JPH11273843A - 面状発熱体の製造方法 - Google Patents
面状発熱体の製造方法Info
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- JPH11273843A JPH11273843A JP10072721A JP7272198A JPH11273843A JP H11273843 A JPH11273843 A JP H11273843A JP 10072721 A JP10072721 A JP 10072721A JP 7272198 A JP7272198 A JP 7272198A JP H11273843 A JPH11273843 A JP H11273843A
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- heating element
- polymer material
- sheet
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
- H05B2203/006—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using interdigitated electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】使用時における作動電流の増加を抑制でき、品
質の向上した面状発熱体の製造方法を提供する。 【解決手段】絶縁性の材料からなる絶縁シート1上に、
櫛状に形成された第1および第2の電極2,3の櫛歯部
2a,3aが交互に配列されるように第1および第2の
電極2、3を形成し、第1および第2の電極2,3が形
成された絶縁シート1上に、高分子材料に少なくとも導
電性粒子を含有させた導電性高分子材料を第1および第
2の電極2,3の櫛歯部2a,3aの配列方向に沿って
印刷して発熱体層を形成するものとした。
質の向上した面状発熱体の製造方法を提供する。 【解決手段】絶縁性の材料からなる絶縁シート1上に、
櫛状に形成された第1および第2の電極2,3の櫛歯部
2a,3aが交互に配列されるように第1および第2の
電極2、3を形成し、第1および第2の電極2,3が形
成された絶縁シート1上に、高分子材料に少なくとも導
電性粒子を含有させた導電性高分子材料を第1および第
2の電極2,3の櫛歯部2a,3aの配列方向に沿って
印刷して発熱体層を形成するものとした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、面状発熱体の製造
方法に関する。
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】面状発熱体は、たとえば、自動車用のド
アミラーの背面に設置されて、ドアミラーを加熱するこ
とにより当該ドアミラーに発生する曇りを除去する曇除
去装置として使用されている。図5および図6は、面状
発熱体の構造の一例を示す説明図であって、図5は面状
発熱体の斜視図であり、図6は図4のA−A線断面図で
ある。図5および図6に示す面状発熱体101におい
て、絶縁性の材料からなる平板状の絶縁シート1上に
は、櫛状に形成された第1および第2の電極2,3が接
着されている。第1および第2の電極2,3は、たとえ
ば、銅箔などの導電性の材料からなり、櫛状に形成され
ている。また、第1および第2の電極2,3は、それぞ
れの櫛歯部2aおよび3aが交互に配列されるように絶
縁シート1上に配置されている。第1および第2の電極
2,3が設けられた絶縁シート1上には、第1および第
2の電極2,3を覆うように発熱体層4が形成されてい
る。発熱体層4は、ポリマー中にカーボン等の導電性粒
子を含有させた導電性高分子材料からなり、第1および
第2の電極2,3の間に直流電圧を印加すると、第1お
よび第2の電極2,3の櫛歯部2aおよび3a間に発熱
体層4を介して電流が流れて発熱体層4が発熱する。
アミラーの背面に設置されて、ドアミラーを加熱するこ
とにより当該ドアミラーに発生する曇りを除去する曇除
去装置として使用されている。図5および図6は、面状
発熱体の構造の一例を示す説明図であって、図5は面状
発熱体の斜視図であり、図6は図4のA−A線断面図で
ある。図5および図6に示す面状発熱体101におい
て、絶縁性の材料からなる平板状の絶縁シート1上に
は、櫛状に形成された第1および第2の電極2,3が接
着されている。第1および第2の電極2,3は、たとえ
ば、銅箔などの導電性の材料からなり、櫛状に形成され
ている。また、第1および第2の電極2,3は、それぞ
れの櫛歯部2aおよび3aが交互に配列されるように絶
