JP3672773B2 - ガラスの塗膜面の判別方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板ガラス上に熱線反射膜あるいは低放射膜等の塗膜を行った板ガラスの、塗膜面を判別する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱線反射ガラスや低放射ガラスを複層ガラスに用いる場合は、塗膜面の摩耗や汚れを防ぐために、複層ガラスの中間層側に塗膜面を持ってくるほうが、耐久性において好ましい。このため、熱線反射ガラスや低放射ガラスを用いて複層ガラスを製造する場合、該ガラスの塗膜面を、複層ガラスの製造時に非塗膜面と判別する必要がある。
【０００３】
塗膜面の判別は、塗膜面の反射とガラス面の反射が可視光で異なることを利用して、目視で行ったり、色彩色差計を用いたりしてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、判別しようとする板ガラスは、可視域において高い透過率を有するため、目視による方法および色彩色差計による方法は、表面の反射光と裏面の反射光の両方を同時に検知してしまう。裏面を黒色に塗装すれば、表面だけの反射光を検知できるが、製品に対してそのような処置をすることは出来ない。したがって、検知される結果の差異はきわめて小さく、判別結果の信頼性がきわめて低い方法であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、低放射膜あるいは赤外線反射膜が塗膜されてなる板ガラスの表面に、赤外線の光源を用いて波長が５〜２０μｍの赤外線を照射して、表面の塗膜の有無を判別する方法において、実際の光源の温度と該板ガラスの表面から反射される赤外線により、放射温度計を用いて赤外線の光源の温度を測定し、該測定される温度に基づいて塗膜の有無を判定することを特徴とする塗膜面の判別方法である。
【００１０】
板ガラスは、波長が５μｍ以上の赤外線に対し、わずかに反射するのみで、大部分を吸収し、ほとんど透過しない。
【００１１】
従って、板ガラスに入射した波長が５μｍ以上の赤外線は、ガラスによる吸収のため、裏面から反射することがない。熱線反射ガラスあるいは低放射ガラスにおいて、ガラス面あるいは塗膜面の表面からのみ、赤外線は反射される。反射される赤外線の量による塗膜面の判別は、塗膜の赤外線の反射率が高いほど、ガラス面の反射との差異が大きくなり、判別の信頼性が高くなる。
【００１２】
判別に用いる赤外線の波長は、板ガラスがほとんど吸収する５μｍ以上の赤外線であればよいが、空気中に存在する水蒸気は波長２０μｍ以上の赤外線を強く吸収するので、赤外線が通過する空気中の水蒸気の影響を避けるため、２０μｍ以下の波長にすることが好ましい。
【００１３】
高温に加熱し、温度コントロールしたセラミックヒータから発光される赤外線を、フィルターを用いて、５μｍ〜２０μｍの波長範囲にする。光源の光りの強度が小さい場合は、レンズあるいは凹面鏡を用いて平行光あるいは測定器までに集光する光にすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の判別方法の実施形態を概略的に示すものである。赤外線の光源４は、ハロゲンランプ、グローバー光源および高圧水銀灯などやセラミックスを加熱させるセラミック光源がある。とくに、５μｍ〜２０μｍの波長域の赤外線の光源として、セラミック光源とグローバー光源を用いることが、望ましい。
【００１５】
光源４の赤外線が弱い場合は、図２に示すように、光源から出る赤外線を凸レンズ８を用いて、赤外線の測定器に集光させても良い。凸レンズは５μｍ以上の赤外線に対して透明性がある材料を用いて作製され、シリコンは好ましい材料である。
【００１６】
赤外線を集光させる手段として、図３に示すように、凹面鏡４を用いても良い。凹面鏡はその凹面をアルミニウム、クロムあるいは金など金属表面にすれば良い。板ガラスを球面に曲げ、その表面に、アルミニウムあるいはクロムなどを蒸着したものも好ましい凹面鏡である。
【００１７】
赤外線の波長を５〜２０μｍにするには、多層膜の干渉フィルターやＧｅの結晶板などのフィルターを用いることが望ましい。
【００１８】
赤外線の測定器６として、焦電検知器、水銀カドミウムテルル検知器、ボロメータ、ＣｕドープＧｅ検知器などの赤外線検知器または放射温度計である。
【００１９】
反射される赤外線の測定に、焦電検知器、水銀カドミウムテルル検知器、ボロメータ、ＣｕドープＧｅ検知器などの赤外線検知器を用いる場合は、電流計や電流計に赤外線検知器をつないで測定を行う。
【００２０】
