(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空断熱ガラス窓ユニットの製造方法であって、
穴がその中に形成された第１基板を供給する工程と、
排気管の少なくとも下部にフリット含有ペーストを配置する配置工程と、
前記フリット含有ペーストが配置された前記排気管の端部を前記第１基板に形成された前記穴に挿入する挿入工程と、
を含み、
前記挿入工程では、前記穴の最上部に近接してかつ前記穴の外側まで延びた排気管の一部を包囲して配置される凸部を形成するように、前記フリット含有ペーストが前記穴から押し出される
真空断熱ガラス窓ユニットの製造方法。
【請求項２】
前記第１基板と第２基板との間に形成されたキャビティを、前記排気管を利用して大気圧未満の圧力まで真空引きする工程を更に含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記排気管を前記第１基板の前記穴に挿入した後で前記フリット含有ペーストを乾燥させる工程を更に含む、
請求項１及び２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記第１基板の少なくとも一部を、その中に挿入された前記排気管と共に焼成して、前記排気管と前記第１基板との間に気密性シールを形成する工程を更に含む、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１基板がガラスを含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ドリル加工によって前記第１基板に前記穴を形成する工程を更に含む、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも前記穴の第１部分を第１ドリルビットを利用して前記第１基板の第１面からドリル加工し、そして前記穴の第２部分を第２ドリルビットを利用して前記第１基板の前記第１面とは反対側の第２面からドリル加工することによって、前記第１基板に前記穴を形成する工程を更に含む、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記穴の第１部分と前記穴の第２部分の直径が同じである、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記穴の第１部分と前記穴の第２部分の直径が異なる、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記フリット含有ペーストを配置する前記配置工程が、回転させる方法によって、前記フリット含有ペーストを前記排気管の下部に配置する工程を含む、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記回転させる方法が、前記排気管を回転させながら前記フリット含有ペーストを配置することを含む、
前記請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記回転させる方法が、前記排気管の周りでフリットペーストアプリケータを回転させることを含む、
前記請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記下部が、前記排気管の下から少なくとも３分の１を占める、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記フリット含有ペーストが、前記穴の内側側壁の少なくとも一部を覆う、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記フリット含有ペーストが、前記穴の内側側壁の全てを覆う、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記フリット含有ペーストが、前記穴の内側側壁の少なくとも２分の１を覆う、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記フリット含有ペーストが、バナジウム、バリウム及び亜鉛を含む、
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記フリット含有ペーストが、はんだガラスペーストを含む、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記排気管に配置される前記フリット含有ペーストの量が、前記排気管を前記穴に挿入したときに前記排気管と前記第１基板の穴の側面との間の間隙の少なくとも大部分を充填するのに十分である、
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記排気管の下部に配置される前記フリット含有ペーストの量は、前記排気管を前記穴に挿入したときに前記排気管と前記第１基板の穴の側面との間の間隙の少なくとも大部分を充填し、しかも前記穴の中のフリット材料と連続し、前記穴の最上部において前記排気管を包囲する、前記フリット材料の凸部を形成するのに十分である、
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１基板と第２基板との間に形成されるキャビティを、前記排気管を利用して大気圧未満の圧力まで真空引きする工程と、その後、前記排気管の先端部分を封止する工程と、を含む、
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
真空断熱ガラス窓ユニットの製造方法であって、
ガラス基板の下部に配置されたフリット材料を含む排気管を、ガラス基板に形成された穴に挿入する工程と、
前記ガラス基板と他の基板との間にあるキャビティを、挿入された前記排気管を利用して大気圧未満の圧力まで真空引きする工程と、
を含み、
前記挿入する工程では、前記穴の最上部に近接してかつ前記穴の外側まで延びた排気管の一部を包囲して配置される凸部を形成するように、前記フリット材料が前記穴から押し出される
真空断熱ガラス窓ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、本出願と同時に出願された同一出願人による米国特許出願番号第１３／４７４，８３５及び同第１３／４７４，８１９に関連し、これら公報の開示全体を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本開示は概して、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニット構造並びにＶＩＧ窓ユニットの製造方法及び製造装置に関する。本開示は特に、後続の排気管の加熱封止を（例えば、レーザなどによって）行い得る排気管の露出部分の端部に又はそれに近接して存在し得る残留フリット接着剤の量を軽減するために、ＶＩＧ窓ユニットの少なくとも一方のガラス基板に形成された穴に排気管を取り付ける方法に関する。排気管の露出部分の端部に存在し得る残留フリットを軽減する又はなくすことで、残留フリット材料が加熱（例えば、レーザ）封止プロセスを妨げる可能性が低下し、そしてその結果、封止後にＶＩＧ窓ユニットの低圧キャビティへ及び／又はそこから望ましくない空気漏れが生じる可能性を軽減する更に安定で好適なシールが提供される。
【背景技術】
【０００３】
