JP3176262U - 赤外線センサ用面状発熱体、それを用いたｅｔｃ用車両検知器 - Google Patents

Abstract

【課題】光センサ部に取り付けられ、該光センサ部の防曇や凍結防止を行うための赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体、それを用いたＥＴＣ用車両検知器を提供する。
【解決手段】測定用赤外線の照射及び受光を行う赤外線センサ素子が設けられた光センサ部に取り付けられる、赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体であって、透明基板の少なくとも一方の面上に、金属微粒子層からなる金属細線が網目状に積層された金属網目状導電体層が積層されるとともに、該金属網目状導電体層の両端部の近傍に、該金属網目状導電体層に通電するための電極が対向して設けられ、金属網目状導電体層が積層された部分は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が５０％以上とする。
【選択図】図１

Description

本考案は、測定用赤外線の照射及び受光を行う赤外線センサ素子を用いた、ＥＴＣ車両検知器などの光センサ部に取り付けられ、該センサ部の防曇や凍結防止を行うための、赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体、及び該面状発熱体を取り付けたＥＴＣ用車両検知器に関する。

車両などの検知対象物に赤外線を照射し、その反射光を受光して検知対象物の有無や位置情報を検知する赤外線センサが広く使用されている。その中でも高速道路の料金所等で用いられているノンストップ料金収受（ＥＴＣ）システムで用いる車両検知器は、赤外線センサが上下方向に沿って複数個間隔をおいて設けられた柱状に直立したセンサ部を有する。このセンサ部は、屋外に設置されているために、寒冷地では赤外線センサの照射部や受光部が曇ったり氷結し易く、赤外線の照射・受光に支障をきたす可能性がある。この問題を解消するため、センサ部に面状発熱体を設置し、気温低下時に該発熱体に通電して、センサ部の防曇や凍結防止を行うことが検討されている。また、前記面状発熱体として好適に使用可能な、透明導電性基板についても検討されている。

可視光線を透過でき、導電性を有する透明導電性基材としては、従来より、ガラスなどの透明基板の表面に、ＩＴＯなどの透明導電性材料からなる導電性薄膜を形成した透明導電性基板が用いられている。しかし、ＩＴＯ薄膜を有する透明導電性基板は、製造コストが高く、また、合成樹脂シートなどには適用し難い問題がある。

また、特許文献１には、可視光線を透過するが、赤外線を通さない窓貼用の合成樹脂フィルムが開示されている。該窓貼用熱線反射フィルムは、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面に金属薄膜層を積層した透明な熱線反射フィルムと、その一方の面に積層されたハードコート層および他方の面に積層されたアクリル系粘着剤層とからなる。該ハードコート層が、その重量を基準として、無機微粒子を２０重量％以上８０重量％未満含有することを特徴としている。

また、特許文献２には、基板の少なくとも片面の表面ぬれ張力が４５ｍＮ／ｍ以上７３ｍＮ／ｍ以下であり、表面ぬれ張力が４５ｍＮ／ｍ以上７３ｍＮ／ｍ以下の面に金属微粒子溶液を塗布する、基板上に金属微粒子層を網目状に積層する網目状金属微粒子積層基板の製造方法が開示されている。この方法は、基板に接触しない非接触式塗布方法によって、金属微粒子溶液を積層することを特徴としている。

特開２００１−１７９８８７号公報 特開２００９−０１６７００号公報

特許文献１に開示された窓貼用熱線反射フィルムは、合成樹脂フィルムを用いて比較的安価に製造でき、可視光線透過性が良好であるが、ＩＴＯなどの金属薄膜層により赤外線は反射されてしまうため、赤外線を透過させる透明導電性基材としては使用できない。
また、特許文献１に記載された窓貼用熱線反射フィルムは、ＩＴＯなどの金属薄膜層の表面抵抗率が大きいために、１０Ω／□以下にするには複数回製膜する必要があり製造コストが高くなる。そのため、ある程度の導電性が必要な透明導電性基材、例えば、透明導電性積層体、電磁波シールド材、ディスプレイ用透明電極などの用途には適用し難いという問題がある。

