WO2005105691A1 - 導電性プリントを有するガラス板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

　導電性プリントからなる機能配線（３０）と、この機能配線の一端に電気的に接続され導電性プリントからなる第１のバスバ（２０ａ）と、機能配線の他端に電気的に接続され導電性プリントからなる第２のバスバ（２０ｂ）と、ガラス板（１０）の周縁に沿って設けられた暗色セラミックプリント（１２）とを備え、バスバ（２０ａ、２０ｂ）は、この暗色セラミックプリントの上に設けられ、かつ、暗色セラミックプリントが露出して見えるくり抜き部（２３ａ、２４ａ）を有する。暗色セラミックプリントとバスバとの熱吸収率の違いによる不均一な温度分布の発生を抑制することにより、導電性プリントを有するガラス板を従来よりもシンプルな方法で安価に提供する。

Description

明 細 書

導電性プリントを有するガラス板およびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、導電性プリントを有するガラス板およびその製造方法に関し、特に自動 車のリアガラスに用いられる、防曇機能および Zまたはアンテナ機能を備えたガラス 板およびその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 従来、自動車用リアガラスには、導電性プリントからなるデフォッガやガラスアンテナ を車内側の面に設けられたものがある。例えばデフォッガは、リアガラスのほぼ全面 に亘つて横向きかつ平行に配設された複数本の抵抗発熱線と、この抵抗発熱線の 端部に給電するための 2本のバスバとで構成されている。 2本のバスバは、リアガラス の左右両側に対向して配設され、抵抗発熱線に充分な電力を供給すベぐ抵抗発 熱線よりも太い配線幅を有する。バスバ間には直流電流が印加され、それにより抵抗 発熱線が発熱してリアガラスを温め、結露による視界不良を防ぐことができる。

[0003] このようなバスバおよび抵抗発熱線は、ガラスフリットと銀粒子とを有機バインダで練 り込んで作られた銀ペーストをガラス板にスクリーン印刷してから、それを焼成するこ とで作られる。焼成された銀ペーストは白っぽい色を呈して目立つことから (但しガラ ス板と銀ペーストとの界面では化学的な作用により茶褐色となる）、自動車のデザイン を考案するにあたっては、抵抗発熱線およびバスバの形状 ·配置をどのようにするか が重要と言える。

[0004] 一方、近年においては、ガラス板の周縁部に暗色セラミックプリントを設けることが行 われ、この暗色セラミックプリント上にバスバを印刷することでバスバの露出を防ぎ、 デザイン性を高めることが行われている。暗色セラミックプリントは、銀ペーストと同様 に黒色を呈する金属粒子 (クロム、コバルト、ビスマス等の酸ィ匕物）とガラスフリットとを 有機バインダに練り込んで作られた公知のペースト（以下、暗色セラミックペーストと いう）を印刷'焼成することで作られる。

発明の開示 発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、暗色セラミックプリント上に白色の導電性プリントを印刷すると、両者 の熱吸収率の違いから、ガラス板の曲げ成形時に支障が生じることがある。ガラス板 の加熱は、主に電気ヒータ等による輻射加熱で行われるため、ガラス板の表面に着 色の部位があるとその部分だけ過剰に加熱されることになる。特に暗色セラミックプリ ントはほとんど黒色に近い色であるため、非常に熱吸収率が大きなものとなる。それ に対して、白色に近い導電性プリントにおいては熱吸収率が低ぐ両者の間に大きな ギャップが存在する。

[0006] リアガラスは、暗色セラミックプリントを印刷して力 その上にバスバ等の導電性プリ ントを印刷し、その後に加熱炉内でこれらのプリントを焼成しつつ、ガラス板を所定の 曲げ成形温度まで加熱する。そして、加熱されたガラス板をプレス等により所定の湾 曲形状に曲げ成形して力 風冷強化する方法によりいわゆる物理強化ガラスとして 製造される。

