(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解工程と、
溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る成形工程と、
帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る結晶化工程と、
帯状結晶化ガラス板を切断する切断工程とを含み、
前記結晶化工程が、
前記成形工程で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に投入し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温工程と、
帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷工程とを含み、且つ、
帯状板ガラスをガラス転移温度近傍の温度に保持する工程と、帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する工程とを含まない、
結晶化ガラスの連続成形方法。
【請求項２】
前記結晶化工程は、更に、前記昇温工程と前記徐冷工程との間に、
帯状結晶化ガラス板を結晶成長温度以上の温度に保持する保温工程を含む、
請求項１に記載の結晶化ガラスの連続成形方法。
【請求項３】
更に、前記溶解工程と前記成形工程との間に、
前記溶解工程で得た溶融ガラスの均質度と粘度と液面とを調整する調整工程と、
前記調整工程を経た溶融ガラスの失透を防止する失透防止工程とを含む、
請求項１又は請求項２に記載の結晶化ガラスの連続成形方法。
【請求項４】
ガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解装置と、
溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る成形装置と、
帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る結晶化装置と、
帯状結晶化ガラス板を切断する切断装置とを備え、
前記結晶化装置が、
前記成形装置で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温領域と、
帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷領域とを有し、且つ、
帯状板ガラスをガラス転移温度近傍の温度に保持する領域と、帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する領域とを有しない、
結晶化ガラスの連続成形装置。
【請求項５】
前記結晶化装置は、更に、前記昇温領域と前記徐冷領域との間に、
帯状結晶化ガラス板を結晶成長温度以上の温度に保持する保温領域を有する、
請求項４に記載の結晶化ガラスの連続成形装置。
【請求項６】
更に、前記溶解装置と前記成形装置との間に、
前記溶解装置で得た溶融ガラスの均質度と粘度と液面とを調整する調整装置と、
前記調整装置から流出した溶融ガラスの失透を防止する失透防止装置とを備えた、
請求項４又は請求項５に記載の結晶化ガラスの連続成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶化ガラスの連続成形方法および結晶化ガラスの連続成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶化ガラスは、結晶核形成成分を含有するガラス原料を溶解し、溶融ガラスを板状に成形して結晶性ガラスを得て、この結晶性ガラスに結晶化熱処理を施して製造するのが一般的である。これまで、結晶化ガラスの製造効率を上げるために、製造方法および製造装置の開発が進められてきた。例えば、ガラス原料の溶解から、成形、結晶化、アニール、切断までを連続的に行うことができる、結晶化ガラスの連続成形装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ガラス原料の溶解から、成形、結晶化、アニール、切断までを連続的に行う結晶化ガラスの製造方法において、律速段階となるのは、結晶化の工程である。なぜなら、結晶化のための熱処理は、ガラス板に波うちや変形、割れ、ひびが生じることを抑制するため、急激な温度変化をガラス板に及ぼさないよう多段階の温度処理が必要とされていたからである。
例えば、特許文献１記載の連続成形装置においては、その結晶化装置は、帯状板ガラスをガラス転移点近傍の温度に保持する保温領域と、帯状板ガラスを結晶核形成温度まで昇温する第１昇温領域と、帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する核形成領域と、帯状板ガラスを結晶成長温度まで昇温する第２昇温領域と、帯状板ガラスを結晶成長温度に保持する結晶成長領域と、帯状結晶化ガラス板の歪みを除去するアニール領域とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４１７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
結晶化ガラスの連続成形方法において、結晶化の熱処理の工程を改良することができれば、結晶化に要する熱処理時間が短縮され生産速度は向上する。他方、生産速度は向上しながらも、結晶化ガラスに波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制する必要がある。
【０００６】
本発明は、帯状板ガラスの結晶化に要する熱処理時間が短縮されると共に、結晶化ガラスに波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制することができる、結晶化ガラスの連続成形方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、帯状板ガラスの結晶化に要する熱処理領域が短縮されると共に、結晶化ガラスに波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制することができる、結晶化ガラスの連続成形装置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】
【０００７】
本発明者は、結晶化ガラスの連続成形方法に関し、圧延成形して得た帯状板ガラスを、ガラス転移温度近傍に保持する熱処理工程および結晶核形成温度に保持する熱処理工程を経ることなく、結晶核形成温度に投入し結晶成長温度以上に昇温して、結晶化ガラスの連続成形が可能であることを見出した。
前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
【０００８】
＜１＞  ガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解工程と、溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る成形工程と、帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る結晶化工程と、帯状結晶化ガラス板を切断する切断工程とを含み、
