JPH0321833A - シート状温度センサならびにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気カーペット等面状発熱体を有する加熱器に
おける温度制御装置の温度検知素子として用いるシート
状温度センサに関する。

（従来の技術） 面状発熱体の発熱温度を局部的でなく全面における平均
的な所謂２次元的に温度検知し得る温度検知素子として
、薄く平たくて異物存在感を覚えさせることなく任意の
配列パターンを容易に形成し得る長所を備えたテープ状
温度センサに関し、本出願人はさきに特開昭６３−１２
０２３４号公報によって提案した。

（発明が解決しようとする課題） 上述する従来のテープ状温度センサは温度検知素子とし
てのすぐれた特性を有していることが判っているが、電
極の取り出しに際しては可成り高度な加工を必要とする
ものである。

このテープ状温度センサは例えば厚さが１００　μ調、
幅が１０ｆｌ、帯電極の幅が１．３ｍｍ、帯電極の間隔
が４．０Ｍの薄く狭幅の構造であるので、端面の処理手
段を慎重に行わないと、たとえば単純に幅切断したとす
ると、抵抗体が圧縮されたり、端面に付着した湿分など
の異物の影響で帯電極間の短絡現象が生じてセンサとし
ての機能を失するおそれがあり、従って端面を清浄にし
た後、絶縁被覆をするなどの厄介な加工を必要とする問
題がある。

さらに、組み合わせる面発熱体に対応させるために、製
品種別毎にセンサの長さ，配列パターンを変えなければ
ならないのも実用性の面で改善が望まれる点でもあった
。

本発明はかかる従来の問題点に対処して改善の実効を挙
げるべく発明されたものであって、温度センサを薄いシ
ート状で任意の大きさのものを容易に作製し得る如くな
すとともに、端面の電極間沿面距離を十分に大きく５と
らせる製造加工を可能ならしめることによって、配線．
配置の簡略化ならびに温度検知特性の向上化を果たさせ
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） しかして本発明は上記目的の達戒をはかるために、実施
例を示す図面に示されるごとく請求項１の発明はシート
状温度センサとして、周囲温度の変化に応じてインピー
ダンスが変化する特性を持つ塩化ビニール混合物などの
高分子感熱抵抗体からなる感熱シート（２）を芯に有し
その両面に、アルミニウム箔などの導電箔からなる電極
シート（３），（３）を夫々密着せしめた３層シートに
形成されていて、両電極シー［３），　（３）は対応す
る各辺が所定間隔を保持して互いにずれた配置関係をな
しており、一方、感熱シート（２）は、片方で対向する
二辺が、両電極シート（３），（３），　（３）の対応
辺における外にはみ出した方の各辺に夫々合致し、他方
で対向する二辺が、両電極シート＋３），（３），　（
３）の対応辺における隣り合う各二辺の中間に位置し得
る所定形状で設けられてなることを特徴とする。

次いで請求項２の発明は両電極シート（３），　（３）
，（３）がプラスチック絶縁層（４）を外表面に夫々密
着して有し、電極シート（３）の充電部を絶縁させた構
威を請求項１の発明に付加したものであり、また、請求
項３の発明は、前記両電極シー１−＋３），（３），　
（３），（３）における重なり合う部分が、合着により
組み合わせる織発熱体など面発熱体（８）の有効面積に
対して、同一面積又は全周緑部をその周りにはみ出させ
得る広い面積を有してなることにより、保護電極を兼用
している構戒を請求項１又は２の発明に特性したもので
ある。

