JP2001521471A

JP2001521471A - ガラスを処理する方法および装置

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Publication number: JP2001521471A
Application number: JP54127698A
Authority: JP
Inventors: ペアソン，デイヴィッド．
Original assignee: デカリテリミテッド
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2001-11-06
Also published as: CA2284927A1; AU726750B2; AU6842298A; DE69809035D1; GB9706427D0; BR9808089A; ES2187951T3; KR20010005761A; RU2193492C2; TR199902340T2; DE69809035T2; NZ500628A; ATE226897T1; WO1998043832A1; CN1257449A; EP0969975A1; EP0969975B1; US20040188005A1

Abstract

(57)【要約】平らなガラスシートの一面に装飾を施す、自動化された方法である。この方法は、ガラスシートおよびデカールキャリア上の熱剥離デカールを積層ステーション（４０）に連続的に供給するステップと、デカールキャリアに熱を加え、キャリアからデカールを熱剥離し、それと同時に積層ステーションを連続的に通過する各ガラスシートの露出した表面上にデカールを付着させるステップと、デカールの付着したガラスシートをデカール定着オーブン（６０）に連続的に転送するステップと、ガラスシートを所定温度まで緩慢に加熱し、全ての結合剤をデカールから除去し、デカールをガラスシートに定着させ、それによりガラスシートに装飾を施すステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】ガラスを処理する方法および装置本発明は、ガラスを処理する方法、およびこの処理を実行する装置に関する。本発明が関係するガラス処理のタイプは、必要な任意の可視（装飾）外観をガラスに与えるために、ガラス基板表面に装飾用コーティング材料を塗布するものである。したがって、ガラス基板は合成品（基板および装飾用コーティング）に必要な強度を与え、装飾用コーティングに唯一必要とされるのは、この物品の必要な「寿命」にわたってガラス基板表面に定着させたまま保つことができること、およびそれが使用中にさらされる可能性のある、基板からコーティングを剥がす可能性のある環境的要因に耐えることができることである。換言すれば、容易かつ信頼できる方法でガラス基板に塗布することができ、かつ基板の構造的な完全さに悪影響を及ぼさない、ガラス基板用の耐久性のある装飾用コーティングが必要とされている。本発明は、主に、建築に使用するガラス基板のコーティングとの関連で、例えば建築物やガラスの窓として開発されてきたものであり、その場合、コーティングは通常は基板の内側面上にある。別法として、その他の用途、例えばシャワースクリーンでは、コーティングは通常は基板の外側面上にある。その他の考えられる用途としては、自動車産業での使用がある。紙またはビニールをベースとする装飾用シートを適当な接着剤を使用してガラス基板に貼付することはもちろん周知であり、これは屋内での使用では許容できるが、このようなシートは耐久性がなく、一時的にガラス基板に取り付けた状態で保つことしかできない。建築物の外部で使用する場合には、ガラスを製造する構成材料に適当な着色剤を組み込む、コストのかかる「着色」手続きにより、構造ガラスシート上の装飾効果を商業ベースで得ることができる。これには、ガラスをほぼ均一に着色するために混合プロセスを慎重に制御することが必要とされ、またコスト高であるだけでなく、これは、ガラス全体にわたって均一に着色する以外の装飾効果をもたらすことができるようにする柔軟性を与えない。別法として、セラミックまたはエナメルのインクで表刷りすることによって必要な装飾効果を達成することもできる。しかし、見当合わせの問題により、複数の色での印刷は非常に困難である。スカッシュのコート（またはそれと同様のもの）の「一面または複数の壁面」に組み込まれるガラスシートに、耐久性のあるコーティングを塗布することは既知であり、その場合には、（１）コート内の競技者には壁面の内面が不透明に見え、（２）コートの外にいて中を見ている見物人からは壁面が透明に見えるような方法で、離間したセラミックインクのドットをシート表面に塗布する。透明／不透明ガラス壁面をスポーツコートで使用することは、商業的に非常に成功することが分かっており、スポーツ活動を多数の見物人が見ることができるようにしており、これは以前なら不可能であったことである。ボールの衝撃、および時には壁に衝突する競技者の重い衝撃にも繰り返しさらされることになるので、コーティングは長持ちするようにガラス基板に塗布しなければならない。必要とされる一連のドットは、セラミックインクドットを水性転写紙またはスライド紙（ｗａｔｅｒｂａｓｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｏｒｓｌｉｄｅｐａｐｅｒ）に塗布する印刷技術によって塗布され、次いでガラス表面に転写される。この紙を水に浸すと、「転写」と同様にインクドットを表面に写すことができ、これは、完全に手作業で行う技術によって決定された必要な位置で、一時的にガラスに接着したままとなる。必要な透明／不透明特性を得るために、透明ドットおよび白色ドットが１ｍｍごとに交互になったパターンを印刷し、白色ドットの裏には黒色ドットも印刷する。