(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラス（３）の端面を外方に突出した曲面形状に研磨する第一研磨工程を経て、少なくとも、前記第一研磨工程によって前記板ガラス（３）の端面に形成された曲面部（３ａ）と前記板ガラス（３）表裏の平面部（３ｂ）との境部（３ｃ）を、稜部が無くなるように前記第一研磨工程より滑らかに加工する仕上げ工程を実施した後、最低１７ｋｇｆ／ｍｍ2 の板ガラスエッジ強度となるように熱強化処理を実施して防火ガラスにする防火ガラスの仕上げ方法。
【請求項２】
前記仕上げ工程は、バフ磨きによって実施される請求項１に記載の防火ガラスの仕上げ方法。
【請求項３】
前記仕上げ工程は、加熱溶融によって実施される請求項１に記載の防火ガラスの仕上げ方法。
【請求項４】
前記仕上げ工程は、化学的な溶解によって実施される請求項１に記載の防火ガラスの仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、防火戸に用いることができる防火ガラスの仕上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板ガラスを防火戸に用いる場合、板ガラスの熱割れ現象（熱を受けて板ガラスの中央部に発生した熱膨張によって、窓枠等に支持された板ガラスエッジ部分に引張応力が作用し、その引張応力が、板ガラスに備わったエッジ強度を超えることによって割れを生じる）を防止するために、ガラスのエッジ強度が高いことが必要である。
防火用の板ガラスとしては、網入りガラスや、含水珪酸アルカリからなる中間層を挟み込んだ積層ガラスが知られているが、前者は、内装の網が視界を遮り透視性を損なう危険性があり、後者は、前記中間層が熱変化で発泡して不透明になり透視性を損なう危険性がある。これらの問題点が無いものとして、ソーダ石灰系のガラスを熱強化処理したものが上げられる。
熱強化処理は、ガラスの軟化点（７２０〜７３０℃）をかなり超える温度域  （約７６０℃）で板ガラスを加熱し、連続する空気冷却部分において、背圧９５０ｍｍＡｑと非常に高い圧力で冷却空気を吹付けて実施される方法がある。但し、この様な板ガラスの熱強化処理に伴っては、所定のエッジ強度を付与することはできるものの、上述のとおりガラス軟化点を超える高温域で加熱した板ガラスに強圧の空気を吹き付けるために、ガラス表面の平坦性に欠けたり、反りを生じて、反射映像上の不具合を生じる危険性がある。
【０００３】
従来、この種の防火ガラスの仕上げ方法としては、フラットな端縁部を形成するために、図５に示すように、カップホイール（ホイール側面２０ａに研磨用ダイヤモンドや砥石を付設してあるもの）２０をその軸芯周りに回転させて、前記ホイール側面２０ａを板ガラス２１の端縁部２１ａ、及び、稜部２１ｂに接当させて研磨を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の防火ガラスの仕上げ方法によれば、端縁部の研磨によって生じた稜部に目視では観察しにくいような細かい研磨溝が発生し、熱膨張に伴う熱応力が前記研磨溝に集中的に作用し易く、特に、前記ソーダ石灰系のガラス（熱強化処理を実施しないもの）においては、エッジ強度が高く望めないという問題点がある。
【０００５】
従って、防火用板ガラスとして使用するためには、前述の熱強化処理を実施する必要性があり、その結果、前述の熱強化処理による不具合を生じるという問題点が発生する。また、前記熱強化処理による不具合（表面不平坦・反り発生）を解消するために、加熱温度や吹付け空気の背圧を従来の熱強化処理の値より低下させた熱強化処理（以下、単に低熱強化処理という）を実施すると、例えば、防火戸として不適なエッジ強度しか得られなくなる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、板ガラスのエッジ強度を増大させることができる防火ガラスの仕上げ方法を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴手段は、板ガラスの端面を外方に突出した曲面形状に研磨する第一研磨工程を経て、少なくとも、前記第一研磨工程によって前記板ガラスの端面に形成された曲面部と前記板ガラス表裏の平面部との境部を、稜部が無くなるように前記第一研磨工程より滑らかに加工する仕上げ工程を実施した後、最低１７ｋｇｆ／ｍｍ2 の板ガラスエッジ強度となるように熱強化処理を実施して防火ガラスにするところにある。
