特開 2025-37002 異形断面ガラス繊維用ノズル、ガラス繊維製造装置および製造方法

(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】P2025037002

(43)【公開日】2025-03-17

(54)【発明の名称】異形断面ガラス繊維用ノズル、ガラス繊維製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/08 20060101AFI20250310BHJP

   C03B 37/083 20060101ALI20250310BHJP

【ＦＩ】

C03B37/08

C03B37/083

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023143704

(22)【出願日】2023-09-05

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168550

【弁理士】

【氏名又は名称】友廣 真一

(72)【発明者】

【氏名】松浦 禅

【テーマコード（参考）】

4G021

【Ｆターム（参考）】

4G021FA00

4G021LA01

4G021MA02

(57)【要約】

【課題】
異形断面ガラス繊維を製造するにあたり、繊維におけるくびれの形成、及び、異形断面ガラス繊維用ノズルから流出する溶融ガラスのメニスカスのふらつきを防止すること。
【解決手段】
扁平な孔断面形状を有するノズル孔６が、孔中心線１８が延びる方向の一方側に溶融ガラス２の流入口１９を有すると共に、他方側に溶融ガラス２の流出口２０を有し、ノズル孔６の内周面が、その長径方向で対向する一対の短壁面１４ａ，１４ａと、短径方向で対向する一対の長壁面１３ａ，１３ａと、を備え、ノズル孔６より流出させた溶融ガラス２から異形断面ガラス繊維７を製造するための異形断面ガラス繊維用ノズル５について、ノズル孔６が、長径方向に配列された複数の流路６ａ～６ｃに区画され、隣り合う流路６ａ，６ｂ同士および６ｂ，６ｃ同士の境界が、ノズル孔６の短径方向に延びる仕切り板２１（板状部材）で構成されるようにした。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

扁平な孔断面形状を有するノズル孔が設けられ、
前記ノズル孔が、孔中心線が延びる方向の一方側に溶融ガラスの流入口を有すると共に、他方側に溶融ガラスの流出口を有し、
前記ノズル孔の内周面が、前記ノズル孔の長径方向で対向する一対の短壁面と、短径方向で対向する一対の長壁面と、を備え、
前記ノズル孔より流出させた溶融ガラスから異形断面ガラス繊維を製造するための異形断面ガラス繊維用ノズルであって、
前記ノズル孔が、長径方向に配列された複数の流路に区画され、
隣り合う前記流路同士の境界が、前記ノズル孔の短径方向に延びる板状部材で構成されることを特徴とする異形断面ガラス繊維用ノズル。

【請求項2】

前記板状部材が、前記ノズル孔の流出口から孔外に食み出したエッジを有することを特徴とする請求項１に記載の異形断面ガラス繊維用ノズル。

【請求項3】

前記短壁面が、前記ノズル孔の流入口側から流出口側に移行するに連れて前記孔中心線から漸次に離反するように、前記孔中心線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の異形断面ガラス繊維用ノズル。

【請求項4】

前記短壁面が、前記ノズル孔の流出口から孔外に食み出した領域を有することを特徴とする請求項３に記載の異形断面ガラス繊維用ノズル。

【請求項5】

前記ノズル孔が、少なくとも三つの前記流路に区画され、
複数の前記流路のうち、長径方向の両端にそれぞれ位置する前記流路では流路入口よりも流路出口の開口面積が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の異形断面ガラス繊維用ノズル。

【請求項6】

複数の前記流路のうち、長径方向の両端以外に位置する前記流路では流路入口よりも流路出口の開口面積が小さいことを特徴とする請求項５に記載の異形断面ガラス繊維用ノズル。

【請求項7】

請求項１又は２に記載の異形断面ガラス繊維用ノズルが、底部に複数設けられたブッシングを備えることを特徴とするガラス繊維製造装置。

【請求項8】

請求項１又は２に記載の異形断面ガラス繊維用ノズルを用いて、異形断面ガラス繊維を製造することを特徴とするガラス繊維製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、溶融ガラスから扁平な断面形状を有する異形断面ガラス繊維を製造するための異形断面ガラス繊維用ノズル、ガラス繊維製造装置および製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス繊維の一種として、扁平な断面形状を有する異形断面ガラス繊維が製造されている。異形断面ガラス繊維は、樹脂と混練して複合化した場合に高い補強効果を実現できることから、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）用の繊維として採用される等、様々な分野で利用されるに至っている。

