JP5449281B2 - Manufacturing method of glass strip - Google Patents

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Description

本発明は、厚肉板状の母材ガラス板を加熱延伸して薄肉棒状のガラス条を製造するガラス条の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a glass strip manufacturing method for manufacturing a thin rod-shaped glass strip by heating and stretching a thick-plate base glass plate.

従来から、半導体素子の基板、電界効果型のフラットパネルディスプレイに用いるスペーサや磁気ディスク基板等に使用されるガラス板は、平坦度、表面粗さを良くすることが最重要である。しかしながら、現状ガラス板の製法として一般的に用いられているフロート法や成型法では、厚さの薄いガラス板を製造する場合、でき上がるガラス板の平坦度が悪いため、上記用途に適応した平坦度に仕上げるために、ガラス板の表面の相当な量を研削・研磨しなければならなかった。このため、研削後のガラス板は、その表面粗さが非常に悪くなってしまうという問題がある。   Conventionally, it is most important to improve the flatness and surface roughness of glass plates used for semiconductor element substrates, spacers used in field effect flat panel displays, magnetic disk substrates, and the like. However, in the float method and molding method generally used as the present glass plate manufacturing method, when manufacturing a thin glass plate, the flatness of the resulting glass plate is poor. To finish, a considerable amount of the surface of the glass plate had to be ground and polished. For this reason, the glass plate after grinding has the problem that the surface roughness will become very bad.

この問題を解決するため、研削後のガラス板に対して2回のポリッシュを行うのが一般的であり、表面粗さを、1次ポリッシュ後に0.5nm、2次ポリッシュ後に0.1nm程度としている。さらに、次世代には、一層精度の高いものが要求されてくることから、これに加えてさらに3次ポリッシュが必要になってくると予想される。したがって、検索・研磨のみによってガラス板の平坦度を上げようとすると、研削・研磨の時間と労力とがかかり、結果的に、設備コストがかかってしまう。   In order to solve this problem, it is common to polish the glass plate after grinding twice, and the surface roughness is about 0.5 nm after the primary polishing and about 0.1 nm after the secondary polishing. Yes. Furthermore, since the next generation is required to have higher accuracy, it is expected that a third polish will be required in addition to this. Therefore, if it is attempted to increase the flatness of the glass plate only by searching / polishing, it takes time and labor for grinding / polishing, resulting in equipment costs.

そこで、所定の厚みを有して且つ表面粗さを良くした母材ガラス板を用いて、これを加熱軟化させ、軟化した状態のガラス板に延伸することによって、所望の厚さの薄ガラス板を作製する方法が考案されている(特許文献1参照)。   Therefore, a thin glass plate having a desired thickness is obtained by heating and softening a base glass plate having a predetermined thickness and improved surface roughness, and then stretching the softened glass plate. Has been devised (see Patent Document 1).

また、このような板ガラスの作製方法において、板幅方向に沿って複数の冷却手段を配置した構成として、板ガラスの局部的な肉厚の不均一に対して、対応する位置のヒータのパワーを調整するか、あるいは幅方向を部分的に冷却することにより、局部的な肉厚の不均一を解消する手段が開示されている(特許文献2参照)。   In addition, in such a method for producing a glass sheet, a configuration in which a plurality of cooling means are arranged along the width direction of the plate is used, and the power of the heater at the corresponding position is adjusted with respect to the uneven thickness of the local thickness of the glass sheet. Alternatively, a means for eliminating local uneven thickness is disclosed by partially cooling the width direction (see Patent Document 2).

特開平11−199255号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-199255 特開平8−183627号公報JP-A-8-183627

しかしながら、たとえば母材ガラス板を加熱軟化させて延伸し、厚さが0.7mm以下の薄いガラス条を成形する場合、ガラス条の厚さを幅方向に均一にすることは難しく、従来の加熱延伸後のガラス条は平坦度の劣ったものとなっていた。   However, for example, when a base glass plate is heated and softened and stretched to form a thin glass strip having a thickness of 0.7 mm or less, it is difficult to make the thickness of the glass strip uniform in the width direction. The glass strip after stretching was inferior in flatness.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、母材ガラス板を、加熱炉内で加熱して軟化させ、所望の厚さに延伸してガラス条を成形する場合に、平坦度の優れた薄肉棒状のガラス条を製造することができるガラス条の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and when the base glass plate is heated and softened in a heating furnace and stretched to a desired thickness to form a glass strip, the flatness of the base glass plate is improved. It aims at providing the manufacturing method of the glass strip which can manufacture the excellent thin rod-shaped glass strip.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガラス条の製造方法は、母材ガラス板を加熱炉内で加熱して軟化させ、所望の厚さに延伸してガラス条を成形する加熱延伸工程を含み、前記加熱延伸工程は、前記母材ガラス板の溶け始めの位置から、前記延伸の際に形成される前記母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが、前記母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the glass strip manufacturing method according to the present invention heats and softens the base glass plate in a heating furnace, and stretches the glass strip to a desired thickness. The heating and stretching step includes the step of starting the melting of the base material glass plate to the position of the inflection point in the contour line of the base material glass plate formed during the stretching. Is heated so that the length becomes 2/3 or more of the width of the base glass plate.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、前記母材ガラス板の溶け始めの位置から、前記延伸の際に形成される前記母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが、前記母材ガラス板の幅の1.5倍以下となるように加熱することを特徴とする。   Moreover, in the manufacturing method of the glass strip according to the present invention, in the above invention, the heating and stretching step is performed from the position at which the base glass plate starts melting from the base glass plate formed during the stretching. It heats so that the length to the position of the inflection point in an outline may be 1.5 times or less of the width | variety of the said base material glass plate.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、少なくとも前記母材ガラス板の溶け始めの位置から、前記延伸の際に形成される前記母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの部分において、幅方向に凹状の温度分布を有するように加熱することを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of the glass strip which concerns on this invention is said base material glass plate formed in the said extending | stretching process in said invention from the position at which the said heat | fever extending process starts at least the melting | fusing start of the said base material glass plate. Heating is performed so as to have a concave temperature distribution in the width direction in a portion up to the position of the inflection point in the contour line.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、前記母材ガラス板の幅方向の中央部と端部との粘度比が、1より大きく20以下となるように加熱することを特徴とする。   Further, in the method for producing a glass strip according to the present invention, in the above invention, in the heating and stretching step, a viscosity ratio between a center portion and an end portion in the width direction of the base glass plate is greater than 1 and 20 or less. It heats so that it may become.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、前記母材ガラスの幅方向の中央部に相対する位置に非発熱部を有し、該非発熱部の両側に発熱部を有する加熱体を用いて加熱することを特徴とする。   Further, in the glass strip manufacturing method according to the present invention, in the above invention, the heating and stretching step includes a non-heat generating portion at a position facing a central portion in the width direction of the base glass, It heats using the heating body which has a heat-emitting part on both sides.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、少なくとも前記母材ガラス板の溶け始めの部分から該母材ガラス板の歪み点温度の部分までが、前記加熱炉内に含まれるように加熱することを特徴とする。   Further, in the method for producing a glass strip according to the present invention, in the above invention, the heating and stretching step is performed at least from a part at the beginning of melting of the base material glass plate to a part of a strain point temperature of the base material glass plate. It heats so that it may be contained in the said heating furnace.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記母材ガラス板として、熱膨張係数が32×10-7(1/k)以下のものを用いることを特徴とする。 The glass strip manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the base glass plate having a thermal expansion coefficient of 32 × 10 −7 (1 / k) or less is used.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記母材ガラス板として、ホウ珪酸ガラスまたは石英ガラスからなるものを用いることを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of the glass strip which concerns on this invention uses the thing which consists of borosilicate glass or quartz glass as said base material glass plate in said invention.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、前記ガラス条の断面アスペクト比が50以上になるように延伸することを特徴とする。   The glass strip manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the heating and stretching step is performed such that a cross-sectional aspect ratio of the glass strip is 50 or more.

