JP2015067496A - Method and apparatus for manufacturing glass plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置に関する。 The present invention relates to a glass plate manufacturing method and a glass plate manufacturing apparatus.
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(以下、「FPD」という。)に用いるガラス基板には、厚さが例えば0.5〜0.7mmと薄いガラス板が用いられている。この薄いガラス板を製造する方法として、ダウンドロー法が知られている。ダウンドロー法では、成形体に溶融ガラスを流し込んだ後、当該溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせる。溶融ガラスは、その後、成形体に沿って流下する。溶融ガラスは、成形体の下端部で合流し、その後、成形体を離れてシート状のガラス(シートガラス)となる。シートガラスは、流下する過程において炉内でローラによって挟み込まれ、下方に引き下げられながら冷却される。その後、シートガラスは、所望の大きさに切断(折割)され、さらに加工されてガラス基板となる(例えば、特許文献1参照)。 As a glass substrate used for a flat panel display (hereinafter referred to as “FPD”) such as a liquid crystal display or a plasma display, a thin glass plate having a thickness of, for example, 0.5 to 0.7 mm is used. The down draw method is known as a method for producing this thin glass plate. In the downdraw method, molten glass is poured into a molded body, and then the molten glass is allowed to overflow from the molded body. The molten glass then flows down along the shaped body. Molten glass merges at the lower end of the molded body, and then leaves the molded body to become sheet-like glass (sheet glass). In the process of flowing down, the sheet glass is sandwiched by rollers in the furnace and cooled while being lowered. Thereafter, the sheet glass is cut (broken) into a desired size and further processed into a glass substrate (see, for example, Patent Document 1).
シートガラスの厚さをさらに薄くしようとする場合、シートガラスを下方に引き下げる速度を上げる必要がある。シートガラスの引き下げ速度を上げるためには、シートガラスにスクライブ線を形成(刻設)する速度を上げて、シートガラスを所望の大きさに切断する速度を上げる必要がある。 In order to further reduce the thickness of the sheet glass, it is necessary to increase the speed at which the sheet glass is pulled downward. In order to increase the pulling speed of the sheet glass, it is necessary to increase the speed at which the scribe line is formed (engraved) on the sheet glass and the sheet glass is cut into a desired size.
しかしながら、シートガラスにスクライブ線を形成する速度を上げると、スクライブ時に発生するガラス屑が増加し、このガラス屑がスクライブ線を形成するホイールカッターに付着するおそれがある。ホイールカッターに付着したガラス屑がシートガラスに付着すると、シートガラスの品質が低下し、シートガラスから加工するガラス基板の品質低下にもつながる。 However, if the speed at which the scribe lines are formed on the sheet glass is increased, the glass dust generated at the time of scribing may increase, and this glass dust may adhere to the wheel cutter that forms the scribe lines. When the glass waste adhering to the wheel cutter adheres to the sheet glass, the quality of the sheet glass is deteriorated, and the quality of the glass substrate processed from the sheet glass is also reduced.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ダウンドロー法において、シートガラスを引き下げる速度を上げて薄いシートガラスを成形する際に、シートガラスにスクライブ線を形成する速度を上げても、シートガラスにガラス屑が付着しないガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the downdraw method, when forming a thin sheet glass by increasing the speed of lowering the sheet glass, the speed of forming the scribe line on the sheet glass can be increased. An object of the present invention is to provide a glass plate manufacturing method and a glass plate manufacturing apparatus in which glass waste does not adhere to sheet glass.
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、ガラス板の製造方法であって、
成形体を用いて熔融ガラスをシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスを下方向に搬送しながら徐冷を行う徐冷工程と、
カッター部を前記シートガラスに当接させ、前記シートガラスの幅方向に移動自在に移動させてスクライブ線を形成するスクライブ工程と、
前記スクライブ線が形成された後、前記カッター部に付着するガラス屑を除去する除去工程と、を備える、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is a method for producing a glass plate,
A molding step of molding a molten glass into a sheet glass using a molded body;
A slow cooling step of performing slow cooling while conveying the sheet glass downward;
A scribing step of bringing a cutter portion into contact with the sheet glass and moving the sheet portion in a width direction of the sheet glass to form a scribe line;
After the scribe line is formed, a removal step of removing glass scraps adhering to the cutter part,
It is characterized by that.
前記除去工程では、前記カッター部を前記シートガラスの幅方向に移動させ、前記カッター部と前記シートガラスとを離間させてもよい。 In the removing step, the cutter part may be moved in the width direction of the sheet glass to separate the cutter part and the sheet glass.
前記スクライブ工程では、600mm/秒〜1200mm/秒でスクライブ線が形成されてもよい。 In the scribe process, a scribe line may be formed at 600 mm / second to 1200 mm / second.
前記除去工程では、前記ガラス屑が付着した位置にエアーを吹き出してもよい。 In the removing step, air may be blown out to a position where the glass waste is attached.
前記シートガラスの厚さは、0.05mm〜0.4mmでもよい。 The sheet glass may have a thickness of 0.05 mm to 0.4 mm.
