(57)【要約】【課題】磁気を利用することにより、ガラス中に存在するＮｉＳを他の異物と完全に区別化して検出することのできるガラスの検査方法と検査装置。【解決手段】ガラス１中に存在するＮｉＳ（硫化ニッケル）５の有無を検査するガラスの検査方法および検査装置であって、ガラス１中に存在するＮｉＳ５を磁化するべくガラス１を磁界中に位置させた後、そのガラス１中における残留磁気を検出することによりＮｉＳ５の有無を検査する方法、および、ガラス１中に存在するＮｉＳ５を磁化する磁界発生装置３と、ガラス１中における残留磁気を検出する磁気センサ４を備えている装置。【選択図】        図２
2005031046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス中に存在するＮｉＳ（硫化ニッケル）の有無を検査するガラスの検査方法であって、
前記ガラス中に存在するＮｉＳを磁化するべく前記ガラスを磁界中に位置させた後、そのガラス中における残留磁気を検出することによりＮｉＳの有無を検査するガラスの検査方法。
【請求項２】
前記ガラスが熱強化処理前の板ガラスであり、その板ガラス中に存在するＮｉＳの有無を検査する請求項１に記載のガラスの検査方法。
【請求項３】
前記ガラス中における残留磁気の磁気インピーダンス効果を利用してＮｉＳの有無を検査する請求項１または２に記載のガラスの検査方法。
【請求項４】
ガラス中に存在するＮｉＳ（硫化ニッケル）の有無を検査するガラスの検査装置であって、
前記ガラス中に存在するＮｉＳを磁化する磁界発生装置と、前記ガラス中における残留磁気を検出する磁気センサを備えているガラスの検査装置。
【請求項５】
前記ガラスが熱強化処理前の板ガラスであり、前記検査装置が、その板ガラスに対する相対移動方向の前方側に前記磁界発生装置を、後方側に前記磁気センサを備えている請求項４に記載のガラスの検査装置。
【請求項６】
前記磁気センサが、磁気インピーダンス効果を利用して残留磁気を検出するＭＩ磁気センサである請求項４または５に記載のガラスの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス中に存在するＮｉＳ（硫化ニッケル）の有無を検査するガラスの検査方法と検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス中に存在する硫化ニッケル（以下「ＮｉＳ」と称する）は、ガラスの製造に際してガラス原料を破砕するステンレス製破砕機の表面から剥離して混入するＮｉ成分と、ガラス原料中に含まれる芒硝（Ｎａ2ＳＯ4）のＳ成分が結合してできるものと考えられている。
そのＮｉＳは、高温で安定なα−ＮｉＳから低温で安定なβ−ＮｉＳに転移し、その際、ＮｉＳの体積が４％程度増大して内部応力発生の原因となるため、ＮｉＳの混入したガラスは、製品として好ましいものではない。
【０００３】
特に、建築物や自動車用の窓ガラスとして使用される熱強化板ガラスでは、強化後の板ガラス中に粒径１００μｍ以上のＮｉＳが存在すると、その熱強化板ガラスがＮｉＳの存在によって自然破壊することが知られており、場合によっては、粒径２０μｍ以上のＮｉＳでも自然破壊することがある。
すなわち、熱強化板ガラスは、板ガラスを軟化点近傍まで加熱して急冷することによって、板ガラス表面に圧縮応力を残存させ、板ガラス内部に引張り応力を残存させて、例えば、板ガラスに他物が当接した際、板ガラス表面に生じる引張り応力を板ガラス表面に残存する圧縮応力により相殺させることで強化を図っている。
しかし、このような熱強化板ガラス中にＮｉＳが存在すると、上述した体積の増加によってＮｉＳ周辺に小さな亀裂が発生し、残存する引張り応力により亀裂が進行して自然破壊することが知られている。
【０００４】
そこで、従来では、熱強化処理後の板ガラスを再度２００〜３００℃以下に加熱して所定時間維持し、その後に徐冷する熱処理（一般に「ソーク処理」と称される）を行って、熱強化板ガラス中に存在するα−ＮｉＳを積極的にβ−ＮｉＳに転移させて自然破壊を誘発し、ソーク処理により自然破壊しなかった熱強化板ガラスのみを製品として出荷する処置がとられていた。
