JP7309866B2 - 導電性転写 - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年７月６日提出の英国特許出願番号ＧＢ１８１１２０３．７に基づく優先権を主張するものであり、これらはすべて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

［発明の背景］
１．発明の分野
本発明は、導電性転写及び導電性転写を製造する方法に関する。

２．関連技術の説明
ジャケットを含む衣類の被加熱アイテムなどの被加熱物品が知られている。このタイプの物品は、従来、着用者を温かく保つためにジャケットの中に熱を供給する発熱体を使用している。発熱体は、通常、電気配線を含むが、これは、着用するのが心地が良くない及び／又はかさばる、そして、製造するのが面倒な場合がある。

代替案として、印刷された発熱体が提案されている。これらの代替案には、通常、その上に被加熱電気要素を印刷できる硬質又は半硬質基板が含まれる。しかしながら、被加熱衣類に使用されるとき、基板は曲げ強度に関してある程度の柔軟性を有するであろうが、これらは引っ張り力又は圧縮力に関して柔軟性に欠ける。したがって、これらのタイプの加熱装置は、衣類の材料に沿って伸ばすことができないため、衣類の被加熱アイテムなどの用途には一般的に不適切である。出願人は、適切な物品又は表面に適用することができる、導電性回路を提供する特許公開ＧＢ２５５５５９２に開示されている導電性転写部材を開発した。この導電性転写部材を発熱体として適用する際の問題は、特に導電性インク自体を流れる電流に関して、電流転写部材が過熱及び安定性の欠如につながる可能性があることである。極端な場合、これは転写部材によって発生する火災害につながる。

これらの問題を克服しようとする際に、過熱を防ぎながら導電性転写部材から適切な熱出力を確保することは困難であることが証明されていることにも留意されたい。本発明は、これらの問題に対処することを目的としている。

［発明の簡単な要約］
本発明の１の観点によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載された導電性転写部材を提供する。

本発明の更なる観点によれば、特許請求の範囲の請求項３０に記載された方法を提供する。

図１は、本発明による導電性転写部材を含む被加熱物品を示し； 図２は、被加熱導電性転写部材層の分解概略図を示し； 図３は、図２の導電性転写部材の非導電性インク層の印刷パターンの例を示し； 図４は、金属材料を含む導電性インク層の同様な印刷パターンの例を示し； 図５は、正の温度係数を有する導電性インク層の同様な印刷パターンの例を示し； 図６は、図２の導電性転写部材の非導電性インク層の同様な印刷パターンの例を示し； 図７は、導電性転写部材を貫く断面概略図を示し； 図８は、加熱アプリケーションでの導電性転写部材を示し； 図９は、正の温度係数の導電性インクの温度に対する抵抗のグラフを示し； 図１０は、本発明の別の実施形態による導電性転写部材を示し； 図１１は、スクリーン印刷プロセスを利用して導電性転写部材を製造する方法を示す図であり； 図１２は、導電性転写部材を製造する方法の更なるステップを示し； 図１３は、導電性転写部材を製造する方法における硬化段階を示し示し； 図１４は、導電性転写部材を製造する方法を示すフローチャートを示し； 図１５は、物品の表面への導電性転写部材の適用を示し； 図１６は、履物の用途における被加熱導電性転写部材の使用を示し； 図１７は、道路車両の座席における被加熱導電性転写部材の使用を示し； 図１８は、道路車両の座席の露出した外面に取り付けられた場合の別の被加熱導電性転写部材の使用を示し； 図１９は、熱変色性層を含む別の導電性転写部材の分解概略図を示し；そして 図２０は、バリア層を含む更なる別の導電性転写部材を示す。

本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、例としてのみ説明される。詳細な実施形態は、発明者に知られている最良のモードを示し、特許請求されるように本発明のサポートを提供する。ただし、これらは単なる例示であり、特許請求の範囲を解釈又は制限するために使用するべきではない。それらの目的は、当該技術分野の当業者に教示を提供することである。
「最初の」や「２番目の」などの序数のフレーズで区別されるコンポーネントとプロセスは、必ずしも何らかの順序やランク付けを定義するわけではない。

［発明の詳細な説明］
（図１）
図１は、本発明による導電性転写部材を含む被加熱物品を示す。着用体の形状の被加熱物品１０１として、この図はジャケットの例を示す。ジャケット１０１は、従来のジャケットと実質的に同様に見える、そして、ユーザ１０２が実質的に同様の方法で着用することができる。しかしながら、ジャケット１０１は、その中に導電性転写部材を含み、これは、ユーザ１０２に被加熱機能を提供する。したがって、このようにして、ユーザ１０２は、その中の導電性転写部材から追加の温かさを受け取り、より寒い気候においてさえ、体温を必要なレベルに維持することができる。

実施形態では、互いに実質的に類似する２つの導電性転写部材部１０３及び１０４が、ジャケット１０１の裏地内に埋め込まれているので、ユーザ１０２は熱を受け取ることができる。この実施形態では、導電性転写部材１０３及び導電性転写部材１０４がジャケット１０１の前部を横切って配置されているので、ユーザ１０２の胴に熱が供給される。別の実施形態では、任意の適切な数の導電性転写部材をジャケット１０１内で利用することができ、必要に応じて熱を供給するために、スリーブ内又は背面部分などのジャケット１０１の代替部に配置することもできる。

本発明の導電性転写部材は、着用中に追加の熱を供給する電気的手段を着用体に提供することに留意されたい。ただし、図１の着用体は、現在入手可能な被加熱ジャケットの従来の欠点に悩まされることはない。導電性転写部材は、軽量で柔軟な、有線バージョンの代替品を提供するように構築されており、洗浄が簡単であり、後述するように製造も容易である。例えば、約３０センチメートル×３０センチメートル４方（３０ｃｍ×３０ｃｍ）の寸法を有する本明細書に記載のタイプの導電性転写部材の場合、全体の質量は約１５グラム（１５ｇ）である。

着用体１０１は、図示の実施形態ではジャケットを示すが、他の任意の適切な着用体に実質的に同様な導電性転写部材又は複数の導電性転写部材を組み込んでもよいことが理解できる。更なる例には、帽子、手袋、室外着、スーツ及びその他の衣類が含まれるが、これらに限定されない。このような衣類は、極端な温度条件の産業現場での使用に適している場合もあれば、重いジャンパーやセーターの軽量な代替品など、より従来の用途向けに製造されている場合もあることが更に理解できる。

典型的には、そのような着用体は、綿、ナイロン、ポリエステル及び／又は防水材料を含む、衣料産業で典型的に使用される任意のタイプの適切な布地を含む。着用体の一部を形成するとき、これらの材料は通常、従来の洗浄方法にしたがって、摂氏９５度（９５°Ｃ）まで洗浄することができるように構成されている。摂氏９５度（９５℃）より上及び下の温度で洗浄することができる材料も使用されることも理解できる。したがって、本明細書に記載の導電性転写部材は、その機能性に悪影響を与えることなく、これらの温度で従来の洗浄に耐えるように構成されている。更に、本発明による導電性転写部材（１０３、１０４）は、伸長あるいは引き伸びに耐えるように構成されている。したがって、引き伸ばされたときでさえ、着用体１０１、よって導電性転写部材１０３及び１０４が引き伸ばされた場合に導電性転写部材の導電性能力が低下しないように、抵抗が指定された範囲内に提供される。一実施形態では、導電性転写部材１０３及び１０４の抵抗は、それぞれ２５ミクロン（２５μｍ）以上で少なくとも２０ミリオーム／スクエア（１０ｍＱ／ｓｑ）を提供する。