また、本発明に係るガラス条の製造方法は、上記の発明において、前記加熱延伸工程は、前記ガラス条の厚さが0.7mm以下になるように延伸することを特徴とする。   The glass strip manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the heating and stretching step is performed such that the thickness of the glass strip is 0.7 mm or less.

本発明によれば、加熱延伸工程において、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが、母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱することにより、母材ガラス板の中央部と端部でガラスの流れる速度の差が大きくならないので、ガラス条の幅方向の厚さが均一になり、平坦度の優れたガラス条を製造できるという効果を奏する。   According to the present invention, in the heating and stretching step, the length from the position where the base glass plate starts to melt to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during stretching is the base material. By heating so that it becomes 2/3 or more of the width of the glass plate, the difference in the flow rate of the glass at the center portion and the end portion of the base glass plate does not increase, so the thickness of the glass strip in the width direction is uniform. Thus, it is possible to produce a glass strip having excellent flatness.

図1は、本発明の実施の形態に係るガラス条の製造方法に用いる加熱延伸装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a heating and stretching apparatus used in a method for producing a glass strip according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す加熱炉の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the heating furnace shown in FIG. 図3は、図1に示す加熱炉の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the heating furnace shown in FIG. 図4は、母材ガラス板の幅方向の温度分布を示すグラフと、母材ガラス板に対応するヒータの配置の概略を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a graph showing the temperature distribution in the width direction of the base glass plate and an outline of the arrangement of heaters corresponding to the base glass plate. 図5は、中央部のヒータの代わりにカーボンのブロックを設置したヒータの概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a heater in which a carbon block is installed instead of the central heater. 図6は、本発明の別の実施の形態に係るガラス条の製造方法を説明する説明図である。Drawing 6 is an explanatory view explaining the manufacturing method of the glass strip concerning another embodiment of the present invention. 図7は、本発明のさらに別の実施の形態に係るガラス条の製造方法に用いる加熱炉の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a heating furnace used in a glass strip manufacturing method according to still another embodiment of the present invention. 図8は、本発明のさらに別の実施の形態に係るガラス条の製造方法に用いる加熱炉の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a heating furnace used in a method for manufacturing a glass strip according to still another embodiment of the present invention. 図9は、実施例1〜5および比較例1を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. 図10は、実施例6〜8および比較例2を示す図である。10 is a diagram showing Examples 6 to 8 and Comparative Example 2. FIG. 図11は、実施例9〜11を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating Examples 9 to 11.

以下に、図面を参照して本発明に係るガラス条の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Below, with reference to drawings, embodiment of the manufacturing method of the glass strip which concerns on this invention is described in detail. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態に係るガラス条の製造方法に用いる加熱延伸装置の斜視図である。加熱延伸装置50は、母材ガラス板1を加熱する電気抵抗炉である加熱炉10と、この加熱炉10に母材ガラス板1を送り込む母材送り機構20と、この加熱炉10からガラス条11を引き出す引き取り機構30とを有している。加熱炉10には、母材ガラス板1を加熱する加熱手段として、図示しない複数のヒータが設けられる。また、加熱炉10の下部には、ガラス条11の外形を測定するための外形測定器7、ガラス条11の表面に保護膜を形成する保護膜被覆装置8、ガラス条11を引き取るテンションを測定するテンション測定器9、ガラス条11のよじれを防止するガイドロール5が設けられる。また、引き取り機構30の下部には、ガラス条の表面に溝を形刻して、所定の長さに折るためのカッター21が設けられる。外形測定器7の計測した計測値は、フィードバック経路13を経由して母材送り機構20にフィードバックされる。母材送り機構20は、このフィードバック値に基づいて母材送り速度をコントロールする。また、この計測値は、フィードバック経路14を経由して引き取り機構30にもフィードバックされる。引き取り機構30は、このフィードバック値に基づいて引き出し速度をコントロールする。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a heating and stretching apparatus used in a method for producing a glass strip according to an embodiment of the present invention. The heating and stretching apparatus 50 includes a heating furnace 10 that is an electric resistance furnace for heating the base glass plate 1, a base material feeding mechanism 20 that feeds the base glass plate 1 into the heating furnace 10, and a glass strip from the heating furnace 10. 11 and a take-out mechanism 30 for pulling out 11. The heating furnace 10 is provided with a plurality of heaters (not shown) as heating means for heating the base glass plate 1. Further, at the lower part of the heating furnace 10, an outer shape measuring device 7 for measuring the outer shape of the glass strip 11, a protective film coating apparatus 8 for forming a protective film on the surface of the glass strip 11, and a tension for pulling the glass strip 11 are measured. A tension measuring device 9 and a guide roll 5 for preventing the glass strip 11 from being kinked are provided. In addition, a cutter 21 is provided at the lower portion of the take-up mechanism 30 to cut a groove on the surface of the glass strip and fold it into a predetermined length. The measured value measured by the outer shape measuring instrument 7 is fed back to the base material feeding mechanism 20 via the feedback path 13. The base material feed mechanism 20 controls the base material feed speed based on this feedback value. The measured value is also fed back to the take-up mechanism 30 via the feedback path 14. The take-off mechanism 30 controls the drawing speed based on this feedback value.

図2は、図1に示す加熱炉10の断面図であり、図3は、図1に示す加熱炉10の平面図である。母材ガラス板1は、炉体16の内部において、矩形の炉心管17内に配置される。炉心管17の外側には複数のヒータ15a、15b、15cが設置されている。ヒータとしては、例えばカーボン抵抗発熱体を用いる。また、ヒータが消耗しないように、ヒータの周囲を不活性ガスで保護する。   2 is a cross-sectional view of the heating furnace 10 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the heating furnace 10 shown in FIG. The base glass plate 1 is disposed in a rectangular furnace core tube 17 inside the furnace body 16. A plurality of heaters 15 a, 15 b and 15 c are installed outside the core tube 17. For example, a carbon resistance heating element is used as the heater. Further, the periphery of the heater is protected with an inert gas so that the heater is not consumed.

母材ガラス板は、軟化点以上の温度に加熱されると軟化して溶け始め、その幅が収縮し、延伸される。延伸の際に、母材ガラス板の輪郭線は変曲点を形成し、その後所望の厚さと幅とを有するガラス条が形成される。この母材ガラス板の溶け始めの位置から変曲点の位置までをメニスカス部、この部分の長さをメニスカス長という。メニスカス部では、母材ガラス板の幅方向の中央部と端部とでガラスの流れの差が生じる。   When the base glass plate is heated to a temperature equal to or higher than the softening point, it softens and starts to melt, its width contracts and is stretched. During stretching, the outline of the base glass plate forms an inflection point, after which a glass strip having the desired thickness and width is formed. The base glass plate is called the meniscus portion from the start of melting to the position of the inflection point, and the length of this portion is called the meniscus length. In the meniscus portion, a difference in glass flow occurs between the center portion and the end portion in the width direction of the base material glass plate.

