WO2020105344A1 - ガラス物品の温度測定方法 - Google Patents

ガラス物品の温度測定方法

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WO2020105344A1
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glass article
glass
temperature
measuring
infrared rays
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隆義 齊藤
金井　敏正
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日本電気硝子株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry

Definitions

  • the present invention relates to a temperature measuring method for glass articles.
  • Patent Document 1 describes a method of forming an indium tin oxide film on a glass sheet.
  • a glass sheet supplied from a substrate roll is heated using a can heated to 300 ° C. or higher, and an indium tin oxide film is sputtered on the surface of the heated glass sheet on the can. To form.
  • Patent Document 2 discloses a method of measuring the temperature of a measurement object such as a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal using a thermocouple.
  • the thermocouple includes a circuit made by connecting the ends of two kinds of metal wires, and measures the temperature of the measurement object based on the thermoelectromotive force generated according to the temperature difference between the two contacts. Is.
  • thermocouple attached to the glass article, and to measure the temperature of the glass article at a plurality of predetermined timings during the film formation process. Is to measure.
  • the heat capacity of the glass article is sufficiently larger than the heat capacity of the thermocouple and that the thermocouple and the glass article are in stable contact with each other. become. Therefore, accurate temperature measurement becomes difficult depending on the shape of the glass article.
  • the thermocouple since the thermocouple is brought into contact with the product, the temperature must be measured in a preliminary test before the product is manufactured, and this cannot be applied when manufacturing the actual product.
  • Another method of measuring the temperature of the glass article during the film forming process is to measure the temperature of the glass article in a non-contact manner based on the heat radiation from the glass article using a radiation thermometer.
  • thermal radiation from an object that is a heat source other than the glass article passes through the glass article and enters a radiation thermometer, An error occurs in the measured temperature due to reflection on the surface of the glass article and incidence on the radiation thermometer.
  • the purpose of this invention is to improve the measurement accuracy when measuring the temperature of a glass article based on heat radiation in a non-contact manner.
  • the method for measuring the temperature of a glass article measures the temperature of the glass article based on the intensity of infrared rays emitted from the glass article in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m. ..
  • the method for measuring the temperature of the glass article may include detecting infrared rays emitted from the glass article under the condition that the mass of water vapor per unit volume is 2 g / m 3 or less.
  • the method for measuring the temperature of the glass article may include detecting infrared rays emitted from the glass article under vacuum.
  • the glass article may be a thin glass sheet having a thickness of 0.3 mm or less.
  • a method for manufacturing a glass article includes measuring the temperature of the glass article using the method for measuring temperature of the glass article.
  • the measurement accuracy when the temperature of a glass article is measured in a non-contact manner based on heat radiation is improved.
  • Explanatory drawing of a temperature measuring method A spectrum showing the spectral characteristics of infrared radiation, transmission, and reflection of glass. Explanatory drawing of the manufacturing method of glass with a film.
  • the method for measuring the temperature of a glass article uses a glass article made of glass as an object to be measured.
  • the type of glass constituting the glass article and the shape of the glass article are not particularly limited.
  • the glass constituting the glass article include silicate glass, borate glass, non-alkali glass, phosphate glass, and crystallized glass.
  • silicate glass, alkali-free glass, and crystallized glass have higher emissivity in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m, and infrared transmittance in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m. And has a spectral characteristic with lower reflectance, which is preferable.
  • the shape of the glass article include a plate shape, a block shape, and a lens shape. Among these, thin glass having a thickness of 0.3 mm or less is preferable.
  • the method for measuring the temperature of a glass article uses an emissivity measurement device that includes an infrared sensor that outputs an output signal that is a function of the amount of infrared radiation emitted from the object to be measured. Infrared rays are detected, and the temperature of the glass article is measured based on the intensity of the detected infrared rays.
  • the emissivity measuring device for example, a radiation thermometer, thermography or the like can be used.
  • the emissivity measuring device 10 is arranged at a position where the infrared rays W emitted from the measurement range A on the surface of the glass article G are incident.
  • the infrared rays Wx emitted from the object X Part of the light also passes through the glass article G and enters the emissivity measuring apparatus 10 from the measurement range A.
