WO2019124017A1 - ガラス物品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

ガラス物品の製造方法は、移送管７を加熱する予熱工程Ｓ１と、予熱工程Ｓ１後に、移送管７の内部に溶融ガラスを流通させる移送工程Ｓ４と、を備える。移送管７は、管状の本体部８と、本体部８の端部に形成されるフランジ部９ａ，９ｂとを備える。本体部８は、耐火物１０に保持される。予熱工程Ｓ１は、移送管７に外力Ｆを付与し、移送管７を伸長させる外力付与工程を含む。

Description

ガラス物品の製造方法及び製造装置

　本発明は、板ガラス等のガラス物品を製造する方法及び装置に関する。

　周知のように、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイでは、薄型化及び軽量化が進んでおり、これに伴い、フラットパネルディスプレイに使用される板ガラスについても更なる薄板化が要求される。

　一般に、フラットパネルディスプレイに使用される板ガラスを製造する方法としては、オーバーフローダウンドロー法等の各種成形法が用いられる。例えば板ガラスは、溶解工程、清澄工程、均質化工程、成形工程等の各工程を経て薄板状とされる。特許文献１には、上記の各工程を実行する製造装置として、溶解炉と、清澄槽と、攪拌槽と、成形装置と、これらの構成要素を相互に接続するとともに溶融ガラスを移送する移送管（ガラス供給管）とを備えたものが開示される。

　移送管によって移送される溶融ガラスは、高温となることから、板ガラス製造装置の操業にあたり、溶融ガラスを移送することができるように、事前に移送管を予備加熱する必要がある（以下、この工程を「予熱工程」という）。予熱工程において、移送管同士、又は移送管と清澄槽等の他の構成要素とを連結した状態で加熱すると、その連結部分に熱膨張（以下、単に「膨張」という）による変形が生じ、当該移送管が損傷する場合がある。このため、特許文献１では、移送管と他の構成要素とを分離した状態で予熱工程を行った後に、製造装置を組み立てることが開示されている。

特開２０１３－２１６５３５号公報

　しかしながら、従来の予熱工程では、移送管の支持構造、加熱温度、加熱時間等の各種条件の違いにより、移送管の膨張が十分に確保できない場合があった。予熱工程における移送管の膨張が不十分であると、移送管に熱応力が発生する。この場合、製造装置の組み付け後のガラス物品の製造において、移送管が更に膨張することから、移送管の熱応力が増大し、損傷を招くおそれがあった。

　本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、予熱工程において移送管を十分に膨張させることが可能なガラス物品の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

　本発明は上記の課題を解決するためのものであり、移送管を加熱する予熱工程と、前記予熱工程後に、前記移送管の内部に溶融ガラスを流通させる移送工程と、を備えるガラス物品の製造方法であって、前記移送管は、管状の本体部と、前記本体部の端部に形成されるフランジ部とを備え、前記本体部は、耐火物に保持されており、前記予熱工程は、前記移送管に外力を付与し、前記移送管を伸長させる外力付与工程を含むことを特徴とする。

　かかる構成によれば、移送管に外力を付与することにより、予熱工程において、当該移送管の膨張を促進して移送管を十分に膨張させることができ、移送管に発生する熱応力を低減できる。このため、予熱工程後におけるガラス物品の製造においても移送管の熱応力を低減できるので、膨張による移送管の変形や座屈を防止し、長寿命化を実現できる。

　前記外力付与工程では、前記移送管の測定膨張長さが理論膨張長さに近づくように、前記移送管に外力を付与することが望ましい。予熱工程における任意の加熱時間で測定された移送管の膨張長さ（測定膨張長さ）を、当該加熱時間（加熱温度）における理論膨張長さに近づけることで、予熱工程における移送管の膨張長さを精度良く最適化できる。ここで、「測定膨張長さ」とは、移送管の膨張長さの測定値であり、「理論膨張長さ」とは、加熱温度及び熱膨張率から算出される移送管の膨張長さを意味する。

　なお、前記外力付与工程は、前記理論膨張長さと前記測定膨張長さの差が所定の閾値を超えた場合に実行されることが望ましい。これにより、移送管を効率よく膨張させることができる。

　前記耐火物は、ケーシングに固定されており、前記外力付与工程では、前記ケーシングが備える押圧部材を前記フランジ部に接触させることにより、前記移送管に前記外力を付与することが望ましい。耐火物がケーシングに固定されることにより、ケーシングの移動に伴って移送管及び耐火物を移動させることができる。ケーシングが押圧部材を備えることにより、ケーシングの移動に伴って押圧部材も移動させることができる。したがって、予熱後の移送管と他の構成要素とを接続する作業を効率よく行うことができる。

