JP2019500307A

JP2019500307A - 鋼化真空ガラスの製造方法及びその生産ライン

Info

Publication number: JP2019500307A
Application number: JP2018529304A
Authority: JP
Inventors: チョウ，ヤン
Original assignee: ルオヤンランドグラステクノロジーカンパニーリミテッド
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2019-01-10
Also published as: ES2834899T3; EP3392214A1; US11008802B2; EP3392214B1; KR20180081142A; WO2017101479A1; PL3392214T3; EP3392214A4; CN105565683A; AU2016369739A1; RU2690981C1; CN105565683B; US20180371827A1; AU2016369739B2

Abstract

本発明は、鋼化真空ガラスを構成する少なくとも一枚のガラス基板に排気口を予め形成する、鋼化真空ガラスの製造方法を開示し、該製造方法は、金属化層を製造して、ガラス基板についてテンパリング又は熱強化処理を行うステップ（１）と、金属半田を金属化層に置くステップ（２）と、ガラス基板を積層し、ガラス基板全体を６０℃〜１５０℃に加熱するステップ（３）と、加熱温度で保温したまま、気密条件下、ガラス基板を封着するステップ（４）と、加熱するステップ（５）と、真空吸引を行うステップ（６）と、排気口を封止して、製造を完了するステップ（７）とを含む。本発明に係る製造方法は、二枚のガラス基板の間の封着時の応力を低下させ、熔接強度を向上させ、鋼化真空ガラスの耐用年数を延長させる。本発明はさらに、上記製造方法を用いた鋼化真空ガラスの生産ラインを開示する。

Description

本発明は、真空ガラスの製造分野に属し、特に鋼化真空ガラスの製造方法、及び該製造方法を用いた鋼化真空ガラスの生産ラインに関する。

真空ガラスは、優良な保温性、遮音性、省エネルギー効果を有し、次世代の省エネルギー建築ガラスの発展方向を代表して、幅広く普及されつつある。真空ガラスの最も初期の研究が二十世紀の九十年代から始まり、たとえば、出願番号ＡＵ９４１９２６６７．２のオーストラリア特許において、真空ガラスの製造方法が開示されており、真空ガラスの研究の端緒となる。それ以降、中国および海外で該技術を中心に研究を行ったが、技術的な問題により、製造された真空ガラスは鋼化真空ガラスではないため、建築安全ガラスの標準を満足できないことから、真空ガラスの高層ビルや特別な用途への応用が極めて大きく制限されてしまう。鋼化真空ガラスを製造することは、中国および海外で盛んに行っている研究である。それに対して、本出願人は、出願番号２０１０１０５０８４２１．７の中国発明特許においてガラス板の複合封着方法を開示し、低融点金属を用いて真空ガラスの周辺を封着することにより、ほかの封着プロセスによれば鋼化ガラス基板のデテンパリングを引き起こしやすいという世界的な難問を解決し、鋼化真空ガラスの製造に成功して、真空ガラスの発展及び普及を進まている。

鋼化真空ガラスを製造する時には、二枚のガラス基板の封着強度は、鋼化真空ガラスの重要な性能パラメータである。当業者は、従来技術の障壁を絶え間なく打ち破り、より完全な解決手段を提供し、鋼化真空ガラス産業の発展を促進するため、努力を重ねている。このため、当業者は封着強度の向上に取り組んでいる。

実用の際に、出願人は、封着時に半田と金属化層の膨脹係数が違うことだけで、冷却硬化後に応力が生じることを見出した。従来技術に存在する問題に対し、本発明の第一目的は、二枚のガラス基板同士の封着時に生じた応力を減少させて、接続強度を向上させ、鋼化真空ガラスの高効率な連続生産を実現し、生産コストを削減させる、鋼化真空ガラスの製造方法を提供することであり、本発明の第二目的は、量産のために必要な装置として、鋼化真空ガラスの連続化、自動化生産ラインを提供することにある。

