(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に向けて収斂する断面形状を有し、収斂した下端縁部で両表面を流下した溶融ガラスを一体にしてリボンを形成する本体と、該本体の両側端に設けられ、溶融ガラスの幅を規制する側端部材とを有する薄板ガラス形成用成形体を用いた薄板ガラスの製造方法において、
前記本体の下端縁部に加熱源を配して、該下端縁部に接する溶融ガラスの内層の流下ガラス温度を該ガラスの失透温度以上に保つとともに、流下ガラスの外表面を冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保ち、前記ガラスの失透温度が３０００〜３００００ポイズの範囲にあることを特徴とする薄板ガラスを製造する方法。
【請求項２】
下方に向けて収斂する断面形状を有し、収斂した下端縁部で両表面を流下した溶融ガラスを一体にしてリボンを形成する本体と、該本体の両側端に設けられ、溶融ガラスの幅を規制する側端部材とを有する薄板ガラス形成用成形体を用いた薄板ガラスの製造装置において、
前記本体の下端縁部に加熱源を配して、該下端縁部に接する内層の流下ガラス温度を該ガラスの失透温度以上に保つとともに、流下ガラスの外表面を冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保ち、
前記本体の前記下端縁部に接する流下ガラスにおいて、その流下ガラスの外表面を冷却する冷却手段を、該ガラス外表面の近傍に設置したことを特徴とする薄板ガラスの製造装置。
【請求項３】
下方に向けて収斂する断面形状を有し、収斂した下端縁部で両表面を流下した溶融ガラスを一体にしてリボンを形成する本体と、該本体の両側端に設けられ、溶融ガラスの幅を規制する側端部材とを有する薄板ガラス形成用成形体を用いた薄板ガラスの製造装置において、
前記本体の下端縁部に加熱源を配して、該下端縁部に接する内層の流下ガラス温度を該ガラスの失透温度以上に保つとともに、流下ガラスの外表面を冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保ち、
前記加熱源は、前記本体の前記下端縁部に配された導電性金属であり、該導電性金属に電流を流すことによって該下端縁部を加熱し、
前記本体の前記下端縁部に接する流下ガラスにおいて、その流下ガラスの外表面を冷却する冷却手段を、該ガラス外表面の近傍に設置したことを特徴とする薄板ガラスの製造装置。
【請求項４】
下方に向けて収斂する断面形状を有し、収斂した下端縁部で両表面を流下した溶融ガラスを一体にしてリボンを形成する本体と、該本体の両側端に設けられ、溶融ガラスの幅を規制する側端部材とを有する薄板ガラス形成用成形体を用いた薄板ガラスの製造装置において、
前記本体の下端縁部に加熱源を配して、該下端縁部に接する内層の流下ガラス温度を該ガラスの失透温度以上に保つとともに前記失透温度が３０００〜３００００ポイズの範囲にあるガラスを成形し、且つ、流下ガラスの外表面を冷却手段によって冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保つことを特徴とする薄板ガラスの製造装置。
【請求項５】
前記加熱源は、前記本体の前記下端縁部に配された導電性金属であり、該導電性金属に電流を流すことによって該下端縁部を加熱することを特徴とする請求項４に記載の薄板ガラスの製造装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、前記本体の前記下端縁部に接する流下ガラスにおいて、該ガラス外表面の近傍に設置されたことを特徴とする請求項４または５に記載の薄板ガラスの製造装置。
【請求項７】
前記導電性金属が白金または白金合金体からなることを特徴とする請求項５に記載の薄板ガラスの製造装置。
【請求項８】
下方に向けて収斂する断面形状を有し、収斂した下端縁部で両表面を流下した溶融ガラスを一体にしてリボンを形成する本体と、該本体の両側端に設けられ、溶融ガラスの幅を規制する側端部材とを有する薄板ガラス形成用成形体を用いた薄板ガラスの製造方法において、
前記本体の下端縁部に加熱源を配して、該下端縁部に接する内層の流下ガラス温度を該ガラスの失透温度以上に保つとともに、前記本体の前記下端縁部に接する流下ガラスにおいて、その流下ガラスの外表面を冷却する冷却手段を該ガラス外表面の近傍に設置し、該冷却手段によって流下ガラスの外表面を冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保つことを特徴とする薄板ガラスの製造方法。
