特許 7367678 板ガラスの製造装置、および板ガラスの製造装置に使用される成形部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】板ガラスの製造装置、および板ガラスの製造装置に使用される成形部材

(51)【国際特許分類】

   C03B 17/06 20060101AFI20231017BHJP

【ＦＩ】

C03B17/06

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020537394

(86)(22)【出願日】2019-07-23

(86)【国際出願番号】 JP2019028857

(87)【国際公開番号】W WO2020036045

(87)【国際公開日】2020-02-20

【審査請求日】2022-02-14

(31)【優先権主張番号】P 2018152489

(32)【優先日】2018-08-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】中野 正徳

【審査官】酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１２４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５６９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０６０６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５０９８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４８２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０３１４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７１８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／００７６８１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板ガラスを連続的に製造する製造装置であって、
溶融ガラスを成形して、ガラスリボンを形成する成形部材を有し、
前記成形部材は、黒鉛を含む支持部材で支持され、前記支持部材は、前記成形部材とともに囲いで囲まれ、
前記囲いで囲まれた空間は、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度に調整され、
前記成形部材は、前記溶融ガラスと接触する少なくとも一部が黒鉛以外の材料で構成され、
前記成形部材は、内部側面、該内部側面と対向する外部側面、内部底面、および前記内部底面と対向する外部底面を有し、前記内部側面および前記内部底面で囲まれた内部に溶融ガラスを収容し、
前記成形部材は、さらに、前記内部底面から前記外部底面まで貫通するスリットを有し、
前記支持部材は、前記成形部材の前記外部側面の少なくとも一部、および前記外部底面の少なくとも一部と接する、板ガラスの製造装置。

【請求項2】

前記空間には、不活性ガスまたは還元性ガスが供給される、請求項１に記載の板ガラスの製造装置。

【請求項3】

さらに、前記ガラスリボンを徐冷する徐冷手段を有する、請求項１または２に記載の板ガラスの製造装置。

【請求項4】

前記徐冷手段は、前記囲いで覆われている、請求項３に記載の板ガラスの製造装置。

【請求項5】

板ガラスを連続的に製造する製造装置用の成形部材であって、
当該成形部材は、黒鉛を含む支持部材で支持され、前記支持部材は、当該成形部材とともに囲いで囲まれ、
前記囲いで囲まれた空間は、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度に調整され、
当該成形部材は、溶融ガラスと接触する少なくとも一部が黒鉛以外の材料で構成され、
前記成形部材は、内部側面、該内部側面と対向する外部側面、内部底面、および前記内部底面と対向する外部底面を有し、前記内部側面および前記内部底面で囲まれた内部に溶融ガラスを収容し、
前記成形部材は、さらに、前記内部底面から前記外部底面まで貫通するスリットを有し、
前記支持部材は、前記成形部材の前記外部側面の少なくとも一部、および前記外部底面の少なくとも一部と接する、成形部材。

【請求項6】

板ガラスを連続的に製造する製造装置であって、
溶融ガラスを成形して、ガラスリボンを形成する成形部材を有し、
前記成形部材は、黒鉛で構成され、もしくは黒鉛で構成された部分を含み、前記成形部材は、囲いで囲まれ、
前記囲いで囲まれた空間は、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度に調整され、
前記成形部材は、前記溶融ガラスと接触する少なくとも一部が黒鉛以外の材料で構成され、
前記成形部材は、長手方向に延伸する細長い形状を有し、前記長手方向に垂直な断面がくさび形状であり、
前記成形部材は、前記長手方向に延伸する芯棒を有し、該芯棒は、黒鉛で構成され、
前記芯棒は、直径をＤ _Ｃ とし、前記成形部材の高さをＨとしたとき、Ｄ _Ｃ ／Ｈ＝０．５～０．８を満たす、板ガラスの製造装置。

