JP6127863B2 - 面状発熱体、車両用窓および面状発熱体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、面状発熱体、車両用窓および面状発熱体の製造方法に関する。

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、窓ガラス材料からなる１枚以上のガラス層と、ガラス層に支持された支持体に多数の金属細線群が形成された導電性層と、導電性層の面方向の両側に設けられて導電性層に電気を供給する一対の電極とを有する電熱窓ガラスが記載されている（たとえば特許文献１の［請求項１］参照）。

特許文献１に記載の電熱窓ガラスは、以下のように作製されている（たとえば特許文献１の段落［０１５０］〜［０１５３］参照）。まず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にメッシュ状パターンの金属細線を印刷することによって導電性フィルムを作製する。次に、ガラス上に、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）フィルム、上記のようにして作製した導電性フィルム、ＰＶＢフィルムおよびガラスをこの順に重ねて真空乾燥機に入れ、真空脱気した後に真空を保ったまま加熱することによってこれらの部材を圧着させる。これにより、特許文献１に記載の電熱窓ガラスが作製される。

特開２０１０−２５１２３０号公報

特許文献１に記載の電熱窓ガラスにおいては、導電性フィルムが貼り付けられるガラスの表面が平面である場合には、ＰＥＴフィルム上に印刷された、発熱体として機能する金属細線の太さをそのまま維持することができるため、電熱窓ガラスの表面全体にわたって発熱量を均一にすることができる。

しかしながら、導電性フィルムが貼り付けられるガラスの表面が曲面である場合には、その湾曲部分において、ＰＥＴフィルム上に印刷された金属細線が、基材としてのＰＥＴフィルムの湾曲に伴って伸びてしまうため、金属細線の太さが局所的に細くなる部分が生じる。これにより、導電性フィルムが貼り付けられたガラスの表面上において金属細線の太さにばらつきが生じることから、電熱窓ガラスの表面の発熱量にばらつきが生じる。

上記の事情に鑑みて、表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる面状発熱体、車両用窓および面状発熱体の製造方法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、樹脂基材と、樹脂基材に設けられた導電性メッシュと、導電性メッシュに接続された給電部とを備え、導電性メッシュは、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部材であり、給電部は、第１の導電線および第２の導電線に電流を流すことができるように導電性メッシュの両端に設けられており、第１の導電線および第２の導電線は、それぞれ波状であって、互いに交差しながら同一方向に延在しており、開口部は、第１の導電線と第２の導電線との交点の間に形成される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、上記の第１の態様の面状発熱体を含む車両用窓を提供することができる。

本発明の他の一例である第３の態様によれば、金型の曲面状の凹部の底面に沿って導電性メッシュを設置する工程と、金型に液状樹脂を注入する工程と、液状樹脂を硬化させることによって樹脂基材と導電性メッシュとが一体化してなる導電性基板を形成する工程と、金型から導電性基板を取り出す工程と、導電性メッシュに給電部を接続する工程とを含み、導電性メッシュは、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の導電線とを含むとともに、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部材であり、給電部を接続する工程において、給電部は、第１の導電線および第２の導電線に電流を流すことができるように導電性メッシュの両端に設けられる面状発熱体の製造方法を提供することができる。

上記の態様によれば、表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる面状発熱体、車両用窓および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１の面状発熱体の模式的な平面図である。 実施の形態１の面状発熱体に用いられ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。 図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った模式的な断面図である。 実施の形態１の面状発熱体の製造方法の一例としてインサート成形を用いた場合のフローチャートである。 金型に導電性メッシュを設置する工程の一例を図解する模式的な断面図である。 金型に液状樹脂を注入する工程の一例の一部を図解する模式的な断面図である。 金型に液状樹脂を注入する工程の一例の他の一部を図解する模式的な断面図である。 導電性基板を形成する工程の一例を図解する模式的な断面図である。 金型から導電性基板を取り出す工程の一例を図解する模式的な断面図である。 実施の形態１の面状発熱体の様々な表面形状を図解する模式的な斜視図である。 実施の形態１の面状発熱体の変形前の導電性メッシュの開口部を図解する模式的な拡大平面図である。 実施の形態１の面状発熱体の変形後の導電性メッシュの開口部を図解する模式的な拡大平面図である。 実施の形態２の面状発熱体に用いられる導電性メッシュの模式的な拡大平面図である。