【請求項９】
前記側端部材の下辺部が上方に向けて傾斜されている請求項２〜７のうちいずれか１項に記載の薄板ガラスの製造装置。
【請求項１０】
前記冷却手段は筒状ないしは角状である請求項２〜７、９のうちいずれか１項に記載の薄板ガラスの製造装置。
【請求項１１】
前記冷却手段に冷媒供給源から供給される冷媒が気体又は液体である請求項２〜７、９、１０のうちいずれか１項に記載の薄板ガラスの製造装置。
【請求項１２】
前記本体は、アルミナ質又はジルコニア質の耐火物で構成されている請求項２〜７、９、１０、１１のうちいずれか１項に記載の薄板ガラスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板ガラスの製造方法及びその製造装置、特に失透温度の高いガラスを薄板に製造するための製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高品質な薄板ガラスの製造方法として、従来からオーバーフローフュージョン法と称される製法が知られている。
【０００３】
オーバーフローフュージョン法は、下方に向けて収斂する断面くさび形状の成形体の両側面に沿って溶融ガラスを流下させるとともに、これらの溶融ガラスを成形体の下端縁部直下で合流させて一体化し、これを徐々に冷却しながら下方に引っ張ることにより薄板ガラスを成形する方法である。
【０００４】
このような成形方法では、断面くさび形状の成形体縁部下端直下でガラスが合流した直後に成形が完了し、それ以降で変形させないようにする必要がある。そのため、断面くさび形状の成形体縁部付近でのガラスの粘度が低すぎても高すぎても、高精度な板ガラスを得ることが難しく、従来のオーバーフローフュージョン法による成形では、成形体の下端縁部でのガラス粘度が３００００〜１００００００ポイズの範囲となるようにして薄板ガラスの製造を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、オーバーフローフュージョン法で成形するときの断面くさび形状の成形体縁部付近でのガラス粘度には制限があるので、成形可能なガラスの失透粘度（すなわちガラスが失透する温度における粘度）には制約があった。すなわち、失透温度における粘度が３００００ポイズ以下のガラスのように、失透を開始する粘度が低い（失透温度が高い）ガラスは本質的に失透を生じさせずに成形することができなかった。
【０００６】
したがって、従来のオーバーフローフュージョン法による製造装置では、フラットパネルディスプレー用や情報記録媒体用基板に用いられるような失透温度の高い特殊なガラスは成形できないという欠点があった。
【０００７】
本発明は、失透し易いガラスを成形できない、という従来のガラスに対する制約を大幅に緩和し、フラットパネルディスプレー用や情報記録媒体用基板に用いられるような失透温度の高い特殊なガラスでも容易に成形できる薄板ガラスの製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、下方に向けて収斂する断面形状を有し、収斂した下端縁部で両表面を流下した溶融ガラスを一体にしてリボンを形成する本体と、該本体の両側端に設けられ、溶融ガラスの幅を規制する側端部材とを有する薄板ガラス形成用成形体を用いた薄板ガラスの製造方法及び製造方法において、前記本体の下端縁部に加熱源を配して、該下端縁部に接する溶融ガラスの内層の流下ガラス温度を該ガラスの失透温度以上に保つとともに、流下ガラスの外表面を冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保ち、前記ガラスの失透温度が３０００〜３００００ポイズの範囲にあることを特徴とする。
【０００９】
ガラスの失透は、ガラス組成によって決まる液相温度以上の温度であれば本質的に生じない。失透は、瞬時に発生することは稀で、通常は、数分から数日の時間経過後に発生する。また、失透はガラスの内部からよりも異質物と接触している界面から容易に発生する。したがって、オーバーフローフュージョン法による製造装置では、最も流れが遅いために滞在時間が長くなる断面くさび形状の成形体との接触面で失透が発生し易くなる。つまり、オーバーフローフュージョン法による製造装置で失透温度の高いガラスを成形する場合には、ガラスが接触する断面くさび形状の成形体本体表面温度を、全域にわたって失透温度以上に設定することが必要である。