【請求項7】

前記空間には、不活性ガスまたは還元性ガスが供給される、請求項６に記載の板ガラスの製造装置。

【請求項8】

さらに、前記ガラスリボンを徐冷する徐冷手段を有する、請求項６または７に記載の板ガラスの製造装置。

【請求項9】

前記徐冷手段は、前記囲いで覆われている、請求項８に記載の板ガラスの製造装置。

【請求項10】

板ガラスを連続的に製造する製造装置用の成形部材であって、
当該成形部材は、黒鉛で構成され、もしくは黒鉛で構成された部分を含み、当該成形部材は、囲いで囲まれ、
前記囲いで囲まれた空間は、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度に調整され、
当該成形部材は、溶融ガラスと接触する少なくとも一部が黒鉛以外の材料で構成され、
前記成形部材は、長手方向に延伸する細長い形状を有し、前記長手方向に垂直な断面がくさび形状であり、
前記成形部材は、前記長手方向に延伸する芯棒を有し、該芯棒は、黒鉛で構成され、
前記芯棒は、直径をＤ _Ｃ とし、前記成形部材の高さをＨとしたとき、Ｄ _Ｃ ／Ｈ＝０．５～０．８を満たす、成形部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板ガラスの製造装置、および板ガラスの製造装置に使用される成形部材に関する。

【背景技術】

【0002】

板ガラスの連続製造方法の一種として、いわゆるフュージョン法が知られている（例えば特許文献１）。

【0003】

この方法では、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、成形用の部材（以下、「成形部材」と称する）の上部に供給される。成形部材は、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、この成形部材の対向する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、成形部材の下側端部（「合流点」ともいう）で合流、一体化され、これにより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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－０２８００５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、成形部材は、前記側面および合流点が水平軸方向に沿って延在する、細長い形状を有する。また、この水平軸方向の寸法（以下、「長手方向」と称する）は、板ガラスの幅方向に対応するため、製造される板ガラスの幅を大きくする必要がある場合、十分に長く構成する必要がある。

【0006】

このような構成上の制約および使用環境のため、成形部材を長時間使用すると、成形部材が高温クリープにより変形して、重力方向に撓んでしまうという問題が生じ得る。また、成形部材にこのような変形が生じると、製造される板ガラスの寸法精度が低下し、特に厚さが不均一になるという問題がある。

【0007】

従って、このようなクリープの問題を軽減することが可能な、板ガラスの連続製造装置用の成形部材が今もなお要望されている。

【0008】

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、クリープの問題が有意に軽減された、板ガラスの製造装置を提供することを目的とする。また、本発明では、そのような板ガラスの製造装置用の成形部材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】

【0009】

本発明では、板ガラスを連続的に製造する製造装置であって、
溶融ガラスを成形して、ガラスリボンを形成する成形部材を有し、
前記成形部材は、
（ｉ）黒鉛で構成され、もしくは黒鉛で構成された部分を含み、および／または
（ｉｉ）黒鉛を含む支持部材で支持され、
前記（ｉ）の場合、前記成形部材は、囲いで囲まれ、前記（ｉｉ）の場合、前記支持部材は、前記成形部材とともに囲いで囲まれ、
前記囲いで囲まれた空間は、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度に調整される、板ガラスの製造装置が提供される。

【0010】

また、本発明では、板ガラスを連続的に製造する製造装置用の成形部材であって、
当該成形部材は、
（ｉ）黒鉛で構成され、もしくは黒鉛で構成された部分を含み、および／または
（ｉｉ）黒鉛を含む支持部材で支持され、
前記（ｉ）の場合、当該成形部材は、囲いで囲まれ、前記（ｉｉ）の場合、前記支持部材は、当該成形部材とともに囲いで囲まれ、
前記囲いで囲まれた空間は、１００ｐｐｍ以下の酸素濃度に調整される、成形部材が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明では、クリープの問題が有意に軽減された、板ガラスの製造装置を提供することができる。また、本発明では、そのような板ガラスの製造装置用の成形部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置の構成例を模式的に示した図である。

【図2】図１における成形部を拡大して示した側面図である。

【図3】図２に示した成形部材の長手方向に垂直な方向における断面およびその周辺部材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別の板ガラスの製造装置の構成の一部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さらに別の板ガラスの製造装置の構成の一部を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

【0014】

（本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置）
図１～図３を参照して、本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置について説明する。

【0015】

図１には、本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置（以下、「第１の製造装置」と称する）１００の構成を概略的に示す。第１の製造装置１００では、フュージョン法により、板ガラスを連続的に製造することができる。

【0016】

図１に示すように、第１の製造装置１００は、上流側から、溶解部１１０、成形部１３０、徐冷部１８０、および切断部１９０を有する。

【0017】

溶解部１１０は、第１の製造装置１００において、ガラス原料を溶解し、溶融ガラスＭＧを形成する機能を有する場所である。成形部１３０は、溶解部１１０から供給される溶融ガラスＭＧを成形して、ガラスリボンＧＲを形成する機能を有する場所である。徐冷部１８０は、成形部１３０で形成されたガラスリボンＧＲを徐冷する機能を有する場所である。また、切断部１９０は、徐冷されたガラスリボンＧＲを切断する機能を有する場所である。

