CN103068753A - 玻璃板的制造方法 - Google Patents

Abstract

在玻璃板的制造工序包含的退火区域(3)中，使玻璃带(G)在宽度方向上弯曲而形成弯曲部(5)，并且在玻璃带(G)的宽度方向的至少局部区域的上下，使弯曲部(5)的表背方向的凹凸的方向反转，由此增大玻璃带(G)的上下方向及宽度方向上的折弯阻力。

Description

玻璃板的制造方法

技术领域

本发明涉及玻璃板的制造技术，详细而言，涉及利用了下拉法的玻璃板的制造技术的改良，该下拉法将从成形体使熔融玻璃流下而成形的玻璃带切断成规定尺寸来制造玻璃板。

背景技术

作为玻璃板的制造技术，从成形体使熔融玻璃流下而成形玻璃带，并将该玻璃带切断成规定尺寸而制造玻璃板的下拉法公知。作为该下拉法的代表性的方法，列举有溢流下拉法、再拉法、流孔下拉法等。

作为制造出玻璃板为止的基本的工序，基于这种下拉法的成形方法包括：成行出规定尺寸的板状(带状)的玻璃带的成形工序；使玻璃带退火而消除内部应变的退火工序；将玻璃带冷却至室温附近的冷却工序；将玻璃带切断成规定尺寸的切断工序。

在这各工序中，至少成形工序和退火工序边使玻璃带向下方移动边进行。

并且，其中，退火工序是将玻璃带的内部应变消除的工序，因此成为对玻璃板的产品品质(性能)作决定的重要的工序。即，当经过退火工序的玻璃带残留有内部应变时，在将该玻璃带切断而制造的玻璃板中还原封不动地残留有内部应变，有时会导致玻璃板的机械强度显著下降或意外地产生双折射等的各种特性的不稳定化。尤其是在液晶显示器等的平板显示器用的玻璃板的情况下，当内部应变残留时，因双折射等会导致图像质量的显著恶化，因此问题增大。

这种内部应变残留的问题在如下的情况下显著产生：由于形成在退火炉内的上升气流，玻璃带边振动边抖动，玻璃带的姿态变得不稳定。这是因为在退火炉内，当玻璃带的姿态变得不稳定时，难以使玻璃带具有所期望的温度分布进行退火。

另外，在退火炉内中，当玻璃带的姿态变得不稳定时，除了内部应变的问题以外，在玻璃带会产生不当的翘曲，会产生作为最终产品的玻璃板的平坦度较大受损的问题。

因此，例如，在专利文献1中公开了在退火炉内配置有阻止上升气流的对流防止板的情况，但由于无法完全地消除对流防止板与玻璃带之间的间隙，因此对于玻璃带会产生较多上升气流的影响。而且，当使玻璃带与对流防止板接近时，由于上升气流而玻璃带发生振动从而姿态紊乱的情况下，会产生玻璃带与对流防止板接触而发生破损这样的新问题。

另外，在专利文献2中公开了一种未使用对流防止板，为了防止退火炉内的上升气流的产生，而对退火炉的外部气氛的气压进行加压的情况，但即使采取这种对策，也难以将上升气流完全防止。

需要说明的是，在专利文献3中，公开了一种不是直接应对上述的上升气流，而使从成形体流下的玻璃带在宽度方向上呈局部圆筒面状地积极弯曲的情况。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平5-124826号公报

【专利文献2】日本特开2009-173525号公报

【专利文献3】日本特表2010-511581号公报

然而，如专利文献3公开那样，使玻璃带预先在宽度方向上呈局部圆筒面状地弯曲时，与完全平坦的玻璃带相比，难以产生变形。因此，在减少由于在退火炉内形成的上升气流而玻璃带的姿态变得不稳定这样的事态上，能够期待某种程度的效果。

