JP2017088446A - 薄板ガラスの製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工が簡単な成形体で、溶融ガラスの幅方向両端部の局所的な厚みの変動を抑えながら、成形される薄板ガラスの幅方向寸法を増大する。【解決手段】下端部６ａで収束する一対の逆斜面部６を有する成形体１を備えた薄板ガラスの製造装置であって、逆斜面部６の幅方向両端部は、下端部６ａを含む下方領域に形状一定部６１を有すると共に、形状一定部６１の上方領域に形状変化部６２を有する。形状一定部６１の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向と平行であり、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保つ。形状変化部６２の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜しており、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保つ。【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より薄板ガラスを製造するための技術の改良に関する。

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ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板や、有機ＥＬ照明用のカバーガラスに代表されるように、各種分野に利用される薄板ガラスには、表面欠陥やうねりに対して厳しい製品品位が要求される場合がある。

そこで、この種の薄板ガラスの製造方法としては、平滑で欠陥のないガラス表面を得るために、オーバーフローダウンドロー法が多く利用されている。

オーバーフローダウンドロー法を体現する製造装置としては、種々のものが提案されている。例えば、特許文献１に開示の製造装置では、溶融ガラスの幅方向両端部の局所的な厚みの変動を抑えつつ、成形される薄板ガラスの幅方向寸法の増大を図ることを目的として、溶融ガラスが流下する成形体の逆斜面部の幅方向両端部に、溶融ガラスの幅方向中央側への流れを規制するための流れ規制部を設けることが開示されている。

流れ規制部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜しており、かつ、いずれの垂直断面内においても、その垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保っている。また、流れ規制部は、溶融ガラスが融合される逆斜面部の下端部を含む逆斜面部の上下方向の全域に亘って形成されている。

特開２０１３−１８４８７６号公報

ところで、成形体は、例えば、成形体の元となるレンガ等の耐火物を研削して形成される。そのため、特許文献１に開示の、流れ規制部のような複雑な形状変化部が逆斜面部の幅方向両端部の上下方向全域という広い範囲に設けられていると、成形体の加工が必然的に難しくなるという問題がある。特に、成形体の逆斜面部の下端部は欠け等の加工不良が生じやすい部位であるため、逆斜面部の下端部まで複雑な形状変化部が及んでいると、成形体の加工の難しさが顕著になる。

本発明は、加工が簡単な成形体で、溶融ガラスの幅方向両端部の局所的な厚みの変動を抑えながら、成形される薄板ガラスの幅方向寸法を増大することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明は、下端部で収束する一対の逆斜面部を有する成形体を備え、逆斜面部のそれぞれに沿って流下する溶融ガラスを下端部で融合一体化し、一枚の薄板ガラスを成形する薄板ガラスの製造装置であって、逆斜面部の幅方向両端部は、下端部を含む下方領域に形状一定部を有すると共に、形状一定部の上方領域に形状変化部を有し、形状一定部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向と平行であり、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保ち、形状変化部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜しており、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保つことを特徴とする。

本願発明者等は鋭意研究を重ねた結果、形状変化部を逆斜面部の幅方向両端部の上下方向全域に亘って設けなくても、上下方向全域に亘って設けた場合と同等の結果を得ることができることを知見するに至った。すなわち、逆斜面部の幅方向両端部において、逆斜面部の上方領域のみを形状変化部とし、逆斜面部の下方領域は形状一定部としても、逆斜面部の上下方向全域を形状変化部とした場合と同様に、溶融ガラスの幅方向両端部の局所的な厚みの変動を抑えながら、成形される薄板ガラスの幅方向寸法を増大できるという結果を得た。

この場合、逆斜面部の幅方向両端部において、下端部を含む下方領域は、形状一定部とされるため、加工不良が生じやすい下端部を含む領域の形状が簡単になる。しかも、加工が難しい形状変化部は、逆斜面部の幅方向両端部のうち、上方領域という狭い範囲に絞られる。したがって、逆斜面部の幅方向両端部の上下方向全域を形状変化部とした場合に比べ、成形体の加工が非常に簡単になる。

上記の構成において、形状変化部の表面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。

すなわち、形状変化部の表面が平面であれば、形状変化部の加工がより簡単になる。一方、形状変化部の表面が曲面であれば、逆斜面部の表面の幅方向中央部と滑らかに連続させることができるので、溶融ガラスの流れが均一な分布を示し易いという利点がある。