前記結晶化工程が、前記成形工程で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に投入し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温工程と、帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷工程とを含み、且つ、
帯状板ガラスをガラス転移温度近傍の温度に保持する工程と、帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する工程とを含まない、結晶化ガラスの連続成形方法。
＜２＞  前記結晶化工程は、更に、前記昇温工程と前記徐冷工程との間に、帯状結晶化ガラス板を結晶成長温度以上の温度に保持する保温工程を含む、＜１＞に記載の結晶化ガラスの連続成形方法。
＜３＞  更に、前記溶解工程と前記成形工程との間に、前記溶解工程で得た溶融ガラスの均質度と粘度と液面とを調整する調整工程と、前記調整工程を経た溶融ガラスの失透を防止する失透防止工程とを含む、＜１＞又は＜２＞に記載の結晶化ガラスの連続成形方法。
＜４＞  ガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解装置と、溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る成形装置と、帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る結晶化装置と、帯状結晶化ガラス板を切断する切断装置とを備え、
前記結晶化装置が、前記成形装置で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温領域と、帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷領域とを有し、且つ、
帯状板ガラスをガラス転移温度近傍の温度に保持する領域と、帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する領域とを有しない、結晶化ガラスの連続成形装置。
＜５＞  前記結晶化装置は、更に、前記昇温領域と前記徐冷領域との間に、帯状結晶化ガラス板を結晶成長温度以上の温度に保持する保温領域を有する、＜４＞に記載の結晶化ガラスの連続成形装置。
＜６＞  更に、前記溶解装置と前記成形装置との間に、前記溶解装置で得た溶融ガラスの均質度と粘度と液面とを調整する調整装置と、前記調整装置から流出した溶融ガラスの失透を防止する失透防止装置とを備えた、＜４＞又は＜５＞に記載の結晶化ガラスの連続成形装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、帯状板ガラスの結晶化に要する熱処理時間が短縮されると共に、結晶化ガラスに波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制することができる、結晶化ガラスの連続成形方法を提供することができる。
また、本発明によれば、帯状板ガラスの結晶化に要する熱処理領域が短縮されると共に、結晶化ガラスに波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制することができる、結晶化ガラスの連続成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の一実施の形態を示す概略図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の一実施の形態における、結晶化装置内の雰囲気温度の勾配を示すグラフである。
【図３】本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の別の一実施の形態を示す概略図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の別の一実施の形態における、結晶化装置内の雰囲気温度の勾配を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜結晶化ガラスの連続成形方法＞
第一の態様に係る本発明は、
ガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解工程と、
溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る成形工程と、
帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る結晶化工程と、
帯状結晶化ガラス板を切断する切断工程とを含み、
前記結晶化工程が、
前記成形工程で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に投入し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温工程と、
帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷工程とを含む、
結晶化ガラスの連続成形方法である。
【００１２】
本発明の結晶化ガラスの連続成形方法は、前記溶解工程と、前記成形工程と、前記結晶化工程と、前記切断工程とをこの順で含むことにより、ガラス原料の溶解から、成形、結晶化、アニール、切断までを連続的に行うことができる。
【００１３】
前記溶解工程は、ガラス原料を加熱により溶解し溶融ガラスを得る工程である。加熱温度は、ガラス原料を溶解させる温度であればよく、特に制限されない。前記溶解工程は、ガラス原料を溶解することの前に、ガラス原料を調合することを含んでもよく、ガラス原料の調合から溶解を連続して行うことが、製造効率の観点から好ましい。
前記成形工程は、溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る工程である。圧延成形方法は公知の方法でよく、例えば、一組のローラ対によって溶融ガラスを圧延加工するロールアウト成形法を適用することができる。
前記結晶化工程は、帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る工程である。前記結晶化工程については、後で詳述する。
前記切断工程は、帯状結晶化ガラス板を所定の長さに切断する工程である。切断方法は公知の方法でよく、例えば、ダイヤモンド製のカッターによる切断法やウォータージェットによる切断法を適用できる。
【００１４】
前記結晶化工程は、前記成形工程で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に投入し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温工程と、帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷工程とを含む。
前記昇温工程は、帯状板ガラスを昇温するため、帯状板ガラスの周囲の雰囲気温度を、結晶核形成温度から結晶成長温度以上に上げればよい。前記徐冷工程は、帯状結晶化ガラス板を徐冷するため、帯状結晶化ガラス板の周囲の雰囲気温度を徐々に下げればよい。
