JP6951661B2 - Manufacturing method and manufacturing equipment for glass articles - Google Patents
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Description
本発明は、溶融ガラスを成形することによりガラス物品を製造する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing a glass article by molding molten glass.
周知のように、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OLED)などのフラットパネルディスプレイ(FPD)用のガラス基板に代表されるように、各種分野に利用される板ガラスには、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のが実情である。 As is well known, flat glass used in various fields has surface defects and waviness, as represented by glass substrates for flat panel displays (FPDs) such as liquid crystal displays (LCDs) and organic EL displays (OLEDs). The reality is that strict product quality is required.
このような要求を満たすために、板ガラスの製造方法としてオーバーフローダウンドロー法が広く利用されている。オーバーフローダウンドロー法は、断面が略くさび形の成形体の上部に設けられたオーバーフロー溝に溶融ガラスを流し込み、このオーバーフロー溝から両側に溢れ出た溶融ガラスを成形体の両側の側壁部に沿って流下させながら、成形体の下端部で融合一体化し、一枚の板ガラスを連続成形するというものである。 In order to satisfy such a requirement, the overflow down draw method is widely used as a method for manufacturing flat glass. In the overflow down draw method, molten glass is poured into an overflow groove provided in the upper part of a molded body having a substantially wedge-shaped cross section, and the molten glass overflowing from the overflow groove on both sides is flowed along the side walls on both sides of the molded body. While flowing down, it is fused and integrated at the lower end of the molded body to continuously mold a single piece of flat glass.
オーバーフローダウンドロー法を用いるガラス物品の製造装置としては、特許文献1に開示されるように、成形体を内部に有する成形炉と、成形炉の下方に設置される徐冷炉と、徐冷炉の下方に設けられる冷却部及び切断部とを備えたものがある。この製造装置によってガラス物品を製造するには、まず、成形体の頂部から溶融ガラスを溢れさせ、成形体の下端部で融合させて板ガラス(ガラスリボン)を成形する。さらに、この板ガラスの端部をエッジローラ(冷却ローラ)によって把持するとともに、徐冷炉に通過させてその内部歪みを除去する。その後、板ガラスを冷却部で室温まで冷却した後に、切断部で所定寸法に切断する。
As a device for manufacturing a glass article using the overflow down draw method, as disclosed in
従来の製造方法及び製造装置において、成形体の下端部で融合される板ガラスをエッジローラで把持するには、溶融ガラスに300Pa・s以上の粘度が必要となる。成形するガラス物品の組成によっては、溶融ガラスが融合時に上記の粘度に及ばない場合がある。そのようなガラス物品をオーバーフローダウンドロー法で成形するには、成形体による融合の際に、成形可能な粘度となるように溶融ガラスを冷却することが考えられる。 In the conventional manufacturing method and manufacturing apparatus, the molten glass needs to have a viscosity of 300 Pa · s or more in order to grip the flat glass fused at the lower end of the molded body with an edge roller. Depending on the composition of the glass article to be molded, the molten glass may not reach the above viscosity at the time of fusion. In order to mold such a glass article by the overflow down draw method, it is conceivable to cool the molten glass so that the viscosity becomes moldable at the time of fusion by the molded body.
しかしながら、冷却した溶融ガラスの温度が液相温度となって一定時間を経過すると、当該ガラスの失透を招くおそれがある。 However, when the temperature of the cooled molten glass becomes the liquid phase temperature and a certain period of time elapses, the glass may be devitrified.
本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、失透を防止しつつ、溶融ガラスの粘度を調整することが可能なガラス物品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a glass article capable of adjusting the viscosity of molten glass while preventing devitrification.
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、溶融ガラスを成形体の表面に沿って流下させてガラス物品を形成する成形工程を備えるガラス物品の製造方法において、前記成形体は、上流側の第一の部分と、下流側の第二の部分とを備えており、前記第一の部分は、前記第一の部分を流下する前記溶融ガラスを液相温度よりも高温に加熱する第一空間に配置されており、前記第二の部分は、前記第一の部分を通過して前記第二の部分を流下する前記溶融ガラスを液相温度よりも低温に冷却する第二空間に配置されることを特徴とする。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and in a method for producing a glass article including a molding step of forming a glass article by flowing molten glass along the surface of the molded body, the molded body is upstream. A first portion on the side and a second portion on the downstream side are provided, and the first portion heats the molten glass flowing down the first portion to a temperature higher than the liquidus temperature. The second portion is arranged in one space, and the second portion is arranged in a second space where the molten glass that passes through the first portion and flows down the second portion is cooled to a temperature lower than the liquidus temperature. It is characterized by being done.