一方、断面くさび形状の成形体縁部下端直下でガラスが合流した直後に成形が完了し、それ以降で変形させないようにするためには、成形体縁部下端でのガラスの粘度を適正にする必要があり、通常、その適正なガラス粘度は、３００００〜１００００００ポイズである。本発明者は、断面くさび形状の成形体本体表面温度が全域にわたって、ガラスの粘度が３００００ポイズ以下になるような温度であっても、断面くさび形状の成形体縁部下端近傍でのガラスの外表面温度が３００００〜１００００００ポイズに相当する低い温度にすることができれば断面くさび形状の成形体縁部下端直下でガラスが合流した直後に成形が完了し、それ以降で変形させないようにする事ができることを見出した。また、当該温度場は、断面くさび形状の成形体縁部下端近傍のせいぜい５０ｍｍ程度の長さ領域で成形されれば十分であることも併せて見出した。
【００１０】
このような知見に鑑みて本発明によれば、成形体本体の下端縁部に加熱源を配して、下端縁部に接する内層の流下ガラス温度を、このガラスの失透温度以上に保つとともに、流下ガラスの外表面を冷却することによって流下ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度に保つことを特徴としている。熱バランスとしては、ガラスの外表面温度を該ガラスの粘度が３００００〜１００００００ポイズに相当する温度になるように冷却する事によってガラスが失う熱量を成形体本体に配した加熱源からの熱によって補い、それによって、成形体表面におけるガラスの厚み方向に温度傾斜が形成される。而して、成形体表面に接するガラスの温度が失透しないような温度を保つことによって粘度が低くなるにもかかわらず、ガラスの外表面温度が本来ならば失透してしまうような温度である粘度の高い状態を形成することができる。ガラスの外表面は外気以外のものと接することなく、しかも、短時間で完全に固化する温度まで冷却されてしまうので、表面からの失透が生じることなく、成形することができる。したがって、本発明の薄板ガラスの製造方法及び製造装置によれば、フラットパネルディスプレー用や情報記録媒体用基板に用いられるような失透温度の高い特殊ガラスでも、品質に問題なく容易に成形できる。
【００１１】
本発明によれば、失透温度が３０００〜３００００ポイズの範囲にある、より失透温度が高いガラスを成形するのに好適である。
本発明によれば、前記本体の下端縁部に導電性金属を配することにより前記加熱源を構成し、この導電性金属に電流を流すことによって下端縁部を加熱する。これにより、本体の下端縁部を簡単な構造の加熱源で加熱することができる。
【００１２】
本発明によれば、本体の下端縁部に接する流下ガラスにおいて、その流下ガラスの外表面を冷却手段によって強制的に冷却し、流下ガラスの外表面温度が３００００〜１００００００ポイズに相当する低い温度にまで下げることによって、成形体表面に接するガラスの内層温度を失透温度以上に保ったまま、失透させることなく失透温度の高いガラスを成形することができる。
【００１３】
導電性金属としては、白金または白金合金体を適用したので、加熱源を１３００℃以上に加熱することができる。よって、失透温度が１３００℃を超えるような失透しやすいガラスでも対応することができる。
【００１４】
本発明によれば、失透温度が３０００〜３００００ポイズの範囲にある、より失透温度が高いガラスを成形することを特徴とする。本発明の薄板ガラスの製造装置は、失透温度の低いガラスでも対応できることはもちろん、本発明は請求項２又は３の特徴を有していることから、特に上記の如く失透温度の高いガラスに好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明に係る薄板ガラスの製造方法及びその製造装置について詳説する。
【００１６】
図１は、本発明の薄板ガラスの製造装置の正面図であり、図２は、図１に示した製造装置の薄板ガラス形成用成形体部分を「Ａ−Ａ’」線で切った概略断面図である。
【００１７】
これらの図のように薄板ガラス形成用成形体は、下方に向けて収斂する断面くさび形状の本体１と、本体１の両側端に設けられ溶融ガラスの幅を規制する側端部材２、２’とを有する。側端部材２には溶融ガラスの導入孔３が設けられている。この導入孔３は、図面には省略したが、清澄された溶融ガラスが収容された槽窯に流路を介して接続され、溶融ガラスを槽窯より本体１の溝部５に供給するためのものである。
【００１８】
溝部５に供給された溶融ガラスは、図１において溝部５に沿って左側から右側へ流動するとともに上端４よりオーバーフローする。オーバーフローした溶融ガラスＧは、図２の如く本体１の両表面９に沿って流下し、下端縁部において一体化されて板状のガラスリボンＧＲに形成される。ガラスリボンＧＲには、ガラスリボンＧＲを下方に向けて搬送する不図示のローラによって下方への引っ張り力が与えられ、これにより、ガラスリボンＧＲが目標の薄板ガラスに成形される。
