JP7011658B2 - マーキングされたガラス板を得る方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板への識別コードのマーキングの分野に関する。

例えばガラス板の識別に使用される番号、製造の場所又は日に関する情報等の、任意のタイプの情報を含むことができる識別コードによってガラス板をマーキングすることが有用でありうる。

国際公開第ＷＯ２０１５１２１５４９号公報から、ガラス板の端面に近いガラス板の表面にマーキングされた識別コードを読み取る方法が知れられており、この読み取りは、前記ガラス板の端面を介して行われる。このような方法は、分離された板上及び積層された板上の両方において、例えば「データマトリックス（Ｄａｔａｍａｔｒｉｘ）」タイプの二次元コードを迅速に読み取ることを可能にする。マーキングは、例えば、ガラスの表面をエッチングするレーザーによって行われる。

本発明の１つの目的は、端面を介してコードの読み取りの信頼性を向上させることである。

この目的を達成するために、本発明の一つの主題は、その一方の面の一部にコード形成符号でマーキングされたガラス板を得るための方法であって、溶融錫浴に浮かせることによって得られたガラスシートに、レーザー照射を用いて、前記符号をエッチングする工程を含み、前記エッチングが、前記溶融錫浴と接触していた面上で行われる、方法である。

本発明の他の主題は、溶融錫浴に浮かせることによって得られたガラスシートから形成されたガラス板であって、前記板が、前記溶融錫浴と接触していた面の一部に、レーザー照射によってエッチングされたコード形成符号でマーキングされている、ガラス板である。この主題は、特に本発明による方法によって得られるガラス板である。

本発明の他の主題は、読み取る方法であって、本発明によるガラス板又は本発明の方法によって得られるガラス板にマーキングしたコード形成符号を、端面を介して、読み取る方法である。

フロートガラスの製造は、通常、以下の工程を含む：
－浮かせる工程、ここでは、溶融炉から生じる溶融ガラスが溶融錫浴に連続的に注がれて、徐々に固化する連続的なガラスストリップを形成する。
－アニールする工程、ここでは、破損の原因となる可能性のある残留応力を除去するために、固化したガラスストリップを、最初に「徐冷（ｌｅｈｒ）」として知られるアニーリングオーブン内で、次に外気で、冷却する。
－カットする工程、ここでは、ストリップは、典型的には６×３ｍ^２の大型ガラス板を形成するために切断される。

浮かせる工程の間、ストリップの一方の面は、錫浴と接触しており、これは、本技術分野及び本明細書において、一般的に「錫面」として知られている。他方の面は、大気と接触しており、「大気面」と知られている。本発明者らは、ガラスシートの錫面にレーザーエッチングを施すことによって、ガラス板の端面を介して得られる画像の品質を向上することができて、したがって、コードの読み取りを容易にすることができることを実証することができた。したがって、良好な読み取り品質を維持しながらコードのサイズを縮小することができる。

図１は、比較例について端面を介して表示されたコードの写真である。 図２は、本発明による実施例について端面を介して表示されたコードの写真である。

１つの実施態様によれば、本発明の方法は、エッチングする工程の前に、ガラスシートを得るために溶融錫浴に浮かせる工程、その後で前記ガラスシートをアニールする工程、及びその後でカットする工程を含み、エッチングする工程は、アニールする工程中、又はアニールする工程とカットする工程との間に行われる。

この実施態様において、エッチングは、典型的には直線的に移動しているガラスストリップ上で行われる。ストリップの移動速度は、炉の引き出し（ｄｒａｗ）及びガラスストリップの厚さにしたがって、典型的には毎分５から２４メートルの間である。

本発明の他の実施態様によれば、エッチングする工程は、仕上げサイズのガラス板上で、少なくとも１つのカットする工程の後に行われる。したがって、エッチングは、カットする工程の後、実際には他の後続のカットする工程の後でも行われ、フロートガラスを製造する工場以外の場所、例えばガラスを建設業又は自動車業用のグレージングガラスにするための工場において、任意に行われる。したがって、最終的にマーキングされた板は、エッチングが行われた板と必ずしも同じ寸法を有するわけではない。

