JP4132450B2 - 導線入り窓とその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のウインドガラスに用いられる窓、特にアンテナやデフォッガ等の導線を備えた導線入り窓とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のウインドガラス（多くの場合、リヤウインドガラス）に放送受信用のアンテナや曇り止め用デフォッガ等の導線プリントを設けたものが知られている。図９はウインドガラス３１に設けられるアンテナの端子構造の一例を示し、図１０は図９のＢ部を示したものである。図示の車両用窓ガラスアンテナは、ウインドガラス３１の室内側に導電インクを所定のパターンでプリント後、焼き付けることによってアンテナ３２を構成し、そのアンテナ３２の一部に充分な電気的接続が得られるような広幅の導通部３３を形成してそこに端子３４をハンダ３５付けによって固定した構造である。
【０００３】
ところで、近年、自動車産業分野においては、ウインドガラスに替えて樹脂窓を適用しようという試みがある。ところが、樹脂窓にアンテナを構成しようとした場合、樹脂パネルの耐熱性の関係で、樹脂パネルにプリントされたアンテナはガラス並みの高熱で焼き付けることができないため、耐摩耗性が低く荷物等の接触で断線し易いこと、同様に樹脂パネルの耐熱性の許容範囲内で用いることができる低温のハンダは取付強度に劣ること、等の問題を有し、図９に示したガラス構造をそのまま流用することができない。そのため、ガラスを樹脂に置き換えるには、全体を含めての構造の変更が必要となる。
例えば、その１つの方法として、特開昭６３−１５５８０４号公報に記載されたアンテナを合わせガラス内に配置し端子をガラスの外端より引き出す構造を応用することが考えられる。具体的には、図１１及び図１２に示すように、片面に導電インクの印刷によって所定パターンの導線プリント４１を形成した樹脂フィルム４２を、その導線プリント４１が内側になるように樹脂パネル４３の表面に接合することによって、樹脂パネル４３と樹脂フィルム４２との間に導線プリント４１を挟み込んだ構成の導線入り樹脂窓を形成することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような導線プリント４１の挟み込み構造を採用した場合、導線プリント４１の一部には、該導線プリント４１と、樹脂パネル４３に固定される端子（図示省略）とを接続するための導電材料（金属製）からなる導通部を設定する必要がある。そして、このような導通部は、図示の如く、例えば後方視界の妨げとなり難い位置において、樹脂フィルム４２の端末に銅箔テープ４４を巻き込むといった構成を採用することで実現され、導線プリント４１と端子との接続を可能とする。
ところが、このような構成を採用した場合、銅箔テープ４４等の別部品を用いる関係で、導通部の設定のために別工程を必要とするものであって、部品代、取付工賃等がかかり、コストアップの要因となる。
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導線プリントと端子との接続に用いられる端子接続用の導通部を簡単に設定することができ、しかも導通の信頼性の高い導線入り窓とその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係る導線入り窓は、特許請求の範囲の各請求項に記載の通りの構成を備えた。
従って、請求項１の発明によれば、端子接続用の導通部が導線プリント自体を用いた一体構造によって構成されているため、導通の信頼性を高めることができる。また、導通部を導線プリント用の導電インクを用いて構成することができるため、導線プリントの印刷時に導通部を同時に形成することが可能となる。このため、印刷後においてわざわざ別部品を用いて導通部を形成する場合に比べると、部品代の節減、作業工程の削減、作業時間の短縮等が可能となり、コスト低減が達成される。また、導通部に接続される端子が、導通部の領域よりも広い大きさの取付座を有し、その取付座が樹脂フィルムの表面側に導通部に接触するように重ねた状態で取り付けられているとよい。
【０００７】
