から隔離され、長期的な信頼性を確保できるのである。
【０００６】
さらに、具体的な製造方法を述べると、櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０を上面に形成した基材５３を左方向より２本の加熱ロール５６，５７間に導入する。一方、被覆材５４は熱融着性樹脂５５面を下面にして、上部より加熱ロール５６，５７間に導入する。基材５３と被覆材５４の接着は加熱ロール５６，５７の熱及び加圧力で熱融着性樹脂５５を融解してのちに冷却することで行われる。
【０００７】
この高分子抵抗体５０を形成する高分子抵抗体インクとしては、ベースポリマーと、カーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を溶媒に分散してなり、特にベースポリマーとして結晶性樹脂を用いてＰＴＣ特性を持たせたものが多い（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００８】
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（抵抗が正の温度係数を有する意味のＰｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの頭文字を取っている）を意味しており、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体５０は、自己温度調節機能を有する面状発熱装置を提供できる。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成では、ポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５３に印刷した櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０で面状発熱体を構成するため、面状発熱体の配設箇所が複数になる場合、例えば、メイン面状発熱体の両サイドに補助の面状
発熱体が配設されるような袖付き形状の面状発熱体が必要となるサイド付座席に用いるシートヒータでは、面状発熱体の櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０の配設が電圧ドロップや強度を考慮すると設計的に制約を生じ、性能を損なう課題があった。
【００１０】
つまり、図５のように、両サイドの面状発熱体に挟まれる面状発熱体即ち面状発熱体間に位置する面状発熱体のどちらかの一方の櫛形電極５１が、電気の供給を受ける部分とつぎの面状発熱体に電気の供給をする部分の２箇所がどうしても必要となり、どちらかの一方の電極５１が長くなり、電圧ドロップすることにより、面状発熱体の温度が低下し発熱特性が劣化することに加え、櫛形電極５１を配設する部分が電気の供給を受ける部分とつぎの面状発熱体に電気の供給をする部分の２箇所となるために面状発熱体の発熱面積が減少することにより、面状発熱体全体の暖房特性が得られなくなってしまう心配があった。
【００１１】
また、それに加え、面状発熱体間の基材５３はつなぐ部分を残して廃棄するために基材ロスを発生するとともに、面状発熱体間をつなぐ基材５３部分は、細くなり強度的に弱くなってしまい、印刷した櫛形電極５１，５２の断線や劣化を生じ耐久的に劣化してしまう心配があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、面状発熱体間の電極をリード線で接続することにより、効果的に電極を配設出来るようにして発熱体全体の特性を維持しつつ耐久性等の信頼性を向上することを目的とする。
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、ポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５０に印刷した櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５３で面状発熱体を構成するため、面状発熱体の抵抗体５３配設箇所が複数になる場合、例えば、メインの高分子抵抗体５３の両サイドに補助の高分子抵抗体５３が配設されるような袖付き形状の面状発熱体が必要となるサイド付座席に用いるシートヒータでは、面状発熱体の櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５３の配設が電圧ドロップや強度を考慮すると設計的に制約を生じ、面状発熱装置の性能を損なう課題があった。
【００１４】
つまり、図５のように、両サイドの高分子抵抗体５３ａ，５３ｄに挟まれ中央に位置する櫛形電極５１・５２及び高分子抵抗体５３ｂ，５３ｃのどちらかの一方の櫛形電極５１が、電気の供給を受ける部分とつぎの高分子抵抗体５３ｃに電気の供給をする部分の２箇所がどうしても必要となり、どちらかの一方の櫛形電極５１が長くなり、電圧ドロップすることにより、面状発熱体全体の温度が低下し発熱特性が劣化することに加え、櫛形電極５１を配設する部分が電気の供給を受ける部分と、つぎの高分子抵抗体５３に電気の供給をする部分の２箇所となるために高分子抵抗体５３ｂ，５３ｃの発熱面積が減少することにより、面状発熱装置全体の特性が得られなくなってしまう心配があった。
【００１５】
又、それに加え、高分子抵抗体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ間の基材５０はつなぐ部分を残して廃棄するために、高分子抵抗体５３ａ，５３ｂ間、高分子抵抗体５３ｂ，５３ｃ間あるいは高分子抵抗体５３ｃ，５３ｄ間をつなぐ基材５０部分は、細くなり強度的に弱くなってしまい、印刷した電極５１，５２の断線や劣化を生じ耐久的に劣化してしまう心配があった。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、抵抗体間の電極をリード線で接続することにより、効果的に電極を配設出来るようにして発熱装置全体の特性を維持しつつ耐久性等の信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明の面状発熱装置は、電気絶縁性基材上に印刷形成さ
れた電極、及びこの電極により給電される高分子抵抗体と、片面に電極の給電部に給電するリード線を接続し、もう一方の面に導電性樹脂材料を形成し電極に面接合するように構成した端子部材と、電極と端子部材及び高分子抵抗体を覆い電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備え、電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設すると共に、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成してある。
【００１８】
上記した構成によって、１つの電気絶縁性基材上に複数の抵抗体と電極を配設し、この電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子同士をリード線で接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化した構成としてあるので、それぞれの電極及び抵抗体の配設における設計的な制約が低減され、異なる形状の抵抗体を効果的につなぎ合わせることができるなど、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すことができるようになる。
【００１９】
つまり、複数の抵抗体をリード線で接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化することで、それぞれの抵抗体は隣り合う抵抗体の電気の供給を電気絶縁性基材に印刷する電極で行わずにリード線でパラレルに、あるいはシリーズに自由に接続できるようになり、設計的な制約が低減され、電極が長くなって電圧ドロップすることや、隣り合う抵抗体に電気の供給するために発熱面積が減少することの心配が無くなり、面状発熱体装置の特性を引き出せるようになる。
【００２０】
又、抵抗体間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成されるので、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになる。
