JP2015076322A - ウインドウ用面状発熱体および車両用窓 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂基材を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体および車両用窓を提供する。【解決手段】ウインドウ用面状発熱体は、平面状または曲面状の表面を有する樹脂基材１と、樹脂基材１に設けられた導電性シートからなる発熱体２とを備えている。発熱体２は、樹脂基材１の表面の形状に沿って面状に広がる互いに分割された第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとを備える。第２の発熱領域２ｂの電流が流れる方向に直交する方向の幅が、第１の発熱領域２ａの電流が流れる方向に直交する方向の幅および第３の発熱領域２ｃの電流が流れる方向に直交する方向の幅よりも狭くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、ウインドウ用面状発熱体および車両用窓に関する。

従来より、自動車のウインドウの表面には、ウインドウの曇りや凍結を取り除くためのデフォッガが付設されている。特に、自動車のリアウインドウの表面に付設されるデフォッガとしては、発熱体としての導電線を形成した熱線式デフォッガが用いられている。また、自動車等の車両の窓ガラスに電極ワイヤを埋め込み、電極ワイヤに電流を通して加熱する電熱窓ガラスも知られている。

たとえば特許文献１には、早急に視界を確保したい部分を優先的に解曇または解凍するために、透明導電性薄膜の比抵抗を場所により変えた自動車用リヤウインドウガラスが記載されている（たとえば特許文献１の第３欄、第６欄および第７欄参照）。

図２１に、従来の特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスの模式的な平面図を示す。特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスは、発熱体としての透明導電性薄膜１００の両側のそれぞれに、透明導電性薄膜１００に通電するための電極１０４が設けられた構造を有している。ここで、透明導電性薄膜１００の上側部１０１と下側部１０３とが比抵抗の低い部分となっており、上側部１０１と下側部１０３との間の中間部１０２が比抵抗の高い部分となっている。このような構造を有する特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスに蒸気を吹き付けて曇らせた後、透明導電性薄膜１００に通電したところ、透明導電性薄膜１００の比抵抗の高い中間部１０２を中心として、短時間のうちに曇りが除去されたとされている（たとえば特許文献１の第７欄参照）。

特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスは、以下のように作製されている（たとえば特許文献１の第６欄および第７欄参照）。まず、自動車用リヤウインドウガラス形状の透明基板を有機溶剤と純水で十分に洗浄した後、電極１０４としてガラスフリットの入った銀ペーストを透明基板の上辺と下辺とにそれぞれスクリーン印刷し、乾燥した後に焼き付ける。

次に、透明基板全体をスパッタリング真空槽に入れ、スパッタリングにより、透明基板の表面上に透明導電性薄膜１００を形成する。次に、透明導電性薄膜１００の中間部１０２の加熱温度が、上側部１０１および下側部１０３の加熱温度よりも低くなるようにしてレーザビーム加熱を行なう。これにより、透明導電性薄膜１００の中間部１０２の比抵抗を、上側部１０１および下側部１０３の比抵抗よりも高くした特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスが作製される。

実公平４−５０２０３号公報

上述のように、特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスは、レーザビームの照射による透明導電性薄膜１００の加熱温度を変えることによって、比抵抗の高い領域（中間部１０２）と比抵抗の低い領域（上側部１０１および下側部１０３）とを作り分けている。

しかしながら、特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスの透明基板としてポリアクリロニトリルやポリカーボネートなどの樹脂基材を用いた場合には、レーザビームの照射による透明導電性薄膜１００の加熱温度を１３０℃以上といった高温にした場合には、透明基板が軟質化してしまうため、特許文献１に記載の方法を用いることができないという問題があった。

上記の事情に鑑みて、樹脂基材を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体および車両用窓を提供することを目的とする。

本発明の一例である第１の態様によれば、平面状または曲面状の表面を有する樹脂基材と、樹脂基材に設けられた導電性シートからなる発熱体とを備え、発熱体は、樹脂基材の表面の形状に沿って面状に広がる、互いに分割された第１の発熱領域と第２の発熱領域と第３の発熱領域とを備えるとともに、第１の発熱領域と第２の発熱領域とを直列に接続する第１の接続部と、第２の発熱領域と第３の発熱領域とを直列に接続する第２の接続部と、外部電源から電流を供給するための、第１の発熱領域の第１の接続部が設けられている側と対向する側に設けられた第１の給電部と、第３の発熱領域の第２の接続部が設けられている側と対向する側に設けられた第２の給電部とを備え、第２の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅が、第１の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅および第３の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅よりも狭くなっているウインドウ用面状発熱体を提供することができる。

本発明の他の一例である第２の態様によれば、本発明の第１の態様のウインドウ用面状発熱体を含む車両用窓を提供することができる。

上記の態様によれば、樹脂基材を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体および車両用窓を提供することができる。

