特許 7574751 成形装置

(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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】成形装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 17/06 20060101AFI20241022BHJP

【ＦＩ】

C03B17/06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021104796

(22)【出願日】2021-06-24

(65)【公開番号】P2023003618

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2024-02-09

(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】岡本 功太

(72)【発明者】

【氏名】伊賀 元一

(72)【発明者】

【氏名】中野 正徳

(72)【発明者】

【氏名】石橋 弘輝

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 隆史

【審査官】三村 潤一郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５１５７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５０５３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３３５９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３２４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０４－５０２９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０３１０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１１４８４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１３９７６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ １７／００ － １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容部に収容される溶融ガラスを成形してガラスリボンを形成する成形装置であって、
本体と、
該本体の溶融ガラスと接触する部分に設置された複数の板部材と、
を有し、
各板部材は、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲であり、前記溶融ガラスに対して不活性な材料で構成され、
前記収容部は、前記本体の内側側壁を有し、前記板部材の少なくとも一つは、前記内側側壁の少なくとも一部を覆い、
前記内側側壁と、該内側側壁を覆う前記板部材との間の少なくとも一部には、緩衝材が配置されている、成形装置。

【請求項2】

前記緩衝材は、耐熱性のあるフェルトを有する、請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

前記フェルトは、カーボンフェルト、アルミナフェルト、シリカフェルト、およびジルコニアフェルトからなる群から選定された少なくとも一つを有する、請求項２に記載の成形装置。

【請求項4】

前記本体は、前記収容部において、上面視、相互に対向する第１の内側側壁および第２の内側側壁を有し、該第１の内側側壁および該第２の内側側壁は、前記本体の長手方向に対して垂直な方向に延在し、
前記緩衝材は、前記第１の内側側壁と、該第１の内側側壁を覆う前記板部材との間、および／または前記第２の内側側壁と、該第２の内側側壁を覆う前記板部材との間に設置される、請求項３に記載の成形装置。

【請求項5】

当該成形装置は、前記本体に接続された溶融ガラスの供給管を有し、
前記第１の内側側壁は、前記第２の内側側壁に比べて、前記供給管により近く、
前記緩衝材は、前記第２の内側側壁と、該第２の内側側壁を覆う前記板部材との間に設置される、請求項４に記載の成形装置。

【請求項6】

前記本体は、該本体の室温における熱伝導率をκ（Ｗ／ｍＫ）とし、熱膨張率をρ（１０^－６Ｋ）としたとき、比κ／ρが１以上となる材料で構成されている、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の成形装置。

【請求項7】

前記本体は、カーボン（Ｃ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリカ焼結体、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、およびステンレス鋼からなる群から選定された１つ以上の材料で構成される、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の成形装置。

【請求項8】

前記板部材は、石英、ジルコニア、ムライト、ジルコン、およびマグネシアからなる群から選定された１つ以上の材料で構成される、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス板の製造設備用の成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス板は、例えば、フュージョン法およびスリットダウンドロー法等のような方法を用いて、連続的に製造することができる。

【0003】

例えば、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、成形用の装置（以下、「成形装置」と称する）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（「合流点」ともいう）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）。

【0004】

また、スリットダウンドロー法では、溶融ガラスを収容する成形装置は、底部にスリット状の開口を有する。溶融ガラスは、この開口を介して流下された後に、ガラスリボンとなる。その後ガラスリボンが徐冷された後、切断され、ガラス板が製造される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【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】

【0006】

上記のような方法または別の方法で、ガラス板を製造する製造設備において、ガラス板の製造効率向上等の観点から、成形装置に対しては、迅速な昇温および降温に耐え得る構成が望まれている。ただし、そのためには、成形装置として、熱衝撃に強い材料を採用する必要がある。

【0007】

しかしながら、通常、そのような耐熱衝撃性を有する材料は、ガラスに対する反応性が高い場合が多く、成形装置の材料として使用することは難しいという問題がある。このため、従来の成形装置では、昇温速度および降温速度をあまり高めることができず、従って、ガラス板の製造効率を高めることが難しいという問題がある。

【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、従来に比べて、迅速な昇温および降温が可能な、ガラス板の製造設備用の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】

