JP2009286260A - 導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、導電体の超低抵抗率を実現するとともに、超低抵抗率に起因したクラックを遮蔽層に発生させない導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の導電体付き自動車用リヤガラス１０の電熱線１４は、熱線１８がバスバー１６よりも抵抗率が低いことを特徴としている。すなわち、超低抵抗率の電熱線に起因する、バスバーと黒セラとの境界線に沿った黒セラのクラックの発生を防止するため、実施の形態では、電熱線１４のうち、黒セラ１２に重ねて形成されるバスバー１４と、黒セラ１２から離れた熱線１８とを別々に形成する。電熱線１４として、抵抗値を左右するのは多数本の熱線１８、１８…である。そこで、熱線１８、１８…のみを超低抵抗率の導電体で形成し、黒セラ１２に重ねて形成されるバスバー１６の導電体を従来の抵抗率を有する導電体で形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法に係り、特に車両用窓ガラスの面上に導電体が配設された導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法に関する。

ガラスの面上にアンテナ用などの線条の導電体が配設された自動車用窓ガラスは、従来のロッドアンテナと比較して、出っ張りがなく意匠上の外観が優れるとともに風切り音が発生しないなどの理由により広く使用されている。また、導電体としては、特許文献１の如く防曇用ヒータの電熱線が知られており、また、ＴＶ放送波の電波の受信、ＡＭ／ＦＭ放送波の電波の受信、及びＰＨＳなどの広帯域な電波を送受信するアンテナの他、防犯用センサなども知られている。

防曇用ヒータとして使用される電熱線は、導電性銀ペーストをガラス面上にスクリーン印刷し焼成することにより形成される。また、この熱線は、特許文献２の如くガラス面上に同じく導電性銀ペーストで印刷し焼成されたバスバーにその端部が接続される。そして、バスバーは金属製の接続端子を介して、車体側に取り付けられた電源部に電気的に接続される。

ガラス面上に形成される導電体はその用途や形状により求められる性能が異なり、導電体の抵抗率や抵抗値を仕様に合わせて適宜調整する必要がある。

一方、特許文献３に示すように、自動車のフロントガラスやリヤガラスなどの窓ガラスの周辺部には、所謂「黒セラ」と称される遮蔽層が形成されている。この遮蔽層は、遮蔽層印刷用インク（以下黒セラ印刷用インクともいう）をガラス面に印刷し焼成することにより形成される。遮蔽層は、窓ガラスの周辺部に黒色または濃色の不透明層を形成し、窓ガラスをその周辺で保持しているウレタンシーラントの紫外線による劣化を防止するとともに、バスバーなどの導電体が、遮蔽層に重ねて形成されることにより窓ガラスの周辺に取り付けられているバスバーや給電点、アンテナ線の端子などが車外から透視できなくなり、外観意匠の完成度が高まるといった作用効果を備える。
特開２００３−１６００２９号公報 特開２００２−２６４７８０号公報 特開２００４−５８３１０号公報

ところで、導電体付き自動車用窓ガラスにおいて、不要の発熱を防ぐなどの目的で導電体の抵抗を下げなければならない場合があり、導電体の超低抵抗率を実現するための手段として、抵抗体である導電性銀ペーストの抵抗率を下げることが考えられる。しかしながら、その様な超低抵抗率の導電性銀ペーストは、通常の抵抗率を有する導電性銀ペーストと比較して銀の含有量が多いことから、遮蔽層よりも熱収縮率が格段に大きい。したがって、超低抵抗率の導電性銀ペーストを遮蔽層に重ねて形成した場合には、導電性銀ペーストの焼成工程において黒セラ印刷用インクと導電性銀ペーストの熱収縮率の差により、焼成後の遮蔽層の遮蔽層と導電体との境界線に沿った部分などにクラックが発生するという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、導電体の超低抵抗率を実現するとともに、超低抵抗率を実現する導電体の形成に起因したクラックを遮蔽層に発生させない導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、前記目的を達成するために、自動車用窓ガラスの面上に導電体が形成されるとともに、該面上の周辺部に遮蔽層が形成された導電体付き自動車用窓ガラスにおいて、前記導電体は、前記遮蔽層に重ねて形成された第１の導電体と、該第１の導電体に電気的に接続されるとともに前記窓ガラス面上の前記遮蔽層の内側に位置する前記面上に形成された第２の導電体とからなり、該第２の導電体は、前記第１の導電体よりも抵抗率が低いことを特徴とする導電体付き自動車用窓ガラスを提供する。

