JP2001176644A

JP2001176644A - 面状発熱体

Info

Publication number: JP2001176644A
Application number: JP35850399A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kitamikado; 勇次北御門
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】製造設備および製造工程が比較的簡単で、電
気抵抗値の管理が比較的容易であり、コスト的にも有利
な面状発熱体を提供する。【解決手段】絶縁被覆した被覆銅線４を所定の配列を
もって両面テープ２とカバーフィルム３との間に挟み込
むことにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面状発熱体に係
り、特に、ドアミラー用ヒーター等として用いられるの
に適した面状発熱体に関するものである。ドアミラー用
ヒーターは、車両用ドアミラー等の曇り止めや霜取りを
なすために、ドアミラーの裏面側に取り付けられるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図５に示す面状発熱体５１が
知られており、以下のように構成されている。

【０００３】すなわち、この面状発熱体５１には先ず、
表フィルム５３および裏フィルム５４よりなるフィルム
５２が設けられており、このフィルム５２の間に発熱体
として金属箔パターン５５が設置されており、この金属
箔パターン５５の両端部５５ａ，５５ｂが、同じくフィ
ルム５２の間に設置された端子５６，５７に接続されて
いる。また、フィルム５２の裏側には、この面状発熱体
５１を所定の取付箇所に取り付けるための両面テープ５
８が貼り付けられている。

【０００４】しかしながら、この面状発熱体５１におい
ては、上記したようにフィルム５２に発熱体として金属
箔パターン５５が設置されているために、以下のような
不都合がある。

【０００５】上記面状発熱体５１を製造するとき
に、フィルム５２に金属箔を貼り合わせる工程で、高度
のクリーンルームが必要とされる。また、次工程で、フ
ォトレジスタを貼り合わせ、パターン５５を露光させ
（またはパターン５５をスクリーン印刷し）、マスクを
形成した後、エッチングで金属箔を溶かし、更にマスク
を剥がす等の工程が必要とされるために、製造設備が大
掛かりで、製造工程が複雑である。

【０００６】エッチング液の状態（酸濃度、酸化還
元電位または液温度等）、エッチング速度またはシャワ
ー圧力等によりパターン５５の幅が変化するために、電
気抵抗値の管理が困難である。

【０００７】面状発熱体一般に、その平面中央部に
比べて外周部の温度が低い特性があるところ、上記面状
発熱体５１においては、パターン５５の配列間隔が一定
とされているために、均一な発熱分布を得ることができ
ない。

【０００８】パターン５５の設置数が１本であるた
めに、このパターン５５が断線すると全く発熱しなくな
り、発熱体としての用をなさなくなる。

【０００９】面状発熱体５１にサーモスタット（図
示せず）を取り付ける場合、熱の伝播を確保するべく、
サーモスタットを面状発熱体５１の表面に取り付ける必
要がある。したがって、サーモスタットを取り付けた部
分の熱容量が大きくなって、この部分の昇温速度が遅く
なるために、均一な発熱分布を得ることができない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、製造設備および製造工程が比較的簡単で、電気抵
抗値の管理が比較的容易であり、コスト的にも有利な面
状発熱体を提供することを目的とする。

【００１１】またこれに加えて、製造時のエアー入りを
抑えることができ、平面上均一な発熱分布を得ることが
でき、また、発熱体が一部において断線しても発熱作用
を持続することができる面状発熱体を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による面状発熱体は、絶縁被覆し
た被覆銅線を所定の配列をもって両面テープとカバーフ
ィルムとの間に挟み込んだことを特徴とするものであ
る。

【００１３】また、本発明の請求項２による面状発熱体
は、上記した請求項１の面状発熱体において、両面テー
プおよびカバーフィルムの双方または一方を、その厚さ
内に被覆銅線の太さを吸収する柔軟性を備えた材料によ
り形成したことを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明の請求項３による面状発熱体
は、上記した請求項１の面状発熱体において、被覆銅線
の配列間隔を、面状発熱体の平面中央部よりも外周部で
密に設定したことを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明の請求項４による面状発熱体
は、上記した請求項１の面状発熱体において、被覆銅線
を複数、並列配置したことを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明の請求項５による面状発熱体
は、上記した請求項１の面状発熱体において、前記面状
発熱体に取り付けられるサーモスタット、温度ヒューズ
またはポリスイッチ等の付属部品を前記面状発熱体と非
接触としてミラーホルダー等の保持体に取り付け、前記
面状発熱体から前記付属部品まで被覆銅線を引き回すこ
とを特徴とするものである。