一方、請求項４の発明は前記請求項１におけるシート状
温度センサを連続的に製造するのに最も適した製造方法
に関するものであって、周囲温度の変化に応じてインピ
ーダンスが変化する特性を持つ塩化ビニール混合物など
の高分子感熱抵抗体からなる所定幅の感熱シート（２）
を連続して繰り出させるとともに、その両面に夫々沿わ
せて前記感熱シート（２）と略々等幅の導電箔からなる
２枚の電極シート（３），　ｆ３）を同様に繰り出させ
て感熱シート（２）に各々貼着する工程を有し、それ等
各電極シート（３），　（３）を前記感熱シート（２）
基準に、幅方向の一側と他側とに若干長ずらせた対称的
な配置で夫々繰り出させる一方、テープ状の離型紙ＯＩ
を片方の電極シート（３）と感熱シート（２）との間、
他方の電極シート（３）と感熱シート（２）との間の交
互に、所定ピッチを存する幅方向に亘って介挿せしめて
、この介挿個所において区分されてなる電極シート（３
）のｊｉｉ層体と電極シート（３）・感熱シート（２）
相互を貼り合わせてな二層体とを、該二層体がはみ出す
如き長手力向に若干長ずれた位置で幅方向に亘らせ夫々
切断せしめることを特徴とする。

次いで請求項５の発明は前記請求項２の発明に係るシー
ト状温度センサの製造方法であって、２枚の電極シート
（３），　（３）が、感熱シート（２）に貼着する面と
は反対側の面にプラスチック絶縁層（４）を密着して有
する構或を請求項４の製造方法に特定したものである。

（作用） 本発明に係るシート状温度センサは電極シート（３），
　（３），（３）における少なくとも一方の端部と感熱
シート（２）の端部とが喰い違っていて、電極シート（
３）間の感熱シート（２）表面に添った沿面距離を十分
．長くとれるために、特別な端面処理を施すことなく、
短絡の心配の全くないセンサが得られる。

また、電極シート（３）．　（３）は互いに反対の辺側
において適当幅の充電露出部が各々存するような構造と
なっているので、導線接続のために感熱シート（２）の
一部分をわざわざ削り取って電極シート（３）の露出部
を形或するなどの面倒な加工は必要としない． そして電極シート（３），　（３），（３）間に存在す
る感熱シート（２）の立方体構造を温度検知用インピー
ダンスの担体に利用しているので、組み合わせた面発熱
体の発熱温度を部分的でなく全面的に検知することが可
能となり、きめ細やかな温度調節が可能である。

さらに電極シート（３），（３），　＋３），（３）を
平面に展延してなることにより針が突き刺さった場合な
どの異常現象を確実に検知し得て漏電防止用の保護電極
としても兼用し得る。

また、本発明方法は、離形祇αφを所要個所に介在させ
るようにしているのでくい違い個所で切断することが簡
単に行え、さらに、感熱シート（２）に対して電極シー
ｔ−（３）．　（３）を前後又は左右にずれさせて貼着
しているのて、端緑部における導線と電極シート（３）
との電気的接続をそのままで容易に行わせる得る。

しかも離形紙αωの介挿ならびにこの介挿個所での離れ
た二個所における切断の簡単な工程を三層ラミネート処
理手段に付加してなる製造方法であるから、工程の単純
化が可能であることはもとより量産に適した実用ｂな製
造方法を提供し得る．（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづき説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、図示のシ
ート状温度センサ（１１は感熱シート（２）を芯に有し
てその両面に電極シート（３）とプラスチック絶縁層（
４）とを順次ラミネート加工したものであり、感熱シー
ト（２）は、塩化ビニール混合物、ナイロン混合物など
、周囲温度の変化に応じてインピーダンス例えば体積固
有抵抗が変化する負特性を持つ高分子感熱抵抗体を素材
として厚さ１００μｍ程度のシートに形成している。

一方、電極シート（３）は銅箔、アルミニウム箔、錫箔
などの導電箔を素材として厚さｌ５μｍ程度のシートに
形成し、感熱シート（２）の両面に接着材により密着せ
しめるが一対の電極シート（３）．　＋３），（３）は
例えば等形をなす合同形状に形成している。

