JPH0753230A

JPH0753230A - 板ガラス徐冷装置

Info

Publication number: JPH0753230A
Application number: JP20391093A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Sugimoto; 光夫杉本; Yasuhiko Toda; 安彦戸田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】板ガラスの移動速度と搬送ローラの周速度と
のずれに起因するガラス表面の微細な疵の発生を防止す
る。【構成】ローラ２群を複数のセクションＳ１〜ＳＮに
分割し、各セクションごとにローラ径の伸縮量および板
ガラスの収縮量を演算し、これに基づきローラの周速度
と板ガラスの移動速度とが一致するようにローラの回転
速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形直後の板ガラス徐冷
装置に関し、特に板ガラス搬送用ローラの速度制御手段
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の板ガラス徐冷装置の構成を図２に
示す。徐冷装置２０は多数の搬送ローラ２１を有し、平
坦に成形された連続帯状の板ガラス（図示しない）を矢
印Ａのように搬送する。全ての搬送ローラ２１は速度制
御器２５により予め設定された同一の回転速度で、モー
タ２３により減速機２２を介して回転駆動される。２４
は搬送ローラ２１の回転数を検出するための回転数検出
器であり、実際に駆動されているローラの回転数を検出
してこれを速度制御器２５にフィードバックする。

【０００３】搬送ローラ２１の材質は、ステンレススチ
ール（Ｎｉ−Ｃｒ）、溶融石英、石綿、あるいは樹脂等
であり、コストや冷却条件を考慮して選択され必要に応
じ異なる材質の搬送ローラを同一の徐冷装置内に装着す
る場合もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
板ガラス徐冷装置においては、設置された全てのローラ
の回転速度を装置内において同一となるように駆動制御
していたため、以下のような問題があった。

【０００５】即ち、所定の成形温度に昇温された帯状板
ガラスが徐冷装置内に搬入された状態では；（ａ）温度
上昇によりローラが熱膨張または収縮してその外径が変
化し、また（ｂ）板ガラスは徐冷装置入口では高温であ
るが次第に冷却される結果収縮を起こす。

【０００６】この２つの現象により、徐冷装置内では板
ガラスの移動速度とローラの周速度との間にずれが生じ
て局部的にスリップが発生する。この結果、板ガラスの
変形や反りの発生、破損あるいはすり疵の発生等の問題
が生ずる。

【０００７】この点についてさらに説明する。図３は搬
送ローラを構成する各種材料の熱膨張率のグラフであ
る。ａはステンレススチール、ｂはソーダライム硝子、
ｃは溶融石英を示す。このように熱膨張率は材質によっ
て異なるとともに同じ材質でも温度によって大きく変化
する。さらに図示していないが、石綿等は温度とともに
熱膨張率が低下し、また樹脂のように熱膨張率はほぼ一
定であるが高温領域では用いることが出来ない材料もあ
る。

【０００８】板ガラス成形法の１つであるフロート成形
法においては、高温溶融ガラスが溶融金属すず（Ｓｎ）
上に浮かされて平坦な帯状板ガラスとして成形される。
成形された板ガラスは帯状のまま連続的に成形部（すず
バス）からリフトアウトローラを介して取り出され、徐
冷装置内の搬送ローラに受け渡される。ソーダライム硝
子の場合、成形部から取り出された直後の板ガラスの温
度は通常約６２０℃であり、リフトアウトローラを介し
て徐冷装置内に搬入された直後の温度は約６００℃であ
る。このような板ガラスを徐冷冷却装置内で約５分〜３
０分かけて搬送しながら徐冷装置出口部で約５０〜１０
０℃になるように冷却する。また、帯状板ガラスの冷却
の均一性や冷却速度を最適に保つために、このような徐
冷装置内の搬送通路に沿って適当な位置にヒータや冷却
器が設けられ、適宜加熱や冷却が行われる。

【０００９】このように搬送中に変化する温度勾配を有
する徐冷装置内に設けられた搬送ローラは各場所の温度
に応じて外径が変化する。このような搬送ローラの外径
変化は各ローラの熱膨張率が温度によって変化するため
リニアではない。板ガラスの送り速度となるローラ周速
度を徐冷装置の搬送通路に沿って一定に揃えるために
は、搬送ローラの伸縮による外径変化に応じてローラの
回転速度を変える必要がある。