本発明の別の一態様は、ガラス板の製造装置であって、
成形体を用いて熔融ガラスをシートガラスに成形する成形装置と、
前記シートガラスを下方向に搬送しながら徐冷を行う徐冷装置と、
前記シートガラスに当接し、スクライブ線を形成するスクライブ装置と、
前記スクライブ装置を前記シートガラスの幅方向に移動自在に移動させる搬送装置と、
前記スクライブ線が形成された後、前記スクライブ装置に付着するガラス屑を除去する除去装置と、を備える、
ことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a glass plate manufacturing apparatus,
A molding apparatus for molding molten glass into sheet glass using a molded body;
A slow cooling device that performs slow cooling while conveying the sheet glass downward;
A scribing device that contacts the sheet glass and forms a scribe line;
A transport device for moving the scribing device in the width direction of the sheet glass;
A removal device for removing glass debris adhering to the scribe device after the scribe line is formed,
It is characterized by that.
前記除去装置は、前記シートガラスの両端より外側に設けられてもよい。 The removing device may be provided outside both ends of the sheet glass.
前記搬送装置は、前記スクライブ装置により前記スクライブ線が形成された後、前記スクライブ装置を前記除去装置のある位置まで移動させ、
前記除去装置は、前記スクライブ装置を前記シートガラスから離間させて、前記ガラス屑を吹き払ってもよい。
After the scribe line is formed by the scribe device, the transfer device moves the scribe device to a position where the removal device exists,
The removing device may separate the glass scrap by separating the scribing device from the sheet glass.
前記スクライブ装置のうち前記シートガラスと当接する位置に、潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置をさらに備え、
前記除去装置は、前記潤滑剤供給装置により供給された潤滑剤を、前記スクライブ装置に付着するガラス屑とともに除去してもよい。
A lubricant supply device for supplying a lubricant to a position in contact with the sheet glass in the scribe device;
The removal device may remove the lubricant supplied by the lubricant supply device together with glass waste adhering to the scribe device.
本発明の別の一態様は、成形体から搬送される長尺状のシートガラスにスクライブ加工を施すスクライブ装置であって、
前記シートガラスにスクライブ線を形成するカッター部と、
前記カッター部を前記シートガラスの幅方向に移動自在に移動させる搬送装置と、
前記スクライブ線が形成された後、前記カッター部に付着するガラス屑を除去する除去装置と、を備える、
ことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a scribing device that performs a scribing process on a long sheet glass conveyed from a molded body,
A cutter part for forming a scribe line in the sheet glass;
A conveying device for moving the cutter part in the width direction of the sheet glass, and
After the scribe line is formed, a removal device that removes glass debris adhering to the cutter unit, and
It is characterized by that.
本発明によれば、ダウンドロー法において、シートガラスを引き下げる速度を上げて薄いシートガラスを成形する際に、シートガラスにスクライブ線を形成する速度を上げても、シートガラスへのガラス屑の付着をなくすことができる。 According to the present invention, in the downdraw method, when forming a thin sheet glass by increasing the speed at which the sheet glass is pulled down, even if the speed at which a scribe line is formed on the sheet glass is increased, glass dust adheres to the sheet glass. Can be eliminated.
以下、本発明に係るガラス板の製造方法、製造装置及びスクライブ装置について説明する。図1は、本実施形態であるガラス板の製造方法のフローを示す図である。 Hereinafter, the manufacturing method of a glass plate concerning this invention, a manufacturing apparatus, and a scribing apparatus are demonstrated. FIG. 1 is a diagram showing a flow of a glass plate manufacturing method according to the present embodiment.
(ガラス板の製造方法の全体概要)
ガラス板の製造方法は、熔解工程(ST1)と、清澄工程(ST2)と、均質化工程(ST3)と、供給工程(ST4)と、成形工程(ST5)と、徐冷工程(ST6)と、切断工程(ST7)と、を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有し、梱包工程で積層された複数のガラス板は、納入先の業者に搬送される。
(Overall overview of glass plate manufacturing method)
The glass plate manufacturing method includes a melting step (ST1), a refining step (ST2), a homogenizing step (ST3), a supplying step (ST4), a forming step (ST5), and a slow cooling step (ST6). And a cutting step (ST7). In addition, a plurality of glass plates that have a grinding process, a polishing process, a cleaning process, an inspection process, a packing process, and the like and are stacked in the packing process are conveyed to a supplier.
