JP2015174780A - 板ガラスの成形装置、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って板ガラスを成形する場合に、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減すること。【解決手段】成形体２の頂部に形成された溝２１から両側に溢れ出た溶融ガラスＧを、それぞれ成形体２の楔部を形作る傾斜面２３に沿って幅方向の広がりを一対の傾斜面ガイド３２で規制しながら流下させ、成形体２の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形する板ガラスの成形装置１において、傾斜面ガイド３２が、幅方向の外側に移行するに連れて傾斜面２３からの高さが漸次に大きくなるせり上がりガイド面３２ａを有し、せり上がりガイド面３２ａの幅方向における外方端３２ａａが、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開いていく構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、オーバーフローダウンドロー法に使用する板ガラスの成形装置、及びオーバーフローダウンドロー法を利用した板ガラスの成形方法に関する。

周知のように、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板に代表される板ガラス製品は、品質への要求が厳しく、表面欠陥やうねりを可及的に排除することが求められる。そのため、この種の板ガラス製品の製造方法としては、平滑で欠陥の少ない板ガラスを得ることが可能なオーバーフローダウンドロー法が採用される場合がある。

このオーバーフローダウンドロー法に使用される装置の一例が、特許文献１に開示されている。同文献には、成形体の頂部に形成された溝から両側に溢れ出た溶融ガラスを、それぞれ成形体の楔部を形作る傾斜面に沿って幅方向の広がりを一対のガイドで規制しながら流下させ、成形体の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形する板ガラスの成形装置が開示されている。

特開２０１２−２１４３４９号公報

ところで、オーバーフローダウンドロー法により板ガラスを成形する場合には、成形体の傾斜面を流下する溶融ガラスの流れが不安定になりやすい。詳述すると、傾斜面を流下中の溶融ガラスには、当該溶融ガラスの自重や表面張力の影響により、ガイドから剥がれて幅方向の中央側へと寄っていく流れが発生する。そのため、溶融ガラスの幅方向における両端には、中央部と比較して厚肉な耳部が形成される。そして、この耳部の形成に起因して以下のような問題が生じている。

成形体の下端部で融合一体化したガラスは、例えば、アニール用のローラー等により下方へと引き出されながら徐冷される。このとき、中央部と耳部との厚みの違いにより、不可避的に両者の冷却速度に差異が生じてしまうため、両者間の温度差に起因して成形後の板ガラスに歪が生じる原因となってしまう。さらには、成形後の板ガラスを折割って切断するような場合においては、当該板ガラスを破損に至らしめる原因ともなっている。

このような問題は、板ガラス製品に対する薄肉化への要請の高まりに伴って、より顕在化することが懸念されている。そのため、オーバーフローダウンドロー法によって板ガラスを成形する場合に、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減するための技術を確立することが期待されている。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、オーバーフローダウンドロー法によって板ガラスを成形する場合に、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減することを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明に係る装置は、成形体の頂部に形成された溝から両側に溢れ出た溶融ガラスを、それぞれ成形体の楔部を形作る傾斜面に沿って幅方向の広がりを一対のガイドで規制しながら流下させ、成形体の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形する板ガラスの成形装置において、ガイドが幅方向の外側に移行するに連れて傾斜面からの突出寸法が漸次に大きくなるせり上がりガイド面を有し、せり上がりガイド面の幅方向における外方端が、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開いていくことに特徴付けられる。

