JP6736312B2 - 便座ヒータ及びその製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線 - Google Patents

Description

本発明は、便座ヒータ及びその製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線に関し、さらに詳しくは、ヒータ線と２枚の金属箔との間に隙間が生じるのを抑制して、便座面への熱伝達と生産性に優れた便座ヒータ及びその製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線に関する。

便座ヒータは、蛇行したヒータ線が２枚のアルミニウム箔の間に挟まれ、その２枚のアルミニウム箔が粘着層で貼り合わされて形成されている。こうした便座ヒータを構成する一方のアルミニウム箔の表面は、便座ケーシングの便座着座面の裏面に粘着層を介して貼り合わされている。便座ヒータを構成するヒータ線は、発熱によって温度変化を生じさせるが、その温度変化によってヒータ線自体が膨張・収縮し、ヒータ線に撓みや局所的な屈曲が起こることがあり、その対応が検討されている。

そうした現象に対し、特許文献１では、線状ヒータと金属箔との間に粘着剤を充填する技術を提案している。この技術によれば、線状ヒータに発生する応力を分散して、温度変化によってヒータ線自体が膨張・収縮した場合であっても、ヒータ線に撓みや局所的な屈曲が起こることを防ぐというものである。

なお、特許文献２，３は、便座ヒータに関する技術分野での関連技術である。特許文献２は、ヒータ線とアルミニウム箔との間での剥離の発生を防ぐことを目的として、発熱材を覆う耐熱性の絶縁材を設け、さらにその外側に熱溶着材を形成したヒータを提案するものである。特許文献３は、ヒータ線をアルミニウム箔に接着する場合に設ける融着層の組成を改良して、融着層を備えたヒータ線が、巻き取り時にボビンに貼り付かないようにしたヒータ線を提案するものである。

特開２００８−２５３７４９号公報 特開２００７−３２３８１８号公報 特開２００８−２５８１２９号公報

上記特許文献１に記載の便座ヒータでは、２枚の金属箔のうち、便座ケーシングの便座着座面の裏面に位置する平らな金属箔と線状ヒータとの間に生じた隙間を、粘着剤で充填している。当該文献では、その粘着剤、その粘着剤の粘性及び粘着剤の充填方法についての記載はないが、隙間に粘着剤を充填する手段であることから、流動性のある粘着剤を微小な隙間に充填することになり、煩雑で工数の多いプロセスを経るものと考えられる。結果として、生産性やコスト面での改善が必要であろうと考えられる。

さらに、その便座ヒータでは、便座ケーシングの便座着座面の裏面に設けるための平らな金属箔と線状ヒータとの間に粘着層がないので、線状ヒータは、その金属箔に直接貼り付けられていない。そのため、特に便座ケーシングの湾曲部に便座ヒータを貼り付ける場合にその金属箔と線状ヒータとの間には隙間やその隙間に基づいた浮き上がりが生じやすく、その結果、便座面への熱伝達性が部分的に低下して、温度の低下や所定温度に達するまでの時間が長くなるおそれがある。

本発明の目的は、ヒータ線で発生した熱を２枚の金属箔に効率的に伝えることができるとともに、生産性やコスト面に優れた便座ヒータ及びその製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線を提供することにある。

（１）本発明に係る便座ヒータは、便座着座面の裏面に設けるための第１金属箔と、該第１金属箔に固定されたヒータ線と、該ヒータ線を覆うように貼り合わされた第２金属箔とがその順で配置された便座ヒータであって、前記ヒータ線の外周は融着層を有し、該融着層が前記第１金属箔に融着して前記ヒータ線が前記第１金属箔に固定されており、前記第２金属箔の表面は粘着層を有し、該粘着層が前記ヒータ線を覆って前記ヒータ線と前記第２金属箔とが貼り合わされている、ことを特徴とする。

この発明によれば、ヒータ線の外周に設けられた融着層が第１金属箔に融着してヒータ線が第１金属箔に固定されており、第２金属箔の表面に設けられた粘着層がヒータ線を覆ってヒータ線と第２金属箔とが貼り合わされているので、ヒータ線と２枚の金属箔との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、特に便座ヒータを便座ケーシングの湾曲部に貼り付けた場合のようなヒータ線と第１金属箔との間に隙間や浮き上がりを低減でき、２枚の金属箔それぞれへの熱伝達性が高まり、便座面への熱伝達性に優れた生産性の良い便座ヒータを提供することができる。

本発明に係る便座ヒータにおいて、前記融着層が熱融着性であるように構成できる。この発明によれば、ヒータ線を第１金属箔に熱融着によって固定することができる。その結果、ヒータ線で発生した熱を第１金属箔に効率的に伝えることができる。

