(57)【要約】  【課題】本発明は、ロール間に供給されたガラス融液を、対をなしたロール間を通過させ且つロール間を通過する溶融状態のガラスとロールとの間に水蒸気膜を介在させることで板状ガラスに成形する方法に関し、板状ガラス成形時の板状ガラスの進行方向に生じうる筋の発生を低下させる板状ガラスの製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】ガラス融液を、対を成した回転ロール間に供給する工程において、前記ロール間の垂直上方に配置されたノズルからガラス融液を供給し、該ノズルのノズル口を楕円状の形状とし、ノズル口の長軸と成形される板状ガラスの幅方向とを同一方向とすること。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状ガラスの製造方法であり、該方法は
ガラス融液を、対を成した回転ロール間に供給する工程１
ロール間に供給されたガラス融液を、対をなしたロール間を通過させ且つロール間を通過する溶融状態のガラスとロールとの間に水蒸気膜を介在させることで板状ガラスに成形する工程２
を有し、工程１において、前記ロール間の垂直上方に配置されたノズルからガラス融液を供給し、該ノズルのノズル口を楕円状の形状とし、ノズル口の長軸と成形される板状ガラスの幅方向とを同一方向とすることを特徴とする板状ガラスの製造方法。
【請求項２】
ロール間距離と前記ノズルのノズル口の短径との比が１：２〜１：１０の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の板状ガラスの製造方法。
【請求項３】
前記ノズルのノズル口の短径と長径との比が、１：１．５〜１：５の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の板状ガラスの製造方法。
【請求項４】
ロール間の最短距離となる部位とノズル口間の距離が、３０ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の板状ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールを用いて板ガラスを成形する板状ガラス製品のロールアウト成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状ガラス製品のロールアウト成形として、ロール表面に水蒸気膜を形成することでロールアウトされた板状ガラス表面を火作り面とする方法が検討されている (特許文献１及び２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８０９４９号公報
【特許文献２】特開２００２−４７０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対を成した回転ロール間にガラス融液の供給を行うために、ガラス融液はロール間と同一に対向するスリットから供給されていた。スリットからのガラス融液の供給は、特許文献１及び２でのようにガラス溶融炉の出口スリットからの供給とならざるを得ず、ガラス融液の供給に過大な熱量が必要とされる。
【０００５】
省エネルギー化の観点からは、ノズルによってガラス融液を供給することが好ましい。しかしながら、ノズルからのガラス融液の供給を経てロールアウトされた板状ガラスは、板状ガラスの進行方向に何本かの目視で観察可能な筋が生じやすいものであり、これを解決する必要性が生じた。
【０００６】
本発明は、ロール間に供給されたガラス融液を、対をなしたロール間を通過させ且つロール間を通過する溶融状態のガラスとロールとの間に水蒸気膜を介在させることで板状ガラスに成形する方法に関し、省エネルギー性を考慮しつつ、板状ガラス成形時の板状ガラスの進行方向に生じうる前記筋の発生を低下させる板状ガラスの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、ノズルからのガラス融液の供給を経てロールアウトされた板状ガラスにおいて、板ガラスの進行方向に何本かの目視で観察可能な筋が生じやすいことの原因について鋭意検討したところ、ロール間に供給されたガラス融液が板幅方向にスムーズには広がりにくく、ロール間の上方部側に融液が板幅の両方向にうねりながらたまっていくことに原因があるとの知見が得られた。