JP5838966B2 - ガラス板の製造装置およびガラス板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の製造装置およびガラス板の製造方法に関する。

ガラス板の代表的な製造方法の１つとして、フロート法が知られている。フロート法では、フロートバス内の溶融金属（例えば、溶融錫）の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して帯板状のガラスリボンを形成する。ガラスリボンは、浴面から引き上げられた後、フロートバスの出口から引き出され、リフトアウトロール上を搬送される。次いで、ガラスリボンは、徐冷炉内に搬送され、搬送ロール上を搬送されつつ徐冷される。続いて、ガラスリボンは、徐冷炉外に搬出され、室温付近まで冷却された後、所定寸法に切断され、製品であるガラス板となる。

ところで、ガラスリボンは、フロートバスと徐冷炉との間において外気に触れ、その温度の影響を受けることがある。その結果、ガラスリボンに変形が生じ、徐冷炉内の温度分布を最適化しても、製品に反りとして残ることがある。

そこで、フロートバスと徐冷炉との間に断熱構造を有するチャンバーを設け、チャンバー内においてガラスリボンの幅方向の温度分布を調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。温度分布を調整する装置は、ヒータやパイプなどにより構成される。

ヒータは、ガラスリボンの上下両側に離間して設けられ、チャンバーの内壁に固定されている。ヒータは、ガラスリボンの搬送方向に複数列設けられている。各列のヒータは、ガラスリボンの幅方向に分割されており、ガラスリボンの温度が幅方向に均一になるように制御される。

パイプは、チャンバー内の上流側に設けられ、ガラスリボンの下面中央付近に窒素などの不活性ガスを噴出する。これにより、フロートバス内から流出する還元性ガス中の水素濃度を希釈し、水素の燃焼炎による温度変動や局部加熱を抑制することができる。また、これにより、フロートバス内の汚染（溶融金属の酸化）を防止することができる。なお、不活性ガスは、ガラスリボンが局所的に冷却されるのを防止するため、予熱した後に噴出することが好ましいとされている。

日本国特開平６−２２７８３１号公報

しかしながら、従来は、フロートバスと徐冷炉との間において、ガラスリボンを積極的に冷却していないので、ガラスリボンの搬送方向の温度分布を最適化することができない場合がある。その場合、徐冷炉内においてガラスリボンの温度分布を最適化しても、製品の反りを解消するのが難しい。

そこで、チャンバー内においてガラスリボンを積極的に冷却するため、上記従来のパイプから冷却ガスを噴出することが考えられるが、この場合、冷却ガスによる熱衝撃の影響で、ガラスリボンが割れやすいという問題がある。

特に近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などの表示パネル向けに、厚さが薄い（例えば、厚さが０．７ｍｍ以下の）ガラス基板が製造されている。このような厚さが薄いガラス板を製造する場合、製品の反りやガラスリボンの割れが問題となりやすい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、製品の反りやガラスリボンの割れを抑制することができるガラス板の製造装置およびガラス板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を解決するため、本発明のガラス板の製造装置は、
溶融金属を収容するフロートバスと、前記溶融金属上で板状に成形されたガラスリボンが搬入される徐冷炉と、前記フロートバスと前記徐冷炉との間に設けられるチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、前記フロートバスから前記徐冷炉に前記ガラスリボンを搬送する複数のリフトアウトロールとを備えるガラス板の製造装置であって、
前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最下流の前記リフトアウトロールとの接点よりも下流側の空間に、冷却ガスとして不活性ガスを供給する第１の給気ユニットを備える。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記徐冷炉内に設けられ、前記ガラスリボンを搬送する複数の搬送ロールと、
前記徐冷炉内において、前記ガラスリボンの下方空間または／および上方空間のうち、前記ガラスリボンと最上流の前記搬送ロールとの接点よりも上流側の空間に、冷却ガスを供給する第２の給気ユニットとを備えることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記第２の給気ユニットにより供給される冷却ガスは、空気、水蒸気及び不活性ガスのいずれかを少なくとも含むことが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最上流の前記リフトアウトロールとの接点よりも上流側の空間に、不活性ガスを供給する第３の給気ユニットをさらに備えることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最上流の前記リフトアウトロールとの接点と、前記ガラスリボンと最下流の前記リフトアウトロールとの接点との間の少なくとも一部の空間に、不活性ガスを供給する第４の給気ユニットをさらに備えることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバー内において、前記フロートバスの出口の上壁付近から下方に向けて不活性ガスを供給する第５の給気ユニットをさらに備えることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバー内には、前記ガラスリボンよりも上方に、前記ガラスリボンの上方空間を仕切る部材がさらに設けられることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバー内には、ヒータがさらに設けられることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記フロートバス内の出口付近に、ヒータが設けられることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記徐冷炉内の入口付近に、ヒータが設けられることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記第１の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記第２の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記第３の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記第４の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記第５の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバー内の出口付近または前記徐冷炉内の入口付近に、前記ガラスリボンの割れを検知する検知器が設けられることが好ましい。

