(57)【要約】  板ガラスの製造方法であって、ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを得る工程と、前記溶融ガラスから、ガラスリボンを成形する工程と、前記ガラスリボンを徐冷する工程と、を有し、前記ガラスリボンを成形する工程では、前記溶融ガラスは、前記板ガラスの失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度が１５００℃／分以上となるように冷却される、製造方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラスの製造方法であって、
ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを得る工程と、
前記溶融ガラスから、ガラスリボンを成形する工程と、
前記ガラスリボンを徐冷する工程と、
を有し、
前記ガラスリボンを成形する工程では、前記溶融ガラスは、前記板ガラスの失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度が１５００℃／分以上となるように冷却される、製造方法。
【請求項２】
前記冷却は、前記ガラスリボンに冷却用ガスを供給することにより実施される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記冷却は、前記溶融ガラスと接触した際に気化することが可能な液体を、前記ガラスリボンに吹き付けることにより実施される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記冷却は、軟化点Ｔｓよりも低い温度に維持された冷却ロールに、前記ガラスリボンを接触させることにより実施される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記冷却は、前記軟化点ＴＳよりも低い温度に維持された溶融金属に、前記ガラスリボンを接触させることにより実施される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記板ガラスは、前記失透温度ＴＬが８００℃以上である、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項７】
前記板ガラスは、前記失透温度ＴＬと作業温度ＴＷとの差、ＴＬ−ＴＷが０℃以上である、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項８】
前記板ガラスは、前記軟化点ＴＳが６００℃以上である、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項９】
前記板ガラスは、徐冷点が４５０℃〜７００℃の範囲である、請求項1乃至８のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１０】
前記板ガラスは、失透粘性が１×１０〜１×１０５ｄＰａ・ｓの範囲である、請求項１乃至９のいずれか一つに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板ガラスは、主に、ダウンドロー法およびフロート法などの連続成形プロセスにより製造されている（例えば特許文献１、２）。【０００３】
ダウンドロー法の代表例は、フュージョン法である。【０００４】
この方法では、まずガラス原料を溶解することにより得られた溶融ガラスが、成形用の部材（以下、「成形部材」と称する）の上部に供給される。成形部材は、断面が下向きに尖った略くさび状となっており、溶融ガラスは、この成形部材の対向する２つの側面に沿って流下される。両側面に沿って流下する溶融ガラスは、成形部材の下端（「合流点」という）で合流、一体化され、これによりガラスリボンが成形される。その後、このガラスリボンは、ローラなどの牽引部材により、徐冷されながら下向きに牽引され、所定の寸法で切断される。【０００５】
一方、フロート法では、溶融ガラスを溶融スズ上で搬送させることにより、ガラスリボンが成形される。その後、ガラスリボンは、徐冷され、所定の寸法で切断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０２８００５号公報
【特許文献２】特公昭４８−２０７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の板ガラスの製造方法では、ダウンドロー法およびフロート法のいずれにおいても、比較的失透粘性（以下、「ηＬ」で表す）の低いガラスを連続的に成形することは難しいという問題がある。これは、溶融ガラスの成形開始時の粘度は通常１０４ポアズ（ｄＰａ・ｓ）程度の領域であるが、失透粘性ηＬが低いガラス、すなわち失透粘性ηＬが１０５ポアズ（ｄＰａ・ｓ）程度又はそれより低いガラスの場合、成形の際に溶融ガラスの粘度が失透粘性ηＬに接近し失透が生じる可能性が高くなるためである。【０００８】
ここで、「失透」とは、ガラスに結晶化が起こって不透明になる現象を表し、失透粘性ηＬは、溶融ガラスに失透が生じる粘度を意味する。また、失透粘性ηＬにおける溶融ガラスの温度を、失透温度ＴＬという。【０００９】
このため、従来の板ガラスの連続製造方法では、失透粘性ηＬは、溶融ガラスの成形開始時の粘度より十分高くなるように選定されている。言い換えると、溶融ガラスが成形開始温度（作業点ＴＷとも称する）に接近すると成形の際に溶融ガラスに失透が生じる可能性が高くなるため、従来の板ガラスの製造方法では失透温度ＴＬは成形開始温度すなわち作業点ＴＷよりも十分低くなるように選定されている。【００１０】
