JP2015189658A - Method and apparatus for manufacturing glass sheet - 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、このガラス屑がシートガラスに付着するおそれがある。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 increases, and this glass dust may adhere to the sheet glass. When glass waste adheres to the sheet glass, the quality of the sheet glass deteriorates, leading to a deterioration in the quality of the glass substrate processed from the sheet glass.
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.
本発明の一態様は、ダウンドロー法による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、
前記シートガラスの表面に、前記シートガラスの搬送方向と直交する方向にスクライブ線を形成するスクライブ工程と、
前記シートガラスの搬送方向に沿って下降する気流を発生させ、前記スクライブ工程で発生したガラス屑を前記気流により下方向に送る気流発生工程と、
前記下方向に送られた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。
One aspect of the present invention is a method for producing a glass plate by a downdraw method,
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;
On the surface of the sheet glass, a scribe process for forming a scribe line in a direction orthogonal to the conveying direction of the sheet glass;
An air flow generating step of generating an air flow descending along the conveying direction of the sheet glass, and sending glass waste generated in the scribing step downward by the air flow;
A removal step of removing glass scraps sent in the downward direction,
It is characterized by that.
前記気流発生工程において、前記シートガラスの搬送先である床面まで前記ガラス屑を送り、
前記除去工程において、前記床面に形成された吸引口から前記ガラス屑を吸引する、ことが好ましい。
In the air flow generation step, the glass waste is sent to the floor surface to which the sheet glass is conveyed,
In the removing step, it is preferable to suck the glass waste from a suction port formed on the floor surface.
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る、ことが好ましい。 In the scribe process, it is preferable that a scribe line is formed at 600 mm / second to 1200 mm / second.
前記シートガラスの厚さは、0.05mm〜0.4mmであり、
前記気流発生工程において、前記シートガラスのスクライブ線の形成面と、その反対の反対面とに、速度が一定の気流を発生させて、前記シートガラスの揺れを抑制する、ことが好ましい。
The sheet glass has a thickness of 0.05 mm to 0.4 mm,
In the air flow generation step, it is preferable that an air flow having a constant speed is generated on the surface on which the scribe line of the sheet glass is formed and the opposite surface to suppress the shaking of the sheet glass.
本発明の他の一態様は、ダウンドロー法による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、
前記シートガラスの表面に、前記シートガラスの搬送方向と直交する方向にスクライブ線を形成するスクライブ装置と、
前記シートガラスの搬送方向に沿って下降する気流を発生させ、前記スクライブ線の形成時に発生したガラス屑を前記気流により下方向に送る気流発生装置と、
前記下方向に送られた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 an apparatus for producing a glass plate by a downdraw method,
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;
On the surface of the sheet glass, a scribe device that forms a scribe line in a direction orthogonal to the conveying direction of the sheet glass,
An air flow generating device that generates an air flow descending along a conveying direction of the sheet glass, and sends glass waste generated when forming the scribe line downward by the air flow;
A removal device for removing glass scraps sent in the downward direction,
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、シートガラスにガラス屑が付着するのを抑制できる。 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, glass dust adheres to the sheet glass even if the speed at which scribe lines are formed on the sheet glass is increased. Can be suppressed.
以下、本発明に係るガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造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 the glass plate which concerns on this invention, and the manufacturing apparatus of a glass plate 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), SnO 2 is added as a fining agent, and the glass raw material supplied into the melting tank 201, that is, a glass raw material containing SnO 2 as a fining agent is melted by at least electric heating using an electrode. Thus, molten glass MG is obtained. Further, in addition to the electric heating using the electrodes, a glass raw material may be melted using a flame (not shown) to obtain a molten glass MG. When performing melting of the glass raw material using electric heating and flame, specifically, the glass raw material is supplied while being dispersed on the liquid surface of the molten glass MG using a raw material charging device (not shown). The glass raw material is heated and melted gradually by a gas phase heated to a high temperature by a flame and melted in the molten glass MG. Molten glass MG is heated by energization heating.
