JP6854453B2 - ガラスパネルユニットの製造方法およびガラス窓の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスパネルユニットの製造方法およびガラス窓の製造方法に関する。

特許文献１は、複層ガラスを開示する。特許文献１に開示された複層ガラスでは、第１パネルと、第１パネルと対向するように配置される第２パネルと、第１パネルと第２パネルとを気密に接合する封止材と、を備える。さらに、第１パネルと第２パネルと封止材とで密閉されて減圧空間となる内部空間内に、第１パネルと第２パネルとに接触するように配置される複数のピラー（スペーサ）を備えている。

第１パネルおよび第２パネルが大気圧を受けると、第１パネルおよび第２パネルが互いに近づく方向に撓もうとする。ピラーは、撓もうとする第１パネルおよび第２パネルの双方に接触してこれらの間隔を維持するものである。

ピラーは、内部空間を維持する観点からは、断面積が大きい方が好ましい。しかしながら、ピラーの断面積が大きいほど、ピラーを介して伝導する熱量が大きくなるため、熱伝導の抑制の観点からは、断面積が小さい方が好ましい。このように、熱伝導の抑制と間隔の維持機能の両立が難しいという問題があった。

日本国特許出願公開番号１１−３１１０６９

本発明の目的は、熱伝導の抑制と間隔の維持機能の確保の両立がしやすいガラスパネルユニットの製造方法および前記ガラスパネルユニットを有するガラス窓の製造方法を提供する。

本発明の一形態に係るガラスパネルユニットの製造方法は、接着剤配置工程と、ピラー配置工程と、対向配置工程と、内部空間形成工程と、減圧工程と、減圧空間形成工程と、を備える。

前記接着剤配置工程は、少なくとも第１ガラス板からなる第１パネルの上に枠状に熱接着剤を配置する工程である。

前記ピラー配置工程は、前記第１パネルの上に複数の樹脂層が積層された複数のピラーを配置する工程である。

前記対向配置工程は、前記第１パネルに対向させて、少なくとも第２ガラス板からなる第２パネルを配置する工程である。

前記内部空間形成工程は、前記第１パネルと前記第２パネルと前記熱接着剤とを含むガラス複合物を加熱して、前記熱接着剤を溶融させ、外部空間に排気可能な排気経路を除いて前記第１パネルと前記第２パネルと前記熱接着剤の溶融物とで囲まれた内部空間を形成する工程である。

前記減圧工程は、前記内部空間の気体を排出して前記内部空間を減圧する工程である。

前記減圧空間形成工程は、減圧した状態を維持したまま前記内部空間を封止し、密閉された減圧空間を形成する工程である。

複数の前記ピラーは、前記第１パネルと接触する前記樹脂層の前記第１パネルとの接触面積が、前記第２パネルと接触する前記樹脂層の前記第２パネルとの接触面積と異なる。

また、本発明の他の形態に係るガラス窓の製造方法は、一形態のガラスパネルユニットの製造方法により製造されるガラスパネルユニットに、窓枠を嵌め込んでガラス窓を製造する工程を備える。

図１は、本発明の第一実施形態のガラスパネルユニットの概略断面図である。 図２は、同上のガラスパネルユニットの一部破断した概略平面図である。 図３は、同上のガラスパネルユニットの仮組立て品の概略断面図である。 図４は、同上の仮組立て品の一部破断した概略平面図である。 図５は、同上のガラスパネルユニットのピラーの断面図である。 図６は、同上のガラスパネルユニットの製造方法の説明図である。 図７は、同上のガラスパネルユニットの製造方法の説明図である。 図８は、同上のガラスパネルユニットの製造方法の説明図である。 図９は、同上のガラスパネルユニットの製造方法の説明図である。 図１０Ａは、本発明の第二実施形態における準備工程の第４工程においてシート材を打ち抜く前の状態を説明する説明図である。図１０Ｂは、同上の第４工程においてシート材を打ち抜いた後の状態を説明する説明図である。図１０Ｃは、同上の第４工程においてシート材を打ち抜いた後のシート材の移動を説明する説明図である。 図１１は、同上のガラスパネルユニットのピラーの断面図である。 図１２は、本発明の第三実施形態のガラスパネルユニットの概略断面図である。 図１３は、同上のガラスパネルユニットの一部破断した概略平面図である。 図１４は、本発明の第四実施形態のガラスパネルユニットを用いたガラス窓の概略平面図である。

以下の第一実施形態〜第四実施形態は、ガラスパネルユニットに関する（第四実施形態にあってはさらにガラス窓に関する）。特に、第１パネルと、第１パネルと所定の間隔をあけて対向するように配置される第２パネルと、第１パネルと第２パネルとの間に配置されて、第１パネルと第２パネルとを気密に接合するシールと、を備えるガラスパネルユニットに関する。

図１および図２は、第一実施形態のガラスパネルユニット（ガラスパネルユニットの完成品）１０を示す。第一実施形態のガラスパネルユニット１０は、真空断熱ガラスユニットである。真空断熱ガラスユニットは、少なくとも一対のガラスパネルを備える複層ガラスパネルの一種であって、一対のガラスパネル間に真空空間を有している。

第一実施形態のガラスパネルユニット１０は、第１パネル２０と、第２パネル３０と、シール４０と、真空空間５０と、ガス吸着体６０と、複数のピラー７０と、閉塞部材８０と、を備える。

ガラスパネルユニット（完成品）１０は、図３および図４に示される仮組立て品１００に所定の処理を行うことによって得られる。

仮組立て品１００は、第１パネル２０と、第２パネル３０と、枠体４１０と、内部空間５００と、仕切り４２０と、通気路６００と、排気口７００と、ガス吸着体６０と、複数のピラー７０と、を備える。

第１パネル２０は、第１パネル２０の平面形状を定める第１ガラス板２１と、コーティング２２と、を備える。

第１ガラス板２１は、矩形状の平板であり、厚み方向の両側に互いに平行な第１面（図３における下面）および第２面（図３における上面）を有する。第１ガラス板２１の第１面および第２面はいずれも平面である。第１ガラス板２１の材料は、たとえば、ソーダライムガラス、高歪点ガラス、化学強化ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、ネオセラム、物理強化ガラスである。