上記の構成において、成形体の幅方向両端部に、逆斜面部を流下する溶融ガラスの幅方向端部を案内するガイド面を有するガイド部材が外側から嵌め込まれていることが好ましい。

このようにすれば、ガイド部材のガイド面で溶融ガラスの幅方向端部を案内する際に、溶融ガラスの幅方向端部がガイド面に密着するので、溶融ガラスの幅方向の収縮が生じ難くなる。

この場合、ガイド面に、形状一定部の一部を下方から覆いながら幅方向中央部側に延びる延長部が設けられており、延長部と形状一定部との間の隙間が、成形体とガイド部材との間の隙間に連通していることが好ましい。

すなわち、成形体の幅方向端部にガイド部材を嵌め込んだ構造の場合、溶融ガラスが、ガイド部材のガイド面に沿って流下する過程で成形体とガイド部材との間の隙間に侵入することがある。そして、成形体とガイド部材との間の隙間に侵入した溶融ガラスは、成形体の下端部において、逆斜面部を正常に流下する溶融ガラスから分離した位置で、単独で筋状に流下するおそれがある。この筋状に流下した溶融ガラスは、成形体の下方で雫状のガラス玉（図７の符号Ｇｘ１を参照）を形成するとともに、ある程度の大きさになった時点で落下する。このようにガラス玉が落下すると、例えば、製造装置の構成要素（冷却ローラ、牽引ローラなど）に衝突してガラス粉が発生したり、製造された薄板ガラスに成形体の下方で衝突して薄板ガラスが破損したりするおそれがある。そこで、上記の構成にように、延長部と形状一定部との間の隙間を、成形体とガイド部材との間の隙間に連通させることで、成形体とガイド部材との間の隙間に侵入した溶融ガラスを、延長部と形状一定部との間の隙間を利用して、成形体の幅方向中央側に誘導することが好ましい。これにより、成形体とガイド部材との間の隙間に侵入した溶融ガラスを、成形体の逆斜面部を正常に流下する溶融ガラスと合流させることができるので、上述したガラス玉が形成されるのを防止することができる。

ここで、このような効果は、逆斜面部の下方領域を形状一定部とすることにより、達成されるものである。すなわち、逆斜面部の下方領域まで形状変化部とした場合、逆斜面部の下方領域の表面も、水平断面において幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜する。そのため、延長部を適正に逆斜面部の下方領域に被せ難くなる。また、延長部と逆斜面部との間の隙間が著しく大きくなるなど、隙間の管理も難しくなる。したがって、延長部を設けることができない場合もある。これに対し、本発明では、逆斜面部の上方領域のみを形状変化部とし、延長部を設ける逆斜面部の下方領域は形状一定部としていることから、逆斜面部の下方領域の表面は、水平断面において幅方向と平行である。そのため、延長部を適正に逆斜面部の下方領域に被せやすく、延長部と逆斜面部との間の隙間の管理も容易となる。

上記の構成において、延長部は、逆斜面部に沿って配置された薄肉部材で形成され、その表面に逆斜面部を流下する溶融ガラスが乗り上げ可能であってもよい。

このようにすれば、成形体の逆斜面部を正常に流下する溶融ガラスが延長部に乗り上げるので、成形体とガイド部材との間の隙間に侵入した溶融ガラスを延長部と形状一定部との間の隙間から外部に流出させる際に、成形体の逆斜面部を正常に流下する溶融ガラスと確実に合流させることができる。

上記の構成において、延長部は、形状一定部に沿って配置された厚肉部材で形成され、その先端部の厚み部分で逆斜面部を流下する溶融ガラスの幅方向端部を案内可能であってもよい。

このようにすれば、延長部の先端部の厚み部分で逆斜面部を正常に流下する溶融ガラスの幅方向端部が案内されるので、成形体とガイド部材との間の隙間に侵入した溶融ガラスを延長部と形状一定部との間の隙間から外部に流出させる際に、成形体の逆斜面部を正常に流下する溶融ガラスと確実に合流させることができる。

上記課題を解決するために創案された本発明は、下端部で収束する一対の逆斜面部を有する成形体を用い、逆斜面部のそれぞれに沿って流下する溶融ガラスを下端部で融合一体化し、一枚の薄板ガラスを成形する薄板ガラスの製造方法であって、逆斜面部の幅方向両端部は、下端部を含む下方領域に形状一定部を有すると共に、形状一定部の上方領域に形状変化部を有し、形状一定部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向と平行であり、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保ち、形状変化部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜しており、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保つことを特徴とする。

このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の効果を享受できる。

以上のように本発明によれば、加工が簡単な成形体で、溶融ガラスの幅方向両端部の局所的な厚みの変動を抑えながら、成形される薄板ガラスの幅方向寸法を増大することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置を示す斜視図である。 図１の成形体の幅方向端部周辺を拡大して示す側面図である。 図２の各水平断面図であって、（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。 図２の各垂直断面図であって、（ａ）はＤ−Ｄ断面図、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図、（ｃ）はＦ−Ｆ断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置を示す側面図である。 図５の延長部を拡大して示す斜視図である。 延長部がない場合に生じ得る問題点を説明するための図であって、成形体の幅方向端部における下端部周辺を拡大して示す側面図である。 （ａ）は、形状変化部に延長部を設けた場合の成形体の幅方向端部周辺の水平断面図であり、（ｂ）は、形状一定部に延長部を設けた場合の成形体の幅方向端部周辺の水平断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置を示す側面図である。 図９の延長部を拡大して示す斜視図である。 実施例１の解析モデルとなる成形体を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 実施例２の解析モデルとなる成形体を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 実施例３の解析モデルとなる成形体を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 比較例１の解析モデルとなる成形体を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 実施例１のシミュレーション結果を示す図である。 実施例２のシミュレーション結果を示す図である。 実施例３のシミュレーション結果を示す図である。 比較例１のシミュレーション結果を示す図である。 実施例１〜３及び比較例１における溶融ガラスの厚みを示すグラフである。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置は、オーバーフローダウンドロー法を実行するための成形体１を備えている。

成形体１は、製造される薄板ガラスの幅方向に対応する方向に長尺である。成形体１の頂部には、その幅方向に沿って形成されたオーバーフロー溝２が設けられている。成形体１の幅方向と直交する方向の両側には、一対の外側面部３が設けられている。オーバーフロー溝２から両側に溢れ出た溶融ガラスＧは、それぞれの外側面部３に沿って流下する。ここで、図１に示すＸＹＺからなる直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向にあり、Ｚ方向が垂直方向である。Ｘ方向が上記の「幅方向」であり、Ｙ方向が上記の「幅方向と直交する方向」である。なお、図２〜図４においても同様とする。

オーバーフロー溝２の幅方向の一端側には、供給パイプ４が接続されている。この供給パイプ４を通じて、オーバーフロー溝２内に溶融ガラスＧが供給される。溶融ガラスＧの供給方法はこれに限定されず、例えば、オーバーフロー溝２の両端側から溶融ガラスＧを供給するようにしてもよいし、オーバーフロー溝２の上方から溶融ガラスＧを供給するようにしてもよい。

一対の外側面部３のそれぞれは、垂直面部５と、垂直面部５の下方に連なる逆斜面部６とを備えている。垂直面部５同士は、互いに一定の距離を保ったまま対向する平行な面である。逆斜面部６同士は、下方に向かうに連れて互いに接近するように傾斜しており、下端部６ａで一つに収束する。下端部６ａは、幅方向に延びる直線部で構成されている。なお、垂直面部５は、傾斜面や曲面などに形状を変更してもよいし、省略してもよい。

成形体１の幅方向両端部には、外側面部３を流下する溶融ガラスＧの幅方向両端部を案内するガイド面７１を有するガイド部材７が設けられている。ガイド部材７は、ガイド部材７に設けられた嵌合凹部（図７の符号７２を参照）を成形体１の幅方向端部に外側から嵌め込むことで、成形体１に固定されている。なお、図２では、ガイド部材７を省略している。

逆斜面部６の幅方向両端部は、下端部６ａを含む下方領域に形状一定部６１を有し、上方領域（図１のクロスハッチングを付した領域）に形状変化部６２を有している。

形状一定部６１の幅方向端部と形状変化部６２の幅方向端部は、それぞれガイド部材７のガイド面７１に接している。

逆斜面部６の幅方向中央部は、逆斜面部６の幅方向両端部の形状一定部６１と同一形状である。すなわち、形状変化部６２は、逆斜面部６の幅方向両端部の上方領域のみに形成されており、逆斜面部６のうち形状変化部６２を除く部分は、形状一定部６１とされている。

