(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に加熱可能な透明なコーティング（６）を備える透明な窓ガラス（１）であって、
加熱可能なコーティング（６）は、窓ガラス表面の少なくとも一部に広がっており、
加熱可能なコーティング（６）が、コーティングの存在しない少なくとも１つの領域（９）により、少なくとも１つの第１のコーティングゾーン（１０）と第２のコーティングゾーン（１１）とに分割されており、
２つのコーティングゾーン（１０、１１）はいずれも、電圧源によってもたらされる供給電圧の印加後、電流が、第１のコーティングゾーン（１０）によって形成される少なくとも１つの第１の加熱領域（１７）および第２のコーティングゾーン（１１）によって形成される少なくとも１つの第２の加熱領域（２４）をそれぞれ流れるように、少なくとも２つの集電体（１３、１４）に電気的に接続されており、
コーティングの存在しない領域（９）に、少なくとも１つの加熱素子（２５）が配置され、加熱素子（２５）は、加熱素子（２５）への供給電圧の印加によって窓ガラスがコーティングの存在しない領域（９）を含む表面領域において加熱可能であるようなオーム抵抗を有しており、
少なくとも１つの加熱素子（２５）が、加熱素子（２５）への供給電圧の印加により、窓ガラスが、コーティングの存在しない領域（９）に隣接しかつ集電体のうちの少なくとも１つ（１３）を含む少なくとも１つの表面領域においても加熱可能であるように構成されており、
少なくとも１つの加熱素子（２５）の比加熱出力が、前記表面領域に含まれる集電体（１３）が電気的に接続されたコーティングゾーン（１０）を有する加熱領域（１７）の比加熱出力よりも大きい、前記透明な窓ガラス（１）。
【請求項２】
加熱可能なコーティング（６）が、窓ガラス表面の視野にわたって広がっている、請求項１に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項３】
加熱素子（２５）が、電圧源の異なる極へと電気的に接続されるように設けられた集電体（１３、１４）のうちの少なくとも２つに対して、電気的に接続されている、請求項１または２に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項４】
電圧源の１つの同じ極へと接続されるように設けられた第１のコーティングゾーン（１０）の少なくとも１つの集電体（１５、１９、２０）および第２のコーティングゾーン（１１）の少なくとも１つの集電体（１６、２３）が、互いに電気的に接続されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項５】
一方の極へと接続されるように設けられた第１の集電体（１３）が、第１のコーティングゾーンへと接続された第１の集電体部分（１６）と、第２のコーティングゾーンへと接続された少なくとも１つの第２の集電体部分（２３）とを備えており、第２の集電体部分（２３）は、第１の集電体部分（１６）に対して少なくとも角度を付けて、第１の集電体部分（１６）から出発して延びており、
他方の極へと接続されるように設けられた第２の集電体（１４）が、第１のコーティングゾーン（１０）へと接続された第３の集電体部分（１５）と、第２のコーティングゾーン（１１）へと接続され、第１の集電体部分（１６）に電気的につながることなく第１の集電体部分（１６）へと延びている少なくとも１つの第４の集電体部分（２０、２１）とを備えている、請求項４に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項６】
第２の集電体部分（２３）が、第１の集電体部分（１６）に対して垂直に、第１の集電体部分（１６）から出発して延びている、請求項５に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項７】
コーティングの存在しない領域（９）が、第２の集電体部分（２３）によって２つのほぼ同じサイズの領域部分（２６）へと分割され、第２の集電体部分（２３）が、２つの第４の集電体部分（２０、２１）の間に配置されている、請求項５または６に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項８】
少なくとも１つの加熱素子（２５）が、前記２つのほぼ同じサイズの領域部分（２６）の各々に配置されている、請求項７に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項９】
少なくとも１つの加熱素子（２５）が、供給電圧の印加によって、第１の集電体部分（１６）を含む窓ガラスの表面領域も加熱できるように構成されている、請求項５から８のいずれか一項に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項１０】
加熱素子（２５）が、集電体（１３、１４）と同じ１つの材料から作られている、請求項１から９のいずれか一項に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項１１】
加熱素子（２５）が、金属印刷ペーストから製造されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項１２】
複合窓ガラスとして構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項１３】
車両のフロントガラスとして実現され、少なくとも１つの加熱素子（２５）が、窓ガラスを拭うように設けられたフロントガラス用ワイパーの休止または停止位置の領域に位置している、請求項１から１２のいずれか一項に記載の透明な窓ガラス（１）。
【請求項１４】
透明な窓ガラス（１）を製造するための方法であって、
電気的に加熱可能な透明なコーティング（６）が設けられた窓ガラス（１）を製造するステップと、
