熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形方法
【課題】電磁波の透過特性を維持しつつ、曲げ成形時に歪みを抑制することのできる熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形方法を提供すること。
【解決手段】熱線反射膜１１２と、該熱線反射膜１１２に少なくとも一辺１１４で隣接し、熱線反射膜のメッシュパターン１３０によりなり、複数の開口線を有する周波数選択表面１１１とをガラス板の少なくとも片面に設けた熱線反射ガラス板１１０において、メッシュパターン１３０の開口線に囲まれた熱線反射膜からなる網目は、一辺１１４のガラス板の中央に近い側から、ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなることを特徴とする。
【解決手段】熱線反射膜１１２と、該熱線反射膜１１２に少なくとも一辺１１４で隣接し、熱線反射膜のメッシュパターン１３０によりなり、複数の開口線を有する周波数選択表面１１１とをガラス板の少なくとも片面に設けた熱線反射ガラス板１１０において、メッシュパターン１３０の開口線に囲まれた熱線反射膜からなる網目は、一辺１１４のガラス板の中央に近い側から、ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱線反射膜と、周波数選択表面とを有する熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用や車両用の窓ガラスとして、熱線反射膜付きのガラス板が用いられることがある。熱線反射膜は、金属や金属酸化物等の薄膜で構成され、赤外線を反射すると共に、赤外線よりも波長の短い可視光線を透過する。これにより、室内からの室外の視認性を確保しつつ、太陽光の熱が室内へ流入するのを抑制することができる。
【０００３】
しかし、熱線反射膜は、赤外線の他、赤外線よりも波長の長い電磁波も反射する傾向を有し、特に電気導電度が高い金属及び金属酸化物系の熱線反射膜では電磁波反射率が非常に高いため、ＦＭ放送、ＡＭ放送、ＵＨＦ放送、ＶＨＦ放送、携帯電話、ＧＰＳ（１５７５ＭＨｚ）、自動車用のキーレスエントリー（２５０〜４００ＭＨｚ）等といった放送、通信、機器制御等で使用される電磁波を反射する。
【０００４】
これに対し、従来から、熱線反射膜のメッシュパターンからなり、熱線反射膜を線状に除去した複数の開口線を有する周波数選択表面（ＦＳＳ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。周波数選択表面は、メッシュパターンに応じた周波数帯の電磁波を選択的に透過する。これにより、ＦＭ放送等の室外からの電磁波を室内のアンテナにて受信することが可能になる。また、周波数選択表面のメッシュパターンの大きさが小さいほど電波透過性は良好なことが知られている。
【０００５】
ところで、一般的に、周波数選択表面を有する湾曲ガラス板を製造する場合、周波数選択表面を有する平板ガラスを加熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形する。曲げ成形する際、平板ガラスの周縁部を支持して平板ガラスを自重曲げさせたり、平板ガラスをプレス曲げしたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５０６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、図１１に示すように、熱線反射膜１２と周波数選択表面１１とが少なくとも一辺１４で隣接して設けられる。周波数選択表面１１は、熱線反射膜のメッシュパターン３０からなり、熱線反射膜を線状に除去した複数の開口線３２を有するので、熱線反射膜１２に比べて、熱線反射率が低い。このため、巨視的に見ると、周波数選択表面１１と熱線反射膜１２との境界である一辺１４付近で熱線反射率が急激に変化する。また、微視的に見ると、一辺１４に沿う開口線が存在するので、一辺１４付近での熱線反射率の急激な変化が助長されている。
【０００８】
このような場合、加熱処理時に、一辺１４付近での温度勾配が急激になる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、一辺１４に沿って歪みが生じることがあった。この歪みは、ガラス板の中央に近い部分である、一辺１４の中央部で顕著であった。
【０００９】
この課題を解決するため、メッシュパターン３０の開口線３２に囲まれた熱線反射膜からなる網目３１を全体的に大きくし、周波数選択表面１１における熱線反射率を高めることが考えられるが、この場合、電磁波の透過特性に悪影響を与える。
【００１０】
また、この課題を解決するため、熱線反射膜付きの平板ガラスを熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形した後、湾曲した熱線反射膜の一部を線状に除去してメッシュパターンに加工して周波数選択表面を形成することが考えられる。しかしながら、この場合、平坦な熱線反射膜を加工する場合に比べて、加工が難しいので、メッシュパターンの寸法精度が悪くなる。このため、電磁波の透過特性に悪影響を与えることがある。また、曲面を加工するため、加工装置が複雑になる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、電磁波の透過特性を維持しつつ、曲げ成形時に歪みを抑制することのできる熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形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】
【００１２】
上記目的を解決するため、本発明の熱線反射ガラス板は、
熱線反射膜と、該熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接し、熱線反射膜のメッシュパターンによりなり、複数の開口線を有する周波数選択表面とをガラス板の少なくとも片面に設けた熱線反射ガラス板において、
前記メッシュパターンの前記開口線に囲まれた熱線反射膜からなる網目は、前記一辺の前記ガラス板の中央に近い側から、前記ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の熱線反射ガラス板の曲げ成形方法は、
上記記載の熱線反射ガラス板を、加熱処理によって軟化し、曲げ成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電磁波の透過特性を維持しつつ、曲げ成形時に歪みを抑制することのできる熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図６】本発明の一実施形態における熱線反射ガラス板の曲げ成形方法のフロー図である。
【図７】本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図（１）である。
【図８】本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図（２）である。
【図９】本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図（３）である。
【図１０】実施例１〜２、比較例１における電磁波の透過特性図である。
【図１１】従来のメッシュパターンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。尚、各図において、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００１８】
図１は、矩形状の平板ガラスの片面の全域に熱線反射膜を成膜し、この熱線反射膜の一部に帯状の周波数選択表面１１１を設けた熱線反射ガラス板である。この熱線反射ガラス板は、周波数選択表面１１１と熱線反射膜１１２とが、長辺（一辺）１１４を境界として隣接している。長辺（一辺）１１４は直線状になっている。長辺１１４の中央部が、長辺１１４における平板ガラスの中央に近い部分になっている。
【００１９】
周波数選択表面１１１は、所定周波数帯の電磁波を選択的に透過する。周波数選択表面１１１は、熱線反射膜のメッシュパターン１３０からなり、熱線反射膜を線状に除去した複数の開口線１３２を有する。言い換えると、周波数選択表面１１１は、開口線１３２に囲まれた複数の熱線反射膜のパッチが網目状に配列されたものである。各パッチは、矩形状であることがレーザ加工装置やカッター等の熱線反射膜の除去方法に対しては加工時間が短時間であるので望ましい。しかし、矩形状に限らず平行四辺形、台形、円形などであってもよい。
【００２０】
メッシュパターン１３０の網目１３１は、熱線反射膜のパッチからなる。網目１３１の各辺の長さは、周波数選択表面１１１が選択的に透過すべき電磁波（以下、「所望の電磁波」という）の波長の１／２０以下に設定され、例えば、０．２〜２０ｍｍに設定される。
【００２１】
複数の開口線１３２は、長辺１１４に対して垂直な複数の垂直線１３３と、長辺１１４に対して平行な複数の平行線１３４とにより構成されている。垂直線１３３や平行線１３４の線幅は、所望の電磁波の波長等に応じて設定され、例えば、１０〜１０００μｍに設定される。
【００２２】
