WO2013187179A1 - 板ガラスの製造装置、及び板ガラスの製造方法 - Google Patents

板ガラスの製造装置、及び板ガラスの製造方法 Download PDF

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誓也 田中
修 下宮
俊二 井上
真毅 後藤
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旭硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention sheet glass manufacturing apparatus, and a method of manufacturing a glass sheet.
  • the float process is a method in which molten glass is continuously supplied onto a molten metal (for example, molten tin) accommodated in a bathtub and formed into a strip-shaped glass ribbon on the molten metal.
  • the formed glass ribbon is pulled up from the molten metal by a lift-out roll and conveyed into a slow cooling furnace.
  • the glass ribbon slowly cooled in the slow cooling furnace is cut into a predetermined size by a cutting machine to obtain a plate glass.
  • the temperature in the slow cooling furnace becomes lower as it goes from the inlet toward the outlet, and a plurality of transport rolls for transporting the glass ribbon in a predetermined direction are provided in the slow cooling furnace (see, for example, Patent Document 1).
  • the transport roll in the upstream area in the transport direction is easily exposed to the vapor of molten metal flowing in from the float bath, and the molten metal tends to adhere to the outer surface of the transport roll in the upstream area.
  • the upstream region is a constant region from the most upstream part of the slow cooling furnace to the downstream, and refers to a region where the temperature of the glass ribbon is 600 to 800 ° C.
  • the adhering molten metal reacts with oxygen in the slow cooling furnace and oxidizes, and adheres firmly as a solid material to the surface of the transport roll.
  • the glass ribbon may be damaged.
  • the glass ribbon is not completely solidified in the vicinity of the transport roll in the upstream area and is soft.
  • This invention is made
  • a plate glass manufacturing apparatus includes: A lift-out roll that pulls up the glass ribbon formed on the molten metal contained in the bathtub from the molten metal and conveys it into the annealing furnace; A plurality of transport rolls for transporting the glass ribbon in a predetermined direction in the slow cooling furnace, Among the plurality of transport rolls, a part or all of the transport rolls disposed in the region where the temperature of the glass ribbon is 600 to 800 ° C. serves as a non-contact portion that forms a gap with the glass ribbon. It includes a shaft portion and a contact portion that comes into contact with the width direction end portion of the glass ribbon.
  • the manufacturing method of the plate glass by the other aspect of this invention is as follows.
  • a plate glass manufacturing apparatus and a plate glass manufacturing method capable of obtaining a plate glass of good quality.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a sheet glass manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram (1) illustrating an example of a transport roll having a shaft portion as a non-contact portion and a contact portion and a slide mechanism thereof.
  • FIG. 3 is a diagram (2) illustrating an example of a transport roll having a shaft portion as a non-contact portion and a contact portion and a slide mechanism thereof.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a modified example of a transport roll having a shaft portion and a contact portion as a non-contact portion.
  • 5 (a) to 5 (e) are diagrams showing examples of combinations of transport rolls in the upstream area in the transport direction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a sheet glass manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the plate glass manufacturing apparatus 100 includes a melting apparatus 200 that melts the glass raw material 10 to produce the molten glass 12, and a molding apparatus 300 that forms the molten glass 12 supplied from the melting apparatus 200 into a belt shape to produce the glass ribbon 14. Is provided.
  • the plate glass manufacturing apparatus 100 includes a lift-out device 400 that transports the glass ribbon 14 formed by the forming device 300 to the slow cooling device 500, and a slow cooling device 500 that cools the glass ribbon 14 slowly.
  • the melting apparatus 200 melts the glass raw material 10 to produce a molten glass 12.
  • the melting apparatus 200 includes a melting tank 210 that stores the molten glass 12 and a burner 220 that forms a flame above the molten glass 12 that is stored in the melting tank 210.
  • the glass raw material 10 thrown into the melting tank 210 is gradually melted into the molten glass 12 by the radiant heat from the flame formed by the burner 220.
  • the molten glass 12 is continuously supplied from the melting tank 210 to the molding apparatus 300.
  • the forming apparatus 300 is a float forming apparatus and includes a bathtub 320 that accommodates a molten metal (for example, molten tin) 310. Above the tub 320, the ceiling 330 is disposed. The ceiling 330 is provided with a supply port 331 for supplying reducing gas to the space above the molten metal 310 in order to prevent oxidation of the molten metal 310. As the reducing gas, a mixed gas of nitrogen and hydrogen is used. The supply port 331, the heater 340 is inserted.
  • a molten metal for example, molten tin
  • the forming apparatus 300 forms the glass ribbon 14 by forming the molten glass 12 continuously supplied onto the molten metal 310 into a strip shape by causing the molten glass 12 to flow in a predetermined direction on the molten metal 310.
  • the glass ribbon 14 gradually decreases in temperature while flowing in a predetermined direction, and reaches a temperature at which it can be pulled up from the molten metal 310.
  • the glass ribbon 14 is pulled up from the molten metal 310 by the lift-out device 400 and conveyed to the slow cooling device 500.
  • the lift-out device 400 includes a heat insulating structure 410 disposed between the molding device 300 and the slow cooling device 500, and a lift-out roll 420 disposed in the internal space of the heat insulating structure 410.
  • Insulating structure 410 surrounds the conveying path of the glass ribbon 14.
  • a heater or a cooler may be provided inside the heat insulating structure 410.
  • a reducing gas flows from the molding apparatus 300 into the heat insulating structure 410.
  • a drape 430 is suspended above the heat insulating structure 410 in order to block the airflow between the molding apparatus 300 and the slow cooling apparatus 500.
