(57)【要約】【課題】楔形のガラス板の強度を向上することができる、ウインドシールド及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るウインドシールドは、第１面及び第２面を有する第１ガラス板と、第１面及び第２面を有し、当該第１面と前記第１ガラス板の第２面とが対向するように配置される、第２ガラス板と、前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に挟持される中間膜と、を備え、前記第１ガラス板は、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、前記第１ガラス板においては、前記第１端部側の表面圧縮応力が、前記第２端部側の表面圧縮応力よりも高い。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び第２面を有する第１ガラス板と、
第１面及び第２面を有し、当該第１面と前記第１ガラス板の第２面とが対向するように配置される、第２ガラス板と、
前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に挟持される中間膜と、
を備え、
前記第１ガラス板は、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、
前記第１ガラス板においては、前記第２端部側の表面圧縮応力が、前記第１端部側の表面圧縮応力よりも高い、ウインドシールド。
【請求項２】
前記第２ガラス板の厚みが略一定である平板により形成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項３】
前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面及び前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
前記第１ガラス板における前記酸化スズの濃度の低い面が前記第２面を構成し、
前記第２ガラス板における前記酸化スズの濃度が低い面が前記第１面を構成している、請求項１または２に記載のウインドシールド。
【請求項４】
前記第２ガラス板の前記第２面に、遮蔽層及びアンテナの少なくとも一方が積層されている、請求項１から３のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項５】
前記第１ガラス板には筋目が形成され、
前記第２ガラス板には、前記第１ガラス板の筋目と直交する筋目が形成されている、請求項１から４のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項６】
前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面及び前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
前記第１ガラス板における前記酸化スズの濃度の低い面が前記第２面を構成し、
前記第２ガラス板における前記酸化スズの濃度が高い面が前記第１面を構成している、請求項１または２に記載のウインドシールド。
【請求項７】
前記第２ガラス板は、前記第１ガラス板の第１端部及び第２端部と対応する第１端部及び第２端部を有し、
前記第２ガラス板は、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項８】
前記第１ガラス板は風冷強化処理が施されていない、請求項１から７のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項９】
第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、湾曲した形状の第１ガラス板を成形するステップと、
湾曲した形状の第２ガラス板を成形するステップと、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面との間に中間膜を配置し、圧力を付与することで一体化するステップと、
を備え、
前記第１ガラス板の成形においては、前記第２端部側を前記第１端部側よりも高温になるように加熱した後、湾曲した形状に成形する、ウインドシールドの製造方法。
【請求項１０】
第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、湾曲した形状の第１ガラス板を成形するステップと、
湾曲した形状の第２ガラス板を成形するステップと、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面との間に中間膜を配置し、圧力を付与することで一体化するステップと、
を備え、
前記第１ガラス板の成形においては、前記第２端部側に風冷強化処理を行う、ウインドシールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウインドシールド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドアップディスプレイ装置が用いられるウインドシールドは、二重像を防止するために、楔形に形成されているのが一般的である。このように、ウインドシールドを楔形にするためには種々の方法があるが、例えば、特許文献１には、中間膜と内側ガラス板の厚みを一定にし、外側ガラス板を楔形に形成したウインドシールドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１０５６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような楔形のガラス板については、未だ改良の余地があり、強度の向上が要望されていた。本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、楔形のガラス板の強度を向上することができる、ウインドシールド及びその製造方法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】
