CN102869622A - 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 - Google Patents
玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102869622A CN102869622A CN2012800007033A CN201280000703A CN102869622A CN 102869622 A CN102869622 A CN 102869622A CN 2012800007033 A CN2012800007033 A CN 2012800007033A CN 201280000703 A CN201280000703 A CN 201280000703A CN 102869622 A CN102869622 A CN 102869622A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- glass ribbon
- carrying roller
- temperature
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
- C03B18/02—Forming sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- C03B17/067—Forming glass sheets combined with thermal conditioning of the sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
- C03B18/02—Forming sheets
- C03B18/04—Changing or regulating the dimensions of the molten glass ribbon
- C03B18/06—Changing or regulating the dimensions of the molten glass ribbon using mechanical means, e.g. restrictor bars, edge rollers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
- C03B18/02—Forming sheets
- C03B18/18—Controlling or regulating the temperature of the float bath; Composition or purification of the float bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B25/00—Annealing glass products
- C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
- C03B25/10—Annealing glass products in a continuous way with vertical displacement of the glass products
- C03B25/12—Annealing glass products in a continuous way with vertical displacement of the glass products of glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
- C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
- C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
玻璃板的制造方法具有:熔解步骤、使用溢流下拉法的成型步骤、以及玻璃带的退火步骤。在玻璃带的退火步骤中,利用在玻璃带的搬送方向上设置的多个搬送辊对夹持相对于玻璃带的宽度方向两端部在该宽度方向上相邻的附近区域,并向下方向拔出玻璃带进行退火。在成型步骤中,在形成玻璃带后,以比玻璃带的宽度方向中央部快的方式对玻璃带的宽度方向两端部进行冷却。在退火步骤中,以不使玻璃带产生塑性变形的方式,在玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中,在搬送方向上对玻璃带作用有张力。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置。
背景技术
在使用下拉法的玻璃板的制造方法中,首先,在成型步骤中,从成型体溢流熔融玻璃而形成玻璃带。然后,在接着的退火步骤中,玻璃带被搬送辊对夹持并向下方向拉入,从而拉长到期望厚度,以不使内部产生畸变、且不使玻璃带翘曲的方式进行玻璃带的冷却。然后,玻璃带被切断成规定尺寸,隔着垫纸等相互层叠,或者进一步被搬送而在下一步骤中被实施处理(例如形状加工、基于离子交换的化学强化处理)。
作为现有的使用下拉法的玻璃板的制造方法,公知有如下方法:通过使设于成型体正下方的冷却辊对的圆周速度比设于比该搬送辊对更靠下方的用于向下方向拉伸玻璃带的搬送辊对的圆周速度小,减少玻璃板的翘曲(专利文献1)。
并且,公知有如下技术:在配设于成型体下方的多个搬送辊对中,通过使设置于下方的搬送辊对的圆周速度比配置于上方的搬送辊对的圆周速度快,减少玻璃板的翘曲(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-291826号公报
专利文献2:日本特开平10-291827号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,退火步骤中的玻璃带的宽度方向的两端部被称为“耳”或“耳部”,不作为玻璃基板产品而加以利用,从玻璃带切断并去除。通常,该耳部的厚度比可用作产品(玻璃基板)的区域(以下也称为宽度方向中央区域)厚2~5倍。这里,即使产品的板厚变化,耳部的厚度也几乎没有变化,所以,要制造的产品的厚度越薄,与用作产品的宽度方向中央区域的厚度之差越大。另外,多个搬送辊对夹持比耳部更靠宽度方向内侧的部分,进行玻璃带的搬送。
在专利文献1的制造方法中,在成型体的正下方,通过使耳部比玻璃带的宽度方向中央区域提前冷却,在玻璃带的宽度方向上作用有张力。这里,关于搬送辊的轴,为了防止在高温下变形,维持在比玻璃带低的温度,搬送辊本身也是比要接触的玻璃的温度低的低温。因此,被搬送辊对夹持的区域的玻璃比其周辺区域提前被冷却。并且,在玻璃带的板厚较薄的情况下,耳部和比被搬送辊对夹持的区域更靠宽度方向内侧的搬送辊附近的相邻区域(图7中标号S所示的区域)也提前被冷却。这是因为,该相邻区域的厚度远远小于耳部的厚度,所以,保有热量比耳部小,并且,比玻璃带的宽度方向中央部更接近搬送辊和退火炉的外壁,容易被冷却。另外,图7示出现有的玻璃板制造装置,图中的其他参照标号与在后述实施方式中说明的各要素的标号相同。
在专利文献2的制造方法中,基于如下想法:使设于下方的搬送辊的圆周速度比设于上方的搬送辊的圆周速度快,从搬送方向的上游侧到下游侧依次加快搬送辊的圆周速度,由此,始终在搬送方向上对玻璃带施加张力。
但是,如专利文献2那样,仅相对于上游加快下游的搬送辊的圆周速度,不仅没有效果,例如在制造板厚为0.5mm以下等的较薄的玻璃板的情况下,例如赋予实施例[0045]所记载的圆周速度差时,还可能割断玻璃带,非常危险。
因此,本发明的目的在于,提供如下的玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置:在制造玻璃板时,在退火炉内的冷却时,抑制在玻璃带的与由多个搬送辊夹持的部分相邻的相邻区域产生波形状的变形。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式是玻璃板的制造方法。
该制造方法具有:熔解步骤,熔解玻璃原料并制作熔融玻璃;成型步骤,使用溢流下拉法成型熔融玻璃,形成玻璃带;以及退火步骤,利用在所述玻璃带的搬送方向上设置的多个搬送辊对夹持相对于所述玻璃带的宽度方向两端部在所述宽度方向上相邻的附近区域,并向下方向拔出所述玻璃带而进行退火。
在所述成型步骤中,在通过使从成型体溢流并在所述成型体的侧壁流下的熔融玻璃在所述成型体的下端贴合而形成所述玻璃带后,以比所述玻璃带的宽度方向中央部快的方式对所述玻璃带的宽度方向的所述两端部进行冷却。
在所述退火步骤中,以不使所述玻璃带产生塑性变形的方式,在所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中,在所述搬送方向上使张力作用于所述玻璃带。
此时,优选在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比所述玻璃带的温度为玻璃退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述搬送辊对中的、设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快。
所述玻璃板的板厚例如可以为0.5mm以下。
并且,优选在所述退火步骤中,以不使相对于由所述搬送辊夹持的部分在所述玻璃带的宽度方向内侧相邻的相邻区域产生塑性变形的方式,在所述相邻区域的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中,使搬送方向的张力作用于所述玻璃带。
进而,优选在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比相对于所述玻璃带的由搬送辊夹持的部分在所述玻璃带的宽度方向内侧相邻的相邻区域的温度为玻璃退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述搬送辊对中的、设于所述相邻区域的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快。
并且,优选所述制造方法包括如下步骤:在所述成型体的下端贴合所述熔融玻璃而形成玻璃带后,在设所述玻璃带的宽度方向的所述两端部的粘度为η时,对所述两端部进行冷却直到logη=9以上为止,并且,所述两端部的冷却速度比所述玻璃带的宽度方向中央部的冷却速度快。
优选在所述退火步骤中,在所述玻璃带的宽度方向中央部,为了使张力作用于玻璃带的搬送方向,至少在所述玻璃带的宽度方向中央部的温度为从玻璃退火点加上150°C的温度到从玻璃畸变点减去200°C的温度的温度区域中,进行温度控制,使得所述玻璃带的宽度方向中央部的冷却速度比所述宽度方向两端部的冷却速度快。
并且,优选如下进行所述玻璃带的温度控制。
在所述玻璃带的宽度方向中央部的温度为玻璃软化点以上的区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得所述玻璃带的宽度方向两端部比被所述两端部夹着的中央部的温度低,并且所述中央部的温度均匀。
在所述玻璃带的宽度方向中央部,为了使张力作用于玻璃带搬送方向,在所述玻璃带的所述中央部的温度小于玻璃软化点且为玻璃畸变点以上的区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得所述玻璃带的宽度方向的温度分布从所述中央部朝向所述两端部而降低。
在所述玻璃带的所述中央部的温度为玻璃畸变点的温度区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得所述玻璃带的宽度方向的所述两端部与所述中央部之间的温度梯度消失。
进而,优选在所述玻璃带的宽度方向中央部,为了使张力作用于玻璃带搬送方向,在所述玻璃带的所述中央部的温度小于玻璃畸变点附近的区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得从所述玻璃带的所述两端部朝向所述中央部而降低。
