JP2014189457A - ガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガラス板製造方法は、熔融ガラス2を成形体62から流下させてガラス板3を成形する工程と、複数の引下げロール82a,82b,・・・によってガラス板3を下方に搬送しながら、ガラス板3を冷却する工程とを有する。冷却工程は、ガラス板3を徐々に冷却する徐冷工程を含む。徐冷工程では、複数のヒータ84a,84b,・・・が、ガラス板3の表面に向かって熱を輻射して、ガラス板3が搬送される搬送方向の温度分布をガラス板3に与える。複数のヒータ84a,84b,・・・は、搬送方向に沿って断熱部材86a,86b,・・・を介して配置されている。引下げロール82a,82b,・・・は、その中心軸の高さ位置が、搬送方向に沿って隣り合う2つのヒータの間となるように配置される。
【選択図】図4
Description
(1)ガラス板製造装置の構成
本発明に係るガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るガラス板製造方法の一例を示すフローチャートである。
図3は、成形装置40の正面図である。図3は、成形装置40で成形されるガラス板3の表面に垂直な方向に沿って見た成形装置40を示す。図4は、成形装置40の側面図である。図5は、成形装置40の引下げロール82a,82b,82cの近傍の構造を示す立体的な模式図である。図6は、図3のVI−VI線における断面図である。図6には、便宜的に、断熱部材86aの上方の均熱板92aの位置が示されている。
成形体62は、オーバーフローチャンバー60に設置される。成形体62は、熔融ガラス2をオーバーフローさせてガラス板3を成形するために用いられる。図4に示されるように、成形体62は、楔形に類似した五角形の断面形状を有する。成形体62の断面形状の尖端は、成形体62の下端62aに相当する。成形体62は、耐火レンガ製である。
上部仕切り部材64は、成形体62の下端62aの近傍に設置される一対の板状の断熱部材である。図4に示されるように、上部仕切り部材64は、ガラス板3の厚み方向の両側に配置される。上部仕切り部材64は、オーバーフローチャンバー60とフォーミングチャンバー70とを仕切り、オーバーフローチャンバー60からフォーミングチャンバー70への熱の移動を遮断する。
冷却ロール72は、フォーミングチャンバー70に設置される片持ちのロールである。冷却ロール72は、上部仕切り部材64の直下に設置される。図3に示されるように、冷却ロール72は、ガラス板3の幅方向の両側部に配置される。図4に示されるように、冷却ロール72は、ガラス板3の厚み方向の両側に配置される。冷却ロール72は、オーバーフローチャンバー60から送られてきたガラス板3を冷却する。
温度調節ユニット74は、フォーミングチャンバー70に設置される。温度調節ユニット74は、上部仕切り部材64の下方であって、下部仕切り部材76の上方に設置される。
下部仕切り部材76は、温度調節ユニット74の下方に設置される一対の板状の断熱部材である。図4に示されるように、下部仕切り部材76は、ガラス板3の厚み方向の両側に設置される。下部仕切り部材76は、フォーミングチャンバー70と冷却チャンバー80とを鉛直方向に仕切り、フォーミングチャンバー70から冷却チャンバー80への熱の移動を遮断する。
引下げロール82a,82b,・・・は、冷却チャンバー80に設置される片持ちのロールである。引下げロール82a,82b,・・・は、フォーミングチャンバー70を通過したガラス板3を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、引下げロール82a,82b,・・・は、ガラス板3を下方に搬送する。引下げロール82a,82b,・・・は、冷却チャンバー80において、ガラス板3が搬送される方向に沿って間隔を空けて配置されている。図3および図4には、7つの引下げロール82a,82b,・・・,82gが示されている。引下げロール82aは最も上方に配置され、引下げロール82gは最も下方に配置されている。