また、特許文献２に記載された網目状金属微粒子積層基板は、その透明性と導電性を生かした用途、例えば、透明な電磁波シールド基板や太陽電池用途などを意図しており、該基板の赤外線透過性能や発熱体として使用する場合の発熱特性に関しては検討されておらず、光センサ部の防曇や凍結防止を行うための赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体に適用するための構成は開示されていない。

本考案は、前記事情に鑑みてなされたものであって、ＥＴＣシステムにおいて、車両検知器の光センサ部に取り付けられ、該光センサ部の防曇や凍結防止を行うための赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体、及びそれを取り付けたＥＴＣ用車両検知器の提供を課題とする。

前記課題を達成するため、本考案は、測定用赤外線の照射及び受光を行う赤外線センサ素子が設けられた光センサ部に取り付けられる、赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体であって、透明基板の少なくとも一方の面上に、金属微粒子層からなる金属細線が網目状に積層された金属網目状導電体層が積層されるとともに、該金属網目状導電体層の両端部の近傍に、該金属網目状導電体層に通電するための電極が対向して設けられ、金属網目状導電体層が積層された部分は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が５０％以上であることを特徴とする赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体を提供する。

本考案の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体において、前記金属網目状導電体層の表面抵抗率が、２〜１００Ω／□の範囲内であることが好ましい。

本考案の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体において、前記透明基材が、可撓性を有する透明合成樹脂フィルムであり、該透明合成樹脂フィルムの一方の面上に、前記金属網目状導電体層が積層された構成とすることが好ましい。

本考案の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体において、前記金属網目状導電体層は、前記金属細線の部分以外の隙間を透明樹脂が満たし、平坦な表面を有している構成とすることが好ましい。

本考案の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体において、前記透明基材が、透明な剛性を有する基板の一方の面上に、可撓性を有する透明合成樹脂フィルムが積層されてなり、該透明合成樹脂フィルムに前記金属網目状導電体層が積層された構成としてもよい。

また本考案は、測定用赤外線の照射及び受光を行う赤外線センサ素子が設けられた光センサ部を有するＥＴＣ用車両検知器であって、前記センサ部に、前記赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられたことを特徴とするＥＴＣ用車両検知器を提供する。

本考案のＥＴＣ用車両検知器において、前記光センサ部は、柱状本体部の上下方向に沿って赤外線を照射又は受光検知する赤外線センサ素子が複数個間隔をおいて設けられ、該赤外線センサ素子の照射・受光面側に、前記赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられた構成であることが好ましい。

本考案の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体は、透明基板の少なくとも一方の面上に、金属微粒子層からなる金属細線が網目状に積層された金属網目状導電体層が積層されるとともに、該金属網目状導電体層の両端部の近傍に、該金属網目状導電体層に通電するための電極が対向して設けられ、金属網目状導電体層が積層された部分は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が５０％以上である構成としたものである。これを金属網目状導電体層に通電可能な状態で、ＥＴＣ用車両検知器の光センサ部に取り付けることで、この赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体を通して、測定用の赤外線の照射・受光を行うことができ、かつ金属網目状導電体層に通電することによって光センサ部を加熱することができ、光センサ部の曇りや氷結を防いで誤作動を生じ難くすることができる。

