JP2014015371A

JP2014015371A - ガラス板の成形装置、ガラス板の成形方法

Info

Publication number: JP2014015371A
Application number: JP2012155467A
Authority: JP
Inventors: Shogo Tsuda; 奨悟津田; Kuninao Takahashi; 邦尚高橋
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-30

Abstract

【課題】ガラス板の成形に必要な高さを抑制し、ガラス板を安定して成形することができるガラス板の成形装置及びガラス板の成形方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係るガラス板の成形装置は、スリット状の開口を有するスリットノズルと、開口から流下する溶融ガラスを圧延してガラス板を成形する圧延ローラーと、圧延ローラーの下流に位置し、ガラス板を引き出す延伸ローラーと、ガラス板を傾斜した状態で搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送されるガラス板を傾斜した状態で切断する切断機構と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス板の成形装置及びガラス板の成形方法に関し、特に、板厚の薄いガラス板の成形装置及びガラス板の成形方法に関する。

ガラス板の成形方法として、垂直ロールアウト法が知られている。垂直ロールアウト法では、引出しローラーを使用し、溶融したガラスを鉛直方向に板状に引出ながら成形を行う。そして、鉛直方向に引き出された板状のガラス（以下、ガラス板と記載）は、下方へ搬送されながら徐冷が行われた後、所望の長さに切断される。

特開平１１−１３９８３７号公報

しかしながら、この手法では、ガラス板の徐冷及び切断を鉛直方向に引き出しながら行う必要がある。このため、成形装置が縦方向に長くなり、成形装置を設置する建屋の高さも高くする必要がある。また、下方へと引き出されたガラス板は固定されていないため、鉛直方向（搬送方向）に対して前後左右に揺れ動く。板厚の薄いガラス板、特に板厚が２ｍｍ以下のガラス板は揺れ動きやすい。このため、ガラス板が波打ち、ガラス板の平坦度が低くなる問題がある。また、ガラス板が動くために、ガラス板を安定して切断することが困難である。さらに、ガラス板を切断する際の衝撃が、上流側に伝わり、ガラス板の成形に悪影響を与える問題がある。また、切断後のガラス板は、落下するため、落下するガラス板へ衝撃を与えないように保持（キャッチ）する仕組みも必要となる。

本発明は、ガラス板の成形に必要な高さを抑制し、ガラス板を安定して成形することができるガラス板の成形装置及びガラス板の成形方法を提供することを目的とする。

本発明に係るガラス板の成形装置は、スリット状の開口を有するスリットノズルと、開口から流下する溶融ガラスを圧延してガラス板を成形する圧延ローラーと、圧延ローラーの下流に位置し、ガラス板を引き出す延伸ローラーと、ガラス板を傾斜した状態で搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送されるガラス板を傾斜した状態で切断する切断機構と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るガラス板の成形方法は、スリット状の開口から流下する溶融ガラスを圧延ローラーで圧延し、ガラス板を成形する工程と、圧延ローラーの下流に位置する延伸ローラーで、ガラス板を引き出す工程と、ガラス板を傾斜した状態で搬送する工程と、搬送されるガラス板を傾斜した状態で切断する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、スリット状の開口から流下する溶融ガラスをガラス板に成形し、この成形したガラス板を傾斜した状態で搬送して、切断しているので、ガラス板の成形に必要な高さを抑制し、ガラス板を安定して成形することができる。

実施形態に係るガラス板の成形装置の俯瞰図である。実施形態に係るガラス板の成形装置の側面図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係るガラス板の成形方法について説明する。なお、本発明は、厚みの薄いガラス板、特に板厚が２ｍｍ以下のガラス板の成形に適している。

（実施形態）
図１は、実施形態に係るガラス板の成形装置１００の俯瞰図である。図２は、実施形態に係るガラス板の成形装置１００の側面図である。ガラス板の成形装置１００は、圧延ローラー１１０と、延伸ローラー１２０と、パネルヒーター１３０と、傾斜コンベア１４０と、切断機構１５０と、押上機構１６０と、コンベア１７０とを備える。

圧延ローラー１１０は、対向して配置された一対のローラー１１０Ａ，１１０Ｂで構成される。圧延ローラー１１０は、スリット状の開口を有するスリットノズルＳＮから供給される溶融状態のガラスＧを板状に圧延する。

