JP6365265B2 - 給電部を有するパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、給電部を有するパネルの製造方法に関する。

例えば車両のリアウィンドは、樹脂やガラス等のパネルにて形成されており、曇り止め用の熱線である複数のパターン線（導電性を有してジュール熱によって発熱するパターン線）が塗布されている。そして複数のパターン線の両端は、それぞれリアウィンドの左右に塗布された一対のバスバーと呼ばれる給電部に接続されている。このバスバーは、非常に低い抵抗値を有する線状の導電性塗料が複数本塗布されて帯状に形成されている。この構成により、一方のバスバーから各パターン線、そして各パターン線から他方のバスバーへと電流が流れ、各パターン線が発熱して曇り止めの機能が果たされる。近年では、車両のリアウィンドの形状が複雑な曲面の場合があり、このようなリアウィンドに線状の導電性塗料を塗布してバスバーを形成する場合、傾斜面に導電性塗料を塗布しなければならない場合がある。

例えば特許文献１には、水平に配置した平板状のプラスチックパネルの表面に、ディスペンサ（液体定量吐出装置）を介してノズルから吐出させた線状の導電性インクを印刷（塗布）する、可変線容量の分配方法が記載されている。

特表２０１０−５０８６３０号公報

バスバーの形成に用いる導電性塗料は粘度が高いので、ノズルから吐出させた線状の導電性塗料を、ノズルを略水平方向に送りながら（移動させながら）パネルの傾斜面に塗布した場合、直線状に塗布することが非常に困難である。例えば図４の例に示すように、ノズル１２１の送り方向（図４の例ではＸ軸方向）に直交する方向（図４の例ではＺ軸方向）に、ノズル１２１から吐出された導電性塗料１３０が、不均一に波打つようにパネル１１０の傾斜面に塗布されてしまう場合があり、見栄えが良くない場合がある。

特許文献１に記載の発明では、略水平に載置した平板状のプラスチックパネルの表面（水平面）に導電性インクを塗布しているので、不均一に波打つように塗布されることは発生しない。しかし、特許文献１に記載の発明において、例えば、プラスチックパネルを傾斜状態に保持して、プラスチックパネルの傾斜面に対して、ノズルを略水平方向に送りながら粘度の高い線状の導電性塗料を塗布した場合、図４の例に示すように、線状の導電性塗料１３０が不均一に波打つように傾斜面に塗布されてしまう場合があり、直線状に導電性塗料を塗布することは非常に困難である。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、粘度が比較的高い線状の導電性塗料を、より適切にパネルに塗布し、より見栄えの良い給電部を形成する給電部を有するパネルの製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る給電部を有するパネル及び給電部を有するパネルの製造方法は次の手段をとる。まず、本発明の第１の発明は、給電部を有するパネルであって、パネルと、前記パネルの表面に形成されて導電性を有するパターン線と、前記パネルの表面に形成され、前記パターン線に電力を供給し、線状の導電性塗料が螺旋状に塗布されて形成されている給電部と、を有する。

この第１の発明では、給電部は、粘度が比較的高い線状の導電性塗料が、螺旋状に塗布されて形成されているので、不均一に波打つように塗布されている場合と比較して、より見栄えの良い給電部を有するパネルを提供することができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る給電部を有するパネルであって、螺旋状の前記給電部の形状は、円弧状部が連続して螺旋状の形状に形成されており、隣り合う前記円弧状部が重なっている。

この第２の発明では、隣り合う円弧状部が重なるように連続した螺旋状に給電部が形成されて、規則的な模様のように見えるので、不均一に波打つように塗布されている場合と比較して、より見栄えの良い給電部を有するパネルを提供することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る給電部を有するパネルであって、線状の導電性塗料は、所定方向に向かって連続して螺旋状に塗布されて帯状の塗布帯を形成しており、前記給電部は、前記塗布帯が複数本並列に形成されて、隣り合う前記塗布帯が接触するように配置されて形成されている。

