JP2016098161A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】成形域の下流側においてガラスリボンが幅方向に揺動することを抑制できるフロートガラス製造装置を提供する。
【解決手段】本発明のフロートガラス製造装置の一つの態様は、溶融金属が貯留されるボトムを有するフロートバスを備え、フロートバスは、ガラスリボンの幅方向の端部を上方から押圧しガラスリボンを支持する複数のトップロールと、ボトムの上方に設けられる複数のヒータと、を有し、フロートバスを上方から視た際のヒータが配置される領域は、搬送方向、および幅方向に沿って区割りされた複数の区画を有し、幅方向に隣接する区画同士の間の区割り線は、ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域において、トップロールよりも幅方向の内側に位置する内側区割り線を含み、内側区割り線とトップロールとの幅方向の距離は、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

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。

たとえば、特許文献１には、複数のヒータを設けるヒータ領域をガラスリボンの移動方向および幅方向に区画し、各区画に複数のヒータを設け、１つの区画内に設けた複数のヒータを対応する１つの制御器で一括制御するフロートガラス製造装置が記載されている。

特開２０１１−２２５３８６号公報

ところで、上記のようなフロートガラス製造装置においては、トップロールによってガラスリボンの幅方向の端部を支持しつつ、フロートバスの下流側からガラスリボンを引っ張ることによってガラスリボンを搬送している。

ガラスリボンの成形域下流側においては、ガラスリボンの粘度が高いため、トップロールによってガラスリボンの幅方向の端部を支持しにくい。これにより、下流側からガラスリボンを引っ張る力に偏りがあると、成形域下流側においてガラスリボンが幅方向に揺動する場合があった。ガラスリボンの位置が幅方向に揺動すると、ガラスリボンの板厚にバラツキが生じてしまう虞があった。

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、成形域の下流側においてガラスリボンが幅方向に揺動することを抑制でき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の一つとする。

本発明のフロートガラス製造装置の一つの態様は、溶融金属が貯留されるボトムを有するフロートバスを備え、前記溶融金属の表面上に溶融ガラスを連続的に供給してガラスリボンを形成し、前記ガラスリボンを搬送方向に搬送するフロートガラス製造装置であって、前記フロートバスは、前記ガラスリボンにおける前記搬送方向と直交する幅方向の端部を上方から押圧し前記ガラスリボンを支持する複数のトップロールと、前記ボトムの上方に設けられる複数のヒータと、前記ヒータを制御する複数の制御装置と、を有し、前記フロートバスを上方から視た際の前記ヒータが配置される領域は、前記搬送方向、および前記幅方向に沿って区割りされた複数の区画を有し、前記制御装置は、前記区画ごとに設けられ、対応する前記区画に設けられた複数の前記ヒータを一括して制御し、前記幅方向に隣接する前記区画同士の間の区割り線は、前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域において、前記トップロールよりも前記幅方向の内側に位置する内側区割り線を含み、前記内側区割り線と前記トップロールとの前記幅方向の距離は、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下であることを特徴とする。

前記内側区割り線は、前記複数の区画のうち前記幅方向の両端に設けられる第１区画と、前記第１区画と前記幅方向に隣接する第２区画との間の区割り線である構成としてもよい。

前記第１区画のうち前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域に含まれる区画における前記ヒータの出力は、３０ｋＷ／ｍ^２以上である構成としてもよい。

前記第２区画のうち前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域に含まれる区画における前記ヒータの出力は、２０ｋＷ／ｍ^２以上である構成としてもよい。

前記幅方向に並ぶ前記区画の数は、奇数である構成としてもよい。

前記搬送方向に隣接する前記区画のうちの少なくとも一組は、互いに前記幅方向にずれている構成としてもよい。

本発明のフロートガラス製造方法の一つの態様は、フロートバスに貯留された溶融金属の表面上に、溶融ガラスを連続的に供給してガラスリボンを形成し、前記ガラスリボンを搬送方向に搬送するフロートガラス製造方法であって、複数のトップロールを用いて、前記ガラスリボンにおける前記搬送方向と直交する幅方向の端部を上方から押圧し前記ガラスリボンを支持することと、複数のヒータを用いて前記ガラスリボンを加熱することと、を含み、前記フロートバスを上方から視た際の前記ヒータが配置される領域は、前記搬送方向、および前記幅方向に沿って区割りされた複数の区画を有し、前記区画に設けられた複数の前記ヒータは、前記区画ごとに一括して制御され、前記幅方向に隣接する前記区画同士の間の区割り線は、前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域において、前記トップロールよりも前記幅方向の内側に位置する内側区割り線を含み、前記内側区割り線と前記トップロールとの前記幅方向の距離は、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明の一つの態様によれば、成形域の下流側においてガラスリボンが幅方向に揺動することを抑制でき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が提供される。

本実施形態のフロートガラス製造装置の部分を示す断面図である。 本実施形態のフロートバスを示す平面図である。 本実施形態のフロートバスを示す平面図である。 本実施形態のトップロールを示す平面図である。 本実施形態のトップロールを示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係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について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

なお、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示し、Ｚ軸方向を上下方向とし、Ｘ軸方向を図２に示すフロートバス１０の長さ方向とし、Ｙ軸方向をフロートバス１０の幅方向とする。フロートバス１０の長さ方向は、図２における左右方向であり、本明細書においては、ガラスリボンＧＲの搬送方向である。また、フロートバス１０の幅方向は、図２における左右方向であり、ガラスリボンＧＲの搬送方向と直交する幅方向である。