【０００５】
項１．第１面及び第２面を有する第１ガラス板と、
第１面及び第２面を有し、当該第１面と前記第１ガラス板の第２面とが対向するように配置される、第２ガラス板と、
前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に挟持される中間膜と、
を備え、
前記第１ガラス板は、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、
前記第１ガラス板においては、前記第２端部側の表面圧縮応力が、前記第１端部側の表面圧縮応力よりも高い、ウインドシールド。
【０００６】
項２．前記第２ガラス板の厚みが略一定である平板により形成されている、項１に記載のウインドシールド。
【０００７】
項３．前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面及び前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
前記第１ガラス板における前記酸化スズの濃度の低い面が前記第２面を構成し、
前記第２ガラス板における前記酸化スズの濃度が低い面が前記第１面を構成している、項１または２に記載のウインドシールド。
【０００８】
項４．前記第２ガラス板の前記第２面に、遮蔽層及びアンテナの少なくとも一方が積層されている、項１から３のいずれかに記載のウインドシールド。
【０００９】
項５．前記第１ガラス板には筋目が形成され、
前記第２ガラス板には、前記第１ガラス板の筋目と直交する筋目が形成されている、請求項１から４のいずれかに記載のウインドシールド。
【００１０】
項６．前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面及び前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
前記第１ガラス板における前記酸化スズの濃度の低い面が前記第２面を構成し、
前記第２ガラス板における前記酸化スズの濃度が高い面が前記第１面を構成している、項１または２に記載のウインドシールド。
【００１１】
項７．前記第２ガラス板は、前記第１ガラス板の第１端部及び第２端部と対応する第１端部及び第２端部を有し、
前記第２ガラス板は、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成されている、項１に記載のウインドシールド。
【００１２】
項８．前記第１ガラス板は風冷強化処理が施されていない、項１から７のいずれかに記載のウインドシールド。
【００１３】
項９．第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、湾曲した形状の第１ガラス板を成形するステップと、
湾曲した形状の第２ガラス板を成形するステップと、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面との間に中間膜を配置し、圧力を付与することで一体化するステップと、
を備え、
前記第１ガラス板の成形においては、前記第２端部側を前記第１端部側よりも高温になるように加熱した後、湾曲した形状に成形する、ウインドシールドの製造方法。
【００１４】
項１０．第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、湾曲した形状の第１ガラス板を成形するステップと、
湾曲した形状の第２ガラス板を成形するステップと、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面との間に中間膜を配置し、圧力を付与することで一体化するステップと、
を備え、
前記第１ガラス板の成形においては、前記第２端部側に風冷強化処理を行う、ウインドシールドの製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、楔形のガラス板の強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るウインドシールドの一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】フロートガラス板の製造方法の一例を説明する図である。
【図４】ガラス板の切り出し方法を説明する断面図である。
【図５】フロートガラス板の断面図である。
【図６】図１のウインドシールドの断面図である。
【図７】図１のウインドシールドの筋目を説明する正面図である。
【図８】図１のウインドシールドの断面図の他の例である。
【図９】ガラス板の成形装置の概略図である。
【図１０】ガラス板の加熱炉の概略平面図である。
【図１１】ヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜１．ウインドシールドの概要＞
以下、本発明に係る自動車のウインドシールドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係るウインドシールドは、ヘッドアップディスプレイ装置により、照射される光が投影され、情報を表示するために用いられるものである。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るウインドシールドの正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、外側ガラス板１と、内側ガラス板２と、これらガラス板１，２の間に配置される中間膜３と、を備えている。そして、このウインドシールドには遮蔽層４が積層されている。以下、各部材について説明する。
