JP5132012B2 - ガラスシート製造装置、ガラスシート製造方法および成形体 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスシート製造装置、ガラスシート製造方法および成形体に関する。

従来、ガラスシート製造方法の一つとして、オーバーフロー・ダウンドロー法が用いられている。オーバーフロー・ダウンドロー法では、成形体からオーバーフローさせて分流させた溶融ガラスを、成形体の下端で合流させることによって、ガラスシートが連続的に製造される。

一般的に、オーバーフロー・ダウンドロー法によるガラスシートの製造工程において、成形体は、オーバーフローした溶融ガラスが流下する一対の傾斜面を有する。これらの傾斜面は、成形体の下端で互いに接続する。理想的には、傾斜面を流下する一対の溶融ガラスは、成形体の表面から離れることなく、成形体の下端で合流して融着することが望ましい。しかし、成形体の下端におけるガラス粘度によっては、傾斜面を流下する溶融ガラスは、成形体の下端に到達する前に成形体の表面から離れてしまうことがある。一旦成形体の表面から離れた一対の溶融ガラスは、成形体の下端の下方に位置する合流ポイントにおいて、合流面が融着するために必要な粘度が保たれていれば、再び貼り合わされて、ガラスシートが成形される。

オーバーフロー・ダウンドロー法によるガラスシートの製造工程において、成形体から離れた溶融ガラスは、低温の空気に触れるので短時間に粘度が上昇する。溶融ガラスの粘度が上昇し過ぎると、合流ポイントにおいて溶融ガラスがうまく融着せず、成形されたガラスシートにひび割れ等が発生することで、安定稼動できなくなる。特に、成形体の端部では、外部空気と接触する面積が大きいことや、下方に設置された冷却装置からの低温の上昇気流のため、溶融ガラスの粘度が上昇する。そのため、成形体の表面を流下する溶融ガラスは、成形体の端部において、粘度が上昇しやすく、成形体の表面から離れやすい。溶融ガラスが成形体のより上方で離れるほど、成形体から離れた溶融ガラスの温度がより低下して粘度がより上昇するので、合流ポイントにおける溶融ガラスの貼り合わせが悪化する。その結果、成形されたガラスシートにひび割れ等が発生するおそれがある。

特許文献１（特開２００９−５１８２７５号公報）には、下端部が尖っており、かつ、導電性部材が埋め込まれた成形体が開示されている。この成形体は、下端部が尖っているので、下端部が部分欠損しやすい。部分欠損した成形体は、その程度にもよるが、ガラスの形状不良の原因となるので基本的に実用に供することはできない。

また、特許文献１に開示されている成形体では、埋め込まれた導電性部材を加熱することによって、成形体の表面を流下する溶融ガラスの温度を制御して、溶融ガラスが成形体の表面から離れることを防ぐことができる。しかし、耐火物製の成形体の場合、導電性部材を成形体の下端に接合すること自体が、技術的に難しい。

本発明は、部分欠損のリスクが低い成形体を備え、かつ、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができるガラスシート製造装置、部分欠損のリスクが低い成形体を用い、かつ、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができるガラスシート製造方法および部分欠損のリスクが低く、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができる成形体を提供することを目的とする。

本発明に係るガラスシート製造装置は、溶融ガラスを分流させて流下させた後、下端部の近傍で融着させてガラスシートを成形するための成形体を備えるガラスシート製造装置である。成形体は、第１傾斜面と、第２傾斜面と、第３傾斜面と、第１円弧面と、第２円弧面とを有する。第１傾斜面は、成形体の長手方向における中央部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第２傾斜面は、成形体の長手方向における両端部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第２傾斜面は、第１傾斜面と同じ角度で傾斜している。第３傾斜面は、成形体の長手方向における両端部において、第２傾斜面のそれぞれの下端と接続し、かつ、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第３傾斜面は、第２傾斜面と比べてより水平に近い角度で傾斜している。第１円弧面は、成形体の長手方向における中央部において、第１傾斜面の下端と接続し、短手方向における断面形状が垂直下向きの円弧である。第２円弧面は、成形体の長手方向における両端部において、第３傾斜面の下端と接続し、短手方向における断面形状が垂直下向きの円弧である。第２円弧面の短手方向の長さは、第１円弧面の短手方向の長さよりも短い。