本発明では、加熱延伸工程において、母材ガラス板が幅方向に凹状の温度分布を有するように加熱する。すると、母材ガラス板の端部においては、中央部に比べて高温であるため、ガラスの粘度が一層低くなり、ガラスの流れる速度が速くなる。このように、母材ガラス板のメニスカス部において、その幅方向の中央部と端部とで生じていたガラスの流れの差が、ガラスの粘度に差がつくことによって補償され、ガラスの流れる速度がつりあうので、ガラス条の幅方向の厚さが均一になり、平坦度の優れたガラス条を製造できる。   In the present invention, in the heating and stretching step, the base glass plate is heated so as to have a concave temperature distribution in the width direction. Then, since the temperature of the end portion of the base glass plate is higher than that of the central portion, the viscosity of the glass is further lowered, and the speed at which the glass flows is increased. In this way, in the meniscus portion of the base glass plate, the difference in the glass flow that has occurred at the center and the end in the width direction is compensated by the difference in the viscosity of the glass, and the glass flow speed Therefore, the thickness of the glass strip in the width direction becomes uniform, and a glass strip with excellent flatness can be manufactured.

図4は、図2に示す加熱炉における母材ガラス板の幅方向の温度分布を示すグラフと、母材ガラス板に対応するヒータの配置の概略を示す概略図である。グラフの横軸は母材ガラス板における温度の測定位置を示し、縦軸は測定位置での母材ガラス板の相対温度を示す。そして、グラフの下部には、母材ガラス板に対応するヒータの配置を示す。母材ガラス板の中央部に相対する位置のヒータ15bを、その両側のヒータ15a、15cより低温にすることにより、母材ガラス板が、幅方向に、グラフに示すような凹型の温度分布を有するように加熱できる。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a graph showing the temperature distribution in the width direction of the base glass plate in the heating furnace shown in FIG. 2 and an outline of the arrangement of heaters corresponding to the base glass plate. The horizontal axis of the graph indicates the temperature measurement position on the base glass plate, and the vertical axis indicates the relative temperature of the base glass plate at the measurement position. And the arrangement | positioning of the heater corresponding to a base material glass plate is shown in the lower part of a graph. By making the heater 15b at a position facing the center of the base glass plate at a lower temperature than the heaters 15a and 15c on both sides thereof, the base glass plate has a concave temperature distribution as shown in the graph in the width direction. Can be heated.

上記のように、母材ガラス板が幅方向に凹状の温度分布を有するように加熱するには、図2において中央部のヒータ15bのパワーを投入しないことにより実施してもよいし、図5のように、ヒータ15bの代わりにカーボンのブロック18を設置してもよい。このように、母材ガラスの幅方向の中央部に相対する位置に非発熱部を有し、この非発熱部の両側に発熱部を有するような加熱体を用いて加熱すれば、母材ガラス板の中央部と端部との温度差をより大きくして、ガラスの粘度に一層差をつけることができる。また、炉心管の外側の炉の断熱材として熱伝導率の一層大きいものを用いても、この温度差をより大きくすることができる。そのような断熱材として、例えばカーボンのブロックで構成した箱体にカーボン繊維質を詰め込んだものを用いることができる。このような断熱材は、熱伝導率が0.4〜4W/mkあるいはそれ以上の値とすることができる。   As described above, heating the base glass plate so as to have a concave temperature distribution in the width direction may be performed by not applying power to the heater 15b at the center in FIG. As described above, a carbon block 18 may be installed instead of the heater 15b. Thus, if heating is performed using a heating body that has a non-heat generating portion at a position opposite to the central portion in the width direction of the base glass and has heat generating portions on both sides of the non-heat generating portion, the base glass The temperature difference between the center portion and the end portion of the plate can be further increased, and the viscosity of the glass can be further differentiated. Further, even if a heat insulating material having a higher thermal conductivity is used as the heat insulating material for the furnace outside the furnace core tube, this temperature difference can be further increased. As such a heat insulating material, for example, a box made of carbon blocks and packed with carbon fiber can be used. Such a heat insulating material can have a thermal conductivity of 0.4 to 4 W / mk or more.

(実施の形態2)
次に、本発明の別の実施の形態について説明する。上述の実施の形態1は、母材ガラス板の幅方向の温度分布を規定することにより、平坦度の優れたガラス条を製造できるというものであるが、本実施の形態は、母材ガラス板の延伸方向における加熱炉内の温度分布と母材ガラス板の幅との関係を規定することにより、平坦度の優れたガラス条を製造できるというものである。
(Embodiment 2)
Next, another embodiment of the present invention will be described. Although the above-mentioned Embodiment 1 can manufacture a glass strip with excellent flatness by defining the temperature distribution in the width direction of the base glass plate, this embodiment is based on the base glass plate. By defining the relationship between the temperature distribution in the heating furnace in the stretching direction and the width of the base glass plate, a glass strip with excellent flatness can be produced.

図6は、本発明の別の実施の形態に係るガラス条の製造方法を説明する説明図である。本実施の形態によれば、加熱延伸工程は、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さ、すなわちメニスカス長22が、母材ガラス板の幅23の2/3以上となるように加熱する。このようにすれば、母材ガラス板のメニスカス部の長さが十分に長いので、ガラス板の幅の収縮に伴う端部の傾斜勾配が小さくなり、中央部と端部とのガラスの流れる速度の差が大きくならない。したがって、ガラス条の幅方向の厚さが均一になり、平坦度の優れたガラス条を製造できる。   Drawing 6 is an explanatory view explaining the manufacturing method of the glass strip concerning another embodiment of the present invention. According to the present embodiment, the heating and stretching step is the length from the position where the base glass plate starts to melt to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during stretching, that is, Heating is performed so that the meniscus length 22 is 2/3 or more of the width 23 of the base glass plate. In this way, the length of the meniscus portion of the base glass plate is sufficiently long, so that the inclination gradient of the end portion accompanying shrinkage of the width of the glass plate is reduced, and the glass flow speed between the center portion and the end portion The difference between is not large. Therefore, the thickness of the glass strip in the width direction becomes uniform, and a glass strip with excellent flatness can be manufactured.

メニスカス長22はヒータの長さを調整し、加熱炉内の母材ガラス板の延伸方向におけるヒートゾーンの長さを調整することで適宜調整することができ、ヒートゾーンを長くすれば、メニスカス長22も長くできる。また、引き出し速度を速くすることによっても、メニスカス長を長くできる。ここで、ヒートゾーンとは、図6に示すように加熱炉内の温度が、使用するガラスの軟化点以上の温度になっている部分のことをいい、母材ガラス板の延伸方向におけるヒートゾーンの長さ24をヒートゾーン長とする。母材ガラス板は、それが最高温度となる部分で粘度が最小となり、その輪郭が変曲点を形成する。ガラスが最高温度になる位置は、ヒートゾーンと引き出し速度の組み合わせで決まる。   The meniscus length 22 can be appropriately adjusted by adjusting the length of the heater and adjusting the length of the heat zone in the drawing direction of the base glass plate in the heating furnace. If the heat zone is lengthened, the meniscus length 22 can be longer. The meniscus length can also be increased by increasing the drawing speed. Here, the heat zone refers to a portion where the temperature in the heating furnace is equal to or higher than the softening point of the glass used, as shown in FIG. 6, and the heat zone in the stretching direction of the base glass plate. The length 24 is defined as the heat zone length. The base glass plate has a minimum viscosity at the portion where it reaches the maximum temperature, and its contour forms an inflection point. The position where the glass reaches the maximum temperature is determined by the combination of the heat zone and the drawing speed.

