(57)【要約】【課題】  板ガラスに形成した導電膜の電気的変化を測定して板ガラスの割れを検知できるとともに、視認性のよい透明な板ガラスを得ることができ、手間がかからず容易に生産可能な導電膜付き板ガラスとその製造方法、導電膜付き合わせガラス及び防犯ガラスシステムを提供する。【解決手段】  板ガラス１の表面の端部を含む略全周の周縁部に連続した帯状の透明な導電膜３が形成され、該導電膜３は全周のうち１ヶ所のみで相互に近接した始端３ａと終端３ｂとを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラスの表面の端部を含む略全周の周縁部に連続した帯状の透明な導電膜が形成され、
該導電膜は該板ガラスの全周のうち１ヶ所のみで相互に近接した始端と終端とを有することを特徴とする導電膜付き板ガラス。
【請求項２】
前記導電膜はＩＴＯ、ＳｎＯ２又はＡｇを用いた単層あるいは多層膜であることを特徴とする請求項１に記載の導電膜付き板ガラス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導電膜付き板ガラスを中間膜を介して他の板ガラスと貼り合わせたことを特徴とする導電膜付き合わせガラス。
【請求項４】
前記導電膜が前記中間膜側に位置し、前記導電膜付き板ガラスを室内側に用いることを特徴とする請求項３に記載の導電膜付き合わせガラス。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の導電膜付きガラス、又は請求項３又は４に記載の導電膜付き合わせガラスの前記導電膜の始端と終端に前記導電膜の電気的変化を測定する測定手段を導体を介して接続したことを特徴とする防犯ガラスシステム。
【請求項６】
板ガラスの表面全体に透明な導電膜を形成し、
導電膜除去手段により前記導電膜の一部を除去して、前記導電膜が前記板ガラスの表面の端部を含む略全周の周縁部に連続した帯状となるように帯状導電膜のパターンを形成することを特徴とする導電膜付き板ガラスの製造方法。
【請求項７】
前記帯状導電膜パターンの形成は板ガラスを製造するライン上で連続して行うことを特徴とする請求項６に記載の導電膜付き板ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板ガラスに導電膜を形成しこの導電膜の電気的変化を測定して板ガラスの割れを検出する導電膜付き板ガラスとその製造方法、導電膜付き合わせガラス及び防犯ガラスシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板ガラスの所定の位置に導電性物質を連続した文字又は模様状に形成し、これらの両端に端子を取付けて電流を通じ、板ガラスの割れに伴う電流遮断を検知する防犯板ガラスが特許文献１に記載されている。しかし、特許文献１の防犯板ガラスは、導電性物質を板ガラスに塗布して加熱密着させて文字又は模様等を描くので、生産に時間がかかり、作業が面倒であり手間がかかっていた。さらに、文字又は模様等があるため、板ガラスの透明性や視認性を低下させていた。
【０００３】
一方、透明導電膜を板ガラス表面に略矩形に形成し、この透明導電膜の上下辺にＡｇペーストからなるバスバーをプリントして電流を通じ、板ガラスの割れに伴う透明導電膜あるいはバスバーの抵抗値の変化を電圧又は電流を介して計測して検知する板ガラスの割れ検出方法が特許文献２に記載されている。しかし、特許文献２の板ガラスの割れ検出方法は、Ａｇペーストによりバスバーあるいはバスバーと端子を接続するための導電性プリント線を板ガラス表面に印刷して形成するため、前述の特許文献１と同様に、板ガラスの透明性や視認性を低下させていた。
【０００４】
【特許文献１】特開昭４７−６３１４号公報
【特許文献２】特開平２−９９４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、板ガラスに形成した導電膜の電気的変化を測定して板ガラスの割れを検知できるとともに、視認性のよい透明な板ガラスを得ることができ、手間がかからず容易に生産可能な導電膜付き板ガラスとその製造方法、導電膜付き合わせガラス及び防犯ガラスシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１の発明では、板ガラスの表面の端部を含む略全周の周縁部に連続した帯状の透明な導電膜が形成され、該導電膜は該板ガラスの全周のうち１ヶ所のみで相互に近接した始端と終端とを有することを特徴とする導電膜付き板ガラスを提供する。