このような構成によれば、ガイドがせり上がりガイド面（以下、この段落において単にガイド面と表記する）を有することで、溶融ガラスの幅方向における両端は、ガイド面に沿って成形体の傾斜面を流下することになる。そして、このガイド面は、幅方向の外側に移行するに連れて傾斜面からの突出寸法が漸次に大きくなっているので、溶融ガラスの両端を中央側からガイド面側に誘導することが可能となる。また、ガイド面の幅方向における外方端は、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開いていく。これにより、ガイド面側に誘導され、当該ガイド面に起因した表面張力によって幅方向の外側へと引っ張られる溶融ガラスの両端を、ガイド面の外方端が開いていくのに伴い幅方向に拡張することができる。その結果、溶融ガラスの両端が厚肉となることが回避され、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減することが可能となる。なお、ガイド面の外方端は、漸次に幅方向の外側へと開き、急激な変化をすることがないため、溶融ガラスの両端がガイドから剥がれてしまうような事態の発生も好適に回避される。

上記の構成において、せり上がりガイド面は、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて傾斜面に対する傾斜角度が漸次に小さくなることが好ましい。

溶融ガラスの濡れ性により、せり上がりガイド面（以下、この段落において単にガイド面と表記する）の傾斜面に対する傾斜角度が小さくなれば、溶融ガラスの表面とガイド面との接触位置において、表面の接線が傾斜面に対して傾斜する角度もまた小さくなる。従って、ガイド面の傾斜面に対する傾斜角度が小さくなれば、上記の接触位置で表面の接線方向に作用する表面張力のうち、幅方向の外側に向かって作用する成分が大きくなる。以上のことから、せり上がりガイド面について、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて傾斜面に対する傾斜角度が漸次に小さくなる構成とすれば、溶融ガラスが傾斜面を流下していくに連れて、当該溶融ガラスの両端を幅方向の外側へと引っ張る力が次第に大きくなっていく。これにより、溶融ガラスの両端をより好適に幅方向に拡張することが可能となるため、耳部と中央部との厚み差を低減する上でさらに有利となる。

上記の構成において、せり上がりガイド面の幅方向における内方端が、溶融ガラスが流下する方向と平行に延びていることが好ましい。

このようにすれば、溶融ガラスにガイドから剥がれて幅方向の中央側へと寄っていく流れが発生しにくくなる。このため、耳部と中央部との間に厚み差が生じることをさらに好適に防止することができ、成形される板ガラスの厚みが不均一となることを回避しやすくなる。

上記の構成において、成形体を挟んで対向するガイドについて、溶融ガラスの流下先側の先端部同士が相互に収束して合流していることが好ましい。

このようにすれば、成形体の下端部で融合一体化した溶融ガラスについて、幅方向の両端の内部に空洞が形成されてしまうような不具合を可及的に防止することができる。

上記の構成において、せり上がりガイド面の幅方向における外方端が、傾斜面に対して直立した直立ガイド面と連なっていることが好ましい。

このようにすれば、溶融ガラスの両端が、せり上がりガイド面から幅方向の外側へと食み出てしまうような事態の発生を好適に回避することが可能となる。

また、上記の課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、成形体の頂部に形成された溝から両側に溢れ出させた溶融ガラスを、それぞれ成形体の楔部を形作る傾斜面に沿って幅方向の広がりを一対のガイドで規制しながら流下させ、成形体の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形する板ガラスの成形方法において、ガイドに幅方向の外側に移行するに連れて傾斜面からの突出寸法が漸次に大きくなるせり上がりガイド面を設け、せり上がりガイド面の幅方向における外方端を、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開かせることに特徴付けられる。

このような方法によれば、上記の板ガラスの成形装置について、既に述べた事項と同様の作用・効果を享受することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、オーバーフローダウンドロー法によって板ガラスを成形する場合に、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置を示す正面図である。 図１におけるＺ−Ｚ断面を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図１におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面を示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置を用いた板ガラスの成形方法の作用・効果を説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置に備わった傾斜面ガイドを示す側面図、正面図、底面図、底面拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の第二実施形態に係る板ガラスの成形装置に備わった傾斜面ガイドを示す側面図、正面図、底面図、底面拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の第三実施形態に係る板ガラスの成形装置に備わった傾斜面ガイドを示す側面図、正面図、底面図、底面拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来における板ガラスの成形装置に備わった傾斜面ガイドを示す側面図、正面図、底面図である。