【0003】

異形断面ガラス繊維の製造にあたっては、例えば、溶融ガラスを流通させるフィーダーからブッシングに溶融ガラスを供給し、ブッシングに設けられた多数の異形断面ガラス繊維用ノズルの各々から溶融ガラスを引き出しながら冷却する。各ノズルに形成されるノズル孔は、製造される繊維の断面形状の基礎を形作ることから、長径方向と短径方向とを有する扁平な孔断面形状とされるのが通例である。

【0004】

特許文献１には、異形断面ガラス繊維用ノズルの一例が開示されている。同文献に開示された一部のノズルでは、ノズル孔が、当該ノズル孔の長径方向に配列された複数の流路に区画されている。例えば、同文献の図６に示されたノズルでは、ノズル孔が三つの流路に区画されると共に、各流路が円形の流路断面形状を有する。つまり、同ノズルにおいては、長径方向に並べられた三つの円孔（流路）によりノズル孔が構成される。このような構成を採用することにより、異形断面ガラス繊維を安定して得るために有利であることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３３６９６７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の図６に示されたノズルでは、本出願の図７（ａ）に示すように、同ノズルから紡糸される異形断面ガラス繊維１００が、くびれ１００ａを有する断面形状に形成されやすいという問題がある。同ノズルでは、既述のとおり、図７（ｂ）に示すように、長径方向（Ｘ方向）に並べられた三つの円孔２００ａ（流路）によりノズル孔２００が構成されるため、長径方向における位置ごとにノズル孔２００の短径方向（Ｙ方向）に沿った開口幅Ｗが変化する。詳述すると、隣り合う円孔２００ａ，２００ａ同士（隣り合う流路同士）の境界２００ｂの付近では開口幅Ｗが小さくなり、境界２００ｂから離れると開口幅Ｗが大きくなる。このことに起因して、くびれ１００ａは、ノズルから紡糸される異形断面ガラス繊維１００のうち、隣り合う円孔２００ａ，２００ａ同士の境界２００ｂに対応する箇所に形成される。そして、異形断面ガラス繊維１００がくびれ１００ａを有する場合、例えば、繊維強化プラスチックを製造するにあたり、樹脂と混練した異形断面ガラス繊維１００が折れやすくなる不具合がある。

【0007】

また、特許文献１の図６に示されたノズルでは、本出願の図８（ａ），（ｂ）に矢印で示すように、同ノズル３００から流出する溶融ガラス４００のメニスカス（ノズル３００の直下に形成される溶融ガラス４００の錘状部分）が長径方向にふらつきやすいという問題もある。詳述すると、溶融ガラス４００の温度が低い場合や流量が小さい場合等に、ノズル３００から流出する溶融ガラス４００が長径方向の一方側に偏った状態と、他方側に偏った状態とが交互に発生し、溶融ガラス４００のメニスカスがふらつく。これは、図７（ｂ）に示した境界２００ｂの形状に起因して、境界２００ｂが溶融ガラス４００を引っ張る力が安定しにくいためである。そして、メニスカスがふらつくと、ノズル３００から紡糸される異形断面ガラス繊維が切断されやすい上、図９に示すように、異形断面ガラス繊維１００の断面形状が雫状に形成され、所望の形状とはならない不具合がある。

【0008】

上述の事情に鑑みて解決すべき技術的課題は、異形断面ガラス繊維を製造するにあたり、繊維におけるくびれの形成、及び、異形断面ガラス繊維用ノズルから流出する溶融ガラスのメニスカスのふらつきを防止することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するための第１の異形断面ガラス繊維用ノズルは、扁平な孔断面形状を有するノズル孔が設けられ、ノズル孔が、孔中心線が延びる方向の一方側に溶融ガラスの流入口を有すると共に、他方側に溶融ガラスの流出口を有し、ノズル孔の内周面が、ノズル孔の長径方向で対向する一対の短壁面と、短径方向で対向する一対の長壁面と、を備え、ノズル孔より流出させた溶融ガラスから異形断面ガラス繊維を製造するための異形断面ガラス繊維用ノズルであって、ノズル孔が、長径方向に配列された複数の流路に区画され、隣り合う流路同士の境界が、ノズル孔の短径方向に延びる板状部材で構成されることを特徴とする。