[0007] このように自動車用リアガラスの製造に当たっては、加熱処理が行われるが、上述 の暗色セラミックプリントと導電性プリントとの間に熱吸収率の大きな差が存在するた め、ガラス板を均一に加熱することが困難である。ガラス板に生じた不均一な温度分 布は、ガラス板に局所的な粘性のむらを生じさせ、所定形状に曲がらないという問題 を生じさせる。

[0008] そこで、従来においては、このような課題を解決すベぐバスバの配線幅をなるベく 細くすることにより、バスバと暗色セラミックプリントとにおける熱吸収の差を小さくする ことが試みられてきた。ただし、バスバは抵抗発熱線に電力供給する必要があること から、あまり細い配線幅であると抵抗値が上昇してバスバとしての機能が得られなくな る。そこで、バスバを複数回重ねて印刷することによりバスバの厚さを厚くし、低抵抗 化を図ることが行われてきた。

[0009] しかし、複数回の印刷は、工程 (導電性プリントの印刷、乾燥)の増加により製品の 製造コストを上昇させる。また、同じパターンを重ねて印刷する場合、印刷パターンの 位置ずれが生じることもあり、製品の歩留まりを低下させる要因となっていた。

また、バスバ上に再度暗色セラミックプリントを重ねて印刷することにより、熱吸収の 差を小さくすることも考えられる。しかし、この方法も上述と同様に印刷工程 (導電性 プリントの印刷、乾燥後に、暗色セラミックプリントの印刷、乾燥)の増加により製品の 製造コストを上昇させるため実用的な方法ではな力つた。

また、銀ペーストに顔料や染料をまぜ込んで暗色にし、導電性プリントを暗色にす ることも考えられている。しかし、抵抗値と色のバランスカゝらまだ実用に適した銀ぺー ストはできていない。

[0010] ところで、バスバについては従来色々と工夫がなされている。例えば、特開昭 55— 32732号公報に記載の発明は、バスバをガスケットに被覆させることによりガスケット に含有される硫黄分が溶出してバスバの電気抵抗が増大する問題を、ガスケットに 被覆されない主バスバと並列にガスケットに被覆される補助バスバを設けることで電 気抵抗の問題を解決したものである。

また、実願昭 49— 7182号のマイクロフィルムに記載の発明は、導電性プリント上に 金属メツキを施す工程において抵抗発熱線とバスバのそれぞれの幅に応じた金属メ ツキができないために発生するノ スバの電気抵抗増大の問題を、バスバを 2本以上 の帯を連結させて構成することによりバスバに多量のメツキが施されるようにして電気 抵抗増大の問題を解決したものである。

しかし、これらの公知文献は、バスバにくり抜き部を設けることが記載されているよう に解釈できる力 単にバスバの電気抵抗増大の問題を解決したものであり、暗色セラ ミックプリント上にバスバを設けることについては記載も示唆もされていない。さらに、 本発明の課題（暗色セラミックプリント上にバスバを設けると曲げ成形時に問題が生じ ること）については何ら開示されていない。つまり、本発明の課題を解決するような有 効な手段はなかった。

[0011] 本発明は、このような従来技術が有する課題を解決するものであり、暗色セラミック プリントとバスバとの熱吸収率の違いによる不均一な温度分布の発生を抑制し、従来 よりもシンプルかつ安価に導電性プリントを有するガラス板を提供することを目的とす る。

課題を解決するための手段

[0012] 以上の目的を達成するために本発明は、ガラス板と、導電性プリントからなる機能 配線と、この機能配線の一端に電気的に接続され導電性プリントからなる第 1のバス バと、前記機能配線の他端に電気的に接続され導電性プリントからなる第 2のバスバ と、前記ガラス板の周縁に沿って設けられた暗色セラミックプリントとを備え、前記バス バは、この暗色セラミックプリントの上に設けられ、かつ、前記暗色セラミックプリントが 露出するくり抜き部を有することを特徴とする導電性プリントを有するガラス板を提供 するものである。