【０００７】
請求項２の発明においては、前記導電膜はＩＴＯ、ＳｎＯ２又はＡｇを用いた単層あるいは多層膜であることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明においては、請求項１又は２に記載の導電膜付き板ガラスを中間膜を介して他の板ガラスと貼り合わせたことを特徴とする導電膜付き合わせガラスを提供する。
【０００９】
さらに、請求項４の発明においては、前記導電膜が前記中間膜側に位置し、前記導電膜付き板ガラスを室内側に用いることを特徴としている。
【００１０】
請求項５の発明においては、請求項１又は２に記載の導電膜付きガラス、又は請求項３又は４に記載の導電膜付き合わせガラスの前記導電膜の始端と終端に前記導電膜の電気的変化を測定する測定手段を導体を介して接続したことを特徴とする防犯ガラスシステムを提供する。
【００１１】
さらに、請求項６の発明においては、板ガラスの表面全体に透明な導電膜を形成し、導電膜除去手段により前記導電膜の一部を除去して、前記導電膜が前記板ガラスの表面の端部を含む略全周の周縁部に連続した帯状となるように帯状導電膜のパターンを形成することを特徴とする導電膜付き防犯板ガラスの製造方法を提供する。
【００１２】
請求項７の発明においては、前記帯状導電膜パターンの形成は板ガラスを製造するライン上で連続して行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、板ガラスの端部を含む周縁部の略全周に沿って連続した帯状の透明な導電膜を形成し、板ガラス全周の１ヶ所において導電膜の始端と終端とが近接し、該始端と終端に端子を取付けて両端子間の電気的変化を計測することにより、板ガラス面内のいずれの位置でガラスの割れが発生しても板ガラスの略全周に連続して設けた導電膜成形部分にガラスの割れが到達し、ガラスの割れに伴う導電膜の電気的変化（例えば抵抗）を検出することができる。この場合、板ガラスをサッシ等の額縁に嵌め込んだ際に板ガラス周縁の導電膜や端子を額縁内に収められるため、視認性や意匠性に優れる透明な板ガラスを得ることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、板ガラスの表面でＣＶＤ等による化学反応あるいは印刷により導電膜を成膜できるので、生産工程が容易になる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、上述した導電膜付き板ガラスを中間膜を介した合わせガラスに用いることにより、防犯効果が高まるとともに、端子の設置や固定が容易になる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、導電膜が合わせガラスの外部に露出しないため導電膜が十分保護され、板ガラス表面を洗浄したり、板ガラス表面に傷がついたりしても導電膜に影響がなく、長期にわたって劣化が抑制され割れ検出の信頼性が高く保たれる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、前記始端及び終端間の連続した帯状の導電膜に例えば一定の電流あるいは電圧をかけて、ガラスの割れに伴って変化する抵抗値の変化を電圧変化又は電流変化として測定する電気的変化測定手段を接続する。これにより、ガラスの割れを瞬時に確実に検知することができ、例えば住宅用窓ガラスからの侵入による防犯効果を高めることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、板ガラスの表面全体に透明な導電膜を形成した後で、導電膜の一部を除去することによって、連続した帯状の導電膜のパターンを形成するので、帯状の導電膜を精度よく、きわめて容易に形成できる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、板ガラスの製造ライン上で板ガラスの製造プロセスに連続して導電膜パターンが形成できるので、生産工程を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図１は本発明に係る導電膜付き板ガラスの概略平面図である。