【0010】

ノズル孔が、当該ノズル孔の長径方向に配列された複数の流路に区画される形式の異形断面ガラス繊維用ノズルを用いた場合に、上述したくびれの形成や、メニスカスのふらつきに大きな影響を与えているのは、隣り合う流路同士の境界の構成であることが発明者により見出された。そして、発明者は、隣り合う流路同士の境界が、ノズル孔の短径方向に延びる板状部材で構成されていれば、くびれの形成や、メニスカスのふらつきの防止が可能となることを知見した。まず、くびれの形成を防止できるのは、境界が板状部材で構成されることで、長径方向における位置ごとにノズル孔の短径方向に沿った開口幅が変化することを可及的に回避できるからである。また、メニスカスのふらつきを防止できるのは、境界が板状部材で構成されることで、境界（板状部材）が溶融ガラスを引っ張る力が安定しやすいからである。

【0011】

以上のことから、第１の異形断面ガラス繊維用ノズルによれば、異形断面ガラス繊維を製造するにあたり、繊維におけるくびれの形成、及び、ノズルから流出する溶融ガラスのメニスカスのふらつきを防止することが可能となる。

【0012】

第２の異形断面ガラス繊維用ノズルは、上記の第１の異形断面ガラス繊維用ノズルにおいて、板状部材が、ノズル孔の流出口から孔外に食み出したエッジを有するノズルである。

【0013】

第２の異形断面ガラス繊維用ノズルでは、板状部材がノズル孔の流出口から孔外に食み出したエッジを有するため、ノズルから流出する溶融ガラスが当該ノズルから離反する直前まで、エッジにより溶融ガラスを引っ張ることができる。これにより、メニスカスのふらつきを更に防止しやすくなる。

【0014】

第３の異形断面ガラス繊維用ノズルは、上記の第１又は第２の異形断面ガラス繊維用ノズルにおいて、短壁面が、ノズル孔の流入口側から流出口側に移行するに連れて孔中心線から漸次に離反するように、孔中心線に対して傾斜しているノズルである。

【0015】

第３の異形断面ガラス繊維用ノズルでは、短壁面の傾斜によりノズルから流出する溶融ガラスを長径方向に引っ張りやすくなる。その結果、高扁平率の異形断面ガラス繊維を製造する上で有利となる。また、第３の異形断面ガラス繊維用ノズルでは、以下の効果も得られる。すなわち、短壁面が傾斜した本ノズルによれば、短壁面が傾斜していないノズルとの比較において、溶融ガラスの温度が高い場合であっても、短壁面が溶融ガラスを引っ張る作用により高扁平率の異形断面ガラス繊維を製造できる。このように溶融ガラスの温度を高くできることで、溶融ガラスの温度が低い場合に生じやすい問題であるメニスカスのふらつきを一層防止しやすくなる。

【0016】

第４の異形断面ガラス繊維用ノズルは、上記の第１～第３のいずれかの異形断面ガラス繊維用ノズルにおいて、短壁面が、ノズル孔の流出口から孔外に食み出した領域を有するノズルである。

【0017】

第４の異形断面ガラス繊維用ノズルでは、短壁面がノズル孔の流出口から孔外に食み出した領域を有するため、当該食み出した領域上を流れる溶融ガラスが冷えやすくなる。これにより、ノズルから流出する溶融ガラスについて、表面張力による変形を防止しやすくなる。従って、高扁平率の異形断面ガラス繊維を製造する上で更に有利となる。

【0018】

第５の異形断面ガラス繊維用ノズルは、上記の第１～第４のいずれかの異形断面ガラス繊維用ノズルにおいて、ノズル孔が、少なくとも三つの流路に区画され、複数の流路のうち、長径方向の両端にそれぞれ位置する流路では流路入口よりも流路出口の開口面積が大きいノズルである。

【0019】

第５の異形断面ガラス繊維用ノズルでは、長径方向の両端にそれぞれ位置する流路において、流路入口よりも流路出口の開口面積が大きいことから、これら両端の流路に流入する溶融ガラスの流量を増加させやすくなる。これにより、高扁平率の異形断面ガラス繊維を製造する上で一層有利となる。

【0020】

第６の異形断面ガラス繊維用ノズルは、上記の第５の異形断面ガラス繊維用ノズルにおいて、複数の流路のうち、長径方向の両端以外に位置する流路では流路入口よりも流路出口の開口面積が小さいノズルである。