【0018】

なお、図１に示した第１の製造装置１００において、各部分同士の境界は、単に便宜的なものであり、厳密なものではないことに留意する必要がある。例えば、溶融ガラスＭＧを成形部１３０に供給する配管等の部材は、溶解部１１０に属しても、成形部１３０に属しても良い。

【0019】

図１に示すように、溶解部１１０は、溶解炉１１２を有し、ここでガラス原料が溶解される。溶解炉１１２は、出口１１４を有し、該出口１１４から、溶融ガラスＭＧが排出される。なお、図１には、示されていないが、溶解部１１０は、さらに、溶融ガラスから気泡を除去する清澄部、および／または溶融ガラスを均一に混合する混合部などを有しても良い。

【0020】

溶解炉１１２の出口１１４から排出された溶融ガラスＭＧは、次に、入口１２０を介して、成形部１３０に導入される。成形部１３０は、フュージョン法により、溶融ガラスＭＧからガラスリボンＧＲを成形する成形部材１３２を有する。また、成形部１３０は、ローラを（図示されていない）を有しても良い。

【0021】

なお、成形部１３０の詳細については、後述する。

【0022】

成形部１３０で成形されたガラスリボンＧＲは、次に、徐冷部１８０に導入される。徐冷部１８０には、1組または２組以上の冷却ローラの組が設置される。

【0023】

例えば、図１に示した例では、徐冷部１８０は、２組の冷却ローラを有する。第１の冷却ローラ組は、２つの冷却ローラ１８２で構成され、および第２の冷却ローラ組は、別の２つの冷却ローラ１８４で構成される。ガラスリボンＧＲを挟んだ状態で、これらの冷却ローラ１８２、１８４を回転させることにより、ガラスリボンＧＲが下方に牽引される。また、冷却ローラ１８２、１８４は、それぞれ、所定の温度に制御されており、これにより、ガラスリボンＧＲを冷却することができる。

【0024】

その後、十分に徐冷されたガラスリボンＧＲは、切断部１９０に搬送される。切断部１９０には、カッターのような切断手段１９２が設けられており、これにより、ガラスリボンＧＲが所定の寸法に切断される。

【0025】

第１の製造装置１００では、以上の工程により、板ガラス１９４を連続的に製造することができる。

【0026】

図２および図３には、第１の製造装置１００の成形部１３０を拡大して示す。図２には、ガラスリボンＧＲを成形中の成形部材１３２を側方から見た際の模式的な側面図が示されている。また、図３には、図２に示した成形部材１３２の長手方向（Ｘ方向）に垂直な断面が模式的に示されている。なお、これらの図には、成形部材１３２の周囲に含まれる部材等も示されている。

【0027】

図２および図３に示すように、成形部材１３２は、断面略くさび状の形状を有する。

【0028】

より具体的には、成形部材１３２は、上面１３４と、相互に対向する第１の側面１３８ａおよび第２の側面１３８ｂとを有する。

【0029】

上面１３４には、長手方向（Ｘ方向）に沿って、上側が開放された凹部１３６が形成されている。第１の側面１３８ａは、第１の上側面１４０ａと、第１の下側面１４２ａとを有する。同様に、第２の側面１３８ｂは、第２の上側面１４０ｂと、第２の下側面１４２ｂとを有する。第１の上側面１４０ａおよび第２の上側面１４０ｂは、いずれも、略長手軸方向（Ｘ方向）および略鉛直方向（Ｚ方向）に延在しており、従ってＸＺ面と略平行に配置される。一方、第１の下側面１４２ａおよび第２の下側面１４２ｂは、鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾斜しており、成形部材１３２の下側端部（辺）１４４で相互に交差するように配置される。

【0030】

第１の下側面１４２ａの上部は、第１の上側面１４０ａの下部と接続され、第２の下側面１４２ｂの上部は、第２の上側面１４０ｂの下部と接続されている。

【0031】

図２に示すように、成形部材１３２は、さらに、一組のキャップ部材１４６を有する。キャップ部材１４６は、成形部材１３２の長手方向（Ｘ方向）のそれぞれの端部近傍に設置される。キャップ部材１４６は、ガラスリボンＧＲが所定の幅内に収まるように、すなわち、ガラスリボンＧＲが所定の幅を超えて広がらないようにするためのストッパーとして使用される。