図１に示すように、本発明に係る導電膜付き板ガラス８は、板ガラス１の表面の中央部と周縁部にスリット７で分離された導電膜２，３が形成される。導電膜３は板ガラス１の４辺全周の周縁端部をエッジ部まで含んだ連続帯状であり、１ヶ所でスリット９を介して分断され始端３ａと終端３ｂを有する。この始端３ａと終端３ｂにはそれぞれ通常の銅線やＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）等からなるリード線５が接合され、このリード線５を介してセンサ６と接続される。このセンサ６は、ガラスの割れに伴う帯状導電膜３の抵抗変化を検出するものであり、例えば一定電圧を印加して電流変化を検出したり、又は一定電流を印加して電圧変化を検出することにより抵抗変化を検出する。
【００２１】
導電膜２，３間及び導電膜３の始端と終端間にはスリット７，９が形成される。このスリット７，９は、導電膜２，３間が絶縁されればよいのでその幅は適宜選択可能である。例えばスリット７，９の幅は５０〜５００μｍ程度（例えば２００μｍ）であり、このスリット７，９により導電膜２と３及び導電膜３の始端３ａと終端３ｂ間が分断される。このようなスリット７，９は、後述のように、板ガラス１の全面に導電薄膜を形成した後に加工形成するのが好ましい。
【００２２】
導電膜２，３は透明であり、例えばＩＴＯ（ＳｎドープのＩｎ２Ｏ３膜）、ＦドープのＳｎＯ２膜が用いられる。この場合、板ガラスの材料であるソーダライムのアルカリ成分が導電膜に影響を与えないように導電膜の下にＳｉＯ２又はＳｉＯｘＣｙ等のアルカリバリヤ膜を設けて２層構造の導電膜として使用してもよい。この場合、アルカリバリヤ膜を使用することにより光学干渉が起きて反射防止効果を図ることもできる。あるいはＡｇをＳｎ等の酸化物で挟んだ多層膜を用いて導電膜を形成してもよい。
【００２３】
上述したように、導電膜２，３を透明とすれば、板ガラス１の視認性を妨げることなく透明な板ガラス１を得ることができる。ここで、スリット７が多少露出して認識されても板ガラス１の外観や視認性を損なうものではない。また、導電膜３とスリット７をサッシ等の額縁内に収まる幅寸法とすることにより、露出する部分は導電膜２のみとなり見栄えのよい透明な板ガラスを得ることができる。意匠性の観点からは導電膜３の幅は６ｍｍ以下が好ましい。
【００２４】
板ガラス１に衝撃が加えられると、板ガラス表面にクラック（ひび）が入る。このクラックが板ガラス周縁部の導電膜３まで達すると、導電膜３が分断されたり、一部に欠けや脱落が生じて表面積が減少したりして、導電膜３の抵抗値に変化が起きる。この抵抗値変化をセンサ６で検知して、板ガラスが割れたことを知ることができる。これにより警報を発したり、ビル管理者等に通報して警備員を現場に急行させることができる。なお、板ガラス１に強化ガラスを使用すればクラックが板ガラス１の周縁の導電膜３に届きやすい。
【００２５】
図２は本発明に係る導電膜付き板ガラスの製造工程を示すフローチャートである。
まず、フロート板ガラスを通常の製造方法を用いて製造する（ステップＳ１）。次に、板ガラスの製造ラインの延長上で板ガラス表面全体に導電膜を形成する（ステップＳ２）。成膜は例えばＣＶＤ法等の半導体デバイス製造工程で用いる薄膜形成プロセスを用いて板ガラス上で化学反応を起こさせて導電物質を成膜（コーティング）する。次に、帯状の導電膜パターン（導電膜３）を形成する（ステップＳ３）。ＳｎＯ２膜（特にＦドープＳｎＯ２膜）はＣＶＤ法で容易に成膜できるので好ましい。
【００２６】
この導電膜パターンはレーザーあるいは湿式エッチング等を用いて板ガラス表面の導電膜を除去して前述のスリット７，９を成形することで得られる。なお、板ガラスの割れ検出に必要な導電膜は板ガラス周縁の帯状導電膜３のみであり、中央部の導電膜２は不要のため除去してもよいが、透明導電膜であればガラスの透明性に影響を与えないため残したままでもよい。
【００２７】
この導電膜の成膜とパターン成形工程を板ガラスの製造ライン上で連続して行うことにより、板ガラスの製造プロセスに連続して導電膜パターンが形成できるので、生産工程を簡略化することができる。このフロート板ガラスは後処理が可能であり、熱処理による曲げ加工又は熱処理後の急冷による強化加工ができる。導電膜がＳｎＯ２膜であれば成膜後の熱処理にも耐えられる。以上のようにして、本発明の導電膜付き板ガラスを得た後、板ガラスの周縁部の導電膜３の始端３ａ及び終端３ｂにセンサを取付けて防犯ガラスシステムが完成する。
【００２８】
