JPH10236833A - 板ガラスの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リストリクタータイルを設置しなくとも、溶融
ガラス流の幅を制御できるフロート法によるガラス板の
製造方法および製造装置の提供。 【解決手段】高温域における溶融ガラス流のエッジ近傍
における溶融金属レベルを該ガラス流の中央部における
溶融金属レベルと異なるように制御して、前記溶融ガラ
ス流が幅方向に広がろうとする力または狭まろうとする
力を補償することにより、該エッジの位置を所定の位置
に保持することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロート法による
板ガラスの製造方法および装置に関する。

【０００２】従来、フロート法によるガラス板の製造
は、一般に次のように行われている。溶融金属（例えば
錫）の満たされた浴槽内に、溶融ガラスを連続的に流し
入れる。溶融ガラスは、高温域と称される領域で進行方
向に沿って流れながら一定の幅になるまで次第に幅を広
げられ、または狭められ、この領域に続く成形域におい
て所望の厚さ、幅に調整されて進行し、帯状のガラスリ
ボンとされる。高温域において、溶融ガラス流の幅の広
がりは通常リストリクタータイルと呼ばれる制御部材に
より制御されており、高温域における溶融ガラス流が安
定に進行し、成形域に円滑に導かれるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リストリクタ
ータイルと接触している溶融ガラスのエッジ部では、相
対速度が０となるため、溶融ガラスのエッジ部での流量
が流れの中央部に比べて少なくなる。また、それにより
溶融ガラスのリストリクタータイルと接触するエッジ部
では、その中央部に比べ顕熱が少なくなるため温度が低
下し、エッジ部の粘度が中央部よりも高くなりやすく、
これも流量がガラス流の中央で多く端部で少なくなる原
因となる。その結果、幅方向の板厚偏差を均一にするた
めには、その後の成形過程で矯正せざるをえないという
欠点がある。また、これはエッジ近傍での失透の原因と
もなり、ひいては歩留まりの低下をもたらす。また、溶
融ガラスがリストリクタータイルと接触しているため
に、接触状態の不安定や溶融ガラスがリストリクタータ
イルから離れる際の不安定により、溶融ガラス流の幅方
向の揺動が生じやすいという欠点もある。そこで、本発
明の課題は、上記の欠点を解決し、リストリクタータイ
ルを設置しなくとも、高温域において溶融ガラス流を所
望するように制御された状態で次第に幅を調整しながら
進行させることができるガラス板の製造方法および製造
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、下記の製造方法により上記課題を解決できる
ことを見出した。本発明は、溶融金属を収容する浴槽内
に溶融ガラスを流し入れ、溶融金属浴上の高温域におい
て一定の幅となるようにして、続く成形域において溶融
ガラス流を目標厚さのリボン状に導く工程を有する板ガ
ラスの製造方法において、前記高温域における溶融ガラ
ス流のエッジ近傍における溶融金属レベルを該ガラス流
の中央部における溶融金属レベルと異なるように制御し
て、前記溶融ガラス流が幅方向に広がろうとする力また
は狭まろうとする力を補償することにより、該エッジを
所定の位置に保持することを特徴とする板ガラスの製造
方法を提供するものである。また、本発明は、上記の方
法を実施するための製造装置として、浴槽に満たされた
溶融金属浴面上に溶融ガラスを流し入れて、溶融ガラス
流を目標厚さのリボン状に導くフロート法による板ガラ
ス製造装置において、流し入れられた溶融ガラス流が一
定の幅になるようにする高温域において、該溶融ガラス
流の所望エッジに沿って、溶融金属を鉛直方向に流出さ
せるか、または吸引する流出・吸引手段が設けられてい
ることを特徴とする製造装置を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、前記のとおり、
前記高温域の溶融ガラス流のエッジ近傍の溶融金属レベ
ルを中央のものと異ならせる、具体的に中央におけるレ
ベルよりも高くまたは低くすることにより、溶融ガラス
流が外向きに広がろうとする力、または内向きに狭まろ
うとする力を補償して、溶融ガラス流のエッジを所位置
に保持することである。図１はフロート法による板ガラ
ス製造装置の水平断面図であり、高温域における溶融ガ
ラス流の両エッジが本発明の方法により所定位置に保持
されている例を示す。以下、この例に即して、高温域Ｘ
（ソーダライムガラスでは、通常、1100〜930℃であ
る）において溶融ガラス流が幅方向に広がろうとしてい
る場合と、逆に狭まろうとしている場合を説明する。

