(57)【要約】【課題】  安価に製造可能な減圧ガラスパネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】  スペーサを介して所定の間隔を保持し配設される下平板ガラスプレート２及び上平板ガラスプレート３と、下平板ガラスプレート２の周縁部に配設され上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２の周縁部を接合する接合用シール材４とを有し、上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２の間に減圧空間が形成される減圧ガラスパネルであって、スペーサとして、表面にガラスフリットがコーティングされた複数の略真球状のガラスビーズ１を用い、複数のガラスビーズ１が、上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２の間に不規則な配置ばらつきをもって固定されている。【選択図】  図３
2014073949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペーサを介して所定の間隔を保持して配設される一対の平板ガラスプレートと、前記一対のガラスプレートの周縁部に配設され前記一対の平板ガラスプレートの周縁部を接合する接合用シール材とを有し、前記一対の平板ガラスプレート間に減圧空間が形成される減圧ガラスパネルであって、
前記スペーサは、多数の小片スペーサからなり、前記多数の小片スペーサは、前記一対の平板ガラスプレート間に不規則に分散配置されて固定されていることを特徴とする減圧ガラスパネル。
【請求項２】
請求項１記載の減圧ガラスパネルにおいて、
前記小片スペーサは、略真球状のビーズから成ることを特徴とする減圧ガラスパネル。
【請求項３】
請求項２記載の減圧ガラスパネルにおいて、
仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）当たりの小片スペーサの最少配置個数Ｍが下記（１）式を満たし、同仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）当たりの小片スペーサの最大配置個数Ｎが下記（２）式を満たすことを特徴とする減圧ガラスパネル。
Ｍ≧４／Ｑ            （１）
Ｎ≦１／π×ｒ２       （２）
ただし、
Ｑは、特定の小片スペーサの圧縮強度（ｋｇｆ）
ｒは、特定の小片スペーサとしての半径  である。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の減圧ガラスパネルにおいて、
前記多数の小片スペーサの表面には、ガラスフリットをコーティングされたものであることを特徴とする減圧ガラスパネル。
【請求項５】
減圧ガラスパネルの製造方法において、
（ａ）第１の平板ガラスプレート上に、溶媒中に分散された略真球状のビーズ分散溶液を噴霧ノズルにより噴霧するステップと、
（ｂ）前記第１の平板ガラスプレートを加熱し、前記略真球状のビーズ分散溶液中の溶媒を除去するステップと、
（ｃ）前記第１の平板ガラスプレートの周縁部に接合用シール材を配置するステップと、
（ｄ）第２の平板ガラスプレートを前記接合用シール材を介して前記第１の平板ガラスプレートに載置するステップと、
（ｅ）前記第１及び第２の平板ガラスプレートを押圧し、前記接合用シール材を加熱し前記平板ガラスプレートの周縁部を封止するステップと、
（ｆ）前記略真球状のビーズを介して前記第１及び第２の平板ガラスプレート間に形成される減圧空間を減圧するステップと
を有することを特徴とする減圧ガラスパネルの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の減圧ガラスパネルの製造方法において、
（ａ’）前記略真球状のビーズ分散溶液を噴霧するステップは、前記噴霧ノズルと前記第１の平板ガラスプレートを相対的に移動させて行う
ことを特徴とする減圧ガラスパネルの製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の減圧ガラスパネルの製造方法において、前記略真球状のビーズはガラスビーズであり、
前記第１の平板ガラスプレートを加熱し、前記ガラスビーズ分散溶液中の溶媒を除去するステップ（ｂ）と、前記第１の平板ガラスプレートの周縁部に接合用シール材を配置するステップ（ｃ）との間に
（ｇ）前記第１の平板ガラスプレート上に不規則に分散配置された多数のガラスビーズを定盤により押圧して、前記多数のガラスビーズを加熱し、前記ガラスビーズを前記第１の平板ガラスプレートに固定するステップ
を有することを特徴とする減圧ガラスパネルの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の減圧ガラスパネルの製造方法において、
前記ステップ（ｇ）における前記平板ガラスプレートの加熱温度を、前記ステップ（ｅ）の前記接合用シール材の加熱温度よりも高い温度において加熱するように制御する
ことを特徴とする減圧ガラスパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不規則に分散配置された小片のスペーサを介して封止接合された一対の板ガラスから成る減圧ガラスパネルとその製造方法に関し、特に、不規則に分散配置された略真球状のガラスビーズのスペーサを介して封止接合された一対の板ガラスから成る減圧ガラスパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属材料からなるスペーサを介して２枚の板ガラスを貼り合せ、板ガラスの間を減圧した減圧ガラスパネルとしては、例えば、特開２００４−３５２５６６号公報（特許文献１）がある。
【０００３】