オーバーフロー・ダウンドロー法を用いるガラスシート製造装置は、溶融ガラスをオーバーフローさせて分流させた後に融着させてガラスシートを成形するための成形体を備える。一般的に、成形体の長手方向の両端部では、外部空気と接触する面積が大きいことや、下方に設置された冷却装置からの低温の上昇気流のため、粘度が上昇しやすい。そのため、成形体の長手方向の両端部を流下する溶融ガラスは、成形体の表面から離れやすい。

本発明に係るガラスシート製造装置は、溶融ガラスが離れやすい成形体の長手方向の両端部において、溶融ガラスが離れるポイントをできるだけ鉛直方向下方に移動させる。これにより、一対の流下する溶融ガラスが合流する成形体の下端の近傍において、溶融ガラスの融着をスムーズに行うことができる。この効果は、成形体の形状のみによって実現される。従って、本発明に係るガラスシート製造装置は、新たな装置を追加することなく、ガラスシートの形状不良を防止することができる。

なお、溶融ガラスが成形体の表面から離れるポイントは、成形体の表面を流下する溶融ガラスの粘度（または、当該粘度において、溶融ガラスと成形体の表面との間で作用する界面張力）、融着した溶融ガラスを垂直下方に引っ張る力の大きさ、および、第１円弧面および第２円弧面の断面の円弧上のポイントにおける接線が垂線と成す角度、の三要素で決定されると考えられる。

本発明に係るガラスシート製造装置では、冷却ローラをさらに備えることが好ましい。冷却ローラは、成形体によって成形されたガラスシートの幅方向の両端部を保持する。冷却ローラは、成形体の長手方向における中央部と両端部との境界線の垂直下方に配置される。この場合、成形体の長手方向における中央部と両端部との境界線を流下した溶融ガラスは、成形体の表面から離れた後、ガラスシートの幅方向の両端部になる。ガラスシートの幅方向の両端部は、後に切断されて取り除かれる。

本発明に係るガラスシート製造装置では、成形体の短手方向における第２円弧面の断面の円弧の半径は、成形体の短手方向における第１円弧面の断面の円弧の半径以下であることが好ましい。

本発明に係るガラスシート製造装置では、成形体は、耐火物であることが好ましい。

本発明に係るガラスシート製造方法は、溶融ガラスを分流させて流下させた後、下端部の近傍で融着させてガラスシートを成形するための成形体を用いるガラスシート製造方法である。成形体は、第１傾斜面と、第２傾斜面と、第３傾斜面と、第１円弧面と、第２円弧面とを有する。第１傾斜面は、成形体の長手方向における中央部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第２傾斜面は、成形体の長手方向における両端部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第２傾斜面は、第１傾斜面と同じ角度で傾斜している。第３傾斜面は、成形体の長手方向における両端部において、第２傾斜面のそれぞれの下端と接続し、かつ、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第３傾斜面は、第２傾斜面と比べてより水平に近い角度で傾斜している。第１円弧面は、成形体の長手方向における中央部において、第１傾斜面の下端と接続し、短手方向における断面形状が垂直下向きの円弧である。第２円弧面は、成形体の長手方向における両端部において、第３傾斜面の下端と接続し、短手方向における断面形状が垂直下向きの円弧である。第２円弧面の短手方向の長さは、第１円弧面の短手方向の長さよりも短い。

本発明に係る成形体は、第１傾斜面と、第２傾斜面と、第３傾斜面と、第１円弧面と、第２円弧面とを有する。第１傾斜面は、成形体の長手方向における中央部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第２傾斜面は、成形体の長手方向における両端部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第２傾斜面は、第１傾斜面と同じ角度で傾斜している。第３傾斜面は、成形体の長手方向における両端部において、第２傾斜面のそれぞれの下端と接続し、かつ、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である。第３傾斜面は、第２傾斜面と比べてより水平に近い角度で傾斜している。第１円弧面は、成形体の長手方向における中央部において、第１傾斜面の下端と接続し、短手方向における断面形状が垂直下向きの円弧である。第２円弧面は、成形体の長手方向における両端部において、第３傾斜面の下端と接続し、短手方向における断面形状が垂直下向きの円弧である。第２円弧面の短手方向の長さは、第１円弧面の短手方向の長さよりも短い。

