JP5228445B2

JP5228445B2 - ガラスリボンの搬送補助装置

Info

Publication number: JP5228445B2
Application number: JP2007284788A
Authority: JP
Inventors: 友一辻; 隆典三藤; 伸久谷瀬; 謹二桝井
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: JP2009107911A; CN101821210A; KR20100086011A; US8720227B2; KR101133353B1; CN101821210B; US20100242546A1; EP2218691A1; WO2009057450A1

Description

本発明は、フロート法、フュージョン法、ロールアウト法等のガラス板の製造設備において、ガラスリボンを、ガラス搬送ロール上に搬送する際のガラスリボンの搬送補助装置に関する。特に、折割、端面研磨後にプラズマディスプレイ用ガラス基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板とするためのフロート法によるガラス板の製造設備において、ガラスリボンを、ガラス搬送ロール上に搬送する際のガラスリボンの搬送補助装置に関する。

ガラス板の製造設備には、フロート法、フュージョン法、ロールアウト法等によるもの等がある。フロート法によるガラス板の製造設備は、メーター角を超える大型のガラス板を効率よく製造するのに適する。

フロート法によるガラス板製造設備について図を用いて説明する。

図１は、フロート法によるガラス板の製造設備の模式図である。

図１に示すように、フロート法によるガラス板の製造設備においては、原料投入口１から、投入されたガラス原料がガラス溶融炉２内で溶解された後に押し出され溶融ガラス３となり、溶融スズ４がはられたフロートバス（スズ浴）５内に展開され平坦化される。溶融ガラス３をフロートバス５内に投入し溶融スズ４上に浮かせると、フロートバス５内で加熱ヒーター６により加熱され、高温の溶融スズ４上に溶融ガラス３が展開され、溶融ガラス３の表面張力と重力とが平衡し自然に広がり、安定した厚み、言い換えれば、平衡厚みに達する。

図２は、フロート法によるガラス板の製造設備におけるフロートバスから徐冷炉にガラスが進入する部位の構造断面図である。

図２に示すように、平衡厚みに達した溶融ガラス４は、リフトアウトロール７により持ち上げられて引き出され、若干温度が下がりつつ引き伸ばされガラスリボンＧとなって、徐冷炉８に進入する。

図１および図２に示すように、通常、徐冷炉８は断熱壁で覆われており、徐冷炉８に進入したガラスリボンＧは、徐冷炉８内でガラス搬送ロール９上に載った状態で、ガラス搬送ロール９の回転駆動により搬送されつつ徐冷され、洗浄機１０、乾燥機１１を経て、裁断機１２にて所望のサイズに切断されることにより、所望のガラス板となる。

通常、窓ガラス用等の建築用途のガラス板の厚さは、４．０ｍｍ以上であり、ガラスリボンＧの搬送速度の調整は、ガラス搬送ロール９の回転速度の制御のみで行う。

図３は、フロート法によるガラス板の製造装置の一例の水平断面図である。

図３に示すように、平衡厚みよりも薄いガラスリボンＧを得るには、特許文献１に開示されるように、通常、フロートバス５内の溶融ガラス３の幅方向両端部にトップロール１３と呼ばれる溝や歯が付いたロールをモーター１４等にて回転させつつ押圧し、溶融ガラス３を幅方向に引き伸ばし薄くすることが行われる。

例えば、特許文献２には、トップロール１３で張力を与えたガラスリボン４の両端部１５はロール跡が付き製品にはならないが、この両端部１５の厚みを中央部０．１〜１．５ｍｍに対して３ｍｍ以下程度まで厚くし、かつ幅も大きく取ることで、応力歪を緩和させ、ガラス表面の凹凸を減少させる方法が開示されている。

また、本出願人による特許文献３には、特にプラズマディスプレイ用基板・液晶ディスプレイ用基板等に利用するための、トップロール１３を用いたフロート板ガラスの製造方法が開示される。

