JPWO2010147189A1 - トップロール、フロートガラス製造装置、およびフロートガラス製造方法 - Google Patents

Abstract

冷却水の流通路が狭まったり、閉塞したりすることが生じ難く、長期にわたって、適正に作動するトップロールを提供する。フロートバス内の溶融ガラスリボンの収縮の抑制に使用され、前記溶融ガラスリボンと接触する、回転可能な先端部を有し、該先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっているトップロールであって、前記先端部空間には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とするトップロール。

Description

本発明は、フロート法によりガラスを製造する際に使用されるトップロール、そのトップロールを有するフロートガラス製造装置、およびそのようなトップロールを用いたフロートガラス製造方法に関する。

ガラス板を製造する一つの方法として、フロート法が知られている。このフロート法では、大まかには、以下の工程を経て、板ガラスが製造される：
（１）フロートバス内に収容されている溶融スズの表面に、溶融ガラスを導入する。
（２）溶融スズ上で、溶融ガラスを上流側から下流側に沿って連続的に搬送し、ガラスリボンを形成する。
（３）ガラスリボンの両側端部を軽く抑え付け、ガラスリボンの幅方向の収縮を抑制する。
（４）このガラスリボンを徐冷しながら、ロール搬送により、フロートバスから引き出すことにより、板ガラスが製造される。

ここで、（３）の工程では、トップロールと呼ばれる装置が使用される。このトップロールは、フロートバス内へ流入された溶融ガラスのガラスリボンの幅と厚さを制御するとともにガラスリボンを前進させるために、フロートバスの上流域（フロートバスへ溶融ガラスが流入される側の領域）においてガラスリボンの両側の縁部に複数配される縁ロールである。このトップロールは、先端部に回転部材が設置されている。従って、この回転部材をガラスリボンの両側の縁部の表面に接触させ、ガラスリボンを押さえ付けるとともに回転部材を回転させることにより、ガラスリボンの収縮を抑制し、所定の幅と厚さをもってガラスリボンを搬送させることができる。なお、以下本明細書においてガラスリボンの収縮という場合は、ガラスリボンの幅方向の収縮を意味するものとする。

なお、トップロールの先端部は、高温のガラスリボンと直接接するため、無冷却状態では、使用時に温度が著しく上昇するおそれがある。そのため、通常、トップロールの先端部は、トップロールの内部に形成された流通路に冷却水を流通させることにより、冷却されている（例えば特許文献１）。

特開２００８−１８９５１６号公報

通常の場合、トップロールの先端部を冷却するための冷却水には、工業用水が使用される。

しかしながら、工業用水を冷却水として使用したトップロールでは、時間とともに、工業用水中に含まれる不純物成分が徐々に流通路を構成する壁に析出、堆積する傾向にある。従って、トップロールを長期間使用した後には、冷却水の流通路が狭まり、あるいは流通路が閉塞され、トップロールの先端部を十分に冷却することができなくなるという問題が生じ得る。

また、このような冷却水の「詰まり」が生じると、トップロールの先端部の温度が上昇し、トップロールの先端部が溶融ガラスに接着してしまったり、先端部にガラスリボンが巻き付いたりして、歯車状の回転部材が十分に回転することができなくなるおそれがある。この場合、トップロールが適正に動作することができなくなる上、ガラスリボンの搬送にも支障が生じるおそれがある。

特に、近年は、例えば液晶パネルなどの表示装置向けに、厚さが薄い板ガラス（例えば厚さ０．３ｍｍ〜１ｍｍなど）の生産が拡大している。また、これらのガラスとしては、主に、無アルカリガラスが使用される。このガラスは、高融点であり、通常のソーダライムガラスに比べて、融点が１００℃以上高い。

このようなガラスの場合、ガラスの製造時に、ガラスリボンを今まで以上に薄くする必要があり、一製造設備当たりに設置されるトップロールの数を、これまで以上に増やす必要がある。また、同じスペース内に配置されるトップロールの数を増やすためには、トップロールの先端部に設置される回転部材の寸法を、より小さくする必要がある。このような回転部材の寸法の小型化に伴って、近年、冷却水用の流通路は、より狭小化される傾向にある。

