JPH1012359A - 面状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の面状発熱体では、安価で発熱部の温度
検知を正確に行うことができず、さらには該面状発熱体
を使用する商品の形状が大型となった。 【解決手段】 樹脂製シート１上に、それぞれ導電性材
料からなる発熱部２と温度検知部３とを近接して配設
し、前記発熱部２及び温度検知部３を印刷にて形成した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通電により発熱す
る面状発熱体に関し、例えば、電気暖房器具，電気調理
器等のヒータ素子として使用される面状発熱体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の面状発熱体としては、特
開昭６２−１１８３８４号公報に記載されているよう
に、それぞれ金属箔からなる発熱線及び温度検知線を互
いに並設し、これらの両面に低融点樹脂層を形成した後
にその両面に高融点の絶縁フィルムを設けて構成した面
状発熱体が開示されている。

【０００３】また、近年、基材として非導電性材料であ
る非導電性基板上に、必要とする抵抗値に調整した導電
性材料を印刷して発熱部としたもの、また基材として非
導電性材料である樹脂シート上に、同様に必要とする抵
抗値に調整した導電性材料を印刷して発熱部とし、フレ
キシブル性を持たせたものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の面状発熱体は、単に発熱体としての機能が与えられた
ものであり、該面状発熱体を商品に組み込んで使用する
場合には、必要とする温度に制御するためのサーミスタ
等の温度検知手段を別に取り付けて使用する必要があっ
た。その結果、温度検出手段のための部品点数が増加
し、組み立て時間も増加することとなり、結果的に製造
コストが増加するという問題があった。

【０００５】また、上記のように別に設けられた温度検
出手段では、その温度検出手段周辺での温度検知しかで
きず、正確な発熱部の温度検知を行うことができないと
いう問題があった。

【０００６】さらに、前記面状発熱体を使用する商品に
おいては、別途前記温度検知手段を配設するためのスペ
ースが必要となり、当該商品が大型となるという問題が
あった。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、安価で発熱部
の温度検知を正確に行うことができ、さらには当該面状
発熱体を使用する商品の小型化が可能な面状発熱体の提
供を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の面状発熱体は、非導電性基
材上に、それぞれ導電性材料からなる発熱部と温度検知
部とを近接して配設し、前記発熱部及び温度検知部を印
刷にて形成したことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の請求項２記載の面状発熱体
は、請求項１記載の面状発熱体において、前記発熱部及
び温度検知部を前記非導電性基材の同一面に形成したこ
とを特徴とするものである。

【００１０】さらに、本発明の請求項３記載の面状発熱
体は、請求項２記載の面状発熱体において、前記温度検
知部を前記発熱部に沿って配設したことを特徴とするも
のである。

【００１１】加えて、本発明の請求項４記載の面状発熱
体は、請求項１記載の面状発熱体において、前記非導電
性基材の一方の面に前記発熱部を配設するとともに、前
記非導電性基材の他方の面の前記発熱部に対応する位置
に前記温度検知部を配設したことを特徴とするものであ
る。

【００１２】上記構成によれば、本発明の請求項１記載
の面状発熱体は、非導電性基材上に、それぞれ導電性材
料からなる発熱部と温度検知部とを近接して配設し、前
記発熱部及び温度検知部を印刷にて形成したので、前記
温度検知部にて前記発熱部の温度を正確に検出すること
ができる。また、前記発熱部及び温度検知部を印刷にて
形成したので、従来の積層工程が必要な金属箔を用いた
面状発熱体及び温度検知手段が別途必要な面状発熱体に
比較して前記発熱部及び温度検知部の形成を容易に行う
ことができ、製造コストの低減を図ることができる。し
かも、前記発熱部及び温度検知部を薄膜にて形成するこ
とができるので、金属箔を用いた面状発熱体に比較して
面状発熱体自体を小型化できるとともに、温度検知手段
が別途必要な面状発熱体に比較して当該温度検知手段を
不要とすることができ、面状発熱体を使用する商品の配
置スペースを小型化することができる。

【００１３】また、本発明の請求項２記載の面状発熱体
は、請求項１記載の面状発熱体において、前記発熱部及
び温度検知部を前記非導電性基材の同一面に形成したの
で、前記発熱部と温度検知部とを同時に形成することが
でき、製造工程の簡素化により前記発熱部及び温度検知
部の形成をさらに容易に行うことができ、さらなる製造
コストの低減を図ることができる。

【００１４】さらに、本発明の請求項３記載の面状発熱
体は、請求項２記載の面状発熱体において、前記温度検
知部を前記発熱部に沿って配設したので、前記発熱部の
温度変化を前記温度検知部にてより的確に検知すること
ができる。