この第３の発明では、複数本の塗布帯を並列させて給電部を形成するので、より見栄え良く形成されて所望する幅の給電部を有するパネルを、適切に実現することができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る給電部を有するパネルであって、前記パネルは、透明部と非透明部を有しており、組立体に前記パネルが組み付けられた際、前記非透明部の一部であって利用者から視認されない位置に、前記給電部が形成されている。

この第４の発明では、給電部は、利用者から視認されない不透明部に形成されているので、見栄えの良し悪しについて利用者毎に差があっても、利用者から見栄えについて指摘されることが無く、便利である。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに記載の給電部を有するパネルの製造方法であって、導電性塗料を線状にして吐出するノズルと、前記ノズルを前記パネルの表面に沿って移動させるノズル送り手段と、を用い、前記ノズルからの導電性塗料の吐出速度を、前記ノズル送り手段による前記ノズルの送り速度よりも大きくして、導電性塗料を供給過剰状態にしながら前記パネルの表面に沿って移動させることで、線状の導電性塗料を螺旋状に塗布する。

この第５の発明では、ノズルの送り速度よりも、ノズルから導電性塗料を吐出する吐出速度を大きくすることで、線状の導電性塗料を供給過剰状態にしながらノズルを送るので、塗布するパネルが傾斜面であったとしても、当該パネルに線状の導電性塗料を螺旋状に塗布することができる。

給電部を有するパネルの外観の例を説明する斜視図である。 ディスペンサを用いてパネルに給電部を形成する様子を説明する図である。 従来の塗布方法にて、パネルの傾斜面に、ノズルから吐出させた導電性塗料を塗布する様子を説明する図である。 従来の塗布方法によって塗布された導電性塗料が不均一に波打つ状態となることを説明する図である。 本願の塗布方法にて、パネルの傾斜面に、ノズルから吐出させた導電性塗料を塗布する様子を説明する図である。 本願の塗布方法によって塗布された導電性塗料が螺旋状に塗布された状態を説明する図である。 パネルの傾斜面に、螺旋状に導電性塗料が塗布された塗布帯を複数並列させて給電部を形成した様子を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。なお各図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向は鉛直上向き方向を示し、Ｘ軸方向は給電部を形成するべきパネルの表面に沿った水平方向を示している。

●［給電部１４を有するパネル１の全体構成（図１）］
図１に示すように、給電部を有するパネル１は、非透明部１１と透明部１２を有するパネル１０、パターン部１３、給電部１４等を有している。なお、本実施の形態の説明では、車両のリアウィンドとして形成された樹脂製のパネルを例として説明する。例えば近年の車両のリアウィンドとして形成されたパネル１０は、複雑な曲面を有している。

非透明部１１は、樹脂の二色成形にて形成された非透明な部分であり、パネル１０の外周部に形成されて、いわゆるブラックアウト部と呼ばれる部分である。また、透明部１２は、樹脂の二色成形にて形成された透明な部分であり、パネル１０の外周部を除いた中央周辺の部分に形成されている。

給電部１４は、バスバーと呼ばれる部分であり、抵抗値の低い線状の導電性塗料が、パネル１０における両端部の非透明部１１に、ディスペンサにて塗布されて形成されている。図１の例では、給電部１４は、パネル１０の左端における非透明部１１と、パネル１０の右端における非透明部１１のそれぞれに給電部１４が形成されている。なお、図示省略するが、一方の給電部１４はバッテリの＋端子に接続され、他方の給電部１４はバッテリの−端子に、配線やヒューズやスイッチ等を介して接続される。なお、給電部１４は、パネル１０の非透明部１１の一部であって利用者から視認されない位置に形成されていることが好ましい。パネル１０が車両のリアウィンドの場合では、車両（組立体に相当）のリア内装部等に隠れる位置に給電部が形成されていることが好ましい。

