JP2018090448A - 板ガラスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスリボンにスクライブ線を刻設する際に、ガラスリボンの耳部から亀裂が生じることを防止し、板ガラスの製造効率の改善を実現する。【解決手段】スクライブ工具１１を、スクライブ工具１１によるスクライブ方向Ｓの上手側に位置する第一の耳部Ｍ１を超えた位置で、かつ、短尺ガラスｇ３における耳部Ｍ１側の第一切断位置ｗ１より手前の位置ｘ２から、ガラスリボンｇ２に接触させて、かつ、サポートローラ１２を、スクライブ工具１１によるスクライブ方向Ｓの下手側に位置する第二の耳部Ｍ２の手前の位置で、かつ、短尺ガラスｇ３における耳部Ｍ２側の第二切断位置ｗ２を超えた位置ｘ３で、ガラスリボンｇ２から離間させる。【選択図】図２

Description

本発明は、板ガラスの製造方法の技術に関し、より詳しくは、ガラスリボンにスクライブ線を刻設し、該スクライブ線に沿ってガラスリボンを折り割って板ガラスを製造する場合におけるスクライブ線の刻設方法に関する。

従来、ダウンドロー法による板ガラスの製造方法においては、鉛直下向きに延伸成形されるガラスリボンを、所定長さで切断する工程を備えている。そして、ガラスリボンを所定長さで切断する工程では、スクライブ装置によってガラスリボンにスクライブ線を刻設し、スクライブ線に沿ってガラスリボンを折り割る（割断する）構成が一般的に採用されている。
ガラスリボンに対してスクライブ装置によってスクライブ線を刻設し、スクライブ線に沿ってガラスリボンを割断する方法は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２０１２−１４４３９６号公報

ダウンドロー法で成形されるガラスリボンの幅方向両端部には、幅方向中央部に比して板厚が厚い部分である耳部が形成されている。耳部は、板ガラスを製造するときには、最終的に切除される部位である。

従来、ガラスリボンにスクライブ線を刻設し、スクライブ線に沿ってガラスリボンを割断する方法では、耳部にスクライブ線を刻設する際に、耳部からガラスリボンの長さ方向に亀裂が走って、不良ガラスが生じる場合があった。そして、スクライブ線を刻設する際に耳部から亀裂が生じると、板ガラスの歩留まりが悪くなるとともに、板ガラス製造装置の停止期間が長くなるという問題が生じていた。

本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、ガラスリボンにスクライブ線を刻設する際に、ガラスリボンの耳部から亀裂が生じることを防止し、板ガラスの製造効率の改善を実現する板ガラスの製造方法を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明に係る板ガラスの製造方法は、ダウンドロー法によって成形される、幅方向の両端部に耳部を備えたガラスリボンに対して、前記ガラスリボンにスクライブ線を刻設するスクライブ工具と、前記ガラスリボンの前記スクライブ工具によるスクライブ位置の裏側を支持するサポートローラと、を備えたスクライブ装置によって、前記ガラスリボンの幅方向に略平行なスクライブ線を刻設し、前記スクライブ線に沿って前記ガラスリボンを折り割って短尺ガラスを生成し、さらに、前記短尺ガラスから前記耳部を切断して板ガラスを製造する方法であって、前記スクライブ工具を、前記スクライブ工具によるスクライブ方向の上手側に位置する第一の前記耳部を超えた位置で、かつ、前記短尺ガラスにおける前記第一の耳部側の第一の切断位置より手前の位置から、前記ガラスリボンに接触させて、かつ、前記サポートローラを、前記スクライブ工具によるスクライブ方向の下手側に位置する第二の前記耳部の手前の位置で、かつ、前記短尺ガラスにおける前記第二の耳部側の第二の切断位置を超えた位置で、前記ガラスリボンから離間させることを特徴とする。
このような構成によれば、ガラスリボンにスクライブ線を刻設する際に、ガラスリボンの耳部から亀裂が生じることを防止できる。これにより、板ガラスの製造効率の改善を実現することができる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法は、前記スクライブ工具を、前記ガラスリボンの前記第二の耳部側の端部まで接触させることを特徴とする。
このような構成によれば、第二の耳部において亀裂を生じさせることなく、第二の耳部にスクライブ線を刻設することができる。これにより、ガラスリボンを、スクライブ線に沿って確実に割断することができる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法は、前記サポートローラを、前記ガラスリボンの前記第一の耳部側の端部から接触させることを特徴とする。
このような構成によれば、サポートローラによってガラスリボンの揺れを抑制した状態で、ガラスリボンにスクライブ工具を接触させることができる。これにより、ガラスリボンにスクライブ工具を接触させたときに、亀裂が生じることを防止できる。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係る板ガラスの製造方法によれば、ガラスリボンにスクライブ線を刻設する際に、ガラスリボンの耳部から亀裂が生じることを防止できる。これにより、板ガラスの製造効率の改善を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造方法を実現する板ガラス製造設備の全体構成を示す模式図。 本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造方法におけるガラスリボンに対するスクライブ線の刻設方法を示す平面模式図。 本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造方法におけるガラスリボン（幅方向における一端側）に対するスクライブ線の刻設方法を示す部分平面模式図。 本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造方法におけるガラスリボン（幅方向における他端側）に対するスクライブ線の刻設方法を示す部分平面模式図。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、ダウンドロー法による板ガラスの製造方法について説明する。
本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造方法は、図１に示すような板ガラス製造設備１によって実現することができる。尚、板ガラス製造設備１に対しては、図１および図２に示すようなＸＹＺ座標系を規定しており、ガラスリボンの幅方向をＸ軸方向とし、ガラスリボンの厚み方向をＹ軸方向とし、ガラスリボンの長さ方向をＺ軸方向としている。尚、本実施形態のＸＹＺ座標系では、ガラスリボンの延伸方向である鉛直下向きをＺ軸の正方向としている。

