玻璃物品的制造装置以及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于利用溢流下拉法制造玻璃物品的技术的改进。

背景技术

作为玻璃板等玻璃物品的制造方法，有时使用溢流下拉法。在该制法中，成形装置具备大致楔形的成形体。供给到成形体的熔融玻璃从形成于成形体的顶部的槽部溢出之后，沿着在成形体的两侧面形成的倾斜成形面在下端部合流。由此，从熔融玻璃连续成形带状的玻璃带。根据该制法，所成形的玻璃带的表背面在成形过程中不与成形体接触，因此具有能够成形在表背面没有损伤等的平滑的玻璃带这样的优点(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-214349号公报

发明内容

发明要解决的课题

在溢流下拉法的情况下，在成形体的宽度方向两端部的下端部，有时熔融玻璃遇冷而产生失透，并形成失透物。失透物随着时间的经过而生长，并可能成为妨碍熔融玻璃的流路的障碍物。当失透物生长到成为障碍物时，存在熔融玻璃的一部分沿着失透物而从熔融玻璃的主流中分离，并且以从成形体的下端部垂下的状态被冷却固化而形成玻璃球的情况。并且，当玻璃球落下时，成为导致使制造装置、玻璃带破损等重大故障的原因。

另外，由于失透物，也可能使玻璃带产生褶皱等各种缺陷。

本发明的课题在于抑制成形体的宽度方向两端部的下端部的熔融玻璃的失透并且稳定地成形玻璃带。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题而做出的本发明为一种玻璃物品的制造装置，具备利用溢流下拉法从熔融玻璃成形玻璃带的成形装置，所述玻璃物品的制造装置的特征在于，成形装置具备：成形体；以及引导构件，其分别设置于成形体的宽度方向两端部的下部，成形体具有：第一倾斜成形面，其使熔融玻璃流下；以及第二倾斜成形面，其在成形体的下端部与第一倾斜成形面相交，且在第一倾斜成形面的相反侧使熔融玻璃流下，引导构件具有：第一倾斜引导面，其将熔融玻璃的一部分沿着第一倾斜成形面引导；第二倾斜引导面，其在成形体的下端部与第一倾斜引导面相交，并将熔融玻璃的一部分沿着第二倾斜成形面引导；以及电阻加热式加热器，其从背面侧加热在第一倾斜引导面以及第二倾斜引导面流下的熔融玻璃。

这里，为了在成形体的宽度方向两端部的下端部抑制熔融玻璃失透，而考虑在该区域中加热熔融玻璃。然而，当将引导构件通电加热时，玻璃带的宽度方向两端部的温度过度上升而温度分布变得不均匀，有可能在玻璃带产生褶皱。另外，当使用感应加热时，在感应加热中使用的线圈的周围的金属全部被加热，存在难以选择性地仅加热所需要的部位这样的问题。因此，在本申请发明中，为了在成形体的宽度方向两端部的下端部加热熔融玻璃而使用电阻加热式加热器。若为电阻加热式加热器，则能够通过加热器的厚度、宽度来调整发热量、加热部位，能够高效地加热所需要的部位。因此，能够抑制成形体的宽度方向两端部的下端部的熔融玻璃的失透，并且稳定地成形玻璃带。

在上述的结构中，也可以是，成形体在宽度方向两端部的下部具有缺少部，加热器配置于缺少部。

如此一来，能够容易地确保加热器的配置空间。

在将加热器配置于缺少部的情况下，优选的是，加热器具有：第一加热部，其配置于第一倾斜引导面的背面侧；以及第二加热部，其配置于第二倾斜引导面的背面侧。

如此一来，能够高效地加热在第一倾斜引导面流下的熔融玻璃以及在第二倾斜引导面流下的熔融玻璃。

在将加热器配置于缺少部的情况下，优选的是，所述第一加热部与所述第二加热部在成形体的下端部连续。

如此一来，在熔融玻璃的失透容易产生的成形体的宽度方向两端部的下端部，能够高效地加热熔融玻璃。

在将加热器配置于缺少部的情况下，优选的是，引导构件具有背面侧引导面，所述背面侧引导面将侵入到第一倾斜引导面的背面侧和/或第二倾斜引导面的背面侧的熔融玻璃沿着缺少部引导。