パターン線１３は、所定の抵抗値を有して通電されるとジュール熱によって発熱する導電線であり、一方の給電部１４から他方の給電部１４へと、複数本がディスペンサ等にて塗布されて形成されている。

●［パネルに導電性塗料を塗布して給電部を形成する方法（図２）］
図２に示すように、給電部１４は、ディスペンサ２０（液体定量吐出装置）のノズル２１から吐出された導電性塗料が、パネル１０における給電部１４の位置に塗布されて形成される。例えばディスペンサ２０は、導電性塗料を線状にして吐出するノズル２１と、ノズル２１を目標位置に位置決めしてＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の所望する方向に移動させるアーム部と、アーム部の動作とノズル２１の角度及びノズル２１からの導電性塗料の吐出速度とを制御する制御装置２３と、を有している。

パネル１０が複雑な曲面を有している場合、載置したパネル１０における給電部１４の位置が傾斜面となり、かつ給電部１４の位置が略水平方向となる場合がある。この場合、ディスペンサ２０は、傾斜面となった給電部１４の位置に対して、導電性塗料を吐出しながらノズル２１をパネル１０の面に沿って略水平方向（この場合、Ｘ軸方向）に移動させて、傾斜面となった給電部１４の位置に導電性塗料を塗布して給電部１４を形成する。

●［従来の、導電性塗料の塗布方法等（図３、図４）］
次に図３及び図４を用いて、導電性塗料の従来の塗布方法等について説明する。図３及び図４に示すように、ノズル１２１から導電性塗料１３０を線状にして吐出する吐出速度をＶｍ、ノズル１２１の略水平方向（Ｘ軸方向）の移動速度をＶｘとすると、従来は、吐出速度Ｖｍと移動速度Ｖｘを、ほぼ同等の速度に設定していた。なお、図３に示すように、ノズル１２１とパネル１１０との間隔Ｄｙは、例えば３〜５［ｍｍ］に設定されている。

吐出速度Ｖｍと移動速度Ｖｘを、ほぼ同等の速度に設定し、移動速度Ｖｘを数［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定した場合、図３に示すように、ノズル１２１から線状に吐出された導電性塗料１３０は、ノズル１２１からほぼ鉛直下方に垂れ下がってパネル１１０の傾斜面に到達する。吐出速度Ｖｍと移動速度Ｖｘが同じ値に設定されている場合、理想的な状態であれば、線状の導電性塗料１３０は直線状に塗布されるはずである。しかし実際には、種々の誤差やバラツキ等にて、ノズル１２１の位置や吐出速度Ｖｍや移動速度Ｖｘには、わずかな変動が発生する。この変動によって、図４に示すように、線状の導電性塗料１３０は、ノズル１２１の送り方向（この場合、Ｘ軸方向）に直交する方向（この場合、Ｚ軸方向）に不均一に波打つように、給電部１１４の位置となるパネルの傾斜面に塗布され、見栄えが良くない。

●［本願の、導電性塗料の塗布方法等（図５〜図７）］
そこで本願では、ノズル２１からの導電性塗料３０の吐出速度Ｖｎを、ノズル２１の略水平方向（Ｘ軸方向）の移動速度をＶｘよりも充分大きな値とする。特に、吐出速度Ｖｎ≧３＊移動速度Ｖｘに設定すると、より均一な螺旋が連続した形状となるように導電性塗料を塗布できることが確認できた。そこで、例えば移動速度Ｖｘが数［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定されている場合、吐出速度Ｖｎを、移動速度Ｖｘの１０倍に設定する。なお、ノズル２１とパネル１０との間隔Ｄｙは、図３の場合と同様、例えば３〜５［ｍｍ］に設定されている。

例えば、吐出速度Ｖｎを移動速度Ｖｘの１０倍に設定した場合、図５に示すように、ノズル２１から吐出された線状の導電性塗料３０は、吐出速度Ｖｎが非常に大きいので、鉛直下方に垂れ下がることなく、ノズル２１の延長方向に向けて吐出される。従って、パネル上の狙った位置に線状の導電性塗料を塗布することが容易となる。

