(57)【要約】  フロートガラスなどのソーダ石灰シリカ系ガラス中の含有物（例えば、硫化ニッケル系含有物／欠陥）を検出するための方法及び／又はシステムが提供される。本発明の特定の例示的な場合では、ガラス製造プロセス中及び／又はその後に、ガラスシートが形成されて溶融材料（例えば、スズ浴）上に浮き、アニーリング徐冷窯を介してなどで冷却される、又は少なくとも冷却され得る、フロートプロセスにおける工程に続いて、光が得られるガラスに向けられ、種々の波長（例えば、赤色波長及び青色波長）の反射光を分析して含有物を検出する。
2021516332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス中の含有物を検出する方法であって、前記ガラスが、
【表１】
2021516332.tif 000004
を含む基礎ガラス組成物を含み、
前記方法が、
少なくとも１つの光源から前記ガラスに向けて光を方向付けることと、
少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物が前期ガラス中に存在するか否かを判定することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の波長が赤色波長である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の波長が青色波長である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の波長が、約６５０〜７００ｎｍの範囲の波長を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の波長が、約４００〜４８０ｎｍの範囲の波長を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記反射波長が、前記ガラス中の前記含有物よって屈折及び／又は散乱する波長である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの光源が、第１の光源及び第２の光源を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ガラスと前記第１の光源との間に第１のカラーフィルタが提供され、前記ガラスと前記第２の光源との間に第２のカラーフィルタが提供される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物が前記ガラス中に存在するか否かの前記判定が、前記含有物からの反射光を含む少なくとも１つの画像を分析することを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも含有物が検出されたかどうかに基づいて、前記ガラスを合格又は不合格にするかどうかを判定することを更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記光源がフロートライン上及び／又はフロートライン内に位置し、前記フロートラインのアニーリング徐冷窯の後に配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物が前記ガラス中に存在するかどうかの前記判定が、（ａ）前記含有物から反射された赤色光の輝度、強度、程度、サイズ、及び／又は量のうちの１つ以上と、（ｂ）前記含有物から反射された青色光の輝度、強度、程度、サイズ、及び／又は量のうちの１つ以上と、の差が所定値よりも高い場合に、硫化ニッケルを含む前記含有物が前記ガラス中に存在することを判定することを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ガラス中の含有物を検出するシステムであって、前記ガラスが、
【表２】
2021516332.tif 000005
を含む基礎ガラス組成物を含み、
前記システムが、
前記ガラスに向けて光を方向付けるための少なくとも１つの光源と、
少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物が前記ガラス中に存在するか否かを判定するように構成されているプロセッサと、を備える、システム。
【請求項１４】