【００１５】
前記結晶化工程は、帯状板ガラスを結晶化するための熱処理を、帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に投入することから開始する。即ち、本発明は、従来の連続成形方法が含んでいた、ガラス転移温度近傍に保持させるための熱処理工程を含まない。本発明において、ガラス転移温度近傍とは、ガラス転移温度±１０℃以下の範囲を言う。
【００１６】
前記昇温工程は、前記成形工程で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に直接投入し、帯状板ガラスを結晶成長温度以上まで昇温する工程である。前記昇温工程は、帯状板ガラスを昇温し、結晶核を形成させると共に結晶を成長させる工程である。結晶核形成温度の雰囲気中に投入された帯状板ガラスは、結晶成長温度以上まで連続的に昇温され、結晶核の形成と結晶の成長とが進行する。
前記昇温工程では、帯状板ガラスにおいて、昇温が進むにしたがって先ず結晶核の形成が起こり、次いで結晶の成長が起こると考えられる。前記昇温工程では、帯状板ガラスにおいて、結晶核の形成と結晶の成長とが同時に進行していることも考えられる。前記昇温工程において、結晶核の形成と結晶の成長とは、順次に起きてもよく、同時に起きてもよい。
【００１７】
前記結晶核形成温度は、結晶核の形成が可能な温度であればよい。前記結晶核形成温度は、ガラス組成に応じて適切な温度を選択する。
前記結晶核形成温度は、従来の結晶化ガラスの製造方法における結晶核形成温度またはその近傍に設定することが好ましい。前記結晶核形成温度は、通常６００℃〜１０００℃であり、好ましくは６５０℃〜９００℃であり、より好ましくは７００℃〜８５０℃である。前記結晶核形成温度は、好ましくは、ほぼ一定の温度である。
【００１８】
前記結晶成長温度は、特に制限されず、帯状板ガラスのガラス組成による。前記結晶成長温度は、従来の結晶化ガラスの製造方法における結晶成長温度またはその近傍に設定することが好ましい。前記結晶成長温度は、通常、前記結晶核形成温度よりも５０℃〜４００℃高い温度である。前記結晶成長温度は、具体的には、好ましくは７５０℃〜１１００℃であり、より好ましくは８００℃〜１０００℃である。前記結晶成長温度は、帯状板ガラスにβ−石英固溶体やβ−スポジューメンを析出させる場合は、８５０℃〜１０００℃が好ましい。
【００１９】
前記昇温工程において、昇温の到達温度は、前記結晶成長温度以上であればよく、上限は特に制限されない。製造効率の観点からは、前記到達温度は、前記結晶成長温度が好ましい。結晶の成長を促進する観点からは、前記到達温度は、前記結晶成長温度を超える温度が好ましく、ガラス組成によるが通常８８０℃を超える温度が好ましい。前記到達温度は、前記結晶成長温度よりも１０℃〜３０℃程度高い温度が好ましい。
【００２０】
前記昇温工程において、昇温の温度勾配は、特に制限されない。昇温の温度勾配は、結晶核の形成と結晶の成長とが充分に進行し得る条件を、帯状板ガラスのガラス組成や厚さに応じて選択する。
昇温速度は、例えば、１℃／分〜２０℃／分に設定することができる。帯状板ガラスにβ−石英固溶体やβ−スポジューメンを析出させる場合は、１℃／分〜１０℃／分の昇温速度で昇温することが好ましい。
昇温速度は、遅いほど、帯状板ガラスに波うちや変形、割れ、ひびが生じにくいが、生産速度の観点からは速いことが好ましい。
【００２１】
前記昇温工程に要する時間は、結晶核の形成と結晶の成長とを充分に進行させて結晶化の度合を高める観点から０．５時間以上が好ましく、製造効率を上げる観点から１時間以下が好ましい。
【００２２】
前記昇温工程において、結晶核の形成は、ガラス原料中に、例えばＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｆ２等の核形成成分が予め添加されることによって容易に行える。
【００２３】
前記徐冷工程は、帯状結晶化ガラス板から残留歪みを除去するとともにガラスの均一化をなすために、帯状結晶化ガラス板を徐冷する工程である。なお本発明において、徐冷とは歪みがとれる程度の降温速度で冷却することを言う。前記徐冷工程において、冷却の温度勾配は、特に制限されず、帯状板ガラスのガラス組成や厚さに応じて選択する。例えば、１℃／分〜４０℃／分の降温速度で冷却することが好ましい。勿論、降温速度が遅いほど、残留歪みが少なくなる。
【００２４】
前記結晶化工程は、更に、前記昇温工程と前記徐冷工程との間に、帯状結晶化ガラス板を結晶成長温度以上の温度に一定の時間保持する保温工程を含むことが好ましい。前記保温工程を含むことにより、結晶核の形成と結晶の成長（特に結晶の成長）を更に進行させることができ、結晶化の度合の高い結晶化ガラスを得ることができる。
【００２５】
前記保温工程の保持温度は、前記結晶成長温度以上の温度であればよい。前記昇温工程の到達温度が前記結晶成長温度である場合は、前記保温工程の保持温度は、前記昇温工程の到達温度でよい。前記昇温工程の到達温度が前記結晶成長温度を超えている場合は、前記保温工程の保持温度は、前記結晶成長温度以上かつ前記昇温工程の到達温度以下でよい。
前記保温工程の保持温度は、温度をほぼ一定（±５℃以下）に保つことが好ましい。
前記保温工程の保持時間は特に制限されず、結晶が充分に成長し得る条件を適宜選択することができる。前記保温工程の保持時間は、１０分間〜３時間が好ましい。
【００２６】
本発明は、従来、結晶化ガラスの連続成形方法において必要と考えられていた、帯状板ガラスをガラス転移温度近傍に保持する熱処理工程を経ずに、圧延成形により得た帯状板ガラスを結晶核形成温度に直接投入し、帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する熱処理工程を経ずに、結晶成長温度以上に昇温する。そのため、前記結晶化工程全体の処理時間を短縮することが可能であるし、また、前記結晶化工程全体の処理時間を延長することなく、前記昇温工程および前記徐冷工程にかける時間を長くすることが可能である。前記昇温工程にかける時間を長くすれば、昇温の温度勾配を緩やかにすることができ、よって、帯状板ガラスに波うちや変形、割れ、ひびが生じにくい点で有利である。また、前記徐冷工程にかける時間を長くすれば、徐冷の温度勾配を緩やかにしたり、温度勾配を多段階にすることができ、よって、結晶が形成された帯状結晶化ガラス板の歪みをよく除去できる点で有利である。その結果、本発明は、得られる結晶化ガラスの平坦度や衝撃強度等が優れる点で有利である。
【００２７】
本発明は、結晶化のための熱処理を前記昇温工程にすることにより、帯状結晶化ガラス板に波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制することができる。そのメカニズムは、特定の理論に拘束されるものではないが、以下のように推論される。
結晶性ガラスは、通常、昇温時は膨張し、結晶核形成時と結晶成長時は収縮する。したがって、結晶化のための熱処理工程内に、昇温のための熱処理、結晶核形成のための熱処理、次の昇温のための熱処理、結晶成長のための熱処理を順次含む場合、結晶化のための熱処理工程内にある連続する一枚の帯状板ガラスには、膨張部分と収縮部分とが交互に隣接して併存することになる。連続する一枚の帯状板ガラスにおいて、膨張部分と収縮部分とが交互に隣接して併存することは、結晶化のための熱処理時間が充分に確保されない場合に、帯状結晶化ガラス板に波うち、変形、割れ、ひびを発生させる原因になるものと考えられる。