実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の裏面の模式的な平面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の発熱体に用いられる導電性シートの一例である導電性メッシュの模式的な拡大平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った模式的な断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶに沿った模式的な断面図である。 図２のＶ−Ｖに沿った模式的な断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩに沿った模式的な断面図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の一例のフローチャートである。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体作製工程の一部を図解する模式的な断面図である。 図９のＸ−Ｘに沿った模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体作製工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩに沿った模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体設置工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体設置工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体設置工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体設置工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の発熱体設置工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。 実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の作用効果を図解する模式的な平面図である。 実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の裏面の模式的な平面図である。 実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の作用効果を図解する模式的な平面図である。 従来の特許文献１に記載の自動車用リアウインドウガラスの模式的な平面図である。

以下、本発明の一例である実施の形態について説明する。なお、実施の形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

［実施の形態１］
＜ウインドウ用面状発熱体の構造＞
図１に、本発明の一例である実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の裏面の模式的な平面図を示す。図１に示すように、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体は、ポリカーボネートからなる樹脂基材１と、樹脂基材１の表面とは反対側の裏面に設けられた導電性シートからなる発熱体２とを備えている。発熱体２は、互いに分割された、第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとを備えている。第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃは、それぞれ、樹脂基材１の表面の形状に沿って面状に広がっている。また、樹脂基材１の一方の端から他方の端（本実施の形態においては、図１の左側の端から右側の端）にかけて、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃが、間隔を空けて、この順に配置されている。樹脂基材１は、平面状または曲面状のいずれの表面を有していてもよい。

また、発熱体２は、第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂとを直列に接続する第１の接続部４ａと、第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとを直列に接続する第２の接続部４ｂとを備えている。ここで、第１の接続部４ａは、第１の発熱領域２ａの下端と第２の発熱領域２ｂの下端とを電気的に接続している。また、第２の接続部４ｂは、第２の発熱領域２ｂの上端と第３の発熱領域２ｃの上端とを電気的に接続している。

さらに、発熱体２は、第１の発熱領域２ａの上端に電気的に接続された鉤状の第１の給電部３ａと、第３の発熱領域２ｃの下端に電気的に接続された鉤状の第２の給電部３ｂとを備えている。第１の給電部３ａおよび第２の給電部３ｂは、外部電源（図示せず）から第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃに電流を供給するために設けられている。また、第１の給電部３ａは、第１の発熱領域２ａの第１の接続部４ａが設けられている側と対向する側に設けられており、第２の給電部３ｂは、第３の発熱領域２ｃの第２の接続部４ｂが設けられている側と対向する側に設けられている。

すなわち、第１の発熱領域２ａの電流が流れる方向（以下、「電流方向」という。）の一端（上端）には、第１の発熱領域２ａの電流が流れる方向に直交する方向（以下、「電流直交方向」という。）に延在するように、第１の給電部３ａが設けられている。また、第１の発熱領域の電流方向の他端（下端）には、第１の発熱領域２ａの電流直交方向に延在するように、第１の接続部４ａが設けられている。第１の給電部３ａと第１の接続部４ａとは、第１の発熱領域２ａの電流方向において、第１の発熱領域２ａを挟んで向かい合っている。

また、第２の発熱領域２ｂの電流方向の一端（下端）には、第２の発熱領域２ｂの電流直交方向に延在するように、第１の接続部４ａが設けられている。また、第２の発熱領域２ｂの電流方向の他端（上端）には、第２の発熱領域２ｂの電流直交方向に延在するように、第２の接続部４ｂが設けられている。第１の接続部４ａと第２の接続部４ｂとは、第２の発熱領域２ｂの電流方向において、第２の発熱領域２ｂを挟んで向かい合っている。

さらに、第３の発熱領域２ｃの電流方向の一端（上端）には、第３の発熱領域２ｃの電流直交方向に延在するように、第２の接続部４ｂが設けられている。また、第３の発熱領域２ｃの電流方向の他端（下端）には、第３の発熱領域２ｃの電流直交方向に延在するように、第２の給電部３ｂが設けられている。第２の接続部４ｂと第２の給電部３ｂとは、第３の発熱領域２ｃの電流方向において、第３の発熱領域２ｃを挟んで向かい合っている。

実施の形態１のウインドウ用面状発熱体において、電流は、第１の給電部３ａまたは第２の給電部３ｂのいずれからでも供給可能である。第１の給電部３ａまたは第２の給電部３ｂから電流を供給した場合には、通電によって、導電性シートからなる発熱体２の第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃがそれぞれ自身の電気抵抗によって発熱し、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃで発生した熱が樹脂基材１の表面に伝導して、ウインドウ用面状発熱体の表面が加熱されることになる。

たとえば、第１の給電部３ａから電流を供給した場合には、電流は、第１の給電部３ａから第１の発熱領域２ａを通って第１の発熱領域２ａの下側の第１の接続部４ａに流れ、その後、第１の接続部４ａから第２の発熱領域２ｂを通って第２の発熱領域２ｂの上側の第２の接続部４ｂに流れ、そして、第２の接続部４ｂから第３の発熱領域２ｃを通って第３の発熱領域２ｃの下側の第２の給電部３ｂに流れることになる。

また、たとえば、第２の給電部３ｂから電流を供給した場合には、電流は、第２の給電部３ｂから第３の発熱領域２ｃを通って第３の発熱領域２ｃの上側の第２の接続部４ｂに流れ、その後、第２の接続部４ｂから第２の発熱領域２ｂを通って第２の発熱領域２ｂの下側の第１の接続部４ａに流れ、そして、第１の接続部４ａから第１の発熱領域２ａを通って第１の発熱領域２ａの上側の第１の給電部３ａに流れることになる。