上記目的を達成させるために、本発明は、鋼化真空ガラスを構成する少なくとも一枚のガラス基板に排気口を予め形成する、鋼化真空ガラスの製造方法において、
前記ガラス基板の封着対象領域に金属化層を製造して、前記ガラス基板についてテンパリング又は熱強化処理を行うステップ（１）と、
金属半田を前記金属化層に置くステップ（２）と、
二枚のガラス基板をそれぞれ６０℃〜１５０℃に加熱して、次に二枚のガラス基板の封着対象領域にある金属化層を対向させるように、ガラス基板を積層し、前記金属半田を封着対象領域の金属化層の間に介在させる方法ａ．と、
二枚のガラス基板の封着対象領域にある金属化層を対向させるように、ガラス基板を積層し、前記金属半田を封着対象領域の金属化層の間に介在させ、次に積層後の二枚のガラス基板全体を６０℃〜１５０℃に加熱する方法ｂ．と、
のうちのいずれかの方法により前記ガラス基板を予熱して積層するステップ（３）と、
金属半田付けプロセスにより封着対象領域を気密条件下で封着して、鋼化ガラスユニットを形成するステップ（４）と、
鋼化ガラスユニットを１００℃〜２３０℃に加熱するステップ（５）と、
鋼化ガラスユニットのキャビティを所定真空度まで真空吸引するステップ（６）と、
前記排気口を封止して、鋼化真空ガラスの製造過程を完了するステップ（７）とを含む鋼化真空ガラスの製造方法を提供する。

さらに、前記ステップ（４）までに、積層後の二枚のガラス基板全体の温度を６０℃〜１５０℃に維持する。

さらに、前記ステップ（３）の加熱温度は８０℃〜１２０℃である。

さらに、前記ガラス基板がコーティングガラス基板である場合、金属化層を予め形成する前に、コーティングガラス基板の封着対象領域について被膜除去を行う。

さらに、前記ステップ（１）において、前記キャビティを支持する支持物を製造するステップをさらに含み、具体的には、まず、ペースト状ガラス釉薬を一方のガラス基板の所定位置に印刷して点状突起配列を形成し、次に、高温焼結プロセスにより、ガラス釉薬を焼結してガラス基板に固着された支持物を形成する。

さらに、二枚のガラス基板を積層する前に支持物を配置するステップをさらに含み、固体状支持物を一方のガラス基板の所定位置に配置する。

さらに、前記ステップ（４）において、前記金属半田付けプロセスにより封着対象領域について局所加熱をレーザ加熱、炎加熱、電流加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱、放射加熱又は対流加熱で行う。

さらに、前記ステップ（７）において、前記鋼化ガラスユニットを真空室において真空吸引し、真空吸引の際に、鋼化ガラスユニットを１００℃〜２３０℃に加熱する。

さらに、前記ステップ（３）において、二枚のガラス基板を積層する前において、少なくとも一枚の前記ガラス基板に吸気剤を配置して、前記ステップ（６）終了後、前記吸気剤を活性化させる。

さらに、前記ステップ（１）において、前記排気口の周辺に金属化層をさらに予め形成し、前記ステップ（７）の前に、金属半田が配置されたシールシートを該排気口に被覆して、前記シールシートに配置された金属半田を熔融し、排気口を封止する。

上記製造方法を用いた鋼化真空ガラスの生産ラインにおいて、該生産ラインは、第一輸送装置により順次に接続される、金属化層製造装置、半田配置装置、第一予熱装置、ガラス基板結合装置、エッジ熔接封止装置、第二予熱装置、真空吸引システム及びシーリング装置を含む。その内で、前記第一予熱装置はガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱し、次に、前記エッジ熔接封止装置はエッジ封止処理を行い、前記エッジ熔接封止装置は一つ又は複数備えられ、前記真空吸引システムは、一つ又は複数の真空室及び真空室に連通している空気抜き装置を含む。

上記製造方法を用いた鋼化真空ガラスの生産ラインにおいて、該生産ラインは、第一輸送装置により順次に接続される、金属化層製造装置、半田配置装置、ガラス基板結合装置、第一予熱装置、エッジ熔接封止装置、第二予熱装置、真空吸引システム及びシーリング装置を含む。その内で、前記第一予熱装置はガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱し、次に、前記エッジ熔接封止装置はエッジ封止処理を行い、前記エッジ熔接封止装置は一つ又は複数備えられ、前記真空吸引システムは、一つ又は複数の真空室及び真空室に連通している空気抜き装置を含む。

さらに、前記第一予熱装置及び／又は第二予熱装置は、放射式ガラス板加熱炉又は対流式ガラス板加熱炉である。

さらに、前記ガラス基板結合装置は、前記第一輸送装置の一側に設置された昇降機構を含み、前記昇降機構にリフトアームが設置され、前記リフトアームに真空チャック又は挟持装置を有する反転機構が取り付けられ、ガラス基板結合装置が作動するときに、前記真空チャック又は挟持装置は第二ガラス基板を把持し、昇降機構は第二ガラス基板を所定高さに持ち上げて反転させ、反転後、第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了する。