【００１９】
＜２．外側ガラス板及び内側ガラス板＞
まず、外側ガラス板１及び内側ガラス板２から説明する。外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはＵＶグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板１、２は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板１により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板２により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの一例を示す。
【００２０】
（クリアガラス）
ＳｉＯ2:７０〜７３質量％
Ａｌ2Ｏ3：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ2Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０８〜０．１４質量％
【００２１】
（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ2の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ2の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3）をＴ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2およびＴｉＯ2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
【００２２】
（ソーダ石灰系ガラス）
ＳｉＯ2:６５〜８０質量％
Ａｌ2Ｏ3：０〜５質量％
ＣａＯ：５〜１５質量％
ＭｇＯ：２質量％以上
ＮａＯ：１０〜１８質量％
Ｋ2Ｏ：０〜５質量％
ＭｇＯ＋ＣａＯ:５〜１５質量％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ：１０〜２０質量％
ＳＯ3：０．０５〜０．３質量％
Ｂ2Ｏ3：０〜５質量％
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０２〜０．０３質量％
【００２３】
外側ガラス板１は、台形状に形成され、上辺（第１端部）１１、下辺（第２端部）１２、右側辺１３、及び左側辺１４を有している。また、外側ガラス板は車外側を向く第１面１０１及び車内側を向く第２面１０２を有しており、これら第１面及び第２面を連結する端面を有している。また、外側ガラス板１は、上辺１１から下辺１２にいくにしたがって、厚みが小さくなるような楔形に形成されている。内側ガラス板２も、同様に、台形状に形成され、上辺２１、下辺２２、右側辺２３、及び左側辺２４を有している。また、内側ガラス板も車外側を向く第１面２０１及び車内側を向く第２面２０２を有しており、これら第１面２０１及び第２面２０２を連結する端面を有している。この内側ガラス板２は、外側ガラス板１と異なり、厚みが一定の平板により形成されている。
【００２４】
そして、外側ガラス板１の第２面１０２と、内側ガラス板２の第１面２０１との間に上述した中間膜３が配置されている。
【００２５】
本実施形態に係るウインドシールドの厚みは特には限定されないが、軽量化の観点からは、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みの合計を、２．４〜５．０ｍｍとすることが好ましく、２．６〜４．６ｍｍとすることがさらに好ましく、２．７〜３．２ｍｍとすることが特に好ましい。このように、軽量化のためには、外側ガラス板１と内側ガラス板２との合計の厚みを小さくすることが必要であるので、各ガラス板１，２のそれぞれの厚みは、特には限定されないが、例えば、以下のように、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みを決定することができる。なお、各ガラス板１，２の厚みは、マイクロメータで測定することができる。
【００２６】
外側ガラス板１は、主として、外部からの障害に対する耐久性、耐衝撃性が必要であり、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。他方、厚みが大きいほど重量が増し好ましくない。この観点から、外側ガラス板１の厚みは、１．８〜２．３ｍｍとすることが好ましく、１．９〜２．１ｍｍとすることがさらに好ましい。何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。但し、上辺１１が下辺１２よりも厚いため、例えば、上辺１１の厚みを２．５〜５．０ｍｍ，下辺１２の厚みを２．６〜６．７ｍｍとし、上辺１１と下辺１２との厚みの差を０．１〜１．７ｍｍとすることができる。
【００２７】
内側ガラス板２の厚みは、外側ガラス板１と同等にすることができるが、例えば、ウインドシールドの軽量化のため、外側ガラス板１よりも厚みを小さくすることができる。具体的には、ガラスの強度を考慮すると、０．６〜２．３ｍｍであることが好ましく、０．８〜２．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜１．４ｍｍであることが特に好ましい。更には、０．８〜１．３ｍｍであることが好ましい。内側ガラス板２についても、何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