【0009】

本発明では、収容部に収容される溶融ガラスを成形してガラスリボンを形成する成形装置であって、
本体と、
該本体の溶融ガラスと接触する部分に設置された複数の板部材と、
を有し、
各板部材は、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲であり、前記溶融ガラスに対して不活性な材料で構成され、
前記収容部は、前記本体の内側側壁を有し、前記板部材の少なくとも一つは、前記内側側壁の少なくとも一部を覆い、
前記内側側壁と、該内側側壁を覆う前記板部材との間の少なくとも一部には、緩衝材が配置されている、成形装置が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明では、従来に比べて、迅速な昇温および降温が可能な、ガラス板の製造設備用の成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態による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2】図１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3】成形装置の収容部の水平方向に平行な断面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成形装置の一構成例の水平方向に平行な断面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成形装置を有する別の製造設備の構成例を模式的に示した斜視図である。

【図6】図５に示した製造設備のＢ－Ｂ線に沿った断面を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

（本発明の一実施形態による成形装置を有するガラス板の製造設備）
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による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。

【0014】

図１および図２には、本発明の一実施形態による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。

【0015】

なお、図２は、図１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。

【0016】

図１および図２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。

【0017】

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。

【0018】

成形装置１１０は、本体１２０と、板部材１３０とを有する。

【0019】

成形装置１１０の本体１２０は、図２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。

【0020】

凹部１２２は、本体１２０の長手方向、すなわち図１および図２におけるＸ方向に沿って形成されている。

【0021】

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。

【0022】

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（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１２８ａおよび第２の下側面１２８ｂは、鉛直方向（Ｚ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。

【0023】

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。

【0024】

また、成形装置１１０の板部材１３０は、本体１２０の露出表面のうち、少なくともガラスと直接接触する箇所に設置される。

【0025】

例えば、図２に示した例では、板部材１３０は、本体１２０の上面１２１、凹部１２２、第１の側面１２４ａ（第１の上側面１２６ａおよび第１の下側面１２８ａ）、および第２の側面１２４ｂ（第２の上側面１２６ｂおよび第２の下側面１２８ｂ）を覆うように設置されている。

【0026】

なお、成形装置１１０は、本体１２０の形状と略共形の形状を有する。すなわち、成形装置１１０は、上面１１１、凹部１１２、第１の側面１１４ａ（第１の上側面１１６ａおよび第１の下側面１１８ａ）、第２の側面１１４ｂ（第２の上側面１１６ｂおよび第２の下側面１１８ｂ）、および下側端部１１９を有し、これらの箇所は、いずれも本体１２０の対応するそれぞれの箇所と類似の形状を有する。また、これらの箇所は、いずれも板部材１３０の露出表面で構成される。

【0027】

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。

【0028】

なお、本願では、成形装置１１０の凹部１１２を含む、溶融ガラスＭＧを収容する部分を、特に「（成形装置１１０の）収容部」１４０と称する。収容部１７０は、板部材１３０で覆われている。

【0029】

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。

【0030】

成形装置１１０に供給された溶融ガラスＭＧは、収容部１７０に収容される。ただし、収容部１７０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、成形装置１１０の第１の側面１１４ａおよび第２の側面１１４ｂに沿って溢れ、下方に流出する。

【0031】

これにより、成形装置１１０の第１の上側面１１６ａに、第１の溶融ガラス部分１９０ａが形成され、成形装置１１０の第２の上側面１１６ｂに、第２の溶融ガラス部分１９０ｂが形成される。

【0032】

その後、第１の溶融ガラス部分１９０ａは、成形装置１１０の第１の下側面１１８ａ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、成形装置１１０の第２の下側面１１８ｂに沿って、さらに下方に流出する。

【0033】

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、成形装置１１０の下側端部１１９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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

（本発明の一実施形態による成形装置）
次に、本発明の一実施形態による成形装置１１０の特徴について、より詳しく説明する。

【0038】

ガラス板の製造効率向上等の観点から、ガラス板の製造設備に含まれる成形装置には、迅速な昇温および降温に耐え得る構成が望まれている。

【0039】

しかしながら、従来の製造設備では、成形装置の主要部分は耐熱レンガのような材料で構成されている場合が多く、急激な昇温および降温を行うと、熱衝撃により本体が損傷する危険がある。このため、従来の製造設備では、昇温速度および降温速度をあまり高めることができないという問題がある。ここで熱衝撃による損傷とは、急激な温度変化による材料に生じる温度分布で割れる脆性破壊と、急激な温度変化による材料に生じる大きな温度分布で変形する延性変形のいずれか一方または両方を含むものである。