この特許文献１には、整列パレットにスペーサであるピラーを移載し、板ガラス上に配設するための取出ユニットが記載され、取出ユニットが配設するピラーの行数及び列数が、それぞれ最大寸法の板ガラス上に配設されるピラーの行数及び列数の整数分の１となるよう、板ガラス上のピラーの配設位置と取出ユニットに配設するピラーの配設位置を求め、求められた板ガラス上のピラーの配設位置に接着剤を塗布し、取出ユニットに整列配置されたピラー単位で、板ガラス上に規則正しくピラーを取り付けるものが記載されている。
【０００４】
そして、取出ユニットと整列パレットが板ガラス全面にわたり独立して移動可能とされ、整列パレットから取出ユニットにピラーを移載するステップが、取出ユニットがピラーを配設すべき領域（単位ブロック）に常に隣接して行われ、単位ブロック毎に、板ガラス上にピラーが取り付けられ、ピラー取り付け完了後、一対の板ガラスのうち他方の板ガラスをピラーが配設された板ガラスの上に重ねて載置される。ついで、一対の板ガラスの周縁に低融点ガラスを含むペーストを塗布し、加熱し低融点ガラスにより板ガラス周縁を融着し、一対の板ガラス間の空間を減圧することで減圧ガラスパネルを得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５２５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１では、取出ユニットが配設するピラーの行数及び列数が、それぞれ最大寸法の板ガラス上に配設されるピラーの行数及び列数の整数分の１となるよう、板ガラス上のピラーの配設位置と取出ユニットに配設するピラーの配設位置を求め、求めた配設位置に合うよう取出ユニット内にピラーを配置しなければならず、位置合わせのためのプロセス及び求められた板ガラス上の配設位置への接着剤の塗布プロセスが必要となり、製造コストが高くまたスループットの向上が抑制される。
【０００７】
本発明の目的は、安価に製造可能でありながら、視界が阻害されない減圧ガラスパネル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、スペーサを介して所定の間隔を保持して配設される一対の平板ガラスプレートと、前記一対のガラスプレートの周縁部に配設され前記一対の平板ガラスプレートの周縁部を接合する接合用シール材とを有し、前記一対の平板ガラスプレート間に減圧空間が形成される減圧ガラスパネルであって、前記スペーサは、多数の小片スペーサからなり、前記多数の小片スペーサは、前記一対の平板ガラスプレート間に不規則に分散配置されて固定されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、スペーサとしての多数の小片スペーサを平板ガラスプレート上に規則正しく配置するための位置決め処理が不要となり、製造コストの低減が可能となる。
また、前記小片スペーサを略真球状のビーズにより構成することにより、製造コストの大幅な低減が可能となる。
【００１０】
また、本発明の実施形態として、減圧ガラスパネルは、
仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）当たりの小片スペーサの最少配置個数Ｍが下記（１）式を満たし、同仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）当たりの小片スペーサの最大配置個数Ｎが下記（２）式を満たすことを特徴とする。
Ｍ≧４／Ｑ            （１）
Ｎ≦１／π×ｒ２      （２）
ただし、
Ｑは、特定の小片スペーサの圧縮強度（ｋｇｆ）
ｒは、特定の小片スペーサとしての半径  である。
これにより、一対のガラスプレートを強固に固定可能であり、視界の阻害もない減圧ガラスパネルが提供できる。
【００１１】
また、本発明の実施形態では、前記多数の小片スペーサの表面にガラスフリットまたはガラスペーストをコーティングしたものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の実施形態では、上記接合用シール材が、ペースト状のガラスフリットからなることを特徴とする。
また、上記接合用シール材は、ペースト状のガラスフリットに限らず、板ガラスまたは鉄等の金属材料からなる金属プレートの両面に接着剤等が塗布され、或いは球状または直方体状の形状を有して、前記一対の平板ガラスプレートの周縁部に所定の間隔で配置され、該所定間隔で配置された接合用シール材の間に熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が充填されるものでも良い。
さらには、前記一対の平板ガラスプレートの周縁部であって、前記接合用シール材の配置位置に溝が形成される構成とすると、充填される熱硬化性樹脂等の接着層が、前記一対の平板ガラスプレート間に形成される減圧空間への回り込みを防止することが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、減圧ガラスパネルの製造方法において、
（ａ）第１の平板ガラスプレート上に、溶媒中に分散された略真球状のビーズ分散溶液を噴霧ノズルにより噴霧するステップと、
（ｂ）前記第１の平板ガラスプレートを加熱し、前記略真球状のビーズ分散溶液中の溶媒を除去するステップと、
（ｃ）前記第１の平板ガラスプレートの周縁部に接合用シール材を配置するステップと、
（ｄ）第２の平板ガラスプレートを前記接合用シール材を介して前記第１の平板ガラスプレートに載置するステップと、
（ｅ）前記第１及び第２の平板ガラスプレートを押圧し、前記接合用シール材を加熱し前記平板ガラスプレートの周縁部を封止するステップと、
（ｆ）前記略真球状のビーズを介して前記第１及び第２の平板ガラスプレート間に形成される減圧空間を減圧するステップとを有することを特徴とする。
これにより、スペーサとしてのガラスビーズを平板ガラスプレート上に規則正しく配置するための位置決め処理が不要となり、製造コストの大幅な低減が可能となる。
【００１４】
