JP6767866B2 - Glass substrate manufacturing method and glass substrate manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置に関する。 The present invention relates to a glass substrate manufacturing method and a glass substrate manufacturing apparatus.
従来、ガラス板の製造方法の一つとして、ダウンドロー法が用いられている。ダウンドロー法では、成形体からオーバーフローした熔融ガラスが、分流して成形体の側面に沿って流下する。分流して流下する熔融ガラスは、成形体の下端部で合流して、ガラス板に成形される。成形されたガラス板は、鉛直方向下方に搬送されながら冷却される。冷却工程において、ガラス板は、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。 Conventionally, the down draw method has been used as one of the methods for manufacturing a glass plate. In the down draw method, the molten glass overflowing from the molded body is split and flows down along the side surface of the molded body. The molten glass that splits and flows down merges at the lower end of the molded body and is molded into a glass plate. The formed glass plate is cooled while being conveyed downward in the vertical direction. In the cooling step, the glass plate changes from a viscous region to a viscoelastic region and then to an elastic region.
成形体の側面に沿って流下する熔融ガラスは、成形体を離れると同時に、表面張力によりガラス板が幅方向に収縮する。この収縮により、ガラス板には、板厚偏差あるいは凹凸が生じる。特許文献1には、成形体と成形体下方の引張りローラとの間において、ガラス板の幅方向の縁部の近傍において、ガラス板と離間して設けられた冷却ユニットを用いて、ガラス板の縁部の温度を調整し、ガラス板の収縮を抑制する方法が開示されている。その後、収縮が抑制されたガラス板は、徐冷空間を通過して成形される。この徐冷空間では、雰囲気温度が所望の温度プロファイル(ガラス板に歪みが発生しないような温度分布)になるように制御され、ガラス板の板厚偏差が抑制される。一方、近年、液晶表示装置用ガラス基板においては、ガラス板の板厚偏差の要求されるスペック(品質)が厳しくなっている。 The molten glass flowing down along the side surface of the molded body leaves the molded body, and at the same time, the glass plate contracts in the width direction due to surface tension. Due to this shrinkage, the glass plate has a plate thickness deviation or unevenness. In Patent Document 1, a cooling unit provided between the molded body and the tension roller below the molded body, in the vicinity of the edge portion in the width direction of the glass plate, and separated from the glass plate is used. A method of adjusting the temperature of the edge portion to suppress the shrinkage of the glass plate is disclosed. After that, the glass plate whose shrinkage is suppressed passes through the slow cooling space and is formed. In this slow cooling space, the ambient temperature is controlled to have a desired temperature profile (temperature distribution that does not cause distortion in the glass plate), and the plate thickness deviation of the glass plate is suppressed. On the other hand, in recent years, in the glass substrate for a liquid crystal display device, the specifications (quality) required for the plate thickness deviation of the glass plate have become strict.
板厚偏差とは、ガラス板の幅方向に生じる厚み偏差であり、ガラス板の搬送方向に連続的に発生し、ガラス板の幅方向の発生位置は一定であることが多い。板厚偏差に関する近年の厳しい要求スペックを満たすためには、徐冷空間における熱管理を行うだけでは、十分ではない。 The plate thickness deviation is a thickness deviation that occurs in the width direction of the glass plate, and is continuously generated in the transport direction of the glass plate, and the generation position in the width direction of the glass plate is often constant. In order to meet the recent strict requirements for plate thickness deviation, it is not enough to perform thermal control in a slow cooling space.
そこで、本発明は、ガラス板の搬送方向に沿って発生する板厚偏差を抑えることができる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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a glass plate manufacturing method and a glass plate manufacturing apparatus capable of suppressing a plate thickness deviation generated along the transport direction of the glass plate.
本発明の一態様は、ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
加熱された成形炉室の上部空間内にある成形体の上部からオーバーフローさせた熔融ガラスを、前記成形体の両側面に沿って流下させた後、前記成形体の下端で熔融ガラスを合流させて搬送されるシートガラスをつくる成形工程と、
前記シートガラスを冷却する冷却工程と、
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの搬送方向と直交する幅方向において、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間からの熱を受けることを遮蔽部材で部分的に遮断することにより、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの前記幅方向の温度分布を調整する調整工程と、を備える。
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスに凸部が発生して厚み偏差が生じたとき、前記調整工程において、前記幅方向における前記凸部の発生位置を挟む前記幅方向の両側の位置で前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間の熱を受けないように、前記両側の位置において前記遮蔽部材を近づけて前記温度分布を調整する。
One aspect of the present invention is a method for manufacturing a glass substrate. The manufacturing method is
The molten glass overflowing from the upper part of the molded body in the upper space of the heated molding furnace chamber is allowed to flow down along both side surfaces of the molded body, and then the molten glass is merged at the lower end of the molded body. The molding process to make the sheet glass to be transported and
A cooling step for cooling the sheet glass and
The molten glass or the sheet glass is formed by partially blocking the molten glass or the sheet glass from receiving heat from the upper space in a width direction orthogonal to the transport direction of the molten glass or the sheet glass. The sheet glass is provided with an adjusting step for adjusting the temperature distribution in the width direction of the sheet glass.
When a convex portion is generated on the molten glass or the sheet glass and a thickness deviation occurs, in the adjusting step, the molten glass or the molten glass or at positions on both sides in the width direction sandwiching the generation position of the convex portion in the width direction. The temperature distribution is adjusted by bringing the shielding members close to each other at the positions on both sides so that the sheet glass does not receive the heat of the upper space.