本発明に係るガラスシート製造装置、ガラスシート製造方法および成形体は、成形体の部分欠損のリスクが低く、かつ、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができる。

本実施形態に係るガラスシート製造装置の全体構成図である。 本実施形態に係る成形装置の側面図である。 本実施形態に係る成形装置の断面図である。 本実施形態に係る成形体の側面図である。 本実施形態に係る成形体の中央部における断面図である。 本実施形態に係る成形体の両端部における断面図である。 本実施形態に係る成形体の、中央部における断面図と、両端部における断面図とを重ねた図である。 本実施形態において、溶融ガラスと円弧面との間の界面張力と、溶融ガラスの引っ張り力との関係を表す図である。 図７に示される成形体の断面図の拡大図である。 本実施形態に係る成形体の、中央部における拡大断面図である。 本実施形態に係る成形体の、両端部における拡大断面図である。 本実施形態の変形例に係る成形体の、中央部における拡大断面図と、両端部における拡大断面図とを重ねた図である。

（１）ガラスシート製造装置の構成
本発明の実施形態に係るガラスシート製造装置１００の全体構成について、図１を参照しながら説明する。ガラスシート製造装置１００は、溶解槽２００と、清澄槽３００と、成形装置４００とから構成される。溶解槽２００では、ガラスの原料が溶解されて、溶融ガラスが生成される。溶解槽２００で生成された溶融ガラスは、清澄槽３００へ送られる。清澄槽３００では、溶融ガラスに含まれる気泡の除去が行われる。清澄槽３００で気泡が除去された溶融ガラスは、成形装置４００へ送られる。成形装置４００では、オーバーフロー・ダウンドロー法によって、溶融ガラスからガラスリボンが連続的に成形される。成形装置４００で成形されたガラスリボンは、所定の大きさのガラスシートに切断される。ガラスシートは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板として用いられる。

（２）成形装置の構成
成形装置４００の詳細な構成について、図２および図３を参照しながら説明する。成形装置４００は、成形体１０と、仕切り板２０と、冷却ローラ３０と、複数の送りローラ５０と、炉壁９０とから構成される。炉壁９０は、耐火煉瓦で作られ、成形体１０と、仕切り板２０と、冷却ローラ３０と、送りローラ５０とを収容する。炉壁９０の内部の空間は、鉛直方向上方から下方に向かって、成形体収容ゾーン４１０と、成形徐冷ゾーン４２０とに区画される。成形体収容ゾーン４１０と成形徐冷ゾーン４２０は、仕切り板２０によって仕切られる。以下、炉壁９０の内部に収容される各構成要素について説明する。

（２−１）成形体
成形体１０は、短手方向の断面が楔形状である耐火物である。図３に示されるように、成形体１０は、断面の楔形状の尖端が鉛直方向下方を指すように、成形体収容ゾーン４１０に配置される。成形体１０は、オーバーフロー・ダウンドロー法によって溶融ガラスからガラスリボンＧを連続的に成形する。

成形体１０の詳細な構成について図４から図７を参照しながら説明する。成形体１０は、上端面１２と、一対の垂直側面１４と、一対の傾斜側面１６と、円弧面１８とを有する。上端面１２は、長手方向ＬＤに形成される溝１２ａを有する。溝１２ａの一方の端部は、ガラス供給管８０に接続されている。垂直側面１４は、その上端が、長手方向ＬＤに沿って上端面１２の両端と接続する。傾斜側面１６は、その上端が、長手方向ＬＤに沿って垂直側面１４の下端と接続する。一対の傾斜側面１６は、鉛直方向下方に向かって互いに接近するように傾斜している。円弧面１８は、その上端が、長手方向ＬＤに沿って傾斜側面１６の下端と接続する。円弧面１８は、短手方向ＳＤにおける断面形状が垂直下向きの円弧である。