したがって、ヒータ15a、15b、15cの長さや配置を適宜調整することにより、ヒートゾーンの上端部から最高温度の部分までの長さやヒートゾーン長を調節して、上記のように母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱できる。また、本実施の形態の場合は、ヒータ15a、15b、15cを同一の温度に設定し、母材ガラス板が幅方向に均一の温度分布を有するように加熱してもよいが、ヒータ15bを、ヒータ15a、15cより低温に設定したり、ヒータ15bのパワーを投入しなかったり、ヒータ15bの代わりにカーボンのブロックを設置したりすることにより、母材ガラス板が幅方向に凹型の温度分布を有するように加熱すれば、ガラス条の幅方向の厚さが一層均一になり、平坦度の一層優れたガラス条を製造できる。   Therefore, by adjusting the length and arrangement of the heaters 15a, 15b, and 15c as appropriate, the length from the upper end portion of the heat zone to the highest temperature portion and the heat zone length are adjusted, and the base glass plate as described above is adjusted. Heating can be performed so that the length from the melting start position to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during stretching becomes 2/3 or more of the width of the base glass plate. In the present embodiment, the heaters 15a, 15b, and 15c may be set to the same temperature and heated so that the base glass plate has a uniform temperature distribution in the width direction. By setting the temperature lower than that of the heaters 15a and 15c, not turning on the power of the heater 15b, or installing a carbon block instead of the heater 15b, the base glass plate has a concave temperature distribution in the width direction. If the glass strip is heated to have a thickness, the thickness in the width direction of the glass strip becomes even more uniform, and a glass strip with even better flatness can be produced.

(実施の形態3)
次に、本発明のさらに別の実施の形態について説明する。上述の実施の形態1は、母材ガラス板の幅方向の温度分布を規定することにより、平坦度の優れたガラス条を製造できるというものであり、実施の形態2は、母材ガラス板の延伸方向における加熱炉内の温度分布と母材ガラス板の幅との関係を規定することにより、平坦度の優れたガラス条を製造できるというものである。本実施の形態は、これらを組み合わせた上に、さらに上記幅方向の温度分布を規定する位置を規定することにより、平坦度の一層優れたガラス条を、加熱効率よく製造できるというものである。
(Embodiment 3)
Next, still another embodiment of the present invention will be described. The above-described first embodiment can manufacture a glass strip having excellent flatness by defining the temperature distribution in the width direction of the base glass plate, and the second embodiment is the same as that of the base glass plate. By defining the relationship between the temperature distribution in the heating furnace in the drawing direction and the width of the base glass plate, a glass strip having excellent flatness can be produced. In the present embodiment, by combining these and further defining a position for defining the temperature distribution in the width direction, a glass strip having a more excellent flatness can be manufactured with high heating efficiency.

図7は、本発明のさらに別の実施の形態に係るガラス条の製造方法に用いる加熱炉の平面図である。このように、比較的ヒータ長の短いヒータ15d、15e、15fを備えた加熱炉40を用い、ヒータ15d、15fにより、少なくとも母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの部分、すなわち、メニスカス部25が、母材ガラス板の幅方向に凹状の温度分布を有するように加熱する。そして、さらに、比較的ヒータ長の短いヒータ15eを、部分25より下部に配置することにより、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱する。このようにすれば、個々のヒータ長が短くても、ガラス条の幅方向の厚さが一層均一になり、平坦度の一層優れたガラス条を製造できる。   FIG. 7 is a plan view of a heating furnace used in a glass strip manufacturing method according to still another embodiment of the present invention. As described above, the heating furnace 40 including the heaters 15d, 15e, and 15f having relatively short heater lengths is used, and the heaters 15d and 15f are formed at the time of stretching at least from the position where the base glass plate starts to melt. The portion up to the position of the inflection point on the contour line of the base glass plate, that is, the meniscus portion 25 is heated so as to have a concave temperature distribution in the width direction of the base glass plate. Further, by disposing the heater 15e having a relatively short heater length below the portion 25, from the position where the base glass plate starts to melt, in the contour line of the base glass plate formed at the time of stretching. It heats so that the length to the position of an inflection point may become 2/3 or more of the width | variety of a base material glass plate. In this way, even if the length of each heater is short, the thickness of the glass strip in the width direction becomes even more uniform, and a glass strip with even better flatness can be manufactured.

すなわち、母材ガラス板の輪郭線の変曲点の位置が、延伸方向においてガラスの粘度が極小となる点であり、そこから下ではガラスは冷却固化されるので、変曲点から下の部分では、両端部のヒータの長さを長くして幅方向に凹状の温度分布を形成しても、成形するガラス条の平坦度に与える影響は比較的少ない。つまり、母材ガラス板の溶け始めの位置から、輪郭線の変曲点の位置までを、幅方向に凹状の温度分布を有するように加熱することが重要であるから、それに必要な長さのヒータを両端に用いればよいのである。一方、母材ガラス板の中央部であってヒートゾーンの上部は、両端のヒータにより十分に加熱できるので、中央のヒータについては、上部に至るまで長くなくてもよく、両端のヒータよりも低い位置であってヒートゾーンの最高温度の部分をより下方に形成できるような位置に配置すれば、ヒータ長が比較的短いヒータであっても、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱できるのである。   That is, the position of the inflection point of the contour line of the base glass plate is the point where the viscosity of the glass is minimized in the stretching direction, and below that, the glass is cooled and solidified, so the part below the inflection point Then, even if the length of the heaters at both ends is increased to form a concave temperature distribution in the width direction, the influence on the flatness of the glass strip to be formed is relatively small. In other words, it is important to heat the base glass plate from the start of melting to the position of the inflection point of the contour line so as to have a concave temperature distribution in the width direction. A heater may be used at both ends. On the other hand, the upper part of the base glass plate and the upper part of the heat zone can be sufficiently heated by the heaters at both ends. Therefore, the central heater does not have to be long up to the upper part and is lower than the heaters at both ends. If the heater is placed at a position where the highest temperature part of the heat zone can be formed further downward, even if the heater length is relatively short, the base glass plate starts to melt Heating can be performed such that the length to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed at that time is 2/3 or more of the width of the base glass plate.

(実施の形態4)
次に、本発明のさらに別の実施の形態について説明する。上述の実施の形態1〜3は、ガラス条の幅方向の厚さを均一にし、平坦度の優れたガラス条を製造できるものであるが、本実施の形態は、上記実施の形態のいずれにも組み合わせることができ、それによってガラス条にひずみが生じないようにする製造方法に係るものである。
(Embodiment 4)
Next, still another embodiment of the present invention will be described. Although the above-mentioned Embodiments 1-3 can make the thickness of the width direction of a glass strip uniform, and can manufacture the glass strip excellent in flatness, this embodiment is in any of the above-mentioned embodiments. Can also be combined, whereby the glass strip does not become distorted.

