JP2000335925A - 表面に凹凸を有するガラス板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロート法によるガラス板製造ラインの工程
に適合するガラス表面の加工方法を用いることにより、
表面に凹凸を有するガラス板を効率的に製造する。 【解決手段】 フロートバス２の錫浴５中にガラスリボ
ン１０下方を横断するように耐熱管９を配置し、この耐
熱管９から気泡を生じさせてガラスリボンのボトム面
（錫接触面）に凹凸を形成する。あるいは、フロートバ
ス２から徐冷炉３へとガラスリボン１０を引き上げるロ
ールにより、ボトム面に凹凸を付与する。これらの凹凸
形成工程に加え、ガラスリボン１０のトップ面（錫非接
触面）には、適宜、コータ６から供給される混合ガスを
原料とするＣＶＤ法により、被膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に凹凸を有す
るガラス板の製造方法に関する。また、本発明は、一方
の表面に凹凸を有し、他方の面に薄膜を備えたガラス板
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に「フロート法」と呼ばれるガラス
板の製造方法では、まず、タンク窯（フロート窯）で溶
融されたガラス原料が、錫フロート槽（フロートバス）
に供給される。流体としてフロートバスに供給されるガ
ラス生地は、バス内でガラスよりも比重が大きい錫浴上
を広がってガラスリボンへと成形される。ガラスリボン
は、フロートバス内を進行しながら厚さを調整され、ま
た、バス内から取り出せる程度の粘度を有するように冷
却される。冷却されたガラスリボンは、フロートバスか
ら引き上げられて徐冷炉へと搬送され、徐冷された後、
所定の大きさのガラス板へと切り分けられる。フロート
法は、平滑で平行な一対の表面を有するガラス板を低コ
ストで量産できる方法として普及している。

【０００３】ガラス表面からの反射の低減などを目的と
して、ガラス表面に凹凸が形成されることがある。この
ようなガラス板は、通常、フロート法による平滑な表面
を、物理的、化学的な手法を用いて加工することにより
得られている。物理的な手法としてはサンドブラスト法
などが、化学的な手法としてはフッ酸を用いたエッチン
グなどが知られている。これらの手法は、専ら、ガラス
リボンを切断して得たガラス板に対し、ガラス板製造ラ
インとは別のラインで行う加工（オフライン加工）とし
て行われている。

【０００４】フロート法とは別に、上下一対のロールに
より溶融ガラスを圧延して成形する方法も、建築用の型
板ガラスや網入り板ガラスの製造方法として普及してい
る。この製法では、型板ガラスの型模様（表面の凹凸）
は、一方のロールに彫刻されたパターンが連続的に転写
されることにより、オフライン加工を伴わずに形成され
る。

【０００５】ロールを用いる製法に属する形態として、
特公昭５７−１７８５１４号公報には、ロールにより圧
延されたガラスリボンを錫浴上に搬送する方法が開示さ
れている。この方法では、型模様の形成により局所的に
薄くなった部分が他の部分よりも垂れ下がらないよう
に、錫浴がロールアウトされたガラス板を支持する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
表面に凹凸を有するガラス板を製造する方法としては、
ロールを用いて圧延する方法と、フロート法により製造
したガラス板をオフライン加工する方法とが用いられて
きた。しかしながら、前者の方法では、製造できるガラ
ス板の厚さに制約がある。また、表面がロールにより圧
延されて成形されるため、平滑性に優れた表面を一方に
保ちながら他方の表面に凹凸を形成することができな
い。一方、後者の方法は、オフライン加工を伴うから製
造効率に課題を残す。

【０００７】そこで、本発明は、フロート法によるガラ
ス板製造ラインに適合するガラス表面の加工方法を用い
ることにより、表面に凹凸を有するガラス板を効率的に
製造する方法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】上記目的を達成するため
に、本発明の第１のガラス板の製造方法は、溶融したガ
ラス原料を金属浴上でガラスリボンへと成形するフロー
ト法によるガラス板の製造方法であって、前記金属浴中
から発生させた気泡を、前記ガラスリボンの前記金属浴
側の表面に接触させることにより、前記表面に凹凸を形
成することを特徴とする。

