JPH0645055A - 面状発熱体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型で且つ可撓性を有し、安全性及び量産性
に優れた面状発熱体の製造方法を提供する。 【構成】 ヒータ芯に抵抗線を螺旋状に巻装して形成さ
れる発熱線３を、クラフト紙からなる絶縁体４，４’に
て挾持して面状発熱体素子５を形成し、該面状発熱体素
子５を更にポリエステルフィルムからなる絶縁外皮６，
６’にて挾持して面状発熱体が構成される。また、前記
面状発熱体の発熱線３とリード線７との結線部は、ター
ミナルボックス８中に充填されたエポキシ樹脂にて防水
及び絶縁がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鏡の曇止用ヒー
タ, ＯＡ機器ドラム保温用ヒータ, 便座ヒータなど、各
種の保温又は加熱用ヒータとして用いる面状発熱体の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から面状発熱体は、薄型で且つ可撓
性を有し安全性及び量産性に優れたものが要求されてい
るが、これらの要望を全て満足させるものはなく、その
特性に合わせて用途や取付箇所が限定されているのが現
状である。

【０００３】これら各種タイプの面状発熱体の製造方法
を従来例に基づいて図４乃至図７を用いて説明する。ま
ず、図４は抵抗線縫着タイプの面状発熱体の一部切欠平
面図である。このタイプの製造方法は、抵抗線１２を布
又は紙１４上に適宜の回路パターンで配設し、その両面
にポリエチレン等の図示しない熱融着層を介してポリエ
ステルフィルム１６, １６’を積層し、熱プレスにて一
体化形成して作製している。

【０００４】図５はコード状ヒータ粘着タイプの面状発
熱体の一部切欠平面図である。このタイプの製造方法
は、ヒータ芯２１に抵抗線２２を螺旋状に巻装した発熱
線にシリコーンゴム２０を同心円状に押出被覆してなる
図６の如きコード状ヒータ２３を、粘着シート２４上に
適宜の回路パターンに配設し、その上にアルミ箔２６を
貼り合わせて作製している。

【０００５】また図７は、カーボン塗料コーティングタ
イプの面状発熱体の断面図である。このタイプの製造方
法は、ポリエステルフィルム３６上に発熱線の代わりと
してカーボン塗料３３をコーティングし、その上から図
示しない熱融着層を塗布してポリエステルフィルム３
６’を積層し、熱プレスにて一体化形成して作製してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の面状発熱体によると次のような問題があった。図４
に示したような抵抗線縫着タイプの面状発熱体に於いて
は、薄型で且つ可撓性を有しているので使い勝手が良
い。その反面、ＯＮ−ＯＦＦ時に起こる抵抗線の伸縮に
より、特に抵抗線を小さい径にて配線した部分に於いて
キンクを生じ易く、断線の危険もある。また製造作業に
おいても、布又は紙上に抵抗線を縫着する作業にかなり
の手数と技術を要し、量産性が大変悪い。

【０００７】一方、図５に示したようなアルミ箔粘着タ
イプの面状発熱体は、熱伝導率の良いアルミ箔で覆われ
ているので温度分布が均一となり、更にコード状ヒータ
は安全性に優れているという利点がある。その反面、コ
ード状ヒータは発熱線にシリコーンゴムを押出被覆して
いるので、外径１．２ｍｍ以下に形成することは困難で
ある。このため、コード状ヒータの大きな外径によりア
ルミ箔に凸凹が生じ、粘着シートとアルミ箔との接着の
問題も生じる。さらに、前記コード状ヒータ上に厚みの
あるアルミ箔を積層するので厚さ１．５ｍｍ以下の面状
発熱体の製造は不可能であり、コンパクト化が図れな
い。また、連続製法が確立されていないため、一枚一枚
作製することになり量産性に劣る。

【０００８】また、図７に示したようなカーボン塗料コ
ーティングタイプの面状発熱体は、薄型に形成できる
が、カーボン塗料のコーティングの均一化が難しく量産
性に欠け、局部的な異常発熱が生じ易い。更に曲げて使
用した場合には、カーボン塗料の塗膜構造が崩れて抵抗
変化が生じ、局部異状発熱を発生するため危険である。