コーティング２２は、第１ガラス板２１の第１平面に形成される。コーティング２２は、赤外線反射膜である。なお、コーティング２２は、赤外線反射膜に限定されず、所望の物理特性を有する膜であってもよい。なお、第１パネル２０は、第１ガラス板２１のみにより構成されてもよい。要するに、第１パネル２０は、少なくとも第１ガラス板２１により構成される。

第２パネル３０は、第２パネル３０の平面形状を定める第２ガラス板３１を備える。第２ガラス板３１は、矩形状の平板であり、厚み方向の両側に互いに平行な第１面（図３における上面）および第２面（図３における下面）を有する。第２ガラス板３１の第１面および第２面はいずれも平面である。

第２ガラス板３１の平面形状および平面サイズは、第１ガラス板２１と同じである（つまり、第２パネル３０の平面形状は、第１パネル２０と同じである）。また、第２ガラス板３１の厚みは、たとえば、第１ガラス板２１と同じである。第２ガラス板３１の材料は、たとえば、ソーダライムガラス、高歪点ガラス、化学強化ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、ネオセラム、物理強化ガラスである。

第２パネル３０は、第２ガラス板３１のみで構成されている。つまり、第２ガラス板３１が第２パネル３０そのものである。なお、第２パネル３０は、いずれかの表面にコーティングを備えていてもよい。コーティングは、赤外線反射膜等の所望の物理特性を有する膜である。この場合には、第２パネル３０が第２ガラス板３１およびコーティングにより構成される。要するに、第２パネル３０は、少なくとも第２ガラス板３１により構成される。

第２パネル３０は、第１パネル２０に対向するように配置される。具体的には、第１パネル２０と第２パネル３０とは、第１ガラス板２１の第１面と第２ガラス板３１の第１面とが互いに平行かつ対向するように配置される。

枠体４１０は、第１パネル２０と第２パネル３０との間に配置され、第１パネル２０と第２パネル３０とを気密に接合する。これによって、枠体４１０と第１パネル２０と第２パネル３０とで囲まれた内部空間５００が形成される。

枠体４１０は、熱接着剤（第１軟化点を有する第１熱接着剤）で形成されている。第１熱接着剤は、たとえば、ガラスフリットである。ガラスフリットは、たとえば、低融点ガラスフリットである。低融点ガラスフリットは、たとえば、ビスマス系ガラスフリット、鉛系ガラスフリット、バナジウム系ガラスフリットである。

枠体４１０は、矩形の枠状である。枠体４１０の平面形状は、第１ガラス板２１，第２ガラス板３１と同じであるが、枠体４１０の平面サイズは第１ガラス板２１，第２ガラス板３１より小さい。枠体４１０は、第２パネル３０の上面（第２ガラス板３１の第１面）の外周に沿って形成されている。つまり、枠体４１０は、第２パネル３０上（第２ガラス板３１の第１面）のほぼすべての領域を囲うように形成されている。

第１パネル２０と第２パネル３０とは、第１軟化点以上の所定温度（第１溶融温度）Ｔｍ１（図７参照）で枠体４１０の第１熱接着剤を一旦溶融させることで、枠体４１０によって気密に接合される。

仕切り４２０は、内部空間５００内に配置される。仕切り４２０は、内部空間５００を、密閉空間、すなわちガラスパネルユニット１０が完成したときに密閉されて真空空間５０となる第１空間５１０と、排気空間、すなわち排気口７００と通じる第２空間５２０とに仕切る。仕切り４２０は、第１空間５１０が第２空間５２０よりも大きくなるように、第２パネル３０の中央よりも第２パネル３０の長さ方向（図４における左右方向）の第１端側（図４における右端側）に形成される。

仕切り４２０は、熱接着剤（第２軟化点を有する第２熱接着剤）で形成されている。第２熱接着剤は、たとえば、ガラスフリットである。ガラスフリットは、たとえば、低融点ガラスフリットである。低融点ガラスフリットは、たとえば、ビスマス系ガラスフリット、鉛系ガラスフリット、バナジウム系ガラスフリットである。第２熱接着剤は、第１熱接着剤と同じであり、第２軟化点と第１軟化点は等しい。

排気口７００は、第２空間５２０と外部空間とをつなぐ孔である。排気口７００は、第２空間５２０および通気路６００を介して第１空間５１０を排気するために用いられる。排気口７００は、第２空間５２０と外部空間とをつなぐように第２パネル３０に形成されている。具体的には、排気口７００は、第２パネル３０の角部分に位置している。なお、第一実施形態では排気口７００は第２パネル３０に設けられているが、排気口７００は、第１パネル２０に設けられてもよいし、第１パネル２０および第２パネル３０の両方に設けられてもよい。

ガス吸着体６０は、第１空間５１０内に配置される。具体的には、ガス吸着体６０は、長尺状であり、第２パネル３０の長さ方向の第２端側（図４における左端側）に、第２パネル３０の幅方向に沿って形成されている。つまり、ガス吸着体６０は、第１空間５１０（真空空間５０）の端に配置される。このようにすれば、ガス吸着体６０を目立たなくすることができる。また、ガス吸着体６０は、仕切り４２０および通気路６００から離れた位置にある。そのため、第１空間５１０の排気時に、ガス吸着体６０が排気を妨げる可能性を低くできる。

ガス吸着体６０は、不要なガス（残留ガス等）を吸着するために用いられる。不要なガスは、たとえば、枠体４１０および仕切り４２０が加熱された際に、枠体４１０および仕切り４２０から放出されるガスである。