したがって、この実施態様において、エッチングは、静止しているガラス板又は典型的には直線的に移動しているガラス板上で実行することができる。後者の場合、一般的にはガラス板が改質ライン、例えば、薄層の堆積のためのライン、特に陰極スパッタリングによる薄層の堆積のためのラインにそって、銀メッキラインに沿って、積層グレージング、多重グレージング、強化グレージング等の製造のためのラインに沿って、移動しているときに行われるエッチングに関する。

したがって、選択された実施形態によれば、エッチングは、フロートガラスライン上においても同様によく実行され、そしてガラスシートはフロートガラスストリップであり、フロートガラスラインの外側では、ガラスシートは、ガラス板である。

レーザー照射は、好ましくは紫外線照射である。紫外線は、波長が１００～４００ｎｍの範囲内にある放射線を意味すると理解される。これは、紫外線照射の使用が、エッチングの分解能を更に高めることができるからであり、例えば１８０μｍ未満の符号のサイズで、端面を介して完全に読み取ることができるコードを得ることができるからである。また、本発明者らは、コードの可読性に関する本発明の利点が、紫外線照射の使用の場合において、特に高められることを実証することができた：これは、紫外線レーザーによるエッチングの場合において、錫面のマーキングと大気面のマーキングとの間の読み取りやすさの差が大きいからである。したがって、完全に読み取り可能で、サイズの小さいコードをエッチングすることができる。

紫外線照射は、特に以下から選択されるレーザーから生じることができる：
－エキシマレーザー、例えばフッ化アルゴンレーザー（１９３ｎｍの波長）、
－ＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）又はＹＶＯ_４マトリックスを有するレーザー、これは、特にネオジム又はイッテルビウムでドープされ、周波数３倍器又は４倍器に結合されている；したがって、Ｎｄ：ＹＡＧ又はＮｄ：ＹＶＯ_４は、波長３５５ｎｍのレーザー線を発生されるために周波数３倍器に結合することができ、又は周波数４倍器に結合して、そして波長２６６ｎｍのレーザー線を得ることができる、
－イッテルビウムでドープされたファイバレーザー。

紫外線領域で発光するその他のレーザーは、例えばアルゴンレーザー又はイオン（キセノン、クリプトン）レーザー、色素レーザー、自由電子レーザー、セリウムドープ固体レーザー又は窒化ガリウム（ＧａＮ）レーザーダイオードである。

レーザー線は、パルス状であることが好ましい。

フェムト秒又はピコ秒のパルスレーザーもまた用いることができる。

既知の方法では、形成されたレーザービームは、集束ヘッドによってガラスシートの表面上に集束されることができ、後者は圧電ポジショナーに取り付けられたミラーのようにビームの方向付けのための手段を備えることが好ましい。

カットする工程に続いてエッチングが行われる場合、本発明によるマーキング方法は、エッチングする工程の前に、ガラスシートの錫面の識別工程を含むことができる。この識別工程は、特に紫外線照射（例えば２５４ｎｍの波長で発光するランプを用いること）による前記ガラスシートの面の照射、及び蛍光放射の存在又は非存在の任意的な目視による観察によって行うことができ、錫面はそのような蛍光放射を発する面として識別される。

ガラス板は、端面によって互いに接続された２つの面又は主面を含む。端面の（したがって、ガラス板の）厚さは、一般的に１～１９ｍｍ、特に２～６ｍｍ、更に実際には３～５ｍｍである。ガラス板の面は一般に長方形の形状である。ガラス板の横方向寸法は、特に１～７ｍ、特に２～６ｍとすることができる。

ガラスシート又はガラス板を構成するガラスは、ソーダ石灰シリカタイプの組成物、すなわち、ネットワーク形成酸化物としてのシリカ（ＳｉＯ_２）、ナトリウム（ソーダＮａ_２Ｏ）及びカルシウム（石灰ＣａＯ）酸化物を含む組成物を示すことが好ましい。この組成物は、以下に定義される重量基準の範囲内で変動する含有量で以下の成分を含むのが好ましい：
ＳｉＯ_２ ６０～７５％
Ａｌ_２Ｏ_３ ０～１０％
Ｂ_２Ｏ_３ ０～５％、好ましくは０
ＣａＯ ５～１５％
ＭｇＯ ０～１０％
Ｎａ_２Ｏ ５～２０％
Ｋ_２Ｏ ０～１０％
ＢａＯ ０～５％、好ましくは０。

