JP3760576B2

JP3760576B2 - ヒーター付ミラー及びその製造方法

Info

Publication number: JP3760576B2
Application number: JP17297797A
Authority: JP
Inventors: 誠長岡; 哲哉杉山; 弘志尋木
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: JPH1059139A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室の鏡や、車両用ドアミラー、道路用ミラー等に好適に用いられる防曇用のヒーター付ミラー又はミラーの表面に付着した水滴、雨滴、露、霜、氷といったものを除去するヒーター付ミラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
降雨時や、寒冷地の降雪時の車両の走行において、バックミラー等に水滴が付着したり氷結したりすることにより、後方の視認が不十分となり走行安全性が損なわれることを防ぐことを目的として、ミラー表面に付着した水滴、氷などを加温して除去するために加熱ができるミラーが種々提案されている。
【０００３】
例えば、実開昭６１−１９２９６３号公報には、バックミラーのガラス裏面の全面に面状発熱体を形成し、両側端に設けた電極により通電させることによってバックミラーのガラス裏面を均一な温度分布で温めるヒーター付バックミラーが開示されている。
また、実開平５−１３８７２号公報には、ミラー基板の表面に反射膜兼発熱抵抗体を形成し、この反射膜兼発熱抵抗体の表面に絶縁用オーバーコート層を設けたヒーター付ミラーが提案されている。
これらのヒーター付ミラーは、発熱体に通電加熱しミラー面を加温することによって、ミラー表面に付着した水滴、氷などを加温除去して良好な視界を得るものである。
【０００４】
ところで、上記のヒーター付ミラーは、湿度が高い場所で使用することが多く、特に車両用及び道路用として用いる場合、絶縁や腐食防止などの為に発熱抵抗体膜の表面に絶縁防湿層を形成する必要がある。そこで、通常、絶縁防湿材を有機溶剤などに溶かして液状となし、これを発熱抵抗体膜上に塗布し、乾燥させるなどして絶縁防湿層を形成することがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁防湿層の形成は、通常、絶縁防湿材料を有機溶剤などに溶かして液状となした塗料を発熱抵抗体膜上に塗布し、乾燥させるなどの方法で行われる。
しかしながら、上記のような、塗料を用いて絶縁防湿層を形成する方法を用いた場合、ミラーの裏面が凹面を成している場合には、塗布した液状の絶縁防湿材料がミラーの中央部に流れ込み、絶縁防湿層の膜厚は電極を設けたミラーの外周部分で薄くなり、更に、前記電極の外側端部がミラー基板裏面端部と一致している場合には、電極の外側側面部分での絶縁防湿層の膜厚が特に薄くなり、電極の腐食が発生しやすいという問題が生じる。
そこで、電極の腐食を防止するために、絶縁防湿層を厚くすることが考えられるが、ミラー裏面全体の絶縁防湿層を厚くすると、ミラーの熱容量が増加してミラーの昇温速度が遅くなり、所望の性能を発揮できなくなるという別の問題が発生する。