本方法によれば、成形体を流下する溶融ガラスは、第一空間において液相温度よりも高い温度に加熱されるため、失透を生じることなく第一の部分から第二の部分へと流れる。第二の部分を流下する溶融ガラスは、第二空間によって液相温度よりも低温に急冷されることから失透を好適に抑制できる。このように冷却されることで、溶融ガラスは、失透が防止された状態で、成形に適した粘度に調整される。 According to this method, the molten glass flowing down the molded body is heated to a temperature higher than the liquid phase temperature in the first space, so that it flows from the first part to the second part without causing devitrification. .. Since the molten glass flowing down the second portion is rapidly cooled to a temperature lower than the liquid phase temperature by the second space, devitrification can be suitably suppressed. By cooling in this way, the molten glass is adjusted to a viscosity suitable for molding while preventing devitrification.
本方法において、前記第二の部分は、表面又は内部に金属を備え、前記成形工程では、前記金属を電磁誘導により加熱することが望ましい。成形体の流下する溶融ガラスは、成形体との界面において、流速が著しく低下する。本発明では、第二の部分に備えた金属を電磁誘導により発熱させることにより、溶融ガラスの界面を加熱できる。これにより、溶融ガラスの界面を液相温度よりも高温となるように加熱でき、当該界面の失透を防止できる。 In the present method, it is desirable that the second portion is provided with a metal on the surface or inside, and the metal is heated by electromagnetic induction in the molding step. The flow velocity of the molten glass flowing down the molded body is significantly reduced at the interface with the molded body. In the present invention, the interface of the molten glass can be heated by generating heat by electromagnetic induction of the metal provided in the second portion. As a result, the interface of the molten glass can be heated so as to be higher than the liquidus temperature, and devitrification of the interface can be prevented.
上記に限らず、前記第二の部分は、内部に発熱体を有しており、前記成形工程では、前記発熱体により前記第二の部分を加熱するようにしてもよい。これにより、溶融ガラスの界面を液相温度よりも高温となるように加熱できる。 Not limited to the above, the second portion has a heating element inside, and in the molding step, the second portion may be heated by the heating element. As a result, the interface of the molten glass can be heated so as to be higher than the liquidus temperature.
本方法では、前記第二の部分は、前記成形体の全高に対して10%以上50%以下の長さで前記成形体の下部に設けられることが望ましい。 In this method, it is desirable that the second portion is provided in the lower part of the molded body with a length of 10% or more and 50% or less with respect to the total height of the molded body.
また、前記第一空間と前記第二空間は、隔壁により区切られることが望ましい。これにより、第一空間と第二空間の温度管理を精度良く行うことができる。この場合において、前記隔壁は、セラミックを含むことが望ましい。 Further, it is desirable that the first space and the second space are separated by a partition wall. As a result, the temperature control of the first space and the second space can be performed with high accuracy. In this case, it is desirable that the partition wall contains ceramic.
前記成形工程は、前記第二空間を冷却する工程を含むことが望ましい。第二空間を冷却することにより、第二の部分を介して第二空間を通過する溶融ガラスを効果的に冷却できる。 It is desirable that the molding step includes a step of cooling the second space. By cooling the second space, the molten glass passing through the second space through the second portion can be effectively cooled.
本方法では、前記成形工程は、オーバーフローダウンドロー法により板ガラスを成形することが望ましい。 In this method, it is desirable that the forming step is to form a flat glass by an overflow down draw method.
本方法において製造されるガラス物品は、組成として質量%でP2O5を25%以上含むリン酸塩系ガラスにより構成され得る。 Glass article produced in the present method may be constituted by a phosphate glass containing P 2 O 5 25% or more by mass% as a composition.