板ガラス製造設備１は、オーバーフローダウンドロー法により板ガラスＧを製造する設備であり、建屋Ｆの内部に配置されている。
板ガラス製造設備１は、成形炉２を備えており、成形炉２は、溶融ガラスｇ１からガラスリボンｇ２を成形するための成形体３を備えている。

成形体３は、オーバーフローダウンドロー法によるガラスリボンｇ２の成形に用いるものであり、楔状の断面形状を有しており、該成形体３の上方から溶融ガラスｇ１を供給し、頂部から溶融ガラスｇ１を溢れ出させるとともに、溢れ出た溶融ガラスｇ１をその下端部で融合させることによって、ガラスリボンｇ２を成形するものである。

また成形炉２は、板引きローラ２ａを備えており、成形体３の下端部で融合されたガラスリボンｇ２の幅方向の左右端部を一対の板引きローラ２ａ・２ａで挟圧して、所定の形状に成形する構成としている。ガラスリボンｇ２には、板引きローラ２ａ・２ａを通過する頃から耳部Ｍ１・Ｍ２（幅方向端部の各斜線部）が形成される。尚、本実施形態では、成形炉２において板引きローラ２ａが備えられる構成を例示しているが、板引きローラ２ａは、後述するアニール炉に備えられる構成であっても良い。

また、板ガラス製造設備１は、アニール炉４を備えている。
アニール炉４は、ガラスリボンｇ２を徐冷および冷却するための炉であり、上方から順に、徐冷部５と冷却部６を備えている。成形炉２において成形されたガラスリボンｇ２は、該成形炉２の下端に連通するアニール炉４へと送られる。

そして、板ガラス製造設備１は、成形炉２からアニール炉４へと繋がるガラスリボンｇ２の一連の搬送経路を竪穴状のブース７で覆う構成としており、上端側の第一ブース７ａと下端側の第二ブース７ｂによって、一連のブース７を構成している。第一ブース７ａは、成形炉２とアニール炉４の徐冷部５を囲っており、成形炉２の上方において閉塞され、第二ブース７ｂは、アニール炉４の冷却部６を囲っており、アニール炉４の冷却部６下方において開放されている。
即ち、第一ブース７ａは、成形炉２とアニール炉４の徐冷部５の一部を構成するものであり、第二ブース７ｂは、アニール炉４の冷却部６の一部を構成するものである。

アニール炉４の徐冷部５は、ガラスリボンｇ２の残留歪みを除去するべく徐冷するための部位であり、図示しないヒータ等を備えており、ブース７内の温度を調整し、ガラスリボンｇ２の冷却速度を調整しつつ、セラミック製のアニールローラ５ａによって、鉛直下方にガラスリボンｇ２を搬送する。

アニール炉４の冷却部６は、徐冷部５で徐冷されたガラスリボンｇ２をさらに十分に冷却するための部位であり、ガラスリボンｇ２を放冷させつつ、ゴム製の支持ローラ６ａによって、鉛直下方にガラスリボンｇ２を搬送する。
そして、アニール炉４の冷却部６で十分に冷却されたガラスリボンｇ２は、アニール炉４の下端から下方に向けて排出され、該アニール炉４の下端に連通する空間である切断室Ｃへと送られる。