优选在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比所述玻璃带的温度为玻璃退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述玻璃辊对中的、设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快0.03%~2%。
所述玻璃板的宽度方向的长度例如为1000mm以上。
优选在所述退火步骤中,以200m/小时以上的搬送速度向下方向拔出所述玻璃带而进行退火。
本发明的其他方式的玻璃板的制造方法具有:熔解步骤,熔解玻璃原料并制作熔融玻璃;成型步骤,使用溢流下拉法成型熔融玻璃,形成玻璃带;以及退火步骤,利用在所述玻璃带的搬送方向上设置的多个搬送辊对夹持相对于所述玻璃带的宽度方向两端部在所述宽度方向上相邻的附近区域,并向下方向拔出所述玻璃带而进行退火,形成板厚为0.5mm以下的玻璃带。
在所述退火步骤中,使设于比所述玻璃带的温度为退火点的位置更靠下游侧的所述搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的所述搬送辊对的所述搬送辊的圆周速度快。
进而,本发明的另一方式是玻璃板制造装置。
该装置具有:成型装置,其使用下拉法从熔融玻璃成型玻璃带;以及退火装置,其利用多个搬送辊对夹持相对于所述玻璃带的宽度方向两端部在所述宽度方向上相邻的附近区域,并且向下方向拔出所述玻璃带而进行退火,形成板厚为0.5mm以下的所述玻璃带,所述退火装置包括所述多个搬送辊对和驱动部,所述多个搬送辊对中的1个搬送辊对设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的第1温度区域中,所述多个搬送辊对中的另1个搬送辊对设于所述玻璃带的温度为玻璃退火点以下的第2温度区域中,通过向下方向拉入所述玻璃带,搬送所述玻璃带,所述驱动部使所述搬送辊旋转驱动,使得设于所述第2温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度比设于所述第1温度区域中的搬送辊的圆周速度快。
发明效果
上述玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置能够有效地在搬送方向上使张力作用于在退火炉内搬送的玻璃带,能够抑制在与玻璃带的被搬送辊对夹持的部分相邻的相邻区域产生波形状的变形。
附图说明
图1是示出本实施方式的玻璃板的制造方法的流程的一例的图。
图2是说明本发明的第1实施方式的玻璃板制造装置的内部的平面图。
图3是图2的III线方向剖面图。
图4是说明本发明的第1实施方式的对搬送辊对的旋转驱动进行控制的控制系统的结构的框图。
图5是说明本发明的第2实施方式的对搬送辊对的旋转驱动进行控制的控制系统的结构的框图。
图6是说明本发明的第3实施方式的对搬送辊对的旋转驱动进行控制的控制系统的结构的框图。
图7是说明现有的玻璃板制造装置的内部的平面图。
具体实施方式
下面,对本发明的玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置进行详细说明。
并且,本说明书中的下述语句如下定义。
玻璃带的中央部是指玻璃带的宽度方向的宽度中的玻璃带的宽度方向的中心。
玻璃带的中央区域是指玻璃带的宽度方向的宽度中的从玻璃带的宽度方向的中心到宽度的85%以内的范围。
玻璃带的两端部是指从玻璃带的宽度方向的缘部到200mm以内的范围。
相对于玻璃带的宽度方向的两端部在宽度方向上相邻的附近区域是指从上述两端部的宽度方向内侧的缘部到以玻璃带的宽度的20%以内的长度量进入宽度方向内侧的范围所包含的区域。
相对于由搬送辊夹持的部分在玻璃带的宽度方向内侧相邻的相邻区域是指从由搬送辊夹持的部分的宽度方向内侧的缘部到以玻璃带的宽度的6%以内的长度量进入宽度方向内侧的范围所包含的区域。
玻璃带的温度是指,如后所述在玻璃带存在温度分布的情况下根据玻璃带周围的环境温度而换算的值,例如是指在环境温度中加上由-25°C~-5°C的范围所确定的温度而得到的温度。
(玻璃板的制造方法)
图1是说明本实施方式的玻璃板的制造方法的流程的一例的图。玻璃板的制造方法主要具有熔解步骤(步骤S10)、澄清步骤(步骤S20)、搅拌步骤(步骤S30)、成型步骤(步骤S40)、退火步骤(步骤S50)、采板步骤(步骤S60)、形状加工步骤(步骤S70)。
在熔解步骤(步骤S10)中,在未图示的熔解炉内,通过来自玻璃原料上方的间接加热和基于在玻璃中流过电流进行的直接加热,玻璃原料被加热成高温,制作熔融玻璃。也可以利用除此之外的方法进行玻璃的熔解。
接着,进行澄清步骤(步骤S20)。在澄清步骤中,在熔融玻璃贮留在未图示的液槽中的状态下,例如,通过使熔融玻璃的温度比熔解步骤中的加热时上升,促进熔融玻璃中的气泡的脱泡。由此,能够降低最终得到的玻璃板中的气泡含有率,能够提高成品率。
也可以通过其他方法进行澄清步骤,例如,也可以在熔融玻璃贮留在液槽中的状态下,使用澄清剂去除熔融玻璃中的气泡。作为澄清剂,没有特别限制,例如使用氧化锡、氧化铁等金属氧化物。具体而言,通过熔融玻璃中价数变动的金属氧化物的氧化还原反应,进行该情况下的澄清步骤。在高温时的熔融玻璃中,金属氧化物通过还原反应而放出氧,该氧成为气体,使熔融玻璃中的气泡生长而浮在液面上。由此,熔融玻璃中的气泡被脱泡。或者,氧气的气泡取入熔融玻璃中的其他气泡中的气体而生长,浮在熔融玻璃的液面上。由此,熔融玻璃中的气泡被脱泡。进而,当熔融玻璃的温度低下时,金属氧化物通过氧化反应而吸收残存在熔融玻璃中的氧,减少熔融玻璃中的气泡。
接着,进行搅拌步骤(步骤S30)。在搅拌步骤中,为了确保玻璃的化学均匀性和热均匀性,通过搅拌装置机械地搅拌熔融玻璃。由此,能够抑制纹理等的玻璃的不均匀性。
接着,进行成型步骤(步骤S40)。在成型步骤中使用下拉法。包括溢流下拉和流孔下拉等的下拉法例如是使用专利第3586142号公报、图2和图3所示的装置的公知方法。例如,溢流下拉法的成型步骤是如下步骤:使熔融玻璃从成型体溢流并在成型体的侧壁流下,进而,使该熔融玻璃在成型体的下端贴合,从而形成玻璃带。下拉法中的成型步骤在后面叙述。由此,成型具有规定厚度、宽度的片状的玻璃带。作为成型方法,在下拉法中,最优选为溢流下拉,但是,也可以是流孔下拉。
在成型步骤中,对所形成的玻璃带的耳部(宽度方向两端部)进行冷却。更详细地讲,能够以朝向两端部施加张力并使玻璃带的耳部(宽度方向两端部)的粘度为logη=9以上的方式对玻璃带的耳部(宽度方向两端部)进行冷却。此时,玻璃带的耳部(宽度方向两端部)的冷却速度比玻璃带的宽度方向的中央部的冷却速度快。另外,例如通过对冷却辊、设于玻璃带的宽度方向两端部附近的风冷管等的冷却单元、在玻璃带的宽度方向和搬送方向上设置的多个加热器等的加热单元进行控制,能够实现玻璃带的温度控制。
接着,进行退火步骤(步骤S50)。在退火步骤中,关于成型为片状的玻璃带,以不产生或减少畸变的方式对冷却速度进行控制,利用图2和图3所示的退火炉冷却到退火点以下。具体而言,利用在玻璃带的搬送方向上设置至少2个的多个搬送辊对夹持在玻璃带的宽度方向两端部在宽度方向上相邻的附近区域,并且,例如以下述搬送辊的圆周速度向下方向拔出并进行退火。通过以这种搬送速度搬送玻璃带并进行退火,例如形成板厚为0.5mm以下的玻璃带。当玻璃带的温度为畸变点附近时,进行控制以使得玻璃带的宽度方向两端部与宽度方向中央部之间的温度梯度消失,由此,能够减少在玻璃带中产生的畸变。
更详细地讲,在退火步骤中,也可以进行在玻璃带周围配置的加热器等的控制,以使得玻璃带的温度曲线在宽度方向上成为单峰的分布,然后,单峰的分布随着进入搬送方向下游侧而逐渐减小。此时,在玻璃带的畸变点附近的温度区域中,能够进行未图示的加热器等的控制,以使得单峰的分布成为平坦的直线状的分布、即宽度方向的温度分布恒定。换言之,在从玻璃带的退火点加上150°C的温度到畸变点为止的温度区域中,使温度曲线恒定,以使得玻璃带的宽度方向中的中央部的冷却速度比玻璃带宽度方向的两端部的冷却速度快,从玻璃带的宽度方向中的中央部的温度比两端部高的状态起使温度在畸变点附近的温度区域中相同。
进而,在玻璃带的温度从退火点成为(畸变点-50°C)的温度中,与其他温度区域相比,也可以缓慢地对玻璃带进行退火。由此,能够降低玻璃带的热收缩率。
进而,在玻璃带的温度从畸变点成为由畸变点减去200°C的温度的温度区域中,也可以进行未图示的加热器等的控制,以使得玻璃带的温度曲线沿着宽度方向而成为低谷,该低谷的深度随着进入搬送方向下游侧而增大、即中央部的温度逐渐比两端部低。这样,通过在温度曲线中慢慢加深低谷,能够始终对玻璃边缘施加压迫,所以,能够抑制玻璃带被割断。
这里,从提高玻璃板的生产性的观点来看,优选搬送辊的圆周速度较快。具体而言,优选搬送辊的圆周速度比150m/小时快,优选为200m/小时以上,例如可以为220m/小时以上、240m/小时以上、250m/小时以上、270m/小时以上、300m/小时以上、340m/小时以上。并且,玻璃带的板厚越薄,由搬送辊对夹持的部分的内侧的保有热越小,所以,为0.5mm以下时,更加适于本发明,例如为0.4mm以下时,进一步适于本发明,为0.3mm以下时,进一步适于本发明,为0.25mm以下时,进一步适于本发明。换言之,为0.01~0.5mm时,更加适于本发明,例如为0.01~0.4mm时,进一步适于本发明,为0.01~0.3mm时,进一步适于本发明,为0.01~0.25mm时,进一步适于本发明。另外,搬送辊的圆周速度不限于上述情况,例如,在熔融玻璃在1日内流入后述成型体的量小于6t的情况下、或者熔融玻璃在1日内流入成型体的量为6t以上的情况下,根据要制造的玻璃的宽度方向的大小,有时也为200m/小时以下。熔融玻璃在1日内流入成型体的量可以是2t以上,也可以是6t以上、10t以上、16t以上、20t以上。另外,从提高玻璃板的生产性的观点来看,熔融玻璃在1日内流入成型体的量(MG量)越多越好。
在退火步骤中,使设于比玻璃带的温度为退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比设于玻璃带的温度为玻璃转变点以上且软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快例如0.03~2%。
在退火步骤后,进行采板步骤(步骤S60)。具体而言,按照一定长度切断连续生成的玻璃带,对玻璃板进行采板。
然后,进行形状加工步骤(步骤S70)。在形状加工步骤中,除了按照玻璃板的规定尺寸和形状进行切出以外,还进行玻璃端面的研削/研磨。形状加工可以采用利用切削器或激光器的物理手段,也可以采用蚀刻等的化学手段。
除此之外,玻璃板的制造方法还具有清洗步骤和检查步骤,但是,省略这些步骤的说明。另外,澄清步骤和搅拌步骤也可以分别省略。
(玻璃板制造装置)
图2和图3是本发明的第1实施方式的玻璃板制造装置1的概略结构图。本实施方式的玻璃板制造装置1和使用玻璃板制造装置1的玻璃板的制造方法优选适用于液晶显示装置或有机EL显示装置等的平板显示器的玻璃基板、便携终端器的显示面的罩玻璃的制造。这是因为,液晶显示装置或有机EL显示装置等近年来要求高精度、高画质,这些装置所使用的玻璃基板要求波形状变形为0.2mm以下。并且,这是因为,由于罩玻璃适用于装置的显示面等,因此,该罩玻璃所使用的玻璃基板要求极高的平滑性。
玻璃板制造装置1使用下拉法从熔融玻璃A制造玻璃板C。玻璃板制造装置1具有由配置在上下方向的3个部位的绝热板21、22、23分隔而成的炉室11、第1退火炉12、第2退火炉13、未图示的采板室。绝热板21~23是由陶瓷光纤等绝热材料构成的板状部件。在绝热板21~23上,以使后述玻璃带B朝向下方通过的方式分别形成有搬送孔16。关于各个绝热板21~23,在图2中,为了易于理解,除了与后述炉壁15相接的水平方向的2个部位以外的部分省略图示,但是,相对于玻璃带B在纸面前面侧和背面侧,水平方向的2个部位彼此一体地连接。另外,在图2和图3中,示出通过绝热板在3个部位进行分隔的例子,但是,绝热板的个数和设置位置没有特别限定,绝热板设置1个以上即可。另外,绝热板的数量越多,能够独立控制环境温度的空间越多,退火条件的调整越容易,所以,优选在后述退火装置3中设置多个绝热板,分隔成多个空间。换言之,退火炉设置1个以上即可,但是,更加优选设置3个以上。