本発明に係る便座ヒータにおいて、前記第１金属箔と前記ヒータ線と前記第２金属箔との間が前記融着層で塞ぐように構成できる。この発明によれば、２枚の金属箔で挟まれたヒータ線とそれら金属箔との間が融着層で塞ぐので、従来のような隙間が生じるのを抑制することができ、ヒータ線で発生した熱が２枚の金属箔に効率的に伝わる。その結果、便座面への熱伝達性に優れた便座ヒータを提供することができる。

本発明に係る便座ヒータにおいて、前記融着層の厚さが、前記ヒータ線の直径の３％以上、３０％以下の範囲内であることが好ましい。この発明によれば、ヒータ線の直径が大きいほど、２枚の金属箔で挟まれたヒータ線とそれら金属箔との間に生じ得る隙間を塞ぐための融着層の量が大きくなりやすいが、融着層の厚さをヒータ線の直径に対して上記範囲内とすることにより、ヒータ線と金属箔との間に生じ得る隙間を塞ぐのに十分な量の融着剤を融着層に持たせることができる。

（２）本発明に係る便座ヒータの製造方法は、便座着座面の裏面に設けるための第１金属箔と、外周に融着層を有するヒータ線と、表面に粘着層を有する第２金属箔とがその順で配置された便座ヒータの製造方法であって、前記ヒータ線が有する前記融着層を第１金属箔に融着させて前記ヒータ線を前記第１金属箔に固定する工程と、前記第２金属箔が有する前記粘着層が前記ヒータ線を覆って前記ヒータ線に前記第２金属箔を貼り合わせ工程と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、上記２つの工程を少なくとも有するので、ヒータ線と２枚の金属箔との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、２枚の金属箔への熱伝達性が高まり、便座面への熱伝達性に優れた便座ヒータを生産性良く製造することができる。

本発明に係る便座ヒータの製造方法において、前記融着を熱融着で行うように構成できる。この発明によれば、ヒータ線を第１金属箔に熱融着によって固定することができるので、極めて簡易な方法によって熱伝達性の良い便座ヒータを製造することができる。

（３）本発明に係る便座ヒータ用ヒータ線は、第１金属箔と、粘着層を有する第２金属箔とに挟まれて便座着座面の裏面に設けられる便座ヒータ用のヒータ線であって、発熱体と、該発熱体を覆う絶縁被覆層と、該絶縁被覆層を覆う融着層とを少なくとも有することを特徴とする。

この発明によれば、ヒータ線が有する融着層を第１金属箔に融着させてヒータ線を第１金属箔に固定することができる。さらに、その融着層は溶融して変形し易いので、粘着層を有する第２金属箔がヒータ線を覆う際に、ヒータ線と２枚の金属箔との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、このヒータ線を便座ヒータに用いれば、２枚の金属箔への熱伝達性が高まり、便座面への熱伝達性に優れた便座ヒータを生産性良く製造することができる。

本発明によれば、ヒータ線で発生した熱を２枚の金属箔に効率的に伝えることができ、特に湾曲部で生じ易い熱伝達性の低下を抑制でき、生産性やコスト面に優れた便座ヒータ及びその製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線を提供することができる。

特に、ヒータ線の外周に設けられた融着層が第１金属箔に融着してヒータ線が第１金属箔に固定され、第２金属箔の表面に設けられた粘着層がヒータ線を覆ってヒータ線と第２金属箔とが貼り合わされているので、ヒータ線と２枚の金属箔との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、特に便座ヒータを便座ケーシングの湾曲部に貼り付けた場合のようなヒータ線と第１金属箔との間に生じる隙間やその隙間に基づいた浮き上がり等の従来の問題を低減することができ、２枚の金属箔への熱伝達性が高まり、部分的な熱伝達の低下に基づいた温度の低下や所定温度に達するまでの時間が長くなるという問題を解決でき、便座面への熱伝達性に優れた生産性の良い便座ヒータとなる。

本発明に係る便座ヒータの一例を示す模式的な断面構成図である。 本発明に係る便座ヒータ用ヒータ線の例を示す模式的な説明図である。 融着層が隙間部分を塞ぐように流動した形態の模式的な断面図である。 ヒータ線の直径と融着層の厚さと隙間部分の面積との関係を示す断面図である。 本発明に係る便座ヒータの他の一例を示す模式的な断面構成図である。 比較例１の従来の便座ヒータを示す模式的な断面構成図である。 比較例１の従来の便座ヒータ用ヒータ線の模式的な説明図である。 図３に示す形態の断面写真である。

以下、本発明に係る便座ヒータ、その製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は図示の実施形態に限定されるものではない。

［便座ヒータ］
本発明に係る便座ヒータ４０は、図１に示すように、便座着座３２の裏面３３に設けるための第１金属箔１１と、その第１金属箔１１に固定されたヒータ線１０と、そのヒータ線１０を覆うように貼り合わされた第２金属箔２１とがその順で配置された便座ヒータである。そして、ヒータ線１０の外周は融着層５を有し、その融着層５が第１金属箔１１に融着してヒータ線１０が第１金属箔１１に固定されており、第２金属箔２１の表面は粘着層２２を有し、その粘着層２２がヒータ線１０を覆ってヒータ線１０と第２金属箔２１とが貼り合わされている。