【0032】

また、成形部材１３２の周囲には、囲い１５０が設けられ、成形部材１３２は、この囲いにより、周囲が覆われる。すなわち、囲い１５０により、成形部材１３２の周囲に、空間１５２が形成される。ただし、図３から明確なように、囲い１５０は、ガラスリボンＧＲが徐冷部１８０に向かって排出される部分が除去されている。このため、成形部１３０で形成されたガラスリボンＧＲは、囲い１５０で妨げられることなく、徐冷部１８０に移動することができる。

【0033】

なお、図２および図３では、明確化のため、囲い１５０は、紙面手前側の面が除去された状態で表されている。

【0034】

第１の製造装置１００の運転中、空間１５２は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下に制御される。また、これを可能にするため、囲い１５０の所与の位置には、ガス導入口１５４が設置される。ガス導入口１５４には、開閉バルブが設置されても良い。また、必要な場合、囲い１５０には、さらにガス排出口（図示されていない）が設けられても良い。

【0035】

ガス導入口１５４から所定の組成のガスを供給したり、ガス排出口からガスを排気させたりすることにより、空間１５２の酸素濃度を、前記所定の範囲に制御することができる。

【0036】

次に、成形部材１３２により、ガラスリボンＧＲが形成される過程について説明する。

【0037】

まず、囲い１５０の内部の空間１５２が、所定の酸素濃度に制御される。酸素濃度は、１００ｐｐｍ以下であり、５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。例えば、囲い１５０のガス導入口１５４から不活性ガスまたは還元性ガスを供給することにより、空間１５２が所定の酸素濃度に調整されても良い。

【0038】

次に、前述のように、成形部１３０に、入口１２０を介して溶融ガラスＭＧが供給される。供給された溶融ガラスＭＧは、成形部材１３２の上面１３４に導入される。

【0039】

上面１３４には、前述のように凹部１３６が形成されており、ここに溶融ガラスＭＧを収容することができる。ただし、凹部１３６の収容容積を超える溶融ガラスＭＧが供給されると、余剰の溶融ガラスＭＧは、成形部材１３２の第１の側面１３８ａおよび第２の側面１３８ｂに沿って溢れ、下方に流出する。

【0040】

これにより、成形部材１３２の第１の上側面１４０ａに、第１の溶融ガラス部分１６０ａが形成され、成形部材１３２の第２の上側面１４０ｂに、第２の溶融ガラス部分１６０ｂが形成される。

【0041】

その後、第１の溶融ガラス部分１６０ａは、成形部材１３２の第１の下側面１４２ａ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１６０ｂは、成形部材１３２の第２の下側面１４２ｂに沿って、さらに下方に流出する。

【0042】

その結果、第１の溶融ガラス部分１６０ａおよび第２の溶融ガラス部分１６０ｂは、下側端部１４４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。

【0043】

なお、その後、ガラスリボンＧＲは、前述のように、さらに鉛直方向に引き延ばされ、徐冷部１８０に供給される。

【0044】

ここで、従来の板ガラスの製造装置では、成形部材を長時間使用すると、成形部材が高温クリープにより変形して、重力方向（Ｚ方向）に撓んでしまうという問題が生じ得る。成形部材にそのような撓みが生じると、成形部材の上面側から流出する溶融ガラスＭＧの量が、長手方向（Ｘ方向）に沿って不均一となり、製造される板ガラスの寸法精度、特に厚さ精度が低下するという問題が生じ得る。

【0045】

しかしながら、第１の製造装置１００では、成形部材１３２は、黒鉛で構成されているという特徴を有する。

【0046】

黒鉛は、１０００℃を超える高温において、比較的良好な耐クリープ特性を有する。従って、成形部材１３２を黒鉛で構成した場合、従来のようなクリープによる変形の問題を、有意に抑制することができる。

【0047】

ただし、黒鉛は、高温の酸素含有環境では、酸化が生じ易く、酸化が生じた場合、表面の平滑性が低下したり、表面が劣化したりする傾向にある。逆に言えば、これらの性質により、成形部材１３２における黒鉛の使用が回避されてきた事情がある。