然而，使玻璃带在宽度方向上呈局部圆筒面状弯曲时，由于其弯曲而玻璃带在上下方向难以折弯，但在宽度方向上仍然处于容易折弯的状况。其结果是，上升气流作用于具有该弯曲的玻璃带时，玻璃带沿着宽度方向反复变形并同时振动，玻璃带的姿态可能紊乱。

另外，呈局部圆筒面状弯曲的玻璃带能够容易地呈平面状展开，因此受到上升气流的影响而可能返回平面状。若产生这种事态，则玻璃带再次容易受到上升气流的影响，姿态的紊乱变得显著。

发明内容

本发明鉴于以上的实际情况，其技术性课题在于尽量减少退火工序中的玻璃带的姿态的紊乱，将玻璃带的内部应变或翘曲可靠地消除。

为了解决上述课题而创立的本发明涉及一种玻璃板的制造方法，包括成形出板状的玻璃带的成形工序、对玻璃带进行退火而将其内部应变消除的退火工序、将玻璃带冷却至室温附近的冷却工序、将玻璃带切断成规定尺寸的切断工序，至少所述成形工序和所述退火工序边伴随着玻璃带的向下方的移动边进行，所述玻璃板的制造方法的特征在于，在所述退火工序中，使玻璃带在宽度方向上弯曲而形成弯曲部，并且在玻璃带的宽度方向的至少局部区域的上下，使所述弯曲部的表背方向的凹凸的方向反转，由此增大玻璃带的上下方向及宽度方向上的折弯阻力。

根据这种方法，在对玻璃带进行退火而消除其内部应变的退火工序中，玻璃带具有沿着宽度方向弯曲的弯曲部，并且在其宽度方向的至少局部区域的上下，弯曲部的表背方向的凹凸的方向反转。由此，玻璃带的上下方向及宽度方向上的折弯阻力增大。因此，在退火工序中即使上升气流作用于玻璃带，折弯阻力增大的玻璃带也难以变形，从而能够维持稳定的姿态。

在上述的方法中，优选的是，在玻璃带的宽度方向上，使所述弯曲部的表背方向的凹凸的方向反转。

由此，玻璃带的上下方向及宽度方向的折弯阻力更大，因此不易产生上升气流引起的玻璃带的姿态的紊乱。

在上述的方法中，以将玻璃带的宽度方向两端部连结的假想直线为弯曲量零的基准位置，并利用距该假想直线的垂直分离距离来表示弯曲量时，所述弯曲部的最大弯曲量优选为1～50mm，更优选为5～30mm，进一步优选为10～20mm。

即，弯曲部的最大弯曲量小于1mm时，玻璃带接近平坦，折弯阻力的提高效果可能无法充分得到。另一方面，当弯曲部的最大弯曲量超过50mm时，玻璃带的弯曲增大，虽然能可靠地得到折弯阻力的提高效果，但将玻璃带切断而制造的玻璃板上残留的弯曲可能变得过大。因此，玻璃带的弯曲部的最大弯曲量优选为上述的数值范围内，若在该范围内，则能充分确保玻璃带的折弯阻力，并且制造的玻璃板上残留的弯曲也能够抑制成作为产品没有问题的水平。

在上述的方法中，所述弯曲部可以通过对玻璃带施加机械外力而形成，所述弯曲部也可以通过使玻璃带的表面侧和背面侧的退火温度不同而形成。

在以上的方法中，玻璃带的壁厚优选为2mm以下，更优选为1mm以下，进一步优选为700μm以下。

即，随着玻璃带的壁厚增厚，而玻璃带自身难以产生变形，因此在退火工序中形成的上升气流引起的姿态的紊乱减小。换言之，随着玻璃带的壁厚减薄，受到退火工序中的退火温度的紊乱的影响，玻璃带容易产生内部应变或翘曲的问题。并且，这种问题在玻璃带的壁厚为上述数值范围时特别容易产生，本申请发明的有用性增加。而且，若玻璃带的壁厚薄至上述数值范围，则具有能够使凹凸的方向自然反转的优点。

