JP3512773B2 - シール不良の信頼性のある検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この出願は、米国特許出願第０８／９５７
５３２号（現在は米国特許第５９５７１６９号）の分割
出願である米国特許出願第０９／２８６３４９号の一部
継続出願であり、両者の教示内容はそれらを参照するこ
とでここに組み入れる。

【０００２】（発明の分野） 本発明は、アルゴンや空気のような断熱ガスが充填され
た均一な大きさと形状を有していなくてもよい断熱ガラ
スアセンブリに関し、特にそのような断熱ガラスアセン
ブリのシール欠陥や不良を検出する方法に関する。

【０００３】（発明の背景） 窓やドア等の製造に使用される断熱ガラスアセンブリ
は、周縁スペーサにより離れて配置されたほぼ平行な２
つの離隔したガラス板（grass pane）を有している。
スペーサは一般に金属からなり、通常は管状であり、ガ
ラス板の向かい合う面と対向するほぼ平行な２つの側面
を有するように形成されている。ポリイソブチレンのよ
うなシーラント材料がスペーサの平坦面と向かい合うガ
ラス面との間に設置されて、ガラス面がスペーサに対し
てシール（seal）される。ガラスアセンブリを横切る熱
抵抗を向上するために、ガラス板間空間は空気よりも小
さい熱伝導度を有するアルゴンのような断熱ガスで満た
される。

【０００４】断熱ガラスユニットの製造では、一様な製
造ライン工程により単一サイズのガラスアセンブリを大
量に生産することができる。これに対し、注文断熱ガラ
スユニットは一般に一品ユニットと同じくらい少量生産
され、一品注文は多様なサイズと形状のユニットを製造
する必要がある。

【０００５】ガラス板間空間の空気をアルゴンのような
断熱ガスと置換することができる様々な方法と装置が提
案されている。ある方法では、ガラス板をスペーサに接
着してほぼシールされたガラス板間空間を形成し、該空
間内の空気をアクセスポートを通して徐々にアルゴンと
置換する。他の方法では、両ガラス板をスペーサに対し
てシールする前に真空引きしてガラス板間空間から空気
を除去し、排気されたガラス板間空間に断熱ガスを充填
することにより、多ガラス板ガラスアセンブリのガラス
板間空間を断熱ガスで満たす。ガラス板間空間を断熱ガ
スで充填した後、ガラス板をスペーサにシールする。

【０００６】断熱ガラスユニット内の空気を断熱ガスと
置換する種々の方法と装置が、米国特許第５０１７２５
２号、第４７８０１６４号、第５５７３６１８号（Ruec
kheim）、第５４７６１２４号（Lisec）に示されてい
る。最後の特許には、周縁スペーサによって離隔された
一対のガラス板を有する断熱ガラスユニットを平行板の
間でコンベヤベルトにより搬送し、外側ガラス板の底縁
をスペーサから僅かに離れて配置し、前記ユニットの側
縁に沿ってほぼ垂直な開口を設ける装置が記載されてい
る。ガラス板の先端を、一方の垂直シール装置と接触す
るように搬送する。次に他方の垂直シール装置をガラス
板の後端と接触するように移動させ、ガラス板間の空間
を気密コンベヤベルトでシールする。次に、断熱ガスを
乱流の無い状態で一方の垂直シール装置から他方の垂直
シール装置に横方向に流動させる。ガラスユニットが断
熱ガスでほぼ満たされると、一方の板を他方の板に向か
って前進させ、板間のガラスユニットを圧縮して、完全
にガラス板を周縁スペーサに接着する。この装置は一つ
のガラスユニット内の空気を断熱ガスと一時に置換す
る。そして、無乱流ガス流れを利用するために、空気を
断熱ガスと置換するのに相当な時間を必要とする。一ま
たは複数の同一または異なるサイズの断熱ガラスユニッ
トを一時に断熱ガスで満たし、迅速かつほぼ完全に空気
を置換する方法と装置を提供することが有利である。

【０００７】米国特許第５９５７１６９号は、断熱ガラ
スを断熱ガスで満たす装置と方法を教示している。この
方法により、部分組立ガラスユニットを閉込部（enclos
ure）内に搬送する。この部分組立ガラスユニットは、
ガラス製の一対の離隔ガラス板と周縁スペーサとを有
し、一方のガラス板の下縁をスペーサから離して底隙間
を形成している。断熱ガスを部分組立ガラスユニット内
の隙間を通して乱流状態で上方に導入し、そこに存在す
る空気と乱流状態で混合させる。断熱ガスと空気の混合
物は、該閉込部内の断熱ガスの濃度が所望のレベルに達
するまで、閉込部から排気する。次に、部分組立ガラス
ユニットのガラス板の下縁をスペーサに対して閉じて、
ガラス板間の空間をシールする。

【０００８】断熱ガラスアセンブリを製造する際に遭遇
する一つの問題は、一方または両方のガラス板の間のシ
ールが失敗するということである。これは何時も起こり
得るが、この欠陥はフレームの周縁にシーラントを不適
切に配置することにより製造時に最も普通に生じる。多
くの場合、シーラントは均一に塗布されないし、ガラス
板がスペーサと接触するように付勢された後でさえ、シ
ールを貫通する比較的小さなピンホールサイズの通路が
残る。

【０００９】シール欠陥は断熱ガラスユニットに様々な
問題を引き起こすことがある。例えば、シール不完全に
より、ガラス板間空間からの断熱ガスの漏れが生じ、ガ
ラスユニット内の圧力が上部ガラス板を支持するのにも
はや十分でなくなる点まで減少し、ユニットのガラスの
上部ガラス板がそれ自身の自重により曲がったり垂れる
ことになる。さらに、このような漏れにより、湿気また
は望まれない環境要素が導入され、欠陥のあるガラスユ
ニットとなる。このように、シールにおける漏れは結果
的にガラスユニット全体の不良となり、極端な場合に
は、ガラス板および／またはスペーサおよびシールの破
裂に至る。

【００１０】スペーサによって設けられた周縁シールに
おける不良または欠陥を信頼性をもって検出することが
困難であることが証明されている。出願人は、もしガラ
ス板が水平に向けられて置かれている場合には、不適切
なシールを有する大きなユニットのガラスの上部ガラス
板は僅かにたるむ傾向にあることを見出した。ほぼ大気
圧で断熱ガラスユニットを断熱ガスで満たし、ガラスの
上部シートの形状を形造る（profile）ことが、１年以
上商業的生産において有益であることが分かっている。
ガラスの上部シートはその自重により中央で僅かにたる
む傾向があるが、適切にシールされたユニットのガラス
板間空間の断熱ガスがガラスを支持してその撓みを制限
する。シールが著しい漏れを生じている場合、ガラスユ
ニットの外面は凹状になる傾向にある。このような凹形
状は、断熱ガスが上部ガラス板の重量によりガラス板間
空間から強制的に排出され、これによりガラスユニット
内のガスの圧力が低下し、上部ガラス板がその自重によ
りたるむことを示している。

【００１１】不運にも、この方法は小さなガラスユニッ
トのシール欠陥の信頼性のある指示（インジケータ）と
はならない。大きなガラスユニットでは、ガラスの中央
は撓みが測定できるほど十分にスペーサから遠く離れて
位置している。しかしながら、小さなユニットでは、上
部ガラス板の支持縁とその質量中心の間の距離が小さ
い。この結果、ガラスの曲げモーメントは、標準製造公
差外におくのに十分意義のあるガラス板のたるみを一貫
して誘発するのに必要なモーメントには達しない。

【００１２】このため、より大きなガラス板の厚さをモ
ニタリングすることは、断熱ガラスユニットにおける不
適当なシールを検出する合理的な信頼性のある手段とし
て役立つことができる。より小さなユニットでは、この
手段は、シール欠陥の強くて統計的に信頼性のある指示
ではない。ガラスユニットのサイズに拘わらず不良また
は欠陥を迅速に検出するようにして、様々なサイズと形
状の断熱ガラスユニットにおけるシール不良または欠陥
を信頼性をもって検出する方法を提供することは有利で
ある。