【００２１】
又、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００２２】
つまり、１個の端子部材に複数本のリード線を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線を半田付けした後、２本目のリード線を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて邪魔になる。
【００２３】
しかしながら、１個の端子部材に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の面状発熱装置は、１つの電気絶縁性基材上に複数の抵抗体をリード線で接続して高分子抵抗体を電気的に一体化した構成としてあるので、それぞれの抵抗体の電極及び抵抗体の配設における設計的な制約が低減でき、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すと共に、耐久性等の信頼性を向上することができるようになる。
【００２５】
又、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００２６】
つまり、１個の端子部材に複数本のリード線を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線を半田付けした後、２本目のリード線を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて
邪魔になる。
【００２７】
しかしながら、１個の端子部材に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
第１の発明の面状発熱装置は、電気絶縁性基材と、電気絶縁性基材上に印刷形成された電極及び電極により給電される高分子抵抗体と、片面に電極の給電部に給電するリード線を接続し、もう一方の面に導電性樹脂材料を形成し電極に面接合するように構成した端子部材と、電極と端子部材及び高分子抵抗体を覆い電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備え、電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設すると共に、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続して、複数の高分子抵抗体を電気的に一体化するように構成してある。
【００２９】
そして、１つの電気絶縁性基材上に複数の抵抗体と電極を配設し、この電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続して複数の抵抗体を電気的に一体化した構成としてあるので、それぞれの電極及び抵抗体の配設における設計的な制約が低減され、異なる形状の抵抗体を効果的につなぎ合わせることができるなど、異形状の面状発熱装置の性能を充分に引き出すことができるようになる。
【００３０】
つまり、複数の抵抗体をリード線で接続して高分子抵抗体を電気的に一体化することで、それぞれの抵抗体は隣り合う抵抗体の電気の供給を電気絶縁性基材に印刷する電極で行わずにリード線でパラレルに、あるいはシリーズに自由に接続できるようになり、設計的な制約が低減され、電極が長くなって電圧ドロップすることや、隣り合う抵抗体に電気の供給するために発熱面積が減少することの心配が無くなり、面状発熱装置全体の特性を引き出せるようになる。
【００３１】
又、抵抗体間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成されるので、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになる。
【００３２】
又、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００３３】
つまり、１個の端子部材に複数本のリード線を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線を半田付けした後、２本目のリード線を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて邪魔になる。
【００３４】
しかしながら、１個の端子部材に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【００３５】
第２の発明の面状発熱体は、特に第１発明の電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設するとともに、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を面接合し端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に３本のリード線を接続する箇所は３箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成し、且つ、端子部材同士を接続するリード線の一部或いは全体を被覆材とは別の保護部材で覆うよう
に構成としてある。
【００３６】
そして、第１発明の端子部材同士をリード線で接続して、複数の抵抗体を電気的に一体化する効果に加え、端子部材同士を接続するリード線の一部或いは全体を被覆材とは別の保護部材で覆うように構成してあるので、さらに、抵抗体間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成される上に保護部材で保護され、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになると共に、電極同士を接続するリード線が露出することにより引っ掛かりやすくなって、面状発熱装置を損ねたりする心配が無くなり、面状発熱装置の生産性や施工性などを向上することができるようになる。
【００３７】
第３の発明の面状発熱装置は、特に第１〜２の発明の面状発熱装置に給電する電極のどちらか一方あるいは両方を閉回路となるように構成してある。
【００３８】
そして、面状発熱装置に給電する電極のどちらか一方あるいは両方を閉回路のとなるように構成してあるので、電極に一部が何らかの理由で亀裂や断線状態となっても、電気が回り込んで供給されるために、面状発熱装置の発熱に大きな支障を与えることなく使用出来るようになり、面状発熱装置の耐久性を大幅に向上することができるようになる。
【００３９】
第４の発明は、特に第１〜３の発明の端子部材の導電性樹脂材料が電極に対して熱接着性を示すとともに熱硬化性とした構成としてある。
【００４０】
そして、前記端子部材の導電性樹脂材料が電極に対して熱接着性を示すとともに熱硬化性とした構成としてあるので、端子部材の導電性樹脂材料が電極に接合される前は未硬化の状態とし、面接合時に熱をかけることで接着が可能となり、リード線の取り付け時等の電極に熱をかけた時に熱接着して硬化させることにより、その熱硬化の過程において、揮発分が除去されているので発泡せず、緻密な構造となり、十分な強度が得られ、導電性樹脂材料の本来の接着強度を発揮でき、簡単な構成で端子部材が電極に確実に面接合できるようになる。
【００４１】
第５の発明は、特に第１〜４の発明のリード線の取り付け部に絶縁性保護処理を施した構成としてある。
【００４２】
そして、リード線の取り付け部に絶縁性保護材を塗布した構成としてあるので、リード線の取り付け部から電極及び電極により給電される高分子抵抗体が絶縁性保護材に保護され、外気と遮断されて構成されるようになり、湿気や異物による汚染劣化や、電極のマイグレーションによるショートなどの不具合を防止でき、より性能の安定性や耐久性を向上させることができる。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４４】
（実施の形態１）
図１、図２において、面状発熱装置は、メイン発熱部１と、その左方に配設された左サイド発熱部２と、右方に配設された右サイド発熱部３で構成されている。
【００４５】