このような構成の板ガラス製造設備１は、建屋Ｆの内部において上下複数の階に跨って配置されている。
板ガラス製造設備１は、成形炉２とアニール炉４の徐冷部５が建屋Ｆの４階の成形徐冷室Ａに配置されており、アニール炉４の冷却部６は、建屋Ｆの３階の冷却室Ｂに配置されている。尚、本実施形態で示した成形炉２およびアニール炉４（徐冷部５、冷却部６）の設置階数は例示である。

そして、板ガラス製造設備１は、第一の切断室Ｃ（第一切断室Ｃ１）において、スクライブ装置１０を備えている。
スクライブ装置１０は、ガラスリボンｇ２にスクライブ線を刻設するための装置である。
板ガラス製造設備１を用いた板ガラスＧの製造方法では、スクライブ装置１０によって形成したスクライブ線に沿ってガラスリボンｇ２を折り割って（割断して）、所定長さＬの短尺ガラスｇ３を生成する。

そして、板ガラス製造設備１では、搬送装置（図示せず）によって、短尺ガラスｇ３を水平方向に搬送する。短尺ガラスｇ３は、第二の切断室Ｃ（第二切断室Ｃ２）に配置した切断装置（図示せず）によって、耳部Ｍ１・Ｍ２を切除するとともに、所定の幅Ｗの板ガラスＧを製造する。
尚、板ガラス製造設備１を用いた板ガラスＧの製造方法では、前記切断装置によって、短尺ガラスｇ３の幅方向における第一切断位置ｗ１と第二切断位置ｗ２において、Ｚ軸に対して平行に短尺ガラスｇ３を切断し、両側の耳部Ｍ１、Ｍ２を除去する。尚、第一切断位置ｗ１と第二切断位置ｗ２は距離Ｗだけ離間している。

第一切断位置ｗ１は、スクライブ線の刻設方向Ｓ（以下、スクライブ方向Ｓとも呼ぶ）における上手側に位置しており、該第一切断位置ｗ１において、Ｚ軸に対して平行に短尺ガラスｇ３を切断することで、短尺ガラスｇ３から耳部Ｍ１を切除する。また、第二切断位置ｗ２は、スクライブ方向Ｓにおける下手側に位置しており、該第二切断位置ｗ２において、Ｚ軸に対して平行に短尺ガラスｇ３を切断することで、短尺ガラスｇ３から耳部Ｍ２を切除する。

尚、板ガラス製造設備１では、建屋Ｆの１階において、廃棄するガラスや再利用するガラスを集積するための集積室Ｄを配置しており、折り割りの際等に不良が生じたガラス（不良ガラスｇ４と呼ぶ）を、開口部９から下階に落下させることで、不良ガラスｇ４を１階の集積室Ｄに容易に集積することができるように構成している。

次に、スクライブ装置１０による、スクライブ線の刻設方法について、説明する。
本発明の一実施形態に係る板ガラスＧの製造方法では、スクライブ装置１０によって、ガラスリボンｇ２にスクライブ線を刻設し、スクライブ線に沿ってガラスリボンｇ２を折り割って、短尺ガラスｇ３を成形する構成としている。

図２に示す如く、スクライブ装置１０は、スクライブ工具１１とサポートローラ１２を備えている。
スクライブ工具１１は、ガラスリボンｇ２にスクライブ線を刻設するための工具であり、ダイヤモンド粒子を含有する略円盤状のホイールチップ１１ａを備えている。ホイールチップ１１ａは、ガラスリボンｇ２の幅方向に向けて転動可能に構成されており、ガラスリボンｇ２におけるスクライブ線の刻設位置に押し当てられるとともに、ガラスリボンｇ２の幅方向に変位されることによって、ガラスリボンｇ２にスクライブ線が刻設される。

サポートローラ１２は、ガラスリボンｇ２におけるホイールチップ１１ａの押圧位置の裏側に配置される回転可能なローラ部材であり、ガラスリボンｇ２を傷つけることがない硬度を有する素材（樹脂等）によって構成されている。サポートローラ１２は、ホイールチップ１１ａの変位方向に沿って転動可能に構成されている。

スクライブ工具１１とサポートローラ１２は、変位機構（図示せず）によって変位可能に支持されており、前記変位機構によって、動作が同期されつつスクライブ方向Ｓに向けて変位される。また、スクライブ工具１１とサポートローラ１２は、前記変位機構が備える機構（例えば、カム機構）によって、ガラスリボンｇ２に対して接触および離間するタイミングや接触時の押圧力等が設定されている。

そして、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、ガラスリボンｇ２に対してスクライブ工具１１（ホイールチップ１１ａ）押圧するとともに、その押圧位置におけるガラスリボンｇ２の裏側にサポートローラ１２を配置して、この状態でスクライブ工具１１とサポートローラ１２を変位させることで、ガラスリボンｇ２の変位を規制しながらスクライブ線を刻設する構成としている。