玻璃板制造装置1具有成型装置2、退火装置3、采板装置4。
成型装置2是使用下拉法从熔融玻璃A成型玻璃带B的装置。成型装置2具有由通过耐火砖或块状电铸柱耐火物等组装的炉壁15包围的炉室11。在炉室11内设有成型体10和辊对17。成型体10包括朝向上方打开的槽10a(参照图3),熔融玻璃A在槽10a内流动。成型体10例如由砖构成。辊对17在与在成型体10的下端融合的熔融玻璃A的宽度方向两侧的端部(宽度方向两端部)对应的位置分别设置1对,夹持熔融玻璃A向下方进行搬送。另外,图2中纸面内的左右方向和图3中的与纸面垂直的方向是玻璃带B的宽度方向。图2和图3中纸面内的上下方向是玻璃带B的搬送方向。另外,在图2和图3中,成型体10和辊对17设置成不被分隔,但是,为了易于进行退火条件的调整(环境温度调整),也可以在它们之间设置绝热板进行分隔。并且,辊对17也可以在搬送方向上设置2对以上。
(退火装置)
退火装置3利用多个搬送辊对18、19夹持玻璃带B向下方拔出并进行退火。退火装置3具有与炉室11的下方相邻设置的第1退火炉12和第2退火炉13。第1退火炉12和第2退火炉13由构成炉室11的上述炉壁15包围。退火装置3在第1退火炉12和第2退火炉13内设有沿着玻璃带B的搬送方向配置的由后述计算机自动控制的加热单元。加热单元没有特别限制,例如使用电加热器。第1退火炉12和第2退火炉13内的玻璃带B周围的环境温度被加热单元加热,由此进行温度控制,以使得玻璃带B不产生翘曲和畸变,玻璃带B的宽度方向和搬送方向的温度分布具有后述的分布。在第1退火炉12和第2退火炉13内通过加热单元进行加热,由此,从玻璃带B的搬送方向上游侧起,玻璃带B分别依次产生成为软化点SP的点、成为玻璃转变点Tg的点、成为退火点AP的点、成为畸变点StP的点。软化点SP表示玻璃的粘度为107.6dPa/s的温度。并且,退火点AP表示玻璃的粘度为1013dPa/s的温度。畸变点StP表示玻璃的粘度为1014.5dPa/s的温度。另外,在图2和图3中,玻璃带B的温度为这些点SP、Tg、AP、StP的温度的玻璃带B的位置由在水平方向上延长了虚线的各引出线时与玻璃带B相交的点表示。另外,退火炉12、13内的搬送辊对18、19的设置数量没有制约,设置至少1个以上即可。
关于搬送辊对18、19,在第1退火炉12内设有在玻璃带B的搬送方向上配置的3个搬送辊对18。在第2退火炉13内设有在玻璃带B的搬送方向上配置的4个搬送辊对19。在本实施方式中,最上游侧的2个搬送辊对18配置在玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的玻璃带B的温度区域D(第1温度区域)中。从上游侧起的第3个和第4个搬送辊对18配置在高于退火点AP且小于玻璃转变点Tg的玻璃带B的温度区域中。从上游侧起的第5~7个搬送辊对19配置在退火点AP以下的玻璃带B的温度区域E(第2温度区域)中。另外,软化点SP也可以位于炉室11内。如后所述,根据通过温度传感器34的计测而得到的玻璃带B周围的环境温度,估计点SP、Tg、AP、StP的位置,根据该估计出的点SP、Tg、AP、StP的位置,决定搬送辊对18、19位于温度区域D、位于温度区域E、或位于高于退火点AP且小于玻璃转变点Tg的玻璃带B的温度区域等的信息。
进而,退火装置3具有检测控制部30和驱动部32(参照图4)。
搬送辊对18、19通过向下方拉入玻璃带B,对玻璃带B进行搬送。各搬送辊对18具有:在玻璃带B的两侧配置的4个搬送辊18a,其夹持与玻璃带B的宽度方向两端部相邻的附近区域;以及在玻璃带B的两侧配置的2条驱动用轴18b,其连接相对于玻璃带B位于同侧的2个搬送辊18a。各搬送辊对19具有:在玻璃带B的两侧配置的4个搬送辊19a,其夹持与玻璃带B的宽度方向两端部相邻的附近区域;以及在玻璃带B的两侧配置的2条驱动用轴19b,其连接相对于玻璃带B位于同侧的2个搬送辊19a。另外,搬送辊对18、19不限于上述情况。例如,各辊对的搬送辊的相对于玻璃带B位于相同面侧的彼此也可以不通过驱动用轴连接,而与辊对17的辊同样,独立地配置在玻璃带B的宽度方向两端部。
也可以对成型装置2的炉室11、第1退火炉12和第2退火炉13内的玻璃带B周围的环境温度进行温度控制,具体而言,玻璃带B具有以下的温度分布。
即,在成型体的下端粘合熔融玻璃A而形成玻璃带B后,当设玻璃带B的宽度方向两端部(耳部)的粘度为η时,对两端部进行冷却,以使得成为logη=9以上、优选成为logη=9以上且14.5以下,并且,进行温度控制,以使得两端部的冷却速度比玻璃带B的宽度方向中央部的冷却速度快。
或者,也可以在第1退火炉12和第2退火炉13内进行的退火步骤中,为了使拉伸应力作用于玻璃带B的搬送方向上,至少在玻璃带的宽度方向中央部的温度为从对退火点加上150°C的温度到由畸变点减去200°C的温度的温度区域中,进行温度控制,以使得玻璃带B的宽度方向中央部的冷却速度比玻璃带B的宽度方向两端部(耳部)的冷却速度快。由此,在退火步骤中,在玻璃带B的宽度方向中央部,能够始终在搬送方向上施加拉伸应力。
或者,在玻璃带B的宽度方向的中央部的温度为玻璃软化点以上的区域中,对玻璃带B的温度进行控制,以使得玻璃带B的宽度方向的两端部(耳部)比中央部的温度低,并且中央部的温度均匀。进而,为了使搬送方向的拉伸应力作用于玻璃带B的宽度方向中央部,在玻璃带B的宽度方向中央部的温度小于软化点且畸变点以上的区域中,对玻璃带B的温度进行控制,以使得玻璃带B的宽度方向的温度分布从中央部朝向两端部而降低。进而,在玻璃带B的宽度方向的中央部的温度为畸变点的温度区域中,对玻璃带B的温度进行控制,以使得玻璃带的宽度方向的两端部(耳部)与中央部之间的温度梯度消失。由此,对玻璃带B的宽度方向中央部施加搬送方向的拉伸应力。
进而,也可以为了使搬送方向的张力作用于玻璃带B的宽度方向中央部,在玻璃带B的宽度方向中央部的温度小于畸变点附近的区域中,对玻璃带B的温度进行控制,以使得从玻璃带B的宽度方向两端部(耳部)朝向玻璃带B的宽度方向中央部而降低。由此,在玻璃带B的宽度方向中央部的小于畸变点附近的区域中,在玻璃带B的宽度方向的中央部,能够始终在搬送方向上施加拉伸应力。
进而,退火步骤可以包括:第1冷却步骤,以第1平均冷却速度进行冷却,直到玻璃带B的宽度方向中央部的温度成为退火点;第2冷却步骤,以第2平均冷却速度进行冷却,直到玻璃带B的宽度方向中央部的温度从退火点成为畸变点-50°C;第3冷却步骤,以第3平均冷却速度进行冷却,直到玻璃带的中央部的温度从畸变点-50°C成为畸变点-200°C。该情况下,第1平均冷却速度为5.0°C/秒以上,第1平均冷却速度比第3平均冷却速度快,第3平均冷却速度比第2平均冷却速度快。即,按照平均冷却速度从高到低的顺序,为第1平均冷却速度、第3平均冷却速度、第2平均冷却速度。玻璃带B的搬送方向的冷却速度对所制造的玻璃板的热收缩造成影响。但是,通过如上所述设定冷却速度,能够得到提高玻璃板的制造量且具有良好的热收缩率的玻璃板。
这样,在进行成型步骤和退火步骤的炉室11、第1退火炉12和第2退火炉13内,利用加热单元控制玻璃带B周围的环境温度,以使得玻璃带B具有上述温度。
如图4所示,检测控制部30具有与搬送辊对18、19对应配置的温度传感器34、以及作为圆周速度决定部38发挥功能的未图示的计算机。图4是说明对搬送辊对18、19的旋转驱动进行控制的控制系统的结构的框图。各温度传感器34与圆周速度决定部38连接。并且,圆周速度决定部38连接成经由驱动部32驱动搬送辊对18、19。检测控制部30的详细情况在后面叙述。
驱动部32根据在后述存储部36中存储的搬送辊18a、19a的圆周速度,使搬送辊18a、19a旋转驱动。驱动部32具有与各搬送辊对18、19对应设置的未图示的马达。另外,马达也可以不与各搬送辊对18、19对应地设置,其数量例如可以比各搬送辊对18、19的数量少。该情况下,可以使用具有齿轮的部件,该齿轮能够在各搬送辊18a、19a之间变更速度比,以使得利用1台马达驱动多个搬送辊18a、19a。该情况下,来自马达的驱动力例如经由万向节等传递到搬送辊18a、19a。
(检测控制部)
这里,更加详细地说明检测控制部30。
温度传感器34分别检测第1退火炉12和第2退火炉13内的配置位置中的环境温度。
圆周速度决定部38根据要制造的玻璃板的厚度等决定多个搬送辊18a、19a的圆周速度。而且,如下决定搬送辊18a、19a的圆周速度,使设于温度区域E中的全部搬送辊19a的圆周速度比设于温度区域D中的全部搬送辊18a的圆周速度快,优选使设于比玻璃带B的温度为畸变点StP的位置更靠下游的搬送辊19a的圆周速度较快。即,在退火步骤中,以不在玻璃带B中产生波形状的塑性变形的方式,在玻璃带B的温度为玻璃转变点以上且软化点以下的温度区域中,对多个搬送辊18a、19a进行控制,以使得在搬送方向上对玻璃带B作用有张力。
具体而言,首先,圆周速度决定部38参照在后述存储部36中存储的玻璃带B的软化点SP、玻璃转变点Tg、退火点AP、畸变点StP,根据由温度传感器34检测到的环境温度,估计退火炉12、13内的这些点SP、Tg、AP、StP的位置。接着,圆周速度决定部38使设于温度区域E中的3条搬送辊19a的圆周速度比设于温度区域D中的2条搬送辊18a的圆周速度快。将该圆周速度的差异称为比时,例如从抑制玻璃带B的割断的观点来看,优选设较快的圆周速度相对于较慢的圆周速度之比的上限为1.02,从充分得到防止塑性变形的效果的观点来看,优选设上述比的下限为1.0003。即,优选温度区域E的3条搬送辊19a的圆周速度比温度区域D的2条搬送辊18a的圆周速度快0.03~2%,更加优选快0.05~1.7%,进一步优选快0.1~1.5%,更进一步优选快0.2~1.0%,优选快0.3~0.8%。
此时,高于退火点AP且小于玻璃转变点Tg的搬送辊18a、19a的圆周速度和搬送辊18a再位于温度区域D的上游侧外侧时的该搬送辊18a的圆周速度可以与温度区域D的搬送辊18a的圆周速度相同或不同,特别优选为不同。在不同的情况下,优选按照比温度区域D更靠上游侧的搬送辊18a、温度区域D的搬送辊18a、高于退火点AP且小于玻璃转变点Tg的搬送辊19a的顺序,越是位于下游侧的搬送辊,速度越快。
在温度区域D中,最上游侧的搬送辊18a的圆周速度和从上游侧起的第2个搬送辊18a的圆周速度可以相同或不同,特别优选为不同。在不同的情况下,优选从上游侧起的第2个搬送辊18a的圆周速度比最上游侧的搬送辊18a的圆周速度快。并且,在温度区域E中,从下游侧起的3个搬送辊19a的圆周速度可以全部相同、一部分相同或全部不同,特别优选为全部不同。在全部不同的情况下,优选最下游侧的搬送辊19a的圆周速度最快,从下游侧起的第3个搬送辊19a的圆周速度最慢。
并且,优选以不使相对于由搬送辊18a、19a夹持的部分在玻璃带B的宽度方向内侧相邻的相邻区域产生波形状的塑性变形的方式,在相邻区域的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域中,对玻璃带B作用有搬送方向的拉伸应力。
使搬送辊对18、19中的、设于比相对于玻璃带的由搬送辊夹持的部分在玻璃带的宽度方向内侧相邻的相邻区域的温度为玻璃退火点AP的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比搬送辊对18、19中的、设于相邻区域的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域中的搬送辊对18的搬送辊18a的圆周速度快,在作用拉伸应力的方面是优选的。