本発明のガラス板の製造装置においては、前記チャンバーが断熱構造を有することが好ましい。

また、本発明のガラス板の製造方法は、
フロートバス内の溶融金属の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して帯板状のガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを前記フロートバスからチャンバー内に搬送し、該チャンバー内において複数のリフトアウトロール上を搬送し、続いて徐冷炉内に搬送して徐冷するガラス板の製造方法であって、
前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最下流の前記リフトアウトロールとの接点よりも下流側の空間に、冷却ガスとして不活性ガスを供給する。

本発明のガラス板の製造方法においては、前記ガラス板が無アルカリガラスであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造方法においては、前記ガラス板が、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ_２：５０〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％
Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｒＯ_２：０〜５％
を含有するものであることが好ましい。

本発明のガラス板の製造方法においては、前記ガラス板が、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ_２：５８〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％
Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
ＳｒＯ：３〜１２．５％
ＢａＯ：０〜２％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％
を含有するものであることが好ましい。

本発明によれば、製品の反りやガラスリボンの割れを抑制することができるガラス板の製造装置およびガラス板の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態によるガラス板の製造装置の一部断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、「下流」とはガラスリボンの搬送方向下流をいい、「上流」とはガラスリボンの搬送方向上流をいう。

図１は、本発明の一実施形態によるガラス板の製造装置の一部断面図である。図１に示すように、ガラス板の製造装置１は、フロートバス１０と、徐冷炉２０と、フロートバス１０と徐冷炉２０との間に設けられるチャンバー３０とを備える。

フロートバス１０内の溶融金属１１の浴面１２上で、所望の幅や厚さに成形されたガラスリボン２は、リフトアウトロール４１〜４３や搬送ロール２１、２２の牽引力によって浴面１２から引き上げられる。次いで、ガラスリボン２は、フロートバス１０の出口１３からチャンバー３０内に搬入され、リフトアウトロール４１〜４３上を搬送される。続いて、ガラスリボン２は、徐冷炉２０内に搬入され、搬送ロール２１、２２上を搬送されながら徐冷される。その後、ガラスリボン２は、徐冷炉２０外に搬出され、室温付近まで冷却された後、所定寸法に切断され、製品であるガラス板となる。

ガラス板に使用するガラスは、ガラス板の用途などに応じて適宜選定される。例えば、ガラス板の用途がプラズマディスプレイの場合、歪み点の温度が高く、熱膨張係数が大きいソーダライムガラスが用いられる。また、ガラス板の用途が液晶ディスプレイの場合、アルカリ金属が液晶ディスプレイの品質に悪影響を及ぼすので、アルカリ金属を実質的に含まない無アルカリガラスが用いられる。

ここで、「無アルカリガラス」とは、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏなどのアルカリ金属酸化物を意図的に含有しないガラスをいう。

本発明に係るガラス板の製造装置は無アルカリガラスの製造に特に好適であり、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ_２：５０〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％
Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｒＯ_２：０〜５％
を含有する無アルカリガラスである場合により好ましい。

さらには、前記無アルカリガラスが、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ_２：５８〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％
Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
ＳｒＯ：３〜１２．５％
ＢａＯ：０〜２％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％
を含有するものである場合に一層好ましい。

ガラスリボン２は、ガラス板に対応する複数種類の原料を溶解槽内に投入し溶解して溶融ガラスを作製し、その溶融ガラスをフロートバス１０内に連続的に供給して形成される。溶融ガラスをフロートバス１０内に供給する前に、溶融ガラスの内部に含まれる気泡を脱泡しておくことが望ましい。