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、溶融ガラスを表面に沿って流下させる成形体を備えるガラス物品の製造装置であって、前記成形体は、上流側の第一の部分と、下流側の第二の部分とを備えており、前記成形体の上流側の第一の部位が配置される高温雰囲気の第一空間と、前記成形体の下流側の第二部位が配置される低温雰囲気の第二空間と、を備えることを特徴とする。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and is an apparatus for manufacturing a glass article including a molded body in which molten glass flows down along a surface, and the molded body is a first portion on the upstream side. , A second portion on the downstream side is provided, and a first space in a high temperature atmosphere in which the first portion on the upstream side of the molded product is arranged and a second portion on the downstream side of the molded product are arranged. It is characterized by having a second space with a low temperature atmosphere.
上記構成の製造装置によれば、成形体を流下する溶融ガラスは、第一空間において液相温度よりも高い温度に加熱されるため、失透を生じることなく第一の部分から第二の部分へと流れる。第二の部分を流下する溶融ガラスは、第二空間によって液相温度よりも低温に冷却されることから失透を好適に抑制できる。このように冷却されることで、溶融ガラスは、失透が防止された状態で成形に適した粘度に調整される。 According to the manufacturing apparatus having the above configuration, the molten glass flowing down the molded product is heated to a temperature higher than the liquid phase temperature in the first space, so that the first to second parts do not cause devitrification. Flow to. Since the molten glass flowing down the second portion is cooled to a temperature lower than the liquid phase temperature by the second space, devitrification can be suitably suppressed. By cooling in this way, the molten glass is adjusted to a viscosity suitable for molding while devitrification is prevented.
本発明によれば、失透を防止しつつ、溶融ガラスの粘度を調整することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to adjust the viscosity of the molten glass while preventing devitrification.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図1乃至図4は、本発明に係るガラス物品の製造方法及び製造装置の一実施形態を示す。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a glass article according to the present invention.
図1及び図2に示すように、製造装置1は、成形炉2と、徐冷炉3とを備える。成形炉2は、オーバーフローダウンドロー法を実行可能な成形体4と、成形体4を覆う炉壁5と、成形体4の下方に配置される冷却部6と、溶融ガラスGMを板ガラスGRとして引き出すエッジローラ7とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
成形体4は、長尺状に構成されるとともに、長手方向に沿って形成されたオーバーフロー溝8と、一対の側壁部を構成する、垂直面部9及び傾斜面部10と、を備える。成形体4は、オーバーフロー溝8から溢れ出る溶融ガラスGMを、一対の側壁部に沿って流下させ、その下端部11にて融合させる。なお、一対の傾斜面部10は、下方に向かって漸次接近することで交差しており、この交差部分が成形体4の下端部11を構成する。
The molded
また、成形体4は、成形体本体12と、この成形体本体12を被覆する金属膜13とを備える。成形体本体12は、例えば、電鋳レンガ、デンスジルコン等の耐火物により構成される。金属膜13は、成形体本体12の外表面全体を被覆する。金属膜13は、例えば、白金又は白金合金等の貴金属により構成される。なお、白金合金としては、例えば、白金−ロジウム合金、白金−イリジウム合金、白金−金合金などが使用できる。金属膜13の厚みは、0.5mm以上1.5mm以下とされるが、この範囲に限定されるものではない。
Further, the molded
図1乃至図3に示すように、成形体4は、上部(上流側)の第一の部分4aと、下部(下流側)の第二の部分4bとを有する。第一の部分4aは、成形炉2の炉壁5の内側に位置する部分であり、第二の部分4bは、冷却部6に位置する部分である。第二の部分4bの上下方向における長さHa(図3参照)は、上下方向における成形体4の全長(全高)Hの10%以上50%以下に設定されることが望ましい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the molded