【００１３】（発明の概要） 本発明は、断熱ガラスユニットの製造中のシール不良を
検出する方法を提供する。該断熱ガラスは、典型的に
は、２つのほぼ平行なガラス板と該ガラス板の間に周縁
スペーサとを有し、これらの間にガラス板間空間が形成
されている。一つの好ましい実施形態では、部分組立ガ
ラスユニットが閉込部内に配置される。部分組立ガラス
ユニットは離隔した第１と第２のガラス板と周縁スペー
サとを有し、これらの間に未シールのガラス板間空間が
形成されている。閉込部は、部分組立ガラスユニットを
閉込部内に設置したままシールされる。断熱ガスが閉込
部に流入され、閉込部内の断熱ガスの濃度が所定値に達
するまで、断熱ガス／空気混合物が閉込部から排気され
る。ガラス板間空間内の圧力は、周囲大気圧から所定値
外れた所定の大気ゲージ圧に調整される。ガラス板がス
ペーサに押圧され、ガラス板間空間がシールされて、シ
ールされた断熱ガラス物品が生産される。シールされた
断熱ガラス物品の第１と第２のガラス板の表面プロフィ
ールが測定されて厚さプロフィールが決定される。厚さ
プロフィールが所定の基準線プロフィールから少なくと
も所定偏差を示さない場合に不良表示（fault indicat
or）が発せられる。望ましくは、所定のゲージ圧は正で
あり、すなわちシール前のガラス板間空間の圧力は周囲
大気圧より上（以下、超大気圧という。）である。適切
にシールされた組立断熱ガラス物品のガラス板間空間は
超大気圧を有し、これにより断熱ガラス物品は凸形の厚
さプロフィールを有する。

【００１４】代案の実施形態では、本発明は、少なくと
も１つのガラス板とスペーサの間に、ガラス板間空間と
連通する隙間を設けることを含む。この部分組立断熱ガ
ラス物品は閉込部内に配置される。隙間にガスが流入さ
れ、好ましくは同時に、閉込部内の断熱ガスの濃度が所
定値に達するまで、断熱ガス／空気混合物が閉込部から
排気される。ガラス板間空間内の圧力は、周囲大気圧か
ら所定値外れた所定の大気ゲージ圧に調整される。ガラ
ス板がスペーサに押圧され、ガラス板間空間がシールさ
れて、シールされた断熱ガラス物品が生産される。シー
ルされた断熱ガラス物品の上部のガラス板の表面プロフ
ィールが水平面で測定される。表面プロフィールが所定
の基準線プロフィールから少なくとも所定撓みを示さな
い場合に不良表示が発せられる。

【００１５】本発明の他の特定の実施形態では、一対の
離隔したガラス板と周縁スペーサとを有し、これらの間
に未シールのガラス板間空間が形成されている部分組立
ガラスユニットが閉込部内に配置される。未シールのガ
ラス板間空間に断熱ガスが流入され、好ましくは同時
に、閉込部内の断熱ガスの濃度が所定値に達するまで、
断熱ガス／空気混合物が閉込部から排気される。未シー
ルのガラス板間空間内の圧力が、周囲大気圧から所定値
外れた所定の大気ゲージ圧に調整される。ガラス板がス
ペーサに押圧され、ガラス板間空間がシールされ、シー
ルされた断熱ガラス物品が生産される。一方のガラス板
が他方のガラス板のほぼ上方になるように、（例えば、
ほぼ水平に設置することにより）組立ガラスユニットが
向けられ、得られた上部ガラス板の表面プロフィールが
測定される。表面プロフィールが所定の基準線プロフィ
ールから少なくとも所定の撓みを示さない場合に不良表
示が発せられる。所定の基準線プロフィールは、不適切
にシールされたガラスユニットの上部ガラス板の予期さ
れた撓みを表す。

【００１６】（好ましい実施形態の詳細な説明） 本発明の方法は、様々な異なる機構を使用して実施され
る。一つの適切な機構（図面に示すとともに以下に詳細
に説明する。）は、一対のほぼ平行なプラテンを使用す
る。この一対のプラテンは、フレームに装着され、プラ
テン間の平行性を維持しつつ、一方のプラテンが他方の
プラテンに対して接離するように給電される。平行性
は、望ましくは、可動プラテンの角部に配置されて単一
のモータによって給電される協働ねじ駆動装置を使用
し、可動プラテンを駆動することによって達成される。
両方のプラテンが移動してもよいが、一方のプラテン
（都合上、第１プラテンと称する）が固定で、他方のプ
ラテン（第２プラテン）が第１プラテンに対して接離し
て移動可能であることが望ましい。

【００１７】第２プラテンは、周縁の近傍にその周縁に
沿って延び、かつ、第１プラテンの周縁に対向する弾性
の圧縮可能なシールを備えている。これにより、第２プ
ラテンが第１プラテンに向かって移動したときに、シー
ルが第１プラテンに当接して、対向するプラテン面とと
もに、閉込部（enclosure）を形成し、当該閉込部の中
で空気とアルゴンまたは他の断熱ガスとの置換が生じる
ようになっている。

【００１８】第１プラテンは、その底の近傍の閉込部内
に、部分組立断熱ガラスユニットを装置の内外に搬送す
る水平コンベヤを備えている。このコンベヤは、第１プ
ラテンに軸支された軸を有するローラによって駆動さ
れ、前記閉込部から第１プラテンの他の側に電源によっ
て駆動されるコンベヤベルトからなっている。この好ま
しい装置では、コンベヤベルトは、ローラの回りに掛け
られたエンドレスベルトからなり、断熱ガスが容易に通
過できるように孔が設けられている。コンベヤベルトの
水平走行部の直下には、上向きの開口を有する断熱ガス
マニホールドがあり、これにより、断熱ガスはコンベヤ
ベルトの孔を通って上方に強制的に流動して、断熱ガス
ユニットのガラス板間空間に流入することができる。

【００１９】コンベヤは、例えば、水平に配置された一
連のローラの形態をとってもよい。これは、少なくとも
一部のローラが駆動され、その上に部分組立断熱ガラス
ユニットが走行し、ローラ間のスペースにより断熱ガス
が上方に流れるようになっている。しかしながら、コン
ベヤベルトのほうが好ましい。その使用により、一方の
ガラス板の他方のガラス板に対する必然的な移動に伴っ
てガラス板が１つのローラから他のローラへ通過するの
が回避されるからである。

【００２０】本明細書で使用する「部分組立断熱ガラス
ユニット」は、ガラス板間に延びる連続周縁スペーサに
よって互いに離隔された一対のガラス板からなる断熱ガ
ラスユニットをいう。スペーサは、各ガラス板の対向面
と向かい合うほぼ平坦な対向する表面を有し、シリコン
またはポリイソブチレンゴムのような適切なシーラント
（sealant）の使用によりガラス板に対してシール可能
である。スペーサは第１ガラス板の表面にシールされ、
２つのガラス板のうち第２ガラス板と対向するスペーサ
の表面はシーラントを備え、第２ガラス板がスペーサに
対して押圧されたときに第２ガラス板の対向面がシーラ
ントに接着するようになっている。第２ガラス板の上縁
はスペーサに接着されるが、第２ガラス板の底縁はスペ
ーサから僅かに離隔して、第２ガラス板の下縁の対向面
と周縁スペーサによって規定される底隙間が与えられて
いる。このように、部分組立ガラスユニットは逆Ｖ形状
を有している。

【００２１】このように記載された部分組立断熱ガラス
は、ガラス板を容易に搬送可能にするローラを備えた面
に対して第１ガラス板を僅かに後傾させるとともに、本
発明にかかる装置のコンベヤベルトと整列するコンベヤ
に各ガラス板の底縁を支持させることで、組立ステーシ
ョンで手動でほぼ直立した状態に製造することができ
る。プラテンを離隔させることで、部分組立断熱ガラス
ユニットは、装置のコンベヤ上に移動され、該コンベヤ
はそれ自身でガラスユニットをプラテン間の適宜位置に
移動させる。ガラス板はコンベヤベルトの上面に対して
支持される。製造工程の残りと調和するために、以下に
詳細に説明するように、第１ガラス板の後面は、第１プ
ラテンの対向面によって支持されることが望ましいが、
ユニットはもし望まれるなら逆にしてもよい。第１プラ
テンの表面は複数の孔を有し、該孔に空気が圧力で供給
されて、空気のクッションを形成する。ガラスユニット
が装置内に搬送され装置外に搬送される際に、第1ガラ
ス板が前記クッション上をスライドする。

【００２２】次に、第２プラテンは第１プラテンに向か
って移動され、これにより第２プラテンによって支持さ
れている周縁弾性シールは第１プラテンに対してシール
し、プラテン間の閉込部を確立することができる。ガラ
ス板の底縁を支持するコンベヤベルトは、それ自身、前
記閉込部の中に含められている。第２プラテンは、前記
閉込部の中の底近傍に適宜凹所を設けて、第２プラテン
が第１プラテンを閉じた際にコンベヤベルトを収容する
ようにしてもよい。第２プラテンは、工程のこの段階に
おいて、その縁またはその近傍で第２ガラス板と接触す
ることが望ましく、また第２ガラス板の底縁をスペーサ
に向かって僅かに移動させ、スペーサと第２ガラス板の
底の対向面との間に所定の隙間幅を設けるようにしても
よい。

