CN102834362B - 玻璃板的强化方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玻璃板的强化方法，其可使玻璃板的表面与中心部之间产生更大的温差。本发明的玻璃板的强化方法包括：将玻璃板加热至上述玻璃板的软化点附近的温度的加热工序，对加热后的上述玻璃板的板厚方向的两侧的表面喷射冷却介质来进行冷却的急冷工序，和在加热工序与急冷工序之间的急冷前工序，至少还包括在上述急冷工序中相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热副工序，形成当上述玻璃板的板厚方向中心部的温度处在强化点附近时，上述玻璃板的板厚方向表面的温度处在退火点以下这一状态。

Description

玻璃板的强化方法及其装置

技术领域

本发明涉及玻璃板的强化方法及其装置。

背景技术

以往，已知将玻璃板加热至软化点附近的温度，将被加热至软化点附近的玻璃板的表面迅速冷却，从而提高玻璃板的强度。玻璃板通过增大厚度方向的中心部与玻璃板的表面之间的温差，能在玻璃板的表面上产生更大的压缩应力。因此，为了提高玻璃板的强度或控制破损时的破片(碎片)，增大玻璃板的中心部与表面的温差是有效的。

另外，作为增大玻璃板的中心部与表面间的温差的方法，在专利文献1记载的发明中揭示了使用射频能量来加热玻璃板的方法。在专利文献1中记载了这样的方法和装置：利用以将玻璃板配置在当中的方式成对设置的供给电极和从动电极，在使用射频能量来加热玻璃板的同时，将玻璃板的表面冷却来增大玻璃板的中心部与表面间的温差，之后进行急冷来制造强化玻璃板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2006－500308号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

以往的玻璃板强化以高冷却能力对加热至更高温度的玻璃板进行急冷来进行强化，使被强化后的玻璃板的强度等物性提高。但是，在提高玻璃板的温度时，玻璃表面会产生损伤，或容易产生变形。另外，在将空气等气体用作冷却介质来提高冷却能力时，需要提高冷却介质的压力或风量，存在因冷却刚开始时的拉伸应力而导致玻璃板容易开裂、装置变得非常庞大这样的问题。还有，提高了冷却介质的压力或风量的冷却装置还会产生噪声变大等问题。

上述专利文献1记载的强化方法是这样的方法：在急冷前对玻璃板进行内部加热来扩大内部温度与表面温度之差，之后进行急冷来进行强化，藉此，增大急冷中的玻璃板的玻璃板中心部与表面的温差，进行强化。在上述专利文献1中，作为对急冷前的玻璃板的内部进行选择性的加热的方法，使用了基于射频能量的介质加热(以下称作“高频加热”)。另外，还记载了这样的内容：利用高频加热来加热玻璃板内部并冷却表面，从而进一步增大内部温度与表面温度之差。

但是，专利文献1记载的强化方法在急冷前需要使玻璃板的内部温度与表面温度产生差异的工序，与以往的由加热工序和急冷工序构成的强化方法相比，装置变得复杂。

另外，为使用高频加热来加热玻璃板的内部，也可考虑使电极靠近玻璃板来提高高频加热的效率。但是，若高频加热用的电极过于靠近玻璃板，则会在电极周边产生放电。即，在对用于进行高频加热的电极施加高频电压时，由于玻璃板自身也有电位，因此例如在参考文献1的形态中会在与电位比电极间的电位低的点之间产生放电。

因此，在专利文献1记载的系统中，在用射频能量来加热玻璃板时，有可能会在用于喷射例如空气的喷嘴与电极之间、玻璃板或搬运玻璃板的辊与电极之间等部位产生放电。一旦放电产生，便无法进行高频加热，因此，所能施加的高频电压的上限被限制在不会引起放电的值。其结果是，存在很难确保所需的加热能力这样的问题。

本发明提供一种玻璃板的强化方法，其能使玻璃板的表面与中心部之间产生更大的温差。

另外，为实现上述方法，本发明提供一种玻璃板的强化装置，其能使用来自玻璃板内部的发热来更有效地控制到期望的温度。

解决技术问题用的技术方案

为解决上述问题，本发明提出了以下的方案。

本发明的玻璃板的强化方法制造通过对表面温度处于软化点以下且退火点以上的玻璃板喷射冷却介质进行急冷而得到强化的玻璃板，在玻璃板整体的温度没有达到应变点以下的阶段，一边相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热，一边进行急冷。

上述强化方法也可在将处于以下温度范围的玻璃板从加热炉取出后到冷却介质的喷射开始为止的期间内开始上述选择性的加热，在冷却介质的喷射开始后结束上述选择性的加热，上述温度范围是指处于软化点以下，且在低于强化点的强化点附近以上。

也可在上述冷却介质的喷射开始时刻或者之后开始上述选择性的加热。

本发明的另一玻璃板的强化方法包括：预先将玻璃板加热至上述玻璃板的软化点附近的温度的加热工序，对加热后的上述玻璃板的板厚方向的两侧的表面喷射冷却介质来进行急冷的急冷工序，和在上述加热工序与上述急冷工序之间的急冷前工序，至少还包括在上述急冷工序中相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热副工序，将上述内部加热副工序的开始时刻设在上述急冷前工序的中途与上述急冷工序的中途之间，将上述内部加热副工序的结束时刻设在上述急冷工序的中途，藉此，形成当上述急冷工序中上述玻璃板的板厚方向中心部附近的温度处在强化点附近时，上述玻璃板的板厚方向表面的温度处在退火点以下这一状态。

另外，在上述内部加热副工序中，内部加热副工序开始时玻璃板的上述玻璃板的板厚方向的中心部的温度和表面的温度并非必须上升，也可从开始时起便被维持或者下降。

也可以是在上述玻璃板的板厚方向中心部的温度处在强化点附近时，上述玻璃板的板厚方向的中心部的温度与表面的温度之差为100℃以上。

也可以是在上述玻璃板的板厚方向中心部的温度处在强化点附近时，上述玻璃板的板厚方向的表面的温度为应变点－20℃以下。

也可以是在上述内部加热副工序中，内部加热副工序开始时刻的玻璃板的板厚方向中心部附近的温度为该内部加热副工序中的玻璃板的最高温度。

本发明的另一玻璃板的强化方法包括：预先将玻璃板加热至上述玻璃板的软化点附近的温度的加热工序，对加热后的上述玻璃板的板厚方向的两侧的表面喷射冷却介质来进行急冷的急冷工序，和在上述加热工序与上述急冷工序之间的急冷前工序，至少还包括在上述急冷工序中相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热副工序，

当将上述玻璃板的板厚方向的中心部的温度记为x℃，将上述玻璃板的板厚方向的两侧的表面中任一面的温度记为y℃，并且上述玻璃板的板厚方向的中心部的温度为620℃以上且700℃以下时，形成以下状态：x和y具有满足一次方程式y＝ax＋b(a和b为常数)的关系，并且上述一次方程式中的常数a为0.5以上且0.65以下，上述一次方程式中的常数b为60以上且180以下。