[0013] また、本発明に係る一態様は、前記バスバがバスバの素材と同じ材質で区分けされ た、離間する 2箇所以上のくり抜き部を備えている。また、本発明に係る一態様は、前 記機能配線が抵抗発熱線またはガラスアンテナとして機能するものである。また、本 発明に係る他の態様は、前記くり抜き部に、前記導電性プリントと同じ材質力 なる微 細なパターンが設けられている。また、本発明に係る一態様は、上記ガラス板力 自 動車のリアガラスに用いられる。

[0014] また、本発明は、（a)ガラス板の周縁に沿って暗色セラミックペーストを印刷するェ 程と、（b)この印刷された暗色セラミックペースト上に銀ペーストからなりかつくり抜き 部を有するバスバを印刷するとともに、前記暗色セラミックペーストが印刷されていな V、前記ガラス板の表面に銀ペーストからなる機能配線を印刷する工程と、 (c)前記バ スバおよび前記機能配線の印刷されたガラス板を加熱する工程と、 (d)この加熱され たガラス板を曲げ成形する工程と、（e)この曲げ成形されたガラス板を強化処理する 工程とを有することを特徴とする導電性プリントを有するガラス板の製造方法を提供 するものである。

発明の効果

[0015] 本発明は、暗色セラミックプリント上に形成された導電性プリントにくり抜き部を設け ることで局所的に大面積の導電性プリントが作られることを防ぎ、ガラス板を曲げ成形 する際の加熱処理において、バスバにおける吸熱を抑制できる。これにより、ガラス 板に不均一な温度分布 (粘性むら）が生じることを防ぐことができ、透視歪みや反射 歪み等の抑制された品質の優れたガラス板を提供できるという効果を有する。 図面の簡単な説明

[0016] [図 1]本発明の一つの実施の形態を示す導電性プリントを有するガラス板の正面図で ある。

[図 2]本発明の一つの実施形態を示すバスバの正面図である。

[図 3] (a)〜 (e)本発明に係るバスバの実施形態を示す正面図である。

[図 4] (a)短絡部を持つバスバ、（b)短絡部を持たな 、バスバを示す正面図である。

[図 5]ノ スバの端子に接続されるコネクタを示す側面図である。

[図 6]本発明に係る導電性プリントを有するガラス板の製造方法の一実施形態を示す フローチャートである。

[図 7]本発明の実施例と比較例のバスバの正面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 次に、本発明の一実施形態について説明する。

図 1は、本発明の一つの実施形態を示す導電性プリントを有するガラス板の正面図 である。図 1に示すように、湾曲形状のガラス板 10は、その車内側の面の周縁に沿つ て枠状に形成された暗色セラミックプリント 12を有する。暗色セラミックプリント 12の上 には、スクリーン印刷された銀ペーストを焼成することで作られた 2本の長尺のバスバ 20a, 20bが、ガラス板 10の両側部に略ハの字状のレイアウトで設けられている。ノ スバ 20a, 20bはその外形が細長い矩形状を呈し、導電部 21の中心部一帯にはくり 抜き部 23aが設けられている。暗色セラミックプリントの上にノスバ 20a、 20bが印刷さ れたとき、該くり抜き部 23aは暗色セラミックプリントが露出している。

[0018] また、バスバ 20a, 20bの長手方向の中央部付近には、電源部（図示せず）と接続 するための端子部 22が設けられている。バスバ 20a、 20bと電源部とは、端子部 22 に接続されるコネクタを介して電気的に接続される。コネクタは、電源部より供給され る電力を、端子部 22の一方のみに供給 (給電点力^つ）する場合と、 2点以上に供給 (給電点が 2つ以上）する場合とがある。また、対向する 2本のバスバ 20a, 20b間に は、複数 (本実施の形態では 10本)の抵抗発熱線 30 (AMアンテナとして用いること もできる）が直列に接続されている。このように、バスバにくり抜き部を設けることで、加 熱処理時に生じやす!/ヽ不均一な温度分布の発生を抑制でき、ガラス板の曲げ成形 の精度を上げることができる。