【0048】

しかしながら、第１の製造装置１００では、成形部１３０において、成形部材１３２は、囲い１５０で覆われており、内部の空間１５２は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の「低酸素環境」に制御されている。従って、第１の製造装置１００では、成形部材１３２に黒鉛を使用しても、成形部材１３２が酸化により劣化することを抑制することができる。

【0049】

その結果、第１の製造装置１００では、成形部材１３２にクリープが生じ難く、成形部材１３２の変形や撓みを、有意に抑制することができる。

【0050】

また、これにより、第１の製造装置１００では、長期間使用しても、製造される板ガラスの寸法を高精度に維持することが可能となる。

【0051】

さらに、黒鉛は、耐熱温度が２０００℃以上であり、良好な耐熱性を有する。さらに、黒鉛は、熱衝撃性に強く、成形部材１３２の温度が急激に変化しても、破損し難い特徴を有する。さらに、黒鉛は、加工が容易であり、比較的容易に平滑な平面を得ることができるという特徴を有する。

【0052】

このような特徴により、黒鉛で構成された成形部材１３２は、例えば１２００℃のような高温でも、長時間、安定に使用することができる。

【0053】

本発明における黒鉛で構成された部材は、黒鉛原料を冷間静水圧プレス成形、押出成形又はプレス成形して得られるものや、黒鉛繊維と樹脂等との複合原料を焼成炭化させたカーボン－カーボンコンポジット等が挙げられる。

【0054】

なお、ガラスの中には、黒鉛と接触させることが好ましくないものがある。そのような場合、成形部材１３２のうち、溶融ガラスＭＧ（第１の溶融ガラス部分１６０ａ、第２の溶融ガラス部分１６０ｂを含む）、および／またはガラスリボンＧＲと接触する箇所は、ガラスと反応しない材料で被覆またはコーティングしても良い。

【0055】

ここで、成形部材１３２は、必ずしも全体が、黒鉛で構成される必要はない。すなわち、成形部材１３２の一部が、黒鉛で構成されても良い。換言すれば、黒鉛は、成形部材１３２の耐クリープ特性が改善されるような態様で、使用されれば良い。例えば、黒鉛は、成形部材１３２の耐クリープ特性が改善されるような位置に、および／または成形部材１３２の耐クリープ特性が改善されるような形状で、適用されても良い。

【0056】

この場合、概して、成形部材１３２全体に対する黒鉛が占める体積割合は、５０％以上であり、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。

【0057】

例えば、黒鉛は、成形部材１３２において、長手方向（Ｘ方向）に沿って、一方の端部（またはその近傍）から他方の端部（またはその近傍）まで延在する芯棒として、成形部材１３２に適用されても良い。

【0058】

そのような黒鉛製の芯棒は、直径をＤ_Ｃとし、成形部材１３２の高さ（上面１３４から下側端部１４４までの距離）をＨとしたとき、Ｄ_Ｃ／Ｈ＝０．５～０．８を満たしても良い。

【0059】

また、成形部材１３２の一部が黒鉛で構成される場合、前述の理由から、成形部材１３２において、溶融ガラスＭＧ、および／またはガラスリボンＧＲと接触する部分は、黒鉛以外の材料で構成されても良い。あるいは、接触部分に、ガラスと反応しない材料による被覆またはコーティングを実施しても良い。

【0060】

また、これとは逆に、成形部材１３２において、上面１３４は、黒鉛で構成されても良い。前述のように、黒鉛で上面１３４を構成した場合、加工が比較的容易であるため、比較的平滑な上面１３４を形成することができる。従って、この場合、上面１３４から流出される溶融ガラスＭＧの分布を均一化することができ、最終的に得られる板ガラス１９４の寸法精度を高めることができる。

【0061】

なお、この場合、溶融ガラスＭＧと黒鉛とが接触することになる。しかしながら、短期間であれば、両者が接触しても、黒鉛由来成分が板ガラス１９４に混入する問題は、あまり顕著にはならないと考えられる。

【0062】

以上、図１～図３を参照して、第１の製造装置１００の構成および特徴について説明した。しかしながら、上記構成は、単なる一例であって、第１の製造装置１００がその他の構成を有しても良いことは明らかである。

【0063】

例えば、図１～図3に示した例では、第１の製造装置１００において、徐冷部１８０の冷却ローラ１８２、１８４は、成形部材１３２を覆う囲い１５０よりも下流に設置される。しかしながら、徐冷部１８０の冷却ローラ１８２、１８４は、囲い１５０内に含まれても良い。換言すれば、囲い１５０内に、徐冷部１８０の少なくとも一部が含まれ、囲い１５０内でガラスリボンＧＲの徐冷の少なくとも一部が実施されても良い。