如此一来，能够高效地引导侵入到引导构件的内部的熔融玻璃。

在将加热器配置于缺少部的情况下，优选的是，在缺少部配置有对加热器进行保持的耐火砖。

如此一来，在缺少部中能够稳定地保持加热器。

在将加热器配置于缺少部的情况下，优选的是，在加热器与引导构件之间形成有包含水泥的绝缘层。

如此一来，维持加热器与引导构件之间的绝缘，因此能够使加热器高效地发热。另外，也能够利用水泥将加热器可靠地固定于耐火砖。

在上述的结构中，也可以是，加热器具有：第一加热部，其配置于第一倾斜引导面的背面侧；以及第二加热部，其配置于所述第二倾斜引导面的背面侧，引导构件具有：第一凹槽部，其在第一倾斜成形面与第一倾斜引导面之间收容第一加热部；以及第二凹槽部，其在第二倾斜成形面与第二倾斜引导面之间收容第二加热部。

如此一来，不需要为了配置加热器而在成形体设置缺少部。其结果是，能够将成形体的宽度方向两端部适当地加压到下端部，能够抑制成形体的蠕变变形的增加。

在将加热器配置于凹槽部的情况下，优选的是，引导构件具有在成形体的下端部将第一凹槽部与第二凹槽部连通的连通部，第一加热部与第二加热部通过连通部而连续。

如此一来，在熔融玻璃的失透容易产生的成形体的宽度方向两端部的下端部，能够高效地加热熔融玻璃。

在将加热器配置于凹槽部的情况下，优选的是，引导构件具有在成形体的下端部从第一倾斜引导面以及所述第二倾斜引导面垂下并引导熔融玻璃的翅片，翅片在连通部的宽度方向的一部分中延伸到连通部的内部。

如此一来，翅片作为提高连通部的刚性的肋发挥功能，因此能够防止引导构件的变形。

在将加热器配置于凹槽部的情况下，优选的是，在加热器与引导构件之间形成有由喷镀膜构成的绝缘层。

如此一来，能够不阻碍从加热器向引导构件的热传导地实现加热器与引导构件之间的绝缘，因此能够高效地加热熔融玻璃。

为了解决上述的课题而做出的本发明为一种玻璃物品的制造方法，包括使用成形装置并利用溢流下拉法从熔融玻璃成形玻璃带的成形工序，所述玻璃物品的制造方法的特征在于，成形装置具备：成形体；以及引导构件，其分别设置于成形体的宽度方向两端部的下部，成形体具有：第一倾斜成形面，其使熔融玻璃流下；以及第二倾斜成形面，其在成形体的下端部与第一倾斜成形面相交，且在第一倾斜成形面的相反侧使熔融玻璃流下，引导构件具有：第一倾斜引导面，其将熔融玻璃的一部分沿着第一倾斜成形面引导；以及第二倾斜引导面，其在成形体的下端部与第一倾斜引导面相交，并将熔融玻璃的一部分沿着第二倾斜成形面引导，在成形工序中，利用电阻加热式加热器从背面侧加热在第一倾斜引导面以及第二倾斜引导面流下的熔融玻璃。

如此一来，能够享有与上述的对应的结构相同的作用效果。

发明效果

根据本发明，能够抑制成形体的宽度方向两端部的下端部的熔融玻璃的失透，并且稳定地成形玻璃带。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的玻璃物品的制造装置所包括的成形装置的主视图。

