JP2020097503A - ガラス板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスリボンを成形してガラス板を切り出すまでの間にガラスリボンに縦割れが発生する確率を低減しつつ、ガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割りする際のガラス粉の飛散量を少なくする。【解決手段】成形体２の直下方でガラスリボンＧの幅方向端部を冷却する冷却ローラ３と、冷却ローラ３よりも下方に配置されてガラスリボンＧを下方に送る搬送ローラ４とを有し、搬送ローラ４の下方位置でガラスリボンＧにスクライブ線Ｓを刻設し、ガラスリボンＧをスクライブ線Ｓに沿って折り割ることでガラス板ＧＰを製造する方法において、ガラスリボンＧの搬送ローラ４との接触部Ｇ１を冷却ローラ３との接触部Ｇ２よりも幅方向中央側に位置させ、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２を、ガラスリボンＧの搬送ローラ４との接触部Ｇ１と冷却ローラ３との接触部Ｇ２との間に位置させる。【選択図】図２

Description

本発明は、ガラス板の製造方法に係り、詳しくは、ダウンドロー法で成形したガラスリボンからガラス板を切り出す製造方法に関する。

周知のように、ダウンドロー法（例えばオーバーフローダウンドロー法）を用いたガラス板の製造方法は、ガラスリボンを成形する成形工程と、成形されたガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程とを備えている。

具体例として、特許文献１には、成形体の直下方でガラスリボンの幅方向端部を冷却する冷却ローラ（板引きローラ）と、冷却ローラよりも下方に配置されてガラスリボンを下方に送る複数の搬送ローラ（アニールローラ及び支持ローラ）とを用いて成形工程を行うことが開示されている。また、特許文献１には、複数の搬送ローラの下方位置でガラスリボンにスクライブ線を刻設し、このガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割ることで、短尺のガラス板を切り出す切り出し工程も開示されている。

一方、特許文献１（同文献の図４等）には、切り出し工程を行う際に、ガラスリボンの幅方向端部（幅方向中央部よりも厚肉の耳部）にスクライブチップでスクライブ線を刻設することが開示されている。詳しくは、同文献には、スクライブ線の終点を、ガラスリボンの一方側の幅方向端部に位置させることが開示されている。そして、ガラスリボンの幅方向端部は、冷却ローラとの接触部に相当する（同文献の図１参照）。

さらに、特許文献１（同文献の図１）には、成形工程を行う際に、ガラスリボンの冷却ローラとの接触部と搬送ローラとの接触部とが幅方向でオーバーラップしている状態が開示されている。

特開２０１８‐９０４４８号公報

一般に、ダウンドロー法で成形されるガラスリボンの冷却ローラとの接触部は、強度が不十分である。そのため、この接触部にスクライブ線の始点及び終点を位置させると、この接触部を起点としてガラスリボンに縦割れ（ガラスリボンの長さ方向に沿う割れ）が発生するおそれがある。縦割れの発生を防止する観点では、特許文献１に開示されたスクライブ線の刻設位置は好ましくない。

また、縦割れの発生を防止するために、仮に、ガラスリボンの冷却ローラとの接触部及び搬送ローラとの接触部の双方よりも幅方向中央側に、スクライブ線の始点及び終点を位置させると、スクライブ線が形成されていない部位の幅方向寸法が長くなる。そのため、このガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割りした場合には、多量のガラス粉が飛散するという問題が生じる。

さらに、ダウンドロー法で成形されるガラスリボンの冷却ローラとの接触部は、該ガラスリボンの幅方向中央側の部位と比較して表面が平滑ではない。そのため、特許文献１に開示のように、冷却ローラとの接触部と搬送ローラとの接触部とがガラスリボンの幅方向でオーバーラップしていると、搬送ローラの表面が、冷却ローラとの接触部における平滑でない表面に接触する。この状態の下では、経時使用に伴って搬送ローラの表面に摩耗による凹凸が形成されるおそれがある。この搬送ローラの表面の凹部にガラス粉が入り込むと、搬送ローラとの接触部に傷が入る等により該接触部の強度低下を招くおそれがある。そのため、ガラスリボンが下方に送られている間に、この接触部を起点としてガラスリボンに縦割れが発生し易くなる。