また、ガラスリボン温度の高温化に伴い、トップロールの先端部は、より高い温度に晒されるようになる。そして、前述のような冷却水の流通路に付着する堆積物の量は、トップロールの温度上昇とともに多くなる可能性が高い。

従って、このような近年の状況の下では、前述の冷却水の「詰まり」の問題は、トップロールを短時間しか使用しない場合でも、発生する傾向が高くなる。

本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、冷却水の流通路が狭まったり、閉塞したりすることが生じ難く、長期にわたって、適正に作動するトップロールを提供することを目的とする。

本発明では、
フロートバス内の溶融ガラスリボンの収縮の抑制に使用され、
前記溶融ガラスリボンと接触する、回転可能な先端部を有し、
該先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっているトップロールであって、
前記先端部空間には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とするトップロールが提供される。
また、本発明では、
前記先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっており、かつ当該先端部空間に冷却水を供給する流通路を有するトップロールであって、
前記先端部空間および前記流通路には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とする上記のトップロールを提供する。

また、本発明では、上面で溶融ガラスリボンが搬送されるフロートバスと、前記溶融ガラスリボンの収縮の抑制に使用されるトップロールとを備えるフロートガラス製造装置であって、
前記トップロールは、前述のような特徴を有するトップロールであることを特徴とするフロートガラス製造装置が提供される。

さらに、本発明では、
フロートバスに溶融ガラスを導入するステップと、
前記溶融ガラスを前記フロートバスの上流側から下流側に搬送させ、ガラスリボンを形成するステップと、
トップロールの先端部を前記ガラスリボンの進行方向の所定領域の両側の上面に押し付けながら回転させることにより、前記ガラスリボンの収縮を抑制するステップと、
を有する、フロートガラス製造方法であって、
前記トップロールは、回転可能な先端部を有し、
該先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっており、
前記先端部空間には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とするフロートガラス製造方法が提供される。
また、本発明では、
前記トップロールの先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっており、かつ当該先端部空間に冷却水を供給する流通路を有し、
前記先端部空間および前記流通路には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とする上記のフロートガラス製造方法を提供する。

本発明では、冷却水の流通路が狭まったり、閉塞したりすることが生じ難く、長期にわたって、適正に作動するトップロールを提供することが可能となる。

フロート法による板ガラスの製造方法のフローを概略的に示したフロー図である。 フロートガラス製造装置のフロートバスの上面の一例を、概略的に示した上面図である。 トップロールとガラスリボンの相対位置関係を概略的に示した側面図である。 本発明によるトップロールの先端部の一例を概略的に示した断面図である。 フロートガラス製造装置のフロートバスのトップロールの挿入部分の一部の概略の一例を示した断面図である。 本発明による板ガラスの製造方法のフローを概略的に示したフロー図である。

以下、本発明の特徴について詳しく説明する。

まず、本発明をより良く理解するため、図１を参照して、フロート法による板ガラスの製造工程について、簡単に説明する。

図１は、フロート法による板ガラスの製造方法のフロー図を概略的に示したものである。フロート法による板ガラスの製造方法は、
（I）原材料を溶解して、溶融ガラスを製造する溶解工程（ステップＳ１１０）と、
（II）フロートガラス製造において、フロートバスに溶融ガラスを導入して、ガラスリボンを形成するガラスリボン形成工程（ステップＳ１２０）と、
（III）徐冷炉でガラスリボンを徐冷して、板ガラスを得る徐冷工程（ステップＳ１３０）と、
を有する。

（I）の溶解工程では、板ガラスの組成に合わせて調合、混合された、珪砂、石灰石、および／またはソーダ灰等の原材料を、溶解窯に投入することにより、溶融ガラスが製造される。溶解窯の温度は、板ガラスの組成によって異なるが、例えば１４００℃〜１６００℃程度である。

