CN101754937A - 浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造设备 - Google Patents

浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够防止污垢或缺陷产生的浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造设备。本发明涉及一种浮法玻璃制造方法，包括以下步骤：向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉，该方法的特征在于，在所述输送辊的表面形成有碳膜的状态下，形成、提起和输送所述玻璃带。

Description

浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造设备
技术领域
本发明涉及浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造设备。
背景技术
在浮法玻璃制造方法中，首先，向容纳有熔融金属的浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，然后将玻璃带从熔融金属浴槽出口提起并拉出到熔融金属浴槽外。利用将该玻璃带从浴槽的出口提起的拉伸力使其成形为目标厚度。然后，利用输送辊(也称为提升辊)输送玻璃带并将其送入缓冷炉中，在缓冷炉内输送的同时进行缓冷。之后，将玻璃带切割为预定的长度，由此制造板状的浮法玻璃。
上述的浮法玻璃制造方法(以下也称为浮法)中，由熔融金属的浴面形成玻璃的一个面，并且通过熔融玻璃在熔融金属上铺展而形成另一面即自由面，因此，是玻璃的平坦性极高、并且也适合大量生产的方法。因此，被应用于汽车用玻璃、建筑用玻璃、等离子体显示器用玻璃及液晶显示器用玻璃等板玻璃的生产。
不过，浮法中，在将玻璃带从熔融金属的浴面提起时，熔融金属有时会附着在玻璃带的下面而被从熔融金属浴槽中带出，并附着在提升辊的外周面上。附着的熔融金属在提升辊的外周面上生成氧化物凸部，或者腐蚀提升辊的外周面而产生凹部或微小的缺陷，从而可能在玻璃带上产生污染或缺陷。
另外，浮法中，熔融金属浴槽的熔融金属容易附着在位于玻璃带从熔融金属浴面提起而离开所述浴面的部分的下游的浴槽壁上端部及其附近。接着，该附着的熔融金属通过再附着在玻璃带的下面而被从熔融金属浴槽中带出，并附着在提升辊的外周面上，与上述同样地生成氧化物凸部或者腐蚀提升辊的外周面而产生凹部或微小的缺陷，从而可能在玻璃带上产生污染或缺陷。
为了防止这样的提升辊外周面上的氧化物的生成或外周面的腐蚀，以往如专利文献1所述使用辊主体部由石英形成的提升辊。通过用石英形成辊主体部，能够在一定程度上抑制熔融金属或其氧化物的附着。
专利文献1：日本特开2006-37168号公报
发明内容
如上所述，利用辊主体部的表面由石英构成的提升辊，能够在一定程度上抑制熔融金属或其氧化物的附着，但是并不能完全抑制。特别是在制造所谓的平板显示器的基板中使用的玻璃时，即使产生极微量的污垢或缺陷也会成为显示器显示不良的原因，因此需要尽可能防止玻璃带的污垢或缺陷的产生。
本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于提供能够防止玻璃带中污垢或缺陷产生的浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造设备。
为了实现上述目的，本发明采用如下构成。
本发明的浮法玻璃制造方法，包括以下步骤：向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉，该方法的特征在于，在所述输送辊的表面形成有碳膜的状态下，形成、提起和输送所述玻璃带。
其次，本发明的浮法玻璃制造设备，具有：用于容纳熔融金属、并且熔融玻璃被连续地供给到所述熔融金属的水平浴面而形成玻璃带的熔融金属浴槽、用于使所述玻璃缓冷的缓冷炉和用于将所述玻璃带从所述熔融金属浴槽输送到所述缓冷炉的输送辊，其特征在于，在所述输送辊的表面形成有碳膜。
