特開 2024-39850 ガラス成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024039850

(43)【公開日】2024-03-25

(54)【発明の名称】ガラス成形装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 17/06 20060101AFI20240315BHJP

【ＦＩ】

C03B17/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022144524

(22)【出願日】2022-09-12

(71)【出願人】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】中澤 奈美

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 章文

(72)【発明者】

【氏名】内藤 江児

(57)【要約】

【課題】本発明では、流動する溶融ガラスに対する流れ方向に垂直な方向の濡れ性を有意に改善することが可能なガラス成形装置を提供することを目的とする。
【解決手段】溶融ガラスの成形に使用されるガラス成形装置であって、流動する溶融ガラスと接する表面を有する構成部材と、前記構成部材の前記表面の少なくとも一部に形成された溝構造と、を有し、前記溝構造は、前記溶融ガラスの流れ方向に対して略垂直な第１の方向に延在する１または２以上の溝を有する、ガラス成形装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融ガラスの成形に使用されるガラス成形装置であって、
流動する溶融ガラスと接する表面を有する構成部材と、
前記構成部材の前記表面の少なくとも一部に形成された溝構造と、
を有し、
前記溝構造は、前記溶融ガラスの流れ方向に対して略垂直な第１の方向に延在する１または２以上の溝を有する、ガラス成形装置。

【請求項2】

前記溝は、複数存在する、請求項１に記載のガラス成形装置。

【請求項3】

隣接する溝同士のピッチＰの最小値は、０．１ｍｍ～８．０ｍｍの範囲である、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項4】

各溝は、幅Ｗおよび深さｄを有し、
前記幅Ｗは、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲であり、前記深さｄは、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲である、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項5】

各溝の底部は、平面状または曲面状である、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項6】

各溝の側壁は、深さ方向に平行な垂直面または非垂直面である、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項7】

隣接する溝同士は、平坦面で仕切られている、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項8】

前記構成部材は、相互に対向する両端部を有し、
各溝は、少なくとも前記両端部に形成されている、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項9】

各溝は、前記第１の方向に沿って、直線状に延在する、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項10】

前記構成部材の前記表面は、白金または白金合金で構成されている、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【請求項11】

前記溶融ガラスの粘度η（単位Ｐａ・ｓ）は、ｌｏｇη≦４．５を満たす、請求項１または２に記載のガラス成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス板を連続的に製造する方法として、例えば、フュージョン法が知られている。

【0003】

フュージョン法では、ガラス原料を溶解することにより得られた溶融ガラスが、成形装置の上部に供給される。成形装置は、断面が下向きに尖った略くさび状となっており、溶融ガラスは、この成形装置の対向する２つの側面に沿って流下される。両側面に沿って流下する溶融ガラスは、成形装置の下側端部で合流、一体化され、ガラスリボンが成形される。その後、このガラスリボンは、ローラなどの牽引部材により、徐冷されながら下向きに牽引され、所定の寸法で切断される（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－０２８００５号公報

【特許文献2】特表２０１５－５２３９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

フュージョン法において、成形装置の両側面に沿って流下する溶融ガラスの挙動は、成形装置の側面を構成する部材（以下、そのような流動する溶融ガラスと接触する表面を有する部材をまとめて「構成部材」と称する）の影響を受ける。例えば、構成部材の溶融ガラスに対する濡れ性が良好ではない場合、溶融ガラスは、構成部材に対して濡れ広がり難くなる。その結果、下流側ほど、溶融ガラスおよびガラスリボンの幅（流れ方向に垂直な方向の長さ）が減少する現象が生じ得る。

【0006】

そのような溶融ガラスおよびガラスリボンの幅の縮小は、成形されるガラスリボンの厚さの不均一化につながり、また製造されるガラス板の品質が低下し得るため、好ましくない。

【0007】

特に、白金材料は、溶融ガラスに対して耐性を有するため、現在のガラス成形装置の様々な箇所で使用されている。しかしながら、白金材料は、溶融ガラスに対する濡れ性があまり良好ではなく、構成部材に白金材料を使用した場合、前述の問題がより顕著となり得る。

【0008】

このような問題に対処するため、構成部材としてスズを含む白金合金を使用し、構成部材の溶融ガラスに対する濡れ性を改善することが報告されている（特許文献２）。

【0009】

しかしながら、白金合金中に含まれるスズは、ガラスリボンを汚染する原因となり得る。このように、流動する溶融ガラスに対する流れ方向に垂直な方向の濡れ性を高める方策については、現在もなおニーズがある。

【0010】

なお、上記の問題は、フュージョン法に特有の問題ではない。すなわち、溶融ガラスの成形に使用されるガラス成形装置には、流動する溶融ガラスと接触する構成部材が必ず存在する。このため、上記の問題は、各種ガラス成形装置において等しく生じ得る。

