JPS58189977A - 感熱発熱装置 - 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】 この発明は面状発熱体や発熱線等の発熱装置に関するも
のである。

感熱面状発熱体の感熱樹脂材の製造工程で避けることが
できずに混入した異物により、感熱樹脂材の温度−イン
ピーダンス特性の異常等が発生するのを根本的になくす
るものとして、っぎのような構成が考えられている。す
なわち、感熱樹脂材と、この感熱樹脂材の片面の金属箔
からなる発熱、纏絡と、８ｉＩ紀感熱樹脂材の発熱線路
と同一面に前記＠Ｐ！線路と分離して並設されて発熱線
路との間のＷ＆ａｍ脂材のインピーダンス変化を検出す
る温度検出を極と、前記Ｗ＆熱樹脂材の他面に分散配設
されて前記発熱線路と前記温度検出［極の両方ＶＣＣ対
口ている補助導電材とを備えｔ感熱面状発熱体である。

この構成によれば、発熱線路と温度検出電極が感熱樹脂
材の厚み方向に対向しな（ｂｆＬの１１、物の混入によ
って短絡が起るＣとがなく、特性変化がない。

しかしながら、この構成の発熱体を用いて、ワット数が
切替えられるようにする場訃、つき゛のような関門があ
−）友。すなわち、同一面に発熱線路と黒度検出′ｄＬ
極を設ける必要があるので、たとえば、２０μの厚さの
ア〃ミニウム箔で２畳の大ささの面状発熱体にＡＣ１０
０Ｖ、５５０Ｗの発熱線と８００Ｗの発熱線の両万全設
け、しかも同一面ＶＣ蟲度検出を極を設けることは色々
な不都合が生じるのである。第１に５５０Ｗ、８００Ｗ
の両余勢線と温度検出電極を同一面に設けるので、各バ
ター−・は必然的ＶＣ線幅を細くしかも同一線の間かく
を大きく配置しなければならなかつ九〇その結果、線幅
が細くなるので抵抗値の製造ばらつきが大きくなったり
（エツチング等での幅のばらつきの影響が大きいので）
、強度低下から断線しゃすくなっ九りする。第２Ｋｉ度
検出電極の間かくも当然広くなるので、崗度制−のばら
つきが大きくなったり、ワット数を切替え之場合には当
然５５０　Ｗｉｌと８００Ｗ線の線幅が異なっている九
め、インピーダンス値が変化してｇＡ度制鋪の設定値が
変ってしまうという欠陥がある。

し九がって、この発明の目的は、製造ばらつきや断線等
を起こすことなく、省エネルギーの目的で発熱線路のワ
ット数を簡単に斐えることが可能であり、しかもワット
数を変えた場合でもその温度制−往能が変化することの
ない発熱装置ｔ−撮供することである。

この発明のｉｇｌの実施例を第１図ないし菓４図に示す
。すなわち、まず面状発熱体について説明する。Ｗｃ１
図および第２図に示すように、負の墨度−イノピーダノ
ス特性を示す感熱樹脂面材１０片面に了Ｖミニウム箔な
どからなる抵抗値の小さい（すなわちワット数人の）発
熱線路３全配設するとともに、この惑Ｐ樹脂面材１の同
一［ｉｌ　ｔ：に前記発Ｐ＃Ｉ絡３との間に所定の間隔
を付（７て同じくアルミニウム箔などからなる抵抗イ直
の大きい（ワット数の小さい）発熱線路２を並設する一
方、感熱樹脂面材１の他面全域にわたって同じくアルミ
ニウム箔などの導電材からなる複数の補助４′ｔ！！、
板６を前記１１路３および発熱線路２の両方に対面する
ように分散配設し、さらにその外側に絶縁フィＶム４を
画面から被覆してなるものである。