图2是图1所示的成形装置的A-A剖视图。

图3是将图1所示的成形装置的部件分解并排列的局部放大主视图。

图4是图1所示的成形装置的局部放大主视图。

图5是图4所示的成形装置的B-B剖视图。

图6是图1所示的成形装置所包括的电阻加热式加热器的展开图。

图7是图4所示的成形装置的变形例的B-B剖视图。

图8是示出本发明的第二实施方式的玻璃物品的制造装置所包括的成形装置的主视图。

图9是示出图8所示的成形装置所包括的引导构件的立体图。

图10是图8所示的成形装置的C-C剖视图。

图11是图8所示的成形装置的D-D剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在图中所示的由XYZ构成的正交坐标系中，X方向以及Y方向为水平方向，Z方向为铅垂方向。另外，将与所成形的玻璃带G的宽度方向对应的方向称作宽度方向X、将与所成形的玻璃带G的厚度方向对应的方向称作厚度方向Y。而且，对在各实施方式中对应的构成要素标注相同的附图标记，从而有时省略重复的说明。在各实施方式中仅说明结构的一部分的情况下，关于该结构的其他部分，能够应用在先说明了的其他实施方式的结构。另外，不仅是在各实施方式的说明中明示的结构的组合，只要不特别对组合产生障碍，则即使未明示也能够将多个实施方式的结构彼此局部地组合。

(第一实施方式)

在图1～图7中，例示第一实施方式的玻璃物品的制造装置。如图1以及图2所示，本制造装置具备利用溢流下拉法将从熔融炉(省略图示)供给的熔融玻璃Gm成形为带状的玻璃带G的成形装置1。

成形装置1具备在成形室(省略图示)的内部配置的成形体2。成形装置1在成形室的下方还具备进行玻璃带G的退火(anneal)的退火室、进行玻璃带G的冷却的冷却室、为了得到作为玻璃物品的玻璃板而将玻璃带G切断为规定尺寸的切断室。得到的玻璃板例如用于显示器的玻璃基板、罩玻璃。

成形体2由沿着所成形的玻璃带G的宽度方向X呈长条的耐火物形成。需要说明的是，在本说明书中，成形体2的宽度方向的意思是指与所成形的玻璃带G的宽度方向X相同的方向。

在成形体2的顶部设置有沿着宽度方向X形成的槽部(溢流槽)3。在槽部3的宽度方向X的一端侧连接有供给管(省略图示)。通过该供给管向槽部3内供给熔融玻璃Gm。熔融玻璃Gm的供给方法并不限定于此。例如，既可以从槽部3的宽度方向X的两端侧供给熔融玻璃Gm，也可以从槽部3的上方供给熔融玻璃Gm。

成形体2在厚度方向Y上呈对称形状。成形体2的厚度方向Y的两外侧面(第一外侧面以及第二外侧面)4分别具备呈沿着铅垂方向的平面状的垂直成形面(第一垂直成形面和第二垂直成形面)5以及与垂直成形面5的下方相连并呈相对于铅垂方向倾斜的平面状的倾斜成形面(第一倾斜成形面和第二倾斜成形面)6。各垂直成形面5为相互平行的面。各倾斜成形面6为以随着朝向下方而在厚度方向Y上相互靠近的方式倾斜的面。即，成形体2通过形成各倾斜成形面6，从而在从宽度方向X观察的情况下呈朝向下方而前端变细的楔形，各倾斜成形面6相交的角部形成成形体2的下端部2a。需要说明的是，垂直成形面5既可以将形状变更为倾斜面、曲面等，也可以省略。

如图1以及图2所示，在成形体2的宽度方向X的两端部分别设置有限制在垂直成形面5以及倾斜成形面6流下的熔融玻璃Gm的扩展的限制构件7。

限制构件7例如由铂或者铂合金形成。

在本实施方式中，限制构件7的限制面8由相对于垂直成形面5以及倾斜成形面6垂直并且向下方笔直延伸的平面构成。即，限制面8为沿着YZ平面的平面。限制构件7以分别外嵌到成形体2的宽度方向X的两端部的状态固定。详细而言，在设置于限制构件7的嵌合凹部9嵌入成形体2的宽度方向X的端部。需要说明的是，限制构件7的固定方法并不限定于此。例如，限制构件7也可以由销等固定于成形体2。