図8は、本発明のさらに別の実施形態に係るガラス条の製造方法に用いる加熱炉の平面図である。このように、加熱炉10に、加熱炉下部を延長した構造体19で囲った加熱炉60を用いて、母材ガラス板の溶け始めの部分から母材ガラス板の歪み点温度の部分までが、加熱炉内に含まれるように加熱する。このようにすれば、ガラス条が加熱炉から大気中に引き出される際に、ガラス条が歪み点温度以下の温度に急冷されてひずみが生じるおそれがなくなる。また、ガラス条の引き出し速度を速くすることもできる。また、母材ガラス板の溶け始めの部分から、母材ガラス板の歪み点温度より50℃、さらに好ましくは100℃低い温度の部分までが、加熱炉内に含まれるように加熱すれば、ひずみが確実に生じないのでより好ましい。   FIG. 8 is a plan view of a heating furnace used in the glass strip manufacturing method according to still another embodiment of the present invention. In this way, using the heating furnace 60 surrounded by the structure 19 that extends the lower part of the heating furnace in the heating furnace 10, from the beginning of melting of the base glass plate to the strain point temperature of the base glass plate. And heat to be contained in the heating furnace. In this way, when the glass strip is drawn out from the heating furnace to the atmosphere, there is no possibility that the glass strip is rapidly cooled to a temperature below the strain point temperature to cause strain. Moreover, the drawing speed of the glass strip can be increased. Further, if heating is performed so that a portion from the beginning of melting of the base glass plate to a portion having a temperature 50 ° C., more preferably 100 ° C. lower than the strain point temperature of the base glass plate, is included in the heating furnace, Is more preferable because it does not occur reliably.

以下に、本発明にかかるガラス条の製造方法の実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Below, the Example of the manufacturing method of the glass strip concerning this invention is described in detail. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施例1〜5、比較例1)
本発明の実施例として、ホウ珪酸ガラス(ショット社製テンパックス フロート(登録商標))又は石英からなる、幅328mm、厚さ5mm、長さ約1.5mの母材ガラス板を準備し、これを加熱延伸してガラス条を製造した。加熱炉については、図2のように3枚のヒータを母材ガラス板の両側に配置したものを使用するか、または、図8のように炉下部を延長した構造体で囲ったものを使用した。ヒータは、長さ620mm、幅256mmのものを使用し、ヒータ中心線の距離が互いに277mmとなるように配置した。延伸条件としては、引き出し速度4mm/min、延伸後の幅25mm、厚さ0.38mmとした。このときの断面アスペクト比は66である。なお、断面アスペクト比とは、ガラス板の断面における幅と厚さの比である。また、このようにガラス条の断面アスペクト比が50以上であるか、または、厚さが0.7mm以下である場合、あるいはその両方である場合に、本発明の平坦度を改善するという効果がより顕著なものとなる。
(Examples 1-5, Comparative Example 1)
As an example of the present invention, a base glass plate made of borosilicate glass (Tempax Float (registered trademark) manufactured by Schott) or quartz and having a width of 328 mm, a thickness of 5 mm, and a length of about 1.5 m was prepared. The glass strip was manufactured by heating and stretching. As for the heating furnace, use a heater with three heaters arranged on both sides of the base glass plate as shown in FIG. 2, or use a furnace with the lower part of the furnace surrounded by a structure as shown in FIG. did. A heater having a length of 620 mm and a width of 256 mm was used, and the heaters were arranged such that the distance between the heater center lines was 277 mm. The stretching conditions were a drawing speed of 4 mm / min, a width after stretching of 25 mm, and a thickness of 0.38 mm. The cross-sectional aspect ratio at this time is 66. The cross-sectional aspect ratio is the ratio of the width and thickness in the cross section of the glass plate. In addition, when the cross-sectional aspect ratio of the glass strip is 50 or more, the thickness is 0.7 mm or less, or both, there is an effect of improving the flatness of the present invention. It becomes more prominent.

以下、図9に示した実施例1〜5および比較例1について説明する。実施例1は、図2の加熱炉において、中央部のヒータの温度を900℃、両端のヒータの温度を1010℃にそれぞれ設定した場合である。このとき、母材ガラス板の中央部の温度は915℃、両端部の温度は945℃であり、これらの温度差が30℃の凹状温度分布となった。このような条件で製造したガラス条は、その断面が凹レンズ状となっていたが、平坦度は板幅20mmに対して5μmであり、良好であった。なお、平坦度とは、ガラス条を必要な面積の基板として切り取った後、それ全体を水平面上に置いたとき、基板面上の任意の単位長さ離れた二点での垂直方向の最高点と最低点との差を指す。上記の場合は板幅20mmを単位長さとした。   Hereinafter, Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 shown in FIG. 9 will be described. Example 1 is a case where the temperature of the heater at the center is set to 900 ° C. and the temperature of the heaters at both ends is set to 1010 ° C. in the heating furnace of FIG. At this time, the temperature of the central portion of the base glass plate was 915 ° C., the temperatures of both ends were 945 ° C., and a temperature difference between them was a concave temperature distribution of 30 ° C. The glass strip manufactured under such conditions had a concave lens shape in cross section, but the flatness was 5 μm with respect to the plate width of 20 mm, which was good. Flatness is the highest point in the vertical direction at two points separated by an arbitrary unit length on the substrate surface when the glass strip is cut out as a substrate of the required area and then placed on a horizontal plane. And the difference between the lowest score. In the above case, the unit length was 20 mm.

一方、比較例1は、図2の加熱炉において、中央部と両端のヒータの温度を同一の1000℃に設定した場合である。このとき、母材ガラス板の中央部の温度は985℃、両端部の温度は980℃であり、温度差はほとんどなかった。このような条件で製造したガラス条は、その断面が顕著な凹レンズ状となっており、平坦度は板幅20mmに対して40μmと大きかった。   On the other hand, Comparative Example 1 is a case where the temperature of the heaters at the center and both ends is set to the same 1000 ° C. in the heating furnace of FIG. At this time, the temperature of the central part of the base glass plate was 985 ° C., the temperatures of both ends were 980 ° C., and there was almost no temperature difference. The glass strip manufactured under such conditions had a concave lens shape with a remarkable cross section, and the flatness was as large as 40 μm with respect to a plate width of 20 mm.

実施例2は、図2の加熱炉において、中央部のヒータはパワーを投入せず、さらに、炉心管の炉の外側の断熱材として、カーボンのブロックで構成した箱体にカーボン繊維質を詰め込んだものを用いた。この断熱材の熱伝導率は0.4〜4W/mkであった。こうして、母材ガラス板の幅方向の中央部と両端部との温度差を、実施例1の場合より大きい60℃とした。このとき、母材ガラス板の幅方向の中央部と両端部とのガラスの粘度の比は、11.6であった。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅20mmに対して3μmであり、良好であった。   In Example 2, in the heating furnace of FIG. 2, the central heater does not turn on the power, and further, carbon fiber is packed in a box made of carbon blocks as a heat insulating material outside the furnace of the furnace core tube. I used it. The heat conductivity of this heat insulating material was 0.4 to 4 W / mk. Thus, the temperature difference between the central portion and both end portions in the width direction of the base glass plate was set to 60 ° C., which is larger than that in the case of Example 1. At this time, the ratio of the viscosity of the glass between the central portion and both end portions in the width direction of the base glass plate was 11.6. The glass strip produced under such conditions was good with a flatness of 3 μm with respect to a plate width of 20 mm.

