JP2640294B2 - ガラス、ガラスセラミック、セラミック等の基材上への広表面装飾の形成方法及び装飾されたガラスセラミックプレート - Google Patents
ガラス、ガラスセラミック、セラミック等の基材上への広表面装飾の形成方法及び装飾されたガラスセラミックプレートInfo
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス製品等の装飾方
法および装飾されたガラス製品等に関する。なお本願明
細書中に使用されている技術用語について以下に定義す
る。 メルト：（ｍｅｌｔ）粉末状ガラスの溶融に由来するガ
ラス層。 グレーズ：（Ｇｌａｚｅ）いわゆる、うわぐすりを指
す。 層厚フィルム：（Ｔｈｉｃｋ−ｌａｙｅｒ ｆｉｌｍ）
エレクトロニックの分野の技術である「厚膜技術」に使
用されるフィルムを指す。厚膜技術では、セラミックか
らなる絶縁基板上に、代表的には銀、白金、パラジウム
などのペーストをスクリーン印刷し、１５μ〜３０μの
フィルム状とした後、焼き付けられる。 流れ温度（Ｆｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ガラス
等の材料が１０４Ｐａｘｓの粘性を有する時の温度。ガ
ラス等の材料は、粘性と温度との関連によってその粘性
的特徴と表わし得るが、そのような関連を示す４位置の
点、すなわち、下方冷却点（ひずみ点；η＝１０１２Ｐ
ａｘｓ）、軟化点（η＝１０６．６Ｐａｘｓ）、流れ温
度（流動点；η＝１０４Ｐａｘｓ）、液化点（η＝１０
１．５Ｐａｘｓ）の内の一つ。 最高セラミック温度（Ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｅｒａｍｉｚ
ｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｅｒ）セラミック化のプロ
セスにおいて到達する最高温度（約９００℃）を示す。 このような基材上に適用される層材料はこのような最高
セラミック温度以上の温度で溶融されるものの、この
「最高セラミック温度」は、基材のセラミック化時に到
達する所の最高温度である。
法および装飾されたガラス製品等に関する。なお本願明
細書中に使用されている技術用語について以下に定義す
る。 メルト：（ｍｅｌｔ）粉末状ガラスの溶融に由来するガ
ラス層。 グレーズ：（Ｇｌａｚｅ）いわゆる、うわぐすりを指
す。 層厚フィルム：（Ｔｈｉｃｋ−ｌａｙｅｒ ｆｉｌｍ）
エレクトロニックの分野の技術である「厚膜技術」に使
用されるフィルムを指す。厚膜技術では、セラミックか
らなる絶縁基板上に、代表的には銀、白金、パラジウム
などのペーストをスクリーン印刷し、１５μ〜３０μの
フィルム状とした後、焼き付けられる。 流れ温度（Ｆｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ガラス
等の材料が１０４Ｐａｘｓの粘性を有する時の温度。ガ
ラス等の材料は、粘性と温度との関連によってその粘性
的特徴と表わし得るが、そのような関連を示す４位置の
点、すなわち、下方冷却点（ひずみ点；η＝１０１２Ｐ
ａｘｓ）、軟化点（η＝１０６．６Ｐａｘｓ）、流れ温
度（流動点；η＝１０４Ｐａｘｓ）、液化点（η＝１０
１．５Ｐａｘｓ）の内の一つ。 最高セラミック温度（Ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｅｒａｍｉｚ
ｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｅｒ）セラミック化のプロ
セスにおいて到達する最高温度（約９００℃）を示す。 このような基材上に適用される層材料はこのような最高
セラミック温度以上の温度で溶融されるものの、この
「最高セラミック温度」は、基材のセラミック化時に到
達する所の最高温度である。
【０００２】
【従来の技術】ガラス製品を装飾するためには、造形
後、ゴム判、転写、スクリーン印刷などによって装飾が
冷ガラス上に行われ、多分予備乾燥後に焼き付けられ、
その後の焼き戻し過程ではトンネル炉又はフード炉にお
いてガス又は電気的加熱が用いられる。一般に、装飾用
焼き付けは、ガラス冷却と同時に又はガラスの焼き戻し
中に行われる。装飾が、特にこの目的のために用意され
た工程において焼き付けられるのは特殊のケースであ
る。なぜならばこれは大きい付加的エネルギー消費につ
ながるからである。
後、ゴム判、転写、スクリーン印刷などによって装飾が
冷ガラス上に行われ、多分予備乾燥後に焼き付けられ、
その後の焼き戻し過程ではトンネル炉又はフード炉にお
いてガス又は電気的加熱が用いられる。一般に、装飾用
焼き付けは、ガラス冷却と同時に又はガラスの焼き戻し
中に行われる。装飾が、特にこの目的のために用意され
た工程において焼き付けられるのは特殊のケースであ
る。なぜならばこれは大きい付加的エネルギー消費につ
ながるからである。
【０００３】ガラス冷却中の化粧焼き付け又は別個の焼
き付け工程における装飾焼き付けは概して下記の段階を
含む： −あらかじめ定めた温度／時間比による第一加熱段階 −装飾のための有機成分を焼き尽くすための保持段階 −あらかじめ定めた温度／時間比による第二加熱段階 −化粧焼き付けをし、同時にガラスの歪みを均すために
最高温度で保持する段階 −ガラス製品の壁厚に応じた温度速度でそれぞれのガラ
スの低冷却温度より約１０ないし２０Ｋ下の温度にまで
冷やす段階 −あらかじめ定めた温度／時間比で室温にまで冷やす段
階。
き付け工程における装飾焼き付けは概して下記の段階を
含む： −あらかじめ定めた温度／時間比による第一加熱段階 −装飾のための有機成分を焼き尽くすための保持段階 −あらかじめ定めた温度／時間比による第二加熱段階 −化粧焼き付けをし、同時にガラスの歪みを均すために
最高温度で保持する段階 −ガラス製品の壁厚に応じた温度速度でそれぞれのガラ
スの低冷却温度より約１０ないし２０Ｋ下の温度にまで
冷やす段階 −あらかじめ定めた温度／時間比で室温にまで冷やす段
階。
【０００４】この公知の方法で、装飾焼き付けのために
全ガラス体をエナメルの流れ温度にさらす。これをする
とき、それらの製品は変形してはいけないから、そのエ
ナメルの流れ温度はガラスの高い方の冷却温度より低い
か、せいぜいそれに等しいことが必要である。フロート
ガラス（窓ガラス）及び硼硅酸ガラス（パイレックス
型）の転位温度は５３０ないし５５０℃の桁であり、他
方、上冷却温度（約η１０13ポアズ）は約５７０℃であ
る。そこで適切なエナメルペイントは６００℃以下の温
度で流れなければならない、すなわち約１０2 ポアズ以
下の粘度をもっていなければならない。これはたとえば
硼酸鉛及び／又は鉛ガラスで実現する。これらのメルト
は熱膨張係数αが９×１０-6／Ｋないし１２×１０-6／
Ｋの範囲にある。ほとんど歪みのない装飾を得るために
は、基材及び装飾層の熱膨張係数が大体同じでなければ
ならない。それにもかかわらず、必ずしも歪みの合致が
最適でなくてもこれらのペイントは硼硅酸ガラス（α＝
３×１０-6／Ｋ）又はガラスセラミック（α＝±０．２
×１０-6／Ｋ）を化粧するために用いられる。それらは