ガス吸着体６０は、ゲッタを有する。ゲッタは、所定の大きさより小さい分子を吸着する性質を有する材料である。ゲッタは、たとえば、蒸発型ゲッタである。蒸発型ゲッタは、所定温度（活性化温度）以上になると、吸着された分子を放出する性質を有している。そのため、蒸発型ゲッタの吸着能力が低下しても、蒸発型ゲッタを活性化温度以上に加熱することで、蒸発型ゲッタの吸着能力を回復させることができる。蒸発型ゲッタは、たとえば、ゼオライトまたはイオン交換されたゼオライト（たとえば、銅イオン交換されたゼオライト）である。

ガス吸着体６０は、このゲッタの粉体を備えている。具体的には、ガス吸着体６０は、ゲッタの粉体が分散された溶液を塗布することにより形成される。この場合、ガス吸着体６０を小さくできる。したがって、真空空間５０が狭くてもガス吸着体６０を配置できる。

複数のピラー７０は、第１パネル２０と第２パネル３０との間隔を所定間隔に維持するために用いられる。つまり、複数のピラー７０は、第１パネル２０と第２パネル３０との距離を所望の値に維持するためのスペーサとして機能する。

複数のピラー７０は、第１空間５１０内に配置されている。具体的には、複数のピラー７０は、矩形（正方形または長方形）の格子の交差点に配置されている。たとえば、複数のピラー７０の間隔は、２ｃｍである。ただし、ピラー７０の大きさ、ピラー７０の数、ピラー７０の間隔、ピラー７０の配置パターンは、適宜選択することができる。

ピラー７０は、図５に示すように、複数の樹脂層７１、７２、７３を有する。第一実施形態では三層の樹脂層７１、７２、７３を有しているが、樹脂層の数は限定されない。

第１パネル２０と接触する樹脂層７１の厚み方向（図５中の上下方向）に見た断面積は、第１パネル２０および第２パネル３０のいずれとも接触しない樹脂層７２の断面積と同じである。ここで、第１パネル２０と接触する樹脂層７１の断面積は、第１パネル２０との接触面７１０の面積（接触面積）となる。

また、樹脂層７１および樹脂層７２の断面積は、第２パネル３０と接触する樹脂層７３の断面積より小さい。ここで、第２パネル３０と接触する樹脂層７３の断面積は、第２パネル３０との接触面７３０の面積（接触面積）となる。

なお、全ての樹脂層７１、７２、７３の断面積が互いに異なってもよい。

ピラー７０は、第１パネル２０と第２パネル３０の両方に接触するため、ピラー７０を介して熱が伝導し得る。熱伝導の観点からは、ピラー７０の断面積が小さい方が好ましい。

しかしながら、ピラー７０には、第１パネル２０と第２パネル３０との間隔を所定間隔に維持する機能を有する。この間隔の維持機能の観点からは、ピラー７０の断面積が大きい方が好ましい。

第一実施形態では、断面積の小さな樹脂層（第一実施形態では樹脂層７１、７２）で熱伝導を抑制しつつ、断面積の大きな樹脂層（第一実施形態では樹脂層７３）で第１パネル２０と第２パネル３０との間隔の維持機能を確保する。すなわち、熱伝導の抑制と間隔の維持機能の確保を両立している。

ピラー７０は、透明な材料を用いて形成される。ただし、各ピラー７０は、十分に小さければ、不透明な材料を用いて形成されていてもよい。ピラー７０の材料は、後述する第１溶融工程、排気工程、第２溶融工程において、ピラー７０が変形しないように選択される。たとえば、ピラー７０の材料は、第１熱接着剤の第１軟化点および第２熱接着剤の第２軟化点よりも高い軟化点（軟化温度）を有するように選択される。

このような仮組立て品１００は、ガラスパネルユニット（完成品）１０を得るために、上記所定の処理に供される。

上記所定の処理では、所定温度（排気温度）Ｔｅ（図８参照）で、通気路６００、第２空間５２０、および排気口７００からなる外部空間に排気可能な排気経路を介して第１空間５１０を排気して第１空間５１０を真空空間５０とする。排気温度Ｔｅは、ガス吸着体６０のゲッタの活性化温度より高くしている。これによって、第１空間５１０の排気とゲッタの吸着能力の回復とが同時に行える。

また、上記所定の処理では、図２に示されるように、仕切り４２０を変形させて、通気路６００を塞ぐ隔壁４２を形成することで、真空空間５０を囲むシール４０を形成する。仕切り４２０は、第２熱接着剤を含んでいるから、第２軟化点以上の所定温度（第２溶融温度）Ｔｍ２（図８参照）で第２熱接着剤を一旦溶融させることで、仕切り４２０を変形させて隔壁４２を形成することができる。なお、第１溶融温度Ｔｍ１は、第２溶融温度Ｔｍ２より低くしている。これによって、枠体４１０で第１パネル２０と第２パネル３０とを接合する際に、仕切り４２０が変形して通気路６００が塞がれることを防止できる。

仕切り４２０は、図２に示されるように、通気路６００を塞ぐように、変形される。このようにして仕切り４２０を変形することで得られた隔壁４２は、真空空間５０を第２空間５２０から（空間的に）分離する。隔壁（第２部分）４２と枠体４１０において真空空間５０に対応する部分（第１部分）４１とが、真空空間５０を囲むシール４０を構成する。

このようにして得られるガラスパネルユニット（完成品）１０は、図２に示されるように、第１パネル２０と、第２パネル３０と、シール４０と、真空空間５０と、第２空間５２０と、ガス吸着体６０と、複数のピラー７０と、閉塞部材８０と、を備える。

真空空間５０は、上述したように、第２空間５２０、および排気口７００を介して第１空間５１０を排気することで形成される。換言すれば、真空空間５０は、真空度が所定値以下の第１空間５１０である。所定値は、たとえば、０．１Ｐａである。真空空間５０は、第１パネル２０と第２パネル３０とシール４０とで完全に密閉されているから、第２空間５２０および排気口７００から分離されている。

シール４０は、真空空間５０を完全に囲むとともに、第１パネル２０と第２パネル３０とを気密に接合する。シール４０は、枠状であり、第１部分４１と、第２部分４２と、を有する。第１部分４１は、枠体４１０において真空空間５０に対応する部分である。つまり、第１部分４１は、枠体４１０において真空空間５０に面している部分である。第２部分４２は、仕切り４２０を変形することで得られる隔壁である。