  • the infrared rays Wy emitted from the object Y are also glass articles.
  • the light is reflected by the surface of G and enters the emissivity measuring device 10 from the measurement range A.
  • the infrared rays Wx and Wy incident on the emissivity measuring device 10 by transmission or reflection from the objects X and Y other than the glass article G which is the measurement object become disturbances when the temperature of the glass article G is measured, and accurate temperature measurement is performed. Interfere with.
  • Figure 2 shows the infrared spectral characteristics of a typical glass (Nippon Electric Glass Co., Ltd. non-alkali glass: OA-10G).
  • the infrared emissivity of glass shows a high value in the wavelength range of 4.5 to 8.5 ⁇ m.
  • the infrared transmittance of glass is substantially constant in the wavelength range of 5.0 ⁇ m or more, and greatly increases in the wavelength range of 5.0 ⁇ m or less as the wavelength becomes shorter.
  • the infrared reflectance of glass is substantially constant in the wavelength range of 8.0 ⁇ m or less, and significantly increases as the wavelength becomes longer in the wavelength range of 8.0 ⁇ m or more.
  • the glass article G is calculated based on the intensity of the infrared rays W emitted from the glass article G in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m. Measure the temperature. In some embodiments, the temperature of the glass article G is measured based on the intensity of the infrared light W in the wavelength range of 6.0 to 7.0 ⁇ m. In some embodiments, the peak of the infrared wavelength (detection wavelength range) detected by the emissivity measuring apparatus 10 is in the range of 5.5 to 7.5 ⁇ m. In some embodiments, the total peaks indicative of the detection wavelength range are in the range 5.5-7.5 ⁇ m.
  • the detection wavelength range of the infrared rays W used for the measurement By setting the detection wavelength range of the infrared rays W used for the measurement to be 5.5 ⁇ m or more, it is possible to greatly reduce the influence of the infrared rays Wx that enter the emissivity measuring apparatus 10 due to transmission from the object X on the measurement.
  • the wavelength range of the infrared ray W used for the measurement is set to 5.0 ⁇ m
  • the infrared ray in the wavelength range of 4.5 to 5.0 ⁇ m, which has a relatively high transmittance is also shown in the peak Pa of FIG. Partially detected. Therefore, the infrared rays Wx emitted from the object X, transmitted through the glass article G, and incident on the emissivity measuring apparatus 10 affect the measurement result.
  • the detection wavelength range of the infrared ray W used for the measurement By setting the detection wavelength range of the infrared ray W used for the measurement to be 5.5 ⁇ m or more,
  • the detection wavelength range of the infrared ray W used for measurement By setting the detection wavelength range of the infrared ray W used for measurement to be 7.5 ⁇ m or less, the influence of the infrared ray Wy incident on the emissivity measuring apparatus 10 due to reflection from the object Y on the measurement can be greatly reduced.
  • the wavelength range of the infrared ray W used for the measurement is set to 8.0 ⁇ m, as shown by the peak Pb in FIG. 2, the infrared ray in the wavelength range of 8.0 to 8.5 ⁇ m, which has a relatively high reflectance, is also used. Partially detected. Therefore, the infrared rays Wy emitted from the object Y, reflected on the surface of the glass article G, and incident on the emissivity measuring apparatus 10 affect the measurement result.
  • the detection wavelength range of the infrared rays W used for the measurement By setting the detection wavelength range of the infrared rays W used for the measurement to be 7.5 ⁇ m or less
  • the infrared detection by the emissivity measuring device 10 is performed under the condition that the mass of water vapor per unit volume is 2 g / m 3 or less (hereinafter, referred to as dry condition), preferably 1 g / m 3. It is preferable to carry out under the following conditions, more preferably under conditions of 0.2 g / m 3 or less. Drying conditions include, for example, dehumidified air, inert gas atmosphere, and vacuum. Among these, it is preferable to detect under vacuum.