前記第１の波長が赤色波長である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の波長が青色波長である、請求項１３〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の波長が、約６５０〜７００ｎｍの範囲の波長を含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第２の波長が、約４００〜４８０ｎｍの範囲の波長を含む、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記反射波長が、前記ガラス中の前記含有物によって屈折及び／又は散乱する波長である、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの光源が、前記ガラスに対して実質的に同じ角度で配向された第１の光源及び第２の光源を含む、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの光源が、第１の光源及び第２の光源を含み、第１のカラーフィルタが、前記ガラスと前記第１の光源との間に提供され、第２のカラーフィルタが、前記ガラスと前記第２の光源との間に提供される、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサが、含有物からの反射光を含む少なくとも１つの画像を分析することによって、少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む前記含有物が前記ガラス中に存在するか否かを判定するように構成されている、請求項１３〜２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記プロセッサが、少なくとも硫化ニッケルを含む含有物が検出されたか否かに基づいて、前記ガラスを合格又は不合格にするかどうかを判定するように構成されている、請求項１３〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記光源がフロートライン上及び／又はフロートライン内に位置し、前記フロートラインのアニーリング徐冷窯の後に配置される、請求項１３〜２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記プロセッサが、（ａ）前記含有物から反射された赤色光の輝度、強度、程度、サイズ、及び／又は量のうちの１つ以上と、（ｂ）前記含有物から反射された青色光の輝度、強度、程度、サイズ、及び／又は量のうちの１つ以上と、の差が所定値よりも高い場合に、硫化ニッケルを含む前記含有物が前記ガラス中に存在することを判定するように構成されている、請求項１３〜２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
ガラス中の含有物を検出する方法であって、前記ガラスが、
【表３】
2021516332.tif 000006
を含む基礎ガラス組成物を含み、
前記方法が、
第１の波長及び第２の波長を含む光を、少なくとも１つの光源から前記ガラスに向けて方向付けることと、
少なくとも前記ガラスからの前記第１の波長及び前記第２の波長の反射率に基づいて、含有物が前記ガラス中に存在するか否かを判定することと、を含む、方法。
【請求項２６】
前記第１の波長が赤色波長である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の波長が青色波長である、請求項２５〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の波長が、約６５０〜７００ｎｍの範囲の波長を含む、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の波長が、約４００〜４８０ｎｍの範囲の波長を含む、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記含有物が硫化ニッケルを含む、請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許出願第６２／６３９，５４７号（２０１８年３月７日出願）の優先権を主張し、その開示全体が本明細書に参照として組み込まれる。
【０００２】
本発明の代表的な実施形態は、フロートガラスなどのソーダ石灰シリカ系ガラス中の含有物及び／若しくはその他の欠陥（例えば、硫化ニッケル系含有物／欠陥などの微小含有物）を検出するための方法並びに／又はシステムに関する。本発明の特定の例示的実施形態では、少なくとも１つの光源からの光（例えば、可視光）はガラスに方向付けられ、少なくとも１つの光源からの反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）の異なる波長が分析かつ比較され、含有物は、異なる波長間の区別に基づいて検出することができる。例えば、硫化ニッケル含有物は、別の波長範囲（複数可）（例えば、６００〜６５０ｎｍ）とは異なる所与の波長範囲（例えば、４００〜５００ｎｍ）に影響を与え得る表面粗さ特徴を有する。