炉壁5は、電鋳レンガ、デンスジルコン等の耐火物により構成される。炉壁5の外面は、金属製のケーシング(図示せず)により被覆される。炉壁5の内側には、成形体4を収容可能な空間(以下「第一空間」という)S1が形成される。第一空間S1には、成形体4の第一の部分4aが配置される。また、第一空間S1には、成形体4を流下する溶融ガラスGMを加熱するヒータ14が配置される。ヒータ14の加熱により、第一空間S1内の雰囲気温度は、板ガラスGRの液相温度以上、例えば750℃以上1100℃以下に調整される。
The
冷却部6は、成形体4の第二の部分4bを収容する空間(以下「第二空間」という)S2を備える。第二空間S2は、側壁部15と、第一隔壁16と、第二隔壁17とにより区画される。第二空間S2内には、成形体4の第二の部分4bを加熱する装置(加熱装置)18が配置される。第二空間S2の外側には、この第二空間S2を冷却する装置(冷却装置)19が配置される。
The
第二空間S2には、成形体4の第二の部分4bが配置される。すなわち、第二空間S2は、成形体4の第二の部分4bの傾斜面部10を伝う溶融ガラスGMを冷却するための空間である。第二空間S2の雰囲気温度は、冷却装置19によって、25℃以上200℃以下に調整される。第二空間S2の雰囲気温度は、溶融ガラスGMの液相温度よりも500℃以上低温となるように設定される。例えば、第二空間S2の温度は常温に設定されることが望ましい。本明細書において、常温とは、0℃以上40℃以下を意味する。
The
側壁部15は、金属または電鋳レンガ、デンスジルコン等の耐火物により構成される。側壁部15は、成形体4の第二の部分4bの全周を囲むように、筒状に構成される。側壁部15は、第一隔壁16、第二隔壁17とともに第二空間S2を区画する。
The
第一隔壁16は、第一空間S1と第二空間S2とを区切る水平状の壁部である。第一隔壁16は、成形体4の第二の部分4bを挿通可能な開口部20を有する。第一隔壁16は、水平方向に移動可能に構成されており、これによって開口部20の大きさを調整できる。第一隔壁16は、コージェライト、アルミナ等のセラミックにより板状に構成される。第一隔壁16は、加熱装置18の近傍に位置する部分をセラミックにより構成し、その他の部分を金属により構成してもよい。
The
第二隔壁17は、第二空間S2と徐冷炉3とを区切るための水平状の壁部である。第二隔壁17は、金属又はセラミックにより板状に構成される。第二隔壁17は、成形体4によって融合成形されてなる板ガラスGRを通過させる開口部21を有する。第二隔壁17は、第一隔壁16と同様に水平方向に移動可能に構成され得る。
The
冷却装置19は、ポンプ、ファン等の吸引装置により構成される。冷却装置19は、第二空間S2の外部(側壁部15の外側)に配置されており、配管を通じて第二空間S2に接続されている。冷却装置19は、この構成に限定されず、第二空間S2に冷却のための空気を供給可能な装置(エア供給装置)により構成されてもよく、或いは、第二空間S2にパイプを設置し、当該パイプに冷媒(気体又は液体)が流通する構成であってもよい。
The
加熱装置18は、成形体4の第二の部分4bを囲むように配置されるコイル22を有する。図4に示すように、コイル22は金属により管状に構成されており、内部に冷媒が流通可能な空間を有する。コイル22を流通する冷媒は、空気その他の気体、及び水その他の液体を含む。加熱装置18は、図示しない高周波電源を介してコイル22に高周波電流を流すことにより、電磁誘導作用によって成形体4の金属膜13に高密度の渦電流を発生させ、当該金属膜13を発熱させる。
The
エッジローラ7は、成形体4から落下する溶融ガラスGMの幅方向端部を把持することにより、溶融ガラスGMを所定幅の板ガラスGRとして引き出すためのものである。エッジローラ7は、図1及び図2に示すように、板ガラスGRの幅方向両端を把持するように、正面視において左右2つのローラ対として構成される。図示の例に限らず、エッジローラ7は、上下方向に複数段として構成されてもよい。また、エッジローラ7は徐冷炉3内に配置されていても良い。
The
徐冷炉3は、冷却部6の下方に配置される。徐冷炉3は、上下方向に間隔をおいて配置される複数段のガイドローラ23を有する。徐冷炉3は、冷却部6を経て下降する板ガラスGRを徐冷してその内部歪を除去する。すなわち、徐冷炉3内には複数のヒータ24が上下方向に沿って配置され、各ヒータ24により、徐冷炉3内に所定の温度勾配が形成される。これにより、徐冷炉3では、板ガラスGRが下降するにつれて徐々に温度が低下し、板ガラスGRの内部歪が除去される。
The
以下、上記実施形態の製造装置1を使用してガラス物品を製造する方法について説明する。本方法では、オーバーフローダウンドロー法により、ガラス物品として板ガラスGRを成形する場合について説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing a glass article using the
また、本方法では、成形温度が低く、単位温度変化に対する粘度の変化量が大きく、熱膨張係数が大きいガラスで構成される板ガラスGRを成形する場合について説明する。具体的には、リン酸塩系ガラスで構成される板ガラスGRを成形する場合について説明する。 Further, in this method, a case where a flat glass GR composed of glass having a low molding temperature, a large change in viscosity with respect to a unit temperature change, and a large coefficient of thermal expansion will be described. Specifically, a case of molding a flat glass GR composed of a phosphate-based glass will be described.
