JP2007112684A - 板ガラス成形装置搭載耐火物成形体及び板ガラスの成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オーバーフローダウンドロー法により薄板ガラスを成形する際に高い成形寸法精度を維持し、板ガラス成形幅の拡張に対応できる板ガラス成形装置に搭載される耐火物成形体とそれによる板ガラスの成形方法を提供する。
【解決手段】上部が開口した樋形状の熔融ガラス供給溝１０ａを頂部に有し、ガラス供給溝１０ａの両側壁頂部をオーバーフローの堰とし、両側壁の外面部１０ｃを断面が略楔形となるような成形体１０を備え、熔融ガラスをガラス供給溝１０ａの一端１０ａ１から他端へと供給してオーバーフローさせ、流下させ合流させて板ガラスを成形する成形装置に搭載される耐火物成形体１０で、前記熔融ガラス供給溝１０ａの一端１０ａ１から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝１０ａの一端１０ａ１における傾斜角が０度あるいは俯角であり、板ガラスの成形速度を３００〜５０００ｋｇ／ｈｒの範囲とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、板ガラスの成形装置に関し、特に液晶ディスプレイ表示装置に搭載される板ガラスの成形に使用されるオーバーフローダウンドロー方式に従う板ガラス成形装置に関するものである。

高温状態に均質熔融された熔融ガラスから各種寸法の板ガラスを成形する方法や装置に関しては、これまで種々の検討が行われ、多数の方法や装置が実用されてきた。その内、オーバーフローダウンドロー方式と一般に呼称される方法に従って板ガラスを連続成形する装置は、図４（Ａ）、（Ｂ）に例示するように、その上面が開口状態の樋形状であるガラス供給溝１ａを頂部に有しており、ガラス供給溝１ａの端壁に相当する２つの頂部をオーバーフローの堰１ｂとし、この両側壁の２つの外面１ｃを互いに下方へと向けて接近させて下端１ｄで終結させた略楔形状を呈する刃先に類似した断面外観を有する耐火物成形体１を備えている。均質な状態となるように高温に加熱されて熔融、調整された熔融ガラスＧは、熔融ガラス供給管２を介してガラス供給溝１ａの一端側より他端側方向へ向けてガラス供給溝１ａ内に連続的に供給される。次いで熔融ガラスＧは、ガラス供給溝１ａに一時的に滞留し、その後両側壁頂部の２つの稜線１ｅから溢れ出し、両側壁のガイド１ｆに挟まれた略楔形状をなす２つの外面１ｃに沿って流下して下端１ｄで合流する。そして熔融ガラスＧは、合流後に下端１ｄのさらに下方に配設された耐熱性ローラー（図示省略）等を適宜使用することで下方へと連続的に引き延ばされ、冷却されて板ガラスＰが成形されることになる。こうして成形された板ガラスＰは、そのガラス表面が熔融、成形時に耐火物等の表面と直接接触することがなく、自由熔融表面に相当する状態であるために高い平滑性を有するものとなり、図４（Ｃ）に示すように、中央領域Ｐαと両端部Ｐβとの板厚の寸法が略均一な形状となる。

この耐火物成形体１の外形は、ガラス供給溝１ａの両側壁頂部稜線１ｅを全長に亘って略直線形状であって、熔融ガラスＧが稜線１ｅの両側から均等量だけ溢れ出す、すなわちオーバーフローするように設計されている。ところで近年の各種情報産業の発展に伴い、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイの大型化が急速に進み、ディスプレイに搭載される素材である板ガラスについては、従来以上に大面積であっても安価でしかも寸法精度や表面精度等の外観品位について、高い品位の板ガラスが求められることが多くなっている。

大面積の板ガラスを熔融、成形して利用するための各種の技術については、これまでにも多数の発明が行われてきた。例えば特許文献１、特許文献２そして特許文献３は、いずれもオーバーフローダウンドロー成形法で板ガラスを成形する場合に使用する成形装置に関するものであり、板ガラスの成形幅が増加しても、耐火物成形体の構造や配設状態を変更することで板ガラスを成形する際の耐火物成形体のクリープ変形を抑止して長期間に亘り成形幅の大きい板ガラスを成形するというものである。
特開２００４−２０３６９１号公報 特開２００４−２８４８４３号公報 特開２００４−３１５２８７号公報

