ガラス層定着方法
【課題】ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることを可能にするガラス層定着方法を提供する。
【解決手段】溶着予定領域Ｒに沿って配置されたガラス層１０３の一部にレーザ光を照射してレーザ吸収率が高いレーザ光吸収部１０８ａをガラス層１０３に予め形成する。そして、レーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置として溶着予定領域Ｒに沿ってレーザ光を照射してガラス層１０３を溶融させてガラス部材１０４にガラス層１０３を定着させる。レーザ光の照射開始位置が既にレーザ光吸収部１０８ａになっているため、レーザ光の照射を開始する起点付近からすぐにガラス層１０３の溶融が安定した安定領域とすることができる。
【解決手段】溶着予定領域Ｒに沿って配置されたガラス層１０３の一部にレーザ光を照射してレーザ吸収率が高いレーザ光吸収部１０８ａをガラス層１０３に予め形成する。そして、レーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置として溶着予定領域Ｒに沿ってレーザ光を照射してガラス層１０３を溶融させてガラス部材１０４にガラス層１０３を定着させる。レーザ光の照射開始位置が既にレーザ光吸収部１０８ａになっているため、レーザ光の照射を開始する起点付近からすぐにガラス層１０３の溶融が安定した安定領域とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス部材同士を溶着してガラス溶着体を製造するためにガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガラス溶着方法として、レーザ光吸収性顔料を含むガラス層を、溶着予定領域に沿うように一方のガラス部材に焼き付けた後、そのガラス部材にガラス層を介して他方のガラス部材を重ね合わせ、溶着予定領域に沿ってレーザ光を照射することにより、一方のガラス部材と他方のガラス部材とを溶着する方法が知られている。
【０００３】
ところで、ガラス部材にガラス層を焼き付ける技術としては、ガラスフリット、レーザ光吸収性顔料、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から有機溶剤及びバインダを除去することにより、ガラス部材にガラス層を固着させた後、ガラス層が固着したガラス部材を焼成炉内で加熱することにより、ガラス層を溶融させて、ガラス部材にガラス層を焼き付ける技術が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これに対し、焼成炉の使用による消費エネルギの増大及び焼付け時間の長時間化を抑制するという観点（すなわち、高効率化という観点）から、ガラス部材に固着したガラス層にレーザ光を照射することにより、ガラス層を溶融させて、ガラス部材にガラス層を焼き付ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２４４１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザ光の照射によってガラス部材にガラス層を焼き付け、そのガラス層を介してガラス部材同士を溶着すると、溶着状態が不均一になる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることを可能にするガラス層定着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ガラス部材同士の溶着状態が不均一になるのは、図１１に示されるように、焼付け時にガラス層の温度が融点Ｔｍを超えるとガラス層のレーザ光吸収率が急激に高くなることに起因していることを突き止めた。つまり、ガラス部材に固着したガラス層においては、バインダの除去による空隙やガラスフリットの粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。このような状態でガラス部材にガラス層を焼き付けるためにレーザ光を照射すると、ガラスフリットの溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、ガラス層のレーザ光吸収率が急激に高くなる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。このとき、レーザ光は、図１２に示されるように、幅方向（レーザ光の進行方向と略直交する方向）における中央部の温度が高くなる温度分布を有している。
【０００９】
そのため、照射開始位置から幅方向全体にわたってガラス層の溶融が安定した安定領域とするためにレーザを照射開始位置に一旦停止させてから移動すると、幅方向における中央部で最初に始まる溶融により幅方向における中央部のレーザ光吸収率が上昇し、その上昇により幅方向中央部のみが必要以上に溶融してしまい、ガラス部材のクラックやガラス層の結晶化を生じさせてしまうおそれがあった。そこで、ガラス層の焼付けにおいては、図１３に示されるように、レーザ光の照射開始位置では溶融が安定しない不安定状態であってもレーザ光を進行させ、徐々に溶融の幅を広げて安定状態になるようにしていた。その結果、照射開始位置から安定状態に到る領域が溶融の不安定な不安定領域となってしまっていた。このような不安定領域を有するガラス層を介してガラス部材同士を溶着すると、不安定領域と安定領域とでレーザ光吸収率が異なってしまうことから、溶着部分が不均一なガラス溶着体を生成してしまうのである。本発明者は、この知見に基づいて更に検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
また、照射開始位置から幅方向全体にわたってガラス層が溶融する安定領域とするためにレーザ光を照射開始位置に暫く停滞させてから進行させると、幅方向における中央部で最初に始まる溶融により中央部のレーザ光吸収率が上昇し、その上昇により中央部が入熱過多の状態となり、ガラス部材にクラックが生じたりガラス層が結晶化したりするおそれがある。そこで、図１３に示されるように、レーザ光の照射開始位置で幅方向全体にわたってガラス層が溶融しなくてもレーザ光を進行させると、照射開始位置から安定状態に至る領域が中央部から徐々に溶融の幅が広がる不安定領域となってしまう。このような不安定領域を有するガラス層を介してガラス部材同士を溶着すると、不安定領域と安定領域とでレーザ光吸収率が異なることから、溶着状態が不均一なガラス溶着体が製造されるのである。本発明者は、この知見に基づいて更に検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
なお、ガラス層の溶融によってガラス層のレーザ光吸収率が高まる場合における可視光下でのガラス層の色変化は、白っぽい状態から黒っぽい状態に変化するものに限定されず、例えば、近赤外レーザ光用のレーザ光吸収性顔料の中には、ガラス層が溶融すると緑色を呈するものも存在する。
【００１２】
すなわち、本発明に係るガラス層定着方法は、第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から有機溶剤及びバインダが除去されることにより形成されたガラス層を、溶着予定領域に沿うように第１のガラス部材に配置する工程と、ガラス層の一部に第１のレーザ光を照射することによりガラス層の一部を溶融させ、ガラス層にレーザ光吸収部を形成する工程と、レーザ光吸収部を照射開始位置として溶着予定領域に沿って第２のレーザ光を照射することによりガラス層を溶融させ、第１のガラス部材にガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このガラス層定着方法では、ガラス層を溶融させて第１のガラス部材にガラス層を定着させる前に、ガラス層の一部に第１のレーザ光を照射してガラス層の一部を溶融させ、第１のレーザ光を照射していない部分よりもレーザ吸収率が高いレーザ光吸収部をガラス層に予め形成する。そして、このレーザ光吸収部を照射開始位置として溶着予定領域に沿って第２のレーザ光を照射してガラス層を溶融させて第１のガラス部材にガラス層を定着させる。このように、第２のレーザ光の照射開始位置が既にレーザ光吸収部になっているため、第２のレーザ光の照射を開始する起点付近からすぐにガラス層の溶融が安定する安定領域とすることができる。その結果、このような安定領域を伴って形成されたガラス層を介して第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着することが可能となるため、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることが可能となる。
【００１４】
本発明に係るガラス層定着方法は、ガラス層の一部において、溶着予定領域に対する第２のレーザ光の進行方向と交差する方向におけるガラス層の幅全体にわたるように、レーザ光吸収部を形成することが好ましい。この場合、レーザ光吸収部を幅全体にわたるように形成することから、ガラス層の溶融を更に早期に安定化させることができる。また、溶着予定領域に対する第２のレーザ光の進行方向と交差する方向における中央部が第２のレーザ光の進行方向に突出するように、レーザ光吸収部を形成することがより好ましい。レーザ光の進行方向における温度分布は、図１２に示されるように、レーザ光吸収部の幅方向における両端部の温度が中央部の温度に比べて低くなる傾向がある。レーザ光吸収部を幅方向における中央部が進行方向に突出するように形成することにより、中央部の温度をより速く上昇することとなるが、その結果、幅方向における中央部の熱が短時間で両端部に伝わり、両端部が十分に加熱され、レーザ光吸収部の幅方向における溶融をより均一にさせることができる。
【００１５】
本発明に係るガラス層定着方法は、溶着予定領域に沿ってレーザ光吸収部を断続的に複数形成し、複数のレーザ光吸収部のいずれか１つを照射開始位置とすることが好ましい。このように複数のレーザ光吸収部を溶着予定領域に沿って断続的に形成しておけば、第２のレーザ光の走査速度が速くて溶融が追いつかずに不安定領域が形成されそうな場合であっても、断続的に高吸収領域を形成することにより不安定状態に戻すことなくガラス層の溶融を継続して安定化させることができる。その結果、走査速度の高速化による製造期間の短縮を図ることができると共に、製造歩留まりの向上も図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るガラス層定着方法は、第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から有機溶剤及びバインダが除去されることにより形成されたガラス層を、溶着予定領域、及び溶着予定領域と接続された所定の領域に沿うように第１のガラス部材に配置する工程と、所定の領域における照射開始位置から所定の領域に沿って第１のレーザ光を照射した後、連続して、溶着予定領域に沿って第１のレーザ光を照射することにより、ガラス層を溶融させ、第１のガラス部材にガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このガラス層定着方法では、第１のガラス部材にガラス層を定着させる際、溶着予定領域と接続された所定の領域における照射開始位置から所定の領域に沿って第１のレーザ光を照射するため、所定の領域においてガラス層の溶融が幅方向に広がることになる。このように、所定の領域においてガラス層を事前に溶融させるため、溶着予定領域における不安定領域の比率が低減され、安定領域の比率が高められた状態でガラス層を第１のガラス部材に定着させることができる。その結果、不安定領域が低減されたガラス層を介して第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着することが可能となるため、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることが可能となる。なお、「安定領域」とは、幅方向全体にわたってガラス層が溶融している領域を意味し、「不安定領域」とは、幅方向の一部のみでガラス層が溶融している領域を意味する。
【００１８】
本発明に係るガラス層定着方法において、所定の領域は、第１のレーザ光を照射開始位置から一度照射した場合にガラス層の溶融が不安定となる不安定領域の全体を含むことが好ましい。所定の領域での事前溶融によりガラス層を安定領域へと変化させてから溶着予定領域に沿って第１のレーザ光を照射することで、溶着予定領域のガラス層が安定領域から構成されるようになる。
【００１９】
本発明に係るガラス層定着方法において、所定の領域を環状の溶着予定領域の外方に配置することが好ましい。所定の領域を外方に配置することにより、不安定領域を含む所定の領域での未溶融部分から発生するガラス粉などの粉末を溶着予定領域内に入らないようにすることができる。
【００２０】
本発明に係るガラス層定着方法において、第１のガラス部材において所定の方向に延在する第１のラインに沿うように、溶着予定領域、及び溶着予定領域の一端部と接続された所定の領域を設定すると共に、第１のガラス部材において所定の方向に延在する第２のラインに沿うように、溶着予定領域、及び溶着予定領域の他端部と接続された所定の領域を設定する工程を含み、第１のレーザ光を照射する際には、第１のラインに沿って一方の側から他方の側に第１のレーザ光を相対的に進行させた後、連続して、第２のラインに沿って他方の側から一方の側に第１のレーザ光を相対的に進行させることが好ましい。このように、所定の方向に延在する第１のライン及び第２のラインに沿って第１のレーザ光を往復するように進行させることにより、所定の領域においてガラス層を事前に溶融させてから溶着予定領域を溶融させることを、第１のライン及び第２のラインに沿って設定された各溶着予定領域において連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層を効率的に得ることができる。
【００２１】
本発明に係るガラス層定着方法において、第１のガラス部材において所定の方向に延在するラインに沿うように、溶着予定領域、及び溶着予定領域の一端部と接続された所定の領域を少なくとも２組設定する工程を含み、第１のレーザ光を照射する際には、ラインに沿って一方の側から他方の側に第１のレーザ光を相対的に進行させることが好ましい。このように、所定の方向に延在するラインに沿って第１のレーザ光を進行させることにより、所定の領域においてガラス層を事前に溶融させてから溶着予定領域を溶融させることを、第１のラインに沿って設定された少なくとも２組の溶着予定領域において連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層を効率的に得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第1の実施形態に係るガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。