【００２３】前記閉込部内は、望ましくは大気ゲージ圧
でマイナス数ｐｓｉ例えばマイナス約２ｐｓｉまで（す
なわち、１４．７ｐｓｉの大気圧に対して約１２．７ｐ
ｓｉの閉込部内の実際の圧力まで）まで、部分的に真空
引きされるが、引かれる真空はもし望まれるならこれよ
り実質的に大きくてもよい。（ここで使用する「大気ゲ
ージ圧」は、周囲の大気圧をゼロと規定した場合の圧力
測定値を示すために使用される。）もしより大きな真空
が望まれるなら、本装置は、相当な容量の別個の真空タ
ンクを利用してもよい。この真空タンクは、真空引きさ
れ、前記閉込部の内面に開口されて、該閉込部内の圧力
を迅速に低下させることができる。しかしながら、ほん
の数ｐｓｉ（ｇ）の真空が望まれるなら、本装置は、前
記閉込部から排気ダクトを介して空気を排気するために
単に空気ブロアを使用してもよいし、また第１プラテン
に形成された孔を通して空気を引き込むことで空気を前
記閉込部から吸引してもよい。

【００２４】ダンパを備えた排気ブロアを使用して、前
記閉込部内の圧力が所望量だけ、例えば一例として約２
ｐｓｉだけ、迅速に減少すると、ダンパが閉じられ、ア
ルゴンガスがコンベヤベルトの孔を通して上方に噴出さ
れ、部分組立ガラスユニットの底隙間に流入する。アル
ゴンガスは、ガラス板間空間内で乱流状態で上方に流動
し、ガラス板間空間の空気と混合する。閉込部内の圧力
は次第に上昇する。閉込部内の圧力が大気圧より僅かに
例えば約２ｐｓｉゲージ圧まで上昇すると、ダンパは再
び開放され、閉込部内のアルゴン／空気混合物を排気す
る。アルゴンの流入流量と空気／アルゴンの排気流量を
調整して、閉込部内を僅かに正圧に維持するようにして
もよい。より簡単なシステムでは、前述したように前記
閉込部にアルゴンを連続的に流入させる一方、排気ダン
パを間欠的に開いて前記閉込部内の圧力が狭い範囲、例
えば０．５ｐｓｉと２．０ｐｓｉの間で繰り返すことを
利用する。このサイクルが進むにつれて、前記閉込部内
のアルゴンの濃度が増加する。

【００２５】アルゴンが適切な濃度例えば約９７体積％
に達すると、前記閉込部の内外へのガスの流れは、当該
閉込部内に所定圧力を与えるように調整される。（この
方法の特徴は、適切な所定圧力の決定を含むが、以下に
十分に説明する。）この時点で、第２プラテンはさらに
第１プラテンに向かって移動され、これによりスペーサ
と対向ガラス面と間の底隙間が閉じられ、第２ガラス板
とスペーサの間のシールが完了する。空気は、適当なダ
クトまたは前述の孔またはその両方を介して、前記閉込
部に流入する。第２プラテンは第１プラテンから十分な
距離を隔てて移動し、これによりコンベヤベルトはシー
ルされた断熱ガラスユニットをプラテン間から外方へ製
造工程の他の段階に搬送することができる。

【００２６】以上の説明から、次のことが理解される。
すなわち、ガラス板の下縁が載置されているコンベヤの
表面は、一方ではガラス板間の底隙間が偶発的に早期に
閉じられないように底面を十分に強く把持しなければな
らないが、他方では望まれるときに一つのガラス板の底
縁が容易にスライドしてスペーサと接触できるようにし
なければならない。これを達成するために、コンベヤベ
ルトまたはローラは、平滑な表面を有するが、ガラス板
の偶発的な移動を防止するために、その中に下方に延び
る適切な浅い溝を有していなければならない。

【００２７】前述した装置では、シールされた断熱ガラ
スユニットは、典型的にはほぼ直立状態である。その後
の動作中は直立のままでもよいが、水平状態に再配置し
て、その後の製造ステーションにおけるプレスのプラテ
ン間に搬送することが望ましい。ガラス板は、スペーサ
の周縁の周りのシーラントの厚さを均一にして、ガラス
ユニット全体およびその周縁の厚さを所望の公差内にも
ってゆくために、十分な量だけお互いに向かって押圧さ
れる。このステップで達成される厚さの極僅かな縮小に
より、ガラス板間容積が僅かに減少し、この結果、ガラ
ス板間空間の断熱ガスの圧力が増加する。

【００２８】１年以上商業的生産をするために、前記閉
込部の圧力を僅かに大気圧未満に維持することが有利で
あることが分かった。特に、その後のプレスでプラテン
によって押圧される前に、緩くシールされたガラス板間
空間内の圧力は、大気圧より低い０．５ｐｓｉ以下、す
なわち、−０．５ｐｓｉゲージ（ｐｓｉｇ）であった。
ガラスユニットがプラテンによって押圧されてガラス板
間空間の容積が僅かに減少したときは、圧力を大気圧ま
で、あるいは僅かに大気圧を越えるまでもってゆくのに
十分であった。

【００２９】前述したようなプレスステーションから、
断熱ガラスユニットは厚さ測定装置の下を移動する。厚
さ測定装置は、ガラスユニットが測定装置を過ぎて移動
する際に、移動方向にガラスユニットの幅を横切ってガ
ラスユニットの厚さを測定する。許容限度を越える厚さ
変化は例えば可聴音によって報知される。

【００３０】ガラス板間空間の圧力が大気圧より大きい
場合、ガラスユニットはその中心で僅かな膨らみを有す
るように見え、ガラス板の一方または両方にほぼ凸形の
外表面を与える。このようなガラスユニットの厚さは中
央に向かって増加し、ユニットの一縁から対向する縁ま
での距離の関数として厚さをプロットすると凸の厚さプ
ロフィールを与える。ガラス板間空間の圧力が大気圧よ
り僅かに小さい場合、ガラスユニットはカップ形の形状
を有する。ここで、ガラス板の一方または両方の外表面
は僅かに凹形であり、凹形の厚さプロフィールを与え
る。

【００３１】一方のガラス板の表面プロフィール（好ま
しい代案では、ガラスユニットの厚さプロフィール）が
目標形状から逸脱しているが、不適切なシールユニット
を示すほど十分ではない場合、ガス充填装置を調整し
て、ガス充填サイクルの終りにガラス板間空間のアルゴ
ンの最終圧力を減少または増加してもよい。もし望まれ
るなら、測定された厚さの食い違い（discrepancies）
を示す信号を利用して、ガス充填装置の最終圧力を自動
的に調整してもよい。しかしながら、１年以上の通常の
商業的生産において、ガス充填閉込部内の大気圧より低
い最終圧力は、異なるサイズのガラスユニットに対して
も綿密に、経験的に決定することができることが分かっ
た。この結果、ガラスユニットの膨らみは、処理中、問
題ではなかった。また、目標内部圧力を周囲大気圧力に
ほぼ等しいかそれより大きくすることでガラスユニット
に凹み（cupping）を設けることは、普通の実施ではほ
とんど問題ではないが、そのようなユニットにおける凹
形の外表面は、ガラス板が完全にスペーサにシールされ
なかったことを一般に示す。

【００３２】厚さ測定ステップに続いて、ガラスユニッ
トは他の製造ステーションに搬送され、そこでは例えば
追加のシーラントが塗布される。

【００３３】ガラスユニットは、ガス交換装置から上流
の部分組立ての点から厚さ測定の点まで、製造ラインに
沿って間欠的に搬送されることが理解される。部分組立
ては手動タスク（manual task）であってもよい。この
手動タスクでは、１または複数、一般には２または３以
上の部分組立ガラスユニットがそれらの間に適当な間隔
をとってコンベヤベルト上に設けられる。コンベヤベル
トの駆動により、ガラスユニットがガス充填装置のコン
ベヤベルト上にバッチで搬送され、プラテン間の装置に
搬送される。ここで、ガス交換動作中、製造ラインに沿
った移動が再び停止される。プラテンを開放すると、コ
ンベヤベルトが再び駆動され、ガラスユニットはバッチ
で連続した一連の整列コンベヤの上に移動され、該コン
ベヤはガラスユニットを他の製造ステーションに搬送す
る。製造中、ガラスユニットは一つの製造ステーション
から他の製造ステーションに搬送され、これらの多くの
ステーションでは、製造動作が実行される間、ガラスユ
ニットは一瞬停止される。ガス交換装置およびプレス装
置では、あるバッチの幾つかのガラスユニットは同一の
製造条件に同時にさらされる。厚さ測定ステーションで
は、１つのユニットの厚さは一時に測定され、これはガ
ラスユニットが移動している間行われる。

