(57)【要約】【課題】任意に選定された形状をもつ多数の凹部またはキャビティが形成されたガラスまたはガラスセラミック板を迅速に製造する方法、ノッブ形成されたガラス板及びその製造方法、及びノッブ形成ガラス板製造用の成形型を提供する。【解決手段】ノッブ形状の隆起部分及び／または窪みが設けられた支持体上へガラスまたはガラスセラミック板を設置し、前記板及び支持体を前記ガラスまたはガラスセラミック板の転移温度を超える温度まで同時に加熱し、前記板を次いで室温まで冷やす工程から構成される方法により、多数のノッブが形成されたガラスまたはガラスセラミック板を製造する。【選択図】図１
2005132720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ノッブ形状の隆起部分及び／または窪みが設けられた支持体上へガラスまたはガラスセラミック板を設置する工程と、
ｂ）前記板及び支持体を前記ガラスまたはガラスセラミック板の転移温度を超える温度まで加熱する工程と、
ｃ）次いで前記板を室温まで冷やす工程から構成される、多数のノッブが形成されたガラスまたはガラスセラミック板の製造方法。
【請求項２】
前記支持体上へ前記ガラスまたはガラスセラミック板を設置する前に前記支持体を予め加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項３】
前記冷却の開始に先立って、前記板及び支持体の加熱処理における前記転移温度以上の設定温度への到達後に所定の時間間隔待機する工程がさらに設けられることを特徴とする請求項１項または２項記載の方法。
【請求項４】
前記ノッブ形状の隆起部分及び／または窪み間にある前記支持体部域を低圧下に晒す工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項５】
前記支持体部分と前記支持体部分が位置する面と対向する前記支持体の他方の面とを連絡する貫通開口部を前記支持体中に設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項４項記載の方法。
【請求項６】
前記ガラスまたはガラスセラミック板を前記支持体上へ押し付ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項７】
前記ノッブの一部を研削除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項８】
ノッブが形成されたガラスまたはガラスセラミック板。
【請求項９】
前記ノッブがガラスまたはガラスセラミック板の両面上にそれぞれノッブ開口部をもつように、前記ノッブが前記板の対向する両面上において開口していることを特徴とする請求項８項記載の板。
【請求項１０】
前記ノッブ開口部のうちのより小さい開口部の直径が約０．５ｍｍないし約１００ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項９項記載の板。
【請求項１１】
前記ノッブ開口部の形状が、前記板を上面から見た時に、円形あるいは多角形形状を呈していることを特徴とする請求項８項記載の板。
【請求項１２】
前記ノッブが、先端が切り取られた円錐形または多面角形状を呈していることを特徴とする請求項８項記載の板。
【請求項１３】
前記ノッブのそれぞれの外面が底面に対して約２０°ないし８５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項８項記載の板。
【請求項１４】
湾曲した底面が設けられ、前記湾曲した底面上に前記ノッブが形成されていることを特徴とする請求項８項記載の板。
【請求項１５】
ガラスまたはガラスセラミック板の表面上にさらにコーティングが施されていることを特徴とする請求項８項記載の板。
【請求項１６】
スチールから成り、かつノッブ形状の隆起部分及び／または窪みが設けられた、板面上へノッブ構造が形成されたガラスまたはガラスセラミック板を形成するための平成形型。
【請求項１７】
前記スチールがクロム・ニッケル鋼であることを特徴とする請求項１６項記載の平成形型。
【請求項１８】
前記成形型の片面上にある前記ノッブ形状の隆起部分あるいはノッブ形状の窪み間の空間域と前記片面に対向する前記成形型の他面とを連絡する貫通開口部が設けられていることを特徴とする請求項１６項または１７項記載の平成形型。
【請求項１９】
請求項８項ないし１５項のいずれかに記載のガラスまたはガラスセラミック板を備える加熱装置であって、前記ノッブ形成されたガラスまたはガラスセラミック板が前記装置の作動中に前記装置の高温域を他の区域から熱遮断するように前記装置内に配置されることを特徴とする前記加熱装置。
【請求項２０】
ベーキングオーブンを構成することを特徴とする請求項１９項記載の加熱装置。
【請求項２１】