次に、プラスチック絶縁Ｎ（４》は、これが電気絶縁保
護のためにまた、前記両シー［２），　（３）の耐折強
度を補強するために設けられている点から、両機能を十
分に発揮し得る素材から形或する場合は単一層のもので
あっても良いが、図示例は電極シート（３），（３）に
対し強力な接着作用を有せしめるために厚さ２０μｍの
ポリエチレンシート（５）を電極シート（３）との接着
面側に有するとともに、このポリエチレンシート（５）
に合着させて耐折強度に優れてなる厚さ１６μｍ程度の
ポリエステルシート（６）を有し、さらに該シート（６
）に合着させて接着性及び電気絶縁性に優れてなる厚さ
２０μｍのポリエチレンシート（７）を有する３層構造
の絶縁層に形成している。

かくして多層体になるシート状温度センサ（１１が構成
されるが、方形状をなすセンサｆｌ）の縦横寸法はこれ
と組み合わせる面発熱体との関係から決定されるもので
あって、電気カーベット、Ｘ′ｆＩＡ検査用横臥台等に
用いられる場合はその対象に応じた規格寸法の単位体に
形成すれば良い。

しかして感熱シート（２）と両電極シート（３）．　ｆ
３），（３）とは中心、周辺が合致するように重ね合わ
せるのではなくて、下記の通りの重合関係が成立するも
のである。

所定大きさの方形をなす感熱シート（２）に対して２枚
の電極シート（３＋，　（３），（３）は中心が夫々ｘ
，　ｙ両軸方向にずれた配置となっていて、両電極シー
ト（３），（３）相互では、対応する各辺が所定間隔例
えば１５〜１７ｎ＋を有して平行に保たれる如く、Ｘ，
Ｙ両軸方向に夫々ずれた配置となっている。

一方、感熱シート（２）と電極シート（３），　（３）
との位置及び大きさの関係をみると、片方で対向する感
熱シート（２）の二辺、すなわち第１図上で上辺及び下
辺が、両電極シート（３），　（３）の対応辺（上辺及
び下辺）に対して外にはみ出した方の各辺、すなわち第
１図上で奥側の電極シート（３）の上辺と同しく手前側
の電極シート（３）の下辺とに夫々一線に揃って合致し
ており、また他方で対向する感熱シート（２）の二辺、
すなわち第１図上で左辺及び右辺が、両電極シート（３
），　（３）の対応辺である各左辺及び右辺に対して、
両辺間の中間位置に存在するような配置をとらせており
、例えば奥側の電極シート（３）に対しては左辺側で２
〜５鶴出ており、同じく右辺側で１５〜１０■引っ込ん
でおり、また、手前例の電極シート（３）に対しては左
辺側で１５〜１０　＋ｕ引っ込んでおり、同じく右辺側
で２〜５ｎ出てなる如き配置となっている。

以上説明した重合関係を有する３層シートの温度センサ
（１１は、電極シート（３），（３），　（３），（３
）の感熱シート（２）との接着面側において、一方の電
極シート（３）の一辺側と他方の電極シート（３）の他
辺側とに夫々幅１０〜１５ｍの帯状をなす露出充電部分
を有するようになり、第２図上では上側（手前側）の電
極シート（３）の左辺と下側（奥側）の電極シート（３
）の右辺に夫々沿って露出充電部分が形成されることに
なり、従ってこの充電部分の適当個所に端子を半田つけ
等により固着することにより導線の取り出しは容易にか
つ確実に行われる。

しかして両電極シート（３），　（３）間における感熱
シーＨ２）端面に沿って形成される沿面距離は、第１図
及び第２図から明らかなように、感熱シート（２）の厚
さの他に、２〜５ｆｌの距離が確保されるために、十分
長い距離を持たせることが可能であり、従って沿面にお
ける漏電を確実に防止することができる。

この温度センサ（１１を第４図及び第５図に示すように
、面発熱体（８）の上面に沿わせて密着させた後、面発
熱体（８）の下面側及び温度センサｆｉｌの上面側に外
装材（９）を夫々貼り合わせることによって、平板状の
ヒータを構成することが可能であり、温度センサ（１）
が面発熱体（８）の発熱面に面接触しているので、平均
化された２次元的な温度検出が行える。

