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技術 ガラス物品保持具、及びガラス物品の製造方法

出願人 日本電気硝子株式会社日電硝子加工株式会社
発明者 横山尚平森上弘昭奥村厚彦倉田敦夫小西弘孫
出願日 2015年10月22日 (3年10ヶ月経過) 出願番号 2015-208009
公開日 2017年4月27日 (2年3ヶ月経過) 公開番号 2017-078007
状態 特許登録済
技術分野 ガラスの再成形、後処理、切断、輸送等 炉の装入、排出(炉一般2)
主要キーワード 底部フレーム 各取付部材 低膨張材料 介在部材 アルミナ系耐火物 細長板状 位置ずれ方向 取付態様
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年4月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

温度変化が生じてもガラス物品を安定した状態で保持することができるガラス物品保持具を提供する。

解決手段

板ガラスGの対向端部を保持するための一対の側端保持部14(14x,14y)のうち他方の側端保持部14(14y)は本体フレーム12の長手方向に非係合であり、一対の側端保持部14(14x、14y)間は、本体フレーム12より熱膨張係数が極めて小さいベース板15の介在にて、両保持部14(14x、14y)間の間隔Wの保持がなされる。

概要

背景

従来、ガラス物品の搬送や処理工程において、ガラス物品を保持するガラス物品保持具が知られている。例えば、特許文献1では、ガラス基板焼成工程及び焼成炉への搬出入に用いられるガラス物品保持具が開示されている。

概要

温度変化が生じてもガラス物品を安定した状態で保持することができるガラス物品保持具を提供する。板ガラスGの対向端部を保持するための一対の側端保持部14(14x,14y)のうち他方の側端保持部14(14y)は本体フレーム12の長手方向に非係合であり、一対の側端保持部14(14x、14y)間は、本体フレーム12より熱膨張係数が極めて小さいベース板15の介在にて、両保持部14(14x、14y)間の間隔Wの保持がなされる。

目的

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、温度変化が生じてもガラス物品を安定した状態で保持することのできるガラス物品保持具、及びガラス物品の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

本体フレームと、前記本体フレームに互いに対向して取り付けられてガラス物品対向端部をそれぞれ保持する第1及び第2保持部とを備えたガラス物品保持具であって、前記第1及び第2保持部の少なくとも一方は、前記本体フレームに対して前記第1及び第2保持部の対向方向に非係合であるとともに、前記第1及び第2保持部間は、前記本体フレームより熱膨張係数の小さい介在部材を介在させて両保持部間の間隔保持を行う構造にて構成されることを特徴とするガラス物品保持具。

請求項2

前記介在部材は、結晶化ガラスを含むことを特徴とする請求項1に記載のガラス物品保持具。

請求項3

前記ガラス物品は、板状をなすものであり、主平面が水平方向と交差する方向に向けられて保持可能に構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラス物品保持具。

請求項4

前記第1及び第2保持部の少なくとも一方を、前記介在部材に対して載置により取り付ける取付部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガラス物品保持具。

請求項5

請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のガラス物品保持具を用いて保持されたガラス物品の焼成工程を含むことを特徴とするガラス物品の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、ガラス物品保持具、及びガラス物品の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、ガラス物品の搬送や処理工程において、ガラス物品を保持するガラス物品保持具が知られている。例えば、特許文献1では、ガラス基板焼成工程及び焼成炉への搬出入に用いられるガラス物品保持具が開示されている。

先行技術

0003

特開2002−243368号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、従来で用いるガラス物品保持具は、ステンレス等の金属製のフレーム部材にて構成されている。そのため、ガラス物品の製造過程においてガラス物品保持具にて保持した状態でガラス物品の焼成等の加熱処理を行う工程が含まれると、ガラス物品とともにガラス物品保持具にも温度変化による膨張収縮が生じる。

0005

このようなガラス物品保持具に対して特段対策がなされていないと、例えばガラス物品の両端を保持する保持部間の間隔が膨張時には大きくなり、収縮時には小さくなるため、ガラス物品の安定保持に支障を来すおそれがある。場合によっては、ガラス物品保持具の保持部間が大きくなることで各保持部からガラス物品が外れ倒れることでガラス物品を損傷させたり、その保持部間が小さくなることで各保持部がガラス物品の端部を押圧して損傷させたりするなどして、ガラス物品の品質を低下させるおそれがあった。

0006

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、温度変化が生じてもガラス物品を安定した状態で保持することのできるガラス物品保持具、及びガラス物品の製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するガラス物品保持具は、本体フレームと、前記本体フレームに互いに対向して取り付けられてガラス物品の対向端部をそれぞれ保持する第1及び第2保持部とを備えたガラス物品保持具であって、前記第1及び第2保持部の少なくとも一方は、前記本体フレームに対して前記第1及び第2保持部の対向方向に非係合であるとともに、前記第1及び第2保持部間は、前記本体フレームより熱膨張係数の小さい介在部材を介在させて両保持部間の間隔保持を行う構造にて構成される。

0008

この構成によれば、ガラス物品の対向端部を保持するための第1及び第2保持部の少なくとも一方は、本体フレームに対して両保持部の対向方向に非係合であり、両保持部間は、本体フレームより熱膨張係数の小さい介在部材の介在による両保持部間の間隔保持がなされる。つまり、ガラス物品保持具がガラス物品とともに加熱や冷却がなされる温度変化の大きい環境で使用されるとガラス物品保持具の本体フレームは伸縮するが、第1及び第2保持部間の間隔はその本体フレームの伸縮の影響を受けにくく両保持部間の間隔の変化は小さく抑えられる。これにより、温度変化が生じても、ガラス物品を安定した状態で保持することが可能である。

0009

上記ガラス物品保持具において、前記介在部材は、結晶化ガラスを含むことが好ましい。
この構成によれば、第1及び第2保持部間に介在する介在部材は、熱膨張係数の極めて小さい結晶化ガラスを含んで構成されるため、第1及び第2保持部間の間隔変化がより確実に小さく抑えられる。

0010

上記ガラス物品保持具において、前記ガラス物品は、板状をなすものであり、主平面が水平方向と交差する方向に向けられて保持可能に構成されることが好ましい。
この構成によれば、ガラス物品保持具は、板状をなすガラス物品の主平面を水平方向と交差する方向に向けて保持可能となる。

0011

上記ガラス物品保持具において、前記第1及び第2保持部の少なくとも一方を、前記介在部材に対して載置により取り付ける取付部材を備えることが好ましい。
この構成によれば、第1及び第2保持部の少なくとも一方は、本体フレームの伸縮の影響を受けにくくする介在部材に対して取付部材の載置による取付態様となるため、ガラス物品の寸法等に応じて第1及び第2保持部間の間隔を容易に調整可能である。

0012

上記課題を解決するガラス物品の製造方法は、上記ガラス物品保持具を用いて保持されたガラス物品の焼成工程を含む。
ガラス物品の製造過程に焼成工程が含まれることで、ガラス物品保持具に対する温度変化も大きくガラス物品保持具の膨張や収縮が生じ得るが、上記構成のガラス物品保持具を用いることでガラス物品を安定した状態で保持しつつその製造を行うことが可能である。

発明の効果

0013

本発明のガラス物品保持具及びガラス物品の製造方法によれば、温度変化が生じてもガラス物品を安定した状態で保持することができる。

図面の簡単な説明

0014

(a)は一実施形態におけるガラス物品が保持されている状態のガラス物品保持具の斜視図であり、(b)はガラス物品のない状態のガラス物品保持具の斜視図である。
ガラス物品保持具の分解斜視図である。
(a)は実施形態のガラス物品保持具の上面図であり、(b)はそのA−A断面図である。

実施例

0015

以下、ガラス物品保持具及びガラス物品の製造方法について図を用いて説明する。
図1図3に示すように、ガラス物品保持具11は、矩形状の板ガラスGの焼成及び搬送を行うべく該板ガラスGを複数枚保持可能に構成された保持具である。同図1においては、ガラス物品保持具11の長手方向の一区画分が示されている。

0016

ガラス物品保持具11は、ステンレス製のフレーム部材からなる本体フレーム12と、上記した一区画分において板ガラスGの下端部を2箇所で支持する2つの下端保持部13と、板ガラスGの両側端部をそれぞれ1箇所ずつで保持する2つの側端保持部14とを備えている。下端保持部13及び側端保持部14は、それぞれ複数(例えば5つ)の凹部13a,14aを有している。各凹部13a,14aは板ガラスGの各端部が挿入可能に構成されており、板ガラスGが主平面を略垂直方向に向けるようにして複数枚の板ガラスGを水平方向に互いに間隔を有して並んだ状態で保持可能となっている。なお、下端保持部13の凹部13aには、板ガラスGと接触しつつ板ガラスGの荷重を受けるのに適した例えばアルミナ系耐火物等の接触部材が取り付けられている。また、側端保持部14の凹部14aには、板ガラスGと接触しつつ破損を防止するのに適した、例えばマイカセラミックス等の接触部材が取り付けられている。

0017

本体フレーム12は、矩形枠状の底部フレーム12aと、底部フレーム12aの四隅図1では長手方向手前の2つの角部のみ図示)に立設される側部フレーム12bと、側部フレーム12bの上端部を連結する矩形枠状の上部フレーム12cとを有する。底部フレーム12aの一対の長辺部分には、その長手方向に複数の位置決め孔12dが設けられている。そして、下端保持部13は、底部フレーム12aの短手方向掛け渡されるようにして配置され、下端保持部13の両端部に設けた位置決めピン13bが底部フレーム12aの長辺部分の位置決め孔12dに挿入されることで設置される。また、下端保持部13の位置は、位置決め孔12dに対する位置決めピン13bの挿入位置に応じて底部フレーム12aの長手方向に適宜調整可能となっている。つまり、下端保持部13の位置は、保持する板ガラスGの大きさ等に応じて変更できるようになっている。

0018

上部フレーム12cの一対の長辺部分には、その長手方向に複数の位置決め孔12eが設けられている。この上部フレーム12cの位置決め孔12eのピッチは、底部フレーム12aの位置決め孔12dと同じピッチでも異なるピッチでもよい。上部フレーム12cの一対の長辺部分には、その長手方向に沿った細長板状ベース板15が載置されている。本実施形態のベース板15には、30〜750℃における平均線熱膨張係数が−10〜+30×10−7/℃程度の極めて低膨張な材料、例えば結晶化ガラス(例えば日本電気硝子社製ネオセラムN−0)が用いられている。

0019

ベース板15には、図2に示すように一方側の側端保持部14(14x)の配置位置に対応して位置決め孔15aが設けられている。一方側の側端保持部14(14x)の両端部に一体に設けられる位置決めピン14bは、ベース板15の位置決め孔15aを挿通した後に上部フレーム12cの位置決め孔12eに挿入される。このようにして、一方側の側端保持部14(14x)は、上部フレーム12cの短手方向に掛け渡されるようにして設置される。

0020

他方側の側端保持部14(14y)は、ベース板15が載置された上部フレーム12cの一対の長辺部分に対してそれぞれ取付部材16を介して取り付けられる。つまり、他方側の側端保持部14(14y)は、各取付部材16を介して上部フレーム12cの短手方向に掛け渡されるようにして設置される。なお、ベース板15には、その取付部材16の配置位置に対応する位置決め孔は特に設けられていない。

0021

取付部材16は、下方が開口するコ字状の取付ベース17と、取付ベース17の上面に立設された一対の取付ピン17aに挿通されてその取付ベース17上に取り付けられる取付板18とを有している。取付ベース17は、ベース板15が載置された上部フレーム12cの長辺部分に嵌め込まれ、上部フレーム12cの長手方向での設置位置を変更可能に取り付けられる。取付板18には、位置決め孔18aが設けられている。取付板18は、本実施形態ではベース板15と同様の結晶化ガラスを用いるが、これ以外の部材を用いることもできる。

0022

そして、他方側の側端保持部14(14y)の両端部に一体に設けられる位置決めピン14bは、取付ベース17上に取り付けられた取付板18の位置決め孔18aに挿入される。このようにして、他方側の側端保持部14(14y)は、取付部材16を用いて、上部フレーム12cの短手方向に掛け渡されるようにして設置される。

0023

この場合、他方側の側端保持部14(14y)は、取付部材16を含めた自重垂直抗力)と、取付部材16(取付ベース17)と上部フレーム12c上のベース板15との間の摩擦係数とによる静止摩擦力により、自身の配置位置からの移動抑制(位置保持)がなされている。また、他方側の側端保持部14(14y)は、取付部材16を含めて持ち上げて、若しくはベース板15に対する摩擦力に抗して上部フレーム12cの長手方向への取付部材16の設置位置を変更することで、保持する板ガラスGの大きさ等に応じて一方側の側端保持部14(14x)との間隔Wを変更できるようになっている。他方側の側端保持部14(14y)は、上部フレーム12c(ベース板15)に対してピン及び孔を用いない位置決め構造となっているため、間隔Wの微調整が可能でもある。

0024

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の板ガラスGの製造過程では焼成工程を含むため、ガラス物品保持具11は、保持する板ガラスGとともに焼成炉に対して搬出入が行われる。そのため、ガラス物品保持具11は、焼成炉内高温状態に晒されるとともに、焼成炉からの搬出の際には急激に冷却される。このような状況下においては、ステンレス鋼により作製されている本体フレーム12は膨張及び収縮する。このとき、本体フレーム12の底部フレーム12aにピン13bで位置決めされている下端保持部13は、底部フレーム12aの特に長手方向への膨張及び収縮を受けて板ガラスGに対して位置ずれする。しかしながら、当該下端保持部13の位置ずれ方向は板ガラスGの縁部に沿った方向の位置ずれであるため、下端保持部13の凹部13aから板ガラスGに作用する応力は比較的小さい。

0025

一方、本体フレーム12の上部フレーム12cに対し、従来のように一対の側端保持部14を位置決めして固定するような場合、上部フレーム12cの特に長手方向への膨張及び収縮を受けて側端保持部14が板ガラスGの両側端部に影響を与えかねない。詳しくは、上部フレーム12cが長手方向に膨張すると、一対の側端保持部14間の間隔Wが広がって板ガラスGの保持が解除され、板ガラスGが倒壊してしまうおそれがある。また、上部フレーム12cが長手方向に収縮すると、一対の側端保持部14が、互いに近接して板ガラスGを挟持するように圧接し、板ガラスGを損傷させるおそれがある。

0026

これを踏まえ、本実施形態のガラス物品保持具11では、一方側の側端保持部14(14x)はピン14bで上部フレーム12cに位置決めされているのに対して、他方側の側端保持部14(14y)は低膨張材料よりなる取付ベース17上に載置される取付部材16に対して設置されている。つまり、上部フレーム12cが温度変化により長手方向に伸縮したとしても取付ベース17は伸縮しにくく、取付ベース17の下側で上部フレーム12cが独立して伸縮することになる。そのため、他方側の側端保持部14(14y)は位置ずれが生じにくい。従って、ガラス物品保持具11の本体フレーム12が伸縮するような温度変化が生じる状況でも一対の側端保持部14(14x、14y)間の間隔Wはほぼ変化がないため、板ガラスGの保持解除や板ガラスGの端部損傷といったことが抑えられ、板ガラスGを安定した状態で保持可能である。

0027

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)本実施形態では、板ガラスGの対向端部を保持するための一対の側端保持部14(14x、14y)のうち他方側の側端保持部14(14y)は、本体フレーム12の上部フレーム12cに対して長手方向に非係合である。また、一対の側端保持部14(14x、14y)間は、本体フレーム12より熱膨張係数が極めて小さいベース板15の介在にて、両保持部14(14x、14y)間の間隔Wの保持がなされている。つまり、ガラス物品保持具11が板ガラスGとともに加熱や冷却がなされる温度変化の大きい環境で使用されると本体フレーム12は伸縮するが、一対の側端保持部14(14x、14y)間の間隔Wはその本体フレーム12の伸縮の影響を受けにくく、両保持部14(14x、14y)間の間隔Wの変化は極めて小さく抑えられる。これにより、温度変化が生じても、板ガラスGを安定した状態で保持することができ、その製造を行うことができる。

0028

(2)一対の側端保持部14(14x、14y)間に介在するベース板15は、熱膨張係数の極めて小さい結晶化ガラスにて作製されているため、側端保持部14(14x、14y)間の間隔Wの変化をより確実に小さく抑えられることができる。

0029

(3)他方側の側端保持部14(14y)は、本体フレーム12の伸縮の影響を受けにくくするベース板15に対して取付部材16の載置による取付態様となるため、板ガラスGの寸法等に応じて一対の側端保持部14(14x、14y)間の間隔Wを容易に調整することができる。

0030

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ガラス物品保持具11の一区画において2つの側端保持部14及び2つの下端保持部13を用いたが、個数はそれぞれ自由に設定してよい。

0031

・上記実施形態では、ベース板15に結晶化ガラス、取付部材16の取付ベース17に同じく結晶化ガラスを用いたが、本体フレーム12より熱膨張率が小さい他の素材、例えばセラミック等を用いてもよい。

0032

・上記実施形態では、ベース板15を一部品で構成したが、一部に結晶化ガラス以外の部分を有して構成してもよい。
・上記実施形態では、2つの側端保持部14のうち、他方側の側端保持部14yのみがベース板15(上部フレーム12c)に対して相対移動許容する取付部材16を用いたが、一方側の側端保持部14x側に用いてもよい。

0033

・上記実施形態では、取付部材16を取付ベース17と取付板18とを用いる構成としたが、取付部材16の構成を適宜変更してもよい。例えば、取付ベース17と取付板18との機能をともに備える1つの部品で構成してもよい。

0034

・上記実施形態では、ガラス物品保持具11に板ガラスGを垂直方向に保持していたが、垂直以外で水平方向と交差する方向や水平方向に保持する態様のガラス物品保持具に適用してもよい。

0035

・上記実施形態では、ガラス物品保持具11に板ガラスGを保持したが、他のガラス物品を保持してもよい。

0036

11…ガラス物品保持具、12…本体フレーム、14…側端保持部(保持部)、14x…一方側の側端保持部(第1保持部)、14y…他方側の側端保持部(第2保持部)、15…ベース板(介在部材)、16…取付部材、G…板ガラス(ガラス物品)。

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