CN203833796U - 玻璃板制造装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种可制造高品质的玻璃板的玻璃板制造装置。玻璃板制造方法包括成形步骤与冷却步骤。成形步骤为使熔融玻璃(2)从成形体(62)流下而成形玻璃板(3)的步骤。冷却步骤为如下步骤,即一面通过多个下拉辊(82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g)将玻璃板向下方搬送,一面对玻璃板冷却。冷却步骤包括将玻璃板慢慢地冷却的缓冷步骤。在缓冷步骤中,多个加热器(84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g)向玻璃板的表面辐射热而对玻璃板赋予沿着玻璃板的搬送方向的温度分布。多个加热器沿搬送方向隔着隔热部件(86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g)而配置。下拉辊以其中心轴的高度位置处于沿搬送方向相邻的2个加热器之间的方式配置。

Description

玻璃板制造装置
技术领域
本实用新型涉及玻璃板制造装置。
背景技术
由用于液晶显示器及电浆显示器等平板显示器(FPD,flat panel display)的玻璃板所代表的要求低畸变及高平坦度、或较小的翘曲及较小的起伏的玻璃板,且通过例如溢流下拉法制造。在溢流下拉法中,流入至成形体并溢流的熔融玻璃,通过沿成形体的表面流下并在成形体的下端附近合流而成形为玻璃板。成形的玻璃板被一面向下方搬送一面冷却,且切断为特定的尺寸。切断而得的玻璃板经过端面加工步骤、表面清洗步骤及检查步骤等之后打包出货。
专利文献1(日本专利特开2008-88005号公报)揭示有如下方法,即在利用溢流下拉法的玻璃板的制造步骤中,在将于成形体的下方成形的玻璃板一面通过辊向下方搬送一面慢慢地冷却时,使用加热机构对玻璃板进行加热。该方法中,加热机构设置在使玻璃板缓冷的缓冷室中,调节向下方搬送的玻璃板的温度而在玻璃板形成玻璃板的宽度方向的温度分布(温度分布)。通过使用加热机构在玻璃板形成特定的温度分布,可降低因玻璃板的宽度方向中央部的温度与玻璃板的宽度方向两侧部的温度的差而产生的玻璃板的畸变及翘曲。此外,通过在冷却玻璃板时使用加热机构,可调节玻璃板的冷却速度而制造具有较佳的热收缩率的玻璃板。
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
然而,在专利文献1揭示的玻璃板制造方法中,将玻璃板向下方搬送的辊,在缓冷室中设置在玻璃板与加热机构之间。在该情况下,从加热机构向玻璃板辐射的热的一部分被辊遮挡。因此,难以使用加热机构以较高的精度调节玻璃板的温度,而有可能无法有效地降低玻璃板的翘曲及畸变。此外,也难以缩小玻璃板的热收缩率的均衡。即,存在因设置在玻璃板与加热机构之间的辊而导致玻璃板的品质降低的顾虑。
本实用新型的目的在于,提供一种可制造高品质的玻璃板的玻璃板制造装置。
[解决问题的技术手段]
本实用新型的玻璃板制造装置包括成形部及冷却部。成形部使熔融玻璃从成形体溢流并在成形体的下端使熔融玻璃熔合而成形玻璃板。冷却部一面通过配置在成形体的下方的多个辊将已在成形部成形的玻璃板向下方搬送,一面对玻璃板进行冷却。冷却部包括将玻璃板慢慢地冷却的缓冷部。缓冷部具有沿搬送玻璃板的搬送方向隔着隔热部件而配置的多个加热机构。加热机构向玻璃板的表面辐射热而对玻璃板赋予搬送方向的温度分布。辊以其中心轴的高度位置成为沿搬送方向相邻的2个加热机构之间的方式配置。
此外,本实用新型的玻璃板制造装置中,加热机构优选为包括具有与玻璃板的表面对向的对向面的均热板。均热板从其对向面向玻璃板的表面辐射热。
该玻璃板制造装置中,在缓冷步骤中,向下方搬送的玻璃板的表面与均热板的表面对向。均热板由热易于传导至其整个表面的材质成形。从均热板的整个表面朝所对向的玻璃板的表面辐射热。均热板配置在加热机构的热源与玻璃板之间。加热机构的热源为例如电热线。均热板可保护加热机构的热源。例如在缓冷步骤中,在向下方搬送的玻璃板破损的情况下,均热板可抑制因断裂的玻璃板而导致加热机构的热源受损伤。此外,均热板作为将供玻璃板向下方搬送的空间与其外部的空间隔开的隔壁发挥功能。即,均热板可提高进行缓冷步骤的空间的气密性。
本实用新型的玻璃板制造装置中,优选为辊具有较均热板与玻璃板之间的间隔大的直径,且均热板具有不与辊接触的形状。
该玻璃板制造装置中,辊的直径也可大于均热板与玻璃板之间的间隔,因此可缩小均热板与玻璃板之间的间隔。均热板与玻璃板之间的间隔越小,从均热板辐射的热越会更集中地传导至所对向的玻璃面的区域。由此,加热机构的输出的调节反映于玻璃板的局部性的温度,因此可以较高的精度调节玻璃板的温度。此外,通过缩小均热板与玻璃板之间的间隔,可抑制在均热板与玻璃板之间的空间产生的气流。由此,可抑制气流对玻璃板造成的影响。
[实用新型的效果]
本实用新型的玻璃板制造装置,可通过沿玻璃板的搬送方向隔着隔热部件而配置的多个加热机构、及配置在沿玻璃板的搬送方向相邻的2个加热机构之间的辊而制造高品质的玻璃板。
附图说明
图1是第1实施方式的玻璃板制造方法的流程图。
图2是第1实施方式的玻璃板制造装置的示意图。
图3是第1实施方式的成形装置的前视图。
图4是第1实施方式的成形装置的侧视图。
图5是第1实施方式的成形装置的一部分的示意图。
图6是第1实施方式的成形装置的截面图。
图7是第2实施方式的成形装置的前视图。
图8是第2实施方式的成形装置的侧视图。
图9是第2实施方式的成形装置的一部分的示意图。
图10是第2实施方式的成形装置的截面图。
图11是变形例A的成形装置的侧视图。
图12是变形例A的成形装置的一部分的示意图。
图13是变形例B的成形装置的侧视图。
图14是变形例B的成形装置的一部分的示意图。
具体实施方式
一第1实施方式一
(1)玻璃板制造装置的构成
参照图式对使用本实用新型的玻璃板制造装置的第1实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的使用玻璃板制造装置的玻璃板制造方法的一例的流程图。
如图1所示股,本实施方式的使用玻璃板制造装置的玻璃板制造方法,主要包括熔解步骤S1、澄清步骤S2、搅拌步骤S3、成形步骤S4、冷却步骤S5、及切断步骤S6。
在熔解步骤S1中,对玻璃原料进行加热而获得熔融玻璃。熔融玻璃贮存在熔解槽中,且以具有所期望的温度的方式被通电加热。在玻璃原料中添加有澄清剂。从降低环境负载的观点考虑,使用SnO2作为澄清剂。
在澄清步骤S2中,在熔解步骤S1中获得的熔融玻璃在澄清管的内部流动而将熔融玻璃中所含的气体除去,由此熔融玻璃澄清。最初在澄清步骤S2中,使熔融玻璃的温度上升。添加至熔融玻璃中的澄清剂通过升温产生还原反应而释放氧气。熔融玻璃中所含的包含CO2、N2、SO2等气体成分的气泡,吸收通过澄清剂的还原反应而产生的氧气。吸收氧气而成长的气泡上浮至熔融玻璃的液面破裂而消失。消失的气泡中所含的气体释放至澄清管内部的气相空间并被排出至外部气体。然后,在澄清步骤S2中使熔融玻璃的温度降低。由此,已还原的澄清剂产生氧化反应而吸收残存在熔融玻璃中的氧气等气体成分。
在搅拌步骤S3中,对已在澄清步骤S2中除去气体的熔融玻璃进行搅拌,而使熔融玻璃的成分均质化。由此,降低作为玻璃板的条痕等的原因的熔融玻璃的组成的不均。
在成形步骤S4中,使用溢流下拉法从已在搅拌步骤S3均质化的熔融玻璃连续地成形玻璃板。
在冷却步骤S5中,对成形步骤S4中连续地成形的玻璃板进行冷却。在冷却步骤S5中,包含以不在玻璃板产生畸变及翘曲的方式,一面调节玻璃板的温度一面将玻璃板慢慢地冷却的缓冷步骤。
在切断步骤S6中,将已在冷却步骤S5冷却的玻璃板切断为特定的尺寸,其后,对切断而得的玻璃板的端面进行磨削及研磨、以及对玻璃板进行清洗。进而,检查玻璃板有无伤痕等缺陷,并将检查为合格的玻璃板打包而作为制品出货。
图2是表示本实施方式的玻璃板制造装置1的一例的示意图。玻璃板制造装置1包括熔解槽10、澄清管20、搅拌装置30、成形装置40、及移送管50a、50b、50c。移送管50a连接熔解槽10与澄清管20。移送管50b连接澄清管20与搅拌装置30。移送管50c连接搅拌装置30与成形装置40。
在熔解步骤S1中已利用熔解槽10获得的熔融玻璃2,通过移送管50a而流入至澄清管20。在澄清步骤S2中已利用澄清管20澄清的熔融玻璃2,通过移送管50b而流入至搅拌装置30。在搅拌步骤S3中已利用搅拌装置30搅拌的熔融玻璃2,通过移送管50c而流入至成形装置40。在成形步骤S4中,通过成形装置40从熔融玻璃2成形玻璃板3。在冷却步骤S5中,玻璃板3被一面向下方搬送一面冷却。在切断步骤S6中,将已冷却的玻璃板3切断为特定的大小。切断而得的玻璃板的宽度为例如500mm~3500mm,长度为例如500mm~3500mm。玻璃板的厚度为例如0.2mm~0.8mm。