【００１５】加えて、本発明の請求項４記載の面状発熱
体は、請求項１記載の面状発熱体において、前記非導電
性基材の一方の面に前記発熱部を配設するとともに、前
記非導電性基材の他方の面の前記発熱部に対応する位置
に前記温度検知部を配設したので、前記発熱部の温度変
化を前記温度検知部にてより的確に検知することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の面状
発熱体について、図１乃至図４に基づいて説明する。

【００１７】図１は本発明の第１実施の形態の面状発熱
体を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図であ
る。

【００１８】本発明の第１実施の形態の面状発熱体は、
非導電性材料である樹脂製シート（非導電性基材に相
当）１の同一面上に、所定の抵抗値になるように調整し
た正抵抗温度特性（正特性）或いは負抵抗温度特性（負
特性）を有する導電性材料をパターン印刷して発熱部２
と該発熱部２の温度を検知するための温度検知部３とを
互いに近接させて設けたものである。図中、４は発熱部
２の両端に設けられた第１電極部であり、５は温度検知
部３の両端に設けられた第２電極部であり、６は前記電
極部４，５の一部を除いて前記発熱部２及び温度検知部
３を被覆する図中２点鎖線にて示すような絶縁層であ
る。前記第１電極部４及び第２電極部５は、それぞれ前
記発熱部２及び温度検知部３の形成と同様に同時に形成
される。前記絶縁層６は、前記発熱部２及び温度検知部
３とを非導電性材料である樹脂製薄膜シートでラミネー
トして外部と電気的に絶縁するとともに、前記発熱部２
及び温度検知部３の表面を保護するものである。

【００１９】前記発熱部２及び温度検知部３とを形成す
る前記導電性材料としては、例えばシート抵抗が２０ｍ
Ω／ｃｍ²（２５℃）のＡｇ系導電材料を用いる。該Ａ
ｇ系導電材料は、３５００ｐｐｍ／℃の抵抗温度変化特
性を有する。

【００２０】前記発熱部２は、幅２ｍｍで長さ２００ｍ
ｍの発熱線が２０本分と互いの接続部で構成され、前記
第１電極部４，４間の抵抗値を約４０Ω（２５℃）とし
ている。また、温度検知部３は、幅０．５ｍｍで長さ６
０ｍｍの温度検知線１１本分と互いの接続部で構成さ
れ、前記第２電極部５，５間の抵抗値を約２７Ω（２５
℃）としている。

【００２１】上記構成において、前記発熱部２の両端に
設けた第１電極部４，４間に通電させることにより前記
発熱部２を発熱させて当該発熱部２の温度が８０℃にな
った場合、前記温度検知部３の第２電極部５，５間の抵
抗値は初期温度２５℃から８０℃までの温度変化量５５
ｄｅｇだけ変化、つまり１９％だけ抵抗値が増加する。
この抵抗値の変化を検出することで前記発熱体２の温度
を検知することができる。

【００２２】このように、本実施の形態の面状発熱体
は、非導電性基材である絶縁製シート１上に、それぞれ
導電性材料からなる発熱部２と温度検知部３とを近接し
て配設し、発熱部２及び温度検知部３をパターン印刷に
て形成したので、前記温度検知部３にて前記発熱部２の
温度を正確に検出することができる。また、前記発熱部
２及び温度検知部３をパターン印刷にて形成したので、
従来の積層工程が必要な金属箔を用いた面状発熱体及び
温度検知手段が別途必要な面状発熱体に比較して前記発
熱部２及び温度検知部３の形成を容易に行うことがで
き、製造コストの低減を図ることができる。しかも、前
記発熱部２及び温度検知部３を薄膜にて形成することが
できるので、金属箔を用いた面状発熱体に比較して面状
発熱体自体を小型化できるとともに、温度検知手段が別
途必要な面状発熱体に比較して当該温度検知手段を不要
とすることができ、面状発熱体を使用する商品の配置ス
ペースを小型化することができる。

【００２３】また、前記発熱部２及び温度検知部３を前
記絶縁製シート１の同一面に形成したので、前記発熱部
２と温度検知部３とを同時に形成することができ、製造
工程の簡素化により前記発熱部２及び温度検知部３の形
成をさらに容易に行うことができ、さらなる製造コスト
の低減を図ることができる。

【００２４】したがって、安価で発熱部２の温度検知を
正確に行うことができ、さらには当該面状発熱体を使用
する商品の小型化が可能な面状発熱体を提供することが
できる。

【００２５】上記第１実施の形態では、前記発熱部２の
導電性材料として正特性或いは負特性を有する導電性材
料を用いて説明したが、これに代わって抵抗温度変化特
性がフラットな導電性材料を用いても良い。