これは、明るい光が白色ドットに当たるコート内で、内側に向く表面を競技者に対して不透明にしながら、ガラスの反対側では、暗い所から印刷された透明ドットと白色ドットの黒色側とを通して明るいコート内を見ている見物人が壁面を透明なものとして見るようにする効果を有する。ドットをガラス表面上に転写し、一時的に位置決めした後で、強化ガラスを製造するために使用されるタイプの、通常の「焼戻し」処理をガラス基板に施す。ガラスを焼戻しする技術は、ガラス技術の当業者には周知であり、ここで詳細に記述する必要はない。この技術の成功(ガラス基板の耐久性のあるコーティング)の鍵となる要因は、使用中に耐える必要がある荷重要因（ｌｏａｄｆａｃｔｏｒ）を考慮すると、基板に施す必要があるその後の焼戻し処理の間に、ガラス基板に転写されたセラミックインク「ドット」をガラスに融合させることである。しかし、この技術は商業的に成功し、消費者の利益にもなることが分かっているが、耐久性のあるコーティングをガラス基板に塗布する技術の幾分特殊な適用分野であり、これは、特に焼戻しの前にセラミックインクドットをガラス基板に転写する際に、相当な手作業の技能を必要とする。これはつまり、製造時間が手作業の技能によって決まり、コーティングの品質がこの技能を使用する人間が作業に向ける注意力によって決まるということである。これはこの特殊な適用分野では商業的に許容できるが、本発明に関連するタイプの、より大規模に装飾用コーティングをガラス基板に塗布する場合に実行できる技術ではない。このように、水スライド転写紙(ｗａｔｅｒｓｌｉｄｅｔｒａｎｓｆｅｒ) を使用すると必然的に手作業が必要となり、これは小さな面積の図柄を繰り返し転写する場合には許容できるが、大規模な商業プロセスでは許容できない。また、現在の製造サイズは、約６０×８０ｃｍの単一シートに限定される。スクリーン印刷式水スライド転写紙を使用する技術も、陶器および陶磁器産業では（その後物品に焼き付けられる転写紙を塗布するために）長年使用されており、必要とされる手作業の技能はこの産業では高品質の製品のために許容されている。実際に、セラミックインクドットをスカッシュコートのガラス壁面に塗布する技術は、この産業から生まれたものであり、当時は強化ガラス製品に水スライド転写紙を塗布する点が独特であった。しかし、セラミックインクドットを転写し、その後焼戻し処理中にガラス表面に融合させる概念を広げようとする初期の試みとしては、ほぼ永久的な装飾用コーティングとして「カラー」印刷を効果的に窓に適用できるようにする既存の技術があり、この技術では、水スライド転写紙または「デカール」、およびその後の焼戻し処理を使用しており、まず最初に、べた図柄、すなわちガラス基板の完全コーティングを印刷し、次いで同様の１ｍｍの穴でこの図柄に穿孔する（これらの窓を介して外側から見えるようにする）。その後、手作業で制御する水スライド技術により、穿孔した図柄を基板に転写する。印刷した概念全体がネガになることを除けば、これには、べた色の印刷をまず行い、その後で穿孔してそれを通して見えるようにすることができるので、いくつかの色を互いに重ねて印刷する見当合わせの問題がなくなるという利点がある。しかし、このスカッシュコート技術の発展は主要なガラス製造業者に受け容れられ、商業的に実現可能であるが、依然として水スライド転写紙またはデカールの使用、したがって手作業の技能に依拠しており、これにともなう製造時間および労働コストに関する欠点がある。したがって、基板上の印刷図柄の配置の信頼性および確度を維持しながら、それにより耐久性のある装飾用コーティングを塗布することができる改善されたガラス処理方法を自動製造技術を利用できるようにする形で提供することが必要とされていることは明らかである。また、ウェブ印刷方式などにより、幅２．２メートル以下、ただしこれに制限されない大きさの図柄シートを連続ループとして使用できるようにすることが望ましい。本発明はこの要件に対処し、方法および装置の特徴の独自の組合せを利用して必要な目的を達成する。したがって、本発明では、この方法を自動化できるような方法でガラスを焼戻しする前にガラス基板に塗布し、定着させることができる、必要な任意の図柄が付いた様々なタイプの転写紙を利用し、熱処理プロセスによってガラス基板に転写し、その後に接着した後でも十分な図柄の品質を維持しながら、製造速度を高める。本発明の第１の態様によれば、平らなガラスシートの一面に装飾を施すための自動化された方法であって、ガラスシートおよびデカールキャリア上の熱剥離デカールを積層ステーションに連続的に供給するステップと、デカールキャリアに熱を加え、キャリアからデカールを剥離し、それと同時に積層ステーションを連続的に通過する各ガラスシートの露出した表面上にデカールを付着させるステップと、デカールの付着したガラスシートをデカール定着アキュムレータオーブンに連続的に転送するステップと、ガラスシートを所定温度まで緩慢に加熱し、全ての結合剤をデカールから除去し、デカールをガラスシートに定着させ、それによりガラスシートに装飾を施すステップとを含む方法が提供される。所定温度は、デカールをガラスシートに定着させてデカールをガラスシートに融合させ、デカールを硬化させてデカールの色に光沢を出すような温度であることが好ましい。この方法は、装飾付きシートをデカール定着オーブン中で緩慢に冷却するステップと、装飾付きガラスシートを焼戻し炉に連続的に供給し、装飾付きガラスシートを急速に加熱および冷却し、装飾付きガラスシートを焼戻しし、デカールをガラスシートに融合させ、デカールを硬化させてデカールの色に光沢を出すステップとを含むことができる。この方法は、デカールをガラスシートに付着させたときにガラスシートが所定温度を有するようにガラスシートを予熱し、ガラスシートへのデカールの接着が強化されるようにするステップを含むことが好ましい。ガラスシートに付着したデカールは、装飾付きガラスが一方向から見たときにほぼ透明になり、反対方向から見たときにほぼ不透明になるように穿孔することができる。