しかしこれまでに行われた発明だけでは大面積を有する板ガラスを均一な厚み寸法で、かつ透光面のガラス表面精度も良好な状態で成形する、すなわち高い精度で成形を行うには充分なものではない。また板ガラスの性能として、軽量かつ高強度の薄板ガラスが求められることから、板ガラスとして成形される熔融ガラスの粘性は、以前より高粘性の材質を採用するものとなる傾向があり、そのような高粘性の熔融ガラスであっても大面積の板ガラスを成形する技術の確立が求められることとなっている。そこで本発明者らはオーバーフローダウンドロー法によって薄板ガラスの成形を行う場合に、高い成形寸法精度を維持しつつ板ガラス成形幅の拡張に容易に対応することができ、高粘性の熔融ガラスから大型の板ガラスを成形する場合であっても均一な厚み寸法で、かつ透光面のガラス表面精度をも良好に成形することのできる板ガラス成形装置に搭載される板ガラスを成形する性能の高い、最適な形状を有する耐火物成形体と、この耐火物成形体を使用する板ガラスの成形方法の提供を課題とする。

すなわち、本発明の耐火物成形体は、上部が開口した樋形状の熔融ガラス供給溝を頂部に有し、このガラス供給溝の両側壁頂部をオーバーフローの堰とし、かつ両側壁の外面部を断面が略楔形となるように両側壁の外面同士を下方に向けて相互に接近させて下端で終結させた成形体を備え、熔融ガラスをガラス供給溝の一端から他端へと連続的に供給して両側壁頂部稜線からオーバーフローさせ、両側壁外面に沿って流下させて略楔形下端で合流させて板ガラスを成形する板ガラスの成形装置に搭載される耐火物成形体であって、前記熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が０度あるいは俯角であることを特徴とする。

ここで、上部が開口した樋形状の熔融ガラス供給溝を頂部に有し、このガラス供給溝の両側壁頂部をオーバーフローの堰とし、かつ両側壁の外面部を断面が略楔形となるように両側壁の外面同士を下方に向けて相互に接近させて下端で終結させた成形体を備え、熔融ガラスをガラス供給溝の一端から他端へと連続的に供給して両側壁頂部稜線からオーバーフローさせ、両側壁外面に沿って流下させて略楔形下端で合流させて板ガラスを成形する板ガラスの成形装置に搭載される耐火物成形体であって、前記熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が０度あるいは俯角であるとは、板ガラスの成形方法としてオーバーフローダウンドロー法を適用する板ガラス成形装置について、その装置に搭載され、熔融ガラスが両端壁頂部をオーバーフローして両側壁の外面部に沿って流下する断面形状が略楔形状を有する耐火物成形体の頂部の熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給端において、その床面の傾斜角が溝の長尺方向について０度、すなわち水平状態であるか、あるいは熔融ガラスを供給する床面の熔融ガラス供給端側を上位とし、長尺方向の床面の他端側を下位として傾斜した状態にあり、熔融ガラス供給端での床面の傾斜角度が俯角となっていることを意味している。言い換えれば、熔融ガラス供給端での床面の傾斜角度が仰角となっていないことが重要である。

本発明者らの研究によれば、板ガラスの成形幅が従前の幅であれば熔融ガラス供給端での床面の傾斜角度が仰角であっても何ら問題なく板ガラスを成形することができるが、有る程度以上の高品位な表面精度を有する幅の広い寸法を有する板ガラスを高速な成形速度で成形するためには、熔融ガラス供給端での床面の傾斜角度が仰角となっていると他端側へ流れていく熔融ガラスの量が足りなくなる、熔融ガラス供給溝の供給端側の熔融ガラス滞留量が多くなり、その結果熔融ガラス供給溝の供給端側に相当する板ガラスの厚み寸法が厚くなりすぎ、均一な厚みを有する板ガラスを成形する様に温度や流量等の成形条件を調整することも困難となることを見いだした。

