CN106536444B - 化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供即便在将多个化学强化用玻璃同时浸渍于化学强化液的情况下，也能够尽可能减少化学强化玻璃间的强化特性的变动幅度的化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置。本发明的化学强化玻璃的制造方法的特征在于，在将化学强化用玻璃浸渍于强化液进行强化处理之后，从强化液的熔点+30℃而得到的温度以下的温度开始对从强化液取出的化学强化玻璃进行冷却处理。

Description

化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置

技术领域

本发明涉及化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置，特别是涉及能够在将多个化学强化用玻璃浸渍于强化液的情况下尽可能减少化学强化玻璃间的强化特性的变动幅度的化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置。

背景技术

移动电话、数字相机、PDA、触摸面板显示器、大型电视等显示设备趋于日益普及。在上述的这些用途中，作为用于保护显示器的保护构件而使用化学强化玻璃(参照专利文献1、2、非专利文献1)。

在化学强化玻璃的制造工序中，具有将化学强化用玻璃预热至规定温度的工序、将预热后的化学强化玻璃浸渍于KNO₃熔融盐等强化液中而得到化学强化玻璃的工序、以及将得到的化学强化玻璃从强化液取出的工序。

在上述的这些工序中，若将多个化学强化用玻璃同时浸渍于强化液进行强化处理，能够一并成形出多个化学强化玻璃，化学强化玻璃的制造效率提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-83045号公报

专利文献2：日本特开2011-88763号公报

非专利文献

非专利文献1：泉谷徹郎等，《新玻璃及其物理性质》，初版，株式会社经营系统研究所，1984年8月20日，p.451-498

然而，当将化学强化用玻璃浸渍于强化液时，离子半径大的碱离子向玻璃表面导入。由此，在化学强化玻璃的表面形成压缩应力层。并且，该压缩应力层的压缩应力值与应力深度能够根据强化液的温度与强化液中的浸渍时间而调整。

但是，若将多个化学强化用玻璃浸渍于强化液，则在得到的化学强化玻璃之间，压缩应力值与应力深度容易变动。若该变动幅度增大，则化学强化玻璃的质量容易变动。特别是，若化学强化玻璃局部的强化特性特别低，则容易因机械冲击而产生破裂。其结果是，难以充分提高化学强化玻璃的制造效率。化学强化用玻璃的离子交换性能越高，该趋势越容易变得明显。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其技术课题在于提供即便在将多个化学强化用玻璃同时浸渍于强化液的情况下，电能够尽可能减少化学强化玻璃间的强化特性的变动幅度的化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置。

用于解决课题的手段

本发明的发明人等进行深入研究的结果是，发现通过在将化学强化玻璃从强化液取出之后，从离子交换反应难以进行下去的温度开始进行冷却处理来解决上述技术课题，从而提出本发明。即，本发明的化学强化玻璃的制造方法的特征在于，在将化学强化用玻璃浸渍于强化液进行强化处理之后，从强化液的熔点+30℃而得到的温度以下的温度开始对从强化液取出的化学强化玻璃进行冷却处理。

本发明的发明人等推断，目前，从强化液取出后的冷却处理时的温度分布的差别是强化特性的变动的一个因素。若如以往那样在从强化液取出多个化学强化玻璃之后，从强化液的温度、换句话说离子交换温度开始进行冷却处理，则多个化学强化玻璃中的配置在内侧的化学强化玻璃与配置在外侧的化学强化玻璃相比温度更高，因此离子交换反应因附着于玻璃表面的强化液的残渣而继续进行。其结果，配置在内侧的化学强化玻璃与配置在外侧的化学强化玻璃相比强化特性增高，在化学强化玻璃间，强化特性的变动幅度增大。

因此，本发明的化学强化玻璃的制造方法的特征在于，在将化学强化玻璃从强化液取出后，从强化液的熔点+30℃而得到的温度以下的温度开始进行冷却处理。若如此，多个化学强化玻璃中的配置在内侧的化学强化玻璃与配置在外侧的化学强化玻璃相同，离子交换反应因附着于玻璃表面的强化液的残渣而难以继续进行。其结果，能够在化学强化玻璃间尽可能减少强化特性的变动幅度。

第二，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，从强化液的熔点-50℃而得到的温度以上的温度开始进行冷却处理。若将化学强化玻璃从强化液取出之后立即快速冷却至室温，虽然离子交换反应因强化液的残渣而难以进行下去，但是因热冲击而使得化学强化玻璃容易破损。因此，若从强化液的熔点-50℃而得到的温度以上的温度开始进行冷却处理，就容易防止这种情况。