ところで、プラズマディスプレイは、赤、青、緑の蛍光体を放電により光らせ表示とするもので、現在、プラズマディスプレイ用ガラス基板は厚さ１．８ｍｍ、２．８ｍｍを標準とする。液晶ディスプレイは、液晶パネルを薄膜トランジスタによりＴＦＴ方式等で駆動し画素の点滅を行うもので、それ自体は発行せず光源にはバックライトを必要とする。液晶ディスプレイ用ガラス基板の厚さは、０．７ｍｍを標準とする。以前は１．１ｍｍを標準としていたが、基板内の光の干渉および拡散による画素間の光漏れが少なくし、パネルとした際の解像度を向上させ広視野角化するために、０．７ｍｍに発展的に移行した。また、携帯電話については、液晶パネルに使われるガラス基板の厚みは０．４ｍｍとされる。

また、徐冷炉内等のガラスリボンの搬送に関しては、特許文献４に、ガラスリボンにドロスと呼ばれる溶融バスからのスズ粉およびガラス粉等が付着すること、あるいはガラスリボン表面にキズがつくことの防止のために、フロート法によって製造された高温下にあるガラスリボンをフロートバスから搬出し、搬送ローラーにより搬送するガラスリボンの搬送方法において、前記フロートバスから搬出されたガラスリボンを搬送ローラーの上方に、非接触で吸引して該ガラスリボンの全部又は一部を搬送ローラーから浮上させた状態で搬送させる吸引浮上手段を配置し、該吸引浮上手段によるガラスリボンの非接触搬送運転と、前記搬送ローラーによるガラスリボンの接触搬送運転を必要に応じて切り換えたり、併用したりしてガラスリボンを搬送することを特徴とするガラスリボンの搬送方法が開示されている。
特公昭４４−２３８２８号公報特開平７−１０５６９号公報特開２００５−２６３６０２号公報特開２０００−２３９０３５号公報

窓ガラス用等の建築用ガラス板の厚さは４．０ｍｍ以上であり、窓ガラス用のソーダライムシリケートガラスにおいて、ガラス板の製造設備において、回転駆動するガラス搬送ロール回転速度の制御のみでガラスリボンの搬送速度をを行う。

しかしながら、プラズマディスプレイ用ガラス基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板のような０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下の厚さの薄いガラスリボンの搬送においては、ガラス搬送ロール上にガラスリボンを載せてガラス搬送ロールのみの回転駆動によりガラスリボンを搬送させると、ガラスリボンが薄く軽いために、ガラス搬送ロールとガラスリボンの間で滑りを生じガラス搬送ロールが空回りしガラスリボンが撓む、ガラスリボンが蛇行する等の不具合よりガラスリボンが破壊されることがあるという問題があった。

特に、プラズマディスプレイ用ガラス基板に使われるホウケイ酸ガラス等の高歪点ガラス、液晶ディスプレイ用ガラス基板に使われる、ナトリウムによる画素欠陥を発生させないために、ナトリウムに換えてカルシウム等を含有する無アルカリガラスは硬く、撓むと破損し易い。

本発明は、ガラスリボンの搬送時にガラスリボンが撓む、蛇行することによる破損を防止し円滑な搬送を行うために、ガラス搬送ロールに搬送補助手段として加えるガラスリボンの搬送補助装置を提供することを目的とする。

上記、問題を解決するためには、特にフロート法によるガラス製造設備において、ガラスリボンが徐冷炉に進入した後、好ましくは、徐冷炉出口以降の領域においては、ガラス搬送ロールの回転駆動によるガラスリボンの搬送に加え、ガラスリボンの幅方向端部を上下から挟んでガラスリボンの搬送速度を調整するガラスリボンの搬送補助装置を搬送補助手段として加えることが好ましい。

本発明は、フロート法、フュージョン法、ロールアウト法等によるガラス板製造設備において、フロートバスまたはガラス溶融窯等から取り出した帯状のガラスリボンを、ガラス搬送ロール上に載せた状態でガラス搬送ロールの回転駆動により搬送する際に、ガラス搬送ロールに搬送補助手段として加えるガラスリボンの搬送補助装置である。

本発明のガラスリボンの搬送補助装置は、特に、フロート法によるガラス製造設備における、折割、端面研磨後にプラズマディスプレイ用ガラス基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板とするための厚さ０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下のガラスリボンを、ガラス搬送ロール上に載せた状態で搬送する際に、搬送手段であるガラス搬送ロールの回転駆動に対し、ガラス搬送ロールに搬送補助手段として加えるガラスリボンの搬送補助装置として好適に使用される。

