JP2002255591A

JP2002255591A - ガラスパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2002255591A
Application number: JP2001057895A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sakaguchi; 浩一坂口; Shigeki Nakagaki; 茂樹中垣; Motoki Hashizume; 元樹橋詰; Shinjiro Doken; 新二郎堂見
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】金属材料の酸化物の発生を抑制し、金属材料と
板ガラスとの接合及びそれによる気密封止を安定して行
うことができるようにする。【解決手段】一対の板ガラス１Ａ・１Ｂを間隙部Ｖを介
して上下対面配置すると共に、溶融金属材料５を貯留し
てある貯留部６ａから、溶融金属材料５を前記間隙部Ｖ
の周縁部に供給し充填することにより、前記板ガラス１
Ａ・１Ｂ同士を接合し、前記間隙部Ｖを気密に封止して
あるガラスパネルＰの製造方法であって、前記貯留部６
ａに貯留される溶融金属材料５の表面が接する雰囲気を
不活性ガス雰囲気にした状態で、前記周縁部に溶融金属
材料５を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の板ガラスを
間隙部を介して上下対面配置すると共に、溶融金属材料
を貯留してある貯留部から、溶融金属材料を前記間隙部
の周縁部に供給し充填することにより、前記板ガラス同
士を接合し、前記間隙部を気密に封止してあるガラスパ
ネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のガラスパネルは、図６に示すよ
うに、一対の板ガラス１Ａ・１Ｂを間隙部Ｖを介して上
下対向配置すると共に、間隙部Ｖの周縁部に、溶融ハン
ダ（前記溶融金属材料に相当）１０を充填し、その溶融
ハンダ１０が固化することで両板ガラス１Ａ・１Ｂを直
接接合して気密ガラスパネルが形成される（例えば、国
際公開ＷＯ００／５８２３４号公報参照）。そして、前
記溶融ハンダ１０の充填は、図に示すように、溶融ハン
ダ１０を保温状態で貯留自在な貯留容器（貯留部に相
当）１１を設け、前記貯留容器１１の下方部に横向きに
溶融ハンダ１０を排出自在な排出口１１ａを形成し、例
えば両板ガラス１Ａ・１Ｂの間隙部Ｖに挿入して溶融ハ
ンダ１０を沿わせながら前記間隙部Ｖへ導入自在な導入
板１１ｂを、前記貯留容器１１内から前記排出口１１ａ
を貫通して先端が突出する状態に設けた金属充填具１２
を使用して、図に示すように、前記導入板１１ｂの先端
部が前記間隙部Ｖ内に位置するように充填具１２を配置
すると共に、前記貯留容器１１内の溶融ハンダ１０を排
出口１１ａから送り出す。溶融ハンダ１０は、前記導入
板１１ｂに沿いながら前記間隙部Ｖ内に進入して充填さ
れる。そして、前記充填具１２を、両板ガラス１Ａ・１
Ｂの辺に沿わせて移動させながら溶融ハンダ１０の充填
を全周にわたって実施することで、両板ガラス１Ａ・１
Ｂの接合、封止を行うものである。そして、この種のガ
ラスパネル製造においては、上述の接合、封止作業は大
気雰囲気下で実施可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に金属
材料１０は固相状態・液相状態のいずれの状態において
も、酸素を多量に含む大気雰囲気下では酸化が進行し易
いため、殊に貯留容器１１内に貯留される溶融金属材料
の表面において金属材料の酸化が進行して、固形状の酸
化物が形成され易いという欠点がある。前述の技術にお
いては、貯留部１１内の溶融ハンダ１０の流動が穏やか
な定常状態では前記酸化物は溶融ハンダ１０表面に浮い
た状態で保たれ、特に問題は発生しない。しかし、何ら
かの条件の変化により酸化物が溶融ハンダ１０内部に巻
き込まれた場合、例えばその酸化物が充填具１２内にお
ける排出口１１ａ等の溶融ハンダ１０の間隙部Ｖへの供
給流路中に混入して、供給流路がつまってしまい、間隙
部Ｖ内へ溶融ハンダ１０が必要十分に充填されないとい
う不具合が起きうる。また、酸化物が間隙部Ｖ内へ充填
される溶融ハンダ１０に混入している場合には、そのま
ま酸化物が両板ガラス１Ａ・１Ｂの接合、封止箇所に残
ってしまい、封止が不十分や不均一になったり、酸化物
が導入板１１ｂ上に付着したままの状態で両板ガラス１
Ａ・１Ｂの辺に沿って移動し、スジ状の溶融ハンダ１０
が充填されない箇所が形成されてしまうという不具合が
起きうる。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、金属材料の酸化物の発生を抑制
し、金属材料と板ガラスとの接合及びそれによる気密封
止を安定して行うことができるガラスパネルの製造方法
を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の特
徴構成は、図３・４・５に例示するごとく、一対の板ガ
ラス１Ａ・１Ｂを間隙部Ｖを介して上下対面配置すると
共に、溶融金属材料５を貯留してある貯留部６ａから、
溶融金属材料５を前記間隙部Ｖの周縁部に供給し充填す
ることにより、前記板ガラス１Ａ・１Ｂ同士を接合し、
前記間隙部Ｖを気密に封止してあるガラスパネルＰの製
造方法であって、前記貯留部６ａに貯留される溶融金属
材料５の表面が接する雰囲気を不活性ガス雰囲気にした
状態で、前記周縁部に溶融金属材料５を供給するところ
にある。

