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JP7413343B2 - Method for manufacturing carbon nanotube devices - Google Patents
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JP7413343B2 - Method for manufacturing carbon nanotube devices - Google Patents

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Description

本発明は、カーボンナノチューブデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing carbon nanotube devices.

[関連出願の参照]
本願は、2019年2月21日に出願された日本国特許出願JP2019-029258からの優先権の利益を主張し、当該出願の全ての開示は、本願に組み込まれる。
[Reference to related applications]
This application claims the benefit of priority from Japanese patent application JP2019-029258 filed on February 21, 2019, and the entire disclosure of that application is incorporated into this application.

近年、複数のカーボンナノチューブを様々な形状に成形し、ヒータやセンサ等の様々な製品に利用することが提案されている。例えば、特開2010-257971号公報(文献1)および特開2010-034056号公報(文献2)では、カーボンナノチューブを利用した面熱源が開示されている。文献1および文献2の面熱源は、所定数(例えば、100層)のカーボンナノチューブフィルムを積層した加熱素子と、加熱素子の両端部に接続された2つの電極と、を備える。また、文献2の面熱源では、2つの電極がカーボンナノチューブフィルム積層体により形成され、加熱素子と2つの電極とが、カーボンナノチューブの接着性により互いに直接接着されることが開示されている。 In recent years, it has been proposed to mold a plurality of carbon nanotubes into various shapes and use them in various products such as heaters and sensors. For example, JP-A No. 2010-257971 (Document 1) and JP-A No. 2010-034056 (Document 2) disclose planar heat sources using carbon nanotubes. The planar heat sources of Documents 1 and 2 include a heating element in which a predetermined number (for example, 100 layers) of carbon nanotube films are laminated, and two electrodes connected to both ends of the heating element. Further, in the surface heat source of Document 2, it is disclosed that two electrodes are formed of a carbon nanotube film laminate, and that the heating element and the two electrodes are directly bonded to each other due to the adhesive properties of the carbon nanotubes.

ところで、文献1および文献2の面熱源では、積層される各カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの密度(いわゆる、繊維密度)のばらつきにより、同じ層数のカーボンナノチューブフィルムを積層した場合であっても、加熱素子の抵抗にばらつきが生じる。このため、所望の抵抗を有する面熱源を製造することは困難である。また、面熱源の大面積化も困難である。 By the way, in the surface heat sources of Documents 1 and 2, due to variations in the density of carbon nanotubes (so-called fiber density) in each carbon nanotube film to be stacked, even when carbon nanotube films with the same number of layers are stacked, Variations occur in the resistance of the heating element. For this reason, it is difficult to manufacture a surface heat source with a desired resistance. Furthermore, it is difficult to increase the area of the planar heat source.

本発明は、一対の電極と、一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部とを備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法に向けられており、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することを主な目的としている。 The present invention is directed to a method of manufacturing a carbon nanotube device comprising a pair of electrodes and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes, and the carbon nanotube device has a desired resistance. The main purpose is to provide devices.

本発明の好ましい一の形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法は、a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に延びる接続領域の両端に一対の電極を配置する工程と、b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、c)周方向における前記接続領域の外側にて前記筒状中間体を切断し、前記筒状中間体のうち前記接続領域にて周方向に延びる部位である積層シート状のカーボンナノチューブ構造体により電気的に接続されている前記一対の電極間の抵抗を測定する工程と、d)前記c)工程にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記カーボンナノチューブ構造体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、e)周方向における前記接続領域の外側にて前記カーボンナノチューブシートを切断することにより、前記接続領域にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部を形成する工程と、f)前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程とを備える。本発明によれば、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することができる。 A method for manufacturing a carbon nanotube device according to a preferred embodiment of the present invention includes: a) a pair of electrodes at both ends of a connection region extending in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction; and b) winding the carbon nanotube sheet on the outer surface while passing over the pair of electrodes by rotating the rotating body by an initial winding number, and winding the carbon nanotube sheet around the rotating body. forming a cylindrical intermediate body in which nanotube sheets are laminated in the radial direction; c) cutting the cylindrical intermediate body outside the connection area in the circumferential direction; d) measuring the resistance between the pair of electrodes that are electrically connected by a laminated sheet-like carbon nanotube structure that extends in the circumferential direction; and d) the resistance measured in step c). If the initial measured resistance is larger than a predetermined target resistance, the rotating body is rotated to pass the carbon nanotube sheet over the pair of electrodes and wrap it around the outer surface of the carbon nanotube structure. laminating the carbon nanotube sheets on the body; and e) cutting the carbon nanotube sheets outside the connection area in the circumferential direction, thereby forming a connection sheet in the form of a laminated sheet that extends in the circumferential direction in the connection area. f) fixing both ends of the connection sheet part to the pair of electrodes. According to the present invention, a carbon nanotube device having desired resistance can be provided.

本発明の好ましい他の形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法は、a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置する工程と、b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、c)前記一対の電極間の抵抗を測定する工程と、d)前記c)工程にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記筒状中間体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、e)前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程とを備える。本発明によれば、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することができる。 A method for manufacturing a carbon nanotube device according to another preferred embodiment of the present invention includes: a) disposing a pair of electrodes at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction; and b) winding the carbon nanotube sheet on the outer surface while passing over the pair of electrodes by rotating the rotating body an initial number of windings, and winding the carbon nanotube sheet around the rotating body. c) measuring the resistance between the pair of electrodes; and d) the initial measured resistance being the resistance measured in step c). If the resistance is greater than a predetermined target resistance, the carbon nanotube sheet is wound onto the outer surface while passing over the pair of electrodes by rotating the rotating body, and the carbon nanotube sheet is wound onto the outer surface of the cylindrical intermediate body. and e) fixing the carbon nanotube sheet layer stacked on the pair of electrodes to the pair of electrodes. According to the present invention, a carbon nanotube device having desired resistance can be provided.

好ましくは、前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置される。前記e)工程は、前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、を備える。 Preferably, in the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction. In the step e), a connection sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed by cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes; a step of fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes, or removing the pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer from the rotating body, and fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes; fixing and pressing the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes in the thickness direction to form a planar shape, thereby forming a connection sheet portion that connects the pair of electrodes.

好ましくは、前記d)工程における前記カーボンナノチューブシートの巻回数が、前記初期測定抵抗と、前記カーボンナノチューブシートの積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報と、に基づいて決定される。 Preferably, the number of turns of the carbon nanotube sheet in step d) is determined based on the initial measured resistance and laminated resistance information indicating a relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets and resistance.

本発明の好ましい他の形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法は、a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置する工程と、b)前記一対の電極間の抵抗を測定しつつ、前記回転体を回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回する工程と、c)前記b)工程にて測定される抵抗が所定の抵抗に到達するまで前記b)工程を継続することにより、前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を形成する工程と、d)前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程とを備える。本発明によれば、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することができる。 A method for manufacturing a carbon nanotube device according to another preferred embodiment of the present invention includes: a) disposing a pair of electrodes at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction; b) winding the carbon nanotube sheet onto the outer surface while passing over the pair of electrodes by rotating the rotating body while measuring the resistance between the pair of electrodes; , c) forming a carbon nanotube sheet layer stacked on the pair of electrodes by continuing the step b) until the resistance measured in the step b) reaches a predetermined resistance; d) fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes. According to the present invention, a carbon nanotube device having desired resistance can be provided.

好ましくは、前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置される。前記d)工程は、前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、を備える。 Preferably, in the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction. In the step d), a connecting sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed by cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes; a step of fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes, or removing the pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer from the rotating body, and fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes; fixing and pressing the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes in the thickness direction to form a planar shape, thereby forming a connection sheet portion that connects the pair of electrodes.

本発明の好ましい他の形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法は、a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に延びる接続領域の両端に一対の電極を配置するとともに、前記一対の電極の周方向外側にて前記接続領域および前記一対の電極を間に挟む位置に一対の測定用電極を配置する工程と、b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上および前記一対の測定用電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、c)周方向における前記一対の測定用電極の外側にて前記筒状中間体を切断し、前記筒状中間体のうち前記一対の測定用電極の間にて周方向に延びる部位である積層シート状のカーボンナノチューブ構造体により電気的に接続されている前記一対の測定用電極間の抵抗を測定する工程と、d)前記c)工程にて得られた測定値に基づいて求められる前記一対の電極間の抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記カーボンナノチューブ構造体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、e)周方向における前記接続領域の外側かつ前記一対の測定用電極の内側にて前記カーボンナノチューブシートを切断することにより、前記接続領域にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部を形成する工程と、f)前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程とを備える。本発明によれば、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することができる。 A method for manufacturing a carbon nanotube device according to another preferred embodiment of the present invention includes: a) a pair of electrodes at both ends of a connection region extending in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction; and arranging a pair of measurement electrodes at positions sandwiching the connecting region and the pair of electrodes on the circumferentially outer side of the pair of electrodes, and b) winding the rotating body for the initial number of turns. By rotating, the carbon nanotube sheet is wound around the outer surface while passing over the pair of electrodes and the pair of measurement electrodes, so that the carbon nanotube sheet is laminated in the radial direction around the rotating body. c) cutting the cylindrical intermediate outside the pair of measurement electrodes in the circumferential direction, and forming a cylindrical intermediate between the pair of measurement electrodes in the cylindrical intermediate; d) measuring the resistance between the pair of measurement electrodes that are electrically connected by a laminated sheet-like carbon nanotube structure that extends in the circumferential direction; and d) the resistance obtained in step c). If the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes determined based on the measured value, is larger than a predetermined target resistance, the carbon nanotube sheet is moved over the pair of electrodes by rotating the rotating body. (e) wrapping the carbon nanotube sheet on the outer surface while passing through the carbon nanotube structure, and laminating the carbon nanotube sheet on the carbon nanotube structure; a step of forming a laminated sheet-shaped connection sheet portion extending in the circumferential direction in the connection region by cutting the carbon nanotube sheet; and f) a step of fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes. Equipped with. According to the present invention, a carbon nanotube device having desired resistance can be provided.

本発明の好ましい他の形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法は、a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置するとともに、周方向に離れた位置に一対の測定用電極を配置する工程と、b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上および前記一対の測定用電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、c)前記一対の測定用電極間の抵抗を測定する工程と、d)前記c)工程にて得られた測定値に基づいて求められる前記一対の電極間の抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記筒状中間体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、e)前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程とを備える。本発明によれば、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することができる。 A method for manufacturing a carbon nanotube device according to another preferred embodiment of the present invention includes: a) disposing a pair of electrodes at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction; At the same time, a step of arranging a pair of measurement electrodes at positions separated in the circumferential direction; and b) rotating the rotating body by an initial number of windings, the carbon nanotube sheet is placed on the pair of electrodes and the measurement electrode is placed on the pair of measurement electrodes. c) forming a cylindrical intermediate body in which the carbon nanotube sheets are laminated in the radial direction around the rotating body; d) if the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes determined based on the measured value obtained in step c), is greater than a predetermined target resistance; a step of winding the carbon nanotube sheet on the outer surface while passing over the pair of electrodes by rotating a rotating body, and laminating the carbon nanotube sheet on the cylindrical intermediate; e) and fixing a carbon nanotube sheet layer stacked on the pair of electrodes to the pair of electrodes. According to the present invention, a carbon nanotube device having desired resistance can be provided.

好ましくは、前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置される。前記e)工程は、前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、を備える。 Preferably, in the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction. In the step e), a connection sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed by cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes; a step of fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes, or removing the pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer from the rotating body, and fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes; fixing and pressing the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes in the thickness direction to form a planar shape, thereby forming a connection sheet portion that connects the pair of electrodes.

好ましくは、前記d)工程における前記カーボンナノチューブシートの巻回数が、前記初期測定抵抗と、前記カーボンナノチューブシートの積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報と、に基づいて決定される。 Preferably, the number of turns of the carbon nanotube sheet in step d) is determined based on the initial measured resistance and laminated resistance information indicating a relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets and resistance.

本発明の好ましい他の形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法は、a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置するとともに、周方向に離れた位置に一対の測定用電極を配置する工程と、b)前記一対の測定用電極間の抵抗を測定しつつ、前記回転体を回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上および一対の測定用電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回する工程と、c)前記b)工程にて得られた測定値に基づいて求められる前記一対の電極間の抵抗が所定の抵抗に到達するまで前記b)工程を継続することにより、前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を形成する工程と、d)前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程とを備える。本発明によれば、所望の抵抗を有するカーボンナノチューブデバイスを提供することができる。 A method for manufacturing a carbon nanotube device according to another preferred embodiment of the present invention includes: a) disposing a pair of electrodes at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction; At the same time, a step of arranging a pair of measurement electrodes at positions separated in the circumferential direction; and b) rotating the rotating body while measuring the resistance between the pair of measurement electrodes, the carbon nanotube sheet is a step of winding it on the outer surface while passing over the pair of electrodes and a pair of measurement electrodes, and c) the distance between the pair of electrodes determined based on the measured value obtained in step b). d) forming a carbon nanotube sheet layer laminated on the pair of electrodes by continuing the step b) until the resistance of the carbon nanotube sheet layer reaches a predetermined resistance; and a step of fixing it to the electrode. According to the present invention, a carbon nanotube device having desired resistance can be provided.

好ましくは、前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置される。前記d)工程は、前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、を備える。 Preferably, in the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction. In the step d), a connecting sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed by cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes; a step of fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes, or removing the pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer from the rotating body, and fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes; fixing and pressing the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes in the thickness direction to form a planar shape, thereby forming a connection sheet portion that connects the pair of electrodes.

好ましくは、前記a)工程と前記b)工程との間において、前記一対の測定用電極上に粘着剤が付与される。 Preferably, an adhesive is applied on the pair of measurement electrodes between the step a) and the step b).

好ましくは、前記粘着剤はペースト状のロジンである。 Preferably, the adhesive is a pasty rosin.

好ましくは、前記b)工程よりも前に、前記カーボンナノチューブシートの積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報に基づいて、前記目標抵抗に対応する目標巻回数が求められ、前記初期巻回数は前記目標巻回数よりも少なく設定される。 Preferably, before the step b), a target number of windings corresponding to the target resistance is determined based on laminated resistance information indicating a relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets and resistance, and the initial number of windings is is set smaller than the target number of turns.

好ましくは、前記回転体に巻回される前記カーボンナノチューブシートに対して接着剤が付与される。 Preferably, an adhesive is applied to the carbon nanotube sheet wound around the rotating body.

好ましくは、前記接着剤は導電性添加材を含む。 Preferably, the adhesive includes a conductive additive.

上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。 The above objects and other objects, features, aspects and advantages will become apparent from the following detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings.

一の実施の形態に係るカーボンナノチューブヒータの側面図である。FIG. 1 is a side view of a carbon nanotube heater according to one embodiment. カーボンナノチューブヒータの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a carbon nanotube heater. デバイス製造装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the device manufacturing apparatus. デバイス製造装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the device manufacturing apparatus. 積層抵抗情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of laminated resistance information. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの第1の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first example of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 接続シート部の電極への固定の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of fixing a connection sheet part to an electrode. 接続シート部の電極への固定の様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing how the connection sheet portion is fixed to the electrode. 接続シート部の電極への固定の様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing how the connection sheet portion is fixed to the electrode. 接続シート部の電極への固定の様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing how the connection sheet portion is fixed to the electrode. 接続シート部の電極への固定の様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing how the connection sheet portion is fixed to the electrode. 接続シート部の電極への固定の様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing how the connection sheet portion is fixed to the electrode. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの第2の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a second example of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. デバイス製造装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the device manufacturing apparatus. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの第3の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a third example of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの一部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a part of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. デバイス製造装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the device manufacturing apparatus. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの第4の例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. デバイス製造装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the device manufacturing apparatus. デバイス製造装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the device manufacturing apparatus. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. 製造途上のカーボンナノチューブヒータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a carbon nanotube heater in the process of being manufactured. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの第5の例を示す図である。It is a figure which shows the 5th example of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. デバイス製造装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the device manufacturing apparatus. カーボンナノチューブヒータの製造の流れの第6の例を示す図である。It is a figure which shows the 6th example of the flow of manufacturing a carbon nanotube heater. デバイス製造装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the device manufacturing apparatus.

図1は、本発明の一の実施の形態に係るカーボンナノチューブヒータ1を示す側面図である。図2は、カーボンナノチューブヒータ1を示す平面図である。カーボンナノチューブヒータ1は、例えば、対象物の加熱に利用される比較的薄型のシート状ヒータである。図2に示す例では、カーボンナノチューブヒータ1の平面視における形状は、略矩形の帯状である。以下の説明では、図1中の左右方向を「長手方向」とも呼び、図1中の上下方向を単に「上下方向」とも呼ぶ。また、図2中の上下方向(すなわち、長手方向に垂直な方向)を、「幅方向」とも呼ぶ。なお、上述の上下方向は、実際の重量方向と一致しなくてもよい。 FIG. 1 is a side view showing a carbon nanotube heater 1 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the carbon nanotube heater 1. FIG. The carbon nanotube heater 1 is, for example, a relatively thin sheet-shaped heater used for heating an object. In the example shown in FIG. 2, the carbon nanotube heater 1 has a substantially rectangular band shape in plan view. In the following description, the left-right direction in FIG. 1 is also referred to as the "longitudinal direction", and the up-down direction in FIG. 1 is also simply referred to as the "up-down direction". Further, the vertical direction (that is, the direction perpendicular to the longitudinal direction) in FIG. 2 is also referred to as the "width direction." Note that the above-mentioned vertical direction does not have to match the actual weight direction.

カーボンナノチューブヒータ1は、カーボンナノチューブデバイス2と、収容部31と、放熱部34とを備える。カーボンナノチューブデバイス2、収容部31および放熱部34の平面視における形状はそれぞれ、例えば、長手方向に延びる略矩形の帯状である。なお、カーボンナノチューブヒータ1、カーボンナノチューブデバイス2、収容部31および放熱部34の平面視におけるそれぞれの形状は、必ずしも長手方向に長い略矩形である必要はなく、長手方向と幅方向との長さが略同じである略正方形であってもよく、幅方向に長い略矩形であってもよい。 The carbon nanotube heater 1 includes a carbon nanotube device 2, a housing section 31, and a heat radiation section 34. The carbon nanotube device 2, the housing section 31, and the heat dissipation section 34 each have, for example, a substantially rectangular band shape extending in the longitudinal direction in a plan view. Note that the shapes of the carbon nanotube heater 1, the carbon nanotube device 2, the housing section 31, and the heat dissipation section 34 in plan view do not necessarily have to be substantially rectangular shapes that are long in the longitudinal direction; It may be a substantially square shape with substantially the same width, or it may be a substantially rectangular shape that is long in the width direction.

カーボンナノチューブデバイス2は、電力を供給されることにより発熱する略シート状の発熱体である。本明細書におけるシート状とは、縦横の長さに対して厚さが薄い形状を意味し、可撓性を有していても有していなくてもよい。また、本明細書におけるシート状とは、フィルム状と呼ばれる形状も含む概念である。カーボンナノチューブデバイス2は、接続シート部21と、一対の電極22と、支持シート部23とを備える。一対の電極22は、長手方向に離間して配置される。接続シート部21および支持シート部23は、一方の電極22から他方の電極22へと長手方向に延び、一対の電極22を接続する。 The carbon nanotube device 2 is a substantially sheet-shaped heating element that generates heat when supplied with electric power. The term "sheet-like" as used herein refers to a shape that is thinner than its length and width, and may or may not have flexibility. Furthermore, the term "sheet-like" as used herein is a concept that also includes a shape called a film-like shape. The carbon nanotube device 2 includes a connection sheet section 21, a pair of electrodes 22, and a support sheet section 23. The pair of electrodes 22 are spaced apart from each other in the longitudinal direction. The connection sheet portion 21 and the support sheet portion 23 extend in the longitudinal direction from one electrode 22 to the other electrode 22 and connect the pair of electrodes 22 .

接続シート部21は、導電性のシート部材である。接続シート部21は、多数のカーボンナノチューブにより形成された可撓性を有するシート状のカーボンナノチューブ成形体である。具体的には、接続シート部21は、複数のカーボンナノチューブシートが厚さ方向に積層された積層シート状のカーボンナノチューブ成形体である。接続シート部21におけるカーボンナノチューブシートの積層数は、カーボンナノチューブデバイス2に求められる性能により様々に変化するが、例えば10層~100層であり、本実施の形態では約40層である。 The connection sheet portion 21 is an electrically conductive sheet member. The connection sheet portion 21 is a flexible sheet-like carbon nanotube molded body formed of a large number of carbon nanotubes. Specifically, the connection sheet portion 21 is a laminated sheet-like carbon nanotube molded body in which a plurality of carbon nanotube sheets are laminated in the thickness direction. The number of layers of carbon nanotube sheets in the connection sheet portion 21 varies depending on the performance required of the carbon nanotube device 2, but is, for example, 10 to 100 layers, and in this embodiment is about 40 layers.

接続シート部21の平面視における形状は、例えば、長手方向に延びる略矩形の帯状である。接続シート部21の長手方向の長さ(以下、単に「長さ」とも呼ぶ。)は、カーボンナノチューブデバイス2に求められる性能により様々に変化するが、例えば10mm~1000mmである。接続シート部21の幅方向の幅(以下、単に「幅」とも呼ぶ。)も、カーボンナノチューブデバイス2に求められる性能により様々に変化するが、例えば10mm~1000mmである。接続シート部21の長手方向の両端部は、一対の電極22にそれぞれ固定されて電気的に接続されている。換言すれば、接続シート部21は、一対の電極22の間にて長手方向に延びるとともに幅方向に広がる。接続シート部21の長さおよび幅は、例えば、200mmおよび60mmである。また、接続シート部21の長さおよび幅は、例えば、94mmおよび180mmである。好ましくは、接続シート部21は、対角線の長さが200mm以上である略矩形状である。 The shape of the connection sheet portion 21 in plan view is, for example, a substantially rectangular band shape extending in the longitudinal direction. The length in the longitudinal direction (hereinafter also simply referred to as "length") of the connection sheet portion 21 varies depending on the performance required of the carbon nanotube device 2, and is, for example, 10 mm to 1000 mm. The width in the width direction (hereinafter also simply referred to as "width") of the connection sheet portion 21 varies depending on the performance required of the carbon nanotube device 2, and is, for example, 10 mm to 1000 mm. Both longitudinal ends of the connection sheet portion 21 are fixed and electrically connected to a pair of electrodes 22, respectively. In other words, the connection sheet portion 21 extends in the longitudinal direction between the pair of electrodes 22 and spreads in the width direction. The length and width of the connection sheet portion 21 are, for example, 200 mm and 60 mm. Further, the length and width of the connection sheet portion 21 are, for example, 94 mm and 180 mm. Preferably, the connection sheet portion 21 has a substantially rectangular shape with a diagonal length of 200 mm or more.

一対の電極22はそれぞれ、幅方向に延びる略矩形帯状の薄板状部材である。各電極22は、例えば銅(Cu)等により形成された金属箔である。各電極22の厚さは、例えば20μm~300μmであり、好ましくは50μm~100μmである。図1に示す例では、各電極22は、間に接続シート部21の端部を挟んで2つ折りに折り畳まれて押圧されることにより、接続シート部21と接続される。カーボンナノチューブデバイス2では、接続シート部21により、一対の電極22が電気的に接続される。 Each of the pair of electrodes 22 is a substantially rectangular strip-shaped thin plate member extending in the width direction. Each electrode 22 is a metal foil made of copper (Cu) or the like, for example. The thickness of each electrode 22 is, for example, 20 μm to 300 μm, preferably 50 μm to 100 μm. In the example shown in FIG. 1, each electrode 22 is connected to the connection sheet section 21 by being folded in half and pressed with the end of the connection sheet section 21 sandwiched therebetween. In the carbon nanotube device 2, the pair of electrodes 22 are electrically connected by the connection sheet portion 21.

支持シート部23は、絶縁体により形成された可撓性を有する絶縁性のシート部材である。支持シート部23は、例えば、ポリエステル、フッ素樹脂等の樹脂繊維により形成されたメッシュシートである。支持シート部23の長手方向両端部は、例えば、接着剤により一対の電極22の上面に固定されている。なお、支持シート部23の材料および構造は、様々に変更されてよい。 The support sheet portion 23 is a flexible insulating sheet member made of an insulator. The support sheet portion 23 is, for example, a mesh sheet formed of resin fibers such as polyester or fluororesin. Both longitudinal ends of the support sheet portion 23 are fixed to the upper surfaces of the pair of electrodes 22 with, for example, an adhesive. Note that the material and structure of the support sheet portion 23 may be variously changed.

カーボンナノチューブデバイス2では、接続シート部21を形成する多数のカーボンナノチューブは、例えば、長手方向に略平行に延びる。当該多数のカーボンナノチューブは、長手方向に対して傾斜する方向に延びていてもよい。当該多数のカーボンナノチューブは、略同じ方向に延びていてもよく、異なる方向に延びていてもよい。 In the carbon nanotube device 2, a large number of carbon nanotubes forming the connection sheet portion 21 extend, for example, substantially parallel to the longitudinal direction. The large number of carbon nanotubes may extend in a direction oblique to the longitudinal direction. The large number of carbon nanotubes may extend in substantially the same direction, or may extend in different directions.

図1に例示するカーボンナノチューブデバイス2では、当該多数のカーボンナノチューブが、ポリビニルアルコール(PVA)水溶液等を主成分とする接着剤により互いに接着され、さらに、支持シート部23の下面に接着されている。当該接着剤は、エポキシ系、アクリル系またはシリコンゴム系の接着剤であってもよい。当該接着剤は、好ましくは、導電性添加材を含む。当該導電性添加材は、例えば、銀(Ag)等の金属微粒子、グラフェン(具体的には、シート状グラフェンを粉砕した粉体)、ミルドファイバー、または、カーボンナノチューブの粉体である。当該導電性添加材の直径は、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは1μm未満である。なお、上記接着剤は、導電性添加材を含んでいなくてもよい。 In the carbon nanotube device 2 illustrated in FIG. 1, a large number of carbon nanotubes are adhered to each other with an adhesive mainly composed of an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA), and are further adhered to the lower surface of the support sheet portion 23. . The adhesive may be an epoxy, acrylic, or silicone rubber adhesive. The adhesive preferably includes conductive additives. The conductive additive material is, for example, fine metal particles such as silver (Ag), graphene (specifically, powder obtained by crushing sheet-like graphene), milled fiber, or carbon nanotube powder. The diameter of the conductive additive is preferably 10 μm or less, more preferably less than 1 μm. Note that the adhesive does not need to contain a conductive additive.

収容部31は、カーボンナノチューブデバイス2の全体を内部に収容して(すなわち、被覆して)固定する外装部材である。収容部31は、可撓性を有する絶縁性のシート状部材である。収容部31は、例えば、樹脂または弾性高分子材料により形成される。 The accommodating portion 31 is an exterior member that accommodates (that is, covers) and fixes the entire carbon nanotube device 2 therein. The housing portion 31 is a flexible, insulating sheet-like member. The accommodating portion 31 is made of, for example, resin or an elastic polymer material.

図1および図2に示す例では、収容部31は、下部材32と、上部材33とを備える。下部材32は、カーボンナノチューブデバイス2を下側から支持して被覆する。上部材33は、カーボンナノチューブデバイス2を間に挟んで下部材32の上面上に固定されることにより、カーボンナノチューブデバイス2を上側から被覆する。換言すれば、カーボンナノチューブデバイス2は、下部材32と上部材33とにより封止される。下部材32は、例えば、剥離紙上にシリコン樹脂を膜状に塗布して硬化させることにより形成される。上部材33は、例えば、下部材32上にシリコン樹脂を膜状に塗布して硬化させることにより形成される。あるいは、下部材32および/または上部材33は、樹脂フィルムの表面に接着剤層が設けられたラミネートフィルム、または、シリコンシート等であってもよい。 In the example shown in FIGS. 1 and 2, the housing section 31 includes a lower member 32 and an upper member 33. The lower member 32 supports and covers the carbon nanotube device 2 from below. The upper member 33 covers the carbon nanotube device 2 from above by being fixed on the upper surface of the lower member 32 with the carbon nanotube device 2 therebetween. In other words, the carbon nanotube device 2 is sealed by the lower member 32 and the upper member 33. The lower member 32 is formed, for example, by applying a film of silicone resin onto a release paper and curing it. The upper member 33 is formed, for example, by applying a film of silicone resin onto the lower member 32 and curing it. Alternatively, the lower member 32 and/or the upper member 33 may be a laminate film in which an adhesive layer is provided on the surface of a resin film, a silicone sheet, or the like.

カーボンナノチューブヒータ1は、さらに、図示省略の一対の端子を備える。当該一対の端子は、収容部31の内部において、一対の電極22とそれぞれ電気的に接続される。また、当該一対の端子は、一対の電極22から収容部31を貫通して収容部31の外部へと延びる。カーボンナノチューブデバイス2への電力の供給は、当該一対の端子を介して行われる。これにより、カーボンナノチューブデバイス2が発熱する。 The carbon nanotube heater 1 further includes a pair of terminals (not shown). The pair of terminals are electrically connected to the pair of electrodes 22 inside the housing portion 31, respectively. Further, the pair of terminals extends from the pair of electrodes 22 to the outside of the housing portion 31 through the housing portion 31 . Power is supplied to the carbon nanotube device 2 through the pair of terminals. As a result, the carbon nanotube device 2 generates heat.

