(57)【要約】【課題】ガラス板から突出する部分をなくすことができる複層ガラスの製造方法および複層ガラスを提供すること。【解決手段】複層ガラスの製造方法は、第一ガラス板１と、凹部２Ｂが形成された第二ガラス板２とを準備し、凹部２Ｂにゲッター材７を設置し、第一ガラス板１および第二ガラス板２の間の間隔を維持するためのピラー６を設置し、第一ガラス板１の周縁部に封着材５を塗布する。そして、真空環境下において、封着材５を加熱し、第一ガラス板１および第二ガラス板２を合わせることで、第一ガラス板１および第二ガラス板２の周縁部を封着材５によって封着する。封着後、ゲッター材７をスポット加熱し、この加熱によって第一ガラス板１および第二ガラス板２の間に形成された密閉空間８の気体を吸着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ガラス板と、凹部が形成された第二ガラス板とを準備し、
前記凹部にゲッター材を設置し、
前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の間の間隔を維持するためのスペーサーを設置し、
前記第一ガラス板および前記第二ガラス板のうちの少なくとも一方の周縁部に封着材を塗布し、
減圧環境下において、前記封着材を加熱し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を合わせることで、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の周縁部を前記封着材によって封着し、
封着後、前記ゲッター材をスポット加熱し、この加熱によって前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の間に形成された密閉空間の気体を吸着する
ことを特徴とする複層ガラスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の複層ガラスの製造方法において、
チャンバーを備えた減圧装置が用いられ、
前記凹部に前記ゲッター材を設置し、前記スペーサーを設置し、且つ、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板のうちの一方の周縁部に封着材を塗布した後、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を前記チャンバー内に投入し、
前記チャンバー内を減圧し、
減圧環境下において、前記封着材を加熱して前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の周縁部を封着し、
封着後、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を前記チャンバー内から取り出して前記ゲッター材をスポット加熱して前記密閉空間の気体を吸着する
ことを特徴とする複層ガラスの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の複層ガラスの製造方法において、
準備する前記第二ガラス板は金属膜を有し、
前記凹部は前記金属膜がある面側で開口し、
前記金属膜のうち前記開口の周縁領域は除去されている
ことを特徴とする複層ガラスの製造方法。
【請求項４】
周縁部が封着材によって封着された第一ガラス板および第二ガラス板によって構成されており、
前記第二ガラス板には、ゲッター材が配置された凹部が形成されており、
前記第二ガラス板は、前記第一ガラス板に対向する面側に金属膜を有し、
前記凹部は前記金属膜がある面側で開口し、
前記金属膜のうち前記開口の周縁領域は除去されている
ことを特徴とする複層ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二枚のガラス板の間に減圧された密閉空間が形成された複層ガラスの製造方法および複層ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の板ガラスの間に減圧空間が形成された複層ガラスが知られている（特許文献１参照）。この複層ガラスは、第１の板ガラスおよび第２の板ガラスと、第１、第２の板ガラスの周縁部を封着した封着材と、第１の板ガラスの表面（第２の板ガラス側の面）に固着されていると共に気体を吸着する吸着材とを備えている。第１、第２の板ガラスおよび封着材によって密閉空間が形成されている。第２の板ガラスには排気口が形成されており、この排気口が排気管を介して真空ポンプに接続され、真空ポンプの作動によって排気口および排気管を通して密閉空間の気体を排気することで密閉空間が減圧状態とされる。