図３（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、形状一定部６１の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向（Ｘ方向）と平行である。

図４（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、形状一定部６１の表面は、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線Ｐ１が斜め下方を向く一定の傾斜を保っている。

この実施形態では、形状一定部６１の表面は、下端部６ａを通り、垂直面に対して傾斜した平面で構成される。

一方、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、形状変化部６２の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方（Ｙ方向の外方）側に移行するように傾斜している。すなわち、形状変化部６２の厚み（Ｙ方向の寸法）は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて増加するようになっている。

形状変化部６２の幅方向寸法Ｗは、上下方向のいずれの位置でも一定となっている。なお、形状変化部６２の幅方向寸法Ｗは、上下方向で変化してもよい。

図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、形状変化部６２の表面は、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線Ｐ２が斜め下方を向く一定の傾斜を保っている。

この実施形態では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、形状変化部６２の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜した直線となっているため、形状変化部６２の表面は、垂直面に対して傾斜した平面で構成される。なお、形状変化部６２の表面は、垂直面に対して傾斜した曲面で構成されていてもよい。この場合、形状変化部６２の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜した曲線（放物線）となる。

図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、垂直断面内において、一対の形状一定部６１のなす角θ１は、一対の形状変化部６２のなす角θ２よりも小さい。角θ１は、幅方向のいずれの位置でも一定であるが、角θ２は、幅方向中央側から幅方向端部側に向かうに連れて大きくなる。角θ１は、例えば２５°〜５５°である。角θ２の最大値と角θ１の角度差は、例えば２°〜２０°（好ましくは、７°〜１５°）である。この角度差が大きくなると、逆斜面部６を流下する溶融ガラスＧを幅方向端部側に誘導する力が大きくなる。

次に、以上のように構成された製造装置による薄板ガラスの製造方法を説明する。

図１及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、オーバーフロー溝２から両側に溢れ出させた溶融ガラスＧを両外側面部３に連続的に供給する。両外側面部３のそれぞれでは、溶融ガラスＧを垂直面部５の表面に沿って流下させた後、逆斜面部６の表面に沿って流下させる。そして、最終的に、両外側面部３を流下する溶融ガラスＧを逆斜面部６の下端部６ａで融合一体化させ、一枚の薄板ガラスを連続成形する。

この際、逆斜面部６の形状変化部６２は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、いずれの水平断面内においても、幅方向中央側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜していることから、その傾斜によって垂直面部５から流下してくる溶融ガラスＧの流れを捕捉して、幅方向端部側に誘導することができる。その結果、溶融ガラスＧの幅方向中央側へ接近する流れは規制され、溶融ガラスＧの幅方向両端部の収縮は抑制される。そして、溶融ガラスＧの幅方向両端部が形状変化部６２からその下方領域に形成された形状一定部６１に乗り移った段階では、逆斜面部６の下端部６ａまでの距離は短くなっている。そのため、溶融ガラスＧが形状一定部６１に乗り移ってから下端部６ａに至るまでの間に、溶融ガラスＧの幅方向両端部が大きく収縮することはない。

また、形状変化部６２は、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、いずれの垂直断面内においても表面に対する垂線Ｐ２が斜め下方を向く一定の傾斜を保っているので、形状変化部６２を流下する溶融ガラスＧの流れ方向がその途中で急激に変化することがない。そして、形状一定部６１も、図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、いずれの垂直断面内においても表面に対する垂線Ｐ１が斜め下方を向く一定の傾斜を保ったまま、下端部６ａへと至るので、形状一定部６１を流下する溶融ガラスＧの流れ方向もその途中で急激に変化することがない。したがって、溶融ガラスＧの幅方向両端部における局所的な厚みの変動を小さく抑えることができる。

このように製造された薄板ガラスの製品部（耳部を除く幅方向中央部）の厚みは、例えば、１０〜１０００μｍとなる。また、その製品部の板幅は、例えば、０．５〜４ｍとなる。

ここで、逆斜面部６の幅方向両端部において、下端部６ａを含む下方領域は、形状一定部６１とされるため、加工不良が生じやすい下端部６ａを含む領域の形状が簡単になる。また、加工が難しい形状変化部６２は、逆斜面部６の幅方向両端部のうち、上方領域という狭い範囲に絞られる。したがって、逆斜面部の幅方向両端部における上下全領域を逆斜面部とした場合に比べ、成形体１の加工が非常に簡単になる。なお、成形体１は、例えば、耐熱レンガを所望の形状に研削加工することにより製造される。

