JP4178443B2 - 板硝子の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続薄肉板硝子の製造方法に係り、特に厚みが均一な薄肉板硝子を安定して成形するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板硝子の製法としては、溶融スズを用いるスズフロート法、引き上げ法、ダウンドロー法、フュージョン法等が知られている。
【０００３】
しかしながら、上記スズフロート法は、熱伝導性が硝子よりも高い媒体上（溶融スズのフロートバス上）に硝子リボンを浮上させて成形するために、媒体との熱の授受が大きく、媒体の温度の影響を大きく受けるので、媒体の温度制御が非常に重要であり、また、冷却中における硝子リボン表面と内部の温度差が少なくなるように媒体の温度を硝子の温度に近づけて厳密な制御のもとに徐々に冷却することが必要となるため、冷却がゆっくりとならざるを得ず、十分に長いフロートバスが必要となり、成形時間が長くなる。また、品質的にもスズに由来する各種欠点を生じることが多い。更に、スズ資源の枯渇も懸念されている。
【０００４】
一方、引き上げ法、ダウンドロー法、フュージョン法では、垂直方向の成形のために重力に起因する硝子リボンへの力の制御が困難で、硝子肉厚の制御が困難となり、それを軽減するための媒体の温度制御が複雑になるという問題があった。
【０００５】
このような背景から、本願出願人は、蒸気膜形成剤を含む支持体を用いて蒸気膜の薄層を介して溶融状態の硝子リボンを板状に成形する板硝子の成形方法（以下「蒸気フロート法」という）に関する技術を提案している（特開平９─２９５８１９号公報）。また、この板硝子の製法に関する周辺技術の出願も行っている。この板硝子の製法によれば、省資源、省エネルギー化、板硝子の高品質化、設備及び運転コストの低減、ジョブチェンジの容易化、小規模生産から大規模生産までの多様な対応が可能等の効果を奏する。
【０００６】
この蒸気フロート法による板硝子の製造装置は、図５に示すように、液体を内部に包含しうる材質又は液体を内部に包含しうる構造の複数の矩形の支持体１２、１２…がベルトコンベア２０の無端状ベルト２０Ａの表面に一定間隔の溝１２Ｂを有して長手方向に配列固定され、無端状ベルト２０Ａの移動によって支持体１２が周回移動する。支持体１２への水等の蒸気膜形成剤の供給は、周回移動の下側に設けられた給液装置２９を通過するときに行われる。そして、硝子溶融炉１４で粘度等が調整された溶融硝子Ｇがスリット出口１４Ａから高温の硝子リボン１３となって周回移動する支持体１２上に供給されると、支持体１２から蒸気膜形成剤が瞬時に気化して支持体１２と硝子リボン１３との間に蒸気膜の薄層１８を形成する。また、支持体１２の周回移動速度と支持体１２上を移動する硝子リボン１３の移動速度とは異なるようにすることで支持体１２と硝子リボン１３とが互いに摺動する。これにより、蒸気膜の薄層１８上で硝子リボン１３が薄肉な板硝子に成形される。尚、図５における符号２０Ｃ、２０Ｄは無端状ベルト２０Ａが懸け渡される駆動ロールと従動ロール、符号２１は無端状ベルト２０Ａの上側移動経路をガイドするガイド板、符号２３は硝子リボンを搬送する搬送駆動ローラ、符号２６、２８は支持体の周回方向を示すもので、時計回り、反時計回りの何れでもよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、支持体１２が周回移動する移動式の場合には、硝子リボン１３の移動方向における蒸気膜の膜厚や蒸気膜の圧力が不均一になり易く、蒸気膜の薄層１８の厚み分布や蒸気膜圧力分布が発生し易いという問題がある。この蒸気膜の厚み分布や蒸気膜圧力分布の発生により、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が悪化することがある。
【０００８】
また、支持体１２が周回移動する移動式の場合には、硝子溶融炉１４から支持体１２上に供給される硝子リボン１３の着地点と支持体１２同士の間の溝１２Ｂ位置とが周期的に一致するので、一致したときに着地した硝子リボン１３が瞬間的に溝１２Ｂに垂れ込み、これが成形された板硝子に筋目が発生する原因になる。
【０００９】
従って、蒸気フロート法による板硝子の品質を向上させるためには、上記の問題を解決する必要がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性を均一化でき、かつ板硝子に筋目が発生するのを防止することのできる板硝子の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の板硝子の製造方法は、前記目的を達成するために、複数の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する製法であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を液体状態で導入する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる工程とを、含む製法において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用い、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を、前記複数の支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、前記溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くすることで調整して前記硝子リボンを板硝子に成形することを特徴とする
本発明の請求項２の板硝子の製造方法は、前記目的を達成するために、複数の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する製法であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を液体状態で導入する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる工程とを、含む製法において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用い、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を、前記それぞれの溝の幅を全て同じにして、前記支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を長くすることで調整して前記硝子リボンを板硝子に成形することを特徴とする。
【００１２】
ここで、本発明における溝とは、文字通りの溝以外に間隙も含むものであると共に、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない固定床とは、支持体が硝子リボンの移動方向に固定されているだけで、他の方向への移動はあってもよいことを意味する。
【００１３】
本発明は、支持体上で板状に成形される硝子リボンの移動方向における上流側の硝子温度と下流側の硝子温度を比較した場合、下流側ほど硝子温度が低くなるため、硝子リボンの移動方向において硝子温度分布が発生し、これが成形される板硝子の移動方向における表面平滑性を悪化させる要因であるとの知見に基づいて成されたものである。即ち、硝子温度の高い硝子リボン部分に位置する上流側の支持体から発生する蒸気量と、硝子温度の低い硝子リボン部分に位置する下流側の支持体から発生する蒸気量とは相違する。その結果、硝子リボンの上流側と下流側の蒸気膜の薄層の厚み分布や蒸気膜圧力分布ができることに起因して、成形される板硝子の移動方向における表面平滑性が悪化する。
【００１４】