このように減圧状態とされた後に排気口は塞がれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１３６１５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の複層ガラスでは、第２の板ガラスに取り付けられた排気管は一般にキャップによって覆われて保護されるが、キャップが第２の板ガラスの表面から突出して位置する。このため、例えば複層ガラスに対して更に別のガラス（板ガラスや複層ガラス）をスペーサーを介して取り付け、複層ガラスと別のガラスとの間に中間層を形成する場合には、中間層の見込み幅寸法はキャップが別のガラスに干渉しない程度に大きい寸法とする必要があり、十分な断熱性が得られるとしても中間層の見込み幅寸法を小さくすることは困難である。
【０００５】
本発明は、ガラス板から突出する部分をなくすことができる複層ガラスの製造方法および複層ガラス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】
【０００６】
本発明の複層ガラスの製造方法は、第一ガラス板と、凹部が形成された第二ガラス板とを準備し、前記凹部にゲッター材を設置し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の間の間隔を維持するためのスペーサーを設置し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板のうちの少なくとも一方の周縁部に封着材を塗布し、減圧環境下において、前記封着材を加熱し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を合わせることで、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の周縁部を前記封着材によって封着し、封着後、前記ゲッター材をスポット加熱し、この加熱によって前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の間に形成された密閉空間の気体を吸着することを特徴とする。
また、本発明の複層ガラスは、周縁部が封着材によって封着された第一ガラス板および第二ガラス板によって構成されており、前記第二ガラス板には、ゲッター材が配置された凹部が形成されており、前記第二ガラス板は、前記第一ガラス板に対向する面側に金属膜を有し、前記凹部は前記金属膜がある面側で開口し、前記金属膜のうち前記開口の周縁領域は除去されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガラス板から突出する部分をなくすことができる複層ガラスの製造方法および複層ガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法における各工程を示す説明図。
【図２】前記実施形態に係る製造方法における真空環境下の工程に関する概略図。
【図３】前記実施形態に係る製造方法におけるスポット加熱を示す概略図。
【図４】前記実施形態に係る製造方法によって製造される複層ガラスを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本実施形態の構成］
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１においては、本実施形態に係る複層ガラスの製造方法の概略工程を示している。複層ガラスの製造方法は、第一ガラス板１を所定寸法に切断する切断工程Ｓ１１と、第一ガラス板１の周縁に糸面取り加工を施す面取り工程Ｓ１２と、第一ガラス板１を洗浄する洗浄工程Ｓ１３と、第一ガラス板１に封着材５を塗布する塗布工程Ｓ１４と、第一ガラス板１に塗布した封着材５を仮焼成する仮焼成工程Ｓ１５と、第二ガラス板２を所定寸法に切断する切断工程Ｓ２１と、第二ガラス板２に座ぐり加工および糸面取り加工を施す座ぐりおよび面取り工程Ｓ２２と、第二ガラス板２を洗浄する洗浄工程Ｓ２３と、第二ガラス板２にスペーサーであるピラー６および吸着材であるゲッター材７を設置する設置工程Ｓ２４と、第一ガラス板１および第二ガラス板２の周縁部を封着する封着工程Ｓ３０と、第一ガラス板１および第二ガラス板２の間に形成された密閉空間８の気体を吸着する吸着工程Ｓ４１と、第一ガラス板１および第二ガラス板２を組み合わせてなる複層ガラス３を冷却する冷却工程Ｓ４２とを備えている。
【００１０】