  • a graphite seal block 440 is installed below the heat insulating structure 410 in order to block the airflow between the molding apparatus 300 and the slow cooling apparatus 500.
  • the seal block 440 is fixed to the heat insulating structure 410, and cleans the outer peripheral surface of the lift-out roll 420 by contacting the outer peripheral surface of the rotating lift-out roll 420.
  • each lift-out roll 420 is parallel to the width direction of the glass ribbon 14.
  • the lift-out roll 420 is rotated by a rotation motor (not shown) to pull up the glass ribbon 14 from the molten metal 310. Thereafter, the glass ribbon 14 is conveyed obliquely upward on the plurality of lift-out rolls 420 and supplied to the slow cooling device 500.
  • the slow cooling device 500 gradually cools the glass ribbon 14.
  • the slow cooling device 500 includes, for example, a slow cooling furnace (rare) 510 having a heat insulating structure, and a plurality of transport rolls 520 and 530 that are disposed in the slow cooling furnace 510 and transport the glass ribbon 14 in a predetermined direction.
  • the atmospheric temperature in the slow cooling furnace 510 becomes lower as it goes from the inlet to the outlet of the slow cooling furnace 510.
  • the atmospheric temperature in the slow cooling furnace 510 may be adjusted by a heater 540 provided in the slow cooling furnace 510.
  • a cooler may be installed in the slow cooling furnace 510.
  • the heater 540 is fixed to the ceiling, hearth, or side wall of the slow cooling furnace 510.
  • a plurality of heaters 540 are provided at intervals in the conveyance direction of the glass ribbon 14 and are controlled independently.
  • a plurality of heaters 540 are provided at intervals in the width direction of the glass ribbon 14 and may be controlled independently.
  • the glass ribbon temperature in the vicinity of the outlet of the slow cooling furnace 510 is a temperature below the strain point of the glass. Since the residual strain hardly occurs due to temperature unevenness at a temperature below the strain point of the glass, the glass ribbon 14 carried out from the outlet of the slow cooling furnace 510 is allowed to cool.
  • the plurality of transport rolls 520 and 530 are rotatable around the central axis of each transport roll 520 and 530.
  • the central axes of the transport rolls 520 and 530 are parallel to the width direction of the glass ribbon 14.
  • the plurality of transport rolls 520 and 530 are rotated by a rotation motor (not shown) to transport the glass ribbon 14 in a predetermined direction.
  • the glass ribbon 14 is gradually cooled while being transported horizontally on the transport rolls 520 and 530, and is transported from the outlet of the slow cooling furnace 510.
  • the transport roll 520 in the upstream area in the transport direction is easily exposed to the vapor of the molten metal 310, and the liquefied molten metal is likely to adhere to the outer surface of the transport roll 520 in the upstream area. If the adhering matter bites between the rotating transport roll 520 and the glass ribbon 14, the glass ribbon 14 may be damaged. In particular, since the most upstream transport roll 520 has a remarkable adhesion of molten metal, the glass ribbon 14 is easily damaged. The glass ribbon 14 is not completely solidified in the vicinity of the conveyance roll 520 in the upstream area, and is soft.
  • a part or all of the upstream-side transport roll 520 is a shaft portion 521 as a non-contact portion that forms a gap with the glass ribbon 14, a contact portion 522 that contacts the widthwise end portion of the glass ribbon 14, and the like. This is a transport roll 520-1.
  • FIG. 3 is a view when the transport roll of FIG. 2 slides in the left direction in the drawing.
  • the state of FIG. 2 is indicated by a two-dot chain line. 2 can also slide in the right direction in the drawing.
  • the shaft part 521 as a non-contact part is formed integrally with the two contact parts 522 and connects between the two contact parts 522.
  • the outer diameter of the shaft portion 521 is smaller than the outer diameter of the contact portion 522.
  • the shaft portion 521 is formed coaxially with a rotation shaft 526 extending from both ends of the transport roll 520-1. Rotating shaft 526 is integrally formed with the conveying rolls 520-1.
  • Two contact portions 522 are provided at an interval in the width direction of the glass ribbon 14 and support both ends in the width direction of the glass ribbon 14 from below. Since both end portions in the width direction of the glass ribbon 14 tend to become thick due to surface tension during molding, they are removed by cutting after slow cooling. Even if both ends in the width direction of the glass ribbon 14 are damaged, they do not become part of the plate glass, so the quality of the plate glass is not impaired.
  • the corners of the surfaces 522a and 522b facing each other of the two contact portions 522 and the outer peripheral surface 522c of each contact portion 522 are chamfered.
  • the chamfering may be R chamfering or C chamfering as shown in FIG.
  • the contact portion 522 is unlikely to bite into the glass ribbon 14, and the glass ribbon 14 is difficult to break.
  • angular part of the surface on the opposite side to the opposing surfaces 522a and 522b of each contact part 522, and the outer peripheral surface 522c of each contact part 522 may be chamfered as shown in FIG. It does not have to be.
  • the conveyance roll 520-1 having the non-contact part 521 and the contact part 522 can support the glass ribbon 14 at the time of producing the plate glass without impairing the quality of the plate glass.
  • the contact between the upstream transport roll 520 and the glass ribbon 14 is suppressed, so that the glass ribbon 14 is prevented from being damaged, and the replacement frequency of the upstream transport roll 520 can be reduced.
  • the transport roll 520-1 having the non-contact part 521 and the contact part 522 is used as the most upstream transport roll 520, damage to the glass ribbon 14 is remarkably suppressed.
