JP4955717B2 - Glass forming equipment - Google Patents
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Description
本発明は、オーバーフローダウンドロー法により板ガラスを製造する際に用いられるガラス成形装置に関する。 The present invention relates to a glass forming apparatus used when producing plate glass by an overflow down draw method.
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(以下、「FPD」という。)のガラス基板には、厚さが例えば0.5〜0.7mmと薄い板ガラスが用いられている。このFPDガラス基板用の板ガラスはサイズが大きなものであり、例えば第1世代では300×400mmであるが、第10世代になると2850×3050mmとなる。 As a glass substrate of a flat panel display (hereinafter referred to as “FPD”) such as a liquid crystal display or a plasma display, a thin plate glass having a thickness of, for example, 0.5 to 0.7 mm is used. The plate glass for the FPD glass substrate has a large size, for example, 300 × 400 mm in the first generation, but becomes 2850 × 3050 mm in the tenth generation.
このようなFPDガラス基用板ガラスを製造するには、オーバーフローダウンドロー法が最もよく使用される。オーバーフローダウンドロー法では、溶融ガラスをガラス成形装置に通すことで帯状のガラスリボンが連続的に成形される。その際、ガラスリボンが下方へ引き下げられ、その引き下げ速度によって厚みの調整が行われる。その後、ガラスリボンが所定長さで切断されて、板ガラスが製造される。 The overflow downdraw method is most often used to manufacture such FPD glass-based plate glass. In the overflow downdraw method, a glass ribbon is continuously formed by passing molten glass through a glass forming apparatus. At that time, the glass ribbon is pulled downward, and the thickness is adjusted by the pulling speed. Then, a glass ribbon is cut | disconnected by predetermined length, and plate glass is manufactured.
例えば、特許文献1には、図6に示すようなガラス成形装置10が記載されている。このガラス成形装置10は、所方向に延びる断面楔状の本体11と、本体11の両側面12に沿って流下する溶融ガラスの幅を規制する一対のガイド12とを備えている。
For example, Patent Document 1 describes a
ガラス成形装置10により成形されるガラスリボン15は、図7(a)に示すように、幅方向の両端部である耳部15aに至るまで均一な厚みであることが好ましい。しかしながら、特許文献1に記載のガラス成形装置10では、ガラス成形装置10の先端部分(下端部分)の溶融ガラスの粘度が例えば50,000Pa・s(1,100℃)程度である場合には、図7(b)に示すように、耳部15aがガラスリボンの長手方向に波打ちながら二叉状に開いてしまうことがある。このように耳部15aが開いてしまうと、ガラスリボン15の形状不良が生じたり、または割れの原因となって連続操業に支障をきたすおそれがある。
As shown in FIG. 7A, the
これを防止するためには、ガラス成形装置10の先端部分の溶融ガラスの粘度を例えば4,000Pa・s(1,200℃)程度と低くして溶融ガラスの流動性を向上させることが効果的であるが、このように溶融ガラスの粘度を下げるために溶融ガラスの温度を上げてしまうと、主に耐火煉瓦で構成された高価なガラス成形装置10の寿命が低下することになる。
In order to prevent this, it is effective to improve the fluidity of the molten glass by reducing the viscosity of the molten glass at the tip of the
本発明は、このような事情に鑑み、溶融ガラスの粘度が相対的に高くても耳部の形状が安定したガラスリボンを成形することができるガラス成形装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a glass forming apparatus capable of forming a glass ribbon in which the shape of the ear portion is stable even when the viscosity of the molten glass is relatively high.
本発明の発明者は、前記目的を達成するためにガイドの形状に着目し、ガイドの形状を工夫することにより前記のような耳部の開きを抑制できるのではないかと考えた。すなわち、特許文献1に記載されたガラス成形装置10では、図6に示すようにガイド12が矩形状の輪郭を有しており、その下端部がフラットになっているので、溶融ガラスがガイドに接触した状態のまま本体から離れることになる。そこで、本発明の発明者は、これを改善することを思い付いた。
The inventor of the present invention pays attention to the shape of the guide in order to achieve the object, and thought that the opening of the ear portion as described above can be suppressed by devising the shape of the guide. That is, in the
本発明は、このような観点からなされたものであり、溶融ガラスが供給される供給溝が形成された上面、および前記供給溝から前記上面に沿って当該供給溝の両側に溢れ出し、前記上面の両端部から流れ落ちる溶融ガラスを誘導して融合させる一対の壁面を有する本体と、互いに対向するように前記本体から周囲に張り出し、前記一対の壁面に沿って流下する溶融ガラスの幅を規制する一対のガイドと、を備え、前記一対のガイドのそれぞれは、互いに対向する方向から見たときに、前記一対の壁面の下端部同士が交わって形成される稜線上の点を頂点とする、前記本体よりも大きな角度で下向きに尖った輪郭を有している、ガラス成形装置を提供する。 The present invention has been made from such a viewpoint, and an upper surface on which a supply groove to which molten glass is supplied is formed, and overflows from the supply groove to both sides of the supply groove along the upper surface. A body having a pair of wall surfaces for inducing and fusing the molten glass flowing down from both ends of the glass, and a pair for regulating the width of the molten glass projecting from the body so as to face each other and flowing down along the pair of wall surfaces Each of the pair of guides , the main body having a vertex on a ridge line formed by the lower ends of the pair of wall surfaces intersecting each other when viewed from a direction facing each other. A glass forming apparatus is provided having a downwardly sharpened profile at a larger angle .