しかし、このような従来の方法では、熱強化処理を行った後にＮｉＳの存否を検査することになり、熱強化板ガラスの歩留まりが悪くて製造効率が著しく低下することになる。
【０００５】
そのため、従来、熱強化処理前の板ガラスにレーザービームを投射してＮｉＳの存否を検出する方法や装置（例えば、特許文献１参照）、あるいは、板ガラスに高周波蛍光灯からの光を面状にして照射し、それをＣＣＤカメラで撮像して検出する方法や装置（例えば、特許文献２参照）など、種々の方法や装置が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−３９６８１号公報（図１〜図１１）
【特許文献２】特開平１１−３３７５０４号公報（図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、レーザービームを使用するものでは、ガラスの表面に存在する疵やごみ、あるいは、ガラス中に存在する泡とＮｉＳとの区別が困難であり、また、光を使用するものでは、ガラス中に存在する錫や黒異物のような遮光性異物とＮｉＳとの区別が困難であり、これまでに提案された方法や装置では、いずれも一長一短があって、未だ満足できるものが提案されていないのが実情である。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、従来着目されていなかった磁気を利用することにより、ガラス中に存在するＮｉＳを他の異物と完全に区別化して検出することのできるガラスの検査方法と検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴構成は、ガラス中に存在するＮｉＳ（硫化ニッケル）の有無を検査するガラスの検査方法であって、前記ガラス中に存在するＮｉＳを磁化するべく前記ガラスを磁界中に位置させた後、そのガラス中における残留磁気を検出することによりＮｉＳの有無を検査するところにある。
【００１０】
本発明の第１の特徴構成によれば、ガラス中に存在するＮｉＳの有無を検査するガラスの検査方法であって、まず、ガラス中に存在するＮｉＳを磁化するべくガラスを磁界中に位置させることにある。
すなわち、本発明者が種々の実験を繰り返した結果、磁界中に位置させることによってＮｉＳが磁化するという新たな事実、つまり、ＮｉＳが磁性体であるという新事実を知見するに至ったのであり、その結果、ガラス中にＮｉＳが存在すれば、ＮｉＳが磁化されて磁気が残留することになる。
そして、その後、ガラス中における残留磁気を検出することによりＮｉＳの有無を検査するので、たとえガラスの表面に疵やごみなどが存在していても、また、ガラス中に泡や黒異物が存在していても、それら異物の有無に関係なく、ＮｉＳの存否のみを確実に検出することができるのである。
【００１１】
本発明の第２の特徴構成は、上述したガラスの検査方法において、前記ガラスが熱強化処理前の板ガラスであり、その板ガラス中に存在するＮｉＳの有無を検査するところにある。
【００１２】
本発明の第２の特徴構成によれば、上述したガラスの検査方法において、前記ガラスが熱強化処理前の板ガラスであり、その板ガラス中に存在するＮｉＳの有無を検査するので、例えば、粒径１００μｍ以上のＮｉＳの有無、あるいは、粒径２０μｍ以上のＮｉＳの有無を検査することにより、熱強化板ガラスの製造に際し熱強化処理の前段階において、上述した自然破壊の原因となるＮｉＳが板ガラス中に存在するか否かを確実に検査することができ、その結果、従来のような「ソーク処理」が不用となり、歩留まりの向上を図って熱強化板ガラスを効率よく製造することができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴構成は、上述したガラスの検査方法において、前記ガラス中における残留磁気の磁気インピーダンス効果を利用してＮｉＳの有無を検査するところにある。
【００１４】
本発明の第３の特徴構成によれば、上述したガラスの検査方法において、前記ガラス中における残留磁気の磁気インピーダンス効果を利用してＮｉＳの有無を検査するので、非常に微細なＮｉＳであっても確実に検出することができる。