また、本発明の減圧ガラスパネルの製造方法の実施形態は、上記ガラスビーズ分散溶液を噴霧するステップが、
（ａ’）上記噴霧ノズルと上記第１の平板ガラスプレートを相対的に移動させて実行されることを特徴とする。
上記噴霧ノズルと上記第１の平板ガラスプレートを相対的に移動については、回転する第１の平板ガラスプレートの上面を遠心力の作用により回転させながらガラスビーズ分散溶液を噴霧し、噴霧されたガラスビーズ分散溶液中のガラスビーズをランダムに配置させるものでも良い。この場合は、前記第１の平板ガラスプレートの回転速度を制御することにより、第１の平板ガラスプレート上に配置されるガラスビーズの不規則な配置ばらつきを容易に制御することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の減圧ガラスパネルの製造方法の実施形態は、前記略真球状のビーズはガラスビーズであり、
前記第１の平板ガラスプレートを加熱し、前記ガラスビーズ分散溶液中の溶媒を除去するステップ（ｂ）と、前記第１の平板ガラスプレートの周縁部に接合用シール材を配置するステップ（ｃ）との間に
（ｇ）前記第１の平板ガラスプレート上に不規則に分散配置された多数のガラスビーズを定盤により押圧して、前記多数のガラスビーズを加熱し、前記ガラスビーズを前記第１の平板ガラスプレートに固定するステップ
を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の減圧ガラスパネルの製造方法の実施形態は、前記ステップ（ｇ）における前記平板ガラスプレートの加熱温度を、前記ステップ（ｅ）の前記接合用シール材の加熱温度よりも高い温度において加熱するように制御することを特徴とする。
例えば、前記ステップ（ｇ）における前記平板ガラスプレートの加熱温度を５００℃とし、前記ステップ（ｅ）における上下平板ガラスプレートを押圧し、接合用シール材を加熱するステップ３０７の加熱温度を４５０℃とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上下平板ガラスプレート間に小片をスペーサとして不規則に所定数だけ配置して、上下平板ガラスプレート間に所望の間隔を維持し、かつ減圧ガラスパネル内のスペーサが視界に悪影響を与えることがない減圧ガラスパネル及びその製造方法を提供することが可能となる。
スペーサをガラス小片により構成すれば、金属材料に比較して熱伝導率が低く、より高断熱性を保つことが可能であり、安価に製造可能な減圧ガラスパネル及びその製造方法を提供することが可能となる。さらに、スペーサを略真球状のガラスビーズとすれば、さらに安価に製造可能な減圧ガラスパネル及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の小片スペーサ配置の前提となる事項を説明する概念図である。
【図２】本発明の小片スペーサの各種形状を例示した斜視図である。
【図３】本発明の減圧ガラスパネルの一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】本発明の減圧ガラスパネルを製造する製造装置の概略構成図である。
【図５】本発明の減圧ガラスパネルの製造方法を説明するフローチャートである。点線で示すステップは付加的なステップを意味する。
【図６】図５のステップＳ３０１〜Ｓ３０４を説明する説明図である。
【図７】図５のステップＳ３０５、Ｓ３０６を説明する説明図である。
【図８】（ａ）は図５のステップＳ３０８を説明する説明図であり、（ｂ）は図５のステップＳ３０９を説明する説明図である。
【図９】本発明の減圧ガラスパネルを製造する製造装置の他の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明の小片配置の前提となる事項及び用語の定義を、図１及び図２を用いて説明する。
本明細書に言う「小片」とは、図２に示すように、形状は球状、円柱状、平板状、立方体状等の立体形状を成し、減圧ガラスパネルの上下平板ガラスプレート間に配設されるスペーサを言う。以下、小片スペーサとも称する。
【００２０】
図１（Ａ）は、この小片を減圧ガラスパネルの２枚の上下平板ガラスプレート間に規則的に配置した例を示しており、図１（Ｂ）は、不規則に配置した例を示している。
図１において、点線により格子状が描かれているが、これは本発明を説明するために仮想的に描いたものであり、本発明を実施した製品には表れない。本願明細書においては、この点線を「仮想格子線」と呼び、各仮想格子線の交差点を「仮想格子交差点」と呼び、仮想格子線で区画されるハッチングされた領域を「仮想単位面積」と呼んで本発明の説明を行う。なお、本願明細書での発明及び具体的実施例の説明においては、従来一般的な仮想格子線の間隔として用いられている２０ｍｍを基準として説明する。
【００２１】
さらに、本願明細書において、「減圧ガラスパネル」とは、一般的用語として用いられる「真空ガラスパネル」を含み、使用目的に応じて所期の断熱作用を達成する真空度を達成した減圧状態の減圧ガラスパネルを含む。
本願明細書において「減圧」とは真空を含み、例えば、低真空（１００Ｐａ以上）、中真空（１００〜０.１Ｐａ）、高真空（０.１〜１０―５Ｐａ）、超高真空（１０―５Ｐａ以下）を含み、減圧ガラスパネルの用途により、その真空度は選択される。
【００２２】
以下、本発明の２枚の上下平板ガラスプレート３，２から成る減圧ガラスパネル１０の実施形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図３は、本発明の減圧ガラスパネル１０の上平板ガラスプレート３の一部を切り欠いて、下平板ガラス２上に配置された小片スペーサとしてのガラスビーズスペーサ１の不規則な配置状態を示した一例の斜視図である。図中の点線は仮想格子線であり、製品としては表れない。実施例としては、仮想格子線の間隔は２０ｍｍである。
【００２４】