【0011】

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、流動する溶融ガラスに対する流れ方向に垂直な方向の濡れ性を有意に改善することが可能なガラス成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明では、
溶融ガラスの成形に使用されるガラス成形装置であって、
流動する溶融ガラスと接する表面を有する構成部材と、
前記構成部材の前記表面の少なくとも一部に形成された溝構造と、
を有し、
前記溝構造は、前記溶融ガラスの流れ方向に対して略垂直な第１の方向に延在する１または２以上の溝を有する、ガラス成形装置が提供される。

【発明の効果】

【0013】

本発明では、流動する溶融ガラスに対する流れ方向に垂直な方向の濡れ性を有意に改善することが可能なガラス成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材の一構成例を模式的に示した上面図である。

【図2】図1に示した構成部材のＡ－Ａ線に沿った断面を模式的に示した図である。

【図3】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材において、溝構造に含まれる溝の断面形態の一例を模式的に示した図である。

【図4】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材において、溝構造に含まれる溝の断面形態の別の例を模式的に示した図である。

【図5】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材において、溝構造に含まれる溝の断面形態のさらに別の例を模式的に示した図である。

【図6】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材に形成された溝構造の配置例を模式的に示した上面図である。

【図7】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材における溝構造の別の配置例を模式的に示した上面図である。

【図8】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材における溝構造のさらに別の配置例を模式的に示した上面図である。

【図9】本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材における溝構造のさらに別の配置例を模式的に示した上面図である。

【図10】本発明の一実施形態によるガラス成形装置を有するガラス板の製造設備の構成例を模式的に示した図である。

【図11】図１０に示したガラス板の製造設備のＡ－Ａ線に沿った断面を模式的に示した図である。

【図12】評価用サンプル２の濡れ性試験中に、水平方向から撮影された写真の一例を示した図である。

【図13】評価用サンプル３の濡れ性試験中に、水平方向から撮影された写真の一例を示した図である。

【図14】評価用サンプル１１の濡れ性試験中に、水平方向から撮影された写真の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態について説明する。

【0016】

前述のように、ガラス成形装置内の構成部材が溶融ガラスに対して低い濡れ性を有する場合、溶融ガラスは、構成部材に対して濡れ広がり難くなるという問題がある。

【0017】

これに対して、本発明の一実施形態では、
溶融ガラスの成形に使用されるガラス成形装置であって、
流動する溶融ガラスと接する表面を有する構成部材と、
前記構成部材の前記表面の少なくとも一部に形成された溝構造と、
を有し、
前記溝構造は、前記溶融ガラスの流れ方向に対して略垂直な第１の方向に延在する１または２以上の溝を有する、ガラス成形装置が提供される。

【0018】

本発明の一実施形態では、溶融ガラスと接する構成部材の表面に、溝構造が提供される。この溝構造は、第１の方向、すなわち溶融ガラスの流れ方向に対して略垂直な方向、に延在する溝を有する。

【0019】

なお、本願において、「略垂直（な方向）」と言う用語は、２つの対象物が数学的直角関係（すなわち９０゜）にある場合に限らず、一方が他方に対して９０゜±５゜以内の角度で延在することを包含する意味で使用される。

【0020】

本発明の一実施形態では、構成部材に形成されたこのような溝構造により、構成部材の表面の溶融ガラスに対する濡れ性を、見かけ上高めることが可能となる。その結果、溶融ガラスが構成部材の表面に濡れ広がりやすくなり、溶融ガラスおよびガラスリボンの幅方向の縮小を有意に抑制することができる。

【0021】

従って、本発明の一実施形態では、成形されるガラスリボンの厚さの不均一化が抑制され、製造されるガラス板の品質を有意に高めることが可能となる。

【0022】

本発明の一実施形態において、溝構造に含まれる溝の数は、特に限られず、溝構造は、単一の溝で構成されてもよい。ただし、より良好な効果を得るためには、溝構造は、複数の溝を有することが好ましい。

【0023】

また、構成部材の表面に形成される溝構造において、「溝」は、「溝以外の部分」に対する凹部と見なすことができる。また逆に、溝構造の「溝」以外の部分は、溝に対して「凸部」と見なすこともできる。従って、本願において、溝構造は、「凸構造」と同等と見なし得ることに留意する必要がある。

【0024】

（溝構造の詳細について）
次に、図面を参照して、本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材に設けられる溝構造について、より詳しく説明する。