前記の構成によれば、ガイドが下向きに尖った輪郭を有しており、その頂点が一対の壁面の下端部同士が交わって形成される稜線上に位置しているので、ガイドに接する部分の溶融ガラスは、ガイドとの接触量を減らしながら前記の稜線に向かって流れ、最終的には接触量がゼロになった状態で本体から離れるようになる。このため、溶融ガラスの粘度が相対的に高くても、耳部の形状が安定したガラスリボンを成形することができる。 According to the above configuration, the guide has a downwardly sharp outline, and the apex thereof is located on the ridge line formed by the lower ends of the pair of wall surfaces intersecting each other. The molten glass flows toward the ridge line while reducing the amount of contact with the guide, and finally leaves the main body in a state where the amount of contact becomes zero. For this reason, even if the viscosity of the molten glass is relatively high, a glass ribbon having a stable shape of the ear portion can be formed.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description relates to an example of the present invention, and the present invention is not limited to these.
図1および図2に示すように、本発明の一実施形態に係るガラス成形装置1は、水平面上の一方向に延びる本体2と、この本体2に固定された一対のガイド3とを備えている。なお、本明細書では、説明の便宜のために、本体2の延びる方向(図1では左右方向)を前後方向、これと直交する水平方向を左右方向といい、特に図1の左側を前方、図1の右側を後方という。
As shown in FIGS. 1 and 2, a glass forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a
本体2は、下向きに尖る五角形楔状(幅狭のホームベース状)の断面形状となっており、水平面と平行な長方形状の上面21と、この上面21の左右方向の両端部から下方に向かう一対の壁面23とを有している。なお、上面21は、水平面と平行である必要はなく、例えば前方に向かって前下がりの傾斜面または曲面となっていてもよい。
The
上面21には、前後方向に延びる供給溝22が形成されている。この供給溝22の長さは、上面21の前後両端部を少し残す程度に設定されていて、供給溝22の開口22aは上面21よりも一回り小さな長方形状をなしている。また、供給溝22の底面22bは、前方に向かって上り勾配の傾斜面となっている。なお、底面22bは前方に向かって湾曲しながら上る曲面となっていてもよい。また、供給溝22は底面22bを有する断面コ字状のものである必要はなく、例えば断面V字状のものであってもよい。
A
供給溝22には、本体2の後方から図示しない供給管を通じて溶融ガラス5が供給されるようになっている。そして、図示しない供給管から供給溝22内に溶融ガラス5が供給されると、溶融ガラス5は供給溝22内を前方に向かって流れながら、供給溝22から上面21に沿って左右両側に溢れ出し、上面21の左右両端部から流れ落ちるようになる。
The
一対の壁面23は、上面21の左右両端部から流れ落ちる溶融ガラス5を誘導して融合させるものであり、それらの下端部同士が交わることにより前後方向に延びる稜線24が形成されている。具体的に、一対の壁面23のそれぞれは、上面21の左端部または右端部から垂直に垂れ下がる垂直面23aと、この垂直面23aの下端部から互いに近づくように内向きに傾斜する傾斜面23bとからなっている。そして、上面21の左右両端部から流れ落ちる溶融ガラス5は、それぞれ壁面23に沿って流下し、稜線24の下方で融合する。これにより帯状のガラスリボン50が連続して成形される。
The pair of
一対のガイド3は、前後方向で互いに対向し、両壁面23に沿って流下する溶融ガラス5の幅を規制する、前後方向に扁平な板状のものである。一対のガイド3は、それらの内側面(他方のガイド3側を向く面)3aが供給溝22の開口22aにおける前後方向の短辺と合致する位置に配置されている。また、一対のガイド3のそれぞれは、図3に示すように前後方向から見たときに、壁面23同士が交わる稜線24上の点を頂点とする、本体2よりも大きな角度で下向きに尖った輪郭を有している。すなわち、各ガイド3の下向きに尖る先端33は、稜線24上に位置している。本実施形態では、各ガイド3の輪郭は、上側の3辺が互いに垂直に交わり、下側の4辺が斜めを向く、左右対称な七角形状をなしている。
The pair of
より詳しくは、各ガイド3は、一対の壁面23のそれぞれに沿って上下方向に延びる縦ガイド部32と、本体2の上面21上に位置し、縦ガイド部32の上端部とつながる横ガイド部31とを有している。さらに、縦ガイド部32は、垂直面23aに沿う垂直部32aと、傾斜面23bに沿う傾斜部32bとを含んでいる。そして、傾斜部32bの下部の所定領域(先端33から当該傾斜部32bの1/3程度)が稜線24に向かって尖っていて、縦ガイド部32bが下方に向かって先細りとなっている。
More specifically, each
次に、本実施形態のガラス成形装置1の作用を説明する。 Next, the operation of the glass forming apparatus 1 of the present embodiment will be described.