さらに、前記第一輸送装置の側面に第二輸送装置が設置され、前記第一輸送装置は第一ガラス基板を搬送し、前記第二輸送装置は第二ガラス基板を搬送する。

さらに、前記ガラス基板結合装置は、第一、第二輸送装置の間に設置された回転軸を含み、前記回転軸に第二輸送装置の隙間を通して第二ガラス基板の下方に挿入された振りアームが接続され、前記振りアームに真空チャック又は挟持装置が取り付けられ、作動時において、前記真空チャック又は挟持装置は第二ガラス基板を把持して、回転軸を巡って振りアームを反転させて、第二ガラス基板を第一輸送装置における第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了する。

さらに、前記ガラス基板結合装置は、第一輸送装置の上方に設置された吊り輸送装置を含み、前記吊り輸送装置は、第二ガラス基板を搬送するものであり、輸送機構を含み、前記輸送機構に真空チャック又は挟持機構を有するリフト装置が設置され、作動時において、前記リフト装置は、降下して真空チャック又は挟持機構により第一輸送装置における第二ガラス基板を把持して固定し、リフト装置は、上昇して、第二ガラス基板を積層すべき第一ガラス基板の上方に輸送し、第二ガラス基板を第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了する。

さらに、前記ガラス基板結合装置は、前記第一輸送装置の一側に設置された多自由度マニピュレータを含み、前記マニピュレータは真空チャック又は挟持装置を有し、ガラス基板結合装置の作動時において、前記真空チャック又は挟持装置は第二ガラス基板を把持して、第二ガラス基板を反転させた後、第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了する。

さらに、該生産ラインにおいて、前記金属化層製造装置と前記エッジ熔接封止装置の間にあるワークステーションに設置される支持物配置装置が設置される。

さらに、該生産ラインにおいて前記半田配置装置と前記ガラス基板結合装置の間にあるワークステーションに設置される支持物配置装置が設置される。

さらに、該生産ラインにおいて、金属化層製造装置と半田配置装置の間に設置された支持物製造装置を含み、前記支持物製造装置はスクリーン印刷装置、乾燥装置及び焼結装置を含む。

さらに、前記エッジ熔接封止装置はレーザ加熱装置、マイクロ波加熱装置、炎加熱装置、誘導加熱装置又は対流加熱装置である。

さらに、前記エッジ熔接封止装置が一つである場合、該エッジ熔接封止装置は、前記第一輸送装置の一側に設置され、その輸送方向が第一輸送装置の輸送方向に垂直である。

さらに、前記エッジ熔接封止装置が一つである場合、該エッジ熔接封止装置は、前記第一輸送装置に設置され、その輸送方向が前記第一輸送装置の輸送方向と一致する。

さらに、前記エッジ熔接封止装置が複数である場合、該エッジ熔接封止装置は、前記第一輸送装置の一側又は両側に設置され、その輸送方向が前記第一輸送装置の輸送方向に垂直である。

さらに、該生産ラインにおいて、ガラステンパリング装置をさらに含み、前記ガラステンパリング装置は、前記金属化層製造装置と前記半田配置装置の間にあるワークステーションに設置される。

さらに、前記金属化層製造装置は、スクリーン印刷装置、乾燥装置及び焼結装置を含む。

さらに、該生産ラインにおいて、前記真空室内に設置された吸気剤活性化装置をさらに含む。

さらに、複数の前記真空室が配置される場合、前記真空室は、ガラス輸送方向に順次に接続されており、前記シーリング装置は前記真空室内部に設置される。

本発明に係る鋼化真空ガラスの製造方法は、封着前にガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱して半田付けによるエッジ封止を行うことで、二枚のガラス基板の間の封着時の応力を大幅に低下させて、熔接強度を向上させ、鋼化真空ガラスの耐用年数を延ばす。また、本発明はさらに、このような製造方法を用いた鋼化真空ガラスの生産ラインを開示する。

