JP4671757B2 - 発熱体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、可撓性を有する抵抗部材からなる発熱体を絶縁性シート部材で上下方向から挟み込んだシートヒータと、このシートヒータに用いられる発熱体の製造方法とに関する。

従来のこの種のシートヒータは抵抗体が蛇行形状に形成された発熱体を絶縁性シート部材で上下方向から挟み込むことによって形成されている。

このようなシートヒータに用いられる発熱体は、平面状の抵抗部材の表面に適宜の蛇行形状の被覆層を形成し、被覆層が形成されていない部分をエッチングによって溶解除去することにより形成されている（例えば、特許文献１参照）。

あるいは、一方の絶縁性シート部材の表面に、蛇行形状部分が抜かれたマスク層を形成し、抜かれた部分に蒸着により抵抗材料を被着させて発熱体を形成している（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−２２０６５号公報（段落０００３，００１３） 特開平１０−３２１３４８号公報（段落０００２）

上記特許文献に開示されているような、エッチングや蒸着により発熱体を製造する方法では、エッチングにより不要な部分を溶解除去し、あるいは必要な厚みになるまで抵抗材料を蒸着させるために長時間を要する。また、被覆層やマスク層は製造しようとする発熱体の形状に合わせて専用品として形成しなければならず、他の形状の発熱体の製造時に流用することができないので、発熱体の製造コストが大幅に高くなる。

更に、大型の抵抗体を製造するためには、その抵抗体が入る大きさのエッチング槽や蒸着炉が必要となるため、抵抗体の大きさが大きくなるにつれて製造装置のコストが飛躍的に増加する。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、製造コストが高くならないシートヒータおよびシートヒータに用いられる発熱体の製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明による発熱体の製造方法は、可撓性を有する薄板状の抵抗部材に蛇行形状の蛇行部を形成して発熱体を製造する発熱体の製造方法であって、抵抗部材を予め帯状に形成しておき、この帯状の抵抗部材の両側縁から抵抗部材の長手方向に沿って左右交互に抵抗部材の一部を切り取って蛇行部を形成するものにおいて、帯状の抵抗部材を予めロール状に巻回しておき、抵抗部材を所定ピッチで繰り出しながら抵抗部材の長手方向に沿って左右交互に抵抗部材の一部を切り取ると共に、抵抗部材の一部を切り取ることなく所定ピッチ数空送りし、その後この空送りされた部分に、前後２つの蛇行部を相互に連結する直線部を形成することを特徴とする。

なお、帯状の抵抗部材を予めロール状に巻回しておき、抵抗部材を所定ピッチで繰り出しながら抵抗部材の長手方向に沿って左右交互に抵抗部材の一部を切り取ると共に、抵抗部材の一部を切り取ることなく所定ピッチ数空送りし、その後この空送りされた部分に、前後２つの蛇行部を相互に連結する直線部を形成することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によるシートヒータは、蛇行部を連結する直線部を折り返すことにより蛇行部の延在方向を相違させることができるので、シートヒータの形状が変更されても直線部の折り返し状態を変更することにより、蛇行部を変更されたシートヒータの形状に合わせることができ、シートヒータの形状の自由度を増すことができる。そして、このように自由度が増すことによりシートヒータの製造コストを低減させることができる。

また本発明による発熱体の製造方法は、シートヒータに好適な発熱体をエッチングや蒸着といった従来の方法ではなく、抵抗部材の一部を切除するという方法で製造するので、発熱体の製造コストを大幅に低減させることができる。

図１を参照して、１は本発明によるシートヒータである。このシートヒータ１は発熱体であるヒータ２を上下方向から２枚の絶縁シートで挟み込むことにより製造される。ヒータ２は４個所の蛇行部２１と各蛇行部を相互に連結する直線部２２とから構成されている。そして、ヒータ２の両端部には電力供給用のリード線１２が接続されている。このヒータ２は上述するが、厚みが５０μｍ程度のステンレス系の抵抗部材である薄板で形成されている。なお、本実施の形態では、ヒータ２の表面に酸化インジウムスズを０．１μｍの厚みになるように蒸着した。また、そのヒータ２を絶縁シート１１で挟み込んだあと、絶縁シート１１の表面に、電磁波を遮蔽する塗料を塗布した。

ヒータ２は、最初に４個所の蛇行部２１および直線部２２が１本の直線上に順次並ぶように形成し、直線部２２を図示のように折り返すことにより４個所の蛇行部２１が相互に平行になるように配置した。

図２を参照して、１つの蛇行部２１を固定し、その固定された蛇行部２１に隣接する蛇行部２１を図示の状態で裏返すことなく反時計回りに１８０度回転させると直線部２２は９０度に２回折り返され、図２に示す状態になる。なお、折返し部２２ａの近傍では直線部２２が２重になり、直線部２２が相互に接触する個所が生じる。するとその接触した個所で電流が短絡するため、火花放電が発生するおそれがある。そこで、折返し部２２ａの近傍で２重になった直線部２２が相互に接触しないように絶縁片３１を挟み込むようにした。