  • Infrared rays in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m, which is the detection wavelength range, are easily absorbed by water vapor (water molecules) and have a property of being difficult to pass through a gas containing water vapor. Therefore, by performing the measurement under a dry condition, a decrease in the intensity of infrared rays due to being absorbed by water vapor existing around the glass article G (in particular, between the glass article G and the emissivity measuring device 10) is suppressed. To be done. As a result, infrared rays emitted from the glass article G can be detected with higher sensitivity than in the case of detection in the atmosphere.
  • the method for manufacturing a glass article includes measuring the temperature of the glass article using the method for measuring the temperature of the glass article.
  • the glass product is filmed glass.
  • the method for producing a film-coated glass is a film formation method for forming a thin film on the surface of a thin glass plate having a thickness of 0.3 mm or less by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a sputtering method.
  • a CVD Chemical Vapor Deposition
  • a sputtering method Have a process.
  • the thin film include metal oxide films such as indium tin oxide film, fluorine-doped tin oxide film, zinc oxide film, and antimony-doped tin oxide film.
  • the glass article is a long thin glass sheet G continuously fed from the first glass roll R1.
  • the thin glass sheet G is subjected to a heating process by the heating device 20 and a film forming process by the film forming device 30. Then, the film-coated glass Ga (glass product) on which the thin film is formed is collected by being wound around the second glass roll R2.
  • the heating device 20 is arranged on the surface side (lower side of the drawing) of the thin glass sheet G opposite to the film forming surface, and heats a predetermined range of the thin glass sheet G.
  • a heating device 20 for example, a halogen heater, a quartz tube heater or the like can be used.
  • the film forming apparatus 30 is arranged on the film forming surface side of the thin glass sheet G (upper surface of the paper), and forms a thin film by supplying a film material to the film forming surface of the thin glass sheet G in a heated state.
  • a general film forming apparatus applied to a film forming process using a CVD method or a sputtering method can be used.
  • the emissivity measuring device 10 is arranged on the film formation surface side of the thin glass sheet G sent out from the first glass roll R1.
  • the emissivity measuring device 10 detects infrared rays in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m emitted from the measurement range A located immediately before the position where the film material is supplied on the thin glass plate G, and the intensity of the detected infrared rays. Based on the above, the temperature of the measurement range A of the thin glass sheet G is measured.
  • Infrared rays in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m measured by the emissivity measuring device 10 have very low transmittance and reflectance in glass, so that the wavelengths radiated from the heating device 20 and the film forming device 30 are the same. It is difficult for infrared rays in the region to pass through or reflect the thin glass sheet G and enter the emissivity measuring apparatus 10. Therefore, even if the structure such as the heating device 20 and the film forming device 30 is arranged around the thin glass G that is the measurement object, the thin glass G is not affected by the infrared rays emitted from the structure. The temperature of can be measured accurately.
  • the temperature of the measurement range A measured by the emissivity measuring device 10 is output to a control unit (not shown).
  • the control unit controls the heating device 20 so as to maintain the temperature of the measurement range A measured by the emissivity measuring device 10 at a temperature suitable for the film forming process. As a result, a thin film having uniform film characteristics can be stably formed on the surface of the thin glass sheet G.
  • the temperature of the glass article G is measured based on the intensity of the infrared rays W emitted from the glass article G in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m.
  • the glass article G has a high emissivity in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m, and has a spectral characteristic that the transmittance and the reflectance of infrared rays in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m are very low. .. Therefore, according to the above configuration, in addition to the infrared rays W emitted from the glass article G, the infrared rays emitted from the objects X and Y other than the glass articles existing around the glass article G and transmitted or reflected by the glass article G. It is suppressed that Wx and Wy are detected together. This reduces the error caused by the infrared rays Wx and Wy emitted from the objects X and Y other than the glass article G. As a result, the measurement accuracy when the temperature of the glass article is measured in a non-contact manner based on the heat radiation is improved.
  • the infrared rays W emitted from the glass article G are detected under the condition that the mass of water vapor per unit volume is 2 g / m 3 or less, and more preferably under vacuum. According to the above configuration, the decrease in the intensity of infrared rays due to being absorbed by the water vapor existing around the glass article G is suppressed, and the infrared rays W emitted from the glass article G can be detected with high sensitivity. As a result, the measurement accuracy of temperature measurement based on thermal radiation is improved as compared with the case where the infrared rays W emitted from the glass article G are detected in the atmosphere.