しかしながら、上記のようなガラスリボンの成形時に粘度や温度に関する制約を排除または緩和することができれば、より多くの組成のガラス板を連続で製造することが可能となり、よりいっそうユーザの要望に合致するガラス板を提供することができると考えられる。【００１１】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、比較的低い失透粘性ηＬ、すなわち高い失透温度ＴＬを有する溶融ガラスからも、連続的に板ガラスを成形することが可能な、板ガラスの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】
【００１２】
本発明では、板ガラスの製造方法であって、
ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを得る工程と、
前記溶融ガラスから、ガラスリボンを成形する工程と、
前記ガラスリボンを徐冷する工程と、
を有し、
前記ガラスリボンを成形する工程では、前記溶融ガラスは、前記板ガラスの失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度が１５００℃／分以上となるように冷却される、製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、比較的低い失透粘性ηＬ、すなわち高い失透温度ＴＬを有する溶融ガラスからも、連続的に板ガラスを成形することが可能な、板ガラスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のフロート法における各工程とガラス温度の関係を模式的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による製造方法における各工程とガラス温度の関係を模式的に示した図である。
【図３】本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法のフローを概略的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法において、ガラスリボンを冷却する方法の一例を、模式的に示した図である。
【図５】本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法において、ガラスリボンを冷却する別の方法の一例を、模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
まず、本発明についてより良く理解するため、従来の板ガラスの製造方法について簡単に説明する。なお、ここでは、従来の板ガラスの製造方法としてフロート法を採用し、その工程について説明する。
【００１７】
従来のフロート法は、溶解工程、成形工程、および徐冷工程を有する。まず、溶解工程では、ガラス原料が溶解炉内で溶解され、溶融ガラスが製造される。次に、成形工程では、溶解炉の溶融ガラスが溶融スズ浴上に供給され、ガラスリボンとなる。このガラスリボンは、溶融スズ上を搬送されながら、所定の形状に成形される。さらに、徐冷工程では、ガラスリボンが徐冷炉で徐冷される。
【００１８】
図１には、従来のフロート法における、上記各工程とガラス温度の典型的な関係を、模式的に示す。
【００１９】
図１において、横軸は、溶解、成形、および徐冷の３工程を表しており、縦軸は、各工程におけるガラスの概略的な温度を表している。また、一部の特徴的なガラス温度に関しては、その温度におけるガラスの大凡の粘度も示されている。なお、横軸は、３工程が実施される順番に並んでおり、従って時間軸と考えることもできる。
【００２０】
図１のプロファイル１０に示すように、溶解工程ではガラスは溶解されており、溶融ガラスの温度は、作業点ＴＷ（ガラスの粘度は、約１０４ポアズ程度）以上となっている。この溶融ガラスは、作業点ＴＷで成形工程に供給される。換言すれば、成形工程における成形開始温度は、ＴＷである。
【００２１】
成形工程では、ガラスリボンの温度は、スズ浴上を移動中に、成形開始温度ＴＷから徐冷点ＴＡ（ガラスの粘度は、約１０１３ポアズ程度）まで徐々に冷却される。従って、成形完了時の温度は、ＴＡである。
【００２２】
次に、ガラスリボンは、徐冷点ＴＡで徐冷工程に入り、この徐冷工程において徐冷される。その後、ガラスリボンが切断され、板ガラスが製造される。
【００２３】
ここで、前述のように、従来のフロート法では、作業点ＴＷと失透温度ＴＬとが接近しすぎると、ガラスが失透する可能性が高くなる。例えば、失透粘性ηＬの低い板ガラスを製造する場合、溶解工程や成形工程等の溶融ガラスの流れが停滞し易い箇所などでは、溶融ガラスの温度が失透温度ＴＬ近傍に留まる時間が長くなるため、比較的容易にガラスに失透現象が生じ得る。
【００２４】
そこで、このような失透現象を回避するため、作業点ＴＷは、該作業点ＴＷと失透温度ＴＬの差ΔＴが十分に大きくなるように設定されている。逆に言えば、このような失透現象に関する制約のため、失透温度ＴＬは、作業点ＴＷ近傍またはそれより高くすることはできないという問題がある。
【００２５】
このような問題は、従来のフュージョン法においても同様に生じる。フュージョン法においても、ガラス原料の溶解工程（作業点ＴＷ以上の温度域）、ガラスリボンの成形工程（作業点ＴＷ〜徐冷点ＴＡの温度域）、およびガラスリボンの徐冷工程（徐冷点ＴＡ以下の温度域）が存在し、作業点ＴＷは、該作業点ＴＷと失透温度ＴＬの差ΔＴが十分に大きくなるように設定される必要があるためである。