如图1以及图2所示，在成形体2的宽度方向X的两端部的下部以从下方覆盖成形体2的下端部2a(倾斜成形面6的下端部6a)的一部分的方式分别设置有引导构件10。引导构件10具有将在成形体2的倾斜成形面6正常流下的熔融玻璃Gm的一部分沿着倾斜成形面6引导的作用、以及将从成形体2与限制构件7之间的间隙侵入到嵌合凹部9内的熔融玻璃Gm在成形体2的下端部2a向F方向排出，并使其与沿着成形体2的倾斜成形面6正常流下的熔融玻璃Gm合流的作用。

引导构件10由与限制构件7相同的材料(例如铂或者铂合金)形成。

引导构件10具备沿着限制构件7的限制面8的垂直引导面11、沿着成形体2的倾斜成形面6的倾斜引导面12以及在成形体2的下端部2a从倾斜引导面12垂下的翅片13。翅片13是沿着铅垂方向Z延伸的板状体。

引导构件10是垂直引导面11、倾斜引导面12以及翅片13一体化而成的单一构件。在本实施方式中，通过将垂直引导面11在限制构件7的限制面8进行焊接等，从而将引导构件10固定于限制构件7。需要说明的是，引导构件10的固定方法并不限定于此。例如，引导构件10也可以固定于倾斜成形面6。

倾斜引导面12呈仿照成形体2的下端部2a的形状的V状，且覆盖该下端部2a的一部分以及各倾斜成形面6的一部分。另外，倾斜引导面12形成为宽度方向X的尺寸随着朝向引导构件10的下端侧而变长。

垂直引导面11的厚度例如为0.5～3mm。倾斜引导面12的厚度例如为0.5～3mm。翅片13的厚度例如为0.5～10mm，翅片13的宽度方向X的尺寸例如为10～100mm。

在本实施方式中，翅片13仅设置于倾斜成形面6的下端部6a的宽度方向两端部，但并不限定于此。例如，翅片13可以设置于倾斜成形面6的下端部6a的整个区域。或者翅片13也可以省略。

如图1所示，在本实施方式中，成形体2在宽度方向X的两端部的下部分别具有通过构成成形体2的耐火物的一部分缺少而形成的缺少部14。缺少部14形成于与引导构件10的倾斜引导面12以及限制构件7的下部对应的位置。在缺少部14(通过耐火物的一部分缺少从而形成的空间)配置有从背面侧加热在各倾斜引导面12流下的熔融玻璃Gm的电阻加热式加热器(例如铂制、铂合金制、镍铬制、铁铬制、碳制、碳化硅制等的加热器)15。若如此加热器15为电阻加热式加热器，则能够通过其厚度、宽度来简单地调整发热量、加热部位，因此能够高效地加热所需要的部位。因而，能够抑制成形体2的宽度方向X的两端部的下端部2a的熔融玻璃Gm的失透，并且稳定地成形玻璃带G。

如图3～图5所示，在缺少部14配置有保持加热器15的耐火砖16。在本实施方式中，耐火砖16呈与缺少部14对应的形状(在从宽度方向X观察的情况下，朝向下方而前端变细的楔形)，并在其表面利用包含水泥的绝缘层17而固定有加热器15。详细而言，如图5所示，加热器15以夹在耐火砖16与绝缘层17之间的状态被保持，加热器15不与引导构件10(或者引导构件10以及限制构件7)直接接触。如此一来，在向加热器15通电时，引导构件10不发生漏电，而能够使加热器15高效地发热。

包含水泥的绝缘层17例如由沙浆、混凝土形成。

绝缘层17只要能够维持引导构件10(或者引导构件10以及限制构件7)与加热器15之间的绝缘，则既可以形成于加热器15的配置区域的整体，也可以局部地形成于加热器15的配置区域。

在本实施方式中，在限制构件7的宽度方向X的外侧端部的下部设置有开口部18，通过开口部18向引导构件10的内部(各倾斜引导面12之间)收容耐火砖16，从而能够在缺少部14配置耐火砖16。需要说明的是，在将加热器15配置到缺少部14的状态下，也可以省略耐火砖16和/或绝缘层17。或者，作为绝缘层17，也可以使用由后述的喷镀膜构成的绝缘层。