  • the glass article G is thin glass having a thickness of 0.3 mm or less.
  • the method of manufacturing the film-coated glass Ga includes a film forming step of forming a thin film on the surface of the thin glass plate G having a thickness of 0.3 mm or less.
  • the temperature of the thin glass sheet G is measured using the temperature measuring method described above, and the temperature of the thin glass sheet G is adjusted based on the measurement result.
  • the detection wavelength range used for temperature measurement may be changed according to the spectral characteristics of the glass constituting the glass article G. For example, as shown in FIG. 2, the wavelength ⁇ max having the highest emissivity in the wavelength range of 5.5 to 7.5 ⁇ m is obtained from the spectral characteristics of the glass article G to be measured. Then, the temperature of the glass article G is measured based on the infrared ray having the highest emissivity of the wavelength ⁇ max or the infrared ray having the wavelength ⁇ max in the range of ⁇ 1 ⁇ m.
  • the temperature measuring method for the glass article of the above-described embodiment is, in addition to the method for producing glass with a film, a method for producing various glass products in which the temperature of the glass article needs to be adjusted in the processing step of processing the glass article. Applicable to
  • the infrared radiating object is a glass article of which the temperature is measured, or the surface of the glass article opposite to the temperature of the glass article is measured. How to measure temperature.
  • (Iii) A method for measuring the temperature of the glass article, wherein an object that emits infrared rays is arranged on both the surface side on which the temperature of the glass article is measured and the opposite surface side.