すなわち、熔融ガラス供給溝に供給された熔融ガラスが溝内を流れて、均等に溢れ出すためには、熔融ガラスの流体抵抗力に注目する必要がある。熔融ガラス供給溝内で熔融ガラスは、溝の床面、及び両側壁の内側面の三面と接触しつつ流れることになり、熔融ガラス供給端から他端側へと向かう力を抑止する方向に働く力、すなわち流体抵抗力は、熔融ガラス供給端での床面の傾斜角が仰角になっている程強くなる。その結果、耐火物成形体長尺方向の寸法が大きければ大きい程、また熔融ガラスの粘度が高くなる程熔融ガラスを上方へと押し上げる力がより大きくなり、熔融ガラス供給端から他端側へと充分な量の熔融ガラスが流れない内に、熔融ガラスは稜線からオーバーフローすることとなる。このために熔融ガラス供給端近傍からのオーバーフロー量が他端側でのオーバーフロー量より多くなる傾向となり、結果として熔融ガラス供給端近傍側の板ガラスの板厚が大きくなる傾向を有するものとなる。そこでこのような仰角の状態であっても成形されたガラスの板厚を補償するために耐火物成形体の温度条件を調整しようとすると、成形直後の板ガラス表面のうねりが大きくなり、良好な品位の板ガラスとするのが困難になる。

一方、このような現象を改善するために耐火物成形体の他部位の寸法を調整することも試みられたが、例えば熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給端における幅をより大きくしようとすることは、耐火物成形体を均質な性状となるように成形することを妨げるものとなる。すなわち熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給端における幅を大きくするためには、耐火物成形体の成形幅を大きくする必要があり、そのような耐火物成形体を得ようとするならば、それだけ耐火物成形体を成形する際にクラックや割れ等の欠陥の発生率が高くなり、均質な耐火物成形体を得にくくなるので好ましくない。

よって熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が０度あるいは俯角である場合に、熔融ガラス供給溝の一端から供給された熔融ガラスは耐火物成形体の長尺寸法が大きくなっても熔融ガラス供給溝の他端側へと滞りなく流れ、成形される板ガラスの厚み寸法が均一なものとできるようになる。このような傾斜角でない場合に、すなわち熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が仰角である場合に表面のうねりがなく成形しようとすると成形速度を低くせねばならず高速生産が実現しがたくなる。

また、熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が０度あるいは俯角であるならば、熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の形状は、均一に熔融ガラスが溢れるように設計されているならばどのようなものであってもよい。熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の形状については、その直角方向、あるいは一端から他端へと向かう方向の何れについても均一に熔融ガラスが溢れる、すなわちオーバーフローするように設計されているならば特に限定されることはない。すなわち、直線状平面であってもよいし、上方に凸状であっても、逆に下方に凸状であってもよい。また、二次曲線や三次曲線、指数関数あるいは対数関数曲線のようなある特定の関数に従う曲線形状を呈する長手方向断面を有する曲面であってもよく、直線とこれらの曲線を複合させた長手方向断面を有する曲面であってもよい。すなわち途中までは直線状であって、途中から上方に凸状の曲線となるような長手方向断面を有する面であってもよい。

熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝については、供給溝の断面形状については特に限定されない。すなわち熔融ガラス供給溝については、例えば長手方向に垂直な断面方向として側壁面と床面とが直線状であっても、Ｕ字状やＶ字状等の形状であってもよい。さらに熔融ガラス供給溝の断面形状がＵ字形状である場合のように側断面と床面とがＲ面を介して接する構成であっても、それ以外の構成、例えばＣ面を介して接するような構成であってもよい。

熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝は、耐火物成形体の一部を成すが、必ずしも一体成型物である必要性はなく、例えばこの部位のみを白金族元素（ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムあるいは白金が該当する）のような耐熱性金属材料やジルコニア等のセラミックス部材、さらに他の耐久性のある複合材料などの構造用材料より構成されるものであっても支障はない。そしてこの耐火物成形体とは異なる構造材料については、薄膜状やシート状、プレート等の形態が可能である。

また熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の表面には、熔融ガラスをスムーズに流動させるような表面模様や凹凸等を必要箇所に適宜施すことも可能である。さらに熔融ガラス供給溝には、必要に応じて流量を調節するための堰や絞り等の流量調節機構を必要数量付設するものでもよい。また熔融ガラス供給溝には、局所的な加熱装置や冷却装置の取り付けることもできる。