真空断熱ガラス（ＶＩＧ）ユニットは、典型的に、離隔された少なくとも２つのガラス基板を備えており、これらガラス基板の間には真空引きした又は低圧の空間／キャビティが囲まれている。基板は、外周端部シールで相互接続されており、典型的に、ガラス基板間の間隔を保持するため及び基板間に存在する低圧環境が原因で生じ得るガラス基板の崩壊を回避するためにガラス基板間にスペーサが含まれている。いくつかのＶＩＧ構造例は、例えば、米国特許第５，６５７，６０７号、同第５，６６４，３９５号、同第５，６５７，６０７号、同第５，９０２，６５２号、同第６，５０６，４７２号及び同第６，３８３，５８０号に開示されており、これら公報の開示全体をいずれも参照として本明細書に組み込む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１及び図２は、典型的なＶＩＧ窓ユニット１及びＶＩＧ窓ユニット１の構成要素を表している。例えば、ＶＩＧユニット１は、離隔された２つの実質上平行なガラス基板２，３を備えていてよく、これらガラス基板の間には真空引きした低圧の空間／キャビティを含んでいる。ガラスシート又は基板２，３は外周端部シール４で相互接続されており、外周端部シールは例えば、溶融はんだガラス製であってよい。基板２，３の間に存在する低圧の空間／間隙６を考慮して、支柱／スペーサ５の配列をガラス基板２，３の間に備えてＶＩＧユニット１の基板２，３の間隔を維持することもある。
【０００５】
排気管８は、例えば、はんだガラス９によって、一方のガラス基板２の内表面から当該ガラス基板２の外表面にある任意の凹部１１の底面に通じる、又は、場合により当該ガラス基板２の外表面にまで及ぶ開口部／穴１０に気密封止されていてよい。排気管８に吸引装置を取り付けて、例えば、連続ポンプダウン操作を利用して内部キャビティ６を低圧まで真空引きする。キャビティ６を真空引き後、排気管８の一部（例えば、先端）を溶融することで低圧キャビティ／空間６を真空密封する。この任意の凹部１１は、封止された排気管８を保持することができる。場合により、一方のガラス基板、例えば、ガラス基板２の内表面に配置された凹部１３にはゲッター材１２が含まれていてもよい。ゲッター材１２は、キャビティ６を真空引きと封止後に残存している可能性のある特定の残留不純物を吸着する、又は、特定の残留不純物に結合するために使用され得る。
【０００６】
溶融はんだガラス外周端部シール４の付いたＶＩＧユニットは典型的に、ガラスフリットを溶液状態（例えば、フリットペースト）で基板２（又は基板３）の外縁周囲に配置させることによって製造される。このガラスフリットペーストは最終的にはガラスはんだ端部シール４となる。もう一方の基板（例えば、３）を、２つの基板２，３の間にスペーサ／支柱５とガラスフリット溶液が挟持されるように基板２上に下ろす。次に、ガラス基板２，３、スペーサ／支柱５及びシール材（例えば、溶液又はペースト状態のガラスフリット）を備える組立品全体を少なくとも約５００℃の温度まで加熱することで、ガラスフリットが溶融してガラス基板２，３の表面を濡らし、そして最終的に気密性の外縁／端部シール４となる。
【０００７】
基板間に端部シール４を形成した後、排気管８を介して真空にすることで基板２，３間に低圧の空間／キャビティ６を形成する。空間６内の圧力は、真空引き工程によって大気圧未満、例えば、約１０−２Ｔｏｒｒ未満の程度にしてよい。この空間／キャビティ６内の低圧を維持するために、基板２，３を気密封止する。小さな高強度スペーサ／支柱５を基板間に配置することで、大気圧下で基板が互いにほぼ平行に分離したままになる。上述の通り、基板２，３間の空間６を真空引き後、排気管８は、例えば、レーザなどを用いてその先端を溶融させることによって封止してよい。
【０００８】
穴又は開口部１０に排気管８を取り付ける典型的な方法は、予備成形されたガラス排気管８を、ガラス基板２に（例えば、ドリル加工によって）予め形成した開口部／穴１０に挿入する工程を含む。排気管８を開口部／穴１０に取り付けた後、接着フリットペーストを排気管８の、典型的にはガラス基板２の外表面に近接した穴１０の入口近くの領域に配置する。言い換えると、フリットペーストは、基板の開口部／穴に排気管を挿入してから基板２の外側にある管８の外側に配置される。上述の端部シールの形成と同様に、一般には湿潤フリット材料を使用する。次いで、このフリット材料を好適な温度（例えば、少なくとも約５００℃）で焼成して排気管８とガラス基板２との間に気密性はんだガラスシール９を形成する。しかし、この排気管８の取付方法は多数の欠点を抱えている。例えば、排気管８が基板２の穴１０に既に入っている領域に湿潤フリット接着剤を配置すると、接着性フリットの一部が、排気管８の非常に高いところまで付着してしまい、その結果、排気管８の端部に近い排気管８の部分に残っている残留フリットが、排気管８の先端を封止するのに用いられる後続のレーザ加熱プロセスを妨げる可能性がある。この残留フリット材料によるレーザ封止プロセス妨害によって、望ましくないことには封止が不完全となる場合があり、こうして生じる空気漏れが、ＶＩＧ窓ユニット１のキャビティ６内の真空条件（例えば、大気圧未満）の確実性を低下させる可能性がある。フリットは、フリット材料と排気管のガラスとの熱特性の差、例えば、異なる材料間の温度差などが原因で加熱封止プロセスを妨げる可能性がある。
そのため、必要なのは、形成された組立品が排気管を封止するときの加熱プロセスにその後晒される排気管の前記領域内の残留フリットを軽減する及び／又は実質上なくして、望ましくない残留フリット材料がレーザ封止プロセスを妨害する可能性を軽減する又は回避することができるように、フリットペーストを排気管に配置する方法である。
【０００９】
これらの欠点及び他の欠点を克服するために、ＶＩＧ窓ユニットの新たな製造方法を開示するものである。特定の実施態様例によれば、湿潤フリット材料を、ＶＩＧ窓ユニットのガラス基板に形成された穴に既に挿入されている排気管へ配置する代わりに、排気管を穴に挿入する前に当該排気管の下部に先ず配置する。排気管の少なくとも下部に湿潤フリットを配置した後、下部に湿潤フリット材料が付着した排気管を次いで、排気管の下部を穴に挿入したままでかつ排気管の上部を露出したままで（例えば、穴の外側にしたまま）穴に挿入する。この手法で排気管を取り付けることで、フリットは穴の近くに又は穴に近接して保持され、そして更にはフリット材料が穴の中で及び穴の内部側壁に沿って有益に付着するのが促されて、焼成後に穴の中の排気管とガラス基板とに更に有利な気密性シールが提供される。穴の中に固定されていないある特定量の過剰フリット材料は、フリットが上に付着した排気管を穴に挿入するときに穴から押し出されて、こうして押し出されたフリット材料は、管が基板の外表面から出ている部分（例えば、排気管が穴に入る部分）と近接している領域でかつ当該領域内の排気管の一部を包囲してフリット材料の凸部又はショルダーを形成し得ると考えることができる。この凸部又はショルダーの高さを本明細書では、フリット高さという。
【００１０】
特定の実施態様例によれば、フリットペーストは、例えば、おおむね円環形（例えば、これに限定されないが、環又は中空円筒形など）のような排気管の下部の外周を実質上包囲するように、排気管の下部に（場合により、下部にのみ）配置されてよい。このことは、例えば、これに限定されないが、フリットペーストを回転させながら排気管に配置して、例えば、これに限定されないが、排気管の外周を実質上包囲して湿潤フリットの領域を、例えば、これに限定されないが排気管の下から４分の１〜３分の１のように排気管の下部に形成することによって達成することができ、前記領域は、例えば、これに限定されないが、おおむね円環形であってよい。配置された湿潤フリットペーストを含む排気管をその後、ガラス基板に形成された穴に（フリットペースト端部を最初に）挿入してよい。特定の実施態様例によれば、排気管の端部に配置されるフリットペースト材の量は、穴の間隙（例えば、排気管の外表面とガラス基板に形成された穴の側壁との間隙）を充填しかつガラス基板の最上部にフリットの小さな山又はショルダーを形成して、これに限定されないが排気管の周り及びガラス基板の最上部を焼成した後で良好な気密性シールを形成することを含む上述の利益をもたらすほど十分でなければならない。更なる実施態様例によれば、焼成前に、排気管の挿入後にフリットを乾燥させて、排気管を焼成するまで所定の位置でしっかりと留まるほど十分な接着強度を付与することが好ましい場合がある。かかる乾燥工程は、例えば、これに限定されないが、空気乾燥及び／又は加熱を挙げることができる。
【００１１】
