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JP7675324B2 - Glass plate manufacturing apparatus and method - Google Patents
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JP7675324B2 - Glass plate manufacturing apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス板の製造装置、及びガラス板の製造方法の改良に関する。 The present invention relates to an improved glass sheet manufacturing apparatus and method.

周知のように、ガラス板を製造するための手法としては、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、リドロー法に代表されるダウンドロー法を利用した手法や、フロート法を利用した手法が広く採用されている。特にオーバーフローダウンドロー法は、表面のうねりや粗さが非常に小さく、表面品位に優れたガラス板を得ることができる方法として知られている As is well known, the most widely used methods for manufacturing glass sheets include downdraw methods such as the overflow downdraw method, slot downdraw method, and redraw method, as well as the float method. The overflow downdraw method in particular is known as a method that can produce glass sheets with excellent surface quality, with very little surface waviness or roughness.

オーバーフローダウンドロー法では、成形炉内に設置された楔状の断面形状を有する成形体が用いられ、この成形体の頂部に設けられた溝部に溶融ガラスを連続的に供給する。供給された溶融ガラスは、溝部から溢れ出て成形体の両側面に沿って流下し、成形体の下端部で融合することによって板状のガラスリボンとなる。このガラスリボンの両縁部を複数の引張ローラで挟持しながら牽引することで、ガラスリボンは徐冷炉内の垂直方向に延びる搬送経路上を移送される。その際、徐冷炉内の雰囲気温度は管理されているので、ガラスリボンに徐冷処理が施され、意図しない熱歪がガラスリボンに発生するのが抑制される。徐冷炉内におけるガラスリボンは高温であるため、ガラスリボンを挟持する引張ローラは高い耐熱性が求められる。このため、引張ローラの表面は、セラミック繊維と結合剤を含む無機材料から作製される。続いてガラスリボンは、徐冷炉の下部に配置された冷却室内に延びる搬送経路上を移送されることで、放冷される。その後、ガラスリボンを切断室へ搬送し、所定の長さ毎に幅方向に切断することで、ガラス板を得る。 In the overflow downdraw method, a forming body having a wedge-shaped cross section installed in a forming furnace is used, and molten glass is continuously supplied to a groove provided at the top of the forming body. The supplied molten glass overflows from the groove, flows down along both sides of the forming body, and fuses at the lower end of the forming body to form a plate-shaped glass ribbon. The glass ribbon is transported on a transport path extending vertically in the annealing furnace by pulling while clamping both edges of the glass ribbon with multiple tension rollers. At that time, since the atmospheric temperature in the annealing furnace is controlled, the glass ribbon is subjected to an annealing process, and the occurrence of unintended thermal distortion in the glass ribbon is suppressed. Since the glass ribbon in the annealing furnace is at a high temperature, the tension rollers that clamp the glass ribbon are required to have high heat resistance. For this reason, the surface of the tension roller is made of an inorganic material containing ceramic fibers and a binder. The glass ribbon is then transported on a transport path extending into a cooling chamber located at the bottom of the annealing furnace, where it is allowed to cool. The glass ribbon is then transported to a cutting chamber and cut widthwise into specified lengths to obtain glass plates.

近年、ディスプレイ用ガラス板は、大型化が進められている。ガラスリボンの幅寸法が大きくなると、搬送経路上で移送されるガラスリボンの自重が大きくなる。その自重が成形体付近の溶融ガラスを過度に牽引し、ガラスリボンが破損して落下するという現象が発生することがある。ガラスリボンは複数の引張ローラにより挟持されているが、前述の通り引張ローラは無機材料で作製されており、ガラスリボンとの間の摩擦係数が小さい。このため、ガラスリボンとの間で滑りが発生しやすく、ガラスリボンの移送速度を調整する役割を十分に果たすことができない。このような現象を防ぐため、ガラスリボンとの間の摩擦係数が大きい材料(例えば合成ゴム)で作製された支持ローラを冷却室内に設置し、ガラスリボンを挟持する方法が特許文献1に開示されている。 In recent years, glass plates for displays have become larger. When the width dimension of the glass ribbon increases, the weight of the glass ribbon transported on the transport path increases. This weight may excessively pull the molten glass near the forming body, causing the glass ribbon to break and fall. The glass ribbon is clamped between multiple tension rollers, but as mentioned above, the tension rollers are made of inorganic materials and have a small coefficient of friction between them and the glass ribbon. For this reason, slippage is likely to occur between the tension rollers and the glass ribbon, and they are unable to fully fulfill their role of adjusting the transport speed of the glass ribbon. In order to prevent this phenomenon, Patent Document 1 discloses a method in which support rollers made of a material with a large coefficient of friction between them and the glass ribbon (e.g., synthetic rubber) are installed in a cooling chamber to clamp the glass ribbon.