一方、実施例3では、実施例2と同様に中央部のヒータはパワーを投入せず、さらに断熱材として熱伝導率が4W/mk以上のものを用いた。こうして、母材ガラス板の幅方向の中央部と両端部との温度差を、実施例1、2の場合より大きい80℃とした。このとき、母材ガラス板の幅方向の中央部と両端部とのガラスの粘度の比は、26.3であった。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅20mmに対して10μmであり、比較例1に比べて改善されているが、実施例1、2よりは大きかった。さらに、ガラス条の断面積は凸状であった。すなわち、母材ガラス板の中央部の温度を下げすぎると、粘度が上がりすぎて、逆に平坦度が悪化する傾向が見られた。これらの結果から、母材ガラス板の幅方向の中央部と端部との粘度比が、1より大きく20以下となるように加熱することが好ましいことがわかった。   On the other hand, in Example 3, as in Example 2, the central heater did not apply power, and a heat insulating material having a thermal conductivity of 4 W / mk or more was used. Thus, the temperature difference between the central portion and both end portions in the width direction of the base glass plate was set to 80 ° C., which is larger than those in the first and second embodiments. At this time, the ratio of the viscosity of the glass between the central portion and both end portions in the width direction of the base glass plate was 26.3. The glass strip produced under such conditions has a flatness of 10 μm with respect to a plate width of 20 mm, which is improved as compared with Comparative Example 1, but larger than Examples 1 and 2. Furthermore, the cross-sectional area of the glass strip was convex. That is, when the temperature of the central portion of the base glass plate was lowered too much, the viscosity increased too much, and conversely the flatness tended to deteriorate. From these results, it was found that it is preferable to heat so that the viscosity ratio between the central portion and the end portion in the width direction of the base glass plate is greater than 1 and 20 or less.

実施例4は、石英からなる母材ガラス板を用いた場合である。図2の加熱炉において、中央部のヒータの温度を2020℃、両端のヒータの温度を1780℃にそれぞれ設定した場合である。このとき、母材ガラス板の中央部の温度は1790℃、両端部の温度は1950℃であり、これらの温度差が160℃の凹状温度分布となった。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅20mmに対して2μmであり、良好であった。このように、テンパックス フロート(登録商標)や石英のような、熱膨張係数が32×10-7(1/k)以下の材質からなる母材ガラス板を用いれば、矩形の炉を用いる場合のようにガラス板の表裏で温度差が生じ易い場合であっても、表面と裏面の伸びの差が小さいので、ガラス板の熱膨張による曲がりが生じにくく、より平坦なガラス条ができる。また、急加熱、急冷をしても割れないので、ガラス条の引き出し速度を大きくできる。 Example 4 is a case where a base glass plate made of quartz is used. In the heating furnace of FIG. 2, the temperature of the heater at the center is set to 2020 ° C., and the temperatures of the heaters at both ends are set to 1780 ° C., respectively. At this time, the temperature of the central part of the base glass plate was 1790 ° C., the temperature of both ends was 1950 ° C., and a temperature difference between them was a concave temperature distribution of 160 ° C. The glass strip produced under such conditions was good with a flatness of 2 μm with respect to a plate width of 20 mm. Thus, when a base glass plate made of a material having a thermal expansion coefficient of 32 × 10 −7 (1 / k) or less, such as Tempax Float (registered trademark) or quartz, is used, a rectangular furnace is used. Even when a temperature difference is likely to occur between the front and back surfaces of the glass plate as described above, the difference in elongation between the front surface and the back surface is small, so that bending due to thermal expansion of the glass plate hardly occurs and a flatter glass strip can be formed. Moreover, since it does not break even if it is rapidly heated and rapidly cooled, the drawing speed of the glass strip can be increased.

実施例5は、図8に示すように、炉下部を延長した構造体で囲った場合である。引き出し速度は7m/minとした。この場合、炉のヒータ下端から1.5mだけ下まで構造体で囲われており、延伸されたガラス条が加熱炉から出て、大気により急冷されるまでの間を徐冷することができる。これにより、テンパックス フロート(登録商標)の歪み点温度である510℃までを徐冷することができた。このように、炉下部を延長した構造体を用いることにより、引き出し速度を速くしても、ガラス条にひずみは生じておらず、また平坦度も、板幅20mmに対して5μmであり、良好であった。   Example 5 is a case where the lower part of the furnace is surrounded by an extended structure as shown in FIG. The drawing speed was 7 m / min. In this case, the structure is surrounded by 1.5 m below the heater lower end of the furnace, and the stretched glass strip can be gradually cooled until it exits the heating furnace and is rapidly cooled by the atmosphere. Thereby, it was possible to gradually cool to Tempus Float (registered trademark) strain point temperature of 510 ° C. Thus, by using the structure with the furnace bottom extended, even if the drawing speed is increased, the glass strip is not distorted, and the flatness is 5 μm with respect to the plate width of 20 mm, which is good. Met.

(実施例6〜8、比較例2)
本発明の実施例として、軟化点が820℃のテンパックス フロート(登録商標)からなる、幅328mm、厚さ5mm、長さ約1.5mの母材ガラス板を準備し、これを加熱延伸してガラス条を製造した。加熱炉については、図2のように3枚のヒータを母材ガラス板の両側に配置したものを使用した。ヒータの温度は、いずれも1000℃に設定した。このとき、母材ガラス板の中央部の温度は985℃、両端部の温度は980℃であり、温度差はほとんどなかった。延伸条件としては、引き出し速度7mm/minとした。
(Examples 6 to 8, Comparative Example 2)
As an example of the present invention, a base glass plate having a width of 328 mm, a thickness of 5 mm, and a length of about 1.5 m made of Tempax Float (registered trademark) having a softening point of 820 ° C. was prepared, and this was heated and stretched. Glass strips were manufactured. As for the heating furnace, a heater in which three heaters were arranged on both sides of the base glass plate as shown in FIG. 2 was used. The temperature of each heater was set to 1000 ° C. At this time, the temperature of the central part of the base glass plate was 985 ° C., the temperatures of both ends were 980 ° C., and there was almost no temperature difference. As drawing conditions, the drawing speed was 7 mm / min.

以下、図10に示した実施例6〜8および比較例2について説明する。実施例6は、ヒータの長さを適当な長さにすることによってヒートゾーン長を調整し、メニスカス長が、母材ガラス板の幅(母材幅)の1.2倍となるように加熱した場合である。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅20mmに対して5μmであり、良好であった。   Hereinafter, Examples 6 to 8 and Comparative Example 2 shown in FIG. 10 will be described. In Example 6, the heat zone length is adjusted by setting the heater length to an appropriate length, and heating is performed so that the meniscus length is 1.2 times the width of the base glass plate (base metal width). This is the case. The glass strip produced under such conditions was good with a flatness of 5 μm with respect to a plate width of 20 mm.

一方、比較例2は、メニスカス長が、母材幅の0.61倍となるように加熱した場合である。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅20mmに対して40μmであり、大きかった。   On the other hand, Comparative Example 2 is a case where the meniscus length is heated so as to be 0.61 times the width of the base material. The glass strip produced under such conditions was large with a flatness of 40 μm with respect to a plate width of 20 mm.