図2は、熔解工程(ST1)〜切断工程(ST7)を行う装置を模式的に示す図である。当該装置は、図2に示すように、主に熔解装置200と、成形装置300と、切断装置400と、を有する。熔解装置200は、熔解槽201と、清澄槽202と、攪拌槽203と、ガラス供給管204,205,206と、を主に有する。なお、ガラス供給管204,205は、熔融ガラスMGを流す金属管であるとともに清澄機能を有するので、実質的に清澄槽でもある。熔解槽201以降、成形装置300までの各槽間を接続するガラス供給管204,205,206および清澄槽202と攪拌槽203の本体部分とは、白金あるいは白金合金管により構成されている。ガラス供給管204、205は円筒形状もしくは、樋形状を成している。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an apparatus for performing the melting step (ST1) to the cutting step (ST7). As shown in FIG. 2, the apparatus mainly includes a
熔解工程(ST1)では、SnO2が清澄剤として添加されて熔解槽201内に供給されたガラス原料、すなわちSnO2を清澄剤として含むガラス原料を、少なくとも電極を用いた通電加熱により熔解することで、熔融ガラスMGを得る。さらに、電極を用いた通電加熱の他に、図示されない火焔を用いてガラス原料を熔解して熔融ガラスMGを得てもよい。通電加熱と火炎を用いたガラス原料の熔解を行う場合、具体的には、図示されない原料投入装置を用いてガラス原料は熔融ガラスMGの液面に分散させて供給される。ガラス原料は、火炎で高温となった気相により加熱されて徐々に熔解し、熔融ガラスMG中に溶ける。熔融ガラスMGは、通電加熱により昇温される。
In the melting step (ST1), SnO2 is added as a clarifier and the glass raw material supplied into the
清澄工程(ST2)は、清澄槽202、ガラス供給管204,205において行われる。清澄工程では、ガラス供給管204内の熔融ガラスMGが昇温されることにより、熔融ガラスMG中に含まれるO2、CO2あるいはSO2等のガス成分を含んだ泡が、清澄剤であるSnO2の還元反応により生じたO2を吸収して成長し、熔融ガラスMGの液面に浮上して放出される。また、清澄工程では、熔融ガラスMGの温度の低下による泡中のガス成分の内圧が低下することと、SnO2の還元反応により得られたSnOが熔融ガラスMGの温度の低下によって酸化反応をすることにより、熔融ガラスMGに残存する泡中のO2等のガス成分が熔融ガラスMG中に再吸収されて、泡が消滅する。
The clarification step (ST2) is performed in the
均質化工程(ST3)では、ガラス供給管205を通って供給された攪拌槽203内の熔融ガラスMGを、スターラ203aを用いて攪拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。なお、攪拌槽203は2つ以上設けられてもよい。
In the homogenization step (ST3), the glass component is homogenized by stirring the molten glass MG in the
供給工程(ST4)では、ガラス供給管206を通して熔融ガラスMGが成形装置300に供給される。
In the supply step (ST4), molten glass MG is supplied to the forming
成形工程(ST5)では、成形装置300において、熔融ガラスMGをシートガラス(板状ガラス)Gに成形し、シートガラスGの流れを作る。本実施形態では、成形体310を用いたオーバーフローダウンドロー法を用いる。なお、成形工程(ST5)では、スロットダウンドロー法を用いて成形を行ってもよい。
In the forming step (ST5), in the forming
徐冷工程(ST6)では、徐冷装置において、成形装置300から供給されるシートガラスGが所望の厚さになり、平面歪が生じないように、さらに、熱収縮率が大きくならないように、冷却される。シートガラスGは、例えば、50〜80mm/秒の移動速度で、鉛直下方に向かって搬送される。
In the slow cooling step (ST6), in the slow cooling device, the sheet glass G supplied from the forming
切断工程(ST7)では、スクライブ装置において、成形装置300から供給され上方から流れるシートガラスGにスクライブ加工を施すことで、シートガラスGの表面にスクライブ線を形成し、スクライブ線が形成されたシートガラスGを所定の長さに切断することで、ガラス板を得る。切断されたガラス板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス板が作製される。この後、ガラスの端面の研削、研磨およびガラス板の洗浄が行われ、さらに、泡や脈理等の欠点の有無が検査された後、検査合格品のガラス板が最終製品として梱包される。
In the cutting step (ST7), a scribe line is formed on the surface of the sheet glass G by applying a scribe process to the sheet glass G supplied from the forming
図3は、ガラス板の成形装置300、徐冷装置370及びスクライブ装置500の構成を示す図であり、成形装置300、徐冷装置370及びスクライブ装置500の概略の側面図を示す。
成形装置300で成形されるガラス板は、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ELディスプレイ用ガラス基板、カバーガラスに好適に用いられる。成形装置300で成形されるガラス板は、その他、携帯端末機器などのディスプレイや筐体用のカバーガラス、タッチパネル板、太陽電池のガラス基板やカバーガラスとしても用いることができる。特に、ポリシリコンTFTを用いた液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the glass