通过玻璃板制造装置1制造的玻璃板尤其适合用作液晶显示器、电浆显示器、有机EL(electroluminescence,电致发光)显示器等平板显示器(FPD)用的玻璃板。作为FPD用的玻璃板,使用无碱玻璃、或含有微量碱的玻璃。FPD用的玻璃板在高温时具有较高的粘性。例如,成形FPD用的玻璃板的熔融玻璃在1500℃具有1025泊(poise)的粘性。
在熔解槽10中,玻璃原料熔解而获得熔融玻璃2。玻璃原料以可获得具有所期望的组成的玻璃板的方式制备。作为玻璃板的组成的一例而言,作为FPD用的玻璃板较佳的无碱玻璃含有SiO2∶50质量%~70质量%、Al2O3∶0质量%~25质量%、B2O3∶1质量%~15质量%、MgO∶0质量%~10质量%、CaO∶0质量%~20质量%、SrO∶0质量%~20质量%、BaO∶0质量%~10质量%。此处,MgO、CaO、SrO及BaO的含量的合计为5质量%~30质量%。
此外,作为FPD用的玻璃板,也可使用含有微量的碱金属的含有微量碱的玻璃。含有微量碱的玻璃包含0.1质量%~0.5质量%的R′2O,优选为包含0.2质量%~0.5质量%的R′2O。此处,R′为选自Li、Na及K中的至少1种。R′2O的含量的合计也可未达0.1质量%。
此外,通过玻璃板制造装置1制造的玻璃板,也可还含有SnO2∶0.01质量%~1质量%(优选为0.01质量%~0.5质量%)、Fe2O3∶0质量%~0.2质量%(优选为0.01质量%~0.08质量%)。另外,通过玻璃板制造装置1制造的玻璃板从降低环境负载的观点考虑,实质上不含有As2O3、Sb2O3及PbO。
以具有上述组成的方式制备的玻璃原料,使用原料投入机(未图示)投入至熔解槽10中。原料投入机也可使用螺旋进料器进行玻璃原料的投入,也可使用铲斗进行玻璃原料的投入。在熔解槽10中,玻璃原料被加热至与其组成等对应的温度而熔解。在熔解槽10中,获得例如1500℃~1600℃的高温的熔融玻璃2。在熔解槽10中,也可通过在由钼、铂或氧化锡等成形的至少1对电极间流过电流而对电极间的熔融玻璃2进行通电加热,此外也可除通电加热以外还通过燃烧器的火焰而辅助性地对玻璃原料进行加热。
利用熔解槽10获得的熔融玻璃2,从熔解槽10通过移送管50a流入至澄清管20。澄清管20及移送管50a、50b、50c为铂制或者铂合金制的管。与熔解槽10相同地在澄清管20设置有加热机构。在澄清管20中,熔融玻璃2进一步升温而澄清。例如在澄清管20中,熔融玻璃2的温度上升至1500℃~1700℃。
已在澄清管20中澄清的熔融玻璃2,从澄清管20通过移送管50b流入至搅拌装置30。熔融玻璃2在通过移送管50b时被冷却。在搅拌装置30中,以较通过澄清管20的熔融玻璃2的温度低的温度搅拌熔融玻璃2。例如在搅拌装置30中,熔融玻璃2的温度为1250℃~1450℃,熔融玻璃2的粘度为500泊~1300泊。熔融玻璃2在搅拌装置30中被搅拌而均质化。
已利用搅拌装置30均质化的熔融玻璃2,从搅拌装置30通过移送管50c流入至成形装置40。熔融玻璃2在通过移送管50c时,以具有适于熔融玻璃2的成形的粘度的方式被冷却。例如熔融玻璃2被冷却至1200℃左右。
在成形装置40中,通过溢流下拉法而从熔融玻璃2成形玻璃板3。其次,对成形装置40的详细构成及动作进行说明。
(2)成形装置的构成
图3是成形装置40的前视图。图3表示沿与利用成形装置40成形的玻璃板3的表面垂直的方向观察的成形装置40。图4是成形装置40的侧视图。图5是表示成形装置40的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的附近的构造的立体性的示意图。图6是沿图3的VI-VI线的截面图。图6中方便起见而示有隔热部件86a的上方的均热板92a的位置。
成形装置40具有由炉壁(未图示)所围成的空间。该空间为从熔融玻璃2成形玻璃板3并对该玻璃板3进行冷却的空间,包含溢流腔室60、成形腔室70及冷却腔室80这3个空间。
成形步骤S4在溢流腔室60进行,冷却步骤S5在成形腔室70及冷却腔室80进行。溢流腔室60为从搅拌装置30经由移送管50c而供给至成形装置40的熔融玻璃2成形为玻璃板3的空间。成形腔室70为溢流腔室60下方的空间,且为玻璃板3被急冷至玻璃的缓冷点左右的空间。冷却腔室80为成形腔室70下方的空间,且为对玻璃板3进行慢慢地冷却的缓冷步骤的空间。缓冷步骤优选为在从玻璃的缓冷点至较玻璃的畸变点低200℃的温度为止的温度范围进行。
成形装置40主要包括成形体62、上部间隔部件64、冷却辊72、温度调节单元74、下部间隔部件76、下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g、加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g、隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g、及控制装置(未图示)。其次,对成形装置40的各构成要素进行说明。
(2-1)成形体
成形体62设置在溢流腔室60。成形体62是用以使熔融玻璃2溢流而成形玻璃板3而使用。如图4所示股,成形体62具有类似于楔形的五边形的截面形状。成形体62的截面形状的前端相当于成形体62的下端62a。成形体62为耐火砖制。
在成形体62的上端面,沿成形体62的长度方向而形成有槽62b。在成形体62的长度方向的端部,安装有与槽62b连通的移送管50c。槽62b以随着从与移送管50c连通的一端部向另一端部而慢慢地变浅的方式形成。
从搅拌装置30移送至成形装置40的熔融玻璃2,经由移送管50c而流入至成形体62的槽62b中。从成形体62的槽62b溢流的熔融玻璃2,沿着成形体62的两侧面流下,并在成形体62的下端62a附近合流。合流的熔融玻璃2通过重力而向铅直方向下落并成形为板状。由此,在成形体62的下端62a附近连续地成形玻璃板3。所成形的玻璃板3在向下方流过溢流腔室60之后,一面在成形腔室70及冷却腔室80冷却一面向下方搬送。刚在溢流腔室60成形后的玻璃板3的温度为1100℃以上,且粘度为2.5×105泊以上。
(2-2)上部间隔部件
上部间隔部件64为设置在成形体62的下端62a附近的一对板状的隔热部件。如图4所示股,上部间隔部件64配置在玻璃板3的厚度方向的两侧。上部间隔部件64隔开溢流腔室60与成形腔室70,而隔断热从溢流腔室60向成形腔室70的移动。
(2-3)冷却辊
冷却辊72为设置在成形腔室70中的悬臂支持辊。冷却辊72设置在上部间隔部件64的正下方。如图3所示股,冷却辊72设置在玻璃板3的宽度方向的两侧部。如图4所示股,冷却辊72配置在玻璃板3的厚度方向的两侧。冷却辊72对从溢流腔室60移送而来的玻璃板3进行冷却。
在成形腔室70中,玻璃板3的宽度方向的两侧部分别通过2对冷却辊72夹持。通过向玻璃板3的两侧部的表面按压冷却辊72,而增大冷却辊72与玻璃板3的接触面积,从而利用冷却辊72有效率地对玻璃板3进行冷却。冷却辊72将与后述的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g向下方拉伸玻璃板3的力对抗的力赋予至玻璃板3。另外,通过冷却辊72的旋转速度与配置在最上方的下拉辊82a的旋转速度的差而决定玻璃板3的厚度。
冷却辊72在内部具有空气冷却管。冷却辊72始终通过空气冷却管进行冷却。冷却辊72通过夹持玻璃板3的宽度方向的两侧部而与玻璃板3接触。由此,热从玻璃板3传导至冷却辊72,因此将玻璃板3的宽度方向的两侧部冷却。与冷却辊72接触而被冷却的玻璃板3的宽度方向的两侧部的粘度为例如109.0泊以上。
(2-4)温度调节单元
温度调节单元74设置在成形腔室70中。温度调节单元74设置在上部间隔部件64的下方且下部间隔部件76的上方。
在成形腔室70中,玻璃板3被冷却至玻璃板3的宽度方向的中心部的温度降低至缓冷点左右为止。温度调节单元74对在成形腔室70冷却的玻璃板3的温度进行调节。温度调节单元74为对玻璃板3进行加热或冷却的单元。如图3所示股,温度调节单元74包含中心部冷却单元74a及侧部冷却单元74b。中心部冷却单元74a对玻璃板3的宽度方向的中心部的温度进行调节。侧部冷却单元74b对玻璃板3的宽度方向的两侧部的温度进行调节。此处,玻璃板3的宽度方向的中心部是指夹在玻璃板3的宽度方向的两侧部之间的区域。
在成形腔室70中,如图3所示股,多个中心部冷却单元74a及多个侧部冷却单元74b分别沿玻璃板3流下的方向即铅直方向配置。中心部冷却单元74a以与玻璃板3的宽度方向的中心部的表面对向的方式配置。侧部冷却单元74b以与玻璃板3的宽度方向的两侧部的表面对向的方式配置。
温度调节单元74通过控制装置控制。各中心部冷却单元74a及各侧部冷却单元74b可通过控制装置而独立地控制。
(2-5)下部间隔部件
下部间隔部件76为设置在温度调节单元74的下方的一对板状的隔热部件。如图4所示股,下部间隔部件76设置在玻璃板3的厚度方向的两侧。下部间隔部件76在铅直方向隔开成形腔室70与冷却腔室80,而隔断热从成形腔室70向冷却腔室80移动。