以下、本発明の実施形態に係る板ガラスの成形装置、及び板ガラスの成形方法について添付の図面を参照して説明する。

まず、本発明の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置について説明する。図１は、板ガラスの成形装置１を示す正面図であり、図２は、図１におけるＺ−Ｚ断面を示す断面図である。また、図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図１におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面を示す断面図である。この板ガラスの成形装置１は、成形体２の頂部に形成された溝２１から両側に溢れ出た溶融ガラスＧを、それぞれ成形体２に形成された垂直面２２、及び成形体２の楔部を形作る傾斜面２３に沿って流下させ、成形体２の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形するように構成されている。

成形体２の頂部に形成された溝２１は、成形体２の長手方向に沿って延びている。そして、溝２１に流れ込む溶融ガラスＧの流入元側から流入先側に向かって、次第にその深さが浅くなる構成となっている。また、溝２１から溢れ出た溶融ガラスＧが始めに流下することになる垂直面２２は、平面として形成されている。さらに、垂直面２２に連なり、且つ当該垂直面２２を流下し終えた溶融ガラスＧが流下することになる傾斜面２３は、垂直面２２に対して傾斜した平面として形成されている。そして、成形体２を挟んで対向する傾斜面２３同士は、下方に移行するに連れて相互が接近して成形体２の下端部で合流する構成となっている。

成形体２の長手方向における両端には、垂直面２２及び傾斜面２３を流下する溶融ガラスＧの幅方向への広がりを規制するためのガイド３を備えたガイド部材４がそれぞれ嵌め込まれている。これにより、流下中の溶融ガラスＧを幅方向に挟んで二つのガイド３が対となる構成となっている。そして、このガイド３の各々は、垂直面２２に沿って延びる垂直面ガイド３１と、当該垂直面ガイド３１に連なり、且つ傾斜面２３に沿って延びる傾斜面ガイド３２とを備えている。なお、成形体２を挟んで対向する傾斜面ガイド３２について、溶融ガラスＧの流下先側の先端部３２Ｘ同士は、相互に収束して成形体２の下端部で合流している。

垂直面ガイド３１は、溶融ガラスＧが流下する方向と平行に延びている。この垂直面ガイド３１は、垂直面２２に対して直立した一定幅Ｗのガイド面３１ａを有している。一方、傾斜面ガイド３２は、幅方向の外側に移行するに連れて傾斜面２３からの突出寸法が漸次に大きくなるせり上がりガイド面３２ａと、当該せり上がりガイド面３２ａの幅方向における外方端３２ａａに連なり、且つ傾斜面２３に対して直立した直立ガイド面３２ｂとを有している。なお、傾斜面ガイド３２について、溶融ガラスＧの流下先側の先端部３２Ｘを除いて、傾斜面２３から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは一定となっている。

せり上がりガイド面３２ａは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１が漸次に小さくなるように、平面が一定の割合で捻じれてなる構成とされている。このせり上がりガイド面３２ａの捻じれは、垂直面２２と傾斜面２３との境界２４から開始されている。また、せり上がりガイド面３２ａの幅方向における外方端３２ａａは、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて一定の割合で漸次に幅方向の外側へと開いていく。これにより、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａに連なった直立ガイド面３２ｂもまた、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて一定の割合で漸次に幅方向の外側へと開いていく。すなわち、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａ及び直立ガイド面３２ｂが、溶融ガラスＧが流下する方向に対して傾斜する構成となっている。一方、せり上がりガイド面３２ａの幅方向における内方端３２ａｂは、溶融ガラスＧが流下する方向と平行に延びている。