第三，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，对同时进行强化处理的多个化学强化玻璃同时进行冷却处理。

第四，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，对以隔开恒定间隔排列的状态同时进行强化处理后的多个化学强化玻璃，以保持该多个化学强化玻璃的排列的状态同时进行冷却处理。

第五，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，在冷却装置内进行冷却处理。

第六，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，一边向冷却装置内送入外部气体一边进行冷却处理。

第七，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，从比化学强化玻璃的面内中央部的位置靠下方的位置输送冷却风。

第八，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，沿着化学强化玻璃的表面从下方朝向上方输送冷却风。

第九，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，利用设置于冷却装置的循环机构使冷却风循环。

第十，本发明的化学强化玻璃的制造装置具备冷却装置，该冷却装置用于在其内部保持从强化槽内的强化液取出的化学强化玻璃并进行冷却处理，其特征在于，冷却装置具有用于向冷却装置的内部输送冷却风的送风口，送风口设置在比化学强化玻璃的面内中央部的配置预定高度靠下方的位置。

第十一，本发明的化学强化玻璃的制造装置优选为，冷却装置具有至少一对送风口，一对送风口配置为冷却风的吹出方向正对。

第十二，本发明的化学强化玻璃的制造装置优选为，冷却装置还具有循环机构，该循环机构产生从冷却装置的下方朝向上方的上升气流。

第十三，在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，所述化学强化玻璃的制造装置还具备强化槽，冷却装置设置在强化槽的上方。

附图说明

图1是例示化学强化用玻璃排列体(化学强化玻璃排列体)的一方式的简要立体图。

图2是示出将化学强化用玻璃排列体浸渍于强化液进行离子交换处理的状态的剖视示意图。

图3是示出将化学强化玻璃排列体从强化液取出并向冷却装置移动的状态的剖视示意图。

图4是示出将化学强化玻璃排列体收容在冷却装置内进行冷却处理的状态的剖视示意图。

具体实施方式

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选使用以下所示的化学强化用玻璃。

化学强化用玻璃的厚度优选为1.5mm以下、1.0mm以下、0.8mm以下、0.7mm以下，特别是优选为0.6mm以下。若如此，容易实现显示设备的轻量化。

化学强化用玻璃的尺寸优选为0.1m²以上、0.2m²以上、1m²以上，特别是优选为2m²以上。化学强化用玻璃的尺寸越大，化学强化玻璃间的强化特性越容易变动，因此越容易实现本发明的效果。

化学强化用玻璃优选通过溢流下拉法而成形。若如此，玻璃表面的表面品质良好，故而容易提高化学强化玻璃的表面的机械强度。其理由在于，在采用溢流下拉法的情况下，应成为表面的面不与槽状耐火物接触，而是以自由表面的状态成形。对于槽状构造物的构造、材质，只要能够实现所希望的尺寸、表面质量则不特别限定。另外，为了进行朝向下方的拉伸成形，对玻璃带施加力的方法只要能够实现所希望的尺寸、表面质量则不特别限定。例如，既可以采用使具有足够大的宽度的耐热辊以与玻璃带接触的状态旋转而进行拉伸的方法，也可以采用使多个成对的耐热辊仅与玻璃带的端面附近接触而进行拉伸的方法。

化学强化用玻璃除了通过溢流下拉法成形之外，还可以通过狭缝下拉法、浮法、辊压法、再拉法等成形。

对于化学强化用玻璃，作为玻璃组成，优选按照质量％含有50～80％的SiO₂、5～25％的Al₂O₃、0～15％的B₂O₃、1～20％的Na₂O、0～10％的K₂O。以下示出如上所述那样限定各成分的含有范围的理由。需要说明的是，在各成分的含有范围的说明中，％标记指的是质量％。

SiO₂是形成玻璃的构架的成分。SiO₂的含有量优选为50～80％、53～75％、56～70％、58～68％，特别是优选为59～65％。若SiO₂的含有量过少，则难以形成玻璃，另外若热膨胀系数过高，则耐热冲击性容易降低。另一方面，若SiO₂的含有量过多，则熔融性、成形性容易降低。