【００１７】上記構成を備えた本発明の請求項１による
面状発熱体のように、絶縁被覆した被覆銅線を両面テー
プとカバーフィルムとの間に挟み込むようにすると、当
該面状発熱体の製造に際して、３軸ロボット等を使用し
て両面テープ上に被覆銅線を配線することが可能とな
り、これにより比較的簡単な設備と工程とによって面状
発熱体を製造することが可能となる。また、予め所定の
線径に形成された被覆銅線には、電気抵抗値の管理が容
易であり、またその絶縁や交差を気にすることなく設計
や製造を行なうことができる利点がある。

【００１８】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による面状発熱体のように、両面テープお
よびカバーフィルムの双方または一方をその厚さ内に被
覆銅線の太さを吸収する柔軟性を備えた材料により形成
すると、当該面状発熱体の製造に際して両面テープとカ
バーフィルムとを貼り合わせるときに、被覆銅線の周り
にエアー入りが発生するのを抑えることが可能となる。
このエアー入りは、以下のようなものである。すなわ
ち、両面テープとカバーフィルムとを貼り合わせるとき
に両者の間にエアーが挟み込まれると、このエアーが銅
線の発熱時に断熱作用を奏することになって周囲に比べ
て高い温度となり、これにより均一な発熱分布が妨げら
れる虞がある。したがって、本発明のようにエアー入り
を抑えるように構成されていると、このエアー入りを原
因とする発熱不均一の発生を防止することが可能とな
る。

【００１９】また、上記構成を備えた本発明の請求項３
による面状発熱体のように、被覆銅線の配列間隔を面状
発熱体の平面中央部よりも外周部で密に設定すると、上
記したように面状発熱体一般に平面中央部に比べて外周
部の温度が低い特性があるところ、中央部と外周部とで
発熱量が平均化される。したがって、中央部と外周部と
で均一な発熱分布を得ることが可能となる。

【００２０】また、上記構成を備えた本発明の請求項４
による面状発熱体のように、被覆銅線を複数、並列配置
すると、被覆銅線が一部において断線しても、残りの部
分において発熱作用を持続することが可能となる。

【００２１】また、上記構成を備えた本発明の請求項５
による面状発熱体のように、当該面状発熱体に取り付け
られるサーモスタット、温度ヒューズまたはポリスイッ
チ等の付属部品を面状発熱体と非接触としてミラーホル
ダー等の保持体に取り付け、面状発熱体から付属部品ま
で被覆銅線を引き回すようにすると、面状発熱体の平面
上、熱容量が平均化される。したがって、やはり面状発
熱体の平面上、均一な発熱分布を得ることが可能とな
る。

【００２２】上記請求項１に係る発明は、絶縁被覆され
た金属線を両面テープとカバーフィルムの間にサイドイ
ッチしたものであり、絶縁被覆された金属線としては、
直径５０〜２００μｍ程度の被覆銅線を用いるのが好適
である。この５０〜２００μｍと云う数値には、ヒータ
ーのサイズ、銅線を配置したときの配列間隔および線長
の関係からして、ドアミラー用としての抵抗値に適した
ヒーターを構成し易い特徴がある。また、その被覆材に
は、耐熱温度１２０℃以上の絶縁皮膜を用いるのが好適
であり、その例として、ポリウレタン、ナイロンウレタ
ン、ポリエステル、ナイロンエステル、ポリエステルイ
ミドまたはポリアミドイミド等を挙げることができる
が、寿命および耐水性等の点から最も好ましいのはポリ
エステル、更に加工性の面からはナイロンをオーバーコ
ートしたものが好ましい。

【００２３】両面テープには、不織布基材、ポリエステ
ルフィルム基材または紙基材のもの等があるが、最も好
ましいのは不織布基材であり、例として、日東電工製の
＃５００、＃５０１５、寺岡製の７５７ＢＴ（何れも商
品名）等を挙げることができる。

【００２４】カバーフィルムには、ＰＥＴフィルムが好
適であり、特に、ＰＥＴフィルム＃１００（粘着剤な
し）が好適である。また、このＰＥＴフィルムに難燃仕
様のものを選択する場合には、三菱樹脂製のダイアラミ
ー（商品名）を用いることが考えられ、このように難燃
仕様のＰＥＴフィルムを用いると、面状発熱体の安全に
対する信頼性を向上させることができる利点がある。ま
た、このカバーフィルムには、片面粘着型の粘着テープ
や、両面粘着型の両面テープを用いることも考えられ
る。