本考案に係る赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられた、ＥＴＣ用車両検知器の一例を示す、正面図である。 本考案に係る赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられた、ＥＴＣ用車両検知器の機能を示す、概念図である。 本考案に係る赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体の、一例を示す断面図である。 本考案に係る赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体の、一例を示す要部平面図である。 図４中のＡ部（金属網目状導電体層）の拡大図である。 図５中のＢ部の拡大図である。 実施例で作製した面状発熱体のサンプルの、平面図である。 実施例で作製した面状発熱体のサンプルの、断面図である。 実施例で作製した面状発熱体のサンプルの、昇温状況（室温環境）を示すグラフである。 実施例で作製した面状発熱体のサンプルの、昇温状況（氷点下環境）を示すグラフである。 実施例で作製した面状発熱体のサンプルの、分光透過率の測定結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本考案の実施形態を説明する。
図１は、本考案に係る赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられた、ＥＴＣ用車両検知器１０の一例を示す図である。また、図２は、本考案に係る赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられた、１対のＥＴＣ用車両検知器の機能を示す、概念図である。このＥＴＣ用車両検知器１は、図１、２に示すように、路面に固定された台座部４に立設された柱状本体部３を有し、この柱状本体部３の上下方向に沿って、赤外線を照射又は受光検知する赤外線センサ２が取り付けられた構成になっている。

図２に示した１対のＥＴＣ用車両検知器１０において、前記柱状本体部３には、赤外線照射素子２ａと赤外線受光素子２ｂとが、それぞれ、上下方向に沿って複数取り付けられている。図２において、左側のＥＴＣ用車両検知器１０に配設された赤外線照射素子２ａからは、波長４００〜２０００ｎｍ程度の照射光の赤外線５が照射される。照射された照射光の赤外線５は、右側のＥＴＣ用車両検知器１０に配設された赤外線受光素子２ｂに検知される。また、照射された照射光の赤外線５のうち、通過する車両により遮蔽された赤外線６は、右側のＥＴＣ用車両検知器１０に配設された赤外線受光素子２ｂに検知されない。照射光の赤外線６のうち、遮蔽された赤外線６が検知されない外線受光素子２ｂの位置から、通過した車両の車高を判定することができる。

前記柱状本体部３の、赤外線センサ２が取付けられた面側には、赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体１１（以下、面状発熱体と記す。）が取り付けられている。前記照射光の赤外線５は、この面状発熱体１１を透過できるようになっている。

図３及び図４は、本考案に係る面状発熱体１１の一例を示す図である。
この面状発熱体１１は、透明基板１２の一方の面上に、金属網目状導電体層１３が積層され、この金属網目状導電体層１３の両端部の近傍に、該金属網目状導電体層１３に通電するための電極１４，１５が対向して設けられた構成になっている。

前記金属網目状導電体層１３は、図５に示すように、金属細線の部分１６が、島状の透明部分１７を囲むように、網目状に縦横に延びて構成されている。
この金属細線の部分１６は、図６に示すように、微細な金属微粒子が集合し、それぞれ結合した状態になっており、この金属細線の部分１６を通して通電可能になっている。

前記透明基板１２としては、特に限定されず、ガラスや樹脂など種々の基板を用いることができる。また、ガラスなどの透明な剛性を有する基板に、可撓性を有する透明合成樹脂フィルムを積層したような、２種以上の異なる透明基板１２を積層してなる積層基板を用いることができる。

本考案の好ましい実施形態において、透明基板１２としては透明性、柔軟性、加工性に優れる合成樹脂フィルムを用いることが好ましい。この合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂フィルム、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリ乳酸フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなどが挙げられる。

前記透明基板１２の表面には、金属微粒子層からなる金属細線が網目状に積層されやすくなるように親水性処理層を積層してもよい。この親水性処理層の材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、無水マレイン酸エチルエステル、などが挙げられる。その他、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の親水性金属酸化物の微粒子などが挙げられる。

前記透明基板１２には、合成樹脂において一般に使用される各種添加剤、例えば、酸化防止剤、防曇剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤などをその特性を損なわない範囲で添加することができる。

前記金属網目状導電体層１３は、金属微粒子と、分散剤と、溶媒とを含む金属微粒子懸濁溶液を透明基板１２表面に塗布した後、乾燥させることによって形成される。
前記金属微粒子懸濁溶液は、金属微粒子と、分散剤と、溶媒とを含む懸濁溶液（金属コロイド溶液）である。金属微粒子懸濁溶液に用いる溶媒としては、有機溶剤と水との混合液を用いることができる。