[0019] 次に、本発明のその他の実施形態について説明する。本発明に係るバスバは、図 1に示したものに限られず、例えば以下に示す形態を用いてもょ 、。

図 2は、本発明に係るバスバの一つの実施形態を示す正面図である。主に給電点 力^つ以上ある場合に採用するバスバのパターンである。図 2に示すバスバ 20は、長 尺で略矩形状の外形を呈し、導電部 21にはくり抜き部 23が設けられている。また、バ スバの長手方向の略中央部の導電部 21の両側に端子部 22が設けられている。端子 部 22にはコネクタが接続され、端子部 22に電力が供給される。

また、図 3 (a)〜（e)は、本発明に係るバスバのその他の実施形態を示す正面図で ある。主に給電点が 1つの場合に採用されるバスバのパターンである。図 3 (a)に示 すバスバ 20は、図 1に示したものを拡大したものである。バスバ 20は、長尺で略矩形 状の外形を呈し、導電部 21にはくり抜き部 22aが設けられている。また、バスバの長 手方向の略中央部には、くり抜き部 24aを備えた端子部 22が設けられている。また、 図 3 (b)に示すバスバ 20は、導電部 21に図 3 (a)に示したものよりも小さな複数のくり 抜き部 23bを、バスバの長手方向に沿って備えて 、る。

[0020] また、図 3 (c)に示すバスバ 20は、その長手方向に沿って平行に配設されたくり抜 き部 23cを複数備えている。また、図 3 (d)に示すバスバ 20は、バスバ全体に散乱す る複数の円形の小さなくり抜き部 23dを備えて 、る。このようにノスバ 20はバスバの 素材と同じ材質、すなわち銀ペーストで区分された、離間する 2箇所以上のくり抜き 部を備えており、該離間する 2箇所以上のくり抜き部はバスバの印刷時に同時に形 成できる。また、図 3 (e)に示すバスバ 20は、図 3 (a)に示したバスバと同じ構成を有 するとともに、さらにくり抜き部 23aおよび 24a内に無数の小さな斑点 23eを備えてい る。これらの斑点 23eはバスバの素材と同じ銀ペーストで作られており、バスバの印刷 時に同時に印刷して作られる。これら図 3 (a)〜（e)のバスバの端子部 22にはコネク タが接続され、端子部 22に電力が供給される。

[0021] 図 4 (a)は短絡部を持つバスバ、図 4 (b)は短絡部を持たな 、バスバを示す正面図 である。図 4 (a)に示すように、バスバ 20に長尺のくり抜き部 23aを設けた場合、対向 する 2本の導電部 21a— 21b間および 21c— 21d間を電気的に接続するための短絡 部 22cおよび 22dを設けることにより、給電点を一つにすることができる。また、給電 点を 2箇所設けるのであれば、同図 (b)に示すように短絡部を設ける必要がなくなる。 [0022] なお、図 4 (a)、 (b)に示すバスバの場合、くり抜き部 23a、 23の幅が 5mm以上であ ることが好ましぐ 10mm以上であることがさらに好ましい。さらに、各導電部 21a、 21 b、 21c、 21d、 21の幅を 10mm以下にしかつバスバの幅方向に占める「暗色セラミツ クプリントの面積」 /「導電性プリントの面積」の割合を 3Z7〜7Z3にすると好ま ヽ

[0023] 一方、図 4 (a)、（b)のバスバには、例えば図 5に示すコネクタが接続される。コネク タ 40は、エポキシ榭脂製の基板 41と、この基板にはんだ付けされた金属製の脚部 4 2および 43と、脚部 42および 43の端部にそれぞれ設けられたはんだ 42aおよび 43a と、電源部（図示せず)と電気的に接続される端子部 44と、端子部 44と電気的に接 続されたコイル 45とで構成されている。はんだ 42aおよび 43aは、それぞれ端子部 2 2aおよび 22b、または 22eおよび 22fに接続される。図 4 (a)のような給電点を一つに する場合は、脚部 43のみがコイル 45と電気的に接続され端子部 22bのみが給電点 として機能する。すなわち、外部電源から供給された電力は、端子部 44、コイル 45、 脚部 43、はんだ 43aおよび端子部 22bを介してバスバ 20に供給される。コイル 45と 脚部 43とは、基板 41に開口されたビアホール（図示せず)を介して電気的に接続さ れている。また、図 4 (b)のような給電点を二つにする場合は、脚部 42および 43がコ ィル 45と電気的に接続され端子部 22eおよび 22fが給電点として機能する。