縁シート1上に配置されている。第1および第2の電極
2,3が設けられた絶縁シート1上には、第1および第
2の電極2,3を覆うように発熱体層4が形成されてい
る。発熱体層4は、ポリマー中にカーボン等の導電性粒
子を含有させた導電性高分子材料からなり、第1および
第2の電極2,3の間に直流電圧を印加すると、第1お
よび第2の電極2,3の櫛歯部2aおよび3a間に発熱
体層4を介して電流が流れて発熱体層4が発熱する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の面状発熱体
101では、発熱体層4の形成は、たとえば、印刷法に
よって行なっている。たとえば、図7に示すように、絶
縁シート1上に第1および第2の電極2,3を形成した
のち、印刷スキージ11によって絶縁シート1上に発熱
体層4となる導電性高分子材料を印刷する。印刷スキー
ジ11は、第1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,
3aに沿う方向に移動されながら、溶剤によってペース
ト状あるいはインク状になっている発熱体層4となる導
電性高分子材料を押し出し、当該導電性高分子材料を絶
縁シート1上に印刷する。なお、印刷スキージ11を第
1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3aに沿う方
向に移動するのは、第1および第2の電極2,3の櫛歯
部2a,3a間の発熱体層4と絶縁シート1との間にエ
アが混入するのを防ぐためである。そして、絶縁シート
1に印刷された導電性高分子材料は、溶剤が乾燥され、
所定の架橋処理が施され、面状発熱体101となる。
101では、発熱体層4の形成は、たとえば、印刷法に
よって行なっている。たとえば、図7に示すように、絶
縁シート1上に第1および第2の電極2,3を形成した
のち、印刷スキージ11によって絶縁シート1上に発熱
体層4となる導電性高分子材料を印刷する。印刷スキー
ジ11は、第1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,
3aに沿う方向に移動されながら、溶剤によってペース
ト状あるいはインク状になっている発熱体層4となる導
電性高分子材料を押し出し、当該導電性高分子材料を絶
縁シート1上に印刷する。なお、印刷スキージ11を第
1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3aに沿う方
向に移動するのは、第1および第2の電極2,3の櫛歯
部2a,3a間の発熱体層4と絶縁シート1との間にエ
アが混入するのを防ぐためである。そして、絶縁シート
1に印刷された導電性高分子材料は、溶剤が乾燥され、
所定の架橋処理が施され、面状発熱体101となる。
【0004】上述の工程を経て完成した面状発熱体10
1では、第1および第2の電極2,3の間に通電を繰り
返すと作動電流(および突入電流)が増加していくとい
う不利益が存在する。このため、面状発熱体101の設
計時には、作動電流(および突入電流)の増加分を考慮
して通電を繰り返した後よりも初期段階における性能
(発熱量)を低く設定する必要があった。このため、面
状発熱体101の通電を開始した初期段階では、面状発
熱体101に通電を開始したのちに所望の温度までの上
昇に要する時間、すなわち昇温特性が悪いという欠点が
あった。たとえば、上記構成の面状発熱体101をたと
えば、自動車のドアミラーに曇除去装置として適用され
た場合には、面状発熱体101への通電開始の初期段階
で昇温特性が悪いと、ドアミラーの曇り除去が良好に行
なわれないことがあるなどの不利益が発生する。特に、
寒冷地では、面状発熱体101への通電開始の初期段階
においても良好な昇温特性が要求される。
1では、第1および第2の電極2,3の間に通電を繰り
返すと作動電流(および突入電流)が増加していくとい
う不利益が存在する。このため、面状発熱体101の設
計時には、作動電流(および突入電流)の増加分を考慮
して通電を繰り返した後よりも初期段階における性能
(発熱量)を低く設定する必要があった。このため、面
状発熱体101の通電を開始した初期段階では、面状発
熱体101に通電を開始したのちに所望の温度までの上
昇に要する時間、すなわち昇温特性が悪いという欠点が
あった。たとえば、上記構成の面状発熱体101をたと
えば、自動車のドアミラーに曇除去装置として適用され
た場合には、面状発熱体101への通電開始の初期段階
で昇温特性が悪いと、ドアミラーの曇り除去が良好に行
なわれないことがあるなどの不利益が発生する。特に、
寒冷地では、面状発熱体101への通電開始の初期段階