前記メイン発熱部１は、電気絶縁性基材４の上面に一対の電極５を形成するとともに、これら電極５と重なるように高分子抵抗体６を配置して構成したものである。前記電気絶縁性基材４はポリエステル不織布４ａにポリエステルフィルム等をラミネートしたものであり、また、電極５はこの電気絶縁性基材４上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した。さらに、高分子抵抗体６は高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により得たものである。
【００４６】
そして、上記電気絶縁性基材４上の電極５、及び高分子抵抗体６には被覆材７が貼り合わされている。この被覆材７は、アクリル系の接着性樹脂層８を予め形成したポリエステルフィルム等の薄肉状電気絶縁性オーバコート材をラミネートしたものである。
【００４７】
電極５は、対向するように幅が広い主電極５ａ，５ｂから交互に櫛形形状の複数の枝電極５ｃ，５ｄを突設したものであり、これに給電することで、高分子抵抗体６に電流が流れ、発熱するようになる。
【００４８】
高分子抵抗体６はＰＴＣ特性を有し、温度の変化に抵抗値が比例的に変化して所定の温度になるように自己温度調節機能を有するものであり、その結果、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体としての機能を有するようになる。
【００４９】
前記電極の配設パターンは、図１に示すように、内側の主電極５ｂから外側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極５ｄと、外側の主電極５ａから内側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極５ｃを交互かみあわせるようにしたものであり、さらに、外側に位置する主電極５ａは閉回路の構成としてある。
【００５０】
また、メイン発熱部１の左右に配設される左サイド発熱部２と右サイド発熱部３も同様に構成されている。
【００５１】
すなわち、電気絶縁性基材９，１０の上面にそれぞれ一対の電極１１，１２を形成するとともに、これら電極１１，１２と重なるように高分子抵抗体１３，１４を配置して構成したものである。前記電気絶縁性基材９，１０はポリエステル不織布９ａ，１０ａにポリエステルフィルム等をラミネートしたものであり、また、電極１１，１２はこの電気絶縁性基材９，１０上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した。さらに、高分子抵抗体１３，１４は高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により得たものである。
【００５２】
そして、上記電気絶縁性基材９，１０上の電極１１，１２、及び高分子抵抗体１３，１４には被覆材１５，１６が貼り合わされている。この被覆材１５，１６は、アクリル系の接着性樹脂層１７，１８を予め形成したポリエステルフィルム等の薄肉状電気絶縁性オーバコート材をラミネートしたものである。
【００５３】
電極１１，１２は、対向するように幅が広い主電極１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂから交互に櫛形形状の複数の枝電極１１ｃ，１１ｄ、１２ｃ，１２ｄを突設したものであり、これに給電することで、高分子抵抗体１３，１４に電流が流れ、発熱するようになる。
【００５４】
高分子抵抗体６はＰＴＣ特性を有し、温度の変化に抵抗値が比例的に変化して所定の温度になるように自己温度調節機能を有するものであり、その結果、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体としての機能を有するようになる。
【００５５】
前記電極の配設パターンは、内側の主電極１１ｂ、１２ｂから外側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極１１ｄ、１２ｄと、外側の主電極１１ａ、１２ａから内側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極１１ｃ、１２ｃを交互かみあわせるようにしたものであり、さらに、外側に位置する主電極１１ａ、１２ａは閉回路の構成としてある。
【００５６】
そして、メイン発熱部１および左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分に端子部材１９，２０，２１と面接合するとともに、それぞれの端子部材１９，２０，２１にリード線２２，２３を接続している。
【００５７】
これらのリード線２２，２３は同極となる左、右サイド発熱部２，３主電極給電部分からメイン発熱部１の主電極給電部分を介して電源へ接続するように構成してある。なお、中央の１個の端子部材１９に２本のリード線と１本のリード線を接続する箇所は３箇所の接続部を設けた構成としてある。さらに、リード線２２，２３の取付部には、シリコン接着剤などの絶縁性保護材２４，２５，２６を塗布してある。
【００５８】
また加工法について、加工工程の順序としては基本的に同じなのでメイン発熱部１で説明すると、まず、この端子部材１９の電極５の給電部分に接する面には導電性樹脂材料１９ａを形成してあり、この導電性樹脂材料１９ａによって電極５と端子部材１９の間は電気的及び物理的に接合されていて、導電性樹脂材料１９ａは電極５に対して熱接着性を示すとともに、熱硬化性としてあり、共重合ポリエステルに導電性付与材として銀粉末を分散し、さらに、硬化剤としてイソシアネートを適量添加して作製された導電性ペーストを使用している。
【００５９】
この段階の導電性樹脂材料１９ａは、イソシアネートによる硬化反応が生じないように低温で乾燥されているために、熱可塑性を保持しており、融点以上の温度で加圧すれば電極５との熱融着が可能である状態にある。この場合、特に、電極５に導電性樹脂材料１９ａは同種の樹脂を使用すると熱融着性は極めて良く、十分な熱融着強度が得られる。
【００６０】
次に、ポリエステル不織布４ａにラミネートされたポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性基材４をロール状に作成したものに、銀ペーストの印刷・乾燥により一対の電極５を形成する。
【００６１】
次に、電極５に重なるように高分子抵抗体インクを印刷・乾燥により高分子抵抗体６を形成したのちに、電極５、高分子抵抗体６、及び電気絶縁性基材４と接着性を有するアクリル系接着剤等の接着性樹脂層７を予め形成されたポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性オーバコート材をラミネートした被覆材８を貼り合わせて形成して、発熱体本体部分が完成される。
【００６２】
そして、発熱体本体部分の外形抜きを行った後、半田ごてで被覆材８を溶かしてリード線２２，２３を半田２７で接続し、最後に、リード線
２２，２３の取り付け部にシリコン接着剤などの絶縁性保護材２８を塗布したのち、端子部材同士を接続するリード線２２，２３の全体を被覆材８の上から別の保護部材２９で覆うように配設して組み立てが完了する。
【００６３】
そして、リード線２２，２３の接続は、同極となる左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分からそれぞれメイン発熱部１の主電極給電部分へ接続するリード線２２，２３を介し、メイン発熱部１の主電極給電部分から電源へ接続するリード線３０が接続されるように構成してある。
【００６４】
ここで、メイン発熱部１および左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分に端子部材を面接合すると共に、それぞれの端子部材にリード線２２，２３を接続し、これらのリード線は同極となる左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分からそれぞれメイン発熱部１の主電極給電部分へ接続するリード線２２を介してメイン発熱部１の主電極給電部分から電源へ接続するリード線３０が接続されるように構成してあるので、それぞれの面状発熱体の電極５，１１，１２、及び高分子抵抗体６，１３，１４の配設における設計的な制約が低減され、異なる形状の面状発熱体を効果的につなぎ合わせることができるなど、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すことができるようになる。
