(57)【要約】強化ガラス又はガラスセラミックのシートであって、第１の主面、第１の主面に対向する第２の主面、第１の主面と第２の主面との間に位置する内部領域、第１の主面と第２の主面との間に延在し、シートの外周を画成するように、第１の主面と第２の主面を包囲する外端面、及び第１の主面と第２の主面との間に厚さ有し、ガラス又はガラスセラミックを含み、熱強化されており、第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．１ｎｍＲａを超え５００ｎｍＲａ未満の粗さを有し、ＰＰ＜０．０５・（ＬＬ）であり、ここで、ＬＬは、測定位置がシートの外端部の点から厚さの３倍の位置まで内側に移動するにつれ、シートの第１の表面の測定位置において、シートの第１及び第２の主面を介してシートを通して測定される、シートの外端部に対し、遅軸が平行より垂直に近い最大示差光遅延と定義され、ＰＰは、測定位置がシートの外端部の点から厚さの３倍の位置まで内側に移動するにつれ、シートの第１の表面の測定位置において、シートの第１及び第２の主面を介してシートを通して測定される、シートの外端部に対し、遅軸が垂直より平行に近い最大示差光遅延と定義される、シート。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化ガラス又はガラスセラミックのシートであって、
第１の主面と、
前記第１の主面に対向する第２の主面と、
前記第１の主面と第２の主面との間に位置する内部領域と、
前記第１の主面と第２の主面との間に延在し、前記シートの外周を画成するように、前記第１及び第２の主面を包囲する外端面と、
前記シートの前記第１の主面と前記第２の主面との間の局所距離として定義される厚さと、
を有し、
前記シートが、ガラス又はガラスセラミックを含み、熱強化されて成り、
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５〜０．８ｎｍＲａの粗さを有し、
ＰＰ＜０．０５・（ＬＬ）であり、ここで、ＬＬは、前記シートの前記外端部に対し、遅軸が平行より垂直に近い最大示差光遅延と定義され、ＰＰは、もしあれば、前記シートの前記外端部に対し、遅軸が垂直より平行に近い最大示差光遅延と定義され、なければゼロであって、ＰＰ及びＬＬのいずれも、前記シートの前記外端面から、前記シートの前記厚さの３倍離れた位置から開始し、前記シートの前記外端面まで、前記シートの前記厚さの１／１００のステップで移動した位置において、前記第１及び第２の主面を介し、前記シートを通して測定され、ＬＬの値はＡＳＴＭ  Ｃ１２７９に基づき、前記シートの外端面における最大遅延の外挿を含むことを特徴とする、シート。
【請求項２】
ＰＰ≦０．０３・（ＬＬ）であることを特徴とする、請求項１記載のシート。
【請求項３】
ＰＰ≦０．０１・（ＬＬ）であることを特徴とする、請求項１記載のシート。
【請求項４】
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．７ｎｍＲａ未満の粗さを有することを特徴とする、請求項１記載のシート。
【請求項５】
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．３ｎｍＲａ未満の粗さを有する、請求項１記載のシート
【請求項６】
０．２〜３ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜５いずれか１項記載のシート。
【請求項７】
０．２〜１．６ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜５いずれか１項記載のシート。
【請求項８】
０．２〜１．２ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜５いずれか１項記載のシート。
【請求項９】
０．２〜１．１ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜５いずれか１項記載のシート。
【請求項１０】
ソーダライムガラスを含むことを特徴とする、請求項１〜９いずれか１項記載のシート。
【発明の詳細な説明】
【関連技術の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容に依拠し、参照により、全内容が本明細書に援用される、２０１６年１月３１日出願の米国仮特許出願第６２／２８９，３３４号、及び２０１６年１１月３０日出願の米国仮特許出願第６２／４２８，５３０号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本出願は、２０１６年１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／２８８，８５１号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，２３２号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，１８１号