カーボンナノチューブヒータ1では、収容部31は、必ずしもカーボンナノチューブデバイス2の全体を内部に収容する必要はなく、少なくとも接続シート部21の全体を内部に収容していればよい。換言すれば、カーボンナノチューブヒータ1では、各電極22の一部または全体が、収容部31から外部に露出していてもよい。この場合、上述の一対の端子は省略され、収容部31から露出している一対の電極22に電線が直接的に接続されてもよい。 In the carbon nanotube heater 1, the accommodating portion 31 does not necessarily need to accommodate the entire carbon nanotube device 2 therein, but only needs to accommodate at least the entire connection sheet portion 21 therein. In other words, in the carbon nanotube heater 1, a part or the entirety of each electrode 22 may be exposed to the outside from the housing portion 31. In this case, the pair of terminals described above may be omitted, and the electric wires may be directly connected to the pair of electrodes 22 exposed from the housing portion 31.

放熱部34は、収容部31の外面に設けられるシート状(すなわち、膜状または薄板状)の部材である。図1に示す例では、放熱部34は、収容部31の上面(すなわち、上側の主面)に設けられる。放熱部34は、例えば、収容部31の上面に接着剤等で固定された金属箔等の金属製のシート状の部材である。当該金属として、例えば、アルミニウム(Al)や銅が利用可能である。放熱部34は、例えば、収容部31の上面に蒸着等により形成された金属製の薄膜であってもよい。放熱部34は、接続シート部21の主面に沿って、当該主面に略平行に広がる。放熱部34は、接続シート部21の主面に垂直な方向において、接続シート部21の略全体と重なる。換言すれば、放熱部34は、平面視において、接続シート部21の略全体を覆う。放熱部34の上面(すなわち、収容部31と反対側の主面)は、カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21からの熱を均等化して放熱する放熱面である。 The heat dissipation section 34 is a sheet-like (ie, film-like or thin plate-like) member provided on the outer surface of the housing section 31 . In the example shown in FIG. 1, the heat dissipation section 34 is provided on the upper surface (that is, the upper main surface) of the housing section 31. The heat radiation part 34 is, for example, a sheet-like member made of metal such as metal foil fixed to the upper surface of the housing part 31 with an adhesive or the like. For example, aluminum (Al) or copper can be used as the metal. The heat dissipation section 34 may be, for example, a metal thin film formed on the upper surface of the housing section 31 by vapor deposition or the like. The heat dissipation section 34 extends along the main surface of the connection sheet section 21 and substantially parallel to the main surface. The heat dissipation portion 34 overlaps substantially the entirety of the connection sheet portion 21 in a direction perpendicular to the main surface of the connection sheet portion 21 . In other words, the heat dissipation section 34 covers substantially the entire connection sheet section 21 in plan view. The upper surface of the heat radiating section 34 (that is, the main surface on the opposite side from the accommodating section 31) is a heat radiating surface that equalizes and radiates the heat from the connection sheet section 21 of the carbon nanotube device 2.

カーボンナノチューブヒータ1では、放熱部34の温度を測定する温度センサ36が設けられる。図1および図2に示す例では、温度センサ36は、放熱部34の周縁部に設けられる。温度センサ36の取り付け位置は、放熱部34上において様々に変更されてよい。温度センサ36としては、例えば、電気式の測温抵抗体、熱電対またはサーミスタが利用可能である。カーボンナノチューブヒータ1では、温度センサ36からの出力(すなわち、温度測定値等)に基づいたカーボンナノチューブヒータ1の温度制御や過熱防止が行われる。また、カーボンナノチューブヒータ1では、サーモスタットを用いたカーボンナノチューブヒータ1の温度制御や過熱防止が行われてもよい。この場合、サーモスタットに内蔵される温度により変化する部位(例えば、バイメタル型サーモスタットの場合、バイメタル)が上記温度センサに相当する。 The carbon nanotube heater 1 is provided with a temperature sensor 36 that measures the temperature of the heat radiation section 34. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the temperature sensor 36 is provided at the periphery of the heat radiation section 34. The mounting position of the temperature sensor 36 on the heat radiation section 34 may be changed in various ways. As the temperature sensor 36, for example, an electric resistance temperature detector, a thermocouple, or a thermistor can be used. In the carbon nanotube heater 1, temperature control and overheating prevention of the carbon nanotube heater 1 are performed based on the output from the temperature sensor 36 (ie, temperature measurement value, etc.). Further, in the carbon nanotube heater 1, temperature control and overheating prevention of the carbon nanotube heater 1 may be performed using a thermostat. In this case, a portion built into the thermostat that changes depending on the temperature (for example, a bimetal in the case of a bimetal type thermostat) corresponds to the temperature sensor.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造について説明する。図3は、カーボンナノチューブデバイス2を製造するデバイス製造装置4の構成を示す側面図である。図4は、デバイス製造装置4を示す平面図である。図3では、図の理解を容易にするために、カーボンナノチューブシート94および各電極22の厚さを実際よりも厚く描いている。また、各電極22に平行斜線を付す。図4では、図の理解を容易にするために、デバイス製造装置4の一部の構成の図示を省略している。 Next, manufacturing of the carbon nanotube heater 1 will be explained. FIG. 3 is a side view showing the configuration of the device manufacturing apparatus 4 for manufacturing the carbon nanotube device 2. As shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing the device manufacturing apparatus 4. As shown in FIG. In FIG. 3, the carbon nanotube sheet 94 and each electrode 22 are drawn thicker than they actually are in order to facilitate understanding of the figure. Further, each electrode 22 is marked with parallel diagonal lines. In FIG. 4, illustration of a part of the configuration of the device manufacturing apparatus 4 is omitted to facilitate understanding of the figure.

デバイス製造装置4は、基板保持部41と、回転体42と、回転機構43と、接着剤付与部44と、押圧ローラ45と、制御部46とを備える。図3中において、基板保持部41は、回転体42の回転軸J1の左上に位置する。接着剤付与部44および押圧ローラ45は、回転軸J1の右上に位置する。 The device manufacturing apparatus 4 includes a substrate holding section 41 , a rotating body 42 , a rotating mechanism 43 , an adhesive application section 44 , a pressing roller 45 , and a control section 46 . In FIG. 3, the substrate holding part 41 is located at the upper left of the rotation axis J1 of the rotating body 42. As shown in FIG. The adhesive applying section 44 and the pressing roller 45 are located at the upper right of the rotation axis J1.

基板保持部41は、多数のカーボンナノチューブの集合であるカーボンナノチューブアレイ91が立設した基板92の下面に接触し、基板92を下側から保持する。基板92は、例えば、平板状の薄板状部材である。基板92は、例えば、シリコン基板、または、表面に二酸化ケイ素膜が設けられたステンレス鋼製の基板である。なお、基板92は、可撓性を有する長尺の薄板状部材であってもよい。この場合、デバイス製造装置4には、基板92のうち、カーボンナノチューブアレイ91が剥離された部分を巻き取る回収部(例えば、回収ローラおよびモータ)が設けられることが好ましい。 The substrate holder 41 contacts the lower surface of a substrate 92 on which a carbon nanotube array 91, which is a collection of many carbon nanotubes, is erected, and holds the substrate 92 from below. The substrate 92 is, for example, a flat thin plate member. The substrate 92 is, for example, a silicon substrate or a stainless steel substrate provided with a silicon dioxide film on its surface. Note that the substrate 92 may be a flexible elongated thin plate member. In this case, it is preferable that the device manufacturing apparatus 4 is provided with a recovery section (for example, a recovery roller and a motor) that winds up the portion of the substrate 92 from which the carbon nanotube array 91 has been peeled off.

カーボンナノチューブアレイ91は、例えば、鉄(Fe)等の触媒を利用した化学気相成長法(すなわち、CVD法)により、基板92の表面に対して所定の配向方向(本実施の形態では、略垂直)に配向する多数のカーボンナノチューブを基板92上に成長させることにより形成される。カーボンナノチューブアレイ91の形成は、他の様々な方法により行われてもよい。 The carbon nanotube array 91 is grown in a predetermined orientation direction (in this embodiment, approximately It is formed by growing a large number of vertically oriented carbon nanotubes on a substrate 92. Formation of carbon nanotube array 91 may be performed by various other methods.

カーボンナノチューブアレイ91の厚さ(すなわち、カーボンナノチューブアレイ91に含まれるカーボンナノチューブの上下方向における長さ)は、例えば、50μm~1000μmである。本実施の形態では、カーボンナノチューブアレイ91の厚さは、50μm~500μmである。カーボンナノチューブアレイ91の厚さは、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子株式会社製)または非接触膜厚計(株式会社キーエンス製)により測定される。 The thickness of the carbon nanotube array 91 (that is, the length in the vertical direction of the carbon nanotubes included in the carbon nanotube array 91) is, for example, 50 μm to 1000 μm. In this embodiment, the thickness of carbon nanotube array 91 is 50 μm to 500 μm. The thickness of the carbon nanotube array 91 is measured using, for example, a scanning electron microscope (SEM) (manufactured by JEOL Ltd.) or a non-contact film thickness meter (manufactured by Keyence Corporation).

カーボンナノチューブアレイ91では、例えば、1cm当たりに10本~1011本のカーボンナノチューブが存在する。隣接するカーボンナノチューブ間の距離は、例えば、100nm~200nmである。各カーボンナノチューブの外径は、例えば、10nm~30nmである。各カーボンナノチューブは、例えば、5層~10層の多層カーボンナノチューブである。各カーボンナノチューブは、4層以下または11層以上の多層カーボンナノチューブであってもよく、単層カーボンナノチューブであってもよい。In the carbon nanotube array 91, for example, there are 10 9 to 10 11 carbon nanotubes per 1 cm 2 . The distance between adjacent carbon nanotubes is, for example, 100 nm to 200 nm. The outer diameter of each carbon nanotube is, for example, 10 nm to 30 nm. Each carbon nanotube is, for example, a multi-walled carbon nanotube with 5 to 10 layers. Each carbon nanotube may be a multi-walled carbon nanotube with 4 or less layers or 11 or more layers, or may be a single-walled carbon nanotube.

カーボンナノチューブアレイ91の嵩密度は、例えば、10mg/cm~60mg/cmである。好ましくは、カーボンナノチューブアレイ91の嵩密度は、20mg/cm~50mg/cmである。カーボンナノチューブアレイ91の嵩密度は、単位面積当たりのカーボンナノチューブアレイ91の質量(すなわち、目付量)を、カーボンナノチューブアレイ91の厚さで除算することにより求められる。The bulk density of the carbon nanotube array 91 is, for example, 10 mg/cm 3 to 60 mg/cm 3 . Preferably, the bulk density of the carbon nanotube array 91 is 20 mg/cm 3 to 50 mg/cm 3 . The bulk density of the carbon nanotube array 91 is determined by dividing the mass (ie, basis weight) of the carbon nanotube array 91 per unit area by the thickness of the carbon nanotube array 91.

回転体42は、図3中の紙面に垂直な方向(以下、「軸方向」とも呼ぶ。)を向く回転軸J1を中心とする略円柱状または略円筒状の部材である。回転体42の外側面は、軸方向に平行に延びる略円筒面である。当該軸方向は、カーボンナノチューブデバイス2の幅方向に対応する方向であるため、「幅方向」とも呼ぶ。回転体42の外側面上には、カーボンナノチューブヒータ1の支持シート部23となる予定の絶縁性シート部材230(例えば、ポリエステル繊維で形成されたメッシュシート)が着脱可能に取り付けられている。絶縁性シート部材230は、例えば、回転体42の外周面を、回転軸J1を中心とする周方向(以下、単に「周方向」とも呼ぶ。)の全周に亘って覆う。 The rotating body 42 is a substantially cylindrical or substantially cylindrical member centered on a rotation axis J1 that faces in a direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 3 (hereinafter also referred to as the "axial direction"). The outer surface of the rotating body 42 is a substantially cylindrical surface extending parallel to the axial direction. The axial direction is a direction corresponding to the width direction of the carbon nanotube device 2, so it is also referred to as the "width direction." An insulating sheet member 230 (for example, a mesh sheet made of polyester fiber), which is to become the support sheet portion 23 of the carbon nanotube heater 1, is removably attached to the outer surface of the rotating body 42. The insulating sheet member 230 covers, for example, the outer peripheral surface of the rotating body 42 over the entire circumference in the circumferential direction (hereinafter also simply referred to as the "circumferential direction") centered on the rotating shaft J1.

回転体42の外側面上には一対の電極が配置される。回転体42の外側面上には、複数組の一対の電極が配置されてもよい。本実施の形態では、回転体42の外側面上に三対の電極が配置され、絶縁性シート部材230を介して回転体42の外側面に着脱可能に取り付けられる。以下の説明では、第1の電極対の2つの電極に符号22aを付し、第2の電極対の2つの電極に符号22bを付し、第3の電極対の2つの電極に符号22cを付す。また、電極22a,22b,22cを区別しない場合は、上記と同様、電極22と呼ぶ。デバイス製造装置4では、後述するように、三対の電極22の間にそれぞれ接続シート部21が形成され、3つのカーボンナノチューブデバイス2が形成される。 A pair of electrodes are arranged on the outer surface of the rotating body 42. A plurality of pairs of electrodes may be arranged on the outer surface of the rotating body 42. In this embodiment, three pairs of electrodes are arranged on the outer surface of the rotating body 42 and are detachably attached to the outer surface of the rotating body 42 via an insulating sheet member 230. In the following description, two electrodes of the first electrode pair are designated with the symbol 22a, two electrodes of the second electrode pair are designated with the symbol 22b, and two electrodes of the third electrode pair are designated with the symbol 22c. attach Further, when the electrodes 22a, 22b, and 22c are not distinguished from each other, they are referred to as electrodes 22 as described above. In the device manufacturing apparatus 4, as will be described later, connection sheet portions 21 are formed between the three pairs of electrodes 22, and three carbon nanotube devices 2 are formed.

以下の説明では、回転体42の外側面において、第1の電極対の2つの電極22aの間にて周方向に延びる領域、第2の電極対の2つの電極22bの間にて周方向に延びる領域、および、第3の電極対の2つの電極22cの間にて周方向に延びる領域をそれぞれ、「接続領域421」と呼ぶ。3つの接続領域421のうち、図3中において回転軸J1の左側に位置する接続領域421の周方向の両端には、一対の電極22aが配置される。また、回転軸J1の右下に位置する接続領域421の周方向の両端には、一対の電極22bが配置される。回転軸J1の右上に位置する接続領域421の周方向の両端には、一対の電極22cが配置される。 In the following description, a region extending in the circumferential direction between the two electrodes 22a of the first electrode pair and a region extending in the circumferential direction between the two electrodes 22b of the second electrode pair on the outer surface of the rotating body 42 will be described. The extending region and the region extending in the circumferential direction between the two electrodes 22c of the third electrode pair are each referred to as a "connection region 421." Among the three connection regions 421, a pair of electrodes 22a are arranged at both circumferential ends of the connection region 421 located on the left side of the rotation axis J1 in FIG. Further, a pair of electrodes 22b are arranged at both circumferential ends of the connection region 421 located at the lower right of the rotation axis J1. A pair of electrodes 22c are arranged at both circumferential ends of the connection region 421 located at the upper right of the rotation axis J1.

回転体42は、回転機構43により、回転軸J1を中心として回転可能である。図3に示す例では、回転体42は、図中における時計回りに回転する。回転機構43は、例えば、回転体42に接続された電動モータである。回転機構43により回転体42が回転することにより、基板92上のカーボンナノチューブアレイ91が図3中の左側から右側へと向かう方向(以下、「引出方向」と呼ぶ。)に引き出され、引出方向に延びるカーボンナノチューブシート94が形成される。カーボンナノチューブシート94の幅方向の幅は、カーボンナノチューブアレイ91の幅方向の幅と略同じである。図4に示す例では、カーボンナノチューブシート94は、略矩形状である。カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94は、三対の電極22上を通過しつつ、回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の外側面上において、カーボンナノチューブシート94が、回転軸J1を中心とする径方向(以下、単に「径方向」とも呼ぶ。)に積層される。 The rotating body 42 is rotatable about the rotating shaft J1 by a rotating mechanism 43. In the example shown in FIG. 3, the rotating body 42 rotates clockwise in the figure. The rotation mechanism 43 is, for example, an electric motor connected to the rotating body 42. As the rotating body 42 is rotated by the rotation mechanism 43, the carbon nanotube array 91 on the substrate 92 is pulled out in a direction from the left side to the right side in FIG. A carbon nanotube sheet 94 is formed that extends to . The width of the carbon nanotube sheet 94 in the width direction is approximately the same as the width of the carbon nanotube array 91 in the width direction. In the example shown in FIG. 4, the carbon nanotube sheet 94 has a substantially rectangular shape. The carbon nanotube sheet 94 drawn out from the carbon nanotube array 91 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the three pairs of electrodes 22 . As a result, the carbon nanotube sheets 94 are stacked on the outer surface of the rotating body 42 in a radial direction (hereinafter also simply referred to as "radial direction") centered on the rotation axis J1.

カーボンナノチューブシート94は、複数のカーボンナノチューブにより形成されたシート状のカーボンナノチューブ成形体である。詳細には、カーボンナノチューブシート94は、カーボンナノチューブアレイ91から引出方向に引き出された複数のカーボンナノチューブ単糸が、幅方向に配列されるとともに互いに連結されてシート状成形体(ウェブ状成形体とも捉えられる。)となったものである。カーボンナノチューブ単糸とは、ファンデンワールス力等により、複数のカーボンナノチューブが長手方向に連続して接続された線状のカーボンナノチューブ成形体である。 The carbon nanotube sheet 94 is a sheet-like carbon nanotube molded body formed of a plurality of carbon nanotubes. Specifically, the carbon nanotube sheet 94 is a sheet-like molded body (also called a web-like molded body) in which a plurality of carbon nanotube single fibers drawn out from the carbon nanotube array 91 in the drawing direction are arranged in the width direction and connected to each other. ). A carbon nanotube single yarn is a linear carbon nanotube molded body in which a plurality of carbon nanotubes are continuously connected in the longitudinal direction by van den Waals force or the like.

接着剤付与部44は、回転体42の外側面と径方向に対向する位置に配置される。接着剤付与部44は、回転体42の外側面上に巻回されたカーボンナノチューブシート94に、上述の接着剤(好ましくは、導電性添加材を含む接着剤)を付与する。接着剤付与部44は、例えば、回転体42上のカーボンナノチューブシート94に向けて、接着剤を噴霧するスプレーノズルである。あるいは、接着剤付与部44は、回転体42上のカーボンナノチューブシート94に接触または近接して、接着剤を塗布するコータであってもよい。 The adhesive applying section 44 is arranged at a position facing the outer surface of the rotating body 42 in the radial direction. The adhesive applying unit 44 applies the above-mentioned adhesive (preferably an adhesive containing a conductive additive) to the carbon nanotube sheet 94 wound on the outer surface of the rotating body 42 . The adhesive application unit 44 is, for example, a spray nozzle that sprays adhesive toward the carbon nanotube sheet 94 on the rotating body 42 . Alternatively, the adhesive applying unit 44 may be a coater that applies adhesive in contact with or in close proximity to the carbon nanotube sheet 94 on the rotating body 42 .

押圧ローラ45は、上述の軸方向(すなわち、幅方向)を向く回転軸J2を中心とする略円柱状または略円筒状の部材であり、回転軸J2を中心として回転可能である。押圧ローラ45の幅方向の幅は、カーボンナノチューブシート94の幅方向の幅よりも大きい。押圧ローラ45は、接着剤付与部44よりも回転体42の回転方向前側(すなわち、カーボンナノチューブシート94の巻回方向の下流側)に位置し、回転体42の外側面と径方向に対向する。押圧ローラ45は、図示省略の押圧機構(例えば、電動シリンダまたはエアシリンダ)によって回転体42に向けて押圧されることにより、接着剤が付与されたカーボンナノチューブシート94を回転体42の外側面に向けて押圧する。これにより、カーボンナノチューブシート94は、回転体42の外側面上に取り付けられた絶縁性シート部材230上に圧密される。回転体42の回転軸J1と押圧ローラ45の回転軸J2との間の径方向の距離は、上述の押圧機構により調節可能であり、回転体42の回転中においても調節することができる。 The pressing roller 45 is a substantially cylindrical or substantially cylindrical member centered on the rotation axis J2 that faces in the axial direction (that is, the width direction), and is rotatable about the rotation axis J2. The width of the pressing roller 45 in the width direction is larger than the width of the carbon nanotube sheet 94 in the width direction. The pressing roller 45 is located on the front side in the rotational direction of the rotating body 42 (that is, on the downstream side in the winding direction of the carbon nanotube sheet 94) with respect to the adhesive applying section 44, and faces the outer surface of the rotating body 42 in the radial direction. . The pressing roller 45 is pressed toward the rotating body 42 by a pressing mechanism (for example, an electric cylinder or an air cylinder) not shown, so that the carbon nanotube sheet 94 coated with adhesive is applied to the outer surface of the rotating body 42. Aim and press. As a result, the carbon nanotube sheet 94 is compacted onto the insulating sheet member 230 attached to the outer surface of the rotating body 42 . The radial distance between the rotating shaft J1 of the rotating body 42 and the rotating shaft J2 of the pressing roller 45 can be adjusted by the above-described pressing mechanism, and can also be adjusted while the rotating body 42 is rotating.

制御部46は、プロセッサ、メモリ、入出力部およびバス等を備える通常のコンピュータシステムである。バスは、プロセッサ、メモリおよび入出力部を接続する信号回路である。メモリは、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラム等に従って、メモリ等を利用しつつ様々な処理(例えば、数値演算等)を実行する。入出力部は、操作者からの入力等を受け付け、他の構成(例えば、回転機構43)への信号を出力する。当該コンピュータシステムが所定のプログラムに基づいて処理を行うことにより、制御部46の各機能(例えば、記憶部および演算部)が実現される。制御部46は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC:Programmable Logic Controller)であってもよく、回路基板等であってもよい。なお、図4では、制御部46の図示を省略している。 The control unit 46 is a normal computer system including a processor, memory, input/output unit, bus, and the like. A bus is a signal circuit that connects the processor, memory, and input/output units. The memory stores programs and various information. The processor executes various processes (for example, numerical calculations, etc.) using the memory and the like according to programs stored in the memory. The input/output unit receives input from the operator and outputs a signal to other components (for example, the rotation mechanism 43). Each function of the control unit 46 (for example, a storage unit and a calculation unit) is realized by the computer system performing processing based on a predetermined program. The control unit 46 may be, for example, a programmable logic controller (PLC), a circuit board, or the like. Note that in FIG. 4, illustration of the control unit 46 is omitted.

制御部46の記憶部には、カーボンナノチューブシート94が厚さ方向に積層された積層体について、カーボンナノチューブシート94の積層数と、当該積層体の抵抗との関係を示す積層抵抗情報が、予め格納されている。積層抵抗情報は、カーボンナノチューブヒータ1の製造よりも前に、実験等により予め取得される。積層抵抗情報は、当該積層体の抵抗そのものを情報として有していてもよく、当該積層体の抵抗を決定する所定のパラメータを情報として有していてもよい。 The storage unit of the control unit 46 stores in advance laminated resistance information indicating the relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets 94 and the resistance of the laminated body for a laminated body in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the thickness direction. Stored. The laminated resistance information is obtained in advance through experiments or the like before the carbon nanotube heater 1 is manufactured. The laminate resistance information may include the resistance itself of the laminate, or may include a predetermined parameter that determines the resistance of the laminate.

本実施の形態では、積層抵抗情報は、カーボンナノチューブシート94の積層数と、当該積層体の長手方向の単位長さ当たりの抵抗との関係を示す。図5に示すように、上記積層体の単位長さ当たりの抵抗は、カーボンナノチューブシート94の積層数が増加するに従って漸次減少する。なお、当該積層体の長手方向の長さが変化すると単位長さ当たりの抵抗も変化する場合(例えば、積層体の長手方向の長さが増大すると、単位長さ当たりの抵抗が漸次減少する場合)、積層体の各長さに対応する積層抵抗情報が、制御部46の記憶部に格納される。 In this embodiment, the laminated resistance information indicates the relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets 94 and the resistance per unit length in the longitudinal direction of the laminated body. As shown in FIG. 5, the resistance per unit length of the laminate gradually decreases as the number of stacked carbon nanotube sheets 94 increases. In addition, when the resistance per unit length changes as the length in the longitudinal direction of the laminate changes (for example, when the resistance per unit length gradually decreases as the length in the longitudinal direction of the laminate increases) ), laminated resistance information corresponding to each length of the laminated body is stored in the storage section of the control section 46.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造の流れの第1の例について、図6を参照しつつ説明する。図7ないし図15は、製造途上のカーボンナノチューブヒータ1を示す図である。 Next, a first example of the flow of manufacturing the carbon nanotube heater 1 will be described with reference to FIG. 6. 7 to 15 are diagrams showing the carbon nanotube heater 1 in the process of being manufactured.

カーボンナノチューブヒータ1が製造される際には、まず、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗として予め設定されている目標抵抗が、作業者により制御部46に入力される。当該目標抵抗は、例えば1Ω~100Ωであり、本実施の形態では20Ωである。続いて、制御部46の演算部により、当該目標抵抗に対応するカーボンナノチューブシート94の積層数(すなわち、回転体42に対する巻回数であり、以下、「目標巻回数」と呼ぶ。)が、積層抵抗情報に基づいて求められる。具体的には、例えば、予め設定されている接続シート部21の長さに対応する積層抵抗情報が選択される。そして、当該積層抵抗情報において、目標抵抗を接続シート部21の長さにより除算した値と対応する単位長さ当たりの抵抗が求められ、当該単位長さ当たりの抵抗に対応する積層数が目標巻回数として求められる。単位長さ当たりの抵抗を求める際には、接続シート部21と電極22との接触抵抗が考慮されることが好ましい。 When the carbon nanotube heater 1 is manufactured, first, a target resistance that is preset as the resistance of the carbon nanotube device 2 is input into the control section 46 by an operator. The target resistance is, for example, 1Ω to 100Ω, and in this embodiment is 20Ω. Subsequently, the calculation unit of the control unit 46 determines the number of laminated carbon nanotube sheets 94 corresponding to the target resistance (that is, the number of windings around the rotating body 42, hereinafter referred to as the “target number of windings”). Determined based on resistance information. Specifically, for example, laminated resistance information corresponding to a preset length of the connection sheet portion 21 is selected. Then, in the laminated resistance information, the resistance per unit length corresponding to the value obtained by dividing the target resistance by the length of the connection sheet portion 21 is calculated, and the number of laminated layers corresponding to the resistance per unit length is determined. It is calculated as a number of times. When determining the resistance per unit length, it is preferable that the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 be taken into consideration.

上述のように、カーボンナノチューブシート94では、カーボンナノチューブの密度(いわゆる、繊維密度)にばらつきが生じている可能性があるため、目標巻回数だけカーボンナノチューブシート94を巻回したとしても、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗は必ずしも目標抵抗に等しくなるとは限らない。そこで、図6に例示する製造方法では、当該目標巻回数に基づいて、目標巻回数よりも少ない初期巻回数が演算部により設定される(ステップS11)。初期巻回数は、目標巻回数よりも所定の巻回数(例えば1回転~20回転であり、好ましくは1回転~9回転)だけ少ない巻回数とされる。 As mentioned above, in the carbon nanotube sheet 94, there may be variations in the density of carbon nanotubes (so-called fiber density), so even if the carbon nanotube sheet 94 is wound the target number of times, the carbon nanotube The resistance of device 2 is not necessarily equal to the target resistance. Therefore, in the manufacturing method illustrated in FIG. 6, based on the target number of turns, the calculation unit sets an initial number of turns smaller than the target number of turns (step S11). The initial number of turns is a predetermined number of turns (for example, 1 to 20 turns, preferably 1 to 9 turns) less than the target number of turns.

続いて、図3および図4に示すように、回転体42の外側面に絶縁性シート部材230が取り付けられ、絶縁性シート部材230上に三対の電極22が取り付けられる。各一対の電極22は、回転体42の外側面において、上述の接続領域421の両端に配置される(ステップS12)。各電極22の上側の主面(すなわち、回転体42の外側面に対向する主面である下面とは反対側の上面)上には、導電性ペーストが付与される。当該導電性ペーストは、例えば、低融点ハンダ、金属ペーストまたは導電性接着剤である。導電性接着剤は、例えば、上述の導電性添加材を含む接着剤である。なお、ステップS12は、ステップS11と並行して行われてもよく、ステップS11よりも前に行われてもよい。 Subsequently, as shown in FIGS. 3 and 4, an insulating sheet member 230 is attached to the outer surface of the rotating body 42, and three pairs of electrodes 22 are attached to the insulating sheet member 230. Each pair of electrodes 22 is arranged at both ends of the above-mentioned connection region 421 on the outer surface of the rotating body 42 (step S12). A conductive paste is applied to the upper main surface of each electrode 22 (that is, the upper surface opposite to the lower surface, which is the main surface facing the outer surface of the rotating body 42). The conductive paste is, for example, a low melting point solder, a metal paste, or a conductive adhesive. The conductive adhesive is, for example, an adhesive containing the above-mentioned conductive additive. Note that step S12 may be performed in parallel with step S11, or may be performed before step S11.

ステップS11およびステップS12が終了すると、制御部46により回転機構43が制御され、回転体42が上述の初期巻回数だけ回転される。これにより、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、三対の電極22a,22b,22c上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。換言すれば、三対の電極22a,22b,22cのそれぞれの間にて、カーボンナノチューブシート94が積層される。 When step S11 and step S12 are completed, the rotation mechanism 43 is controlled by the control unit 46, and the rotating body 42 is rotated by the above-mentioned initial number of windings. As a result, the carbon nanotube sheet 94 drawn out from the carbon nanotube array 91 is wound around the outer surface of the rotating body 42 while passing over the three pairs of electrodes 22a, 22b, and 22c. In other words, the carbon nanotube sheets 94 are stacked between each of the three pairs of electrodes 22a, 22b, and 22c.