着用体の一部として、柔軟で伸縮性があり、洗浄可能な導電性転写部材を提供することにより、多くの利点が提供される。特に、本明細書に記載の導電性転写部材の使用は、その軽量特性及び布又はそれが取り付けられた他の材料と同様の方法で屈曲する能力のために、着用者の快適さを改善した。これはまた、導電性転写部材が適用された着用体が、着用体の形状に影響を与えることなく、従来の（被加熱）着用体と同様に見えることを可能にする。

別の実施形態では、本発明による導電性転写部材は、他の着用体に組み込まれる。例示的な実施形態では、このような導電性転写部材は、プロ又はその他の運動選手用のスポーツウェアの形で着用体に組み込まれる。特に、この場合の着用体の一部を形成する被加熱導電性転写部材は筋肉を加温するので、運動能力を改善することができる。同様の着用体は、腰痛や筋肉痛、その他の病状などの医学的理由のために筋肉や体の部分を加温するためにも利用できることが理解できる。

（図２）
図２は、本発明による導電性転写部材２０１の層の分解概略図を示す。導電性転写部材２０１は、先に図１で示したように、導電性転写部材１０３及び１０４と機能的に類似している。
実施形態では、導電性転写部材２０１は、次に説明するように、５つの層及と基板を含む。導電性転写部材２０１は、第１の非導電性インク層２０２と第２の非導電性インク層２０３を含む。２つの非導電性インク層２０２及び２０３は、それらの組成に関して実質的に類似しており、それぞれが発熱体にカプセル化材料を提供する適切な印刷インクを含む。インク層を形成する非導電性インクは、水ベース印刷インク、紫外線硬化印刷インク、溶剤ベースインク又はラテックス印刷インクを含むであろう。別の実施形態では、他の任意の印刷インクを使用することができる。

非導電性インク層２０２と非導電性インク層２０３の間に、発熱体２０４が配置されている。実施形態では、発熱体２０４は第１及び第２の導電性インク層２０５及び２０６を含む。実施形態では、導電性インク層２０５は、導電性インクが温度の上昇に応じて抵抗の増加を示すような、正の温度係数を有する導電性インクを含む。実施形態では、正の温度係数を有する導電性インクは、炭素ベースインクを含む。別の実施形態では、発熱体２０４は、より多くの層又は単一の材料層を含み得ることが理解できる。しかしながら、各実施形態において、発熱体は、正の温度係数を有する導電性インクを含む。

導電性インク層２０６は、インクの形で提供される金属材料を含む。一実施形態では、金属材料は、銀ベースインクを含む。更なる実施形態では、金属材料は、銅ベースインクを含む。実施形態では、導電性転写部材２０１が形成されると、発熱体２０４及び導電性インク層２０６は、非導電性インク層２０２及び２０３によってカプセル化される。したがって、このように、銅ベースインクは、カプセル化によって銅ベースインクの酸化によって通常発生する問題が減少するため、銀ベースインクよりも有利な場合がある。更に、銅ベースインクは、適切な銀インクよりも実質的に安価であるため、銅ベースインクも商業的に有利である。更なる実施形態では、他の金属ベースインクを利用できることが理解できる。

図２に示したものの代替実施形態では、発熱体２０４は、導電性インク層２０５と電気的に平行な配置に位置される抵抗層を提供するために追加の導電層を更に含む。その結果、この抵抗層は並列の抵抗器のように機能し、それによって正の温度係数インク全体の抵抗が低減し、被加熱転写部材を増加した速度で加熱して、できる限り短時間で最高温度に到達できるようにする。実施形態では、追加の導電層は、炭素ベースインクを含む。
導電性転写部材２０１は、導電性転写部材２０１を適切な表面に接着するのに適した接着層２０７を更に含む。図１の実施形態では、表面は、着用体１０１の一部を形成する布である。導電性転写部材２０１は、布地に限定されない任意の適切な表面に適用されるように構成され、プラスチック、セラミック又は木材を含む表面を含むことが理解できる。

実施形態では、接着層は、水ベース接着剤、溶剤ベース接着剤、印刷可能な接着剤、粉末接着剤、又は上記の表面のいずれかに導電性転写２０１を接着することができる任意の他の適切な接着剤を含むが、これらに限定されない任意の適切な接着剤を含む。一実施形態では、接着層２０７は、実質的に透明である印刷可能な接着剤を含む。このタイプの接着剤は、入手可能な粉末接着剤と比較してより高い温度に耐えることができ、ヒトの目に実質的に見えずに着色された表面での使用にも適している。また、適切な接着剤は、上記のように、摂氏９５度（９５°Ｃ）までの標準的な洗浄方法にも適合することが理解できる。別の実施形態では、導電性転写部材を表面に接着することができる不透明な接着剤を使用できることが理解できる。

製造において、図１１から１５について説明するように、各層は、基板２０８上に印刷される。基板２０８は、熱、圧力又は熱と圧力の組み合わせの適用によって残りの層から除去可能であるように構成されている。したがって、塗布されると、接着層２０７は、導電性転写部材が適用された表面と接触し、熱及び／又は圧力が基板２０８に加えられ、接着層２０７が導電性転写部材２０１を表面に接着する。
実施形態では、基板２０８はポリエステルフィルムである。別の実施形態では、基板２０８は、紙フィルム、コート紙又はＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）を含む。

（図３）
これから、図３から６について、被加熱転写を提供するための導電性転写部材２０１の非導電性インク層及び導電性層の例示的なパターンの一次元印刷図について説明する。本発明は、図示のパターンに限定されず、他の適切なパターンを印刷して、本発明による導電性転写を形成することができることが理解できる。
図３は、非導電性インク層２０３の印刷パターンの例を示す。実施形態では、非導電性インク層２０３は、互いに平行に、そして互いに離して配置された複数のバー３０１を含む設計図として適切な印刷インクを利用して印刷される。各バー３０１は第１の端部３０２と第２の端部３０３の間に延在し、これらは、延長部分３０４及び３０５によって接続点３０６及び３０７まで延びる、壊れた「Ｃ」字型のプリントを形成する。接続点３０６及び３０７のそれぞれは、図７及び８について更に説明するが、電気接続点を作るために利用することができる非印刷領域３０８及び３０９を含むパターンを提供する。

（図４）
図４は、金属材料を含む導電性インク層２０６の印刷パターンの例を示す。製造において、導電性インク層２０６は、導電性転写部材２０１を形成するプロセスの一部として、非導電性インク層２０３上に重ね刷りされる。
導電性インク層２０６は、図３に示した非導電性インク層２０３のパターンと実質的に同様の壊れた「Ｃ」字型プリントを形成する第１の端部４０１及び第２の端部４０２の配置を含む。しかしながら、導電性インク層２０６は、接続点４０３及び４０４に非印刷領域を含まない。これは、印刷されると、導電性インク層２０６の金属材料が、非導電性インク層２０３の非印刷領域３０８を通して露出することを意味する。