本考案においては、金属微粒子懸濁溶液内で、金属微粒子が凝集するのを防止するために、分散剤を用いて分散されていることが好ましい。本考案で使用する分散剤としては、特に限定されないが、界面活性剤や高分子系分散剤などを用いることができる。これらは、１種類を使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、公知の、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性界面活性剤のいずれも使用できるが、アニオン性、ノニオン性の界面活性剤が特に好ましい。
また、アニオン性の界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸アンモニウム塩、アルキルスルホン酸カリウム塩、アルキルスルホン酸ナトリウム塩等のアルキルスルホン酸塩類；アルキルカルボン酸アンモニウム塩、アルキルカルボン酸ナトリウム塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸などが挙げられる。
また、カチオン性の界面活性剤としては、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミンなどの第１級ないし第３級のアミン塩、第４級アルキルアンモニウム塩等が挙げられる。
また、ノニオン性の界面活性剤としては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール類；ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシプロピレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリル化エーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン-プロピレンポリスチリル化エーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類；ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシアルキレンジアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類、などが挙げられる。
また、両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルベタイン、アミドベタイン、スルホベタインなどのベタイン類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩などのアルキルアミノ脂肪酸類などが挙げられる。
また、高分子系分散剤としては、例えば、極性の官能基を有する（メタ）アクリル酸モノマーの共重合体、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、セチルメタクリレートなどのモノマー、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類などが挙げられる。

また、本考案において、溶媒中に混合させる有機溶剤の具体例としては、トルエン、キシレン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ノルマルヘプタン、トリデカン、テトラデカンなどの炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、ＤＩＢＫ（ジイソブチルケトン）、シクロヘキサノン、ＤＡＡ（ジアセトンアルコール）などのケトン系溶剤、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセロソルブ、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのアルコールエーテル系溶剤、などが挙げられる。
これらの有機溶剤群の中から選択された１種以上の有機溶剤と、水との混合液を、金属微粒子懸濁溶液の溶媒として使用することができる。
また、本考案で使用される金属微粒子の材質は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。金属微粒子の粒子径が、１〜５００ｎｍ程度の金属ナノ粒子であることが好ましい。金属ナノ粒子としては、銀（Ａｇ）を使用した銀ナノ粒子が、特に好ましい。

本考案に使用する金属微粒子懸濁溶液は、金属微粒子と、分散剤と、溶媒とを含むものである。基材の表面で自己組織化膜を形成する金属微粒子懸濁溶液であれば、金属微粒子の構造や、使用する分散剤及び溶媒は限定されず、また、金属微粒子懸濁溶液の製造方法は、限定されない。好ましくは、温度が２００℃以下で、溶媒および分散剤などの有機化合物が蒸発し、分解・飛散する金属微粒子懸濁溶液を用いるのが良い。

本考案で使用する金属微粒子の製造方法としては、例えば、金属を蒸発させた後、冷却させて金属微粒子を回収して行なう物理的な方法、溶液中の金属イオンを還元させて、一定の粒子径の金属微粒子を得る化学的な方法などを用いることができる。

また、本考案で使用する金属微粒子懸濁溶液としては、市販の自己組織化する金属微粒子懸濁溶液を用いることができる。このような、市販されている金属微粒子懸濁溶液の具体例としては、例えば、戸田工業株式会社製の、商品名「銀ナノ分散塗料、ＣＥＴ１９３−３２」などが挙げられる。

また、本考案で使用する金属微粒子懸濁溶液を、透明基板１２の表面に塗布する方法としては、例えば、ダイコート法、アプリケーター法、コンマコート法、スプレーコート法、ディップコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法法などの公知の非接触式塗布方法を、適宜選択して用いることが好ましい。