このとき、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。接着剤は、例えば、0.1質量%~10質量%(好ましくは、1質量%~5質量%)のPVAを含むPVA水溶液である。カーボンナノチューブシート94に接着剤が付与されることにより、カーボンナノチューブシート94を構成するカーボンナノチューブが凝集する。すなわち、当該接着剤は、カーボンナノチューブを凝集させる凝集剤でもある。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、当該外側面上の絶縁性シート部材230上に圧密される。 At this time, an adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying section 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 . The adhesive is, for example, a PVA aqueous solution containing 0.1% to 10% by weight (preferably 1% to 5% by weight) of PVA. By applying the adhesive to the carbon nanotube sheet 94, the carbon nanotubes constituting the carbon nanotube sheet 94 aggregate. That is, the adhesive is also an aggregating agent that aggregates carbon nanotubes. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by the pressing roller 45 and compacted onto the insulating sheet member 230 on the outer surface.

デバイス製造装置4では、図7に示すように、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が初期巻回数に等しい積層数だけ径方向に積層された筒状中間体51が形成される(ステップS13)。図7では、三対の電極22のうち、第1の電極対の2つの電極22aのみを示す。以下では、一対の電極22a、および、当該一対の電極22aを備えるカーボンナノチューブデバイス2に注目して、その製造方法について説明する。なお、一対の電極22b、および、一対の電極22cをそれぞれ備えるカーボンナノチューブデバイス2の製造についても同様である。図7に示すカーボンナノチューブシート94の積層数は、図示の都合上、実際の積層数よりも少なく描いている。 In the device manufacturing apparatus 4, as shown in FIG. 7, a cylindrical intermediate body 51 is formed in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 by a number of layers equal to the initial number of turns (step S13). ). In FIG. 7, only two electrodes 22a of the first electrode pair among the three pairs of electrodes 22 are shown. Hereinafter, a method for manufacturing the pair of electrodes 22a and the carbon nanotube device 2 including the pair of electrodes 22a will be described. Note that the same applies to the manufacture of the carbon nanotube device 2 each including a pair of electrodes 22b and a pair of electrodes 22c. For convenience of illustration, the number of stacked carbon nanotube sheets 94 shown in FIG. 7 is smaller than the actual number of stacked layers.

図8は、図7中の上側の電極22aの左下の端部(すなわち、長手方向の両端部のうち、他の電極22aと周方向に対向する側の端部)を、当該電極22aが設けられている位置における回転体42の外側面の接線方向から見た図である。電極22aは、図8に示す長手方向の一方の端部に、電極22aの上側の主面221から、上方に立設する複数の凸部222を備える。回転体42の外側面上に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、電極22aの上記一方の端部において、複数の凸部222の上端に沿って電極22aに接触する。また、電極22aの当該一方の端部以外の部位では、カーボンナノチューブシート94は、電極22aの上側の主面221に接触する。図7中の下側の電極22aにおいても同様である。 FIG. 8 shows that the electrode 22a is provided at the lower left end of the upper electrode 22a in FIG. FIG. 4 is a view seen from the tangential direction of the outer surface of the rotating body 42 in a position where the rotating body 42 is in a position shown in FIG. The electrode 22a includes a plurality of convex portions 222 erected upward from the upper main surface 221 of the electrode 22a at one end in the longitudinal direction shown in FIG. The carbon nanotube sheet 94 wound on the outer surface of the rotating body 42 contacts the electrode 22a along the upper ends of the plurality of convex portions 222 at the one end of the electrode 22a. Moreover, the carbon nanotube sheet 94 contacts the upper main surface 221 of the electrode 22a at a portion other than the one end of the electrode 22a. The same applies to the lower electrode 22a in FIG.

カーボンナノチューブシート94の初期巻回数の巻回が終了すると、回転機構43が停止される。そして、図9に示すように、筒状中間体51が、周方向における接続領域421の外側にて切断される。具体的には、筒状中間体51は、一対の電極22aの外側(すなわち、各電極22aを挟んで接続領域421と反対側の2つの切断位置)にて切断される。本実施の形態では、具体的な切断位置は、周方向にて隣接する電極22aと電極22bとの間、電極22aと電極22cとの間、および、電極22bと電極22cとの間の位置である。筒状中間体51の切断は、例えば、カッター等の切断刃47により行われる。なお、筒状中間体51の切断は、一対の電極22a上にて行われてもよい。 When the initial number of turns of the carbon nanotube sheet 94 is completed, the rotation mechanism 43 is stopped. Then, as shown in FIG. 9, the cylindrical intermediate body 51 is cut outside the connection region 421 in the circumferential direction. Specifically, the cylindrical intermediate body 51 is cut at the outside of the pair of electrodes 22a (that is, at two cutting positions on the opposite side of the connection region 421 with each electrode 22a in between). In this embodiment, the specific cutting positions are between circumferentially adjacent electrodes 22a and 22b, between electrodes 22a and 22c, and between electrodes 22b and 22c. be. The cylindrical intermediate body 51 is cut by, for example, a cutting blade 47 such as a cutter. Note that the cutting of the cylindrical intermediate body 51 may be performed on the pair of electrodes 22a.

続いて、図10に示すように、一対の電極22a間の抵抗が測定される(ステップS14)。一対の電極22aには、筒状中間体51のうち、接続領域421にて周方向に延びる部位である積層シート状のカーボンナノチューブ構造体52の長手方向両端部が接触している。カーボンナノチューブ構造体52の端部は、上述の導電性ペースト、および、接着剤付与部44から付与された接着剤により、電極22aに仮固定されている。これにより、一対の電極22aは、カーボンナノチューブ構造体52により電気的に接続される。当該抵抗の測定は、例えば、作業者がテスター等の抵抗測定装置48を使用して行う。あるいは、抵抗測定装置48がデバイス製造装置4に設けられており、ステップS13の終了後、ステップS14の抵抗測定が自動的に行われてもよい。 Subsequently, as shown in FIG. 10, the resistance between the pair of electrodes 22a is measured (step S14). Both longitudinal ends of a laminated sheet-like carbon nanotube structure 52, which is a portion of the cylindrical intermediate body 51 extending in the circumferential direction in the connection region 421, are in contact with the pair of electrodes 22a. The ends of the carbon nanotube structures 52 are temporarily fixed to the electrodes 22a using the above-described conductive paste and an adhesive applied from the adhesive applying section 44. Thereby, the pair of electrodes 22a are electrically connected by the carbon nanotube structure 52. The resistance is measured, for example, by an operator using a resistance measuring device 48 such as a tester. Alternatively, the resistance measuring device 48 may be provided in the device manufacturing apparatus 4, and the resistance measurement in step S14 may be automatically performed after the end of step S13.

ステップS14にて測定された抵抗(以下、「初期測定抵抗」と呼ぶ。)は、制御部46(図3参照)へと送られる。初期測定抵抗は、上述の目標抵抗以上である。初期測定抵抗が目標抵抗に略等しい場合、カーボンナノチューブシート94の巻回が終了する。 The resistance measured in step S14 (hereinafter referred to as "initial measured resistance") is sent to the control unit 46 (see FIG. 3). The initial measured resistance is greater than or equal to the target resistance described above. When the initial measured resistance is approximately equal to the target resistance, winding of the carbon nanotube sheet 94 is completed.

初期測定抵抗が目標抵抗よりも大きい場合、制御部46の演算部により、初期測定抵抗と上述の積層抵抗情報とに基づいて、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗が目標抵抗に略等しくなるために必要なカーボンナノチューブシート94の追加すべき巻回数(以下、「追加巻回数」と呼ぶ。)が決定される(ステップS15)。具体的には、初期測定抵抗を接続シート部21の長さにより除算した値と対応する単位長さ当たりの抵抗が求められ、当該当該単位長さ当たりの抵抗に対応する積層数(初期巻回数と同じである場合も、異なる場合もある。)と目標巻回数との差が、追加巻回数として求められる。 If the initial measured resistance is larger than the target resistance, the calculation unit of the control unit 46 determines the necessary resistance for the resistance of the carbon nanotube device 2 to be approximately equal to the target resistance, based on the initial measured resistance and the above-mentioned laminated resistance information. The number of additional turns of the carbon nanotube sheet 94 (hereinafter referred to as the "additional number of turns") is determined (step S15). Specifically, the resistance per unit length corresponding to the value obtained by dividing the initial measured resistance by the length of the connection sheet portion 21 is calculated, and the number of laminated layers (initial number of turns) corresponding to the resistance per unit length is calculated. ) and the target number of turns is determined as the additional number of turns.

追加巻回数が決定されると、制御部46により回転機構43が駆動され、回転体42が追加巻回数だけ回転される。これにより、ステップS13と同様に、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、三対の電極22a,22b,22c上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。デバイス製造装置4では、三対の電極22a,22b,22cのそれぞれの間にて、図11に示すように、カーボンナノチューブ構造体52上にカーボンナノチューブシート94が積層される(ステップS16)。 When the number of additional windings is determined, the rotation mechanism 43 is driven by the control unit 46, and the rotating body 42 is rotated by the number of additional windings. As a result, similarly to step S13, the carbon nanotube sheet 94 drawn out from the carbon nanotube array 91 is wound around the outer surface of the rotating body 42 while passing over the three pairs of electrodes 22a, 22b, and 22c. In the device manufacturing apparatus 4, a carbon nanotube sheet 94 is stacked on the carbon nanotube structure 52 between each of the three pairs of electrodes 22a, 22b, and 22c, as shown in FIG. 11 (step S16).

ステップS16においても、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、カーボンナノチューブ構造体52上に圧密される。 Also in step S16, the adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying unit 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by the pressing roller 45 and compacted onto the carbon nanotube structure 52 .

カーボンナノチューブシート94の追加巻回数の巻回が終了すると、回転機構43が停止される。そして、図12に示すように、カーボンナノチューブ構造体52上のカーボンナノチューブシート94が、周方向における一対の電極22aの外側(すなわち、各電極22aを挟んで接続領域421と反対側の2つの切断位置)にて切断される。具体的な切断位置は、例えば、各電極22aの複数の凸部222(図8参照)が設けられる端部とは反対側の端部と径方向に重なる位置である。これにより、接続領域421にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部21が形成される(ステップS17)。ステップS17では、カーボンナノチューブシート94を切断する際に、絶縁性シート部材230も共に切断される。これにより、接続領域421にて周方向に延びる支持シート部23が形成される。カーボンナノチューブシート94および絶縁性シート部材230の切断は、例えば、ステップS14と同様のカッター等の切断刃47により行われる。 When the additional number of windings of the carbon nanotube sheet 94 is completed, the rotation mechanism 43 is stopped. Then, as shown in FIG. 12, the carbon nanotube sheet 94 on the carbon nanotube structure 52 is formed at two cuts on the outside of the pair of electrodes 22a in the circumferential direction (that is, on the opposite side to the connection area 421 with each electrode 22a in between). position). A specific cutting position is, for example, a position overlapping in the radial direction with the end of each electrode 22a opposite to the end where the plurality of convex portions 222 (see FIG. 8) are provided. As a result, the connection sheet portion 21 in the form of a laminated sheet extending in the circumferential direction is formed in the connection region 421 (step S17). In step S17, when cutting the carbon nanotube sheet 94, the insulating sheet member 230 is also cut. As a result, a support sheet portion 23 extending in the circumferential direction is formed in the connection region 421. The cutting of the carbon nanotube sheet 94 and the insulating sheet member 230 is performed by, for example, the cutting blade 47, such as a cutter similar to step S14.

ステップS17が終了すると、一対の電極22a、接続シート部21および支持シート部23が回転体42から取り外され、接続シート部21の長手方向の両端部が、一対の電極22aに固定されることにより、カーボンナノチューブデバイス2が形成される(ステップS18)。具体的には、図13に示すように、電極22aの上側の主面221上に接続シート部21の端部が仮固定されている状態で、一対の電極22a、接続シート部21および支持シート部23が、回転体42から取り外される。図13は、一方の電極22a近傍の部位を拡大して示す側面図である(図14についても同様)。図13に示す状態で、各電極22aに対する加熱が行われる。これにより、電極22aの変形が容易とされる。電極22aの加熱は、例えば、電極22aに対するレーザの照射により行われる。 When step S17 is completed, the pair of electrodes 22a, the connection sheet part 21, and the support sheet part 23 are removed from the rotating body 42, and both ends of the connection sheet part 21 in the longitudinal direction are fixed to the pair of electrodes 22a. , the carbon nanotube device 2 is formed (step S18). Specifically, as shown in FIG. 13, the pair of electrodes 22a, the connection sheet part 21, and the support sheet are temporarily fixed on the upper main surface 221 of the electrode 22a. The section 23 is removed from the rotating body 42. FIG. 13 is an enlarged side view showing a portion near one electrode 22a (the same applies to FIG. 14). In the state shown in FIG. 13, each electrode 22a is heated. This facilitates deformation of the electrode 22a. The electrode 22a is heated, for example, by irradiating the electrode 22a with a laser.

その後、各電極22aが、図14に示すように、長手方向に略垂直な折り畳み線223にて2つ折りにされる。これにより、接続シート部21の長手方向の端部が、電極22aにより図中の上下両側から挟持される。電極22aの長手方向の一方の端部に設けられている複数の凸部222は、接続シート部21の長手方向の端部を厚さ方向に貫通し、電極22aの長手方向の他方の端部に接触する。そして、複数の凸部222は、当該他方の端部により押圧されて、電極22aの上記一方の端部に近づくように折れ曲がり、接続シート部21の端部を電極22aの当該一方の端部との間に固定する。 Thereafter, each electrode 22a is folded in half along a folding line 223 substantially perpendicular to the longitudinal direction, as shown in FIG. As a result, the longitudinal ends of the connection sheet portion 21 are held between the electrodes 22a from both the upper and lower sides in the figure. The plurality of convex portions 222 provided at one longitudinal end of the electrode 22a penetrate the longitudinal end of the connection sheet portion 21 in the thickness direction, and extend through the other longitudinal end of the electrode 22a. come into contact with. Then, the plurality of convex parts 222 are pressed by the other end and bent to approach the one end of the electrode 22a, thereby connecting the end of the connection sheet part 21 to the one end of the electrode 22a. fixed between.

電極22aでは、ステップS12において付与された導電性ペーストが硬化することにより、接続シート部21と電極22aとの固定が強化される。また、ステップS12において、電極22aに低融点ハンダが付与されている場合、ステップS18において電極22aが2つ折りに折り畳まれた際に、電極22aが加熱された後、降温することにより、低融点ハンダが硬化し、接続シート部21と電極22aとの固定が強化される。なお、ステップS18では、2つ折りにされた電極22aにおいて、折り畳み線223の両側の部位をステイプラー等で機械的に固定することにより、接続シート部21と電極22aとの固定がさらに強化されてもよい。あるいは、2つ折りにされた電極22aがさらに折り畳まれる(例えば、渦巻き状に折り畳まれる)ことにより、接続シート部21と電極22aとの固定がさらに強化されてもよい。 In the electrode 22a, the conductive paste applied in step S12 is cured, thereby strengthening the fixation between the connection sheet portion 21 and the electrode 22a. In addition, if low melting point solder is applied to the electrode 22a in step S12, when the electrode 22a is folded in half in step S18, the electrode 22a is heated and then cooled, so that the low melting point solder is applied to the electrode 22a. is cured, and the fixation between the connection sheet portion 21 and the electrode 22a is strengthened. Note that in step S18, the fixation between the connection sheet portion 21 and the electrode 22a may be further strengthened by mechanically fixing the portions on both sides of the folding line 223 of the folded electrode 22a with a stapler or the like. good. Alternatively, the electrode 22a that has been folded in half may be further folded (for example, folded into a spiral shape) to further strengthen the fixation between the connection sheet portion 21 and the electrode 22a.

カーボンナノチューブデバイス2が形成されると、図15に示すように、剥離紙35上にシリコン樹脂を膜状に塗布して硬化させた収容部31の下部材32上に、カーボンナノチューブデバイス2が載置される。そして、下部材32およびカーボンナノチューブデバイス2上にシリコン樹脂が膜状に塗布されて硬化されることにより、収容部31の上部材33が形成される。これにより、図3に示すように、カーボンナノチューブデバイス2が収容部31の内部に収容され、カーボンナノチューブヒータ1が形成される(ステップS19)。 Once the carbon nanotube device 2 is formed, as shown in FIG. 15, the carbon nanotube device 2 is placed on the lower member 32 of the accommodating part 31, which is made by applying a film of silicone resin on a release paper 35 and hardening it. placed. Then, the upper member 33 of the accommodating portion 31 is formed by applying a film of silicone resin onto the lower member 32 and the carbon nanotube device 2 and curing it. Thereby, as shown in FIG. 3, the carbon nanotube device 2 is housed inside the housing section 31, and the carbon nanotube heater 1 is formed (step S19).

当該製造方法にて製造したカーボンナノチューブヒータ1に40Vの電圧を供給することにより、5分で室温(約20℃)から25℃~100℃程度に昇温することを確認した。当該温度は、カーボンナノチューブヒータ1を厚さ3mmのアルミニウムパネルで挟み、当該アルミニウムパネル表面の温度を温度計で測定することにより取得した。なお、供給電圧や昇温速度、到達温度等は、カーボンナノチューブデバイス2のワット密度(W/cm)を変更することにより、様々に変更可能である。It was confirmed that by supplying a voltage of 40 V to the carbon nanotube heater 1 manufactured by this manufacturing method, the temperature was raised from room temperature (approximately 20° C.) to approximately 25° C. to 100° C. in 5 minutes. The temperature was obtained by sandwiching the carbon nanotube heater 1 between aluminum panels having a thickness of 3 mm and measuring the temperature of the surface of the aluminum panel with a thermometer. Note that the supply voltage, heating rate, reached temperature, etc. can be changed in various ways by changing the watt density (W/cm 2 ) of the carbon nanotube device 2.

上述のカーボンナノチューブヒータ1の製造では、所定の配向方向に立設されたカーボンナノチューブの集合であるカーボンナノチューブアレイ91から、カーボンナノチューブシート94が引き出されて回転体42の外側面上に巻回されるが、これには限定されない。例えば、カーボンナノチューブシート94は、デバイス製造装置4とは異なるカーボンナノチューブシート製造装置により予め形成され、デバイス製造装置4に設けられる供給ロールに予め巻き付けられていてもよい。この場合、デバイス製造装置4の回転体42が回転することにより、当該供給ロールも回転し、カーボンナノチューブシート94が供給ロールから繰り出されて供給される。上記カーボンナノチューブシート製造装置におけるカーボンナノチューブシート94の製造は、様々な方法により行われてよい。例えば、カーボンナノチューブシート94は、上述のようにカーボンナノチューブアレイから引き出されて形成されてもよく、押圧具等によりカーボンナノチューブアレイが所定方向に傾倒されることにより形成されてもよい。あるいは、カーボンナノチューブシート94は、湿式抄紙法や含浸法等によりシート状の繊維にカーボンナノチューブをネットワーク状に分散させることにより形成されてもよい。また、カーボンナノチューブシート94は、カーボンナノチューブワイヤを編むことにより形成されてもよい。後述するカーボンナノチューブヒータ1の他の製造方法においても同様である。 In manufacturing the carbon nanotube heater 1 described above, a carbon nanotube sheet 94 is pulled out from a carbon nanotube array 91, which is a collection of carbon nanotubes erected in a predetermined orientation direction, and wound around the outer surface of the rotating body 42. However, it is not limited to this. For example, the carbon nanotube sheet 94 may be formed in advance by a carbon nanotube sheet manufacturing apparatus different from the device manufacturing apparatus 4, and may be wound in advance around a supply roll provided in the device manufacturing apparatus 4. In this case, as the rotating body 42 of the device manufacturing apparatus 4 rotates, the supply roll also rotates, and the carbon nanotube sheet 94 is fed out from the supply roll. The carbon nanotube sheet 94 in the carbon nanotube sheet manufacturing apparatus described above may be manufactured by various methods. For example, the carbon nanotube sheet 94 may be formed by being pulled out from the carbon nanotube array as described above, or may be formed by tilting the carbon nanotube array in a predetermined direction using a pressing tool or the like. Alternatively, the carbon nanotube sheet 94 may be formed by dispersing carbon nanotubes in a network of sheet-like fibers using a wet papermaking method, an impregnation method, or the like. The carbon nanotube sheet 94 may also be formed by weaving carbon nanotube wires. The same applies to other manufacturing methods of the carbon nanotube heater 1 that will be described later.

以上に説明したように、カーボンナノチューブデバイス2は、一対の電極22と、一対の電極22間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部21と、を備える。カーボンナノチューブデバイス2の第1の製造方法は、一対の電極22を配置する工程(ステップS12)と、筒状中間体51を形成する工程(ステップS13)と、一対の電極22間の抵抗を測定する工程(ステップS14)と、カーボンナノチューブシート94を積層する工程(ステップS16)と、接続シート部21を形成する工程(ステップS17)と、接続シート部21の両端部を一対の電極22に固定する工程(ステップS18)と、を備える。 As described above, the carbon nanotube device 2 includes a pair of electrodes 22 and a connection sheet portion 21 that is a sheet-shaped carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes 22. The first manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes a step of arranging a pair of electrodes 22 (step S12), a step of forming a cylindrical intermediate body 51 (step S13), and measuring the resistance between the pair of electrodes 22. (step S14), a step of stacking the carbon nanotube sheets 94 (step S16), a step of forming the connection sheet portion 21 (step S17), and fixing both ends of the connection sheet portion 21 to a pair of electrodes 22. (step S18).

ステップS12では、軸方向を向く回転軸J1を中心として回転可能な回転体42の外側面において、周方向に延びる接続領域421の両端に一対の電極22が配置される。ステップS13では、回転体42を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が径方向に積層された筒状中間体51が形成される。 In step S12, a pair of electrodes 22 are arranged at both ends of a connection region 421 extending in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body 42 that is rotatable about the rotation axis J1 pointing in the axial direction. In step S13, by rotating the rotating body 42 by the initial number of turns, the carbon nanotube sheet 94 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22. As a result, a cylindrical intermediate body 51 in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 is formed.

ステップS14では、周方向における接続領域421の外側にて筒状中間体51が切断される。そして、積層シート状のカーボンナノチューブ構造体52により電気的に接続されている一対の電極22間の抵抗が測定される。カーボンナノチューブ構造体52は、筒状中間体51のうち、接続領域421にて周方向に延びる部位である。ステップS16では、ステップS14にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、回転体42を回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、カーボンナノチューブ構造体52上にカーボンナノチューブシート94が積層される。ステップS17では、周方向における接続領域421の外側にてカーボンナノチューブシート94が切断されることにより、接続領域421にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部21が形成される。 In step S14, the cylindrical intermediate body 51 is cut outside the connection region 421 in the circumferential direction. Then, the resistance between the pair of electrodes 22 electrically connected by the laminated sheet-like carbon nanotube structure 52 is measured. The carbon nanotube structure 52 is a portion of the cylindrical intermediate body 51 that extends in the circumferential direction in the connection region 421 . In step S16, if the initial measured resistance, which is the resistance measured in step S14, is larger than the predetermined target resistance, the rotating body 42 is rotated to cause the carbon nanotube sheet 94 to pass over the pair of electrodes 22. It is wound on the outer surface of the rotating body 42. As a result, the carbon nanotube sheet 94 is stacked on the carbon nanotube structure 52. In step S17, the carbon nanotube sheet 94 is cut outside the connection region 421 in the circumferential direction, thereby forming the connection sheet portion 21 in the form of a laminated sheet extending in the circumferential direction in the connection region 421.

当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、カーボンナノチューブシート94におけるカーボンナノチューブの密度のばらつき等による影響を抑制して、所望の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)を有するカーボンナノチューブデバイス2を提供することができる。また、上記製造方法により、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。 By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, the influence of variations in the density of carbon nanotubes in the carbon nanotube sheet 94 can be suppressed, and carbon having a desired resistance (that is, resistance approximately equal to the target resistance) can be produced. A nanotube device 2 can be provided. Moreover, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured by the above manufacturing method.

上述のように、カーボンナノチューブデバイス2の第1の製造方法は、ステップS13よりも前に初期巻回数を設定する工程(ステップS11)をさらに備えることが好ましい。ステップS11では、カーボンナノチューブシート94の積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報に基づいて、目標抵抗に対応する目標巻回数が求められる。そして、初期巻回数は、目標巻回数よりも少なく設定される。これにより、ステップS13において筒状中間体51を形成する際に、カーボンナノチューブシート94を過剰に積層することを防止または抑制することができる。その結果、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を、目標抵抗に精度良く近づけることができる。後述するカーボンナノチューブデバイス2の第4の製造方法においても同様である。 As described above, it is preferable that the first manufacturing method of the carbon nanotube device 2 further includes a step of setting the initial number of windings (step S11) before step S13. In step S11, the target number of windings corresponding to the target resistance is determined based on the laminated resistance information indicating the relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets 94 and the resistance. The initial number of turns is set to be smaller than the target number of turns. Thereby, when forming the cylindrical intermediate body 51 in step S13, it is possible to prevent or suppress excessive stacking of the carbon nanotube sheets 94. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought close to the target resistance with high accuracy. The same applies to the fourth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, which will be described later.

好ましくは、ステップS16におけるカーボンナノチューブシート94の巻回数(すなわち、追加巻回数)は、初期測定抵抗と、カーボンナノチューブシート94の積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報と、に基づいて決定される(ステップS15)。これにより、ステップS16において積層されるべきカーボンナノチューブシート94の積層数を精度良く決定することができる。その結果、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を、目標抵抗に精度良く近づけることができる。カーボンナノチューブデバイス2の第4の製造方法においても同様である。 Preferably, the number of windings of the carbon nanotube sheet 94 (i.e., the number of additional windings) in step S16 is determined based on the initial measured resistance and laminated resistance information indicating the relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets 94 and the resistance. (Step S15). Thereby, the number of stacked carbon nanotube sheets 94 to be stacked in step S16 can be determined with high accuracy. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought close to the target resistance with high accuracy. The same applies to the fourth manufacturing method of the carbon nanotube device 2.

上述のように、カーボンナノチューブデバイス2の第1の製造方法では、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して接着剤が付与されることが好ましい。これにより、接続シート部21の強度を増大することができる。その結果、接続シート部21の破損(例えば、接続シート部21の幅方向への割れ、または、接続シート部21からのカーボンナノチューブの脱落等)を抑制することができる。より好ましくは、上記接着剤は導電性添加材を含む。これにより、接続シート部21の導電性を増大させることができる。その結果、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシート94の積層数を低減しつつ、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を目標抵抗に近づけることができる。したがって、カーボンナノチューブヒータ1を軽量化することができる。 As described above, in the first manufacturing method of the carbon nanotube device 2, it is preferable that an adhesive is applied to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Thereby, the strength of the connection sheet portion 21 can be increased. As a result, damage to the connection sheet portion 21 (for example, cracking of the connection sheet portion 21 in the width direction, or falling off of carbon nanotubes from the connection sheet portion 21, etc.) can be suppressed. More preferably, the adhesive includes a conductive additive. Thereby, the electrical conductivity of the connection sheet portion 21 can be increased. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought closer to the target resistance while reducing the number of stacked carbon nanotube sheets 94 in the connection sheet portion 21. Therefore, the weight of the carbon nanotube heater 1 can be reduced.

上述のように、カーボンナノチューブヒータ1は、上記カーボンナノチューブデバイス2と、収容部31と、放熱部34とを備えることが好ましい。カーボンナノチューブデバイス2は、電力が供給されることにより発熱する発熱体である。収容部31は、カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21を内部に収容する。これにより、接続シート部21の破損をより一層抑制することができる。また、収容部31は可撓性を有するため、カーボンナノチューブヒータ1の設置場所の選択の自由度を向上することができる。放熱部34は、収容部31の外面に設けられて、カーボンナノチューブデバイス2からの熱を均等化して放熱面から放熱する。これにより、カーボンナノチューブヒータ1による加熱対象の各部位における加熱の均一性を向上することができる。 As described above, the carbon nanotube heater 1 preferably includes the carbon nanotube device 2, the housing section 31, and the heat radiation section 34. The carbon nanotube device 2 is a heating element that generates heat when electric power is supplied. The accommodating portion 31 accommodates the connection sheet portion 21 of the carbon nanotube device 2 therein. Thereby, damage to the connection sheet portion 21 can be further suppressed. Further, since the housing section 31 has flexibility, the degree of freedom in selecting the installation location of the carbon nanotube heater 1 can be improved. The heat radiation part 34 is provided on the outer surface of the housing part 31, equalizes the heat from the carbon nanotube device 2, and radiates the heat from the heat radiation surface. Thereby, it is possible to improve the uniformity of heating in each part to be heated by the carbon nanotube heater 1.

好ましくは、収容部31は、接続シート部21の主面に沿って広がるシート状の部材であり、放熱部34は、収容部31上において接続シート部21の主面に平行に広がり、接続シート部21の主面に垂直な方向において接続シート部21全体と重なる。これにより、接続シート部21における温度不均一を好適に抑制することができる。具体的には、接続シート部21の中央部は、接続シート部21の周縁部に比べて熱が逃げにくいため、カーボンナノチューブヒータ1の中央部の温度が周縁部の温度よりも高くなる傾向にあるが、上記放熱部34により、接続シート部21の中央部からの熱が周縁部へと伝達されやすくなるため、カーボンナノチューブヒータ1および接続シート部21の全体において、温度分布の均一性を向上することができる。 Preferably, the housing section 31 is a sheet-like member that extends along the main surface of the connection sheet section 21, and the heat dissipation section 34 extends parallel to the main surface of the connection sheet section 21 on the storage section 31, and It overlaps with the entire connecting sheet portion 21 in the direction perpendicular to the main surface of the portion 21 . Thereby, temperature non-uniformity in the connection sheet portion 21 can be suitably suppressed. Specifically, since heat is less likely to escape from the center of the connection sheet section 21 than from the periphery of the connection sheet section 21, the temperature at the center of the carbon nanotube heater 1 tends to be higher than the temperature at the periphery. However, the heat dissipation section 34 makes it easier for heat to be transferred from the center of the connection sheet section 21 to the periphery, thereby improving the uniformity of temperature distribution throughout the carbon nanotube heater 1 and the connection sheet section 21. can do.