【０００６】〔作用効果〕貯留部に貯留される溶融金属
材料の表面が接する雰囲気を不活性ガス雰囲気にするの
で、その溶融金属の表面にはほとんど酸素が存在せず、
その表面における酸化の進行は抑制され、酸化物があま
り形成されなくなる。そして、この状態を維持して間隙
部の周縁部に金属材料を供給し、充填するので、溶融金
属材料の間隙部への供給流路中や間隙部に充填される溶
融金属材料に酸化物が混入する虞を低減することができ
る。よって、一対の板ガラスの接合、封止を均一に且つ
確実に行うことができるようになる。

【０００７】請求項２記載の発明の特徴構成は、上記請
求項１記載の特徴構成に加えて、前記貯留部が金属製で
あり、図５に例示するごとく、貯留部６ａの内壁のうち
溶融金属材料と接触していない被接触部が接する雰囲気
をも、不活性ガス雰囲気にしてあるところにある。

【０００８】〔作用効果〕貯留部が金属製であること
は、機械的強度、耐久性の点で有利である。金属製貯留
部内壁のうち、貯留している溶融金属材料と接している
部分は外部（大気）雰囲気から遮断されているため、そ
の部分では酸化は進行し難く、また、貯留部の内壁のう
ち溶融金属材料と接触していない被接触部が接する雰囲
気をも、不活性ガス雰囲気にすることにより、貯留部を
構成している金属部材表面の酸化が抑制され、その酸化
物の溶融金属材料への混入が少なくなるため、貯留部を
金属製とする前述の長所を活かすことができる。さら
に、貯留部に一定量貯留された溶融金属材料を間隙部へ
供給するにつれて、貯留部内における金属材料の貯留量
は減少し、貯留部の内壁のうち溶融状態の金属材料と接
触していない被接触部の割合も増加するが、例えばかか
る作業の途中で貯留部に溶融金属材料を追加して、溶融
金属材料がその内壁部の被接触部に接触するようになっ
たとしても、その際、貯留部の内壁部表面から溶融金属
材料に酸化物が混入する虞を低減し、一対の板ガラスの
接合、封止を均一に且つ確実に行うことができる。