【0040】

なお、このような問題に対処するため、成形装置の本体の材料として、熱衝撃に強い材料を採用することが考えられる。しかしながら、一般に、良好な耐熱衝撃性を有する材料は、ガラスとの反応性が高く、成形装置の本体として使用することは難しい。

【0041】

これに対して、第１の製造設備１００では、前述のように、成形装置１１０の主要部分は、本体１２０と、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲の板部材１３０とを有する。また、この板部材１３０は、溶融ガラスＭＧに対して不活性な材料で構成され、本体１２０の、溶融ガラスＭＧと接触する場所に設置される。

【0042】

このような特徴を有する第１の製造設備１００では、本体１２０が板部材１３０によって保護されているため、ガラス板の製造の際に、成形装置１１０の本体１２０が溶融ガラスＭＧと接触する可能性が有意に抑制される。従って、本体１２０に、耐熱衝撃性を有する材料を選定することができる。

【0043】

また、成形装置１１０の板部材１３０は、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲であり、熱衝撃を受けても割れ難いという特徴を有する。

【0044】

以上の効果により、第１の製造設備１００では、成形装置１１０に対して、迅速な昇温および降温を行うことができる。また、これにより、第１の製造設備１００では、より効率的にガラス板を製造することが可能となる。

【0045】

ただし、単に本体１２０に板部材１３０を設置しただけでは、本体１２０と板部材１３０の間の熱膨張係数の差異により、成形装置１１０の収容部１７０に問題が生じ得る。

【0046】

以下、図３を用いて、そのような問題について説明する。

【0047】

図３は、成形装置１１０の収容部１７０をＸＹ平面に沿って切断した際に得られる模式的な断面図である。図３では、図面の明確化のため、供給管１０５等、一部の部材は、省略されている。

【0048】

図３に示すように、成形装置１１０の収容部１７０は、本体１２０の凹部１２２を覆うように設置された板部材１３０により構成される。

【0049】

より具体的には、本体１２０は、相互に対向する第１の内側側壁１４２ａおよび第２の内側側壁１４２ｂと、相互に対向する第３の内側側壁１４２ｃおよび第４の内側側壁１４２ｄとを有する。

【0050】

図３において、第１の内側側壁１４２ａおよび第２の内壁面１４２ｂは、ＹＺ方向に延在している。一方、第３の内側側壁１４２ｃおよび第４の内側側壁１４２ｄは、ＸＺ方向に延在している。第３の内側側壁１４２ｃは、本体１２０の第１の上側面１２６ａと対向する。また、第４の内側側壁１４２ｄは、本体１２０の第２の上側面１２６ｂと対向する。

【0051】

第１の内側側壁１４２ａには、第１の板部材１３０Ａが設置され、第２の内側側壁１４２ｂには、第２の板部材１３０Ｂが設置される。また、第３の内側側壁１４２ｃには、第３の板部材１３０Ｃが設置され、第４の内側側壁１４２ｄには、第４の板部材１３０Ｄが設置される。

【0052】

また、本体１２０の第１の上側面１２６ａには、第５の板部材１３０Ｅが設置され、本体１２０の第２の上側面１２６ｂには、第６の板部材１３０Ｆが設置されている。

【0053】

このような収容部１７０の構成において、第１のケースとして、成形装置１１０の稼働温度（例えば１１００℃）において、板部材１３０の熱膨張係数が本体１２０の熱膨張係数よりも大きい場合を想定する。

【0054】

この場合、成形装置１１０の稼働温度では、本体１２０の第１の内側側壁１４２ａ～第４の内側側壁１４２ｄの膨張よりも、第１の板部材１３０Ａ～第４の板部材１３０Ｄの膨張が大きくなる。このため、第１の内側側壁１４２ａ～第４の内側側壁１４２ｄは、膨張した第１の板部材１３０Ａ～第４の板部材１３０Ｄによって応力を受ける。これにより、本体１２０が破損するリスクが生じる。

【0055】

なお、第３の板部材１３０Ｃおよび第４の板部材１３０Ｄは、第１の板部材１３０Ａおよび第２の板部材１３０Ｂよりも寸法が大きいため、より膨張が顕著となる。その結果、収容部１７０は、長手方向に対して垂直な方向（Ｙ方向）に比べて、長手方向（Ｘ方向）に沿った方向に、より大きな力を受ける。

