(57)【要約】  表面に欠点のない、マクロな厚み均一性や平坦性等にすぐれる高品質の板ガラスを、無駄になる部分を極小にして、製造する。そのため、溶融炉１からのガラスメルト４を気体噴出・排出回転ロール５と気体噴出・排出凹面支持体６との間に供給する。気体噴出・排出回転ロール５は加圧気体を供給する内部に流体抵抗（例えば渦巻き流抵抗）を有する流路を備えた多数の気体噴出孔と、同様の流路からなる多数の気体減圧排出孔とを備える。気体噴出・排出凹面支持体６は同様の流路からなる加圧気体を供給する多数の気体噴出孔と、常圧解放空間に連通する気体常圧排出孔とを備える。ロール表面と凹面体表面との間に導かれるガラスメルト４は、ロール及び凹面体と接触することなく、かつ気体の動的圧力均衡による浮上吸着保持力によりロールと連動し、適宜ガラスの面方向に平行もしくは垂直の応力を加えられ成形され、第１ロール１３及び第２ロール１４によって所定の板ガラスを成形する。
2007132797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形に供するガラスが粘度１０３ポイズ以上１０６ポイズ以下の粘度にあるガラス転移温度以上にあって、当該ガラスの少なくとも片面が気体を出し入れする基材に面し、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態に保持されて、ガラスの面と平行方向に引っ張り応力および/またはガラスの面に対して垂直方向に圧縮応力を掛けて成形されることを特徴とする板ガラスの製造方法。
【請求項２】
排出される気体が常圧および減圧状態の二つの態様からなることを特徴とする請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項３】
成形に供するガラスの両面が気体環境に置かれることを特徴とする請求項１または２に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項４】
気体を出し入れする基材の少なくとも一部が回転するロール或いはロール状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板ガラスの製造方法。
【請求項５】
少なくともガラス面の一方は気体の動的圧力均衡下に基材の面保持を受けていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の板ガラスの製造方法。
【請求項６】
基材の一定面積が加圧噴出する気体と系外に減圧吸引される気体の動的圧力均衡状態でガラスを保持し、他の面積が加圧噴出する気体と系外に常圧で排出される気体の動的圧力均衡状態を発現するロールを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の板ガラスの製造方法。
【請求項７】
気体が空気或いは水蒸気を主成分とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の板ガラスの製造方法。
【請求項８】
基材が成形に供するガラスの移動速度と異なる速度で移動することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の板ガラスの製造方法。
【請求項９】
気体が基材上に実質的に一様に分布した平均直径５ｍｍ以下の小孔から噴出し、排出されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の板ガラスの製造方法。
【請求項１０】
前記気体を出し入れする基材はベッド状であり、該ベッドの両側にガラスの移動方向に延びる気体噴出・減圧排出ロールの回転により、移動するガラスの両側を外側に広げる力を付与することを特徴とする請求項１記載の板ガラスの製造方法。
【請求項１１】
成形に供するガラスが粘度１０３ポイズ以上１０６ポイズ以下の粘度にあるガラス転移温度以上にあって、当該ガラスの少なくとも片面が気体を出し入れする基材に面し、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態に保持されて、ガラスの面と平行方向に引っ張り応力および/またはガラスの面に対して垂直方向に圧縮応力を掛けて成形することを特徴とする板ガラスの製造装置。
【請求項１２】
排出される気体が常圧および減圧状態の二つの態様からなることを特徴とする請求項１１に記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１３】
成形に供するガラスの両面が気体環境に置かれることを特徴とする請求項１１または１２に記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１４】
気体を出し入れする基材の少なくとも一部が回転するロール或いはロール状であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１５】