加熱の方法は、特に限られず、例えば、溶解窯内部に設けたバーナーの火炎により、原材料を加熱しても良い。バーナーは、例えば、重油または天然ガスを燃料とする。あるいは、一般的な電気溶解炉を用いて、加熱を行っても良い。

（II）のガラスリボン形成工程では、（I）の工程で得られた溶融ガラスが、溶融スズを収容するフロートバスに導入され、ガラスリボンが形成される。また、得られたガラスリボンがフロートバスの出口から搬出される。この工程については、後に詳しく説明する。

（III）の徐冷工程では、フロートバスから引き出されたガラスリボンが徐冷され、板ガラスが提供される。

徐冷炉は、燃焼ガスまたは電気ヒータによる熱を、徐冷炉内の必要位置に供給することができる。従って、比較的高温で徐冷炉内に導入されたガラスリボンは、最終的に常温に近い温度域まで冷却され、徐冷炉から排出される。

以上の工程により、板ガラスが製造される。

次に、図２を参照して、前述の（II）の工程（ステップＳ１２０）について、より詳しく説明する。

図２は、（II）のガラスリボン形成工程（ステップＳ１２０）に使用されるフロートガラス製造装置のフロートバスの上面図の一例を、概略的に示した図である。

フロートガラス製造装置２００は、導入部２１０と、フロートバス２３０と、搬送装置２８０と、トップロール３００とを有する。

導入部２１０は、前述の工程（I）で得られた溶融ガラスを、内部に溶融スズ（溶融スズ合金も含み、以下熔融スズと称す。）２２０を有するフロートバス２３０内に導入するための部分である。

フロートバス２３０内に導入された溶融ガラスは、溶融スズ２２０の表面に浮遊した状態で、フロートバス２３０の上流側２３２から下流側２３４に向かって連続的に移動し、これにより、ガラスリボン２４０が形成される。

なお、ガラスリボン２４０は、無拘束状態では、溶融ガラスの表面張力と重力との関係により平衡厚み（例えば７ｍｍ前後）に至る傾向にある一方、ガラスリボンは進行方向に引っ張られて搬送されるため、特に幅（図２の上下方向の長さ）が中心方向に向かって収縮する傾向にある。そこで、このガラスリボン２４０の収縮を抑制して、ガラスリボン２４０の厚さを所定の厚さに維持するため、トップロール３００が使用される。

図３には、トップロール３００を使用して、ガラスリボン２４０の厚さを一定の薄さに維持するときの、ガラスリボン２４０とトップロール３００の先端部３２０の相対位置関係を示す。

図３に示すように、トップロール３００は、先端部３２０に円盤状回転部材３２５を有する。通常の場合、この回転部材３２５は、該回転部材３２５の周囲に、円周方向に沿って形成された突起部３２６を有する。

この回転部材３２５を、ガラスリボン２４０の進行方向に沿った両側部分の表面に接触させた場合、回転部材３２５、特に突起部３２６により、ガラスリボン２４０の両側部分が押さえ付けられ、回転部材３２５が回転される。このため、ガラスリボン２４０は、回転部材３２５によって拘束され、進行方向に対して垂直な方向に、収縮することができなくなる。従って、トップロール３００を使用することにより、ガラスリボン２４０を、所定の厚さに維持することができる。

回転部材３２５は、トップロール３００の中心軸３２８に対して回転される構造となっている。

トップロール３００の先端部３２０は、高温のガラスリボン２４０と直接接するため、使用時に温度が著しく上昇するおそれがある。そのため、トップロール３００の先端部３２０は、トップロール３００の内部に形成された先端部空間に冷却水を流通させることにより、冷却される構成となっている。これにより、トップロール３００の先端部３２０の温度上昇を抑制することができる。

また、装置２００は、フロートバス２３０の下流側２３４の出口の外側に設けられた搬送装置２８０を有する。

搬送装置２８０は、例えば、リフトアウトロール装置である。リフトアウトロール装置の回転により、ガラスリボン２４０は、フロートバス２３０の出口から引き出され、その後、徐冷炉２８５に搬入される。その後、ガラスリボン２４０は、徐冷炉２８５において、室温（近傍）まで徐冷される。