フロートガラス法による成形にも関与する、ホウケイ酸塩又はアルミノケイ酸塩タイプの組成物等の他のタイプの組成物であってもよい。

符号は、５０～１８０μｍ、特に６０～１６０μｍ、更に実際には７０～１４０μｍの平均サイズを示すことが好ましい。符号は、最も一般的には、実質的に円形であり、それらの平均サイズはそれらの直径に対応する。符号の平均サイズは、特にプロフィロメーターを使用して又は顕微鏡検査、例えば明視野光学顕微鏡検査によって決定することができる。

「表面上でのエッチング」は、符号がガラスの表面にあり、エッチングによって影響を受ける領域がガラスの表面から一般的に５０μｍ未満、更に実際には４０μｍ未満、更には３０μｍ未満の距離にあることと、一般的に理解される。

符号は、好ましくはガラスシート又は板の端面から最大で１０ｍｍ、好ましくはガラスシート又は板の端面から最大で７ｍｍ、更に実際には最大で５ｍｍ及び更には最大で４ｍｍである。これにより、端面を介した読み取りが容易になる。

コードは、特にデータマトリックス又は類似タイプの二次元コードであることが好ましい。非限定的な例として、３－ＤＩコード、Ａｚｔｅｘコード、Ｃｏｄａｂｌｏｃｋ、コード１、コード１６Ｋ、ドットコード、ＱＲコード、ｅｚコード、ＢｅｅＴａｇｇ Ｂｉｇ、ＢｅｅＴａｇｇ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ、データマトリックス、マキシコード、スノーフレーク、ベリコード、ＢｅｅＴａｇｇ Ｈｅｘａｇｏｎ、ＢｅｅＴａｇｇ Ｎｏｎｅ、ショットコード、ミニコード、コード４９、データストリップコード、ＣＰコード又はＩＳＳスーパーコードを挙げることができる。コードは、バーコードのような一次元コードでもよい。

二次元コードは、好ましくは最大５×５ｍｍ^２、更に実際には最大４×４ｍｍ^２、及び更には最大３×３ｍｍ^２又は最大２×２ｍｍ^２の寸法を示す。

コードは、通常、ガラス板の識別用又は認証用のコードである。コードは、例えば、ガラス板の固有の識別番号を記憶することができ、この番号は板の特定の特性とデータベースで関連付けられている。これらの特性は、例えば、欠陥の存在、それらの性質、サイズ及び／又は位置であってよく、それにより加工者がガラス板のその後のカットを最適化することを可能にする。

本発明による読み取る方法は、好ましくは以下の工程を含む：ガラス板の端面を介して、カメラによって少なくとも１つの画像を取得する工程であって、観察方向は、各ガラス板の前記端面に対して垂直で傾斜しており、そのコードは、前記画像で読み取られなければならない工程、及び画像処理工程であって、画像上に表示される少なくとも１つのコードに存在し、かつ読み取る必要のある情報を抽出するために、取得した画像がプログラムされたコンピュータによって処理される工程。好ましくは、読み取りの間、ガラス板は積層して配置されている。画像取得は、暗視野照明条件下で行われることが好ましい。

以下の実施例は、本発明を非限定的に説明するものである。

図１及び図２はそれぞれ、比較例及び本発明による実施例について端面を介して表示されたコードの写真である。

本出願人によりＰｌａｎｉｃｌｅａｒの名称で販売されているタイプの透明なソーダ石灰－シリカフロートガラスのシートを、錫面を識別するためにＵＶランプ（波長２５４ｎｍ）による照射に供した。

本発明による実施例において、その後、紫外線を放出するパルスレーザー、より具体的には、３５５ｎｍの波長を有する放射線を発生させるために、レーザーダイオードを用いて励起され、周波数３倍器と結合されたＮｄ：ＹＶＯ_４レーザーによって、データマトリックスコードはシートの錫面でエッチングされた。全体のサイズ３×３ｍｍ^２のコードは、直径５０～１２０μｍの円形の点で形成されており、端面に最も近い点は、後者から２ｍｍの距離にある。