場合により、排気管の端部を加熱封止した後、真空雰囲気が低下することが確認された。場合により、空気漏れは急速であったが、別の場合では、空気漏れは、例えば、数日間にわたるなどの長期間にわたって生じた。排気管とフリットの界面又はその近くで生じる排気管の亀裂は、ＶＩＧ窓ユニットのキャビティ内の真空度の低下が実質的な原因であることを見出した。場合により、排気管の上（又は外）端を封止するのに用いられる熱が排気管ガラスを介してフリットの方へ伝わり、その結果、例えば、フリットとガラス管との温度差によってフリットと管との界面付近でガラス排気管に熱衝撃が付与され、それによって排気管とフリット材料との間のフリット界面領域で排気管に亀裂が引き起こされることを確認した。上述の通り、排気管の端部を溶融するのに必要とされる温度は、典型的に非常に高い。フリット界面で生じる排気管の亀裂は、ＶＩＧ窓ユニットの真空度を下げる可能性のある空気漏れが原因であることを見出した。さらには、熱伝導は排気管の長さに依存していることも分かった。言い換えると、驚くことに、排気管を穴に付着させるのに用いられるフリットと、例えば、レーザ加熱などによって加熱封止される排気管の端部との間の距離が近過ぎると、フリットへ熱伝導が生じる可能性が増大し、その結果、排気管とフリットとの間の界面で排気管に熱衝撃が生じる可能性も増大することが分かった。したがって、必要なのは、ＶＩＧ窓ユニット構造であって、（ａ）排気管を、先に説明したような改善された手法で穴に挿入することで、必要に応じて、穴の外表面においてフリット高さ、すなわち凸部を低下させることができ、及び／又は（ｂ）排気管の長さ、特にフリットの最上部から加熱封止すべき排気管の端部までの長さが、熱衝撃を生じさせる可能性を軽減することによって排気管とのフリット界面で生じる排気管の亀裂を軽減する若しくは実質上回避するように配置された、ＶＩＧ窓ユニット構造である。排気管の長さは短縮できる場合もある。排気管は、典型的にガラスから構成されており、しかも脆弱である。管が長いほど、ＶＩＧ窓ユニットを完成させるのに使用され得る後続の製造工程中に管が損傷する可能性が増大する。こうして、管の全長と、排気管から排気管のフリット材料との界面までの距離と間のバランスをうまくとることができる。特定の実施態様例では、排気管との外側フリット界面（例えば、排気管上の凸部／フリットの山の最上部）から加熱封止すべき排気管の端部までの距離を約４．５〜６ｍｍの範囲内、更に好ましくは約４．８〜５．５ｍｍの範囲内、更に好ましくは約５．０ｍｍに設定することで、封止中に生じる熱衝撃に関する上述の問題を解決することができることが分かった。さらに、フリット界面より上側のこの管長範囲は、後続の製造プロセス中に排気管を損傷する可能性又は見込みが実質上増大しないという点で条件を満たしていることも分かった。
【００１２】
上述の通り、排気管は、ＶＩＧのキャビティを真空引き又はパージした後に封止することができる。排気管の封止工程は、キャビティを真空引き又はパージするのに用いられる排気管の端部を加熱してその開口部を溶融させ、その結果としてＶＩＧ窓ユニットのキャビティを封止することによって達成されてもよい。例えば、これに限定されないが、この加熱工程及び溶融工程は、排気管の先端にレーザを照射することによって達成されてもよい。
【００１３】
この利点及び他の利点は、真空断熱ガラス窓ユニットの製造方法によりもたらされるものであり、前記方法は、第１基板を供給する工程と、第１基板に穴を形成する工程と、排気管を供給する工程と、排気管の少なくとも下部にフリットペーストを配置する工程と、フリットペーストを配置した排気管の端部を、第１基板の穴に挿入する工程と、を含む。
【００１４】
これら及び他の実施態様及び利点を、本明細書では特定の実施態様例に関しそして以下の図面を参照して説明する。図面中、同様の参照符号は同様の要素を指すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のＶＩＧユニットの概略断面図である。
【図２】従来のＶＩＧユニットの平面図である。
【図３】実施態様例による、フリットペーストが配置された排気管の例を表す、概略部分断面図である。
【図４】実施態様例のＶＩＧ窓ユニットのガラス基板に挿入された排気管の例を表す、概略部分断面図である。
【図５】実施態様例によるＶＩＧ窓ユニット製造方法を表す、フローチャートである。
【図６】実施態様例によるＶＩＧ窓ユニットのガラス基板に挿入された排気管の例を表す、概略部分断面図である。
【図７】特定の実施態様による、排気管の封止工程が可変出力設定及び制御された暴露時間を利用してレーザエネルギーを連続複数回付与することによって行われる、実施態様例によるＶＩＧ窓ユニット製造方法を表すフローチャートである。
【図８】実施態様例による、排気管及び排気管を受容するための穴の例を表す、概略部分断面図である。
【図９】排気管を受容するための穴よりも直径の大きな凹部が実施態様例に従って付与された、排気管及び排気管を受容するための穴の例を表す、概略部分断面である。
【図１０】特定の実施態様例による、排気管を受容するための穴及び任意の凹部を形成する工程を含む、ＶＩＧ窓ユニットの製造方法を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書では以下の図面を参照して特定の実施態様例を詳述する。図面中、同様の参照符号は同様の要素を指すものとする。本明細書に記載の実施態様は、限定ではなく例示を目的とするものであり、また、当業者は、本明細書に添付する特許請求の範囲の真の趣旨及び全範囲を逸脱することなく様々な変更が可能であると考えることができることが分かるであろう。
【００１７】
図４及び図６を参照すると、ＶＩＧ窓ユニット例１の概略断面図が示されている。ＶＩＧ窓ユニット１は、離隔された第１及び第２透明ガラス基板２，３を備えており、これら第１及び第２透明ガラス基板２，３は、端部シール４で相互接続することができ、端部シール４は例えば、これに限定されないが、バナジウム系若しくはＶＢＺ型のシール又ははんだガラス型シールであってもよく、あるいはこれらを含んでいてもよい。バナジウム系又はＶＢＺ型のシール組成物例は、２０１２年１月２０日出願の米国特許出願番号第１３／３５４，９６３に開示されており、この開示全体を参照として本明細書に組み込む。ＶＢＺ（例えば、バナジウム、バリウム、亜鉛）系のシール組成物は、前記公報第１３／３５４，９６３に記載されており、また、特定の実施態様例では端部シール４及び／又はフリット系管用シール１８，２６として使用可能である。従来のはんだガラスフリット材料もまた、特定の実施態様例では、端部シール４及び／又はフリット系管用シール１８，２６として使用可能である。ＶＢＺ系のシール組成物を用いる場合は、低温封止用の熱プロファイルを利用して、ＶＩＧユニットのガラスの所望のテンパーを維持する。これは、ＶＢＺ組成物の焼成温度が、ＶＩＧユニットにおいてシールを形成するのに使用可能な特定の他の従来のガラスフリット組成物よりも低い（例えば、＜２５０℃）ためである。本明細書に開示される実施態様も同様に、任意の好適なシール材を用いたＶＩＧ構造に適用可能であると考えることができる。
【００１８】
特定の実施態様では、透明ガラス基板２，３はほぼ同じ寸法であってよい。ただし、特定の実施態様例では、一方のガラス基板が他方よりも大きく、例えば、ほぼＬ字型のステップをＶＩＧユニットの端部に近接して付与する場合もある。ガラス基板２，３の一方又は両方は更に場合により、例えば、これに限定されないが、低Ｅコーティングなどのコーティング材（図示せず）を少なくとも１つ含んでいてもよい。ガラス基板２，３の少なくとも一方の内表面には様々なコーティングが含まれていてもよく、そしてかかるコーティングはＶＩＧ窓ユニット１に様々な有益な性能特性をもたらすと考えることもできる。特定の実施態様例では、ＶＩＧ窓ユニットの可視透過率は、少なくとも約３０％、好ましくは少なくとも約４０％、更に好ましくは少なくとも５０％、なお更に好ましくは少なくとも約６０％又は７０％である。