成形体１０は、短手方向ＳＤの断面形状が、長手方向ＬＤのポイントによって異なる形状を有する。具体的には、図４に示されるように、成形体１０を長手方向ＬＤに直交する方向から見た場合、傾斜側面１６は、成形体１０の長手方向ＬＤの両端から所定の範囲を占める一対の端上部傾斜側面１６ａ１および一対の端下部傾斜側面１６ａ２と、一対の端上部傾斜側面１６ａ１に挟まれた中央傾斜側面１６ｂから成る。端上部傾斜側面１６ａ１の下端は、端下部傾斜側面１６ａ２の上端と接続する。また、円弧面１８は、一対の端下部傾斜側面１６ａ２と接続する一対の端円弧面１８ａと、中央傾斜側面１６ｂと滑らかに接続する中央円弧面１８ｂとから成る。

図４において、線分Ｖ−Ｖにおける成形体１０の断面は図５で示され、線分ＶＩ−ＶＩにおける成形体１０の断面は図６で示される。図７は、図５および図６の断面形状を重ねて下部を拡大した図である。図７に示されるように、端上部傾斜側面１６ａ１と中央傾斜側面１６ｂは、同一の角度で傾斜している。また、端下部傾斜側面１６ａ２は、端上部傾斜側面１６ａ１よりも、より水平に近い角度で傾斜している。端円弧面１８ａは、中央円弧面１８ｂの断面形状の下端部の一部と同じ断面形状を有している。本実施形態に係る成形体１０は、図５に示される断面形状を長手方向ＬＤの全域に亘って有する成形体から、長手方向ＬＤの両端部を機械加工によって削ることによって得られる。具体的には、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部において、傾斜面および円弧面の一部を削ることにより、削る前の傾斜面である中央傾斜側面１６ｂと異なる傾斜角度を有する端下部傾斜側面１６ａ２を形成し、同時に、削る前の円弧面である中央円弧面１８ｂよりも短手方向ＳＤの長さが短く、かつ、鉛直方向の高さも低い端円弧面１８ａを形成する。

（２−２）仕切り板
仕切り板２０は、成形体１０の下端の近傍に配置される断熱材である。仕切り板２０は、短手方向ＳＤのガラスリボンＧの両側に水平に配置される。仕切り板２０は、成形体収容ゾーン４１０と成形徐冷ゾーン４２０との間の熱移動を抑制する。

（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ３０は、成形徐冷ゾーン４２０において、仕切り板２０の近傍に配置されるローラである。冷却ローラ３０は、図２に示されるように、成形体１０の中央傾斜側面１６ｂと端上部傾斜側面１６ａ１との境界線ＢＬの鉛直方向下方に位置する。冷却ローラ３０は、長手方向ＬＤのガラスリボンＧの両側において、短手方向ＳＤのガラスリボンＧの両側に配置される。冷却ローラ３０は、成形体収容ゾーン４１０で成形されたガラスリボンＧを冷却する。

（２−４）送りローラ
送りローラ５０は、成形徐冷ゾーン４２０において、冷却ローラ３０の下方に配置されるローラである。送りローラ５０は、長手方向ＬＤのガラスリボンＧの両側において、短手方向ＳＤのガラスリボンＧの両側に配置される。送りローラ５０ａは、冷却ローラ３０によって搬送されたガラスリボンＧを下方に搬送する。

（３）動作
（３−１）ガラスリボンの成形工程
成形装置４００でガラスリボンＧが成形される過程について、図２および図３を参照しながら説明する。溶解槽２００で生成され、清澄槽３００で気泡が除去された溶融ガラスは、成形装置４００に送られる。成形装置４００の成形体収容ゾーン４１０で、溶融ガラスは、ガラス供給管８０を介して成形体１０の溝１２ａに供給される。溝１２ａに貯留された溶融ガラスは、上端面１２からオーバーフローして、成形体１０の短手方向ＳＤに分流する。分流した一対の溶融ガラスは、垂直側面１４および傾斜側面１６を伝って流下する。成形体１０の両側面を流下した一対の溶融ガラスは、円弧面１８において成形体１０から離れて、成形体１０の下端の下方で合流する。合流した一対の溶融ガラスは、互いに貼り合わされることによって、ガラスリボンＧに連続的に成形される。成形体収容ゾーン４１０におけるガラスリボンＧの温度は、約１１５０℃である。

