JP3539776B2 - 面状発熱体の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、面状発熱体の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
道路や屋根の融雪用として、あるいは、鏡の防曇用として面状発熱体が利用されている。この面状発熱体は、熱可塑性樹脂にカーボンブラック等の導電性粒子を混和してなる発熱抵抗シートに一対の電極線を設けたものであり、例えば、道路の表面近傍に埋設される。これらの電極間に電流を流すと、そのジュール熱によりシートが発熱する。
この構造の面状発熱体は、発熱抵抗シート及び電極線をそれぞれ所定長さに切断し、切断された発熱抵抗シートに電極線を取り付け、この電極線が取り付けられた発熱抵抗シートに外装フィルムをラミネートして製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の面状発熱体の製造方法は、前記各製造工程を順次人手により行っているので、作業性が悪いという問題点がある。即ち、発熱抵抗シート及び電極線を切断する作業、発熱抵抗シートに電極線を取り付ける作業及び発熱抵抗シートに外装フィルムをラミネートする作業が関連なく個別に行われるので、作業効率が良くないものであった。
【０００４】
本発明の目的は、作業性を向上させた面状発熱体の製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、電極線が設けられた被覆線材を長尺状の発熱抵抗シートに融着して所定の長さに切断した後、この発熱抵抗シートに外装シートをラミネートして前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の面状発熱体の製造方法は、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を融着し、この被覆線材が融着された発熱抵抗シートを所定の長さに切断し、この切断後、前記発熱抵抗シートに融着された被覆線材の前記電極線を加熱し、被覆線材が融着された発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートすることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の面状発熱体の製造装置は、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を融着する被覆線材融着手段と、前記被覆線材が融着された前記発熱抵抗シートを所定の長さに切断する第１切断手段と、この第１切断手段で切断され前記被覆線材が融着された前記発熱抵抗シートを搬送する搬送手段と、前記発熱抵抗シートに融着された被覆線材の前記電極線を加熱する加熱手段と、前記搬送手段で送られた前記発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートするラミネート手段とを備えたことを特徴とする。
ここで、前記外装シートは長尺状に形成され、この長尺状の外装シートがラミネートされた前記発熱抵抗シートを所定長さに切断する第２切断手段と、前記外装シートがラミネートされた前記発熱抵抗シートを巻き取る巻取手段とを備えた構成でもよい。
さらに、前記外装シートは透光性を有し、前記搬送手段は複数の前記発熱抵抗シートを互いに所定間隔離して並べて搬送し、前記外装シートの隣合う前記発熱抵抗シートの間を検出しこの隣合う前記発熱抵抗シートの間を前記第２切断手段に切断させるセンサを備えた構成でもよい。
【０００７】
【作用】
本発明では、発熱抵抗シートへの電極線の取り付け、発熱抵抗シートと電極線との切断及び発熱抵抗シートへの外装シートのラミネートの各作業が一連の連続作業として行われるから、作業効率がよい。
ここで、前記発熱抵抗シートに外装シートをラミネートする前に発熱抵抗シートに融着された被覆線材の電極線を加熱すれば、発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートする際に、銅線等からなる電極線を通って放熱することがなくなり、外装シートを確実に発熱抵抗シートにラミネートできる。
また、本発明の面状発熱体の製造装置に、長尺状の外装シートがラミネートされた発熱抵抗シートを所定長さに切断する第２切断手段と、外装シートがラミネートされた発熱抵抗シートを巻き取る巻取手段とを備えた構成とすれば、面状発熱体を短い寸法に形成して枚葉毎に収納することや面状発熱体を長い寸法に形成し巻き取って収納することができる。
さらに、前記搬送手段を、複数の発熱抵抗シートを互いに所定間隔離して並べて搬送する構造とし、外装シートの隣合う発熱抵抗シートの間の透光性部分を検出しこの隣合う発熱抵抗シートの間を第２切断手段に切断させるセンサを本発明の面状発熱体の製造装置に備えた構成とすれば、面状発熱体の絶縁を確実に行える。
【０００８】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１及び図２には本発明の一実施例で製造された面状発熱体１が示されている。図１は面状発熱体１を示す一部を破断した斜視図であり、図２は面状発熱体１の平面図である。
これらの図において、面状発熱体１は、発熱組成物を矩形面状に成形して形成された発熱抵抗シート２と、電極用導線の単線３Ａを互いに交差するとなく複数本平行に一列に並べた電極線３と発熱組成物とを共押出成形して形成され発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４と、この被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２及び被覆線材４の両面をラミネートする外装シート５とを備えて構成されている。
【０００９】
発熱抵抗シート２及び被覆線材４の発熱組成物は、それぞれ熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有し、温度の上昇とともに抵抗値が増大する正温度係数特性（ＰＴＣ特性）を備えたものである。この熱可塑性樹脂としては、結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、具体的には、ポリオレフィン樹脂及びその共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキシド及びノニル樹脂、ポリスルフォン等を挙げることができる。
前記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン類、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン等のポリプロピレン類、ポリブテン、４−メチルペンテン−１樹脂等を挙げることができる。
また、本実施例においては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体等のエチレン−アクリレート系共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体等のオレフィンとビニル化合物との共重合体及びフッ素含有エチレン共重合体、ならびに、これらの変成物も使用できる。
【００１０】
前記酢酸ビニル系樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラール等を挙げることができる。
前記各種の結晶性熱可塑性樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をポリマーブレンド等として併用してもよい。
もっとも、前記各種の結晶性熱可塑性樹脂の中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のオレフィン系共重合体やトランス−１，４−ポリイソプレン等が好ましい。
