(57)【要約】【課題】吸引口として良好な密閉性を確保できるようにする。【解決手段】厚み方向に間隔をあけて配置した一対の板ガラス１のうちの何れか一方の板ガラス１Ａに、両板ガラス１間の密閉空隙部Ｖを減圧密閉するための吸引口６を設けるにあたり、一方の板ガラス１Ａに貫通孔３を設け、貫通孔３に吸引用ガラス管７を立設すると共に、ガラス管７の基端部に、環状のシール用成形体８を外嵌させ、シール用成形体８を加熱溶融させることで、ガラス管７の基端部と一方の板ガラス１Ａの貫通孔周縁部１ａとにわたって流動させ、固化させてシール部Ｓを形成するガラスパネルの吸引口形成方法において、加熱によって溶融状態のシール用成形体８をガラス管７周りに誘導する傾斜面Ｋを、予め、一方の板ガラス１Ａの貫通孔周縁部１ａに形成しておく。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に間隔をあけて配置した一対の板ガラスのうちの何れか一方の板ガラスに、前記両板ガラス間の密閉空隙部を減圧密閉するための吸引口を設けるにあたり、前記一方の板ガラスに貫通孔を設け、前記貫通孔に吸引用ガラス管を立設すると共に、前記ガラス管の基端部に、環状のシール用成形体を外嵌させ、前記シール用成形体を加熱溶融させることで、前記ガラス管の基端部と前記一方の板ガラスの前記貫通孔周縁部とにわたって流動させ、固化させてシール部を形成するガラスパネルの吸引口形成方法であって、
加熱によって溶融状態の前記シール用成形体を前記ガラス管周りに誘導する傾斜面を、予め、前記一方の板ガラスの前記貫通孔周縁部に形成しておくと共に、その傾斜面形成部の外径は、前記シール用成形体の外径より小さく設定しておくガラスパネルの吸引口形成方法。
【請求項２】
前記傾斜面は、前記貫通孔周縁部を面取りして形成してある請求項１に記載のガラスパネルの吸引口形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の板ガラス間の中空部が減圧（又は、ガス封入）されているガラスパネル（例えば、減圧複層ガラスや、プラズマディスプレーパネル等）を形成する上で、中空部の減圧を実施する際の吸引口を、ガラスパネル本体に形成する技術に関し、更に詳しくは、厚み方向に間隔をあけて配置した一対の板ガラスのうちの何れか一方の板ガラスに、前記両板ガラス間の密閉空隙部を減圧密閉するための吸引口を設けるにあたり、前記一方の板ガラスに貫通孔を設け、前記貫通孔に吸引用ガラス管を立設すると共に、前記ガラス管の基端部に、環状のシール用成形体を外嵌させ、前記シール用成形体を加熱溶融させることで、前記ガラス管の基端部と前記一方の板ガラスの前記貫通孔周縁部とにわたって流動させ、固化させてシール部を形成するガラスパネルの吸引口形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガラスパネルの吸引口形成方法としては、図１０に示すように、吸引口６を形成する方の板ガラス１Ａは、その表面部が、貫通孔周縁部１ａも他の部分も面一の状態のものを使用し、前記ガラス管７に外嵌させたシール用成形体８を加熱溶融させて、前記板ガラス表面１ｂと面一の貫通孔周縁部１ａ表面上に流動させ、固化によってシール部Ｓを形成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８６５２号公報（図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のガラスパネルの吸引口形成方法によれば、シール用成形体８を加熱溶融させると、中には、図１０（ロ）に示すように、貫通孔周縁部１ａ表面上に主として流動するだけで、ガラス管７との接触が少ない状態で固化することがあり、この場合には、ガラス管７とシール部Ｓとの接着性が不良になり易く、吸引口としての密閉性が低くなるという問題点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、吸引口として良好な密閉性を確保できるガラスパネルの吸引口形成方法を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、厚み方向に間隔をあけて配置した一対の板ガラスのうちの何れか一方の板ガラスに、前記両板ガラス間の密閉空隙部を減圧密閉するための吸引口を設けるにあたり、前記一方の板ガラスに貫通孔を設け、前記貫通孔に吸引用ガラス管を立設すると共に、前記ガラス管の基端部に、