【0025】

図１および図２には、本発明の一実施形態によるガラス成形装置の構成部材（以下、「第１の構成部材」と称する）の一構成例を模式的に示す。

【0026】

図１には、第１の構成部材の模式的な上面図を示し、図２には、図１のＡ－Ａ線に沿った断面の模式的な拡大図を示す。

【0027】

図１および図２に示すように、第１の構成部材１０は、その上部に流れる溶融ガラス（図示されていない）と接触する表面１２を有する。第１の構成部材１０がガラス成形装置に提供された場合、溶融ガラスは、図１においてＸ方向に沿って流れる。以下、Ｘ方向を、「流動方向」とも称する。

【0028】

図１および図２に示すように、第１の構成部材１０の表面１２には、溝構造１４が形成される。

【0029】

溝構造１４は、複数の溝１６を有し、各溝１６は、流動方向（Ｘ方向）に対して略垂直な方向（Ｙ方向）に沿って延在する。

【0030】

前述の定義のように、流動方向に対して略垂直な方向とは、流動方向に対して８５゜～９５゜の範囲を意味する。

【0031】

図２に示すように、各溝１６は、溝幅Ｗおよび溝深さｄを有する。

【0032】

溝幅Ｗは、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲であり、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの範囲であることが好ましい。また、溝深さｄは、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲であり、０．３ｍｍ～３．０ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0033】

溝幅Ｗを５．０ｍｍ以下とし、溝深さｄを０．１ｍｍ以上とすることで、溶融ガラスに十分な毛管力が働き、溝１６に沿って濡れ広がり、見かけの濡れ性が良くなる。

【0034】

図１および図２に示すように、第１の構成部材１０において、各溝１６は、ピッチＰで等間隔に配列される。ピッチＰの最小値は、例えば、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの範囲である。ただし、図２に示した例は、単なる一例であり、第１の構成部材１０において、各溝１６は、非等間隔で（例えばランダムな間隔で）配置されてもよい。

【0035】

第１の構成部材１０の表面１２に、このような溝構造１４を形成することにより、表面１２に流れる溶融ガラスの濡れ性を見かけ上改善することができる。その結果、溶融ガラスは、第１の構成部材１０の表面１２に濡れ広がりやすくなり、溶融ガラスの幅寸法（Ｙ方向の寸法）の縮小を有意に抑制できる。

【0036】

ここで、図２に示した例では、溝構造１４に含まれる各溝１６は、深さ方向に平行な側壁２４および深さ方向に対して垂直な底部２６を有する。また、隣接する溝１６同士は、平坦な仕切り部分２８で仕切られている。しかしながら、これは単なる一例であり、溝構造１４に含まれる各溝１６において、側壁２４および底部２６、ならびに溝１６同士を仕切る仕切り部分２８のそれぞれの形状は、特に限られない。

【0037】

以下、図３～図５を参照して、各溝１６の断面形状の別の例について説明する。

【0038】

図３～図５には、溝構造１４に含まれる溝１６の断面形態の一例を模式的に示す。

【0039】

図３に示した例では、溝構造１４に含まれる各溝１６ａは、側壁２４および底部２６が曲面状となるように形成されている。

【0040】

一方、図４に示した例では、溝構造１４に含まれる各溝１６ｂは、側壁２４が垂直面であるものの、底部２６が略くさび状となるように形成されている。

【0041】

また、図５に示した例では、溝構造１４に含まれる各溝１６ｃは、底部２６が平面状であるものの、側壁２４が曲面状となるように形成されている。また、この例では、隣接する溝１６ｃ同士を仕切る仕切り部分２８も、平坦面ではなく、曲面状となっている。

【0042】

この他にも溝１６の断面形状として、各種態様が想定され得る。

【0043】

ここで、再度図１および図２を参照すると、これらの図に示した例では、溝構造１４に含まれる各溝１６は、延在方向（Ｙ方向）に沿って真っ直ぐに伸びる直線溝として構成されている。

【0044】

しかしながら、これとは異なり、少なくとも一部の溝１６または全ての溝１６は、Ｙ方向に沿って、非直線状に延在してもよい。例えば、１または２以上の溝１６は、ジグザグ形状、または正弦波もしくはその他の波形の形状で、Ｙ方向に沿って延在してもよい。

【0045】

あるいは、各溝１６は、直線形状のＹ方向に延在する複数のサブ溝が断続的に接続された状態で、すなわち不連続に延在してもよい。

【0046】

図６には、溝構造１４がそのような不連続溝を有する例を模式的に示す。

【0047】

図６に示すように、この例では、溝構造１４は、複数の直線溝を有する。ただし、溝構造１４は、不連続な態様で配置された２本のサブ溝１７ａおよび１７ｂで構成されている。

【0048】

なお、サブ溝１７ａ、１７ｂの数は、特に限られず、より多くのサブ溝により、溝が形成されてもよい。

【0049】

なお、このような溝構造１４は、例えば、第１の構成部材１０のＹ方向の寸法が相応の長さを有する場合、生じ易い。そのような第１の構成部材１０では、一方の端部から他方の端部にわたって、一本の直線溝を加工することは容易ではないからである。

