(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に生成されるアルカリ成分を含有した板状の溶融ガラスを、耐熱金属でなるローラーで表裏両側から挟持しつつ牽引することによってガラスリボンを成形する成形工程を含み、前記ガラスリボンを成形するに際し、電動動力源から伝達される動力によって前記ローラーのシャフトを回転させると共に、アースが取られた土台に固定された支持部材に前記シャフトを回転自在に支持させるガラス板の製造方法であって、
前記ローラーと前記電動動力源とを電気的に絶縁させ、且つ、前記ローラーと前記土台とを電気的に絶縁させることを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記シャフトを絶縁体で構成することを特徴とする請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記シャフトと連動して回転する第一のギアと、該第一のギアと噛み合い且つ前記電動動力源の稼働に伴って回転する第二のギアとを設け、
両ギアの少なくとも一方を絶縁体で構成することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
絶縁体で構成された板を介して前記支持部材を前記土台に固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
【請求項５】
前記支持部材が、
内輪と、該内輪に対向する外輪と、両輪の間に介在する転動体とを備え、且つ前記シャフトを回転自在に支持するベアリングを含み、
前記内輪と前記外輪と前記転動体とのうち、少なくとも一つを絶縁体で構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁体の材質がセラミックス又は樹脂であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁体の電気抵抗の値が１ｋΩ以上であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか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】
本発明はガラス板の製造方法に係り、詳しくは、連続的に生成される板状の溶融ガラスを、ローラーで表裏両側から挟持しつつ牽引することにより、ガラスリボンを成形する工程を含んだガラス板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板の製造方法の一つとして、成形体から溶融ガラスを流下させてガラスリボンを成形し、このガラスリボンを所定の長さに切断することでガラス板を得るダウンドロー法が知られている。このダウンドロー法の代表的なものとしては、オーバーフローダウンドロー法、リドロー法、スロットダウンドロー法等を挙げることができる。
【０００３】
これらの製造方法のうち、特許文献１には、オーバーフローダウンドロー法が開示されている。
【０００４】
同文献に開示されるように、オーバーフローダウンドロー法では、楔状の断面形状を有する成形体によって連続的に板状の溶融ガラスを生成し、この溶融ガラスを上下方向の複数箇所に配置されたローラーで表裏両側から挟持しつつ下方に牽引する。これにより、溶融ガラスを冷却しながら所定の厚みのガラスリボンに成形していく。このようなオーバーフローダウンドロー法は、主として、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのガラス基板に使用される無アルカリガラスでなるガラス板を成形するのに採用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４９４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、成形体によって連続的に生成される板状の溶融ガラスは、極めて高い温度を有することから、この溶融ガラスを牽引するローラーには、耐熱性に優れることが要求される。そのため、ローラーの材質としては、超合金等の耐熱金属を採用することが通例となっているが、このようにした場合には、アルカリ成分を含有するガラス板を製造する際に、以下のような解決すべき問題が生じている。
【０００７】
すなわち、ガラス板の元となる溶融ガラスがアルカリ成分を含有する場合、この溶融ガラスに電流が発生しやすくなる。そして、溶融ガラスに電流が発生すると、ローラーの近傍において、電気リボイル泡と称される気泡が溶融ガラス中に発生し、この溶融ガラスから製造されるガラス板の品質が大きく低下してしまう問題があった。なお、電気リボイル泡が発生するのは、電流の発生に伴って溶融ガラスに含まれる２Ｏ２−から４ｅ−が奪わることにより、Ｏ２が発生しているためであると想定されている。
【０００８】
ここで、溶融ガラスに電流が発生する要因について詳述する。
【０００９】
溶融ガラスを牽引するローラーは、電動動力源（例えば、モーター）からの動力がギアやローラーのシャフト等を介してローラーに伝達されることで回転している。そして、これらギアやシャフトは、金属を材質としてなることが通常である。これにより、ローラーと電動動力源とが電気的に接続された状態となり、溶融ガラスに含まれる電子が、ローラーから電動動力源へと移動するのに伴って溶融ガラスに電流が発生してしまう。