平行線１３４の間隔Ｙ１は、長辺１１４付近から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなるように設定されている。一方、垂直線１３３の間隔Ｘ１は、等間隔に設定されている。
【００２３】
ここで、平行線１３４の間隔Ｙ１とは、所定の線幅（例えば、５００μｍ）を有する平行線１３４の中心線の間隔をいい、垂直線１３３の間隔Ｘ１とは、所定の線幅（例えば、５００μｍ）を有する垂直線１３３の中心線の間隔をいう。
【００２４】
このようにして、メッシュパターン１３０の網目１３１が長辺１１４から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなっているので、巨視的に見ると、熱線反射率が長辺１１４付近から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなっている。よって、長辺１１４付近での熱線反射率の変化を緩やかにすることができる。
【００２５】
ところで、図１１に示すように、メッシュパターン３０の網目３１の大きさが一定である場合、巨視的に見ると、周波数選択表面１１と熱線反射膜１２との境界である一辺１４付近から周波数選択表面１１の内方に向けて熱線反射率は変化しない。従って、巨視的に見ると、一辺１４付近で熱線反射率が急激に変化する。
【００２６】
このような場合、一辺１４付近での熱線反射率の急激な変化に起因して、加熱処理時に、一辺１４付近での温度勾配が急激になる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、一辺１４に沿って歪みが生じやすい。
【００２７】
本実施形態では、メッシュパターン１３０の網目１３１が長辺１１４付近から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなるので、メッシュパターン１３０の網目１３１の大きさの平均値を維持することができる。網目１３１の大きさの平均値を維持することができれば、網目１３１の各辺の長さに比べて所望の電磁波の波長は十分に長いので、電磁波の透過特性を維持することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、長辺１１４付近での熱線反射率の変化を緩やかにすることができるため、加熱処理時に、長辺１１４付近での温度勾配を緩やかにすることができる。これにより、加熱処理による曲げ成形時に、長辺１１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００２９】
このメッシュパターン１３０が設けられた熱線反射ガラス板は、後述する方法により、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形される。製品形状に曲げ成形された熱線反射ガラス板は、メッシュパターンの平行線が地面に対し水平になるように、且つ、メッシュパターンの垂直線が地面に対し垂直又は傾斜するように車両や建物等の対象物に設置されて良い。これにより、垂直偏波、水平偏波、円偏波や楕円偏波等の偏波の透過性を高めることができる。
【００３０】
尚、本実施形態では、メッシュパターン１３０の網目１３１が、長辺１１４から周波数選択表面の内方に向けて漸次小さくなるとしたが、本発明はこれに限定されない。要は、メッシュパターン１３０の網目１３１が、歪みが発生しやすい部分、即ち長辺１１４におけるガラス板の中央に近い部分付近から、ガラス板の周辺に向けて漸次小さくなっていれば良い。
【００３１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００３２】
図２は、図１とメッシュパターン２３０以外は同じで、周波数選択表面２１１と熱線反射膜２１２とが長辺（一辺）２１４を境界として隣接している熱線反射ガラス板である。
【００３３】
メッシュパターン２３０の複数の開口線２３２は、長辺２１４に対して垂直な複数の垂直線２３３と、長辺２１４に対して平行な複数の平行線２３４とにより構成されている。
【００３４】
平行線２３４の間隔Ｙ２は、長辺２１４から周波数選択表面２１１の内方に向けて段階的に小さくなるよう設定されている。一方、垂直線２３３の間隔Ｘ２は、等間隔に設定されている。
【００３５】
このようにして、メッシュパターン２３０の網目２３１が長辺２１４から周波数選択表面２１１の内方に向けて段階的に小さくなっているので、メッシュパターン２３０の網目２３１の大きさの平均値を維持することができる。よって、電磁波の透過特性を維持することができる。
【００３６】
また、メッシュパターン２３０の網目２３１が長辺２１４から周波数選択表面２１１の内方に向けて段階的に小さくなっているので、巨視的に見ると、長辺２１４付近での熱線反射率の変化を緩やかにすることができる。これにより、加熱処理時に、長辺２１４付近での温度勾配を緩やかにすることができる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、長辺２１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００３７】
加えて、本実施形態では、上記第１の実施形態に比べて、開口線２３２のピッチ間隔が同じものが多いので、メッシュパターン２３０の加工の設定が容易である。
【００３８】
一方、上記第１の実施形態では、メッシュパターンの網目が漸次小さくなるので、本実施形態に比べて、境界付近での温度勾配をより緩やかにすることができ、加熱処理による曲げ成形時に、境界に沿って歪みが生じるのをより効果的に抑制することができる。
【００３９】
このメッシュパターン２３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００４０】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００４１】
図３は、矩形状のガラス板の片面の全域に熱線反射膜を成膜し、この熱線反射膜の一部に矩形状の周波数選択表面３１１を設けた熱線反射ガラス板である。この熱線反射ガラス板は、周波数選択表面３１１と熱線反射膜３１２とが、長辺（一辺）３１４及び短辺（他辺）３１５とでＬ字状の境界を形成して隣接している。長辺３１４と短辺３１５との角部が、長辺３１４及び短辺３１５のそれぞれにおける平板ガラスの中央に近い部分になっている。
【００４２】
周波数選択表面３１１は、熱線反射膜のメッシュパターン３３０からなり、メッシュパターン３３０の網目３３１は、熱線反射膜のパッチからなる。
【００４３】
メッシュパターン３３０の複数の開口線３３２は、長辺３１４に対して垂直な複数の垂直線３３３と、長辺３１４に対して平行な複数の平行線３３４とにより構成されている。
【００４４】
平行線３３４の間隔Ｙ３は、長辺３１４から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。一方、垂直線３３３の間隔Ｘ３は、短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。
【００４５】
このようにして、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４付近から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるので、第１の実施形態と同様に、電磁波の透過特性を維持しつつ、加熱処理による曲げ成形時に、長辺３１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００４６】
また、メッシュパターン３３０の網目３３１が、短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるので、同様に、電磁波の透過特性を維持しつつ、加熱処理による曲げ成形時に、短辺３１５に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００４７】
尚、本実施形態では、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４及び短辺３１５のそれぞれにおける平板ガラスの中央に近い側から、周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなっている。
【００４８】
このメッシュパターン３３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００４９】
尚、本実施形態では、メッシュパターン３３０の網目３３１が、周波数選択表面３１１と熱線反射膜３１２との境界である長辺３１４及び短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４と短辺３１５のどちらか一方から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるとしても良い。また、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４及び／又は短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて段階的に小さくなるとしても良い。