なお、本明細書において、ガラスリボンＧＲの搬送方向とは、平面視においてガラスリボンＧＲが搬送される方向である。
また、本明細書において、上流側および下流側とは、フロートガラス製造装置１内におけるガラスリボンＧＲの搬送方向（Ｘ軸方向）に対するものである。すなわち、本明細書においては、＋Ｘ側が下流側であり、−Ｘ側が上流側である。

また、本明細書において、幅方向（Ｙ軸方向）の内側とは、幅方向において、フロートバス１０の幅方向の中心が位置する側である。本明細書において、幅方向の外側とは、幅方向において、フロートバス１０の幅方向の中心が位置する側と反対側である。

なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、幅方向とは、フロートバス１０の幅方向およびガラスリボンＧＲの幅方向を意味するものとし、搬送方向とは、ガラスリボンＧＲの搬送方向を意味するものとする。

図１は、本実施形態のフロートガラス製造装置１の部分を示す断面図（ＺＸ断面図）である。図２および図３は、フロートバス１０を示す平面図である。図２および図３においては、ルーフ１１ｂの図示を省略している。また、図３においては、トップロール２０〜２９の図示を省略している。

本実施形態のフロートガラス製造装置１は、図１に示すように、内部空間ＡＲを有するフロートバス１０を備える。また、フロートガラス製造装置１は、図示しない溶融炉と、図示しない徐冷炉と、を備える。

フロートバス１０は、内部空間ＡＲ内においてガラスリボンＧＲを成形する装置である。フロートバス１０の上流側（−Ｘ側）には、図示しない溶融炉が接続されている。溶融炉は、リップ１９を介して、上流側からフロートバス１０に貯留された溶融金属Ｍの表面Ｍａ上に溶融ガラスＧｍを供給する。溶融ガラスＧｍは、ツイール１８により流量を制御されつつ、溶融金属Ｍの表面Ｍａ上に連続的に供給される。

フロートバス１０の下流側（＋Ｘ側）には、図示しない徐冷炉が接続されている。徐冷炉は、フロートバス１０で成形されたガラスリボンＧＲを冷却する。徐冷炉には、たとえば、複数の搬送ロールが設けられている。ガラスリボンＧＲは、徐冷炉の搬送ロールによって、下流側に引っ張られることで上流側（−Ｘ側）から下流側へと搬送される。

すなわち、フロートガラス製造装置１は、フロートバス１０に貯留された溶融金属Ｍの表面Ｍａ上に溶融ガラスＧｍを連続的に供給してガラスリボンＧＲを形成し、ガラスリボンＧＲを搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送する。

フロートバス１０は、ボトム１１ａと、ルーフ１１ｂと、複数のヒータ３０と、複数の制御装置４０と、を有する。また、フロートバス１０は、図２に示すように、複数のトップロール２０〜２９を有する。

図１に示すように、ボトム１１ａには、溶融金属Ｍが貯留されている。ルーフ１１ｂは、ボトム１１ａの上側（＋Ｚ側）を覆っている。複数のヒータ３０は、ルーフ１１ｂに設けられている。複数のヒータ３０は、制御装置４０によって制御され、溶融金属Ｍ上に形成されるガラスリボンＧＲを加熱可能となっている。
以下、フロートバス１０の各部について詳細に説明する。

（ボトム）
ボトム１１ａは、ボトム本体１２と、ボトムケーシング１３と、を有する。
ボトム本体１２の上側（＋Ｚ側）の面には、下側（−Ｚ側）に凹となる貯留槽１２ａが形成されている。貯留槽１２ａの内部には、溶融金属Ｍが貯留される。溶融金属Ｍは、たとえば、溶融スズ、溶融スズ合金等である。ボトム本体１２の材質は、たとえば、粘土質レンガ等である。

ボトムケーシング１３は、ボトム本体１２の外側面を覆っている。ボトムケーシング１３は、たとえば、鋼製である。

（ルーフ）
ルーフ１１ｂは、ボトム１１ａの上側（＋Ｚ側）に配置されている。ルーフ１１ｂは、ルーフケーシング１５と、ルーフレンガ層１６と、を有する。

ルーフケーシング１５は、たとえば、フロートバス１０が設置されている建物の梁等の図示しない上部構造から吊り下げられている。ルーフケーシング１５は、下側（−Ｚ側）に開口する箱型である。ルーフケーシング１５には、図示しないガス導入口が設けられている。ルーフケーシング１５は、たとえば、鋼製である。

ルーフケーシング１５における下側（−Ｚ側）の部分の内側には、図示しないサイドウォールが固定されている。サイドウォールの材質は、たとえば、保温レンガ、シリマナイト等である。

ルーフレンガ層１６は、図示しないサイドウォールの内側に設けられている。ルーフレンガ層１６は、図示しない格子状に組まれた骨組みの上に、ＰＢＡと呼ばれる略直方体状のレンガブロックを載置して構成される。格子状に組まれた骨組みは、たとえば、ルーフケーシング１５の内側の天面から吊り下げられている。これにより、ルーフレンガ層１６は、所望の高さに配置される。

ルーフレンガ層１６は、フロートバス１０の内部空間ＡＲを下方空間ＡＲ１と上方空間ＡＲ２とに二分する。
下方空間ＡＲ１は、フロートバス１０の内部空間ＡＲのうちボトム１１ａとルーフ１１ｂとの間に位置する空間である。下方空間ＡＲ１は、溶融金属Ｍおよび溶融金属Ｍ上に形成されるガラスリボンＧＲと接している。