請求項８項ないし１５項のいずれかに記載のノッブ形成ガラスまたはガラスセラミック板が空調機中の空気を殺菌して清浄化する手段として備えられていることを特徴とする前記ノッブ形成ガラスまたはガラスセラミック板を備える空調機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノッブ（定義は０００９参照）形成ガラス材料またはノッブ形成ガラスセラミック材料の製造方法、該方法により製造されるノッブ形成板、及び上記目的のために使用される成形型に関する。本発明に係るノッブ形成板はベーキングオーブンの加熱された内室を常温の外域から熱遮断するために利用できる他、空調機中の殺菌にも利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板へ凹部またはキャビティを設ける方法は従来技術において種々実用化されている。ダイアモンドドリルビットを用いた従来型ドリルを用いることによりガラス板へ凹部を作製することが可能である。
【０００３】
大きさが最大で２４．５ｃｍ（１０インチ）までの凹部あるいはキャビティをガラス板に形成する方法として超音波ラッピング技術がある。しかし、このラッピング法では作製できるキャビティのサイズに大きな制限がある。
【０００４】
通常、サンドブラスティングによってガラス板中へ凹部あるいはキャビティを形成することが可能である。同様に、レーザ法を用いてガラス中に直径の小さな凹部を個別に形成することも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、任意に選定された形状をもつ多数の凹部またはキャビティが設けられたガラス板またはガラスセラミック板を迅速に製造する方法を提供することを目的とする。
本発明はさらに、ノッブ形成ガラス板、及びその製造方法を提供することも目的としている。
本発明はさらに、本発明に従ったノッブ形成ガラス板製造用の成形型を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記したガラス板またはガラスセラミック板の迅速な製造方法を提供しようとする技術的課題は、
ａ）ノッブ形状の隆起部分及び／または窪みあるいはキャビティを有する支持体上へ板を設置し、
ｂ）前記板及び支持体を、転移温度を超える温度まで同時に加熱し、及び
ｃ）前記板を室温まで放冷することから構成される製造方法を提供することによって達成される。
【０００７】
平面状あるいは平坦な支持体上へ板を設置し、及び板の塑性に歪みが生ずるまで該支持体及び板を十分な高温に加熱することによって上記板は製造される。前記支持体にノッブ形状の隆起部分あるいは突出部分がある場合は、ガラスまたはガラスセラミック材料は粘性のある流れとなって該隆起部分あるいは突出部分間の空間域を満たす。あるいは、前記支持体にノッブ形状の窪みあるいはキャビティがある場合は、十分な高温まで加熱されたガラスまたはガラスセラミック材料がそれら窪みあるいはキャビティ中へと流れ込む。支持体の表面形状はこのようにして板上に写し取られる。かかる意味において、前記支持体は写真のネガのような役割を果たし、また前記板は（写真の）ポジの役割を果たす。
【０００８】
前記平坦な支持体にはノッブ形状の隆起部分、突出部分、窪み、あるいはキャビティが設けられている。前記隆起部分／突出部分あるいは窪み／キャビティが存在する支持体上の箇所において板へノッブが形成される。
【０００９】
本発明において用語「ノッブ」とは、板面に対してほぼ垂直方向への板材料の隆起形状の変位を意味する。この材料の変位は、観察者には、板の一方の面から該板を見た時には通常任意に形状化された表面をもつ隆起部分あるいは突出部分のように見え、かつ、該板の他方の面から見た時にはキャビティあるいは窪みのように見えるものを含む。
【００１０】
ガラスまたはガラスセラミック板中に正確なノッブ形状を得るためには、支持体自体が温度依存的な変形を受けてはならない。言い換えれば、支持体は高温において十分形状安定でなければならない。さらに、ガラスが受ける支持体への接着は、板を支持体から離脱できるように、僅かな程度に止まるものでなければならない。特に材料番号が１．４１２２の炭素含量が０．２０ないし０．２５％の範囲内であるクロム・ニッケル鋼が、上記の意味において十分条件を満たすことが確認されている。このクロム・ニッケル鋼をさらに８００ないし１０００Ｎ／ｍｍ２の範囲内へ焼き戻した材料において最もよい結果が得られている。
【００１１】
支持体上への板の軽度な接着を確実にするために分離剤を用いることも可能である。クロム・ニッケル鋼へ分離剤として特に窒化ホウ素ＢＮ  Ａ  ０１を用いた場合によい結果が得られている。
【００１２】
あるいは、前記板及び支持体が同時に加熱される場合に、これら板及び支持体の双方がガラスの転移温度を超えるような方法であれば十分である。未だ加熱状態にある板が支持体上へ設置される場合は、それらを同時に転移温度以上まで後続して加熱できれば十分である。
【００１３】