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，２７４号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，２９３号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３０３号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３６３号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３１９号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３３５号、２０１４年７月３１日出願の米国仮特許出願第６２／０３１，８５６号、２０１４年１１月４日出願の米国仮特許出願第６２／０７４，８３８号、２０１５年４月１４日出願の米国仮特許出願第６２／０３１，８５６号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，２３２号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，１８１号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，２７４号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，２９３号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３０３号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３６３号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３１９号、２０１５年７月３０日出願の米国特許出願第１４／８１４，３３５号、２０１５年１０月２日出願の米国仮特許出願第６２／２３６，２９６号、２０１６年１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／２８８，５４９号、２０１６年１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／２８８，５６６号、２０１６年１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／２８８，６１５号、２０１６年１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／２８８，６９５号、及び２０１６年１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／２８８，７５５号に関連し、参照により、完全に本明細書に援用されるものである。
【技術分野】
【０００３】
本出願は、概して、向上した熱強化ガラス、及びかかるガラスを製造するための関連する方法及び装置に関し、より具体的には、シートを通した特徴的な近端遅延特性によって立証される、良好なエッジ強度特性を生成する一方、過度の不均一性、粗さ、又は他の望ましくない特性を誘発することなく、ガラスに対し、望ましくは高速で、熱をやり取りする方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
特許文献１は、ガラスシートを加熱及び／又は熱強化するための方法及び装置を開示している。本特許文献１は、米国法において、その内容に依拠し、参照により全内容が本明細書に援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９，２９６，６３８号明細書（タイトル「Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｇｌａｓｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ ｆｏｒ Ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｆ Ｇｌａｓｓ」、共同所有）  定義「ガラスシート」及び「ガラスリボン」という語句は、本明細書及び特許請求の範囲において広い意味に使用され、１つ以上のガラス及び／又は１つ以上のガラスセラミックを含むシート及びリボン、並びに１つ以上のガラス及び／又は１つ以上のガラスセラミックを含むラミネート体又は他の複合体を含む。「ガラスシート」という語句は、ガラスシート及びガラスリボンを集合的に指すのに使用される。「ガラス」には、ガラス及びガラスセラミックとして知られている材料が含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、‘２３２、‘８５１、及び‘８５６出願の熱強化ガラスの製造方法及び装置に関する追加の特徴又は強化を提供し、前述の出願の方法及び装置と共に、向上した特性、特に特徴的な近端遅延特性プロファイルによって証明される、良好なエッジ強度を有する熱強化ガラスシートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態によれば、強化ガラスシートが提供され、シートは第１の主面、第１の主面に対向する第２の主面、第１の主面と第２の主面との間に位置する内部領域、第１の主面と第２主面との間に延在し、シートの外周を画成するように、第１及び第２の主面を包囲する外端面、及びシートの第１の主面と第２の主面との間の局所距離として定義される厚さを有している。