【0056】

また、このようなリスクを抑制するためには、稼働前（室温）の段階で、本体１２０の各場所（第１の内側側壁１４２ａ～第４の内側側壁１４２ｄ）と板部材１３０の膨張差を予め予想して、板部材１３０Ａ～１３０Ｄの寸法を調整しておく必要がある。しかしながら、成形装置１１０の稼働温度にはある程度の幅があり、そのような調整は、容易ではない。

【0057】

次に、第２のケースとして、成形装置１１０の稼働温度において、本体１２０の熱膨張係数が板部材１３０の熱膨張係数よりも大きい場合を想定する。

【0058】

この場合、成形装置１１０の稼働温度では、本体１２０の第１の内側側壁１４２ａ～第４の内側側壁１４２ｄが、第１の板部材１３０Ａ～第４の板部材１３０Ｄよりも膨張する。そのため、本体１２０と板部材１３０の間に隙間が生じ、板部材１３０の位置ずれが生じたり、板部材１３０が支持を失い倒壊してしまう可能性が高くなる。

【0059】

このように、単に、本体１２０に板部材１３０を設置しただけでは、成形装置１１０の収容部１７０に問題が生じる場合がある。

【0060】

この点、本発明の一実施形態では、収容部に収容される溶融ガラスを成形してガラスリボンを形成する成形装置であって、
本体と、
該本体の溶融ガラスと接触する部分に設置された複数の板部材と、
を有し、
各板部材は、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲であり、前記溶融ガラスに対して不活性な材料で構成され、
前記収容部は、前記本体の内側側壁を有し、前記板部材の少なくとも一つは、前記内側側壁の少なくとも一部を覆い、
前記内側側壁と、該内側側壁を覆う前記板部材との間の少なくとも一部には、緩衝材が配置されている、成形装置が提供される。

【0061】

本発明の一実施形態による成形装置では、本体の内側側壁と、該内側側壁を覆う板部材との間に、緩衝材が配置される。

【0062】

例えば、図３に示した例では、緩衝材は、本体１２０の第１の内側側壁１４２ａと第１の板部材１３０Ａとの間、第２の内側側壁１４２ｂと第２の板部材１３０Ｂとの間、第３の内側側壁１４２ｃと第３の板部材１３０Ｃとの間、および第４の内側側壁１４２ｄと第４の板部材１３０Ｄとの間、の少なくとも一つに配置される。

【0063】

また、緩衝材は、成形装置１１０の作動温度（例えば、１１００℃）において、ある程度の弾性を有するものから選定される。

【0064】

このような緩衝材を設けることにより、板部材１３０と本体１２０との間の熱膨張挙動の差異により生じ得る前述のような問題を、有意に解消または軽減することができる。

【0065】

（本発明の一実施形態による成形装置の具体的構成例）
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による成形装置の具体的構成例について説明する。

【0066】

図４には、本発明の一実施形態による成形装置（以下、「第１の成形装置」と称する）の概略的な断面図を示す。

【0067】

図４に示すように、第１の成形装置２１０は、本体２２０を有する。本体２２０の構造は、前述の図１および図２に示した成形装置１１０の本体１２０と同様であり、ここでは詳細を省略する。

【0068】

また、第１の成形装置２１０は、さらに、本体２２０の溶融ガラスＭＧと接触する箇所に配置された板部材２３０を有する。板部材２３０は、複数の板部材を組み合わせて構成される。例えば、図４に示した例では、板部材２３０は、第１の板部材２３０Ａ～第６の板部材２３０Ｆを有する。なお、各板部材２３０Ａ～２３０Ｆは、それぞれ、前述の成形装置１１０における板部材１３０Ａ～１３０Ｆに対応する。

【0069】

第１の成形装置２１０は、さらに、緩衝材２４０を有する。緩衝材２４０は、第１の緩衝材２４０Ａ～第４の緩衝材２４０Ｄを有する。

【0070】

第１の緩衝材２４０Ａは、上面視、本体２２０の第１の内側側壁２４２ａと第１の板部材２３０Ａとの間に配置される。また、第２の緩衝材２４０Ｂは、上面視、本体２２０の第２の内側側壁２４２ｂと第２の板部材２３０Ｂとの間に配置される。同様に、第３の緩衝材２４０Ｃは、上面視、本体２２０の第３の内側側壁２４２ｃと第３の板部材２３０Ｃとの間に配置され、第４の緩衝材２４０Ｄは、上面視、本体２２０の第４の内側側壁２４２ｄと第４の板部材２３０Ｄとの間に配置される。