【００１０】しかしながら、搬送ローラの伸縮のみ考慮
してローラの回転速度を制御したのでは、搬送される板
ガラスとの接触面において各搬送ローラが同じ搬送状態
とはならず、板ガラスに対し周速度が速くなるローラや
遅くなるローラが生ずる。これは、搬送される板ガラス
自体が冷却されて収縮するからである。この板ガラス収
縮量も熱膨張率が温度によって変化するためリニアでは
ない。

【００１１】このように、温度変化による搬送ローラの
伸縮と冷却される板ガラス自体の収縮との相対関係によ
り、板ガラスの移動速度と搬送ローラの周速度とがずれ
る場所が生じ、板ガラス表面に対し搬送ローラ外周面が
スリップしたり圧縮力または引張り力等の不均一な摩擦
力を付与する。これにより板ガラス表面に微細な疵が発
生して品質の低下を来し、特に精密機器や液晶装置の表
示パネルとして用いた場合に歩留りの低下を起こす。こ
のような微細な疵は、フロート式ガラス製造装置におい
ては、特に成形用スズバスから徐冷装置にガラスを受け
渡すリフトアウトローラと徐冷装置内の搬送ローラとの
境界部分やローラ材質が変った位置あるいはガラス熱膨
張率が急激に変化する位置等で多く発生する。

【００１２】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、板ガラスの移動速度と搬送ローラの周
速度とのずれに起因するガラス表面の微細な疵の発生を
防止した板ガラス徐冷装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る板ガラス徐冷装置は、冷却すべき板ガ
ラスを搬送するための多数のローラを複数のセクション
に分割し、各セクションごとにローラ径の伸縮量および
板ガラスの収縮量を演算し、ローラの周速度と板ガラス
の移動速度とが一致するようにローラの回転速度を制御
する速度制御器を備えたことを特徴としている。

【００１４】好ましい実施例においては、板ガラス成形
部と、多数のローラおよび冷却手段を備えた徐冷部と、
前記板ガラス成形部から前記徐冷部に板ガラスを受け渡
すための複数のローラからなる板ガラス受け渡し部とか
らなる板ガラス徐冷装置において、前記板ガラス受け渡
し部と徐冷部との間でローラの回転速度を異ならせたこ
とを特徴としている。

【００１５】さらに好ましい実施例においては、各セク
ションごとに温度検出手段と、ローラ駆動手段と、ロー
ラ速度検出手段とを設け、前記温度検出手段およびロー
ラ速度検出手段を前記速度制御器の入力側に接続し、該
速度制御器の出力側を前記ローラ駆動手段に接続し、以
て各セクションごとに板ガラス搬送速度制御ループを構
成したことを特徴としている。

【００１６】

【作用】温度変化に基づくローラの外径変化および板ガ
ラスの収縮量の実質上２つの要素に基づいてローラの回
転速度を制御することにより、板ガラスの移動速度とロ
ーラの周速度とを一致させる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の実施例に係る板ガラス徐冷
装置の構成図である。この実施例の徐冷装置１は、装置
内冷却通路に沿って連続的に配設された多数の搬送ロー
ラ２を有し、これらの搬送ローラ２はＮ個のセクション
Ｓ１、Ｓ２、・・・ＳＮに分割されている。各セクショ
ンは１〜複数の搬送ローラで構成されるとともに、各セ
クションごとに例えば熱電対からなる温度検出手段３が
設けられ各セクションの代表温度を計測する。また各セ
クションごとにそのセクションの搬送ローラ２を駆動す
るためのモータ６および減速機７が備る。さらに各セク
ションごとにそのセクションの搬送ローラの回転数を検
出するための回転数検出器８が備る。このようにセクシ
ョン分割された徐冷装置の搬送ローラ２は、速度制御器
４によりセクションごとに独立してその回転速度が制御
される。各セクションの温度検出手段３および回転数検
出器８が速度制御器４の入力側に接続され、各セクショ
ンの温度および搬送駆動中のローラ回転速度が速度制御
器４に入力される。さらにこの速度制御器４にはキーボ
ード等の入力ライン５あるいは予めＲＯＭ等に格納した
入力データにより、ローラの材質やその温度に対する熱
膨張率のマップ等が入力される。