(2-6)下拉辊
下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g为设置在冷却腔室80的悬臂支持辊。下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,将通过成形腔室70的玻璃板3向铅直方向下方下拉。即,下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g将玻璃板3向下方搬送。下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,在冷却腔室80中沿搬送玻璃板3的方向隔开间隔而配置。图3及图4中示有7个下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g。下拉辊82a配置在最上方,下拉辊82g配置在最下方。
下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的各者与冷却辊72相同地包含2对辊。例如,下拉辊82a如图3所示般配置在玻璃板3的宽度方向的两侧部,且如图4所示般配置在玻璃板3的厚度方向的两侧。其他下拉辊82b、82c、82d、82e、82f、82g的各者也相同地配置在玻璃板3的宽度方向的两侧部、及玻璃板3的厚度方向的两侧。即,在设置有下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的铅直方向的各个位置,玻璃板3的宽度方向的两侧部通过2对辊夹持。
下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g通过电动机(未图示)驱动。下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,通过电动机以将玻璃板3向铅直方向下方搬送的方式旋转驱动。具体而言,在图4中示于玻璃板3的左侧的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g顺时针旋转,示于玻璃板3的右侧的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g逆时针旋转。
(2-7)加热器
加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g设置于冷却腔室80中。如图3及图4所示股,在冷却腔室80中,多个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g沿玻璃板3的搬送方向配置在玻璃板3的两侧。在图3及图4中示有7个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g。加热器84a配置在最上方,加热器84g配置在最下方。
加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g,向玻璃板3的两侧的表面辐射热而对玻璃板3进行加热。通过加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g,可在冷却腔室80中对朝下方搬送的玻璃板3的温度进行调节。由此,加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g,可在玻璃板3的搬送方向上在玻璃板3形成特定的温度分布。此外,加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g,可在玻璃板3的宽度方向上在玻璃板3形成特定的温度分布。
如图4所示股,加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的各者包含热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g、及均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g。例如,加热器84a包含热源91a及均热板92a。均热板92a位于热源91a与玻璃板3之间。至于其他加热器84b、84c、84c、84d、84e、84f、84g也相同。
热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g为从加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g辐射至玻璃板3的热的供给源。作为热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g,使用例如铬系发热线等电热线。各热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g的输出可通过控制装置而独立地控制。热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g的各者,包含沿玻璃板3的宽度方向设置的多个加热器单元(未图示)。各加热器单元的输出,也可通过控制装置而独立地控制。因此,各热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g,可根据玻璃板3的宽度方向的位置而使发热量变化。
在使用电热线作为热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g的情况下,热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g,有时对应于电热线的密度而形成局部性地不均匀的温度分布。例如在热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g包含上述的多个加热器单元的情况下,邻接的2个加热器单元间的区域成为与周围区域相比温度局部性地较低之区域。均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,可抑制形成于热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g的该不均匀的温度分布也形成于玻璃板3的表面。
均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,为以具有与玻璃板3的表面对向的对向面的方式设置的板。各均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g包含1片金属板。均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,接受从热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g辐射的热,并使该热扩散至均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的整个表面。由此,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的对向面,可沿玻璃板3的宽度方向具有平滑的温度分布。此外,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g从其对向面向玻璃板3的表面辐射热。其结果,各加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g,可沿玻璃板3的宽度方向在玻璃板3形成平滑的温度分布。而且,在冷却腔室80中,玻璃板3一面通过加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g而在宽度方向具有特定的温度分布一面冷却,由此从粘性域经过粘弹性域向弹性域推移。如此,在冷却腔室80中,玻璃板3的宽度方向的中心部从温度为缓冷点左右被慢慢地冷却至较畸变点低200℃的温度。
此外,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,设置在热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g与玻璃板3之间,因此可保护热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g。例如,在冷却腔室80中,在向下方搬送的玻璃板3破损的情况下,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,可抑制因断裂的玻璃板3而损伤热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g。