前記調整工程において、前記冷却工程で得られた前記シートガラスの前記幅方向20mmごとに得られる、最大ガラス板厚tmaxと、最小ガラス板厚tminとの差tmax−tminが、それぞれ15μm以下となるように、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの前記幅方向の温度分布を調整することが好ましい。In the adjusting step, the difference t max −t min between the maximum glass plate thickness t max and the minimum glass plate thickness t min obtained every 20 mm in the width direction of the sheet glass obtained in the cooling step is obtained, respectively. It is preferable to adjust the temperature distribution in the width direction of the molten glass or the sheet glass so that the temperature is 15 μm or less.
前記冷却工程で得られたシートガラスのガラス幅方向100mmごとに得られる、最大ガラス板厚tmaxと、最小ガラス板厚tminとの差tmax−tminが、それぞれ20μm以下となるように、前記調整工程において、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの前記幅方向の温度分布を調整する、ことが好ましい。The difference t max −t min between the maximum glass plate thickness t max and the minimum glass plate thickness t min obtained every 100 mm in the glass width direction of the sheet glass obtained in the cooling step is set to 20 μm or less. In the adjustment step, it is preferable to adjust the temperature distribution of the molten glass or the sheet glass in the width direction.
このとき、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスに凹部が発生して厚み偏差が生じたとき、前記調整工程において、前記凹部の幅方向の発生位置で前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間の熱を受けないように、前記凹部の発生位置において前記遮蔽部材を近づけて前記温度分布を調整する、ことが好ましい。 At this time, when a recess is generated in the molten glass or the sheet glass and a thickness deviation occurs, in the adjusting step, the molten glass or the sheet glass heats the upper space at the position where the recess is generated in the width direction. It is preferable to adjust the temperature distribution by bringing the shielding member close to the position where the recess is generated so as not to receive the heat.
前記厚み偏差の程度に応じて、前記遮蔽部材と前記シートガラスの表面との離間距離は調整される、ことが好ましい。 It is preferable that the separation distance between the shielding member and the surface of the sheet glass is adjusted according to the degree of the thickness deviation.
前記調整工程は、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの粘度が107.6poise以下にあるとき行なわれる、ことが好ましい。The adjustment step, the molten glass or the viscosity of the sheet glass is made when in the following 10 7.6 poise, it is preferable.
前記成形体の前記下端から、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの搬送方向下流側又は上流側に50mm離間した位置までの間で、前記調整工程を行う、ことが好ましい。 It is preferable that the adjustment step is performed from the lower end of the molded product to a position 50 mm away from the molten glass or the sheet glass on the downstream side or the upstream side in the transport direction.
前記冷却工程は、前記シートガラスが前記シートガラスの幅方向に収縮することを防止するために、冷却ローラで前記シートガラスの両側の端部を冷却することを含み、
前記上部空間は、前記冷却ローラが設けられる下部空間と仕切る仕切り板に対して、前記シートガラスの搬送方向上流側に位置し、
前記遮蔽部材は、前記上部空間に設けられている、ことが好ましい。The cooling step comprises cooling both ends of the sheet glass with cooling rollers to prevent the sheet glass from shrinking in the width direction of the sheet glass.
The upper space is located on the upstream side in the transport direction of the sheet glass with respect to the partition plate that partitions the lower space where the cooling roller is provided.
It is preferable that the shielding member is provided in the upper space.
前記成形炉室は、前記仕切り板の間のスリット孔を通して前記シートガラスを前記下部空間に進入させ、
前記遮蔽部材は、前記仕切り板により支持されている、ことが好ましい。In the molding furnace chamber, the sheet glass is allowed to enter the lower space through a slit hole between the partition plates.
It is preferable that the shielding member is supported by the partition plate.
前記仕切り板の厚さ又は高さを変化させることにより、前記遮蔽部材を用いて前記温度分布を調整する搬送方向の位置を調整する、ことが好ましい。 It is preferable to adjust the position in the transport direction for adjusting the temperature distribution by using the shielding member by changing the thickness or height of the partition plate.
また、本発明の一態様は、ガラス基板の製造装置である。当該製造装置は、
成形炉室と、
前記成形炉室の上部空間内に設けられ、熔融ガラスをオーバーフローさせて両側面に沿って流下させた後、下端で熔融ガラスを合流させて搬送されるシートガラスをつくる成形体と、
前記上部空間の壁及び前記上部空間内の雰囲気を加熱する熱源と、
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの搬送方向と直交する幅方向において、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間からの熱を受けることを部分的に遮断することにより、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの前記幅方向の温度分布を調整する遮蔽部材と、を備える。
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスに凸部が発生して厚み偏差が生じたとき、前記幅方向における前記凸部の発生位置を挟む前記幅方向の両側の位置で前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間の熱を受けないように、前記両側の位置において前記遮蔽部材を近づける。
Further, one aspect of the present invention is a glass substrate manufacturing apparatus. The manufacturing equipment
Molding furnace room and
A molded body provided in the upper space of the molding furnace chamber, which overflows the molten glass and causes it to flow down along both side surfaces, and then merges the molten glass at the lower end to form a sheet glass to be conveyed.
A heat source that heats the wall of the upper space and the atmosphere in the upper space,
The molten glass or the sheet glass is formed by partially blocking the molten glass or the sheet glass from receiving heat from the upper space in a width direction orthogonal to the conveying direction of the molten glass or the sheet glass. A shielding member for adjusting the temperature distribution in the width direction of the above.
When a convex portion is generated on the molten glass or the sheet glass and a thickness deviation occurs, the molten glass or the sheet glass is said to be at positions on both sides of the width direction sandwiching the generation position of the convex portion in the width direction. The shielding members are brought close to each other at the positions on both sides so as not to receive the heat of the upper space.