本発明においては、結晶化のための熱処理工程が前記昇温工程であるため、結晶化のための熱処理工程内の温度推移が連続的であり、また、帯状板ガラスにおいて結晶核形成と結晶成長とが連続的に又は同時に進行している。このため、連続する一枚の帯状板ガラスに膨張部分と収縮部分とが交互に隣接して併存するようなことはなく、帯状結晶化ガラス板に波うち、変形、割れ、ひびが発生することを抑制できると推論される。
【００２８】
本発明の結晶化ガラスの連続成形方法は、更に、前記溶解工程と前記成形工程との間に、前記溶解工程で得た溶融ガラスの均質度と粘度と液面とを調整する調整工程と、前記調整工程を経た溶融ガラスの失透を防止する失透防止工程とを含むことが好ましい。
本発明は、前記調整工程と前記失透防止工程とを含むことによって、溶融ガラスを均質化し、溶融ガラスの粘度を制御し、溶融ガラスの失透を防止し、かつ一定の流速で溶融ガラスを前記成形工程に供給することができる。
【００２９】
前記調整工程は、溶融ガラスを攪拌して均質化すること、溶融ガラスを加熱して粘度を制御すること、及び溶融ガラスの液面を制御することから構成される。溶融ガラスの液面を制御することは、前記溶解工程から前記調整工程に導入された溶融ガラスの液面高さを検知して、液面高さの変化量に対応する信号をガラス原料を投入するガラス原料投入装置にフィードバックして、前記溶解装置に投入される原料投入量を補正することにより行う。
前記失透防止工程は、溶融ガラスを保温すること、及び溶融ガラスを加熱することから構成されることが好ましい。保温と加熱によって、前記成形工程に導入される前の溶融ガラスを所定温度に保持し、溶融ガラスの失透を防止する。
【００３０】
以上に説明した各工程を経て得られた結晶化ガラスに対しては、必要に応じて、厚みの調整や表面仕上げ等を目的として表面を研磨する研磨工程や、所定のサイズや形状となるように加工する加工工程を実施してもよい。
【００３１】
本発明の結晶化ガラスの連続成形方法には、以下に説明する、本発明の結晶化ガラスの連続成形装置が好適である。
【００３２】
＜結晶化ガラスの連続成形装置＞
第二の態様に係る本発明は、
ガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解装置と、
溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る成形装置と、
帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る結晶化装置と、
帯状結晶化ガラス板を切断する切断装置とを備え、
前記結晶化装置が、
前記成形装置で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温領域と、
帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷領域とを有する、
結晶化ガラスの連続成形装置である。
【００３３】
本発明の結晶化ガラスの連続成形装置は、前記溶解装置と、前記成形装置と、前記結晶化装置と、前記切断装置とをこの順で備えることにより、ガラス原料の溶解から、成形、結晶化、アニール、切断までを連続的に行うことができる。
【００３４】
前記溶解装置は、ガラス原料を加熱により溶解し溶融ガラスを得る装置である。前記溶解装置は、ガラス原料を溶解するための加熱手段を有する炉として構成することができ、従来公知のあらゆるガラス溶解炉を適用できる。前記溶解装置は、ガラス原料を溶解するための加熱手段の前段に、ガラス原料を調合する調合手段を含んでもよい。
前記成形装置は、溶融ガラスを帯状に圧延成形して帯状板ガラスを得る装置である。前記成形装置において、圧延成形方法は特に制限されず、例えば、一組のローラ対によって圧延加工するロールアウト成形法を実施する構成とすることができる。
前記結晶化装置は、帯状板ガラスを熱処理して結晶化させて帯状結晶化ガラス板を得る装置である。前記結晶化装置については、後で詳述する。
前記切断装置は、帯状結晶化ガラス板を所定の長さに切断する装置である。前記切断装置において、切断方法は公知の方法でよく、例えば、ダイヤモンド製のカッターによる切断やウォータージェットによる切断を実施する構成とすることができる。
【００３５】
前記結晶化装置は、前記成形装置で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とする昇温領域と、帯状結晶化ガラス板を徐冷する徐冷領域とを有する。
前記結晶化装置は、帯状板ガラスが運搬される方向における最上流に前記昇温領域を有するものであり、従来の連続成形装置が有していた、ガラス転移温度近傍に保持する熱処理領域および結晶核形成温度に保持する熱処理領域を有しない。
【００３６】
前記昇温領域は、前記成形装置で得た帯状板ガラスを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し、帯状板ガラスを結晶成長温度以上まで昇温する領域である。前記昇温領域は、帯状板ガラスを昇温し、結晶核を形成させると共に結晶を成長させる領域である。前記昇温領域に収容された帯状板ガラスは、前記昇温領域を通過する間に、結晶成長温度以上まで連続的に昇温され、結晶核の形成と結晶の成長とが進行する。
【００３７】
前記結晶核形成温度は、結晶核の形成が可能な温度であればよく、従来の結晶化ガラスの製造方法における結晶核形成温度またはその近傍に設定することが好ましい。前記結晶核形成温度は、通常６００℃〜１０００℃であり、好ましくは６５０℃〜９００℃であり、より好ましくは７００℃〜８５０℃である。
【００３８】
前記結晶成長温度は、特に制限されず、帯状板ガラスのガラス組成による。前記結晶成長温度は、従来の結晶化ガラスの製造方法における結晶成長温度またはその近傍に設定することが好ましい。前記結晶成長温度は、通常、前記結晶核形成温度よりも５０℃〜４００℃高い温度である。前記結晶成長温度は、具体的には、好ましくは７５０℃〜１１００℃であり、より好ましくは８００℃〜１０００℃である。
【００３９】
前記昇温領域において、帯状板ガラスが運搬される方向における最下流部（出口部）の温度は、前記結晶成長温度以上であればよく、上限は特に制限されない。製造効率の観点からは、前記最下流部の温度は、前記結晶成長温度が好ましい。結晶の成長を促進する観点からは、前記最下流部の温度は、前記結晶成長温度を超える温度が好ましく、ガラス組成によるが通常８８０℃を超える温度が好ましい。前記最下流部の温度は、前記結晶成長温度よりも１０℃〜３０℃程度高い温度が好ましい。
【００４０】
前記昇温領域内には、温度勾配が設けられ、帯状板ガラスが結晶化装置の出口方向に運搬されるにしたがって、徐々に昇温されるようになっていることが好ましい。前記昇温領域において、領域内の温度勾配は、特に制限されない。昇温の温度勾配は、結晶核の形成と結晶の成長とが充分に進行し得る条件を、帯状板ガラスのガラス組成や厚さに応じて選択する。温度勾配は、緩やかなほど、帯状板ガラスに波うちや変形、割れ、ひびが生じにくいが、生産速度の観点からは急なことが好ましい。