特開2012-167014号公報JP 2012-167014 A

しかしながら、例えばガラスの歪点が高くなると、冷却室に搬入されるガラスリボンの温度も高くなり、ガラスリボンから支持ローラに伝導する熱量が増加する。また、製造効率を向上させるためにガラスリボンの移送速度を速くしても、ガラスリボンから支持ローラに伝導する熱量が増加する。このため、支持ローラの表面をフッ素ゴムやシリコーンゴム等の耐熱性の高いゴムで作製したとしても、支持ローラの表面が熱により比較的短期間で劣化し、頻繁に交換が必要となる課題があった。 However, for example, when the strain point of glass becomes high, the temperature of the glass ribbon brought into the cooling chamber also becomes high, and the amount of heat conducted from the glass ribbon to the support roller increases. Furthermore, even if the transport speed of the glass ribbon is increased to improve manufacturing efficiency, the amount of heat conducted from the glass ribbon to the support roller increases. For this reason, even if the surface of the support roller is made of highly heat-resistant rubber such as fluororubber or silicone rubber, the surface of the support roller deteriorates due to heat in a relatively short period of time, necessitating frequent replacement.

本発明は、支持ローラの表面がガラスリボンからの熱によって劣化するのを防止し、長寿命化を図ることで、製造コストを削減することを課題とする。 The objective of the present invention is to prevent the surface of the support roller from deteriorating due to heat from the glass ribbon, thereby extending its lifespan and reducing manufacturing costs.

上記課題を解決すべく創案された本発明は、溶融ガラスをガラスリボンに成形する成形炉と、前記ガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、前記ガラスリボンを放冷する冷却室と、前記ガラスリボンを所定長さに切断しガラス板を得る切断室と、を備えたガラス板の製造装置であって、前記冷却室は、前記ガラスリボンと接触する支持ローラと、前記支持ローラの表面を冷却する冷却装置を備えることを特徴とする。冷却装置によって支持ローラの表面を直接冷却することで、支持ローラの表面の熱による劣化を抑制し、寿命を延ばすことができる。これにより、支持ローラの交換頻度を下げることができ、製造コストを削減することができる。 The present invention, which was invented to solve the above problems, is a glass sheet manufacturing device that includes a forming furnace that forms molten glass into a glass ribbon, an annealing furnace that anneals the glass ribbon, a cooling chamber that leaves the glass ribbon to cool, and a cutting chamber that cuts the glass ribbon to a predetermined length to obtain a glass sheet, and is characterized in that the cooling chamber includes a support roller that comes into contact with the glass ribbon, and a cooling device that cools the surface of the support roller. By directly cooling the surface of the support roller with the cooling device, deterioration of the surface of the support roller due to heat can be suppressed, and the lifespan can be extended. This reduces the frequency of replacement of the support roller, and reduces manufacturing costs.

上記の構成において、前記冷却装置は、前記支持ローラの表面を外部から冷却することが好ましい。支持ローラの表面が熱伝導率の低い材料(例えばゴム)で作製されている場合、支持ローラの内部からは表面を効率良く冷却することができない。支持ローラの表面を外部から冷却することで、支持ローラの表面の材質に関わらず、支持ローラの表面を効率的に冷却することができる。 In the above configuration, it is preferable that the cooling device cools the surface of the support roller from the outside. If the surface of the support roller is made of a material with low thermal conductivity (e.g., rubber), the surface cannot be efficiently cooled from inside the support roller. By cooling the surface of the support roller from the outside, the surface of the support roller can be efficiently cooled regardless of the material of the surface of the support roller.

上記の構成において、前記支持ローラは、複数の前記支持ローラを前記ガラスリボンの長手方向に沿って並べて配置することで支持ローラ群を構成し、前記冷却装置は、前記支持ローラ群のうちで前記ガラスリボンの200℃以上の部位と接触する前記支持ローラに設けられることが好ましい。このような構成によれば、複数の支持ローラのうちで、表面の温度が高く劣化速度の速い支持ローラのみを選択的に冷却することができる。これにより冷却装置の設置数量を減らすことができ、設備費用を削減することができる。 In the above configuration, the support rollers are preferably arranged in a group of support rollers along the longitudinal direction of the glass ribbon, and the cooling device is preferably provided on the support roller in the group of support rollers that contacts the portion of the glass ribbon that is at 200°C or higher. With this configuration, it is possible to selectively cool only the support rollers among the multiple support rollers that have a high surface temperature and a high rate of deterioration. This makes it possible to reduce the number of cooling devices installed and cut equipment costs.

上記の構成において、前記支持ローラの表面の材料は、ゴムであることが好ましい。ゴムはガラスに対する摩擦係数が大きいため、小さい接触圧で大きな摩擦力が得られる。従って、ガラスリボンに対する支持ローラの接触圧を小さくすることができ、ガラスリボンの破損を防止することができる。さらに、ゴムはその硬度や柔軟性、表面平滑性等の物性を調整し易いため、ガラスリボンを確実に支持できる材質を容易に得ることができる。 In the above configuration, the material of the surface of the support roller is preferably rubber. Rubber has a large coefficient of friction with glass, so a large frictional force can be obtained with a small contact pressure. Therefore, the contact pressure of the support roller with the glass ribbon can be reduced, and damage to the glass ribbon can be prevented. Furthermore, since the physical properties of rubber, such as its hardness, flexibility, and surface smoothness, can be easily adjusted, a material that can reliably support the glass ribbon can be easily obtained.