【0071】

このような緩衝材２４０を設けた場合、板部材２３０と本体２２０との間の熱膨張係数の差により、一方が他方に対して膨張した場合であっても、その影響を緩和し、または抑制することができる。

【0072】

例えば、前述の第１のケースの場合（稼働温度域において、板部材２３０の熱膨張係数が本体２２０の熱膨張係数よりも大きい場合）を想定する。この場合、成形装置２１０の稼働中に、第１の板部材２３０Ａ～第４の板部材２３０Ｄは、それぞれ、本体２２０の対応する内側側壁２４２ａ～２４２ｄよりも膨張する。特に、第３の板部材２３０Ｃおよび第４の板部材２３０Ｄは、寸法が大きいため、第１の成形装置２１０の長手方向（Ｘ方向）に沿ったこれらの膨張は、より顕著となる。

【0073】

ただし、第１の成形装置２１０では、例えば、第３の板部材２３０Ｃおよび第４の板部材２３０Ｄの膨張により、本体２２０の第１の内側側壁２４２ａに向かうＸ方向に沿った応力が生じても、かかる応力は、第１の緩衝材２４０Ａにより吸収される。

【0074】

同様に、本体２２０の第２の内側側壁２４２ｂに向かうＸ方向に沿った応力が生じても、かかる応力は、第２の緩衝材２４０Ｂにより吸収される。

【0075】

また、例えば、第１の板部材２３０Ａおよび第２の板部材２３０Ｂの膨張により、本体２２０の第３の内側側壁２４２ｃおよび第４の内側側壁２４２ｄに向かうＹ方向に沿った応力が生じても、これらの応力は、それぞれ、第３の緩衝材２４０Ｃおよび第４の緩衝材２４０Ｄにより吸収される。

【0076】

次に、前述の第２のケースの場合（稼働温度域において、本体２２０の熱膨張係数が板部材２３０の熱膨張係数よりも大きい場合）を想定する。この場合、第１の成形装置２１０の稼働中に、本体２２０の第１の内側側壁２４２ａ～第４の内側側壁２４２ｄが、第１の板部材２３０Ａ～第４の板部材２３０Ｄよりも膨張する。

【0077】

しかしながら、係る膨張が生じても、本体２２０の第１の内側側壁２４２ａ～第４の内側側壁２４２ｄと、第１の板部材２３０Ａ～第４の板部材２３０Ｄとの間に、隙間は生じ難い。両者の間には、第１の緩衝材２４０Ａ～第４の緩衝材２４０Ｄが存在するためである。

【0078】

特に、各緩衝材２４０を予め圧縮した状態で、本体２２０と板部材２３０との間に配置しておけば、両者の間における隙間の発生をより確実に抑制することができる。

【0079】

その結果、第２のケースにおいて、稼働中に板部材２３０の位置ずれが生じたり、板部材２３０が支持を失い倒壊したりすることを有意に回避できる。

【0080】

このように、第１の成形装置２１０では、いずれのケースにおいても、前述のような収容部２７０において生じ得る問題を有意に回避し、または軽減することができる。

【0081】

なお、第１の成形装置２１０では、緩衝材２４０は、収容部２７０の４箇所、すなわち本体２２０の第１の内側側壁２４２ａ～第４の内側側壁２４２ｄに配置されている。

【0082】

しかしながら、これは単なる一例であって、緩衝材２４０は、本体２２０の第１の内側側壁２４２ａ～第４の内側側壁２４２ｄの少なくとも一つに配置されていればよい。

【0083】

例えば、第１の成形装置２１０は、第１の緩衝材２４０Ａおよび／または第２の緩衝材２４０Ｂのみを有してもよい。

【0084】

前述の第１のケースでは、板部材２３０の膨張は、寸法がより大きな第３の板部材２３０Ｃおよび第４の板部材２３０Ｄにおいて、より顕著となる。従って、第１の緩衝材２４０Ａおよび／または第２の緩衝材２４０Ｂを設置することにより、これらの膨張による影響をより有効に抑制することができる。