【００２５】本発明の面状発熱体をドアミラーに貼付け
使用したときに均一な性能を発揮するには、電線の配列
間隔を１〜７ｍｍの範囲に設定するのが好ましく、最も
好ましいのは２〜５ｍｍの範囲である。電線の抵抗値
は、面状発熱体の大きさ（面積）によって変化するが、
１０〜２０Ω程度が一般であり、サーモスタット等の温
度調節器を併用する場合には４〜１０Ω程度の場合もあ
る。発熱温度は、環境温度によって変化するが、２５℃
環境下で鏡面温度６０〜８０℃程度である。

【００２６】上記したように面状発熱体に、その平面中
央部に比べて外周部の温度が低い特性があるところ、請
求項３に係る発明のように、電線の配列間隔を面状発熱
体の中央部よりも外周部で密に設定すると、中央部から
外周部まで均一な温度分布を実現することができる。外
周部の配線間隔は、中央部の配線間隔よりも１／２〜９
／１０程度を目途として密にするのが好ましい。また、
このように配線間隔を調整することにすると、発熱分布
を自由に設計することも可能となる。

【００２７】本発明の面状発熱体をドアミラー用ヒータ
ーとして使用する場合であって、かつ当該面状発熱体
に、サーモスタット、温度ヒューズまたはポリスイッチ
等の付属部品を使用する場合には、これらの付属部品を
面状発熱体の表面に直接取り付けずに面状発熱体の表面
から浮かした状態でミラーホルダー等に取り付け、電線
をその場所まで延長してサーモスタットに巻き付けて配
線することにより、鏡面の温度を均一に保つことができ
る。また、電線をサーモスタットに巻き付ける回数を調
整することにより、発熱温度を制御することが可能とな
る。

【００２８】また、本発明の面状発熱体は、これを以下
のようにして製造するのが好適である。

【００２９】先ず、両面テープをテーブルにセット
する。すなわち、両面テープを真空吸着によってテーブ
ルの所定位置に吸い付ける。この真空吸着は、印刷機の
テーブルと同じように、テーブル上に小さな穴を数多く
開け、この穴から真空吸着するものである。テーブル上
にセットする両面テープの下面は離型紙を付けたままで
あり、上面はこれから電線等を貼着するために、剥離紙
を剥がす。テープは、面状発熱体を複数個取りすること
ができる広面積のシート素材状のものである。

【００３０】上記両面テープ上に電線を配線する。
すなわち、３軸（ｘ，ｙ，ｚ軸）作動のロボット装置等
を使用し、このロボットの作動部に設置した電線供給ノ
ズルを両面テープの粘着面上部において貼着面に接触し
ない程度の高さ位置で移動させて両面テープの上面に電
線を引回し貼着する。この引回し作業において肝心なの
は、上記テーブルにおけるワーク吸着面の平面度と、こ
の吸着面とノズル底面の平行度と、引回し高さとであ
る。

【００３１】上記電線の引回しと前後して両面テー
プ上の所定位置に端子を貼り付け、電線の引回し後に端
子と電線とを接続する。接続は融着によって行ない、具
体的には半田付けまたはスポット溶接を行なう。

【００３２】上記両面テープにカバーフィルムを被
せて、両者の間に電線および端子を挟み込む。すなわ
ち、カバーフィルムを平面状の真空吸着治具の下面に吸
い付けた状態で、テーブル上の両面テープに対して位置
合わせし、フィルムを両面テープの上面に貼り合わせ
る。この貼合せに際しては、電線が両面テープおよびカ
バーフィルム厚さ内に収まって上記エアー入りを防止す
ることができるように、フィルムを両面テープに対して
適度に押し付ける。またフィルムには、必要に応じて予
め、端子露出用の孔部を設けておく。

【００３３】上記工程を終了した両面テープのシー
ト状素材から面状発熱体を製品ごとに切り離す。素材か
らのフィルム抜きおよび製品抜きには、トムソン刃を利
用すると良い。

【００３４】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にし
たがって説明する。

【００３５】図１は、本発明の実施例に係る面状発熱体
としてのドアミラー用ヒーター１の一部切欠した平面を
示しており、このヒーター１の断面が図２（Ａ）に示さ
れている。また、図２（Ｂ）は被覆銅線４の拡大断面図
である。

【００３６】当該実施例に係るドアミラー用ヒーター１
は先ず、軟質基板として平板状の両面テープ２を有して
おり、この両面テープ２の上面側の貼着面（上側貼着面
または表側貼着面とも称する）２ａに、同じく平板状の
カバーフィルム３が貼着されており、この両面テープ２
とカバーフィルム３との間に、発熱体としての被覆銅線
４と、一対のタブ端子５，６とが挟み込まれている。銅
線４の一方の端部４ａは一方の端子５に接続されてお
り、他方の端部４ｂは他方の端子６に接続されている。