此外,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,作为隔开冷却腔室80与成形装置40的外部空间的隔壁发挥功能。即,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g可提高冷却腔室80的气密性。
均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,优选为例如不锈钢金属板。从沿玻璃板3的宽度方向形成平滑的温度分布的观点考虑,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的热传导率优选为10W/(m·K)以上。均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的板厚,在例如热传导率为16W/(m·K)的不锈钢的情况下为1.5mm~8.0mm。然而,如果考虑重量,则不锈钢的均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的板厚更优选为2.0mm~4.0mm。此外,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g为提高热从其表面的辐射率,也可涂布陶瓷涂料而形成陶瓷层,也可在表面形成氧化覆膜。从抑制在玻璃板3的表面附着尘埃等异物的观点考虑,优选为在均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的表面形成有膜厚1μm左右的惰态覆膜(超黑处理膜)。
此外,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的表面也可为扩散反射面。扩散反射面为具有粗糙的表面的光的反射面,且为不是使入射光向特定的一方向反射,而是使入射光向各种角度的方向反射的面。扩散反射面在欲对与均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g对向的玻璃板3的表面赋予更均匀的热及温度分布的情况下尤其佳。在均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的表面为镜面反射面的情况下,从玻璃板3的表面辐射的热在均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的表面反射,并再次辐射至玻璃板3的表面,因此有玻璃板3的宽度方向的温度分布局部性地恶化的顾虑。
另外,在各个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的附近,设置有测定冷却腔室80的环境温度的热电偶(未图示)。热电偶测定玻璃板3的宽度方向的中心部附近的环境温度、及两侧部附近的环境温度。基于由热电偶测定的冷却腔室80的环境温度,而对加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g进行控制。
(2-8)隔热部件
隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g,为设置在沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g之间的隔热板。隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g,以与均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g邻接的方式设置。例如图4所示股,隔热部件86a设置在加热器84a的均热板92a与加热器84b的均热板92b之间,且以夹在这些均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g中的两者之间的方式设置。即,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,沿玻璃板3的搬送方向隔着隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g而无间隙地配置。图3及图4中示有7个隔热部件86a、86b、84c、84d、84e、84f、86g。隔热部件86a配置在最上方,隔热部件86g配置在最下方。
隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g抑制热在沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g之间的移动。例如,隔热部件86a抑制加热器84a与加热器84b之间的热的移动。
如图4及图5所示股,下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,配置在均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g与玻璃板3之间的空间。此外,下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,以其中心轴的高度位置成为沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g之间的方式配置。即,下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的中心轴的高度位置,在玻璃板3的搬送方向上位于隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g所处的范围内。例如在图4中,下拉辊82a的中心轴的高度位置处于隔热部件86a的上表面的高度位置与隔热部件86a的下表面的高度位置之间。换言之,下拉辊82a位于隔热部件86a与玻璃板3之间。
此外,如图5及图6所示股,隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g,具有向除玻璃板3的宽度方向的两侧部以外的玻璃板3的表面突出的形状。其次,以隔热部件86a为例,对隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g的形状具体地进行说明。在隔热部件86a与玻璃板3之间设置有下拉辊82a。下拉辊82a分别与玻璃板3的宽度方向的两侧部接触。因此,如图6所示股,隔热部件86a具有以不与下拉辊82a接触的方式除去位于下拉辊82a附近的一对角部的形状。此外,隔热部件86a在角部以外的部分,具有以尽量接近于玻璃板3的表面的方式向玻璃板3突出的形状。即,隔热部件86a具有不与玻璃板3及下拉辊82a接触的形状、且尽量抑制隔热部件86a的上方的空间与隔热部件86a的下方的空间之间的热的移动的形状。此外,隔热部件86a通过以尽量接近于玻璃板3的表面的方式配置,可抑制在冷却腔室80产生的铅直方向的气流。在冷却腔室80中,有时因铅直方向的环境的温度差而导致产生上升气流。
(2-9)控制装置
控制装置主要包括CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)及硬盘等。控制装置与冷却辊72、温度调节单元74、下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g及加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g等连接。控制装置可控制成形装置40所具备的这些构成要素。具体而言,控制装置可控制冷却辊72及下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的旋转速度、温度调节单元74的输出、及加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的热源91a、91b的输出。
(3)成形装置的动作
在溢流腔室60中,从搅拌装置30经由移送管50c而移送至成形装置40的熔融玻璃2,供给至形成于成形体62的上表面的槽62b中。从成形体62的槽62b溢流的熔融玻璃2,沿着成形体62的两侧面流下,并在成形体62的下端62a附近合流。合流的熔融玻璃2成形为板状。由此,在成形体62的下端62a附近连续地成形玻璃板3。所成形的玻璃板3流下而移送至成形腔室70。
在成形腔室70中,玻璃板3的宽度方向的两侧部与冷却辊72接触而急冷。此外,通过温度调节单元74调节玻璃板3的温度直至玻璃板3的宽度方向的中心部的温度降低至缓冷点为止。通过冷却辊72一面向下方搬送一面冷却的玻璃板3,被移送至冷却腔室80。