【００３４】さて図２を参照すると、ガス充填装置は全
体的に１０で示され、離隔した平行なほぼ直立したプラ
テン１２，１４を有し、各プラテンは土台に設置された
剛性のフレーム１６によって支持されている。本発明の
装置１０は製造ラインの一部であり、該製造ラインは、
装置１０から上流で部分組立断熱ガラスユニットが手動
で製造される手動組立ステーション１８と、装置１０か
ら下流でシールされたガラスユニットを装置１０から受
け取る取出しステーション２０とを含む。

【００３５】第１プラテン１２は、ほぼ直立状態にフレ
ームに移動不可に装着されているのが望ましいが、図１
に最も良く示すように、鉛直線に対して約７°の角度で
僅かに後傾しているのが好ましい。プラテン１２，１４
は、多数のアルミニウム板金で形成してもよく、またそ
れらの対向面２２の平坦度を維持する補強のために、外
方に面する側面に箱形の支柱（不図示）を含めてもよ
い。空気が圧力で表面２２を通過し、また空気／断熱ガ
ス混合物が引き出されるように、一連の孔２４がプラテ
ン１２に形成されている。各孔は図４に示すようにそれ
自身の供給管２６を有することが望ましい。この供給管
２６は２方向制御弁を介してマニホールドと連通してい
る。これにより、空気は孔２４を介して閉込部に流入
し、ガラスユニットが表面２２を横切って移動する際に
当該ガラスユニットを「浮揚（float）」させ、または
空気／断熱ガス混合物を閉込部から排気することができ
る。

【００３６】第２プラテン１４は、形状がほぼ矩形で、
第１プラテン１２の形状と一致している。第２プラテン
１４は、その角部に、細長いねじ駆動部材３０を受け入
れる内部ねじ孔を備えたベアリングブロック２８を有し
ている。ねじ駆動部材３０の両端はフレームに固定され
たブロック３２に軸支され、伝動モータ３４によって駆
動される。各細長いねじ駆動部材は、「Ｈ」形に配置さ
れたギヤボックス３５を介して正確に同一速度で回転す
るように同期して連動され、プラテン１４がプラテン１
２に対して接離する際にプラテン１４とプラテン１２の
間の平行度を維持している。ギヤボックスは、プラテン
１４を同時に迅速に移動させている間に生じる負荷に耐
えるように、大きさが決められている。

【００３７】プラテン１４は、プラテン１２の前面２２
と対向する表面３６を有している。図に示すように、圧
縮可能な弾性シール３８がプラテン１４の縁の近傍のプ
ラテン表面３６に取り付けられている。このシール３８
は図３に最も良く示すように、プラテンの周縁の全周に
延びている。この周縁シール３８は表面３６に接着して
もよいし、取り付けてもよい。周縁シール３８は、ポリ
ウレタンやゴムのような弾性管状材料で形成されるのが
好ましい。シール３８は、このように配置されているの
で、プラテン１４がプラテン１２に向かって移動する際
に、プラテン１２の前面２２と接触してシールする。こ
れにより、シール３８とプラテン１２，１４の対向面は
閉込部４０を形成する。シール３８は図に示すように中
空にして、シール３８が図７に示すように圧縮されたと
きにシール内の空気または他のガスを排気するための外
部開口（不図示）を有していてもよい。中空シールは、
使用時に５０％以上は圧縮されないように十分大きく、
これにより著しい永久変形やシールの実質的な変形によ
る圧縮状態を生じないようになっている。

【００３８】プラテン２２の前面に形成された孔２４に
加えて、このプラテン２２はさらに望ましくはその垂直
縁の間のほぼ中央でその上縁近傍に形成された排気口４
２を有している。この排気口は、シール３８によって規
定される閉込部４０と連通するように配置されている。
排気口は、バタフライダンパを使用し、そのオンオフに
よりまたは高速ポペット制御弁により制御することがで
きる電動排気ブロア４４に接続されている。プラテン１
２はその下縁の近傍に、エンドレスコンベヤベルト４６
からなるコンベヤを有している。コンベヤベルトは、プ
ラテン１２の側縁の近傍に位置するがその側縁から離れ
た端ローラ４８の回りに両端が掛けられている。ローラ
４８とコンベヤベルト４６は、シール３８がプラテン１
２に対してシールされたときに、閉込部４０内に存在す
るように配置されている。ローラ４８は、図１に示すよ
うに、プラテン１２を介して軸支されてもよく、またプ
ラテン１２の後部にあるフレームに取り付けられた電動
モータ５０によって駆動されてもよい。プラテン１４
は、図３に最もよく示すように、その下縁の近傍に、細
長い凹部５２を有し、両プラテンが図７に示すように互
いに接近したときにコンベヤベルトとローラを収容する
ようにしてもよい。

【００３９】図４に最もよく示すように、水平方向に細
長いガスマニホールド５４が、コンベヤベルト４６の上
下の走行部５６，５８の間に設けられている。このマニ
ホールドは、ほぼ矩形の断面を有する細長いチューブか
らなり、その上面に一連のスロット６０を有している。
また、コンベヤベルト４６もまた、スロット６０とほぼ
垂直方向に一致するように配置された一連の孔６２を有
している。マニホールド５４の内部は、１または複数の
管６４によって、アルゴンまたは他の断熱ガスの供給源
（不図示）と圧力下で連通している。これにより、マニ
ホールド５４に入ったアルゴンがスロット６０と孔６２
を介して上方に噴出されガラス板間空間に流入するよう
になっている。コンベヤベルトの表面６６は、もし望ま
れるなら、２ガラス板ガラスユニットの第２ガラス板の
外方に離隔した底縁の支持を助けるために、緩やかに丸
められた細長いリブ６８を有していてもよい。

【００４０】図２は、装置１０から上流の手動組立ステ
ーション１８で組み立てられた部分組立ガラスユニット
７０を示す。この図は、ガラスユニットが上流側のコン
ベヤベルト７２に支持され、該コンベヤベルト７２が当
該ガラスユニットをコンベヤベルト４６に搬送すること
を示している。図４に最もよく示すように、ガラスユニ
ットは第１ガラス板７４、第２ガラス板７６、および内
部スペーサ７８を有している。薄いシーラント層８０が
スペーサの平坦な側面８２に塗布され、スペーサを第１
ガラス板７４の周縁部に接着させる。図４に示すよう
に、スペーサ７８はガラス板７４，７６の縁の全てに延
びているわけではなく、スペーサとガラス板の底縁との
間に小スペース８４が設けられている。ガラス板の底縁
はコンベヤベルトの上面６６によって支持されている。

【００４１】部分組立ガラスユニットまたは一連のユニ
ットがコンベヤベルト４６によってプラテン１２，１４
の間に搬送されると、細長いねじ部材３０を利用したね
じ駆動装置が駆動され、プラテン１４がプラテン１２に
向かって移動する。これにより、弾性を有する圧縮可能
なシール３８がプラテン１２に接触，押圧して閉込部４
０をシールし、ガラス板７６の下縁がプラテン１４の表
面３６と接触し、他方のガラス板７８に向かって僅かに
移動させられ、所定の幅を有する底隙間８６を与える。
コンベヤベルト４６によるガラスユニットの搬送中は、
圧力下にある空気が管２６と孔２４を通って侵入し、プ
ラテン１２の表面２２と隣接するガラス板表面との間に
空気のクッションを形成し、これによりガラスシート７
４の表面が表面２２を横切って容易にスライドすること
ができる。

【００４２】この時点では、管２６内が真空引きされ
（これによりガラス板７４がプラテン表面２２に固定さ
れる）、ダクト４２内も真空引きされる。図１０に示す
ように、閉込部の圧力は約２ｐｓｉだけ迅速に減少す
る。次に、排気口４２が閉塞すなわち閉弁され、アルゴ
ンが圧力下でマニホールド５４に注入される。アルゴン
は、スロット６０と孔６２を介して上方に噴出し、ガラ
ス板７６とスペーサ８０の間の底隙間８６に流入する。
アルゴンの流れは乱流で、ガラス板間空間の空気と迅速
な混合を生じさせる。閉込部内の圧力が約０．７ｐｓｉ
（大気圧の上）に達すると、排気口は再び開放される。
ここに記載の実施形態では、アルゴンの流れは断続する
ことなく持続するが、排気口が開閉され、閉込部内の圧
力が約０．７ｐｓｉと０．５ｐｓｉの間で繰り返えされ
る。