（本発明によるトップロールの特徴）
次に、図４を参照して、本発明によるトップロールについて、詳しく説明する。

図４は、本発明によるトップロールの先端部の一例を概略的に示した図である。

本発明によるトップロール４００は、先端部４２０と、支柱部４５０とを有し、支柱部４５０の一端に、先端部４２０が設置されている。

先端部４２０は、略円盤状の回転部材４２５で構成され、該回転部材４２５は、内部に先端部空間４２２を有する中空構造となっている。また、回転部材４２５は、円盤の外周全周に沿って歯車形状が２列形成され、このため、外周に複数の突起部４２６を２列有する。なお、図において、突起部４２６は、三角形状の断面を有するが、本発明は、これに限られるものではない。すなわち、突起部４２６は、いかなる断面形状を有しても良く、例えば、突起部の断面は、矩形状または半円状等であっても良い。また、突起部４２６の列は、特に限られず、図４に示すような２列であっても、その他の数（例えば、１列または３列以上）であっても良い。

支柱部４５０は、同一の中心軸４２８の方向に沿って伸びる内管４５５および外管４７０を有する。内管４５５および外管４７０は、中空の管状部材で構成される。内管４５５は、内部に内側空間４６０を有する。外管４７０は、一端が結合部４４０を介して、先端部４２０と結合されており、内部には、内管４５５が収容されている。外管４７０の内周面と、内管４５５の外周面の間には、外側空間４８０が形成されている。

なお、図４には示していないが、トップロール４００は、支柱部４５０の他端側に、外管４７０に接続されたギア等の減速機構、およびモータ等の駆動装置を有する。従って、駆動装置によりギアやタイミングベルト等の減速機構を制御することにより、支柱部４５０の外管４７０を介して、先端部４２０の回転部材４２５を、所定の回転数で回転させることができる。

前述のように、トップロール４００の先端部４２０は、冷却水により、冷却される。冷却水は、例えば、内管４５５の内側空間４６０を通り、回転部材４２５の先端部空間４２２に至り、その後、外側空間４８０を通って流れる。あるいは、冷却水は、その逆向きに流れても良い。トップロール４００の内部には、内管４５５の内側空間４６０と回転部材４２５の先端部空間４２２と外側空間４８０とを通じた経路で、冷却水の流通路が形成される。

ここで、従来においては、トップロール３００の流通路を流れる冷却水には、工業用水が使用される。

しかしながら、工業用水を冷却水として使用したトップロールでは、時間とともに、工業用水中に含まれる不純物成分が徐々に流通路を構成する壁に析出、堆積して行く傾向にある。従って、トップロールを長期間使用した後には、工業用水中に含まれる不純物成分（以下、単に「堆積性不純物」という）の堆積によって、冷却水の流通路が狭まり、あるいは流通路が閉塞され、トップロールの先端部を十分に冷却することができなくなるという問題が生じ得る。

また、このような冷却水の「詰まり」が生じると、トップロールの先端部の温度が急激に上昇し（例えば８００℃〜１０００℃）、トップロールの回転部材がガラスリボンに接着してしまったり、先端部にガラスリボンが巻き付いたりして、歯車状の回転部材が十分に回転することができなくなるおそれがある。この場合、トップロールが適正に動作することができなくなる上、ガラスリボンの搬送にも支障が生じるおそれがある。

特に、近年は、例えば液晶パネルなどの表示装置向けに、厚さが薄い板ガラス（例えば厚さ０．３ｍｍ〜１ｍｍなど）の生産が拡大している。また、これらのガラスとしては、主に、無アルカリガラス（例えば無アルカリのアルミノ硼珪酸ガラス）が使用される。このガラスは、高融点であり、通常のソーダライムガラスに比べて、融点が１００℃以上高い。