デカールキャリア上のデカールは穿孔することができる。デカールキャリア上のデカールは穿孔されず、デカールがデカールキャリアから除去され、ガラスシート上に付着する際に穿孔されることが好ましい。この方法は、熱剥離剤の断続層によって所定のパターンでガラスシートをコーティングするステップを含むことができ、その上にデカールを付着させ、デカール定着アキュムレータオーブン中でガラスシートを加熱したときに、この熱剥離剤によってデカールの一部がガラスシートと融合するのが妨げられ、一方向から見たときにほぼ透明になり、反対方向から見たときにほぼ不透明になる装飾付きガラスシートをもたらすようにする。熱剥離剤を熱で活性化し、デカールが融合した後で融合したデカールを通して蒸発させることによってデカールの一部を除去することが好ましい。熱剥離剤は、デカールがガラスシート表面に直接接着するのを防止することによって、デカールが融合した後でデカールの一部を除去できるようにすることが好ましい。デカールの一部は、熱剥離剤を分解することによって除去されることが好ましい。熱剥離剤は、デカールの融合温度より高い溶融温度または蒸発温度を有するろうであることが好ましい。この方法は、デカールキャリアからデカールが熱剥離するときにデカールキャリア上のデカール全体の一部だけがガラスシート上に付着し、この付着したデカールによってガラスシートが一方向から見たときにはほぼ透明になり、反対方向から見たときにほぼ不透明になるようにする、所定パターンを有する熱剥離剤の断続層を有するデカールを提供するステップを含むことができる。本発明の第２の態様によれば、ガラスシートの一面に装飾を施すための、装飾付きガラスシートの自動化された製造ラインであって、ガラスシートを連続的に積層ステーションに供給するガラス供給手段と、デカールキャリア上の熱剥離デカールを積層ステーションに供給するデカール供給手段と、前記積層ステーションに配列され、前記デカールキャリアおよび各ガラスシートを受ける加熱装置であり、デカールキャリアからデカールを熱剥離し、それと同時に各ガラスシートの露出面上にデカールを付着させるように動作することができる加熱装置と、デカールの付着したシートをデカール定着アキュムレータオーブンに供給する中間ガラス供給手段と、デカールの付着した各シートを所定温度まで緩慢に加熱して、全ての結合剤をデカールから除去し、各ガラスシートにデカールを定着させ、それによりシートに装飾を施すように動作することができる、前記デカール定着アキュムレータオーブン中の加熱手段とを含む製造ラインが提供される。所定のガラス表面温度は、約５２０℃以下であるものとする。所定のガラス表面温度は、デカールをガラスシートに融合させ、デカールの色に光沢を出すようにデカールを硬化させるのに十分であることが好ましい。所定のガラス表面温度は約５７０℃になることもある。この製造ラインは、装飾付きガラスシートを焼戻し温度まで加熱し、装飾付きガラスシートを焼戻しし、デカールをガラスシートに融合させ、デカールの色に光沢が出るようにデカールを硬化させるための加熱手段を有する、前記デカール定着アキュムレータオーブンの下流側に配列された焼戻し炉を有することができる。この製造ラインは、連続的にガラスシートを受け、これらを予熱温度まで加熱し、予熱済みのガラスシートをガラス転送手段に放出する上流側予熱炉を有することができ、この予熱温度は、ガラスシートへのデカールの接着を強化するように選択される。ガラスシートの予熱温度は約１２０℃であることが好ましい。ラミネータステーションに配列された加熱装置は、ローラにすることができる。このローラは、シリコン被覆ローラにすることができる。この製造ラインは、幅約２．２ｍのガラスシートに装飾を施すことができる。好ましくは、デカール定着アキュムレータオーブンは複数の異なるレベルを有し、この製造ラインは、デカール定着アキュムレータオーブンの前に、連続的にデカールの付着したガラスシートを受け、デカール定着アキュムレータオーブン中の複数の様々なレベルの１つにこれらを転送するリフトを備えたリフティング装置を有する。次に、非限定的な例示のみを目的として、添付の図面に関連して本発明の好ましい実施形態について記述する。図１は、本発明による装飾付きガラスシート自動製造ラインの斜視図である。図２は、本発明のガラス製造ラインの概略部分断面図である。図３は、本発明で使用するデカールキャリア上の熱剥離デカールを示す、一定の比率で示しているわけではない概略部分断面図である。図４は、本発明によるガラスシートを装飾する自動方法を示す流れ図である。図１および図２を参照すると、参照番号１０によって全体が示される装飾付きガラスシート自動製造ラインが表されている。この製造ライン１０は、図１に示すように右から左に稼働する。製造ラインは、幅２．２ｍ以下、長さ４ｍ以下のガラスシートを処理するように構成されることが好ましい。異なる図においても、同一部材は共通の参照番号を有する。製造ラインは、装飾を施すガラスシートを受けるための、長さ約２〜４ｍのローディングテーブル２０の形態のガラス供給手段を有する。ローディングテーブルは、ガラスシートを正しく位置決めすることができるようにする位置決め手段２１を有する。位置決め手段は、図１ではローラが示してあるが、ガラスシートの位置決めを容易にするようにゴムボールキャスタの形態であることが好ましい。ガラス供給手段は、動力付き移送手段（図示せず）を有し、ガラスシートを自動的に製造ラインに供給することができる。その後、製造ラインは長さ約４ｍの予熱炉３０を有する。予熱炉は、赤外線加熱手段および温度制御装置を有し、炉を出るガラスが所定の予熱温度を有するように制御することができる。この予熱温度は、後述のように、それぞれのガラスシートの露出表面へのデカールの接着を強化するように選択される。予熱炉の後に、ラミネータステーション４０が続く。ラミネータステーションは長さ約０．