  • (Iv) A method for producing a glass with a film, comprising: a film forming step of forming a thin film on the surface of a thin glass plate having a thickness of 0.3 mm or less, wherein the temperature measuring method of the glass article is used in the film forming step. Then, the temperature of the thin glass is measured, and the temperature of the thin glass is adjusted based on the measurement result.
  • G Glass article (thin plate glass), Ga ... Glass with film, W, Wx, Wy ... Infrared ray, X, Y ... Object, 10 ... Emissivity measuring device, 20 ... Heating device, 30 ... Film formation apparatus.

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Abstract

ガラス物品の温度測定方法は、ガラス物品Ｇから放射される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線Ｗの強度に基づいて、ガラス物品Ｇの温度を測定することを含む。

Description

ガラス物品の温度測定方法
　本発明は、ガラス物品の温度測定方法に関する。
　近年、可撓性を有する薄板ガラスの上に成膜が行われることがある。例えば、特許文献１にはガラスシート上に酸化インジウムスズ膜を形成する方法が記載されている。この方法では、基板ロールから供給されるガラスシートを、３００℃以上に加熱されたキャンを用いて加熱し、キャン上において、加熱されたガラスシートの表面の上に、スパッタリング法により酸化インジウムスズ膜を形成する。
　特許文献２には、熱電対を用いて、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の測定対象物の温度を測定する方法が開示されている。熱電対は、２種類の金属線の先端同士をつなげて作られた回路を含み、二つの接点間の温度差に応じて発生する熱起電力に基づいて測定対象物の温度を測定する温度センサである。
特開２００７－１１９３２２号公報 特開２００７－４０９１７号公報
　酸化インジウムスズ膜等の薄膜をガラス物品の表面に成膜する際に、ガラス物品の温度管理を厳格に行うことは、所望の膜特性を得るために非常に重要である。成膜処理中におけるガラス物品の温度を測定する方法の１つは、ガラス物品に熱電対を取り付けた状態で成膜処理を行い、その成膜処理中における複数の所定のタイミングでガラス物品の温度を測定することである。この場合、ガラス物品の温度を安定して測定するためには、熱電対の熱容量に対してガラス物品の熱容量が十分に大きいこと、及び熱電対とガラス物品とを安定して接触させることが必要になる。そのため、ガラス物品の形状によっては、正確な温度測定が難しくなる。また、熱電対を製品に接触させるため、製品を製造する前の予備試験で温度を測定するしかなく、実際の製品を製造する場合には適用できない。
　成膜処理中におけるガラス物品の温度を測定する別の方法は、放射温度計を用いて、ガラス物品からの熱放射に基づいてガラス物品の温度を非接触で測定することである。この方法では、ガラス物品以外の熱源となる物体（例えば、成膜装置等のガラス物品の周囲に存在する構造物）からの熱放射が、ガラス物品を透過して放射温度計に入射したり、ガラス物品の表面で反射して放射温度計に入射したりすることによって、測定される温度に誤差が生じてしまう。
　この発明の目的は、熱放射に基づいてガラス物品の温度を非接触で測定する際の測定精度を向上させることにある。
　本発明の一態様によれば、ガラス物品の温度測定方法は、前記ガラス物品から放射される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線の強度に基づいて、前記ガラス物品の温度を測定する。
　上記ガラス物品の温度測定方法は、単位容積当たりの水蒸気の質量が２ｇ／ｍ３以下の条件下で、前記ガラス物品から放射される赤外線を検出することを含み得る。上記ガラス物品の温度測定方法は、真空下で、前記ガラス物品から放射される赤外線を検出することを含み得る。
　上記ガラス物品の温度測定方法において、前記ガラス物品は、厚さが０．３ｍｍ以下の薄板ガラスであってもよい。
　本発明の別の態様によれば、ガラス製品の製造方法は、上記ガラス物品の温度測定方法を用いて、前記ガラス物品の温度を測定することを含む。
　本発明によれば、熱放射に基づいてガラス物品の温度を非接触で測定する際の測定精度が向上する。