そこで、本発明によれば、固定床は、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用いた。このように、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない固定床を用いることで、それぞれの溝ごとに自由に溝幅を設定したり、それぞれの支持体ごとに硝子リボン移動方向の長さを自由に設定したりできるので、蒸気を逃がすために自由な構成を設定できる。そして、このような自由な設定をすることにより、固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させてそれぞれの溝から逃がす蒸気量を調整するようにした。また、固定床にすることで、支持体上に供給される硝子リボンの着地点と溝位置とを確実に一致しないようにできる。これにより、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性を向上することができ、かつ板硝子に筋目が発生するのを防止できる。
【００１５】
本発明の請求項１として、それぞれの溝から逃がす蒸気量の調整は、それぞれの支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くすることで行う。これにより、硝子リボンの硝子温度が高く支持体からの蒸気発生量の多い上流側ほど溝幅が広く蒸気が逃げ易く、硝子リボンの硝子温度が低く支持体からの蒸気発生量の少ない下流側ほど溝幅が狭く蒸気が逃げ難くなるので、上流側と下流側で硝子リボンと支持体との間に形成される蒸気膜の厚みや蒸気膜圧力が均一化される。これにより、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が向上する。
【００１６】
また、本発明の請求項２として、それぞれの溝から逃がす蒸気量の調整は、それぞれの溝の幅を全て同じにして、支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を長くすることで行う。これにより、固定床の硝子リボン長さ方向における単位長さ当たりの溝の数が、硝子リボンの硝子温度が高く支持体からの蒸気発生量の多い上流側ほど多く、硝子リボンの硝子温度が低く蒸気発生量の少ない下流側が少なくなるので、上流側と下流側で硝子リボンと支持体との間に形成される蒸気膜の厚みや蒸気膜圧力が均一化される。これにより、成形された板硝子の移動方向の表面平滑性を向上することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項１または２の好ましい態様として、支持体上に供給される溶融状態の硝子リボンの着地点が、溝の位置に一致しないように支持体が配列されている。これは、支持体を固定床にすることで達成することができ、これにより、板硝子に筋目が発生するのを防止することができる。
【００１８】
本発明の請求項４の連続薄肉板硝子の製造装置は、前記目的を達成するために、連続の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する装置であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を、液体状態で導入する手段と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる手段とを、含む装置において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝が、それぞれの支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、前記溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くするようにそれぞれ形成されて、蒸気量を調整することを特徴とする板硝子の製造装置。
本発明の請求項５の連続薄肉板硝子の製造装置は、前記目的を達成するために、連続の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する装置であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を、液体状態で導入する手段と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる手段とを、含む装置において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がすそれぞれの溝の幅が全て同じであり、前記支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボン移動方向からみて上流側よりも下流側を長くするようにそれぞれ形成されて、蒸気量を調整することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、固定床は、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されているので、支持体に供給される溶融状態の硝子リボンが溝に垂れ込まないように硝子リボンの着地位置を確実に位置決めすることができる。これにより、成形された板硝子に筋目が発生することがない。
【００２０】
本発明の請求項４または５の好ましい態様として、硝子リボンが固定床に着地する着地位置を位置決めする位置決めローラを設けることにより硝子リボンは位置決めローラの周面を回り込んで支持体上に着地するので、着地衝撃を小さくできる。そして、この位置決めローラは、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されると共に、常温付近では気体ではなく、少なくとも該硝子のガラス転移点以上で気体である蒸気膜形成剤が液体状態で導入され、該蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して前記硝子リボンに接触するので、硝子リボンに傷をつけることがない。
【００２１】
また、本発明の請求項４〜６何れか１の好ましい態様として、固定床は、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させてそれぞれの溝から逃がす蒸気量を調整可能に構成されている。これにより、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２３】
図１は、本発明の板硝子の製造装置を模式的に示した側面図であり、図５と同じ部材については同符号を付して説明する。
【００２４】
板硝子製造装置１０は、主として、蒸気膜形成剤を内部に包含可能に形成される複数の支持体１２、１２…と、蒸気膜形成剤を支持体１２に給液する給液装置１６（図４参照）と、成形された硝子リボン１３を搬送する搬送駆動ローラ２３とで構成される。また、板硝子製造装置１０の前段には、硝子原料を溶融する硝子溶融炉１４が配設されており、この硝子溶融炉１４から溶融状態の硝子Ｇが支持体１２上に供給される。溶融硝子Ｇは板硝子製造装置１０に供給され、ここで支持体１２から蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層１８を介して搬送されることにより、硝子リボン１３と支持体１２とが蒸気膜の薄層１８を介して摺動し、支持体１２上で薄肉な板硝子が成形される。
【００２５】
硝子溶融炉１４は、板硝子となる所定原料を溶解するとともに溶解温度を制御して成形に好適な粘度範囲と温度範囲の溶融硝子Ｇを調整する。このような硝子の成形を行うためには、成形初期の溶融硝子Ｇの温度が所定の範囲にあり、成形に適した溶融硝子Ｇの粘度であることが重要である。即ち、溶融硝子Ｇの粘度が１００〜１００万ポイズの範囲にあり、好適には５００〜１０万ポイズの間であるような温度領域で処理されることが好ましい。
【００２６】