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］
＜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の面状発熱体の模式的な平面図を示す。実施の形態１の面状発熱体は、ポリカーボネートからなる樹脂基材１と、樹脂基材１に設けられた導電性メッシュ２と、導電性メッシュ２に接続された給電部３とを備えている。給電部３は、樹脂基材１の表面形状に合わせて面状に広がる導電性メッシュ２の両端（本実施の形態では、図１の左右方向の両端）に接続されており、給電部３間に電流を流すことによって、導電性メッシュ２が電気抵抗によって発熱し、面状発熱体の表面が発熱する。

図２に、実施の形態１の面状発熱体に用いられる導電性メッシュ２の模式的な拡大平面図を示す。導電性メッシュ２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、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。本実施の形態において、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２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２の開口率を７０％以上とした場合には、実施の形態１の面状発熱体を樹脂基材１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２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２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。

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の面状発熱体を樹脂基材１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２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。

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の面状発熱体を樹脂基材１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２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し、図８に、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った模式的な断面図を示す。図７および図８に示すように、第１の導電線２１および第２の導電線２２は、樹脂基材１中に埋没している。したがって、導電性メッシュ２の第１の導電線２１と、第２の導電線２２との交点２３および開口部２４も樹脂基材１中に埋没することになる。また、図７において、給電部３は、導電性メッシュ２の両端の第２の導電線２２の第２の被覆材２２ｂの表面に接続されているが、この構成に限定されるものではない。

＜面状発熱体の製造方法＞
図９に、実施の形態１の面状発熱体の製造方法の一例としてインサート成形を用いた場合のフローチャートを示す。図９に示すように、実施の形態１の面状発熱体の製造方法においては、金型に導電性メッシュを設置する工程（Ｓ１０）と、金型に液状樹脂を注入する工程（Ｓ２０）と、導電性基板を形成する工程（Ｓ３０）と、金型から導電性基板を取り出す工程（Ｓ４０）と、導電性メッシュに給電部を接続する工程（Ｓ５０）とがこの順序で行なわれる。なお、実施の形態１の面状発熱体の製造方法には、上記のＳ１０〜Ｓ５０以外の工程が含まれていてもよいことは言うまでもない。

≪金型に導電性メッシュを設置する工程≫
金型に導電性メッシュを設置する工程（Ｓ１０）は、実施の形態１の面状発熱体の形状に応じて形成された金型に導電性メッシュ２を設置することによって行なうことができ、たとえば図１０の模式的断面図に示すように、金型４１の凹部の底面４１ａに沿って導電性メッシュ２を設置することにより行なうことができる。

ここで、導電性メッシュ２は、たとえば、ポリエステルからなる複数本の第１の芯線２１ａと、ポリエステルからなる複数本の第２の芯線２２ａとを熱融着によって固着した後に、第１の芯線２１ａおよび第２の芯線２２ａの外表面に銅をめっき等で被覆することによって作製することができる。

また、金型４１の凹部の形状は、実施の形態１の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を曲面状とすることによって、実施の形態１の面状発熱体の導電性メッシュ２の設置側の樹脂基材１の表面を曲面状とすることができる。

≪金型に液状樹脂を注入する工程≫
金型に液状樹脂を注入する工程（Ｓ２０）は、導電性メッシュ２が設置された金型４１の凹部に液状樹脂を注入することによって行なうことができ、たとえば以下のようにして行なうことができる。

まず、図１１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を曲面状とすることによって、実施の形態１の面状発熱体の導電性メッシュ２の設置側とは反対側の表面を曲面状とすることができる。

次に、図１２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。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。

≪導電性基板を形成する工程≫
導電性基板を形成する工程（Ｓ３０）は、金型４１に注入された液状樹脂１ａを硬化することにより行なうことができ、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を形成することができる。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、導電性メッシュ２と一体化することにより形成される。

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。

≪金型から導電性基板を取り出す工程≫
金型から導電性基板を取り出す工程（Ｓ４０）は、たとえば図１４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から離型することによって行なうことができる。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。