この便座ヒータ４０の構成により、ヒータ線１０と２枚の金属箔１１，２１との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、特に便座ヒータ４０を便座ケーシング３１の湾曲部に貼り付けた場合のようなヒータ線１０と第１金属箔１１との間に生じる隙間やその隙間に基づいた浮き上がり等の従来の問題を低減することができ、２枚の金属箔１１，２１への熱伝達性が高まり、便座面３２への熱伝達性に優れた生産性の良い便座ヒータ４０を提供することができる。

以下、便座ヒータの各構成要素を詳しく説明する。

（ヒータ線）
ヒータ線１０は、図１に示すように、２枚の金属箔（第１金属箔１１と第２金属箔２１）との間に挟まれて固定されており、熱を発生して便座３２をその熱で暖めるための発熱素子である。ヒータ線１０の構成は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、発熱体２と、発熱体２を覆う絶縁被覆層４と、絶縁被覆層４を覆う融着層５とを少なくとも有している。「少なくとも」とは、本発明の効果を阻害しない範囲でそれ以外の構成が含まれていてもよいことを意味し、例えば、図２（Ａ）に示す芯材１を有していてもよいし、発熱体２と絶縁被覆層４との間に他の層や材料を設けてもよいし、絶縁被覆層４と融着層５との間に他の層や材料を設けてもよい。

芯材１は、必須の構成ではないが、例えば図２（Ａ）に示すように、ヒータ線１０の中心に位置し、複数の繊維からなる繊維束で構成されていてもよい。繊維としては、強度があり、発熱体２の加熱によっても熱的影響のない耐熱性の繊維であればよく、例えば、テトロン（登録商標）等のポリエステル繊維や、ケブラ（登録商標）等の全芳香族ポリアミド繊維や、ベクトラン（登録商標）等のポリアリレート繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。芯材１の直径としては、例えば０．１７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下のものを例示できる。

発熱体２は、必須の構成であり、例えば、図２（Ａ）に示すように、ヒータ線１０が芯材１を有する場合には、その芯材１の外周に線状の発熱体２（２Ａ）をスパイラル状に横巻きして設けてもよいし、芯材１の外周に撚って設けてもよい（図示しない）。また、図２（Ｂ）に示すように、ヒータ線１０が芯材を有しない場合には、線状の発熱体２（２Ｂ）自身を撚って設けてもよい。発熱体２は、電流によって発熱する抵抗線であり、その発熱仕様により所定の抵抗値となる抵抗線及びその本数を任意に選択して用いることができる。例えば、銅線や銅合金線等を挙げることができる。銅合金線としては、ＣｕＡｇ合金、ＣｕＳｎ合金、ＣｕＮｉ合金等を挙げることができる。発熱体２は、直径が０．０４ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下の抵抗線を複数本用いて構成されている。

発熱体２を構成する抵抗線には、絶縁皮膜（エナメル皮膜ともいう。）が設けられていてもよい。絶縁皮膜としては、耐熱性を有するポリエステルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等を挙げることができる。絶縁皮膜の厚さは、一般的なＪＩＳ規格で１種、２種、３種の程度であり、その中から任意の厚さに選択することができる。

絶縁被覆層４は、発熱体２を覆うように設けられている。例えば、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、発熱体２を設けた後に、その外周を覆うように例えば樹脂押出等で形成することができる。絶縁被覆層４の構成材料としては、絶縁性があり、耐熱性のある樹脂材料であればよく、例えば耐熱性が高いフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等を挙げることができる。フッ素系樹脂としては、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、フッ素化樹脂共重合体（ペルフルオロアルコキシフッ素系樹脂：ＰＦＡ）、等を挙げることができる。絶縁被覆層４の厚さとしては、０．０５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の程度であればよい。

融着層５は、絶縁被覆層４を覆い、ヒータ線１０の最外周になるように設けられている。この融着層５は、図１、図３及び図４に示すように、第１金属箔１１に融着してヒータ線１０が第１金属箔１１に固定されるように作用する。その結果、ヒータ線１０で発生した熱を第１金属箔１１に効率的に伝えることができるようになる。

融着層５は、熱によって柔らかくなり、第１金属箔１１に対して融着し易く、且つ第１金属箔１１とヒータ線１０との間の隙間部分８を塞ぐように流動する性質を有するものである。こうした性質を有する融着層５であれば、その構成材料は特に特に限定されない。融着層５の構成材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びそれらの複合樹脂等がから選ばれる融着材料で形成することができる。中でも、ポリエステル樹脂やポリオレフィン樹脂からなる熱融着性の樹脂材料が好ましい。特に、ポリエステル樹脂は、特にアルミニウム箔との接着性がよく、１００℃〜１８０℃程度の加熱によって流動して（図３及び図８参照）、図１に示すように、ヒータ線１０と第１の金属箔１１との間の隙間部分８を塞ぐように作用し、隙間が生じるのを抑制することができる。