这样,决定搬送辊18a、19a的圆周速度,使得设于温度区域E中的搬送辊19a的圆周速度比设于温度区域D中的搬送辊18a的圆周速度快,由此对旋转驱动进行控制,能够有效地在玻璃带B的搬送方向上作用有张力,能够防止在搬送辊18a、19a的宽度方向内侧的区域中产生的波形状的变形。
圆周速度决定部38具有存储部36。存储部36存储如上所述决定的多个搬送辊18a、19a的圆周速度。存储部36按照玻璃的每个组成而存储玻璃带B的软化点SP、玻璃转变点Tg、退火点AP、畸变点StP。
并且,未图示的计算机根据由温度传感器34检测到的环境温度,对退火炉12、13内的加热单元进行自动控制,以使得退火炉12、13内的环境温度分别维持在规定温度范围内。第1退火炉12的规定温度范围例如被设定为500~800度。第2退火炉13的规定温度范围例如被设定为200~500度。
采板装置4具有在第2退火炉13的下游侧配置的未图示的采板室。在采板室中,按照一定长度切断玻璃带B,对玻璃板C进行采板。玻璃板C的厚度例如为0.5mm以下。并且,玻璃板C的大小没有特别限定,例如为宽度方向长度500~3500mm×长边方向长度500~3500mm。并且,例如,玻璃板C的宽度方向长度可以为1000mm以上、1500mm以上、2000mm以上、2500mm以上,长边方向长度可以为1000mm以上、1500mm以上、2000mm以上、2500mm以上。玻璃板C越是大型化,玻璃带B中宽度方向中央部与搬送辊或退火炉的外壁之间的距离越大,所以,存在容易在玻璃带B的宽度方向中央部与搬送辊附近且宽度方向内侧的玻璃带B的区域即相邻区域之间产生温度差的倾向。因此,在玻璃板C的宽度方向长度为1000mm以上的情况下,存在容易在搬送辊附近且宽度方向内侧的玻璃带B的区域中产生波形状变形的倾向,本发明的效果显著。另外,玻璃板C的宽度方向长度为1500mm以上、2000mm以上、2500mm以上时,本发明的效果是有用的。
另外,代替圆周速度决定部38,也可以由操作员决定搬送辊18a、19a的圆周速度。该情况下,玻璃板制造装置1还具有受理操作员的输入操作的未图示的输入部,该输入部受理操作员输入的搬送辊18a、19a的圆周速度或旋转速度等。存储部36也可以不存储玻璃带B的软化点SP、玻璃转变点Tg、退火点AP、畸变点StP等,而存储通过操作员根据玻璃带B的软化点SP、玻璃转变点T9、退火点AP、畸变点StP等而决定并输入的搬送辊18a、19a的圆周速度或旋转速度,将这些信息传递到驱动部即可。另外,输入部也可以与驱动部直接连接,搬送辊的圆周速度或旋转速度直接输入到驱动部。
根据如上所述构成的玻璃板制造装置1,在玻璃带B的温度为玻璃转变点Tg以上且玻璃软化点SP以下的温度区域中,在搬送方向上对玻璃带B作用有拉伸应力。更具体而言,对搬送辊18a、19a的旋转驱动进行控制,以使得设于玻璃带B的温度为玻璃退火点AP以下的温度区域中的搬送辊对19的搬送辊19a的圆周速度,比设于玻璃带B的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域D中的搬送辊18a的圆周速度快。因此,能够有效地在搬送方向上对在退火炉12、13内搬送的玻璃带B作用有张力。因此,能够抑制相对于由搬送辊18a、19a夹持的部分在玻璃带B的宽度方向内侧相邻的相邻区域中产生波形状的变形,能够防止玻璃板的平坦度的恶化。在制造玻璃带B的宽度方向两端部与宽度方向中央部的厚度差容易增大、即使较小的应力也容易变形的板厚为0.5mm以下的玻璃板的情况下,也发挥该效果,能够减少要产生的翘曲、割断的产生。
更加具体地说明这点。
以往,在图7所示的搬送辊对18、19所夹持的区域被冷却而使玻璃收缩的情况下,在图7中标号S所示的区域(相邻区域)中作用有压缩应力。此时,在搬送辊附近且比搬送辊更靠宽度方向内侧的相邻区域的玻璃温度为高于软化点(粘度η为logη=7.65的温度)的高温的情况下,在比搬送辊对18、19所夹持的区域更靠宽度方向内侧的搬送辊附近的区域即相邻区域作用的压缩应力瞬时被缓和,所以,难以产生波形状的塑性变形。另一方面,在相同相邻区域的玻璃温度为低于玻璃转变点的低温的情况下,粘度充分上升,所以,难以产生波形状的塑性变形。
与此相对,在搬送辊的附近且比搬送辊更靠宽度方向内侧的相邻区域的玻璃温度为低于玻璃软化点的低温、且高于玻璃转变点的高温的情况下,由于上述生成的压缩应力,容易在搬送辊18a、18b的附近且宽度方向内侧的玻璃带的相邻区域中产生塑性变形(波形状的变形),玻璃板的平坦度恶化。更具体而言,例如,当进行玻璃带的温度控制以使得对玻璃带B的宽度方向中央部施加搬送方向的拉伸应力(张力)时,对相邻区域施加压缩,容易在相邻区域中产生呈波形状的塑性变形。
另外,当进行温度控制以使得玻璃带B的宽度方向中央部的冷却速度始终最快时,始终对玻璃带B的宽度方向中央部施加搬送方向的拉伸应力(张力)。因此,与上述相邻区域相比,难以在包含玻璃带B的宽度方向中央部的玻璃带的中央区域中产生塑性变形。
通过从成型体的正下方对玻璃带B的宽度方向两端部(耳部)进行急速冷却,上述这种上述相邻区域中的波形状的塑性变形的问题显著。并且,通过进行玻璃带B的温度控制以使得始终对玻璃带B的宽度方向中央部施加搬送方向的拉伸应力,上述相邻区域的塑性变形的问题显著。即,在进行上述的始终对玻璃带B的宽度方向中央部施加搬送方向的拉伸应力的温度控制的情况下,抑制塑性变形的本发明的制造方法的效果显著。
在制造玻璃带B的宽度方向两端部与上述相邻区域的厚度差容易增大、且厚度较薄、即使较小的应力也容易变形的板厚为0.5mm以下的玻璃板的情况下,这种塑性变形的问题显著。即,当使用上述专利文献1的制造方法时,在制造板厚为0.5mm以下的玻璃板的情况下,搬送辊的宽度方向内侧的区域即上述相邻区域更加容易变形,使玻璃板的平坦度更加恶化。
另一方面,在上述专利文献2的制造方法中,基于如下想法:使设于下方的搬送辊的圆周速度比设于上方的搬送辊快,但是,根据专利文献2的段落编号[0045]~[0049]的记载,考虑以板厚为0.7~1mm左右的较厚的玻璃为前提,并且,从搬送方向的上游侧到下游侧依次加快搬送辊的圆周速度,由此,始终在搬送方向上对玻璃带施加张力。
但是,如上所述,在玻璃带的上述相邻区域中产生塑性变形是有限的玻璃带的温度区域中的现象,需要在适当的温度区域的搬送辊之间施加圆周速度差。因此,如专利文献2那样仅相对于上游加快下游的搬送辊的圆周速度,不仅没有效果,还会在玻璃带中产生塑性变形,在制造板厚为0.5mm以下的玻璃板的情况下,例如施加实施例[0045]所记载的圆周速度差时,可能割断玻璃带。
与此相对,在本实施方式中,在玻璃带B的温度为玻璃转变点Tg以上且玻璃软化点SP以下的温度区域中,在搬送方向上对玻璃带B作用有张力。因此,能够抑制在玻璃带B的相邻区域中产生波形状的变形,能够防止玻璃板的平坦度的恶化。并且,在制造板厚为0.5mm以下的玻璃板的情况下,也不会割断玻璃带。
在本实施方式中,具体而言,为了在搬送方向上对玻璃带B作用有拉伸应力,对搬送辊18a、19a的旋转驱动进行控制,以使得设于玻璃带B的温度为玻璃退火点AP以下的温度区域中的搬送辊对19的搬送辊19a的圆周速度,比设于玻璃带B的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域D中的搬送辊18a的圆周速度快。
另外,多个搬送辊对18、19设置在至少温度区域D和温度区域E中即可。并且,多个搬送辊对的数量至少为2个即可,没有特别限制。另外,软化点SP、玻璃转变点Tg、退火点Ap、畸变点StP的位置以及位于以这些各点为边界而形成的各区域中的搬送辊对的数量没有特别限制。
(第2实施方式)
接着,对本发明的第2实施方式的玻璃板制造装置进行说明。
这里,关注于与上述第1实施方式的不同之处进行说明。
在第2实施方式中,检测控制部40的计算机除了作为圆周速度决定部48发挥功能以外,如图5所示,还作为搬送辊状态检测部(以下简称为检测部)47中的除了温度传感器44以外的部分发挥功能。图5是说明对搬送辊对18、19的旋转驱动进行控制的控制系统的结构的框图。在图5中,与第1实施方式中参照的标号相同的标号所示的要素与第1实施方式中说明的要素相同。检测部47与温度传感器44连接。温度传感器44检测搬送辊18a、19a的温度。这里,检测搬送辊18a、19a的温度的情况还包括计算搬送辊18a、19a的温度的情况。该情况下,参照由各温度传感器44检测到的环境温度中的存储在存储部46中的温度差数据,计算搬送辊18a、19a的温度。检测部47根据检测到的搬送辊18a、19a的温度,如后所述,计算搬送辊18a、19a的热膨胀量作为直径变化。
圆周速度决定部48的存储部46存储温度差数据。温度差数据包括在退火炉12、13的设置时预先测定的、退火炉12、13的环境温度与各环境温度下的搬送辊18a、19a的温度(表面温度)之差的数据。由于退火炉12、13的构造而存储不同的温度差数据。在存储部46中还存储有搬送辊18a、19a的热膨胀系数(以下称为辊热膨胀系数)。辊热膨胀系数根据搬送辊18a、19a的材质来决定。
并且,在存储部46中还存储有由圆周速度决定部48决定的各搬送辊18a、19a的旋转速度、在多个搬送辊对18、19之间设定的作为基准的圆周速度分布、各搬送辊18a、19a的直径的基准值。各搬送辊18a、19a的直径的基准值分别是常温(例如25度)下的新品时的直径。并且,存储部46存储达成作为基准的圆周速度分布时的条件(搬送辊的温度、玻璃带B的温度、玻璃带的热膨胀系数、玻璃带B的厚度、宽度、玻璃带的流量等)。
圆周速度决定部48在多个搬送辊对18、19之间设定搬送辊18a、19a的圆周速度与玻璃带B的搬送速度的相对速度恒定时的多个搬送辊对18、19之间的圆周速度比(圆周速度分布)。在该圆周速度比中,设定为设于温度区域E中的搬送辊对19的搬送辊19a的圆周速度比设于温度区域D中的搬送辊对18的搬送辊18a的圆周速度快。接着,圆周速度决定部48在维持第1实施方式中决定的温度区域D、E中的搬送辊18a、19a的圆周速度的大小关系的状态下,根据由检测部47计算出的搬送辊18a、19a的直径变化,决定各搬送辊18a、19a的旋转速度,以确保多个搬送辊对18、19之间的圆周速度比。
另外,代替圆周速度决定部48,也可以通过操作员来计算搬送辊18a、19a的圆周速度。该情况下,玻璃板制造装置1还具有与第1实施方式中说明的输入部相同的输入部。存储部46也可以不存储温度差数据、辊热膨胀系数、圆周速度分布、各搬送辊18a、19a的直径的基准值、达成作为基准的圆周速度分布时的条件等,而存储通过操作员根据温度差数据、辊热膨胀系数、圆周速度分布、各搬送辊18a、19a的直径的基准值、达成作为基准的圆周速度分布时的条件等而计算并输入的搬送辊18a、19a的圆周速度。
((圆周速度比的设定))
多个搬送辊对18、19之间的圆周速度比例如被设定成,以最上游侧的搬送辊18a的圆周速度为基准,从紧接着的下游侧的搬送辊18a起,圆周速度依次加快最上游侧的搬送辊18a的圆周速度的0.1%。在本实施方式中,最下游侧的搬送辊19a的圆周速度为最上游侧的搬送辊18a的100.6%。通过按照这种圆周速度比对多个搬送辊对18、19进行控制,玻璃带B不会在搬送辊对18、19的上方变形,并且,能够抑制在玻璃带B的表面产生细微的伤痕。该情况下,根据圆周速度比而设定的圆周速度使用最上游侧的搬送辊18a的圆周速度来设定值。这样设定为基准的圆周速度比是对现有玻璃带B进行退火而不产生伤痕和形状变形的问题时的圆周速度比。该作为基准的圆周速度分布与玻璃带B的温度、热膨胀系数、厚度、宽度、玻璃流量等的条件一起存储保持在圆周速度决定部48中。如后所述,在玻璃带B的温度变化等的退火时的条件变化的情况下,对作为基准的圆周速度分布进行修正,设定该圆周速度比。
圆周速度决定部48通过玻璃带B的温度、热膨胀系数、厚度、玻璃流量等,对基准的圆周速度比进行修正并设定。