熔融ガラス供給溝の構造については、本発明の構成を有する形状であれば、他の部位についてどのような形状を呈するものでもよく、本発明と併用することによってより効率的に大型の板ガラスの成形を行うことが容易にできるならば、本発明は他の大面積を有する板ガラスの成形に有効な構成や附帯設備、装置の使用を妨げるものではなく、むしろ好ましいものである。

また本発明の耐火物成形体は、上述に加え熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法に対する溝幅寸法の割合が熔融ガラス供給溝の一端において０．３〜１．８の範囲内にあるならば、熔融ガラスを成形するために必要となる耐火物成形体の性能を充分に発揮できるような成形体形状とするのが容易となるので好ましい。

ここで、熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法に対する溝幅寸法の割合が熔融ガラス供給溝の一端において０．３〜１．８の範囲内にあるとは、熔融ガラス供給溝の長手方向に垂直な熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給端の断面について、その深さ寸法値を、溝の幅寸法値で除した値が０．３から１．８までの値であることを表している。

熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法については、熔融ガラス供給溝の長手方向に垂直な熔融ガラス供給溝の一端での断面について耐火物成形体の頂部位置から床面までに垂直に降ろした垂線の最大寸法値を表している。また溝の幅寸法は、熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法を計測したと同じ熔融ガラス供給溝の長手方向断面についての溝の最大幅寸法を計測したものである。寸法値の計測方法はレーザー計測装置でも光学的な計測装置でも、あるいは巻き尺等の簡易的な計測器具を使用するものであってもｍｍオーダーの充分な精度を計測できるものであれば支障ない。

熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法に対する溝幅寸法の割合が０．３未満であると熔融ガラスの停滞域が熔融ガラス供給溝内に形成されやすく、停滞域が形成されると熔融ガラス中に失透結晶物が形成されて熔融ガラスの均質度が低下する危険性もあるので好ましくない。

また熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法に対する溝幅寸法の割合が１．８を越える場合には、熔融ガラスの表面温度を適切に維持するのが困難になる場合もあり、成形される板ガラスの寸法精度に問題を生じる場合もあるので好ましくない。

また本発明の耐火物成形体は、上述に加え熔融ガラス供給溝の溝深さが、１００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内にあるならば、大型の板ガラスを成形するに適した熔融ガラス流量を確保し、適切な粘性の熔融ガラスを成形することができるので好ましい。

ここで、熔融ガラス供給溝の溝深さが、１００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内にあるとは、耐火物成形体全体について耐火物成形体の頂部位置から溝床面まで垂直に降ろした垂線の最大寸法値が１００ｍｍから５００ｍｍの範囲内となることを表している。

熔融ガラス供給溝の溝深さが１００ｍｍ未満であると、大型の板ガラスすなわち幅の大きい板ガラスを成形するに足る熔融ガラス容量を確保するのが困難となる場合もあるので好ましくない。

また熔融ガラス供給溝の溝深さが５００ｍｍを越えると、熔融ガラス供給溝内の熔融ガラス温度の調整が困難となる場合もあり、そのような場合には熔融ガラスの成形粘度の変動も招き易くなるので好ましくない。

また本発明の耐火物成形体は、上述に加え略楔形を呈する両側壁の外面部の傾斜角度が４０度未満であるならば、成形される板ガラスの板厚寸法を安定した状態に維持し易いので好ましい。

ここで、略楔形を呈する両側壁の外面部の傾斜角度が４０度未満であるとは、耐火物成形体長手方向に垂直な断面について、熔融ガラス供給溝から熔融ガラスがオーバーフローして流れ出す略楔形状を呈する２つの側壁面のなす角度が、４０度未満の角度値となることを表している。

耐火物成形体の略楔形を呈する両側壁の外面部の傾斜角度が４０度を越えると熔融ガラスが略楔形を呈する両側壁に沿って流下し難くなる、あるいは板ガラス幅が狭まり幅の広い板ガラスの成形が困難になる場合もあり、表面品位の優れた板ガラスを成形し難くなるので好ましくない。

また本発明の耐火物成形体は、上述に加え耐火物成形体の長尺方向寸法が２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの範囲内であるならば、幅寸法の大きな板ガラスを連続成形することができるので好ましい。

ここで、耐火物成形体の長尺方向寸法が２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの範囲内であるとは、耐火物成形体の最大寸法に相当する長尺方向についての寸法が２ｍから６ｍの範囲内にあることを表している。