【０００８】
一般的に、板ガラス内に生じる発生応力は、稜部に集中し易い性質があるが、請求項１の発明の特徴手段によれば、板ガラスの端面を外方に突出した曲面形状に研磨する第一研磨工程を経て、少なくとも、前記第一研磨工程によって前記板ガラスの端面に形成された曲面部と前記板ガラス表裏の平面部との境部を、稜部が無くなるように前記第一研磨工程より滑らかに加工する仕上げ工程を実施するから、板ガラス端縁部に応力が集中し難くくすることができる。つまり、特に、前記曲面部と前記板ガラス表裏の平面部との境部を前記第一研磨工程より滑らかに加工する仕上げ工程を実施することによって、稜部を無くすと共に、より滑らかな仕上げ表面を形成することができ、研磨によって大きな研磨溝がついてそこに応力が集中するのを防止し易くなり、結果的には、板ガラスのエッジ強度を従来より増加させることが可能となる。
そして、エッジ強度が増加すれば、熱強化処理を実施するのに、従来より低い温度域での加熱や、従来より低い圧力での空気の吹付けによる熱強化処理を実施しても、所定の熱強化処理後エッジ強度を確保することができるようになり、従来のような、ガラス表面の平坦性に欠けたり、反りを生じて、反射映像上の不具合が発生するのを防止できる。更には、熱強化処理設備の稼動コストの低減をも図ることが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成は、前記仕上げ工程は、バフ磨きによって実施されるところにある。
【００１０】
請求項２の発明の特徴構成によれば、研磨表面の凹凸を数μｍオーダーに磨き上げることができ、研磨によって前記境部に大きな研磨溝が発生するのを防止でき、研磨溝への板ガラスの応力集中を抑えて、より板ガラスのエッジ強度を増加させることが可能となる。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成は、前記仕上げ工程は、加熱溶融によって実施されるところにある。
【００１２】
請求項３の発明の特徴構成によれば、前記仕上げ工程による仕上げ面を板ガラス表面と同様に仕上げることができ、板ガラスに作用する発生応力を、端縁部で全体で受けることができ、より板ガラスのエッジ強度を増加させることが可能となる。
【００１３】
請求項４の発明の特徴構成は、前記仕上げ工程は、化学的な溶解によって実施されるところにある。
【００１４】
請求項４の発明の特徴構成によれば、仕上げ工程そのものを簡単な作業手順によって実施することが可能となり、板ガラスの端縁部仕上げ作業の効率を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図２は、サッシュ１に対して、本発明の防火ガラスの仕上げ方法の一実施形態によってその端縁部２を仕上げた板ガラス３をはめて形成してある防火戸４を示すものである。
【００１７】
前記サッシュ１は、戸枠部分を形成する環状のサッシュ本体５を設け、前記板ガラス３をサッシュ本体５に保持するための保持部６を、前記サッシュ本体５の枠内周部分に着脱自在に設けて構成してある。
前記サッシュ本体５、及び、保持部６は、共に金属で形成してあり、火災が発生しても前記板ガラス３を保持できることを考慮して形成してある。前記保持部６は、一対のアングル部材で構成してあり、夫々の間に前記板ガラス３の端縁部２を保持できる隙間７を形成できる状態に前記サッシュ本体５に取り付けてある。
【００１８】