【0085】

さらに、第１の緩衝材２４０Ａは省略されてもよい。

【0086】

図４に示した第１の成形装置２１０では、第１の板部材２３０Ａの近傍には供給管２０５があるが、第１の緩衝材２４０Ａが省略された場合、供給管２０５、第１の板部材２３０Ａ、および本体２２０を隙間なく配置できる。従って、常温から稼働温度域へ温度が変化した時、それぞれの部材が相互に対してずれる量を小さく抑制できる。また、これにより、第１の板部材２３０Ａの隙間から溶融ガラスＭＧが漏れ出すことを有意に抑制できる。

【0087】

一方、第１の板部材２３０Ａと対向する第２の板部材２３０Ｂと第２の内側側壁２４２ｂとの間には第２の緩衝材２４０Ｂが存在する。従って、この第２の緩衝材２４０Ｂにより、寸法が大きい第３の板部材２３０Ｃおよび第４の板部材２３０Ｄの熱膨張による寸法変化の影響を有効に抑制できる。

【0088】

（成形装置を構成する各部材）
次に、本発明の一実施形態による成形装置を構成するそれぞれの部材について、より詳しく説明する。

【0089】

ここでは、一例として、図４に示した第１の成形装置２１０を例に、その構成部材について説明する。従って、各部材を表す際には、図４に使用した参照符号を使用する。

【0090】

（本体２２０）
本体２２０は、熱衝撃に強い材料で構成される。

【0091】

具体的には、本体２２０は、室温における熱伝導率をκ（Ｗ／ｍＫ）とし、熱膨張率をρ（１０^－６／Ｋ）としたとき、比κ／ρが１以上となる材料で構成される。

【0092】

このような材料には、室温からガラスの成形温度（例えば５００℃～１５００℃）まで急激に昇温したり、ガラスの成形温度から室温まで急激に降温したりしても、損傷が生じ難いという特徴がある。

【0093】

比κ／ρが１以上となる材料としては、例えば、比κ／ρが２３．５のカーボン（Ｃ）、比κ／ρが６０．０の炭化ケイ素（ＳｉＣ）、比κ／ρが２．７のシリカ焼結体、比κ／ρが７．３のニッケル（Ｎｉ）、比κ／ρが２８．８のモリブデン（Ｍｏ）、および比κ／ρが１．２のステンレス鋼、比κ／ρが４．４のアルミナ焼結体、および比κ／ρが１．２のムライト焼結体が含まれる。前記シリカ焼結体は、通常シリカ以外の成分を焼結体全体量に対して０．２～５重量％含んでいてもよい。前記アルミナ焼結体は、通常アルミナ以外の成分を焼結体全体量に対して０．２～１０重量％含んでいてもよい。前記ムライト焼結体は、通常ムライト以外の成分を焼結体全体量に対して０．５～５重量％含んでいてもよい。

【0094】

（板部材２３０）
板部材２３０、すなわち、各板部材２３０Ａ～２３０Ｇは、使用されるガラスに対して不活性な材料で構成される。例えば、板部材２３０用の材料は、ケイ素酸化物、ジルコニウム酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物等の金属酸化物が挙げられる。これら金属酸化物を１種のみからなるものでもよいが、２種以上からなるものとすることもできる。また、これら金属酸化物を構成する金属２種以上の複合酸化物を含んでいても良い。また、モリブデン等の金属を含んでいても良い。具体的には、石英、ジルコニア、ムライト、ジルコン、マグネシア、アルミナ、およびモリブデンからなる群から選定された１つ以上の材料で構成されても良い。板部材２３０を構成する材料に含まれる不純物は、材料全体量に対して１重量％以下であることが好ましい。

【0095】

使用されるガラスの成分組成の違いにより、ガラスに対して不活性な材料は変化する。従って、板部材２３０を構成する材料としては、使用されるガラスに対して反応性の低い材料、すなわち不活性な材料が適宜選択される。

【0096】

板部材２３０の厚さは、前述のように、０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲である。厚さは、０．７５ｍｍ～５０ｍｍの範囲であることが好ましく、１ｍｍ～３０ｍｍの範囲であることがより好ましい。

【0097】

（緩衝材２４０）
緩衝材２４０は、前述のような効果を発現できる限り、その構成等は特に限られない。

【0098】

緩衝材２４０は、例えば、耐熱性のあるフェルトを有してもよい。そのようなフェルトは、例えば、カーボンフェルト、アルミナフェルト、シリカフェルト、およびジルコニアフェルトからなる群から選定された少なくとも一つを有してもよい。