【0064】

例えば、徐冷部１８０の少なくとも一部が囲いに含まれる場合、囲い１５０から排出されるガラスリボンＧＲの粘度は、１０^１３ポアズ以上であっても良い。この場合、ガラスリボンの徐冷が比較的行いやすいという利点が得られる。

【0065】

（本発明の一実施形態による別の板ガラスの製造装置）
前述の成形部材１３２を備える第１の製造装置１００は、フュージョン法により、板ガラスを製造する装置である。しかしながら、本発明が適用可能な板ガラスの製造装置、特に成形部材は、これに限られない。本発明は、他の製造方法を利用する板ガラスの製造装置、および該製造装置に使用される成形部材にも適用することができる。

【0066】

そこで、次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による別の板ガラスの製造装置について説明する。

【0067】

図４には、本発明の一実施形態による別の板ガラスの製造装置（以下、「第２の製造装置」と称する）２００の一部を概略的に示す。第２の製造装置２００は、いわゆるスリット成形法（ダウンドロー法）により、板ガラスを製造する装置である。

【0068】

図４に示すように、第２の製造装置２００は、成形部２３０と、徐冷部２８０と、切断部（図示されていない）とを有する。

【0069】

なお、図４に示した例では、溶融ガラスＭＧを形成する溶解部は示されていないが、第２の製造装置２００において、成形部２３０の上流に、溶解部が設けられても良い。あるいは、成形部２３０において、溶融ガラスＭＧが形成されても良い。この場合、溶解部は、省略される。

【0070】

成形部２３０には、成形部材２３２が設置される。成形部２３０には、さらに、ローラ（図示されていない）が設置されても良い。また、徐冷部２８０には、少なくとも一組の冷却ローラ２８２が設置される。

【0071】

成形部材２３２は、内部側面２３８、内部底面２４４、および外部底面２４５を有する。成形部材２３２は、内部側面２３８および内部底面２４４で区画される内部に、溶融ガラスＭＧを収容することができる。内部底面２４４から外部底面２４５には、両者を貫通するスリット２４７が形成される。

【0072】

なお、図４からは明確ではないが、成形部材２３２の各部分は、紙面と垂直な方向に延在している。従って、図４に示した成形部材２３２は、長手方向（Ｘ方向とする）に沿った、細長い形状を有する。

【0073】

成形部材２３２は、黒鉛で構成される。

【0074】

また、成形部材２３２の周囲には、囲い２５０が設けられ、成形部材２３２は、この囲い２５０により、周囲が覆われる。すなわち、囲い２５０により、成形部材２３２の周囲に、空間２５２が形成される。ただし、図４から明確なように、囲い２５０は、ガラスリボンＧＲが徐冷部２８０に向かって排出される部分が除去されている。このため、成形部２３０で形成されたガラスリボンＧＲは、囲い２５０で妨げられることなく、徐冷部２８０に移動することができる。

【0075】

第２の製造装置２００の運転中、空間２５２は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下に制御される。また、これを可能にするため、囲い２５０の所与の位置には、ガス導入口２５４が設置される。ガス導入口２５４には、開閉バルブが設置されても良い。また、必要な場合、囲い２５０には、さらにガス排気口（図示されていない）が設けられても良い。

【0076】

ガス導入口２５４から所定の組成のガスを供給したり、ガス排気口からガスを排気させたりすることにより、空間２５２の酸素濃度を、前記範囲に制御することができる。

【0077】

このような第２の製造装置２００を用いて、板ガラスを製造する場合、まず、溶解部（図示されていない）でガラス原料を溶解して、溶融ガラスＭＧが形成される。また、この溶融ガラスＭＧが、成形部２３０の成形部材２３２に供給される。

【0078】

あるいは、前述のように、溶解部が存在しない場合、成形部２３０の成形部材２３２において、ガラス原料から溶融ガラスＭＧが製造されても良い。

【0079】

次に、成形部材２３２に供給された、または成形部材２３２で製造された溶融ガラスＭＧは、成形部材２３２のスリット２４７を介して、下方に流出する。この際に、溶融ガラスＭＧは、形状（厚さ）が調整され、ガラスリボンＧＲとなる。