第１の主面は１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５〜０．８ｎｍＲａの粗さを有している。シートはＰＰ＜０．０５・（ＬＬ）も満足し、ここで、ＬＬはシートの外端部に対し遅軸が平行より垂直に近い最大示差光遅延と定義され、ＰＰは、もしあれば、シートの外端部に対し遅軸が垂直より平行に近い最大示差光遅延と定義され、なければゼロであって、ＰＰ及びＬＬのいずれも、シートの外端面から、シートの厚さの３倍離れた位置から開始し、シートの外端面まで、シートの厚さの１／１００のステップで移動した位置において、第１及び第２の主面を介し、シートを通して測定され、ＬＬの値はＡＳＴＭ  Ｃ１２７９に基づき、シートの外端面における最大遅延の外挿を含んでいる。
【０００８】
実施形態によれば、ＰＰは０．０３・（ＬＬ）、０．０２・（ＬＬ）、０．０１・（ＬＬ）未満、更には０．００１・（ＬＬ）未満とすることができる。勿論、ＰＰをセロにすることもできる。
【０００９】
前述の実施形態のいずれとも両立する更なる実施形態によれば、ＩＳＯ規格１９６０６に基づき、第１の主面の１０μｍ×１０μｍの領域にわたって測定されるＲａ粗さが、０．０５又は０．１ｎｍから、２０、４、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、更には０．２ｎｍＲａまでの範囲とすることができる。
【００１０】
前述の実施形態のいずれとも両立する更なる実施形態によれば、シートの厚さは、０．１、０．２、又は０．５ｍｍから、３、２．８、２．６、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．４、１．２、１．１、１、０．９、０．８、０．７、及び更には０．６ｍｍまでの範囲とすることができる。シートの１つの材料は、ソーダライムガラスであってよい。
【００１１】
参照符号は、単に読者の便宜を図るためのものであって、本発明の範囲を限定すると解釈されることを意図するものでも、そう解釈されるべきものでもない。より一般的には、前述の概要説明及び以下の詳細な説明は、単に本発明の例示であって、本発明の本質及び特徴を理解するための概要、及び枠組みの提供を意図したものであることを理解されたい。
【００１２】
本発明の更なる特徴及び効果は、これに続く詳細な説明に述べてあり、当業者はその記述から、一部は容易に明らかであり、本明細書に例示する本発明を実施することによって認識できるであろう。添付図面は、本発明について更なる理解が得られることを意図して添付したもので、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものである。本明細書および図面（縮尺通りではない）に開示の本発明の様々な特徴は、個別に、及び任意に組み合わせて使用できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ガラスシートを加熱又は冷却するためのヒートシンク又は熱源の実施形態を示す概略側断面図。
【図２】ガラスシートを加熱し、次いで焼き入れするための装置の実施形態を示す概略側断面図。
【図３】熱源の実施形態の概略平断面図。
【図４】シート又はガラスを含むシートを示す斜視図。
【図５】ヒートシンク又は熱源の実施形態を示す概略側断面図。
【図６】ヒートシンク又は熱源の別の実施形態を示す概略側断面図。
【図７】従来の強制ガス対流強化プロセスの操作中に生成されると考えられる、シートに対するガス流の概略断面図。
【図８Ａ】本明細書に記載のヒートシンクの１つの実施形態の動作中に生成されると考えられる、シートに対するガス流の概略断面図。
【図８Ｂ】本明細書に記載のヒートシンクの別の実施形態の動作中に生成されると考えられる、シートに対するガス流の概略断面図。
【図９】熱強化によってシートに生じる応力のシミュレーション計算に使用した断面を示す、ガラスシートの透視斜視図。
【図１０】図９に示す位置における、強化プロセスのシミュレーションによって算出した、主面の冷却速度に対してエッジ冷却速度を相対的に変化させたとき、ガラスシートに生じる特定のエッジ応力を示すグラフ。
【図１１】シートの厚さを通したエッジ遅延特性プロファイルのシミュレーション計算に使用した断面を示す、ガラスシートの透過斜視図。
【図１２】焼き入れ中の様々なエッジ熱伝達率について、エッジに平行な方向の距離を関数として、ガラスシートの厚さを通したエッジ遅延特性プロファイルをシミュレートした結果を示すグラフ。