　また、前記外力付与工程では、前記フランジ部の周方向の複数個所に前記外力を付与することが望ましい。これにより、フランジ部の局所的な変形を防止しつつ、本体部を好適に膨張させることができる。

　また、前記移送管の前記本体部は、傾斜姿勢で配置されており、前記外力付与工程では、前記本体部の傾斜方向に沿って前記外力を付与することが望ましい。これにより、傾斜した本体部を好適に膨張させることができる。

　本発明は上記の課題を解決するためのものであり、内部に溶融ガラスを流通させることが可能な移送管と、前記移送管を保持する耐火物と、を備えるガラス物品の製造装置において、前記移送管は、管状の本体部と、前記本体部の端部に形成されるフランジ部とを備え、前記本体部が、前記耐火物に保持されており、前記製造装置は、前記移送管が伸長するように前記移送管に外力を付与する外力付与手段をさらに備えることを特徴とする。

　かかる構成によれば、製造装置に備えられる外力付与手段によって移送管に外力を付与することで、移送管を予熱する場合に当該移送管の膨張長さを最適化できる。これにより、移送管を予め十分に膨張させることができ、ガラス物品の製造において、移送管の更なる膨張による変形や座屈を防止し、当該移送管の長寿命化を実現できる。

　本発明によれば、予熱工程において移送管を十分に膨張させることが可能である。

ガラス物品の製造装置の全体構成を示す側面図である。 移送管の側面図である。 移送管の正面図である。 ガラス物品の製造方法に係るフローチャートである。 予熱工程における移送管を示す側面図である。 移送管の予熱時間と膨張長さとの関係を示すグラフである。 予熱工程における移送管を示す側面図である。 予熱工程における移送管を示す側面図である。 移送管の他の例を示す側面図である。

　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８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（第一実施形態）を示す。

　図１に示すように、本実施形態に係るガラス物品の製造装置は、上流側から順に、溶解槽１と、清澄槽２と、均質化槽（攪拌槽）３と、ポット４と、成形体５と、これらの各構成要素１～５を連結するガラス供給路６ａ～６ｄとを備える。この他、製造装置は、成形体５により成形された板ガラスＧＲ（ガラス物品）を徐冷する徐冷炉（図示せず）及び徐冷後に板ガラスＧＲを切断する切断装置（図示せず）を備える。

　溶解槽１は、投入されたガラス原料を溶解して溶融ガラスＧＭを得る溶解工程を行うための容器である。溶解槽１は、ガラス供給路６ａによって清澄槽２に接続されている。

　清澄槽２は、溶融ガラスＧＭを移送しながら清澄剤等の作用により脱泡する清澄工程を行う。清澄槽２は、ガラス供給路６ｂによって均質化槽３に接続されている。本実施形態の清澄槽２は、白金材料（白金又は白金合金）からなる移送管で構成される。

　均質化槽３は、清澄された溶融ガラスＧＭを攪拌し、均一化する工程（均質化工程）を行うための白金材料製の容器である。均質化槽３は、攪拌翼を有するスターラ３ａを備える。均質化槽３は、ガラス供給路６ｃによってポット４に接続されている。

　ポット４は、溶融ガラスＧＭを成形に適した状態に調整する状態調整工程を行うための容器である。ポット４は、溶融ガラスＧＭの粘度調整及び流量調整のための容積部として例示される。ポット４は、ガラス供給路６ｄによって成形体５に接続されている。

　成形体５は、溶融ガラスＧＭを所望の形状（例えば板状）に成形する。本実施形態では、成形体５は、オーバーフローダウンドロー法によって溶融ガラスＧＭを板状に成形する。詳細には、成形体５は、断面形状（図１の紙面と直交する断面形状）が略楔形状を成しており、この成形体５の上部には、オーバーフロー溝（図示せず）が形成されている。

　成形体５は、溶融ガラスＧＭをオーバーフロー溝から溢れ出させて、成形体５の両側の側壁面（紙面の表裏面側に位置する側面）に沿って流下させる。成形体５は、流下させた溶融ガラスＧＭを側壁面の下頂部で融合させる。これにより、帯状の板ガラスＧＲが成形される。なお、成形体５は、スロットダウンドロー法などの他のダウンドロー法を実行するものであってもよい。

　このようにして得られた帯状の板ガラスＧＲを切断することにより、枚葉状の板ガラスが切り出される。板ガラスは、例えば、厚みが０．０１～２ｍｍであって、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などの基板や保護カバーに利用される。本発明に係るガラス物品は、板ガラスに限定されず、ガラス管その他の各種形状を有するものを含む。例えば、ガラス管を形成する場合には、成形体５に代えてダンナー法を利用する成形装置が配備される。