发明效果
根据本发明的浮法玻璃制造方法，在输送辊的表面形成有碳膜，因此能够防止熔融金属或其氧化物在输送辊上附着，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。另外，碳膜还作为润滑剂起作用，因此，即使在输送辊与玻璃带间产生速度差而使玻璃带在输送辊的辊面上摩擦的情况下，也不必担心会在玻璃带上产生缺陷。
另外，本发明的浮法玻璃制造方法中，熔融金属浴槽的浴槽壁上端部及其附近的表面可以形成有碳膜，此时，熔融金属或其氧化物难以附着在浴槽壁上端部及其附近，因而熔融金属或其氧化物不会从浴槽壁上端部及其附近的表面附着到玻璃带的下面，由此能够防止熔融金属或其氧化物再附着在输送辊上，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。
另外，本发明的浮法玻璃制造方法中，优选通过供给含碳气体并使其热分解来形成碳膜，此时，即使在碳膜在玻璃带的制造中磨损或分解的情况下也能够重新形成碳膜，由此，能够连续地制造无污垢或缺陷的玻璃带。
另外，本发明的浮法玻璃制造方法中，优选选择乙炔作为含碳气体，此时，能够容易地形成致密的碳膜，能够防止熔融金属或其氧化物附着在输送辊或浴槽壁上端部等，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。
其次，根据本发明的浮法玻璃制造设备，在输送辊的表面形成有碳膜，因此能够防止熔融金属或其氧化物附着在输送辊上，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。另外，碳膜还作为润滑剂起作用，因此，即使在输送辊与玻璃带间产生速度差而使玻璃带在输送辊的辊面上摩擦的情况下，也必不担心会在玻璃带上产生缺陷。
另外，本发明的浮法玻璃制造设备中，熔融金属浴槽的浴槽壁上端部及其附近的表面可以形成有碳膜，由此防止熔融金属或其氧化物附着在浴槽壁上端部等，防止熔融金属或其氧化物再附着在输送辊上，能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。
另外，本发明的浮法玻璃制造设备中，优选具有供给含碳气体并使其热分解来形成碳膜的碳膜形成装置，从而能够容易地在输送辊表面或浴槽壁上端部及其附近的表面上形成碳膜。由此，防止熔融金属或其氧化物附着在这些构件上，能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。
另外，本发明的浮法玻璃制造设备中，通过沿输送辊的纵向配置至少一个气体供给喷嘴，能够在输送辊的输送辊表面的整个面上形成碳膜。
另外，本发明的浮法玻璃制造设备中，优选选择乙炔作为含碳气体，此时，能够容易地形成致密的碳膜，能够防止熔融金属或其氧化物附着在输送辊或浴槽壁上端部等，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的浮法玻璃制造设备的剖面示意图。
图2是表示图1的浮法玻璃制造设备中具有的碳膜形成装置的立体示意图。
图3是表示构成图2的碳膜形成装置的导入部的立体示意图。
图4是表示构成碳膜形成装置的导入部的设置例的剖面示意图。
图5是从玻璃带的移动方向观察构成碳膜形成装置的导入部的设置例的示意图。
图6是表示构成碳膜形成装置的导入部的另一设置例的剖面示意图。
图7是表示构成碳膜形成装置的导入部的又一设置例的剖面示意图。
图8是表示图1的浮法玻璃制造设备中具有的熔融金属浴槽的浴槽壁上端部的剖面示意图。
图9是表示实施例中的碳膜形成用实验装置的剖面示意图。
图10是表示实施例中的碳膜的摩擦系数的评价装置的剖面示意图。
图11是表示实施例2中制造的碳膜的照片。
图12是表示实施例2中制造的碳膜的扫描电镜照片。
符号说明
1a…熔融金属；1b…浴面；1c…熔融金属浴槽；1e…浴槽壁上端部；2a…提升辊(输送辊)；2b…辊面；3…缓冷炉；5…熔融玻璃；6…玻璃带；11…碳膜形成装置；12…气体供给部(气体供给装置)；14b…气体供给喷嘴；30…碳膜；TO…起飞(takeoff)部
具体实施方式