上記の構成において、前記ゴムの耐熱温度は、200℃以上であることが好ましい。このような構成によれば、ガラスリボンと接触することで表面を耐熱温度以上に加熱される支持ローラの数量を減らすことができる。これにより冷却装置の設置数量を減らすことができ、設備費用を削減することができる。ここで、耐熱温度とは、ゴムが熱により変形を来たすことなく、且つ熱により無用の粘着性を有することなく、室温での物性をそのまま維持できる範囲内での最高温度を意味する。 In the above configuration, the heat resistance temperature of the rubber is preferably 200°C or higher. With such a configuration, it is possible to reduce the number of support rollers whose surfaces are heated to the heat resistance temperature or higher by contacting the glass ribbon. This makes it possible to reduce the number of cooling devices to be installed, thereby reducing equipment costs. Here, the heat resistance temperature means the maximum temperature within the range at which the rubber can maintain its physical properties at room temperature without being deformed by heat and without becoming unnecessarily sticky due to heat.

上記の構成において、前記冷却装置は、前記支持ローラの表面に当接する冷却ローラであることが好ましい。支持ローラの表面を冷却する冷却装置としては、支持ローラの表面に当接させる冷却ローラや冷却板、冷媒の吹き付け装置等がある。冷却板を設ける場合、支持ローラの表面と冷却板との間の摩擦により、支持ローラの表面の摩耗や、支持ローラの回転に要するトルクの増大、という問題がある。冷媒の吹き付け装置を設ける場合、ガラス板の製造装置内に気流が発生することで、雰囲気温度の乱れや、ガラス粉の飛散、という問題がある。冷却ローラを当接させる構成を用いることで、このような問題を引き起こすことなく、支持ローラの表面を冷却することができる。 In the above configuration, the cooling device is preferably a cooling roller that contacts the surface of the support roller. Examples of cooling devices that cool the surface of the support roller include a cooling roller or cooling plate that contacts the surface of the support roller, and a refrigerant spraying device. When a cooling plate is provided, there are problems such as wear on the surface of the support roller and an increase in the torque required to rotate the support roller due to friction between the surface of the support roller and the cooling plate. When a refrigerant spraying device is provided, there are problems such as airflow occurring within the glass plate manufacturing device, which causes disturbances in the atmospheric temperature and scattering of glass powder. By using a configuration in which a cooling roller contacts the surface, it is possible to cool the surface of the support roller without causing such problems.

上記の構成において、前記冷却ローラは、内部に冷媒を流通させる流路を有することが好ましい。このような構成によれば、支持ローラの表面から冷却ローラへ伝導した熱を速やかに冷媒へ伝導することができる。従って冷却ローラに当接する支持ローラの表面を効率的に冷却することができる。 In the above configuration, it is preferable that the cooling roller has a flow path inside for circulating a refrigerant. With this configuration, the heat conducted from the surface of the support roller to the cooling roller can be quickly conducted to the refrigerant. Therefore, the surface of the support roller in contact with the cooling roller can be efficiently cooled.

上記の構成において、前記冷媒は、冷却液であることが好ましい。このような構成によれば、冷却ローラに当接する支持ローラの表面を、より効率的に冷却することができる。 In the above configuration, it is preferable that the refrigerant is a cooling liquid. With this configuration, the surface of the support roller that contacts the cooling roller can be cooled more efficiently.

上記の構成において、前記ガラスリボンは、幅2000mm以上であることが好ましい。このような構成によれば、ガラスリボンの自重が大きくなり、支持ローラとの間で滑りが発生し易くなる。そのため、支持ローラがガラスリボンの滑りを防止する効果が顕著となる。 In the above configuration, it is preferable that the glass ribbon has a width of 2000 mm or more. With such a configuration, the weight of the glass ribbon becomes large, making it easier for slippage to occur between the glass ribbon and the support roller. Therefore, the effect of the support roller in preventing slippage of the glass ribbon becomes significant.

また、本発明に係るガラス板の製造方法は、溶融ガラスをガラスリボンに成形する成形工程と、前記ガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、前記ガラスリボンを支持ローラと接触させながら放冷する冷却工程と、前記ガラスリボンを所定長さに切断しガラス板を得る切断工程と、を備えたガラス板の製造方法であって、前記冷却工程では、冷却装置を用いて前記支持ローラの表面を冷却することを特徴とする。支持ローラの表面は、高温のガラスリボンと接触するため、温度が上昇し、比較的短期間で劣化する。冷却装置によって支持ローラの表面を直接冷却することで、支持ローラの表面の熱による劣化を抑制し、寿命を延ばすことができる。これにより、支持ローラの交換頻度を下げることができ、製造コストを削減することができる。 The method for producing a glass sheet according to the present invention includes a forming step of forming molten glass into a glass ribbon, an annealing step of annealing the glass ribbon, a cooling step of allowing the glass ribbon to cool while in contact with a support roller, and a cutting step of cutting the glass ribbon to a predetermined length to obtain a glass sheet, and is characterized in that the cooling step involves cooling the surface of the support roller using a cooling device. The surface of the support roller comes into contact with the high-temperature glass ribbon, so its temperature rises and it deteriorates in a relatively short period of time. By directly cooling the surface of the support roller with a cooling device, it is possible to suppress deterioration of the surface of the support roller due to heat and extend its lifespan. This reduces the frequency of replacement of the support roller, and reduces manufacturing costs.