種類が多く、安く市販されている。
全ガラス体をエナメルの流れ温度にさらす。これをする
とき、それらの製品は変形してはいけないから、そのエ
ナメルの流れ温度はガラスの高い方の冷却温度より低い
か、せいぜいそれに等しいことが必要である。フロート
ガラス（窓ガラス）及び硼硅酸ガラス（パイレックス
型）の転位温度は５３０ないし５５０℃の桁であり、他
方、上冷却温度（約η１０13ポアズ）は約５７０℃であ
る。そこで適切なエナメルペイントは６００℃以下の温
度で流れなければならない、すなわち約１０2 ポアズ以
下の粘度をもっていなければならない。これはたとえば
硼酸鉛及び／又は鉛ガラスで実現する。これらのメルト
は熱膨張係数αが９×１０-6／Ｋないし１２×１０-6／
Ｋの範囲にある。ほとんど歪みのない装飾を得るために
は、基材及び装飾層の熱膨張係数が大体同じでなければ
ならない。それにもかかわらず、必ずしも歪みの合致が
最適でなくてもこれらのペイントは硼硅酸ガラス（α＝
３×１０-6／Ｋ）又はガラスセラミック（α＝±０．２
×１０-6／Ｋ）を化粧するために用いられる。それらは
種類が多く、安く市販されている。
【０００５】ガラスセラミックスの場合、装飾焼き付け
（ｆｉｒｉｎｇ又はｂｕｒｎｉｎｇ−ｉｎ）は通例セラ
ミック化工程で行われる。すなわち装飾は特殊なガラス
（青色ガラス）に施され、セラミック化工程で焼き付け
られる。欠点は、温度変化も炉の空気も装飾焼き付けの
ために最適には調節できないということである。したが
ってペイントの選択は、熱膨張係数に関するマッチング
（合う）問題を別にしても、セラミック化工程を生き残
るペイントに制限され、マッチング問題に関しては、例
えば調理用器具表面の装飾が高温変化、歪み及び機械的
歪みにさらされる場合、制限が生ずる。例えば完全にセ
ラミック化されたガラスセラミックスで、別個に装飾焼
き付けを行うことは、燃焼温度を最適にするために、大
きいエネルギー消費及び複雑なトンネル炉又はかまの付
加的使用を必要とし、したがって非常に高価となる。そ
の上それはマッチング問題をさらに悪化させる。
（ｆｉｒｉｎｇ又はｂｕｒｎｉｎｇ−ｉｎ）は通例セラ
ミック化工程で行われる。すなわち装飾は特殊なガラス
（青色ガラス）に施され、セラミック化工程で焼き付け
られる。欠点は、温度変化も炉の空気も装飾焼き付けの
ために最適には調節できないということである。したが
ってペイントの選択は、熱膨張係数に関するマッチング
（合う）問題を別にしても、セラミック化工程を生き残
るペイントに制限され、マッチング問題に関しては、例
えば調理用器具表面の装飾が高温変化、歪み及び機械的
歪みにさらされる場合、制限が生ずる。例えば完全にセ
ラミック化されたガラスセラミックスで、別個に装飾焼
き付けを行うことは、燃焼温度を最適にするために、大
きいエネルギー消費及び複雑なトンネル炉又はかまの付
加的使用を必要とし、したがって非常に高価となる。そ
の上それはマッチング問題をさらに悪化させる。
【０００６】ガイガー（Ｇｅｉｇｅｒ）及びアーバネク
（Ｕｒｂａｎｅｋ）は、“ガラス インターナショナル
（Ｇｌａｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）”１９８９
年３月、３９ページに、レーザービームを用いてガラス
を装飾する方法を記載している。あらかじめ全領域が装
飾ペイント例えばエナメルによって、噴霧、印刷などの
方法で覆われた小さい中空のガラス容器（花瓶、コッ
プ、など）にコンピューターで制御されたレーザーによ
って装飾が点状に描かれる。小領域のみが含まれるとは
いえ、この作業は、点状焼き付けのために、長時間を要
する。
（Ｕｒｂａｎｅｋ）は、“ガラス インターナショナル
（Ｇｌａｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）”１９８９
年３月、３９ページに、レーザービームを用いてガラス
を装飾する方法を記載している。あらかじめ全領域が装
飾ペイント例えばエナメルによって、噴霧、印刷などの
方法で覆われた小さい中空のガラス容器（花瓶、コッ
プ、など）にコンピューターで制御されたレーザーによ
って装飾が点状に描かれる。小領域のみが含まれるとは
いえ、この作業は、点状焼き付けのために、長時間を要
する。
【０００７】ドイツ特許明細書第２０１，１３６号はエ
ナメルペイント金属酸化物とは別に、金属窒化物及び金
属塩も用いる同様な方法を記載している。この場合も、
全領域を被覆された中空のガラス製品上に、出力２０な
いし２００ワットの精密に集中された点状レーザービー
ムで装飾が描かれる。この方法の変法では、模様の薄い
金属ステンシルを、全領域を覆ってある製品に固定し、
これを、ステンシルを走査することによってレーザービ
ームにさらす。
ナメルペイント金属酸化物とは別に、金属窒化物及び金
属塩も用いる同様な方法を記載している。この場合も、
全領域を被覆された中空のガラス製品上に、出力２０な
いし２００ワットの精密に集中された点状レーザービー
ムで装飾が描かれる。この方法の変法では、模様の薄い
金属ステンシルを、全領域を覆ってある製品に固定し、
これを、ステンシルを走査することによってレーザービ
ームにさらす。
【０００８】後者のドイツ特許明細書第２０１，１３６
号にはいくつかの欠点がある。ステンシルは各ラインの
始めと終わりが、短時間に点状レーザービームでライン
方向に走査することによって、一部高度に加熱される。
これは、特に輪郭の端で、歪み及び変形を生じ、ステン
シルは急速に使用できなくなる。ステンシル面積が大き
ければ大きいほど、部分的加熱による変形は大きくな
り、そのためこの方法は、ステンシルをつくる高い費用
を別にしても、大きい面積を装飾するには適していな
い。もう一つの欠点は、ステンシルによって覆われる領
域がウェブと結合しなければならないため、装飾デザイ
ンの自由がない、ということである。
号にはいくつかの欠点がある。ステンシルは各ラインの
始めと終わりが、短時間に点状レーザービームでライン
方向に走査することによって、一部高度に加熱される。
これは、特に輪郭の端で、歪み及び変形を生じ、ステン
シルは急速に使用できなくなる。ステンシル面積が大き
ければ大きいほど、部分的加熱による変形は大きくな
り、そのためこの方法は、ステンシルをつくる高い費用
を別にしても、大きい面積を装飾するには適していな
い。もう一つの欠点は、ステンシルによって覆われる領
域がウェブと結合しなければならないため、装飾デザイ
ンの自由がない、ということである。
【０００９】これまでに知られている方法におけるレー
ザーによる走査も、焼き付けゾーンが点状であるという
欠点をもつ。その結果、表面上をレーザービームを動か
すと、層材料が２度溶けるオーバーラッピングゾーンが
必ず現れる。これは層及び材料に異方性を生じ、その結
果装飾の剥離がおき得る。
ザーによる走査も、焼き付けゾーンが点状であるという
欠点をもつ。その結果、表面上をレーザービームを動か
すと、層材料が２度溶けるオーバーラッピングゾーンが
必ず現れる。これは層及び材料に異方性を生じ、その結
果装飾の剥離がおき得る。
