WO2021246141A1 - 識別マーク付きガラス板、及び識別マーク付きガラス板の製造方法 - Google Patents

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WO2021246141A1
WO2021246141A1 PCT/JP2021/018594 JP2021018594W WO2021246141A1 WO 2021246141 A1 WO2021246141 A1 WO 2021246141A1 JP 2021018594 W JP2021018594 W JP 2021018594W WO 2021246141 A1 WO2021246141 A1 WO 2021246141A1
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glass plate
identification mark
roughened
groove
glass
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PCT/JP2021/018594
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Inventor
けい 西本
徹 今井
Original Assignee
Ａｇｃ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass

Definitions

  • the present invention relates to a glass plate with an identification mark and a method for manufacturing a glass plate with an identification mark.
  • Patent Document 1 describes that a rough surface portion is formed on one main surface of a glass plate by a shot blasting method (sandblasting method) in which abrasive sand is sprayed.
  • sandblasting method shot blasting method
  • a predetermined design can be expressed by the contrast between the rough surface portion and the portion other than the rough surface portion, and the identification mark can be formed.
  • the design of the identification mark has become complicated, and there is an increasing demand for forming the mark with a design including a rough surface portion having a minute or fine shape.
  • the conventional method by sandblasting there is a limit in minimizing the diameter of the polishing sand, so that the minute region cannot be roughened and the mark may become unclear.
  • one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a glass plate with an identification mark, which can attach a more accurate and clear identification mark to the glass plate.
  • One aspect of the present invention is a method for manufacturing a glass plate with an identification mark, which comprises forming an identification mark on the main surface of the glass plate by irradiating the main surface with a UV laser beam.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus of the glass plate with an identification mark by one Embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of the identification mark, and is the partially enlarged view. It is an electron micrograph of a part of the identification mark formed by Examples 1-3.
  • FIG. 1A is a schematic diagram of a manufacturing apparatus used in the manufacturing method of the glass plate 100 with an identification mark according to the present embodiment.
  • the identification mark 20 is formed by irradiating the main surface of the glass plate 10 with the UV laser light 3 emitted from the laser light generating unit 2 in the UV laser light generating device 1. To form.
  • the identification mark 20 is a mark for displaying information on the production and / or quality of the glass plate on the glass plate, and more specifically, the manufacturer, product name, product number, model number, manufacturing date, processing conditions or inspection. It is a mark that displays one or more of the certifications of conditions, JIS, ISO, and other standards.
  • the identification mark 20 may be a character, a number, a figure, a logo, or the like, or may be a combination of two or more of these. Further, the identification mark may include a mark whose main purpose is decoration, without the purpose of displaying specific information. In the schematic diagram of FIG. 1A, an example in which the character of the alphabet A is formed as the identification mark 20 is shown, and FIG. 1B shows an enlarged view of the identification mark 20.
  • the position where the identification mark 20 is attached to the main surface of the glass plate 10 is not particularly limited, but when the glass plate 100 with the identification mark is used as a window, the identification mark 20 obstructs the view of the user or the occupant. It is preferable that it is provided at a position where it does not become. More specifically, the identification mark 20 is preferably provided at a predetermined position near the peripheral edge of the glass plate, and the glass plate is attached to a vehicle, a building, or the like in the horizontal direction and /. Alternatively, it is more preferable that the glass is provided near the end in the vertical direction. For example, in the case of a substantially rectangular glass plate, it is preferable that the glass plate 10 is formed at or near the corner portion of the glass plate 10 as shown in FIG. 1 (a).
  • the glass plate 10 to which the identification mark 20 is attached may be inorganic glass, and more specifically, soda lime silicate glass, aluminosilicate glass, borate glass, lithium aluminosilicate glass, borosilicate glass and the like. ..
  • the glass plate 10 may be unreinforced glass, or may be tempered glass that has been subjected to air-cooled tempering treatment or chemical strengthening treatment. Untempered glass is made by molding molten glass into a plate shape and slowly cooling it. The tempered glass has a compressive stress layer formed on the surface of the unreinforced glass, and may be physically tempered glass (for example, wind-cooled tempered glass) or chemically tempered glass.
  • the glass surface is strengthened by rapidly cooling the uniformly heated glass plate from the temperature near the softening point and causing compressive stress on the glass surface due to the temperature difference between the glass surface and the inside of the glass. You may.
  • the glass surface may be strengthened by generating compressive stress on the glass surface by an ion exchange method or the like.
  • the glass plate 10 is transparent, and the visible light transmittance of the glass plate 10 measured by a measuring method based on JIS R 3106: 1998 is preferably 70% or less, more preferably 60% or less. Further, the glass plate 10 may be colored to such an extent that the transparency is not impaired. When the glass plate 10 is colored, the color and intensity are not particularly limited as long as they can absorb ultraviolet rays in at least the region where the identification mark 20 is attached.
  • the thickness of the glass plate 10 may be 0.2 to 5 mm, preferably 0.3 mm to 2.4 mm.
  • the thickness of the glass plate 10 is 1.1 to 3 mm at the thinnest portion. Is preferable. If the thickness of the glass plate located on the outside of the vehicle is 1.1 mm or more, the strength such as stepping stone resistance is sufficient, and if it is 3 mm or less, the mass of the laminated glass does not become too large and the fuel efficiency of the vehicle is reduced. It is preferable in terms of points.
  • the thinnest portion of the glass plate located on the outside of the vehicle is more preferably 1.8 to 2.8 mm, further preferably 1.8 to 2.6 mm, and even more preferably 1.8 to 2.2 mm. .8 to 2.0 mm is more preferable.
  • the thickness of the glass plate 10 may be 0.3 to 2.3 mm. preferable.
  • the handleability is good, and when it is 2.3 mm or less, the mass does not become too large.
  • the glass plate 100 with an identification mark manufactured by the method according to this embodiment has a single bending shape that is bent and molded only in one direction, for example, only in the left-right direction or the up-down direction of the automobile when attached to the opening of the automobile. You may have it. Further, the glass plate with the identification mark may have a compound bending shape formed by bending in the left-right direction and the up-down direction.
  • the bending molding may be gravity molding, press molding or the like. Further, such bending molding may be performed after forming the identification mark on the glass plate, or bending molding may be performed after manufacturing the glass plate and the identification mark may be formed on the main surface by using a UV laser. ..
  • the radius of curvature of the glass plate may be 1000 to 100,000 mm.
  • the glass plate 100 with an identification mark manufactured by this embodiment is suitably used as a window glass for vehicle glass, for example, windshield, rear glass, side glass, roof glass and the like. Further, the glass plate 100 with an identification mark may be used as glass for building materials.
  • the glass plate with the identification mark may be laminated with another glass plate via an interlayer film such as a thermoplastic resin to form a laminated glass. In that case, the laminated glass may be formed after forming the identification mark on the glass plate, or the laminated glass may be formed after forming the laminated glass.
  • a shielding layer (also referred to as a black cellar) may be provided along the peripheral edge of the glass plate 100 with the identification mark.
  • the shielding layer is a layer having a function of protecting a sealant or the like for adhering and holding a glass plate for a vehicle to a vehicle body, and can be formed by applying and baking a paste containing a dark pigment and glass powder.
  • the identification mark is preferably formed at a position that does not overlap the shielding layer.
  • the shielding layer can be provided after forming the identification mark 20 on the glass plate.
  • the glass plate 10 may be coated on one or both of the main surfaces with a coating layer for imparting an ultraviolet ray blocking effect, an infrared ray blocking effect, a fogging effect, or another effect.