【図２】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図３】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図４】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図５】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図６】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図７】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図８】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図９】レーザ光吸収部の変形例を示す図である。
【図１０】レーザ光吸収部の別の変形例を示す図である。
【図１１】ガラス層の温度とレーザ光吸収率との関係を示すグラフである。
【図１２】レーザ照射における温度分布を示す図である。
【図１３】レーザ照射における安定領域及び不安定領域を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係るガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。
【図１５】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図１６】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図１７】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図１８】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図１９】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２０】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図２１】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図２２】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２３】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２４】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２５】第３の実施形態におけるレーザ光の照射方法の変形例を示すための平面図である。
【図２６】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための図であり（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第1の実施形態］
【００２５】
図１は、第1の実施形態に係るガラス溶着方法の一実施形態によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。図１に示されるように、ガラス溶着体１０１は、溶着予定領域Ｒに沿って形成されたガラス層１０３を介して、ガラス部材（第１のガラス部材）１０４とガラス部材（第２のガラス部材）１０５とが溶着されたものである。ガラス部材１０４，１０５は、例えば、無アルカリガラスからなる厚さ０．７ｍｍの矩形板状の部材であり、溶着予定領域Ｒは、ガラス部材１０４，１０５の外縁に沿って所定幅を有する矩形環状に設定されている。ガラス層１０３は、例えば、低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなり、溶着予定領域Ｒに沿って所定幅を有した矩形環状に形成されている。
【００２６】
次に、上述したガラス溶着体１０１を製造するためのガラス溶着方法について説明する。
【００２７】
まず、図２に示されるように、ディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、溶着予定領域Ｒに沿ってガラス部材１０４の表面１０４ａにペースト層１０６を形成する。フリットペーストは、例えば、非晶質の低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなる粉末状のガラスフリット（ガラス粉）１０２、酸化鉄等の無機顔料であるレーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）、酢酸アミル等である有機溶剤及びガラスの軟化点温度以下で熱分解する樹脂成分（アクリル等）であるバインダを混練したものである。フリットペーストは、レーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）が予め添加された低融点ガラスを粉末状にしたガラスフリット（ガラス粉）、有機溶剤、及びバインダを混練したものであってもよい。つまり、ペースト層１０６は、ガラスフリット１０２、レーザ光吸収性顔料、有機溶剤及びバインダを含んでいる。
【００２８】
続いて、ペースト層１０６を乾燥させて有機溶剤を除去し、更に、ペースト層１０６を加熱してバインダを除去することにより、溶着予定領域Ｒに沿ってガラス部材１０４の表面１０４ａに所定幅を有して延伸するガラス層１０３を固着させる。なお、ガラス部材１０４の表面１０４ａに固着したガラス層１０３は、バインダの除去による空隙やガラスフリット１０２の粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。
【００２９】
続いて、図３に示されるように、アルミニウムからなる板状の載置台１０７の表面１０７ａに、ガラス層１０３を介してガラス部材１０４を載置する。そして、溶着予定領域Ｒに沿って矩形環状に形成されたガラス層１０３の１つの角部に集光スポットを合わせてレーザ光（第１のレーザ光）Ｌ１を照射する。このレーザ光Ｌ１のスポット径はガラス層１０３の幅より大きくなるように設定され、ガラス層１０３に照射されるレーザ光１のパワーが幅方向（レーザ光の進行方向と略直交する方向）に同程度になるように調整されている。これにより、ガラス層の一部が幅方向全体に同等に溶融されて、レーザ光の吸収率が高いレーザ光吸収部１０８ａが幅方向全体にわたって形成される。その後、図４に示されるように、ガラス層１０３の残りの３つの角部にも同様にレーザ光Ｌ１を順に照射してレーザ光吸収部１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄを形成する。なお、レーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄでは、ガラス層の一部（角部）でガラスフリット１０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、この部分のレーザ光吸収率がレーザ光を照射されなかった領域に比べて高い状態となる（例えば、可視光ではレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄに対応する角部のみ黒っぽく見える）。
【００３０】
続いて、図４の図示左下に示されるレーザ光吸収部１０８ａを起点（照射開始位置）として、図５及び図６に示されるように、ガラス層１０３に集光スポットを合わせてレーザ光（第２のレーザ光）Ｌ２の照射を、溶着予定領域Ｒに沿って図示矢印の進行方向に向かって進める。これにより、ガラス部材１０４に配置されたガラス層１０３が溶融・再固化し、ガラス部材１０４の表面１０４ａにガラス層１０３が焼き付けられる。このガラス層１０３の焼付け時には、レーザ光吸収率があらかじめ高められたレーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置としてレーザ光Ｌ２の照射を開始しているため、照射開始位置からすぐにガラス層１０３の溶融が幅方向全体にわたって行われ溶融が安定した安定領域となっており、溶着予定領域Ｒ全域にわたってガラス層１０３の溶融が不安定となる不安定領域が低減されている。また、残りの３つの角部にもそれぞれレーザ光吸収部１０８ｂ〜１０８ｄを設けているため、ガラス溶着体として機能させる際に負荷がかかり易い角部が、焼付け時に確実に溶融するようにもなっている。なお、ガラス部材１０４の表面１０４ａに焼き付けられたガラス層１０３は、溶着予定領域Ｒ全域にわたって、ガラスフリット１０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レーザ光吸収率が高い状態となる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。
【００３１】
このように溶着予定領域Ｒ全域にわたって安定したガラス層１０３の焼付けが終了すると、ガラス層１０３が焼き付けられたガラス部材１０４を載置台１０７より取り外す。この際、ガラスフリット１０２と載置台１０７との線膨張係数の差がガラスフリット１０２とガラス部材１０４との線膨張係数の差よりも大きくなっていることから、ガラス層１０３は載置台１０７に固着しないようになっている。また、ガラス部材１０４の表面１０４ａに焼き付けられたガラス層１０３は、載置台１０７の表面１０７ａが研磨されていることから、ガラス部材１０４と反対側の表面１０３ａの凹凸が平坦化された状態となっている。なお、本実施形態では、ガラス部材１０４側からレーザ光Ｌ２を照射して焼付けが行われていることから、ガラス層１０３のガラス部材１０４への定着が確実に行われる一方、表面１０３ａ側の結晶化が低減され、その部分の融点が高くならないようになっている。
【００３２】
ガラス層１０３の焼付けに続いて、図７に示されるように、ガラス層１０３が焼き付けられたガラス部材１０４に対し、ガラス層１０３を介してガラス部材１０５を重ね合わせる。このとき、ガラス層１０３の表面１０３ａが平坦化されているため、ガラス部材１０５の表面１０５ａがガラス層１０３の表面１０３ａに隙間なく接触する。
【００３３】
続いて、図８に示されるように、ガラス層１０３に集光スポットを合わせてレーザ光（第３のレーザ光）Ｌ３を溶着予定領域Ｒに沿って照射する。これにより、溶着予定領域Ｒ全域にわたってレーザ光吸収率が高く且つ均一な状態となっているガラス層１０３にレーザ光Ｌ３が吸収されて、ガラス層１０３及びその周辺部分（ガラス部材１０４，１０５の表面１０４ａ，１０５ａ部分）が同程度に溶融・再固化し、ガラス部材１０４とガラス部材１０５とが溶着される。このとき、ガラス部材１０５の表面１０５ａがガラス層１０３の表面１０３ａに隙間なく接触すると共にガラス部材１０４に焼き付けられたガラス層１０３の溶融が溶着予定領域Ｒ全域にわたって安定して行われた安定領域として形成されているため、ガラス部材１０４とガラス部材１０５とが溶着予定領域Ｒに沿って均一に溶着される。
【００３４】
以上説明したように、ガラス溶着体１０１を製造するためのガラス溶着方法においては、ガラス層１０３を溶融させてガラス部材１０４にガラス層１０３を定着させる前に、ガラス層１０３の一部にレーザ光Ｌ１を照射してガラス層１０３の一部を溶融させ、レーザ光Ｌ１を照射していない部分よりもレーザ吸収率が高いレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄをガラス層１０３の４つの角部に予め形成する。そして、複数のレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄのうちの一のレーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置として溶着予定領域Ｒに沿ってレーザ光Ｌ２を照射してガラス層１０３を溶融させてガラス部材１０４にガラス層１０３を定着させる。このように、レーザ光Ｌ２の照射開始位置がレーザ光吸収部１０８ａになっているため、レーザ光Ｌ２の照射を開始する起点付近からすぐにガラス層１０３の溶融が安定した安定領域とすることができる。その結果、このような安定領域を伴って形成されたガラス層１０３を介してガラス部材１０４とガラス部材１０５とを溶着するため、ガラス部材１０４，１０５同士の溶着状態を容易に均一にすることができる。
【００３５】
また、上述したガラス溶着方法では、ガラス層１０３の一部（角部）において、溶着予定領域Ｒに対するレーザ光Ｌ２の進行方向と交差する方向におけるガラス層１０３の幅全体にわたるように、レーザ光吸収部１０８ａを形成している。この場合、レーザ光吸収部１０８ａを幅全体にわたるように形成することから、ガラス層１０３の溶融を更に早期に安定化させることができる。また、溶着予定領域Ｒに対するレーザ光Ｌ２の進行方向と交差する方向における中央部がレーザ光Ｌ２の進行方向に突出するように略円形状にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを形成している。このような形状により、レーザ光Ｌ２の進行方向と交差する方向における溶融がより均一になっている。
【００３６】
また、上述したガラス溶着方法では、溶着予定領域に沿ってレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを断続的に複数形成し、これら複数のレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄのうちの１つであるレーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置としている。このように複数のレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを溶着予定領域Ｒに沿って断続的に形成しておけば、レーザ光Ｌ２の走査速度が速くて溶融が追いつかずに不安定領域が形成されそうな場合であっても、断続的に高吸収領域が形成されていることにより不安定状態に戻すことなくガラス層１０３の溶融を継続して安定化させることができる。その結果、走査速度の高速化による製造期間の短縮を図ることができると共に、製造歩留まりの向上も図ることができる。しかも、角部にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄが形成されていることから、ガラス溶着体が形成された際に負荷がかかり易い角部を確実に溶融するようにもなっている。
【００３７】
本発明は、上述した第1の実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