耐火物成形体の長尺方向寸法が２０００ｍｍ未満では、幅寸法の大きい板ガラスの成形に対応することができない。また耐火物成形体の長尺方向寸法が６０００ｍｍを越えると耐火物成形体の経時的な構造強度に支障の発生する危険性が高まり、長時間の板ガラスの成形に供するには無理がある。

本発明の板ガラスの成形方法は、前記の耐火物成形体を使用して板ガラスの成形速度を３００ｋｇ／ｈｒ〜５０００ｋｇ／ｈｒの範囲とすることを特徴とする。

ここで、上述の耐火物成形体を使用して板ガラスの成形速度を３００ｋｇ／ｈｒ〜５０００ｋｇ／ｈｒの範囲とするとは、本発明の耐火物成形体を板ガラス成形装置に搭載し、熔融ガラス供給溝より熔融ガラスを連続的に供給して両側壁頂部稜線からオーバーフローさせ、両側壁外面に沿って流下させて略楔形下端で合流させて、３００ｋｇ／ｈｒから５０００ｋｇ／ｈｒの範囲内の成形速度で板ガラスを成形することである。

板ガラスの成形速度が３００ｋｇ／ｈｒ未満では、成形温度を著しく低下させる必要性があり、熔融ガラス中に失透異物の原因となる微結晶の生成を招く危険性が高くなるので好ましくない。また板ガラスの成形速度が５０００ｋｇ／ｈｒを越えると、成形時の熔融ガラス表面のうねり等、板ガラスの表面状態の調整が難しくなる場合もあるので好ましくない。

また本発明の板ガラスの成形方法では、上記に加え必ずしも本発明の耐火物成形体を使用せずとも、従来の耐火物成形体を板ガラス成形装置に配設する際に熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端、すなわち熔融ガラス供給端における傾斜角が０度あるいは俯角であるように、傾斜角を調整して配設し、それにより板ガラスを成形することもできる。

このような配設状態を実現するためには、耐火物成形体を支持する構造に傾斜角を設けるような工夫を行うか、あるいは支持耐火物と耐火物成形体の間に適切な傾斜角度を実現できる楔形状の高強度耐火性介在物を挿入配設することによっても可能となる。

また本発明の板ガラスの成形方法は、上述に加え板ガラスがフラットパネルディスプレイ搭載用途であれば、大型のフラットパネルディスプレイ用基板ガラスからそれより小型の板ガラスまで、各種寸法を有する板ガラスを容易に連続生産することができる。

ここで板ガラスがフラットパネルディスプレイ搭載用途であるとは、本発明の板ガラスの成形方法が、画像情報等を表示する用途で利用される平面表示装置の表示部に利用されるものであることを意味しており、平面表示装置とは液晶表示装置、プラズマ表示装置などの各種表示方式に従うものが可能である。いずれの表示装置であっても、大型の表示装置を必要とするものであって、そこに搭載される板ガラスであれば本発明による成形方法を適用することが可能である。

（１）以上のように、本発明の耐火物成形体は、上部が開口した樋形状の熔融ガラス供給溝を頂部に有し、このガラス供給溝の両側壁頂部をオーバーフローの堰とし、かつ両側壁の外面部を断面が略楔形となるように両側壁の外面同士を下方に向けて相互に接近させて下端で終結させた成形体を備え、熔融ガラスをガラス供給溝の一端から他端へと連続的に供給して両側壁頂部稜線からオーバーフローさせ、両側壁外面に沿って流下させて略楔形下端で合流させて板ガラスを成形する板ガラスの成形装置に搭載される耐火物成形体であって、前記熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が０度あるいは俯角であるため、高粘性の熔融ガラスを板ガラスに成形し、その成形幅が２０００ｍｍより拡がる場合であっても、板厚寸法やガラス板表面精度について高い品位を実現することができるものである。

（２）また本発明の耐火物成形体は、熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法に対する溝幅寸法の割合が熔融ガラス供給溝の一端において０．３〜１．８の範囲内にあるならば、耐火物成形体の構造強度を損なうことなく長期に亘る板ガラスの連続成形を可能にする最適な溝形状を選択することができる。