融着層５が、ポリエステル樹脂やポリオレフィン樹脂からなる熱融着性の樹脂材料である場合、第２金属箔２１に設けられた粘着層２２と、その粘着層２２で覆われて貼り合わされる融着層５との粘着力が高いという利点がある。特に、融着層５がポリエステル樹脂で、粘着層２２がアクリル系樹脂である場合には、より優れた粘着力を示すので、粘着層２２によってヒータ線１０がしっかりと貼り合わされている。その結果、熱膨張や収縮が起こった場合でも、ヒータ線１０と第２金属箔２１との貼り合わせ部分での隙間の発生を抑制でき、ヒータ線１０から発生した熱が第２金属箔２１に熱伝達性よく伝わることができる。

こうした融着層５の構成材料には、その性質を阻害しない範囲で各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、難燃剤、可塑剤、安定剤等を挙げることができる。

上記した他の層又は材料は、発熱体２と絶縁被覆層４との間、又は、絶縁被覆層４と融着層５との間に設けられてもよい。他の層又は材料としては、芯材と同様のポリエステル繊維やポリアミド繊維を用いることができる。この繊維からなる繊維材料を横巻糸として巻き付けて設けることができる。

融着層５の厚さは、ヒータ線１０の直径の３％以上、３０％以下の範囲内であることが好ましい。ヒータ線１０の直径が大きいほど、２枚の金属箔１１，２１で挟まれたヒータ線１０とそれら金属箔１１，２１との間に生じ得る隙間８は大きくなり、図３に示すように、その隙間８を塞ぐための融着層５の量も大きくしなければならない。融着層５の厚さをヒータ線１０の直径に対して上記範囲内とすることにより、ヒータ線１０と金属箔１１，２１との間に生じ得る隙間８を低減するのに十分な量の融着剤を融着層５に持たせることができる。

図５は、ヒータ線１０の直径Ｄと融着層５の厚さＴと隙間部分８の面積との関係を示す断面図である。この図は、本発明に係る便座ヒータの構造形態を示すものではなく、上記関係を説明するための図である。隙間部分８は、ヒータ線１０の直径によってその概略値は計算できる。例えば、後述の実施例１のようにヒータ線１０の総外径が０．７ｍｍである場合、隙間部分８の面積は約０．０２６ｍｍ^２となる。したがって、融着層５が流動して隙間部分８を埋めるように作用するには、それと同じ量の融着層５が余剰に存在しなければならない。そうすると、融着層５の厚さとして、ヒータ線１０の直径の３％以上であればよいことになる。その厚さが３％未満では、隙間部分を十分に埋めることができないことがある。また、その厚さが３０％を超えた場合は、隙間部分に基づいた熱伝達性については特に問題ないが、量が十分すぎるとともに融着層５が厚くなりすぎることがある。

この融着層５の作用により、第１金属箔１１とヒータ線１０と第２金属箔２１との間で生じ得る隙間８を低減するように融着層５で塞ぐことができる。その結果、従来のような隙間８を低減することができ、ヒータ線１０で発生した熱が２枚の金属箔１１，２１に効率的に伝わり、便座面への熱伝達性を優れたものとすることができる。

（第１金属箔）
第１金属箔１１は、図１に示すように、便座ヒータ４０において便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に貼り合わされる側に位置している。第１金属箔１１は、ヒータ線１０の融着層５が融着固定された状態でもある程度の平坦性を保持しているので、その第１金属箔１１の表面に設けられた粘着層１２を介して、便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に貼り合わせることができるとともに、ヒータ線１０から発生した熱を均等に拡散するように伝えることができる。その結果、便座ヒータ４０の一部が局所的に加熱されて高温になることがないので、その便座ヒータ４０に広がった熱を便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に均等に伝えることができる。

第１金属箔１１の構成材料としては、熱伝達性の良い材料であれば特に限定されないが、アルミニウム箔や銅箔を好ましく挙げることができる。中でもアルミニウム箔が好ましく用いられる。

第１金属箔１１の厚さは、４０μｍ以上、６０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。この範囲内の厚さの第１金属箔１１は、上記した作用を発揮することができる。その厚さが４０μｍ未満では、熱を均等に拡散することができないおそれがある。その厚さが６０μｍを超えると、便座に貼り付ける際の加工性の悪化や熱容量の増大による温度上昇時間の遅延のおそれがある。

第１金属箔１１において、図１に示すように、ヒータ線１０が貼り合わされる側の反対面には粘着層１２が設けられている。この粘着層１２は、ヒータ線１０が固定された第１金属箔１１を、便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に貼り合わせるように作用する。粘着層１２の構成材料としては、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、シリコン系樹脂等を挙げることができる。これらのうち、アクリル系樹脂が好ましい。粘着層１２の厚さは特に限定されないが、３０μｍ以上、５０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。