温度測定方法の説明図。 ガラスの赤外線の放射、透過、反射の分光特性を示すスペクトル。 膜付きガラスの製造方法の説明図。
　本発明の一実施形態によれば、ガラス物品の温度測定方法は、ガラスにより構成されるガラス物品を測定対象物とする。ガラス物品を構成するガラスの種類、及びガラス物品の形状は特に限定されるものではない。ガラス物品を構成するガラスとしては、例えば、珪酸塩系ガラス、硼酸塩系ガラス、無アルカリガラス、リン酸塩系ガラス、結晶化ガラスが挙げられる。これらの中でも、珪酸塩系ガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラスが、５．５～７．５μｍの波長域の放射率がより高く、５．５～７．５μｍの波長域の赤外線の透過率及び反射率がより低い分光特性を有しているため、好ましい。ガラス物品の形状としては、例えば、板状、ブロック状、レンズ状が挙げられ、これらの中でも、厚さ０．３ｍｍ以下の薄板ガラスが好ましい。
　いくつかの実施形態において、ガラス物品の温度測定方法は、測定対象物から放射される赤外線の量に応じた出力信号を出力する赤外線センサを備える放射率測定装置を用いて、ガラス物品から放射される赤外線を検出し、検出した赤外線の強度に基づいてガラス物品の温度を測定する。放射率測定装置としては、例えば、放射温度計、サーモグラフィー等を用いることができる。
　図１に示すように、放射率測定装置１０は、ガラス物品Ｇの表面の測定範囲Ａから放射される赤外線Ｗが入射する位置に配置される。ここで、ガラス物品Ｇを挟んだ放射率測定装置１０の反対側に何らかの物体Ｘが存在していると、ガラス物品Ｇから放射される赤外線Ｗに加えて、物体Ｘから放射される赤外線Ｗｘの一部もガラス物品Ｇを透過して、測定範囲Ａから放射率測定装置１０に入射する。
　また、ガラス物品Ｇに対して放射率測定装置１０と同じ側に物体Ｙが存在していると、ガラス物品Ｇから放射される赤外線Ｗに加えて、物体Ｙから放射される赤外線Ｗｙがガラス物品Ｇの表面で反射して、測定範囲Ａから放射率測定装置１０に入射する。測定対象物であるガラス物品Ｇ以外の物体Ｘ，Ｙから透過又は反射により放射率測定装置１０に入射する赤外線Ｗｘ，Ｗｙは、ガラス物品Ｇの温度を測定する際の外乱となり、正確な温度測定を妨げる。
　図２は、代表的なガラス（日本電気硝子株式会社製無アルカリガラス：ＯＡ－１０Ｇ）の赤外域の分光特性を示す。図２に示すように、ガラスの赤外線の放射率は、４．５～８．５μｍの波長域で高い値を示す。一方、ガラスの赤外線の透過率は、５．０μｍ以上の波長域では略一定であり、５．０μｍ以下の波長域では波長が短くなるにしたがって大きく上昇する。ガラスの赤外線の反射率は、８．０μｍ以下の波長域では略一定であり、８．０μｍ以上の波長域では波長が長くなるにしたがって大きく上昇する。
　こうしたガラスの赤外域の分光特性を考慮して、本発明の温度測定方法では、ガラス物品Ｇから放射される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線Ｗの強度に基づいて、ガラス物品Ｇの温度を測定する。いくつかの実施形態では、６．０～７．０μｍの波長域の赤外線Ｗの強度に基づいてガラス物品Ｇの温度が測定される。いくつかの実施形態において、放射率測定装置１０に検出される赤外線の波長（検出波長域）を示すピークの頂点が５．５～７．５μｍの範囲内にある。いくつかの実施形態において、検出波長域を示すピークの全体が５．５～７．５μｍの範囲内にある。
　測定に用いる赤外線Ｗの検出波長域を５．５μｍ以上に設定することにより、物体Ｘから透過により放射率測定装置１０に入射する赤外線Ｗｘが測定に与える影響を大きく低減できる。例えば、測定に用いる赤外線Ｗの波長域を５．０μｍに設定した場合には、図２のピークＰａに示すように、透過率が比較的高い４．５～５．０μｍの波長域の赤外線も部分的に検出される。そのため、物体Ｘから放射され、ガラス物品Ｇを透過して放射率測定装置１０に入射する赤外線Ｗｘが測定結果に影響を与えてしまう。測定に用いる赤外線Ｗの検出波長域を５．５μｍ以上に設定することにより、こうした赤外線Ｗｘの影響を大きく低下させることができる。
　測定に用いる赤外線Ｗの検出波長域を７．５μｍ以下に設定することにより、物体Ｙから反射により放射率測定装置１０に入射する赤外線Ｗｙが測定に与える影響を大きく低減できる。例えば、測定に用いる赤外線Ｗの波長域を８．０μｍに設定した場合には、図２のピークＰｂに示すように、反射率が比較的高い８．０～８．５μｍの波長域の赤外線も部分的に検出される。そのため、物体Ｙから放射され、ガラス物品Ｇの表面で反射して放射率測定装置１０に入射する赤外線Ｗｙが測定結果に影響を与えてしまう。測定に用いる赤外線Ｗの検出波長域を７．５μｍ以下に設定することにより、こうした赤外線Ｗｙの影響を大きく低下させることができる。