一方、第６図は第４図、第５図に示した例と同要領の処
理によって平板状ヒータを構成しているが、温度センサ
ｆｌｌ自体が、その両電極シート（３），（３）におけ
る重なり合う部分（左下り斜線で範囲を示す）が面発熱
体（８）（右下り斜線で範囲を示す）に比して、その周
りに全周緑部を若干寸法はみ出させることが可能な広い
面積を持つ構造となっており、従って電極シート（３）
，　（３）が面発熱体（８）の全面を余裕を存して掩っ
ているので保護電極として兼用される。

以上説明した構造を有するシート状温度センサ（１）を
連続的に製造する方法について第７図及び第８図にもと
づき説明する。

上段から３段に配設した電極シート（３）用、感熱シー
ト（２）用及び電極シート（３）用の各送り出しローラ
（　１２Ａ）．（１１）．　（　１２ｇ　）から、所定
厚さで接着剤が片面に塗布されてなる電極シート　（３
），（３）を感熱シート（２）の上下両側にそれぞれ等
速で繰り出させて、後段に設けられたニソプローラα濁
に通過させ互いに密着した３層シートを連続的に製造す
るが、この製造過程において、感熱シート（２）を基準
にして両電極シート　（３），（３）を幅方向の一側と
他側とに若干長ずらせた対称的配置で夫々繰り出させる
。

例えば、上段の電極シート（３）は第８図上で左辺側が
１０〜１５ｍｍ、右辺側が２〜５ｕの幅だけ感熱シ−Ｈ
２）の左寄りにずれ、下段の電極シート（３）は右辺側
が１０〜１５關、左辺側が２〜５璽嘗の幅だけ逆に右寄
りにずれる如く繰り出させる。

さらに、適当幅を有するテープ状の両面形離型祇００）
を位置（イ）の個所で上段の電極シート（３）と感熱シ
ート（２）の間に全幅に亘らせて介挿させ、また位置（
イ）とは所定ピッチ（ｐ＋）隔てた位置（ＩＩ）の個所
で感熱シート（２）と下段の電極シート（３）の間に全
幅に亘らせて同時に介挿せしめる。

この両位置（｛）　．　（０）における離型紙αωの介
挿を所定ピンチ（Ｐ，）の２倍の送りが威される毎に間
欠的に行われる。

なお、所定ピッチ（Ｐ，）移動毎に、位置（イ）におい
て離型祇ａ（ｌ１を感熱シート（２）の上又は下に交互
に介挿させるようにしても差し支えない。

このように（７て離型祇α■が介挿された個所において
ニップローラ０３），（３）通過後の３層シートを、電
極シート（３）のみの単層シートと感熱シート（２）・
電極シート（３）相互を貼り合わせた二層体とに対し、
長手方向（シート繰り出し方向）に若干長位置をずらせ
るようにして幅方向に夫々切断せしめる（第３図参照）
。

その際、切断個所は、二層体側が単層体から前後に若干
長だけはみ出す如くなるように適正位置を選んで切断処
理する。

以上説明した製造方法により得られたシート状温度セン
サ（１）は、四辺における感熱シート（２）の沿面距離
を十分大きくとることが可能であるとともに、電極シー
１−（３），（３），　（３），（３）の左右両辺に導
線用端子の取付け個所が露出している構造となり、目的
に叶う温度センサを連続的に、かつ高速下に製造し得る
。

なお、電極シート（３），（３），　（３）の感熱シー
ト（２）とは反対側の面に予めプラスチノク絶縁層（４
）を密着しておくことによって、当然、請求項２の温度
センサ（１）を容易に得ることができる。

（発明の効果） 本発明に係る温度センサは、高分子感熱抵抗体からなる
感熱シート（２）が２次元的な容積抵抗体として展延し
ていて、これに電極シート（３），（３），　（３），
（３）が両側で密着してなることによって、組み合わさ
れる面発熱体の各部の温度を２次元的に確実に検知でき
、従ってきめ細かい温度調節を行う感熱素子として最適
である。