（第２金属箔）
第２金属箔１１は、図１に示すように、便座ヒータ４０において、便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に貼り合わされない側に位置している。そして、この第２金属箔２１は、ヒータ線１０が融着された第１金属箔１１に対してそのヒータ線１０を半円状に覆うように貼り合わされる。こうした第２金属箔２１は、粘着層２２を介してヒータ線１０の外周面を半円状に覆うので、ヒータ線１０と第１金属箔１１との間に隙間が生じるのを抑制するように貼り合わせることができる。こうした貼り合わせは、ヒータ線１０で発生した熱が便座ケーシングの反対側に伝わる場合において、その熱を均等に拡散するように伝えることができる。その結果、第２金属箔２１の一部が局所的に加熱されて高温になることがなく、その第２金属箔２１に広がった熱を第１金属箔１１に均等に伝えることができる。

第２金属箔２１の構成材料は、第１金属箔１１と同じであるので、ここではその説明を省略する。

第２金属箔２１の厚さも上記第１金属箔１１と同様、４０μｍ以上、６０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。この範囲内の厚さにすることにより、上記した第２金属箔２１の作用効果を発揮することができる。厚さが４０μｍ未満では、第２金属箔２１に伝わる熱が第２金属箔２１で均等に拡散することができず、局所的に高温になってしまうおそれがある。その厚さが６０μｍを超えると、厚すぎてヒータ線１０を半円状に覆ってヒータ線１０に密着せずに隙間が生じてしまうおそれがあり、第２金属箔２１に伝わる熱が第２金属箔２１に均等に拡散することができず、局所的に高温になってしまうおそれがある。

第２金属箔２１において、図１に示すように、ヒータ線１０に貼り合わせる側には粘着層２２が設けられている。この粘着層２２は、第２金属箔２１とヒータ線１０との間の隙間を抑制した状態で貼り合わせるように作用する。粘着層２２の構成材料としては、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、シリコン系樹脂等を挙げることができる。これらのうち、アクリル系樹脂が好ましい。粘着層２２の厚さは特に限定されないが、３０μｍ以上、５０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。

粘着層２２がアクリル系樹脂である場合には、融着層５がポリエステル樹脂やポリオレフィン樹脂からなる熱融着性の樹脂材料である場合が好ましく、特にポリエステル樹脂である場合には、より優れた粘着力を示すので、粘着層２２によってヒータ線１０がしっかりと貼り合わされ、第２金属箔２１に設けられた粘着層２２と、その粘着層２２で覆われて貼り合わされる融着層５との粘着力が高いという利点がある。

（ヒータ線と金属箔との接合状態）

ヒータ線１０と第１金属箔１１との接合は、第１金属箔１１の箔面上にヒータ線１０を押し当てた状態で、第１金属箔１１の粘着層１２の側（ヒータ線と逆側）から加熱板で加圧して行うことが好ましい。こうした加熱板での加圧によって、第１金属箔１１に接した融着層５のみが加熱されて溶融し、同時にその加圧によって、図３及び図８に示すように、溶融した融着層５が横に押し出されて流動する。この流動した融着層５が、隙間部分８の発生を抑制するように作用する。

ヒータ線１０と第１金属箔１１との接合後において、融着層５と第１金属箔１１とが接触して固まっている接合長さＬ（図３参照）は、ヒータ線１０の直径Ｄと同じ又はそれ以上であることが望ましく、第１金属箔１１とヒータ線１０との間の接合が確保されると共に、接触面積が大きくなって熱伝達が良くなるという格別の効果を生じさせることができる。

このとき、図３及び図８に示すように、ヒータ線１０に設けられた融着層５のうち、第１金属箔１１の箔面に近接する融着層５が主に溶融して横に押し出されて流動する。その結果、第１金属箔１１とヒータ線１０の発熱体２とが近づき、熱伝達性がさらに良くなるという利点も併せ持つことになる。

また、流動した融着層５は、図４に示すように、ヒータ線１０を構成する絶縁被覆層４と第１金属箔１１との間に残っていることがより好ましく、ヒータ線１０と第１金属箔１１との接合を十分に行うことができる。なお、流動した融着層５が、ヒータ線１０を構成する絶縁被覆層４と第１金属箔１１との間に残っていない場合（図１参照）であっても、ヒータ線１０と第１金属箔１１との接合はある程度十分であるが、絶縁被覆層４が例えばフッ素系樹脂であるときには、融着層５が極端に薄かったり残っていなかったりするとヒータ線１０の接合力が低下することがある。