　板ガラスの材料としては、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、好ましくはホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。ここで、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。本発明におけるアルカリ成分の重量比は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

　ガラス供給路６ａ～６ｄは、移送管７により構成される。図２に示すように、移送管７は、溶融ガラスＧＭを移送する長尺状の本体部８と、本体部８の各端部に設けられるフランジ部９ａ，９ｂとを備える。本体部８は、耐火物１０で保持され、耐火物１０は、ケーシング１１に固定される。

　本体部８は、白金材料（白金又は白金合金）により筒状（例えば円筒状）に構成される。本体部８は、耐火物１０よりも長く構成される。このため、本体部８の各端部は、耐火物１０の端部から長手方向に突出している。

　フランジ部９ａ，９ｂは、板状に構成される。フランジ部９ａ，９ｂは、本体部８の一端部に設けられる第一フランジ部９ａと、本体部８の他端部に設けられる第二フランジ部９ｂとを含む。各フランジ部９ａ，９ｂは、本体部８の端部における外周面を囲むように構成される。

　図２及び図３に示すように、フランジ部９ａ，９ｂは、円板部１２と、この円板部１２から突出する複数の突起部１３～１５とを備える。円板部１２は、本体部８の長手方向各端部に固定され、白金材料により構成される。各突起部１３～１５は、円板部１２の上部から上方に突出する第一突起部１３、円板部１２の側部から側方に突出する第二突起部１４及び第三突起部１５を含む。

　第一突起部１３は、本体部８に電流を流すための電極部（ターミナル）として構成される。フランジ部９ａ，９ｂは、第一突起部１３に所定の電圧を印加することで本体部８を直接的に通電加熱する。このため、第一突起部１３は、例えば銅（銅合金を含む）又はニッケル（ニッケル合金を含む）により構成される。

　フランジ部９ａ，９ｂを、連結部材１６ａ，１６ｂを介してケーシング１１で支持するため、第一突起部１３は、フランジ部９ａ，９ｂと一体に構成される第一の部分１３ａと、この第一の部分１３ａの端部に一体に構成される第二の部分１３ｂとを有する。第一の部分１３ａは、フランジ部９ａ，９ｂの上部から上方に突出する矩形状の板部である。第二の部分１３ｂは、第一の部分１３ａに対して直角に繋がる矩形状の板部である。第二の部分１３ｂは、第一の部分１３ａの上端部から略水平方向又は本体部８の長手方向に沿って突出する。第二の部分１３ｂは、当該第二の部分１３ｂを上下方向に貫通する孔１３ｃを有する。

　第二突起部１４及び第三突起部１５は、長尺の板状に構成される。第二突起部１４は、円板部１２の一方の側部（上下方向における中途部）から半径方向外方に突出する。第三突起部１５は、円板部１２の他方の側部（上下方向における中途部）から第二突起部１４とは反対の方向に突出する。第二突起部１４及び第三突起部１５は、例えば、鋼により構成することができ、第一突起部１３と同様に、銅又はニッケルにより構成してもよい。

　耐火物１０（例えば耐火煉瓦）は、高ジルコニア系耐火物により構成されるが、この材質に限定されるものではない。ケーシング１１は、鋼その他の金属により直方体又は円筒体として構成されるが、この形状に限定されない。ケーシング１１は、ガラス物品の製造装置が配置される工場等の建屋内において、図示しない架台等により位置変更可能に支持されている。

　耐火物１０と本体部８との間には、移送管７を支持する支持材１７が介在する。本実施形態の支持材１７は、原料となる粉末を、移送管７の本体部８と耐火物１０との間に充填した後に、加熱によって拡散接合させることにより構成される接合体である。ここで、「拡散接合」とは、粉末同士を接触させ、接触面間に生じる原子の拡散を利用して接合する方法をいう。

　支持材１７の原料となる粉末としては、例えば、アルミナ粉末とシリカ粉末とを混合したものを使用できる。この場合、融点が高いアルミナ粉末を主成分することが望ましい。上記の構成に限らず、アルミナ粉末、シリカ粉末の他、ジルコニア粉末、イットリア粉末その他の各材料粉末を単体で使用し、或いは複数種の粉末を混合することにより構成され得る。なお、支持材１７は、移送管７の本体部８の外周面と接触する耐火物繊維層と、耐火物繊維層の外側に配置される不定形耐火物層とで構成してもよい。