硝子溶融炉１４により温度及び粘度の調整された溶融硝子Ｇは、出口スリット１４Ａの煉瓦製のリップ面１４Ｂからリボン状をした硝子リボン１３の流れとなって流れ落ち板硝子製造装置１０の支持体１２上に供給される。
【００２７】
ところで、このような板硝子製造装置１０により、成形された板硝子の移動方向の表面平滑性が良く且つ筋目のない平滑性の優れた板硝子を安定的に成形するには、硝子リボン１３の上流側と下流側の蒸気膜の薄層１８の厚みや蒸気膜圧力を均一化することが必要である。そこで、本発明の板硝子製造装置１０では、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体１２同士の間に蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝１２Ｂ、１２Ｂ…がそれぞれ形成された固定床１５を用い、該固定床１５上を移動する硝子リボン１３の移動方向における硝子温度分布に対応させてそれぞれの溝１２Ｂから逃がす蒸気量を調整して硝子リボン１３を板硝子に成形するようにした。
【００２８】
このように、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向と平行な方向には移動しない固定床１５を用いることで、それぞれの溝１２Ｂ、１２Ｂ…ごとに自由に溝１２Ｂの幅を設定したり、それぞれの支持体１２、１２…ごとに硝子リボン移動方向の長さを自由に設定した固定床１５を構成することができる。
【００２９】
図２及び図３は固定床１５の好ましい構成の一例である。ここで、溝１２Ｂとは、文字通りの溝以外に間隙も含むものであると共に、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向と平行な方向には少なくとも移動しない固定床１５とは、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向に固定されているだけで、他の方向への移動はあってもよいことを意味する。例えば、硝子リボン１３の移動方向と直交する方向に支持体１２を往復移動するように固定床１５を構成してもよい。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれの支持体１２の硝子リボン移動方向２９の長さを全て同じにして、溝１２Ｂの幅を硝子リボン１３の移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くするように固定床１５を構成したものである。即ち、支柱１９に支持された支持体１２は、基台１７上に硝子リボン１３の移動方向と平行に敷設されたレール２７上にリニアベアリング２５を介してスライド自在に複数設けられる。また、各支持体１２は、図示しないストッパによりレール２７上の任意の位置で固定される。そして、硝子リボン１３の硝子温度が高く支持体１２からの蒸気発生量の多い上流側ほど溝１２Ｂの幅を広くして蒸気が逃げ易く、硝子リボン１３の硝子温度が低く支持体１２からの蒸気発生量の少ない下流側ほど溝１２Ｂの幅を狭くして蒸気が逃げ難くなるようにそれぞれの支持体１２を配置する。これにより、硝子リボン１３の上流側と下流側で硝子リボン１３と支持体１２との間に形成される蒸気膜の薄層１８の厚みや蒸気膜圧力が均一化されるので、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が向上する。
【００３１】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれの溝１２Ｂの幅を全て同じにして、支持体１２の硝子リボン移動方向２９の長さを硝子リボン１３の移動方向からみて上流側よりも下流側を長くするように固定床１５を構成したものである。この場合には溝１２Ｂの間隔が一定なので、図３のように、支持体１２を支柱１９を介して直接基台１７に固定してもよく、或いは図２のようにレール２７とリニアベアリング２５でスライドできるようにしてもよい。これにより、固定床１５の硝子リボン長さ方向における単位長さ当たりに形成される溝１２Ｂの数が、硝子リボン１３の硝子温度が高く支持体１２からの蒸気発生量の多い上流側ほど多くなり、硝子リボン１３の硝子温度が低く支持体１２からの蒸気発生量の少ない下流側ほど少なくなる。従って、硝子リボン１３の上流側と下流側で硝子リボン１３と支持体１２との間に形成される蒸気膜の薄層１８の厚みや蒸気膜圧力が均一化されるので、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が向上する。
【００３２】
支持体１２は、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成される。さらに、支持体１２は、蒸気膜形成剤と親和性が高い材質の基材又は蒸気膜形成剤を包含し易い構造であることが好ましく、例えば多孔質体又は繊維質体のものが好適に使用される。多孔質体の場合には、連通孔であることが好ましい。支持体１２は、蒸気膜形成剤の蒸気発生量が均一な構造をもつことが重要であり、基本的には支持体１２表面に何の形状や構造も有しない平坦面であることが好ましい。支持体１２に蒸気の逃がし部を形成する場合には、支持体１２の表面から裏面に貫通する細孔を一定ピッチで形成することにより、支持体１２面に均等の密度に配置されるようにする。細孔の直径は、６ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下である。また、細孔同士のピッチは５０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下である。
【００３３】
支持体１２の好適な基材１２Ａ（図４参照）としては、連通孔を有する多孔質親水性カーボンが好適に使用し得るが、その他の例えば、セルロース、紙、木、竹等の天然物由来の高分子材料、炭素系材料等も使用できる。また、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、白金、チタン等の金属材料、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物を主成分とするセラミックス材料等も使用できる。
【００３４】
支持体１２には、給液装置１６から蒸気膜形成剤が供給され、この蒸気膜形成剤を硝子リボン１３の高熱で瞬間的に気化させることにより、配列された複数の支持体１２、１２…と硝子リボン１３の間に蒸気膜の薄層１８を形成する。
【００３５】
蒸気膜形成剤としては、常温において液体で、且つガラス転移点以上では気体である有機物、無機物の各種の物質を使用することができる。また、支持体１２への供給の操作性の点から、融点が４０°Ｃ以下で、大気圧下における沸点が５０〜５００°Ｃ、更に好ましくは３００°Ｃ以下のものがよい。更に、蒸気膜形成剤が気化した蒸気が硝子及び支持体１２に悪影響を与える程に化学的に反応せず、毒性が低く、使用される温度で不燃性であることが好ましく、代表的なものとして水を使用することができる。このように、蒸気膜形成剤としては、硝子リボン１３の高熱によって瞬間的に気化し、安定な蒸気膜を形成することのできる液体を適切に選択することが必要である。高熱で瞬間的に気化することにより形成された蒸気膜の薄層１８の熱伝導性は、液体や固体の熱伝導性に比べて著しく小さいため、硝子リボン１３に対して断熱的な環境を効果的に形成することができる。
【００３６】
蒸気膜形成剤を支持体１２に供給する給液装置１６は、図４に示すように、支持体１２内に中空な液溜まり部３１が形成され、この液溜まり部３１と支柱１９内を通って外部に延設された給液配管３２とが接続され、給液配管３２がフレキシブルホース３４に接続される。また、給液配管３２には逆止弁３３が設けられる。そして、フレキシブルホース３４及び給液配管３２を介して液溜まり部３１に蒸気膜形成剤が供給され、液溜まり部３１の蒸気膜形成剤が支持体１２の親和性基材１２Ａに浸透する。なお、給液装置１６としては、これに限定されるものではなく、支持体１２に蒸気膜形成剤を安定給液できるものであれば他のものでもよい。