前記各種の結晶性熱可塑性樹脂は、必要に応じて他のポリマーや添加物との組成物として使用することもできる。
【００１１】
前記導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック粒子、グラファイト粒子等の粒状物、金属粉体、金属酸化粉体等の粉状物、炭素繊維等の繊維状物等を挙げることができる。これらの中でもカーボンブラック粒子、グラファイト粒子等の粒状物、特に、カーボンブラック粒子が好ましい。
前記各種の導電性粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合物として併用してもよい。
被覆線材４は長尺状に形成されており、発熱抵抗シート２において長さ方向に沿って２本融着されている。これらの被覆線材４は、発熱抵抗シート２の両側からそれぞれ所定寸法離れて設けられている。被覆線材４の電極線３は圧着端子６を介してリード線７と接続されている。このリード線７は電源に接続された給電用、あるいは、他の面状発熱体の電極線に接続された中継用のものである。
【００１２】
外装シート５は、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の耐熱性を有する樹脂からシート状に構成されるものであり、透明又は半透明の透光性を有する。外装シート５の長さは発熱抵抗シート２の長さより所定長さ長く、外装シート５の幅は発熱抵抗シート２の幅より所定長さ長い。
外装シート５と発熱抵抗シート２との間には図示しない粘着層が設けられている。この粘着層は外装シート５と発熱抵抗シート２との剥離を防止するためのものである。なお、図において、外装シート５は、構成をわかりやすくするため、その厚さは実際の厚さに比べて誇張されている。
【００１３】
図３から図５には面状発熱体の製造装置にかかる発明の一実施例が示されている。全体構成が示される図３において、面状発熱体の製造装置１０は、長尺状の発熱抵抗シート２が巻回されたシートロール１１と、２本の長尺状の被覆線材４がそれぞれ巻回された被覆線材ロール１２と、発熱抵抗シート２に被覆線材４を融着する被覆線材融着手段１３と、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を所定の長さに切断する第１切断手段１４と、この第１切断手段１４で切断された発熱抵抗シート２を搬送する搬送手段１５と、この搬送手段１５で送られた発熱抵抗シート２に外装シートロール１６から繰り出された外装シート５をラミネートするラミネート手段１７と、このラミネート手段１７で外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を所定長さに切断する第２切断手段１８と、ラミネート手段１７で外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を巻き取る巻取手段１９と、外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間を検出するセンサ２０と、発熱抵抗シート２に外装シート５をラミネートする前に被覆線材４の電極線３を加熱する加熱手段２１とを備えた構造である。
【００１４】
シートロール１１及び被覆線材ロール１２は、それぞれテンションコントロールされ、かつ、シートロール１１と被覆線材融着手段１３との間にはダンサローラ２２が配置されており、被覆線材融着手段１３へ繰り出す発熱抵抗シート２及び被覆線材４が弛まないようになっている。
被覆線材融着手段１３の構造が図４に詳細に示されている。図４において、被覆線材融着手段１３は、被覆線材４と発熱抵抗シート２とを挟持する一対のシールロール２３，２４を備えた超音波融着機である。シールロール２４は発熱抵抗シート２の両端部に超音波振動を付与するホーンである。シールロール２３は、被覆線材４の位置決めを行うため、互いの間隔が被覆線材４の幅寸法と等しい２個の鍔部２３Ａを有し、被覆線材４の受け台として機能する。
【００１５】
図３において、第１切断手段１４は、被覆線材４と発熱抵抗シート２とを挟持する一対のゴム製のニップロール２５，２６と、被覆線材４及び発熱抵抗シート２に対し進退駆動して被覆線材４と発熱抵抗シート２とを長尺状に切断するカッタ２７と、被覆線材４及び発熱抵抗シート２を挟んでカッタ２７に対向配置された受け台２８とを備えている。カッタ２７が作動する際に、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２にずれの反力が作用するので、カッタ２７と受け台２８は、前記発熱抵抗シート２が移動する方向に同速度で移動しながら、発熱抵抗シート２を切断する。切断された発熱抵抗シート２は搬送手段１５へ導かれ、切断された箇所が所定間隔になるまでニップロール２５，２６で導入される速度より速い速度で送られる動作により、搬送手段１５へ複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して一列に並べて送るようにされている。
被覆線材融着手段１３とニップロール２５，２６との間にはダンサローラ２９が配置されている。このダンサローラ２９は、被覆線材４の送り速度と第１切断手段１４の送り速度のわずかな速度変動による発熱抵抗シート２の弛みを吸収する役目を果たしている。
【００１６】
搬送手段１５は複数の前記発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して並べてラミネート手段１７へ搬送するものであり、前記発熱抵抗シート２を両面から挟持するベルトコンベアから構成されている。
外装シートロール１６は２個設けられており、それぞれテンションコントロールされてラミネート手段１７へ繰り出す外装シート５が弛まないようになっている。
【００１７】
ラミネート手段１７及び加熱手段２１の構成が図５に示されている。図５において、ラミネート手段１７は、前記外装シート５と発熱抵抗シート２とを所定の圧力で挟持する一対の加熱ゴムロール３０と、この加熱ゴムロール３０に隣接して配置され前記外装シート５と発熱抵抗シート２とを挟持する一対のコーティングロール３１と、加熱ゴムロール３０と外装シートロール１６との間に配置され外装シート５を予め加熱するプレヒートロール３２（図３参照）とを備えた構成である。
加熱ゴムロール３０は、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２と外装シート５とを重合し、かつ、これらの外装シート５と被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２とを加熱温度１１０ 〜１８０ ℃、好ましくは、１５０ ℃で加熱融着するものである。コーティングロール３１は、前記発熱抵抗シート２にラミネートされた外装シート５に表面にシリコン樹脂をコーティングするものである。
加熱手段２１は、発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４にホットエアーを吹きつけて被覆線材４の電極線３を加熱するホットエアー吹きつけ装置から構成され、このホットエアー吹きつけ装置は２本の被覆線材４に対応するように加熱ゴムロール３０の近傍に２個配置されている。
【００１８】