【0099】

あるいは、緩衝材２４０は、スチールウール等を有してもよい。

【0100】

前述のように、緩衝材２４０は、本体２２０の全ての内側側壁２４２ａ～２４２ｄに設置される必要はなく、内側側壁２４２ａ～２４２ｄの少なくとも１箇所に設置されていればよい。

【0101】

（本発明の一実施形態による成形装置を有する別のガラス板の製造設備）
次に、図５および図６を参照して、本発明の一実施形態による成形装置を有する別のガラス板の製造設備について、簡単に説明する。

【0102】

図５および図６には、本発明の一実施形態による成形装置を有する別のガラス板の製造設備（以下、「第２の製造設備」と称する）３００の一構成例を概略的に示す。

【0103】

図５には、第２の製造設備３００の一部の概略的な斜視図を示す。また、図６には、図５に示した第２の製造設備３００のＢ－Ｂ線に沿った概略的な断面を示す。

【0104】

第２の製造設備３００では、スリットダウンドロー法により、ガラス板を連続的に製造することができる。

【0105】

第２の製造設備３００は、成形装置３１０と、該成形装置３１０を収容する炉３５０（明確化のため、図５には示されていない）と、成形装置３１０の下方に配置された複数のローラ３６０とを備える。なお、図には示されていないが、第２の製造設備３００は、さらに、炉３５０の下方に、切断部材を有する。

【0106】

成形装置３１０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３１０は、供給管（図示されていない）と接続されており、該供給管を介して、成形装置３１０に溶融ガラスＭＧが供給される。

【0107】

成形装置３１０は、本体３２０を有する。

【0108】

成形装置３１０は、長手方向（Ｘ方向）に沿った、細長い形状を有する。特に、成形装置３１０の本体３２０は、図５および図６に示すような「箱状」の断面形状を有する。

【0109】

より具体的には、本体３２０は、内部側壁（第１の内部側壁３２１ａ～第４の内部側壁３２１ｄ）、内部底面３２５、外部底面３２７、およびスリット３２９を有する。第１の内部側壁３２１ａと第２の内部側壁３２１ｂは、相互に対向しており、第３の内部側壁３２１ｃと第２の内部側壁３２１ｄは、相互に対向している。第１の内部側壁３２１ａおよび第２の内部側壁３２１ｂは、長手方向（Ｘ方向）に垂直に延在し、第３の内部側壁３２１ｃおよび第４の内部側壁３２１ｄは、長手方向（Ｘ方向）に平行に延在する。また、スリット３２９は、内部底面３２５から外部底面３２７まで貫通している。

【0110】

各ローラ３６０は、成形装置３１０から排出されるガラスリボン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。

【0111】

このような第２の製造設備３００を用いてガラス板を製造する場合、まず、供給管（図示されていない）を介して、成形装置３１０に溶融ガラスＭＧが供給される。

【0112】

成形装置３１０に供給された溶融ガラスＭＧは、まず収容部３７０に収容される。

【0113】

次に、溶融ガラスＭＧは、本体のスリット３２９を介して下方に流出し、その途中で降温される。これにより、ガラスリボンＧＲが形成される。

【0114】

その後、ガラスリボンＧＲは、ローラ３６０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。

【0115】

その後、十分に徐冷されたガラスリボンＧＲは、炉３５０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。

【0116】

第２の製造設備３００では、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。

【0117】

ここで、第２の製造設備３００では、成形装置３１０として、本発明の一実施形態による成形装置が使用される。

【0118】

すなわち、成形装置３１０は、本体３２０と、複数の板部材３３０とを有する。各板部材３３０は、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲である。また、各板部材３３０は、溶融ガラスＭＧに対して不活性な材料で構成され、本体３２０の、ガラスと接触する場所に設置される。

【0119】

例えば、図５および図６に示した例では、板部材３３０は、本体３２０の内部側壁（第１の内部側壁３２１ａ～第４の内部側壁３２１ｄ）、内部底面３２５、およびスリット３２９を覆うように設置されている。

【0120】

成形装置３１０は、本体３２０の形状と略共形の形状を有する。例えば、成形装置３１０は、内部側面３１１、内部底面３１５、およびスリット３１９を有し、これらの箇所は、いずれも本体３２０の対応するそれぞれの箇所と類似の形状を有する。また、これらの箇所は、いずれも板部材３３０の露出表面で構成される。