【００３７】
また、図１に示すように、支持体１２上に供給される溶融状態の硝子リボン１３の着地点が、支持体１２同士の間の溝１２Ｂの位置に一致しないように支持体１２が配列される。更には、前記した着地点位置に、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる位置決めローラ２４が配置される。この位置決めローラ２４には、常温付近では気体ではなく、硝子リボン１３のガラス転移点以上で気体である蒸気膜形成剤が液体状態で導入される。位置決めローラ２４の材料、蒸気膜形成剤は、支持体１２のときに説明したと同様のものを使用できる。これにより、支持体１２上に供給される溶融状態の硝子リボン１３が、溝１２Ｂに垂れ込まないように確実に位置決めできる。
【００３８】
支持体１２上の硝子リボン１３を搬送方向に引っ張る張力は、複数の搬送駆動ローラ２３と硝子リボン１３との抵抗によって発生する。そして、この搬送駆動ローラ２３の回転数を可変することにより、成形される板硝子の板厚、品質の調整を制御するとともに、蒸気膜の薄層１８に接触している硝子リボン１３の接触時間等を可変して冷却時間等の制御を行なう。
【００３９】
次に、上記の如く構成した板硝子製造装置１０を使用して板硝子を成形する方法を説明する。蒸気膜形成剤として水の例で説明する。
【００４０】
硝子溶融炉１４から溶融硝子Ｇがリボン状をした硝子リボン１３となってリップ面１４Ｂから板硝子製造装置１０の支持体１２上に供給される。この硝子リボン１３の支持体１２上への着地において、着地点と溝１２Ｂとが一致しないように支持体１２を配置し、且つ位置決めローラ２４を設けたので、硝子リボン１３を支持体１２上に確実に着地させることができる。これにより、硝子リボン１３が溝１２Ｂに着地することはないので、硝子リボン１３が溝１２Ｂに垂れ込んで溝跡が形成されてしまうのを防止できる。更には、位置決めローラ２４を設けることにより、硝子リボン１３は位置決めローラ２４のローラ周面を回り込んで着地するので、支持体１２への着地衝撃が小さくなる。従って、硝子リボン１３に着地跡が形成され、板硝子に筋目が発生するのを防止できる。この場合、位置決めローラ２４は蒸気膜の薄層１８を介して硝子リボン１３に接触するので、位置決めローラ２４で硝子リボン１３を傷つけることもない。
【００４１】
そして、高温の硝子リボン１３が支持体１２上に連続的に供給されると、支持体１２に保持された水は、硝子リボン１３の高熱により瞬間的に気化する。これにより、硝子リボン１３と支持体１２の界面で水蒸気が連続的に発生し、硝子リボン１３と支持体１２との間には蒸気膜の薄層１８が形成される。この場合、通常、硝子溶融炉１４から供給される溶融硝子Ｇは、通常のソーダライムガラスの場合、成形に好適な９００〜１２００°Ｃ程度で支持体１２に供給されるが、余りに高温になると支持体１２からの蒸気発生が激しすぎて安定した供給操作が阻害されるとともに、支持体１２をはじめとする各種の部材や装置の耐久性にも悪影響がある。従って、硝子の組成にもよるが、一般的には、硝子リボン１３が１４００°Ｃを超えない温度で支持体１２へ流下させることが好ましい。
【００４２】
このように、硝子溶融炉１４から支持体１２に流れ落ちる硝子リボン１３の温度は、低めにする方が好ましいが、流れ落ちる硝子リボン１３の温度が低くなると、硝子リボン１３を搬送する搬送駆動ローラ２３による引っ張り力により、硝子リボン１３の上流側、特に流下部分が支持体１２から浮き上がり易くなる。この場合にも、位置決めローラ２４を配置すれば、硝子リボン１３が支持体１２から浮き上がるのも防止できる。これにより、硝子リボン１３の形状が不安定になったり、硝子リボン１３の搬送が蛇行したりすることがない。このように、位置決めローラ２４は、硝子リボン１３の溝１２Ｂへの垂れ込み防止と、硝子リボン１３の浮き上がり防止の２つの役目を行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支持体が硝子リボンの移動方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝をそれぞれ形成した固定床を用い、前記溝が逃がす蒸気量を調整することにより、板硝子の移動方向における表面平滑性を向上できる。また、支持体上に供給される溶融状態の硝子リボンの着地点が溝に位置しないように支持体を配列することにより、板硝子に筋目が発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための板硝子製造装置を模式的に示した側面図
【図２】固定床を説明する概念的に示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図
【図３】別の固定床を説明する概念的に示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図
【図４】支持体への給液装置を説明する説明図
【図５】支持体が周回移動する従来の板硝子製造装置を模式的に示した側面図
【符号の説明】
１０…板硝子製造装置、１２…支持体、１３…硝子リボン、１４…硝子溶融炉、１５…固定床、１６…給液装置、１７…基台、１８…蒸気膜の薄層、１９…支柱、２３…搬送駆動ローラ、２４…位置決めローラ、２５…リニアベアリング、２７…レール、３１…液溜まり部、３２…給液配管、３３…逆止弁、３４…フレキシブルホース
【発明の属する技術分野】
本発明は連続薄肉板硝子の製造方法に係り、特に厚みが均一な薄肉板硝子を安定して成形するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板硝子の製法としては、溶融スズを用いるスズフロート法、引き上げ法、ダウンドロー法、フュージョン法等が知られている。
【０００３】
しかしながら、上記スズフロート法は、熱伝導性が硝子よりも高い媒体上（溶融スズのフロートバス上）に硝子リボンを浮上させて成形するために、媒体との熱の授受が大きく、媒体の温度の影響を大きく受けるので、媒体の温度制御が非常に重要であり、また、冷却中における硝子リボン表面と内部の温度差が少なくなるように媒体の温度を硝子の温度に近づけて厳密な制御のもとに徐々に冷却することが必要となるため、冷却がゆっくりとならざるを得ず、十分に長いフロートバスが必要となり、成形時間が長くなる。また、品質的にもスズに由来する各種欠点を生じることが多い。更に、スズ資源の枯渇も懸念されている。
【０００４】
一方、引き上げ法、ダウンドロー法、フュージョン法では、垂直方向の成形のために重力に起因する硝子リボンへの力の制御が困難で、硝子肉厚の制御が困難となり、それを軽減するための媒体の温度制御が複雑になるという問題があった。
【０００５】
このような背景から、本願出願人は、蒸気膜形成剤を含む支持体を用いて蒸気膜の薄層を介して溶融状態の硝子リボンを板状に成形する板硝子の成形方法（以下「蒸気フロート法」という）に関する技術を提案している（特開平９─２９５８１９号公報）。また、この板硝子の製法に関する周辺技術の出願も行っている。この板硝子の製法によれば、省資源、省エネルギー化、板硝子の高品質化、設備及び運転コストの低減、ジョブチェンジの容易化、小規模生産から大規模生産までの多様な対応が可能等の効果を奏する。
【０００６】