リン酸塩系ガラスの組成の一例としては、質量%で、P2O5:25%〜60%、Al2O3:2〜19%、RO(ただし、Rは、Mg、Ca、Sr及びBaから選択される少なくとも一種):10〜45%、ZnO:0〜13%、K2O:12〜20%(但し、12%、20%を含まない)、Na2O:0〜12%、及びCuO:0.3〜20%を含有する組成が挙げられる。
As an example of the composition of phosphate-based glass, in mass%, P 2 O 5 : 25% to 60%, Al 2
また、リン酸塩系ガラスの組成の別の一例としては、カチオン%表示で、P5+:5〜50%、Al3+:2〜30%、R’+(ただし、R’は、Li、Na及びKから選択される少なくとも一種):10〜40%、及び、R2+(ただし、R2+は、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、及びZn2+から選択される少なくとも一種):20〜50%、且つ、アニオン%表示で、F−:5〜80%、及び、O2−:20〜95%を含有し、Pb成分およびAs成分を実質的に含有しない組成が挙げられる。
Further, as another example of the composition of the phosphate-based glass,
また、リン酸塩系ガラスの組成の更に別の一例としては、酸化物基準のモル%で、P2O5:5〜40%、SO3:1〜35%、R’2O(ただし、R’は、Li、Na又はK):10〜30%、RO(ただし、Rは、Mg、Ca、Sr、Ba又はZn):20〜50%、及び、CuO+Fe2O3+CoO+CeO2:0.001〜15%を含有する組成が挙げられる。 As the still another example of the composition of the phosphate type glass, in mole percent on the oxide basis, P 2 O 5: 5~40% , SO 3: 1~35%, R '2 O ( where R'is Li, Na or K): 10 to 30%, RO (where R is Mg, Ca, Sr, Ba or Zn): 20 to 50%, and CuO + Fe 2 O 3 + CoO + CeO 2 : 0. A composition containing 001 to 15% can be mentioned.
本方法は、成形体4によって板ガラスGRを形成する成形工程と、成形工程後に板ガラスGRの除歪を行う徐冷工程とを主に備える。
This method mainly includes a molding step of forming a plate glass GR by a molded
成形工程では、成形炉2内の成形体4に供給された溶融ガラスGMがオーバーフロー溝8から溢れ出て、垂直面部9及び傾斜面部10を伝って流下する。第一空間S1において、ヒータ14の加熱により、溶融ガラスGMは液相温度よりも高温に加熱される。
In the molding step, the molten glass GM supplied to the molded
第一空間S1において流れる溶融ガラスGMは、液相温度よりも50℃以上高温となるように加熱されることが望ましい。本実施形態における溶融ガラスGMの液相温度は、800℃であり、第一空間S1内における溶融ガラスGMの温度は、850℃以上である。また、第一空間S1における溶融ガラスGMの粘度は、4.0Pa・sである。なお、本明細書において、「液相温度」とは、標準篩30メッシュ(篩目開き500μm)を通過し、50メッシュ(篩目開き300μm)に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に24時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。 It is desirable that the molten glass GM flowing in the first space S1 is heated so as to be 50 ° C. or higher higher than the liquid phase temperature. The liquidus temperature of the molten glass GM in the present embodiment is 800 ° C., and the temperature of the molten glass GM in the first space S1 is 850 ° C. or higher. The viscosity of the molten glass GM in the first space S1 is 4.0 Pa · s. In the present specification, the “liquid phase temperature” refers to a temperature gradient in which glass powder that has passed through a standard sieve of 30 mesh (siege opening of 500 μm) and remains in 50 mesh (siege opening of 300 μm) is placed in a platinum boat. Refers to the temperature at which crystals precipitate after being kept in the furnace for 24 hours.