においても良好な昇温特性が要求される。
【0005】上記のような、面状発熱体101に通電を
繰り返すことにより作動電流(および突入電流)が増加
していく原因としては、通電を繰り返すことにより発熱
体層4の抵抗値が低下していくことが考えられる。たと
えば、図8(a)に示すように、印刷スキージ11を矢
印Pの方向に移動しながら導電性高分子材料を絶縁シー
ト1に印刷していくと、第1および第2の電極2,3の
櫛歯部2a,3a間では、ポリマー9中の導電性粒子1
0の多数が印刷方向Pに沿う方向に並びやすくなる。
繰り返すことにより作動電流(および突入電流)が増加
していく原因としては、通電を繰り返すことにより発熱
体層4の抵抗値が低下していくことが考えられる。たと
えば、図8(a)に示すように、印刷スキージ11を矢
印Pの方向に移動しながら導電性高分子材料を絶縁シー
ト1に印刷していくと、第1および第2の電極2,3の
櫛歯部2a,3a間では、ポリマー9中の導電性粒子1
0の多数が印刷方向Pに沿う方向に並びやすくなる。
【0006】溶剤の乾燥およびポリマー9の架橋処理を
行なうと、ポリマー9中の導電性粒子10は上記の状態
で固定される。この状態で、第1および第2の電極2,
3間に所定電圧を印加すると、電流はポリマー9中の導
電性粒子10を通じて流れる。このとき、ポリマー10
中にカーボン等の導電性粒子9を分散させた導電性高分
子材料では、電圧を印加すると、導電性粒子9は電流の
流れる方向に並び始める性質を有することが知られてい
る(参考文献:ラバーダイジェスト社発行 大北熊一著
「カーボンブラックのグラフト化」124頁)。このた
め、第1および第2の電極2,3間に所定電圧の印加を
繰り返すと、図8(b)に示すように、導電性粒子9は
櫛歯部2a,3aに直交する方向(電流が流れる方向)
に並ぶようになり、あるいは、多数の導電性粒子9のう
ち櫛歯部2a,3aに直交する方向に並ぶものが選択さ
れて、櫛歯部2a,3a第1および第2の電極2,3の
櫛歯部2a,3a間を流れる電流の経路が次第に短くな
る。
行なうと、ポリマー9中の導電性粒子10は上記の状態
で固定される。この状態で、第1および第2の電極2,
3間に所定電圧を印加すると、電流はポリマー9中の導
電性粒子10を通じて流れる。このとき、ポリマー10
中にカーボン等の導電性粒子9を分散させた導電性高分
子材料では、電圧を印加すると、導電性粒子9は電流の
流れる方向に並び始める性質を有することが知られてい
る(参考文献:ラバーダイジェスト社発行 大北熊一著
「カーボンブラックのグラフト化」124頁)。このた
め、第1および第2の電極2,3間に所定電圧の印加を
繰り返すと、図8(b)に示すように、導電性粒子9は
櫛歯部2a,3aに直交する方向(電流が流れる方向)
に並ぶようになり、あるいは、多数の導電性粒子9のう
ち櫛歯部2a,3aに直交する方向に並ぶものが選択さ
れて、櫛歯部2a,3a第1および第2の電極2,3の
櫛歯部2a,3a間を流れる電流の経路が次第に短くな
る。
【0007】この結果、初期段階では櫛歯部2a,3a
間の抵抗値は大きいが、第1および第2の電極2,3間
に所定電圧の印加を繰り返すと、次第に抵抗値が下がっ
ていくことになる。このため、第1および第2の電極
2,3間に所定電圧を印加した状態の下では、次第に作
動電流が増加し、電圧の印加をある程度繰り返した後に
作動電流は安定することになる。
間の抵抗値は大きいが、第1および第2の電極2,3間
に所定電圧の印加を繰り返すと、次第に抵抗値が下がっ
ていくことになる。このため、第1および第2の電極
2,3間に所定電圧を印加した状態の下では、次第に作
動電流が増加し、電圧の印加をある程度繰り返した後に
作動電流は安定することになる。
【0008】本発明は、上述のような不利益を解消すべ
くなされたものであって、使用時における作動電流の増
加を抑制でき、品質の向上した面状発熱体の製造方法を
提供することを目的とする。
くなされたものであって、使用時における作動電流の増
加を抑制でき、品質の向上した面状発熱体の製造方法を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1および第
2の電極が対向して配置された絶縁性の材料からなる絶
縁シート上に、高分子材料に少なくとも導電性粒子を含
有させた導電性高分子材料を第1および第2の電極の対
向方向に沿って面状に印刷して発熱体層を形成する工程
を有する。
2の電極が対向して配置された絶縁性の材料からなる絶
縁シート上に、高分子材料に少なくとも導電性粒子を含
有させた導電性高分子材料を第1および第2の電極の対
向方向に沿って面状に印刷して発熱体層を形成する工程
を有する。