本発明によれば、支持ローラの表面を効率的に冷却し、長寿命化を図ることで、製造コストを削減することができる。 According to the present invention, the surface of the support roller can be efficiently cooled, thereby extending its lifespan and reducing manufacturing costs.

図1は、本発明の一実施形態に係るガラス板の製造装置を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an apparatus for producing a glass sheet according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1のA―A断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 図3は、本発明の一実施形態に係る支持ローラの要部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main part of a support roller according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施形態に係る冷却ローラを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cooling roller according to an embodiment of the present invention. 図5は、図4のB―B断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B--B of FIG. 図6は、本発明の他の実施形態に係る冷却ローラを示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cooling roller according to another embodiment of the present invention. 図7は、本発明の別の実施形態に係る支持ローラ及び冷却装置の要部を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a main part of a support roller and a cooling device according to another embodiment of the present invention.

以下、添付図面に従って、本発明に係るガラス板の製造装置、及びガラス板の製造方法の一実施形態について説明する。 Below, an embodiment of the glass plate manufacturing apparatus and glass plate manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.

図1及び図2に示すように、本実施形態に係るガラス板の製造装置1は、溶融ガラスGmをガラスリボンGrに成形する成形炉2と、ガラスリボンGrを徐冷する徐冷炉3と、ガラスリボンGrを放冷する冷却室4と、ガラスリボンGrを所定長さに切断しガラス板Gを得る切断室5と、を備える。また、本実施形態に係るガラス板の製造方法の実行には、ガラス板の製造装置1を用いる。 As shown in Figures 1 and 2, the glass sheet manufacturing apparatus 1 according to this embodiment includes a forming furnace 2 for forming the molten glass Gm into a glass ribbon Gr, an annealing furnace 3 for annealing the glass ribbon Gr, a cooling chamber 4 for cooling the glass ribbon Gr naturally, and a cutting chamber 5 for cutting the glass ribbon Gr to a predetermined length to obtain a glass sheet G. The glass sheet manufacturing apparatus 1 is used to carry out the glass sheet manufacturing method according to this embodiment.

成形炉2は、炉壁11で囲まれた空間であり、楔状の断面形状を有する成形体21と、成形体21の下方に設けられた1組のエッジローラ22と、を備える。成形炉2では、溶融ガラスGmが、成形体21の頂部211に設けられた溝部に連続的に供給される。この溶融ガラスGmは、例えば溶融炉でガラス原料やカレットを加熱して溶融することで形成され、必要に応じて清澄処理や撹拌処理が施されている。 The forming furnace 2 is a space surrounded by furnace walls 11, and includes a forming body 21 having a wedge-shaped cross section, and a set of edge rollers 22 provided below the forming body 21. In the forming furnace 2, molten glass Gm is continuously supplied to a groove provided in the top 211 of the forming body 21. This molten glass Gm is formed, for example, by heating and melting glass raw materials or cullet in a melting furnace, and is subjected to clarification and stirring processes as necessary.

供給された溶融ガラスGmは、溝部から溢れ出して成形体21の両側面212に沿って流下し、成形体21の下端部213で融合する。これにより、板状のガラスリボンGrが成形される。ガラスリボンGrの両縁部は、4個で1組のエッジローラ22により表裏から挟持されながら冷却される。これにより、ガラスリボンGrは、幅方向の収縮が最小限に抑えられる。 The supplied molten glass Gm overflows from the grooves, flows down along both side surfaces 212 of the forming body 21, and fuses at the lower end 213 of the forming body 21. This forms a plate-shaped glass ribbon Gr. Both edges of the glass ribbon Gr are cooled while being pinched from the front and back by a set of four edge rollers 22. This minimizes the shrinkage of the glass ribbon Gr in the width direction.

徐冷炉3は、炉壁11で囲まれた空間であり、複数対の引張ローラ31を備える。複数の引張ローラ31はガラスリボンGrの長手方向に沿って配置され、ガラスリボンGrが表面張力等で幅方向に収縮しないよう、幅方向に引っ張りながら下方に牽引する。また徐冷炉3内は、図示しないヒータによって所定の温度勾配となるように設定されている。徐冷炉3内を移送されるに従ってガラスリボンGrの温度は徐々に低下し、歪点以下の温度に徐冷される。これによりガラスリボンGr内部に意図しない熱歪が発生するのを抑制できる。 The annealing furnace 3 is a space surrounded by furnace walls 11 and is equipped with multiple pairs of tension rollers 31. The multiple tension rollers 31 are arranged along the longitudinal direction of the glass ribbon Gr, and pull the glass ribbon Gr downward while pulling it in the width direction to prevent it from shrinking in the width direction due to surface tension, etc. The interior of the annealing furnace 3 is set to have a predetermined temperature gradient by a heater (not shown). As the glass ribbon Gr is transported through the annealing furnace 3, the temperature of the glass ribbon Gr gradually decreases, and it is annealed to a temperature below the strain point. This makes it possible to suppress the occurrence of unintended thermal distortion inside the glass ribbon Gr.