【００５０】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００５１】
図４は、図１とメッシュパターン４３０以外は同じで、周波数選択表面４１１と熱線反射膜４１２とが長辺（一辺）４１４を境界として隣接している熱線反射ガラス板である。
【００５２】
メッシュパターン４３０の複数の開口線４３２は、長辺４１４に対して垂直な複数の垂直線４３３と、長辺４１４に対して平行な複数の平行線４３４とにより構成されている。
【００５３】
平行線４３４の間隔Ｙ４は、長辺４１４付近から周波数選択表面４１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。一方、垂直線４３３の間隔Ｘ４は、長辺４１４のガラス板の中央に近い中央部付近から、ガラス板の周辺に向けて漸次小さくなるよう設定されている。
【００５４】
このようにして、メッシュパターン４３０の網目４３１が、長辺４１４の中央部付近から周辺に向けて漸次小さくなるので、第１の実施形態と同様に、電磁波の透過特性を維持しつつ、加熱処理による曲げ成形時に、長辺４１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００５５】
加えて、本実施形態では、第１〜第３の実施形態に比べて、長辺４１４の中央部付近におけるメッシュパターン４３０の網目４３１を大きくすることができるので、巨視的に見て、歪みが生じやすい部分における熱線反射率を高めることができる。従って、歪みを効果的に抑制することができる。
【００５６】
このメッシュパターン４３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００５７】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００５８】
図５は、図１とメッシュパターン５３０以外は同じで、周波数選択表面５１１と熱線反射膜５１２とが長辺（一辺）５１４を境界として隣接している熱線反射ガラス板である。境界は、メッシュパターン５３０の開口線５３２の先端を結んだ線で定義し、図５の場合、長辺５１４は直線状になっている。
【００５９】
メッシュパターン５３０の複数の開口線５３２は、長辺５１４に対して垂直な複数の垂直線５３３と、長辺５１４に対して平行な複数の平行線５３４とにより構成されている。
【００６０】
平行線５３４の間隔Ｙ５は、長辺５１４から周波数選択表面５１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。一方、垂直線５３３の間隔Ｘ５は、等間隔に設定されている。
【００６１】
このようにして、メッシュパターン５３０の網目５３１が長辺５１４から周波数選択表面５１１の内方に向けて段階的に小さくなっているので、メッシュパターン５３０の網目５３１の大きさの平均値を維持することができる。よって、電磁波の透過特性を維持することができる。
【００６２】
平行線５３４は、長辺５１４に最も近い平行線５３４が長辺５１４から所定距離Ｌ１離れるように配列されている。ここで、所定距離Ｌ１とは、所定の線幅（例えば、５０μｍ）を有する平行線５３４の外縁と長辺５１４との間隔を意味する。
【００６３】
所定距離Ｌ１は、周波数選択表面５１１の寸法形状等に応じて適宜設定されるが、３〜１００ｍｍであることが好ましく、５〜１００ｍｍであることがより好ましい。
【００６４】
所定距離Ｌ１が３ｍｍ未満であると、平行線５３４を長辺５１４から離間した効果が十分に得られない。一方、所定距離Ｌ１が１００ｍｍを超えると、メッシュパターン５３０の変化が大きすぎるので、電磁波の透過特性に悪影響を与える。
【００６５】
このようにして、平行線５３４が長辺５１４から離間しているので、図１に示すように、長辺５１４に沿う開口線が存在しない。
【００６６】
ところで、図１３に示すように、一辺１４に沿う開口線が存在する場合、一辺１４付近での熱線反射率の急激な変化が助長される。このため、加熱処理時に、一辺１４付近での温度勾配が急激になる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、一辺１４に沿って歪みが生じやすい。
【００６７】
本実施形態では、長辺５１４に沿う開口線が存在しないので、加熱処理時に、長辺５１４付近での温度勾配を効果的に緩やかにすることができる。よって、加熱処理による曲げ成形時に、長辺５１４に沿って歪みが生じるのを効果的に抑制することができる。
【００６８】
このメッシュパターン５３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００６９】
以上、本発明の第１〜第５の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００７０】
例えば、第１〜第５の実施形態において、熱線反射ガラス板は矩形状であるとしたが、熱線反射ガラス板の形状に制限はなく、例えば扇状であっても良い。
【００７１】
また、第１〜第５の実施形態において、開口線は、熱線反射膜を線状に除去したものであるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、開口線は、メッシュパターンを略反転させたマスクを利用して形成されたものであっても良い。
【００７２】
また、第１〜第５の実施形態において、周波数選択表面と熱線反射膜との境界である一辺は、直線状であるとしたが、弧状であっても良い。弧状の場合、メッシュパターンの複数の開口線は、一辺のガラス板の中央に近い中央部に対して略垂直な複数の垂直線と、一辺の中央部に対して略平行な複数の平行線とにより構成されて良く、この場合、平行線は、一辺に最も近い平行線が一辺の中央部から所定距離離れるように配列されても良い。また、弧状の場合、メッシュパターンの複数の開口線は、一辺に対して略直交する複数の直交線と、一辺と同心の複数の弧状線とにより構成されても良く、この場合、弧状線は、一辺に最も近い弧状線が一辺から所定距離離れるように配列されても良い。
【００７３】
次に、熱線反射ガラス板の曲げ成形について説明する。
【００７４】
図６は、本発明の一実施形態における熱線反射ガラス板の曲げ成形方法のフロー図である。
【００７５】
熱線反射ガラス板の曲げ成形方法は、例えば、図６に示すように、熱線反射膜と、熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接する、所定周波数帯の電磁波を選択的に透過する周波数選択表面とを平板ガラスの片面に形成する工程（ステップＳ１００）と、熱線反射膜と周波数選択表面とが設けられた平板ガラスを加熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形する工程（ステップＳ１０２）とを有する。
【００７６】
図６のステップＳ１００では、先ず、平板ガラスの片面に熱線反射膜を成膜する。
【００７７】
平板ガラスは、例えばフロート法等により製造される。平板ガラスは、製造後に熱処理された強化ガラスであっても良い。また、平板ガラスは、無色透明であって良いし、着色されていても良い。平板ガラスのガラスは、特に限定されないが、例えば、ソーダライムガラスやホウ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。
【００７８】
熱線反射膜は、赤外線を反射するものである。この熱線反射膜付きの窓ガラスは、太陽光の熱が室内へ流入するのを抑制することができ、室内の冷房効果を高めることができる。熱線反射膜は、室内からの室外の視認性を確保するため、赤外線よりも波長の短い可視光線を透過するものであることが好ましい。
【００７９】
熱線反射膜は、赤外線の他、赤外線よりも波長の長い電磁波を反射するので、ＦＭ放送、ＡＭ放送、ＵＨＦ放送、ＶＨＦ放送、携帯電話、ＧＰＳ（１５７５ＭＨｚ）、自動車用のキーレスエントリーシステム（２５０〜４００ＭＨｚ）等の電磁波を反射する。
【００８０】
熱線反射膜としては、金属膜や金属酸化膜、非金属膜、誘電体膜等が単独で又は組み合わせて用いられる。熱線反射膜は、単一層からなっても良いし、複数層からなっても良い。
【００８１】
熱線反射膜の成膜には、一般的な方法が用いられ、例えば、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ（化学的気相成長）法等が用いられる。スパッタ法は、大面積の成膜に適している。
【００８２】
熱線反射膜は、平板ガラスの片面の全域に成膜されても良いし、一部の領域に成膜されても良いが、赤外線の反射効率を高めるため、全域に成膜されることが好ましい。
【００８３】
次に、レーザ加工装置やカッター等を用いて、成膜された熱線反射膜の一部をメッシュパターンに加工して周波数選択表面を形成する。周波数選択表面は、メッシュパターンに応じた周波数帯の電磁波を選択的に透過する。
【００８４】
以上により、熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接する周波数選択表面が形成される。熱線反射膜は、開口のない熱線反射膜からなるので、周波数選択表面に比べて、赤外線を効果的に反射することができる。
【００８５】
このようにして、平坦な熱線反射膜の一部をメッシュパターンに加工するので、製品形状に曲げ成形した熱線反射膜を加工する場合に比べて、加工が容易である。よって、メッシュパターンの寸法精度を高めることができ、電磁波の透過特性を高めることができる。