（第２の実施形態）
図５に示すように、本発明の第２の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置が、第１の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置と相違するところは、ガイド部材７のガイド面７１に、下端部６ａを含む形状一定部６１の一部を下方から覆いながら幅方向中央部側に延びる延長部８が設けられている点にある。以下では、相違点を中心に説明する。なお、成形体１の基本的構造は、第１の実施形態と同様であるので詳しい説明は省略する。

図６に示すように、延長部８は、逆斜面部６の形状一定部６１に沿った薄肉部材（例えば、０．５〜３ｍｍの厚み）で構成されている。延長部８の表面の少なくとも一部は、成形体１の外側面部３を正常に流下する溶融ガラスＧの流下エリアの一部を構成している。すなわち、溶融ガラスＧが、延長部８の表面に乗り上げるようになっている。なお、延長部８は、形状変化部６２には設けられていない。

延長部８の先端部８ａは、下方に移行するに連れて幅方向中央側に接近するように傾斜している。なお、延長部８の先端部８ａは、傾斜していなくてもよい。

延長部８は、耐熱性及び耐食性を有する金属、これらの合金、又はこれらの複合材料で形成される。具体的には、延長部８は、例えば、白金、白金合金、セラミック分散複合材料などによって形成される。延長部８は、ガイド部材７のガイド面７１に溶接などによって隙間なく固定されている。

延長部８と形状一定部６１（逆斜面部６）との間の隙間は、成形体１とガイド部材７との間の隙間に連通している。詳細には、成形体１とガイド部材７との間の隙間は、成形体１の幅方向両端部とガイド部材７の嵌合凹部７２の間の隙間である。この隙間は、薄板ガラスの製造過程で生じる成形体１とガイド部材７の間の熱膨張差を主たる原因として生じるものである。

ここで、延長部８の幅方向中央側への突出量は、溶融ガラスＧの逆斜面部６の下端部６ａ周辺における幅方向の収縮量を考慮して決定する。すなわち、この実施形態では、収縮した溶融ガラスＧの幅方向端部よりも延長部８が幅方向中央側に入るように、延長部８の突出量を決定する。

以上のように構成すれば、成形体１とガイド部材７との間の隙間に、例えば矢印Ｆ１方向から侵入した溶融ガラスＧｘを、延長部８と形状一定部６１との間の隙間を利用して、成形体１の幅方向中央側に誘導することができる。そして、成形体１の外側面部３を正常に流下する溶融ガラスＧが、薄肉部材からなる延長部８の表面に乗り上げるので、成形体１とガイド部材７との間の隙間に侵入した溶融ガラスＧｘを、矢印Ｆ２で示すように、延長部８と形状一定部６１との間の隙間から外部に流出させる際に、成形体１の外側面部３を正常に流下する溶融ガラスＧと確実に合流させることができる。その結果、図７に示すように、成形体１とガイド部材７との間の隙間に侵入した溶融ガラスＧｘが、成形体１の外側面部３を正常に流下する溶融ガラスＧから分離して、成形体１の下方でガラス玉Ｇｘ１を形成するという事態が生じるのを防止することができる。すなわち、ガラス玉Ｇｘ１が落下して、製造される薄板ガラスが汚染されたり、破損したりするという問題が生じるのを防止することできる。

また、このような効果は、延長部８を設ける逆斜面部６の下方領域を形状一定部６１とすることにより達成されるものである。すなわち、逆斜面部６の下方領域まで形状変化部６２とした場合、図８（ａ）に示すように、逆斜面部６の下方領域の表面も、水平断面において幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜する。そのため、延長部８を適正に逆斜面部６（形状変化部６２）の下方領域に被せ難く、延長部８と逆斜面部６との間の隙間が著しく大きくなる。そのため、図８（ａ）に例示するように、溶融ガラスＧが延長部８の表面に乗り上げないおそれがある。また、溶融ガラスＧが延長部８の表面に乗り上げたとしても、延長部８の先端部８ａと逆斜面部６との間に大きな段差ができるため、溶融ガラスＧの流れに悪影響を与え、製造される薄板ガラスの厚みの変動が却って大きくなるという問題も生じ得る。これに対し、この実施形態では、逆斜面部６の上方領域のみを形状変化部６２とし、延長部８を設ける逆斜面部６の下方領域は形状一定部６１としていることから、図８（ｂ）に示すように、逆斜面部６の下方領域の表面は、水平断面において幅方向と平行である。そのため、延長部８を適正に逆斜面部６の下方領域に被せやすく、延長部８と逆斜面部６との間の隙間の管理も容易となる。また、延長部８の表面が逆斜面部６の表面からあまり離れていなので、溶融ガラスＧが延長部８の表面に円滑に乗り上げる。