少なくともガラス面の一方は気体の動的圧力均衡下に基材の面保持を受けていることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１６】
基材の一定面積が加圧噴出する気体と系外に減圧吸引される気体の動的圧力均衡状態でガラスを保持し、他の面積が加圧噴出する気体と系外に常圧で排出される気体の動的圧力均衡状態を発現するロールを用いることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１７】
気体が空気或いは水蒸気を主成分とすることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１８】
基材が成形に供するガラスの移動速度と異なる速度で移動することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の板ガラスの製造装置。
【請求項１９】
気体が基材上に実質的に一様に分布した平均直径５ｍｍ以下の小孔から噴出し、排出されることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の板ガラスの製造装置。
【請求項２０】
前記気体を出し入れする基材はベッド状であり、該ベッドの両側にガラスの移動方向に延びる気体噴出・減圧ロールの回転により、移動するガラスの両側を外側に広げる力を付与することを特徴とする請求項１１記載の板ガラスの製造方法。
【請求項２１】
請求項１〜１０のいずれかの板ガラスの製造方法により製造された製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高品質のナノレベルの表面平滑性を示す板状ガラスの製造方法、及び製造装置並びに、その製造方法により製造された板ガラスとしての製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築用や車両用の板状ガラスは先進国では殆どスズ浴上に溶融状態のガラスを流出して徐々に平板状に成形するスズフロート法によって生産されている。
ディスプレー用の薄板高平坦性を求められる場合には白金の樋の両側から溶融ガラスをオーバーフローさせて白金のガイドにそって流下させた後両側からのガラスを合わせて一枚にするいわゆるフュージョン法が用いられることも多い。
また、網入りガラス等の場合には間にステンレス等の網をサンドイッチするために金属ロールにより圧力をかけながらラミネート成形をする。【０００３】
スズフロート法による板ガラスの成形は高温のスズ浴内での成形を行うので、スズの酸化を防ぐために密閉空間内で水素等の還元性雰囲気下に保つ必要があり、水素等のコストや安全対策が問題となり、またスズとの接触によるガラス中へのスズの侵入やスズ浴空間に侵入する酸素とスズとの反応による酸化スズ等に起因する製品の表面欠点が高品質を求められるディスプレー用途で特に問題となり、さらにはスズを高温に保つために特に小規模生産では大きなエネルギーコストが掛かり、炭酸ガス排出等の環境問題への影響も無視できない。【０００４】
またスズフロート法の場合には高温のガラスが熱伝導性の高い金属スズと直接接触するために、ガラスと金属スズとの間の熱流束が大きく、ガラスはスズの温度の影響を直接大きく受けるので、スズの温度制御が非常に重要な技術課題となり、またそのような接触伝熱下の成形ではガラスの局部的な過剰変形部分はスズからの熱の供給により周囲と等温に保たれるので一層異常変形が進行する恐れが大きく、これを避けるために成形は表面張力と重力によるガラスの粘性流動を利用して平準・均一化を図りながらきめ細かい温度調整を図りながら準平衡的にゆっくり行う必要がある。【０００５】
フュージョン法による製品の表面は製造過程で空気にしか触れないので、上記のような表面欠点の心配はない。しかし、ガラスを垂直下方に引き落とす方法で成形するために、他のダウンドローと同様、白金ガイドの先端部分のガラスに最大荷重が掛かり、それを軽減するためのガラスの温度制御が繁雑になり、また肉厚製品の生産には向かない。また、製品の幅や厚み等の品種変更のたびに白金製の樋を変える必要があり、いわゆるジョブチェンジに手間取り、高価な白金製のリップのコストも無視できない。【０００６】
金属ロールによる圧延成形では、金属ロールとの接触の跡が皺や凹凸状に残ることが避け難く製品の品質はそのまま平坦な板ガラスとしての用途には堪えない。【０００７】
最近、上記のごとき既存の製法とは異なる水等の媒体を多孔質の支持体に含浸させ、その上に溶融ガラスを流出して板状のガラスを連続的に製造する方法が開発されており、この方法によれば上記のごとき既存の方法の欠点を改良もしくは解消する可能性が示唆されている（特開平０９−２９５８１９）。また、その一環として、水をロール状の基材に含浸させて、対面する一対の該ロールの間に溶融ガラスを流下せしめて板状のガラスを成形する方法が提案されている。（特開２００１−１８０９４９）しかしながら、この方法では、溶融ガラスが一対のロールで形成される間隙に噛み込まれせることが難しいために、その実施は極めて困難である。また、これを改良した方法（特開２００２−４７０１９）では、上記の溶融ガラスの噛み込みを容易にする試みが提案されているが、この方法でも一対のロールの接線上での噛み込みは必ずしも容易になりえず、また、噛み込みを優先するとガラス表面のロールとの直接接触が大きくなるために表面形状に欠点の発生する恐れが増大する。【０００８】