以下，参考附图说明本发明的实施方式。另外，以下说明中参考的附图用于说明本实施方式的浮法玻璃制造设备及浮法玻璃制造方法，图示的各部分的大小、厚度、尺寸等有时与实际的制造设备的尺寸关系不同。
首先，对本实施方式的浮法玻璃制造设备(以下称为制造设备)进行说明。图1是表示本实施方式的浮法玻璃制造设备的剖面示意图，图2是表示图1的浮法玻璃制造设备中具有碳膜形成装置的立体示意图。
图1所示的制造设备的概略构成包括：在将玻璃原料熔融并使其澄清的熔融澄清槽(图示略)的后部设置的金属熔池1、在金属熔池1的后部设置的金属熔池出口部2和在金属熔池出口部2的后部设置的缓冷炉3。
另外，缓冷炉3的后部具有省略图示的用于检查玻璃带6的表面的缺陷检测器和省略图示的用于切割冷却后的玻璃带6的切割机。
如图1所示，金属熔池1包括：装满熔融金属1a的熔融金属浴槽1c和在熔融金属浴槽1c的上部设置的上部结构体1d，并且以尽可能将金属熔池1的内部与外部气氛隔断的方式构成。另外，金属熔池出口部2的概略构成包括：具有提升辊2a的作为下部壳体的锡槽箱2A和作为上部壳体的密封闸(sealing gate)2B。
熔融金属浴槽1c中装满由金属锡等形成的熔融金属1a，并以从熔融澄清槽(图示略；下同)向该熔融金属1a的浴面1b上连续供给熔融玻璃5的方式构成。另外，上部结构体1d具有省略图示的管道，从该管道供给包含氢气和氮气的还原性混合气体，使金属熔池1内总是保持大气压以上的还原性气氛。由此，尽可能地将金属熔池1的内部与外部气氛隔断。金属熔池内的还原气氛还从拉出玻璃带6的金属熔池1的出口流出到锡槽箱2A一侧。
其次，锡槽箱2A具有提升辊2a(输送辊)，并以利用提升辊2a的牵引力将成形为板状的玻璃带6从熔融金属浴槽1c拉出的方式构成。提升辊2a的概略构成包括：由石英形成的辊主体部和支撑辊主体部的轴，该辊主体部的辊面上形成有碳膜。碳膜通过后述的碳膜形成装置在玻璃带的形成、提起或输送中、或者在生产开始前或上述操作的间隙形成。通过该碳膜，使熔融金属1a或其氧化物难以附着在提升辊2a上。另外，提升辊2a的个数没有特别限制，只要能将玻璃带6输送到缓冷炉则设置几个都可以。
另外，各提升辊2a的下部配置有石墨制密封块21，用于阻断熔融金属浴槽1c与缓冷炉3之间的气流。各密封块21以其上面与各提升辊2a的辊面接触的方式配置在底座22上。
另外，金属熔池出口部2设置有省略图示的加热器，能够调节玻璃带6的温度。另外，提升辊2a的下方设置有用于喷出氮气等惰性气体的省略图示的配管。优选将该惰性气体预热到400～600℃后喷出。这是为了防止惰性气体引起玻璃带6的局部冷却。
另外，提升辊2a的上方设置有钢材制的密封闸2B。另外，金属熔池出口部2的入口及出口、以及玻璃带6与提升辊2a的接触点的上方，分别配置有不锈钢制帘(drape)2c。各帘2c以从密封闸2B垂下的状态设置在与玻璃带6不接触的位置。通过设置帘2c，能够防止熔融金属浴槽1c内的压力下降以及氧侵入熔融金属浴槽1c内而造成的熔融金属1a的污染。
其次，缓冷炉3中具有退火辊(lehr roll)3b，以利用退火辊3b将从锡槽箱2A输送来的玻璃带6输送到缓冷炉3内的方式构成。
将在熔融澄清槽内熔融的熔融玻璃5从熔融澄清槽连续地供给到熔融金属浴槽1c的熔融金属1a的浴面1b上，使熔融玻璃5成形为所需厚度和宽度的玻璃带6后，利用提升辊2a(输送辊)的牵引力从熔融金属浴槽1c的出口拉出。玻璃带6通过金属熔池出口部2而输送到缓冷炉3内，在通过缓冷炉3内部时缓慢冷却。
其次，如图2所示，本实施方式的制造设备中，具有用于在提升辊2a上形成碳膜的碳膜形成装置11。碳膜形成装置11是将含碳气体供给到提升辊2a的辊面(表面)的周围，并使含碳气体热分解而在辊面上形成碳膜的装置，其由气体供给部12(气体供给装置)、沿提升辊2a的纵向与辊面相对配置的至少一个气体供给喷嘴和连接在气体供给部12上将含碳气体导入气体供给喷嘴的至少一个导入部13构成。气体供给喷嘴及导入部13为多个的情况下，各导入部13从气体供给部12分叉连接，沿与各提升辊2a的旋转轴平行的方向(纵向)延伸。另外，气体供给喷嘴只要能够将含碳气体基本均匀地供给到提升辊2a的辊面周围则可以是任何形状，可以是与提升辊2a长度基本相同的一体化喷嘴，也可以沿多个提升辊面配置喷出口直径1mm～30mm的独立喷嘴。