【００２６】
なお、フュージョン法の場合は、前述の合流点以下の領域がガラスリボンの成形工程に対応する。
【００２７】
このように、従来の板ガラスの製造方法では、低い失透粘性ηＬ、すなわち比較的失透温度ＴＬの高いガラスを連続プロセスで成形することは難しいという問題がある。
【００２８】
これに対して、本発明の一実施形態では、
板ガラスの製造方法であって、
ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを得る工程と、
前記溶融ガラスから、ガラスリボンを成形する工程と、
前記ガラスリボンを徐冷する工程と、
を有し、
前記ガラスリボンを成形する工程では、前記溶融ガラスは、前記板ガラスの失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度が１５００℃／分以上となるように冷却される、製造方法が提供される。
【００２９】
図２には、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法における、各工程とガラス温度の関係の一例を、模式的に示す。図２において、横軸は、溶解、成形、および徐冷の３工程を表しており、縦軸は、各工程におけるガラスの概略的な温度を表している。また、横軸は、３工程が実施される順番に並んでおり、従って時間軸と考えることもできる。
【００３０】
図２のプロファイル１１に示すように、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法において、溶解工程および徐冷工程におけるガラス温度の変化は、従来の溶解工程および徐冷工程の場合（図１参照）とほぼ同様である。
【００３１】
すなわち、溶融ガラスは、作業点ＴＷの温度で、成形工程に供給される。また、ガラスリボンは、徐冷点ＴＡ近傍の温度で、徐冷工程に搬送される。また、成形工程では、ガラスリボンの温度は、成形開始温度（作業点ＴＷ）から成形完了温度（徐冷点ＴＡ）まで変化する。
【００３２】
ただし、プロファイル１１に示すように、本発明の一実施形態では、成形工程におけるガラスリボンは、少なくとも失透温度ＴＬから軟化点ＴＳ（ガラスの粘度は、約１０７．６５ポアズ程度）の温度領域において、平均冷却速度ｖｉが１５００℃／分以上となるように急冷される。
【００３３】
このようなプロファイル１１では、成形工程において、ガラスリボンの成形開始温度（作業点ＴＷ）から、軟化点ＴＳまでの温度領域を、迅速に経過させることができる。このため、溶融ガラスが失透温度ＴＬの領域を通過する時間を有意に短くすることが可能となる。また、これにより、ガラスが成形過程で失透する可能性を、有意に抑制することが可能となる。
【００３４】
従って、本発明の一実施形態では、仮に失透温度ＴＬが比較的高いガラスを原料として使用しても、結晶化を有意に抑制することができる。また、これにより、本発明の一実施形態では、比較的高い失透温度ＴＬ、すなわち低い失透粘性ηＬを有するガラスも、連続的に製造することができる。
【００３５】
なお、図２に示したガラス温度のプロファイルは、説明用のため簡略化されたものであり、実際に本発明の一実施形態において、板ガラスを製造する過程が図２に示したプロファイルとは正確に対応しないことは、当業者には明らかである。
【００３６】
例えば、ガラスリボンの徐冷工程は、必ずしも徐冷点ＴＡで開始される必要はない。徐冷工程は、徐冷点ＴＡよりも高い温度または低い温度から開始されても良い。
【００３７】
ところで、従来のフュージョン法では、溶融ガラスが成形部材の前記合流点を超えて落下し、ガラスリボンの成形が開始されると、ガラスリボンの幅が縮小する現象（以下「縮幅現象」という）が生じる場合がある。これは、表面張力によって、ガラスリボンが幅方向に収縮することによって生じる現象である。
【００３８】
このような縮幅現象は、成形されるガラスリボン、さらには製造される板ガラスの幅寸法の精度を低下させるおそれがある。
【００３９】
これに対して、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法では、ガラスリボンを成形する工程において、溶融ガラスは、板ガラスの失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度が１５００℃／分以上となるように冷却される。
【００４０】
このような軟化点Ｔｓまでの急速な冷却のため、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法では、ガラスリボンの縮幅現象を有意に抑制することができるという、追加の効果を得ることができる。
【００４１】
例えば、ガラスリボンの縮幅量ΔＷを、
ΔＷ＝Ｗ１−Ｗ２
で表した場合、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法では、ガラスリボンの縮幅量ΔＷを５０ｍｍ以下とすることができる。
【００４２】
ここで、Ｗ１は、成形開始直後、すなわち、自由落下開始直後のガラスリボンの幅である。また、Ｗ２は、成形完了直後のガラスリボンの幅である。一般には、Ｗ１は、成形開始温度における粘性でのガラスリボンの幅であり、Ｗ２は、粘性が約１０７．６５ポアズ程度になるときのガラスリボンの幅である。
【００４３】
縮幅量ΔＷは、４０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４４】