第１金属箔１１の箔面に近接する部分以外の融着層５、特にヒータ線断面の上半分側は、図８に示すように、あまり変形しない。その結果、ヒータ線１０の上半分の表面（第１金属箔１１が接触した逆側のヒータ線１０の表面）ではあまり変形しないので、その表面は平滑であり、第２金属箔２１に設けられた粘着層２２と貼り合わせ易く、好ましく粘着させることができる。

こうして構成された便座ヒータ４０は、ヒータ４０の最外周に設けられた融着層５が第１金属箔１１の表面に融着固定されている。（ア）この第１金属箔１１への融着固定は、近年の着座面が熱効率向上のために非常に薄くなっている場合の熱膨張による変形が生じた場合であっても、ヒータ線１０が第１金属箔１１にしっかり固定されているので、ヒータ線１０の温度上昇があっても、変形に基づいた剥がれや隙間の発生を抑制でき、熱伝達性を安定化させることができるという利点がある。（イ）また、ヒータ線１０を第１金属箔１１に融着固定する際に、融着層５は、図５に示すような隙間部分８が生じる位置に流動して固化する。その結果、その後にヒータ線１０を覆うように第２金属箔２１を貼り合わせた場合に、従来のような隙間部分８の発生を抑制することができ、ヒータ線１０を覆うことができる。こうしたことは、隙間部分８の存在に基づいた熱伝達性の低下や局部的な熱伝達の不均一をなくすことができる。（ウ）また、第２金属箔２１がヒータ線１０の上面や側面を半円状に覆うことができるので、ヒータ線１０の温度上昇があっても、変形に基づいた剥がれや隙間の発生を抑制でき、熱伝達性を安定化させることができる。こうしたことは、第２金属箔２１に伝達するヒータ線１０の熱を、第１金属箔１１に効果的に伝達することができるので、ヒータ線１０から第１金属箔１１に直接伝達する熱と併せて、熱伝達効率を向上させることができる。

便座ヒータ４０は、粘着層１２を介して便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に貼り合わされる。便座ケーシング３１としては、通常は、金属板や樹脂板を挙げることができる。金属板としては、アルミニウム板、銅板、ステンレス板、アルミニウムめっき鋼板、亜鉛アルミニウムめっき鋼板等を挙げることができる。樹脂板としては、ＰＰ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＦＲＰ樹脂等を挙げることができる。金属板や樹脂板には、通常、化粧層が設けられ、外観装飾されている。なお、アルミニウム板には、必要に応じて陽極酸化皮膜が設けられていてもよい。

［便座ヒータの製造方法］
本発明に係る便座ヒータ４０の製造方法は、便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に設けるための第１金属箔１１と、外周に融着層５を有するヒータ線１０と、表面に粘着層２２を有する第２金属箔２１とがその順で配置された便座ヒータ４０の製造方法である。そして、ヒータ線１０が有する融着層５を第１金属箔１１に融着させてヒータ線１０を第１金属箔１１に固定する工程と、粘着層２２を有する第２金属箔２１がヒータ線１０を覆ってヒータ線１０に第２金属箔２１を貼り合わせ工程とを有する。

この製造方法は、上記２つの工程を少なくとも有するので、ヒータ線１０と２枚の金属箔１１，２１との間の隙間の発生を抑制することができ、従来のような隙間による問題を低減することができる。その結果、２枚の金属箔１１，２１への熱伝達性が高まり、便座面への熱伝達性に優れた便座ヒータを生産性良く製造することができる。

各構成要素は、上記下した便座ヒータ４０の説明欄で説明したとおりであるので、重複する部分の説明は省略する。

融着層５を第１金属箔１１に融着固定する手段としては、熱融着性材料からなる融着層５においては、例えば熱プレスで圧着しながら融着させる熱融着手段で容易に融着固定することができる。ヒータ線１０を第１金属箔１１に熱融着によって固定する手段は、極めて簡易な方法であり、熱伝達性の良い便座ヒータを低コストで製造することができる。本発明では、ヒータ線１０と第１金属箔１１との接合は、第１金属箔１１の箔面上にヒータ線１０を押し当てた状態で、第１金属箔１１の粘着層１２の側（ヒータ線と逆側）から加熱板で加圧して行うことが好ましい。こうした加熱板での加圧によって、第１金属箔１１に接した融着層５のみが加熱されて溶融し、同時にその加圧によって、溶融した融着層５が横に押し出されて流動する。

なお、必ずしもこうした融着手段でなくてもよく、他の手段であってもよい。例えば、特定の溶剤等で融着又は溶着する材料を用いる手段であってもよいし、レーザーで融着する材料を用いる手段であってもよいし、発熱体自身を通電発熱させて融着する材料を用いる手段であってもよい。

［便座ヒータ用ヒータ線］
本発明に係る便座ヒータ用ヒータ線１０は、第１金属箔１１と、粘着層５を有する第２金属箔２１とに挟まれて便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に設けられる便座ヒータ用のヒータ線である。このヒータ線１０は、発熱体２と、その発熱体２を覆う絶縁被覆層４と、絶縁被覆層４を覆う融着層５とを少なくとも有する。