【００１０】さらに、レーザー装飾法はすでに、ガラス
又はセラミック製品にカラー画をつくるために提案され
ている。ここで提供されたカラー画は全体として装飾す
べき製品に貼られ、その後、その画全体の領域を直接照
射するレーザービームによって固定される。この方法の
欠点は、その画全体の領域に想到するビーム直径をもっ
た超高出力の高エネルギーレーザーが必要であり、部分
的に均一な強度で全領域を照射しなければならないとい
うことである。
又はセラミック製品にカラー画をつくるために提案され
ている。ここで提供されたカラー画は全体として装飾す
べき製品に貼られ、その後、その画全体の領域を直接照
射するレーザービームによって固定される。この方法の
欠点は、その画全体の領域に想到するビーム直径をもっ
た超高出力の高エネルギーレーザーが必要であり、部分
的に均一な強度で全領域を照射しなければならないとい
うことである。
【００１１】このようなレーザーは生産的用途のために
は今日まだ使用できない。そして光学的に広がったレー
ザービームによるｍ2 桁の大きさの面積の均一処理に
は、多大な困難が含まれる。
は今日まだ使用できない。そして光学的に広がったレー
ザービームによるｍ2 桁の大きさの面積の均一処理に
は、多大な困難が含まれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎をなす問
題は、平板ガラス（たとえば家庭用オーブンのドアガラ
ス上の装飾）及びガラスセラミックス製円板（たとえば
ガラスセラミックス製クッキングプレート上のクッキン
グ表面装飾）上の広面積装飾を焼き付けるための装飾焼
き付け法であって、いかなる流れ温度のエナメルペイン
トも用いることができ、基材ガラスの転位温度に無関係
に選択できるようなやり方でエナメル及び基材ガラスの
熱膨張係数のマッチングに関する問題を減らし又は除去
する方法を提供することである。特に、基材材料の転位
温度よりかなり高い流れ温度をもつエナメルペイントを
用いることもできる。さらに、特にガラスセラミックの
装飾において、ペイントの焼き付けをセラミック化工程
から切り離し、セラミック化中に生ずる温度には適さな
い化粧ペイントも使用できるようにすべきである。装飾
焼き付けに必要なエネルギー量も少なくし、生産率も改
良されるべきである。
題は、平板ガラス（たとえば家庭用オーブンのドアガラ
ス上の装飾）及びガラスセラミックス製円板（たとえば
ガラスセラミックス製クッキングプレート上のクッキン
グ表面装飾）上の広面積装飾を焼き付けるための装飾焼
き付け法であって、いかなる流れ温度のエナメルペイン
トも用いることができ、基材ガラスの転位温度に無関係
に選択できるようなやり方でエナメル及び基材ガラスの
熱膨張係数のマッチングに関する問題を減らし又は除去
する方法を提供することである。特に、基材材料の転位
温度よりかなり高い流れ温度をもつエナメルペイントを
用いることもできる。さらに、特にガラスセラミックの
装飾において、ペイントの焼き付けをセラミック化工程
から切り離し、セラミック化中に生ずる温度には適さな
い化粧ペイントも使用できるようにすべきである。装飾
焼き付けに必要なエネルギー量も少なくし、生産率も改
良されるべきである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】前記課題を達成
するために本発明によれば、特にセラミックペイント、
メルト、焼結ガラス、グレーズ、層厚フィルム又は金属
レジネート（樹脂酸金属塩）の少なくとも一層を、溶融
性材料の基材、特に低熱伝導度をもつガラスセラミッ
ク、ガラス、セラミックなどの基材上に溶融及び／又は
焼き付ける方法であって、層材料を基材表面に塗布し、
これにレーザービームによってエネルギーを供給し、そ
れによって、層材料及び基材表面の軟化又は溶融によっ
て所望の溶融又は焼き付け効果が得られるまで加熱し、
次いで冷却する諸段階からなり、エネルギーが、装飾す
べき表面の全幅に亘って線状に広がるレーザービームに
よって層材料を塗布した側に供給され、上記線状エネル
ギー供給ゾーンは、基材の被覆側を所望の面積に亘って
走査するように相対的移動によって基材表面に平行に移
動され、基材の単位面積あたりのエネルギー供給が、実
質的に層材料及びそれに接する基材表面にほぼ必要なだ
けの加熱がおこり、熱伝導先端の温度勾配が基材材料内
に明らかに入る前にエネルギー供給が再び中断されるよ
うに強度及び時間的に制限されて行われることを特徴と
する方法、及びこの方法により装飾された製品、特にク
ッキングプレート用に好適なガラスセラミックプレート
が提供される。
するために本発明によれば、特にセラミックペイント、
メルト、焼結ガラス、グレーズ、層厚フィルム又は金属
レジネート（樹脂酸金属塩）の少なくとも一層を、溶融
性材料の基材、特に低熱伝導度をもつガラスセラミッ
ク、ガラス、セラミックなどの基材上に溶融及び／又は
焼き付ける方法であって、層材料を基材表面に塗布し、
これにレーザービームによってエネルギーを供給し、そ
れによって、層材料及び基材表面の軟化又は溶融によっ
て所望の溶融又は焼き付け効果が得られるまで加熱し、
次いで冷却する諸段階からなり、エネルギーが、装飾す
べき表面の全幅に亘って線状に広がるレーザービームに
よって層材料を塗布した側に供給され、上記線状エネル
ギー供給ゾーンは、基材の被覆側を所望の面積に亘って
走査するように相対的移動によって基材表面に平行に移
動され、基材の単位面積あたりのエネルギー供給が、実
質的に層材料及びそれに接する基材表面にほぼ必要なだ
けの加熱がおこり、熱伝導先端の温度勾配が基材材料内
に明らかに入る前にエネルギー供給が再び中断されるよ
うに強度及び時間的に制限されて行われることを特徴と
する方法、及びこの方法により装飾された製品、特にク
ッキングプレート用に好適なガラスセラミックプレート
が提供される。
【００１４】セラミックペイント、メルト、焼結ガラ
ス、グレーズの層（層厚フィルムの形でも、又はガラ
ス、セラミック又は類似の材料、好ましくはガラスセラ
ミックの基材上の一時的有機結合剤、たとえばレジネー
ト、とともに）層材料の側から溶融及び／又は焼き付け
るためのエネルギー供給は基材単位面積あたり、次の強
度−及び時間制限をもって行われる。実質上、層材料及
びそれに接する基材表面の必要な加熱のみがあらわれ、
先端（ｆｒｏｎｔ）熱伝導の温度勾配が明らかに基材材
料内にシフトし得る前に、言いかえれば基材の本体部
（表面を除いた部分）が加熱される前に、そのエネルギ
ー供給は中断される。
ス、グレーズの層（層厚フィルムの形でも、又はガラ
ス、セラミック又は類似の材料、好ましくはガラスセラ
ミックの基材上の一時的有機結合剤、たとえばレジネー
ト、とともに）層材料の側から溶融及び／又は焼き付け
るためのエネルギー供給は基材単位面積あたり、次の強
度−及び時間制限をもって行われる。実質上、層材料及
びそれに接する基材表面の必要な加熱のみがあらわれ、
先端（ｆｒｏｎｔ）熱伝導の温度勾配が明らかに基材材
料内にシフトし得る前に、言いかえれば基材の本体部
（表面を除いた部分）が加熱される前に、そのエネルギ
ー供給は中断される。