（第３の実施形態）
図９及び図１０に示すように、本発明の第３の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置が、第２の実施形態に係る薄板ガラスの製造装置と相違するところは、延長部９の構造にある。以下では、相違点を中心に説明する。なお、成形体１の基本的構造は、第１の実施形態と同様であるので詳しい説明は省略する。

延長部９は、形状一定部６１に沿って配置された厚肉部材（例えば、５〜５０ｍｍの厚み）で形成され、その先端部９ａの厚み部分（端面）で逆斜面部６を流下する溶融ガラスＧの幅方向端部を案内可能とされている。

延長部９の先端部９ａは、下方に移行するに連れて幅方向中央側に接近するように傾斜している。

ここで、延長部９の幅方向中央側への突出量は、溶融ガラスＧの逆斜面部６の下端部６ａ周辺における幅方向の収縮量を考慮して決定する。すなわち、この実施形態では、溶融ガラスＧの収縮した幅方向端部に延長部９の先端部９ａが接するか、又は、溶融ガラスＧの収縮した幅方向端部よりも幅方向中央側に僅かに入るように、延長部９の突出量を決定する。後者の場合、溶融ガラスＧの幅方向端部が、延長部９の先端部９ａによって、通常の収縮量よりも僅かに大きく幅方向中央側に誘導される。

このような構成によれば、延長部９の先端部９ａの厚み部分で逆斜面部６を正常に流下する溶融ガラスＧの幅方向端部が案内されるので、成形体１とガイド部材７との間の隙間に侵入した溶融ガラスＧｘを、矢印Ｆ２で示すように、延長部８と形状一定部６１との間の隙間から外部に流出させる際に、成形体１の逆斜面部６を正常に流下する溶融ガラスＧと確実に合流させることができる。

図１１〜図１４に示すような成形体のガイド面から５００ｍｍの範囲を簡略化した解析モデルにおいて、逆斜面部を流下する溶融ガラスの挙動を解析し、溶融ガラスの流れ及び厚み分布を求めた。なお、シミュレーションに際して、製造装置下方における板引きは考慮していない。

解析モデルの概要は、以下のようなものである。
（１）実施例１：図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、逆斜面部の幅方向端部の上方領域のみを形状変化部（図中のハッチングを付した部分）とし、形状変化部を除く逆斜面部のその他の領域を形状一定部とした成形体において、形状一定部の角θ１を３０°、形状変化部の角θ２の最大値を３４°としたもの。
（２）実施例２：図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、逆斜面部の幅方向端部の上方領域のみを形状変化部（図中のハッチングを付した部分）とし、形状変化部を除く逆斜面部のその他の領域を形状一定部とした成形体において、形状一定部の角θ１を３０°、形状変化部の角θ２の最大値を３６°としたもの。
（３）実施例３：図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、逆斜面部の幅方向端部の上方領域のみを形状変化部（図中のハッチングを付した部分）とし、形状変化部を除く逆斜面部のその他の領域を形状一定部とした成形体において、形状一定部の角θ１を３０°、形状変化部の角θ２の最大値を３８°としたもの。
（４）比較例１：図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、逆斜面部の幅方向端部の上下全領域を形状変化部（図中のハッチングを付した部分）とし、形状変化部を除く逆斜面部のその他の領域を形状一定部とした成形体において、形状一定部の角θ１を３０°、形状変化部の角θ２の最大値を３４°としたもの。

次に、以上のような解析モデルを用いたシミュレーションの結果を図１５〜１８に示す。また、図１９に、成形体下端から２０ｍｍ上方位置の幅方向における溶融ガラスの厚みを示す。なお、図１５〜１８において、矢印は溶融ガラスの流れを示し、色の濃淡は溶融ガラスの厚みを示し、濃くなるに連れて厚みが薄くなるものとする。また、図１９において、グラフの縦軸において、上側に移行するに連れて溶融ガラスの厚みが大きくなり、グラフの横軸において、右側に移行するに連れて成形体の幅方向端部に近づくものとする。