　図２及び図３に示すように、ケーシング１１は、移送管７のフランジ部９ａ，９ｂを押圧する装置（押圧装置）１８～２０と、移送管７を支持するための部材（支持部材）２４ａ，２４ｂと、を備える。

　押圧装置１８～２０は、移送管７の長手方向に沿って、当該移送管７に外力Ｆを付与する。押圧装置１８～２０は、ケーシング１１の複数箇所に設けられる。すなわち、押圧装置１８～２０は、フランジ部９ａ，９ｂの各突起部１３～１５の位置に対応するように、ケーシング１１の外面に配置される。複数の押圧装置１８～２０は、ケーシング１１の上部に設けられる第一押圧装置１８と、ケーシング１１の側部に設けられる第二押圧装置１９及び第三押圧装置２０とを含む。

　各押圧装置１８～２０は、ケーシング１１の外面に設けられるブラケット２１と、ブラケット２１に支持される押圧部材２２とを備える。ブラケット２１は板状に構成されており、ケーシング１１の長手方向（本体部８の長手方向）に沿って貫通する孔２１ａを有する。

　押圧部材２２は、軸部２２ａと、当該軸部２２ａの先端に固定される押圧部２２ｂと、軸部２２ａをブラケット２１に固定する固定部材２３ａ，２３ｂと、を備える。軸部２２ａには雄ねじ部が形成されており、当該雄ねじ部は、ブラケット２１の孔２１ａに挿通されている。押圧部２２ｂは、絶縁材料により円板状に構成されるが、この形状に限定されない。押圧部２２ｂは、軸部２２ａの回転動作により、フランジ部９ａ，９ｂの各突起部１３～１５に対して接近・離反可能に構成される。固定部材２３ａ，２３ｂは、一対のナットにより構成される。各固定部材２３ａ，２３ｂは、軸部２２ａの雄ねじ部に螺合している。各固定部材２３ａ，２３ｂは、ブラケット２１を挟むように締結されることで、軸部２２ａを固定する。

　フランジ部９ａ，９ｂを、連結部材１６ａ，１６ｂを介してケーシング１１で支持するため、ケーシング１１は、第一フランジ部９ａに対応する第一支持部材２４ａと、第二フランジ部９ｂに対応する第二支持部材２４ｂとを含む。各支持部材２４ａ，２４ｂは、ケーシング１１の上部外面から上方に突出する支柱２５と、各連結部材１６ａ，１６ｂの一端部が連結される支持部２６とを備える。

　支柱２５は、鋼その他の金属により長尺状に構成される。支柱２５は、その一端部（下端部）が溶接等の手段によりケーシング１１の外面に固定されてなる。

　支持部２６は、支柱２５の上端部から水平方向又はケーシング１１の長手方向（筒心方向）に沿って突出する。支持部２６は、その突出方向に沿って長く構成される孔（以下「長孔」という）２６ａを有する。長孔２６ａは、支持部２６を上下方向に貫通する。この長孔２６ａには、各連結部材１６ａ，１６ｂの一部が挿通される。

　第一連結部材１６ａは、第一フランジ部９ａと第一支持部材２４ａとを連結し、第二連結部材１６ｂは、第二フランジ部９ｂと第二支持部材２４ｂとを連結する。各連結部材１６ａ，１６ｂは、支持部２６に連結される第一ロッド２７と、各フランジ部９ａ，９ｂに連結される第二ロッド２８と、当該連結部材１６ａ，１６ｂの中途部に設けられる絶縁部材２９とを備える。第一ロッド２７は、支持部２６に支持され、第二ロッド２８は、固定部材３０ａ，３０ｂによって各フランジ部９ａ，９ｂの第一突起部１３に固定されている。

　第一ロッド２７は、金属製のねじ部材により構成される。第一ロッド２７の一端部（上端部）は、各支持部材２４ａ，２４ｂの支持部２６に移動可能な状態で保持される。第一ロッド２７の他端部は、絶縁部材２９が備える雌ねじ部に締め込まれている。

　第一ロッド２７の上端部には、支持部２６の上面を走行するローラ２７ａが回転自在に設けられる。ローラ２７ａは、移送管７の本体部８が加熱により膨張した場合に、当該膨張に伴う第一ロッド２７の移動に追従するように、支持部２６の上面に接触している。

　第二ロッド２８は、第一ロッド２７と同様に、金属製のねじ部材により構成される。第二ロッド２８の一端部（上端部）は、第一ロッド２７の他端部（下端部）と接触することなく、絶縁部材２９が備える雌ねじ部に締め込まれている。第二ロッド２８の他端部（下端部）は、各フランジ部９ａ，９ｂにおける第一突起部１３の第二の部分１３ｂに貫通形成された孔１３ｃに挿通されるとともに、固定部材３０ａ，３０ｂによって当該第二の部分１３ｂに固定される。