气体供给部12用于供给含碳气体和惰性气体的混合气体，由含碳气体源12a和惰性气体供给部12b构成。作为由含碳气体源12a供给的含碳气体，优选例如烃，其中，特别优选乙炔。另外，作为从惰性气体供给源12b供给的惰性气体，优选例如氮气等。惰性气体优选加热到约600℃。另外，该混合气体(以下称为导入气体)中含碳气体的浓度优选例如30体积％以下。另外，导入气体的温度优选为500～600℃的范围。如果为600℃以下则含碳气体不易在气体供给部12和导入部13内部分解，如果为500℃以上则可以减少使被涂布的构件冷却而对制造工序产生影响的担心。
如图3所示，导入部13由具有中空部14a的圆筒状喷嘴用外插管14(以下称为外插管14)和插入到外插管14的中空部14a中的多根气体供给用内插管15(以下称为内插管15)构成。图3中，具有4根内插管15，各内插管15分别具有不同的长度。另外，各内插管15的一端15a侧连接到气体供给部12上，各内插管的另一端15b侧开有气体供给口15c。另外，外插管14上沿其纵向设置有多个气体供给喷嘴14b。各气体供给喷嘴14b设置在与位于各内插管的另一端15b的气体供给口15c的位置对应的部位。
通过该构成，从气体供给部12供给到导入部13的导入气体流过构成导入部13的内插管15并从气体供给口15c放出，放出的导入气体各自主要通过位于附近的气体供给喷嘴14b放出到外部。另外，外插管14的末端部14c闭塞，由此使导入气体不会从末端部14c漏出。图3中，通过点划线表示导入气体的流动。
图4及图5中，表示导入部13的设置例的剖面示意图和从玻璃带6的移动方向观察导入部13的设置例的示意图。构成导入部13的外插管14例如如图4所示设置在提升辊2a下侧的石墨制密封块21的内部。密封块21如上所述以与提升辊2a的辊面2b接触的方式设置，用于阻断熔融金属浴槽1c与缓冷炉3之间气流，但是，如图4所示，也可以在该密封块21的上面21a上形成沟部21b，并将构成导入部13的外插管14插入在该沟部21b中而设置。另外，设置外插管14时，可以使气体供给喷嘴14b朝向辊面2b一侧来设置。另外，为了有效地发挥密封块21的气流阻断功能，可以以闭塞设置在密封块21上的沟部21b的方式配置提升辊2a。通过以闭塞沟部21b的方式配置提升辊2a并且在该沟部21b中设置外插管14，使从外插管14的气体供给喷嘴14b放出的导入气体难以扩散到沟部21b的外部，从而使设置在密封块21上的沟部21b发挥作为含碳气体的反应室的功能。
另外，如图5所示，在提升辊2a上设置导入部13时，设置在外插管14上的气体供给喷嘴14b可以沿提升辊2a的旋转轴方向等间隔地排列配置。由此，使导入气体均等地供给到提升辊2a的辊面2b的几乎整个面上，因此，碳膜的成长速度基本恒定。另外，图4和图5中表示提升辊2a的辊面2b上形成有碳膜30的状态。
其次，图6中表示导入部13的另一设置例的剖面示意图。该另一设置例中，与前一例不同，在稍稍离开密封块21且与辊面2b相对的位置设置导入部13。此时，可以在外插管14上安装气流控制板16。以夹着气体供给喷嘴14b的方式设置一对气流控制板16，并且气流控制板16设置为向辊面2b侧突出为宜。通过设置气流控制板16，使导入气体容易与辊面2b接触，能够减少导入气体从辊面2b与外插管14之间扩散而流出的量。另外，根据本例，密封块21与辊面2b接触，因此能够更有效地发挥气流的阻断功能。
其次，图7中表示导入部的又一设置例的剖面示意图。该又一设置例中，与图4所示的例子同样地在密封块21的上面21a上形成沟部21c，并将构成导入部13的外插管14插入到该沟部21c中，但是，与图4不同的是，沟部21c的形成位置设置在稍稍偏离辊面2b的接触位置S的位置。更具体而言，设置在从密封块21与辊面2b的接触位置S向辊2a的旋转方向的进行侧偏移的位置。另外，在密封块21的端部形成有突出部21b，通过该突出部21b，辊面2b与密封块2 1的间隔变窄。由此，使从外插管14的气体供给喷嘴14b放出的导入气体难以扩散到沟部21c的外部，从而使设置在密封块21上的沟部21c发挥作为含碳气体的反应室的功能。另外，根据本例，能够更有效地发挥密封块21的气流阻断功能。