【００１９】
さらに、ガラス基板２，３間のキャビティに大気圧未満の圧力が最終的に付与されることを考慮すると、基板同士の間隔を維持するためにガラス基板２，３間は支柱／スペーサ５の配列を更に含んでいてもよい。特定の実施態様例では、スペーサの高さは、例えば、約０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは約０．２〜０．４ｍｍであってよい。スペーサの高さが真空キャビティ６の高さを決める場合もある。上述の通り、スペーサ５の寸法は、好ましくは、視覚的に目立たないほど十分に小さい。特定の実施態様例によれば、スペーサは、はんだガラス、ガラス、セラミック、金属、ポリマー又は任意の他の好適な材料から作製されていてもよく、またはこれらを含んでいてもよい。さらに、スペーサ５は例えば、おおむね円筒形、丸形、球形、ダイム形、Ｃ形、まくら形又は任意の他の好適な形であってよい。
【００２０】
排気管１６は、一方のガラス基板（例えば、基板２）の内表面からガラス基板２を貫通してその外表面の向こう側にまで及ぶ穴２２を通じて供給され、例えば、はんだガラスを用いて気密封止されていてもよい。排気管１６は、例えば、真空ポンプを排気管１６に接続してキャビティを低圧（例えば、大気圧未満の圧力）まで真空引きすることにより、基板２，３間のキャビティ６を真空引きする方法において用いられる。好ましい例では、キャビティ６内の圧力は、例えば、好ましくは約１０−２Ｔｏｒｒ未満、より好ましくは約１０−３Ｔｏｒｒ未満、なお更に好ましくは約５ｘ１０−４Ｔｏｒｒ未満である。キャビティ６を真空引き後、排気管１６は、例えば、当該排気管１６の先端を例えば、レーザなどの任意の好適な手段で溶融することによって封止してもよい。ＶＩＧ窓ユニットは、例えば、これに限定されないが、家庭用住居、オフィスビル、共同住宅、ドアなどの窓として使用され得る。
【００２１】
特定の実施態様例によれば、ＶＩＧ窓ユニットの製造方法を開示している。フリット材料が排気管の過度に高いところまで付着するのを抑制又は回避する方法でＶＩＧ窓ユニットのガラス基板の穴に排気管を取り付ける特定の方法例を提供している。特定の実施態様例によれば、ＶＩＧ窓ユニットのガラス基板に形成された穴に既に挿入されている排気管に湿潤フリット材料を配置する代わりに、湿潤フリット材料を先ず排気管の下部に配置してから穴に挿入してもよい。排気管の下部に湿潤フリットを配置した後、次いで、当該下部に湿潤フリット材料が付着した排気管を穴に挿入し、この排気管の下部は穴に挿入するが、排気管の上部は露出したままにしておく（例えば、穴の外側に出したままにする）。このやり方で排気管取り付ける工程は、フリット材料を穴の近く又は近接した位置に留めておき、更にはフリット材料が穴の中及び内部側壁に沿って有益に付着するのも促して、穴の中の排気管と基板とに更に有利な気密性シールを提供する。さらに、穴の中に固定できない特定量の過剰フリット材料は、穴から押し出されて、穴が基板の外表面から出ている部分（例えば、排気管が穴に入る部分）と近接した領域で当該領域内の排気管の一部を包囲してフリット材料の凸部又はショルダーを形成してもよい。この凸部／ショルダーの高さを本明細書では、フリットの高さという。この追加量のフリット材料をガラス基板の穴の外側入口の周囲に供給して穴の外側入口を塞ぐことにより、排気管シールに更に有利な気密性シールが提供される。本明細書で説明される様々な実施態様と同様に、排気管を基板の穴に挿入する前に排気管に配置されるフリットに関する実施態様は、本明細書に開示する他の実施態様例と組み合わせても組み合わせなくてもよい。
【００２２】
特定の実施態様例によれば、フリットペーストは、排気管の下部の外周を実質上包囲するように、例えば、おおむね円環形（例えば、これに限定されないが、環又は中空円筒形など）で排気管の下部に配置されてよい。このことは、例えば、これに限定されないが、フリットペーストを回転させながら排気管に配置して、例えば、これに限定されないが、排気管の外周を実質上包囲する湿潤フリットの領域を排気管の下部に形成することによって行うことができ、前記領域は、例えば、これに限定されないが、おおむね円環形であってよい。配置された湿潤フリットペーストを含む排気管をその後、ガラス基板に形成された穴に（フリットペースト端部から）挿入してよい。特定の実施態様例によれば、排気管の端部に配置されるフリットペースト材の量は、穴の間隙（例えば、排気管の外表面とガラス基板に形成された穴の側壁との間の間隙）を塞ぎかつガラス基板の最上部にフリットの凸部又はショルダーを形成して、これに限定されないが排気管の周り及びガラス基板の最上部を焼成した後で良好な気密性シールが形成されることを含む、上述の利益が提供されるほど十分でなければならない。更なる実施態様例によれば、排気管の挿入後にフリットを乾燥させて、排気管を焼成するまで所定の位置でしっかりと留まるほど十分な接着強度を付与することが好ましい場合がある。かかる乾燥工程としては、例えば、これに限定されないが、空気乾燥及び／又は加熱を挙げることができる。
【００２３】
図３は、実施態様例による、フリットペーストが配置された排気管の例を表す、概略部分断面図である。図３から分かるように、排気管の例１６には、排気管１６の下部１６ａを実質上包囲する、例えば、ある量の湿潤フリット材料１８が付着していてよい。上述の通り、非限定的な図の例によれば、フリット材料１８は、排気管１６の下部１６ａに、排気管１６を回転させるか又はその逆（例えば、フリットペーストアプリケータを排気管の周りで回転させること）と同時にフリット材料１８を配置することによって配置されてよい。言うまでもないが、フリット材料１８が排気管１６の下部１６ａに付着して排気管１６を実質上包囲するのであれば、フリット材料１８を排気管１６の下部１６ａに配置する他のどのような方法を用いてもよい。湿潤フリット材料１８を排気管１６の下部１６ａに配置した後、次いで、排気管−ペースト組立品２０をＶＩＧ窓ユニットのガラス基板２に形成された穴２２に挿入してもよい。特定の実施態様例によれば、フリットペーストは、実質上、排気管の下から約４分の１〜２分の１の部分の周囲に、更に好ましくは排気管の下から約４分の１〜３分の１の部分の周囲に、また、なお更に好ましくは排気管の下から約４分の１の部分の周囲に付着させることが好ましい場合がある。
【００２４】
図４を参照すると、実施態様例によるＶＩＧ窓ユニットのガラス基板２に形成された穴２２に挿入された排気管１６の例を表す、概略部分断面図が示されている。特定の実施態様例によれば、湿潤フリット１８を排気管１６の下部１６ａに配置した後、下部に付着された湿潤フリット材料１８を含む排気管１６を次いで、ガラス基板２に形成された穴２２に挿入する。特定の実施態様例によれば、排気管１６の下部１６ａの全部又は一部を穴２２に挿入して、排気管１６の上部は露出したままにする（例えば、穴２２の外側に出したままにする）。このやり方で排気管を取り付ける工程は、図４に示すように、フリット材料１８を穴の近く又は近接した位置に留めて、更にはフリット材料１８が穴２２の中及び穴２２の内部側壁２４に沿って有益に付着するのを促して、穴２２の中の排気管１６と基板２とに更に有利な気密性シールを提供する。さらに、ある特定量の過剰フリット材料１８は、挿入プロセス中に穴２２から押し出されて、排気管が基板２の外表面から出ている部分（例えば、排気管が穴に入る部分）と近接した領域で当該領域内の排気管の一部を包囲してフリット材料の凸部又はショルダー２６を形成してもよい。この凸部／ショルダー２６の高さを本明細書では、フリットの高さという。この追加量のフリット材料１８をガラス基板２の穴２２の外側入口の周囲に供給して穴２２の外側入口を塞ぐことにより、焼成後に、排気管の更なる有利な気密性シールが提供される。図４では排気管１６をガラス基板２に挿入しているが、本発明の別の実施態様例では、その代わりに、排気管１６をガラス基板３の同様の穴に挿入してもよいことが分かるであろう。
【００２５】