【０００６】(1)溶融ガラス流が幅方向に縮まろうとし
ている場合 図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面図、即ち、溶融金属
浴槽１に満たされた溶融金属浴２上を流れる溶融ガラス
流３の幅方向の部分断面図である。図２において、溶融
金属浴２内にその浴面４に対してほぼ垂直な方向であっ
て浴槽の底に向かう溶融金属の流れ５ａを生じさせる
と、溶融ガラス流のエッジ部３ａの下面に負圧が生じ
る。この負圧により、エッジ部３ａの溶融金属浴面レベ
ル４が、中央部の浴面レべル４ｂに比べてやや低くな
り、くぼみを形成する。低くなったところには溶融ガラ
スが流入するので、エッジ部３ａの厚さが中央部３ｂよ
り厚くなる。この厚み偏差が引力（矢印７）となって、
表面張力に基づいて、溶融ガラス流が幅方向に縮まろう
とする力（矢印６）を補償する。その結果、溶融ガラス
流のエッジはこの位置に保持される。このようにして、
溶融ガラス流のエッジ近傍における溶融金属浴面レベル
を中央部におけるそれよりも低くする制御は、例えば平
衡厚さより薄いガラスを製造する場合や溶融ガラス引き
出し量が多い場合で、溶融ガラス流の幅方向の引力が優
勢であるときに必要になる。 (2)溶融ガラス流が幅方向に広がろうとしている場合 図３は、図２と同様に、図１におけるＡ−Ａ’断面図で
あるが、図２とは溶融金属の流れ方向が逆である。即
ち、図３において、溶融金属浴２内にその浴面４に対し
てほぼ垂直に向かう溶融金属の流れ５ｂを生じさせる
と、該エッジ部３ａの下面に正圧が生じる。この正圧に
より、エッジ部３ａの溶融金属浴面レベル４ａが、中央
部の浴面レベル４ｂに比べてやや高くなり、ふくらみを
形成する。高くなった所からは溶融ガラスが流出するの
で、エッジ部３ａの厚さが中央部３ｂより薄くなる。こ
の厚み偏差が圧力（矢印８）となって、溶融ガラス流が
幅方向に広がろうとする力（矢印９）を補償する。その
結果、溶融ガラス流のエッジはこの位置に保持される。
このように、溶融ガラス流のエッジ近傍における溶融金
属浴面レベルを中央部のそれより高くする制御は、例え
ば平衡厚さよりも厚いガラスを製造する場合や、溶融ガ
ラス引出し量が少ない場合で、溶融ガラス流の幅方向の
圧力が優勢であるときに必要になる。

【０００７】前記溶融金属の流れ５ａまたは５ｂは、例
えばエッジ部３ａ直下から鉛直方向に下に延びる樋（導
管）を設け、適当な駆動手段で溶融金属を上方向または
下方向に流して形成する。流路を通る溶融金属の流れの
方向および流量を調整することにより、エッジ近傍にお
ける浴面レベルの高低とその程度を制御することがで
き、ひいては溶融ガラス流が幅方向に広がろうとする力
９または狭まろうとする力６をそれぞれ補償する大きさ
の圧力８または引力７を生み出させることができる。

【０００８】より具体的には、前記流路は、例えば図２
および図３に示されるような樋１０により形成される。
樋の材質としては、溶融金属との反応性の低いもの、ま
たは反応性のないものであればよく、例えばアルミナ、
シリマアナイト、粘度質などの煉瓦ならびにカーボンが
挙げられる。駆動手段として後述のリニアモータを用い
て樋１０に磁界を作用させる場合には、樋の材質は非磁
性体であることを要するので、カーボンまたは煉瓦が好
適である。

【０００９】樋１０の中を流れる溶融金属の方向および
流量を調整する駆動手段には、例えば電動ポンプおよび
リニアモータが挙げられ、これらの中では溶融金属を非
接触で直接駆動でき、かつ、流量制御が容易である点で
リニアモータが好ましい。ここで、リニアモータは、櫛
歯状の一次鉄心にコイルを形成し、このコイルに三相交
流電圧を印加し、コイルを順次磁化することにより、一
定の方向に移動する磁界を発生するものであり、例えば
リニアインダクションモータおよび電磁ポンプとして実
用化されている。例えば、リニアモータを用いて50Hz、
75ガウスの交流磁界を樋に作用させると、溶融金属のレ
ベル差を約４mm設けることができる。本発明において、
溶融金属のレべル差は、通常、１〜10mmの範囲でよく、
錫などの溶融金属の駆動に要するエネルギーを節約する
点で、好ましくは１〜８mmである。

