(57)【要約】【課題】溶融ガラス供給経路に配設されるツイールの数に依存することなく、ＳｎＯ２の生成を効率的に抑制し、製造されるガラス板に生じるＳｎＯ２に由来する欠点を確実に低減する。【解決手段】ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラス２をフロートバス５に供給するための溶融ガラス供給経路３内に、溶融ガラス２の一部を塞き止めて溶融ガラス２の流量を調整するツイール７を備えたガラス板の製造装置１であって、ツイール７の両側面７ａとそれに対向する溶融ガラス供給経路３の両側壁３ａとの間に形成される隙間９に不活性ガスを供給し、供給後の不活性ガスに、隙間９からツイール７の上流側と下流側に向かう流れを付与するガス供給手段１０を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラスをフロートバスに供給するための溶融ガラス供給経路内に、前記溶融ガラスの一部を塞き止めて前記溶融ガラスの流量を調整する一又は複数のツイールを備えたガラス板の製造装置において、
前記一又は複数のツイールのうち、最下流に位置するツイールの両側面とそれに対向する前記溶融ガラス供給経路の両側壁との間に形成される隙間に不活性ガスを供給し、供給後の前記不活性ガスに、前記隙間から前記最下流のツイールの上流側と下流側に向かう流れを付与するガス供給手段を設けたことを特徴とするガラス板の製造装置。
【請求項２】
前記ガス供給手段が、前記溶融ガラス供給経路の両側壁からそれに対向する前記最下流のツイールの両側面に向かって前記不活性ガスを噴射するように構成されている請求項１に記載のガラス板の製造装置。
【請求項３】
前記ガス供給手段のガス供給口の幅が、前記最下流のツイールの側面の幅よりも小さい請求項２に記載のガラス板の製造装置。
【請求項４】
前記隙間の間隔が、１０ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
【請求項５】
前記隙間の間隔をａ、前記最下流のツイールの側面の幅をｂとした場合に、ｂ／ａが１０以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
【請求項６】
前記不活性ガスが、希ガス又は窒素である請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板の製造装置。
【請求項７】
ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラスをフロートバスに供給するための溶融ガラス供給経路内に設けられた一又は複数のツイールにより、前記溶融ガラスの一部を塞き止めて流量を調整しながら、前記フロートバスに前記溶融ガラスを供給する溶融ガラス供給工程を有するガラス板の製造方法において、
前記溶融ガラス供給工程で、前記一又は複数のツイールのうち、最下流に位置するツイールの両側面と、それに対向する前記溶融炉の両側壁との間の隙間に不活性ガスを供給し、供給後の前記不活性ガスに、前記隙間から前記最下流のツイールの上流側と下流側に向かう流れを付与することを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項８】
前記溶融ガラス供給工程で、前記溶融ガラス供給経路の両側壁からそれに対向する前記最下流のツイールの両側面に向かって前記不活性ガスを噴射する請求項７に記載のガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロート法によるガラス板の製造技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（以下、単にＦＰＤともいう）用のガラス基板は、近年において大型化及び薄肉化が推進されているのが実情である。
【０００３】
そのため、この種のガラス基板の製造方法としては、ガラス溶融槽で溶融された溶融ガラスを、フロートバスに貯溜された溶融錫の上に水平方向に引き出して帯状のガラスリボンを成形するフロート法が広く利用されるに至っている。
【０００４】
このフロート法によるガラス板の製造においては、ガラス溶融炉からフロートバスへ溶融ガラスを供給するための溶融ガラス供給経路の出口付近にツイールを設置し、このツイールによって溶融ガラスの一部を塞き止めることによって、フロートバスに供給される溶融ガラスの流量を調整するのが通例とされている。このツイールは、溶融ガラス供給経路に１つだけ配置されるのが一般的であるが、複数配置される場合もある。
【０００５】