閉塞部材８０は、排気口７００より第２空間５２０内に、ごみ等の物体が侵入しにくくするものである。第一実施形態では、閉塞部材８０は、第１パネル２０または第２パネル３０の排気口７００の表側に設けられるカバー８１である。

このような閉塞部材８０が排気口７００に設けられることにより、排気口７００より第２空間５２０内に、ごみ等の物体が侵入しにくくなる。これにより、ごみ等の物体が排気口７００内または第２空間５２０内に侵入してガラスパネルユニット１０の見栄えが悪くなるのが抑制される。なお、このような閉塞部材８０は設けられなくてもよい。

次に、第一実施形態のガラスパネルユニット１０の製造方法について、図６〜図９を参照して説明する。

第一実施形態のガラスパネルユニット１０の製造方法は、準備工程と、組立工程と、密閉工程と、除去工程と、を有する。なお、準備工程は、省略してよい。

準備工程は、仮組立て品１００を得るために、第１パネル２０、第２パネル３０、枠体４１０、仕切り４２０、内部空間５００、通気路６００、排気口７００、およびガス吸着体６０を形成する工程である。準備工程は、第１〜第６工程を有する。なお、第２〜第６工程の順番は、適宜変更してもよい。

第１工程は、第１パネル２０および第２パネル３０を形成する工程（基板形成工程）である。たとえば、第１工程では、第１パネル２０および第２パネル３０を作製する。また、第１工程では、必要に応じて、第１パネル２０および第２パネル３０を洗浄する。

第２工程は、排気口７００を形成する工程である。第２工程では、第２パネル３０に、排気口７００を形成する。また、第２工程では、必要に応じて、第２パネル３０を洗浄する。

第３工程は、枠体４１０および仕切り４２０を形成する工程（シール材形成工程）である。第３工程では、ディスペンサなどを利用して、枠体４１０の材料（第１熱接着剤）および仕切り４２０の材料（第２熱接着剤）を第２パネル３０（第２ガラス板３１の第１面）上に塗布する。

枠体４１０の材料および仕切り４２０の材料を乾燥させるとともに、仮焼成する。たとえば、枠体４１０の材料および仕切り４２０の材料が塗布された第２パネル３０を加熱する。なお、第１パネル２０を第２パネル３０と一緒に加熱してもよい。つまり、第１パネル２０を第２パネル３０と同じ条件で加熱してもよい。これにより、第１パネル２０と第２パネル３０との反りの差を低減できる。

第４工程は、ピラー７０を形成する工程（ピラー形成工程）である。第４工程では、複数のピラー７０を予め形成しておき、チップマウンタなどを利用して、複数のピラー７０を、第２パネル３０の所定位置に配置する。なお、複数のピラー７０は、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成されていてもよい。この場合、複数のピラー７０は、光硬化性材料などを用いて形成される。あるいは、複数のピラー７０は、周知の薄膜形成技術を利用して形成されていてもよい。

第５工程は、ガス吸着体６０を形成する工程（ガス吸着体形成工程）である。第５工程では、ゲッタの粉体が分散された溶液を第２パネル３０の所定位置に塗布し、乾燥させることで、ガス吸着体６０を形成する。

第１工程から第５工程が終了することで、図６に示されるような、枠体４１０、仕切り４２０、通気路６００、排気口７００、ガス吸着体６０、複数のピラー７０が形成された第２パネル３０が得られる。

第６工程は、第１パネル２０と第２パネル３０とを配置する工程（配置工程）である。図７に示されるように、第６工程では、第１パネル２０と第２パネル３０とは、第１ガラス板２１の第１面と第２ガラス板３１の第１面とが互いに平行かつ対向するように配置して、重ね合わせられる。

組立工程は、仮組立て品１００を用意する工程である。具体的には、組立工程では、第１パネル２０と第２パネル３０とを接合することで、仮組立て品１００を用意する。つまり、組立工程は、第１パネル２０と第２パネル３０とを枠体４１０により気密に接合する工程（第１溶融工程）である。

第１溶融工程では、第１軟化点以上の所定温度（第１溶融温度）Ｔｍ１で第１熱接着剤を一旦溶融させることで、第１パネル２０と第２パネル３０とを気密に接合する。具体的には、第１パネル２０および第２パネル３０は、溶融炉内に配置され、図８に示されるように、第１溶融温度Ｔｍ１で所定時間（第１溶融時間）ｔｍ１だけ加熱される。

第１溶融温度Ｔｍ１および第１溶融時間ｔｍ１は、枠体４１０の熱接着剤によって第１パネル２０と第２パネル３０とが気密に接合されるが、仕切り４２０によって通気路６００が塞がれることがないように、設定される。つまり、第１溶融温度Ｔｍ１の下限は、第１軟化点であるが、第１溶融温度Ｔｍ１の上限は、仕切り４２０によって通気路６００が塞がれることがないように設定される。たとえば、第１軟化点および第２軟化点が４３４℃である場合、第１溶融温度Ｔｍ１は、４４０℃に設定される。また、第１溶融時間ｔｍ１は、たとえば、１０分である。なお、第１溶融工程では、枠体４１０からガスが放出されるが、このガスはガス吸着体６０によって吸着される。

上述した組立工程（第１溶融工程）によって、図９に示される仮組立て品１００が得られる。

密閉工程は、仮組立て品１００に上記所定の処理を行ってガラスパネルユニット（完成品）１０を得る工程である。密閉工程は、排気工程と、溶融工程（第２溶融工程）と、を有する。つまり、排気工程および第２溶融工程が上記所定の処理に相当する。

排気工程は、所定温度（排気温度）Ｔｅで、第１空間５１０を、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して排気して真空空間５０とする工程である。