５ｍであり、シリコン被覆加熱ローラの形態の加熱装置４１を有する。デカール供給手段５０も設けられるが、分かりやすくするために図１には示していない。デカール供給手段は、後に詳細に記述するように、デカールキャリア５２上にデカール５１を有する。長さ約２〜４ｍの動力付きローラテーブルの形態の中間ガラス供給手段５３は、ラミネータステーションから装飾付きガラスシートを受け取る。中間ガラス供給手段の後に、デカール定着アキュムレータオーブン６０が続く。図１には示していないリフティング装置６６が、中間ガラス供給手段５３とデカール定着アキュムレータオーブンの間に位置する。アキュムレータオーブンの長さは約４〜１６ｍである。デカール定着オーブンは、入口ドア６１および出口ドア６２、ならびにデカール定着動作中に発生するガスを排出する排気手段６３を有する。アキュムレータオーブンは、それぞれ異なる周囲温度をそれぞれ有する、連続した４つのゾーンを有する。各ゾーンは加熱手段および連動する温度制御装置を有し、各ゾーンの周囲温度をそれぞれの所定温度に制御し、ガラスシート表面を所定温度に加熱する。４つの各ゾーンは、それぞれデカールの付着したガラスシートを受けることができる動力付きローラの表面からなる６つのレベルをその上に有するラックを有する。第１、第２、および第４のゾーンのローラはクロムメッキされることが好ましく、第３のゾーンのローラはセラミック材料から作成されることが好ましい。アキュムレータオーブンの４つのゾーンをモジュール方式にし、ゾーンを除去または追加して特定の目的および／またはガラスシートの長さに合わせて設計できるようにすることもできる。通常は、ガラス処理の破損レベルは２〜３％程度である。破損したガラスシートをアキュムレータオーブンから除去するために、各ゾーンの各レベルはトレイとして設けられ、各ゾーンの各レベルを独立してオーブンの側面から移動させ、製造ラインで処理されているその他のガラスシートを移動させるまたは妨害する必要なく、破損したガラスシートをオーブンから除去することができるようになっている。リフティング装置６６は、アキュムレータオーブンのレベルと同様の、動力付きローラの６つのレベルを有するリフト６７を有する。リフティング装置内のリフトの位置を適当に制御し、ゾーンの様々なレベルにある動力付きローラを制御することにより、デカール装飾付きガラスシートを中間ガラス供給手段から受け、それらがアキュムレータオーブンを通過する際に所望の加熱サイクルで処理することができる。このようにして、アキュムレータオーブンは緩衝器の働きをし、このデカール定着オーブンを通して、非バッチ処理方式でデカールの付着したガラスシートを連続して受け、供給することができる。装飾付きガラスシートは、デカール定着オーブンから、アキュムレータオーブンの様々なレベルから装飾付きガラスシートを受けるように高さを調節できる、長さ約１．５〜４ｍの中間テーブル６５に出る。長さ約１．５〜４ｍのさらに別のガラス供給手段７０が、デカール定着オーブンの下流側に設けられる。次に製造ラインは、デカール定着アキュムレータオーブンの下流側に、このガラス供給手段から装飾付きガラスシートが自動的に供給される焼戻し炉８０を有する。焼戻し炉は、加熱手段および温度制御装置（図示せず）を有し、焼戻し炉を通過するガラスシートの温度を制御する。焼戻し炉の後には焼入れセクション９０が続き、これは、装飾付きガラスシートが焼戻し炉を出た後でこれを焼入れする送風機の形態の冷却手段９１を有する。最後に、アンローディングテーブル１００が設けられ、装飾付き強化ガラスシートを最終検査する。製造ライン全体は、装飾および焼戻し処理全体が自動化され、連続的に行われるように、それと連動する制御装置（図示せず）を有する。ローディングテーブル２０から中間テーブル６５までは全て、動力付きガラス移送手段を有し、ガラスがこれらのステージを通って毎分約３ｍ（毎秒０．０５ｍ）の速度で進行するようになっている。製造ラインの装飾セクションの全長は約１４〜４０ｍである。さらに別のガラス転送手段７０からアンローディングテーブル１００までの焼戻しセクションの全長は約２０ｍである。デカール定着オーブン中でガラスシートを積み重ねることで、毎分３ｍの平均速度で製造ラインの装飾セクションを通る連続的な流れを維持しながら、デカール定着オーブン中では個々のガラスシートを静止させることができるようにする緩衝効果がもたらされることが理解されるであろう。ガラスシートに装飾を施す自動化方法について記述する前に、図３に関連して、デカールおよびデカールキャリアについて記述する。デカールキャリアのウェブは図２に示してあるが、１つまたは複数のデカールが付いたデカールキャリアの個別のシートも別法として考える。デカールキャリアの個別のシートを突合せ接合して、デカールキャリアのウェブを形成することができる。どのようにしてデカールキャリアの一枚用紙に適するように図示のデカール供給手段を適合させるかは、当業者の知識の範囲内で考慮される。デカールキャリア３０２上のデカール３０１を図３に断面図で概略的に示し、これを一般に参照番号３００で示す。デカールキャリア３０２は剥離性裏当て( ｒｅｌｅａｓａｂｌｅｂａｃｋｉｎｇ)であり、３つの構成層を有する。底部紙層３０３は、適当な特性を有するように選択され、例えば熱を通すことができるのに適した厚さを有し、適当な寸法安定性を有する。この紙の上の下塗り３０４すなわちバリヤ層、および熱剥離剤の層３０５がある。バリヤ層により、紙のこの側面は多孔性でなくなり、熱剥離剤をほとんど通さなくなる。バリヤ層は、デンプンカセイン（ｓｔａｒｃｈｃａｓｅｉｎ）やにかわ、アルカリ金属ケイ酸塩（ａｌｋａｌｉｍｅｔａｌｓｉｌｉｃａｔｅ）、水ガラス、その中に分散した填料を有するその他のアルカリ金属ケイ酸塩などの、密封コーティングの形にすることができる。バリヤ層材料は、安定であり、かつ温度の影響を比較的受けないものでなければならない。バリヤ層はまた、より滑らかかつ均一な熱剥離剤層をもたらす。