  • positioned in the upstream area of the slow cooling furnace 510 may be the conveyance roll 520-1 which has a contact part and a non-contact part (FIG. 5 (a)).
  • a transport roll 520-1 having a contact portion and a non-contact portion and a transport roll 520-2 having a non-contact portion and a constant outer diameter may be alternately arranged.
  • a transport roll 520-1 having a contact part and a non-contact part and a transport roll 520-2 having no non-contact part may be randomly arranged. Further, a transport roll 520-1 having a contact part and a non-contact part is used only for the most upstream transport roll 520, and a transport roll 520-2 having no non-contact part is used for the second and subsequent transport rolls 520 from the upstream. May be used (FIG. 5E). As shown in FIG. 5A, when the transport roll 520-1 having a contact portion and a non-contact portion is continuously arranged, the center portion of the glass ribbon 14 may be bent.
  • FIGS. 5B to 5E it is possible to combine a transport roll 520-1 having a contact portion and a non-contact portion with a straight rod transport roll 520-2 having no non-contact portion. It is preferable for preventing the glass ribbon 14 from being bent.
  • the conveyance roll 520-1 having a contact part and a non-contact part is formed of a metal such as general structural rolled steel (SS material) or a ceramic such as silicon carbide (SiC). Metal in terms of cost, ceramic is excellent in such as heat resistance.
  • SS material general structural rolled steel
  • SiC silicon carbide
  • a nozzle that ejects sulfurous acid gas (SO 2 ) toward the lower surface of the glass ribbon 14 may be provided.
  • the transport roll 520-1 having a contact part and a non-contact part may be formed by coating a metal material with ceramic.
  • a coating method for example, a spraying method is used. According to this conveyance roll 520, both heat resistance and cost can be achieved.
  • the ceramic used for the coating is composed of at least one selected from the group consisting of silica, alumina, titania, zirconia, yttria, ceria, and lanthanum oxide as a base material made of oxide, alkaline earth metal oxide, aluminum oxide , Iron oxide, nickel oxide, titanium oxide, zinc oxide, rare earth metal oxide and the like may be contained.
  • a rotation shaft 526 extending from both ends of the transport roll 520-1 having a contact portion and a non-contact portion is rotatable about the rotation shaft 526 and movable in the axial direction of the rotation shaft 526. It is supported by.
  • Roll support member 550 is fixed to the annealing furnace 510.
  • the slow cooling device 500 may include a slide mechanism 560 that slides a transport roll 520-1 having a contact portion and a non-contact portion in the axial direction. According to the displacement of the glass ribbon 14 in the width direction, the position of the transport roll 520-1 in the upstream region can be optimized.
  • the slide mechanism 560 is provided on one roll support member 550.
  • the slide mechanism 560 includes a slide member 561 attached to the rotation shaft 526 of the transport roll 520-1 via a bearing Br, a ball screw nut 562 fixed to the slide member 561, and a ball screw shaft screwed to the ball screw nut 562. 563 or the like.
  • the ball screw nut 562 and the ball screw shaft 563 constitute a ball screw mechanism 564.
  • the slide member 561 is fixed to the outer ring of the bearing Br, and the inner ring of the bearing Br is fixed to the rotating shaft 526. Therefore, the slide member 561 can advance and retreat with respect to the roll support member 550 together with the rotation shaft 526 of the transport roll 520-1.
  • the slide member 561 is prevented from rotating by a plurality of ball screw mechanisms 564 so that it does not rotate with the rotation shaft 526 when the rotation shaft 526 of the transport roll 520-1 rotates.
  • the ball screw shaft 563 is attached to the roll support member 550 so as to be rotatable about its central axis and not movable in the axial direction.
  • the ball screw shaft 563 is rotated forward and backward by a drive source such as a rotary motor or manually.
  • a drive source such as a rotary motor or manually.
  • the plurality of ball screw shafts 563 rotate forward and backward in synchronization, the plurality of ball screw nuts 562 advance and retract in the axial direction.
  • the slide member 561 to which the plurality of ball screw nuts 562 are fixed advances and retreats in the left-right direction in the drawing, and the transport roll 520-1 advances and retreats. In this way, the transport roll 520-1 moves back and forth (slides) in the left-right direction in the figure with respect to the roll support member 550.
  • the type of glass of the plate glass manufactured by the manufacturing apparatus 100 is not particularly limited, but may be, for example, alkali-free glass, soda lime glass, or the like.
  • the alkali-free glass is used for a glass substrate or cover glass for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) or an organic EL display.
  • FPD flat panel display
  • Soda lime glass is used for window glass of automobiles and window glass of buildings.
  • the glass forming temperature is higher than in the case of soda-lime glass, and the molten metal 310 is likely to evaporate. Therefore, since the upstream transport roll 520 is easily exposed to the vapor of the molten metal 310, the effect of applying the present invention is remarkably obtained.
  • the alkali-free glass is a glass that substantially does not contain an alkali metal oxide (Na 2 O, K 2 O, Li 2 O) (that is, does not contain an alkali metal oxide except for inevitable impurities).
  • the total content (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) of the alkali metal oxide content in the alkali-free glass may be, for example, 0.1% or less.
  • the alkali-free glass is, for example, expressed in terms of mass percentage based on oxide, SiO 2 : 50 to 66%, Al 2 O 3 : 10.5 to 24%, B 2 O 3 : 0 to 12%, MgO: 0 to 8%, CaO: 0 to 14.5%, SrO: 0 to 24%, BaO: 0 to 13.5%, ZrO 2 : 0 to 5%, SnO: 0 to 3%, MgO + CaO + SrO + BaO: 9 to 29.5%.