引張ローラ31は、セラミック繊維と結合材を含む無機材料から作製されている。引張ローラ31のローラ軸は、図示しない動力源(例えばモータ)に接続され、一定の速度(周速度又は回転数)で回転するよう制御されている。本実施形態では、3対の引張ローラ31がガラスリボンGrの長手方向に沿って配置されているが、これに限定されない。ガラスリボンGrの温度や幅、移送速度、徐冷炉3の大きさ等に応じて、引張ローラ31の対数は2対以下又は4対以上であっても良い。また、引張ローラ31のローラ軸は、一定のトルクで回転するように制御されてもよい。 The tension rollers 31 are made of an inorganic material containing ceramic fibers and a binder. The roller shaft of the tension rollers 31 is connected to a power source (e.g., a motor) not shown, and is controlled to rotate at a constant speed (circumferential speed or rotation speed). In this embodiment, three pairs of tension rollers 31 are arranged along the longitudinal direction of the glass ribbon Gr, but this is not limited to this. Depending on the temperature, width, and transport speed of the glass ribbon Gr, the size of the annealing furnace 3, etc., the number of pairs of tension rollers 31 may be two pairs or less or four pairs or more. In addition, the roller shaft of the tension rollers 31 may be controlled to rotate with a constant torque.

冷却室4は、支持ローラ41を備え、支持ローラ41は、複数対の支持ローラ41をガラスリボンGrの長手方向に沿って並べて配置することで支持ローラ群41Aを構成する。複数対の支持ローラ41は、ガラスリボンGrの両縁部を表裏から挟持しながら下方に移送する。冷却室4は、ヒータを備えることなく、ガラスリボンGrを放冷する。ガラスリボンGrの幅は、好ましくは2000mm以上であり、より好ましくは2500mm以上であり、さらに好ましくは3000mm以上である。このようにガラスリボンGrの幅が大きい場合、ガラスリボンGrの自重が大きくなり、支持ローラ41との間で滑りが発生し易くなる。そのため、支持ローラ41がガラスリボンGrの滑りを防止する効果が顕著となる。 The cooling chamber 4 is equipped with support rollers 41, and the support rollers 41 are arranged in a row along the longitudinal direction of the glass ribbon Gr to form a support roller group 41A. The support rollers 41 move the glass ribbon Gr downward while clamping both edges of the glass ribbon Gr from the front and back. The cooling chamber 4 does not include a heater and allows the glass ribbon Gr to cool. The width of the glass ribbon Gr is preferably 2000 mm or more, more preferably 2500 mm or more, and even more preferably 3000 mm or more. When the width of the glass ribbon Gr is large in this way, the weight of the glass ribbon Gr becomes large, and slippage is likely to occur between the glass ribbon Gr and the support roller 41. Therefore, the effect of the support roller 41 in preventing the glass ribbon Gr from slipping becomes significant.

図3に示すように、支持ローラ41は、ゴム製の表層部413が、金属製の芯部412を介して、金属製の軸部411に取り付けられている。表層部413は、ガラスリボンGrと接触し、本発明の支持ローラ41の表面に相当する。表層部413の材料には、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムを採用できる。表層部413のゴムの耐熱温度は200℃以上であることが好ましく、250℃以上であることがより好ましく、300℃以上であることがさらに好ましい。軸部411は、図示しない動力源(例えばモータ)に接続され、一定の速度(周速度又は回転数)で回転するよう制御されている。本実施形態では、4対の支持ローラ41がガラスリボンGrの長手方向に沿って配置されているが、これに限定されない。ガラスリボンGrの温度や幅、移送速度、冷却室4の大きさ等に応じて、支持ローラ41の対数は3対以下又は5対以上であっても良い。また、支持ローラ41の軸部411は、一定のトルクで回転するように制御されてもよい。 As shown in FIG. 3, the support roller 41 has a rubber surface layer 413 attached to a metal shaft portion 411 via a metal core portion 412. The surface layer 413 contacts the glass ribbon Gr and corresponds to the surface of the support roller 41 of the present invention. The material of the surface layer 413 can be synthetic rubber such as silicone rubber or fluororubber. The heat resistance temperature of the rubber of the surface layer 413 is preferably 200°C or higher, more preferably 250°C or higher, and even more preferably 300°C or higher. The shaft portion 411 is connected to a power source (e.g., a motor) not shown in the figure and is controlled to rotate at a constant speed (circumferential speed or rotation speed). In this embodiment, four pairs of support rollers 41 are arranged along the longitudinal direction of the glass ribbon Gr, but this is not limited to this. Depending on the temperature, width, and transport speed of the glass ribbon Gr, the size of the cooling chamber 4, etc., the number of pairs of the support rollers 41 may be three pairs or less or five pairs or more. In addition, the shaft portion 411 of the support roller 41 may be controlled to rotate with a constant torque.

切断室5は、放冷されたガラスリボンGrを所定の長さ毎に幅方向に切断し、ガラス板Gを得る図示しない切断機構を有する。得られたガラス板Gは、図示しない搬送装置により、ガラス板Gの幅方向の両端を切断して除去する除去工程や各種の検査工程、梱包工程等の後続工程に搬送される。このようにしてガラス板Gが製造される。 The cutting chamber 5 has a cutting mechanism (not shown) that cuts the cooled glass ribbon Gr in the width direction at predetermined lengths to obtain glass sheets G. The obtained glass sheets G are transported by a transport device (not shown) to subsequent processes such as a removal process in which both ends of the glass sheet G in the width direction are cut and removed, various inspection processes, and a packaging process. In this manner, the glass sheets G are manufactured.