熱剥離剤は、比較的融点の高い植物ろうまたは鉱物ろうであることが好ましい。より適したろうは、少なくとも１０００の大きな分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、例えば分子量４０００および６０００の化合物であるＣＡＲＢＯＷＡＸ（商標）である。適当なろうは、比較的低い溶解度および石油炭化水素の浸透に対する耐性を有する。また、炭素を過剰に析出させることなく、燃焼させることができることが好ましい。通常は固体のポリエチレングリコールは、約６５〜１８０℃の範囲に軟化点を有し、必要な熱剥離特性を提供することができる。デカールキャリア３０２は、大まかに紙と呼ぶこともある。ガラスシートに装飾しようとする図柄に対応するデカール３０１は、セラミックインクでこの紙に逆に印刷される。透明な樹脂フィルムを含むダウンコート( ｄｏｗｎｃｏａｔ)、ラフトコート（ｒａｆｔｃｏａｔ）、すなわち同義の基部コート３０６を、まず熱剥離剤の上に付着させ、次いで図柄３０７を基部コート上に逆に印刷する。基部コートは、セラミックインクのための、インプリントを受ける支持体の働きをする。基部コートは、印刷された図柄の本体部分または結合剤を提供する同一の有機媒体から形成されることが好ましい。基部コートは、可塑化アクリル樹脂、例えば重合アクリル樹脂やポリメタクリル酸メチル樹脂などを含むことができる。図柄は、シルクスクリーン印刷されることが好ましい。別法として、平版オフセット印刷を使用することもできる。図柄３０７は、４色印刷、各スポットカラー印刷、またはこの２つの組合せである増強（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ）４色印刷を使用して印刷することができる。印刷されるデザインは、通常は、所望の図柄を形成するように配列された複数の様々なセラミックカラー組成を含む化合物または合成層を含むことは理解されるであろう。最後に、熱可塑性または加熱活性化接着剤３０８の層を、印刷された図柄の上に付着させ、ガラスシートへの一時的な結合剤の働きをするようにする。加熱活性化接着剤は、通常は、メタクリル酸樹脂、またはセルロース誘導体を含み、加熱活性化可塑剤を含む。適当な熱可塑性または加熱活性化接着剤は、マレイン酸樹脂およびポリビニルメチルエーテルを含む。デカールの印刷に使用されるセラミックインクは、例えば使用する印刷プロセスおよび紙に応じて、通常は結合剤４０％、溶剤６０％となる。使用される代表的な結合剤は、メタクリル酸樹脂などのアクリル樹脂、またはセルロースエステルやセルロースエーテルなどのセルロース誘導体である。使用される代表的な溶剤は、適当な可塑剤を含むエチレングリコールモノブチルエーテル（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｍｏｎｏｂｕｔｙｌｅｔｈｅｒ）など、蒸気圧の低い有機溶剤である。溶剤が蒸発したときに紙に付着した結合剤は、セラミックカラー２に対して結合剤１の代表的な組成を有する。結合剤、またはセラミックカラーのビヒタルは、熱剥離剤より十分に高い軟化点を有し、長い（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）液相を経ずに急速に分解すなわち蒸発するものが選択されることが好ましい。さらに、結合剤は、セラミックカラーのガラス化する成分が軟化または溶融を開始する前に、完全に揮発する、すなわち熱せられて除去される。セラミックカラーは、ガラスフリット９に対して顔料１の代表的な組成を有する。通常は、顔料としては金属酸化物を使用し、ガラスフリットは基本的に微細に粉砕したガラスである。ガラスシート上の図柄中に適当な穿孔を形成することにより、装飾付きガラスシートは、一方向にはほぼ透明に、その反対方向からはほぼ透明にすることができる。これは、小さなシートについては以前から行われていたが、建築および自動車産業で使用するのに適した大きな強化ガラスシートについては行われていなかった。図柄の側の反射部分、例えば白色部分で見ている人に対して光が反射されるので、一方向から見たときにはガラスシートは不透明に見え、したがって、見ている人は図柄に穴があいていることを認識しない。図柄の反対側には反射の弱い部分、例えば黒色部分があり、したがって反対方向から見たときには見ている人に対して反射される光は少ない。見ている人に対して光が反射されないので、見ている人には図柄中の穿孔を通って透過した光しか見えず、したがって装飾付きガラスシートはほぼ透明に見える。この製造ラインを一方向に透明な装飾付きガラスの製造に使用する方法について以下で論じる。次に、本発明による装飾付きガラスシートを製造する方法について、図２および図４に関連して記述する。図４は、参照番号４００で全体が示されるこの方法を表す流れ図である。幅約２．２ｍのガラスのシートを洗浄して乾燥させ、ローディングテーブル２０上に正確に位置決めする。ゴムボールキャスタは、ガラスシートを正確に位置決めするのに役立つ。製造ラインが始動すると、ガラスシートは毎分３ｍ（毎秒０．０５ｍ）の速度で自動的に予熱炉３０に転送される。予熱炉は、約１２０℃ の予熱温度までガラス表面を加熱するように制御される。この予熱温度は、デカールのガラスシートへの接着を強化するように選択される。次いで、予熱済みのガラスシートは積層ステーション４０に移る。デカール供給手段５０は、デカールキャリア５２上のデカール５１を積層ステーションに供給する。デカールキャリア上のデカールはシリコン被覆ローラ４１の下を通り、これがデカールキャリアからデカールを熱剥離し、それと同時にデカールをガラスシートの露出表面上に直接付着させる。加熱されたローラは熱剥離剤３０５を軟化させ、それによりデカールを紙から剥離する。予熱済みガラスシートは、デカール図柄をガラスシートの露出表面上に接着するのに役立つ、セラミックインク図柄３０７の上の加熱活性化接着剤層３０８を活性化する。