【００１０】
また、ローラーのシャフトは、工場内の壁部や床部等を土台（電気的にはアースとなる箇所）として、この土台に固定して設置された筐体に収容されている。そして、この筐体が備えるベアリングにシャフトを回転自在に支持させている。これらベアリングや筐体についても、金属を材質としてなることが通常であるため、ローラーと土台とが電気的に接続された状態となる。そして、溶融ガラスに含まれる電子が、ローラーから土台（アース）へと移動するのに伴って溶融ガラスに電流が発生してしまう。
【００１１】
なお、このような問題は、オーバーフローダウンドロー法によってガラス板を製造する場合にのみ発生しているものではない。連続的に生成される板状の溶融ガラスをローラーで牽引してガラスリボンを成形する工程を含んだ製造方法（リドロー法やスロットダウンドロー法等）によってガラス板を製造する場合にも、同様に発生し得る問題である。
【００１２】
上記の事情に鑑みなされた本発明は、連続的に生成されるアルカリ成分を含有した板状の溶融ガラスをローラーで牽引してガラスリボンを成形するにあたり、溶融ガラスに電流が発生することを防止して、当該溶融ガラス中での気泡の発生を回避することを技術的な課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、連続的に生成されるアルカリ成分を含有した板状の溶融ガラスを、耐熱金属でなるローラーで表裏両側から挟持しつつ牽引することによってガラスリボンを成形する成形工程を含み、ガラスリボンを成形するに際し、電動動力源から伝達される動力によってローラーのシャフトを回転させると共に、アースが取られた土台に固定された支持部材にシャフトを回転自在に支持させるガラス板の製造方法であって、ローラーと電動動力源とを電気的に絶縁させ、且つ、ローラーと土台とを電気的に絶縁させることに特徴付けられる。
【００１４】
このような方法によれば、ローラーと電動動力源、及びローラーと土台が電気的に接続されることを防止できる。すなわち、溶融ガラスに含まれる電子が、ローラーから電動動力源へと移動したり、ローラーから土台へと移動したりすることを回避することが可能となる。その結果、溶融ガラスに電流が発生することを防止でき、当該溶融ガラス中での気泡の発生を回避することが可能となる。
【００１５】
上記の方法において、シャフトを絶縁体で構成してもよい。
【００１６】
このようにすれば、シャフトを絶縁体で構成したことにより、溶融ガラスに含まれる電子について、ローラーから電動動力源への移動、及び、ローラーから土台への移動が、シャフトによって阻害される。このため、ローラーと電動動力源、及びローラーと土台を電気的に絶縁させることができる。
【００１７】
上記の方法において、シャフトと連動して回転する第一のギアと、この第一のギアと噛み合い且つ電動動力源の稼働に伴って回転する第二のギアとを設け、両ギアの少なくとも一方を絶縁体で構成してもよい。
【００１８】
このようにすれば、両ギアの少なくとも一方を絶縁体で構成したことにより、溶融ガラスに含まれる電子について、ローラーから電動動力源への移動が、両ギアの一方、或いは、双方によって阻害される。従って、ローラーと電動動力源とを電気的に絶縁させる上で好適となる。
【００１９】
上記の方法において、絶縁体で構成された板を介して支持部材を土台に固定してもよい。
【００２０】
このようにすれば、支持部材と土台との間に絶縁体で構成された板が介在することから、溶融ガラスに含まれる電子について、ローラーから土台への移動が、板によって阻害される。このため、ローラーと土台とを電気的に絶縁させる上で好適となる。
【００２１】
上記の方法において、支持部材が、内輪と、この内輪に対向する外輪と、両輪の間に介在する転動体とを備え、且つシャフトを回転自在に支持するベアリングを含み、内輪と外輪と転動体とのうち、少なくとも一つを絶縁体で構成してもよい。
【００２２】
このようにすれば、内輪と外輪と転動体とのうち、少なくとも一つを絶縁体で構成したことから、溶融ガラスに含まれる電子について、ローラーから土台への移動が、ベアリングによって阻害される。従って、ローラーと土台とを電気的に絶縁させる上で好適となる。
【００２３】
上記の方法において、絶縁体の材質は、セラミックス又は樹脂であってもよい。
【００２４】
このようにすれば、セラミックスや樹脂が絶縁性を有することから、ローラーと電動動力源、及びローラーと土台を電気的に絶縁させることが可能となる。
【００２５】
上記の方法において、絶縁体の電気抵抗の値が１ｋΩ以上であることが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、絶縁体の電気抵抗の値が１ｋΩ以上と十分に大きいため、ローラーと電動動力源、及びローラーと土台を電気的に絶縁させる上でさらに好適となる。なお、絶縁体の電気抵抗の値としては、０．１ＭΩ以上であることがより好ましく、０．２ＭΩ以上であることがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、連続的に生成されるアルカリ成分を含有した板状の溶融ガラスをローラーで牽引してガラスリボンを成形するにあたり、溶融ガラスに電流が発生することが防止され、当該溶融ガラス中での気泡の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法において、ローラーの近傍を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法について添付の図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法を示す部分断面図である。