本発明は、ミラーの昇温特性を低下させることなく、電極の腐食を防止するヒーター付ミラー及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ミラー基板の裏面に反射膜兼発熱抵抗体膜、又は、反射膜と発熱抵抗体膜とを形成し、この発熱抵抗体膜上に少なくとも一対の対向する電極を設け、前記発熱抵抗体膜上に絶縁防湿層を形成してなるヒーター付ミラーにおいて、前記絶縁防湿層はミラー中央部より、電極を設けたミラー外周部の方が厚いことを特徴とするヒーター付ミラーを第１の要旨とし、ミラー基板の裏面に反射膜兼発熱抵抗体膜、又は、反射膜と発熱抵抗体膜とを形成し、この発熱抵抗体膜上に少なくとも一対の対向する電極を設け、前記発熱抵抗体膜上に絶縁防湿層を形成してなるヒーター付ミラーにおいて、絶縁防湿材料を塗布後にミラー基材を回転させることにより、ミラー中央部より電極を設けたミラー外周部の絶縁防湿層の膜厚を厚くすることを特徴とするヒーター付ミラーの製造方法を第２の要旨とする。
【０００７】
【実施例】
本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例である車両用ドアミラーに用いるヒーター付ミラーの裏面模式図であり、図２はその縦断面模式図である。
参照符号１は、ミラー基板であり、ガラスなどの透明材料よりなっている。このミラー基板１の裏面には、発熱抵抗体膜２が形成されている。
この発熱抵抗体膜２は、クロム、ニッケル、ニクロム、チタンなどの抵抗体材料の単層又はこれらの複層よりなり、スパッタリング法や真空蒸着法により形成される。このようにして形成された発熱抵抗体膜２は、反射膜兼発熱抵抗体膜として作用する。
【０００８】
更に、この発熱抵抗体膜２上には、これに通電するための、対向する電極３ａ、３ｂを少なくとも一対設けている。
この電極３ａ、３ｂは種々の方法で形成することができる。例えば、銅や銀ペーストを用いて銅や銀の薄層を形成したり、更にその上にハンダを施したり、ニッケルめっきによりニッケルの薄層を形成したりなどである。尚、電極は、二対以上設けても良い。
この対向する電極３ａ、３ｂは、その外側の端部９と、ミラー基板１の裏面端部８との距離ｄ１〜ｄ４が０．３〜５．０ｍｍであることが好ましい（図３参照）。距離ｄ１〜ｄ４が０．３ｍｍ未満の場合、ミラー基板１の裏面端部８及び電極３ａ、３ｂの側面における絶縁防湿層７の厚さが薄くなり、電極３ａ、３ｂの耐腐食性が低下する場合がある。また５．０ｍｍを越えた場合、通電時にミラー周辺部の温度が上昇しなくなる部分の割合が増えるので、好ましくない。距離ｄ１〜ｄ４の更に好ましい範囲は、１．０〜３．０ｍｍである。なお、距離ｄ１〜ｄ４は、全てが同じ値であっても、全てが同じ値でなくてもよいが、距離ｄ１〜ｄ４の各々全てが前記条件を満足することが好ましい。
【０００９】
また、ミラー表面を所定の温度とするために、ミラーの裏面に温度制御素子などを取り付けることができる。この温度制御素子などは、ミラーのとは別体に温度制御機構として設けても良いし、ヒーターの消費電力を低くした場合などには、必ずしも必要ない。
参照符号４は、温度制御のためのサーモスタットなどよりなる温度制御素子を示し、参照符号５は温度ヒューズを示す。この温度ヒューズ５は、万が一、温度制御素子５に故障などが生じた場合に備えて、過加熱による発火などといった事故を防ぐために用いられるものであって、上記電極３ａ，３ｂの給電点近傍に配置することが好ましい。
なお、この温度ヒューズ５は、リード線６によって電極３ａ及び温度制御素子４と接続している。
この温度制御素子４は接着剤などにより、発熱抵抗体膜２上に固着されているが、熱応答性を良くするために温度制御素子４の温度感知面は、発熱抵抗体膜２に接触していることが好ましい。
温度ヒューズ５も前記温度制御素子４と同様に、接着剤などにより、発熱抵抗体膜２上に固着されているが、熱伝導性を良くするために、温度ヒューズ本体は発熱抵抗体膜２に接触していることが好ましい。但し温度ヒューズ本体及びリード線６が電気的に発熱抵抗体膜２と接触してしまうと、温度ヒューズ５が動作しない場合も起こりうるので、電気的には絶縁されている必要がある。