また、吐出速度Ｖｎを移動速度Ｖｘよりも充分大きな値に設定した場合、パネルの被塗布面（給電部１４の位置）に対して線状の導電性塗料３０が供給過剰状態となるので、図５に示すように、ノズル２１から吐出された線状の導電性塗料３０は符号３０Ａに示すように、供給過剰分が湾曲状になる。そして、図６に示すように、ノズル２１はパネル１０の傾斜面に沿って略水平方向（Ｘ軸方向）に移動しているので、湾曲状に変形した（比較的高い粘度の）導電性塗料３０には種々の力が働き、結果的には、隣り合う円弧状部がほぼ規則正しく重なった螺旋状に塗布される。図６に示すように、ノズル２１の移動方向（この場合、Ｘ軸方向）に向かって連続して螺旋状に塗布された線状の導電性塗料３０は、ノズル２１の移動方向に向かって延びる１本の帯である塗布帯３０Ｒの形状に塗布される。なお、導電性塗料３０は、比較的高い粘度に設定されているので、ちぎれることなく連続した螺旋状に塗布される。

図６に示すように螺旋状に塗布された線状の導電性塗料３０は、図４の例に示した不均一に波打つように塗布された導電性塗料１３０と比較して、規則的に連続した模様のように見えるので、より見栄えが良い。また、図６に示す螺旋状に塗布された導電性塗料３０の形状は、円弧状部が連続して螺旋状の形状に形成されており、隣り合う円弧状部が重なっている。この重なった各円弧状部の中心間の距離は、例えば移動速度Ｖｘに対する吐出速度Ｖｎの倍率に応じて調整することができる。また、各円弧状部のＺ軸方向の長さ（塗布帯の幅）は、例えば移動速度Ｖｘや吐出速度Ｖｎの大きさを変更することで調整することができる。このように、吐出速度Ｖｎを移動速度Ｖｘよりも充分大きな値に設定するとともに、吐出速度Ｖｎや移動速度Ｖｘを種々の値に調整することで、線状の導電性塗料３０が螺旋状に塗布された塗布帯の幅や、各円弧状部の重なり間隔等を調整することができるので便利である。また、吐出速度Ｖｎ及び移動速度Ｖｘを適切に調整することで、図４に示す波打ち状の幅Ｗｍよりも、塗布帯の幅Ｗｎのほうが狭くなるように塗布することができる。

また、図７の例に示すように、パネル１０における給電部１４の位置に、複数本の塗布帯３０Ｒを並列に形成する（図７の例では４本の塗布帯３０Ｒを並列に形成）。そして、隣り合う塗布帯３０Ｒが接触するように（重なるように）形成して、所望する給電部１４の位置に、より見栄えの良く導電性塗料を塗布するようにしてもよい。なお、図７の例は、給電部１４に、バッテリの＋端子（または−端子）に接続するための配線１４Ａ、及び各パターン線１３を接続した状態を示している。配線１４Ａ、パターン線１３は、給電部１４を形成する前にパネル１０に接続及び形成するようにしてもよいし、給電部１４を形成した後に接続及び形成するようにしてもよい。

以上に説明したパネル１０（給電部を有するパネル）は、以下の処理手順にて製造することができる。まず、導電性塗料３０を線状にして吐出するノズル２１と、ノズル２１をパネル１０の表面に沿って移動させるノズル送り手段（ディスペンサ等）と、を用いる。そして、ディスペンサ等の制御装置を用いて、ノズル２１からの導電性塗料３０の吐出速度を、ノズル送り手段によるノズルの送り速度（移動速度）よりも大きくして、導電性塗料を供給過剰状態にしながらパネル１０の表面に沿って移動させて、線状の導電性塗料３０を螺旋状に塗布することで、螺旋状に導電性塗料が塗布された給電部を有するパネルを製造することができる。