【００６５】
つまり、複数の高分子抵抗体６，１３，１４をリード線２２で接続して、電気的に一体
化することで、それぞれの高分子抵抗体６，１３，１４は隣り合う高分子抵抗体６，１３，１４の電気の供給を電気絶縁性基材に印刷する電極で行わずにリード線でパラレルに、あるいはシリーズに自由に接続できるようになり、設計的な制約が低減され、電極が長くなって電圧ドロップすることや、隣り合う抵抗体に電気の供給するために発熱面積が減少することの心配がなくなり、面状発熱体全体の特性を引き出せるようになる。
【００６６】
また、高分子抵抗体６，１３，１４間をつなぐ部分の強度も、リード線２２，２３で構成されるので、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになる。
【００６７】
又、１個の端子部材１９に複数本のリード線２２，２３を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材１９の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００６８】
つまり、１個の端子部材１９に複数本のリード線２８を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線２２，２３を半田付けした後、２本目のリード線２２，２３を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて邪魔になる。
【００６９】
しかしながら、１個の端子部材１９に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【００７０】
そして、端子部材１９同士を接続するリード線２２，２３の全体を被覆材の上から別の保護部材２９で覆うように構成してあるので、さらに、高分子抵抗体６，１３，１４間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成される上に保護部材２９で保護され、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになると共に、端子部材１９を接続するリード線が露出することにより引っ掛かりやすくなって、面状発熱体を損ねたりする心配が無くなり、面状発熱体の生産性や施工性などを向上することができるようになる。
【００７１】
さらに、この電極の配設パターンは、図１に示すように、中側に位置する主電極の中心から外に向けて配設した櫛形形状の複数の枝電極５ｄに、交互に位置するように、中側に位置する主電極５ｂを周囲から包囲するように位置させた外側に位置する主電極５ａから内側に向けて配設した櫛形形状の複数の枝電極５ｄが配設してあり、外部からのストレスが多い外側に位置する主電極は閉回路の構成としてあるので、外側に位置する電極の一部が何らかの理由で亀裂や断線状態となっても、電気が回り込んで供給されるために、面状発熱体の発熱に大きな支障を与えることなく使用出来るようになり、面状発熱体の耐久性を大幅に向上することができるようになる。
【００７２】
又、端子部材１９の導電性樹脂材料１９ａが電極５，１１，１２に対して熱接着性を示すとともに、熱硬化性とした構成としてあるので、端子部材１９の導電性樹脂材料１９ａが電極５，１１，１２に接合される前は未硬化の状態とし、面接合時に熱をかけることで接着が可能となり、リード線の取り付け時等の電極５，１１，１２に熱をかけた時に熱接着して硬化させることにより、その熱硬化の過程において、揮発分が除去されているので発泡せず、緻密な構造となり、十分な強度が得ら、導電性樹脂材料の本来の接着強度を発揮でき、簡単な構成で端子部材１９７が電極１３に確実に面接合できるようになる。
【００７３】
そして又、リード線の取り付け部に絶縁性保護材２８を塗布し絶縁性保護処理を施した構成としてあるので、リード線の取り付け部から電極５及びこの電極５により給電される
高分子抵抗体６が絶縁性保護材に保護され、外気と遮断されて構成されるようになり、湿気や異物による汚染劣化や、電極１３のマイグレーションによるショートなどの不具合を防止でき、より性能の安定性や耐久性を向上させることができる。
【００７４】
なお、端子部材の接着など複数の面状発熱体の説明をメイン発熱部で代表して説明したがこれは、他の右サイド発熱部と左サイド発熱部についても同様な効果が得られ、また、メイン発熱部と右サイド発熱部と左サイド発熱部の片側の電極をリード線で接続して複数の発熱部を電気的に一体化する構成で説明したが、これは両側の電極をリード線２８ａで接続してもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明は複数の高分子抵抗体の電極をリード線で接続して複数の発熱部を電気的に一体化することにより、効果的に電極を配設出来るようにして、発熱体全体の暖房特性を維持しつつ、耐久性等の信頼性を向上することができ、使い勝手が大幅に向上するものであり、主に車輌に用いられるカーシートヒータやハンドルヒータ等の車輌用や暖房器具や加熱器具等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態１における面状発熱装置の構成を示す平面図
【図２】同面状発熱装置の端子部近傍の断面図
【図３】（ａ）従来の発熱装置の構成を示す平面図、（ｂ）同断面図
【図４】従来の面状発熱装置の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図
【図５】従来の他の面状発熱装置を示す構成平面図
【符号の説明】
【００７７】
４ 電気絶縁性基材
５，１１，１２ 電極
６，１３，１４ 高分子抵抗体
７，１５，１６ 被覆材
１９，２０，２１ 端子部材
１９ａ 導電性樹脂材料
２２，２３ リード線
２９ 保護部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房、加熱、乾燥用などの熱源として用いることのできる面状発熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の面状発熱装置は、図３、図４に示したように、高分子抵抗体５０、及びこの高分子抵抗体５０に給電するための一対の櫛形電極５１，５２をポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５３上に配置したものであった。
【０００３】
前記櫛形電極５１、５２は導電性ペーストを印刷・乾燥して、また高分子抵抗体５０は高分子抵抗体インクを印刷・乾燥してそれぞれ得たものである。さらに基材５３と同様の材質の被覆材５４で櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０を被覆して保護する構成としている。
【０００４】
基材５３及び被覆材５４としてポリエステルフィルムを用いる場合には、被覆材５４に例えばポリエチレン系の熱融着性樹脂５５をあらかじめ接着しておき、加熱ローラ５６，５７を介して熱時加圧することにより、前記基材５３と被覆材５４とを熱融着性樹脂５５を介して接合するようにしていた。
【０００５】
これにより、櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０は外界から隔離され、長期的な信頼性を確保できるのである。
【０００６】
さらに、具体的な製造方法を述べると、櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０を上面に形成した基材５３を左方向より２本の加熱ロール５６，５７間に導入する。一方、被覆材５４は熱融着性樹脂５５面を下面にして、上部より加熱ロール５６，５７間に導入する。基材５３と被覆材５４の接着は加熱ロール５６，５７の熱及び加圧力で熱融着性樹脂５５を融解してのちに冷却することで行われる。
【０００７】
この高分子抵抗体５０を形成する高分子抵抗体インクとしては、ベースポリマーと、カーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を溶媒に分散してなり、特にベースポリマーとして結晶性樹脂を用いてＰＴＣ特性を持たせたものが多い（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００８】