Al₂O₃是提高离子交换性能的成分，并且是提高变形点、杨氏模量的成分。Al₂O₃的含有量优选为5～25％。若Al₂O₃的含有量过少，则热膨胀系数过高，担心不仅耐热冲击性容易降低，而且无法充分发挥离子交换性能。由此，Al₂O₃的适当的下限范围是7％以上、8％以上、10％以上、12％以上、14％以上、15％以上，特别是16％以上。另一方面，若Al₂O₃的含有量过多，则玻璃中容易析出失透结晶，难以通过溢流下拉法等成形玻璃。并且，若热膨胀系数过低，则难以与周边材料的热膨胀系数匹配，而且高温粘性增高，熔融性容易降低。由此，Al₂O₃的适当的上限范围是22％以下、20％以下，特别是19％以下。

B₂O₃是使高温粘度、密度降低，并且使玻璃稳定化而使结晶难以析出，降低液相温度的成分。并且，是提高抗龟裂性的成分。但是，若B₂O₃的含有量过多，则因离子交换处理而产生被称作烧焦(日文：ヤケ)的表面的着色、耐水性降低、压缩应力层的压缩应力值降低、压缩应力层的应力深度趋于变小。由此，B₂O₃的含有量优选为0～15％、0.1～12％、1～10％、1以上～8％、1.5～6％，特别是2～5％。

Na₂O是主要的离子交换成分，并且是使高温粘度降低，提高熔融性、成形性的成分。并且，Na₂O还是改善耐失透性的成分。Na₂O的含有量为1～20％。若Na₂O的含有量过少，则熔融性容易降低、热膨胀系数容易降低、离子交换性能容易降低。由此，在导入Na₂O的情况下，Na₂O的适当的下限范围是10％以上、11％以上，特别是12％以上。另一方面，若Na₂O的含有量过多，则热膨胀系数过高，耐热冲击性降低、难以与周边材料的热膨胀系数匹配。并且，存在变形点过度降低、丧失玻璃组成的成分平衡，反而使得耐失透性降低的情况。由此，Na₂O的适当的上限范围是17％以下，特别是16％以下。

K₂O是促进离子交换的成分，是碱金属氧化物中增大压缩应力层的应力深度的效果大的成分。并且，是使高温粘度降低，提高熔融性、成形性的成分。此外，还是改善耐失透性的成分。K₂O的含有量是0～10％。若K₂O的含有量过多，则热膨胀系数过高，耐热冲击性降低、难以与周边材料的热膨胀系数匹配。并且，存在变形点过低或丧失玻璃组成的成分平衡，反而使得耐失透性降低的趋势。由此，K₂O的适当的上限范围是8％以下、6％以下、4％以下，特别是2％以下。

除了上述成分以外，例如也可以导入以下的成分。

Li₂O是离子交换成分，并且是使高温粘度降低，提高熔融性、成形性的成分。并且是提高杨氏模量的成分。此外，在碱金属氧化物中，使压缩应力值增大的效果大。但是，若Li₂O的含有量过多，则液相粘度降低，玻璃容易失透。并且，若热膨胀系数过高，则耐热冲击性降低、难以与周边材料的热膨胀系数匹配。此外，若低温粘性过度降低，容易产生应力缓和，反而存在压缩应力值变小的情况。因此，Li₂O的含有量优选为0～3.5％、0～2％、0～1％、0～0.5％，特别是0.01～0.2％。

MgO是使高温粘度降低而提高熔融性、成形性，或提高变形点、杨氏模量的成分，在碱土类金属氧化物中是提高离子交换性能的效果大的成分。但是，若MgO的含有量过多，则密度、热膨胀系数容易增高，并且玻璃容易失透。由此，MgO的适当的上限范围是12％以下、10％以下、8％以下、5％以下，特别是4％以下。需要说明的是，对于向玻璃组成中导入MgO的情况，MgO的适当的下限范围是0.1％以上、0.5％以上、1％以上，特别是2％以上。

与其他成分比较，CaO在不伴随有耐失透性的降低的情况下使高温粘度降低而提高熔融性、成形性、提高变形点、杨氏模量的效果更大。CaO的含有量优选为0～10％。但是，若CaO的含有量过多，则密度、热膨胀系数增高，并且丧失玻璃组成的成分平衡，反而使得玻璃容易失透、离子交换性能容易降低。由此，CaO的适当的含有量是0～5％，特别是0～1％以下。

