特開 2023-166138 面状発熱体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023166138

(43)【公開日】2023-11-21

(54)【発明の名称】面状発熱体

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/20 20060101AFI20231114BHJP

【ＦＩ】

H05B3/20 315

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076955

(22)【出願日】2022-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000220033

【氏名又は名称】東京コスモス電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 洋徳

(72)【発明者】

【氏名】梶 真志

(72)【発明者】

【氏名】宮内 遼太

【テーマコード（参考）】

3K034

【Ｆターム（参考）】

3K034AA05

3K034AA06

3K034AA07

3K034AA20

3K034BA08

3K034BA13

3K034BB08

3K034BB14

3K034HA08

3K034JA09

(57)【要約】

【課題】高温環境下においてヒータ機能の低下を抑制できる面状発熱体を提供すること。
【解決手段】面状発熱体は、電極が設けられた基板と、前記電極に接して設けられたＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子と、前記電極および前記ＰＴＣ素子を被覆して設けられた熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂上に設けられた絶縁体と、を積層して備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極が設けられた基板と、
前記電極に接して設けられたＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子と、
前記電極および前記ＰＴＣ素子を被覆して設けられた熱硬化性樹脂と、
前記熱硬化性樹脂上に設けられた絶縁体と、を積層して備えた、
面状発熱体。

【請求項2】

前記基板は、第１リング部分と、第１延伸部分と、を有し、
前記電極は、前記第１リング部分上に設けられるＣ形部分と、前記第１延伸部分上に設けられる第２延伸部分と、を有し、
前記ＰＴＣ素子は、その全体がＣ形であり、前記Ｃ形部分上に設けられ、
前記熱硬化性樹脂は、前記ＰＴＣ素子上に設けられる第２リング部分と、前記第２延伸部分上に設けられる第３延伸部分と、を有し、
前記絶縁体は、前記第２リング部分上に設けられる第３リング部分と、前記第３延伸部分上に設けられる第４延伸部分と、を有する、
請求項１に記載の面状発熱体。

【請求項3】

前記電極は、
所定の間隔を開けて互いに接触しないように設けられた２つの電極を含む、
請求項１または２に記載の面状発熱体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、面状発熱体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板に設けられた電極上にＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子が設けられた面状発熱体が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１２５３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の面状発熱体では、高温環境下で放置もしくは使用された場合、ＰＴＣ素子における抵抗値が上昇し、ヒータ機能が低下する、という課題があった。

【0005】

本開示の一態様の目的は、高温環境下で放置もしくは使用された際に生じるヒータ機能の低下を抑制できる面状発熱体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る面状発熱体は、電極が設けられた基板と、前記電極に接して設けられたＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子と、前記電極および前記ＰＴＣ素子を被覆して設けられた熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂上に設けられた絶縁体と、を積層して備えている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、高温環境下においてヒータ機能の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施の形態に係る面状発熱体の正面図

【図2】本開示の実施の形態に係る面状発熱体の分解斜視図

【図3】本開示の実施の形態に係る面状発熱体の構成要素の正面図

【図4】図１のａ－ａ断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態に係る面状発熱体１００について、図１～図４を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

【0010】

図１は、面状発熱体１００の正面図である。図２は、面状発熱体１００の分解斜視図である。図３は、面状発熱体１００の構成要素の正面図である。図４は、図１のａ－ａ断面図である。

【0011】

図１～図４に示すように、面状発熱体１００は、基板１０、電極２０、ＰＣＴ（Positive Temperature Coefficient）素子３０、熱硬化性樹脂４０、絶縁体５０が積層されて構成される。

【0012】

基板１０は、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）である。

【0013】

図２、図３に示すように、基板１は、延伸部分Ａおよびリング部分Ｂを有する。延伸部分Ａとは、リング部分Ｂから突出するように延伸した形状の部分である。リング部分Ｂとは、中央部分（内側の矩形の領域）が開口した形状の部分である。

【0014】

なお、基板１０の延伸部分Ａは「第１延伸部分」の一例に相当し、基板１０のリング部分Ｂは「第１リング部分」の一例に相当する。

【0015】

また、本実施の形態では、延伸部分Ａおよびリング部分Ｂの形状が矩形である場合を例に挙げて説明するが、形状は矩形に限定されない。

【0016】

基板１０には、電極２０が設けられている。電極２０の形成方法としては、例えばパターニングが挙げられるが、これに限定されない。

【0017】

図２、図３に示すように、電極２０は、第１電極２１および第２電極２２を含む。第１電極２１と第２電極２２とは、所定の間隔（例えば、０．５ｍｍ）を開けて互いに接触しないように設けられている。電流は、第１電極２１から第２電極２２へ流れてもよいし、その逆に流れてもよい。