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（抵抗が正の温度係数を有する意味のＰｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの頭文字を取っている）を意味しており、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体５０は、自己温度調節機能を有する面状発熱装置を提供できる。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成では、ポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５３に印刷した櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０で面状発熱体を構成するため、面状発熱体の配設箇所が複数になる場合、例えば、メイン面状発熱体の両サイドに補助の面状
発熱体が配設されるような袖付き形状の面状発熱体が必要となるサイド付座席に用いるシートヒータでは、面状発熱体の櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５０の配設が電圧ドロップや強度を考慮すると設計的に制約を生じ、性能を損なう課題があった。
【００１０】
つまり、図５のように、両サイドの面状発熱体に挟まれる面状発熱体即ち面状発熱体間に位置する面状発熱体のどちらかの一方の櫛形電極５１が、電気の供給を受ける部分とつぎの面状発熱体に電気の供給をする部分の２箇所がどうしても必要となり、どちらかの一方の電極５１が長くなり、電圧ドロップすることにより、面状発熱体の温度が低下し発熱特性が劣化することに加え、櫛形電極５１を配設する部分が電気の供給を受ける部分とつぎの面状発熱体に電気の供給をする部分の２箇所となるために面状発熱体の発熱面積が減少することにより、面状発熱体全体の暖房特性が得られなくなってしまう心配があった。
【００１１】
また、それに加え、面状発熱体間の基材５３はつなぐ部分を残して廃棄するために基材ロスを発生するとともに、面状発熱体間をつなぐ基材５３部分は、細くなり強度的に弱くなってしまい、印刷した櫛形電極５１，５２の断線や劣化を生じ耐久的に劣化してしまう心配があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、面状発熱体間の電極をリード線で接続することにより、効果的に電極を配設出来るようにして発熱体全体の特性を維持しつつ耐久性等の信頼性を向上することを目的とする。
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、ポリエステルシートなどの電気絶縁性の基材５０に印刷した櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５３で面状発熱体を構成するため、面状発熱体の抵抗体５３配設箇所が複数になる場合、例えば、メインの高分子抵抗体５３の両サイドに補助の高分子抵抗体５３が配設されるような袖付き形状の面状発熱体が必要となるサイド付座席に用いるシートヒータでは、面状発熱体の櫛形電極５１，５２及び高分子抵抗体５３の配設が電圧ドロップや強度を考慮すると設計的に制約を生じ、面状発熱装置の性能を損なう課題があった。
【００１４】
つまり、図５のように、両サイドの高分子抵抗体５３ａ，５３ｄに挟まれ中央に位置する櫛形電極５１・５２及び高分子抵抗体５３ｂ，５３ｃのどちらかの一方の櫛形電極５１が、電気の供給を受ける部分とつぎの高分子抵抗体５３ｃに電気の供給をする部分の２箇所がどうしても必要となり、どちらかの一方の櫛形電極５１が長くなり、電圧ドロップすることにより、面状発熱体全体の温度が低下し発熱特性が劣化することに加え、櫛形電極５１を配設する部分が電気の供給を受ける部分と、つぎの高分子抵抗体５３に電気の供給をする部分の２箇所となるために高分子抵抗体５３ｂ，５３ｃの発熱面積が減少することにより、面状発熱装置全体の特性が得られなくなってしまう心配があった。
【００１５】
又、それに加え、高分子抵抗体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ間の基材５０はつなぐ部分を残して廃棄するために、高分子抵抗体５３ａ，５３ｂ間、高分子抵抗体５３ｂ，５３ｃ間あるいは高分子抵抗体５３ｃ，５３ｄ間をつなぐ基材５０部分は、細くなり強度的に弱くなってしまい、印刷した電極５１，５２の断線や劣化を生じ耐久的に劣化してしまう心配があった。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、抵抗体間の電極をリード線で接続することにより、効果的に電極を配設出来るようにして発熱装置全体の特性を維持しつつ耐久性等の信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明の面状発熱装置は、電気絶縁性基材上に印刷形成さ
れた電極、及びこの電極により給電される高分子抵抗体と、片面に電極の給電部に給電するリード線を接続し、もう一方の面に導電性樹脂材料を形成し電極に面接合するように構成した端子部材と、電極と端子部材及び高分子抵抗体を覆い電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備え、電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設すると共に、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成してある。
【００１８】
上記した構成によって、１つの電気絶縁性基材上に複数の抵抗体と電極を配設し、この電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子同士をリード線で接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化した構成としてあるので、それぞれの電極及び抵抗体の配設における設計的な制約が低減され、異なる形状の抵抗体を効果的につなぎ合わせることができるなど、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すことができるようになる。
【００１９】
つまり、複数の抵抗体をリード線で接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化することで、それぞれの抵抗体は隣り合う抵抗体の電気の供給を電気絶縁性基材に印刷する電極で行わずにリード線でパラレルに、あるいはシリーズに自由に接続できるようになり、設計的な制約が低減され、電極が長くなって電圧ドロップすることや、隣り合う抵抗体に電気の供給するために発熱面積が減少することの心配が無くなり、面状発熱体装置の特性を引き出せるようになる。
【００２０】
又、抵抗体間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成されるので、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになる。
【００２１】
又、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００２２】
つまり、１個の端子部材に複数本のリード線を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線を半田付けした後、２本目のリード線を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて邪魔になる。
【００２３】
しかしながら、１個の端子部材に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の面状発熱装置は、１つの電気絶縁性基材上に複数の抵抗体をリード線で接続して高分子抵抗体を電気的に一体化した構成としてあるので、それぞれの抵抗体の電極及び抵抗体の配設における設計的な制約が低減でき、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すと共に、耐久性等の信頼性を向上することができるようになる。