【０００９】尚、上述のように、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。

【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。〔第１実施形態〕図１・２は、本発明のガラスパネル製
造方法によって形成したガラスパネルＰを示すもので、
このガラスパネルＰは、一対の板ガラス１間に、板面に
沿って間隔をあけて多数のスペーサ２を介在させること
により、一対の板ガラス１を間隙部Ｖを介して上下対向
配置してあると共に、両板ガラス１Ａ，１Ｂの外周部間
にわたって金属製の外周シール部４を設け、前記一対の
板ガラス１の内の何れか一方の板ガラス１Ｂに、両板ガ
ラス１間の間隙部Ｖを減圧密閉するための吸引部３を設
けて構成したガラスパネル本体Ｐ１に対して、その吸引
部３から前記間隙部Ｖ内の空気を吸引した状態で密閉し
て形成してある。

【００１１】前記一対の板ガラス１の内の一方の板ガラ
ス１Ａ、及び、他方の板ガラス１Ｂは、共にフロート板
ガラス（厚み寸法は、例えば、２．６５ｍｍ〜３．２ｍ
ｍ）で構成してあり、縁部どうしが重なる状態に一体化
してある。

【００１２】前記スペーサ２は、圧縮強度が４９０ＭＰ
ａ（５０００ｋｇ／ｃｍ²）以上の材料が好ましく、本
実施形態においては、それぞれインコネル７１８で形成
してある。強度が低いと、板ガラス１に作用する大気圧
によってスペーサ２が破壊し、前記間隙部Ｖを形成でき
なくなる危険性があり、両板ガラス同士が直接に接当し
てガラスパネルそのものの断熱性能が低下したり、板ガ
ラスが破損したりする。また、スペーサ２の形状は、円
柱形状に成形してあり、形状寸法は、直径が０．３ｍｍ
〜１．０ｍｍで、高さ寸法が０．２ｍｍに設定してあ
る。そして、スペーサ２は、円柱形状に形成してあるこ
とによって、両板ガラス１に対する接当部分に角部がで
き難く、板ガラス１に対して優しい状態の支持を叶え、
破壊し難くすることができる。一方、各スペーサ２は、
板面方向に沿った縦横に、２０ｍｍの間隔で夫々設置し
てある。

【００１３】前記外周シール部４は、また、両板ガラス
１Ａ，１Ｂどうしの周縁部間にわたって、溶融させたハ
ンダ（溶融金属材料５に相当）５Ａを一体的に位置させ
て接合し、前記間隙部Ｖの密閉を図ってある。そして、
前記間隙部Ｖは、前記吸引部３からの吸引減圧操作によ
って、例えば、減圧環境（０．１３Ｐａ（１．０×１０
^-3Ｔｏｒｒ）以下）を呈する状態に構成してある。

【００１４】前記ハンダ５Ａは、Ｓｎ・Ｚｎ・Ｔｉ・Ｏ
等を含むもので構成してある。本実施形態においては、
例えば、重量％で表して０．００１〜３．０％のＴｉ、
７２〜９９．９％のＳｎ、０．１〜１０．０％のＺｎか
らなり、且つ、Ｐｂが０．１％未満であり実質的に含有
しないものが挙げられる。さらにその範囲において、Ｓ
ｎとＺｎとの合計に対するＺｎの比率が８〜１０％であ
り、Ｃｕを実質的に含まないものが最も好ましい。

【００１５】そして、前記ハンダ５Ａは、図３・４に示
す金属充填具（以後、単に充填具という）Ｄによって両
板ガラスの隙間に充填される。前記充填具Ｄは、ガラス
パネル形成基台Ｂ上に設置されたガラスパネル本体Ｐ１
の辺に沿って移動自在に形成された供給塔６を設け、供
給塔６の下端側から側方に張出し設置された上下に非常
に薄く（０．１ｍｍ）横方向に長い偏平な導入板７を設
けて構成されている。前記供給塔６は、溶融したハンダ
５Ａを貯留する貯留部６ａ、貯留部６ａを加熱並びに保
温自在とする電熱ヒータ６ｂ、貯留部６ａの底部と導入
板７の支持部分とを結ぶ導入路６ｃ等を有して構成して
あり、ガラスパネル形成基台Ｂに設けられたレール８上
を移動自在に設置されている。