【００１８】速度制御器４は、マイクロコンピュータ等
からなるローラ径伸縮量演算手段９、ローラ周速変化演
算手段１０、ガラス収縮量演算手段１１、ガラス搬送速
度変化演算手段１２、およびローラ回転速度演算手段１
３を備えている。ローラの速度制御にあたり、速度制御
器４はまず各セクションごとに、温度検出器３からの温
度データおよびローラの熱膨張係数等の入力データに基
づいて、ローラ径伸縮量演算手段９によりそのセクショ
ンの搬送ローラ２の外径を算出する。続いてこのローラ
外径演算結果および回転数検出器８からの回転数入力デ
ータに基づいて、ローラ周速変化演算手段１０によりそ
のセクションの搬送ローラの周速度を算出する。

【００１９】さらに速度制御器４は、温度検出器３から
の温度データおよびガラスの熱膨張係数等の入力データ
に基づいて、ガラス収縮量演算手段１１により各セクシ
ョンにおいて搬送中の板ガラスの収縮量を算出する。続
いてこのガラス収縮量の演算結果に基づいて、ガラス搬
送速度変化演算手段１２によりこの板ガラスの移動速度
の変化を算出する。この演算は例えば設定された基準搬
送速度または前のセクションの搬送速度に対する板ガラ
ス熱収縮による速度変化を算出するように構成する。こ
れにより各セクションの板ガラス自体の移動速度が算出
される。

【００２０】続いて、速度制御器４は、温度変化による
ローラ外径変化を考慮した搬送ローラの周速度演算デー
タと、同じく熱収縮を考慮した板ガラスの移動速度演算
データとを比較しこれらが等しくなるように、ローラ回
転速度演算手段１３により搬送ローラ２の回転速度を定
める。このような搬送ローラ２の回転速度制御の演算は
各セクションごとに行われる。

【００２１】このようにして、各セクションごとに板ガ
ラス移動速度と搬送ローラの周速度とが等しくなるよう
に演算されたローラ回転数に基づいて、速度制御器４は
各セクションの搬送ローラ駆動用モータ６を回転制御
し、減速機７を介して各セクションごとに搬送ローラ２
を別々に駆動する。これにより、徐冷装置１の冷却通路
全長にわたって、搬送ローラの周速度と板ガラスの移動
速度とが等しくなり、板ガラスと搬送ローラとの接触面
において、両者間でスリップしたり過度な押圧力あるい
は引張り力が作用することがなくなり、板ガラスの反り
や変形および板ガラス表面の微細な疵つきが防止され
る。

【００２２】なお、搬送ローラ２の材質は、例えばセク
ションＳ１は溶融石英、セクションＳ２はＮｉ−Ｃｒス
チール、・・・セクションＳＮは樹脂等、コストや熱変
形量、熱応力に対する強度、摩擦力等を考慮して各セク
ションごとに適宜選択して定められる。

【００２３】セクションの分割数は多い程有効である
が、設備的な構造やコスト等を考慮して１つのセクショ
ンに１〜５０本のローラが含まれるように分割する。各
セクションのローラ本数は全て同一でなくてもよい。ま
た、１つのセクション内で予めローラの外径を少しづつ
変化させて順番に配列しておき、全体のセクション分割
数を減少させてもよい。

【００２４】また、好ましい実施例においては、各セク
ション間のローラの速度比は、ローラ材質により異なる
が、０．１〜２．０％である。この程度の速度比であれ
ば、搬送される板ガラス表面に対し微細な疵の発生等の
問題が生じない。

【００２５】また、前記実施例では各セクションの各々
にモータ６および減速機７からなるローラ駆動装置を設
けていたが、このような構成に代えて、２〜３個のセク
ションに対し共通の１つの駆動装置を設け、各セクショ
ン間を変速機により速度差を設けるように構成してもよ
い。

【００２６】前記実施例をフロートガラス成形装置に適
用した場合、平坦形状への成形手段である溶融すずバス
から搬出された連続帯状の板ガラスは、２〜４個のリフ
トアウトローラを介して徐冷装置部内に搬入され徐冷装
置部内の搬送ローラ上に受け渡される。この場合、リフ
トアウトローラを徐冷装置全体の搬送ローラの前端部を
構成するローラとみなし、リフトアウトローラ部分を１
つのセクションとして構成し、徐冷装置内の搬送ローラ
との間で速度差を設けて別々に制御するように構成して
もよい。このようにリフトアウトローラとこれに続く徐
冷装置部内の搬送ローラとの間で前述の速度制御器４に
よる演算に基づいて速度差を設ける構成により、板ガラ
ス表面に発生する微細な疵の大部分（ほぼ８０％以上）
をなくすことができる。