このようなガラスの場合、ガラスの製造時に、ガラスリボンを今まで以上に薄く維持する必要があり、一製造設備当たりに設置されるトップロールの数を、これまで以上に増やす必要がある。また、同じスペース内に配置されるトップロールの数を増やすためには、トップロールの先端部に設置される円盤状の回転部材の直径を、より小さくする必要がある。このため、近年、トップロール内に設けられる冷却水の流通路は、より狭小化される傾向にある。

また、ガラスリボン温度の高温化に伴い、トップロールの先端部は、より高い温度に晒されるようになる。前述のような「堆積性不純物」が冷却水の流通路に付着する量は、トップロールの温度上昇とともに上昇する可能性が高い。

従って、このような近年の状況の下では、前述の冷却水の「詰まり」の問題は、トップロールを短時間しか使用しない場合でも、発生する傾向が高くなる。なお、工業用水を使用して、前述のような薄くて高融点のガラスを、一般的なトップロールを用いて製造した場合、先端部空間に、堆積性不純物が付着していることが確認された。この堆積性不純物には、カルシウム硫化物、カルシウム硫化物の水和物、およびカルシウム炭酸塩などが含まれていた。

本発明によるトップロール４００では、上記堆積性不純物の付着を防止するため、流通路に流れる冷却水として、工業用水ではなく、「硬度」が１００（ｍｇ／リットル）以下の水が使用される。特に、本発明に使用される冷却水の「硬度」は、８０（ｍｇ／リットル）以下であることが好ましく、３０（ｍｇ／リットル）以下であることがより好ましく、１０（ｍｇ／リットル）以下であることがさらに好ましい。

なお、本願において、「硬度」とは、水中に含まれるカルシウム塩とマグネシウム塩の濃度を、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）の量に換算したときの値（単位ｍｇ／リットル）を意味することに留意する必要がある。例えば、１００ｍｇ／リットルの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）と、１００ｍｇ／リットルの炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）とを含む水の硬度Ｐは、

硬度Ｐ（ｍｇ／リットル）＝炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）の濃度＋炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）の濃度を炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）の濃度に換算した値
＝１００（ｍｇ／リットル）＋（１００（ｍｇ／リットル）／８４．３）×１００．０８
＝２１８．７（ｍｇ／リットル）

である。

本発明の場合、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が使用されるため、冷却水中に含まれる「堆積性不純物」は、有意に抑制される。従って、「堆積性不純物」が流通路に析出、堆積することを有意に抑制することができる。また、これにより、長期にわたって、トップロール４００の先端部４２０の温度上昇を抑制することが可能となり、トップロール４００の回転部材４２５がガラスリボンに接着してしまうという問題、さらには、トップロールが適正に動作することができなくなるという問題を抑制することが可能になる。前記冷却水の硬度は、８０（ｍｇ／リットル）以下であると堆積性不純物の発生を一層抑制できるようになり、３０（ｍｇ／リットル）以下であるとさらに堆積性不純物の発生を抑制できる。また冷却水の硬度は、１０（ｍｇ／リットル）以下であると顕著にその効果が認められる。
さらに、前記冷却水は、濁度が２０度以下であると流通路壁への不純物の付着を防止できるため好ましく、１０度以下であるとより好ましく、５度以下であるとさらに好ましい。ここでいう濁度とは、ＪＩＳ−Ｋ−０１０１ ９．２に定められる水の濁りの程度の指標であって、精製水１リットル中に標準物質（カオリンまたはホルマジン）１ｍｇを含む場合と同程度の濁りを濁度１度（または１ｍｇ／リットル）とするものである。
また、前記冷却水は、電気伝導率が１０００ｍＳ／ｍ以下であると堆積性不純物の発生を抑制できるため好ましい。前記電気伝導率は２５０ｍＳ／ｍ以下であるとより好ましく、１５０ｍＳ／ｍ以下であるとさらに好ましい。ここでいう冷却水の電気伝導率（導電率または比電気伝導度ともいう）とは、ＪＩＳ−Ｋ−０１０１ １２に定められる導電性の指標であって、断面積１ｃｍ^２、距離１ｃｍの相対する電極間にある溶液の２５℃における電気伝導のしやすさの指標である。含有する電解質が多いほど電気を通しやすくなるため、電気伝導率（導電率）により溶解している電解質の量を推定することができる。