在冷却腔室80中,玻璃板3一面通过多个下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g下拉一面慢慢地冷却。玻璃板3的温度以沿玻璃板3的宽度方向形成特定的温度分布的方式,通过加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g控制。在冷却腔室80中,玻璃板3的温度从缓冷点左右慢慢地降低至较畸变点低200℃的温度。通过冷却腔室80进而被冷却至室温左右的玻璃板3切断为特定的尺寸,并进行端面的研磨及清洗等。其后,对在特定的检查中合格的玻璃板3打包并作为制品出货。
(4)特征
(4-1)
本实施方式的玻璃板制造装置1使用成形装置40,通过溢流下拉法而从熔融玻璃2成形玻璃板3。在成形装置40中,最初在成形体62的下端62a附近成形的玻璃板3,通过冷却辊72一面向下方搬送一面急冷至玻璃的缓冷点左右。然后,已急冷的玻璃板3一面通过下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g进而向下方搬送一面慢慢地冷却。
在冷却腔室80中,一面接受来自加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的辐射热而调节玻璃板3的温度,一面使玻璃板3慢慢地冷却。加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g,具有与玻璃板3的表面对向且向玻璃板3的表面辐射热的均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g。均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g如图4所示股,沿玻璃板3的搬送方向隔着隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g而连续地配置。因此,在冷却腔室80中,通过调节各加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的输出,可沿玻璃板3的搬送方向在玻璃板3形成特定的温度分布。由此,可以较高的精度调节玻璃板3的搬送方向上的玻璃板3的冷却速度。玻璃板3的搬送方向的冷却速度,对玻璃板3的热收缩率造成影响。因此,在冷却腔室80中通过调节各加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的输出,可制造具有较佳的热收缩率的玻璃板3。
尤其,本实施方式的玻璃板制造装置1,可使用具有675℃以上的畸变点的玻璃,制造适于高精细、高解析度显示器用途的玻璃板。该玻璃板优选为热收缩率较小,微小的凹凸及微小的起伏较少,且板厚不均较少。玻璃板制造装置1可以较高的精度维持畸变点左右的玻璃板的温度,因此可制造适于制造4K2K显示器及8K4K显示器股的高精细、高解析度显示器的玻璃板。
因此,玻璃板制造装置1可通过沿玻璃板3的搬送方向配置的多个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g而制造高品质的玻璃板3。
(4-2)
在成形装置40的冷却腔室80中,如图4所示股,将玻璃板3向下方搬送的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,配置在加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g与玻璃板3之间。下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的中心轴的高度位置,位于沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g之间。更具体而言,下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的中心轴,位于沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g之间。由此,可抑制从均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g向玻璃板3辐射的热、且被下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g遮挡的热的量。
例如,在假定下拉辊82a的直径小于均热板92a的铅直方向的尺寸、且下拉辊82a的中心轴的高度位置位于均热板92a的铅直方向的中心部的情况下,下拉辊82a在与均热板92a对向的面接受从均热板92a向玻璃板3辐射的热。因此,从均热板92a辐射的热,被下拉辊82a遮挡而难以传导至玻璃板3。其结果,难以使用加热器84a调节与加热器84a对向的玻璃板3的表面的温度。
另一方面,在本实施方式的成形装置40中,最大限度地抑制从均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的表面向玻璃板3的表面辐射且被下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g遮挡的热的量。由此,从均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g辐射的热直接传导至玻璃板3,因此可以较高的精度调节与加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g对向的玻璃板3的表面的温度。
此外,在各加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g包含沿玻璃板3的宽度方向配置的多个加热器单元的情况下,通过个别地控制各加热器单元的输出,可沿玻璃板3的宽度方向在玻璃板3形成特定的温度分布。通过一面基于多个不同的宽度方向的温度分布而控制玻璃板3的温度,一面将玻璃板3慢慢地冷却,可降低玻璃板3的翘曲及畸变。
因此,玻璃板制造装置1可通过配置在沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g之间的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,而制造高品质的玻璃板3。
(4-3)
刚在成形体62的下端62a附近成形后的玻璃板3中,玻璃板3的宽度方向的中心部的温度高于两端部的温度。此外,在成形腔室70中,玻璃板3的宽度方向的两侧部与冷却辊72接触而急冷。因此,即便在刚到达冷却腔室80后,玻璃板3的宽度方向的中心部的温度通常也高于玻璃板3的宽度方向的两端部的温度。
本实施方式中,在冷却腔室80中,通过使玻璃板3的宽度方向的中心部的冷却速度大于两端部的冷却速度,可以在玻璃的畸变点左右使玻璃板3的宽度方向的温度分布变得均匀的方式冷却玻璃板3。由此,在冷却腔室80中,以始终对玻璃板3的宽度方向的中心部施加拉伸应力的方式对玻璃板3进行冷却。为降低玻璃板3的翘曲,优选为在冷却腔室80中,以始终对玻璃板3的宽度方向的中心部施加拉伸应力的方式对玻璃板3进行冷却。其原因在于,如果对玻璃板3的宽度方向的中心部施加压缩应力,则会在玻璃板3产生宽度方向的翘曲。因此,通过以在玻璃的畸变点左右使玻璃板3的宽度方向的温度分布变得均匀的方式对玻璃板3进行冷却,可降低残留于已冷却的玻璃板3的应力,从而可抑制玻璃板3的翘曲。
(4-4)
在成形装置40的冷却腔室80中,在加热器84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g的热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g与玻璃板3之间,设置有具有与玻璃板3的表面对向的对向面的均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g。均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g接受从热源91a、91b、91c、91d、91e、91f、91g辐射的热,并使该热扩散至均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g的整个表面。由此,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,可沿玻璃板3的宽度方向具有平滑的温度分布。而且,均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,可通过向玻璃板3辐射热而沿玻璃板3的宽度方向在玻璃板3形成平滑的温度分布。因此,通过在冷却腔室80设置均热板92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g,可以较高的精度控制玻璃板3的宽度方向的温度分布。
一第2实施方式一
(1)成形装置的构成
参照图式对本实用新型的玻璃板制造装置的第2实施方式进行说明。本实施方式的玻璃板制造装置除成形装置以外具有与第1实施方式的玻璃板制造装置1相同的构成。因此,省略与本实施方式的玻璃板制造装置的整体构成及动作相关的说明,以第1实施方式的成形装置40与本实施方式的成形装置140的不同点为中心进行说明。