さらに、上記のロール成形以外の方法では、貴重なガラス製品の幅方向の両端部分に、延伸等の必要性からギヤ状の治具を掛けるために、該両端に製品として使用出来ない変形や肉厚異常の部分を生じ、徐冷時の熱歪の原因となり、歩留まりの低下を招く一因となっている。また、公知のロール成形では、両端の無駄な部分の発生は抑えることができるが、ロール表面とガラスとの相互作用により、平滑な表面状態を得難く、到底高品質の板ガラスの生産に適用することはできない。
【特許文献１】特開平９−２９５８１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０９４９号公報
【特許文献３】特開２００２−４７０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記のスズ浴法やフュージョン法に代表されるダウンドロー法、金属ロール圧延法並びに水を基材に含浸させる方法（アクアフロート法）等の従来公知の技術の欠点や制約等を解決ないし改良し、表面の欠点のない高品質の板状ガラスを無駄になる部分を極小にして、マクロな厚み均一性や平坦度等に優れる高品質の板ガラスを製造する板ガラスの究極の技術を提供することを課題としている。また、併せて簡便でエネルギー、資源および環境問題を大幅に軽減できる板ガラスの製法を提供することを課題としている。  
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記のごとく、従来公知のロール成形法の欠点であるガラスとロール基材の直接的な接触や相互作用を防ぐ方法としての、水蒸気を用いるロールアウト法ではスリップ等の現象によって現実的に困難であるのみならず論理的にも非常に難しい問題を含んでいることに鑑み、これらの欠点を克服する新たな方法を種々検討した結果、溶融状態にあるガラスを気体で保持する際に、加圧噴出する気体と減圧排出する気体との動的な圧力均衡を利用することによって溶融状態にあるガラスを基材と非接触状態でロールに巻きつけることの可能なことを見出し、ガラスの面方向に引っ張り応力あるいは/またはガラスの面方向に垂直に圧縮応力を掛けることによって成形を可能とする本発明に至ったものである。【００１１】
即ち、本発明の要諦をなす技術要素の一として、溶融状態にあるガラスを動的に一定の加圧と減圧との均衡にある気体上に浮上吸着させることである。
ガラスが溶融状態にある場合には、気体の引き込み作用によって、ガラスメルトは気体を減圧排出する基材に吸引されるので、これを利用した噛み込み状態が実現される。
反面、ガラスが気体を噴出、減圧排出する基材と相対的に静止関係にある場合には、減圧排出される気体上の低粘度ガラスは局部的な変形を余儀なくされるので、本発明の要諦をなす技術要素の二としてガラスをこの意味での動的な圧力均衡状態に置くことである。
そのために、両者は常に相対的な摺動状態にあることが重要かつ必要であるが、加えて、気体を加圧噴出する部分と減圧排出する部分が繰返し規則的にガラスの一定部分に相対することも好ましくなく、そのような意味でも動的であることが望まれる。
以上に示すように、気体の動的圧力均衡とは、基材の一定部分から加圧噴出し他の一定部分から減圧排出される流動状態にある気体の加圧・減圧の均衡、またガラスに対する気体の加圧噴出部分と減圧排出部分の位置関係が変化していくこと、さらにその位置関係の変化も繰り返し固定的でないこと等を意味する。【００１２】
また、ガラスを逐次条件の異なる状態において連続的に処理を進めるためには、適宜浮上吸着状態から吸着状態を解除して、ガラスメルトの基材からの離脱を容易ならしめる方法が必要とされ、これを達成する方法としても動的な気体圧力制御が有効なコンセプトである。具体的には連続的に基材の一定範囲からは気体が減圧排出され、その範囲を越えた瞬間に減圧が解除される仕組みを付与することが肝要である。【００１３】
一方、浮上吸着状態にあるガラスメルトを連続的に平坦な板ガラスとして成形するとともに薄板化を図り、或いは板厚を制御することも重要かつ必要なことである。そのためガラスに面方向と平行に引っ張り応力を掛けるか、またはガラスに面方向と垂直に圧縮応力を掛けるか、或いはその両社の応力を掛けることが必要である。
これを促進し、ガラスの所定の浮上吸着状態と肉厚の制御を達成するためには、単純な従来公知のロールアウトのごとき線接触では困難であって、少なくともガラス面の一方は気体の動的圧力均衡下に基材の面保持が重要かつ効果的であって、これが本発明の要諦をなす技術要素の三である。【００１４】