ZrO₂是显著提高离子交换性能的成分，并且是提高液相粘度附近的粘性、变形点的成分，但若其含有量过多，则担心耐失透性显著降低，并且担心密度过度增高。由此，ZrO₂的适当的上限范围是10％以下、8％以下或者6％以下，特别是5％以下。需要说明的是，在想要提高离子交换性能的情况下，优选向玻璃组成中导入ZrO₂，在该情况下，ZrO₂的适当的下限范围是0，01％以上或者0.5％，特别是1％以上。

作为澄清剂，也可以将从As₂O₃、Sb₂O₃、SnO₂、F、Cl、SO₃的组(优选为SnO₂)选择的一种或者两种以上而导入0～30000ppm(3％)。SnO₂的适当的含有范围是0～10000ppm或者500～7000ppm，特别是1000～6000ppm。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选对同时进行强化处理的多个化学强化玻璃同时进行冷却处理。在该情况下，优选将多个化学强化用玻璃在支承体内排列，在保持其排列状态的情况下直接进行以下说明的预热处理、离子交换处理、冷却处理。若如此，能够一并成形出多个化学强化玻璃，化学强化玻璃的制造效率提高。

在将多个化学强化用玻璃排列在支承体内的情况下，换句话说在形成化学强化用玻璃排列体的情况下，化学强化玻璃的排列间隔优选为30mm以下、25mm以下，特别是20mm以下。若如此，支承体内的化学强化用玻璃的收容个数增多，因此能够一次性对多个化学强化用玻璃进行离子交换处理。并且，排列间隔越小，化学强化玻璃的强化特性越容易变动，因此容易实现本发明的效果。另一方面，若排列间隔过小，则化学强化玻璃彼此干扰，担心产生划痕。由此，排列间隔优选为1mm以上、5mm以上、8mm以上，特别是10mm以上。

支承体只要能收纳多个化学强化用玻璃，则可以采用任意构造，但优选具有框部、支承化学强化用玻璃的侧边缘部的侧缘支承部、以及用于支承化学强化用玻璃的下端部的下端支承部的构造。还优选在侧缘支承部以及/或者下端支承部限制V槽等凹部。若如此，通过使化学强化用玻璃与槽部抵接，能够将化学强化用玻璃以规定间隔支承。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，在离子交换处理之前进行预热处理。预热开始温度优选为100℃以下，预热结束温度优选为强化液的温度±20℃。若如此，在将化学强化用玻璃浸渍于强化液时，容易防止因热冲击而导致化学强化用玻璃破损的情况。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，通过将化学强化用玻璃浸渍于强化液而成形出化学强化玻璃。换句话说，通过离子交换处理而成形出化学强化玻璃。离子交换处理是在化学强化用玻璃的变形点以下的温度下向玻璃表面导入离子半径大的碱离子的方法。若利用强化液进行离子交换处理，即便在化学强化用玻璃的厚度小的情况下，也能够适当地形成压缩应力层。

强化液的组成、离子交换温度以及离子交换时间只要考虑化学强化用玻璃的粘度特性等决定即可。

作为强化液，能够使用各种强化液，但优选使用KNO₃熔融盐或者NaNO₃与KNO₃的混合熔融盐。若如此，能够在表面高效地形成压缩应力层。

优选以使压缩应力层的压缩应力值达到400MPa以上(优选500MPa以上、600MPa以上、650MPa以上，特别是700～1500MPa)的方式进行离子交换处理。压缩应力值越大，化学强化玻璃的机械强度越高。并且，压缩应力值越大，化学强化玻璃间的压缩应力值越容易变动，因此容易实现本发明的效果。

优选以使压缩应力层的应力深度达到15μm以上(优选为20μm以上、25μm以上、30μm以上，特别是35～60μm)的方式进行离子交换处理。应力深度越大，化学强化玻璃越是难以在化学强化玻璃的表面存在划痕的情况下破损。并且，应力深度越大，化学强化玻璃间的压缩应力值越容易变动，因此越容易实现本发明的效果。在此，“压缩应力值”与“应力深度”是使用表面应力计(株式会社东芝制FSM-6000)观察试样时根据所观察的干涉条纹的条数与其间隔计算出的值。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，在将化学强化用玻璃浸渍于强化液进行强化处理之后，从(强化液的熔点+30℃)以下的温度开始对从强化液取出的化学强化玻璃进行冷却处理。冷却开始温度优选为(强化液的熔点+20℃)以下、(强化液的熔点+10℃)以下，特别是(强化液的熔点+5℃)以下。若冷却开始温度过高，则在进行冷却处理时，因附着于玻璃表面的强化液的残渣而使得离子交换反应不容易进行下去，化学强化玻璃间的强化特性的变动幅度容易增大。特别是对于在支承体内配置在内侧的化学强化玻璃，因附着于玻璃表面的强化液的残渣而使得离子交换反应不容易进行下去，化学强化玻璃间的强化特性的变动幅度容易增大。另一方面，若冷却开始温度过低，则容易因热冲击而使得化学强化玻璃破损。由此，冷却开始温度优选为(强化液的熔点-50℃)以上、(强化液的熔点-35℃)以上、(强化液的熔点-20℃)以上，特别是(强化液的熔点-5℃)以上。