其次，对使用上述制造设备的浮法玻璃制造方法进行说明。
图1中，将在熔融澄清槽内熔融的熔融玻璃5从熔融澄清槽连续地供给到熔融金属浴槽1c的熔融金属1a的浴面1b上。使熔融玻璃5成形为所需厚度和宽度的玻璃带6后，利用提升辊2a的牵引力从熔融金属浴槽1c的出口拉出，拉出的玻璃带6由提升辊2a输送到金属熔池出口部2内，然后输送到缓冷炉3。输送到缓冷炉3的玻璃带6在通过缓冷炉3内部时缓慢冷却。
进行该玻璃带6的形成、提起或输送这一系列操作的同时、或者在这些操作的间隙，将包含含碳气体和惰性气体的导入气体从图2所示的气体供给部12供给到导入部13。供给到导入部13的导入气体经由气体供给用的内插管15，从外插管14的各气体供给喷嘴14b向旋转的提升辊2a的辊面2b放出。此时，导入气体中所含的含碳气体在辊面2b上热分解，从而在辊面2b上形成致密的碳膜30。另外，供给导入气体时使提升辊2a旋转能够以均匀的厚度在辊面2b的整个面上形成碳膜，因此优选。
浮法玻璃制造设备中具有的提升辊2a，为了防止熔融金属浴槽1c中的熔融金属1a的氧化而设置在含有氢气的还原气氛下。另外，提升辊2a与从熔融金属浴槽1c中提起的玻璃带6接触，因此，为了防止玻璃带的翘曲或破裂而配置在约650℃～约700℃的高温气氛中。在这样的还原性高温气氛中，使用乙炔作为含碳气体能够形成致密的碳膜30，因此优选。乙炔在辊表面2b上还原分解而形成碳膜30。
另外，提升辊2a的辊面2b例如优选由石英、Fe等形成。
导入气体中的含碳气体、优选乙炔气体的浓度优选为40体积％以下，更优选10～20体积％的范围。如果浓度为40体积％以下则能够形成均质的碳膜，并且不易形成碳的凝聚体。另外，如果浓度在10～20体积％的范围内，则乙炔的供给量充分，并且能够更均匀地形成碳膜30。
另外，导入气体的供给量可以根据辊的尺寸、辊的旋转速度、用于暴露的开口部面积进行适当设定。
另外，导入气体的供给可以间隔一定的时间间歇地供给，但是，为了保持碳膜30的均质性，优选总是连续地供给。辊面2b上形成的碳膜由于设置在还原气氛中，因此通常不会氧化分解，但是，有时微量的氧从缓冷炉3一侧混入到锡槽箱2A的内部，在这样的情况下，微量的氧导致碳膜30氧化分解，有时碳膜30的膜厚部分地变薄或者碳膜30部分地消失。另外，玻璃带6在与提升辊2a轻微滑动的同时进行输送，因此也难以避免碳膜的磨损。因此，为了保持碳膜30的均质性，优选总是连续地供给原料气体。
另外，碳膜30的厚度没有特别限制，优选在0.01μm～10μm的范围内。碳膜30的厚度如果为0.01μm以上，则能够可靠地防止熔融金属1a或其氧化物的附着，因此优选。另外，碳膜30的厚度如果为10μm以下，则无需担心碳膜30剥离而附着在玻璃带6上。另外，即使是万一碳膜30的一部分附着在玻璃带6上的情况下，由于玻璃带6输送后部的缓冷炉处于大气气氛下，因而碳膜30被大气气氛中的氧氧化为二氧化碳而从玻璃带6的表面消失，因此玻璃的品质上没有特别的问题。更优选的碳膜30的厚度为0.1μm～1μm的范围。
如上所述，根据上述的浮法玻璃制造方法，在提升辊2a的辊面2b上形成碳膜30，因此，能够减小提升辊2a对Sn等熔融金属1a的润湿性。由此，能够通过碳膜30的形成防止熔融金属1a或其氧化物附着在提升辊2a上，另外，碳膜30还作为润滑剂起作用，因此能够制造无污垢或缺陷的玻璃带6。
本发明中，在提升辊2a上形成碳膜30的同时，可以在与玻璃带6的下侧邻接的构件即熔融金属浴槽1c的浴槽壁上端部1e和浴槽壁上端部附近形成碳膜。
图8中表示图1的浮法玻璃制造设备中具有的熔融金属浴槽1c的浴槽壁上端部1e的剖面示意图。
熔融金属浴槽1c的浴槽壁上端部1e，如图8所示，是指位于玻璃带6的起飞部TO下游的浴槽壁1f的上端部。另外，玻璃带6的起飞部TO，是指将玻璃带6从熔融金属1a的浴面连续地提起时玻璃带6从浴面1b离开的位置。位于该起飞部TO附近的浴槽壁上端部1e，是与玻璃带6的下侧邻接的构件，也是熔融金属1a或其氧化物容易附着的部分。附着在浴槽壁上端部1e上的熔融金属1a或其氧化物，有时通过再附着到玻璃带6的下面而被从熔融金属浴槽1c带出，并附着在提升辊2a等输送辊的外周面上。