図1及び図2に示すように、本実施形態の冷却室4は、支持ローラ41の表面を冷却する冷却装置としての冷却ローラ42を備える。 As shown in Figures 1 and 2, the cooling chamber 4 of this embodiment is equipped with a cooling roller 42 as a cooling device that cools the surface of the support roller 41.

図4及び図5に示すように、冷却ローラ42は、支持ローラ41の表面に当接するローラ部421と、ローラ部421を保持する軸部425と、内部に冷却液Lc(例えば水)を流通させる流路422と、を有する。ローラ部421は軸受426を介して軸部425に保持されており、支持ローラ41の回転に従って回転可能である。また、ローラ部421は、ステンレス鋼等の金属材料で作製されており、支持ローラ41の表面からローラ部421へ伝導した熱を、速やかに冷却液Lcへ伝導することができる。軸受426には、冷却液Lcの漏出を防ぐためにシール構造が設けられている。流路422は軸部425の内部に設けられた流入路423及び流出路424に接続されている。図5に示すように軸部425の長手方向の片側に流入路423を設け、軸部425の反対側に流出路424を設けても良く、図6に示すように軸部425の長手方向の片側を二重管構造として、片側に流入路423及び流出路424を設けても良い。冷却液Lcは、図示しない冷却液源から、流入路423を通って流路422へ供給される。流路422でローラ部421を冷却した後、冷却液Lcは流出路424を通って排出される。 4 and 5, the cooling roller 42 has a roller part 421 that contacts the surface of the support roller 41, a shaft part 425 that holds the roller part 421, and a flow path 422 that circulates the cooling liquid Lc (e.g., water) inside. The roller part 421 is held by the shaft part 425 via a bearing 426 and can rotate according to the rotation of the support roller 41. The roller part 421 is made of a metal material such as stainless steel, and can quickly conduct heat conducted from the surface of the support roller 41 to the roller part 421 to the cooling liquid Lc. The bearing 426 is provided with a seal structure to prevent leakage of the cooling liquid Lc. The flow path 422 is connected to an inflow path 423 and an outflow path 424 provided inside the shaft part 425. As shown in FIG. 5, an inlet passage 423 may be provided on one side of the shaft portion 425 in the longitudinal direction, and an outlet passage 424 may be provided on the opposite side of the shaft portion 425. Alternatively, as shown in FIG. 6, one side of the shaft portion 425 in the longitudinal direction may be a double-pipe structure, and the inlet passage 423 and the outlet passage 424 may be provided on one side. The cooling liquid Lc is supplied to the flow path 422 through the inlet passage 423 from a cooling liquid source (not shown). After cooling the roller portion 421 in the flow path 422, the cooling liquid Lc is discharged through the outlet passage 424.

以上のようなガラス板の製造装置、及びガラス板の製造方法によれば、冷却装置(冷却ローラ42)によって支持ローラ41の表面を効率的に冷却することができるため、支持ローラ41の寿命を延ばすことができ、交換頻度を下げることで、製造コストを削減することができる。 According to the glass plate manufacturing apparatus and glass plate manufacturing method described above, the surface of the support roller 41 can be efficiently cooled by the cooling device (cooling roller 42), which extends the life of the support roller 41 and reduces the frequency of replacement, thereby reducing manufacturing costs.

図1及び図2に示すように、ガラスリボンGrの長手方向に沿って配置された支持ローラ群41Aのうちで、ガラスリボンGrの200℃以上の部位と接触する支持ローラ41には、支持ローラ41の表面に当接した状態で冷却ローラ42が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、冷却装置の設置数量を減らすことができるため、設備費用を削減することができる。本実施形態では、複数対の支持ローラ41のうち上方から3対の支持ローラ41に冷却ローラ42を設けているが、これに限定されない。冷却室4に搬入されるガラスリボンGrの温度や移送速度に応じて、冷却ローラ42を当接させる支持ローラ41の対数は、2対以下又は4対以上であっても良い。 As shown in Figures 1 and 2, among the support roller group 41A arranged along the longitudinal direction of the glass ribbon Gr, it is preferable that the support roller 41 that contacts the portion of the glass ribbon Gr that is 200°C or higher is provided with a cooling roller 42 in contact with the surface of the support roller 41. With such a configuration, the number of cooling devices installed can be reduced, thereby reducing equipment costs. In this embodiment, the cooling rollers 42 are provided on the three upper pairs of support rollers 41 out of the multiple pairs of support rollers 41, but this is not limited to this. Depending on the temperature and transport speed of the glass ribbon Gr to be conveyed into the cooling chamber 4, the number of pairs of support rollers 41 that the cooling rollers 42 contact may be two pairs or less or four pairs or more.

本実施形態では、支持ローラ41の上方から冷却ローラ42を当接させているが、支持ローラ41の下方、側方、又は斜め方向から冷却ローラ42を当接させても良い。ガラスリボンGrが破損した際に落下するガラス片から支持ローラ41を保護する観点では、支持ローラ41の上方から冷却ローラ42を当接させることが好ましい。 In this embodiment, the cooling roller 42 is brought into contact with the support roller 41 from above, but the cooling roller 42 may also be brought into contact with the support roller 41 from below, to the side, or at an angle. From the viewpoint of protecting the support roller 41 from glass fragments that fall when the glass ribbon Gr is broken, it is preferable to bring the cooling roller 42 into contact with the support roller 41 from above.