ここで、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体において、第２の発熱領域２ｂの電流直交方向の幅ｂは、第１の発熱領域２ａの電流直交方向の幅ａおよび第３の発熱領域２ｃの電流直交方向の幅ｃよりも狭くなっている。

図２に、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の発熱体２に用いられる導電性シートの一例である導電性メッシュの模式的な拡大平面図を示す。導電性メッシュは、複数本の第１の導電線２１と、複数本の第２の導電線２２とを有している。第１の導電線２１はそれぞれ互いに間隔を空けて第１の方向３１に沿って延在しており、第２の導電線２２はそれぞれ互いに間隔を空けて第１の方向３１とは異なる方向である第２の方向３２に沿って延在している。

また、複数の開口部２４が形成されるように、第１の導電線２１と第２の導電線２２とが交差している。実施の形態１において、１本の第１の導電線２１は、複数本の第２の導電線２２のそれぞれと交点２３で固定されており、１本の第２の導電線２２は、複数本の第１の導電線２１のそれぞれと交点２３で固定されている。そして、隣り合う２本の第１の導電線２１と、隣り合う２本の第２の導電線２２とで取り囲まれた空隙の領域が開口部２４となっている。

導電性メッシュの開口率は特に限定されないが、７０％以上であることが好ましい。導電性メッシュの開口率を７０％以上とした場合には、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を樹脂基材１の表面側から見たときの第１の導電線２１および第２の導電線２２の視認性を低くすることができるため、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の透明性（可視光（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）の少なくとも一部が透過する特性:可視光の透過率が向上するほど透明性が高くなる）を向上させることができる。したがって、この場合には、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を自動車のリアウインドウ等の透明性が要求されるデフォッガ機能付きの車両用窓として好適に用いることができる。

なお、導電性メッシュの開口率［％］は、公知の式により算出することができる。たとえば、以下の式（Ｉ）により算出することができる。なお、式（Ｉ）において、網目は隣り合う２本の導電線間の内寸ｄ３であり、ピッチは隣り合う２本の導電線の中心間の距離ｄ４である。

導電性メッシュの開口率［％］＝１００×｛（網目）／（ピッチ）｝² …（Ｉ）

図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った模式的な断面図を示す。図３に示すように、第１の導電線２１は、ポリエステルからなる第１の芯線２１ａと、第１の芯線２１ａの外表面を被覆する銅からなる第１の被覆材２１ｂとを有している。なお、第１の芯線２１ａおよび第１の被覆材２１ｂは、それぞれ単層のみで構成されていてもよく、複数層から構成されていてもよい。なお、第１の芯線２１ａおよび／または第１の被覆材２１ｂが複数層から構成される場合には、複数層を構成するそれぞれ層の材質はすべて同一であってもよく、その少なくとも１層が異なっていてもよい。

図２に示す第１の導電線２１の太さｄ１は特に限定されないが、０．３ｍｍ以下とすることが好ましく、０．２ｍｍ以下とすることがより好ましく、０．０８ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。第１の導電線２１の太さｄ１を０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下および０．０８ｍｍ以下とするにつれて、第１の導電線２１を細くしていくことができ、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を樹脂基材１の表面側から見たときの第１の導電線２１の視認性を低くすることができるため、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の透明性を向上させることができる。したがって、この場合にも、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を自動車のリアウインドウ等の透明性が要求されるデフォッガ機能付きの車両用窓として好適に用いることができる。なお、第１の導電線２１の太さｄ１は、たとえば図２に示すように、導電性メッシュの表面において、第１の導電線２１の延在方向（第１の方向３１）と直交する方向の長さである。

図４に、図２のＩＶ−ＩＶに沿った模式的な断面図を示す。図４に示すように、第２の導電線２２は、ポリエステルからなる第２の芯線２２ａと、第２の芯線２２ａの外表面を被覆する銅からなる第２の被覆材２２ｂとを有している。なお、第２の芯線２２ａおよび第２の被覆材２２ｂも、それぞれ単層のみで構成されていてもよく、複数層から構成されていてもよい。なお、第２の芯線２２ａおよび／または第２の被覆材２２ｂが複数層から構成される場合には、複数層を構成するそれぞれ層の材質はすべて同一であってもよく、その少なくとも１層が異なっていてもよい。

図２に示す第２の導電線２２の太さｄ２は特に限定されないが、０．３ｍｍ以下とすることが好ましく、０．２ｍｍ以下とすることがより好ましく、０．０８ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。第２の導電線２２の太さｄ２を０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下および０．０８ｍｍ以下とするにつれて、第２の導電線２２を細くしていくことができ、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を樹脂基材１の表面側から見たときの第２の導電線２２の視認性を低くすることができるため、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の透明性を向上させることができる。したがって、この場合にも、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を自動車のリアウインドウ等の透明性が要求されるデフォッガ機能付きの車両用窓として好適に用いることができる。なお、第２の導電線２２の太さｄ２は、たとえば図２に示すように、導電性メッシュの表面において、第２の導電線２２の延在方向（第２の方向３２）と直交する方向の長さである。

