JP5619935B2 - 薄板ガラス製造方法および薄板ガラス製造装置 - Google Patents
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Description
元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着接続部分近傍に設けられ、溶着接続部分を加熱する溶着加熱手段と、溶着接続部分から先端側および後端側に面的に広がる所定範囲近傍に設けられ、該所定範囲を加熱する熱応力緩和加熱手段と、元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着時に、溶着加熱手段によって溶着接続部分が元板ガラスの軟化点近傍のガラス粘度となるように加熱して溶着させるとともに、熱応力緩和加熱手段によって所定範囲が溶着接続部分から先端側および後端側に向けて徐々に温度が低くなるように加熱して元板ガラスの熱応力を緩和させつつ、所定範囲の元板ガラスの表面温度が歪点以下の領域において、溶着接続部分から先端側および後端側に向かう任意の10mmの区間における最も大きい温度変化が100℃/10mm以下となるように制御し、元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着後に、溶着接続部分の温度が元板ガラスの歪点温度よりも低く、200℃以上となるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
図1は、この発明の実施の形態にかかる薄板ガラス製造装置の概要構成を示す模式図である。また、図2は、図1に示した薄板ガラス製造装置を右側面からみた模式図である。図1および図2において、この薄板ガラス製造装置1は、元板ガラス2が送り込まれ、この元板ガラス2を加熱軟化させる加熱炉5と、この加熱炉5の元板ガラス2を延伸して薄板ガラスを成形する板引ローラ6とを有する。この元板ガラス2の後端には、次の元板ガラス3の先端が突き合わされ、この突き合わされた接続部50が溶着され、連続して元板ガラス2,3を加熱炉5に供給し、連続して薄板ガラスが製造される。この薄板ガラス製造装置1は、大きく、上側把持部10、ガイド部20、溶着部30、下側把持部40、これら各部を駆動する駆動部C1〜C4、およびこれら各部と加熱炉5と板引ローラ6とを制御する制御部Cを有する。
また、上記は元板ガラス2,3がソーダライムガラスである場合について記載したが、使用する元板ガラス2,3の種類によって、その軟化点、歪点から加熱温度は適宜選択される。
前述した薄板ガラス製造装置を用いて、熱膨張係数90×10−7/℃、ヤング率70GPa、軟化点温度730℃、歪点520℃の元板ガラスを接続した。なお、元板ガラスの厚さは3mm、幅は300mm、長さは600mmである。
セラミックファイバヒータの温度を300℃に設定し、溶着接続部分の温度が730℃となるようにSiC系ヒータの温度を設定し、セラミックファイバヒータの上下両端部からガラス全体を覆うように断熱材を設置した以外は実施例1と同様に元板ガラスを接続した。このとき、Z方向の元板ガラスの表面温度分布は図3の特性曲線L1となり、元板ガラスの表面温度が歪点以下の領域において、溶着接続部分から先端側および後端側に向かって最も大きい温度変化があったのは、溶着接続部分から先端側および後端側に20mmの位置から30mmの位置であり、20mmの位置における元板ガラスの表面温度は530℃であり、30mmの位置における温度は450℃であった、すなわち、最も大きい温度変化は80℃/10mmであった。接続後、そりを測定したところ0.08mmであった。
セラミックファイバヒータの電源をOFFとし、SiC系ヒータのみ用い、溶着接続部分の温度が730℃となるようにSiC系ヒータの温度を設定した以外は実施例1と同様に元板ガラスを接続した。このとき、Z方向の元板ガラスの表面温度分布は図3の特性曲線L2となり、元板ガラスの表面温度が歪点以下の領域において、溶着接続部分から先端側および後端側に向かって最も大きい温度変化があったのは、溶着接続部分から先端側および後端側に20mmの位置から30mmの位置であり、20mmの位置における元板ガラスの表面温度は450℃であり、30mmの位置における温度は300℃であった、すなわち、最も大きい温度変化は150℃/10mmであった。接続後、そりを測定したところ5.0mmであった。
2〜4 元板ガラス
5 加熱炉
6 板引ローラ
10 上側把持部
11 前後補正ステージ
11a,11b,41〜44 把持部
12 変位センサ
13 ロードセル
14 シリンダ
20 ガイド部
21 前後位置測定センサ
22 ガイドローラ
30 融着部
31 溶着ヒータ
31a,31b SiC系ヒータ
32 熱応力緩和ヒータ
32a,32b セラミックファイバフィルタ