環状のシール用成形体を外嵌させ、前記シール用成形体を加熱溶融させることで、前記ガラス管の基端部と前記一方の板ガラスの前記貫通孔周縁部とにわたって流動させ、固化させてシール部を形成するガラスパネルの吸引口形成方法において、加熱によって溶融状態の前記シール用成形体を前記ガラス管周りに誘導する傾斜面を、予め、前記一方の板ガラスの前記貫通孔周縁部に形成しておくと共に、その傾斜面形成部の外径は、前記シール用成形体の外径より小さく設定しておくところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、加熱によって溶融状態の前記シール用成形体を前記ガラス管周りに誘導する傾斜面を、予め、前記一方の板ガラスの前記貫通孔周縁部に形成しておくから、ガラス管周りに配置したシール用成形体を加熱溶融させると、それに伴って流動したシール材は前記傾斜面に誘導され、前記ガラス管周りに行き渡りやすくなり、板ガラス表面のみならず、ガラス管外周面との接着性能をも向上し、良好なシール効果を発揮できるようになる。
また、流動したシール材をガラス管周囲に行き渡りやすくする他の方法としては、前記一方の板ガラスに形成する貫通孔の内径を、立て込むガラス管の外径より相当量大きく設定して、貫通孔の内周壁とガラス管外周面全周との間に大きな隙間を形成し、その隙間に流動したシール材が入り込むようにすることが考えられるが、この場合には、立設したガラス管が、貫通孔内で偏芯する危険性があり、シール効果にバラツキが生じ易い他、シール材の入り込む空間が大きくなり易く、多量のシール材が必要になるのに対して、本発明によれば、貫通孔内でのガラス管位置が決まり易いから、全周に亘って同様のシール効果を得やすく、且つ、前記傾斜面によって、流動シール材をガラス管周りに誘導する機能を果たせながら、シール材の入り込む空間をより少なくすることができ、用意するシール用成形体を最小限度の容量とすることが可能となり、シール効果・経済性を共に向上させることができる。
そして、前記貫通孔周縁部の傾斜面形成部の外径は、前記シール用成形体の外径より小さく設定しておくから、シール用成形体の下方には、より確実に傾斜面が位置することとなり、加熱溶融したシール材が前記傾斜面上をより確実な状態に覆うと共に、その周囲の板ガラス表面とも接し、シール効果の向上を図ることが可能となる。これは、前記傾斜面の加工によって傾斜面表面に細かい凹凸が出来るような場合であっても、その部分を含めて板ガラス表面を前記シール材が覆い隠すことができるから、良好なシール効果を得ることが可能となる。また、前記傾斜面がシール材で覆い隠されれば、傾斜面が外部にはみ出る事が無く、吸引口周囲を美しい仕上がり形成する事が可能となる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記傾斜面は、前記貫通孔周縁部を面取りして形成してあるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、貫通孔開口縁部を切削や研磨等の手段でおとすだけの比較的簡単な手法によって傾斜面を形成することが可能となり、加工手間を軽減することが可能となる。
また、貫通孔の開口縁部の内径は、貫通孔の深部に比べて大きくなっているから、貫通孔にガラス管を立て込む際に、より入れ易くなり、ガラス管立て込み作業を含むガラスパネル形成作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１１】
図１〜８は、本発明の「ガラスパネルの吸引口形成方法」の一実施方法によって形成したガラスパネルＰを示すもので、ガラスパネルＰは、一対の板ガラス１間に、板面に沿って間隔をあけて複数のスペーサ２を介在させて形成してあるガラスパネル本体Ｐ１に対して、両板ガラス１Ａ，１Ｂ間の密閉空隙部Ｖを減圧密閉することで構成してある。
【００１２】
前記一対の板ガラス１は、それぞれ厚み寸法３ｍｍ（ＪＩＳ規格でいう３ｍｍ板ガラスで、実質的には、厚み誤差を考慮すると、２．７〜３．３ｍｍとなる）で透明なフロート板ガラスで構成してあり、両板ガラス１の外縁全周にわたっては低融点ガラス（例えば、はんだガラス）の封止部４を設けて、前記密閉空隙部Ｖの密閉を図ってある。そして、前記密閉空隙部Ｖは、一方の板ガラス１Ａに形成した吸引口６から吸引する方法によって、約１．３３Ｐａ（１．０×１０−２Ｔｏｒｒ）以下の減圧環境を呈する状態に構成してある。