導電性インク層２０６のパターンは、複数の互いに組み合わされた指４０５をも含む。互いに組み合わされた指４０５は、２つの指４０６及び４０７を含む。実施形態では、指４０６は、端部４０１から端部４０２に向かって延びるが、端部のプリントには触れていない。同様に、指４０７は、端部４０２から端部４０１に向かって延びるが、端部４０１のプリントには触れていない。このように、電気回路は、導電層２０６を更なる導電層と組み合わせることによってのみ、導電層２０６を完成させることができる。
実施形態では、導電性インク層２０６は金属材料を含み、一実施形態では、金属材料は銀又は銀ベースインクを含む。更なる実施形態では、金属材料は、銅又は銅ベースインクを含む。

導電性転写部材２０１の一部として組み立てられると、第１の端部４０１及び第２の端部４０２は、接続点４０３及び４０４を介して大量の電流を受け取るトラックを含む。高電流入力を説明するために、一実施形態では、導電性インク層２０６は、端部４０１、端部４０２及び接続点４０３及び４０４のパターンを含む１つ又は複数の追加のインク層を更に含む。これらの追加インク層は、図４に示したパターン上に印刷され、その結果、端部４０１及び４０２及び接続点４０３及び４０４は、交互に配置された指４０５と比較して増した厚さを含む。層全体のこの増した厚さは、導電性転写部材がアプリケーションで必要とされる大電流入力に耐えることができることを確保する。
印刷中、この配置は、図５で説明するように、正の温度係数のインク層２０５に関して有利である。

（図５）
図５は、正の温度係数インクを含む導電性インク層２０５の印刷パターンの例を示す。製造において、導電性インク層２０５は、導電性転写部材２０１を形成するプロセスの一部として、導電性インク層２０６上に重ね刷りされる。
導電性インク層２０６の互いにかみ合った指とは対照的に、導電性インク層２０５は、間隔を開けてグリッド形式で配置された、行５０１及び５０２などの複数の行を含む。導電性インク層２０６上に重ね刷りされる場合、各行は、端部４０１と４０２の間に延びるように構成される。実質的に同様の端部又は対応する接続点は、導電性インク層２０５の一部として印刷されていないことを理解されたい。図５に示す端部は、導電性インク層２０６に関するそれらの相対的な位置を示すために破線で示した。

複数の行５０１、５０２は、導電性層２０６の互いにかみ合った指よりも厚い複数の母線を形成しているので、導電性インク層２０５が導電性インク層２０６上に印刷されると、電気回路が完成される。
実施形態では、各母線５０１は、要素５０３及び５０４などの複数の正の温度係数のインク要素を含む。各正の温度係数インク要素は、互いにかみ合った指と重なり、端部４０１及び端部４０２への接続を提供するので、各正の温度係数のインク要素は、導電性インク層２０６の対応する互いにかみ合った指によって電気的に並列に接続する。

使用中に、正の温度係数のインク要素が所定の温度に達すると、インク中の分子が分離し、インクを通る抵抗が減少するので、複数の正の温度係数のインク要素は、この実施形態において有利である。より小さな要素のより多くの配置を提供することにより、要素は、異なる間隔でこの温度閾値に到達することができる。これは、導電性転写部材からの温度出力が、ユーザ、例えば、図１で説明した着用体の着用者と実質的に同様のままであることを意味する。更なる利点は、複数の正の温度係数要素を利用することにより、導電性転写部材が従来の発熱体と比較して改善された伸縮性を有することである。各行の母線は単一の正の温度係数要素を含み得ることが理解できるが、この理由のために複数を含むことが好ましい。

実施形態では、導電性インク層２０５は、炭素ベースインクを含み、特に、炭素ベースインクは、図９で更に詳細に説明するように、正の温度係数を有する。
図４に示したように、実施形態では、追加のインク層は、導電性インク層２０５が印刷されるときに、端部４０１及び４０２と接続点４０３及び４０４の厚みを増す。これによって、２層の間の正確な位置合わせを行う必要がなくなる。導電性インク層２０５は、周囲の端部４０１及び４０２の追加の厚さのために、互いにかみ合った指の領域に自動的に整列する。これによって、厚さ全体に渡る層間整列の問題が回避される。

一実施形態では、図４に示した導電性インク層２０６の第１の端部４０１及び第２の端部４０２は、接続点４０３及び４０４とともに第１の層に印刷され、複数の交互に配置された指４０７は、組み合わせて導電性インク層２０６を提供する第２の層に印刷される。次に、正の温度係数のインク要素を端部４０１及び４０２上に印刷することができ、それによって、被加熱転写部材全体に渡って冷点が生じる危険性をなくする。結果として、これは、転写部材の大きさ又は重量を実質的に増加させることがなくて、多層ヒータを提供する。

（図６）
図６は、非導電性インク層２０２の印刷パターンの例を示す。実施形態では、非導電性インク層２０２は、非導電性インク層２０３に利用する印刷インクと実質的に同様な適切な印刷インクを利用して印刷される。製造において、導電性インク層２０２は、導電性転写部材２０１を形成するプロセスの一部として、導電性インク層２０５上に重ね刷りされる。

非導電性インク層２０２のパターンは、非導電性インク層２０３よりも大きな面積の非導電性インクを含む。非導電性インク層２０２は、壊れた「Ｃ」字形の印刷物及び延長部分６０３及び６０４を形成する第１の端部６０１及び第２の端部６０２と実質的に同様の配置を含む。この場合も、非導電性インク層２０２は、接続点６０５及び６０６に非印刷領域を含まない。更に、バー又は指を提供する代わりに、カプセル化ブロック6０7が印刷される。したがって、非導電性インク層２０２は、導電性転写部材２０１において他の層を実質的にカプセル化していることが分かる。

（図７）
図７は、すべての層が印刷された後の接続点を通る導電性転写部材２０１を貫く断面図を示す。断面図は本質的に概略であり、縮尺どおりではないことを理解されたい。実際には、導電性転写部材２０１は、典型的には、基板２０８の上端から接着層２０７の上端までの層を通る厚さ約１７０マイクロメートル（１７０μｍ）である。一実施形態では、各印刷された非導電性インク層は、約３０マイクロメートル（３０μｍ）の厚さであり、発熱体は約３７マイクロメートル（３７μｍ）の厚さを有する。特に、正の温度係数のインク層２０５は、約２５マイクロメートル（２５μｍ）の厚さを有するが、導電性インク層２０６は、約１２マイクロメートル（１２μｍ）の厚さを有する。接着層２０７は、約７０マイクロメートル（７０μｍ）の全厚を有する。例えば、織物系基板に適用されると、接着剤が周囲の織物によって著しく吸収されるため、接着層の厚さが減少する。したがって、材料に適用された導電性転写部材の総ての厚さは、１００マイクロメートル（１００μｍ）の領域にある。しかしながら、実施形態では、導電性転写部材２０１は、他の任意の適切な厚さであり得ることが理解できる。

図は、すべてのインク層が基板２０８上に印刷され、表面に適用される準備ができている導電性転写部材２０１を示す。
上記のように、導電性転写部材２０１は、第１及び第２の非導電性インク層２０２及び２０３を含む。特に図３について説明した印刷パターンの性質を考えると、非導電性インク層２０３は、空間が存在する単一の層を含むように示されている。
したがって、図示の断面から分かるように、発熱体２０４は、基板２０８に平行な平面を横切る領域７０１、７０２及び７０３に渡って非導電性インク層２０２と非導電性インク層２０３の間にカプセル化される。次に、電気接続点７０４及び７０５は、基板２０８に平行な平面に存在するこれらの空間を横切る発熱体２０４の導電性インク２０６の露出のために、非導電性インク層２０３にある空間の間に提供される。