≪導電性メッシュに給電部を接続する工程≫
導電性メッシュに給電部を接続する工程（Ｓ５０）は、導電性基板６１の導電性メッシュ２の第１の導電線２１および第２の導電線２２に電流を流すことができるように導電性メッシュ２の両端に給電部３を接続することによって行なうことができる。たとえば図７に示すように、導電性メッシュ２の両端の第２の導電線２２の第２の被覆材２２ｂの外表面に給電部３を電気的かつ機械的に接続することによって、導電性基板６１の導電性メッシュ２に給電部３を接続することができる。

なお、給電部３の接続方法は特に限定されず、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の面状発熱体は、給電部３から電流が注入されて発熱する発熱体として、複数本の第１の導電線２１と複数本の第２の導電線２２とが、第１の方向３１および第２の方向３２のそれぞれの方向に複数個ずつ配置された交点２３で固定された導電性メッシュ２を用いているが、交点２３は所定の範囲内において可動とされている。

したがって、実施の形態１の面状発熱体の表面がたとえば図１５に示すような曲面形状７１、折れ形状７２および凹凸形状７３等の平面でない形状を有するように、上述の図９〜図１４に示すインサート成形により形成され、たとえば図１０に示すように金型４１の凹部の底面４１ａに沿って導電性メッシュ２を設置する際に導電性メッシュ２が変形する場合であっても、導電性メッシュ２の変形は、たとえば図１６の模式的拡大平面図に示す１辺の長さ（たとえば隣り合う交点２３ａと交点２３ｂとの間の距離）がＬである正方形の開口部２４が、たとえば図１７の模式的拡大平面図に示すような１辺の長さ（たとえば隣り合う交点２３ａと交点２３ｂとの間の距離）がＬである平行四辺形等に変形することのみによって行なわれる。そのため、導電性メッシュ２の変形時に、第１の導電線２１および第２の導電線２２は、従来のように引っ張られず、局所的に細くなる部分が生じにくくなることから、隣り合う交点間の距離Ｌはほとんど変わらない。すなわち、導電性メッシュ２は、開口部２４を取り囲む第１の導電線２１と第２の導電線２２との交点２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの対向する交点間の距離（交点２３ａと交点２３ｄとの間の距離、および交点２３ｂと交点２３ｃとの間の距離）を可変とすることによって変形可能とされている。

これにより、実施の形態１の面状発熱体の表面が、インサート成形等により、曲面等の平面でない形状に成形される場合であっても、導電性メッシュ２の第１の導電線２１および第２の導電線２２の太さがばらつくのを抑えることができる。そのため、実施の形態１の面状発熱体においては、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

なお、導電性メッシュ２は、たとえば上述のインサート成形の金型４１への設置時等に変形し得るが、導電性メッシュ２が変形するタイミングはこのタイミングに限定されるものではない。

＜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が樹脂を含む場合には、インサート成形により実施の形態１の面状発熱体を作製した際の面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減するという効果が特に効果的となる。また、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２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２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とが固定された導電性メッシュ２を用いる場合について説明したが、導電性メッシュ２の変形時に第１の導電線２１および第２の導電線２２の太さがばらつくのを抑えることができるのであれば、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２が構成されていてもよい。

また、給電部３としては、導電性メッシュ２に電流を流すことができるものであれば特に限定されず、たとえば金属などの導電性材料を適宜用いることができる。

［実施の形態２］
図１８に、本発明の他の一例である実施の形態２の面状発熱体に用いられる導電性メッシュ２の模式的な拡大平面図を示す。実施の形態２の面状発熱体は、導電性メッシュ２を構成する第１の導電線２１および第２の導電線２２がそれぞれ波状であって、互いに交差しながら同一方向（第２の方向３２）に延在しているとともに、隣り合う２本の第１の導電線２１がこれらの接点２５で固定されており、隣り合う２本の第２の導電線２２がこれらの接点２６で固定されていることを特徴としている。