因みに、両板ガラス１の外周縁部は、一方の板ガラス１Ａが板面方向に沿って突出する状態に配置してあり、この突出部５を形成してあることによって、前記封止部４の形成時に、この突出部５に封止部材（例えば、前記低融点ガラス）を載置した状態で、効率的に且つ確実に密閉空隙部Ｖ外周部を密閉することが可能となる。
【００１３】
前記スペーサ２は、圧縮強度が約４．９×１０８  Ｐａ（５×１０３  ｋｇｆ／ｃｍ２  ）以上の材料、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を使用して、直径が０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度で、高さが０．１５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の円柱形が好ましく、また、各スペーサ２間の間隔は、２０ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】
次に、前記密閉空隙部Ｖの減圧に関して、図６を用いて説明する。
前記一対の板ガラス１のうちの何れか一方の板ガラス１Ａには、前記密閉空隙部Ｖの減圧を行うための吸引口６を設けてある。この吸引口６を構成するに、前記一方の板ガラス１Ａに形成した貫通孔３に、吸引用ガラス管７を配置し、貫通孔３周壁とガラス管７との間を、低融点ガラス（シール用成形体に相当）８によって密閉連結してある。そして、前記ガラス管７の先端部７ａは、減圧後に加熱溶融して閉塞した閉塞部Ｈに構成してある（図７参照）。
【００１５】
具体的には、図２、図３に示すように、貫通孔３に連通するように、ガラス管７を板ガラス１Ａに立設すると共に、そのガラス管７の立設部のまわりにガラス管７よりも低融点である低融点ガラス８を配置する。
つまり、前記貫通孔３は、図３に示すように、約３ｍｍ程度の大径孔３ａと直径２ｍｍ程度の小径孔３ｂとを、一方の板ガラス１Ａに同一軸芯上に連設状態に形成して構成してある。そして、前記大径孔３ａの開口縁部、即ち、板ガラス１Ａの貫通孔周縁部１ａは、全周にわたって面取りしてあり、この面取り部分が傾斜面Ｋとなっている。
また、前記大径孔３ａには、ガラス管７を立設すると共に、厚さ１ｍｍ、外径φ６ｍｍ、内径φ２．３ｍｍのドーナツ状に成形された低融点ガラス８を、ガラス管７に外嵌状態に配置してある。
因みに、前記貫通孔周縁部１ａの傾斜面形成部の外径Ｌ０は、前記低融点ガラス８の外径Ｌ１より小さく設定してある。
従って、後述するように、前記低融点ガラス８を加熱溶融させるに伴って、流動した低融点ガラスは、前記傾斜面Ｋによって大径孔３ａ内に誘導され、ガラス管７と貫通孔周縁部１ａとにわたって充分接触することが可能となる。そして、ガラス管７と板ガラス１Ａとの間の密閉度を高く維持する事が可能となる。
【００１６】
因みに、前記ガラス管７は、当該実施形態においては、外径φ２．３ｍｍ、高さは６ｍｍ以下に設定してあり、厚みに関しては、０．１〜１．０ｍｍのものを使用するのが好ましい。即ち、厚みが１．０ｍｍを越えるものを使用すると、先端部７ａの閉塞時に、昇温から自己融着までに時間を要すことになり、周囲の不要な部位まで温度が上昇し、甚だしい場合にはその結果生じる温度勾配のために板ガラス１又は低融点ガラス８にクラックを生じてしまう危険性がある。また、厚みが０．１ｍｍ未満のものを使用すると、昇温は容易に実施できるものの、自己融解して形状を保つのが困難となる上、強度が弱いから極めて破損し易くなる。
【００１７】
以上のようにガラス管７、及び、低融点ガラス８を設置した後、本実施形態では、ガラスパネルＰ全体を、２００〜３００℃に予備加熱した後、炭酸ガスレーザー光９を低融点ガラス８付近に照射することで局部的に加熱して溶融させると共に、ガラス管７及び低融点ガラス８の接地域を局部的に加熱して昇温させる。その加熱に際しての概念図を図４に示す。
【００１８】
つまり、炭酸ガスレーザー装置Ｌより照射された炭酸ガスレーザー光９を、板ガラス１Ａの上方から、予備加熱された低融点ガラス８付近に照射する。そして、炭酸ガスレーザー光９は、低融点ガラス８が、加熱され軟化変形し溶融して、貫通孔３とガラス管７とに十分密着接触する程度に照射し、その後、かかる低融点ガラス８を密着接触させた箇所を、室温まで冷却すると固化し、図５に示すように、ガラス管７を板ガラス１Ａに接着固定したシール部Ｓを形成することができる。
【００１９】