加熱可能なコーティング（６）を少なくとも１つの第１のコーティングゾーン（１０）と１つの第２のコーティングゾーン（１１）とに分割するコーティングの存在しない少なくとも１つの領域（９）を、コーティング（６）に形成するステップと、
供給電圧の印加後、電流が、第１のコーティングゾーン（１０）によって形成される少なくとも１つの第１の加熱領域（１７）および第２のコーティングゾーン（１１）によって形成される少なくとも１つの第２の加熱領域（２４）をそれぞれ流れるように、２つのコーティングゾーン（１０、１１）に電気的に接続された少なくとも２つの集電体（１３、１４）を生成するステップと、
コーティングの存在しない領域（９）を含む窓ガラス（１）の表面領域を加熱することができる少なくとも１つの加熱素子（２５）を、コーティングの存在しない領域（９）に生成するステップとを有しており、
少なくとも１つの加熱素子（２５）が、加熱素子（２５）への供給電圧の印加により、窓ガラスが、コーティングの存在しない領域（９）に隣接しかつ集電体のうちの少なくとも１つ（１３）を含む少なくとも１つの表面領域においても加熱可能であるように構成されており、
少なくとも１つの加熱素子（２５）の比加熱出力が、前記表面領域に含まれる集電体（１３）が電気的に接続されたコーティングゾーン（１０）を有する加熱領域（１７）の比加熱出力よりも大きい、前記方法。
【請求項１５】
コーティングの存在しない領域（９）が、機械的な除去によって剥がされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの加熱素子（２５）が、集電体（１３、１４）と同じ材料で、集電体（１３、１４）と一緒に形成される、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの加熱素子（２５）および集電体（１３、１４）が、印刷によって生成される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
印刷がスクリーン印刷である、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くには、電気的に加熱可能なコーティングを備える透明な窓ガラスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明な電気的に加熱可能なコーティングを備える窓ガラスは、それ自身は周知であり、すでに特許文献に何度も記載されている。この点に関し、あくまでも例として、独国特許出願公開第１０２００７０５２８６号明細書、独国特許出願公開第１０２００８０１８１４７号明細書、および独国特許出願公開第１０２００８０２９９８６号明細書が参照される。
【０００３】
自動車において、それらは、フロントガラスとして使用されることが多い。なぜならば、後部の窓と対照的に、フロントガラスの中央の視野（「視野Ａ」）には、法令により、いかなる視覚的な妨げもあってはならないからである。加熱可能なコーティングによって生じる熱により、凝縮した水分、氷、および雪を、中央の視野についても短時間で取り除くことができる。
【０００４】
電気的に加熱可能なコーティングを備える透明な窓ガラスは、通常は、２枚の個別の窓ガラスが例えば熱可塑性の接着剤の層によって互いに貼り合わせられてなる複合窓ガラスとして構成される。加熱可能なコーティングは、例えば、２枚の個別の窓ガラスのうちの１枚の熱可塑性の接着剤の層に隣接する表面に配置される。しかしながら、加熱可能なコーティングが例えばキャリアフィルムに塗布され、次いでキャリアフィルムが２枚の個別の窓ガラスへと貼り付けられる別の構造も、知られている。例えば金属または金属酸化物で製作される加熱可能なコーティングを、単一の層として構成することができ、あるいは少なくとも１つのそのような単一の層を含む一連の層から作ることができる。
【０００５】
加熱用の電流が、通常は、少なくとも１組の細長い形状または帯状の電極（「母線」）によって、加熱可能なコーティングへと導入される。それらは、集電体として、加熱用の電流を可能なかぎり一様にコーティングへと導入し、幅広く分布させなければならない。帯状の集電体は、透明でないため、典型的には不透明なマスキング帯によって覆われる。マスキング帯は、一般に、例えばスクリーン印刷法を使用してスクリーン印刷ペーストとして窓ガラスへと塗布される非導電性の黒色に着色された焼成可能な材料で製作される。
【０００６】
加熱可能なコーティングの電気シート抵抗は、連続生産に現時点において使用されている材料の場合、比較的高く、数オームパースクエア程度になり得る。それでもなお充分な加熱の出力を得るために、加熱用の電圧が相応に高くなければならない一方で、例えば自動車においては、車上で利用できる電圧が、通常は１２〜２４ボルトにすぎない。
【０００７】
原理的には、加熱可能なコーティングの層の厚さを増やすことでシート抵抗を小さくすることができるが、これには窓ガラスの光の透過の減少が常に伴い、したがってやはり法令により、その程度には限りがある。シート抵抗は、電流の経路の長さにつれて大きくなるため、可能なかぎり最大の加熱の出力を達成するために、反対の極性の集電体の間の距離を、可能なかぎり短くすべきである。
【０００８】
結果として、通常は高さよりも幅の方が大きい自動車の窓ガラスの場合、集電体が、典型的には、加熱用の電流が窓ガラスの高さという短い方の経路を流れることができるよう、窓ガラスの長辺（組み込まれた状態の上部および下部）に沿って配置される。さらに、互いに向かい合うマスキング帯の縁に可能なかぎり近付けて配置される。しかしながら、この設計の結果として、窓ガラスを拭うために設けられたフロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域の大部分において、加熱の出力が不充分になり、ワイパーが凍り付く可能性がある。
【０００９】