例えば、第1の実施形態では、レーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを順に形成するようにしたが、４つのレーザを用いてこれらレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを同時に形成するようにしてもよい。また、ガラス層１０３をガラス部材１０４に配置する工程とガラス層１０３にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを形成する工程とが略同時に行われるようにしてもよい。
【００３９】
また、図９に示されるように、半円形状のレーザ光吸収部１１８ａ、矩形状のレーザ光吸収部１１８ｂ、複数の円を幅方向に形成したレーザ光吸収部１１８ｃ、幅方向中央部に微小な円形で形成したレーザ光吸収部１１８ｄなどを形成して、これらのレーザ光吸収部１１８ａ〜１１８ｄを照射開始位置としてレーザ光Ｌ２の照射を行ってガラス層１０３の焼付けを行うようにしてもよい。
【００４０】
また、矩形環状に形成された溶着予定領域Ｒの角部にレーザ光吸収部を設ける場合、図１０に示されるように、扇状のレーザ光吸収部１１８ｅ，１１８ｆなどを形成して、これらのレーザ光吸収部１１８ｅ，１１８ｆを起点としてレーザ光Ｌ２の照射を行って焼付けを行うようにしてもよい。
【００４１】
また、断続的にレーザ光吸収部を設ける場合、上述した第1の実施形態で示したように各角部にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを設けるようにしてもよいし、ガラス層１０３の直線状の部分に複数のレーザ光吸収部を所定の間隔をあけて設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、第1の実施形態では、ガラス部材１０４を介してガラス層１０３にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射したが、反対側から直接、ガラス層１０３にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射するようにしてもよい。
［第２の実施形態］
【００４３】
図１４は、第２の実施形態に係るガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。図１４に示されるように、ガラス溶着体２０１は、溶着予定領域Ｒに沿って形成されたガラス層２０３を介して、ガラス部材（第１のガラス部材）２０４とガラス部材（第２のガラス部材）２０５とが溶着されたものである。ガラス部材２０４，２０５は、例えば、無アルカリガラスからなる厚さ０．７ｍｍの矩形板状の部材であり、溶着予定領域Ｒは、ガラス部材２０４，２０５の外縁に沿って所定幅を有する矩形環状に設定されている。ガラス層２０３は、例えば、低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなり、溶着予定領域Ｒに沿って所定幅を有した矩形環状に形成されている。
【００４４】
次に、上述したガラス溶着体２０１を製造するためのガラス溶着方法について説明する。
【００４５】
まず、図１５に示されるように、ディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、矩形環状の溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒの一の角部と接続されて外方に突出する助走領域Ｓに沿ってガラス部材２０４の表面２０４ａにペースト層２０６を形成する。フリットペーストは、例えば、非晶質の低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなる粉末状のガラスフリット（ガラス粉）２０２、酸化鉄等の無機顔料であるレーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）、酢酸アミル等である有機溶剤、及びガラスの軟化温度以下で熱分解する樹脂成分（アクリル等）であるバインダを混練したものである。フリットペーストは、レーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）が予め添加された低融点ガラスを粉末状にしたガラスフリット（ガラス粉）、有機溶剤、及びバインダを混練したものであってもよい。つまり、ペースト層２０６は、ガラスフリット２０２、レーザ光吸収性顔料、有機溶剤及びバインダを含んでいる。
【００４６】
続いて、ペースト層２０６を乾燥させて有機溶剤を除去し、更に、ペースト層２０６を加熱してバインダを除去することにより、溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓに沿ってガラス部材２０４の表面２０４ａにガラス層２０３を固着させる。なお、ガラス部材２０４の表面２０４ａに固着したガラス層２０３は、バインダの除去による空隙やガラスフリット２０２の粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。
【００４７】
続いて、図１６に示されるように、アルミニウムからなる板状の載置台２０７の表面２０７ａ（ここでは研磨面）に、ガラス層２０３を介してガラス部材２０４を載置する。これにより、ペースト層２０６から有機溶剤及びバインダが除去されることにより形成されたガラス層２０３が、溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓに沿うようにガラス部材２０４と載置台２０７との間に配置される。
【００４８】
続いて、図１６〜図１８に示されるように、ガラス層２０３の溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａに集光スポットを合わせて照射開始位置Ａからレーザ光（第１のレーザ光）Ｌ１の照射を開始し、助走領域Ｓに沿って溶着予定領域Ｒに向かってレーザ光Ｌ１の照射を行う。ところで、レーザ光Ｌ１は前述したような温度分布（図１５参照）を有することから、図１８に示されるように、助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａから、徐々にガラス層２０３の幅方向（レーザ光の進行方向と略直交する方向）へ溶融が広がり、溶着予定領域Ｒに接続される接続位置Ｂ付近ではガラス層２０３の溶融が幅方向全体にわたる安定領域となっている。つまり、溶着予定領域の外方に配置された助走領域Ｓは、ガラス層２０３の溶融が幅方向の一部で行われる不安定領域の全体を含むようになっている。
【００４９】
その後、助走領域Ｓと溶着予定領域Ｒとの接続位置Ｂを越えて溶着予定領域Ｒに沿ってレーザ光Ｌ１のガラス層２０３への照射を続け、図１９に示されるように、接続位置Ｂに戻るまでレーザ光Ｌ１の照射を行う。
【００５０】
このようにレーザ光Ｌ１の照射を溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａから開始して安定領域となってから溶着予定領域Ｒの溶融を開始するようにしており、ガラス部材２０４に配置されたガラス層２０３が溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定して溶融・再固化し、ガラス部材２０４の表面２０４ａにガラス層２０３が焼き付けられる。なお、ガラス部材２０４の表面２０４ａに焼き付けられたガラス層２０３は、ガラスフリット２０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レーザ光吸収率が高い状態となる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。
【００５１】
そして、溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定したガラス層２０３の焼付けが終了すると、ガラス層２０３が焼き付けられたガラス部材２０４を載置台２０７より取り外す。この際、ガラスフリット２０２と載置台２０７との線膨張係数の差がガラスフリット２０２とガラス部材２０４との線膨張係数の差よりも大きくなっていることから、ガラス層２０３は載置台２０７に固着しないようになっている。また、ガラス部材２０４の表面２０４ａに焼き付けられたガラス層２０３は、載置台２０７の表面２０７ａが研磨されていることから、ガラス部材２０４と反対側の表面２０３ａの凹凸が平坦化された状態となっている。なお、本実施形態では、ガラス部材２０４側からレーザ光Ｌ１を照射して焼付けが行われていることから、ガラス層２０３のガラス部材２０４への定着が確実に行われる一方、表面２０３ａ側の結晶化が低減され、その部分の融点が高くならないようになっている。また、助走領域Ｓのガラス層２０３は、ガラス層２０３の焼付け終了後、必要に応じて所定の方法で除去してもよい。
【００５２】
ガラス層２０３の焼付けに続いて、図２０に示されるように、ガラス層２０３が焼き付けられたガラス部材２０４に対し、ガラス層２０３を介してガラス部材２０５を重ね合わせる。このとき、ガラス層２０３の表面２０３ａが平坦化されているため、ガラス部材２０５の表面２０５ａがガラス層２０３の表面２０３ａに隙間なく接触する。
【００５３】
続いて、図２１に示されるように、ガラス層２０３に集光スポットを合わせてレーザ光（第２のレーザ光）Ｌ２を溶着予定領域Ｒに沿って照射する。これにより、溶着予定領域Ｒ全周にわたってレーザ光吸収率が高く且つ均一な状態となっているガラス層２０３にレーザ光Ｌ２が吸収されて、ガラス層２０３及びその周辺部分（ガラス部材２０４，２０５の表面２０４ａ，２０５ａ部分）が同程度に溶融・再固化し、ガラス部材２０４とガラス部材２０５とが溶着される。このとき、ガラス部材２０５の表面２０５ａがガラス層２０３の表面２０３ａに隙間なく接触すると共にガラス部材２０４に焼き付けられたガラス層２０３の溶融が溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定した安定領域として形成されているため、ガラス部材２０４とガラス部材２０５とが溶着予定領域Ｒに沿って均一に溶着される。
【００５４】
以上説明したように、ガラス溶着体２０１を製造するためのガラス溶着方法においては、ガラス部材２０４にガラス層２０３を定着させる際、溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａから助走領域Ｓに沿ってレーザ光Ｌ１を照射するため、助走領域Ｓにおいてガラス層２０３の溶融が幅方向に広がって幅方向全体にわたることになる。すなわち、助走領域Ｓが不安定領域の全体を含むようになっている。このように、助走領域Ｓにおいてガラス層２０３を事前に溶融させるため、溶着予定領域Ｒにおける安定領域の比率が高められた状態でガラス層２０３をガラス部材２０４に定着させることができ、その結果、安定領域の比率が高められたガラス層２０３を介してガラス部材２０４とガラス部材２０５とを溶着するため、ガラス部材２０４，２０５同士の溶着状態を均一にすることができる。
【００５５】
また、上述したガラス溶着方法においては、助走領域Ｓを矩形環状の溶着予定領域Ｒの外方に配置するようにしている。これにより、助走領域Ｓでの未溶融部分から発生するガラスフリットなどの粉末を溶着予定領域Ｒ内に入らないようにすることができる。しかも、発生した粉末を洗浄によって容易に取り除くこともできる。なお、ガラス部材２０４にガラス層２０３を定着させた後、このような助走領域を除去する工程をさらに含むことにより、外観形状が優れたガラス溶着体２０１を得ることができる。
[第３の実施形態]
【００５６】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、複数のガラス溶着体２０１を一括して製造するガラス溶着方法について説明する。
【００５７】
まず、図２２に示されるように、矩形環状の溶着予定領域Ｒ、及び溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓ１を複数組、マトリクス状に設定する。本実施形態では、列方向に５組の溶着予定領域Ｒと助走領域Ｓ１とが設定され、行方向に５組の溶着予定領域Ｒと助走領域Ｓ１とが設定されるようになっている。
【００５８】
このマトリクス状に設定された矩形環状の溶着予定領域Ｒは、図２３に示されるように、列方向に延在するラインＬ１１（第１のライン）とラインＬ１２（第２のライン）とにそれぞれが沿って対をなす溶着予定領域Ｒａ，Ｒｂと、行方向に延在するラインＬ１３（第１のライン）とラインＬ１４（第２のライン）とにそれぞれが沿って対をなす溶着予定領域Ｒｃ，Ｒｄとから構成される。また、溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓ１は、ラインＬ１１に沿って溶着予定領域Ｒａの一端部と接続される助走領域Ｓａと、ラインＬ１２に沿って溶着予定領域Ｒｂの他端部と接続される助走領域Ｓｂと、ラインＬ１３に沿って溶着予定領域Ｒｃの一端部と接続される助走領域Ｓｃと、ラインＬ１４に沿って溶着予定領域Ｒｄの他端部と接続される助走領域Ｓｄとから構成される。
【００５９】
このような構成を有する溶着予定領域Ｒ及び助走領域Ｓ１それぞれが同じ方向でマトリクス状に設定された後、第２の実施形態と同様にディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、図２２に示されるように、矩形環状の溶着予定領域Ｒ、及び溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓ１に沿って、ガラス部材２１４の表面２１４ａにペースト層２１６をマトリクス状に複数形成する。
【００６０】
続いて、各ペースト層２１６から有機溶剤とバインダとを除去して、溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓ１に沿ってガラス部材２１４の表面２１４ａにガラス層２１３を固着させる。なお、ガラス部材２１４の表面２１４ａに固着した各ガラス層２１３は、バインダの除去による空隙やガラスフリット２０２の粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。その後、アルミニウムからなる板状の載置台の表面（ここでは研磨面）に、ガラス層２１３を介してガラス部材２１４を載置する。
【００６１】
続いて、図２４に示されるように、マトリクス状に配置された各ガラス層２１３のガラス部材２１４への焼付けを行う。
【００６２】
まず、ラインＬ１１に沿って図示下方側（一方の側）から図示上方側（他方の側）にレーザ光（第１のレーザ）Ｌ３を進行させて、ラインＬ１１に沿って列方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒａ、及びそれら溶着予定領域Ｒａそれぞれに接続される助走領域Ｓａに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒａ及び各助走領域Ｓａに対してレーザ光Ｌ３を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓａにおける照射開始位置から助走領域Ｓａに沿ってレーザ光Ｌ３の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒａに沿って照射を行い、これを繰り返す。