结束冷却处理的温度、换句话说冷却结束温度优选为20～250℃、50～200℃，特别是100～180℃。若如此，能够在防止热冲击所导致的化学强化玻璃的破损的基础上提高化学强化玻璃的制造效率。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选在将冷却装置设置于强化槽的上方的基础上，在从强化液将化学强化玻璃排列体向上方取出之后立即在冷却装置内开始进行冷却处理。若如此，化学强化玻璃的制造效率提高，化学强化玻璃难以因热冲击而破损。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选在冷却装置内进行冷却处理，更优选在内部采用隔热构造的冷却装置内进行冷却处理。若如此，容易控制冷却条件。冷却装置优选为具有加热器等加热机构。若如此，容易在冷却时控制降温速度。并且，冷却装置不必完全气密，也可以具有开口部。需要说明的是，冷却装置也可以用作进行预热处理的预热装置。若如此，能够减少装置成本。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选一边向冷却装置内送入外部气体一边进行冷却处理。若如此，冷却效率提高。在该情况下，冷却风成为空气，但也可以采用氮气、氩气等非活性气体作为冷却风。

向冷却装置内送入外部气体的送入风量优选为0.1～5m³/s、0.5～3m³/s，特别是1～2m³/s。若外部气体的送入风量过少，则冷却效率容易降低。另一方面，若外部气体的送入风量过多，则难以控制冷却速度。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选从比化学强化玻璃的面内中央部的位置靠下方的位置输送冷却风，并且优选从化学强化玻璃排列体的外侧输送冷却风。若如此，容易沿着化学强化玻璃的表面从下方向上方输送冷却风，容易减少化学强化玻璃间的表面温度之差。并且，还能够减小化学强化玻璃的面内的温度分布的变动幅度，减少化学强化玻璃的翘曲量。

并且，优选沿着化学强化玻璃的表面使冷却风从下方向上方循环。若如此，更容易减少化学强化玻璃间的表面温度之差。并且，还能够减小化学强化玻璃的面内的温度分布的变动幅度，减少化学强化玻璃的翘曲量。

此外，优选在冷却装置内具备循环机构(例如，循环风扇、循环鼓风机)，通过该循环机构使冷却风循环。若如此，冷却装置内的温度分布减小，容易减少化学强化玻璃间的表面温度之差。

冷却装置内的冷却风的循环风量优选为0.5～10m³/s、1～6m³/s，特别是1.5～4.5m³/s。若循环风量过少，则冷却效率容易降低。另一方面，若循环风量过多，则难以控制冷却速度。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选在冷却处理结束后，将化学强化玻璃(化学强化玻璃排列体)从冷却装置内移动至外部气体下。由此，化学强化玻璃的制造效率提高。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，优选为，在进行冷却处理之后清洗化学强化玻璃的表面。由此，容易除去强化液的残渣、表面附着物等，能够提高化学强化玻璃的表面质量。

在本发明的化学强化玻璃的制造方法中，切断成规定尺寸的时期不特别限定，但优选在将化学强化用玻璃切断为规定尺寸之后浸渍于强化液。若如此，由于在切断面(端面)也形成有压缩应力层，因此能够提高化学强化玻璃的端面强度。其结果是，容易防止以端面作为起点的破裂。

本发明的化学强化玻璃的制造装置具备冷却装置，该冷却装置用于在其内部保持从强化槽内的强化液取出的化学强化玻璃并进行冷却处理，其特征在于，冷却装置具有用于将冷却风向冷却装置的内部输送的送风口，送风口设置在比化学强化玻璃的面内中央部的配置预定高度靠下方的位置。在此，本发明的化学强化玻璃的制造装置的技术特征仅部分记载于本发明的化学强化玻璃的制造方法的说明栏即可，关于该部分省略详细说明。