【００２６】図３は、本発明の第２実施の形態の面状発
熱体を示す平面図である。

【００２７】本発明の第２実施の形態の面状発熱体は、
非導電性材料である樹脂製シート（非導電性基材に相
当）１の同一面上に、所定の抵抗値になるように調整し
た正特性或いは負特性を有する導電性材料をパターン印
刷した発熱部２ａと、同じく前記導電性材料にて前記発
熱部２ａに沿って近接して配設され該発熱部２ａの温度
を検知するための温度検知部３ａとを設けたものであ
る。図中、４は発熱部２ａの両端に設けられた第１電極
部であり、５は温度検知部３ａの両端に設けられた第２
電極部であり、６は前記電極部４，５の一部を除いて前
記発熱部２ａ及び温度検知部３ａを被覆する図中２点鎖
線にて示すような絶縁層である。前記第１電極部４及び
第２電極部５は、それぞれ前記発熱部２ａ及び温度検知
部３ａの形成と同様に同時に形成される。前記絶縁層６
は、前記発熱部２ａ及び温度検知部３ａとを非導電性材
料である樹脂製薄膜シートでラミネートして外部と電気
的に絶縁するとともに、前記発熱部２ａ及び温度検知部
３ａの表面を保護するものである。

【００２８】前記発熱部２ａ及び温度検知部３ａとを形
成する前記導電性材料としては、例えばシート抵抗が２
０ｍΩ／ｃｍ²（２５℃）のＡｇ系導電材料を用いる。
該Ａｇ系導電材料は、３５００ｐｐｍ／℃の抵抗温度変
化特性を有する。

【００２９】前記発熱部２ａは、幅２．５ｍｍで長さ２
００ｍｍの発熱線が１０本分と互いの接続部で構成さ
れ、前記第１電極部４，４間の抵抗値を約１１Ω（２５
℃）としている。また、温度検知部３ａは、幅０．５ｍ
ｍで長さ２００ｍｍの温度検知線１０本分と互いの接続
部で構成され、前記第２電極部５，５間の抵抗値を約９
９Ω（２５℃）としている。

【００３０】上記構成において、前記発熱部２ａの両端
に設けた第１電極部４，４間に通電させることにより前
記発熱部２ａを発熱させて当該発熱部２ａの温度が８０
℃になった場合、前記温度検知部３ａの第２電極部５，
５間の抵抗値は初期温度２５℃から８０℃までの温度変
化量５５ｄｅｇだけ変化、つまり１９％だけ抵抗値が増
加する。この抵抗値の変化を検出することで前記発熱体
２ａの温度を検知することができる。

【００３１】このように、本実施の形態の面状発熱体
は、前記温度検知部３ａを前記発熱部２ａに沿って配設
したので、前記発熱部２ａの温度変化を前記温度検知部
３ａにてより的確に検知することができる。しかも、上
記第１実施の形態と同様、安価で発熱部２ａの温度検知
を正確に行うことができ、さらには当該面状発熱体を使
用する商品の小型化が可能な面状発熱体を提供すること
ができる。

【００３２】図４は、本発明の第３実施の形態の面状発
熱体を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は
裏面図である。

【００３３】本発明の第３実施の形態の面状発熱体は、
発熱部２ｂに、Ａｇ系導電材料のような低いシート抵抗
値を有する導電性材料と異なり、シート抵抗値が２０Ω
／ｃｍ²というような大きなシート抵抗値を有するカー
ボン系導電材料を用いてなるものであり、当該カーボン
系導電材料からなる発熱部２ｂはシート抵抗値が大きい
ために上述したようにパターン状に印刷することができ
ず、板状に印刷することにより形成される。

【００３４】具体的に説明すると、非導電性材料である
樹脂製シート１の一方の面にシート抵抗値２０Ω／ｃｍ
²（２５℃）のカーボン系導電材料を幅１００ｍｍ，長
さ２００ｍｍで全面印刷することにより発熱部２ｂを形
成するとともに、その両端に第１電極部４を形成する。
このときの前記電極部４，４間の抵抗値は４０Ω（２５
℃）となる。

【００３５】一方、前記樹脂製シート１の他方の面の前
記発熱部２に対応する位置には、シート抵抗が２０ｍΩ
／ｃｍ²（２５℃）のＡｇ系導電材料の帯状の印刷によ
り温度検知部３ｂを形成するとともに、その両端に第２
電極部５を形成する。