前記製造方法による製造速度は、概略、板のみならず支持体が加熱されるべき条件によって制限される。かかる理由により、前記方法は板を、予備加熱した支持体上へ設置する場合においてより迅速に進行する。
【００１４】
ノッブ形状の隆起部分間にある支持体のすべての空間域への充填あるいはノッブ形状の窪み中への材料の流入を促進するため、冷却までの待ち時間を転移温度以上の設定温度の超過後に持続することが可能である。ガラスがノッブ形状の隆起部分／突出部分、あるいは窪み／キャビティ間にあるすべての窪みへ達するためには一定の時間を要する。待ち時間を持続することにより、支持体構造のガラスまたはガラスセラミック板上への正確な写し取りが向上される。
【００１５】
支持体表面によるガラスまたはガラスセラミック板の正確な形状化を確実にするためには、ガラスまたはガラスセラミックがノッブ形状の隆起部分間の支持体空間域を完全に満たすことが重要な条件となる。支持体の上記空間域への充填を向上させるため、該空間域を吸引あるいは減圧状態下に置くことが可能である。かかる空間域の圧力を約０．４ないし約０．６バールの範囲内まで低下させることができる。ノッブ形状の窪みの場合、吸引力あるいは減圧が窪みに対して作用する。この場合、板材料であるガラスまたはガラスセラミック材料が窪み中へ引き込まれる。
【００１６】
板の片面上のノッブ形状の隆起部分あるいはノッブ形状の窪み間にある空間域を前記板の他方の面と連絡する貫通口を支持体へ設け、及び前記板の前記他方の面上を低圧にすることによって、前記支持体中を低圧状態にすることが可能である。かかる方法により、ガラスまたはガラスセラミック材料は、板の背面あるいは他方の面上の吸引力または低圧によって前記窪みあるいは前記隆起部分間の空間域中へと引き込まれる。このようにして、前記材料はノッブ形状の隆起部分間の支持体の方向へ、あるいはノッブ形状の窪み中へ向かう力を受け、前記空間域へのガラスまたはガラスセラミック材料の充填が助成される。
【００１７】
前記支持体表面を用いたガラスまたはガラスセラミック材料の正確な写し取りを確実に行うため、前記板へさらに圧力を作用させることも可能である。かかる方法によれば、板材料はノッブ形状の隆起部分間の空間域中、あるいは支持体の窪み中へ強制的に押し込まれる。
【００１８】
いくつかの実施態様においては、冷却後の板のノッブを部分的に研削あるいはサンダー仕上げすることができる。この方法によって、貫通開口部または孔を有するノッブが生成される。前記研削あるいはサンダー仕上げは、研削板、ダイアモンド研削ディスク、ダイアモンド刃を備えたＣＮＣ研削機、あるいはレーザを用いて実施できる。前記研削処理が板表面に平行に行われることによって、同一の輪郭をもつ開口部がノッブ中へ形成される。
【００１９】
ノッブが形成されたガラスまたはガラスセラミック板は本発明方法によって製造され、本発明の一部を成す。これらノッブはその基本形状では任意の表面を有し、そしてこれらは中空である。しかしながら、これらノッブにはその両面へ開口した構造を設けることが可能である。後者の場合、ノッブには貫通した開口部を有する。前記開口部の形状はノッブの幾何学的形状及びノッブ頂部の研削方式によって決まる。研削処理においてノッブの一部が研磨されあるいは研削除去される。異なる形状のノッブ、必要なら異なる形状の開口を備えて、を形成するのも可能である。
【００２０】
ノッブの形成が可能なガラスまたはガラスセラミック板の厚さは約０．５ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内である。ノッブ形状の隆起部分が板厚よりも僅かに大きい場合、例えば約１／１０ｍｍである場合によい結果を得ることができた。
【００２１】
ノッブの一部を研削あるいはすりとって作られた開口部の直径は約０．５ｍｍないし１００ｍｍの範囲内である。ノッブの空間形状は種々の高さをもつように形状化可能である。ノッブは、板を見た時に円形あるいは多角形の縁輪郭を持つように形状化できる。また、ノッブの形状は多面角形状あるいは先端を切り取った円錐形状にすることも可能である。ノッブを先端が切り取られた円錐形状とした場合には、ノッブの外面が底面に対して約２０°ないし約８５°の角度で傾斜していると適することが確認されている。前記角度がより大きい場合、支持体の隆起部分の表面積が増すため、支持体からのガラスまたはガラスセラミック材料の離脱が角度の増大とともに困難となる。
【００２２】
上記開示から、ノッブが形成されるガラスまたはガラスセラミック板はその基本形状が平面状でなければならないと理解される。しかしながら、上述したようなノッブが形成された湾曲したガラスまたはガラスセラミック板を作製することも可能である。
【００２３】
前記支持体は、ノッブ形成ガラスまたはガラスセラミック板を製造するためには、高温においても安定して形状を保持できる材料を用いて作製されなければならない。支持体の作製に適する材料としてクロム・ニッケル鋼がある。前記平らなあるいは平面状の成形型には、支持体の正確に形状化された写し取り面を保証するため、ノッブ形状の隆起部分間に貫通開口部が設けられる。