この問題に対する解決策が、欧州特許第１４５４５０９号明細書において提案されている。そこに開示されている透明な窓ガラスにおいては、加熱可能な視野が、２つの集電路によって囲まれ、視野が２つの集電路のうちの一方によって分割され、特に追加の加熱領域からなる帯状の領域によって分割されている。追加の加熱領域に、視野の下方のマスクされた領域の窓ガラスを加熱するために、反対の極性の追加の集電路が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７０５２８６号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００８０１８１４７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００８０２９９８６号明細書
【特許文献４】欧州特許第１４５４５０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、電気的に加熱可能なコーティングを備える透明な窓ガラスを好都合にさらに発展させ、特にワイパーの休止または停止位置の領域の加熱の出力をさらに向上させることからなる。この目的およびさらなる目的が、本発明の提案によれば、独立請求項の特徴を有する加熱可能なコーティングを備える透明な窓ガラスによって達成される。本発明の好都合な実施の形態が、従属請求項の特徴によって与えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
透明な窓ガラスが、電気的に加熱可能な透明なコーティングを備えており、このコーティングが、窓ガラス表面の少なくともかなりの部分について広がり、特に窓ガラス表面の中央の視野について広がっている。加熱可能なコーティングは、コーティングの存在しない少なくとも１つの領域によって互いに分離された少なくとも２つのコーティングゾーンへと分割され、すなわち第１のコーティングゾーンおよび第２のコーティングゾーンに分割されている。２つのコーティングゾーンは、コーティングの存在しない領域によって互いに電気的に分離されている。
【００１３】
さらに、各々のコーティングゾーンは、電圧源によってもたらされる供給電圧の印加後に第１のコーティングゾーンによって形成される少なくとも１つの第１の加熱領域および第２のコーティングゾーンによって形成される少なくとも１つの第２の加熱領域を電流がそれぞれ流れるように、少なくとも２つの集電体へと電気的に接続されている。２つのコーティングゾーンに印加される供給電圧は、互いに同じでも、違ってもよいが、好ましくは同じであって、１つの同じ電圧源によって供給される。
【００１４】
集電体は、例えば細長い形状または帯状の電極として実現可能であり、比較的高オームの電気的に加熱可能なコーティングと比べ、比較的低いオーム電気抵抗を有することができる。通常は、集電体は、供給電圧が作用したときに感知できるほどには加熱せず、したがって窓ガラスの加熱に実質的に寄与しないように、加熱可能なコーティングと比べて無視できるオーム抵抗しか有さない。
【００１５】
本発明の提案によれば、コーティングの存在しない領域に少なくとも１つの加熱素子が配置され、この加熱素子が、加熱素子への供給電圧の印加によって、窓ガラスをコーティングの存在しない領域を含む表面領域について加熱できるようなオーム抵抗を有している。加熱素子へと印加される供給電圧は、コーティングゾーンの供給電圧と同じでも、違ってもよいが、好ましくは同じ供給電圧が、１つの同じ電圧源によってもたらされ、加熱素子および２つのコーティングゾーンへと印加される。さらに、少なくとも１つの加熱素子は、加熱素子への供給電圧の印加によって窓ガラスをコーティングの存在しない領域に隣接し、集電体のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの表面領域についても熱伝導および熱放射（実質的に熱伝導であり、熱放射はきわめてわずかである）によって加熱できるように構成されている。これを、特に、少なくとも１つの加熱素子の比加熱出力（例えば、ワット／ｄｍ２で表わされる面積当たりの加熱の出力）を、表面領域に含まれる集電体が電気的に接続されるコーティングゾーンを有する加熱領域の比加熱出力よりも大きくすることで、達成することができる。
【００１６】
この処置により、好都合なことに、コーティングの存在しない領域を加熱できるだけでなく、コーティングの存在しない領域に隣接して集電体を備えている窓ガラスの表面領域（加熱可能なコーティングからの加熱の出力が、感知できないほどしか存在しない）も加熱することが可能である。例えば、少なくとも１つの加熱素子の比加熱出力は、この目的のために、この加熱領域の比加熱出力よりも少なくとも２０％大きく、特に少なくとも３０％大きいが、他方では、比加熱出力の差は、不都合に大きい熱応力が窓ガラスに生じることがないような大きさでなければならない。この点に関し、特に、コーティングの存在しない領域の比加熱出力が最大で８ワット／ｄｍ２であることが好都合であるかもしれない。
【００１７】
好都合には、少なくとも１つの加熱素子が、集電体を有している窓ガラスの隣接の表面領域において、比加熱出力が、集電体が電気的に接続された加熱領域の比加熱出力に少なくとも相当する加熱素子を加熱することによって達成されるよう構成される。
【００１８】
さらに、コーティングの存在しない領域から集電体を含む隣接の表面領域への良好な熱の伝達に関して、少なくとも１つの加熱素子と隣接の表面領域に含まれる集電体との間の距離が可能なかぎり小さく、例えば数ミリメートルの範囲にあり、特に最大で１ミリメートルであることが、好都合であるかもしれない。
【００１９】