図５は、特定の実施態様例によるＶＩＧ窓ユニットの作製における排気管の挿入及び封止方法を表すフローチャートである。図５に示す方法は主に、排気管の挿入とＶＩＧ窓ユニットの基板に形成された穴にフリットペーストを付着させることとに関するものであるが、これはＶＩＧ窓ユニットの作製方法全体の一部であると考えることができる。図５を参照すると、Ｓ１では、例えば、（好ましくはガラス製の）排気管１６を供給する。Ｓ３では、穴２２が中に形成されたガラス基板２を供給する。基板２は、単独で供給されてもよく、又は部分的に完成したＶＩＧ窓ユニット組立品の一部として供給されてもよいと考えることができる。次いで、上述と同様に、湿潤フリットペースト１８を排気管１６の下部１６ａに配置する（Ｓ５）。例えば、これに限定されないが、湿潤フリットペースト１８を、上述の図３に示すように排気管１６の下部１６ａを実質上包囲するように配置する。特定の実施態様例によれば、フリットペースト１８は、排気管１６を回転させながら配置して湿潤フリットペースト１８を排気管の外周の周りに実質上配置させてもよく、又はその逆であってもよい。こうして得られる配置された湿潤フリットペースト１８の形は、例えば、ドーナツ形状、中空円筒形などのような、おおむね円環形であってよい。特定の実施態様例によれば、フリットペーストは、排気管の下から約４分の１〜２分の１の部分の周囲に、更に好ましくは排気管の下から約４分の１〜３分の１の部分の周囲に、また、なお更に好ましくは排気管の下から約４分の１の部分の周囲に付着させることが好ましい場合がある。湿潤フリット１８を排気管１６に配置した（Ｓ５）後、次いで、下部１６ａにフリット１８が付いた排気管−フリットペースト組立品２０の排気管１６をガラス基板２に形成された穴２２にフリットの端部から挿入する（Ｓ７）。言い換えると、特定の実施態様例によれば、湿潤フリットペースト１８が配置された排気管１６の端部１６ａを、ガラス基板２の穴２２に挿入する（Ｓ７）。フリットペースト１８は、穴２２の排気管１６で塞がれていない領域を十分に塞ぎ、しかも好ましい実施例では、穴２２の側面を覆うほど十分な量であってよい。さらに、フリットペースト１８の量は、好ましい実施例によれば、穴２２の最上部入口において排気管１６を包囲しかつ穴を覆って凸部又はショルダー２６を形成してもよい。上述の通り、この凸部又はショルダー２６は、組立品を焼成したときにシール効果を与えることができる。ガラス基板２と共に排気管及びフリット材料を備えた部分組立品２０はその後、乾燥させてもよい。特定の実施態様例によれば、フリット接着材は、排気管１６を焼成するまで所定の位置に保持するほど十分な生強度を付与することが好ましい場合がある。この点において、特定の実施態様例によれば、フリットペースト１８は、空気乾燥させてもよく、又は場合により加熱によって乾燥させてもよく、或いはこれら両方の方法の任意の組み合わせによって乾燥させてもよい。フリットペーストを乾燥させた（Ｓ９）後、特定の実施態様例によれば、穴２２の中にありかつ排気管１６及び穴の表面を包囲するフリットペースト１８（例えば、はんだガラス系フリット、又はＶＢＺ形フリット）を焼成することで、フリットペーストによって、排気管１６の周りに及び穴２２の側壁に沿って穴２２の中に気密性シール（例えば、ガラス系シール）が形成される。その後、例えば、ガラス基板同士の間のキャビティを真空引きする工程と排気管の最上部を後述するように封止する工程とを含む追加工程を行うことで最終製品であるＶＩＧ窓ユニットが製造され得る。特定の実施態様例における前記のやり方で排気管を供給することにより、排気管の上部に残留している残留フリットであって、ＶＩＧ窓ユニットのキャビティ６を排気管を介して真空引き後で排気管を封止するための後続のプロセスを妨げる残留フリットペーストに関する問題が解決され得る。前記方法は更に、排気管とガラス基板との間に良好な気密性シールをも提供する。
【００２６】
他の特定の実施態様例は、排気管を穴に付着するのに用いられるフリットの最上部と後続の加熱封止に付され排気管の端部との間の距離を制御することに関する。本明細書で述べる様々な実施態様と同様に、この距離を制御することに関する実施態様は、既に上にシール材が付着した排気管を穴に挿入するなどの他の実施態様と組み合わせて用いてもよく、又は組み合わせずに使用してよい。場合により、排気管の端部を加熱封止した後で真空雰囲気が低下することが確認された。場合により、空気漏れは急速であったが、別の場合では、空気漏れは、例えば、数日間にわたるなど、長期間にわたって生じた。例えば、フリットの最上部が排気管のガラスと接触する部分などの排気管とフリットとの界面領域又はその近くの領域で生じた排気管の亀裂が、ＶＩＧ窓ユニットのキャビティ内の真空低下の実質的な原因であることを見出した。実態調査を行った後、場合により、排気管の上（又は外）端を封止するのに用いられる熱が、排気管ガラスを通じてフリットの方へ伝わり、その結果、例えば、フリットとガラス製排気管との温度差によって、フリットと排気管との界面付近でガラス排気管に熱衝撃が生じ、それによって排気管とフリット材料との間のフリット界面領域で排気管に亀裂が生じることを確認した。上述の通り、排気管の端部を溶融するのに必要とされる温度は、典型的に非常に高い。フリット界面で生じる排気管の亀裂は、ＶＩＧ窓ユニットの真空度を低下させる可能性のある空気漏れが原因であることを見出した。さらには、熱伝導は排気管の長さに依存していることも分かった。言い換えると、驚くことに、排気管を穴に接着するのに用いられるフリットと例えば、レーザ加熱などによって加熱封止される排気管の端部との間の距離が近過ぎると、フリットへ熱伝導が生じる可能性が増大し、その結果、排気管とフリットとの間の界面で排気管に熱衝撃が生じる可能性も増大することが分かった。したがって、特定の実施態様例によれば、排気管の長さ、特にフリットの最上部から加熱封止される排気管の端部までの長さは熱衝撃の可能性が軽減されるように設定され、そうすることでフリットの排気管との界面で生じる排気管の亀裂が軽減される又は実質上回避された、ＶＩＧ窓ユニット構造が提供される。特定の実施態様例では、排気管の長さはそれほど長いわけでもない。排気管は、例えば、ガラスから構成されており、しかも脆弱な場合がある。排気管が長いほど、ＶＩＧ窓ユニットを完成させるのに使用され得る後続の製造工程中に排気管が損傷する可能性が高くなる。こうして、排気管の全長と、排気管の端部から排気管のフリット材料との界面までの距離と間のバランスをうまくとることができる。特定の非限定的な実施態様例によれば、排気管のフリット界面から加熱封止される排気管の端部までの距離設定は、好ましくは約４．５〜６ｍｍの範囲内、更に好ましくは約４．８〜５．５ｍｍの範囲内、そして好ましくは約５．０ｍｍである。本明細書に開示する特定の実施態様例に従って、封止される排気管の端部から排気管のフリット材料との界面までの距離を有するＶＩＧ窓ユニットを構築することで、加熱封止中に生じる熱衝撃に関する上記問題を解決するのに役立つ可能性があることが分かった。さらに、フリット界面よりも上側の排気管のこの例示的な長さ範囲は、後続の製造プロセス中に排気管１６に損傷を与える可能性又は見込みを実質上増大させないという意味で条件を満たしていることも分かった。
【００２７】