40 下側把持部
41a〜44a ヒータ
50 接続部
C 制御部
C1〜C4 駆動部
Claims (6)
- 元板ガラスの後端に次の元板ガラスの先端を順次溶着して前記元板ガラスを連続供給し、前記元板ガラスを加熱し延伸して薄板ガラスを連続して製造する薄板ガラス製造方法であって、
前記元板ガラスおよび次の元板ガラスは断面が長方形であるとともに、前記元板ガラスおよび次の元板ガラスの厚さに対する幅の寸法比が40以上であり、
前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着時に、前記溶着接続部分が前記元板ガラスの軟化点近傍のガラス粘度となるように加熱して溶着させるとともに、前記溶着接続部分から先端側および後端側に面的に広がる所定範囲が前記溶着接続部分から先端側および後端側に向けて徐々に温度が低くなるように加熱して前記元板ガラスの熱応力を緩和させ、さらに、前記所定範囲の前記元板ガラスの表面温度が歪点以下の領域において、前記溶着接続部分から先端側および後端側に向かう任意の10mmの区間における最も大きい温度変化が100℃/10mm以下となるように加熱し、
前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着後に、前記溶着接続部分の温度が前記元板ガラスの歪点温度よりも低く、200℃以上となるように加熱制御する
ことを特徴とする薄板ガラス製造方法。 - 元板ガラスの供給方向の変位を検出するとともに、元板ガラスの押圧時にかかる荷重を測定し、検出した変位と測定した荷重とをもとに前記元板ガラスにかける荷重を制御することを特徴とする請求項1に記載の薄板ガラス製造方法。
- 前記元板ガラスの把持時に該元板ガラスに接触する部分を加熱し、前記元板ガラスに接触する部分の温度が、把持される元板ガラスの接触部分の温度に近づくように制御することを特徴とする請求項1または2に記載の薄板ガラス製造方法。
- 前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着前における前記元板ガラスと次の元板ガラスとの突き合わせ時に前記次の元板ガラスの先端部分をガイドするガイドローラが配置される基台上から前記次の元板ガラスの厚さ方向の位置を測定し、
前記次の元板ガラスの後端を把持する後端把持部が、前記次の元板ガラスの厚さ方向の位置の測定結果をもとに前記次の元板ガラスの厚さ方向の位置を補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の薄板ガラス製造方法。 - 前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着時に、前記元板ガラスおよび次の元板ガラスの移動に同期して、前記溶着接続部分を加熱する溶着加熱手段および前記所定範囲を加熱する熱応力緩和加熱手段を移動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の薄板ガラス製造方法。
- 断面が長方形であるとともに厚さに対する幅の寸法比が40以上である元板ガラスの後端に、断面が長方形であるとともに厚さに対する幅の寸法比が40以上である次の元板ガラスの先端を順次溶着することによって、前記元板ガラスを連続供給し、前記元板ガラスを加熱し延伸して薄板ガラスを連続して製造する薄板ガラス製造装置であって、
前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着接続部分近傍に設けられ、前記溶着接続部分を加熱する溶着加熱手段と、
前記溶着接続部分から先端側および後端側に面的に広がる所定範囲近傍に設けられ、該所定範囲を加熱する熱応力緩和加熱手段と、
前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着時に、前記溶着加熱手段によって前記溶着接続部分が前記元板ガラスの軟化点近傍のガラス粘度となるように加熱して溶着させるとともに、前記熱応力緩和加熱手段によって前記所定範囲が前記溶着接続部分から先端側および後端側に向けて徐々に温度が低くなるように加熱して前記元板ガラスの熱応力を緩和させつつ、前記所定範囲の前記元板ガラスの表面温度が歪点以下の領域において、前記溶着接続部分から先端側および後端側に向かう任意の10mmの区間における最も大きい温度変化が100℃/10mm以下となるように制御し、前記元板ガラスと次の元板ガラスとの溶着後に、前記溶着接続部分の温度が前記元板ガラスの歪点温度よりも低く、200℃以上となるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする薄板ガラス製造装置。
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