そのため、気体の噴出と減圧排出を行う基材の一方は回転するロール状をなし、相対する基材はロール状、平板状もしくはその面に沿った凹面をなすことが重要かつ必要である。
また、その際ガラスメルトは下流からガラスリボンの流れ方向への張力をかけることも有効であって、その際のガラスの幅方向の一様な厚みを担保するための上記相対する基材両面の幅方向へのギャップ調整等も有効である。【００１５】
かかる技術を実現する気体としては各種候補として考えられるが、その入手の容易さ、取り扱いの容易さ、コストおよび安全性等の諸観点から、空気もしくは水蒸気が有効かつ好ましい。
また、高温のガラスから所定の除熱を行いながら、徐々にガラスの成形固化を進めるためには、熱工学の観点からの用いる材料や運転条件の種々の検討や最適化が求められることは当然である。
例えば種類としては、一定の耐熱性、寸法安定性、化学的安定性等の観点から、カーボン、鉄、その他の金属、セラミックス、等が適用可能であり、表面の放射率や内部の伝熱効果等の観点から吟味の上採用すべきである。【００１６】
上記のような本発明について、より具体的には次のような手法を採用する。即ち、本発明の板ガラスの製造方法は、成形に供するガラスが粘度１０３ポイズ以上１０６ポイズ以下の粘度にあるガラス転移温度以上にあって、当該ガラスの少なくとも片面が気体を出し入れする基材に面し、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態に保持されて、ガラスの面と平行方向に引っ張り応力および/またはガラスの面に対して垂直方向に圧縮応力を掛けて成形されることを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、排出される気体が常圧および減圧状態の二つの態様からなることを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、成形に供するガラスの両面が気体環境に置かれることを特徴とする。【００１９】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、気体を出し入れする基材の少なくとも一部が回転するロール或いはロール状であることを特徴とする。【００２０】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、基材の一定面積が加圧噴出する気体と系外に減圧吸引される気体の流動状態でガラスを保持し、他の面積が加圧噴出する気体と系外に常圧で排出される気体の流動状態からなるロールを用いることを特徴とする。【００２１】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、基材の一定面積が加圧噴出する気体と系外に減圧吸引される気体の動的圧力均衡状態でガラスを保持し、他の面積が加圧噴出する気体と系外に常圧で排出される気体の動的圧力均衡状態を発現するロールを用いることを特徴とする。【００２２】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、気体が空気或いは水蒸気を主成分とすることを特徴とする。【００２３】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、基材が成形に供するガラスの移動速度と異なる速度で移動することを特徴とする。【００２４】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、気体が基材上に実質的に一様に分布した平均直径５ｍｍ以下の小孔から噴出し、排出されることを特徴とする。【００２５】
また、本発明に係る他の板ガラス製造方法は、前記板ガラス製造方法において、前記気体を出し入れする基材はベッド状であり、該ベッドの両側にガラスの移動方向に延びる気体噴出・減圧ロールの回転により、移動するガラスの両側を外側に広げる力を付与することを特徴とする。【００２６】
また、本発明に係る板ガラス製造装置は、成形に供するガラスが粘度１０３ポイズ以上１０６ポイズ以下の粘度にあるガラス転移温度以上にあって、当該ガラスの少なくとも片面が気体を出し入れする基材に面し、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態に保持されて、ガラスの面と平行方向に引っ張り応力および／またはガラスの面に対して垂直方向に圧縮応力をかけて成形することを特徴とする。【００２７】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、排出される気体が常圧および減圧状態の二つの態様からなることを特徴とする。【００２８】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、成形に供するガラスの両面が気体環境に置かれることを特徴とする。【００２９】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、気体を出し入れする基材の少なくとも一部が回転するロール或いはロール状であることを特徴とする。