【００２５】
又、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００２６】
つまり、１個の端子部材に複数本のリード線を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線を半田付けした後、２本目のリード線を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて
邪魔になる。
【００２７】
しかしながら、１個の端子部材に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
第１の発明の面状発熱装置は、電気絶縁性基材と、電気絶縁性基材上に印刷形成された電極及び電極により給電される高分子抵抗体と、片面に電極の給電部に給電するリード線を接続し、もう一方の面に導電性樹脂材料を形成し電極に面接合するように構成した端子部材と、電極と端子部材及び高分子抵抗体を覆い電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備え、電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設すると共に、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続して、複数の高分子抵抗体を電気的に一体化するように構成してある。
【００２９】
そして、１つの電気絶縁性基材上に複数の抵抗体と電極を配設し、この電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続して複数の抵抗体を電気的に一体化した構成としてあるので、それぞれの電極及び抵抗体の配設における設計的な制約が低減され、異なる形状の抵抗体を効果的につなぎ合わせることができるなど、異形状の面状発熱装置の性能を充分に引き出すことができるようになる。
【００３０】
つまり、複数の抵抗体をリード線で接続して高分子抵抗体を電気的に一体化することで、それぞれの抵抗体は隣り合う抵抗体の電気の供給を電気絶縁性基材に印刷する電極で行わずにリード線でパラレルに、あるいはシリーズに自由に接続できるようになり、設計的な制約が低減され、電極が長くなって電圧ドロップすることや、隣り合う抵抗体に電気の供給するために発熱面積が減少することの心配が無くなり、面状発熱装置全体の特性を引き出せるようになる。
【００３１】
又、抵抗体間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成されるので、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになる。
【００３２】
又、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００３３】
つまり、１個の端子部材に複数本のリード線を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線を半田付けした後、２本目のリード線を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて邪魔になる。
【００３４】
しかしながら、１個の端子部材に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【００３５】
第２の発明の面状発熱体は、特に第１発明の電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設するとともに、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を面接合し端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に３本のリード線を接続する箇所は３箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成し、且つ、端子部材同士を接続するリード線の一部或いは全体を被覆材とは別の保護部材で覆うよう
に構成としてある。
【００３６】
そして、第１発明の端子部材同士をリード線で接続して、複数の抵抗体を電気的に一体化する効果に加え、端子部材同士を接続するリード線の一部或いは全体を被覆材とは別の保護部材で覆うように構成してあるので、さらに、抵抗体間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成される上に保護部材で保護され、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになると共に、電極同士を接続するリード線が露出することにより引っ掛かりやすくなって、面状発熱装置を損ねたりする心配が無くなり、面状発熱装置の生産性や施工性などを向上することができるようになる。
【００３７】
第３の発明の面状発熱装置は、特に第１〜２の発明の面状発熱装置に給電する電極のどちらか一方あるいは両方を閉回路となるように構成してある。
【００３８】
そして、面状発熱装置に給電する電極のどちらか一方あるいは両方を閉回路のとなるように構成してあるので、電極に一部が何らかの理由で亀裂や断線状態となっても、電気が回り込んで供給されるために、面状発熱装置の発熱に大きな支障を与えることなく使用出来るようになり、面状発熱装置の耐久性を大幅に向上することができるようになる。
【００３９】
第４の発明は、特に第１〜３の発明の端子部材の導電性樹脂材料が電極に対して熱接着性を示すとともに熱硬化性とした構成としてある。
【００４０】
そして、前記端子部材の導電性樹脂材料が電極に対して熱接着性を示すとともに熱硬化性とした構成としてあるので、端子部材の導電性樹脂材料が電極に接合される前は未硬化の状態とし、面接合時に熱をかけることで接着が可能となり、リード線の取り付け時等の電極に熱をかけた時に熱接着して硬化させることにより、その熱硬化の過程において、揮発分が除去されているので発泡せず、緻密な構造となり、十分な強度が得られ、導電性樹脂材料の本来の接着強度を発揮でき、簡単な構成で端子部材が電極に確実に面接合できるようになる。
【００４１】
第５の発明は、特に第１〜４の発明のリード線の取り付け部に絶縁性保護処理を施した構成としてある。
【００４２】
そして、リード線の取り付け部に絶縁性保護材を塗布した構成としてあるので、リード線の取り付け部から電極及び電極により給電される高分子抵抗体が絶縁性保護材に保護され、外気と遮断されて構成されるようになり、湿気や異物による汚染劣化や、電極のマイグレーションによるショートなどの不具合を防止でき、より性能の安定性や耐久性を向上させることができる。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４４】
（実施の形態１）
図１、図２において、面状発熱装置は、メイン発熱部１と、その左方に配設された左サイド発熱部２と、右方に配設された右サイド発熱部３で構成されている。
【００４５】
前記メイン発熱部１は、電気絶縁性基材４の上面に一対の電極５を形成するとともに、これら電極５と重なるように高分子抵抗体６を配置して構成したものである。前記電気絶縁性基材４はポリエステル不織布４ａにポリエステルフィルム等をラミネートしたものであり、また、電極５はこの電気絶縁性基材４上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した。さらに、高分子抵抗体６は高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により得たものである。
【００４６】
そして、上記電気絶縁性基材４上の電極５、及び高分子抵抗体６には被覆材７が貼り合わされている。この被覆材７は、アクリル系の接着性樹脂層８を予め形成したポリエステルフィルム等の薄肉状電気絶縁性オーバコート材をラミネートしたものである。
【００４７】
電極５は、対向するように幅が広い主電極５ａ，５ｂから交互に櫛形形状の複数の枝電極５ｃ，５ｄを突設したものであり、これに給電することで、高分子抵抗体６に電流が流れ、発熱するようになる。
【００４８】
