(57)【要約】  本発明は、トップロール表面に固着したスズが生産中にガラスリボン上、または溶融スズ浴内に落下することを抑制し、ガラスリボンの板幅変動を抑制する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を提供する。本発明は、溶融ガラスリボン２４０が搬送されるフロートバス２３０と、溶融ガラスリボン２４０の収縮の抑制に使用されるトップロール３００と、を備えるフロートガラス製造装置２００であって、トップロール３００は、溶融ガラスリボン２４０と接触する、回転可能な先端部３２０を有し、先端部３２０は、内部に先端部空間３２２を有する中空構造となっており、かつ先端部空間３２２に冷却水を供給する流通路を有し、前記冷却水の温度を測定するフロートバス外に設置された温度測定装置と、フロートバス内で熱交換により温度が上昇した前記冷却水を冷却する冷却装置と、を備える温度制御装置２６５によって、前記冷却水の温度の変動幅が日単位で４℃以内に制御されることを特徴とするフロートガラス製造装置に関する。
2014091967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記冷却水の温度を測定するフロートバス外に設置された温度測定装置と、
フロートバス内で熱交換により温度が上昇した前記冷却水を冷却する冷却装置と、
を備える温度制御装置によって、
前記冷却水の温度の変動幅が日単位で４℃以内に制御されることを特徴とするフロートガラス製造装置。
【請求項２】
前記変動幅が１時間単位で３℃以内に制御される請求項１に記載のフロートガラス製造装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、
水循環系のクーリングタワーと、
手動またはインバータにより回転数が制御される冷却ファンと、
を備える請求項１または請求項２に記載のフロートガラス製造装置。
【請求項４】
前記温度測定装置によって測定された、前記冷却水の上限温度を４０℃以下とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置。
【請求項５】
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、かつ当該先端部空間に冷却水を供給する流通路を有し、
前記冷却水の温度をフロートバス外で測定する温度測定手段と、
フロートバス内で熱交換により温度が上昇した前記冷却水を冷却する冷却手段と、
を有する温度制御手段によって、
前記先端部空間および前記流通路において、前記冷却水の温度の変動幅が日単位で４℃以内に制御されることを特徴とするフロートガラス製造方法。
【請求項６】
前記変動幅が１時間単位で３℃以内に制御される請求項５に記載のフロートガラス製造方法。
【請求項７】
前記冷却手段は、
水循環系のクーリングタワーと、
手動またはインバータにより回転数が制御される冷却ファンと、
から成る請求項５または請求項６に記載のフロートガラス製造方法。
【請求項８】
前記フロートバス外で測定した冷却水の上限温度を４０℃以下とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のフロートガラス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロートガラス製造装置、およびフロートガラス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
（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。【０００４】
（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。【０００５】
（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。【０００６】
（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。【０００７】
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。したがって、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。【０００８】
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、２）。【０００９】
溶融スズ浴内のトップロールには、経時的に主に溶融スズが付着する。この原因は、トップロールが水冷されており溶融スズ浴内では比較的低温度の部材であるため、トップロール表面に溶融スズ浴内で揮発したスズなどが凝結することや、溶融スズ浴内の溶融スズが何らかの原因で直接付着したりするためであると考えられる。トップロールとガラスリボンとの接触部に付着したスズが増加すると、そのスズの厚さの影響によりトップロールでガラスリボンを押さえる圧力が変動したり、そのスズがガラスリボンに付着しやすくなったり、ガラスリボンとトップロールとが離れにくくなったりする。これによって、ガラスリボンの厚さが変動し、均一な厚さの板ガラスの製造が難しくなるという問題があった。【００１０】
付着するスズの増加を防ぐため、間欠的にトップロールを振動させたり、トップロールに不活性ガスを吹き付けたりすることもできるが、スズとトップロール表面との付着性が高いと充分な効果は得られない。また、スズとトップロールとの固着は経時的に強くなるので、一定の期間をおいてトップロールを取り替える必要があり、生産性を損なうという問題もあった。【００１１】