図３に示すとおり、第２切断手段１８は、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を挟持する一対のゴム製のニップロール３３，３４と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２に対して進退駆動するカッタ３５と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を挟んでカッタ３５に対向配置された受け台３６とを備え、カッタ３５が作動する際に外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２に反力が作用するので、ニップロール３３，３４は、その回転を停止して前記発熱抵抗シート２を固定するようにされている。また、ニップロール３３，３４はテーブル３７へ外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を送るようにされている。
第２切断手段１８とラミネート手段１７との間には、ニップロール３３，３４が停止した時に外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２の弛みを吸収するダンサローラ３８が配置されている。
【００１９】
センサ２０はニップロール３３，３４に近接配置されている。センサ２０は、互いに所定間隔離れた複数の発熱抵抗シート２をラミネートした長尺状の外装シート５に光を照射する発光部と、この外装シート５から反射する光から外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出する検出部とを備え、この検出部が外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出した後所定時間経過しこの透光性部分がカッタ３５と受け台３６との間まで送られた時に前記透光性部分をカッタ３５に切断させる構造である。第２切断手段１８で外装シート５が切断された発熱抵抗シート２は、１個の面状発熱体１とされる。なお、センサ２０はカッタ３５に近接配置するものでもよい。この場合、センサ２０をカッタ３５に近接配置すれば、隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分が検出した後カッタ３５と受け台３６との間まで送られるまでの時間を短縮することができる。
テーブル３７は第２切断手段１８から前記面状発熱体１が１枚ずつ送られるものであり、テーブル上面が傾斜等することにより、テーブル上面の面状発熱体１は図示しない収納箱に収納される。なお、テーブル３７から収納箱へ面状発熱体１を移送する機構としては、テーブル３７に複数のロールからなるコンベアを設ける構造でもよい。
【００２０】
巻取手段１９は、ケーシング３９と、このケーシング３９に回転可能に設けられ外装シート５がラミネートされた複数の発熱抵抗シート２を巻き取るロール４０とを備えた構成である。ロール４０で最大限巻き取られた前記複数の発熱抵抗シート２は、前記第２切断手段１８により又は適宜な切断手段により外装シート５の透光性部分を切断する。
巻取手段１９と第２切断手段１８とは択一的に機能するものであり、巻取手段１９と第２切断手段１８とを切り換える選択スイッチ（図示せず）は巻取手段１９やテーブル３７等の適宜な場所に設けられている。
【００２１】
次に、面状発熱体の製造方法にかかる発明の一実施例を説明する。
まず、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を成形して押出形成された長尺状の発熱抵抗シートをシートロール１１に巻回しておき、さらに、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線３とを共押出成形して形成された長尺状の被覆線材４を被覆線材ロール１２に巻回しておく。
シートロール１１から繰り出された長尺状の発熱抵抗シート２と被覆線材ロール１２から繰り出された長尺状の２本の被覆線材４とを被覆線材融着手段１３で重合するとともに両者を超音波融着する。
その後、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を第１切断手段１４で所定の長さに切断する。そのため、第１切断手段１４は、被覆線材４と発熱抵抗シート２とを一対のゴム製のニップロール２５，２６で挟持し移動する速度と同速度で移動し、被覆線材４及び発熱抵抗シート２をカッタ２７で切断する。
被覆線材融着手段１３と第１切断手段１４に生じるわずかな速度変動による発熱抵抗シート２の弛みはダンサローラ２９で吸収される。
切断された発熱抵抗シート２は搬送手段１５へ導かれ、切断された箇所が所定間隔になるまでニップロール２５，２６で導入される速度より速い速度で送られることにより、発熱抵抗シート２は搬送手段１５で互いに所定間隔離れて一列に並ぶ。
【００２２】
その後、搬送手段１５は複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離した状態でラミネート手段１７へ送り、このラミネート手段１７では、２個の外装シートロール１６からそれぞれ繰り出された長尺状の外装シート５を前記発熱抵抗シート２にラミネートする。即ち、発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４は加熱手段２１によりホットエアーが吹きつけられて電極線３が加熱された後、一対の加熱ゴムロール３０に送られる。一方、外装シートロール１６から繰り出された長尺状の外装シート５はプレヒートロール３２で予め加熱された後、一対の加熱ゴムロール３０に送られる。一対の加熱ゴムロール３０では、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２と外装シート５とを重合するとともに所定温度で加熱融着する。前記発熱抵抗シート２と融着した外装シート５は、コーティングロール３１により、押圧されるとともに、その表面にシリコン樹脂がコーティングされる。
【００２３】
ラミネート手段１７でラミネートされた複数の発熱抵抗シート２は第２切断手段１８に送られる。外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分をセンサ２０が検出し、この透光性部分を第２切断手段１８で切断して面状発熱体１が製造される。即ち、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を一対のゴム製のニップロール３３，３４により固定した状態でカッタ３５が作動する。その後、ニップロール３３，３４が回転して面状発熱体１をテーブル３７へ送る。テーブル３７では収納箱へ面状発熱体１を１枚ずつ収納する。
また、選択スイッチを操作して巻取手段１９を機能させると、ラミネート手段１７でラミネートされた複数の発熱抵抗シート２は巻取手段１９のロール４０に巻き取られる。ロール４０に巻き取られた前記発熱抵抗シート２は道路等の現場において、１枚毎に切断されて面状発熱体１として使用される。
【００２４】
面状発熱体１を実際に使用するにあたり、図６に示されるとおり、面状発熱体１の外装シート５と被覆線材４との一部の表面を剥がして電極線３の一端部を取り出し、この取り出した部分を圧着端子６の一端部６Ａに差し込んだ状態でペンチ等で押しつぶし、一端部６Ａを圧着する。圧着端子６の一端部６Ａと電極線３との圧着部分及び圧着端子６の他端部６Ｂとリード線７との圧着部分に図示しない絶縁被覆をする。
この絶縁被覆をするための樹脂は、ホットメルト樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等である。前記ホットメルト樹脂は、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタアクリル酸共重合体、酢酸ビニル共重合体のケン化物、アイオノマー、エチレン・マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、アタクチックポリプロピレン、変成ポリオレフィン、合成ゴム等のベースポリマーに粘着付与性樹脂やワックス、エラストマー等をブレンドしたものである。
【００２５】
