JP2003279418A

JP2003279418A - 測温シート

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Publication number: JP2003279418A
Application number: JP2002084792A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Eguchi; 智江口; Isao Matsumoto; 功松元; Mikiya Ohashi; 幹也大橋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP4043820B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱プレス加工における加工対象物品の実体温度
を計測でき、しかも平面加工や鏡面加工を行うことがで
きる測温シートを提供する。【解決手段】それ自身の温度を電気的な変量に変換する
測温素子と、変量を伝送して出力するリード線と、表面
シートと裏面シートとの間隔を一定に保つとともに測温
素子とリード線を収容する空間を形成するスペーサシー
トと、スペーサシートの表面を被覆する表面シートと、
スペーサシートの裏面を被覆する裏面シートを有する測
温シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は温度計測の技術分野
に属する。特に、複数のシート状材料を重ね合せて加熱
加圧する等の熱プレス加工における温度計測に適合する
測温シートに関する。

【０００２】

【従来技術】複数のプラスチックシートを重ねて貼合わ
せる等を目的とする熱プレス加工においては温度条件が
重要である。図３に示すように、一般的に、熱プレス装
置の加熱加圧ブロックにはヒータ１３１ａ，１３１ｂ，
・・・と熱電対１３２ａ，１３２ｂ，・・・が埋め込ま
れている。熱電対１３２ａ，１３２ｂ，・・・によって
計測された温度が設定温度となるように、ヒータ１３１
ａ，１３１ｂ，・・・に供給する電力を制御して所望の
温度条件が得られるようにする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、温度制御が
行われるのは加熱加圧ブロックの内部の温度であって、
熱プレス加工が行なわれるプレス表面の温度ではない。
また、熱プレス加工における加工対象物品１００の温
度、すなわち実体温度を計測するものでもない。そこ
で、図４に示すように、加工対象物品１００とプレス表
面との間に測温シート１４２ａ，１４２ｂを挿入して、
熱プレス加工における温度計測を行う提案がある。

【０００４】従来の測温シートは、図５（斜視図）、図
６（断面図）に示すように、熱電対１５２ａ，１５２
ｂ，・・・をシート１５４ａ，１５４ｂで挟み込み、リ
ード線１５３ａ，１５３ｂ，・・・をシート１５４ａ，
１５４ｂの外側に取り出した構造となっている。このよ
うな構造の測温シートを使用することによりプレス表面
の温度や実体温度に近い温度を計測することができる。

【０００５】ところが、図６の断面図で示すように従来
の測温シートは厚さが不均一であり表面に凸凹を有する
ものである。そのため、加工対象物品１００に対して熱
プレス加工を行うと、加工後の加工対象物品１００に測
温シートの凹凸痕跡が残ることとなる。したがって、熱
プレス加工の目的として加工対象物品の平面加工やその
表面の鏡面加工が含まれているような場合には、従来の
測温シートは適用できないものである。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、熱プレス加工におけ
る加工対象物品の実体温度を計測でき、しかも平面加工
や鏡面加工を行うことができる測温シートを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は下記の本発明
によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係
る測温シートは、測温素子と、リード線と、スペーサシ
ートと、表面シートと、裏面シートとから成る測温シー
トであって、前記測温素子はそれ自身の温度を電気的な
変量に変換し、前記リード線は前記変量を伝送して出力
し、前記スペーサシートは前記表面シートと前記裏面シ
ートとの間隔を一定に保つとともに前記測温素子と前記
リード線を収容する空間を形成し、前記表面シートは前
記スペーサシートの表面を被覆し、前記裏面シートは前
記スペーサシートの裏面を被覆するようにしたものであ
る。

【０００８】本発明によれば、測温素子によりそれ自身
の温度が電気的な変量に変換され、リード線により変量
が伝送されて出力され、スペーサシートにより表面シー
トと裏面シートとの間隔が一定に保たれるとともに測温
素子とリード線を収容する空間が形成され、表面シート
によりスペーサシートの表面が被覆され、裏面シートに
よりスペーサシートの裏面が被覆される。すなわち、ス
ペーサシートにより測温素子とリード線が存在すること
による凹凸が生じない。したがって、熱プレス加工にお
ける加工対象物品の実体温度を計測でき、しかも平面加
工や鏡面加工を行うことができる測温シートが提供され
る。