例えば、硫化ニッケル含有物は、赤色光よりも多くの青色光を回折し得る表面粗さ特徴を有し、それによって異なる波長で異なる散乱度を提供する。したがって、硫化ニッケル系含有物は、異なって影響される異なる波長（例えば、回折波及び／又は散乱波）に基づいて検出されてもよく、それに対して、含有物が存在しない、又は滑らかな鏡状表面を伴う含有物を有するフロートガラス自体は、そのような効果を有さない。本発明の例示的実施形態では、ガラス製造プロセス中及び／又はその後に、ガラスシートが形成されて溶融材料（例えば、スズ浴）上に浮き、アニーリング徐冷窯の後などに冷却される、又は少なくとも部分的に冷却され得る、フロートプロセスにおける工程に続いて、少なくとも１つの光源（複数可）からの光が得られるガラスに向けられ、含有物は、反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）を波長（λ）の関数として分析及び／又は比較することに基づいて検出され得る。例えば、所与の場所における反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）の有意差は、硫化ニッケル系含有物の存在を示し得る。
【背景技術】
【０００３】
フロートガラスの製造プロセスは、当該技術分野において既知である。例えば、それらの全ての開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第３，９５４，４３２号、同３，０８３，５５１号、同３，２２０，８１６号、同７，７４３，６３０号、同８，６７７，７８２号、同９，０１６，０９４号及び同第５，２１４，００８号を参照されたい。一般的に言えば、フロートガラス製造ラインでは、バッチ材料を炉又は溶融機内で加熱して、ガラス溶融物を形成する。ガラス溶融物をスズ（スズ浴）などの溶融材料の浴上に注ぎ、次に連続的に冷却してフロートガラスリボンを形成する。フロートガラスリボンは次に、更なる処理のためにアニーリング徐冷窯に送達され、次に、平坦なガラスシートなどの固体ガラス物品を形成するために切断されてもよい。フロートガラスの場合、ガラスバッチは、ソーダ、石灰、及びシリカを含み、ソーダ石灰シリカ系フラットガラスを形成する場合が多い。
【０００４】
フロートガラスは、商業用建築物及び住居用建築物の窓、ガラス製家具、シャワードア、並びに自動車ウィンドシールドに広く使用されている。多くの製品では、破損の場合に安全性を確保するために、フロートガラスを熱強化しなければならない（少なくとも５８０℃まで加熱し、続いて急速冷却しなければならない）。原材料からの不純物、添加剤（複数可）からの硫黄、及び／又はフロートプロセスからの汚染物は、場合により、また予測不可能に、ガラス形成中に不必要な化学化合物（例えば、含有物）を形成するが、これはガラス中の望ましくない欠陥である。例えば、ニッケルは、硫黄と自然に結合して、（ＮｉＳなどの任意の好適な化学量論的）硫化ニッケル含有物又は硫化ニッケルに基づいた含有物を形成する。
【０００５】
典型的には（例えば、熱焼戻しなどの任意の追加の熱処理を伴わずにフロートプロセスを介して作製される）アニールガラスにおいて無害であるにもかかわらず、ＮｉＳ含有物は、熱強化ガラスの自然破損を引き起こすことが知られている。更に、熱強化ガラス中のＮｉＳ含有物／欠陥は、設置された製品において長期間にわたって壊滅的なガラス破損を引き起こした。したがって、欠陥のあるアニールガラスを排斥することは、ａ）費用のかかる熱焼戻し段階及び均熱段階中の生産収率を増加させ、ｂ）設置された製品中のガラスの壊滅的なガラス破損を最小限に抑える、という、少なくとも２つの目的に役立つ。
【０００６】
硫化ニッケルは、異なる温度で異なる相にて存在する。例えば、既知のＮｉＳの２つの特定の相は、α相及びβ相である。７１５°Ｆ（３７９℃）未満の温度では、硫化ニッケルは、β相形態で比較的安定している。この温度を超えると、硫化ニッケルはα相中で安定している。したがって、炉内でガラスが製造される場合、任意のＮｉＳ含有物がα相内にある可能性が高い。典型的なアニールガラスでは、アニーリング徐冷窯によって提供される低速冷却プロセスは、ガラスが冷却する際にＮｉＳがそのβ相へと形質転換する充分な時間を可能にする。しかし、熱強化ガラス及び強化ガラスの両方で使用される高速冷却プロセスでは、多くの場合、相転移を完了するには時間が不十分である（比較的遅いプロセスである）。したがって、ＮｉＳ含有物は、その高温のα相中でガラス中に捕捉される。しかし、一度ガラスが相変化温度を超えて冷却されると、ＮｉＳ含有物は、低エネルギーβ相に再び入ろうとする。捕捉された含有物に関して、本プロセスは、数ヶ月〜数年のいずれかで行われる。これは、ＮｉＳがα相からβ相に変化した場合に、２〜４％など体積が増加するという点ではなく、ガラスへの影響を有していなくてもよい。この膨張は、ガラスの破損につながる可能性がある局所的な引張応力を作り出す場合もある。