この金属微粒子懸濁溶液を、透明基板１２表面に塗布する際に、透明基板１２上の湿度が１〜８５％ＲＨとなるように雰囲気を制御することが好ましく、１０〜７０％ＲＨの範囲とすることがより好ましい。
また、金属微粒子懸濁溶液を、透明基板１２表面に塗布する際には、風速を遅くすることが好ましく、１０ｍ／秒以下とすることが好ましい。
さらに、金属微粒子懸濁溶液を透明基板１２表面に塗布する際の温度は、５〜１００℃の範囲とすることが好ましく、１５〜４０℃の範囲とすることがより好ましい。

金属微粒子懸濁溶液を透明基板１２表面に塗布した後、これを乾燥させることによって、透明基板１２の表面に金属網目状導電体層１３が形成される。
このときの乾燥条件は、使用する金属微粒子懸濁溶液の成分などに応じて適宜調整されるが、通常は、金属微粒子懸濁溶液を塗布した透明基板を、温度１５〜５０℃の雰囲気中において、２０〜１２０秒間程度、保持することが望ましい。

透明基板１２表面に形成された金属網目状導電体層１３の網目構造は、不規則であってもよいし、規則的な網目構造であってもよい。
この金属網目状導電体層１３が積層された部分は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が、５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましい。
また、前記金属網目状導電体層１３の表面抵抗率は、２０Ω／□以下であることが好ましく、５Ω／□以下であることがより好ましい。

金属網目状導電体層１３の表面抵抗率を低下させるために、透明基板１２表面に形成された金属網目状導電体層１３に対し、有機溶剤を接触させる工程（以下、有機溶剤処理と記す。）と、次に酸溶液を接触させる工程（以下、酸処理と記す。）とを行うことが好ましい。

前記有機溶剤処理で使用される有機溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、ＤＩＢＫ(ジイソブチルケトン）、シクロヘキサノン、ＤＡＡ（ジアセトンアルコール）などのケトン系溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサンなどのアルカン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシドなどの双極性非プロトン系溶剤、トルエン、キシレン、ノルマルヘキサン、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、トリデカン、テトラデカンなどの炭化水素系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセロソルブ、ジオキサン、エチレングリコール、エチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、クロロホルムなどのアルコールエーテル系溶剤、およびこれらの混合溶剤が挙げられる。これらの中でも、ケトン系溶剤が好ましく、アセトンが特に好ましい。

この有機溶剤処理において、金属網目状導電体層１３に有機溶剤を接触させる方法としては、金属網目状導電体層１３に外力が加わらないような方法で行うことが好ましい。例えば、有機溶剤を入れた槽内に前記透明基板１２を一定時間浸漬して引き上げる方法、傾斜させた透明基板１２の金属網目状導電体層１３に有機溶剤を噴霧する方法などが挙げられる。
金属網目状導電体層１３に有機溶剤を接触させる際の温度は、４０℃以下が好ましく、３０℃以下とすることがより好ましい。
また、有機溶剤の接触時間は、１〜１２０秒間の範囲が好ましく、１〜３０秒間の範囲がより好ましい。

この有機溶剤処理において、金属網目状導電体層に有機溶剤を接触させた後、金属網目状導電体層に有機溶剤が残らないように、十分に乾燥させておくことが好ましい。有機溶剤を乾燥除去するための方法としては、熱風乾燥法、通風乾燥法、オーブン加熱法などが採用でき、乾燥温度としては、１４０〜１７０℃程度で通風乾燥する方法が好ましい。

また、前記酸処理において使用される酸溶液としては、種々の無機酸、有機酸から選択することができる。酸溶液の具体例としては、例えば、塩酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ＤＬ−リンゴ酸、ステアリン酸、アジピン酸、サリチル酸、クエン酸、酢酸などが挙げられる。これらの中でも、塩酸を含む酸溶液が好ましい。