溶融ガラスGMは、傾斜面部10を流下して、第一隔壁16の開口部20を通過し、第二空間S2へと進入する。溶融ガラスGMは引き続き、成形体4の第二の部分4bにおける傾斜面部10に沿って流下する。
The molten glass GM flows down the
第二空間S2は、第二の部分4bに対応する傾斜面部10を流下する溶融ガラスGMを液相温度よりも低温に急冷する。具体的には、−1〜−10℃/secの冷却速度で冷却する。本実施形態において、冷却された溶融ガラスGMにおける表層の温度は、約500℃以上800℃以下である。但し、溶融ガラスGMと第二の部分4bの傾斜面部10との界面IFは、液相温度よりも高温に加熱される。
The second space S2 rapidly cools the molten glass GM flowing down the
図4に示すように、傾斜面部10を伝って流れる溶融ガラスGMは、速度分布Vを構成しつつ下方に流動する。この場合、溶融ガラスの流速は、その表層側と界面IF側とで大きく異なる。すなわち、溶融ガラスGMの界面IFは、流速が著しく低下する。このため、溶融ガラスGMの界面IFの失透を防止するために、加熱装置18によって成形体4の金属膜13を加熱する。加熱装置18は、コイル22に高周波電流を流すことにより、当該コイル22の内側に位置する金属膜13の一部(図4においてクロスハッチングで示す部分)に、電磁誘導による発熱を生じさせる。第二の部分4bにおける金属膜13は、この熱によって溶融ガラスGMの界面IFを液相温度よりも高温に加熱する。本実施形態における溶融ガラスGMの界面IFは、850℃以上に加熱されることが望ましい。
As shown in FIG. 4, the molten glass GM flowing along the
また、成形工程では、加熱装置18におけるコイル22の内部に冷媒が流通して当該コイル22を冷却する。冷却されたコイル22は、成形体4の近傍位置にあることから、第二の部分4bの傾斜面部10を流下する溶融ガラスGMの表層を冷却できる。すなわち、加熱装置18に係るコイル22は、成形体4の金属膜13を加熱する手段でありながら、冷却部6内における溶融ガラスGMの表層を冷却する機能を兼ね備える。
Further, in the molding step, the refrigerant flows inside the
一対の傾斜面部10を流下してきた溶融ガラスGMを流下する溶融ガラスGMは、成形体4の下端部11で融合一体化する。下端部11の位置における溶融ガラスGMの粘度は、冷却部6の冷却効果により、300Pa・s以上に調整される。融合した溶融ガラスGMは、板ガラスGRとして成形される。この板ガラスGRは、幅方向の各端部がエッジローラ7によって把持されるとともに、当該エッジローラ7の回転によって下方に引き抜かれる。
The molten glass GM that flows down the molten glass GM that has flowed down the pair of
その後、板ガラスGRは、第二隔壁17の開口部21を通過して、徐冷炉3へと進入する。徐冷工程では、板ガラスGRは、ガイドローラ23によって下方に案内されながら所定の温度勾配に従い徐冷される。これにより板ガラスGRの内部歪が除去される。
After that, the flat glass GR passes through the
その後、板ガラスGRは、自然冷却によってさらにさらに冷却され(冷却工程)、所定の寸法に切断される(切断工程)。或いは、板ガラスGRは、切断されることなくロール状に巻き取られる(巻取工程)。 After that, the flat glass GR is further cooled by natural cooling (cooling step) and cut to a predetermined size (cutting step). Alternatively, the flat glass GR is wound into a roll without being cut (winding step).