　固定部材３０ａ，３０ｂは、一対のナットにより構成される。各固定部材３０ａ，３０ｂは、第二ロッド２８に螺合されている。各固定部材３０ａ，３０ｂは、第二ロッド２８の一部が第一突起部１３の第二の部分１３ｂに係る孔１３ｃに挿通された状態において、当該第二の部分１３ｂを挟むように締結されることで、第二ロッド２８を第二の部分１３ｂに固定する。

　絶縁部材２９としては、碍子が好適に使用されるが、この他、合成ゴムその他の各種材料により直方体状又は円柱状に構成されたものを使用できる。絶縁部材２９は、第一ロッド２７の下端部と、第二ロッド２８の上端部とを接触させることなく離間した状態で、当該第一ロッド２７及び第二ロッド２８を連結する。このように、絶縁部材２９は、第一ロッド２７及び第二ロッド２８により各支持部材２４ａ，２４ｂと第一突起部１３とを繋いだ状態で、当該各支持部材２４ａ，２４ｂと第一突起部１３との間に介在する。

　以下、上記構成の製造装置によってガラス物品（板ガラス）を製造する方法について説明する。図４に示すように、本方法は、予熱工程Ｓ１、組立工程Ｓ２、溶解工程Ｓ３、溶融ガラス供給工程Ｓ４、成形工程Ｓ５、徐冷工程Ｓ６、及び切断工程Ｓ７を主に備える。

　予熱工程Ｓ１では、製造装置の各構成要素１～５，６ａ～６ｄを個別に分離した状態で、これらを昇温する。以下では、予熱工程Ｓ１の例として、ガラス供給路６ａ～６ｄを構成する移送管７を昇温する場合について説明する。

　予熱工程Ｓ１では、移送管７の本体部８を昇温するため、フランジ部９ａ，９ｂを介して本体部８に電流を流す。この加熱により、図５において二点鎖線で示すように、各移送管７の本体部８は、その長手方向（軸心方向）に膨張する。また、本体部８及びフランジ部９ａ，９ｂは、半径方向に膨張する。

　このとき、ケーシング１１内において、耐火物１０と本体部８との間に充填された支持材１７は、粉末の状態を維持しており、本体部８と耐火物１０との間の空間において、流動（移動）可能である。このように、支持材１７としての粉末が潤滑材として作用することで、本体部８と支持材１７との間における摩擦力が低減される。つまり、外力付与によって本体部８が伸長可能な状態で本体部８が耐火物１０で保持されている。

　また、本体部８の膨張に応じて、各フランジ部９ａ，９ｂは、当該本体部８の長手方向に変位する。このとき、各フランジ部９ａ，９ｂに連結される各連結部材１６ａ，１６ｂは、ローラ２７ａが、各支持部材２４ａ，２４ｂにおける支持部２６の上面を転動することにより（図５における実線と二点鎖線を参照）、各フランジ部９ａ，９ｂの変位に追従できる。したがって、支柱２５及び連結部材１６ａ，１６ｂによる支持構造は、移送管７（本体部８）の膨張を阻害することなくフランジ部９ａ，９ｂを好適に支持できる。

　予熱工程Ｓ１では、移送管７の膨張長さを測定する（測定工程）。移送管７の膨張長さは以下の方法により測定される。例えば、各フランジ部９ａ，９ｂから離れた位置に、当該各フランジ部９ａ，９ｂに対応するレーザ照射装置を配置し、当該レーザ照射装置から鉛直方向にレーザ光を照射し、一定の加熱時間毎に当該レーザ光と各フランジ部９ａ，９ｂとの距離の変化を測定する。この距離の変化量は、移送管７（本体部８）の膨張長さと見做すことができる。

　他の測定方法として、本体部８においてケーシング１１に被覆されている部分の膨張長さと、ケーシング１１から露出する部分の膨張長さを個別に測定し、これらの膨張長さの総和を移送管７の膨張長さとしてもよい。予熱工程Ｓ１では、ケーシング１１も同様に膨張することから、本体部８の長手方向におけるケーシング１１の膨張長さを測定し、これをケーシング１１に被覆されている本体部８の部分に係る膨張長さと見做すことができる。

　図６は、予備加熱の時間と、移送管７の膨張長さとの関係を示すグラフである。図６において、理論膨張曲線を実線で示す。図６において、符号Ｌ１Ｍは、予熱時間Ｔ１に測定された移送管７の膨張長さを示す。同様に、符号Ｌ２Ｍ、Ｌ３Ｍは、それぞれ予熱時間Ｔ２，Ｔ３において測定された移送管７の膨張長さを示す。また、符号Ｌ３Ｌは、予熱時間Ｔ３における理論膨張曲線上の膨張長さを示す。