　いくつかの実施形態において、放射率測定装置１０による赤外線の検出は、単位容積当たりの水蒸気の質量が２ｇ／ｍ３以下の条件下（以下、乾燥条件下という。）、好ましくは１ｇ／ｍ３以下の条件下、より好ましくは０．２ｇ／ｍ３以下の条件下で行うことが好ましい。乾燥条件下としては、例えば、除湿空気下、不活性ガス雰囲気下、真空下が挙げられる。これらの中でも、真空下で検出することが好ましい。
　検出波長域である５．５～７．５μｍの波長域の赤外線は、水蒸気（水分子）に吸収されやすく、水蒸気を含む気体中を透過し難い性質を有している。そのため、乾燥条件下で測定を行うことにより、ガラス物品Ｇの周囲（特に、ガラス物品Ｇと放射率測定装置１０との間）に存在する水蒸気に吸収されることによる赤外線の強度の低下が抑制される。これにより、大気中で検出する場合と比較して、ガラス物品Ｇから放射される赤外線を高い感度で検出できる。
　本発明の一実施形態において、ガラス製品の製造方法は、上記ガラス物品の温度測定方法を用いて、ガラス物品の温度を測定することを含む。いくつかの実施形態において、ガラス製品は膜付きガラスである。
　いくつかの実施形態において、膜付きガラスの製造方法は、厚さ０．３ｍｍ以下の薄板ガラスの表面に対して、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法又はスパッタリング法等により薄膜を形成する成膜工程を有している。上記薄膜としては、例えば、酸化インジウムスズ膜、フッ素ドープ酸化スズ膜、酸化亜鉛膜、アンチモンドープ酸化スズ膜等の金属酸化物膜が挙げられる。
　図３に示す実施形態では、ガラス物品は、第１ガラスロールＲ１から連続的に送り出される長尺状の薄板ガラスＧである。成膜工程では、薄板ガラスＧに対して、加熱装置２０による加熱処理、及び成膜装置３０による成膜処理が行われる。そして、薄膜が形成された膜付きガラスＧａ（ガラス製品）は、第２ガラスロールＲ２に巻き取られることで回収される。
　加熱装置２０は、薄板ガラスＧの成膜面とは反対の面側（紙面下側）に配置され、薄板ガラスＧの所定範囲を加熱する。加熱装置２０としては、例えば、ハロゲンヒーター、石英管ヒーター等を用いることができる。成膜装置３０は、薄板ガラスＧの成膜面側（紙面上側）に配置され、加熱された状態にある薄板ガラスＧの成膜面に膜材料を供給することにより薄膜を形成する。成膜装置３０としては、例えば、ＣＶＤ法又はスパッタリング法を利用した成膜処理に適用される一般的な成膜装置を用いることができる。
　第１ガラスロールＲ１から送り出された薄板ガラスＧの成膜面側には、放射率測定装置１０が配置される。放射率測定装置１０は、薄板ガラスＧにおける膜材料が供給される位置の直前にある測定範囲Ａから放射される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線を検出し、検出した赤外線の強度に基づいて、薄板ガラスＧの測定範囲Ａの温度を測定する。
　放射率測定装置１０により測定される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線は、ガラスにおける透過率及び反射率が非常に低いため、加熱装置２０及び成膜装置３０から放射される上記波長域の赤外線が薄板ガラスＧを透過又は反射して放射率測定装置１０に入射し難い。そのため、測定対象物である薄板ガラスＧの周囲に加熱装置２０及び成膜装置３０等の構造物が配置されていても、その構造物から放射される赤外線の影響を受けることなく、薄板ガラスＧの温度を正確に測定できる。
　放射率測定装置１０により測定された測定範囲Ａの温度は、図示しない制御部へと出力される。制御部は、放射率測定装置１０により測定される測定範囲Ａの温度を、成膜処理に適切な温度に維持するように加熱装置２０を制御する。これにより、薄板ガラスＧの表面に均一な膜特性を有する薄膜を安定して形成できる。
　次に、上記実施形態の効果について記載する。
　（１）ガラス物品の温度測定方法は、ガラス物品Ｇから放射される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線Ｗの強度に基づいて、ガラス物品Ｇの温度を測定する。
　ガラス物品Ｇは、５．５～７．５μｍの波長域の放射率が高く、５．５～７．５μｍの波長域の赤外線の透過率及び反射率が非常に低い分光特性を有している。そのため、上記構成によれば、ガラス物品Ｇから放射される赤外線Ｗに加えて、ガラス物品Ｇの周囲に存在するガラス物品以外の物体Ｘ，Ｙから放射され、ガラス物品Ｇを透過又は反射した赤外線Ｗｘ，Ｗｙが併せて検出されてしまうことが抑制される。これにより、ガラス物品Ｇ以外の物体Ｘ，Ｙから放射される赤外線Ｗｘ，Ｗｙに起因する誤差が小さくなる。その結果、熱放射に基づいてガラス物品の温度を非接触で測定する際の測定精度が向上する。