第一ガラス板１は、表面に金属膜などが設けられていないフロートガラスによって形成されている。第二ガラス板２は、第一ガラス板１に対向配置される表面２Ａに金属膜１０が設けられたＬｏｗ−Ｅガラス（Ｌｏｗ  Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ（低放射）ガラス）によって形成されている。封着材５は、本実施形態では低融点ガラスフリットであるが、低融点の金属材料や樹脂材料などを封着材として用いることもできる。ピラー６は、ステンレス等の金属製であって厚さ寸法０．１ｍｍ〜０．２ｍｍである。この厚さ寸法の設定によって第一ガラス板１および第二ガラス板２の間に形成される密閉空間８の見込み幅寸法が定められる。ゲッター材７は、トリウム、バナジウム、チタンなどを含んでおり、加熱されることで化学反応を生じて密閉空間８の気体を吸着する特性を有する。
【００１１】
切断工程Ｓ１１は、切り線を形成する切り線形成装置（図示省略）と、切り線が形成されたガラス板を折り割る折割り装置（図示省略）とを用いて実行される。具体的には、先ず、切り線形成装置のカッターホイールにより第一ガラス板１に対して所定形状の切り線を形成する。次に、切り線を形成した第一ガラス板１の不要部分を折割り装置の押し棒により押すことで、当該不要部分を折り割る。このようにして、第一ガラス板１を所定寸法に切断する。
面取り工程Ｓ１２は、切断工程Ｓ１１の実行後、ガラス板の周縁を研磨する研磨装置（図示省略）を用いて実行される。具体的には、研磨装置の研磨ホイールを回転させながら第一ガラス板１の周縁に沿って当てることで周縁研磨を行い、これにより、第一ガラス板１の周縁に糸面取り加工を施す。
洗浄工程Ｓ１３では、面取り工程Ｓ１２の実行後、第一ガラス板１を水洗浄し、ガラス粉等を除去する。
塗布工程Ｓ１４は、ガラス板に封着材５を塗布する塗布装置（図示省略）を用いて行われる。具体的には、塗布装置のノズルから液状状態の封着材５を吐出しながら当該ノズルを第一ガラス板１の表面の周縁部に沿って移動させることで、封着材５の第一ガラス板１への塗布を行う。
仮焼成工程Ｓ１５は、塗布工程Ｓ１４の実行後、封着材５を焼結させる加熱装置（図示省略）を用いて実行される。具体的には、加熱装置のセラミックヒーターなどによって封着材５を２５０℃以上まで加熱して仮焼成する。
【００１２】
切断工程Ｓ２１は、切断工程Ｓ１１と同様に第二ガラス板２に対して実行され、第二ガラス板２を所定寸法に切断するので、詳細な説明を省略する。
座ぐりおよび面取り工程Ｓ２２は、切断工程Ｓ２１の実行後に行われる。糸面取り加工は、面取り工程Ｓ１２と同様に第二ガラス板２の周縁に対して実行されるので、詳細な説明を省略する。
座ぐり加工は、ガラス板に座ぐりを形成する座ぐり装置（図示省略）を用いて実行される。座ぐり装置は、例えばダイヤモンド粉末をコーティングした冶具を装着したボール盤などである。具体的には、座ぐり装置の冶具を第二ガラス板２の表面２Ａ上の所定位置に配置し、表面２Ａとの接触面を水などの冷却媒体で除熱しながら冶具を回転させて第二ガラス板２に向かって所定量前進させることで、第二ガラス板２を所定深さまで座ぐる。これにより、第二ガラス板２に円形状の凹部２Ｂを形成する。凹部２Ｂを形成した後、回転砥石などを用いて凹部２Ｂの開口の周縁領域２Ｃにおける金属膜１０を除去する。なお、座ぐり加工は糸面取り加工前に行ってもよい。
洗浄工程Ｓ２３は、座ぐりおよび面取り工程Ｓ２２の実行後に行われる。洗浄工程Ｓ２３は洗浄工程Ｓ１３と同様に第二ガラス板２に対して実行されるので、詳細な説明を省略する。
設置工程Ｓ２４では、座ぐりおよび面取り工程Ｓ２２の実行後、第二ガラス板２の金属膜１０上に複数のピラー６を所定間隔を隔てて設置し、且つ、ゲッター材７を凹部２Ｂに設置する。
【００１３】
封着工程Ｓ３０は、前述した工程Ｓ１１〜Ｓ１５，Ｓ２１〜Ｓ２４の完了後に減圧装置としての真空装置３５を用いて行われる。
真空装置３５は、チャンバー３６と、チャンバー３６内に設置された二つの設置台３７，３８（図２参照）と、チャンバー３６内を減圧して真空状態とする吸引装置（図示省略）とを備えており、設置台３７，３８には、電熱線などを備えた加熱装置が組み込まれている。設置台３７，３８は、図２に示すように、台本体３９１と、台本体３９１に固定されたガラス支持部３９２およびガラス押え部３９３とを備えており、図２（Ａ）に示すように鉛直方向に対して斜めであって二つの台本体３９１が略Ｖ字状となる配置状態から図２（Ｂ）に示すように台本体３９１が鉛直方向に沿って直立する配置状態まで可動に設けられている。
【００１４】
封着工程Ｓ３０は、第一ガラス板１および第二ガラス板２をチャンバー３６内に投入する投入工程Ｓ３１と、投入された第一ガラス板１および第二ガラス板２を位置合わせする位置合わせ工程Ｓ３２と、位置合わせ後に封着材５を加熱する加熱工程Ｓ３３と、加熱後に封着材５が固まるまで待機する固定工程Ｓ３４とを備えている。