本発明の実施例１の模式図である。本発明の実施例２の模式図である。本発明の実施例３の模式図である。本発明の実施例４の模式図である。本発明の実施例５の模式図である。本発明の実施例６の模式図である。図６中のガラス基板結合装置３によるガラス基板結合時の模式図である。本発明の実施例７の模式図である。図８中のガラス基板結合装置３によるガラス基板結合時の模式図である。金属化層製造装置１の模式図である。支持物製造装置８の模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。

実施例１
図１及び図１０に、本発明に係る鋼化真空ガラスの生産ラインの第一実施形態が示されており、本実施例において、具体的には、たとえば輸送ローラで構成される第一輸送装置９、第一輸送装置９により順次に接続される、金属化層製造装置１、半田配置装置２、第一予熱装置１１、ガラス基板結合装置３、エッジ熔接封止装置４、第二予熱装置５、真空吸引システム６及びシーリング装置１２を含む。その内で、第一予熱装置１１は、ガラス基板を積層する前に、それぞれガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱し、次に、エッジ熔接封止装置４はエッジ封止処理を行い、勿論、第一予熱装置１１はガラス基板結合装置３の次のワークステーションに設置され、積層後のガラス基板全体を６０℃〜１５０℃に加熱してもよい。シーリング装置１２は、真空吸引システム６に設置され、真空吸引システム６は真空室６−１を含み、真空室６−１の入口側と出口側のいずれにも真空バルブが設置され、真空室６−１には空気抜き装置６−２が接続され、真空室６−１内にさらに吸気剤活性化装置が設置される。

金属化層製造装置１は、スクリーン印刷装置１−１、乾燥装置１−２及び焼結装置１−３を含む。乾燥装置１−２と焼結装置１−３は一体型装置である。焼結装置１−３はガラステンパリング装置である。

第一予熱装置１１及び／又は第二予熱装置５は、放射式ガラス板加熱炉又は対流式ガラス板加熱炉である。

鋼化真空ガラスは、二枚のガラス基板を含み、一枚のガラス基板に排気口を予め形成してもよく、二枚のガラス基板の両方共に排気口を予め形成してもよく、実施例１による生産ラインにおいて鋼化真空ガラスを製造する方法は、具体的には、下記ステップを含む。
ステップ（１）
ガラス基板の表面周辺をテープ状の封着対象領域にして、金属化層製造装置１を用いて、封着対象領域に金属化層を製造して、ガラス基板についてテンパリング又は熱強化処理を行う。金属化層を製造するための具体的なステップについて、本出願人の先願に開示されているため、ここで詳細な説明を省略する。
ステップ（２）
半田配置装置２を用いて、金属半田を金属化層に置く。
ステップ（３）
以下方法のいずれかを用いて、前記ガラス基板を予熱して積層する。
ａ．まず、第一予熱装置１１を用いて、二枚のガラス基板をそれぞれ６０℃〜１５０℃に加熱して、次に、ガラス基板結合装置３を用いて、二枚のガラス基板の金属化層を対向させるように、ガラス基板を積層し、金属半田を金属化層間に介在させる。ガラス基板結合装置３は、具体的には、特許番号２０１４２０１１０４３５．７の中国発明特許に示されるように、輸送装置の一側に設置された昇降機構、たとえばスプロケット昇降機構、サーボピストンシリンダー昇降機構等を主に含み、昇降機構にローラの隙間を通して上層ガラス基板の下方に挿入されたリフトアームが設置され、リフトアームに真空チャックを有する反転機構が取り付けられ、作動時において、真空チャックは通過する上層ガラス基板を把持し、昇降機構は、上層ガラス基板を所定高さまで持ち上げて反転させ、反転後、通過する下層ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了する。
ｂ．まず、ガラス基板結合装置３を用いて、二枚のガラス基板の金属化層を対向させるように、ガラス基板を積層し、金属半田を金属化層間に介在させ、次に、第一予熱装置１１を用いて、積層後の二枚のガラス基板全体を６０℃〜１５０℃に加熱する。
好ましくは、上記加熱温度は８０℃〜１２０℃である。
ステップ（４）
ステップ（３）の加熱温度範囲内で、エッジ熔接封止装置４を用いて、金属半田付けプロセスにより金属半田を加熱して熔融し、再び硬化させて、二枚のガラス基板の金属化層を気密条件下で封着して、鋼化ガラスユニットを形成する。このように、二枚のガラス基板の間の封着時の応力を大幅に低下させる。金属半田付けプロセスにより封着対象領域について局所加熱を行う時において、加熱方式は、レーザ加熱、炎加熱、電流加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱、放射加熱又は対流加熱である。エッジ熔接封止装置４は、レーザ加熱装置、マイクロ波加熱装置、炎加熱装置、誘導加熱装置又は対流加熱装置である。本実施例において、エッジ熔接封止装置４は一つであり、第一輸送装置９に設置され、その輸送方向が第一輸送装置９の輸送方向と一致する。
ステップ（５）
排気効率と排気効果を向上させるために、第二予熱装置５を用いて、鋼化ガラスユニットを真空吸引前に１００℃〜２３０℃に加熱する。
ステップ（６）
真空吸引システム６を用いて、鋼化ガラスユニットのキャビティを所定真空度、たとえば１０^−２〜１０^−４Ｐａまで真空吸引し、真空吸引中、紫外線洗浄装置又はプラズマ衝撃装置を鋼化ガラスユニットに作用して、キャビティにおける残留不純物を分解し、分解後に生じた揮発性気体をキャビティから排気する。
ステップ（７）
シーリング装置１２を用いて排気口を封止して、鋼化真空ガラスの製造を完了する。