ヒータ84a,84b,・・・は、冷却チャンバー80に設置される。図3および図4に示されるように、冷却チャンバー80では、複数のヒータ84a,84b,・・・が、ガラス板3の搬送方向に沿って、ガラス板3の両側に配置されている。図3および図4には、7つのヒータ84a,84b,・・・,84gが示されている。ヒータ84aは最も上方に配置され、ヒータ84gは最も下方に配置されている。
断熱部材86a,86b,・・・は、ガラス板3の搬送方向に沿って隣り合う2つのヒータ84a,84b,・・・の間に設置される断熱板である。断熱部材86a,86b,・・・は、均熱板92a,92b,・・・と隣接するように設置されている。例えば、図4に示されるように、断熱部材86aは、ヒータ84aの均熱板92aと、ヒータ84bの均熱板92bとの間に設置され、かつ、これらの2つの均熱板92a,92bに挟まれるように設置されている。すなわち、ガラス板3の搬送方向に沿って、均熱板92a,92b,・・・は、断熱部材86a,86b,・・・を介して隙間なく配置されている。図3および図4には、7つの断熱部材86a,86b,・・・,86gが示されている。断熱部材86aは最も上方に配置され、断熱部材86gは最も下方に配置されている。
制御装置は、主として、CPU、RAM、ROMおよびハードディスク等から構成される。制御装置は、冷却ロール72、温度調節ユニット74、引下げロール82a,82b,・・・およびヒータ84a,84b,・・・等と接続されている。制御装置は、成形装置40が備えるこれらの構成要素を制御することができる。具体的には、制御装置は、冷却ロール72および引下げロール82a,82b,・・・の回転速度、温度調節ユニット74の出力、および、ヒータ84a,84b,・・・の熱源91a,91b,・・・の出力を制御することができる。
オーバーフローチャンバー60において、攪拌装置30から移送管50cを介して成形装置40に送られてきた熔融ガラス2は、成形体62の上面に形成される溝62bに供給される。成形体62の溝62bからオーバーフローした熔融ガラス2は、成形体62の両側面を伝って流下して、成形体62の下端62aの近傍で合流する。合流した熔融ガラス2は、板状に成形される。これにより、成形体62の下端62aの近傍において、ガラス板3が連続的に成形される。成形されたガラス板3は、流下して、フォーミングチャンバー70に送られる。
(4−1)
本実施形態に係るガラス板製造装置1は、成形装置40を用いて、オーバーフローダウンドロー法によって熔融ガラス2からガラス板3を成形する。成形装置40では、最初に、成形体62の下端62aの近傍で成形されたガラス板3が、冷却ロール72によって下方に搬送されながら、ガラスの徐冷点近傍まで急冷される。次に、急冷されたガラス板3が、引下げロール82a,82b,・・・によってさらに下方に搬送されながら徐々に冷却される。
成形装置40の冷却チャンバー80では、図4に示されるように、ガラス板3を下方に搬送する引下げロール82a,82b,・・・は、ヒータ84a,84b,・・・とガラス板3との間に配置されている。引下げロール82a,82b,・・・の中心軸の高さ位置は、ガラス板3の搬送方向に沿って隣り合う2つのヒータ84a,84b,・・・の間にある。より具体的には、引下げロール82a,82b,・・・の中心軸は、ガラス板3の搬送方向に沿って隣り合う2つの均熱板92a,92b,・・・の間にある。これにより、均熱板92a,92b,・・・からガラス板3に向かって輻射される熱であって、引下げロール82a,82b,・・・によって遮られる熱の量が抑えられる。
成形体62の下端62aの近傍で成形された直後のガラス板3では、ガラス板3の幅方向の中心部の温度が、両端部の温度よりも高い。また、フォーミングチャンバー70において、ガラス板3の幅方向の両側部は、冷却ロール72と接触して急冷される。そのため、冷却チャンバー80に到達した直後においても、ガラス板3の幅方向の中心部の温度は、通常、ガラス板3の幅方向の両端部の温度よりも高い。