本发明的化学强化玻璃的制造装置优选为，冷却装置具有至少一对送风口，一对送风口配置为冷却风的吹出方向正对，并且配置在化学强化玻璃排列体所配置的位置的外侧。若如此，冷却风在冷却装置内的中央部碰撞，容易产生从化学强化玻璃排列体的下方趋向上方的上升气流。

本发明的化学强化玻璃的制造装置优选为，还具备产生从冷却装置的下方朝向上方的上升气流的循环机构(例如，循环风扇、循环鼓风机)。若如此，容易提高冷却效率。

以下，参照附图详细说明本发明的化学强化玻璃的制造方法以及化学强化玻璃的制造装置。但是，本发明不限于以下实施方式。

图1是例示化学强化用玻璃排列体(化学强化玻璃排列体)的一方式的简要立体图。图1所示的支承体1的主要构成要素包括框部2和支承板状的化学强化用玻璃3的支承部4。

支承部4将多个化学强化用玻璃3支承为以直立姿态在厚度方向上隔开10mm以下的间隙而排列的状态。详细而言，支承部4由支承化学强化用玻璃3的一对侧边缘部的侧缘支承部4a、以及支承化学强化用玻璃3的下端部的下端支承部4b构成。

侧缘支承部4a的两端通过未图示的螺栓等紧固构件以装卸自如的方式安装在梁框部2e的上表面。一对支承化学强化用玻璃3的相同高度的侧边缘部的侧缘支承部4a安装于相同高度的梁框部2e。侧缘支承部4a具有与化学强化用玻璃3的侧边缘部对置的凹部，该凹部与化学强化用玻璃3的侧边缘部抵接并进行支承，由此在厚度方向上定位化学强化用玻璃3。下端支承部4b的两端通过未图示的螺栓等紧固构件以装卸自如的方式安装于底框部2a的一对长边部的上表面。下端支承部4b仅利用上表面支承化学强化用玻璃3，不具有在厚度方向上定位化学强化用玻璃3的凹部等要素。需要说明的是，下端支承部4b也可以具有在厚度方向上定位化学强化用玻璃3的要素。

保温板5配设在两侧框部2b，以与被支承部4支承的多个化学强化用玻璃3的两侧边缘部面对的状态对这些化学强化用玻璃3进行保温，但也可以根据需要而省略保温板5。需要说明的是，在本实施方式中，保温板5仅配设在多个化学强化用玻璃3的两侧方。因此，在框部2的、与化学强化用玻璃3的厚度方向的最前面和最后面的化学强化用玻璃3分别面对的前框部2c与后框部2d存在有开口部。并且，在存在于化学强化用玻璃3的下侧的底框部2a也存在有开口部。

图2是示出将图1所示的化学强化用玻璃排列体10浸渍于强化液11进行离子交换处理的状态的剖视示意图。在图2中，化学强化用玻璃排列体10浸渍在强化槽12内的强化液11中。强化槽12例如是用SUS304成型出的槽，在强化槽12内设置有多个温度传感器，接收该温度传感器的信号而控制强化液11的温度。强化槽12的上部被开闭门13关闭。由此，形成为由强化液11产生的蒸汽难以向强化槽12的外部泄漏的构造。并且，在强化槽12的上方设置有内部采用隔热构造的冷却装置14，冷却装置14的下部被开闭门15关闭。并且，在冷却装置14的上部设置有冷却风扇16、送入口17、18，在冷却装置14的侧面上方设置于与循环风扇19、20相对的位置。并且，以包围冷却装置14的外周侧面的方式设置有加热器21，在冷却装置14的内周侧面设置有将从送入口17、18送入的外部气体向下方输送的送风路径22。

图3是示出将通过离子交换处理得到的化学强化玻璃排列体23从强化液11取出并移动至冷却装置14的状态的剖视示意图。在图3中，强化槽12的开闭门13与冷却装置的开闭门15开放，裙部24从冷却装置14的外周侧面的下方延伸并与强化槽12连结。由此，强化槽12与冷却装置14形成为内部空间相连的状态。在此，强化槽12的开闭门13与冷却装置14的开闭门15通过未图示的工作缸控制开闭动作，裙部24也通过未图示的工作缸控制上下动作。之后，化学强化玻璃排列体23被从强化液11拉起，移动到上方的冷却装置14内。该冷却装置14的内部预先设定为规定温度(冷却开始温度)。