具体而言,在作为基准的圆周速度分布而设定的圆周速度比中,作为此时的条件,设定各搬送辊对18、19中的作为基准的温度。因此,在当前的玻璃带B的温度相对于该作为基准的温度而变化的情况下,例如在温度T1变化为T2的情况下,圆周速度决定部48使用T2与T1的温度差中的热膨胀率之差,对作为基准的圆周速度分布而设定的圆周速度比进行修正。这是因为,玻璃带B的搬送速度根据由玻璃带B的温度和热膨胀系数决定的热膨胀率而变化。该情况下,热膨胀系数由于玻璃带B的种类而不同,所以,也可以使用考虑了玻璃带B的热膨胀系数和温度的热膨胀率的差异,更加一般地对圆周速度比进行修正。除了玻璃带B的温度和热膨胀系数的温度依赖性以外,还根据玻璃带B的厚度、宽度、玻璃流量等的条件的变化而进行修正,设定这种圆周速度比。因此,玻璃带B的温度、热膨胀系数的温度依赖性的特性、厚度、宽度、玻璃流量等的基准的圆周速度比中的条件被预先存储保持在圆周速度决定部48中。玻璃热膨胀系数根据熔融玻璃的组成而决定。根据所设定的圆周速度比,将最上游侧的搬送辊对的当前的圆周速度作为基准,计算下游侧的各搬送辊对的圆周速度。
这样,通过根据包含玻璃带B的温度的状态变化对圆周速度比进行修正,能够决定更加适当的搬送辊18a、19a的旋转速度。
((搬送辊的旋转速度的决定))
圆周速度决定部48根据计算出或由操作员输入的各搬送辊18a、19a的圆周速度,按照下述式子决定各搬送辊18a、19a的旋转速度。
旋转速度=圆周速度/(热膨胀的搬送辊的直径×π)
这里,在退火炉12、13内的各搬送辊对18、19的配置位置中检测到的环境温度相对于上述作为基准的圆周速度比中的搬送辊对18、19的温度而变化的情况下,决定搬送辊18a、19a的旋转速度,以确保上述圆周速度比。
具体而言,关于由温度传感器44检测到的温度变化的搬送辊18a、19a,检测部47参照搬送辊18a、19a的温度中的辊热膨胀系数和各搬送辊18a、19a的直径的基准值,按照下述式子,计算该搬送辊18a的膨胀量(直径的变化量)。
dD=β·D·ΔT
dD:膨胀量
β:热膨胀系数
D:搬送辊的直径的基准值
ΔT:与在基准的圆周速度比中设定的搬送辊的温度之间的温度差
圆周速度决定部48根据由检测部47计算出的搬送辊18a的直径的变化量,按照下述式子,设圆周速度的变化量为1,计算新的旋转速度,对搬送辊18a、19a的旋转速度进行变更。
新的旋转速度=(圆周速度+圆周速度的变化量)/((搬送辊的直径+搬送辊的直径的变化量)×π)
由圆周速度决定部48决定的旋转速度被送到驱动部32,对搬送辊18a、19a的旋转进行控制。
圆周速度比不限于上述情况。并且,作为圆周速度分布,代替圆周速度比,圆周速度决定部48也可以计算各搬送辊18a、19a的具体的圆周速度。该情况下,作为基准的圆周速度分布和修正后的圆周速度也设定为具体的速度值。
在第2实施方式中,根据搬送辊的直径的温度,调整旋转速度以成为所设定的圆周速度分布,除此之外,还根据玻璃带的温度,对作为基准的圆周速度分布进行修正,设定圆周速度分布。但是,也可以不根据玻璃带的当前温度对作为基准的圆周速度分布进行修正。但是,在制造表面品质优良的玻璃板的方面,优选根据玻璃带的当前温度对作为基准的圆周速度分布进行修正。
根据第2实施方式,在第1实施方式的效果的基础上,考虑在搬送辊18a、19a中产生的状态的变化,对各搬送辊18a、19a的旋转速度进行控制,以补偿该变化,所以,能够更高精度地抑制各搬送辊18a、19a的圆周速度与玻璃带B的搬送速度的相对速度在多个搬送辊对18、19中产生差异。由此,能够防止玻璃带B与搬送辊18a、19a之间的打滑,能够提高玻璃板表面的品质。
并且,根据玻璃带B的温度,对用于搬送玻璃带B的多个搬送辊对18、19的圆周速度分布进行修正并设定,所以,能够防止玻璃带B多余而使玻璃带B变形,并且,通过加快到必要以上,能够防止玻璃带B被拉伸而割断玻璃带B。在玻璃的搬送速度快、且玻璃带B的强度小而容易变形的厚度为0.5mm以下的薄板玻璃的制造中,这种效果更加显著。
即使如第1实施方式中说明的那样对退火炉12、13内的环境温度进行控制,如上所述,玻璃带B的温度和搬送辊18a、19a的温度也变化。但是,该变化较小,所以,即使根据温度对上述作为基准的圆周速度比进行修正,该修正量也小,不会大幅改变所设定的作为基准的圆周速度比的分布。即,设于温度区域E中的所述搬送辊对的搬送辊的圆周速度比设于温度区域D中的搬送辊对的所述搬送辊的圆周速度快,这点没有变化。
在上述例子中,在温度传感器中检测退火炉12、13内的环境温度,使用该环境温度计算搬送辊温度,但是,也可以直接测定搬送辊温度。因此,例如,作为搬送辊状态检测部,也可以使用用于连续测定搬送辊的温度的温度计。
(第3实施方式)
接着,对本发明的第3实施方式的玻璃板制造装置进行说明。
这里,关注于与上述第1和第2实施方式的不同之处进行说明。
在第2实施方式中,作为搬送辊状态检测部47,使用对搬送辊18a、19a的温度进行检测的温度传感器44和计算机,但是,这里,如图6所示,作为搬送辊状态检测部(以下简称为检测部)57,使用用于对搬送辊18a、19a的磨损量进行检测的距离测定传感器54和未图示的计算机。另外,图6是说明对搬送辊对18、19的旋转驱动进行控制的控制系统的结构的框图。在图6中,与第1和第2实施方式中参照的标号相同的标号所示的要素与第1和第2实施方式中说明的要素相同。检测部57与距离测定传感器54连接。
距离测定传感器54与各搬送辊对18、19对应地设置多个。距离测定传感器54检测驱动用轴间隔。驱动用轴间隔是指,连接相对于玻璃带B位于同侧的搬送辊18a、19a彼此的驱动用轴18b、19b和与该驱动用轴18b、19b对置配置的驱动用轴18b、19b之间的距离。搬送辊对18、19在成对的搬送辊18a、19a之间相互施力的状态下夹着玻璃带B。因此,通过检测部57检测各搬送辊18a、19a的磨损量,作为由于搬送辊18a、19a的磨损而产生的按照下述式子计算出的辊半径相对于新品时的辊半径的变化量。在该式子中,玻璃带B的厚度在各搬送辊18a、19a的位置中恒定,所以,通过测定驱动用轴18b、19b彼此的间隔,计算辊半径。
辊半径=(驱动用轴间隔-玻璃带厚度)/2
检测控制部50的圆周速度决定部58决定搬送辊18a、19a的旋转速度,以补偿由于所检测到的搬送辊18a、19a的磨损而引起的搬送辊18a、19a的半径变化所产生的、搬送辊18a、19a的圆周速度相对于圆周速度比的偏差。
另外,在第3实施方式中,作为搬送辊18a、19a的直径变化,使用根据磨损状态而计算出的半径变化,但是,也可以与在第2实施方式中使用的搬送辊18a、19a的温度一起,统合地应用该磨损状态。该情况下,搬送辊18a、19a的直径由于磨损量而变化,并且由于热膨胀而变化。能够使用该直径计算搬送辊18a、19a的旋转速度,以使得伴随直径变化而变化的搬送辊18a、19a的圆周速度维持在圆周速度比。
进而,除了搬送辊18a、19a的直径变化以外,作为玻璃带的状态,也可以统合地应用由于玻璃带B的热膨胀而引起的根据玻璃带B的温度而变化的玻璃带B的搬送速度变化。
根据以上的第3实施方式的玻璃板制造装置,能够对由于搬送辊18a、19a的磨损而引起的直径变化所导致的搬送辊的圆周速度相对于圆周速度比的偏差进行补偿。
另外,在该玻璃板制造装置中,距离测定传感器54也可以构成为,代替搬送辊对18、19的驱动用轴18b、19b彼此的距离,读取与搬送辊对18、19的驱动用轴18b、19b相对于原点位置的偏差,检测磨损量。原点位置是在搬送辊18a、19a为新品时驱动用轴18b、19b所处的中心位置,被存储在存储部56中。使用搬送辊对18、19的驱动用轴18b、19b相对于原点位置的偏差,检测搬送辊18a、19a的磨损量,由此,能够计算磨损后的搬送辊的辊径。另外,搬送辊18a、19a的直径不限于由检测部57计算,例如,操作员也可以根据磨损量进行计算。该情况下,根据由操作员计算出并输入到圆周速度决定部58的搬送辊18a、19a的直径,通过圆周速度决定部58计算搬送辊18a、19a的旋转速度。或者,也可以根据操作员计算出的搬送辊18a、19a的直径,进一步计算搬送辊18a、19a的旋转速度,将该计算结果输入到圆周速度决定部58。在圆周速度决定部58中计算或输入的旋转速度由圆周速度决定部58决定,并传递到驱动部32。并且,搬送辊18a、19a的磨损量、原点位置也可以由操作员计算,计算出的值也可以存储在存储部56中。
另外,在第2实施方式、第3实施方式中,决定搬送辊18a、19a的旋转速度,以补偿在搬送辊对18、19的各辊中产生的搬送辊18a、19a的直径变化,但是,除了搬送辊18a、19a以外,也可以决定辊对17的各辊的旋转速度,以补偿在成型步骤中用作冷却辊对的辊对17的各辊的直径变化。该情况下,关于辊对17的各辊,使用上述搬送辊状态检测部47、57这样的检测部,检测辊对17的各辊的状态,根据检测结果决定辊对17的各辊的旋转速度,以补偿辊对17的各辊的直径变化。
一般地,辊对17的各辊的圆周速度被设定为适当的值,以使得玻璃板的厚度分布和玻璃表面的凹凸最小,所以,从该值产生偏差会使玻璃板的厚度分布和玻璃表面的凹凸恶化。
即,当辊对17的圆周速度变化时,从成型体的下端到辊对17之间进行的玻璃带B的拉长量和从辊对17到搬送辊对18之间进行的玻璃带B的拉长量也变化,(成型体的下端~辊对17之间的玻璃带B的宽度方向的温度分布和辊对17~搬送辊对18、19的玻璃带的宽度方向的温度分布的方式不同),由此,所制造的玻璃板的宽度方向的厚度分布和玻璃表面的凹凸的大小变化。因此,优选决定辊对17的各辊的旋转速度,以补偿辊对17的各辊的直径变化。
并且,也可以针对搬送辊对18、19和辊对17的各辊中的至少任意一方的各辊,决定旋转速度,以补偿各辊的直径变化。
即,不需要针对全部辊(冷却辊、搬送辊)决定辊的旋转速度,以补偿冷却辊和搬送辊的直径变化,也可以仅针对有效的辊进行。
例如,决定搬送辊的旋转速度,以补偿设于玻璃带B的宽度方向中央部为软化点(粘度η为logη=7.65的温度)以下的区域中的搬送辊的直径变化,使搬送辊旋转驱动,由此,能够抑制玻璃带B的打滑等,能够抑制在玻璃带B的表面产生伤痕。
当玻璃为软化点SP以上时,玻璃带B的粘度低,难以产生打滑。另一方面,在软化点SP以下的玻璃带B中容易产生打滑。因此,优选决定搬送辊的旋转速度,以补偿设于玻璃带B的中央部为软化点SP以下的区域中的搬送辊的直径变化。
并且,在上述退火步骤中,决定搬送辊的旋转速度,以至少补偿设于玻璃带B的中央部的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域中的搬送辊的直径变化,由此,玻璃带B的塑性变形的抑制效果增大。因此,优选决定搬送辊的旋转速度,以至少补偿设于玻璃带B的中央部的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域中的搬送辊的直径变化。
并且,设于玻璃带B的中央部的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域中的搬送辊容易产生直径变化,所以,优选决定搬送辊的旋转速度,以补偿设于该区域中的搬送辊的直径变化。
在玻璃温度为高于软化点SP的高温的情况下,作用于玻璃的压缩应力瞬时被缓和,所以,在玻璃带B中难以产生波形状的塑性变形。另一方面,在玻璃温度为低于玻璃转变点Tg的低温的情况下,玻璃带B的粘度充分上升,所以,难以产生波形状的塑性变形。
并且,越是上游侧的搬送辊,越容易产生由于磨损或热膨胀而导致的辊径变化。即,优选决定搬送辊的旋转速度,以至少补偿设于温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域中的搬送辊的直径变化。
(变形例)
在第3实施方式的玻璃板制造装置的搬送辊状态检测部57中,代替距离测定传感器54,也可以使用如下装置:对根据搬送辊18a、19a的使用日数而计算出的搬送辊18a、19a的直径变化进行计数,作为搬送辊18a、19a的直径变化。例如,对该直径变化进行计数的装置将搬送辊18a、19a的使用日数送到圆周速度决定部58。圆周速度决定部58参照在圆周速度决定部58的存储部56中存储的、作为各搬送辊18a、19a的过去的更换实绩的过去更换时的辊直径相对于其新品时的磨损量和到更换为止的使用日数,根据这些信息计算每1日的磨损量。接着,参照在存储部56中存储的新品时的辊直径,按照下述式子计算辊直径。此时,使用从对上述直径变化进行计数的装置送来的使用日数,如下述式子所示,检测每1日的磨损量×使用日数的积,其相当于搬送辊18a、19a的磨损量。