すなわち、ガラス中の残留磁気を検出するには、磁気インピーダンス効果を利用して検出するＭＩ磁気センサ以外にも、例えば、磁気抵抗効果を利用して検出するＭＲ磁気センサを使用することも可能であるが、そのＭＲ磁気センサの約１０００倍とも言われる感度と応答性を備えたＭＩ磁気センサを使用することにより、非常に微細なＮｉＳであっても、その存在を確実かつ迅速に検出することができる。
【００１５】
本発明の第４の特徴構成は、ガラス中に存在するＮｉＳ（硫化ニッケル）の有無を検査するガラスの検査装置であって、前記ガラス中に存在するＮｉＳを磁化する磁界発生装置と、前記ガラス中における残留磁気を検出する磁気センサを備えているところにある。
【００１６】
本発明の第４の特徴構成によれば、ガラス中に存在するＮｉＳの有無を検査するガラスの検査装置であって、ガラス中に存在するＮｉＳを磁化する磁界発生装置と、ガラス中における残留磁気を検出する磁気センサを備えているので、まず、磁界発生装置によってガラス中に存在するＮｉＳを磁化し、磁気センサによってそのガラス中における残留磁気を検出することによりＮｉＳの有無を検査することができ、たとえガラス表面に疵やごみなどが存在していても、また、ガラス中に泡や黒異物が存在していても、それら異物の有無に関係なく、ＮｉＳの存否のみを確実に検出することができる。
【００１７】
本発明の第５の特徴構成は、上述したガラスの検査装置において、前記ガラスが熱強化処理前の板ガラスであり、前記検査装置が、その板ガラスに対する相対移動方向の前方側に前記磁界発生装置を、後方側に前記磁気センサを備えているところにある。
【００１８】
本発明の第５の特徴構成によれば、上述したガラスの検査装置において、前記ガラスが熱強化処理前の板ガラスであり、前記検査装置が、その板ガラスに対する相対移動方向の前方側に磁界発生装置を、後方側に磁気センサを備えているので、検査装置と板ガラスを相対移動させることによって、磁界発生装置がガラス中に存在するＮｉＳを磁化し、磁気センサがそのガラス中における残留磁気を検出してＮｉＳの有無を検査することになる。
したがって、この検査装置を熱強化板ガラスの製造ライン中に配置することにより、従来のような「ソーク処理」が不要となり、歩留まりの向上を図って熱強化板ガラスを効率よく製造することができ、残留磁気の検出によりＮｉＳの存在が明らかになった場合には、そのＮｉＳの粒径を検査することにより、自然破壊のおそれある熱強化板ガラスの製造を未然に回避することができる。
【００１９】
本発明の第６の特徴構成は、上述したガラスの検査装置において、前記磁気センサが、磁気インピーダンス効果を利用して残留磁気を検出するＭＩ磁気センサであるところにある。
【００２０】
本発明の第６の特徴構成によれば、上述したガラスの検査装置において、前記磁気センサが、磁気インピーダンス効果を利用して残留磁気を検出するＭＩ磁気センサであるから、ＭＲ磁気センサの約１０００倍とも言われる感度と応答性を備えたＭＩ磁気センサにより、非常に微細なＮｉＳであっても、その存在を確実かつ迅速に検出することができ、この検査装置を熱強化板ガラスの製造ライン中に配置する場合には、熱強化板ガラスを一層効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明によるガラスの検査方法と検査装置につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この検査方法と検査装置は、例えば、熱強化板ガラスを製造するに際して、熱強化処理前の板ガラス中に粒径１００μｍ以上、場合によっては、粒径２０μｍ以上のＮｉＳ（硫化ニッケル）が存在するか否かを検査するために使用される。
熱強化処理前の板ガラス１は、図１の原理図に示すように、図外のコンベヤによって矢印Ｌ１で示す搬送方向に沿って搬送され、その板ガラス１の搬送経路の上方に検査装置２が配設されている。
【００２２】
検査装置２は、磁界発生装置としての永久磁石３と磁気センサ４を備えていて、板ガラス１に対する相対移動方向Ｌ２、つまり、板ガラス１が停止していると仮定した場合の板ガラス１に対する検査装置２の移動方向Ｌ２（この実施形態では、板ガラス１の方が移動しているので、板ガラス１の搬送方向Ｌ１と逆向きになる）の前方側に永久磁石３が、後方側に磁気センサ４が位置するように配置されて構成されている。