成形体収容ゾーン４１０で成形されたガラスリボンＧは、成形徐冷ゾーン４２０に到達する。成形徐冷ゾーン４２０では、ガラスリボンＧの幅方向中央部は、何物にも触れることなく流下する。一方、ガラスリボンＧの幅方向両端部は、冷却ローラ３０によって選択的に８００〜９００℃まで冷却される。次に、ガラスリボンＧは、送りローラ５０によって鉛直方向下方に搬送される。ガラスリボンＧは、送りローラ５０によって搬送される過程で徐冷され、その後、成形装置４００の外部に出される。

（３−２）溶融ガラスの融着過程
成形体収容ゾーン４１０において、一対の溶融ガラスが成形体１０の表面から離れて合流する過程について、図８を参照しながら説明する。円弧面１８の短手方向ＳＤの接線は、鉛直方向下方に進むに従って、徐々に水平方向に近づく。そのため、溶融ガラスが円弧面１８を伝って流下する際に、溶融ガラスと円弧面１８との間の界面張力Ｆ２に、所要速度でのガラスリボンＧの成形に必要な、溶融ガラスに係る鉛直方向下方への連続した引っ張り力Ｆ１が打ち克つことによって、溶融ガラスが円弧面１８から離れる。ここで、引っ張り力Ｆ１は、送りローラ５０がガラスリボンＧの幅方向の両端部を鉛直方向下方に引っ張ることによって溶融ガラスに作用する力と、溶融ガラス自体の重力との合力である。一旦、円弧面１８から離れた一対の溶融ガラスは、成形体１０の下端の下方に位置する合流ポイントＣＰで、融着に必要な粘度以下に未だ保たれていれば、再び融着して貼り合わされる。

溶融ガラスと円弧面１８との間の界面張力Ｆ２と、溶融ガラスの引っ張り力Ｆ１との関係を、図８を参照しながら詳細に説明する。溶融ガラスの引っ張り力Ｆ１が界面張力Ｆ２に打ち克つためには、引っ張り力Ｆ１の法線成分Ｆ１ｎが、界面張力Ｆ２より大きい条件（Ｆ１ｎ＞Ｆ２）を満たす必要がある。ここで、「法線成分Ｆ１ｎ」は、引っ張り力Ｆ１の力点ＡＰを通る、円弧面１８の断面の円弧の接線（図８において示される破線）に垂直な方向の成分を意味する。以下、図８に示されるように、当該接線と垂線（図８において示される一点鎖線）とのなす角度θを「傾斜角」と呼ぶ。界面張力Ｆ２は、引っ張り力Ｆ１の力点Ａから、引っ張り力Ｆ１の法線成分Ｆ１ｎの反対方向に働く力である。引っ張り力Ｆ１の法線成分Ｆ１ｎは、引っ張り力Ｆ１と傾斜角θの正弦（ｓｉｎθ）とを乗じることで算出される。円弧面１８の断面形状は垂直下向きの円弧であるので、下方に行くほど、当該接線が水平に近づき、傾斜角θが大きくなる。このため、下方に行くほど、溶融ガラスに係る引っ張り力Ｆ１の法線成分Ｆ１ｎが大きくなる。そして、引っ張り力Ｆ１の法線成分Ｆ１ｎが界面張力Ｆ２を超えたポイントにおいて、溶融ガラスが成形体１０の表面から離れる。従って、溶融ガラスは、成形体１０の円弧面１８の下端に近づくにつれて、成形体１０の表面から離れ易くなる。

なお、本実施形態では、成形体１０の中央傾斜側面１６ｂと端上部傾斜側面１６ａ１との境界線ＢＬを流下した溶融ガラスは、成形体１０の表面を離れて貼り合わされた後、ガラスリボンＧの幅方向の両端部となる。成形体１０の境界線ＢＬを流下して、冷却ローラ３０および送りローラ５０に接触したガラスリボンＧの幅方向の両端部は、後に切断され、製品としては使用されない。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態における成形体１０では、冷却ローラ３０によってガラスリボンＧの幅方向両端部が選択的に冷却されて、冷却ローラ３０から低温の上昇気流が生じる。そして、当該上昇気流が成形体収容ゾーン４１０に侵入することにより、成形体１０の表面を流下する溶融ガラスが冷却される。冷却ローラ３０は、成形体１０の中央傾斜側面１６ｂと端上部傾斜側面１６ａ１との境界線ＢＬの鉛直方向下方に位置するので、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスは、中央部を流下する溶融ガラスよりも強く冷却されて、より低温になる。そのため、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスの粘度は、中央部を流下する溶融ガラスの粘度よりも高い。従って、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部の表面と溶融ガラスとの間に作用する界面張力は、中央部の表面と溶融ガラスとの間に作用する界面張力も小さい。