【００１６】さらに、図３に示すように、前記貯留部６
ａに貯留されるハンダ５Ａの表面には、不活性ガス供給
機１６から不活性ガスを吹き付け自在に構成してある。
前記不活性ガス供給機１６は不活性ガス充填ボンベ・レ
ギュレーター・供給ホース等からなり、ハンダ５Ａの表
面（液面）の全体には万遍なく不活性ガスが吹き付けら
れ、ハンダ５Ａの表面での酸化が抑制される。本発明に
おいて使用する不活性ガスは、通常使用範囲の温度域に
おいてハンダ５Ａとの反応性が実質上無視できる気体で
あれば如何なるものでもよく、例えば、酸素成分を極力
排した窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用
する。また、この際不活性ガスを加熱したものを用いる
のが、ガスの通流による冷却での貯留部及びハンダ５Ａ
の温度低下を抑制できるため、より好ましい。

【００１７】前記導入板７は、前記導入路６ｃの開口
（排出口に相当）９の中央部に位置する状態に取り付け
てあり、前記貯留部６ａ・導入路６ｃ内の溶融したハン
ダ５Ａが、導入板７の上下両面に沿って両板ガラス間の
隙間に導入される。そして、導入板７を両板ガラス１の
間隙部Ｖに差し込んで、表面が不活性ガス雰囲気にさら
された溶融状態のハンダ５Ａを供給しながら供給塔６を
ガラスパネル本体Ｐ１の周縁部に沿ってレール８上を移
動させることで、両板ガラス１の辺全長にわたって、ハ
ンダ５Ａで直接接合することができる。

【００１８】前記吸引部３について説明する。前記吸引
部３は、図１・２に示すように、前記上方の板ガラス１
Ｂに形成した吸引口１ａと、その吸引口１ａに固定され
た吸引用ガラス細管１ｂと、前記吸引口１ａ及び前記ガ
ラス細管１ｂを含めて上から覆うキャップ１ｃとを設け
て構成してある。そして、前記ガラス細管１ｂから前記
間隙部Ｖのガスを吸引した状態で、ガラス細管１ｂ先端
部を加熱して封じきった後、その上から前記キャップ１
ｃを取り付けることによって吸引部３は構成される。

【００１９】次に、前記ガラスパネルＰの形成方法につ
いて説明する。［１］予め、前記一対の板ガラス１を、所定の寸法に
切断しておく。［２］前記一方の板ガラス１Ａを、まず、ガラスパネ
ル形成基台Ｂ上に設置した後、スペーサ２を所定位置に
載置し、続いて、他方の板ガラス１Ｂを重なるように配
置する。［３］両板ガラス１の間隙部Ｖに、前記充填具Ｄの導
入板７を挿入し、貯留部６ａ・導入路６ｃ・不活性ガス
供給機１６で溶融状態にあるハンダ５Ａを、その表面が
接する雰囲気が不活性ガス雰囲気となるようにした状態
で、間隙部Ｖに供給する。そして、充填具Ｄ全体を、ガ
ラスパネル本体Ｐ１の辺に沿って一定の速度で移動させ
ながら全長にわたってハンダ５Ａを充填し、両板ガラス
１を接合する。［４］以下、前記［３］の工程を、ガラスパネル本体
Ｐ１の各辺に実施することで、全周にわたる外周シール
部４を形成することが出来る。［５］そして、前記吸引部３を使用して、両板ガラス
１間の間隙部Ｖを減圧環境にすることで、断熱性能の高
いガラスパネルＰを形成することができる。こうして形
成されたガラスパネルＰは、前記ハンダ５Ａが、両板ガ
ラス１の外周に確実に充填され、且つ、両板ガラス１を
強力に接合一体化されている。