【０００７】
同様に、硫化ニッケルは、種々の形態で得られる化合物である。硫化ニッケルの最も一般的な形態は、Ｎｉ7Ｓ6、ＮｉＳ、ＮｉＳ1.03、Ｎｉ3Ｓ2、及びＮｉ3Ｓ2＋Ｎｉである。電子顕微鏡下で見た場合、Ｎｉ7Ｓ6、ＮｉＳ、及びＮｉＳ1.03は、イエローゴールドの色であり、ゴルフボールと同様の凹凸のある表面を有する。これら３つの種類は非磁性であり、強化ガラスにおける破損を引き起こすことが見出されている。
【０００８】
ＮｉＳ含有物のインライン検出及び同様のサイズスケールのその他の微細欠陥（例えば、４０〜１５０マイクロメートルサイズの欠陥）のインライン検出のために、種々の方法が使用されてきた。参考として本明細書に組み込まれている米国特許第７，５１１，８０７号は、例えば、含有物を検出するために、ガラスに光を方向付けて光散乱を考察している。したがって、含有物を検出するための従来の技術は、非効率的であり、時には効果的ではなかった。
【０００９】
上記を考慮すると、ソーダ石灰シリカ系ガラス中の含有物を検出するための改良された方法及び／又は装置を含む、改良されたガラスの製造方法及びガラス品質制御方法の必要性が当該技術分野において存在することは、明らかであろう。
【発明の概要】
【００１０】
ソーダ石灰シリカ系ガラス中の含有物（例えば、硫化ニッケル系含有物／欠陥）を検出するための方法及び／又はシステムが提供される。本明細書で議論されるインラインシステム並びに／又は方法は、例えば、約３０〜２００μｍ、より好ましくは約４０〜１５０μｍのサイズを有する硫化ニッケル含有物及び／又はその他の欠陥などの、フロートガラス中の含有物及び／又はその他の欠陥を検出するために使用されてもよい、並びに／又はこのような硫化ニッケル系含有物をその他の含有物から区別するために使用されてもよい。
【００１１】
特定の例示的実施形態では、ソーダ石灰シリカ系ガラスは、重量パーセントで、６７〜７５％のＳｉＯ2、１０〜２０％のＮａ2Ｏ、５〜１５％のＣａＯ、０〜７％のＡｌ2Ｏ3、０〜７％のＭｇＯ、及び０〜７％のＫ2Ｏを含む、基礎ガラス部分を含む。所望により、ガラスの着色剤部分は、鉄、セレン、コバルト、エルビウムなどの１種以上の着色剤を更に含んでもよい。
【００１２】
本発明の特定の例示的実施形態では、フロートガラスなどのソーダ石灰シリカ系ガラス中の含有物及び／若しくはその他の欠陥（例えば、硫化ニッケル系含有物／欠陥などの微小含有物）を検出するための方法並びに／又はシステムが提供される。本発明の特定の例示的実施形態では、少なくとも１つの光源からの光（例えば、可視光）はガラスに方向付けられ、少なくとも１つの光源からの反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）の異なる波長が分析かつ比較され、含有物は、異なる波長間の区別に基づいて検出することができる。例えば、硫化ニッケル含有物は、別の波長範囲（複数可）（例えば、６００〜６５０ｎｍ）とは異なる所与の波長範囲（例えば、４００〜５００ｎｍ）に影響を与え得る表面粗さ特徴を有する。例えば、硫化ニッケル含有物は、赤色光よりも多くの青色光を回折し得る表面粗さ特徴を有し、それによって異なる波長で異なる散乱度を提供する。したがって、硫化ニッケル系含有物は、異なって影響される異なる波長（例えば、回折波及び／又は散乱波）に基づいて検出されてもよく、それに対して、含有物が存在しない、又は滑らかな鏡状表面を伴う含有物を有するフロートガラス自体は、そのような効果を有さない。本発明の例示的実施形態では、ガラス製造プロセス中及び／又はその後に、ガラスシートが形成されて溶融材料（例えば、スズ浴）上に浮き、アニーリング徐冷窯の後などに冷却される、又は少なくとも部分的に冷却され得る、フロートプロセスにおける工程に続いて、少なくとも１つの光源（複数可）からの光が得られるガラスに向けられ、含有物は、反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）を波長（λ）の関数として分析及び／又は比較することに基づいて検出され得る。例えば、所与の場所における反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）の有意差は、硫化ニッケル系含有物の存在を示し得る。
【００１３】
本発明の例示的実施形態では、ガラス中の含有物を検出するためのシステムが提供され、本ガラスは、６７〜７５％のＳｉＯ2、１０〜２０％のＮａ2Ｏ、５〜１５％のＣａＯ、０〜７％のＡｌ2Ｏ3、０〜７％のＫ2Ｏを含む基礎ガラス組成物を含み、本システムは、ガラスに向けて光を方向付けるための少なくとも１つの光源と、少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物がガラス中に存在するか否かを判定するように構成されているプロセッサと、を備える。