（本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法）
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法について、より詳しく説明する。
【００４５】
図３には、本発明の一実施形態による板ガラスの製造方法（以下、「第１の製造方法」と称する）のフローを概略的に示す。
【００４６】
図３に示すように、第１の製造方法は、
（１）ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを得る工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記溶融ガラスから、ガラスリボンを成形する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）前記ガラスリボンを徐冷する工程（工程Ｓ１３０）と、
（４）徐冷された前記ガラスリボンを切断し、板ガラスとする工程（工程Ｓ１４０）と、
を有する。
【００４７】
以下、各工程について説明する。
【００４８】
（工程Ｓ１１０）
まず、板ガラス用のガラス原料が準備される。
【００４９】
ガラス原料の組成は、特に限られない。ただし、第１の製造方法では、比較的高い失透温度ＴＬ、すなわち低い失透粘性ηＬを有する組成の板ガラス用のガラス原料も、有意に使用することができる。
【００５０】
次に、ガラス原料が溶解炉に供給され、溶融ガラスが形成される。
【００５１】
溶解温度は、特に限られないが、例えば、ガラスの粘度が１００〜１０３ポアズとなるような温度であっても良い。
【００５２】
例えば、ガラス原料から製造される板ガラスの失透温度ＴＬは、８００℃以上であっても良く、８５０℃以上であっても良く、９００℃以上であっても良い。また、失透温度ＴＬと粘性が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度である作業温度ＴＷとの差、ＴＬ−Ｔｗは特に限定されないが、０℃以上であるのが好ましく、５０℃以上であるのが好ましく、１００℃以上であるのがさらに好ましい。
【００５３】
また、ガラス原料から製造される板ガラスの軟化点ＴＳは、特に限られないが、例えば４００℃〜１１００℃の範囲であっても良い。
【００５４】
また、ガラス原料から製造される板ガラスの失透粘性ηＬは、例えば１×１００〜１×１０５ｄＰａ・ｓ（ポアズ）の範囲であり、１×１０１．５〜１×１０４ｄＰａ・ｓ（ポアズ）の範囲であることが好ましく、１×１０２〜１×１０３ｄＰａ・ｓ（ポアズ）の範囲であることがより好ましい。
【００５５】
溶解炉の溶融ガラスは、その後成形工程に移送される。
【００５６】
（工程Ｓ１２０）
次に、成形工程が実施される。この工程では、溶解炉から移送された溶融ガラスが成形され、ガラスリボンが成形される。
【００５７】
前述のように、第１の製造方法では、溶融ガラスは、失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度ｖｉが１５００℃／分以上となるように冷却される。
【００５８】
失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度ｖｉは、例えば、１８００℃／分以上であり、２０００℃／分以上であることが好ましい。
【００５９】
このようなガラスリボンの「急冷」を実施する方法は、特に限られない。
【００６０】
例えば、ガラスリボンに、冷却ガスを吹き付けることにより、ガラスリボンを急冷しても良い。以下、このような急冷方法を、特に、「ガスブロー冷却法」と称する。
【００６１】
ガスブロー冷却法に使用されるガスは、ガラスリボンに悪影響を及ぼさない限り、特に限られない。例えば、アルゴンおよび窒素のような不活性ガス、または空気などを冷却ガスとして使用しても良い。
【００６２】
また、ガスブロー冷却法では、十分に低い温度に維持されたガスを吹き付けることが好ましい。特に、吹き付けるガスの温度は、溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも低くすることが好ましい。例えば、吹き付けるガスの温度は、溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも１℃〜１００℃低くすることが好ましい。
【００６３】
図４には、ガスブロー冷却法により、ガラスリボンを冷却する際に使用される装置の一構成例を模式的に示す。
【００６４】
図４に示すように、この構成例では、装置１００は、収容部材１１０およびガス供給部材１２５を有する。
【００６５】
収容部材１１０は、上部部材１１２と、底部部材１１５とを有する。
【００６６】
上部部材１１２は、上面１１２ａと、該上面１１２ａを取り囲む４つの側面１１２ｂとを有する。上面１１２ａには上側が開放された凹部１１４が形成されている。また、対向する２つの側面１１２ｂは、鉛直方向（紙面の下向きの方向）、および紙面に対して垂直な方向に沿って、相互に平行に延在している。
【００６７】
一方、収容部材１１０の底部部材１１５は、断面略逆三角形状となっており、２つの斜面１１６ａ、１１６ｂと、両斜面をつなぐ頂点１１６ｃとを有する。第１の斜面１１６ａ、第２の斜面１１６ｂ、および頂点１１６ｃは、それぞれ、紙面に対して垂直な方向にも延伸しており、従って、収容部材１１０の下部は、略三角柱形状を有する。
【００６８】
第１の斜面１１６ａの上部は、上部部材１１２の一つの側面１１２ｂと接続されており、第２の斜面１１６ｂの上部は、上部部材１１２の一つの側面１１２ｂと接続されている。