このように一旦板ガラス表面全体に導電膜を成膜し、その後レーザー等で導電膜を除去して導電膜パターンを形成することにより、ガラスの端部を含む周縁部に導電膜パターンを形成することができる。なお、Ａｇの導電膜を形成する場合には、Ａｇペーストを用いた印刷により導電膜をパターン形成することもできる。この場合には、最初から板ガラス周縁の帯状導電膜３のみを印刷成形する。
【００２９】
図３は本発明に係る導電膜付き板ガラスを使用した合わせガラスの断面図である。
図示したように、導電膜付き合わせガラス１０は、前述の導電膜付き板ガラス８（板ガラス１の一方の面に導電膜２，３を形成した板ガラス８）と板ガラス１を中間膜４を介して重ね合わせて形成される。このとき、導電膜付き板ガラス８の導電膜３の始端３ａ及び終端３ｂ（図１）とリード線５とを接合するために相手側の板ガラス１（図３では、左側の板ガラス１）の該当箇所を切欠いたものを用いてもよい。このように本発明に係る導電膜付き板ガラス８を合わせガラスに利用することにより、ガラスが割れたことを検知できるのみならず、合わせガラス１０に衝撃を与えて割ろうとしても中間膜４の粘着作用によりガラス面にクラックが入るのみであり割れが貫通しにくくなる。本発明の導電膜付き合わせガラスにセンサを取付けて防犯ガラスシステムとして用いれば、室外側から合わせガラス１０を破壊して室内側へ侵入するのが困難になり防犯効果が高まる。板ガラス８を構成する板ガラス１としては、通常のフロートガラス、倍強化ガラス又は強化ガラスからなる板ガラス等が挙げられる。また、板ガラス８と合わせられる板ガラス１についても同様である。合わせガラスとする場合、少なくとも一方のガラスは通常のフロートガラスであることが好ましい。
【００３０】
なお、導電膜付き板ガラス８の導電膜２，３は合わせガラス１０を構成する両側の板ガラス１，１間の中間膜４側に位置するように配置することが好ましい。これにより、導電膜３が外部に露出せず両板ガラス１，１により保護され、合わせガラス１０を洗浄したりガラス表面に傷がついたりしても導電膜３には影響がないため、長期にわたって導電膜３の劣化が抑制され、ガラス割れ検出の信頼性が維持される。
【００３１】
表１は図３の導電膜付き合わせガラス１０を用いてガラスの割れを検知したときの実験データである。
【表１】
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【００３２】
本実験に使用した導電膜付き板ガラス（通常のフロート板ガラス上に導電膜が形成されたもの）８及び板ガラス（通常のフロート板ガラス）１からなる合わせガラス１０は導電膜３が合わせガラス１０の中間膜４側（両側の板ガラス１，１間に挟まれる側）となるように導電膜付き板ガラス８を室内側に配置した。合わせガラス１０の破砕方法は４１０ｇのハンマー又は９７０ｇの円筒状の鉄塊を用いて合わせガラス１０の対角線上のおよそ１／３の位置に衝撃を与えることにより行った。導電膜３には０．５ｍＡの定電流を通電する。
【００３３】
表１に示すように、サイズやサッシの有無にかかわらず、いずれの合わせガラスにおいても、ガラス表面に洗浄を施しても、あるいは表面にサッカーボールをぶつける程度の軽衝撃を与えてもその後の抵抗値は初期抵抗値と同じであり変化はない。したがって、板ガラス８の割れを検知しない。しかし破砕後の抵抗は無限大を示し、どの合わせガラスにおいても割れを確実に検知している。また割れた後の抵抗値はその後も無限大のままであり、安定した結果を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る導電膜付き板ガラスの概略平面図。
【図２】本発明に係る導電膜付き板ガラスの製造工程を示すフローチャート。
【図３】本発明に係る導電膜付き板ガラスを使用した合わせガラスの断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１：板ガラス、２：導電膜、３：導電膜、４：中間膜、
５：リード線、６：センサ、７：スリット、
８：導電膜付き板ガラス、９：スリット、１０：合わせガラス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月13日(2003.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】特公昭４７−６３１４号公報
【特許文献２】特開平２−９９４４６号公報