実施例7は、母材ガラス板の幅が大きい場合であって、メニスカス長が、母材幅の0.68倍となるように加熱した場合である。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅60mmに対して5μmであり、良好であった。すなわち、母材ガラス板の幅にかかわらず、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さ(メニスカス長)が、母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱すれば、平坦度が優れたガラス条を製造することができることがわかった。   Example 7 is a case where the width | variety of a base material glass plate is large, Comprising: It is a case where it heats so that meniscus length may be 0.68 times of base material width | variety. The glass strip manufactured under such conditions was good with a flatness of 5 μm with respect to a plate width of 60 mm. That is, regardless of the width of the base glass plate, the length from the position where the base glass plate starts to melt to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during stretching (meniscus length However, it has been found that glass strips with excellent flatness can be produced by heating to 2/3 or more of the width of the base glass plate.

実施例8は、メニスカス長が、母材ガラス板の幅(母材幅)の1.5倍となるように加熱した場合である。このような条件で製造したガラス条は、平坦度が板幅20mmに対して5μmであり、良好であった。しかしこの場合、製造条件の調整に対するガラス条の形状の応答が遅くなり、引き出し速度の微調整でガラス条の幅の平均値や厚さの平均値を調整することが困難となる場合があった。この結果から、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さ(メニスカス長)が、母材ガラス板の幅の1.5倍以下となるように加熱すれば、幅や厚さが精度よく制御されたガラス条を製造することができることがわかった。   Example 8 is a case where the meniscus length is heated so as to be 1.5 times the width of the base material glass plate (base material width). The glass strip produced under such conditions was good with a flatness of 5 μm with respect to a plate width of 20 mm. However, in this case, the response of the shape of the glass strip to the adjustment of the manufacturing conditions becomes slow, and it may be difficult to adjust the average value of the width and thickness of the glass strip by fine adjustment of the drawing speed. . From this result, the length (meniscus length) from the position where the base glass plate starts to melt to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during stretching is as follows. It was found that a glass strip whose width and thickness were accurately controlled could be produced by heating so that the width was 1.5 times or less.

(実施例9〜11)
本発明の実施例として、テンパックス フロート(登録商標)からなる、幅328mm、厚さ5mm、長さ約1.5mの母材ガラス板を準備し、これを加熱延伸してガラス条を製造した。加熱炉については、図2のように3枚のヒータを母材ガラス板の両側に配置したものを使用するか、または、図7のように比較的ヒータ長の短いヒータを用いたものを使用した。ヒータは、いずれも幅256mmのものを使用した。延伸条件としては、引き出し速度7mm/min、延伸後の幅25mm、厚さ0.38mmとした。このときの断面アスペクト比は66である。
(Examples 9 to 11)
As an example of the present invention, a base glass plate having a width of 328 mm, a thickness of 5 mm, and a length of about 1.5 m made of Tempax Float (registered trademark) was prepared, and this was heated and stretched to produce a glass strip. . As for the heating furnace, use one having three heaters arranged on both sides of the base glass plate as shown in FIG. 2, or one using a heater having a relatively short heater length as shown in FIG. did. All heaters were 256 mm wide. The stretching conditions were a drawing speed of 7 mm / min, a width after stretching of 25 mm, and a thickness of 0.38 mm. The cross-sectional aspect ratio at this time is 66.

以下、図11に示した実施例9〜11について説明する。実施例9は、図2の加熱炉において、中央部のヒータの温度を875℃、両端のヒータの温度を1055℃にそれぞれ設定し、かつ、ヒータの長さを適当な長さにすることによってヒートゾーン長を調整し、メニスカス長が、母材ガラス板の幅(母材幅)の0.88倍となるように加熱した場合である。このとき、母材ガラス板の中央部の温度は920℃、両端部の温度は980℃であり、これらの温度差が60℃の凹状温度分布となった。このような条件で製造したガラス条は、平坦度は板幅20mmに対して1μmであり、きわめて良好であった。   Hereinafter, Examples 9 to 11 shown in FIG. 11 will be described. In Example 9, in the heating furnace of FIG. 2, the temperature of the heater at the center is set to 875 ° C., the temperature of the heater at both ends is set to 1055 ° C., and the length of the heater is set to an appropriate length. This is a case where the heat zone length is adjusted and heating is performed so that the meniscus length becomes 0.88 times the width of the base glass plate (base metal width). At this time, the temperature of the central part of the base glass plate was 920 ° C., the temperature of both ends was 980 ° C., and a temperature difference between these was a concave temperature distribution of 60 ° C. The glass strip produced under such conditions was very good with a flatness of 1 μm for a plate width of 20 mm.

実施例10は、実施例9と同様に、図2の加熱炉において、中央部のヒータの温度を875℃、両端のヒータの温度を1055℃にそれぞれ設定するが、ヒータの長さをやや短くし、メニスカス長が、母材幅の0.61倍となるように加熱した場合である。このような条件で製造したガラス条は、平坦度は板幅20mmに対して3μmであり、良好であるものの、実施例9の値よりはやや大きかった。すなわち、母材ガラス板が幅方向に凹状の温度分布を有するように、かつ、母材ガラス板の溶け始めの位置から、延伸の際に形成される母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さ(メニスカス長)が、母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱すれば、平坦度が一層優れたガラス条を製造することができることがわかった。   In the heating furnace of FIG. 2, the temperature of the heater at the center is set to 875 ° C., and the temperatures of the heaters at both ends are set to 1055 ° C., respectively. And it is a case where it heats so that meniscus length may be 0.61 time of base material width | variety. The glass strip manufactured under such conditions had a flatness of 3 μm with respect to a plate width of 20 mm, which was good, but was slightly larger than the value of Example 9. That is, the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during stretching so that the base glass plate has a concave temperature distribution in the width direction and from the start of melting of the base glass plate It was found that glass strips with even better flatness can be produced by heating so that the length to the position (meniscus length) is 2/3 or more of the width of the base glass plate.

実施例11は、図7に示すような比較的ヒータ長の短いヒータを用いた加熱炉により加熱を行った場合である。この場合、実施例9と同様の温度設定を行うことにより、母材ガラス板の中央部と両端部のとの温度差が60℃の凹状温度分布となった。また、ヒータ長が実施例9の場合の約1/2にもかかわらず、ヒートゾーン長は実施例9と同様の長さとでき、メニスカス長も、実施例9と同様に母材幅の0.88倍となった。このような条件で製造したガラス条は、実施例9と同様に、平坦度は板幅20mmに対して1μmであり、きわめて良好であった。しかも、ヒータ長の短いヒータを用いたので、少ない電力量で効率よく加熱を行うことができた。   Example 11 is a case where heating is performed in a heating furnace using a heater having a relatively short heater length as shown in FIG. In this case, by performing the same temperature setting as in Example 9, the temperature difference between the central portion and both end portions of the base glass plate was a concave temperature distribution of 60 ° C. Further, although the heater length is about ½ of that in the ninth embodiment, the heat zone length can be the same as that in the ninth embodiment, and the meniscus length can be set to 0. 0 of the base material width as in the ninth embodiment. It became 88 times. The glass strip produced under such conditions was very good, as in Example 9, with a flatness of 1 μm with respect to a plate width of 20 mm. In addition, since a heater having a short heater length is used, heating can be performed efficiently with a small amount of electric power.