ところで、図２に示すものでは上述のように、蛇行部２１を反時計回りに１８０度回転させたが、逆方向、すなわち時計回りに１８０度回転させると、図３に示すようになる。このものでは、２つの折返し部２２ａの折り返し方向が逆になるので、絶縁片３２を２枚用い、各々の折返し部２２ａの近傍に差し込むようにした。

上記シートヒータ１に用いられるヒータ２は、図４に示すように、帯状の抵抗部材４を加工して製造される。抵抗部材４はロール状に巻回されており、中心軸４１をスタンド４２で保持し、自由に引き出すことができるように支持されている。

そして、ロール状の抵抗部材４を直線状に引き出して、加工装置５で蛇行部２１と直線部２２とを形成している。図５を参照して、この加工装置５は、抵抗部材４の下方に位置するダイ５１を備えている。そして、このダイ５１の上方には、抵抗部材４を挟んで１対の抜き刃６Ｒ、６Ｌが上下方向に移動できるように保持されている。そして、各抜き刃６Ｒ、６Ｌに対向させて抜き穴５２がダイ５１に形成されている。

したがって、ダイ５１の上面に抵抗部材４を載置した状態で抜き刃６Ｒ、６Ｌを下ろすと、抜き刃６Ｒ、６Ｌによって抵抗部材４の左右から抵抗部材４の一部が切り取られることになる。

なお、抜き刃６Ｒ、６Ｌの刃部分を波刃形状にした。このように波刃形状にすることにより、刃部分の突出した複数の先突部分が最初に抵抗部材４に食い込み、抵抗部材４の位置決めをする。そのため、抵抗部材４の一部を切り取る過程で抵抗部材４の位置がずれない。

抜き刃６Ｒ、６Ｌの下流には送り方向に対して左右に対向する１対の切断刃７Ｒ、７Ｌが設けられている。この切断は７Ｒ、７Ｌは抜き刃６Ｒ、６Ｌと同様に上下方向に移動することができ、両切断刃７Ｒ、７Ｌに対応して切断穴５５がダイ５１に形成されている。なお、５３，５４は搬送ローラでである。

図６を参照して、本図の（ａ）は送り方向に対して右側に直線部２２を形成したもので、同じく（ｂ）は直線部２２を送り方向に対して左側に形成したものを示している。

（ａ）に示すものでは、抜き刃６Ｒ、６Ｌを同時に下ろして蛇行部２１を形成する。なお、抵抗部材４は１ピッチずつ送る。直線部２２を形成する場合には、抜き刃６Ｒ、６Ｌを下ろさず１ピッチ分、空送りをし、更に１ピッチ送って抜き刃６Ｌのみを下ろす。そして、空送りされた部分に切断刃７Ｌを１ピッチ毎に２回下ろすことにより、直線部２１が送り方向右側に形成される。

（ｂ）では、直線部２２を形成する位置で、抜き刃６Ｒのみを下ろし、次に１ピッチ空送りをする。そして、切断刃７Ｌを２ピッチ分、すなわち２回下ろすことにより、直線部２２が送り方向左側に形成される。

なお、切断刃７Ｒ，７Ｌの外側の面７Ｒａ、７Ｌａを、外側に凸となるように湾曲させた。これにより、例えば切断刃７Ｌで抵抗部材４の一部を切断して直線部２２を形成する際、切断刃７Ｌを２回下ろしても、図６（ｂ）の拡大図示のように２回行われる切断部分の切断線が交差し、ケバ状の切り残しが生じない。

上記図１に示したものでは、シートヒータ１の形状を矩形状に形成したが、図７に示すように、シートヒータ８を環状に形成してもよい。このものでは絶縁シート８１を環状に形成し、２枚の絶縁シート８１でヒータを挟み込む。その際中心側に位置する直線部２２の折り返しを２回ではなく１回にすることにより、湾曲部２１をほぼ放射状にレイアウトした。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

本発明の一実施の形態の構成を示す図 直線部での折り返し状態を示す図 直線部での他の折り返し状態を示す図 抵抗部材の加工時のレイアウトを示す図 加工装置の構成を示す図 直線部の形成工程を示す図 シートヒータの他の形状を示す図

符号の説明

１ シートヒータ
２ ヒータ
４ 抵抗部材
５ 加工装置
８ シートヒータ
２１ 蛇行部
２２ 直線部
２２ａ 折返し部

Claims (1)

1. 可撓性を有する薄板状の抵抗部材に蛇行形状の蛇行部を形成して発熱体を製造する発熱体の製造方法であって、抵抗部材を予め帯状に形成しておき、この帯状の抵抗部材の両側縁から抵抗部材の長手方向に沿って左右交互に抵抗部材の一部を切り取って蛇行部を形成するものにおいて、帯状の抵抗部材を予めロール状に巻回しておき、抵抗部材を所定ピッチで繰り出しながら抵抗部材の長手方向に沿って左右交互に抵抗部材の一部を切り取ると共に、抵抗部材の一部を切り取ることなく所定ピッチ数空送りし、その後この空送りされた部分に、前後２つの蛇行部を相互に連結する直線部を形成することを特徴とする発熱体の製造方法。

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