支持ローラ41の表面が劣化すると、支持ローラ41を一定速度で回転させるために必要なトルクが変化する。従って、軸部411に接続された動力源のトルクを測定し、トルクの経時変化を検出することで、支持ローラ41の表面の劣化状態を監視することが好ましい。動力源としてモータを使用した場合には、センサを用いてモータの負荷電流を測定することで、モータのトルクを測定することができる。 When the surface of the support roller 41 deteriorates, the torque required to rotate the support roller 41 at a constant speed changes. Therefore, it is preferable to monitor the deterioration state of the surface of the support roller 41 by measuring the torque of the power source connected to the shaft portion 411 and detecting the change in torque over time. When a motor is used as the power source, the motor torque can be measured by measuring the motor load current using a sensor.

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, nor is it limited to the above-mentioned effects. Various modifications of the present invention are possible without departing from the gist of the present invention.

上記実施形態では、オーバーフローダウンドロー法によるガラス板の製造に本発明を適用した場合について説明したが、これに本発明は限定されない。スロットダウンドロー法等、ローラを用いてガラスリボンGrを牽引しながら板引成形を行う他のガラス板の製造方法にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the present invention has been described as being applied to the manufacture of glass sheets by the overflow downdraw method, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to other glass sheet manufacturing methods, such as the slot downdraw method, in which sheet drawing is performed while pulling the glass ribbon Gr using rollers.

上記実施形態では、冷媒として冷却液Lcを用いていたが、これに本発明は限定されず、冷却ガスを使用しても良い。支持ローラ41を効率良く冷却する観点では、冷却液Lcを用いることが好ましい。 In the above embodiment, the cooling liquid Lc is used as the refrigerant, but the present invention is not limited to this, and a cooling gas may be used. From the viewpoint of efficiently cooling the support roller 41, it is preferable to use the cooling liquid Lc.

上記実施形態では、冷却ローラ42を当接させることで支持ローラ41の表面を冷却していたが、これに本発明は限定されない。図7に示すように、支持ローラ41の表面に、冷却装置として冷却板43を当接させても良く、支持ローラ41の表面に冷却ガスGcを吹き付けるダクト44を冷却装置として用いても良い。支持ローラ41の上方から冷却板43を当接させた場合、搬送経路においてガラスリボンGrが破損した場合に落下物から支持ローラ41を保護することができる。また、冷却板43の内部に冷媒を流通させる流路を設けても良い。また、冷却装置は、冷却ローラ42、冷却板43、及びダクト44を組み合わせて構成しても良い。 In the above embodiment, the surface of the support roller 41 is cooled by contacting the cooling roller 42, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 7, a cooling plate 43 may be contacted to the surface of the support roller 41 as a cooling device, or a duct 44 that blows cooling gas Gc onto the surface of the support roller 41 may be used as the cooling device. When the cooling plate 43 is contacted from above the support roller 41, the support roller 41 can be protected from falling objects if the glass ribbon Gr is damaged in the conveying path. In addition, a flow path for circulating a refrigerant may be provided inside the cooling plate 43. The cooling device may also be configured by combining the cooling roller 42, the cooling plate 43, and the duct 44.

上記実施形態では、ガラスリボンGrの両縁部と接触する2個の支持ローラ41で軸部411を共通とし、その軸部411の両端を支持する形態としたが、軸部411を分割することで上述の2個の支持ローラ41それぞれに軸部411を設け、その軸部411を片持ちで支持する形態としてもよい。同様に、上記実施形態では、ガラスリボンGrの両縁部と接触する2個の引張ローラ31でローラ軸を共通とし、そのローラ軸の両端を支持する形態としたが、ローラ軸を分割することで上述の2個の引張ローラ31それぞれにローラ軸を設け、そのローラ軸を片持ちで支持する形態としてもよい In the above embodiment, the two support rollers 41 that come into contact with both edges of the glass ribbon Gr share a common shaft portion 411, and both ends of the shaft portion 411 are supported. However, the shaft portion 411 may be divided to provide a shaft portion 411 on each of the two support rollers 41, and the shaft portion 411 may be supported by a cantilever. Similarly, in the above embodiment, the two tension rollers 31 that come into contact with both edges of the glass ribbon Gr share a common roller shaft, and both ends of the roller shaft are supported. However, the roller shaft may be divided to provide a roller shaft on each of the two tension rollers 31, and the roller shaft may be supported by a cantilever.

上記実施形態では、1本の軸部411に2つの芯部412及び表層部413を設け、ガラスリボンGrの両縁部を支持しているが、これに本発明は限定されない。1本の軸部411に3つ以上の芯部412及び表層部413を設け、ガラスリボンGrの両縁部及び中間部を支持しても良い。このような構成によれば、支持ローラ41とガラスリボンGrとの間の接触面積を増やすことができるため、より小さな接触圧でガラスリボンGrを支持することができる。 In the above embodiment, two core portions 412 and surface layer portions 413 are provided on one shaft portion 411 to support both edge portions of the glass ribbon Gr, but the present invention is not limited to this. Three or more core portions 412 and surface layer portions 413 may be provided on one shaft portion 411 to support both edge portions and a middle portion of the glass ribbon Gr. With this configuration, the contact area between the support roller 41 and the glass ribbon Gr can be increased, so that the glass ribbon Gr can be supported with a smaller contact pressure.