也可以是上述玻璃板由钠钙玻璃形成，在上述加热工序中，对上述玻璃板施加高频来对上述玻璃板进行高频加热。

也可以是上述玻璃板是含有金属离子的玻璃板，在上述加热工序中，使用短波红外线来加热上述玻璃板。

本发明的玻璃板的强化装置将加热后的玻璃板冷却来使玻璃板强化，上述强化装置具备：对上述玻璃板的板厚方向的两侧的表面喷射冷却介质来将上述玻璃板急冷的急冷单元，相对于上述玻璃板的表面对急冷中的上述玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热单元，和搬运上述玻璃板的搬运单元，上述急冷单元至少具备：具有前端设有开口的多个喷嘴，且上述开口配置成朝向上述两侧的表面的喷嘴部，和从上述喷嘴部的上述开口将上述冷却介质排出的排出单元，上述内部加热单元至少具备：用于对上述玻璃板施加高频电压来加热上述玻璃板的电极部，和用于对上述电极部施加高频电压的电源部，上述电极部与上述喷嘴部及上述搬运单元电绝缘。

也可以是至少上述喷嘴部由绝缘体形成，上述搬运单元具有支承体，该支承体与上述玻璃板的表面的至少一部分接触来支承上述玻璃板，且至少该支承体的与上述玻璃板接触的部分由绝缘体构成。

另外，也可以是，上述开口中的至少1个开口相对于上述多个开口中的其他开口在沿着上述搬运方向的方向上间隔配置，从上述搬运方向观察上述多个开口时，相邻的开口配置在彼此不重叠的位置。

还有，也可以是上述电极中具有多个在与上述玻璃板的搬运方向垂直的方向上设置的供电部，和与上述电源部连接并且与上述供电部中的每一个相连接的电极布线，上述电极布线以从上述电源部起至上述供电部为止的距离为大致等距离的方式形成。

另外，也可以是配置得与上述电极部最接近的导体和上述电极部之间的距离长于上述电极间的距离。

发明效果

根据本发明的玻璃板的强化方法，能使玻璃板的表面与中心部之间产生更大的温差。另外，根据本发明的玻璃板的强化装置，能使用来自玻璃板自身的内部的发热更高效地加热至期望的温度。因此，根据本发明，能对以往很难进行强化的板厚薄的玻璃板和热传导率高的玻璃板进行强化。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的玻璃板的强化装置的沿玻璃板搬运方向的截面的纵剖示意图。

图2(A)是图1的A－A线的横剖示意图，图2(B)是图1的B－B线的横剖示意图。

图3是图1的C－C线的纵剖示意图。

图4是表示上述强化装置的一部分的结构的立体图。

图5(A)和图5(B)是表示上述强化装置的使用时的动作和冷却介质的流动的示意图。

图6(A)、图6(B)、图6(C)和图6(D)是用于说明在本发明的玻璃板的强化方法中玻璃板所产生的应力的示意图。

图7是用于说明本实施方式的玻璃板的强化方法的工序说明图。

图8是表示本发明其它实施方式的强化方法的工序说明图。

图9是表示本发明其它实施方式的强化方法的工序说明图。

图10是表示对玻璃板的强化而言最佳的温度关系的曲线图。

图11是表示模拟的步骤的流程图。

具体实施方式

本发明中，加热是指对加热对象物(玻璃板)施加能量而产生的所有发热，其也包含由用于预先将玻璃板整体加热至软化点附近的加热炉(余热单元)、急冷前工序和急冷工序中的内部加热单元进行的加热。同时，本发明的加热并非必须限定于使加热对象物的表面或内部的温度上升。例如，也可包含在对被加热至一定温度的加热对象物进行冷却的过程中施加能量时，温度根据冷却能力与施加能量所产生的发热之间的平衡而上升或下降的情况。其结果是，加热对象物的温度下降被抑制而使温度维持在大致同一温度的情况、使温度下降的速度变小的情况也认为包含在加热中。

另外，本发明中，内部加热是指因加热对象物自身发热而产生的所有上述加热，只要是来自加热对象物的发热，发热的部位并不限定于其内侧，即使是来自其表面的发热，也认为包含在内部加热中。

另外，在本发明中，相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热(以下也称作内部加热)是指，以使玻璃板的厚度方向的中心部与玻璃板的表面之间产生温差或者增大玻璃板的厚度方向的中心部与玻璃板的表面之间的温差为目的，以使板厚方向中心部附近的温度升高的方式，利用高频或短波红外线等内部加热单元等局部和/或高效率地对板厚方向中心部附近进行加热。

例如，在使用基于高频加热的介质加热时，温度越高，就能以越高的效率利用电磁波的能量来发热。当玻璃板中存在高温的部分和与其相比温度相对较低的部分时，通过该介质加热，高温部分愈发发热，高温部与低温部的温差扩大。因此，在对板厚方向中心部附近(以下有时也简称为内部)与表面相比温度相对较高的玻璃板进行介质加热时，内部与表面的温差会扩大。

另外，在对内部和表面处于大致相同状态的玻璃板进行介质加热时，玻璃板整体被相同地加热，不构成选择性的加热。因此，在本发明中，相对于表面对内部进行选择性的加热是指对处于内部与表面相比温度较高的状态的玻璃板进行介质加热。

例如，在由钠钙玻璃形成的普通厚度(1～3.5mm)的车用安全玻璃的情况下，急冷的持续时间通常为1分钟至3分钟左右。在该急冷中，作为本发明的高频加热的持续时间，考虑到装置的生产率等，较为理想的是1～10秒左右，更为理想的是2～6秒。当高频加热的能量较低时，可以是比上述时间更长的时间。

另外，在本发明中，玻璃板的板厚方向中心部附近是指进行选择性的加热的部分。当冷却中的玻璃板的两个主表面的温度相同时，板厚方向的几何学中心部分的温度最高。当两个主表面的温度不同时，作为温度最高的部分，比板厚方向的几何学中心更接近高温侧表面的部分的温度最高。本发明中的板厚方向中心部附近是指在板厚方向上温度最高的部分，如上所述，有时其与板厚方向的几何学中心不同。

另外，本发明中，急冷是指为了使用上述的主动冷却单元以至少在放冷以上的冷却速度对预先被加热至期望温度的玻璃板进行强化，而对玻璃板表面喷射冷却介质来迅速进行冷却。具体而言，是指对于被加热的玻璃板的表面，使用例如基于鼓风机或高压气体的气冷、液冷、喷雾冷却、接触式冷却等的主动冷却单元，将热量从作为冷却对象物的玻璃板的表面迅速除去。对于玻璃板的强化所需的冷却能力，在由钠钙玻璃形成的普通厚度(1～3.5mm)的玻璃板的情况下，通常使用具有300～500kcal/m²/hr/℃的冷却能力的冷却单元。其中，玻璃板的厚度越薄，需要的冷却能力就越高。另外，在对厚度更薄的玻璃板或由热传导率高的玻璃形成的玻璃板进行强化时，有时需要更高的冷却能力。