ここで、成形体１０が、長手方向ＬＤの全域に亘って、図５に示される断面形状を有していると仮定する。この場合、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスは、成形体１０の長手方向ＬＤの中央部を流下する溶融ガラスに比べて、界面張力が小さいので、鉛直方向下方に行くほど傾斜角が大きくなる円弧面において、より上方において離れる。溶融ガラスが成形体１０の表面のより上方において離れるほど、溶融ガラスが成形体１０から離れる時点から、合流ポイントＣＰにおいて合流する時点までの間隔が長くなる。溶融ガラスが成形体１０から離れている間、溶融ガラスは低温の空気に触れるので短時間に粘度が上昇する。そして、溶融ガラスの粘度が上昇し過ぎると、合流ポイントＣＰにおいて溶融ガラスがうまく融着せず、成形されたガラスリボンＧにひび割れ等が発生するおそれがある。

本実施形態では、上述の課題を解決するために、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部において、傾斜面および円弧面の一部を削ることにより、端上部傾斜側面１６ａ１と異なる傾斜角を有する端下部傾斜側面１６ａ２を形成し、同時に、中央円弧面１８ｂよりも短手方向ＳＤの長さが短く、かつ、鉛直方向の高さも低い端円弧面１８ａを形成する。図７に示される成形体１０の断面図の拡大図を図９に示す。以下、端下部傾斜側面１６ａ２の傾斜角をθ１とし、端上部傾斜側面１６ａ１および中央傾斜側面１６ｂの傾斜角をθ２とする。端下部傾斜側面１６ａ２と端円弧面１８ａとの接続点をＢＰ１とし、中央傾斜側面１６ｂと中央円弧面１８ｂとの接続点をＢＰ２とし、端上部傾斜側面１６ａ１と端下部傾斜側面１６ａ２との接続点をＢＰ３とする。

成形体１０の長手方向ＬＤの中央部の傾斜角は、接続点ＢＰ２の高さ位置におけるθ２から、下方に進むにつれて、接続点ＢＰ１の高さ位置におけるθ３まで徐々に増加する。
成形体１０の長手方向ＬＤの両端部の傾斜角は、接続点ＢＰ３の高さ位置においてθ２からθ１に増加し、接続点ＢＰ３の高さ位置から接続点ＢＰ１の高さ位置までθ１の一定値を保持し、接続点ＢＰ１の高さ位置においてθ１からθ３に不連続に増加する。本実施形態において、傾斜角θ１は傾斜角θ２より大きく、傾斜角θ３は傾斜角θ１より大きい（θ３＞θ１＞θ２）。

ここで、再度、成形体１０が、長手方向ＬＤの全域に亘って、図５に示される断面形状を有していると仮定する。そして、この成形体１０の長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスが、傾斜角がα（ただし、θ２＜α＜θ３）となる円弧面上のポイントにおいて、成形体１０の表面から離れる場合を考える。この場合、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部において、傾斜面および円弧面を削ることによって、傾斜角αより小さい傾斜角を有する傾斜面を形成する。本実施形態において、傾斜角αより小さい傾斜角を有する傾斜面は、傾斜角θ１を有する端下部傾斜側面１６ａ２に相当する。本実施形態において、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスは、成形体１０の表面から離れるために必要な傾斜角αよりも小さい傾斜角θ１を有する端下部傾斜側面１６ａ２を流下するので、成形体１０の表面から離れることなく、中央円弧面１８ｂにおいて傾斜角がαとなる高さ位置よりも鉛直方向下方の高さ位置まで流下することができる。