【００４３】閉込部内のアルゴンの濃度が所望のレベル
−慣習上約９７％−に達すると、排気口が閉塞され、閉
込部のさらなる排気がプラテン１２の孔２４を介して行
われる。アルゴンの流動と排気は、閉込部の圧力が所定
レベルに安定すると停止される。前記所定レベルは、以
下に詳細に説明するように、周囲の大気圧から外れてい
ることが望ましい。ねじ駆動部材３０は、再び駆動され
て、プラテン１４をプラテン１２に向かってさらに図６
に示す位置から図７に示す位置まで移動させる。圧縮可
能なシール３８は図示するようにさらに圧縮され、第２
ガラス板７６はさらに移動されてスペーサ７８の対向面
のシーラント８０と接触する。この操作の間、ガラス板
７６の底縁はコンベヤベルトの上部支持面を横切ってス
ライドする。ガラス板間空間が図７に示すようにシール
されると、空気が孔２４に再侵入し、細長いねじ駆動部
材３０は今回は反対方向に再び駆動され、プラテン１４
をプラテン１２から引き離す。プラテン１４が十分に遠
く離れて、シールされたガラスユニットがシール３８を
通り越すと、コンベヤベルトは再び駆動され、シールさ
れた断熱ガラスユニットを図２において左方に引き出し
て、取出しステーション２０のコンベヤベルト８８上に
送り出す。同時に、コンベヤベルト７２が駆動されて、
他のシリーズの部分組立断熱ガラスユニットをプラテン
１２と１４の間に持ち込み、同一の手順が繰り返され
る。

【００４４】図２に示すように、手動組立ステーション
１８と取出しステーション２０はいずれもガス交換装置
１０のコンベヤベルト４６と整列したコンベヤベルトを
有している。これらのステーション１８，２０の各々
は、１連のローラを有する背板を有し、ステーションか
らステーションに搬送される際に、各ユニットの第１ガ
ラス板の対向面が当該背板に対して容易に転動すること
ができる。

【００４５】以上説明したように、本発明にかかる方法
は、次の時間的段階をふむ。 ａ）完成ガラスユニットが外方に搬送され、新たな部分
組立ユニットがプラテン間に搬送される第１の開放位置
から、図６に示すようにプラテン１４が閉じる第２位置
まで： ７秒 ｂ）排気システムを介して十分な空気を除去して、閉込
部の圧力を約２ｐｓｉの真空に減少する： ２秒 ｃ）アルゴンガスを閉込部に連続して注入し、所望のア
ルゴン濃度に達するまで排気システムを繰り返し、圧力
を大気圧より下または大気圧より上に変化させる： ８
秒 ｄ）プラテン１４を図７に示すように第３位置に移動さ
せ、これによりガラス板７６をスペーサに対してシール
する： ５秒 ｅ）孔２４を通して空気を侵入させ、プラテン１４を十
分な距離だけ引き離して、新たな完成ユニットを外方に
搬送する： ４秒 合計：
２６秒

【００４６】前述した実施形態では、閉込部は最初に小
真空に真空引きした。アルゴンを乱流状態で閉込部に連
続的に充填している間、アルゴンガス混合物は一連の間
欠工程で閉込部から排気した。もし望まれるなら、図１
０に示すような鋸歯パターンを利用する代わりに、ガス
交換処理中は閉込部内の圧力が相当一定に維持されるよ
うに、閉込部からのアルゴン／空気混合物の流量を変化
させることができる。また、アルゴンの注入とアルゴン
／空気混合物の排気は望み通りに変化させてもよい。例
えば、閉込部は相当高い真空と実質的な圧力状態との間
の繰返しにさらされるようにしてもよい。もし望まれる
なら、超大気圧か大気圧未満の圧力でガス全体の交換を
行ってもよい。閉込部の圧力の変化を狭い範囲例えば大
気圧から約５ｐｓｉ好ましくは大気圧から約２ｐｓｉ以
内に規制することにより、気圧荷重によるプラテン上の
応力が実質的に回避され、これは好ましい実施形態であ
る。さらに、図１０の鋸歯線を伴う前述したような区画
（compartment）内の圧力の繰返しにより、装置は排気
システムを単に弁開閉またはダンパ開閉するだけの安価
なガス調整システムを使用することができる。

【００４７】図２を再び参照すると、シールされたガラ
スユニットが取出しステーション２０によって装置から
外に搬送されると、このステーションのコンベヤベルト
８８は停止され、取出しステーションの背板９０は矢印
９２で示すような水平位置に下方に回動し、ここで製造
工程の休止のために、一連のガラスユニットは水平面を
走行してもよい。ガス交換装置１０から、一連のガラス
ユニットは、プレス装置の水平方向に延びる垂直に離隔
したプラテンの間を通過する。そのプラテンとプラテン
移動機構は図２に示すものと実質的に同一である。プラ
テンは、共通にギヤ駆動される細長いねじ駆動部材を使
用して、お互いに向かって移動され、ガラスパネルを押
圧する。これにより、シーラント層８０は幾分か薄くな
り、ガラス板間空間の圧力はガラスユニットが所望の圧
さに押圧されるにつれて僅かに上昇する。

【００４８】押圧ステーションから、ガラス板は図８に
９２で示すような公知の超音波厚さ測定装置の下を走行
する。この装置はユニットの中央部において先端から後
端までのユニットの全体厚さを示す信号を発生する。図
９は、ガラスユニットが１年以上製造された方法を示
す。このグラフでは、横座標は各ガラスユニットの先端
から後端までの長さを示し、縦座標は厚さを示す。線９
４は所望の厚さを示し、これはこの場合実質的に完全な
水平面形状である。線９６はガラス板間空間がアルゴン
で僅かに過充填された結果、ガラス板が僅かに膨らんだ
状況を示す。線９８は、ガラス板の僅かな凹み（cuppin
g）を表し、極僅かなアルゴンがガラス板間に与えられ
たか、あるいは最もあり得ることであるが、スペーサを
ガラス板にシールするシール８０に欠陥があってガスが
ガラス板間空間から漏れていることを示している。公差
限度（tolerance limits）はセットポイント９４の両
側に設定されている。これにより、もしガラスユニット
の表面プロフィールが公差限度から外れている場合、信
号−一般には聴覚−が与えられ、違反のガラスユニット
はラインから取り出しても良い。もしガラスユニットが
連続的に再現可能に公差限度を越えて膨らんだことが分
かれば、ガス交換ユニットの閉込部の最終アルゴン圧力
を調整してもよい。もし同一サイズの多くのガラスユニ
ットの一続きが製造されれば、測定装置からの信号をガ
ス充填装置に直接フィードバックして最終アルゴン圧力
を調整してもよい。しかしながら、異なるサイズのガラ
スユニットは、得られた断熱ガラスユニットがガス交換
装置を離れる際にほぼ平行なガラス板を有するために
は、ガラスユニット内のアルゴンの大気圧未満の異なる
所定圧力を必要とすることが通常の実施により分かっ
た。

【００４９】従来の組立システムの目標は、ガラスユニ
ットを製造することであった。しかしながら、本発明に
よると、ガラス板間空間のガスの圧力は周囲の大気圧と
故意的に著しく異なっており、これにより少なくとも１
つのガラス板は、所定の基準線プロフィールからの容易
に測定可能な偏差または撓みを生じる。この周囲の大気
圧に対する相当な圧力差は、シールが不適切であれば、
ガラスユニットに変化を強いる。特に、シールが不適切
であれば、ガラス板間空間の圧力が大気圧と平衡する傾
向にある。一例として、もし適当にシールされたガラス
板間空間の圧力が大気圧未満の２ｐｓｉ（−２ｐｓｉの
大気ゲージ圧を生じる）であり、漏れがシールで進展す
ると、漏れ部を介して空気がガラス板間空間に引き込ま
れる。この結果、大気ゲージ圧が約−２ｐｓｉに位置さ
れていたなら達成されたであろうよりも上面の凹みが少
なくなる。

【００５０】シール直前の未シールのガラス板間空間と
大気圧との間の所定の圧力差は、組立ガラスユニットの
ガラス板間空間の特に望まれる最終圧力を達成するよう
に選択するべきである。既に注記したように、水平プレ
スにおいてガラス板をスペーサに対して押圧することに
より、ガラス板間空間の圧力が増加する。したがって、
シールされたガラス板間空間の圧力はガス充填閉込部
（および最初の未シールのガラス板間空間）の圧力より
大きくなる。スペーサとフレームの一方または両方の間
のシーラントの圧縮に寄与する圧力増加は、如何なる与
えられたガラスユニットのサイズに対しても、相当予想
することができる。約１ｐｓｉより大きくない圧力増加
が典型的である。この結果、ガス交換処理の終りにおけ
る閉込部の大気ゲージ圧は、適切にシールされたガラス
板間空間の最終目標圧力より僅かに小さくなるように選
択するべきである。