【００２８】
また、本実施形態に係る外側ガラス板１及び内側ガラス板２の形状は、湾曲形状である。ウインドシールドが湾曲形状である場合には、ダブリ量が大きくなると遮音性能が低下するとされている。ダブリ量とは、ウインドシールドの曲げを示す量であり、例えば、ウインドシールドの上辺１１の中央と下辺１２の中央とを結ぶ直線を設定したとき、この直線とウインドシールドとの距離のうち最も大きいものをダブリ量と定義する。
【００２９】
ここで、ウインドシールド１の厚みの測定方法の一例について説明する。まず、測定位置については、ウインドシールドの左右方向の中央を上下方向に延びる中央線上の上下２箇所である。測定機器は、特には限定されないが、例えば、株式会社テクロック製のＳＭ−１１２のようなシックネスゲージを用いることができる。測定時には、平らな面にウインドシールドの湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージでウインドシールドの端部を挟持して測定する。
【００３０】
＜３．外側ガラス板及び内側ガラス板の製造方法＞
次に、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の製造方法の一例について、図３を参照しつつ説明する。一例として、これら外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、フロート法により製造されるフロートガラス板とすることができる。
【００３１】
図３は、フロートガラス板の製造方法を示す図である。図３において、紙面垂直方向が溶融ガラス５５の流動方向、左右方向が溶融ガラス５５の幅方向である。図４においては、溶融ガラス５５の厚さの変化を誇張して示している。
【００３２】
フロート法は、溶融スズなどの溶融金属５４の上に溶融ガラス５５を連続的に供給し、供給した溶融ガラス５５を溶融金属５４の上で流動させることにより帯板状に成形する。このように成形されたガラスをガラスリボン５５と称する。
【００３３】
そして、ガラスリボン５５の幅方向への収縮を抑制するために、ガラスリボン５５の幅方向の両端部は、一対のローラ５６によってそれぞれ押さえられている。これら一対のローラ５６は、ガラスリボン５５の流動方向に間隔をおいて複数設けられている。これら複数対のローラ１６が回転することにより、ガラスリボン５５が下流側に移動する。
【００３４】
ガラスリボン５５は、下流側に向かうにつれて冷却され、冷却固化された上で溶融金属５４から引き上げられる。そして、徐冷された後、切断される。こうして、フロートガラス板が得られる。ここで、フロートガラス板において、溶融金属５４と接触していた面をボトム面と称し、それとは反対の面をトップ面と称することとする。ボトム面及びトップ面は、未研磨であってよい。なお、ボトム面は、溶融金属５４と接していたため、溶融金属５４がスズである場合には、ボトム面に含有される酸化スズの濃度が、トップ面に含有される酸化スズの濃度よりも大きくなる。
【００３５】
図３では、一対のローラ５６がガラスリボン５５を幅方向に引っ張ることで、ガラスリボン５５の厚みが、幅方向の両端部から中央部に向かうほど、大きくなっている。こうして形成されたガラスリボン５５が固化した後に切断すると、外側ガラス板１が得られる。このとき、外側ガラス板の切り出し方は、図４に示すように、２種類ある。まず、図４の右側のように、ガラスリボン５５を、切断面Ｋ１，Ｋ２が鉛直方向に延びるように切断する。これら切断面Ｋ１，Ｋ２は、平行に延びており、こうして得られた外側ガラス板１Ａは、切断面Ｋ１，Ｋ２とボトム面とが直交している。もう一つの方法では、図４の左側のように、ガラスリボン５５を、トップ面に対して垂直な切断面Ｋ３，Ｋ４が形成されるように切断する。これら切断面Ｋ３，Ｋ４は、平行に延びており、こうして得られた外側ガラス板１Ｂは、切断面Ｋ３，Ｋ４とトップ面とが直交している。いずれの切断方法を採用するかは、後述するように得られるウインドシードに要求される性能による。いずれにしても、上辺１１の厚みが大きく、下辺１２の厚みが小さくなるような外側ガラス板１が切り出される。
【００３６】
一方、内側ガラス板２も外側ガラス板１と同様にフロート法により形成されるが、公知の方法を用いて内側ガラス板２の厚みは概ね一定に形成される。
【００３７】
また、ガラスリボン５５は、溶融金属５４上を流動するため、その表面には流動方向に延びる複数の筋目が形成される。そして、冷却されたフロートガラス板の表面にもこの筋目が形成される。そして、筋目によって内側ガラス板２の表面には、図５に示すように、筋目の方向に波状の凹凸が形成されている。なお、図５は図３と同様の断面であり、ガラス板の流動方向と直交する断面を示している。同様の凹凸は、外側ガラス板１にも形成される。但し、各ガラス板１，２においては、溶融金属５４に接していたボトム面の凹凸が、トップ面の凹凸よりも小さくなっている。ここで、凹凸が小さいとは、凹凸の最深部と最上部との差が小さいことをいう。また、フロート法により形成されたガラス板の表面には、上記のような筋目に加え、これと直交する方向に延びるウネリも形成される。このウネリは、筋目のピッチよりも大きいピッチを有し、また大きさは筋目の凹凸よりも小さい。
【００３８】