【0050】

また、図１および図２に示した例では、溝構造１４は、第１の構成部材１０の表面１２の全面にわたって配置された複数の溝１６で構成されている。

【0051】

しかしながら、これとは異なり、溝構造１４は、第１の構成部材１０の表面１２の一部にのみ形成された溝１６を有してもよい。

【0052】

以下、図７～図９を参照して、溝構造１４がそのような局所的に形成された溝１６を有する例について説明する。

【0053】

図７には、溝構造１４が局所的に配置された態様の一例を示す。この例では、溝構造１４は、溶融ガラスの流れ方向（Ｘ方向）の下流側にのみ、配置されている。

【0054】

図８には、溝構造１４が局所的に配置された態様の別の例を示す。この例では、溝構造１４は、第１の構成部材１０の両端部側にのみ、配置されている。

【0055】

また、図９には、溝構造１４が局所的に配置された態様のさらに別の例を示す。この例では、図８とは逆に、溝構造１４は、第１の構成部材１０の中央領域にのみ、配置されている。

【0056】

この他にも、溝構造１４の配置形態として、各種態様が想定される。このように、溝構造１４は、第１の構成部材１０の表面１２の一部のみに形成されてもよい。

【0057】

前述のような溝構造１４を有する第１の構成部材１０の材料は、溶融ガラスに対して耐性を有する限り、特に限られない。

【0058】

例えば、第１の構成部材１０は、白金（白金合金を含む）、ステンレス鋼、モリブデン合金、ニオブ合金、ジルコニウム合金、セラミックス（例えば、アルミナ、シリカ、またはジルコニア）、またはカーボン等で構成されてもよい。例えば、本発明の一実施形態によるガラス成形装置は、構成部材として、溶融ガラスに対する濡れ性が良好ではない白金を使用した場合であっても、見かけの濡れ性を改善できる。

【0059】

なお、第１の構成部材１０は、必ずしも全体が上記材料で構成される必要はない。例えば、第１の構成部材１０をバルク部材と表面層の２層構造として、溶融ガラスと接触する表面１２を形成する表面層を、溶融ガラスに対して耐性を有する前述の材料の層で構成してもよい。

【0060】

また、本発明の一実施形態において、第１の構成部材１０の形状は、特に限られない。第１の構成部材１０は、板状であっても、ブロック状であってもよい。

【0061】

本発明の一実施形態によるガラス成形装置において利用可能な溶融ガラスの粘性は、特に限られない。

【0062】

一般に、粘性の低い溶融ガラスでは、該溶融ガラスが構成部材の表面を流下する途中で、主流が複数の流れに枝分かれする現象が生じ易い。

【0063】

しかしながら、本発明の一実施形態によるガラス成形装置では、そのような粘性の低い溶融ガラスを成形する場合でも、溝構造１４の効果により溶融ガラスが濡れ広がりやすくなるため、「枝分かれ」が生じ難くなる。従って、本発明の一実施形態によるガラス成形装置では、単一のガラスリボンを適正に形成することができる。

【0064】

成形プロセスにおける溶融ガラスの粘度η（Ｐａ・ｓ）は、例えば、ｌｏｇη≦４．５を満たしてもよい。

【0065】

本発明の一実施形態によるガラス成形装置は、各種ガラス製造設備に適用し得る。例えば、本発明の一実施形態によるガラス成形装置は、フュージョン法のような、流下する溶融ガラスを成形してガラス板を連続成形する成形装置、またはフロート法のような、溶融スズ浴に溶融ガラスを搬送する区画を有する成形装置などに適用することができる。

【0066】

（本発明の一実施形態によるガラス成形装置を有する製造設備）
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の一実施形態によるガラス成形装置を有するガラス板の製造設備の概略について説明する。

【0067】

図１０および図１１には、本発明の一実施形態によるガラス成形装置を有するガラス板の製造設備（以下、「第１の製造設備」と称する）１００の構成を概略的に示す。第１の製造設備１００では、フュージョン法により、ガラス板を連続的に製造することができる。

【0068】

なお、図１１は、図１０における第１の製造設備１００のＡ－Ａ線に沿った断面を模式的に示した図である。

【0069】

図１０および図１１に示すように、第１の製造設備１００は、本発明の一実施形態による成形装置１１０と、該成形装置１１０を収容する炉１５０と、成形装置１１０の下方に配置された複数のローラ１６０とを備える。なお、図には示されていないが、第１の製造設備１００は、さらに、炉１５０の下方に、切断部材を有する。