図１８に示すように、比較例１では、逆斜面部の形状変化部に対応する領域において、溶融ガラスが幅方向端部側（ガイド部材側）に向かう流れが確認できる。また、溶融ガラスの厚みに関しては、逆斜面部の下端部で局所的に厚みが変動する部分がないことが確認できる。

一方、図１５〜１７に示すように、逆斜面部の幅方向両端部において、逆斜面部の上方領域のみを形状変化部とし、逆斜面部の下方領域は形状一定部とした場合（実施例１〜３）でも、逆斜面部の上下方向全域を形状変化部とした比較例１とほぼ同様に、溶融ガラスの幅方向の収縮を抑えつつ、板厚の変動を小さくできるという効果が得られることが認識できる。そして、図１９から明らかなように、形状一定部の角θ１と形状変化部の角θ２の角度差を大きくするに連れて、端部における溶融ガラスの厚みの変化を小さくすることができる。そして、θ１とθ２の角度差を８°とした実施例３では、比較例１よりも小さい厚み変化を達成できている。

１ 成形体
２ オーバーフロー溝
３ 外側面部
４ 供給パイプ
５ 垂直面部
６ 逆斜面部
６ａ 下端部
６１ 形状一定部
６２ 形状変化部
７ ガイド部材
７１ ガイド面
７２ 嵌合凹部
８ 延長部
８ａ 先端部
９ 延長部
９ａ 先端部
Ｇ 溶融ガラス

Claims (8)

1. 下端部で収束する一対の逆斜面部を有する成形体を備え、前記逆斜面部のそれぞれに沿って流下する溶融ガラスを前記下端部で融合一体化し、一枚の薄板ガラスを成形する薄板ガラスの製造装置であって、
   前記逆斜面部の幅方向両端部は、前記下端部を含む下方領域に形状一定部を有すると共に、前記形状一定部の上方領域に形状変化部を有し、
   前記形状一定部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向と平行であり、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保ち、
   前記形状変化部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜しており、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保つことを特徴とする薄板ガラスの製造装置。
2. 前記形状変化部の表面が、平面であることを特徴とする請求項１に記載の薄板ガラスの製造装置。
3. 前記形状変化部の表面が、曲面であることを特徴とする請求項１に記載の薄板ガラスの製造装置。
4. 前記成形体の幅方向両端部に、前記逆斜面部を流下する溶融ガラスの幅方向端部を案内するガイド面を有するガイド部材が外側から嵌め込まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の薄板ガラスの製造装置。
5. 前記ガイド面に、前記形状一定部の一部を下方から覆いながら幅方向中央部側に延びる延長部が設けられており、
   前記延長部と前記形状一定部との間の隙間が、前記成形体と前記ガイド部材との間の隙間に連通していることを特徴とする請求項４に記載の薄板ガラスの製造装置。
6. 前記延長部は、前記形状一定部に沿って配置された薄肉部材で形成され、その表面に前記逆斜面部を流下する溶融ガラスが乗り上げ可能であることを特徴とする請求項５に記載の薄板ガラスの製造装置。
7. 前記延長部は、前記形状一定部に沿って配置された厚肉部材で形成され、その先端部の厚み部分で前記逆斜面部を流下する溶融ガラスの幅方向端部を案内可能であることを特徴とする請求項５に記載の薄板ガラスの製造装置。
8. 下端部で収束する一対の逆斜面部を有する成形体を用い、前記逆斜面部のそれぞれに沿って流下する溶融ガラスを前記下端部で融合一体化し、一枚の薄板ガラスを成形する薄板ガラスの製造方法であって、
   前記逆斜面部の幅方向両端部は、前記下端部を含む下方領域に形状一定部を有すると共に、前記形状一定部の上方領域に形状変化部を有し、
   前記形状一定部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向と平行であり、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保ち、
   前記形状変化部の表面は、いずれの水平断面内においても、幅方向中央部側から幅方向端部側に向かうに連れて外方側に移行するように傾斜しており、かつ、いずれの垂直断面内においても、その外方を向く垂線が斜め下方を向く一定の傾斜を保つことを特徴とする薄板ガラスの製造方法。