【００１５】装飾又は基材の全幅上をレーザービームが
線状に広がることによって、及び上記帯状ゾーンが基材
（又はこのゾーン下の基材）上を移動することによっ
て、層材料の反復溶融は、溶融層の性質に対するその悪
影響と共に回避される。本発明によると、ゾーンメルト
法に類似の方法によって帯状（線状）の溶融ゾーンが基
材ゾーンを移動し、急速に偏向する（ｄｅｆｌｅｃｔｅ
ｄ）レーザービームによって生成する。レーザービーム
の急速な偏向によって、そのゾーン下の全コーティング
材料は溶融状態になる。急速な偏向により生成する線状
又は帯状レーザービームの代わりに、始めから帯状又は
線状であるレーザービーム、たとえばプレートレーザー
のビームを用いることも勿論できる。
線状に広がることによって、及び上記帯状ゾーンが基材
（又はこのゾーン下の基材）上を移動することによっ
て、層材料の反復溶融は、溶融層の性質に対するその悪
影響と共に回避される。本発明によると、ゾーンメルト
法に類似の方法によって帯状（線状）の溶融ゾーンが基
材ゾーンを移動し、急速に偏向する（ｄｅｆｌｅｃｔｅ
ｄ）レーザービームによって生成する。レーザービーム
の急速な偏向によって、そのゾーン下の全コーティング
材料は溶融状態になる。急速な偏向により生成する線状
又は帯状レーザービームの代わりに、始めから帯状又は
線状であるレーザービーム、たとえばプレートレーザー
のビームを用いることも勿論できる。
【００１６】基材材料はせいぜい４ｗ／ｍｋ、好ましく
は１．０−２．５ｗ／ｍｋの低い熱伝導係数をもってい
なければならず、最低０．５ｍｍ、好ましくは２−１０
ｍｍの厚さをもっていなければならない。考えられる基
材材料として特にガラス又はガラスセラミックが用いら
れるが、その他の材料、たとえばセラミックスも用いる
ことができる。
は１．０−２．５ｗ／ｍｋの低い熱伝導係数をもってい
なければならず、最低０．５ｍｍ、好ましくは２−１０
ｍｍの厚さをもっていなければならない。考えられる基
材材料として特にガラス又はガラスセラミックが用いら
れるが、その他の材料、たとえばセラミックスも用いる
ことができる。
【００１７】５０ｃｍ×６０ｃｍないし１００ｃｍ×１
００ｃｍ、好ましくは５０ｃｍ×６０ｃｍの面積をもつ
被覆された基材表面を、０．２−１０μｍ、好ましくは
２−４μｍの厚さまで、層の焼き付け又は溶融温度に加
熱し、化学的又は熱的にあらかじめ強化された（ｐｒｅ
ｓｔｒｅｓｓｅｄ）基材もコーティングされるようにす
る。塗布される層は厚さ１−１０μｍ、好ましくは２−
４μｍである。
００ｃｍ、好ましくは５０ｃｍ×６０ｃｍの面積をもつ
被覆された基材表面を、０．２−１０μｍ、好ましくは
２−４μｍの厚さまで、層の焼き付け又は溶融温度に加
熱し、化学的又は熱的にあらかじめ強化された（ｐｒｅ
ｓｔｒｅｓｓｅｄ）基材もコーティングされるようにす
る。塗布される層は厚さ１−１０μｍ、好ましくは２−
４μｍである。
【００１８】レーザービームの線状広がりは、シリンダ
上に隙間なく配列された最低３、好ましくは６ないし１
２、一般には１２個のミラー要素から成る回転ミラーの
方法で好都合に行われる。それ自体線状であり、十分高
いエネルギー（たとえばプレートレーザーから）を有す
るレーザービームも用いられる。
上に隙間なく配列された最低３、好ましくは６ないし１
２、一般には１２個のミラー要素から成る回転ミラーの
方法で好都合に行われる。それ自体線状であり、十分高
いエネルギー（たとえばプレートレーザーから）を有す
るレーザービームも用いられる。
【００１９】回転ミラーはコーティングすべき基材表面
上にほとんど一線にレーザービームを発射する。その基
材表面は角度に起因するかなりの温度差を避けるため
に、ほぼ平面であるか、或いはシリンダの発生面のよう
に、発生時に平面を与え、レーザービームは９０°ない
し８５°の角度で基材表面に当たるのが好ましい。技術
的理由で、回転ミラーによって形成されるレーザービー
ムのラインの始めと終わりは高エネルギー密度をもつの
が普通であるから、好ましくは空冷又は水冷エッジダイ
ヤフラムを用いて、これらを基材表面から締め出すのが
好都合である。
上にほとんど一線にレーザービームを発射する。その基
材表面は角度に起因するかなりの温度差を避けるため
に、ほぼ平面であるか、或いはシリンダの発生面のよう
に、発生時に平面を与え、レーザービームは９０°ない
し８５°の角度で基材表面に当たるのが好ましい。技術
的理由で、回転ミラーによって形成されるレーザービー
ムのラインの始めと終わりは高エネルギー密度をもつの
が普通であるから、好ましくは空冷又は水冷エッジダイ
ヤフラムを用いて、これらを基材表面から締め出すのが
好都合である。
【００２０】レーザービーム又はレーザーラインは基材
表面上を、好ましくは装飾の幅全体に亘って走査する。
装飾は基材表面の全領域を覆うかも知らないし、適用し
た点、模様など−これらの間に非装飾基材表面がある−
から成るかもしれない。これに対応して、レーザービー
ムは基材表面に塗布された層全体を焼き付けて、層材料
の残りを洗い流す必要のないようにする。そこでこの方
法は、概略記した公知の方法よりかなり経済的である。
表面上を、好ましくは装飾の幅全体に亘って走査する。
装飾は基材表面の全領域を覆うかも知らないし、適用し
た点、模様など−これらの間に非装飾基材表面がある−
から成るかもしれない。これに対応して、レーザービー
ムは基材表面に塗布された層全体を焼き付けて、層材料
の残りを洗い流す必要のないようにする。そこでこの方
法は、概略記した公知の方法よりかなり経済的である。
【００２１】レーザービームの照射点は照射面積１ｍｍ
2 ないし２５ｍｍ2 、好ましくは２５ｍｍ2 をもち、基
材上を、たとえば５０ｃｍの基材幅で走り、周波数２０
ないし４０００Ｈｚ、好ましくは５００ないし２０００
Ｈｚで、基材上の照射点の相対的速度１０ないし２００
０ｍ／ｓ、好ましくは２５０ないし１０００ｍ／ｓを与
える。使用レーザーパワー−それは概して１ｋｗないし
１０ｋｗである−によって、基材は、準定常的に線状に
広がったレーザービームの下を０．６ないし６ｍ／ｍｉ
ｎの速度で移動する。使えるレーザーは特に、ＣＯ2 、
ＸｅＣｌ、Ｋｒ、ＡｒＦ、Ｎｄガラスおよびルビーのレ
ーザー群を含むＵＶレーザーである。
2 ないし２５ｍｍ2 、好ましくは２５ｍｍ2 をもち、基
材上を、たとえば５０ｃｍの基材幅で走り、周波数２０
ないし４０００Ｈｚ、好ましくは５００ないし２０００
Ｈｚで、基材上の照射点の相対的速度１０ないし２００
０ｍ／ｓ、好ましくは２５０ないし１０００ｍ／ｓを与
える。使用レーザーパワー−それは概して１ｋｗないし
１０ｋｗである−によって、基材は、準定常的に線状に
広がったレーザービームの下を０．６ないし６ｍ／ｍｉ
ｎの速度で移動する。使えるレーザーは特に、ＣＯ2 、
ＸｅＣｌ、Ｋｒ、ＡｒＦ、Ｎｄガラスおよびルビーのレ
ーザー群を含むＵＶレーザーである。
【００２２】本発明による方法では、好都合に基材材料
が転位温度領域の温度にあらかじめ加熱され、一方では
焼き付け前に有機装飾成分を焼き尽くし、他方では焼き
付け中の基材ガラスの部分加熱による熱歪みの生成を減
らす。装飾焼き付けのためのエネルギーは、レーザーに