以上の観点から、本発明は、ガラスリボンを成形してガラス板を切り出すまでの間にガラスリボンに縦割れが発生する事態を抑止しつつ、ガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割りする際のガラス粉の飛散量を少なくすることを課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明は、ダウンドロー法によってガラスリボンを成形する成形工程と、成形されたガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程とを備え、前記成形工程では、冷却ローラがガラスリボンの幅方向端部を冷却する処理と、前記冷却ローラよりも下方に配置された搬送ローラがガラスリボンを下方に送る処理とが行われ、前記切り出し工程では、下方に送られているガラスリボンに前記搬送ローラよりも下方位置でスクライブ線を刻設する処理と、前記スクライブ線に沿ってガラスリボンを折り割る処理とが行われるガラス板の製造方法であって、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部を前記冷却ローラとの接触部よりも幅方向中央側に位置させ、前記スクライブ線の始点及び終点を、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部と前記冷却ローラとの接触部との間に位置させることに特徴づけられる。ここで、上記の「接触部」は、冷却ローラ及び搬送ローラがそれぞれガラスリボンに接触している部位に限られず、接触した跡となる部位をも含む（以下、同様）。

このような構成によれば、ガラスリボンの搬送ローラとの接触部と冷却ローラとの接触部とが幅方向でオーバーラップしていない。そのため、冷却ローラとの接触部の表面が平滑でなくても、搬送ローラの表面がその平滑でない表面に接触しない。これにより、搬送ローラの表面には摩耗による凹凸が形成されなくなり、搬送ローラとの接触部の強度低下が抑制される。その結果、成形工程で搬送ローラがガラスリボンを送る際に搬送ローラとの接触部を起点としてガラスリボンに縦割れが発生する事態を抑止することができる。しかも、スクライブ線は、冷却ローラとの接触部に到達していない。そのため、冷却ローラとの接触部は、スクライブ線を刻設することによる影響を受け難くなる。その結果、切り出し工程でスクライブ線を刻設する際に冷却ローラとの接触部を起点としてガラスリボンに縦割れが発生する事態をも抑止することができる。加えて、スクライブ線は、搬送ローラとの接触部を通過（横断）している。そのため、ガラスリボンにスクライブ線が形成されない部位の幅方向寸法を短くすることができる。その結果、切り出し工程でガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割りする際のガラス粉の飛散量を少なくすることができる。

この方法において、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部の強度が低下した場合に、前記スクライブ線の始点及び終点の位置を、該接触部よりも幅方向中央側の位置に変更するようにしてもよい。

このようにすれば、スクライブ線の始点及び終点の位置を変更することで、スクライブ線が搬送ローラとの接触部と干渉しなくなる。そのため、成形工程で搬送ローラがガラスリボンを送るのに伴い、ガラスリボンの搬送ローラとの接触部の強度が低下した場合であっても、搬送ローラとの接触部を起点としてガラスリボンに破損が生じる事態を確実に抑止することができる。例えば、搬送ローラの表面は、経時使用に伴って、ガラスリボンとの接触により傷が付いて毛羽立った状態になると共に、ガラス粉が付着した状態になる。そのため、搬送ローラとの接触部に傷が入る等によって該接触部の強度が低下する。このような状態で、既述のようにスクライブ線が搬送ローラとの接触部を通過するようにしたならば、その接触部を起点としてガラスリボンが破損する場合がある。本発明では、このような場合に、スクライブ線の刻設位置を変更して、スクライブ線が搬送ローラとの接触部と干渉しないようにしている。

また、この方法において、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部の強度が回復した場合に、前記スクライブ線の始点及び終点の位置を、ガラスリボンの前記冷却ローラとの接触部と前記搬送ローラとの接触部との間の位置に戻すようにしてもよい。

このようにすれば、一旦変更したスクライブ線の始点及び終点の位置が、当初の位置に戻される。これにより、元通りに、成形工程及び切り出し工程で搬送ローラとの接触部及び冷却ローラとの接触部を起点としてガラスリボンに縦割れが発生する事態を抑止しつつ、切り出し工程で折り割りする際のガラス粉の飛散量を少なくすることができる。この場合、搬送ローラとの接触部の強度を回復する手法としては、例えば、搬送ローラを交換すること等が挙げられる。

本発明によれば、ガラスリボンを成形してガラス板を切り出すまでの間にガラスリボンに縦割れが発生する事態を抑止しつつ、ガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割りする際のガラス粉の飛散量を少なくすることができる。