そこで、フロート法による板ガラスの製造のための溶融スズ浴で利用するトップロールの表面への溶融スズなどの異物の付着を、トップロール表面に設けた薄膜によって低減することを特徴とするフロート法による板ガラスの製造方法、およびこの方法に適した上記溶融スズなどの異物の付着を低減するトップロールに関する発明が提供された（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本国特開２００８−１８９５１６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／１４７１８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記発明による対策を講じても、トップロール表面にスズが付着することを完全に抑制することはできず、トップロール表面に固着したスズが生産中にガラスリボン上に落下することで、トップロールでガラスリボンを押さえる圧力が変動し、ガラスリボンの板幅変動を抑制できていなかった。【００１４】
また、トップロール表面に固着したスズが生産中に溶融スズ浴内に落下することにより、気泡が発生し、ガラスリボンのボトム面に凹状の気泡欠点が生じ、板ガラスの生産性に影響を及ぼしていた。【００１５】
ここで、トップロールの冷却水の温度は、外気温の変動に応じて変動する。つまり、冷却水の温度は、昼間は高くなり夜間は低くなる。したがって、外気温の変動に応じて、トップロールに固着したスズが、トップロール表面との熱膨張差により、生産中にガラスリボン上、または溶融スズ浴内に落下することがあった。【００１６】
また、トップロールの冷却水の温度変動により、トップロールに接するガラスリボンの温度変動が生じ、トップロールでガラスリボンを押さえる圧力が変動し、ガラスリボンの板幅変動を抑制できていなかった。【００１７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、トップロール表面に固着したスズが生産中にガラスリボン上、または溶融スズ浴内に落下することを抑制し、ガラスリボンの板幅変動、またはガラスリボンのボトム面の凹状の気泡欠点を抑制する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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明では、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、前記冷却水の温度を測定するフロートバス外に設置された温度測定装置と、フロートバス内で熱交換により温度が上昇した前記冷却水を冷却する冷却装置と、を備える温度制御装置によって、前記冷却水の温度の変動幅が日単位で４℃以内に制御され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。【００１９】
好ましくは、前記変動幅が１時間単位で３℃以内に制御される。【００２０】
また、好ましくは、前記冷却装置は、水循環系のクーリングタワーと、手動またはインバータにより回転数が制御される冷却ファンと、を備える。【００２１】
さらに、好ましくは、前記温度測定装置によって測定された、前記冷却水の上限温度を４０℃以下とする。【００２２】
また、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、かつ当該先端部空間に冷却水を供給する流通路を有し、前記冷却水の温度をフロートバス外で測定する温度測定手段と、フロートバス内で熱交換により温度が上昇した前記冷却水を冷却する冷却手段と、を有する温度制御手段によって、前記先端部空間および前記流通路において、前記冷却水の温度の変動幅が日単位で４℃以内に制御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。【００２３】
好ましくは、前記変動幅が１時間単位で３℃以内に制御される。【００２４】
また、好ましくは、前記冷却手段は、水循環系のクーリングタワーと、手動またはインバータにより回転数が制御される冷却ファンと、から成る。【００２５】
さらに、好ましくは、前記フロートバス外で測定した冷却水の上限温度を４０℃以下とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、トップロール表面に固着したスズが生産中にガラスリボン上、または溶融スズ浴内に落下することを抑制し、ガラスリボンの板幅変動、またはガラスリボンのボトム面の凹状の気泡欠点を抑制する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を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、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。
【図２】図２は、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。
【図３】図３（ａ）は、トップロールとガラスリボンの相対位置関係と、トップロールの先端部の一例を概略的に示した側断面図である。図３（ｂ）は、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。
【図４】図４は、本発明における冷却装置の一例である水循環系の概略図である。
【図５】図５は、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。
【図６】図６は、トップロール冷却水の温度および外気温の経時変化のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の特徴について詳しく説明する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。したがって、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。