【００４１】
前記昇温領域の長さ及び前記昇温領域内の帯状板ガラスの運搬速度は、特に制限されず、結晶核が充分に形成され結晶が充分に成長する条件を適宜選択することができる。
また、前記昇温領域内の帯状板ガラスの運搬速度は、前記溶解装置又は／及び前記成形装置の処理量に応じて適宜選択することができる。そして、前記昇温領域内の帯状板ガラスの運搬速度が遅い場合は、それに応じて前記昇温領域の長さは短くしてよく、前記昇温領域内の帯状板ガラスの運搬速度が速い場合は、それに応じて前記昇温領域の長さは長くすればよい。
【００４２】
前記徐冷領域は、帯状結晶化ガラス板から残留歪みを除去するとともにガラスの均一化をなすために、帯状結晶化ガラス板を徐冷する領域である。前記徐冷領域において、領域内の温度勾配は、特に制限されず、帯状板ガラスのガラス組成や厚さに応じて選択する。勿論、温度勾配が緩やかなほど、残留歪みが少なくなる。
【００４３】
前記結晶化装置は、更に、前記昇温領域と前記徐冷領域との間に、帯状結晶化ガラス板を結晶成長温度以上の温度に一定時間保持する保温領域を有することが好ましい。前記保温領域を有することにより、結晶核の形成と結晶の成長（特に結晶の成長）を更に進行させることができ、結晶化の度合の高い結晶化ガラスを得ることができる。
【００４４】
前記保温領域の雰囲気温度は、前記結晶成長温度以上の温度であればよい。前記昇温領域の最下流部（出口部）の温度が前記結晶成長温度である場合は、前記保温領域の雰囲気温度は、前記昇温領域の最下流部の温度でよい。前記昇温領域の最下流部の温度が前記結晶成長温度を超えている場合は、前記保温領域の雰囲気温度は、前記結晶成長温度以上かつ前記昇温領域の最下流部の温度以下でよい。
前記保温領域の雰囲気温度は、ほぼ一定（±５℃以下）に保つことが好ましい。
【００４５】
前記保温領域の長さ及び前記保温領域内の帯状板ガラスの運搬速度は、特に制限されず、結晶の成長が進行する条件を適宜選択することができる。
また、前記保温領域内の帯状板ガラスの運搬速度は、前記溶解装置又は／及び前記成形装置の処理量に応じて適宜選択することができる。そして、前記保温領域内の帯状板ガラスの運搬速度が遅い場合は、それに応じて前記保温領域の長さは短くしてよく、前記保温領域内の帯状板ガラスの運搬速度が速い場合は、それに応じて前記保温領域の長さは長くすればよい。
【００４６】
本発明は、従来、結晶化ガラスの連続成形装置において必要と考えられていた、帯状板ガラスをガラス転移温度近傍に保持する熱処理領域および帯状板ガラスを結晶核形成温度に保持する熱処理領域を有さず、前記成形装置から引き出された帯状板ガラスを直接、結晶核形成温度に収容し結晶成長温度以上に昇温する。そのため、前記結晶化装置全体の長さを短縮することが可能であるし、また、前記結晶化装置全体の長さを延長することなく、前記昇温領域および前記徐冷領域を長くすることが可能である。前記昇温領域を長くすれば、昇温の温度勾配を緩やかにすることができ、よって、帯状板ガラスに波うちや変形、割れ、ひびが生じにくい点で有利である。また、前記徐冷領域を長くすれば、徐冷の温度勾配を緩やかにしたり、徐冷の温度勾配を多段階にすることができ、よって、結晶が形成された帯状結晶化ガラス板から歪みをよく除去できる点で有利である。その結果、本発明は、得られる結晶化ガラスの衝撃強度が優れる点で有利である。
【００４７】
本発明は、結晶化のための熱処理領域を前記昇温領域にすることにより、帯状結晶化ガラス板に波うち、変形、割れ及びひびが発生することを抑制することができる。そのメカニズムは、特定の理論に拘束されるものではないが、以下のように推論される。
結晶化のための熱処理領域内に、昇温のための熱処理領域、結晶核形成のための熱処理領域、次の昇温のための熱処理領域、結晶成長のための熱処理領域を順次備える場合、結晶化のための熱処理領域内にある連続する一枚の帯状板ガラスには、膨張部分と収縮部分とが交互に隣接して併存することになる。連続する一枚の帯状板ガラスにおいて、膨張部分と収縮部分とが交互に隣接して併存することは、結晶化のための熱処理時間が充分に確保されない場合に、帯状結晶化ガラス板に波うち、変形、割れ、ひびを発生させる原因になるものと考えられる。
本発明においては、結晶化のための熱処理領域が前記昇温領域であるため、結晶化のための熱処理領域内の温度分布が連続的であり、また、帯状板ガラスにおいて結晶核形成と結晶成長とが連続的に又は同時に進行している。このため、連続する一枚の帯状板ガラスに膨張部分と収縮部分とが交互に隣接して併存するようなことはなく、帯状結晶化ガラス板に波うち、変形、割れ、ひびが発生することを抑制できると推論される。
【００４８】
本発明の結晶化ガラスの連続成形装置は、更に、前記溶解装置と前記成形装置との間に、前記溶解装置で得た溶融ガラスの均質度と粘度と液面とを調整する調整装置と、前記調整装置から流出した溶融ガラスの失透を防止する失透防止装置とを備えることが好ましい。
本発明は、前記調整装置と前記失透防止装置とを備えることによって、溶融ガラスを均質化し、溶融ガラスの粘度を制御し、溶融ガラスの失透を防止し、かつ所定流速で溶融ガラスを前記成形装置に供給することができる。
【００４９】
前記調整装置は、溶融ガラスを均質化する均質化装置と、溶融ガラスの粘度を制御する粘度制御装置と、溶融ガラスの液面を制御する液面制御装置とから構成される。前記均質化装置は、溶融ガラスを攪拌する装置を備える。前記粘度制御装置は、溶融ガラスを加熱する加熱装置を備える。前記液面制御装置は、前記溶解装置から前記調整装置に導入された溶融ガラスの液面高さを検知して、液面高さの変化量に対応する信号をガラス原料を投入するガラス原料投入装置にフィードバックして、前記溶解装置に投入される原料投入量を補正する。前記液面制御装置によって、前記調整装置を通過する溶融ガラスの液面高さを測定して、原料投入量を補正することができるので、前記成形装置で成形された帯状板ガラスの厚さを所定の厚さに制御することができる。したがって、結晶化ガラスの製造を自動化、量産化することができるとともに、品質の安定化を図ることができ、工程管理も極めて容易に行うことができる。
【００５０】
前記失透防止装置は、溶融ガラスを保温する保温装置と、溶融ガラスを加熱する加熱装置とから構成されることが好ましい。前記保温装置による保温と前記加熱装置による加熱によって、前記成形装置に導入される前の溶融ガラスを所定温度に保持し、溶融ガラスの失透を防止する。
【００５１】
本発明の結晶化ガラスの連続成形装置は、更に、前記成形装置と前記結晶化装置との間に、前記成形装置から搬出された帯状板ガラスを押える押えロールを備えることが好ましい。前記成形装置から搬出された帯状板ガラスの表面は、前記押えロールによって平らなロール面を形成する。前記押えロールを備えることにより、前記成形装置で成形された帯状板ガラスを平坦化して結晶化装置に導入することができる。
【００５２】
本発明の結晶化ガラスの連続成形装置は、カラーフィルター用基板やイメージセンサー用基板等のハイテク製品用基板、電子部品焼成用セッター、電磁調理器トッププレート、光部品、電子レンジ用棚板、防火戸用窓ガラス、石油ストーブ、薪ストーブの前面窓、建築用の材料等として広く使用されている結晶化ガラスを、ガラス原料から連続的に成形加工する結晶化ガラスの製造装置として好適である。
【００５３】