【００３０】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、少なくともガラス面の一方は気体の動的圧力均衡下に基材の面保持を受けていることを特徴とする。【００３１】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、基材の一定面積が加圧噴出する気体と系外に減圧吸引される気体の動的圧力均衡状態でガラスを保持し、他の面積が加圧噴出する気体と系外に常圧で排出される気体の動的圧力均衡状態を発現するロールを用いることを特徴とする。【００３２】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、気体が空気或いは水蒸気を主成分とすることを特徴とする。【００３３】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、基材が成形に供するガラスの移動速度と異なる速度で移動することを特徴とする。【００３４】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、気体が基材上に実質的に一様に分布した平均直径５ｍｍ以下の小孔から噴出し、排出されることを特徴とする。【００３５】
また、本発明に係る他の板ガラス製造装置は、前記板ガラス製造装置において、前記気体を出し入れする基材はベッド状であり、該ベッドの両側にガラスの移動方向に延びる気体噴出・減圧ロールの回転により、移動するガラスの両側を外側に広げる力を付与することを特徴とする。【００３６】
また本発明による板ガラスの製品は、前記板ガラス製造方法のいずれかによって製造された製品であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によって、小規模の装置によって両面火炙り状態の平滑性を有し、清浄で欠点の無い、製品全幅に亘る高度の均一性と平坦性を有する板ガラスが得られる。特に従来法では幅方向両端部に生じる異形不良部分が極小化される。また、エネルギーや資源を多用することなく板ガラスを生産できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例における動的気体圧力制御ロール成形法の全体概要を示す図である。
【図２】同実施例のロール及び凹面体部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施例における動的気体圧力制御ベッド成形全体概要図である。
【図４】動的気体圧力制御ベッド成形部分概要図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  溶融炉
２  トゥイール
３  メルト供給リップ
４  ガラスメルト
５  気体噴出・排出回転ロール
６  気体噴出・排出凹面支持体
７  減圧セル
８  加圧セル
９  隔壁
１０  摺動シール
１１  気体噴出・排出回転ロールとガラスリボンの間の気体薄層
１２  気体噴出・排出凹面視自体とガラスリボンの間の気体薄層
１３  第１ロール
１４  第２ロール
１５  成形板ガラス
１６  徐冷ゾーン設備
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明は、表面の欠点のない高品質の板状ガラスを無駄になる部分を極小にして、ミクロな平滑性とマクロな厚み均一性や平坦度等に優れる高品質の板ガラスを製造する板ガラスの究極の技術を提供するという課題を、成形に供するガラスが粘度１０３ポイズ以上１０６ポイズ以下の粘度にあるガラス転移温度以上にあって、当該ガラスの少なくとも片面が気体を出し入れする基材に面し、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態に置かれて、ガラスの面と平行方向に引っ張り応力および/またはガラスの面に対して垂直方向に圧縮応力を掛けて成形される方法によって実現した。
【実施例１】
【００４１】
以下、図面に従って、望ましい実施の態様を説明する。
本発明により板ガラスのロール成型法においては、成形に供するガラスの状態が粘度１０３ポイズ以上１０５ポイズ以下の粘度にあるガラス転移温度以上にある原材料を用い、ガラスの少なくとも片面が気体を出し入れする基材に面し、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態に置かれて成形されることを特徴とするものであるが、加圧噴出する気体と系外に減圧排出される気体の両者の動的圧力均衡状態によって固体状物体を浮遊状態にしつつ所定の位置に把持する技術は、例えば特表２００３−５０７６８１号公報、特表２００３−５０９２２７号公報等に開示されている。【００４２】