【发明效果】

如以上那样根据本发明，在退火工序中，使玻璃带沿着宽度方向弯曲而形成弯曲部，且在玻璃带的宽度方向的至少局部区域的上下，使弯曲部的表背方向的凹凸的方向反转，由此能够增大玻璃带的上下方向及宽度方向上的折弯阻力。因此，通过该弯曲阻力的提高，能够尽量减少退火工序中的玻璃带的姿态的紊乱。因此，在退火工序中，对于玻璃带，能够以稳定的温度条件实施退火，从而能够可靠地消除玻璃带的内部应变和翘曲。

附图说明

图1是表示用于体现本发明的一实施方式的玻璃板的制造方法的玻璃板的制造装置的主要部分的纵向剖视图。

图2是表示图1的退火区域的玻璃带的状况的立体图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图2的B-B剖视图。

图5是图2的C-C剖视图。

图6A是表示退火区域中的玻璃带的横截面的变形例的图。

图6B是表示退火区域中的玻璃带的横截面的变形例的图。

图7是表示退火区域中的玻璃带的纵截面的变形例的纵向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的一实施方式。

图1是表示用于体现本实施方式的玻璃板的制造方法的制造装置的主要部分的纵向剖视图。该制造装置通过溢流下拉法，在炉1内，对作为玻璃板的起源的板状的玻璃带G进行成形。需要说明的是，玻璃带G的壁厚为2mm(优选为1mm，更优选为700μm)以下，将该玻璃带G切断而制作的玻璃板利用在例如液晶显示器·等离子显示器·有机EL显示器等的平板显示器、太阳能电池、锂离子电池、数字标牌、触摸面板、电子纸等的装置的玻璃基板、有机EL照明等的罩玻璃、医药品的玻璃容器、窗板玻璃、层叠轻量窗玻璃等中。

详细而言，在炉1内，从上方依次设有进行成形工序的成形区域2、进行退火工序的退火(退火)区域3、进行冷却工序的冷却区域4，在图外设有进行切断工序的切断区域。

在成形区域2中，向具有楔状的剖面形状的成形体21供给熔融玻璃Gm，并使从该成形体21的顶部溢出的熔融玻璃Gm在其下端部融合而流下，从熔融玻璃Gm成形出板状的玻璃带G。在退火区域3中，对在成形区域2成形后的玻璃带G进行退火并同时消除其内部应变。在冷却区域4中，将在退火区域3中退火后的玻璃带G冷却至室温附近。并且，如此冷却的玻璃带G在图外的切断区域，切断成规定的尺寸，连续地制作玻璃板。

需要说明的是，在退火区域3和冷却区域4中，在从玻璃带G的搬运路径的上游侧到下游侧的多个部位配置有辊组，该辊组具有沿着图中的箭头方向旋转的一对辊R。各个辊组如图2所示，由分别夹持玻璃带G的宽度方向两端部的2对辊R构成，在本实施方式中，存在于玻璃带G的一侧的2个辊R和存在于另一侧的2个辊R分别与2根辊轴Ra连结固定。当然，也可以不通过辊轴Ra将一侧的辊R与另一侧的辊R相互连结固定，而利用辊轴来单臂支承各个辊R。

在此，在炉1内，由于所谓烟囱效果而从炉1的下端开口吸引外气，上升气流较多地形成。为了防止该上升气流，采用了使炉1的外侧的压力比炉1的内侧的压力升高等一直以来的各种对策，但即便采用这种对策也难以将上升气流完全防止。并且，当产生这种上升气流时，炉1内的玻璃带G可能边抖动边振动而姿态紊乱。假设在退火区域3中而玻璃带G的姿态紊乱时，产生玻璃带G的退火不良，在将该玻璃带G冷却后，可能会对切断而制作的玻璃板的性能造成坏影响。