さらに電極シート（３），　（３）に端子接続用の充電
部を部分的に露出させているとともに、この露出部に関
係する感熱シート（２）端面の沿面距離を十分大きく取
っているので、短絡などの漏電現象を解消でき高信頼性
の温度センサを提供し得る。

しかも電極シート（３）として、極端に薄くて、厚みの
変化の殆どない均一層のものを使用することによって、
Ｘ線の透過に支障を来さないようにすることができ、Ｘ
線用横臥台の加熱ヒータとして適切である。

また、本発明方法は、電極シート（３），　（３）を感
熱シート（２）に対して幅方向にずらせた状態で繰り出
させるとともに、離型祇αφを所定ピッチでシート層間
に介挿させる単純な工程で良いので、生産コストならび
に量産の面で最適な製造方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の例に係る温度センサの平面
図及び厚み方向に拡大した断面示正面図、第３図は同じ
く側面図で製造過程の説明図、第４図及び第５図は本発
明の実施例に係る平板状ヒータの平面図及び断面示正面
図、第６図は本発明の実施例に係る平板状ヒータの略示
平面図、第７図及び第８図は本発明方法の製造工程を説
明するための略示正面図及び要部示平面図である。 （２）・・・感熱シート、 （３）・・・電極シート、 （４）・・・プラスチック絶縁層、 （８）・・・面発熱体、 αω・・・離型紙。 ゝ　Ｑク 手続補正書帽発） １．事件の表示 平或ｌ年特許願第１５７５２２号 ２．発明の名称 シート状瓜度センサならびにその製造方法３．補正をす
る者 梅田センタービル 名称　（２８５）ダイキン工業株式会社代表者　山　田
　　　稔 ４，代理人 居所　大阪市中央区南船場３丁目９番１０号（１）　　
明細書の特許請求の範囲の記載を別紙の′通りに補正す
る。 （２）明細書第５頁第１６行目及び第７頁第３行目の「
塩化ビニール混合物などの」とあるのを夫々削除する。 （３）明細書第１０頁第８行目の「塩化ビニール混合物
、」とあるのを削除する。 ８．添付書類の目録 （１１　　別紙　　　　　　　　　　　　１通別　　　
　紙 ２，特許請求の範囲 ｌ．周囲温度の変化に応してインピーダンスが変化する
特性を持つ高分子感熱抵抗体からなる感熱シート（２）
を芯に有しその両面に、アルミニウム箔などの導電箔か
らなる電極シート（３］，　（３）を夫々密着せしめた
３層シートに形成されていて、両電極シート（３），　
（３），（３）は対応する各辺が所定間隔を保持して互
いにずれた配置関係をなしており、一方、感熱シート（
２）は、片方で対向する二辺が、両電極シー　｝　（３
），（３），　（３），（３）の対応辺における外には
み出した方の各辺に夫々合致し、他方で対向する二辺が
、両電極シート　（３）の対応辺における隣り合う各二
辺の中間に位置し得る所定形状で設けられてなることを
特徴とするシート状温度センサ。 ２、両電極シート（３），（３），　（３）がプラスチ
ック絶縁層（４）を外表面に夫々密着して有する請求項
１記載のシート状温度センサ。 ３．前記両電極シート（３），　（３），（３）におけ
る重なり合う部分が、合着により組み合わせる織発熱体
など面発熱体（８）の有効面積に対して、同一面積又は
全周緑部をその周りにはみ出させ得る広い面積を有して
なることにより、保護電極を兼用している請求項ｌ又は
２記載のシート状温度センサ。 ４．周囲温度の変化に応じてインピーダンスが変化する
特性を持つ高分子感熱抵抗体からなる所定幅の感熱シー
ト（２）を連続して繰り出させるとともに、その両面に
夫々沿わせて前記感熱シート（２）と略々等幅の導電箔
からなる２枚の電極シー［３），（３）を同様に繰り出
させて感熱シート（２）に各々貼着する工程を有し、そ
れ等各電極シーＨ３），（３），　（３），（３）を前