【０００９】上記第１の製造方法では、粘度が１０³ポ
イズ以上１０⁶ポイズ以下のガラスリボンに気泡を接触
させることが好ましい。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
の第２のガラス板の製造方法は、溶融したガラス原料を
金属浴上でガラスリボンへと成形するフロート法による
ガラス板の製造方法であって、前記金属浴よりも前記ガ
ラスリボンの搬送下流側に配置したロールと前記ガラス
リボンとの接触により、前記ガラスリボンの表面に凹凸
を形成することを特徴とする。この製造方法では、ガラ
スリボンのいずれか一方の表面、好ましくは金属浴に接
して成形された表面のみに凹凸が付与される。

【００１１】上記第２の製造方法では、粘度が１０⁷ポ
イズ以上１０¹³ポイズ以下のガラスリボンとロールとの
接触により凹凸を付与することが好ましい。

【００１２】本発明によれば、フロート法により、表面
に凹凸を有するガラス板を効率よく製造することができ
る。また、凹凸を形成しない表面を平滑性に優れた面と
して得ることもできる。

【００１３】さらに、本発明は、一方の表面に凹凸を有
し、他方の表面に薄膜が形成された薄膜付きガラス板
を、オフライン加工を伴うことなく、フロート法による
ガラス板製造ライン上で製造する方法を提供する。すな
わち、この方法は、上記第１または第２の製造方法によ
り、ガラスリボンの金属浴側の表面に凹凸を形成する工
程と、前記表面と反対側の前記ガラスリボンの表面に薄
膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。凹凸を形
成する工程と薄膜を形成する工程との前後は、同じガラ
ス板製造ライン上であれば、特に制限されない。また、
凹凸の形成は、上記第１の製造方法と第２の製造方法と
を併用しても構わない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照しながら説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の実施に使用できる
装置の一形態の構成を示す断面図である。この装置は、
従来のフロート法によるガラス板製造装置と同様、投入
されたガラス原料を溶融するフロート窯１と、溶融した
ガラス生地をフロート窯から受け入れ、所定厚さのガラ
スリボンへと成形するフロートバス２と、フロートバス
から引き上げたガラスリボン１０を徐冷する徐冷炉３と
が配列され、さらにガラスリボン搬送下流側に、図示を
省略するガラスリボン切断装置と採板装置とが配列され
ている。

【００１５】ただし、この装置では、フロートバス２の
錫浴５中に、耐熱管９が浸漬されている。耐熱管９は、
錫浴５に、気体または気体発生源を供給するために挿入
されており、ガラスリボン１０下方を横断するように錫
浴５中に配置される。耐熱管９は、錫浴５中で長期間使
用できる耐久性を有する材料を用いて作製される。この
ような特性を備えていれば、耐熱管の構成材料は特に制
限されないが、例えば（多孔質）アルミナ、ジルコニア
系煉瓦、カーボン、薄膜コーティングされたアルミナを
用いることができる。耐熱管としては、さらに具体的に
はアルミナを焼結した多孔質管などを用いることができ
る。

【００１６】図２に示したように、耐熱管９は、例えば
中空構造を有し、この中空部分を通じて送り込まれた気
体が、管壁に設けられた図示を省略する細孔を通じて錫
浴５へと放出される。錫浴中に放出された気体は、気泡
１１となって錫浴中を上昇し、ガラスリボン１０の錫浴
接触面（ボトム面）１０ｂに到達する。そして、この気
泡１１との接触により、ボトム面１０ｂには微細な凹凸
が生じる。ガラスリボン１０は所定速度で搬送されてい
るために、所定位置での気泡の発生により、ボトム面１
０ｂには連続して凹凸が形成される。