本発明の製造方法では、封着対象領域を気密条件下で封着する前に、ガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱することは、本出願人が鋼化真空ガラスの製造プロセスを絶えずに改良する時に大量の実験データと組み合わせて見出す重要なプロセスパラメータである。ガラス基板を加熱せず又は低加熱温度で熔接すると、金属半田熔融後にピーク温度での保持時間が短いため、金属化層への半田含浸が不十分になり、熔接強度低下を引き起こし、加熱終了後の冷却過程において、ガラス基板の温度が低く吸熱速度が高いため、半田冷却速度が高まり生じた冷収縮応力が大きくなり、さらに極めて大きな熔接応力が生じる。一方、ガラス基板の加熱温度が高すぎると、たとえば１５０℃より大きいと、熔接強度向上に寄与できないだけでなく、高温により金属化層へ悪影響を及ぼす。下表、「抗１００℃温度差衝撃回数」をもって上記各加熱温度で製造された鋼化真空ガラスの熔接強度を評価して比較する。（注：三枚のガラスサンプルのいずれも５ｍｍの鋼化ガラスからなる真空ガラスで、ガラス寸法３００ｍｍ×３００ｍｍである）

上記実験データから明らかなように、ガラス基板を６０℃〜１５０℃の温度に加熱した結果、封着を終了した鋼化真空ガラスの抗１００℃温度差衝撃回数は大幅に向上し、好ましくは、エッジ熔接封止前にガラス基板を８０℃〜１２０℃の温度に加熱する場合、エッジ熔接封止後は強固で信頼できる熔接強度が得られ、鋼化真空ガラスの耐用年数が延長される。

好ましくは、ステップ（１）において、排気口の周辺に金属化層を予め形成し、ステップ（７）前に、金属半田が配置されたシールシートを該排気口に被覆し、シールシートに予め設置された金属半田を熔融することで、排気口を封止する。

前記ガラス基板がコーティングガラス基板である場合、金属化層を予め形成する前に、コーティングガラス基板の封着対象領域について被膜除去を行う。被膜除去を行う場合、生産ラインにおいて、被膜除去装置をさらに含み、被膜除去装置は、生産ラインと独立して、生産ラインに入る前の前処理プロセスとして取り扱われてもよい。

ステップ（３）前、少なくとも一方のガラス基板に吸気剤を設置し、ステップ（６）終了後、吸気剤を活性化させる。

実施例２
エッジ熔接封止装置４は第一輸送装置９の一側に設置され、第一輸送装置９に設置されたプッシュ機構によりガラス基板はエッジ熔接封止装置４に押し込まれ、この場合は、エッジ熔接封止装置４の輸送方向は第一輸送装置９の輸送方向に垂直である以外、実施例１の構造と略同様である強化ガラスの生産ラインの第二実施形態が図２に示されている。