另一方面，在本说明书中，将以比急冷低的冷却速度对玻璃板进行冷却称为放冷。例如是指将高温的玻璃板置于温度比玻璃板的温度低的气氛中时玻璃板的温度逐渐下降的现象。具体而言，例如是指因玻璃板在没有加热单元的搬运装置上等搬运、等待而引起的温度下降等不可避免的被动的温度下降等。还有，在本发明中，放冷也指与上述急冷的情况同样地利用对玻璃板表面进行冷却介质的喷射等的主动单元以比急冷慢的冷却速度进行冷却。在利用主动单元进行放冷时，冷却玻璃板的冷却能力以比上述急冷低的冷却能力进行冷却。

另外，在本发明中，冷却除了包含上述急冷和放冷之外，也包含以往的玻璃板强化方法中的公知的冷却方法和冷却单元。

另外，如上所述，本发明的急冷单元能以放冷以上的速度将冷却对象的热量快速除去。另外，通过将急冷单元的冷却能力调节到较小，还可将急冷单元作为用于进行以比急冷慢的方式除去热量的普通冷却和退火的冷却单元使用，即使是利用急冷单元进行冷却，也包含并非是急冷的情况。

以下，对本发明一实施方式的玻璃板的强化装置1和玻璃板的强化方法的细节进行说明。

首先，参照图1至图5对本实施方式的玻璃板的强化装置(以下简称为“强化装置”)1进行说明。图1是表示强化装置1的沿玻璃板搬运方向的截面的纵剖示意图。图2(A)是图1的A－A线的横剖示意图，图2(B)是图1的B－B线的横剖示意图。图3是图1的C－C线的纵剖示意图。图4是表示强化装置1的一部分的结构的立体图。图5(A)和图5(b)是表示强化装置1的使用时的动作和冷却介质的流动的示意图。

为了便于说明，在图1至图5中规定彼此正交的X轴、Y轴和Z轴。X轴是与玻璃板G的搬运方向平行的轴线，Y轴是与强化装置1的宽度方向平行的轴线，Z轴是与所搬运的玻璃板G的面垂直的轴线。

另外，在本发明中，玻璃板的内部是指玻璃板板厚方向上的玻璃板的内侧整体，玻璃板的中心部是指包含玻璃板板厚方向上的中心在内的具有一定厚度的区域。另外，此时的区域厚度是能通过后述的测定方法进行测定的范围。

另外，在本发明中，软化点是指玻璃板的logη的值为7.60[LogPoise]的温度，强化点是指玻璃板的logη的值为9.4[LogPoise]的温度，退火点是指玻璃板的logη的值为13.0[LogPoise]的温度，应变点是指玻璃板的logη的值为14.5[LogPoise]的温度。

另外，搬运面是指由多个搬运辊的上表面限定的面，其与搬运辊和被搬运的玻璃板G的下表面之间的接触点的群所形成的面大致一致。

本实施方式的强化装置1将加热后的玻璃板G冷却、强化。

如图1所示，强化装置1具备：搬运玻璃板G的搬运单元10、加热玻璃板G的加热单元15、对被加热的玻璃板G的板厚方向上的两侧的表面Ga喷射冷却介质来对玻璃板G进行急冷的急冷单元40。

搬运单元10是朝预先设定好的搬运方向(本实施方式中是X轴方向)搬运玻璃板G的单元，其具有与玻璃板G的表面Ga的至少一部分接触来支承玻璃板G的搬运辊(支承体)13。如图2(B)所示，以中心轴线O1与Y轴平行(包含大致平行，下同)的方式，在X轴方向上以一定间隔设置有多个搬运辊13。

如图2(B)所示，搬运辊13具有转轴13a和以覆盖转轴13a外周的方式形成的表面部13b。

作为转轴13a的材料，可使用例如钢、不锈钢或铝合金等。表面部13b由具有绝缘性的材料形成。能使用例如聚苯硫醚(PPS)树脂或陶瓷等。藉此，搬运辊13便与后述的电极部21电绝缘。

搬运辊13与未图示的驱动电动机连接，通过以规定的速度旋转来沿X轴方向搬运玻璃板G。

如图1所示，加热单元15具备加热炉(预热单元)16和高频加热单元20。

加热炉16具有将气体或电等作为能源来加热自身内部的公知结构，并对搬运辊13所搬运的玻璃板G进行加热。

高频加热单元20是通过高频加热来加热玻璃板G的单元，其具备电极部21和电源部35。

电极部21配置在用于将玻璃板G从加热炉16搬出的引出口附近，如图3所示，电极部21具备配置在玻璃板G的板厚方向上的一个表面侧的供给电极22、配置在玻璃板G的板厚方向上的另一个表面侧的从动电极28。

如图3所示，供给电极22具有绝缘轴部23、电极支承部24和电极主体25。

绝缘轴部23使用具有绝缘性的材料、例如氧化铝形成为圆柱状。绝缘轴部23插穿电极支承部24，以长轴方向与Y轴平行的方式保持电极。

如图4所示，电极支承部24用具有导电性的材料形成为空心圆筒状。作为电极支承部24的材料，可使用铜或不锈钢等。

电极支承部24具有与电源部35的供电侧连接的供电部24a。在电极支承部24的外表面上，在Y轴方向上空开规定的间隔配置有2处供电部24a，在将电极支承部24的长轴方向长度设为L时，供电部24a的位置设定在与电极支承部24的两个端部离开L/4的中央侧。

电极主体25是板状的导电性构件，其具有被施加高频电压的电极面22a。如图3所示，电极主体25以电极面22a与由搬运辊13形成的玻璃板搬运面相对的方式安装在电极支承部24上。

如图1所示，供给电极22通过电极布线29而与电源部35连接。如图3所示，电极布线29由安装于供电部24a的分支布线29a和将分支布线与电极部35连接的供电电缆29b形成。

分支布线31是导电性的构件，如图4所示，其具有设于长轴方向中央的供给点31a和形成于长轴方向两端的连接端子31b，各连接端子31b与电极支承部24的各供电部24a电连接。由于供给点31a与各连接端子31b间的距离相等，因此从电源部35到各供电部24a为止的电气距离大致相等。

从动电极28的结构与供给电极22大致相同，具有绝缘轴部23、电极支承部24和电极主体25。电极支承部24通过电极布线29而与电源部35的从动侧连接，也与未图示的接地(接地单元)连接。为方便说明，以下说明中将从动电极28的电极面称作电极面28a。

如图3所示，从动电极28的电极面28a配置于与供给电极22的电极面22a正对的位置，在电极面22a与28a之间对玻璃板G施加高频电压，对玻璃板G进行高频加热。

如图1所示，设置有三个电源部35，其分别与各电极部21连接。因此，电极部21能分别独立地调整电力。

在本实施方式中，电源部35对电极部21施加27.12MHz的高频电压，但所施加的高频电压的频率不限定于此。本发明中的高频电压的频率可根据实际的电极电压和所加热的玻璃板的介电损耗等适当确定，但较为理想的是1MHz～100MHz，更为理想的是10～50MHz。若是该范围，则能用日本国内根据法令能在工业上使用的频率进行实施，并且，与频率高的电磁波相比，电磁波的屏蔽变得容易，设备的安全性提高，设计和维持变得容易且廉价。若高频加热的高频电压的频率较低，则低电极内的驻波波长变长，有利于均匀加热，若高频加热的高频电压的频率较高，则能以低电压进行加热，放电变得困难。