従って、本実施例によれば、発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シート２に発熱組成物と電極線３とを共押出成形して形成された被覆線材４を被覆線材融着手段１３で融着し、この被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を第１切断手段１４で所定の長さに切断し、この切断後、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を搬送手段１５で搬送し、さらに、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２に外装シート５をラミネート手段１７でラミネートしたから、発熱抵抗シート２への電極線３の取り付け、発熱抵抗シート２と電極線３との切断及び発熱抵抗シート２への外装シート５のラミネートの各作業が一連の連続作業として行われるから、作業効率が向上する。
また、本実施例では、発熱抵抗シート２に外装シート５をラミネートする前に発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４の電極線３を加熱手段２１で加熱するので、外装シート５を確実に発熱抵抗シート２にラミネートすることができる。即ち、被覆線材４の電極線３は銅線等から構成されるので、発熱抵抗シート２に外装シート５を熱融着してラミネートする際に、この電極線３を通って熱が逃げ、電極線３の周囲が冷却されて十分にラミネートされない虞れがあるが、本実施例では、ラミネート前に電極線３を予め加熱しておくので、電極線３から放熱することがなくなり、前述のラミネートを確実に行える。
【００２６】
さらに、ラミネート手段１７は外装シート５を予め加熱するプレヒートロール３２を有するから、この点からも、外装シート５を確実に発熱抵抗シート２にラミネートすることができる。
また、長尺状の外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を所定長さに切断する第２切断手段１８と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を巻き取る巻取手段１９とを備えて面状発熱体の製造装置１０を構成したから、面状発熱体１を短い寸法に形成して枚葉毎に収納することや面状発熱体１を長い寸法に形成し巻き取って収納することを選択することができる。
さらに、前記搬送手段１５を、複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して一列に並べて搬送する構造とし、外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出しこの隣合う発熱抵抗シート２の間を第２切断手段１８に切断させるセンサ２０を面状発熱体の製造装置１０に備えて構成したから、面状発熱体１の絶縁を確実に行える。
【００２７】
なお、本発明では、前記実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
例えば、前記実施例では、長尺状の外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を所定長さに切断する第２切断手段１８と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を巻き取る巻取手段１９との双方を備えたが、本発明では、第２切断手段１８及び巻取手段１９のいずれ一方、又は、第２切断手段１８及び巻取手段１９の双方を設けることを要しない。
また、加熱手段２１を設ける場合であっても、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、加熱ランプで被覆線材４に照射するものでもよい。
【００２８】
さらに、前記搬送手段１５を、複数のロールを並べて複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して並べて搬送する構造としてもよく、さらに、外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出するセンサ２０を必ずしも設けることを要しない。センサ２０を設けない場合にあっては、外装シート５は、必ずしも透光性を有するものでなくともよい。
また、前記実施例では、外装シート５と発熱抵抗シート２とのラミネートを熱融着により行ったが、このラミネートを超音波融着等の他の融着手段で行ってもよい。さらに、発熱抵抗シート２と被覆線材４との融着を超音波融着で行ったが、この融着は他の手段、例えば、熱融着で行ってもよい。
第１切断手段１４及び第２切断手段１８のカッタ２７，３５を進退駆動する構造としたが、これらの２７，３５を回転駆動するロータリ刃を有する構造としてもよい。
第１切断手段１４を発熱抵抗シート２と同速度で移動しながら切断する手段としたが、発熱抵抗シート２を固定し切断する手段としてもよい。さらに、第２切断手段を発熱抵抗シート２を固定し切断する手段としたが、発熱抵抗シート２と同速度で移動しながら切断する手段としてもよい。
【００２９】
また、本発明に適用される面状発熱体１は前記実施例の構造に限定されるものではない。例えば、前記被覆線材４に設けられる電極を、複数の単線を縒って断面円形状に形成したものや１本の太い単線から形成したものでもよい。前記実施例のように被覆線材４に複数の単線３Ａを互いに平行に配列して電極３を構成する場合では、２段以上に複数の単線３Ａを配置してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を被覆線材融着手段で融着し、この被覆線材が融着された発熱抵抗シートを第１切断手段で所定の長さに切断し、この切断後、被覆線材が融着された発熱抵抗シートを搬送手段で搬送し、さらに、被覆線材が融着された発熱抵抗シートに外装シートをラミネート手段でラミネートしたから、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】面状発熱体を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】面状発熱体の平面図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる面状発熱体の製造装置の概略構成図である。
【図４】被覆線材融着手段を示す斜視図である。
【図５】ラミネート手段及び加熱手段を示す斜視図である。
【図６】面状発熱体にリード線を接続した状態を示す一部を破断した斜視図である。
【符号の説明】
１ 面状発熱体
２ 発熱抵抗シート
３ 電極線
４ 被覆線材
５ 外装シート
１０ 面状発熱体の製造装置
１３ 被覆線材融着手段
１４ 第１切断手段
１５ 搬送手段
１７ ラミネート手段
１８ 第２切断手段
１９ 巻取手段
２０ センサ
２１ 加熱手段
【産業上の利用分野】
本発明は、面状発熱体の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
道路や屋根の融雪用として、あるいは、鏡の防曇用として面状発熱体が利用されている。この面状発熱体は、熱可塑性樹脂にカーボンブラック等の導電性粒子を混和してなる発熱抵抗シートに一対の電極線を設けたものであり、例えば、道路の表面近傍に埋設される。これらの電極間に電流を流すと、そのジュール熱によりシートが発熱する。
この構造の面状発熱体は、発熱抵抗シート及び電極線をそれぞれ所定長さに切断し、切断された発熱抵抗シートに電極線を取り付け、この電極線が取り付けられた発熱抵抗シートに外装フィルムをラミネートして製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の面状発熱体の製造方法は、前記各製造工程を順次人手により行っているので、作業性が悪いという問題点がある。即ち、発熱抵抗シート及び電極線を切断する作業、発熱抵抗シートに電極線を取り付ける作業及び発熱抵抗シートに外装フィルムをラミネートする作業が関連なく個別に行われるので、作業効率が良くないものであった。