この蒸気フロート法による板硝子の製造装置は、図５に示すように、液体を内部に包含しうる材質又は液体を内部に包含しうる構造の複数の矩形の支持体１２、１２…がベルトコンベア２０の無端状ベルト２０Ａの表面に一定間隔の溝１２Ｂを有して長手方向に配列固定され、無端状ベルト２０Ａの移動によって支持体１２が周回移動する。支持体１２への水等の蒸気膜形成剤の供給は、周回移動の下側に設けられた給液装置２９を通過するときに行われる。そして、硝子溶融炉１４で粘度等が調整された溶融硝子Ｇがスリット出口１４Ａから高温の硝子リボン１３となって周回移動する支持体１２上に供給されると、支持体１２から蒸気膜形成剤が瞬時に気化して支持体１２と硝子リボン１３との間に蒸気膜の薄層１８を形成する。また、支持体１２の周回移動速度と支持体１２上を移動する硝子リボン１３の移動速度とは異なるようにすることで支持体１２と硝子リボン１３とが互いに摺動する。これにより、蒸気膜の薄層１８上で硝子リボン１３が薄肉な板硝子に成形される。尚、図５における符号２０Ｃ、２０Ｄは無端状ベルト２０Ａが懸け渡される駆動ロールと従動ロール、符号２１は無端状ベルト２０Ａの上側移動経路をガイドするガイド板、符号２３は硝子リボンを搬送する搬送駆動ローラ、符号２６、２８は支持体の周回方向を示すもので、時計回り、反時計回りの何れでもよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、支持体１２が周回移動する移動式の場合には、硝子リボン１３の移動方向における蒸気膜の膜厚や蒸気膜の圧力が不均一になり易く、蒸気膜の薄層１８の厚み分布や蒸気膜圧力分布が発生し易いという問題がある。この蒸気膜の厚み分布や蒸気膜圧力分布の発生により、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が悪化することがある。
【０００８】
また、支持体１２が周回移動する移動式の場合には、硝子溶融炉１４から支持体１２上に供給される硝子リボン１３の着地点と支持体１２同士の間の溝１２Ｂ位置とが周期的に一致するので、一致したときに着地した硝子リボン１３が瞬間的に溝１２Ｂに垂れ込み、これが成形された板硝子に筋目が発生する原因になる。
【０００９】
従って、蒸気フロート法による板硝子の品質を向上させるためには、上記の問題を解決する必要がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性を均一化でき、かつ板硝子に筋目が発生するのを防止することのできる板硝子の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の板硝子の製造方法は、前記目的を達成するために、複数の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する製法であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を液体状態で導入する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる工程とを、含む製法において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用い、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を、前記複数の支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、前記溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くすることで調整して前記硝子リボンを板硝子に成形することを特徴とする
本発明の請求項２の板硝子の製造方法は、前記目的を達成するために、複数の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する製法であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を液体状態で導入する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる工程とを、含む製法において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用い、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を、前記それぞれの溝の幅を全て同じにして、前記支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を長くすることで調整して前記硝子リボンを板硝子に成形することを特徴とする。
【００１２】
ここで、本発明における溝とは、文字通りの溝以外に間隙も含むものであると共に、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない固定床とは、支持体が硝子リボンの移動方向に固定されているだけで、他の方向への移動はあってもよいことを意味する。
【００１３】
本発明は、支持体上で板状に成形される硝子リボンの移動方向における上流側の硝子温度と下流側の硝子温度を比較した場合、下流側ほど硝子温度が低くなるため、硝子リボンの移動方向において硝子温度分布が発生し、これが成形される板硝子の移動方向における表面平滑性を悪化させる要因であるとの知見に基づいて成されたものである。即ち、硝子温度の高い硝子リボン部分に位置する上流側の支持体から発生する蒸気量と、硝子温度の低い硝子リボン部分に位置する下流側の支持体から発生する蒸気量とは相違する。その結果、硝子リボンの上流側と下流側の蒸気膜の薄層の厚み分布や蒸気膜圧力分布ができることに起因して、成形される板硝子の移動方向における表面平滑性が悪化する。
【００１４】
そこで、本発明によれば、固定床は、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用いた。このように、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない固定床を用いることで、それぞれの溝ごとに自由に溝幅を設定したり、それぞれの支持体ごとに硝子リボン移動方向の長さを自由に設定したりできるので、蒸気を逃がすために自由な構成を設定できる。そして、このような自由な設定をすることにより、固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させてそれぞれの溝から逃がす蒸気量を調整するようにした。また、固定床にすることで、支持体上に供給される硝子リボンの着地点と溝位置とを確実に一致しないようにできる。これにより、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性を向上することができ、かつ板硝子に筋目が発生するのを防止できる。
【００１５】
本発明の請求項１として、それぞれの溝から逃がす蒸気量の調整は、それぞれの支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くすることで行う。これにより、硝子リボンの硝子温度が高く支持体からの蒸気発生量の多い上流側ほど溝幅が広く蒸気が逃げ易く、硝子リボンの硝子温度が低く支持体からの蒸気発生量の少ない下流側ほど溝幅が狭く蒸気が逃げ難くなるので、上流側と下流側で硝子リボンと支持体との間に形成される蒸気膜の厚みや蒸気膜圧力が均一化される。これにより、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が向上する。
【００１６】
また、本発明の請求項２として、それぞれの溝から逃がす蒸気量の調整は、それぞれの溝の幅を全て同じにして、支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を長くすることで行う。これにより、固定床の硝子リボン長さ方向における単位長さ当たりの溝の数が、硝子リボンの硝子温度が高く支持体からの蒸気発生量の多い上流側ほど多く、硝子リボンの硝子温度が低く蒸気発生量の少ない下流側が少なくなるので、上流側と下流側で硝子リボンと支持体との間に形成される蒸気膜の厚みや蒸気膜圧力が均一化される。これにより、成形された板硝子の移動方向の表面平滑性を向上することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項１または２の好ましい態様として、支持体上に供給される溶融状態の硝子リボンの着地点が、溝の位置に一致しないように支持体が配列されている。これは、支持体を固定床にすることで達成することができ、これにより、板硝子に筋目が発生するのを防止することができる。