  • the identification mark 20 may be formed by irradiating the surface of the glass plate 10 coated with the coating layer with UV laser light.
  • the glass plate 10 does not have a coating layer at least on the portion where the identification mark 20 is formed, or at least on the main surface on the side where the identification mark 20 is formed, and the glass surface is exposed and the identification mark 20 is not covered. It is preferable to form it on the main surface of the glass.
  • the surface layer of the main surface of the glass plate 10 is scraped or carved by irradiating the UV laser beam 3 to form a region (roughened region) including fine irregularities, and the identification mark 20 is formed.
  • the visibility of the once formed identification mark is less likely to be lost as compared with the method of adding a colorant layer or the like by printing or the like. That is, the added layer does not peel off in the subsequent processing step or when the glass plate is used, and the shape of the identification mark can be maintained.
  • the UV laser light generator (or UV laser marker) 1 used may be a scanning type. More specifically, it is preferable that the UV laser beam 3 can scan the light beam along at least the plane direction of the main surface of the glass plate 10 (biaxial scanning is possible). In that case, the position of the glass plate 10 may be fixed, and the laser light generator 1 may be movable in the direction along the main surface of the glass plate 10, or the position of the laser light generator 1 may be fixed. , The glass plate 10 may be movable in the direction along the main surface.
  • the irradiation direction of the UV laser light 3 with respect to the glass plate 10 is not particularly limited, but it is preferable to irradiate the UV laser light 3 perpendicularly to the glass plate 10.
  • a roughened region constituting the design of the identification mark 20 can be formed, so that a continuous annular or closed linear region can be formed.
  • the design can also be drawn easily. For example, when the letter A of the alphabet as shown in FIG. 1 (b) is to be drawn by the roughened area 22, there is a continuous triangular annular portion in the upper portion of the letter A.
  • a design including a portion can also be formed by scanning a laser beam. Therefore, according to the method using the UV laser according to the present embodiment, it is possible to more accurately form the identification mark of the design, which is difficult to form by the sandblasting method that requires a stencil plate or the like. In addition, it is possible to more clearly form an identification mark of a complicated design expressed by roughening a minute area or a thin linear area.
  • the wavelength of the laser beam used in this embodiment may be a wavelength in the ultraviolet range, that is, 400 nm or less, preferably 380 nm or less, and more preferably 360 nm or less.
  • the lower limit of the wavelength is not particularly limited, but may be 10 nm or more, preferably 100 nm or more.
  • the absorption rate of laser light for glass is high, so the glass plate can be processed satisfactorily.
  • absorption is observed in many colored glass plates, so that various glass forms can be accommodated.
  • the laser beam has a wavelength in the ultraviolet range
  • the spot diameter of the laser beam (the diameter of the laser beam when the surface of the glass plate is directly irradiated) can be reduced, and a narrow groove can be formed by scanning the laser beam. ..
  • a narrow groove can be formed by scanning laser light apart from each other, fine irregularities can be formed in the roughened region, and diffusely reflected fine portions can be dispersed over the entire roughened region. Therefore, it is possible to give a visual impression (sometimes called a feeling of homogeneity) that the entire roughened area is uniformly filled. This enhances the aesthetics of the roughened area. Further, the visual contrast between the roughened area and the unprocessed area that has not been roughened can be increased, and the identification mark 20 can be easily visually recognized.
  • the energy of photons in the laser beam is large, so less heat is generated during processing. Therefore, even if the glass is irradiated with a laser beam having a wavelength in the ultraviolet range, cracks or the like are unlikely to occur in the glass. Since cracks occur irregularly, they are visually recognized as irregular scale-like patterns depending on the size and depth of the cracks, which may reduce the feeling of homogeneity in the roughened region. Also, the contour of the roughened area can be blurred. On the other hand, by reducing or preventing the occurrence of cracks or the like in the glass by this embodiment, the feeling of homogeneity is improved, and an identification mark having higher visibility and aesthetics can be obtained. Further, it is possible to prevent the strength of the glass plate 10 from being lowered due to the occurrence of cracks and the like.
  • the laser light generation method is not particularly limited as long as the wavelength of the light finally applied to the glass plate 10 is in the ultraviolet range, and may be any of a solid-state laser, a gas laser, and a liquid laser.
  • UV laser light can be a higher harmonic wave obtained by wavelength conversion of light of the fundamental wavelength wave, as a specific example, Nd: YVO 4 laser, Nd: third solid-state laser such as YAG laser A second harmonic, a fourth harmonic, or the like can be used.
  • the UV laser light may be a continuous wave (CW) or a pulse wave. In the case of a pulse wave, the influence of heat can be further reduced, and cracks and the like can be further prevented from occurring in the glass plate 10.
  • the identification mark 20 is provided by the roughened area 22 as described above (FIG. 1 (b)), by the visual contrast between the roughened area 22 and the other unprocessed area, that is, the contrast of transparency or reflectance. Can be expressed.
  • at least a part of the identification mark 20 has a roughened region 22 in which the surface of at least a part of the glass plate 10 is roughened. Since the roughened region 22 has a plurality of grooves separated from each other over the entire surface, the transparency of the roughened region 22 is lower than that of the untreated region other than the roughened region 22.
  • the step of forming the identification mark 20 it is preferable to irradiate the UV laser light so that a plurality of grooves (elongated concave portions in a plan view) separated in a predetermined direction are formed.
  • the roughened region 22 is formed by an aggregate of a plurality of grooves.
  • the plurality of grooves separated in a predetermined direction are, for example, scanned and irradiated with a laser beam along a direction orthogonal to the predetermined direction, then move the laser beam generating unit 2 in the predetermined direction and are orthogonal to the predetermined direction again.
  • the laser beam is scanned and irradiated along the direction. It can be formed by repeating this.
  • the groove in the present embodiment includes a groove observed with the naked eye, and also includes a groove observed magnified by a microscope, a magnifying glass, etc., for example, a groove observed magnified at a magnification of 200 times. Is done.
  • FIG. 2 (a) shows an identification mark 20 having a different design from FIG. 1, and FIG. 2 (b) shows an enlarged view of part II of FIG. 2 (a).
  • an aggregate of a plurality of grooves 25 as shown in FIG. 2B can be formed in the roughened region 22. More specifically, by scanning the laser beam along the scanning direction D1, the grooves formed along the scanning direction D1 are arranged apart from each other in the orthogonal direction D2 orthogonal to the scanning direction D1. 25a, ... Can be formed.
  • the roughened region 22 Since the original surface level (height) of the glass plate 10 is maintained in the portion between the grooves 25a, the roughened region 22 has elongated concave portions and convex portions when viewed along the orthogonal direction D2. Repeated microstructures (grooves and ridges) can be formed. In such a structure, the light reflection characteristics change microscopically and regularly along the orthogonal direction D2, so that when viewed with the naked eye, it appears as a regular fine striped pattern or colored in one color. It can be observed as a homogeneous region.
  • the scanning direction D1 is equal to the extending direction of the formed groove 25a.
  • the groove 25a has a continuous linear shape extending from one position on the contour of the roughened region 22 toward another position on the contour facing the one position. Although it is formed, the groove 25a may be discontinuous in the middle. However, it is better to irradiate the UV laser beam so that each groove 25a becomes a continuous groove from one position on the contour to another position on the opposite contour, so that the visual perception is more uniform in the roughened region 22. It is preferable because it is easy to give an impression to the observer.
  • the groove 25b can be formed along the contour of the roughened area 22.
  • the design of the identification mark 20 becomes clearer.
  • Each of the grooves 25 can be formed by irradiating a UV laser beam with a spot diameter of 5 to 50 ⁇ m, preferably 15 to 40 ⁇ m.