上述のように、接続シート部21は、一対の電極22間にて広がる矩形状であり、接続シート部21の対角線の長さは200mm以上であることが好ましい。接続シート部21の対角線の長さが200mm以上の場合、接続シート部21の中央部と周縁部との温度差が比較的大きくなる。具体的には、当該温度差は、例えば10℃以上となる。したがって、上述のように、接続シート部21の温度分布の均一性を向上することができるカーボンナノチューブヒータ1の構造は、上記温度差が比較的大きいカーボンナノチューブヒータに特に適している。 As described above, the connection sheet portion 21 has a rectangular shape that extends between the pair of electrodes 22, and the diagonal length of the connection sheet portion 21 is preferably 200 mm or more. When the length of the diagonal line of the connection sheet portion 21 is 200 mm or more, the temperature difference between the center portion and the peripheral portion of the connection sheet portion 21 becomes relatively large. Specifically, the temperature difference is, for example, 10° C. or more. Therefore, as described above, the structure of the carbon nanotube heater 1 that can improve the uniformity of the temperature distribution of the connection sheet portion 21 is particularly suitable for a carbon nanotube heater with a relatively large temperature difference.

なお、接続シート部21の長さ、幅および対角線長さが200mm、60mmおよび209mmであり、接続シート部21の中央部の温度を約92℃まで昇温させた場合、接続シート部21の中央部と周縁部との温度差は約14℃であった。また、接続シート部21の長さ、幅および対角線長さが94mm、180mmおよび203mmであり、接続シート部21の中央部の温度を約92℃まで昇温させた場合、接続シート部21の中央部と周縁部との温度差は約23℃であった。一方、接続シート部21の長さ、幅および対角線長さが62mm、145mmおよび158mmであり、接続シート部21の中央部の温度を約92℃まで昇温させた場合、接続シート部21の中央部と周縁部との温度差は約9℃であった。 Note that when the length, width, and diagonal length of the connection sheet portion 21 are 200 mm, 60 mm, and 209 mm, and the temperature at the center of the connection sheet portion 21 is raised to approximately 92°C, the center of the connection sheet portion 21 The temperature difference between the area and the periphery was about 14°C. Furthermore, when the length, width, and diagonal length of the connection sheet portion 21 are 94 mm, 180 mm, and 203 mm, and the temperature at the center of the connection sheet portion 21 is raised to approximately 92° C., the center of the connection sheet portion 21 The temperature difference between the area and the periphery was about 23°C. On the other hand, when the length, width, and diagonal length of the connection sheet part 21 are 62 mm, 145 mm, and 158 mm, and the temperature at the center of the connection sheet part 21 is raised to about 92°C, the center of the connection sheet part 21 The temperature difference between the area and the periphery was about 9°C.

上述のように、カーボンナノチューブヒータ1は、放熱部34の温度を測定する温度センサ36をさらに備えることが好ましい。上述のように、放熱部34によりカーボンナノチューブヒータ1の温度均一性が向上するため、温度センサ36の取り付け位置による測定温度差が生じることを抑制することができる。その結果、温度センサ36の取り付け位置の自由度が向上するとともに、カーボンナノチューブヒータ1の温度を精度良く測定することができる。また、温度センサ36から離れた位置で過熱等の異常が生じた場合であっても、当該異常を精度良く検出することができる。 As described above, it is preferable that the carbon nanotube heater 1 further includes a temperature sensor 36 that measures the temperature of the heat radiation section 34. As described above, since the temperature uniformity of the carbon nanotube heater 1 is improved by the heat dissipation section 34, it is possible to suppress the occurrence of a difference in measured temperature depending on the mounting position of the temperature sensor 36. As a result, the degree of freedom in the mounting position of the temperature sensor 36 is improved, and the temperature of the carbon nanotube heater 1 can be measured with high accuracy. Furthermore, even if an abnormality such as overheating occurs at a location away from the temperature sensor 36, the abnormality can be detected with high accuracy.

カーボンナノチューブデバイス2の第1の製造方法は、上述のように、接続シート部21を形成する工程(ステップS17)と、接続シート部21の両端部を一対の電極22に固定する工程(ステップS18)と、を備える。ステップS17では、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22の間にて積層されることにより、一対の電極22の間にて長手方向に延びる積層シート状の接続シート部21が形成される。一対の電極22の各電極22は板状である。ステップS18において、各電極22は、接続シート部21の端部を間に挟んで折り畳まれる。当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗を低減することができる。 As described above, the first manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of forming the connection sheet portion 21 (step S17) and the step of fixing both ends of the connection sheet portion 21 to the pair of electrodes 22 (step S18). ) and. In step S17, the carbon nanotube sheets 94 are laminated between the pair of electrodes 22, thereby forming a connection sheet portion 21 in the form of a laminated sheet extending in the longitudinal direction between the pair of electrodes 22. Each electrode 22 of the pair of electrodes 22 is plate-shaped. In step S18, each electrode 22 is folded with the end of the connection sheet portion 21 in between. By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be reduced.

上述のように、第1の製造方法では、ステップS18よりも前の状態において、各電極22は、長手方向の一方の端部に、各電極22の主面221から立設する複数の凸部222を備えることが好ましい。そして、ステップS18において、各電極22は、長手方向に垂直な折り畳み線223にて2つ折りにされて接続シート部21の端部を挟持し、複数の凸部222は、接続シート部21の端部を貫通して各電極22の長手方向の他方の端部に接触することが好ましい。これにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗をさらに低減することができる。 As described above, in the first manufacturing method, in the state before step S18, each electrode 22 has a plurality of protrusions erected from the main surface 221 of each electrode 22 at one end in the longitudinal direction. 222 is preferable. Then, in step S18, each electrode 22 is folded in half along the folding line 223 perpendicular to the longitudinal direction to sandwich the end of the connection sheet part 21, and the plurality of convex parts 222 are arranged at the ends of the connection sheet part 21. It is preferable to penetrate through the section and contact the other end of each electrode 22 in the longitudinal direction. Thereby, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be further reduced.

上述のように、第1の製造方法では、ステップS18よりも前に、各電極22の主面221上に導電性ペーストが付与されることが好ましい。これにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗をより一層低減することができる。 As described above, in the first manufacturing method, it is preferable that a conductive paste is applied on the main surface 221 of each electrode 22 before step S18. Thereby, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be further reduced.

上述のように、第1の製造方法では、ステップS18において、各電極22が加熱されることが好ましい。これにより、電極22が接続シート部21に沿って変形しやすくなるため、電極22と接続シート部21とのより好適な接触を実現することができる。その結果、接続シート部21と電極22との接触抵抗をさらに低減することができる。 As described above, in the first manufacturing method, each electrode 22 is preferably heated in step S18. This makes it easier for the electrode 22 to deform along the connection sheet portion 21, so that more suitable contact between the electrode 22 and the connection sheet portion 21 can be achieved. As a result, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be further reduced.

カーボンナノチューブデバイス2の製造では、電極22に対する接続シート部21の固定(ステップS18)は、必ずしも、上記のように電極22を折り畳むことにより行われる必要はなく、例えば、電極22上に位置する接続シート部21の端部を金属箔により覆い、当該金属箔と電極22とを接合することにより、接続シート部21が電極22に固定されてもよい。また、電極22に対する接続シート部21の固定は、上記以外の他の固定方法により行われてもよい。 In manufacturing the carbon nanotube device 2, the fixing of the connection sheet portion 21 to the electrode 22 (step S18) does not necessarily have to be done by folding the electrode 22 as described above. The connection sheet portion 21 may be fixed to the electrode 22 by covering the end of the sheet portion 21 with metal foil and joining the metal foil to the electrode 22. Further, the connection sheet portion 21 may be fixed to the electrode 22 by other fixing methods other than those described above.

以下、当該他の固定方法の例として、導電性の接続補具を用いた接続シート部21の電極22への固定について、図16ないし図21を参照しつつ説明する。図16では、接続シート部21の電極22への固定の流れを示す図である。図17ないし図21は、接続シート部21の端部近傍を示す図である。 Hereinafter, as an example of the other fixing method, fixing of the connection sheet portion 21 to the electrode 22 using a conductive connection tool will be described with reference to FIGS. 16 to 21. FIG. 16 is a diagram showing the flow of fixing the connection sheet portion 21 to the electrode 22. 17 to 21 are diagrams showing the vicinity of the end of the connection sheet portion 21. FIG.

当該接続補具は、電極22に対する接合特性が接続シート部21よりも良好な材質および形状を有する。接合特性が良好とは、例えば、低融点ハンダ等により電極22に溶着した場合の接合強度が高く、電極22との接触抵抗が低いこと等を意味する。当該接続補具は、例えば、銅等の金属により形成される。 The connection aid has a material and shape that has better bonding characteristics to the electrode 22 than the connection sheet portion 21. Good bonding characteristics mean, for example, that the bonding strength is high when welded to the electrode 22 using low melting point solder or the like, and the contact resistance with the electrode 22 is low. The connection aid is made of metal such as copper, for example.

接続補具を利用する固定方法では、まず、図17に示すように、各電極22に対応する接続シート部21の端部に、レーザ照射等により、長手方向に平行なスリット211が形成される。これにより、接続シート部21の端部が、幅方向に並ぶ複数の端部要素212に分割される。端部要素212の幅は、例えば10mm~50mmである。続いて、複数の端部要素212のそれぞれを束ねることにより、図18に示すように、複数の線状端部213が形成される(ステップS181)。線状端部213は、例えば、端部要素212を指で捻って収束させることにより形成される。なお、複数の線状端部213を形成する際には、必ずしもレーザ照射等によるスリットの形成は行われる必要はない。例えば、スリットが形成されていない接続シート部21の端部において、当該端部の幅方向の一部を指で摘まんで捻ることにより、線状端部213が形成されてもよい。 In the fixing method using a connecting tool, first, as shown in FIG. 17, a slit 211 parallel to the longitudinal direction is formed at the end of the connecting sheet portion 21 corresponding to each electrode 22 by laser irradiation or the like. . Thereby, the end of the connection sheet portion 21 is divided into a plurality of end elements 212 arranged in the width direction. The width of the end element 212 is, for example, between 10 mm and 50 mm. Subsequently, by bundling each of the plurality of end elements 212, a plurality of linear end portions 213 are formed as shown in FIG. 18 (Step S181). The linear end portion 213 is formed, for example, by twisting and converging the end element 212 with fingers. Note that when forming the plurality of linear end portions 213, it is not always necessary to form slits by laser irradiation or the like. For example, the linear end portion 213 may be formed by pinching and twisting a portion of the end portion in the width direction with fingers at the end portion of the connection sheet portion 21 where no slit is formed.

次に、複数の線状端部213がそれぞれ、複数の接続補具により挟持される(ステップS182)。図19に示す例では、接続補具24aは板状部材である。ステップS182において、接続補具24aは、長手方向に略平行な折り畳み線にて、矢印の向く方向に2つ折りに折り畳まれ、線状端部213を側方(すなわち、幅方向の一方側)から挟んで固定する。 Next, the plurality of linear ends 213 are each held by a plurality of connection tools (step S182). In the example shown in FIG. 19, the connection aid 24a is a plate-like member. In step S182, the connection aid 24a is folded in half in the direction of the arrow along folding lines substantially parallel to the longitudinal direction, and the linear end 213 is folded in half from the side (i.e., from one side in the width direction). Pinch and secure.

図20に示す例では、接続補具24bは、中央部に貫通孔241を有する板状部材である。ステップS182において、線状端部213は、接続補具24の貫通孔241に挿入された後、長手方向に対して所定の角度(例えば、略90°)折り曲げられる。これにより、線状端部213が貫通孔241から抜けることが抑制される。接続補具24bは、幅方向に略平行かつ貫通孔241上を通る折り畳み線にて、矢印の向く方向に2つ折りに折り畳まれ、貫通孔241から突出する線状端部213を挟んで固定する。 In the example shown in FIG. 20, the connection aid 24b is a plate-like member having a through hole 241 in the center. In step S182, the linear end portion 213 is inserted into the through hole 241 of the connection aid 24 and then bent at a predetermined angle (for example, approximately 90°) with respect to the longitudinal direction. This prevents the linear end portion 213 from coming out of the through hole 241. The connecting tool 24b is folded in half in the direction of the arrow along a folding line that is substantially parallel to the width direction and passes above the through hole 241, and is fixed by sandwiching the linear end portion 213 protruding from the through hole 241. .

図21に示す例では、接続補具24cは、筒状部材(例えば、円筒状部材)である。ステップS182において、線状端部213は、接続補具24cの径方向内側に挿入される。接続補具24cは、径方向に圧縮されることにより、内側に位置する線状端部213を挟んで固定する。接続補具24cは、角筒状部材であってもよい。なお、以下の説明では、接続補具24a~24cを区別する必要がない場合、まとめて接続補具24と呼ぶ。 In the example shown in FIG. 21, the connection aid 24c is a cylindrical member (for example, a cylindrical member). In step S182, the linear end portion 213 is inserted into the radially inner side of the connecting tool 24c. By being compressed in the radial direction, the connecting tool 24c is fixed by sandwiching the linear end portion 213 located inside. The connection aid 24c may be a square tubular member. In the following description, the connection aids 24a to 24c will be collectively referred to as the connection aid 24 when there is no need to distinguish them.

ステップS182が終了すると、複数の接続補具24が電極22に接合される(ステップS183)。接続補具24の電極22への接合は、例えば、低融点ハンダにより行われる。当該接合は、他の方法により行われてもよい。また、接続シート部21の幅が比較的小さい場合、ステップS181では、接続シート部21の端部の分割は行われず、接続シート部21の端部全体が1つに束ねられて、1つの線状端部213が形成されてもよい。 When step S182 is completed, the plurality of connection tools 24 are joined to the electrodes 22 (step S183). The connection tool 24 is joined to the electrode 22 using, for example, low melting point solder. The joining may be performed by other methods. Further, if the width of the connecting sheet portion 21 is relatively small, the end portion of the connecting sheet portion 21 is not divided in step S181, and the entire end portion of the connecting sheet portion 21 is bundled into one line. A shaped end 213 may be formed.

以上に説明したように、図16ないし図21に示す例では、接続シート部21の両端部を一対の電極22に固定する工程(ステップS18)は、一対の電極22の各電極22に対応する接続シート部21の端部を束ねて線状端部213を形成する工程(ステップS181)と、接続シート部21よりも一対の電極22との接合特性が良好な導電性の接続補具24にて線状端部213を挟持する工程(ステップS182)と、接続補具24を各電極22に接合する工程(ステップS183)と、を備える。これにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗を低減することができる。 As explained above, in the examples shown in FIGS. 16 to 21, the step (step S18) of fixing both ends of the connection sheet portion 21 to the pair of electrodes 22 corresponds to each electrode 22 of the pair of electrodes 22. A step of bundling the ends of the connection sheet portion 21 to form a linear end portion 213 (step S181), and forming a conductive connection aid 24 that has better bonding characteristics with the pair of electrodes 22 than the connection sheet portion 21. The method includes a step of holding the linear end portion 213 between the two electrodes (step S182), and a step of joining the connecting tool 24 to each electrode 22 (step S183). Thereby, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be reduced.

図19に示す好ましい例では、接続補具24aは板状部材である。ステップS182において、接続補具24aが、線状端部213を側方から挟んで折り畳まれることにより、線状端部213が固定される。これにより、接続シート部21の端部を接続補具24aに容易かつ強固に固定することができる。 In the preferred example shown in FIG. 19, the connection aid 24a is a plate-like member. In step S182, the connecting aid 24a is folded while sandwiching the linear end portion 213 from the sides, thereby fixing the linear end portion 213. Thereby, the end portion of the connection sheet portion 21 can be easily and firmly fixed to the connection aid 24a.

図20に示す好ましい例では、接続補具24bは、貫通孔241を有する板状部材である。ステップS182において、線状端部213は接続補具24bの貫通孔241に挿入される。また、接続補具24bが、貫通孔241から突出する線状端部213を挟んで折り畳まれることにより、線状端部213が固定される。これにより、接続シート部21の端部を接続補具24bに容易かつ強固に固定することができる。 In the preferred example shown in FIG. 20, the connection aid 24b is a plate-like member having a through hole 241. As shown in FIG. In step S182, the linear end portion 213 is inserted into the through hole 241 of the connection tool 24b. Furthermore, the connecting aid 24b is folded across the linear end 213 protruding from the through hole 241, thereby fixing the linear end 213. Thereby, the end portion of the connection sheet portion 21 can be easily and firmly fixed to the connection aid 24b.

図21に示す好ましい例では、接続補具24cは筒状部材である。ステップS182において、線状端部213は接続補具24cの内側に挿入され、接続補具24cが径方向に圧縮されることにより、線状端部213が固定される。これにより、接続シート部21の端部を接続補具24cに容易かつ強固に固定することができる。 In the preferred example shown in FIG. 21, the connection aid 24c is a cylindrical member. In step S182, the linear end portion 213 is inserted inside the connecting tool 24c, and the connecting tool 24c is compressed in the radial direction, thereby fixing the linear end portion 213. Thereby, the end portion of the connection sheet portion 21 can be easily and firmly fixed to the connection aid 24c.

上述のように、ステップS181~S183の好ましい例では、ステップS181において、接続シート部21の端部が幅方向に並ぶ複数の端部要素212に分割され、複数の端部要素212のそれぞれを束ねることにより複数の線状端部213が形成される。続いて、ステップS182において、複数の線状端部213が複数の接続補具24によりそれぞれ挟持される。そして、ステップS183において、複数の接続補具24が各電極22に接合される。これにより、接続シート部21の幅が広い場合であっても、接続シート部21と電極22とを好適に接合することができる。 As described above, in a preferred example of steps S181 to S183, in step S181, the end of the connection sheet portion 21 is divided into a plurality of end elements 212 lined up in the width direction, and each of the plurality of end elements 212 is bundled. As a result, a plurality of linear end portions 213 are formed. Subsequently, in step S182, the plurality of linear ends 213 are each held by the plurality of connection tools 24. Then, in step S183, a plurality of connection tools 24 are joined to each electrode 22. Thereby, even if the width of the connection sheet part 21 is wide, the connection sheet part 21 and the electrode 22 can be suitably joined.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造の流れの第2の例について、図22を参照しつつ説明する。図22に例示する製造方法では、ステップS32における一対の電極22の配置が、図6のステップS12における一対の電極22の配置と異なる。また、ステップS34における抵抗測定の際、および、ステップS39における接続シート部21の形成の際に、図6のステップS14およびステップS17とは異なり、カーボンナノチューブシート94の切断が行われない。以下、図22のステップS31~S40について具体的に説明する。なお、図22のステップS31,S33,S35~S36,S40は、図6のステップS11,S13,S15~S16,S19と略同様であるため、説明を簡略化する。また、カーボンナノチューブヒータ1の収容部31および放熱部34の構造は、第1の例と略同様である。 Next, a second example of the flow of manufacturing the carbon nanotube heater 1 will be described with reference to FIG. 22. In the manufacturing method illustrated in FIG. 22, the arrangement of the pair of electrodes 22 in step S32 is different from the arrangement of the pair of electrodes 22 in step S12 of FIG. Furthermore, unlike steps S14 and S17 in FIG. 6, the carbon nanotube sheet 94 is not cut during the resistance measurement in step S34 and the formation of the connection sheet portion 21 in step S39. Steps S31 to S40 in FIG. 22 will be specifically explained below. Note that steps S31, S33, S35 to S36, and S40 in FIG. 22 are substantially the same as steps S11, S13, S15 to S16, and S19 in FIG. 6, so the explanation will be simplified. Further, the structures of the housing section 31 and the heat radiation section 34 of the carbon nanotube heater 1 are substantially the same as those in the first example.

第2の例に係るカーボンナノチューブヒータ1の製造方法では、まず、ステップS11と同様に、制御部46の演算部において、カーボンナノチューブヒータ1の目標抵抗に対応する目標巻回数が積層抵抗情報に基づいて求められ、当該目標巻回数に基づいて、目標巻回数よりも少ない初期巻回数が設定される(ステップS31)。 In the method for manufacturing the carbon nanotube heater 1 according to the second example, first, similarly to step S11, in the calculation unit of the control unit 46, the target number of windings corresponding to the target resistance of the carbon nanotube heater 1 is determined based on the laminated resistance information. Based on the target number of turns, an initial number of turns smaller than the target number of turns is set (step S31).

続いて、回転体42の外側面に絶縁性シート部材230が取り付けられ、絶縁性シート部材230上に一対の電極22が取り付けられる。当該一対の電極22は、図23に示すように、周方向に180°離れた位置に配置される(ステップS32)。各電極22の上側の主面(すなわち、回転体42の外側面に対向する主面である下面とは反対側の上面)上には、ステップS12と同様に、上記導電性ペーストが付与される。なお、ステップS32は、ステップS31と並行して行われてもよく、ステップS31よりも前に行われてもよい。 Subsequently, an insulating sheet member 230 is attached to the outer surface of the rotating body 42, and a pair of electrodes 22 is attached onto the insulating sheet member 230. As shown in FIG. 23, the pair of electrodes 22 are arranged at positions 180° apart in the circumferential direction (step S32). The conductive paste is applied to the upper main surface of each electrode 22 (that is, the upper surface opposite to the lower surface, which is the main surface facing the outer surface of the rotating body 42), as in step S12. . Note that step S32 may be performed in parallel with step S31 or may be performed before step S31.

ステップS31およびステップS32が終了すると、ステップS13と同様に、回転体42が上述の初期巻回数だけ回転され、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が初期巻回数に等しい積層数だけ径方向に積層された筒状中間体51が形成される(ステップS33)。 When step S31 and step S32 are completed, similarly to step S13, the rotating body 42 is rotated by the above-mentioned initial winding number, and the carbon nanotube sheet 94 pulled out from the carbon nanotube array 91 passes over the pair of electrodes 22. and is wound on the outer surface of the rotating body 42. As a result, a cylindrical intermediate body 51 is formed in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 by a number of layers equal to the initial number of turns (step S33).

ステップS33では、上記と同様に、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、当該外側面上の絶縁性シート部材230上に圧密される。 In step S33, in the same manner as described above, an adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying section 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by the pressing roller 45 and compacted onto the insulating sheet member 230 on the outer surface.

ステップS33が終了すると、一対の電極22間の抵抗が測定される(ステップS34)。上述のように、ステップS34では、筒状中間体51の切断は行われない。ステップS34にて測定された初期測定抵抗は、上述の目標抵抗以上である。初期測定抵抗が目標抵抗に略等しい場合、カーボンナノチューブシート94の巻回が終了する。 When step S33 ends, the resistance between the pair of electrodes 22 is measured (step S34). As described above, the cylindrical intermediate body 51 is not cut in step S34. The initial measured resistance measured in step S34 is greater than or equal to the above-mentioned target resistance. When the initial measured resistance is approximately equal to the target resistance, winding of the carbon nanotube sheet 94 is completed.

初期測定抵抗が目標抵抗よりも大きい場合、ステップS15と同様に、初期測定抵抗と上述の積層抵抗情報とに基づいて、カーボンナノチューブシート94の追加巻回数が、制御部46の演算部により決定される(ステップS35)。 If the initial measured resistance is larger than the target resistance, the calculation unit of the control unit 46 determines the additional number of turns of the carbon nanotube sheet 94 based on the initial measured resistance and the above-mentioned laminated resistance information, as in step S15. (Step S35).

追加巻回数が決定されると、ステップS16と同様に、回転体42が追加巻回数だけ回転され、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、筒状中間体51上にカーボンナノチューブシート94が積層され、カーボンナノチューブシート層が形成される(ステップS36)。ステップS36においても、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、筒状中間体51上に圧密される。 When the number of additional windings is determined, the rotating body 42 is rotated by the number of additional windings as in step S16, and the carbon nanotube sheet 94 pulled out from the carbon nanotube array 91 rotates while passing over the pair of electrodes 22. It is wrapped around the outer surface of body 42. Thereby, the carbon nanotube sheet 94 is laminated on the cylindrical intermediate body 51, and a carbon nanotube sheet layer is formed (step S36). Also in step S36, the adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying unit 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed by the pressing roller 45 toward the outer surface of the rotating body 42 and compacted onto the cylindrical intermediate body 51 .

ステップS36が終了すると、図24に示すように、一対の電極22、および、一対の電極22上に積層された筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に回転体42から取り外される(ステップS37)。 When step S36 is completed, as shown in FIG. 24, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 laminated on the pair of electrodes 22 are removed from the rotating body 42 together with the insulating sheet member 230. (Step S37).

ステップS37が終了すると、カーボンナノチューブシート層53が一対の電極22に固定される(ステップS38)。具体的には、電極22上にカーボンナノチューブシート層53が仮固定されている状態で電極22が加熱され、図25に示すように、長手方向に略垂直な折り畳み線223にて2つ折りにされる。これにより、カーボンナノチューブシート層53の一部(すなわち、電極22上に仮固定されている部位であり、接続シート部21の長手方向の端部となる予定の部位)が、電極22により図中の上下両側から挟持される。電極22の長手方向の一方の端部に設けられている複数の凸部222は、カーボンナノチューブシート層53を厚さ方向に貫通し、電極22の長手方向の他方の端部に接触する。そして、複数の凸部222は、当該他方の端部により押圧されて、電極22の上記一方の端部に近づくように折れ曲がり、カーボンナノチューブシート層53を電極22の当該一方の端部との間に固定する。 When step S37 ends, the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22 (step S38). Specifically, the electrode 22 is heated while the carbon nanotube sheet layer 53 is temporarily fixed on the electrode 22, and as shown in FIG. Ru. As a result, a part of the carbon nanotube sheet layer 53 (that is, a part that is temporarily fixed on the electrode 22 and is scheduled to become the longitudinal end of the connection sheet part 21) is removed by the electrode 22 as shown in the figure. is held from both the top and bottom sides. The plurality of convex portions 222 provided at one longitudinal end of the electrode 22 penetrate the carbon nanotube sheet layer 53 in the thickness direction and contact the other longitudinal end of the electrode 22 . Then, the plurality of convex parts 222 are pressed by the other end and bent to approach the one end of the electrode 22, thereby placing the carbon nanotube sheet layer 53 between the one end of the electrode 22 and the other end. Fixed to.

電極22では、ステップS32において付与された導電性ペーストが硬化することにより、カーボンナノチューブシート層53と電極22との固定が強化される。また、ステップS32において、電極22に低融点ハンダが付与されている場合、ステップS38において電極22が2つ折りに折り畳まれた際に、電極22が加熱された後、降温することにより、低融点ハンダが硬化し、カーボンナノチューブシート層53と電極22との固定が強化される。なお、ステップS38では、2つ折りにされた電極22において、折り畳み線223の両側の部位をステイプラー等で機械的に固定することにより、カーボンナノチューブシート層53と電極22との固定がさらに強化されてもよい。あるいは、2つ折りにされた電極22がさらに折り畳まれる(例えば、渦巻き状に折り畳まれる)ことにより、カーボンナノチューブシート層53と電極22との固定がさらに強化されてもよい。 In the electrode 22, the conductive paste applied in step S32 is cured, thereby strengthening the fixation between the carbon nanotube sheet layer 53 and the electrode 22. Further, in step S32, if low melting point solder is applied to the electrode 22, when the electrode 22 is folded in half in step S38, the electrode 22 is heated and then cooled, so that the low melting point solder is applied to the electrode 22. is cured, and the fixation between the carbon nanotube sheet layer 53 and the electrode 22 is strengthened. In addition, in step S38, by mechanically fixing the portions on both sides of the folding line 223 of the electrode 22 folded in half using a stapler or the like, the fixation between the carbon nanotube sheet layer 53 and the electrode 22 is further strengthened. Good too. Alternatively, the fixation between the carbon nanotube sheet layer 53 and the electrode 22 may be further strengthened by further folding the electrode 22 that has been folded in half (for example, folding it into a spiral shape).

ステップS38が終了すると、一対の電極22間の筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に厚さ方向に押圧されて平面状とされる。換言すれば、一対の電極22間のカーボンナノチューブシート層53が厚さ方向に押しつぶされる。これにより、図26に示すように、一対の電極22間を接続する接続シート部21および支持シート部23が形成され、カーボンナノチューブデバイス2の形成が終了する(ステップS39)。図26に示す例では、接続シート部21は、支持シート部23の上下双方に支持シート部23を挟んで設けられる。 When step S38 is completed, the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed together with the insulating sheet member 230 in the thickness direction to form a planar shape. In other words, the carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is crushed in the thickness direction. As a result, as shown in FIG. 26, the connection sheet portion 21 and support sheet portion 23 that connect the pair of electrodes 22 are formed, and the formation of the carbon nanotube device 2 is completed (step S39). In the example shown in FIG. 26, the connection sheet portions 21 are provided both above and below the support sheet portion 23 with the support sheet portion 23 interposed therebetween.

カーボンナノチューブデバイス2が形成されると、ステップS19と同様に、カーボンナノチューブデバイス2が収容部31の内部に収容される。これにより、カーボンナノチューブヒータ1(図1参照)が形成される(ステップS40)。 Once the carbon nanotube device 2 is formed, the carbon nanotube device 2 is housed inside the housing section 31 similarly to step S19. As a result, the carbon nanotube heater 1 (see FIG. 1) is formed (step S40).