【００２４】
本発明方法によれば、多数の開口部を比較的短時間内に、例えば１０００個の開口部を例えば大きさ１５００ｍｍ×１５００ｍｍの大きな板中に設けることが可能である。前記開口部を板中に設けるために要する時間は僅か約５０分である。
【００２５】
さらに、ノッブ形成された板には、例えば金属酸化物層（例えば金層、クロム層、チタン層等）を用いたスパッタリング法によってコーティング処理することも可能である。その大きなガラス表面積を考慮して、前記コーティング後に空調機中の空気を清浄化するタイプの適当な殺菌性コーティングを前記板へ施すことも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の目的、特徴及び利点について添付図面を参照しながら以下に記載の好ましい実施態様を用いてより詳細に説明する。
図１にはノッブ形成ガラスまたはガラスセラミック板Ｐの製造方法において用いられる支持体板２が図示されている。支持体２はその一方の面に窪み３を有し、これらの窪み（図１に示した板上面）は支持体２の他方の面と貫通開口部４を通して連絡されている。また、支持体２はねじ５’、５”で基体７へ連結されている。前記窪みは、支持体２と基体７との間の空間へ連絡されている減圧路６を用いた吸引によって０．８バールの減圧下に維持される。
【００２７】
図２に支持体２のＡ部分を示す。支持体２にはノッブ形状の隆起部分８及び／または８’が設けられている。隆起部分８’は隆起部分８の後方に位置している。隆起部分８、８’は切頭体形状あるいは先端が切り取られた円錐体形状を呈している。図２に示した好ましい実施態様においては、前記隆起部分の高さは５ｍｍであり、錐面角度は４５°である。
【００２８】
ノッブ形成ガラス板２の製造においては、転移温度が６３０°Cである厚さ２ｍｍの平面状の常温のソーダ石灰ガラス板またはパネルが予め４５０°Cの温度まで加熱してあるクロム・ニッケル鋼製の支持体板２上へ設置される。支持体は高さ５ｍｍかつ錘面角度４５°の先端が切り取られた円錐体形状を呈するノッブを有する。前記支持体及び板を一緒にオーブン中へ入れ、加熱して最終温度７４０°まで上昇させる。次いで支持体及び板をオーブン中に約１０分間放置する。続いて所定の冷却処理を行ってガラス中における熱応力を減少させる。
【００２９】
本発明方法によって支持体２とともに製造したノッブ形成ソーダ石灰ガラス板Ｐの側面図を図３に示す。このノッブ形成ガラス板には前部及び後部ノッブ１８、１８’が設けられ、これらのノッブは支持体板２の隆起部分８、８’とぴったり適合している。ノッブの一部は貫通開口部Ｏを設けるため研削除去されている。本発明においては、ノッブ１８、１８’の最上部の厚さ２．１ｍｍが図４ａに示したバンド研削盤９を用いて研削除去されている。
【００３０】
前記開口部Ｏの円形または環状の縁輪郭は図４ｂの上面図に明瞭に図示されている。ノッブ１８、１８’中の破線は、図４ａ及び４ｂに示したノッブ形成ガラス板の成形中、支持体２の隆起部分８、８’に同様に支えられたガラス板の他方の面を示す。
【００３１】
本発明に係るノッブ形成ガラス板は高温空間域とより低温の高温空間域を熱分断するベーキングオーブン、特にオーブンの高温内域をオーブン外の厨房域から分断するベーキングオーブンへの利用に適する。
【００３２】
本発明はノッブ形成ガラスまたはガラスセラミック板の製造方法、同方法により製造されるノッブ形成板、及び該板の製造用成形型に具現化されて説明記載されているが、本発明の精神から逸脱することなく種々の変更及び変形を加えることができることから、本発明を上記した詳細に限定する意図ではない。
本発明要旨は、さらなる分析を必要とすることなく、上記説明によって十分開示されているので、第三者は、最新の知識を適用することにより、先行技術の見地に立って本発明の全般的あるいは特定の態様の必須な特徴を明らかに構成している特徴を漏らすことなく本発明を種々用途へ容易に適合させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に従ったノッブ形成ガラスまたはガラスセラミック板の製造方法の好ましい実施態様において用いられる支持体の断面図である。
【図２】図１に示した支持体のＡ部分の側面から見た部分断面カッタウェイ図である。
【図３】図１及び図２に示した支持体を用いて製造されたノッブ形成ガラス板の部分側面図である。
【図４（ａ）】ノッブ形成ガラス板頂部の研削工作機械による研削方法を図示する図３に示したノッブ形成ガラス板の部分側面図である。
【図４（ｂ）】図４ａにおいて示したノッブ頂部が研削除去されたノッブ形成ガラス板の部分上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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