本発明の減圧ガラスパネル１０に用いるスペーサとしての小片１は、図３に示す好ましい実施例としては、粒径０.１ｍｍから０.５ｍｍの略真球状のガラスビーズであり、その表面に、粉末ガラスとも呼ばれるガラスフリットまたはガラスペーストがコーティングされたガラスビーズ１である。以下では、ガラスフリットまたはガラスペーストがコーティングされたガラスビーズを単に「ガラスビーズ１」と称することもある。また、以下の実施例では、ガラスビーズ１のコーティング材としてガラスフリットを説明するが、ガラスペースト又はその他の材料を使用することが可能である。この減圧ガラスパネル１０は小片スペーサ１を介して対向配置された下平板ガラスプレート２及び上平板ガラスプレート３から成る一対の平板ガラスプレートと、該一対の平板ガラスプレート２，３の周縁部を気密接合する接合用シール材４と、上下平板ガラスプレート２，３との間の空間を減圧するために、この空間の気体を排気するために上平板ガラスプレート３の隅部に設けられた排気孔５とを有する。
【００２５】
本発明の具体的実施例では、小片スペーサ１としての略真球状のガラスビーズの粒径は、０.０５ｍｍから１ｍｍであるが、０.１ｍｍから０.５ｍｍが好ましく、最も好ましくは０.２ｍｍである。
【００２６】
本発明の減圧ガラスパネル１０におけるスペーサとしての小片１には、一対の平板ガラスプレート２，３間の空間に不動に固定するために、その外周面にコーティング材を用いることが可能である。ガラスビーズスペーサのコーティング材は、その最適実施例はガラスフリットまたはガラスペーストであるが、発明としてそれに限るものではない。
例えば、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂等の加熱することにより硬化する熱硬化性樹脂でも良い。要するにガラスに対してガラスビーズを固定する機能を有すればよい。ただし、コーティング材の材質の選定には、真空時にガス等が蒸発して出てこないように注意する必要がある。
【００２７】
接合用シール材４は、好ましくはガラスフリット或いはガラスペーストからなり、下平板ガラスプレート２の隅部周辺に所定幅で所定厚さに塗られる。勿論、接合用シール材４は、これに限るものではなく、短冊状の板ガラス又は金属材料からなる金属部材の上下面に接着層としての熱硬化性樹脂等が塗布されるものでも良い。その場合、金属材料からなる金属部材としては、アルミニウム、ステンレス、チタン、銅、鉄等が使用可能である。
また、通常、ブレージングと呼ばれるろう付け技術を用いて金属とガラス材を接合することにより、接合用シール材４を接合することも可能である。
【００２８】
既に説明したが、図３中に描かれた点線（仮想格子線）は、２０mm四方の格子状を示しているが、下平板ガラスプレート２上に不規則に配設されたガラスビーズ１の配置状態をわかり易くするため便宜上示したものであり、点線上の切り欠き又は溝等が形成されているものではなく、それらの仮想格子線の交差点にガラスビーズを規則的に配置するためのものでもない。また、図３においては、ガラスビーズ１を実際のサイズ（好ましい実施例は、粒径０.１ｍｍから０.５ｍｍの略真球状）より大きく描いているが、これは説明を可視的にわかり易くするためである。
【００２９】
図４は、本発明の減圧ガラスパネル１０を製造する製造装置の概略構成図である。
本発明の減圧ガラスパネル製造装置１００は、ガラスビーズ１ガラスフリット７をコーティングする部分と、噴霧するガラスビーズ分散溶液１３を作る部分と、そのガラスビーズ分散溶液１３を噴霧して下平板ガラスプレート２上にガラスビーズを不規則に配設する部分とから成る。
【００３０】
ガラスビーズ１にガラスフリット７をコーティングする部分は、ガラスビーズ１を収容するガラスビーズ供給タンク２１と、ガラスビーズ１をコーティングするためのガラスフリット７を収容するガラスフリット供給タンク２９と、両者を適量割合で供給し混合するミキサー３１とから成る。両者の混合比は、開閉弁２２及び３０の開時間或いは開閉度合により適宜選定できる。ミキサー３１は回転する撹拌翼３２を備えており、ガラスビーズ１にガラスフリット７が均一にコーティングされる。ガラスビーズの表面にガラスフリットまたはガラスペーストをコーティングするために、加熱して融着させることもある。ガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ１は、ミキサー３１の排出口３３から搬送コンベア３４上に排出され、噴霧するガラスビーズ分散溶液１３を作る部分に送られる。
【００３１】
噴霧するガラスビーズ分散溶液１３を作る部分は、ガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ１を収容するコーティング済ガラスビーズ供給タンク１１と、溶媒１４を収容する溶媒供給タンク１５と、ガラスビーズ分散溶液収容器２４とから成る。このガラスビーズ分散溶液収容器２４には、弁１２を介して所望の個数のガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ１が供給され、かつ、弁１６を介して所望の量の溶媒１４が供給され、例えば、アルコール等の溶媒１４と、ガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ１とが所定の混合割合で混合されて、ガラスビーズ１の周りにガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ分散溶液１３が形成される。
【００３２】
ガラスビーズを噴霧する部分は、下平板ガラスプレート２を載置しＸＹ方向に移動するＸＹ駆動ステージ２６と、ＸＹ駆動ステージ２６の移動量を計測する干渉計２７と、ガラスビーズ分散溶液収容器２４からガラスビーズ分散溶液を吸引するためのポンプ２５と、該ポンプ２５により吸い出されたガラスビーズ分散溶液を下平板ガラスプレート２の表面に噴霧する噴霧ノズル２０と、干渉計２７により計測された移動量に基づきＸＹ駆動ステージへ移動量を指示し、ポンプ２５及び噴霧ノズル２０を制御する制御部２８を有する。