　なお、本実施形態において、理論膨張曲線は以下のようにして求められる。すなわち、予熱時間と移送管７の加熱温度の関係を得る。求めた加熱温度と移送管７の熱膨張率とを用いて移送管７の膨張長さを算出する。

　予熱工程Ｓ１では、定期的に移送管７の膨張長さを測定し、測定された膨張長さ（以下「測定膨張長さ」という）を、理論膨張曲線上の長さ（以下「理論膨張長さ」という）と比較する。この比較により、測定膨張長さと理論膨張長さとの差が所定の閾値を超える場合に、押圧装置１８～２０によるフランジ部９ａ，９ｂの押圧が実行される（外力付与工程）。

　すなわち、図６に示すように、予熱時間Ｔ３における測定膨張長さＬ３Ｍと、当該時間Ｔ３における理論膨張長さＬ３Ｌとの差（Ｌ３Ｌ－Ｌ３Ｍ）が、閾値ＴＨを超える場合、本体部８の測定膨張長さが不十分であると判断され、各押圧装置１８～２０は、この測定膨張長さＬ３Ｍが理論膨張長さＬ３Ｌに近づくように、移送管７に外力Ｆを付与する。例えば、移送管７の長さが２０００ｍｍであれば、閾値ＴＨは１ｍｍとすればよい。

　この外力付与工程では、各押圧装置１８～２０の押圧部材２２を回転させることで、各フランジ部９ａ，９ｂから離れた待機位置にある押圧部２２ｂを、各フランジ部９ａ，９ｂの各突起部１３～１５に向かって接近させる。これにより、押圧部２２ｂは、各フランジ部９ａ，９ｂの一方の面に接触する（図７参照）。そして、押圧部２２ｂが各突起部１３～１５を押圧するように、押圧部材２２を回転させる。これにより、各フランジ部９ａ，９ｂの周方向における複数箇所に設けられた各突起部１３～１５に、本体部８の長手方向に沿って外力Ｆが付与される。この外力Ｆは、本体部８に長手方向の引張応力を発生させるためのものではなく、本体部８の膨張を助長させるために各フランジ部９ａ，９ｂに付与される。このように、各突起部１３～１５に外力Ｆを付与することにより、本体部８が伸長し、これに伴って熱応力（長手方向の圧縮応力）が低減される。また、本体部８は、予熱時間（加熱温度）に応じた長さまで膨張することができる（図８参照）。

　本体部８が所定の温度（例えば１２００～１４００℃）にまで到達すると、予熱工程Ｓ１が終了し、組立工程Ｓ２が実行される。組立工程Ｓ２では、加熱されて膨張した後の製造装置の各構成要素１～５，６ａ～６ｄを連結することにより、製造装置が組み立てられる。

　溶解工程Ｓ３では、溶解槽１内に供給されたガラス原料が加熱され、溶融ガラスＧＭが生成される。なお、製造装置の立ち上げ期間を短縮するため、組立工程Ｓ２以前に溶解槽１内で予め溶融ガラスＧＭを生成してもよい。

　溶融ガラス供給工程Ｓ４では、溶解槽１の溶融ガラスＧＭを、各ガラス供給路６ａ～６ｄを介して、清澄槽２、均質化槽３、ポット４、そして成形体５へと順次移送する。溶融ガラス供給工程Ｓ４では、溶融ガラスＧＭが清澄槽２を流通する際、ガラス原料に配合された清澄剤の作用により溶融ガラスＧＭからガス（泡）が発生する。このガスは、清澄槽２から外部に排出される（清澄工程）。また、均質化槽３において、溶融ガラスＧＭは、攪拌されて均質化される（均質化工程）。溶融ガラスＧＭがポット４、ガラス供給路６ｄを通過する際には、その状態（例えば粘度や流量）が調整される（状態調整工程）。

　なお、溶融ガラス供給工程Ｓ４において、耐火物１０と本体部８との間に介在する粉末の温度が高温になると、当該粉末の拡散結合が活性化する。粉末の加熱温度は、当該粉末の拡散接合が活性化する温度以上とすればよく、１４００℃以上１６５０℃以下とすることが好ましい。