如图3以及图4所示，引导构件10具备将侵入到各倾斜引导面12的背面侧的熔融玻璃Gm沿着缺少部14引导的背面侧引导面19。背面侧引导面19以随着趋向下方而趋向宽度方向X的中央侧的方式倾斜。因此，被背面侧引导面19引导的熔融玻璃Gm仿照背面侧引导面19的倾斜而逐渐向宽度方向X的中央侧移动。并且，在成形体2的下端部2a，被背面侧引导面19引导的熔融玻璃Gm从引导构件10与成形体2之间的间隙以与沿着成形体2的倾斜成形面6正常流下的熔融玻璃Gm合流的方式向图4的F方向排出。

如图4所示，在本实施方式中，成形体2、限制构件7、引导构件10以及耐火砖16在相互组装的状态下，在成形体2的缺少部14与背面侧引导面19之间形成有间隙S。该间隙S是用于吸收成形体2的缺少部14与背面侧引导面19的尺寸精度差的间隙。因此，缺少部14不被从宽度方向X的外侧加压。

如图5所示，加热器15具备配置于一对倾斜引导面12中的一方的背面侧的加热部(第一加热部)20以及配置于一对倾斜引导面12中的另一方的背面侧的加热部(第二加热部)20。各加热部20与各倾斜引导面12实质上平行地配置。配置于一方的倾斜引导面12的背面侧的加热部20与配置于另一方的倾斜引导面12的背面侧的加热部20在成形体2的下端部2a连续。加热器15的连续部21呈仿照耐火砖16的下端部16a(成形体2的下端部2a)的V形状。在本实施方式中，连续部21形成于与倾斜引导面12的下端部的宽度方向X的外侧端部对应的位置。如此一来，在熔融玻璃Gm的失透容易产生的成形体2的宽度方向X的两端部的下端部2a，能够高效地加热熔融玻璃Gm。

如图6所示，加热器15是以能够加热倾斜引导面12的大致整个面的方式蜿蜒行进的带状体。加热器15通过在中心线L对折，从而从一方的倾斜引导面12侧向另一方的倾斜引导面12侧弯折。即，加热器15的弯折部分成为上述的连续部21。详细而言，被对折的加热器15的一端部以及另一端部位于比成形体2的下端部2a靠上方的位置，加热器15的中央部(连续部21)位于成形体2的下端部2a周边。

需要说明的是，加热器15的配置方案并不限定于此。例如，也可以是，使加热器15的一端部以及另一端部位于成形体2的下端部2a周边，使加热器15的中央部(连续部21)位于比成形体的下端部2a靠上方的位置。

另外，例如，如图7所示，也可以是，在耐火砖16的下端部16a下方的绝缘层17中，在加热器15的一部分设置沿着铅垂方向的铅垂部22。如此一来，能够利用一个铅垂部22同时加热在各倾斜引导面12流下的熔融玻璃Gm。需要说明的是，该铅垂部22能够分别应用于(1)使上述的加热器15的一端部以及另一端部位于比成形体2的下端部2a靠上方的位置并使加热器15的中央部(连续部21)位于成形体2的下端部2a周边的方案以及(2)使上述的加热器15的一端部以及另一端部位于成形体2的下端部2a周边并使加热器15的中央部(连续部21)位于比成形体2的下端部2a靠上方的方案。

而且，加热器15也可以不设置连续部21，而是将配置于一方的倾斜引导面12的背面侧的加热部20以及配置于另一方的倾斜引导面12的背面侧的加热部20设为分别独立的回路。

本实施方式的玻璃物品的制造方法包括使用上述的成形装置1并利用溢流下拉法从熔融玻璃Gm成形玻璃带G的成形工序。在成形工序中，在供给到槽部3的熔融玻璃Gm从槽部3溢出了之后，分别沿着各外侧面4在成形体2的下端部2a合流。由此，从熔融玻璃Gm连续成形玻璃带G。

(第二实施方式)

在图8～图11中，例示第二实施方式的玻璃物品的制造装置。在本实施方式中，例示在成形体2不设置缺少部14，而是配置加热器15的结构。需要说明的是，在后述的图10以及图11中，为了方便而省略垂直引导面11的图示。