そして、該知見に基づいて、板状ガラスの製造方法を提供するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の板状ガラスの製造方法は、ガラス融液を、対を成した回転ロール間に供給する工程１、ロール間に供給されたガラス融液を、対をなしたロール間を通過させ且つロール間を通過する溶融状態のガラスとロールとの間に水蒸気膜を介在させることで板状ガラスに成形する工程２、を有し、工程１において、前記ロール間の垂直上方に配置されたノズルからガラス融液を供給し、該ノズルのノズル口を楕円状の形状とし、ノズル口の長軸と成形される板状ガラスの幅方向とを同一方向とすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の板状ガラスの製造方法では、ノズルのノズル口を楕円状の形状とし、ノズル口の長軸と成形される板状ガラスの幅方向とを同一方向とすることで、ロール間に供給されたガラス融液が板幅方向にスムーズには広がりにくいという問題点を改善することでき、結果として、板状ガラスの目視で観察可能な筋の発生を低減させることに繋がった。
【００１０】
前記のノズル形状は、ノズル全てが楕円状で一定か、あるいはノズル途中まで円状でその後徐々に扇型に拡がりながら断面が楕円状に、もしくはノズル根元から徐々に扇型に拡がりながら断面が楕円状になっても構わない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の楕円状ノズルはロール間に供給されたガラス融液を板幅方向にスムーズに広げることに効果を奏す。ひいては、板状ガラスの品質の向上に繋がる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態例について説明する。図１は、本発明を実施するための板状ガラスの成形装置を模式的に示した側面図を示している。ノズル１０と対をなした回転ロール１２の位置関係は図１に示すように、対をなしたロールの最短距離となる部位の中間点とノズル１０のノズル口の中心が水平面に対して垂直上方となるように設置されることが好ましい。
【００１３】
ロール間距離とは図１では、ｄで示され、ロール間の最短距離となる部位とノズル口間の距離とは図１では、ｃで示される。本発明において、好適に用いられるノズル１０の斜視図を図２に示す。図２では、ノズル口１３は、ノズル１０の底部に位置され、楕円状の形状を有している。図２では、ノズル口の短径は、ａで示され、長径はｂで示されている。
【００１４】
ロール間距離ｄと、ノズル口の短径ａとの関係は、ガラス融液の回転ロール１２間への供給効率の影響することがある。本発明では、ロール間距離ｄとノズル口の短径ａとの比が、好ましくは１：２〜１：１０、より好ましくは１：３〜１：９とされる。ノズル口の短径の長さがロール間距離に対して２倍よりも小さいと、ロール１２１、１２２間で溶融状態のガラスが広がりにくくなり、ガラスを板状に成形することが難しくなる。また、１０倍よりも大きいと、溶融状態のガラスがロール間距離以下の厚みに延伸されるよりも早く溶融状態のガラスが固化しはじめるため、ロールアウト成形が難しくなる。
【００１５】
また、ノズル口の短径ａと長径ｂとの関係は、ガラス融液の回転ロール１２間への供給効率の影響することがある。本発明では、ノズル口の短径ａと長径ｂとの比が、好ましくは１：１．５〜１：５、より好ましくは、１：１．５〜１：３とされる。長径の長さが短径の長さの１．５倍よりも小さいと、ロール１２１、１２２間で溶融状態のガラスがスムーズに広がりにくくなり、形成される板状ガラスの進行方向に筋が生じやすくなる。また、５倍よりも大きいと、ノズル口１３がスリットの形状に近くなるため、ガラス融液流出時に過大な熱量を要し、幅方向の温度分布が均一なガラスの流出が難しくなる。
さらには、ロール間の最短距離ｄとなる部位とノズル口間の距離ｃが、ガラス融液の回転ロール１２間への供給効率の影響することがある。本発明では、該距離ｃは、好ましくは３０ｍｍ〜１２０ｍｍ、より好ましくは５０ｍｍ〜９０ｍｍとされる。３０ｍｍより短いと、ノズルの先端がロール表面に接触する。他方、１２０ｍｍより長いと、ガラスがロール間に落下するまでの間に表面張力により細くなるため、幅広のガラスを得ることが難しくなる。
【００１６】
前記ａ、ｂ、ｄは、例えば、１ｍ幅の板状ガラスを製造しよとする場合、それぞれ、ａについては２７〜４５ｍｍ（好ましくは３３〜４５ｍｍ）、ｂについては７１〜１１７（好ましくは７１〜９６）、ｃについては３０〜２００ｍｍ（好ましくは５０〜２００）とすることが好ましい。
【００１７】