【００１７】耐熱管９に供給される気体は特に限定され
ないが、フロートバス２内が、通常、微量の水素を含む
窒素雰囲気に保たれていることを考慮すると、非酸化性
のガス、例えば、ヘリウム、アルゴン等の各種不活性ガ
ス、窒素、水素などが好適である。

【００１８】錫浴には、加熱されて気体となる、あるい
は錫との反応により気体を発生させる材料を供給しても
よい。このような材料としては、例えば、鉄、シリコン
カーバイド、各種耐火物が挙げられる。これら気体発生
源となる材料は、上記に例示したような耐熱性の材料に
より支持して錫浴に浸漬させて用いることが好ましい。
具体的には、粒状の鉄をカーボン製の篭に入れて錫浴に
浸漬させる方法が挙げられる。

【００１９】錫浴５中の耐熱管９を設置する位置は、本
発明の目的が達成される限り特に制限されないが、粘度
が１０³〜１０⁶ポイズであるガラスリボン１０に気泡を
供給できる範囲内であることが好ましい。

【００２０】本実施形態の一例として、外径２０ｍｍの
アルミナ多孔質管を、ガラスリボンの粘度が１０^4.5ポ
イズとなる位置において、ガラスリボンを横断するよう
に錫浴中に設置した。この多孔質管に、窒素ガスを５０
ｃｍ³／分の流量で送り込み、錫浴から径が１μｍ〜１
ｍｍ程度の窒素気泡を発生させたところ、ガラスリボン
のボトム面に、径が０．１μｍ〜２ｍｍ程度の微量の凹
凸を連続して形成できた。なお、このときのガラスリボ
ンの搬送速度は約７ｍ／分、ガラスリボンの厚さは６ｍ
ｍとした。一方、ガラスリボンの錫浴非接触面（トップ
面）１０ａは、気泡を発生させない場合と同様、平滑性
の高い表面として得ることができた。

【００２１】本形態の利点の一つは、ガラスリボンの表
面に形成される凹凸の大きさや形状を、容易に制御でき
ることにある。上記の例においても、例えば窒素の流量
を変化させると、凹凸の分布を容易に制御できた。ま
た、気泡の発生位置（耐熱管の位置）によっても表面凹
凸の形状を制御できる。これらの条件を制御することに
より、径が、概略、０．１μｍ〜５ｍｍである表面凹凸
を形成できることが確認できた。

【００２２】（第２の実施形態）図３は、本発明の実施
に使用できる装置の一形態の構成を示す断面図である。
この装置も、フロート窯１、フロートバス２、徐冷炉３
がこの順に配置されている点では、図１に示した装置と
同様である。本実施形態では、フロートバス内での発泡
ではなく、フロートバス２からガラスリボン１０を引き
上げる引き上げロール（リフトアウトロール）７によ
り、ガラスリボンのボトム面１０ｂに凹凸が形成され
る。

【００２３】リフトアウトロール７の表面では、錫浴に
接して成形されたガラスリボン表面の平滑性を保つため
に、通常、凹凸が極力排除される。しかし、本実施形態
では、ガラスリボンのボトム面１０ｂに凹凸パターンを
転写するために、リフトアウトロール７の表面には所定
のパターンが刻み込まれる。

【００２４】本実施形態の一例として、表面がセラミッ
クコートで構成され、凸部の径が１μｍ〜５μｍの凹凸
を有するリフトアウトロール７を用いて、引き上げ速度
約７ｍ／分で厚さ６ｍｍのガラスリボンをフロートバス
から徐冷炉へと搬送した。その結果、ガラスリボンのボ
トム面に、径が１μｍ〜５μｍ程度の凹凸を形成するこ
とができた。この場合も、ガラスのトップ面１０ａは、
平滑性の高い表面として得ることができた。