過熱されたローラだけでも、加熱されたローラからデカールキャリア３０２およびデカール３０１を通る熱によって、加熱活性化接着剤層を活性化するのに十分であることもある。図柄は紙に逆に印刷されるので、ガラスシートに付着した図柄は正しい向きになっている。次いで、ガラスシートに付着したデカールは、中間ガラス供給手段５３によって自動的に、リフティング装置６６に転送され、さらにデカール定着アキュムレータオーブン６０上に転送され、緩慢に加熱処理される。この緩慢な加熱処理は、全体で約２０分続くことがある。しかし、緩慢な加熱処理の持続時間は、各ゾーンで焼成するシートが所望のデカールの状態に達するのにかかる時間によって決まる。デカールの付着したガラスシートは、リフティング装置におけるあるレベルで受けられる。次いで、ガラスシートは、デカール定着アキュムレータオーブンの第１のゾーンの空のレベルに対応する高さまで持ち上げられる。オーブンのドアが開き、デカールの付着したガラスシートはデカール定着アキュムレータオーブンの第１のゾーンのそのレベルに供給される。このシートは、オーブンの４つのゾーンを通過する際に、このレベルのまま保たれることになる。リフティング装置はオーブンと同数のレベルを有するので、リフティング装置の空きレベルは常に、中間ガラス供給手段からシートを受け、これを第１のゾーンの空きレベルの高さまで持ち上げる、または降下させるために利用することができる。ガラスシートは、必要な時間だけ必要な温度に加熱された後で、オーブンの次のゾーンに自動的に移送される。したがって、ゾーン１のレベルは定期的に空になり、リフティング装置は最も好都合なゾーン１の空のレベルにガラスシートを移送する。製造ライン上のシートの分離、オーブンおよびリフティング装置のレベル数（必ずしも同数ではない）、ならびにデカール定着加熱処理にかかる時間は、この方法が自動化され連続的に行われる、すなわち非バッチプロセスになるように決定することができることを理解されたい。デカール定着オーブンの第１のゾーンは、約３００℃の周囲温度を有するように制御される。デカール定着オーブン全体を通じてのガラスシートの実際の表面温度は、実際には各ゾーンの周囲温度より約３０〜７０℃低い。第１のゾーンでは、ガラス温度が２００℃に近づくと、デカール上の熱剥離剤のろうが沸騰し始め、付着したデカールから除去される。２００〜２５０℃の間で、結合剤および加熱活性化接着剤に使用された樹脂は分解し始める。これらの樹脂は、分解して単量体となり、これらの単量体がデカールを通過して蒸発する際に付着した図柄を乱さないように選択される。ガラスシートは、第１のゾーン中で熱処理された後で、自動的に第２のゾーンに移送される。第２のゾーンは、約４５０℃の周囲温度を有する。第２のゾーンは、デカールの全ての結合剤、例えば有機成分の分解および蒸発を完了し、セラミックカラー、すなわちガラスフリットおよび着色剤のみが残るようにする。排気手段６３はオーブンから有機ガス、有機材料を自動的に除去する。次いで、デカールの付着したガラスシートは、約６００℃の周囲温度を有する第３のゾーンに転送される。このステージでは、デカール図柄はガラスフリットおよび金属酸化物の顔料のみからなる。ガラス表面温度が約５７０℃を超えると、デカールはガラスシートに融合し始め、また完成した製品のデカール図柄の色が光沢のある外観となるように、すなわち光沢が出るように、硬化し始める。デカールが硬化しない場合には、装飾付きシートの色は必要な光沢を帯びた外観にならない。しかし、ガラスシートのガラスのタイプによって変わるが約５２０℃ の表面温度で、ガラスシートは塑性になり、変形する。したがって、その後にガラスシートを焼戻しする予定がなく、デカールを融合および硬化させる必要がある場合には、その平坦さを維持するために、ガラスシートをセラミックローラ上で前後に振動させることができる。ローラを振動させてガラスシートを前後に動かすことは、ガラスシートの底部表面全体がローラによって効果的に支持され、したがってガラスシートの変形が防止されることを意味する。こうして、オーブンのこのゾーンでガラスシートを保持することができ、またガラスシートの温度を、ガラスフリットをガラスシートに融合させ、顔料をガラスシートに結合させてデカール図柄がガラスシートに安定して永久的に融合されるようにし、またデカールを硬化させてその結果生じる色が光沢を帯びるようにするのに十分となるように制御することができる。焼戻しを実行する場合には、図柄を融合させる、またはデカールを硬化させずに、第３のゾーン中では単に図柄をガラスシートに定着させるだけでよく、図柄は、装飾付きガラスシートを最終的に焼戻しするときに、最後にガラスシートに融合する。次いで、装飾付きシートは、ガラスシートの表面温度が約３００℃まで緩慢に冷却されるようにその周囲温度が制御された第４のゾーンに転送される。結合剤の有機成分を排出できるようにするためのオーブンの通気孔（ｖｅｎｔｉｎｇ）は、装飾付きガラスシートを緩慢に冷却するように周囲温度を制御する手段を提供する。装飾付きガラスシートがオーブンを出る際に熱衝撃が装飾付きシートを破損させるのを防止するために、装飾付きガラスシートを冷却する必要がある。オーブンの出口ドア６２が開き、装飾付きガラスシートは、高さが調節できる中間テーブル６５上に転送され、その後、さらに別のガラス転送手段７０によって焼戻し炉８０に自動的に転送される。焼戻し炉は、約６７０〜７００℃の温度に装飾付きガラスシートを加熱するように制御される。焼戻しは、ガラス表面の温度が約６２０〜６２５℃になると開始する。焼戻し炉内部の放射エネルギーは、通常は６５０℃から７０５℃程度になることができ、特殊な設計の焼戻し炉の場合には７３５℃になることもある。焼戻し炉から出る装飾付きガラスシートの厚さに応じて、許容できる結果を与える以下の代表的な値を得ることができる。