【0070】

成形装置１１０は、溶融ガラスＭＧからガラスリボンＧＲを成形する機能を有する。成形装置１１０は、供給管１０５と接続されており、該供給管１０５を介して、成形装置１１０に溶融ガラスＭＧが供給される。

【0071】

成形装置１１０は、本体１２０を有する。

【0072】

成形装置１１０の本体１２０は、図１１に示すような断面略くさび状の形状を有する。より具体的には、本体１２０は、該本体１２０の上面１２１に設けられた凹部１２２と、相互に対向する第１の側面１２４ａおよび第２の側面１２４ｂと、第１の側面１２４ａと第２の側面１２４ｂの交差部である下側端部１２９とを有する。

【0073】

凹部１２２は、本体１２０の長手方向、すなわち図１０および図１１におけるＹ方向に沿って形成されている。

【0074】

第１の側面１２４ａは、第１の上側面１２６ａと、第１の下側面１２８ａとを有する。同様に、第２の側面１２４ｂは、第２の上側面１２６ｂと、第２の下側面１２８ｂとを有する。

【0075】

第１の上側面１２６ａおよび第２の上側面１２６ｂは、いずれも、本体１２０の略長手方向（Ｙ方向）および略鉛直方向（Ｘ方向）に延在しており、従ってＹＸ面と略平行に配置される。一方、第１の下側面１２８ａおよび第２の下側面１２８ｂは、鉛直方向に対して傾斜しており、本体１２０の下側端部１２９で相互に交差するように配置される。

【0076】

第１の下側面１２８ａの上部は、第１の上側面１２６ａの下部と接続され、第２の下側面１２８ｂの上部は、第２の上側面１２６ｂの下部と接続されている。

【0077】

各ローラ１６０は、ガラスリボンＧＲの厚さを調整しながら、ガラスリボンＧＲを下方に搬送する役割を有する。

【0078】

このような第１の製造設備１００を用いてガラス板を製造する場合、まず、供給管１０５を介して、成形装置１１０に溶融ガラスＭＧが供給される。

【0079】

成形装置１１０に供給された溶融ガラスＭＧは、本体１２０の凹部１２２に収容される。ただし、凹部１２２の収容容積を超える溶融ガラスＭＧが供給されると、溶融ガラスＭＧは、本体１２０の第１の上側面１２６ａおよび第２の上側面１２６ｂに沿って溢れ、下方に流出する。

【0080】

これにより、本体１２０の第１の上側面１２６ａに、第１の溶融ガラス部分１９０ａが形成され、本体１２０の第２の上側面１２６ｂに、第２の溶融ガラス部分１９０ｂが形成される。

【0081】

その後、第１の溶融ガラス部分１９０ａは、本体１２０の第１の下側面１２８ａに沿って、さらに下方に流出する。同様に、第２の溶融ガラス部分１９０ｂは、本体１２０の第２の下側面１２８ｂに沿って、さらに下方に流出する。

【0082】

その結果、第１の溶融ガラス部分１９０ａおよび第２の溶融ガラス部分１９０ｂは、本体１２０の下側端部１２９に至り、ここで一体化される。これにより、ガラスリボンＧＲが形成される。

【0083】

なお、その後、ガラスリボンＧＲは、ローラ１６０により、さらに鉛直方向に下方に牽引され、その過程で徐冷される。

【0084】

その後、十分に徐冷されたガラスリボンＧＲは、炉１５０から排出され、切断手段（図示されていない）により、所定の寸法に切断される。

【0085】

以上の工程により、ガラス板を連続的に製造することができる。

【0086】

ここで、前述のように、成形装置１１０の本体１２０が溶融ガラスＭＧに対して低い濡れ性を有する場合、溶融ガラスＭＧは、本体１２０の第１の側面１２４ａおよび第２の側面１２４ｂ（以下、これらをまとめて「接触表面」とも称する）に対して濡れ広がり難くなる。その結果、溶融ガラスＭＧは、下流（図１および図２におけるＸ方向）に進むにつれて、幅（図１および図２のＹ方向の寸法）が減少するという問題が生じる。

【0087】

特に、白金材料は、溶融ガラスＭＧとの濡れ性が悪い傾向にある。従って、本体１２０の接触表面が白金材料で構成されている場合、溶融ガラスＭＧおよびガラスリボンＧＲの幅寸法は、大きく減少し得る。そのような溶融ガラスＭＧおよびガラスリボンＧＲの幅の縮小は、成形されるガラスリボンＧＲの厚さの不均一化につながり、また製造されるガラス板の品質が低下し得るため、好ましくない。

【0088】

しかしながら、本発明の一実施形態では、本体１２０の溶融ガラスＭＧおよび／またはガラスリボンと接する接触表面の少なくとも一部に、前述のような特徴を有する溝構造が形成されている。例えば、溝構造は、本体１２０の第１の側面１２４ａの少なくとも一部、および第２の側面１２４ｂの少なくとも一部に提供されてもよい。