  • a spot diameter of 5 to 50 ⁇ m, preferably 15 to 40 ⁇ m.
  • the spot diameter By setting the spot diameter to 10 ⁇ m or more, a wider and deeper groove can be formed in the roughened region 22, so that diffuse reflection in the roughened region 22 can be promoted and the transparency can be lowered.
  • the spot diameter to 40 ⁇ m or less, it is possible to reduce the heat that can be generated and remain in the glass plate 10 by the laser beam, and it is possible to prevent the glass plate 10 from being cracked or the like.
  • the width w of the groove 25 formed can be 5 to 40 ⁇ m, preferably 10 to 30 ⁇ m.
  • the width w of the groove can be obtained by analyzing a plan view image or the like.
  • one groove 25 can be formed by one scan or by stacking a plurality of scans, but from the viewpoint of reducing the influence of heat and preventing the glass plate from cracking or the like. It is preferable to form one groove 25 by one scan. Further, from the same viewpoint, it is preferable that the grooves 25 do not overlap each other or hardly overlap each other.
  • the spot diameters of the UV laser light to be irradiated may be the same, or may be different in the middle of the forming process. In the case of making them different, for example, the spot diameter may be changed in the middle when forming one groove 25, or the spot diameter of the UV laser light to be irradiated may be made different depending on the groove 25 to be formed. Further, the spot diameters may be the same or different in the groove 25a forming step and the groove 25b forming step.
  • the width of the formed groove 25 may or may not be uniform within the roughened area 22. If it is not uniform, for example, the width may change in one groove 25, or the width may differ depending on the groove 25. Further, the width of the groove 25a and the width of the groove 25b may be the same or different.
  • the minimum distance of the 25a from the center line may be larger than the width w of the groove 25a.
  • the pitch p extends from the edge of one groove 25a on one side in the orthogonal direction D2 to the edge of the groove 25a adjacent to the groove 25a on one side. It may be a distance along the orthogonal direction D2.
  • the pitch p may be preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 7.5 ⁇ m or more, further preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 40 ⁇ m or more, still more preferably 50 ⁇ m or more, still more preferably 70 ⁇ m or more, and preferably 1000 ⁇ m. Below, it may be more preferably 500 ⁇ m or less, still more preferably 200 ⁇ m or less, still more preferably 150 ⁇ m or less, still more preferably 130 ⁇ m or less, still more preferably 100 ⁇ m or less. Further, when the pitch p fluctuates within the roughened region 22 of the identification mark 20, the average value of the pitch p can be preferably 50 to 150 ⁇ m, more preferably 70 to 130 ⁇ m.
  • the pitch p can be obtained from analysis of a plan view image or the like.
  • the pitch p of the grooves 25a By setting the pitch p of the grooves 25a to 3 ⁇ m or more, the amount of heat per unit area that can be generated in the glass plate can be reduced, and cracks or the like can be prevented from occurring in the glass plate. Further, considering the minimum beam diameter of the UV laser light generating portion in the marking device, 7.5 ⁇ m or more is preferable. On the other hand, by setting the pitch p of the grooves 25a to 1000 ⁇ m or less, particularly 200 ⁇ m or less, it is possible to prevent the distance between the grooves from becoming too wide.
  • the transparency of the roughened region 22 approaches the transparency of the untreated region, the contrast of the roughened region 22 with respect to the untreated region becomes small, and the localization of the groove 25 is conspicuous, so that the roughened region 22 It is possible to prevent the feeling of homogeneity inside from being impaired.
  • the pitch p of the groove 25a may be the same or different within the roughened area 22. Further, the grooves 25a are preferably formed in parallel, but may be formed so as to be inclined within ⁇ 10 ° from the strict parallel.
  • the above-mentioned pitch p between the grooves 25a arranged apart from each other in the orthogonal direction D2 in the identification mark 20 is the scanning pitch of the UV laser light generating portion when forming the grooves 25a, 25a, ..., That is, the UV laser light generating portion. It can be obtained by setting or controlling the distance to be moved along the orthogonal direction D2 to form the next groove after scanning along the scanning direction D1 to form a groove. Therefore, the scanning pitch of the UV laser light generating portion is preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 7.5 ⁇ m or more, still more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 40 ⁇ m or more, still more preferably 50 ⁇ m or more, still more preferably 70 ⁇ m or more.
  • the scan pitch may be the same in the formation of one identification mark or may be set to vary.
  • the pitch p between the grooves 25a formed is approximately the same numerical value or numerical range as the scanning pitch set by the marking device, but depending on the type of glass plate, the conditions for imparting the identification mark, and other conditions. It can be 0.85 to 1.15 times the scanning pitch.
  • the UV laser light is scanned on the glass plate, and the scanning speed of the UV laser light is preferably 20 to 1200 mm / sec, more preferably 80 to 250 mm / sec. More preferably, it may be 80 to 160 mm / sec.
  • the scanning speed is 20 mm / sec or more, the influence of heat exerted by the laser beam on the glass plate can be reduced, and cracks or the like can be prevented from occurring on the glass plate. In addition, processing efficiency can be improved.
  • the scanning speed is 1200 mm / sec or less, the groove 25 having a certain width or more and / or a certain depth or more is formed in the roughened area 22, that is, a portion having different reflection characteristics from the untreated area. can.
  • the work distance (distance from the emission surface of the laser to the main surface of the glass plate) when irradiating the UV laser light can be preferably 150 to 230 mm, more preferably 165 to 215 mm.
  • the laser beam can be scanned linearly or linearly, but by scanning linearly, the irradiation efficiency is improved and the work becomes complicated. Can be prevented. Further, in the obtained roughened region 22, the plurality of grooves 25a spaced apart from each other in the orthogonal direction D2 extend linearly, thereby improving the homogeneity of the roughened region 22.
  • the energy density of the irradiated laser light may be preferably 100 to 50,000 kJ / m 2 , more preferably 250 to 2500 kJ / m 2 .
  • the frequency may be preferably 20 to 60 kHz, more preferably 40 to 50 Hz.
  • the energy density of the irradiated laser light may be preferably 100 to 50,000 kJ / m 2 , more preferably 250 to 2500 kJ / m 2 .
  • the roughened area 22 may have a characteristic related to a predetermined surface roughness.
  • the first arithmetic average roughness Ra1 of the groove measured along the groove extending direction (scanning direction of the laser beam) D1 is preferably 1.5 to 3.0 ⁇ m, preferably 1.8 to 2.2 ⁇ m. It is more preferable to have it.
  • the second arithmetic mean roughness Ra2 measured along the orthogonal direction D2 orthogonal to the groove extending direction D1 is preferably 1.5 to 3.0 ⁇ m, and more preferably 1.8 to 2.2 ⁇ m.
  • the first maximum height Rz1 of the groove measured along the groove extending direction D1 is preferably 10 to 40 ⁇ m, more preferably 15 to 30 ⁇ m.
  • the second maximum height Rz2 measured along the orthogonal direction D2 orthogonal to the groove extending direction D1 is preferably 10 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 40 ⁇ m.
  • the value (Rz2 / Rz1) of the ratio of the second maximum height Rz2 to the first maximum height Rz1 is preferably 1 to 2, and more preferably 1.2 to 1.8.
  • the average length RSm2 of the roughness curve element measured along the direction D2 orthogonal to the groove extension direction D1 can be preferably 50 to 150 ⁇ m, more preferably 70 to 130 ⁇ m. Marks having an RSm2 of 50 ⁇ m or more are highly aesthetically pleasing because the heat generated during the formation of the grooves is suppressed, so that cracks and the like are reduced in the glass plate. Further, when RSm2 is 150 ⁇ m or less, the contrast of the roughened region with respect to the untreated region becomes large, the individual grooves are not conspicuous, and the feeling of homogeneity in the roughened region 22 becomes high.