排気は、たとえば、真空ポンプを用いて行われる。真空ポンプは、図９に示されるように、排気管８１０と、シールヘッド８２０と、により仮組立て品１００に接続される。排気管８１０は、たとえば、排気管８１０の内部と排気口７００とが連通するように第２パネル３０に接合される。そして、排気管８１０にシールヘッド８２０が取り付けられ、これによって、真空ポンプの吸気口が排気口７００に接続される。

第１溶融工程と排気工程と第２溶融工程とは、第１パネル２０および第２パネル３０（枠体４１０、仕切り４２０、通気路６００、排気口７００、ガス吸着体６０、複数のピラー７０が形成された第２パネル３０）を溶融炉内に配置したまま行われる。そのため、排気管８１０は、少なくとも第１溶融工程の前に、第２パネル３０に接合される。

排気工程では、排気温度Ｔｅで所定時間（排気時間）ｔｅだけ、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気する（図８参照）。

排気温度Ｔｅは、ガス吸着体６０のゲッタの活性化温度（たとえば、３５０℃）より高く、かつ、第１軟化点および第２軟化点（たとえば、４３４℃）より低く設定される。たとえば、排気温度Ｔｅは、３９０℃である。

このようにすれば、枠体４１０および仕切り４２０は変形しない。また、ガス吸着体６０のゲッタが活性化し、ゲッタが吸着していた分子（ガス）がゲッタから放出される。そして、ゲッタから放出された分子（つまりガス）は、第１空間５１０、通気路６００、第２空間５２０、および、排気口７００を通じて排出される。したがって、排気工程では、ガス吸着体６０の吸着能力が回復する。

排気時間ｔｅは、所望の真空度（たとえば、０．１Ｐａ以下の真空度）の真空空間５０が得られるように設定される。たとえば、排気時間ｔｅは、１２０分に設定される。

なお、真空空間５０の真空度は特に限定されない。また、真空空間５０の代わりに、０．５気圧等、少なくとも１気圧より低い圧力で気体が封入されている減圧空間が形成されてもよい。

第２溶融工程は、仕切り４２０を変形させて、通気路６００を塞ぐ隔壁４２を形成することで、真空空間５０を囲むシール４０を形成する工程である。第２溶融工程では、第２軟化点以上の所定温度（第２溶融温度）Ｔｍ２で第２熱接着剤を一旦溶融させることで、仕切り４２０を変形させて隔壁４２を形成する。具体的には、第１パネル２０および第２パネル３０は、溶融炉内で、第２溶融温度Ｔｍ２で所定時間（第２溶融時間）ｔｍ２だけ加熱される（図８参照）。

第２溶融温度Ｔｍ２および第２溶融時間ｔｍ２は、第２熱接着剤が軟化し、通気路６００を塞ぐ隔壁４２が形成されるように設定される。第２溶融温度Ｔｍ２の下限は、第２軟化点（４３４℃）である。ただし、第２溶融工程では、第１溶融工程とは異なり、仕切り４２０を変形させることを目的としているから、第２溶融温度Ｔｍ２は、第１溶融温度（４４０℃）Ｔｍ１より高くしている。たとえば、第２溶融温度Ｔｍ２は、４６０℃に設定される。また、第２溶融時間ｔｍ２は、たとえば、３０分である。

なお、第一実施形態では、排気は第２溶融工程の前の排気工程でのみ排気が行われているが、第２溶融工程において排気が行われてもよい。

また、第２溶融工程では、排気工程から継続して、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気する。つまり、第２溶融工程では、第２溶融温度Ｔｍ２で、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気しながら、仕切り４２０を変形させて通気路６００を塞ぐ隔壁４２を形成する。これによって、第２溶融工程中に、真空空間５０の真空度が悪化することがさらに防止される。ただし、第２溶融工程では、必ずしも、通気路６００と第２空間５２０と排気口７００とを介して第１空間５１０を排気する必要はない。

上述した、準備工程、組立工程、密閉工程、および除去工程を経て、ガラスパネルユニット１０が得られる。

第一実施形態では、ピラー７０が複数の樹脂層７１、７２、７３を有し、第１パネル２０と接触する樹脂層７１の第１パネル２０との接触面積が、第２パネル３０と接触する樹脂層７３の第２パネル３０との接触面積と異なる。第一実施形態では、樹脂層７１の第１パネル２０との接触面積が、樹脂層７３の第２パネル３０との接触面積よりも小さい。このため、断面積の小さな樹脂層７１、７２で熱伝導を抑制しつつ、断面積の大きな樹脂層７３で第１パネル２０と第２パネル３０との間隔の維持機能を確保し、熱伝導の抑制と間隔の維持機能の確保を両立している。

次に、第二実施形態のガラスパネルユニット１０の製造方法について図１０Ａ〜図１０Ｃ、図１１に基いて説明する。なお、第二実施形態のガラスパネルユニット１０は、第一実施形態のガラスパネルユニット１０と大部分において同じであるため、同じ部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。

第二実施形態では、準備工程の第４工程（ピラー設置工程）のみが第一実施形態と異なる。

第二実施形態では、第４工程は、セット工程、打ち抜き工程、変位工程、を順に有する。

図１０Ａに示すセット工程では、第１パネル２０、抜き型８３、シート材８４およびパンチ部８５が、この順で下から上に位置するようにセットされる。

シート材８４は、後にピラー７０の樹脂層７４、７５、７６となる三層の樹脂層８４１、８４２、８４３を備えている。

シート材８４は、抜き型８３の上面に被せられる。パンチ部８５を構成するパンチ８６は、シート材８４を挟んで、抜き型８３が備える貫通孔８７の真上に位置する。

図１０Ｂに示す打ち抜き工程では、パンチ部８５が、下方にむけて一直線状の軌道で打ち込まれる。パンチ部８５が下方に打ち込まれることで、柱状のパンチ８６が、シート材８４の一部８８を、抜き型８３の貫通孔８７を通じて下方に打ち抜く（図１０Ｂの白抜き矢印参照）。