本発明においてはこのような技術を用いるものであるため、最初にこの技術を簡単に説明する。例えば特表２００３−５０７６８１号公報に開示されている技術は、図３（ａ）に示すように、管４１内にジグザグ状にフィン４４、４５を、図中左右から交互に管４１の中心迄突設している。この管に対して図中下方の入口４２から高圧空気を流すと、各フィンの間に図示するような渦流４６が発生し、その渦の間を流れる空気主流は噴出孔４３から噴出する。このような構造の管４１を同図（ｂ）に示すようにダクト５１に接続し、高圧リザーバ５２から供給管５３を介して高圧空気を供給し、噴出孔４３から噴出すると、その噴出孔４３を塞ぐように置いた物体５５を押し上げる。【００４３】
この時の物体５５の重量と噴出孔４３からの流体の噴出圧力等の均衡により、噴出孔４３の開孔部から離れた所定の高さとなる。即ち、例えば図４（ｂ）において、同図（ｂ−２）のように高さＨ２において均衡するとき、例えば同図（ｂ−２）のようにそれよりも下方の高さＨ１のときには、同図（ｂ−２）の高さＨ２の位置まで押し上げる。また、同図（ｂ−３）のようにそれよりも上方の高さＨ３の位置のときには、同図（ｂ−２）の高さＨ２の位置に降下して安定する。また、この時の物体周囲の安定した空気流により、物体５５はその位置に留まろうとする特性を備えている。そのためこのような装置においては、噴出孔４３上の物体５５は開孔から所定の高さで浮上した状態で、且つ所定の位置に保持される。また、このような噴出孔４３に隣接して常圧の外部に連通する同様の管４１が配置されていると、噴出空気流とこれを排出される空気流が安定し、物体をより確実に所定の位置に保持可能となる。【００４４】
上記のような物体を保持する特性は物体が載置されている面に空気を噴出する以外に、前記特表２００３−５０９２２７号公報に示されるように、逆に真空ポンプによって吸い込む際にも同様の特性を備えた減圧排出孔を設けることによって、物体は浮上と同時に吸着状体を実現することが可能となり、また、基板表面からの物体の保持特性は更に向上する。【００４５】
本発明者等は前記公知技術をガラスの製造に利用すると、前記のような従来の各種のガラス製造手法では得られない、顕著な効果を奏することを見出したことにより本発明に至ったものである。特に溶融状態にあるガラスは単に上記引用特許の技術をそのまま適用したのでは、流動性のあるガラスを平滑・平坦な製品として得ることはできず、ガラスと気体を噴出・排出する基材とが動的な関係にあることの重要性を見出して本発明を完成したものである。本発明の第１実施例においては図１に示すように、溶融炉１で溶融されたガラスはトゥイール２で流量を調整され、供給用のリップ３を通ってガラスメルト４として成形機に供給される。このとき、ガラスリボンは概ね成形の設計板ガラス幅に近い形で供給されることが、ガラスに好ましくない内部応力や潜在的歪を避ける意味で望ましい。供給されるガラスリボンの温度はガラスの組成によって異なるが、概ね１０２〜１０５ポイズ、好ましくは１０３〜１０４ポイズを示す温度であって、ソーダライムガラスの場合は１０００〜１１００℃位が好適である。【００４６】
気体噴出・排出回転ロール５上に流下されたガラスリボンは、直ちにロール基材の表面に発生している噴出気体と減圧排出気体が形成する動的気体圧力均衡によって基材上の気体薄層１１上に浮上・吸着し、ロールの回転に従って摺動的に移動する。
その際の摺動移動の程度はガラスの粘度、温度等の状態、気体の圧力、流量、ならびに噴出と減圧排出との割合等によって制御可能であり、目的に応じた数量制御が好ましい。
気体噴出・排出回転ロール５に浮上・吸着しつつ摺動移動するガラスリボンは、上面から気体噴出・排出凹面体６によって気体１２を介して回転ロール表面に向けて圧力を受ける。この際、ガラスリボンに幅方向の応力が働くようにロールならびに凹面体の表面になだらかな曲面を施す等の設計も可能であり、有用である。
また、ロールの材質は取り扱うガラスの温度に耐えることが必要であって、耐熱鋼、セラミックス、カーボン等が好適に用い得る。その際ガラスの温度制御の観点から噴出する気体の温度、量、ロール基材の熱伝導度、表面の放射率等を適宜選択することが重要であり、有効である。【００４７】
ガラスリボンは回転ロールと凹面体の間を気体にサンドイッチされた状態で摺動移動し、およそ半回転したところで、第１ロール１３から離脱し、必要に応じて設置されている第２ロール１４に移動する。
回転ロールの減圧排出孔からの排出は常におよそその半分が減圧、残りの半分が常圧になるように、ロール内部に減圧セル７と常圧セル８が組み込まれており、それらは隔壁９と摺動シール１０によって常にロール表面の半分に減圧、  残りの半分に常圧が作用する仕組みが施されている。セルの構造や仕組みは目的とする成形と装置の性能、作りやすさ、およびコストの面から適宜設計製作することが可能であり、好ましい。（詳細後述）【００４８】
ガラスリボンはこの間、川下からの引っ張り応力によって次第に薄肉化が施される。その際、ガラスリボンの幅方向の収縮を防ぐためにも浮上・吸着状態が機能する。また、その機能を最適にするために幅方向に減圧の程度の違いを設けることも可能であり、有用である。以上の工程を経て成形と薄板化を施された板ガラス１５は所定の除冷ゾーン１６を経て製品となる。【００４９】