ここで、傾斜面２３同士がなす角度θ_２は、２０°〜４０°の範囲内とすることが好ましい。また、ガイド面３１ａの幅Ｗ、及び傾斜面２３から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは、溶融ガラスＧの流量等に応じて適宜選択すればよく、溶融ガラスＧが垂直面ガイド３１、或いは、傾斜面ガイド３２から幅方向の外側へと食み出ない長さであればよい。さらに、ガイド３（垂直面ガイド３１、傾斜面ガイド３２）としては、白金、ロジウム等の白金族元素を含有する材料を使用することが好ましい。加えて、せり上がりガイド面３２ａの傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１の最小値は、１５°〜６０°の範囲内とすることが好ましい。また、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａ、及び直立ガイド面３２ｂが、溶融ガラスＧが流下する方向に対して傾斜した傾斜角度θ_３は、０°超〜１５°の範囲内であることが好ましい。

以下、上記の板ガラスの成形装置１を用いた板ガラスの成形方法の作用・効果について説明する。

板ガラスの成形装置１を用いた板ガラスの成形方法では、傾斜面ガイド３２がせり上がりガイド面３２ａを有することで、溶融ガラスＧの幅方向における両端Ｇａは、せり上がりガイド面３２ａに沿って成形体２の傾斜面２３を流下することになる。そして、このせり上がりガイド面３２ａは、幅方向の外側に移行するに連れて傾斜面２３からの突出寸法が漸次に大きくなっているので、図４（ａ），（ｂ）に白抜き矢印で示すように、溶融ガラスＧの両端Ｇａを中央側からせり上がりガイド面３２ａ側に誘導することが可能となる。

また、せり上がりガイド面３２ａの幅方向における外方端３２ａａは、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開いていく。これにより、せり上がりガイド面３２ａ側に誘導され、当該せり上がりガイド面３２ａに起因した表面張力Ｆによって幅方向の外側へと引っ張られる溶融ガラスＧの両端Ｇａを、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａが開いていくのに伴い幅方向に拡張することができる。

ここで、溶融ガラスＧの濡れ性により、図４（ａ），（ｂ）に示すように、せり上がりガイド面３２ａの傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１が小さくなれば、溶融ガラスＧの表面Ｇｓとせり上がりガイド面３２ａとの接触位置Ｐにおいて、表面Ｇｓの接線が傾斜面２３に対して傾斜する角度θ_４もまた小さくなる。従って、せり上がりガイド面３２ａの傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１が小さくなれば、接触位置Ｐで表面Ｇｓの接線方向に作用する表面張力Ｆのうち、幅方向の外側に向かって作用する成分Ｆａが大きくなる。

これにより、溶融ガラスＧの両端Ｇａは、せり上がりガイド面３２ａが溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１が漸次に小さくなっていることで、傾斜面２３を流下していくに連れて、次第により大きな力（表面張力Ｆの幅方向の外側に向かって作用する成分Ｆａ）で幅方向の外側へと引っ張られることになる。そのため、溶融ガラスＧの両端Ｇａを好適に幅方向に拡張することができる。

また、せり上がりガイド面３２ａの幅方向における内方端３２ａｂが、溶融ガラスＧが流下する方向と平行に延びていること、及びせり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａが、漸次に幅方向の外側へと開き、急激な変化をすることがないことから、溶融ガラスＧの両端Ｇａが傾斜面ガイド３２から剥がれてしまうような事態の発生も好適に回避することが可能である。

以上のことから、この板ガラスの成形方法によれば、溶融ガラスＧの両端Ｇａが厚肉となることが回避され、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減することが可能となる。また、このことに起因して成形後の板ガラスの厚みが不均一となることを回避しやすくなる。

また、この板ガラスの成形方法によれば、成形体２を挟んで対向する傾斜面ガイド３２について、溶融ガラスＧの流下先側の先端部３２Ｘ同士が相互に収束して合流しているため、成形体２の下端部で融合一体化した溶融ガラスＧについて、幅方向の両端Ｇａの内部に空洞が形成されてしまうような不具合を可及的に防止することができる。