本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法の主たる工程を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法の実施に用いられる製造装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法の実施に用いられる製造装置の概略構成を示す縦断側面である。 本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法の切り出し工程を実施している一の状態を示すガラスリボンの要部拡大横断平面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法の切り出し工程を実施している他の状態を示すガラスリボンの要部拡大横断平面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法が実施された後の製造装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法の実施に用いられる製造装置の概略構成を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法について添付図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るガラス板の製造方法は、大別すると、オーバーフローダウンドロー法によってガラスリボンを成形する成形工程Ａ１と、成形されたガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程Ａ２とを備える。成形工程Ａ１では、ガラスリボンの幅方向端部を冷却する端部冷却処理と、ガラスリボンを下方に送る搬送処理とが行われる。また、切り出し工程Ａ２では、ガラスリボンにスクライブ線を刻設するスクライブ処理と、ガラスリボンをスクライブ線に沿って折り割る折割処理とが行われる。

図２及び図３は、成形工程Ａ１及び切り出し工程Ａ２を実行するために用いられるガラス板の製造装置１を例示している。これら各図に示すように、ガラス板の製造装置１は、成形体２の直下方に配置されてガラスリボンＧの幅方向端部を冷却する冷却ローラ３と、冷却ローラ３の下方に配置されてガラスリボンＧを下方に送る搬送ローラ４とを有する。また、この製造装置１は、下方に送られているガラスリボンＧに搬送ローラ４よりも下方位置でスクライブ線Ｓを刻設するスクライブチップ５と、この刻設されたスクライブ線Ｓに沿ってガラスリボンＧを折り割る折割装置６とを有する。

冷却ローラ３は、成形体２と共に成形炉の内部空間に配設される片持ちのローラである。図２に示す正面視では、冷却ローラ３が左右に一対備えられ、図３に示す側面視では、それら冷却ローラ３がガラスリボンＧを前後両側から挟持している。搬送ローラ４は、アニール炉の内部空間（冷却ゾーンを含む）に例えば上下複数段（図例では一段）に配設される。図２に示す側面視では、搬送ローラ４がローラ軸４ｘの左右両側に装着され、図３に示す側面視では、それら搬送ローラ４がガラスリボンＧを前後両側から挟持している。なお、搬送ローラ４が上下複数段に配設される場合には、最下段の搬送ローラ４の下方位置でガラスリボンＧにスクライブ線Ｓが刻設される。また、ガラスリボンＧは、全ての段の搬送ローラ４によって挟持されていなくてもよく、少なくとも一段の搬送ローラ４によって挟持されていればよい。

以下、本実施形態に係るガラス板の製造方法を詳細に説明する。

図２に示すように、成形工程Ａ１では、搬送ローラ４を冷却ローラ３よりも幅方向中央側に位置させている。加えて、成形工程Ａ１では、ガラスリボンＧの搬送ローラ４との接触部Ｇ１（以下、第一接触部Ｇ１という）を、冷却ローラ３との接触部Ｇ２（以下、第二接触部Ｇ２という）よりも幅方向中央側に位置させている。図２には、第一接触部Ｇ１を、相対的にピッチの大きいクロスハッチングを付した筋状の領域として図示し、第二接触部Ｇ２を、相対的にピッチの小さいクロスハッチングを付した筋状の領域として図示している。この場合、図例とは異なり、搬送ローラ４と冷却ローラ３とが幅方向でオーバーラップしていても、第一接触部Ｇ１と第二接触部Ｇ２とが幅方向でオーバーラップしていなければよい。

成形工程Ａ１で成形されたガラスリボンＧに対しては、切り出し工程Ａ２でスクライブ線Ｓを刻設する。具体的には、ガラスリボンＧが下方に送られているため、スクライブチップ５を、ガラスリボンＧの前面側で幅方向に対して斜め下方に移動させる。これにより、図示のように、ガラスリボンＧに幅方向（水平方向）に沿う直線状のスクライブ線Ｓが刻設される。なお、ガラスリボンＧの後面側には、スクライブチップ５の押圧力を受ける定盤に相当する部材、或いは、スクライブチップ５と同期して移動するサポートローラ等（図示略）が配置される。

ガラスリボンＧに刻設されるスクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２は、何れも、第一接触部Ｇ１と第二接触部Ｇ２との間に位置している。したがって、スクライブ線Ｓは、第一接触部Ｇ１を通過（横断）しているが、第二接触部Ｇ２には到達していない。なお、第二接触部Ｇ２は、表面が平滑でなく凹凸が形成されているために視認することができるが、第一接触部Ｇ１は、視認することができる場合とできない場合とがある。