  • the alkali-free glass is preferably expressed in terms of mass percentage based on oxide, SiO 2 : 58 to 66%, Al 2 O 3 : 15 to 22%, B 2 O 3 : 5 to 12%, MgO: 0 to 8 %, CaO: 0 to 9%, SrO: 3 to 12.5%, BaO: 0 to 2%, SnO: 0 to 1%, and MgO + CaO + SrO + BaO: 9 to 18%.
  • the chemical composition of the plate glass is measured with a commercially available fluorescent X-ray analyzer (for example, ZSX100e, manufactured by Rigaku Corporation).
  • the chemical composition of the plate glass is substantially the same as the chemical composition of the glass ribbon 14.
  • FIG. 4 is a view showing a modified example of a transport roll having a contact part and a non-contact part. This conveyance roll is used when the glass ribbon 14 is cut at three or more locations in the width direction.
  • the upstream-side transport roll 520-1A is disposed between the shaft portion 521, the two contact portions 522, and the two contact portions 522 as non-contact portions, and is in contact with the portion to be cut of the glass ribbon 14. It is comprised by the shape part 523. Ring-shaped portion 523 is integral with the shaft portion 521 formed. Hereinafter, the ring-shaped portion 523 will be described in detail.
  • the ring-shaped portion 523 protrudes from the outer periphery of the shaft portion 521, and supports the portion where the glass ribbon 14 is cut from below. A portion of the glass ribbon 14 to be cut is chamfered and ground after cutting. Even if the cut portion of the glass ribbon 14 is damaged, it does not become part of the plate glass, so the quality of the plate glass is not impaired. Therefore, the ring-shaped portion 523 can reduce the bending deformation due to the weight of the glass ribbon 14 without impairing the quality of the plate glass.
  • the outer peripheral portion of the ring-shaped portion 523 may be formed in a rounded shape when viewed from the transport direction so as not to damage the glass ribbon 14.
  • the outer peripheral portion of the ring-shaped portion 523 has a cross-sectional shape that is convex outward in the radial direction, and outward in the radial direction as it goes from both ends toward the center along the axial direction. It protrudes.
  • Only one ring-shaped portion 523 may be provided as shown in FIG. 4, or a plurality of ring-shaped portions 523 may be provided at intervals in the axial direction.
  • the slide mechanism 560 of the above embodiment may be applied to a transport roll 520-2 that does not have a contact portion, a transport roll 530 installed downstream from the upstream region, and the like.

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Abstract

　本発明は、浴槽内に収容された溶融金属上で成形されたガラスリボンを前記溶融金属から引き上げ徐冷炉内に搬送するリフトアウトロールと、前記徐冷炉内で前記ガラスリボンを所定方向に搬送する複数の搬送ロールとを備え、該複数の搬送ロールのうち、ガラスリボンの温度が６００～８００℃の領域に配設された一部、又は全ての搬送ロールは、前記ガラスリボンとの間に隙間を形成する非接触部としての軸部と、前記ガラスリボンの幅方向端部と接触する接触部とを含む、板ガラスの製造装置に関する。

Description

板ガラスの製造装置、及び板ガラスの製造方法