【００８６】
尚、本実施形態では、成膜された熱線反射膜の一部をメッシュパターンに加工して周波数選択表面を形成するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、メッシュパターンを略反転させたマスクを利用して、平板ガラスの片面に熱線反射膜のメッシュパターンを形成しても良い。この場合も、平坦な面にメッシュパターンを形成するので、メッシュパターンの寸法精度を高めることができ、電磁波の透過特性を高めることができる。
【００８７】
図６のステップＳ１０２では、熱線反射膜と周波数選択表面とが設けられた平板ガラスを加熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形する。
【００８８】
本実施形態では、自動車用の窓ガラスの曲げ成形について説明するが、その前に、自動車用の窓ガラスの構成について説明する。
【００８９】
自動車用の窓ガラスには合わせガラスと強化ガラスが用いられ、通常、フロントガラスには合わせガラスを使用し、リアガラスやサイドガラスには強化ガラスが使用されることが多い。合わせガラスは、２枚の湾曲ガラス板の間にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）等の中間膜を介在したものである。中間膜は、湾曲ガラス板が外部からの衝撃によって割れたときに、ガラスの破片が飛散するのを防止する役割を果たす。強化ガラスは、表面に圧縮応力層、内部に引張応力層を有する物理強化されたものである。強化ガラスは、圧縮応力層により強度が高くなっており、さらに割れたときに、粉々になって鋭利な破片ができないので、切創を防止する役割を果たす。
【００９０】
図７〜図９は、本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図である。図７は、一方の平板ガラスの片面に設けた熱線反射膜及び周波数選択表面上に別の平板ガラスを重ね合わせた状態を示す側面図である。図８は、図７で重ね合わせた２枚の平板ガラスを加熱処理によって製品形状に曲げ成形した状態を示す側面図である。図９は、図８で曲げ成形した２枚の湾曲ガラス板の間に中間膜を介在させた状態を示す側面図である。
【００９１】
先ず、図７に示すように、一方の平板ガラス１１０の片面に設けた周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２上に、離型剤（不図示）を塗布したうえで、別の平板ガラス１２０を重ね合わせた状態で成形型１４０に載置する。成形型１４０は、製品形状の周縁部の形状を有している。この状態では、周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２は、平坦になっている。尚、周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２は、別のガラス板１２０のどちらかの面に設けても良いし、複数の面に設けても良い。
【００９２】
次いで、図８に示すように、成形型１４０で、下側の平板ガラス１１０の周縁部を支持した状態で、重ね合わせた２枚の平板ガラス１１０、１２０を加熱して軟化させ、重ね合わせた状態で２枚の平板ガラス１１０、１２０を自重曲げする。尚、自重曲げの代わりに、プレス曲げしても良い。
【００９３】
その結果、２枚の平板ガラス１１０、１２０が、製品形状に湾曲した湾曲ガラス板１１０Ａ、１２０Ａとなる。また、平坦な周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２が、製品形状に湾曲した周波数選択表面１１１Ａ及び熱線反射膜１１２Ａとなる。
【００９４】
続いて、湾曲ガラス板１１０Ａ、１２０Ａを冷却し、分離する。その後、湾曲ガラス板１１０Ａ、１２０Ａや周波数選択表面１１１Ａ及び熱線反射膜１１２Ａを洗浄して、離型剤を除去する。
【００９５】
次いで、図９に示すように、一方の湾曲ガラス板１１０Ａの片面に設けた周波数選択表面１１１Ａ及び熱線反射膜１１２Ａ上に、可撓性のＰＶＢシートの中間膜１１３を載せたうえで、他方の湾曲ガラス板１２０Ａを重ね合わせ、熱圧着を行う。このようにして、自動車用の合わせガラスを製造する。
【００９６】
また、強化ガラスの場合、単板で曲げ成形する。軟化点付近までガラス板を加熱処理し、自重曲げやプレス曲げによって曲げ成形する。次いで、例えばガラス板の両面にエアを吹きつけることで急冷する。製品形状に湾曲した周波数選択表面及び熱線反射膜とを有する強化ガラスとなる。
【００９７】
尚、本実施形態では、自動車用の窓ガラスの曲げ成形について説明したが、本発明は、建築用や航空機用、鉄道車両用の窓ガラス等の一般的な窓ガラスに適用されても良い。
【実施例】
【００９８】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００９９】
実施例１〜２、比較例１について、有限積分法を利用したコンピュータシミュレーションによって電磁波の透過特性の解析を行った。詳細には、メッシュパターンの平行線を透過する垂直偏波の透過特性について解析を行った。ここで、垂直偏波とは、メッシュパターンの垂直線と平行な方向に電界が振動する偏波をいう。
【０１００】
実施例１では図１のメッシュパターンと略同一のパターンとし、実施例２では図２のメッシュパターンと略同一のパターンとし、比較例１では図１１のメッシュパターンと略同一のパターンとして、熱線反射膜と周波数選択表面とを設定した。メッシュパターンの平行線の間隔を表１に示す。表中、間隔番号は、熱線反射膜と周波数選択表面との境界付近からの位置を表し、間隔番号が小さいほど境界に近い位置を意味する。尚、実施例１〜２、比較例１において、メッシュパターンの垂直線のピッチ間隔を９．９５ｍｍに設定し、各線の線幅（即ち、開口線の線幅）を５００μｍに設定した。
【０１０１】
【表１】
実際の解析では、解析を容易にするため、図１〜図２、図１１と異なり、メッシュパターンの垂直線の数を平行線の数と同じ１１本に設定し、略正方形状の周波数選択表面が熱線反射膜で囲繞されているものとし、且つ、ガラスによる電磁波の反射等の影響を排除した。解析結果を図１０に示す。
【０１０２】
図１０は、実施例１〜２、比較例１における電磁波の透過特性図である。図１０では、実施例１の結果を実線で示し、実施例２の結果を一点鎖線で示し、比較例１の結果を破線で示した。また、図１０では、各例において、周波数選択表面領域の熱線反射膜をすべて除去した場合の電磁波の透過率を０ｄＢとした。
【０１０３】
図１０から明らかなように、メッシュパターンの平行線の間隔が漸次小さくなる又は段階的に小さくなる場合、平行線の間隔が一定である場合と比較して、平行線の間隔の平均値が略同一であれば、垂直偏波の透過特性が略同一になることが分かる。
【符号の説明】
【０１０４】
１１０ 平板ガラス
１１０Ａ 湾曲ガラス板
１１１ 周波数選択表面
１１２ 熱線反射膜
１１４ 長辺（一辺）
１３０ メッシュパターン
１３１ 網目
１３２ 開口線
１３３ 垂直線
１３４ 平行線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱線反射膜と、周波数選択表面とを有する熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用や車両用の窓ガラスとして、熱線反射膜付きのガラス板が用いられることがある。熱線反射膜は、金属や金属酸化物等の薄膜で構成され、赤外線を反射すると共に、赤外線よりも波長の短い可視光線を透過する。これにより、室内からの室外の視認性を確保しつつ、太陽光の熱が室内へ流入するのを抑制することができる。
【０００３】
しかし、熱線反射膜は、赤外線の他、赤外線よりも波長の長い電磁波も反射する傾向を有し、特に電気導電度が高い金属及び金属酸化物系の熱線反射膜では電磁波反射率が非常に高いため、ＦＭ放送、ＡＭ放送、ＵＨＦ放送、ＶＨＦ放送、携帯電話、ＧＰＳ（１５７５ＭＨｚ）、自動車用のキーレスエントリー（２５０〜４００ＭＨｚ）等といった放送、通信、機器制御等で使用される電磁波を反射する。
【０００４】
これに対し、従来から、熱線反射膜のメッシュパターンからなり、熱線反射膜を線状に除去した複数の開口線を有する周波数選択表面（ＦＳＳ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。周波数選択表面は、メッシュパターンに応じた周波数帯の電磁波を選択的に透過する。これにより、ＦＭ放送等の室外からの電磁波を室内のアンテナにて受信することが可能になる。また、周波数選択表面のメッシュパターンの大きさが小さいほど電波透過性は良好なことが知られている。
【０００５】