上述のガラス板の製造方法及びガラス板製造装置によれば、成形体の側面を流れる熔融ガラス、あるいは成形体の下端から熔融ガラスが離れて形成されたシートガラスの搬送方向と直交する幅方向の温度分布を調整することにより、板厚偏差を抑えることができる。 According to the above-mentioned glass plate manufacturing method and glass plate manufacturing apparatus, the width direction is orthogonal to the transport direction of the molten glass flowing on the side surface of the molded body or the sheet glass formed with the molten glass separated from the lower end of the molded body. By adjusting the temperature distribution, the plate thickness deviation can be suppressed.
以下、本実施形態にかかるガラス板の製造方法及びガラス板製造装置について説明する。図1は、本実施形態にかかるガラス板製造装置の一例の概略構成図である。
ガラス板製造装置100は、図1に示すように、熔解槽200と、清澄槽300と、成形装置400とから構成される。熔解槽200では、ガラスの原料が熔解され熔融ガラスが生成される。熔解槽200で生成された熔融ガラスは、清澄槽300へ送られる。清澄槽300では、熔融ガラスに含有される気泡の除去が行われる。清澄槽300で気泡が除去された熔融ガラスは、成形装置400へ送られる。成形装置400では、例えばオーバーフローダウンドロー法によって、熔融ガラスからシートガラスGが連続的に成形される。その後、成形されたシートガラスGは、冷却され、所定の大きさのガラス板に切断される。シートガラスGは、例えば、ディスプレイ用ガラス基板(例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、プラズマ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)、カバーガラスや磁気ディスク用などの強化ガラス用ガラス基板、ロール状に巻き取られるガラス基板、半導体ウエハ等の電子デバイスが積層されたガラス基板として用いられる。Hereinafter, the glass plate manufacturing method and the glass plate manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a glass plate manufacturing apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the glass
次に、成形装置400の詳細な構成について説明する。図2は、成形装置の一例の断面概略構成図であり、図3は、成形装置の一例の側面概略構成図である。図4は、成形体が配置された成形炉室の上部空間の一例を拡大して説明する図である。
成形装置400では、オーバーフローダウンドロー法によりシートガラスをつくる成形工程と、成形したシートガラスを冷却する冷却工程と、シートガラスをつくるとき、熔融ガラスあるいはシートガラスの搬送方向と直交する幅方向の温度分布を調整する調整工程とが行われる。
成形装置400は、図2〜4に示すように、成形体10と、仕切り板20と、冷却ローラ30と、断熱部材40a,40b,・・・,40hと、送りローラ50a,50b,・・・,50hと、温度制御ユニット(温度制御装置)60a,60b,・・・,60hとを備える。また、成形装置400は、仕切り板20より上方の空間である成形炉室の上部空間410と、仕切り板20直下の空間である成形炉室の下部空間42aと、下部空間42aの下方の空間である徐冷ゾーン420とを有する。徐冷ゾーン420は、複数の徐冷空間42b,42c,・・・,42hを有する。下部空間42a、徐冷空間42b、徐冷空間42c、・・・,徐冷空間42hは、この順番で鉛直方向上方から下方に向かって積層している。上部空間410、下部空間42a、及び徐冷ゾーン420は、耐火材及び/又は断熱材建物(図示せず)によって囲まれ、下部空間42a、徐冷ゾーン420において、シートガラスGの冷却工程が行われ、温度制御ユニット60a等が、シートガラスGを成形、冷却するのに適する温度に制御する。Next, the detailed configuration of the
In the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
上部空間410は、図4に示すように、耐火材であり断熱材である部材からなる炉壁412で外部空間と区切られている。炉壁412の上部空間410に面する内壁面には、成形体10の高さ方向(図4中の紙面上下方向)の設置位置にあわせて、上部空間410の雰囲気及び炉壁412を加熱するヒータ414が複数設けられている。
As shown in FIG. 4, the
成形体10は、図2あるいは図4示すように、略楔状の断面形状を有する部材である。成形体10は、略楔状の下端11が最下部になるように、上部空間410に配置される。図2,4に示すように、成形体10の上端面には、溝12が形成されている。溝12は、成形体10の長手方向、すなわち図3の紙面左右方向に形成されている。溝12の一方の端部には、ガラス供給管14が設けられている。溝12は、ガラス供給管14が設けられる一方の端部から他方の端部に近づくに従って、徐々に浅くなるように形成されている。成形体10の長手方向の両端には、側壁から熔融ガラスMGがはみ出るのを妨ぐガイドが取り付けられている。溝12から溢れ出た熔融ガラスMGは、成形体10の両側面13a、両傾斜面13bを流れて、下端11で融合してシートガラスGが成形される。熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの幅方向とは、熔融ガラスMGの表面あるいはシートガラスGの表面の面内における方向のうち、搬送される搬送方向に直交する方向をいう。ここでシートガラスGの両側の端部には、シートガラスGの幅方向中央の板厚に対して厚さが厚くなった部分が形成される。また、シートガラスGの両側の端部で挟まれた幅方向の領域である中央領域は、端部と比較して薄く、保有熱量が小さい。このため、温度ムラ等によって保有熱量が変化しやすく、反り、歪みが生じやすい。このため、中央領域の冷却量を厳密に管理する必要がある。本実施形態では、成形体10の下端11で融合する熔融ガラスMG、シートガラスGの温度、粘度の調整精度を高めることにより、シートガラスGの凹凸である脈理を含む板厚偏差を抑制する。以下では、成形体10の下端11で融合する前のガラスを熔融ガラスMGといい、下端11で融合した後のガラスをシートガラスGという。薄板ガラスにおいて、板厚偏差の発生は好ましくなく、特に、ディスプレイ用ガラス基板に用いるガラス板では、部分的な板厚偏差の発生は、ディスプレイの表示精度に大きな悪影響を与えるので好ましくない。