本発明によれば、超低抵抗率の導電体に起因する、導電体と遮蔽層との境界線に沿った遮蔽層のクラックの発生を防止するため、導電体のうち、遮蔽層に重ねて形成される第１の導電体と、遮蔽層から離れた第２の導電体とを別々に形成する。導電体として、抵抗値を左右するのは第２の導電体である。そこで、第２の導電体のみを超低抵抗率の導電体で形成し、遮蔽層に重ねて形成される第１の導電体を従来の抵抗率を有する導電体で形成する。これにより、導電体全体として超低抵抗率を実現できるとともに、遮蔽層と第１の導電体との境界線に沿った遮蔽層のクラックの発生を防止できる。したがって、本発明では、品質の高い導電体付き自動車用窓ガラスを提供できる。

本発明によれば、前記第１の導電体は、前記遮蔽層の内側に位置する前記面上で前記第２の導電体と接続されるための接続部を有することが好ましい。

このように第１の導電体に接続部を形成することにより、第２の導電体を、遮蔽層に接触させることなく第１の導電体に接続できる。

本発明によれば、前記第１の導電体の前記接続部は前記窓ガラス面上で所定の幅を有して内側へ伸延する凸部を備え、該接続部の幅は、前記第２の導電体の幅と同じかそれよりも広いことが好ましい。

第１の導電体と第２の導電体とは別々の工程でガラス面に印刷されるが、このとき、第１の導電体の突起状の接続部の幅を、第２の導電体の幅と同じかそれよりも大きく形成しておくと、第２の導電体の印刷時に、第２の導電体の第１の導電体に対する位置が多少ずれた場合でも、第２の導電体を第１の導電体の接続部に確実に接続することができる。

本発明によれば、前記第１の導電体はバスバーであり、前記第２の導電体は線条の熱線であり、前記バスバー及び前記熱線からなる導電体が、前記自動車用窓ガラスの面上において片側のバスバーが分割され、該バスバーのそれぞれに給電点を備える略コの字形状に形成されていることが好ましい。

このように、バスバー及び熱線からなる導電体を１本の直線体ではなく、略コの字形状に形成することにより、１本の直線体よりも導電体の長さを長くすることができるので、１本の直線体よりも導電体の全体の抵抗値を上げたい場合に有効となる。

本発明によれば、前記遮蔽層は遮蔽層印刷用インクを印刷、焼成することにより形成され、前記第１の導電体は、導電性銀ペーストを印刷、焼成することにより形成され、焼成後の第一の導電体の抵抗率は３．０〜１５．０×１０^−６Ωｃｍであり、前記第２の導電体の抵抗率は２．０〜２．５×１０^−６Ωｃｍであることが好ましい。

すなわち、本発明では、超低抵抗率の導電体の抵抗率を２．０〜２．５×１０^−６Ωｃｍと規定している。

また、本発明は、前記目的を達成するために、請求項１〜５のうちいずれかに記載の導電体付き自動車用窓ガラスは、該自動車用窓ガラスに遮蔽層を形成し、該遮蔽層に重なるように第１の導電体を形成し、該第１の導電体に接続されるように第２の導電体を形成して製造されることを特徴とする導電体付き自動車用窓ガラスの製造方法を提供する。

本発明によれば、自動車用窓ガラスにまず、遮蔽層を形成し、次に、この遮蔽層に重なるように第１の導電体を形成し、次いで、この第１の導電体に接続されるように第２の導電体を形成する。

本発明に係る導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法によれば、導電体の超低抵抗率を実現するとともに、超低抵抗率を実現する導電体の形成に起因したクラックを遮蔽層に発生させない導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法を提供する。