【００２０】〔第２実施形態〕例えば図５に示すよう
に、貯留部６ａに蓋１７を設けて密閉自在な状態に構成
し、そして、前記蓋１７には、貯留部６ａ内のガスを排
出するための排出路１８、及び、貯留部６ａ内に不活性
ガスを供給するための供給路１９を設けて、溶融状態の
ハンダ５Ａの表面だけでなく、貯留部６ａの内壁のうち
溶融状態のハンダ５Ａと接触していない被接触部が接す
る雰囲気をも、不活性ガス雰囲気としてもよい。前記排
出路１８と前記供給路１９には夫々バルブが設けてあ
り、供給路１９側の圧力を排出路１８側の圧力よりも少
し高くしておくことにより、貯留部６ａ内全域を確実に
不活性ガス雰囲気に維持することができる。また、図５
には示していないが、蓋１７に溶融ハンダ５Ａ補給用の
扉を設けても良い。その場合でも、前述の通りの圧力設
定により、扉開放時でも貯留部６ａ内から外部に向けて
不活性ガスが流れ出す形になり、貯留部６ａ内への大気
の流入は抑制される。その他の構成は第１実施形態と同
様である。

【００２１】〔別実施形態〕以下に他の実施形態を説明
する。〈１〉本発明のガラスパネルは、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。また、ガラスパネルは、両板
ガラス間の間隙部減圧環境を、先の実施形態で説明した
ように０．１３Ｐａ（１．０×１０^-3Ｔｏｒｒ）以下を
呈する状態に構成するものに限らず、減圧度そのものは
任意に設定することが可能である。更には、大気圧と等
圧の環境とすることも可能である。〈２〉前記板ガラスは、先の実施形態で説明した厚み
２．６５ｍｍ〜３．２ｍｍ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、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。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〉前記スペーサは、先の実施形態で説明したイン
コネル７１８製のスペーサに限るものではなく、例え
ば、ステンレス鋼や、それ以外にも、他の金属・石英ガ
ラス・セラミックス、ガラス・低融点ガラス等であって
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変形しにくいものであればよい。〈４〉前記外周シール部４は、先の実施形態で説明し
たハンダ５Ａを使用して形成するものに限らず、例え
ば、錫・ビスマス・鉛・亜鉛・インジウム・アンチモン
等の何れか一種、又は、二種以上を主成分とする金属材
料を使用して形成するものであってもよい。更には、銀
・アルミニウム・銅等の何れか一種、又は、二種以上を
添加してあってもよい。

【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】ガラスパネルを示す断面図

【図３】本発明に係るガラスパネルの製造方法を示す説
明断面図

【図４】本発明に係るガラスパネルの製造方法を示す説
明平面図

【図５】本発明に係るガラスパネルの製造方法を示す説
明断面図

【図６】従来のガラスパネルの製造方法を示す要部断面
図

【符号の説明】

１板ガラス１Ａ一方の板ガラス１Ｂ他方の板ガラス５溶融金属材料６ａ貯留部Ｖ間隙部Ｐガラスパネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋詰元樹大阪府大阪市中央区北浜四丁目７番28号日本板硝子株式会社内 (72)発明者堂見新二郎大阪府大阪市中央区北浜四丁目７番28号日本板硝子株式会社内Ｆターム(参考） 4G061 AA09 BA01 BA02 BA10 BA11 CB04 CB14 CD25 DA24 DA44 DA61 DA67

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の板ガラスを間隙部を介して上下対
面配置すると共に、溶融金属材料を貯留してある貯留部
から、溶融金属材料を前記間隙部の周縁部に供給し充填
することにより、前記板ガラス同士を接合し、前記間隙
部を気密に封止してあるガラスパネルの製造方法であっ
て、前記貯留部に貯留される溶融金属材料の表面が接する雰
囲気を不活性ガス雰囲気にした状態で、前記周縁部に溶
融金属材料を供給するガラスパネルの製造方法。
【請求項２】前記貯留部が金属製であり、その内壁の
うち溶融金属材料と接触していない被接触部が接する雰
囲気をも、不活性ガス雰囲気にしてある請求項１記載の
ガラスパネルの製造方法。