フロートバス１０は、溶融金属１１を収容している。フロートバス１０内の上部空間は、溶融金属１１の酸化を防止するため、窒素および水素を含む還元性ガスで満たされている。また、フロートバス１０内の上部空間は、外部からの空気の流入を防止するため、大気圧よりも高い気圧に設定されている。

フロートバス１０内の出口１３付近には、ガラスリボン２を塑性変形可能な温度に調節するヒータ１８が設けられている。ヒータ１８の発熱量は、フロートバス１０内の出口１３付近の温度に基づいて自動制御されて良い。例えば、フロートバス１０内の出口１３付近の温度は熱電対などの温度センサにより検出され、その検出結果はマイクロコンピュータなどで構成される制御装置に供給される。制御装置は、温度センサの検出結果に基づいて、ヒータ１８の発熱量を自動制御する。なお、後述のヒータ２８、４８の発熱量も、同様に、自動制御されて良い。

フロートバス１０内の出口１３付近におけるガラスリボン２の温度は、ガラスの種類などに応じて適宜設定されるが、例えばガラスの徐冷点を基準として３２〜７８℃高い温度が好ましい。ガラスの徐冷点は、ガラスの粘度が１０^１３ｄＰａ・ｓとなる温度であり、ガラスの組成などにて定まる。

徐冷炉２０は、下流側の出口にて外部に開放されている。従って、徐冷炉２０の内部は、基本的には、大気雰囲気になっている。徐冷炉２０の内部は、チャンバー３０の内部を介して、フロートバス１０の内部と連通している。

徐冷炉２０内には、上記搬送ロール２１、２２の他、ヒータ２８などが設けられている。搬送ロール２１、２２は、それぞれ、モータなどの駆動装置によって回転駆動され、その駆動力によってガラスリボン２を水平方向に搬送する。

ヒータ２８は、徐冷炉２０内の入口２３付近に設けられる。ヒータ２８は、ガラスリボン２の上方または／および下方に離間して設けられている。ヒータ２８の発熱量を調整することで、徐冷炉２０内の入口２３付近におけるガラスリボン２の温度を所望の温度に設定することができる。

チャンバー３０は、ガラスリボン２の上方に設けられるフード３１、ガラスリボン２の下方に設けられるドロスボックス３２などで構成される。チャンバー３０は、断熱構造を有して良く、例えば図１に示すように、フード３１の外壁の少なくとも一部が断熱材３３で覆われており、ドロスボックス３２の内壁の少なくとも一部が断熱材３４で覆われている。断熱材３３、３４としては、一般的なものが用いられる。断熱材３３、３４を用いることで、チャンバー３０からの放熱を抑制して、ガラスリボン２の温度分布を安定化させることができ、製品の反りを抑えることができる。

チャンバー３０内には、上記リフトアウトロール４１〜４３（以下、単に「ロール４１〜４３」という）の他に、接触部材４４〜４６、ドレープ４７、ヒータ４８などが設けられている。ロール４１〜４３は、それぞれ、モータなどの駆動装置によって回転駆動され、その駆動力によってガラスリボン２を斜め上方に向けて搬送する。ロールの数は、複数である限り、特に限定されない。ロール４１〜４３の下部には、接触部材４４〜４６が設けられている。

接触部材４４〜４６は、カーボンなどで形成される。接触部材４４〜４６は、それぞれ、対応するロール４１〜４３の外周面に摺接して、ガラスリボン２の下方空間を複数の空間３５〜３８に仕切っている。

ドレープ４７は、ガラスリボン２の上方に設けられ、ガラスリボン２の上方空間を仕切る部材である。ガラスリボン２の上方空間には、フロートバス１０の出口１３から流出した還元性ガスが徐冷炉２０の入口２３に向けて流れている。

ドレープ４７は、徐冷炉２０から空気が混入するのを制限し、チャンバー３０内の酸素濃度の増加を規制する。これにより、還元性ガス中の水素の燃焼を抑制することができ、水素の燃焼炎による温度変動や局部加熱を抑制することができる。

ドレープ４７は、鉄鋼材やガラス材などの耐火材で構成される。ドレープ４７は、ガラスリボン２の搬送を妨げないように、ガラスリボン２の上面から僅かに離間するように構成されている。ドレープ４７は、フード３１や断熱材３３に吊持されており、ガラスリボン２の搬送方向に沿って複数設けられている。