プラズマディスプレイガラス基板用途、液晶ディスプレイ用ガラス基板用途の厚さ０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下のガラスリボンにおいて、ガラスリボンが薄く硬いためにガラス搬送ロールのみの駆動では、ガラス搬送ロールが空回りし、ガラスリボンが撓み蛇行する等の不具合より、ガラスリボンが破壊されることがある。よって、ガラスリボンが徐冷炉進入後、冷めた領域、特に徐冷炉出口以降の領域において、ガラスリボンの端部を上下から挟んでガラスリボンの搬送速度を調整する本発明のガラスリボンの搬送補助装置を設けることが好ましい。

即ち、本発明は、ガラスリボンを複数の回転するガラス搬送ロール上に載せて搬送させるガラスリボンの搬送装置において、回転駆動手段と該回転駆動手段により回転する複数のロールと該ロールを挿入した状態で屈曲走行しつつ回転する輪状のベルトと、該ベルト上を載せ搬送するガラスリボンを押さえる車輪を備えてなり、ガラスリボンの幅方向両端部をベルトと車輪で挟み込んでベルトの駆動によりガラスリボンをベルト上に載せて搬送させることを特徴とするガラスリボンの搬送補助装置である。

また、本発明は、厚さ０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下のガラスリボンを複数の回転するガラス搬送ロール上に載せて搬送させるガラスリボンの搬送方法であって、ガラスリボンをベルト上に載せて搬送させるガラス搬送ロールの回転駆動に加え、上記のガラスリボンの搬送補助装置を設け、ガラスリボンを当該搬送補助装置に挟み込み、ガラスリボンの搬送速度を当該搬送補助装置により調整することを特徴とするガラスリボンの搬送方法である。

図３に示すように、フロート法によるガラス製造設備において、ガラスリボンＧの厚さを薄くするには、フロートバス５内に展開された溶融ガラス３に引き伸ばし用のトップロール１３を溶融ガラス３上面よりハの字上に当接し、トップロール１３を回転させることで引き伸ばし、薄いガラスリボンＧとする。引き伸ばされることでガラスリボンＧの幅方向の両端部１５には、トップロールの当接跡のついた厚い部分が残る。徐冷炉８内で冷めた状態のガラスリボンＧにおいて、好ましくは徐冷炉８の出口におけるガラスリボンＧにおいて、前述のガラスリボンＧの厚い両端部１５を、本発明のガラスリボンの搬送補助装置に挟みこみ、ガラスリボンＧの搬送速度の調整を行うことは、ガラスリボンＧの撓み、蛇行を抑制し、ガラスリボンＧの破損を防止することに極めて有効である。その際、本発明のガラスリボンの搬送補助装置によるガラスリボンの搬送速度を、徐冷炉内のガラス搬送ロールの回転駆動による外周速度より速くすることでガラスリボンが撓むことが抑制され、徐冷炉内でガラスリボンを張ることが可能となる。

本発明のガラスリボンの搬送補助装置を、徐冷炉内で冷めた状態のガラスリボンＧにおいて、好ましくは徐冷炉の出口におけるガラスリボンＧにおいて、ガラスリボンの幅方向の両端部に設けることで、搬送補助装置によるガラスリボンの搬送速度を、徐冷炉内のガラス搬送ロールの回転駆動による外周速度より速くすることで、ガラスリボンとガラス搬送ロールの間で滑りを生じガラス搬送ロールが空回りする等して、ガラスリボンが撓むことが抑制され、徐冷炉内でガラスリボンを張ることが可能となり、ガラスリボンの破損が格段少なくなった。また、ガラスリボンの両端部に設けた本発明のガラスリボンの搬送補助装置によりガラス搬送速度を両端部で調整することで、ガラスリボンの搬送時の振れが調整される。

また、フロート法によるガラス製造設備において、ガラスリボンの厚さを薄くするために引き伸ばし用のトップロールを用いた際にガラスリボンの両端部の厚い部分をできる。ガラスリボンの両端部に設けた本発明のガラスリボンの搬送補助装置は、この厚い両端部をベルトと車輪で挟み込んで、ベルトの駆動によりガラスリボンをベルト上に進行させるので、ガラスリボンを破損させることなく駆動力をガラスリボンに確実に伝えられる。