さらに、せり上がりガイド面３２ａの幅方向における外方端３２ａａが、傾斜面２３に対して直立した直立ガイド面３２ｂと連なっていることで、溶融ガラスＧの両端Ｇａが、せり上がりガイド面３２ａから幅方向の外側へと食み出てしまうような事態の発生も好適に回避することが可能である。

次に本発明の他の実施形態に係る板ガラスの成形装置について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態に係る板ガラスの成形装置と、上記の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置との相違点は、せり上がりガイド面の形状のみである。そのため、他の実施形態の説明においては、傾斜面ガイドについてのみ説明し、上記の第一実施形態で既に説明した構成要素と同一の機能、又は、形状を有する構成要素については、他の実施形態を説明するための図面に同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。

図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ上記の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置１に備わった傾斜面ガイド３２を示す側面図、正面図、底面図、底面拡大図である。また、図６（ａ）〜（ｄ）、図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ第二実施形態、第三実施形態に係る板ガラスの成形装置１に備わった傾斜面ガイド３２を示す側面図、正面図、底面図、底面拡大図である。

図５に示すように、第一実施形態では、せり上がりガイド面３２ａは、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１が漸次に小さくなるように、平面が一定の割合で捻じれてなる構成となっていた。これに対し、図６に示すように、第二実施形態では、せり上がりガイド面３２ａは、傾斜面２３（図示省略）に対する傾斜角度θ_１が常に一定である平面として構成されている。

また、図７に示すように、第三実施形態では、せり上がりガイド面３２ａは、溶融ガラスＧの流下先側に移行するに連れて傾斜面２３（図示省略）に対する傾斜角度θ_１が漸次に小さくなるように、湾曲面が一定の割合で捻じれてなる構成とされている。この湾曲面は一定の曲率で湾曲している。なお、この第三実施形態でいう傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１とは、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａと内方端３２ａｂとを結ぶ弦と、傾斜面２３とがなす角度である。

ここで、第二実施形態において、せり上がりガイド面３２ａが傾斜面２３に対して傾斜した傾斜角度θ_１は、１５°〜６０°の範囲内とすることが好ましい。また、第三実施形態において、せり上がりガイド面３２ａの傾斜面２３に対する傾斜角度θ_１の最小値についても、１５°〜６０°の範囲内とすることが好ましい。さらに、第三実施形態において、せり上がりガイド面３２ａの曲率半径は、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。

この第二実施形態、第三実施形態に係る板ガラスの成形装置１を用いた板ガラスの成形方法によっても、上記の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置１を用いた板ガラスの成形方法と同様の作用・効果を得ることができる。

ここで、本発明に係る板ガラスの成形装置、及び板ガラスの成形方法は、上記の各実施形態で説明した構成や態様に限定されるものではない。上記の第一及び第三実施形態では、せり上がりガイド面が、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて傾斜面に対する傾斜角度が漸次に小さくなるように、平面（湾曲面）が一定の割合で捻じれている。しかしながら、この限りではなく、平面（湾曲面）の捻じれの割合は一定でなくともよい。また、上記の第一及び第三実施形態では、せり上がりガイド面の捻じれが垂直面と傾斜面との境界から開始されているが、せり上がりガイド面の捻じれの開始位置は、垂直面と傾斜面との境界よりも下方であってもよい。

また、上記の各実施形態では、せり上がりガイド面の幅方向における外方端、及び直立ガイド面は、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて一定の割合で漸次に幅方向の外側へと開いていくが、外方端及び直立ガイド面が幅方向の外側へと開いていく割合は一定でなくともよい。さらに、上記の各実施形態では、傾斜面ガイドについて、溶融ガラスの流下先側の先端部を除いて、傾斜面から直立ガイド面の先端までの寸法は一定となっている。しかしながら、この限りではなく、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて傾斜面から直立ガイド面の先端までの寸法が大きくなってもよいし、小さくなってもよい。