図５に、図２のＶ−Ｖに沿った模式的な断面図を示し、図６に、図２のＶＩ−ＶＩに沿った模式的な断面図を示す。図５および図６に示すように、第１の導電線２１と、第２の導電線２２とは、これらの交点２３で、第１の芯線２１ａと第２の芯線２２ａとが熱融着することによって固定されている。

なお、第１の導電線２１と第２の導電線２２との固定方法は、第１の芯線２１ａと第２の芯線２２ａとを熱融着によって固定する方法に限定されないが、第１の芯線２１ａと第２の芯線２２ａとの熱融着によって第１の導電線２１と第２の導電線２２とを固定した場合には、第１の導電線２１と第２の導電線２２とを固定するための接着材等の他の材料を用いることなく、第１の導電線２１と第２の導電線２２とを強固に固定することができる点で好ましい。

図７に、図１のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った模式的な断面図を示す。図７に示すように、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体において、発熱体２は、樹脂基材１の裏面１０ｂの内側の樹脂基材１の内部に埋め込まれている。また、発熱体２は、発熱体２の第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃのそれぞれの面が樹脂基材１の表面１０ａの形状に沿って、図７の紙面に垂直な方向に延在している。さらに、第１の給電部３ａの表面の少なくとも一部および第２の給電部３ｂの表面の少なくとも一部は、それぞれ、図示しない給電端子を接続することができるように、樹脂基材１の裏面１０ｂから露出している。

＜ウインドウ用面状発熱体の製造方法＞
図８に、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法の一例のフローチャートを示す。図８に示すように、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法は、発熱体作製工程（Ｓ１０）と発熱体設置工程（Ｓ２０）とを含んでおり、発熱体作製工程（Ｓ１０）と発熱体設置工程（Ｓ２０）とがこの順序で行なわれる。なお、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の製造方法には、上記のＳ１０およびＳ２０以外の工程が含まれていてもよく、工程の順序も特に限定されない。

≪発熱体作製工程≫
発熱体作製工程（Ｓ１０）は、第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとを備えた導電性部材に、第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂとを直列に接続する第１の接続部４ａと、第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとを直列に接続する第２の接続部４ｂと、第１の発熱領域２ａの第１の接続部４ａが設けられている側と対向する側に設けられた第１の給電部３ａと、第３の発熱領域２ｃの第２の接続部４ｂが設けられている側と対向する側に設けられた第２の給電部３ｂとを形成することによって、発熱体２を作製することにより行なわれる。

発熱体作製工程（Ｓ１０）は、たとえば以下のようにして行なうことができる。まず、図９の模式的平面図に示すように、第１の発熱領域２ａと、第２の発熱領域２ｂと、第３の発熱領域２ｃとを備えた導電性部材２０を準備する。導電性部材２０は、たとえば上述の導電性メッシュを所定の大きさに切り出し、図９に示すような切れ込みを入れることによって、第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとを形成することにより作製することができる。ここで、第２の発熱領域２ｂの幅ｂが、第１の発熱領域の幅ａおよび第３の発熱領域２ｃの幅ｃよりも狭くなるように、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃが形成される。図１０に、図９のＸ−Ｘに沿った模式的な断面図を示す。

次に、図１１の模式的平面図に示すように、導電性シート２０の周縁の一部を複数回折り返し、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂをそれぞれ形成することによって、発熱体２が作製される。発熱体２において、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂは、それぞれ、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃよりも厚くなるように、導電性シート２０の端部が積層されることにより構成される。図１２に、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩに沿った模式的な断面図を示す。

≪発熱体設置工程≫
発熱体設置工程（Ｓ２０）は、平面状または曲面状の樹脂基材１の表面１０ａとは反対側の面である裏面１０ｂに、第１の発熱領域２ａと第２の発熱領域２ｂと第３の発熱領域２ｃとが樹脂基材１の表面１０ａの形状に沿って面状に広がるように発熱体２を設置することにより行なわれる。発熱体設置工程（Ｓ２０）は、たとえば以下に詳述されるインサート成形により行なうことができる。

まず、たとえば図１３の模式的断面図に示すように、金型４１の凹部の底面４１ａに沿って発熱体２を設置する。ここで、発熱体２は、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂの表面が金型４１の凹部の底面４１ａ上に位置するとともに、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃが底面４１ａに接しないように設置される。また、発熱体２は、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂを構成する導電性シート２０の折り返しの各層の互いに隣り合う層同士が接触するように、たとえば第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂを押さえながら設置される。

また、金型４１の凹部の形状は、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の形状に応じて適宜設定することができる。たとえば、金型４１の凹部の底面４１ａを平面状とした場合には、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の樹脂基材１の裏面１０ｂを平面状にすることができる。また、金型４１の凹部の底面４１ａを曲面状とした場合には、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の樹脂基材１の裏面１０ｂを曲面状にすることができる。