この酸処理において、金属網目状導電体層１３に酸溶液を接触させる方法としては、金属網目状導電体層１３に外力が加わらないような方法で行うことが好ましい。例えば、酸溶液を入れた槽内に前記透明基板１２を一定時間浸漬して引き上げる方法、傾斜させた透明基板１２の金属網目状導電体層１３に酸溶液を噴霧する方法などが挙げられる。
金属網目状導電体層１３に酸溶液を接触させる際の温度は、４０℃以下が好ましく、３０℃以下とすることがより好ましい。
また、酸溶液の接触時間は、１０〜５００秒間の範囲が好ましく、３０〜１２０秒間の範囲がより好ましい。

この酸処理において、金属網目状導電体層１３に酸溶液を接触させた後、金属網目状導電体層１３に酸溶液が付着して残らないように、十分に水で洗浄した後、乾燥させておくことが好ましい。
この乾燥の方法は、熱風乾燥法、通風乾燥法、オーブン加熱法などが採用できる。乾燥温度としては、１４０〜１７０℃程度で通風乾燥する方法が好ましい。

このように形成した金属網目状導電体層１３の両端部の近傍には、金属網目状導電体層１３に通電するための電極１４，１５が対向して設けられる。
前記電極１４，１５としては、銀ペーストなどの導電性ペーストを金属網目状導電体層１３の両端部の近傍に塗布し、熱処理することで簡単に形成することができる。また、この電極１４，１５には、アルミ箔や銅箔などの金属箔や銅線、銅線ワイヤを配置した後、導電性ペーストを塗布し、熱処理して形成することもできる。このような金属箔や銅線を透明基板１２から突き出すように設けておくことで、金属網目状導電体層１３に通電するための端子を形成することができる。

前述したように、透明基板１２の表面上に、金属網目状導電体層１３と、その両端部の近傍に電極１４，１５を対向して形成することで、図３及び図４に示す面状発熱体１１が得られる。

この面状発熱体１１は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が５０％以上であり、また、表面抵抗率が、５Ω／□以下である。この赤外線透過型透明導電性積層体１１は、電極１４，１５間に通電することによって、対向した電極１４，１５に挟まれた範囲の金属網目状導電体層１３が均一に発熱し、平面内の均一な発熱が可能な面状発熱体として機能する。

前記金属網目状導電体層１３は、図５に示した金属細線の部分１６以外の隙間に透明樹脂を満たすことによって、平坦な表面に形成することもできる。
この透明樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。

このように、図５に示した金属細線の部分１６以外の隙間に透明樹脂を満たす方法としては、溶融状態の樹脂を金属網目状導電体層１３側の面上にフィルム上に押出してこれをロール加工する方法や、未硬化樹脂溶液と硬化剤とからなる塗布液を金属網目状導電体層１３側の面上に塗布し、硬化させる方法などによって行うことができる。

前記金属網目状導電体層１３は、透明基板１２の表面に直接形成してもよいし、別に用意した基板の表面に金属網目状導電体層１３を形成した後、これを透明基板１２表面に転写させる方法で積層することもできる。

この面状発熱体１１は、透明基板１２の少なくとも一方の面上に、金属微粒子層からなる金属細線が網目状に積層された金属網目状導電体層１３が積層されるとともに、該金属網目状導電体層１３の両端部の近傍に、該金属網目状導電体層１３に通電するための電極１４，１５が対向して設けられている。金属網目状導電体層１３が積層された部分は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が５０％以上である構成としたものなので、これを金属網目状導電体層１３に通電可能な状態で赤外線センサのセンサ部に取り付けることで、この面状発熱体を通して測定用の赤外線の照射・受光を行うことができ、かつ金属網目状導電体層１３に通電することによって光センサ部を加熱することができ、光センサ部の曇りや氷結を防いで誤作動を生じ難くすることができる。