【0121】

また、成形装置３１０は、１または２以上の緩衝材３４０を有する。

【0122】

例えば、図５および図６に示した例では、成形装置３１０は、第１の緩衝材３４０Ａおよび第３の緩衝材３４０Ｃを有する。

【0123】

第１の緩衝材３４０Ａは、本体３２０の第１の内側側壁３２１ａと、該第１の内側側壁３２１ａに対向して設置された板部材３３０との間に配置される。第３の緩衝材３４０Ｃは、本体３２０の第４の内側側壁３２１ｄと、該第４の内側側壁３２１ｄに対向して設置された板部材３３０との間に配置される。

【0124】

ただし、これは単なる一例に過ぎない。本体３２０において、緩衝材３４０が設置される内側側壁は、１つであっても、４つであってもよい。また、緩衝材３４０は、第１の内側側壁３２１ａ～第４の内側側壁３２１ｄのうち、いかなる内側側壁に対して設置されてもよい。

【0125】

このような特徴を有する第２の製造設備３００では、本体３２０が板部材３３０によって保護されているため、ガラス板の製造の際に、成形装置３１０の本体３２０がガラスと接触する可能性が有意に抑制される。従って、本体３２０に、耐熱衝撃性を有する材料を選定することができる。

【0126】

また、成形装置３１０の板部材３３０は、コーティング膜のような被膜とは異なり、「板」として本体３２０の上に適用される。板部材３３０は、厚さが０．５ｍｍ～１００ｍｍの範囲である。従って、板部材３３０は、熱衝撃を受けても割れ難いという特徴を有する。

【0127】

また、第２の製造設備３００では、緩衝材３４０の設置効果により、本体３２０の熱膨張係数と板部材３３０の熱膨張係数の間に差異があっても、収容部３７０において生じ得る前述のような問題を、有意に軽減できる。

【0128】

以上、成形装置１１０、２１０、および３１０を参照して、本発明の一実施形態による成形装置の構成および特徴について説明した。

【0129】

しかしながら、これらは単なる一例であって、本発明の一実施形態による成形装置が、その他の構成を有しても良いことは、本願に接した当業者には明らかである。

【0130】

例えば、本発明の一実施形態による成形装置は、フュージョン法およびスリットダウンドロー法以外の方法でガラス板を製造する製造装置に適用されてもよい。

【0131】

また、前述の記載では、緩衝材の効果を分かり易く説明するため、本体と板部材の間に、熱膨張係数に相応の差異があることを前提として、本発明の構成の特徴について説明した。しかしながら、本発明の一実施形態による成形装置において、緩衝材は、本体と板部材の間で熱膨張係数に僅かの差異しかない場合、またはほとんど差異がない場合にも、使用することが可能であることは明らかである。

【符号の説明】

【0132】

１００ 第１の製造設備
１０５ 供給管
１１０ 成形装置
１１１ 成形装置の上面
１１２ 成形装置の凹部
１１４ａ 成形装置の第１の側面
１１４ｂ 成形装置の第２の側面
１１６ａ 成形装置の第１の上側面
１１６ｂ 成形装置の第２の上側面
１１８ａ 成形装置の第１の下側面
１１８ｂ 成形装置の第２の下側面
１１９ 成形装置の下側端部
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
１３０ 板部材
１３０Ａ～１３０Ｆ 第１～第６の板部材
１４２ａ～１４２ｄ 第１～第４の内側側壁
１５０ 炉
１６０ ローラ
１７０ 収容部
１９０ａ 第１の溶融ガラス部分
１９０ｂ 第２の溶融ガラス部分
２０５ 供給管
２１０ 第１の成形装置
２２０ 本体
２３０ 板部材
２３０Ａ～２３０Ｆ 第１～第６の板部材
２４０ 緩衝材
２４０Ａ～２４０Ｄ 第１～第４の緩衝材
２４２ａ～２４２ｄ 第１の内側側壁～第４の内側側壁
２７０ 収容部
３００ 第２の製造設備
３１０ 成形装置
３１１ 成形装置の内部側面
３１５ 成形装置の内部底面
３１９ 成形装置のスリット
３２０ 本体
３２１ａ～３２１ｄ 第１の内部側壁～第４の内部側壁
３２５ 本体の内部底面
３２７ 本体の外部底面
３２９ 本体のスリット
３３０ 板部材
３４０ 緩衝材
３４０Ａ 第１の緩衝材
３４０Ｃ 第３の緩衝材
３５０ 炉
３６０ ローラ
３７０ 収容部
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】