尚、下方に向けて延伸されるガラスリボンｇ２に対して、その幅方向に対して平行にスクライブ線を形成するために、スクライブ工具１１とサポートローラ１２を斜め下方に向けて変位させる構成としており、ガラスリボンｇ２の延伸速度に応じて、スクライブ工具１１およびサポートローラ１２の変位速度と変位方向（水平に対してどの程度傾斜させて変位させるか）を決定している。

スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法について、さらに詳述する。
図２および図３に示す如く、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、スクライブ方向Ｓにおける上手側に位置する耳部Ｍ１に対して、その端部の位置ｘ１からサポートローラ１２を接触させる。このとき、スクライブ工具１１は、まだ接触させないようにしている。

即ち、本発明の一実施形態に係る板ガラスＧの製造方法においては、サポートローラ１２を、ガラスリボンｇ２の第一の耳部Ｍ１側の端部の位置ｘ１から接触させるものである。
このような構成によれば、サポートローラ１２によってガラスリボンｇ２の揺れを抑制した状態で、ガラスリボンｇ２にスクライブ工具１１を接触させることができる。これにより、ガラスリボンｇ２にスクライブ工具１１を接触させたときに、亀裂が生じることを防止できる。

次に、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、スクライブ方向Ｓに向けて、スクライブ工具１１とサポートローラ１２を同期して変位させて、スクライブ方向Ｓにサポートローラ１２を転動させる。そして、ガラスリボンｇ２に対するサポートローラ１２の接触位置が耳部Ｍ１を超えた位置ｘ２となった時点で、ガラスリボンｇ２にスクライブ工具１１を接触させる構成としている。

ここで、スクライブ工具１１をガラスリボンｇ２に接触させる位置ｘ２は、短尺ガラスｇ３における第一切断位置ｗ１に比して、スクライブ方向Ｓにおける上手側の位置としている。

そして、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、スクライブ方向Ｓに向けて、さらに、スクライブ工具１１とサポートローラ１２を同期して変位させることで、スクライブ方向Ｓの下手側（耳部Ｍ２側）に向けて、ガラスリボンｇ２にスクライブ線を刻設していく。

次に、図２および図４に示す如く、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、スクライブ工具１１とサポートローラ１２が、スクライブ方向Ｓにおける下手側に位置する耳部Ｍ２に近づき、サポートローラ１２の接触位置が、耳部Ｍ２の手前の位置ｘ３となったときに、サポートローラ１２を、ガラスリボンｇ２から離間させる構成としている。即ち、サポートローラ１２は、図２に示す範囲Ｐ（位置ｘ１と位置ｘ３の間）において、ガラスリボンｇ２に接触している。

ここで、サポートローラ１２をガラスリボンｇ２から離間させる位置ｘ３は、短尺ガラスｇ３における第二切断位置ｗ２に比して、スクライブ方向Ｓにおける下手側の位置としている。

そして、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、スクライブ工具１１は、スクライブ方向Ｓにおける耳部Ｍ２の端部位置ｘ４までガラスリボンｇ２に押圧し続ける構成としている。即ち、ホイールチップ１１ａは、図２に示す範囲Ｑ（位置ｘ２と位置ｘ４の間）において、ガラスリボンｇ２に接触している。

スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、スクライブ工具１１によって耳部Ｍ２に対してスクライブ線を刻設するときに、ホイールチップ１１ａの裏側にサポートローラ１２を配置しておらず、ホイールチップ１１ａによるガラスリボンｇ２に対する押圧力を抑制しているため、スクライブ線を刻設することによって耳部Ｍ２に亀裂が生じることが防止される。

即ち、本発明の一実施形態に係る板ガラスＧの製造方法においては、スクライブ工具１１を、ガラスリボンｇ２の第二の耳部Ｍ２側の端部の位置ｘ４まで接触させるものである。
このような構成によれば、耳部Ｍ２において亀裂を生じさせることなく、耳部Ｍ２にスクライブ線を刻設することができる。これにより、ガラスリボンｇ２を、スクライブ線に沿って確実に割断することができる。

そして、スクライブ装置１０を用いたスクライブ線の刻設方法では、ガラスリボンｇ２の耳部Ｍ１にはスクライブ線を刻設せず、ガラスリボンｇ２の耳部Ｍ２には、端部までスクライブ線を刻設する構成としている。
このような構成によって、耳部Ｍ１に対してスクライブ線を刻設するときに生じやすい割れを防止するとともに、耳部Ｍ２にはスクライブ線を刻設しておくことによって、耳部Ｍ２側からスクライブ線に沿って亀裂を進展させて、耳部Ｍ１・Ｍ２を含むガラスリボンｇ２を確実に折り割ることができる。