【００１８】
本発明の請求項４の連続薄肉板硝子の製造装置は、前記目的を達成するために、連続の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する装置であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を、液体状態で導入する手段と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる手段とを、含む装置において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝が、それぞれの支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、前記溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くするようにそれぞれ形成されて、蒸気量を調整することを特徴とする板硝子の製造装置。
本発明の請求項５の連続薄肉板硝子の製造装置は、前記目的を達成するために、連続の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する装置であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を、液体状態で導入する手段と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる手段とを、含む装置において、前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がすそれぞれの溝の幅が全て同じであり、前記支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボン移動方向からみて上流側よりも下流側を長くするようにそれぞれ形成されて、蒸気量を調整することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、固定床は、支持体が硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されているので、支持体に供給される溶融状態の硝子リボンが溝に垂れ込まないように硝子リボンの着地位置を確実に位置決めすることができる。これにより、成形された板硝子に筋目が発生することがない。
【００２０】
本発明の請求項４または５の好ましい態様として、硝子リボンが固定床に着地する着地位置を位置決めする位置決めローラを設けることにより硝子リボンは位置決めローラの周面を回り込んで支持体上に着地するので、着地衝撃を小さくできる。そして、この位置決めローラは、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されると共に、常温付近では気体ではなく、少なくとも該硝子のガラス転移点以上で気体である蒸気膜形成剤が液体状態で導入され、該蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して前記硝子リボンに接触するので、硝子リボンに傷をつけることがない。
【００２１】
また、本発明の請求項４〜６何れか１の好ましい態様として、固定床は、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させてそれぞれの溝から逃がす蒸気量を調整可能に構成されている。これにより、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２３】
図１は、本発明の板硝子の製造装置を模式的に示した側面図であり、図５と同じ部材については同符号を付して説明する。
【００２４】
板硝子製造装置１０は、主として、蒸気膜形成剤を内部に包含可能に形成される複数の支持体１２、１２…と、蒸気膜形成剤を支持体１２に給液する給液装置１６（図４参照）と、成形された硝子リボン１３を搬送する搬送駆動ローラ２３とで構成される。また、板硝子製造装置１０の前段には、硝子原料を溶融する硝子溶融炉１４が配設されており、この硝子溶融炉１４から溶融状態の硝子Ｇが支持体１２上に供給される。溶融硝子Ｇは板硝子製造装置１０に供給され、ここで支持体１２から蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層１８を介して搬送されることにより、硝子リボン１３と支持体１２とが蒸気膜の薄層１８を介して摺動し、支持体１２上で薄肉な板硝子が成形される。
【００２５】
硝子溶融炉１４は、板硝子となる所定原料を溶解するとともに溶解温度を制御して成形に好適な粘度範囲と温度範囲の溶融硝子Ｇを調整する。このような硝子の成形を行うためには、成形初期の溶融硝子Ｇの温度が所定の範囲にあり、成形に適した溶融硝子Ｇの粘度であることが重要である。即ち、溶融硝子Ｇの粘度が１００〜１００万ポイズの範囲にあり、好適には５００〜１０万ポイズの間であるような温度領域で処理されることが好ましい。
【００２６】
硝子溶融炉１４により温度及び粘度の調整された溶融硝子Ｇは、出口スリット１４Ａの煉瓦製のリップ面１４Ｂからリボン状をした硝子リボン１３の流れとなって流れ落ち板硝子製造装置１０の支持体１２上に供給される。
【００２７】
ところで、このような板硝子製造装置１０により、成形された板硝子の移動方向の表面平滑性が良く且つ筋目のない平滑性の優れた板硝子を安定的に成形するには、硝子リボン１３の上流側と下流側の蒸気膜の薄層１８の厚みや蒸気膜圧力を均一化することが必要である。そこで、本発明の板硝子製造装置１０では、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体１２同士の間に蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝１２Ｂ、１２Ｂ…がそれぞれ形成された固定床１５を用い、該固定床１５上を移動する硝子リボン１３の移動方向における硝子温度分布に対応させてそれぞれの溝１２Ｂから逃がす蒸気量を調整して硝子リボン１３を板硝子に成形するようにした。
【００２８】
このように、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向と平行な方向には移動しない固定床１５を用いることで、それぞれの溝１２Ｂ、１２Ｂ…ごとに自由に溝１２Ｂの幅を設定したり、それぞれの支持体１２、１２…ごとに硝子リボン移動方向の長さを自由に設定した固定床１５を構成することができる。
【００２９】
図２及び図３は固定床１５の好ましい構成の一例である。ここで、溝１２Ｂとは、文字通りの溝以外に間隙も含むものであると共に、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向と平行な方向には少なくとも移動しない固定床１５とは、支持体１２が硝子リボン１３の移動方向に固定されているだけで、他の方向への移動はあってもよいことを意味する。例えば、硝子リボン１３の移動方向と直交する方向に支持体１２を往復移動するように固定床１５を構成してもよい。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれの支持体１２の硝子リボン移動方向２９の長さを全て同じにして、溝１２Ｂの幅を硝子リボン１３の移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くするように固定床１５を構成したものである。即ち、支柱１９に支持された支持体１２は、基台１７上に硝子リボン１３の移動方向と平行に敷設されたレール２７上にリニアベアリング２５を介してスライド自在に複数設けられる。また、各支持体１２は、図示しないストッパによりレール２７上の任意の位置で固定される。そして、硝子リボン１３の硝子温度が高く支持体１２からの蒸気発生量の多い上流側ほど溝１２Ｂの幅を広くして蒸気が逃げ易く、硝子リボン１３の硝子温度が低く支持体１２からの蒸気発生量の少ない下流側ほど溝１２Ｂの幅を狭くして蒸気が逃げ難くなるようにそれぞれの支持体１２を配置する。これにより、硝子リボン１３の上流側と下流側で硝子リボン１３と支持体１２との間に形成される蒸気膜の薄層１８の厚みや蒸気膜圧力が均一化されるので、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が向上する。