As shown in FIG. 2 or 4, the molded
仕切り板20は、成形体10の下端11の近傍に配置される板状の断熱材である。仕切り板20は、その下端の高さ方向の位置が、成形体10の下端11の高さ方向の位置から下方に位置するように、配置されている。仕切り板20は、図2及び図4に示すように、シートガラスGの厚さ方向の両側に配置される。仕切り板20は、成形炉室の上部空間410と成形炉室の下部空間42aとを仕切ることにより、上部空間410から下部空間42aへの熱移動を抑制する。断熱材である仕切り板20により、上部空間410と下部空間42aとを仕切るのは、上部空間410と下部空間42aとの各々において、空間内の温度について両空間が互いに影響しあわないように温度制御を行うためである。また、仕切り板20は、徐冷ゾーン420から上部空間410に入る上昇気流の体積流量を抑制するように、シートガラスGと仕切り板20との間の間隔があらかじめ調節されて配置されている。
The
冷却ローラ30は、下部空間42aにおいて、仕切り板20の近傍に配置される。また、冷却ローラ30は、シートガラスGの厚さ方向の両側に配置され、シートガラスGを厚さ方向に挟み、シートガラスGを下方に搬送しながらシートガラスGの端部を冷却する役割を担う。成形体10の側面13a、傾斜面13bに沿って流下した熔融ガラスMGは、成形体10の下端11を離れると同時に、表面張力によりシートガラスGが幅方向に収縮する。
冷却ローラ30は、幅方向に収縮するシートガラスGの両側の端部に対して中央領域の側に隣接する部分を挟み込むことにより、シートガラスGが幅方向へ収縮することを防ぎながら、シートガラスGを冷却する。これにより、シートガラスGの幅方向への収縮を抑制し、シートガラスGに生じる歪み、板厚偏差、凹凸を抑制する。しかし、成形体10の下端11でのシートガラスGの粘性が高く、シートガラスGの収縮率が大きいと、冷却ローラ30により歪み、板厚偏差、凹凸を抑制することができない場合がある。このため、本実施形態では、成形体10の下端11における熱管理の調整を遮蔽部材80で行なうことで、熱管理の精度を高め、板厚偏差を抑制することができる。すなわち、シートガラスを冷却する工程は、シートガラスGがシートガラスGの幅方向に収縮することを防止するために、冷却ローラ30でシートガラスGの両側の端部を冷却することを含み、上部空間410は、冷却ローラ30が設けられる下部空間42aと仕切る仕切り板20に対して、シートガラスGの搬送方向上流側に位置し、遮蔽部材80は、上部空間410に設けられている。The cooling
The cooling
断熱部材40a,40b,・・・,40hは、徐冷ゾーン420において、シートガラスGの搬送方向(鉛直方向下方)に対して、徐冷ゾーン420を複数の徐冷空間42b,42c,・・・,42hに分割し、分割した各徐冷空間の熱移動を抑制する。また、断熱部材40a,40b,・・・,40hは、冷却ローラ30の下方、かつ、シートガラスGの厚さ方向の両側に配置される板状の部材であり、シートガラスGを搬送方向へ導くスリット状の空間を有する。上述したように、下部空間42aと徐冷ゾーン420とは、耐火材及び/又は断熱材建物(図示せず)によって囲まれているが、徐冷ゾーン420には、シートガラスGが搬出されるスリット状の空間があり、また、断熱材建物等には一部微細な隙間がある。このため、煙突効果によって、徐冷ゾーン420において、鉛直方向下方から下部空間42aに向かう上昇気流が発生する。この気流はシートガラスGに沿って上昇し、気流によってシートガラスGが冷却されるため、この気流を抑制する断熱部材40a,40b,・・・,40hがあることが好ましい。例えば、図2に示すように、断熱部材40aは、下部空間42aと徐冷空間42bとを形成し、断熱部材40bは、徐冷空間42bと徐冷空間42cとを形成する。断熱部材40a,40b,・・・,40hは、上下の空間の間における熱移動を抑制する。例えば、断熱部材40aは、下部空間42aと徐冷空間42bとの間の熱移動及び上昇気流を抑制し、断熱部材40bは、徐冷空間42bと徐冷空間42cとの間の熱移動及び上昇気流を抑制する。
In the
送りローラ50a,50b,・・・,50hは、徐冷ゾーン420において、鉛直方向に所定間隔で、シートガラスGの厚さ方向の両側に複数配置される。送りローラ50a,50b,・・・,50gは、それぞれ、徐冷空間42b,42c,・・・,42hに配置され、シートガラスGを下方に搬送する。
A plurality of
温度制御ユニット60a,60b,・・・,60hは、例えば、抵抗加熱、誘電加熱、マイクロ波加熱によって発熱するシーズヒータ、カートリッジヒータ、セラミックヒータ、及び、温度センサ等から構成され、それぞれ、下部空間42a及び徐冷空間42b,42c,・・・,42hにシートガラスGの幅方向に沿って配置され、下部空間42a及び徐冷空間42b,42c,・・・,42hの雰囲気温度を測定し、制御する。また、温度制御ユニット60a,60b,・・・,60hは、シートガラスGの反り、歪みが生じないように設計された所定の温度分布(以下、「温度プロファイル」という)を形成するように、下部空間42a及び徐冷空間42b,42c,・・・,42hの雰囲気温度を制御する。温度制御ユニット60a,60b,・・・,60hを総称する場合、温度制御ユニット60と記載する。なお、上流側とは、シートガラスGの搬送方向と逆方向の側をいい、本実施形態では、徐冷ゾーン420からみて成形体10の側をいう。
The
検出装置70は、ガラス板厚を測定する装置であり、例えば光学センサから構成され、徐冷ゾーンから搬送されてきたシートガラスの板厚を所定の幅ごと(例えば、1mm幅)に測定する。検出装置70は、測定したガラス板厚のうち、基準値を超えて板厚が厚い又は薄い部分(凸部あるいは凹部)を検出し、この位置を厚み偏差の発生位置とする。この厚み偏差の幅及び程度(凸部の高さあるいは凹部の深さ)に応じて、遮蔽部材80を近接または離間させてガラスシート又は熔解ガラスの幅方向の温度分布を調節する。
板厚が薄い部分の温度分布の調整では、板厚が薄い部分に遮蔽部材80を近接させて、ヒータからの熱を遮蔽する。これにより板厚が薄い部分の粘度が局部的に上昇し、ガラスが幅方向に引っ張られる時にガラスの流れが抑制される。
板厚が厚い部分の温度分布の調整では、板厚が厚い部分に隣接する部分に遮蔽部材80を近接させて、ヒータからの熱を遮断する。これにより、板厚が厚い部分に隣接する部分の粘度が上昇しガラスの流れが抑制され、板厚が厚い部分のガラスは両側に流れるので、厚み偏差を抑制できる。
上記の温度分布の調整を繰り返すことにより、ガラス幅方向の所定間隔ごとの厚み偏差が所定値以下となるように調整する。