なお、本発明によるトップロール４００において、回転部材４２５の材質は、特に限られない。通常の場合、回転部材４２５は、例えば鋼、または耐熱合金のような金属で構成される。金属製の回転部材４２５を使用することにより、回転部材４２５の冷却時の冷却効果が高まる。

また、回転部材４２５は、表面がコーティングまたは表面改質されていても良い。コーティングの材料は、耐熱性を有するものが好ましく、例えば、金属窒化物等が使用されても良い。表面改質は、ガラスリボン、溶融スズ、スズ酸化物等に対する親和性および／または吸着性が低い特性のものが好ましい。

また、回転部材４２５は、中心が軸４２８を通る略円盤の形状で構成される。円盤の直径は、特に限られないが、例えば１００〜３００ｍｍ（約４〜１２インチ）の範囲であることが好ましく、１２０〜２５０ｍｍ（約５〜１０インチ）の範囲であることがより好ましく、１５０〜２３０ｍｍ（約６〜９インチ）の範囲であることがさらに好ましい。本発明では、前述のように、「堆積性不純物」が流通路に析出、堆積することを有意に抑制することができるため、比較的小さな直径を有する回転部材４２５を使用しても、冷却水の詰まりは、生じ難いことに留意する必要がある。

内管４５５および外管４７０の材質は、特に限られない。内管４５５および外管４７０は、例えば鋼（例えばステンレス鋼）、または耐熱合金のような金属で構成されても良い。また、外管４７０は、表面がコーティングまたは表面改質されていても良い。コーティングの材料は、耐熱性を有するものが好ましく、例えば、金属窒化物等が使用されても良い。表面改質は、ガラスリボン、溶融スズ、スズ酸化物等に対する親和性および／または吸着性が低い特性のものが好ましい。

次に、図５を参照して、本発明によるトップロールを備えるフロートガラス製造装置のフロートバスのガラスリボンの端部へのトップロールの挿入部分のより実際的な構成について説明する。

図５は、フロートガラス製造装置５００のフロートバスのトップロールの挿入部分の一部の概略断面図である。図２においては、詳しく説明しなかったが、実際のフロートガラス製造装置５００は、フロートバス５３０の上部に設置された上部シーリング構造５１０、および該上部シーリング構造５１０とフロートバス５３０の間に設置されたサイドシーリング壁５４０とを備える。

サイドシーリング壁５４０には、トップロール用の挿入孔５４２が設けられており、この挿入孔５４２を介して、トップロール４００が設置されている。

通常、上部シーリング構造５１０とサイドシーリング壁５４０によって取り囲まれた、フロートバス５３０の上部空間５５０には、フロートバス５３０内の溶融スズ５２０の酸化を防止する目的で、還元性ガス（通常は、水素と窒素の混合ガス）が供給される。しかしながら、サイドシーリング壁５４０の挿入孔５４２またはその他の隙間から、酸素が侵入する場合がある。特に、トップロール４００は、可動性のため、サイドシーリング壁５４０の挿入孔５４２とトップロール４００の間の隙間を完全になくすことは、極めて難しい。そして、このような酸素の侵入によって、溶融スズ５２０が汚染される場合がある。

また、トップロール４００は、冷却されているため、トップロール４００の近傍では、気流の下降が生じる。そのため、トップロール４００と挿入孔５４２の間の隙間から侵入した酸素は、下降流に乗って、サイドシーリング壁５４０の内表面から、溶融スズ５２０の表面に導かれるようになる。

従って、上部空間５５０に侵入した酸素を溶融スズ５２０に接触させずに、装置外部に排出させるため、サイドシーリング壁５４０の挿入孔５４２の位置よりも低く、溶融スズ５２０の表面よりも高い位置には、排気用の貫通孔５６０が設置されることが好ましい。また、この貫通孔５６０には、排気管５６２が接続される。これにより、上部空間５５０に侵入した酸素は、下降流に乗って溶融スズ５２０の表面に到達する前に、貫通孔５６０から排気管５６２を通って外部に排出されるようになる。