图4是示出将化学强化玻璃排列体23收容在冷却装置14内进行冷却处理的状态的剖视示意图。在图4中，强化槽12的开闭门13与冷却装置14的开闭门15关闭，从冷却装置14的外周侧面的下方延伸的裙部24收纳在冷却装置14内。在进行冷却处理时，冷却装置14内的加热器21读取设置在冷却装置14内的温度传感器的信号，反复进行运转与停止的动作，以达到预先设定的冷却条件。并且，从冷却装置14的送入口17、18送入的外部气体(冷却风)借助循环风扇19、20的旋转而通过送风路径22到达冷却装置14的底部，之后从设置在冷却装置14的相对位置的送风口25、26朝向冷却装置14的内部输送。在此，只要控制循环风扇19、20的旋转速度就能够控制冷却风的循环风量。之后，冷却风在冷却装置14的底部的中央部碰撞，通过冷却风扇16的旋转形成为上升气流，穿过各化学强化玻璃间的间隙向外部排出。与此同时，外部气体从送入口17、18被送入到冷却装置14内。在此，只要控制冷却风扇16的旋转速度就能够控制外部气体的送入风量。需要说明的是，为了控制外部气体的送入量，送入口17、18、送风口25、26也可以具有自动控制开闭比例的机构。

【实施例1】

以下，根据实施例详细说明本发明。需要说明的是，以下的实施例仅是例示。本发明完全不被以下实施例限定。

表1示出本发明的实施例(试样No.1～4)与比较例(试样No.5～7)。

[表1]

如以下那样制作化学强化用玻璃。首先，调制玻璃原料，制作玻璃配合料。接下来，将该玻璃配合料投入至连续熔融炉，经过澄清工序、搅拌工序、供给工序，通过溢流下拉法成形为具有表中所示的厚度的板状，之后切断成表中所示的尺寸，制作表中所示的个数的化学强化用玻璃。在此，化学强化用玻璃的玻璃组成A按照质量％含有61.4％的SiO₂、18％的Al₂O₃、0.5％的B₂O₃、0.1％的Li₂O、14.5％的Na₂O、2％的K₂O、3％的MgO、0.1％的BaO、0.4％的SnO₂。化学强化用玻璃的玻璃组成B按照质量％含有65.9％的SiO₂、14.2％的Al₂O₃、2.3％的B₂O₃、0.1％的Li₂O、13.4％的Na₂O、0.6％的K₂O、3％的MgO、0.1％的BaO、0.4％的SnO₂。

接下来，将表中所示的个数的化学强化用玻璃以直立姿态在厚度方向上隔开表中所示的间隔，在图1所示的支承体内排列，以表中所示的条件对该化学强化用玻璃排列体进行预热处理，之后如图2所示那样，以表中所示的条件浸渍于强化液(KNO₃熔融盐：熔点333～334℃)。

接着，如图3所示那样，将得到的化学强化玻璃排列体从强化液取出，之后立刻移动到设定为表中所示的冷却开始温度的冷却装置内，开始进行冷却处理，进行冷却处理直至达到表中所示的冷却结束温度。

在此，冷却处理通过图4所示的冷却装置进行。冷却条件由冷却装置内的加热器与表中所示的循环风量以及外部气体的送入量控制。控制为在进行冷却处理时，冷却风通过各化学强化玻璃间的间隙从下方朝向上方输送。例如，在冷却风通过循环风扇的旋转而到达冷却装置的底部之后，将该冷却风从相对位置的一对送风口朝向冷却装置的内部吹出，由此使冷却风在冷却装置的底部的中央部碰撞，并且通过设置在冷却装置的上方的冷却风扇的旋转而形成上升气流，经由各化学强化玻璃间的间隙向外部排出。

接下来，在达到表中所示的冷却结束温度之后，使化学强化玻璃排列体移动到外部气体(20℃)下进行快速冷却。并且，从化学强化玻璃排列体采取表中所示的个数的化学强化玻璃，之后对化学强化玻璃的表面进行清洗、干燥。