【００１９】
本体１は、例えばアルミナ質やジルコニア質等の耐火物で構成されている。
【００２０】
ところで、本体１の下端縁部には、加熱源６が下端縁部に沿って配されている。この加熱源６は、導電性金属である白金または白金合金体であり、不図示の電源に接続されている。この電源から加熱源６に電流が供給されると、加熱源６が発熱し、１３００℃以上にまで温度を上げることができ、それによって、加熱源６に接した、薄板ガラス形成用成形体の上端より本体１の両表面９に流下した溶融ガラスＧの内層ガラスの温度を加熱源６の温度と同等の温度に保持することができる。
【００２１】
また、本体１の下端縁部の両側には、筒状ないしは角状の冷却部材（冷却手段）８が所定の間隔をもって配置されている。これらの冷却部材８は、下端縁部を通過する溶融ガラスＧの外表面を均等に冷却できるように、下端縁部の全長よりも長く形成されている。また、冷却部材８には不図示の冷媒供給管が接続され、この冷媒供給管を介して冷媒供給源（不図示）から冷媒（気体または液体）が供給される。これによって、冷却部材８が所定温度に冷却され、下端縁部を通過する溶融ガラスＧの外表面が冷却される。冷却部材８による冷却能力は、冷却手段とガラス表面との空間距離を変えることによって、容易に調整することができる。
【００２２】
このように構成された薄板ガラスの製造装置によって、失透温度の高いガラス（失透温度が３０００〜３００００ポイズの範囲にあるガラス）を成形する場合には、薄板ガラス形成用の成形体本体１の下端縁部に配した加熱源６を加熱して、加熱源６に接する、薄板ガラス形成用成形体の上端より本体１の両表面９に流下した溶融ガラスＧの内層の温度を、このガラスの失透温度以上に保つ。また、本体１の下端縁部に接する溶融ガラスＧの外表面を冷却部材８によって冷却し、溶融ガラスＧの外表面の粘度を３００００〜１００００００ポイズになるようにできるため、これにより、フラットパネルディスプレー用や情報記録媒体用に用いられるような失透温度の高い特殊なガラスでも、失透することなく、また、望ましい表面品質を持った薄板ガラスを良好に成形できる。
【００２３】
また、前記製造装置では、薄板ガラス形成用成形体の本体１の下端縁部に導電性金属を配することにより加熱源６を構成し、この導電性金属に電流を流すことによって下端縁部を加熱したので、本体１の下端縁部を簡単な構造の加熱源６で加熱することができる。
【００２４】
また、製造装置では、導電性金属として白金または白金合金体を適用したので、加熱源を１３００℃以上に加熱することができる。よって、失透温度が１３００℃と高いガラスでも対応することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、薄板ガラス形成用成形体の本体の下端縁部に加熱源を配して、薄板ガラス形成用成形体の上端４よりオーバーフローして流下した溶融ガラスＧの本体の下端縁部に接する内層の流下ガラス温度を、このガラスの失透温度以上に維持するとともに、流下ガラスの外表面温度を、オーバーフローフュージョン法に適した３００００〜１００００００ポイズの粘度に相当する温度に維持したので、フラットパネルディスプレー用や情報記録媒体用基板に用いられるような失透温度の高いガラスでも、品質に問題なく容易に成形できる。
【００２６】
また、本発明によれば、成形体本体の下端縁部に導電性金属を配することにより前記加熱源を構成し、この導電性金属に電流を流すことによって該下端縁部を加熱したので、成形体本体の下端縁部を簡単な構造の加熱源で加熱することができる。
【００２７】
更に、本発明によれば、導電性金属として白金または白金合金体を適用したので、加熱源を１３００°Ｃ以上に加熱することができるので、失透温度が１３００°Ｃと高いガラスでも問題なく薄板ガラスを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄板ガラスの製造装置の正面図
【図２】図１に示した本発明の薄板ガラスの製造装置の薄板ガラス形成用成形体部分のＡ−Ａ‘線の概略断面図
【符号の説明】
１…薄板ガラス形成用成形体の本体、２、２’…側端部材、３…導入孔、４…上端、５…溝部、６…加熱源、８…冷却部材、９…表面、１０…薄板ガラス形成用成形体
【図１】
0004277118.tif 000002
【図２】
0004277118.tif 000003