この場合、樹脂フィルムに設けられる導通部設定用の穴は、請求項２記載のように多数の小穴群であることが望ましい。一般に導電インクは、印刷後に行われる加熱乾燥による固化時にインク中の溶剤が蒸発することに伴い収縮するが、このとき小穴群による構成であれば、インクの収縮量を抑えてフィルム表面に対する面一又は盛り上がり状態を確保できる。
また、請求項３の発明のように、樹脂フィルムの表面側に各小穴から露出された導電インクが相互に連続しかつ取付座に対応するインク溜りを構成したときは、導通部の表面積を広く形成して端子との導通の信頼性を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は導線入り樹脂窓を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は図２の平面図である。本実施の形態に係る樹脂窓１は、例えば自動車のリヤウインドに適用される。
図示のように、樹脂窓１は透明なポリカーボネート樹脂製の樹脂パネル２を主体として構成され、その樹脂パネル２の片面側（車内側）には、一方の面にラジオやテレビ等の放送受信用のアンテナプリント又は曇り止め用の熱線プリント３（図１では熱線プリントを示す。以下、実施の形態の説明では導線プリントという）が形成され、かつ他方の面にハードコート処理が施された透明なポリカーボネート樹脂製の樹脂フィルム４が、導線プリント３を内側にして接合されている。
なお、導線プリント３は導電材料である銀（その他、銅、金、ニッケル、カーボン、アルミ等が使用可）を含んで構成される導電インクを印刷することによって所定のパターンで形成されており、本実施の形態では左右両端の上下方向に延びる端部が幅広に形成されている。
【００１０】
樹脂フィルム４の端子取付位置、例えば左右両端部の幅広の導線プリント３における上下方向略中間位置には、図２及び図３に示すように、多数の小穴群が設けられ、この小穴群を通して前記導線プリント３の基材である導電インクが表面側に露出されている。即ち、導線プリント３の一部が小穴群を通してフィルム表面側に略面一状態又はやや盛り上がった状態で露出されることによって端子接続用の導通部５が構成されている。
そして、樹脂フィルム４の表面側には、導線プリント３をフィーダ線（図示省略）に接続するための端子６が導通部５に重合して取り付けられる。端子６は基端部に導通部５の領域（即ち、小穴群領域）よりもやや広い大きさの平板状の取付座６ａを有し、その取付座６ａには適数個の取付孔６ｂが設けられている。そして、端子６はその取付座６ａを導通部５上面に接触するように重ねた状態で取付孔６ｂを通して樹脂パネル２にねじ込まれたタッピングスクリュー（ボルト）７によって樹脂窓１に締結されている。
なお、樹脂パネル２の他方の片面（車外側）には、表面にハードコート処理を施した透明なポリカーボネート樹脂製の樹脂フィルム８が接合されて樹脂窓１の車外側表面の保護が図られている。
【００１１】
上記のように構成される導線入り樹脂窓１は、以下に説明する工程で製造される。樹脂窓１はインモールド成形法によって形成されるが、その準備段階として、射出整形用金型内にセットするための２枚の樹脂フィルム４，８が用意される。まず、一方の樹脂フィルム４は、プレスによって所定のサイズに切り出されるが、その切断工程において、樹脂フィルム４の端子取付位置には、図４の模式図に示すように、穴抜き用のピン１１ａを有する上型１１及びピン孔１２ａを有する下型１２を用いて端子６の取付座６ｂの広さに対応する範囲に多数の小穴群４ａが貫通される。
【００１２】
その後、樹脂フィルム４に一方の面（裏面）には、スクリーン印刷によって導線プリント３が所定パターンで印刷される。即ち、図５の模式図に示すように、印刷版枠１３に張られたスクリーン１４上を移動するへら状のゴムからなるスキージ１５によって導電インク１６がスクリーン１４を通して樹脂フィルム４に印刷されるが、このときのスキージ１５による加圧によって導電インク１６が前記小穴群４ａ内に充填されるとともに、他方の面（表面）側に露出され、かくして図６の断面図に示す如く導通部５が形成される。