更に、特に、正の温度係数の導電性インク層２０５は、基板２０８が除去されると大気に直接さらされるということがないように、導電性インク層２０６及び非導電性インク層２０２によってカプセル化されることに留意されたい。
正の温度係数の導電性インク層２０５のカプセル化は、導電性転写部材が、例えば、発熱体に損傷を与えることなく高温で洗浄することができるように、導電性インク層の保護を確実にする。
更に、導電性インク層２０６が銅インクを含む実施形態では、カプセル化によって使用中のインクの酸化が防止できる。この実施形態では、追加のシールを電気接続点７０４及び７０５上に印刷することによって酸化が確実に防止される。

（図８）
印刷されると、上記のように布又は他の必要な表面などの適切な表面に導電性転写部材２０１を適用するために、熱及び／又は圧力が導電性転写部材２０１に適用され得る。熱及び圧力が加えられると、基板２０８が除去され、図８に示すように、導電性転写部材２０１を加熱用途に利用することができる。したがって、図８の実施形態では、導電性転写部材２０１は基板２０８を含まない、そして、使用中、それ故に導電性転写部材２０１にとって基板の存在は必要でない。

実施形態では、導電性転写部材２０１は、更に電源８０１を含む。電源８０１は、発熱体２０４に電力を供給することを可能にするように構成されている。電力が発熱体２０４に供給されると、発熱体２０４が温度を上昇させ、温度出力を提供するように構成されている。
実施形態では、電源８０１は、電気接続点７０４及び７０５に取り付けられた電気コネクタ８０２及び８０３によって接続された充電式電池を備えている。

実施形態では、電源８０１は、ユーザが選択することができ、それによって温度出力を変化させることをができる複数の電力レベルで動作するように構成されている。一実施形態では、充電式電池は、リチウムイオン電池を含む。しかしながら、他の適切な電源及び電池が利用され得ることが理解できる。
別の実施形態では、電源８０１は、印刷されたインクを含む。この実施形態では、印刷されたインクは、印刷された電池を提供する。通常、これには、接触すると電源として機能する組成物を含むインクの２つの追加の層が含まれる。この実施形態は、導電性転写部材全体を印刷することを可能にし、重量の利点を改善し、製造を容易にする。

一実施形態では、電源８０１は、直流（ＤＣ）電源を提供する。別の実施形態では、電源８０１は、交流（ＡＣ）電源を提供する。ＡＣ電源の利用は、繰り返し使用することで起こり得る電気移動の問題に対処するために利用され得る。同じ問題に対処するための更なる代替案として、電源は、電源がオンになるたびに、又は所定の時間間隔で極性を自動的に切り替えるように構成されたスイッチを備えていてもよい。これにより、電界移動の影響を減らすこともできる。

（図９）
図９は、正の温度係数の導電性インクの機能を示すグラフである。温度に対する抵抗のプロットを示す。線９０１は、導電性転写部材で従来使用されているタイプの従来の導電性インクの応答を示す。この点に関して、導電性インクの温度が上昇すると、抵抗は指数関数的に低下する。
対照的に、正の温度係数の導電性インクに関しては、温度が上昇すると、インクの抵抗も増加する。原子レベルでは、正の温度係数の導電性インクの分子は、温度の上昇とともに分離するように構成されている。これにより、次に電流に対する抵抗が増加し、次に導電性インクが冷却される。インクが冷えると、分子間の分離が減少し、抵抗が減少するため、電流が増加し、熱出力が得られる。このようにして、熱が調整され、過熱やユーザへのリスクなしに一貫した出力が提供される。

上記のように、実施形態で利用される正の温度係数の導電性インクは、炭素ベースインクである。図１で説明した適用では、正の温度係数の導電性インクが、摂氏４０度（４０℃）までのピーク温度出力を持つインクとして選択されている。したがって、この例では、被加熱着用可能物品の出力温度は、摂氏３０度から４０度（３０～４０℃）の間である。別の実施形態では、必要に応じて異なる動作温度を有する代替の正の圧力温度係数インクを選択することができる。

（図１０）
図１０は、本発明による代替実施形態における導電性転写部材１００１を示す。導電性転写部材１００１は、図２のように、分解された概略図で示されている。
導電性転写部材１００１は、導電性転写部材１００１が第１の非導電性インク層１００２及び第２の非導電性インク層１００３を含むという点で導電性転写部材２０１と実質的に類似している。導電性転写部材１００１は、同様に第１及び第２の導電性インク層１００５及び１００６を含む発熱体１００４を更に含む。この場合も、実施形態では、導電性インク層１００５は、導電性インクが温度の上昇に応じて抵抗の増加を示すような、正の温度係数を有する導電性インクを含む。これらの点で、各層は、導電性転写部材２０１の層と実質的に類似している。導電性転写部材１００１は、導電性転写部材１００１を適切な表面に接着するのに適した実質的に類似の接着層１００７も含む。更に、各層は、実質的に同様の取り外し可能な基板１００８上に印刷される。

しかしながら、導電性転写部材１００１は絶縁層１００９も含む。絶縁層１００９は、熱が導電性転写部材１００１の片側に保持されるように、発熱体１００４に追加の絶縁を提供するように構成されている。図１の実施形態を例として使用すると、絶縁性層１００９は、非導電性インク層１００２と接着層１００７の間に配置されている。したがって、着用体に適用され、基板１００８が除去されたとき、被加熱ジャケット１０１がユーザによって着用されると、絶縁層１００９は、熱をユーザに向け、必要な温度を維持するために、外向きの追加の層を提供する。別の実施形態では、絶縁層１００９は、非導電性インク層１００２と発熱体１００４の間に配置されている。

一実施形態では、断熱層１００９は、熱が伝達されないことを確保するために不透過性材料を含む。別の実施形態では、絶縁層１００９は、反射性材料を含む層と、絶縁材料を含む層を含む。反射性材料は反射インクを含み得る、一実施形態では、反射インクは、反射ビーズを含む。いずれの場合も、可能であれば、導電性転写部材を製造するために印刷プロセスの一部として絶縁層が印刷されることが理解できる。しかしながら、他の実施形態では、層は、別個のシート又は布地層などの別個の非印刷要素として取り付けられ得ることも理解できる。
一実施形態では、絶縁層１００９と非導電性インク層１００２の間に空隙が含まれる。これは、それに応じて熱が向けられるように、更なる絶縁を提供するのを助ける。

（図１１）
次に、図１１から図１５を参照して、導電性転写部材２０１又は１００１などの上記導電性転写部材を製造する方法を説明する。
この方法は、スクリーン印刷プロセスに関して説明される。しかしながら、スクリーン印刷の代替として、この方法は、リールトゥリール印刷、ドットマトリクス印刷、レーザー印刷、シリンダープレス印刷、インクジェット印刷、フレキソグラフィック印刷、平版印刷、オフセット印刷、デジタル印刷、グラビア印刷又はゼログラフィック印刷などの他の形態の印刷によって実施され得ることが理解できる。更に、本発明はこれらの方法に限定されないことを理解されたい。上記のように導電性転写部材を製造するために、職人１１０１は、適切な基板１１０２をスクリーン印刷機１１０３上に配置する。この実施形態では、基板は、任意の適切な大きさのポリエステルフィルムのシートを含むが、例えば、Ａ４又はＡ３又はそれ以上の大きさでもいい。リールトゥリール印刷を使用する場合、フィルムはシートではなく材料のロールから提供されることが更に理解できる。
実施形態では、スクリーン印刷機１１０３は半自動である。基板１１０２は、スクリーン１１０５を通してインクを供給する準備が整っている印刷面１１０４上に置かれる。スクリーン１１０５は、印刷される電気回路設計図などの設計図を示すメッシュ又はステンシルを含む。