【００３３】
制御部２８は、噴霧ノズル２０の噴霧領域と下平板ガラスプレート２の面積との関係から、連続的に又はステップ・アンド・リピート方式で、ガラスビーズ分散溶液を噴霧するタイミングとＸＹ駆動ステージ２６を駆動するタイミング及びその移動量を制御する。これにより、噴霧ノズル２０から噴霧されたガラスビーズ分散溶液中のガラスビーズ１は、下平板ガラスプレート２の上面に全体的には均一ではあるがランダムに配置される。
【００３４】
尚、ガラスビーズ分散溶液の生成の際のガラスビーズへのコーティング材の適用は、図示はしないが上記実施例の他に、例えば、ガラスビーズ分散溶液収容器２４に対して、ガラスビーズ１を収容するガラスビーズ供給タンク２１と、ガラスビーズ１をコーティングするためのガラスフリット７を収容するガラスフリット供給タンク２９とを設け、撹拌しながらガラスビーズ１の周りにガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ分散溶液１３を形成するようにしても良い。また、複数のガラスビーズ１を攪拌しながらコーティング材としての熱硬化性樹脂を滴下することで、表面にコーティング材がコーティングされたガラスビーズ１を得ることによっても可能である。
【００３５】
次に、減圧ガラスパネル１０の製造方法の手順を図面を用いて説明する。
図５は、本発明の減圧ガラスパネル１０の製造方法を説明するフローチャートである。なお、図５において、点線で囲んで示したステップは、本発明の製造方法において必須のステップではなく、付加的なステップを意味する。
【００３６】
先ず、図４において説明した製造装置１００により、下平板ガラスプレート２に、ガラスフリット７が均一に分散したガラスビーズ分散溶液１３を噴霧する（ステップＳ３０１）。次いで、ガラスビーズ分散溶液１３が噴霧された下平板ガラスプレート２を溶媒が蒸発する温度以上の比較的低温で加熱し、ガラスビーズ分散溶液１３中の溶媒（例えば、アルコール）を蒸発させ除去する（ステップＳ３０２）。それにより、ガラスフリット７がコーティングされたガラスビーズ１が下平板ガラスプレート２上に残る。その後、更にガラスフリット７の溶融温度以上の高温で加熱し、ガラスビーズ１の表面にコーティングされたガラスフリット７を溶融後に冷却硬化させ、ガラスビーズ１を下平板ガラスプレート２に固定する（ステップＳ３０４）。
【００３７】
ここにおいて、図５において示すように、下平板ガラスプレート２を比較的低温で加熱し、ガラスビーズ分散溶液１３中の溶媒を蒸発させ除去するステップＳ３０２と、ガラスビーズ１の表面にコーティングされたガラスフリット７を溶融後に冷却硬化させ、ガラスビーズ１を下平板ガラスプレート２に固定するステップＳ３０４の間に、下平板ガラスプレート２上に不規則に分散配置された多数のガラスビーズ１を図示しない加熱定盤（下平板ガラスプレート２に対して上下動可能に構成）により押圧して、多数のガラスビーズ１を加熱して溶融後に冷却硬化させ、ガラスビーズ１を下平板ガラスプレート２に固定するステップＳ３０３を設けることが適切である。これにより、下平板ガラスプレート２に固定するガラスビーズ１の高さを均一にすることができる。
【００３８】
上記ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４を実行した結果、図６に示されるように、小片スペーサとしてのガラスビーズ１が、その上面にランダムに配置され固定された下平板ガラスプレート２が得られる。
図６において、便宜的に付した下平板ガラスプレート２上の仮想格子線（２０mm四方の格子状）と、下平板ガラスプレート２上に固定された小片スペーサとしてのガラスビーズ１との配置関係から、ガラスビーズ１が不規則な配置ばらつきを持って配置されていることがわかる。このように、本実施例においては、ガラスビーズ１を仮想格子線の交差点の位置に位置決めするような処理を不要とし、製造コストの低減が可能となる。
【００３９】
次に、下平板ガラスプレート２の周縁部に接合用シール材４を配置する場合を説明する。
図７の下側に示すように、小片スペーサとしてのガラスビーズ１を不規則に分散配置して固定した下平板ガラスプレート２を水平に支持して、下平板ガラスプレート２の周縁部に接合用シール材４を配置する（ステップＳ３０５）。
この周縁部への接合用シール材４は、好ましい実施例としては、ガラスフリット又はガラスペーストであり、下平板ガラスプレート２の周辺部に所定幅で所定厚さをもって塗布される。それ以外にも、短冊状の板ガラス又は金属材料の両面に接着層として熱硬化性樹脂が塗布された接合用シール材４を所定の長さに切断したものを用いても良い。
【００４０】
次に、図７の上側に示されるように、排気孔５が設けられた上平板ガラスプレート３を、接合用シール材４を塗布された下平板ガラスプレート２上に載置する（ステップＳ３０６）。
尚、本実施例においては、上述のとおりガラスフリット又はガラスペーストを下平板ガラスプレート２の周辺部に所定幅で所定厚さをもって塗布する例を好ましい例として説明したが、ガラスや金属製部材を接合用シール材４として所定の長さの短冊状に切断し、下平板ガラスプレート２の周縁部に配置しても良いし、接合用シール材４を球状または直方体状に切断し、下平板ガラスプレート２の周縁部に、所望の間隔で配置しても良い。その場合には、配置された接合用シール材４間の間隙を熱硬化性樹脂または金属はんだ等の接着層で充填するようにしても良い。この場合、充填される熱硬化性樹脂等の接着層が、下平板ガラスプレート２と上平板ガラスプレート３との間に形成される減圧空間への回り込みを防止するため、下平板ガラスプレート２の周縁部であって、接合シール材４が配置される位置に溝を形成すればなお良い。
【００４１】