ヒータ４８は、ガラスリボン２の上下両側に離間して設けられており、それぞれ、ガラスリボン２の搬送方向に沿って複数列設けられている。各列のヒータ４８は、例えば図１に示すように、ドレープ４７同士の間や接触部材４４〜４６同士の間に設けられている。各列のヒータ４８は、ガラスリボン２の幅方向に分割されて良い。

このように、複数のヒータ４８をガラスリボン２の幅方向や搬送方向、上下方向に分割配置し、その発熱量を独立に制御することにより、ガラスリボン２の温度分布を精密に調整することができ、製品の反りを抑えることができる。複数のヒータ４８は独立に制御してもよいが, いくつかをまとめて制御してもよい。

本実施形態の製造装置１は、第１〜第５の給気管５１〜５５をさらに備えている。第１〜第５の給気管５１〜５５は、第２の給気管５２を除き、チャンバー３０内にガスを供給するものである。一方、第２の給気管５２は、徐冷炉２０内にガスを供給するものである。

第１の給気管５１は、チャンバー３０内において、ガラスリボン２の下方空間のうち、ガラスリボン２と最下流のロール４３との接点４よりも下流側の空間３５に、冷却ガスである不活性ガスを供給する。第１の給気管５１の給気口は、チャンバー３０内において、ガラスリボン２よりも下方、且つ、ガラスリボン２と最下流のロール４３との接点４よりも下流に設けられる限り、空間３５の内部にあっても良いし、空間３５の外部（側方）にあっても良く、後者の場合、空間３５の外部から内部に不活性ガスを吹き込む。

第１の給気管５１が供給する不活性ガスは、空間３５を冷却することで、最下流のロール４３との接点４よりも下流側のガラスリボン２の下面を冷却する。これにより、チャンバー３０内の出口３９付近におけるガラスリボン２の温度を十分に低く設定することができ、製品の反りを抑えることができる。

製品の反りを抑えることができるのは、ガラスの転移点でガラスの熱膨張係数が急激に変わる影響を抑えることができるためと考えられる。ガラスの転移点は、ガラスの徐冷点よりも低い温度であり、ガラスの粘度が２×１０^１３ｄＰａ・ｓとなる温度である。

本実施形態では、チャンバー３０内の出口３９付近におけるガラスリボン２の温度を十分に低く設定するので、ガラスリボン２がガラスの転移点付近の温度領域を短時間で通過することができる。よって、ガラスの転移点でガラスの熱膨張係数が急激に変わる影響を抑えることができ、製品の反りを抑えることが出来る。

チャンバー３０内の出口３９付近におけるガラスリボン２の温度は、ガラスの種類などに応じて適宜設定されるが、例えばガラスの徐冷点を基準として−５０〜１０℃の範囲の温度が好ましい。より好ましい範囲は−５０〜５℃であり、さらに好ましい範囲は−５０〜０℃である。

第１の供給管５１は、チャンバー３０内の出口３９付近におけるガラスリボン２の温度が所定の温度範囲となるように、不活性ガスを連続的に供給しても良いし、断続的に供給しても良い。

また、本実施形態では、最下流のロール４３との接点４よりも下流側のガラスリボン２を冷却するので、冷却ガスによる熱衝撃の影響を抑制することができる。ガラスリボン２の温度は、下流側ほど低くなる傾向にあるからである。その結果、ガラスリボン２の割れや変形を抑制することができる。この効果は、ガラスリボン２の厚さが薄くなるほど、ガラスリボン２の強度が弱くなるので、顕著である。従って、本発明は、製品であるガラス板の厚さが３ｍｍ以下の場合に適しており、２ｍｍ以下の場合に好適であり、１．５ｍｍ以下の場合により好適であり、０．７ｍｍ以下の場合に特に好適である。なお、ガラス板の厚さは、ハンドリング性の観点から、０．１ｍｍ以上であることが望ましい。

さらに、本実施形態では、最下流のロール４３との接点４よりも下流側のガラスリボン２を冷却するので、ガラスリボン２が割れる場合に、最下流のロール４３との接点４よりも下流側で割れる。このとき、ガラスリボン２の後続部分は、複数のロール４１〜４３上に既に載っているので、後続部分を徐冷炉２０に向けて搬送することが容易である。仮に、ガラスリボン２が最下流のロール４３よりも上流側で割れると、ガラスリボン２の後続部分を、重力に逆らって、斜め上方のロール４３に架け渡す作業が煩雑である。