本発明は、支持ローラの表面を効率的に冷却し、長寿命化を図ることで、製造コストを削減することに好適に使用することができる。 The present invention can be used effectively to reduce manufacturing costs by efficiently cooling the surface of the support roller and extending its lifespan.

1 製造装置
2 成形炉
3 徐冷炉
4 冷却室
41 支持ローラ
41A 支持ローラ群
42 冷却ローラ
422 流路
5 切断室
Gr ガラスリボン
Gm 溶融ガラス
Lc 冷却液
Reference Signs List 1 Manufacturing device 2 Forming furnace 3 Lehr 4 Cooling chamber 41 Support roller 41A Support roller group 42 Cooling roller 422 Flow path 5 Cutting chamber Gr Glass ribbon Gm Molten glass Lc Cooling liquid

Claims (9)

溶融ガラスをガラスリボンに成形する成形炉と、前記ガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、前記ガラスリボンを放冷する冷却室と、前記ガラスリボンを所定長さに切断しガラス板を得る切断室と、を備えたガラス板の製造装置であって、
前記冷却室は、前記ガラスリボンと接触する支持ローラと、前記支持ローラの表面を冷却する冷却装置を備え
前記冷却装置は、前記支持ローラの表面を外部から冷却することを特徴とするガラス板の製造装置。
A glass sheet manufacturing apparatus including: a forming furnace for forming molten glass into a glass ribbon; an annealing furnace for annealing the glass ribbon; a cooling chamber for cooling the glass ribbon; and a cutting chamber for cutting the glass ribbon to a predetermined length to obtain a glass sheet,
The cooling chamber includes a support roller that contacts the glass ribbon and a cooling device that cools a surface of the support roller ,
The apparatus for manufacturing a glass sheet , wherein the cooling device cools the surface of the support roller from outside .
前記支持ローラは、複数の前記支持ローラを前記ガラスリボンの長手方向に沿って並べて配置することで支持ローラ群を構成し、
前記冷却装置は、前記支持ローラ群のうちで前記ガラスリボンの200℃以上の部位と接触する前記支持ローラに設けられることを特徴とする請求項1に記載のガラス板の製造装置。
The support rollers are configured to configure a support roller group by arranging a plurality of the support rollers in a line along the longitudinal direction of the glass ribbon,
The apparatus for manufacturing a glass sheet according to claim 1 , wherein the cooling device is provided on one of the support rollers that comes into contact with a portion of the glass ribbon that is heated to 200° C. or higher.
前記支持ローラの表面の材料は、ゴムであることを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス板の製造装置。 3. The apparatus for manufacturing a glass sheet according to claim 1 , wherein the material of the surface of the support roller is rubber. 前記ゴムの耐熱温度は、200℃以上であることを特徴とする請求項に記載のガラス板の製造装置。 4. The apparatus for manufacturing a glass sheet according to claim 3 , wherein the heat-resistant temperature of the rubber is 200° C. or higher. 前記冷却装置は、前記支持ローラの表面に当接する冷却ローラであることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載のガラス板の製造装置。 5. The apparatus for producing a glass sheet according to claim 1 , wherein the cooling device is a cooling roller that contacts the surface of the support roller. 前記冷却ローラは、内部に冷媒を流通させる流路を有することを特徴とする請求項に記載のガラス板の製造装置。 6. The apparatus for manufacturing a glass sheet according to claim 5 , wherein the cooling roller has a flow path therein for circulating a coolant. 前記冷媒は、冷却液であることを特徴とする請求項に記載のガラス板の製造装置。 7. The apparatus for manufacturing a glass sheet according to claim 6 , wherein the refrigerant is a cooling liquid. 前記ガラスリボンは、幅2000mm以上であることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載のガラス板の製造装置。 The apparatus for manufacturing a glass sheet according to any one of claims 1 to 7 , characterized in that the glass ribbon has a width of 2000 mm or more. 溶融ガラスをガラスリボンに成形する成形工程と、前記ガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、前記ガラスリボンを支持ローラと接触させながら放冷する冷却工程と、前記ガラスリボンを所定長さに切断しガラス板を得る切断工程と、を備えたガラス板の製造方法であって、
前記冷却工程では、冷却装置を用いて前記支持ローラの表面を冷却し、
前記冷却装置は、前記支持ローラの表面を外部から冷却することを特徴とするガラス板の製造方法。
A method for producing a glass sheet, comprising: a forming step of forming molten glass into a glass ribbon; an annealing step of annealing the glass ribbon; a cooling step of allowing the glass ribbon to cool while being in contact with a support roller; and a cutting step of cutting the glass ribbon to a predetermined length to obtain a glass sheet,
In the cooling step, a surface of the support roller is cooled using a cooling device,
The method for manufacturing a glass sheet , wherein the cooling device cools the surface of the support roller from outside .
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