また、前記隙間７には、前記板ガラス３の端縁保護の機能を備えたクロロプレンゴム製のセッティングブロック（前記サッシュ１の下辺の隙間７にのみ設置）８と、前記板ガラス３の端縁部２を挟持して保持部６に固定する保持金物９とを設けてある。
前記保持金物９は、金属製の薄板部材によって形成してあり、前記隙間７に板ガラス３を位置させることによって、前記端縁部２を弾性的に挟み込み固定できるように形成してある。具体的には、板ガラス３の端縁部２のほぼ全長にわたる長さ寸法に形成してあり、図に示すように、前記端縁部２の長手方向視における断面形状が、角張った『Ｕ』の字形状（六角形図形の上の一辺をなくした形状）で、前記『Ｕ』の字の両端部が板ガラス３の表裏面に各別に線接当するように形成してある。外径寸法は、前記隙間７の幅寸法より大きく形成してあり、前記板ガラス３の端縁部２を挟んだ状態で前記隙間７に設置することによって、前記保持部６から挟持方向の押圧力を受けて前記板ガラス３を強力に挟持固定することができ、火災時の板ガラス３の熱変形によるガラス周縁部分の外れを防止することができる。
尚、保持金物９は、金属（例えば、鉄やステンレス鋼）によって形成してあるから、環境温度に速やかに馴染み易く、例えば、火災が発生した場合に、保持している前記板ガラス３の周縁部にも熱が伝わり易くして周縁部と中央部との温度差が生じにくい状態を作り出し、破壊し難くすことが可能となる。この板ガラス３の破壊し難さを、エッジに発生する応力に換算すると、約５〜６ｋｇｆ／ｍｍ2 ほど応力が緩和することが確認されている。
【００１９】
次に、板ガラス３について説明する。
前記板ガラス３は、吊り金具を使用しない製法で形成されたソーダ石灰系の板ガラスを、後述の端縁部仕上げ工程を経てから、熱強化処理を施して形成してある。
【００２０】
前記板ガラス３は、その端面を外方に突出した曲面形状に研磨する第一研磨工程を経て、少なくとも、前記第一研磨工程によって前記板ガラス３の端面に形成された曲面部３ａと前記板ガラス３表裏の平面部３ｂとの境部３ｃを、前記第一研磨工程より滑らかに加工する仕上げ工程を実施して端縁仕上げを行ってある。
【００２１】
具体的には、前記第一研磨工程は、図１（イ）に示すように、軸芯廻りに回転する円筒ホイール１０の外周面を使って研磨する平廻り円筒ホイール型研磨方式の研磨方法によって実施するもので、前記円筒ホイール１０は、軸芯方向での中間部ほど外径寸法が小径になるようにその外周面を形成してあり、被研磨部分となる板ガラス端面が、外方に突出した曲面形状に研磨されるように構成してある。そして、前記円筒ホイール１０の外周面は、＃２００番手より細かな研磨部に形成してある。
この第一研磨工程において研磨された前記曲面部３ａは、表面内の凹凸が０．０３ｍｍ程度に仕上げられており、非常に細かな凹凸であるから、板ガラス３の発生応力が集中的に作用するのを避け易くなる。
更には、第一研磨工程での研磨方向は、板ガラス端面の長手方向に沿って設定してあるから、研磨に伴う筋（キズ）は、同様に板ガラス端面の長手方向に沿って形成され、板ガラス３の板面に沿って作用する熱破壊力等の集中を回避し易くなる。
【００２２】
前記仕上げ工程は、図１（ロ）に示すように、二軸の回転軸に張り廻されて回転する研磨用ベルト１１の外周面を使って研磨するバフ磨き方式の研磨方法によって実施するものである。このバフ磨きとは、極上仕上げとも呼ばれ、一般的には、羊の皮で形成したベルト１１で研磨し、その研磨に際しては、酸化セリウム（非常に細かい粒度の研磨粉）の水溶液を被研磨部分に掛けながら実施することによって、表面粗さが数μｍ（殆ど板ガラス表裏面の表面粗さと等しい値）にまで細かくなり、ツヤをだすことも可能で、前記境部３ｃへの発生応力の集中が起こり難くすることができる。
【００２３】
前記第一研磨工程、及び、仕上げ工程によって、板ガラス３の端縁部２に発生応力が集中し難くすることができ、特に、板ガラス３の板面に沿って作用する発生応力の集中を回避し易くなる。その結果、火災による熱を受けても破壊し難くすことが可能となり、エッジ強度として約４ｋｇｆ／ｍｍ2 ほど向上することが確認されている。