  • the above-mentioned arithmetic average roughness Ra (Ra1, Ra2), maximum height Rz (Rz1, Rz2), and average length RSm (RSm2) of the roughness curve element are based on JIS B 0601 (2001).
  • the arithmetic average roughness Ra of the groove is the arithmetic average roughness Ra of the groove bottom, and may be, for example, the arithmetic average roughness Ra measured along the center line of the groove.
  • the total area of the roughened areas 22 in the identification mark 20 may be 100 to 10000 mm 2. Further, when a virtual circle including the identification mark 20 is drawn, the diameter of the virtual circle can be 10 to 100 mm.
  • the glass plate 10 in the roughened region 22 of the identification mark 20 is transparent, and the visible light transmittance of the glass plate 10 measured by a measuring method based on JIS R 3106: 1998 is preferably 70% or less. , More preferably 60% or less.
  • a roughened region was formed on the glass plate by using different methods. Specifically, a plate-shaped unreinforced soda lime glass having a thickness of 3.5 mm, a length of 100 mm and a width of 100 mm manufactured by a floating method is prepared, and a square having a side of 5 mm is roughened on one main surface. A region was formed.
  • Example 1 Using a laser marking device (MD-U1000C manufactured by KEYENCE CORPORATION), UV laser light (wavelength 355 nm) of a pulse wave was irradiated. Output: 2.5 W, frequency: 40 KHz, spot diameter: 25 ⁇ m, laser light along the direction of one side of the square of the roughened region to be formed under the conditions of work distance: 189 mm and scanning pitch: 80 ⁇ m. To form a plurality of grooves separated in a direction orthogonal to the scanning direction. Subsequently, the laser beam was irradiated along the contour around the roughened region, and a groove was also formed around the roughened region.
  • a laser marking device MD-U1000C manufactured by KEYENCE CORPORATION
  • Example 2 As a comparative example, a pulsed green laser beam (wavelength 532 nm) was irradiated using a laser beam generator (MD-T1000W, manufactured by KEYENCE CORPORATION). Irradiation light having an output of 4 W, a frequency of 10 KHz, and a spot diameter of 20 ⁇ m was scanned at a work distance of 189 mm and a scanning pitch of 80 ⁇ m to form a plurality of grooves separated in a direction orthogonal to the scanning direction of the laser beam. Subsequently, the laser beam was irradiated along the contour around the roughened region, and a groove was also formed around the roughened region.
  • a laser beam generator MD-T1000W, manufactured by KEYENCE CORPORATION
  • Example 3 As another comparative example, a sandblasting apparatus was used to form a roughened region using a stencil plate having a shape corresponding to the shape of the roughened region. In this example, sandblasting was performed using polished sand having a diameter of 45 to 125 ⁇ m.
  • Example 3 Since no groove is formed in Example 3, roughness curves are obtained along one side of the square in the roughened region along five parallel straight lines separated from each other at an interval of about 80 ⁇ m, respectively, and the arithmetic mean is obtained. Roughness (Ra1) and maximum height (Rz1) were determined, respectively. Further, roughness curves are obtained along five other straight lines parallel to each other, which are separated from each other at predetermined intervals along the direction orthogonal to the straight line, and the arithmetic mean roughness (Ra2) and the maximum height (Rz2) are obtained. ) And the length of the roughness curve element (RSm2) were obtained respectively.
  • Table 1 shows each value of the roughness obtained in Examples 1 to 3. Each value is an average value.
  • Example 1 The roughened areas obtained in Examples 1 to 3 were visually observed.
  • the roughened region (Example 1) formed by irradiating with UV laser light had a sense of homogeneity, and the outline of the roughened region was also clear.