打ち抜かれた一部８８は、図１１に示すような形状をしており、複数の樹脂層７４、７５、７６を有するピラー７０となる。第二実施形態では、第１パネル２０と接触する樹脂層７４の第１パネル２０との接触面７４０の面積（接触面積）は、第１パネル２０および第２パネル３０のいずれとも接触しない樹脂層７５の断面積と同じである。樹脂層７４および樹脂層７５の断面積は、第２パネル３０と接触する樹脂層７６の第２パネル３０との接触面７６０の面積（接触面積）よりも小さい。

さらに、各樹脂層７４、７５、７６内でも、断面積が、第１パネル２０側（図１１中の下側）が小さくその反対側（図１１中の上側）へいくほど大きくなるように連続的に変化している。

パンチ８６によって打ち抜かれたシート材８４の一部８８は、パンチ８６の先端面に当たった状態で、第１パネル２０の一面８９に押し当てられる。

シート材８４の一部８８は、パンチ８６の先端面によって、所定の圧力で所定時間だけ第１パネル２０の一面８９上に押し付けられることで、一面８９上に仮固定される。仮固定されたシート材８４の一部８８は、一面８９上のピラー７０を構成する。

図１０Ｃに示す変位工程では、白抜き矢印で示されるように、パンチ部８５が上方に移動した後に、第１パネル２０とシート材８４が水平方向に移動する。第一実施形態では、第１パネル２０とシート材８４の互いの移動方向が同一であるが、第１パネル２０とシート材８４の互いの移動方向が相違することも有り得る。

第二実施形態でも、断面積の小さな樹脂層７４、７５で熱伝導を抑制しつつ、断面積の大きな樹脂層７６で第１パネル２０と第２パネル３０との間隔の維持機能を確保し、熱伝導の抑制と間隔の維持機能の確保を両立している。

また、シート材８４の打ち抜きにより、容易に、第１パネル２０と接触する樹脂層７４の第１パネル２０との接触面積が、第２パネル３０と接触する樹脂層７６の第２パネル３０との接触面積と異なるピラー７０を形成することができる。

次に、第三実施形態のガラスパネルユニット１０について図１２、図１３に基いて説明する。なお、第三実施形態に係るガラスパネルユニット１０は、第一実施形態または第二実施形態において追加の構成を有するものである。

第三実施形態におけるガラスパネルユニット１０は、第２パネル３０と対向するように配置される第３パネル９０を備える。なお、第三実施形態においては、第３パネル９０は、便宜上、第２パネル３０と対向しているが、第１パネル２０と対向してもよい。

第３パネル９０は、第３ガラス板９１を備える。第３パネル９０が備える第３ガラス板９１は、平坦な表面を有し、所定の厚みを有する。第三実施形態では、第３ガラス板９１により第３パネル９０が構成される。

なお、第３パネル９０は、いずれかの表面にコーティングを備えていてもよい。コーティングは、赤外線反射膜等の所望の物理特性を有する膜である。この場合には、第３パネル９０が第３ガラス板９１およびコーティングにより構成される。要するに、第３パネル９０は、少なくとも第３ガラス板９１により構成される。

さらに、ガラスパネルユニット１０は、第２パネル３０と第３パネル９０との間に配置されて第２パネル３０と第３パネル９０とを気密に接合する第２シール４３を備える。なお、この場合、シール４０が第１シールとなる。第２シール４３は、第２パネル３０の周縁部と第３パネル９０の周縁部との間に環状に配置されている。第２シール４３は、シール４０と同様の材質からなるものであってもよいし、異なる材質からなるものであってもよい。

ガラスパネルユニット１０は、第２パネル３０と第３パネル９０と第２シール４３とで密閉され、乾燥ガスが封入された第２内部空間５４０を備える。なお、この場合、内部空間５００が第１内部空間となる。乾燥ガスとしては、アルゴン等の乾燥した希ガス、乾燥空気等が用いられるが、特に限定されない。

また、第２パネル３０の周縁部と第３パネル９０の周縁部との間の第２シール４３の内側には、中空の枠部材９２が環状に配置されている。枠部材９２には、第２内部空間５４０に通じる貫通孔９２１が形成されており、内部にたとえばシリカゲル等の乾燥剤９３が収容されている。

また、第２パネル３０と第３パネル９０との接合は、第１パネル２０と第２パネル３０との接合と同様の要領で行うことが可能であり、一例について以下に説明する。

まず、後に第３パネル９０と、第１パネル２０および第２パネル３０を有する組立品（第一実施形態または第二実施形態におけるガラスパネルユニット１０）とを準備する。

後に第２シール４３となる第２熱接着剤が、第３パネル９０または第２パネル３０の表面の周縁部に枠状に配置される（第２熱接着剤配置工程）。熱接着剤は、枠体４１０となる熱接着剤（第１熱接着剤）と同様の材質からなるものであってもよいし、異なる材質からなるものであってもよい。さらにこの工程では、熱接着剤に、第２内部空間５４０と外部空間とを通じさせる貫通孔からなる通気路（第２通気路）が形成される。

次に、第３パネル９０と、第２パネル３０とを対向配置させる（第３パネル対向配置工程）。

次に、第２シール４３となる熱接着剤が溶融する温度まで温度を上昇させて熱接着剤を一旦溶融させることで、第２パネル３０と第３パネル９０とが第２シール４３によって気密に接合される（接合工程）。なお、このとき、第２通気路は完全に塞がれないようにする。

次に、第２通気路を介して第２内部空間５４０に乾燥ガスを流入させる（乾燥ガス流入工程）。この工程では、第２内部空間５４０内を乾燥ガスのみで満たしてもよいし、空気が残ってもよい。

次に、第２シール４３を加熱して第２通気路を塞いで第２内部空間５４０を封止する（第２空間封止工程）。

以上のようにして、ガラスパネルユニット１０が形成される。第三実施形態のガラスパネルユニット１０によれば、より一層の断熱性が得られる。

次に、第四実施形態について図１４に基いて説明する。なお、第四実施形態は、第一実施形態〜第三実施形態のガラスパネルユニット１０を用いてガラス窓９５を構成したものである。