　本発明は、板ガラスの製造装置、及び板ガラスの製造方法に関する。
　従来から、板ガラスの製造方法として、フロート法が広く用いられている。フロート法は、浴槽内に収容された溶融金属（例えば溶融スズ）上に溶融ガラスを連続的に供給し、溶融金属上で帯状のガラスリボンに成形する方法である。成形したガラスリボンは、リフトアウトロールで溶融金属から引き上げられ、徐冷炉内に搬送される。徐冷炉内で徐冷されたガラスリボンは切断機で所定のサイズに切断され、板ガラスが得られる。徐冷炉内の温度は入口から出口に向かうほど低温となっており、徐冷炉内にはガラスリボンを所定方向に搬送する複数の搬送ロールが設けられている（例えば特許文献１参照）。
日本国特開２００９－１５５１６４号公報
　複数の搬送ロールのうち搬送方向上流域の搬送ロールは、フロートバスから流入した溶融金属の蒸気に曝されやすく、上流域の搬送ロールの外表面に溶融金属が付着しやすい。上流域とは、徐冷炉の最上流部から下流にかけての一定領域であり、ガラスリボンの温度が６００～８００℃である領域をいう。付着した溶融金属は、徐冷炉内の酸素と反応して酸化し、搬送ロールの表面に固体物として強固に付着する。
　この付着物が回転する搬送ロールとガラスリボンとの間に噛み込むと、ガラスリボンが傷付くことがある。ガラスリボンは上流域の搬送ロール近傍で完全には固化しておらず、柔らかい。
　上流域の搬送ロールによってガラスリボンが傷付くようになると、定期的なメンテナンスを待たずして、上流域の搬送ロールを交換せざるを得ない場合があり、板ガラス製造の生産性を落とすことが問題となっていた。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、品質の良好な板ガラスが得られる板ガラスの製造装置、及び板ガラスの製造方法の提供を目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一の態様による板ガラスの製造装置は、
　浴槽内に収容された溶融金属上で成形されたガラスリボンを前記溶融金属から引き上げ徐冷炉内に搬送するリフトアウトロールと、
　前記徐冷炉内で前記ガラスリボンを所定方向に搬送する複数の搬送ロールとを備え、
　該複数の搬送ロールのうち、ガラスリボンの温度が６００～８００℃の領域に配設された一部、又は全ての搬送ロールは、前記ガラスリボンとの間に隙間を形成する非接触部としての軸部と、前記ガラスリボンの幅方向端部と接触する接触部とを含む。
　また、本発明の他の態様による板ガラスの製造方法は、
　浴槽内に収容された溶融金属上で成形されたガラスリボンをリフトアウトロールで前記溶融金属から引き上げ徐冷炉内に搬送する工程と、
　前記徐冷炉内に配置された複数の搬送ロールで前記ガラスリボンを所定方向に搬送する工程とを備え、
　該複数の搬送ロールのうち、ガラスリボンの温度が６００～８００℃の領域に配設された一部、又は全ての搬送ロールは、前記ガラスリボンとの間に隙間を形成する非接触部としての軸部と、前記ガラスリボンの幅方向端部と接触する接触部とを含む。
　本発明によれば、品質の良好な板ガラスが得られる板ガラスの製造装置、及び板ガラスの製造方法が提供される。
図１は、本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置を示す断面図である。 図２は、非接触部としての軸部と接触部を有する搬送ロール及びそのスライド機構の一例を示す図（１）である。 図３は、非接触部としての軸部と接触部を有する搬送ロール及びそのスライド機構の一例を示す図（２）である。 図４は、非接触部としての軸部と接触部を有する搬送ロールの変形例を示す図である。 図５（ａ）～５（ｅ）は、搬送方向上流域の搬送ロールの組み合わせ例を示す図である。
　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。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して、説明を省略する。
　図１は、本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置を示す断面図である。
　板ガラスの製造装置１００は、ガラス原料１０を溶解し溶融ガラス１２を作製する溶解装置２００と、溶解装置２００から供給される溶融ガラス１２を帯状に成形してガラスリボン１４を作製する成形装置３００とを備える。また、板ガラスの製造装置１００は、成形装置３００で成形されたガラスリボン１４を徐冷装置５００に搬送するリフトアウト装置４００と、ガラスリボン１４を徐冷する徐冷装置５００とを備える。
　溶解装置２００は、ガラス原料１０を溶解し溶融ガラス１２を作製する。溶解装置２００は、溶融ガラス１２を収容する溶解槽２１０と、溶解槽２１０内に収容される溶融ガラス１２の上方に火炎を形成するバーナ２２０とを備える。溶解槽２１０内に投入されたガラス原料１０は、バーナ２２０が形成する火炎からの輻射熱によって溶融ガラス１２に徐々に溶け込む。溶融ガラス１２は、溶解槽２１０から成形装置３００に連続的に供給される。
　成形装置３００は、フロート成形装置であって、溶融金属（例えば、溶融スズ）３１０を収容する浴槽３２０を備える。浴槽３２０の上方には、天井３３０が配設される。天井３３０には、溶融金属３１０の酸化を防止するため、溶融金属３１０の上方空間に還元性ガスを供給する供給口３３１が形成されている。還元性ガスとしては、窒素と水素との混合ガスが用いられる。供給口３３１には、ヒータ３４０が挿通されている。
　成形装置３００は、溶融金属３１０上に連続的に供給される溶融ガラス１２を溶融金属３１０上で所定方向に流動させることにより帯状に成形し、ガラスリボン１４を作製する。ガラスリボン１４は、所定方向に流動しながら徐々に低温となり、溶融金属３１０から引き上げ可能な温度となる。ガラスリボン１４は、リフトアウト装置４００によって溶融金属３１０から引き上げられ、徐冷装置５００に搬送される。
　リフトアウト装置４００は、成形装置３００と徐冷装置５００との間に配設される断熱構造体４１０と、断熱構造体４１０の内部空間に配設されるリフトアウトロール４２０とを備える。
　断熱構造体４１０は、ガラスリボン１４の搬送経路を囲繞する。断熱構造体４１０の内部には、ガラスリボン１４の温度を調節するため、ヒータやクーラが設けられてもよい。断熱構造体４１０の内部には、成形装置３００から還元性ガスが流入する。断熱構造体４１０の上部には、成形装置３００と徐冷装置５００との間の気流を遮断するため、ドレープ４３０が吊り下げられる。また、断熱構造体４１０の下部には、成形装置３００と徐冷装置５００との間の気流を遮断するため、グラファイト製のシールブロック４４０が設置される。シールブロック４４０は、断熱構造体４１０に固定されており、回転するリフトアウトロール４２０の外周面と接触することで、リフトアウトロール４２０の外周面を清浄化する。