【０００９】本発明はこのような従来の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
薄型で且つ可撓性を有し、安全性及び量産性に優れた面
状発熱体の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を解決するべく
本発明による面状発熱体の製造方法は、ヒータ芯に抵抗
線を螺旋状に巻装して発熱線を形成する工程と、前記発
熱線を平面状に配設し、その両面に熱融着層を介してク
ラフト紙からなる絶縁体を積層し、加熱加圧により一体
化して面状発熱体素子を形成する工程と、前記面状発熱
体素子の両面に、熱融着層を介してポリエステルフィル
ムからなる絶縁外皮を積層し、加熱加圧により一体化形
成する工程と、からなることを特徴とするものである。

【００１１】本発明で使用される発熱線は、ヒータ芯に
抵抗線を螺旋状に巻装して形成したもので、この発熱線
の両端には接続端子を介してリード線が接続されてい
る。前記ヒータ芯としては、通常、ガラス繊維, ポリエ
ステル繊維, 芳香族ポリアミド繊維などが使用される。
これらは作製する面状発熱体の用途及び使用条件に合わ
せて選定された繊維束に形成される。また、前記抵抗線
としてはニクロム線や銅ニッケル線などが使用される。
発熱線の発熱量の調節は抵抗線の固有抵抗及び巻ピッチ
または回路パターンによって行なう。

【００１２】本発明で使用される絶縁体は、主としてク
ラフト紙を用いるが、絶縁と電気用品の技術上の基準
（電気用品取締法）の絶縁距離の確保及び発熱線の仮止
めと熱分布の均一化ができれば、クラフト紙にかわり不
織布や合成樹脂フィルムなどを用いても差し支えない。
しかし、経済性を考慮すると安価なクラフト紙が好まし
い。

【００１３】本発明で使用される絶縁外皮は、ビニルフ
ィルム，ポリエチレンフィルム，ポリエステルフィルム
などが使用される。特に、耐熱性, 耐候性, 電気絶縁性
に優れ、表面硬度が高く機械的保護にも優れたポリエス
テルフィルムが好ましい。これらは作製する面状発熱体
の用途及び使用条件によって選定される。また、防湿を
完全にするために、絶縁外皮は絶縁体の全面を被包する
ごとく配置するのが望ましい。

【００１４】

【作用】上述した本発明の面状発熱体の製造方法による
と、コンパクトで柔軟性に優れた発熱線を、ポリエチレ
ン等の熱融着層で接着し易いクラフト紙からなる絶縁体
及びポリエステルフィルムからなる絶縁外皮で挾持する
ため、連続ラミネート加工ができ作業性及び量産性に優
れた面状発熱体の製造方法を提供できる。また、クラフ
ト紙，ポリエステルフィルムは安価なうえ大変薄く、発
熱線と共に可撓性に富んでいる。そのため断線の恐れが
なく、薄くて安全性の高い面状発熱体を、量産性に優れ
た製造方法で製造することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の面状発熱体の製造方法に於ける一実
施例を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は本発明
に係る面状発熱体の一実施例を示す一部切欠平面図、図
２は図１のＡ−Ａ断面分解図、図３は本発明に用いる発
熱線の拡大平面図である。

【００１６】まず、本発明によって製造される面状発熱
体の構成を説明する。発熱線３を、クラフト紙からなる
絶縁体４，４’にて挾持して面状発熱体素子５を形成
し、該面状発熱体素子５を更にポリエステルフィルムか
らなる絶縁外皮６，６’にて挾持して面状発熱体が構成
されている。また、前記面状発熱体の発熱線３とリード
線７との結線部は、ターミナルボックス８中に充填され
たエポキシ樹脂にて防水及び絶縁がなされている。

【００１７】発熱線３は、１０００デニールの芳香族ポ
リアミド繊維（ケブラー２９）をφ０．３５ｍｍに収束
してなるヒータ芯１に、φ０．１２ｍｍの銅ニッケル線
からなる抵抗線２を巻き線ピッチ１．５ｍｍで螺旋状に
巻装して作製した。絶縁体４，４’は、片面に図示しな
い熱融着層を塗布した厚さ０．１０ｍｍのクラフト紙を
使用した。また絶縁外皮６，６’は、片面に図示しない
熱融着層を塗布した厚さ０．１０ｍｍのポリエステルフ
ィルムを使用した。なお、熱融着層にはポリエチレンを
使用した。