【００３１】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれの溝１２Ｂの幅を全て同じにして、支持体１２の硝子リボン移動方向２９の長さを硝子リボン１３の移動方向からみて上流側よりも下流側を長くするように固定床１５を構成したものである。この場合には溝１２Ｂの間隔が一定なので、図３のように、支持体１２を支柱１９を介して直接基台１７に固定してもよく、或いは図２のようにレール２７とリニアベアリング２５でスライドできるようにしてもよい。これにより、固定床１５の硝子リボン長さ方向における単位長さ当たりに形成される溝１２Ｂの数が、硝子リボン１３の硝子温度が高く支持体１２からの蒸気発生量の多い上流側ほど多くなり、硝子リボン１３の硝子温度が低く支持体１２からの蒸気発生量の少ない下流側ほど少なくなる。従って、硝子リボン１３の上流側と下流側で硝子リボン１３と支持体１２との間に形成される蒸気膜の薄層１８の厚みや蒸気膜圧力が均一化されるので、成形された板硝子の移動方向における表面平滑性が向上する。
【００３２】
支持体１２は、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成される。さらに、支持体１２は、蒸気膜形成剤と親和性が高い材質の基材又は蒸気膜形成剤を包含し易い構造であることが好ましく、例えば多孔質体又は繊維質体のものが好適に使用される。多孔質体の場合には、連通孔であることが好ましい。支持体１２は、蒸気膜形成剤の蒸気発生量が均一な構造をもつことが重要であり、基本的には支持体１２表面に何の形状や構造も有しない平坦面であることが好ましい。支持体１２に蒸気の逃がし部を形成する場合には、支持体１２の表面から裏面に貫通する細孔を一定ピッチで形成することにより、支持体１２面に均等の密度に配置されるようにする。細孔の直径は、６ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下である。また、細孔同士のピッチは５０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下である。
【００３３】
支持体１２の好適な基材１２Ａ（図４参照）としては、連通孔を有する多孔質親水性カーボンが好適に使用し得るが、その他の例えば、セルロース、紙、木、竹等の天然物由来の高分子材料、炭素系材料等も使用できる。また、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、白金、チタン等の金属材料、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物を主成分とするセラミックス材料等も使用できる。
【００３４】
支持体１２には、給液装置１６から蒸気膜形成剤が供給され、この蒸気膜形成剤を硝子リボン１３の高熱で瞬間的に気化させることにより、配列された複数の支持体１２、１２…と硝子リボン１３の間に蒸気膜の薄層１８を形成する。
【００３５】
蒸気膜形成剤としては、常温において液体で、且つガラス転移点以上では気体である有機物、無機物の各種の物質を使用することができる。また、支持体１２への供給の操作性の点から、融点が４０°Ｃ以下で、大気圧下における沸点が５０〜５００°Ｃ、更に好ましくは３００°Ｃ以下のものがよい。更に、蒸気膜形成剤が気化した蒸気が硝子及び支持体１２に悪影響を与える程に化学的に反応せず、毒性が低く、使用される温度で不燃性であることが好ましく、代表的なものとして水を使用することができる。このように、蒸気膜形成剤としては、硝子リボン１３の高熱によって瞬間的に気化し、安定な蒸気膜を形成することのできる液体を適切に選択することが必要である。高熱で瞬間的に気化することにより形成された蒸気膜の薄層１８の熱伝導性は、液体や固体の熱伝導性に比べて著しく小さいため、硝子リボン１３に対して断熱的な環境を効果的に形成することができる。
【００３６】
蒸気膜形成剤を支持体１２に供給する給液装置１６は、図４に示すように、支持体１２内に中空な液溜まり部３１が形成され、この液溜まり部３１と支柱１９内を通って外部に延設された給液配管３２とが接続され、給液配管３２がフレキシブルホース３４に接続される。また、給液配管３２には逆止弁３３が設けられる。そして、フレキシブルホース３４及び給液配管３２を介して液溜まり部３１に蒸気膜形成剤が供給され、液溜まり部３１の蒸気膜形成剤が支持体１２の親和性基材１２Ａに浸透する。なお、給液装置１６としては、これに限定されるものではなく、支持体１２に蒸気膜形成剤を安定給液できるものであれば他のものでもよい。
【００３７】
また、図１に示すように、支持体１２上に供給される溶融状態の硝子リボン１３の着地点が、支持体１２同士の間の溝１２Ｂの位置に一致しないように支持体１２が配列される。更には、前記した着地点位置に、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる位置決めローラ２４が配置される。この位置決めローラ２４には、常温付近では気体ではなく、硝子リボン１３のガラス転移点以上で気体である蒸気膜形成剤が液体状態で導入される。位置決めローラ２４の材料、蒸気膜形成剤は、支持体１２のときに説明したと同様のものを使用できる。これにより、支持体１２上に供給される溶融状態の硝子リボン１３が、溝１２Ｂに垂れ込まないように確実に位置決めできる。
【００３８】
支持体１２上の硝子リボン１３を搬送方向に引っ張る張力は、複数の搬送駆動ローラ２３と硝子リボン１３との抵抗によって発生する。そして、この搬送駆動ローラ２３の回転数を可変することにより、成形される板硝子の板厚、品質の調整を制御するとともに、蒸気膜の薄層１８に接触している硝子リボン１３の接触時間等を可変して冷却時間等の制御を行なう。
【００３９】
次に、上記の如く構成した板硝子製造装置１０を使用して板硝子を成形する方法を説明する。蒸気膜形成剤として水の例で説明する。
【００４０】
硝子溶融炉１４から溶融硝子Ｇがリボン状をした硝子リボン１３となってリップ面１４Ｂから板硝子製造装置１０の支持体１２上に供給される。この硝子リボン１３の支持体１２上への着地において、着地点と溝１２Ｂとが一致しないように支持体１２を配置し、且つ位置決めローラ２４を設けたので、硝子リボン１３を支持体１２上に確実に着地させることができる。これにより、硝子リボン１３が溝１２Ｂに着地することはないので、硝子リボン１３が溝１２Ｂに垂れ込んで溝跡が形成されてしまうのを防止できる。更には、位置決めローラ２４を設けることにより、硝子リボン１３は位置決めローラ２４のローラ周面を回り込んで着地するので、支持体１２への着地衝撃が小さくなる。従って、硝子リボン１３に着地跡が形成され、板硝子に筋目が発生するのを防止できる。この場合、位置決めローラ２４は蒸気膜の薄層１８を介して硝子リボン１３に接触するので、位置決めローラ２４で硝子リボン１３を傷つけることもない。
【００４１】