以上に説明したように、カーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法は、一対の電極22を配置する工程(ステップS32)と、筒状中間体51を形成する工程(ステップS33)と、一対の電極22間の抵抗を測定する工程(ステップS34)と、カーボンナノチューブシート94を積層する工程(ステップS36)と、一対の電極22上に積層されたカーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程(ステップS38)と、を備える。 As explained above, the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of arranging the pair of electrodes 22 (step S32), the step of forming the cylindrical intermediate body 51 (step S33), and the step of arranging the pair of electrodes 22 (step S32). A step of measuring the resistance between the electrodes 22 (step S34), a step of laminating the carbon nanotube sheets 94 (step S36), and fixing the carbon nanotube sheet layer 53 laminated on the pair of electrodes 22 to the pair of electrodes 22. (step S38).

ステップS32では、軸方向を向く回転軸J1を中心として回転可能な回転体42の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極22が配置される。ステップS33では、回転体42を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が径方向に積層された筒状中間体51が形成される。 In step S32, a pair of electrodes 22 are arranged at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body 42 that is rotatable about the rotation axis J1 facing in the axial direction. In step S33, by rotating the rotating body 42 by the initial number of turns, the carbon nanotube sheet 94 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22. As a result, a cylindrical intermediate body 51 in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 is formed.

ステップS36では、ステップS34にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、回転体42を回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、筒状中間体51上にカーボンナノチューブシート94が積層される。 In step S36, if the initial measured resistance, which is the resistance measured in step S34, is larger than the predetermined target resistance, the carbon nanotube sheet 94 is passed over the pair of electrodes 22 by rotating the rotating body 42. It is wound on the outer surface of the rotating body 42. Thereby, the carbon nanotube sheet 94 is laminated on the cylindrical intermediate body 51.

当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、カーボンナノチューブシート94におけるカーボンナノチューブの密度のばらつき等による影響を抑制して、所望の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)を有するカーボンナノチューブデバイス2を提供することができる。また、上記製造方法により、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。 By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, the influence of variations in the density of carbon nanotubes in the carbon nanotube sheet 94 can be suppressed, and carbon having a desired resistance (that is, resistance approximately equal to the target resistance) can be produced. A nanotube device 2 can be provided. Moreover, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured by the above manufacturing method.

好ましくは、ステップS32において、一対の電極22は周方向に180°離れた位置に配置される。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程は、一対の電極22および筒状のカーボンナノチューブシート層53を回転体42から取り外し、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定し、一対の電極22間のカーボンナノチューブシート層53を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21を形成する工程(ステップS37~S39)を備える。これにより、カーボンナノチューブデバイス2を容易に形成することができる。また、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシートの積層数を容易に大きくすることができる。 Preferably, in step S32, the pair of electrodes 22 are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction. Furthermore, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 are removed from the rotating body 42, and the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22. Then, the carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction to make it planar, thereby forming the connection sheet portion 21 that connects the pair of electrodes 22 (steps S37 to S39). Equipped with. Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily formed. Further, the number of stacked carbon nanotube sheets in the connection sheet portion 21 can be easily increased.

上述のように、カーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法は、第1の製造方法と同様に、ステップS33よりも前に初期巻回数を設定する工程(ステップS31)をさらに備えることが好ましい。ステップS31では、カーボンナノチューブシート94の積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報に基づいて、目標抵抗に対応する目標巻回数が求められる。そして、初期巻回数は、目標巻回数よりも少なく設定される。これにより、ステップS33において筒状中間体51を形成する際に、カーボンナノチューブシート94を過剰に積層することを防止または抑制することができる。その結果、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を、目標抵抗に精度良く近づけることができる。後述するカーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法においても同様である。 As described above, the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2 preferably further includes a step of setting the initial number of windings (step S31) before step S33, similarly to the first manufacturing method. In step S31, the target number of windings corresponding to the target resistance is determined based on the laminated resistance information indicating the relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets 94 and the resistance. The initial number of turns is set to be smaller than the target number of turns. Thereby, when forming the cylindrical intermediate body 51 in step S33, it is possible to prevent or suppress excessive stacking of the carbon nanotube sheets 94. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought close to the target resistance with high accuracy. The same applies to the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, which will be described later.

好ましくは、ステップS36におけるカーボンナノチューブシート94の巻回数は、第1の製造方法と同様に、初期測定抵抗と、カーボンナノチューブシート94の積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報と、に基づいて決定される(ステップS35)。これにより、ステップS36において積層されるべきカーボンナノチューブシート94の積層数を精度良く決定することができる。その結果、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を、目標抵抗に精度良く近づけることができる。カーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法においても同様である。 Preferably, the number of turns of the carbon nanotube sheet 94 in step S36 is determined based on the initial measured resistance and laminated resistance information indicating the relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets 94 and the resistance, as in the first manufacturing method. (Step S35). This makes it possible to accurately determine the number of carbon nanotube sheets 94 to be stacked in step S36. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought close to the target resistance with high accuracy. The same applies to the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2.

上述のように、カーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法では、第1の製造方法と同様に、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して接着剤が付与されることが好ましい。これにより、接続シート部21の強度を増大することができる。その結果、接続シート部21の破損(例えば、接続シート部21の幅方向への割れ、または、接続シート部21からのカーボンナノチューブの脱落等)を抑制することができる。より好ましくは、上記接着剤は導電性添加材を含む。これにより、接続シート部21の導電性を増大させることができる。その結果、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシート94の積層数を低減しつつ、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を目標抵抗に近づけることができる。したがって、カーボンナノチューブヒータ1を軽量化することができる。カーボンナノチューブデバイス2の第3ないし第6の製造方法においても同様である。 As described above, in the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2, it is preferable that an adhesive is applied to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42, similarly to the first manufacturing method. . Thereby, the strength of the connection sheet portion 21 can be increased. As a result, damage to the connection sheet portion 21 (for example, cracking of the connection sheet portion 21 in the width direction, or falling off of carbon nanotubes from the connection sheet portion 21, etc.) can be suppressed. More preferably, the adhesive includes a conductive additive. Thereby, the electrical conductivity of the connection sheet portion 21 can be increased. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought closer to the target resistance while reducing the number of stacked carbon nanotube sheets 94 in the connection sheet portion 21. Therefore, the weight of the carbon nanotube heater 1 can be reduced. The same applies to the third to sixth manufacturing methods of the carbon nanotube device 2.

上述のように、カーボンナノチューブヒータ1は、上述のカーボンナノチューブデバイス2と、収容部31と、放熱部34とを備えることが好ましい。カーボンナノチューブデバイス2は、電力が供給されることにより発熱する発熱体である。収容部31は、カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21を内部に収容する。これにより、接続シート部21の破損をより一層抑制することができる。また、収容部31は可撓性を有するため、カーボンナノチューブヒータ1の設置場所の選択の自由度を向上することができる。放熱部34は、収容部31の外面に設けられて、カーボンナノチューブデバイス2からの熱を均等化して放熱面から放熱する。これにより、カーボンナノチューブヒータ1による加熱対象の各部位における加熱の均一性を向上することができる。 As mentioned above, it is preferable that the carbon nanotube heater 1 includes the above-described carbon nanotube device 2, the housing section 31, and the heat radiation section 34. The carbon nanotube device 2 is a heating element that generates heat when electric power is supplied. The accommodating portion 31 accommodates the connection sheet portion 21 of the carbon nanotube device 2 therein. Thereby, damage to the connection sheet portion 21 can be further suppressed. Further, since the housing section 31 has flexibility, the degree of freedom in selecting the installation location of the carbon nanotube heater 1 can be improved. The heat radiation part 34 is provided on the outer surface of the housing part 31, equalizes the heat from the carbon nanotube device 2, and radiates the heat from the heat radiation surface. Thereby, it is possible to improve the uniformity of heating in each part to be heated by the carbon nanotube heater 1.

カーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法は、上述のように、接続シート部21を形成する工程(ステップS39)と、接続シート部21の両端部を一対の電極22に固定する工程(ステップS38)と、を備える。ステップS39では、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22の間にて積層されることにより、一対の電極22の間にて長手方向に延びる積層シート状の接続シート部21が形成される。一対の電極22の各電極22は板状である。ステップS38において、各電極22は、接続シート部21の端部を間に挟んで折り畳まれる。当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗を低減することができる。 As described above, the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of forming the connection sheet portion 21 (step S39) and the step of fixing both ends of the connection sheet portion 21 to the pair of electrodes 22 (step S38). ) and. In step S39, the carbon nanotube sheets 94 are laminated between the pair of electrodes 22, thereby forming the connection sheet portion 21 in the form of a laminated sheet extending in the longitudinal direction between the pair of electrodes 22. Each electrode 22 of the pair of electrodes 22 is plate-shaped. In step S38, each electrode 22 is folded with the end of the connection sheet portion 21 in between. By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be reduced.

上述のように、第2の製造方法では、第1の製造方法と同様に、ステップS38よりも前の状態において、各電極22は、長手方向の一方の端部に、各電極22の主面221から立設する複数の凸部222を備えることが好ましい。そして、ステップS38において、各電極22は、長手方向に垂直な折り畳み線223にて2つ折りにされて接続シート部21の端部を挟持し、複数の凸部222は、接続シート部21の端部を貫通して各電極22の長手方向の他方の端部に接触することが好ましい。当該接続シート部21の端部とは、接続シート部21となる予定のカーボンナノチューブシート層53の一部である。これにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗をさらに低減することができる。 As described above, in the second manufacturing method, similarly to the first manufacturing method, in the state before step S38, each electrode 22 has a main surface at one end in the longitudinal direction. It is preferable to include a plurality of protrusions 222 standing from 221. Then, in step S38, each electrode 22 is folded in half along the folding line 223 perpendicular to the longitudinal direction to sandwich the end of the connection sheet part 21, and the plurality of convex parts 222 are arranged at the ends of the connection sheet part 21. It is preferable to penetrate through the section and contact the other end of each electrode 22 in the longitudinal direction. The end portion of the connection sheet portion 21 is a part of the carbon nanotube sheet layer 53 that is to become the connection sheet portion 21. Thereby, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be further reduced.

上述のように、第2の製造方法では、第1の製造方法と同様に、ステップS38よりも前に、各電極22の主面221上に導電性ペーストが付与されることが好ましい。これにより、接続シート部21と電極22との接触抵抗をより一層低減することができる。 As described above, in the second manufacturing method, as in the first manufacturing method, it is preferable that a conductive paste is applied on the main surface 221 of each electrode 22 before step S38. Thereby, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be further reduced.

上述のように、第2の製造方法では、第1の製造方法と同様に、ステップS38において、各電極22が加熱されることが好ましい。これにより、電極22が接続シート部21となる予定のカーボンナノチューブシート層53に沿って変形しやすくなるため、電極22と接続シート部21とのより好適な接触を実現することができる。その結果、接続シート部21と電極22との接触抵抗をさらに低減することができる。 As described above, in the second manufacturing method, each electrode 22 is preferably heated in step S38, similarly to the first manufacturing method. This makes it easier for the electrode 22 to deform along the carbon nanotube sheet layer 53 that is to become the connection sheet portion 21, so that more suitable contact between the electrode 22 and the connection sheet portion 21 can be achieved. As a result, the contact resistance between the connection sheet portion 21 and the electrode 22 can be further reduced.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造の流れの第3の例について、図27および図28を参照しつつ説明する。図27および図28に例示する製造方法では、一対の電極22間の抵抗が、カーボンナノチューブシート94の巻回開始から継続的に測定される。このため、図29に示すように、図23に示すデバイス製造装置4に抵抗測定装置48が設けられ、回転機構43の回転軸に設けられたスリップリング49を介して、各電極22と電気的に接続される。なお、収容部31および放熱部34の構造は、第1および第2の製造方法と略同様である。 Next, a third example of the flow of manufacturing the carbon nanotube heater 1 will be described with reference to FIGS. 27 and 28. In the manufacturing method illustrated in FIGS. 27 and 28, the resistance between the pair of electrodes 22 is continuously measured from the start of winding the carbon nanotube sheet 94. For this reason, as shown in FIG. 29, a resistance measuring device 48 is provided in the device manufacturing apparatus 4 shown in FIG. connected to. Note that the structures of the accommodating part 31 and the heat dissipating part 34 are substantially the same as those in the first and second manufacturing methods.

第3の例に係るカーボンナノチューブヒータ1の製造方法では、まず、ステップS32と同様に、回転体42の外側面に絶縁性シート部材230が取り付けられ、絶縁性シート部材230上に一対の電極22が取り付けられる。当該一対の電極22は、図29に示すように、周方向に180°離れた位置に配置される(ステップS51)。各電極22の上側の主面(すなわち、回転体42の外側面に対向する主面である下面とは反対側の上面)上には、ステップS32と同様に、上記導電性ペーストが付与される。 In the method for manufacturing the carbon nanotube heater 1 according to the third example, first, as in step S32, an insulating sheet member 230 is attached to the outer surface of the rotating body 42, and a pair of electrodes 22 are placed on the insulating sheet member 230. can be installed. As shown in FIG. 29, the pair of electrodes 22 are arranged at positions 180° apart in the circumferential direction (step S51). The conductive paste is applied to the upper main surface of each electrode 22 (that is, the upper surface opposite to the lower surface, which is the main surface facing the outer surface of the rotating body 42), as in step S32. .

続いて、回転体42が回転されることにより、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される(ステップS52)。ステップS52では、ステップS33と同様に、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44(図23参照)から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45(図23参照)により回転体42の外側面に向けて押圧され、当該外側面上の絶縁性シート部材230上に圧密される。 Subsequently, by rotating the rotating body 42, the carbon nanotube sheet 94 drawn out from the carbon nanotube array 91 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22 (step S52). In step S52, similarly to step S33, an adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying unit 44 (see FIG. 23) to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. be done. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by a pressing roller 45 (see FIG. 23), and is compressed onto the insulating sheet member 230 on the outer surface. be done.

ステップS52では、カーボンナノチューブシート94の巻回は、抵抗測定装置48による一対の電極22間の抵抗の継続的な測定と並行して行われる。そして、抵抗測定装置48により測定される抵抗が、所定の目標抵抗に到達するまでステップS52が継続されることにより、一対の電極22上に積層された筒状のカーボンナノチューブシート層53が形成される(ステップS53)。 In step S52, the winding of the carbon nanotube sheet 94 is performed in parallel with continuous measurement of the resistance between the pair of electrodes 22 by the resistance measuring device 48. Then, step S52 is continued until the resistance measured by the resistance measuring device 48 reaches a predetermined target resistance, thereby forming a cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 stacked on the pair of electrodes 22. (Step S53).

ステップS52~S53が終了すると、ステップS37~S39と同様に、一対の電極22、および、一対の電極22上に積層された筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に回転体42から取り外され(ステップS54)、カーボンナノチューブシート層53が一対の電極22に固定される(ステップS55)。そして、一対の電極22間の筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に厚さ方向に押圧されて平面状とされる。これにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21および支持シート部23が形成され、カーボンナノチューブデバイス2の形成が終了する(ステップS56)。 When steps S52 to S53 are completed, similarly to steps S37 to S39, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 laminated on the pair of electrodes 22 are transferred to the rotating body together with the insulating sheet member 230. 42 (step S54), and the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22 (step S55). Then, the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction together with the insulating sheet member 230 to form a planar shape. As a result, the connection sheet portion 21 and support sheet portion 23 that connect the pair of electrodes 22 are formed, and the formation of the carbon nanotube device 2 is completed (step S56).

第3の製造方法では、ステップS54~S56に代えて、ステップS61~S62が行われてもよい。この場合、一対の電極22のそれぞれの長手方向略中央部にてカーボンナノチューブシート層53、一対の電極22および絶縁性シート部材230が切断される。これにより、一対の電極22(をそれぞれ2分割したもの)間で周方向に延びる2つの接続シート部21が形成される(ステップS61)。そして、各接続シート部21の両端部が、一対の電極22(をそれぞれ2分割したもの)に固定されることにより、2つのカーボンナノチューブデバイス2が形成される(ステップS62)。 In the third manufacturing method, steps S61 to S62 may be performed instead of steps S54 to S56. In this case, the carbon nanotube sheet layer 53, the pair of electrodes 22, and the insulating sheet member 230 are cut approximately at the longitudinal center of each of the pair of electrodes 22. As a result, two connection sheet portions 21 extending in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 (each divided into two) are formed (step S61). Then, both ends of each connection sheet portion 21 are fixed to a pair of electrodes 22 (divided into two), thereby forming two carbon nanotube devices 2 (step S62).

ステップS62における接続シート部21の固定は、例えば、図13および図14に示すように、接続シート部21の端部を間に挟んで電極22を折り畳むことにより行われてもよい。この場合、電極22の複数の凸部222は、切断前の電極22の長手方向両端部に設けられることが好ましい。あるいは、ステップS62における接続シート部21の固定は、図19ないし図21に示すように、接続補具24a~24cを用いて行われてもよい。 The connection sheet portion 21 may be fixed in step S62 by, for example, folding the electrode 22 with the end of the connection sheet portion 21 in between, as shown in FIGS. 13 and 14. In this case, it is preferable that the plurality of convex portions 222 of the electrode 22 be provided at both longitudinal ends of the electrode 22 before cutting. Alternatively, the connection sheet portion 21 may be fixed in step S62 using connection aids 24a to 24c, as shown in FIGS. 19 to 21.

カーボンナノチューブデバイス2が形成されると、ステップS40と同様に、カーボンナノチューブデバイス2が収容部31の内部に収容される。これにより、カーボンナノチューブヒータ1(図1参照)が形成される(ステップS57)。 Once the carbon nanotube device 2 is formed, the carbon nanotube device 2 is housed inside the housing section 31 similarly to step S40. As a result, the carbon nanotube heater 1 (see FIG. 1) is formed (step S57).

以上に説明したように、カーボンナノチューブデバイス2の第3の製造方法は、一対の電極22を配置する工程(ステップS51)と、一対の電極22間の抵抗を測定しつつカーボンナノチューブシート94を巻回する工程(ステップS52)と、カーボンナノチューブシート層53を形成する工程(ステップS53)と、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程(ステップS55)と、を備える。 As explained above, the third manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of arranging the pair of electrodes 22 (step S51) and the winding of the carbon nanotube sheet 94 while measuring the resistance between the pair of electrodes 22. The carbon nanotube sheet layer 53 is rotated (step S52), the carbon nanotube sheet layer 53 is formed (step S53), and the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22 (step S55).

ステップS51では、軸方向を向く回転軸J1を中心として回転可能な回転体42の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極22が配置される。ステップS52では、回転体42を回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。ステップS53では、ステップS52にて測定される抵抗が所定の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)に到達するまでステップS52を継続することにより、一対の電極22上に積層されたカーボンナノチューブシート層53を形成する。 In step S51, a pair of electrodes 22 are arranged at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body 42 that is rotatable about the rotation axis J1 facing in the axial direction. In step S52, by rotating the rotating body 42, the carbon nanotube sheet 94 is wound around the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22. In step S53, carbon nanotube sheets are stacked on the pair of electrodes 22 by continuing step S52 until the resistance measured in step S52 reaches a predetermined resistance (that is, a resistance approximately equal to the target resistance). Form layer 53.

当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、カーボンナノチューブシート94におけるカーボンナノチューブの密度のばらつき等による影響を抑制して、所望の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)を有するカーボンナノチューブデバイス2を提供することができる。 By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, the influence of variations in the density of carbon nanotubes in the carbon nanotube sheet 94 can be suppressed, and carbon having a desired resistance (that is, resistance approximately equal to the target resistance) can be produced. A nanotube device 2 can be provided.

好ましくは、ステップS51において、一対の電極22は周方向に180°離れた位置に配置される。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程は、ステップS54~S56またはステップS61~S62を実施する工程を備える。 Preferably, in step S51, the pair of electrodes 22 are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction. Further, the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22 includes a step of implementing steps S54 to S56 or steps S61 to S62.

ステップS54~S56では、ステップS53の終了後、一対の電極22および筒状のカーボンナノチューブシート層53が回転体42から取り外され、カーボンナノチューブシート層53が一対の電極22に固定される。そして、一対の電極22間のカーボンナノチューブシート層53が厚さ方向に押圧されて平面状とされることにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21が形成される。これにより、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。また、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシートの積層数を容易に大きくすることができる。 In steps S54 to S56, after step S53 is completed, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 are removed from the rotating body 42, and the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22. Then, the carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction to form a planar shape, thereby forming the connection sheet portion 21 that connects the pair of electrodes 22. Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured. Further, the number of stacked carbon nanotube sheets in the connection sheet portion 21 can be easily increased.

ステップS61~S62では、一対の電極22のそれぞれの中央部にてカーボンナノチューブシート層53および一対の電極22を切断することにより、一対の電極22間で周方向に延びる接続シート部21が形成される。そして、接続シート部21の両端部は、一対の電極22に固定される。これにより、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。切断後の電極22を電極片と呼ぶと、ステップS61~62では、一対の電極片の間で周方向に延びる接続シート部21が2組形成され、各接続シート部21の両端部が一対の電極片に固定されることにより、略同形状の2つのカーボンナノチューブデバイス2が製造される。なお、ステップS61では、一対の電極22が切断されることなく、1つのカーボンナノチューブデバイス2の製造に使用されてもよい。後述するカーボンナノチューブデバイス2の第6の製造方法においても同様である。 In steps S61 to S62, the carbon nanotube sheet layer 53 and the pair of electrodes 22 are cut at the center of each of the pair of electrodes 22, thereby forming a connecting sheet portion 21 extending in the circumferential direction between the pair of electrodes 22. Ru. Both ends of the connection sheet portion 21 are fixed to a pair of electrodes 22 . Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured. If the electrode 22 after cutting is called an electrode piece, in steps S61 and S62, two sets of connection sheet parts 21 extending in the circumferential direction are formed between a pair of electrode pieces, and both ends of each connection sheet part 21 are connected to a pair of electrode pieces. By being fixed to the electrode piece, two carbon nanotube devices 2 having substantially the same shape are manufactured. Note that in step S61, the pair of electrodes 22 may be used to manufacture one carbon nanotube device 2 without being cut. The same applies to the sixth manufacturing method of carbon nanotube device 2, which will be described later.

上述のように、カーボンナノチューブデバイス2の第3の製造方法では、第1および第2の製造方法と同様に、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して接着剤が付与されることが好ましい。これにより、接続シート部21の強度を増大することができる。その結果、接続シート部21の破損(例えば、接続シート部21の幅方向への割れ、または、接続シート部21からのカーボンナノチューブの脱落等)を抑制することができる。より好ましくは、上記接着剤は導電性添加材を含む。これにより、接続シート部21の導電性を増大させることができる。その結果、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシート94の積層数を低減しつつ、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗を目標抵抗に近づけることができる。したがって、カーボンナノチューブヒータ1を軽量化することができる。 As described above, in the third manufacturing method of the carbon nanotube device 2, an adhesive is applied to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42, similarly to the first and second manufacturing methods. It is preferable. Thereby, the strength of the connection sheet portion 21 can be increased. As a result, damage to the connection sheet portion 21 (for example, cracking of the connection sheet portion 21 in the width direction, or falling off of carbon nanotubes from the connection sheet portion 21, etc.) can be suppressed. More preferably, the adhesive includes a conductive additive. Thereby, the electrical conductivity of the connection sheet portion 21 can be increased. As a result, the resistance of the carbon nanotube device 2 can be brought closer to the target resistance while reducing the number of stacked carbon nanotube sheets 94 in the connection sheet portion 21. Therefore, the weight of the carbon nanotube heater 1 can be reduced.

上述のように、カーボンナノチューブヒータ1は、上述のカーボンナノチューブデバイス2と、収容部31と、放熱部34とを備えることが好ましい。カーボンナノチューブデバイス2は、電力が供給されることにより発熱する発熱体である。収容部31は、カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21を内部に収容する。これにより、接続シート部21の破損をより一層抑制することができる。また、収容部31は可撓性を有するため、カーボンナノチューブヒータ1の設置場所の選択の自由度を向上することができる。放熱部34は、収容部31の外面に設けられて、カーボンナノチューブデバイス2からの熱を均等化して放熱面から放熱する。これにより、カーボンナノチューブヒータ1による加熱対象の各部位における加熱の均一性を向上することができる。 As mentioned above, it is preferable that the carbon nanotube heater 1 includes the above-described carbon nanotube device 2, the housing section 31, and the heat radiation section 34. The carbon nanotube device 2 is a heating element that generates heat when electric power is supplied. The accommodating portion 31 accommodates the connection sheet portion 21 of the carbon nanotube device 2 therein. Thereby, damage to the connection sheet portion 21 can be further suppressed. Further, since the housing section 31 has flexibility, the degree of freedom in selecting the installation location of the carbon nanotube heater 1 can be improved. The heat radiation part 34 is provided on the outer surface of the housing part 31, equalizes the heat from the carbon nanotube device 2, and radiates the heat from the heat radiation surface. Thereby, it is possible to improve the uniformity of heating in each part to be heated by the carbon nanotube heater 1.

カーボンナノチューブデバイス2の第3の製造方法では、一対の電極22は、必ずしも周方向に180°離れた位置に配置される必要はない。例えば、一対の電極22間の周方向の角度は、一方が120°であり、他方が240°であってもよい。この場合、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程では、上述のステップS61~S62(図28参照)が実施される。これにより、接続シート部21の長さが異なる2つのカーボンナノチューブデバイス2を並行して形成することができる。 In the third manufacturing method of the carbon nanotube device 2, the pair of electrodes 22 do not necessarily need to be arranged at positions 180° apart in the circumferential direction. For example, the circumferential angle between the pair of electrodes 22 may be 120° on one side and 240° on the other. In this case, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the above steps S61 to S62 (see FIG. 28) are performed. Thereby, two carbon nanotube devices 2 having different lengths of connection sheet portions 21 can be formed in parallel.

一対の電極22間の周方向の角度が180°ではない場合、ステップS52における抵抗測定では、カーボンナノチューブシート層53における一対の電極22の一方側の部位と他方側の部位との並列回路の合成抵抗が、抵抗測定装置48により測定される。そして、カーボンナノチューブシート層53の上記一方側の部位および他方側の部位の長さの比(すなわち、抵抗の比)を用いて、上記合成抵抗から、当該一方側の部位の抵抗、および他方側の部位の抵抗(すなわち、一対の電極22間のそれぞれの抵抗)が、公知の算出方法により求められる。 When the angle in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 is not 180°, in the resistance measurement in step S52, a parallel circuit is synthesized between one side and the other side of the pair of electrodes 22 in the carbon nanotube sheet layer 53. Resistance is measured by resistance measuring device 48 . Then, using the length ratio of the one side portion and the other side portion of the carbon nanotube sheet layer 53 (that is, the resistance ratio), the resistance of the one side portion and the other side are calculated from the above composite resistance. The resistance at the location (that is, each resistance between the pair of electrodes 22) is determined by a known calculation method.

カーボンナノチューブデバイス2の第3の製造方法では、ステップS51において、複数組の一対の電極22が、回転体42の外側面に配置されてもよい。複数組の一対の電極22間の角度は、同じであってもよく、異なっていてもよい。この場合、ステップS52における抵抗測定では、複数組の一対の電極22から選択された2つの電極22について、当該2つの電極22間の並列回路の合成抵抗が測定され、各組の一対の電極22間におけるカーボンナノチューブシート層53の長さの比を用いて、当該合成抵抗から各組の一対の電極22間の抵抗が求められる。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程では、各組の一対の電極22について、上述のステップS61~S62(図28参照)が実施される。これにより、複数のカーボンナノチューブデバイス2を並行して形成することができる。 In the third manufacturing method of the carbon nanotube device 2, a plurality of pairs of electrodes 22 may be arranged on the outer surface of the rotating body 42 in step S51. The angles between the plurality of pairs of electrodes 22 may be the same or different. In this case, in the resistance measurement in step S52, the combined resistance of the parallel circuit between the two electrodes 22 selected from the plurality of pairs of electrodes 22 is measured, and the combined resistance of the parallel circuit between the two electrodes 22 is measured. The resistance between each pair of electrodes 22 is determined from the combined resistance using the ratio of the lengths of the carbon nanotube sheet layers 53 between them. Further, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the above-described steps S61 to S62 (see FIG. 28) are performed for each pair of electrodes 22. Thereby, a plurality of carbon nanotube devices 2 can be formed in parallel.

上述のカーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法では、第3の製造方法と同様に、ステップS37~S39(図22参照)に代えて、図28に示すステップS61~S62が行われてもよい。換言すれば、第2の製造方法において、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程は、ステップS37~S39またはステップS61~S62を実施する工程を備える。ステップS61~S62では、上述のように、一対の電極22のそれぞれの中央部にてカーボンナノチューブシート層53および一対の電極22を切断することにより、一対の電極22間で周方向に延びる接続シート部21が形成される。そして、接続シート部21の両端部は、一対の電極22に固定される。これにより、カーボンナノチューブデバイス2を容易に形成することができる。詳細には、一対の電極片の間で周方向に延びる接続シート部21が2組形成され、各接続シート部21の両端部が一対の電極片に固定されることにより、略同形状の2つのカーボンナノチューブデバイス2が製造される。後述するカーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法においても同様である。 In the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2 described above, steps S61 to S62 shown in FIG. 28 may be performed instead of steps S37 to S39 (see FIG. 22), similarly to the third manufacturing method. . In other words, in the second manufacturing method, the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22 includes the step of implementing steps S37 to S39 or steps S61 to S62. In steps S61 to S62, as described above, by cutting the carbon nanotube sheet layer 53 and the pair of electrodes 22 at the center of each of the pair of electrodes 22, a connecting sheet extending in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 is formed. A portion 21 is formed. Both ends of the connection sheet portion 21 are fixed to a pair of electrodes 22 . Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily formed. Specifically, two sets of connection sheet parts 21 extending in the circumferential direction are formed between a pair of electrode pieces, and both ends of each connection sheet part 21 are fixed to the pair of electrode pieces, so that two sets of substantially the same shape are formed. One carbon nanotube device 2 is manufactured. The same applies to the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, which will be described later.

カーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法では、第3の製造方法と同様に、一対の電極22は、必ずしも周方向に180°離れた位置に配置される必要はない。例えば、一対の電極22間の周方向の角度は、一方が120°であり、他方が240°であってもよい。この場合、ステップS34における抵抗測定では、上述の並列回路の合成抵抗が測定され、当該合成抵抗から一対の電極22間の抵抗が求められる。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程では、上述のステップS61~S62(図28参照)が実施される。これにより、接続シート部21の長さが異なる2つのカーボンナノチューブデバイス2を並行して形成することができる。 In the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2, similarly to the third manufacturing method, the pair of electrodes 22 do not necessarily need to be arranged at positions 180° apart in the circumferential direction. For example, the angle in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 may be 120° on one side and 240° on the other. In this case, in the resistance measurement in step S34, the combined resistance of the above-mentioned parallel circuit is measured, and the resistance between the pair of electrodes 22 is determined from the combined resistance. Further, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the above-mentioned steps S61 to S62 (see FIG. 28) are performed. Thereby, two carbon nanotube devices 2 having different lengths of connection sheet portions 21 can be formed in parallel.

カーボンナノチューブデバイス2の第2の製造方法では、第3の製造方法と同様に、ステップS51において、複数組の一対の電極22が、回転体42の外側面に配置されてもよい。複数組の一対の電極22間の角度は、同じであってもよく、異なっていてもよい。この場合、ステップS52における抵抗測定では、複数組の一対の電極22から選択された2つの電極22について、当該2つの電極22間の並列回路の合成抵抗が測定され、当該合成抵抗から各組の一対の電極22間の抵抗が求められる。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程では、各組の一対の電極22について、上述のステップS61~S62(図28参照)が実施される。これにより、複数のカーボンナノチューブデバイス2を並行して形成することができる。 In the second manufacturing method of the carbon nanotube device 2, similarly to the third manufacturing method, a plurality of pairs of electrodes 22 may be arranged on the outer surface of the rotating body 42 in step S51. The angles between the plurality of pairs of electrodes 22 may be the same or different. In this case, in the resistance measurement in step S52, for two electrodes 22 selected from a plurality of pairs of electrodes 22, the combined resistance of the parallel circuit between the two electrodes 22 is measured, and from the combined resistance, the combined resistance of each pair of electrodes 22 is measured. The resistance between the pair of electrodes 22 is determined. Further, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the above-described steps S61 to S62 (see FIG. 28) are performed for each pair of electrodes 22. Thereby, a plurality of carbon nanotube devices 2 can be formed in parallel.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造の流れの第4の例について、図30を参照しつつ説明する。第4の製造方法は、後述するように、電極22とは別の測定用電極が使用される点を除き、上述の第1の製造方法に類似している。第4の製造方法によりカーボンナノチューブヒータ1が製造される際には、まず、ステップS11(図6参照)と同様に、カーボンナノチューブデバイス2の目標抵抗が図31に示す制御部46に入力され、当該目標抵抗に対応するカーボンナノチューブシート94の目標巻回数が、積層抵抗情報に基づいて求められる。そして、当該目標巻回数に基づいて、目標巻回数よりも所定の巻回数だけ少ない初期巻回数が設定される(ステップS71)。 Next, a fourth example of the flow of manufacturing the carbon nanotube heater 1 will be described with reference to FIG. 30. The fourth manufacturing method is similar to the first manufacturing method described above, except that a measurement electrode other than electrode 22 is used, as will be described later. When the carbon nanotube heater 1 is manufactured by the fourth manufacturing method, first, the target resistance of the carbon nanotube device 2 is inputted to the control section 46 shown in FIG. 31, as in step S11 (see FIG. 6), The target number of turns of the carbon nanotube sheet 94 corresponding to the target resistance is determined based on the laminated resistance information. Then, based on the target number of turns, an initial number of turns is set which is smaller than the target number of turns by a predetermined number of turns (step S71).

続いて、図31および図32に示すデバイス製造装置4において、ステップS12と同様に、回転体42の外側面に絶縁性シート部材230が取り付けられる。そして、絶縁性シート部材230上に三対の電極22a,22b,22c、および、三対の測定用電極25a,25b,25cが取り付けられる(ステップS72)。電極22a,22b,22cの形状は、上述のものと同じである。一対の電極22a、一対の電極22bおよび一対の電極22cはそれぞれ、接続領域421の両端に配置される。測定用電極25a,25b,25cは、例えば、回転体42の回転軸J1に略平行に延びる略帯状である。 Subsequently, in the device manufacturing apparatus 4 shown in FIGS. 31 and 32, the insulating sheet member 230 is attached to the outer surface of the rotating body 42, similarly to step S12. Then, three pairs of electrodes 22a, 22b, 22c and three pairs of measurement electrodes 25a, 25b, 25c are attached on the insulating sheet member 230 (step S72). The shapes of the electrodes 22a, 22b, 22c are the same as those described above. The pair of electrodes 22a, the pair of electrodes 22b, and the pair of electrodes 22c are arranged at both ends of the connection region 421, respectively. The measurement electrodes 25a, 25b, and 25c are, for example, approximately belt-shaped and extend approximately parallel to the rotation axis J1 of the rotating body 42.

一対の測定用電極25aは、周方向に離れた位置に配置される。一対の測定用電極25b、および、一対の測定用電極25cについても同様である。図31および図32に示す例では、一対の測定用電極25aは、一対の電極22aの周方向外側にて、一対の電極22a間の接続領域421、および、一対の電極22aを間に挟む位置に配置される。好ましくは、一対の測定用電極25aは一対の電極22aに近接して配置される。一対の測定用電極25bは、一対の電極22bの周方向外側にて、一対の電極22b間の接続領域421、および、一対の電極22bを間に挟む位置に配置される。好ましくは、一対の測定用電極25bは一対の電極22bに近接して配置される。一対の測定用電極25cは、一対の電極22cの周方向外側にて、一対の電極22c間の接続領域421、および、一対の電極22cを間に挟む位置に配置される。好ましくは、一対の測定用電極25cは一対の電極22cに近接して配置される。以下の説明では、上述のように、電極22a,22b,22cをまとめて「電極22」とも呼ぶ。また、測定用電極25a,25b,25cをまとめて「測定用電極25」とも呼ぶ。ステップS72では、電極22の配置、および、測定用電極25の配置は、いずれが先に行われてもよく、並行して行われてもよい。 A pair of measurement electrodes 25a are arranged at positions separated in the circumferential direction. The same applies to the pair of measurement electrodes 25b and the pair of measurement electrodes 25c. In the example shown in FIGS. 31 and 32, the pair of measurement electrodes 25a are located at the connection area 421 between the pair of electrodes 22a on the circumferential outer side of the pair of electrodes 22a, and at a position sandwiching the pair of electrodes 22a therebetween. will be placed in Preferably, the pair of measurement electrodes 25a are arranged close to the pair of electrodes 22a. The pair of measurement electrodes 25b are arranged on the circumferentially outer sides of the pair of electrodes 22b, in the connection region 421 between the pair of electrodes 22b, and at positions sandwiching the pair of electrodes 22b therebetween. Preferably, the pair of measurement electrodes 25b are arranged close to the pair of electrodes 22b. The pair of measurement electrodes 25c are arranged on the circumferential outer side of the pair of electrodes 22c, in a connection region 421 between the pair of electrodes 22c, and at a position sandwiching the pair of electrodes 22c therebetween. Preferably, the pair of measurement electrodes 25c are arranged close to the pair of electrodes 22c. In the following description, the electrodes 22a, 22b, and 22c are also collectively referred to as "electrodes 22" as described above. Moreover, the measurement electrodes 25a, 25b, and 25c are also collectively referred to as "measurement electrodes 25." In step S72, the arrangement of the electrodes 22 and the arrangement of the measurement electrodes 25 may be performed first or may be performed in parallel.

各電極22上には、上述のように、導電性ペースト(例えば、導電性添加材を含む接着剤)が付与される。各測定用電極25上には、粘着剤が付与される。粘着剤は、好ましくは絶縁性ペーストである。当該絶縁性ペーストとして、好ましくは、ペースト状のロジン(例えば、粉末状のロジンをアルコール等の溶媒に溶かしたもの)が使用される。なお、ステップS72は、ステップS71と並行して行われてもよく、ステップS71よりも前に行われてもよい。 A conductive paste (eg, an adhesive containing conductive additives) is applied onto each electrode 22, as described above. An adhesive is applied onto each measurement electrode 25. The adhesive is preferably an insulating paste. As the insulating paste, preferably, paste-like rosin (for example, powdered rosin dissolved in a solvent such as alcohol) is used. Note that step S72 may be performed in parallel with step S71, or may be performed before step S71.

ステップS71およびステップS72が終了すると、ステップS13と同様に、回転体42が上述の初期巻回数だけ回転される。これにより、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、三対の電極22a,22b,22cおよび三対の測定用電極25a,25b,25c上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。換言すれば、三対の電極22a,22b,22cのそれぞれの間にて、カーボンナノチューブシート94が積層される。 When step S71 and step S72 are completed, the rotating body 42 is rotated by the above-mentioned initial number of windings, similarly to step S13. As a result, the carbon nanotube sheet 94 pulled out from the carbon nanotube array 91 passes over the three pairs of electrodes 22a, 22b, 22c and the three pairs of measurement electrodes 25a, 25b, 25c, and then onto the outer surface of the rotating body 42. is wound around. In other words, the carbon nanotube sheets 94 are stacked between each of the three pairs of electrodes 22a, 22b, and 22c.

回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94には、上述のように、導電性添加材を含む接着剤が、接着剤付与部44により付与される。これにより、カーボンナノチューブシート94を構成するカーボンナノチューブが凝集する。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、当該外側面上の絶縁性シート部材230上に圧密される。 As described above, an adhesive containing a conductive additive is applied to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 by the adhesive applying unit 44 . As a result, the carbon nanotubes constituting the carbon nanotube sheet 94 aggregate. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by the pressing roller 45 and compacted onto the insulating sheet member 230 on the outer surface.

デバイス製造装置4では、図33に示すように、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が初期巻回数に等しい積層数だけ径方向に積層された筒状中間体51が形成される(ステップS73)。図33では、三対の電極22および三対の測定用電極25のうち、一対の電極22aおよび一対の測定用電極25aを示す。以下では、一対の電極22aを備えるカーボンナノチューブデバイス2に注目して、その製造方法について説明する。なお、一対の電極22b、および、一対の電極22cをそれぞれ備えるカーボンナノチューブデバイス2の製造についても同様である。図33に示すカーボンナノチューブシート94の積層数は、図示の都合上、実際の積層数よりも少なく描いている。 In the device manufacturing apparatus 4, as shown in FIG. 33, a cylindrical intermediate body 51 is formed in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 by a number of layers equal to the initial number of turns (step S73). ). In FIG. 33, among the three pairs of electrodes 22 and the three pairs of measurement electrodes 25, one pair of electrodes 22a and one pair of measurement electrodes 25a are shown. In the following, a method for manufacturing the carbon nanotube device 2 will be described, focusing on the carbon nanotube device 2 including the pair of electrodes 22a. Note that the same applies to the manufacture of the carbon nanotube device 2 each including a pair of electrodes 22b and a pair of electrodes 22c. For convenience of illustration, the number of stacked carbon nanotube sheets 94 shown in FIG. 33 is smaller than the actual number of stacked layers.

カーボンナノチューブシート94の初期巻回数の巻回が終了すると、回転機構43が停止される。そして、図34に示すように、筒状中間体51が、周方向における一対の測定用電極25aの外側の2つの切断位置にて切断される。具体的には、筒状中間体51は、電極22aおよび測定用電極25aの接続領域421とは反対側の切断位置にて切断される。本実施の形態では、具体的な切断位置は、周方向にて隣接する測定用電極25aと測定用電極25bとの間、測定用電極25aと測定用電極25cとの間、および、測定用電極25bと測定用電極25cとの間の位置である。筒状中間体51の切断は、例えば、カッター等の切断刃47により行われる。 When the initial number of turns of the carbon nanotube sheet 94 is completed, the rotation mechanism 43 is stopped. Then, as shown in FIG. 34, the cylindrical intermediate body 51 is cut at two cutting positions outside the pair of measurement electrodes 25a in the circumferential direction. Specifically, the cylindrical intermediate body 51 is cut at a cutting position opposite to the connection region 421 of the electrode 22a and the measurement electrode 25a. In this embodiment, the specific cutting positions are between circumferentially adjacent measurement electrodes 25a and 25b, between measurement electrodes 25a and 25c, and between measurement electrodes 25a and 25c. 25b and the measurement electrode 25c. The cylindrical intermediate body 51 is cut by, for example, a cutting blade 47 such as a cutter.

続いて、図35に示すように、一対の測定用電極25a間の抵抗が測定される(ステップS74)。一対の測定用電極25aには、筒状中間体51のうち、一対の測定用電極25aの間にて周方向に延びる部位である積層シート状のカーボンナノチューブ構造体52の長手方向両端部が接触している。カーボンナノチューブ構造体52の端部は、上述の粘着剤(例えば、ペースト状のロジン)、および、接着剤付与部44から付与された接着剤により、測定用電極25aに仮固定されている。これにより、一対の測定用電極25aは、カーボンナノチューブ構造体52により電気的に接続される。また、粘着剤が、カーボンナノチューブ構造体52を構成する多数のカーボンナノチューブの間隙に染み込み、カーボンナノチューブ構造体52を測定用電極25a上に引き寄せる等して、カーボンナノチューブ構造体52と測定用電極25aとの間の接触抵抗を低減する。当該抵抗の測定は、例えば、作業者がテスター等の抵抗測定装置48を使用して行う。あるいは、抵抗測定装置48がデバイス製造装置4に設けられており、ステップS73の終了後、ステップS74の抵抗測定が自動的に行われてもよい。 Subsequently, as shown in FIG. 35, the resistance between the pair of measurement electrodes 25a is measured (step S74). Both longitudinal ends of a laminated sheet-like carbon nanotube structure 52, which is a portion of the cylindrical intermediate body 51 that extends in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25a, are in contact with the pair of measurement electrodes 25a. are doing. The end of the carbon nanotube structure 52 is temporarily fixed to the measurement electrode 25a with the above-mentioned adhesive (for example, paste-like rosin) and an adhesive applied from the adhesive application section 44. Thereby, the pair of measurement electrodes 25a are electrically connected by the carbon nanotube structure 52. In addition, the adhesive permeates into the gaps between the many carbon nanotubes that constitute the carbon nanotube structure 52 and pulls the carbon nanotube structure 52 onto the measurement electrode 25a. Reduce contact resistance between The resistance is measured, for example, by an operator using a resistance measuring device 48 such as a tester. Alternatively, the resistance measuring device 48 may be provided in the device manufacturing apparatus 4, and the resistance measurement in step S74 may be automatically performed after step S73 is completed.

ステップS74にて得られた測定値は、制御部46(図31参照)へと送られる。制御部46では、当該測定値に基づいて、一対の電極22a間の抵抗である初期測定抵抗が求められる。初期測定抵抗は、例えば、一対の測定用電極25a間の周方向の距離に対する一対の電極22a間の周方向の距離の割合を、上記測定値に対して乗算することにより求められる。また、電極22aと測定用電極25aとの間の距離が小さい場合等、上記測定値が初期測定抵抗とされてもよい。初期測定抵抗は、上述の目標抵抗以上である。初期測定抵抗が目標抵抗に略等しい場合、カーボンナノチューブシート94の巻回が終了する。 The measured value obtained in step S74 is sent to the control section 46 (see FIG. 31). The control unit 46 determines the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes 22a, based on the measured value. The initial measurement resistance is obtained, for example, by multiplying the measured value by the ratio of the distance in the circumferential direction between the pair of electrodes 22a to the distance in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25a. Furthermore, in cases such as when the distance between the electrode 22a and the measurement electrode 25a is small, the above measurement value may be used as the initial measurement resistance. The initial measured resistance is greater than or equal to the target resistance described above. When the initial measured resistance is approximately equal to the target resistance, winding of the carbon nanotube sheet 94 is completed.

初期測定抵抗が目標抵抗よりも大きい場合、ステップS15と同様に、制御部46の演算部により、初期測定抵抗と上述の積層抵抗情報とに基づいて、カーボンナノチューブデバイス2の抵抗が目標抵抗に略等しくなるために必要なカーボンナノチューブシート94の追加巻回数が決定される(ステップS75)。 If the initial measured resistance is larger than the target resistance, similarly to step S15, the calculation unit of the control unit 46 determines that the resistance of the carbon nanotube device 2 is approximately equal to the target resistance based on the initial measured resistance and the laminated resistance information described above. The number of additional windings of the carbon nanotube sheet 94 required to achieve equality is determined (step S75).

追加巻回数が決定されると、制御部46により回転機構43が制御され、回転体42が追加巻回数だけ回転される。これにより、ステップS73と同様に、カーボンナノチューブシート94が、三対の電極22a,22b,22c上および三対の測定用電極25a,25b,25c上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。デバイス製造装置4では、三対の電極22a,22b,22cのそれぞれの間にて、図36に示すように、カーボンナノチューブ構造体52上にカーボンナノチューブシート94が積層される(ステップS76)。ステップS76においても、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、カーボンナノチューブ構造体52上に圧密される。なお、ステップS75では、ステップS74にて得られた測定値に基づいて、作業者により追加巻回数が求められてもよい。また、ステップS76では、回転機構43が作業者により操作され、回転体42が追加巻回数だけ回転されてもよい。 When the number of additional windings is determined, the rotation mechanism 43 is controlled by the control unit 46, and the rotating body 42 is rotated by the number of additional windings. As a result, the carbon nanotube sheet 94 passes over the three pairs of electrodes 22a, 22b, 22c and the three pairs of measurement electrodes 25a, 25b, 25c and onto the outer surface of the rotating body 42, similarly to step S73. rolled around. In the device manufacturing apparatus 4, a carbon nanotube sheet 94 is stacked on the carbon nanotube structure 52 between each of the three pairs of electrodes 22a, 22b, and 22c, as shown in FIG. 36 (step S76). Also in step S76, the adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying unit 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by the pressing roller 45 and compacted onto the carbon nanotube structure 52 . Note that in step S75, the additional number of windings may be determined by the operator based on the measured value obtained in step S74. Further, in step S76, the rotation mechanism 43 may be operated by the operator, and the rotating body 42 may be rotated by the additional number of windings.

カーボンナノチューブシート94の追加巻回数の巻回が終了すると、回転機構43が停止される。そして、図37に示すように、カーボンナノチューブ構造体52上のカーボンナノチューブシート94が、周方向に隣接する電極22aと測定用電極25aとの間の切断位置にて切断される。カーボンナノチューブシート94は、電極22a上にて切断されてもよい。換言すれば、カーボンナノチューブシート94は、周方向における接続領域421の外側、かつ、一対の測定用電極25aの内側に位置する2つの切断位置にて切断される。これにより、接続領域421にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部21が形成される(ステップS77)。ステップS77では、カーボンナノチューブシート94を切断する際に、絶縁性シート部材230(図31および図32参照)も共に切断される。これにより、接続領域421にて周方向に延びる支持シート部23が形成される。カーボンナノチューブシート94および絶縁性シート部材230の切断は、例えば、ステップS74と同様のカッター等の切断刃47により行われる。 When the additional number of windings of the carbon nanotube sheet 94 is completed, the rotation mechanism 43 is stopped. Then, as shown in FIG. 37, the carbon nanotube sheet 94 on the carbon nanotube structure 52 is cut at a cutting position between the circumferentially adjacent electrode 22a and the measurement electrode 25a. The carbon nanotube sheet 94 may be cut on the electrode 22a. In other words, the carbon nanotube sheet 94 is cut at two cutting positions located outside the connection region 421 in the circumferential direction and inside the pair of measurement electrodes 25a. As a result, the connection sheet portion 21 in the form of a laminated sheet extending in the circumferential direction is formed in the connection region 421 (step S77). In step S77, when cutting the carbon nanotube sheet 94, the insulating sheet member 230 (see FIGS. 31 and 32) is also cut. As a result, a support sheet portion 23 extending in the circumferential direction is formed in the connection region 421. The carbon nanotube sheet 94 and the insulating sheet member 230 are cut by, for example, the cutting blade 47, such as a cutter similar to step S74.

ステップS77が終了すると、ステップS18と同様に、一対の電極22a、接続シート部21および支持シート部23が回転体42から取り外され、接続シート部21の長手方向の両端部が、一対の電極22aに固定されることにより、カーボンナノチューブデバイス2が形成される(ステップS78)。そして、ステップS19と同様に、カーボンナノチューブデバイス2が収容部31の内部に収容され、カーボンナノチューブヒータ1が形成される(ステップS79)。 When step S77 ends, the pair of electrodes 22a, the connection sheet part 21, and the support sheet part 23 are removed from the rotating body 42, and both longitudinal ends of the connection sheet part 21 are connected to the pair of electrodes 22a, as in step S18. The carbon nanotube device 2 is formed by fixing to the carbon nanotube (step S78). Then, similarly to step S19, the carbon nanotube device 2 is housed inside the housing section 31, and the carbon nanotube heater 1 is formed (step S79).

なお、回転体42の外側面に配置される電極22および測定用電極25の数は、三対には限定されず、一対または二対、あるいは、四対以上であってもよい。 Note that the number of electrodes 22 and measurement electrodes 25 arranged on the outer surface of the rotating body 42 is not limited to three pairs, and may be one pair, two pairs, or four or more pairs.

以上に説明したように、カーボンナノチューブデバイス2の第4の製造方法は、一対の電極22を配置するとともに、一対の測定用電極25を配置する工程(ステップS72)と、筒状中間体51を形成する工程(ステップS73)と、一対の測定用電極25間の抵抗を測定する工程(ステップS74)と、カーボンナノチューブシート94を積層する工程(ステップS76)と、接続シート部21を形成する工程(ステップS77)と、接続シート部21の両端部を一対の電極22に固定する工程(ステップS78)と、を備える。 As explained above, the fourth manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of arranging the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25 (step S72), and the step of arranging the cylindrical intermediate body 51. a step of forming (step S73), a step of measuring the resistance between the pair of measurement electrodes 25 (step S74), a step of stacking the carbon nanotube sheets 94 (step S76), and a step of forming the connection sheet portion 21. (Step S77), and a step of fixing both ends of the connection sheet portion 21 to a pair of electrodes 22 (Step S78).

ステップS72では、軸方向を向く回転軸J1を中心として回転可能な回転体42の外側面において、周方向に延びる接続領域421の両端に一対の電極22が配置される。また、一対の測定用電極25は、一対の電極22の周方向外側にて、接続領域421および一対の電極22を間に挟む位置に配置される。ステップS73では、回転体42を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上および一対の測定用電極25上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が径方向に積層された筒状中間体51が形成される。 In step S72, a pair of electrodes 22 are arranged at both ends of the connection region 421 extending in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body 42 which is rotatable about the rotation axis J1 pointing in the axial direction. Further, the pair of measurement electrodes 25 are arranged on the circumferential outer side of the pair of electrodes 22 at positions sandwiching the connection region 421 and the pair of electrodes 22 therebetween. In step S73, by rotating the rotating body 42 by the initial number of turns, the carbon nanotube sheet 94 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25. Ru. As a result, a cylindrical intermediate body 51 in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 is formed.

ステップS74では、周方向における一対の測定用電極25の外側にて筒状中間体51が切断される。そして、積層シート状のカーボンナノチューブ構造体52により電気的に接続されている一対の測定用電極25間の抵抗が測定される。カーボンナノチューブ構造体52は、筒状中間体51のうち、一対の測定用電極25の間にて周方向に延びる部位である。ステップS76では、ステップS74にて得られた測定値に基づいて求められる一対の電極22間の抵抗である初期測定抵抗が、所定の目標抵抗よりも大きい場合、回転体42を回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、カーボンナノチューブ構造体52上にカーボンナノチューブシート94が積層される。ステップS77では、周方向における接続領域421の外側かつ一対の測定用電極25の内側にてカーボンナノチューブシート94が切断されることにより、接続領域421にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部21が形成される。 In step S74, the cylindrical intermediate body 51 is cut outside the pair of measurement electrodes 25 in the circumferential direction. Then, the resistance between the pair of measurement electrodes 25 electrically connected by the laminated sheet-like carbon nanotube structure 52 is measured. The carbon nanotube structure 52 is a portion of the cylindrical intermediate body 51 that extends in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25 . In step S76, if the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes 22 determined based on the measured value obtained in step S74, is larger than the predetermined target resistance, by rotating the rotating body 42, A carbon nanotube sheet 94 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22 . As a result, the carbon nanotube sheet 94 is stacked on the carbon nanotube structure 52. In step S77, the carbon nanotube sheet 94 is cut outside the connection region 421 in the circumferential direction and inside the pair of measurement electrodes 25, so that a connection sheet portion in the form of a laminated sheet extending in the circumferential direction in the connection region 421 is cut. 21 is formed.

当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、上記第1の製造方法と同様に、カーボンナノチューブシート94におけるカーボンナノチューブの密度のばらつき等による影響を抑制して、所望の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)を有するカーボンナノチューブデバイス2を提供することができる。また、上記製造方法により、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。上述のように、一対の測定用電極25は一対の電極22に近接して配置されることが好ましい。これにより、一対の電極22間の抵抗を、さらに精度良く求めることができる。 By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, as in the first manufacturing method described above, the influence of variations in the density of carbon nanotubes in the carbon nanotube sheet 94 can be suppressed, and desired resistance (i.e., A carbon nanotube device 2 having a resistance approximately equal to the target resistance can be provided. Moreover, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured by the above manufacturing method. As mentioned above, it is preferable that the pair of measurement electrodes 25 be arranged close to the pair of electrodes 22. Thereby, the resistance between the pair of electrodes 22 can be determined with higher accuracy.

上述のように、第4の製造方法では、ステップS72とステップS73との間において、一対の測定用電極25上に粘着剤が付与されることが好ましい。これにより、カーボンナノチューブ構造体52と測定用電極25とを好適に接触させ、カーボンナノチューブ構造体52と測定用電極25との間の接触抵抗を低減することができる。その結果、ステップS74における抵抗測定の精度を向上することができる。また、上記粘着剤は、ペースト状のロジンであることがさらに好ましい。これにより、上記接触抵抗をさらに好適に低減することができる。なお、第4の製造方法では、粉末状のロジンが測定用電極25に付与され、後工程においてアルコール等の溶媒が噴霧されることにより、ロジンが溶媒に溶けてペースト状となってもよい。後述するカーボンナノチューブデバイス2の第5および第6の製造方法においても同様である。 As described above, in the fourth manufacturing method, it is preferable that an adhesive is applied on the pair of measurement electrodes 25 between step S72 and step S73. Thereby, the carbon nanotube structure 52 and the measurement electrode 25 can be suitably brought into contact with each other, and the contact resistance between the carbon nanotube structure 52 and the measurement electrode 25 can be reduced. As a result, the accuracy of resistance measurement in step S74 can be improved. Moreover, it is more preferable that the adhesive is a paste-like rosin. Thereby, the contact resistance can be further suitably reduced. In addition, in the fourth manufacturing method, powdered rosin may be applied to the measurement electrode 25, and a solvent such as alcohol may be sprayed in a post-process, so that the rosin dissolves in the solvent and becomes a paste. The same applies to the fifth and sixth manufacturing methods of the carbon nanotube device 2, which will be described later.

上述のように、カーボンナノチューブデバイス2の第4の製造方法では、カーボンナノチューブデバイス2を構成する電極22とは別の測定用電極25を利用して抵抗測定が行われるため、抵抗測定に係る構成の設計自由度(例えば、測定用電極25の形状や配置)を向上することができる。また、上述のように、測定用電極25はカーボンナノチューブデバイス2には含まれないため、カーボンナノチューブデバイス2の品質や寿命等への影響を考慮することなく、測定用電極25に上記ロジン等を付与して接触抵抗を低減することができる。カーボンナノチューブデバイス2の第5および第6の製造方法においても同様である。 As described above, in the fourth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, the resistance measurement is performed using the measurement electrode 25 that is different from the electrode 22 that constitutes the carbon nanotube device 2, so the configuration related to the resistance measurement is The degree of freedom in design (for example, the shape and arrangement of the measurement electrode 25) can be improved. Furthermore, as described above, since the measurement electrode 25 is not included in the carbon nanotube device 2, the above-mentioned rosin etc. can be applied to the measurement electrode 25 without considering the influence on the quality and life of the carbon nanotube device 2. contact resistance can be reduced by adding The same applies to the fifth and sixth manufacturing methods of the carbon nanotube device 2.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造の流れの第5の例について、図38を参照しつつ説明する。第5の製造方法は、後述するように、電極22とは別の測定用電極が使用される点を除き、上述の第2の製造方法に類似している。カーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法では、まず、ステップS31(図22参照)と同様に、カーボンナノチューブヒータ1の目標抵抗に対応する目標巻回数が積層抵抗情報に基づいて求められ、当該目標巻回数に基づいて、目標巻回数よりも少ない初期巻回数が設定される(ステップS81)。 Next, a fifth example of the flow of manufacturing the carbon nanotube heater 1 will be described with reference to FIG. 38. The fifth manufacturing method is similar to the second manufacturing method described above, except that a measurement electrode other than electrode 22 is used, as will be described later. In the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, first, similarly to step S31 (see FIG. 22), the target number of windings corresponding to the target resistance of the carbon nanotube heater 1 is determined based on the laminated resistance information, and the target number of turns is determined based on the laminated resistance information. Based on the number of turns, an initial number of turns smaller than the target number of turns is set (step S81).