自動車のフロントガラスとしての本発明による窓ガラスの特別な実施の形態においては、窓ガラスが、コーティングの存在しない領域によって互いに電気的に分離された２つのコーティングゾーンを備え、第１のコーティングゾーンが、窓ガラスの中央の視野の領域に位置し、第２のコーティングゾーンが、フロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域に位置する。第１のコーティングゾーンおよび第２のコーティングゾーンの両方が、それぞれ少なくとも２つの集電体へと（直接）電気的に接続されることで、第１の加熱領域が窓ガラスの中央の視野の領域に形成され、第２の加熱領域がフロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域に形成される。例えば、集電体を、帯または細片の形態に構成することができ、特に窓ガラスの中央の視野の第１の加熱領域を、間隔を空けて位置する２つの帯状の集電体によって境界付けることができる。したがって、設置された状態において、自動車のフロントガラスが、典型的には、上側および下側の集電体によって境界付けられた窓ガラスの視野の第１の（上側の）加熱領域と、フロントガラスのワイパーの休止または停止位置の領域の第２の（下側の）加熱領域とを、コーティングの存在しない領域によって互いに電気的に分離して有する。コーティングの存在しない領域を、コーティングの存在しない領域に含まれる少なくとも１つの加熱素子によって加熱することができる。コーティングの存在しない領域に隣接し、第１の加熱領域の下側の集電体を含む窓ガラスの表面領域は、加熱素子によって実質的に熱伝導にもとづいて加熱される。典型的には、下側の集電体は、コーティングの存在しない領域に隣接している。
【００２０】
このように、本発明による窓ガラスは、加熱可能なコーティングをコーティングの存在しない領域によって互いに分離された少なくとも２つの加熱領域へと分割することで、コーティングの存在しない領域を含む窓ガラスの表面領域を加熱でき、実際には加熱可能なコーティングを有しているが加熱領域の一部ではない窓ガラスの隣接の表面領域を、特にこの表面領域における車両のフロントガラスの着氷を確実に防止するために、加熱素子によって加熱することができる。
【００２１】
工業的な連続生産において、加熱可能なコーティングの除去は、例えば砥石車によって機械的に行なわれるが、原理的には、レーザビームの使用による除去も考えられる。通常は、機械的な剥離は、窓ガラスの構造的な弱体化または薄化を伴う。さらに、コートされた表面領域と剥離された表面領域とでは熱吸収特性（ＩＲ吸収）が異なるため、窓ガラスを曲げる際に剥離された表面領域において窓ガラスの形状が不都合に変化し、例えば凸状の膨らみが現れる可能性がある。これらの理由で、一般的には、２つの隣接する加熱領域の間に位置するコーティングの存在しない領域は、例えばコーティングの存在しない帯状の領域の比較的小さな幅（長さに対して垂直な寸法）として表現される比較的小さな面積を占めることが望ましい。しかしながら、これらの努力には、剥離が比較的短いサイクル時間において砥石車の特定の幅を必要とし、さらには砥石車が通常は窓ガラスの種々の領域（例えば、通信窓の剥離）に使用されるため、実用性の考慮ゆえ限界がある。この理由のため、剥離の領域は、実際には、適切な対策がなければ窓ガラスの着氷が生じやすくなる特定の幅にて形成される。この窓ガラスの着氷は、この方式で設計される自動車のフロントガラスにおいて、下側の集電体を剥離の領域に隣接させることが有利となる可能性があり、したがって従来からの非加熱の領域が、剥離の領域に隣接する下側の集電体を有する表面領域によって実際に大きくなるがゆえに、さらに生じやすくなる。本発明によれば、コーティングの存在しない領域および下側の集電体を含む隣接の表面領域の両方において、少なくとも１つの加熱素子の加熱によって着氷を確実かつ安全に防止することができる。
【００２２】
集電体が、すでに述べたように、オーム抵抗が小さいゆえにきわめてわずかな熱しか出さず、加熱の出力に感知できないほどの寄与しかなさない一方で、少なくとも１つの加熱素子は、集電体よりも大幅に大きい抵抗を有し、したがってコーティングの存在しない領域を含む窓ガラスの表面領域を加熱することができ、コーティングの存在しない領域に隣接しており少なくとも１つの集電体を有している窓ガラスの少なくとも１つの表面領域も、熱伝導によって実質的に加熱することができる。
【００２３】
好ましくは、加熱素子が、コーティングの存在しない領域および集電体を有する窓ガラスの表面領域について、可能なかぎり最も一様かつ完全な加熱を達成するために、コーティングの存在しない領域のかなりの部分に亘って広がる。
【００２４】
本発明による窓ガラスにおいては、各々のコーティングゾーンが、少なくとも２つの集電体へと電気的に接続され、１つの同じコーティングゾーンの２つの集電体の間に加熱領域が形成され、特に集電体が加熱領域を境界付ける。電圧源の１つの同じ極に接続されるように設けられた少なくとも２つのコーティングゾーンの集電体を、互いに電気的に分離しても、互いに電気的に接続してもよい。後者の場合には、１つの同じ電圧源に接続されるように設けられた少なくとも２つのコーティングゾーンの集電体が、ただ１つの集電体の各部分として構成される。
【００２５】
原理的には、コーティングゾーンおよび少なくとも１つの加熱素子は、互いに分離された外部コネクタを有することができ、互いに別個独立に電気の供給を受けることができる。しかしながら、本発明によれば、１つの同じ電圧源から入手することができる同じ供給電圧によるコーティングゾーンおよび加熱素子の共通の供給が好ましい。この目的のため、加熱素子を、電圧源の種々の極に電気的に接続されるように設けられたコーティングゾーンの少なくとも２つの集電体へと、電気的に接続することが好都合である。この処置は、加熱素子が別途の外部コネクタに接続される必要がなく、加熱の際に常に少なくとも１つの加熱領域は供給電圧により作用され、すなわち少なくとも１つの加熱領域が加熱されるため、窓ガラスのきわめて単純な技術的実現を可能にする。この点に関し、電圧源の１つの同じ極に接続されるようにそれぞれ設けられた２つのコーティングゾーンの集電体を、加熱素子は少なくとも１つの加熱領域と一緒に加熱され得るだけでなく、少なくとも２つの加熱領域を一緒に加熱され得るように、電気的に接続することがさらに好都合である。