因此，在本实施方式中，如图2所示，在退火区域3中，能防止玻璃带G不平坦而或多或少地弯曲，由于上述的上升气流而玻璃带G的姿态紊乱的情况。

详细而言，使玻璃带G在宽度方向上弯曲而形成弯曲部5，并在玻璃带G的宽度方向的至少一部分的上下使弯曲部5的表背方向的凹凸的方向反转。

在该实施方式中，位于退火区域3的上游侧的弯曲部5如图3所示，使玻璃带G的宽度方向中央部向一侧的面(以下，称为背面)侧成为凸状弯曲而形成。在将玻璃带G的宽度方向两端部连结的假想直线L1为弯曲量零的基准位置，且由距该假想直线L1的垂直分离距离表示时，该上游侧的弯曲部5的最大弯曲量D1成为1～50mm(优选为5～30mm，更优选为10～20mm)。需要说明的是，图中的单点划线(L1、L2)表示未形成弯曲部5时的玻璃带G的状况，即，表示平坦的玻璃带G的状况。这在图4～图7中也同样。

另一方面，位于退火区域3的下游侧的弯曲部5如图4所示，使玻璃带G的宽度方向中央部向另一侧的面(以下，称为表面)侧成为凸状弯曲而形成。在将玻璃带G的宽度方向两端部连结的假想直线L2为弯曲量零的基准位置，且由距该假想直线L2的垂直分离距离表示时，该下游侧的弯曲部5的最大弯曲量D2成为1～50mm(优选为5～30mm，更优选为10～20mm)。

并且，该上游侧和下游侧的各个弯曲部5如图3及图4所示，以在上游侧向玻璃带G的背面侧呈凸状，在下游侧向玻璃带G的表面侧呈凸状的方式，在上游侧和下游侧的成为凸状的方向反转。即，由此，如图5所示，玻璃带G在上下方向也弯曲，上游侧和下游侧的各个弯曲部5的成为凸状一侧的方向以反转部6为边界而从背面侧向表面侧反转。

因此，玻璃带G的上下方向及宽度方向上的折弯阻力与在玻璃带G平坦的情况下或仅在宽度方向上弯曲(例如，呈局部圆筒面状)的情况相比，相对增大。这基于如下的理由。即，由于玻璃带G的弯曲部5的在宽度方向上的弯曲，作为阻止玻璃带G的上下方向的弯曲变形的阻力而发挥功能，因此上下方向的折弯阻力增大。而且，在玻璃带G的上下，使弯曲部5的成为凸状一侧的方向反转，由此，该反转部6作为阻止玻璃带G的宽度方向的弯曲变形的阻力发挥功能，因此宽度方向的折弯阻力增大。因此，退火区域3中的玻璃带G的形状在大致固定的状况下难以产生变形。因此，在退火区域3中，即使假设产生上升气流，也能够可靠地减少由于该上升气流而玻璃带G发生姿态紊乱的不良情况。其结果是，在退火区域3中，对于玻璃带G，能够以稳定的温度条件实施退火，因此能够可靠地消除玻璃带G的内部应变。

在此，如图2所示，形成有弯曲部5的玻璃带G依次向下方移动，因此在退火区域3中，需要对于从成形区域2连续供给的玻璃带G而依次形成弯曲部5。作为在玻璃带G形成弯曲部5(包括反转部6)的方法，例如列举出如下的方法。

即，弯曲部5可以通过借助机械的外力使玻璃带G变形为图2所示的形状来形成。具体而言，例如，可以使未图示的接触件与玻璃带G相碰，借助该接触件使玻璃带G强制变形来形成弯曲部5。而且，也可以使配置在退火区域3的辊组的一部分从其他的辊组所排列的直线上向玻璃带G的表背方向的任一侧偏倚配置而对玻璃带G进行蛇行引导，由此形成弯曲部5。而且，也可以是与上游侧的辊组产生的拉拽速度相比，使下游侧的辊组产生的拉拽速度暂时延迟，从而在上游侧的辊组与下游侧的辊组之间使玻璃带G弯曲，形成弯曲部5。