上方空間ＡＲ２は、フロートバス１０の内部空間ＡＲのうちルーフ１１ｂの内部に位置する空間である。上方空間ＡＲ２は、ルーフレンガ層１６と図示しないサイドウォールとの上側（＋Ｚ側）に位置する。上方空間ＡＲ２は、ルーフレンガ層１６に設けられた貫通孔を介して、下方空間ＡＲ１と連通している。

図示は省略するが、ボトム１１ａとルーフ１１ｂとの上下方向の間には、サイドシールが設けられている。サイドシールは、ボトム１１ａとルーフ１１ｂとの上下方向の隙間をシールする。これにより、ボトム１１ａとルーフ１１ｂと図示しないサイドシールとによって囲まれた略密閉された内部空間ＡＲが形成される。

（ヒータ）
複数のヒータ３０は、ボトム１１ａの上方に設けられている。フロートバス１０において複数のヒータ３０は、たとえば、数千本程度、設置されている。複数のヒータ３０は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びている。複数のヒータ３０は、ルーフレンガ層１６を貫通して設置されている。本実施形態において複数のヒータ３０は、たとえば、中実の円柱形状である。複数のヒータ３０の材質は、たとえば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である。

図３に示すように、フロートバス１０を上方から視た際の複数のヒータ３０が配置されるヒータ領域ＡＲＨは、溶融金属Ｍ上に形成されるガラスリボンＧＲの搬送方向（Ｘ軸方向）、および搬送方向と直交する幅方向（Ｙ軸方向）に沿って区割りされた複数の区画を有している。図３に示す例では、ヒータ領域ＡＲＨは、搬送方向に沿って列Ａ〜列Ｈに分割されるとともに、列Ｂ〜列Ｇが幅方向に沿って５つの区画に区割りされている。詳細については後述する。

各区画には、それぞれヒータ３０が複数設けられている。一つの区画に設けられる複数のヒータ３０は、同一の制御装置４０に接続される。すなわち、一つの区画に設けられた複数のヒータ３０は、一つの制御装置４０によって一括して制御される。区画内における複数のヒータ３０は、たとえば、複数のヒータ３０からガラスリボンＧＲに向けて放射される熱量が、一つの区画内においてほぼ均一となるように設置されている。
なお、本実施形態においてヒータ領域ＡＲＨは、上方から視た際に貯留槽１２ａの内側に位置する領域である。

（制御装置）
制御装置４０は、ヒータ３０を制御する。制御装置４０は、上述したヒータ領域ＡＲＨの有する区画ごとに設けられている。制御装置４０は、対応する区画に設けられた複数のヒータ３０を一括して制御する。制御装置４０の構成は、一つの区画内における複数のヒータ３０の出力を一括して調整できる範囲において、特に限定されない。

（トップロール）
複数のトップロール２０〜２９は、図２に示すように、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）の両側に対向配置されている。トップロール２０〜２９は、ガラスリボンＧＲの幅が、表面張力によって狭まるのを防止している。トップロールの設置数は、ガラスの種類や目標厚さ等の成形条件に応じて適宜設定される。トップロールの設置数は、たとえば、４対以上、３０対以下、好ましくは１０対以上、３０対以下である。図２に示す例では、トップロールは、トップロール２０，２５、トップロール２１，２６、トップロール２２，２７、トップロール２３，２８、およびトップロール２４，２９の計５対設けられている。製造するフロートガラスの板厚を小さくするほど、トップロールの設置数は増加する傾向にある。

なお、トップロール２０〜２９の構成は、設けられる位置が異なる点を除いて同様の構成であるため、以下の説明においては、代表してトップロール２４についてのみ説明する場合がある。

これらのトップロール２０〜２９、より正確には後述のトップロール本体は、ガラスリボンＧＲの成形域ＡＲＦに設けられる。本明細書においてガラスリボンＧＲの成形域ＡＲＦとは、ガラスリボンＧＲの粘度が１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域である。本実施形態において成形域ＡＲＦは、ヒータ領域ＡＲＨのうち列Ｂ〜列Ｇが設けられる領域に相当する。

成形域ＡＲＦは、上流側成形域ＡＲＦ１と、下流側成形域ＡＲＦ２と、を有する。
上流側成形域ＡＲＦ１は、成形域ＡＲＦの上流側（−Ｘ側）に位置する領域である。上流側成形域ＡＲＦ１は、ガラスリボンＧＲの粘度が１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上で、かつ、１０^５．７ｄＰａ・ｓより小さい領域である。本実施形態において上流側成形域ＡＲＦ１は、ヒータ領域ＡＲＨのうち列Ｂ〜列Ｅが設けられる領域に相当する。上流側成形域ＡＲＦ１においては、列Ｂ〜列Ｅの各区画におけるヒータ３０の出力が調整され、ガラスリボンＧＲの板厚が調整される。

下流側成形域ＡＲＦ２は、成形域ＡＲＦの下流側（＋Ｘ側）に位置する領域である。下流側成形域ＡＲＦ２は、ガラスリボンＧＲの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域である。すなわち、下流側成形域ＡＲＦ２におけるガラスリボンＧＲの粘度は、上流側成形域ＡＲＦ１におけるガラスリボンＧＲの粘度よりも高い。本実施形態において下流側成形域ＡＲＦ２は、ヒータ領域ＡＲＨのうち列Ｆ，Ｇが設けられる領域に相当する。