【００５１】ガス充填閉込部における所定の圧力差は、
組立ガラスユニットの一方または両方のガラス板の容易
に測定可能で統計的に有意な撓みを生じるのに十分であ
る。しかしながら、野外に設置されるとき、例えば嵐が
近づいて大気圧がかなり変化するときに、ユニットの欠
陥を防止するために、圧力差は、シールまたはガラス板
それ自身に過度の歪みが生じるほど、大きくあってはな
らない。

【００５２】断熱ガラスユニットの容易に検出可能で統
計的に有意な凹み（cupping）または撓み（bowing）を
生じる最小圧力差は、ユニットのサイズによっていくら
か変化する。同一圧力では小さなガラスユニットは大き
なガラスユニットより少ない撓みを示す。水平組立ガラ
スユニットの上部ガラス板に撓みを生じる適切な大気ゲ
ージ圧は、ガラス板間空間が大気圧と実質的に平衡して
いる不適切にシールされたユニットから適切にシールさ
れたユニットを容易に区別するのに十分な圧力であり、
それは０．５−２．５ｐｓｉのオーダーである。最適圧
力は、充填されているガラスユニットの性質と、ユニッ
トが意図的に過充填（overfilled）されているか低充填
（underfilled）されているかに依存する。意図的に導
入される圧力差は、例えば、ガラスユニットの圧力が大
気圧より小さいときには、ガラスユニットが過充填され
ているときより小さい。正の圧力差（すなわち、シール
されたユニットの圧力が大気圧より大きいとき）は少な
くとも１ｐｓｉであることが好ましいが、０．５ｐｓｉ
のように小さい負の圧力差は、不適切なシールを人に容
易に検出させるのに十分である。ガラスユニットのサイ
ズと、当該ユニットを形成するのに使用されるガラス板
の厚さ／剛性もまた、要求される圧力に影響を及ぼすか
もしれない。例えば、小さなユニットについては、約１
ｐｓｉの正の圧力差は十分であるらしいが、大きな断熱
ガラスユニットでは１−２ｐｓｉの圧力を使用してもよ
い。

【００５３】与えられた断熱ガラスユニットの許容性を
決定するのに、上部ガラス板の表面プロフィール（通常
は水平方向）の基準線プロフィールからの偏差を測定す
る。それは不適切にシールされたガラスユニットの上部
ガラス板の予想される撓みを表している。もしそのよう
に望まれるなら、基準線プロフィールは、製造目的のた
めには、本質的に水平であると単純に仮定してもよい。
水平形状から少なくとも所定の距離外れていないユニッ
トは、不可としてフラッグが揚げられる（flagged）。
前述したように、この基準線プロフィールは、特に大き
な断熱ガラスユニットに対してはおそらく水平ではな
い。この基準線プロフィールはいくらか経験的に決定さ
れなければならないが、ユニットの寸法やガラスの厚さ
が知られているなら、有効な評価を得ることはかなり簡
単である。

【００５４】図１１は大きなガラスユニットに対する一
連のガラスユニットのプロフィールを概略的に示す。図
９と同様に、このグラフでは、横座標は各ガラスユニッ
トの先端から後端までの長さを示し、縦座標は厚さを示
す。（図９と同様に、図１１は概略的であり、僅かな厚
さの変化を強調するために横座標と縦座標のスケールは
異なっている。）破線１０２は水平であり、平衡ガラス
板を備えた断熱ガラスユニットを示す。線１０４は代案
の基準線プロフィールであり、ガラス板間空間が大気圧
で、例えば、シールが実質的な裂け目を有し、上部ガラ
ス板が自重で下部ガラス板に向かって下方に撓んでいる
場合に予期されるガラスの自然撓みを表している。曲線
１０４は厳しい品質管理を与えるが、線１０２または１
０４は製造目的のための基準線プロフィールとして選択
してもよい。

【００５５】線１０６は、ガラス板間空間が所定の超大
気圧まで意図的に充填されている断熱ガラスユニットを
示し、この結果、上部ガラス板の表面プロフィールは僅
かに凸形である。線１０８は、ガラス板間空間が所定の
大気圧未満の圧力まで意図的に充填されている断熱ガラ
スユニットを示し、この結果、上部ガラス板の表面プロ
フィールは僅かに凹形である。特定のユニットが許容で
きるシールを有しているか否かを決定するために、当該
ユニットの表面プロフィールは選択された基準線プロフ
ィール（例えば、線１０２または１０４）と比較され
る。形状は多点で比較してもよいが、その必要があると
は思われない。この代わり、測定された表面プロフィー
ルの最大偏差、および固定標準値例えば水平からの基準
線プロフィールの最大偏差を単に比較してもよい。

【００５６】例えば、表面プロフィール１０６はその長
さに沿ってほぼ中間点で水平から最大偏差に達し、水平
基準線１０２は水平から外れない。したがって、曲線１
０６の最大高さが水平から所定距離になければ、超大気
圧のガラス板間空間の過度のガス量が漏出していると仮
定することができ、ユニットは欠陥があると決定しても
よい。典型的には、ガラスユニットの任意の与えられた
サイズと形状に対して、この最大偏差の許容公差限度を
規定する。そして、もし特定のガラスユニットの表面プ
ロフィールが公差限度から外れている場合、信号−普通
は可聴−を出力し、不良ガラスユニットをラインから取
り出してもよい。

【００５７】図１２は、図１１と類似しているが、小さ
な断熱ガラスユニットに対する類似の曲線を示す。特
に、線１０２は理想化された水平基準線プロフィールで
あり、線１０４´はガラス板間空間に大気圧を有するユ
ニットの基準線プロフィールを示し、線１０６´はガラ
ス板間空間に正の大気ゲージ圧力を有する意図的に過充
填されたユニットに対する表面プロフィールであり、線
１０８´はガラス板間空間に負の大気ゲージ圧力を有す
る意図的に低充填されたユニットに対する表面プロフィ
ールである。これらの曲線には、図１１の相似（analog
ous）曲線と同じ原理が適用されるが、図１１の基準線
プロフィール１０４を図１２の基準線プロフィール１０
４´と比較すると、小さいユニットはより大きな剛性、
すなわちより少ない自然撓みを示す。

【００５８】図１３は、図８に示す厚さ測定装置９２の
修正を示す。図８は、ガラスユニットの上部表面を測定
するシステムを概略的に示す。ガラスユニットの底ガラ
ス板が凹んだり膨らまないと仮定される場合、上面の測
定は全体としてユニットの状態の信頼性のある表示を与
える。ローラの上に作用するガラスユニットの重量によ
り、ガラスユニットの底面が比較的平坦であるというよ
うな経験的仮定は多くの動作モードで完全に許容でき
る。

【００５９】図１３は、僅かに異なる厚さ測定システム
を示し、ここで上部超音波位置センサ９２はシールされ
た断熱ガラスユニットの上方に配置され、下部超音波位
置センサ９３はシールされた断熱ガラスユニットの下方
に配置されている。これにより、図１１と１２に示すも
のと同様に、上部センサ９２を使用して上部ガラス板の
表面プロフィールを測定することができ、下部センサ９
３を使用して下部ガラス板の類似の表面プロフィールを
測定することができる。これらの２つの曲線を比較する
ことで、任意の測定点におけるガラスの厚さを決定する
ことができる。

【００６０】典型的には、ガラスは２つの固定センサの
間を水平に通過し、ガラスユニットの一方の縁から他方
の縁まで延びる通路に沿って厚さのプロット（plot）を
生じる。図１４はこの方法で生じるガラスユニットの厚
さの理想化されたプロットを示す。図１４の水平線２０
２は、ガラスユニットの上部表面と下部表面が互いに平
行で、一定の厚さを示すことが分かる。一方の面が凹形
で他方が凸形であることはありえないので、これはおそ
らくガラス板の両面が実質的に平坦であることを示して
いる。

【００６１】線２０６は、ガラス板間空間が意図的に所
定の超大気圧に充填され、この結果ガラスユニットの中
央がいくらか膨らんだ断熱ガラスユニットを示す。厚さ
プロフィール２０６は、線が僅かに凸形であることでこ
の膨らみを表している。特に、この線２０６は、中央で
高く（大きな厚さを示す）、端に向かって下方に湾曲し
ている（薄くなっていることを示す）。線２０４は、代
案の基準線厚さプロフィールであり、これは、ガラス板
間空間が大気圧である場合、例えば、シールが実質的な
裂け目を有する場合に予期される自然厚さプロフィール
を表し、上部ガラス板はその重量により下方ガラス板に
向かって下方に撓んでいる。線２０８は、ガラス板間空
間が意図的に所定の大気圧未満の圧力に充填され、この
結果ガラスユニットの厚さプロフィールが僅かに凹形で
ある断熱ガラスユニットを示す。特に、この線２０８
は、中央で低く（薄いことを示す）、端に向かって上方
に湾曲している（厚くなっていることを示す）。