そして、これら１又は複数のツイールのうち、最下流のツイールの下流側の空間には、フロートバスに貯溜された溶融錫の酸化を防ぐために還元性ガス（例えば、水素と窒素の混合ガス）が充填されており、当該空間の雰囲気には、還元性ガスと、溶融錫の表面から蒸発したＳｎ、ＳｎＯ、ＳｎＳ等の蒸気が含まれた状態となっている。一方、最下流のツイールの上流側の空間の雰囲気には、主として、窒素、酸素、二酸化炭素などが含まれている。つまり、最下流のツイールを境界として、その上流側と下流側で雰囲気の種類が大きく異なっており、いずれか一方の雰囲気が他方の雰囲気内に侵入した場合には、上記したＳｎ、ＳｎＯ、ＳｎＳ等の蒸気中の錫成分と酸素成分が反応してＳｎＯ２が生成されてしまう。そして、このようにＳｎＯ２が生成されると、ＳｎＯ２が溶融ガラスやガラスリボンの上に落下して、最終的に製造されるガラス板の欠点となり、歩留まりを低下させるという問題が生じる。
【０００６】
しかしながら、ツイールの両側面と溶融ガラス供給経路の側壁との間には、ツイールの昇降を許容するためなどの理由から、僅かな隙間が形成されている。そのため、何ら対策を講じなければ、当該隙間を介して、ツイールの上流側の雰囲気が下流側へ侵入するとともに、ツイールの下流側の雰囲気が上流側へ侵入し、上述したＳｎＯ２に由来する問題が生じ得る。
【０００７】
そこで、このような問題に対処する手法として、例えば、下記の特許文献１に開示の手法が挙げられる。すなわち、同文献では、２つのツイールが間隔を置いて配置された溶融ガラス供給経路において、バックツイールとフロントツイールとの間の空間に窒素ガスを吹き込み、当該空間の圧力が、フロントツイールの下流側の空間の圧力よりも高くなるようにしている。そして、この圧力差により、フロントツイールの下流側の雰囲気が、フロントツイールの上流側へ流入するという事態を防止しようとしている。
【特許文献１】特開平７−１０９１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１に開示の手法では、窒素ガスが供給される空間が、バックツイールとフロントツイールとの間の広い空間であることから、当該空間に窒素ガスを吹き込んで圧力を高めようとすると、単位時間当たりに大量の窒素を供給しなければならない。そのため、ＳｎＯ２の生成を抑制する上でも非常に効率が悪いという問題がある。
【０００９】
しかも、窒素ガスを供給する空間を形成するために、バックツイールとフロントツイールとが必要不可欠となることから、ツイールが１つだけしか配設されていない場合には、ＳｎＯ２の発生を防止できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑み、溶融ガラス供給経路に配設されるツイールの数に依存することなく、ＳｎＯ２の生成を効率的に抑制し、製造されるガラス板に生じるＳｎＯ２に由来する欠点を確実に低減することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造装置は、ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラスをフロートバスに供給するための溶融ガラス供給経路内に、前記溶融ガラスの一部を塞き止めて前記溶融ガラスの流量を調整する一又は複数のツイールを備えたガラス板の製造装置において、前記一又は複数のツイールのうち、最下流に位置するツイールの両側面とそれに対向する前記溶融ガラス供給経路の両側壁との間に形成される隙間に不活性ガスを供給し、供給後の前記不活性ガスに、前記隙間から前記最下流のツイールの上流側と下流側に向かう流れを付与するガス供給手段を設けたことに特徴づけられる。
【００１２】
このような構成によれば、ガス供給手段により、最下流のツイールの両側面とそれに対向する溶融ガラス供給経路の両側壁との間に形成される隙間に供給された不活性ガスは、当該隙間から最下流のツイールの上流側と下流側に流出する。そのため、この不活性ガスの流出により、最下流のツイールの両側方に形成される隙間を介した気体の往来は遮断される。すなわち、最下流のツイールの下流側の雰囲気が上流側に流出することも、最下流のツイールの上流側の雰囲気が下流側に流出することも確実に防止することができる。したがって、最下流のツイールの上流側と下流側のいずれか一方の雰囲気が、他方の雰囲気内に侵入し、錫成分と酸素成分が反応してＳｎＯ２が生成されるという事態を確実に防止することができる。
【００１３】
そして、ガス供給手段から供給される不活性ガスは、上述の通り最下流のツイールの両側方に形成される極僅かな隙間に直接供給されるので、不活性ガスを大量に供給しなくても、隙間を往来する気体の流れを効率的に遮断することができる。
【００１４】
しかも、以上のような作用効果は、最下流のツイールの両側方に形成される隙間に対して、直接不活性ガスを供給することで享受し得るものであるので、溶融ガラス供給経路に配設するツイールの数に依存することも勿論ない。
【００１５】