次に、図８（ａ）に示されるように、上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２の周縁部を均等に上下から押圧して、上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２を接合用シール材４により密着させ、図示しない加熱炉により例えば約４５０℃に加熱し、周縁部を封止する（ステップＳ３０８）。この加熱処理の際には、ガラスフリット７或いは接合用シール材４等から蒸発するガスを脱ガス化することが望ましい。蒸発するガスの吸引は、後段の減圧ステップの際に用いる排気孔５に設けられた吸引ガラス管６１を使うことができる。
【００４２】
この周縁部を封止するステップＳ３０８の場合、図５に示すように、上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２の周縁部を上下から押圧して、上平板ガラスプレート３、接合用シール材４と下平板ガラスプレート２を密着させるステップＳ３０７と、加熱炉で約４５０℃に加熱し、周縁部を封止するステップＳ３０８により構成することも可能である。
【００４３】
その後、図８（ｂ）に示されるように、吸引装置（図示せず）に連通する吸引ガラス管６１により、ガラスビーズ１を介して上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２の間の減圧空間を減圧する（ステップＳ３０９）。吸引ガラス管６１の固定は、例えば内径５.０mmの吸引ガラス管６１を上平板ガラスプレート３に設けられた排気孔５に載置し、排気孔５への取り付け位置の周囲にガラスフリットまたはガラスペースト等を塗布し、約４５０℃で加熱して吸引ガラス管６１を固定する。その後、パネル温度を約１００℃〜２００℃に下げ、吸引ガラス管６１を吸引装置に取り付け（吸引装置に連通させ）減圧する。
【００４４】
その後、吸引装置に連通する吸引ガラス管６１を、例えば、レーザ等で封じ切る（ステップＳ３１０）。これにより本発明の減圧ガラスパネル１０が得られる。
【００４５】
以上の実施例では、下平板ガラスプレート２上に、ガラスフリット７が均一にコーティングされたガラスビーズ１を分散したガラスビーズ分散溶液１３を噴霧する方法を説明したが、下平板ガラスプレート２上に、直接ガラスビーズ１（ガラスフリット７がコーティングされていないガラスビーズ１）を分散したガラスビーズ分散溶液１３を噴霧する方法により製造することも可能である。この場合は、上下平板ガラスプレート３，２間の減圧ステップＳ３０９によって、小片スペーサのガラスビーズ１を上下平板ガラスプレート３，２間に固定するものである。
【００４６】
ここで図１に戻って、本発明の小片配置の発明思想を説明する。
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の多数の小片スペーサを不規則に分散配置する際の考え方を説明する説明図である。
図１（ａ）は、従来の小片スペーサの配置に倣い、仮想格子線（２０mm四方の格子状）の仮想櫛交差点上にスペーサとしてのガラスビーズを規則的に配置した場合の模式図である。それに対して、図１（ｂ）は、本発明の不規則に分散させた小片スペーサの配置の模式図を示しており、下平板ガラスプレート２の上面にランダムに配置され固定された小片スペーサとしてのガラスビーズの模式図である。ただし、図１（ｂ）の状態は現実的には発生した状態を描いたものではなく、２０mm四方の仮想格子線で囲まれた仮想単位面積の中に、順番に１〜５個のスペーサとしてのガラスビーズを不規則に配置された場合を模式的に示したものである。
【００４７】
図６を用いて説明したとおり、本実施例では、小片スペーサとしてのガラスビーズ１が下平板ガラスプレート２の上面にランダムに配置され固定される。そして仮想的に描いた下平板ガラスプレート２上の仮想格子線（格子状）と、下平板ガラスプレート２上に固定された小片スペーサとしてのガラスビーズ１が不規則なばらつきを持って配置されている。
以下では、このガラスビーズ１の不規則なばらつき配置の仮想単位面積当たりの配置数の下限値と上限値の考え方を、図１を用いて説明する。
【００４８】
まず、小片スペーサの不規則なばらつき配置の仮想単位面積当たり配置数の下限値Ｍについての考え方を説明する。
本発明の減圧ガラスパネル１０は、上下２枚の平板ガラスプレート３，２を多数の小片スペーサ１により間隔を保持しているものであるから、小片スペーサ１は上下２枚の平板ガラスプレート３，２間で大気圧に耐える強度を備えている必要がある。
従来の配置例に倣って、２０ｍｍ四方の仮想格子線の交差点上に直径０.５ｍｍの小片スペーサとしてのガラスビーズ１を配置する場合を基準強さとして考える。この場合、仮に減圧ガラスパネル１０内が真空であると仮定すると、当該１０ｃｍ四方の面積に対して作用する力は、
１ｋｇｆ×１０ｃｍ×１０ｃｍ＝１００（ｋｇｆ・ｃｍ２）である。
これに対して、従来の配置例に倣うと、１０ｃｍ四方の面積には２５個の小片スペーサとしてのガラスビーズ１が存在するから、各ガラスビーズ１が均等に力を受けるとすれば、１個のガラスビーズ１が受ける力は、
１００ｋｇｆ・ｃｍ２／２５個＝４（ｋｇｆ・ｃｍ２／個）となる。
【００４９】
従って、以下、４（ｋｇｆ・ｃｍ２／個）を１個の小片スペーサが有するべき基準強さとして考える。つまり、２０ｍｍ四方の仮想格子線で囲まれる仮想平均単位面積当たりにＭ個（下限配置数）の小片スペーサを配置するものとすると、仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）当たりの保持強度を基準強さ（４ｋｇｆ・ｃｍ２／個）以上に維持するためには、特定の小片スペーサの圧縮強度をＱｋｇｆとすると、
Ｑ×Ｍ≧４（ｋｇｆ・ｃｍ２・個）  となり、
つまり、Ｍ≧４／Ｑ        （１）
の関係を満たす必要がある。この場合、Ｍは必ずしも整数になる必要はない。複数の仮想平均単位面積に渡って上記（１）式が満足すればよい。なお、小数点第３位以下を四捨五入した。
【００５０】