高分子抵抗体６はＰＴＣ特性を有し、温度の変化に抵抗値が比例的に変化して所定の温度になるように自己温度調節機能を有するものであり、その結果、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体としての機能を有するようになる。
【００４９】
前記電極の配設パターンは、図１に示すように、内側の主電極５ｂから外側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極５ｄと、外側の主電極５ａから内側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極５ｃを交互かみあわせるようにしたものであり、さらに、外側に位置する主電極５ａは閉回路の構成としてある。
【００５０】
また、メイン発熱部１の左右に配設される左サイド発熱部２と右サイド発熱部３も同様に構成されている。
【００５１】
すなわち、電気絶縁性基材９，１０の上面にそれぞれ一対の電極１１，１２を形成するとともに、これら電極１１，１２と重なるように高分子抵抗体１３，１４を配置して構成したものである。前記電気絶縁性基材９，１０はポリエステル不織布９ａ，１０ａにポリエステルフィルム等をラミネートしたものであり、また、電極１１，１２はこの電気絶縁性基材９，１０上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した。さらに、高分子抵抗体１３，１４は高分子抵抗体インクの印刷・乾燥により得たものである。
【００５２】
そして、上記電気絶縁性基材９，１０上の電極１１，１２、及び高分子抵抗体１３，１４には被覆材１５，１６が貼り合わされている。この被覆材１５，１６は、アクリル系の接着性樹脂層１７，１８を予め形成したポリエステルフィルム等の薄肉状電気絶縁性オーバコート材をラミネートしたものである。
【００５３】
電極１１，１２は、対向するように幅が広い主電極１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂから交互に櫛形形状の複数の枝電極１１ｃ，１１ｄ、１２ｃ，１２ｄを突設したものであり、これに給電することで、高分子抵抗体１３，１４に電流が流れ、発熱するようになる。
【００５４】
高分子抵抗体６はＰＴＣ特性を有し、温度の変化に抵抗値が比例的に変化して所定の温度になるように自己温度調節機能を有するものであり、その結果、温度コントロールが不要で安全性の高い面状発熱体としての機能を有するようになる。
【００５５】
前記電極の配設パターンは、内側の主電極１１ｂ、１２ｂから外側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極１１ｄ、１２ｄと、外側の主電極１１ａ、１２ａから内側に向けて形成した複数の櫛形形状枝電極１１ｃ、１２ｃを交互かみあわせるようにしたものであり、さらに、外側に位置する主電極１１ａ、１２ａは閉回路の構成としてある。
【００５６】
そして、メイン発熱部１および左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分に端子部材１９，２０，２１と面接合するとともに、それぞれの端子部材１９，２０，２１にリード線２２，２３を接続している。
【００５７】
これらのリード線２２，２３は同極となる左、右サイド発熱部２，３主電極給電部分からメイン発熱部１の主電極給電部分を介して電源へ接続するように構成してある。なお、中央の１個の端子部材１９に２本のリード線と１本のリード線を接続する箇所は３箇所の接続部を設けた構成としてある。さらに、リード線２２，２３の取付部には、シリコン接着剤などの絶縁性保護材２４，２５，２６を塗布してある。
【００５８】
また加工法について、加工工程の順序としては基本的に同じなのでメイン発熱部１で説明すると、まず、この端子部材１９の電極５の給電部分に接する面には導電性樹脂材料１９ａを形成してあり、この導電性樹脂材料１９ａによって電極５と端子部材１９の間は電気的及び物理的に接合されていて、導電性樹脂材料１９ａは電極５に対して熱接着性を示すとともに、熱硬化性としてあり、共重合ポリエステルに導電性付与材として銀粉末を分散し、さらに、硬化剤としてイソシアネートを適量添加して作製された導電性ペーストを使用している。
【００５９】
この段階の導電性樹脂材料１９ａは、イソシアネートによる硬化反応が生じないように低温で乾燥されているために、熱可塑性を保持しており、融点以上の温度で加圧すれば電極５との熱融着が可能である状態にある。この場合、特に、電極５に導電性樹脂材料１９ａは同種の樹脂を使用すると熱融着性は極めて良く、十分な熱融着強度が得られる。
【００６０】
次に、ポリエステル不織布４ａにラミネートされたポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性基材４をロール状に作成したものに、銀ペーストの印刷・乾燥により一対の電極５を形成する。
【００６１】
次に、電極５に重なるように高分子抵抗体インクを印刷・乾燥により高分子抵抗体６を形成したのちに、電極５、高分子抵抗体６、及び電気絶縁性基材４と接着性を有するアクリル系接着剤等の接着性樹脂層７を予め形成されたポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性オーバコート材をラミネートした被覆材８を貼り合わせて形成して、発熱体本体部分が完成される。
【００６２】
そして、発熱体本体部分の外形抜きを行った後、半田ごてで被覆材８を溶かしてリード線２２，２３を半田２７で接続し、最後に、リード線
２２，２３の取り付け部にシリコン接着剤などの絶縁性保護材２８を塗布したのち、端子部材同士を接続するリード線２２，２３の全体を被覆材８の上から別の保護部材２９で覆うように配設して組み立てが完了する。
【００６３】
そして、リード線２２，２３の接続は、同極となる左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分からそれぞれメイン発熱部１の主電極給電部分へ接続するリード線２２，２３を介し、メイン発熱部１の主電極給電部分から電源へ接続するリード線３０が接続されるように構成してある。
【００６４】
ここで、メイン発熱部１および左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分に端子部材を面接合すると共に、それぞれの端子部材にリード線２２，２３を接続し、これらのリード線は同極となる左、右サイド発熱部２，３の主電極給電部分からそれぞれメイン発熱部１の主電極給電部分へ接続するリード線２２を介してメイン発熱部１の主電極給電部分から電源へ接続するリード線３０が接続されるように構成してあるので、それぞれの面状発熱体の電極５，１１，１２、及び高分子抵抗体６，１３，１４の配設における設計的な制約が低減され、異なる形状の面状発熱体を効果的につなぎ合わせることができるなど、異形状の面状発熱体の性能を充分に引き出すことができるようになる。
【００６５】
つまり、複数の高分子抵抗体６，１３，１４をリード線２２で接続して、電気的に一体
化することで、それぞれの高分子抵抗体６，１３，１４は隣り合う高分子抵抗体６，１３，１４の電気の供給を電気絶縁性基材に印刷する電極で行わずにリード線でパラレルに、あるいはシリーズに自由に接続できるようになり、設計的な制約が低減され、電極が長くなって電圧ドロップすることや、隣り合う抵抗体に電気の供給するために発熱面積が減少することの心配がなくなり、面状発熱体全体の特性を引き出せるようになる。
【００６６】
また、高分子抵抗体６，１３，１４間をつなぐ部分の強度も、リード線２２，２３で構成されるので、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになる。
【００６７】
又、１個の端子部材１９に複数本のリード線２２，２３を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続してあるので、半田付けの作業性が良く、接続箇所が多くなっても、端子部材１９の面積を大きくすれば、何箇所でも取り付けができる。
【００６８】
つまり、１個の端子部材１９に複数本のリード線２８を１箇所の接続部に半田付けをする場合は、１本目のリード線２２，２３を半田付けした後、２本目のリード線２２，２３を半田付けする時、１本目のリード線がはずれやすく、作業性が悪い。さらに、複数本のリード線が重なるので、膨れて邪魔になる。