図４は、スクライブチップ５によってスクライブ線Ｓが刻設されたガラスリボンＧの要部を示す横断平面図（ハッチングを省略した図）である。なお、本実施形態では、スクライブチップ５として、けがき工具を使用しているが、これに代えて、スクライブホイール等を使用してもよい。同図に示すように、ガラスリボンＧの幅方向端部Ｇｘは、幅方向中央側寄り部Ｇｙよりも板厚が厚くなっている。ガラスリボンＧの幅方向中央側寄り部Ｇｙは、幅方向中央と板厚が同一であって、全長に亘って板厚が均一とされている。ガラスリボンＧの幅方向端部Ｇｘと幅方向中央側寄り部Ｇｙとの間には、幅方向中央側に移行するに連れて板厚が漸次薄くなる板厚変化部Ｇｚが形成されている。

図例では、第一接触部Ｇ１が、ガラスリボンＧの幅方向中央側寄り部Ｇｙに位置している。第二接触部Ｇ２は、ガラスリボンＧの幅方向端部Ｇｘにおける冷却ローラ３が接触する部位である。また、図例では、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２が、ガラスリボンＧの幅方向中央側寄り部Ｇｙに位置している。

スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２から第一接触部Ｇ１までの幅方向離隔寸法Ｌ１は、１０ｍｍ以上であることが好ましく、且つ、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２から第二接触部Ｇ２までの幅方向離隔寸法Ｌ２は、１０ｍｍ以上であることが好ましい。上記寸法Ｌ１が、１０ｍｍ未満であると、ガラスリボンＧにスクライブ線Ｓが形成されない部位の幅方向寸法が長くなり過ぎて、折り割りを行う際に多量のガラス粉が飛散する。一方、上記寸法Ｌ２が、１０ｍｍ未満であると、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２が第二接触部Ｇ２に近づき過ぎて、スクライブ線Ｓを刻設する際に第二接触部Ｇ２を起点としてガラスリボンＧに縦割れが発生するおそれがある。したがって、上記寸法Ｌ１、Ｌ２が上記の数値範囲内にあれば、これらの不具合が回避され得る。

なお、図５に示すように、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２を、ガラスリボンＧの板厚変化部Ｇｚに位置させてもよいが、この場合、板厚変化部Ｇｚの板厚は変動しやすいことから、スクライブ線Ｓの深さの変動によってスクライブチップ５が消耗してスクライブチップ５の寿命が短くなる。これを防止する観点から、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２を、ガラスリボンＧの幅方向中央側寄り部Ｇｙに位置させることが好ましい。

切り出し工程Ａ２では、スクライブ線Ｓを刻設した後、折割装置６によってガラスリボンＧをスクライブ線Ｓに沿って折り割ることで、図６に示すようにガラス板ＧＰを切り出す。折割装置６は、ガラスリボンＧを折り曲げることによって折り割りを行う構成であってもよく、或いは、スクライブ線Ｓの刻設部位を後面側から突き工具（例えばブレード）で突き押すことによって折り割りを行う構成であってもよい。

上述の本実施形態に係るガラス板の製造方法によれば、次に示すような効果を奏する。ガラスリボンＧの第一接触部Ｇ１と第二接触部Ｇ２は、幅方向でオーバーラップしていない。そのため、搬送ローラ４の表面は、第二接触部Ｇ２の凹凸の影響を受けない。これにより、搬送ローラ４の表面にガラス粉が入り込む等の不具合が生じなくなって、第一接触部Ｇ１の強度低下が抑制される。その結果、成形工程Ａ１で搬送ローラ４がガラスリボンＧを送る際に第一接触部Ｇ１を起点としてガラスリボンＧに縦割れが発生する事態を抑止することができる。

さらに、ガラスリボンＧの第二接触部Ｇ２は、表面に凹凸が形成されているために強度が低い。しかし、スクライブ線Ｓは、第二接触部Ｇ２に到達していない。そのため、第二接触部Ｇ２は、スクライブ線Ｓを刻設することによる影響を受け難い。その結果、切り出し工程Ａ２でスクライブ線Ｓを刻設する際に第二接触部Ｇ２を起点としてガラスリボンＧに縦割れが発生する事態を抑止することができる。一方、スクライブ線Ｓは、第一接触部Ｇ１を通過している。そのため、ガラスリボンＧにスクライブ線Ｓが形成されない部位の幅方向寸法を短くすることができる。その結果、切り出し工程Ａ２でガラスリボンＧをスクライブ線Ｓに沿って折り割る際のガラス粉の飛散量を少なくすることができる。