本発明の給電部１４を有するパネル１０、及び給電部１４を有するパネル１０の製造方法は、本実施の形態で説明した構造、構成、外観、材質、形状、製造方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、ノズルの移動速度Ｖｘに対して導電性塗料の吐出速度Ｖｎを大きな値にする（吐出速度を速くする）方法に限らず、導電性塗料の吐出速度Ｖｍに対してノズルの移動速度Ｖｘを小さな値にする（移動速度を遅くする）ように設定してもよい。つまり、ノズルの移動速度よりもノズルからの導電性塗料の吐出速度を大きくして、ノズルの移動速度に対して導電性塗料が供給過剰状態となるようにすればよい。

また、本実施の形態にて説明した導電性塗料の粘度は、適宜、適切な粘度に設定される。

また、本実施の形態にて説明した、給電部を有するパネルは、樹脂の二色成形にて形成された車両のリアウィンドに限定されず、種々の材質のパネルであって、種々の用途（例えば太陽光発電層を備えた車両用のルーフパネル等）に用いられる、給電部を有するパネルに適用することが可能である。また本実施の形態の説明では、樹脂で二色成形したパネルを例として説明したが、二色成形のパネルに限定されず、多色成形のパネルや、単色成形のパネル（例えば透明なパネルに黒色部を印刷したパネル）に適用することもできる。

また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。

１ 給電部を有するパネル
１０、１１０ パネル
１１、１１１ 非透明部
１２、１１２ 透明部
１３ パターン線
１４、１１４ 給電部
２０ ディスペンサ
２１ ノズル
２３ 制御装置
３０、１３０ 導電性塗料
３０Ｒ 塗布帯
Ｖｎ、Ｖｍ 吐出速度
Ｖｘ 移動速度

Claims (4)

1. パネルと、
   前記パネルの表面に形成されて導電性を有するパターン線と、
   前記パネルの表面に形成され、前記パターン線に電力を供給し、線状の導電性塗料が螺旋状に塗布されて形成されている給電部と、
   を有する給電部を有するパネルの製造方法であって、
   導電性塗料を線状にして吐出するノズルと、
   前記ノズルを前記パネルの表面に沿って移動させるノズル送り手段と、
   を用いて前記給電部に導電性塗料を螺旋状に塗布する際、
   前記パネルにおける前記給電部の位置が傾斜面となるように前記パネルを配置し、
   前記ノズルからの導電性塗料の吐出速度を、前記ノズル送り手段による前記ノズルの送り速度よりも大きくして、導電性塗料を供給過剰状態にしながら前記ノズルを前記パネルの前記給電部の位置に沿って水平方向に移動させることで、線状の導電性塗料を前記パネルの前記給電部の位置に螺旋状に塗布する、
   給電部を有するパネルの製造方法。
2. 請求項１に記載の給電部を有するパネルの製造方法であって、
   螺旋状の前記給電部の形状が、円弧状部が連続した螺旋状の形状となるように、かつ、隣り合う前記円弧状部が重なるように、線状の導電性塗料を前記パネルの前記給電部の位置に螺旋状に塗布する、
   給電部を有するパネルの製造方法。
3. 請求項１または２に記載の給電部を有するパネルの製造方法であって、
   線状の導電性塗料を、水平方向に向かって連続した螺旋状となるように塗布して帯状の塗布帯を形成し、
   前記塗布帯を複数本並列に形成し、隣り合う前記塗布帯が接触するように配置して、前記給電部を形成する、
   給電部を有するパネルの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の給電部を有するパネルの製造方法であって、
   前記パネルは、透明部と非透明部を有しており、
   組立体に前記パネルが組み付けられた際、前記非透明部の一部であって利用者から視認されない位置に、前記給電部を形成する、
   給電部を有するパネルの製造方法。

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