图7是成形装置140的前视图。图7表示沿与利用成形装置140成形的玻璃板3的表面垂直的方向观察的成形装置140。图8是成形装置140的侧视图。图9是表示成形装置140的下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g附近的构造的立体性的示意图。图10是沿图7的X-X线的截面图。图10中为方便起见而示有隔热部件186a的上方的均热板192a的位置。
成形装置140与第1实施方式的成形装置40相同地,在内部具有溢流腔室160、成形腔室170及冷却腔室180这3个空间。成形装置140主要包括成形体162、上部间隔部件164、冷却辊172、温度调节单元174、下部间隔部件176、下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g、加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g、隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g、及控制装置(未图示)。成形体162、上部间隔部件164、冷却辊172、温度调节单元174、下部间隔部件176及控制装置,分别与第1实施方式的成形体62、上部间隔部件64、冷却辊72、温度调节单元74、下部间隔部件76及控制装置相同,因此省略与这些部分相关的说明。其次,对下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g、加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g及隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g进行说明。
(1-1)下拉辊
下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g为设置在冷却腔室180中的悬臂支持辊。下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g,将通过成形腔室170的玻璃板3向铅直方向下方下拉。即,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g将玻璃板3向下方搬送。下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g在冷却腔室180中,沿搬送玻璃板3的方向隔开间隔而配置。图7及图8中示有7个下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g。下拉辊182a配置在最上方,下拉辊182g配置在最下方。
下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的各者与冷却辊172相同地包含2对辊。例如,下拉辊182a如图7所示般配置在玻璃板3的宽度方向的两侧部,且如图8所示般配置在玻璃板3的厚度方向的两侧。其他下拉辊182b、182c、182d、182e、182f、182g的各者也相同地配置在玻璃板3的宽度方向的两侧部、及玻璃板3的厚度方向的两侧。即,在设置有下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的铅直方向的位置的各者,玻璃板3的宽度方向的两侧部通过2对辊夹持。
下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g通过电动机(未图示)驱动。下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g通过电动机以将玻璃板3向铅直方向下方搬送的方式旋转驱动。具体而言,图8中示于玻璃板3的左侧的下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g顺时针旋转,示于玻璃板3的右侧的下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g逆时针旋转。
(1-2)加热器
加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g设置在冷却腔室180中。如图7及图8所示股,在冷却腔室180中,多个加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g沿玻璃板3的搬送方向配置在玻璃板3的两侧。图7及图8中示有7个加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g。加热器184a配置在最上方,加热器184g配置在最下方。
加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g,向玻璃板3的两侧的表面辐射热而对玻璃板3进行加热。通过使用加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g,可在冷却腔室180中调节向下方搬送的玻璃板3的温度。由此,加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g可在玻璃板3的搬送方向上在玻璃板3形成特定的温度分布。此外,加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g可在玻璃板3的宽度方向上在玻璃板3形成特定的温度分布。
如图8所示股,加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g的各者包含热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g、及均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g。例如,加热器184a包含热源191a及均热板192a。均热板192a位于热源191a与玻璃板3之间。至于其他加热器184b、184c、184d、184e、184f、184g也相同。
热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g为从加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g对玻璃板3辐射的热的供给源。作为热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g,使用例如铬系发热线。各热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g的输出,可通过控制装置而独立地控制。热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g的各者包含沿玻璃板3的宽度方向设置的多个加热器单元(未图示)。各加热器单元的输出,也可通过控制装置而独立地控制。因此,各热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g可根据玻璃板3的宽度方向的位置而使发热量变化。
均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g为以具有与玻璃板3的表面对向的对向面的方式设置的板。各均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g包含1片金属板。均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g,接受从热源191a、191b、191c、191d、191e、191f、191g辐射的热,并使该热扩散至均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的整个表面。由此,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的对向面,可沿玻璃板3的宽度方向具有平滑的温度分布。此外,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g从其对向面向玻璃板3的表面辐射热。其结果,各加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g可沿玻璃板3的宽度方向在玻璃板3形成平滑的温度分布。而且,在冷却腔室180中,玻璃板3一面通过加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g在宽度方向具有特定的温度分布一面冷却,而从粘性域经过粘弹性域而向弹性域推移。如此,在冷却腔室180中,玻璃板3的宽度方向的中心部从温度为缓冷点左右慢慢地冷却至较畸变点低200℃的温度左右。