如图1所示，急冷单元40配置在所搬运的玻璃板G的板厚方向两侧，包括多个室单元(排出单元)43和多个喷嘴部50、60。本实施方式的急冷单元将空气用作冷却介质。

室单元43具有沿Y轴方向延伸的箱状的上部室41和下部室42，并在X方向上空开规定间隔排列设置。上部室41具有喷嘴部50，该喷嘴部50从与上述搬运面相对的下表面向搬运面延伸设置。下部室42具有喷嘴部60，该喷嘴部60从与搬运面相对的上表面向搬运面延伸设置。

上部室41和下部室42呈能利用未图示的空气排出单元将空气储备于内部的容器形状(参照图3)。

上述电极部21配置在上部室41与下部室42之间。另外，上述搬运辊13配置在相邻的下部室42之间。

如图2(A)和图2(B)所示，喷嘴部50、60包括形成为筒状的多个喷嘴51、61。安装于上部室41的喷嘴部50具有8个喷嘴51，该喷嘴51的前端形成有朝向下侧的开口51a。安装于下部室42的喷嘴部60具有8个喷嘴61，该喷嘴61的前端形成有朝向上侧的开口61a。喷嘴部50、60的各喷嘴形成了在Y轴方向上等间隔地排列着4个喷嘴的两列喷嘴列52、53和两列喷嘴列62、63。另外，各喷嘴部的喷嘴的数量和喷嘴列的数量只是一例，只要适当设定即可。

喷嘴部50、60的多个开口51a、61a配置于在从X轴方向观察时相邻喷嘴列的开口彼此不相重叠的位置。

在设于喷嘴部50、60的喷嘴51、61中，至少供给电极22侧的喷嘴51是用具有绝缘性的材质形成的，喷嘴部50与电极部21电绝缘。作为绝缘性材料，能使用PPS树脂或陶瓷等。

在本实施方式中，喷嘴部50、60的各喷嘴51、61用绝缘性材料形成，喷嘴部50、60两者均与电极部21绝缘。

如图5(A)和图5(B)所示，在上述结构的急冷单元40中，从室单元43的喷嘴51、61的开口51a、61a排出的作为冷却介质的空气5对玻璃板G的两侧的表面Ga进行喷射，以冷却表面Ga。所喷射的空气5一边从玻璃板G夺取热量，一边沿着表面Ga移动，并从排列设置的室单元43之间等部位排出。

此时，如图5(B)中局部放大表示的那样，相邻喷嘴列的开口51a、61a配置成从X方向观察时不相互重叠，因此，能防止从开口51a(和61a)排出后与X轴平行地前进的空气5彼此碰撞而使流速下降或发生滞留，能提高冷却效率。

接着，参照图6至图8，对本实施方式的玻璃板的强化方法(以下简称为“强化方法”)进行说明。另外，以下说明中的温度条件等是使用钠钙玻璃(软化点730℃、强化点657℃、退火点550℃、应变点520℃、厚度2.8mm)作为玻璃板G时的例子。

图6(A)、图6(B)、图6(C)和图6(D)是表示在一般的玻璃板强化方法中玻璃板G所产生的应力的纵剖示意图。另外，图7是用于说明本实施方式的强化方法的工序的工序说明图。另外，在图6中，朝向图中央所示点划线的箭头表示压缩应力，反向的箭头表示拉伸应力，带有×记号的虚线表示缓和了的应力。

首先，参照图6(A)至图6(D)对在本实施方式的强化方法中强化玻璃板的机制进行说明。

首先，均匀地加热玻璃板G。这样一来，玻璃板G便同样地膨胀，因此，在玻璃板G的板厚方向(图中的上下方向)上的两侧的表面Ga与玻璃板G的板厚方向上的中心部Gb之间不产生压缩应力或拉伸应力(参照图6(A))。

接着，如图6(B)所示，冷却玻璃板G的表面Ga。此时，在玻璃板G的表面Ga的位置P1处，表面Ga被冷却而欲收缩，但中心部Gb因尚未被冷却而不收缩，因此，因表面Ga与中心部Gb的膨胀率之差而在表面Ga上产生拉伸应力。另一方面，对于玻璃板G的中心部Gb，由于在玻璃板G的中心部Gb的位置P2处表面Ga不膨胀，因此在中心部Gb产生压缩应力。

接着，若在如上所述那样使玻璃板G的表面Ga与中心部Gb之间产生温差的状态下将玻璃板G维持在应变点以上的温度的状态，则如图6(C)所示，在玻璃板G的表面Ga与中心部Gb之间存在温差的状态下产生的应力得到缓和(应力缓和)。

最后，对应力得到缓和的玻璃板G的板厚方向上的两侧的表面喷射冷却介质来进行急冷、强化。被急冷至常温的玻璃板G中，温度较高的中心部Gb的收缩比表面Ga的收缩大，残留下永久变形。其结果是，图6(B)所示的压缩应力与拉伸应力间的关系如图6(D)所示那样逆转，在玻璃板G的表面Ga残留下压缩应力，在中心部Gb残留下拉伸应力，从而获得在物理上被强化的强化玻璃板G1。

接着，对本实施方式的强化方法的各工序进行说明。

图7是表示本强化方法的工序的工序说明图，横轴表示时间，纵轴表示玻璃板G的温度。另外，图7一并示出了玻璃板G的表面Ga和中心部Gb的温度。

如图7所示，本强化方法包括加热工序、急冷前工序、急冷工序、至少在上述急冷工序中相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热副工序。

在图7中，纵轴表示玻璃板的温度，横轴表示时间，两条实线中，上侧的实线表示玻璃板的中心部温度，下侧的实线表示玻璃板的表面温度。另外，时间t₀是开始加热工序的时间。另外，时间t₁是开始急冷前工序的时间，时间t₂是通过高频等方式从玻璃板的内部开始加热的时间，时间t₃是从玻璃板的内部结束加热的时间，时间t₄是开始急冷工序的时间。在图7所示的实施方式中，时间t₃与时间t₄大致同时，即内部加热副工序的开始时刻与急冷开始时刻大致同时。

首先，在加热工序中，将玻璃板G加热至软化点附近的温度(规定的加热炉引出口附近的温度T₅)。具体而言，使用加热炉16，将玻璃板G加热至比软化点低且比退火点高的温度。例如在钠钙玻璃的情况下，将玻璃板G加热至650℃。

在接下来的急冷工序中，对玻璃板G的板厚方向上的两侧的表面Ga喷射冷却介质来进行冷却。其结果是，在例如时间t₂，玻璃板G的中心部Gb的温度被冷却至比规定的引出温度T₅低的温度T₃。同时，玻璃板G的表面Ga的温度被冷却至比玻璃板G的中心部Gb的温度更低的温度T₂，在玻璃板G的表面Ga与中心部Gb之间产生温差。