また、上記の各実施形態では、せり上がりガイド面の幅方向における外方端に、直立ガイド面が連なっているが、この限りではない。例えば、溶融ガラスの流量について、溶融ガラスの両端がせり上がりガイド面から幅方向の外側へと食み出ない程度の流量である場合には、直立ガイド面は省略してもよい。

また、上記の各実施形態では、成形体を挟んで対向する傾斜面ガイドについて、溶融ガラスの流下先側の先端部同士は、相互に収束して成形体の下端部で合流しているが、この限りではない。先端部同士は成形体の下端部よりも下方で合流していてもよい。さらに、上記の各実施形態では、溶融ガラスが流下する面として、成形体に垂直面と傾斜面との双方が形成されているが、垂直面は省略されていてもよい。

本発明の第一の実施例として、相互に形状が異なる５つ（実施例１〜４及び比較例）の傾斜面ガイドを用いて、当該傾斜面ガイドの形状の差異が耳部の厚みに与える影響について模擬実験により検証を行った。

以下、本検証の実施条件について説明する。まず、本検証で用いた装置について説明する。なお、以下に説明する各装置は、実物の板ガラスの成形装置を縮小した実験装置である。また、本検証では、溶融ガラスに代えて、溶融ガラスに見立てた擬似溶融ガラス流体を使用している。さらに、以下に示す各数値は、模擬実験における各数値を実物に換算した数値である。

実施例１では、上記の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置と同一の構成の実験装置を用いた。図５（ｄ）に示すせり上がりガイド面３２ａの傾斜面に対する傾斜角度θ_１の最小値は３０°、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａから内方端３２ａｂまでの幅方向に沿った最大寸法Ｓは１３ｍｍ、傾斜面２３（図示省略）から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは１７ｍｍである。

実施例２では、実施例１と同一の実験装置を用いた。ただし、実施例１との相違点として、図５（ｄ）に示すせり上がりガイド面３２ａの傾斜面に対する傾斜角度θ_１の最小値は４５°とした。また、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａから内方端３２ａｂまでの幅方向に沿った最大寸法Ｓは１３ｍｍ、傾斜面２３（図示省略）から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは１７ｍｍである。

実施例３では、上記の第二実施形態に係る板ガラスの成形装置と同一の構成の実験装置を用いた。図６（ｄ）に示すせり上がりガイド面３２ａの傾斜面に対する傾斜角度θ_１は４５°、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａから内方端３２ａｂまでの幅方向に沿った最大寸法Ｓは１３ｍｍ、傾斜面２３（図示省略）から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは１７ｍｍである。

実施例４では、上記の第三実施形態に係る板ガラスの成形装置と同一の構成の実験装置を用いた。図７（ｄ）に示すせり上がりガイド面３２ａの傾斜面に対する傾斜角度θ_１の最小値は４５°、せり上がりガイド面３２ａの曲率半径は１３ｍｍ、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａから内方端３２ａｂまでの幅方向に沿った最大寸法Ｓは１３ｍｍ、傾斜面２３（図示省略）から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは１７ｍｍである。

比較例では、実施例１で用いた実験装置において、傾斜面ガイド３２を図８（ａ）〜（ｃ）（それぞれ側面図、正面図、底面図）に示す傾斜面ガイド３２に置き換えた実験装置を用いた。この傾斜面ガイド３２は、垂直面ガイド３１に連なって擬似溶融ガラス流体が流下する方向と平行に延びる構成となっている。また、この傾斜面ガイド３２の傾斜面２３（図示省略）からの突出寸法Ｈは１７ｍｍである。