[0024] 次に、図 1に示したガラス板の製造方法について説明する。

図 6は、本発明に係る導電性プリントを有するガラス板の製造方法の一実施形態を 示すフローチャートである。まず、所望の形状に切り取られ、端部が面取りされたガラ ス板の周縁部に暗色セラミックプリントの原材料（暗色セラミックペースト）をスクリーン 印刷する (ステップ S l)。次いで、印刷した暗色セラミックペーストを乾燥させた後、そ の上にくり抜き部を有するバスバをスクリーン印刷する (ステップ S2)。バスバの印刷 に当たっては、抵抗発熱線等の導電性プリントも同時にスクリーン印刷する。

[0025] 次いで、暗色セラミックプリントと導電性プリントが印刷されたガラス板を加熱炉内に 搬入し、導電性プリント等を焼成するとともに、所定の曲げ成形温度まで加熱する (ス テツプ S3)。次いで、加熱されたガラス板をプレスリングに載置してから、下向きに成 形面を有するモールドにガラス板を押し付けることで曲げ成形を行う（ステップ S4)。 曲げ成形されたガラス板は、直ちに風冷強化することにより強化ガラスが作られる (ス テツプ S5)。このように、本発明においては、バスバ等の導電性プリントの印刷を 1回 のみ行えばよぐ従来技術が抱えていたコストおよび歩留まりに関する問題点を解消 するものである。

実施例

[0026] 次に、本発明の実施例について説明する。図 1に示すリアガラスを加熱成形するに あたり、周縁に沿って形成された暗色セラミックプリント上に、（1)本発明の一つの実 施例である図 7 (a)の形状を有するバスバを形成させた場合、 (2)図 7 (b)に示す従 来のバスバ形状を形成させた場合 (比較例）、および (3)バスバを形成させなカゝつた 場合 (参考例）のそれぞれについて、所定形状に成形できるかを比較評価した。なお 、図 7には図 3 (a)と同じ部位には同じ記号を付けている。

[0027] 評価に用いる上記（1)、 （2)のバスバを有するリアガラスは、暗色セラミックプリント 上に上記（1)、 （2)のバスバ形状の銀プリントを形成させ、該ガラス板を所定の曲げ 成形温度まで加熱し、加熱されたガラス板をプレスにより所定の湾曲形状に曲げ成 形して製造した。バスバを有しない（3)のリアガラスは、暗色セラミックプリントのみが 形成されたガラス板を上記と同様の方法で加熱成形して製造した。

[0028] 評価は、ゼブラボード（白黒の縞模様が施された板)の前に、評価対象のガラス板 を置いて、該ガラス板にゼブラボードの模様を映りこませ、白黒の線 (縞模様)が所定 のカーブを描 、て 、るか (反射歪み）を評価した。

曲げ成形時にガラス板に不均一な温度分布があった場合、ガラス板に映りこんだ白 黒の線が歪んで見えるため、その場合は所定の形状に成形できていないと判断する 。 （3)のガラス板は暗色セラミックプリントのみが形成されているため、所望の形状に 成形されており、これを基準として評価した。

[0029] (1)のバスバの形状については、図 7 (a)に示すようにバスバのくり抜き部 23aの幅 を A、ガラス板の周縁側に位置する導電部 21の幅を B、ガラス板の中央側の導電部 21の幅を Cとし、（1)—l :A= 5mm、： B = 5mm、 C= 10mm、（l)—2 :A= 5mm、 B = 5mmゝ C = 5mm、（1)— 3 :A= 5mm、： B = 5mm、 C = 3mm、（1)— 4 :A= 10 mm、 B= 10mm、 C= 10mm、 (1)— 5 :A= 10mm、 B= 5mm、 C= 10mm、として 、くり抜き部と導電部の幅を変更して、それぞれについて評価した。