以下、添付図面に従って本発明に係る導電体付き自動車用窓ガラス及びその製造方法の好ましい実施の形態を詳説する。

図１は、第１の実施の形態に係る導電体付き自動車用リヤガラス（自動車用窓ガラス）１０の平面図であり、このリヤガラス１０には遮蔽層である黒セラ１２と、導電体である防曇用ヒータの電熱線１４とが所定の位置に形成されている。なお、実施の形態では、自動車用窓ガラスとしてリヤガラス１０を例示するが、遮蔽層、及び導電体が形成されたものであれば、フロントガラス、サイドガラス、ルーフガラスなど特に限定されるものではない。

黒セラ１２は、所定の形状に湾曲成型されたリヤガラス１０の周囲に形成されている。また、電熱線１４を構成する左右一対のバスバー（第１の導電体）１６、１６は、黒セラ１２の両側部に重ねて形成されるとともに、同じく電熱線１４を構成する多数本の熱線（第２の導電体）１８、１８…は、両バスバー１６、１６を接続するように黒セラ１２の内側に位置するガラス面２０に水平方向に所定の間隔をもって形成されている。また、バスバー１６、１６の略中央部には、接続端子２２、２２がバスバー１６、１６に通電可能に固定されている。

次に、実施の形態のリヤガラス１０の特徴を説明する。

このリヤガラス１０の電熱線１４は、熱線１８がバスバー１６よりも抵抗率が低いことを特徴としている。すなわち、超低抵抗率の電熱線に起因する、バスバーと黒セラとの境界線に沿った黒セラのクラックの発生を防止するため、実施の形態では、電熱線１４のうち、黒セラ１２に重ねて形成されるバスバー１４と、黒セラ１２から離れた熱線１８とを別々に印刷する。また、電熱線１４として、抵抗値を左右するのは多数本の熱線１８、１８…なので、熱線１８、１８…のみを超低抵抗率の導電体で印刷し、黒セラ１２に重ねて印刷されるバスバー１６の導電体を従来の抵抗率を有する導電体で印刷する。

以上のようにそれぞれを印刷した後に、ガラスとともに高温で焼成してガラス表面に導電体及び隠蔽層を焼き付けて導電体付き自動車用窓ガラスとする。実施の形態のリヤガラス１０では、電熱線１４全体として超低抵抗率を実現できるとともに、黒セラ１２とバスバー１６との境界線に沿った黒セラ１２のクラックの発生を防止できる。したがって、品質の高い導電体付き自動車用リヤガラス１０を提供できる。

なお、防曇用ヒータとして使用される電熱線１４は、導電性銀ペーストである。従来の防曇用ヒータの電熱線は、導電性銀ペーストに銅メッキし、その上にニッケル電解メッキして防錆処理を施した３層構造であったが、現在の電熱線１４は、導電性銀ペースト自体の耐候性が向上したため、導電性銀ペーストの１層構造である。また、従来の銅メッキ、ニッケル電解メッキは耐久性確保の目的の他に、抵抗値を制御する目的もあった。つまり、従来は現在ほど設備が良く無く抵抗値のコントール（目標±１０％）が困難であり、また、ニッケル電解メッキは析出量に制限があり、析出コントロールが容易な銅メッキが抵抗値制御に適していたため、銅メッキ、ニッケル電解メッキを施す必要があった。

また、電熱線１４の導電性銀ペーストの成分は、例えば、固形分として銀粉末６０〜９０％、ガラス粉末１〜１０％、無機添加剤５〜３０％、それに有機バインダ及び有機溶剤を加えたものである。また、黒セラ１４用の黒セラ印刷用インクは、例えば、窓ガラスの周辺部に焼き付けることにより、着色不透明層を形成し、窓ガラスをその周辺で保持しているウレタンシーラントの紫外線による劣化を防止する目的、あるいは窓ガラスの周辺に取り付けられている電熱線やアンテナ線の端子などが車外から透視できないような目的などに使用されているインクであって、従来公知のこのようなインクは何れも本発明で使用できる。例えば、黒セラ１４用インクの成分は、固形分としてガラス粉末２０〜９０（重量）％、フィラーを含む無機顔料１０〜４０％、それに有機バインダ及び有機溶剤を加えたものである。

一方、図２の如く実施の形態の電熱線１４によれば、黒セラ１２の内側に位置するガラス面２０上で熱線１８、１８…と接続されるための接続部１７、１７…がバスバー１６に一体成形されている。この接続部１７は、窓ガラス１０の面上で所定の幅を有して内側へ伸延する凸部を備え、この幅ａは、熱線１８の幅ｂよりも大きく形成されている。