図２は図１のＦ部分の拡大断面図であり、上記の動的気体圧力制御の仕組みを例示するものである。同図において、気体噴出・排出回転ロール５と気体噴出・排出凹面体６との間に、ガラスリボン４が気体噴出・排出ロール５の回転と共に移動する。気体噴出・排出回転ロール５の中心部側の回転ロール気体減圧室８とロール表面２８との間には、気体噴出・排出回転ロール基材１８に設けた回転ロール気体減圧排出孔６で連通している。また、気体噴出・排出回転ロール基材１８内には回転ロール気体加圧セル２１を設け、ロール表面２８との間を回転ロール気体噴出孔１９で連通している。回転ロール気体減圧排出孔６及び回転ロール気体噴出孔１９は前記図４の管４１と同様の構成をなし、多数のフィンをジグザグ状に配置している。それにより、回転ロール気体加圧セル２１からの加圧気体は、回転ロール気体気体噴出孔１９によりロール表面２８から噴出し、隣接する回転ロール気体減圧排出孔２０から回転ロール気体減圧室２２に排出する。【００５０】
気体噴出・排出凹面体６については、外側の常圧解放空間２７と凹面体表面２９との間を、気体噴出・排出凹面体基材２３に設けた凹面体気体常圧孔２５で連通し、気体噴出・排出凹面体基材２３内には凹面体気体加圧セル２６を設け、凹面体表面２９との間を、凹面体気体噴出孔２４で連通している。それにより、凹面体気体加圧セル２６からの加圧気体は、凹面体気体噴出孔２４により凹面体表面２９から噴出し、隣接する凹面体気体常圧孔２５から常圧解放空間２７に排出する。それによりロール表面２８に引き込まれているガラスリボン４を、ロール表面２８から離して気体薄層１１を形成しつつ、減圧排気により強く保持し、また凹面体表面２９からも離して気体薄１２層を形成し、ガラスリボン４を保持するので、全体としてロールの回転と共にガラスリボンを気体薄層内で送り出す作用を行うことができる。
【実施例２】
【００５１】
本発明は更に図３にようなガラスのベッド成形手法にも適用することができる。図３に示す例においては、溶融炉３１からトゥイール３２により流量を調整しながらガラスメルトリボン３４を気体噴出・排出ベッド３５に流し込み、矢印方向に移送する。この気体噴出・排出ベッド３５の表面側は同図（ｃ）のように、中心部分が気体噴出・常圧排出部分３９となっており、その両側に気体噴出・減圧排出部分３８としている。また、気体噴出・減圧部分の上方にはガラスの移送方向に延びる気体噴出・減圧排出ロール４を配置している。気体噴出・減圧排出ロール４はその下方で移送されるガラスメルトリボン３４の両側の上方において、ガラスメルトリボンの両側を側方に伸ばす方向に回転させる。【００５２】
それにより、メルト供給リップ３３から流下したガラスメルトリボン３４は、気体噴出・排出ベッド３５上で移送されるとき、中心部分において気体噴出・常圧排出部分３９で浮上させた状態とし、且つガラスメルトリボン３４の両側部において気体噴出・減圧排出部分３８でガラスメルトリボン３４を浮上させた状態で保持し、この部分における気体噴出・減圧排出ロール４０、４１でこのロールとは気体薄層を介した状態で外側に広げる方向の力を付与する。その結果、ガラスメルトリボン３４は均等の厚さで気体噴出・排出ベッド３５上を移送され、徐冷ゾーン４２に送られる。このようにして従来のベッド成形のようにガラスメルトリボン３４の両側を接触ロールのような部材と接触させることがなくなり、両側に損傷部を生じず両幅部分の無駄をなくし、且つほぼ全面にわたって均一な厚さで平坦な板ガラスを成形することができる。【００５３】
上記のように本発明においては、成形に供するガラス温度以上にある硝子の両面を均一に分散したミクロの孔から加圧噴出と減圧吸引を行う気体の間に保持して板状のガラスを成形することができる。また、従来の熔融スズの上にガラスを流し出したり、特殊な白金製の樋とガイドから垂直に引き落としたりする方法は装置が非常に大型或いは高価なものとなり、操作も煩雑であるのに対して、本発明においては小型で安価な装置により、高品位の板ガラスを成形することができる。また、従来より水を用いるアクアフロート法も提案されているが、本発明では通常の空気を用いてアクアフロート法と同様の効果を奏することができ、幅方向の延伸を必要とせず均一な厚みや平坦度を達成できるとともに、両幅部分の無駄もなくなる、等の種々の効果を奏する。【００５４】
なお、本発明は上記実施例に限定、制約されること無く、基本的な要件を満たす技術は本発明の範囲内であることは当然のことである。例えば、気体の噴出方法としての多孔質基材に含浸させた水等の液体の蒸発や、微小孔径の多孔質体を通過する際の流体抵抗や屈曲管を利用した気体の噴出・排出等も有用に利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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