【００３６】
以上の工程により、板ガラスが製造される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、以下溶融スズと称す。）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
温度測定装置２６０は、トップロール３００の冷却水の温度を測定する装置であり、フロートバス２３０外に設置されている。温度測定装置２６０には、例えば、熱電対を用いる。測定された温度データを温度表示装置２６１の画面に逐次表示することで、測定された温度データを監視員が容易に把握できる。
【００４４】
温度測定装置２６０によって測定された測定温度に基づき、監視員によって手動で、またはインバータ２６２で、回転数が制御される冷却ファン２６３によって、前記変動幅を日単位で４℃以内にする。なお、本発明における変動幅は、最高温度と最低温度との差を意味する。
【００４５】
変動幅の制御について説明する。例えば、フロートガラスの製造が朝から昼に掛けて実施している場合、外気温は上昇傾向である。前記冷却水の温度も上昇傾向であり、且つ、変動幅が所望の範囲外となりそうな場合は、冷却ファン２６３の回転数を増加させる。
【００４６】
フロートガラスの製造が昼から夜に掛けて実施している場合、外気温は下降傾向である。前記冷却水の温度が下降傾向であり、且つ、変動幅が所望の範囲外となりそうな場合は、冷却ファン２６３の回転数を減少させる。
【００４７】
上記説明では、朝から昼に掛けては冷却ファン２６３の回転数を増加し、昼から夜に掛けては冷却ファン２６３の回転数を減少させているが、本発明はこれに限定されない。深夜であっても、前記冷却水の温度の変動幅が所望の範囲外となりそうな場合は、冷却ファン２６３の回転数を増加または減少させる。
【００４８】
また、インバータ２６２は、冷却ファン２６３の駆動電源として供給されている交流電力を、一旦直流電力に変換し、前記交流電力とは異なる周波数の交流電力へと変換し直す。冷却ファン２６３の回転数は、変換し直された交流電力の周波数に依存しているため、交流電力の周波数を変えることで、冷却ファン２６３の回転数を微調整できる。したがって、前記冷却水の温度を所望の変動幅の範囲内に収めることができる。
【００４９】
前記冷却水の温度が上昇して、所望の変動幅の範囲外となりそうな場合は、インバータ２６２によって冷却ファン２６３の駆動電力周波数を高周波数に変換し、冷却ファン２６３の回転数を増加させる。また、前記冷却水の温度が下降して、所望の変動幅の範囲外となりそうな場合は、インバータ２６２によって冷却ファン２６３の駆動電力周波数を低周波数に変換し、冷却ファン２６３の回転数を減少させる。
【００５０】
インバータ２６２の制御手段は、例えばＰＩＤ制御などのフィードバック制御により、測定温度が予め設定した温度に近づくように、冷却用の空気を供給する冷却ファン２６３に対して回転数を調整する指令を送る。このようにして、温度測定、冷却条件設定、冷却条件変更を順次かつ連続的に実施することで、上記温度測定装置２６０による測定温度が上記設定温度から所定の温度範囲内に収まるように、前記冷却水の温度が制御される。
【００５１】
ＰＩＤ制御は、比例要素（Ｐ：proportional element）、積分要素（Ｉ：integral element）および微分要素（Ｄ：differential element）を含んで構成され、測定温度と目標温度の温度偏差を受けて、所定の比例ゲイン、積分時間および微分時間に従って分配率を算出し、冷却ファン２６３の駆動電力周波数を決定する。
【００５２】
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。
【００５３】
図３に示すように、トップロール３００は、先端部３２０に円盤状の回転部材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。
【００５４】
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。したがって、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
また、図２に示したフロートガラス製造装置２００は、フロートバス２３０の下流側２３４の出口の外側のドロスボックス２８１に設けられた搬送装置２８０を有する。
【００５８】
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。
【００５９】
次に、図３を参照して、トップロールについて、詳しく説明する。
【００６０】
図３（ａ）は、トップロールとガラスリボンの相対位置関係と、トップロールの先端部の一例を概略的に示した側断面図である。図３（ｂ）は、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。
【００６１】
トップロール３００は、先端部３２０と、支柱部３５０とを有し、支柱部３５０の一端に、先端部３２０が設置されている。
【００６２】
先端部３２０は、略円盤状の回転部材３２５で構成され、該回転部材３２５は、内部に先端部空間３２２を有する中空構造となっている。また、回転部材３２５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３２６を２列有する。なお、図において、突起部３２６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３２６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３２６の列は、特に限られず、図３（ａ）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。
【００６３】