下流側成形域ＡＲＦ２においては、上流側成形域ＡＲＦ１において板厚が調整されたガラスリボンＧＲの温度が、上流側（−Ｘ側）から下流側（＋Ｘ側）に向かうにしたがって徐々に低下するように、列Ｆ，Ｇの各区画におけるヒータ３０の出力が調整される。

図４は、最も下流側（＋Ｘ側）に設けられるトップロール２４がガラスリボンＧＲに嵌合する状態を示す断面図である。
図４に示すように、トップロール２４は、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）の端部を支持するトップロール本体２４Ａと、トップロール本体２４Ａに連結される回転軸２４Ｂと、で構成される。回転軸２４Ｂが電気モータ等の駆動装置で回転駆動されると、トップロール本体２４Ａが回転しながらガラスリボンＧＲの幅方向の端部を下流側に送り出す。

トップロール本体２４Ａは、円板状である。トップロール本体２４Ａの外周面は、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）の端部に上側（＋Ｚ側）から接触する。トップロール本体２４Ａの外周面には、滑り止めのため、周方向に沿って複数の突起が設けられている。これにより、トップロール２４は、ガラスリボンＧＲに嵌合される。トップロール２４は、ガラスリボンＧＲにおける幅方向の端部を上方から押圧しガラスリボンＧＲを支持する。

トップロール本体２４ＡがガラスリボンＧＲに嵌合されることで、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）の端部には、耳部ＧＲｅが形成される。耳部ＧＲｅは、トップロール本体２４Ａが嵌合した痕跡のある嵌合部位ＧＲｅ１と、嵌合部位ＧＲｅ１よりも外側に位置する外側部位ＧＲｅ２とからなる。ガラスリボンＧＲにおける耳部ＧＲｅの内側の中央部位ＧＲｃが、板厚が調整され製品となる部分である。

トップロール本体２４ＡがガラスリボンＧＲと嵌合する位置は、たとえば、ガラスリボンＧＲの外縁部ＧＲａから幅方向の内側（−Ｙ側）に１００ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下程度、離間した位置である。言い換えると、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅの幅方向の寸法は、たとえば、１００ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下程度である。

トップロール本体２４Ａは、たとえば、金属製である。トップロール本体２４Ａの内部は、トップロール本体２４ＡとガラスリボンＧＲとが接着することを抑制するために、たとえば、水冷されている。

溶融金属Ｍ上に形成されるガラスリボンＧＲは、トップロール２０〜２９によって幅方向（Ｙ軸方向）に拡がった状態を維持されている。すなわち、ガラスリボンＧＲの形状、すなわち、ガラスリボンＧＲの流線は、トップロール２０〜２９の配置によって規定される。

以下、区画の区割り方について詳細に説明する。
ヒータ領域ＡＲＨは、図２に示すように、ガラスリボンＧＲの搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の列Ａ〜列Ｈに分割される。この列の数は、ガラスの種類や貯留槽１２ａの大きさ等の成形条件に応じて適宜設定される。この列の数は、たとえば、４つ以上、１５以下程度が好ましい。この列の数が少な過ぎると、ガラスリボンＧＲの搬送方向の温度分布を十分に制御するのが難しい。一方、この列の数が多すぎると、必要な制御装置４０の数が多くなり、フロートガラス製造装置１が大型化するとともに、フロートガラス製造装置１の管理が煩雑になる。

列Ｂ〜列Ｇは、たとえば、図３に示すように、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って複数の区画に区割りされる。複数の区画は、ガラスリボンＧＲの幅方向中心線に対して対称に配置されることが好ましい。

各列における区画の数は、ガラスの種類や貯留槽１２ａの大きさ等の成形条件に応じて適宜設定される。列ごとの区画の数は、４以上、３０以下であることが好ましく、４以上、２０以下であることがより好ましく、４以上、１５以下であることがさらに好ましい。この区画の数が少な過ぎると、ガラスリボンＧＲの搬送方向の温度分布を十分に制御するのが難しい。一方、この列の数が多すぎると、必要な制御装置４０の数が多くなり、フロートガラス製造装置１が大型化するとともに、フロートガラス製造装置１の管理が煩雑になる。本実施形態において各列は、たとえば、５つの区画に分割されている。すなわち、本実施形態において幅方向（Ｙ軸方向）に並ぶ区画の数は、奇数である。

ここで、搬送方向（Ｘ軸方向）に隣接する２列は、分割線ＰＬ１で分割されている。分割線ＰＬ１は、搬送方向に隣り合うヒータ３０同士の間のほぼ中央に位置する。一方、幅方向（Ｙ軸方向）に隣接する２つの区画は、区割り線ＰＬ２で区割りされている。区割り線ＰＬ２は、ガラスリボンＧＲの幅方向に隣り合うヒータ３０同士の間のほぼ中央に位置する。本実施形態において分割線ＰＬ１は、たとえば、幅方向に延びる直線である。本実施形態において区割り線ＰＬ２は、たとえば、搬送方向に延びる直線である。

本実施形態において、搬送方向（Ｘ軸方向）に隣接する２列の間では、たとえば、少なくとも一箇所以上、区割り線が幅方向（Ｙ軸方向）にずれて設けられている。これにより、搬送方向に隣接する区画のうちの少なくとも一組は、互いに幅方向（Ｙ軸方向）にずれている。搬送方向に隣接する区画とは、たとえば、区画Ｆ２，Ｇ２、区画Ｆ４，Ｇ４等である。