第四実施形態では、第一実施形態〜第三実施形態のいずれかにおけるのと同様のガラスパネルユニット１０が用いられ、このガラスパネルユニット１０の周縁部の外側に断面Ｕ字状をした窓枠９６が嵌め込まれてガラス窓９５が構成される。

第四実施形態のガラス窓９５によれば、より一層の断熱性が得られる。

上記実施形態（すなわち第一実施形態〜第四実施形態で、以下同じ）、ガラスパネルユニット１０は矩形状であるが、ガラスパネルユニット１０は、円形状や多角形状など所望の形状であってもよい。つまり、第１パネル２０、第２パネル３０、およびシール４０は、矩形状ではなく、円形状や多角形状など所望の形状であってもよい。なお、第１パネル２０、第２パネル３０、枠体４１０、および、隔壁４２のそれぞれの形状は、上記実施形態の形状に限定されず、所望の形状のガラスパネルユニット１０が得られるような形状であればよい。なお、ガラスパネルユニット１０の形状や大きさは、ガラスパネルユニット１０の用途に応じて決定される。

また、第１パネル２０の第１ガラス板２１の第１面および第２面はいずれも平面に限定されない。同様に、第２パネル３０の第２ガラス板３１の第１面および第２面はいずれも平面に限定されない。

また、第１パネル２０の第１ガラス板２１と第２パネル３０の第２ガラス板３１とは同じ平面形状および平面サイズを有していなくてもよい。また、第１ガラス板２１と第２ガラス板３１とは同じ厚みを有していなくてもよい。また、第１ガラス板２１と第２ガラス板３１とは同じ材料で形成されていなくてもよい。

また、シール４０は、第１パネル２０および第２パネル３０と同じ平面形状を有していなくてもよい。同様に、枠体４１０は、第１パネル２０および第２パネル３０と同じ平面形状を有していなくてもよい。

また、第１パネル２０は、さらに、所望の物理特性を有して第１ガラス板２１の第２平面に形成されるコーティングを備えていてもよい。あるいは、第１パネル２０は、コーティング２２を備えていなくてもよい。つまり、第１パネル２０は、第１ガラス板２１のみで構成されていてもよい。

また、第２パネル３０は、さらに、所望の物理特性を有するコーティングを備えていてもよい。コーティングは、たとえば、第２ガラス板３１の第１平面および第２平面にそれぞれ形成される薄膜の少なくとも一方を備えていればよい。コーティングは、たとえば、特定波長の光を反射する膜赤外線反射膜、紫外線反射膜などである。

上記実施形態では、枠体４１０は、第１熱接着剤で形成されている。ただし、枠体４１０は、第１熱接着剤に加えて、芯材等の他の要素を備えていてもよい。つまり、枠体４１０は、第１熱接着剤を含んでいればよい。また、上記実施形態では、枠体４１０は、第２パネル３０のほぼすべての領域を囲うように形成されている。しかしながら、枠体４１０は、第２パネル３０上の所定の領域を囲うように形成されていればよい。つまり、枠体４１０は、第２パネル３０のほぼすべての領域を囲うように形成されている必要はない。

上記実施形態では、仕切り４２０は、第２熱接着剤で形成されている。ただし、仕切り４２０は、第２熱接着剤に加えて、芯材等の他の要素を備えていてもよい。つまり、仕切り４２０は、第２熱接着剤を含んでいればよい。

上記実施形態では、内部空間５００は、一つの第１空間５１０と一つの第２空間５２０とに仕切られている。ただし、内部空間５００は、１以上の第１空間５１０と１以上の第２空間５２０とに仕切られていてもよい。

上記実施形態では、第２熱接着剤は、第１熱接着剤と同じであり、第２軟化点と第１軟化点は等しい。ただし、第２熱接着剤は、第１熱接着剤と異なる材料であってもよい。たとえば、第２熱接着剤は、第１熱接着剤の第１軟化点と異なる第２軟化点を有していてもよい。ここで、第２軟化点は、第１軟化点より高いことが好ましい。この場合、第１溶融温度Ｔｍ１を、第１軟化点以上第２軟化点未満とすることができる。このようにすれば、第１溶融工程において、仕切り４２０が変形してしまうことを防止できる。

また、第１接着剤および第２熱接着剤は、ガラスフリットに限定されず、たとえば、低融点金属や、ホットメルト接着材などであってもよい。

上記実施形態では、枠体４１０、ガス吸着体６０、および仕切り４２０の加熱に溶融炉を利用している。しかしながら、加熱は、適宜の加熱手段で行うことができる。加熱手段は、たとえば、レーザや、熱源に接続された伝熱板などである。

上記実施形態では、排気口７００は、第２パネル３０に形成されている。しかし、排気口７００は、第１パネル２０の第１ガラス板２１に形成されていてもよいし、枠体４１０に形成されていてもよい。

以上述べた第一実施形態〜第四実施形態から明らかなように、本発明に係る第１の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法は、接着剤配置工程と、ピラー配置工程と、対向配置工程と、内部空間形成工程と、減圧工程と、減圧空間形成工程と、を備える。

接着剤配置工程は、少なくとも第１ガラス板２１からなる第１パネル２０の上に枠状に熱接着剤を配置する工程である。

ピラー配置工程は、第１パネル２０の上に複数の樹脂層７１〜７３、７４〜７６が積層されてなる複数のピラー７０を配置する工程である。

対向配置工程は、第１パネル２０に対向させて、少なくとも第２ガラス板３１からなる第２パネル３０を配置する工程である。

内部空間形成工程は、第１パネル２０と第２パネル３０と熱接着剤とを含むガラス複合物を加熱して、熱接着剤を溶融させ、外部空間に排気可能な排気経路を除いて第１パネル２０と第２パネル３０と熱接着剤の溶融物とで囲まれた内部空間５００を形成する工程である。