　（２）単位容積当たりの水蒸気の質量が２ｇ／ｍ３以下の条件下、より好ましくは、真空下で、ガラス物品Ｇから放射される赤外線Ｗを検出する。
　上記構成によれば、ガラス物品Ｇの周囲に存在する水蒸気に吸収されることによる赤外線の強度の低下が抑制され、ガラス物品Ｇから放射される赤外線Ｗを高い感度で検出できる。これにより、ガラス物品Ｇから放射される赤外線Ｗを大気中で検出する場合と比較して、熱放射に基づく温度測定の測定精度が向上する。
　（３）ガラス物品Ｇは、厚さが０．３ｍｍ以下の薄板ガラスである。
　ガラス物品Ｇの厚さが薄くなるほど、物体Ｘから放射された赤外線がガラス物品Ｇを透過しやすくなる。そのため、上記の温度測定方法は、厚さが０．３ｍｍ以下の薄板ガラスの温度を測定する場合に特に効果的である。
　（４）膜付きガラスＧａの製造方法は、厚さが０．３ｍｍ以下の薄板ガラスＧの表面に薄膜を形成する成膜工程を有する。成膜工程において、上記の温度測定方法を用いて、薄板ガラスＧの温度を測定し、その測定結果に基づいて薄板ガラスＧの温度を調整する。
　上記構成によれば、薄板ガラスＧの表面に薄膜を形成する際の薄板ガラスＧの温度をより正確に把握できる。これにより、薄板ガラスＧの温度管理を厳密に行うことが可能となり、その結果、均一な膜特性を有する薄膜を安定して形成できる。
　上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・５．５～７．５μｍの範囲内において、ガラス物品Ｇを構成するガラスの分光特性に応じて、温度測定に用いる検出波長域を変更してもよい。例えば、図２に示すように、測定対象物となるガラス物品Ｇの分光特性から、５．５～７．５μｍの波長域における放射率が最も高い波長λmaxを求める。そして、放射率が最も高い波長λmaxの赤外線に基づいて、又は波長λmaxの±１μｍの範囲の赤外線に基づいて、ガラス物品Ｇの温度を測定する。
　・上記実施形態のガラス物品の温度測定方法は、膜付きガラスの製造方法の他にも、ガラス物品を加工する加工工程において、ガラス物品の温度を調整する必要のある様々なガラス製品の製造方法に適用できる。
　上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
　（ｉ）赤外線を放射する物体が前記ガラス物品の周囲に配置されている前記ガラス物品の温度測定方法。
　（ｉｉ）前記赤外線を放射する物体は、前記ガラス物品の温度が測定される表面側に、又は前記ガラス物品の温度が測定される表面とは反対の表面側に配置されている前記ガラス物品の温度測定方法。
　（ｉｉｉ）赤外線を放射する物体が、前記ガラス物品の温度が測定される表面側及びその反対の表面側の両方に配置されている前記ガラス物品の温度測定方法。
　（ｉｖ）厚さが０．３ｍｍ以下の薄板ガラスの表面に薄膜を形成する成膜工程を有する膜付きガラスの製造方法であって、前記成膜工程において、前記ガラス物品の温度測定方法を用いて、前記薄板ガラスの温度を測定し、その測定結果に基づいて前記薄板ガラスの温度を調整することを特徴とするガラス製品の製造方法。
　Ａ…測定範囲、Ｇ…ガラス物品（薄板ガラス）、Ｇａ…膜付きガラス、Ｗ，Ｗｘ，Ｗｙ…赤外線、Ｘ，Ｙ…物体、１０…放射率測定装置、２０…加熱装置、３０…成膜装置。

Claims (5)

  1. 　ガラス物品の温度測定方法であって、
    　前記ガラス物品から放射される５．５～７．５μｍの波長域の赤外線の強度に基づいて、前記ガラス物品の温度を測定することを特徴とするガラス物品の温度測定方法。
  2. 　単位容積当たりの水蒸気の質量が２ｇ／ｍ３以下の条件下で、前記ガラス物品から放射される赤外線を検出することを含む請求項１に記載のガラス物品の温度測定方法。
  3. 　真空下で、前記ガラス物品から放射される赤外線を検出することを含む請求項２に記載のガラス物品の温度測定方法。
  4. 　前記ガラス物品は、厚さが０．３ｍｍ以下の薄板ガラスである請求項１～３のいずれか一項に記載のガラス物品の温度測定方法。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載のガラス物品の温度測定方法を用いて、前記ガラス物品の温度を測定することを特徴とするガラス製品の製造方法。
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