【００３６】前記第１電極部４及び第２電極部５は、そ
れぞれ前記発熱部２ｂ及び温度検知部３ｂの形成と同様
に同時に形成される。

【００３７】前記樹脂製シート１の両面側には、図中の
２点鎖線にて示すようにそれぞれ電極部４，５の一部を
除いて非導電性材料である樹脂製薄膜シートでラミネー
トして絶縁層６を設け、前記発熱部２ｂ及び温度検知部
３ｂを外部に対して電気的に絶縁するとともに、表面を
保護している。

【００３８】該構成により、前記発熱部２ｂの通電時の
温度上昇を樹脂製シート１を介して温度検知部３ｂの抵
抗値の増加により温度変化を検出することができる。

【００３９】このように、本実施の形態の面状発熱体
は、前記絶縁製シート１の一方の面に前記発熱部２ｂを
配設するとともに、前記絶縁製シート１の他方の面の前
記発熱部２ｂに対応する位置に前記温度検知部３ｂを配
設したので、前記発熱部２ｂの温度変化を前記温度検知
部３ｂにてより的確に検知することができる。しかも、
上記第１実施の形態と同様、安価で発熱部２ｂの温度検
知を正確に行うことができ、さらには当該面状発熱体を
使用する商品の小型化が可能な面状発熱体を提供するこ
とができる。

【００４０】上述した第１乃至第３実施の形態において
は、非導電性基材として樹脂製シートを用いて説明した
が、これに代わって非導電性基板を用いても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の面状発熱体によれば、非導電性基材上に、それぞ
れ導電性材料からなる発熱部と温度検知部とを近接して
配設し、発熱部及び温度検知部を印刷にて形成したの
で、前記温度検知部にて前記発熱部の温度を正確に検出
することができる。また、前記発熱部及び温度検知部を
印刷にて形成したので、従来の積層工程が必要な金属箔
を用いた面状発熱体及び温度検知手段が別途必要な面状
発熱体に比較して前記発熱部及び温度検知部の形成を容
易に行うことができ、製造コストの低減を図ることがで
きる。しかも、前記発熱部及び温度検知部を薄膜にて形
成することができるので、金属箔を用いた面状発熱体に
比較して面状発熱体自体を小型化できるとともに、温度
検知手段が別途必要な面状発熱体に比較して当該温度検
知手段を不要とすることができ、面状発熱体を使用する
商品の配置スペースを小型化することができる。

【００４２】したがって、安価で発熱部の温度検知を正
確に行うことができ、さらには当該面状発熱体を使用す
る商品の小型化が可能な面状発熱体を提供することがで
きる。 また、本発明の請求項２記載の面状発熱体は、
請求項１記載の面状発熱体において、前記発熱部及び温
度検知部を前記非導電性基材の同一面に形成したので、
前記発熱部と温度検知部とを同時に形成することがで
き、製造工程の簡素化により前記発熱部及び温度検知部
の形成をさらに容易に行うことができ、さらなる製造コ
ストの低減を図ることができる。

【００４３】さらに、本発明の請求項３記載の面状発熱
体は、請求項２記載の面状発熱体において、前記温度検
知部を前記発熱部に沿って配設したので、前記発熱部の
温度変化を前記温度検知部にてより的確に検知すること
ができる。

【００４４】加えて、本発明の請求項４記載の面状発熱
体は、請求項１記載の面状発熱体において、前記非導電
性基材の一方の面に前記発熱部を配設するとともに、前
記非導電性基材の他方の面の前記発熱部に対応する位置
に前記温度検知部を配設したので、前記発熱部の温度変
化を前記温度検知部にてより的確に検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の面状発熱体を示す平
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の第２実施の形態の面状発熱体を示す平
面図である。

【図４】本発明の第３実施の形態の面状発熱体を示す図
であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は裏面図であ
る。

【符号の説明】

１ 樹脂製シート（非導電性基材） ２，２ａ，２ｂ 発熱部 ３，３ａ，３ｂ 温度検知部 ４ 第１電極部 ５ 第２電極部 ６ 絶縁層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非導電性基材上に、それぞれ導電性材料
   からなる発熱部と温度検知部とを近接して配設し、前記
   発熱部及び温度検知部を印刷にて形成したことを特徴と
   する面状発熱体。
2. 【請求項２】 前記発熱部及び温度検知部を前記非導電
   性基材の同一面に形成したことを特徴とする請求項１記
   載の面状発熱体。
3. 【請求項３】 前記温度検知部を前記発熱部に沿って配
   設したことを特徴とする請求項２記載の面状発熱体。
4. 【請求項４】 前記非導電性基材の一方の面に前記発熱
   部を配設するとともに、前記非導電性基材の他方の面の
   前記発熱部に対応する位置に前記温度検知部を配設した
   ことを特徴とする請求項１記載の面状発熱体。