(2)のバスバは、図 7 (b)に示すようにバスバの幅が 15mmであり、くり抜き部を有し ていない形状である。

[0030] (2)のガラス板は、映りこんだゼブラボードの模様（白黒の線）が大きく歪み、加熱成 形時にバスバ周辺に温度分布が発生して所望の形状に成形できていな力つた。そ れに比べ、（1) 1〜（1) 5のガラス板は、いずれも映りこんだゼブラボードの模様（ 白黒の線）が所定のカーブを描いていた。また、（1)— 1〜（1)— 5のガラス板は、（3 )のガラス板に映りこんだゼブラボードの模様と比べてもほぼ同じであり、加熱時の不 均一な温度分布を改善できていることがわかる。特に、（1)— 1のガラス板は、（3)の ガラス板と映りこんだゼブラボードの模様が全く同じであり、暗色セラミックプリントと導 電性プリントとの間の熱吸収差はほぼ解消されていたといえる。

また、（1) 3に比べて（1) 2のガラス板の方がカーブの歪みが少なぐ（1) 5に 比べて（1) 4の方がカーブの歪みが少ないことから、くり抜き部の幅は 3mm以上、 より好ましくは 5mm以上であり、バスバの導電部の幅は 10mm以下、より好ましくは 5 mm以下

産業上の利用可能性

[0031] 以上説明したとおり、本発明は、デフォッガやガラスアンテナ (AM、 FM、 GPS、 VI CS、 ETC用等)を備えた自動車のリアガラスの製造に好適な湾曲ガラス板を提供で きる。また、本発明は自動車向け用途だけでなぐ鉄道車両、航空機、船舶または建 築物等で使用される窓ガラスおよびその他の導電性プリントを備えたガラス板にも適 用できる。 なお、 2004年 4月 28日に出願された日本特許出願 2004— 133201号の明細書 、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開 示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] ガラス板と、導電性プリントからなる機能配線と、この機能配線の一端に電気的に接 続され導電性プリントからなる第 1のノスバと、前記機能配線の他端に電気的に接続 され導電性プリントからなる第 2のノスバと、前記ガラス板の周縁に沿って設けられた 暗色セラミックプリントとを備え、前記バスバは、この暗色セラミックプリントの上に設け られ、かつ、前記暗色セラミックプリントが露出するくり抜き部を有することを特徴とす る導電性プリントを有するガラス板。

[2] 前記バスバは、バスバの素材と同じ材質で区分けされた、離間する 2箇所以上のく り抜き部を備えて 、る請求項 1に記載の導電性プリントを有するガラス板。

[3] 前記機能配線は、抵抗発熱線またはガラスアンテナとして機能する請求項 1または 2に記載の導電性プリントを有するガラス板。

[4] 前記くり抜き部には、前記導電性プリントと同じ材質力もなる微細なパターンが設け られて 、る請求項 1、 2または 3に記載に導電性プリントを有するガラス板。

[5] 前記ガラス板は、自動車のリアガラスに用いられる請求項 1〜4の何れか 1項に記載 の導電性プリントを有するガラス板。

[6] (a)ガラス板の周縁に沿って暗色セラミックペーストを印刷する工程と、（b)この印刷 された暗色セラミックペースト上に銀ペーストからなりかつくり抜き部を有するバスバを 印刷するとともに、前記暗色セラミックペーストが印刷されていない前記ガラス板の表 面に銀ペーストからなる機能配線を印刷する工程と、 (c)前記バスバおよび前記機能 配線の印刷されたれたガラス板を加熱する工程と、 (d)この加熱されたガラス板を曲 げ成形する工程と、（e)この曲げ成形されたガラス板を強化処理する工程とを有する ことを特徴とする導電性プリントを有するガラス板の製造方法。