如图10以及图11所示，加热器15与第一实施方式相同地具备配置于各倾斜引导面(第一倾斜引导面以及第二倾斜引导面)12各自的背面侧的加热部(第一加热部以及第二加热部)20。

如图8～图11所示，引导构件10具备：凹槽部(第一凹槽部)23，其在一方的倾斜成形面6与同该一方的倾斜成形面6对应的一方的倾斜引导面12之间收容加热部(第一加热部)20；以及凹槽部(第二凹槽部)23，其在另一方的倾斜成形面6与同该另一方的倾斜成形面6对应的另一方的倾斜引导面12之间收容加热部(第二加热部)20。如此一来，不需要为了配置加热器15而在成形体2设置缺少部14，因此能够将成形体2的宽度方向X的两端部适当地加压到下端部2a，并能够抑制成形体2的蠕变变形的增加。

如图8～图11所示，倾斜引导面12中的形成有凹槽部23的区域R1比未形成凹槽部23的区域R2隆起。但是，形成有凹槽部23的区域R1以不对熔融玻璃Gm的流动带来负面影响的方式设定隆起高度、隆起形状(例如区域R1与区域R2经由凸曲面连续的形状)等。在本实施方式中，区域R1与区域R2为平行的平面，隆起高度(从区域R1的平面到区域R2的平面的距离)例如为1mm～3mm程度。

如图9以及图10所示，引导构件10具有在成形体2的下端部2a将各凹槽部23相互连通的连通部24。各加热部20的连续部21通过连通部24而连续。在本实施方式中，连通部24以及连续部21形成于与倾斜引导面12的下端部的宽度方向X的外侧端部对应的位置(图8的C-C截面所对应的位置)。如此一来，在熔融玻璃Gm的失透容易产生的成形体2的宽度方向X的两端部的下端部2a，能够高效地加热熔融玻璃Gm。

如图11所示，翅片13在连通部24的宽度方向X的一部分中延伸到连通部24的内部。在本实施方式中，连通部24的内部的翅片13形成于连通部24的宽度方向X中的除与倾斜引导面12的下端部的宽度方向X的外侧端部对应的位置以外的区域。连通部24的内部的翅片13以封堵连通部24的方式跨凹槽部23的上下壁面之间地配置。由此，翅片13作为提高连通部24的刚性的肋发挥功能，因此能够防止引导构件10的变形。

如在图11中放大示出那样，在加热器15与引导构件10之间形成有由喷镀膜构成的绝缘层25。详细而言，绝缘层25成膜于加热器15的表面。若如此形成由喷镀膜构成的绝缘层25，则能够不阻碍从加热器15向引导构件10的热传导地实现加热器15与引导构件10之间的绝缘，因此能够高效地加热熔融玻璃Gm。

绝缘层25例如由氧化铝-氧化锆的喷镀膜、氧化铝的喷镀膜、氧化锆的喷镀膜形成。

绝缘层25只要能够维持引导构件10与加热器15之间的绝缘，则既可以成膜于加热器15的表面整体，也可以局部地成膜于加热器15的表面。在本实施方式中，在加热器15的表面整体成膜有绝缘层25，也维持加热器15与限制构件7之间的绝缘。需要说明的是，绝缘层25也可以省略。

本发明并不限定于上述实施方式的结构，也并不限定于上述的作用效果。本发明能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

在上述的实施方式中，对玻璃物品为玻璃板的情况进行了说明，但玻璃物品例如也可以是将玻璃带G绕卷芯等呈卷状卷绕的玻璃卷等。

附图标记说明

1 成形装置

2 成形体

4 外侧面

5 垂直成形面

6 倾斜成形面

7 限制构件

8 限制面

9 嵌合凹部

10 引导构件

11 垂直引导面

12 倾斜引导面

13 翅片

14 缺少部

15 电阻加热式加热器

16 耐火砖

17 绝缘层

18 开口部

19 背面侧引导面

20 加热部

21 连续部

23 凹槽部

24 连通部

25 绝缘层。