The glass plate molded by the
成形工程(ST5)を行う成形炉40および徐冷工程(ST6)を行う徐冷炉50は、耐火レンガ、耐火断熱レンガ、あるいはファイバー系断熱材等の耐火物で構成された炉壁に囲まれて構成されている。成形炉40は、徐冷炉50に対して鉛直上方に設けられている。なお、成形炉40および徐冷炉50をあわせて炉30という。炉30の図示されない炉壁で囲まれた成形炉40の炉内部空間には、成形体310と、冷却ローラ330とが設けられ、徐冷炉50の炉内部空間には、搬送ローラ350が設けられている。成形炉40の炉内部空間と徐冷炉50の炉内部空間との間には仕切り板45が設けられ、仕切り板45に設けられた細長いスリット孔を通してシートガラスGが徐冷炉40の炉内部空間に導入される。徐冷炉50の炉内部空間とスクライブ装置500(切断装置400)の空間との間には仕切り板55が設けられ、仕切り板55に設けられた細長いスリット孔を通してシートガラスGがスクライブ装置500の空間に導入される。スクライブ装置500は、切断装置400の設備の1ユニットとして装備され、切断装置400の空間内に配されている。このほかに、冷却ローラ330と成形体310との間に空間を間仕切り熱の移動を遮断する仕切り板が設けられてもよく、さらに冷却ローラ330の下方にシートガラスを冷却する冷却ユニットが設けられてもよい。
The forming
成形体310は、図2に示すように、ガラス供給管204,205,206を通して熔解装置200から流れてくる熔融ガラスMGを、シートガラスGに成形する。これにより、成形装置300内で、鉛直下方(長手方向)のシートガラスGの流れが作られる。成形体310は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体であり、図3に示すように断面が楔形状を成している。成形体310の頂部には、熔融ガラスMGを導く流路となる溝312が設けられている。溝312は、成形装置300に設けられた図示されない供給口において楔形206と接続され、ガラス供給管206を通して流れてくる熔融ガラスMGは、溝312を伝って流れる。溝312の深さは、熔融ガラスMGの流れの下流ほど浅くなっており、溝312から熔融ガラスが鉛直下方に向かって溢れ出るようになっている。
溝312から溢れ出た熔融ガラスMGは、成形体310の両側の側壁を伝わって鉛直下方に流下する。側壁を流れた熔融ガラスMGは、図3に示す成形体310の下方端部で合流し、1つのシートガラスGが成形される。これによって、シートガラスGは、徐冷炉50に向かって流下する。
As shown in FIG. 2, the formed
The molten glass MG overflowing from the
徐冷炉50の炉内部空間には、複数の搬送ローラ350が所定の間隔で設けられ、シートガラスGを下方向に牽引する。搬送ローラ350のそれぞれは、ローラ対を有し、シートガラスGの厚さ方向の両側を挟むようにシートガラスGの幅方向の両側端部に設けられている。シートガラスGが下方向に移動する速度は、例えば、50〜80mm/秒である。
In the furnace internal space of the
(スクライブ装置)
図3〜図5に、スクライブ装置500を示す。図4は、図3のスクライブ装置500を背面側から見た図である。スクライブ装置500のうち、シートガラスGと向い合う側がスクライブ装置500の正面であり、その反対側がスクライブ装置500の背面である。図5は、図3のスクライブ装置500を上面側から見て示す図である。スクライブ装置500は、モータ510、モータ510が駆動することにより協働して回転するローラ520、モータ510が駆動し、ローラ520が回転することにより連動して動く、モータ510とローラ520とに掛け渡された環状のベルト530、ベルト530に接続されるスライドテーブル540、スライドテーブル540に積載されるカッター部550、カッター部550に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部560、スクライブ線Sが形成された際に、カッター部550に付着するガラス屑(カレット)を吹き払う吹出部570、カッター部550を覆うカバー部580、ガラス屑を吸引する吸引部581等を有する。モータ510、ローラ520、ベルト530が搬送装置として機能し、この搬送装置が、スクライブ加工を行う際に、カッター部550を積載したスライドテーブル540を、シートガラスGの幅方向の一方の端から他方の端に搬送して、シートガラスGに直線状のスクライブ線Sを形成する。搬送装置により、スクライブ装置500は、図4、図5に示すように、X軸方向(左右方向、短手方向)、Y軸方向(上下方向、長手方向)、Z軸方向(前後方向)の各方向に自在に移動できる。スクライブ装置500は、制御部(図示せず)からの命令に基づいて、シートガラスGにスクライブ線Sを形成(刻設)する位置に移動し、Y軸方向に移動するシートガラスGに対して、X軸方向にカッター部550を相対的に走行させ、カッター部550の刃先(ホイールカッター551)をシートガラスGの表面(Z軸方向)に押し付けて、シートガラスGの表面にスクライブ線Sを形成する。スクライブ線Sが形成されたシートガラスGは、その後、切断装置400により、スクライブ線Sに沿って折り割られ、所定サイズのガラス板が得られる。
(Scribe device)
A
カッター部550は、例えば、超硬合金、焼結ダイヤモンドなどの材質で製作されたホイールカッター551、加圧機構を備える空圧シリンダから構成される。カッター部550には、図示されない制御ケーブルが接続されている。制御ケーブルは、スライドテーブル540からカッター部550に案内され、外部の電源および制御装置に接続されたカッター部550の回転駆動を制御するためのものである。カッター部550は、ホイールカッター551を回転駆動させ、例えば、600mm/秒〜1200mm/秒の移動速度でホイールカッター551を移動させてスクライブ線Sを形成する。ホイールカッター551の回転速度は、スライドテーブル540(カッター部550)の移動速度、シートガラスSの厚さによって任意に設定変更でき、例えば、ホイールカッター551の移動速度に比例させて、回転速度を変更することもできる。
The