最后，对得到的化学强化玻璃评价强化特性。具体地说，根据使用表面应力计(株式会社东芝制FSM-6000)观察的干涉条纹的条数与其间隔计算表面的压缩应力层的压缩应力值与应力深度，评价其平均值与变动幅度。将其结果示于表1。需要说明的是，在进行计算时，将化学强化玻璃的折射率设为1.50，将光学弹性常量设为30[(nm/cm)/MPa]。

根据表1可知，试样No.1～4的冷却开始温度低，因此与试样No.5～7相比强化特性的变动幅度较小。特别是，试样No.1、3因循环风量多而强化特性的变动幅度尤其小。需要说明的是，对于试样No.1所涉及的化学强化玻璃排列体，若将冷却开始温度设为250℃以下，则担心因热冲击而导致化学强化玻璃破损。

实施例2

表2例示了能够应用本发明的化学强化玻璃的制造方法的玻璃组成。认为若通过本发明的化学强化玻璃的制造方法进行冷却处理，即便是表2所述的化学强化用玻璃(试样a～d)，也能够获得与[实施例1]所示的倾向相同的效果。

[表2]

工业实用性

本发明所涉及的化学强化玻璃适合于移动电话、数字相机、PDA等显示设备的罩玻璃。并且，本发明所涉及的化学强化玻璃除了上述的这些用途以外，还能够用于要求高机械强度的用途，例如应用于窗玻璃、磁盘用基板、平板显示器用基板、固体拍摄元件用罩玻璃、食品容器等。

附图标记

1支承体；2框部；2a底框部；2b两侧框部；2c前框部；2d后框部；2e梁框部；3化学强化用玻璃；4支承部；4a侧缘支承部；4b下端支承部；5保温板 10化学强化用玻璃排列体；11强化液；12强化槽；13、15开闭门；14冷却装置；15开闭门；16冷却风扇；17、18送入口；19、20循环风扇；21加热器；22送风路径；23化学强化玻璃排列体；24裙部；25、26送风口。

Claims (13)

1.一种化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

在将化学强化用玻璃浸渍于强化液进行强化处理之后，使从所述强化液取出的所述化学强化玻璃移动至被保持为从所述强化液的熔点+30℃而得到的温度以下的温度的冷却装置内而开始进行冷却处理，

从比所述化学强化玻璃的面内中央部的位置靠下方的位置输送冷却风而进行所述冷却处理。

2.根据权利要求1所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

从所述强化液的熔点-50℃而得到的温度以上的温度开始进行所述冷却处理。

3.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

对同时进行所述强化处理后的多个所述化学强化玻璃同时进行所述冷却处理。

4.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

对以隔开恒定间隔排列的状态同时进行所述强化处理后的多个所述化学强化玻璃，以保持该多个所述化学强化玻璃的排列的状态同时进行所述冷却处理。

5.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

一边向所述冷却装置内送入外部空气一边进行所述冷却处理。

6.根据权利要求5所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

向所述冷却装置内送入所述外部空气的送入风量为0.5～5m³/s。

7.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃的制造方法，其中，

所述化学强化玻璃为显示设备的罩玻璃用的化学强化玻璃，

在所述强化处理中，以压缩应力值为700～1500MPa的方式在所述化学强化用玻璃的表面形成压缩应力层。

8.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

沿所述化学强化玻璃的表面从下方向上方输送冷却风。

9.根据权利要求1或2所述的化学强化玻璃的制造方法，其特征在于，

利用设置于所述冷却装置的循环机构使所述冷却风循环。

10.一种化学强化玻璃的制造装置，其具备冷却装置，该冷却装置用于在其内部保持从强化槽内的强化液取出的化学强化玻璃并进行冷却处理，其特征在于，

所述冷却装置具有用于向所述冷却装置的内部输送冷却风的送风口，

所述送风口设置在比所述化学强化玻璃的面内中央部的配置预定高度靠下方的位置，

从所述强化液的熔点+30℃而得到的温度以下的温度开始进行所述化学强化玻璃的所述冷却处理。

11.根据权利要求10所述的化学强化玻璃的制造装置，其特征在于，

所述冷却装置具有至少一对所述送风口，一对所述送风口配置为所述冷却风的吹出方向正对。

12.根据权利要求10或11所述的化学强化玻璃的制造装置，其特征在于，

所述冷却装置还具有循环机构，该循环机构产生从所述冷却装置的下方朝向上方的上升气流。

13.根据权利要求10或11所述的化学强化玻璃的制造装置，其特征在于，

所述冷却装置设置在所述强化槽的上方。