以上のように、本発明にかかるガラス条の製造方法により製造されたガラス条は、その平坦性と表面性を活かした商品群に展開可能である。たとえば半導体素子、電界効果型のフラットパネルディスプレイに用いるスペーサや回路基板の材料に有用であり、特に、半導体素子の基板、電界効果型のフラットパネルディスプレイに用いるスペーサや小型の磁気ディスク基板等に好適なものである。   As described above, the glass strip produced by the method for producing a glass strip according to the present invention can be developed into a group of products utilizing its flatness and surface properties. For example, it is useful for spacers and circuit board materials used in semiconductor elements, field effect flat panel displays, and particularly suitable for semiconductor element substrates, spacers used in field effect flat panel displays, and small magnetic disk substrates. It is a thing.

また、石英ガラスを用いた場合は、その高温耐性を利用して、熱CVDなどによって表面に機能性膜を堆積して使用することもできる。さらに、多成分ガラスを用いた場合は、低温プロセスを用いて表面に機能性膜を堆積して使用することもできる。   When quartz glass is used, a functional film can be deposited on the surface by thermal CVD or the like using its high temperature resistance. Further, when multi-component glass is used, a functional film can be deposited on the surface using a low temperature process.

さらに、目的用途に合わせて、本発明のガラス条を多角形、円形、あるいは円盤状に切り取り、ガラス基板として用いても良く、さらに得られた基板を研磨して用いても良い。本発明のガラス条を用いて作製されたガラス基板は、医療分析等に用いられるDNAチップのガラス基板にも好適なものである。また、本発明のガラス条を平面状に並べることにより、どのようなサイズの二次元基板にも拡張できる。   Furthermore, the glass strip of the present invention may be cut into a polygonal shape, a circular shape, or a disk shape and used as a glass substrate in accordance with the intended use, and the obtained substrate may be polished and used. The glass substrate produced using the glass strip of the present invention is also suitable for a glass substrate of a DNA chip used for medical analysis or the like. Further, the glass strips of the present invention can be extended to a two-dimensional substrate of any size by arranging them in a plane.

1 母材ガラス板
5 ガイドロール
7 外形測定器
8 保護膜被覆装置
9 テンション測定器
10、40、60 加熱炉
11 ガラス条
13、14 フィードバック経路
15a〜15f ヒータ
16 炉体
17 炉心管
18 カーボンブロック
19 構造体
20 母材送り機構
21 カッター
22 メニスカス長
23 母材ガラス板の幅
24 ヒートゾーン長
25 メニスカス部
30 引き取り機構
50 加熱延伸装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material glass plate 5 Guide roll 7 Outline measuring device 8 Protective film coating apparatus 9 Tension measuring device 10, 40, 60 Heating furnace 11 Glass strip 13, 14 Feedback path 15a-15f Heater 16 Furnace body 17 Core tube 18 Carbon block 19 Structure 20 Base material feed mechanism 21 Cutter 22 Meniscus length 23 Base material glass plate width 24 Heat zone length 25 Meniscus portion 30 Take-up mechanism 50 Heating and stretching device

Claims (9)

母材ガラス板を加熱炉内で加熱して軟化させ、所望の厚さに延伸してガラス条を成形する加熱延伸工程を含み、前記加熱延伸工程は、前記母材ガラス板の溶け始めの位置から、前記延伸の際に形成される前記母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが、前記母材ガラス板の幅の2/3以上となるように加熱するとともに、前記ガラス条の断面アスペクト比が50以上になるように延伸する
ことを特徴とするガラス条の製造方法。
A heating and stretching step in which the base material glass plate is heated and softened in a heating furnace and stretched to a desired thickness to form a glass strip, and the heating and stretching step is a position at which the base material glass plate starts to melt From the heating up so that the length to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during the stretching is 2/3 or more of the width of the base glass plate , The glass strip is stretched so that the cross-sectional aspect ratio of the glass strip is 50 or more .
前記加熱延伸工程は、前記母材ガラス板の溶け始めの位置から、前記延伸の際に形成される前記母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの長さが、前記母材ガラス板の幅の1.5倍以下となるように加熱することを特徴とする請求項1に記載のガラス条の製造方法。   In the heating and stretching step, the length of the base glass from the position where the base glass plate starts to melt to the position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during the stretching is the base glass. The method for producing a glass strip according to claim 1, wherein heating is performed so that the width of the plate is 1.5 times or less. 前記加熱延伸工程は、少なくとも前記母材ガラス板の溶け始めの位置から、前記延伸の際に形成される前記母材ガラス板の輪郭線における変曲点の位置までの部分において、幅方向に凹状の温度分布を有するように加熱することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラス条の製造方法。   The heating and stretching step is concave in the width direction at least in a portion from a position at which the base glass plate starts to melt to a position of the inflection point in the contour line of the base glass plate formed during the stretching. The method for producing a glass strip according to claim 1, wherein the glass strip is heated so as to have a temperature distribution. 前記加熱延伸工程は、前記母材ガラス板の幅方向の中央部と端部との粘度比が、1より大きく20以下となるように加熱することを特徴とする請求項3に記載のガラス条の製造方法。   4. The glass strip according to claim 3, wherein in the heating and stretching step, heating is performed so that a viscosity ratio between a central portion and an end portion in the width direction of the base glass plate is greater than 1 and 20 or less. Manufacturing method. 前記加熱延伸工程は、前記母材ガラスの幅方向の中央部に相対する位置に非発熱部を有し、該非発熱部の両側に発熱部を有する加熱体を用いて加熱することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のガラス条の製造方法。   The heating and stretching step is characterized in that heating is performed using a heating body having a non-heat generating portion at a position opposite to a central portion in the width direction of the base glass, and having a heat generating portion on both sides of the non-heat generating portion. The manufacturing method of the glass strip of Claim 3 or Claim 4. 前記加熱延伸工程は、少なくとも前記母材ガラス板の溶け始めの部分から該母材ガラス板の歪み点温度の部分までが、前記加熱炉内に含まれるように加熱することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のガラス条の製造方法。   The heating and drawing step is characterized in that heating is performed so that at least a portion from the melting start temperature of the base glass plate to a strain point temperature portion of the base glass plate is included in the heating furnace. The method for producing a glass strip according to any one of claims 1 to 5. 前記母材ガラス板として、熱膨張係数が32×10-7(1/k)以下のものを用いることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のガラス条の製造方法。 The glass strip according to any one of claims 1 to 6, wherein the base glass plate has a thermal expansion coefficient of 32 x 10-7 (1 / k) or less. Method. 前記母材ガラス板として、ホウ珪酸ガラスまたは石英ガラスからなるものを用いることを特徴とする請求項7に記載のガラス条の製造方法。   The method for producing a glass strip according to claim 7, wherein the base glass plate is made of borosilicate glass or quartz glass. 前記加熱延伸工程は、前記ガラス条の厚さが0.7mm以下になるように延伸することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載のガラス条の製造方法。 The method for producing a glass strip according to any one of claims 1 to 8 , wherein the heating and stretching step is performed such that the thickness of the glass strip is 0.7 mm or less.
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