【００１８】次に本実施例の製造方法を説明する。ま
ず、クラフト紙からなる絶縁体４を、案内ピンが直立に
固定され且つ加熱加圧時に上下移動が可能な可動板が内
蔵された治具に、熱融着層を施した面を上向きにして該
案内ピンに貫通させて載置する。その上に発熱線３を案
内ピンに蛇行状に係止めして配線する。再びクラフト紙
からなる絶縁体４’を、熱融着層を施した面を下向きに
して案内ピンに貫通させて載置し、前記発熱線３の上に
配置した後、熱板にて加熱加圧して一体化させる。この
ようにして発熱線３をクラフト紙からなる絶縁体４，
４’により挾持した面状発熱体素子５を形成し、前記面
状発熱体素子５の両面に熱融着層を内面側に施したポリ
エステルフィルムからなる絶縁外皮６，６’を積層し、
加熱加圧ロール間に供給して連続的にラミネートする。

【００１９】上述のように作製した面状発熱体は、発熱
線の両端に耐熱塩化ビニル絶縁電線０．７５ｍｍ^２から
なるφ２．７ｍｍのリード線７を接続端子によって同一
方向にかしめ接続したのち、該接続部をエポキシ樹脂に
てシールすると共に、ターミナル・ボックス８にて覆う
ことにより、防水及び絶縁処理を施し完成品となる。

【００２０】以上のような本発明の製造方法により作製
したところ、厚さ１ｍｍ以下の面状発熱体を従来例（図
５に示したもの）に比べて約２倍のスピードで効率よく
作製することができた。また、表１のように優れた特性
を示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではない。まずクラフト紙に於いては、あらかじめ案
内ピンの位置と対応する位置に穴が開けられていてもよ
い。また、クラフト紙を加熱加圧する手段として熱プレ
ス機を使用するならば、案内ピンが固定式の場合はプレ
ス板に案内ピンが嵌合する穴を設けることが考えられ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の面状発熱
体の製造方法によれば、抵抗線を縫い付ける等の厄介な
工程が不要であり、簡単且つ連続的に製造が可能で、量
産に適している。また、ヒータ芯に抵抗線を螺旋状に巻
装した発熱線を用いているため、ＯＮ−ＯＦＦサイクル
時に生じる抵抗線の伸縮による影響が少なくて済み、発
熱線を小さい径にて配線した部分に於いても抵抗線に無
理がかからず安全である。

【００２４】さらに、実施例で示したように厚さ１ｍｍ
以下のものも形成出来、表面はなめらかで可撓性がある
ため、鏡の曇止用ヒータ, 複写機のドラムヒータ, 便座
ヒータなど幅広い用途に利用できるものである。このよ
うに、本発明の面状発熱体の製造方法によると、薄型で
安全性及び可撓性に優れた面状発熱体を、量産性に優れ
た製造方法で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で、面状発熱体の一
部切欠平面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図で、図１のＡ−Ａ断
面分解図である。

【図３】本発明の一実施例を示す図で、発熱線の拡大平
面図である。

【図４】従来例を示す図で、抵抗線縫着タイプの面状発
熱体の一部切欠平面図である。

【図５】従来例を示す図で、コード状ヒータ粘着タイプ
の面状発熱体の一部切欠平面図である。

【図６】従来例を示す図で、コード状ヒータの一部切欠
平面図である。

【図７】従来例を示す図で、カーボン塗料コーティング
タイプの面状発熱体の断面図である。

【符号の説明】

１…ヒータ芯 ２…抵抗線 ３…発熱線 ４，４’…絶縁体 ５…面状発熱体素子 ６，６’…絶縁外皮 ７…リード線 ８…ターミナル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータ芯に抵抗線を螺旋状に巻装して発
   熱線を形成する工程と、前記発熱線を平面状に配設し、
   その両面に熱融着層を介してクラフト紙からなる絶縁体
   を積層し、加熱加圧により一体化して面状発熱体素子を
   形成する工程と、前記面状発熱体素子の両面に、熱融着
   層を介してポリエステルフィルムからなる絶縁外皮を積
   層し、加熱加圧により一体化形成する工程と、からなる
   ことを特徴とする面状発熱体の製造方法。