図６を参照すると、実施態様例によるＶＩＧ窓ユニットのガラス基板に挿入された排気管の例を表す、概略部分断面図が示されている。図６の実施態様は、図３〜図５の実施態様及び／又は図７〜図１０の実施態様などの他の実施態様と組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してよい。ＶＩＧ窓ユニットは、ＶＩＧ窓ユニットのガラス基板２に形成された穴２２に挿入された排気管１６を備えている。排気管１６は、好ましい非限定例では、ガラスから構成されており、図６に示すように焼成することでガラスはんだ材料を形成し得るフリット接着材１８によって穴２２の中の所定の位置に封止される。図３〜図５に示す実施態様例についての上述と同様に、フリットペースト１８は、排気管１６の一部を包囲し、穴２２を覆いかつフリット高さＢを有する凸部／ショルダー２６を形成し得る。フリットショルダー２６とガラス製排気管１６の界面は、例えば、これに限定されないが、図６に示すようにフリットショルダー２６が排気管１６と接触する場所２８に位置する。上述の通り、この界面２８で生じる排気管１６の亀裂は、熱衝撃そしてガラスとフリットとの温度差が原因で生じる場合もあり得る。先に説明したように、界面２８で生じる熱衝撃問題の解決策が見つかった。例えば、排気管１６の露出部分の高さＡをフリットショルダー２６のフリット高さＢと比較して特定の範囲内に制御することで、排気管の加熱封止中に排気管１６とフリット界面２８との間で生じる熱伝導も制御されることが分かった。この熱伝導制御により、熱衝撃及びその結果生じる界面２８での排気管１６の亀裂が大幅に軽減及び／又は回避され得ることが分かった。特定の実施態様例によれば、フリット高さＢと排気管の露出部の高さＡの高さの差（Ａ−Ｂ）を、例えば、これに限定されないが、約４．５〜６ｍｍの範囲内、又は好ましくは約４．８〜５．５ｍｍの範囲内、更に好ましくは約５．０ｍｍとなるように設定すると、排気管の加熱封止中に生じる熱亀裂をかなり軽減することができる。図５に関する前記ＶＩＧ窓ユニットの作製方法例は、例えば、排気管の高さを選択して前記の好ましい高さの差の範囲を満たす追加工程と併用してもよい。
【００２８】
上述の通り、ＶＩＧ窓のキャビティ６を真空引き／パージした後に排気管１６を封止してよい。排気管の封止工程は、キャビティ６を真空引き／パージするのに用いられる排気管１６の端部を加熱してその入口を溶融させることでＶＩＧ窓ユニットのキャビティ６を封止することによって行われてもよい。この加熱及び溶融工程は、特定の実施例では排気管の先端にレーザ照射することによって行われてもよく、この実施態様は図３〜図６の実施態様と組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してよい。特定の実施態様例では、排気管の先端へのレーザエネルギーの付与を制御して更に信頼性の高い封止を行うのが有利であることも分かった。上述の通り、排気管の端部からフリット界面２８への熱伝導問題によって、フリット界面において望ましくないことに排気管に亀裂が生じることがあり、このことがＶＩＧ窓ユニットのキャビティ６内の真空度を低下さえる可能性がある。ガラス排気管１６へのレーザの暴露を軽減しそして排気管を介して熱が伝わる時間を短縮することでフリットへの熱伝導が生じる可能性を軽減し、しかも排気管とフリットの界面で亀裂が生じる可能性も軽減させる目的で、より迅速なレーザ加工を使用してもよい。ただし、迅速なレーザ加工及び高出力レーザは、排気管のガラスを過熱する可能性及びガラス製排気管の最上層を蒸発させる可能性といった欠点を抱えていることもある。ガラス排気管の最上層を蒸発させると、かなりの量のガス放出が生じる可能性がある。このガス放出は、望ましくないことに、ＶＩＧ窓ユニットのキャビティ内で既に設定された真空度を低下させる可能性があり、その結果得られるＶＩＧ窓ユニットの断熱性（又は「Ｒ」）値が不適切にも低下する可能性がある。したがって、特定の実施態様例では、排気管の端部を溶融させるのに十分なエネルギーを与えると同時に封止工程中にガラス製排気管の端部の蒸発を防いで有害なガス放出が生じる可能性を回避するようにガラス製排気管１６の端部を封止する方法が提供される。さらに、上述の通り、排気管の端部は、排気管／フリット界面での排気管の亀裂を防止できるような方法で加熱することも好ましい。
【００２９】
例えば、迅速な高出力の封止方法を用いる代わりに、例えば、これに限定されないが、特定の実施態様例によれば、可変出力設定、連続して縮小するレーザ経路又はトレースの直径及び／又は制御された暴露時間を用いてレーザエネルギーを連続複数回付与する方法により、排気管ガラスの溶融が更にうまく制御され、その結果、ガス放出が減少する。排気管の封止実施態様は、図３〜図６及び図８〜図１０の実施態様などの他の実施態様と結合して／組み合わせて使用されてもよく、又は結合せず／組み合わせずに使用されてよい。特定の実施態様例による方法は緩慢なので排気管からの熱伝導が更に増大する可能性があるが、この方法は、前述の排気管の長さ制御工程とバランスをとることでフリット２８の最上部から排気管１６の最上部までの距離を制御することができる。実施態様例によれば、排気管１６を様々なエネルギーレベルのレーザに制御された時間にわたって繰り返し暴露させるサイクルは、更なる効果をもたらし、しかもガス放出を回避、軽減及び／又は防止するのにも役立つ。例えば、これに限定されないが、複数回の溶融（又は「チップオフ（ｔｉｐ  ｏｆｆ）」）を行う方法には、予備（ｐｒｅ）溶融サイクルと、主（ｃｏｒｅ）加熱サイクルと、排気管の先端を最終的に溶融して密封する複数回の追加（ｃｈａｓｅ）サイクルと、が含まれていてよい。本明細書に開示する特定の実施態様例によれば、出力と反復回数とサイクル数を様々に組み合わせて実行できる。
【００３０】
特定の実施態様例によれば、本明細書に開示されている管封止形態例で用いられる好ましいレーザは、例えば、これに限定されないが、２０ＷのＹＡＧレーザなどのＹＡＧレーザであってよい。ＹＡＧレーザは、例えば、ＶＩＧ窓ユニットの排気管１６の封止などのガラスの加工に特に適した波長を提供することが分かった。特定の実施態様例によれば、排気管の最上部又は先端（例えば、ＶＩＧ窓ユニットのキャビティから外側に延びた排気管の端部）にレーザを複数回連続して付与することは、可変制御された出力設定、可変反復回数、及び制御された時間にわたって可変の直径を用いて行われる。例えば、これに限定されないが、表１は、特定の実施態様例による、レーザを複数回連続して付与することで排気管を封止するアプリケーションを表している。
【００３１】
【表１】
0006362586.tif 000002
【００３２】
表１を参照すると、実施態様例によれば、例えば、２０ＷのＹＡＧレーザなどを利用した第１アプリケーションは、８０％出力（２０Ｗレーザの場合、出力設定１６Ｗとなる）で反復回数（例えば、レーザが排気管の先端の外周を移動する回数）１０回にわたって２５インチ／秒までのクロック速度及びレーザでトレースされる円の直径約０．１３５０ｍｍで付与される。この非限定的な実施態様例による第１サイクルは、前処理サイクル（例えば、ＰＲＥ）とよばれ、更なる連続低速封止のために排気管の最上部を予熱して調製するために提供される。例えば、ＰＲＥサイクルは、表面汚染物質及び他の残留物質を燃焼させることによって排気管の最上部の不要なものを除去して排気管の加熱を開始することで後続の溶融プロセスを助長する。ＰＲＥアプリケーションに続いて、上記表１中のサイクル番号２のＣＯＲＥアプリケーションを表１に記載の設定例で行う。ＣＯＲＥサイクルは、排気管の最上部に、排気管ガラスの溶融を開始するほど十分なエネルギーを供給する。好ましい実施例によれば、ＣＯＲＥプロセスは溶融プロセスの大部分を支えている。ＣＯＲＥサイクルに続いて、連続して縮小するトレース直径とより少ない反復回数を規定する連続ＣＨＡＳＥサイクル（例えば、この例では３回）を行ってよい。ＣＨＡＳＥサイクルは、排気管の最上部を溶融させて溶融物の流れを排気管の最上部の中央（例えば、スランプ）へ逐次向け続けることで、最終的に排気管を封止する。他の非限定的な実施態様例を以下の表２〜４に示す。表２〜４のユニットは、上記表１で使用したものと同じである。要約すれば、ＰＲＥプロセス又はＰＲＥサイクルとは、排気管の最上部の不要なものを除去して排気管の最上部を予熱することで溶融プロセスを開始する、予熱／予備処理を指す。ＣＯＲＥプロセス又はＣＯＲＥサイクルは、溶融プロセスの大部分を支えており、また、ＣＨＡＳＥプロセス又はＣＨＡＳＥサイクルは、溶融物の流れを排気管の溶融最上部の中央へ逐次／次第に向けて排気管を封止する。
【００３３】
【表２】
0006362586.tif 000003
【００３４】
【表３】
0006362586.tif 000004