成形装置40の冷却チャンバー80では、ヒータ84a,84b,・・・の熱源91a,91b,・・・と、ガラス板3との間に、ガラス板3の表面と対向する対向面を有する均熱板92a,92b,・・・が設置されている。均熱板92a,92b,・・・は、熱源91a,91b,・・・から輻射される熱を受けて、均熱板92a,92b,・・・の表面全体に拡散させる。これにより、均熱板92a,92b,・・・は、ガラス板3の幅方向に沿って滑らかな温度分布を有することができる。そして、均熱板92a,92b,・・・は、ガラス板3に向かって熱を輻射することで、ガラス板3の幅方向に沿って、ガラス板3に滑らかな温度分布を形成することができる。従って、冷却チャンバー80に均熱板92a,92b,・・・を設置することで、ガラス板3の幅方向の温度分布を高い精度で制御することができる。
―第2実施形態―
(1)成形装置の構成
本発明に係るガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置の第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るガラス板製造装置は、成形装置を除いて、第1実施形態に係るガラス板製造装置1と同じ構成を有している。そのため、本実施形態に係るガラス板製造装置の全体構成および動作に関する説明を省略して、第1実施形態に係る成形装置40と、本実施形態に係る成形装置140との相違点を中心に説明する。
引下げロール182a,182b,・・・は、冷却チャンバー180に設置される片持ちのロールである。引下げロール182a,182b,・・・は、フォーミングチャンバー170を通過したガラス板3を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、引下げロール182a,182b,・・・は、ガラス板3を下方に搬送する。引下げロール182a,182b,・・・は、冷却チャンバー180において、ガラス板3が搬送される方向に沿って間隔を空けて配置されている。図7および図8には、7つの引下げロール182a,182b,・・・,182gが示されている。引下げロール182aは最も上方に配置され、引下げロール182gは最も下方に配置されている。
ヒータ184a,184b,・・・は、冷却チャンバー180に設置される。図7および図8に示されるように、冷却チャンバー180では、複数のヒータ184a,184b,・・・が、ガラス板3の搬送方向に沿って、ガラス板3の両側に配置されている。図7および図8には、7つのヒータ184a,184b,・・・,184gが示されている。ヒータ184aは最も上方に配置され、ヒータ184gは最も下方に配置されている。
断熱部材186a,186b,・・・は、ガラス板3の搬送方向に沿って隣り合う2つのヒータ184a,184b,・・・の間に設置される断熱板である。断熱部材186a,186b,・・・は、均熱板192a,192b,・・・と隣接するように設置されている。例えば、図8に示されるように、断熱部材186aは、ヒータ184aの均熱板192aと、ヒータ184bの均熱板192bとの間に設置され、かつ、これらの2つの均熱板192a,192bに挟まれるように設置されている。すなわち、図9に示されるように、ガラス板3の搬送方向に沿って、均熱板192a,192b,・・・は、断熱部材186a,186b,・・・を介して隙間なく配置されている。図7および図8には、7つの断熱部材186a,186b,・・・,186gが示されている。断熱部材186aは最も上方に配置され、断熱部材186gは最も下方に配置されている。
本実施形態に係るガラス板製造装置では、冷却チャンバー180において、引下げロール182a,182b,・・・は、均熱板192a,192b,・・・の対向面とガラス板3の表面との間の距離より大きい径を有し、かつ、均熱板192a,192b,・・・は、引下げロール182a,182b,・・・と接触しないような形状を有している。
―変形例―
(1)変形例A
第1実施形態では、図3に示されるように、引下げロール82a,82b,・・・は、ガラス板3の幅方向の両側部にそれぞれ配置される片持ちロールである。しかし、引下げロール82a,82b,・・・として、両持ちロールが用いられてもよい。
第2実施形態では、図8に示されるように、引下げロール182a,182b,・・・は、ガラス板3の搬送方向に沿って、各断熱部材186a,186b,・・・とガラス板3との間に配置されている。しかし、変形例Aと同様に、一部の引下げロール182a,182b,・・・が取り除かれてもよい。