【００６３】
続いて、ラインＬ１２に沿って図示上方側から図示下方側にレーザ光Ｌ３を進行させて、ラインＬ１２に沿って列方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒｂ、及びそれら溶着予定領域Ｒｂそれぞれに接続される助走領域Ｓｂに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒｂ及び各助走領域Ｓｂに対してレーザ光Ｌ３を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓｂにおける照射開始位置から助走領域Ｓｂに沿ってレーザ光Ｌ３の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒｂに沿って照射を行い、これを繰り返す。このような列方向におけるレーザ光Ｌ３の往復照射を、他の列に配置されたガラス層１３に対
しても同様に行う。
【００６４】
次に、ラインＬ１３に沿って図示右側（一方の側）から図示左側（他方の側）にレーザ光（第１のレーザ）Ｌ４を進行させて、ラインＬ１３に沿って行方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒｃ、及びそれら溶着予定領域Ｒｃそれぞれに接続される助走領域Ｓｃに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒｃ及び各助走領域Ｓｃに対してレーザ光Ｌ４を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓｃにおける照射開始位置から助走領域Ｓｃに沿ってレーザ光Ｌ４の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒｃに沿って照射を行い、これを繰り返す。
【００６５】
続いて、ラインＬ１４に沿って図示左側から図示右側にレーザ光Ｌ４を進行させて、ラインＬ１４に沿って行方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒｄ、及びそれら溶着予定領域Ｒｄそれぞれに接続される助走領域Ｓｄに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒｄ及び各助走領域Ｓｄに対してレーザ光Ｌ４を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓｄにおける照射開始位置から助走領域Ｓｄに沿ってレーザ光Ｌ４の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒｄに沿って照射を行い、これを繰り返す。このような行方向におけるレーザ光Ｌ４の往復照射を、他の行に配置されたガラス層２１３に対しても同様に行う。このような照射により、安定領域の比率が高められた各ガラス層１３が一括してガラス部材１４に焼き付けられる。なお、上述した説明では、各列方向又は各行方向へのレーザ光Ｌ３，Ｌ４の照射を一のレーザで行っているが、複数のレーザを用いて図２５に示されるように同時に行うようにしてもよい。
【００６６】
このようにガラス部材２１４の表面２０４ａに焼き付けられた各ガラス層２１３は、ガラスフリット２０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レーザ光吸収率が高い状態となる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。
【００６７】
そして、溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定した各ガラス層２１３の焼付けが終了すると、ガラス層２１３が焼き付けられたガラス部材２１４を載置台２１７より取り外し、ガラス層２１３を介してガラス部材２１４，２１５を重ね合わせる。そして、各ガラス層２１３に集光スポットを合わせて、第２の実施形態と同様に、レーザ光Ｌ２をマトリクス状に配置された各溶着予定領域Ｒに沿って照射する。これにより、溶着予定領域Ｒ全周にわたってレーザ光吸収率が高く且つ均一な状態となっている各ガラス層２１３にレーザ光Ｌ２が吸収されて、ガラス層２１３及びその周辺部分（ガラス部材２１４，２１５の表面２１４ａ，２１５ａ部分）が同程度に溶融・再固化し、ガラス部材２１４とガラス部材２１５とが溶着され、溶着体２２０が得られる。なお、レーザ光Ｌ２の照射は、上述したガラス層２１３をガラス部材２１４に焼き付ける際におけるレーザ光Ｌ３，Ｌ４と同様の方法で行ってもよい。
【００６８】
続いて、ガラス部材２１４とガラス部材２１５とからなる溶着体２２０に対して、図２６に示されるように、列方向Ｌ１５及び行方向Ｌ１６に沿って所定の方法で切断する。そして、この切断により、溶着体２２０は個別のガラス溶着体２０１に分割され、複数のガラス溶着体２０１を一括して得ることができる。なお、この切断の際に、各助走領域Ｓａ〜Ｓｄをガラス溶着体２０１から除去するように切断してもよい。
【００６９】
以上説明したように、ガラス溶着体２０１を製造するためのガラス溶着方法においては、ガラス部材２１４において列方向または行方向に延在するラインＬ１１，Ｌ１３に沿うように、溶着予定領域Ｒａ，Ｒｃ及び溶着予定領域Ｒａ，Ｒｃの一端部と接続された助走領域Ｓａ，Ｓｃを設定すると共に、ガラス部材２１４において列方向または行方向に延在するラインＬ１２，１４に沿うように、溶着予定領域Ｒｂ，Ｒｄ、及び溶着予定領域Ｒｂ，Ｒｄの他端部と接続された助走領域Ｓｂ，Ｓｄを設定する工程を含み、レーザ光Ｌ３，Ｌ４を照射する際には、ラインＬ１１，Ｌ１３に沿って一方の側から他方の側にレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させた後、連続して、ラインＬ１２，Ｌ１４に沿って他方の側から一方の側にレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させている。このように、列方向または行方向に延在するラインＬ１１，Ｌ１３及びラインＬ１２，１４に沿ってレーザ光Ｌ３，Ｌ４を往復するように進行させることにより、助走領域Ｓａ〜Ｓｄにおいてガラス層２１３を事前に溶融させてから溶着予定領域Ｒａ〜Ｒｄを溶融させることを、ラインＬ１１，１３及びラインＬ１２，１４に沿って設定された各溶着予定領域Ｒにおいて連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層２１３を効率的に得ることができる。
【００７０】
また、上述したガラス溶着方法においては、ガラス部材２１４において列方向または行方向に延在するラインＬ１１〜Ｌ１４に沿うように、各ライン毎に複数の溶着予定領域Ｒ、及び溶着予定領域Ｒの端部と接続された助走領域Ｓ１を設定する工程を含み、レーザ光Ｌ３，Ｌ４を照射する際には、ラインＬ１１〜Ｌ１４に沿って一方の側から他方の側に又は他方の側から一方の側にレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させている。このように、列方向または行方向に延在するラインＬ１１〜Ｌ１４に沿ってレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させることにより、助走領域Ｓａ〜Ｓｄにおいてガラス層２１３を事前に溶融させてから溶着予定領域Ｒａ〜Ｒｄを溶融させることを、ラインＬ１１〜Ｌ１４に沿って設定された複数の溶着予定領域Ｒにおいて連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層２１３を効率的に得ることができる。
【００７１】
そして、このように不安定領域が低減されるようにガラス部材２１４に焼き付けられた各ガラス層２１３を介してガラス部材２１４とガラス部材２１５とを溶着するため、複数の溶着予定領域Ｒに沿ったガラス層２１３が定着されているにもかかわらずガラス部材２１４，２１５同士の溶着状態を均一にして、溶着状態が良好な複数のガラス溶着体２０１を一括して製造することができる。
【００７２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００７３】
例えば、第２及び第３の実施形態では、矩形環状の溶着予定領域Ｒを用いたが、本発明は、円環状の溶着予定領域にも適用することができる。また、第２及び第３の実施形態では、ガラス部材２０４，２１４を介してガラス層２０３，２１３にレーザ光Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４を照射したが、反対側から直接、ガラス層２０３，２１３にレーザ光Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４を照射するようにしてもよい。
【００７４】
また、第２及び第３の実施形態では、ガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５を固定して、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を進行させるようにしているが、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、各ガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５に対して相対的に進行すればよく、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を固定してガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５を移動させるようにしてもよいし、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４とガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５とをそれぞれ移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０１，２０１…ガラス溶着体、１０２，２０２…ガラスフリット（ガラス粉）、１０３，２０３，２１３…ガラス層、１０４，２０４，２１４…ガラス部材（第１のガラス部材）、１０５，２０５，２１５…ガラス部材（第２のガラス部材）、１０６，２０６，２１６…ペースト層、１０７，２０７，２１７…載置台、１０８ａ〜１０８ｄ…レーザ光吸収部、２２０…溶着体、Ａ…照射開始位置、Ｂ…接続位置、Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ…溶着予定領域、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４…レーザ光（第１のレーザ光）、Ｌ２…レーザ光（第２のレーザ光）、Ｌ３…レーザ光（第３のレーザ光）、Ｌ１１，Ｌ１３…ライン（第１のライン）、Ｌ１２，Ｌ１４…ライン（第２のライン）、Ｌ１５，Ｌ１６…切断線、Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ…助走領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス部材同士を溶着してガラス溶着体を製造するためにガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガラス溶着方法として、レーザ光吸収性顔料を含むガラス層を、溶着予定領域に沿うように一方のガラス部材に焼き付けた後、そのガラス部材にガラス層を介して他方のガラス部材を重ね合わせ、溶着予定領域に沿ってレーザ光を照射することにより、一方のガラス部材と他方のガラス部材とを溶着する方法が知られている。
【０００３】
ところで、ガラス部材にガラス層を焼き付ける技術としては、ガラスフリット、レーザ光吸収性顔料、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から有機溶剤及びバインダを除去することにより、ガラス部材にガラス層を固着させた後、ガラス層が固着したガラス部材を焼成炉内で加熱することにより、ガラス層を溶融させて、ガラス部材にガラス層を焼き付ける技術が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これに対し、焼成炉の使用による消費エネルギの増大及び焼付け時間の長時間化を抑制するという観点（すなわち、高効率化という観点）から、ガラス部材に固着したガラス層にレーザ光を照射することにより、ガラス層を溶融させて、ガラス部材にガラス層を焼き付ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２４４１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザ光の照射によってガラス部材にガラス層を焼き付け、そのガラス層を介してガラス部材同士を溶着すると、溶着状態が不均一になる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることを可能にするガラス層定着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ガラス部材同士の溶着状態が不均一になるのは、図１１に示されるように、焼付け時にガラス層の温度が融点Ｔｍを超えるとガラス層のレーザ光吸収率が急激に高くなることに起因していることを突き止めた。つまり、ガラス部材に固着したガラス層においては、バインダの除去による空隙やガラスフリットの粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。このような状態でガラス部材にガラス層を焼き付けるためにレーザ光を照射すると、ガラスフリットの溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、ガラス層のレーザ光吸収率が急激に高くなる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。このとき、レーザ光は、図１２に示されるように、幅方向（レーザ光の進行方向と略直交する方向）における中央部の温度が高くなる温度分布を有している。
【０００９】