そして、本実施形態に係るウインドシールドでは、図６に示すように、外側ガラス板１の第２面１０２及び内側ガラス板２の第１面２０１を、ともにトップ面としている。これにより、外側ガラス板１の第１面１０１、内側ガラス板２の第２面２０２、つまりウインドシールドにおいて外部を向く面の凹凸がともに小さくなるようにしている。これにより、ウインドシールドにおいて、外側を向く面がともに凹凸の小さい面になるため、透視歪みを低減することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、図７に示すように、外側ガラス板１の筋目と、内側ガラス板２の筋目が直交するようにしている。すなわち、外側ガラス板１の筋目１５０は、上述した方法により、上辺１１及び下辺１２と平行に筋目が延びる。一方、内側ガラス板２は、厚みが一定であるため、筋目の方向を調整することができるため、上辺２１から下辺２２に向かって筋目２５０が延びるように、ガラスリボンから切り出す。こうして、外側ガラス板１の筋目１５０と内側ガラス板２の筋目２５０が直交するように、ウインドシールドが形成される。
【００４０】
なお、外側ガラス板１の製造においては、成形条件を調整すれば、幅方向の両端部から中央部に向かうほど厚さが大きくなるようにしたり、あるいは幅方向の一端部から他端部に向かうほど厚さが大きくなるようにすることもできる。このようなガラスリボン５５の厚さは、ローラ５６による張力のほか、ローラ５６の周速度などで調整できる。
【００４１】
＜４．中間膜＞
中間膜３は、厚みが概ね一定であり、少なくとも一層で形成されている。一例として、図２の拡大図に示すように、軟質のコア層３１を、これよりも硬質のアウター層３２で挟持した３層で構成することができる。但し、この構成に限定されるものではなく、コア層３１と、外側ガラス板１側に配置される少なくとも１つのアウター層３２とを有する複数層で形成されていればよい。例えば、コア層３１と、外側ガラス板１側に配置される１つのアウター層３２を含む２層の中間膜３、またはコア層３１を中心に両側にそれぞれ２層以上の偶数のアウター層３２を配置した中間膜３、あるいはコア層３１を挟んで一方に奇数のアウター層３２、他方の側に偶数のアウター層３２を配置した中間膜３とすることもできる。なお、アウター層３２を１つだけ設ける場合には、上記のように外側ガラス板１側に設けているが、これは、車外や屋外からの外力に対する耐破損性能を向上するためである。また、アウター層３２の数が多いと、遮音性能も高くなる。
【００４２】
コア層３１はアウター層３２よりも軟質であるかぎり、その硬さは特には限定されない。各層３１，３２を構成する材料は、特には限定されないが、例えば、アウター層３２は、例えば、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）によって構成することができる。ポリビニルブチラール樹脂は、各ガラス板との接着性や耐貫通性に優れるので好ましい。一方、コア層３１は、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、またはアウター層を構成するポリビニルブチラール樹脂よりも軟質なポリビニルアセタール樹脂によって構成することができる。軟質なコア層を間に挟むことにより、単層の樹脂中間膜と同等の接着性や耐貫通性を保持しながら、遮音性能を大きく向上させることができる。
【００４３】
一般に、ポリビニルアセタール樹脂の硬度は、（ａ）出発物質であるポリビニルアルコールの重合度、（ｂ）アセタール化度、（ｃ）可塑剤の種類、（ｄ）可塑剤の添加割合などにより制御することができる。したがって、それらの条件から選ばれる少なくとも１つを適切に調整することにより、同じポリビニルブチラール樹脂であっても、アウター層３２に用いる硬質なポリビニルブチラール樹脂と、コア層３１に用いる軟質なポリビニルブチラール樹脂との作り分けが可能である。さらに、アセタール化に用いるアルデヒドの種類、複数種類のアルデヒドによる共アセタール化か単種のアルデヒドによる純アセタール化によっても、ポリビニルアセタール樹脂の硬度を制御することができる。一概には言えないが、炭素数の多いアルデヒドを用いて得られるポリビニルアセタール樹脂ほど、軟質となる傾向がある。したがって、例えば、アウター層３２がポリビニルブチラール樹脂で構成されている場合、コア層３１には、炭素数が５以上のアルデヒド（例えばｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−へプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド）、をポリビニルアルコールでアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂を用いることができる。なお、所定のヤング率が得られる場合は、上記樹脂等に限定されることはい。
【００４４】
また、中間膜３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。一方、各アウター層３２の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜３の総厚を一定とし、この中でコア層３１の厚みを調整することもできる。
【００４５】
コア層３１及びアウター層３２の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によってウインドシールドの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層３１及びアウター層３２の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層３１、アウター層３２の厚みとする。
【００４６】
また、中間膜３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。一方、各アウター層３２の厚みは、コア層３１の厚みよりも大きいことが好ましく、具体的には、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜３の総厚を一定とし、この中でコア層３１の厚みを調整することもできる。
【００４７】