【0021】

第６の異形断面ガラス繊維用ノズルでは、長径方向の両端以外に位置する流路において、流路入口よりも流路出口の開口面積が小さいことから、同流路に流入する溶融ガラスの流量を抑制しやすくなる。このように両端以外の流路における流量が抑制される結果として、両端の流路における流量が増加しやすくなる。このため、高扁平率の異形断面ガラス繊維を製造する上でより一層有利となる。

【0022】

ここで、上記の第１～第６の異形断面ガラス繊維用ノズルは、下記のガラス繊維製造装置の構成要素とすることが可能である。同ガラス繊維製造装置は、上記の第１～第６のいずれかの異形断面ガラス繊維用ノズルが、底部に複数設けられたブッシングを備えることを特徴とする。

【0023】

同ガラス繊維製造装置によれば、上記の第１～第６の異形断面ガラス繊維用ノズルについて既述の作用・効果を同様に得ることが可能である。

【0024】

ここで、上記の第１～第６のいずれかの異形断面ガラス繊維用ノズルを用いたガラス繊維製造方法により、異形断面ガラス繊維を製造することが可能である。

【0025】

同ガラス繊維製造方法によれば、上記の第１～第６の異形断面ガラス繊維用ノズルについて既述の作用・効果を同様に得ることが可能である。

【発明の効果】

【0026】

本開示に係る異形断面ガラス繊維用ノズル、ガラス繊維製造装置および製造方法によれば、異形断面ガラス繊維を製造するにあたり、繊維におけるくびれの形成、及び、ノズルから流出する溶融ガラスのメニスカスのふらつきを防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】ガラス繊維製造装置および製造方法を示す断面図である。

【図2】ガラス繊維製造装置におけるブッシングの周辺を拡大して示す断面図である。

【図3】ガラス繊維製造装置におけるブッシングの周辺を示す底面図である。

【図4】異形断面ガラス繊維用ノズルを示す図であり、（ａ）はノズルの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ－Ｃ断面図、（ｄ）はノズルの側面図、（ｅ）はノズルの底面図である。

【図5】異形断面ガラス繊維用ノズルの変形例を示す断面図である。

【図6】異形断面ガラス繊維用ノズルの変形例を示す底面図である。

【図7】従来における問題を説明するための図であり、（ａ）は異形断面ガラス繊維の断面図であり、（ｂ）は異形断面ガラス繊維用ノズルの底面図である。

【図8】従来における問題を説明するための図であり、（ａ），（ｂ）は異形断面ガラス繊維用ノズルの側面図である。

【図9】従来における問題を説明するための図であり、異形断面ガラス繊維の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、実施形態に係る異形断面ガラス繊維用ノズル、ガラス繊維製造装置および製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。

【0029】

図１にガラス繊維製造装置１（以下、単に製造装置１と表記）を示す。本製造装置１を用いてガラス繊維製造方法が実施される。本製造装置１は、溶融ガラス２を流通させるフィーダー３と、フィーダー３の底部に配置されたブッシング４と、を備えている。

【0030】

本製造装置１では、フィーダー３からブッシング４に溶融ガラス２を流入させる。そして、ブッシング４の底部に複数配置された異形断面ガラス繊維用ノズル５（以下、異形用ノズル５と表記）のノズル孔６から溶融ガラス２を引き出しながら冷却する。これにより、本製造装置１では、異形断面ガラス繊維７（以下、異形繊維７と表記）が製造される。異形繊維７は扁平な断面形状を有する。

【0031】

本実施形態では、溶融ガラス２がＥガラスからなる。勿論この限りではなく、溶融ガラス２がＤガラス、Ｓガラス、ＡＲガラス、Ｃガラス等の他のガラスからなってもよい。

【0032】

フィーダー３は、図示省略のガラス溶解炉と接続されている。フィーダー３は、ガラス溶解炉で連続的に生成された溶融ガラス２を流通させることが可能である。フィーダー３の内部には溶融ガラス２の液面２ａが形成されている。

【0033】

ブッシング４は、図示省略のブッシングブロック等を介してフィーダー３の底部に取り付けられている。ブッシング４は、その一部又は全体が白金又は白金合金（例えば、白金ロジウム合金等）により構成される。

【0034】

ブッシング４はベースプレート８を備えている。ベースプレート８には、複数の異形用ノズル５と、これら異形用ノズル５の近傍に配置された冷却管９と、が備わっている。複数の異形用ノズル５は相互に同一の構成を有する。