接着，在时间t₂与时间t₃之间的内部加热副工序中，一边如上所述那样继续进行使用冷却介质的冷却，一边通过来自玻璃板G内部的发热将玻璃板G加热。通过进行内部加热副工序，时间t₃的玻璃板G的表面Ga与中心部Gb间的温差变得比开始内部加热副工序的时间t₂的温差大。藉此，在时间t₂以后的至少一个时刻会在玻璃板G上产生用以往的强化方法几乎不可能实现的温差。例如，在时间t₃，还可形成玻璃板G的板厚方向上的中心部Gb的温度T₄为强化点附近，且使板厚方向上的表面Ga的温度T₁处在退火点以下的状态。在此，示出了在时间t₃处玻璃板的中心部温度与表面温度的温差达到最大的例子，但温差达到最大的时刻不仅仅限于时间t₃，也可根据冷却能力、玻璃板的热传导率等在时间t₃的前后适当变化。另外，在内部加热副工序中玻璃板的中心部温度可以上升，但即使只是维持中心部的温度或者减小温度下降速度，只要能获得足够的表面温度的温差，则也不会对本发明效果有任何负面影响。

在时间t₃以后，不伴随来自内部的加热的急冷工序继续进行，在玻璃板整体被冷却至常温而得到强化后，本强化方法结束。

作为内部加热副工序中的通过来自内部的发热来加热玻璃板G的方法，可列举例如高频加热或使用短波红外线的加热。其中，在高频加热的情况下，温度高的玻璃板与温度低的玻璃板相比介电损耗大，因此，具有发出的热量更多的特性。因此，如急冷工序中的时间t₂那样，当在玻璃板G的表面Ga与中心部Gb之间产生温差，中心部Gb的温度要比表面Ga的温度高时，中心部Gb比表面Ga更容易被加热，因此，具有能使表面Ga与中心部Gb之间产生更大的温差这样的优点。

另外，使用短波红外线的加热的细节将在后面说明。

根据本实施方式的强化方法，通过在急冷工序中进行内部加热副工序，能使玻璃板G的表面Ga与中心部Gb之间的温差变得更大。藉此，能使经应力缓和而达到常温的玻璃板的表面的压缩应力变得更大，因此，能制造出强度得到进一步提高的玻璃板。还有，能强化以往很难进行强化的板厚薄的玻璃板和热传导率高的玻璃板。另外，此时作为车用的安全玻璃板可实现较好的破碎时的碎片。

另外，在急冷前工序中玻璃板G被冷却规定时间之后进行内部加热副工序，因此，能降低加热工序中的引出温度。其结果是，引出时玻璃的粘性不会下降得过多，因此，能使玻璃板G的变形减少，使表面质量提高。

另外，由于能使急冷工序的开始时刻推迟，因此能防止因玻璃板表面的冷却所产生的初始拉伸应力而引起的开裂。

另外，根据上述本实施方式的强化装置1，加热单元15具备加热炉16和高频加热单元20，因此，能良好地执行本发明的强化方法中的加热工序和内部加热副工序。

另外，电极部21与喷嘴部50、60及搬运单元10的搬运辊13电绝缘，因此，在比一对电极面22a、28a间的距离更近的距离处导体不露出，可降低从电极部21放电的可能性。其结果是，为提高一对电极面22a、28a间的电场强度，能进一步提高高频电压。藉此，能一边防止放电，一边使用来自内部的发热更有效地将玻璃板G加热至期望的温度。

另外，喷嘴部50、60和搬运辊13的表面部13b是由绝缘体形成的，因此，能将电极部21与喷嘴部50、60及搬运辊13配置得更接近。其结果是，能进一步提高加热效率和冷却效率来良好地执行内部加热副工序。

另外，在喷嘴部50、60中，喷嘴列52、53、62、63配置成使电极部21在X轴方向上位于它们之间，从搬运方向(X轴方向)观察喷嘴51、61的开口51a、61a时相邻的开口51a、61a配置在不相互重叠的位置。因此，从喷嘴51、61的开口51a、61a排出的空气5不易相互干扰、碰撞而发生滞留，可快速排出。其结果是，能提高玻璃板G的表面Ga上的空气5的流速，能快速冷却玻璃板的表面。

还有，电极布线29以从电源部35到各供电部24a为止的距离大致相等的方式将电源部35与各供电部24a连接，因此，能在电极主体25上均匀地施加电压。因此，能减轻由电极面22a、28a限定的空间内的电场强度的不均。

另外，关于本实施方式的强化方法，在上述图7的说明中是以在急冷工序中进行内部加热副工序的方式进行了说明，但也可理解为时间t₁与时间t₂之间是使用预备的冷却单元等使被加热后的玻璃板冷却的急冷前工序，时间t₂与时间t₃之间是相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热工序，而时间t₃以后则是在内部加热工序之后对上述玻璃板进行急冷的急冷工序。即使是这样理解，本发明的强化方法的作用效果也不会有任何变化。

在图7的方式中，示出了在内部加热工序中，在开始来自玻璃板内部的加热的同时利用急冷单元开始玻璃板的急冷的例子。但是，内部加热的开始时刻也可以是在急冷前工序的中途，还可以是在急冷开始之后。图8是与图7同样的表示本强化方法的工序的工序说明图，其表示内部加热的开始时刻处在急冷前工序的中途的情况。图9也同样是表示本强化方法的工序的工序说明图，其表示内部加热的开始时刻处在急冷开始之后(即急冷工序的中途)的情况。

另外，如图8所示，在内部加热副工序的时间t₂与时间t₃之间，玻璃板的板厚方向上的中心部的温度和表面的温度并非必须上升，也可如图8的T3(T4)那样维持在大致相同的温度。另外，也可在t₄之前的急冷前工序中开始内部加热副工序。还有，如图9所示，如T4至T3那样，内部加热副工序中的玻璃板的温度、特别是玻璃板中心部的温度也可逐渐下降。

在本发明中，急冷工序是指从为进行上述急冷而喷射冷却介质的时刻开始直到该冷却介质的喷射结束为止的工序。加热工序是指将玻璃板加热至能通过急冷来进行强化的温度的工序。急冷前工序是指从玻璃板的加热工序结束时刻起直到喷射急冷工序中的冷却介质的时刻为止的阶段。

急冷前工序以后，玻璃板的表面温度下降，在急冷前工序开始的时刻的玻璃板的表面温度是在这之后的工序(包含急冷工序)的最高温度。在急冷前工序中，为维持玻璃板的温度或者使玻璃板的温度下降速度变慢，也可对玻璃板进行加热。但是，假定在急冷前工序中玻璃板的表面温度不上升。

也可对在急冷前工序中被加热后的玻璃板实施弯曲成形等成形，但在这种情况下也假定玻璃板的表面温度不上升。在离开加热炉后的玻璃板再次被加热而导致表面温度上升的情况下，将进行该再次加热的工序视作本发明的加热工序。例如，在对被加热后的玻璃板进行成形，之后将玻璃板再次加热至强化所需的温度的情况下，将该成形后对玻璃板进行加热的工序视作本发明的加热工序。