　各リフトアウトロール４２０の中心軸は、ガラスリボン１４の幅方向と平行となっている。リフトアウトロール４２０は、図示されない回転モータによって回転され、ガラスリボン１４を溶融金属３１０から引き上げる。その後、ガラスリボン１４は、複数のリフトアウトロール４２０上を斜め上方に向けて搬送され、徐冷装置５００に供給される。
　徐冷装置５００は、ガラスリボン１４を徐冷する。徐冷装置５００は、例えば、断熱構造の徐冷炉（レア）５１０と、徐冷炉５１０内に配設され、ガラスリボン１４を所定方向に搬送する複数の搬送ロール５２０、５３０とを含む。徐冷炉５１０内の雰囲気温度は、徐冷炉５１０の入口から出口に向かうほど低温となっている。徐冷炉５１０内の雰囲気温度は、徐冷炉５１０内に設けられるヒータ５４０で調整されてよい。なお、徐冷炉５１０内にクーラが設置されてもよい。
　ヒータ５４０は、徐冷炉５１０の天井、炉床、又は側壁に固定される。ヒータ５４０は、ガラスリボン１４の搬送方向に間隔をおいて複数設けられ、それぞれ独立に制御される。ヒータ５４０は、ガラスリボン１４の幅方向における温度分布を均一にするため、ガラスリボン１４の幅方向に間隔をおいて複数設けられ、それぞれ独立に制御されてよい。
　徐冷炉５１０の出口付近でのガラスリボン温度は、ガラスの歪点以下の温度となっている。ガラスの歪点以下の温度では温度ムラによって残留歪みがほとんど生じないので、徐冷炉５１０の出口から搬出されたガラスリボン１４は放冷される。
　複数の搬送ロール５２０、５３０は、各搬送ロール５２０、５３０の中心軸を中心に回転自在である。各搬送ロール５２０、５３０の中心軸は、ガラスリボン１４の幅方向と平行となっている。複数の搬送ロール５２０、５３０は、図示されない回転モータによって回転され、ガラスリボン１４を所定方向に搬送する。ガラスリボン１４は、搬送ロール５２０、５３０上を水平に搬送されながら徐冷され、徐冷炉５１０の出口から搬出される。
　徐冷炉５１０の出口から徐冷炉５１０の内部に大気が流入する。そのため、大気雰囲気で焼失するグラファイト製のブロックは徐冷炉５１０内で使用できず、徐冷炉５１０内に配設される搬送ロール５２０、５３０の外周面の清浄化が困難である。
　搬送方向上流域の搬送ロール５２０は溶融金属３１０の蒸気に曝されやすく、上流域の搬送ロール５２０の外表面に液化した溶融金属が付着しやすい。この付着物が回転する搬送ロール５２０とガラスリボン１４との間に噛み込むと、ガラスリボン１４が傷付くことがある。特に、最上流の搬送ロール５２０は、溶融金属の付着が顕著であるため、ガラスリボン１４が傷付きやすい。ガラスリボン１４は上流域の搬送ロール５２０近傍で完全には固化しておらず、柔らかい。
　上流域の搬送ロール５２０の一部又は全部は、ガラスリボン１４との間に隙間を形成する非接触部としての軸部５２１、及びガラスリボン１４の幅方向端部と接触する接触部５２２等で構成される搬送ロール５２０－１である。
　図２及び図３は、非接触部としての軸部と接触部を有する搬送ロール及びそのスライド機構の一例を示す図である。図２及び図３は、ガラスリボンの搬送方向から見たときの図である。図３は、図２の搬送ロールが図中左方向にスライドしたときの図である。図３において、図２の状態を２点鎖線で示す。尚、図２の搬送ロールは図中右方向にスライドすることも可能である。
　非接触部としての軸部５２１は、２つの接触部５２２と一体的に形成され、２つの接触部５２２の間を連結する。軸部５２１の外径は、接触部５２２の外径よりも小さくなっている。また、軸部５２１は、搬送ロール５２０－１の両端部から延びる回転軸５２６と同軸的に形成される。回転軸５２６は、搬送ロール５２０－１と一体的に形成される。
　接触部５２２は、ガラスリボン１４の幅方向に間隔をおいて２つ設けられ、ガラスリボン１４の幅方向両端部を下方から支持する。ガラスリボン１４の幅方向両端部は、成形時に表面張力によって肉厚となる傾向にあるので、徐冷後の切断によって除去される。ガラスリボン１４の幅方向両端部は傷付いても板ガラスの一部とならないので、板ガラスの品質は損なわれない。
　２つの接触部５２２の互いに対向する面５２２ａ、５２２ｂと、各接触部５２２の外周面５２２ｃとの角部が面取りされている。面取りは、例えば図２等に示すようにＲ面取り、又はＣ面取りであってよい。接触部５２２がガラスリボン１４に食い込みにくく、ガラスリボン１４が破損しにくい。尚、各接触部５２２の対向面５２２ａ、５２２ｂと反対側の面と、各接触部５２２の外周面５２２ｃとの角部は、図２等に示すように面取りされていてもよいし、面取りされていなくてもよい。
　非接触部５２１及び接触部５２２を有する搬送ロール５２０－１は、板ガラスの品質を損なうことなく、板ガラス製造時にガラスリボン１４を支持できる。その結果、上流域の搬送ロール５２０とガラスリボン１４との接触が抑制されることで、ガラスリボン１４の損傷が抑えられ、上流域の搬送ロール５２０の交換頻度を低減することができる。特に、非接触部５２１及び接触部５２２を有する搬送ロール５２０－１を最上流の搬送ロール５２０に用いると、ガラスリボン１４の損傷が顕著に抑えられる。
　尚、徐冷炉５１０の上流域に配設される全ての搬送ロールが、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１であってもよい（図５（ａ））。また、徐冷炉５１０の上流域には、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１と、非接触部を有しない外径が一定の搬送ロール５２０－２とが交互に配設されてもよい（図５（ｂ））。また、徐冷炉５１０の上流域には、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１と、複数（例えば２本、３本）の非接触部を有しない搬送ロール５２０－２からなるロール群とが交互に配設されてもよい（図５（ｃ）,（ｄ））。また、徐冷炉５１０上流域には、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１と、非接触部を有しない搬送ロール５２０－２とがランダムに配設されても良い。さらに、最上流の搬送ロール５２０のみに、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１を用い、上流より２番目以降の搬送ロール５２０には、非接触部を有しない搬送ロール５２０－２を用いてもよい（図５（ｅ））。図５（ａ）に示すように、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１が連続して配置されると、ガラスリボン１４の中央部が撓んでしまうことがある。そのため、図５（ｂ）～（ｅ）に示すように、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１と、非接触部を有しない直棒の搬送ロール５２０－２とを組み合わせることは、ガラスリボン１４の撓みを防ぐ上で好ましい。