本実施形態に係るガラス板の製造方法は、既述のような処理に加えて、以下に示すような処理も行う。

成形工程Ａ１で成形されるガラスリボンＧに対して切り出し工程Ａ２が繰り返し行われている間に、ガラスリボンＧの第一接触部Ｇ１の強度が低下する場合がある。これは、搬送ローラ４の表面が、経時使用に伴って、接触傷の発生等により毛羽立った状態になると共に、ガラス粉が付着した状態になり、このような状態の搬送ローラ４が、第一接触部Ｇ１に傷等を入れることによる。ガラスリボンＧの第一接触部Ｇ１の強度が低下した結果、ガラスリボンＧが破損に至る場合もある。この種の強度低下や破損が生じた場合には、図７に示すように、ガラスリボンＧに刻設されるスクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２の位置を、第一接触部Ｇ１よりも幅方向中央側の位置に変更する。この場合、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２から第一接触部Ｇ１までの幅方向離隔寸法Ｌ３は、１０〜１００ｍｍとすることが好ましい。このようにすれば、ガラスリボンＧに刻設されるスクライブ線Ｓが、第一接触部Ｇ１と干渉しなくなるため、第一接触部Ｇ１を起点としてガラスリボンＧに破損が生じる事態を確実に抑止することができる。

さらに、このような状態で切り出し工程Ａ２が行われている間に、ガラスリボンＧの第一接触部Ｇ１の強度が、第一接触部Ｇ１を起点とするガラスリボンＧの破損が発生しない程度まで回復する場合がある。第一接触部Ｇ１の強度を回復するための手法としては、例えば、搬送ローラ４を交換すること等が挙げられる。そして、このような場合には、スクライブ線Ｓの始点Ｓ１及び終点Ｓ２の位置を、図４或いは図５に基づいて説明した位置に戻す。このようにすれば、元通りに、第一接触部Ｇ１及び第二接触部Ｇ２を起点としてガラスリボンＧに破損が発生する事態を抑止しつつ、折り割りする際のガラス粉の飛散量を少なくすることができる。

なお、以上の実施形態では、成形工程Ａ１でオーバーフローダウンドロー法を用いてガラスリボンＧを成形するようにしたが、スロットダウンドロー法等の他のダウンドロー法を用いてガラスリボンＧを成形するようにしてもよい。

１ ガラス板の製造装置
３ 冷却ローラ
４ 搬送ローラ
Ａ１ 成形工程
Ａ２ 切り出し工程
Ｇ ガラスリボン
Ｇ１ 搬送ローラとの接触部（第一接触部）
Ｇ２ 冷却ローラとの接触部（第二接触部）
ＧＰ ガラス板
Ｇｘ ガラスリボンの幅方向端部
Ｓ スクライブ線
Ｓ１ スクライブ線の始点
Ｓ２ スクライブ線の終点

Claims (3)

1. ダウンドロー法によってガラスリボンを成形する成形工程と、成形されたガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程とを備え、
   前記成形工程では、冷却ローラがガラスリボンの幅方向端部を冷却する処理と、前記冷却ローラよりも下方に配置された搬送ローラがガラスリボンを下方に送る処理とが行われ、
   前記切り出し工程では、下方に送られているガラスリボンに前記搬送ローラよりも下方位置でスクライブ線を刻設する処理と、前記スクライブ線に沿ってガラスリボンを折り割る処理とが行われるガラス板の製造方法であって、
   ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部を前記冷却ローラとの接触部よりも幅方向中央側に位置させ、
   前記スクライブ線の始点及び終点を、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部と前記冷却ローラとの接触部との間に位置させることを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 請求項１に記載のガラス板の製造方法において、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部の強度が低下した場合に、前記スクライブ線の始点及び終点の位置を、該接触部よりも幅方向中央側の位置に変更することを特徴とするガラス板の製造方法。
3. 請求項２に記載のガラス板の製造方法において、ガラスリボンの前記搬送ローラとの接触部の強度が回復した場合に、前記スクライブ線の始点及び終点の位置を、ガラスリボンの前記冷却ローラとの接触部と前記搬送ローラとの接触部との間の位置に戻すことを特徴とするガラス板の製造方法。

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