本実施形態において上流側成形域ＡＲＦ１に位置する列Ｂ〜列Ｅは、たとえば、ガラスリボンＧＲの所定の流線ＦＬ１，ＦＬ２に沿って幅方向（Ｙ軸方向）に区割りされている。

ここで、ガラスリボンＧＲの流線とは、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）の所定部位が定常的に通過する流路を意味する。ガラスリボンＧＲの流線は、上方から視た際のガラスリボンＧＲの外形線を含む。ガラスリボンＧＲの所定の流線ＦＬ１，ＦＬ２は、たとえば、ガラスリボンＧＲの板厚が平均値から大きくずれている部位に対応する流路である。本実施形態において区画Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２は、流線ＦＬ１と重なっている。本実施形態において区画Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４は、流線ＦＬ２と重なっている。

下流側成形域ＡＲＦ２に位置する列Ｆ，Ｇを区割りする区割り線ＰＬ２は、内側区割り線ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃ，ＰＬ２ｄを含む。言い換えると、幅方向（Ｙ軸方向）に隣接する区画同士の間の複数の区割り線ＰＬ２は、下流側成形域ＡＲＦ２において、内側区割り線ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃ，ＰＬ２ｄを含む。本実施形態において内側区割り線ＰＬ２ａ〜ＰＬ２ｄは、複数の区画のうち幅方向（Ｙ軸方向）の両端に設けられる第１区画と、第１区画と幅方向に隣接する第２区画との間の区割り線である。

ここで、図３の例において第１区画とは、区画Ｂ１，Ｂ５，Ｃ１，Ｃ５…Ｆ１，Ｆ５，Ｇ１，Ｇ５に相当する。図３の例において第２区画とは、区画Ｂ２，Ｂ４，Ｃ２，Ｃ４…Ｆ２，Ｆ４，Ｇ２，Ｇ４に相当する。

内側区割り線ＰＬ２ａは、第１区画Ｆ１と第２区画Ｆ２との間の区割り線である。内側区割り線ＰＬ２ｂは、第１区画Ｆ５と第２区画Ｆ４との間の区割り線である。内側区割り線ＰＬ２ｃは、第１区画Ｇ１と第２区画Ｇ２との間の区割り線である。内側区割り線ＰＬ２ｄは、第１区画Ｇ５と第２区画Ｇ４との間の区割り線である。

なお、内側区割り線ＰＬ２ａ〜ＰＬ２ｄは、設けられる位置が異なる点および対応するトップロールが異なる点を除いて同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して内側区割り線ＰＬ２ｃについてのみ説明する場合がある。

図５は、内側区割り線ＰＬ２ｃについて説明するための平面図である。
内側区割り線ＰＬ２ｃは、図５に示すように、トップロール２４よりも幅方向の内側（−Ｙ側）に位置する。

本実施形態においては、トップロール２４のトップロール本体２４Ａは、たとえば、搬送方向（Ｘ軸方向）に対して傾いて設けられている。そのため、内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向（Ｙ軸方向）の距離は、搬送方向の位置によって異なる。内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向の最短距離ＬＴ１は、１００ｍｍ以上である。内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向の最長距離ＬＴ２は、３５０ｍｍ以下である。すなわち、内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向の距離は、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下である。

内側区割り線ＰＬ２ｃとガラスリボンＧＲの外縁部ＧＲａとの幅方向（Ｙ軸方向）の最短距離ＬＧ１は、たとえば、２５０ｍｍ以上である。内側区割り線ＰＬ２ｃとガラスリボンＧＲの外縁部ＧＲａとの幅方向の最長距離ＬＧ２は、たとえば、５００ｍｍ以下である。すなわち、内側区割り線ＰＬ２ｃとガラスリボンＧＲの外縁部ＧＲａとの幅方向の距離は、たとえば、２５０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下である。

本実施形態において、内側区割り線ＰＬ２ｃの幅方向外側（＋Ｙ側）に位置する第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力は、たとえば、３０ｋＷ／ｍ^２以上である。言い換えると、第１区画のうち下流側成形域ＡＲＦ２に含まれる区画におけるヒータ３０の出力は、たとえば、３０ｋＷ／ｍ^２以上である。

第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力をこのように設定することで、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅを好適に加熱できる。これにより、トップロール２４がガラスリボンＧＲと嵌合しやすくなり、ガラスリボンＧＲの幅方向の揺動を抑制できる。

また、一例として、内側区割り線ＰＬ２ｃの幅方向の内側（−Ｙ側）に位置する第２区画Ｇ２において、ヒータ３０の出力は、たとえば、２０ｋＷ／ｍ^２以上である。言い換えると、第２区画のうち下流側成形域ＡＲＦ２に含まれる区画におけるヒータ３０の出力は、たとえば、２０ｋＷ／ｍ^２以上である。

第２区画Ｇ２におけるヒータ３０の出力をこのように設定することで、下流側成形域ＡＲＦ２におけるガラスリボンＧＲの中央部位ＧＲｃの幅方向（Ｙ軸方向）の粘度を適切に制御しやすい。

次に、フロートガラス製造装置１を用いたフロートガラス製造方法の手順について説明する。
まず、図１に示すように、図示しない溶融炉から溶融ガラスＧｍをフロートバス１０に流入させる。フロートバス１０に流入された溶融ガラスＧｍは、溶融金属Ｍの表面Ｍａを、帯板状のガラスリボンＧＲとなって上流側（−Ｘ側）から下流側（＋Ｘ側）に流動する。