潤滑剤供給部560は、カバー部580に併設され、シートガラスGに当接するホイールカッター551に潤滑剤を供給するノズル等から構成される。ホイールカッター551(カッター部550)とシートガラスGとが当接すると摩擦で熱を発生するため、潤滑剤供給部560は、ホイールカッター551の先端に潤滑油を供給する。潤滑剤供給部560は、スクライブ線Sが形成される前に、ホイールカッター551の先端に潤滑剤を供給するように動作する。
The
吹出部570は、カバー部580に併設され、スクライブ加工時に発生するガラス屑を、エアー、揮発性溶剤、水等により吹き払うノズル等から構成され、ガラス屑を除去する除去装置として機能する。吹出部570は、シートガラスGにスクライブ線Sが形成された際に、カッター部550に付着したガラス屑を吹き払う。吹出部570は、スクライブ線Sが形成された後に、ホイールカッター551に付着したガラス屑を吹き払うように動作する。潤滑剤供給部560、吹出部570は、カッター部550と同様に制御ケーブルが接続され、スクライブ形成前後に応じて、潤滑剤・エアーの供給開始、供給停止が制御される。
The blow-out
吹出部570がエアーを吹き出す向きは任意であり、例えば、ガラス屑が付着した方向に向かって、ホイールカッター551の刃先(端部)から回転中心に向かって、または、回転中心から刃先(端部)に向かって吹き出すことができる。また、ホイールカッター551全体にエアーを広角に吹き付けることにより、ガラス屑Cを除去することができる。また、ホイールカッター551を回転させた状態で、エアーを吹き出してもよい。スクライブ線Sの形成速度、スクライブ線Sの深さ、シートガラスGの粘度等により、ガラス屑の付着量が異なるため、ガラス屑の付着量に応じて、吹き付けるエアーの速度、量を任意に変更することができる。また、吹出部570は、プラス/マイナスイオンを吹き出すことにより、電荷の偏りを中和して(静電気を除去して)、ガラス屑Cを除去することもできる。
The direction in which the
カバー部580は、カッター部550を内部に導くための開口領域582を有し、カバー部580内部にカッター部550を格納することにより、カッター部550をシートガラスGから離間(遮蔽)する。カバー部580は、シートガラスGの両端より外側に固定されている。カバー部580の内部には、潤滑剤を供給する潤滑剤供給部560のノズル、エアーを吹き出す吹出部570のノズル、及び、ホイールカッター551に付着したガラス屑Cを吸引する吸引部581を有する。ここで、吹出部570、吸引部581は、ホイールカッター551に付着したガラス屑C、潤滑剤を除去する除去装置として機能する。カバー部580は、吹出部570から吹き出すエアーによって変形することのない適度な剛性し、また、成形装置300内、徐冷装置370内の温度によって変形することのない熱耐性を有する。カバー部580には、カッター部550と同様に制御ケーブルが接続され、吸引部581の吸引開始、吸引停止が制御される。
The
カバー部580の形状は、カッター部550とシートガラスGとを離間(遮蔽)できればよく、箱型形状、板形状、椀型形状等、任意である。また、開口領域582の形状、数は、カッター部550の形状、数に対応して変形することができる。また、カバー部580は、スライドテーブル540と同様に、ベルトに接続され、モータ、ローラが駆動することにより、X軸方向(左右方向)、Y軸方向(上下方向)、Z軸方向(前後方向)の各方向に自在に移動してもよい。また、吸引部581は、吹出部570が吹き出すエアー、及び、ホイールカッター551に付着したガラス屑Cを吸引できればよいため、カバー部580の外部に併設し、エアー、ガラス屑Cを吸引する吸引口を、カバー部580の内部に設けることもできる。また、吸引部581が吸引する吸引速度、吸引量は、吹出部570が吹き出す吹出速度、吹出量に応じて、任意に変更することができる。
The shape of the
次に、図6〜図8を参照しながら、シートガラスGにスクライブ線Sを形成するスクライブ工程、ホイールカッター551に付着したガラス屑Cを除去する除去工程を説明する。図6は、シートガラスGにスクライブ線Sを形成する方法を説明する図である。図7は、カッター部550をシートガラスGから離間させ、カバー部580内部に導入する方法を説明する図である。図8は、カッター部550に付着したガラス屑Cを除去する方法を説明する図である。
Next, a scribing process for forming the scribe line S on the sheet glass G and a removing process for removing the glass dust C attached to the
スクライブ工程が開始される前、カッター部550(ホイールカッター551)は、シートガラスGから離間したカバー部580に収納されている。まず、潤滑剤供給部560が、収納されているホールカッター551の刃先に潤滑剤を供給する。刃先に潤滑剤を供給することにより、シートガラスGに当接するホイールカッター551を滑りやすくすることで、摩擦熱を減少させ、ガラス屑Cの発生量を低減させる。次に、搬送装置は、スライドテーブル540を、−Z軸方向に移動させてカッター部550をカバー部580内部から外部に移動させた後、シートガラスGの一端に移動させ、カッター部550が有するホイールカッター551がシートガラスG側を押圧(当接)するようZ軸方向に移動させる。ホイールカッター551がシートガラスGに当接する前に、制御部により動作が制御されるホイールカッター551が回転を始め、スライドテーブル540(カッター部550)がシートガラスGの一端から他端に移動することにより、カッター部550に設けられたホイールカッター551がシートガラスGの表面に沿って回転しながらシートガラスGの一端から他端へ(X軸方向へ)向かって移動する。カッター部550が、空気圧によってホイールカッター551にかかる荷重を設定し、シートガラスGの表面の微妙な凹凸を乗り越える際の急激な荷重変化を吸収しながら、ホイールカッター551の荷重を適正範囲に自動調整することにより、ホイールカッター551の位置が適正に調整され、スクライブ線SがシートガラスGに形成される。カッター部550がシートガラスGの一端から他端まで移動することによりスクライブ線Sが形成されると、ホイールカッター551は回転を停止し、スクライブ工程が終了する。シートガラスGにスクライブ線Sを形成する際、ホイール551がシートガラスGを削ることによりスクライブ線Sが形成されるために、削られた粉塵状のガラスがガラス屑Cとして発生する。ダウンドロー法を用いて、厚さ0.05〜0.4mmのシートガラスGを成形するには、シートガラスGを、例えば50〜80mm/秒の速度で鉛直下方に向かって搬送する必要があり、この鉛直下方への搬送速度に応じて、例えば600mm/秒〜1200mm/秒の移動速度でスライドテーブル540(ホイールカッター551)を移動させてスクライブ線Sを形成する。ホイールカッター551の移動速度が600mm/秒以上となると、ホイールカッター551の回転する刃先からシートガラスGにかかる荷重が増えるため、摩擦力が増大する。このため、スクライブ線Sを形成する際に発生するガラス屑Cの量が増え、このガラス屑CがシートガラスGに付着すると、シートガラスGの品質が低下し、シートガラスGから加工するガラス基板の品質低下にもつながる。ホイールカッター551はシートガラスGとの接触摩擦により帯電しているため、粉塵状のガラス屑Cは、静電気によりホイールカッター551に引き付けられて付着する。