【００６２】ある特定のユニットが許容できるシールを
有するかどうかを決定することにおいて、当該ユニット
の厚さプロフィールは選択された基準線プロフィール
（例えば線２０２または２０４）と比較される。形状は
多点で比較してもよいが、その必要があるとは思われな
い。この代わり、測定された厚さプロフィールの最大偏
差、および固定標準値例えば水平からの基準線プロフィ
ールの最大偏差を単に比較してもよい。

【００６３】小さな断熱ガラスユニットのシールの完全
性の信頼性のある表示として凹み（cupping）や曲げ（b
owing）を使用できない従来の方法と異なり、本発明は
全てのサイズのガラスユニットのシールの不完全や欠陥
を信頼性をもって検出する方法を提供する。これによ
り、ガス交換閉込部の所定の大気ゲージ圧が超大気圧か
大気圧未満かが分かる。正の大気ゲージ圧が選択される
と、ガラス板間空間の過充填により、凸の表面プロフィ
ールの両ガラス板と凸の厚さプロフィールとを有する膨
らんだガラスユニットになる。シール不完全があると、
ガラス板間空間内に含まれる加圧ガスが漏出し、これに
より膨らみが減少し、基準線プロフィール（例えば、図
１１の水平線１０２または弛み曲線１０４、あるいは図
１４の水平線２０２）からの予期された撓みを示さない
表面プロフィールと厚さプロフィールを生じる。各ガラ
スユニットおよび全てのガラスユニットのシールの完全
性を自動的に保証する簡単で有効な方法に加えて、その
ようなユニットの過充填はユニットの断熱容量（例えば
Ｒ−値）の増加を助ける。

【００６４】他の実施形態では、ガラス板間空間は大気
圧未満の圧力まで断熱ガスで充填される。このガラス板
間空間の低充填により、ガラスユニットの凹みが生じ
る。水平面に回動したときに、ユニットは上部ガラス板
が自重で撓むからである。これにより、ガラス板の一方
または両方の外面に凹形表面を生じ、ガラスユニットの
凹形の厚さプロフィールを生じる。再び説明するが、得
られたガラスユニットは図８または図１４に示すような
公知の超音波厚さ測定装置を使用して測定することがで
きる。この装置は、中央部における先端から後端までの
ユニットの全体厚さを示す信号を発生する。測定された
厚さは、ガラス板間空間に導入されたガスの量に基づい
て計算された予想厚さと比較する。シール不完全がある
と、ガラス板間空間に含まれるガスが漏出し、これによ
りガラスユニットの誇張した凹みが生じる。

【００６５】以上のように、本発明は、迅速かつ再現可
能にアルゴンまたは他の断熱ガスを部分組立ガラスユニ
ット内の空気と交換し、シール欠陥を容易に検出する機
構を提供する。本発明の好ましい実施形態を説明した
が、本発明の精神および請求に範囲から逸脱することな
く、種々の変更、適合および修正がなされてもよいこと
が理解されるべきである。 ［図面の簡単な説明］

【図１】 本発明の方法を実施するのに有益な装置の開
いた状態を示す側面図。

【図２】 本発明の方法におけるあるステップを示す図
１の装置の斜視図。

【図３】 図１と図２の装置で利用されるプラテンの対
向面を示す分解拡大概略斜視図。

【図４】 図３の装置の一部を示す一部破断断面図。

【図５】 空気を断熱ガスで置換する使用の異なる段階
を示す本発明の装置の概略図。

【図６】 空気を断熱ガスで置換する使用の異なる段階
を示す本発明の装置の概略図。

【図７】 空気を断熱ガスで置換する使用の異なる段階
を示す本発明の装置の概略図。

【図８】 本発明の方法を実施するのに有益な測定ステ
ーションの一部破断拡大概略側面図。

【図９】 図８の測定装置からの出力を概略的に示すグ
ラフ。

【図１０】 単一のガス充填サイクルの間の時間の関
数としての本発明の装置内の圧力のグラフ。

【図１１】 図８の測定装置からの出力を概略的に示す
グラフであって、適切にシールされたガラス板間空間を
備えた大きな組立ガラスユニットに対する表面プロフィ
ールと、不適切にシールされたガラス板間空間を備えた
ユニットに対する予期された表面プロフィールの基準線
とを示す。

【図１２】 図８の測定装置からの出力を概略的に示す
グラフであって、適切にシールされたガラス板間空間を
備えた小さな組立ガラスユニットに対する表面プロフィ
ールと、不適切にシールされたガラス板間空間を備えた
ユニットに対する予期された表面プロフィールの基準線
とを示す。

【図１３】 本発明の方法を実施するのに有益な代案の
測定ステーションの一部破断拡大概略側面図。

【図１４】 図１３の測定装置からの出力を概略的に示
すグラフであって、適切にシールされたガラス板間空間
を備えた小さな組立ガラスユニットに対する厚さプロフ
ィールと、不適切にシールされたガラス板間空間を備え
たユニットに対する予期された厚さプロフィールの基準
線とを示す。

【符号の説明】

１０ ガス充填装置 １２，１４ 第１，第２プラテン １６ フレーム １８ 手動組立ステーション ２０ 取出しステーション ４０ 閉込部 ７０ 部分組立ガラスユニット ７４，７６ 第１，第２ガラス板 ７８ スペーサ ８０ シーラント層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 3/36 C03C 27/06 101