ところで、一般的に、周波数選択表面を有する湾曲ガラス板を製造する場合、周波数選択表面を有する平板ガラスを加熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形する。曲げ成形する際、平板ガラスの周縁部を支持して平板ガラスを自重曲げさせたり、平板ガラスをプレス曲げしたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５０６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、図１１に示すように、熱線反射膜１２と周波数選択表面１１とが少なくとも一辺１４で隣接して設けられる。周波数選択表面１１は、熱線反射膜のメッシュパターン３０からなり、熱線反射膜を線状に除去した複数の開口線３２を有するので、熱線反射膜１２に比べて、熱線反射率が低い。このため、巨視的に見ると、周波数選択表面１１と熱線反射膜１２との境界である一辺１４付近で熱線反射率が急激に変化する。また、微視的に見ると、一辺１４に沿う開口線が存在するので、一辺１４付近での熱線反射率の急激な変化が助長されている。
【０００８】
このような場合、加熱処理時に、一辺１４付近での温度勾配が急激になる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、一辺１４に沿って歪みが生じることがあった。この歪みは、ガラス板の中央に近い部分である、一辺１４の中央部で顕著であった。
【０００９】
この課題を解決するため、メッシュパターン３０の開口線３２に囲まれた熱線反射膜からなる網目３１を全体的に大きくし、周波数選択表面１１における熱線反射率を高めることが考えられるが、この場合、電磁波の透過特性に悪影響を与える。
【００１０】
また、この課題を解決するため、熱線反射膜付きの平板ガラスを熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形した後、湾曲した熱線反射膜の一部を線状に除去してメッシュパターンに加工して周波数選択表面を形成することが考えられる。しかしながら、この場合、平坦な熱線反射膜を加工する場合に比べて、加工が難しいので、メッシュパターンの寸法精度が悪くなる。このため、電磁波の透過特性に悪影響を与えることがある。また、曲面を加工するため、加工装置が複雑になる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、電磁波の透過特性を維持しつつ、曲げ成形時に歪みを抑制することのできる熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形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】
【００１２】
上記目的を解決するため、本発明の熱線反射ガラス板は、
熱線反射膜と、該熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接し、熱線反射膜のメッシュパターンによりなり、複数の開口線を有する周波数選択表面とをガラス板の少なくとも片面に設けた熱線反射ガラス板において、
前記メッシュパターンの前記開口線に囲まれた熱線反射膜からなる網目は、前記一辺の前記ガラス板の中央に近い側から、前記ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の熱線反射ガラス板の曲げ成形方法は、
上記記載の熱線反射ガラス板を、加熱処理によって軟化し、曲げ成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電磁波の透過特性を維持しつつ、曲げ成形時に歪みを抑制することのできる熱線反射ガラス板、及び熱線反射ガラス板の曲げ成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【図６】本発明の一実施形態における熱線反射ガラス板の曲げ成形方法のフロー図である。
【図７】本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図（１）である。
【図８】本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図（２）である。
【図９】本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図（３）である。
【図１０】実施例１〜２、比較例１における電磁波の透過特性図である。
【図１１】従来のメッシュパターンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。尚、各図において、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００１８】
図１は、矩形状の平板ガラスの片面の全域に熱線反射膜を成膜し、この熱線反射膜の一部に帯状の周波数選択表面１１１を設けた熱線反射ガラス板である。この熱線反射ガラス板は、周波数選択表面１１１と熱線反射膜１１２とが、長辺（一辺）１１４を境界として隣接している。長辺（一辺）１１４は直線状になっている。長辺１１４の中央部が、長辺１１４における平板ガラスの中央に近い部分になっている。
【００１９】
周波数選択表面１１１は、所定周波数帯の電磁波を選択的に透過する。周波数選択表面１１１は、熱線反射膜のメッシュパターン１３０からなり、熱線反射膜を線状に除去した複数の開口線１３２を有する。言い換えると、周波数選択表面１１１は、開口線１３２に囲まれた複数の熱線反射膜のパッチが網目状に配列されたものである。各パッチは、矩形状であることがレーザ加工装置やカッター等の熱線反射膜の除去方法に対しては加工時間が短時間であるので望ましい。しかし、矩形状に限らず平行四辺形、台形、円形などであってもよい。
【００２０】
メッシュパターン１３０の網目１３１は、熱線反射膜のパッチからなる。網目１３１の各辺の長さは、周波数選択表面１１１が選択的に透過すべき電磁波（以下、「所望の電磁波」という）の波長の１／２０以下に設定され、例えば、０．２〜２０ｍｍに設定される。
【００２１】
複数の開口線１３２は、長辺１１４に対して垂直な複数の垂直線１３３と、長辺１１４に対して平行な複数の平行線１３４とにより構成されている。垂直線１３３や平行線１３４の線幅は、所望の電磁波の波長等に応じて設定され、例えば、１０〜１０００μｍに設定される。
【００２２】
平行線１３４の間隔Ｙ１は、長辺１１４付近から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなるように設定されている。一方、垂直線１３３の間隔Ｘ１は、等間隔に設定されている。
【００２３】
ここで、平行線１３４の間隔Ｙ１とは、所定の線幅（例えば、５００μｍ）を有する平行線１３４の中心線の間隔をいい、垂直線１３３の間隔Ｘ１とは、所定の線幅（例えば、５００μｍ）を有する垂直線１３３の中心線の間隔をいう。
【００２４】
このようにして、メッシュパターン１３０の網目１３１が長辺１１４から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなっているので、巨視的に見ると、熱線反射率が長辺１１４付近から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなっている。よって、長辺１１４付近での熱線反射率の変化を緩やかにすることができる。
【００２５】
ところで、図１１に示すように、メッシュパターン３０の網目３１の大きさが一定である場合、巨視的に見ると、周波数選択表面１１と熱線反射膜１２との境界である一辺１４付近から周波数選択表面１１の内方に向けて熱線反射率は変化しない。従って、巨視的に見ると、一辺１４付近で熱線反射率が急激に変化する。
【００２６】
このような場合、一辺１４付近での熱線反射率の急激な変化に起因して、加熱処理時に、一辺１４付近での温度勾配が急激になる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、一辺１４に沿って歪みが生じやすい。
【００２７】
本実施形態では、メッシュパターン１３０の網目１３１が長辺１１４付近から周波数選択表面１１１の内方に向けて漸次小さくなるので、メッシュパターン１３０の網目１３１の大きさの平均値を維持することができる。網目１３１の大きさの平均値を維持することができれば、網目１３１の各辺の長さに比べて所望の電磁波の波長は十分に長いので、電磁波の透過特性を維持することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、長辺１１４付近での熱線反射率の変化を緩やかにすることができるため、加熱処理時に、長辺１１４付近での温度勾配を緩やかにすることができる。これにより、加熱処理による曲げ成形時に、長辺１１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００２９】
このメッシュパターン１３０が設けられた熱線反射ガラス板は、後述する方法により、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形される。製品形状に曲げ成形された熱線反射ガラス板は、メッシュパターンの平行線が地面に対し水平になるように、且つ、メッシュパターンの垂直線が地面に対し垂直又は傾斜するように車両や建物等の対象物に設置されて良い。これにより、垂直偏波、水平偏波、円偏波や楕円偏波等の偏波の透過性を高めることができる。
【００３０】
尚、本実施形態では、メッシュパターン１３０の網目１３１が、長辺１１４から周波数選択表面の内方に向けて漸次小さくなるとしたが、本発明はこれに限定されない。要は、メッシュパターン１３０の網目１３１が、歪みが発生しやすい部分、即ち長辺１１４におけるガラス板の中央に近い部分付近から、ガラス板の周辺に向けて漸次小さくなっていれば良い。