図を用いて本発明のガラスリボンの搬送補助装置およびその搬送方法を説明する。

図４は、ガラスリボンの搬送速度を調整するガラスリボンの搬送補助装置の説明のための斜視図である。

図５の（Ａ）はガラスリボンの搬送補助装置により搬送されるガラスリボンの上面図であり、図５の（Ｂ）は図５の（Ａ）のＡ−Ａ´におけるガラスリボンの搬送補助装置により搬送されるガラスリボンの正面図である。

図４および図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明のガラスリボンＧの搬送補助装置１６は、ガラスリボンＧを複数の回転するガラス搬送ロール９上を進行させるガラス搬送装置において、回転駆動手段１７であるモーター等と、該回転駆動手段１７により回転する複数のロール１８と該ロール１８を挿入した状態で屈曲走行しつつ回転する輪状のベルト１９と、該ベルト１９上に載った状態で搬送するガラスリボンＧを押さえる車輪２０を備えてなり、ガラスリボンＧの幅方向両端部１５をベルト１９と車輪２０で挟み込んでベルト１９の駆動によりガラスリボンＧをベルト１９上に搬送することを特徴とする。尚、本発明において、ガラスリボンＧの両端部１５は、ガラス端部より３０ｃｍ以内を指す。

また、本発明のガラスリボンＧの搬送補助装置１６によるガラスリボンの搬送方法は、厚さ０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下のガラスリボンＧの搬送方法であって、ガラスリボンＧを載せた状態でガラスリボンＧを進行させるガラス搬送ロール９の回転駆動に加え、上記のガラスリボンＧの搬送補助装置１６を設け、ガラスリボンＧを当該搬送補助装置１６に挟み込み、ガラスリボンＧの搬送速度を当該搬送補助装置１６により調整することを特徴とする。

厚さ０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下の薄いガラスリボンＧの搬送において、ガラスリボンＧが薄いためにガラス搬送ロール９のみの駆動では、ガラスリボンＧが撓む、蛇行する等の不具合よりガラスリボンＧが破壊されることがある。ガラスリボンＧが撓む、蛇行する等の不具合よりガラスリボンＧが破壊されることを抑制するためには、徐冷炉８内で冷めた状態のガラスリボンＧにおいて、好ましくは徐冷炉８の出口におけるガラスリボンＧにおいて、ガラスリボンＧの端部を上下から挟んでガラスリボンＧの搬送速度を調整する本発明のガラスリボンの搬送補助装置１６を設けることが好ましい。徐冷炉進入後のガラスリボンＧの未だ熱い領域に本発明のガラスリボンの搬送補助装置１６を設けると、シリコーンゴム等のゴムからなるベルト１９が痛む懸念がある。また、徐冷炉８の出口でガラスリボンＧの幅方向の両端部に、本発明のガラスリボンの搬送補助装置１６を設け、搬送補助装置１６によるガラスリボンＧの搬送速度を、徐冷炉８内のガラス搬送ロール９の回転駆動による外周速度より速くすることで、ガラスリボンＧとガラス搬送ロール９の間で滑りを生じ、ガラス搬送ロール９が空回りする等して、ガラスリボンＧが撓むことが抑制され、徐冷炉８内でガラスリボンＧを張ることが可能となり、ガラスリボンＧの破損を格段少なくする効果がある。

図３に示すように、フロート法によるガラス製造設備において、ガラスリボンＧの厚さを薄くするために、フロートバス５内に展開された溶融ガラス３に引き伸ばし用のトップロール１３を溶融ガラス３の上面よりハの字上に当接させ、トップロール１３をフロートバス５の外周方向に回転させることで引き伸ばし、薄いガラスリボンＧとする。引き伸ばされることでガラスリボンＧの両末端部１５には厚い部分が残る。