本実施形態における成形体１０では、図１０に示されるように、中央円弧面１８ｂにおいて溶融ガラスが離れるポイントである中央離間ポイントＤＰ２は、中央円弧面１８ｂに位置する。また、図１１に示されるように、端円弧面１８ａにおいて溶融ガラスが離れるポイントである端離間ポイントＤＰ１は、中央離間ポイントＤＰ２の下方であって、端下部傾斜側面１６ａ２と端円弧面１８ａとの接続点の近傍に位置する。すなわち、端離間ポイントＤＰ１から成形体１０の下端までの距離は、中央離間ポイントＤＰ２から成形体１０の下端までの距離よりも短い。言い換えると、端離間ポイントＤＰ１から合流ポイントＣＰまでの距離は、中央離間ポイントＤＰ２から合流ポイントＣＰまでの距離よりも短い。従って、本実施形態における成形体１０では、長手方向ＬＤの中央部を流下する溶融ガラスよりも、長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスの方が、成形体１０の表面から離れた時点から合流ポイントＣＰで合流する時点までの間隔が短い。これにより、本実施形態に係る成形体１０は、長手方向ＬＤの両端部を流下して成形体１０の表面から離れた溶融ガラスの粘度が上昇することを抑制することができる。

従って、本実施形態に係る成形体１０は、ガラスリボンＧの幅方向の両端部における貼り合わせが悪化することを抑制することができる。本実施形態に係る成形体１０を用いることによって、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができる。

（４−２）
本実施形態に係る成形体１０は、図５に示される断面形状を長手方向ＬＤの全域に亘って有する成形体を、機械加工することによって得ることができる。本実施形態では、成形体１０の長手方向ＬＤの両端部を流下する溶融ガラスの温度が低下することを抑制するために、成形体１０の内部および外部に特別な装置や機構を設ける必要がない。従って、本実施形態に係る成形体１０を用いることによって、ガラスリボンＧの形状不良の防止のためのコストの削減を図ることができる。

（４−３）
一般的に、オーバーフロー・ダウンドロー法では、成形体の両側面を流下した一対の溶融ガラスは、成形体から離れることなく、成形体の下端において合流してガラスリボンに成形されることが望ましい。そのためには、成形体は、下端が完全に尖っている形状を有することが最も望ましい形態である。しかし、通常、成形体は、強度が低く、脆い材質である耐火物で作られる。従って、完全に尖っている下端を有する成形体は、加工開始から設置を経て稼動終了までのライフサイクルの中で部分欠損するリスクが高いので、実用には不向きである。

本実施形態に係る成形体１０は、円弧面１８を下端に有する。従って、本実施形態に係る成形体１０は、完全に尖っている下端を有する成形体に比べて、部分欠損するリスクが低いので、製造装置として実用に供することに向いている。

（５）変形例
本実施形態では、成形体１０の端円弧面１８ａは、中央円弧面１８ｂの下端部の一部と同じ断面形状を有するが、異なる断面形状を有してもよい。例えば、図１２に示されるように、端下部傾斜側面１１６ａ２と接続する端円弧面１１８ａの断面の円弧形状の半径Ｒａが、中央傾斜側面１１６ｂと接続する中央円弧面１１８ｂの断面の円弧形状の半径Ｒｂよりも小さくてもよい。端下部傾斜側面１１６ａ２の上端は、端上部傾斜側面１１６ａ１の下端と接続されている。

本実施形態における成形体１０では、図７に示されるように、中央円弧面１８ｂは中央傾斜側面１６ｂと滑らかに接続するが、端円弧面１８ａは端下部傾斜側面１６ａ２と不連続に接続する。そのため、端下部傾斜側面１６ａ２の下端に到達した溶融ガラスは、端円弧面１８ａを流下せずに、端下部傾斜側面１６ａ２と端円弧面１８ａとの間の不連続ポイントにおいて成形体１０から離れる場合がある。

本変形例における成形体１１０は、端円弧面１１８ａが端下部傾斜側面１１６ａ２と滑らかに接続するように、端円弧面１１８ａが加工されている。これにより、成形体１１０の端下部傾斜側面１１６ａ２を流下した溶融ガラスは、端円弧面１１８ａを流下することができる。本変形例においても、成形体１１０を用いることによって、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができる。

本発明に係るガラスシート製造装置、ガラスシート製造方法および成形体は、成形体の部分欠損のリスクが低く、かつ、端部の形状不良が発生しにくいガラスシートを製造することができる。