本发明的内部加热(工序)在从急冷前工序的中途到急冷工序的中途为止的期间开始，并在急冷工序的中途结束。急冷前工序的中途是指在玻璃板的内部与表面之间产生温差、能进行选择性的内部加热的时刻以后的时间。内部加热既可以与急冷同时开始，也可以在急冷开始之后开始。至少在急冷开始之后在玻璃板的内部与表面之间产生温差，能进行选择性的内部加热。在通常情况下，即使不实施主动的放冷，也能通过急冷前工序的放冷而在急冷开始时刻进行选择性的内部加热。在这种情况下，如果可能，则也可在急冷开始时刻前开始内部加热。在急冷开始时刻玻璃板的内部与表面之间没有产生足够的温差时，较为理想的是在急冷前工序中进行主动的放冷。另外，在急冷前工序中进行主动的放冷时，如果可能，则也可在急冷开始时刻前开始内部加热。

内部加热是在急冷工序中途的时刻结束的，这意味着在本发明中，内部加热与其开始时刻无关，至少在急冷中进行。

在不进行内部加热的急冷中，玻璃板的表面温度因刚开始时的表面温度与冷却介质的温度之差大而迅速下降，之后，随着表面温度下降，表面温度与冷却介质的温度之差变小，温度下降的速度逐渐下降。另一方面，对于玻璃板的内部温度，由于从内部朝表面的热传导率低，因此内部温度的温度下降速度小，急冷刚开始时内部温度与表面温度之差随着时间的流逝而扩大。但是，之后表面温度的下降速度下降，该表面温度的下降速度与因从内部朝表面热传导而引起的内部温度的下降速度之差变小，表面温度与内部温度之差随着时间的流逝而逐渐缩小。表面温度与内部温度之差达到最大的时刻是在急冷工序中，该差达到最大的时刻与玻璃的强化点、退火点、应变点之间的关系成了玻璃板产生强化的主要原因。

在急冷时进行内部加热的本发明中，即使是在内部加热的进行过程中，急冷中的玻璃板的表面温度也下降。与不进行内部加热的情况相比，即使在急冷中进行内部加热的玻璃板的表面温度的下降速度变慢，也不会出现表面温度不变化或上升的情况。另一方面，如上所述，此时的内部温度与不进行内部加热的情况相比温度下降的速度下降，另外，在温度被维持时和温度上升时也是一样的情况。即使内部温度的温度下降速度下降，其下降速度与表面温度的下降速度相比也较慢。因此，通过内部加热，急冷中玻璃板的表面温度与内部温度之差的最大值与不进行内部加热的情况相比变大。藉此，不用增大强化用的冷却能力，也不用为强化而将玻璃板加热至较高的温度，就能有效地进行强化。另外，能容易地进行以往很难实施强化的薄玻璃板和由热传导率高的玻璃形成的玻璃板的强化。

在内部加热副工序中，在一边对玻璃板进行冷却一边对玻璃板的内部进行选择性的加热时，内部的温度无论是上升、下降还是维持均可。在将通过冷却而从内部取出的单位时间内的热能设为－Ec，将通过加热而对内部施加的单位时间内的热能设为＋Es时(假设不对表面部分施加热能)，若(－Ec＋Es)的值为负，则内部的温度下降(但温度下降速度比＋Es＝0时要小)。若(－Ec＋Es)的值为0，则可维持内部的温度，若(－Ec＋Es)为正，则内部的温度上升。

上述－Ec是通过热传导从高温的内部取出至低温的表面的热能，内部与表面的温差越大，取出的热能就越多。＋Es来源于通过电磁波施加的能量，即使电磁波能量一定，内部温度越高，吸收的能量就越多，因此＋Es的值变大，反之，在内部温度下降时，＋Es的值变小。这样，－Ec和＋Es的值均随内部和表面的温度变化而变化，因此(－Ec＋Es)的值通常不固定。

如上所述，在本发明的强化方法中，包含在对被加热至玻璃的软化点附近的温度的玻璃板进行冷却的过程中，通过施加能量来抑制温度下降、从而维持内部温度或者减小内部温度的温度下降速度的形态。在这样的玻璃板的中心部温度不上升的形态下，能与上述实施方式同样地实现使玻璃板的表面与中心部之间产生更大的温差这一本发明的效果。

另外，在加热单元使用上述高频加热时，根据中心部Gb比表面Ga更容易被加热这一特性，也能同样地获得在内部加热副工序中温度高的部位被以更高的效率加热、进而使玻璃板厚方向上的温差变大这一效果。

另外，在本发明的急冷前工序中，既可以使用预备的冷却单元等来主动地冷却玻璃板，也可以包含设置放冷时间等被动且有意的冷却。还有，也可利用搬运中等产生的不可避免的被动的温度下降。

在本发明的强化方法中，当玻璃板的板厚方向中心部的温度处在强化点附近时，若玻璃板的板厚方向上的中心部的温度与表面的温度之差在100℃以上、更理想的是在150℃以上，或者玻璃板的板厚方向上的表面的温度在应变点－20℃以下，则能产生更大的温差，能对板厚更薄的玻璃板和热传导率更高的玻璃板进行强化。另外，即使上述温差在100℃以下，也可通过与其它强化方法组合来获得期望的效果。

较为理想的是，开始高频介质加热时玻璃板的中心部温度在强化点附近。强化点附近是指，较为理想的是玻璃板的logη的值为9.4±1.2[LogPoise]的温度，更为理想的是logη的值为9.4±0.8[LogPoise]。在logη的值小于上述范围时，玻璃变得柔软而很难保持形状或会残留有变形。在logη的值较大时玻璃变硬，容易因初始冷却的临时变形而开裂，或是使强化玻璃中的残留应力变小。

以下，对本发明的强化方法中玻璃板的表面温度与中心部温度间的最佳关系进行说明。

图10是表示对玻璃板的强化而言最佳的温度关系的曲线图。

如图10所示，在本实施方式的强化方法中，较为理想的是玻璃板的表面与中心部的温差达到最大时的温度满足一次方程式y＝ax＋b(x是中心部的温度，y是表面的温度，a、b是常数)。

上述常数a的值较为理想的是为0.5～0.65，更为理想的是在0.5附近。另外，上述常数b的值较为理想的是为60～180。

另外，关于强化玻璃板时的温度，例如，如图10所示，中心部的温度更为理想的是处在最小值TC至最大值TD之间。在这种情况下，最好是表示玻璃板的中心部温度和表面温度的组合的点Pb落在由点PE、PF、PG、PH包围的区域A2内。较为理想的是，此时的TC为620℃以上，TD为700℃以下，此外，更为理想的是，确定PG的表面温度TB为490℃以下。

如上所述，能求解出本发明的急冷工序中所需的玻璃板的板厚方向中心部附近的温度和表面的温度的组合条件和温差。例如，在汽车等使用的车用安全玻璃所使用的钠钙玻璃中，玻璃板的板厚方向中心部附近的温度处在强化点附近时的玻璃板的表面温度较为理想的是在退火点以下，更为理想的是在490℃以下。

由于为验证本发明的强化方法的妥当性而进行了计算机模拟，因此接着对其细节进行说明。本模拟对板厚为2.0～2.8mm的玻璃板实施一般的风冷处理，并在玻璃板达到规定的表面温度和中心温度时同时使用高频加热来进行加热，并以至少表面温度在软化点以下且中心部的温度在强化点附近的条件进行加热。