【００３７】両面テープ２は、その基材としての不織布
の両面にそれぞれ接着剤（何れも図示せず）を塗布した
テープ製品（例えば、上記日東電工製の＃５００）によ
って構成されており、製品一つ当たりの使用量を縦横の
長さ１５ｃｍ×８ｃｍ、平面積０．０１２ｍ^２程度に
設定されている。また、カバーフィルム３は、接着剤塗
布なしの難燃仕様のＰＥＴフィルム（例えば、上記三菱
樹脂製のダイアラミー１００）によって構成されてお
り、製品一つ当たりの使用量を縦横の長さ１６ｃｍ×８
ｃｍ、平面積０．０１２８ｍ^２程度に設定されてい
る。したがって、この両面テープ２およびカバーフィル
ム３よりなる積層体は全体としてフレキシブルであって
可撓性を備えており、また、その厚さ内に被覆銅線４の
太さを吸収してエアー入りを防止する柔軟性を備えてい
る。

【００３８】被覆銅線４は、図２（Ｂ）に示すように、
銅線７をウレタン製の絶縁皮膜８によって被覆した直径
約０．０７ｍｍのウレタン被覆線製品によって構成され
ており、製品一つ当たりの使用量を長さ約２．５ｍに設
定されている。この被覆銅線４は、カバーフィルム３の
貼着前に両面テープ２の上側貼着面２ａに所定の配列を
もって貼着され、上記したようにその配列間隔を面状発
熱体１の平面中央部１ａよりも外周部１ｂで密にするこ
とにより（図示せず）、中央部１ａから外周部１ｂまで
均一な温度分布を実現することができる。

【００３９】一対のタブ端子５，６はそれぞれ、金属片
を略く字形に折り曲げたものであって、その一片部５
ａ，６ａをもって両面テープ２の上側貼着面２ａに貼着
されており、またこの一片部５ａ，６ａに被覆銅線４の
端部４ａ，４ｂが半田付けまたはスポット溶接等の接続
手段９により接続されている。一片部５ａ，６ａから上
方へ折り曲げられた他片部５ｂ，６ｂは、カバーフィル
ム３に設けられた孔部３ａを介してカバーフィルム３の
上方に立ち上げられており、ここに配線（図示せず）が
接続されることになる。

【００４０】また、両面テープ２の下面側の貼着面（下
側貼着面または裏側貼着面とも称する）２ｂは、当該ヒ
ーター１を所定の取付箇所に取り付けるときの貼着部１
０とされ、取付け前には剥離紙１１が付着されている。
したがって、当該ヒーター１の取付けに際しては、この
剥離紙１１を剥がして両面テープ２の下面側の貼着面２
ｂをもって当該ヒーター１を所定の取付箇所に貼り付け
る。

【００４１】上記実施例に係るドアミラー用ヒーター１
は、その構成を以下のように付加または変更することが
可能である。

【００４２】すなわち先ず、図３に示すように、被覆銅
線４を複数（図では２本）、並列配置することにする。
これによれば、一部の被覆銅線４が断線することがあっ
ても残りの被覆銅線４において発熱作用を持続すること
ができる。

【００４３】また、図４に示すように、当該ヒーター１
がサーモスタット、温度ヒューズまたはポリスイッチ等
の付属部品１２を取り付けるものであるときに、この付
属部品１２をヒーター１と非接触として、保持体として
のミラー装置２１のミラーホルダー（ミラーケースまた
は樹脂ケースとも称する）２２に取り付け、ヒーター１
から付属部品１２まで被覆銅線４を引き回すようにす
る。これによれば、ヒーター１の平面上、熱容量が平均
化され、よってヒーター１の平面上、均一な発熱分布を
得ることができる。図上、符号２３はミラー装置２１の
ミラー本体を示しており、このミラー本体２３の裏面側
であってミラー本体２３とミラーホルダー２２との間に
ヒーター１が装着されている。付属部品１２は、両面テ
ープ、ミラーホルダー２２に収納部を設けフィットする
ように接着剤等で蓋をすることにより、ミラーホルダー
２２に取り付けられる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００４５】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項１による面状発熱体においては、絶縁被覆した被
覆銅線を両面テープとカバーフィルムとの間に挟み込む
ようにしたために、その製造時に３軸ロボット等を使用
して両面テープ上に被覆銅線を配線することが可能とな
り、従来のようにエッチングをしてパターンを形成する
必要がなく、クリーンルームを設定する必要がなく、エ
ッチング装置費、薬液費および廃液処理費等を削減する
ことができる。また、予め所定の線径に形成された被覆
銅線には、電気抵抗値の管理が容易であり、その絶縁や
交差を気にすることなく設計や製造を行なうことがで
き、トランスやモーター等の部品として大量生産されて
いて部品コストが比較的低い等の特徴がある。したがっ
て、これらのことから、製造設備および製造工程が比較
的簡単で、電気抵抗値の管理が容易であり、コスト的に
も有利な面状発熱体を提供することができる。

【００４６】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による面状発熱体においては、両面テープ
およびカバーフィルムの双方または一方をその厚さ内に
被覆銅線の太さを吸収する柔軟性を備えた材料により形
成したために、その製造時であって両面テープとカバー
フィルムとを貼り合わせるときに、被覆銅線の周りにエ
アー入りが発生するのを抑えることができる。したがっ
て、面状発熱体の平面上における発熱分布を平均化する
ことができ、発熱作用の安定した面状発熱体を提供する
ことができる。

【００４７】また、上記構成を備えた本発明の請求項３
による面状発熱体においては、被覆銅線の配列間隔を面
状発熱体の中央部よりも外周部で密に設定したために、
面状発熱体一般に中央部に比べて外周部の温度が低い特
性があるところ、中央部と外周部とで発熱量を平均化す
ることができる。したがって、やはり面状発熱体の平面
上における発熱分布を平均化することができ、発熱作用
の安定した面状発熱体を提供することができる。

【００４８】また、上記構成を備えた本発明の請求項４
による面状発熱体においては、被覆銅線を複数、並列配
置したために、被覆銅線が一部において断線しても、残
りの部分において発熱作用を持続することができる。し
たがって、被覆銅線が一部において断線しても発熱作用
を確保することができる面状発熱体を提供することがで
きる。

【００４９】更にまた、上記構成を備えた本発明の請求
項５による面状発熱体においては、当該面状発熱体に取
り付けられるサーモスタット、温度ヒューズまたはポリ
スイッチ等の付属部品を面状発熱体と非接触としてミラ
ーホルダー等の保持体に取り付け、面状発熱体から付属
部品まで被覆銅線を引き回すようにしたために、面状発
熱体の平面上における熱容量を平均化することができ
る。したがって、面状発熱体およびミラーにおける平面
上、発熱分布を平均化することができ、発熱作用の安定
した高性能の面状発熱体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る面状発熱体（ドアミラー
用ヒーター）の一部切欠した平面図

【図２】（Ａ）は同面状発熱体の断面図、（Ｂ）は被覆
銅線の拡大断面図

【図３】本発明の他の実施例に係る面状発熱体の説明図

【図４】本発明の他の実施例に係る面状発熱体の取り付
け状態を示す断面図

【図５】（Ａ）は従来例に係る面状発熱体の平面図、
（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図

【符号の説明】

１ドアミラー用ヒーター１ａ中央部１ｂ外周部２両面テープ２ａ上側貼着面２ｂ下側貼着面３カバーフィルム３ａ孔部４被覆銅線４ａ，４ｂ端部５，６タブ端子５ａ，６ａ一片部５ｂ，６ｂ他片部７銅線８絶縁皮膜９接続手段１０貼着部１１剥離紙１２付属部品２１ミラー装置２２ミラーホルダー２３ミラー本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁被覆した被覆銅線（４）を所定の配
列をもって両面テープ（２）とカバーフィルム（３）と
の間に挟み込んだことを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】請求項１の面状発熱体において、両面テープ（２）およびカバーフィルム（３）の双方ま
たは一方を、その厚さ内に被覆銅線（４）の太さを吸収
する柔軟性を備えた材料により形成したことを特徴とす
る面状発熱体。
【請求項３】請求項１の面状発熱体において、被覆銅線（４）の配列間隔を、面状発熱体の平面中央部
（１ａ）よりも外周部（１ｂ）で密に設定したことを特
徴とする面状発熱体。
【請求項４】請求項１の面状発熱体において、被覆銅線（４）を複数、並列配置したことを特徴とする
面状発熱体。
【請求項５】請求項１の面状発熱体において、前記面状発熱体に取り付けられるサーモスタット、温度
ヒューズまたはポリスイッチ等の付属部品（１２）を前
記面状発熱体と非接触としてミラーホルダー（２２）等
の保持体に取り付け、前記面状発熱体から前記付属部品
（１２）まで被覆銅線（４）を引き回すことを特徴とす
る面状発熱体。