（図１２）
スクリーン１１０５が基板１１０２と接触するように下げられると、インクがスクリーン１１０５に塗布される。スキージヘッド１２０１がスクリーン１１０５を横切って移動し、メッシュ上の設計図に沿って適切なインクを基板上に押し出す。
異なる設計図ごとにメッシュ又はステンシルを交換する必要があり、異なるタイプのインクごとに画面をクリーニングする必要があることが理解できる。したがって、製造では、各層がバッチ印刷されてから、次の層が各バッチの上部に印刷される。
更に、複数の異なるインクを一度に印刷することができるカルーサルタイプのものなど、半自動機の代替品を使用できることが理解できる。半自動システムでは、通常、１時間あたり約２００枚から２５０枚のシートを製造する。より高生産として、完全自動システムでは、通常、１時間あたり千五百（１５００）枚から二千（２０００）枚のシートを製造することができる。

（図１３）
適切な層が基板１１０２上に印刷されると、１３０１、１３０２及び１３０３で示す基板シートは、キュアリング機１３０４を通して処理される。この実施形態では、キュアリング機は、シート１３０１、１３０２及び１３０３上に熱風の流れを与える乾燥機を備えているので、インクを効果的に硬化させることができる。
実施形態では、乾燥機内の吹き付け空気の温度は、通常、非導電性インク層について、摂氏１２０度（１２０℃）で３分間に設定されている。発熱体を形成する導電性インク層の場合、温度は、通常、摂氏１３０度（１３０℃）に３分間で上昇する。実施形態では、使用された乾燥機は３メートルの乾燥セクションを有する。ここに示した温度は、使用したキュアリングシステムに依存し、示した温度は、システムによってより低く又はより高くなり得ることが理解できる。各シートの乾燥にかかる時間は、温度や乾燥セクションの長さによっても異なる。

導電性層のカプセル化を達成するために、非導電性インク層を適切に固化して、各層の相互汚染を回避する必要があるため、このステップは特に重要である。
キュアリング機１３０４は、硬化したシートを機械１３０４から保持トレイ１３０６に輸送するコンベヤー１３０５を含む。したがって、バッチのすべてのシートが完了したとき、それらは、次の層の次の適用のために又は物品の適切な表面への適用のために集められる。あるいは、完成したシートは、顧客が自分の表面及び／又は物品に導電性転写部材を適用することができるように、顧客に供給されるであろうことが理解できる。

（図１４）
図１４は、表面に適用するための導電性転写部材を製造する方法を示すフローチャートである。ステップ１４０１で、非導電性インクを基板上に印刷して、非導電性インク層２０３などの第１の非導電性インク層を製造する。これは、図１１及び１２について説明した方法によって達成することができる。
ステップ１４０２で、印刷された非導電性インク層２０３は、キュアリング機１４０４によって処理され、図１３の方法で適切に硬化及び乾燥される。実施形態では、印刷プロセスは、非導電性インク層を形成するために印刷インクの単一パスを含み得る。しかしながら、別の実施形態では、非導電性インク層がいくつかの別々に形成された非導電性インク層を含むので、複数のパスを実行することができる。非導電性インク層が適切に印刷されることを確保するために、各層には独自のキュアリングステップが必要な場合がある。

非導電性インク層２０３が適切に硬化すると、図１１及び１２のスクリーン印刷機のスクリーンは、導電性インク層２０６にとって必要なものに変更される。これに続いて、ステップ１４０３で、正の温度係数を有する導電性インクが、第１の非導電性インク層上に印刷されて、発熱体２０４が製造される。ステップ１４０４で、導電性インクは、図１３について説明したのと実質的に同様の方法で硬化する。上記実施形態では、発熱体２０４は、第１に導電性インク層２０６に対して、第２に導電性インク層２０５に対して、ステップ１４０３及び１４０４を２回続けることによって形成される。２つの導電層が発熱体を形成するこの実施形態では、したがって、各導電層は、次の導電層を塗布する前に硬化される。

印刷された電源を含む実施形態では、ステップ１４０５で、プロセスは、印刷されたインクによって印刷された電源又は電池を提供するために必要とされる更なる印刷及びキュアリングステップを含む。電源が従来の充電式電池である別の実施形態では、例えば、ステップ１４０５は省略されてもよい。
第２の非導電性インク層２０２は、同様の方法で、ステップ１４０６で発熱体２０４上に同じ非導電性インクを印刷することによって製造できる。この場合についても、非導電性インク層２０２は、必要に応じて、同様のインクの複数のパス又は単一のパスを含み得る。

粉末接着剤とは対照的に印刷可能な接着剤が使用されるならば、ステップ１４０７及び１４０８に示されるのと実質的に同様の方法で非導電性インク層２０２が硬化される。しかしながら、接着層が粉末接着剤を含む場合、ステップ１４１０で接着層の硬化が行われる前に、ステップ１４０９で接着層が第２の非硬化非導電性インク層に塗布される。
これを念頭において、従来の方法は、層の各塗布に続いて各インク層を硬化させることであるが、これらのステップは、必要に応じて採用又は除去されることが理解できる。

図１０の実施形態では、絶縁層を提供する更なるステップが含まれる。上記のように、これは、例えば、反射層を印刷し、上記の印刷及び硬化プロセスと同様の方法でこの層を硬化させることを含み得る。あるいは、絶縁層が別個のシートとして提供されるならば、このステップは、絶縁層を第２の非導電性インク層に付着させるプロセスを含み得る。
絶縁層を含む更なる実施形態では、絶縁層と第２の非導電性インク層の間に空隙を導入する更なるステップが更に含まれる。

（図１５）
図１１から１４に記載の導電性転写部材の製造に続いて、導電性転写部材は、図１について説明した着用体などの物品の表面に適用することができる。例えば、導電性転写部材２０１は、着用体１５０１の表面に配置される。
次に、着用体１５０１及び導電性転写部材は、ヒートプレス１５０２などの機械に置かれる。職人１５０３は、ヒートプレス１５０２を作動させて、導電性転写部材が着用体１５０１の表面に貼り付くように導電性転写部材に熱と圧力を与える。これを達成するために、基板が表面１５０１から最も遠い層を形成し、接着層が着用体１５０１の表面と接触して配置されることが理解できる。

実施形態では、熱プレスは実質的に摂氏１４５と１８０度（１４５～１８０℃）の範囲の温度を加える。特別な実施形態では１６５度（１６５℃）の温度が適用される。これらの温度は、導電性転写部材の製造に利用される熱プレスのタイプに依存することが理解できる。
別の実施形態では、導電性転写部材は、熱のみ又は圧力のみの利用で表面に適用されるのと同様に、熱及び圧力の両方の利用によって適用されることも理解できる。この方法を適用するためには任意の適切な機械が利用できるであろう。

（図１６）
理解できるように、本明細書に記載の導電性転写部材は、様々な用途において被加熱転写として使用するのに適しており、図１６及び１７について２例を説明する。
図１６の実施形態では、導電性転写部材を含む物品は、従来の中敷きと同様の方法で、履物のソールの内部に取り付けられた導電性転写部材１６０２を有する履物１６０１の商品である。履物１６０１は、履物のかかとの内部に取り付けられ、導電性転写部材１６０２に電力を供給する電源１６０３を更に備えている。一実施形態では、電源１６０３は、充電式電池を備えている。この特定の用途は、例えば、足からの熱損失又はそのような温度への過度の曝露によって引き起こされる他の医学的問題を防ぐために極低温で作業する必要がある産業労働者に適しているであろう。