　本実施形態では、粉末中のアルミナ粉末同士、及びアルミナ粉末とシリカ粉末との間で、拡散接合が発生する。また、アルミナ粉末とシリカ粉末とによりムライトが発生する。ムライトは、アルミナ粉末同士を強固に接合する。時間の経過とともに拡散接合が進行し、最終的に、粉末は一個又は複数個の接合体（支持材１７）となる。支持材１７は、本体部８及び耐火物１０と密着することから、溶融ガラス供給工程Ｓ４において耐火物１０に対する本体部８の移動を阻害する。これにより、本体部８は、位置ずれが生じないように耐火物１０に固定される。支持材１７は、板ガラスＧＲの製造が終了するまでの間、耐火物１０とともに本体部８を支持し続ける。

　成形工程Ｓ５では、溶融ガラス供給工程Ｓ４を経て溶融ガラスＧＭが成形体５に供給される。成形体５は、溶融ガラスＧＭをオーバーフロー溝から溢れ出させ、その側壁面に沿って流下させる。成形体５は、流下させた溶融ガラスＧＭを下頂部で融合させることで、帯状の板ガラスＧＲを成形する。

　その後、帯状の板ガラスＧＲは、徐冷炉による徐冷工程Ｓ６、切断装置による切断工程Ｓ７を経て、所定寸法の板ガラスが切り出される。以上により、ガラス物品としての板ガラスが完成する。或いは、切断工程Ｓ７で板ガラスＧＲの幅方向の両端を除去した後に、帯状の板ガラスＧＲをロール状に巻き取り、ガラス物品としてのガラスロールを得てもよい（巻取工程）。

　以上説明した本実施形態に係るガラス物品の製造方法によれば、移送管７のフランジ部９ａ，９ｂに外力Ｆを付与することにより、予熱工程Ｓ１において、本体部８の膨張を促進して移送管７を十分に膨張させることができ、移送管７に発生する熱応力を低減できる。したがって、ガラス物品の製造過程（溶融ガラス供給工程Ｓ４）においても移送管７に発生する熱応力を低減できるので、膨張による移送管７の変形や座屈を防止し、移送管７の長寿命化を実現できる。

　図９は、移送管の他の例（第二実施形態）を示す。本例に係る移送管７は、例えば溶解槽１と清澄槽２とを接続するガラス供給路６ａに使用される。この移送管７の本体部８は、第一フランジ部９ａ側の端部が、第二フランジ部９ｂ側の端部よりも上方に位置するように傾斜する。水平方向に対する本体部８の傾斜角度は、例えば３～３０°とされることが望ましい。

　第二実施形態の第一フランジ部９ａの支持構造では、ローラ２７ａに代えてナット２７ｂが第一ロッド２７の上端部に設けられる。このナット２７ｂは、支持部２６の上面を滑り移動可能である。

　第二実施形態の第二フランジ部９ｂの支持構造において、第一突起部３１は、円板部１２の下部から下方に突出する第一の部分３１ａと、この第一の部分３１ａから本体部８の長手方向中央部側に突出する第二の部分３１ｂとを有する。第二の部分３１ｂは、水平に伸びる。また、連結部材３２は、ケーシング１１の下面に固定される第一ロッド３３と、第二の部分３１ｂに連結される第二ロッド３４と、当該連結部材３２の中途部に設けられる絶縁部材３５とを備える。第二ロッド３４の下端部には、第二の部分３１ｂの下面と接触するナット３４ｂが設けられる。このナット３４ｂは、第二の部分３１ｂの下面を滑り移動可能である。このような第一突起部３１及び連結部材３２により、第二フランジ部９ｂは、移送管７（本体部８）の長手方向に沿う移動が許容された状態でケーシング１１に支持されている。

　なお、予熱工程Ｓ１での本体部８の伸長に伴い、支持部２６から第一突起部１３の第二の部分１３ｂに至る距離が短くなると共に、ケーシング１１の下面から第一突起部３１の第二の部分３１ｂに至る距離が長くなる。このため、上記距離の変動に追従するように連結部材１６ａ，３２の長さを調整する。連結部材１６ａ，３２の長さは、例えば絶縁部材２９，３５への第一ロッド２７，３３及び／又は第二ロッド２８，３４の締め込み長さを変更することで調整すればよい。

　第二実施形態の支持部２６は、水平に伸びるが、本体部８と平行となるように傾斜してもよい。また、第一突起部３１の第二の部分３１ｂは、水平に伸びるが、本体部８と平行となるように傾斜してもよい。支持部２６及び第二の部分３１ｂが傾斜する場合、連結部材１６ａ，３２の長さ調整が不要となる。また、ナット２７ｂ，３４ｂに代え、滑り移動可能な他のスライド部材やローラを用いてもよい。