【００２６】
本発明による透明な窓ガラスの別の好都合な実施の形態においては、一方の極へと接続されるように設けられた第１の集電体が、第１のコーティングゾーンへと接続された第１の集電体部分と、第２のコーティングゾーンへと接続された少なくとも１つの第２の集電体部分とを備える。ここで、例えば、第２の集電体部分は、第１の集電体部分に対して少なくとも角度を付けて、特に垂直に、第１の集電体部分から出発して延びており、第２の集電体部分および第１の集電体部分が、例えば４５°〜１３５°の範囲の角度を形成する。他方で、他方の極へと接続されるように設けられた第２の集電体は、第１のコーティングゾーンへと接続された第３の集電体部分と、第２のコーティングゾーンへと接続され、例えば第１の集電体部分に電気的につながることなく第１の集電体部分へと延びている少なくとも１つの第４の集電体部分とを備える。この処置は、２つのコーティングゾーンの集電体の電気的接続のきわめて単純な技術的実現を可能にする。
【００２７】
コーティングの存在しない領域を、第２の集電体部分によって２つの少なくともほぼ同じサイズの領域部分へと分割し、第２の集電体部分を、２つの第４の集電体部分の間に配置することも、好都合となり得る。さらに、コーティングの存在しない領域を含む窓ガラスの表面領域について可能なかぎり最も効果的な加熱を達成するために、少なくとも１つの加熱素子を各々の領域部分に配置することも、好都合となり得る。
【００２８】
本発明による透明な窓ガラスの別の好都合な実施の形態においては、加熱素子が、供給電圧の印加によって、第１の集電体部分を含む窓ガラスの表面領域も加熱できるように構成される。この処置により、窓ガラスの加熱の出力が全体として改善されるように、第１の集電体部分の比較的低温な表面領域も加熱することができる。
【００２９】
本発明による透明な窓ガラスの別の好都合な実施の形態においては、加熱素子が、集電体と同じ１つの材料から作られ、特に金属印刷ペーストから製造でき、特にスクリーン印刷ペーストから製造することができる。
【００３０】
本発明による透明な窓ガラスの別の好都合な実施の形態においては、透明な窓ガラスが、複合窓ガラスとして構成される。複合窓ガラスは、剛体または可撓な内側および外側窓ガラスを、少なくとも１つの熱可塑性の接着剤の層によって互いに貼り合わせて備えている。当然ながら、２つの個別の窓ガラスを、絶対にガラスで製作する必要はなく、プラスチックなどの非ガラス材料で製作することも可能である。
【００３１】
好都合には、本発明による透明な窓ガラスは、車両のフロントガラスとして実現され、加熱素子が、窓ガラスを拭うように設けられるフロントガラス用ワイパーの休止または停止位置の領域に位置する。窓ガラスをコーティングの存在しない領域について加熱でき、さらには集電体を備える隣接の表面領域についても加熱できるため、休止または停止位置のワイパーの凍結を、好都合な方式できわめて効果的に防止することができる。
【００３２】
さらに本発明は、電気的に加熱可能な透明なコーティングを備える透明な窓ガラスを製造するための方法であって、
窓ガラスが次に形成されるブランクへのコーティングを塗布し、あるいはすでに形成された窓ガラスへとコーティングを塗布することによって、加熱可能なコーティングが設けられた窓ガラスを製造するステップと、
加熱可能なコーティングを少なくとも１つの第１のコーティングゾーンと１つの第２のコーティングゾーンとに（電気的に）分割するコーティングの存在しない少なくとも１つの領域を形成するステップと、
供給電圧の印加後に第１のコーティングゾーンによって形成される少なくとも１つの第１の加熱領域および第２のコーティングゾーンによって形成される少なくとも１つの第２の加熱領域を電流がそれぞれ流れるように、２つのコーティングゾーンへと電気的に接続された少なくとも２つの集電体を生成するステップと、
コーティングの存在しない領域を含む窓ガラスの表面領域を加熱することができる少なくとも１つの加熱素子をコーティングの存在しない領域に生成するステップと
を含んでおり、少なくとも１つの加熱素子が、加熱素子への供給電圧の印加によって、窓ガラスをコーティングの存在しない領域に隣接し、集電体のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの表面領域についても加熱できるように構成されている方法に及ぶ。
【００３３】
コーティングの存在しない領域を、例えば加熱可能なコーティングを塗布する前のマスキングによって製造することができる。あるいは、コーティングの存在しない領域を、加熱可能なコーティングを塗布した後の機械的な除去によって製造することができる。
【００３４】
加熱素子を、集電体と同じ材料から、集電体と一緒に形成することが好都合かもしれない。加熱素子および集電体を、例えば印刷によって、特にスクリーン印刷によって製造することができる。あくまでも完全を期すため、加熱素子を金属線および／または金属箔から製造することも可能であると考えられることを述べておく。
【００３５】
次に、本発明を、典型的な実施の形態を使用し、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面は、縮尺どおりではない概略図である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】自動車のフロントガラスとしての実施の形態における本発明による窓ガラスの典型的な実施の形態を概略的に示している。
【図１Ａ】図１のフロントガラスの構造を概略的に示している。
【図２】図１のフロントガラスの拡大詳細図を示している。
【図３Ａ】図１のフロントガラスの典型的な製造方法を説明するための斜視図を示している。
【図３Ｂ】図１のフロントガラスの典型的な製造方法を説明するための斜視図を示している。