【0035】

異形繊維７を成形する際の溶融ガラス２の温度・粘度は、一例として１１００℃～１２５０℃、１０^２．０ｄＰａ・ｓ～１０^３・５ｄＰａ・ｓに調節される。ここで言う「溶融ガラス２の温度・粘度」とは、異形用ノズル５のノズル孔６に流入する位置における温度・粘度である。溶融ガラス２の温度・粘度の調節にあたっては、例えば、ガラス溶解炉、フィーダー３、及び、ブッシング４の中から選択される一又は複数の要素が、図示省略の加熱装置（例えば、通電加熱装置等）により加熱される。

【0036】

異形繊維７の表面には、図示省略のアプリケーターにより集束剤が塗布される。これにより、数百本～数千本程度の異形繊維７が一本のストランド１０として紡糸される。紡糸されたストランド１０は、巻き取り装置であるボビン１１の周りに繊維束１２として巻き取られる。ストランド１０は、例えば、１ｍｍ～２０ｍｍ程度の長さに切断されてチョップドストランドとして利用される。

【0037】

図２及び図３に示すように、異形用ノズル５は、一対の長壁部１３，１３と、一対の短壁部１４，１４と、を有する。これらの壁部１３，１４に囲われて扁平なノズル孔６が形作られている。異形用ノズル５の詳細な構成については後述する。

【0038】

冷却管９は、その内部を冷却水１５が循環することで、ノズル孔６から流出する溶融ガラス２を冷却する。冷却管９は板状の外形に形成され、板面が長壁部１３と平行になっている。ここで、冷却管９はベースプレート８と一体に設けられているが、ベースプレート８から離れた位置に設けられていてもよい。また、冷却管９は円管状に形成されていてもよい。

【0039】

冷却管９の高さ位置は、溶融ガラス２の冷却条件に応じて調整が可能である。一例として、冷却管９は、異形用ノズル５から引き出された溶融ガラス２と板面とが対面しないように、異形用ノズル５の下端部よりも上方に配置されていてもよい。一方、異形用ノズル５、及び、異形用ノズル５から引き出された溶融ガラス２の両方と板面とが対面するように、異形用ノズル５の下端部を基準として上方と下方とに跨って冷却管９が配置されていてもよい。なお、溶融ガラス２の冷却には、冷却管９の他、空気流で冷却する冷却フィン等を用いてもよい。また、冷却管９は必須の構成ではなく省略してもよい。

【0040】

ベースプレート８には、複数のノズル列１６が間隔を空けて並列に配置されている。各ノズル列１６には複数の異形用ノズル５が属する。同じノズル列１６に属する複数の異形用ノズル５は、これらに形成されたノズル孔６が同一直線上に位置するように配置されている。

【0041】

冷却管９は、隣り合う両ノズル列１６，１６の相互間において、ノズル列１６と平行に延びるように配置されている。ノズル孔６から流出する溶融ガラス２は、冷却管９により１０００℃以上の温度から急激に冷却される。ここで、冷却管９は、異形用ノズル５やベースプレート８を冷却することで、これらの部材５，８の熱による劣化を抑制して耐久性を高める機能もある。

【0042】

以下、異形用ノズル５の詳細な構成について、図４（ａ）～（ｅ）を参照して説明する。なお、異形用ノズル５は、その全体が白金又は白金合金で構成される。

【0043】

本実施形態の異形用ノズル５は、側面視で略台形状の外形を有する。一対の長壁部１３，１３の各々には、当該長壁部１３の一部（下部）が切欠かれてなる、切欠き部１７が形成されている。切欠き部１７は、側面視で台形状をなしている。なお、切欠き部１７は、異形用ノズル５の必須の構成ではなく省略してもよい。

【0044】

異形用ノズル５のノズル孔６は、その孔断面形状が扁平な長方形に形成されている。勿論この限りではなく、ノズル孔６の孔断面形状は、扁平な形状であれば長方形以外の形状であってもよい。例えば、ノズル孔６の孔断面形状は、長円形、楕円形、長方形の四隅にＲ（円弧）を設けた形状等とすることができる。

【0045】

ノズル孔６は、孔中心線１８が延びる方向の一方側（上方側）に溶融ガラス２の流入口１９を有すると共に、他方側（下方側）に溶融ガラス２の流出口２０を有する。流入口１９は、一対の長壁部１３，１３の上端部および一対の短壁部１４，１４の上端部により囲われて形成される。一方、流出口２０は、一対の長壁部１３，１３の下端部および一対の短壁部１４，１４の下端部により囲われて形成される。