上記の構成において、前記ガス供給手段が、前記溶融ガラス供給経路の両側壁からそれに対向する前記最下流のツイールの両側面に向かって前記不活性ガスを噴射するように構成されていることが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、ガス供給手段から噴射した不活性ガスがツイールの側面に当って放射状に拡散するため、不活性ガスを隙間から最下流のツイールの上流側と下流側に流出させることが可能となる。なお、この場合、ガス供給手段から噴射される不活性ガスは、ツイールの両側面のそれぞれに対して６０度以上１２０度以下の角度で噴射することが好ましく、中でも垂直（９０度の角度）で噴射することが好ましい。このようにすれば、隙間に供給した不活性ガスを、隙間から最下流のツイールの上流側と下流側にほぼ同等の割合で流出させることができる。
【００１７】
上記の構成において、前記ガス供給手段のガス供給口が、前記最下流のツイールの側面の幅よりも小さいことが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、ガス供給手段から噴射された不活性ガスの全てが、ツイールの側面に当たって隙間内に広がるので、不活性ガスの供給量を少なくしても高い効果を得ることができる。
【００１９】
上記の構成において、前記隙間の間隔が、１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
不活性ガスの供給量は、隙間の間隔とツイールの側面の幅に依存し、隙間の間隔が狭いほど少量の不活性ガスで高い効果を得ることができる。その一方で、隙間の間隔が１０ｍｍを超えると、ツイールの側面の幅の影響を受けやすくなる。そして、この場合に、隙間の間隔に比してツイールの側面の幅が小さくなりすぎれば、上述の不活性ガスによる隙間の遮断効果が弱められる場合がある。したがって、隙間の間隔は、１０ｍｍ以下であることが好ましく、この数値範囲であれば、ツイールの側面の幅に依存することなく、上述の不活性ガスによる隙間の遮断効果を十分に享受することができる。
【００２１】
上記の構成において、前記隙間の間隔をａ、前記最下流のツイールの側面の幅をｂとした場合に、ｂ／ａが１０以上であることが好ましい。
【００２２】
すなわち、ｂ／ａが１０未満であると、隙間の間隔ａが１０ｍｍを超えた場合に、隙間の間隔ａに比してツイールの側面の幅ｂが小さくなりすぎると、上述の不活性ガスによる隙間の遮断効果が弱められる場合がある。したがって、ｂ／ａは、１０以上であることが好ましく、特に、隙間の間隔ａが１０ｍｍを超えた場合にその効果が大きい。そして、このような数値範囲であれば、隙間の間隔と、ツイールの側面の幅との寸法関係が最適化されるので、上述の不活性ガスによる隙間の遮断効果を十分に享受することができる。
【００２３】
以上の構成において、前記不活性ガスとしては、希ガス又は窒素が好適である。
【００２４】
上記の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造方法は、ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラスをフロートバスに供給するための溶融ガラス供給経路内に設けられた一又は複数のツイールにより、前記溶融ガラスの一部を塞き止めて流量を調整しながら、前記フロートバスに前記溶融ガラスを供給する溶融ガラス供給工程を有するガラス板の製造方法において、前記溶融ガラス供給工程で、前記一又は複数のツイールのうち、最下流に位置するツイールの両側面と、それに対向する前記溶融炉の両側壁との間の隙間に不活性ガスを供給し、供給後の前記不活性ガスに、前記隙間から前記最下流のツイールの上流側と下流側に向かう流れを付与することに特徴づけられる。
【００２５】
このような方法によれば、既に述べた段落００１２〜００１４に記載の作用効果を同様に享受することができる。
【００２６】
上記の構成において、前記溶融ガラス供給工程で、記溶融ガラス供給経路の両側壁からそれに対向する前記最下流のツイールの両側面に向かって前記不活性ガスを噴射することが好ましい。
【００２７】
このようにすれば、既に述べた段落００１６に記載の作用効果を同様に享受することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明によれば、溶融ガラス供給経路に配設されるツイールの数に依存することなく、ＳｎＯ２の生成を効率的に抑制し、製造されるガラス板に生じるＳｎＯ２に由来する欠点を確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係るガラス板の製造装置の構成要素である溶融ガラス供給経路の周辺を示す概略縦断側面図である。同図に示すように、ガラス板の製造装置１は、上流端の溶融炉で溶融された溶融ガラス２が、溶融ガラス供給経路３を通じて、溶融錫４が貯留されたフロートバス５に供給され、その溶融ガラス２がフロートバス５の溶融錫４上で水平方向に引き出されることによりガラスリボン６が成形される構成とされている。なお、本実施形態では、溶融ガラス２は、ＦＰＤ用ガラス基板（例えば、プラズマディスプレイ用や液晶ディスプレイ用のガラス基板）の製造に用いられるものである。