このような貫通孔５６０は、複数設けられ、各貫通孔は、対応する各トップロール４００の下側（前述のように正確には、挿入孔５４２の位置よりも低く、溶融スズ５２０の表面よりも高い位置）に、設けられることが好ましい。

また、貫通孔５６０の内径は、１０〜２００ｍｍの範囲であることが好ましく、２０〜１５０ｍｍの範囲であることがより好ましく、３０〜１２０ｍｍの範囲であることがさらに好ましい。また、隣り合う貫通孔５６０同士の中心間距離は、１５００〜３５００ｍｍ（約６０〜１３８インチ）の範囲であることが好ましく、１０００〜２５００ｍｍ（約４０〜１００インチ）の範囲であることがより好ましく、５００〜１５００ｍｍ（約２０〜６０インチ）の範囲であることがさらに好ましい。なお、前記貫通孔５６０の断面は円形に限定されず、楕円形、矩形、スリット形状など適宜選択できる。

（本発明によるガラスの製造方法）
次に、図６を参照して、本発明によるガラスの製造方法について、説明する。

本発明によるガラスの製造方法は、前述のフロート法に基づくものであり、当該方法は、
（１）フロートバスに、溶融ガラスを導入するステップ（ステップＳ５１０）と、
（２）溶融ガラスをフロートバスの上流側から下流側に搬送させ、ガラスリボンを形成するステップ（ステップＳ５２０）と、
（３）トップロールの先端部を前記ガラスリボンの進行方向の所定領域、すなわちフロートバスの上流領域におけるガラスリボンの両側の上面に押し付けながらトップロールをガラスリボンの進行方向に回転させることにより、前記ガラスリボンの収縮を抑制するステップであって、前記トップロールは、前記先端部に、先端部空間を有し、該先端部空間には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されるステップ（ステップＳ５３０）と、
を有する。

前述のように、このような方法では、長期にわたって、トップロール４００の先端部４２０の温度上昇を抑制することが可能となり、トップロール４００の回転部材４２５がガラスリボンに接着してしまうという問題、さらには、トップロールが適正に動作することができなくなるという問題を抑制することが可能になる。本発明は、薄板（板厚：０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ）の無アルカリガラスガラス板の製造に有効であり、さらには、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの板厚の薄板の無アルカリガラスの製造にも適用可能である。

具体例として、下記例１、２の冷却水を用いてソーダライムガラスを製造し、また下記例３の冷却水を用いて無アルカリガラスを製造したところ、いずれの場合も１年以上フロート成形設備の正常運転を継続することができた。
例１： 硬度９４（ｍｇ／リットル）、濁度１度
例２： 硬度３４（ｍｇ／リットル）、濁度３度
例３： 硬度４（ｍｇ／リットル）、濁度１２度
一方、一般的な工業用水（硬度１００ｍｇ／リットル超の硬水）を冷却水として用いて無アルカリガラスを製造したところ、使用開始から２ヶ月後にトップロールの先端部が溶融ガラスに接着する問題が生じた。

本発明によれば、フロート法で板ガラスを製造する設備のフロートバス内に配するトップロールの冷却水の流通路が狭まったり、閉塞したりすることが生じ難く、長期にわたって、トップロールを適正に作動させることができるので、フロート法のよる各種板ガラスの製造において、特に板厚の薄いフロート法による無アルカリガラスの安定操業において有用である。
なお、２００９年６月１９日に出願された日本特許出願２００９−１４６５３１号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。

２００ フロートガラス製造装置
２１０ 導入部
２２０ 溶融スズ
２３０ フロートバス
２３２ 上流側
２３４ 下流側
２４０ ガラスリボン
２８０ 搬送装置
２８５ 徐冷炉
３００ トップロール
３２０ 先端部
３２５ 回転部材
３２６ 突起部
３２８ 中心軸
４００ トップロール
４２０ 先端部
４２２ 先端部空間
４２５ 回転部材
４２６ 突起部
４２８ 中心軸
４５０ 支柱部
４５５ 内管
４６０ 内側空間
４７０ 外管
４８０ 外側空間
５００ フロートガラス製造装置
５１０ 上部シーリング構造
５２０ 溶融スズ
５３０ フロートバス
５４０ サイドシーリング壁
５４２ 挿入孔
５５０ 上部空間
５６０ 貫通孔
５６２ 排気管