【0046】

ノズル孔６の内周面は、ノズル孔６の短径方向で対向する一対の長壁面１３ａ，１３ａと、長径方向で対向する一対の短壁面１４ａ，１４ａと、を備えている。一対の長壁面１３ａ，１３ａはそれぞれ一対の長壁部１３，１３の内壁面である。一方、一対の短壁面１４ａ，１４ａはそれぞれ一対の短壁部１４，１４の内壁面である。

【0047】

一対の長壁部１３，１３の各々における長壁面１３ａは、孔中心線１８と平行になっている。これに対し、一対の短壁部１４，１４の各々における短壁面１４ａは、ノズル孔６の流入口１９側から流出口２０側に移行するに連れて孔中心線１８から漸次に離反するように、孔中心線１８に対して傾斜している。短壁面１４ａの傾斜により、異形用ノズル５から流出する溶融ガラス２を長径方向に引っ張りやすくなる作用が得られる。ここで、本作用を好適に得る観点から、短壁面１４ａが孔中心線１８に対して傾斜した角度（図４（ｂ）に示した角度θ１に等しい）は５°～１５°とすることが好ましい。

【0048】

上述した短壁面１４ａの傾斜により、ノズル孔６の開口面積（孔断面積）は、流入口１９側から流出口２０側に移行するに連れて漸次に大きくなっている。ここで、ノズル孔６の短径方向に沿った開口幅Ｗ１は、例えば０．５ｍｍ～１．５ｍｍである。また、ノズル孔６の流入口１９における長径方向に沿った開口幅Ｗ２ａは、例えば２．５ｍｍ～８ｍｍである。さらに、ノズル孔６の流出口２０における長径方向に沿った開口幅Ｗ２ｂは、例えば４．５ｍｍ～１０ｍｍである。なお、ノズル孔６の扁平比（長径／短径、具体的にはＷ２ａ／Ｗ１またはＷ２ｂ／Ｗ１）は、例えば２～１０が好ましく、２．５～５がより好ましい。

【0049】

一対の短壁部１４，１４の各々における短壁面１４ａは、ノズル孔６の流出口２０から孔外に食み出した領域１４ａｘを有する。これにより、当該領域１４ａｘ上を流れる溶融ガラス２が冷えやすくなり、異形用ノズル５から流出する溶融ガラス２の表面張力による変形（丸まり）を防止しやすくなる作用が得られる。ここで、本作用を好適に得る観点から、領域１４ａｘの上下方向に沿った寸法Ｌ１は、０．１ｍｍ～０．５ｍｍとすることが好ましい。

【0050】

ノズル孔６は、当該ノズル孔６の長径方向に配列された複数の流路に区画され、本実施形態では三つの流路６ａ～６ｃに区画されている。ノズル孔６を区画する流路の数は適宜変更が可能であり、二つ又は四つ以上であってもよい。隣り合う流路同士の境界（流路６ａと流路６ｂの境界、及び、流路６ｂと流路６ｃの境界）は、ノズル孔６の短径方向に延びる板状部材としての仕切り板２１で構成される。

【0051】

ここで、上述した流路の数を増加させる場合、隣り合う流路同士の境界を構成する仕切り板２１の枚数が増加する。仕切り板２１の枚数を増加させると、異形用ノズル５から流出する溶融ガラス２のメニスカスが長径方向にふらつかずに安定しやすくなる。しかしながらその一方、ノズル孔６から溶融ガラス２が流出し難くなる恐れがある。このため、仕切り板２１の枚数を増加させる場合には、増加に合わせてノズル孔６の開口面積（孔断面積）を大きくすることが好ましい。

【0052】

本実施形態では、孔中心線１８を基準として対称に二枚の仕切り板２１が配置されている。本実施形態の仕切り板２１は、一様な厚みを有する板として形成されている。仕切り板２１の厚みは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍである。各仕切り板２１の上縁は、ノズル孔６の短径方向に延びている。各仕切り板２１は、鉛直方向（上下方向）に対して傾斜した姿勢を取っている。詳述すると、各仕切り板２１は、ノズル孔６の流入口１９側から流出口２０側に移行するに連れて孔中心線１８へと漸次に接近するように、孔中心線１８に対して傾斜している。ここで、仕切り板２１が孔中心線１８に対して傾斜した角度（図４（ｂ）に示した角度θ２に等しい）は５°～１５°とすることが好ましい。