【００１０】
上記発熱抵抗体膜２の上には、この発熱抵抗体膜２とリード線６との短絡防止、発熱抵抗体膜２や電極３ａ、３ｂの腐食防止などのためアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、フッソ系樹脂、シリコン系室温硬化型（ＲＴＶ）ゴムなどの絶縁防湿材よりなる絶縁防湿層７を形成している。
この絶縁防湿層７は、上記絶縁防湿材をアルコール、エステル、芳香族系溶剤といった有機溶剤に溶かすなどして、液状となした絶縁防湿材塗料を用いて、刷毛塗り法、スプレー法、フィルムコート法など適宜方法によって上記発熱抵抗体膜２の上に塗布し、乾燥させて形成することができる。尚、この絶縁防湿層７は、上記電極３ａ、３ｂの場所では、発熱抵抗体膜２の上でなく、電極３ａ、３ｂの上に形成される。
この絶縁防湿層７は、ポリエステルや塩化ビニルなどのフィルムを粘着剤などで固定して形成しても良い。例えば、ヒーター付ミラーの裏面の略平坦な部分にフィルムを貼り、フィルムの端からミラーの端部にかけて液状となした絶縁防湿塗料を塗布して絶縁防湿層を形成することもできる。ちなみに、絶縁防湿膜７をフィルムで形成した場合、ヒーター付ミラーが破損した場合、ミラー基板に用いているガラスなどの散逸を防止できるという効果が付加される。
【００１１】
銅や銀ペーストを用いた電極３ａ、３ｂは、クロム、ニッケル、ニクロム、チタンなどよりなる発熱抵抗体膜２より著しく腐食しやすく、電極の腐食防止のためには、電極近傍の絶縁防湿層７の膜厚を電気的絶縁に必要な膜厚より厚くする必要がある。
従って、絶縁防湿層７の膜厚は、ミラー中央部より電極３ａ、３ｂを設けたミラー外周部の方が厚い必要がある。
ミラー中央部の絶縁防湿層７を厚くすると、ミラーの昇温速度が遅くなって水滴の除去に時間がかかるなどの悪影響が生じることがあるが、電極３ａ、３ｂを形成しているミラー外周部は視認に影響しないので、電極３ａ、３ｂを設けたミラー外周部のみの絶縁防湿層の膜厚を厚くすることにより、昇温特性などの性能を下げることなく、十分な耐食性を得ることができる。
【００１２】
電極を設けたミラー外周部の絶縁防湿層７の膜厚をミラー中央部より厚く形成するには、絶縁防湿塗料をスプレー法、フィルムコート法などの方法により塗布した後、スピンナーを用いてミラー基板を絶縁防湿塗料が飛び散らない回転速度で、ミラーの裏面が凹面を成している場合には塗布した絶縁防湿塗料がミラー中央の凹部に流れていかない程度に乾燥するまで回転させることにより、容易に達成できる。
スピンナーの回転速度や回転時間は、ミラーの大きさや曲率、塗布した絶縁防湿塗料の粘度や塗布量、乾燥性などにより適宜決定される。
またミラー中央部での絶縁防湿層の膜厚は、同様にミラーの大きさや曲率、絶縁防湿材料の比熱及び所望の性能などにより適宜決定され、ミラー中央部での膜厚Ｄ１に対するミラー外周部での膜厚Ｄ２は、低粘度の塗料を塗布してスピンナーを用いて絶縁防湿層を形成した場合は、１．５〜１０．０倍が好ましい範囲である。（図２参照）
ミラー外周部での膜厚Ｄ２がＤ１の１．５未満の時は耐腐食性が低下し、１０．０倍を越えた場合、ミラー外周部だけでなくその内側の周辺部の膜厚も厚くなるため、通電時にミラー周辺部の温度が上昇しなくなる部分の割合が増え、好ましくないためである。
【００１３】
電極を設けたミラー外周部の絶縁防湿層７の膜厚をミラー中央部より厚く形成する他の方法としては、絶縁防湿塗料で中央部に絶縁防湿層を形成した後、粘度が高い塗料などで、ミラー外周部に膜厚の大きな絶縁防湿層を形成する方法がある。この場合、粘度が高い塗料は、ミラー外周部に刷毛やディスペンサーなどで塗布する。