厚み偏差に関しては、上記検出装置を用いて、ガラス板厚の測定値から、ガラス幅方向の所定間隔(例えば、20mm、100mm、300mm)ごとに、最大ガラス板厚(tmax)と最小ガラス板厚(tmax)とを検出し、これらの差である厚み偏差(tmax−tmax)を計算することができる。すなわち、所定間隔のデータから、最大ガラス板厚(tmax)と最小ガラス板厚(tmax)を検出して、これらの差である厚み偏差(tmax−tmax)を計算する。これにより、所定間隔毎の厚み偏差(tmax−tmax)を得ることができる。The
In adjusting the temperature distribution of the thin plate portion, the shielding
In adjusting the temperature distribution of the thick plate portion, the shielding
By repeating the above adjustment of the temperature distribution, the thickness deviation at each predetermined interval in the glass width direction is adjusted to be equal to or less than the predetermined value.
Regarding the thickness deviation, the maximum glass plate thickness (t max ) and the minimum glass plate are obtained at predetermined intervals (for example, 20 mm, 100 mm, 300 mm) in the glass width direction from the measured value of the glass plate thickness using the above detection device. It is possible to detect the thickness (t max ) and calculate the thickness deviation (t max −t max ) which is the difference between them. That is, the maximum glass plate thickness (t max ) and the minimum glass plate thickness (t max ) are detected from the data at predetermined intervals, and the thickness deviation (t max −t max ), which is the difference between them, is calculated. As a result, the thickness deviation (t max −t max ) at predetermined intervals can be obtained.
熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの搬送方向と直交する幅方向の温度分布の調整は、冷却工程で得られたシートガラスのガラス幅方向20mmごとの最大ガラス板厚(tmax)と、最小ガラス板厚(tmin)との間の厚み偏差(tmax−tmin)が、それぞれ15μm以下となるように、調整することが好ましい。さらに、ガラス幅方向100mmごとの最大ガラス板厚(tmax)と、最小ガラス板厚(tmin)との間の厚み偏差(tmax−tmin)が、それぞれ20μm以下となるように、調整することが好ましい。さらに、ガラス幅方向300mmごとの最大ガラス板厚(tmax)と、最小ガラス板厚(tmin)との間の厚み偏差(tmax−tmin)が、それぞれ25μmとなるように、調整することが好ましい。さらに、ガラス幅方向の最大ガラス板厚(tmax)と、最小ガラス板厚(tmin)との差(tmax−tmin)が、25μm以下となるように調整することが好ましい。The temperature distribution in the width direction orthogonal to the transport direction of the molten glass MG or the sheet glass G is adjusted by adjusting the maximum glass plate thickness (t max ) of the sheet glass obtained in the cooling step for each 20 mm in the glass width direction and the minimum glass plate. the thickness deviation in thickness (t max -t min) between (t min) is, so that each becomes 15μm or less, it is preferable to adjust. Further, the thickness deviation (t max −t min ) between the maximum glass plate thickness (t max ) and the minimum glass plate thickness (t min ) in every 100 mm in the glass width direction is adjusted to be 20 μm or less. It is preferable to do so. Further, the thickness deviation (t max −t min ) between the maximum glass plate thickness (t max ) and the minimum glass plate thickness (t min ) in every 300 mm in the glass width direction is adjusted to be 25 μm, respectively. Is preferable. Further, it is preferable to adjust the difference (t max −t min ) between the maximum glass plate thickness (t max ) in the glass width direction and the minimum glass plate thickness (t min ) to be 25 μm or less.