【0089】

また、溝構造は、溶融ガラスの流れ方向（図１および図２のＸ方向）に対して略垂直な方向に沿って延在するように設けられる。

【0090】

そのような溝構造を設置した場合、接触表面の溶融ガラスＭＧに対する濡れ性を、見かけ上高めることが可能となる。その結果、溶融ガラスＭＧは、接触表面に濡れ広がりやすくなり、溶融ガラスＭＧおよびガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ方向）の縮小を有意に抑制することができる。

【0091】

従って、本発明の一実施形態では、例えば、本体１２０の接触表面が白金材料で構成されている場合であっても、溶融ガラスＭＧおよびガラスリボンＧＲの幅方向の縮小を有意に抑制することができる。従って、本発明の一実施形態では、成形されるガラスリボンＧＲの厚さの不均一化が抑制され、製造されるガラス板の品質を高めることが可能となる。

【0092】

以上、フュージョン法によりガラス板が製造される製造設備に含まれる成形装置を例に、本発明の一実施形態の構成および効果について説明した。

【0093】

しかしながら、上記記載は、単なる一例に過ぎず、本発明の一実施形態がその他のガラス成形装置に対しても適用可能であることは、当業者には明らかである。例えば、本発明の一実施形態は、フロート法によりガラス板が製造される製造設備に備えられた成形装置に対しても、適用が可能である。

【0094】

すなわち、本発明の一実施形態によるガラス成形装置は、流動する溶融ガラスと接する表面に前述のような特徴の溝構造を備える構成部材を有する限り、いかなる態様を有してもよい。

【実施例0095】

以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の記載において、例１～例６は、実施例であり、例１１～例１４は、比較例である。

【0096】

（例１）
板状部材の表面に溝構造を形成して、評価用サンプル（以下、「サンプル１」と称する）を作製した。

【0097】

板状部材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ１ｍｍの白金ロジウム合金板（ロジウム１０ｗｔ％）を準備した。

【0098】

この板状部材の一方の表面の全体に、溝構造を形成した。溝構造は、図１に示したような、板状部材の一つの辺と平行に延在する多数の直線溝で構成した。溝のピッチＰ＝０．６ｍｍとし、各溝において、深さｄ＝０．３ｍｍ、溝の幅Ｗ＝０．３ｍｍとした。各溝の断面形状は、ほぼ図２に示したような形態であった。

【0099】

次に、得られたサンプル１を用いて、溶融ガラスの濡れ性試験を実施した。濡れ性試験は、以下のように実施した。

【0100】

まず、板状部材の溝構造の上に、幅２ｍｍ×長さ２ｍｍ×高さ３ｍｍのガラスブロックを設置した。ガラスブロックには、密度４．８１ｇ／ｃｍ^３のガラス（以下、「ガラスＤ」と称する）を使用した。

【0101】

この状態で板状部材を試験温度まで加熱し、ガラスブロックを溶融させた。加熱は窒素雰囲気下で実施し、試験温度は１１８０℃とした。なお、このガラスの試験温度での粘度ηは、０．３Ｐａ・ｓである。従って、ｌｏｇη＝０．４７である。

【0102】

ガラスブロックが十分に溶融した状態で、板状部材の溶融ガラスに対する接触角θを測定した。

【0103】

（例２および例３）
例２および例３では、例１と同様の方法により、評価用サンプル（以下、それぞれ、「サンプル２およびサンプル３」と称する）を作製し、濡れ性試験を実施した。

【0104】

ただし、例２および例３では、それぞれ、溝構造に含まれる溝のピッチを例１の場合とは変更した。

【0105】

（例１１）
例１１では、例１と同様の方法により、濡れ性試験を実施した。

【0106】

ただし、例１１では、板状部材の表面に溝構造を形成せず、板状部材をそのまま評価用サンプル（以下、「サンプル１１」と称する）として使用した。

【0107】

以下の表１には、サンプル１～３およびサンプル１１の作製条件、および濡れ性試験結果をまとめて示す。

【表1】

また、図１２～図１４には、それぞれ、サンプル２、サンプル３、およびサンプル１１の試験中に水平方向から撮影された写真を示す。

【0108】

なお、サンプル１では、表面に溶融ガラスが濡れ広がり過ぎ、溶融ガラスを明確に視認できる写真が撮影できなかったため、試験中の写真は示していない。またこのため、表１のサンプル１における接触角θの欄には、サンプル１での参考値として、測定限界角度が記載されている。

【0109】

これらの結果から、溝構造を有しないサンプル１１では、ガラスに対する濡れ性が悪く、接触角θは２３゜であった。一方、サンプル１～サンプル３では、溝構造によって、溶融ガラスが表面に濡れ広がりやすくなり、接触角θが低下することがわかった。