そのため、照射開始位置から幅方向全体にわたってガラス層の溶融が安定した安定領域とするためにレーザを照射開始位置に一旦停止させてから移動すると、幅方向における中央部で最初に始まる溶融により幅方向における中央部のレーザ光吸収率が上昇し、その上昇により幅方向中央部のみが必要以上に溶融してしまい、ガラス部材のクラックやガラス層の結晶化を生じさせてしまうおそれがあった。そこで、ガラス層の焼付けにおいては、図１３に示されるように、レーザ光の照射開始位置では溶融が安定しない不安定状態であってもレーザ光を進行させ、徐々に溶融の幅を広げて安定状態になるようにしていた。その結果、照射開始位置から安定状態に到る領域が溶融の不安定な不安定領域となってしまっていた。このような不安定領域を有するガラス層を介してガラス部材同士を溶着すると、不安定領域と安定領域とでレーザ光吸収率が異なってしまうことから、溶着部分が不均一なガラス溶着体を生成してしまうのである。本発明者は、この知見に基づいて更に検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
また、照射開始位置から幅方向全体にわたってガラス層が溶融する安定領域とするためにレーザ光を照射開始位置に暫く停滞させてから進行させると、幅方向における中央部で最初に始まる溶融により中央部のレーザ光吸収率が上昇し、その上昇により中央部が入熱過多の状態となり、ガラス部材にクラックが生じたりガラス層が結晶化したりするおそれがある。そこで、図１３に示されるように、レーザ光の照射開始位置で幅方向全体にわたってガラス層が溶融しなくてもレーザ光を進行させると、照射開始位置から安定状態に至る領域が中央部から徐々に溶融の幅が広がる不安定領域となってしまう。このような不安定領域を有するガラス層を介してガラス部材同士を溶着すると、不安定領域と安定領域とでレーザ光吸収率が異なることから、溶着状態が不均一なガラス溶着体が製造されるのである。本発明者は、この知見に基づいて更に検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
なお、ガラス層の溶融によってガラス層のレーザ光吸収率が高まる場合における可視光下でのガラス層の色変化は、白っぽい状態から黒っぽい状態に変化するものに限定されず、例えば、近赤外レーザ光用のレーザ光吸収性顔料の中には、ガラス層が溶融すると緑色を呈するものも存在する。
【００１２】
すなわち、本発明に係るガラス層定着方法は、第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から有機溶剤及びバインダが除去されることにより形成されたガラス層を、溶着予定領域に沿うように第１のガラス部材に配置する工程と、ガラス層の一部に第１のレーザ光を照射することによりガラス層の一部を溶融させ、ガラス層にレーザ光吸収部を形成する工程と、レーザ光吸収部を照射開始位置として溶着予定領域に沿って第２のレーザ光を照射することによりガラス層を溶融させ、第１のガラス部材にガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このガラス層定着方法では、ガラス層を溶融させて第１のガラス部材にガラス層を定着させる前に、ガラス層の一部に第１のレーザ光を照射してガラス層の一部を溶融させ、第１のレーザ光を照射していない部分よりもレーザ吸収率が高いレーザ光吸収部をガラス層に予め形成する。そして、このレーザ光吸収部を照射開始位置として溶着予定領域に沿って第２のレーザ光を照射してガラス層を溶融させて第１のガラス部材にガラス層を定着させる。このように、第２のレーザ光の照射開始位置が既にレーザ光吸収部になっているため、第２のレーザ光の照射を開始する起点付近からすぐにガラス層の溶融が安定する安定領域とすることができる。その結果、このような安定領域を伴って形成されたガラス層を介して第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着することが可能となるため、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることが可能となる。
【００１４】
本発明に係るガラス層定着方法は、ガラス層の一部において、溶着予定領域に対する第２のレーザ光の進行方向と交差する方向におけるガラス層の幅全体にわたるように、レーザ光吸収部を形成することが好ましい。この場合、レーザ光吸収部を幅全体にわたるように形成することから、ガラス層の溶融を更に早期に安定化させることができる。また、溶着予定領域に対する第２のレーザ光の進行方向と交差する方向における中央部が第２のレーザ光の進行方向に突出するように、レーザ光吸収部を形成することがより好ましい。レーザ光の進行方向における温度分布は、図１２に示されるように、レーザ光吸収部の幅方向における両端部の温度が中央部の温度に比べて低くなる傾向がある。レーザ光吸収部を幅方向における中央部が進行方向に突出するように形成することにより、中央部の温度をより速く上昇することとなるが、その結果、幅方向における中央部の熱が短時間で両端部に伝わり、両端部が十分に加熱され、レーザ光吸収部の幅方向における溶融をより均一にさせることができる。
【００１５】
本発明に係るガラス層定着方法は、溶着予定領域に沿ってレーザ光吸収部を断続的に複数形成し、複数のレーザ光吸収部のいずれか１つを照射開始位置とすることが好ましい。このように複数のレーザ光吸収部を溶着予定領域に沿って断続的に形成しておけば、第２のレーザ光の走査速度が速くて溶融が追いつかずに不安定領域が形成されそうな場合であっても、断続的に高吸収領域を形成することにより不安定状態に戻すことなくガラス層の溶融を継続して安定化させることができる。その結果、走査速度の高速化による製造期間の短縮を図ることができると共に、製造歩留まりの向上も図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るガラス層定着方法は、第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から有機溶剤及びバインダが除去されることにより形成されたガラス層を、溶着予定領域、及び溶着予定領域と接続された所定の領域に沿うように第１のガラス部材に配置する工程と、所定の領域における照射開始位置から所定の領域に沿って第１のレーザ光を照射した後、連続して、溶着予定領域に沿って第１のレーザ光を照射することにより、ガラス層を溶融させ、第１のガラス部材にガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このガラス層定着方法では、第１のガラス部材にガラス層を定着させる際、溶着予定領域と接続された所定の領域における照射開始位置から所定の領域に沿って第１のレーザ光を照射するため、所定の領域においてガラス層の溶融が幅方向に広がることになる。このように、所定の領域においてガラス層を事前に溶融させるため、溶着予定領域における不安定領域の比率が低減され、安定領域の比率が高められた状態でガラス層を第１のガラス部材に定着させることができる。その結果、不安定領域が低減されたガラス層を介して第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着することが可能となるため、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることが可能となる。なお、「安定領域」とは、幅方向全体にわたってガラス層が溶融している領域を意味し、「不安定領域」とは、幅方向の一部のみでガラス層が溶融している領域を意味する。
【００１８】
本発明に係るガラス層定着方法において、所定の領域は、第１のレーザ光を照射開始位置から一度照射した場合にガラス層の溶融が不安定となる不安定領域の全体を含むことが好ましい。所定の領域での事前溶融によりガラス層を安定領域へと変化させてから溶着予定領域に沿って第１のレーザ光を照射することで、溶着予定領域のガラス層が安定領域から構成されるようになる。
【００１９】
本発明に係るガラス層定着方法において、所定の領域を環状の溶着予定領域の外方に配置することが好ましい。所定の領域を外方に配置することにより、不安定領域を含む所定の領域での未溶融部分から発生するガラス粉などの粉末を溶着予定領域内に入らないようにすることができる。
【００２０】
本発明に係るガラス層定着方法において、第１のガラス部材において所定の方向に延在する第１のラインに沿うように、溶着予定領域、及び溶着予定領域の一端部と接続された所定の領域を設定すると共に、第１のガラス部材において所定の方向に延在する第２のラインに沿うように、溶着予定領域、及び溶着予定領域の他端部と接続された所定の領域を設定する工程を含み、第１のレーザ光を照射する際には、第１のラインに沿って一方の側から他方の側に第１のレーザ光を相対的に進行させた後、連続して、第２のラインに沿って他方の側から一方の側に第１のレーザ光を相対的に進行させることが好ましい。このように、所定の方向に延在する第１のライン及び第２のラインに沿って第１のレーザ光を往復するように進行させることにより、所定の領域においてガラス層を事前に溶融させてから溶着予定領域を溶融させることを、第１のライン及び第２のラインに沿って設定された各溶着予定領域において連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層を効率的に得ることができる。
【００２１】
本発明に係るガラス層定着方法において、第１のガラス部材において所定の方向に延在するラインに沿うように、溶着予定領域、及び溶着予定領域の一端部と接続された所定の領域を少なくとも２組設定する工程を含み、第１のレーザ光を照射する際には、ラインに沿って一方の側から他方の側に第１のレーザ光を相対的に進行させることが好ましい。このように、所定の方向に延在するラインに沿って第１のレーザ光を進行させることにより、所定の領域においてガラス層を事前に溶融させてから溶着予定領域を溶融させることを、第１のラインに沿って設定された少なくとも２組の溶着予定領域において連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層を効率的に得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ガラス部材同士の溶着状態を均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第1の実施形態に係るガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。
【図２】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図３】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図４】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図５】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図６】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図７】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図８】第1の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図９】レーザ光吸収部の変形例を示す図である。
【図１０】レーザ光吸収部の別の変形例を示す図である。
【図１１】ガラス層の温度とレーザ光吸収率との関係を示すグラフである。
【図１２】レーザ照射における温度分布を示す図である。
【図１３】レーザ照射における安定領域及び不安定領域を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係るガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。
【図１５】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図１６】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図１７】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための断面図である。
【図１８】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図１９】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２０】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図２１】第２の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための斜視図である。
【図２２】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２３】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２４】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための平面図である。
【図２５】第３の実施形態におけるレーザ光の照射方法の変形例を示すための平面図である。
【図２６】第３の実施形態に係るガラス溶着方法を説明するための図であり（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第1の実施形態］
【００２５】
図１は、第1の実施形態に係るガラス溶着方法の一実施形態によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。図１に示されるように、ガラス溶着体１０１は、溶着予定領域Ｒに沿って形成されたガラス層１０３を介して、ガラス部材（第１のガラス部材）１０４とガラス部材（第２のガラス部材）１０５とが溶着されたものである。ガラス部材１０４，１０５は、例えば、無アルカリガラスからなる厚さ０．７ｍｍの矩形板状の部材であり、溶着予定領域Ｒは、ガラス部材１０４，１０５の外縁に沿って所定幅を有する矩形環状に設定されている。ガラス層１０３は、例えば、低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなり、溶着予定領域Ｒに沿って所定幅を有した矩形環状に形成されている。
【００２６】
次に、上述したガラス溶着体１０１を製造するためのガラス溶着方法について説明する。
【００２７】
まず、図２に示されるように、ディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、溶着予定領域Ｒに沿ってガラス部材１０４の表面１０４ａにペースト層１０６を形成する。フリットペーストは、例えば、非晶質の低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなる粉末状のガラスフリット（ガラス粉）１０２、酸化鉄等の無機顔料であるレーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）、酢酸アミル等である有機溶剤及びガラスの軟化点温度以下で熱分解する樹脂成分（アクリル等）であるバインダを混練したものである。フリットペーストは、レーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）が予め添加された低融点ガラスを粉末状にしたガラスフリット（ガラス粉）、有機溶剤、及びバインダを混練したものであってもよい。つまり、ペースト層１０６は、ガラスフリット１０２、レーザ光吸収性顔料、有機溶剤及びバインダを含んでいる。