支柱部３５０は、同一の中心軸３２８の方向に沿って伸びる内管３５５および外管３７０を有する。内管３５５および外管３７０は、中空の管状部材で構成される。内管３５５は、内部に内側空間３６０を有する。外管３７０は、一端が結合部３４０を介して、先端部３２０と結合されており、内部には、内管３５５が収容されている。外管３７０の内周面と、内管３５５の外周面の間には、外側空間３８０が形成されている。
【００６４】
なお、図３（ａ）には示していないが、トップロール３００は、支柱部３５０の他端側に、外管３７０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。したがって、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３５０の外管３７０を介して、先端部３２０の回転部材３２５を、所定の回転数で回転させることができる。
【００６５】
前述のように、トップロール３００の先端部３２０は、冷却水により、冷却される。冷却水は、例えば、内管３５５の内側空間３６０を通り、回転部材３２５の先端部空間３２２に至り、その後、外側空間３８０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３００の内部には、内管３５５の内側空間３６０と回転部材３２５の先端部空間３２２と外側空間３８０とを通じた経路で、冷却水の流通路が形成される。
【００６６】
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の温度は、外気温の変動に応じて変動しており、成り行きの状態であった。
【００６７】
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０．１ｍｍ〜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。
【００６８】
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ため、冷却水の温度変動による影響を受けやすい。
【００６９】
したがって、このような近年の状況の下では、トップロール表面へのスズ付着、およびそれに伴うスズ落下の問題に加えて、ガラスリボンの板幅変動を抑制できない問題が発生する傾向が高くなる。
【００７０】
上記スズ落下、ガラスリボンの板幅変動、またはガラスリボンのボトム面の凹状の気泡欠点を抑制するため、温度の変動幅が４℃以内に制御される冷却水を使用する。特に、本発明に使用する冷却水の温度の変動幅は、３℃以内に制御されることが好ましく、２℃以内に制御されることがより好ましく、１℃以内に制御されることがさらに好ましい。
【００７１】
本発明における前記冷却水の温度の変動幅は、日単位（２４時間）で制御されることが好ましい。外気温は、１日の間で数℃〜数１０℃も変動するため、日単位で変動幅を制御することで、トップロールからのスズ落下、ガラスリボンの板幅変動、またはガラスリボンのボトム面の凹状の気泡欠点を抑制することができる。
【００７２】
また、本発明における前記冷却水の温度の変動幅は、１時間単位でも制御されることが好ましい。外気温は、１時間の間で１０℃近く変動することもあるため、１時間単位でも変動幅を制御することで、よりトップロールからのスズ落下、ガラスリボンの板幅変動、またはガラスリボンのボトム面の凹状の気泡欠点を抑制することができる。
【００７３】
さらに、前記温度測定装置によって測定された冷却水の上限温度は、４０℃以下とすることが好ましい。冷却水の温度は、ガラスリボンと接触するトップロール３００の先端部空間３２２において最も高くなる。前記上限温度が４０℃を上回ると、冷却水の蒸発により、冷却水中に含まれる不純物成分が流通路を構成する壁に析出、堆積するおそれがある。したがって、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。
【００７４】
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。
【００７５】
また、フロートガラス製造を一時中断するメンテナンス時において、トップロール３００の先端部３２０に不活性ガスを吹き付け、固着したスズを落下させることは周知の事実であるが、さらに、フロートガラス製造時とは異なり、冷却水の温度の変動幅を４℃超にするとより効果的に固着したスズを落下させることが可能となる。したがって、フロートガラス製造時におけるフロートガラスの生産性を改善できる。
【００７６】
なお、本発明によるトップロール３００において、回転部材３２５の材質は、特に限られない。通常の場合、回転部材３２５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３２５を使用することにより、回転部材３２５の冷却時の冷却効果が高まる。
【００７７】
また、回転部材３２５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。
【００７８】
また、回転部材３２５は、中心が中心軸３２８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。
【００７９】
内管３５５および外管３７０の材質は、特に限られない。内管３５５および外管３７０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３７０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。
【００８０】
図４は、本発明における冷却装置の一例である水循環系の概略図である。
【００８１】
冷却装置４００は、水循環系のクーリングタワー４１０と、手動またはインバータにより回転数が制御される冷却ファン２６３と、から構成される。
【００８２】