第1実施形態および第2実施形態では、オーバーフローダウンドロー法によって熔融ガラス2からガラス板3が成形されるが、他のダウンドロー方によって熔融ガラス2からガラス板3が成形されてもよい。例えば、リドロー法およびスリットダウンドロー法等によって熔融ガラス2からガラス板3が成形されてもよい。
2 熔融ガラス
3 ガラス板
62 成形体
72 冷却ロール(ロール)
82a,82b,・・・ 引下げロール(ロール)
84a,84b,・・・ ヒータ(加熱手段)
86a,86b,・・・ 断熱部材
92a,92b,・・・ 均熱板
Claims (7)
- 熔融ガラスを成形体から流下させてガラス板を成形する成形工程と、
前記成形体の下方に配置されている複数のロールによって、前記成形工程で成形された前記ガラス板を下方に搬送しながら、前記ガラス板を冷却する冷却工程と、
を備え、
前記冷却工程は、前記ガラス板を徐々に冷却する徐冷工程を含み、
前記徐冷工程では、前記ガラス板が搬送される搬送方向に沿って断熱部材を介して配置されている複数の加熱手段が、前記ガラス板の表面に向かって熱を輻射して、前記搬送方向の温度分布を前記ガラス板に与え、
前記ロールは、その中心軸の高さ位置が、前記搬送方向に沿って隣り合う2つの前記加熱手段の間となるように配置される、
ガラス板製造方法。 - 前記徐冷工程は、前記ガラス板の温度が徐冷点となる前記搬送方向の位置である徐冷開始位置から、前記ガラス板の温度が歪点より200℃低い温度となる前記搬送方向の位置である徐冷終了位置までの範囲において行われる、
請求項1に記載のガラス板製造方法。 - 前記徐冷工程は、前記ガラス板が搬送されるに従って、前記ガラス板の幅方向における前記ガラス板の温度差が徐々に減少するように、前記加熱手段によって、前記搬送方向の温度分布を前記ガラス板に与える、
請求項1または2に記載のガラス板製造方法。 - 前記加熱手段は、前記ガラス板の表面と対向する対向面を有する均熱板を有し、
前記均熱板は、前記対向面から前記ガラス板の表面に向かって熱を輻射する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のガラス板製造方法。 - 前記ロールは、前記均熱板と前記ガラス板との間の間隔より大きい径を有し、
前記均熱板は、前記ロールと接触しない形状を有する、
請求項4に記載のガラス板製造方法。 - 熔融ガラスを成形体から流下させてガラス板を成形する成形工程と、
前記成形体の下方に配置されている複数のロールによって、前記成形工程で成形された前記ガラス板を下方に搬送しながら、前記ガラス板を冷却する冷却工程と、
を備え、
前記冷却工程は、前記ガラス板を徐々に冷却する徐冷工程を含み、
前記徐冷工程では、前記ガラス板が搬送される搬送方向に沿って断熱部材を介して配置されている複数の加熱手段が、前記ガラス板の表面に向かって熱を輻射して、前記搬送方向の温度分布を前記ガラス板に与え、
前記加熱手段は、前記ガラス板の表面と対向する対向面を有する均熱板を有し、
前記ロールは、前記均熱板と前記ガラス板との間の間隔より大きい径を有し、
前記均熱板は、前記対向面から前記ガラス板の表面に向かって熱を輻射し、かつ、前記ロールと接触しない形状を有する、
ガラス板製造方法。 - 熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせ、前記成形体の下端で前記熔融ガラスを融合させてガラス板を成形する成形部と、
前記成形体の下方に配置される複数のロールによって、前記成形部で成形された前記ガラス板を下方に搬送しながら、前記ガラス板を冷却する冷却部と、
を備え、
前記冷却部は、前記ガラス板を徐々に冷却する徐冷部を含み、
前記徐冷部は、前記ガラス板が搬送される搬送方向に沿って断熱部材を介して配置されている複数の加熱手段を有し、
前記加熱手段は、前記ガラス板の表面に向かって熱を輻射して、前記搬送方向の温度分布を前記ガラス板に与え、
前記ロールは、その中心軸の高さ位置が、前記搬送方向に沿って隣り合う2つの前記加熱手段の間となるように配置される、
ガラス板製造装置。
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