另外,在各个加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g附近设置有测定冷却腔室180的环境温度的热电偶(未图示)。热电偶测定玻璃板3的宽度方向的中心部附近的环境温度、及两侧部附近的环境温度。对加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g,也可基于通过热电偶测定的冷却腔室180的环境温度而进行控制。
本实施方式中,如图8~图10所示股,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的直径,大于均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的对向面与玻璃板3的表面之间的距离。此处,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的直径是指与玻璃板3接触的圆筒部的直径。如图8所示股,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的一部分,位于较均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的对向面更远离玻璃板3的表面的位置。因此,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g,具有不与下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g接触的形状。如果参照图9具体地进行说明,则均热板192a具有除去位于下拉辊182a附近的角部的形状,均热板192b具有除去位于下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g中的两者的各者附近的角部的形状。
(1-3)隔热部件
隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g,为设置在沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g之间的隔热板。隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g以与均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g邻接的方式设置。例如如图8所示股,隔热部件186a设置在加热器184a的均热板192a与加热器184b的均热板192b之间,且以夹持在这些均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g中的两者之间的方式设置。即如图9所示股,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g,沿玻璃板3的搬送方向隔着隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g而无间隙地配置。图7及图8中示有7个隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g。隔热部件186a配置在最上方,隔热部件186g配置在最下方。
隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g,抑制热在沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g之间的移动。例如,隔热部件186a抑制热在加热器184a与加热器184b之间的移动。
此外,如图8所示股,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g,以其中心轴的高度位置成为沿玻璃板3的搬送方向相邻的2个均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g之间的方式配置。即,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的中心轴的高度位置,在玻璃板3的搬送方向位于隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g所处的范围内。例如在图8中,下拉辊182a的中心轴位于隔热部件186a的上表面的高度位置与隔热部件186a的下表面的高度位置之间。换言之,下拉辊182a位于隔热部件186a与玻璃板3之间。
此外,如图9及图10所示股,隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g除玻璃板3的宽度方向的两侧部以外具有向玻璃板3的表面突出的形状。其次,以隔热部件186a为例,对隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g的形状具体地进行说明。在隔热部件186a与玻璃板3之间设置有下拉辊182a。下拉辊182a分别与玻璃板3的宽度方向的两侧部接触。因此,如图10所示股,隔热部件186a具有以不与下拉辊182a接触的方式除去位于下拉辊182a附近的一对角部的形状。此外,隔热部件186a在角部以外的部分,具有以尽量接近于玻璃板3的表面的方式向玻璃板3突出的形状。即,隔热部件186a具有不与玻璃板3及下拉辊182a接触的形状、且尽量抑制隔热部件186a的上方的空间与隔热部件186a的下方的空间之间的热的移动的形状。
(2)特征
本实施方式的玻璃板制造装置中,在冷却腔室180中,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g,具有较均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的对向面与玻璃板3的表面之间的距离大的直径,且均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g具有不与下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g接触的形状。
下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g的直径,也可大于均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的对向面与玻璃板3的表面之间的距离,因此可缩小均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的距离。均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的距离越小,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g越可更直接地将热赋予至玻璃板3,而在玻璃板3的表面形成宽度方向的温度分布。从均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g辐射的热的能量分布,于在均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的空间传导的过程中慢慢地均匀化。因此,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的距离越大,越难以在玻璃板3的表面形成与均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的宽度方向的温度分布相同的形状的温度分布。即,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的距离越小,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g的温度分布越容易转移至玻璃板3的表面。因此,均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g可以更高的精度在玻璃板3的表面形成所期望的温度分布。因此,可通过调节加热器184a、184b、184c、184d、184e、184f、184g的输出,而在冷却腔室180中以更高的精度调节向下方搬送的玻璃板3的局部性的温度。
此外,通过缩小均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的间隔,可抑制在均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的空间产生的气流。在冷却腔室180中,易于因上方的环境与下方的环境的温度差而导致产生上升气流。