実施形態では、履物１６０１がユーザによって着用されている間、導電性転写部材１６０２を作動させて、着用者の足を適切に加温することができる。充電式電池１６０３は、好ましくは、例えば、作業シフト全体に渡って導電性転写部材が動作するのを確保するために、作業シフトをカバーするのに十分なバッテリー電力を提供するように構成されている。充電式電池１６０３は、また、無線で充電可能なように構成されている。したがって、一例では、作業シフトの終わりに、履物１６０１を脱いで、遠隔充電ユニット１６０４の近くに置くことができる。遠隔充電ユニット１６０４は、充電式電池１６０３と無線通信して、充電式電池１６０３の充電を可能にするように構成されている。

このプロセスは、充電が生じることを可能にするために、履物１６０１を脱ぐ必要がない別の実施形態でも可能であることが理解できる。
更なる実施形態では、同様のシステムを、他の着用体、例えば、ジャケット又はスーツなどの衣類の商品に組み込むことができる。この更なる実施形態では、遠隔充電ユニットは、衣装ダンスなどの保管システムに又はハンガーの一部として組み込むことができ、衣類の商品が保管されるとき充電が行われるように構成されている。

（図１７）
本発明による被加熱導電性転写部材は、道路車両に典型的に見られるような被加熱シートを備えた用途においても利用できる。カーシート１７０１は、背部支持部分１７０２及び座席部分１７０３を備えている。実施形態では、複数の導電性転写部材１７０４、１７０５、１７０６及び１７０７が座席カバーに含まれている。これは、設置がより面倒で複雑な配線を必要とする従来の被加熱シートより好ましい。本発明による導電性転写部材は、このタイプの用途に適切に対応するために様々な大きさに製造することができ、異なる大きさの転写部材がそれぞれ背部支持部分及び座席部分に利用されることが理解できる。

図１、１６及び１７に提供された例は、本発明による導電性転写部材についての物品の包括的な例ではない。本発明による導電性転写部材は、特定の温度に維持されることを確保するために、例えば、被加熱ステアリングホイール又はエンジン室内の機械部品に加熱を適用する必要がある他の自動車用途にも利用できることが理解できる。更に、導電性転写部材は、被加熱毛布、熱センサ、医療用包帯又は他の医療用包帯、医療又はレジャー用途の両方のための熱パッド、被加熱床又は電子表示部などの任意の適切な物品の一部を形成し得ることが理解できる。

特定の例では、本明細書に記載の導電性転写部材は、医療用途の被加熱毛布に利用できる。特に、医療産業における被加熱毛布は、手術中及び／又は手術後の両方で患者の低体温症を予防するために利用することができる。
特に、本明細書に記載の導電性転写部材は、発熱体の柔軟性又は伸縮性を損なうことなく任意の表面に適用することができる薄い（比較的薄い）発熱体を提供する。導電性転写部材は、また、非導電性インク層をカプセル化することにより洗浄可能であり、発熱体及び導電性転写部材全体の機能を保持しながら、発熱体の柔軟性及び伸縮性を維持することができる。これは、着用可能業界だけでなく、自動車及び航空宇宙セクターにも特定の利点をもたらす。

（図１８）
図１８は、本明細書に記載の被加熱導電性転写部材のいずれかを被加熱シートを備えた用途に利用できる更なる実施形態を示す。カーシート１８０１は、カーシート１７０１と実質的に同様であり、背部支持部分１８０２及び座席部分１８０３を含む。
実施形態では、複数の導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７が、シート１８０１のシートカバーの外面（業界ではしばしばＡ側と呼ばれる）に適用されている。これは、したがって、実施形態では、カーシート内の下面に統合されるのではなく、シートカバーの上面露出面に露出されるという導電性転写部材がカーシートに適用される性質において、図１７の実施形態とは異なる。

図１７の実施形態と同様に、本発明による導電性転写部材は、このタイプの用途に適切に対応するために様々な大きさに製造することができ、背部支持部分と座席部分にそれぞれ異なる大きさの転写部材が使用できることが理解できる。
カーシート１８０１の外面に導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７を提供することにより、被加熱転写部材からの熱は、作動すると、カーシート１８０１に座っている運転手又は乗客への熱伝達の効率を高めることができる。このようにして、被加熱転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７は、運転手又は乗客と直接接触する。これに関して、一実施形態では、被加熱導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７は、この方法で露出したときに導電性転写部材に追加の耐久性を提供するための保護層を備えている。一実施形態では、保護層は、そのような導電性転写部材の最上層として印刷された適切な耐久性のあるコーティングを含む。特定の実施形態では、耐久性のあるコーティングは実質的に透明である。

被加熱導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７は、本明細書において上記した導電性転写部材のいずれかと実質的に類似し得るが、この図示の実施形態では、被加熱導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７の１又はそれ以上は、熱変色性層を更に含む。したがって、実施形態では、被加熱導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７は、それらの温度上昇により熱を放出するので、熱変色性層は、熱に応じて色変化を受け、カーシート１８０１の表面に別の外観を提示する。
特に、例えば、熱変色性層は、色の変化を提供するか又は被加熱導電性転写部材のいずれかの一部として印刷されたデジタル画像を見せることによって、特定の温度に達したという標識を提示するように配置され得る。

したがって、実施形態では、被加熱導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７の温度が上昇するにつれて、画像１８０８、１８０９、１８１０、１８１１及び１８１２は、被加熱導電性転写部材１８０４、１８０５、１８０６及び１８０７がより低い温度又は不活性であるときの外観と比較して、カーシート１８０１の表面に別の外観を見せる。
保護層が熱変色性インク層と組み合わせて提供される実施形態では、保護層が熱変色性層の上に配置されるならば、保護層は、熱変色性層が確実に見えるように実質的に透明であることが予想できる。しかしながら、保護層が実質的に不透明である更なる実施形態では、保護層は、導電性転写部材の残りの層に更なる耐久性を提供するために熱変色性層の下に配置されることも予想できる。

（図１９）
図１９は、図１８について説明したような用途に適した熱変色性層を含む被加熱導電性転写部材の例を示す分解概略図である。
導電性転写部材１９０１は、以下に説明するように、７つの層及び基板を含む。導電性転写部材１９０１は、第１の非導電性インク層１９０２及び第２の非導電性インク層１９０３を含む。
２つの非導電性インク層１９０２及び１９０３は、実質的にそれらの組成に関して類似しており、それぞれが、発熱体のためのカプセル材料を提供する適切な印刷インクを含み、上記の非導電性インク層のいずれかと実質的に類似している。

発熱体１９０４は、非導電性インク層１９０２と非導電性インク層１９０３の間に配置されている。実施形態では、発熱体１９０４は、第１及び第２の導電性インク層１９０５及び１９０６を含む。実施形態では、導電性インク層１９０５は、導電性インクが温度の上昇に応じて抵抗の増加を示すような正の温度係数を有する導電性インクを含む。正の温度係数のインクは、本明細書で説明した上記の正の温度係数のインクと実質的に同様であり、更に、発熱体１９０４は、より多くの層又は単一の材料層を含むことができる。