【図４】図３Ａおよび図３Ｂに関して説明される方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１、図１Ａ、および図２は、本発明の典型的な実施の形態として、自動車のフロントガラス（全体として参照番号１で指し示されている）を示しており、自動車のフロントガラスを、自動車への典型的な設置の向きに対応する向きにて描いている。フロントガラス１が、複合窓ガラスとして実現されており、その構造が、図１Ａに詳しく示されている。図１Ａによれば、フロントガラス１が、外側に配置された剛性のある外側窓ガラス２と、内側に配置された剛性のある内側窓ガラス３とを備えており、その両方が、個別の窓ガラスとして実現され、この場合には例えばポリビニルブチラールフィルム（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニルフィルム（ＥＶＡ）、またはポリウレタンフィルム（ＰＵ）である熱可塑性の接着剤の層４によって互いに貼り合わせられている。２枚の個別の窓ガラスは、ほぼ同じサイズ（内側窓ガラスの方がいくぶん小さい）であり、台形の湾曲した外形を有し、例えばガラスで製作されているが、プラスチックなどの非ガラス材料で製作されることも同様に可能である。フロントガラス以外の用途においては、２枚の個別の窓ガラスを、可撓な材料から製作することも可能である。
【００３８】
外側および内側窓ガラス２、３の外形は、以下では「窓ガラスのエッジ」と称される共通の外縁５によって定められている。台形の形状によれば、２枚の個別の窓ガラス２、３のそれぞれが、設置位置における窓ガラスの上側および下側のエッジ５ａに相当する向かい合う２つの長辺と、設置位置における窓ガラスの左側および右側のエッジ５ｂに相当する向かい合う２つの短辺とを有している。
【００３９】
フロントガラス１を電気的に加熱するように機能する透明かつ加熱可能なコーティング６が、接着剤の層４へと接合される内側窓ガラス３の面に配置されている。加熱可能なコーティング６は、実質的に全表面を覆うように内側窓ガラス３へと塗布されるが、内側窓ガラス３のすべての辺にコーティングの存在しない周状の縁領域７が存在し、加熱可能なコーティング６の外縁８（以下では、加熱層のエッジ８と称される）が、窓ガラスのエッジ５に対して内側へと後退している。この処置は、加熱可能なコーティング６を外部に対して電気的に絶縁する役割を果たす。さらに、加熱可能なコーティング６が、窓ガラスのエッジ５から進入する腐食に対して保護される。
【００４０】
加熱可能なコーティング６は、加熱層が存在しない横方向の帯９によって電気的に分割されている。横方向の帯９は、窓ガラスの下側のエッジ５ａの付近に配置され、窓ガラスの左側および右側のエッジ５ｂに位置する加熱層の存在しない縁領域７に行き着くまで、窓ガラスの下側のエッジ５ａに実質的に平行に延びている。したがって、加熱可能なコーティング６は、互いに電気的に分離された第１の加熱可能なコーティングゾーン１０（設置位置における上側）および第２の加熱可能なコーティングゾーン１１（設置位置における下側）を備えている。縁領域７および横方向の帯９を、いずれの場合も、加熱可能なコーティング６の事後除去（剥離）によって生成でき、あるいは加熱可能なコーティング６を付着させる前に、内側窓ガラス３を縁および横方向の帯の領域においてマスキングすることによって生成することができる。
【００４１】
フロントガラス１は、それ自身は当業者にとって公知であるデータ伝送のための加熱層の存在しない通信窓１２をさらに備えている。通信窓１２は、本発明の理解とは無関係であるため、ここではさらに詳しく取り扱うまでもない。
【００４２】
透明かつ加熱可能なコーティング６は、公知の方式で、少なくとも１つの導電性の金属サブ層（好ましくは、銀（Ａｇ）である）と、反射防止層および遮断層などの随意による他のサブ層とを有する一連の層を備えている。好都合には、一連の層が、ガラス製の窓ガラスの曲げに必要な高い温度（典型的には、６００℃超）に損傷を被ることなく耐えることができるよう、高い耐熱性を有するが、耐熱性の低い一連の層を設けることも可能である。加熱可能なコーティングを、内側窓ガラス３に直接塗布する代わりに、例えば後に外側および内側窓ガラス２、３へと貼り付けられるプラスチックフィルムに塗布することも可能である。加熱可能なコーティング６は、例えばスパッタリング（マグネトロン陰極スパッタリング）によって塗布される。加熱可能なコーティング６のシート抵抗は、例えば数オームパースクエアという大きさであってよく、典型的には０．５〜６オーム／スクエアの範囲であってよい。
【００４３】
２つの加熱層ゾーン１０、１１は、共通の第１の集電体１３および共通の第２の集電体１４へと電気的に接続される。第１の集電体１３は、電圧源（図示されていない）の一方の極（例えば、マイナス極）への接続のために設けられ、第２の集電体１４は、他方の極（例えば、プラス極）への接続のために設けられる。２つの集電体１３、１４を、少なくとも理論的には、それらの機能にもとづいて種々の部分へと分割することができる。したがって、第２の集電体１４が、窓ガラスの長い上側のエッジ５ａに沿って延びる上部の横方向の部分１５（本明細書で「第２の集電体部分」と称した）を有し、第１の集電体１３が、窓ガラスの長い下側のエッジ５ａに沿って延びる下部の横方向の部分１６（本明細書で「第１の集電体部分」と称した）を有し、これらが少なくともほぼ平行な経路を有している。２つの横方向の部分１５、１６は、いずれも上側の加熱可能なコーティングゾーン１０へと塗布され、上側の加熱可能なコーティングゾーン１０に直接電気的に接触している。上部の横方向の部分１５は、上側の縁領域７に当接し、下部の横方向の部分１６は、下側の横方向の帯９に当接している。フロントガラス１の視野を加熱するための上側の加熱可能なコーティングゾーン１０の内側の第１の加熱領域１７が、２つの横方向の部分１５、１６によって囲まれ、あるいは境界付けられている。第１の加熱領域１７は、特に、着氷を確実かつ安全に防止できるようにフロントガラス１の中央の視野に亘っている。