Before the scribing process is started, the cutter unit 550 (wheel cutter 551) is housed in the
スクライブ工程の終了後、搬送装置は、シートガラスGの他端に移動したカッター部550が設置されるスライドテーブル540を、シートガラスGから離すように−Z軸方向に移動させた後、カバー部580がある位置まで(−X軸方向に)移動させ、カッター部550が開口領域582からカバー部580の内部に入るように移動させる。これにより、カッター部550、カバー部580によりシートガラスGから離間される。カッター部550をシートガラスGから離間させた状態で、カバー部580内に設置される吸引部581が吸引を開始し、次に、吹出部570はガラス屑Cが付着したホイールカッター551に向けてエアーを吹き出す。静電吸着によりホイールカッター551に付着しているガラス屑Cは、エアーによりホイールカッター551から吹き飛ばされると、吸引を行っている吸引部581に吸い寄せされて、吸引部581により吸引され除去される。ここで、ガラス屑Cが付着したカッターホイール551とシートガラスGとはカバー部580により遮蔽され離間しているため、エアーによって吹き飛ばされたガラス屑Cは、シートガラスGに飛び散ることなく、吸引部581に吸引され除去される。吸引部581、吹出部570が所定時間稼働してガラス屑Cが除去されると、吸引部581は吸引を停止し、吹出部570もエアーの吹き出しを停止し、除去工程が終了する。スクライブ工程と、除去工程とが繰り返されることにより、下方向に移動するシートガラスGにスクライブ線Sが継続的に形成される。
After the scribing process is finished, the conveying device moves the slide table 540 on which the
カッター部550が形成するスクライブ線SのシートガラスG表面からの深さは、特に制限されないが、厚さ0.05〜0.4mmのシートガラスGに対して、例えば0.5割〜2割である。また、カッター部550がシートガラスGにかける押圧力の大きさは、特に制限されないが、例えば、0.05〜0.2MPaの範囲で設定される。
Although the depth from the surface of the sheet glass G of the scribe line S formed by the
本実施形態では、ガラス屑Cが付着したホイールカッター551を、カバー部580で覆うことにより、シートガラスGから離間している。ホイールカッター551が離間された状態で、エアーを吹き付けてガラス屑Cを吹き飛ばすことにより、吹き飛ばされたガラス屑CがシートガラスGに付着することなく、カバー部580の内部に留まり、内部に留まっているガラス屑Cを吸引部581が吸引することにより、ガラス屑Cを除去できる。これにより、シートガラスGにスクライブ線Sを形成する速度を上げてガラス屑Cが発生した場合であっても、シートガラスGにガラス屑Cを付着させずに除去することができる。
In this embodiment, the
(ガラス板)
本実施形態のガラス板に用いるガラスは、例えば、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダライムガラス、アルカリシリケートガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、アルカリアルミノゲルマネイトガラスなどを適用することができる。なお、本発明に適用できるガラスは上記に限定されるものではない。
(Glass plate)
As the glass used for the glass plate of the present embodiment, for example, borosilicate glass, aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, soda lime glass, alkali silicate glass, alkali aluminosilicate glass, alkali aluminogermanate glass, etc. can be applied. it can. The glass applicable to the present invention is not limited to the above.
本実施形態で用いるガラス板のガラス組成は例えば以下のものを挙げることができる。しかし、下記ガラス組成には限定されない。以下示す組成の含有率表示は、質量%である。
SiO2:50〜70%、
B2O3:5〜18%、
Al2O3:0〜25%、
MgO:0〜10%、
CaO:0〜20%、
SrO:0〜20%、
BaO:0〜10%、
RO:5〜20%(ただし、RはMg、Ca、Sr及びBaから選ばれる少なくとも1種であり、ガラス板が含有するものである)、
を含有する無アルカリガラスであることが好ましい。
Examples of the glass composition of the glass plate used in the present embodiment include the following. However, it is not limited to the following glass composition. The content rate display of the composition shown below is mass%.