遮蔽部材80は、炉壁412の熱を遮蔽する棒状部材であれば、特に限定されないが、遮蔽部材80の材質は、例えば、アルミやシリカを原料としたセラミックスであることが好ましい。遮蔽部材80は、シートガラスGを遮蔽の対象とする場合、シートガラスGを挟むようにシートガラスGの面に対して両側に設けられる。また、遮蔽部材80は、成形体10の両側面を流下する熔融ガラスMGを遮蔽の対象とする場合、熔融ガラスMGが上部空間410に向いている面の側に設けられる。
遮蔽部材80は、炉壁412を貫通して炉壁412の外部空間から上部空間410内に延びている。棒状部材である遮蔽部材80がシートガラスGあるいは熔融ガラスMGの幅方向に一列に並ぶように連続して複数配置されている。遮蔽部材80それぞれは、シートガラスGあるいは熔融ガラスMGの表面に対して前進、後退できるように構成されている。1つの遮蔽部材80のシートガラスGの幅方向に沿った長さは、例えば8〜12mmである。
この遮蔽部材80は、例えば、ヒータ414の放射熱や、上部空間410内のガスの熱を、シートガラスGや熔融ガラスMGが受けて加熱されることがないように、熱を遮断するように構成されている。すなわち、シートガラスGあるいは熔融ガラスMGが、シートガラスGあるいは熔融ガラスMGの幅方向の一部分において、上部空間410から熱を受けないように、遮蔽部材80をシートガラスGあるいは熔融ガラスMGの表面に近づける。このように、遮蔽部材80が熱を部分的に遮断することにより、シートガラスGあるいは熔融ガラスMGの幅方向の温度分布を調整することができる。
上述したように、検査装置70は、厚み偏差が生じた凹部あるいは凸部の、シートガラスGの幅方向の位置を特定することができるので、この幅方向の位置に基づいて、複数の遮蔽部材80の中から選択された棒状の遮蔽部材80をシートガラスGあるいは熔融ガラスMGの表面に近づけることで、幅方向の温度分布を調整することができる。The shielding
The shielding
The shielding
As described above, the
具体的には、検出装置70は、板厚が局部的に薄くなった板厚偏差を検出した場合、板厚が薄くなったシートガラスGあるいは熔融ガラスMGの幅方向の位置を特定する。この位置に対応したシートガラスGあるいは熔融ガラスMGの幅方向の対応位置に、棒状の遮蔽部材80を近づけるように、遮蔽部材80を図示されない駆動機構を用いて前進させる。図5は、遮蔽部材を用いたシートガラスGの温度分布の調整の一例を説明する図である。図5は、シートガラスGの搬送方向上流側から見た図である。図5に示す例は、幅方向の位置Aにおいて、板厚が幅方向に沿って局部的に薄くなり凹部が発生し、抑制すべき板厚偏差が発生している例である。このとき、複数の遮蔽部材80のうち、位置Aに対応する棒状部材80aを、シートガラスGの両側からシートガラスGの表面に近づける。これにより、位置Aでは、上部空間410からの熱が遮断されるので、位置Aにおける温度は局部的に低下し、位置Aにおけるガラスの粘度は上昇する。したがって、成形体10を熔融ガラスMGが離れ、表面張力によりシートガラスGは幅方向に収縮し、シートガラスGが幅方向に引っ張られるとき、位置Aにおいて、遮蔽部材80aで熱を遮断しない場合に比べて局部的に上昇したガラスの粘度により、位置AにおけるシートガラスGの板厚が局部的に薄くなることは抑えることができる。すなわち、板厚偏差を抑制することができる。図5に示す例では、シートガラスGを温度分布の調整の対象とするが、成形体10を流れる熔融ガラスMGを温度分布の調整の対象とすることも好ましい。
Specifically, when the
図6は、遮蔽部材80を用いたシートガラスGの温度分布の調整の他の例を説明する図である。図6は、シートガラスGの搬送方向上流側から見た図である。図6に示す例は、幅方向の位置Bにおいて、板厚が幅方向に沿って局部的に厚くなり凸部が発生し、抑制すべき板厚偏差が発生している例である。このとき、複数の遮蔽部材80のうち、板厚偏差の幅方向の発生位置である位置Bを挟む両側の位置でシートガラスGが上部空間410の熱を受けないように、この両側の位置において遮蔽部材80b,80cをシートガラスGの表面に近づける。これにより、位置Bの両側では、上部空間410からの熱が遮断されるので、位置Bの両側の位置における温度は局部的に低下し、ガラスの粘度は上昇する。したがって、成形体10を熔融ガラスMGが離れ、表面張力によりシートガラスGは幅方向に収縮し、シートガラスGが幅方向に引っ張られるとき、位置Bを挟む両側の位置において、遮蔽部材80b,80cで熱を遮断しない場合に比べて局部的に上昇したガラスの粘度によりガラスの流れが抑制される一方、位置Bのガラスは両側に流れ易くなるので、位置BにおけるシートガラスGの板厚が局部的に厚くなることを抑制することができる。すなわち、板厚偏差を抑制することができる。図6に示す例では、シートガラスGを温度分布の調整の対象とするが、成形体10を流れる熔融ガラスMGを温度分布の調整の対象とすることも好ましい。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of adjusting the temperature distribution of the sheet glass G using the shielding
なお、図5、図6に示す例では、位置A、位置Bの両側の位置においてシートガラスGの表面に遮蔽部材80a、遮蔽部材80b,80cを近づけるが、シートガラスGの表面と、遮蔽部材80a、遮蔽部材80b,80cの先端との間の離間距離は、1mm〜15mmの範囲設定されることが好ましい。特に、位置A,Bにおける板厚偏差の程度、例えば、シートガラスGの凹凸の深さあるいは高さの程度(厚み偏差の程度)に応じて遮蔽部材80aあるいは遮蔽部材80b,80cとシートガラスGの表面との離間距離は調整されることが好ましい。例えば、板厚偏差の程度が大きいほど、上記離間距離を小さくすることが好ましい。板厚偏差の程度が大きい場合、幅方向の温度分布の変動も大きいので、シートガラスGが上部空間410から熱を受け難くするために遮断の程度を大きくするために、上記離間距離をより小さくすることが好ましい。
また、図5、図6に示す例では、位置A、位置Bの両側の位置においてシートガラスGの表面に遮蔽部材80a、遮蔽部材80b,80cのみを近づけるが、遮蔽部材80a,遮蔽部材80b,遮蔽部材80cに隣り合う遮蔽部材80を、遮蔽部材80a、遮蔽部材80b,80c程ではないが、シートガラスGの表面に近づけてもよい。In the examples shown in FIGS. 5 and 6, the shielding
Further, in the examples shown in FIGS. 5 and 6, only the