また、本発明の減圧ガラスパネル１０においては、２枚の上下平板ガラスプレート３，２内に小片スペーサを多数配置することにより、それらが視覚の障害となることのないように分散配置の数を制御することが重要である。これが小片スペーサとしてのガラスビーズ１の不規則なばらつき配置数の上限値についての多数のビーズの総投影面積比Ｋの考え方である。多数配置された小片スペーサが視覚の障害となるか否かを見るには、１０ｃｍ×１０ｃｍ程度の区域で考える必要がある。
【００５１】
ここでは、小片スペーサ１としてガラスビーズを考えるものとする。小片スペーサ１としてのガラスビーズは略真球状であるから、例えば、直径を０.５ｍｍとすると、１個のガラスビーズの投影面積は
π×０.２５２＝０.１９６２５（ｍｍ２）    である。
以下では、小片スペーサ１としての略真球状のガラスビーズとして説明するが、小片スペーサが、図２（ｂ）の円柱状の場合の１個の小片スペーサの投影面積は、π（ｄ／２）２であり、図２（ｃ）の角柱状の場合の１個の小片スペーサの投影面積は、ａ×ｂであり、図２（ｄ）の立方体状の場合の１個の小片スペーサの投影面積は、ａ×ａである。
【００５２】
その小片スペーサが、仮想格子線（２０ｍｍ四方の格子状）の仮想格子交差点上に規則的に配置されるとすると、例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍの区域で考えれば、その面積（１００ｃｍ２）内に配置されるガラスビーズの数は２５個となる。
すると、その面積（１００ｃｍ２）内の全てのガラスビーズの総投影面積は
π×０.２５２×２５＝４.９０６２５（ｍｍ２）  である。これを基準投影面積Ａとする。Ａは、１０ｃｍ×１０ｃｍの区画の仮想格子交差点上に存在する小片スペーサとしてガラスビーズの総投影面積（ｍｍ２）である。
【００５３】
これに対して、不規則に分散配置された多数のビーズの総投影面積をＢとする。その際、ビーズの半径をｒ、仮想の２０mm四方の仮想格子線内（仮想単位面積）のガラスビーズの個数をＮとすると、１０ｃｍ×１０ｃｍの区画内のガラスビーズの総投影面積Ｂは、
Ｂ＝π×ｒ２×２５Ｎ
となる。
Ｂは、仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）が２５区画（１０ｃｍ×１０ｃｍ）に存在する区画に不規則に配置された小片スペーサとしてガラスビーズの総投影面積（ｍｍ２）である。
そこで、総投影面積比Ｋ（Ｋ＝Ｂ／Ａ）とすると、繰り返し実験の結果、
Ｋが最大で５、つまり、Ｂは５×４.９０６２５≒２５
に制御されると視覚への影響が問題とされない。
つまり、これが満足されるためには
Ｂ＝π×ｒ２×２５Ｎ≦５×４.９０６２５≒２５  となり、
Ｎ≦２５／２５（π×ｒ２）＝１／π×ｒ２      （２）
を満足すれば良いことになる。この場合も、Ｎは必ずしも整数になる必要はない。複数の仮想単位面積に渡って上記（２）式が満足すればよい。
小片スペーサが、図２（ｂ）の円柱状の場合は、
Ｎ≦１／２π（ｄ／２）２    であり、
図２（ｃ）の角柱状の場合は、
Ｎ≦１／ａ×ｂ    であり、
図２（ｄ）の立方体状の場合は、
Ｎ≦１／ａ×ａ    である。
つまり、（２）式は、
Ｎ≦１／（１個の小片スペーサの投影面積）    である。
【００５４】
このように、本発明の減圧ガラスパネル１０の小片スペーサの不規則にばらつき配置された配置数の下限値は、２枚の上下平板ガラスプレート３，２を支持する圧縮強度に決定され、その上限値は、視認性の阻害がない程度のガラスの配置数によって決められる。
【００５５】
ここで、ガラスビーズを小片スペーサとした場合の、直径（ｍｍ）と圧縮強度（ｋｇｆ）及び投影面積（ｍｍ２）の関係、及び仮想単位面積（２０ｍｍ×２０ｍｍ）当たりの最少配置数と最大配置数を表１に示す。なお、投影面積はπを３.１４とし、小数点第３位以下を四捨五入した。
【表１】
2014073949.tif 000003
【００５６】
本実施例においては、噴霧ノズル２０を固定し、ＸＹ駆動ステージ２６により下平板ガラスプレート２をＸＹ方向に移動させたが、これらに限らず、下平板ガラスプレート２を固定して支持し、噴霧ノズル２０をＸＹ方向に移動させるようにしても良い。即ち、噴霧ノズル２０と下平板ガラスプレート２が相対的に移動できる構造であれば良い。
【００５７】
また、接合用シール材４と、上平板ガラスプレート３及び下平板ガラスプレート２との密着性を良好なものとするため、接合用シール材４が載置される上平板ガラスプレート３及び下平板ガラスプレート２の表面領域に微細な凹凸すなわちラフネスを形成しても良い。所望のラフネスの形成は、前処理段階で上平板ガラスプレート３及び下平板ガラスプレート２に、例えば、マスクとサンドブラスト法の技術を用いれば実現できる。
【００５８】
以上で説明した本発明の減圧ガラスパネル１０の製造方法の実施形態は、前記略真球状のビーズはガラスビーズであり、
下平板ガラスプレート２を加熱し、ガラスビーズ分散溶液中の溶媒を除去するステップＳ３０２と、下平板ガラスプレート２の周縁部に接合用シール材を配置するステップＳ３０４との間に、下平板ガラスプレート２上に不規則に分散配置された多数のガラスビーズを定盤（図示せず）により押圧して、多数のガラスビーズを加熱し、ガラスビーズを下平板ガラスプレート２に固定するステップを有することが好ましい。
【００５９】
また、以上で説明した本発明の減圧ガラスパネル１０の製造方法の実施形態は、ステップＳ３０３における平板ガラスプレートの加熱温度を、ステップＳ３０８の接合用シール材を加熱温度よりも高い温度において加熱するように制御することが望ましい。
例えば、前記ステップＳ３０３における下平板ガラスプレート２の加熱温度を５００℃とし、ステップＳ３０８おける接合用シール材の加熱温度を４５０℃とすることが好ましい。
【実施例２】
【００６０】
図９は、本発明の減圧ガラスパネルを製造する製造装置の他の実施例の構成図である。図９において実施例１と同一の構成部には同一の符号を付している。
【００６１】