【００６９】
ガス供給部材１２５は、１または２以上のノズルを有する。例えば、図４に示した例では、ガス供給部材１２５は、左右対称な位置に配置された第１組のノズル１２７ａおよび１２７ｂと、左右対称な位置に配置された第２組のノズル１２９ａおよび１２９ｂとを備える。
【００７０】
第１組のノズル１２７ａ、１２７ｂと、第２組のノズル１２９ａおよび１２９ｂとは、相互に異なる高さ位置に設置されている。
【００７１】
なお、図４に示した例では、ガス供給部材１２５は、合計４つのノズル１２７ａ、１２７ｂ、１２９ａ、１２９ｂを有する。ただし、これは単なる一例であって、ノズルの数および配置は、ガラスリボンが適正に冷却できる限り、特に限られない。
【００７２】
このような装置１００を使用して、ガスブロー冷却法により溶融ガラスを冷却する場合、収容部材１１０の上部部材１１２の凹部１１４に、溶融ガラス１５０が供給される。
【００７３】
凹部１１４は、溶融ガラス１５０を収容する。ただし、凹部１１４の収容容積を超える溶融ガラス１５０が供給されると、溶融ガラス１５０は、収容部材１１０の対向する側面１１２ｂに沿って溢れ出し、第１の溶融ガラス部分１５２ａおよび第２の溶融ガラス部分１５２ｂとなる。
【００７４】
その後、第１の溶融ガラス部分１５２ａは、収容部材１１０の第１の斜面１１６ａに沿って、さらに下方に流れる。同様に、第２の溶融ガラス部分１５２ｂは、収容部材１１０の第２の斜面１１６ｂに沿って、さらに下方に流れる。
【００７５】
その結果、第１の溶融ガラス部分１５２ａおよび第２の溶融ガラス部分１５２ｂは、頂点１１６ｃに至り、ここで一体化される。
【００７６】
その後、合体した溶融ガラスは、ガラスリボン１７０となって、さらに鉛直方向に進展する。すなわち、頂点１１６ｃが成形開始位置となり、ここからガラスリボン１７０の成形が開始される。
【００７７】
ここで、装置１００は、ガラスリボン１７０の、特に成形開始位置（頂点１１６ｃ）に近接する位置に、ガス供給部材１２５を有する。このガス供給部材１２５の各ノズル１２７ａ、１２７ｂ、１２９ａ、１２９ｂから、ガラスリボン１７０に向かって冷却ガスが吹きつけられる。
【００７８】
従って、装置１００では、溶融ガラス１５０の成形開始直後から、ガラスリボン１７０を急冷することができる。
【００７９】
なお、図４に示した装置１００の構成例は、単なる一例であって、別の装置を用いてガスブロー冷却法を実施しても良い。
【００８０】
また、別の冷却方法として、冷却されたロールにガラスリボンを連続的に接触させることにより、ガラスリボンを急冷しても良い。以下、このような急冷方法を「ロール冷却法」と称する。
【００８１】
ロール冷却法では、例えば十分に低い温度に維持されたロールを使用することが好ましい。特に、ロールの温度は溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも低くすることが好ましい。例えば、ロールの温度は、溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも１℃〜１００℃低くすることが好ましい。
【００８２】
ロールの冷却方法としては、低い温度の水、気体、油等を循環させて冷却する水冷、空冷、油冷等の方法が挙げられる。
【００８３】
図５には、ロール冷却法により、ガラスリボンを冷却する際に使用される装置の一構成例を模式的に示す。
【００８４】
図５に示すように、この構成例では、ロール冷却法を実施する装置３００は、収容部材３１０と、少なくとも一組の冷却ロール３６０とを備える。なお、図５には示されていないが、装置３００は、さらに、冷却ロール３６０の下流側に搬送ローラおよび徐冷炉を有する。搬送ローラは、冷却ロール３６０から送り出されるガラスリボン３７０を引き出し、徐冷炉に導入する役割を有する。
【００８５】
収容部材３１０は、溶解炉（図示されていない）から供給される溶融ガラス３５０を収容し、収容しきれなかった溶融ガラス３５０を下方にオーバーフローさせる役割を有する。収容部材３１０は、前述の図４に示した収容部材１１０のような形態を有しても良い。
【００８６】
このような装置３００を用いて板ガラスを製造する場合、まず、溶融ガラス３５０が収容部材３１０の上部に供給される。
【００８７】
収容部材３１０に収容しきれずオーバーフローした溶融ガラス３５０は、収容部材３１０の対向する２つの側面に沿って流下し、合流点３２０で合流することにより、ガラスリボン３７０となる。
【００８８】
その後、ガラスリボン３７０は、さらに下方に流れ、２つの冷却ロール３６０に挟まれて支持される。冷却ロール３６０は、前述のように、水、気体、または油等により、所定の温度に維持されており、冷却ロール３６０と接触したガラスリボン３７０は、ここで急冷される。
【００８９】
前述のように、冷却ロール３６０の下流には、搬送ローラ（図示されていない）が設置されている。この搬送ローラにより、ガラスリボン３７０は、冷却ロール３６０の下流側に引き出され、徐冷炉に導入される。
【００９０】
徐冷炉に導入されたガラスリボン３７０は、徐々に冷却され、所定の温度になった際に、所定の寸法に切断され、板ガラスが製造される。
【００９１】
このように、装置３００では、冷却ロール３６０を利用して、ガラスリボン３７０を急冷することができる。
【００９２】
また、さらに別の冷却方法として、溶融ガラスに液体を吹きつける方法が挙げられる。例えば、溶融ガラスの成形開始温度（作業点ＴＷ）またはその近傍の温度領域で、比較的気化し易い液体を、吹きつけ液体として使用することにより、ガラスリボンを急冷することができる。以下、このような急冷方法を、特に、「液体吹きつけ冷却法」と称する。