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、スクライブ装置500、気流発生装置600及び吸引装置700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 showing 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 body 310 forms molten glass MG flowing from the
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
図4は、図3のスクライブ装置500を背面側から見て示す図である。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。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、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)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に沿って折り割され、所定サイズのガラス板が得られる。なお、以降において、シートガラスGにおいて、スクライブ線Sが形成される側を表面(形成面)、スクライブ線Sが形成されない側を裏面(反対面)とする。
FIG. 4 is a diagram showing the
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、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。シートガラスGにスクライブ線Sを形成する際、カッター部550(ホイールカッター)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)を移動させてスクライブ線Sを形成する。ホイールカッターの移動速度が600mm/秒以上となると、ホイールカッター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の量が増え、このガラス屑がシートガラス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。このため、ガラス屑が、シートガラスGに付着するのを防ぐ必要がある。
The
気流発生装置600は、ファン、モータ、電源装置(図示せず)等を備え、スクライブ装置500の上方(上流側)に設置され、シートガラスGの搬送方向に沿って、直線的に下方に進む気流Cを発生させる。スクライブにより発生したガラス屑は、数μm程度の大きさであり、軽く、空気の影響を受けやすい。このため、シートガラスGの搬送方向に沿って下方に進む気流Cがあると、ガラス屑はこの気流Cに乗って、下方に移動していく。気流Cに乗ったガラス屑は、シートガラスGの表面に近づくことなく下方に送られ、シートガラスGの表面を流れる気流Cがいわゆるエアーカーテンの役割を果たし、シートガラスGにガラス屑が付着するのが抑制される。気流発生装置600は、シートガラスGの表面側と裏面側との両方に設置され、シートガラスGの表面側と裏面側とにおいて、気流Cを発生させる。シートガラスGの表面側と裏面側とに発生させた気流Cは、シートガラスGの両側を覆い、シートガラスGが気流C以外の気流、乱流の影響を受けることを抑制する。シートガラスGの厚さ0.05〜0.4mmである場合、シートガラスGの周囲の気流の影響を受けやすい。このため、気流発生装置600は、シートガラスGの表面側と裏面側に気流Cを発生させ、この気流CがシートガラスGの表面側と裏面側とに同一の力(影響)を及ぼすように、気流Cを制御する。図5は、シートガラスG及び気流発生装置600を平面視した状態を示す図である。同図に示すように、気流発生装置600は、シートガラスGの幅方向の一端から他端までの幅方向全体でシートガラスGを覆うように設けられる。これにより、シートガラスGは、気流C以外の気流、乱流から受ける影響が抑制され、気流Cから表面側と裏面側とにおいて同一の力を受けることにより揺れが抑制される。気流Cの速度は、例えば、1m/s〜10m/sであり、シートガラスGの周囲の乱流等を抑制できれば任意である。
The
吸引装置700は、空気、粉塵等を吸引する吸引機能を備え、気流Cに乗って流れてきたガラス屑を吸引して除去する除去装置として機能する。吸引装置700は、床Fの下方で、気流発生装置600のほぼ直下の位置に設置され、床Fに堆積したガラス屑等の粉塵、シートガラスGに沿って下方に流れてきた気流C(空気)を吸引する。ここで、床Fとは、複数の装置が設置され、成形されたシートガラスGを一時的に保管しておくための場所である。床Fには、気流Cを床Fの下方に流すための複数の孔が設けられ、床Fにガラス屑等の粉塵が堆積しないようになっている。吸引装置700が吸引を開始すると、図3に示すように、気流発生装置600で発生した気流Cは、シートガラスGに沿って、ほぼ真下(シートガラスGの搬送方向)に進む。気流発生装置600から下方に出た気流C(空気)は、下方に進むにつれて、速度が徐々に遅くなるのが一般的であるが、気流発生装置600のほぼ直下にある吸引装置700が吸引を行っているため、気流Cの速度は、下方に進んだ時点であっても、気流発生装置600を出た直後と変わらなくなっている。そして、気流Cは、速度を落とすことなく、吸引装置700に吸引される。このため、シートガラスGの表裏面は気流Cに保護されガラス屑が付着しない、また、付着しても気流Cによってガラス屑が除去される。
The
次に、図6を参照しながら、シートガラスGにスクライブ線Sを形成した際に発生するガラス屑Bを気流Cにより除去する方法について説明する。図6は、シートガラスGに付着したガラス屑Bを除去する方法を説明する図である。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)は、シートガラスGから離間した位置にある。シートガラスGが下方の搬送方向に移動し、スクライブ線Sを形成する位置まで搬送されると、搬送装置は、カッター部550をシートガラス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がシートガラスG側を押圧(当接)するように移動させる。カッター部550(ホイールカッター)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が回転を始め、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の一端から他端へ向かって移動する。空気圧等によってカッター部550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、カッター部550の荷重を適正範囲に自動調整することにより、カッター部550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、カッター部550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B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/秒の移動速度でカッター部550を移動させてスクライブ線Sを形成する。カッター部550の移動速度が600mm/秒以上となると、ホイールカッター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Bの量が増え、このガラス屑B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。シートガラスGはカッター部550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Bの一部は、静電気によりシートガラスGに引き付けられて付着する。