　尚、上流域の搬送ロール５２０よりも下流に配置される搬送ロール５３０は、溶融金属３１０の蒸気に曝され難いので、ガラスリボン１４を幅方向全体にわたって支持してよい。
　接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１は、一般構造用圧延鋼（ＳＳ材）等の金属、又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミックで形成される。金属はコストの点で、セラミックは耐熱性等の点で優れている。
　徐冷炉５１０内には、ガラスリボン１４の下面に防傷膜を形成するため、ガラスリボン１４の下面に向けて亜硫酸ガス（ＳＯ２）を噴出するノズルが設けられることがある。
　接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１は、金属材をセラミックでコーティングして形成されてもよい。コーティング方法としては、例えば溶射法が用いられる。この搬送ロール５２０によれば、耐熱性等と、コストとを両立できる。
　コーティングに用いる上記セラミックは、酸化物からなる母材がシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、イットリア、セリア、酸化ランタンの群から選ばれる少なくとも一種からなるものであり、アルカリ土類金属酸化物、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化希土類金属などが含有されていてもよい。
　接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１の両端部から延びる回転軸５２６は、該回転軸５２６を中心に回転自在に、且つ該回転軸５２６の軸方向に移動自在にロール支持部材５５０で支持されている。ロール支持部材５５０は、徐冷炉５１０に固定されている。
　徐冷装置５００は、図２及び図３に示すように、接触部と非接触部を有する搬送ロール５２０－１を軸方向にスライドさせるスライド機構５６０を備えてよい。ガラスリボン１４の幅方向への変位に応じて、上流域の搬送ロール５２０－１の位置を最適化することができる。
　スライド機構５６０は、一方のロール支持部材５５０に設けられる。スライド機構５６０は、ベアリングＢｒを介して搬送ロール５２０－１の回転軸５２６に取り付けられるスライド部材５６１、スライド部材５６１に固定されるボールねじナット５６２、ボールねじナット５６２に螺合されるボールねじ軸５６３等で構成される。ボールねじナット５６２及びボールねじ軸５６３でボールねじ機構５６４が構成される。
　スライド部材５６１はベアリングＢｒの外輪に固定されており、ベアリングＢｒの内輪は回転軸５２６に固定される。そのため、スライド部材５６１は、搬送ロール５２０－１の回転軸５２６と共にロール支持部材５５０に対して進退可能となっている。
　スライド部材５６１は、搬送ロール５２０－１の回転軸５２６が回転するときに回転軸５２６と共に回転しないように、複数のボールねじ機構５６４で回り止めされている。
　ボールねじ軸５６３は、その中心軸を中心に回転自在に、且つ、軸方向に移動不能にロール支持部材５５０に取り付けられている。ボールねじ軸５６３は、回転モータ等の駆動源又は手動で正逆回転させられる。複数のボールねじ軸５６３が同期して正逆回転すると、複数のボールねじナット５６２が軸方向に進退する。これにより、複数のボールねじナット５６２が固定されるスライド部材５６１が図中左右方向に進退し、搬送ロール５２０－１が進退する。このようにして、搬送ロール５２０－１は、ロール支持部材５５０に対して図中左右方向に進退する（スライドする）。
　上記製造装置１００で製造される板ガラスのガラスの種類は、特に限定されないが、例えば無アルカリガラス、ソーダライムガラスなどであってよい。無アルカリガラスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板やカバーガラスに用いられる。ソーダライムガラスは、自動車の窓ガラスや建物の窓ガラスなどに用いられる。
　無アルカリガラスの場合、ソーダライムガラスの場合よりも、ガラスの成形温度が高く、溶融金属３１０が蒸発しやすい。そのため、上流域の搬送ロール５２０が溶融金属３１０の蒸気に曝されやすいので、本願発明を適用する効果が顕著に得られる。
　無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ）を実質的に含有しない（即ち、不可避的不純物を除き、アルカリ金属酸化物を含有しない）ガラスである。無アルカリガラス中のアルカリ金属酸化物の含有量の合量（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ）は、例えば０．１％以下であってよい。
　無アルカリガラスは、例えば、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０～６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５～２４％、Ｂ２Ｏ３：０～１２％、ＭｇＯ：０～８％、ＣａＯ：０～１４．５％、ＳｒＯ：０～２４％、ＢａＯ：０～１３．５％、ＺｒＯ２：０～５％、ＳｎＯ：０～３％を含有し、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９～２９．５％である。
　無アルカリガラスは、好ましくは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５８～６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５～２２％、Ｂ２Ｏ３：５～１２％、ＭｇＯ：０～８％、ＣａＯ：０～９％、ＳｒＯ：３～１２．５％、ＢａＯ：０～２％、ＳｎＯ：０～１％を含有し、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９～１８％である。