以下、図面を参照して、本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の実施の形態を説明する。ただし、本発明はその実施の形態に限定されない。
【００５４】
図１には、本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の一例が、概略図により示されている。
結晶化ガラスの連続成形装置１０（以下「連続成形装置１０」と記載する。）は、溶解装置１１と、調整装置１２と、失透防止装置１３と、ロールアウト成形装置１４と、結晶化装置１７（ローラハースキルン１７）と、切断装置２７とを備えている。
溶解装置１１は、ガラス原料を溶解させ溶融ガラスとする装置であり、ガラス原料の溶解、清澄、均質化の機能を持った間欠式の間欠炉、または、上記の各機能をユニット型に連結した連結式の連結炉であってよい。
【００５５】
溶解装置１１で得た溶融ガラスは、運搬方向下流に配置された調整装置１２に運ばれる。調整装置１２は、溶融ガラスの均質度と粘度と液面高さを調整する装置である。調整装置１２には、液面制御装置１２ａ、撹拌装置１２ｂ（撹拌棒１２ｂ）、発熱体１２ｃ及び熱電対１２ｄが取り付けられている。
液面制御装置１２ａは、溶融ガラスの液面高さを検知して、液面高さの変化量に対応する信号を溶解装置１１にガラス原料を投入するガラス原料投入装置（不図示）にフィードバックし、ガラス原料投入量を補正する。このようにして、調整装置１２内の液面高さは所定の値に調節される。
撹拌装置１２ｂは、溶融ガラスを撹拌して均質化する。
発熱体１２ｃは、溶融ガラスを加熱する。発熱体１２ｃと熱電対１２ｄによって溶融ガラスの温度を調節して、溶融ガラスの粘度を所定の値に調節する。
【００５６】
調整装置１２から流出した溶融ガラスは、運搬方向下流に配置された失透防止装置１３に流入する。失透防止装置１３には、保温装置１３ａ（保温耐火物１３ａ）、リップ１３ｂ及びサポーター１３ｃが取り付けられている。保温装置１３ａは、溶融ガラスを保温して所定温度に保持する。リップ１３ｂは、溶融ガラスをロールアウト成形装置１４に誘導する。サポーター１３ｃは、リップ１３ｂを支持する支持体である。また、必須ではないが、失透防止装置１３に発熱ユニット１３ｄが取り付けられていてもよい。発熱ユニット１３ｄは、サポーター１３ｃを貫通して設けられた加熱装置であり、発熱ユニット１３ｄによってサポーター１３ｃとリップ１３ｂとは加熱される。
失透防止装置１３は、保温装置１３ａによる保温によって、ロールアウト成形装置１４に導入される前の溶融ガラスを所定温度に保持し、溶融ガラスの失透を防止する。失透防止装置１３に発熱ユニット１３ｄが取り付けられている場合には、発熱ユニット１３ｄによる加熱も、溶融ガラスの失透防止に寄与する。
【００５７】
調整装置１２から流出して失透防止装置１３を通過した溶融ガラスは、運搬方向下流に配置されたロールアウト成形装置１４に供給される。ロールアウト成形装置１４は、溶融ガラスを帯状の板ガラスに圧延成形する。ロールアウト成形装置１４には、上側ローラ１４ａ、下側ローラ１４ｂ及び冷却水箱１４ｃが取り付けられている。上側ローラ１４ａと下側ローラ１４ｂを構成するローラは、市販品でよく、耐熱性、耐熱衝撃性、高温強度、耐ヒートクラック性に優れる材料で作られたものである。
上側ローラ１４ａと下側ローラ１４ｂとは互いに対向して配置され、このローラ対の間に供給された溶融ガラスを帯状に圧延成形する。冷却水箱１４ｃは、その内部に溶融ガラスを冷却するための水が連続的に供給されており、帯状に圧延成形されたガラスを冷却して帯状の形状を維持する。
【００５８】
ロールアウト成形装置１４で帯状に圧延成形されたガラスは、運搬方向下流に配置された運搬装置１５に載置される。運搬装置１５は、複数本のローラが配列されて構成されており、圧延成形された帯状板ガラスを運搬する。運搬装置１５は、ローラのほか、耐熱ベルト等の帯状板ガラスを運搬できる手段から構成されてもよい。
運搬装置１５の運搬方向上流の上側には、ロールアウト成形装置１４によって圧延成形された帯状板ガラスを押える押さえローラ１６が設けられている。押さえローラ１６は、耐熱性に優れた鋼で作られた、１本乃至数本のローラから構成されている。ロールアウト成形装置１４で帯状に圧延成形されたガラスは、押さえローラ１６によって押さえられ、平らな帯状板ガラスＡとなる。なお、ロールアウト成形装置１４によって圧延成形された帯状板ガラスの表面性状によっては、必ずしも押えロール１６は必要ではなく、省略することも可能である。
【００５９】
帯状板ガラスＡは、運搬装置１５により運搬され、結晶化装置１７に導入される。結晶化装置１７は、運搬方向上流から順に、帯状板ガラスＡを収容し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させ帯状結晶化ガラス板Ｂとする昇温領域２４と、帯状結晶化ガラス板Ｂを徐冷する徐冷領域２６とから構成されている。昇温領域２４と徐冷領域２６とは、例えば図２（Ａ）又は（Ｂ）に示す温度勾配になるように、各領域の雰囲気温度が制御される。図２（Ａ）に示す温度勾配は、徐冷の温度勾配を緩やかに設定したものである。図２（Ｂ）に示す温度勾配は、徐冷の温度勾配を、急冷−保温−急冷の多段階に設定したものである。
【００６０】
結晶化装置１７は、市販のローラハースキルンであり、加熱ユニット１８、運搬ローラ１９、熱電対２０、及び攪拌装置２８が取り付けられている。
加熱ユニット１８は、昇温領域２４及び徐冷領域２６において、運搬ローラ１９上下の炉の側壁に１個若しくは複数個配設され、加熱ユニット１８ごとに熱電対２０を設けて温度制御が行えるようになっており、その精度も±５℃以下のものである。攪拌装置２８は、各領域内の空気を撹拌し、各領域の温度を均一にする。これらによって、結晶化熱処理を確実に実施することができ、圧延成形された帯状板ガラスの結晶化を容易にかつ確実に行うことができる。なお、加熱源としては、ＳｉＣ発熱体、カンタルヒータ、ガス、電気等、所望の温度によって適宜選択される。
運搬ローラ１９は、耐熱ローラから構成され、結晶化装置１７内を、帯状板ガラスを停滞することなく連続的に運搬する。
【００６１】
昇温領域２４は、帯状板ガラスＡを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し結晶成長温度以上に昇温する領域である。昇温領域２４内には、例えば図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すような温度勾配が設けられ、帯状板ガラスＡが結晶化装置１７の出口方向に運搬されるにしたがって、徐々に昇温されるようになっている。帯状板ガラスＡは、昇温領域２４を通過することにより、結晶核が形成し結晶が成長し、帯状結晶化ガラス板Ｂとなる。
徐冷領域２６は、帯状結晶化ガラス板Ｂから残留歪みを除去するとともにガラスの均一化をなすために、帯状結晶化ガラス板Ｂを徐冷する領域である。徐冷領域２６内には、例えば図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すような温度勾配が設けられ、帯状結晶化ガラス板Ｂが結晶化装置１７の出口方向に運搬されるにしたがって、徐々に冷却されるようになっている。
【００６２】