对于模拟的条件，从加热炉取出玻璃板后到高频加热开始为止的时间在例1～3中分别为3.4秒、4.6秒、5.3秒，到急冷开始为止的时间均为2秒。另外，高频加热的施加时间为2秒，急冷时间为98秒。此时的结果示于表1。

[表1]

另一方面，上述强化玻璃制造的模拟方式根据的是Narayanaswamy(NarayanaswamyO.S.,《美国陶瓷学会杂志》(JournaloftheAmericanCeramicsSociety),Vol.61No.3－4(1978)146－152.)提出的模拟技术。如图11所示，Narayanaswamy提出的玻璃板强化模拟是这样的一种方式：将玻璃板的板厚、初始温度、冷却的强度、玻璃板的热物性值和粘弹性物性值作为输入条件(步骤S1)，计算冷却中的玻璃板的板厚方向上的温度分布和热粘弹性应力分布的时间变化(步骤S2、S3)，最终求解出玻璃板固化后获得的强化玻璃板的板厚方向残留应力分布(步骤S4、S5)。另外，本实施例中，在步骤S2中，在考虑高频加热的影响的基础上，根据Narayanaswamy的方式由下述温度计算式来计算板厚方向上的玻璃板的温度分布。计算方法使用差分法。另外，计算区域是1维空间。

[温度计算式]

[数学式1]

$\mathrm{\ρ}{C}_p\frac{\∂T}{\∂t}=\frac{\∂}{\∂x}\left(\mathrm{\λ}\frac{\∂T}{\∂x}\right)+Q$

在此，ρ、C_P、λ分别是玻璃板的密度、比热、热传导率，T是玻璃板的温度，t、x分别表示时间和板厚方向的坐标。上述温度计算式中的Q表示进行高频加热时单位体积、单位时间的发热量，其可由作为单位体积的热量而被消耗的电力P求出，该电力P可由下式得出。

[高频介质加热式]

[数学式2]

P＝5/9×10^-12×f×E²×ε_r×tanδ[W/cm²]

在此，εr、tanδ分别是玻璃板的介电常数和介电损耗角。在步骤S3的玻璃热粘弹性应力计算和步骤S5的板厚方向残留应力分布计算中，根据Narayanaswamy的方式，通过求解以下一连串的方程式组来计算出热粘弹性应力。

[虚拟温度计算式]

[数学式3]

$T_f(x,t)=T(x,t)-{\∫}_0^t{M}_v[\mathrm{\ξ}(x,t)-\mathrm{\ξ}(x,t^{\′})]\frac{\∂T(x,t^{\′})}{\∂t^{\′}}d{t}^{\′}$

式中的虚拟温度T_f是体现玻璃的分子结构的参数，M_V是体现结构缓和这一行为的函数，ξ是换算时间。换算时间可通过下式进行计算。

[换算时间计算式]

[数学式4]

$\mathrm{\ξ}(x,t)={\∫}_0^t\frac{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{ref}}}{\mathrm{\τ}\left(T(x,t^{\′})\right)}d{t}^{\′}$

在此，τ是缓和时间，τ_ref是指在代表温度下的缓和时间。根据由以上的式子得出的值，冷却中的玻璃板的板厚方向热粘弹性应力σ可根据下式进行计算。

[热粘弹性应力计算式]

[数学式5]

$\mathrm{\σ}(x,t)={\∫}_0^{t}R[\mathrm{\ξ}\left(t\right)-\mathrm{\ξ}\left(t^{\′}\right)]\frac{\∂{\mathrm{\σ}}_g(x,t^{\′})}{\∂t^{\′}}d{t}^{\′}$

σ_g(x，t)＝[E/(1-v)][ε(t)-ε_th(x，t)]

ε_th(x，t)＝β_g[T(x，t)-T₀]+β_s[T_f(x，t)-T₀]

β_s＝β₁-β_g

在此，R表示各向同性应力(日文：等方応力)的缓和，E和ν分别表示玻璃的杨氏模量和泊松比，β₁和β_s分别表示液体状态的玻璃的线膨胀系数和固化后的玻璃的线膨胀系数。

另外，表1的温度是指应用冷却和高频加热时表面温度与中心部温度之差大致达到最大的时刻的值，如图9所示，表面温度和中心部温度分别表示表面温度与中心部温度之差达到最大时的玻璃板的表面温度和中心部温度。若表面应力以强化结束后的玻璃板表面的压缩应力值计在100MPa以上，则判断为获得了足够的强化度(表1中表示为“强化通过”)。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体结构并不局限于上述实施方式，其也包含不脱离本发明主旨的范围内的设计变更等。

例如，在上述实施方式中，示出了将钠钙玻璃用作玻璃板的例子。在碱石灰Na、Li、K等碱性成分增加时，介电损耗会增加，能通过高频加热有效地进行加热。不局限于此，在对含有例如金属离子而形成的玻璃板进行强化时，也能应用本发明。玻璃板所含有的金属离子较为理想的是V⁴⁺、Fe²⁺、Cu^2＋等。

在这样的玻璃板中，可使用上述短波红外线来进行内部加热。另外，本申请中所谓的短波红外线也称作近红外线，是指接近大致0.7～2.5μm的可见光(红)的电磁波，在玻璃板的加热中，特别理想的是1.2μm左右的波长。玻璃板所含有的金属离子可根据短波红外线的波长进行适当选择，此时，V^4＋吸收1.1μm的波长，Fe²⁺吸收1.0μm的波长，Cu²⁺吸收0.8μm的波长。

另外，在上述实施方式中，至少搬运辊13的表面部13b和喷嘴部50、60利用绝缘体来形成，从而与电极部21电绝缘，但用于抑制放电的结构并不局限于此。

例如，在喷嘴部50等电极部周边的构件用导体形成时，也可通过使喷嘴部50与电极部21之间的最短距离比供给电极22与从动电极28之间的最短距离(即图3所示的电极面22a与电极面28a之间的距离d1)长来进行电绝缘。这是因为，电极与配置成最接近电极的导体之间的距离比电极的距离长，因而能减少不需要的放电。电极部周边的构件与电极部之间的最短距离越长就越不容易引起放电，若最短距离为电极间距离的3倍以上，则即使不将电极部周边的构件设为绝缘体，也能良好地抑制放电。因此，在强化装置1的情况下，只要不在从供给电极22的电极面22a离开距离d1的3倍的半径范围内配置由导体形成的零件和构件即可。

另外，在上述实施方式中，示出了具备供给电极和从动电极作为高频加热单元20的电极的高频加热单元的例子，但高频加热单元20的结构并不局限于此，可采用其它公知的电极和电源等加热单元的结构。

另外，在上述实施方式中，对强化装置1具备加热炉16的例子进行了说明，但强化装置1也可不具备加热炉16等预热单元。在这种情况下，可利用高频加热单元20来加热玻璃板，因此，通过用高频加热单元20来进行加热工序，能起到与上述强化装置1同样的效果。