以上説明した本実施形態に係るガラス物品の製造方法及び製造装置1によれば、成形体4を流下する溶融ガラスGMは、第一空間S1において液相温度よりも高い温度に加熱されるため、失透を生じることなく第一の部分4aから第二の部分4bへと流れる。第二の部分4bを流下する溶融ガラスGMは、第二空間S2によって液相温度よりも低温に急冷されることから失透を生じることはない。さらに、加熱装置18によって、第二の部分4bの金属膜13を加熱することで、成形体4の第二の部分4bを流下する溶融ガラスGMの界面IFを加熱できる。溶融ガラスGMの界面IFを液相温度よりも高温となるように加熱することで、当該界面IFの失透を防止できる。以上により、溶融ガラスGMは、失透が防止された状態で、成形に適した粘度に調整される。
According to the method for manufacturing a glass article and the
図5は、本発明の第二実施形態を示す。本実施形態では、成形体4の外表面は、金属膜13に被覆されていない。また、成形体4の第二の部分4b内部に金属体25が設けられている。本実施形態では、加熱装置18(コイル22)によって、成形体4の内部に位置する金属体25を誘導加熱することで、当該成形体4の第二の部分4bにおける傾斜面部10を加熱する。これにより、成形体4は、第二の部分4bを流下する溶融ガラスGMの界面IFを液相温度よりも高温に加熱できる。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the outer surface of the molded
図6は、本発明の第三実施形態を示す。本実施形態では、加熱装置18は、成形体4の内部に設けられている。すなわち、成形体4は、第二の部分4bの内部に通電により発熱する発熱体18を備える。本実施形態では、この発熱体18によって第二の部分4bにおける傾斜面部10を加熱することにより、当該傾斜面部10を流下する溶融ガラスGMの界面IFを液相温度よりも高温に加熱できる。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and is not limited to the above-mentioned action and effect. The present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
上記の実施形態では、オーバーフローダウンドロー法により板ガラスGRを製造する例を示したが、これに限定されない。本発明は、ダンナ―法によりガラス管を製造する場合にも適用できる。 In the above embodiment, an example of manufacturing the flat glass GR by the overflow down draw method is shown, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the case where a glass tube is manufactured by the dunner method.
上記の実施形態では、リン酸塩系のガラスにより板ガラスGRを製造する例を示したが、これに限らず、製造装置1は、種々の材質の板ガラスGRを製造できる。製造対象となる板ガラスGRの材質としては、例えば、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、より具体的には、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化用アルカリガラス、無アルカリガラス、等が挙げられる。なお、無アルカリガラスとは、アルカリ成分(アルカリ金属酸化物)が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分の重量比が3000ppm以下のガラスのことである。
In the above embodiment, an example of manufacturing the flat glass GR from the phosphate-based glass has been shown, but the
また、本発明は、上記ガラス以外にも、有機EL等の用途に適した高屈折率ガラスの製造にも用いることが可能である。このような高屈折率ガラスは、例えば、ガラス組成として、質量%で、SiO2 0〜55%、Al2O3 0〜10%、B2O3 0〜20%、MgO+CaO+SrO(MgO、CaO、及びSrOの合量) 0〜25%、BaO+TiO2+Nb2O5+La2O3+Gd2O3+WO3+Ta2O5+ZrO2(或いは、BaO+TiO2+Nb2O5+La2O3+ZnO+ZrO2) 10〜70%、Fe2O3 0〜0.1%(但し、0.1%は含まない)を含有することが好ましい。
In addition to the above glass, the present invention can also be used for producing high refractive index glass suitable for applications such as organic EL. Such a high refractive index glass has, for example, in terms of glass composition, SiO 20 to 55%, Al 2 O 30 to 10%, B 2 O 30 to 20%, MgO + CaO + SrO (MgO, CaO, etc.) in terms of glass composition. and the total amount of SrO) 0~25%, BaO + TiO 2 + Nb 2
1 ガラス物品の製造装置
4 成形体
4a 第一の部分
4b 第二の部分
13 金属膜(金属)
16 第一隔壁(隔壁)
GM 溶融ガラス
GR 板ガラス(ガラス物品)
S1 第一空間
S2 第二空間
25 金属体(金属)
1 Glass
16 First bulkhead (bulkhead)
GM molten glass GR flat glass (glass article)
S1 First space
Claims (10)
前記成形体は、上流側の第一の部分と、下流側の第二の部分とを備えており、
前記第一の部分は、前記第一の部分を流下する前記溶融ガラスを液相温度よりも高温に加熱する第一空間に配置されており、
前記第二の部分は、前記第一の部分を通過して前記第二の部分を流下する前記溶融ガラスを前記液相温度よりも低温に冷却する第二空間に配置されており、
前記成形炉は、前記第一空間と前記第二空間とを区切る第一隔壁と、前記第一隔壁の下方に位置するとともに前記第二空間と前記徐冷炉とを区切る第二隔壁と、を備え、
前記成形工程では、前記第二空間の雰囲気温度を冷却装置によって常温に設定することを特徴とする、ガラス物品の製造方法。 It includes a molding step of forming a glass article by flowing molten glass along the surface of a molded body arranged in a molding furnace, and a slow cooling step of removing strain of the glass article by a slow cooling furnace after the molding step. In the manufacturing method of glass articles
The molded product includes a first portion on the upstream side and a second portion on the downstream side.