この実施例では、ガラスシートを直線運動させながら、毎分１８メートルの速度でエッチングを行った。

比較例では、同じ方法でガラスシートの大気面に同じコードをエッチングした。

その後、端面の法線に対して約３０°の角度で、カメラを用いて、端面を介してコードを読み取った。

比較例の場合において、カメラによって撮影された画像は図１に示される。その画像の画質は劣っており、コードを形成する点は、互いに識別困難な場所にあることが分かる。この点の視認性の低下は、点の間を伝播しているマイクロクラックの存在によるものだと考えられ、表面の読み取り中には見えないが、端面を介した対応読み取りに影響を及ぼすように光を散乱されると考えられる。そして、コードの読み取りが困難であり、読み取りエラーを招くことさえもある。

本発明による実施例の場合において、カメラによって撮影された画像は図２に示される。ここでは、画像は良質であり、点は互いに十分に分離されていることが分かる。そして、コードの読み取りが非常に容易になり、読み取りエラーのリスクが最小限に抑えられる。

一方、表面を通してみると、本発明による実施例及び比較例のコードは、目に見える違いを示さないことに留意されたい。肉眼で見ると、エッチングが大気面上で行われる場合のエッチングがわずかによりはっきり見えるが、表面を通してコードを読み取る場合には、違いが観察されない。

静止しているガラス板上で行われた他のエッチング試験においても、同様の結果が得られた。

Claims (13)

1. その一方の面の一部にコード形成符号でマーキングされたガラス板を得るための方法であって、
   溶融錫浴に浮かせることによって得られたガラスシートに、レーザー照射を用いて、前記符号をエッチングする工程を含み、
   前記エッチングが、前記溶融錫浴と接触していた面上で行われる、
   方法。
2. 前記レーザー照射は、紫外線照射である、請求項１に記載の方法。
3. 前記紫外線照射は、下記から選択されるレーザーから生じる、請求項２に記載の方法：
   －エキシマレーザー、
   －ＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）又はＹＶＯ_４マトリックスを有するレーザー、特にネオジム又はイッテルビウムでドープされ、かつ周波数３倍器又は４倍器に結合されたＹＡＧ又はＹＶＯ_４マトリックスを有するレーザー、
   －イッテルビウムでドープされたファイバレーザー。
4. 前記エッチングする工程の前に、前記ガラスシートを得るために溶融錫浴に浮かせる工程、その後で前記ガラスシートをアニールする工程、及びその後でカットする工程を含み、
   前記エッチングする工程は、前記アニールする工程中、又は前記アニールする工程と前記カットする工程との間に行われる、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記エッチングする工程は、仕上げサイズのガラス板上で、少なくとも１つのカットする工程の後に行われる、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記符号は、前記ガラスシート又は前記ガラス板の端面から最大で１０ｍｍの範囲内、好ましくは前記ガラスシート又は前記ガラス板の端面から最大で７ｍｍの範囲内である、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記符号は、５０～１８０μｍ、特に６０～１６０μｍの平均サイズを示す、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記コード形成符号は、二次元コード、特にデータマトリックスタイプの二次元コードを形成している、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 溶融錫浴に浮かせることによって得られたガラスシートから形成され、
   前記板が、前記溶融錫浴と接触していた面の一部に、レーザー照射によってエッチングされたコード形成符号でマーキングされている、
   ガラス板。
10. 前記符号は、前記ガラス板の端面から最大で１０ｍｍの範囲内、好ましくは前記ガラス板の端面から最大で７ｍｍの範囲内である、請求項９に記載のガラス板。
11. 前記符号は、５０～１８０μｍ、特に６０～１６０μｍの平均サイズを示す、請求項９又は１０に記載のガラス板。
12. 前記コード形成符号は、二次元コード、特にデータマトリックスタイプの二次元コードを形成している、請求項９～１１のいずれか一項に記載のガラス板。
13. 請求項９～１２のいずれか一項に記載のガラス板にマーキングしたコード形成符号を、端面を介して、読み取る方法。

Images