Claims (44)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱ガラスユニットの製造中のシール不
   良を検出する方法において、 ａ） 離隔した第１と第２のガラス板と周縁スペーサと
   を有し、これらの間に未シールのガラス板間空間が形成
   されている部分組立ガラスユニットを閉込部内に配置
   し、 ｂ） 部分組立ガラスユニットを閉込部内に設置したま
   ま当該閉込部をシールし、 ｃ） 閉込部に断熱ガスを流入して、閉込部内の断熱ガ
   スの濃度が所定値に達するまで、 断熱ガス／空気混合物を閉込部から排気し、 ｄ） ガラス板間空間内の圧力を、周囲大気圧から所定
   値外れた所定の大気ゲージ圧に調整し、 ｅ） ガラス板をスペーサに押圧し、ガラス板間空間を
   シールして、シールされた断熱ガラス物品を生産し、 ｆ） シールされた断熱ガラス物品の第１と第２のガラ
   ス板の表面プロフィールを測定して厚さプロフィールを
   決定し、該厚さプロフィールが所定の基準線プロフィー
   ルから少なくとも所定偏差を示さない場合に不良表示を
   発する、シール不良検出方法。
2. 【請求項２】 表面プロフィールを測定する前に、シー
   ルされた断熱ガラス物品をほぼ水平に向けることをさら
   に含む請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 シールされた断熱ガラス物品をほぼ水平
   に向けるときに、第１ガラス板を第２ガラス板のほぼ上
   方に配置する請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記所定のゲージ圧は正であり、すなわ
   ちシール前のガラス板間空間の圧力は周囲大気圧より上
   である請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記シールされたガラス板間空間の圧力
   は、少なくとも周囲大気圧を越えて１ｐｓｉである請求
   項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記シールされたガラス板間空間の圧力
   は、周囲大気圧を越えて１ｐｓｉと２ｐｓｉの間である
   請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 適切にシールされた組立断熱ガラス物品
   のガラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、こ
   れにより断熱ガラス物品は凸形の厚さプロフィールを有
   する請求項４に記載の方法。
8. 【請求項８】 適切にシールされた断熱ガラス物品のガ
   ラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、これに
   より第１ガラス板は凸形の表面プロフィールを有する請
   求項４に記載の方法。
9. 【請求項９】 適切にシールされた断熱ガラス物品のガ
   ラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、これに
   より第１と第２のガラス板の各々は凸形の表面プロフィ
   ールを有する請求項４に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記所定のゲージ圧は負であり、すな
    わちシール前のガラス板間空間の圧力は周囲大気圧より
    下である請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記シールされたガラス板間空間は大
    気圧未満の圧力を有し、これにより第１ガラス板は凹形
    の表面プロフィールを有する請求項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記シールされたガラス板間空間の大
    気圧未満の圧力は周囲大気圧より下の少なくとも０．５
    ｐｓｉである請求項１０に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記所定の厚さプロフィールは、凹形
    またはほぼ平坦であり、前記不良表示は厚さプロフィー
    ルが凸形でない場合に発する請求項１０に記載の方法。
14. 【請求項１４】 ガラス板のスペーサに対する押圧は、
    スペーサと少なくとも１つのガラス板との間のシーラン
    トを押圧し、これによりガラス板間空間の圧力を増加す
    る請求項１に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記ガラス板を押圧するステップは、
    表面プロフィールを測定する前に達成する請求項１４に
    記載の方法。
16. 【請求項１６】 第１と第２のガラス板と該ガラス板間
    に周縁スペーサとを有し、ガラス板間空間が形成されて
    いる断熱ガラスユニットの製造中のシール不良を検出す
    る方法において、 ａ） 少なくとも１つのガラス板とスペーサの間に、ガ
    ラス板間空間と連通する隙間を設け、 ｂ） 断熱ガラス物品をシールされた閉込部内に配置
    し、 ｃ） 閉込部に断熱ガスを流入して、閉込部内の断熱ガ
    スの濃度が所定値に達するまで、断熱ガス／空気混合物
    を閉込部から排気し、 ｄ） ガラス板間空間内の圧力を、周囲大気圧から所定
    値外れた所定の大気ゲージ圧に調整し、 ｅ） ガラス板をスペーサに押圧し、ガラス板間空間を
    シールして、シールされた断熱ガラス物品を生産し、 ｆ） シールされた断熱ガラス物品の第１ガラス板の表
    面プロフィールを測定し、該表面プロフィールが所定の
    基準線プロフィールから少なくとも所定撓みを示さない
    場合に不良表示を発する、シール不良検出方法。
17. 【請求項１７】 前記シールされた断熱ガラス物品の第
    ２ガラス板の表面形状を測定し、厚さプロフィールを決
    定することをさらに有する請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 表面プロフィールを測定する前に、シ
    ールされた断熱ガラス物品をほぼ水平に向けることをさ
    らに含む請求項１６に記載の方法。
19. 【請求項１９】 シールされた断熱ガラス物品をほぼ水
    平に向けるときに、第１ガラス板を第２ガラス板のほぼ
    上方に配置する請求項１７に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記所定のゲージ圧は正であり、すな
    わちシール前のガラス板間空間の圧力は周囲大気圧より
    上である請求項１６に記載の方法。
21. 【請求項２１】 適切にシールされた断熱ガラス物品の
    ガラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、これ
    により第１ガラス板は凸形の表面プロフィールを有する
    請求項２０に記載の方法。
22. 【請求項２２】 適切にシールされた組立断熱ガラス物
    品のガラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、
    これにより断熱ガラス物品は凸形の厚さプロフィールを
    有する請求項２０に記載の方法。
23. 【請求項２３】 前記シールされたガラス板間空間の圧
    力は、少なくとも周囲大気圧を越えて１ｐｓｉである請
    求項２１に記載の方法。
24. 【請求項２４】 前記シールされたガラス板間空間の圧
    力は、周囲大気圧を越えて１ｐｓｉと２ｐｓｉの間であ
    る請求項２３に記載の方法。
25. 【請求項２５】 前記所定のゲージ圧は負であり、すな
    わちシール前のガラス板間空間の圧力は周囲大気圧より
    下である請求項１６に記載の方法。
26. 【請求項２６】 前記シールされたガラス板間空間は大
    気圧未満の圧力を有し、これにより第１ガラス板は凹形
    の表面プロフィールを有する請求項２５に記載の方法。
27. 【請求項２７】 前記シールされたガラス板間空間の大
    気圧未満の圧力は周囲大気圧より下の少なくとも０．５
    ｐｓｉである請求項２６に記載の方法。
28. 【請求項２８】 前記所定の基準線プロフィールは、凹
    形またはほぼ平坦であり、前記不良表示は表面プロフィ
    ールが凸形でない場合に発する請求項２５に記載の方
    法。
29. 【請求項２９】 ガラス板のスペーサに対する押圧は、
    スペーサと少なくとも１つのガラス板との間のシーラン
    トを押圧し、これによりガラス板間空間の圧力を増加す
    る請求項１６に記載の方法。
30. 【請求項３０】 前記ガラス板を押圧するステップは、
    表面プロフィールを測定する前に達成する請求項２９に
    記載の方法。
31. 【請求項３１】 断熱ガラスユニットの製造中のシール
    不良を検出する方法において、 ａ） 一対の離隔したガラス板と周縁スペーサとを有
    し、これらの間に未シールのガラス板間空間が形成され
    ている部分組立ガラスユニットをシールされた閉込部内
    に配置し、 ｂ） 閉込部に断熱ガスを流入して、閉込部内の断熱ガ
    スの濃度が所定値に達するまで、断熱ガス／空気混合物
    を閉込部から排気し、 ｃ） 未シールのガラス板間空間内の圧力を、周囲大気
    圧から所定値外れた所定の大気ゲージ圧に調整し、 ガラス板をスペーサに押圧し、ガラス板間空間をシール
    して、シールされた断熱ガラス物品を生産し、 ｄ） 一方のガラス板が他方のガラス板のほぼ上方にな
    るように組立ガラスユニットを向け、 シールされた断熱ガラス物品の上部と下部のガラス板の
    表面プロフィールを測定して厚さプロフィールを決定
    し、不適切にシールされたガラスユニットの第１と第２
    のガラス板の予期された相対撓みを表す所定の基準線プ
    ロフィールから厚さプロフィールが少なくとも所定偏差
    を示さない場合に不良表示を発する、シール不良検出方
    法。
32. 【請求項３２】 前記所定のゲージ圧は正であり、すな
    わちシール前の未シールのガラス板間空間の圧力は周囲
    大気圧より上である請求項３１に記載の方法。
33. 【請求項３３】 適切にシールされた組立断熱ガラス物
    品のガラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、
    これにより上部のガラス板は凸形の表面プロフィールを
    有する請求項３２に記載の方法。
34. 【請求項３４】 適切にシールされた組立断熱ガラス物
    品のガラス板間空間は周囲大気圧より上の圧力を有し、
    これにより断熱ガラス物品は凸形の厚さプロフィールを
    有する請求項３２に記載の方法。
35. 【請求項３５】 前記シールされたガラス板間空間の圧
    力は、少なくとも周囲大気圧を越えて１ｐｓｉである請
    求項３２に記載の方法。
36. 【請求項３６】 前記シールされたガラス板間空間の圧
    力は、周囲大気圧を越えて１ｐｓｉと２ｐｓｉの間であ
    る請求項３５に記載の方法。
37. 【請求項３７】 前記所定のゲージ圧は負であり、すな
    わちシール前のガラス板間空間の圧力は周囲大気圧より
    下である請求項３１に記載の方法。
38. 【請求項３８】 前記シールされたガラス板間空間は大
    気圧未満の圧力を有し、これにより上部のガラス板は凹
    形の表面プロフィールを有する請求項３６に記載の方
    法。
39. 【請求項３９】 前記シールされたガラス板間空間の大
    気圧未満の圧力は周囲大気圧より下の少なくとも０．５
    ｐｓｉである請求項３８に記載の方法。
40. 【請求項４０】 前記所定の基準線プロフィールは、凹
    形またはほぼ平坦であり、前記不良表示は表面プロフィ
    ールが凸形でない場合に発する請求項３６に記載の方
    法。
41. 【請求項４１】 ガラス板のスペーサに対する押圧は、
    スペーサと少なくとも１つのガラス板との間のシーラン
    トを押圧し、これによりガラス板間空間の圧力を増加す
    る請求項３１に記載の方法。
42. 【請求項４２】 断熱ガラスユニットの製造中のシール
    不良を検出する方法において、 ａ） 一対の離隔したガラス板と周縁スペーサとを有
    し、これらの間に未シールのガラス板間空間が形成され
    ている部分組立ガラスユニットを閉込部内に配置し、 ｂ） 未シールのガラス板間空間に断熱ガスを流入し
    て、同時に閉込部内の断熱ガスの濃度が所定値に達する
    まで、断熱ガス／空気混合物を閉込部から排気し、 ｃ） 未シールのガラス板間空間内の圧力を、周囲大気
    圧より下の０．５ｐｓｉの所定の大気ゲージ圧に調整
    し、 ｄ） ガラス板をスペーサに押圧し、ガラス板間空間を
    シールして、シールされた断熱ガラス物品を生産し、 ｅ） 一方のガラス板が他方のガラス板のほぼ上方にな
    るように組立ガラスユニットを向け、 上部のガラス板の表面プロフィールを測定し、不適切に
    シールされたガラスユニットの上部ガラス板の予期され
    た撓みを表す所定の基準線プロフィールより、表面プロ
    フィールが大きくない凹形である場合に不良表示を発す
    る、シール不良検出方法。
43. 【請求項４３】 ガラス板のスペーサに対する押圧は、
    スペーサと少なくとも１つのガラス板との間のシーラン
    トを押圧し、これによりガラス板間空間の圧力を増加す
    る請求項４２に記載の方法。
44. 【請求項４４】 前記組立ガラスユニットのシールされ
    たガラス板間空間の圧力は依然として周囲大気圧より下
    の少なくとも０．５ｐｓｉである請求項４３に記載の方
    法。