次に、本検証において、実施例１〜４及び比較例の全てに共通する実施条件について説明する。なお、実物の板ガラスの成形装置と実験装置との間で、レイノルズ数、フルード数、ボンド数を一致させている。
（１）対となる垂直面ガイドの離間距離（擬似溶融ガラス流体の幅寸法）：３００ｍｍ
（２）擬似溶融ガラス流体が流下する方向に沿った傾斜面の長さ：５００ｍｍ
（３）傾斜面同士がなす角度：４０°
（４）擬似溶融ガラス流体の粘度：３０００Ｐａ・ｓ
（５）擬似溶融ガラス流体の流量：２００ｋｇ／ｈ・ｍ

最後に、耳部の厚みの測定方法について説明する。成形体の下端部から下方に７０ｍｍ離れた位置において、擬似溶融ガラス流体に対しスリット光（幅１ｍｍ〜２ｍｍ）を照射した後、カメラにて撮像を行って擬似溶融ガラス流体の断面画像を得た。そして、この画像から耳部の厚みを測定した。

以下、実施例１〜４及び比較例で測定された耳部の厚みの測定値を示す。
実施例１：３．９ｍｍ
実施例２：４．１ｍｍ
実施例３：４．２ｍｍ
実施例４：５．２ｍｍ
比較例 ：５．３ｍｍ

上記の測定値から、実施例１〜４においては、比較例に対して耳部の厚みが小さくなっていることが分かる。このような結果が得られたのは、傾斜面ガイドがせり上がりガイド面を有することで、擬似溶融ガラス流体の幅方向における両端が拡張されたことによるものと想定される。

本発明の第二の実施例として、相互に形状が異なる２つ（実施例、比較例が１つずつ）の傾斜面ガイドを用いて、当該傾斜面ガイドの形状の差異が耳部の厚みに与える影響について検証を行った。

以下、本検証の実施条件について説明する。まず、本検証で用いた装置について説明する。なお、以下に説明する各装置は、実物の板ガラスの成形装置を縮小した実験装置である。また、本検証では、溶融ガラスに代えて、溶融ガラスに見立てた擬似溶融ガラス流体を使用している。さらに、以下に示す各数値は、模擬実験における各数値を実物に換算した数値である。

実施例では、上記の第二実施形態に係る板ガラスの成形装置と同一の構成の実験装置を用いた。図６（ｄ）に示すせり上がりガイド面３２ａの傾斜面に対する傾斜角度θ_１は４５°、せり上がりガイド面３２ａの外方端３２ａａから内方端３２ａｂまでの幅方向に沿った最大寸法Ｓは１３ｍｍ、傾斜面２３（図示省略）から直立ガイド面３２ｂの先端までの寸法Ｈは１７ｍｍである。

比較例では、上記の第一実施形態に係る板ガラスの成形装置と同一の構成の実験装置において、傾斜面ガイド３２を図８（ａ）〜（ｃ）（それぞれ側面図、正面図、底面図）に示す傾斜面ガイド３２に置き換えた実験装置を用いた。この傾斜面ガイド３２は、垂直面ガイド３１に連なって擬似溶融ガラス流体が流下する方向と平行に延びる構成となっている。また、この傾斜面ガイド３２の傾斜面２３（図示省略）からの突出寸法Ｈは１７ｍｍである。

次に、本検証において、実施例と比較例との双方に共通する実施条件について説明する。なお、実物の板ガラスの成形装置と実験装置との間で、レイノルズ数、フルード数、ボンド数を一致させている。
（１）対となる垂直面ガイドの離間距離（擬似溶融ガラス流体の幅寸法）：３００ｍｍ
（２）擬似溶融ガラス流体が流下する方向に沿った傾斜面の長さ：５００ｍｍ
（３）傾斜面同士がなす角度：４０°
（４）擬似溶融ガラス流体の粘度：３０００Ｐａ・ｓ

最後に、耳部の厚みの測定方法について説明する。実施例と比較例との双方において、擬似溶融ガラス流体の流量を段階的に変更した（４段階）。そして、各流量の擬似溶融ガラス流体が流下している際に、成形体の下端部から下方に７０ｍｍ離れた位置において、擬似溶融ガラス流体に対しスリット光（幅１ｍｍ〜２ｍｍ）を照射した後、カメラにて撮像を行って擬似溶融ガラス流体の断面画像を得た。そして、この画像から耳部の厚みを測定した。