この面状発熱体５０制＠回路は、ワット数切替スイッチ
ＳＷの切替により、第３図の場合はワット数の大きい発
Ｐｉｌ路３がリレー接点７ａを介り。

て電源８に接続され、ワット数の・」＼窟い発熱線路２
がコンデンサ１１およびフィルタ回路１２に接続さｎ、
て山開検出Ｗｔ、ＦＭとして働く。一方票４図の場合は
スイッチＳＷの切替により、前記の逆の低ワ７）便用の
場合で、ワット数の大きい発熱線路３が偏度検出電極と
して働く。すなわち、第３図の場合について説明すると
、前記感熱面状発熱体５０発熱線路３に対し給電用リレ
ー７の常開接点７ａを介し電源８を接続し、前配電源８
を定電圧ｌｌＩｌ電流に変換する電源回路９の出力電圧
ＶＤで発振回路１０を動作させ、この発橡回路１０より
出力される高周波電圧■を電圧分割用コンデンサ１１で
分圧して前記感熱面状発熱体５の温度検出電極（発熱線
路２）０発熱線路３闇に印加し、この感熱面状発熱体５
のインピーダンスに対応する電圧信号をコイνり回路１
２を介して出力し、その検出値を次段のスイッチング回
路１３の前段部を構成する比較回路１４に入力して、こ
の比較回路１４０基準電圧と前記検出値とを比較し、前
記検出値がこの基準電圧を下まわるとこの比較回路１４
がそれまでの安全温度範囲においてオン状態に保持して
いたスイッチング回路１３の後段部を構成するトランジ
スタ１５をオフ状態に反転させ、このトランジスタ１５
に直列Ｗ！続された給電用リレー７の励磁コイＶが駆動
を停よし、前記電源８と発（５） 熱線路３との闇に接続された常開接点７ａｔ″それまで
のオン状類からオフ状ａに反転させ、ヒータ回路の給電
路をしゃ断するようにしたものである。

この感熱面状発熱体５は、感熱樹脂面材１の端縁に臨む
発熱線路３の両端子３ａ、ａａ間に！＃全通電して発熱
させ、同じく感熱樹脂面材１の端縁に臨む編度検出ＶＬ
極（発熱線路２）の端子２ａと前記発熱線絡３の端子３
ａとの闇に前述の第３図に示すような回路ＷｔＦｌｉ、
で高周波電圧を印加することにより、両端子２ａ、３ａ
間の感熱樹脂面材１のインピーダンスを検出し、それに
よって温度＃」１！１を行うようにしている。

このように構成１．定ため、感熱樹脂面材１０片面に分
散張設された複数の補助導電板６・・・の存在により、
発熱線路３と昌度検出ｖｔ極との闇には、この間に印加
される電圧が、温度検出電極とこの温度検出′ｆ！１．
極に対向する補助導電板６との間、補助導電板６とこの
補助導電板６に対向する発熱線絡３との間でそれぞれ分
圧される＠２図に仮想線で示すような分圧電界経路Ｐが
複数領綾にゎ友つ（６） て与えられることとなり、この分圧電界経絡Ｐにおいて
感熱樹脂面材１の層中に製造に伴って混入する鉄粉片な
どの異物Ｑにより、例えば前記発熱線路３と補助導電板
６闇、あるいは温度検出！ｆｆｌと補助導電板６間が短
絡しても、発熱線路３と１度検出電極との間が短絡する
ことがなく、しかも前記異物Ｑの混入が複数個に及ぶ場
合でも、補助導電板６・・・が分散して配設されている
ため前記短絡の発生を大１１Ｎに抑えることができ、そ
のために感熱樹脂面材１′の厚みを大きくする必要がな
く、屈曲性を阻害することもない。

ま九、感熱樹脂面材１の厚み１＆：（とすると、前記発
熱線絡３と温度検出電極との開に付与される分圧電界経
絡ＰＫは、厚み２ｔ１２）Ｗ＆熱樹脂面材１を介在させ
九のと同等のイノビーダンスが付与されることになり、
従来例の構造だとこれと同一インピーダンスを付与する
のに厚み２ｔの感熱樹脂面材１を用いる必要があるのに
対し、この実施例ではその半分の厚みの感熱樹脂面材１
で発熱線路３と温度検出電極との間に温度検出精度上に
叉障のない十分なインピーダンスを付与することができ
る。

さらに、発熱線路３の加熱に伴ない感熱樹脂面材ｌのう
ちｅＮ紀宛勢線絡３近傍の領域が他部領域に先立ちイノ
ピーダンス低下するが、この面状の感熱発熱体５では従
来例のように感熱樹脂面材１を挾んで発熱＃Ｓ賂３と温
度検出電極とを惑懇樹脂［ｆｉＧｆの厚み方向に対向配
置する構造金とらない友め、その時点では感熱＃Ｊｉ脂
面材１のうち前記を墨窄検出イ極近傍の領域はイノビー
ダンスが十分に変化せず、感熱樹脂面材１の全域が十分
黒度ヒ外しないうちから局部的な１度Ｅ！＋に応答して
温度制−が行われるといった不都合を生じることがなく
、全域にわたって均一なｌ温度制Ｈ’を行うことができ
る。