そして、永久磁石３と磁気センサ４は、板ガラス１の搬送方向Ｌ１に直交する方向における板ガラス１の全幅にわたって配置されている。
【００２３】
磁気センサ４は、板ガラス１中における残留磁気、つまり、図２（イ）、（ロ）に示すように、永久磁石３により磁化された板ガラス１中におけるＮｉＳ５の残留磁気を検出するもので、具体的には、磁気インピーダンス効果を利用して残留磁気を検出するＭＩ磁気センサが使用される。
ＭＩ磁気センサ４は、例えば、アモルファスワイヤに高周波またはパルス電流を流すと、外部の磁気によってインピーダンスが大きく変化するという磁気インピーダンス効果を利用した非接触式の薄膜磁気センサで、その薄膜磁気センサが板ガラス１の全幅にわたって配置されている。
【００２４】
つぎに、この検査装置２を使用して板ガラス１中に存在するＮｉＳ５の有無を検査する方法について説明する。
熱強化処理前の板ガラス１は、搬送方向Ｌ１に沿って搬送され、図２の（イ）に示すように、搬送方向Ｌ１の前方側から連続的に永久磁石３の磁界中に位置される。そのため、板ガラス１中にＮｉＳ５が存在すると、ＮｉＳ５は磁化されて磁気が残留する。
その後、図２の（ロ）に示すように、ＭＩ磁気センサ４が板ガラス１中における残留磁気を検出するので、例えば、粒径１００μｍ、あるいは、粒径２０μｍのＮｉＳ５が磁化されたときの残留磁気の強さをしきい値として設定しておくことにより、板ガラス１中に存在する所定粒径以上のＮｉＳ５の存否を確実に検出することができる。
このようにして、板ガラス１中に所定粒径以上のＮｉＳ５の存在が検出された場合、音や光などによる警報手段で不良品の存在を知らせたり、あるいは、不良品を自動的に区分けするなどの適当な処置を施し、良品のみを熱強化処理することによって、自然破壊するおそれのない熱強化板ガラスを歩留まりよく製造することができる。
【００２５】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、検査対象であるガラス１の一例として熱強化処理前の板ガラスを示したが、熱強化処理前の板ガラス以外にも、各種のガラスを検査対象として実施することができる。したがって、ＮｉＳ有無の検出基準も、粒径が１００μｍや２０μｍに限られるものではなく、検査対象となるガラスの用途などに応じて適宜決定される。
また、各種ガラスの製造ライン中に検査装置２を配設する場合、先の実施形態のように、検査装置２を固定してガラス１を移動させる以外にも、ガラス１を固定して検査装置２を移動させたり、あるいは、ガラス１と検査装置２の両方を移動させるなど、製造ラインの状況などに応じて適宜選択して実施することができ、さらに、検査対象であるガラス１の厚みが厚い場合には、図１において仮想線で示すように、ガラス１の下面側にも検査装置２を設けてガラス１の両面側からＮｉＳ５の有無を検出することもできる。
【００２６】
（２）先の実施形態では、検査装置２に設ける磁界発生装置３として永久磁石を使用した例を示したが、永久磁石に代えて電磁石を使用することもでき、また、検査装置２に設ける磁気センサ４に関しても、ＭＩ磁気センサに代えて、磁気抵抗効果を利用して残留磁気を検出するＭＲ磁気センサを使用することもできる。
また、磁気発生装置３や磁気センサ４は、必ずしも検査対象であるガラス１の全幅にわたって設ける必要はなく、例えば、磁気発生装置３や磁気センサ４をガラス１の全面にわたってスキャンしながらＮｉＳ５の有無を検出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ガラス検査装置の原理図
【図２】ガラス中のＮｉＳの検出原理を示す説明図
【符号の説明】
【００２８】
１        ガラスの一例である板ガラス
２        検査装置
３        磁界発生装置
４        磁気センサ
５        ＮｉＳ
Ｌ２      相対移動方向
【図１】
2005031046.tif 000003
【図２】
2005031046.tif 000004