デカール定着炉内でデカール図柄を単に定着させただけである場合には、次に、焼戻し炉中でデカールをガラスシートに融合させ、デカールを硬化させて色に光沢を出す。ガラスシートは、ガラスシートの厚さ１ミリメートルにつき約４０秒間この温度に保たれ、次いで焼戻し炉から焼入れセクション９０に移って焼入れされる。ここでは、送風機が装飾付きガラスシートに空気を吹き付けて、これを焼入れし、焼戻しサイクルを完了する。次いで、装飾付き強化ガラスシートは、装飾付きガラスシートを検査するためのアンローディングテーブル１００に転送される。前述のように、適当に穿孔した図柄をガラスシート上に提供することによって、一方向に透明なガラスシートを製造することができる。本発明の製造ラインおよび製造方法とともに、いくつかの方法を使用することができる。穿孔したデカール図柄は、デカールおよびデカールホルダの製造中にデカールホルダ上に印刷することができる。所望の図柄は、走査してコンピュータに入れ、データとして記憶する。次いで、このデータを処理して、記憶された適当に穿孔した図柄に対応するデータを提供する。次いで、この穿孔した図柄のデータを使用して、シルクスクリーンや平版オフセット印刷、あるいはセラミックインクを用いた４色印刷、スポットカラー印刷、または増強４色印刷などの技術を使用した、穿孔したデカールの印刷を制御する。このようにして、デカールはデカールホルダ上で事前に穿孔され、穿孔された図柄はデカールホルダからガラスシート上に転写される。図柄を事前に穿孔するのではなく、事前コーティングステージを使用することによって装飾プロセス中に図柄を穿孔することもできる。融合した図柄に規則的な穴のパターンを形成する必要がある場合には、ガラスシートは、例えば１．５ｍｍ離間して配列された熱剥離材料、例えばろうやグリースのドットパターンを有する。この事前コーティングされた熱剥離材料の断続層は、デカールの一部分がガラスシートの表面上に直接付着するのを防止する。熱剥離材料は、後述のように、特定温度依存特性を有するように選択される。デカールは、熱剥離材料の断続層上に付着し、プロセスは前述と同様に進行する。少なくとも２つの穿孔方法を使用することができる。第１の方法では、熱剥離材料が蒸発する温度は、デカールの融合温度より高くなるように選択される。デカールは、デカール定着オーブン中でガラスシートに融合し、融合した図柄とガラスシートの上面の間には熱剥離材料のドットが閉じ込められる。ガラスシートの温度が上がるにつれて、剥離剤は蒸発し、融合したセラミックス図柄に入り込み、ガラスシート上に印刷されたドットのパターンに対応する図柄中に穴を形成する。第１の方法に類似した第２の方法では、ガラスシートを熱剥離剤の蒸発温度より高い温度に加熱するのではなく、セラミック図柄の一部がガラスシートの表面に直接融合または定着されないことを使用する。熱剥離剤は、セラミック図柄の融合または定着温度ではべたになるように選択される。熱剥離剤のドットの上にあるセラミック図柄の部分は、ガラスシートの表面に融合または定着しない。ガラスシートはデカール定着オーブンを通り、デカール図柄は融合または定着する。次いで、装飾付きシートは洗浄処理を受け、熱剥離剤ドットの上に付着した部分の図柄はガラスシートから除去される。洗浄処理を機械的にし、セラミック図柄の熱剥離剤の上の部分をガラスシートから削り落とすことも、あるいは適当な溶剤を使用して熱剥離剤を溶解し、図柄の対応する部分を除去することもできる。デカールを事前に穿孔する、またはシートを事前にコーティングするのではなく、デカールがデカールキャリアから剥離し、ガラスシートに付着する際にこれらを穿孔することもできる。この付着穿孔方式では、デカールキャリアは特別に準備される。図３に関して、熱剥離剤の連続層３０５の代わりに、熱剥離剤の断続層をデカールキャリア上に設ける。ガラス上に付着させようとするセラミックインクのパターンに対応する熱剥離剤のパターンを、デカールキャリア上に形成する。次いで、前述の場合と同様に、熱剥離剤の断続層の上にデカールを印刷する。次いで、ラミネータステーションでデカールをガラスシートの表面に載せたときに、熱剥離剤の上に付着した部分のデカールだけがガラスシートに転写され、残りのデカールは、熱によってデカールキャリアから剥離しないのでデカールキャリア上に残る。任意のパターンの熱剥離剤をデカールキャリア上に形成することができることを理解されたい。穿孔したセラミック図柄を形成するには、穿孔した熱剥離剤の層を提供するものとする。熱剥離剤層の穿孔上に印刷されたデカールの部分はデカールキャリア上に残るので、ラミネータでデカールは穿孔され、同時にガラスシートに付着することになる。ドットのアレイの形をしたセラミック図柄を形成するには、ドットのアレイの形をした熱剥離剤の断続層をデカールキャリア上に形成し、デカールの付着した部分だけがドットのアレイの部分となるようにする。この処理方法のさらに別の特徴は、湾曲した装飾付きガラス物品を製造することができる点である。デカールは平らなガラスシートに付着させ、定着させる。次いで、焼戻し炉中で、それに定着させた図柄を歪ませることなくこの平らなガラスシートを成形することができる。このようにして、特定の形状の焼戻しして装飾を施したガラスシート、例えばオフィス用の角の湾曲した窓や自動車の湾曲したフロントガラスなどを製造することができる。平らなシート上に図柄を付着させ定着させるので、シートを所望の形状に変形させたときに図柄が歪まず、したがって図柄の品質が維持される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．