辊直径=新品时的直径-(每1日的磨损量×使用日数)
圆周速度决定部58在存储部56中存储各搬送辊18a、19a的过去的更换实绩、新品时的辊直径。
根据该变形例,能够利用更简单的方法,对由于搬送辊18a、19a的直径变化而产生的搬送辊18a、19a的圆周速度相对于圆周速度比的偏差进行补偿。另外,每1日的磨损量也可以由操作员计算并存储在存储部56中。并且,基于上述磨损量的搬送辊18a、19a的直径变化也可以由操作员计算并传递到检测控制部50或驱动部32。进而,过去更换时的辊直径相对于其新品时的磨损量、到更换为止的使用日数也可以由操作员计算,计算出的值也可以存储在存储部56中。
另外,也可以对第2实施方式和第3实施方式的变形例进行组合。通过组合第2实施方式和第3实施方式的变形例,与单独应用第2实施方式或第3实施方式的情况相比,能够更高精度地补偿相对于圆周速度比的偏差。
并且,利用辊对17对玻璃带的宽度方向两端部(耳部)进行急速冷却,由此,容易产生上述塑性变形的问题。在玻璃的液相温度为1050°C~1250°C的高温的情况下,在利用辊对17对玻璃带的宽度方向两端部(耳部)进行急速冷却时的上述相邻区域与玻璃带B的中心位置之间,温度降低量之差较大,容易产生塑性变形的问题。因此,在使用液相温度为1100°C~1250°C的玻璃的玻璃板的制造中,难以产生塑性变形的本发明的制造方法是优选的。在使用液相温度为1150°C~1250°C的玻璃的玻璃板的制造中,本发明更加优选,在使用液相温度为1180°C~1250°C的玻璃的玻璃板的制造中进一步优选,在使用液相温度为1200°C~1250°C的玻璃的玻璃板的制造中特别优选。
关于液相粘度为150000dPa·s以下的较小的液晶显示器或有机EL显示器等的平板显示器用玻璃板,在成型步骤时处于容易产生失透的状态。因此,需要使成型步骤时的熔融玻璃的温度成为高温,上述塑性变形的问题显著。因此,在使用液相粘度为150000dPa·s以下的玻璃的玻璃板的制造中,本发明是优选的,在使用液相粘度为35000~150000dPa的玻璃的玻璃板的制造中,本发明的制造方法更加优选。在使用液相粘度为50000~100000dPa·s的玻璃的玻璃板的制造中,本发明的制造方法进一步优选,在使用液相粘度为50000~80000dPa·s的玻璃的玻璃板的制造中,本发明的制造方法进一步优选。
并且,玻璃的热膨胀系数越大的玻璃,越容易由于基于急剧的温度变化的膨胀差而产生上述塑性变形。因此,在使用热膨胀系数(100~300°C)[×10-7°C]为30以上的玻璃的玻璃板的制造中,本发明的制造方法是优选的。但是,在将本发明的制造方法应用于平板显示器用玻璃板的情况下,当热膨胀系数过大时,在平板显示器制造时的热处理步骤中,存在热冲击和热收缩量增大的倾向,所以,例如在平板显示器用玻璃板等中是不优选的。根据以上情况,在热膨胀系数(100~300°C)[×10-7°C]为30~小于40的玻璃板的制造中,本发明的制造方法是优选的,在热膨胀系数(100~300°C)[×10-7°C]为32~小于40的玻璃板的制造中,本发明的制造方法更加优选,在热膨胀系数(100~300°C)[×10-7°C]为34以上且小于40的玻璃板的制造中,本发明的制造方法更加优选。
(玻璃板的组成)
由本实施方式的玻璃板制造方法和玻璃板制造装置制造的玻璃板例如优选举出液晶显示器用玻璃基板。
液晶显示器用玻璃基板的玻璃组成例示以下的玻璃组成。
优选含有:
SiO2 50~70质量%
B2O3 0~15质量%
Al2O3 5~25质量%
MgO 0~10质量%
CaO 0~20质量%
SrO 0~20质量%
BaO 0~10质量%
RO 5~20质量%(其中,R为从Mg、Ca、Sr和Ba中选出的玻璃板所含有的全部成分中的至少一种)。
进而,从抑制液晶显示器用玻璃基板中形成的TFT(Thin Film Transistor)的破坏的观点来看,优选为无碱玻璃(实质上不含碱成分的玻璃)。另一方面,为了提高熔融玻璃的熔解性和澄清性,也可以含有微量的碱成分。该情况下,优选含有超过0.05质量%且为2.0质量%以下的R’2O,更加优选含有超过0.1质量%且为2.0质量%以下的R’2O(其中,R’是从Li、Na和K中选出的玻璃板所含有的全部成分中的至少一种)。
(实施例)
为了调查本发明的效果,使用现有的玻璃板制造装置和本实施方式的玻璃板制造装置,分别按照下述方法制造玻璃带,测定在玻璃带中产生的波状的变形。另外,所使用的玻璃板制造装置均为图3和图4所示的下拉法的玻璃板制造装置1,玻璃使用含有下述所示的成分的硅酸铝玻璃。
SiO2 60质量%
Al2O3 19.5质量%
B2O3 10质量%
CaO 5质量%
SrO 5质量%
SnO2 0.5质量%
作为实施例1,按照上述第1实施方式,通过圆周速度决定部38决定搬送辊19a的圆周速度,以使得设于比玻璃带B的温度为退火点AP的位置更靠下游的温度区域E中的搬送辊19a的圆周速度,比设于在退火炉内搬送的玻璃带B的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域D中的搬送辊18a的圆周速度快0.6%,根据决定后的圆周速度对各搬送辊18a、19a的旋转驱动进行控制,制作0.5mm厚、宽度方向长度2000mm×长边方向长度2500mm的大小的液晶显示器用玻璃基板。
并且,作为实施例2,按照上述第2实施方式,决定各搬送辊18a、19a的圆周速度,以确保圆周速度分布,根据所决定的搬送辊的圆周速度使搬送辊18a、19a旋转驱动,除了这点以外,在与实施例1相同的条件下,制作0.5mm厚的液晶显示器用玻璃基板。
作为实施例3,按照上述第1实施方式,通过圆周速度决定部38决定搬送辊19a的圆周速度,以使得设于比玻璃带B的温度为退火点AP的位置更靠下游的温度区域E中的搬送辊19a的圆周速度,比设于在退火炉内搬送的玻璃带B的温度为玻璃转变点Tg以上且软化点SP以下的温度区域D中的搬送辊18a的圆周速度快0.6%,根据决定后的圆周速度对各搬送辊18a、19a的旋转驱动进行控制,制作0.7mm厚、宽度方向长度2000mm×长边方向长度2500mm的大小的液晶显示器用玻璃基板。
作为比较例1,除了使全部搬送辊18a、19a的圆周速度相同这点以外,在与实施例1相同的条件下,制作0.5mm厚的液晶显示器用玻璃基板。
并且,作为比较例2,除了使全部搬送辊18a、19a的圆周速度相同这点以外,在与实施例3相同的条件下,制作0.7mm厚的液晶显示器用玻璃基板。
关于所得到的实施例1~3、比较例1~2的液晶显示器用玻璃基板,使用厚薄规计测在液晶显示器用玻璃基板的相邻区域中产生的波形状的变形(板厚方向的凹凸)。其结果,在实施例1中,波形状的变形(凹凸的高度)为0.05mm以下。在实施例2中,波形状的变形为0.04mm以下。在实施例3中,波形状的变形为0.05mm。在比较例1中,波形状的变形为0.4mm。在比较例2中,波形状的变形为0.25mm。
另外,在厚度为0.5mm和厚度为0.7mm的液晶显示器用玻璃基板中,波形状的变形在厚度方向为0.2mm以内,满足表面品质。
在使用现有的制造装置得到的比较例1的液晶显示器用玻璃基板中,基于波形状的变形的阶梯差为0.4mm,不满足上述表面品质。在使用现有的制造装置得到的比较例2的液晶显示器用玻璃基板中,基于波形状的变形的阶梯差为0.25mm,不满足上述表面品质。
与此相对,在使用本实施方式的制造装置1得到的实施例1~3的液晶显示器用玻璃基板中,基于波形状的变形的阶梯差为0.05mm以下,满足上述表面品质。实施例1的波形状的凹凸的高度被改善为1/8。实施例2的波形状的凹凸的高度被改善为1/10。实施例3的波形状的凹凸的高度被改善为1/5。
以上,详细说明了本发明的玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置,但是,本发明不限于上述实施方式,当然可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种改良和变更。
标号说明
1:玻璃板制造装置;2:成型装置;3:退火装置;18、19:搬送辊对;18a、19a:搬送辊;30、40、50:检测控制部;32:驱动部;34、44:温度传感器;47、57:搬送辊状态检测部;38、48、58:圆周速度决定部;54:距离测定传感器;A:熔融玻璃;B:玻璃带;C:玻璃板;D:玻璃带的温度为玻璃转变点以上且软化点以下的温度区域;E:玻璃带的温度为退火点以下的温度区域;SP:软化点;Tg:玻璃转变点;AP:退火点;S10:熔解步骤;S40:成型步骤;S50:退火步骤。
Claims (14)
1.一种玻璃板的制造方法,其特征在于,该制造方法具有:
熔解步骤,熔解玻璃原料并制作熔融玻璃;
成型步骤,使用溢流下拉法成型熔融玻璃,形成玻璃带;以及
退火步骤,利用在所述玻璃带的搬送方向上设置的多个搬送辊对夹持相对于所述玻璃带的宽度方向的两端部在所述宽度方向上相邻的附近区域,并向下方向拔出所述玻璃带而进行退火,
在所述成型步骤中,在通过使从成型体溢流并在所述成型体的侧壁流下的熔融玻璃在所述成型体的下端贴合而形成所述玻璃带后,以比所述玻璃带的宽度方向的中央部快的方式对所述玻璃带的宽度方向的所述两端部进行冷却,
在所述退火步骤中,以不使所述玻璃带产生塑性变形的方式,在所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中,在所述搬送方向上对所述玻璃带作用张力。
2.根据权利要求1所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比所述玻璃带的温度为玻璃退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述搬送辊对中的、设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃板的制造方法,其中,
所述玻璃板的板厚为0.5mm以下。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火步骤中,以不使相对于由所述搬送辊夹持的部分在所述玻璃带的宽度方向内侧相邻的相邻区域产生塑性变形的方式,在所述相邻区域的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中,对所述玻璃带作用搬送方向的张力。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比相对于所述玻璃带的由搬送辊夹持的部分在所述玻璃带的宽度方向内侧相邻的相邻区域的温度为玻璃退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述搬送辊对中的、设于所述相邻区域的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
该制造方法包括如下步骤:在所述成型体的下端贴合所述熔融玻璃而形成玻璃带后,在设所述玻璃带的宽度方向的所述两端部的粘度为η时,对所述两端部进行冷却直到logη=9以上为止,并且,所述两端部的冷却速度比所述玻璃带的宽度方向的中央部的冷却速度快。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火步骤中,
在所述玻璃带的宽度方向的中央部,为了在玻璃带的搬送方向上作用张力,
至少在所述玻璃带的宽度方向的中央部的温度为从对玻璃退火点加上150°C的温度到从由玻璃畸变点减去200°C的温度的温度区域中,