しかも、発熱線路３と温度検出電極とゲ感繰樹脂ｌ材ｌ
の同一面とに並設する構造であるためエッチノブ処１１
！］！により前記の発熱＆Ｉ賂３および温度検出電極を
形纜する場合には、アｒｖ　ミニラム箔などの４！面材
の溶去領域がそれだけ少なくて済み、エツチング処理を
短時間で行うことができ、導電面材の利用効率も向上す
る。

そして、並設される発熱線路３とｇｊＡ度検出ｔＦＭと
が感熱樹脂面材１０表面に密に分散することにより、こ
れらが感熱発熱体の補強材として作用し、感熱発熱体の
耐強度の同上會もはかることができる。

さらに、補助導電板６からはリード線を取る必要がない
ことと、補助導電板６に流れる電流は微少な劃−電流の
みであることなどから補助導電板６にアルミ箔などの合
属箔を使用する場合にはその厚さは充分薄くすることも
可能であり、場合によっては導電ペイント等でもよい等
の′４ｉ膏材的な特徴がある。

そのうえワット数切替にする場合には切替スイッチＳＷ
の切替により、不使用偶の発艷Ｉｌ絡２または３を温度
検出電極として共用するようにしｔため、従来に比して
それらのパターン線幅の低下が防げるので、抵抗値のば
らつきが小さい幅に管理でき、また強度低下がな、い。

温度検出電極も密（９） に配設される（発熱線と兼用であるので）こととなるの
でｆｆ１ｆｆ制−のばらつきが小さくでき、発熱むらが
小さくできるという効果がある。まｔ１発熱線路と温度
検出電極をワット数切替によって入れ替えても、感熱樹
脂面材１に対面しているＷ極の大きさとしては変化がな
いのでそのインピーダンス値に変化がなく、ワット数を
切替えても温度制＃性能は変化がないという効果もある
。

この発明の票２の実施例を１ｇ５図に示す。すなわち、
この惑Ｐ発熱体は、全体の構造が面状ケなす前記実施例
に替えてコード状の感熱発熱体５′に通用した例であっ
て、チューブ状の感熱樹脂材１′の外周面にそれぞれ帯
状をなす発熱線路２’、３’を甚べて螺旋状に＠装する
とともに、このチューブ状感熱樹脂材１′の中ｖ軸に複
数の補助導電線６′・・を分散して配設し、そのあと感
熱樹脂材１′の外周を絶縁材４′でｅ覆したものであり
、切替スイッチＳＷによシ発熱線路２’、３’のいずれ
か一方の両端子間に’［源を通電し、発熱線路２’、３
’闇に高周波電圧を印加してＦＳ熱樹脂材１′のイノビ
ーダンス変（１０） 化分検出する。その池回路構成は第１の実施例と同様で
ある。

このように構［ｆｆｌ　した九め、補助溝Ｍ、線６′・
・・が前記＊施例の場合の補助導電板６と同じように作
用し、発熱線路３′と発熱線路２′との間に分散した複
数の分圧電界経路が付与されることになり、前記実施例
と同様の効果を発揮させることができる。

以とのように、この発明の発熱装置は、感熱樹脂材の同
一表面にワット数の異なる一対の発熱線路を配設し、感
熱樹脂材の反対ｆ［ｌＶＣ前記線路に対向するように補
助導電板を配設し、ワット数切替スイフチにより発熱線
路への通電側を切替えるとともに、その不使用側を温度
検出電極として兼用するようにし友たわ、感熱樹脂材の
製造時の異物の混入の影響を受けることな（／１度制−
かでさるとともに、きわめて簡単な構成によりワット数
切替えができるので、ワット数切替タイプの発熱体ｔ−
実現する場合、従来のように温度制量性能および品質が
変化することがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の累１（２）実施例の一部破断平面図
、第２因はその断面図、第３図は制−回路図、剣４図は
十〇ワットｔｋを切替え九ときの回路図、第５図は第２
の実施例の破断斜視図である。 １．１′・・感熱樹脂材、２，３．２’、３’・・発燦
線絡、６・・・補助導電板、６′・・補助溝ＷＬ線、Ｓ
　Ｗ−°ワアト数切替スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感熱樹脂材と、この感熱樹脂材の同一面に互いに分離し
   て並設され九一対のワット数の異なる発熱線路と、前記
   感熱樹脂材を介して前記発熱線路の反対側に前記発熱線
   路に対向するように配設された補助導電材とを備え、ワ
   ット数切替スイッチにより前ε一対の発熱線路の不使用
   ｇＩを温度検量電極とすることを特徴とする発熱装置。