【００２８】
続いて、ペースト層１０６を乾燥させて有機溶剤を除去し、更に、ペースト層１０６を加熱してバインダを除去することにより、溶着予定領域Ｒに沿ってガラス部材１０４の表面１０４ａに所定幅を有して延伸するガラス層１０３を固着させる。なお、ガラス部材１０４の表面１０４ａに固着したガラス層１０３は、バインダの除去による空隙やガラスフリット１０２の粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。
【００２９】
続いて、図３に示されるように、アルミニウムからなる板状の載置台１０７の表面１０７ａに、ガラス層１０３を介してガラス部材１０４を載置する。そして、溶着予定領域Ｒに沿って矩形環状に形成されたガラス層１０３の１つの角部に集光スポットを合わせてレーザ光（第１のレーザ光）Ｌ１を照射する。このレーザ光Ｌ１のスポット径はガラス層１０３の幅より大きくなるように設定され、ガラス層１０３に照射されるレーザ光１のパワーが幅方向（レーザ光の進行方向と略直交する方向）に同程度になるように調整されている。これにより、ガラス層の一部が幅方向全体に同等に溶融されて、レーザ光の吸収率が高いレーザ光吸収部１０８ａが幅方向全体にわたって形成される。その後、図４に示されるように、ガラス層１０３の残りの３つの角部にも同様にレーザ光Ｌ１を順に照射してレーザ光吸収部１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄを形成する。なお、レーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄでは、ガラス層の一部（角部）でガラスフリット１０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、この部分のレーザ光吸収率がレーザ光を照射されなかった領域に比べて高い状態となる（例えば、可視光ではレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄに対応する角部のみ黒っぽく見える）。
【００３０】
続いて、図４の図示左下に示されるレーザ光吸収部１０８ａを起点（照射開始位置）として、図５及び図６に示されるように、ガラス層１０３に集光スポットを合わせてレーザ光（第２のレーザ光）Ｌ２の照射を、溶着予定領域Ｒに沿って図示矢印の進行方向に向かって進める。これにより、ガラス部材１０４に配置されたガラス層１０３が溶融・再固化し、ガラス部材１０４の表面１０４ａにガラス層１０３が焼き付けられる。このガラス層１０３の焼付け時には、レーザ光吸収率があらかじめ高められたレーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置としてレーザ光Ｌ２の照射を開始しているため、照射開始位置からすぐにガラス層１０３の溶融が幅方向全体にわたって行われ溶融が安定した安定領域となっており、溶着予定領域Ｒ全域にわたってガラス層１０３の溶融が不安定となる不安定領域が低減されている。また、残りの３つの角部にもそれぞれレーザ光吸収部１０８ｂ〜１０８ｄを設けているため、ガラス溶着体として機能させる際に負荷がかかり易い角部が、焼付け時に確実に溶融するようにもなっている。なお、ガラス部材１０４の表面１０４ａに焼き付けられたガラス層１０３は、溶着予定領域Ｒ全域にわたって、ガラスフリット１０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レーザ光吸収率が高い状態となる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。
【００３１】
このように溶着予定領域Ｒ全域にわたって安定したガラス層１０３の焼付けが終了すると、ガラス層１０３が焼き付けられたガラス部材１０４を載置台１０７より取り外す。この際、ガラスフリット１０２と載置台１０７との線膨張係数の差がガラスフリット１０２とガラス部材１０４との線膨張係数の差よりも大きくなっていることから、ガラス層１０３は載置台１０７に固着しないようになっている。また、ガラス部材１０４の表面１０４ａに焼き付けられたガラス層１０３は、載置台１０７の表面１０７ａが研磨されていることから、ガラス部材１０４と反対側の表面１０３ａの凹凸が平坦化された状態となっている。なお、本実施形態では、ガラス部材１０４側からレーザ光Ｌ２を照射して焼付けが行われていることから、ガラス層１０３のガラス部材１０４への定着が確実に行われる一方、表面１０３ａ側の結晶化が低減され、その部分の融点が高くならないようになっている。
【００３２】
ガラス層１０３の焼付けに続いて、図７に示されるように、ガラス層１０３が焼き付けられたガラス部材１０４に対し、ガラス層１０３を介してガラス部材１０５を重ね合わせる。このとき、ガラス層１０３の表面１０３ａが平坦化されているため、ガラス部材１０５の表面１０５ａがガラス層１０３の表面１０３ａに隙間なく接触する。
【００３３】
続いて、図８に示されるように、ガラス層１０３に集光スポットを合わせてレーザ光（第３のレーザ光）Ｌ３を溶着予定領域Ｒに沿って照射する。これにより、溶着予定領域Ｒ全域にわたってレーザ光吸収率が高く且つ均一な状態となっているガラス層１０３にレーザ光Ｌ３が吸収されて、ガラス層１０３及びその周辺部分（ガラス部材１０４，１０５の表面１０４ａ，１０５ａ部分）が同程度に溶融・再固化し、ガラス部材１０４とガラス部材１０５とが溶着される。このとき、ガラス部材１０５の表面１０５ａがガラス層１０３の表面１０３ａに隙間なく接触すると共にガラス部材１０４に焼き付けられたガラス層１０３の溶融が溶着予定領域Ｒ全域にわたって安定して行われた安定領域として形成されているため、ガラス部材１０４とガラス部材１０５とが溶着予定領域Ｒに沿って均一に溶着される。
【００３４】
以上説明したように、ガラス溶着体１０１を製造するためのガラス溶着方法においては、ガラス層１０３を溶融させてガラス部材１０４にガラス層１０３を定着させる前に、ガラス層１０３の一部にレーザ光Ｌ１を照射してガラス層１０３の一部を溶融させ、レーザ光Ｌ１を照射していない部分よりもレーザ吸収率が高いレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄをガラス層１０３の４つの角部に予め形成する。そして、複数のレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄのうちの一のレーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置として溶着予定領域Ｒに沿ってレーザ光Ｌ２を照射してガラス層１０３を溶融させてガラス部材１０４にガラス層１０３を定着させる。このように、レーザ光Ｌ２の照射開始位置がレーザ光吸収部１０８ａになっているため、レーザ光Ｌ２の照射を開始する起点付近からすぐにガラス層１０３の溶融が安定した安定領域とすることができる。その結果、このような安定領域を伴って形成されたガラス層１０３を介してガラス部材１０４とガラス部材１０５とを溶着するため、ガラス部材１０４，１０５同士の溶着状態を容易に均一にすることができる。
【００３５】
また、上述したガラス溶着方法では、ガラス層１０３の一部（角部）において、溶着予定領域Ｒに対するレーザ光Ｌ２の進行方向と交差する方向におけるガラス層１０３の幅全体にわたるように、レーザ光吸収部１０８ａを形成している。この場合、レーザ光吸収部１０８ａを幅全体にわたるように形成することから、ガラス層１０３の溶融を更に早期に安定化させることができる。また、溶着予定領域Ｒに対するレーザ光Ｌ２の進行方向と交差する方向における中央部がレーザ光Ｌ２の進行方向に突出するように略円形状にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを形成している。このような形状により、レーザ光Ｌ２の進行方向と交差する方向における溶融がより均一になっている。
【００３６】
また、上述したガラス溶着方法では、溶着予定領域に沿ってレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを断続的に複数形成し、これら複数のレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄのうちの１つであるレーザ光吸収部１０８ａを照射開始位置としている。このように複数のレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを溶着予定領域Ｒに沿って断続的に形成しておけば、レーザ光Ｌ２の走査速度が速くて溶融が追いつかずに不安定領域が形成されそうな場合であっても、断続的に高吸収領域が形成されていることにより不安定状態に戻すことなくガラス層１０３の溶融を継続して安定化させることができる。その結果、走査速度の高速化による製造期間の短縮を図ることができると共に、製造歩留まりの向上も図ることができる。しかも、角部にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄが形成されていることから、ガラス溶着体が形成された際に負荷がかかり易い角部を確実に溶融するようにもなっている。
【００３７】
本発明は、上述した第1の実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
例えば、第1の実施形態では、レーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを順に形成するようにしたが、４つのレーザを用いてこれらレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを同時に形成するようにしてもよい。また、ガラス層１０３をガラス部材１０４に配置する工程とガラス層１０３にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを形成する工程とが略同時に行われるようにしてもよい。
【００３９】
また、図９に示されるように、半円形状のレーザ光吸収部１１８ａ、矩形状のレーザ光吸収部１１８ｂ、複数の円を幅方向に形成したレーザ光吸収部１１８ｃ、幅方向中央部に微小な円形で形成したレーザ光吸収部１１８ｄなどを形成して、これらのレーザ光吸収部１１８ａ〜１１８ｄを照射開始位置としてレーザ光Ｌ２の照射を行ってガラス層１０３の焼付けを行うようにしてもよい。
【００４０】
また、矩形環状に形成された溶着予定領域Ｒの角部にレーザ光吸収部を設ける場合、図１０に示されるように、扇状のレーザ光吸収部１１８ｅ，１１８ｆなどを形成して、これらのレーザ光吸収部１１８ｅ，１１８ｆを起点としてレーザ光Ｌ２の照射を行って焼付けを行うようにしてもよい。
【００４１】
また、断続的にレーザ光吸収部を設ける場合、上述した第1の実施形態で示したように各角部にレーザ光吸収部１０８ａ〜１０８ｄを設けるようにしてもよいし、ガラス層１０３の直線状の部分に複数のレーザ光吸収部を所定の間隔をあけて設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、第1の実施形態では、ガラス部材１０４を介してガラス層１０３にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射したが、反対側から直接、ガラス層１０３にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射するようにしてもよい。
［第２の実施形態］
【００４３】
図１４は、第２の実施形態に係るガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。図１４に示されるように、ガラス溶着体２０１は、溶着予定領域Ｒに沿って形成されたガラス層２０３を介して、ガラス部材（第１のガラス部材）２０４とガラス部材（第２のガラス部材）２０５とが溶着されたものである。ガラス部材２０４，２０５は、例えば、無アルカリガラスからなる厚さ０．７ｍｍの矩形板状の部材であり、溶着予定領域Ｒは、ガラス部材２０４，２０５の外縁に沿って所定幅を有する矩形環状に設定されている。ガラス層２０３は、例えば、低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなり、溶着予定領域Ｒに沿って所定幅を有した矩形環状に形成されている。
【００４４】
次に、上述したガラス溶着体２０１を製造するためのガラス溶着方法について説明する。
【００４５】
まず、図１５に示されるように、ディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、矩形環状の溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒの一の角部と接続されて外方に突出する助走領域Ｓに沿ってガラス部材２０４の表面２０４ａにペースト層２０６を形成する。フリットペーストは、例えば、非晶質の低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなる粉末状のガラスフリット（ガラス粉）２０２、酸化鉄等の無機顔料であるレーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）、酢酸アミル等である有機溶剤、及びガラスの軟化温度以下で熱分解する樹脂成分（アクリル等）であるバインダを混練したものである。フリットペーストは、レーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）が予め添加された低融点ガラスを粉末状にしたガラスフリット（ガラス粉）、有機溶剤、及びバインダを混練したものであってもよい。つまり、ペースト層２０６は、ガラスフリット２０２、レーザ光吸収性顔料、有機溶剤及びバインダを含んでいる。
【００４６】
続いて、ペースト層２０６を乾燥させて有機溶剤を除去し、更に、ペースト層２０６を加熱してバインダを除去することにより、溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓに沿ってガラス部材２０４の表面２０４ａにガラス層２０３を固着させる。なお、ガラス部材２０４の表面２０４ａに固着したガラス層２０３は、バインダの除去による空隙やガラスフリット２０２の粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。
【００４７】