導電性インク層１９０６は、インクの形態で提供され、上記の実施形態の導電性インク層と実質的に同様である金属材料を含む。導電性転写部材１９０１は、導電性転写部材１９０１をカーシート１８０１の露出した外面又は他の適切な物品の他の別の露出した表面などの適切な表面に接着するのに適した接着層１９０７を更に含む。一実施形態では、接着層は、本明細書で上記したものなど、任意の適切な接着剤を含む。
製造において、この場合も、各層は、熱、圧力又は熱と圧力の組み合わせの適用によって残りの層から取り外し可能であるように構成された基板１９０８上に印刷される。したがって、塗布されると、接着層１９０７は、図１８のカーシートカバーの形態の露出面など、導電性転写部材が適用される表面と接触させられ、接着層１９０７が導電性転写部材１９０１を表面に接着するように熱及び／又は圧力が基板１９０８に加えられる。

被加熱導電性転写部材１９０１は、本明細書で上記した被加熱転写部材とは異なって熱変色性層１９０９を更に含むる。実施形態では、熱変色性層１９０９は、温度の変化に応じて色変化を受けるように構成されている第１の層１９１０を含む。したがって、実施形態では、第１の層１９１０は熱変色性インクを含む。一実施形態では、熱変色性インクは黒などの不透明な暗い色からクリアな透明な外観に変化するように構成されている。

熱変色性層１９０９は、印刷された画像を含む第２の層１９１１を更に含む。一実施形態では、印刷された画像は、従来のデジタルスクリーン印刷プロセスによって形成されたデジタル画像である。したがって、第１の層１９１０と組み合わせると、使用中、被加熱転写部材１９０１の温度が上昇するにつれて、層１９１０は、暗い不透明な色から明澄透明の外観に色が変化し、それによって、層１９１１に印刷されたデジタル画像が現れる。デジタル画像は、必要に応じて、代替パターンを提供し、情報を表示し又は製造業者に代替ブランドを提供するために利用され得る。別の実施形態では、層１９１０及び１９１１は、図示とは逆の順序で配置することができる。
したがって、熱変色性層１９０９は、美的可能性を提供するだけでなく、使用中に発熱体の温度が上昇するときに、発熱体の温度の視覚を提供するためにも利用することもできる。

図１８の例示的な実施形態は、図１９の配置を利用するが、図１９と実質的に同様の導電性転写部材が、別の用途で利用され得ることが理解できる。例えば、この場合も、実質的に同様の導電性転写部材を繊維又は着用体上に利用して、熱変色性層を提示することができる。
更なる実施形態では、導電性転写部材１９０１（又は、代替的に本明細書に記載の他の導電性転写部材のいずれか）は、更に抗菌層を備えている。一実施形態では、抗菌層は、抗菌コーティングを含む。

更に別の実施形態では、本明細書に記載の導電性転写部材（例えば、導電性転写部材２０１、１００１、１９０１）のいずれか１つは、導電性転写部材から出力される温度の監視を可能にする熱電対を備えている。一実施形態では、熱電対は、導電性インク層を形成するものと実質的に同様の導電性インクを含む。例えば、熱電対は、従来の熱電対の方法でコンスタンタン合金と組み合わせることができる銅ベースインクを含む。当該技術分野で知られているものなど、熱電対を形成するための代替材料を利用することができる。

一実施形態では、熱電対のマトリクスは、第１の導電性インク、例えばカーボンブラックの単一のトラックを印刷することによって作成することができる。次に、更なる材料、例えば銀インクの複数の導電性トラックが、第１の導電性インクの単一のトラックと電気的に接続して印刷され、複数の熱電対を作成する。次に、複数の熱電対がマルチプレクサと接続されると、各熱電対から電圧が個別に測定できる。それによって、各熱電対の温度を個別に読み取ることができる。このようにして、熱電対の配置を導電性転写部材の断面全体に渡ってマトリクス全体に広げることができるため、転写部材全体の温度変動と変化を決定することができる。したがって、これにより、熱画像カメラを使用する代わりに、転写部材全体の熱出力の２次元マップを決定できる。

熱出力の二次元マップの作成に加えて、同様の配置を拡張して、転写部材の厚さ全体にわたる熱出力の三次元マップを作成することができる。例えば、熱電対層を印刷して、発熱体と電気的に接続して配置することができ、一方、更なる熱電対層を印刷して、非導電層の近くなど、転写の代替点に配置することができるし、導電性転写部材を介した熱伝達のマップを作成して、導電性転写部材を介した熱の流れを示すことができる。次に、これを再現して、プロセッサなどを介して視覚的な出力を形成することができる。

（図２０）
図２０は、被加熱導電性転写部材の更なる別の実施形態を示す分解概略図である。被加熱導電性転写部材２００１は、上記の導電性転写部材と実質的に同様の層を含むが、この図示する実施形態では、導電性転写部材２００１はバリア層を含むことが理解できる。
導電性転写部材２００１は、第１の非導電性インク層２００２及び第２の非導電性インク層２００３を含む。導電性転写部材２００１は、同様に第１及び第２の導電性インク層２００５及び２００６を含む発熱体２００４を更に含む。この場合も、実施形態では、導電性インク層２００５は、導電性インクが温度の上昇に応じて抵抗の増加を示すように、正の温度係数を有する導電性インクを含む。

導電性転写部材２００１は、導電性転写部材２００１を適切な表面に接着するのに適した接着層２００７も含む。各層は、適切な取り外し可能な基板２００８上に印刷される。
しかしながら、導電性転写部材２００１は、バリア層２００９及びバリア層２０１０も含む。一実施形態では、バリア層２００９は、発熱体２００４と接着層２００７の間にバリアを提供するように、非導電性インク層２００２と発熱体２００４の間に配置される。更に、バリア層２０１０は、非導電性インク層２００３と発熱体２００４の間に配置される。一実施形態では、バリア層２００９及び２０１０の一方又は両方は、誘電性インクを含む。別の実施形態では、接着層２００７と発熱体２００４の間にバリアを提供することができる代替のインクを利用できることが理解できる。更に別の実施形態では、別の数のバリア層が含まれ、本明細書に記載の１つ又は２つより多い。

本発明者らは、典型的に適切な接着層は、本明細書のタイプの導電性転写部材に適用されると、加熱プロセス中に、印刷されたインクの層を通って正の温度係数の導電性インク層２００５及び導電性インク層２００６に移動する可塑剤成分を含むことに留意した。接着剤の可塑剤成分は絶縁体であり、したがって、それが発熱体の層に向かって移動すると、発熱体の抵抗、特に導電性インク層２００６のそれが増加し、これは、被加熱導電性転写部材からの熱出力の低下を導く。その結果、バリア層２００９は、接着層内のプラスチック成分の導電性インク層への移動及び拡散を防止して、被加熱導電性転写部材が繰り返し使用を通じて性能を維持することを確保するように構成されている。

本明細書に記載の実施形態のうち、適切な変形も本発明の範囲内にあることを理解されたい。例えば、２以上の実施形態の特徴を組み合わせた別の実施形態が、別の実施形態に存在し得る。例えば、導電性転写部材２００１のバリア層と導電性転写部材１９０１の熱変色性層の両方を含む導電性転写部材は、潜在的な用途のための適切な別の実施形態である。
更なる実施形態では、複数の発熱体を転写部材内で利用して、導電性転写部材内に複数の加熱区画を形成することができる。この実施形態では、共通の印刷された電極は、それぞれの加熱区画の電気的接続を形成する層の一部として印刷される。このように、各加熱区画は、それぞれの発熱体から独立して熱を放出できるが、中央制御と電源から制御される。したがって、電圧は、必要に応じて各加熱区画に個別に供給され、第１の加熱区画が活性化され、第２の加熱区画が非活性化され得る。これは、２次元的に被加熱導電性転写部材全体に渡って又は３次元的に被加熱導電性転写部材を介して達成することができる。