さらにまた、本実施形態では、ガラスリボン２の下面を冷却するので、ガラスリボン２が下に凸の曲面状になるのを抑えることができる。よって、製品となるガラスリボン２の幅方向中央部にロール４３との接触圧が集中するのを回避することができる。

第２の給気管５２は、徐冷炉２０内において、ガラスリボン２の下方空間（または／および上方空間）のうち、ガラスリボン２と最上流の搬送ロール２１との接点３よりも上流側の空間２６に冷却ガスを供給する。第２の給気管５２の給気口は、徐冷炉２０内において、ガラスリボン２よりも下方（または／および上方）、且つ、ガラスリボン２と最上流の搬送ロール２１との接点３よりも上流に設けられる限り、空間２６の内部にあっても良いし、空間２６の外部にあっても良く、後者の場合、空間２６の外部から内部に冷却ガスを吹き込む。冷却ガスは、空間２６を冷却することで、最上流の搬送ロール２１との接点３よりも上流側のガラスリボン２の下面（または／および上面）を冷却する。これにより、チャンバー３０内の出口３９付近におけるガラスリボン２の温度を十分に低く設定する場合と同様の効果が得られる。

第２の供給管５２は、徐冷炉２０内の入口２３付近におけるガラスリボン２の温度が所定の温度範囲となるように、冷却ガスを連続的に供給しても良いし、断続的に供給しても良い。

第３の給気管５３は、チャンバー３０内において、ガラスリボン２の下方空間のうち、ガラスリボン２と最上流のロール４１との接点５よりも上流側の空間３８に、不活性ガスを供給する。第３の給気管５３の給気口は、チャンバー３０内において、ガラスリボン２よりも下方、且つ、ガラスリボン２と最上流のロール４１との接点５よりも上流に設けられる限り、空間３８の内部にあっても良いし、空間３８の外部にあっても良く、後者の場合、空間３８の外部から内部に不活性ガスを吹き込む。不活性ガスは、空間３８を冷却することで、最上流のロール４１との接点５よりも上流側のガラスリボン２の下面を冷却する。

第４の給気管５４は、チャンバー３０内において、ガラスリボン２の下方空間のうち、ガラスリボン２と最上流のロール４１との接点５と、ガラスリボン２と最下流のロール４３との接点４との間の少なくとも一部の空間３７に、不活性ガスを供給する。第４の給気管５４の給気口は、チャンバー３０内において、ガラスリボン２よりも下方、且つ、ガラスリボン２と最上流のロール４１との接点５よりも下流、且つ、ガラスリボン２と最下流のロール４３との接点４よりも上流に設けられる限り、空間３７の内部にあっても良いし、空間３７の外部にあっても良く、後者の場合、空間３７の外部から内部に不活性ガスを吹き込む。不活性ガスは、空間３７を冷却することで、最上流のロール４１との接点５と、最下流のロール４３との接点４との間のガラスリボン２の下面の少なくとも一部を冷却する。

第５の給気管５５は、チャンバー３０内において、フロートバス１０の出口１３の上壁１４付近から下方に向けて不活性ガスを供給する。不活性ガスは、最上流のロール４１との接点５よりも上流側のガラスリボン２の上面を冷却する。また、不活性ガスは、フロートバス１０から流出する還元性ガス中の水素濃度を希釈して、水素の燃焼炎による温度変動や局部加熱を抑制する。

第２〜第５の給気管５２〜５５は、第１の給気管５１と組み合わせて用いられる。組み合わせて用いることで、複数の給気管が供給する供給ガスの総流量を維持しつつ、個々の給気管が供給する供給ガスの流量を低減することができる。よって、ガラスリボン２の搬送方向の温度勾配を緩やかにすることができ、ガラスリボン２の割れを抑制することができる。なお、組合せの種類や数に制限はなく、第１の給気管５１を単独で用いても良い。

第３〜第５の供給管５２〜５５は、チャンバー３０内の出口３９付近におけるガラスリボン２の温度が所定の温度範囲となるように、不活性ガスを連続的に供給しても良いし、断続的に供給しても良い。