本実施例の減圧ガラスパネル製造装置１０１は、ガラスビーズ１を収容するガラスビーズタンク２１と、弁２２を介して所望の個数のガラスビーズ１が供給され、例えば、アルコール等の溶媒にガラスビーズ１が混合されたガラスビーズ分散溶液２３を収容するガラスビーズ分散溶液収容器２４と、下平板ガラスプレート２を載置し回転可能に支持する回転ステージ８０と、回転ステージ８０に回転駆動力を与える回転駆動機構８１と、ガラスビーズ分散溶液収容器２４からガラスビーズ分散溶液を吸引するためのポンプ２５と、ポンプ２５により吸い出されたガラスビーズ分散溶液２３を下平板ガラスプレート２の表面に噴霧する噴霧ノズル２０と、回転ステージ８０、回転駆動機構８１、ポンプ２５及び噴霧ノズル２０を制御する制御部２８を有する。
【００６２】
制御部２８は、回転ステージ８０の回転速度を制御することにより、下平板ガラスプレート２の略中央付近に噴霧ノズル２０から噴霧されたガラスビーズ分散溶液中のガラスビーズ１は、回転する下平板ガラスプレート２の上面を遠心力の作用により移動し、ランダムに配置される。この場合、実施例１と比較して、ガラスビーズ１の不規則な配置ばらつきは、下平板ガラスプレート２の中央付近から外周方向に向かうに従ってランダムとなる。このように、本実施例においては、スピンコート法を用いる点が実施例１と異なる特徴である。本実施例においても、ガラスビーズ１を仮想格子交差点の位置に位置決めするような処理を不要とし、製造コストの低減が可能となる。
【００６３】
本実施例での減圧ガスパネルの製造方法は、図５から図８を用いて説明した実施例１の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
また、本実施例を用いて製造された減圧ガラスパネルは、実施例１と同様に、図１に示されるように、総投影面積比Ｋ（Ｋ＝Ｂ／Ａ）が５以下であれば、減圧ガラスパネルとして十分な視覚満足性が得られるものである。そして、本実施例によれば、回転ステージ８０の回転速度を制御することにより総投影面積比Ｋの制御を容易に行うことが可能となる。
【００６５】
上記した実施例１及び実施例２においては、いずれもスペーサの好ましい実施例としてガラスフリットが表面にコーティングされたガラスビーズ１を用いて説明したが、これに限られるものではなく、表面に熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂をコーティングしたガラスビーズを用いても良い。この場合、ガラスビーズの下平板ガラスプレート２への固定は、ガラスビーズ分散溶液が噴霧された下平板ガラスプレート２を加熱しガラスビーズ分散溶液中の溶媒（例えば、アルコール）を蒸発させ除去した後、加熱したり紫外線等の光照射を行いガラスビーズの表面にコーティングされた熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を硬化させ固定する。
【００６６】
さらに、上記した実施例１及び実施例２においては、スペーサの好ましい実施例としてガラスフリットが表面にコーティングされたガラスビーズ１を用いて説明し、表面に熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂をコーティングしたガラスビーズを用いても良いとして説明したが、これらにも限られるものではなく、熱伝導率が小さく加工可能な無機材料であって、減圧ガラスパネルを構成する上平板ガラスプレート３と下平板ガラスプレート２に作用する大気圧に耐え得る圧縮強度を有するステンレス製ビーズ（粒径０.２mmから１.０mmの略真球状）の表面に熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂をコーティングしたものを用いても良い。勿論、ガラスフリットによりコーティングしていない小片スペーサを用いても良い。
【００６７】
小片スペーサがステンレス製ビーズの場合は、ガラスビーズ１と異なり光を透過しない。よって、ステンレス製ビーズを生成する際、例えば、複数のステンレス製ビーズを攪拌しながら、磁性粉と熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を滴下し、表面に磁性粉、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂がコーティングされたステンレス製ビーズを得る。そして、図４に示されるＸＹ駆動ステージ２６、図９に示される回転スージ８０の下平板ガラスプレート２を載置する面を薄い非磁性体からなる平板で構成し、この非磁性体平板の裏面に微小な複数の磁石を配置（磁石の配置位置は２０mm四方の格子状の交点の位置）すれば、噴霧されたステンレス製ビーズ分散溶液中のステンレス製ビーズ表面にコーティングされた磁性粉と磁力の作用によって、セルフアライメント（自己整合）されるため、ステンレス製ビーズを用いた場合の図１に示される分散率を低く抑えることが可能となる。
【００６８】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。特に、ステップ（ｇ）における平板ガラスプレートの加熱温度の５００℃、及び接合用シール材を加熱するステップ３０７の加熱温度の４５０℃は、前者が後者に比較して高い温度であることが重要であり、その具体的温度に限定されるというものではない。
【符号の説明】
【００６９】
１  ガラスビーズ
２  下平板ガラスプレート
３  上平板ガラスプレート
４  接合用シール材
５  排気孔
２０  噴霧ノズル
２１  ガラスビーズタンク
２４  ガラスビーズ分散溶液収容器
２７  干渉計
２８  制御部
８０  回転ステージ
８１  回転駆動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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