記感熱シート（２）基準に、幅方向の一側と他側とに若
干長ずらせた対称的な配置で夫々繰り出させる一方、テ
ープ状の離型紙Ｑｌを片方の電極シート（３）と感熱シ
ート（２）との間、他方の電極シート（３）と感熱シー
ト（２）との間の交互に、所定ピッチを存する幅方向に
亘って介挿せしめて、この介挿個所において区分されて
なる電極シート（３）の単層体と電極シート（３）・感
熱シート（２）相互を貼り合わせてなる二層体とを、該
二層体がはみ出す如き長手方向に若干長ずれた位置で幅
方向に亘らせ夫々切断せしめることにより請求項１記載
のシート状温度センサを連続的に製造することを特徴と
するシート状センサの製造方法。 ５．２枚の電極シート（３），　（３），（３）が、感
熱シート（２）に貼着する面とは反対側の面にプラスチ
ック絶縁層（４）を密着して有する請求項４記載のシー
ト状センサの製造方法。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．周囲温度の変化に応じてインピーダンスが変化する
   特性を持つ塩化ビニール混合物などの高分子感熱抵抗体
   からなる感熱シート（２）を芯に有しその両面に、アル
   ミニウム箔などの導電箔からなる電極シート（３），（
   ３）を夫々密着せしめた３層シートに形成されていて、
   両電極シート（３），（３）は対応する各辺が所定間隔
   を保持して互いにずれた配置関係をなしており、一方、
   感熱シート（２）は、片方で対向する二辺が、両電極シ
   ート（３），（３）の対応辺における外にはみ出した方
   の各辺に夫々合致し、他方で対向する二辺が、両電極シ
   ート（３），（３）の対応辺における隣り合う各二辺の
   中間に位置し得る所定形状で設けられてなることを特徴
   とするシート状温度センサ。
2. ２．両電極シート（３），（３）がプラスチック絶縁層
   （４）を外表面に夫々密着して有する請求項１記載のシ
   ート状温度センサ。
3. ３．前記両電極シート（３），（３）における重なり合
   う部分が、合着により組み合わせる織発熱体など面発熱
   体（８）の有効面積に対して、同一面積又は全周緑部を
   その周りにはみ出させ得る広い面積を有してなることに
   より、保護電極を兼用している請求項１又は２記載のシ
   ート状温度センサ。
4. ４．周囲温度の変化に応じてインピーダンスが変化する
   特性を持つ塩化ビニール混合物などの高分子感熱抵抗体
   からなる所定幅の感熱シート（２）を連続して繰り出さ
   せるとともに、その両面に夫々沿わせて前記感熱シート
   （２）と略々等幅の導電箔からなる２枚の電極シート（
   ３），（３）を同様に繰り出させて感熱シート（２）に
   各々貼着する工程を有し、それ等各電極シート（３），
   （３）を前記感熱シート（２）基準に、幅方向の一側と
   他側とに若干長ずらせた対称的な配置で夫々繰り出させ
   る一方、テープ状の離型紙（１０）を片方の電極シート
   （３）と感熱シート（２）との間、他方の電極シート（
   ３）と感熱シート（２）との間の交互に、所定ピッチを
   存する幅方向に亘って介挿せしめて、この介挿個所にお
   いて区分されてなる電極シート（３）の単層体と電極シ
   ート（３）・感熱シート（２）相互を貼り合わせてな二
   層体とを、該二層体がはみ出す如き長手方向に若干長ず
   れた位置で幅方向に亘らせ夫々切断せしめることにより
   請求項１記載のシート状温度センサを連続的に製造する
   ことを特徴とするシート状温度センサの製造方法。
5. ５．２枚の電極シート（３），（３）が、感熱シート（
   ２）に貼着する面とは反対側の面にプラスチック絶縁層
   （４）を密着して有する請求項４記載のシート状温度セ
   ンサの製造方法。