【０００４】
本発明の目的は、作業性を向上させた面状発熱体の製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、電極線が設けられた被覆線材を長尺状の発熱抵抗シートに融着して所定の長さに切断した後、この発熱抵抗シートに外装シートをラミネートして前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の面状発熱体の製造方法は、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を融着し、この被覆線材が融着された発熱抵抗シートを所定の長さに切断し、この切断後、前記発熱抵抗シートに融着された被覆線材の前記電極線を加熱し、被覆線材が融着された発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートすることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の面状発熱体の製造装置は、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を融着する被覆線材融着手段と、前記被覆線材が融着された前記発熱抵抗シートを所定の長さに切断する第１切断手段と、この第１切断手段で切断され前記被覆線材が融着された前記発熱抵抗シートを搬送する搬送手段と、前記発熱抵抗シートに融着された被覆線材の前記電極線を加熱する加熱手段と、前記搬送手段で送られた前記発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートするラミネート手段とを備えたことを特徴とする。
ここで、前記外装シートは長尺状に形成され、この長尺状の外装シートがラミネートされた前記発熱抵抗シートを所定長さに切断する第２切断手段と、前記外装シートがラミネートされた前記発熱抵抗シートを巻き取る巻取手段とを備えた構成でもよい。
さらに、前記外装シートは透光性を有し、前記搬送手段は複数の前記発熱抵抗シートを互いに所定間隔離して並べて搬送し、前記外装シートの隣合う前記発熱抵抗シートの間を検出しこの隣合う前記発熱抵抗シートの間を前記第２切断手段に切断させるセンサを備えた構成でもよい。
【０００７】
【作用】
本発明では、発熱抵抗シートへの電極線の取り付け、発熱抵抗シートと電極線との切断及び発熱抵抗シートへの外装シートのラミネートの各作業が一連の連続作業として行われるから、作業効率がよい。
ここで、前記発熱抵抗シートに外装シートをラミネートする前に発熱抵抗シートに融着された被覆線材の電極線を加熱すれば、発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートする際に、銅線等からなる電極線を通って放熱することがなくなり、外装シートを確実に発熱抵抗シートにラミネートできる。
また、本発明の面状発熱体の製造装置に、長尺状の外装シートがラミネートされた発熱抵抗シートを所定長さに切断する第２切断手段と、外装シートがラミネートされた発熱抵抗シートを巻き取る巻取手段とを備えた構成とすれば、面状発熱体を短い寸法に形成して枚葉毎に収納することや面状発熱体を長い寸法に形成し巻き取って収納することができる。
さらに、前記搬送手段を、複数の発熱抵抗シートを互いに所定間隔離して並べて搬送する構造とし、外装シートの隣合う発熱抵抗シートの間の透光性部分を検出しこの隣合う発熱抵抗シートの間を第２切断手段に切断させるセンサを本発明の面状発熱体の製造装置に備えた構成とすれば、面状発熱体の絶縁を確実に行える。
【０００８】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１及び図２には本発明の一実施例で製造された面状発熱体１が示されている。図１は面状発熱体１を示す一部を破断した斜視図であり、図２は面状発熱体１の平面図である。
これらの図において、面状発熱体１は、発熱組成物を矩形面状に成形して形成された発熱抵抗シート２と、電極用導線の単線３Ａを互いに交差するとなく複数本平行に一列に並べた電極線３と発熱組成物とを共押出成形して形成され発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４と、この被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２及び被覆線材４の両面をラミネートする外装シート５とを備えて構成されている。
【０００９】
発熱抵抗シート２及び被覆線材４の発熱組成物は、それぞれ熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有し、温度の上昇とともに抵抗値が増大する正温度係数特性（ＰＴＣ特性）を備えたものである。この熱可塑性樹脂としては、結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、具体的には、ポリオレフィン樹脂及びその共重合樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキシド及びノニル樹脂、ポリスルフォン等を挙げることができる。
前記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン類、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン等のポリプロピレン類、ポリブテン、４−メチルペンテン−１樹脂等を挙げることができる。
また、本実施例においては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体等のエチレン−アクリレート系共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体等のオレフィンとビニル化合物との共重合体及びフッ素含有エチレン共重合体、ならびに、これらの変成物も使用できる。
【００１０】
前記酢酸ビニル系樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラール等を挙げることができる。
前記各種の結晶性熱可塑性樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をポリマーブレンド等として併用してもよい。
もっとも、前記各種の結晶性熱可塑性樹脂の中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレンやエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のオレフィン系共重合体やトランス−１，４−ポリイソプレン等が好ましい。
前記各種の結晶性熱可塑性樹脂は、必要に応じて他のポリマーや添加物との組成物として使用することもできる。
【００１１】
前記導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック粒子、グラファイト粒子等の粒状物、金属粉体、金属酸化粉体等の粉状物、炭素繊維等の繊維状物等を挙げることができる。これらの中でもカーボンブラック粒子、グラファイト粒子等の粒状物、特に、カーボンブラック粒子が好ましい。
前記各種の導電性粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合物として併用してもよい。