【００２７】次に、徐冷装置の具体的なセクション分割
例とそのときの速度比率および疵の発生状態について以
下に示す。

【００２８】まず、搬送ローラの材質とセクション分割
の構成例について以下の表１に３つの例を示す。いづれ
も全体を６つのセクションに分割し、前段のセクション
を溶融石英からなるローラで構成し、残りのセクション
をステンレススチール、石綿、またはプラスチックから
なるローラで構成している。

【００２９】

【表１】

【００３０】次に、上記表１に示した例１のセクション
分割およびローラ材質の場合についての、各セクション
での速度設定比率の演算結果を以下の表２に示す。この
場合、セクション１のローラ速度を１００．０とし、セ
クション１からセクション６までのローラの外径はすべ
て同一とする。

【００３１】

【表２】

【００３２】この表２から分るように、ローラの膨張の
み考慮した場合（Ａ）と、ローラの膨張およびガラスの
収縮を考慮した場合（Ｂ）とでは、各セクションのロー
ラ速度が異なってくる。

【００３３】次に、搬送された板ガラス表面の疵の発生
状態について以下の表３に示す。この表は、ステンレス
スチールと石綿からなるローラ群をセクション分割しな
いで全て同一速度で駆動した従来例と、前記表２の
（Ａ）および（Ｂ）の速度比で駆動した場合の比較例で
ある。

【００３４】

【表３】

【００３５】この表３から分るように、ローラの膨張を
考慮するとともにガラスの収縮を考慮して搬送ローラの
速度比を設定することにより（（Ｂ）の場合）、疵の発
生量を大幅に減少させることができ、特にランクＩＩＩ
以上の微細な疵の発生をなくすことができ、高品質の板
ガラスを得ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、板ガラス搬送用のローラ群を複数のセクションに分
割し、各セクションごとに温度を測定してローラの外径
伸縮量および冷却される板ガラス自体の収縮量を演算
し、ローラ外径変化および板ガラス収縮量の２つの要素
に基づいて、板ガラスの移動速度とローラの周速度とが
一致するように各セクションのローラ回転速度を制御し
ているため、徐冷装置の冷却搬送通路全長にわたって板
ガラスの移動速度とこれを搬送するローラの周速度とが
一致するように保たれ、従って板ガラス表面とローラ外
周面との速度差に基づくスリップや過度な押圧力や引張
り力がなくなり、板ガラスの反りや割れおよびスリ疵等
がなくなり、特に肉眼では見えない程度の微細な疵の発
生が効果的に防止され、高品質ガラスを歩留りよく生産
することが可能になる。

【００３７】また、ガラス生産量の変化による搬送速度
や冷却時間の変化あるいは徐冷装置の冷却条件変更、板
ガラスの組成変更等の製造条件変更に対し、入力データ
を変更するだけで直ちに対処することができ製造される
ガラスの品質を常に高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る板ガラス徐冷装置の構
成図である。

【図２】従来の板ガラス徐冷装置の構成図である。

【図３】ローラ構成材料の熱膨張率のグラフである。

【符号の説明】

１・・・徐冷装置２・・・搬送ローラ３・・・熱電対からなる温度検出手段４・・・速度制御器６・・・搬送ローラ駆動用のモータ７・・・減速機８・・・搬送ローラの回転数検出器Ｓ１、Ｓ２、．．．ＳＮ・・・分割されたセクション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却すべき板ガラスを搬送するための多
数のローラを複数のセクションに分割し、各セクション
ごとにローラ径の伸縮量および板ガラスの収縮量を演算
し、ローラの周速度と板ガラスの移動速度とが一致する
ようにローラの回転速度を制御する速度制御器を備えた
ことを特徴とする板ガラス徐冷装置。
【請求項２】板ガラス成形部と、多数のローラおよび
冷却手段を備えた徐冷部と、前記板ガラス成形部から前
記徐冷部に板ガラスを受け渡すための複数のローラから
なる板ガラス受け渡し部とからなる板ガラス徐冷装置に
おいて、前記板ガラス受け渡し部と徐冷部との間でロー
ラの回転速度を異ならせたことを特徴とする請求項１に
記載の板ガラス徐冷装置。
【請求項３】各セクションごとに温度検出手段と、ロ
ーラ駆動手段と、ローラ速度検出手段とを設け、前記温
度検出手段およびローラ速度検出手段を前記速度制御器
の入力側に接続し、該速度制御器の出力側を前記ローラ
駆動手段に接続し、以て各セクションごとに板ガラス搬
送速度制御ループを構成したことを特徴とする請求項１
に記載の板ガラス徐冷装置。