なお、圧延ローラー１１０に種々の機能を持たせるようにしてもよい。例えば、表面に転写用のパターン（太陽電池用のレンズ）が形成された圧延ローラー１１０を用いるようにしてもよい。また、圧延ローラー１１０を複数並べ、多段型の圧延ローラーとしてもよい。また、圧延ローラー１１０の直下に、ガラスＧの成形時に発生するカレットを排出するカレット排出機構を設けてもよい。

延伸ローラー１２０は、対向して配置された一対のローラー１２０Ａ，１２０Ｂで構成される。延伸ローラー１２０は、圧延ローラー１１０により板状に成形されたガラス板Ｔを引き出す。ここで、延伸ローラー１２０は、ガラス板Ｔにたるみができないように圧延ローラー１１０からガラス板Ｔを引き出す。ガラス板Ｔにたるみができないように圧延ローラー１１０から引き出すことにより、反りや波うちが少なく、平坦度の高いガラス板Ｔを成形することができる。なお、ガラス板Ｔの幅方向の温度を均一化するために、延伸ローラー１２０の内部に温調手段を設けるようにしてもよい。温調手段としては、例えば、電熱ヒーターやクーラント（冷媒）を循環させる流路を設けるようにしてもよい。

パネルヒーター１３０は、圧延ローラー１１０と延伸ローラー１２０との間に、ガラス板Ｔを挟むようにして配設される。図１に示す例では、ガラス板Ｔの上下に、それぞれ６枚ずつのパネルヒーター１３０が配設されている。パネルヒーター１３０は、それぞれ独立してガラス板Ｔを加熱することができ、ガラス板Ｔを所望の温度に温調する。なお、図１に示す例では、ガラス板Ｔの上下に、それぞれ６枚ずつのパネルヒーター１３０が配設されているが、ガラス板Ｔを所望の温度に温調できれば、パネルヒーター１３０の枚数は問わない。

傾斜コンベア１４０は、複数本の搬送用ローラー１４１で構成されるコンベアである。傾斜コンベア１４０は、水平方向に対して３０°〜６０°の範囲で傾斜していることが好ましい。すなわち、傾斜コンベア１４０の傾斜角度θ_１は、３０°以上６０°以下であることが好ましい。なお、傾斜角度θ_１とは、水平面Ｐ_１に対する傾斜コンベア１４０の角度のことである。

傾斜コンベア１４０の傾斜角度θ_１が、３０°未満であると、傾斜コンベア１４０が傾斜しすぎるため、圧延ローラー１１０の下端において、ガラス板Ｔが急激に曲がることになる。このため、成形されたガラス板Ｔの平坦度が低くなる虞がある。また、傾斜コンベア１４０の傾斜角度θ_１が、６０°を超えると、傾斜コンベア１４０が垂直方向に長くなる。このため、傾斜コンベア１４０を傾斜させる利点が薄れてしまう。

この実施形態では、ガラス板Ｔを搬送するコンベアを傾けて配置することにより、ガラス板Ｔの下面が搬送用ローラー１４１に当接した状態で搬送される。このため、ガラス板Ｔが搬送方向に対して前後左右に動くことがない。この結果、ガラス板Ｔを安定して搬送することができる。また、切断機構１５０にてガラス板Ｔを切断する際の衝撃が、上流側に伝わり、ガラス板Ｔの成形に悪影響を与えることもない。

また、ガラス板Ｔの成形装置１００の高さ方向及び水平（横）方向の長さを抑制することができる。さらに、切断後のガラス板Ｔが落下するのを防止できるため、落下するガラス板Ｔへ衝撃を与えないように保持（キャッチ）する仕組みが不要となる。

切断機構１５０は、ガラス板Ｔを傾斜した状態で切断する。切断機構１５０は、ホイールカッター１５１と、ガイド１５２と、突起１５３ａが設けられたローラー１５３（以下、ブレイクローラー１５３と記載）と、ブレイクローラー１５３を回転させる駆動モータ１５４とを備える。