バスバー１６と熱線１８とは別々の工程でガラス面２０に印刷されるが、このとき、バスバー１６の突起状の接続部１７の幅ａを、熱線１８の幅ｂと同じかそれよりも広く形成しておくと、熱線１８の印刷時に、熱線１８のバスバー１６に対する位置が多少ずれた場合でも、熱線１８をバスバー１６の接続部１７に確実に突き合わせて接続することができる。なお、実際には、電熱線１４に消費される電力の関係から熱線１８の幅ｂは規格値として決定されているため、バスバー１６の接続部１７の幅ａを規格値よりも大きくすればよい。また、バスバー１６と熱線１８との接続形態は図２の形態に限定されるものではなく、例えば、図３の如く、バスバー１６の内縁１６Ａが、黒セラ１２の内縁１２Ａに対してガラス面２０側に位置するようにバスバー１６を形成し、これと熱線１８とを接続してもよく、また、図４の如く、バスバー１６の内縁１６Ａが、黒セラ１２の内縁１２Ａと合致するようにバスバー１６を形成し、これと熱線１８とを接続してもよい。但し、図４の接続形態は、バスバー１６の精度の高い印刷が難しく、バスバー１６の内縁１６Ａが黒セラ１２の内縁１２Ａに対して黒セラ１２側にずれる場合があるので、実際には好ましくない。この観点からみれば、図３、図４の接続形態がより好ましい。

図５は、第２の実施の形態のリヤガラス１０が示されている。

このリヤガラス１０によれば、バスバー１６、１６及び熱線１８、１８…からなる電熱線２４が、リヤガラス１０の面上において略コの字形状（図５では逆コの字形状）に形成されている。すなわち、図５の右側に位置するバスバー１６が、上下に二分割された一対のバスバー１６Ａ、１６Ａによって構成され、これらのバスバー１６Ａ、１６Ａに接続端子２２、２２が通電可能に固定されている。よって、この電熱線２４において電流は、略コの字形状に流れる。

このように、バスバー１６Ａ、１６Ａ及び熱線１８からなる電熱線２４を、図１の如く１本の直線体ではなく、略コの字形状に形成することにより、１本の直線体よりも電熱線２４の長さを長く（２倍）することができるので、１本の直線体よりも電熱線２４全体の抵抗値を上げたい場合に有効となる。

なお、実施の形態で説明したバスバー１６、１６Ａの抵抗率は３．０〜１４．０×１０^−６Ωｃｍであり、熱線１８の抵抗率は２．０〜２．５×１０^−６Ωｃｍであることが好ましい。

すなわち、実施の形態では、超低抵抗率の導電体である熱線１８の抵抗率を２．０〜２．５×１０^−６Ωｃｍと規定している。なお、特許文献１には、ヒータ用の導電体の抵抗率が４５〜９０×１０^−６Ωｃｍと記載され、また、アンテナ用導電体の抵抗率が３〜１０×１０^−６Ωｃｍであることが記載されている。すなわち、特許文献１には、本発明で規定する超低抵抗率の導電体については記載されていない。

また、このような導電体付きリヤガラス１０は、まず、黒セラをリヤガラス１０に印刷し、導電性銀ペーストを重ねて印刷可能な程度まで仮焼成（乾燥）し、次に、この黒セラ１２に重なるようにバスバー１６を印刷し、次いで、このバスバー１６に接続されるように熱線１８、１８…を印刷し、その後焼成を行うことで製造される。印刷方法としては、スクリーン印刷、導電性トナーを用いた電子印刷を例示できる。黒セラ１２、バスバー１６、１６Ａ、及び熱線１８、１８…は、リヤガラス１０の曲げ成形工程の前工程で、フラットな状態のリヤガラス１０に塗布され、それぞれ重ねて印刷が可能な程度まで仮焼成され、この後、曲げ成形工程のガラスのための熱処理と同時に焼成することができる。また、ここでは、バスバー１６の後に熱線１８を印刷する例を示したが、接続部などの形状を適宜設計することにより、バスバーと熱線の印刷順序は変更が可能である。導電体付きリヤガラス１０の他の製造方法としては、まず、黒セラ１２をリヤガラス１０に印刷し、次に、熱線１８、１８…を印刷し、次いで、バスバー１６を黒セラ１２に重なるように、かつ、熱線１８、１８…に接続されるように印刷し、その後焼成を行うことで製造してもよい。