被覆線材４は長尺状に形成されており、発熱抵抗シート２において長さ方向に沿って２本融着されている。これらの被覆線材４は、発熱抵抗シート２の両側からそれぞれ所定寸法離れて設けられている。被覆線材４の電極線３は圧着端子６を介してリード線７と接続されている。このリード線７は電源に接続された給電用、あるいは、他の面状発熱体の電極線に接続された中継用のものである。
【００１２】
外装シート５は、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の耐熱性を有する樹脂からシート状に構成されるものであり、透明又は半透明の透光性を有する。外装シート５の長さは発熱抵抗シート２の長さより所定長さ長く、外装シート５の幅は発熱抵抗シート２の幅より所定長さ長い。
外装シート５と発熱抵抗シート２との間には図示しない粘着層が設けられている。この粘着層は外装シート５と発熱抵抗シート２との剥離を防止するためのものである。なお、図において、外装シート５は、構成をわかりやすくするため、その厚さは実際の厚さに比べて誇張されている。
【００１３】
図３から図５には面状発熱体の製造装置にかかる発明の一実施例が示されている。全体構成が示される図３において、面状発熱体の製造装置１０は、長尺状の発熱抵抗シート２が巻回されたシートロール１１と、２本の長尺状の被覆線材４がそれぞれ巻回された被覆線材ロール１２と、発熱抵抗シート２に被覆線材４を融着する被覆線材融着手段１３と、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を所定の長さに切断する第１切断手段１４と、この第１切断手段１４で切断された発熱抵抗シート２を搬送する搬送手段１５と、この搬送手段１５で送られた発熱抵抗シート２に外装シートロール１６から繰り出された外装シート５をラミネートするラミネート手段１７と、このラミネート手段１７で外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を所定長さに切断する第２切断手段１８と、ラミネート手段１７で外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を巻き取る巻取手段１９と、外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間を検出するセンサ２０と、発熱抵抗シート２に外装シート５をラミネートする前に被覆線材４の電極線３を加熱する加熱手段２１とを備えた構造である。
【００１４】
シートロール１１及び被覆線材ロール１２は、それぞれテンションコントロールされ、かつ、シートロール１１と被覆線材融着手段１３との間にはダンサローラ２２が配置されており、被覆線材融着手段１３へ繰り出す発熱抵抗シート２及び被覆線材４が弛まないようになっている。
被覆線材融着手段１３の構造が図４に詳細に示されている。図４において、被覆線材融着手段１３は、被覆線材４と発熱抵抗シート２とを挟持する一対のシールロール２３，２４を備えた超音波融着機である。シールロール２４は発熱抵抗シート２の両端部に超音波振動を付与するホーンである。シールロール２３は、被覆線材４の位置決めを行うため、互いの間隔が被覆線材４の幅寸法と等しい２個の鍔部２３Ａを有し、被覆線材４の受け台として機能する。
【００１５】
図３において、第１切断手段１４は、被覆線材４と発熱抵抗シート２とを挟持する一対のゴム製のニップロール２５，２６と、被覆線材４及び発熱抵抗シート２に対し進退駆動して被覆線材４と発熱抵抗シート２とを長尺状に切断するカッタ２７と、被覆線材４及び発熱抵抗シート２を挟んでカッタ２７に対向配置された受け台２８とを備えている。カッタ２７が作動する際に、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２にずれの反力が作用するので、カッタ２７と受け台２８は、前記発熱抵抗シート２が移動する方向に同速度で移動しながら、発熱抵抗シート２を切断する。切断された発熱抵抗シート２は搬送手段１５へ導かれ、切断された箇所が所定間隔になるまでニップロール２５，２６で導入される速度より速い速度で送られる動作により、搬送手段１５へ複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して一列に並べて送るようにされている。
被覆線材融着手段１３とニップロール２５，２６との間にはダンサローラ２９が配置されている。このダンサローラ２９は、被覆線材４の送り速度と第１切断手段１４の送り速度のわずかな速度変動による発熱抵抗シート２の弛みを吸収する役目を果たしている。
【００１６】
搬送手段１５は複数の前記発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して並べてラミネート手段１７へ搬送するものであり、前記発熱抵抗シート２を両面から挟持するベルトコンベアから構成されている。
外装シートロール１６は２個設けられており、それぞれテンションコントロールされてラミネート手段１７へ繰り出す外装シート５が弛まないようになっている。
【００１７】
ラミネート手段１７及び加熱手段２１の構成が図５に示されている。図５において、ラミネート手段１７は、前記外装シート５と発熱抵抗シート２とを所定の圧力で挟持する一対の加熱ゴムロール３０と、この加熱ゴムロール３０に隣接して配置され前記外装シート５と発熱抵抗シート２とを挟持する一対のコーティングロール３１と、加熱ゴムロール３０と外装シートロール１６との間に配置され外装シート５を予め加熱するプレヒートロール３２（図３参照）とを備えた構成である。
加熱ゴムロール３０は、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２と外装シート５とを重合し、かつ、これらの外装シート５と被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２とを加熱温度１１０ 〜１８０ ℃、好ましくは、１５０ ℃で加熱融着するものである。コーティングロール３１は、前記発熱抵抗シート２にラミネートされた外装シート５に表面にシリコン樹脂をコーティングするものである。
加熱手段２１は、発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４にホットエアーを吹きつけて被覆線材４の電極線３を加熱するホットエアー吹きつけ装置から構成され、このホットエアー吹きつけ装置は２本の被覆線材４に対応するように加熱ゴムロール３０の近傍に２個配置されている。
【００１８】
図３に示すとおり、第２切断手段１８は、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を挟持する一対のゴム製のニップロール３３，３４と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２に対して進退駆動するカッタ３５と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を挟んでカッタ３５に対向配置された受け台３６とを備え、カッタ３５が作動する際に外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２に反力が作用するので、ニップロール３３，３４は、その回転を停止して前記発熱抵抗シート２を固定するようにされている。また、ニップロール３３，３４はテーブル３７へ外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を送るようにされている。
第２切断手段１８とラミネート手段１７との間には、ニップロール３３，３４が停止した時に外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２の弛みを吸収するダンサローラ３８が配置されている。
【００１９】