　第二フランジ部９ｂに対応する第一押圧装置１８は、ケーシング１１の下面に設けられている。すなわち、第一押圧装置１８のブラケット２１は、ケーシング１１の下面に固定されるとともに、当該下面から下方に突出している。押圧部材２２は、軸部２２ａを介してブラケット２１に進退可能に支持される。押圧部材２２は、押圧部２２ｂを第二フランジ部９ｂに係る第一突起部３１の第一の部分３１ａに接触させ、当該第一の部分３１ａを押圧することにより、第二フランジ部９ｂに外力を付与する。

　第二押圧装置１９の押圧部材２２は、本体部８と平行となるように、軸部２２ａが本体部８と同一の角度で傾斜している。図示していないが、第三押圧装置２０の押圧部材２２においても、本体部８と同じ角度で傾斜している。第二押圧装置１９及び第三押圧装置２０の各押圧部材２２は、本体部８の傾斜方向に沿って各フランジ部９ａ，９ｂの第二突起部１４及び第三突起部１５を押圧できる。本例においても、予熱工程Ｓ１において本体部８の膨張が不十分な場合に、その膨張を促進させる外力を各押圧装置１８～２０により各フランジ部９ａ，９ｂに与えることができる。

　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。

　上記の実施形態では、ガラス供給路６ａ～６ｄを構成する移送管７を例示したが、これに限らず、例えば清澄槽２を上記形態の移送管７で構成してもよい。すなわち、本発明は清澄槽２に対しても適用可能である。

　外力を付与する方向は、移送管７の長手方向（傾斜方向）に沿う方向に限らず、移送管７を伸長させることができれば、移送管７の長手方向（傾斜方向）と角度を有する方向であってもよい。例えば、図９のように傾斜する移送管７に鉛直面と平行なフランジ部９ａ，９ｂが設けられる場合、第一押圧装置１８のように移送管７のフランジ部９ａ，９ｂと垂直な方向に沿って外力を付与してもよい。移送管７を効率よく伸長させる観点では、外力を付与する方向と移送管７の長手方向（傾斜方向）となす角度は３０°以下であることが好ましく、１５°以下であることがより好ましく、０°であることが最も好ましい。

　７  　　　　移送管
　８  　　　　本体部
　９ａ　　　　第一フランジ部
　９ｂ　　　　第二フランジ部
１０　　　　　耐火物
１１　　　　　ケーシング
１８　　　　　第一押圧装置（外力付与手段）
１９　　　　　第二押圧装置（外力付与手段）
２０　　　　　第三押圧装置（外力付与手段）
２２　　　　　押圧部材
　Ｆ　　　　　外力
　Ｓ１　　　　予熱工程
　Ｓ４　　　　溶融ガラス供給工程（移送工程）
　Ｌ３Ｌ　　　理論膨張長さ
　Ｌ３Ｍ　　　測定膨張長さ
　ＴＨ　　　　閾値

Claims (7)

1. 　移送管を加熱する予熱工程と、前記予熱工程後に、前記移送管の内部に溶融ガラスを流通させる移送工程と、を備えるガラス物品の製造方法であって、
   　前記移送管は、管状の本体部と、前記本体部の端部に形成されるフランジ部とを備え、
   　前記本体部は、耐火物に保持されており、
   　前記予熱工程は、前記移送管に外力を付与し、前記移送管を伸長させる外力付与工程を含むことを特徴とするガラス物品の製造方法。
2. 　前記外力付与工程では、前記移送管の測定膨張長さが理論膨張長さに近づくように、前記移送管に外力を付与する請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
3. 　前記外力付与工程は、前記理論膨張長さと前記測定膨張長さの差が所定の閾値を超えた場合に実行される請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
4. 　前記耐火物は、ケーシングに固定されており、
   　前記外力付与工程では、前記ケーシングが備える押圧部材を前記フランジ部に接触させることにより、前記移送管に前記外力を付与する請求項１から３のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。
5. 　前記外力付与工程では、前記フランジ部の周方向の複数個所に前記外力を付与する請求項１から４のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。
6. 　前記移送管の前記本体部は、傾斜姿勢で配置されており、
   　前記外力付与工程では、前記本体部の傾斜方向に沿って前記外力を付与する請求項１から５のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。
7. 　内部に溶融ガラスを流通させることが可能な移送管と、前記移送管を保持する耐火物と、を備えるガラス物品の製造装置において、
   　前記移送管は、管状の本体部と、前記本体部の端部に形成されるフランジ部とを備え、
   　前記本体部が、前記耐火物に保持されており、
   　前記製造装置は、前記移送管が伸長するように前記移送管に外力を付与する外力付与手段をさらに備えることを特徴とするガラス物品の製造装置。

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