続いて、図１６に示されるように、アルミニウムからなる板状の載置台２０７の表面２０７ａ（ここでは研磨面）に、ガラス層２０３を介してガラス部材２０４を載置する。これにより、ペースト層２０６から有機溶剤及びバインダが除去されることにより形成されたガラス層２０３が、溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓに沿うようにガラス部材２０４と載置台２０７との間に配置される。
【００４８】
続いて、図１６〜図１８に示されるように、ガラス層２０３の溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａに集光スポットを合わせて照射開始位置Ａからレーザ光（第１のレーザ光）Ｌ１の照射を開始し、助走領域Ｓに沿って溶着予定領域Ｒに向かってレーザ光Ｌ１の照射を行う。ところで、レーザ光Ｌ１は前述したような温度分布（図１５参照）を有することから、図１８に示されるように、助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａから、徐々にガラス層２０３の幅方向（レーザ光の進行方向と略直交する方向）へ溶融が広がり、溶着予定領域Ｒに接続される接続位置Ｂ付近ではガラス層２０３の溶融が幅方向全体にわたる安定領域となっている。つまり、溶着予定領域の外方に配置された助走領域Ｓは、ガラス層２０３の溶融が幅方向の一部で行われる不安定領域の全体を含むようになっている。
【００４９】
その後、助走領域Ｓと溶着予定領域Ｒとの接続位置Ｂを越えて溶着予定領域Ｒに沿ってレーザ光Ｌ１のガラス層２０３への照射を続け、図１９に示されるように、接続位置Ｂに戻るまでレーザ光Ｌ１の照射を行う。
【００５０】
このようにレーザ光Ｌ１の照射を溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａから開始して安定領域となってから溶着予定領域Ｒの溶融を開始するようにしており、ガラス部材２０４に配置されたガラス層２０３が溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定して溶融・再固化し、ガラス部材２０４の表面２０４ａにガラス層２０３が焼き付けられる。なお、ガラス部材２０４の表面２０４ａに焼き付けられたガラス層２０３は、ガラスフリット２０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レーザ光吸収率が高い状態となる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。
【００５１】
そして、溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定したガラス層２０３の焼付けが終了すると、ガラス層２０３が焼き付けられたガラス部材２０４を載置台２０７より取り外す。この際、ガラスフリット２０２と載置台２０７との線膨張係数の差がガラスフリット２０２とガラス部材２０４との線膨張係数の差よりも大きくなっていることから、ガラス層２０３は載置台２０７に固着しないようになっている。また、ガラス部材２０４の表面２０４ａに焼き付けられたガラス層２０３は、載置台２０７の表面２０７ａが研磨されていることから、ガラス部材２０４と反対側の表面２０３ａの凹凸が平坦化された状態となっている。なお、本実施形態では、ガラス部材２０４側からレーザ光Ｌ１を照射して焼付けが行われていることから、ガラス層２０３のガラス部材２０４への定着が確実に行われる一方、表面２０３ａ側の結晶化が低減され、その部分の融点が高くならないようになっている。また、助走領域Ｓのガラス層２０３は、ガラス層２０３の焼付け終了後、必要に応じて所定の方法で除去してもよい。
【００５２】
ガラス層２０３の焼付けに続いて、図２０に示されるように、ガラス層２０３が焼き付けられたガラス部材２０４に対し、ガラス層２０３を介してガラス部材２０５を重ね合わせる。このとき、ガラス層２０３の表面２０３ａが平坦化されているため、ガラス部材２０５の表面２０５ａがガラス層２０３の表面２０３ａに隙間なく接触する。
【００５３】
続いて、図２１に示されるように、ガラス層２０３に集光スポットを合わせてレーザ光（第２のレーザ光）Ｌ２を溶着予定領域Ｒに沿って照射する。これにより、溶着予定領域Ｒ全周にわたってレーザ光吸収率が高く且つ均一な状態となっているガラス層２０３にレーザ光Ｌ２が吸収されて、ガラス層２０３及びその周辺部分（ガラス部材２０４，２０５の表面２０４ａ，２０５ａ部分）が同程度に溶融・再固化し、ガラス部材２０４とガラス部材２０５とが溶着される。このとき、ガラス部材２０５の表面２０５ａがガラス層２０３の表面２０３ａに隙間なく接触すると共にガラス部材２０４に焼き付けられたガラス層２０３の溶融が溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定した安定領域として形成されているため、ガラス部材２０４とガラス部材２０５とが溶着予定領域Ｒに沿って均一に溶着される。
【００５４】
以上説明したように、ガラス溶着体２０１を製造するためのガラス溶着方法においては、ガラス部材２０４にガラス層２０３を定着させる際、溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓにおける照射開始位置Ａから助走領域Ｓに沿ってレーザ光Ｌ１を照射するため、助走領域Ｓにおいてガラス層２０３の溶融が幅方向に広がって幅方向全体にわたることになる。すなわち、助走領域Ｓが不安定領域の全体を含むようになっている。このように、助走領域Ｓにおいてガラス層２０３を事前に溶融させるため、溶着予定領域Ｒにおける安定領域の比率が高められた状態でガラス層２０３をガラス部材２０４に定着させることができ、その結果、安定領域の比率が高められたガラス層２０３を介してガラス部材２０４とガラス部材２０５とを溶着するため、ガラス部材２０４，２０５同士の溶着状態を均一にすることができる。
【００５５】
また、上述したガラス溶着方法においては、助走領域Ｓを矩形環状の溶着予定領域Ｒの外方に配置するようにしている。これにより、助走領域Ｓでの未溶融部分から発生するガラスフリットなどの粉末を溶着予定領域Ｒ内に入らないようにすることができる。しかも、発生した粉末を洗浄によって容易に取り除くこともできる。なお、ガラス部材２０４にガラス層２０３を定着させた後、このような助走領域を除去する工程をさらに含むことにより、外観形状が優れたガラス溶着体２０１を得ることができる。
[第３の実施形態]
【００５６】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、複数のガラス溶着体２０１を一括して製造するガラス溶着方法について説明する。
【００５７】
まず、図２２に示されるように、矩形環状の溶着予定領域Ｒ、及び溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓ１を複数組、マトリクス状に設定する。本実施形態では、列方向に５組の溶着予定領域Ｒと助走領域Ｓ１とが設定され、行方向に５組の溶着予定領域Ｒと助走領域Ｓ１とが設定されるようになっている。
【００５８】
このマトリクス状に設定された矩形環状の溶着予定領域Ｒは、図２３に示されるように、列方向に延在するラインＬ１１（第１のライン）とラインＬ１２（第２のライン）とにそれぞれが沿って対をなす溶着予定領域Ｒａ，Ｒｂと、行方向に延在するラインＬ１３（第１のライン）とラインＬ１４（第２のライン）とにそれぞれが沿って対をなす溶着予定領域Ｒｃ，Ｒｄとから構成される。また、溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓ１は、ラインＬ１１に沿って溶着予定領域Ｒａの一端部と接続される助走領域Ｓａと、ラインＬ１２に沿って溶着予定領域Ｒｂの他端部と接続される助走領域Ｓｂと、ラインＬ１３に沿って溶着予定領域Ｒｃの一端部と接続される助走領域Ｓｃと、ラインＬ１４に沿って溶着予定領域Ｒｄの他端部と接続される助走領域Ｓｄとから構成される。
【００５９】
このような構成を有する溶着予定領域Ｒ及び助走領域Ｓ１それぞれが同じ方向でマトリクス状に設定された後、第２の実施形態と同様にディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、図２２に示されるように、矩形環状の溶着予定領域Ｒ、及び溶着予定領域Ｒと接続された助走領域Ｓ１に沿って、ガラス部材２１４の表面２１４ａにペースト層２１６をマトリクス状に複数形成する。
【００６０】
続いて、各ペースト層２１６から有機溶剤とバインダとを除去して、溶着予定領域Ｒ及び溶着予定領域Ｒと接続される助走領域Ｓ１に沿ってガラス部材２１４の表面２１４ａにガラス層２１３を固着させる。なお、ガラス部材２１４の表面２１４ａに固着した各ガラス層２１３は、バインダの除去による空隙やガラスフリット２０２の粒子性によって、レーザ光吸収性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり、レーザ光吸収率が低い状態となっている（例えば、可視光において白っぽく見える）。その後、アルミニウムからなる板状の載置台の表面（ここでは研磨面）に、ガラス層２１３を介してガラス部材２１４を載置する。
【００６１】
続いて、図２４に示されるように、マトリクス状に配置された各ガラス層２１３のガラス部材２１４への焼付けを行う。
【００６２】
まず、ラインＬ１１に沿って図示下方側（一方の側）から図示上方側（他方の側）にレーザ光（第１のレーザ）Ｌ３を進行させて、ラインＬ１１に沿って列方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒａ、及びそれら溶着予定領域Ｒａそれぞれに接続される助走領域Ｓａに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒａ及び各助走領域Ｓａに対してレーザ光Ｌ３を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓａにおける照射開始位置から助走領域Ｓａに沿ってレーザ光Ｌ３の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒａに沿って照射を行い、これを繰り返す。
【００６３】
続いて、ラインＬ１２に沿って図示上方側から図示下方側にレーザ光Ｌ３を進行させて、ラインＬ１２に沿って列方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒｂ、及びそれら溶着予定領域Ｒｂそれぞれに接続される助走領域Ｓｂに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒｂ及び各助走領域Ｓｂに対してレーザ光Ｌ３を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓｂにおける照射開始位置から助走領域Ｓｂに沿ってレーザ光Ｌ３の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒｂに沿って照射を行い、これを繰り返す。このような列方向におけるレーザ光Ｌ３の往復照射を、他の列に配置されたガラス層１３に対
しても同様に行う。
【００６４】
次に、ラインＬ１３に沿って図示右側（一方の側）から図示左側（他方の側）にレーザ光（第１のレーザ）Ｌ４を進行させて、ラインＬ１３に沿って行方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒｃ、及びそれら溶着予定領域Ｒｃそれぞれに接続される助走領域Ｓｃに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒｃ及び各助走領域Ｓｃに対してレーザ光Ｌ４を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓｃにおける照射開始位置から助走領域Ｓｃに沿ってレーザ光Ｌ４の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒｃに沿って照射を行い、これを繰り返す。
【００６５】
続いて、ラインＬ１４に沿って図示左側から図示右側にレーザ光Ｌ４を進行させて、ラインＬ１４に沿って行方向に同じ向きに設定された５つの溶着予定領域Ｒｄ、及びそれら溶着予定領域Ｒｄそれぞれに接続される助走領域Ｓｄに沿って照射を行う。各溶着予定領域Ｒｄ及び各助走領域Ｓｄに対してレーザ光Ｌ４を照射する際には、第２の実施形態と同様に、助走領域Ｓｄにおける照射開始位置から助走領域Ｓｄに沿ってレーザ光Ｌ４の照射を行った後、連続して、溶着予定領域Ｒｄに沿って照射を行い、これを繰り返す。このような行方向におけるレーザ光Ｌ４の往復照射を、他の行に配置されたガラス層２１３に対しても同様に行う。このような照射により、安定領域の比率が高められた各ガラス層１３が一括してガラス部材１４に焼き付けられる。なお、上述した説明では、各列方向又は各行方向へのレーザ光Ｌ３，Ｌ４の照射を一のレーザで行っているが、複数のレーザを用いて図２５に示されるように同時に行うようにしてもよい。
【００６６】
このようにガラス部材２１４の表面２０４ａに焼き付けられた各ガラス層２１３は、ガラスフリット２０２の溶融によって空隙が埋まると共に粒子性が崩れるため、レーザ光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レーザ光吸収率が高い状態となる（例えば、可視光において黒っぽく見える）。
【００６７】
そして、溶着予定領域Ｒ全周にわたって安定した各ガラス層２１３の焼付けが終了すると、ガラス層２１３が焼き付けられたガラス部材２１４を載置台２１７より取り外し、ガラス層２１３を介してガラス部材２１４，２１５を重ね合わせる。そして、各ガラス層２１３に集光スポットを合わせて、第２の実施形態と同様に、レーザ光Ｌ２をマトリクス状に配置された各溶着予定領域Ｒに沿って照射する。これにより、溶着予定領域Ｒ全周にわたってレーザ光吸収率が高く且つ均一な状態となっている各ガラス層２１３にレーザ光Ｌ２が吸収されて、ガラス層２１３及びその周辺部分（ガラス部材２１４，２１５の表面２１４ａ，２１５ａ部分）が同程度に溶融・再固化し、ガラス部材２１４とガラス部材２１５とが溶着され、溶着体２２０が得られる。なお、レーザ光Ｌ２の照射は、上述したガラス層２１３をガラス部材２１４に焼き付ける際におけるレーザ光Ｌ３，Ｌ４と同様の方法で行ってもよい。
【００６８】
続いて、ガラス部材２１４とガラス部材２１５とからなる溶着体２２０に対して、図２６に示されるように、列方向Ｌ１５及び行方向Ｌ１６に沿って所定の方法で切断する。そして、この切断により、溶着体２２０は個別のガラス溶着体２０１に分割され、複数のガラス溶着体２０１を一括して得ることができる。なお、この切断の際に、各助走領域Ｓａ〜Ｓｄをガラス溶着体２０１から除去するように切断してもよい。
【００６９】