まず、比較のために、図6に示す従来のガラス成形装置10の作用について、図4(b)を参照して説明する。従来のガラス成形装置10では、ガイド12の下端部12aがフラットになっているので、溶融ガラスがガイド12に接触した状態のまま本体11から離れることになる。別の見方をすれば、ガイド12に接する部分の溶融ガラスは、壁面11aだけでなくガイド12を伝って流下するようになり、図4(b)中に矢印bで示すように流下する方向が壁面11aに沿った方向ではなくそれから少し開いた方向になる。これにより、ガイド12に接する部分の溶融ガラスの軌跡L2は、ガラス成形装置10の中央部での軌跡L1よりも開いてしまう。
First, for comparison, the operation of the conventional
これに対し、本実施形態のガラス成形装置1では、図4(a)に示すように、下向きに尖るガイド3の先端33が稜線24上に位置しているので、ガイドに接する部分の溶融ガラス5は、ガイド3との接触量を減らしながら稜線24に向かって流れるようになる。すなわち、ガイド3に接する部分の溶融ガラス5は、ガイド3の傾斜部32bを伝って流下することにより、図4(a)中に矢印aで示すように稜線24に向かって収束させられるようになる。そして、ガイド3に接する部分の溶融ガラス5は、最終的にはガイド3との接触量がゼロになった状態で本体2から離れる。このため、溶融ガラス5の粘度が例えば100,000Pa・s(1,050℃)程度と相対的に高くても、図7(a)に示すように耳部50aの形状が安定したガラスリボン50を成形することができる。
On the other hand, in the glass forming apparatus 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
なお、前記実施形態では、前後方向から見たときのガイド3の輪郭が七角形状になっているが、ガイド3の輪郭は、稜線24上の点を頂点とする下向きに尖ったものであればよく、特に限定されるものではない。例えば図5(a)に示すように、傾斜部32bの全体が稜線24に向かって尖っていて、ガイド3の輪郭が五角形状になっていてもよい。
In the above-described embodiment, the outline of the
また、傾斜部32bの下部または全体が稜線24に向かって尖る形状は、鋭利な三角形状である必要はなく、例えば図5(b)に示すように、外側の辺が円弧状を描いていてもよい。
Further, the shape in which the lower part or the whole of the
さらに、縦ガイド部32bは、例えば図5(c)に示すように、垂直部32aから傾斜部32bにかけて連続する曲線を描きながら下方に向かって先細りとなっていてもよい。
Further, as shown in FIG. 5C, for example, the
また、ガイド部3は、前後方向に扁平な板状のものである必要はなく、内側面3aのうち壁面23と交わる部分が壁面23と直交するものであればよい。例えば、ガイド部3は、図6に示す従来のガラス成形装置10と同様に横ガイド部31の中央部が外側に張り出す形状となっていてもよいし、あるいは外側面が外側に膨らむような三次元的な形状となっていてもよい。
Moreover, the
本発明は、FPDガラス基板用の板ガラスを製造する際に用いられるガラス成形装置に特に好適である。 The present invention is particularly suitable for a glass forming apparatus used when producing a plate glass for an FPD glass substrate.
1 ガラス成形装置
2 本体
21 上面
22 供給溝
23 壁面
23a 垂直面
23b 傾斜面
24 稜線
3 ガイド
31 横ガイド部
32 縦ガイド部
32a 垂直部
32b 傾斜部
5 溶融ガラス
50 ガラスリボン
50a 耳部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
互いに対向するように前記本体から周囲に張り出し、前記一対の壁面に沿って流下する溶融ガラスの幅を規制する一対のガイドと、を備え、
前記一対のガイドのそれぞれは、互いに対向する方向から見たときに、前記一対の壁面の下端部同士が交わって形成される稜線上の点を頂点とする、前記本体よりも大きな角度で下向きに尖った輪郭を有している、ガラス成形装置。 A pair of upper surfaces formed with supply grooves to which molten glass is supplied, and a pair of molten glass that overflows from both sides of the supply grooves along the upper surface and flows from both ends of the upper surface to induce and fuse the molten glass. A body having a wall;
A pair of guides that project from the main body so as to face each other and regulate the width of the molten glass flowing down along the pair of wall surfaces,
Each of the pair of guides faces downward at a larger angle than the main body, with the point on the ridge line formed by the lower ends of the pair of wall surfaces intersecting each other when viewed from the opposite direction. A glass forming apparatus having a sharp outline.
前記縦ガイド部は、前記垂直面に沿う垂直部と、前記傾斜面に沿う傾斜部とを含み、前記傾斜部の下部の所定領域が前記稜線に向かって尖っている、請求項2に記載のガラス成形装置。 Each of the pair of wall surfaces is composed of a vertical surface that hangs vertically from an end portion of the upper surface, and an inclined surface that is inclined from a lower end portion of the vertical surface,
The vertical guide portion includes a vertical portion along the vertical surface and an inclined portion along the inclined surface, and a predetermined region below the inclined portion is pointed toward the ridgeline. Glass forming equipment.
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