【図１３】多孔質ガスベアリングを用いて強化した本開示によるガラスシート、及び強制空気対流によって強化した比較のためのガラスシートについて、エッジに平行な方向の距離を関数として、測定したガラスシートの厚さを通したエッジ遅延特性プロファイルを示すグラフ。
【図１４】離散孔ガスベアリングを用いて強化した本開示によるガラスシート、及び強制空気対流によって強化した比較のためのガラスシートについて、エッジに平行な方向の距離を関数として、測定したガラスシートの厚さを通したエッジ遅延特性プロファイルを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、ガラスシート１０を加熱又は冷却するための１対のヒートシンク又は熱源Ｓｉ／Ｓｏの配置の実施形態を示す概略側断面図である。シート１０とヒートシンク又は熱源Ｓｉ／Ｓｏとの間の狭い間隙には、全体の加熱又冷却の少なくとも２０％、望ましくは、３０、４０、５０、６０、更には７０、８０、又は９０％以上が伝導によるように、熱を伝導してシート１０を加熱又は冷却するガスが含まれている。シート１０は、超音波エネルギー、静電気力等の代替物を含むが、好ましくは間隙２０（第１の間隙２０ａ及び第２の間隙２０ｂ）に形成されるガスベアリングを含む、任意の適切な、最も好ましくは、非接触手段によって、２つのヒートシンク又は熱源Ｓｉ／Ｓｏの間に支持される。
【００１５】
シート１０はヒートシンク間又は熱源間Ｓｉ／Ｓｏにおいて、静止していても動いていてもよい。シート１０はヒートシンク又は熱源Ｓｉ／Ｓｏの及ぶ範囲（一方又は両方の寸法）より小さくても大きくてもよい（好ましくは一方の寸法のみ、この場合、より大きい方向の連続処理が好ましい）。シート１０は同時に加熱又は冷却される複数のシートであってよい。第１及び第２の間隙２０ａ、２０ｂ中のガスは、同じであっても異なっていてもよく、両方又はいずれか一方が、ガス混合物であっても本質的に純粋なガスであってもよい。一般に、比較的熱伝導率が高いガス又はガス混合物が好ましい。ガスベアリングを使用することによって、間隙２０ａ、２０ｂを確実に所望の大きさに維持することができ、液体又は固体との直接接触による冷却又は加熱と比較して、及び強制空気対流による冷却と比較して、間隙２０の全領域にわたり、比較的均一な熱伝導率が可能になる。
【００１６】
図２の概略的な断面で示すように、熱テンパリング又は熱強化装置８は、概して、加熱ゾーン３０及び冷却ゾーン４０の両方を有し、いずれも、図１に示す狭い間隙２０によってシートから分離された、熱源対Ｓｏ又はヒートシンク対Ｓｉの形態を成すことができる。別法として、加熱ゾーンは、ここに示した熱源Ｓｏの狭い間隙配置ではなく、従来の加熱炉又はオーブンの形態であってもよい。一般に、加熱ゾーン３０は、熱強化のために十分な温度にガラスシートを加熱し、冷却ゾーン４０は、シートが（その後）最終的に周囲温度になったとき、所望のレベルの熱強化を達成するのに十分な速度かつ十分な時間、シートの表面を介して熱を除去することによってシートの温度を低下させる。シート１０は、強化効果を生じさせるのに十分な温度（一般に、ガラス転移点とガラス軟化点との間）に加熱され、冷却ゾーンで冷却される。移送は適切な手段で行うことができる。
【００１７】
図４は、ガラスを含むシート１０であって、第１の主面１２、第１の主面に対向する第２の主面１４（図４では不明瞭）、第１の主面と第２の主面との間に位置する内部領域Ｉ、及び第１の主面と第２の主面との間に延在し、シートの外周を画成するように、第１及び第２の主面を包囲する外端面１６を有するシートの斜視図である。ｘ−ｙ−ｚ座標が、参照を容易にするために示してあり、ｚが厚さ方向である。
【００１８】
別の実施形態としてのガスベアリングは、図５及び図６に示すいずれかの形態を取ることができる。図５はヒートシンク又は熱源Ｓｉ／Ｓｏの１つの実施形態の概略側断面図であり、図６はヒートシンク又は熱源Ｓｉ／Ｓｏの別の実施形態の概略側断面図である。これ等の実施形態のいずれにおいても、円形構造は、熱制御構造３４であって、実施形態が熱源Ｓｏの場合には、カートリッジヒータ等であり、実施形態がヒートシンクＳｉの場合には、冷却剤通路等である。図５の実施形態は、プレナム３８から内部を通してガスを供給することができる離散孔３６を採用している。図６の実施形態は、内部を通して、プレナム３８から同様にガスを供給することができる多孔質構造体４２を含み、基本的に多孔質構造体４２の表面４４のあらゆる部分からガスが放出されるという効果を有している。
【００１９】
図２の熱強化装置において、図５及び図６に示すようなガスベアリング、又は別の適切な非接触手段の使用によって、非接触処理及び取り扱いが可能であるため、シート１０の第１の主面１２は、フロートガラスの「空気側」のフロート時品質、又は溶融延伸ガラスのいずれかの面の延伸時品質を保持することによって達成される、非常に低い粗さを有することができる。ＩＳＯ規格１９６０６に基づく、第１の主面の１０μｍ×１０μｍの領域にわたって測定されるＲａ粗さが、０．０５又は０．１ｎｍから、２０、４、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、又は更には０．２ｎｍＲａまでの範囲である。対向するガスベアリングの自己修復又は自己センタリング効果も、薄いガラスシート、例え非常に薄いシートであっても、平坦に維持するのに役立つ。厚いシートだけでなく、０．１、０．２、又は０．５ｍｍから、３、２．８、２．６、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．４、１．２、１．１、１、０．９、０．８、０．７、０．６ｍｍまでの範囲の厚さを有するシートも処理することができる。