実施例３
エッジ熔接封止装置４は三つ設置され、勿論、生産ラインにおける各ワークステーションの作業効率に応じてエッジ熔接封止装置４を増減してもよく、このように、生産ラインに亘り最も時間がかかるエッジ熔接封止プロセスのために複数のエッジ熔接封止装置４を設置することで、生産効率を向上させ、且つエッジ熔接封止装置４の輸送方向が第一輸送装置９の輸送方向に垂直であるという配置方式を用いて、ガラス基板がいずれかの空きエッジ熔接封止装置４に入ってもよい以外、実施例２の構造と略同様な強化ガラスの生産ラインの第三実施形態が図３に示されている。真空室６−１（図２又は図１参照）は、ガラス輸送方向に順次に接続される、フロント補助真空室６−１１、主真空室６−１２及びリア補助真空室６−１３を含む。フロント補助真空室６−１１とリア補助真空室６−１３の真空度が主真空室６−１２より低く、このような勾配真空吸引方式により真空吸引効率を向上できる。フロント補助真空室６−１１、主真空室６−１２及びリア補助真空室６−１３の間、及びフロント補助真空室６−１１の入力端とリア補助真空室６−１３の出力端に真空バルブが設置される。

実施例４
半田配置装置２と第一予熱装置１１の間にあるワークステーションに予め形成された固体状中間支持物をガラス基板に配置する支持物配置装置７が設置される以外、実施例３の構造と略同様な強化ガラスの生産ラインの第四実施形態が図４に示されている。勿論、支持物配置装置７は金属化層製造装置１と半田配置装置２の間、又は、第一予熱装置１１とガラス基板結合装置３の間にあるワークステーションに設置されてもよい。

実施例５
金属化層製造装置１と半田配置装置２の間に支持物製造装置８が設置され、支持物製造装置８はスクリーン印刷装置８−１、乾燥装置８−２及び焼結装置８−３を含み、乾燥装置８−２と焼結装置８−３は一体型装置、焼結装置８−３はガラステンパリング装置である以外、実施例３の構造と略同様な強化ガラスの生産ラインの第五実施形態が図５及び図１１に示されている。支持物製造装置８を用いて中間支持物を製造するステップとしては、まずスクリーン印刷装置８−１で、ペースト状ガラス釉薬を一方のガラス基板における所定位置に印刷して点状突起配列を形成し、次に、乾燥装置８−２と焼結装置８−３で、高温焼結プロセスにより、ガラス釉薬を焼結してガラス基板に固着された支持物を形成する。

実施例６
第一輸送装置９の側面に第二輸送装置１０、たとえば輸送ローラが設置され、第一輸送装置９は第一ガラス基板１００を搬送し、第二輸送装置１０は第二ガラス基板２００を搬送し、ガラス基板結合装置３は、第一、第二輸送装置９、１０の間に設置された回転軸３−１を含み、回転軸３−１に第二輸送装置１０の隙間を通して第二ガラス基板２００の下方に挿入された振りアーム３−２が接続され、振りアーム３−２に真空チャック３−３又は挟持装置が取り付けられ、作動時において、真空チャック３−３又は挟持装置は第二ガラス基板２００を把持して、回転軸３−１を巡って振りアーム３−２を反転させ、第二ガラス基板２００を第一輸送装置９における第一ガラス基板１００に載置し、ガラス基板結合を完了する以外、実施例１の構造と略同様な強化ガラスの生産ラインの第六実施形態が図６及び図７に示されている。

実施例７
ガラス基板結合装置３は第一輸送装置９の上方に設置された吊り輸送装置を含み、吊り輸送装置は上流へ延びて第一予熱装置１１の所在するワークステーションに接続され、第一輸送装置９は第一ガラス基板１００を搬送し、吊り輸送装置は第二ガラス基板２００を搬送し、吊り輸送装置は輸送機構３−４を含み、輸送機構３−４に真空チャック３−５又は挟持機構を有するリフト装置３−６、たとえばスクリュ昇降機構又はシリンダー等が設置され、作動時において、リフト装置３−６は、降下して真空チャック３−５又は挟持機構により半田配置装置２の所在するワークステーションにおける第一輸送装置９での第二ガラス基板２００を把持して固定し、リフト装置３−６は、上昇して、第二ガラス基板２００を積層すべき第一ガラス基板１００の上方に輸送し、第二ガラス基板２００を第一ガラス基板１００に載置し、ガラス基板結合を完了する以外、実施例１の構造と略同様な強化ガラスの生産ラインの第七実施形態が図８及び図９に示されている。

勿論、ガラス基板結合装置３は第一輸送装置９の一側に設置された多自由度マニピュレータであってもよく、このように、マニピュレータでガラス基板結合を完了する。

上記七種類の実施例では、第一予熱装置１１をガラス基板結合装置３とエッジ熔接封止装置４の間にあるワークステーションに設置して、生産ラインにおける加工順番を変え、積層後の二枚のガラス基板全体を加熱しても構わない。