即ち、本発明の一実施形態に係る板ガラスＧの製造方法においては、オーバーフローダウンドロー法によって成形される、幅方向（Ｘ軸方向）の両端部に耳部Ｍ１・Ｍ２を備えたガラスリボンｇ２に対して、ガラスリボンｇ２にスクライブ線を刻設するスクライブ工具１１と、ガラスリボンｇ２のスクライブ工具１１によるスクライブ位置の裏側を支持するサポートローラ１２と、を備えたスクライブ装置１０によって、ガラスリボンｇ２の幅方向に略平行なスクライブ線を刻設し、スクライブ線に沿ってガラスリボンｇ２を折り割って短尺ガラスｇ３を生成し、さらに、短尺ガラスｇ３から耳部Ｍ１・Ｍ２を切断して板ガラスＧを製造する方法であって、スクライブ工具１１を、スクライブ工具１１によるスクライブ方向Ｓの上手側に位置する第一の耳部Ｍ１を超えた位置で、かつ、短尺ガラスｇ３における耳部Ｍ１側の第一切断位置ｗ１より手前の位置ｘ２から、ガラスリボンｇ２に接触させて、かつ、サポートローラ１２を、スクライブ工具１１によるスクライブ方向Ｓの下手側に位置する第二の耳部Ｍ２の手前の位置で、かつ、短尺ガラスｇ３における耳部Ｍ２側の第二切断位置ｗ２を超えた位置ｘ３で、ガラスリボンｇ２から離間させるものである。
このような構成によれば、ガラスリボンｇ２にスクライブ線を刻設する際に、ガラスリボンｇ２の耳部Ｍ１・Ｍ２から亀裂が生じることを防止することができる。これにより、板ガラスＧの製造効率の改善を実現することができる。

尚、本発明の一実施形態に係る板ガラスＧの製造方法では、オーバーフローダウンドロー法によりガラスリボンｇ２を成形する場合を例示しているが、本発明の一実施形態に係る板ガラスＧの製造方法は、ガラスリボンｇ２の成形方法をオーバーフローダウンドロー法に限定するものではなく、その他のダウンドロー法（例えば、スロットダウンドロー法）によって、ガラスリボンｇ２を成形する構成であってもよい。

１０ スクライブ装置
１１ スクライブ工具
１２ サポートローラ
Ｇ 板ガラス
ｇ２ ガラスリボン
ｇ３ 短尺ガラス
Ｍ１ 耳部（第一の耳部）
Ｍ２ 耳部（第二の耳部）
ｗ１ 第一切断位置
ｗ２ 第二切断位置
ｘ１ 位置（サポートローラの接触位置）
ｘ２ 位置（スクライブ工具の接触位置）
ｘ３ 位置（サポートローラの離間位置）
ｘ４ 位置（スクライブ工具の離間位置）
Ｓ スクライブ方向

Claims (3)

1. ダウンドロー法によって成形される、幅方向の両端部に耳部を備えたガラスリボンに対して、
   前記ガラスリボンにスクライブ線を刻設するスクライブ工具と、前記ガラスリボンの前記スクライブ工具によるスクライブ位置の裏側を支持するサポートローラと、を備えたスクライブ装置によって、
   前記ガラスリボンの幅方向に略平行なスクライブ線を刻設し、
   前記スクライブ線に沿って前記ガラスリボンを折り割って短尺ガラスを生成し、
   さらに、前記短尺ガラスから前記耳部を切断して板ガラスを製造する方法であって、
   前記スクライブ工具を、
   前記スクライブ工具によるスクライブ方向の上手側に位置する第一の前記耳部を超えた位置で、かつ、前記短尺ガラスにおける前記第一の耳部側の第一の切断位置より手前の位置から、前記ガラスリボンに接触させて、かつ、
   前記サポートローラを、
   前記スクライブ工具によるスクライブ方向の下手側に位置する第二の前記耳部の手前の位置で、かつ、前記短尺ガラスにおける前記第二の耳部側の第二の切断位置を超えた位置で、前記ガラスリボンから離間させる、
   ことを特徴とする板ガラスの製造方法。
2. 前記スクライブ工具を、
   前記ガラスリボンの前記第二の耳部側の端部まで接触させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
3. 前記サポートローラを、
   前記ガラスリボンの前記第一の耳部側の端部から接触させる、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の板ガラスの製造方法。

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