【００２０】
冷却ゾーン４０において、シート１０の領域にわたって、均一な冷却効果を得るためには、間隙２０を所望のサイズに維持する必要がある。冷却ゾーン内の間隙２０ａ、２０ｂ内のガスの均質性を維持することが重要であることも判明している。熱源の間隙Ｓｏとヒートシンクの間隙Ｓｉとで異なるガスを使用する場合には、異なるガスが冷却ゾーンのヒートシンクＳｉ内（又は熱源Ｓｏ内）で混合しないように、適切な吸引手段又は真空手段によって、図２の矢印Ａで示す熱源ＳｏとヒートシンクＳｉとの間の位置において、ガスを引き出すことができる。別法として、及び任意として、ガスが異なる場合、特許文献１に開示の加熱ゾーンと冷却ゾーンとの間に位置する遷移ゾーンに、冷却ゾーンと同じガスを供給して、加熱ゾーンガスを冷却ゾーンガスから物理的に隔離することができる。興味深いことに、強制対流ガス強化とは対照的に、（本開示の場合のように）ガスが同一であり、伝導が支配的な熱伝達モードの場合、シート１０と共に、ホットゾーン３０からコールドゾーン４０へ移動する高温ガスは、ガスの熱質量が伝導の効果と比較して無視できるため、本プロセスにおいて非常に重要な要素ではない。
【００２１】
加熱中の熱伝達速度の良好な均一性と、その結果生じる均一な温度プロファイル及びシート１０の最終特性を得るためには、加熱エネルギーの不均一な分布を与える熱源Ｓｏを用意することも望ましい。図３は、熱源Ｓｏ内に配置されたカートリッジヒータ３２の形態を成す、加熱エネルギーのかかる不均一な分布を有する、図１及び２に示すような熱源Ｓｏの概略平断面図である。図の熱源Ｓｏの左右の端部近くのカートリッジヒータの第１の間隔Ｓ１は、熱源Ｓｏのより中央の領域のカートリッジヒータの第２の間隔Ｓ２より接近している。これは、ほとんどの状況において望ましい、熱源の左端及び右端の周囲環境に対する熱損失のバランスを取るという効果を有している。同様に、カートリッジヒータ３２内の巻線は、熱源Ｓｏのより中央の領域における第２の平均巻線密度Ｗ２より大きい、第１の平均巻線密度Ｗ１を熱源Ｓｏの端部（図の上部および下部）近くに有することができる。
【００２２】
図３の熱源Ｓｏ又は他の適切な手段等によって達成することができる、冷却直前のシートの熱プロファイルの良好な制御、及び図２に関連して説明した、ヒートシンクＳｉ内の望ましくないガスの混合を防止するために取られる措置、又は他の適切な手段によって、特にガラスの厚さ及びガラスの特性の関数として達成される強化と比較して、非常に良好な品質を有する、ガラスを含む熱強化シートを製造することができる。特に、向上した特性の中に、熱強化によって生成される又は影響を受けるパラメータの高い均一性を含めることができるが、これに限定されるものではない。
【００２３】
例えば、特許文献１の開示と組み合わせて、本開示に従って処理されるシートは、膜応力又は厚さを通した光遅延の望ましい低偏差を達成することができ、ＡＳＴＭ  Ｆ２１８に基づき、シート１０の第１の主面１２を通した透過光を用いて取得した、一連のｘ及びｙ方向に分布する膜応力又は厚さを通した遅延測定サンプル数Ｎ＝１００のサンプルの正規化標準偏差Ｓｎ、
【００２４】
【数１】
2019507091.tif 000003
【００２５】
が低く、（エッジに近過ぎる、即ち、外端面１６までシートの厚さの３倍以内の測定結果を含まない場合）０．０２、０．０１５、０．０１、０．００５、０．００２、０．００１、又は更に低くなる。
【００２６】
向上した特性には、特徴的なエッジ応力遅延プロファイルによって立証される、高エッジ強度も含まれる。
【００２７】
エッジ強度及びエッジ応力遅延プロファイル
本開示によるシートのエッジ強度が、従来の強制空気対流冷却を用いて強化したシートと比較して向上していることが見出されている。これは、図２の装置８及び特許文献１に開示の同様の装置が使用する、気体の比較的非常に低い流速を考慮すると、少々驚きである。エッジ強度の向上は、１つには、サンプルの強化と、その結果得られたサンプル中に生成された光遅延特性の両方のシミュレーションを通して見出されている。
【００２８】
図９は、ＡＮＳＹＳ強化シミュレーションソフトウェアを使用して熱強化プロセスをシミュレートしたガラスシート１０の透視斜視図である。ゼロを含み、次いで外端面の冷却レベルを増加させる、即ち、主面の熱伝達係数を２５１２Ｗ／ｍ２°Ｋに設定して、外端面と主面との熱伝達係数の比を０、０．１、０．５、及び最終的に１．０とする４つの条件について、長さ１１４ｍｍ、幅５８ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのシートの強化をシミュレートした。次に、影付き領域１１に対し、応力に関する後処理を実施して得られると予想される強化応力を確立した。外端面のｚ軸方向（厚さ方向）に沿って（即ち、図９の影付き領域１１の最右端のエッジに沿って）移動する点において算出して得られた、図９のｙ軸方向の算出応力を、４つの比０、０．１、０．５及び１．０の各々について図１０に示す。