コア層３１及びアウター層３２の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によってウインドシールドの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層３１及びアウター層３２の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層３１、アウター層３２の厚みとする。例えば、ウインドシールドの拡大写真を撮影し、このなかでコア層やアウター層３２を特定して厚みを測定する。
【００４８】
中間膜３の製造方法は特には限定されないが、例えば、上述したポリビニルアセタール樹脂等の樹脂成分、可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、均一に混練りした後、各層を一括で押出し成型する方法、この方法により作成した２つ以上の樹脂膜をプレス法、ラミネート法等により積層する方法が挙げられる。プレス法、ラミネート法等により積層する方法に用いる積層前の樹脂膜は単層構造でも多層構造でもよい。また、中間膜３は、上記のような複数の層で形成する以外に、１層で形成することもできる。
【００４９】
＜５．遮蔽層＞
図１に示すように、このウインドシールドの周縁には、黒などの濃色のセラミックに遮蔽層２が積層されている。この遮蔽層４は、車内また車外からの視野を遮蔽するのであり、ウインドシールドの４つの辺に沿って積層されている。
【００５０】
遮蔽層４は、例えば、外側ガラス板１の内面のみ、内側ガラス板２の内面のみ、あるいは外側ガラス板１の内面と内側ガラス板２の内面、など種々の態様が可能である。また、セラミック、種々の材料で形成することができるが、例えば、以下の組成とすることができる。
【００５１】
【表１】
2019119631.tif 000003
＊１，主成分：酸化銅、酸化クロム、酸化鉄及び酸化マンガン
＊２，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
【００５２】
セラミックは、スクリーン印刷法により形成することができるが、これ以外に、焼成用転写フィルムをガラス板に転写し焼成することにより作製することも可能である。スクリーン印刷を採用する場合、例えば、ポリエステルスクリーン：３５５メッシュ，コート厚み：２０μｍ，テンション：２０Ｎｍ，スキージ硬度：８０度，取り付け角度：７５°，印刷速度：３００ｍｍ／ｓとすることができ、乾燥炉にて１５０℃、１０分の乾燥により、セラミックを形成することができる。
【００５３】
なお、セラミックは、上述したガラスリボン５５のボトム面と密着しやすい。これは、ボトム面における酸化スズの濃度が高いからである。したがって、遮蔽層４をセラミックで形成する場合には、ボトム面に形成することが好ましい。そのため、例えば、図６に示すようなウインドシールドを形成する場合には、遮蔽層４は、内側ガラス板２の第２面２０２に形成することができる。あるいは、図８に示すように、内側ガラス板２の第１面２０１をボトム面とし、この第１面２０１に遮蔽層４を積層することもできる。但し、図８は説明をわかりやすくするため、両ガラス板１，２の筋目を平行にした例を示している。なお、遮蔽層４は、セラミックを積層するほか、濃色の樹脂製の遮蔽フィルムを貼り付けることで形成することもできる。
【００５４】
＜６．ウインドシールドの製造方法＞
次に、ウインドシールドの製造方法について説明する。まず、ガラス板の製造ラインについて説明する。
【００５５】
図９に示すように、この製造ラインには、上流から下流へ、加熱炉９０１、成形装置９０２がこの順で配置されている。そして、加熱炉９０１から成形装置９０２、及びその下流側に亘ってはローラコンベア９０３が配置されており、加工対象となるガラス板１、２は、このローラコンベア９０３により搬送される。ガラス板１、２は、加熱炉９０１に搬入される前には、平板状に形成されており、このガラス板１，２に上述した遮蔽層４が積層された後、加熱炉９０１に搬入される。
【００５６】
加熱炉９０１は、種々の構成が可能であるが、例えば、電気加熱炉とすることができる。この加熱炉９０１は、上流側及び下流側の端部が開放する角筒状の炉本体を備えており、その内部に上流から下流へ向かってローラコンベア９０３が配置されている。炉本体の内壁面の上面、下面、及び一対の側面には、それぞれヒータ（図示省略）が配置されており、加熱炉９０１を通過するガラス板１０を成形可能な温度、例えば、ガラスの軟化点付近まで加熱する。
【００５７】
成形装置９０２は、上型９２１及び下型９２２によりガラス板１，２をプレスし、所定の形状に成形するように構成されている。上型９２１はガラス板１、２の上面全体を覆うような下に凸の曲面形状を有し、上下動可能に構成されている。また、下型９２２はガラス板１、２の周縁部に対応するような枠状に形成されており、その上面は上型９２１と対応するように曲面形状を有している。この構成により、ガラス板１、２は、上型９２１と下型９２２との間でプレス成形され、最終的な曲面形状に成形される。また、下型９２２の枠内には、ローラコンベア９０３が配置されており、このローラコンベア９０３は、下型９２２の枠内を通過するように、上下動可能となっている。そして、図示を省略するが、成形装置９０２の下流側には、徐冷装置（図示省略）が配置されており、成形されたガラス板が冷却される。
【００５８】
上記のようなローラコンベア９０３は公知のものであり、両端部を回転自在に支持された複数のローラ９３１が、所定間隔をあけて配置されている。各ローラ９３１の駆動には種々の方法があるが、例えば、各ローラ９３１の端部にスプロケットを取り付け、各スプロケットにチェーンを巻回して駆動することができる。そして、各ローラ９３１の回転速度を調整することで、ガラス板１０の搬送速度も調整することができる。なお、成形装置９０２の下型９２２はガラス板１、２の全面に亘って接するような形態でもよい。このほか、成形装置９０２は、ガラス板を成形するものであれば、上型及び下型の形態は特には限定されない。