以上説明したように、ガラス溶着体２０１を製造するためのガラス溶着方法においては、ガラス部材２１４において列方向または行方向に延在するラインＬ１１，Ｌ１３に沿うように、溶着予定領域Ｒａ，Ｒｃ及び溶着予定領域Ｒａ，Ｒｃの一端部と接続された助走領域Ｓａ，Ｓｃを設定すると共に、ガラス部材２１４において列方向または行方向に延在するラインＬ１２，１４に沿うように、溶着予定領域Ｒｂ，Ｒｄ、及び溶着予定領域Ｒｂ，Ｒｄの他端部と接続された助走領域Ｓｂ，Ｓｄを設定する工程を含み、レーザ光Ｌ３，Ｌ４を照射する際には、ラインＬ１１，Ｌ１３に沿って一方の側から他方の側にレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させた後、連続して、ラインＬ１２，Ｌ１４に沿って他方の側から一方の側にレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させている。このように、列方向または行方向に延在するラインＬ１１，Ｌ１３及びラインＬ１２，１４に沿ってレーザ光Ｌ３，Ｌ４を往復するように進行させることにより、助走領域Ｓａ〜Ｓｄにおいてガラス層２１３を事前に溶融させてから溶着予定領域Ｒａ〜Ｒｄを溶融させることを、ラインＬ１１，１３及びラインＬ１２，１４に沿って設定された各溶着予定領域Ｒにおいて連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層２１３を効率的に得ることができる。
【００７０】
また、上述したガラス溶着方法においては、ガラス部材２１４において列方向または行方向に延在するラインＬ１１〜Ｌ１４に沿うように、各ライン毎に複数の溶着予定領域Ｒ、及び溶着予定領域Ｒの端部と接続された助走領域Ｓ１を設定する工程を含み、レーザ光Ｌ３，Ｌ４を照射する際には、ラインＬ１１〜Ｌ１４に沿って一方の側から他方の側に又は他方の側から一方の側にレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させている。このように、列方向または行方向に延在するラインＬ１１〜Ｌ１４に沿ってレーザ光Ｌ３，Ｌ４を進行させることにより、助走領域Ｓａ〜Ｓｄにおいてガラス層２１３を事前に溶融させてから溶着予定領域Ｒａ〜Ｒｄを溶融させることを、ラインＬ１１〜Ｌ１４に沿って設定された複数の溶着予定領域Ｒにおいて連続して行うことができ、安定領域の比率が高められた複数のガラス層２１３を効率的に得ることができる。
【００７１】
そして、このように不安定領域が低減されるようにガラス部材２１４に焼き付けられた各ガラス層２１３を介してガラス部材２１４とガラス部材２１５とを溶着するため、複数の溶着予定領域Ｒに沿ったガラス層２１３が定着されているにもかかわらずガラス部材２１４，２１５同士の溶着状態を均一にして、溶着状態が良好な複数のガラス溶着体２０１を一括して製造することができる。
【００７２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００７３】
例えば、第２及び第３の実施形態では、矩形環状の溶着予定領域Ｒを用いたが、本発明は、円環状の溶着予定領域にも適用することができる。また、第２及び第３の実施形態では、ガラス部材２０４，２１４を介してガラス層２０３，２１３にレーザ光Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４を照射したが、反対側から直接、ガラス層２０３，２１３にレーザ光Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４を照射するようにしてもよい。
【００７４】
また、第２及び第３の実施形態では、ガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５を固定して、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を進行させるようにしているが、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、各ガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５に対して相対的に進行すればよく、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を固定してガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５を移動させるようにしてもよいし、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４とガラス部材２０４，２０５，２１４，２１５とをそれぞれ移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０１，２０１…ガラス溶着体、１０２，２０２…ガラスフリット（ガラス粉）、１０３，２０３，２１３…ガラス層、１０４，２０４，２１４…ガラス部材（第１のガラス部材）、１０５，２０５，２１５…ガラス部材（第２のガラス部材）、１０６，２０６，２１６…ペースト層、１０７，２０７，２１７…載置台、１０８ａ〜１０８ｄ…レーザ光吸収部、２２０…溶着体、Ａ…照射開始位置、Ｂ…接続位置、Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ…溶着予定領域、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４…レーザ光（第１のレーザ光）、Ｌ２…レーザ光（第２のレーザ光）、Ｌ３…レーザ光（第３のレーザ光）、Ｌ１１，Ｌ１３…ライン（第１のライン）、Ｌ１２，Ｌ１４…ライン（第２のライン）、Ｌ１５，Ｌ１６…切断線、Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ…助走領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、
ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から前記有機溶剤及び前記バインダが除去されることにより形成された前記ガラス層を、溶着予定領域に沿うように前記第１のガラス部材に配置する工程と、
前記ガラス層の一部に第１のレーザ光を照射することにより前記ガラス層の一部を溶融させ、前記ガラス層にレーザ光吸収部を形成する工程と、
前記レーザ光吸収部を照射開始位置として前記溶着予定領域に沿って第２のレーザ光を照射することにより前記ガラス層を溶融させ、前記第１のガラス部材に前記ガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とするガラス層定着方法。
【請求項２】
前記ガラス層の一部において、前記溶着予定領域に対する前記第２のレーザ光の進行方向と交差する方向における前記ガラス層の幅全体にわたるように、前記レーザ光吸収部を形成することを特徴とする請求項１記載のガラス層定着方法。
【請求項３】
前記溶着予定領域に対する前記第２のレーザ光の進行方向と交差する方向における中央部が前記第２のレーザ光の進行方向に突出するように、前記レーザ光吸収部を形成することを特徴とする請求項１記載のガラス層定着方法。
【請求項４】
前記溶着予定領域に沿って前記レーザ光吸収部を断続的に複数形成し、
複数の前記レーザ光吸収部のいずれか１つを前記照射開始位置とすることを特徴とする請求項１記載のガラス層定着方法。
【請求項５】
第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、
ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から前記有機溶剤及び前記バインダが除去されることにより形成された前記ガラス層を、溶着予定領域、及び前記溶着予定領域と接続された所定の領域に沿うように前記第１のガラス部材に配置する工程と、
前記所定の領域における照射開始位置から前記所定の領域に沿って第１のレーザ光を照射した後、連続して、前記溶着予定領域に沿って前記第１のレーザ光を照射することにより、前記ガラス層を溶融させ、前記第１のガラス部材に前記ガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とするガラス層定着方法。
【請求項６】
前記所定の領域は、前記第１のレーザ光を前記照射開始位置から一度照射した場合に前記ガラス層の溶融が不安定となる不安定領域の全体を含むことを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項７】
前記所定の領域を環状の前記溶着予定領域の外方に配置することを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項８】
前記第１のガラス部材において所定の方向に延在する第１のラインに沿うように、前記溶着予定領域、及び前記溶着予定領域の一端部と接続された前記所定の領域を設定すると共に、前記第１のガラス部材において前記所定の方向に延在する第２のラインに沿うように、前記溶着予定領域、及び前記溶着予定領域の他端部と接続された前記所定の領域を設定する工程を含み、
前記第１のレーザ光を照射する際には、前記第１のラインに沿って一方の側から他方の側に前記第１のレーザ光を相対的に進行させた後、連続して、前記第２のラインに沿って他方の側から一方の側に前記第１のレーザ光を相対的に進行させることを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項９】
前記第１のガラス部材において所定の方向に延在するラインに沿うように、前記溶着予定領域、及び前記溶着予定領域の一端部と接続された前記所定の領域を少なくとも２組設定する工程を含み、
前記第１のレーザ光を照射する際には、前記第１のラインに沿って一方の側から他方の側に前記第１のレーザ光を相対的に進行させることを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項１】
第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、
ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から前記有機溶剤及び前記バインダが除去されることにより形成された前記ガラス層を、溶着予定領域に沿うように前記第１のガラス部材に配置する工程と、
前記ガラス層の一部に第１のレーザ光を照射することにより前記ガラス層の一部を溶融させ、前記ガラス層にレーザ光吸収部を形成する工程と、
前記レーザ光吸収部を照射開始位置として前記溶着予定領域に沿って第２のレーザ光を照射することにより前記ガラス層を溶融させ、前記第１のガラス部材に前記ガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とするガラス層定着方法。
【請求項２】
前記ガラス層の一部において、前記溶着予定領域に対する前記第２のレーザ光の進行方向と交差する方向における前記ガラス層の幅全体にわたるように、前記レーザ光吸収部を形成することを特徴とする請求項１記載のガラス層定着方法。
【請求項３】
前記溶着予定領域に対する前記第２のレーザ光の進行方向と交差する方向における中央部が前記第２のレーザ光の進行方向に突出するように、前記レーザ光吸収部を形成することを特徴とする請求項１記載のガラス層定着方法。
【請求項４】
前記溶着予定領域に沿って前記レーザ光吸収部を断続的に複数形成し、
複数の前記レーザ光吸収部のいずれか１つを前記照射開始位置とすることを特徴とする請求項１記載のガラス層定着方法。
【請求項５】
第１のガラス部材にガラス層を定着させるガラス層定着方法であって、
ガラス粉、レーザ光吸収材、有機溶剤及びバインダを含むペースト層から前記有機溶剤及び前記バインダが除去されることにより形成された前記ガラス層を、溶着予定領域、及び前記溶着予定領域と接続された所定の領域に沿うように前記第１のガラス部材に配置する工程と、
前記所定の領域における照射開始位置から前記所定の領域に沿って第１のレーザ光を照射した後、連続して、前記溶着予定領域に沿って前記第１のレーザ光を照射することにより、前記ガラス層を溶融させ、前記第１のガラス部材に前記ガラス層を定着させる工程と、を含むことを特徴とするガラス層定着方法。
【請求項６】
前記所定の領域は、前記第１のレーザ光を前記照射開始位置から一度照射した場合に前記ガラス層の溶融が不安定となる不安定領域の全体を含むことを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項７】
前記所定の領域を環状の前記溶着予定領域の外方に配置することを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項８】
前記第１のガラス部材において所定の方向に延在する第１のラインに沿うように、前記溶着予定領域、及び前記溶着予定領域の一端部と接続された前記所定の領域を設定すると共に、前記第１のガラス部材において前記所定の方向に延在する第２のラインに沿うように、前記溶着予定領域、及び前記溶着予定領域の他端部と接続された前記所定の領域を設定する工程を含み、
前記第１のレーザ光を照射する際には、前記第１のラインに沿って一方の側から他方の側に前記第１のレーザ光を相対的に進行させた後、連続して、前記第２のラインに沿って他方の側から一方の側に前記第１のレーザ光を相対的に進行させることを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【請求項９】
前記第１のガラス部材において所定の方向に延在するラインに沿うように、前記溶着予定領域、及び前記溶着予定領域の一端部と接続された前記所定の領域を少なくとも２組設定する工程を含み、
前記第１のレーザ光を照射する際には、前記第１のラインに沿って一方の側から他方の側に前記第１のレーザ光を相対的に進行させることを特徴とする請求項５記載のガラス層定着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１０−１１６３１９（Ｐ２０１０−１１６３１９Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７９６８（Ｐ２００９−２６７９６８）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【分割の表示】特願２００９−５４９３１３（Ｐ２００９−５４９３１３）の分割
【原出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【分割の表示】特願２００９−５４９３１３（Ｐ２００９−５４９３１３）の分割
【原出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
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