【００２９】
図９及び１０において、図１０のグラフから分かるように、シート１０の外端面の中心線Ｃでシミュレートしたゼロ冷却比において、シートの中心線Ｃ及びその近傍の外端面の領域（２つの主面間の中心）は、圧縮ではなく、ｙベクトル方向において張力（グラフの正の値）である。主面の１０％の冷却を用いて外端面でシミュレートした場合、シミュレートしたシート１０の外端面の辺Ｓの中央位置において、外端面の中心線Ｃは、（ｙベクトル方向において）辛うじて圧縮であり、僅か約５〜７ＭＰａである。０．５と１の比については、遥かに良好な結果が見られ、外端面の中心の圧縮が（ｙベクトル方向において）１００ＭＰａ超から略１５０ＭＰａの範囲である。残念ながら、シート１０の外端面の中心線Ｃにおけるｙベクトル方向の張力及び／又は圧縮を直接測定することは少々困難である。
【００３０】
この場合も、シートの外端面における様々な熱伝達率について、対応するシミュレーションを行い、シートの関連部分について得られる応力分布を算出した。次に、シート１０を通して得られる（ｚ軸方向の）光遅延特性を算出し、シートのエッジから少なくともシートの３倍以内の距離から始めて、エッジまで進む、換言すれば、図１１の平行線６０で示される光路に沿って、得られる光遅延特性を算出した。図１２は、算出した遅延特性のグラフであり、近づいているエッジに対して遅軸が垂直（又は平行より垂直に近い）な場合に負の値を示し、近づいているエッジに対して遅軸が平行（又は垂直より平行に近い）な場合に正の値を示している。かかるグラフは、エッジ遅延プロファイル又はＥＲＰとも呼ばれ、本出願において、本明細書で指定する測定点を用いて、即ち、外端面からシート厚の３倍離れた点から始めて外端面まで、シート厚の１／１００の間隔を置いた点において、ＡＳＴＭ  Ｃ１２７９、ＰｒｏｃｅｄｕｒｅＢ（エッジ応力測定）に基づいて測定されるものである（しかし、解釈はされない）。図１２のシミュレートしたＥＲＰは、図中最も上昇している曲線から最も上昇していない曲線の順に、各々の主面の熱伝導率を２５１２Ｗ／ｍ２°Ｋとして、エッジ熱伝導率を０、５０、２５０、６４０、１２５０、２５００、及び５０００Ｗ／ｍ２°Ｋ、従って、主面対外端面比を、それぞれ約０、０．０２、０．１０、０．２５、０．５０、１．０、及び２．０に対応させた場合のものである。（破線で示す０．２５と実線で示す０．５０のトレースが大きく重複している。）
図１２から分かるように、外端面の冷却率が低いほど、正のピーク又は正のピークに向かう傾向がより高くなり（遅軸がエッジに平行な場合、最大遅延が高くなることを表している）、外端面の冷却が大きいほど、正のピークの高さが低くなる又は正のピークが存在しなくなる傾向がより大きくなる。
【００３１】
図１０及び１２のシミュレーション結果の比較及び相関から明らかなように、ＥＲＰは、特にシート１０の外端面１６の中心線Ｃにおいて、エッジの強化を正確に測定する非破壊的方法を提供する。これは、図１２の右端の本質的に同一の負の最低値が、本質的に同一のレベルのエッジ強度を表していると考える、現在の最先端技術の理解に反している。これは、少なくともシート外表面の中心線における、ｙ方向のエッジ強度に関して明らかに事実と異なる。
【００３２】
驚いたことに、本開示の方法に従って製造されたガラスシートのサンプルで測定したＥＲＰは、従来の対流強化方法によって製造されたガラスシートのサンプルで測定したＥＲＰより大きいエッジ強度を示す（エッジに対し遅軸が平行な最大遅延がより高いことを示す正のピークに向かう傾向がより少ない）。
【００３３】
本段落における理論的議論は、本開示に関連する本発明の範囲又は特許請求の範囲を拘束するものとみなされるべきではないが、以下の説明は、本発明者等が現在理解していることと一致している。具体的には、図７は、ガラスの既知の強制空気対流熱強化と一致すると考えられるガス流の流れＳを示している。高強度又は比較的薄いガラスに強度を与えるためには、概して、非常に大きい空気流を使用する必要がある。使用する高い空気流によって、高速の流れが処理中のシート又はシート１０の主面を離れる結果、シート１０の外端面１６における流れＳ間に低流量ゾーン５０（又は部分的真空）が生じ、シート１０の冷却中に外端面１６において熱伝達率が低下する。図８Ａは、図５等に示す離散孔ヒートシンクの実施形態を用いた、ガラスシート１０の冷却に一致すると考えられるガス流の流れＳを示している。流れＳの量及び速度が著しく低くなり、生じる低流量ゾーン５０がより小さくなる。図８Ｂは、図６等に示す多孔質ヒートシンクの実施形態を用いた、ガラスシート１０の冷却に一致すると考えられるガス流の流れＳを示している。流れＳは、多孔質構造体表面４４の基本的にあらゆる位置から流れ、その結果、外端面１６に低流量域が全く又はほとんど生じることがなく、離散孔ヒートシンクを用いた冷却であっても、シート１０の冷却中の外端面１６における熱伝達率が向上する。