【００３１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００３２】
図２は、図１とメッシュパターン２３０以外は同じで、周波数選択表面２１１と熱線反射膜２１２とが長辺（一辺）２１４を境界として隣接している熱線反射ガラス板である。
【００３３】
メッシュパターン２３０の複数の開口線２３２は、長辺２１４に対して垂直な複数の垂直線２３３と、長辺２１４に対して平行な複数の平行線２３４とにより構成されている。
【００３４】
平行線２３４の間隔Ｙ２は、長辺２１４から周波数選択表面２１１の内方に向けて段階的に小さくなるよう設定されている。一方、垂直線２３３の間隔Ｘ２は、等間隔に設定されている。
【００３５】
このようにして、メッシュパターン２３０の網目２３１が長辺２１４から周波数選択表面２１１の内方に向けて段階的に小さくなっているので、メッシュパターン２３０の網目２３１の大きさの平均値を維持することができる。よって、電磁波の透過特性を維持することができる。
【００３６】
また、メッシュパターン２３０の網目２３１が長辺２１４から周波数選択表面２１１の内方に向けて段階的に小さくなっているので、巨視的に見ると、長辺２１４付近での熱線反射率の変化を緩やかにすることができる。これにより、加熱処理時に、長辺２１４付近での温度勾配を緩やかにすることができる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、長辺２１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００３７】
加えて、本実施形態では、上記第１の実施形態に比べて、開口線２３２のピッチ間隔が同じものが多いので、メッシュパターン２３０の加工の設定が容易である。
【００３８】
一方、上記第１の実施形態では、メッシュパターンの網目が漸次小さくなるので、本実施形態に比べて、境界付近での温度勾配をより緩やかにすることができ、加熱処理による曲げ成形時に、境界に沿って歪みが生じるのをより効果的に抑制することができる。
【００３９】
このメッシュパターン２３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００４０】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００４１】
図３は、矩形状のガラス板の片面の全域に熱線反射膜を成膜し、この熱線反射膜の一部に矩形状の周波数選択表面３１１を設けた熱線反射ガラス板である。この熱線反射ガラス板は、周波数選択表面３１１と熱線反射膜３１２とが、長辺（一辺）３１４及び短辺（他辺）３１５とでＬ字状の境界を形成して隣接している。長辺３１４と短辺３１５との角部が、長辺３１４及び短辺３１５のそれぞれにおける平板ガラスの中央に近い部分になっている。
【００４２】
周波数選択表面３１１は、熱線反射膜のメッシュパターン３３０からなり、メッシュパターン３３０の網目３３１は、熱線反射膜のパッチからなる。
【００４３】
メッシュパターン３３０の複数の開口線３３２は、長辺３１４に対して垂直な複数の垂直線３３３と、長辺３１４に対して平行な複数の平行線３３４とにより構成されている。
【００４４】
平行線３３４の間隔Ｙ３は、長辺３１４から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。一方、垂直線３３３の間隔Ｘ３は、短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。
【００４５】
このようにして、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４付近から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるので、第１の実施形態と同様に、電磁波の透過特性を維持しつつ、加熱処理による曲げ成形時に、長辺３１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００４６】
また、メッシュパターン３３０の網目３３１が、短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるので、同様に、電磁波の透過特性を維持しつつ、加熱処理による曲げ成形時に、短辺３１５に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００４７】
尚、本実施形態では、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４及び短辺３１５のそれぞれにおける平板ガラスの中央に近い側から、周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなっている。
【００４８】
このメッシュパターン３３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００４９】
尚、本実施形態では、メッシュパターン３３０の網目３３１が、周波数選択表面３１１と熱線反射膜３１２との境界である長辺３１４及び短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４と短辺３１５のどちらか一方から周波数選択表面３１１の内方に向けて漸次小さくなるとしても良い。また、メッシュパターン３３０の網目３３１が、長辺３１４及び／又は短辺３１５から周波数選択表面３１１の内方に向けて段階的に小さくなるとしても良い。
【００５０】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００５１】
図４は、図１とメッシュパターン４３０以外は同じで、周波数選択表面４１１と熱線反射膜４１２とが長辺（一辺）４１４を境界として隣接している熱線反射ガラス板である。
【００５２】
メッシュパターン４３０の複数の開口線４３２は、長辺４１４に対して垂直な複数の垂直線４３３と、長辺４１４に対して平行な複数の平行線４３４とにより構成されている。
【００５３】
平行線４３４の間隔Ｙ４は、長辺４１４付近から周波数選択表面４１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。一方、垂直線４３３の間隔Ｘ４は、長辺４１４のガラス板の中央に近い中央部付近から、ガラス板の周辺に向けて漸次小さくなるよう設定されている。
【００５４】
このようにして、メッシュパターン４３０の網目４３１が、長辺４１４の中央部付近から周辺に向けて漸次小さくなるので、第１の実施形態と同様に、電磁波の透過特性を維持しつつ、加熱処理による曲げ成形時に、長辺４１４に沿って歪みが生じるのを抑制することができる。
【００５５】
加えて、本実施形態では、第１〜第３の実施形態に比べて、長辺４１４の中央部付近におけるメッシュパターン４３０の網目４３１を大きくすることができるので、巨視的に見て、歪みが生じやすい部分における熱線反射率を高めることができる。従って、歪みを効果的に抑制することができる。
【００５６】
このメッシュパターン４３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００５７】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態におけるメッシュパターンの平面図である。
【００５８】
図５は、図１とメッシュパターン５３０以外は同じで、周波数選択表面５１１と熱線反射膜５１２とが長辺（一辺）５１４を境界として隣接している熱線反射ガラス板である。境界は、メッシュパターン５３０の開口線５３２の先端を結んだ線で定義し、図５の場合、長辺５１４は直線状になっている。
【００５９】
メッシュパターン５３０の複数の開口線５３２は、長辺５１４に対して垂直な複数の垂直線５３３と、長辺５１４に対して平行な複数の平行線５３４とにより構成されている。
【００６０】
平行線５３４の間隔Ｙ５は、長辺５１４から周波数選択表面５１１の内方に向けて漸次小さくなるよう設定されている。一方、垂直線５３３の間隔Ｘ５は、等間隔に設定されている。
【００６１】
このようにして、メッシュパターン５３０の網目５３１が長辺５１４から周波数選択表面５１１の内方に向けて段階的に小さくなっているので、メッシュパターン５３０の網目５３１の大きさの平均値を維持することができる。よって、電磁波の透過特性を維持することができる。
【００６２】
平行線５３４は、長辺５１４に最も近い平行線５３４が長辺５１４から所定距離Ｌ１離れるように配列されている。ここで、所定距離Ｌ１とは、所定の線幅（例えば、５０μｍ）を有する平行線５３４の外縁と長辺５１４との間隔を意味する。
【００６３】
所定距離Ｌ１は、周波数選択表面５１１の寸法形状等に応じて適宜設定されるが、３〜１００ｍｍであることが好ましく、５〜１００ｍｍであることがより好ましい。
【００６４】
所定距離Ｌ１が３ｍｍ未満であると、平行線５３４を長辺５１４から離間した効果が十分に得られない。一方、所定距離Ｌ１が１００ｍｍを超えると、メッシュパターン５３０の変化が大きすぎるので、電磁波の透過特性に悪影響を与える。
【００６５】
このようにして、平行線５３４が長辺５１４から離間しているので、図１に示すように、長辺５１４に沿う開口線が存在しない。
【００６６】
ところで、図１３に示すように、一辺１４に沿う開口線が存在する場合、一辺１４付近での熱線反射率の急激な変化が助長される。このため、加熱処理時に、一辺１４付近での温度勾配が急激になる。その結果、加熱処理による曲げ成形時に、一辺１４に沿って歪みが生じやすい。
【００６７】
本実施形態では、長辺５１４に沿う開口線が存在しないので、加熱処理時に、長辺５１４付近での温度勾配を効果的に緩やかにすることができる。よって、加熱処理による曲げ成形時に、長辺５１４に沿って歪みが生じるのを効果的に抑制することができる。
【００６８】
このメッシュパターン５３０が設けられた熱線反射ガラス板は、第１の実施形態と同様に、加熱処理によって軟化され、製品形状に曲げ成形された後、車両や建物等の対象物に設置されて良い。
【００６９】
以上、本発明の第１〜第５の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００７０】
例えば、第１〜第５の実施形態において、熱線反射ガラス板は矩形状であるとしたが、熱線反射ガラス板の形状に制限はなく、例えば扇状であっても良い。
【００７１】
また、第１〜第５の実施形態において、開口線は、熱線反射膜を線状に除去したものであるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、開口線は、メッシュパターンを略反転させたマスクを利用して形成されたものであっても良い。
【００７２】
また、第１〜第５の実施形態において、周波数選択表面と熱線反射膜との境界である一辺は、直線状であるとしたが、弧状であっても良い。弧状の場合、メッシュパターンの複数の開口線は、一辺のガラス板の中央に近い中央部に対して略垂直な複数の垂直線と、一辺の中央部に対して略平行な複数の平行線とにより構成されて良く、この場合、平行線は、一辺に最も近い平行線が一辺の中央部から所定距離離れるように配列されても良い。また、弧状の場合、メッシュパターンの複数の開口線は、一辺に対して略直交する複数の直交線と、一辺と同心の複数の弧状線とにより構成されても良く、この場合、弧状線は、一辺に最も近い弧状線が一辺から所定距離離れるように配列されても良い。
【００７３】
次に、熱線反射ガラス板の曲げ成形について説明する。
【００７４】
図６は、本発明の一実施形態における熱線反射ガラス板の曲げ成形方法のフロー図である。
【００７５】
熱線反射ガラス板の曲げ成形方法は、例えば、図６に示すように、熱線反射膜と、熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接する、所定周波数帯の電磁波を選択的に透過する周波数選択表面とを平板ガラスの片面に形成する工程（ステップＳ１００）と、熱線反射膜と周波数選択表面とが設けられた平板ガラスを加熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形する工程（ステップＳ１０２）とを有する。
【００７６】
図６のステップＳ１００では、先ず、平板ガラスの片面に熱線反射膜を成膜する。
【００７７】
平板ガラスは、例えばフロート法等により製造される。平板ガラスは、製造後に熱処理された強化ガラスであっても良い。また、平板ガラスは、無色透明であって良いし、着色されていても良い。平板ガラスのガラスは、特に限定されないが、例えば、ソーダライムガラスやホウ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。
【００７８】
熱線反射膜は、赤外線を反射するものである。この熱線反射膜付きの窓ガラスは、太陽光の熱が室内へ流入するのを抑制することができ、室内の冷房効果を高めることができる。熱線反射膜は、室内からの室外の視認性を確保するため、赤外線よりも波長の短い可視光線を透過するものであることが好ましい。
【００７９】
熱線反射膜は、赤外線の他、赤外線よりも波長の長い電磁波を反射するので、ＦＭ放送、ＡＭ放送、ＵＨＦ放送、ＶＨＦ放送、携帯電話、ＧＰＳ（１５７５ＭＨｚ）、自動車用のキーレスエントリーシステム（２５０〜４００ＭＨｚ）等の電磁波を反射する。
【００８０】
熱線反射膜としては、金属膜や金属酸化膜、非金属膜、誘電体膜等が単独で又は組み合わせて用いられる。熱線反射膜は、単一層からなっても良いし、複数層からなっても良い。
【００８１】
熱線反射膜の成膜には、一般的な方法が用いられ、例えば、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ（化学的気相成長）法等が用いられる。スパッタ法は、大面積の成膜に適している。
【００８２】
熱線反射膜は、平板ガラスの片面の全域に成膜されても良いし、一部の領域に成膜されても良いが、赤外線の反射効率を高めるため、全域に成膜されることが好ましい。
【００８３】
次に、レーザ加工装置やカッター等を用いて、成膜された熱線反射膜の一部をメッシュパターンに加工して周波数選択表面を形成する。周波数選択表面は、メッシュパターンに応じた周波数帯の電磁波を選択的に透過する。
【００８４】
以上により、熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接する周波数選択表面が形成される。熱線反射膜は、開口のない熱線反射膜からなるので、周波数選択表面に比べて、赤外線を効果的に反射することができる。
【００８５】
このようにして、平坦な熱線反射膜の一部をメッシュパターンに加工するので、製品形状に曲げ成形した熱線反射膜を加工する場合に比べて、加工が容易である。よって、メッシュパターンの寸法精度を高めることができ、電磁波の透過特性を高めることができる。
【００８６】
尚、本実施形態では、成膜された熱線反射膜の一部をメッシュパターンに加工して周波数選択表面を形成するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、メッシュパターンを略反転させたマスクを利用して、平板ガラスの片面に熱線反射膜のメッシュパターンを形成しても良い。この場合も、平坦な面にメッシュパターンを形成するので、メッシュパターンの寸法精度を高めることができ、電磁波の透過特性を高めることができる。
【００８７】
図６のステップＳ１０２では、熱線反射膜と周波数選択表面とが設けられた平板ガラスを加熱処理によって軟化し、製品形状に曲げ成形する。
【００８８】
本実施形態では、自動車用の窓ガラスの曲げ成形について説明するが、その前に、自動車用の窓ガラスの構成について説明する。
【００８９】
自動車用の窓ガラスには合わせガラスと強化ガラスが用いられ、通常、フロントガラスには合わせガラスを使用し、リアガラスやサイドガラスには強化ガラスが使用されることが多い。合わせガラスは、２枚の湾曲ガラス板の間にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）等の中間膜を介在したものである。中間膜は、湾曲ガラス板が外部からの衝撃によって割れたときに、ガラスの破片が飛散するのを防止する役割を果たす。強化ガラスは、表面に圧縮応力層、内部に引張応力層を有する物理強化されたものである。強化ガラスは、圧縮応力層により強度が高くなっており、さらに割れたときに、粉々になって鋭利な破片ができないので、切創を防止する役割を果たす。
【００９０】
図７〜図９は、本発明の一実施形態における合わせガラスの曲げ成形の説明図である。図７は、一方の平板ガラスの片面に設けた熱線反射膜及び周波数選択表面上に別の平板ガラスを重ね合わせた状態を示す側面図である。図８は、図７で重ね合わせた２枚の平板ガラスを加熱処理によって製品形状に曲げ成形した状態を示す側面図である。図９は、図８で曲げ成形した２枚の湾曲ガラス板の間に中間膜を介在させた状態を示す側面図である。
【００９１】
先ず、図７に示すように、一方の平板ガラス１１０の片面に設けた周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２上に、離型剤（不図示）を塗布したうえで、別の平板ガラス１２０を重ね合わせた状態で成形型１４０に載置する。成形型１４０は、製品形状の周縁部の形状を有している。この状態では、周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２は、平坦になっている。尚、周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２は、別のガラス板１２０のどちらかの面に設けても良いし、複数の面に設けても良い。
【００９２】
次いで、図８に示すように、成形型１４０で、下側の平板ガラス１１０の周縁部を支持した状態で、重ね合わせた２枚の平板ガラス１１０、１２０を加熱して軟化させ、重ね合わせた状態で２枚の平板ガラス１１０、１２０を自重曲げする。尚、自重曲げの代わりに、プレス曲げしても良い。
【００９３】
その結果、２枚の平板ガラス１１０、１２０が、製品形状に湾曲した湾曲ガラス板１１０Ａ、１２０Ａとなる。また、平坦な周波数選択表面１１１及び熱線反射膜１１２が、製品形状に湾曲した周波数選択表面１１１Ａ及び熱線反射膜１１２Ａとなる。
【００９４】
続いて、湾曲ガラス板１１０Ａ、１２０Ａを冷却し、分離する。その後、湾曲ガラス板１１０Ａ、１２０Ａや周波数選択表面１１１Ａ及び熱線反射膜１１２Ａを洗浄して、離型剤を除去する。
【００９５】
次いで、図９に示すように、一方の湾曲ガラス板１１０Ａの片面に設けた周波数選択表面１１１Ａ及び熱線反射膜１１２Ａ上に、可撓性のＰＶＢシートの中間膜１１３を載せたうえで、他方の湾曲ガラス板１２０Ａを重ね合わせ、熱圧着を行う。このようにして、自動車用の合わせガラスを製造する。
【００９６】
また、強化ガラスの場合、単板で曲げ成形する。軟化点付近までガラス板を加熱処理し、自重曲げやプレス曲げによって曲げ成形する。次いで、例えばガラス板の両面にエアを吹きつけることで急冷する。製品形状に湾曲した周波数選択表面及び熱線反射膜とを有する強化ガラスとなる。
【００９７】
尚、本実施形態では、自動車用の窓ガラスの曲げ成形について説明したが、本発明は、建築用や航空機用、鉄道車両用の窓ガラス等の一般的な窓ガラスに適用されても良い。
【実施例】
【００９８】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００９９】
実施例１〜２、比較例１について、有限積分法を利用したコンピュータシミュレーションによって電磁波の透過特性の解析を行った。詳細には、メッシュパターンの平行線を透過する垂直偏波の透過特性について解析を行った。ここで、垂直偏波とは、メッシュパターンの垂直線と平行な方向に電界が振動する偏波をいう。
【０１００】
実施例１では図１のメッシュパターンと略同一のパターンとし、実施例２では図２のメッシュパターンと略同一のパターンとし、比較例１では図１１のメッシュパターンと略同一のパターンとして、熱線反射膜と周波数選択表面とを設定した。メッシュパターンの平行線の間隔を表１に示す。表中、間隔番号は、熱線反射膜と周波数選択表面との境界付近からの位置を表し、間隔番号が小さいほど境界に近い位置を意味する。尚、実施例１〜２、比較例１において、メッシュパターンの垂直線のピッチ間隔を９．９５ｍｍに設定し、各線の線幅（即ち、開口線の線幅）を５００μｍに設定した。
【０１０１】
【表１】
実際の解析では、解析を容易にするため、図１〜図２、図１１と異なり、メッシュパターンの垂直線の数を平行線の数と同じ１１本に設定し、略正方形状の周波数選択表面が熱線反射膜で囲繞されているものとし、且つ、ガラスによる電磁波の反射等の影響を排除した。解析結果を図１０に示す。
【０１０２】
図１０は、実施例１〜２、比較例１における電磁波の透過特性図である。図１０では、実施例１の結果を実線で示し、実施例２の結果を一点鎖線で示し、比較例１の結果を破線で示した。また、図１０では、各例において、周波数選択表面領域の熱線反射膜をすべて除去した場合の電磁波の透過率を０ｄＢとした。
【０１０３】
図１０から明らかなように、メッシュパターンの平行線の間隔が漸次小さくなる又は段階的に小さくなる場合、平行線の間隔が一定である場合と比較して、平行線の間隔の平均値が略同一であれば、垂直偏波の透過特性が略同一になることが分かる。
【符号の説明】
【０１０４】
１１０ 平板ガラス
１１０Ａ 湾曲ガラス板
１１１ 周波数選択表面
１１２ 熱線反射膜
１１４ 長辺（一辺）
１３０ メッシュパターン
１３１ 網目
１３２ 開口線
１３３ 垂直線
１３４ 平行線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線反射膜と、該熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接し、熱線反射膜のメッシュパターンによりなり、複数の開口線を有する周波数選択表面とをガラス板の少なくとも片面に設けた熱線反射ガラス板において、
前記メッシュパターンの前記開口線に囲まれた熱線反射膜からなる網目は、前記一辺の前記ガラス板の中央に近い側から、前記ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなることを特徴とする熱線反射ガラス板。
【請求項２】
前記複数の開口線は、前記一辺の前記ガラス板の中央に近い部分である前記一辺の中央部に対して略垂直な複数の垂直線と、前記一辺の前記中央部に対して略平行な複数の平行線とにより構成される請求項１に記載の熱線反射ガラス板。
【請求項３】
前記平行線の間隔は、前記一辺から前記周波数選択表面の内方に向けて、漸次小さくなる、又は、段階的に小さくなる請求項２に記載の熱線反射ガラス板。
【請求項４】
前記平行線は、前記一辺に最も近い前記平行線が前記一辺から所定距離離れるように配列されている請求項２又は３に記載の熱線反射ガラス板。
【請求項５】
前記垂直線の間隔は、前記一辺の前記中央部から、前記ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は、段階的に小さくなる請求項２〜４のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項６】
前記周波数選択表面は、前記熱線反射膜と前記一辺及び他辺で隣接し、
前記網目は、前記他辺から前記周波数選択表面の内方に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなる請求項１〜５のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項７】
前記熱線反射膜と前記周波数選択表面とを備えた平板ガラスを、加熱処理によって軟化し、曲げ成形して湾曲させた請求項１〜６のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項８】
前記熱線反射膜と前記周波数選択表面とを備えたガラス板を少なくとも１枚含む、複数枚のガラス板を中間膜を介して接着された合わせガラスである請求項１〜７のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項９】
前記熱線反射膜と前記周波数選択表面とを備えたガラス板を加熱処理後に急冷強化した強化ガラスである請求項１〜７のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載の熱線反射ガラス板を、加熱処理によって軟化し、曲げ成形することを特徴とする熱線反射ガラス板の曲げ成形方法。
【請求項１】
熱線反射膜と、該熱線反射膜に少なくとも一辺で隣接し、熱線反射膜のメッシュパターンによりなり、複数の開口線を有する周波数選択表面とをガラス板の少なくとも片面に設けた熱線反射ガラス板において、
前記メッシュパターンの前記開口線に囲まれた熱線反射膜からなる網目は、前記一辺の前記ガラス板の中央に近い側から、前記ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなることを特徴とする熱線反射ガラス板。
【請求項２】
前記複数の開口線は、前記一辺の前記ガラス板の中央に近い部分である前記一辺の中央部に対して略垂直な複数の垂直線と、前記一辺の前記中央部に対して略平行な複数の平行線とにより構成される請求項１に記載の熱線反射ガラス板。
【請求項３】
前記平行線の間隔は、前記一辺から前記周波数選択表面の内方に向けて、漸次小さくなる、又は、段階的に小さくなる請求項２に記載の熱線反射ガラス板。
【請求項４】
前記平行線は、前記一辺に最も近い前記平行線が前記一辺から所定距離離れるように配列されている請求項２又は３に記載の熱線反射ガラス板。
【請求項５】
前記垂直線の間隔は、前記一辺の前記中央部から、前記ガラス板の周辺に向けて、漸次小さくなる、又は、段階的に小さくなる請求項２〜４のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項６】
前記周波数選択表面は、前記熱線反射膜と前記一辺及び他辺で隣接し、
前記網目は、前記他辺から前記周波数選択表面の内方に向けて、漸次小さくなる、又は段階的に小さくなる請求項１〜５のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項７】
前記熱線反射膜と前記周波数選択表面とを備えた平板ガラスを、加熱処理によって軟化し、曲げ成形して湾曲させた請求項１〜６のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項８】
前記熱線反射膜と前記周波数選択表面とを備えたガラス板を少なくとも１枚含む、複数枚のガラス板を中間膜を介して接着された合わせガラスである請求項１〜７のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項９】
前記熱線反射膜と前記周波数選択表面とを備えたガラス板を加熱処理後に急冷強化した強化ガラスである請求項１〜７のいずれかに記載の熱線反射ガラス板。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載の熱線反射ガラス板を、加熱処理によって軟化し、曲げ成形することを特徴とする熱線反射ガラス板の曲げ成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１０２２１７（Ｐ２０１１−１０２２１７Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８３２０（Ｐ２００９−２５８３２０）
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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