このヒータ線１０は、融着層５を第１金属箔１１に融着させてヒータ線１０を第１金属箔１１に固定することができる。さらに、その融着層５は溶融して変形し易いので、粘着層５を有する第２金属箔２１がヒータ線１０を覆う際に、ヒータ線１０と２枚の金属箔１１，２１との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、このヒータ線１０を便座ヒータ４０に用いれば、２枚の金属箔１１，２１への熱伝達性が高まり、便座面への熱伝達性に優れた便座ヒータ４０を生産性良く製造することができる。

各構成要素は、上記下した便座ヒータ４０の説明欄で説明したとおりであるので、重複する部分の説明は省略する。

以上説明したように、本発明によれば、ヒータ線１０で発生した熱を２枚の金属箔１１，２１に効率的に伝えることができるとともに、生産性やコスト面に優れた便座ヒータ４０及びその製造方法並びに便座ヒータ用ヒータ線１０を提供することができる。特に、ヒータ線１０の外周に設けられた融着層５が第１金属箔１１に融着してヒータ線１０が第１金属箔１１に固定され、第２金属箔２１の表面に設けられた粘着層２２がヒータ線１０を覆ってヒータ線１０と第２金属箔２１とが貼り合わされているので、ヒータ線１０と２枚の金属箔１１，２１との間に隙間が生じるのを抑制することができる。その結果、特に便座ヒータ４０を便座ケーシング３１の湾曲部に貼り付けた場合のようなヒータ線１０と第１金属箔１１との間に隙間８やその隙間８に基づいた浮き上がりを抑制でき、２枚の金属箔１１，１２への熱伝達性が高まり、部分的な熱伝達の低下に基づいた温度の低下や所定温度に達するまでの時間が長くなるという問題を解決でき、便座面への熱伝達性に優れた生産性の良い便座ヒータとなる。

近年、便座の着座面は、熱効率向上のために非常に薄くなっており、熱膨張によって変形しやすくなっている。そのため、ヒータ線１０が第１金属箔１１に融着固定されていることは、そうした変形が生じた場合であっても、ヒータ線１０が第１金属箔１１にしっかり固定されている。その結果、固定されていない従来の便座ヒータに比べて、ヒータ線１０の温度上昇があっても、変形に基づいた剥がれや隙間を低減できるので、便座面への熱伝達性に優れたものとすることができる。特に便座ケーシングの湾曲部では、従来は隙間が生じやすく、便座面への熱伝達性が部分的に低下するおそれがあったが、本発明ではこうした問題も解消できた。

以下、実施例により本発明をさらに詳しくて説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

［実施例１］
芯材１として、ポリアリレート繊維を束ねて外径約０．１７ｍｍにしたものを用いた。この芯材１上に、外径０．０８ｍｍの抵抗線４本を発熱体２として、図２（Ａ）に示すスパイラル状に横巻きした。このときの抵抗線は、約２Ω／ｍのものを用いた。次に、溶融押出しによって、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥからなる厚さ０．０５０ｍｍの絶縁被覆層４を形成し、外径を０．５ｍｍとした。最後に、溶融押出しによって、熱融着性のポリエステル系樹脂からなる厚さ０．１ｍｍの融着層５を形成し、総外径を０．７ｍｍにした。こうしてヒータ線１０を作製した。融着層厚さ／総外径は百分率で１４％である。

次に、粘着層及び離型紙付きのアルミニウム箔を準備し、それぞれを第１金属箔１１及び第２金属箔２１とした。いずれのアルミニウム箔も厚さ０．０５ｍｍであり、粘着層１２，２２はアクリル系粘着樹脂からなり、その厚さは０．０３ｍｍであった。

次に、ヒータ線１０を第１金属箔１１のアルミニウム箔側に融着した。融着は、熱プレスで圧着し、その条件は、温度２００℃〜２２０℃、プレス時間２〜５秒程度とし、プレス量はスペーサにより設定し、融着層５の厚さと同じ０．１ｍｍ程度とした。このときの断面模式図を図３に示し、実際の断面写真を図８に示した。融着層５が第１金属箔１１上に流動して固まっているのがわかる。次に、離型紙を剥がして粘着層２２を露出させた第２金属箔２１を、その粘着層２２がヒータ線１０側になるようにして貼り合わせた。このときの貼り合わせは、第２金属箔２１がヒータ線１０を覆うようにプレス手段で行った。こうして実施例１の便座ヒータ４０を作製した。この便座ヒータ４０の断面形態を観察したところ、図１の模式断面図に示すように、隙間部分８が無いか極めて小さくできた。