The first portion is arranged in a first space that heats the molten glass flowing down the first portion to a temperature higher than the liquid phase temperature.
The second portion is arranged in a second space that cools the molten glass that passes through the first portion and flows down the second portion to a temperature lower than the liquid phase temperature.
The molding furnace includes a first partition wall that separates the first space and the second space, and a second partition wall that is located below the first partition wall and separates the second space and the slow cooling furnace.
A method for manufacturing a glass article, which comprises setting the atmospheric temperature of the second space to room temperature by a cooling device in the molding step.
前記第二の部分は、コイルによって囲まれており、
前記成形工程では、前記第二空間において前記第二の部分を流下する前記溶融ガラスの表層を前記液相温度よりも低温に冷却するとともに、前記コイルに電流を流し、前記金属を電磁誘導により加熱することにより前記溶融ガラスにおける前記成形体との界面を前記液相温度よりも高温に加熱する、請求項1に記載のガラス物品の製造方法。 The second part is provided with metal on the surface or inside.
The second part is surrounded by a coil and
In the molding step, the surface layer of the molten glass flowing down the second portion in the second space is cooled to a temperature lower than the liquidus temperature, a current is passed through the coil, and the metal is heated by electromagnetic induction. The method for producing a glass article according to claim 1, wherein the interface of the molten glass with the molded body is heated to a temperature higher than the liquidus temperature.
前記成形工程では、前記発熱体により前記第二の部分を加熱する、請求項1に記載のガラス物品の製造方法。 The second part has a heating element inside and
The method for producing a glass article according to claim 1, wherein in the molding step, the second portion is heated by the heating element.
前記成形体は、上流側の第一の部分と、下流側の第二の部分と、を備えており、
前記成形炉は、前記第一の部分が配置される高温雰囲気の第一空間と、前記第二の部分が配置される低温雰囲気の第二空間と、を備えており、
前記成形炉は、前記第一空間と前記第二空間とを区切る第一隔壁と、前記第一隔壁の下方に位置するとともに前記第二空間と前記徐冷炉とを区切る第二隔壁と、前記第二空間の雰囲気温度を常温に設定する冷却装置と、を備えることを特徴とする、ガラス物品の製造装置。 An apparatus for manufacturing a glass article, comprising a molding furnace including a molded body in which molten glass flows down along a surface, and a slow cooling furnace arranged below the molding furnace.
The molded product includes a first portion on the upstream side and a second portion on the downstream side.
The molding furnace includes a first space having a high temperature atmosphere in which the first portion is arranged and a second space having a low temperature atmosphere in which the second portion is arranged.
The molding furnace includes a first partition wall that separates the first space and the second space, a second partition wall that is located below the first partition wall and separates the second space and the slow cooling furnace, and the second partition wall. A glass article manufacturing device including a cooling device that sets the atmospheric temperature of the space to room temperature.
前記第二の部分は、コイルによって囲まれており、
前記第二空間において前記第二の部分を流下する前記溶融ガラスの表層を液相温度よりも低温に冷却するとともに、前記コイルに電流を流し、前記金属を電磁誘導により加熱することにより前記溶融ガラスにおける前記成形体との界面を前記液相温度よりも高温に加熱する、請求項9に記載のガラス物品の製造装置。 The second part is provided with metal on the surface or inside.
The second part is surrounded by a coil and
The molten glass is cooled to a temperature lower than the liquidus temperature on the surface layer of the molten glass flowing down the second portion in the second space, and a current is passed through the coil to heat the metal by electromagnetic induction. The apparatus for manufacturing a glass article according to claim 9, wherein the interface with the molded body is heated to a temperature higher than the liquidus temperature.
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