SiO 2: 50~70%,
B 2 O 3: 5~18%,
Al 2 O 3: 0~25%,
MgO: 0 to 10%,
CaO: 0 to 20%,
SrO: 0 to 20%,
BaO: 0 to 10%,
RO: 5 to 20% (However, R is at least one selected from Mg, Ca, Sr and Ba, and the glass plate contains),
It is preferable that it is an alkali free glass containing.
なお、本実施形態では無アルカリガラスとしたが、ガラス板はアルカリ金属を微量含んでいてもよい。アルカリ金属を含有させる場合、R’2Oの合計が0.20%を超え2.0%以下(ただし、R’はLi、Na及びKから選ばれる少なくとも1種であり、ガラス板が含有するものである)含むことが好ましい。また、ガラスの熔解を容易にするために、比抵抗を低下させるという観点から、ガラス中の酸化鉄の含有量が0.01〜0.2%であることがさらに好ましい。 In addition, although it was set as the alkali free glass in this embodiment, the glass plate may contain a trace amount of alkali metals. When the alkali metal is contained, the total of R ′ 2 O exceeds 0.20% and is 2.0% or less (provided that R ′ is at least one selected from Li, Na, and K, and is contained in the glass plate). It is preferable to contain. Moreover, in order to make glass melting easy, it is more preferable that content of the iron oxide in glass is 0.01 to 0.2% from a viewpoint of reducing a specific resistance.
ここで、Li2O,Na2O,K2Oは、ガラスから溶出してTFTの特性を劣化させ、また、ガラスの熱膨張係数を大きくして熱処理時に基板を破損するおそれがある成分であることから、液晶ディスプレイ用ガラス基板や有機ELディスプレイ用ガラス基板として適用する場合には、実質的に含まないことが好ましい。しかし、ガラス中に上記成分を敢えて特定量含有させることによって、TFTの特性の劣化やガラスの熱膨張を一定範囲内に抑制しつつ、ガラスの塩基性度を高め、価数変動する金属の酸化を容易にして、清澄性を発揮させることが可能である。そこで、Li2O,Na2O,K2Oの合量は0〜2.0%であり、0.1〜1.0%がより好ましく、0.2〜0.5%がさらに好ましい。なお、Li2O,Na2Oは含有させずに、上記成分中でも、最もガラスから溶出してTFTの特性を劣化させ難いK2Oを含有させることが好ましい。K2Oの含有量は、0〜2.0%であり、0.1〜1.0%がより好ましく、0.2〜0.5%がさらに好ましい。 Here, Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are components that may be eluted from the glass to deteriorate the TFT characteristics, and may increase the thermal expansion coefficient of the glass to break the substrate during heat treatment. Therefore, when it is applied as a glass substrate for a liquid crystal display or a glass substrate for an organic EL display, it is preferably not substantially contained. However, by deliberately containing the above-mentioned components in the glass, the basicity of the glass is increased while the deterioration of the TFT characteristics and the thermal expansion of the glass are suppressed within a certain range, and the oxidation of the metal whose valence fluctuates. It is possible to make clear and exhibit clarity. Therefore, the total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 0 to 2.0%, more preferably 0.1 to 1.0%, and still more preferably 0.2 to 0.5%. Incidentally, Li 2 O, without Na 2 O is allowed to contain, in the component, most glass eluted from be contained hardly K 2 O which deteriorates the characteristics of the TFT are preferred. The content of K 2 O is 0 to 2.0%, more preferably 0.1 to 1.0%, and further preferably 0.2 to 0.5%.
ガラス板のガラスにおいて、ガラス中の気泡を脱泡させる成分として清澄剤を添加することができる。清澄剤としては、環境負荷が小さく、ガラスの清澄性に優れたものであれば特に制限されないが、例えば、酸化スズ、酸化鉄、酸化セリウム、酸化テルビウム、酸化モリブデン及び酸化タングステンといった金属酸化物から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。 In the glass of the glass plate, a clarifying agent can be added as a component for defoaming bubbles in the glass. The fining agent is not particularly limited as long as it has a small environmental burden and excellent glass fining properties. For example, from a metal oxide such as tin oxide, iron oxide, cerium oxide, terbium oxide, molybdenum oxide and tungsten oxide. There may be mentioned at least one selected.
なお、As2O3、Sb2O3及びPbOは、熔融ガラス中で価数変動を伴う反応を生じ、ガラスを清澄する効果を有する物質であるが、As2O3、Sb2O3及びPbOは環境負荷が大きい物質であることから、実質的に含まないことが好ましい。なお、本明細書において、As2O3、Sb2O3及びPbOを実質的に含まないとは、0.01%質量未満であって不純物を除き意図的に含有させないことを意味する。 Note that As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and PbO are substances having an effect of clarifying the glass by causing a reaction accompanied by valence fluctuation in the molten glass, but As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and Since PbO is a substance having a large environmental load, it is preferable that PbO is not substantially contained. In the present specification, “substantially not containing As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and PbO” means less than 0.01% by mass and intentionally not containing impurities.