よって、線状に制限されたエネルギー供給ゾーンに供給
される。基材の単位面積あたりの溶融及び／又は焼き付
けは、エネルギー供給時間及び基材の単位面積に関して
制限するために、線状エネルギー供給ゾーン及び／又は
基材表面の平面に平行に相対的移動をするように行われ
る。
が転位温度領域の温度にあらかじめ加熱され、一方では
焼き付け前に有機装飾成分を焼き尽くし、他方では焼き
付け中の基材ガラスの部分加熱による熱歪みの生成を減
らす。装飾焼き付けのためのエネルギーは、レーザーに
よって、線状に制限されたエネルギー供給ゾーンに供給
される。基材の単位面積あたりの溶融及び／又は焼き付
けは、エネルギー供給時間及び基材の単位面積に関して
制限するために、線状エネルギー供給ゾーン及び／又は
基材表面の平面に平行に相対的移動をするように行われ
る。
【００２３】線状エネルギー供給ゾーンは回転ミラーで
レーザービームを偏向することによって生じる。回転ミ
ラーは高周波数をもったレーザービームを装飾の全幅上
を、好ましくは製品の全幅に亘って移動させる。６個の
ミラー面をもち、１００００回転／分で回転する回転ミ
ラーを使用することが好都合である。それは１０００Ｈ
ｚの偏向周波数を発生する。製品の供給速度が１ｃｍ／
ｍｉｎで、レーザーの照射面積が１ｃｍ2 に広がると、
製品の１ｃｍ幅の帯が１分間に６００００回走査され
る。たとえば高融点エナメルを焼き付けるために、３０
０ｗｓ／ｃｍ2 のエネルギーが必要で、製品は１００ｃ
ｍ幅である場合、焼き付け時間１分で、レーザービーム
の必要パワー０．５ｗ／ｃｍ2 及び非広化レーザービー
ムの直径が０．１ｍｍであるならば必要レーザーパワー
５ｋｗとなる。これらの条件下では融点１２００℃ない
し１３５０℃をもつ指定のセラミックペイントは、ガラ
スセラミック表面に焼き付けられる。後者はこれはこれ
で、ほんの短時間せいぜい９００℃に加熱される。
レーザービームを偏向することによって生じる。回転ミ
ラーは高周波数をもったレーザービームを装飾の全幅上
を、好ましくは製品の全幅に亘って移動させる。６個の
ミラー面をもち、１００００回転／分で回転する回転ミ
ラーを使用することが好都合である。それは１０００Ｈ
ｚの偏向周波数を発生する。製品の供給速度が１ｃｍ／
ｍｉｎで、レーザーの照射面積が１ｃｍ2 に広がると、
製品の１ｃｍ幅の帯が１分間に６００００回走査され
る。たとえば高融点エナメルを焼き付けるために、３０
０ｗｓ／ｃｍ2 のエネルギーが必要で、製品は１００ｃ
ｍ幅である場合、焼き付け時間１分で、レーザービーム
の必要パワー０．５ｗ／ｃｍ2 及び非広化レーザービー
ムの直径が０．１ｍｍであるならば必要レーザーパワー
５ｋｗとなる。これらの条件下では融点１２００℃ない
し１３５０℃をもつ指定のセラミックペイントは、ガラ
スセラミック表面に焼き付けられる。後者はこれはこれ
で、ほんの短時間せいぜい９００℃に加熱される。
【００２４】レーザービームの“照射点”のエネルギー
分布は、大体ガウス分布に従うから、レーザーは線状又
は帯状の加熱ゾーンを生成し、それは予熱ゾーン、溶融
ゾーン及び冷却ゾーンに分けられる。それらは、特定の
レーザービームの高偏向及び高い走査周波数によって、
準定常的と考えられる。線状に広がったレーザービーム
の下を製品を連続的に進めることによって、装飾すべき
領域の各点は同じ“温度的できごと”を受け、装飾は均
一に焼き付けられる。
分布は、大体ガウス分布に従うから、レーザーは線状又
は帯状の加熱ゾーンを生成し、それは予熱ゾーン、溶融
ゾーン及び冷却ゾーンに分けられる。それらは、特定の
レーザービームの高偏向及び高い走査周波数によって、
準定常的と考えられる。線状に広がったレーザービーム
の下を製品を連続的に進めることによって、装飾すべき
領域の各点は同じ“温度的できごと”を受け、装飾は均
一に焼き付けられる。
【００２５】レーザー処理の前に、装飾は、スクリーン
印刷又は転写などの公知の方法の一つによって、装飾す
べき領域に付けられる。セラミックペイント、高融点メ
ルト及びペイント−これのフラックスは特殊の担体物質
から成る−は、層厚ペーストの形でも、又はたとえば金
属レジネート又は類似の材料などの一時的有機結合剤と
共に処理される。
印刷又は転写などの公知の方法の一つによって、装飾す
べき領域に付けられる。セラミックペイント、高融点メ
ルト及びペイント−これのフラックスは特殊の担体物質
から成る−は、層厚ペーストの形でも、又はたとえば金
属レジネート又は類似の材料などの一時的有機結合剤と
共に処理される。
【００２６】レーザーパワー、線状焼き付けゾーンの走
査周成数、及び製品の進行速度を適切に選択することに
よって、焼き付け工程は、上に溶融すべき材料の特別の
要求又は特定のエネルギー消費量に合わせることができ
る。溶融工程中に保護ガス又は特殊の環境を必要とする
装飾材料の場合、必要なガス又はガス混合物が溶融ゾー
ンの前及び後にあるスリットノズルから溶融ゾーンに供
給される。
査周成数、及び製品の進行速度を適切に選択することに
よって、焼き付け工程は、上に溶融すべき材料の特別の
要求又は特定のエネルギー消費量に合わせることができ
る。溶融工程中に保護ガス又は特殊の環境を必要とする
装飾材料の場合、必要なガス又はガス混合物が溶融ゾー
ンの前及び後にあるスリットノズルから溶融ゾーンに供
給される。
【００２７】本発明の方法は、熱膨張係数の小さい特殊
の装飾ペイントの使用に限られるわけでなく、あらゆる
所望の装飾材料、たとえば、ガラスの装飾のためにも使
用され、１２×１０-6／Ｋ以下の熱膨張係数をもつ普通
のエナメルペイントなどでも使用される。しかしなが
ら、基材の軟化−又は転位温度より高い、又はその温度
領域にある融点又は焼き付け温度をもつ装飾用層材料が
好ましい。なぜならば、これらの熱膨張係数は基材材料
のそれに等しいか又はそれ以下であることが多く、した
がってその層の焼き付けは実質上圧縮応力をもたないか
らである。しかしながらこのような層及び装飾材料は今
はごく希に見いだされるに過ぎない。
の装飾ペイントの使用に限られるわけでなく、あらゆる
所望の装飾材料、たとえば、ガラスの装飾のためにも使
用され、１２×１０-6／Ｋ以下の熱膨張係数をもつ普通
のエナメルペイントなどでも使用される。しかしなが
ら、基材の軟化−又は転位温度より高い、又はその温度
領域にある融点又は焼き付け温度をもつ装飾用層材料が
好ましい。なぜならば、これらの熱膨張係数は基材材料
のそれに等しいか又はそれ以下であることが多く、した
がってその層の焼き付けは実質上圧縮応力をもたないか
らである。しかしながらこのような層及び装飾材料は今
はごく希に見いだされるに過ぎない。
【００２８】エナメル及び基材材料の熱膨張係数のマッ
チングの問題は、もしもエナメルメルトとして、熱膨張
係数ができるだけ基材材料のそれに一致するガラス又は
セラミックスを用いるならば、熱膨張の小さいガラス及
びガラスセラミックスにより減少又は除去することがで
きる。理想的な場合には、メルトフラックスとして、基
材のエナメルガラス又はガラスセラミックスが用いられ
る。この場合、装飾焼き付け後の冷却時に変移する全温