Next, a method for removing the glass waste B generated when the scribe line S is formed on the sheet glass G by the airflow C will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a method for removing glass waste B adhering to the sheet glass G. FIG. Before the scribing process is started, the cutter unit 550 (wheel cutter) is in a position separated from the sheet glass G. When the sheet glass G moves in the lower conveyance direction and is conveyed to a position where the scribe line S is formed, the conveyance device moves the
気流Cは、スクライブ線Sの形成時にも上方から下方(シートガラスGの搬送方向)に流れている。スクライブにより発生したガラス屑Bの一部は空中に飛散し、また、ガラス屑Bの一部はシートガラスGに付着する。ガラス屑Bは数μm程度と細かい屑であるため、空中に飛散したガラス屑Bは、気流Cに乗って下方に移動する。気流Cの速度は、上述したように、気流Cの発生時から収束時(吸収時)まで、ほぼ同一となっているため、気流Cに乗った(押された)ガラス屑Bは、途中留まることなく吸引装置700まで運ばれ、吸引される。これにより、空中に飛散したガラス屑は、シートガラスGに付着することなく除去できる。また、気流Cのない場所に飛散しているガラス屑Bは、気流Cがいわゆるエアーカーテンの役割を果たすため、シートガラスGに付着することなく、飛散後、床Fに堆積する。床Fには、空気の下方に流すための複数の孔が設けられ、床Fの下方には吸引装置700が設置されているため、床Fに堆積したガラス屑Bは、吸引装置700に吸引され、シートガラスGに付着することはない。これに対し、静電気によりシートガラスGに引き付けられて付着したガラス屑Bは、空気を吹き付けることによっては除去しづらい。しかし、ガラス屑Bは数μm程度と細かいため、ガラス屑Bに帯電される電荷量は小さい。このため、一定の速度(例えば、1m/s)以上のある気流CをシートガラスGに吹き付けることにより、シートガラスGからガラス屑Bを除去できる。シートガラスGから離れたガラス屑Bは、気流Cに乗って吸引装置700まで運ばれ吸引される。これにより、シートガラスGに付着したガラス屑Bを除去することができる。
Even when the scribe line S is formed, the airflow C flows from above to below (the conveyance direction of the sheet glass G). Part of the glass waste B generated by the scribing is scattered in the air, and part of the glass waste B adheres to the sheet glass G. Since the glass waste B is a fine waste of about several μm, the glass waste B scattered in the air moves on the airflow C and moves downward. As described above, the speed of the airflow C is substantially the same from the time of generation of the airflow C to the time of convergence (at the time of absorption), and thus the glass dust B riding on (pressed on) the airflow C stays on the way. It is carried to the
気流Cは、シートガラスGの表裏面の両側に存在するため、シートガラスGの表裏面には、ガラス屑Bが付着することなく、ガラス屑Bを除去できる。シートガラスGの表裏面の両側に気流Cが流れ、シートガラスGの両面は気流Cから同一の風圧(抗力)を受けて、シートガラスGの幅方向に対して垂直方向に、シートガラスGが揺れることが抑制されている。シートガラスGが気流Cから受ける抗力は、ベルヌーイの式から流体の速度の2乗に比例し、気流Cは気流発生装置600から吸引装置700までの間、ほぼ一定の速度であるため、シートガラスGの両面において同一である。このため、シートガラスGの揺れを抑制できる。
Since the airflow C exists on both sides of the front and back surfaces of the sheet glass G, the glass dust B can be removed without adhering the glass dust B to the front and back surfaces of the sheet glass G. The airflow C flows on both sides of the front and back surfaces of the sheet glass G, both surfaces of the sheet glass G receive the same wind pressure (drag) from the airflow C, and the sheet glass G is perpendicular to the width direction of the sheet glass G. Shaking is suppressed. The drag force that the sheet glass G receives from the airflow C is proportional to the square of the fluid velocity from the Bernoulli equation, and the airflow C is a substantially constant speed from the
本実施形態では、シートガラスGの表裏面側に下降気流を発生させることにより、スクライブにより発生したガラス屑Bを下方に運び除去している。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。また、シートガラスGの両面において、気流Cから受ける抗力を同一にすることにより、シートガラスGの揺れを抑制できる。 In this embodiment, the glass dust B generated by the scribing is carried down and removed by generating a downward airflow on the front and back sides of the sheet glass G. Thereby, even if it is a case where the speed | rate which forms the scribe line S in the sheet glass G is raised and the glass waste C generate | occur | produces, it can remove without making the glass waste C adhere to the sheet glass G. Further, by making the drag received from the airflow C the same on both surfaces of the sheet glass G, the sheet glass G can be prevented from shaking.