【0010】本発明では、高分子材料に少なくとも導電
性粒子を含有させた導電性高分子材料を第1および第2
の電極の対向方向に沿って面状に印刷するため、第1お
よび第2の電極間の対向する方向に並びやすくなる。第
1および第2の電極に所定の電圧を印加すると、電流は
第1および第2の電極の間の発熱体層を介して、第1お
よび第2の電極間の対向する方向、すなわち、第1およ
び第2の電極の最短距離方向に流れようとする。したが
って、導電性高分子材料中の導電性粒子の多数は、既
に、第1および第2の電極の最短距離方向に配列されて
いるため、第1および第2の電極間に電圧を印加した際
に、導電性粒子の配列方向はあまり変化がないと考えら
れる。このため、通電の初期段階と通電を繰り返し行な
った後とで面状発熱体の抵抗値の変化はすくなくなり、
通電の回数に従う作動電流の増加は抑制される。
性粒子を含有させた導電性高分子材料を第1および第2
の電極の対向方向に沿って面状に印刷するため、第1お
よび第2の電極間の対向する方向に並びやすくなる。第
1および第2の電極に所定の電圧を印加すると、電流は
第1および第2の電極の間の発熱体層を介して、第1お
よび第2の電極間の対向する方向、すなわち、第1およ
び第2の電極の最短距離方向に流れようとする。したが
って、導電性高分子材料中の導電性粒子の多数は、既
に、第1および第2の電極の最短距離方向に配列されて
いるため、第1および第2の電極間に電圧を印加した際
に、導電性粒子の配列方向はあまり変化がないと考えら
れる。このため、通電の初期段階と通電を繰り返し行な
った後とで面状発熱体の抵抗値の変化はすくなくなり、
通電の回数に従う作動電流の増加は抑制される。
【0011】また、本発明は、絶縁性の材料からなる絶
縁シート上に、櫛状に形成された第1および第2の電極
の櫛歯部が交互に配列されるように当該第1および第2
の電極を形成する工程と、前記第1および第2の電極が
形成された前記絶縁シート上に、高分子材料に少なくと
も導電性粒子を含有させた導電性高分子材料を前記第1
および第2の電極の櫛歯部に直交する方向に面状に印刷
して発熱体層を形成する工程とを有する。
縁シート上に、櫛状に形成された第1および第2の電極
の櫛歯部が交互に配列されるように当該第1および第2
の電極を形成する工程と、前記第1および第2の電極が
形成された前記絶縁シート上に、高分子材料に少なくと
も導電性粒子を含有させた導電性高分子材料を前記第1
および第2の電極の櫛歯部に直交する方向に面状に印刷
して発熱体層を形成する工程とを有する。
【0012】本発明では、交互に配列され第1および第
2の電極の櫛歯部の配列方向、すなわち直交する方向に
沿って導電性高分子材料が印刷される。これにより、導
電性高分子材料に含有する導電性粒子は、第1および第
2の電極の櫛歯部に直交する方向に並びやすくなる。第
1および第2の電極に所定の電圧を印加すると、電流は
第1および第2の電極の櫛歯部間を発熱体層を介して、
当該第1および第2の電極の櫛歯部に直交する方向、す
なわち、最短距離方向に流れようとする。したがって、
高分子材料中の導電性粒子は、電流の流れる方向に並ぶ
性質を有することから、発熱体層の形成時に導電性粒子
が電流の流れる方向(第1および第2の電極の櫛歯部に
直交する方向)に並んでいると、第1および第2の電極
間に電圧を印加した際に、第1および第2の電極の櫛歯
部間に存在する発熱体層の抵抗値の変化は小さくなる。
このため、第1および第2の電極間に電圧を印加した際
に作動電流(および突入電流)の増加を抑制することが
できる。
2の電極の櫛歯部の配列方向、すなわち直交する方向に
沿って導電性高分子材料が印刷される。これにより、導
電性高分子材料に含有する導電性粒子は、第1および第
2の電極の櫛歯部に直交する方向に並びやすくなる。第
1および第2の電極に所定の電圧を印加すると、電流は
第1および第2の電極の櫛歯部間を発熱体層を介して、
当該第1および第2の電極の櫛歯部に直交する方向、す
なわち、最短距離方向に流れようとする。したがって、
高分子材料中の導電性粒子は、電流の流れる方向に並ぶ
性質を有することから、発熱体層の形成時に導電性粒子
が電流の流れる方向(第1および第2の電極の櫛歯部に
直交する方向)に並んでいると、第1および第2の電極
間に電圧を印加した際に、第1および第2の電極の櫛歯
部間に存在する発熱体層の抵抗値の変化は小さくなる。
このため、第1および第2の電極間に電圧を印加した際
に作動電流(および突入電流)の増加を抑制することが
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態に係る面状発熱
体の製造方法によって製造される面状発熱体の構造は、