放射温度計を測定器に用いた場合は、板ガラス表面から反射される赤外線に基づいて光源の実際の温度とは異なる温度を測定することになる。放射温度計は、半導体検出器を用いたシリコン放射温度計、ゲルマニウム放射温度計、ＰｂＳ放射温度計、ＩｎＳｂ放射温度計、ＨｇＣｄＴｅ放射温度計、熱型検出器を用いたサーモパイル放射温度計、焦電型放射温度計、サーミスターボロメーター放射温度計などを用いる。
【００２１】
測定器６は、塗膜によって反射される赤外線７の他に、光源からの赤外線を板ガラスが吸収して再輻射する赤外線も検知する。従って塗膜の赤外線の反射率が小さい場合は、凸レンズあるいは凹面鏡を用いて、板ガラスにスポット的に光源の赤外線を入射し、その反射光を検知するような光学系が望ましい。
【００２２】
なお、測定器６が、光源４から直接赤外線を検知しないように、光源４と測定器６の間に、板ガラスなどのしきり板を設けるか、測定器６の周囲を囲って、反射光のみを検知させることが好ましい。
【００２３】
本発明の塗膜面を判別方法による判別装置を、複層ガラスの製造ラインに組み込み、塗膜面の判別結果を自動的に表示させることは、望ましい実施の形態のひとつである。
【００２４】
【実施例】
実施例１
電気抵抗ヒータをセラミックコートした鉄板で囲み光源として用いた。この光源には熱電対温度計を付け、鉄板のセラミックコート面の温度が常に１５０度になるようにした。
【００２５】
低放射膜を塗布したガラスから２００ｍｍ離した位置に光源を置き、低放射膜を塗布した面あるいはガラス面の反射光を、焦電検知器で検知した。検知した赤外線の量は、電圧計を用いて電圧の値で測定した。低放射膜の塗布面で赤外線を反射させたときの測定値Ｖ_Cは、ガラス面から赤外線を反射させた場合の反射量の測定値Ｖ_Gのほぼ１０倍の値を示し、膜面の判別ができることを確認した。
【００２６】
実施例２
反射される赤外線をサーモバイル放射温度計で測定した他は、実施例１と同様にした。
【００２７】
低放射膜を塗布した面の反射光により光源の温度を測定したところ、１３０度と測定され、光源の実際の温度に近い、高い温度であった。
【００２８】
次に塗膜の無いガラス面からの反射光で測定したところ、光源の温度は４５度と測定され、低放射膜塗布面とは明らかに差異のある低い温度となり、低放射膜塗布面とガラス面を判別することが可能であることを確認した。
【００２９】
さらに、放射温度計の測定値を出力して、光源温度が１００度以上であると測定された場合を、塗膜が形成されていると判別して、複層ガラスを作製したところ、塗膜面を間違えることがなく、歩留まりの良い製造が行えた。
【００３０】
実施例３
光源の温度を２００度とし、熱線反射膜を形成したガラスを用いた他は実施例２と同様にした。
【００３１】
塗膜面からの反射光による測定では光源の温度が８０度と測定され、また塗膜の無いガラス面からの反射光による測定では光源の温度が５５度と測定され、実施例１と同様に、測定温度に基づいて塗膜面の判別が可能であることを確認した。
【００３２】
実施例４
半径１５ｃｍの円形の板ガラスを曲率半径１７ｃｍの球面に曲げ加工し、その凹面にアルミニウムを蒸着して赤外線の凹面鏡とした。この凹面鏡を用いて光源の赤外線を集光させた他は、実施例３と同様にした。
【００３３】
熱線反射膜を形成した塗膜面からの反射光による測定では光源の温度が１２７度と測定され、また塗膜面のないガラス面からの反射光による測定では光源の温度が５８度と測定され、凹面鏡を使うことにより、判別の精度を向上させることが出来た。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の塗膜面の判別方法は、低価格で信頼性の高い塗膜面の判別を可能にするものであり、熱線反射ガラスや低放射ガラスを用いた複層ガラスの製造において、歩留まりを向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の原理的な概念図。
【図２】レンズを用いて集光する本発明の別の実施形態の原理的な概念図。
【図３】凹面鏡を用いて集光する本発明の別の実施形態の原理的な概念図。
【符号の説明】
１ 塗膜した板ガラス
２ 塗膜
３ 板ガラス
４ 赤外線の光源
５ 赤外線
６ 赤外線検知器
７ 反射光
８ レンズ
９ 凹面鏡

Claims (1)

1. 低放射膜あるいは赤外線反射膜が塗膜されてなる板ガラスの表面に、赤外線の光源を用いて波長が５〜２０μｍの赤外線を照射して、表面の塗膜の有無を判別する方法において、該板ガラスの表面から反射される赤外線により、放射温度計を用いて赤外線の光源の温度を測定し、光源の実際の温度と該測定される温度に基づいて塗膜の有無を判定することを特徴とする塗膜面の判別方法。

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