【０００９】また本発明の請求項２に係る測温シート
は、請求項１に係る測温シートにおいて、前記測温素子
と前記リード線の組は複数組が存在するようにしたもの
である。本発明によれば、複数個所の温度が計測され
る。

【００１０】また本発明の請求項３に係る測温シート
は、請求項２に係る測温シートにおいて、前記複数組に
おける前記測温素子は前記測温シートの全面に分散して
配置するようにしたものである。本発明によれば、熱プ
レス加工の加工表面における温度分布が計測される。

【００１１】また本発明の請求項４に係る測温シート
は、請求項２または３に係る測温シートにおいて、前記
複数組における前記リード線は前記測温シートにおける
１つの辺の側に取り出すようにしたものである。本発明
によれば、測温シートにおける１つの辺の側から外部機
器との接続が行なわれる。

【００１２】また本発明の請求項５に係る測温シート
は、請求項１〜４のいずれかに係る測温シートにおい
て、均一な厚みを有するようにしたものである。本発明
によれば、熱プレス加工における圧力分布が均一とな
る。

【００１３】また本発明の請求項６に係る測温シート
は、請求項１〜５のいずれかに係る測温シートにおい
て、平滑な表面を有するようにしたものである。本発明
によれば、加工対象物品の表面が平滑となる。

【００１４】また本発明の請求項７に係る測温シート
は、請求項１〜６のいずれかに係る測温シートにおい
て、熱容量が小さく測温シートの適用による測定対象へ
の影響が実質的に存在しないようにしたものである。本
発明によれば、熱容量が小さいため測定対象への影響が
なくなる。

【００１５】また本発明の請求項８に係る測温シート
は、請求項１〜７のいずれかに係る測温シートにおい
て、熱伝導性が良く測温シートの適用による測定対象へ
の影響が実質的に存在しないようにしたものである。本
発明によれば、熱伝導性が良いため測定対象への影響が
なくなる。

【００１６】また本発明の請求項９に係る測温シート
は、請求項１〜８のいずれかに係る測温シートにおい
て、前記測温素子は熱電対であるようにしたものであ
る。本発明によれば、熱電対により温度計測が行なわれ
る。

【００１７】また本発明の請求項１０に係る測温シート
は、請求項１〜８のいずれかに係る測温シートにおい
て、前記測温素子は測温抵抗体であるようにしたもので
ある。本発明によれば、測温抵抗体により温度計測が行
なわれる。

【００１８】また本発明の請求項１１に係る測温シート
は、請求項１〜１０のいずれかに係る測温シートにおい
て、前記スペーサシートはアルミ箔であるようにしたも
のである。本発明によれば、スペーサシートがアルミ箔
であるため熱容量が小さく熱伝導性が良く測定対象への
影響がなくなる。

【００１９】また本発明の請求項１２に係る測温シート
は、請求項１〜１１のいずれかに係る測温シートにおい
て、前記表面シートと前記裏面シートはポリイミドフィ
ルムであるようにしたものである。本発明によれば、機
械的な衝撃や変形に対する耐久性、高温高熱に対する耐
久性、電気的な絶縁性が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明について実施の形態
を説明する。本発明の測温シートにおける構成の一例を
図１、図２に示す。図１は表シートを除いて内部の構造
を顕わした測温シートの斜視図、図２は測温シートの断
面図である。図１、図２において、１はスペーサシー
ト、２ａ，２ｂ，・・・は熱電対、３ａ，３ｂ，・・・
はリード線、４ａは表シート、４ｂは裏シートである。

【００２１】スペーサシート１は、表面シート４ａと裏
面シート４ｂとの間隔を一定に保つ役割を有する。ま
た、測温素子である熱電対２ａ，２ｂ，・・・とそのリ
ード線３ａ，３ｂ，・・・を収容する空間を形成する。
図１、図２に示すように、熱電対２ａ，２ｂ，・・・と
そのリード線３ａ，３ｂ，・・・を収容する部位は、そ
の形状にスペーサシートが切り取られている。