  • the roughened region (Example 2) formed by using a green laser having a wavelength longer than that of the UV laser light and the roughened region (Example 3) formed by using sandblasting the region is inhomogeneous within the region. It was an impression that diffused reflection occurred in the surface, and the outline of the roughened area was also unclear.
  • UV laser light generator (marking device) 2 Laser light generator 5 Laser light 10 Glass plate 20 Identification mark 22 Roughened area 25a, 25b Groove 100 Glass plate with identification mark

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Abstract

識別マーク付きガラス板の製造方法が、ガラス板の主面に、ＵＶレーザ光を照射することによって識別マークを形成することを含む。

Description

識別マーク付きガラス板、及び識別マーク付きガラス板の製造方法
　本発明は、識別マーク付きガラス板、及び識別マーク付きガラス板の製造方法に関する。
　規格、商品名、製造者等を表す識別マークをガラス板に付す方法として、ガラス板の表面を部分的に粗面化することが知られている。例えば、特許文献１には、研磨砂を吹き付けるショットブラスト法（サンドブラスト法）によって、ガラス板の一方の主面に粗面部を形成することが記載されている。これにより、粗面部と粗面部以外の部分とのコントラストによって所定のデザインを表現し、識別マークを形成できる。
特開２０１７－４８１１０号公報
　特許文献１に記載されているようなサンドブラスト法では、粗面部に対応する部分が抜かれたステンシル板（マスク）をガラスの主面に置いた後、研磨砂を吹き付け、ステンシル板によって覆われていない抜き領域を粗面化する。ここで、識別マークのデザインが、連続した環状を含む場合等には、１つのデザインを形成するために複数の別個のステンシル板を使用する必要が生じる。しかしながら、そのような別個のステンシル板を正確に相対配置して所望のマークを仕上げることは難しい。
　また、近年、識別マークのデザインが複雑になり、微小な又は細い形状の粗面部を含むようなデザインでマークを形成することへの要求も高まっている。しかしながら、サンドブラストによる従来の方法では、研磨砂の径の最小化には限界があるため、微小領域を粗面化できずにマークが不鮮明になる場合がある。
　よって、本発明の一態様は、より正確でより鮮明な識別マークをガラス板に付すことができる、識別マーク付きガラス板の製造方法を提供することを課題とする。
　本発明の一態様は、ガラス板の主面に、ＵＶレーザ光を照射することによって識別マークを形成することを含む、識別マーク付きガラス板の製造方法である。
　本発明の一態様によれば、より正確でより鮮明な識別マークをガラス板に付すことができる、識別マーク付きガラス板の製造方法を提供できる。
本発明の一実施形態による識別マーク付きガラス板の製造装置の概略図である。 識別マークの一例を示す図、及びその部分拡大図である。 例１～３によって形成された識別マークの一部の電子顕微鏡写真である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、特に説明がない限り、同一の又は対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。また、図面は、発明の理解を助けるための模式的なものであり、図面における縮尺は実際とは異なる場合がある。
　図１（ａ）は、本実施形態による識別マーク付きガラス板１００の製造方法で用いられる製造装置の概略図である。図１（ａ）に示すように、本形態では、ＵＶレーザ光発生装置１におけるレーザ光発生部２から発せられるＵＶレーザ光３を、ガラス板１０の主面に照射することによって、識別マーク２０を形成する。
　識別マーク２０は、ガラス板の生産及び／又は品質に関する情報をガラス板に表示するためのマークであり、より具体的には、製造者、商品名、品番、型番、製造日、加工条件若しくは検査条件、ＪＩＳ、ＩＳＯ等の規格の認証の１以上を表示するマークである。識別マーク２０は、文字、数字、図形、ロゴ等であってよいし、これらの２以上の組み合わせであってよい。また、識別マークは、特定の情報を表示することを目的とせず、装飾を主目的としたマークを含んでいてもよい。図１（ａ）の概略図においては、アルファベットＡの文字を識別マーク２０として形成する例を示し、図１（ｂ）に、識別マーク２０の拡大図を示す。
　ガラス板１０の主面において、識別マーク２０が付される位置は特に限定されないが、識別マーク付きガラス板１００が窓として用いられる場合には、識別マーク２０は、利用者又は乗員の視界の妨げにならない位置に設けられていることが好ましい。より具体的には、識別マーク２０は、ガラス板の周縁部の近傍の所定の位置に設けられていると好ましく、ガラス板の、車両、建造物等に取り付けられた状態での水平方向及び／又は鉛直方向の端部の近傍に設けられているとより好ましい。例えば、略矩形のガラス板の場合には、図１（ａ）に示すように、ガラス板１０の角部及び又はその近傍に形成されていると好ましい。
　識別マーク２０が付されるガラス板１０は、無機ガラスであってよく、より具体的には、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボレートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス等であってよい。また、ガラス板１０は、未強化ガラスであってもよいし、風冷強化処理又は化学強化処理が施された強化ガラスであってもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形し、徐冷したものである。強化ガラスは、未強化ガラスの表面に圧縮応力層を形成したものであり、物理強化ガラス（例えば風冷強化ガラス）であっても、化学強化ガラスであってもよい。風冷強化ガラスである場合、均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷し、ガラス表面とガラス内部との温度差によってガラス表面に圧縮応力を生じさせることで、ガラス表面を強化してもよい。化学強化ガラスである場合、イオン交換法等によってガラス表面に圧縮応力を生じさせることでガラス表面を強化してもよい。
　ガラス板１０は透明であり、ＪＩＳ　Ｒ　３１０６：１９９８に準拠した測定方法により測定されたガラス板１０の可視光透過率は、好ましくは７０％以下、より好ましくは６０％以下であってよい。また、ガラス板１０は、透明性を損なわない程度に着色されていてもよい。ガラス板１０が着色されている場合の色及び濃さは、少なくとも識別マーク２０が付される領域で、紫外線を吸収することができれば特に限定されない。
　ガラス板１０の厚みは、０．２～５ｍｍであってよく、好ましくは０．３ｍｍ～２．４ｍｍであってよい。ガラス板１０が別のガラス板と積層されて合わせガラスとして用いられ、ガラス板１０が車外側に配置される場合には、ガラス板１０の厚みは、最薄部が１．１～３ｍｍであることが好ましい。車外側に位置するガラス板の板厚が１．１ｍｍ以上であると、耐飛び石性能等の強度が十分であり、３ｍｍ以下であると、合わせガラスの質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費の点で好ましい。車外側に位置するガラス板の板厚は、最薄部が１．８～２．８ｍｍがより好ましく、１．８～２．６ｍｍが更に好ましく、１．８～２．２ｍｍがさらに好ましく、１．８～２．０ｍｍがさらに好ましい。ガラス板１０が別のガラス板と積層されて合わせガラスとして用いられ、ガラス板１０が車内側に配置される場合には、ガラス板１０の厚みは、０．３～２．３ｍｍであることが好ましい。車内側に位置するガラス板の板厚が０．３ｍｍ以上であることによりハンドリング性がよく、２．３ｍｍ以下であることにより質量が大きくなり過ぎない。