ホイールカッター１５１は、所定の間隔でガラス板Ｔの裏面に割れ目を入れる。この際、ホイールカッター１５１は、ガラス板Ｔに対して斜め方向に動作する。これは、ガラス板Ｔを所定の速度で搬送しながら割れ目を入れるためである。ガラス板Ｔの搬送速度及びホイールカッター１５１の動作速度を考慮した角度に設定することにより、ガラス板Ｔの搬送方向に対して垂直方向に割れ目を入れることができる。

ガイド１５２は、ホイールカッター１５１の動作と同期して動作し、ガラス板Ｔを上部から押圧する。ガイド１５２を使用して、ガラス板Ｔを上部から押圧することにより、確実にガラス板Ｔに割れ目を入れることができる。

ブレイクローラー１５３は、駆動モータ１５４により所定の回転分（ｒｐｍ）で回転駆動され、割れ目が入ったガラス板Ｔに衝撃を与えて割れ目に沿ってガラス板Ｔを割り、ガラス片Ｐを得る。

なお、ガラス板Ｔは、１００℃〜３００℃の温度内で切断することが好ましい。

押上機構１６０は、ガラス板Ｔが割れやすい状態となるように搬送方向へと送り出す金属板である。押上機構１６０の傾斜角度θ_２は、搬送機構１３０の傾斜角度θ_１よりも小さくなっている。このため、搬送機構１３０により搬送されるガラス板Ｔは、押上機構１６０により、先端部が押し上げられるようにして搬送方向へと送り出される。このため、ガラス板Ｔは、割れ目より先端側（搬送向きに対して前方）のガラス板Ｔの傾斜角度が、割れ目より後側（搬送向きに対して後方）のガラス板Ｔの傾斜角度よりも小さい状態となる。なお、傾斜角度θ_２とは、水平面Ｐ_２に対する押上手段１６０の角度のことである。

つまり、押上機構１６０は、ガラス板Ｔの裏面に入った割れ目を広げるようにして搬送方向へと送り出す。この結果、ガラス板Ｔは、非常に割れやすい状態となる。そして、押上機構１６０により、ガラス板Ｔの裏面に入った割れ目が広がった状態で、ブレイクローラー１５３により、ガラス板Ｔに衝撃を与えることで、ガラス板Ｔを確実に割ることができる。

なお、押上機構１６０の傾斜角度θ_２は、３０°〜６０°の範囲内であることが好ましい（但し、押上機構１６０の傾斜角度θ_２は、傾斜コンベア１４０の傾斜角度θ_１よりも小さい）。また、１００℃〜３００℃の温度に耐えることができれば、押上機構１６０を金属以外の材料（セラミックスや耐熱樹脂）を使用してもよい。

コンベア１７０は、押上機構１６０から排出されるガラス片Ｐを図示しない徐冷装置へと搬送する。

以上のように、実施形態に係るガラス板の成形装置１００は、延伸ローラー１２０がガラス板Ｔにたるみができないように圧延ローラー１１０からガラス板Ｔを引き出すようにしているので、反りや波うちが少なく、平坦度の高いガラス板Ｔを成形することができる。

また、水平方向に対して３０°〜６０°の範囲で傾斜している傾斜コンベア１４０を備え、ガラス板Ｔを傾けた状態で搬送しているので、ガラス板Ｔの下面が搬送用ローラー１４１に当接した状態で搬送される。このため、ガラス板Ｔが搬送方向に対して前後左右に動くことがなく、ガラス板Ｔを安定して搬送することができる。

また、切断機構１５０にてガラス板Ｔを切断する際の衝撃が、上流側に伝わり、ガラス板Ｔの成形に悪影響を与えることもない。以上のように、安定した状態でガラス板を成形することができるので、厚みの薄いガラス板、特に板厚が２ｍｍ以下のガラス板の成形に適している。

また、傾斜コンベア１４０を傾けているため、ガラス板Ｔの成形装置１００の高さ方向及び水平（横）方向の長さを抑制することができる。また、切断後のガラス板Ｔが落下するのを防止できるため、落下するガラス板Ｔへ衝撃を与えないように保持（キャッチ）する仕組みが不要となる。

また、ガラス板Ｔの裏面に入った割れ目を広げるようにして搬送方向へと送り出す押上機構１６０を備え、押上機構１６０により、ガラス板Ｔの裏面に入った割れ目が広がった状態で、ブレイクローラー１５３により、ガラス板Ｔに衝撃を与えている。このため、ガラス板Ｔを確実に割ることができる。