另外，浴槽壁上端部附近，如图8所示，是指位于玻璃带6的起飞部TO下游的浴槽壁1e的侧壁部1g，即夹着浴槽壁上端部1e的侧壁部1g。该侧壁部1g上也容易附着熔融金属1a或其氧化物。
因此，与上述提升辊2a的情况同样，优选在浴槽壁上端部1e和/或侧壁部1g的周围配置碳膜形成装置的气体供给喷嘴114b，从该气体供给喷嘴114b供给含碳气体，从而形成碳膜31。
通过形成碳膜31，能够减小浴槽壁上端部1e和/或侧壁部1g对熔融金属1a的润湿性，从而使熔融金属1a难以附着。
由此，能够防止熔融金属1a或其氧化物附着在玻璃带6、提升辊2a上，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带6。另外，作为用于在浴槽壁上端部1e上涂敷碳膜31的含碳气体，可以例示例如：乙炔、乙烯、乙烷、甲烷、丙烷等。
实施例
(实验1)
使用图9所示的碳膜形成用实验装置，在作为提升辊的辊构成材料的石英玻璃板(试样)105上形成碳膜，对形成的碳膜进行各种评价。
对图9所示的实验装置进行说明，该实验装置100以在管状反应容器101的外周设置有加热器102的管型电炉103为主体而构成。反应容器101的内部设置有由耐热材料形成的试样台104，在该试样台104上设置有欲形成碳膜的石英玻璃板105。另外，反应容器101中设置有用于供给含有含碳气体的导入气体的石英玻璃制供给管106。位于供给管106末端的气体供给喷嘴106a设置在石英玻璃板105的表面附近，能够将含碳气体供给到石英玻璃105的表面周围。另外，反应容器101中设置有用于供给包含氢气的还原性气体的另一供给管107。
对使用上述实验装置形成碳膜的方法进行说明。首先，在反应容器101的试样台104上设置石英玻璃板105，并以向石英玻璃板105表面喷吹导入气体的方式配置气体供给喷嘴106a。然后，从另一供给管107向反应容器101内供给包含氢气和氮气的混合气体的还原性气体，使反应容器101内具有与玻璃制造设备的金属熔池出口部同样的气氛。然后，利用加热器102将反应容器内升温到预定的处理温度。之后，通过气体供给喷嘴106a导入预定浓度的导入气体(预定的烃与氮气的混合气体)，在预定的处理时间内进行碳膜形成处理后，停止导入气体的导入，并在排出残留气体后降低温度。
按照上述顺序，如下表1所示地设定含碳气体的种类、导入气体中含碳气体的浓度、处理温度及处理时间，得到实施例1～13及比较例1～2的试样。
对于得到的试样，利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察石英玻璃板105的表面状态。对于形成了碳膜的试样，进行碳膜的摩擦系数测定，并且评价锡的润湿性。结果如表2所示。
碳膜的摩擦系数的测定使用图10所示的评价装置进行。对图10所示的评价装置进行说明，该评价装置200以在管状容器201的外周设置有加热器202的管型电炉203为主体而构成。容器201的内部设置有不锈钢制的一对辊切片(ロ一ル切片)204，在一个辊切片204中埋设有位置测量用的红宝石针204a。在这些辊切片204上，以被处理面向下的方式设置由上述实验装置处理后的石英玻璃板105。
在石英玻璃板105上放置重物205a，使石英玻璃板105与辊切片204的单位接触面积上施加有100g的负荷。另外，石英玻璃板105上安装有铂丝206，铂丝206连接到卷取器207上，使石英玻璃板105相对于辊切片以30mm/分钟的速度滑动。另外，铂丝206中组装有负荷计208，能够测定石英玻璃板105对辊切片的摩擦力。另外，容器201中设置有用于供给氢气和氮气的混合气体的供给管209。
然后，从供给管209供给氢气和氮气的混合气体，使容器201内的气氛成为与玻璃制造设备的金属熔池出口部同样的气氛，在利用加热器202将容器201内升温到500℃的状态下，使卷取器运转并进行摩擦力的评价。由测定的摩擦力求出摩擦系数。结果如表2所示。