　なお、本形態による方法で製造される識別マーク付きガラス板１００は、一方向にのみ、例えば自動車の開口に取り付けた場合に自動車の左右方向又は上下方向にのみ曲げ成形された単曲曲げ形状を有していていよい。また、識別マーク付きガラス板は、左右方向及び上下方向に曲げ成形された複曲曲げ形状を有していてもよい。曲げ成形は、重力成形、プレス成形等であってよい。また、このような曲げ成形は、ガラス板に識別マークを形成した後に行ってもよいし、ガラス板の製造後に曲げ成形を行い、主面にＵＶレーザを用いて識別マークを形成してもよい。識別マーク付きガラス板が所定の曲率に曲げ成形され、湾曲している場合、ガラス板の曲率半径は、１０００～１０００００ｍｍであってよい。
　本形態によって製造される識別マーク付きガラス板１００は、車両用ガラス、例えば、フロントガラス、リアガラス、サイドガラス、ルーフガラス等の窓ガラスとして好適に使用される。また、識別マーク付きガラス板１００は、建材用ガラスとして用いられてもよい。上記識別マーク付きガラス板は、熱可塑性樹脂等の中間膜を介して別のガラス板と積層し、合わせガラスを構成してもよい。その場合、ガラス板に識別マークを形成した後に、合わせガラスを構成してもよいし、合わせガラスを構成した後に、識別マークを形成してもよい。
　また、本形態により製造される識別マーク付きガラス板１００が車両窓として用いられる場合、識別マーク付きガラス板１００の周縁部に沿って遮蔽層（黒セラともいう）が設けられていてよい。遮蔽層は、車両用ガラス板を車体に接着し保持するためのシーラント等を保護する働きを有する層であり、暗色顔料とガラス粉末を含むペーストを塗布して焼き付けることによって形成できる。識別マークは、遮蔽層に重ならない位置に形成されていることが好ましい。遮蔽層は、ガラス板に識別マーク２０を形成した後に設けることができる。
　なお、ガラス板１０には、一方又は両方の主面全体に、紫外線遮断、赤外線遮断、坊曇作用、又はその他の作用を付与するためのコーティング層で被覆されていてよい。識別マーク２０は、ガラス板１０の、コーティング層で被覆された面にＵＶレーザ光を照射して形成されてもよい。しかし、ガラス板１０に、少なくとも識別マーク２０が形成される部分、或いは少なくとも識別マーク２０が形成される側の主面にコーティング層がなく、ガラス表面が露出していて、識別マーク２０を未被覆の主面に形成することが好ましい。
　本形態による方法では、ＵＶレーザ光３を照射して、ガラス板１０の主面の表層を削る又は刻むことによって、微細な凹凸を含む領域（粗面化領域）を形成し、識別マーク２０を形成する。そのため、印刷等により着色剤層等を付加する方式に比して、一旦形成された識別マークの視認性が失われ難い。すなわち、後続の加工工程で又はガラス板の使用時に、付加された層が剥がれること等がなく、識別マークの形状が維持され得る。
　用いられるＵＶレーザ光発生装置（若しくはＵＶレーザマーカ）１は走査式のものであってよい。より具体的には、ＵＶレーザ光３は、光線が、少なくともガラス板１０の主面の面方向に沿って走査できること（２軸走査できること）が好ましい。その場合、ガラス板１０の位置が固定され、レーザ光発生装置１が、ガラス板１０の主面に沿った方向で移動自在になっていてもよいし、レーザ光発生装置１の位置が固定され、ガラス板１０が主面に沿った方向で移動自在になっていてもよい。また、ＵＶレーザ光３の、ガラス板１０に対する照射方向は特に限定されないが、ＵＶレーザ光３をガラス板１０に対して垂直に照射することが好ましい。
　このように、本形態では、ガラス板１０の表面上をＵＶレーザ光で走査させることで、識別マーク２０のデザインを構成する粗面化領域を形成できるので、連続した環状若しくは閉じた線状のデザインも容易に描くことができる。例えば、図１（ｂ）に示すようなアルファベットのＡの文字を粗面化領域２２によって描こうとした場合、Ａの文字の上部分には、連続した三角形環状の部分があるが、このような部分を含むデザインもレーザ光の走査によって形成できる。よって、本形態によるＵＶレーザを用いる方法によれば、ステンシル板等を必要とするサンドブラスト法では形成が難しかったデザインの識別マークを、より正確に形成できる。また、微小領域若しくは細い線状領域を粗面化して表現される複雑なデザインの識別マークもより鮮明に形成できる。
　本形態で用いられるレーザ光の波長は、紫外線範囲の波長、すなわち４００ｎｍ以下、好ましくは３８０ｎｍ以下、より好ましくは３６０ｎｍ以下であってよい。波長の下限は特に限定されないが、１０ｎｍ以上であってよく、好ましくは１００ｎｍ以上であってよい。紫外線範囲の波長では、レーザ光のガラスに対する吸収率が高いため、ガラス板を良好に加工できる。特に３６０ｎｍ以下の波長では、多くの色付きガラス板において吸収が観察されるので、様々なガラスの形態に対応できる。
　また、レーザ光が紫外線範囲の波長を有するため、レーザ光のスポット径（ガラス板の面に直接照射した時のレーザ光線の直径）を小さくでき、レーザ光の走査によって細い幅の溝を形成できる。レーザ光の走査によって形成した細い幅の溝を互いに離間して複数形成することで、粗面化領域内に微細な凹凸を形成でき、乱反射する微細部分を粗面化領域全体に分散させることができるので、粗面化領域全体が均質に塗り潰されているような視覚的印象（均質感と呼ぶ場合がある）を付与できる。これにより、粗面化領域の審美性が高まる。また、粗面化領域と、粗面化されていない未処理領域とで視覚的なコントラストを大きくでき、識別マーク２０が視認されやすくなる。
　さらに、紫外線範囲の波長では、レーザ光中の光子のエネルギーが大きいので、加工時の熱の発生が少ない。そのため、紫外線範囲の波長のレーザ光をガラスに照射しても、ガラスにクラック等が生じ難い。クラックは不規則に生じるため、クラックの大きさ、深さによっては、不揃いな鱗状の模様として視認され、粗面化領域内の均質感を低下させ得る。また、粗面化領域の輪郭も不鮮明になり得る。これに対し、本形態によってガラスにクラック等が発生することを低減又は防止することで、均質感を向上させ、より視認性、審美性の高い識別マークが得られる。また、クラック等の発生によるガラス板１０の強度低下も防止できる。
　レーザ光の発生方式は、ガラス板１０に最終的に照射される光の波長が紫外線範囲となるのであれば特に限定されず、固体レーザ、気体レーザ、液体レーザのいずれであってもよい。例えば、ＵＶレーザ光は、基本波長波の光を波長変換して得られる高次高調波であってよく、具体例としては、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ等の固体レーザの第三次高調波、第四次高調波等を用いることができる。また、ＵＶレーザ光は、連続波（ＣＷ）であってもよいし、パルス波であってもよい。パルス波の場合、熱の影響をより低減でき、ガラス板１０にクラック等が発生することをさらに防止できる。
　識別マーク２０は、上述のように粗面化領域２２によって（図１（ｂ））、粗面化領域２２とそれ以外の未処理領域との視覚的なコントラスト、すなわち透明度若しくは反射率のコントラストによって表現され得る。換言すれば、識別マーク２０の少なくとも一部には、ガラス板１０の少なくとも一部の表面が粗面化された粗面化領域２２を有している。そして、粗面化領域２２は、その全体にわたって互いに離間した複数の溝が形成されているため、粗面化領域２２の透明度は、粗面化領域２２以外の未処理領域の透明度よりも低い。
　本形態による製造方法において、識別マーク２０を形成する工程では、所定方向に離間した複数の溝（平面視で細長の凹部）が形成されるようにＵＶレーザ光を照射することが好ましい。別言すると、複数の溝の集合体によって粗面化領域２２が形成されるようにすることが好ましい。所定方向に離間した複数の溝は、例えば、当該所定方向に直交する方向に沿ってレーザ光を走査して照射した後、所定方向にレーザ光発生部２を移動させ、再び所定方向に直交する方向に沿ってレーザ光を走査して照射する。これを繰り返すことによって形成できる。なお、本形態における溝には、肉眼で観察される溝が含まれるし、また、顕微鏡、拡大鏡等で拡大して観察される溝、例えば倍率２００倍で拡大して観察される溝も含まれる。
　図２（ａ）に、図１とは異なる別のデザインの識別マーク２０を示し、図２（ｂ）に、図２（ａ）の部分ＩＩの拡大図を示す。本形態では、上述のようにレーザ光を走査することによって、図２（ｂ）に示すような複数の溝２５の集合体を粗面化領域２２に形成できる。より具体的には、レーザ光を走査方向Ｄ１に沿って走査させることで、走査方向Ｄ１に沿って形成された溝が、走査方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２に離間して並んだ溝２５ａ、２５ａ、…を形成できる。溝２５ａ間の部分ではガラス板１０の元の表面レベル（高さ）が維持されるので、粗面化領域２２には、直交方向Ｄ２に沿って見て、細長の凹部と凸部とが（溝と畝とが）繰り返された微細構造が形成され得る。このような構造では、光の反射特性が直交方向Ｄ２に沿って微視的に規則的に変化するので、肉眼で見ると、規則的な微細な縞模様として、若しくは一色で色付けされたかのような均質な領域として観察され得る。なお、走査方向Ｄ１は、形成された溝２５ａの延在方向に等しい。