次に、たとえば図１４の模式的断面図に示すように、金型４１の凹部側に、液状樹脂の注入口４３を備えた別の金型４２を設置する。ここで、金型４２の金型４１側の表面４２ａの形状は、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の形状に応じて適宜設定することができる。たとえば、金型４２の表面４２ａを平面状とした場合には、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の樹脂基材１の表面１０ａを平面状にすることができる。また、金型４２の表面４２ａを曲面状とした場合には、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の樹脂基材１の表面１０ａを曲面状にすることができる。

次に、たとえば図１５の模式的断面図に示すように、金型４２の注入口４３から金型４１の凹部に液状樹脂１ａを注入する。液状樹脂１ａは、発熱体２全体に浸透して発熱体２全体を内包するように注入される。なお、液状樹脂１ａとしては、液状樹脂１ａが硬化することによって樹脂基材１となる材料が用いられ、たとえば液状のポリカーボネートを用いることができる。

次に、たとえば図１６の模式的断面図に示すように、金型４１の凹部に注入された液状樹脂１ａを冷却して液状樹脂１ａを硬化させることにより導電性基板６１を形成する。導電性基板６１は、液状樹脂１ａが硬化してなる樹脂基材１が、発熱体２と一体化することにより形成される。このとき、発熱体２全体に浸透し、発熱体２全体を内包する液状樹脂１ａの硬化によって、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂを構成する導電性シート２０の折り返しの各層の互いに隣り合う層同士が接触した状態で固定される。これにより、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂは、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃと比べて厚く形成されるため、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃと比べて大きな断面積を有する。なお、液状樹脂１ａの硬化方法は、上述の冷却による方法に限定されず、液状樹脂１ａの性質に応じた方法を適宜用いることができる。

次に、たとえば図１７の模式的断面図に示すように、上述のようにして形成された導電性基板６１を金型４１から離型する。なお、導電性基板６１の金型４１からの離型方法は、特に限定されず、従来から公知の方法を適宜用いることができる。これにより、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体を製造することができる。

なお、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の発熱体２の両端の第１の給電部３ａおよび第２の給電部３ｂのそれぞれに給電端子（図示せず）を電気的かつ機械的に接続してもよい。給電端子は導電性材料であれば特に限定されない。また、給電端子の接続方法も特に限定されず、たとえば半田などの導電性接着材によって接続する方法などを用いることができる。

＜作用効果＞
実施の形態１のウインドウ用面状発熱体においては、第２の発熱領域２ｂの電流直交方向の幅ｂが、第１の発熱領域２ａの電流直交方向の幅ａおよび第３の発熱領域２ｃの電流直交方向の幅ｃよりも狭くなっている。これにより、第２の発熱領域２ｂの電気抵抗を、第１の発熱領域２ａおよび第３の発熱領域２ｃの電気抵抗よりも高くすることができる。

そして、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の第１の給電部３ａまたは第２の給電部３ｂから、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃに均一な電流を供給した場合には、電気抵抗の高い第２の発熱領域２ｂの発熱量が局所的に大きくなるため、図１８の模式的平面図に示すように、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の表面中央のみを局所的に加熱することができる。

これは、オームの法則により、発熱量Ｑは、電流Ｉの２乗と、電気抵抗Ｒとの積（Ｑ＝Ｉ²×Ｒ）で表わされることから、電気抵抗の高い第２の発熱領域２ｂの発熱量を局所的に大きくすることができることによるものである。

実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の表面中央の局所的な加熱後は、第１の発熱領域２ａおよび第３の発熱領域２ｃの発熱により、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の表面中央以外の表面の箇所も加熱される。

また、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体においては、従来の特許文献１に記載の方法のようにレーザビームを用いて１３０℃以上といった高温に加熱する工程が必要ないため、基材として樹脂基材１を用いることができる。

以上の理由により、実施の形態１においては、樹脂基材１を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体を提供することができる。

なお、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体において、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂは、導電性シート２０の周縁の一部の折り返しによって、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃと比べて厚く形成されている。したがって、第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂにおいては、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂおよび第３の発熱領域２ｃと比べて電流が流れやすくなることから、発熱体として機能するよりは、第１の発熱領域２ａ、第２の発熱領域２ｂまたは第３の発熱領域２ｃに電流を供給する給電部として機能する。

＜その他の形態＞
上記においては、樹脂基材１がポリカーボネートからなる場合について説明したが、樹脂基材１は、ポリカーボネートに限定されず、ポリカーボネート以外の樹脂も用いることができるが、ポリカーボネートを含むことがより好ましい。樹脂基材１としてポリカーボネートを用いた場合には、樹脂基材１の透明性を向上させることができるとともに、樹脂基材１の耐久性も向上させることができる。

上記においては、導電性メッシュの第１の導電線２１の第１の芯線２１ａおよび第２の導電線２２の第２の芯線２２ａがポリエステルからなる場合について説明したが、ポリエステルに限定されず、たとえば樹脂、ガラスまたは金属などの材料を適宜用いることができる。なかでも、第１の芯線２１ａおよび第２の芯線２２ａは、同一の樹脂からなることが好ましい。この場合には、第１の芯線２１ａと第２の芯線２２ａとの熱融着により、第１の導電線２１と第２の導電線２２とを強固に固定することができる。