実施の形態２の面状発熱体に用いられる導電性メッシュ２において、第１の導電線２１および第２の導電線２２はそれぞれ第１の方向３１とその反対方向に交互に湾曲している。また、互いに交差する１本の第１の導電線２１と１本の第２の導電線２２とは、第２の方向３２に沿って位置する複数個の交点２３のそれぞれで固定されている。また、隣り合う１本の第１の導電線２１と１本の第１の導電線２１とが、第２の方向３２に沿って位置する複数個の接点２５のそれぞれで固定されており、隣り合う１本の第２の導電線２２と１本の第２の導電線２２とが、第２の方向３２に沿って位置する複数個の接点２６のそれぞれで固定されている。さらに、隣り合う２本の第１の導電線２１の固定点である接点２５、第１の導電線２１と第２の導電線２２との固定点である交点２３、および隣り合う２本の第２の導電線２２の固定点である接点２６は、第１の方向３１および第２の方向３２のそれぞれの方向に複数個ずつ配置されて列を構成している。実施の形態２の面状発熱体においても、交点２３、接点２５および接点２６はそれぞれ所定の範囲内において可動である。

したがって、実施の形態２の面状発熱体の表面がたとえば図１５に示すような曲面形状７１、折れ形状７２および凹凸形状７３等の平面でない形状を有するように、上述の図９〜図１４に示すインサート成形により形成され、たとえば図１０に示すように金型４１の凹部の底面４１ａに沿って導電性メッシュ２を設置する際に導電性メッシュ２が変形する場合であっても、導電性メッシュ２は、開口部２４を取り囲む交点２３および接点２５，２６のうち、対向する交点２３間の距離ならびに対向する接点２５，２６間の距離を可変とすることによって変形可能である。

そのため、導電性メッシュ２の変形時に、第１の導電線２１および第２の導電線２２は、従来のように引っ張られず、局所的に細くなる部分が生じにくくなることから、実施の形態２の面状発熱体の表面が、インサート成形等によって、曲面等の平面でない形状に成形される場合であっても、導電性メッシュ２の第１の導電線２１および第２の導電線２２の太さがばらつくのを抑えることができる。これにより、実施の形態２の面状発熱体においても、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

なお、実施の形態２の面状発熱体において、開口部２４は、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だけでなく、互いに交差する１本の第１の導電線２１の湾曲部と１本の第２の導電線２２の湾曲部とで取り囲まれた第１の導電線２１と第２の導電線２２との交点２３の間の空隙の領域も開口部２４となる。

また、実施の形態２の面状発熱体においては、実施の形態１の面状発熱体のように第１の導電線２１と第２の導電線２２とが異なる方向に延在している場合と比べて、第１の導電線２１および第２の導電線２２の延在方向（第２の方向３２）における導電性メッシュ２の変形の自由度が向上するとともに、導電性メッシュ２に入射した光を反射しにくくすることができるために透明性が向上する。

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］
本発明の一例である第１の態様によれば、樹脂基材と、樹脂基材に設けられた導電性メッシュと、導電性メッシュに接続された給電部と、を備え、導電性メッシュは、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部材であり、給電部は、第１の導電線および第２の導電線に電流を流すことができるように導電性メッシュの両端に設けられている面状発熱体を提供することができる。本発明の第１の態様は、発熱体として導電性メッシュを採用しているため、従来の印刷による金属細線を用いた場合と比べて、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

本発明の第１の態様において、第１の導電線と第２の導電線との交点の複数が開口部を取り囲んでおり、導電性メッシュは、対向する交点間の距離を可変とすることによって変形可能とされていることが好ましい。この場合には、インサート成形の金型への導電性メッシュの設置時等に導電性メッシュが変形したとしても、導電性メッシュの開口部の変形により対応することができ、第１の導電線および第２の導電線は従来のように引っ張られず、局所的に細くなる部分が生じにくくなる。これにより、導電性メッシュの第１の導電線と第２の導電線の太さがばらつくのを抑えることができるため、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

本発明の第１の態様においては、導電性メッシュの開口率が７０％以上であることが好ましい。この場合には、面状発熱体を樹脂基材側から見たときの第１の導電線および第２の導電線の視認性を低くすることができるため、面状発熱体の透明性を向上させることができる。

本発明の第１の態様においては、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いてもよい。この場合にも、インサート成形の金型への導電性メッシュの設置時等に導電性メッシュが変形したとしても、導電性メッシュの開口部の変形により対応することができ、第１の導電線および第２の導電線は従来のように引っ張られず、局所的に細くなる部分が生じにくくなり、導電性メッシュの第１の導電線と第２の導電線の太さがばらつくのを抑えることができる。そのため、従来の印刷による金属細線を用いた場合と比べて、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