　板ガラスの化学組成は、市販の蛍光Ｘ線分析装置（例えば、理学電気工業株式会社製、ＺＳＸ１００ｅ）で測定される。板ガラスの化学組成は、ガラスリボン１４の化学組成と略同一である。
　図４は、接触部と非接触部を有する搬送ロールの変形例を示す図である。この搬送ロールは、ガラスリボン１４が幅方向に３箇所以上で切断される場合に使用される。
　上流域の搬送ロール５２０－１Ａは、非接触部としての軸部５２１、２つの接触部５２２、及び２つの接触部５２２の間に配設され、ガラスリボン１４の切断される部分と接触するリング状部５２３で構成される。リング状部５２３は、軸部５２１と一体的に形成される。以下、リング状部５２３について詳説する。
　リング状部５２３は、軸部５２１の外周から突出し、ガラスリボン１４の切断される部分を下方から支持する。ガラスリボン１４の切断される部分は、切断後に面取り加工され、研削される。ガラスリボン１４の切断される部分は傷付いても板ガラスの一部とならないので、板ガラスの品質は損なわれない。よって、リング状部５２３は、板ガラスの品質を損なうことなく、ガラスリボン１４の自重による撓み変形を低減できる。
　リング状部５２３の外周部は、ガラスリボン１４を傷付けないように、搬送方向から見たときに丸みを帯びた形状に形成されていてよい。例えば図４に示すように、リング状部５２３の外周部は、径方向外方に向けて凸の断面形状を有しており、軸方向に沿って両端から中央に向かうほど径方向外方に突出している。
　リング状部５２３は、図４に示すように１つのみ設けられてもよいし、軸方向に間隔をおいて複数設けられてもよい。
　以上、本発明の一実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
　例えば、上記実施形態のスライド機構５６０を、接触部を有しない搬送ロール５２０－２、上流域よりも下流に設置される搬送ロール５３０等に適用してもよい。
本出願は、２０１２年６月１５日出願の日本特許出願２０１２－１３６２８７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。
１０　　ガラス原料
１２　　溶融ガラス
１４　　ガラスリボン
１００　板ガラスの製造装置
２００　溶解装置
３００　成形装置
３１０　溶融金属
３２０　浴槽
４００　リフトアウト装置
４２０　リフトアウトロール
５００　徐冷装置
５１０　徐冷炉
５２０　搬送ロール
５２１　軸部（非接触部）
５２２　接触部
５２３　リング状部
５６０　スライド機構

Claims (14)

  1. 　浴槽内に収容された溶融金属上で成形されたガラスリボンを前記溶融金属から引き上げ徐冷炉内に搬送するリフトアウトロールと、
    　前記徐冷炉内で前記ガラスリボンを所定方向に搬送する複数の搬送ロールとを備え、
    　該複数の搬送ロールのうち、ガラスリボンの温度が６００～８００℃の領域に配設された一部、又は全ての搬送ロールは、前記ガラスリボンとの間に隙間を形成する非接触部としての軸部と、前記ガラスリボンの幅方向端部と接触する接触部とを含む、板ガラスの製造装置。
  2. 　少なくとも最上流の搬送ロールが、前記接触部と非接触部を有する搬送ロールである請求項１に記載の板ガラスの製造装置。
  3. 　前記接触部と非接触部を有する搬送ロールは、金属材をセラミックでコーティングして形成される請求項１に記載の板ガラスの製造装置。
  4. 　前記接触部と非接触部を有する搬送ロールは、セラミックで形成される請求項１に記載の板ガラスの製造装置。
  5. 　前記接触部と非接触部を有する搬送ロールを軸方向にスライドさせるスライド機構をさらに備える請求項１～４のいずれか一項に記載の板ガラスの製造装置。
  6. 　２つの前記接触部の互いに対向する面と、各前記接触部の外周面との角部が面取りされている請求項１～５のいずれか一項に記載の板ガラスの製造装置。
  7. 　浴槽内に収容された溶融金属上で成形されたガラスリボンをリフトアウトロールで前記溶融金属から引き上げ徐冷炉内に搬送する工程と、
    　前記徐冷炉内に配置された複数の搬送ロールで前記ガラスリボンを所定方向に搬送する工程とを備え、
    　該複数の搬送ロールのうち、ガラスリボンの温度が６００～８００℃の領域に配設された一部、又は全ての搬送ロールは、前記ガラスリボンとの間に隙間を形成する非接触部としての軸部と、前記ガラスリボンの幅方向端部と接触する接触部とを含む、板ガラスの製造方法。
  8. 　少なくとも最上流の搬送ロールが、前記接触部と非接触部を有する搬送ロールである請求項７に記載の板ガラスの製造方法。
  9. 　前記接触部と非接触部を有する搬送ロールは、金属材をセラミックでコーティングして形成される請求項７に記載の板ガラスの製造方法。
  10. 　前記接触部と非接触部を有する搬送ロールは、セラミックで形成される請求項７に記載の板ガラスの製造方法。
  11. 　前記ガラスリボンの幅方向への変位に応じて、前記接触部と非接触部を有する搬送ロールを軸方向にスライドさせる工程をさらに備える請求項７～１０のいずれか一項に記載の板ガラスの製造方法。
  12. 　２つの前記接触部の互いに対向する面と、各前記接触部の外周面との角部が面取りされている請求項７～１１のいずれか一項に記載の板ガラスの製造方法。
  13. 　前記板ガラスは、無アルカリガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２：５０～６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５～２４％、Ｂ２Ｏ３：０～１２％、ＭｇＯ：０～８％、ＣａＯ：０～１４．５％、ＳｒＯ：０～２４％、ＢａＯ：０～１３．５％、ＺｒＯ２：０～５％、ＳｎＯ：０～３％を含有し、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９～２９．５％である請求項１２に記載の板ガラスの製造方法。
  14. 　前記板ガラスは、無アルカリガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２：５８～６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５～２２％、Ｂ２Ｏ３：５～１２％、ＭｇＯ：０～８％、ＣａＯ：０～９％、ＳｒＯ：３～１２．５％、ＢａＯ：０～２％、ＳｎＯ：０～１％を含有し、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９～１８％である請求項１３に記載の板ガラスの製造方法。
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