【0110】

なお、サンプル１～サンプル３では、溶融ガラスは、溝の内部まで侵入していることが観察された。

【0111】

（例４）
板状部材の表面に溝構造を形成して、評価用サンプル（以下、「サンプル４」と称する）を作製した。

【0112】

板状部材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ１ｍｍの白金板を準備した。

【0113】

この板状部材の一方の表面の全体に、溝構造を形成した。溝構造は、図１に示したような、板状部材の一つの辺と平行に延在する複数の直線溝で構成した。溝のピッチＰ＝１．２ｍｍとし、各溝において、深さｄ＝０．３ｍｍ、溝の幅Ｗ＝０．３ｍｍとした。各溝の断面形状は、ほぼ図２に示したような形態であった。

【0114】

次に、得られたサンプル４を用いて、溶融ガラスの濡れ性試験を実施した。濡れ性試験は、以下のように実施した。

【0115】

まず、板状部材の溝構造の上に、幅２ｍｍ×長さ２ｍｍ×高さ３ｍｍのガラスブロックを設置した。ガラスブロックには、密度２．５０ｇ／ｃｍ^３のガラス（以下、「ガラスＡ」と称する）を使用した。

【0116】

この状態で板状部材を試験温度まで加熱し、ガラスブロックを溶融させた。加熱は大気下で実施し、試験温度は１２５０℃とした。なお、このガラスの試験温度での粘度ηは、１７８０Ｐａ・ｓである。従って、ｌｏｇη＝４．３である。

【0117】

ガラスブロックが十分に溶融した状態で、板状部材の溶融ガラスに対する接触角θを測定した。

【0118】

（例１２）
例１２では、例４と同様の方法により、濡れ性試験を実施した。

【0119】

ただし、例１２では、板状部材の表面に溝構造を形成せず、板状部材をそのまま評価用サンプル（以下、「サンプル１２」と称する）として使用した。

【0120】

以下の表２には、サンプル４およびサンプル１２の作製条件、および濡れ性試験結果をまとめて示す。

【表2】

これらの結果から、溝構造を有するサンプル４では、溝構造を有しないサンプル１２に比べて溶融ガラスが表面に濡れ広がりやすくなり、接触角θが低下することがわかった。

【0121】

（例５）
板状部材の表面に溝構造を形成して、評価用サンプル（以下、「サンプル５」と称する）を作製した。

【0122】

板状部材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ１ｍｍのチタン板を準備した。

【0123】

この板状部材の一方の表面の全体に、溝構造を形成した。溝構造は、図１に示したような、板状部材の一つの辺と平行に延在する複数の直線溝で構成した。溝のピッチＰ＝０．３ｍｍとし、各溝において、深さｄ＝０．３ｍｍ、溝の幅Ｗ＝０．３ｍｍとした。各溝の断面形状は、ほぼ図２に示したような形態であった。

【0124】

次に、得られたサンプル５を用いて、溶融ガラスの濡れ性試験を実施した。濡れ性試験は、以下のように実施した。

【0125】

まず、板状部材の溝構造の上に、幅２ｍｍ×長さ２ｍｍ×高さ３ｍｍのガラスブロックを設置した。ガラスブロックには、密度２．７１ｇ／ｃｍ^３のガラス（以下、「ガラスＨ」と称する）を使用した。

【0126】

この状態で板状部材を試験温度まで加熱し、ガラスブロックを溶融させた。加熱は大気下で実施し、試験温度は１３００℃とした。なお、このガラスの試験温度での粘度ηは、１５．８Ｐａ・ｓである。従って、ｌｏｇη＝２．２である。

【0127】

ガラスブロックが十分に溶融した状態で、板状部材の溶融ガラスに対する接触角θを測定した。

【0128】

（例１３）
例１３では、例５と同様の方法により、濡れ性試験を実施した。

【0129】

ただし、例１３では、板状部材の表面に溝構造を形成せず、板状部材をそのまま評価用サンプル（以下、「サンプル１３」と称する）として使用した。

【0130】

以下の表３には、サンプル５およびサンプル１３の作製条件、および濡れ性試験結果をまとめて示す。

【表3】

これらの結果から、溝構造を有するサンプル５では、溝構造を有しないサンプル１３に比べて溶融ガラスが表面に濡れ広がりやすくなり、接触角θが低下することがわかった。

【0131】

（例６）
板状部材の表面に溝構造を形成して、評価用サンプル（以下、「サンプル６」と称する）を作製した。

【0132】

板状部材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ１ｍｍのジルコニア系耐火物を準備した。

【0133】

この板状部材の一方の表面の全体に、溝構造を形成した。溝構造は、図１に示したような、板状部材の一つの辺と平行に延在する複数の直線溝で構成した。溝のピッチＰ＝１．５ｍｍとし、各溝において、深さｄ＝１．０ｍｍ、溝の幅Ｗ＝１．０ｍｍとした。各溝の断面形状は、ほぼ図２に示したような形態であった。