本発明の第１の態様において、第１の導電線および第２の導電線は、それぞれ波状であって、互いに交差しながら同一方向に延在しており、開口部は、第１の導電線と第２の導電線との交点の間に形成されていてもよい。この場合にも、インサート成形の金型への導電性メッシュの設置時等に導電性メッシュが変形したとしても、導電性メッシュの開口部の変形により対応することができ、第１の導電線および第２の導電線は従来のように引っ張られず、局所的に細くなる部分が生じにくくなり、導電性メッシュの第１の導電線と第２の導電線の太さがばらつくのを抑えることができる。そのため、従来の印刷による金属細線を用いた場合と比べて、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

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の芯線と第２の芯線とが固定されていてもよい。この場合にも、インサート成形の金型への導電性メッシュの設置時等に導電性メッシュが変形したとしても、導電性メッシュの開口部の変形により対応することができ、第１の導電線および第２の導電線は従来のように引っ張られず、局所的に細くなる部分が生じにくくなり、導電性メッシュの第１の導電線と第２の導電線の太さがばらつくのを抑えることができる。そのため、従来の印刷による金属細線を用いた場合と比べて、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

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の態様の面状発熱体を含むため、当該車両用窓自体の表面が曲面等の平面でない形状であっても、車両用窓の表面全体をより均一に加熱することができる。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。

本発明の他の一例である第３の態様によれば、金型に導電性メッシュを設置する工程と、金型に液状樹脂を注入する工程と、液状樹脂を硬化させることによって樹脂基材と導電性メッシュとが一体化してなる導電性基板を形成する工程と、金型から導電性基板を取り出す工程と、導電性メッシュに給電部を接続する工程とを含み、導電性メッシュは、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部材であり、給電部を接続する工程において、給電部は、第１の導電線および第２の導電線に電流を流すことができるように導電性メッシュの両端に設けられる面状発熱体の製造方法を提供することができる。本発明の第３の態様は、発熱体として導電性メッシュを採用した面状発熱体を製造しているため、従来の印刷による金属細線を用いた場合と比べて、面状発熱体の表面形状に起因する発熱量のばらつきを低減することができる。

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。

本発明の一態様の面状発熱体および面状発熱体の製造方法は、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とおよびその製造に好適に用いることができる。

１ 樹脂基材、１ａ 液状樹脂、２ 導電性メッシュ、３ 給電部、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、２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 交点、２４ 開口部、２５，２６ 接点、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、７１ 曲面形状、７２ 折れ形状、７３ 凹凸形状。

Claims (6)

1. 樹脂基材と、
   前記樹脂基材に設けられた導電性メッシュと、
   前記導電性メッシュに接続された給電部と、を備え、
   前記導電性メッシュは、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部材であり、
   前記給電部は、前記第１の導電線および前記第２の導電線に電流を流すことができるように前記導電性メッシュの両端に設けられており、
   前記第１の導電線および前記第２の導電線は、それぞれ波状であって、互いに交差しながら同一方向に延在しており、
   前記開口部は、前記第１の導電線と前記第２の導電線との交点の間に形成される、面状発熱体。
2. 前記第１の導電線と前記第２の導電線との交点の複数が前記開口部を取り囲んでおり、
   前記導電性メッシュは、対向する前記交点間の距離を可変とすることによって変形可能とされている、請求項１に記載の面状発熱体。
3. 前記導電性メッシュの開口率が７０％以上である、請求項１または請求項２に記載の面状発熱体。
4. 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１〜請求項３のいずれか１項に記載の面状発熱体。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の面状発熱体を含む、車両用窓。
6. 金型の曲面状の凹部の底面に沿って導電性メッシュを設置する工程と、
   前記金型に液状樹脂を注入する工程と、
   前記液状樹脂を硬化させることによって樹脂基材と前記導電性メッシュとが一体化してなる導電性基板を形成する工程と、
   前記金型から前記導電性基板を取り出す工程と、
   前記導電性メッシュに給電部を接続する工程とを含み、
   前記導電性メッシュは、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の導電線とを含むとともに、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部材であり、
   前記給電部を接続する工程において、前記給電部は、前記第１の導電線および前記第２の導電線に電流を流すことができるように前記導電性メッシュの両端に設けられる、面状発熱体の製造方法。

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