上記においては、導電性メッシュの第１の導電線２１の第１の被覆材２１ｂおよび第２の導電線２２の第２の被覆材２２ｂが銅からなる場合について説明したが、銅に限定されず、たとえば銅と銅以外の金属との２層構造からなる金属層等の導電性材料を適宜用いることができる。

また、上記においては、第１の芯線２１ａと第２の芯線２２ａとの熱融着によって第１の導電線２１と第２の導電線２２とが固定されている場合について説明したが、第１の導電線２１と第２の導電線２２とは固定されていなくてもよい。また、たとえば、第１の方向３１に延在する第１の導電線２１と、第１の方向３１とは異なる第２の方向３２に延在する第２の導電線２２とが平織りや綾織りなどの製織によって導電性メッシュが構成されていてもよい。

また、発熱体２は、その全部が樹脂基材１の裏面１０ｂの内側の樹脂基材１の内部に埋没していてもよく、導電性シート２０の周縁の一部の折り返しからなる第１の給電部３ａ、第２の給電部３ｂ、第１の接続部４ａおよび第２の接続部４ｂを構成する各層の互いに隣り合う層同士が接触した状態を保持することができるのであれば、発熱体２の少なくとも一部が樹脂基材１の裏面１０ｂから外部に露出していてもよい。

また、幅の狭い第２の発熱領域２ｂは、実施の形態１のウインドウ用面状発熱体の表面の中央に配置されることに限られず、優先的に解曇または解凍することなどによって早急に視界を確保したい箇所に適宜配置することができる。

［実施の形態２］
図１９に、本発明の他の一例である実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の裏面の模式的な平面図を示す。実施の形態２のウインドウ用面状発熱体は、第２の発熱領域２ｂの電流直交方向の幅が局所的に狭くなっている幅狭領域をさらに有することを特徴としている。

図１９に示すように、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体において、第２の発熱領域２ｂは、第２の発熱領域２ｂの電流方向の中央の領域が局所的に狭い幅ｂ１を有する幅狭領域となっており、第２の発熱領域２ｂの中央の領域の幅ｂ１は、第２の発熱領域２ｂの中央以外の領域の幅ｂ２よりも狭くなっている。なお、幅ｂ１および幅ｂ２は、それぞれ、第２の発熱領域２ｂの電流直交方向の幅である。また、幅ａ、幅ｂ１、幅ｂ２および幅ｃの関係は、幅ｂ１＜幅ｂ２＜幅ａ，幅ｃとなっている。

これにより、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体においても、実施の形態１と同様に、第１の給電部３ａまたは第２の給電部３ｂから供給された均一な電流によって、電気抵抗の高い第２の発熱領域２ｂの発熱量が局所的に大きくなるため、図２０の模式的平面図に示すように、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の表面中央のみを局所的に加熱することができる。

さらに、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体においては、第２の発熱領域２ｂのなかでも、第２の発熱領域２ｂの中央の幅狭領域２ｂ１の発熱量を、幅狭領域２ｂ１以外の領域２ｂ２の発熱量よりも大きくすることができる。そのため、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体においては、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の表面の局所的に加熱される領域をさらに細かい領域に分けることができる。

実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の表面中央の局所的な加熱後は、第１の発熱領域２ａおよび第３の発熱領域２ｃの発熱により、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体の表面中央以外の表面の箇所も加熱される。

また、実施の形態２のウインドウ用面状発熱体においても、従来の特許文献１に記載の方法のようにレーザビームを用いて１３０℃以上といった高温に加熱する工程が必要がないため、基材として樹脂基材１を用いることができる。

以上の理由により、実施の形態２においても、樹脂基材１を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体およびウインドウ用面状発熱体の製造方法を提供することができる。

実施の形態２における上記以外の説明は実施の形態１と同様であるため、その説明については繰り返さない。

［付記］
（１）本発明の一例である第１の態様によれば、平面状または曲面状の表面を有する樹脂基材と、樹脂基材に設けられた導電性シートからなる発熱体とを備え、発熱体は、樹脂基材の表面の形状に沿って面状に広がる、互いに分割された第１の発熱領域と第２の発熱領域と第３の発熱領域とを備えるとともに、第１の発熱領域と第２の発熱領域とを直列に接続する第１の接続部と、第２の発熱領域と第３の発熱領域とを直列に接続する第２の接続部と、外部電源から電流を供給するための、第１の発熱領域の第１の接続部が設けられている側と対向する側に設けられた第１の給電部と、第３の発熱領域の第２の接続部が設けられている側と対向する側に設けられた第２の給電部とを備え、第２の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅が、第１の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅および第３の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅よりも狭くなっているウインドウ用面状発熱体を提供することができる。本発明の第１の態様のウインドウ用面状発熱体によれば、第２の発熱領域の電気抵抗が局所的に高くなり、第１の給電部または第２の給電部から均一な電流を供給した場合に、電気抵抗の高い第２の発熱領域の発熱量を局所的に大きくすることができるため、ウインドウ用面状発熱体の表面を局所的に加熱し、その後は、第１の発熱領域および第３の発熱領域の発熱により、ウインドウ用面状発熱体の表面の他の箇所も加熱することができる。また、本発明の第１の態様のウインドウ用面状発熱体によれば、従来の特許文献１に記載の方法のようにレーザビームを用いて１３０℃以上といった高温に加熱する工程が必要ないため、基材として樹脂基材を用いることができる。これにより、樹脂基材を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体を提供することができる。