この場合において、露出端部が樹脂フィルム４の表面に対してやや盛り上がった状態に設定することが望ましく、また、必要であれば、樹脂フィルム４を支持する印刷台の小穴群対応部位に凹部を設定したり、又は専用冶具を用いてスクリーン印刷を行うことによって、図７に示すように、インク露出端部側に樹脂フィルム４の表面からやや盛り上がった状態で端子６の取付座６ａに対応する広さを持つ導電インクのインク溜り９を設定することが望ましい。
【００１３】
その後、導電インクは低温による焼き付け（乾燥）工程を経ることによって固化されて導線プリント３及び導通部５が形成される。なお、この乾燥工程における加熱によって、導電インク中の溶剤が蒸発されてインクが収縮するが、本実施の形態では、小穴群４ａを通す構成としてあるため、各穴毎の収縮量が少なく、露出端部のフィルム表面からの凹みを抑える上で有利になる。つづいて、樹脂フィルム４の他方の面には、導通部５をマスキングした状態でハードコート処理が施される。かくして、一方の樹脂フィルム４が用意される。
一方、所定のサイズに切断され、かつ片方の面にハードコート処理を施したポリカーボネート製の樹脂フィルム８が用意される。
【００１４】
次いで、図８に示すように、射出成形用の金型における上型２１と下型２２の型内（キャビティ内）に上記２種の樹脂フィルム４，８がセットされ、適宜手段で位置決め保持される。その後、金型が型締めされて型内に溶融ポリカーボネート樹脂が充填される。そして、樹脂の冷却後金型を脱型すれば、板状の射出製品である導線入り樹脂窓１が得られる。
なお、上記のインモールド成形において、充填樹脂と樹脂フィルム４，８が共に同種のポリカーボネート樹脂であるため、樹脂フィルム４，８と樹脂パネル２の接着性は良好となり、一体化が確保される。
【００１５】
次いで、上記のように製造された導線入り樹脂窓１には、図２に示すように、端子６がその取付座６ａを導通部５の上面に重ねた状態で、取付孔６ｂを通して樹脂パネル２に予め形成された下孔にタッピングスクリュー７をねじ込むことによって締結される。
この場合、取付座６ａが導通部５に対して加圧状態で締結されるため、導通部５と端子６間における導通性が確保されることになり、しかも導電部５が樹脂フィルム４の表面からやや盛り上がった状態に設定しておけば、導通部５に対する加圧力が強化されることになり、導通部５と端子６間における導通性をより高めることが可能になる。
特に、導通部５にインク溜り９を設けたときは、導通部５の端子６に対する接触面積が大きくなるため、導通の信頼性を高めることができる。なお、タッピングスクリュー７がねじ込まれる下孔は、樹脂パネル２の成形時又は成形後のいずれに形成してもよい。
【００１６】
上記のように構成され、製造される導線入り樹脂窓１は、車内、車外の両面共、ハードコート処理の施された樹脂フィルム４，８によって表面を覆われて保護されているため、傷が付き難く長期にわたって耐久性が維持される。
そして、本実施の形態においては、導通部５を導線プリント３用の導電インクを用いて構成することができるため、導通部５を導線プリント３の印刷時に同時に形成することが可能となる。このため、印刷後においてわざわざ別部品を用いて導通部を形成する場合に比べると、部品代の節減、作業工程の削減、作業時間の短縮等が可能となり、その結果としてコスト低減が達成される。
また、本実施の形態においては、導通部５が導線プリント３と一体構造であるため、別部品を用いて接続するタイプに比べると、導通性についての信頼性を高めることができる。
【００１７】
なお、本実施の形態では、導通部５を形成する手段として、スクリーン印刷時に行われるスキージ１５による加圧を効率的に利用して導電インクを小穴群４ａに充填するようにしたが、印刷方法としては、必ずしもスクリーン印刷に限定されるものではなく、印刷時に導電インクに対して圧力を加える、例えば凸版、凹版印刷等ような形式の印刷方式であれば、採用することが可能である。
また、導通部５を構成するために樹脂フィルム４に小穴群４ａを設けるとしたが、数について特に限定されるものではなく、群をなしている必要はない。また、穴の大きさについても特に限定されるものではない。しかしながら、現在アンテナ等に一般的に用いられている導電インクは、乾燥工程によって溶剤が蒸発し１割程度収縮することから、前記導電インクを使用する場合は導通の上で望ましい条件は存在し、基本的にはあまり径の大きな穴は好ましくない。