そして、複数のヒータ３０によってガラスリボンＧＲを加熱しつつ、複数のトップロール２０〜２９によってガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）の端部を支持して下流側（＋Ｘ側）に送り出す。このとき、ルーフケーシング１５に設けられた図示しないガス導入口から還元性ガスを上方空間ＡＲ２に導入する。

導入する還元性ガスは、たとえば、水素（Ｈ_２）である。本実施形態においては、還元性ガスである水素に不活性ガスを混合した混合ガスを上方空間ＡＲ２に導入する。不活性ガスとしては、たとえば、窒素（Ｎ_２）である。

上方空間ＡＲ２に導入された混合ガス、すなわち、還元性ガス（Ｈ_２）と不活性ガス（Ｎ_２）とは、ルーフレンガ層１６の貫通孔を介して、下方空間ＡＲ１に流入する。これにより、ボトム１１ａの貯留槽１２ａに貯留されている溶融金属Ｍが酸化することを抑制できる。

成形域ＡＲＦにおいて、ガラスリボンＧＲは、図示しない徐冷炉の搬送ロールによって下流側（＋Ｘ側）から引っ張られることで搬送方向（Ｘ軸方向）に延ばされるとともに、トップロール２０〜２９によって幅方向（Ｙ軸方向）に延ばされる。加えて、上流側成形域ＡＲＦ１においては、区画ごとのヒータ３０の出力に差をつけることによって、ガラスリボンＧＲの板厚を均一化する。このようにして、上流側成形域ＡＲＦ１において、ガラスリボンＧＲの板厚を調整する。

上流側成形域ＡＲＦ１におけるヒータ３０の出力調整の一例としては、ガラスリボンＧＲの板厚が平均値から大きくずれている部分に位置する区画のヒータ３０の出力を大きくする等がある。本実施形態において板厚が平均値から大きくずれている部分に位置する区画とは、たとえば、流線ＦＬ１，ＦＬ２と重なる区画Ｂ２，Ｂ４，Ｃ２，Ｃ４…Ｆ２，Ｆ４，Ｇ２，Ｇ４である。

下流側成形域ＡＲＦ２においては、上流側成形域ＡＲＦ１において板厚が調整されたガラスリボンＧＲの温度が、下流側（＋Ｘ側）に向かうにしたがって徐々に低下するようにヒータ３０の出力を調整する。下流側成形域ＡＲＦ２における第１区画Ｆ１，Ｆ５，Ｇ１，Ｇ５においては、第１区画Ｆ１，Ｆ５，Ｇ１，Ｇ５よりも内側の区画に比べて、ヒータ３０の出力を高く設定する。具体的には、上述したように、たとえば、第１区画Ｆ１，Ｆ５，Ｇ１，Ｇ５におけるヒータ３０の出力は、３０ｋＷ／ｍ^２以上に設定される。

図１に示すように、溶融金属Ｍの表面Ｍａ上に形成されたガラスリボンＧＲは、フロートバス１０の下流側（＋Ｘ側）の端部に設けられた開口部１０ａを介して、フロートバス１０の下流側に接続された図示しない徐冷炉へと搬送される。徐冷炉において、ガラスリボンＧＲは冷却される。徐冷炉において冷却されたガラスリボンＧＲは、切断装置で所定の寸法に切断され、目的の大きさのガラス板が得られる。
以上のようにして、フロートガラスが製造される。

本実施形態において製造されるフロートガラスは、たとえば、無アルカリガラスである。
製造される無アルカリガラスは、たとえば、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５０％以上、７３％以下、Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５％以上、２４％以下、Ｂ_２Ｏ_３：０％以上、１２％以下、ＭｇＯ：０％以上、１０％以下、ＣａＯ：０％以上、１４．５％以下、ＳｒＯ：０％以上、２４％以下、ＢａＯ：０％以上、１３．５％以下、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８％以上、２９．５％以下、ＺｒＯ_２：０％以上、５％以下、を含有する。

また、他の例として、製造される無アルカリガラスは、たとえば、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５７％以上、６５％以下、Ａｌ_２Ｏ_３：１４％以上、２３％以下、Ｂ_２Ｏ_３：０％以上、５．５％以下、ＭｇＯ：１％以上、８．５％以下、ＣａＯ：３％以上、１２％以下、ＳｒＯ：０％以上、１０％以下、ＢａＯ：０％以上、５％以下、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：１２％以上、２３％以下、ＺｒＯ_２：０％以上、５％以下、を含有する。このとき、無アルカリガラスのガラス転移点は、７３０℃以上、８５０℃以下である。また、無アルカリガラスの粘度は、１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度が１２２０℃以上、１３５０℃以下である。

また、本実施形態において製造されるフロートガラスの板厚は、特に限定されず、たとえば、１．０ｍｍ以下である。

本実施形態によれば、下流側成形域ＡＲＦ２に位置する内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向の距離が、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下である。そのため、たとえば、内側区割り線ＰＬ２ｃの幅方向外側の第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力を大きくすることで、ガラスリボンＧＲにおけるトップロール本体２４Ａが嵌合する部分、すなわち、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅを加熱して粘度を低くできる。これにより、下流側成形域ＡＲＦ２において、トップロール本体２４ＡがガラスリボンＧＲにより深く嵌合し、トップロール２４によってガラスリボンＧＲを安定して支持できる。したがって、本実施形態によれば、徐冷炉の搬送ロールによる下流側からの引っ張りにバラツキがある場合であっても、成形域ＡＲＦの下流側、すなわち、下流側成形域ＡＲＦ２においてガラスリボンＧＲが幅方向に揺動することを抑制できる。