【００２２】このスペーサシート１の材料としては、本
発明においては特に限定されない。たとえば、アルミ箔
を使用すると好適である。アルミ箔の厚さは、熱電対２
ａ，２ｂ，・・・やそのリード線３ａ，３ｂ，・・・の
厚さと一致するか同程度の厚さである。数十μｍ程度
（たとえば２０〜６０μｍ）の厚さのアルミ箔を使用す
ると好適である。スペーサシート１をアルミ箔とするこ
とで、スペーサシート１だけでなく測温シート全体とし
て、小さな熱容量と良好な熱伝導性を得ることができ
る。アルミ箔に限らず、銅箔、等の金属箔をスペーサシ
ート１の材料とした場合にも、同様の効果を得ることが
できる。

【００２３】熱電対２ａ，２ｂ，・・・は、それ自身の
温度を電気的な変量に変換する測温素子の一例である。
図１、図２に示すように、測温シートにおける熱電対２
ａ，２ｂ，・・・とそのリード線３ａ，３ｂ，・・・の
組は複数組が存在し、熱電対２ａ，２ｂ，・・・は測温
シートの全面に分散して配置されている。図１において
は、バラバラに配置されているが、格子の交点に整列さ
せるように配置してもよい。これにより、たとえば熱プ
レス加工の加工表面における複数個所の温度を計測する
ことができ、また温度分布を計測することができる。

【００２４】熱電対２ａ，２ｂ，・・・は、２つの異な
る金属線を接続して１つの回路（熱電対）とし、２つの
接点に温度差を与えると回路に電圧が発生する現象、す
なわちゼーベック効果を利用した測温素子（温度セン
サ）である。２つの接点の内の一方の接点を測定個所、
すなわち図１に示す熱電対２ａ，２ｂ，・・・の位置を
測定個所とし、他方の接点を開放して受信器に接続し電
位差（熱起電力）を計測することにより測定個所の温度
計測を行う。このとき、受信器の端子温度を基準温度
（０℃）と見なせるようにする冷接点温度補償が、通
常、行なわれる。

【００２５】２つの異なる金属線として何を使用するか
により、Ｋ熱電対（クロメル−アルメル）、Ｊ熱電対
（鉄−コンスタンタン）、Ｔ熱電対（銅−コンスタンタ
ン）、等が存在する（ＪＩＳ規格による）。本発明にお
いてはいずれの熱電対でも使用することができ特に限定
はない。熱電対２ａ，２ｂ，・・・以外の測温素子とし
ては、測温抵抗体、サーミスタ、等を使用することがで
きる。本発明の測温シートに使用する熱電対、測温抵抗
体、サーミスタ、等は、スペーサシート１の厚さと一致
するか同程度の厚さとする。数十μｍ程度（たとえば２
０〜６０μｍ）の厚さの測温素子を使用すると好適であ
る。

【００２６】リード線３ａ，３ｂ，・・・は、それ自身
の温度を電気的な変量に変換する測温素子の変量を伝送
して出力するためのものである。図１、図２に示すよう
に、測温シートにおける熱電対２ａ，２ｂ，・・・とそ
のリード線３ａ，３ｂ，・・・の組は複数組が存在し、
リード線３ａ，３ｂ，・・・は測温シートにおける１つ
の辺の側に取り出されている。これにより測温シートに
おける１つの辺の側から外部機器との接続を行なうこと
ができる。

【００２７】図１、図２に一例を示すように、測温素子
が熱電対２ａ，２ｂ，・・・のときには、熱電対を構成
する２つの異なる金属線、たとえばクロメル線とアルメ
ル線そのものをリード線３ａ，３ｂ，・・・とすること
ができる。また、熱電対の補償導線を使用してそれをリ
ード線３ａ，３ｂ，・・・とすることができる。このよ
うに、リード線は、測温素子と適合するように選定して
使用する。本発明の測温シートに使用するリードは、ス
ペーサシート１の厚さと一致するか同程度の厚さ（太
さ）とする。数十μｍ程度（たとえば３０〜６０μｍ）
の厚さ（太さ）のリード線を使用すると好適である。