【００１４】
本発明の例示的実施形態では、ガラス中の含有物を検出するためのシステムが提供され、本ガラスは、６７〜７５％のＳｉＯ2、１０〜２０％のＮａ2Ｏ、５〜１５％のＣａＯ、０〜７％のＡｌ2Ｏ3、０〜７％のＫ2Ｏを含む基礎ガラス組成物を含み、本システムは、ガラスに向けて光を方向付けるための少なくとも１つの光源と、硫化ニッケルを含む含有物が、少なくともガラスからの第１及び第２の反射波長の反射率に基づいてガラス中に存在するか否かを判定するように構成されているプロセッサと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フロートガラス中に存在し得る硫化ニッケル含有物の、波長（ｎｍ）に対する吸収性を示すグラフである。
【図２】波長（ｎｍ）に対する、例えばソーダ石灰シリカ系フロートガラスの透過率（％Ｔ）を示すグラフである。
【図３】硫化ニッケル含有物（左２列）、並びに異なるコントラストレベルにおける入射青色光及び入射赤色光に対する、ガラス中の非ＮｉＳ金属含有物（右２列）の複数の写真を含む。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、フロートガラス内の含有物を検出するためのシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ソーダ石灰シリカ系ガラス１中の含有物（例えば、硫化ニッケル系含有物／欠陥）を検出するための方法及び／又はシステムが提供される。特定の例示的実施形態では、ソーダ石灰シリカ系ガラス１は、重量パーセントで、６７〜７５％のＳｉＯ2、１０〜２０％のＮａ2Ｏ、５〜１５％のＣａＯ、０〜７％のＡｌ2Ｏ3、０〜７％のＭｇＯ、及び０〜７％のＫ2Ｏを含む、基礎ガラス部分を含む。所望により、ガラスの着色剤部分は、鉄、セレン、コバルト、エルビウムなどの１種以上の着色剤を更に含んでもよい。あるいは、ガラス１は、珪硼酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス等の異なる種類のガラスであってもよい。
【００１７】
重量パーセント基準でフロートプロセス又はその他の好適なプロセスを介して作製され得る、本発明の特定の実施形態によるソーダ石灰シリカ系ガラス１の例には、以下の基本成分が含まれる。
【表１】
2021516332.tif 000003
【００１８】
芒硝及び結晶水等の種々の精製剤を含む、その他の微量成分もまた、基礎ガラスに含まれてよい。特定の実施形態では、例えば、本明細書に記載のガラス１は、精製剤としての芒硝（ＳＯ3）を用いて、バッチ原材料のケイ砂、ソーダ灰、ドロマイト、石灰岩から作製されてよい。
還元剤及び酸化剤（複数可）もまた、特定の場合に使用されてもよい。特定の場合には、本明細書に記載のソーダ石灰シリカ系ガラス１は、約１０〜１５重量％のＮａ2Ｏ及び約６〜１２重量％のＣａＯを含んでよい。上述した基礎ガラス材料に加えて、ガラスバッチ並びに／又は最終ガラス１はまた、所望の方法でガラスに着色及び／若しくは吸収を提供するために、好適な量の鉄、エルビウム、コバルト、セレン等の材料（複数可）を含む着色剤部分を含んでもよい。本発明の特定の例示的実施形態では、ガラス中の鉄の総量は、約０．０５〜１．２％、より好ましくは約０．３〜０．８％であってよい。特定の透明な高透過ガラスの場合、総鉄は約０．００５〜０．０２５％であってもよい。ガラス中に存在し、またしたがってその着色剤部分に存在する鉄の総量は、本明細書において、標準的な慣行に従ってＦｅ2Ｏ3に関して表現されている。しかし、これは、全ての鉄が実際にＦｅ2Ｏ3の形態であることを示唆するものではない。同様に、第一鉄状態の鉄の量は、ガラス中の全ての第一鉄状態の鉄がＦｅＯの形態であり得なくても、本明細書ではＦｅＯとして報告される。
【００１９】
フロートプロセスを介してガラスを作製する場合、例えば、ガラスバッチ原材料（例えば、シリカ砂、ソーダ灰、ドロマイト、石灰岩、着色剤（複数可）等）を炉又は溶解装置に供給し、炉又は溶解装置内で加熱してガラス溶融物を形成する。ガラスが形成されて連続的に冷却されフロートガラスリボンを形成する、スズ（スズ浴）などの溶融材料の浴上に、ガラス溶融物を注ぐ。フロートガラスリボンは、低速冷却のためにアニーリング徐冷窯に向かって前進する。所望により、アニーリング徐冷窯に入るのに先立って、ガラスシートの横方向縁部（複数可）は、高温状態でトリミングされてもよい。ガラスシートは、典型的には、少なくとも約５４０℃、より好ましくは少なくとも約５８０℃の温度でアニーリング徐冷窯の始端に到達し、約５４０（又は５８０）〜８００℃の可能な範囲を有する。アニーリング中、ガラスシートストリップの温度は、アニーリング点（例えば、約５３８〜５６０℃）から約４９５〜５６０℃のひずみ点までゆっくりと冷却されるが、これはアニーリング範囲と呼ばれることもある。これらの温度範囲はアニーリングに好ましいが、特定の場合には異なる温度が使用されてもよい。連続ガラスシートは、アニーリング中にローラ又はガスのいずれかによって支持されてもよい。アニーリング後、連続ガラスシートを、切断、追加の冷却、コーティング等の１つ以上などの更なる加工のために移動される。