另外，锡的润湿性使用评价高温下金属的润湿性的装置(アルバツク公司制造的WET1200)进行评价。在该装置的加热台上以被处理面向上的方式设置由上述实验装置处理后的石英玻璃板105，使熔融的锡从石英玻璃板105上开设的小孔喷出，测定熔融状态的锡的接触角。
接触角为110°以上评价为“良好”，小于110°则评价为“不充分”。结果如表2所示。
表1
  含碳气体种类   原料气体中的含碳气体浓度(％)   处理温度(℃)   处理时间(分钟)
  实施例1   C2H2   30   650   20
  实施例2   C2H2   20   650   20
  实施例3   C2H2   10   650   20
  实施例4   C2H2   20   600   20
  实施例5   C2H2   20   700   20
  含碳气体种类   原料气体中的含碳气体浓度(％)   处理温度(℃)   处理时间(分钟)
  实施例6   C2H2   20   650   40
  实施例7   C2H2   20   650   10
  实施例8   C2H2   20   650   5
  实施例9   C2H2   20   650   1
  实施例10   C2H2   50   700   20
  实施例11   C2H2   50   650   20
  实施例12   C6H6   50   1000   20
  实施例13   C3H8   50   1000   20
  比较例1   -   -   650   20
  比较例2   -   -   -   -
表2
  碳膜形成状态(目测)  碳膜形成状态(SEM)   摩擦系数   对锡润湿的抑制
  实施例1   生成  膜状   0.42   良好
  实施例2   生成  膜状   0.40   良好
  实施例3   生成  膜状   0.49   良好
  实施例4   生成  膜状   0.72   良好
  实施例5   生成  膜状   0.40   良好
  实施例6   生成  膜状   0.38   良好
  实施例7   生成  膜状   0.51   良好
  实施例8   生成  膜状   0.57   良好
  实施例9   生成  膜状   0.77   良好
  实施例10   生成  膜状   0.80   良好
  碳膜形成状态(目测)  碳膜形成状态(SEM)   摩擦系数   对锡润湿的抑制
  实施例11   生成  膜状   0.85   良好
  实施例12   生成  膜状   043   良好
  实施例13   生成  膜状   0.45   良好
  比较例1   未生成  无   1.05   不充分
  比较例2   未生成  无   1.00   不充分
如表1和表2所示，比较例1表示热处理的情况，比较例2表示未处理的情况，由于这些比较例1和比较例2中没有碳膜，因此摩擦系数高，并且立即被锡润湿。
另一方面，使用乙炔(C2H2)进行了碳膜形成的情况下，如实施例1～11所示，在650～700℃的范围下发生热分解，形成良好的碳膜。作为一例，实施例2的试样的表面状态如图11和图12所示。图11是肉眼观察玻璃上带有碳膜的状态的照片，从光泽判断玻璃表面上形成了均匀厚度的平滑的膜。图12是用电子显微镜观察图11的碳膜的照片，表面上均匀且无间隙地分布有直径约10nm的碳微粒(白色部分)，判断该膜非常致密，难以划伤。由此可知，在实施例2的试样上形成了致密且均质的碳膜。
另外，进行丙烷(C3H8)、苯(C6H6)等乙炔(C2H2)以外的碳膜形成时，如实施例12和实施例13所示，在约1000℃的温度下发生热分解，形成良好的碳膜。
另外，形成了碳膜的实施例1～13中，摩擦系数低，对锡润湿的抑制也良好。
(实验2)
在玻璃制造设备的金属熔池出口部，设置图2～5所示的碳膜形成装置进行真机试验。如图2～图5所示，在旋转的提升辊的下侧设置气体供给喷嘴，向辊表面喷吹原料气体，比较原料气体喷出时和不喷出时玻璃带的滑动划痕的产生频率。
导入气体使用与氮气混合并将乙炔浓度调节为20％的混合气体(导入气体)，对直径300mm、长度4m的提升辊而言，导入气体的供给量设定为0.6m3/小时。另外，气氛温度(金属熔池出口部内的温度)设定为700℃，气氛气体为氢气与氮气的混合气体。