（金属網目状導電体層の作製）
透明基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる基材（ＳＫＣ社製、商品名「Ｓｋｙｒｏｌ ＳＨ３４」）の片面をコロナ処理により親水化処理した。
この親水化処理面上に、金属微粒子懸濁溶液（戸田工業株式会社製、商品名「銀ナノ分散塗料 ＣＥＴ１９３−３２」）を、Ｗｅｔ厚２５μｍとなるように塗工した。この金属微粒子懸濁溶液の塗工は、ダイコート法により行った。
次に、温度４０℃の雰囲気下で４５秒間放置して、ＰＥＴ樹脂からなる基材上に、金属網目状構造を形成した。
次に、１５０℃熱風オーブンで１分間乾燥させた。乾燥後、得られた金属網目状導電体層の表面抵抗率を測定した結果、表面抵抗率は６５〜７０Ω／□であった。

（低抵抗化処理）
前記の通り、透明基板上に金属網目状導電体層を形成したサンプルを、アセトン中に３０秒間浸漬した後、１５０℃の熱風オーブンで２分間乾燥した。このアセトン処理した後のサンプルは、表面抵抗率が２０〜２５Ω／□であった。
次に、アセトン処理後のサンプルを、１Ｎ塩酸中に１分間浸漬した後、水洗し、１５０℃の熱風オーブンで２分間乾燥した。この塩酸処理した後のサンプルは、表面抵抗率が４〜５Ω／□であった。

（面状発熱体の作製）
剥離処理したＰＥＴ樹脂からなる基材（以下、剥離処理ＰＥＴ基材と呼ぶ）の一方の面に粘着剤を塗工し、その粘着剤の上に、前記剥離処理ＰＥＴ基材とは、剥離力の異なる（剥離力の弱い）剥離処理を施した、剥離処理ＰＥＴ基材を貼合し、両面に剥離処理ＰＥＴ基材が貼合された粘着フィルムを作製した。
次に、前記金属網目状導電体層を形成した面とは反対面に、前記粘着フィルムの片方の剥離処理ＰＥＴ基材を剥離しながらラミネータで貼合し、粘着層を形成した。
次に、前記粘着層の他方の剥離処理ＰＥＴ基材を剥離しながら、ガラス（３ｍｍ厚フロートガラス）に貼合した。
次に、金属網目状導電体層の両端部の近傍に、Ａｃｈｅｓｏｎ社製銀ペースト（商品名「Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ ８２０Ｂ」）を幅５ｍｍ、厚み３００μｍで塗布後、１３０℃熱風オーブンで２０分間熱処理し、電極を対向させて形成した。
これによって、図７及び図８に示すように、ガラス２０上に粘着層２４を介して、ＰＥＴ基材２３と金属網目状導電体層２１が順に積層され、この金属網目状導電体層２１の両端部の近傍に電極２２が対向して形成された面状発熱体サンプル（以下、実施例と記す場合がある）を作製した。

［発熱試験］
ガラス（長さ１６００ｍｍ×幅９０ｍｍ×厚さ３ｍｍ）上に前記面状発熱体を、以下のサイズで形成した。
・サンプルＮｏ．１：長さ１５６８ｍｍ×幅５８ｍｍ
・サンプルＮｏ．２：長さ１５６８ｍｍ×幅２４ｍｍ

ＡＣ１００Ｖ電源を使用し、スライダック（ＭＡＴＳＵＮＡＧＡ ＭＦＧ製、ＳＬＩＤＥ ＲＥＧＵＬＡＴＯＲ）を用いて電圧を調整して、前記電極にＡＣ７５Ｖとなるように電圧を印加した。
また、テスター（ＭＥＴＬＥＸ Ｍ−３８７０Ｄ）を用いて、印加した電圧を計測した。また、電流計（ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ＫＥＩＴＨＬＥＹ２１００ ６ １／２Ｄｉｇｉｔ Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ）を用いて、電流を計測した。
また、熱電対（ＲＫＣ製、ＳＴ−５０）をガラス面に貼着して温度を計測し、データロガー（ＫＥＹＥＮＣＥ製、ＮＲ−６００）にて温度変化を記録した。
上記試験を、室温環境下（２３℃〜２８℃）、及び氷点下環境下（−２０℃）にて行い、面状発熱体としての性能を確認した。その結果を図９及び図１０に示す。