また、たとえば、内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向の距離が大きいと、第１区画Ｇ１に含まれるガラスリボンＧＲの中央部位ＧＲｃの領域が大きくなる。そのため、第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力を大きくした際に、製品となる中央部位ＧＲｃが過度に加熱され、上流側成形域ＡＲＦ１で調整された中央部位ＧＲｃの板厚が変動する虞がある。

これに対して、本実施形態によれば、内側区割り線ＰＬ２ｃとトップロール２４との幅方向の距離が、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下であるため、第１区画Ｇ１に含まれる中央部位ＧＲｃの領域を小さくできる。これにより、第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力を大きくした場合であっても、中央部位ＧＲｃが過度に加熱されることを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅを加熱してガラスリボンＧＲの幅方向の揺動を抑制できるとともに、製品となる中央部位ＧＲｃが過度に加熱されて中央部位ＧＲｃの板厚が変動することを抑制できる。

また、たとえば、下流側成形域ＡＲＦ２において、中央部位ＧＲｃの粘度分布のバランスが悪いと、ガラスリボンＧＲの下流側からの引っ張られ方が不均一となり、製品の板厚がばらつく虞がある。一例としては、ガラスリボンＧＲの幅方向の粘度分布が急激に変化する部分があるような場合、その部分の幅方向の両側において、それぞれ下流側からの引っ張られ方が大きく異なる。そのため、ガラスリボンＧＲの板厚が変動しやすい。

これに対して、本実施形態によれば、内側区割り線ＰＬ２ｃがトップロール２４の内側の近傍に設けられているため、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅの温度制御と、中央部位ＧＲｃの温度制御と、をそれぞれ独立して制御することが可能である。これにより、本実施形態によれば、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅの粘度を最適化するとともに、中央部位ＧＲｃの粘度分布をより精密に調整することが可能である。

一例として、内側区割り線ＰＬ２ｃによって区割りされる第２区画Ｇ２におけるヒータ３０の出力を、第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力に比較的近い出力とすることで、ガラスリボンＧＲの幅方向の粘度分布が急激に変化することを抑制できる。具体的には、上述したように、たとえば、第１区画Ｇ１のヒータ３０の出力を３０ｋＷ／ｍ^２以上とし、第２区画Ｇ２のヒータ３０の出力を２０ｋＷ／ｍ^２以上とできる。

また、本実施形態によれば、内側区割り線ＰＬ２ｃは、複数の区画のうち幅方向の両端に設けられる第１区画Ｇ１と、第１区画Ｇ１と幅方向に隣接する第２区画Ｇ２との間の区割り線である。そのため、第１区画Ｇ１におけるヒータ３０の出力を上げることにより、ガラスリボンＧＲの耳部ＧＲｅを加熱できるとともに、ガラスリボンＧＲの外縁部ＧＲａよりも幅方向外側の溶融金属Ｍを加熱できる。

また、たとえば、ガラスリボンＧＲの幅方向の中央に区割り線が位置する場合、ガラスリボンＧＲの幅方向の中央の加熱にムラが生じる虞がある。
また一方で、ガラスリボンＧＲの板厚を精度よく均一化するためには、各区画は幅方向中心線に対して対称に配置されることが好ましい。

これに対して、本実施形態によれば、幅方向に並ぶ区画の数は、奇数である。そのため、ガラスリボンＧＲの幅方向の中心に区割り線が位置しないようにするとともに、各区画が幅方向中心線に対して対称となるように、各区画を設定できる。

また、本実施形態によれば、搬送方向に隣接する区画のうちの少なくとも一組は、互いに幅方向にずれている。そのため、たとえば、下流側成形域ＡＲＦ２に含まれる列Ｆ，Ｇにおいて、内側区割り線ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｃをそれぞれ適切に設定できる。
また、所定の流線ＦＬ１，ＦＬ２に沿って各区画を設定できるため、上流側成形域ＡＲＦ１において板厚調整をより精度よく行うことができる。

なお、本実施形態においては、以下の構成および方法を採用してもよい。

本実施形態においては、内側区割り線ＰＬ２ｃは、第１区画Ｇ１と第２区画Ｇ２とを区割りする区割り線でなくてもよい。すなわち、内側区割り線ＰＬ２ｃよりも幅方向の内側に一つ以上の区割り線が設けられていてもよい。

また、本実施形態においては、内側区割り線ＰＬ２ｃは、複数設けられていてもよい。すなわち、トップロール２４から幅方向の内側に１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下となる領域に、２本以上の内側区割り線が設けられていてもよい。

また、ヒータ領域ＡＲＨの区割りは、上述した例に限られず、少なくとも一つの内側区割り線ＰＬ２ｃを含む範囲内において、特に限定されない。

また、本実施形態においては、ヒータ３０の構成は、上述した構成に限られない。ヒータ３０は、たとえば、中空のヒータであってもよいし、四角柱状であってもよい。

また、本実施形態において、ヒータ３０の数、および配置は、特に限定されない。

また、本実施形態においては、たとえば、上方空間ＡＲ２は、幅方向に仕切られていてもよい。この場合、たとえば、ガラスリボンＧＲの外縁部ＧＲａの少なくとも一部に沿って、上方空間ＡＲ２内に仕切部材を設けることで、上方空間ＡＲ２を幅方向に３つに分割することができる。