【0018】

また、図２、図３に示すように、電極２０（第１電極２１および第２電極２２のそれぞれ）は、延伸部分ＡおよびＣ形部分Ｃを有する。Ｃ形部分とは、アルファベットのＣに似た形状（Ｃ形）の部分である。電極２０の延伸部分Ａは、基板１０の延伸部分Ａ上に設けられる。また、電極２０のＣ形部分Ｃは、基板１０のリング部分Ｂ上に設けられる。

【0019】

なお、電極２０の延伸部分Ａは「第２延伸部分」の一例に相当する。

【0020】

ＰＴＣ素子３０は、自己温度制御機能（所定の温度になった場合に、抵抗値が増加することで電流が制限される機能）を備えた発熱体である。ＰＴＣ素子３０は、例えば、カーボンと樹脂から構成される。

【0021】

図２、図３に示すように、ＰＴＣ素子３０全体の形状は、Ｃ形である。ＰＴＣ素子３０は、電極２０のＣ形部分Ｃ上に設けられる。なお、図４に示すように、ＰＴＣ素子３０は、第１電極２１と第２電極２２との間にも設けられる。

【0022】

熱硬化性樹脂４０は、一度加熱により硬化すると軟化（溶融）しなくなる性質を備えた樹脂である。熱硬化性樹脂４０としては、例えば、ＰＴＣ素子３０に影響を与えない温度で硬化させることが可能な変性アクリル系を用いることができるが、これに限定されない。

【0023】

図２、図３に示すように、熱硬化性樹脂４０は、延伸部分Ａおよびリング部分Ｂを有する。熱硬化性樹脂４０の延伸部分Ａは、電極２０の延伸部分Ａ上に設けられる（ただし、図１に示すように、電極２０の延伸部分Ａの先端部分は除く）。また、熱硬化性樹脂４０のリング部分Ｂは、ＰＴＣ素子３０上に設けられる。

【0024】

また、図４に示すように、熱硬化性樹脂４０は、電極２０（具体的にはリング部分Ｂ）およびＰＴＣ素子３０それぞれの側方にも設けられる。すなわち、熱硬化性樹脂４０は、電極２０のリング部分ＢおよびＰＴＣ素子３０を被覆するように設けられる。また、図４に示すように、熱硬化性樹脂４０は、面状発熱体１００の側面において外部に露出してもよい。

【0025】

図示は省略するが、熱硬化性樹脂４０は、電極２０の延伸部分Ａの側方にも設けられ、電極２０の延伸部分Ａを被覆する。

【0026】

なお、熱硬化性樹脂４０の延伸部分Ａは「第３延伸部分」の一例に相当し、熱硬化性樹脂４０のリング部分Ｂは「第２リング部分」の一例に相当する。

【0027】

絶縁体５０は、例えば、絶縁性を有する樹脂で構成される。

【0028】

図２、図３に示すように、絶縁体５０は、延伸部分Ａおよびリング部分Ｂを有する。絶縁体５０の延伸部分Ａは、熱硬化性樹脂４０の延伸部分Ａ上に設けられる。また、絶縁体５０のリング部分Ｂは、熱硬化性樹脂４０のリング部分Ｂ上に設けられる。

【0029】

なお、絶縁体５０の延伸部分Ａは「第４延伸部分」の一例に相当し、絶縁体５０のリング部分Ｂは「第３リング部分」の一例に相当する。

【0030】

このような構成を備えた面状発熱体１００は、例えば、カメラのレンズユニットに取り付けられる。具体的には、面状発熱体１００のリング部分Ｂは、その開口部分を光束が通過するようにレンズに相対して設けられ、面状発熱体１００の延伸部分Ａは、レンズユニットの外部に配置され、導線等と電気的に接続される。なお、面状発熱体１００は、カメラのレンズユニットに限定されず、他のデバイスや装置に用いられてもよい。

【0031】

以上説明したように、本実施の形態の面状発熱体１００は、電極２０が設けられた基板１０と、電極２０に接して設けられたＰＴＣ素子３０と、電極２０およびＰＴＣ素子３０を被覆して設けられた熱硬化性樹脂４０と、熱硬化性樹脂４０上に設けられた絶縁体５０と、を積層して備えたことを特徴とする。

【0032】

すなわち、本実施の形態の面状発熱体１００は、ＰＴＣ素子３０を被覆する熱硬化性樹脂４０を設けたため、高温環境下において、ＰＴＣ素子３０の抵抗値の上昇を抑制でき、ヒータ機能の低下を抑制できる（例えば、長時間放置しても、発熱量の低下が少ない）。

【0033】

また、本実施の形態の面状発熱体１００では、接着剤の代わりに熱硬化性樹脂４０を用いるため、べたつきをなくすことができ、塵などの付着を防止することができる。

【0034】

なお、本開示は、実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本開示の面状発熱体は、ＰＴＣ素子を備えた面状発熱体に有用である。

【符号の説明】

【0036】

１０ 基板
２０ 電極
２１ 第１電極
２２ 第２電極
３０ ＰＴＣ素子
４０ 熱硬化性樹脂
５０ 絶縁体
１００ 面状発熱体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】