【００６９】
しかしながら、１個の端子部材１９に複数本のリード線を複数箇所の接続部に半田付けする場合は、常に１本のリード線を１箇所の接続部に半田付けすることになり、リード線がはずれたり、半田付け部が膨れて邪魔になることはない。
【００７０】
そして、端子部材１９同士を接続するリード線２２，２３の全体を被覆材の上から別の保護部材２９で覆うように構成してあるので、さらに、高分子抵抗体６，１３，１４間をつなぐ部分の強度も、リード線で構成される上に保護部材２９で保護され、格段と強くすることができ、耐久的にも信頼性を向上することができるようになると共に、端子部材１９を接続するリード線が露出することにより引っ掛かりやすくなって、面状発熱体を損ねたりする心配が無くなり、面状発熱体の生産性や施工性などを向上することができるようになる。
【００７１】
さらに、この電極の配設パターンは、図１に示すように、中側に位置する主電極の中心から外に向けて配設した櫛形形状の複数の枝電極５ｄに、交互に位置するように、中側に位置する主電極５ｂを周囲から包囲するように位置させた外側に位置する主電極５ａから内側に向けて配設した櫛形形状の複数の枝電極５ｄが配設してあり、外部からのストレスが多い外側に位置する主電極は閉回路の構成としてあるので、外側に位置する電極の一部が何らかの理由で亀裂や断線状態となっても、電気が回り込んで供給されるために、面状発熱体の発熱に大きな支障を与えることなく使用出来るようになり、面状発熱体の耐久性を大幅に向上することができるようになる。
【００７２】
又、端子部材１９の導電性樹脂材料１９ａが電極５，１１，１２に対して熱接着性を示すとともに、熱硬化性とした構成としてあるので、端子部材１９の導電性樹脂材料１９ａが電極５，１１，１２に接合される前は未硬化の状態とし、面接合時に熱をかけることで接着が可能となり、リード線の取り付け時等の電極５，１１，１２に熱をかけた時に熱接着して硬化させることにより、その熱硬化の過程において、揮発分が除去されているので発泡せず、緻密な構造となり、十分な強度が得ら、導電性樹脂材料の本来の接着強度を発揮でき、簡単な構成で端子部材１９７が電極１３に確実に面接合できるようになる。
【００７３】
そして又、リード線の取り付け部に絶縁性保護材２８を塗布し絶縁性保護処理を施した構成としてあるので、リード線の取り付け部から電極５及びこの電極５により給電される
高分子抵抗体６が絶縁性保護材に保護され、外気と遮断されて構成されるようになり、湿気や異物による汚染劣化や、電極１３のマイグレーションによるショートなどの不具合を防止でき、より性能の安定性や耐久性を向上させることができる。
【００７４】
なお、端子部材の接着など複数の面状発熱体の説明をメイン発熱部で代表して説明したがこれは、他の右サイド発熱部と左サイド発熱部についても同様な効果が得られ、また、メイン発熱部と右サイド発熱部と左サイド発熱部の片側の電極をリード線で接続して複数の発熱部を電気的に一体化する構成で説明したが、これは両側の電極をリード線２８ａで接続してもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明は複数の高分子抵抗体の電極をリード線で接続して複数の発熱部を電気的に一体化することにより、効果的に電極を配設出来るようにして、発熱体全体の暖房特性を維持しつつ、耐久性等の信頼性を向上することができ、使い勝手が大幅に向上するものであり、主に車輌に用いられるカーシートヒータやハンドルヒータ等の車輌用や暖房器具や加熱器具等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態１における面状発熱装置の構成を示す平面図
【図２】同面状発熱装置の端子部近傍の断面図
【図３】（ａ）従来の発熱装置の構成を示す平面図、（ｂ）同断面図
【図４】従来の面状発熱装置の被覆材の貼り合わせ時の概略構成図
【図５】従来の他の面状発熱装置を示す構成平面図
【符号の説明】
【００７７】
４ 電気絶縁性基材
５，１１，１２ 電極
６，１３，１４ 高分子抵抗体
７，１５，１６ 被覆材
１９，２０，２１ 端子部材
１９ａ 導電性樹脂材料
２２，２３ リード線
２９ 保護部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性基材上に印刷形成された電極、及びこの電極により給電される高分子抵抗体と、片面に前記電極の給電部に給電するリード線を接続し、もう一方の面に導電性樹脂材料を形成し前記電極に面接合するように構成した端子部材と、前記電極と端子部材、及び高分子抵抗体を覆い電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設するとともに、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成した面状発熱装置。
【請求項２】
電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設すると共に、この複数配設した電極の所定位置に、端子部材を面接合し端子部材同士をリード線で接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成し、且つ、端子部材同士を接続するリード線の一部或いは全体を被覆材とは別の保護部材で覆うように構成した請求項１記載の面状発熱装置。
【請求項３】
電極のどちらか一方あるいは両方を閉回路となるように構成した請求項１〜２記載のいずれか１記載の面状発熱装置。
【請求項４】
端子部材の導電性樹脂材料が電極に対して熱接着性を示すとともに、熱硬化性とした請求項１〜３記載のいずれか１記載の面状発熱装置。
【請求項５】
リード線の取り付け部に絶縁性保護処理を施した請求項１〜４記載のいずれか１項記載の面状発熱装置。
【請求項１】
電気絶縁性基材上に印刷形成された電極、及びこの電極により給電される高分子抵抗体と、片面に前記電極の給電部に給電するリード線を接続し、もう一方の面に導電性樹脂材料を形成し前記電極に面接合するように構成した端子部材と、前記電極と端子部材、及び高分子抵抗体を覆い電気絶縁性基材と密着させて配設した被覆材とを備え、前記電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設するとともに、この複数配設した電極の所定位置に端子部材を配設し、それぞれの端子部材同士をリード線で接続し、１個の端子部材に複数本のリード線を接続する箇所は、複数箇所の接続部を設けて接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成した面状発熱装置。
【請求項２】
電気絶縁性基材上に高分子抵抗体と電極を複数配設すると共に、この複数配設した電極の所定位置に、端子部材を面接合し端子部材同士をリード線で接続して、電気的に複数の高分子抵抗体を一体化するように構成し、且つ、端子部材同士を接続するリード線の一部或いは全体を被覆材とは別の保護部材で覆うように構成した請求項１記載の面状発熱装置。
【請求項３】
電極のどちらか一方あるいは両方を閉回路となるように構成した請求項１〜２記載のいずれか１記載の面状発熱装置。
【請求項４】
端子部材の導電性樹脂材料が電極に対して熱接着性を示すとともに、熱硬化性とした請求項１〜３記載のいずれか１記載の面状発熱装置。
【請求項５】
リード線の取り付け部に絶縁性保護処理を施した請求項１〜４記載のいずれか１項記載の面状発熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３５１４５９（Ｐ２００６−３５１４５９Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７８７８０（Ｐ２００５−１７８７８０）
【出願日】平成１７年６月２０日（２００５．６．２０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２０日（２００５．６．２０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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