このガラス板の製造方法では、オーバーフローダウンドロー法を利用してアルカリ成分を含有したガラス板を製造する。すなわち、このガラス板の製造方法は、楔状の断面形状を有する成形体１によって連続的に生成されるアルカリ成分を含有した板状の溶融ガラスＭＧを、耐熱金属でなるローラー２で表裏両側から挟持しつつ下方に牽引することにより、上下方向に長尺なガラスリボンを成形する成形工程を含んでいる。なお、成形されたガラスリボンを切断することでガラス板が得られる。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、オーバーフローダウンドロー法を利用してガラスリボンを成形しているが、この限りではなく、リドロー法やスロットダウンドロー法を利用してガラスリボンを成形してもよい。
【００３２】
このガラス板の製造方法では、ガラスリボンを成形するに際し、電動動力源としてのモーター３から伝達される動力によってローラー２のシャフト２１（以下、ローラーシャフト２１と表記する）を回転させると共に、アースが取られた土台４に固定された支持部材としての筐体５にローラーシャフト２１を回転自在に支持させる。また、このガラス板の製造方法では、ローラー２とモーター３とを電気的に絶縁させ、且つ、ローラー２と土台４とを電気的に絶縁させる。
【００３３】
ローラー２は、板状の溶融ガラスＭＧを厚み方向に挟んで表面側と裏面側とにそれぞれ配置されている。そして、表面側と裏面側とで対になったローラー２が、溶融ガラスＭＧの幅方向端部ＭＧａ（上下方向に直交する方向の端部）を挟持した状態で回転することにより、当該溶融ガラスＭＧが下方に牽引される。
【００３４】
また、図２（ローラーの近傍を拡大して示す断面図）に示すように、ローラー２は二重管構造を有しており、ローラー２の内部では、熱伝導によって溶融ガラスＭＧを冷却するための冷媒Ｗ（例えば、水や空気等）が循環している。すなわち、ローラー２はガラスリボンを成形すべく、溶融ガラスＭＧを冷却する機能も有している。
【００３５】
ここで、ローラー２の材質としては、既に公知となっている種々の材質から選択することが可能であるが、その一例としては、インコネル（登録商標）、インコロイ（登録商標）、ハステロイ（登録商標）、ステンレスを挙げることができる。
【００３６】
ローラーシャフト２１は絶縁体で構成されると共に、図１に示すように、当該ローラーシャフト２１と連動して回転する第一のギア６を備えている。この第一のギア６は、モーター３の稼働に伴って回転する第二のギア７と噛み合っている。この第二のギア７は、モーター３のシャフト３１（以下、モーターシャフト３１と表記する）の先端部に取り付けられている。第一のギア６、及び第二のギア７は、いずれも絶縁体で構成されている。モーター３は、回路８を通じて供給される電力によって稼働する。そして、モーター３の動力は、第二のギア７、及び第二のギア７と噛み合った第一のギア６を介してローラーシャフト２１に伝達される。そして、ローラーシャフト２１の回転に伴ってローラー２が回転する。
【００３７】
ここで、本実施形態では、第一のギア６と第二のギア７との双方を絶縁体で構成しているが、この限りではなく、両ギア６，７の一方のみを絶縁体で構成してもよい。
【００３８】
筐体５は、ローラーシャフト２１を収容する本体部５１と、この本体部５１を下方から支持する二本の脚部５２とを備えている。
【００３９】
本体部５１は、ローラーシャフト２１を回転自在に支持するベアリング５１１を有している。このベアリング５１１は、ローラーシャフト２１を直接に支持する内輪５１１ａと、内輪５１１ａと対向するように配置され、且つ、本体部５１に固定された外輪５１１ｂと、両輪５１１ａ，５１１ｂの間に介在する転動体５１１ｃとを備えている。これら内輪５１１ａ、外輪５１１ｂ、及び転動体５１１ｃは、いずれも絶縁体で構成されている。
【００４０】
ここで、本実施形態では、内輪５１１ａ、外輪５１１ｂ、及び転動体５１１ｃの全てを絶縁体で構成しているが、この限りではない。これらのうち、少なくとも一つを絶縁体で構成するようにしてもよい。
【００４１】
脚部５２は、絶縁体で構成された板９を介して、電気的にアースとなる土台４に固定されている。なお、本実施形態では、モーター３についても、板９を介して土台４に固定されている。この土台４は、例えば、工場内の壁部や床部等としてよい。また、これに限らず、壁部や床部等に設置され、且つ筐体５を支持する部材等であってもよく、例えば、壁部に設置されて筐体５を支持する支持台を土台４としてもよい。この場合には、壁部と支持台とが土台４を構成することになる。
【００４２】