以下、実施例及び比較例で測定された耳部の厚みの測定値を示す。
流量：３８ｋｇ／ｈ・ｍ 実施例：３．０ｍｍ 比較例：４．７ｍｍ
流量：５８ｋｇ／ｈ・ｍ 実施例：３．１ｍｍ 比較例：５．１ｍｍ
流量：８０ｋｇ／ｈ・ｍ 実施例：３．３ｍｍ 比較例：５．３ｍｍ
流量：９９．５ｋｇ／ｈ・ｍ 実施例：４．４ｍｍ 比較例：５．６ｍｍ

上記の測定値から、いずれの擬似溶融ガラス流体の流量の下においても、実施例は比較例に対して耳部の厚みが小さくなっていることが分かる。このような結果が得られたのは、傾斜面ガイドがせり上がりガイド面を有することで、擬似溶融ガラス流体の幅方向における両端が拡張されたことによるものと想定される。

上記の第一及び第二の実施例の結果から、本発明に係る板ガラスの成形装置、及び板ガラスの成形方法によれば、オーバーフローダウンドロー法によって板ガラスを成形する場合に、耳部と中央部との厚み差を可及的に低減することが可能となるものと推認される。

１ 板ガラスの成形装置
２ 成形体
２１ 溝
２３ 傾斜面
３２ 傾斜面ガイド
３２ｘ 傾斜面ガイドの溶融ガラスの流下先側の先端部
３２ａ せり上がりガイド面
３２ａａ せり上がりガイド面の幅方向における外方端
３２ａｂ せり上がりガイド面の幅方向における内方端
３２ｂ 直立ガイド面
θ_１ せり上がりガイド面の傾斜面に対する傾斜角度
Ｇ 溶融ガラス

Claims (6)

1. 成形体の頂部に形成された溝から両側に溢れ出た溶融ガラスを、それぞれ前記成形体の楔部を形作る傾斜面に沿って幅方向の広がりを一対のガイドで規制しながら流下させ、前記成形体の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形する板ガラスの成形装置において、
   前記ガイドが、幅方向の外側に移行するに連れて前記傾斜面からの突出寸法が漸次に大きくなるせり上がりガイド面を有し、
   該せり上がりガイド面の幅方向における外方端が、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開いていくことを特徴とする板ガラスの成形装置。
2. 前記せり上がりガイド面は、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて前記傾斜面に対する傾斜角度が漸次に小さくなることを特徴とする請求項１に記載の板ガラスの成形装置。
3. 前記せり上がりガイド面の幅方向における内方端が、溶融ガラスが流下する方向と平行に延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の板ガラスの成形装置。
4. 前記成形体を挟んで対向する前記ガイドについて、溶融ガラスの流下先側の先端部同士が相互に収束して合流していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板ガラスの成形装置。
5. 前記せり上がりガイド面の幅方向における外方端が、前記傾斜面に対して直立した直立ガイド面と連なっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の板ガラスの成形装置。
6. 成形体の頂部に形成された溝から両側に溢れ出させた溶融ガラスを、それぞれ前記成形体の楔部を形作る傾斜面に沿って幅方向の広がりを一対のガイドで規制しながら流下させ、前記成形体の下端部で融合一体化させることで板ガラスを成形する板ガラスの成形方法において、
   前記ガイドに、幅方向の外側に移行するに連れて前記傾斜面からの突出寸法が漸次に大きくなるせり上がりガイド面を設け、
   該せり上がりガイド面の幅方向における外方端を、溶融ガラスの流下先側に移行するに連れて漸次に幅方向の外側へと開かせることを特徴とする板ガラスの成形方法。

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