【００２４】
例えば、建設省告示第１１２５号に基づく防火試験での甲種及び乙種防火戸として板ガラスを使用するには、板ガラスのエッジ強度を２６ｋｇｆ／ｍｍ2 以上に確保する必要があるが、本実施例の板ガラス３によれば、前記保持金物９による保持に伴う約５〜６ｋｇｆ／ｍｍ2 の発生応力の緩和、及び、端面部の仕上げに伴う約４ｋｇｆ／ｍｍ2 のエッジ強度の向上を叶えることが可能になるから、熱強化処理によって最低１７ｋｇｆ／ｍｍ2 の強化を図るだけでよくなる。
従って、当該板ガラス３の熱強化処理においては、板ガラス３の加熱温度は、ガラスの軟化点（７２０〜７３０℃）以下、冷却空気吹付けの際のノズルからの背圧は、５００ｍｍＡｑで実施しても、所定のエッジ強度を確保することができるようになり、従来のように、加熱温度７６０℃、空気吹付け背圧９５０ｍｍＡｑで実施する熱強化処理によって生じる危険性のあった品質の低下（ガラス表面の平坦性に欠けたり、反りを生じる）を防止して、歩留まりをよくすることができると共に、熱強化処理設備の稼動コストの低減をも図ることが可能となる。
【００２５】
尚、熱強化処理された板ガラス３のエッジ強度（代用特性としての表面圧縮応力）の測定は、全反射応力測定方法により行った。全反射応力測定方法は、被測定板ガラス表面にこれより屈折率の僅かに大きいプリズムを置き、被測定点に集束する円偏光光束を全反射臨界角にほぼ等しい角度で入射させて、反射光観察望遠鏡の視野に現れる明暗の全反射境界線間のずれ量を既知応力により較正した目盛りで測定する方法によって実施した。
【００２６】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
【００２７】
〈１〉  前記第一研磨工程は、先の実施例で説明した平廻り円筒ホイール型研磨方式による研磨方法に限定されるものではなく、例えば、カップホイール（ホイール面に研磨用ダイヤモンドや砥石を付設してあるもの）を用いた研磨方法との併用や、バフ磨き方式の研磨方法、又は、その併用による研磨方法であってもよい。また、前記仕上げ工程は、先の実施例で説明したバフ磨きに限定されるものではなく、例えば、板ガラス３端縁部の局部的な加熱溶融によって実施したり、又は、化学的な溶解によって実施するものであってもよい。要するに、前記第一研磨工程によって研磨された前記曲面部３ａと前記板ガラス３表裏の平面部３ｂとの境部３ｃを、少なくとも、前記第一研磨工程より滑らかに加工できるように仕上げるものであればよい。
〈２〉  本実施例による板ガラス３と、サッシュ本体５との取り付けは、先の実施例に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、使用する保持金物として、サッシュ本体５と面接触する金属製の弾性保持金物９ａを使用して固定すれば、サッシュ本体５への輻射熱を、前記保持金物９ａから板ガラス３の周縁部に効率よく伝達することができ、板ガラスの中央部と周縁部との温度差を少なくして、破壊し難くすることが可能となる。また、取り付け状態の他の実施例としては、図４に示すように、サッシュ本体５の押縁５ａに嵌合する金属製の弾性保持金物９ｂと、不燃製板（例えば、ケイカル板）によって挟持固定するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の板ガラス端縁部の仕上げ方法を示す説明図
【図２】実施例の防火戸を示す要部の断面図
【図３】別実施例の板ガラス取り付け状況を示す断面図
【図４】別実施例の板ガラス取り付け状況を示す断面図
【図５】従来例の板ガラス端縁部の仕上げ方法を示す説明図
【符号の説明】
３    板ガラス
３ａ  曲面部
３ｂ  平面部
３ｃ  境部
【図１】
0003693560.tif 000002
【図２】
0003693560.tif 000003
【図３】
0003693560.tif 000004
【図４】
0003693560.tif 000005
【図５】
0003693560.tif 000006