【００１８】
また、本実施の形態では、樹脂パネル２及び樹脂フィルム４，８をそれぞれポリカーボネート製としたが、これに限るものではない。樹脂パネル２の成形時において、樹脂フィルム４，８に対して十分な接着強度が確保される相溶性のある樹脂同士が最も望ましいが、樹脂同士の直接の相溶性が弱い組み合わせであっても、間にバインダ層（接着剤層）を配置することで、接着強度を上げて実施することも可能である。また、樹脂パネルと樹脂フィルムの組み合わせに限らず、ガラス製のパネルに、アンテナが導電インクで印刷された樹脂フィルムを貼り付ける導線入り窓、例えば実開平０４−０５５８０９号公報、であってもよい。また、樹脂窓１に用いられる樹脂は、透明な樹脂に限らず、半透明あるいは着色された樹脂を適宜に選択してもよい。
また、樹脂パネル２に対する端子６の固定構造は、図示のタッピングスクリュー７に限るものではなく、例えば樹脂パネル２に適数のピンを設け、それを端子６の取付座に設けた孔に貫通後、熱カシメによって固定する構成、端子６の取付座に切り起こしによる適数の爪を設定し、その爪を超音波インサートによって樹脂パネル２に挿入固定する構成等に変更してもよい。
【００１９】
また、本実施の形態は自動車のリヤウインドに適用する場合で説明したが、適用箇所については、リヤウインド以外のウインドは勿論のこと、ショーウインドのような車両以外の窓であってもよい。
さらにまた、本実施の形態では、樹脂フィルム４，８として説明したが、一般にフィルムよりも厚いとされるシートであってもよく、要するに本発明で言う樹脂フィルムは樹脂シートを含むものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、導線プリントと端子との接続に用いられる端子接続用の導通部を簡単に設定することができ、しかも導通の信頼性の高い導線入り樹脂窓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る導線入り樹脂窓を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】樹脂フィルムの穴抜きを説明する模式図である。
【図５】スクリーン印刷を説明する模式図である。
【図６】樹脂フィルムの導通部を示す断面図である。
【図７】導通部に関する変更例を示す断面図である。
【図８】樹脂パネルの成形態様を示す説明図である。
【図９】従来のガラス製導線付きウインドを示す断面図である。
【図１０】図９におけるＢ部の斜視図である。
【図１１】導線入り樹脂窓に導線プリントと端子とを接続するための導通部を設定する場合を例示した平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１…樹脂窓
２…樹脂パネル
３…導線プリント
４…樹脂フィルム
４ａ…小穴群
５…導通部
６…端子
９…インク溜り

Claims (3)

1. 透明材料製パネルと、該透明材料製パネルに接合される樹脂フィルムとの間に、該樹脂フィルムに導電インクを印刷して形成した導線プリントを挟み込むことによって構成される導線入り窓であって、
   前記導電インクが、前記樹脂フィルムに設けた適数個の穴を通して該樹脂フィルムの表面側に露出されることで前記導線プリントに連続して端子接続用の導通部が構成されており、しかもその露出端が樹脂フィルム表面に対して面一又は盛り上がった状態で設けられており、
   前記導通部に接続される端子が、前記導通部の領域よりも広い大きさの取付座を有し、その取付座が前記樹脂フィルムの表面側に前記導通部に接触するように重ねた状態で取り付けられている
   導線入り窓。
2. 請求項１記載の導線入り窓であって、前記穴が多数の小穴群によって構成された導線入り窓。
3. 請求項２記載の導線入り窓であって、前記樹脂フィルムの表面側には、各小穴から露出された導電インクが相互に連続しかつ前記取付座に対応するインク溜りが設けられている導線入り窓。

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