本実施形態では、熔融ガラスMGあるいはシートガラスGは、軟化点(ガラスの粘度が107.6poiseに相当するときのガラスの温度)以上の温度にある領域で行なわれる。すなわち、遮蔽部材80を用いて行う熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの温度分布の調整は、熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの粘度が107.6poise以下にあるとき行なわれる。例えばガラスの粘度が104.3〜107.5poiseの領域で、遮蔽部材80を用いて熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの温度分布を調整することが、板厚偏差を効率よく低減することができる点から好ましい。より好ましくは、ガラス粘度104.3〜105.5poiseの領域である。また、成形体10の下端11あるいはそれより搬送方向上流側において遮蔽部材80を用いて温度分布の調整を行なうことが、板厚偏差を効率よく低減することができる点から好ましい。上記粘度の領域において、温度分布を局所的に変化させることで、板厚偏差の発生を効果的に抑制することができる。In this embodiment, molten glass MG or sheet glass G has a softening point is carried out in one region of the (viscosity of the glass is the glass temperature at which corresponding to 10 7.6 poise) or higher. That is, the adjustment of the temperature distribution of the molten glass MG or sheet glass G carried out using the shielding
また、本実施形態では、熔融ガラスMGあるいはシートガラスGに発生する凹部あるいは凸部の幅方向の寸法に応じて、熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの表面に近づける遮蔽部材80の搬送方向の位置を調整することが好ましい。熔融ガラスMGあるいはシートガラスGに凹部あるいは凸部が発生した場合、成形体10の下端11から、搬送方向下流側又は上流側に50mm離間した位置までの間で、温度分布の調整を行なうことが好ましい。また、成形体10の下端11から、この下端11より搬送方向下流側又は上流側に20mm離間した位置までの間で、温度分布の調整を行なうことがより好ましい。さらに好ましくは、成形体10下端11の高さ位置(搬送方向の位置)にて、温度分布の調整を行なう。板厚偏差を抑制するために温度調整を行なう搬送方向の位置と、シートガラスGあるいは熔融ガラスMGの表面に遮蔽部材80を近づける離間距離は、上記凹部あるいは凸部の程度(凹凸の程度)と幅に応じて予め定められており、検出した凹部あるいは凸部の程度(凹凸の程度)と幅に応じて、温度調整を行なう搬送方向の位置と、離間距離を設定することができる。
Further, in the present embodiment, the position of the shielding
本実施形態は、成形炉室は、仕切り板20によって上部空間410と下部空間42aを仕切り(区切り)、仕切り板20の間のスリット孔を通してシートガラスGを下部空間42aに進入させてシートガラスGを冷却する。
このとき、遮蔽部材80は、仕切り板20により支持されていることが好ましい。上部空間410の雰囲気温度は極めて高いため、棒状の遮蔽部材80は、長細いため自重で曲がり易い。このため、遮蔽部材80が変形しないように、仕切り板20が遮蔽部材80を下方から支持することが、シートガラスGや熔融ガラスMGの搬送方向の所定の位置で、温度分布を調整することができる。温度分布を調整する搬送方向の位置が遮蔽部材80の熱変形によって目標位置からわずかにずれると、温度分布を調整しようとするガラスの粘度が異なり易くなるため、板厚偏差を正確に抑制することは難しい。
熔融ガラスMGあるいはシートガラスGに発生する凹部あるいは凸部の幅によって、搬送方向における温度調整位置が異なる。このため、温度調整位置を変更する場合、例えば、仕切り板20の厚さを変化させることにより、仕切り板20に支持される遮蔽部材80の搬送方向の位置を変え、これによって、温度分布を調整しようとする搬送方向の位置を調整することが好ましい。
また、遮蔽部材80は、仕切り板20を2つ用い、仕切り板20の間に挟むように設けることも好ましい。
炉壁412には、ガラス繊維からなるガラスウールが開口部に詰め込まれて開口部が閉塞されているが、この部分に仕切り板20及び遮蔽板80を熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの方向に向けて挿入することができるように構成されている。したがって、遮蔽部材80の搬送方向の位置を搬送方向上流側に位置させる場合、仕切り板20の板厚を厚くすることにより、遮蔽板80の位置を調整することができる。In the present embodiment, in the molding furnace chamber, the
At this time, the shielding
The temperature adjustment position in the transport direction differs depending on the width of the concave portion or the convex portion generated in the molten glass MG or the sheet glass G. Therefore, when changing the temperature adjustment position, for example, by changing the thickness of the
Further, it is also preferable that the shielding
Glass wool made of glass fiber is packed in the opening of the
このように、本実施形態では、成形体10から流下する熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの搬送方向と直交する幅方向において、熔融ガラスMGあるいはシートガラスGが上部空間410からの熱を受けることを遮蔽部材80で部分的に遮断することにより、熔融ガラスMGあるいはシートガラスGの幅方向の温度分布を調整することができるので、ガラス板の搬送方向に発生し易い板厚偏差を抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the molten glass MG or the sheet glass G receives heat from the
以上、本発明のガラス板の製造方法、及びガラス板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。 Although the glass plate manufacturing method and the glass plate manufacturing apparatus of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and changes are made without departing from the gist of the present invention. Of course, you may.