【００５９】
ところで、外側ガラス板は楔形に成形されているため、加熱炉９０１において、次のように加熱を行う。すなわち、図１０に示すように、加熱炉内では、上辺１１及び下辺１２の延びる方向と直交する方向に外側ガラス板１を移動させる。そして、外側ガラス板１における下辺１２側の温度を、上辺１１側よりも高くする。このような温度調整は種々の方法があるが、例えば、加熱炉の進行方向に沿って複数の追加のヒータを設けておき、搬送されるガラス板の下辺のみを追加のヒータで加熱し、上辺が通過するときにはこのヒータをオフにして（または出力を下げて）加熱しないようにすることができる。但し、これ以外の方法でも下辺側の加熱温度を高くできるのであれば、適宜採用することができる。そして、このように加熱した後、図９で示したのと同様に、プレス成形及び徐冷を行う。
【００６０】
なお、厚みが一定である内側ガラス板では、このような加熱を行わず、内側ガラス板の全体に亘って概ね均一な加熱を行う。
【００６１】
こうして、外側ガラス板１及び内側ガラス板２が成形されると、これに続いて、中間膜３を外側ガラス板１及び内側ガラス板２の間に挟む。中間膜３は、外側ガラス板１及び内側ガラス板２より、やや大きい形状とする。これにより、中間層３の外縁は、外側ガラス板１及び内側ガラス板２からはみ出した状態となる。
【００６２】
次に、両ガラス板１，２、及び中間膜３が積層された積層体を、ゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃で予備接着する。予備接着の方法は、これ以外でも可能であり、次の方法を採ることもできる。例えば、上記積層体をオーブンにより４５〜６５℃で加熱する。次に、この積層体を０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより押圧する。続いて、この積層体を、再度オーブンにより８０〜１０５℃で加熱した後、０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより再度押圧する。こうして、予備接着が完了する。
【００６３】
次に、本接着を行う。予備接着がなされた積層体を、オートクレーブにより、例えば、８〜１５気圧で、１００〜１５０℃によって、本接着を行う。具体的には、例えば、１４気圧で１３５℃の条件で本接着を行うことができる。以上の予備接着及び本接着を通して、中間膜３が、各ガラス板１，２に接着される。最後に、外側ガラス板１及び内側ガラス板２からはみ出した中間膜３を切断すれば、ウインドシールドが完成する。なお、これ以外の方法、例えば、自重による湾曲成形も行うことができる。
【００６４】
＜７．ヘッドアップディスプレイ装置＞
次に、ヘッドアップディスプレイ装置について説明する。ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置という）は、ウインドシールドに、車速等の情報を投射するものである。しかしながら、このＨＵＤ装置を用いると、ウインドシールドに投影された光により、二重像が形成されることが知られている。すなわち、ウインドシールドの内面で反射することで視認される像と、ウインドシールドの外面で反射することで視認される像とが別々に視認されるため、像が二重になっていた。
【００６５】
これを防止するためには、本実施形態のような外側ガラス板１が楔形のウインドシールドを用いる。すなわち、図１１に示すように、ウインドシールドにおいて、少なくともＨＵＤ装置５００から光が投影される表示領域においては、厚みが下方にいくにしたがって、小さくなるように形成する。これにより、ウインドシールドの内面（内側ガラス板２の第２面２０２）で反射して車内に入射する光と、ウインドシールドの外面（外側ガラス板１の第１面１０１）で反射した後、車内に入射する光とが、概ね一致するため、二重像が解消される。なお、このときのウインドシールド１の楔角α、つまり外側ガラス板１の第１面１０１と第２面１０１とのなす角は、ウインドシールド１の設置角度にもよるが、例えば、０．０１〜０．０４度（０．２〜０．７ｍｒａｄ）とすることができる。
【００６６】
＜８．特徴＞
本実施形態に係るウインドシールドによれば、次のような効果を得ることができる。
【００６７】
（１）外側ガラス板１のように楔形のガラス板は、均一な加熱を行った後、プレス成形を行うと、次のような問題が生じることを本発明者は見出した。つまり、外側ガラス板１の下辺側は厚みが薄いため、加熱炉９０１から搬出されて冷やされると、ガラス板１の内部も表面と同様に冷えやすく、その結果、表面と内部との温度差は小さくなる。一方、上辺１１側は厚みが大きいため、加熱炉から搬出されて冷やされると、ガラス板１の表面は内部よりも冷えやすいため、表面と内部との温度差は大きくなる。
【００６８】
以上のような温度差が生じた状態でプレス成形が施されると、外側ガラス板１の下辺１２側の表面圧縮応力は、上辺１１側よりも小さくなると考えられる。すなわち、外側ガラス板１の下辺１２側は、厚みが薄く、且つ表面圧縮応力も低いため、強度が低くなる可能性があることを本発明者は見出した。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、図１０に示すように、加熱炉９０１において、外側ガラス板１の下辺１２側の温度を高くしている。これにより、下辺１２側の熱容量が大きくなり、加熱炉９０１から搬出されて冷やされたとき、厚みが薄くても、ガラス板１の表面が内部よりも冷えやすくなる。その結果、表面と内部と温度差を高くすることができ、表面圧縮応力を高くすることができる。したがって、外側ガラス板１の下辺１２側は、厚みが薄くても、表面圧縮応力が高くなるため、強度を高くすることができる。すなわち、外側ガラス板１の下辺１２側は、風冷強化などの強化処理を行わなくても、表面圧縮応力を高くすることができる。