そして、高温の硝子リボン１３が支持体１２上に連続的に供給されると、支持体１２に保持された水は、硝子リボン１３の高熱により瞬間的に気化する。これにより、硝子リボン１３と支持体１２の界面で水蒸気が連続的に発生し、硝子リボン１３と支持体１２との間には蒸気膜の薄層１８が形成される。この場合、通常、硝子溶融炉１４から供給される溶融硝子Ｇは、通常のソーダライムガラスの場合、成形に好適な９００〜１２００°Ｃ程度で支持体１２に供給されるが、余りに高温になると支持体１２からの蒸気発生が激しすぎて安定した供給操作が阻害されるとともに、支持体１２をはじめとする各種の部材や装置の耐久性にも悪影響がある。従って、硝子の組成にもよるが、一般的には、硝子リボン１３が１４００°Ｃを超えない温度で支持体１２へ流下させることが好ましい。
【００４２】
このように、硝子溶融炉１４から支持体１２に流れ落ちる硝子リボン１３の温度は、低めにする方が好ましいが、流れ落ちる硝子リボン１３の温度が低くなると、硝子リボン１３を搬送する搬送駆動ローラ２３による引っ張り力により、硝子リボン１３の上流側、特に流下部分が支持体１２から浮き上がり易くなる。この場合にも、位置決めローラ２４を配置すれば、硝子リボン１３が支持体１２から浮き上がるのも防止できる。これにより、硝子リボン１３の形状が不安定になったり、硝子リボン１３の搬送が蛇行したりすることがない。このように、位置決めローラ２４は、硝子リボン１３の溝１２Ｂへの垂れ込み防止と、硝子リボン１３の浮き上がり防止の２つの役目を行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支持体が硝子リボンの移動方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝をそれぞれ形成した固定床を用い、前記溝が逃がす蒸気量を調整することにより、板硝子の移動方向における表面平滑性を向上できる。また、支持体上に供給される溶融状態の硝子リボンの着地点が溝に位置しないように支持体を配列することにより、板硝子に筋目が発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための板硝子製造装置を模式的に示した側面図
【図２】固定床を説明する概念的に示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図
【図３】別の固定床を説明する概念的に示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図
【図４】支持体への給液装置を説明する説明図
【図５】支持体が周回移動する従来の板硝子製造装置を模式的に示した側面図
【符号の説明】
１０…板硝子製造装置、１２…支持体、１３…硝子リボン、１４…硝子溶融炉、１５…固定床、１６…給液装置、１７…基台、１８…蒸気膜の薄層、１９…支柱、２３…搬送駆動ローラ、２４…位置決めローラ、２５…リニアベアリング、２７…レール、３１…液溜まり部、３２…給液配管、３３…逆止弁、３４…フレキシブルホース
Claims (7)
- 複数の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する製法であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を液体状態で導入する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる工程とを、含む製法において、
前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用い、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を、前記複数の支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、前記溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くすることで調整して前記硝子リボンを板硝子に成形することを特徴とする板硝子の製造方法。 - 複数の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する製法であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を液体状態で導入する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる工程とを、含む製法において、
前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されてなる固定床であって、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝がそれぞれ形成された固定床を用い、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を、前記それぞれの溝の幅を全て同じにして、前記支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を長くすることで調整して前記硝子リボンを板硝子に成形することを特徴とする板硝子の製造方法。 - 前記支持体上に供給される溶融状態の硝子リボンの固定床への着地点が、前記溝の位置に一致しないように前記支持体が配列されていることを特徴とする請求項１または２の板硝子の製造方法。
- 連続の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する装置であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を、液体状態で導入する手段と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる手段とを、含む装置において、
前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がす溝が、それぞれの支持体の硝子リボン移動方向の長さを全て同じにして、前記溝の幅を硝子リボンの移動方向からみて上流側よりも下流側を狭くするようにそれぞれ形成されて、蒸気量を調整することを特徴とする板硝子の製造装置。 - 連続の支持体からなる固定床上に供給された溶融状態の硝子リボンを板硝子に連続的に成形する装置であって、前記支持体は液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなる材料であり、前記支持体中に蒸気膜形成剤として水を、液体状態で導入する手段と、該支持体とガラス転移点以上の温度に ある硝子リボンとを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して摺動させる手段とを、含む装置において、
前記固定床は、前記支持体が前記硝子リボンの移動方向と平行な方向には移動しない状態で複数配列されると共に、該支持体同士の間に前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気を逃がすそれぞれの溝の幅が全て同じであり、前記支持体の硝子リボン移動方向の長さを硝子リボン移動方向からみて上流側よりも下流側を長くするようにそれぞれ形成されて、蒸気量を調整することを特徴とする板硝子の製造装置。 - 前記硝子リボンが前記固定床に着地する着地位置を位置決めする位置決めローラを備え、該位置決めローラは、液体を内部に包含しうる材質の基材で形成されてなるか又は液体を内部に包含しうる構造に形成されてなるローラであって、該ローラには、蒸気膜形成剤として水が液体状態で導入され、該蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を介して前記硝子リボンに接触することを特徴とする請求項４または５の板硝子の製造装置。
- 前記固定床は、該固定床上を移動する硝子リボンの移動方向における硝子温度分布に対応させて前記それぞれの溝から逃がす蒸気量を調整可能であることを特徴とする請求項４〜６の何れか１の板硝子の製造装置。
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