この例は、導電性転写部材が着用体に適用される一実施形態において有益である。その結果、システムは適しているので、着用体全体の異なる領域が異なる時間に加温される可能性があり、着用者が要件に応じて異なる区画を活性化することができる。
一実施形態では、区画化された加熱導電性転写部材は、本明細書に記載のタイプの複数の印刷された熱電対と組み合わされる。したがって、各区画には、区画ごとの熱出力を提供するためのそれぞれの熱電対が備わっている。一実施形態では、熱電対のトラックは、熱電対と発熱体の両方として利用されため、製造コストを削減できる。この実施形態では、熱電対測定は、発熱体が一時的に非活性である間、共有トラックを利用して区画ごとに行われる。

更に別の実施形態では、区画化された被加熱導電性転写部材を使用して、熱変色性層の活性化及び熱変色性層内のデジタル画像の製造を制御する。したがって、区画化された被加熱導電性転写部材は、パッシブマトリクス型の表示装置又はアクティブマトリクス表示装置のいずれかを含むカラー表示装置を提供する。熱電対又は複数の熱電対を含むこのタイプの実施形態では、各熱電対からの温度出力を処理することができ、その結果、熱変色性層の切り替えがそれに応じて行われる。このタイプの表示装置は、高コントラストで構築することができ、費用効率が良い。

Claims (33)

1. 表面に適用するための導電性転写部材であって：
   第１の非導電性インク層及び第２の非導電性インク層；
   前記第１の非導電性インク層と前記第２の非導電性インク層の間に配置された発熱体；
   当該導電性転写部材を表面に接着するための接着層；及び
   前記発熱体と前記接着層の間にバリアを提供するように配置されたバリア層
   を含み、
   前記発熱体が正の温度係数を有する導電性インクを含み、前記導電性インクが温度上昇に応じて抵抗の増加を示す、導電性転写部材
2. 前記発熱体が、前記第１の非導電性インク層と前記第２の非導電性インク層の間でカプセル化され、前記第１の非導電性インク層は、電気接続点を提供するために前記発熱体が露出されている非印刷領域を含む、請求項１記載の導電性転写部材。
3. 前記第１の非導電性インク層が印刷される基板を更に含む、請求項１又は請求項２記載の導電性転写部材。
4. 前記基板は、加熱後に前記第１の非導電性インク層から除去可能である、請求項３記載の導電性転写部材。
5. 前記基板は、加圧後に前記第１の非導電性インク層から除去可能である、請求項３又は請求項４記載の導電性転写部材。
6. 前記発熱体が、第１の導電性インク層及び第２の導電性インク層を含み、前記第２の導電性インク層が、正の温度係数を有する前記導電性インクを含む、請求項１ないし５のいずれか１項記載の導電性転写部材。
7. 前記第１の導電性インク層が金属材料を含み、前記第２の導電性インク層が炭素ベースインクを含む、請求項６記載の導電性転写部材。
8. 前記金属材料が銅である、請求項７記載の導電性転写部材。
9. 前記第２の導電性インク層が、複数の正の温度係数のインク要素を含む、請求項６ないし８のいずれか１項記載の導電性転写部材。
10. 前記発熱体に電力を供給することを可能にするように構成された電源を更に備えている、請求項１ないし９のいずれか１項記載の導電性転写部材。
11. 前記電源が複数の電力レベルで動作するように構成されている、請求項１０記載の導電性転写部材。
12. 前記電源が印刷されたインクを含む、請求項１０又は請求項１１記載の導電性転写部材。
13. 前記電源が充電式電池を含む、請求項１０ないし１２のいずれか１項記載の導電性転写部材。
14. 前記充電式電池が無線で充電されるように構成されている、請求項１３記載の導電性転写部材。
15. 絶縁層を更に含む、請求項１ないし１４のいずれか１項記載の導電性転写部材。
16. 前記絶縁層が不透過性材料を含む、請求項１５記載の導電性転写部材。
17. 前記絶縁層が反射性材料を含む、請求項１５又は請求項１６記載の導電性転写部材。
18. 前記絶縁層と前記第２の非導電性インク層の間に空隙を含む、請求項１５ないし１７のいずれか１項記載の導電性転写部材。
19. 熱変色性層を更に含む、請求項１ないし１８のいずれか１項記載の導電性転写部材。
20. 前記熱変色性層が、温度の変化に応じて色が変化するように構成されたインクを含む第１の層と、印刷された画像を含む第２の層を含む、請求項１９記載の導電性転写部材。
21. 前記バリア層が誘電体インクを含む、請求項１記載の導電性転写部材。
22. 抗菌層を更に含む、請求項１ないし２１のいずれか１項記載の導電性転写部材。
23. 保護層を更に含む、請求項１ないし２２のいずれか１項記載の導電性転写部材。
24. 当該導電性転写部材内に複数の加熱区画を画定する複数の発熱体を更に含む、請求項１ないし２３のいずれか１項記載の導電性転写部材。
25. 前記各加熱区画からの温度出力の読み取りを提供するために前記各加熱区画が熱電対を含む、請求項２４記載の導電性転写部材。
26. 前記導電性転写部材からの温度出力の読み取りを提供するように構成された少なくとも１つの熱電対を含む、請求項１ないし２５のいずれか１項記載の導電性転写部材。
27. 請求項１ないし２６のいずれか１項記載の導電性転写部材を含む物品であって：
    前記物品が、着用体；加温シート；加温毛布；熱センサ；医療用包帯；加温パッド；床暖房；電子表示部のいずれか１つを含む物品。
28. 前記物品が露出面を含み、前記導電性転写部材が前記露出面に貼り付けられる、請求項２７記載の物品。
29. 請求項１４記載の導電性転写部材を含む装置であって：
    前記充電式電池と無線通信するように構成された遠隔充電ユニットを更に備え、前記充電式電池の充電を可能にする装置。
30. 表面に適用するための導電性転写部材を製造する方法であって：
    非導電性インクを基板上に印刷して、第１の非導電性インク層を製造するステップ；
    前記第１の非導電性インク層に導電性インクを印刷して発熱体を製造するステップ、前記導電性インクが温度上昇に応じて抵抗を増加するように正の温度係数を有する；
    前記非導電性インクを前記導電性層上に印刷して、第２の非導電性インク層を製造するステップ；そして
    前記第２の非導電性インク層上に接着剤を印刷して、接着層を製造するステップ
    を含む方法：
    前記方法は更に、
    バリア層を印刷して、前記発熱体と前記接着層の間にバリアを提供するステップ
    を含む方法。
31. 印刷されたインクを含む電源を印刷するステップを更に含む、導電性転写部材を製造する請求項３０記載の方法。
32. 前記第２の非導電性インク層に絶縁層を取り付け又は印刷するステップを更に含む、導電性転写部材を製造する請求項３０又は請求項３１記載の方法。
33. 前記絶縁層と前記第２の非導電性インク層の間に空隙を導入するステップを更に含む、導電性転写部材を製造する請求項３２記載の方法。