10 成形体
11 下端
12 溝
13a 側面
13b 傾斜面
14 ガラス供給管
20 仕切り板
30 冷却ローラ
40a〜40h 断熱部材
42a 下部空間
42b〜42h 徐冷空間
50a〜50h 送りローラ
60a〜60h 温度制御ユニット
70 検出装置
80,80a,80b,80c 遮蔽部材
100 ガラス板製造装置
200 熔解槽
300 清澄槽
400 成形装置
410 上部空間
412 炉壁
414 ヒータ
420 徐冷ゾーン10
50a to
Claims (11)
加熱された成形炉室の上部空間内にある成形体の上部からオーバーフローさせた熔融ガラスを、前記成形体の両側面に沿って流下させた後、前記成形体の下端で熔融ガラスを合流させて搬送されるシートガラスをつくる成形工程と、
前記シートガラスを冷却する冷却工程と、
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの搬送方向と直交する幅方向において、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間からの熱を受けることを遮蔽部材で部分的に遮断することにより、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの前記幅方向の温度分布を調整する調整工程と、を備え、
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスに凸部が発生して厚み偏差が生じたとき、前記調整工程において、前記幅方向における前記凸部の発生位置を挟む前記幅方向の両側の位置で前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間の熱を受けないように、前記両側の位置において前記遮蔽部材を近づけて前記温度分布を調整する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。 It is a method of manufacturing a glass substrate.
The molten glass overflowing from the upper part of the molded body in the upper space of the heated molding furnace chamber is allowed to flow down along both side surfaces of the molded body, and then the molten glass is merged at the lower end of the molded body. The molding process to make the sheet glass to be transported and
A cooling step for cooling the sheet glass and
The molten glass or the sheet glass is formed by partially blocking the molten glass or the sheet glass from receiving heat from the upper space in a width direction orthogonal to the transport direction of the molten glass or the sheet glass. A step of adjusting the temperature distribution of the sheet glass in the width direction is provided .
When a convex portion is generated on the molten glass or the sheet glass and a thickness deviation occurs, in the adjusting step, the molten glass or the molten glass or at positions on both sides of the width direction sandwiching the generation position of the convex portion in the width direction. A method for manufacturing a glass substrate, characterized in that the shielding members are brought close to each other at positions on both sides to adjust the temperature distribution so that the sheet glass does not receive heat from the upper space .
前記上部空間は、前記冷却ローラが設けられる下部空間と仕切る仕切り板に対して、前記シートガラスの搬送方向上流側に位置し、
前記遮蔽部材は、前記上部空間に設けられている、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラス基板の製造方法。 The cooling step comprises cooling both ends of the sheet glass with a cooling roller to prevent the sheet glass from shrinking in the width direction of the sheet glass.
The upper space is located on the upstream side in the transport direction of the sheet glass with respect to the partition plate that separates the lower space from which the cooling roller is provided.
The method for manufacturing a glass substrate according to any one of claims 1 to 7 , wherein the shielding member is provided in the upper space.
前記遮蔽部材は、前記仕切り板により支持されている、請求項8に記載のガラス基板の製造方法。 In the molding furnace chamber, the sheet glass is allowed to enter the lower space through a slit hole between the partition plates.
The method for manufacturing a glass substrate according to claim 8 , wherein the shielding member is supported by the partition plate.
成形炉室と、
前記成形炉室の上部空間内に設けられ、熔融ガラスをオーバーフローさせて両側面に沿って流下させた後、下端で熔融ガラスを合流させて搬送されるシートガラスをつくる成形体と、
前記上部空間の壁及び前記上部空間内の雰囲気を加熱する熱源と、
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの搬送方向と直交する幅方向において、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間からの熱を受けることを部分的に遮断することにより、前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスの前記幅方向の温度分布を調整する遮蔽部材と、を備え、
前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスに凸部が発生して厚み偏差が生じたとき、前記幅方向における前記凸部の発生位置を挟む前記幅方向の両側の位置で前記熔融ガラスあるいは前記シートガラスが前記上部空間の熱を受けないように、前記両側の位置において前記遮蔽部材を近づけることを特徴とするガラス基板製造装置。 It is a glass substrate manufacturing equipment
Molding furnace room and
A molded body provided in the upper space of the molding furnace chamber, which overflows the molten glass and causes it to flow down along both side surfaces, and then merges the molten glass at the lower end to form a sheet glass to be conveyed.
A heat source that heats the wall of the upper space and the atmosphere in the upper space,
The molten glass or the sheet glass is formed by partially blocking the molten glass or the sheet glass from receiving heat from the upper space in a width direction orthogonal to the conveying direction of the molten glass or the sheet glass. A shielding member that adjusts the temperature distribution in the width direction of the glass .
When a convex portion is generated on the molten glass or the sheet glass and a thickness deviation occurs, the molten glass or the sheet glass is said to be at positions on both sides of the width direction sandwiching the generation position of the convex portion in the width direction. so as not to receive heat in the upper space, a glass substrate manufacturing apparatus according to claim Rukoto closer to the shielding member at a position of the both sides.
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