【００３５】
【表４】
0006362586.tif 000005
【００３６】
図７は、ＶＩＧ窓ユニットの製造方法を表すフローチャートであって、具体的には、表１〜４を参照して上述の方法を対象にしている。図７の実施態様は、図４〜図６及び図８〜図１０の実施態様のいずれかと組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してもよい。図７を参照すると、最初に、Ｓ７１では、封止の準備が整った排気管１６を有するＶＩＧ窓ユニットを供給する。Ｓ７３では、例えば、これに限定されないが２０ＷのＹＡＧレーザなどの熱源を利用してＰＲＥ処理を行ってよい。上述の通り、ＰＲＥ処理Ｓ７１は、排気管１６の最上部を予熱して不純物、汚染物質、残留物質などを除去するため、及び溶融工程に備えて排気管の最上部を予熱するために行われる。このＰＲＥ処理は、場合により、様々な出力、反復回数及びレーザトレースの直径を用いて繰り返し行ってもよい。ＰＲＥ処理を行った（Ｓ７３）後、Ｓ７５ではＣＯＲＥ処理を行ってよい。先に説明したように、ＣＯＲＥ処理は溶融プロセスの大部分を支えている。この実施例では、好適な出力、反復回数及びレーザトレースの直径などを有する２０ＷのＹＡＧレーザを用いてＣＯＲＥ処理を行う。ＣＯＲＥ処理（Ｓ７５）に続いて、Ｓ７７では一連のＣＨＡＳＥ  処理を行ってよい。上述の通り、特定の非限定的な実施態様例によれば、ＣＨＡＳＥ処理（Ｓ７７）は、様々な出力及び反復回数で一連の連続して縮小する直径のレーザを付与することを含んでいてよい。ＣＨＡＳＥ処理（Ｓ７７）を利用して、溶融物の流れを排気管の溶融最上部の中央へ逐次向けて排気管を封止する。ＣＨＡＳＥプロセス（Ｓ７７）は、様々な設定で任意の好適な回数繰り返されてよい。ＣＨＡＳＥプロセス（Ｓ７７）の完了後に／完了時に、Ｓ７９ではＶＩＧ窓ユニットの封止を行う。
【００３７】
更なる実施態様を参照すると、時には、ガラス基板に形成された穴に適切に排気管を封止できないこともある。そのため、排気管は片方に傾くので、穴が形成されたガラス基板の表面と実質上垂直ではない場合がある。結果的に、排気管が不適切に取り付けられてガラス基板の表面と望ましくない角度をなす場合、レーザは例えば、角度の付いた排気管の様々な部位とレーザ光源との距離の差が原因で排気管の先端を一貫して溶融することができないので、排気管を適切に封止するのは困難である。排気管の最上部の一貫性のない溶融工程によって封止が不完全なものとなるので、封止の品質に応じて急速に又は経時的に徐々に空気漏れが生じる可能性がある。さらに、排気管の傾き程度によっては、レーザが、排気管の最上部の代わりに排気管の壁に当たる可能性もある。レーザが排気管の壁に当たると、レーザが排気管を迂回してフリットに当たる可能性が生じ、フリットを損傷する又はキャビティの中への望ましくないガス放出が生じることがある。排気管を穴に取り付けて排気管の傾き程度を許容範囲内に抑える方法が必要である。後述するように、特定の実施態様例によれば、このことは、排気管の傾きを軽減するのに役立つ穴の配置及び寸法を規定することによって行うことができる。かかる穴の配置／寸法実施態様は、図３〜図７及び／又は１０の実施態様のいずれかと組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してよい。
【００３８】
特定の穴の配置／寸法の実施態様例によれば、排気管１６を挿入するガラス基板２の穴２２の少なくとも一部は、ガラスの穴の直径が排気管を穴に挿入したとき及びその後も実質上垂直方向に保持するのに十分な支持を与える大きさとなるように構成されてよい。例えば、これに限定されないが、特定の実施態様例によれば、排気管を挿入するガラス基板の穴は、例えば、これに限定されないが、穴の内径が排気管１６の外径よりも実質上最高約０．１ｍｍ大きな大きくなるような寸法であってよく、更に好ましくは、排気管は、排気管の下端（例えば、穴に挿入された端部）がガラス基板の内表面と実質上同等（例えば、実質上同一平面）となるような深さまで穴に挿入する。さらなる実施態様例によれば、排気管は、ガラス基板の内表面と同一平面となるまで穴の中に十分に延びていても延びていなくてもよく、例えば、これに限定されないが、内表面から最高約０．１ｍｍの距離だけ内表面にかろうじて達しない状態であってもよい。いずれにしても、特定の実施態様例では、排気管がガラス基板の内表面を超えてＶＩＧ窓ユニットのキャビティ６の中にまで延びるのは望ましくない場合があることが分かった。特定の実施態様例によれば、穴２２は、ガラス基板の外表面に形成された、直径が更に大きな凹部を含んでいてもよい。特定の実施態様例によれば、穴の直径が更に大きな部分は、例えば、特定の実施態様例に関連して先に説明したように、例えば、挿入プロセスが原因で過剰なフリットが堆積する可能性のある凹部を形成していてもよい。更なる実施態様例によれば、凹部の深さは、ガラス基板の厚さの約４分の１〜２分の１であってよく、更に好ましくは、ガラス基板の厚さの約３分の１であってもよい。特定の実施態様例によれば、穴の直径が更に大きな部分の直径は、排気管の外径よりもわずかに約０．１ｍｍ大きい〜排気管の外径よりも最高１．０ｍｍの範囲内で大きくてよい。特定の実施態様例によれば、前記を達成するのに許容可能な構造を有する穴は、例えば、これに限定されないが、２段ドリル加工法を利用して構築されてよく、ここで２段ドリル加工法では、穴の第１の部分はガラス基板の外表面から所定の深さまで第１ドリルビットを利用してドリル加工され、そして穴の第２の部分はガラス基板の内表面から所定の高さまで第２ドリルビットを利用してドリル加工されてよい。特定の実施態様例によれば、第１の部分は、穴の深さ（例えば、ガラス基板の厚さ）の約３分の１〜２分の１の深さまでドリル加工する。穴の残りの部分は、第２の部分を下から第２ドリルビットを用いてドリル加工することによって形成される。特定の実施態様例によれば、ドリルビットの直径は、このドリルビットを利用して形成される穴の内径に相当し得る。凹部を形成する実施態様では、第１ビットの直径は第２ビットの直径よりも大きい。
【００３９】
図８〜図９の実施態様は、互いに組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してもよく、また図３〜図７及び／又は１０のいずれかと組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してもよい。図８は、実施態様例による排気管１６及び排気管を受容するための穴２２の例を表す、概略部分断面図である。ＶＩＧ窓ユニットのガラス基板２２に形成された穴２２に挿入された、外径Ｄ１の排気管１６が示されている。上述の通り、穴２２は、穴２２に挿入したときに排気管１６の望ましくない傾きを軽減又は回避するほど十分に支持するのに役立つ寸法を有する。特定の実施態様例によれば、ＶＩＧユニットのガラス基板２に形成された穴２２の内径Ｄ２は、排気管１６の外径Ｄ１よりも約０．０５〜０．２ｍｍの範囲内で大きくてよく、更に好ましくはＤ２は、Ｄ１よりも約０．０５〜０．０１５ｍｍの範囲内で大きくてよく、そしてなお更に好ましくはＤ２はＤ１よりも約０．０１ｍｍ大きくてよい。さらに、特定の実施態様例によれば、基板２２に形成された穴２２の深さＤ５は、排気管１６の長さの約４分の１〜２分の１の範囲内であってよく、好ましくは基板２２に形成された穴の深さＤ５は、排気管１６の長さの約３分の１〜２分の１の範囲内であってよく、また、更に好ましくは基板２に形成された穴２２の深さＤ５は、排気管１６の長さの約３分の１であってよい。
【００４０】