このとき、炭酸ガスレーザー光９は、低融点ガラス８全体に亘るようなレーザースポット径で照射してもよいし、比較的小さなレーザースポット径で、低融点ガラス８全体をスキャンさせてもよいが、その接着固定にあたって、十分な接触強度を確保し、最終的に密閉空隙部Ｖの減圧状態を長期間保持するためには、炭酸ガスレーザー光９は、表１に示すような条件で照射することが好ましく、より好ましくは、レーザースポット径：φ６ｍｍ、レーザー出力：５〜１０Ｗの条件で照射すればよいことが確認された。即ち、レーザースポット径を、ガラス管７の周りに配置するドーナツ状の低融点ガラス８の外径と略同等の大きさにすることで、効率良くガラス管７及び低融点ガラス８の接地域を局部的に加熱して昇温させることができるため、照射効率が良い。
【００２０】
炭酸ガスレーザー光９の照射で低融点ガラス８を溶融させるに伴って、低融点ガラス８は、図８（イ）〜（ハ）に示す順に形を変える。そして、前記図８（ハ）の状態になったら照射を停止して冷却に移る。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
そして、その後、適宜、ガラス管７を介して密閉空隙部Ｖを吸引して、密閉空隙部Ｖを減圧状態に保持しながら、前記ガラス管７の先端部７ａを加熱融解して前記閉塞部Ｈを形成してある（図７参照）。
【００２３】
その密閉空隙部Ｖを減圧状態に保持する一例を示すと、図６に示すように、加熱炉Ｂ内にガラスパネルＰを板ガラス１Ａが上側になるように水平に支持し、その板ガラス１Ａの板面に吸引封止装置Ａの吸引カップＡ２を載置してガラス管７を覆う。
前記吸引封止装置Ａは、有底円筒状の吸引カップＡ２の横側部に、密閉空隙部Ｖ内の気体を吸引排出するフレキシブルパイプＡ３を連通接続し、吸引カップＡ２の先端には板ガラス１Ａの板面との間を密閉する弾性ＯリングＡ４を備え、吸引カップＡ２の底部内側にはガラス管７の先端部７ａを加熱溶融させる電気ヒータＡ５を設けてある。
そして、吸引カップＡ２の先端をＯリングＡ４を介して板ガラス１Ａの板面に密着させ、例えば２００℃程度に加熱して密閉空隙部Ｖ内を活性化しながら、フレキシブルパイプＡ３を介して密閉空隙部Ｖ内の気体を吸引排出して、密閉空隙部Ｖを減圧する。
次に、電気ヒータＡ５により、ガラス管７の先端部７ａを局部加熱（約１０００℃）することにより溶融させて、図７に示すように、貫通孔３を封止し、この状態で冷却した後、溶融したガラス管７を覆う保護用キャップ１０を板ガラス１Ａに接着する。
この先端部７ａの閉塞に関しては、先端部７ａを局部加熱（約１０００℃）するわけであるが、その熱線が焼結した前記シール部Ｓに直接あたることによって溶融するのを防止するために、図６に示すように、前記シール部Ｓを覆い隠す状態に遮熱板１１を配置した状態で実施される。
【００２４】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２５】
〈１〉  本発明の「ガラスパネルの吸引口形成方法」によって形成されるガラスパネルは、多種にわたる用途に使用することが可能で、例えば、建築用・乗物用（自動車の窓ガラス、鉄道車両の窓ガラス、船舶の窓ガラス）・機器要素用（プラズマディスプレイ等の表示パネルの表面ガラスや、冷蔵庫の開閉扉や壁部、保温装置の開閉扉や壁部）等に用いることが可能である。
〈２〉  前記板ガラスは、先の実施形態で説明した厚み３ｍｍの板ガラスに限るものではなく、他の厚みの板ガラスであってもよい。また、ガラスの種別は任意に選定することが可能であり、例えば型板ガラス、すりガラス（表面処理により光を拡散させる機能を付与したガラス）、網入りガラス又は強化ガラスや熱線吸収、紫外線吸収、熱線反射等の機能を付与した板ガラスや、それらとの組み合わせであってもよい。
また、ガラスの組成については、ソーダ珪酸ガラス（ソーダ石灰シリカガラス）や、ホウ珪酸ガラスや、アルミノ珪酸ガラスや、各種結晶化ガラスであってもよい。
〈３〉  前記板ガラスは、一方の板ガラスと他方の板ガラスとが、長さや巾寸法が異なるものを使用するのに限定されるものではなく、同寸法に形成してあるものを使用するものであってもよい。そして、両板ガラスの重ね方は、端縁部どうしが揃う状態に重ね合わせてあってもよい。また、一方の板ガラスと他方の板ガラスとの厚み寸法が異なるものを組み合わせてガラスパネルを構成してあってもよい。