本実施形態に用いるシートガラスの厚さは、例えば0.05mm〜0.4mmであることが好ましい。このような薄いシートガラスを製造するためには、成形体から供給されるシートガラスを、搬送ローラの回転速度を速くして、下方向に速く引っ張る必要がある。下方向に速く搬送されるシートガラスに対してスクライブ線を形成するためには、スライドテーブルもシートガラスの幅方向に速く搬送する必要がある。スライドテーブルの搬送速度を上げると、シートガラスとホイールカッターとの摩擦抵抗が大きくなるためスクライブ時に発生するガラス屑が増加し、このガラス屑がスクライブ線を形成するホイールカッターに付着する。本実施形態では、ガラス屑が付着したホイールカッターを、ガラス屑がシートガラスに付着しないようにシートガラスから離間させた後、ガラス屑を除去している。これにより、薄いシートガラスを製造するためにスライドテーブルが速く搬送されても、シートガラスにガラス屑を付着させずに、スクライブ線を形成することができる。 The thickness of the sheet glass used in this embodiment is preferably 0.05 mm to 0.4 mm, for example. In order to manufacture such a thin sheet glass, it is necessary to pull the sheet glass supplied from the molded body quickly downward by increasing the rotation speed of the conveying roller. In order to form a scribe line with respect to the sheet glass conveyed quickly in the downward direction, the slide table also needs to be conveyed quickly in the width direction of the sheet glass. When the conveyance speed of the slide table is increased, the frictional resistance between the sheet glass and the wheel cutter increases, so that glass waste generated during scribing increases, and this glass waste adheres to the wheel cutter forming the scribe line. In the present embodiment, the glass scrap is removed after the wheel cutter to which the glass scrap has adhered is separated from the sheet glass so that the glass scrap does not adhere to the sheet glass. Thereby, even if a slide table is conveyed rapidly in order to manufacture thin sheet glass, a scribe line can be formed, without making glass waste adhere to sheet glass.
本実施形態のガラス板の幅方向の長さは、例えば500mm〜3500mmであり、1000mm〜3500mmであることが好ましく、2000mm〜3500mmであることがより好ましい。一方、ガラス板の縦方向の長さも、例えば500mm〜3500mmであり、1000mm〜3500mmであることが好ましく、2000mm〜3500mmであることがより好ましい。 The length in the width direction of the glass plate of the present embodiment is, for example, 500 mm to 3500 mm, preferably 1000 mm to 3500 mm, and more preferably 2000 mm to 3500 mm. On the other hand, the length of the glass plate in the vertical direction is, for example, 500 mm to 3500 mm, preferably 1000 mm to 3500 mm, and more preferably 2000 mm to 3500 mm.
以上、本発明のガラス板の製造方法、ガラス板の製造装置及びスクライブ装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As mentioned above, although the manufacturing method of the glass plate of this invention, the manufacturing apparatus of a glass plate, and the scribing apparatus were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, it is various improvement. Of course, you may make changes.
500 スクライブ装置
510 モータ(搬送装置)
520 ローラ(搬送装置)
530 ベルト(搬送装置)
540 スライドテーブル
550 カッター部
551 ホイールカッター
560 潤滑剤供給部
570 吹出部(除去装置)
580 カバー部
581 吸引部(除去装置)
582 開口領域
G シートガラス
S スクライブ線
C ガラス屑
500
520 roller (conveying device)
530 belt (conveyor)
540 Slide table 550
580
582 Opening area G Sheet glass S Scribe line C Glass scrap
Claims (4)
成形体を用いて熔融ガラスをシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスを下方向に搬送しながら徐冷を行う徐冷工程と、
カッター部を前記シートガラスに当接させ、前記シートガラスの幅方向に移動自在に移動させてスクライブ線を形成するスクライブ工程と、
前記スクライブ線が形成された後、前記カッター部に付着するガラス屑を除去する除去工程と、を備える、
ことを特徴とするガラス板の製造方法。 A method of manufacturing a glass plate,
A molding step of molding a molten glass into a sheet glass using a molded body;
A slow cooling step of performing slow cooling while conveying the sheet glass downward;
A scribing step of bringing a cutter portion into contact with the sheet glass and moving the sheet portion in a width direction of the sheet glass to form a scribe line;
After the scribe line is formed, a removal step of removing glass scraps adhering to the cutter part,
The manufacturing method of the glass plate characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載のガラス板の製造方法。 In the removing step, the cutter part is moved in the width direction of the sheet glass, and the cutter part and the sheet glass are separated from each other.
The manufacturing method of the glass plate of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス板の製造方法。 In the scribe process, a scribe line is formed at 600 mm / second to 1200 mm / second,
The manufacturing method of the glass plate of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
成形体を用いて熔融ガラスをシートガラスに成形する成形装置と、
前記シートガラスを下方向に搬送しながら徐冷を行う徐冷装置と、
前記シートガラスに当接し、スクライブ線を形成するスクライブ装置と、
前記スクライブ装置を前記シートガラスの幅方向に移動自在に移動させる搬送装置と、
前記スクライブ線が形成された後、前記スクライブ装置に付着するガラス屑を除去する除去装置と、を備える、
ことを特徴とするガラス板の製造装置。 An apparatus for manufacturing a glass plate,
A molding apparatus for molding molten glass into sheet glass using a molded body;
A slow cooling device that performs slow cooling while conveying the sheet glass downward;
A scribing device that contacts the sheet glass and forms a scribe line;
A transport device for moving the scribing device in the width direction of the sheet glass;
A removal device for removing glass debris adhering to the scribe device after the scribe line is formed,
An apparatus for producing a glass plate.
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