【００２０】
図１〜図２にて示すように、ＮｉＳは一般に不透明材料であり、これは、ガラスが透明である場合に特定の光波長に対して吸収性にする。フロートガラス１は、例えば、紫外線（ＵＶ）領域及び近赤外（ＮＩＲ）領域において実質的に吸収性である。同時に、可視波長（４００〜７００ｎｍ）、及び更に若干の近ＩＲは、図２に示すように、容易にガラス１を通過する。
【００２１】
図４は、ローラ３上で方向Ｄに移動するフロートガラスなどの、ソーダ石灰シリカ系ガラス１中の含有物及び／又はその他の欠陥（例えば、硫化ニッケル系含有物／欠陥などの微小含有物）を検出するための例示的なシステムを示す。本発明の特定の例示的実施形態では、少なくとも１つの光源ＬＳからの光（例えば、赤、緑、及び青の波長を含む可視光）Ｌはガラス１に方向付けられ、少なくとも１つの光源からの反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）Ｒ、Ｒ’の異なる波長が分析かつ比較され、含有物は、異なる波長間の区別に基づいて検出することができる。光源（複数可）ＬＳ１、ＬＳ２からの光は、ガラスの上面に集束されるなど、ガラス１に集束されてもよい、又は集束されなくてもよい。例えば、ガラス１中の硫化ニッケル含有物は、別の波長範囲（複数可）（例えば、６００〜６５０ｎｍ）とは異なる所与の波長範囲（例えば、４００〜５００ｎｍ）に影響を与え得る表面粗さ特徴を有する。例えば、硫化ニッケル含有物は、赤色光よりも多くの青色光を回折し得る表面粗さ特徴を有し、それによって青色波長及び赤色波長などの異なる波長で異なる散乱度を提供する。したがって、ガラス１中の硫化ニッケル系含有物は、異なって影響される異なる波長（例えば、回折波及び／又は散乱波）に基づいて検出されてもよく、それに対して、含有物が存在しないフロートガラス自体は、そのような効果を有さない。例えば、図４を参照すると、カラーフィルタ１は、光源ＬＳ１から可視光を濾光して緑色光及び青色光を透過させ、それにより、光検出器１が反射（例えば、屈折及び／又は散乱）赤色光を受光して分析することができ、カラーフィルタ２は、光源ＬＳ２から可視光を濾光して緑色光及び赤色光を透過させ、それにより、光検出器２が反射（例えば、屈折及び／又は散乱）青色光を受光して分析することができる。カラーフィルタは任意であり、カラーフィルタの一方又は両方が存在しない実施形態では、処理システムは特定の波長を分析及び比較することができることに留意されたい。プロセッサ及び比較器（プロセッサの一部であってもよい）を含むコンピュータ並びに／又はコンピュータシステムは、次に、反射赤色光及び反射青色光を分析して、少なくとも所与のガラス位置からの反射赤色光と反射青色光との間の差に基づいて、硫化ニッケル系含有物（複数可）が存在するか否かを判定する。
【００２２】
例えば、（ａ）その領域／場所から反射された（例えば、屈折された及び／若しくは散乱された）赤色光の輝度、強度、程度、サイズ、並びに／又は量と、（ｂ）その領域／場所から反射された（例えば、屈折された及び／若しくは散乱された）青色光の輝度、強度、程度、サイズ、並びに／又は量と、の差が所定値よりも高い場合に、コンピュータのプロセッサを介して、硫化ニッケル系含有物がガラス１の所与の領域／場所中に存在することが判定されてもよい。（ａ）と（ｂ）との間の差が所定値未満である場合、（例えば、本明細書で議論されるサイズ範囲などの所与のサイズ範囲において）硫化ニッケル系含有物がガラスのその場所に存在しない、と判定することができる。
【００２３】