（３）さらに本発明の耐火物成形体は、熔融ガラス供給溝の溝深さが、１００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内にあるならば、板ガラス成形幅に対応する最適な熔融ガラス流量を容易に実現することが可能となる。

（４）また本発明の耐火物成形体は、略楔形を呈する両側壁の外面部の傾斜角度が４０度未満であるならば、成形される板ガラスの板厚寸法を調整することが容易であり、板ガラスのうねり等の成形不良を最小限に抑止することができるので好ましい。

（５）また本発明の耐火物成形体は、耐火物成形体の長尺方向寸法が２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの範囲内であるならば、大型の平面表示装置に搭載される薄板ガラスであっても効率良く生産することができる。

（６）本発明の板ガラスの成形方法は、前記の耐火物成形体を使用して板ガラスの成形速度を３００ｋｇ／ｈｒ〜５０００ｋｇ／ｈｒの範囲とするものであるため、従来は容易に成形することのできなかった面積の大きい薄板ガラスを連続生産することで製造原価の低減に寄与するものである。

（７）本発明の板ガラスの成形方法は、板ガラスがフラットパネルディスプレイ搭載用途であれば、種々の表示方式の表示装置に搭載される板ガラスの成形を行える。

以下に本発明の板ガラス成形装置搭載用の耐火物成形体とその耐火物成形体を使用する板ガラスの成形方法について実施例に基づいて具体的に説明する。

図１に本発明の板ガラス成形装置搭載用の耐火物成形体を説明するために、その斜視図（Ａ）と断面図（Ｂ）を示す。また図２には耐火物成形体の熔融ガラス供給端側近傍の側面の部分平面図を、さらに図３には耐火物成形体の熔融ガラス供給端の正面から見た部分平面図を示す。

この板ガラス成形装置搭載用の耐火物成形体１０は、高い耐火性を有するジルコニア系の耐火物製であって、その上面が開口した形状になっており、その耐火物の長尺方向に垂直な輪郭が略Ｖ字形状を呈する樋状の熔融ガラス供給溝１０ａをその頂部に有し、このガラス供給溝１０ａの両端壁頂部を２つのオーバーフロー堰１０ｂとし、かつ両端壁の２つの外面１０ｃを下方に向けてそれぞれ相互に互いに接近させて下方１０ｄで終結させた外観形状であって、耐火物成形体１０の外形寸法は、長尺方向の寸法が２４００ｍｍ、高さ寸法が８００ｍｍ、幅寸法が２８０ｍｍである。

そして熔融ガラス供給溝１０ａは、ガラス供給側の一端側１０ａ１から熔融ガラスＧを他端側へと流す構造となっているが、この熔融ガラス供給溝１０ａの溝床面は、ガラス供給側の一端１０ａ１における他端方向への傾斜角θが図２に示すように水平線Ｚ−Ｚを基準として−０．５度の俯角となっている。また図３に示すように熔融ガラス供給溝１０ａの溝深さ寸法Ｈが２５０ｍｍで、それに対する溝幅寸法Ｗが２００ｍｍとなっており、熔融ガラス供給溝１０aの溝深さ寸法Ｈに対する溝幅寸法Ｗの割合は、０．８であって０．３〜１．８の範囲内にある。

また、耐火物成形体１０の長尺方向に垂直な輪郭の略Ｖ字形状部、すなわち略楔形を呈する両側壁の外面１０ｃの傾斜角度θは３７度に設定されており、熔融ガラス供給溝１０ａへ流入した熔融ガラスＧが両側壁頂部稜線１０ｅからオーバーフローして耐火物成形体の外面１０ｃに沿って流れ落ちる際に板ガラスを成形幅方向に収縮させて幅の狭い板ガラスとする、あるいは板ガラス表面に欠陥となるようなうねりの発生するのを抑止することができるようになっている。