【００９３】
液体吹きつけ冷却法に使用され得る液体としては、例えば、水、エタノールおよびアセトンなどが挙げられる。これらの液体は、ガラスリボンと接触しても、ガラスリボンに悪影響を及ぼす可能性は低い。吹き付ける液体の温度は、溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも低くすることが好ましい。
【００９４】
また、別の冷却方法として、ガラスリボンを、連続的に溶融金属浴上に落下させることにより、ガラスリボンを急冷しても良い。冷却源となる溶融金属としては、これに限られるものではないが、スズ、鉛、亜鉛、水銀、および銅などが挙げられる。なお、溶融金属は、単一の金属であっても、前述の金属群から選ばれる２種以上の合金であっても良い。溶融金属の温度は、溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも低くすることが好ましい。例えば、溶融金属の温度は、溶融ガラスの軟化点ＴＳよりも１℃〜１００℃低くすることが好ましい。
【００９５】
以上のような方法で、溶融ガラスが急冷され、ガラスリボンが成形される。
【００９６】
成形工程におけるガラスリボンのこのような急冷処理により、溶融ガラスが失透温度ＴＬを通過する時間が有意に短くなる。またその結果、比較的高い失透温度ＴＬ、すなわち低い失透粘性ηＬを有するガラスから板ガラスを製造する場合であっても、成形過程において、ガラスリボンに失透現象が生じる可能性を、有意に抑制することができる。
【００９７】
（工程Ｓ１３０）
次に、成形されたガラスリボンが徐冷される。通常の場合、この工程は、徐冷炉内で実施される。
【００９８】
通常の場合、徐冷炉に供給されるガラスリボンの温度は、徐冷点ＴＡの前後である。これは、ガラスの粘度で表せば、１０１３ポアズ程度となる。
【００９９】
徐冷点ＴＡは、例えば、４５０℃〜７００℃の範囲である。
【０１００】
（工程Ｓ１４０）
その後、ガラスリボンは所定の寸法で切断される。
【０１０１】
以上の工程により、所望の寸法形状の板ガラスを製造することができる。
【０１０２】
製造される板ガラスの屈折率は、例えば、１．４０〜２．２０の範囲であっても良い。このうち、高屈折率が必要な場合には、１．６０以上が好ましく、１．６５以上がより好ましく、１．７０以上がさらに好ましく、１．７５以上が特に好ましい。このような高屈折率の板ガラスは、例えば、高性能な液晶パネル等の映像表示機器、発光デバイスの光取り出し部材等に適用することができる。一方、低分散性や異常分散性、特定の波長をカットするフィルタ用途、例えば近赤外域の光をカットするのが必要な場合には、１．５０以下が好ましく、１．４８以下が好ましく、１．４５以下がさらに好ましい。このような低屈折率のガラスは、撮像素子における視感度補正や、撮像用光学系の色収差の補正に用いることができる。
【０１０３】
また、製造される板ガラスのヤング率は、例えば、９０ＧＰａ〜１５０ＧＰａの範囲であっても良い。ヤング率は、９５ＧＰａ以上が好ましく、１００ＧＰａ以上がより好ましく、１０５ＧＰａ以上がさらに好ましく１１０ＧＰａ以上が特に好ましい。このようなガラスは、例えば情報記録用磁気ディスクの基板や、ディスプレイ用の基板、半導体パッケージング用の支持ガラス、ファンアウトプロセス用のキャリアガラス、モバイル情報デバイス用のカバーガラスなどに適用することができる。
【実施例】
【０１０４】
以下、本発明の実施例について説明する。【０１０５】
（例１）
以下の方法で、板ガラスの製造試験を実施した。【０１０６】
図４には、試験に使用した板ガラスの製造装置の一部を概略的に示す。【０１０７】
図４に示すように装置１００は、収容部材１１０と、ガス供給部材１２５とを備える。なお、図４には示されていないが、装置１００は、さらにガス供給部材１２５の下流側に徐冷部を有する。【０１０８】
収容部材１１０は、溶解炉（図示されていない）から供給される溶融ガラスを収容し、収容しきれなかった溶融ガラスを下方にオーバーフローさせる役割を有する。【０１０９】
このような装置１００を用いて板ガラスを製造する場合、まず、溶融ガラス１５０が収容部材１１０の上部に供給される。【０１１０】
収容部材１１０の上部部材１１２の凹部１１４に、溶融ガラス１５０が供給される。【０１１１】
凹部１１４は、溶融ガラス１５０を収容する。ただし、凹部１１４の収容容積を超える溶融ガラス１５０が供給されて、溶融ガラス１５０が、収容部材１１０の対向する側面１１２ｂに沿って溢れ出し、第１の溶融ガラス部分１５２ａおよび第２の溶融ガラス部分１５２ｂとなる。【０１１２】
その後、第１の溶融ガラス部分１５２ａは、収容部材１１０の第１の斜面１１６ａに沿って、さらに下方に流れる。同様に、第２の溶融ガラス部分１５２ｂは、収容部材１１０の第２の斜面１１６ｂに沿って、さらに下方に流れる。【０１１３】
その結果、第１の溶融ガラス部分１５２ａおよび第２の溶融ガラス部分１５２ｂは、頂点１１６ｃに至り、ここで一体化される。【０１１４】
その後、合体した溶融ガラスは、ガラスリボン１７０となって、さらに鉛直方向に進展する。すなわち、頂点１１６ｃが成形開始位置となり、ここからガラスリボン１７０の成形が開始される。【０１１５】