図5に示した面状発熱体101と同様であり、まず、図
5に示した、たとえば、ポリエステルやポリイミドなど
の樹脂材料からなるフィルム状の絶縁性シート1を用意
し、これに第1および第2の電極2,3を設ける。第1
および第2の電極2,3の絶縁シート1への形成は、た
とえば、絶縁シート1に電解銅箔を接着剤により接合し
た後、エッチング加工によって形成することができる。
なお、所定のパターンに形成された第1および第2の電
極2,3を予め用意しておき、これらを絶縁シート1接
着剤によって接合することも可能である。
て図面を参照して説明する。本実施形態に係る面状発熱
体の製造方法によって製造される面状発熱体の構造は、
図5に示した面状発熱体101と同様であり、まず、図
5に示した、たとえば、ポリエステルやポリイミドなど
の樹脂材料からなるフィルム状の絶縁性シート1を用意
し、これに第1および第2の電極2,3を設ける。第1
および第2の電極2,3の絶縁シート1への形成は、た
とえば、絶縁シート1に電解銅箔を接着剤により接合し
た後、エッチング加工によって形成することができる。
なお、所定のパターンに形成された第1および第2の電
極2,3を予め用意しておき、これらを絶縁シート1接
着剤によって接合することも可能である。
【0014】次いで、第1および第2の電極2,3が形
成された絶縁シート1に発熱体層4を形成する。発熱体
層4は、高分子材料に導電性粒子および無機充填剤が含
有された導電性高分子材料を溶剤に溶解ないし分解した
ペースト状あるいはインク状の導電性高分子材料を絶縁
シート1に印刷する。
成された絶縁シート1に発熱体層4を形成する。発熱体
層4は、高分子材料に導電性粒子および無機充填剤が含
有された導電性高分子材料を溶剤に溶解ないし分解した
ペースト状あるいはインク状の導電性高分子材料を絶縁
シート1に印刷する。
【0015】本実施形態では、図1に示すように、印刷
スキージ11によって導電性高分子材料を絶縁シート1
に印刷する際に、上述の導電性高分子材料を第1および
第2の電極2,3の櫛歯部2a,3aの配列方向に沿っ
て印刷する。絶縁性シート1への導電性高分子材料の印
刷は、スクリーン印刷によって一定の厚みに印刷する。
具体的には、たとえば、金属製の枠にナイロン、ポリエ
ステル、ステンレス等の材料からなるスクリーンを貼
り、この表面に感光材料を塗布または接着し、ポジフィ
ルムを焼き付けて、光硬化により上述の導電性高分子材
料を通さない部分を作る。そして、上述のスクリーンを
介してスキージ11を図1の矢印方向に移動させなが
ら、スキージ11の所定の場所から上述の導電性高分子
材料を押し出して印刷する。
スキージ11によって導電性高分子材料を絶縁シート1
に印刷する際に、上述の導電性高分子材料を第1および
第2の電極2,3の櫛歯部2a,3aの配列方向に沿っ
て印刷する。絶縁性シート1への導電性高分子材料の印
刷は、スクリーン印刷によって一定の厚みに印刷する。
具体的には、たとえば、金属製の枠にナイロン、ポリエ
ステル、ステンレス等の材料からなるスクリーンを貼
り、この表面に感光材料を塗布または接着し、ポジフィ
ルムを焼き付けて、光硬化により上述の導電性高分子材
料を通さない部分を作る。そして、上述のスクリーンを
介してスキージ11を図1の矢印方向に移動させなが
ら、スキージ11の所定の場所から上述の導電性高分子
材料を押し出して印刷する。
【0016】ここで、上述の高分子材料としては、たと
えば、エチレンビニルアセテートコポリマ、エチレンア
クリレートコポリマ、ポリオレフィン、アクリル樹脂な
どの非結晶性、結晶性ポリマーが用いられる。すなわ
ち、面状発熱体の適用される対象、および使用環境に応
じて、可撓性を有する材料を用いたり、伸縮可能な材料
を用いたりすることができる。
えば、エチレンビニルアセテートコポリマ、エチレンア
クリレートコポリマ、ポリオレフィン、アクリル樹脂な
どの非結晶性、結晶性ポリマーが用いられる。すなわ
ち、面状発熱体の適用される対象、および使用環境に応
じて、可撓性を有する材料を用いたり、伸縮可能な材料
を用いたりすることができる。
【0017】高分子材料に含有させる導電性粒子として
は、導電性を備えた粒子であればほとんどのものが利用
でき、たとえば、カーボンブラック、カーボングラファ
イト、黒鉛などのカーボンを用いることができる。導電
性粒子9の粒径は、たとえば、30〜300nmの範囲
のものを用いることができる。また、高分子材料に含ま
れる容積割合は、たとえば、5〜50%程度とすること
ができる。
は、導電性を備えた粒子であればほとんどのものが利用
でき、たとえば、カーボンブラック、カーボングラファ
イト、黒鉛などのカーボンを用いることができる。導電