上記例は、本発明を説明するために過ぎず、本発明の実施形態はこれら例に制限されず、当業者が本発明の構想に基づいて実施する各種の実施形態はすべて本発明の保護範囲に属する。

Claims

鋼化真空ガラスを構成する少なくとも一枚のガラス基板に排気口を予め形成する、鋼化真空ガラスの製造方法であって、
前記ガラス基板の封着対象領域に金属化層を製造して、前記ガラス基板についてテンパリング又は熱強化処理を行うステップ（１）と、
金属半田を前記金属化層に置くステップ（２）と、
二枚のガラス基板をそれぞれ６０℃〜１５０℃に加熱して、次に二枚のガラス基板の封着対象領域にある金属化層を対向させるように、ガラス基板を積層し、前記金属半田を封着対象領域の金属化層の間に介在させる方法ａ．と、
二枚のガラス基板の封着対象領域にある金属化層を対向させるように、ガラス基板を積層し、前記金属半田を封着対象領域の金属化層の間に介在させ、次に積層後の二枚のガラス基板全体を６０℃〜１５０℃に加熱する方法ｂ．とのうちのいずれかの方法により前記ガラス基板を予熱して積層するステップ（３）と、
金属半田付けプロセスにより封着対象領域を気密条件下で封着して、鋼化ガラスユニットを形成するステップ（４）と、
鋼化ガラスユニットを１００℃〜２３０℃に加熱するステップ（５）と、
鋼化ガラスユニットのキャビティを所定真空度まで真空吸引するステップ（６）と、
前記排気口を封止して、鋼化真空ガラスの製造過程を完了するステップ（７）とを含むことを特徴とする鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ステップ（４）までに、積層後の二枚のガラス基板全体の温度を６０℃〜１５０℃に維持することを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ステップ（３）の加熱温度は８０℃〜１２０℃であることを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ガラス基板がコーティングガラス基板である場合、金属化層を予め形成する前に、コーティングガラス基板の封着対象領域について被膜除去を行うことを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ステップ（１）において、前記キャビティを支持する支持物を製造するステップをさらに含み、具体的には、まず、ペースト状ガラス釉薬を一方のガラス基板の所定位置に印刷して点状突起配列を形成し、次に、高温焼結プロセスにより、ガラス釉薬を焼結してガラス基板に固着された支持物を形成することを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
二枚のガラス基板を積層する前に支持物を配置するステップをさらに含み、具体的には、固体状支持物を一方のガラス基板の所定位置に配置することを特徴とする請求項１前記的鋼化真空ガラス製造方法。
前記ステップ（４）において、前記金属半田付けプロセスにより封着対象領域について局所加熱をレーザ加熱、炎加熱、電流加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱、放射加熱又は対流加熱で行うことを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ステップ（７）において、前記鋼化ガラスユニットを真空室において真空吸引し、真空吸引の際に、鋼化ガラスユニットを１００℃〜２３０℃に加熱することを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ステップ（３）において、二枚のガラス基板を積層する前において、少なくとも一枚の前記ガラス基板に吸気剤を配置して、前記ステップ（６）終了後、前記吸気剤を活性化させることを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
前記ステップ（１）において、さらに、前記排気口の周辺に金属化層を予め形成し、前記ステップ（７）の前に、金属半田が配置されたシールシートを該排気口に被覆して、前記シールシートに配置された金属半田を熔融し、排気口を封止することを特徴とする請求項１に記載の鋼化真空ガラスの製造方法。
請求項１−１０のいずれか一項に記載の鋼化真空ガラスの生産ラインであって、
第一輸送装置により順次に接続される、金属化層製造装置、半田配置装置、第一予熱装置、ガラス基板結合装置、エッジ熔接封止装置、第二予熱装置、真空吸引システム及びシーリング装置を含み、
その内で、前記第一予熱装置はガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱し、次に、エッジ熔接封止装置はエッジ封止処理を行い、エッジ熔接封止装置は一つ又は複数備えられ、前記真空吸引システムは、一つ又は複数の真空室及び真空室に連通している空気抜き装置を含むことを特徴とする生産ライン。
第一輸送装置により順次に接続される、金属化層製造装置、半田配置装置、ガラス基板結合装置、第一予熱装置、エッジ熔接封止装置、第二予熱装置、真空吸引システム及びシーリング装置を含み、