　図２（ｂ）の例では、溝２５ａは、粗面化領域２２の輪郭上の一の位置から当該一の位置に対向する輪郭上の別の位置に向かって延在する連続した線状に形成されているが、溝２５ａは、途中で不連続になっていてもよい。但し、各溝２５ａが、輪郭上の一の位置から、対向する輪郭上の別の位置へと連続した溝になるようＵＶレーザ光を照射させた方が、粗面化領域２２において均質な視覚的印象を観察者に与えやすいため、好ましい。
　さらに、粗面化領域２２においては、図２（ｂ）に示すように、粗面化領域２２の輪郭に沿って溝２５ｂを形成できる。溝２５ｂを形成することで、識別マーク２０のデザインがより鮮明になる。
　溝２５はそれぞれ、ＵＶレーザ光をスポット径５～５０μｍで、好ましくは１５～４０μｍで照射することによって形成できる。スポット径を１０μｍ以上とすることで、粗面化領域２２に、より幅広で且つより深い溝を形成できるので、粗面化領域２２における乱反射を促進でき、透明度を下げることができる。また、スポット径を４０μｍ以下とすることで、レーザ光によってガラス板１０において発生、残存し得る熱を低減でき、ガラス板１０にクラック等が発生することを防止できる。スポット径を上記範囲に調整することによって、形成される溝２５の幅ｗは、５～４０μｍ、好ましくは１０～３０μｍとなり得る。なお、溝の幅ｗは、平面視画像の解析等によって求めることができる。
　本形態では、１つの溝２５を、１回の走査によって、又は複数回の走査を重ねて形成できるが、熱の影響を低減してガラス板にクラック等が発生することを防止するという観点から、１回の走査によって１つの溝２５を形成することが好ましい。また、同様の観点で、溝２５同士は、重ならないか、又はほとんど重ならないことが好ましい。
　なお、上記複数の溝２５の形成において、照射させるＵＶレーザ光のスポット径は同じくしてもよいし、形成工程の途中で異ならせてもよい。異ならせる場合、例えば、１つの溝２５を形成する際に途中でスポット径を変更してもよいし、形成する溝２５によって、照射させるＵＶレーザ光のスポット径を異ならせてもよい。また、溝２５ａの形成工程と溝２５ｂの形成工程とで、スポット径を同じくしてもよいし、異ならせてもよい。
　同様に、形成される溝２５の幅は、粗面化領域２２内で、均一であっても均一でなくともよい。均一でない場合、例えば、１つの溝２５において幅が変化していてもよいし、溝２５によって幅が異なっていてもよい。また、溝２５ａの幅と溝２５ｂの幅とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　また、走査方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２に離間して形成された複数の溝２５ａ、２５ａ、…のピッチｐ、すなわち、１つの溝２５ａの中心線と、当該１つの溝２５ａの隣りの溝２５ａの中心線との最小距離は、上記溝２５ａの幅ｗを超える大きさであってよい。また、ピッチｐは、図２に示すように、１つの溝２５ａの直交方向Ｄ２の一方の側の縁部から、当該１つの溝２５ａの隣りの溝２５ａの上記一方の側の縁部までの直交方向Ｄ２に沿った距離であってよい。また、ピッチｐは、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは７．５μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは４０μｍ以上、さらに好ましくは５０μｍ以上、さらに好ましくは７０μｍ以上であってよく、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下、さらに好ましくは１３０μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下であってよい。また、識別マーク２０の粗面化領域２２内でピッチｐが変動している場合、ピッチｐの平均値は、好ましくは５０～１５０μｍ、より好ましくは７０～１３０μｍとなり得る。なお、ピッチｐは、平面視画像の解析等から求めることができる。
　溝２５ａのピッチｐを３μｍ以上とすることで、ガラス板において発生し得るの単位面積当たりでの熱の量を低減でき、ガラス板にクラック等が発生することを防止できる。また、マーキング装置におけるＵＶレーザ光発生部の最小ビーム径を考慮すると、７．５μｍ以上が好ましい。一方、溝２５ａのピッチｐを１０００μｍ以下、特に２００μｍ以下とすることで、溝同士の間隔が広がり過ぎることを防止できる。すなわち、粗面化領域２２の透明度が未処理領域の透明度に近付いて粗面化領域２２が未処理領域に対するコントラストが小さくなることや、また溝２５の局在が目立って、粗面化領域２２内での均質感が損なわれることを防止できる。
　溝２５ａのピッチｐは、粗面化領域２２内で同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、溝２５ａ同士は平行に形成されていることが好ましいが、厳密な平行から±１０°以内で傾斜して形成されていてもよい。
　識別マーク２０における直交方向Ｄ２に離間して並んだ溝２５ａ間の上述のピッチｐは、溝２５ａ、２５ａ、…を形成する際のＵＶレーザ光発生部の走査ピッチ、すなわちＵＶレーザ光発生部を走査方向Ｄ１に沿って走査させて溝を形成した後に、次の溝を形成するために直交方向Ｄ２に沿って移動させる距離を、設定又は制御することによって得ることができる。よって、ＵＶレーザ光発生部の走査ピッチを、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは７．５μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは４０μｍ以上、さらに好ましくは５０μｍ以上、さらに好ましくは７０μｍ以上とすることができ、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下、さらに好ましくは１３０μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下とすることができる。上記走査ピッチは、1つの識別マークの形成において同じであってもよいし、変動するように設定されてもよい。なお、形成される溝２５ａ間のピッチｐは、マーキング装置で設定される走査ピッチと概ね同じ数値又は数値範囲となるが、ガラス板の種類、識別マークの付与条件、その他の条件に応じて、走査ピッチの０．８５～１．１５倍となり得る。
　上述のように、溝２５を形成する際にはＵＶレーザ光をガラス板上で走査させるが、ＵＶレーザ光の走査速度は、好ましくは２０～１２００ｍｍ／秒、より好ましくは８０～２５０ｍｍ／秒、さらに好ましくは８０～１６０ｍｍ／秒であってよい。走査速度が２０ｍｍ／秒以上であることで、レーザ光がガラス板に及ぼす熱の影響を低減でき、ガラス板にクラック等は発生することを防止できる。また、加工効率も上げることができる。走査速度が１２００ｍｍ／秒以下であることで、粗面化領域２２において、ある程度の幅以上で且つ／又はある程度の深さ以上の溝２５を、すなわち未処理領域とは反射特性の異なる部分を形成できる。
　また、ＵＶレーザ光を照射する際のワークディスタンス（レーザの出射面からガラス板主面までの距離）は、好ましくは１５０～２３０ｍｍ、より好ましくは１６５～２１５ｍｍとすることができる。
　粗面化領域２２における溝２５ａを形成するために、レーザ光を直線的に又は直線的に走査できるが、直線的に走査することによって、照射効率を向上させ、また作業が煩雑になることを防止できる。さらに、得られる粗面化領域２２においては、直交方向Ｄ２に離間する複数の溝２５ａがそれぞれ直線状に延在することで、粗面化領域２２の均質感も向上する。
　レーザ光をパルス波として発振させる場合、照射されるレーザ光のエネルギー密度は、好ましくは１００～５００００ｋＪ／ｍ２、より好ましくは２５０～２５００ｋＪ／ｍ２であってよい。周波数は、好ましくは２０～６０ｋＨｚ、より好ましくは４０～５０Ｈｚであってよい。また、なお、レーザ光を連続波として発振させる場合には、照射されるレーザ光のエネルギー密度は、好ましくは１００～５００００ｋＪ／ｍ２、より好ましくは２５０～２５００ｋＪ／ｍ２であってよい。
　得られる識別マーク２０において、粗面化領域２２においては所定の表面粗さに係る特性を有していてよい。例えば、溝延在方向（レーザ光の走査方向）Ｄ１に沿って測定された溝の第１算術平均粗さＲａ１は、１．５～３．０μmであると好ましく、１．８～２．２μmであるとより好ましい。溝延在方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２に沿って測定された第２算術平均粗さＲａ２は、１．５～３．０μmであると好ましく、１．８～２．２μmであるとより好ましい。
　さらに、溝延在方向Ｄ１に沿って測定された溝の第１最大高さＲｚ１は、１０～４０μｍであると好ましく、１５～３０μｍであるとより好ましい。溝延在方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２に沿って測定された第２最大高さＲｚ２は、１０～５０μｍであると好ましく、１０～４０μｍであるとより好ましい。さらに、第１最大高さＲｚ１に対する第２最大高さＲｚ２の比の値（Ｒｚ２／Ｒｚ１）は、１～２であると好ましく、１．２～１．８であるとより好ましい。