（２）本発明の第１の態様においては、第１の接続部、第２の接続部、第１の給電部および第２の給電部は、それぞれ、第１の発熱領域、第２の発熱領域および第３の発熱領域よりも厚くなるように導電性シートの端部が積層されて構成されていることが好ましい。この場合には、第１の接続部、第２の接続部、第１の給電部および第２の給電部を容易に形成することができる。

（３）本発明の第１の態様において、第１の給電部は第１の発熱領域の電流方向の一端に第１の発熱領域の電流直交方向に延在するように設けられており、第１の接続部は第１の発熱領域の電流方向の他端に第１の発熱領域の電流直交方向に延在するように設けられており、第１の給電部と第１の接続部とが第１の発熱領域を挟んで向かい合っており、第１の接続部は第２の発熱領域の電流方向の一端に第２の発熱領域の電流直交方向に延在するように設けられており、第２の接続部は第２の発熱領域の電流方向の他端に第２の発熱領域の電流直交方向に延在するように設けられており、第１の接続部と第２の接続部とが第２の発熱領域を挟んで向かい合っており、第２の接続部は第３の発熱領域の電流方向の一端に第２の発熱領域の電流直交方向に延在するように設けられており、第２の給電部は第３の発熱領域の電流方向の他端に第３の発熱領域の電流直交方向に延在するように設けられており、第２の接続部と第２の給電部とが第３の発熱領域を挟んで向かい合っているウインドウ用面状発熱体を提供することができる。この場合にも、樹脂基材を用いた場合でも、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができるウインドウ用面状発熱体を提供することができる。

（４）本発明の第１の態様において、第２の発熱領域は、幅が局所的に狭くなっている幅狭領域をさらに有していてもよい。この場合には、ウインドウ用面状発熱体の表面の局所的に加熱される領域をさらに細かい領域に分けることができる。

（５）本発明の第１の態様において、導電性シートは、互いに間隔を空けて延在する複数本の第１の導電線と、互いに間隔を空けて延在する複数本の第２の導電線とを含み、開口部が形成されるように第１の導電線と第２の導電線とが交差してなる導電性メッシュであってもよい。この場合には、導電性メッシュを切断することのみによって、第１の発熱領域、第２の発熱領域および第３の発熱領域を作り分けることができるとともに、導電性メッシュの周縁を折り返すことによって、第１の給電部、第２の給電部、第１の接続部および第２の接続部を形成することができるため、発熱体２を容易に形成することができる。

（６）本発明の第１の態様において、第１の導電線は、第１の方向に延在し、第２の導電線は、第１の方向とは異なる第２の方向に延在しており、導電性メッシュは、第１の導電線と第２の導電線とが製織されて構成されていてもよい。この場合にも、導電性メッシュを切断することのみによって、第１の発熱領域、第２の発熱領域および第３の発熱領域を作り分けることができるとともに、導電性メッシュの周縁を折り返すことによって、第１の給電部、第２の給電部、第１の接続部および第２の接続部を形成することができるため、発熱体２を容易に形成することができる。

（７）本発明の第１の態様において、第１の導電線は第１の芯線と第１の芯線の外表面を被覆する第１の被覆材とを有し、第２の導電線は第２の芯線と第２の芯線の外表面を被覆する第２の被覆材とを有しており、第１の芯線および第２の芯線は樹脂を含み、第１の被覆材および第２の被覆材は導電性材料を含み、第１の導電線と第２の導電線とが固定されていてもよい。この場合にも、導電性メッシュを切断することのみによって、第１の発熱領域、第２の発熱領域および第３の発熱領域を作り分けることができるとともに、導電性メッシュの周縁を折り返すことによって、第１の給電部、第２の給電部、第１の接続部および第２の接続部を形成することができるため、発熱体２を容易に形成することができる。

（８）本発明の他の一例である第２の態様によれば、本発明の第１の態様のウインドウ用面状発熱体を含む車両用窓を提供することができる。本発明の第２の態様の車両用窓は本発明の第１の態様のウインドウ用面状発熱体を含むため、所望の箇所を優先して加熱し、その後面全体を加熱することができる樹脂ウインドウとすることができる。樹脂ウインドウはガラスウインドウと同等の透明性を有しながら、大幅に軽量化することができるため、車両用窓として非常に有用である。特に、実施の形態１および実施の形態２のウインドウ用面状発熱体は、表面の中央を優先的に加熱して、その後面全体を加熱していくことができることから、車両用窓のなかでも自動車のリアウインドウに好適である。なお、車両用窓は、自動車等の車両に用いられる窓である。すなわち、本発明の第２の態様の車両用窓は、本発明の第１の態様のウインドウ用面状発熱体自体が自動車のリアウインドウ等の車両用の窓として用いられることを意味している。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の各実施の形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の一態様のウインドウ用面状発熱体は、特に、自動車のリアウインドウ等のデフォッガ機能付き車両用窓、デフォッガ機能付き住宅用窓ガラス、およびデフォッガ機能付き冷凍ショーケース等の透明性を有する樹脂窓用の面状発熱体に好適に用いることができる。