【００４４】
特に図１Ａにおいて見て取ることができるとおり、外側窓ガラス２は、接着剤の層４に隣接する面へと塗布された不透明なカラー層１８を備えている。カラー層１８は、例えば、外側において完全に印刷された全印刷ゾーンへとつながるドット格子として構成されたフレーム状の周状のドット格子ゾーン２７で構成される。カラー層１８は、好ましくは、外側窓ガラス２へと焼き付けることができる非導電性の黒色に着色された材料で形成される。カラー層１８は、一方では、フロントガラス１を自動車の車体へと貼り付ける接着剤のひも（図示されていない）を見えないようにし、他方では、使用される接着材料のためのＵＶ保護として機能する。カラー層１８は、特に２つの横方向の部分１５、１６および通信窓１２を覆う。フレーム状の周状のドット格子ゾーン２７が、フロントガラス１の視野を境界付け、視野および第１の加熱領域１５が実質的に合同である。
【００４５】
さらに、第２の集電体１４は、下部の横方向の部分１６に対して少なくともほぼ垂直に（典型的な実施の形態においてはわずかに角度を付けて）延びる左側の縦方向の部分１９（本明細書で「第４の集電体部分」と称した）と、同様に配置された右側の縦方向の部分２０（やはり本明細書で「第４の集電体部分」と称した）とを有しており、これらが少なくともほぼ平行な経路を有している。２つの縦方向の部分１９、２０は、いずれも下側の加熱層ゾーン１１へと塗布され、下側の加熱層ゾーン１１に直接電気的に接触している。２つの縦方向の部分１９、２０は、下部の横方向の部分１６へと延び、下部の横方向の部分１６に電気的に接触することがないように下側の加熱層ゾーン１１の上縁または下縁とおおむね同一平面で終わっている。縦方向の部分１９、２０は、フロントガラス１の短い方のエッジ５ｂに対して内側にずらされた位置にある。
【００４６】
左側の縦方向の部分１９は、左側の移行部分２１を介して第２の集電体１４の上部の横方向の部分１５へと電気的に接続されている。同様に、右側の縦方向の部分２０は、右側の移行部分２２を介して第２の集電体１４の上部の横方向の部分１５へと電気的に接続されている。２つの移行部分２１、２２は、２つの加熱可能なコーティングゾーン１０、１１の間の電気的な短絡が防止されるよう、主として縁領域１７を延びている。
【００４７】
さらに、第１の集電体１３は、下部の横方向の部分１６から出発して下部の横方向の部分１６に対して少なくともほぼ垂直に延びている中央の縦方向の部分２３（本明細書で「第３の集電体部分」と称した）を有している。中央の縦方向の部分２３は、横方向の帯９を通って下側の加熱可能なコーティングゾーン１１へと延び、下側の加熱可能なコーティングゾーン１１の下部の長手縁とおおむね同一平面で終わっている。中央の縦方向の部分２３は、横方向の帯９を２つの帯部分２６へと分割している。中央の縦方向の部分２３は、左側および右側の縦方向の部分１９、２０の間のおおむね中央に位置し、左側および右側の縦方向の部分１９、２０に少なくともおおむね平行な経路を有している。中央の縦方向の部分２３は、下側の加熱可能なコーティングゾーン１１へと塗布され、下側の加熱可能なコーティングゾーン１１に直接電気的に接触している。一方では左側の縦方向の部分１９と中央の縦方向の部分２３とにより、他方では右側の縦方向の部分２０と中央の縦方向の部分２３とによって、特にフロントガラス１の視野を拭うためのワイパー（図示されていない）の不透明な休止または停止位置を加熱するために、下側の加熱層ゾーン１１において２つの第２の加熱領域２４が囲まれ、あるいは画定される。２つの第２の加熱領域２４は、加熱層の存在しない横方向の帯９によって第１の加熱領域１７から電気的に分離されている。３つの縦方向の部分１９、２０、２３および２つの移行部分２１、２２は、不透明なカラー層１８によって覆われている。
【００４８】
加熱可能なコーティングが存在しない横方向の帯９の内部には、別途の加熱素子２５（オーム加熱導体）が、中央の縦方向の部分２３の両側または２つの帯部分２６にそれぞれ配置されている。２つの加熱素子２５の各々は、蛇行する曲線状の経路を有しており、第２の集電体１４の各側の移行部分２１、２２から出発して中央の縦方向の部分２３へと延び、第１のＵターンをなし、移行部分２１、２２へと延び、第２のＵターンをなし、中央の縦方向の部分２３へと延び、第１の集電体１３の下部の横方向の部分１６へと広がっている。したがって、２つの加熱素子２５は、いずれも、第１の集電体１３および第２の集電体１４の両方に直接電気的に接続されている。２つの加熱素子２５が、例えばジグザグの経路などの別の経路を有することも同様に可能であると考えられ、２つの加熱素子２５が２つの帯部分２６の領域を少なくともほぼ完全に覆うことだけが重要である。
【００４９】
２つの集電体１３、１４および２つの加熱素子２５は、例えばこの場合には同じ材料で作られている。例えば、例えばフロントガラス１の曲げの際に焼成される導電性ペーストを、特にスクリーン印刷法によって印刷することによって生成することが可能である。例えば、細長い形状または帯状の電極として実現することが可能である。あるいは、例えば特に接着剤の層４に固定され、外側および内側窓ガラス２、３の貼り合わせの際に加熱可能なコーティング６の電気接点に塗布される銅またはアルミニウムの薄くて細い金属箔片で製作することも可能である。個別の窓ガラスの貼り合わせの際の熱および圧力の作用によって、電気的な接触を保証することができる。
【００５０】