性粒子9の粒径は、たとえば、30〜300nmの範囲
のものを用いることができる。また、高分子材料に含ま
れる容積割合は、たとえば、5〜50%程度とすること
ができる。
【0018】高分子材料に含有させる無機充填剤は、上
述の導電性高分子材料の性質を調整するのに用いられ、
たとえば、酸化チタン、酸化鉄、酸化シリコン、酸化亜
鉛などが用いられる。導電性高分子材料を溶解あるいは
分解するのに用いられる溶剤としては、たとえば、キシ
レン等の溶剤を用いることができる。
述の導電性高分子材料の性質を調整するのに用いられ、
たとえば、酸化チタン、酸化鉄、酸化シリコン、酸化亜
鉛などが用いられる。導電性高分子材料を溶解あるいは
分解するのに用いられる溶剤としては、たとえば、キシ
レン等の溶剤を用いることができる。
【0019】また、絶縁性シート1へ印刷された導電性
高分子材料の厚みは、たとえば、50〜300μm程度
である。
高分子材料の厚みは、たとえば、50〜300μm程度
である。
【0020】絶縁性シート1へスクリーン印刷によって
導電性高分子材料を一定の厚みに印刷したのち、溶剤を
乾燥させ、高分子材料としてのポリマーを架橋させる。
これにより、発熱体層4が形成される。
導電性高分子材料を一定の厚みに印刷したのち、溶剤を
乾燥させ、高分子材料としてのポリマーを架橋させる。
これにより、発熱体層4が形成される。
【0021】この状態において、発熱体層4の内部で
は、図2(a)に示すように、導電性粒子9は、印刷方
向Pに沿って、すなわち、第1および第2の電極2,3
の櫛歯部2a,3aに直交する方向に多くが並んでいる
と考えられる。
は、図2(a)に示すように、導電性粒子9は、印刷方
向Pに沿って、すなわち、第1および第2の電極2,3
の櫛歯部2a,3aに直交する方向に多くが並んでいる
と考えられる。
【0022】したがって、図2(b)に示すように、第
1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3a間に所定
の電圧E0 が印加されると、櫛歯部2a,3a間を流れ
る電流は、導電性粒子9を通じて最短距離方向、すなわ
ち、櫛歯部2a,3aに直交する方向に流れようとす
る。
1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3a間に所定
の電圧E0 が印加されると、櫛歯部2a,3a間を流れ
る電流は、導電性粒子9を通じて最短距離方向、すなわ
ち、櫛歯部2a,3aに直交する方向に流れようとす
る。
【0023】上述したように、ポリマー10中に導電性
粒子9を分散させた導電性高分子材料では、電圧を印加
すると、導電性粒子9は電流の流れる方向に並び始める
性質を有することが知られている。このため、ポリマー
10中の導電性粒子9は、図2(b)に示すように、電
流の流れる方向に並び始める。このとき、ポリマー10
中の導電性粒子9は、図2(a)に示したように、既に
第1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3aに直交
する方向に多くが並んでいるため、図2(b)に示すよ
うな状態となるのは容易である。このことから、図2
(a)から図2(b)への状態の遷移によっては、第1
および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3a間の抵抗値
の変動は小さくなる。この結果、繰り返し通電による作
動電流の増加は抑制されることになる。
粒子9を分散させた導電性高分子材料では、電圧を印加
すると、導電性粒子9は電流の流れる方向に並び始める
性質を有することが知られている。このため、ポリマー
10中の導電性粒子9は、図2(b)に示すように、電
流の流れる方向に並び始める。このとき、ポリマー10
中の導電性粒子9は、図2(a)に示したように、既に
第1および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3aに直交
する方向に多くが並んでいるため、図2(b)に示すよ
うな状態となるのは容易である。このことから、図2
(a)から図2(b)への状態の遷移によっては、第1
および第2の電極2,3の櫛歯部2a,3a間の抵抗値
の変動は小さくなる。この結果、繰り返し通電による作
動電流の増加は抑制されることになる。
【0024】以上のように、本実施形態によれば、繰り
返し通電による作動電流の増加は抑制されるため、面状
発熱体への通電の初期段階における作動電流を高めに設
定することができ、初期状態における昇温特性(発熱特
性)を向上でき、また、繰り返し通電を行なっても作動
電流が安定し、品質の向上した面状発熱体を製造でき
る。