結晶化装置１７によって帯状板ガラスＡを結晶化させて得た帯状結晶化ガラス板Ｂは、運搬方向下流に配置された切断装置２７に運搬される。切断装置２７は、帯状結晶化ガラス板Ｂを所定のサイズに切断する。切断装置２７によって切断されて得た結晶化ガラス板Ｃは、二次加工工場に搬送されて、二次加工によって完成品となる。
【００６３】
図３には、本発明の結晶化ガラスの連続成形装置の別の一例が、概略図により示されている。
結晶化ガラスの連続成形装置５０（以下「連続成形装置５０」と記載する。）は、溶解装置５１と、調整装置５２と、失透防止装置５３と、ロールアウト成形装置５４と、結晶化装置５７（ローラハースキルン５７）と、切断装置６７とを備えている。
溶解装置５１、調整装置５２、失透防止装置５３、ロールアウト成形装置５４、及び切断装置６７はそれぞれ、連続成形装置１０における溶解装置１１、調整装置１２、失透防止装置１３、ロールアウト成形装置１４、及び切断装置２７に相当し、それぞれの構成は連続成形装置１０について既述したのと同様である。
【００６４】
調整装置５２には、液面制御装置５２ａ、撹拌装置５２ｂ（撹拌棒５２ｂ）、発熱体５２ｃ及び熱電対５２ｄが取り付けられている。液面制御装置５２ａ、撹拌装置５２ｂ、発熱体５２ｃ及び熱電対５２ｄはそれぞれ、連続成形装置１０における液面制御装置１２ａ、撹拌装置１２ｂ、発熱体１２ｃ及び熱電対１２ｄに相当し、それぞれの構成は連続成形装置１０について既述したのと同様である。
失透防止装置５３には、保温装置５３ａ（保温耐火物５３ａ）、リップ５３ｂ及びサポーター５３ｃが取り付けられており、発熱ユニット５３ｄが取り付けられていてもよい。保温装置５３ａ、リップ５３ｂ、サポーター５３ｃ及び発熱ユニット５３ｄはそれぞれ、連続成形装置１０における保温装置１３ａ、リップ１３ｂ、サポーター１３ｃ及び発熱ユニット１３ｄに相当し、それぞれの構成は連続成形装置１０について既述したのと同様である。
ロールアウト成形装置５４には、上側ローラ５４ａ、下側ローラ５４ｂ及び冷却水箱５４ｃが取り付けられている。上側ローラ５４ａ、下側ローラ５４ｂ及び冷却水箱５４ｃはそれぞれ、連続成形装置１０における上側ローラ１４ａ、下側ローラ１４ｂ及び冷却水箱１４ｃに相当し、それぞれの構成は連続成形装置１０について既述したのと同様である。
【００６５】
連続成形装置５０は、ロールアウト成形装置５４の運搬方向下流に、運搬装置５５と押さえローラ５６とを備えている。運搬装置５５及び押さえローラ５６はそれぞれ、連続成形装置１０における運搬装置１５及び押さえローラ１６に相当し、それぞれの構成は連続成形装置１０について既述したのと同様である。
【００６６】
結晶化装置５７は、運搬方向上流から順に、帯状板ガラスＡを収容し結晶成長温度以上に昇温して、結晶核を形成させると共に結晶を成長させ帯状結晶化ガラス板Ｂとする昇温領域６４と、帯状結晶化ガラス板Ｂを結晶成長温度以上の温度に保持する保温領域６５と、帯状結晶化ガラス板Ｂを徐冷する徐冷領域６６とから構成されている。昇温領域６４と保温領域６５と徐冷領域６６とは、例えば図４（Ａ）又は（Ｂ）に示す温度勾配になるように、各領域の雰囲気温度が制御される。図４（Ａ）に示す温度勾配は、徐冷の温度勾配を緩やかに設定したものである。図４（Ｂ）に示す温度勾配は、徐冷の温度勾配を、急冷−保温−急冷の多段階に設定したものである。
【００６７】
結晶化装置５７は、市販のローラハースキルンであり、加熱ユニット５８、運搬ローラ５９、熱電対６０、及び攪拌装置６８が取り付けられている。
加熱ユニット５８、運搬ローラ５９、熱電対６０、及び攪拌装置６８はそれぞれ、連続成形装置１０における加熱ユニット１８、運搬ローラ１９、熱電対２０、及び攪拌装置２８に相当し、それぞれの構成は連続成形装置１０について既述したのと同様である。
【００６８】
昇温領域６４は、帯状板ガラスＡを結晶核形成温度の雰囲気中に収容し結晶成長温度以上に昇温する領域である。昇温領域６４内には、例えば図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すような温度勾配が設けられ、帯状板ガラスＡが結晶化装置５７の出口方向に運搬されるにしたがって、徐々に昇温されるようになっている。帯状板ガラスＡは、昇温領域６４を通過することにより、結晶核が形成し結晶が成長し、帯状結晶化ガラス板Ｂとなる。
保温領域６５は、帯状結晶化ガラス板Ｂを、結晶成長温度以上の温度に一定時間保持する領域であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す温度勾配においては、昇温領域６４の最下流部（出口部）の温度に保持する領域である。帯状結晶化ガラス板Ｂは、保温領域６５を通過することにより、結晶核の形成と結晶の成長（特に結晶の成長）が更に進行し、結晶化の度合が高まる。
徐冷領域６６は、帯状結晶化ガラス板Ｂから残留歪みを除去するとともにガラスの均一化をなすために、帯状結晶化ガラス板Ｂを徐冷する領域である。徐冷領域６６内には、例えば図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すような温度勾配が設けられ、帯状結晶化ガラス板Ｂが結晶化装置５７の出口方向に運搬されるにしたがって、徐々に冷却されるようになっている。
【００６９】
ガラス原料は、溶解装置５１によって溶解されて溶融ガラスとなる。溶融ガラスは、調整装置５２に運ばれ、調整装置５２から流出して、失透防止装置５３に流入する。溶融ガラスは、失透防止装置５３を通過して、ロールアウト成形装置５４に供給される。溶融ガラスは、ロールアウト成形装置５４によって圧延成形されて帯状板ガラスＡとなる。帯状板ガラスＡは、運搬装置５５によって運搬され、結晶化装置５７に導入される。帯状板ガラスＡは、結晶化装置５７によって結晶化されて帯状結晶化ガラス板Ｂとなる。帯状結晶化ガラス板Ｂは、切断装置６７に運ばれ、切断装置６７によって所定のサイズに切断され結晶化ガラス板Ｃとなる。結晶化ガラス板Ｃは、二次加工工場に搬送されて、二次加工によって完成品となる。
【実施例】
【００７０】
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００７１】
以下の実施例および比較例で得た結晶化ガラス板の衝撃強度は、国際電工委員会（ＩＥＣ）出版物８１７「スプリング駆動の衝撃試験装置及びその校正」に記載された衝撃試験装置を使用し、下記の方法で破損率（％）を算出して評価した。
０．５Ｊの衝撃試験装置を使用して、３０ｃｍ×３０ｃｍ×４ｍｍの寸法に切り出した結晶化ガラス板の表面の５箇所に３回ずつ衝撃した。結晶化ガラス板にひびや割れがなければ合格とし、ひびや割れがあれば不合格とし、不合格の比率（試験に供した全枚数に対する不合格の枚数）を破損率（％）とした。
【００７２】
実施例は、図１及び図３に図示された連続成形装置と同様に構成された装置を用意し、実施した。比較例は、特許文献１に開示された連続成形装置と同様に構成された装置を用意し、実施した。実施例および比較例の結晶化工程における温度は、結晶化装置の各領域内の雰囲気温度である。
【００７３】
［実施例１］