第１〜第５の給気管５１〜５５が供給する供給ガスとしては、第２の給気管５２を除き、チャンバー３０内における水素の燃焼を防止するため、不活性ガスが用いられる。不活性ガスとしては、アルゴンガスなどがあるが、コストの観点から、窒素ガスが望ましい。窒素ガスとしては、酸素濃度が１体積ｐｐｍ以下のものが用いられる。一方、第２の給気管５２が供給する供給ガスとしては、空気、水蒸気及び不活性ガスのいずれかを少なくとも含んでいるガスが用いられる。

これらの供給ガスは、予熱された後に、各給気管５１〜５５の給気口から噴出されることが望ましい。各給気口での供給ガスの温度は、４００℃以上であることが望ましい。供給ガスの温度が低過ぎると、ガラスリボン２が熱衝撃で割れる虞がある。一方、供給ガスの温度が高過ぎると、ガラスリボン２を十分に冷却するのが難しい。そこで、各給気口での供給ガスの温度は、上方または下方を通過するガラスリボン２の温度を基準として８０℃以上低い温度であることが望ましい。

これらの供給ガスの流量は、チャンバー３０内の温度分布に基づいて自動制御されて良い。例えば、チャンバー３０内の温度は、熱電対などの温度センサにより検出され、その検出結果が制御装置に供給される。制御装置は、温度センサの検出結果に基づいて、各給気管５１〜５５内に設けられる電磁弁の開度を制御する。

また、本実施形態の製造装置１は、ガラスリボン２の割れを検知する検知器６２をさらに備えている。検知器６２は、例えば図１に示すようにチャンバー３０内の出口３９付近、または徐冷炉２０内の入口２３付近に設けられる。これにより、ガラスリボン２の割れを早期に検知することができる。

検知器６２は、一般的な構成であって良く、機械式のものであっても良いし、光学式のものであっても良い。例えば、検知器６２は、ガラスリボン２上に載置され、ガラスリボン２が割れると落下するコロ部材、コロ部材の位置を検出する位置センサなどで構成されて良い。また、検知器６２は、ガラスリボン２の側面に光を照射し、その反射光を受光して、受光量の変化に基づいて割れを検出する受光センサなどで構成されても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。

以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

実施例１では、図１に示す製造装置１を用いて、縦１８００ｍｍ×横１５００ｍｍ×厚み０．７ｍｍのガラス板を製造した。このガラス板のガラスには、徐冷点が７１１℃のガラスを使用した。

図１に示す第１〜第５の給気管５１〜５５から供給されるガスには、第２の給気管５２を除き、窒素ガスを用いた。第２の給気管５２から供給されるガスには、空気を用いた。

ガラスリボン２の幅方向中央の温度は、フロートバス１０内の出口１３付近およびチャンバー３０内の出口３９付近のそれぞれにおいて、放射温度計により測定した。また、製造されるガラス板の反りの指標となる、平面歪み（残留応力）は、複屈折測定器により測定される、互いに直交する直線偏光波の光路差（ガラス板の厚さ方向における光路差）から換算して求めた。これらの測定結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１では、ガラスリボン２の温度は、フロートバス１０内の出口１３付近において７５５℃であり、チャンバー３０内の出口３９付近において６９７℃であった。ガラスリボン２に割れは生じていなかった。ガラス板の平面歪みは、最大値が０．９５ＭＰａであり、平均値が０．７２ＭＰａであった。

一方、比較例１では、第１〜第５の給気管５１〜５５からガスを供給しなかったことを除き、実施例１と同様にしてガラス板を製造し、実施例１と同様の測定を行った。測定結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１では、ガラスリボン２の温度は、フロートバス１０内の出口１３付近において７５３℃であり、チャンバー３０内の出口３９付近において７２２℃であった。ガラスリボン２に割れは生じていなかった。ガラス板の平面歪みは、最大値が１．７１ＭＰａであり、平均値が１．３１ＭＰａであった。

本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の範囲と精神を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。 本出願は、２０１０年１１月１８日出願の日本特許出願２０１０−２５８１０２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１ 製造装置
２ ガラスリボン
３〜５ 接点
１０ フロートバス
１１ 溶融金属
１２ 浴面
１３ 出口
１４ 出口の上壁
１８ ヒータ
２０ 徐冷炉
２１、２２ 搬送ロール
２３ 入口
２６ 空間
２８ ヒータ
３０ チャンバー
３１ フード
３２ ドロスボックス
３３、３４ 断熱材
３５〜３８ 空間
３９ 出口
４１〜４３ リフトアウトロール
４４〜４６ 接触部材
４７ ドレープ
４８ ヒータ
５１〜５５ 第１〜第５の給気管（第１〜第５の給気ユニット）
６２ 検知器