このような、高粘度の塗料を用いる方法は、電極の腐食防止効果が大きく、かつ、ミラーの温度上昇に対する悪影響がない。これは、高粘度の塗料は流動性が低いため、ミラー外周部にのみ膜厚が厚い絶縁防湿膜層が形成され、ミラー外周部の内側の絶縁防湿層の膜厚に影響を与えないためである。
また、ミラー外周部の膜厚Ｄ２は厚いほど電極の腐食防止効果が大きい。
従って、高粘度の塗料などを用いてミラー周辺部の絶縁防湿層の膜厚まで厚くせずにすむ場合には、ミラー中央部の膜厚Ｄ１に対するミラー外周部の膜厚Ｄ２の好ましい値は、実用上使用できる範囲において適宜決定されるもので、特に上限はない。
【００１４】
本発明では、電極を形成したミラー外周部の絶縁防湿層の膜厚をミラー中央部より厚くし、また電極３ａ、３ｂの端部９をミラー基板端部から０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下離れたところに形成しているので、電極３ａ、３ｂの上及び外側側面にも充分に絶縁防湿層７が形成されるので、電極の耐腐食性が向上する。
【００１５】
実施例１〜１４及び比較例１〜５
ミラー基板１の裏面に基板側にニクロム膜、裏面側にチタン膜の２層膜よりなる反射膜兼発熱抵抗体膜２を形成し、その上に銅ペーストを用いて電極３ａ、３ｂを形成し、ミラー裏面にサーモスタット４と温度ヒューズ５を接着剤で固定して図示しない電力供給用のハーネスと共にハンダ付けにより接続し、ミラー裏面に絶縁防湿層７を形成してヒーター付ミラーを得た。
絶縁防湿層７は、フィルムコート法の一つであるセレクトコート塗布装置（ノードソン（株）製）を用いて、希釈用溶剤で希釈して粘度を約４０ｃｐｓに調整したシリコン系絶縁防湿塗料をミラー中央部での絶縁防湿層７の膜厚Ｄ１が５０〜６０μｍで略一定となるように塗布して形成した。実施例１〜１４及び比較例２〜５は、塗料を塗布した後、ミラー基板をスピンナーで回転させ、ミラー外周部の絶縁防湿層７の膜厚Ｄ２を所望の膜厚になるようにした。
電極の外側端部とミラー基板の端部との距離、及び、絶縁防湿塗料の塗布条件とスピンナーの回転条件を変えて絶縁防湿層７の膜厚Ｄ２を変えた以外は、全て同様にしてヒーター付ミラーを作成した。
但し、比較例１はスピンナーによる回転を行わなかった。
また、個々のヒーター付ミラーにおける電極の外側端部と、ミラー基板の裏面端部との距離ｄ１〜ｄ４は、全て等しくした。
【００１６】
実施例１５
チタンよりなる反射膜兼発熱抵抗体膜２の形成後に裏面端部の面取りを行ったミラー基板１に電極３ａ、３ｂを形成し、ミラー基板１の裏面の外周部を除いた内側に厚さ２５μｍのポリエステルフィルムをアクリル系粘着剤で貼り着け絶縁防湿層１１を形成した。更に、この絶縁防湿層１１の端部から発熱抵抗体膜２の端部までを電極３ａ、３ｂを含めて覆うように室温硬化型のシリコン系ゴム（以下、ＲＴＶゴムと記載）を塗布して絶縁防湿層１０を形成してヒーター付ミラーを得た。（図４、５参照）
なお、ＲＴＶゴムは、脱アセトン型の粘度２５Ｐのものを用いた。
【００１７】
実施例１６
実施例１５において、ポリエステルフィルムの膜厚を５０μｍとし、ＲＴＶゴムの粘度を４５Ｐとした以外は、実施例１５と同様にしてヒーター付ミラーを得た。（図４、５参照）
【００１８】
実施例１７
実施例１５において、ポリエステルフィルムの膜厚を１００μｍとし、ＲＴＶゴムの粘度を５００Ｐとした以外は、実施例１５と同様にしてヒーター付ミラーを得た。（図４、５参照）
【００１９】
実施例１８