センサ２０はニップロール３３，３４に近接配置されている。センサ２０は、互いに所定間隔離れた複数の発熱抵抗シート２をラミネートした長尺状の外装シート５に光を照射する発光部と、この外装シート５から反射する光から外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出する検出部とを備え、この検出部が外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出した後所定時間経過しこの透光性部分がカッタ３５と受け台３６との間まで送られた時に前記透光性部分をカッタ３５に切断させる構造である。第２切断手段１８で外装シート５が切断された発熱抵抗シート２は、１個の面状発熱体１とされる。なお、センサ２０はカッタ３５に近接配置するものでもよい。この場合、センサ２０をカッタ３５に近接配置すれば、隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分が検出した後カッタ３５と受け台３６との間まで送られるまでの時間を短縮することができる。
テーブル３７は第２切断手段１８から前記面状発熱体１が１枚ずつ送られるものであり、テーブル上面が傾斜等することにより、テーブル上面の面状発熱体１は図示しない収納箱に収納される。なお、テーブル３７から収納箱へ面状発熱体１を移送する機構としては、テーブル３７に複数のロールからなるコンベアを設ける構造でもよい。
【００２０】
巻取手段１９は、ケーシング３９と、このケーシング３９に回転可能に設けられ外装シート５がラミネートされた複数の発熱抵抗シート２を巻き取るロール４０とを備えた構成である。ロール４０で最大限巻き取られた前記複数の発熱抵抗シート２は、前記第２切断手段１８により又は適宜な切断手段により外装シート５の透光性部分を切断する。
巻取手段１９と第２切断手段１８とは択一的に機能するものであり、巻取手段１９と第２切断手段１８とを切り換える選択スイッチ（図示せず）は巻取手段１９やテーブル３７等の適宜な場所に設けられている。
【００２１】
次に、面状発熱体の製造方法にかかる発明の一実施例を説明する。
まず、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を成形して押出形成された長尺状の発熱抵抗シートをシートロール１１に巻回しておき、さらに、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線３とを共押出成形して形成された長尺状の被覆線材４を被覆線材ロール１２に巻回しておく。
シートロール１１から繰り出された長尺状の発熱抵抗シート２と被覆線材ロール１２から繰り出された長尺状の２本の被覆線材４とを被覆線材融着手段１３で重合するとともに両者を超音波融着する。
その後、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を第１切断手段１４で所定の長さに切断する。そのため、第１切断手段１４は、被覆線材４と発熱抵抗シート２とを一対のゴム製のニップロール２５，２６で挟持し移動する速度と同速度で移動し、被覆線材４及び発熱抵抗シート２をカッタ２７で切断する。
被覆線材融着手段１３と第１切断手段１４に生じるわずかな速度変動による発熱抵抗シート２の弛みはダンサローラ２９で吸収される。
切断された発熱抵抗シート２は搬送手段１５へ導かれ、切断された箇所が所定間隔になるまでニップロール２５，２６で導入される速度より速い速度で送られることにより、発熱抵抗シート２は搬送手段１５で互いに所定間隔離れて一列に並ぶ。
【００２２】
その後、搬送手段１５は複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離した状態でラミネート手段１７へ送り、このラミネート手段１７では、２個の外装シートロール１６からそれぞれ繰り出された長尺状の外装シート５を前記発熱抵抗シート２にラミネートする。即ち、発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４は加熱手段２１によりホットエアーが吹きつけられて電極線３が加熱された後、一対の加熱ゴムロール３０に送られる。一方、外装シートロール１６から繰り出された長尺状の外装シート５はプレヒートロール３２で予め加熱された後、一対の加熱ゴムロール３０に送られる。一対の加熱ゴムロール３０では、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２と外装シート５とを重合するとともに所定温度で加熱融着する。前記発熱抵抗シート２と融着した外装シート５は、コーティングロール３１により、押圧されるとともに、その表面にシリコン樹脂がコーティングされる。
【００２３】
ラミネート手段１７でラミネートされた複数の発熱抵抗シート２は第２切断手段１８に送られる。外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分をセンサ２０が検出し、この透光性部分を第２切断手段１８で切断して面状発熱体１が製造される。即ち、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を一対のゴム製のニップロール３３，３４により固定した状態でカッタ３５が作動する。その後、ニップロール３３，３４が回転して面状発熱体１をテーブル３７へ送る。テーブル３７では収納箱へ面状発熱体１を１枚ずつ収納する。
また、選択スイッチを操作して巻取手段１９を機能させると、ラミネート手段１７でラミネートされた複数の発熱抵抗シート２は巻取手段１９のロール４０に巻き取られる。ロール４０に巻き取られた前記発熱抵抗シート２は道路等の現場において、１枚毎に切断されて面状発熱体１として使用される。
【００２４】
面状発熱体１を実際に使用するにあたり、図６に示されるとおり、面状発熱体１の外装シート５と被覆線材４との一部の表面を剥がして電極線３の一端部を取り出し、この取り出した部分を圧着端子６の一端部６Ａに差し込んだ状態でペンチ等で押しつぶし、一端部６Ａを圧着する。圧着端子６の一端部６Ａと電極線３との圧着部分及び圧着端子６の他端部６Ｂとリード線７との圧着部分に図示しない絶縁被覆をする。
この絶縁被覆をするための樹脂は、ホットメルト樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等である。前記ホットメルト樹脂は、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタアクリル酸共重合体、酢酸ビニル共重合体のケン化物、アイオノマー、エチレン・マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、アタクチックポリプロピレン、変成ポリオレフィン、合成ゴム等のベースポリマーに粘着付与性樹脂やワックス、エラストマー等をブレンドしたものである。
【００２５】
従って、本実施例によれば、発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シート２に発熱組成物と電極線３とを共押出成形して形成された被覆線材４を被覆線材融着手段１３で融着し、この被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を第１切断手段１４で所定の長さに切断し、この切断後、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２を搬送手段１５で搬送し、さらに、被覆線材４が融着された発熱抵抗シート２に外装シート５をラミネート手段１７でラミネートしたから、発熱抵抗シート２への電極線３の取り付け、発熱抵抗シート２と電極線３との切断及び発熱抵抗シート２への外装シート５のラミネートの各作業が一連の連続作業として行われるから、作業効率が向上する。