返し通電による作動電流の増加は抑制されるため、面状
発熱体への通電の初期段階における作動電流を高めに設
定することができ、初期状態における昇温特性(発熱特
性)を向上でき、また、繰り返し通電を行なっても作動
電流が安定し、品質の向上した面状発熱体を製造でき
る。
【0025】ここで、図3に上述した製造方法による面
状発熱体の評価結果を従来の製造方法による面状発熱体
の評価結果と併せて示す。評価条件としては、−30℃
の環境下で、面状発熱体の第1および第2の電極2,3
間に直流電源によって13.5Vの電圧を間欠的(3分
間オン/3分間オフ)に印加することを1200回繰り
返し、作動電流の変化を観察した。
状発熱体の評価結果を従来の製造方法による面状発熱体
の評価結果と併せて示す。評価条件としては、−30℃
の環境下で、面状発熱体の第1および第2の電極2,3
間に直流電源によって13.5Vの電圧を間欠的(3分
間オン/3分間オフ)に印加することを1200回繰り
返し、作動電流の変化を観察した。
【0026】図3において、横軸は通電回数を示してお
り、縦軸は作動電流の変化比率を示している。図3に示
すように、本発明の製造方法による面状発熱体では、通
電回数が200回までに作動電流にわずかな変化がみら
れるが、従来の製造方法による面状発熱体では、通電回
数が200回までに作動電流の大きな変化がみられる。
り、縦軸は作動電流の変化比率を示している。図3に示
すように、本発明の製造方法による面状発熱体では、通
電回数が200回までに作動電流にわずかな変化がみら
れるが、従来の製造方法による面状発熱体では、通電回
数が200回までに作動電流の大きな変化がみられる。
【0027】上述した実施形態では、面状発熱体の面内
における温度分布の均一化を図るために第1および第2
の電極2,3を櫛状に形成しているが、本発明は上述の
実施形態に限定されない。たとえば、図4に示すよう
に、絶縁シート1上に矩形状の電極2、3を対向して平
行に配列して構成される面状発熱体のような場合も、導
電性高分子材料を第1および第2の電極2、3の対向方
向(図中の矢印方向)に沿って面状に印刷することによ
って、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
における温度分布の均一化を図るために第1および第2
の電極2,3を櫛状に形成しているが、本発明は上述の
実施形態に限定されない。たとえば、図4に示すよう
に、絶縁シート1上に矩形状の電極2、3を対向して平
行に配列して構成される面状発熱体のような場合も、導
電性高分子材料を第1および第2の電極2、3の対向方
向(図中の矢印方向)に沿って面状に印刷することによ
って、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【0028】すなわち、図4に示すように、矩形状の電
極2、3を対向して平行に配列した場合に、第1および
第2の電極2、3間に直流電圧Eを印加すると、第1お
よび第2の電極2、3間に導電性の材料が存在すると、
電流は電極2、3を結ぶ最短距離の方向、すなわち、第
1および第2の電極2、3の対向方向に流れようとす
る。したがって、導電性高分子材料を第1および第2の
電極2、3の対向方向に面状に印刷することにより、ポ
リマー中の導電性粒子の多数が対向方向に沿って配列さ
れることになる。したがって、ポリマー中の導電性粒子
の多数は、電極2、3間を流れる電流の方向と一致する
ため、電極2、3間への電圧の印加を繰り返しても、電
極2、3間に介在する導電性高分子材料の抵抗値の変動
は抑制されることになる。
極2、3を対向して平行に配列した場合に、第1および
第2の電極2、3間に直流電圧Eを印加すると、第1お
よび第2の電極2、3間に導電性の材料が存在すると、
電流は電極2、3を結ぶ最短距離の方向、すなわち、第
1および第2の電極2、3の対向方向に流れようとす
る。したがって、導電性高分子材料を第1および第2の
電極2、3の対向方向に面状に印刷することにより、ポ
リマー中の導電性粒子の多数が対向方向に沿って配列さ
れることになる。したがって、ポリマー中の導電性粒子
の多数は、電極2、3間を流れる電流の方向と一致する
ため、電極2、3間への電圧の印加を繰り返しても、電
極2、3間に介在する導電性高分子材料の抵抗値の変動
は抑制されることになる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、初期状態時と繰り返し
通電を行なった後とで、作動電流の変化が抑制された面
状発熱体を製造することができる。このため、初期状態
における作動電流を高めに設定することができ、初期状
態における昇温特性(発熱特性)を向上できる。また、