次に、成形開始位置（頂点１１６ｃ）に近接する位置に設置されたガス供給部材１２５の各ノズル１２７ａ、１２７ｂ、１２９ａ、１２９ｂから、ガラスリボン１７０に向かって冷却ガスを吹きつけ、ガラスリボン１７０を急冷する。なお、各ノズル１２７ａ、１２７ｂ、１２９ａ、１２９ｂは、ガラスリボン１７０に対して、冷却ガスが鉛直方向１００ｍｍの領域にわたって吹きつけられるように、位置および形状が調整されている。【０１１６】
急冷されたガラスリボン１７０は、徐冷部に導入される。【０１１７】
徐冷部に導入されたガラスリボン１７０は、徐々に冷却され、所定の温度になった際に、所定の寸法に切断され、板ガラスが製造される。【０１１８】
このような装置１００を使用して、板ガラスの製造試験を実施した。【０１１９】
使用した溶融ガラス１５０は、作業点ＴＷ（粘度η＝１０４ポアズ）が８７０℃であり、失透温度ＴＬが約１０５０℃（失透粘性ηＬ＝１．１×１０２ポアズ）であり、軟化点ＴＳ（粘度η＝１０７．６５ポアズ）が約６８０℃であり、徐冷点ＴＡ（粘度η＝１０１３ポアズ）が５８０℃であった。【０１２０】
収容部材１１０に供給される溶融ガラス１５０の温度は、約１１００℃とした。また、頂点１１６ｃにおける溶融ガラス１５０（ガラスリボン１７０）の温度（以下、「Ｔ１（℃）」と称する）は、１０６０℃であった。【０１２１】
ガス供給部材１２５の各ノズル１２７ａ、１２７ｂ、１２９ａ、１２９ｂからは冷却ガスである温度３０℃の空気をガラスリボン１７０に吹き付け、ガラスリボン１７０を急冷した。このときのガラスリボン１７０の搬送速度は、３００ｍｍ／分とした。またこのときのガラスリボン１７０の厚さは、約３．０ｍｍであった。またガス供給部材１２５のノズルの間を通過した直後のガラスリボン１７０の温度は６６０℃であった。【０１２２】
このような条件において、ガラスリボン１７０が頂点１１６ｃにある時間をゼロ点（ｔ１）とし、ガラスリボン１７０がガス供給部材のノズルの間を通過した直後の温度（以下、「Ｔ２（℃）」と称する）、すなわち６６０℃になるまでの時間（「ｔ２（分）」と称する）を測定した。【０１２３】
得られた測定結果から、以下の式により、第２平均冷却速度ｖｉｉを算定した：
第２平均冷却速度ｖｉｉ（℃／分）＝（Ｔ１―Ｔ２）／ｔ２    （１）式
その結果、第２平均冷却速度ｖｉｉは、２１００℃／分であった。【０１２４】
なお、ガラスリボン１７０の失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度ｖｉは、第２平均冷却速度ｖｉｉと比べて、ｖｉ＞ｖｉｉの関係にある。従って、この試験において、平均冷却速度ｖｉが２１００℃／分を超えることは明らかである。【０１２５】
前述のように定められるガラスリボン１７０の縮幅量ΔＷを測定したところ、縮幅量ΔＷは、２５ｍｍであった。【０１２６】
試験後に得られた板ガラスを観察したところ、板ガラスに結晶化は認められなかった。【０１２７】
（例２）
例１と同様の方法により、板ガラスの製造試験を実施した。【０１２８】
ただし、この例２では、ガラスリボン１７０の搬送速度は４００ｍｍ／分とした。そのときの、ガラスリボン１７０の厚さは、約２．２ｍｍであった。その他の条件は、例１の場合と同様である。【０１２９】
製造試験の結果、前述の（１）式から得られる第２平均冷却速度ｖｉｉは、２３５０℃／分であった。【０１３０】
得られた板ガラスにおいて、結晶化の発生は認められなかった。【０１３１】
また、ガラスリボン１７０の縮幅量ΔＷは、２７ｍｍであった。【０１３２】
（例３）
例１と同様の方法により、板ガラスの製造試験を実施した。【０１３３】
ただし、この例３では、ガラスリボン１７０の搬送速度は６００ｍｍ／分とした。そのときの、ガラスリボン１７０の厚さは、約１．５ｍｍであった。その他の条件は、例１の場合と同様である。【０１３４】
製造試験の結果、前述の（１）式から得られる第２平均冷却速度ｖｉｉは、２８５０℃／分であった。【０１３５】
得られた板ガラスにおいて、結晶化の発生は認められなかった。【０１３６】
また、ガラスリボン１７０の縮幅量ΔＷは、３２ｍｍであった。【０１３７】
（例４）
以下の方法で、板ガラスの製造試験を実施した。【０１３８】
製造装置として、前述の図５に示したような装置３００を使用した。【０１３９】
使用した溶融ガラス３５０は、作業点ＴＷ（粘度η＝１０４ポアズ）が８７０℃であり、失透温度ＴＬが約１０５０℃（失透粘性ηＬ＝１．１×１０２ポアズ）であり、軟化点ＴＳ（粘度η＝１０７．６５ポアズ）が約６８０℃であり、徐冷点ＴＡ（粘度η＝１０１３ポアズ）が５８０℃であった。【０１４０】
収容部材３１０に供給される溶融ガラス３５０の温度は、約１１００℃とした。また、合流点３２０における溶融ガラス３５０（ガラスリボン３７０）の温度（以下、「Ｔ１（℃）」と称する）は、１０６０℃であった。【０１４１】
２つの冷却ロール３６０は、表面温度を６６０℃に保持し、冷却ロール３６０の表面でのガラスリボン３７０の搬送速度は、３００ｍｍ／分とした。２つの冷却ロール３６０の間を搬送されるガラスリボン３７０の厚さは、約３．０ｍｍであった。【０１４２】
このような条件において、ガラスリボン３７０が合流点３２０にある時間をゼロ点（ｔ１）とし、ガラスリボン３７０の温度が冷却ロール３６０の温度（以下、「Ｔ２（℃）」と称する）、すなわち６６０℃になるまでの時間（「ｔ２（分）」と称する）を測定した。【０１４３】
なお、ガラスリボン３７０は、冷却ロール３６０と直接接触する位置では、冷却ロール３６０と接触した直後に、該冷却ロール３６０の温度Ｔ２まで急冷される。【０１４４】
そこで、ここでは、ガラスリボン３７０の表面の温度が、冷却ロール３６０の温度Ｔ２とほぼ等しくなるまでの時間を、ｔ２（分）と規定した。【０１４５】
得られた測定結果から、前述の（１）式により、第２平均冷却速度ｖｉｉを算定した。【０１４６】