度領域に亘って熱膨張係数の自動的マッチングが実現で
きる。この理想的場合にはメルトと基材との弾性率も一
致するから、残るのは、メルト上のペイント色素の影響
によって生ずる残留応力だけである。
チングの問題は、もしもエナメルメルトとして、熱膨張
係数ができるだけ基材材料のそれに一致するガラス又は
セラミックスを用いるならば、熱膨張の小さいガラス及
びガラスセラミックスにより減少又は除去することがで
きる。理想的な場合には、メルトフラックスとして、基
材のエナメルガラス又はガラスセラミックスが用いられ
る。この場合、装飾焼き付け後の冷却時に変移する全温
度領域に亘って熱膨張係数の自動的マッチングが実現で
きる。この理想的場合にはメルトと基材との弾性率も一
致するから、残るのは、メルト上のペイント色素の影響
によって生ずる残留応力だけである。
【００２９】熱膨張係数の小さいエナメルペイント及び
特定の基材材料のエナメルメルト双方の流れ温度は、硼
硅酸ガラス、又はガラスセラミックス製造のため出発材
料として用いられる特殊のガラスの転位温度より遥かに
高いのが普通である。
特定の基材材料のエナメルメルト双方の流れ温度は、硼
硅酸ガラス、又はガラスセラミックス製造のため出発材
料として用いられる特殊のガラスの転位温度より遥かに
高いのが普通である。
【００３０】被膜の焼き付けは、好ましくは焼き戻し工
程の冷却期間中に、高温、たとえば３００ないし６００
℃で、より好ましくはそれぞれのガラスの転位温度より
ちょっと高い温度で、ガラスセラミックスの場合はたと
えばセラミック化後の冷却中に行なわれる。
程の冷却期間中に、高温、たとえば３００ないし６００
℃で、より好ましくはそれぞれのガラスの転位温度より
ちょっと高い温度で、ガラスセラミックスの場合はたと
えばセラミック化後の冷却中に行なわれる。
【００３１】この方法は被覆したガラスセラミックス、
特に、装飾したガラスセラミッククッキングプレートを
作るのに適している。このような層材料は特に固く、損
傷に対し、そしてガラスセラミックスプレートの高い使
用温度による脱色に対しても抵抗する。流れ温度１２０
０−１３５０℃の範囲の流れ温度をもつ層材料を用いる
のが好ましい。こうしてたとえばガラスセラミックス、
特に最高９００℃までの温度に耐えるプレートでは、１
０００℃ないし１３５０℃の範囲の流れ温度をもつ層材
料も用いられる。
特に、装飾したガラスセラミッククッキングプレートを
作るのに適している。このような層材料は特に固く、損
傷に対し、そしてガラスセラミックスプレートの高い使
用温度による脱色に対しても抵抗する。流れ温度１２０
０−１３５０℃の範囲の流れ温度をもつ層材料を用いる
のが好ましい。こうしてたとえばガラスセラミックス、
特に最高９００℃までの温度に耐えるプレートでは、１
０００℃ないし１３５０℃の範囲の流れ温度をもつ層材
料も用いられる。
【００３２】
【実 施 例】以下、添付図面に示す実施例を説明しつ
つ、本発明について詳しく説明する。
つ、本発明について詳しく説明する。
【００３３】第１図において、レーザー（１）のビーム
（２）（波線）が、高速度で矢印方向に回転している回
転ミラー（３）に向けられ、瞬間的にＡ位置にあり、そ
こ（２ａ、一点鎖線）からガラスセラミッククッキング
領域（４）の表面に偏向される。回転ミラー（３）がＢ
位置にある場合（鎖線）、ビーム（２）はガラスセラミ
ッククッキング表面（４）の一端に偏向され（２ｂ、鎖
線）、ビーム（２）（２ｃ、点線）は、Ｂ位置に対して
ほんの数度だけ進んだ回転ミラーのＣ位置（示されてい
ない）から、ガラスセラミッククッキング表面（４）の
一端に達する。この偏向（２ｂ、２ａ、２ｃ）によって
ガラスセラミッククッキング領域（４）の表面（５）上
のビーム（２）は、ライン（６）上を走査し、この線上
で、ビーム２ａ−ｃのエネルギーがガラスセラミックク
ッキング領域に供給される。ミラーの高回転速度によ
り、装飾又は被膜（７）がガラスセラミッククッキング
領域で溶融し又はその領域に焼き付けられる帯状ゾーン
が形成される。ライン（６）の始めと終わりは、ライン
中心とは異なるエネルギー密度をもち、そのため各々空
冷ダイアフラム（８）によって遮られる。それぞれ２ｂ
又は２ｃで、ライン（６）の始め又は終わりによって形
成される角βは、８５°以上であることが好ましい。回
転ミラーのガラスセラミックス表面からの距離は約１ｍ
である。
（２）（波線）が、高速度で矢印方向に回転している回
転ミラー（３）に向けられ、瞬間的にＡ位置にあり、そ
こ（２ａ、一点鎖線）からガラスセラミッククッキング
領域（４）の表面に偏向される。回転ミラー（３）がＢ
位置にある場合（鎖線）、ビーム（２）はガラスセラミ
ッククッキング表面（４）の一端に偏向され（２ｂ、鎖
線）、ビーム（２）（２ｃ、点線）は、Ｂ位置に対して
ほんの数度だけ進んだ回転ミラーのＣ位置（示されてい
ない）から、ガラスセラミッククッキング表面（４）の
一端に達する。この偏向（２ｂ、２ａ、２ｃ）によって
ガラスセラミッククッキング領域（４）の表面（５）上
のビーム（２）は、ライン（６）上を走査し、この線上
で、ビーム２ａ−ｃのエネルギーがガラスセラミックク
ッキング領域に供給される。ミラーの高回転速度によ
り、装飾又は被膜（７）がガラスセラミッククッキング
領域で溶融し又はその領域に焼き付けられる帯状ゾーン
が形成される。ライン（６）の始めと終わりは、ライン
中心とは異なるエネルギー密度をもち、そのため各々空
冷ダイアフラム（８）によって遮られる。それぞれ２ｂ
又は２ｃで、ライン（６）の始め又は終わりによって形
成される角βは、８５°以上であることが好ましい。回
転ミラーのガラスセラミックス表面からの距離は約１ｍ
である。
【００３４】ライン（６）とガラスセラミッククッキン
グプレート（４）との相対的移動のために、後者を運搬
ペルト（９）上に置く。そのベルトはローラー（１０）
及び（１０ａ）によって誘導され、このベルトによって
ガラスセラミッククッキング表面又は領域（４）は矢印
の方向にライン（６）の下へ一定速度で押し出される。
グプレート（４）との相対的移動のために、後者を運搬
ペルト（９）上に置く。そのベルトはローラー（１０）
及び（１０ａ）によって誘導され、このベルトによって
ガラスセラミッククッキング表面又は領域（４）は矢印
の方向にライン（６）の下へ一定速度で押し出される。
【００３５】新たにコーティングされたガラスセラミッ
ククッキングプレート（４ａ）は運搬ベルト（９）によ
って連続的に運ばれ、被膜（７ｂ）を焼き付けられて完
成したガラスセラミッククッキングプレートとして運搬
ベルト（９）から下ろされる。運搬ベルト（９）が、新
鮮セラミック化ガラスセラミッククッキングプレートを
冷却する冷却ラインの一部であることが好都合である。
ククッキングプレート（４ａ）は運搬ベルト（９）によ
って連続的に運ばれ、被膜（７ｂ）を焼き付けられて完
成したガラスセラミッククッキングプレートとして運搬
ベルト（９）から下ろされる。運搬ベルト（９）が、新
鮮セラミック化ガラスセラミッククッキングプレートを
冷却する冷却ラインの一部であることが好都合である。
【００３６】第２図はガラスセラミッククッキングプレ