繰り返し通電を行なっても作動電流が安定し、品質の向
上した面状発熱体を製造できる。
通電を行なった後とで、作動電流の変化が抑制された面
状発熱体を製造することができる。このため、初期状態
における作動電流を高めに設定することができ、初期状
態における昇温特性(発熱特性)を向上できる。また、
繰り返し通電を行なっても作動電流が安定し、品質の向
上した面状発熱体を製造できる。
【図1】本発明に係る製造方法の一実施形態を示す説明
図であって、印刷スキージによって絶縁シート上にスク
リーン印刷を行なっている様子を示す斜視図である。
図であって、印刷スキージによって絶縁シート上にスク
リーン印刷を行なっている様子を示す斜視図である。
【図2】発熱体層における導電性粒子の状態を示す図で
あって、(a)は非通電時の場合であり、(b)は通電
時の場合である。
あって、(a)は非通電時の場合であり、(b)は通電
時の場合である。
【図3】本発明に係る製造方法による面状発熱体の評価
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図4】本発明に係る製造方法の他の実施形態を示す説
明図である。
明図である。
【図5】面状発熱体の構造の一例を示す斜視図である。
【図6】図5に示す面状発熱体のA−A線方向の断面図
である。
である。
【図7】印刷スキージによって絶縁シート上に導電性高
分子材料を印刷する様子を示す斜視図である。
分子材料を印刷する様子を示す斜視図である。
【図8】発熱体層における導電性粒子の状態を示す図で
あって、(a)は非通電時の場合であり、(b)は通電
時の場合である。
あって、(a)は非通電時の場合であり、(b)は通電
時の場合である。
1…絶縁シート 2…第1の電極 2a…櫛歯部 3…第2の電極 3a…櫛歯部 9…導電性粒子 10…ポリマー 11…印刷スキージ
Claims (2)
- 【請求項1】第1および第2の電極が対向して配置され
た絶縁性の材料からなる絶縁シート上に、高分子材料に
少なくとも導電性粒子を含有させた導電性高分子材料を
第1および第2の電極の対向方向に沿って面状に印刷し
て発熱体層を形成する工程を有する面状発熱体の製造方
法。 - 【請求項2】絶縁性の材料からなる絶縁シート上に、櫛
状に形成された第1および第2の電極の櫛歯部が交互に
配列するように当該第1および第2の電極を形成する工
程と、 前記第1および第2の電極が形成された前記絶縁シート
上に、高分子材料に少なくとも導電性粒子を含有させた
導電性高分子材料を前記第1および第2の電極の櫛歯部
の配列方向に沿って面状に印刷して発熱体層を形成する
工程とを有する請求項1に記載の面状発熱体の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07272198A JP3489429B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 面状発熱体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07272198A JP3489429B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 面状発熱体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11273843A true JPH11273843A (ja) | 1999-10-08 |
JP3489429B2 JP3489429B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=13497514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07272198A Expired - Fee Related JP3489429B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 面状発熱体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3489429B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP07272198A patent/JP3489429B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP3489429B2 (ja) | 2004-01-19 |
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