図９は、別の実施態様例による排気管及び排気管を受容するための穴の例を表す、概略部分断面図である。図８を参照して先に記載したように、排気管１６に適合するように基板２２に形成された穴２２に加えて、図９に示す実施態様は、ガラス基板２の外表面に形成された任意の凹部２８を備えている。この凹部２８の直径Ｄ３は、例えば、排気管１６を挿入する穴２２の直径Ｄ２よりも大きくてよい。特定の実施態様によれば、凹部２８の直径Ｄ３は、好ましくは排気管１６の直径Ｄ１よりも０．２０〜２ｍｍの範囲内で大きくてよく、又は更に好ましくは凹部２８の直径Ｄ３は、排気管１６の直径Ｄ１よりも約０．５〜１．５ｍｍの範囲内で大きくてよく、又はなお更に好ましくは凹部２８の直径Ｄ３は、排気管１６の直径Ｄ１よりも約１．０〜２．０ｍｍ大きくてもよい。特定の実施態様例によれば、穴２２に挿入される排気管１６部分の長さＤ５は、好ましくは、図８を参照して先に説明した範囲内である。特定の実施態様例によれば、凹部２８の深さＤ４は、好ましくは、ガラス基板２の厚さＤ６の約４分の１〜２分の１の範囲内であってよく、又は更に好ましくは凹部２８の深さＤ４は、ガラス基板の厚さＤ６の約３分の１〜２分の１の範囲内であってよく、そしてなお更に好ましくは凹部２８の深さＤ４は、ガラス基板２の厚さＤ６の約３分の１であってよい。上述の通り、好ましくは、排気管１６の下端はガラス基板の内表面と実質上同一平面である。排気管１６はまた、排気管１６の下端がガラス基板２の内表面にかろうじて達しない状態で挿入されていてもよい。例えば、排気管１６の下端は、ガラス基板の内表面から約０．０１〜１．０ｍｍの範囲内で凹んでいてもよく、又は更に好ましくは約０．０５〜０．５ｍｍの範囲内で凹んでいてもよく、又はなお更に好ましくは約０．１ｍｍ凹んでいてもよい。いずれにしても、排気管１６の下端が、ガラス基板２の内表面を超えてＶＩＧ窓ユニットのキャビティの中にまで及ぶのは望ましくない。
【００４１】
図１０は、特定の実施態様例によるＶＩＧ窓ユニットの製造方法を表す、フローチャートである。図１０の実施態様は、図３〜図９の実施態様のいずれかと組み合わせて使用してもよく、又は組み合わせずに使用してよい。図１０のフローチャートは、特定の実施態様例によれば、ガラス基板２に穴２２及び／又は凹部２８を形成すること、及び排気管１６を穴２２へ挿入することと、に重点を置いている。Ｓ１０１では、ガラス基板２を（ＶＩＧ窓ユニットの形成の一部として及び／又はその形成前に）供給する。好ましい実施態様によれば、デュアルドリル法を用いて穴２２及び／又は凹部２８をドリル加工してよい。デュアルドリル法は、特にガラス基板２２の内表面にガラスが吹き出すのを実質上抑制するので、好ましい場合がある。デュアルドリルプロセスＳ１０３は、先ず、ガラス基板２の外表面から始めてガラス基板の内表面に向かって所定の直径Ｄ２（又は、例えば、凹部２８を形成する実施態様ではＤ３）を有する穴２２をドリル加工すること（Ｓ１０３ａ）で開始する。この第１ドリル加工Ｓ１０３ａに用いられるビットの直径は、好ましくは穴２２の内径Ｄ２（又は、例えば、凹部２８を形成する実施態様ではＤ３）に相当する。次いで、第２の穴を、Ｓ１０３ａでドリル加工された穴と接触するように基板２の内表面から上へ向かってドリル加工する（Ｓ１０３ｂ）。この第２ドリル加工Ｓ１０３ｂに用いられるビットの直径は、好ましくは内径Ｄ２に相当する。例えば、図８に示すような単一直径の穴の場合、ドリル加工プロセスＳ１０３ａ及びＳ１０３ｂはいずれも同じ大きさのビットを利用して行われる。しかし、凹部２８を形成しようとする場合は、Ｓ１０３ｂにおいて大きい方のビットを利用してよい。穴及び／又は凹部の相対寸法は、図８及び図９を参照して先に説明している。ドリル加工工程Ｓ１０３ａ及びＳ１０３ｂの順序は、入れ替えてもよく、どの順序で行ってもよいと考えることができる。次いで、排気管１６を、上述の通り、好適な深さまで穴２２に挿入する（Ｓ１０５）。場合により、排気管は、図２〜図５を参照して先に説明したように、穴２２に挿入する前にその下部にフリットを配置する（ｔｈｅ  ｔｕｂｅ  ｂｙ  ｈａｖｅ  ｆｒｉｔ  ａｐｐｌｉｅｄ）。
【００４２】
本発明の特定の実施態様例では、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法であって、穴がその中に形成された第１基板を供給する工程と、排気管の少なくとも下部にフリット含有ペーストを配置する配置工程と、フリット含有ペーストが配置された排気管の端部を第１基板に形成された穴に挿入する挿入工程と、を含む、方法が提供される。
【００４３】
直前の段落に記載の方法は更に、第１基板と第２基板との間に形成されたキャビティを、排気管を利用して大気圧未満の圧力まで真空引きする工程を含んでいてもよい。
【００４４】
直前の２つの段落のいずれかに記載の方法は、排気管を第１基板の穴に挿入した後でフリット含有ペーストを乾燥させる工程を更に含んでいてもよい。
【００４５】
直前の３つの段落のいずれかに記載の方法は、第１基板の少なくとも一部を、その中に挿入された排気管と共に焼成して、排気管と基板との間に気密性シールを形成する工程を更に含んでいてもよい。
【００４６】
前記４つの段落のいずれかに記載の方法において、第１基板はガラス基板であってよい。
【００４７】
前記５つの段落のいずれかに記載の方法は、ドリル加工によって前記基板に穴を形成する工程を含んでいてもよい。
【００４８】
前記６つの段落のいずれかに記載の方法は、少なくとも、穴の第１部分を第１ドリルビットを利用して第１基板の第１面からドリル加工しそして穴の第２部分を第２ドリルビットを利用して第１基板の第１面とは反対側の第２面からドリル加工することによって、前記基板に穴を形成する工程を更に含んでいてもよい。穴の第１部分及び穴の第２部分の直径は、同じであっても同じでなくてもよく、並びに／又は穴の第１部分及び穴の第２部分の直径は異なっていてもよい。
【００４９】
前記７つの段落のいずれかに記載の方法は、挿入工程中に穴から押し出されたフリット含有材料で構成された凸部を形成する工程であって、凸部が、穴の最上部に近接しかつ穴の外側まで延びた排気管の一部を実質上包囲して配置されている工程を更に含んでいてもよい。
【００５０】
前記８つの段落のいずれかに記載の方法において、フリット含有ペーストを配置する工程は、回転させる方法によって、フリット含有ペーストを排気管の下部に配置することを含んでいてよい。回転させる方法は、排気管を回転させながらフリットペーストを配置すること、及び／又は排気管の周りでフリットペーストアプリケータを回転させることを含んでいてよい。
【００５１】
前記９つの段落のいずれかに記載の方法において、前記下部は、排気管の下から少なくとも３分の１を占める。
【００５２】
前記１０の段落のいずれかに記載の方法において、フリット含有ペーストは、穴の内壁の少なくとも一部を実質上覆うものであって、穴の内壁の実質上全てを覆ってもよい。フリット含有ペーストは、穴の内壁の少なくとも２分の１を覆ってもよい。
【００５３】
前記１１の段落のいずれかに記載の方法において、フリット含有ペーストは、バナジウム、バリウム及び亜鉛のうち１種以上を含んでいてよい。
【００５４】
前記１２の段落のいずれかに記載の方法において、フリット含有ペーストは、はんだガラ空間トを含んでいてよい。
【００５５】
前記１３の段落のいずれかに記載の方法において、排気管に配置されるフリット含有ペーストの量は、排気管を穴に挿入したときに排気管と基板の穴の側面との間の間隙の少なくとも実質的な部分を充填するのに十分である。
【００５６】
直前の１４の段落のいずれかに記載の方法は、第１基板と第２基板との間に形成されたキャビティを、排気管を利用して大気圧未満の圧力まで真空引きする工程と、その後、排気管の先端部分を（例えば、レーザによって）封止する工程と、を更に含んでいてもよい。
【００５７】
本明細書では特定の実施形態について説明及び開示してきたが、本明細書に記載の実施態様は、限定ではなく例示を目的とするものであり、また、当業者は、本明細書に添付する特許請求の範囲の真の趣旨及び全範囲を逸脱することなく様々な変更が可能であると考えることができることが分かるであろう。
【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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