【００２５】凹凸を形成するために、リフトアウトロー
ル７ではなく、例えば、徐冷炉３内部に配置された搬送
ロール（レアーロール）８を用いても構わない。また、
ロールの回転速度を調整することにより、ガラスリボン
のボトム面１０ｂとロール表面とを摺動させて、ボトム
面に対し、凹凸の形成に必要な応力を与えてもよい。

【００２６】本実施形態のように、フロートバスよりも
ガラスリボン搬送下流側においてボトム面に接触するロ
ールにより凹凸を付与する方法では、粘度が１０⁷〜１
０¹³ポイズであるガラスリボンに、当該ロールを接触さ
せることが好ましい。

【００２７】（第３の実施形態）図４は、本発明の実施
に使用できる装置の一形態の構成を示す断面図である。
この装置は、図１に示した装置と同様、フロート窯１、
フロートバス２、徐冷炉３が順次配置され、フロートバ
ス２の錫浴中には耐熱管９が配設されている。また、フ
ロートバス２内のガラスリボン１０直上には、化学蒸着
法（ＣＶＤ法）によりガラスリボン１０のトップ面１０
ａに被膜を形成するためのコータ６が配置されている。

【００２８】これらのコータ６からは、混合ガスが被膜
形成原料として供給され、ガラスリボンのトップ面１０
ａ上に、連続して被膜が形成されていく。また、図示し
たように、複数のコータ６ａ，６ｂ，６ｃを利用すれ
ば、複数層の膜を連続して積層することもできる。一
方、ボトム面１０ｂには、第１の実施形態で説明したよ
うに、所定の凹凸が連続して形成されていく。その結
果、本実施形態によれば、フロート法によるガラス板製
造ラインにおいて、ガラスリボンのトップ面１０ａには
薄膜が、ボトム面１０ｂには凹凸が形成される。

【００２９】本実施形態の一例として、図示した構成の
装置を用い、ガラスリボンのボトム面に第１の実施形態
と同様にして微細な凹凸を設けるととともに、ガラスリ
ボンのトップ面には、酸化錫膜、酸化珪素膜、フッ素含
有酸化錫膜をこの順に成膜した。成膜の方法を以下に説
明する。まず、最上流側に位置する第１のコータ（図４
中図番６ａ）から、ジメチル錫ジクロライド（蒸気）、
酸素、ヘリウム、窒素からなる混合ガスを供給し、ガラ
スリボン上に膜厚約３０ｎｍの酸化錫膜を形成した。第
２のコータ（図４中図番６ｂ）からは、モノシラン、エ
チレン、酸素および窒素からなる混合ガスを供給し、酸
化錫膜上に、膜厚約３０ｎｍの酸化シリコン膜を成膜し
た。第３のコータ（図２中図番６ｃ）からは、ジメチル
錫ジクロライド（蒸気）、酸素、水蒸気、窒素およびフ
ッ化水素からなる混合ガスを供給し、酸化シリコン膜上
に、膜厚約７２０ｎｍのフッ素含有酸化錫膜を成膜し
た。このガラスリボンは、徐冷後、所定の大きさに切断
した。

【００３０】こうして得た被膜付きガラス板２０は、図
５に示したように、平滑なトップ面１０ａに被膜１２が
形成され、ボトム面１０ｂには微細な凹凸が形成された
ものとなった。上記の例により得た被膜付きガラス板
は、フッ素含有酸化錫膜（透明導電膜）上に、さらに光
電変換層（例えばアモルファスシリコン膜）、金属膜
（裏面電極）を成膜するための薄膜型太陽電池用基板と
して用いることができる。この場合、光電変換層に入射
する光は、ガラス板のボトム面１０ｂから取り入れられ
る。上記の例では、このボトム面１０ｂに微細な凹凸が
付与されており、反射防止効果を得ることができるた
め、光電変換層への入射光量を増加させることができ
る。