図９に示す通り、室温環境下において面状発熱体のサンプルＮｏ．１は、２８℃→５３℃（＋２５℃）、面状発熱体のサンプルＮｏ．２は２４℃→４０℃（＋１６℃）とガラス表面温度を上昇させた。
また図１０に示す通り、氷点下環境下において面状発熱体のサンプルＮｏ．１は−１６℃→５℃（＋２１℃）、面状発熱体のサンプルＮｏ．２は−１８℃→−２℃（＋１６℃）とガラス表面温度を上昇させた。

［分光透過率の測定］
日本分光製分光透過率計Ｖ−５７０を用い、前記面状発熱体サンプルの分光透過率を測定した。その結果を図１１に示す。
図１１に示すように、前記面状発熱体のサンプルは、可視光線〜赤外線領域までの広い波長帯域において高い光線透過率を有しており、特に、赤外線領域（７００ｎｍ〜２０００ｎｍ）の光線透過率は概ね７０％程度であった。

一方、比較のために、市販の透明熱線反射フィルム（帝人社製、商品名「レフテル」）について分光透過率を測定した結果、赤外線領域（７００ｎｍ〜２０００ｎｍ）の光線透過率は概ね５０％未満であった。

本考案は、測定用赤外線の照射及び受光を行う、ＥＴＣ車両検知器などの光センサ部に取り付けられ、該光センサ部の防曇や凍結防止を行うための、赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体、及び該面状発熱体を取り付けたＥＴＣ用車両検知器を提供する。

１…光センサ部、２…赤外線センサ、２ａ…赤外線照射素子、２ｂ…赤外線受光素子、３…柱状本体部、４…台座部、５…照射光の赤外線、６…遮蔽された赤外線、１０…ＥＴＣ用車両検知器、１１…面状発熱体、１２…透明基板、１３…金属網目状導電体層、１４，１５…電極、１６…金属細線の部分、１７…透明部分、２０…ガラス、２１…金属網目状導電体層、２２…電極、２３…ＰＥＴ基材、２４…粘着層。

Claims (7)

1. 測定用赤外線の照射及び受光を行う赤外線センサ素子が設けられた光センサ部に取り付けられる、赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体であって、
   透明基板の少なくとも一方の面上に、金属微粒子層からなる金属細線が網目状に積層された金属網目状導電体層が積層されるとともに、該金属網目状導電体層の両端部の近傍に、該金属網目状導電体層に通電するための電極が対向して設けられ、金属網目状導電体層が積層された部分は、波長４００〜２０００ｎｍの光線透過率が５０％以上であることを特徴とする赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体。
2. 前記金属網目状導電体層の表面抵抗率が、２〜１００Ω／□の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体。
3. 前記透明基材が、可撓性を有する透明合成樹脂フィルムであり、該透明合成樹脂フィルムの一方の面上に、前記金属網目状導電体層が積層されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体。
4. 前記金属網目状導電体層は、前記金属細線の部分以外の隙間を透明樹脂が満たし、平坦な表面を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体。
5. 前記透明基材が、透明な剛性を有する基板の一方の面上に、可撓性を有する透明合成樹脂フィルムが積層されてなり、該透明合成樹脂フィルムに前記金属網目状導電体層が積層されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体。
6. 測定用赤外線の照射及び受光を行う赤外線センサ素子が設けられた光センサ部を有するＥＴＣ用車両検知器であって、
   前記センサ部に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられたことを特徴とするＥＴＣ用車両検知器。
7. 前記光センサ部は、柱状本体部の上下方向に沿って赤外線を照射又は受光検知する赤外線センサ素子が複数個間隔をおいて設けられ、該赤外線センサ素子の照射・受光面側に、前記赤外線センサ用赤外線透過型面状発熱体が取り付けられたことを特徴とする請求項６に記載のＥＴＣ用車両検知器。