次いでこのような耐火物成形体を使用し板ガラスを成形する方法について説明する。

まず、所定の無アルカリガラス組成となるように複数のガラス原料を秤量して調合し、混合操作を行うことによってガラス混合原料バッチを作製する。こうして得られたガラス混合原料バッチを高温状態に加熱された熔融炉の熔解槽へと、搭載されたガラス原料投入機から所定速度で投入してゆく。こうして槽内に投入されたガラスの混合原料バッチは、高温状態に加熱されてガラス化反応を起こし、熔融ガラスとなる。そしてこの後ガラス化反応時等で発生した泡の清澄操作や初期の不均質な状態を解消すべく攪拌機などによって均質化操作を適宜行い、均質な熔融ガラスとする。このような均質な状態となった熔融ガラスは、板ガラス成形装置へと連続的に流入する。板ガラス成形装置に配設された本発明の耐火物成形体１０の熔融ガラス供給端から流入した熔融ガラスＧはガラス供給溝の一端から他端へと連続的に供給されてゆき、その結果ガラス供給溝１０ａ内に充満した熔融ガラスＧは、両側壁頂部稜線１０ｅから二手に分かれてオーバーフローして両側壁外面１０ｃに沿って流下していき、略楔形下端１０ｄで合流して１枚の板ガラスに形成されることになる。ここで本発明の耐火物成形体１０を使用することによって、板ガラスの成形速度４００ｋｇ／ｈｒで連続的に製造できるように調整することで、液晶表示装置に搭載するに適した板ガラスの表面品位を有する高い寸法精度を有するフラットパネルディスプレイ搭載用薄板ガラスを連続生産することが可能となる。

以上のように本発明の耐火物成形体を板ガラス成形装置に搭載して、液晶表示装置搭載用の無アルカリ板ガラスをオーバーフローダウンドロー法によって成形することで、長期に亘り安定した表面品位の大型の拡張された板幅を有する板ガラスを連続製造することができるものである。

本発明の耐火物成形体の説明図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図を表している。 本発明の耐火物成形体の側面の部分平面図を表している。 本発明の耐火物成形体の正面の部分平面図を表している。 従来の板ガラス成形装置の製造当初の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）図のＸ−Ｘ平面の断面図、（Ｃ）は（Ａ）図のＹ−Ｙ平面の断面図を表している。

符号の説明

１、１０ 耐火物成形体
１ａ、１０ａ 熔融ガラス供給溝
１０ａ１ 熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給側
１ｂ、１０ｂ オーバーフロー堰
１ｃ、１０ｃ 両側壁外表面
１ｄ、１０ｄ 下端
１ｅ、１０ｅ 両側壁頂部稜線
１ｆ 両側壁ガイド
１ｇ 熔融ガラス中央領域
１ｈ 熔融ガラス両端領域
２ 熔融ガラス供給管
３ 支持耐火物
Ｆ 重力
Ｇ 熔融ガラス
Ｐ 板ガラス
Ｐα 板ガラスの中央部
Ｐβ 板ガラスの周辺部
Ｗ 熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給端における幅
Ｈ 熔融ガラス供給溝の熔融ガラス供給端における深さ
θ ガラス供給溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角

Claims (7)

1. 上部が開口した樋形状の熔融ガラス供給溝を頂部に有し、このガラス供給溝の両側壁頂部をオーバーフローの堰とし、かつ両側壁の外面部を断面が略楔形となるように両側壁の外面同士を下方に向けて相互に接近させて下端で終結させた成形体を備え、熔融ガラスをガラス供給溝の一端から他端へと連続的に供給して両側壁頂部稜線からオーバーフローさせ、両側壁外面に沿って流下させて略楔形下端で合流させて板ガラスを成形する板ガラスの成形装置に搭載される耐火物成形体であって、
   前記熔融ガラス供給溝の一端から他端へと向かう溝床面の熔融ガラス供給溝の一端における傾斜角が０度あるいは俯角であることを特徴とする耐火物成形体。
2. 熔融ガラス供給溝の溝深さ寸法に対する溝幅寸法の割合が熔融ガラス供給溝の一端において０．３〜１．８の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の耐火物成形体。
3. 熔融ガラス供給溝の溝深さが、１００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐火物成形体。
4. 略楔形を呈する両側壁の外面部の傾斜角度が４０度未満であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の耐火物成形体。
5. 耐火物成形体の長尺方向寸法が２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載の耐火物成形体。
6. 請求項１から請求項５に記載の耐火物成形体を使用して板ガラスの成形速度を３００ｋｇ／ｈｒ〜５０００ｋｇ／ｈｒの範囲とすることを特徴とする板ガラスの成形方法。
7. 板ガラスがフラットパネルディスプレイ搭載用途であることを特徴とする請求項１から請求項６に記載の板ガラスの成形方法。