続いて、図39に示すように、デバイス製造装置4において、回転体42の外側面に絶縁性シート部材230が取り付けられ、絶縁性シート部材230上に一対の電極22、および、一対の測定用電極25が取り付けられる(ステップS82)。当該一対の電極22は、周方向に180°離れた位置に配置される。一対の測定用電極25も、周方向に180°離れた位置に配置される。なお、一対の測定用電極25間の周方向の角度は、必ずしも180°である必要はない。図39に例示するように、一対の測定用電極25は、一対の電極22に近接して配置されることが好ましい。ステップS32と同様に、各電極22上には上記導電性ペーストが付与される。また、ステップS72と同様に、各測定用電極25上には、上述の粘着剤(例えば、ペースト状のロジン)が付与される。なお、ステップS82は、ステップS81と並行して行われてもよく、ステップS81よりも前に行われてもよい。 Subsequently, as shown in FIG. 39, in the device manufacturing apparatus 4, an insulating sheet member 230 is attached to the outer surface of the rotating body 42, and a pair of electrodes 22 and a pair of measurement electrodes are mounted on the insulating sheet member 230. Electrode 25 is attached (step S82). The pair of electrodes 22 are arranged 180° apart in the circumferential direction. A pair of measurement electrodes 25 are also arranged at positions 180° apart in the circumferential direction. Note that the angle in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25 does not necessarily have to be 180°. As illustrated in FIG. 39, the pair of measurement electrodes 25 are preferably arranged close to the pair of electrodes 22. As in step S32, the conductive paste is applied onto each electrode 22. Further, similarly to step S72, the above-mentioned adhesive (for example, paste-like rosin) is applied onto each measurement electrode 25. Note that step S82 may be performed in parallel with step S81, or may be performed before step S81.

ステップS81およびステップS82が終了すると、ステップS33と同様に、回転体42が上述の初期巻回数だけ回転され、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、一対の電極22上および一対の測定用電極25上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が初期巻回数に等しい積層数だけ径方向に積層された筒状中間体51が形成される(ステップS83)。 When step S81 and step S82 are completed, similarly to step S33, the rotating body 42 is rotated by the above-mentioned initial number of windings, and the carbon nanotube sheet 94 pulled out from the carbon nanotube array 91 is placed on the pair of electrodes 22 and on the pair of electrodes 22. It is wound around the outer surface of the rotating body 42 while passing over the measurement electrode 25 . As a result, a cylindrical intermediate body 51 is formed in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 by a number of layers equal to the initial number of turns (step S83).

ステップS83では、上記と同様に、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、当該外側面上の絶縁性シート部材230上に圧密される。 In step S83, in the same manner as described above, an adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying section 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by the pressing roller 45 and compacted onto the insulating sheet member 230 on the outer surface.

ステップS83が終了すると、一対の測定用電極25間の抵抗が測定される(ステップS84)。ステップS84では、筒状中間体51の切断は行われない。ステップS84にて得られた測定値は、制御部46へと送られる。制御部46では、当該測定値に基づいて、一対の電極22間の抵抗である初期測定抵抗が求められる。上述のように、一対の電極22間の周方向の角度、および、一対の測定用電極25間の周方向の角度が共に180°である場合、上記測定値が初期測定抵抗とされる。また、一対の測定用電極25間の周方向の角度が180°ではない場合、上述のステップS34,S52と略同様に、上述の並列回路の合成抵抗が測定され、当該合成抵抗から一対の測定用電極25間の抵抗が求められる。そして、一対の測定用電極25間の周方向の距離に対する一対の電極22間の周方向の距離の割合を、上記一対の測定用電極25間の抵抗に対して乗算することにより、初期測定抵抗が求められる。初期測定抵抗は、上述の目標抵抗以上である。初期測定抵抗が目標抵抗に略等しい場合、カーボンナノチューブシート94の巻回が終了する。 When step S83 ends, the resistance between the pair of measurement electrodes 25 is measured (step S84). In step S84, the cylindrical intermediate body 51 is not cut. The measured value obtained in step S84 is sent to the control section 46. The control unit 46 determines the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes 22, based on the measured value. As described above, when the angle in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 and the angle in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25 are both 180°, the above measured value is taken as the initial measured resistance. Further, if the angle in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25 is not 180°, the combined resistance of the parallel circuit described above is measured in substantially the same manner as in steps S34 and S52 described above, and the combined resistance of the pair of measurement electrodes 25 is measured from the combined resistance. The resistance between the electrodes 25 is determined. Then, by multiplying the resistance between the pair of measurement electrodes 25 by the ratio of the circumferential distance between the pair of electrodes 22 to the circumferential distance between the pair of measurement electrodes 25, the initial measurement resistance is determined. is required. The initial measured resistance is greater than or equal to the target resistance described above. When the initial measured resistance is approximately equal to the target resistance, winding of the carbon nanotube sheet 94 is completed.

初期測定抵抗が目標抵抗よりも大きい場合、ステップS35と同様に、初期測定抵抗と上述の積層抵抗情報とに基づいて、カーボンナノチューブシート94の追加巻回数が決定される(ステップS85)。 If the initial measured resistance is larger than the target resistance, the number of additional windings of the carbon nanotube sheet 94 is determined based on the initial measured resistance and the above laminated resistance information (step S85), similar to step S35.

追加巻回数が決定されると、ステップS36と同様に、回転体42が追加巻回数だけ回転され、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、一対の電極22上および一対の測定用電極25上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、筒状中間体51上にカーボンナノチューブシート94が積層され、カーボンナノチューブシート層が形成される(ステップS86)。ステップS86においても、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45により回転体42の外側面に向けて押圧され、筒状中間体51上に圧密される。 When the number of additional windings is determined, similarly to step S36, the rotating body 42 is rotated by the number of additional windings, and the carbon nanotube sheet 94 pulled out from the carbon nanotube array 91 is placed on the pair of electrodes 22 and on the pair of measurement It is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the electrode 25 . As a result, the carbon nanotube sheet 94 is stacked on the cylindrical intermediate body 51, and a carbon nanotube sheet layer is formed (step S86). Also in step S86, the adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying unit 44 to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed by the pressing roller 45 toward the outer surface of the rotating body 42 and compacted onto the cylindrical intermediate body 51 .

ステップS86が終了すると、一対の測定用電極25が回転体42から取り外される。そして、ステップS37と同様に、一対の電極22、および、一対の電極22上に積層された筒状のカーボンナノチューブシート層53(図24参照)が、絶縁性シート部材230と共に回転体42から取り外される(ステップS87)。 When step S86 is completed, the pair of measurement electrodes 25 are removed from the rotating body 42. Then, similarly to step S37, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 laminated on the pair of electrodes 22 (see FIG. 24) are removed from the rotating body 42 together with the insulating sheet member 230. (step S87).

ステップS87が終了すると、ステップS38と同様に、カーボンナノチューブシート層53が一対の電極22に固定される(ステップS88)。そして、ステップS39と同様に、一対の電極22間の筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に厚さ方向に押圧されて平面状とされる。換言すれば、一対の電極22間のカーボンナノチューブシート層53が厚さ方向に押しつぶされる。これにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21および支持シート部23が形成され、カーボンナノチューブデバイス2の形成が終了する(ステップS89)。その後、ステップS40と同様に、カーボンナノチューブデバイス2が収容部31の内部に収容される。これにより、カーボンナノチューブヒータ1(図1参照)が形成される(ステップS90)。 When step S87 ends, the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22 (step S88), similarly to step S38. Then, similarly to step S39, the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction together with the insulating sheet member 230 to form a planar shape. In other words, the carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is crushed in the thickness direction. As a result, the connection sheet portion 21 and support sheet portion 23 that connect the pair of electrodes 22 are formed, and the formation of the carbon nanotube device 2 is completed (step S89). Thereafter, similarly to step S40, the carbon nanotube device 2 is housed inside the housing section 31. As a result, the carbon nanotube heater 1 (see FIG. 1) is formed (step S90).

以上に説明したように、カーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法は、一対の電極22を配置するとともに一対の測定用電極25を配置する工程(ステップS82)と、筒状中間体51を形成する工程(ステップS83)と、一対の測定用電極25間の抵抗を測定する工程(ステップS84)と、カーボンナノチューブシート94を積層する工程(ステップS86)と、一対の電極22上に積層されたカーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程(ステップS88)と、を備える。 As explained above, the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of arranging the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25 (step S82), and forming the cylindrical intermediate body 51. (step S83), a step of measuring the resistance between the pair of measurement electrodes 25 (step S84), a step of laminating the carbon nanotube sheets 94 (step S86), and a step of laminating the carbon nanotube sheets 94 on the pair of electrodes 22. The method includes a step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22 (step S88).

ステップS82では、軸方向を向く回転軸J1を中心として回転可能な回転体42の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極22が配置されるとともに、周方向に離れた位置に一対の測定用電極25が配置される。ステップS83では、回転体42を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上および一対の測定用電極25上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、回転体42の周囲においてカーボンナノチューブシート94が径方向に積層された筒状中間体51が形成される。 In step S82, a pair of electrodes 22 are arranged at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body 42 which is rotatable about the rotation axis J1 facing in the axial direction, and a pair of electrodes 22 are arranged at positions separated in the circumferential direction. measurement electrodes 25 are arranged. In step S83, by rotating the rotating body 42 by the initial number of turns, the carbon nanotube sheet 94 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25. Ru. As a result, a cylindrical intermediate body 51 in which carbon nanotube sheets 94 are laminated in the radial direction around the rotating body 42 is formed.

ステップS86では、ステップS84にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、回転体42を回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。これにより、筒状中間体51上にカーボンナノチューブシート94が積層される。 In step S86, if the initial measured resistance, which is the resistance measured in step S84, is larger than the predetermined target resistance, the rotating body 42 is rotated to cause the carbon nanotube sheet 94 to pass over the pair of electrodes 22. It is wound on the outer surface of the rotating body 42. Thereby, the carbon nanotube sheet 94 is laminated on the cylindrical intermediate body 51.

当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、上記第2の製造方法と同様に、カーボンナノチューブシート94におけるカーボンナノチューブの密度のばらつき等による影響を抑制して、所望の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)を有するカーボンナノチューブデバイス2を提供することができる。また、上記製造方法により、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。一対の測定用電極25は、上述のように、一対の電極22に近接して配置されることが好ましい。これにより、一対の電極22間の抵抗を、さらに精度良く求めることができる。 By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, as in the second manufacturing method described above, the influence of variations in the density of carbon nanotubes in the carbon nanotube sheet 94 can be suppressed, and desired resistance (i.e., A carbon nanotube device 2 having a resistance approximately equal to the target resistance can be provided. Moreover, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured by the above manufacturing method. The pair of measurement electrodes 25 are preferably arranged close to the pair of electrodes 22, as described above. Thereby, the resistance between the pair of electrodes 22 can be determined with higher accuracy.

好ましくは、ステップS82において、一対の電極22は周方向に180°離れた位置に配置される。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程は、一対の電極22および筒状のカーボンナノチューブシート層53を回転体42から取り外し、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定し、一対の電極22間のカーボンナノチューブシート層53を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21を形成する工程(ステップS87~S89)を備える。これにより、カーボンナノチューブデバイス2を容易に形成することができる。また、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシートの積層数を容易に大きくすることができる。 Preferably, in step S82, the pair of electrodes 22 are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction. Furthermore, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 are removed from the rotating body 42, and the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22. Then, the carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction to make it planar, thereby forming the connection sheet portion 21 that connects the pair of electrodes 22 (steps S87 to S89). Equipped with. Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily formed. Further, the number of stacked carbon nanotube sheets in the connection sheet portion 21 can be easily increased.

上述のカーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法では、第2の製造方法と同様に、ステップS87~S89(図38参照)に代えて、図28に示すステップS61~S62が行われてもよい。換言すれば、第5の製造方法において、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程は、ステップS87~S89またはステップS61~S62を実施する工程を備える。ステップS61~S62では、上述のように、一対の電極22のそれぞれの中央部にてカーボンナノチューブシート層53および一対の電極22を切断することにより、一対の電極22間で周方向に延びる接続シート部21が形成される。そして、接続シート部21の両端部は、一対の電極22に固定される。これにより、カーボンナノチューブデバイス2を容易に形成することができる。 In the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2 described above, steps S61 to S62 shown in FIG. 28 may be performed instead of steps S87 to S89 (see FIG. 38), similarly to the second manufacturing method. . In other words, in the fifth manufacturing method, the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22 includes the step of implementing steps S87 to S89 or steps S61 to S62. In steps S61 to S62, as described above, by cutting the carbon nanotube sheet layer 53 and the pair of electrodes 22 at the center of each of the pair of electrodes 22, a connecting sheet extending in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 is formed. A portion 21 is formed. Both ends of the connection sheet portion 21 are fixed to a pair of electrodes 22 . Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily formed.

カーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法では、第2の製造方法と同様に、一対の電極22は、必ずしも周方向に180°離れた位置に配置される必要はない。この場合、ステップS84における抵抗測定では、上述の一対の測定用電極25間の抵抗の測定値に基づいて、一対の電極22の一方側および他方側の抵抗がそれぞれ求められる。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程では、上述のステップS61~S62(図28参照)が実施される。これにより、接続シート部21の長さが異なる2つのカーボンナノチューブデバイス2を並行して形成することができる。後述するカーボンナノチューブデバイス2の第6の製造方法においても同様である。 In the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, similarly to the second manufacturing method, the pair of electrodes 22 do not necessarily need to be arranged at positions 180° apart in the circumferential direction. In this case, in the resistance measurement in step S84, the resistances on one side and the other side of the pair of electrodes 22 are determined, respectively, based on the measured value of the resistance between the pair of measurement electrodes 25 described above. Further, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the above-mentioned steps S61 to S62 (see FIG. 28) are performed. Thereby, two carbon nanotube devices 2 having different lengths of connection sheet portions 21 can be formed in parallel. The same applies to the sixth manufacturing method of carbon nanotube device 2, which will be described later.

カーボンナノチューブデバイス2の第5の製造方法では、第2の製造方法と同様に、ステップS81において、複数組の一対の電極22が、回転体42の外側面に配置されてもよい。複数組の一対の電極22間の角度は、同じであってもよく、異なっていてもよい。この場合、ステップS84における抵抗測定では、上述の一対の測定用電極25間の抵抗の測定値に基づいて、各組の一対の電極22間の抵抗が求められる。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程では、各組の一対の電極22について、上述のステップS61~S62(図28参照)が実施される。これにより、複数のカーボンナノチューブデバイス2を並行して形成することができる。カーボンナノチューブデバイス2の第6の製造方法においても同様である。 In the fifth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, similarly to the second manufacturing method, multiple pairs of electrodes 22 may be arranged on the outer surface of the rotating body 42 in step S81. The angles between the plurality of pairs of electrodes 22 may be the same or different. In this case, in the resistance measurement in step S84, the resistance between the pair of electrodes 22 in each group is determined based on the measured value of the resistance between the pair of measurement electrodes 25 described above. Further, in the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22, the above-described steps S61 to S62 (see FIG. 28) are performed for each pair of electrodes 22. Thereby, a plurality of carbon nanotube devices 2 can be formed in parallel. The same applies to the sixth manufacturing method of the carbon nanotube device 2.

次に、カーボンナノチューブヒータ1の製造の流れの第6の例について、図40を参照しつつ説明する。第6の製造方法は、後述するように、電極22とは別の測定用電極が使用される点を除き、上述の第3の製造方法に類似している。カーボンナノチューブデバイス2の第6の製造方法では、まず、図41に示すデバイス製造装置4において、回転体42の外側面に絶縁性シート部材230が取り付けられ、絶縁性シート部材230上に一対の電極22および一対の測定用電極25が取り付けられる(ステップS101)。当該一対の電極22は、周方向に180°離れた位置に配置される。一対の測定用電極25も、周方向に180°離れた位置に配置される。なお、一対の測定用電極25間の周方向の角度は、必ずしも180°である必要はない。図41に例示するように、一対の測定用電極25は、一対の電極22に近接して配置されることが好ましい。ステップS51と同様に、各電極22上には上記導電性ペーストが付与される。また、ステップS72と同様に、各測定用電極25上には、上述の粘着剤(例えば、ペースト状のロジン)が付与される。 Next, a sixth example of the flow of manufacturing the carbon nanotube heater 1 will be described with reference to FIG. 40. The sixth manufacturing method is similar to the third manufacturing method described above, except that a measurement electrode other than electrode 22 is used, as will be described later. In the sixth manufacturing method of the carbon nanotube device 2, first, in the device manufacturing apparatus 4 shown in FIG. 22 and a pair of measurement electrodes 25 are attached (step S101). The pair of electrodes 22 are arranged 180° apart in the circumferential direction. A pair of measurement electrodes 25 are also arranged at positions 180° apart in the circumferential direction. Note that the angle in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes 25 does not necessarily have to be 180°. As illustrated in FIG. 41, the pair of measurement electrodes 25 are preferably arranged close to the pair of electrodes 22. As in step S51, the conductive paste is applied onto each electrode 22. Further, similarly to step S72, the above-mentioned adhesive (for example, paste-like rosin) is applied onto each measurement electrode 25.

続いて、ステップS52と同様に、回転体42が回転されることにより、カーボンナノチューブアレイ91から引き出されたカーボンナノチューブシート94が、一対の電極22上および一対の測定用電極25上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される(ステップS102)。ステップS102では、ステップS52と同様に、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94に対して、接着剤付与部44(図39参照)から、上述の導電性添加材を含む接着剤が付与される。また、回転体42に巻回されるカーボンナノチューブシート94は、押圧ローラ45(図39参照)により回転体42の外側面に向けて押圧され、当該外側面上の絶縁性シート部材230上に圧密される。 Subsequently, as in step S52, by rotating the rotating body 42, the carbon nanotube sheet 94 pulled out from the carbon nanotube array 91 passes over the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25. It is wound onto the outer surface of the rotating body 42 (step S102). In step S102, similarly to step S52, an adhesive containing the above-mentioned conductive additive is applied from the adhesive applying unit 44 (see FIG. 39) to the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42. be done. Further, the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 is pressed toward the outer surface of the rotating body 42 by a pressing roller 45 (see FIG. 39), and is compressed onto the insulating sheet member 230 on the outer surface. be done.

ステップS102では、カーボンナノチューブシート94の巻回は、抵抗測定装置48による一対の測定用電極25間の抵抗の継続的な測定と並行して行われる。そして、抵抗測定装置48により得られた測定値に基づいて、一対の電極22間の抵抗が継続的に求められる。一対の測定用電極25間の抵抗の測定値から一対の電極22間の抵抗を求める方法は、上述のステップS84と同様である。そして、一対の電極22間の抵抗が所定の目標抵抗に到達するまでステップS102が継続されることにより、一対の電極22上に積層された筒状のカーボンナノチューブシート層53が形成される(ステップS103)。 In step S102, the winding of the carbon nanotube sheet 94 is performed in parallel with continuous measurement of the resistance between the pair of measurement electrodes 25 by the resistance measurement device 48. Then, based on the measured values obtained by the resistance measuring device 48, the resistance between the pair of electrodes 22 is continuously determined. The method of determining the resistance between the pair of electrodes 22 from the measured value of the resistance between the pair of measurement electrodes 25 is the same as in step S84 described above. Then, step S102 is continued until the resistance between the pair of electrodes 22 reaches a predetermined target resistance, thereby forming a cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 stacked on the pair of electrodes 22 (step S103).

ステップS102~S103が終了すると、ステップS87~S89と同様に、一対の測定用電極25が回転体42から取り外される。また、一対の電極22、および、一対の電極22上に積層された筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に回転体42から取り外され(ステップS104)、カーボンナノチューブシート層53が一対の電極22に固定される(ステップS105)。そして、一対の電極22間の筒状のカーボンナノチューブシート層53が、絶縁性シート部材230と共に厚さ方向に押圧されて平面状とされる。これにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21および支持シート部23が形成され、カーボンナノチューブデバイス2の形成が終了する(ステップS106)。 When steps S102 to S103 are completed, the pair of measurement electrodes 25 is removed from the rotating body 42, similarly to steps S87 to S89. Further, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 laminated on the pair of electrodes 22 are removed from the rotating body 42 together with the insulating sheet member 230 (step S104), and the carbon nanotube sheet layer 53 is removed from the rotating body 42 together with the insulating sheet member 230. is fixed to the pair of electrodes 22 (step S105). Then, the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction together with the insulating sheet member 230 to form a planar shape. As a result, the connection sheet portion 21 and support sheet portion 23 that connect the pair of electrodes 22 are formed, and the formation of the carbon nanotube device 2 is completed (step S106).

第6の製造方法では、ステップS104~S106に代えて、図28に示すステップS61~S62が行われてもよい。この場合、上述のように、一対の電極22のそれぞれの長手方向略中央部にてカーボンナノチューブシート層53、一対の電極22および絶縁性シート部材230が切断される。これにより、一対の電極22間で周方向に延びる2つの接続シート部21が形成される(ステップS61)。そして、各接続シート部21の両端部が、一対の電極22に固定されることにより、2つのカーボンナノチューブデバイス2が形成される(ステップS62)。 In the sixth manufacturing method, steps S61 to S62 shown in FIG. 28 may be performed instead of steps S104 to S106. In this case, as described above, the carbon nanotube sheet layer 53, the pair of electrodes 22, and the insulating sheet member 230 are cut approximately at the longitudinal center of each of the pair of electrodes 22. Thereby, two connection sheet parts 21 extending in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 are formed (step S61). Then, both ends of each connection sheet portion 21 are fixed to a pair of electrodes 22, thereby forming two carbon nanotube devices 2 (step S62).

カーボンナノチューブデバイス2が形成されると、ステップS57と同様に、カーボンナノチューブデバイス2が収容部31の内部に収容される。これにより、カーボンナノチューブヒータ1(図1参照)が形成される(ステップS107)。 Once the carbon nanotube device 2 is formed, the carbon nanotube device 2 is housed inside the housing section 31 similarly to step S57. As a result, the carbon nanotube heater 1 (see FIG. 1) is formed (step S107).

以上に説明したように、カーボンナノチューブデバイス2の第6の製造方法は、一対の電極22を配置するとともに一対の測定用電極25を配置する工程(ステップS101)と、一対の測定用電極25間の抵抗を測定しつつカーボンナノチューブシート94を巻回する工程(ステップS102)と、カーボンナノチューブシート層53を形成する工程(ステップS103)と、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程(ステップS105)と、を備える。 As explained above, the sixth manufacturing method of the carbon nanotube device 2 includes the step of arranging the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25 (step S101), and the step of arranging the pair of measurement electrodes 25. a step of winding the carbon nanotube sheet 94 while measuring the resistance of the carbon nanotube sheet 94 (step S102), a step of forming the carbon nanotube sheet layer 53 (step S103), and a step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22. (Step S105).

ステップS101では、軸方向を向く回転軸J1を中心として回転可能な回転体42の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極22が配置され、周方向に離れた位置に一対の測定用電極25が配置される。ステップS102では、回転体42を回転させることにより、カーボンナノチューブシート94が一対の電極22上および一対の測定用電極25上を通過しつつ回転体42の外側面上に巻回される。ステップS103では、ステップS102にて得られた測定値に基づいて求められる一対の電極22間の抵抗が所定の抵抗に到達するまでステップS102を継続することにより、一対の電極22上に積層されたカーボンナノチューブシート層53が形成される。 In step S101, a pair of electrodes 22 are arranged at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body 42 that is rotatable about the rotation axis J1 facing in the axial direction, and a pair of electrodes 22 are arranged at positions separated in the circumferential direction. electrode 25 is arranged. In step S102, by rotating the rotating body 42, the carbon nanotube sheet 94 is wound onto the outer surface of the rotating body 42 while passing over the pair of electrodes 22 and the pair of measurement electrodes 25. In step S103, step S102 is continued until the resistance between the pair of electrodes 22, which is determined based on the measured value obtained in step S102, reaches a predetermined resistance. A carbon nanotube sheet layer 53 is formed.

当該製造方法にてカーボンナノチューブデバイス2を製造することにより、上記第3の製造方法と同様に、カーボンナノチューブシート94におけるカーボンナノチューブの密度のばらつき等による影響を抑制して、所望の抵抗(すなわち、目標抵抗に略等しい抵抗)を有するカーボンナノチューブデバイス2を提供することができる。また、上記製造方法により、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。一対の測定用電極25は、上述のように、一対の電極22に近接して配置されることが好ましい。これにより、一対の電極22間の抵抗を、さらに精度良く求めることができる。 By manufacturing the carbon nanotube device 2 using this manufacturing method, similarly to the third manufacturing method described above, the influence of variations in the density of carbon nanotubes in the carbon nanotube sheet 94 can be suppressed, and desired resistance (i.e., A carbon nanotube device 2 having a resistance approximately equal to the target resistance can be provided. Moreover, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured by the above manufacturing method. The pair of measurement electrodes 25 are preferably arranged close to the pair of electrodes 22, as described above. Thereby, the resistance between the pair of electrodes 22 can be determined with higher accuracy.

好ましくは、ステップS101において、一対の電極22は周方向に180°離れた位置に配置される。また、カーボンナノチューブシート層53を一対の電極22に固定する工程は、ステップS104~S106またはステップS61~S62を実施する工程を備える。 Preferably, in step S101, the pair of electrodes 22 are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction. Further, the step of fixing the carbon nanotube sheet layer 53 to the pair of electrodes 22 includes a step of implementing steps S104 to S106 or steps S61 to S62.

ステップS104~S106では、ステップS103の終了後、一対の電極22および筒状のカーボンナノチューブシート層53が回転体42から取り外され、カーボンナノチューブシート層53が一対の電極22に固定される。そして、一対の電極22間のカーボンナノチューブシート層53が厚さ方向に押圧されて平面状とされることにより、一対の電極22間を接続する接続シート部21が形成される。これにより、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。また、接続シート部21におけるカーボンナノチューブシートの積層数を容易に大きくすることができる。 In steps S104 to S106, after step S103 is completed, the pair of electrodes 22 and the cylindrical carbon nanotube sheet layer 53 are removed from the rotating body 42, and the carbon nanotube sheet layer 53 is fixed to the pair of electrodes 22. Then, the carbon nanotube sheet layer 53 between the pair of electrodes 22 is pressed in the thickness direction to form a planar shape, thereby forming the connection sheet portion 21 that connects the pair of electrodes 22. Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured. Further, the number of stacked carbon nanotube sheets in the connection sheet portion 21 can be easily increased.

ステップS61~S62では、上述のように、一対の電極22のそれぞれの中央部にてカーボンナノチューブシート層53および一対の電極22を切断することにより、一対の電極22間で周方向に延びる接続シート部21が形成される。そして、接続シート部21の両端部は、一対の電極22に固定される。これにより、当該カーボンナノチューブデバイス2を容易に製造することができる。 In steps S61 to S62, as described above, by cutting the carbon nanotube sheet layer 53 and the pair of electrodes 22 at the center of each of the pair of electrodes 22, a connecting sheet extending in the circumferential direction between the pair of electrodes 22 is formed. A section 21 is formed. Both ends of the connection sheet portion 21 are fixed to a pair of electrodes 22 . Thereby, the carbon nanotube device 2 can be easily manufactured.

上述のカーボンナノチューブデバイス2およびカーボンナノチューブヒータ1、ならびに、これらの製造方法では、様々な変更が可能である。 Various modifications can be made to the above-described carbon nanotube device 2 and carbon nanotube heater 1, as well as the manufacturing method thereof.

例えば、デバイス製造装置4では、回転体42の形状は、必ずしも略円柱状または略円筒状である必要はなく、様々な形状であってよい。回転体42は、例えば、矩形や多角形の断面を有する柱状または筒状であってもよく、平板状であってもよい。また、例えば、平板状の回転体42上に配置された電極22、および、当該回転体42に巻回されたカーボンナノチューブシート94が、当該回転体42から取り外されることなく、当該回転体42と共にカーボンナノチューブデバイス2として利用されてもよい。 For example, in the device manufacturing apparatus 4, the shape of the rotating body 42 does not necessarily have to be substantially cylindrical or substantially cylindrical, and may have various shapes. The rotating body 42 may be, for example, columnar or cylindrical with a rectangular or polygonal cross section, or may be flat. Further, for example, the electrode 22 disposed on the flat plate-shaped rotating body 42 and the carbon nanotube sheet 94 wound around the rotating body 42 are not removed from the rotating body 42 and are not removed from the rotating body 42 . It may also be used as a carbon nanotube device 2.

第1、第2、第4および第5の製造方法では、カーボンナノチューブシート94の初期巻回数の設定、および、追加巻回数の決定等は、必ずしも制御部46により行われる必要はなく、作業者の手作業等により行われてもよい。 In the first, second, fourth, and fifth manufacturing methods, the setting of the initial number of windings of the carbon nanotube sheet 94, the determination of the additional number of windings, etc. are not necessarily performed by the control unit 46, but are performed by the operator. This may also be done manually.