【0053】

各仕切り板２１は、ノズル孔６の流出口２０から孔外に食み出したエッジ２１ａを有する。エッジ２１ａは、仕切り板２１の下縁に相当すると共に、ノズル孔６の短径方向に延びている。本実施形態のエッジ２１ａは、異形用ノズル５を側面視した場合に、切欠き部１７がなす台形状の上底の端部に位置している。ここで、エッジ２１が流出口２０から食み出した寸法（上下方向に沿った寸法）Ｌ２は、異形用ノズル５から流出する溶融ガラス２を当該ノズル５から離反する直前までエッジ２１で引っ張れるようにする観点から、０．１ｍｍ～０．５ｍｍとすることが好ましい。

【0054】

上述した短壁面１４ａおよび仕切り板２１の傾斜により、流路６ａ～６ｃの各々における開口面積（流路断面積）は、流入口１９側から流出口２０側に移行するに連れて漸次に変化する。詳述すると、流路６ａ～６ｃのうち、長径方向の両端にそれぞれ位置する流路６ａ，６ｃでは、流路入口よりも流路出口の開口面積が大きくなっている。一方、長径方向の両端に位置していない流路６ｂでは、流路入口よりも流路出口の開口面積が小さくなっている。さらに、流路６ａ～６ｃの三者について、流路６ａ，６ｃでは流路６ｂよりも平均の開口面積（平均の流路断面積）が大きくなっている。ここで言う「平均の開口面積」とは、流入口１９から流出口２０に至るまでの平均の開口面積を意味する。

【0055】

以上に説明した流路６ａ～６ｃの開口面積の関係から、長径方向の両端にそれぞれ位置する流路６ａ，６ｃにおいては、両端に位置していない流路６ｂと比較して、流路に流入する溶融ガラス２の流量が大きくなりやすくなる。

【0056】

以下、既述の製造装置１、同製造装置１を用いたガラス繊維製造方法、及び、異形用ノズル５による主たる作用・効果について説明する。

【0057】

製造装置１、ガラス繊維製造方法、及び、異形用ノズル５では、隣り合う流路同士の境界（流路６ａと流路６ｂの境界、及び、流路６ｂと流路６ｃの境界）が、ノズル孔６の短径方向に延びる仕切り板２１で構成される。これにより、長径方向における位置ごとにノズル孔６の短径方向に沿った開口幅が変化することを可及的に回避でき、異形繊維７におけるくびれの形成を防止できる。また、境界（仕切り板２１）が溶融ガラス２を引っ張る力が安定しやすいため、異形用ノズル５から流出する溶融ガラス２のメニスカスのふらつきを防止できる。

【0058】

ここで、上記の実施形態に対しては下記の変形例を適用することも可能である。

【0059】

一つの変形例では、上記の実施形態における仕切り板２１の代わりに、図５に示す仕切り板２１が異形用ノズル５に備わる。同仕切り板２１は、鉛直方向（上下方向）に対して平行な姿勢を取っている。本変形例においても、上述した流路６ａ～６ｃの間における平均の開口面積の関係が維持される。

【0060】

別の変形例では、上記の実施形態における仕切り板２１の代わりに、図６に示す仕切り板２１が異形用ノズル５に備わる。同仕切り板２１は、鉛直方向（上下方向）に対して平行な姿勢を取ると共に、平面視でＶ字状に屈曲している。具体的には、２枚の仕切り板２１におけるＶ字の頂部が、平面視で互いに対向している。本変形例においても、上述した流路６ａ～６ｃの間における平均の開口面積の関係が維持される。

【0061】

更に別の変形例では、ノズル孔６の短径方向に延びる板状部材として、上記の実施形態における仕切り板２１に代えて、短径方向の途中にスリットを有する板を採用してもよい。この場合、同板はスリットを境界として短径方向の一方側と他方側とに分割されることになる。

【符号の説明】

【0062】

１ ガラス繊維製造装置
２ 溶融ガラス
４ ブッシング
５ 異形断面ガラス繊維用ノズル
６ ノズル孔
６ａ 流路
６ｂ 流路
６ｃ 流路
７ 異形断面ガラス繊維
１３ａ 長壁面
１４ａ 短壁面
１４ａｘ 食み出した領域
１８ 孔中心線
１９ 流入口
２０ 流出口
２１ 仕切り板（板状部材）
２１ａ エッジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】