２つの集電体１３、１４へと供給電圧を印加することにより、第１の加熱領域１７および２つの第２の加熱領域２４を同時に加熱することができる。また、結果として、２つの加熱素子２５に供給電圧が供給されることで、フロントガラス１が、加熱層の存在しない横方向の帯９を含む領域において加熱される。加熱可能なコーティング６と比べて無視することができるオーム抵抗ゆえに、集電体１３、１４は実質的に加熱されることがなく、加熱の出力に感知できるような寄与をすることがない。対照的に、２つの加熱素子２５の電気抵抗は、集電体１３、１４の電気抵抗よりも大幅に大きく、相応の加熱の出力をもたらす。この目的のため、各々の加熱素子２５が、例えば０．３〜２ｍｍの範囲、特に０．５〜１ｍｍの範囲の長さに対して垂直な方向の幅を有する一方で、集電体１３、１４は、同じ層の厚さおよび少なくともほぼ同等の長さにおいて、例えば１６〜２０ｍｍの範囲の幅を有する。第１の加熱領域１７を境界付けている第１の集電体１３の下部の横方向の部分１６も、下部の横方向の部分１６を含むフロントガラス１の表面領域においても着氷を確実かつ安全に防止されるまたは除去されるよう、２つの加熱素子２５によって加熱される。特に、フロントガラスのワイパーが下部の横方向の部分１６を含むフロントガラス１の氷に覆われた表面領域を拭うことを、防止することができる。好都合には、２つの加熱素子２５が、第１の加熱領域１７の比加熱出力に少なくとも相当する比加熱出力を、２つの加熱素子２５の加熱によって下部の横方向の部分１６を含むフロントガラス１の表面領域において得ることができるように設計される。例えば、第１の加熱領域１７を、車上の１２〜２４Ｖの電圧の作用において３〜４ワット／ｄｍ２という比加熱出力が得られるように構成され得る一方で、対照的に、２つの加熱素子２５の各々によって、約３０％高い比加熱がコーティングの存在しない横方向の帯９の領域において得られる。熱応力の防止に関して、コーティングの存在しない横方向の帯９における比加熱出力が、最大で８ワット／ｄｍ２であることが好都合かもしれない。好都合には、２つの加熱素子２５と下部の横方向の部分１６との間の距離が、下部の横方向の部分１６を含む表面領域についてきわめて効果的な加熱を得ることができるよう、最大で１ミリメートルである。
【００５１】
あくまでも完全を期すために、加熱素子２５を集電体１３、１４の材料とは異なる材料で形成することも同様に可能であると考えられることを述べておく。
【００５２】
図３Ａ、図３Ｂ、および図４を参照し、フロントガラス１を製造するための典型的な方法を説明する。
【００５３】
第１に、外側および内側窓ガラス２、３が、ガラスブランクから所望の台形の外形にて切り出され、次いで内側窓ガラス２が、縁領域７（マスキングによるコーティングはなされない）でスパッタリングすることによって加熱可能なコーティング６で覆われる（ステップＩ）。あるいは、最初にブランクにコーティングを施し、次いでブランクから内側窓ガラスを切り出すことも、可能であると考えられる。次いで、この方式で前処理された内側窓ガラス２に、横方向の帯９および通信窓１２を形成すべく剥離が施されるが、これを例えば機械的な剥離用の砥石車を使用して工業的な連続生産にて行なうことができる。あるいは、縁領域７を、剥離によって生成することも可能である（ステップＩＩ）。図３Ａが、内側窓ガラス３の加熱可能なコーティングが存在しない領域を示している。特に、横方向の帯９によって分離された加熱可能なコーティングゾーン１０、１１を見て取ることができる。横方向の帯９について、その長さを横切る方向の幅は、例えば１０〜２０ｍｍの範囲であってよい。
【００５４】
次いで、図３Ｂに示されるように、２つの集電体１３、１４および２つの加熱素子２５が、例えば銀印刷ペーストなどの印刷ペーストによる例えばスクリーン印刷などの印刷によって内側窓ガラス３に印刷される（ステップＩＩＩ）。これにより、第１の加熱領域１７の２つの横方向の部分１５、１６または母線と、２つの第２の加熱領域２４の３つの縦方向の部分１９、２０、２３または母線とが、形成される。２つの加熱素子２５は、加熱可能なコーティングの存在しない横方向の帯９に位置する。
【００５５】
次いで、印刷ペーストが前もって焼成され、その後に窓ガラス２、３が高温で曲げられ、外部接続（図示されていない）の接着およびはんだ付けが行なわれ、内側および外側窓ガラス３、２が合わせられ、接着剤の層４を使用して貼り合わせられる（ステップＩＶ）。
【００５６】
本発明は、電気的に加熱可能なコーティングを備える透明な窓ガラスであって、コーティングが、加熱可能なコーティングが存在しない少なくとも１つの領域によって互いに分離された少なくとも２つの加熱領域を形成するように電気的に分割され、加熱可能なコーティングが存在しない領域を含む窓ガラスの表面領域を、少なくとも１つの加熱素子によって加熱することができる窓ガラスを入手できるようにする。さらに、加熱可能なコーティングを有しているが、加熱の出力に感知できるほどには貢献しない集電体を含んでおり、加熱領域の一部ではない窓ガラスの隣接の表面領域も、加熱素子によって加熱することができる。この処置により、窓ガラスの防氷性能が、特にフロントガラスのワイパーの休止または停止位置の表面領域において、大きく改善される。
【符号の説明】
【００５７】
１  複合窓ガラス
２  外側窓ガラス
３  内側窓ガラス
４  接着剤の層
５  窓ガラスのエッジ
５ａ  窓ガラスの長い方のエッジ
５ｂ  窓ガラスの短い方のエッジ
６  加熱可能なコーティング
７  縁領域
８  加熱層のエッジ
９  横方向の帯
１０  上側の加熱可能なコーティングゾーン
１１  下側の加熱可能なコーティングゾーン
１２  通信窓
１３  第１の集電体
１４  第２の集電体
１５  上部の横方向の部分
１６  下部の横方向の部分
１７  第１の加熱領域
１８  カラー層
１９  左側の縦方向の部分
２０  右側の縦方向の部分
２１  左側の移行部分
２２  右側の移行部分
２３  中央の縦方向の部分
２４  第２の加熱領域
２５  加熱素子
２６  帯部分
２７  ドット格子ゾーン
２８  完全な印刷ゾーン
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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