クーリングタワー４１０の底部の水槽部４５０は、管路を介してポンプ４２０の吸引口に接続され、ポンプ４２０の吐出口は管路を介して熱交換器４３０の入口に接続され、熱交換器４３０の出口は管路を介してクーリングタワー４１０の上方側面に接続されている。
【００８３】
クーリングタワー４１０の内部上方には冷却フィン４４０が設置され、水槽部４５０の水が通過する部分には、樹脂または金属製の水処理材４６０が設置されている。クーリングタワー４１０には、丸型と角型があるが、水処理材４６０もそれに合わせて丸型と角型にすることが好ましい。
【００８４】
次に、図５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。
【００８５】
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、温度の変動幅が日単位で４℃以内である冷却水が流通されるステップ（ステップＳ５３０）と、を有する。
【００８６】
前述のように、トップロール表面に固着したスズが生産中にガラスリボン上、または溶融スズ浴内に落下することを抑制し、ガラスリボンの板幅変動、またはガラスリボンのボトム面の凹状の気泡欠点を抑制する。本発明は、薄板（板厚：０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ）の無アルカリガラスガラス板の製造に有効である。
【実施例】
【００８７】
２５００×２２００×０．７ｍｍの大きさの無アルカリガラス（ＡＮ１００：旭硝子商品名）を製造する際の実施例を以下に示す。【００８８】
図６は、上記条件における冷却水温度Ｔｂ、外気温度Ｔａの日変動を示したグラフである。グラフの縦軸は冷却水温度Ｔｂおよび外気温度Ｔａを表わしている。実線は冷却水温度を表わしている。外気温度は破線で表わされ、その値はフロートバス建屋内に設置した温度測定装置による。また、縦軸の変動量は、それぞれの最低温度を０℃として規格化した。規格化した冷却水温度Ｔｂ、外気温度ＴａをそれぞれＴｂ’、Ｔａ’とした。【００８９】
図６より、ボトムケーシング外表面の外気温度Ｔａが、時間の経過と共に大きく変動しているにも関わらず、ボトムケーシング外表面の冷却水温度Ｔｂは大きく変動せず、その日変動幅は所望の範囲内に収まっている。【００９０】
実施例１は、冷却水温度の変動幅を日単位で２℃以内とした。実施例２は、前記変動幅を日単位で４℃以内とし、１時間単位で３℃以内とした。実施例３は、冷却水温度の変動幅を日単位で４℃以内とし、１時間単位で３℃超とした。【００９１】
比較例１は、外気温の変動に応じて、冷却水の温度を成り行きとしたため、前記変動幅が日単位で４℃を超えた。比較例２は、フロートバス外で測定した冷却水の上限温度が４０℃を超えるように冷却ファンの回転数を調整した。【００９２】
評価指標として、下記（１）〜（３）を用いた。
（１）ガラスリボンの板幅変動発生頻度（ここでいう変動は４インチ以上の変動）
（２）トップロールに固着したスズ落下発生頻度
（３）トップロール先端部へのガラスリボンの巻き付きの有無
表１に評価結果、表２に評価指標の定義を示す。（１）、（３）はバス内監視カメラまたは覗き窓からフロートバス内を観察することで確認した。（２）は、バス内監視カメラまたは覗き窓からフロートバス内を観察することで確認するのは困難なため、徐冷工程後の欠点検出機で確認した。【００９３】
【表１】
2014091967.tif 000003
【００９４】
【表２】
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【００９５】
冷却水の温度の変動幅を日単位で４℃以内にしたことで、（１）ガラスリボンの板幅変動発生頻度、及び（２）トップロールに固着したスズ落下発生頻度を抑制できることを確認した。さらに、変動幅を１時間単位で３℃以内にしたことで、落下発生頻度をより抑制できることを確認した。また、フロートバス外で測定した冷却水の上限温度を４０℃以下にすれば、（３）トップロール先端部へのガラスリボンの巻き付きが発生しないことを確認した。【００９６】
以上、本発明の実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。【００９７】
本出願は、２０１２年１２月１１日出願の日本特許出願２０１２−２７０２４０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。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、トップロール表面に固着したスズが生産中にガラスリボン上、または溶融スズ浴内に落下することを抑制し、ガラスリボンの板幅変動を抑制することができ、フロートガラスの生産性を改善できる。該フロートガラスは、液晶表示装置等のディスプレイ用のガラス基板等として有用である。
【符号の説明】
【００９９】
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、２５０…冷却水循環路、２６０…温度測定装置、２６１…温度表示装置、２６２…インバータ、２６３…冷却ファン、２６４…通信ケーブル、２６５…温度制御装置、２８０…搬送装置、２８１…ドロスボックス、２８５…徐冷炉、３００…トップロール、３２０…先端部、３２２…先端部空間、３２５…回転部材、３２６…突起部、３２８…中心軸、３５０…支柱部、３５５…内管、３６０…内側空間、３７０…外管、３８０…外側空間、４００…冷却装置、４１０…クーリングタワー、４２０…ポンプ、４３０…熱交換器、４４０…冷却フィン、４５０…水槽部、４６０…水処理材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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