本発明の例示的実施形態では、ガラス製造プロセス中及び／又はその後に、ガラスシートが形成されて溶融材料（例えば、スズ浴）上に浮き、アニーリング徐冷窯の後などに冷却される、又は少なくとも部分的に冷却され得る、フロートプロセスにおける工程に続いて、少なくとも１つの光源（複数可）ＬＳ１、ＬＳ２からの光が得られるガラス１に向けられ、含有物は、反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）を波長（λ）の関数として分析及び／又は比較することに基づいて検出され得る。例えば、前述のように、所与の場所における反射光（例えば、屈折光及び／又は散乱光）の有意差は、硫化ニッケル系含有物（複数可）の存在を示し得る。ガラス１中の（任意の化学量論的）硫化ニッケル系含有物などの含有物を検出するための図４に示されるシステムは、本発明の特定の例示的実施形態では、アニーリング徐冷窯後、及びガラス切断ステーションの前後において、フロートライン上に配置されてよい。ガラス中に含有物（複数可）が見出される場合、ガラスのその部分は廃棄される、及び／又は熱焼戻しを受けない。あるいは、図４に示される含有物検出システムは、含有物を検出して、熱焼戻しに先立って含有物を伴うガラスを廃棄するために、代わりに、フロートラインと焼戻し炉との間のステーション、又は焼戻し設備内の焼戻し炉の直前のステーションなど、フロートラインから分離して配置されてもよい。このような含有物検出プロセスはまた、（ソーダ石灰シリカ系ガラスを製造するためのフロートプロセス中又はフロートプロセス後とは対照的に）珪硼酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス等のその他の種類のガラスの製造中又は製造後に利用されてもよい。光源（複数可）ＬＳ１、ＬＳ２は、異なる例示的実施形態で波動状又は連続していてもよく、単一の光源又は光源の配列であってもよい。したがって、ガラス１中の硫化ニッケル系含有物は、波長に基づいて検出される。
【００２４】
このようにして作製されたガラスは、含有物が検出されない状態で検出ステーションを通過した後、例えば、限定するものではないが、建築物及び／若しくは車両用ガラス窓用途、太陽電池用途、家具ガラス用途、並びに／又はディスプレイガラス用途に有用である。
【００２５】
したがって、本発明の特定の例示的実施形態では、硫化ニッケル（例えば、ＮｉＳ）系含有物を検出する方法が提供される。本方法は硫化ニッケル含有物に基づき、その結晶性故に、表面微細粗度を有し、この微細粗度のサイズは、少なくとも可視光のスケール（４００〜７００ｎｍ）である。含有物からのこの範囲の種々の色（波長）の光を反射させて次に分析することにより、硫化ニッケル含有物／欠陥とその他の種類の含有物／欠陥との間の区別を可能にする。
【００２６】
特定の例示的実施形態では、同じ光源（単数又は複数）からの光は、本質的に同じ角度からガラスに向かって送達される（例えば、光源ＬＳ１及びＬＳ２からの光は、同じ角度から図４の移動するガラスに向けて方向付けられる）が、少なくとも２つの異なる色を伴い、次に、画像（図３の画像を参照）を分析する（例えば、比較する）ためにプロセッサが提供される。例えば図３の２つの右側列の金属含有物のなどの非ＮｉＳ含有物の場合、このような含有物の平滑な表面は、図３の２つの右側列に示されるように、異なる色の間で、反射画像及び含有物の周囲に有意差が生じない。
しかし、図３の左側の２列に示される硫化ニッケル系含有物の場合、このような含有物の青色範囲内（例えば、４００〜５００ｎｍ）における表面粗さ特徴は、例えば、赤色光（例えば、６００〜６５０ｎｍ）と比較してより多くの青色光を回折し、したがって、図３の左２列に示すように、視覚検出システムによって検出可能な異なる散乱度を提供する。
【００２７】
図３は、異なるコントラストレベルにおける青色光及び赤色光下での、硫化ニッケル含有物（左２列）と非ＮｉＳ金属含有物（右２列）との比較例を示す。また、上述したように、図４は、含有物を検出し、硫化ニッケル系含有物が存在するか否か、及び／又は所与の含有物が硫化ニッケル系であるか否かなどの、それらの性質を識別するための例示的なシステム及び装置を示す。行１は処理におけるコントラストがより少ないことを示し、図３の行３は、反射された信号の処理においてより多くのコントラストを示し、図３の行２は、反射された赤色波長及び青色波長の処理中に中程度のコントラストが使用された場合に生じるものを示す。行３は、赤色反射波長及び緑色反射波長の処理中に使用されるコントラストの増大を伴って、左２列の硫化ニッケル系含有物について（ただし、右２列の金属含有物に関してではない）、非常に異なる赤色反射画像及び青色反射画像が提供されることを示す。したがって、図３の左２列の行３などの、含有物からの青色反射光と赤色反射光との間の有意差の検出は、硫化ニッケル系含有物の存在を証明する。含有物（複数可）を検出した際、欠陥ガラスは合格／不合格アルゴリズムを受けてもよく、それによって、含有物の詳細な識別のために排斥又は送達され得る。硫化ニッケル系含有物が存在しない場合、ガラス１は依然として製造に使用されてもよい。
【００２８】