结果，喷出的导入气体使提升辊的辊面形成碳膜而变黑，与成膜前相比，玻璃带的滑动划痕的发生频率降低至约50％。虽然有由于玻璃带上附着的碳膜碎片而产生缺陷的担心，但是，实际上在暴露于大气气氛时碳膜碎片燃烧消失，不会成为缺陷。
如上所述，通过在输送辊的表面形成碳膜，能够防止熔融金属或其氧化物在输送辊上的附着，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。另外，碳膜还作为润滑剂起作用，因此，即使在输送辊与玻璃带之间产生速度差而使玻璃带在输送辊的辊面上摩擦的情况下，也不必担心会在玻璃带产生缺陷。另外，通过连续或间歇地将导入气体喷出到输送辊的周围来加强因磨损而减少的碳膜，能够制造长期无污垢或缺陷的玻璃带。
另外，通过在熔融金属浴槽的浴槽壁上端部及其附近形成碳膜，使熔融金属或其氧化物难以附着在浴槽壁上端部及其附近，从而使熔融金属或其氧化物不会从浴壁上端部及其附近附着到玻璃带的下面。
因此，能够防止熔融金属或其氧化物再附着到输送辊上，从而能够制造无污垢或缺陷的玻璃带。
参考特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但是，对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更或修正。
本申请基于2007年7月23日提出的日本专利申请2007-190708，该申请的内容作为参考并入本说明书中。

Claims (9)

1.一种浮法玻璃制造方法，包括以下步骤：
向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉，
该方法的特征在于，
在所述输送辊的表面形成有碳膜的状态下，形成、提起和输送所述玻璃带。
2.如权利要求1所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，
在所述熔融金属浴槽的浴槽壁上端部和所述浴槽壁上端部附近的表面上形成有碳膜，所述浴槽壁上端部位于所述玻璃带从所述浴面提起而离开所述浴面的部分的下游。
3.如权利要求1或2所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，
所述碳膜通过使含碳气体热分解而形成。
4.如权利要求3所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，
所述含碳气体为乙炔。
5.一种浮法玻璃制造设备，具有：
用于容纳熔融金属、并且熔融玻璃被连续地供给到所述熔融金属的水平浴面而形成玻璃带的熔融金属浴槽，
用于使所述玻璃缓冷的缓冷炉，和
用于将所述玻璃带从所述熔融金属浴槽输送到所述缓冷炉的输送辊，其特征在于，
在所述输送辊的表面形成有碳膜。
6.如权利要求5所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于，
在所述熔融金属浴槽的浴槽壁上端部和所述浴槽壁上端部附近的表面上形成有碳膜，所述浴槽壁上端部位于所述玻璃带离开所述浴面的部分的下游。
7.如权利要求5或6所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于，
具有用于供给含碳气体，并且使所述含碳气体热分解而形成所述碳膜的碳膜形成装置。
8.如权利要求7所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于，
碳膜形成装置由
沿所述输送辊的纵向与所述输送辊表面相对配置的至少一个气体供给喷嘴、
将所述含碳气体供给到所述气体供给喷嘴的气体供给装置和
将所述含碳气体从所述气体供给装置导入所述气体供给喷嘴的气体导入部
构成。
9.如权利要求7或8所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于，
所述含碳气体为乙炔。
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