また、本実施例では、発熱抵抗シート２に外装シート５をラミネートする前に発熱抵抗シート２に融着された被覆線材４の電極線３を加熱手段２１で加熱するので、外装シート５を確実に発熱抵抗シート２にラミネートすることができる。即ち、被覆線材４の電極線３は銅線等から構成されるので、発熱抵抗シート２に外装シート５を熱融着してラミネートする際に、この電極線３を通って熱が逃げ、電極線３の周囲が冷却されて十分にラミネートされない虞れがあるが、本実施例では、ラミネート前に電極線３を予め加熱しておくので、電極線３から放熱することがなくなり、前述のラミネートを確実に行える。
【００２６】
さらに、ラミネート手段１７は外装シート５を予め加熱するプレヒートロール３２を有するから、この点からも、外装シート５を確実に発熱抵抗シート２にラミネートすることができる。
また、長尺状の外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を所定長さに切断する第２切断手段１８と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を巻き取る巻取手段１９とを備えて面状発熱体の製造装置１０を構成したから、面状発熱体１を短い寸法に形成して枚葉毎に収納することや面状発熱体１を長い寸法に形成し巻き取って収納することを選択することができる。
さらに、前記搬送手段１５を、複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して一列に並べて搬送する構造とし、外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出しこの隣合う発熱抵抗シート２の間を第２切断手段１８に切断させるセンサ２０を面状発熱体の製造装置１０に備えて構成したから、面状発熱体１の絶縁を確実に行える。
【００２７】
なお、本発明では、前記実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
例えば、前記実施例では、長尺状の外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を所定長さに切断する第２切断手段１８と、外装シート５がラミネートされた発熱抵抗シート２を巻き取る巻取手段１９との双方を備えたが、本発明では、第２切断手段１８及び巻取手段１９のいずれ一方、又は、第２切断手段１８及び巻取手段１９の双方を設けることを要しない。
また、加熱手段２１を設ける場合であっても、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、加熱ランプで被覆線材４に照射するものでもよい。
【００２８】
さらに、前記搬送手段１５を、複数のロールを並べて複数の発熱抵抗シート２を互いに所定間隔離して並べて搬送する構造としてもよく、さらに、外装シート５の隣合う発熱抵抗シート２の間の透光性部分を検出するセンサ２０を必ずしも設けることを要しない。センサ２０を設けない場合にあっては、外装シート５は、必ずしも透光性を有するものでなくともよい。
また、前記実施例では、外装シート５と発熱抵抗シート２とのラミネートを熱融着により行ったが、このラミネートを超音波融着等の他の融着手段で行ってもよい。さらに、発熱抵抗シート２と被覆線材４との融着を超音波融着で行ったが、この融着は他の手段、例えば、熱融着で行ってもよい。
第１切断手段１４及び第２切断手段１８のカッタ２７，３５を進退駆動する構造としたが、これらの２７，３５を回転駆動するロータリ刃を有する構造としてもよい。
第１切断手段１４を発熱抵抗シート２と同速度で移動しながら切断する手段としたが、発熱抵抗シート２を固定し切断する手段としてもよい。さらに、第２切断手段を発熱抵抗シート２を固定し切断する手段としたが、発熱抵抗シート２と同速度で移動しながら切断する手段としてもよい。
【００２９】
また、本発明に適用される面状発熱体１は前記実施例の構造に限定されるものではない。例えば、前記被覆線材４に設けられる電極を、複数の単線を縒って断面円形状に形成したものや１本の太い単線から形成したものでもよい。前記実施例のように被覆線材４に複数の単線３Ａを互いに平行に配列して電極３を構成する場合では、２段以上に複数の単線３Ａを配置してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を被覆線材融着手段で融着し、この被覆線材が融着された発熱抵抗シートを第１切断手段で所定の長さに切断し、この切断後、被覆線材が融着された発熱抵抗シートを搬送手段で搬送し、さらに、被覆線材が融着された発熱抵抗シートに外装シートをラミネート手段でラミネートしたから、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】面状発熱体を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】面状発熱体の平面図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる面状発熱体の製造装置の概略構成図である。
【図４】被覆線材融着手段を示す斜視図である。
【図５】ラミネート手段及び加熱手段を示す斜視図である。
【図６】面状発熱体にリード線を接続した状態を示す一部を破断した斜視図である。
【符号の説明】
１ 面状発熱体
２ 発熱抵抗シート
３ 電極線
４ 被覆線材
５ 外装シート
１０ 面状発熱体の製造装置
１３ 被覆線材融着手段
１４ 第１切断手段
１５ 搬送手段
１７ ラミネート手段
１８ 第２切断手段
１９ 巻取手段
２０ センサ
２１ 加熱手段
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を融着し、この被覆線材が融着された発熱抵抗シートを所定の長さに切断し、この切断後、前記発熱抵抗シートに融着された被覆線材の前記電極線を加熱し、被覆線材が融着された発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートすることを特徴とする面状発熱体の製造方法。
- 熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物を長尺状に成形して形成された発熱抵抗シートに熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有する発熱組成物と電極線とを共押出成形して形成された被覆線材を融着する被覆線材融着手段と、前記被覆線材が融着された前記発熱抵抗シートを所定の長さに切断する第１切断手段と、この第１切断手段で切断され前記被覆線材が融着された前記発熱抵抗シートを搬送する搬送手段と、前記発熱抵抗シートに融着された被覆線材の前記電極線を加熱する加熱手段と、前記搬送手段で送られた前記発熱抵抗シートに外装シートを熱融着でラミネートするラミネート手段とを備えたことを特徴とする面状発熱体の製造装置。
- 請求項２記載の面状発熱体の製造装置において、前記外装シートは長尺状に形成され、この長尺状の外装シートがラミネートされた前記発熱抵抗シートを所定長さに切断する第２切断手段と、前記外装シートがラミネートされた前記発熱抵抗シートを巻き取る巻取手段とを備えたことを特徴とする面状発熱体の製造装置。
- 請求項２又は３記載の面状発熱体の製造装置において、前記外装シートは透光性を有し、前記搬送手段は複数の前記発熱抵抗シートを互いに所定間隔離して並べて搬送し、前記外装シートの隣合う前記発熱抵抗シートの間を検出しこの隣合う前記発熱抵抗シートの間を前記第２切断手段に切断させるセンサを備えたことを特徴とする面状発熱体の製造装置。
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-
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