另外，弯曲部5也可以通过使退火区域3的温度分布在玻璃带G的表面侧和背面侧不同而形成。具体而言，可以在退火区域3中的与玻璃带G的表面侧和背面侧对应的位置分别配置加热器，通过仅使表面侧的加热器和背面侧的加热器的加热温度不同，而使热变形(膨胀·收缩)产生差别，来形成弯曲部5。具体而言，弯曲部5的弯曲成为凸状一侧的面的退火温度比相反侧的成为凹状一侧的面的退火温度设定得低例如1～50℃。

此外，如此，在玻璃带G，弯曲部5只要至少由退火区域3形成即可，在退火区域3以后的冷却区域4或切断区域等中，弯曲部5也可以解除。而且，即使在弯曲部5残留的情况下，由于将玻璃带G切断而制作的玻璃板的弯曲量比玻璃带G的状况下的弯曲量小，因此在实用上不会成为问题。

本发明并未限定为上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够以各种方式来实施。例如，在上述的实施方式中，如图3及图4所示，说明了在上下方向的同一位置将玻璃带G沿着宽度方向仅弯曲1次的情况，但也可以如图6A及图6B所示，在上下方向的同一位置使玻璃带G沿着宽度方向弯曲多次，在宽度方向上也可以使弯曲部5的成为凸(凹)状一侧的方向反转1或多次。这种情况下，玻璃带G的向背面侧呈凸(凹)状的弯曲部5和向表面侧呈凸(凹)状的弯曲部5的最大弯曲量既可以如该图(A)所示彼此不同，也可以如该图(B)所示彼此为相同程度。而且，在上游侧的弯曲部5和下游侧的弯曲部5中，也可以使宽度方向的弯曲次数不同。

另外，在上述的实施方式中，如图5所示，说明了在宽度方向的同一位置使玻璃带G沿着上下方向仅弯曲一次，并将反转部6形成在1个部位的情况，但如图7所示，也可以在宽度方向的同一位置使玻璃带G沿着上下方向弯曲多次，将反转部6形成在多个部位。

另外，在上述的实施方式中，说明了通过溢流下拉法成形玻璃带的情况，但例如也可以通过流孔下拉法或再拉法等其他的下拉法来成形玻璃带。

【符号说明】

1  炉

2  成形区域

3  退火区域

4  冷却区域

5  弯曲部

6  反转部

G  玻璃带

Claims (6)

1.一种玻璃板的制造方法，包括成形出板状的玻璃带的成形工序、对玻璃带进行退火而将其内部应变消除的退火工序、将玻璃带冷却至室温附近的冷却工序、将玻璃带切断成规定尺寸的切断工序，至少所述成形工序和所述退火工序边伴随着玻璃带的向下方的移动边进行，所述玻璃板的制造方法的特征在于，

在所述退火工序中，使玻璃带在宽度方向上弯曲而形成弯曲部，并且在玻璃带的宽度方向的至少局部区域的上下，使所述弯曲部的表背方向的凹凸的方向反转，由此增大玻璃带的上下方向及宽度方向上的折弯阻力。

2.根据权利要求1所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，

在玻璃带的宽度方向上，使所述弯曲部的表背方向的凹凸的方向反转。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，

以将玻璃带的宽度方向两端部连结的假想直线为弯曲量零的基准位置，并利用距该假想直线的垂直分离距离来表示弯曲量时，所述弯曲部的最大弯曲量为1mm～50mm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，

所述弯曲部通过向玻璃带施加机械外力而形成。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，

所述弯曲部通过使玻璃带的表面侧和背面侧的退火温度不同而形成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃板的制造方法，其特征在于，

玻璃带的壁厚为2mm以下。

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