【００２８】表シート４ａは、スペーサシート１の表面
を被覆する。この表シート４ａの材料としては、本発明
においては特に限定されない。たとえば、ポリイミドフ
ィルムを使用すると好適である。これにより、機械的な
衝撃や変形に対する耐久性、高温高熱に対する耐久性、
電気的な絶縁性が得られる。本発明の測温シートに使用
する表シート４ａは、数十μｍ程度（たとえば２０〜４
０μｍ）の厚さ（太さ）のものを使用すると好適であ
る。

【００２９】裏シート４ｂは、スペーサシート１の裏面
を被覆する。表シート４ａの材料としては、本発明にお
いては特に限定されない。たとえば、ポリイミドフィル
ムを使用すると好適である。これにより、機械的な衝撃
や変形に対する耐久性、高温高熱に対する耐久性、電気
的な絶縁性が得られる。本発明の測温シートに使用する
裏シート４ｂは、数十μｍ程度（たとえば２０〜４０μ
ｍ）の厚さ（太さ）のものを使用すると好適である。表
シート４ａおよび／または裏シート４ｂの材料として
は、ポリイミドフィルムに比較して耐熱性がやや劣るも
のの、アラミドフィルム、ポリエステル、等の耐熱性プ
ラスチックフィルムを材料とした場合にも、同様の効果
を得ることができる。

【００３０】このように本発明の測温シートの構成の一
例は、図１、図２に示すように、第１層がポリイミドフ
ィルムの表シート４ａ、第２層がアルミ箔のスペーサシ
ート１とその切り取った空間に配置する熱電対２ａ，２
ｂ，・・・とリード線３ａ，３ｂ，・・・、第３層がポ
リイミドフィルムの裏シート４ｂから成る３層構成の測
温シートである。

【００３１】このような構成の測温シートの製造方法に
ついて一例を説明する。その３層構成となるように、配
置した状態で熱プレス加工を行って測温シートを製造す
る。熱プレス加工を行うと、３層構成における各層間は
密着するとともに接着する。これにより一体化した測温
シートが得られ、その測温シートは層間において剥がれ
ることがなくなる。

【００３２】熱プレス装置のプレス面は、通常は平行面
であるから、熱プレス加工を行って製造した測温シート
は均一な厚みを有する。このように均一な厚みを測温シ
ートが有するようにすると、加工対象物品とプレス表面
との間に測温シートを挿入する熱プレス加工（図４参
照）において、本発明の測温シートを適用したときに
は、加工対象物品にかかる圧力分布を均一とすることが
できる。

【００３３】このような構成の測温シートの厚さは、表
シート４ａとスペーサシート１と裏シート４ｂの厚さの
総和である。この厚さを１００μｍ程度（７０〜１４
０）とすると好適である。この程度の厚さの測温シート
は、熱容量が小さく測温シートの適用による測定対象へ
の影響をなくすことができる。また、この程度の厚さの
測温シートは、熱伝導性が良く測温シートの適用による
測定対象への影響がなくなる。

【００３４】また、測温シートを製造するときに、鏡面
金属板、等の平滑な表面を有する板材で測温シートを挟
んで熱プレス加工を行うと、平滑な表面を有する測温シ
ートを製造することができる。加工対象物品とプレス表
面との間に測温シートを挿入する熱プレス加工（図４参
照）において、平滑な表面を有する本発明の測温シート
を適用したときには、加工対象物品の表面を平滑とする
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のとおりであるから、本発明の請求
項１に係る測温シートによれば、熱プレス加工における
加工対象物品の実体温度を計測でき、しかも平面加工や
鏡面加工を行うことができる測温シートが提供される。
また本発明の請求項２に係る測温シートによれば、複数
個所の温度を計測することができる。また本発明の請求
項３に係る測温シートによれば、熱プレス加工の加工表
面における温度分布を計測することができる。また本発
明の請求項４に係る測温シートによれば、測温シートに
おける１つの辺の側から外部機器との接続を行なうこと
ができる。また本発明の請求項５に係る測温シートによ
れば、熱プレス加工における圧力分布を均一とすること
ができる。また本発明の請求項６に係る測温シートによ
れば、加工対象物品の表面を平滑とすることができる。
また本発明の請求項７に係る測温シートによれば、熱容
量が小さいことにより測定対象への影響をなくすことが
できる。また本発明の請求項８に係る測温シートによれ
ば、熱伝導性が良いことにより測定対象への影響をなく
すことができる。また本発明の請求項９に係る測温シー
トによれば、熱電対により温度計測を行なうことができ
る。また本発明の請求項１０に係る測温シートによれ
ば、測温抵抗体により温度計測を行なうことができる。
また本発明の請求項１１に係る測温シートによれば、ス
ペーサシートがアルミ箔であるから熱容量を小さく熱伝
導性を良くでき、測定対象への影響をなくすことができ
る。また本発明の請求項１２に係る測温シートによれ
ば、機械的な衝撃や変形に対する耐久性、高温高熱に対
する耐久性、電気的な絶縁性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測温シートにおける構成の一例を示
し、表シートを除いて内部の構造を顕わした斜視図であ
る。

【図２】本発明の測温シートにおける構成の一例を示す
断面図である。

【図３】一般的な熱プレス装置の加熱加圧ブロックにお
けるヒータと熱電対の配置を示す図である。

【図４】加工対象物品とプレス表面との間に測温シート
を挿入して、実体温度を計測する提案の説明図である。

【図５】従来の測温シートの構成を示す斜視図である。

【図６】従来の測温シートの構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１スペーサシート２ａ，２ｂ，・・・熱電対３ａ，３ｂ，・・・リード線４ａ表シート４ｂ裏シート１３１ａ，１３１ｂ，・・・ヒータ１３２ａ，１３２ｂ，・・・熱電対１４２ａ，１４２ｂ測温シート１５２ａ，１５２ｂ，・・・熱電対１５３ａ，１５３ｂ，・・・リード線１５４ａ，１５４ｂシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大橋幹也東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2F056 CA14 CA15 KA01 KA03 KA16 KA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測温素子と、リード線と、スペーサシート
と、表面シートと、裏面シートとから成る測温シートで
あって、前記測温素子はそれ自身の温度を電気的な変量に変換
し、前記リード線は前記変量を伝送して出力し、前記スペーサシートは前記表面シートと前記裏面シート
との間隔を一定に保つとともに前記測温素子と前記リー
ド線を収容する空間を形成し、前記表面シートは前記スペーサシートの表面を被覆し、前記裏面シートは前記スペーサシートの裏面を被覆す
る、ことを特徴とする測温シート。
【請求項２】請求項１記載の測温シートにおいて、前記
測温素子と前記リード線の組は複数組が存在することを
特徴とする測温シート。
【請求項３】請求項２記載の測温シートにおいて、前記
複数組における前記測温素子は前記測温シートの全面に
分散して配置することを特徴とする測温シート。
【請求項４】請求項２または３記載の測温シートにおい
て、前記複数組における前記リード線は前記測温シート
における１つの辺の側に取り出すことを特徴とする測温
シート。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の測温シー
トにおいて、均一な厚みを有することを特徴とする測温
シート。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の測温シー
トにおいて、平滑な表面を有することを特徴とする測温
シート。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の測温シー
トにおいて、熱容量が小さく測温シートの適用による測
定対象への影響が実質的に存在しないことを特徴とする
測温シート。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の測温シー
トにおいて、熱伝導性が良く測温シートの適用による測
定対象への影響が実質的に存在しないことを特徴とする
測温シート。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の測温シー
トにおいて、前記測温素子は熱電対であることを特徴と
する測温シート。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の測温シ
ートにおいて、前記測温素子は測温抵抗体であることを
特徴とする測温シート。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の測温
シートにおいて、前記スペーサシートはアルミ箔である
ことを特徴とする測温シート。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の測温
シートにおいて、前記表面シートと前記裏面シートはポ
リイミドフィルムであることを特徴とする測温シート。