【００３１】
上記の溶融ガラス供給経路３には、流量調整部である昇降可能なツイール７が１つ設置されると共に、その下流側に、傾斜した流路面を有するリップ８が配設され、このリップ８がフロートバス５の入り口部を構成している。また、図２に示すように、ツイール７の両側面７ａと、これに対向する溶融ガラス供給経路３の両側壁３ａとの間には隙間９が形成されており、その隙間９に対して不活性ガスを供給するガス供給手段１０が配設されている。
【００３２】
このガス供給手段１０は、溶融ガラス供給経路３の側壁３ａを内外に貫通するように配設されており、ガス供給手段１０の先端部のガス供給口１０ａが、溶融ガラス２の表面よりも上方位置で、ツイール７の側面７ａに対向した状態で隙間９に開口している。そして、このガス供給手段１０のガス供給口１０ａから不活性ガスをツイール７の側面７ａに向かって噴射することで、隙間９に不活性ガスを供給するようになっている。なお、不活性ガスは、ツイール７の上流側の空間や下流側の空間（フロートバス５）の圧力よりも高い高圧状態で供給されるものとする。
【００３３】
そして、図３に示すように、ガス供給手段１０から供給された不活性ガス（図中の矢印Ａ）は、ツイール７の側面７ａに当たり放射状に拡散して後、図中の矢印Ｂ、Ｃに示すように隙間９からツイール７の上流側と下流側の空間にそれぞれ流出するようになっている。このとき、ガス供給手段１０からツイール７の側面７ａに対して噴射される不活性ガスは、ツイール７の側面７ａに対して６０度以上１２０度以下の角度で噴射することが好ましく、中でも垂直に噴射することが好ましい。このようにすれば、隙間９に供給した不活性ガスを、隙間９からツイール７の上流側と下流側にほぼ同等の割合で流出させることができる。なお、供給する不活性ガスとしては、１０００℃〜１５００℃の温度範囲において錫蒸気に不活性、かつ、酸素にほぼ不活性な気体であれば希ガス等のいずれの気体を使用してもよいが、入手が容易であることからも窒素を使用することが好ましい。また、ガス供給手段１０のガス供給口１０ａは、ツイール７の側面７ａ全体を覆うようにツイール７の幅よりも大きく設定されていてもよいが、本実施形態では、ツイール７の側面７ａに対向する位置でツイール７の側面７ａの幅よりも小さく（好ましくはツイール７の側面７ａの幅の１／２以下）設定されている。
【００３４】
次に、以上のように構成されたガラス板の製造装置１による一連のガラス板製造工程のうち、ガラス溶融炉で溶融された溶融ガラス２を、溶融ガラス供給経路３を通じてフロートバス５に供給する溶融ガラス供給工程について説明する。
【００３５】
当該溶融ガラス供給工程では、上流端の溶融炉で溶融された溶融ガラス２が、溶融ガラス供給経路３を通じて、溶融錫４が貯留されたフロートバス５に供給される。このとき、溶融ガラス供給経路３内に配設したツイール７を昇降させ、溶融ガラス２の流量を適宜調整する。
【００３６】
そして、このようにフロートバス５に溶融ガラス２を供給している間、ツイール７の両側面７ａには、図３に示すように、ガス供給手段１０から連続的に不活性ガスが噴射され、ツイール７の側面７ａと溶融ガラス供給経路３の側壁３ａとの間に形成される隙間９に供給される。このように供給された矢印Ａで示す不活性ガスは、ツイール７の側面７ａに当たり放射状に拡散した後、矢印Ｂ、Ｃに示すように隙間９からツイール７の上流側と下流側の空間にそれぞれ流出する。したがって、この不活性ガスの流出により、ツイール７の両側方に形成される隙間９を介した気体の往来は遮断され、ツイール７の下流側の雰囲気（揮発した錫成分を含む還元性ガス）が上流側に流出することも、最下流のツイール７の上流側の雰囲気（窒素、酸素、二酸化炭素など）が下流側に流出することも確実に防止することができる。その結果、ツイール７の上流側と下流側のいずれか一方の雰囲気が、他方の雰囲気内に侵入し、各雰囲気中に含まれる錫成分と酸素成分が反応してＳｎＯ２が生成されるという事態を確実に防止することができる。そして、ガス供給手段１０から供給される不活性ガスは、上述の通りツイール７の両側方に形成される極僅かな隙間９に直接供給されるので、不活性ガスを大量に供給しなくても、隙間９を往来する気体の流れを効率的に遮断することができる。
【００３７】