Claims (21)

1. 溶融金属を収容するフロートバスと、前記溶融金属上で板状に成形されたガラスリボンが搬入される徐冷炉と、前記フロートバスと前記徐冷炉との間に設けられるチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、前記フロートバスから前記徐冷炉に前記ガラスリボンを搬送する複数のリフトアウトロールとを備えるガラス板の製造装置であって、
   前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最下流の前記リフトアウトロールとの接点よりも下流側の空間に、冷却ガスとして不活性ガスを供給する第１の給気ユニットを備えるガラス板の製造装置。
2. 前記徐冷炉内に設けられ、前記ガラスリボンを搬送する複数の搬送ロールと、
   前記徐冷炉内において、前記ガラスリボンの下方空間または／および上方空間のうち、前記ガラスリボンと最上流の前記搬送ロールとの接点よりも上流側の空間に、冷却ガスを供給する第２の給気ユニットとを備える請求項１に記載のガラス板の製造装置。
3. 前記第２の給気ユニットにより供給される冷却ガスは、空気、水蒸気及び不活性ガスのいずれかを少なくとも含む請求項２に記載のガラス板の製造装置。
4. 前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最上流の前記リフトアウトロールとの接点よりも上流側の空間に、不活性ガスを供給する第３の給気ユニットをさらに備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
5. 前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最上流の前記リフトアウトロールとの接点と、前記ガラスリボンと最下流の前記リフトアウトロールとの接点との間の少なくとも一部の空間に、不活性ガスを供給する第４の給気ユニットをさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
6. 前記チャンバー内において、前記フロートバスの出口の上壁付近から下方に向けて不活性ガスを供給する第５の給気ユニットをさらに備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
7. 前記チャンバー内には、前記ガラスリボンよりも上方に、前記ガラスリボンの上方空間を仕切る部材がさらに設けられる請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
8. 前記チャンバー内には、ヒータがさらに設けられる請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
9. 前記フロートバス内の出口付近に、ヒータが設けられる請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
10. 前記徐冷炉内の入口付近に、ヒータが設けられる請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
11. 前記第１の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスである請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
12. 前記第２の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスである請求項３に記載のガラス板の製造装置。
13. 前記第３の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスである請求項４に記載のガラス板の製造装置。
14. 前記第４の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスである請求項５に記載のガラス板の製造装置。
15. 前記第５の給気ユニットにより供給される不活性ガスは、窒素ガスである請求項６に記載のガラス板の製造装置。
16. 前記チャンバー内の出口付近または前記徐冷炉内の入口付近に、前記ガラスリボンの割れを検知する検知器が設けられる請求項１〜１５のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
17. 前記チャンバーが断熱構造を有する請求項１〜１６のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
18. フロートバス内の溶融金属の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して帯板状のガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを前記フロートバスからチャンバー内に搬送し、該チャンバー内において複数のリフトアウトロール上を搬送し、続いて徐冷炉内に搬送して徐冷するガラス板の製造方法であって、
    前記チャンバー内において、前記ガラスリボンの下方空間のうち、前記ガラスリボンと最下流の前記リフトアウトロールとの接点よりも下流側の空間に、冷却ガスとして不活性ガスを供給するガラス板の製造方法。
19. 前記ガラス板が無アルカリガラスである請求項１８に記載のガラス板の製造方法。
20. 前記ガラス板が、酸化物基準の質量百分率表示で、
    ＳｉＯ_２：５０〜６６％
    Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％
    Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％
    ＭｇＯ：０〜８％
    ＣａＯ：０〜１４．５％
    ＳｒＯ：０〜２４％
    ＢａＯ：０〜１３．５％
    ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
    ＺｒＯ_２：０〜５％
    を含有するものである請求項１９に記載のガラス板の製造方法。
21. 前記ガラス板が、酸化物基準の質量百分率表示で、
    ＳｉＯ_２：５８〜６６％
    Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％
    Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％
    ＭｇＯ：０〜８％
    ＣａＯ：０〜９％
    ＳｒＯ：３〜１２．５％
    ＢａＯ：０〜２％
    ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％
    を含有するものである請求項２０に記載のガラス板の製造方法。

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