另外，在上述实施方式中，示出了搬运辊13中的表面部13b是具有绝缘性的材质的例子，但不局限于此，搬运辊13整体用具有绝缘性的材质形成亦可。

另外，在上述实施方式的急冷单元中，作为冷却介质的例子，对使用由鼓风机等排出的空气的例子进行说明，但也可使用压力进一步提高的压缩空气来进行冷却。另外，冷却介质不限定于空气。即，作为冷却单元40，可应用公知的冷却单元，例如，冷却介质是流体即可，可适当采用液体、气体、或者液体与气体的混合物等。另外，对冷却介质的组成也没有特别的限定，除空气以外，也可使用氮气、二氧化碳等。

另外，通过将急冷单元的冷却能力调节到较小，也可将急冷单元作为用于进行缓慢除去热量的普通冷却和退火的冷却单元使用。

另外，在上述实施方式中，示出了在玻璃板保持平板的板状的状态下不特别进行弯曲加工等来强化玻璃板的例子，但本发明的强化方法不局限于此，也可包括例如在强化玻璃板之前对玻璃板实施弯曲加工等的成形工序。

在这种情况下，成形工序也可以是这样的工序：将玻璃板加热到玻璃板的软化点附近的温度来使玻璃板软化，使该玻璃板沿着规定形状的成形模而在玻璃板上冲压出成形模的形状，并将冲压后的玻璃板冷却至软化点以下且退火点以上的温度。藉此，本发明的玻璃板的强化方法不仅能应用于平板的玻璃板，也能应用于弯曲形状的车用安全玻璃板。藉此，能以较少的能量高效地提供期望的车用安全玻璃板。

另外，本发明能增大玻璃板的表面与中心部的温差，因此能良好地强化板厚更薄的玻璃板，这样得到强化的玻璃板适合用作车窗用安全玻璃板。

例如，根据本发明的强化方法和强化装置，能有效地强化板厚在2.8mm以下的玻璃板。若是在本发明中得到强化的板厚为2.5mm以下的玻璃板，则能容易地用以往的成形方法进行生产，因此，容易应用于现有生产设备，能高效地生产板厚薄的强化玻璃板，若是2.8mm以上的板厚的玻璃板，则可提高在现有生产设备中的适用性。

另外，根据本发明，可生产2.5mm以下或2.0mm以下的强化玻璃板，实现以往因无法获得强化所需的玻璃板的中心部与表面的温差而很难生产的板厚薄的车窗用安全玻璃板的生产。其结果是，有助于汽车等车辆的轻量化，使车辆的燃油效率提高。

另外，通过减薄玻璃板的板厚，生产玻璃板所需的原料也减少，因此，还能节约生产玻璃板时所需的能量，可提供对环境友好的强化玻璃板。

另外，本发明不仅仅限定于车窗用安全玻璃板，若将本发明应用于建筑用、显示器用等领域，则能提供比以往薄的强化玻璃和不易开裂的玻璃板。

另外，在此引用于2010年3月30日提出申请的日本发明专利申请2010－079664号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容，作为本发明说明书的揭示。

符号说明

1玻璃板的强化装置

5空气(冷却介质)

10搬运单元

13搬运辊(支承体)

15加热单元

21电极部

22供给电极

24a供电部

28从动电极

29电极布线

35电源部

40急冷单元

43室单元(排出单元)

50、60喷嘴部

51、61喷嘴

51a、61a开口

G玻璃板

Ga表面

Gb中心部

Claims (10)

1.一种玻璃板的强化方法，其为制造通过对表面温度处于软化点以下且退火点以上的玻璃板喷射冷却介质进行急冷而得到强化的玻璃板的方法，其特征在于，

在对所述玻璃板进行急冷之前设置急冷前工序，在玻璃板整体的温度还没有达到应变点以下的阶段，在所述急冷前工序后的玻璃板的内部与表面之间产生温差、能进行选择性的内部加热的时刻以后的时间，一边相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近开始进行选择性的加热，从而进行选择性的内部加热，一边进行急冷。

2.如权利要求1所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，在将以下温度范围的玻璃板从加热炉取出后到冷却介质的喷射开始为止的期间内开始所述选择性的加热，在冷却介质的喷射开始后结束所述选择性的加热，所述温度范围是指处于软化点以下，且在低于强化点的强化点附近以上。

3.如权利要求1所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，在开始喷射冷却介质的时刻或者之后开始所述选择性的加热。

4.一种玻璃板的强化方法，

包括：

将所述玻璃板预先加热到接近玻璃板的软化点的温度为止的加热工序，

对加热后的所述玻璃板的板厚方向的两侧的表面喷射冷却介质进行急冷的急冷工序，和

在所述加热工序与所述急冷工序之间的急冷前工序；

至少还包括在所述急冷工序中相对于玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近进行选择性的加热的内部加热副工序；

通过将所述内部加热副工序的开始时刻设在自所述急冷前工序的中途到所述急冷工序的中途为止的期间，并将所述内部加热副工序的结束时刻设在所述急冷工序的中途，

从而在所述急冷工序中产生当所述玻璃板的板厚方向中心部附近的温度处在强化点附近时，所述玻璃板的板厚方向的表面的温度处于退火点以下这一状态，

所述急冷前工序的中途是指在所述急冷前工序后的玻璃板的内部与表面之间产生温差、能进行选择性的内部加热的时刻以后的时间。

5.如权利要求4所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，所述玻璃板的板厚方向中心部附近的温度处在强化点附近时，所述玻璃板的板厚方向中心部附近的温度与所述玻璃板的表面的温度的差为100℃以上。

6.如权利要求4所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，所述玻璃板的板厚方向中心部附近的温度处在强化点附近时，所述玻璃板的板厚方向的表面的温度为应变点-20℃以下。

7.如权利要求4所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，在所述内部加热副工序中，内部加热副工序开始时刻的玻璃板的板厚方向中心部附近的温度是该内部加热副工序中的玻璃板的最高温度。

8.一种玻璃板的强化方法，

包括：

将所述玻璃板预先加热到接近玻璃板的软化点的温度为止的加热工序，

对加热后的所述玻璃板的板厚方向的两侧的表面喷射冷却介质进行急冷的急冷工序，和

在所述加热工序与所述急冷工序之间的急冷前工序；

至少还包括在所述急冷工序中相对于在所述急冷前工序后的玻璃板的内部与表面之间产生温差、能进行选择性的内部加热的时刻以后的玻璃板的表面对玻璃板的板厚方向中心部附近开始进行选择性的加热、从而进行选择性的内部加热的内部加热副工序；

在所述急冷前工序以后，

当将所述玻璃板的板厚方向的中心部的温度记为x℃，将所述玻璃板的板厚方向的两侧的表面中任一面的温度记为y℃，并且所述玻璃板的板厚方向的中心部的温度为620℃以上且700℃以下时，

形成下述状态：x和y具有满足一次方程式y＝ax+b的关系，其中a及b为常数，并且所述一次方程式中的常数a为0.5以上且0.65以下，所述一次方程式中的常数b为60以上且180以下。

9.如权利要求1～8中任一项所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，

所述玻璃板由钠钙玻璃构成，

在所述内部加热副工序中，对所述玻璃板施加高频来对所述玻璃板进行高频加热。

10.如权利要求1～8中任一项所述的玻璃板的强化方法，其特征在于，所述玻璃板为含有金属离子的玻璃板，在所述内部加热副工序中，使用短波长红外线对所述玻璃板进行加热。