【0134】

次に、得られたサンプル６を用いて、溶融ガラスの濡れ性試験を実施した。濡れ性試験は、以下のように実施した。

【0135】

まず、板状部材の溝構造の上に、幅２ｍｍ×長さ２ｍｍ×高さ３ｍｍのガラスブロックを設置した。ガラスブロックには、密度２．５６ｇ／ｃｍ^３のガラス（以下、「ガラスＬ」と称する）を使用した。

【0136】

この状態で板状部材を試験温度まで加熱し、ガラスブロックを溶融させた。加熱は大気下で実施し、試験温度は１２００℃とした。なお、このガラスの試験温度での粘度ηは、３０．２Ｐａ・ｓである。従って、ｌｏｇη＝２．５である。

【0137】

ガラスブロックが十分に溶融した状態で、板状部材の溶融ガラスに対する接触角θを測定した。

【0138】

（例１４）
例１４では、例６と同様の方法により、濡れ性試験を実施した。

【0139】

ただし、例１４では、板状部材の表面に溝構造を形成せず、板状部材をそのまま評価用サンプル（以下、「サンプル１４」と称する）として使用した。

【0140】

以下の表４には、サンプル６およびサンプル１４の作製条件、および濡れ性試験結果をまとめて示す。

【表4】

これらの結果から、溝構造を有するサンプル６では、溝構造を有しないサンプル１４に比べて溶融ガラスが表面に濡れ広がりやすくなり、接触角θが低下することがわかった。

【0141】

このように、板状部材の表面に溝構造を提供することにより、溶融ガラスに対する濡れ性が改善され、溶融ガラスが表面に濡れ広がるようになることが確認された。

【0142】

（本発明の態様）
本発明は、以下の態様を有し得る。
（態様１）
溶融ガラスの成形に使用されるガラス成形装置であって、
流動する溶融ガラスと接する表面を有する構成部材と、
前記構成部材の前記表面の少なくとも一部に形成された溝構造と、
を有し、
前記溝構造は、前記溶融ガラスの流れ方向に対して略垂直な第１の方向に延在する１または２以上の溝を有する、ガラス成形装置。
（態様２）
前記溝は、複数存在する、態様１に記載のガラス成形装置。
（態様３）
隣接する溝同士のピッチＰの最小値は、０．１ｍｍ～８．０ｍｍの範囲である、態様１１または２に記載のガラス成形装置。
（態様４）
各溝は、幅Ｗおよび深さｄを有し、
前記幅Ｗは、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲であり、前記深さｄは、０．１ｍｍ～５．０ｍｍの範囲である、態様１乃至３のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様５）
各溝の底部は、平面状または曲面状である、態様１乃至４のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様６）
各溝の側壁は、深さ方向に平行な垂直面または非垂直面である、態様１乃至５のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様７）
隣接する溝同士は、平坦面で仕切られている、態様１乃至６のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様８）
前記構成部材は、相互に対向する両端部を有し、
各溝は、少なくとも前記両端部に形成されている、態様１乃至７のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様９）
各溝は、前記第１の方向に沿って、直線状に延在する、態様１乃至８のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様１０）
前記構成部材の前記表面は、白金または白金合金で構成されている、態様１乃至９のいずれか一つに記載のガラス成形装置。
（態様１１）
前記溶融ガラスの粘度η（単位Ｐａ・ｓ）は、ｌｏｇη≦４．５を満たす、態様１乃至１０のいずれか一つに記載のガラス成形装置。

【符号の説明】

【0143】

１０ 第１の構成部材
１２ 表面
１４ 溝構造
１６、１６ａ～１６ｃ 溝
１７ａ、１７ｂ サブ溝
２４ 溝の側壁
２６ 溝の底部
２８ 仕切り部分
１００ 第１の製造設備
１０５ 供給管
１１０ 成形装置
１２０ 本体
１２１ 本体の上面
１２２ 本体の凹部
１２４ａ 本体の第１の側面
１２４ｂ 本体の第２の側面
１２６ａ 本体の第１の上側面
１２６ｂ 本体の第２の上側面
１２８ａ 本体の第１の下側面
１２８ｂ 本体の第２の下側面
１２９ 本体の下側端部
１５０ 炉
１６０ ローラ
１９０ａ 第１の溶融ガラス部分
１９０ｂ 第２の溶融ガラス部分
ＧＲ ガラスリボン
ＭＧ 溶融ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】