【0080】

その後、ガラスリボンＧＲは、成形部２３０に設けられたローラ（図示されていない）および冷却ローラ２８２により下方に牽引され、徐冷部２８０に供給される。徐冷部２８０では、ガラスリボンＧＲが所定の温度まで徐冷される。

【0081】

その後、徐冷されたガラスリボンＧＲは、切断部（図示されていない）に供給され、所定の寸法に切断される。これにより、板ガラスが製造される。

【0082】

第２の製造装置２００において、成形部材２３２は、黒鉛で構成されている。従って、第２の製造装置２００では、従来のようなクリープによる変形の問題を、有意に抑制することができる。

【0083】

また、第２の製造装置２００では、成形部材２３２は、囲い２５０で覆われており、内部の空間２５２は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の低酸素環境に制御されている。従って、第２の製造装置２００では、成形部材２３２に黒鉛を使用しても、成形部材２３２が酸化により劣化することを抑制することができる。

【0084】

その結果、第２の製造装置２００では、成形部材２３２にクリープが生じ難く、成形部材２３２の変形や撓みを、有意に抑制することができる。

【0085】

また、これにより、第２の製造装置２００では、長期間使用しても、製造される板ガラスの寸法を高精度に維持することが可能となる。

【0086】

第２の製造装置２００においても、成形部材２３２は、必ずしも全体が、黒鉛で構成される必要はない。すなわち、成形部材２３２の一部が、黒鉛で構成されても良い。例えば、黒鉛は、成形部材２３２の耐クリープ特性が改善されるような位置に、および／または成形部材２３２の耐クリープ特性が改善されるような形状で、適用されても良い。

【0087】

この場合、概して、成形部材２３２全体に対する黒鉛が占める体積割合は、５０％以上であり、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。

【0088】

例えば、黒鉛は、成形部材２３２において、内部底面２４４～外部底面２４５を構成する底部材料として、適用されても良い。

【0089】

また、第１の製造装置１００においても説明したように、成形部材２３２の一部が黒鉛で構成される場合、成形部材２３２において、溶融ガラスＭＧおよび／またはガラスリボンＧＲと接触する部分は、黒鉛以外の材料で構成されても良い。製造される板ガラスに、黒鉛由来成分が含まれることを防止するためである。

【0090】

あるいは、成形部材２３２において、スリット２４７を構成する部分は、黒鉛で構成されても良い。前述のように、黒鉛は、加工が比較的容易であるため、スリット２４７を構成する部分を黒鉛で構成した場合、比較的平滑なスリット２４７を形成することができる。従って、この場合、スリット２４７から流出される溶融ガラスＭＧの分布を均一化することができ、最終的に得られる板ガラスの寸法精度を高めることができる。

【0091】

なお、前述のように、溶融ガラスＭＧと黒鉛とが接触しても、接触の時間が短ければ、黒鉛由来成分が板ガラスに混入する問題は、あまり顕著にはならないと考えられる。

【0092】

第２の製造装置２００においても、徐冷部２８０の冷却ローラ２８２は、成形部材２３２を覆う囲い２５０の内部に含まれても良い。換言すれば、囲い２５０内で、ガラスリボンＧＲの徐冷の少なくとも一部が実施されても良い。

【0093】

（本発明の一実施形態によるさらに別の板ガラスの製造装置）
次に、図５を参照して、本発明の一実施形態によるさらに別の板ガラスの製造装置について説明する。

【0094】

図５には、本発明の一実施形態によるさらに別の板ガラスの製造装置（以下、「第３の製造装置」と称する）３００の一部を概略的に示す。第３の製造装置３００は、いわゆるスリット成形法（ダウンドロー法）により、板ガラスを製造する装置である。

【0095】

図５に示すように、第３の製造装置３００は、基本的に、前述の第２の製造装置２００と同様の構成を有する。従って、第３の製造装置３００において、第２の製造装置２００に使用される部材と同様の部材には、図４に示した各部材の参照符号に１００を加えた参照符号が付されている。例えば、第３の製造装置３００は、成形部材３３２、囲い３５０、および一組の冷却ローラ３８２等を有する。

【0096】

ただし、第３の製造装置３００は、さらに支持部材３７０を備える点で、第２の製造装置２００とは異なっている。

【0097】

支持部材３７０は、成形部材３３２の下側に、成形部材３３２を支持するように設置されている。支持部材３７０は、成形部材３３２の外部側面３３９（の少なくとも一部）および外部底面３４５（の少なくとも一部）と接するようにして、設置される。