平らなガラスシートの一面に装飾を施すための自動化された方法であって、ガラスシートおよびデカールキャリア上の熱剥離デカールを積層ステーションに連続的に供給するステップと、デカールキャリアに熱を加え、キャリアからデカールを剥離し、それと同時に積層ステーションを連続的に通過する各ガラスシートの露出した表面上にデカールを付着させるステップと、デカールの付着したガラスシートをデカール定着オーブンに連続的に転送するステップと、ガラスシートを所定温度まで緩慢に加熱し、全ての結合剤をデカールから除去し、デカールをガラスシートに定着させ、それによりガラスシートに装飾を施すステップとを含む方法。２．所定温度が、デカールをガラスシートに定着させてデカールをガラスシートに融合させ、デカールを硬化させてデカールの色に光沢を出すような温度である、請求項１に記載の方法。３．装飾付きシートをデカール定着オーブン中で緩慢に冷却するステップと、装飾付きガラスシートを焼戻し炉に連続的に供給し、装飾付きガラスシートを急速に加熱および冷却して、装飾付きガラスシートを焼戻しし、デカールをガラスシートに融合させ、デカールを硬化させてデカールの色に光沢を出すステップとを含む、請求項１に記載の方法。４．デカールをガラスシートに付着させたときにガラスシートが所定温度を有するようにガラスシートを予熱し、ガラスシートへのデカールの接着が強化されるようにするステップを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。５．ガラスシートに付着したデカールが、装飾付きガラスが一方向から見たときにほぼ透明になり、反対方向から見たときにほぼ不透明になるように穿孔される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。６．デカールキャリア上のデカールが穿孔される、請求項５に記載の方法。７．デカールが、デカールキャリアから除去され、ガラスシート上に付着する際に穿孔される、請求項５に記載の方法。８．熱剥離剤の断続層によって所定のパターンでガラスシートをコーティングするステップを含み、その上にデカールを付着させ、デカール定着オーブン中でガラスシートを加熱したときに、この熱剥離剤によってデカールの一部がガラスシートと融合するのが妨げられ、一方向から見たときにほぼ透明になり、反対方向から見たときにほぼ不透明になる装飾付きガラスシートをもたらすようにする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。９．熱剥離剤を熱で活性化し、デカールが融合した後で融合したデカールを通して蒸発させることによってデカールの一部を除去する、請求項８に記載の方法。１０．熱剥離剤が、デカールがガラスシート表面に直接接着するのを防止することによって、デカールが融合した後でデカールの一部を除去できるようにする、請求項８に記載の方法。１１．デカールの一部が、熱剥離剤を分解することによって除去される、請求項１０に記載の方法。１２．熱剥離剤が、デカールの融合温度より高い溶融温度または蒸発温度を有するろうである、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。１３．デカールキャリアからデカールが熱剥離するときにデカールキャリア上のデカール全体の一部だけがガラスシート上に付着し、この付着したデカールによってガラスシートが一方向から見たときにはほぼ透明になり、反対方向から見たときにほぼ不透明になるようにする、所定パターンを有する熱剥離剤の断続層を有するデカールを提供するステップを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。１４．ガラスシートの一面に装飾を施すための、装飾付きガラスシートの自動化された製造ラインであって、ガラスシートを連続的に積層ステーションに供給するガラス供給手段と、デカールキャリア上の熱剥離デカールを積層ステーションに供給するデカール供給手段と、前記積層ステーションに配列され、前記デカールキャリアおよび各ガラスシートを受ける加熱装置であり、デカールキャリアからデカールを熱剥離し、それと同時に各ガラスシートの露出面上にデカールを付着させるように動作することができる加熱装置と、デカールの付着したシートをデカール定着オーブンに供給する中間ガラス供給手段と、デカールの付着した各シートを所定温度まで緩慢に加熱して、全ての結合剤をデカールから除去し、各ガラスシートにデカールを定着させ、それによりシートに装飾を施すように動作することができる、前記デカール定着オーブン中の加熱手段とを含む製造ライン。１５．所定温度が約５２０℃以下である、請求項１４に記載の製造ライン。１６．所定温度が、デカールをガラスシートに融合させ、デカールの色に光沢を出すようにデカールを硬化させるのに十分である、請求項１４に記載の製造ライン。１７．装飾付きガラスシートを焼戻し温度まで加熱し、装飾付きガラスシートを焼戻しし、デカールをガラスシートに融合させ、デカールの色に光沢が出るようにデカールを硬化させるための加熱手段を有する、前記デカール定着オーブンの下流側に配列された焼戻し炉を有する、請求項１５または１６に記載の製造ライン。１８．連続的にガラスシートを受け、これらを予熱温度まで加熱し、予熱済みのガラスシートをガラス転送手段に放出する上流側予熱炉を有し、この予熱温度がガラスシートへのデカールの接着を強化するように選択される、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の製造ライン。１９．この予熱温度が約１２０℃である、請求項１８に記載の製造ライン。２０．加熱装置がローラである、請求項１４から１９のいずれか一項に記載の製造ライン。２１．幅約２．２ｍのガラスシートに装飾を施す、請求項１４から２０のいずれか一項に記載の製造ライン。２２．デカール定着オーブンが複数の異なるレベルを有する製造ラインであって、デカール定着オーブンの前に、デカールの付着したガラスシートを連続的に受け、デカール定着オーブン中の複数の様々なレベルの１つにこれらを転送するリフティング装置を有する、請求項１４から２１のいずれか一項に記載の製造ライン。