したがって、本発明の例示的な実施形態では、アニールガラス又は強化ガラス中の硫化ニッケル系含有物を検出するシステム及び／又は方法が提供される。含有物は、少なくとも２つの異なる色（波長）の散乱光に基づいて欠陥から特定される。少なくとも２つの異なる色の光の反射は、硫化ニッケル系含有物の形態学的特徴とは異なる波長のわずかに異なる回折故に、硫化ニッケル系含有物の異なる反射画像を生成する（例えば、図３の第３の行の２つの左側列を参照）。その一方で、非ＮｉＳ金属又は珪素系含有物では、入射光の色に対して感受性が低い反射パターンが生成される（例えば、図３の第３の行の２つの右側列を参照）。好ましくは、２色の光は可視波長範囲にある。例えば、第１の色は青色（例えば、４００〜４８０ｎｍ）であってもよく、第２の色は赤色（例えば、６５０〜７００ｎｍ）であってもよい。２色の光は、可視スペクトルの異なるスペクトル領域にある。２つの色は、好ましくはスペクトルの可視部分にあるが、１つ以上が可視スペクトルの外側にあり得る可能性がある。緑色光は赤色又は青色に取って代わることも可能である。別の例として、２つの波長の光のうちの１つは可視スペクトルであってもよく、一方で、他方は近赤外（例えば、７００〜１２００ｎｍ）である。別の可能な例として、２つの波長の光のうちの１つは可視スペクトルであってもよく、一方で、他方はスペクトルのＵＶ部分にあるが、ガラスの吸収端よりも長い波長である（吸収端は、ガラスの種類によって異なり、２００〜３８０ｎｍの範囲であり得る）。別の例示的実施形態では、２つの波長の光のうちの１つは近ＩＲであってもよく、一方で、他方はスペクトルのＵＶ部分にある。したがって、２つ以上の波長の光は、ＮｉＳ含有物などの含有物の検出に使用される。含有物検出システムは、インライン又はオフラインであってもよい。
【００２９】
本発明の例示的実施形態では、ガラス中の含有物を検出するためのシステムが提供され、本ガラスは、６７〜７５％のＳｉＯ2、１０〜２０％のＮａ2Ｏ、５〜１５％のＣａＯ、０〜７％のＡｌ2Ｏ3、０〜７％のＫ2Ｏを含む基礎ガラス組成物を含み、本システムは、ガラスに向けて光を方向付けるための少なくとも１つの光源と、少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物がガラス中に存在するか否かを判定するように構成されているプロセッサと、を備える。
【００３０】
直前の段落のシステムでは、第１の波長は赤色波長であってもよい、及び／又は第２の波長は青色波長であってもよい。
【００３１】
前述の２つの段落のうちのいずれかのシステムでは、第１の波長は、約６５０〜７００ｎｍの範囲の波長を含んでもよい。
【００３２】
前述の３つの段落のうちのいずれかのシステムでは、第２の波長は、約４００〜４８０ｎｍの範囲の波長を含んでもよい。
【００３３】
前述の４つの段落のうちのいずれかのシステムでは、反射波長は、ガラス内に含めることによって屈折及び／又は散乱する波長であってもよい。
【００３４】
前述の５つの段落のうちのいずれかのシステムでは、少なくとも１つの光源は、第１の光源及び第２の光源を含んでもよく、これは、ガラスに対して実質的に同じ角度で配向されてもよい。ガラスと第１の光源との間に第１のカラーフィルタを設けることができ、ガラスと第２の光源との間に第２のカラーフィルタを設けることができる。
【００３５】
前述の６つの段落のうちのいずれかのシステムでは、プロセッサは、含有物からの反射光を含む少なくとも１つの画像を分析することによって、少なくとも第１の反射波長と第２の反射波長との間の差に基づいて、硫化ニッケルを含む含有物がガラス中に存在するか否かを判定するように構成されてもよい。
【００３６】
前述の７つの段落のいずれかのシステムでは、プロセッサは、硫化ニッケルを含む含有物が検出されたか否かに少なくとも基づいて、ガラスを合格又は不合格にするかどうかを判定するように構成されてもよい。
【００３７】
前述の８つの段落のうちのいずれかのシステムでは、光源はフロートライン上及び／又はフロートライン内に位置してもよく、フロートラインのアニーリング徐冷窯の後に配置されてもよい。
【００３８】
前述の９つの段落のうちのいずれかのシステムでは、プロセッサは、（ａ）含有物から反射された赤色光の輝度、強度、程度、サイズ、及び／又は量のうちの１つ以上と、（ｂ）含有物から反射された青色光の輝度、強度、程度、サイズ、及び／又は量のうちの１つ以上と、の差が所定値よりも高い場合に、硫化ニッケルを含む含有物がガラス中に存在することを判定するように、構成されてもよい。
【００３９】
上記の開示を考慮すると、多くのその他の特徴、修正、及び改善が当業者には明らかになるであろう。したがって、このような特徴、修正、及び改善は、本発明の一部であると見なされ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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