ート（４）の拡大部分の断面図である。ガラスセラミッ
ククッキングプレート（４）は運搬ベルト（９）（ここ
には図示されていない）によって矢印方向に移動され、
ガラスセラミッククッキングプレート（４）に塗布され
た被膜（７ａ）はビーム２ａ−ｃによって形成されたラ
イン（６）の領域に入り、焼き付けられた被膜（７ｂ）
として上記領域を再び去る。
ート（４）の拡大部分の断面図である。ガラスセラミッ
ククッキングプレート（４）は運搬ベルト（９）（ここ
には図示されていない）によって矢印方向に移動され、
ガラスセラミッククッキングプレート（４）に塗布され
た被膜（７ａ）はビーム２ａ−ｃによって形成されたラ
イン（６）の領域に入り、焼き付けられた被膜（７ｂ）
として上記領域を再び去る。
【００３７】運搬ベルト（９）の移動速度及びビーム
（２）のエネルギーによって支配される、基材又はコー
ティングの単位面積あたりのエネルギー供給は、被膜
（７ａ）及び上記被膜に隣接した基材の表面（５）にほ
ぼ必要なだけの加熱がおこるように強度的並びに時間的
に制限されて行われる。言いかえれば基材の本体部（表
面を除いた部分）が加熱される前に、そのエネルギー供
給は中断される。一般に、セラミックスは低い熱膨張係
数をもち、類似の熱膨張係数をもったコーティング材料
は概して類似の、やはり高融点の材料−たとえばガラス
セラミックスそのもの−から成るから、本発明による方
法では先ず第一に、ガラスセラミックスの最高セラミッ
ク化温度又は転位温度より明らかに高い温度まで溶融も
流れもしないコーティング材料を特に用いることができ
る。融点又は焼き付け温度が１２００℃ないし１３５０
℃の範囲であるコーティング材料、すなわち特に、熱膨
張係数が２．５×１０−６／Ｋ以上でなく、より好まし
くは、１．０×１０−６／Ｋでなく、最適の場合にはわ
ずかに０．５×１０−６／Ｋ又は基材材料のそれと少し
異なるコーティング材料が用いられる。
（２）のエネルギーによって支配される、基材又はコー
ティングの単位面積あたりのエネルギー供給は、被膜
（７ａ）及び上記被膜に隣接した基材の表面（５）にほ
ぼ必要なだけの加熱がおこるように強度的並びに時間的
に制限されて行われる。言いかえれば基材の本体部（表
面を除いた部分）が加熱される前に、そのエネルギー供
給は中断される。一般に、セラミックスは低い熱膨張係
数をもち、類似の熱膨張係数をもったコーティング材料
は概して類似の、やはり高融点の材料−たとえばガラス
セラミックスそのもの−から成るから、本発明による方
法では先ず第一に、ガラスセラミックスの最高セラミッ
ク化温度又は転位温度より明らかに高い温度まで溶融も
流れもしないコーティング材料を特に用いることができ
る。融点又は焼き付け温度が１２００℃ないし１３５０
℃の範囲であるコーティング材料、すなわち特に、熱膨
張係数が２．５×１０−６／Ｋ以上でなく、より好まし
くは、１．０×１０−６／Ｋでなく、最適の場合にはわ
ずかに０．５×１０−６／Ｋ又は基材材料のそれと少し
異なるコーティング材料が用いられる。
【００３８】ガラスセラミッククッキングプレートの場
合には、コーティング材料はそれより大きい熱膨張係数
をもつのが普通である。これは、ガラスが基材材料であ
る場合と異なる。ここでは、ガラス材料の熱膨張係数よ
り小さい熱膨張係数をもった被膜が好適に用いられ、ガ
ラス表面に圧縮予備応力をかけることができる。一般に
１０００℃以下の温度でセラミック化されるガラスセラ
ミッククッキングプレートがコーティングされる場合、
好都合なことに、１０００℃ないし１３５０℃の範囲の
流れ温度をもつコーティング材料も用いられる。
合には、コーティング材料はそれより大きい熱膨張係数
をもつのが普通である。これは、ガラスが基材材料であ
る場合と異なる。ここでは、ガラス材料の熱膨張係数よ
り小さい熱膨張係数をもった被膜が好適に用いられ、ガ
ラス表面に圧縮予備応力をかけることができる。一般に
１０００℃以下の温度でセラミック化されるガラスセラ
ミッククッキングプレートがコーティングされる場合、
好都合なことに、１０００℃ないし１３５０℃の範囲の
流れ温度をもつコーティング材料も用いられる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、平板ガ
ラス（たとえば家庭用オーブンのドアガラス上の装飾）
及びガラスセラミックス製円板（たとえばガラスセラミ
ックス製クッキングプレート上のクッキング表面装飾）
などの基材上の広面積装飾を焼き付けるための装飾焼き
付け法であって、いかなる流れの温度のエナメルペイン
トも用いることができ、基材ガラスの転位温度に無関係
に選択できるようなやり方で、エナメル及び基材ガラス
の熱膨張係数のマッチングに関する問題を減らし又は除
去する方法を提供される。特に、基材材料の転位温度よ
りかなり高い流れ温度をもつエナメルペイントを用いる
こともできる。さらに、特にガラスセラミックの装飾に
おいて、ペイントの焼き付けをセラミック化工程から切
り離し、セラミック化中に生ずる温度には適さない化粧
ペイントも使用できる。また装飾焼き付けに必要なエネ
ルギー量も少なくし、生産率も改良されるなどの効果、
利点が得られる。本発明の他の効果及び利点は、当業者
にとって前記説明から明らかであろう。
ラス（たとえば家庭用オーブンのドアガラス上の装飾）
及びガラスセラミックス製円板（たとえばガラスセラミ
ックス製クッキングプレート上のクッキング表面装飾）
などの基材上の広面積装飾を焼き付けるための装飾焼き
付け法であって、いかなる流れの温度のエナメルペイン
トも用いることができ、基材ガラスの転位温度に無関係
に選択できるようなやり方で、エナメル及び基材ガラス
の熱膨張係数のマッチングに関する問題を減らし又は除
去する方法を提供される。特に、基材材料の転位温度よ
りかなり高い流れ温度をもつエナメルペイントを用いる
こともできる。さらに、特にガラスセラミックの装飾に
おいて、ペイントの焼き付けをセラミック化工程から切
り離し、セラミック化中に生ずる温度には適さない化粧
ペイントも使用できる。また装飾焼き付けに必要なエネ
ルギー量も少なくし、生産率も改良されるなどの効果、
利点が得られる。本発明の他の効果及び利点は、当業者
にとって前記説明から明らかであろう。
【図１】本発明の方法を実施するための装置を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図２】焼き付け工程中のガラスセラミックプレート
の、フィード方向に平行の断面図である。
の、フィード方向に平行の断面図である。
１ レーザー、２ ビーム、３ 回転ミラー、４ ガラ
スセラミッククッキング領域もしくは表面、７ 被膜。
スセラミッククッキング領域もしくは表面、７ 被膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリッヒ、ロデック ドイツ連邦共和国、デェ−6500マインツ −フィンテン、カッツェンベルク67 (72)発明者 ヘルヴィッヒ、シャイドレル ドイツ連邦共和国、デェ−6500マインツ −フィンテン、ツァイスィッヒヴェーク ５ (72)発明者 ヴァルデマール、ヴァインヴェルク ドイツ連邦共和国、デェ−6500マインツ −ヘヒトシャイム、ホイエルシュトラー セ25デェー (56)参考文献 特開 昭57−175751（ＪＰ，Ａ)