ここで、上記のローラーシャフト２１、第一のギア６、第二のギア７、ベアリング５１１（内輪５１１ａ、外輪５１１ｂ、転動体５１１ｃ）、及び板９の各部材を構成する絶縁体の材質は、セラミックス又は樹脂としている。より詳細には、これら各部材の材質として、ファインセラミックス、マイカ、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＳＦ樹脂、ＰＡＲ樹脂、ＰＡＩ樹脂、ＰＦ樹脂等を採用することが好ましい。また、絶縁体（セラミックス又は樹脂）の電気抵抗の値は１ｋΩ以上としている。なお、上記の各部材を構成する絶縁体の材質は、セラミックスや樹脂に限定されるものではなく、絶縁性を有し、且つ各部材として機能するだけの強度を備える材質であれば、他の材質を採用してもよい。一例を挙げると、板９はゴムで構成してもよい。
【００４３】
以上のことから、本実施形態では、上記のローラーシャフト２１、第一のギア６、及び第二のギア７により、ローラー２とモーター３とが電気的に絶縁される。さらには、上記のローラーシャフト２１、ベアリング５１１（内輪５１１ａ、外輪５１１ｂ、転動体５１１ｃ）、及び板９により、ローラー２と土台４とが電気的に絶縁される。
【００４４】
これにより、本実施形態に係るガラス板の製造方法によれば、ローラー２とモーター３、及び、ローラー２と土台４が電気的に接続されることが防止される。つまり、溶融ガラスＭＧに含まれる電子が、ローラー２からモーター３へと移動したり、ローラー２から土台４へと移動したりすることを回避することが可能となる。その結果、溶融ガラスＭＧに電流が発生することを防止でき、当該溶融ガラスＭＧ中での気泡の発生を回避することが可能となる。
【００４５】
また、このガラス板の製造方法によれば、ローラー２からモーター３へと電流が流れることも防止できる。そのため、電流に起因したモーター３の不具合の発生についても回避することが可能である。従って、ローラー２が所望の回転速度で確実に溶融ガラスＭＧを牽引する上で好適となり、精度よくガラスリボンを成形することができる。その結果、ガラスリボンを切断して得られるガラス板の品質を向上させる上でも有利である。
【００４６】
ここで、本発明に係るガラス板の製造方法は、上記の実施形態で説明した態様に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態において、ローラーシャフト２１、第一のギア６、第二のギア７、ベアリング５１１（内輪５１１ａ、外輪５１１ｂ、転動体５１１ｃ）、及び板９の各部材は、これらの一部のみを選択的に絶縁体で構成してもよい。
【００４７】
詳述すると、（１）ローラーシャフト２１を絶縁体で構成した場合には、その他の部材を絶縁体以外で構成してもよい。また、（２）ローラーシャフト２１を絶縁体以外で構成した場合には、第一のギア６と第二のギア７との少なくとも一方を絶縁体で構成することで、ローラー２とモーター３とを電気的に絶縁させることができる。さらに、ベアリング５１１と板９との少なくとも一方を絶縁体で構成することで、ローラー２と土台４とを電気的に絶縁させることが可能である。この場合、ベアリング５１１を絶縁体で構成するにあたっては、内輪５１１ａと外輪５１１ｂと転動体５１１ｃとの少なくとも一つを絶縁体で構成すればよい。
【００４８】
また、以下のような態様によっても、ローラー２とモーター３、及び、ローラー２と土台４を電気的に絶縁させることが可能である。例えば、上記の実施形態において、ローラーシャフト２１のうち、筐体５の本体部５１からローラー２側に食み出た部位を当該ローラーシャフト２１の長手方向に二つの部位に分割する。そして、この両部位の相互間に絶縁体を介在させることで両部位を電気的に絶縁させれば、ローラー２とモーター３、及び、ローラー２と土台４を電気的に絶縁させることができる。
【００４９】
また、上記の実施形態において、ローラー２とモーター３とを電気的に絶縁させるにあたっては、モーターシャフト３１のみを絶縁体で構成してもよい。さらに、モーターシャフト３１をその長手方向に二つの部位に分割し、両部位の相互間に絶縁体を介在させることにより、ローラー２とモーター３とを電気的に絶縁させてもよい。
【００５０】
また、上記の実施形態では、ローラー２とモーター３、及びローラー２と土台４とを電気的に絶縁させるにあたって、ローラーシャフト２１、第一のギア６、第二のギア７、ベアリング５１１（内輪５１１ａ、外輪５１１ｂ、転動体５１１ｃ）、及び板９の各部材を絶縁体で構成しているが、この限りではない。例えば、これらの各部材が導体である場合であっても、その外表面に絶縁体であるアルミナを溶射する等、絶縁体でコーティングすることにより、ローラー２とモーター３、及びローラー２と土台４とを電気的に絶縁させることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１            成形体
２            ローラー
２１          ローラーのシャフト
３            モーター
３１          モーターのシャフト
４            土台
５            筐体（支持部材）
５１          本体部
５１１        ベアリング
５１１ａ      内輪
５１１ｂ      外輪
５１１ｃ      転動体
５２          脚部
６            第一のギア
７            第二のギア
８            回路
９            板
ＭＧ          溶融ガラス
ＭＧａ        溶融ガラスの幅方向端部
Ｗ            冷媒
【図１】
0006314794.tif 000002
【図２】
0006314794.tif 000003