前記第一予熱装置はガラス基板を６０℃〜１５０℃に加熱し、次に、エッジ熔接封止装置はエッジ封止処理を行い、エッジ熔接封止装置は一つ又は複数備えられ、前記真空吸引システムは、一つ又は複数の真空室及び真空室に連通している空気抜き装置を含むことを特徴とする請求項１−１０のいずれか１項に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記第一予熱装置及び／又は第二予熱装置は、放射式ガラス板加熱炉又は対流式ガラス板加熱炉であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記ガラス基板結合装置は、前記第一輸送装置の一側に設置された昇降機構を含み、前記昇降機構にリフトアームが設置され、前記リフトアームに真空チャック又は挟持装置を有する反転機構が取り付けられ、ガラス基板結合装置が作動する時、前記真空チャック又は挟持装置は第二ガラス基板を把持し、昇降機構は第二ガラス基板を所定高さに持ち上げて反転させ、反転後、第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記第一輸送装置の側面に第二輸送装置が設置され、前記第一輸送装置は第一ガラス基板を搬送し、前記第二輸送装置は第二ガラス基板を搬送することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記ガラス基板結合装置は第一、第二輸送装置の間に設置された回転軸を含み、前記回転軸に第二輸送装置の隙間を通して第二ガラス基板の下方に挿入された振りアームが接続され、前記振りアームに真空チャック又は挟持装置が取り付けられ、
作動時において、前記真空チャック又は挟持装置は第二ガラス基板を把持して、回転軸を巡って振りアームを反転させて、第二ガラス基板を第一輸送装置における第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了することを特徴とする請求項１５に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記ガラス基板結合装置は、第一輸送装置の上方に設置された吊り輸送装置を含み、前記吊り輸送装置は、第二ガラス基板を搬送するものであり、輸送機構を含み、前記輸送機構に真空チャック又は挟持機構を有するリフト装置が設置され、
作動時において、前記リフト装置は、降下して真空チャック又は挟持機構により第一輸送装置における第二ガラス基板を把持して固定し、リフト装置は、上昇して、第二ガラス基板を積層すべき第一ガラス基板の上方に輸送し、第二ガラス基板を第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記ガラス基板結合装置は、前記第一輸送装置の一側に設置された多自由度マニピュレータを含み、前記マニピュレータは真空チャック又は挟持装置を有し、
ガラス基板結合装置の作動時において、前記真空チャック又は挟持装置は第二ガラス基板を把持して、第二ガラス基を反転させた後、第一ガラス基板に載置し、ガラス基板結合を完了することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
さらに、前記金属化層製造装置と前記エッジ熔接封止装置の間にあるワークステーションに設置された支持物配置装置が設置されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
さらに、前記半田配置装置と前記ガラス基板結合装置の間にあるワークステーションに設置される支持物配置装置が設置されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
さらに、金属化層製造装置と半田配置装置の間に設置された支持物製造装置を含み、前記支持物製造装置はスクリーン印刷装置、乾燥装置及び焼結装置を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記ガラス基板がコーティングガラス基板である場合、該コーティングガラス基板の封着対象領域について被膜除去を行う被膜除去装置をさらに含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記エッジ熔接封止装置が一つである場合、該エッジ熔接封止装置は、前記第一輸送装置の一側に設置され、その輸送方向が第一輸送装置の輸送方向に垂直であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記エッジ熔接封止装置が一つである場合、該エッジ熔接封止装置は前記第一輸送装置に設置され、その輸送方向が前記第一輸送装置の輸送方向と一致することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記エッジ熔接封止装置が複数である場合、該エッジ熔接封止装置は前記第一輸送装置の一側又は両側に設置され、その輸送方向が前記第一輸送装置の輸送方向に垂直であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
さらに、前記金属化層製造装置と前記半田配置装置の間にあるワークステーションに設置されたガラステンパリング装置を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
前記金属化層製造装置は、スクリーン印刷装置、乾燥装置及び焼結装置を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
さらに、前記真空室内に設置された吸気剤活性化装置を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。
複数の前記真空室が配置される場合、真空室は、ガラス輸送方向に順次に接続されており、前記シーリング装置は真空室内部に設置されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鋼化真空ガラスの生産ライン。