【0098】

支持部材３７０は、黒鉛で構成される。または、支持部材３７０は、黒鉛を含む。

【0099】

囲い３５０は、成形部材３３２および支持部材３７０の周囲に設置され、この囲い３５０により、成形部材３３２および支持部材３７０の周囲に、空間３５２が形成される。ただし、図５から明確なように、囲い３５０は、ガラスリボンＧＲが徐冷部３８０に向かって排出される部分が除去されている。このため、成形部３３０で形成されたガラスリボンＧＲは、囲い３５０で妨げられることなく、徐冷部３８０に移動することができる。

【0100】

第３の製造装置３００の運転中、空間３５２は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下に制御される。

【0101】

このような第３の製造装置３００を用いて、板ガラスを製造する方法は、基本的に前記第２の製造装置２００の場合と同様である。従って、ここでは、詳細な説明を省略する。

【0102】

第３の製造装置３００では、成形部材３３２は、黒鉛を含む支持部材３７０で支持されている。従って、第３の製造装置３００においても、成形部材３３２がクリープにより変形するという問題を、有意に抑制することができる。

【0103】

また、第３の製造装置３００では、支持部材３７０は、囲い３５０で覆われており、内部の空間３５２は、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の低酸素環境に制御されている。従って、第３の製造装置３００では、支持部材３７０に黒鉛を使用しても、支持部材３７０が酸化により劣化することを抑制することができる。

【0104】

その結果、第３の製造装置３００では、成形部材３３２にクリープが生じ難く、成形部材３３２の変形や撓みを、有意に抑制することができる。

【0105】

また、これにより、第３の製造装置３００では、長期間使用しても、製造される板ガラスの寸法を高精度に維持することが可能となる。

【0106】

第３の製造装置３００においても、徐冷部３８０の冷却ローラ３８２は、成形部材３３２を覆う囲い３５０の内部に含まれても良い。換言すれば、囲い３５０内で、ガラスリボンＧＲの徐冷工程の少なくとも一部が実施されても良い。

【0107】

以上、第１の製造装置１００～第３の製造装置３００を参照して、本発明の構成および特徴について説明した。

【0108】

しかしながら、これらは単なる一例であって、本発明は、その他の構成を有しても良いことは明らかである。

【0109】

例えば、第３の製造装置３００において、成形部材３３２は、黒鉛を含む支持部材３７０で支持される。この構成において、さらに、成形部材３３２は、黒鉛で構成され、または黒鉛を含んでも良い。

【0110】

この他にも、各種組み合わせおよび／または変更が想定されることは、当業者には明らかである。

【0111】

本願は２０１８年８月１３日に出願した日本国特許出願２０１８－１５２４８９号に基づく優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。

【符号の説明】

【0112】

１００ 第１の製造装置
１１０ 溶解部
１１２ 溶解炉
１１４ 出口
１２０ 入口
１３０ 成形部
１３２ 成形部材
１３４ 上面
１３６ 凹部
１３８ａ 第１の側面
１３８ｂ 第２の側面
１４０ａ 第１の上側面
１４０ｂ 第２の上側面
１４２ａ 第１の下側面
１４２ｂ 第２の下側面
１４４ 下側端部
１４６ キャップ部材
１５０ 囲い
１５２ 空間
１５４ ガス導入口
１６０ａ 第１の溶融ガラス部分
１６０ｂ 第２の溶融ガラス部分
１８０ 徐冷部
１８２ 冷却ローラ
１８４ 冷却ローラ
１９０ 切断部
１９２ 切断手段
１９４ 板ガラス
２００ 第２の製造装置
２３０ 成形部
２３２ 成形部材
２３８ 内部側面
２４４ 内部底面
２４５ 外部底面
２４７ スリット
２５０ 囲い
２５２ 空間
２５４ ガス導入口
２８０ 徐冷部
２８２ 冷却ローラ
３００ 第３の製造装置
３３０ 成形部
３３２ 成形部材
３３８ 内部側面
３３９ 外部側面
３４４ 内部底面
３４５ 外部底面
３４７ スリット
３５０ 囲い
３５２ 空間
３５４ ガス導入口
３７０ 支持部材
３８０ 徐冷部
３８２ 冷却ローラ
ＧＲ ガラスリボン
ＭＧ 溶融ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】