前述の効果に加えて、狭いガス間隙ヒートシンクを使用することによって、シート１０の冷却中に、外端面１６に向けられた補助ガス流ＡＦを任意に使用することができる。シート１０の主面１２、１４に必要なガス流速が非常に低くてもよいため、補助ガス流ＡＦが外端面１６に達して有意に好影響を及ぼし、そこでの熱伝達率を向上させることができる。更に、本開示及び特許文献１の方法において、強化を目的とするガラスシートの冷却が、主に２０〜３００μｍ等比較的小さい寸法のガス間隙を横断する伝導によって行われる。かかる小さい間隙をシート又は冷却中のシートとヒートシンクＳｉとの間に用い、約３ｍｍ又は２ｍｍ以下のガラスシートを処理する場合、図１に示すシートの外端面とヒートシンクＳｉの表面との間隔ｄｄも比較的小さくなる。これが、これ等の理由のすべて又は一部を除き、ガラスシートの標準的な対流テンパリング又は強化と比較して、エッジ強度が高められる主な要因であると考えられる。
【００３４】
図１３は、強制空気対流によって冷却された厚さ略１．７ｍｍの比較のためのガラスシートのＥＲＰ１０２と共に示す、本開示の方法および装置に従って製造され、図６に関連して説明した、多孔質ガスベアリングヒートシンクを使用して冷却した、本開示による厚さ１．１ｍｍのガラスシートの測定ＥＲＰ１００のグラフである。ｘ軸はｍｍ単位の位置を表し、ｙ軸はナノメートルの遅延を表している。試験において、ＥＲＰ１０２の遅延特性の測定は、上側の３×ｔブラケットの左端で表される、シート厚（この場合、略１．７ｍｍ）の３倍の点から開始して、上側の３×ｔブラケットの右端で表されるエッジまで（又は、ＡＳＴＭ  Ｃ１２７９に基づいて、エッジに外挿して、読取値が取得できる最もエッジの近くまで）行う。シートの厚さｔが、僅か１．１ｍｍのＥＲＰ１００については、試験領域は、図中下側の３×ｔブラケットで示されている。
【００３５】
図に示すように、強制空気対流焼き入れのサンプルに関し、ゼロより上のピーク値（ここではＬＬと定義される、シートの外端面１６に対し、遅軸が平行な最大示差遅延を表す）が、ゼロより低いピーク（ここではＰＰと定義される、シートの外端面１６に対し遅軸が垂直な最大示差遅延を表す）の絶対値のかなりの部分を占める、ＥＲＰの特徴的な上昇（図中、右から左）がある。グラフにおいて、ＰＰは、３×ｔ領域内のゼロ以下の最大絶対値として定義され、ＬＬは、もしあれば、３×ｔ領域内の最大の正の値として定義され、最上部のトレースでは、ＬＬと記された領域内の最大値である。３×ｔ領域内に正の値がない場合、つまりエッジに対し垂直より平行に近い遅軸を有する遅延がない場合、ＬＬはゼロと定義される。
【００３６】
図１３のＥＲＰ１００は、ＬＬがゼロと定義される例を示している。本開示の高強度エッジを有するシートの実施形態において、シートの外端面１６に対し遅軸が平行な最大示差遅延は、もしあるとしても、シートの外端面１６に対し遅軸が垂直な最大示差遅延のせいぜい５〜１０％又は０．０５〜０．１０倍である。多孔質支持体で冷却された１．１ｍｍのシートのＥＲＰである、ＥＲＰ１００に見られるように、特に高強度のエッジを有する考えられる場合、シートの外端面から厚さの３倍以内、つまり、図中下側の３×ｔブラケット領域内に、外端面１６に対し遅軸が平行な示差遅延がない（ゼロを上回るＥＲＰの値がない）。（エッジは、略負のピークに位置している。）この場合、ＬＬはゼロと定義される。
【００３７】
図１４は、（前述の図５に関連して説明したヒートシンク等の）離散孔ガスベアリングヒートシンクＳｉを使用して冷却した、本開示による１．１ｍｍのシートの測定ＥＲＰ１００、及び強制空気対流によって強化された３ｍｍの比較のためのガラスシートのＥＲＰ１０２を示すグラフである。シート厚の３倍の試験範囲は、ＥＲＰ１０２についてはグラフ中の上側、ＥＲＰ１００については下側の３×ｔのブラケットで示されている。ＥＲＰの上昇における差異は図１３のように大きくはないが、ここでもＥＲＰ１００がＥＲＰ１０２より高い強度のエッジを示している。本開示の実施形態において、シートの外端面１６に対し遅軸が平行な最大示差遅延は、もしあるとしても、シートの外端面１６に対し遅軸が垂直な最大差分遅延のせいぜい５〜１０％又は０．０５〜０．１０倍であり、０．０４、０．０３、０，０２、０．０１、更には０．００１又は（定義された）ゼロの値を達成することができる。
【００３８】
前述のように、比較エッジ強度測定に関してＥＲＰを測定する際、エッジの形状及び／又は光学的品質によって、エッジまで遅延特性を測定することができない場合、シートの最終エッジにおける遅延特性を推定（外挿）する必要が時々ある。本明細書に記載のＥＲＰ測定において、これはＡＳＴＭ  Ｃ１２７９に基づいて行われる。
【００３９】
前述の開示から、本発明の範囲及び精神から逸脱しない様々な変更が、当業者には明らかであろう。
【００４０】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００４１】
実施形態１
強化ガラス又はガラスセラミックのシートであって、