此外,在制造热收缩率较小的玻璃板中,使用畸变点较高且液相粘度较低的玻璃。在该玻璃板的成形中,刚从成形腔室170移送至冷却腔室180后的玻璃板3的温度较高,且粘度较低。如果气流冲撞于该低粘度的玻璃板3的表面,则玻璃板3的表面变形及振动而导致在冷却后的玻璃板3产生厚度不均。本实施方式中,通过缩小均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g与玻璃板3之间的距离而抑制冷却腔室180中的上升气流,可以更高的精度使玻璃板3的板厚均匀化。
此外,本实施方式的玻璃板制造装置可使用具有675℃以上的畸变点的玻璃,制造适于高精细、高解析度显示器用途的玻璃板。该玻璃板优选为热收缩率较小、微小的凹凸及微小的起伏较少、且板厚不均较少。玻璃板制造装置可以较高的精度维持畸变点左右的玻璃板的温度,因此可制造适于制造4K2K显示器及8K4K显示器股的高精细、高解析度显示器的玻璃板。
一变形例一
(1)变形例A
第1实施方式中,如图3所示股,下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g为分别配置在玻璃板3的宽度方向的两侧部的悬臂支持辊。然而,作为下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g,也可使用双端支持辊。
图11及图12表示第1实施方式的变形例。图11为成形装置的侧视图。图12为表示成形装置的下拉辊282a、282c附近的构造的立体性的示意图。图11及图12分别相当于第1实施方式的图4及图5。图11及图12中,对于与第1实施方式相同的构成要素使用与图4及图5相同的参照符号。下面,对本变形例与第1实施方式的不同点进行说明。
本变形例的成形装置240具有4个下拉辊282a、282c、282e、282g。另一方面,第1实施方式的成形装置40具有7个下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g。如对图11与图4进行比较也能明白股,成形装置240具有从第1实施方式的成形装置40卸除3个下拉辊82b、82d、82f的构成。
此外,在成形装置240中,在卸除的3个下拉辊的高度位置设置有隔热部件286b、286d、286f。隔热部件286b、286d、286f如图12所示股与第1实施方式的隔热部件86b、86d、86f相比,与玻璃板3对向的端部上的玻璃板3的宽度方向的尺寸较大。图12中,隔热部件286b、286d、286f具有与均热板92a、92b、92c、92d大致相同的宽度方向的尺寸。另外,除隔热部件286b、286d、286f以外的隔热部件286a、286c、286e、286g,具有从图5所示的第1实施方式的隔热部件86a、86c、86e、86g卸除突出至玻璃板3的部分的形状。
本变形例中,下拉辊282a、282c、282e、282g为双端支持辊,因此在设置有下拉辊282a、282c、282e、282g的高度位置,无法如图5所示的隔热部件86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g股使隔热部件286a、286c、286e、286g接近于玻璃板3。因此,本变形例中,设置有隔热部件286b、286d、286f来代替卸除一部分下拉辊以抑制冷却腔室80中的铅直方向的热移动及气流。如图11所示股,在成形装置240中,沿玻璃板3的搬送方向交替设置有4个下拉辊282a、282c、282e、282g、与3个隔热部件286b、286d、286f。
本变形例的成形装置240与第1实施方式的成形装置40相比,下拉辊较少,因此有在冷却腔室80难以控制搬送的玻璃板3的姿势的顾虑,但期待可通过隔热部件286b、286d、286f更有效果地抑制冷却腔室80中的铅直方向的热移动及气流的效果。
另外,本变形例也可应用于具备作为悬臂支持辊的下拉辊82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g的第1实施方式的成形装置40。
(2)变形例B
第2实施方式中,如图8所示股,下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g沿玻璃板3的搬送方向配置在各隔热部件186a、186b、186c、186d、186e、186f、186g与玻璃板3之间。然而,也可与变形例A相同,卸除一部分下拉辊182a、182b、182c、182d、182e、182f、182g。
图13及图14表示第2实施方式的变形例。图13是成形装置的侧视图。图14是表示成形装置的下拉辊附近的构造的立体性的示意图。图13及图14分别相当于第2实施方式的图8及图9。图13及图14中,对于与第2实施方式相同的构成要素使用与图8及图9相同的参照符号。其次,对本变形例与第2实施方式的不同点进行说明。
本变形例的成形装置340具有4个下拉辊182a、182c、182e、182g。这些下拉辊182a、182c、182e、182g,与第2实施方式的下拉辊182a、182c、182e、182g相同。如对图8与图13进行比较也能明白股,成形装置340具有从第2实施方式的成形装置40卸除3个下拉辊82b、82d、82f的构成。
此外,成形装置340中,在所卸除的3个下拉辊的高度位置设置有隔热部件386b、386d、386f。隔热部件386b、386d、386f如图14所示股,与第2实施方式的隔热部件186b、186d、186f相比,与玻璃板3对向的端部上的玻璃板3的宽度方向的尺寸较大。图14中,隔热部件386b、386d、386f具有与均热板192a、192b、192c、192d、192e、192f、192g大致相同的宽度方向的尺寸。另外,除隔热部件386b、386d、386f以外的隔热部件186a、186c、186e、186g,具有与第2实施方式的隔热部件186a、186c、186e、186g相同的形状。如图13所示股,在成形装置340中,沿玻璃板3的搬送方向交替设置有4个下拉辊182a、182c、182e、182g、与3个隔热部件386b、386d、386f。
本变形例的成形装置340与变形例A的成形装置240相同,下拉辊较少,因此有在冷却腔室180难以控制搬送的玻璃板3的姿势的顾虑,但期待可通过隔热部件386b、386d、386f而更有效果地抑制冷却腔室180中的铅直方向的热移动及气流的效果。
(3)变形例C
第1实施方式及第2实施方式中,通过溢流下拉法从熔融玻璃2成形玻璃板3,但也可通过其他下拉法从熔融玻璃2成形玻璃板3。例如,也可通过再拉法及狭缝下拉法等从熔融玻璃2成形玻璃板3。
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-88005号公报
[符号的说明]
1                                  玻璃板制造装置
2                                  熔融玻璃
3                                  玻璃板
62                                 成形体
72                                 冷去辊(辊)
82a、82b、82c、82d、82e、82f、82g  下拉辊(辊)
84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g  加热器(加热机构)
86a、86b、86c、86d、86e、86f、86g  隔热部件
92a、92b、92c、92d、92e、92f、92g  均热板

Claims (3)

1.一种玻璃板制造装置,其特征在于包括:
成形部,使熔融玻璃从成形体溢流,并在所述成形体的下端使所述熔融玻璃熔合而成形玻璃板;
冷却部,一面通过配置在所述成形体的下方的多个辊而将利用所述成形部成形的所述玻璃板向下方搬送,一面对所述玻璃板进行冷却;且
所述冷却部包含将所述玻璃板慢慢地冷却的缓冷部,
所述缓冷部具有沿搬送所述玻璃板的搬送方向隔着隔热部件而配置的多个加热机构,
所述加热机构向所述玻璃板的表面辐射热,而对所述玻璃板赋予所述搬送方向的温度分布,
所述辊以其中心轴的高度位置处于沿所述搬送方向相邻的2个所述加热机构之间的方式配置。
2.根据权利要求1所述的玻璃板制造装置,其特征在于所述加热机构包括具有与所述玻璃板的表面对向的对向面的均热板,且
所述均热板从所述对向面朝所述玻璃板的表面辐射热。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃板制造装置,其特征在于所述辊具有较所述均热板与所述玻璃板之间的间隔大的直径,且
所述均热板具有不与所述辊接触的形状。
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