投入工程Ｓ３１では、先ずチャンバー３６を開き、図２（Ａ）に示すように斜め配置状態の設置台３７，３８に第一ガラス板１および第二ガラス板２を設置する。第一ガラス板１および第二ガラス板２の下縁はガラス支持部３９２に支持され、第一ガラス板１および第二ガラス板２の上縁はガラス押え部３９３に押さえられてガラス転倒が防止される。第一ガラス板１および第二ガラス板２の設置後にはチャンバー３６を閉鎖し、吸引装置によってチャンバー３６内の減圧を開始する。チャンバー３６内は加熱工程Ｓ３３の開始前までに真空状態とされる。
位置合わせ工程Ｓ３２では、投入工程Ｓ３１の実行後、設置台３７，３８を図２（Ａ）に示す斜め状態から図２（Ｂ）に示すように直立した配置状態とし、これにより、第一ガラス板１および第二ガラス板２が互いに対向した位置とされる。
加熱工程Ｓ３３では、位置合わせ工程Ｓ３２の実行後、真空環境下において、設置台３７，３８に設置された第一ガラス板１および第二ガラス板２を前述した加熱装置によって３００℃まで加熱する。これにより、封着材５も３００℃まで加熱される。
固定工程Ｓ３４は、設置台３７，３８を互いに接近移動し、３００℃まで加熱された封着材５を第二ガラス板２に当接させる。また、第二ガラス板２におけるピラー６が第一ガラス板１の表面に当接し、第一ガラス板１および第二ガラス板２の間にピラー６の厚さ寸法に対応した所定間隔の空間が形成される。その後、加熱工程Ｓ３３における加熱は停止され、所定時間待機して封着材５の温度を低下させる。温度の低下によって封着材５が固まることで、第一ガラス板１および第二ガラス板２を封着してこれらの間に密閉空間８を有した複層ガラス３を形成する。なお、封着材５の加熱時には気体（ガス）が発生するが、温度低下して固まった後は気体の発生がおさまる。固定工程Ｓ３４の完了後はチャンバー３６内から複層ガラス３を取り出す。
【００１５】
吸着工程Ｓ４１では、固定工程Ｓ３４の実行後、高周波加熱装置（図示省略）を用いて行われる。具体的には、図３に示すように、高周波加熱装置の加熱部４０を第二ガラス板２の凹部２Ｂの近傍に配置し、加熱部４０から凹部２Ｂに設置されたゲッター材７に対して高周波によって７００℃までスポット加熱する。このようにスポット加熱されたゲッター材７は活性化し、化学反応によって密閉空間８における気体を吸着する。ここで、前記吸着は、加熱工程Ｓ３３および固定工程Ｓ３４が完了した後、つまり、封着材５などから密閉空間８に気体が発生することがおさまった後に行われるので、密閉空間８に残存した気体を十分に吸着できる。これにより、密閉空間８は真空状態とされる。複層ガラス３は真空断熱ガラスとして構成される。
また、第二ガラス板２には金属膜１０が設けられているが、金属膜１０のうち凹部２Ｂの開口の周縁領域２Ｃが除去されているので、高周波が金属膜１０に伝わって影響を受けることがない。
冷却工程Ｓ４２では、吸着工程Ｓ４１の実行後、複層ガラス３を室温冷却する。これにより、スポット加熱された複層ガラス３を常温に戻す。
【００１６】
以上の工程Ｓ１１〜Ｓ１５，Ｓ２１〜Ｓ２４，Ｓ３１〜Ｓ３４，Ｓ４１，Ｓ４２を経て、複層ガラス３が製造される。製造された複層ガラス３は、図４に示すように、他の複層ガラス３などのガラスとスペーサー９を介して組み合わされて複層の真空断熱ガラス４を構成する。
【００１７】
[変形例]
前記実施形態では、吸着工程Ｓ４１は、チャンバー３６内から複層ガラス３を取り出した後に行っているが、チャンバー３６内に高周波加熱装置を備える場合には取り出し前に行ってもよい。
前記実施形態では、第二ガラス板２を金属膜１０が設けられたＬｏｗ−Ｅガラスとしているが、これに限らず、フロートガラスとしてもよい。この場合、金属膜１０自体がないので金属膜１０のうち凹部２Ｂの開口の周縁領域２Ｃを除去する必要がなくなる。
前記実施形態では、真空装置３５は、略Ｖ字状に配置可能な設置台３７，３８を備えており、略Ｖ字状の配置とすることで設置台３７，３８に第一ガラス板１および第二ガラス板２を載せやすくしているが、この配置状態にしなくても第一ガラス板１および第二ガラス板２を設置可能な構成であれば、設置台３７，３８は始めから直立していてもよい。
前記実施形態では、加熱工程Ｓ３３において第一ガラス板１および第二ガラス板２を加熱することによって封着材５を加熱しているが、これに限らず、レーザー、遠赤外線ランプなどによって封着材５を直接に加熱してもよい。
前記実施形態では、チャンバー３６内を真空状態となるまで減圧しているが、複層ガラス３の密閉空間８が外部の大気圧よりも低い圧力であって真空状態にまでする必要がない場合には、真空状態になるまで減圧しなくてもよい。
前記実施形態では、第一ガラス板１および第二ガラス板２の周縁に糸面取り加工を施しているが、省略してもよい。
【００１８】
[本発明のまとめ]
本発明の複層ガラスの製造方法は、第一ガラス板と、凹部が形成された第二ガラス板とを準備し、前記凹部にゲッター材を設置し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の間の間隔を維持するためのスペーサーを設置し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板のうちの少なくとも一方の周縁部に封着材を塗布し、減圧環境下において、前記封着材を加熱し、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を合わせることで、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の周縁部を前記封着材によって封着し、封着後、前記ゲッター材をスポット加熱し、この加熱によって前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の間に形成された密閉空間の気体を吸着することを特徴とする。
本発明の複層ガラスの製造方法によれば、減圧環境下において第一、第二ガラス板を合わせて封着するので、第一、第二ガラス板のいずれにも、貫通した排気口を形成して排気管を取り付ける必要がない。このため、排気管自体やこれを保護するキャップをなくすことができ、例えば複層ガラスに対して更に別のガラスをスペーサーを介して取り付け、複層ガラスと別のガラスとの間に中間層を形成する場合、前述したキャップがない分、中間層の見込み幅寸法を小さい寸法に設定することができる。
また、本発明では、第一、第二ガラス板の加熱による周縁部の封着後にゲッター材をスポット加熱するので、封着材から気体が出きった後にゲッター材によって密閉空間の気体を十分に吸着できる。
【００１９】
本発明の複層ガラスの製造方法では、チャンバーを備えた減圧装置が用いられ、前記凹部に前記ゲッター材を設置し、前記スペーサーを設置し、且つ、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板のうちの一方の周縁部に封着材を塗布した後、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を前記チャンバー内に投入し、前記チャンバー内を減圧し、減圧環境下において、前記封着材を加熱して前記第一ガラス板および前記第二ガラス板の周縁部を封着し、封着後、前記第一ガラス板および前記第二ガラス板を前記チャンバー内から取り出して前記ゲッター材をスポット加熱して前記密閉空間の気体を吸着してもよい。
このような構成によれば、例えばチャンバー内でゲッター材をスポット加熱する場合と比べて、次の第一ガラス板および第二ガラス板をチャンバー内に投入でき、製造効率を向上できる。
【００２０】
本発明の複層ガラスの製造方法では、準備する前記第二ガラス板は金属膜を有し、前記凹部は前記金属膜がある面側で開口し、前記金属膜のうち前記開口の周縁領域は除去されていてもよい。
このような構成によれば、金属膜のうち凹部の開口の周縁領域が除去されているので、高周波が金属膜に伝わることなくゲッター材をスポット加熱できる。
【００２１】
本発明の複層ガラスは、周縁部が封着材によって封着された第一ガラス板および第二ガラス板によって構成されており、前記第二ガラス板には、ゲッター材が配置された凹部が形成されており、前記第二ガラス板は、前記第一ガラス板に対向する面側に金属膜を有し、前記凹部は前記金属膜がある面側で開口し、前記金属膜のうち前記開口の周縁領域は除去されていることを特徴とする。
本発明の複層ガラスによれば、金属膜のうち凹部の開口の周縁領域が除去されているので、高周波が金属膜に伝わることなくゲッター材をスポット加熱して密閉空間の気体を吸着できる。
【符号の説明】
【００２２】
１…第一ガラス板、１０…金属膜、２…第二ガラス板、２Ａ…表面、２Ｂ…凹部、２Ｃ…周縁領域、３…複層ガラス、３５…真空装置、３６…チャンバー、４…真空断熱ガラス、５…封着材、６…ピラー、７…ゲッター材、８…密閉空間、Ｓ１１，Ｓ２１…切断工程、Ｓ１２…面取り工程、Ｓ１３，Ｓ２３…洗浄工程、Ｓ１４…塗布工程、Ｓ１５…仮焼成工程、Ｓ２２…座ぐりおよび面取り工程、Ｓ２４…設置工程、Ｓ３０…封着工程、Ｓ３１…投入工程、Ｓ３２…位置合わせ工程、Ｓ３３…加熱工程、Ｓ３４…固定工程、Ｓ４１…吸着工程、Ｓ４２…冷却工程。
【図１】
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【図２】
2020121906.tif 000004
【図３】
2020121906.tif 000005
【図４】
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