第１の主面と、
前記第１の主面に対向する第２の主面と、
前記第１の主面と第２の主面との間に位置する内部領域と、
前記第１の主面と第２の主面との間に延在し、前記シートの外周を画成するように、前記第１及び第２の主面を包囲する外端面と、
前記シートの前記第１の主面と前記第２の主面との間の局所距離として定義される厚さと、
を有し、
前記シートが、ガラス又はガラスセラミックを含み、熱強化されて成り、
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５〜０．８ｎｍＲａの粗さを有し、
ＰＰ＜０．０５・（ＬＬ）であり、ここで、ＬＬは、前記シートの前記外端部に対し、遅軸が平行より垂直に近い最大示差光遅延と定義され、ＰＰは、もしあれば、前記シートの前記外端部に対し、遅軸が垂直より平行に近い最大示差光遅延と定義され、なければゼロであって、ＰＰ及びＬＬのいずれも、前記シートの前記外端面から、前記シートの前記厚さの３倍離れた位置から開始し、前記シートの前記外端面まで、前記シートの前記厚さの１／１００のステップで移動した位置において、前記第１及び第２の主面を介し、前記シートを通して測定され、ＬＬの値はＡＳＴＭ  Ｃ１２７９に基づき、前記シートの外端面における最大遅延の外挿を含む、シート。
【００４２】
実施形態２
ＰＰ≦０．０３・（ＬＬ）である、実施形態１記載のシート。
【００４３】
実施形態３
ＰＰ≦０．０２・（ＬＬ）である、実施形態１記載のシート。
【００４４】
実施形態４
ＰＰ≦０．０１・（ＬＬ）である、実施形態１記載のシート。
【００４５】
実施形態５
ＰＰ≦０．００１・（ＬＬ）である、実施形態１記載のシート。
【００４６】
実施形態６
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．７ｎｍＲａ未満の粗さを有する、実施形態１記載のシート。
【００４７】
実施形態７
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．６ｎｍＲａ未満の粗さを有する、実施形態１記載のシート。
【００４８】
実施形態８
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．５ｎｍＲａ未満の粗さを有する、実施形態１記載のシート。
【００４９】
実施形態９
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．４ｎｍＲａ未満の粗さを有する、実施形態１記載のシート。
【００５０】
実施形態１０
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．３ｎｍＲａ未満の粗さを有する、実施形態１記載のシート。
【００５１】
実施形態１１
前記第１の主面が、１０μｍ×１０μｍの領域にわたり、０．０５ｎｍＲａを超え０．２ｎｍＲａ未満の粗さを有する、実施形態１記載のシート。
【００５２】
実施形態１２
０．２〜３ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５３】
実施形態１３
０．２〜１．６ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５４】
実施形態１４
０．２〜１．２ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５５】
実施形態１５
０．２〜１．１ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５６】
実施形態１６
０．２〜１ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５７】
実施形態１７
０．２〜０．９ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５８】
実施形態１８
０．２〜０．８ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００５９】
実施形態１９
０．２〜０．７ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜１１いずれか１つに記載のシート。
【００６０】
実施形態２０
ソーダライムガラスを含む、実施形態１〜１９いずれか１つに記載のシート。
【符号の説明】
【００６１】
８  熱強化装置
１０  ガラスシート
１２  第１の主面
１４  第２の主面
Ｉ  内部領域
１６  外端面
Ｓｉ  ヒートシンク対
Ｓｏ  熱源対
２０  間隙
３０  加熱ゾーン
３２  カートリッジヒータ
３４  熱制御構造
３６  離散孔
３８  プレナム
４０  冷却ゾーン
４２  多孔質構造体
４４  多孔質構造体表面
５０  低流量ゾーン
Ｓ  流れ
ＡＦ  補助ガス流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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