进行温度控制,使得所述玻璃带的宽度方向的中央部的冷却速度比所述宽度方向的两端部的冷却速度快。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述玻璃带的宽度方向的中央部的温度为玻璃软化点以上的区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得所述玻璃带的宽度方向的两端部比被所述两端部夹着的中央部的温度低,并且所述中央部的温度均匀,
在所述玻璃带的宽度方向的中央部,为了作用玻璃带搬送方向的张力,在所述玻璃带的所述中央部的温度小于玻璃软化点且为玻璃畸变点以上的区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得所述玻璃带的宽度方向的温度分布从所述中央部朝向所述两端部而降低,
在所述玻璃带的所述中央部的温度为玻璃畸变点的温度区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得所述玻璃带的宽度方向的所述两端部与所述中央部之间的温度梯度消失。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述玻璃带的宽度方向的中央部,为了作用玻璃带搬送方向的张力,在所述玻璃带的所述中央部的温度小于玻璃畸变点附近的区域中,对所述玻璃带的温度进行控制,使得从所述玻璃带的所述两端部朝向所述中央部而降低。
10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比所述玻璃带的温度为玻璃退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述玻璃辊对中的、设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快0.03%~2%。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
所述玻璃板的宽度方向的长度为1000mm以上。
12.根据权利要求1~11中的任意一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火步骤中,以200m/小时以上的搬送速度向下方向拔出所述玻璃带进行退火。
13.一种玻璃板的制造方法,其特征在于,该制造方法具有:
熔解步骤,熔解玻璃原料并制作熔融玻璃;
成型步骤,使用溢流下拉法成型熔融玻璃,形成玻璃带;以及
退火步骤,利用在所述玻璃带的搬送方向上设置的多个搬送辊对夹持相对于所述玻璃带的宽度方向的两端部在所述宽度方向上相邻的附近区域,并向下方向拔出所述玻璃带而进行退火,形成板厚为0.5mm以下的玻璃带,
在所述成型步骤中,通过使从成型体溢流并在所述成型体的侧壁流下的熔融玻璃在所述成型体的下端贴合,形成玻璃带,
在所述退火步骤中,使所述搬送辊对中的、设于比所述玻璃带的温度为退火点的位置更靠下游侧的搬送辊对的搬送辊的圆周速度,比所述搬送辊对中的、设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度快。
14.一种玻璃板制造装置,其特征在于,该玻璃板制造装置具有:
成型装置,其使用下拉法从熔融玻璃成型玻璃带;以及
退火装置,其利用多个搬送辊对夹持相对于所述玻璃带的宽度方向的两端部在所述宽度方向上相邻的附近区域,并且向下方向拔出所述玻璃带而进行退火,形成板厚为0.5mm以下的所述玻璃带,
所述退火装置包括所述多个搬送辊对和驱动部,
所述多个搬送辊对中的1个搬送辊对设于所述玻璃带的温度为玻璃转变点以上且玻璃软化点以下的第1温度区域中,所述多个搬送辊对中的另1个搬送辊对设于所述玻璃带的温度为玻璃退火点以下的第2温度区域中,通过向下方向拉入所述玻璃带,搬送所述玻璃带,
所述驱动部使所述搬送辊旋转驱动,使得设于所述第2温度区域中的搬送辊对的搬送辊的圆周速度比设于所述第1温度区域中的搬送辊的圆周速度快。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011-075418 | 2011-03-30 | ||
JP2011075418 | 2011-03-30 | ||
PCT/JP2012/002189 WO2012132454A1 (ja) | 2011-03-30 | 2012-03-29 | ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310104547.1A Division CN103183464B (zh) | 2011-03-30 | 2012-03-29 | 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102869622A true CN102869622A (zh) | 2013-01-09 |
CN102869622B CN102869622B (zh) | 2015-07-29 |
Family
ID=46930225
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310104547.1A Active CN103183464B (zh) | 2011-03-30 | 2012-03-29 | 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 |
CN201280000703.3A Active CN102869622B (zh) | 2011-03-30 | 2012-03-29 | 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310104547.1A Active CN103183464B (zh) | 2011-03-30 | 2012-03-29 | 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5260794B2 (zh) |
KR (2) | KR101300858B1 (zh) |
CN (2) | CN103183464B (zh) |
TW (2) | TWI552969B (zh) |
WO (1) | WO2012132454A1 (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109574472A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN109574471A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃板的制造方法 |
CN109956653A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN110072819A (zh) * | 2016-12-15 | 2019-07-30 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃物品的制造方法 |
CN111176165A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种基板玻璃牵引辊自动调节系统及方法 |
CN113056442A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-06-29 | 肖特股份有限公司 | 用于制造薄玻璃的方法和装置以及薄玻璃带 |
CN113277719A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-20 | 彩虹(合肥)液晶玻璃有限公司 | 一种平板玻璃板高控制装置 |
CN113880405A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-04 | 彩虹(合肥)液晶玻璃有限公司 | 一种液晶基板玻璃成型用自校正牵引辊轮结构 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6388210B2 (ja) * | 2014-12-22 | 2018-09-12 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスリボンの製造装置及びガラスリボンの製造方法 |
CN107428581A (zh) * | 2015-03-30 | 2017-12-01 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃衬底的制造方法 |
JP6514588B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2019-05-15 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造方法 |
CN105776823A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-07-20 | 徐林波 | 平板玻璃夹带成型方法 |
JP6299784B2 (ja) * | 2016-02-17 | 2018-03-28 | 旭硝子株式会社 | ガラス板、及びガラス板の製造方法 |
KR20190038349A (ko) | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 아반스트레이트 가부시키가이샤 | 유리판의 제조 방법 및 유리판의 제조 장치 |
JP7413263B2 (ja) * | 2018-06-21 | 2024-01-15 | ショット グラス テクノロジーズ (スゾウ) カンパニー リミテッド | 光学的なオレンジの皮を有さない化学強化されたガラスおよびその製造方法 |
JP7092018B2 (ja) * | 2018-12-18 | 2022-06-28 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造方法 |
CN112759241B (zh) * | 2021-01-29 | 2024-02-23 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种玻璃应力控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10291826A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Hoya Corp | ガラス板の製造方法及び製造装置 |
US20040055335A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Lee Sang-Hwa | Method for the preparation of plate glass having low residual stress |
TWI230144B (en) * | 1999-07-22 | 2005-04-01 | Nh Techno Glass Corp | Glass plate manufacturing method and apparatus for liquid crystal device |
CN101817633A (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-01 | 康宁股份有限公司 | 玻璃带的卷边部分的热控制 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05124827A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Hoya Corp | ガラス板の製造装置及び製造方法 |