【００１０】本発明では、さらに溶融ガラス流のエッジ
部３ａ近傍に静磁界を印加することが好ましい。エッジ
保持部近傍の溶融金属の流れをなるべく止めることによ
り、溶融金属浴面の形状を安定させ、より安定なエッジ
保持が可能となる。この磁界の大きさは、通常、０〜15
00ガウスでよく、好ましくは500ガウス以上である。

【００１１】本発明の製造方法を実施するに当たって
は、さらに高温域に後続する成形域（図１においてＹの
領域：ソーダライムガラスの場合、900〜800℃）におい
ても、帯状ガラス流のエッジ近傍における溶融金属レベ
ルを該ガラス流の中央部における溶融金属レベルと上述
した方法により異ならせて、即ち高めたり低めたりし
て、帯状の溶融ガラス流が幅方向に広がろうとする力ま
たは狭まろうとする力を補償することにより、該エッジ
を所定の位置に保持することができる。この実施態様に
よれば、成形域で従来必要とされたトップロールを使用
せずに、帯状ガラスのエッジを所定位置に保持すること
ができ、所望の厚さ、板幅の板ガラスを得ることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明のガラス板の製造方法を具体
的に説明する。 〔実施例１〕実施例１を、図１〜図３に示した板ガラス
製造装置を使用して、板ガラスの製造を行った。さらに
詳しく説明すると、樋１０の材質は、カーボンである。
樋１０の開口１１は、溶融ガラス流のエッジ部３ａのほ
ぼ直下に、溶融ガラスを槽内に流入していないときの浴
面レベルから10ｍｍの位置にある。一般に３〜25ｍｍ、
特に５〜25ｍｍの位置が好ましい。また、樋１０の開口
の幅は25ｍｍである。一般に３〜50ｍｍ、特に10〜50ｍ
ｍの範囲が好ましい。樋１０の鉛直部１０ａは下方に延
び、浴槽の底で溶融ガラス流の進行方向に垂直に浴槽縁
部側に屈曲し水平部１０ｂが伸びて開口しており、開口
部は溶融金属の流出入が円滑に行われる位置で、かつ、
溶融ガラス流のエッジ部に沿って配置されている。樋１
０の浴槽底面の下には、樋１０の水平部１０ｂ内にある
溶融金属に対して駆動力が作用するような位置にリニア
モータ１２が配置される。リニアモータ１２により、樋
１０内部の溶融金属がエッジ部直下から浴槽縁部に向か
って流れるように、またはその反対方向に流れるよう
に、溶融金属を付勢することができる。

【００１３】平衡厚さより薄いガラス板の製造の場合に
は、鉛直部の開口１１から溶融金属が吸い込まれるよう
な溶融金属の流れ５ａを生じさせる。エッジ部３ａの溶
融金属浴面レベル４ａが中央部の浴面レべル４ｂに比べ
てやや低くなり、エッジ部３ａの板厚が中央部より厚く
なる。この厚み偏差が溶融ガラス流の幅方向に引力を生
じさせ、溶融ガラス流のエッジは保持される。その後、
溶融ガラス流は、安定した状態で成形域に送られ、トッ
プロールで板厚、幅が調整された後、板厚の変化しなく
なる温度まで冷却され、下流の徐冷域へ送られる。

【００１４】平衡厚さより厚いガラス板を製造する場合
には、リニアモータ１２により、樋１０の鉛直部の開口
１１から溶融金属が流出するような溶融金属の流れ５ｂ
を生じさせる。エッジ部３ａの溶融金属浴面レベル４ａ
が中央部の浴面レベル４ｂに比べてやや高くなり、エッ
ジ部３ａの板厚が中央部より薄くなる。この厚み偏差が
溶融ガラス流の幅方向に圧力を生じさせ、溶融ガラス流
のエッジは保持される。その後は、前記の平衡厚さより
も薄いガラス板を製造する場合と同様である。成形域で
は、通常のトップロールにより板厚および板幅が調節さ
れる。

【００１５】〔実施例２〕図４は、板ガラス製造装置の
水平断面図であり、高温域Ｘには図１〜３の場合と同様
の樋１０が溶融ガラス流のエッジ部の直下、溶融金属層
中に設けられ、さらに成形域Ｙの帯状ガラス流エッジ部
の直下にも、その近傍の溶融金属の流路となる樋１３が
設けられている。樋１３の構造は、図２および図３に示
したものと同様である。樋１３と樋１０とは独立してい
てもよく、一体的であってもよい。