ここで、ガス供給手段１０から供給される不活性ガスの供給量は、隙間９の間隔ａに依存し、隙間９が狭いほどより少量の供給量で高い効果を得ることができる。また、隙間９の間隔ａが大きすぎると、高い効果を得るために必要な不活性ガスの供給量が増加する他にも、隙間９から溶融ガラス２が下流側に流出しやすくなり、ツイール７による溶融ガラス２の流量調整機能が低下するおそれがある。そのため、隙間９の間隔ａは、１０ｍｍ以下（より好ましくは５ｍｍ以下）であることが好ましい。なお、隙間９の間隔ａの下限値については、ツイール７の昇降動作の妨げにならない程度、または、不活性ガスが上流及び下流へ放射状に吹き出すことを妨げない程度の値に設定され、具体的には、０．５ｍｍ以上（より好ましくは１．０ｍｍ以上）とすることが好ましい。
【００３８】
また、不活性ガスの供給量は、隙間９の間隔ａが１０ｍｍを超えると、ツイール７の側面７ａの幅ｂの影響も受けやすくなる。そのため、隙間９の間隔ａとの関係からツイール７の側面７ａの幅ｂが小さくなりすぎると、隙間９に供給された不活性ガスが十分な圧力上昇をすることなく、隙間９からツイール７の上流側と下流側の空間に流出され、不活性ガスによる上述の隙間９の遮断効果が低下する場合がある。したがって、隙間９の間隔ａが１０ｍｍを超える場合には、ｂ／ａが１０以上（より好ましくは２０以上）となるようにすることが好ましい。このようにすれば、隙間９の間隔ａと、ツイール７の側面７ａの側面７ａの幅ｂが最適化されるので、不活性ガスによる隙間９の遮断効果が十分達成される。すなわち、ｂ／ａが１０以上であれば、ガス供給手段１０から供給された不活性ガスが隙間９内に滞在する時間が長くなるため、隙間９の遮断効果が十分なものとなる。なお、ｂ／ａの上限値については、例えば３０以下（より好ましくは２５以下）に設定される。すなわち、隙間９の間隔ａが１０ｍｍ以上のときにｂ／ａが３０を超える場合には、ツイール７の側面７ａの幅ｂが３００ｍｍを超えてツイール７の重量が過大となるため、ツイールの製造や取り扱いが困難となる。したがって、ｂ／ａの上限値は、上記数値範囲であることが好ましく、この数値範囲内であれば、ツイール７の重量が過大となるという事態を防止することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態において実施することができる。すなわち、上記の実施形態では、ガス供給手段１０として、溶融ガラス供給経路３の側壁３ａからツイール７の側面７ａに対して不活性ガスを噴射する場合を説明したが、ツイール７の側面７ａから溶融ガラス供給経路３の側壁３ａに対して不活性ガスを噴射するようにしてもよい。
【００４０】
また、ガス供給手段１０のガス供給口１０ａは、上下方向の１箇所に開口しているものに限らず、上下方向の複数個所に開口しているものであってもよい。ガス供給手段１０のガス供給口１０ａの形状は、円形や、楕円形、多角形などの形状の他にも、上下方向に長いスリット状をなすものなどであってもよい。
【００４１】
さらに、ツイール７の上流側の空間と下流側の空間とで圧力差がある場合でも、上流および下流よりも隙間９の圧力が十分に高ければ、ツイール７の側面７ａに対して不活性ガスを垂直に噴射することが好ましいが、勿論、隙間９の遮断効果が得られる限りおいては、不活性ガスをツイール７の側面７ａに対して斜めに噴射するようにしてもよい。この場合、例えば、圧力が低い側の空間に比べて圧力が高い側の空間に不活性ガスが多く流出するように、ツイール７の側面７ａに対して不活性ガスを斜めに噴射するようにしてもよい。
【００４２】
また、上記の実施形態では、ツイール７を１つだけ配設した場合について説明したが、勿論、ツイール７が複数配設されていてもよい。この場合、少なくとも最下流に位置するツイール７の両側方に形成される隙間９に対して、ガス供給手段１０から不活性ガスを供給するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス板の製造装置の主要部を示す概略縦断側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガラス板の製造装置の主要部を示す概略横断平面図である。
【図３】図２のＸ領域を拡大して示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      ガラス板の製造装置
２      溶融ガラス
３      溶融ガラス供給経路
３ａ    溶融ガラス供給経路の側壁
４      溶融錫
５      フロートバス
６      ガラスリボン
７      ツイール
７ａ    ツイールの側面
８      リップ
９      隙間
１０    ガス供給手段
１０ａ  ガス供給口
ａ      隙間の間隔
ｂ      ツイールの側面の幅
【図１】
2010070417.tif 000003
【図２】
2010070417.tif 000004
【図３】
2010070417.tif 000005