実施例１５において、ポリエステルフィルムの膜厚を７５μｍとし、ＲＴＶゴムの粘度を７５０Ｐとした以外は、実施例１５と同様にしてヒーター付ミラーを得た。（図４、５参照）
【００２０】
なお、本実施例１〜１８及び比較例１〜５に於ける粘度は、以下の方法により測定した。
低粘度（４０ｃｐｓ）の塗料はフォードカップを用いて２５℃で測定した。
ＲＴＶゴムの粘度はＢＨ型回転粘度計を用いて、Ｎｏ．７ロータ、２０ｒｐｍ、温度２０℃、湿度５５％で測定した。
【００２１】
実施例１〜１８及び比較例１〜５の絶縁防湿層７のミラー中心部膜厚Ｄ１に対するミラー外周部の膜厚Ｄ２の比及び、電極の外側端部とミラー基板の裏面端部との距離は、表１の通りである。
【００２２】
上記実施例及び比較例のヒーター付ミラーを用いて、電極の耐腐食性及び昇温特性を試験した。結果を表１及び表２に示す。
【００２３】
耐腐食性試験
ＪＩＳＺ２３７１に基づく塩水噴霧試験を４８０時間行ない、試験後の電極の腐食の有無を確認した。
○：腐食発生なし。
△：やや変色が見られるが、機能上問題なし。
×：腐食が著しく、機能も劣化。
【００２４】
昇温特性試験
ヒーター付ミラーを、室温（２５℃）中で通電し、通電開始１分後のミラー表面の温度分布を測定し、ミラー表面の外周部５ｍｍを除いた部分で温度が４５℃以上になっている部分の面積割合（％）を算出した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
表１、表２ともに、膜厚比はＤ２／Ｄ１、距離の単位はｍｍ、昇温特性試験の単位は％である。
【００２８】
比較例１、２、４、５は、耐腐食性試験の後、昇温特性が、著しく低下した。また、比較例３は、通電時、ミラー周辺部の温度が低く、所望の昇温特性が得られなかった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係るヒーター付ミラーは、昇温特性等の性能を損なうことなく、十分な耐腐食性が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の裏面斜視模式図。
【図２】図１の縦断模式図。
【図３】図１の要部拡大図
【図４】本発明の他の実施例の裏面斜視模式図。
【図５】図４の要部拡大図
【符号の説明】
１ミラー基板
２発熱抵抗体膜
３ａ電極
３ｂ電極
４温度制御素子
５温度ヒューズ
６リード線
７絶縁防湿層
８ミラー基板の裏面端部
９電極の外側端部
１０ＲＴＶゴムを含む粘度が高い絶縁防湿塗料による絶縁防湿層
１１ポリエステルフィルムによる絶縁防湿層
ｄ１〜ｄ４電極外側端部とミラー基板裏面端部との距離
Ｄ１絶縁防湿層中央部の膜厚
Ｄ２絶縁防湿層周縁部の膜厚

Claims

ミラー基板の裏面に反射膜兼発熱抵抗体膜、又は、反射膜と発熱抵抗体膜とを形成し、この発熱抵抗体膜上に少なくとも一対の対向する電極を設け、前記発熱抵抗体膜上に絶縁防湿層を形成してなるヒーター付ミラーにおいて、前記絶縁防湿層の膜厚は、ミラー中央部より、電極を設けたミラー外周部の方が厚いことを特徴とするヒーター付ミラー。
電極は、その外側の端部とミラー基板の裏面端部との距離が０．３〜５．０ｍｍの位置となるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒーター付ミラー。
ミラー基板の裏面に反射膜兼発熱抵抗体膜、又は、反射膜と発熱抵抗体膜とを形成し、この発熱抵抗体膜上に少なくとも一対の対向する電極を設け、前記発熱抵抗体膜上に絶縁防湿層を形成してなるヒーター付ミラーにおいて、絶縁防湿材料を塗布後にミラー基材を回転させることにより、ミラー中央部より電極を設けたミラー外周部の絶縁防湿層の膜厚を厚くすることを特徴とするヒーター付ミラーの製造方法。