【００１６】平衡厚さよりも薄いガラス板を製造する場
合、または帯状ガラス引き出し量が多い場合には、樋１
３の鉛直部開口から溶融金属が吸い込まれ、エッジ部直
下の溶融金属レベルを中央部より低くする。逆に平衡厚
さよりも厚いガラス板を製造する場合には、該開口から
溶融金属が流出し、エッジ部直下の溶融金属レベルを中
央部より高くする、そしてそのような制御により、それ
ぞれ、帯状ガラス流が幅方向に広がろうとする力または
狭まろうする力を補償することで、所望の板厚に成形す
ることができる。その後、成形された溶融ガラス流は、
厚みが変化しなくなる温度まで冷却され、下流の徐冷域
へ移行される。

【００１７】

【発明の効果】本発明のガラス板の製造方法および製造
装置によれば、高温域の溶融ガラス流が幅方向に広がろ
うとする力または狭まろうとする力を補償して、溶融ガ
ラス流エッジを保持しながら、溶融ガラス流を誘導する
ことができるので、従来のリストリクタータイルを設置
する必要がなくなる。その結果、リストリクタータイル
により引き起こされる問題、例えばガラスリボンの幅方
向の揺動、ガラスリボンの板厚偏差および失透の問題を
解消することができる。また、フロートバスのガラス供
給口から成形域までの距離を短くすることも可能とな
る。さらに、本発明で用いられているエッジ保持方法を
成形域にも適用した場合には、トップロールの必要もな
くなる。その結果、トップロールに起因する問題、例え
ばディストーション（微細うねり）、トップロール係合
部の不採板および作業性を改善することができる。これ
らの効果は、ガラス引き出し量が少ないときに顕著であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板ガラス製造装置の水平断面図であ
る。

【図２】図１の装置におけるＡ−Ａ’断面図である。

【図３】図１の装置におけるＡ−Ａ’断面図である。

【図４】実施例２で用いた板ガラス製造装置の水平断面
図である。

【符号の説明】

２：溶融金属層 ３：溶融ガラス流 ３a：ガラスエッジ保持部 １0：樋 Ｘ：高温域 Ｙ：成形域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深澤 寧司 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属を収容する浴槽内に溶融ガラスを
   流し入れ、溶融金属浴上の高温域において一定の幅とな
   るようにして、続く成形域において溶融ガラス流を目標
   厚さのリボン状に導く工程を有する板ガラスの製造方法
   において、前記高温域における溶融ガラス流のエッジ近
   傍における溶融金属レベルを該ガラス流の中央部におけ
   る溶融金属レベルと異なるように制御して、前記溶融ガ
   ラス流が幅方向に広がろうとする力または狭まろうとす
   る力を補償することにより、該エッジを所定の位置に保
   持することを特徴とする板ガラスの製造方法。
2. 【請求項２】さらに、前記成形域において、リボン状溶
   融ガラス流のエッジ近傍における溶融金属レベルを該ガ
   ラス流の中央部における溶融金属レベルと異ならせて、
   該リボン状の溶融ガラス流が幅方向に広がろうとする力
   または狭まろうとする力を補償することにより、該エッ
   ジを所定の位置に保持する、請求項1に記載の製造方
   法。
3. 【請求項３】前記溶融ガラス流のエッジ近傍において、
   溶融金属浴内にその浴面に対してほぼ垂直に向う流れま
   たはその反対方向の流れを生じさせることにより、該エ
   ッジ近傍における溶融金属レベルを制御する、請求項1
   または２に記載の製造方法。
4. 【請求項４】浴槽に満たされた溶融金属浴面上に溶融ガ
   ラスを流し入れて、溶融ガラス流を目標厚さのリボン状
   に導くフロート法による板ガラス製造装置において、流
   し入れられた溶融ガラス流が一定の幅となるようにする
   高温域において、該溶融ガラス流の所望エッジに沿っ
   て、溶融金属を略鉛直方向に流出させるかまたは吸引す
   る流出・吸引手段が設けられていることを特徴とする製
   造装置。
5. 【請求項５】さらに、前記高温域に続く成形域におい
   て、溶融ガラス流の所望エッジに沿って前記流出・吸引
   手段が設けられている、請求項４に記載の製造装置。