(ガラス板)
本実施形態のシートガラス(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)
The glass used for the sheet glass (glass plate) of the present embodiment is, for example, borosilicate glass, aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, soda lime glass, alkali silicate glass, alkali aluminosilicate glass, alkali aluminogelmanate glass, or the like. Can be applied. 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(ガラス板)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、このガラス屑がシートガラスに付着する。本実施形態では、シートガラスの表面側、裏面側において、シートガラスの搬送方向に気流を発生させ、この気流をいわゆるエアーカーテンとして、ガラス屑がシートガラスに付着するのを抑制している。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 (glass plate) used in the present 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 sheet glass. In the present embodiment, an air flow is generated in the sheet glass conveyance direction on the front side and the back side of the sheet glass, and this air flow is used as a so-called air curtain to suppress glass dust from adhering 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、及び、ガラス板の製造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 and the manufacturing apparatus of the glass plate 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, various improvement and Of course, changes may be made.
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
600 気流発生装置
700 吸引装置
G シートガラス
S スクライブ線
C 気流
F 床
B ガラス屑
500
520 roller (conveying device)
530 belt (conveyor)
540 Slide table 550
Claims (5)
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、
前記シートガラスの表面に、前記シートガラスの搬送方向と直交する方向にスクライブ線を形成するスクライブ工程と、
前記シートガラスの搬送方向に沿って下降する気流を発生させ、前記スクライブ工程で発生したガラス屑を前記気流により下方向に送る気流発生工程と、
前記下方向に送られた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 for producing a glass plate by a downdraw method,
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;
On the surface of the sheet glass, a scribe process for forming a scribe line in a direction orthogonal to the conveying direction of the sheet glass;
An air flow generating step of generating an air flow descending along the conveying direction of the sheet glass, and sending glass waste generated in the scribing step downward by the air flow;
A removal step of removing glass scraps sent in the downward direction,
The manufacturing method of the glass plate characterized by the above-mentioned.
前記除去工程において、前記床面に形成された吸引口から前記ガラス屑を吸引する、
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 air flow generation step, the glass waste is sent to the floor surface to which the sheet glass is conveyed,
In the removing step, the glass waste is sucked from a suction port formed on the floor surface.
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.
前記気流発生工程において、前記シートガラスのスクライブ線の形成面と、その反対の反対面とに、速度が一定の気流を発生させて、前記シートガラスの揺れを抑制する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 The sheet glass has a thickness of 0.05 mm to 0.4 mm,
In the airflow generation step, the airflow having a constant speed is generated on the surface on which the scribe line of the sheet glass is formed and the opposite surface thereof to suppress the shaking of the sheetglass.
The manufacturing method of the glass plate of any one of Claim 1 to 3 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、
前記シートガラスの表面に、前記シートガラスの搬送方向と直交する方向にスクライブ線を形成するスクライブ装置と、
前記シートガラスの搬送方向に沿って下降する気流を発生させ、前記スクライブ線の形成時に発生したガラス屑を前記気流により下方向に送る気流発生装置と、
前記下方向に送られた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 producing a glass plate by a downdraw method,
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;
On the surface of the sheet glass, a scribe device that forms a scribe line in a direction orthogonal to the conveying direction of the sheet glass,
An air flow generating device that generates an air flow descending along a conveying direction of the sheet glass, and sends glass waste generated when forming the scribe line downward by the air flow;
A removal device for removing glass scraps sent in the downward direction,
An apparatus for producing a glass plate.
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