［比較例１］
実施例１のヒータ線１０において、最外周に融着層５を設けなかった。それ以外は実施例１と同様にして図７に示す外径０．５ｍｍのヒータ線１０’を作製した。

次に、実施例１と同様、粘着層及び離型紙付きのアルミニウム箔を準備し、それぞれを第１金属箔１１及び第２金属箔２１とした。ヒータ線１０’には融着層が設けられていないので、実施例１のような融着はできない。そのため、ヒータ線１０’を、第２金属箔２１の粘着層２２側と第１金属箔１１のアルミニウム側との間に挟んで貼り合わせ、第１金属箔１１の表面に接着させた。このときの貼り合わせは、第２金属箔２１がヒータ線１０を覆うようにプレス手段で行った。こうして比較例１の便座ヒータ４０’を作製した。この便座ヒータ４０’の断面形態を観察したところ、図６の模式断面図に示すように、隙間部分８が存在していた。

［便座の温度測定］
実施例１及び比較例１で得られた便座ヒータそれぞれについて、離型紙を剥がして露出した粘着層１２をＰＰ樹脂からなる便座ケーシング３１の便座着座面３２の裏面３３に貼り合わせた。電圧２．３３Ｖ、電力４．０６Ｗで便座ヒータに入力したところ、特に裏面３３の湾曲部において、実施例１の便座ヒータは、比較例１の便座ヒータに比べて、３０秒で０．７℃の差が生じているのが確認できた。この差は、比較例１の便座ヒータが備える隙間部分が影響して、第１金属箔１１からヒータ線１０’が浮き上がってしまったためであり、隙間部分が抑制された実施例１の便座ヒータは良好な熱伝達が実現できている。なお、３０℃までに到達する時間差で比べれば、実施例１では２９秒であり、比較例１では３７秒であった。

［接合状態］
実施例１の例では、ヒータ線１０と第１金属箔１１との接合状態は、第１金属箔１１に接した融着層５のみが横に押し出されるように流動し、第１金属箔１１に接合していた。このときの接合長さＬは、図８の写真からもわかるように、ヒータ線１０の直径Ｄ以上の０．８ｍｍであった。また、第１金属箔１１とヒータ線１０の発熱体２との距離も近づいていた。また、融着層５は、図４の模式断面図に示すように、絶縁被覆層４と第１金属箔１１との間にも残っていた。また、ヒータ線断面の上半分側は、図８に示すように、あまり変形していなかった。

１ 芯材
２，２Ａ，２Ｂ 発熱体
４ 絶縁被覆層
５ 融着層
８ 隙間部分（隙間）
９ 塞がれた部分
１０，１０Ａ，１０Ｂ ヒータ線
１１ 第１金属箔
１２ 粘着層
２１ 第２金属箔
２２ 粘着層
３１ 便座ケーシング
３２ 便座（便座着座面）
３３ 便座着座面の裏面
４０ 便座ヒータ
Ｌ 接合長さ
Ｄ ヒータ線の直径
Ｔ 融着層の厚さ

Claims (6)

1. 便座着座面の裏面に設けるための第１金属箔と、該第１金属箔に固定されたヒータ線と、該ヒータ線を覆うように貼り合わされた第２金属箔とがその順で配置された便座ヒータであって、
   前記ヒータ線の外周は融着層を有し、該融着層が前記第１金属箔に前記ヒータ線の直径又はそれ以上の幅で融着して前記ヒータ線が前記第１金属箔に固定されており、前記融着層は前記第１金属箔と前記ヒータ線と前記第２金属箔との間を塞ぐと共に前記ヒータ線の外周を覆っており、前記第２金属箔の表面は粘着層を有し、該粘着層が前記ヒータ線の前記融着層を覆って前記ヒータ線と前記第２金属箔とが貼り合わされている、ことを特徴とする便座ヒータ。
2. 前記融着層が熱融着性である、請求項１に記載の便座ヒータ。
3. 前記融着層の厚さが、前記ヒータ線の直径の３％以上、３０％以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の便座ヒータ。
4. 前記融着層がポリエステル系樹脂であり、前記粘着層がアクリル系樹脂である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
5. 便座着座面の裏面に設けるための第１金属箔と、外周に融着層を有するヒータ線と、表面に粘着層を有する第２金属箔とがその順で配置された便座ヒータの製造方法であって、
   前記ヒータ線が有する前記融着層を第１金属箔に前記ヒータ線の直径又はそれ以上の幅で融着させて前記ヒータ線を前記第１金属箔に固定する工程と、前記第２金属箔が有する前記粘着層が前記ヒータ線を覆って前記ヒータ線に前記第２金属箔を貼り合わせ工程と、を有し、前記融着層は前記第１金属箔と前記ヒータ線と前記第２金属箔との間を塞ぐと共に前記ヒータ線の外周を覆っており、前記粘着層が前記ヒータ線の前記融着層を覆っている、ことを特徴とする便座ヒータの製造方法。
6. 前記融着を熱融着で行う、請求項５に記載の便座ヒータの製造方法。