Claims (13)

1. フロートバス内の溶融ガラスリボンの収縮の抑制に使用され、
   前記溶融ガラスリボンと接触する、回転可能な先端部を有し、
   該先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっているトップロールであって、
   前記先端部空間には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とするトップロール。
2. 前記先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっており、かつ当該先端部空間に冷却水を供給する流通路を有するトップロールであって、
   前記先端部空間および前記流通路には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とする請求項１に記載のトップロール。
3. 前記冷却水の硬度は、３０（ｍｇ／リットル）以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のトップロール。
4. 前記冷却水の硬度は、１０（ｍｇ／リットル）以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトップロール。
5. 前記冷却水は、濁度が２０度以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトップロール。
6. 当該トップロールは、回転軸方向に延伸する内管および外管を有し、
   前記外管は、前記内管を収容し、内管の内部には内側空間が形成され、前記外管の内周面と前記内管の外周面との間には、外側空間が形成され、
   前記内側空間および外側空間を介して、前記先端部空間の冷却水が流通されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトップロール。
7. 前記先端部は、１００ｍｍから３００ｍｍの範囲の最大直径を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のトップロール。
8. 上面で溶融ガラスリボンが搬送されるフロートバスと、前記溶融ガラスリボンの収縮の抑制に使用されるトップロールとを備えるフロートガラス製造装置であって、
   前記トップロールは、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトップロールであることを特徴とするフロートガラス製造装置。
9. 当該フロートガラス製造装置は、さらに、前記フロートバスの上部に設置された上部シーリング構造、および前記フロートバスと前記上部シーリング構造との間に設置されたサイドシーリング壁を有し、
   前記サイドシーリング壁には、前記トップロールが通る挿入孔が設けられており、
   前記挿入孔と前記溶融ガラスリボンの表面との間の位置には、複数の貫通孔が設けられ、
   前記複数の貫通孔の内径は、１０ｍｍから２００ｍｍの範囲であり、
   隣り合う貫通孔の中心間の距離は、１５００ｍｍから３５００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項８に記載のフロートガラス製造装置。
10. フロートバスに溶融ガラスを導入するステップと、
    前記溶融ガラスを前記フロートバスの上流側から下流側に搬送させ、ガラスリボンを形成するステップと、
    トップロールの先端部を前記ガラスリボンの進行方向の所定領域の両側の上面に押し付けながら回転させることにより、前記ガラスリボンの収縮を抑制するステップと、
    を有する、フロートガラス製造方法であって、
    前記トップロールは、回転可能な先端部を有し、
    該先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっており、
    前記先端部空間には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とするフロートガラス製造方法。
11. 前記トップロールの先端部は、内部に先端部空間を有する中空構造となっており、かつ当該先端部空間に冷却水を供給する流通路を有し、
    前記先端部空間および前記流通路には、硬度が１００（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とする請求項１０に記載のフロートガラス製造方法。
12. 前記先端部空間には、硬度が３０（ｍｇ／リットル）以下の冷却水が流通されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のフロートガラス製造方法。
13. 前記フロートバスの上部には、上部シーリング構造が設置され、前記フロートバスと前記上部シールイング構造との間には、サイドシーリング壁が設置され、該サイドシーリング壁には、前記トップロールが通る挿入孔が設けられており、
    前記挿入孔と前記ガラスリボンの表面との間の位置には、複数の貫通孔が設けられ、
    前記複数の貫通孔の内径は、１０ｍｍから２００ｍｍの範囲であり、
    隣り合う貫通孔の中心間の間隔は、１５００ｍｍから３５００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のフロートガラス製造方法。

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