Claims (23)
- 【請求項１】 特にセラミックペイント、メルト、焼結
ガラス、グレーズ、層厚フィルム又は金属レジネートの
少なくとも一層を、溶融性材料の基材、特に低熱伝導度
をもつガラスセラミック、ガラス、セラミックなどの基
材上に溶融及び／又は焼き付ける方法であって、層材料
を基材表面に塗布し、これにレーザービームによってエ
ネルギーを供給し、それによって、層材料及び基材表面
の軟化又は溶融によって所望の溶融又は焼き付け効果が
得られるまで加熱し、次いで冷却する諸段階からなり、
エネルギーが、装飾すべき表面の全幅に亘って線状に広
がるレーザービームによって層材料を塗布した側に供給
され、上記線状エネルギー供給ゾーンは、基材の被覆側
を所望の面積に亘って走査するように相対的移動によっ
て基材表面に平行に移動され、基材の単位面積あたりの
エネルギー供給が、実質的に層材料及びそれに接する基
材表面にほぼ必要なだけの加熱がおこり、この加熱は、
１０μｍ内の厚さで行われることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 レーザービームの線状の広がりが、高周
波の点状レーザービームの周期的偏向によって行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ２０乃至４０００Ｈｚの周波数が用いら
れることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 基材が線状エネルギー供給ゾーンの下を
移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項５】 平らな表面を有する基材表面がコーティ
ングされることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
一項に記載の方法。 - 【請求項６】 基材に塗布された被膜とコーティングさ
れていない基材表面が線状に広がったレーザービームに
よって走査されることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか一項に記載の方法。 - 【請求項７】 レーザーとしてＵＶレーザーを用いるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項８】 エネルギーがＣＯ２、ＸｅＣｌ、Ｋ
ｒ＋、ＡｒＦ、Ｎｄガラス及びルビーのレーザー群から
選ばれたレーザーによって供給されることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項９】 レーザービームが走査するラインの始め
と終わりが、水冷又は空冷エッジダイアフラムによって
遮られることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項１０】 エネルギー供給が保護ガスを用いて行
われることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項１１】 上記保護ガスがスリットノズルを経て
基材上に誘導されることを特徴とする請求項１０記載の
方法。 - 【請求項１２】 エネルギー供給前に基材がその転位温
度より高い温度まで加熱されることを特徴とする請求項
１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１３】 融点が基材材料の転位温度より高いコ
ーティング又は層材料を用いることを特徴とする請求項
１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１４】 層材料の融点が基材材料の軟化又は転
位温度にほぼ一致することを特徴とする請求項１乃至１
２のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１５】 層材料の熱膨張係数が基材材料のそれ
にほぼ一致することを特徴とする請求項１乃至１４のい
ずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１６】 層材料の熱膨張係数が基材材料のそれ
より低いことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか
一項に記載の方法。 - 【請求項１７】 エネルギー供給前に化学的又は熱的に
あらかじめ強化された基材を用いることを特徴とする請
求項１乃至１６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１８】 特にセラミックペイント、メルト、焼
結ガラス、グレーズ、層厚フィルム、又はレジネートの
少なくとも一層の広面積装飾を備え、低熱伝導度の溶融
性材料から成る装飾基材の製造方法であって、層材料は
基材表面に塗布され、これはエネルギー供給を受け、そ
れによって、層材料及び基材の軟化又は溶融によって所
望の溶融又は焼き付けが得られるまで加熱され、それか
ら冷却されるという諸段階から成り、エネルギー供給
が、装飾すべき表面の全幅に亘って線状に広がったレー
ザービームによって、層材料を備えた側に行われ、上記
線状エネルギー供給が相対的移動によって基材表面に平
行に動き、流れ温度が基材材料の転位温度より実質的に
高い層材料が用いられることを特徴とする装飾基材の製
造方法。 - 【請求項１９】 基材としてガラスセラミック、特にプ
レート状のガラスセラミックを用い、層又はコーティン
グ材料がガラスセラミックの最高セラミック化温度より
高い流れ温度をもつことを特徴とする請求項１８記載の
方法。 - 【請求項２０】 １２００℃乃至１３５０℃の範囲の流
れ温度をもつ層材料を使用することを特徴とする請求項
１９記載の方法。 - 【請求項２１】 特にセラミックペイント、メルト、焼
結ガラス、グレーズ、層厚フィルム、又はレジネートが
低熱伝導度の溶融性材料から成る基材表面に塗布され、
エネルギー供給を受け、それによって、層材料及び基材
の軟化又は溶融によって所望の溶融又は焼き付けが得ら
れるまで加熱され、それから冷却されるという諸段階か
ら成り、エネルギー供給が、装飾すべき表面の全幅に亘
って線状に広がったレーザービームによって、層材料を
備えた側に行われ、上記線状エネルギー供給が相対的移
動によって基材表面に平行に動き、流れ温度が基材材料
の転位温度より実質的に高い層材料が用いられることに
よって焼き付けられた被膜をもつガラスセラミックプレ
ート。 - 【請求項２２】 被膜が１２００℃乃至１３５０℃の範
囲の融点又は焼き付け温度をもつことを特徴とする請求
項２１記載の焼き付けられた被膜をもつガラスセラミッ
クプレート。 - 【請求項２３】 被膜がガラスセラミックプレートの主
要部分に配置されていることを特徴とする請求項２２記
載のガラスセラミックプレート。
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