【００７０】
なお、上辺１１側の表面圧縮応力は、例えば、４〜６ＭＰａにすることができ、下辺１２側の表面圧縮応力は、例えば、５〜７ＭＰａにすることができる。このような下限値を下回ると、ガラス板としての強度が低下するおそれがある。一方、上限値について、強度の観点からは、炉内温度を高くして、さらに強化する方法もあるが、表面圧縮応力が高すぎると、歪が発生するおそれがある。また、次のような問題もある。つまり、中間膜３を挟む前には、外側ガラス板１と内側ガラス板２の寸法精度は必ずしも一致せず、どちらかに引張・圧縮応力が作用した状態で中間膜３が挟まれる。このとき、表面圧縮応力が大きすぎる場合、ラミネート前に大きな値の表面圧縮応力が加わると、ガラス板がラミネート時に破損したり、破損するまでの許容値が小さくなり適切でない。よって、上限値については上記の値が好ましい。
【００７１】
（２）上記実施形態では、筋目による凹凸が小さいボトム面を、ウインドシールドの外面としている。すなわち、ウインドシールドの２つの外面は、いずれも凹凸が小さいため、車内からウインドシールドを通して車外の対象物を見たときの透視歪みを小さくすることができる。
【００７２】
（３）上記実施形態では、外側ガラス板１の筋目１５０と内側ガラス板２の筋目２５０とが直交するように、両ガラス板１，２を配置している。これに対して、例えば、両ガラス板１，２の筋目１５０，２５０が同じ方向に延びていると、ウインドシールドの車外側の面の筋目と車外側の面の筋目が組み合わさり、ウインドシールド全体としての厚みの変化が大きくなる可能性がある。これにより、透視歪みが増大するおそれがある。そこで、本実施形態では、両ガラス板１，２の筋目１５０，２５０が直交するようにしているため、凹凸が増大するのを防止し、これによって透視歪みを抑制することができる。
【００７３】
＜９．変形例＞
【００７４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。そして、以下に示す複数の変形例は適宜組合わせることが可能である。
【００７５】
＜９−１＞
上記実施形態では、図９及び図１０のような加熱炉９０１以外であってもよい。すなわち、下辺１２側の温度を上辺１１側よりも高くすることができればよい。例えば、下辺１２側の温度を高くするほか、上辺１１側から下辺１２側に向かって温度が高くなるように加熱炉の温度分布を設定することもできる。
【００７６】
＜９−２＞
また、外側ガラス板１の下辺１２側のみを空冷強化することもできる。例えば、加熱炉９０１においては、外側ガラス板１の全体を概ね均一に加熱し、プレス後に、下辺１２側にのみ空気を吹き付けて表面温度を低下させることができる。これにより、下辺１２側の表面と内部との温度差を大きくすることができ、表面圧縮応力を高くすることができる。
【００７７】
＜９−３＞
上述したように、ボトム面がウインドシールドの外面になると透視歪みを抑制できるという利点があるが、セラミックの遮蔽層４を積層するのはボトム面が有利である。したがって、用途に応じて、いずれの面を対向させるかを検討すればよい。すなわち、上記のように外側ガラス板１と内側ガラス板２のトップ面同士が対向するように配置するほか、例えば、ボトム面同士が対向するように配置することもできる。あるいは、トップ面とボトム面とが対向するように配置することもできる。また、このようなボトム面は、遮蔽層４以外にも、例えば、銅や銀などのアンテナ素子を印刷などで積層するのにも適している。なお、銀については、酸化スズの濃度が高いボトム面に設けると、スズと銀との発色性が高い。
【００７８】
＜９−４＞
上記実施形態では、内側ガラス板２を平板にしているが、内側ガラス板２も外側ガラス板１と同様に楔形に形成することもできる。これにより、ウインドシールドの楔角を、両ガラス板１，２の楔角の合計とすることができるため、各ガラス板１，２における楔角を小さくすることができる。そのため、ガラス板の成形が容易になる。
【００７９】
また、内側ガラス板２を楔形にした場合には、外側ガラス板１と同様に下辺１２側の表面圧縮応力が大きくなるように成形を行うことができる。
【００８０】
＜９−５＞
上記実施形態では、外側ガラス板１と内側ガラス板２の筋目同士が直交するようにしているが、平行にすることもできる。
【００８１】
＜９−６＞
遮蔽層４の形状は特には限定されず、種々の形状が可能である。例えば、センサによる光の照射やカメラによる外部の撮影が可能なように、窓を設けた遮蔽層を形成することもできる。
【００８２】
＜９−７＞
外側ガラス板１や内側ガラス板２を楔形状に形成する方法は、特には限定されず、上述した方法以外でも可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  外側ガラス板（第１ガラス板）
２  内側ガラス板（第２ガラス板）
３  中間膜
【図１】
2019119631.tif 000004
【図２】
2019119631.tif 000005
【図３】
2019119631.tif 000006
【図４】
2019119631.tif 000007
【図５】
2019119631.tif 000008
【図６】
2019119631.tif 000009
【図７】
2019119631.tif 000010
【図８】
2019119631.tif 000011
【図９】
2019119631.tif 000012
【図１０】
2019119631.tif 000013
【図１１】
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