第1、第2、第4および第5の製造方法では、必ずしも積層抵抗情報が取得される必要はない。この場合、ステップS11,S31,S71,S81の初期巻回数の設定は、例えば、事前の実験等に基づいて予め行われていてもよい。また、第1の製造方法では、筒状中間体51の切断および一対の電極22間の抵抗測定(ステップS14)、並びに、カーボンナノチューブシート94の積層(ステップS16)が繰り返され、ステップS14における一対の電極22間の抵抗が目標抵抗に略等しくなった時点で、ステップS17~S19が行われる。第4の製造方法においても略同様である。第2の製造方法では、一対の電極22間の抵抗測定(ステップS34)、および、カーボンナノチューブシート94の積層(ステップS36)が繰り返され、ステップS34における一対の電極22間の抵抗が目標抵抗に略等しくなった時点で、ステップS37~S40が行われる。第5の製造方法においても略同様である。 In the first, second, fourth, and fifth manufacturing methods, it is not necessarily necessary to acquire laminated resistance information. In this case, the initial number of windings in steps S11, S31, S71, and S81 may be set in advance based on, for example, prior experiments. Further, in the first manufacturing method, cutting of the cylindrical intermediate body 51, measuring the resistance between the pair of electrodes 22 (step S14), and laminating the carbon nanotube sheets 94 (step S16) are repeated, and the Steps S17 to S19 are performed when the resistance between the electrodes 22 becomes approximately equal to the target resistance. The same applies to the fourth manufacturing method. In the second manufacturing method, the resistance measurement between the pair of electrodes 22 (step S34) and the stacking of the carbon nanotube sheets 94 (step S36) are repeated, and the resistance between the pair of electrodes 22 in step S34 reaches the target resistance. When the values are approximately equal, steps S37 to S40 are performed. The same applies to the fifth manufacturing method.

第1の製造方法における電極22への導電性ペーストの付与は、ステップS18において電極22が折り曲げられるよりも前に行われるのであれば、ステップS13におけるカーボンナノチューブシート94の巻回よりも後に行われてもよく、ステップS13と並行して行われてもよい。あるいは、電極22への導電性ペーストの付与は省略されてもよい。また、電極22の加熱も省略されてもよい。第2ないし第6の製造方法においても同様である。 If the application of the conductive paste to the electrode 22 in the first manufacturing method is performed before the electrode 22 is bent in step S18, it is performed after the winding of the carbon nanotube sheet 94 in step S13. or may be performed in parallel with step S13. Alternatively, application of the conductive paste to the electrode 22 may be omitted. Furthermore, heating of the electrode 22 may also be omitted. The same applies to the second to sixth manufacturing methods.

第4の製造方法において測定用電極25に付与される粘着剤は、上述のように、ペースト状のロジン以外の絶縁性ペーストであってもよく、あるいは、導電性接着剤のような導電性ペーストであってもよい。あるいは、測定用電極25への粘着剤の付与は省略されてもよい。第5および第6の製造方法においても同様である。 The adhesive applied to the measurement electrode 25 in the fourth manufacturing method may be an insulating paste other than pasty rosin, or a conductive paste such as a conductive adhesive, as described above. It may be. Alternatively, application of the adhesive to the measurement electrode 25 may be omitted. The same applies to the fifth and sixth manufacturing methods.

第1の製造方法では、回転体42の外側面上に3つ以上の電極22が配置されている場合、当該3つ以上の電極22のうち、いずれか2つの電極22が一対の電極22として選択され、当該一対の電極22を接続する接続シート部21が形成されてもよい。これにより、接続シート部21の長さの変更を容易とすることができる。 In the first manufacturing method, when three or more electrodes 22 are arranged on the outer surface of the rotating body 42, any two of the three or more electrodes 22 are used as a pair of electrodes 22. A connection sheet portion 21 that is selected and connects the pair of electrodes 22 may be formed. Thereby, the length of the connection sheet portion 21 can be easily changed.

デバイス製造装置4の構造は、図3、図4、図23、図29、図31、図32、図39および図41に例示するものには限定されず、様々に変更されてよい。例えば、接着剤付与部44および/または押圧ローラ45は、省略されてもよい。あるいは、押圧ローラ45に代えて、回転体42の外側面に、カーボンナノチューブシート94を吸着するための吸引口群が設けられてもよい。当該吸引口群は、押圧ローラ45と共に設けられてもよい。 The structure of the device manufacturing apparatus 4 is not limited to that illustrated in FIGS. 3, 4, 23, 29, 31, 32, 39, and 41, and may be modified in various ways. For example, the adhesive applying section 44 and/or the pressing roller 45 may be omitted. Alternatively, instead of the pressing roller 45, a group of suction ports for adsorbing the carbon nanotube sheet 94 may be provided on the outer surface of the rotating body 42. The suction port group may be provided together with the pressing roller 45.

デバイス製造装置4では、基板保持部41を軸方向に揺動させる揺動機構が設けられ、軸方向に揺動する基板92上のカーボンナノチューブアレイ91からカーボンナノチューブシート94が引き出され、幅方向の幅が大きい比較的大面積の接続シート部21が製造されてもよい。これにより、カーボンナノチューブアレイ91においてカーボンナノチューブの密度が周囲よりも低い領域(以下、「低密度領域」と呼ぶ。)が存在する場合であっても、低密度領域のカーボンナノチューブの残存(すなわち、基板92から引き出されずに基板92上に残る現象)によるカーボンナノチューブシート94の密度不均一等の不具合を抑制することができる。これは、カーボンナノチューブアレイ91に対するカーボンナノチューブシート94の相対的揺動が、複数のカーボンナノチューブ単糸を介してカーボンナノチューブアレイ91における引出位置(すなわち、カーボンナノチューブシート94が引き出されるポイント)に作用することにより、当該引出位置近傍において低密度領域のカーボンナノチューブが、周囲の(特に、軸方向に隣接する)カーボンナノチューブと接触して共に引き出されるからである。 The device manufacturing apparatus 4 is provided with a swinging mechanism that swings the substrate holder 41 in the axial direction, and the carbon nanotube sheet 94 is pulled out from the carbon nanotube array 91 on the axially swinging substrate 92, and the carbon nanotube sheet 94 is pulled out in the width direction. A relatively large area connecting sheet portion 21 with a large width may be manufactured. As a result, even if there is a region in the carbon nanotube array 91 where the density of carbon nanotubes is lower than the surrounding area (hereinafter referred to as a "low-density region"), carbon nanotubes in the low-density region remain (i.e., Problems such as non-uniform density of the carbon nanotube sheet 94 due to the phenomenon that the carbon nanotube sheet 94 remains on the substrate 92 without being pulled out from the substrate 92 can be suppressed. This is because the relative rocking of the carbon nanotube sheet 94 with respect to the carbon nanotube array 91 acts on the pull-out position (i.e., the point at which the carbon nanotube sheet 94 is pulled out) in the carbon nanotube array 91 via the plurality of single carbon nanotube filaments. This is because, in the vicinity of the extraction position, the carbon nanotubes in the low-density region come into contact with the surrounding (in particular, axially adjacent) carbon nanotubes and are pulled out together.

上述の例では、カーボンナノチューブシート94は、基板92上に立設した状態のカーボンナノチューブアレイ91から引き出されるものとして説明したが、基板92上から剥離された後のカーボンナノチューブアレイ91から引き出されてもよい。 In the above example, the carbon nanotube sheet 94 was described as being drawn out from the carbon nanotube array 91 standing upright on the substrate 92; Good too.

カーボンナノチューブデバイス2では、支持シート部23は省略されてもよい。また、電極22の複数の凸部222も省略されてよい。カーボンナノチューブデバイス2では、接続補具24が使用される場合、接続補具24の形状は、図19ないし図21に示す接続補具24a~24cには限定されず、様々に変更されてよい。 In the carbon nanotube device 2, the support sheet portion 23 may be omitted. Further, the plurality of convex portions 222 of the electrode 22 may also be omitted. In the carbon nanotube device 2, when the connection tool 24 is used, the shape of the connection tool 24 is not limited to the connection tools 24a to 24c shown in FIGS. 19 to 21, and may be modified in various ways.

カーボンナノチューブデバイス2では、接続シート部21と電極22との固定は、必ずしも折り畳まれた電極22により接続シート部21の端部が挟まれる必要はなく、また、接続補具24が用いられる必要もない。 In the carbon nanotube device 2, the fixing of the connection sheet part 21 and the electrode 22 does not necessarily require that the ends of the connection sheet part 21 be sandwiched between the folded electrodes 22, and it is not necessary to use the connection aid 24. do not have.

カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21の大きさおよび形状は、用途に合わせて様々に変更されてよい。例えば、接続シート部21の対角線の長さは、必ずしも200mm以上である必要はなく、200mm未満であってもよい。また、接続シート部21の平面視における形状は、略矩形以外の形状(例えば、台形等)であってもよい。 The size and shape of the connection sheet portion 21 of the carbon nanotube device 2 may be varied in accordance with the application. For example, the length of the diagonal line of the connection sheet portion 21 does not necessarily need to be 200 mm or more, and may be less than 200 mm. Further, the shape of the connection sheet portion 21 in plan view may be other than a substantially rectangular shape (for example, a trapezoid, etc.).

カーボンナノチューブヒータ1では、放熱部34は、上下方向において必ずしも接続シート部21全体と重なる必要はなく、例えば、接続シート部21の一部のみと重なっていてもよい。カーボンナノチューブヒータ1では、収容部31の放熱部34とは反対側の主面、および、側面に、カーボンナノチューブデバイス2からの熱を反射する反射部が設けられてもよい。当該反射部は、例えば、断熱シートの内面に金属箔を設けたシート状部材である。これにより、カーボンナノチューブデバイス2からの熱を効率良く放熱部34に集めることができる。あるいは、収容部31の放熱部34とは反対側の主面、および、側面にも、放熱部34と同様の膜状または薄板状の部材が設けられてもよい。なお、カーボンナノチューブヒータ1では、放熱部34が省略されてもよい。また、温度センサ36も省略されてもよい。 In the carbon nanotube heater 1, the heat radiation part 34 does not necessarily need to overlap the entire connection sheet part 21 in the vertical direction, and may overlap only a part of the connection sheet part 21, for example. In the carbon nanotube heater 1, a reflecting part that reflects heat from the carbon nanotube device 2 may be provided on the main surface of the housing part 31 on the opposite side from the heat dissipating part 34, and on the side surface. The reflective portion is, for example, a sheet-like member having a metal foil provided on the inner surface of a heat insulating sheet. Thereby, heat from the carbon nanotube device 2 can be efficiently collected in the heat radiating section 34. Alternatively, a film-like or thin plate-like member similar to that of the heat radiating portion 34 may be provided on the main surface and the side surface of the housing portion 31 opposite to the heat radiating portion 34 . Note that in the carbon nanotube heater 1, the heat radiation section 34 may be omitted. Furthermore, the temperature sensor 36 may also be omitted.

カーボンナノチューブヒータ1の収容部31は、必ずしも可撓性を有する必要はなく、硬質部材であってもよい。 The accommodating portion 31 of the carbon nanotube heater 1 does not necessarily have to be flexible and may be a hard member.

カーボンナノチューブヒータ1では、収容部31に収容されるカーボンナノチューブデバイス2は、2つ以上であってもよい。例えば、カーボンナノチューブヒータ1は、上記カーボンナノチューブデバイス2に加えて、上記カーボンナノチューブデバイス2と同様の構造を有するとともに収容部31の内部に収容される他のカーボンナノチューブデバイスをさらに備えていてもよい。この場合、好ましくは、当該他のカーボンナノチューブデバイスは、上記カーボンナノチューブデバイス2の側方に隣接して配置され、放熱部34は、カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21の主面に垂直な方向において、カーボンナノチューブデバイス2の接続シート部21全体、および、当該他のカーボンナノチューブデバイスの接続シート部全体と重なる。これにより、複数のカーボンナノチューブデバイスの接続シート部における温度均一性を向上させることができる。なお、カーボンナノチューブヒータ1では、カーボンナノチューブデバイス2および他のカーボンナノチューブデバイスのそれぞれと重なる2つの放熱部34が設けられてもよい。また、複数のカーボンナノチューブデバイス2を備えるカーボンナノチューブヒータ1では、当該複数のカーボンナノチューブデバイス2の一対の電極22が共通化され、一対の共通電極により複数の接続シート部21に電力が供給されてもよい。 In the carbon nanotube heater 1, two or more carbon nanotube devices 2 may be housed in the housing section 31. For example, in addition to the carbon nanotube device 2, the carbon nanotube heater 1 may further include another carbon nanotube device that has a similar structure to the carbon nanotube device 2 and is housed inside the housing section 31. . In this case, preferably, the other carbon nanotube device is arranged adjacent to the side of the carbon nanotube device 2, and the heat dissipation section 34 is arranged in a direction perpendicular to the main surface of the connection sheet section 21 of the carbon nanotube device 2. , the entire connection sheet portion 21 of the carbon nanotube device 2 and the entire connection sheet portion of the other carbon nanotube device overlap. Thereby, it is possible to improve temperature uniformity in the connection sheet portion of the plurality of carbon nanotube devices. Note that the carbon nanotube heater 1 may be provided with two heat radiating parts 34 that overlap with the carbon nanotube device 2 and the other carbon nanotube devices, respectively. Furthermore, in the carbon nanotube heater 1 including a plurality of carbon nanotube devices 2, the pair of electrodes 22 of the plurality of carbon nanotube devices 2 are shared, and power is supplied to the plurality of connection sheet parts 21 by the pair of common electrodes. Good too.

カーボンナノチューブヒータ1の形状は用途に合わせて様々に変更されてよい。例えば、カーボンナノチューブヒータ1の平面視における形状は、略矩形以外の形状であってもよい。また、カーボンナノチューブヒータ1は、必ずしも薄型のシート状ヒータである必要はなく、比較的厚い部材であってもよい。 The shape of the carbon nanotube heater 1 may be changed in various ways depending on the application. For example, the shape of the carbon nanotube heater 1 in plan view may be other than a substantially rectangular shape. Further, the carbon nanotube heater 1 does not necessarily have to be a thin sheet-like heater, and may be a relatively thick member.

カーボンナノチューブデバイス2は、必ずしもカーボンナノチューブヒータ1の発熱源として利用される必要はなく、様々な用途に利用可能である。例えば、カーボンナノチューブデバイス2は、サーモスタットや様々なセンサとして利用されてもよい。 The carbon nanotube device 2 does not necessarily need to be used as a heat source for the carbon nanotube heater 1, and can be used for various purposes. For example, the carbon nanotube device 2 may be used as a thermostat or various sensors.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The configurations of the above embodiment and each modification may be combined as appropriate unless mutually contradictory.

発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。 Although the invention has been described and described in detail, the foregoing description is intended to be illustrative and not restrictive. Therefore, it can be said that many modifications and embodiments are possible without departing from the scope of the present invention.

1 カーボンナノチューブヒータ
2 カーボンナノチューブデバイス
21 接続シート部
22,22a,22b,22c 電極
24,24a~24c 接続補具
25,25a,25b,25c 測定用電極
31 収容部
34 放熱部
42 回転体
51 筒状中間体
52 カーボンナノチューブ構造体
53 カーボンナノチューブシート層
92 基板
94 カーボンナノチューブシート
212 端部要素
213 線状端部
221 (電極の)主面
222 凸部
223 折り畳み線
241 (接続補具の)貫通孔
421 接続領域
J1 回転軸
S11~S19,S31~S40,S51~S57,S61~S62,S71~S79,S81~S90,S101~S107,S181~S183 ステップ
1 Carbon nanotube heater 2 Carbon nanotube device 21 Connection sheet portion 22, 22a, 22b, 22c Electrode 24, 24a to 24c Connection tool 25, 25a, 25b, 25c Measuring electrode 31 Storage portion 34 Heat dissipation portion 42 Rotating body 51 Cylindrical Intermediate 52 Carbon nanotube structure 53 Carbon nanotube sheet layer 92 Substrate 94 Carbon nanotube sheet 212 End element 213 Linear end 221 Main surface (of electrode) 222 Convex portion 223 Folding line 241 Through hole (of connection tool) 421 Connection area J1 Rotating axis S11-S19, S31-S40, S51-S57, S61-S62, S71-S79, S81-S90, S101-S107, S181-S183 Step

Claims (17)

一対の電極と、前記一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部と、を備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に延びる接続領域の両端に一対の電極を配置する工程と、
b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、
c)周方向における前記接続領域の外側にて前記筒状中間体を切断し、前記筒状中間体のうち前記接続領域にて周方向に延びる部位である積層シート状のカーボンナノチューブ構造体により電気的に接続されている前記一対の電極間の抵抗を測定する工程と、
d)前記c)工程にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記カーボンナノチューブ構造体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、
e)周方向における前記接続領域の外側にて前記カーボンナノチューブシートを切断することにより、前記接続領域にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部を形成する工程と、
f)前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising: a pair of electrodes; and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes,
a) arranging a pair of electrodes at both ends of a connection region extending in the circumferential direction on the outer surface of the rotating body rotatable about a rotation axis pointing in the axial direction;
b) By rotating the rotating body by the initial number of windings, the carbon nanotube sheet is wound on the outer surface while passing over the pair of electrodes, and the carbon nanotube sheet is radially oriented around the rotating body. forming a laminated cylindrical intermediate;
c) The cylindrical intermediate body is cut outside the connection area in the circumferential direction, and electricity is generated by the laminated sheet-like carbon nanotube structure that is the portion of the cylindrical intermediate body that extends in the circumferential direction in the connection area. measuring the resistance between the pair of electrodes that are connected to each other;
d) If the initial measured resistance, which is the resistance measured in step c) above, is larger than the predetermined target resistance, by rotating the rotating body, the carbon nanotube sheet is passed over the pair of electrodes. Wrapping the carbon nanotube sheet onto the outer surface and laminating the carbon nanotube sheet on the carbon nanotube structure;
e) cutting the carbon nanotube sheet outside the connection area in the circumferential direction to form a connection sheet portion in the form of a laminated sheet extending in the circumferential direction in the connection area;
f) fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
一対の電極と、前記一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部と、を備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置する工程と、
b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、
c)前記一対の電極間の抵抗を測定する工程と、
d)前記c)工程にて測定された抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記筒状中間体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、
e)前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising: a pair of electrodes; and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes,
a) a step of arranging a pair of electrodes at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable around a rotating shaft pointing in the axial direction;
b) By rotating the rotating body by the initial number of windings, the carbon nanotube sheet is wound on the outer surface while passing over the pair of electrodes, and the carbon nanotube sheet is radially oriented around the rotating body. forming a laminated cylindrical intermediate;
c) measuring the resistance between the pair of electrodes;
d) If the initial measured resistance, which is the resistance measured in step c) above, is larger than the predetermined target resistance, the carbon nanotube sheet is passed over the pair of electrodes by rotating the rotating body. Wrapping on the outer surface and laminating the carbon nanotube sheet on the cylindrical intermediate body;
e) fixing the carbon nanotube sheet layer stacked on the pair of electrodes to the pair of electrodes;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項2に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置され、
前記e)工程は、
前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、
前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to claim 2, comprising:
In the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction,
The step e) is
By cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes, a connection sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed, and both ends of the connection sheet portion are cut. fixing the part to the pair of electrodes, or
The pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer are removed from the rotating body, the carbon nanotube sheet layer is fixed to the pair of electrodes, and the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes is stretched in the thickness direction. forming a connection sheet portion connecting between the pair of electrodes by pressing it into a planar shape;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項1ないし3のいずれか1つに記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記d)工程における前記カーボンナノチューブシートの巻回数が、
前記初期測定抵抗と、
前記カーボンナノチューブシートの積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報と、
に基づいて決定されることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to any one of claims 1 to 3, comprising:
The number of windings of the carbon nanotube sheet in the step d) is
the initial measured resistance;
Laminated resistance information indicating a relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets and resistance;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, characterized in that the method is determined based on.
一対の電極と、前記一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部と、を備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置する工程と、
b)前記一対の電極間の抵抗を測定しつつ、前記回転体を回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回する工程と、
c)前記b)工程にて測定される抵抗が所定の抵抗に到達するまで前記b)工程を継続することにより、前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を形成する工程と、
d)前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising: a pair of electrodes; and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes,
a) a step of arranging a pair of electrodes at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable around a rotating shaft pointing in the axial direction;
b) winding the carbon nanotube sheet onto the outer surface while passing over the pair of electrodes by rotating the rotating body while measuring the resistance between the pair of electrodes;
c) forming a carbon nanotube sheet layer stacked on the pair of electrodes by continuing the step b) until the resistance measured in the step b) reaches a predetermined resistance;
d) fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項5に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置され、
前記d)工程は、
前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、
前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to claim 5, comprising:
In the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction,
The step d) is:
By cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes, a connection sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed, and both ends of the connection sheet portion are cut. fixing the part to the pair of electrodes, or
The pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer are removed from the rotating body, the carbon nanotube sheet layer is fixed to the pair of electrodes, and the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes is stretched in the thickness direction. forming a connection sheet portion connecting between the pair of electrodes by pressing it into a planar shape;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
一対の電極と、前記一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部と、を備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に延びる接続領域の両端に一対の電極を配置するとともに、前記一対の電極の周方向外側にて前記接続領域および前記一対の電極を間に挟む位置に一対の測定用電極を配置する工程と、
b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上および前記一対の測定用電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、
c)周方向における前記一対の測定用電極の外側にて前記筒状中間体を切断し、前記筒状中間体のうち前記一対の測定用電極の間にて周方向に延びる部位である積層シート状のカーボンナノチューブ構造体により電気的に接続されている前記一対の測定用電極間の抵抗を測定する工程と、
d)前記c)工程にて得られた測定値に基づいて求められる前記一対の電極間の抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記カーボンナノチューブ構造体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、
e)周方向における前記接続領域の外側かつ前記一対の測定用電極の内側にて前記カーボンナノチューブシートを切断することにより、前記接続領域にて周方向に延びる積層シート状の接続シート部を形成する工程と、
f)前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising: a pair of electrodes; and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes,
a) A pair of electrodes are disposed at both ends of a circumferentially extending connection area on the outer surface of a rotating body that is rotatable about a rotating shaft pointing in the axial direction, and the connection is made on the circumferentially outer side of the pair of electrodes. a step of arranging a pair of measurement electrodes at a position sandwiching the region and the pair of electrodes;
b) By rotating the rotating body by the initial number of windings, the carbon nanotube sheet is wound on the outer surface while passing over the pair of electrodes and the pair of measurement electrodes, and around the rotating body. forming a cylindrical intermediate body in which the carbon nanotube sheets are laminated in the radial direction;
c) A laminated sheet in which the cylindrical intermediate body is cut outside the pair of measurement electrodes in the circumferential direction, and the portion of the cylindrical intermediate body extends in the circumferential direction between the pair of measurement electrodes. a step of measuring the resistance between the pair of measurement electrodes electrically connected by a shaped carbon nanotube structure;
d) If the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes determined based on the measured value obtained in step c), is larger than the predetermined target resistance, by rotating the rotating body, Winding a carbon nanotube sheet on the outer surface while passing over the pair of electrodes, and laminating the carbon nanotube sheet on the carbon nanotube structure;
e) cutting the carbon nanotube sheet outside the connection area in the circumferential direction and inside the pair of measurement electrodes to form a connection sheet portion in the form of a laminated sheet extending in the circumferential direction in the connection area; process and
f) fixing both ends of the connection sheet portion to the pair of electrodes;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
一対の電極と、前記一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部と、を備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置するとともに、周方向に離れた位置に一対の測定用電極を配置する工程と、
b)前記回転体を初期巻回数だけ回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上および前記一対の測定用電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記回転体の周囲において前記カーボンナノチューブシートが径方向に積層された筒状中間体を形成する工程と、
c)前記一対の測定用電極間の抵抗を測定する工程と、
d)前記c)工程にて得られた測定値に基づいて求められる前記一対の電極間の抵抗である初期測定抵抗が所定の目標抵抗よりも大きい場合、前記回転体を回転させることにより、前記カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回し、前記筒状中間体上に前記カーボンナノチューブシートを積層する工程と、
e)前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising: a pair of electrodes; and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes,
a) A pair of electrodes are arranged at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable around a rotating shaft facing in the axial direction, and a pair of measurement electrodes are arranged at positions separated in the circumferential direction. The process of
b) By rotating the rotating body by the initial number of windings, the carbon nanotube sheet is wound on the outer surface while passing over the pair of electrodes and the pair of measurement electrodes, and around the rotating body. forming a cylindrical intermediate body in which the carbon nanotube sheets are laminated in the radial direction;
c) measuring the resistance between the pair of measurement electrodes;
d) If the initial measured resistance, which is the resistance between the pair of electrodes determined based on the measured value obtained in step c), is larger than the predetermined target resistance, by rotating the rotating body, Winding the carbon nanotube sheet on the outer surface while passing over the pair of electrodes, and laminating the carbon nanotube sheet on the cylindrical intermediate body;
e) fixing the carbon nanotube sheet layer stacked on the pair of electrodes to the pair of electrodes;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項8に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置され、
前記e)工程は、
前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、
前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to claim 8, comprising:
In the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction,
The step e) is
By cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes, a connection sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed, and both ends of the connection sheet portion are cut. fixing the part to the pair of electrodes, or
The pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer are removed from the rotating body, the carbon nanotube sheet layer is fixed to the pair of electrodes, and the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes is stretched in the thickness direction. forming a connection sheet portion connecting between the pair of electrodes by pressing it into a planar shape;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項7ないし9のいずれか1つに記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記d)工程における前記カーボンナノチューブシートの巻回数が、
前記初期測定抵抗と、
前記カーボンナノチューブシートの積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報と、
に基づいて決定されることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to any one of claims 7 to 9, comprising:
The number of windings of the carbon nanotube sheet in the step d) is
the initial measured resistance;
Laminated resistance information indicating a relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets and resistance;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, characterized in that the method is determined based on.
一対の電極と、前記一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部と、を備えるカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
a)軸方向を向く回転軸を中心として回転可能な回転体の外側面において、周方向に離れた位置に一対の電極を配置するとともに、周方向に離れた位置に一対の測定用電極を配置する工程と、
b)前記一対の測定用電極間の抵抗を測定しつつ、前記回転体を回転させることにより、カーボンナノチューブシートを前記一対の電極上および一対の測定用電極上を通過させつつ前記外側面上に巻回する工程と、
c)前記b)工程にて得られた測定値に基づいて求められる前記一対の電極間の抵抗が所定の抵抗に到達するまで前記b)工程を継続することにより、前記一対の電極上に積層されたカーボンナノチューブシート層を形成する工程と、
d)前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定する工程と、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising: a pair of electrodes; and a connection sheet portion that is a sheet-like carbon nanotube molded body that connects the pair of electrodes,
a) A pair of electrodes are arranged at positions separated in the circumferential direction on the outer surface of a rotating body that is rotatable around a rotating shaft facing in the axial direction, and a pair of measurement electrodes are arranged at positions separated in the circumferential direction. The process of
b) By rotating the rotating body while measuring the resistance between the pair of measurement electrodes, the carbon nanotube sheet is passed over the pair of electrodes and over the pair of measurement electrodes and onto the outer surface. The process of winding;
c) laminating on the pair of electrodes by continuing the step b) until the resistance between the pair of electrodes determined based on the measured value obtained in the step b) reaches a predetermined resistance; forming a carbon nanotube sheet layer;
d) fixing the carbon nanotube sheet layer to the pair of electrodes;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項11に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記a)工程において、前記一対の電極は周方向に180°離れた位置に配置され、
前記d)工程は、
前記一対の電極のそれぞれの中央部にて前記カーボンナノチューブシート層および前記一対の電極を切断することにより、前記一対の電極間で周方向に延びる接続シート部を形成し、前記接続シート部の両端部を前記一対の電極に固定する工程、または、
前記一対の電極および筒状の前記カーボンナノチューブシート層を前記回転体から取り外し、前記カーボンナノチューブシート層を前記一対の電極に固定し、前記一対の電極間の前記カーボンナノチューブシート層を厚さ方向に押圧して平面状とすることにより、前記一対の電極間を接続する接続シート部を形成する工程、
を備えることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to claim 11, comprising:
In the step a), the pair of electrodes are arranged 180° apart in the circumferential direction,
The step d) is:
By cutting the carbon nanotube sheet layer and the pair of electrodes at the center of each of the pair of electrodes, a connection sheet portion extending in the circumferential direction between the pair of electrodes is formed, and both ends of the connection sheet portion are cut. fixing the part to the pair of electrodes, or
The pair of electrodes and the cylindrical carbon nanotube sheet layer are removed from the rotating body, the carbon nanotube sheet layer is fixed to the pair of electrodes, and the carbon nanotube sheet layer between the pair of electrodes is stretched in the thickness direction. forming a connection sheet portion connecting between the pair of electrodes by pressing it into a planar shape;
A method for manufacturing a carbon nanotube device, comprising:
請求項7ないし12のいずれか1つに記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記a)工程と前記b)工程との間において、前記一対の測定用電極上に粘着剤が付与されることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to any one of claims 7 to 12, comprising:
A method for manufacturing a carbon nanotube device, characterized in that an adhesive is applied on the pair of measurement electrodes between the step a) and the step b).
請求項13に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記粘着剤はペースト状のロジンであることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to claim 13, comprising:
A method for manufacturing a carbon nanotube device, wherein the adhesive is a paste-like rosin.
請求項1ないし4並びに請求項7ないし10のいずれか1つに記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記b)工程よりも前に、前記カーボンナノチューブシートの積層数と抵抗との関係を示す積層抵抗情報に基づいて、前記目標抵抗に対応する目標巻回数が求められ、
前記初期巻回数は前記目標巻回数よりも少なく設定されることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to any one of claims 1 to 4 and claims 7 to 10 ,
Before the step b), a target number of windings corresponding to the target resistance is determined based on laminated resistance information indicating a relationship between the number of laminated carbon nanotube sheets and the resistance;
A method of manufacturing a carbon nanotube device, wherein the initial number of turns is set to be smaller than the target number of turns.
請求項1ないし15のいずれか1つに記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記回転体に巻回される前記カーボンナノチューブシートに対して接着剤が付与されることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to any one of claims 1 to 15, comprising:
A method of manufacturing a carbon nanotube device, characterized in that an adhesive is applied to the carbon nanotube sheet wound around the rotating body.
請求項16に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法であって、
前記接着剤は導電性添加材を含むことを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
A method for manufacturing a carbon nanotube device according to claim 16, comprising:
A method for manufacturing a carbon nanotube device, wherein the adhesive contains a conductive additive.
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