　また、溝延在方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２に沿って測定された粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ２は、好ましくは５０～１５０μｍ、より好ましくは７０～１３０μｍとなり得る。ＲＳｍ２が５０μｍ以上であるマークは、溝の形成時時に発生する熱が抑制されているのでガラス板にクラック等が発生することが低減され、審美性が高い。また、ＲＳｍ２が１５０μｍ以下であると、粗面化領域の未処理領域に対するコントラストが大きくなり、また個々の溝が目立たず、粗面化領域２２内での均質感が高くなる。
　なお、上述の算術平均粗さＲａ（Ｒａ１、Ｒａ２）、最大高さＲｚ（Ｒｚ１、Ｒｚ２）、及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ（ＲＳｍ２）は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１（２００１）に準拠して求められる粗さである。また、溝の算術平均粗さＲａとは、溝底の算術平均粗さＲａであり、例えば、溝の中心線に沿って測定された算術平均粗さＲａであってよい。
　識別マーク２０における粗面化領域２２の面積の合計は、１００～１００００ｍｍ２であってよい。また、識別マーク２０が包含される仮想円を描いた場合、その仮想円の直径は１０～１００ｍｍとなり得る。
　また、識別マーク２０の粗面化領域２２の、ガラス板１０は透明であり、ＪＩＳ　Ｒ　３１０６：１９９８に準拠した測定方法により測定されたガラス板１０の可視光透過率は、好ましくは７０％以下、より好ましくは６０％以下であってよい。
　本実施例では、異なる方法を用いてガラス板に粗面化領域を形成した。具体的には、フローティング方式により製造された、厚み３．５ｍｍ、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの板状の未強化ソーダライムガラスを準備し、一方の主面に、１辺５ｍｍの正方形の粗面化領域を形成した。
　（例１）
　レーザマーキング装置（キーエンス社製、ＭＤ－Ｕ１０００Ｃ）を用いて、パルス波のＵＶレーザ光（波長３５５ｎｍ）を照射した。出力：２．５Ｗ、周波数：４０ＫＨｚ、スポット径：２５μｍの照射光を、ワークディスタンス：１８９ｍｍ、走査ピッチ：８０μｍの条件で、形成すべき粗面化領域の正方形の一辺の方向に沿ってレーザ光を走査して、走査方向に直交する方向に離間した複数の溝を形成した。続けて、粗面化領域の周囲の輪郭に沿ってレーザ光を照射し、粗面化領域の周囲にも溝を形成した。
　互いに隣接する５つの溝について、溝延在方向（走査方向）に沿った粗さ曲線をそれぞれ得て、算術平均粗さ（Ｒａ１）及び最大高さ（Ｒｚ１）をそれぞれ求めた。また、溝延在方向に直交する方向（直交方向）に沿って延びる、互いに所定間隔を置いた５つの直線に沿って、直交方向に沿った粗さ曲線を得て、算術平均粗さ（Ｒａ２）及び最大高さ（Ｒｚ２）をそれぞれ求めた。さらに、直交方向に沿った粗さ曲線要素の長さ（ＲＳｍ２）も求めた。結果を表１に示す。
　（例２）
　比較例として、レーザ光発生装置（キーエンス社製、ＭＤ－Ｔ１０００Ｗ）を用いて、パルス波のグリーンレーザ光（波長５３２ｎｍ）を照射した。出力：４Ｗ、周波数：１０ＫＨｚ、スポット径：２０μｍの照射光を、ワークディスタンス：１８９ｍｍ、走査ピッチ：８０μｍで走査して、レーザ光の走査方向に直交する方向に離間した複数の溝を形成した。続けて、粗面化領域の周囲の輪郭に沿ってレーザ光を照射し、粗面化領域の周囲にも溝を形成した。
　例１と同様にして、溝延在方向（走査方向）に沿った算術平均粗さ（Ｒａ１）及び最大高さ（Ｒｚ１）、並びに直交方向に沿った算術平均粗さ（Ｒａ２）、最大高さ（Ｒｚ２）、及び粗さ曲線要素の長さ（ＲＳｍ２）を求めた。結果を表１に示す。
　（例３）
　別の比較例として、サンドブラスト装置を用いて、粗面化領域を、粗面化領域の形状に対応する形状のステンシル板を用いて形成した。本例では、径４５～１２５μｍの研磨砂用いて、サンドブラストを施した。
　例３では溝が形成されていないため、粗面化領域の正方形の一辺に沿って、互いに約８０μｍの間隔で離間した互いに平行な５つの直線に沿って粗さ曲線をそれぞれ得て、算術平均粗さ（Ｒａ１）及び最大高さ（Ｒｚ１）をそれぞれ求めた。また、上記直線に直交する方向に沿った、互いに所定間隔で離間した互いに平行な別の５つの直線に沿って粗さ曲線をそれぞれ得て、算術平均粗さ（Ｒａ２）、最大高さ（Ｒｚ２）及び粗さ曲線要素の長さ（ＲＳｍ２）をそれぞれ求めた。
　表１に、例１～３で得られた粗さの各値を示す。値はそれぞれ平均値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　例１～例３で得られた粗面化領域を肉眼で観察した。ＵＶレーザ光を照射することによって形成された粗面化領域（例１）は均質感があり、粗面化領域の輪郭も鮮明であった。これに対し、ＵＶレーザ光より波長の長いグリーンレーザを用いて形成された粗面化領域（例２）及びサンドブラストを用いて形成された粗面化領域（例３）では、領域内で不均質に乱反射が起こっている印象であり、粗面化領域の輪郭も不鮮明であった。
　さらに、粗面化領域を、顕微鏡で拡大して観察した。図３（ａ）～（ｃ）にそれぞれ、例１から例３で得られた粗面化領域を同軸落射照明を用いて撮影した、部分的な拡大写真を示す。図３（ａ）に示すように、ＵＶレーザ光を照射することによって形成された粗面化領域（例１）は、離間した複数の溝が規則的に形成されており、溝の輪郭も鮮明であった。これに対し、図３（ｂ）に示すように、ＵＶレーザ光より波長の長いグリーンレーザを用いて形成された粗面化領域（例２）は、複数の溝が観察できるものの、溝の輪郭が不鮮明であり、またガラス板に細かいクラックが全体に形成されているために領域全体に不規則な凹凸が形成されていた。また、図３（ｃ）に示すように、サンドブラストを用いて形成された粗面化領域は、表面が削られた部分が偏在していた。
　本出願は、日本特許庁に２０２０年６月１日に出願された基礎出願２０２０－０９５７４８号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。
１　ＵＶレーザ光発生装置（マーキング装置）
２　レーザ光発生部
５　レーザ光
１０　ガラス板
２０　識別マーク
２２　粗面化領域
２５ａ、２５ｂ　溝
１００　識別マーク付きガラス板

Claims (12)

  1. 　ガラス板の主面に、ＵＶレーザ光を照射することによって識別マークを形成することを含む、識別マーク付きガラス板の製造方法。
  2. 　前記識別マークを形成することが、所定方向に離間した複数の溝を形成することを含み、
    　前記溝のそれぞれを、前記ＵＶレーザ光をスポット径１０～４０μｍで照射することによって形成する、請求項１に記載の製造方法。
  3. 　前記溝が所定の幅を有し、前記溝のピッチの大きさが前記所定の幅を超える、請求項２に記載の製造方法。
  4. 　前記所定の幅が５～３０μｍである、請求項３に記載の製造方法。
  5. 　前記ＵＶレーザ光の走査速度が４０～２２０ｍｍ／秒である、請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
  6. 　前記ＵＶレーザ光を、パルス発振方式で、エネルギー密度２５０～２５００ｋＪ／ｍ２で照射する、請求項１から５のいずれか一項に記載の製造方法。
  7. 　前記識別マークが、表面が粗面化された粗面化領域によって描かれており、前記粗面化領域の合計の面積が、１００～１００００ｍｍ２である、請求項１から６のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 　前記粗面化領域の合計の面積が１００～１００００ｍｍ２である、請求項７に記載の製造方法。
  9. 　識別マーク付きガラス板であって、
    　前記識別マークの少なくとも一部には、前記ガラス板の少なくとも一部の表面が粗面化された粗面化領域が形成されており、
    　前記粗面化領域は、互いに離間した複数の溝が形成されており、
    　前記粗面化領域の透明度は、前記粗面化領域以外の未処理領域の透明度よりも低い、識別マーク付きガラス板。
  10. 　前記溝の幅が５～３０μｍである、請求項９に記載の識別マーク付きガラス板。
  11. 　前記溝のピッチの大きさが前記幅を超える、請求項１０に記載の識別マーク付きガラス板。
  12. 　前記溝が直線状である、請求項９から１１のいずれか一項に記載の識別マーク付きガラス板。
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