この構成によれば、仕切部材によって仕切られた空間ごとに、還元性ガス（Ｈ_２）を導入することができる。そのため、たとえば、上方空間ＡＲ２において、幅方向の中央の空間の還元性ガス（Ｈ_２）の濃度が、幅方向の両端の空間の還元性ガス（Ｈ_２）の濃度よりも低くなるように、上方空間ＡＲ２に還元性ガス（Ｈ_２）を導入できる。これにより、ガラスリボンＧＲの上方においては還元性ガス（Ｈ_２）の濃度を低くし、ガラスリボンＧＲより幅方向外側の溶融金属Ｍの上方においては還元性ガス（Ｈ_２）の濃度を高くすることができる。

溶融金属Ｍとして、たとえば、スズ（Ｓｎ）を用いる場合、溶融スズの一部は酸化物等の化合物の状態で蒸発し、下方空間ＡＲ１内に気体として存在する。このスズ化合物の気体に還元性ガス（Ｈ_２）が接触すると、スズ化合物は還元され下方へと落下する。このとき、スズ化合物の還元がガラスリボンＧＲの上方で生じると、還元されたスズ化合物がガラスリボンＧＲ上に落下する。そのため、製造されるフロートガラスの歩留まりが低下してしまう虞があった。

これに対して、上述したようにして、ガラスリボンＧＲの上方における還元性ガス（Ｈ_２）の濃度を低くすることで、スズ化合物が還元されることを抑制できる。そのため、この構成によれば、製造されるフロートガラスの歩留まりが低下することを抑制できる。

また、本実施形態において製造されるフロートガラスは、無アルカリガラスに限定されるものではなく、本実施形態のフロートガラス製造装置１およびフロートガラス製造方法は、種々のガラスの製造に適用可能である。

なお、上記説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１…フロートガラス製造装置、１０…フロートバス、１１ａ…ボトム、２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９…トップロール、３０…ヒータ、４０…制御装置、Ｆ１，Ｆ５，Ｇ１，Ｇ５…第１区画、Ｆ２，Ｆ４，Ｇ２，Ｇ４…第２区画、Ｇｍ…溶融ガラス、ＧＲ…ガラスリボン、Ｍ…溶融金属、Ｍａ…表面、ＰＬ２…区割り線、ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃ，ＰＬ２ｄ…内側区割り線

Claims (7)

1. 溶融金属が貯留されるボトムを有するフロートバスを備え、前記溶融金属の表面上に溶融ガラスを連続的に供給してガラスリボンを形成し、前記ガラスリボンを搬送方向に搬送するフロートガラス製造装置であって、
   前記フロートバスは、
   前記ガラスリボンにおける前記搬送方向と直交する幅方向の端部を上方から押圧し前記ガラスリボンを支持する複数のトップロールと、
   前記ボトムの上方に設けられる複数のヒータと、
   前記ヒータを制御する複数の制御装置と、
   を有し、
   前記フロートバスを上方から視た際の前記ヒータが配置される領域は、前記搬送方向、および前記幅方向に沿って区割りされた複数の区画を有し、
   前記制御装置は、前記区画ごとに設けられ、対応する前記区画に設けられた複数の前記ヒータを一括して制御し、
   前記幅方向に隣接する前記区画同士の間の区割り線は、前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域において、前記トップロールよりも前記幅方向の内側に位置する内側区割り線を含み、
   前記内側区割り線と前記トップロールとの前記幅方向の距離は、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下であることを特徴とするフロートガラス製造装置。
2. 前記内側区割り線は、前記複数の区画のうち前記幅方向の両端に設けられる第１区画と、前記第１区画と前記幅方向に隣接する第２区画との間の区割り線である、請求項１に記載のフロートガラス製造装置。
3. 前記第１区画のうち前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域に含まれる区画における前記ヒータの出力は、３０ｋＷ／ｍ^２以上である、請求項２に記載のフロートガラス製造装置。
4. 前記第２区画のうち前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域に含まれる区画における前記ヒータの出力は、２０ｋＷ／ｍ^２以上である、請求項２または３に記載のフロートガラス製造装置。
5. 前記幅方向に並ぶ前記区画の数は、奇数である、請求項１から４のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置。
6. 前記搬送方向に隣接する前記区画のうちの少なくとも一組は、互いに前記幅方向にずれている、請求項１から５のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置。
7. フロートバスに貯留された溶融金属の表面上に、溶融ガラスを連続的に供給してガラスリボンを形成し、前記ガラスリボンを搬送方向に搬送するフロートガラス製造方法であって、
   複数のトップロールを用いて、前記ガラスリボンにおける前記搬送方向と直交する幅方向の端部を上方から押圧し前記ガラスリボンを支持することと、
   複数のヒータを用いて前記ガラスリボンを加熱することと、
   を含み、
   前記フロートバスを上方から視た際の前記ヒータが配置される領域は、前記搬送方向、および前記幅方向に沿って区割りされた複数の区画を有し、
   前記区画に設けられた複数の前記ヒータは、前記区画ごとに一括して制御され、
   前記幅方向に隣接する前記区画同士の間の区割り線は、前記ガラスリボンの粘度が１０^５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^７．５ｄＰａ・ｓ以下となる領域において、前記トップロールよりも前記幅方向の内側に位置する内側区割り線を含み、
   前記内側区割り線と前記トップロールとの前記幅方向の距離は、１００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下であることを特徴とするフロートガラス製造方法。

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