【００３１】上記では、薄膜型太陽電池用基板として適
した被膜付きガラス板の製造について説明したが、本実
施形態で形成される被膜は、積層数のみならずその種類
においても限定されない。例えば、被膜として熱線反射
膜を形成し、凹凸を有するボトム面を室内側に配置して
建築物の窓に用いれば、室内側の明るさが不足している
場合にも室内側の光の反射が抑制され、室内から室外が
見やすい熱線反射ガラスとなる。また、被膜として透明
導電膜を形成し、この被膜を透明電極として用いるフラ
ットディスプレイ用透明基板として用いれば、凹凸を有
するボトム面の反射防止効果により画像が視認しやすく
なる。

【００３２】また、上記の例では、ＣＶＤ法を用いた
が、被膜の形成方法はこれに限らず、例えば、ガラスリ
ボンのトップ面に被膜形成溶液または粉末を吹き付ける
スプレー法を適用しても構わない。被膜の形成方法とし
ては、ＣＶＤ法やスプレー法にように、ガラスリボンが
有する熱を利用して被膜形成原料を熱分解する方法が好
適である。また、上記の例では、錫浴中で発生させた気
泡によりボトム面に凹凸を形成したが、フロートバス２
内で薄膜を形成したガラスリボン１０のトップ面に、第
２の実施形態と同様、バス外に配置したリフトアウトロ
ール７やレアーロール８を用いて凹凸を形成してもよ
い。

【００３３】また、本発明により得られるガラス板は、
薄膜を形成しなくても、それ自体で、反射防止効果、防
眩効果を有するガラス板として利用できる。また、型板
ガラスのように透光性を有しながらも不透視の窓ガラス
として用いることもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フロート法によるガラス板製造ラインに適合するガラス
表面の加工方法を用いることにより、オフライン加工を
伴うことなく、表面に凹凸を有するガラス板を効率的に
製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するための装置の一形態の構成
を示す図である。

【図２】 図１に示した装置のフロートバスの部分拡大
図である。

【図３】 本発明を実施するための装置の別の一形態の
構成を示す図である。

【図４】 本発明を実施するための装置のまた別の一形
態の構成を示す図である。

【図５】 本発明の一形態により製造される被膜付きガ
ラス板の断面図である。

【符号の説明】

１ フロート窯 ２ フロートバス ３ 徐冷炉 ５ 錫浴 ６ コータ ７ リフトアウトロール ８ レアーロール ９ 耐熱管 １０ ガラスリボン １０ａ トップ面 １０ｂ ボトム面 １１ 気泡 １２ 被膜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融したガラス原料を金属浴上でガラス
   リボンへと成形するフロート法によるガラス板の製造方
   法であって、前記金属浴中から発生させた気泡を、前記
   ガラスリボンの前記金属浴側の表面に接触させることに
   より、前記表面に凹凸を形成することを特徴とするガラ
   ス板の製造方法。
2. 【請求項２】 粘度が１０³ポイズ以上１０⁶ポイズ以下
   のガラスリボンに気泡を接触させる請求項１に記載のガ
   ラス板の製造方法。
3. 【請求項３】 溶融したガラス原料を金属浴上でガラス
   リボンへと成形するフロート法によるガラス板の製造方
   法であって、前記金属浴よりも前記ガラスリボンの搬送
   下流側に配置したロールと前記ガラスリボンとの接触に
   より、前記ガラスリボンの表面に凹凸を形成することを
   特徴とするガラス板の製造方法。
4. 【請求項４】 粘度が１０⁷ポイズ以上１０¹³ポイズ以
   下のガラスリボンとロールとの接触により凹凸を形成す
   る請求項３に記載のガラス板の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の方法に
   より、ガラスリボンの金属浴側の表面に凹凸を形成する
   工程と、前記表面と反対側の前記ガラスリボンの表面に
   薄膜を形成する工程とを含むことを特徴とするガラス板
   の製造方法。