本発明のガラス板の成形装置は、安定した状態でガラス板を成形することができる。このため、厚みの薄いガラス板、特に板厚が２ｍｍ以下のガラス板の成形に好適である。

１００…成形装置、１１０…圧延ローラー、１１０Ａ，１１０Ｂ…ローラー、１２０…延伸ローラー、１２０Ａ，１２０Ｂ…ローラー、１３０…パネルヒーター、１４０…傾斜コンベア、１４１…搬送用ローラー、１５０…切断機構、１５１…ホイールカッター、１５２…ガイド、１５３…ブレイクローラー。

Claims

スリット状の開口を有するスリットノズルと、
前記開口から流下する溶融ガラスを圧延してガラス板を成形する圧延ローラーと、
前記圧延ローラーの下流に位置し、前記ガラス板を引き出す延伸ローラーと、
前記ガラス板を傾斜した状態で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記ガラス板を傾斜した状態で切断する切断機構と、
を備えることを特徴とするガラス板の成形装置。
前記搬送手段の傾斜角度は、３０°〜６０°の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の成形装置。
前記切断機構は、
前記ガラス板の搬送方向に対して垂直な方向に沿って、前記ガラス板の裏面に割れ目を入れる切り込み手段と、
前記切り込み手段と同期して動作し、前記ガラス板を表面側から押圧する押圧手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラス板の成形装置。
前記ガラス板に衝撃を与え、前記割れ目に沿って前記ガラス板を割るブレイクローラーをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のガラス板の成形装置。
前記ガラス板の先端部の裏面と当接して、前記先端部を押し上げる押上手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のガラス板の成形装置。
前記押上手段の傾斜角度は、前記搬送手段の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のガラス板の成形装置。
前記圧延ローラーは、表面に転写用パターンが形成された転写ローラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラス板の成形装置。
前記延伸ローラーは、前記圧延ローラーとの間で、前記ガラス板にたるみができないように、前記ガラス板を引き出すことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のガラス板の成形装置。
前記圧延ローラー又は延伸ローラーの少なくとも一方は、前記ガラス板の幅方向の温度もしくは板厚を均一化するための温調手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のガラス板の成形装置。
スリット状の開口から流下する溶融ガラスを圧延ローラーで圧延し、ガラス板を成形する工程と、
前記圧延ローラーの下流に位置する延伸ローラーで、前記ガラス板を引き出す工程と、
前記ガラス板を傾斜した状態で搬送する工程と、
搬送される前記ガラス板を傾斜した状態で切断する工程と、
を有することを特徴とするガラス板の成形方法。
前記ガラス板を３０°〜６０°の傾斜角度で搬送することを特徴とする請求項１０に記載のガラス板の成形方法。
前記ガラス板を切断する工程は、
前記ガラス板の搬送方向に対して垂直な方向に沿って、前記ガラス板の裏面に割れ目を入れる工程と、
前記ガラス板に衝撃を与え、前記割れ目に沿って前記ガラス板を割る工程と、
を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のガラス板の成形方法。
前記ガラス板の先端部の裏面を押し上げながら、前記ガラス板に衝撃を与え、前記割れ目に沿って前記ガラス板を割ることを特徴とする請求項１２に記載のガラス板の成形方法。
前記割れ目より先端側のガラス板の傾斜角度が、前記割れ目よりも後端側のガラス板の傾斜角度よりも小さい状態で、前記ガラス板を割ることを特徴とする請求項１３に記載のガラス板の成形方法。
前記溶融ガラスを圧延してガラス板を成形する際に、前記ガラス板に所定のパターンを転写することを特徴とする請求項１０乃至請求項１４のいずれか１項に記載のガラス板の成形方法。
前記圧延ローラーとの間で、前記ガラス板にたるみができないように、前記延伸ローラーで前記ガラス板を引き出すことを特徴とする請求項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載のガラス板の成形方法。
前記ガラス板の幅方向の温度もしくは板厚を均一化するために、前記圧延ローラー又は延伸ローラーの少なくとも一方を温調しながら前記ガラス板を成形することを特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれか１項に記載のガラス板の成形方法。