質量百分率でＳｉＯ２  ６３．５％、Ａｌ２Ｏ３  ２１．５％、ＭｇＯ  ０．５％、ＺｎＯ  １．５％、ＢａＯ  １．８％、ＴｉＯ２  ２．８％、ＺｒＯ２  １．５％、Ｂ２Ｏ３  ０．３％、Ｐ２Ｏ５  １．０％、Ｎａ２Ｏ  ０．７％、Ｋ２Ｏ  ０．５％、Ｌｉ２Ｏ  ３．６％、Ａｓ２Ｏ３  ０．５％、Ｖ２Ｏ５  ０．３％の組成に調合したガラス原料を溶解装置に入れた。１６７０℃でガラス原料を溶融し、次いで、成形装置にて１７０ｃｍ×２５０ｍ×４ｍｍに圧延成形して帯状板ガラスを得た。
【００７４】
上記で得た帯状板ガラスを、成形装置から結晶化装置まで運搬し、入口の温度が７３０℃の昇温領域に投入し、１℃／分の速度で８８０℃まで昇温するように昇温領域を通過させ、結晶核を形成させ結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とした。
次いで、帯状結晶化ガラス板を１０℃／分の速度で１００℃まで徐冷するように、徐冷領域を通過させた。
次いで、切断装置によって、帯状結晶化ガラス板を、運搬方向の長さ１００ｃｍに切断した。
【００７５】
こうして、主結晶としてβ−石英固溶体を析出した、黒色の結晶化ガラス板を得た。結晶化ガラス板には、波うち、変形、割れ及びひびはなく、平坦で綺麗な外観であった。結晶化ガラス板の前記破損率は、５％以下であった。
【００７６】
［実施例２］
質量百分率でＳｉＯ２  ６４．０％、Ａｌ２Ｏ３  ２２．０％、ＭｇＯ  ０．５％、ＺｎＯ  １．０％、ＢａＯ  ２．０％、ＴｉＯ２  ２．５％、ＺｒＯ２  １．５％、Ｂ２Ｏ３  ０．３％、Ｐ２Ｏ５  ０．８％、Ｎａ２Ｏ  ０．８％、Ｋ２Ｏ  ０．３％、Ｌｉ２Ｏ  ３．８％、Ａｓ２Ｏ３  ０．５％の組成に調合したガラス原料を溶解装置に入れた。１６５０℃でガラス原料を溶融し、次いで、成形装置にて１７０ｃｍ×２５０ｍ×４ｍｍに圧延成形して帯状板ガラスを得た。
【００７７】
上記で得た帯状板ガラスを、成形装置から結晶化装置まで運搬し、入口の温度が７５０℃の昇温領域に投入し、２℃／分の速度で１０００℃まで昇温するように昇温領域を通過させ、結晶核を形成させ結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とした。
次いで、帯状結晶化ガラス板を５℃／分の速度で１００℃まで徐冷するように、徐冷領域を通過させた。
次いで、切断装置によって、帯状結晶化ガラス板を、運搬方向の長さ１００ｃｍに切断した。
【００７８】
こうして、主結晶としてβ−スポジューメンを析出した、白色の結晶化ガラス板を得た。結晶化ガラス板には、波うち、変形、割れ及びひびはなく、平坦で綺麗な外観であった。結晶化ガラス板の前記破損率は、５％以下であった。
【００７９】
［実施例３］
質量百分率でＳｉＯ２  ６３．５％、Ａｌ２Ｏ３  ２１．５％、ＭｇＯ  ０．５％、ＺｎＯ  １．５％、ＢａＯ  １．８％、ＴｉＯ２  ２．８％、ＺｒＯ２  １．５％、Ｂ２Ｏ３  ０．３％、Ｐ２Ｏ５  １．０％、Ｎａ２Ｏ  ０．７％、Ｋ２Ｏ  ０．５％、Ｌｉ２Ｏ  ３．６％、Ａｓ２Ｏ３  ０．５％、Ｖ２Ｏ５  ０．３％の組成に調合したガラス原料を溶解装置に入れた。１６７０℃でガラス原料を溶融し、次いで、成形装置にて１７０ｃｍ×２５０ｍ×４ｍｍに圧延成形して帯状板ガラスを得た。
【００８０】
上記で得た帯状板ガラスを、成形装置から結晶化装置まで運搬し、入口の温度が７３０℃の昇温領域に投入し、１．５℃／分の速度で８８０℃まで昇温するように昇温領域を通過させ、結晶核を形成させ結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とした。
次いで、帯状結晶化ガラス板を、８８０℃の保温領域に導入し、保温領域を通過させながら８８０℃で３０分間保持し、更に結晶化させた。
次いで、帯状結晶化ガラス板を１０℃／分の速度で１００℃まで徐冷するように、徐冷領域を通過させた。
次いで、切断装置によって、帯状結晶化ガラス板を、運搬方向の長さ１００ｃｍに切断した。
【００８１】
こうして、主結晶としてβ−石英固溶体を析出した、黒色の結晶化ガラス板を得た。結晶化ガラス板には、波うち、変形、割れ及びひびはなく、平坦で綺麗な外観であった。結晶化ガラス板の前記破損率は、５％以下であった。
保温工程を設けた実施例３は、保温工程のない実施例１よりも、結晶化に要する全時間を短くすることができた。実施例３の前記破損率は、実施例１と同程度であった。
【００８２】
［比較例１］
質量百分率でＳｉＯ２  ６３．５％、Ａｌ２Ｏ３  ２１．５％、ＭｇＯ  ０．５％、ＺｎＯ  １．５％、ＢａＯ  １．８％、ＴｉＯ２  ２．８％、ＺｒＯ２  １．５％、Ｂ２Ｏ３  ０．３％、Ｐ２Ｏ５  １．０％、Ｎａ２Ｏ  ０．７％、Ｋ２Ｏ  ０．５％、Ｌｉ２Ｏ  ３．６％、Ａｓ２Ｏ３  ０．５％、Ｖ２Ｏ５  ０．３％の組成に調合したガラス原料を溶解装置に入れた。１６７０℃でガラス原料を溶融し、次いで、成形装置にて１７０ｃｍ×２５０ｍ×４ｍｍに圧延成形して帯状板ガラスを得た。
【００８３】
上記で得た帯状板ガラスを、成形装置から結晶化装置まで運搬し、６３０℃の温度領域に投入し、この温度領域を通過させながら６３０℃で１０分間、ガラス転移温度近傍に保持した。
次いで、帯状板ガラスを１０℃／分の速度で７３０℃まで昇温するように、第一の昇温領域を通過させた。
次いで、帯状板ガラスを７３０℃の温度領域に投入し、この温度領域を通過させながら７３０℃で２０分間保持し、帯状板ガラスに結晶核を形成させた。
次いで、結晶核が形成された帯状板ガラスを１℃／分の速度で８８０℃まで昇温するように、第二の昇温領域を通過させた。
次いで、結晶核が形成された帯状板ガラスを、８８０℃の温度領域に導入し、この温度領域を通過させながら８８０℃で３０分間保持し、結晶を成長させて帯状結晶化ガラス板とした。
次いで、帯状結晶化ガラス板を１０℃／分の速度で１００℃まで徐冷するように、徐冷領域を通過させた。
次いで、切断装置によって、帯状結晶化ガラス板を、運搬方向の長さ１００ｃｍに切断した。
【００８４】
こうして、主結晶としてβ−石英固溶体を析出した、黒色の結晶化ガラス板を得た。結晶化ガラス板には、波うち、変形、割れ及びひびはなく、平坦で綺麗な外観であった。結晶化ガラス板の前記破損率は、５％以下であった。
【符号の説明】
【００８５】
１０、５０・・・結晶化ガラスの連続成形装置
１１、５１・・・溶解装置
１２、５２・・・調整装置
１２ａ、５２ａ・・液面制御装置
１２ｂ、５２ｂ・・撹拌装置（撹拌棒）
１２ｃ、５２ｃ・・発熱体
１２ｄ、５２ｄ・・熱電対
１３、５３・・・失透防止装置
１３ａ、５３ａ・・保温装置（保温耐火物）
１３ｂ、５３ｂ・・リップ
１３ｃ、５３ｃ・・サポーター
１３ｄ、５３ｄ・・発熱ユニット
１４、５４・・・ロールアウト成形装置
１４ａ、５４ａ・・上側ローラ
１４ｂ、５４ｂ・・下側ローラ
１４ｃ、５４ｃ・・冷却水箱
１５、５５・・・運搬装置
１６、５６・・・押さえローラ
１７、５７・・・結晶化装置（ローラハースキルン）
１８、５８・・・加熱ユニット
１９、５９・・・運搬ローラ
２０、６０・・・熱電対
２４、６４・・・昇温領域
６５・・・保温領域
２６、６６・・・徐冷領域
２７、６７・・・切断装置
２８、６８・・・攪拌装置
Ａ・・・・帯状板ガラス
Ｂ・・・・帯状結晶化ガラス板
Ｃ・・・・切断された結晶化ガラス板
【図１】
0005602675.tif 000002
【図２】
0005602675.tif 000003
【図３】
0005602675.tif 000004
【図４】
0005602675.tif 000005