減圧工程は、内部空間５００の気体を排出して内部空間５００を減圧する工程である。

減圧空間形成工程は、減圧した状態を維持したまま内部空間５００を封止し、密閉された減圧空間を形成する工程である。

複数のピラー７０は、第１パネル２０と接触する樹脂層７１、７４の第１パネル２０との接触面積が、第２パネル３０と接触する樹脂層７３、７６の第２パネル３０との接触面積と異なる。

第１の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法によれば、ピラー７０の第１パネル２０と接触する樹脂層７１、７４の第１パネル２０との接触面積を、第２パネル３０と接触する樹脂層７３、７６の第２パネル３０との接触面積と異なる。これにより、断面積の小さな樹脂層７３、７６で熱伝導を抑制しつつ、断面積の大きな樹脂層７１、７４で第１パネル２０と第２パネル３０との間隔の維持機能を確保し、熱伝導の抑制と間隔の維持機能の確保を両立しやすい。

本発明に係る第２の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法では、第１の態様との組み合わせにより実現される。第２の態様では、ピラー７０配置工程は、セット工程と、打ち抜き工程と、を有する。

セット工程は、第１パネル２０と、貫通孔８７を有する抜き型８３と、複数の樹脂層７４〜７６が積層されてなるシート材８４と、パンチ部８５とが、この順に並んで位置するようにセットされる。

打ち抜き工程は、パンチ部８５がシート材８４に打ち込まれることで、抜き型８３の貫通孔８７を通じてシート材８４の一部が打ち抜かれ、打ち抜かれたシート材８４の一部が、パンチ部８５によって第１パネル２０に配置され、一部でピラー７０が構成される。

第２の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法によれば、シート材８４の打ち抜きにより、容易に、第１パネル２０と接触する樹脂層７１、７４の第１パネル２０との接触面積が、第２パネル３０と接触する樹脂層７３、７６の第２パネル３０との接触面積と異なるピラー７０を形成することができる。

本発明に係る第３の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法では、第１の態様との組み合わせにより実現される。第３の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法は、第２内部空間形成工程をさらに備える。

第２内部空間形成工程は、少なくとも第３ガラス板９１からなる第３パネル９０と、第３パネル９０と第１パネル２０または第２パネル３０との間に第２熱接着剤が配置された状態とする。その後、第２内部空間形成工程は、第３パネル９０と第１パネル２０または第２パネル３０と第２熱接着剤とで囲まれる第２内部空間５４０を形成する。

第３の態様のガラスパネルユニット１０の製造方法によれば、より一層の断熱性を有するガラスパネルユニット１０を製造することができる。

本発明に係る第４の態様のガラス窓９５の製造方法は、第１の態様〜第３の態様のいずれかに記載された製造方法により製造されるガラスパネルユニット１０に、窓枠９６を嵌め込んでガラス窓９５を製造する工程を備える。

第４の態様のガラス窓９５の製造方法によれば、より一層の断熱性を有するガラス窓９５を製造することができる。

１０ ガラスパネルユニット
２０ 第１パネル
２１ 第１ガラス板
３０ 第２パネル
３１ 第２ガラス板
７０ ピラー
７１〜７３ 樹脂層
７４〜７６ 樹脂層
９０ 第３パネル
９１ 第３ガラス板
９５ ガラス窓
９６ 窓枠
５００ 内部空間
５４０ 第２内部空間

Claims (3)

1. 少なくとも第１ガラス板からなる第１パネルの上に枠状に熱接着剤を配置する接着剤配置工程と、
   前記第１パネルの上に三層の樹脂層が積層された複数のピラーを配置するピラー配置工程と、
   前記第１パネルに対向させて、少なくとも第２ガラス板からなる第２パネルを配置する対向配置工程と、
   前記第１パネルと前記第２パネルと前記熱接着剤とを含むガラス複合物を加熱して、前記熱接着剤を溶融させ、外部空間に排気可能な排気経路を除いて前記第１パネルと前記第２パネルと前記熱接着剤の溶融物とで囲まれた内部空間を形成する内部空間形成工程と、
   前記内部空間の気体を排出して前記内部空間を減圧する減圧工程と、
   減圧した状態を維持したまま前記内部空間を封止し、密閉された減圧空間を形成する減圧空間形成工程と、
   を備え、
   前記ピラー配置工程は、
   前記第１パネルと、貫通孔を有する抜き型と、複数の前記樹脂層が積層されてなるシート材と、パンチ部とが、この順に並んで位置するようにセットされるセット工程と、
   前記パンチ部が前記シート材に打ち込まれることで、前記抜き型の前記貫通孔を通じて前記シート材の一部が打ち抜かれ、打ち抜かれた前記シート材の一部が、前記パンチ部によって前記第１パネルに配置され、前記一部で前記ピラーが構成される打ち抜き工程と、
   を有するものであり、
   複数の前記ピラーは、前記第１パネルと接触する前記樹脂層の前記第１パネルとの接触面積となる断面積が前記第１パネルおよび前記第２パネルのいずれとも接触しない前記樹脂層の断面積のうちの前記第１パネルと接触する端面の面積と同じであり、かつ、前記第１パネルと接触する前記樹脂層の前記断面積と前記第１パネルおよび前記第２パネルのいずれとも接触しない前記樹脂層の断面積とが前記第２パネルと接触する前記樹脂層の前記第２パネルとの接触面積となる断面積よりも小さく、かつ、前記各樹脂層内での断面積が、前記第１パネル側が小さくその反対側へいくほど大きくなるように連続的に変化している
   ガラスパネルユニットの製造方法。
2. 少なくとも第３ガラス板からなる第３パネルと、前記第３パネルと前記第１パネルまたは前記第２パネルとの間に第２熱接着剤が配置された状態として、前記第３パネルと前記第１パネルまたは前記第２パネルと前記第２熱接着剤とで囲まれる第２内部空間を形成する第２内部空間形成工程をさらに備える請求項１記載のガラスパネルユニットの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載されたガラスパネルユニットの製造方法により製造されるガラスパネルユニットに、窓枠を嵌め込んでガラス窓を製造する工程を備える、ガラス窓の製造方法。

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