その結果、第２平均冷却速度ｖｉｉは、２３５０℃／分であった。【０１４７】
なお、ガラスリボン３７０の失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度ｖｉは、第２平均冷却速度ｖｉｉと比べて、ｖｉ＞ｖｉｉの関係にある。従って、この試験において、平均冷却速度ｖｉが２３５０℃／分を超えることは明らかである。【０１４８】
試験後に得られた板ガラスを観察したところ、板ガラスに結晶化は認められなかった。【０１４９】
また、ガラスリボン３７０の縮幅量ΔＷは、２０ｍｍであった。【０１５０】
（例５）
例４と同様の方法により、板ガラスの製造試験を実施した。【０１５１】
ただし、この例５では、ガラスリボン３７０の搬送速度は４００ｍｍ／分とした。そのときの、ガラスリボン３７０の厚さは、約２．２ｍｍであった。その他の条件は、例４の場合と同様である。【０１５２】
製造試験の結果、前述の（１）式から得られる第２平均冷却速度ｖｉｉは、３２００℃／分であった。【０１５３】
得られた板ガラスにおいて、結晶化の発生は認められなかった。【０１５４】
また、ガラスリボン３７０の縮幅量ΔＷは、２４ｍｍであった。【０１５５】
（例６）
例４と同様の方法により、板ガラスの製造試験を実施した。【０１５６】
ただし、この例６では、ガラスリボン３７０の搬送速度は６００ｍｍ／分とした。そのときの、ガラスリボン３７０の厚さは、約１．５ｍｍであった。その他の条件は、例４の場合と同様である。【０１５７】
製造試験の結果、前述の（１）式から得られる第２平均冷却速度ｖｉｉは、４０００℃／分であった。【０１５８】
得られた板ガラスにおいて、結晶化の発生は認められなかった。【０１５９】
また、ガラスリボン３７０の縮幅量ΔＷは、２９ｍｍであった。【０１６０】
（例７）
ガス供給部材の代わりに、溶融スズ浴を用いてガラスリボンを冷却すること以外は例１と同様にして板ガラスの製造試験を実施した。溶融スズの温度を６６０℃に保持し、溶融スズ浴の表面でのガラスリボンの搬送速度は、４１０ｍｍ／分とした。ガラスリボンの厚さは、約２．２ｍｍであった。【０１６１】
製造試験の結果、前述の（１）式から得られる第２平均冷却速度ｖｉｉは、１８００℃／分であった。【０１６２】
得られた板ガラスにおいて、結晶化の発生は認められなかった。【０１６３】
また、ガラスリボンの縮幅量ΔＷは、２５ｍｍであった。【０１６４】
（例８）
例１と同様の方法により、板ガラスの製造試験を実施した。【０１６５】
ただし、この例８では、ガラスリボン１７０の鉛直方向２０ｍｍの領域にわたって、冷却ガスが吹きつけられるように、各ノズルの形状および位置、ならびに各ノズルから吐出される冷却ガスの供給量を調整した。なお、単位面積あたりの冷却ガスの供給量は、例１と同じである。ガラスリボン１７０の搬送速度は６００ｍｍ／分とした。そのときの、ガラスリボン１７０の厚さは、約２．３ｍｍであった。その他の条件は、例１の場合と同様である。【０１６６】
製造試験の結果、前述の（１）式から得られる第２平均冷却速度ｖｉｉは、４２０℃／分であった。【０１６７】
得られた板ガラスには、結晶化が認められた。【０１６８】
また、ガラスリボンの縮幅量ΔＷは、８５ｍｍであった。【０１６９】
以下の表１には、各例における製造試験の結果をまとめて示した。【０１７０】
【表１】
2020031811.tif 000003
このように、例１〜例７では、ガラスリボンの失透温度ＴＬから軟化点ＴＳまでの平均冷却速度ｖｉを１５００℃／分以上にできることが確認された。また、作業点ＴＷ（または成形開始温度Ｔ１）と失透温度ＴＬが接近している場合であっても、ガラスリボンの平均冷却速度ｖｉを１５００℃／分以上とすることにより、溶融ガラスの結晶化が抑制されることが確認された。【０１７１】
また、例１〜例７では、例８に比べて、ガラスリボンの縮幅量ΔＷが有意に抑制されることがわかった。【０１７２】
本願は、２０１８年８月９日に出願した日本国特許出願２０１８−１５０３８６号に基づく優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【０１７３】
１０        従来のガラス温度のプロファイル
１１        ガラス温度のプロファイル
１００      装置
１１０      収容部材
１１２      上部部材
１１２ａ    上面
１１２ｂ    側面
１１４      凹部
１１５      底部部材
１１６ａ    第１の斜面
１１６ｂ    第２の斜面
１１６ｃ    頂点
１２５      ガス供給部材
１２７ａ、１２７ｂ  第１組のノズル
１２９ａ、１２９ｂ  第２組のノズル
１５０      溶融ガラス
１５２ａ    第１の溶融ガラス部分
１５２ｂ    第２の溶融ガラス部分
１７０      ガラスリボン
３００      装置
３１０      収容部材
３２０      合流点
３５０      溶融ガラス
３６０      冷却ロール
３７０      ガラスリボン
【図１】
2020031811.tif 000004
【図２】
2020031811.tif 000005
【図３】
2020031811.tif 000006
【図４】
2020031811.tif 000007
【図５】
2020031811.tif 000008
【国際調査報告】
2020031811.tif 000009
2020031811.tif 000010
2020031811.tif 000011
2020031811.tif 000012