ガラスリボンＧを破損させないために、この厚い両末端部１５を図４および図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シリコーン等からなるベルト１９と当該ベルト１９を駆動させるロール１８、および上からの押さえるための車輪２０で挟み込む。ベルト１９を使う理由は、ベルト１９とガラスリボンＧの接触面積は大きく、摩擦によりロール１８からの駆動力を確実にガラスリボンＧに伝えるためである。ガラスリボンＧとベルト１９の間で滑ることなく、ガラスリボンＧに円滑に駆動を伝えるためには、ベルト１９にシリコーンベルトを用いることが好ましい。シリコーンベルトはガラスリボンＧとの摩擦が大きく、柔らかくガラスリボンＧをきずつける懸念がなく、また屈曲性に優れる。加えて、ガラスリボンＧとベルト１９の間で滑ることなくガラスリボンＧに円滑に駆動を伝えるためには、ベルトの真上に押さえのための車輪２０を設け、車輪２０をガラスリボンＧに当接させてガラスリボンＧを上から押させ、ベルト１９と車輪２０で確実にガラスリボンＧを挟持し、ガラスリボンＧとベルト１９の滑りを抑制し、ロール１８からの駆動力を確実にガラスリボンＧに伝えることが好ましい。図５の（Ｂ）に示すように、車輪２０のガラスリボンＧへの押圧力は、支点２１を中心に可動な天秤構造を用い、支点２１の位置、車輪２０、アーム２２および錘２３の質量で自在に調整することが好ましく、搬送中のガラスリボンＧに一定の押圧力が得られる。

また、ガラスリボンＧの幅方向の両端部１５に搬送補助装置１６を設けることで、ガラスリボンＧの蛇行等なきよう、両端部１５で別個にベルト１９外周の回転速度を、回転駆動手段１７であるモーターの駆動力の増減により調整できる、また搬送補助装置１６によるガラスリボンＧの搬送速度を徐冷炉８内のガラス搬送ロール９の回転よるガラスリボンの搬送速度より若干速めにすることで、ガラスリボンＧを張った状態で保つことができ、ガラスリボンＧが弛み破損する等の不具合の懸念がない。

フロート法によるガラス板の製造設備の模式図である。フロート法によるガラス板の製造設備におけるフロートバスから徐冷炉にガラスが進入する部位の構造断面図である。フロート法によるガラス板の製造装置の一例の水平断面図である。ガラスリボンの搬送速度を調整するガラスリボンの搬送補助装置の説明のための斜視図である。（Ａ）はガラスリボンの搬送補助装置により搬送されるガラスリボンの上面図であり、（Ｂ）は図５の（Ａ）のＡ−Ａ´におけるガラスリボンの搬送補助装置により搬送されるガラスリボンの正面図である。

符号の説明

Ｇガラスリボン
１原料投入口
２ガラス溶融炉
３溶融ガラス
４溶融スズ
５フロートバス
６加熱ヒーター
７リフトアウトロール
８徐冷炉
９ガラス搬送ロール
１０洗浄機
１１乾燥機
１２裁断機
１３チップロール
１４モーター
１５（ガラスリボンの）両端部
１６（ガラスリボンの）搬送補助装置
１７モーター
１８ロール
１９ベルト
２０（押さえ）車輪
２１支点
２２アーム
２３錘

Claims

ガラスリボンを複数の回転するガラス搬送ロール上に載せて搬送させるガラスリボンの搬送装置において、
回転駆動手段と該回転駆動手段により回転する複数のロールと該ロールを挿入した状態で屈曲走行しつつ回転する輪状のベルトと、該ベルト上に載せ搬送するガラスリボンを押さえる車輪を備えてなり、
ガラスリボンの幅方向両端部をベルトと車輪で挟み込んでベルトの駆動によりガラスリボンをベルト上に載せて搬送させることを特徴とするガラスリボンの搬送補助装置。
厚さ０．３ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下のガラスリボンを複数の回転するガラス搬送ロール上に載せて搬送させるガラスリボンの搬送方法であって、ガラスリボンをベルト上に載せて搬送させるガラス搬送ロールの回転駆動に加え、請求項１に記載のガラスリボンの搬送補助装置を設け、ガラスリボンを当該搬送補助装置に挟み込み、ガラスリボンの搬送速度を当該搬送補助装置により調整することを特徴とするガラスリボンの搬送方法。