実施の形態で説明したリヤガラス１０としては無機ガラス板や樹脂板を例示でき、充分な透視性を有していれば、半透明でもよく有彩色であってもよい。ガラス板としては、単板のガラス板の他、合わせガラスを例示できる。更にガラス板としては、強化処理や熱線反射膜などの機能コートが設けられたもの、また、ガラス面上にフィルムを貼着したガラス板（いわゆるバイレイヤーガラス）でも適用できる。

また、導電体として、防曇用ヒータの電熱線１４、２４を例示したが、テレビジョンのＵＨＦ放送波の電波の受信、ＶＨＦ放送波の電波の受信、デジタル放送波の電波の受信、ＡＭ／ＦＭ放送波の電波の受信、自動車電話、携帯電話、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）に関連するＥＴＣ電波の受信、パーソナル無線、業務用無線、及びＰＨＳなどの広帯域な電波を送受信するアンテナの他、防犯用センサ、面上発熱体、透明導電膜などパターンを有しない導電体を例示できる。

導電体のパターン形状の形成方法としては、スクリーン印刷が好適であるが、導電性トナーを用いた電子印刷によってもパターンを形成できる。

第１の実施の形態に係る導電体付き自動車用リヤガラスの平面図 バスバーと熱線との第１の接続形態を示した要部拡大図 バスバーと熱線との第２の接続形態を示した要部拡大図 バスバーと熱線との第３の接続形態を示した要部拡大図 第２の実施の形態に係る導電体付き自動車用リヤガラスの平面図

符号の説明

１０…導電体付き自動車用リヤガラス、１２…黒セラ、１４…電熱線、１６、１６Ａ…バスバー、１８…熱線、２０…ガラス面、２２…接続端子、２４…電熱線

Claims (6)

1. 自動車用窓ガラスの面上に導電体が形成されるとともに、該面上の周辺部に遮蔽層が形成された導電体付き自動車用窓ガラスにおいて、
   前記導電体は、前記遮蔽層に重ねて形成された第１の導電体と、該第１の導電体に電気的に接続されるとともに前記窓ガラス面上の前記遮蔽層の内側に位置する前記面上に形成された第２の導電体とからなり、該第２の導電体は、前記第１の導電体よりも抵抗率が低いことを特徴とする導電体付き自動車用窓ガラス。
2. 前記第１の導電体は、前記遮蔽層の内側に位置する前記面上で前記第２の導電体と接続されるための接続部を有する請求項１に記載の導電体付き自動車用窓ガラス。
3. 前記第１の導電体の前記接続部は前記窓ガラス面上で所定の幅を有して内側へ伸延する凸部を備え、該接続部の幅は、前記第２の導電体の幅と同じかそれよりも広い請求項２に記載の導電体付き自動車用窓ガラス。
4. 前記第１の導電体はバスバーであり、前記第２の導電体は線条の熱線であり、前記バスバー及び前記熱線からなる導電体が、前記自動車用窓ガラスの面上において片側のバスバーが分割され、該バスバーのそれぞれに給電点を備える略コの字形状に形成されている請求項１〜３のうちいずれかに記載の導電体付き自動車用窓ガラス。
5. 前記遮蔽層は遮蔽層印刷用インクを印刷、焼成することにより形成され、前記第１の導電体は、導電性銀ペーストを印刷、焼成することにより形成され、焼成後の第一の導電体の抵抗率は３．０〜１５．０×１０^−６Ωｃｍであり、前記第２の導電体の抵抗率は２．０〜２．５×１０^−６Ωｃｍである請求項１〜４のうちいずれかに記載の導電体付き自動車用窓ガラス。
6. 請求項１〜５のうちいずれかに記載の導電体付き自動車用窓ガラスの製造方法であって、該自動車用窓ガラスに遮蔽層を形成し、該遮蔽層に重なるように第１の導電体を形成し、該第１の導電体に接続されるように第２の導電体を形成して製造されることを特徴とする導電体付き自動車用窓ガラスの製造方法。

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