１ 樹脂基材、１ａ 液状樹脂、２ 発熱体、２ａ 第１の発熱領域、２ｂ 第２の発熱領域、２ｂ１ 幅狭領域、２ｂ２ 領域、２ｃ 第３の発熱領域、３ａ 第１の給電部、３ｂ 第２の給電部、４ａ 第１の接続部、４ｂ 第２の接続部、１０ａ 表面、１０ｂ 裏面、２０ 導電性部材、２１ 第１の導電線、２１ａ 第１の芯線、２１ｂ 第１の被覆材、２２ 第２の導電線、２２ａ 第２の芯線、２２ｂ 第２の被覆材、２３ 交点、２４ 開口部、３１ 第１の方向、３２ 第２の方向、４１，４２ 金型、４１ａ 底面、４２ａ 表面、４３ 注入口、６１ 導電性基板、１００ 透明導電性薄膜、１０１ 上側部、１０２ 中間部、１０３ 下側部、１０４ 電極。

Claims (8)

1. 平面状または曲面状の表面を有する樹脂基材と、
   前記樹脂基材に設けられた導電性シートからなる発熱体とを備え、
   前記発熱体は、前記樹脂基材の前記表面の形状に沿って面状に広がる、互いに分割された第１の発熱領域と第２の発熱領域と第３の発熱領域とを備えるとともに、前記第１の発熱領域と前記第２の発熱領域とを直列に接続する第１の接続部と、前記第２の発熱領域と前記第３の発熱領域とを直列に接続する第２の接続部と、外部電源から電流を供給するための、前記第１の発熱領域の前記第１の接続部が設けられている側と対向する側に設けられた第１の給電部と、前記第３の発熱領域の前記第２の接続部が設けられている側と対向する側に設けられた第２の給電部と、を備え、
   前記第２の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅が、前記第１の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅および前記第３の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向の幅よりも狭くなっている、ウインドウ用面状発熱体。
2. 前記第１の接続部、前記第２の接続部、前記第１の給電部および前記第２の給電部は、それぞれ、前記第１の発熱領域、前記第２の発熱領域および前記第３の発熱領域よりも厚くなるように前記導電性シートの端部が積層されて構成されている、請求項１に記載のウインドウ用面状発熱体。
3. 前記第１の給電部は、前記第１の発熱領域の電流が流れる方向の一端に、前記第１の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向に延在するように設けられており、
   前記第１の接続部は、前記第１の発熱領域の電流が流れる方向の他端に、前記第１の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向に延在するように設けられており、
   前記第１の給電部と前記第１の接続部とは、前記第１の発熱領域を挟んで向かい合っており、
   前記第１の接続部は、前記第２の発熱領域の電流が流れる方向の一端に、前記第２の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向に延在するように設けられており、
   前記第２の接続部は、前記第２の発熱領域の電流が流れる方向の他端に、前記第２の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向に延在するように設けられており、
   前記第１の接続部と前記第２の接続部とは、前記第２の発熱領域を挟んで向かい合っており、
   前記第２の接続部は、前記第３の発熱領域の電流が流れる方向の一端に、前記第２の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向に延在するように設けられており、
   前記第２の給電部は、前記第３の発熱領域の電流が流れる方向の他端に、前記第３の発熱領域の電流が流れる方向に直交する方向に延在するように設けられており、
   前記第２の接続部と前記第２の給電部とは、前記第３の発熱領域を挟んで向かい合っている、請求項１または請求項２に記載のウインドウ用面状発熱体。
4. 前記第２の発熱領域は、前記幅が局所的に狭くなっている幅狭領域をさらに有する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のウインドウ用面状発熱体。
5. 前記導電性シートは、互いに間隔を空けて延在する複数本の第１の導電線と、互いに間隔を空けて延在する複数本の第２の導電線とを含み、開口部が形成されるように前記第１の導電線と前記第２の導電線とが交差してなる導電性メッシュである、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のウインドウ用面状発熱体。
6. 前記第１の導電線は、第１の方向に延在し、
   前記第２の導電線は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在しており、
   前記導電性メッシュは、前記第１の導電線と前記第２の導電線とが製織されてなる、請求項５に記載のウインドウ用面状発熱体。
7. 前記第１の導電線は、第１の芯線と、前記第１の芯線の外表面を被覆する第１の被覆材とを有し、
   前記第２の導電線は、第２の芯線と、前記第２の芯線の外表面を被覆する第２の被覆材とを有しており、
   前記第１の芯線および前記第２の芯線は、樹脂を含み、
   前記第１の被覆材および前記第２の被覆材は、導電性材料を含み、
   前記第１の導電線と前記第２の導電線とが固定されている、請求項５または請求項６に記載のウインドウ用面状発熱体。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のウインドウ用面状発熱体を含む、車両用窓。

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