１０ 成形体
１２ 上端面
１２ａ 溝
１４ 垂直側面
１６ 傾斜側面
１６ａ１ 第２傾斜面（端上部傾斜側面）
１６ａ２ 第３傾斜面（端下部傾斜側面）
１６ｂ 第１傾斜面（中央傾斜側面）
１８ 円弧面
１８ａ 第２円弧面（端円弧面）
１８ｂ 第１円弧面（中央円弧面）
２０ 仕切り板
３０ 冷却ローラ
５０ 送りローラ
８０ ガラス供給管
９０ 炉壁
１００ ガラスシート製造装置
２００ 溶解槽
３００ 清澄槽
４００ 成形装置
４１０ 成形体収容ゾーン
４２０ 成形徐冷ゾーン
Ｇ ガラスリボン
ＣＰ 合流ポイント
ＤＰ１ 端離間ポイント
ＤＰ２ 中央離間ポイント

特開２００９−５１８２７５号公報

Claims (6)

1. 溶融ガラスを分流させて流下させた後、下端部の近傍で融着させてガラスシートを成形するための成形体を備えるガラスシート製造装置であって、
   前記成形体は、
   長手方向における中央部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である第１傾斜面と、
   長手方向における両端部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面であって、前記第１傾斜面と同じ角度で傾斜している第２傾斜面と、
   前記両端部において、前記第２傾斜面のそれぞれの下端と接続し、かつ、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面であって、前記第２傾斜面と比べてより水平に近い角度で傾斜している第３傾斜面と、
   前記中央部において、前記第１傾斜面の下端と接続し、かつ、短手方向における断面の形状が垂直下向きの円弧である第１円弧面と、
   前記両端部において、前記第３傾斜面の下端と接続し、かつ、短手方向における断面の形状が垂直下向きの円弧である第２円弧面と、
   を有し、
   前記第２円弧面の短手方向の長さは、前記第１円弧面の短手方向の長さよりも短い、
   ガラスシート製造装置。
2. 前記成形体によって成形されたガラスシートの幅方向の両端部を保持する冷却ローラをさらに備え、
   前記冷却ローラは、前記中央部と前記両端部との境界線の垂直下方に配置される、
   請求項１に記載のガラスシート製造装置。
3. 前記成形体の短手方向における前記第２円弧面の断面の円弧の半径は、前記成形体の短手方向における前記第１円弧面の断面の円弧の半径以下である、
   請求項１または２に記載のガラスシート製造装置。
4. 前記成形体は耐火物である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のガラスシート製造装置。
5. 溶融ガラスを分流させて流下させた後、合流させてガラスシートを成形するための成形体を用いるガラスシート製造方法であって、
   前記成形体は、
   長手方向における中央部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である第１傾斜面と、
   長手方向における両端部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面であって、前記第１傾斜面と同じ角度で傾斜している第２傾斜面と、
   前記両端部において、前記第２傾斜面のそれぞれの下端と接続し、かつ、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面であって、前記第２傾斜面と比べてより水平に近い角度で傾斜している第３傾斜面と、
   前記中央部において、前記第１傾斜面の下端と接続し、かつ、短手方向における断面の形状が垂直下向きの円弧である第１円弧面と、
   前記両端部において、前記第３傾斜面の下端と接続し、かつ、短手方向における断面の形状が垂直下向きの円弧である第２円弧面と、
   を有し、
   前記第２円弧面の短手方向の長さは、前記第１円弧面の短手方向の長さよりも短い、
   ガラスシート製造方法。
6. 溶融ガラスを分流させて流下させた後、合流させてガラスシートを成形するための成形体であって、
   長手方向における中央部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面である第１傾斜面と、
   長手方向における両端部において、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面であって、前記第１傾斜面と同じ角度で傾斜している第２傾斜面と、
   前記両端部において、前記第２傾斜面のそれぞれの下端と接続し、かつ、下方に向かって互いに接近するように傾斜している一対の傾斜面であって、前記第２傾斜面と比べてより水平に近い角度で傾斜している第３傾斜面と、
   前記中央部において、前記第１傾斜面の下端と接続し、かつ、短手方向における断面の形状が垂直下向きの円弧である第１円弧面と、
   前記両端部において、前記第３傾斜面の下端と接続し、かつ、短手方向における断面の形状が垂直下向きの円弧である第２円弧面と、
   を備え、
   前記第２円弧面の短手方向の長さは、前記第１円弧面の短手方向の長さよりも短い、
   成形体。

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