〈４〉  前記スペーサは、先の実施形態で説明したステンレス鋼製のスペーサに限るものではなく、例えば、インコネルや、それ以外にも、他の金属・石英ガラス・セラミックス等であってもよく、要するに、外力を受けて両板ガラスどうしが接することがないように支持できるものであればよい。また、その形状についても、円柱形に限らず、角柱形などにすることができ、各スペーサ間の間隔についても、適宜変更が可能である。
〈５〉  前記シール用成形体８は、先の実施形態で説明した低融点ガラスで構成されたものに限るものではなく、例えば、金属ハンダやろう材等であってもよく、それらを総称してシール用成形体８と言う。
〈６〉  前記傾斜面Ｋは、先の実施形態で説明したように、大径孔３ａの開口縁部（板ガラス１Ａの貫通孔周縁部１ａ）を、全周にわたって面取りして構成するものに限らず、例えば、図９に示すように、貫通孔周縁部１ａの周方向での一部を切り欠いた状態に形成してあってもよく、この場合であっても、切欠き部分の傾斜面Ｋによって、流動したシール材は貫通孔内に誘導され、吸引口６のシール性能を向上させる事ができるものである。要するに、加熱によって溶融状態のシール用成形体８をガラス管７周りに誘導するものであればよく、この様な例も含めて、傾斜面Ｋと総称する。
〈７〉  レーザー光９は、照射箇所を特定箇所に位置固定して照射されるように設定してあってもよいが、照射箇所を位置変更することができるように設定してあれば、より一層、製造効率を向上させることができる。
つまり、低融点ガラス８に、レーザー光９をスキャン照射すれば、溶融させた低融点ガラス８の部分にわずかな流動性が発生し、低融点ガラス８中の伝熱性が向上され、一層その溶融が促進されるため、ガラス管７を板ガラス１Ａに接着固定させる作業時間が短縮化され、結果として、製造効率をより一層向上させることができる。
因みに、レーザー光９の照射箇所を位置変更するにあたっては、板ガラス１を動かして位置変更するように構成しておいてもよいが、例えば、図４に示すように、レーザー装置Ｌから照射されたレーザー光９を、反射ミラーＭにより反射させて、板ガラス１Ａの上方から、低融点ガラス８付近に照射するように構成しておけば、反射ミラーＭを駆動等させるだけで、簡便に、その照射位置を変更することができ、利便である。
〈８〉  また、先の実施形態で示した炭酸ガスレーザーは、レーザー光９の一例であり、これまでの実施形態では、炭酸ガスレーザーに限らず、ＹＡＧレーザー等その他のレーザー光を、レーザ光９として適宜採用することができるのはいうまでもない。
尚、これまでの実施形態では、レーザー光９によりシール用成形体８を局部的に加熱する例について説明したが、かかる実施形態に限るものではなく、例えば、熱風ヒーター、ガスバーナー、ハロゲンランプヒーター、金属発熱体による輻射加熱などにより、シール用成形体８を局部的に加熱しても勿論よい。
また、シール用成形体８を局部加熱することに替えて、例えば、前記ガラスパネルＰ全体を加熱炉内におき、シール用成形体８が溶融する温度環境で溶融させてシールするものであってもよい。この場合、ガラスパネルの外周封止部材として、シール用成形体８と同様の低融点ガラスを使用すれば、外周封止と共にガラス管周りのシールとを並行して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラスパネルを示す一部切欠き斜視図
【図２】吸引口を示す分解斜視図
【図３】ガラスパネルの要部を示す断面図
【図４】レーザー光の照射状況を示す説明斜視図
【図５】ガラスパネルの要部を示す断面図
【図６】密閉空隙部の減圧状況を示す要部断面図
【図７】ガラスパネルの吸引口を示す要部断面図
【図８】シール部の形成状況を示す断面図
【図９】別実施形態の吸引口を示す説明図
【図１０】従来のシール部形成状況を示す要部断面図
【符号の説明】
１      板ガラス
１Ａ    一方の板ガラス
１ａ    貫通孔周縁部
３      貫通孔
６      吸引口
７      吸引用ガラス管
８      低融点ガラス（シール用成形体に相当）
Ｆ０    傾斜面形成部の外径
Ｆ１    低融点ガラス８の外径
Ｋ      傾斜面
Ｓ      シール部
Ｖ      密閉空隙部
【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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【図１０】
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