また、本発明では、回転ロール１２間にガラス融液を通過させると、ロール１２間で、該融液が冷却され、溶融状態のガラスとなる。そして、溶融状態のガラスとロール１２との間には水蒸気膜が介在することで、溶融状態のガラスが板状ガラスに成形される。この際、回転ロール１２において、ロール１２１は、右周り、ロール１２２は、左周りに設定されることが好ましく、各ロールの回転速度は、好ましくは５〜３０ｍ／分、より好ましくは７〜２４ｍ／分とされる。
【００１８】
当該板状ガラスの成形において、ガラス融液の粘度は、好ましくは１００〜５０００dPa・s、より好ましくは３００〜２５００dPa・sとされる。溶融状態のガラスの粘度は、好ましくは１００〜２０００dPa・s、より好ましくは１００〜１５００dPa・sとされる。
【００１９】
前記融液の温度は、所望とする板状ガラスが、汎用のソーダー石灰珪酸塩ガラス、例えば、ガラス組成において、重量％表示で、ＳｉＯ２  ６９〜７３％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １２〜１６％、ＣａＯ  ７〜１３％、ＭｇＯ  ０．１〜５％、Ａｌ２Ｏ３  ０．５〜３％、Ｆｅ２Ｏ３  ０〜０．５％の範囲にあるものの場合、好ましくは１１５０〜１４００℃、より好ましくは１２００〜１３００℃とされる。
【００２０】
また、溶融状態のガラスの温度は、汎用のソーダー石灰珪酸塩ガラス、例えば、ガラス組成において、重量％表示で、ＳｉＯ２  ６９〜７３％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １２〜１６％、ＣａＯ  ７〜１３％、ＭｇＯ  ０．１〜５％、Ａｌ２Ｏ３  ０．５〜３％、Ｆｅ２Ｏ３  ０〜０．５％の範囲にあるものの場合、好ましくは１２００〜１４００℃、より好ましくは１２５０〜１４００℃とされる。
【００２１】
ロール１２１、１２２は、ロール胴体の周面が水を内部に包含可能なロール基材で形成され、ロール基材中に導入された水がロール周面から気化するように構成される。これにより、溶融状態のガラスと対をなす回転ロール１２との間に水蒸気膜の薄層を安定的に形成する。
【００２２】
ロール基材に水を供給する方法は、ロール１２１、１２２の中心部に水を供給することで、ロール基材全体に浸透するようにする方法、ロール１２１、１２２の溶融状態のガラスとは、面していない側からロール基材に水を供給する方法などが採用されうる。
【００２３】
該ロール基材には、液体を内部に包含しうる材質又は構造であり、多孔質体、繊維質体の材料のものを好適に使用できる。多孔質体の場合には、連通孔であることが好ましい。また、多孔質体の表面は、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下の孔径の微細な孔を有している。
【００２４】
ロール基材は、連通孔を有する多孔質親水性カーボンの他に、セルロース、紙、木、竹等の天然物由来の高分子材料、炭素系材料等も使用してもよい。また、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン系金属、白金等の金属材料、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物を主成分とするセラミックス材料等も使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、より少ないエネルギー消費で両面が火作り面の板状ガラスを製造することに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施するための板状ガラスの成形装置を模式的に示した側面図を示している。ａ、ｃ、ｄに係る矢印、実線、点線は、実際には存在せず、ａ及ｃ、ｄの位置、距離を指し示すために示されたものである。
【図２】本発明において、好適に用いられるノズル１０の斜視図を示すものである。ノズル口１３内の実線は、実際には存在せず、ａ及びｂの位置、距離を指し示すために示されたものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ノズル
１２    対をなす回転ロール
１２１  回転ロール
１２２  回転ロール
１０    ノズル
１３    ノズル口
【図１】
2010235353.tif 000003
【図２】
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