JPH10291827A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Hoya Corp | ガラス板の製造方法及び製造装置 |
KR101073783B1 (ko) * | 2003-11-28 | 2011-10-13 | 코닝 인코포레이티드 | 저 뒤틀림 평판 글라스의 제조방법 |
JP4753067B2 (ja) * | 2005-08-18 | 2011-08-17 | 日本電気硝子株式会社 | 板ガラスの成形方法 |
US20070062219A1 (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-22 | Blevins John D | Methods of fabricating flat glass with low levels of warp |
JP5076443B2 (ja) * | 2006-10-24 | 2012-11-21 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスリボンの製造装置及びその製造方法 |
US8627684B2 (en) * | 2007-10-29 | 2014-01-14 | Corning Incorporated | Pull roll apparatus and method for controlling glass sheet tension |
JP5428288B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2014-02-26 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造方法及び製造設備 |
JP5611572B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2014-10-22 | コーニング インコーポレイテッド | 応力制御領域 |
JP5375385B2 (ja) * | 2009-07-13 | 2013-12-25 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板の製造方法 |
JP5669006B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2015-02-12 | 日本電気硝子株式会社 | 帯状ガラスフィルム製造方法及び帯状ガラスフィルム製造装置 |
-
2012
- 2012-03-29 WO PCT/JP2012/002189 patent/WO2012132454A1/ja active Application Filing
- 2012-03-29 CN CN201310104547.1A patent/CN103183464B/zh active Active
- 2012-03-29 JP JP2012516253A patent/JP5260794B2/ja active Active
- 2012-03-29 KR KR1020127011121A patent/KR101300858B1/ko active IP Right Grant
- 2012-03-29 KR KR1020137013830A patent/KR101497251B1/ko active IP Right Grant
- 2012-03-29 CN CN201280000703.3A patent/CN102869622B/zh active Active
- 2012-03-30 TW TW102111602A patent/TWI552969B/zh active
- 2012-03-30 TW TW101111556A patent/TWI417254B/zh active
-
2013
- 2013-02-26 JP JP2013035482A patent/JP5819870B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10291826A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Hoya Corp | ガラス板の製造方法及び製造装置 |
TWI230144B (en) * | 1999-07-22 | 2005-04-01 | Nh Techno Glass Corp | Glass plate manufacturing method and apparatus for liquid crystal device |
US20040055335A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Lee Sang-Hwa | Method for the preparation of plate glass having low residual stress |
CN101817633A (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-01 | 康宁股份有限公司 | 玻璃带的卷边部分的热控制 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110072819B (zh) * | 2016-12-15 | 2021-11-30 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃物品的制造方法 |
CN110072819A (zh) * | 2016-12-15 | 2019-07-30 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃物品的制造方法 |
CN109574471A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃板的制造方法 |
CN109574471B (zh) * | 2017-09-29 | 2021-11-23 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃板的制造方法 |
CN109574472B (zh) * | 2017-09-29 | 2021-11-23 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN109574472A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN109956653A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN109956653B (zh) * | 2017-12-26 | 2022-03-08 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN113056442A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-06-29 | 肖特股份有限公司 | 用于制造薄玻璃的方法和装置以及薄玻璃带 |
CN111176165A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种基板玻璃牵引辊自动调节系统及方法 |
CN113277719A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-20 | 彩虹(合肥)液晶玻璃有限公司 | 一种平板玻璃板高控制装置 |
CN113277719B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-08-30 | 彩虹(合肥)液晶玻璃有限公司 | 一种平板玻璃板高控制装置 |
CN113880405A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-04 | 彩虹(合肥)液晶玻璃有限公司 | 一种液晶基板玻璃成型用自校正牵引辊轮结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201247565A (en) | 2012-12-01 |
JP5819870B2 (ja) | 2015-11-24 |
JPWO2012132454A1 (ja) | 2014-07-24 |
KR20130122748A (ko) | 2013-11-08 |
KR101300858B1 (ko) | 2013-08-27 |
TWI417254B (zh) | 2013-12-01 |
JP2013136515A (ja) | 2013-07-11 |
WO2012132454A1 (ja) | 2012-10-04 |
TWI552969B (zh) | 2016-10-11 |
TW201328998A (zh) | 2013-07-16 |
CN103183464A (zh) | 2013-07-03 |
KR20120132675A (ko) | 2012-12-07 |
JP5260794B2 (ja) | 2013-08-14 |
CN102869622B (zh) | 2015-07-29 |
CN103183464B (zh) | 2016-08-03 |
KR101497251B1 (ko) | 2015-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102869622B (zh) | 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置 | |
CN102933514B (zh) | 玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置 | |
JP5709032B2 (ja) | ガラスフィルムの製造方法 | |
CN102822105A (zh) | 玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置 | |
CN103359913A (zh) | 玻璃基板的制造方法 | |
US9598301B2 (en) | Temperature control of glass ribbons during forming | |
CN103108840A (zh) | 玻璃板的制造方法及玻璃板的制造装置 | |
CN105121370A (zh) | 无碱玻璃基板及其制造方法 | |
CN103508658A (zh) | 玻璃板的制造方法 | |
CN1934037B (zh) | 制备浮法平板玻璃的方法 | |
CN103261106B (zh) | 玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置 | |
JP6861056B2 (ja) | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 | |
KR20090103995A (ko) | 디스플레이용 유리 기판 | |
JPWO2017002632A1 (ja) | ディスプレイ用ガラス基板の製造方法 | |
CN102617018A (zh) | 浮法平板玻璃的制造方法 | |
CN114075031A (zh) | 浮法玻璃制造装置及浮法玻璃制造方法 | |
TW201711968A (zh) | 玻璃基板之製造方法、及玻璃基板之製造裝置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |