CN101528618B - 玻璃带的制造装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玻璃带的制造装置(1)，其向成形体(3)供给熔融玻璃Y，并使熔融玻璃Y从该成形体(3)流下而成形板状的玻璃带G，在流下的玻璃带G的输送路径上配置有导向机构6，所述导向机构6在玻璃带G的厚度方向上具有比该玻璃带的宽度方向两端部的板厚大的尺寸的间隙，且在该间隙范围内仅对玻璃带G的宽度方向两端部进行引导。

Description

玻璃带的制造装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及玻璃带的制造装置及其制造方法，具体涉及通过使熔融玻璃从该成形体流下而成形玻璃带的所谓下拉法进行玻璃带的制造技术的改良。

背景技术

众所周知，在玻璃板的制造中，使熔融玻璃从成形体流下而成形作为玻璃板的原板的玻璃带的所谓下拉法成为公认的方法，作为下拉法的代表能举出溢出下拉法(熔化法)或狭缝下拉法。前者的溢出下拉法为使连续地供给于具有楔形的截面形状的成形体的熔融玻璃从成形体的顶部沿两侧面流下，由此使其在成形体的下端部融合而成为一片板状形态，并且使成为该形态的板状的玻璃带从成形体的下端部流下，最终成形固化的玻璃带的方法。另一方面，后者的狭缝下拉法为使连续地供给于成形体的熔融玻璃从形成于成形体的下端部的长孔状的狭缝流下而成为板状形态，并且使成为该形态的板状的玻璃带沿输送方向流下之后，最终成形固化的玻璃带的方法。而且，根据规定大小分离由上述方法成形的玻璃带，由此从玻璃带提取玻璃板。

并且，近年来，在此种下拉法中，为了成形高品质、高品位的玻璃带而提出了各种各样的对策。例如，下述专利文献1中，公开有为了保护玻璃带不受玻璃带的成形炉内生成的空气对流的影响，将与玻璃带相平行的金属制的或耐火材料制的隔断板接近配置于从成形体流下的玻璃带的至少宽度方向中间部的表背面的两侧。

再者，下述专利文献2中，为了防止从成形体流下之后的玻璃带在宽度方向上收缩，提案有如下所示的对策。即，显示了由拉伸辊向下方拉拔从成形体流下的玻璃带，并且在成形体的正下方，由离开玻璃带而配置的冷却器冷却玻璃带的宽度方向两端部，由此以限制玻璃带的宽度方向的收缩。另外，作为该冷却器的具体例子，公开了以将循环有制冷剂的板状部件夹住玻璃带的宽度方向两端部的方式以左右各两个共计4个配置而构成。再者，离开玻璃带而配置冷却器可以将冷却器保持在不产生热变形的充分低的温度。

专利文献1：特开平2-225326号公报

专利文献2：特开平5-124827号公报

近年来，在液晶用显示器所代表的平面显示器用的玻璃基板，或者CCD、CMOS等的固体摄像单元用的罩玻璃等被利用的各种玻璃板中，薄板化被要求，伴随此种情况，由下拉法成形的玻璃带中，薄板化也到了被要求的实际情况。并且，该种下拉法中，减少从成形体流下的熔融玻璃的流量或者加快玻璃带的流下速度等各种对策都可以满足玻璃带的薄板化的要求。

但是，玻璃带的板厚越薄，从成形体流下的玻璃带越容易带来在其输送路径上的摆动等，而难于维持规定的姿态。而且，流下的玻璃带的姿态紊乱时，最终成形的玻璃带产生有不适当的形状变化，而有招来作为玻璃带的不耐用的致命问题的担心。特别是当玻璃带的板厚为0.5mm以下时，玻璃带的姿态紊乱或以姿态紊乱为起因的形状变形较为显著地出现。

因此，在成形薄板的玻璃带中，重要的不是损害成形的玻璃带的表面品质的问题，而是限制已述的玻璃带的姿态紊乱的问题，但是实际情况是从这种观点出发还没有任何对策。即，如上述的专利文献1所示，配置覆盖在玻璃带的至少宽度方向中间部的隔断板的情况下，当玻璃带产生姿态紊乱时，玻璃带的宽度方向中间部接触隔断板，因此会有玻璃带的宽度方向中间部的表背面产生伤痕，异物附着的担心。通常情况下，通过下拉法成形的玻璃带，切除作为耳部的宽度方向两端部而从宽度方向中间部提取成为制品的玻璃板。特别是采用溢出下拉法的情况是不研磨地使用玻璃板的表背面，当如上所述在宽度方向中间部产生伤痕，异物附着时，不仅招致提取的玻璃板的制品价值的低下，而且还会有招致作为制品不耐用的致命性问题的担心。

另外，上述专利文献2中虽然公开有从玻璃带离开而将板状的冷却器配置在玻璃带的宽度方向两端部，但是玻璃带和冷却器之间的离开距离为能够将冷却器保持在不产生热变形的充分低温度的距离，所以流下的玻璃带与冷却器不接触。因此，通过该冷却器不能够限制玻璃带的姿态的紊乱。另外，如同文献所示，通过沿输送方向隔开一定间隔而配置的多个辊(拉伸辊)挟持玻璃带，虽然考虑了限制玻璃带的姿态的紊乱，但在该种情况下，由于辊挟持玻璃带，因此会有招致由于辊对玻璃带产生损伤或割破等破损的致命问题的担心。而且，挟持玻璃带的辊与玻璃带的宽度方向中间部相接触，也会产生与上述专利文献1同样的问题。

发明内容

鉴于上述实际情况，本发明以下述情况作为技术性课题：即使在通过下拉法成形薄板的玻璃带的情况下，也不损害从成形体流下的玻璃带的宽度方向中间部的表面品质，确实地限制成形时产生的玻璃带的姿态紊乱。

为解决上述课题创案的本发明所涉及的装置，是向成形体供给熔融玻璃，并使熔融玻璃从该成形体流下而成形板状的玻璃带的玻璃带制造装置，其特征在于，在流下的玻璃带的输送路径上配置有导向机构，所述导向机构在玻璃带的厚度方向上具有比该玻璃带的宽度方向两端部的板厚大的尺寸的间隙，且在该间隙范围内仅对玻璃带的宽度方向两端部进行引导。

根据如此的制造装置，玻璃带的宽度方向两端部在导向机构的间隙的范围内被引导的同时使玻璃带通过该间隙平滑地向下方流下，所以在该间隙范围内，能够可靠地限制流下的玻璃带的姿态的紊乱。而且，由导向机构仅引导玻璃带的宽度方向两端部，所以在由导向机构引导玻璃带期间，玻璃带的宽度方向中间部维持在非接触状态。因此，通过该导向机构对玻璃带的宽度方向中间部不产生伤痕和异物附着，能够良好地确保提取玻璃板的玻璃带的宽度方向中间部的表面品质。

上述制造装置中，所述导向机构优选构成为在所述间隙的范围内限制玻璃带的位移或翘曲。

由此，流下的玻璃带产生的位移或翘曲被限制在导向机构的间隙的范围内，因而能够防止在受到不当的大的位移或翘曲的影响的状态下而玻璃带被固化的情况。因此，能够制造基本上无翘曲的平坦性优良的玻璃带。

上述制造装置中，所述导向机构优选配置在冷却玻璃带的宽度方向两端部的冷却机构的下方。

由此，玻璃带下方部的姿态的紊乱被限制，因此抑制了受该下方部的姿态的紊乱的影响而带来的玻璃带上方部的变形的情况，作为其结果能够更可靠地限制作为玻璃带整体的姿态的紊乱。

上述装置中，所述导向机构优选由在玻璃带的宽度方向两端部分别以隔着比玻璃带的板厚大的尺寸的间隙对置配置的状态进行旋转的导向辊构成。

由此，导向辊与玻璃带的宽度方向两端部相接触，实际引导玻璃带时，导向辊进行旋转，所以能够向下方平滑地引导玻璃带。因此，能够较好地抑制通过导向辊引导的产生于玻璃带的宽度方向两端部的伤痕等的破损的情况。再者，从平滑地引导玻璃带的观点出发，导向辊的旋转速度优选与玻璃带的流下速度同步。

为解决上述课题创造的本发明所涉及的方法为向成形体供给熔融玻璃，并使熔融玻璃从该成形体流下而成形板状的玻璃带的玻璃带制造方法，其特征在于，包含有导向工序，所述导向工序为仅使流下的玻璃带的宽度方向两端部通过在导向机构设置成具有比其板厚大的尺寸的间隙，且在该间隙范围内引导玻璃带。

根据如此的制造方法，能够与说明书中已述第3页第4段落所记载的事项享有同样的作用效果。

所述制造方法中，优选由所述导向工序在所述导向机构的间隙的范围内限制玻璃带的位移或翘曲。

根据如此的制造方法，能够与说明书中已述第3页第6段落所记载的事项享有同样的作用效果。

所述制造方法中，优选在玻璃带的宽度方向两端部的冷却工序后进行所述导向工序。

根据如此的制造方法，能够与说明书中已述第4页第3段落所记载的事项享有同样的作用效果。

所述制造方法中，成形后的玻璃带的宽度方向中间部的板厚优选0.5mm以下，更优选0.2mm以下。而且，“成形后的玻璃带”的意味着即使向下方拉出，其壁厚也不再减少的被充分冷却固化的状态的玻璃带。

即，若通过上述的本发明所涉及的制造方法，则能够适合于制造例如CCD，CMOS等的固体摄像单元用的罩玻璃，或者液晶显示器用的玻璃基板等近年来需求的超薄的玻璃板。

若通过如上所示的本发明，则即使流下的玻璃带为薄板的情况下，玻璃带的宽度方向两端部在导向机构的间隙的范围内被引导的同时使玻璃带通过该间隙平滑地向下方流下。因此，通过如此引导玻璃带的宽度方向两端部，能够在该间隙的范围内可靠地限制玻璃带的姿态的紊乱，并能够可靠地防止以玻璃带姿态的紊乱为起因而产生的玻璃带的形状变形。而且，由于导向机构只引导玻璃带的宽度方向两端部，玻璃带的宽度方向中间部维持为非接触状态，所以通过导向机构在玻璃带的宽度方向中间部不产生伤痕和异物附着。因此，提取玻璃板的玻璃带的宽度方向中间部维持良好的表面品质，能够可靠地限制流下的玻璃带的姿态的紊乱或者以姿态紊乱为起因的玻璃带的形状变形。换句话说，能够制造出平坦性优良且宽度方向中央部的表面品质良好的薄板的玻璃带。

附图说明

图1是显示本发明实施方式所涉及的玻璃带的制造装置的纵剖侧视简图。

图2是上述制造装置的纵剖主视简图。

1制造装置

2炉

3成形体

4冷却机构

4a冷却辊

5再加热机构

5a加热器

6导向机构

6a导向辊

Y熔融玻璃

G玻璃带

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。

图1是示意地显示本发明的一实施方式所涉及的玻璃带制造装置的内部状态的纵剖侧视简图。图2是示意地显示该制造装置的内部状态的纵剖主视简图。如各图所示，在由耐火炼瓦构成的炉2的内部，该制造装置1从上方顺次具有成形体3、冷却机构4，再加热机构5以及导向机构6。

成形体3是截面形状为楔形且顶部具有溢流槽3a的部件，使供给于溢流槽3a的熔融玻璃Y从顶部溢出，并且使该溢出的熔融玻璃Y沿成形体3的两侧面3b流下而在成形体3的下端部3c处融合而成为板状形态，并将成为该形态的熔融玻璃Y作为板状的玻璃带G沿上下方向流下。

冷却机构4是在成形体3的正下方限制玻璃带G的宽度方向的热收缩的部件，由冷却辊(拉边辊)4a构成，其中冷却辊4a配制成夹持由熔融玻璃Y从成形体3的顶部沿两侧面3b流下，并在成形体3的下端部3c处融合而成为一片板状之后的玻璃带G。具体来说，该冷却辊4a在玻璃带G的宽度方向的各自端部各配置一对总计4个，并且仅夹持玻璃带G的宽度方向两端部，同时以与玻璃带G的流下速度同步的旋转速度进行旋转。

再加热机构5是再加热从成形体3流下的同时被暂时冷却的玻璃带而使其软化的部件，由隔开空间与玻璃带G的表背面分别对置配置的加热器5a构成。具体来说，如图2所示，该加热器5a为比玻璃带G的宽度方向尺寸更长的尺寸，遍及玻璃带G的整个宽度再加热玻璃带G使其软化。而且，虽然图示省略，但是该加热器5a沿玻璃带G的宽度方向被分割成多个，在宽度方向上可分别控制加热温度使玻璃带G的软化状态在宽度方向上大致相等。再者，该实施方式中，与已述的在成形体3的正下方配置的冷却辊4a相同，在加热器5a的正下方也配置有作为冷却机构的冷却辊4b，其中所述冷却机构限制由加热器5a再加热的玻璃带G的宽度方向的热收缩。该冷却辊4b具有与上述冷却辊4a同样的结构，夹持被再加热后的玻璃带G的宽度方向两端部的同时进行旋转。

导向机构6在玻璃带的厚度方向上具有比其宽度方向两端部的板厚大的尺寸的间隙，且在该间隙范围内限制玻璃带的位移或翘曲的同时仅引导玻璃带的宽度方向两端部。具体来说，该导向机构6由导向辊6a构成，其中所述导向辊6a在玻璃带的宽度方向两端部分别以隔着比玻璃带G的板厚大的尺寸的间隙以对置配置的状态进行旋转。而且，在该玻璃带G的厚度方向上对置的导向辊6a的对置间隔α优选设定在10mm以下，更优选设定在5mm以下。另外，该对置间隔α的下限值能够根据玻璃带G的宽度方向两端部的板厚等进行适当调整，例如优选为0.2mm以上，特别是优选为1mm以上。进而，从玻璃带G的输送方向观察的情况下，此种以各一对总计4个配置于玻璃带G的宽度方向的各自端部的导向辊6a被配置在输送路径的一个或多个部位(图例为上下方向的三个部位)。此外，各导向辊6a以与玻璃带G的流下速度同步的旋转速度进行旋转。而且，在玻璃带G的输送方向的多个部位配置导向辊6a时，最下部的导向辊6a根据需要可以减少其对置间隔α，从而也可以作为夹持玻璃带G且向下方拉拔的拉伸辊被使用。

根据具有上述构造的制造装置1，如下所示制造玻璃带G。

首先，从成形体3的下端部3c流下之后的玻璃带G通过冷却辊4a限制宽度方向的收缩的同时向下方拉伸而减少为一定程度的厚度(以下简称初期厚度)。即，玻璃带G通过冷却辊4a或炉2内的气体介质被冷却而接近于固化状态，在已达到上述初期厚度的阶段不会产生板厚的实质上的变化。接下来，用加热器5a再加热如此被暂时冷却而达到初期厚度的玻璃带G并使其软化。通过再加热如此的玻璃带G使被暂时冷却的玻璃带G再度被向下方拉伸，而使玻璃带G的板厚比上述初期厚度更薄。具体来说，由加热器5a再加热后的玻璃带G的宽度方向中间部的板厚最终能达到例如宽度方向中间部的初期厚度的1/2以下。

如此，玻璃带的板厚分成在成形体3的正下方和加热器5a的正下方而阶段性地变薄，因此不用不当地高速化玻璃带G的流下速度就能够较好地实现玻璃带G的板厚的薄壁化。而且，通过该加热器的再加热是以玻璃带G的软化点以上的温度(例如1000～1300C)遍及玻璃带G的整个宽度进行，并且在宽度方向上进行加热温度的调整以使宽度方向上的玻璃带G的软化状态均匀。因此，通过由加热器5a的再加热，玻璃带G的输送方向的位移量较难产生不均，所以能够可靠地进行玻璃带G的板厚的薄壁化。

此外，如上所述通过再加热玻璃带G能够容易地制造出板厚0.5mm以下，甚至板厚0.2mm以下的玻璃带G。如此极薄的玻璃带G能够作为CCD或CMOS等的固体摄像单元用的罩玻璃，或者以液晶显示器为代表的各种平面显示器用的玻璃基板而很好的利用。

再者，由加热器5a进行再加热而减少板厚的玻璃带G通过导向辊6a之间而被向下方引导，其中导向辊6a隔着比玻璃带G的宽度方向两端部的板厚大的尺寸的间隙而对置配置。通常玻璃带G的板厚越薄，从成形体3的下端部3c流下的玻璃带G在其输送路径上越容易摇动而容易从规定的姿态产生位移，但是被冷却的玻璃带G的下方部由于通过导向辊6a的间隙，所以在该间隙的范围内被限制位移的同时被引导。因此，能够防止在成形体3的正下方或加热器5a的正下方等处于软化状态的玻璃带G的一部分受到位移的影响而在变形的状态下被固化的情况，所以在导向辊6a的间隙的范围内玻璃带的翘曲也被限制。因此，能够制造平坦性优秀的玻璃带G。并且，由于各导向辊6a以与玻璃带G的流下速度同步的旋转速度进行旋转，所以即使在玻璃带G实际地接触导向辊6a而被引导的情况下，玻璃带G被平滑地向下方引导，所以能够明显地降低在玻璃带G的宽度方向两端部产生伤痕等破损的几率。

此外，在从成形体3的下端部3c流下的玻璃带G的输送路径上，冷却辊4a、4b或导向辊6a只与玻璃带G的宽度方向两端部相接触，而宽度方向中间部为非接触，所以玻璃带G的宽度方向中间部维持高表面品质。而且，从最终被固化的玻璃带G提取玻璃板时，通常玻璃带G的宽度方向两端部作为耳部被切除而从其宽度方向中间部提取玻璃板，所以能够制造具有高表面品质的薄板的平板玻璃(例如板厚0.5mm以下的平板玻璃)。此外，在成形体3的正下方和加热器5a的正下方配置有作为冷却机构的冷却辊4a、4b，由此能够限制玻璃带G的宽度方向尺寸的缩小。因此，能够大大地确保提取玻璃板的玻璃带G的宽度方向中间部的宽度方向的尺寸，而实现玻璃带G的板厚的薄壁化。

再者，本发明不只限于上述实施方式，能够进行各种各样的变形。例如，在上述实施方式中，对在玻璃带的输送路径上的一个部位配置再加热机构进行了说明，但是根据需要，也可以从配置在成形体的正下方的冷却机构开始到导向机构为止的玻璃带的输送路径上，沿上下方向隔开间隔配置多个再加热机构。

此外，在上述实施方式中，说明了由再加热机构减少玻璃带的板厚的方法，但是例如，通过减少从成形体流下的熔融玻璃的流量，或者通过提高熔融玻璃的玻璃带的流下速度，只要能够充分减少玻璃带的板厚，那么也可以不采用再加热机构。

此外，在上述实施方式中，说明了由导向辊构成导向机构，但是导向机构，例如引导玻璃带的宽度方向两端部的部分，也可以沿玻璃带的输送方向由长尺寸的板状部件构成。

此外，在上述实施方式中，本发明适用于由溢出下拉法成形的玻璃带，但是除此以外，本发明也同样能够适用于例如由狭缝下拉法成形的玻璃带。

Claims (6)

1.一种玻璃带的制造装置，其向成形体供给熔融玻璃，并使熔融玻璃从该成形体流下而成形宽度方向中间部的板厚为0.5mm以下的板状的玻璃带，其特征在于，

在流下的玻璃带的输送路径上配置有导向机构，所述导向机构在玻璃带的厚度方向上具有比该玻璃带的宽度方向两端部的板厚大的尺寸的间隙，且在该间隙范围内仅对玻璃带的宽度方向两端部进行引导，所述导向机构由导向辊构成，所述导向辊在玻璃带的宽度方向两端部分别以隔着比玻璃带的板厚大的尺寸的间隙对置配置的状态进行旋转。

2.根据权利要求1所述的玻璃带的制造装置，其特征在于，

所述导向机构配置于对玻璃带的宽度方向两端部进行冷却的冷却机构的下方。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃带的制造装置，其特征在于，

所述玻璃带的制造装置还具有在内部具备所述成形体及所述导向机构的炉。

4.一种玻璃带的制造方法，其向成形体供给熔融玻璃，并使熔融玻璃从该成形体流下而成形宽度方向中间部的板厚为0.5mm以下的板状的玻璃带，其特征在于，

包括导向工序，所述导向工序仅使流下的玻璃带的宽度方向两端部通过在导向机构设置为具有比其板厚大的尺寸的间隙，并在该间隙的范围内进行引导，所述导向机构使用导向辊，所述导向辊在玻璃带的宽度方向两端部分别以隔着比玻璃带的板厚大的尺寸的间隙对置配置的状态进行旋转。

5.根据权利要求4所述的玻璃带的制造方法，其特征在于，

在所述导向工序中，在所述导向机构的间隙的范围内限制玻璃带的位移或翘曲。

6.根据权利要求4或5所述的玻璃带的制造方法，其特征在于，

所述导向工序在玻璃带的宽度方向两端部的冷却工序之后进行。

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