KR20090082337A - 유리 리본의 제조 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

용융 유리(Y)를 성형체(3)에 공급함과 아울러 이 성형체(3)로부터 용융 유리(Y)를 유하시켜 판 형상의 유리 리본(G)을 성형하는 유리 리본의 제조 장치(1)로서, 성형체(3)로부터 유하되는 유리 리본(G)의 반송 경로 상에 재가열 수단(5)을 설치하고, 이 재가열 수단(5)으로 유리 리본(G)을 재가열함으로써 재가열 수단(5)의 하방에 있어서의 유리 리본(G)의 판 두께를 그 상방에 있어서의 유리 리본(G)의 판 두께보다 얇게 하도록 구성하였다.
유리 리본의 제조 장치, 재가열 수단, 규제 수단, 가이드 수단

Description

유리 리본의 제조 장치 및 그 제조 방법{GLASS RIBBON PRODUCING APPARATUS AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
[0001]
본 발명은 유리 리본의 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 상세하게는 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 유리 리본을 성형하는, 소위 다운드로우법에 의한 유리 리본의 제조 기술의 개량에 관한 것이다.
[0002]
주지된 바와 같이, 판 유리 제조시에 있어서는 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 유리의 원판이 되는 유리 리본을 성형하는, 소위 다운드로우법이 공지되어 있고, 그 대표적인 것으로서는 오버플로우 다운드로우법(퓨전법)이나 슬롯 다운드로우법을 들 수 있다. 전자의 오버플로우 다운드로우법은 쐐기 형상의 단면 형상을 갖는 성형체에 연속적으로 공급되는 용융 유리를 성형체의 정수리부로부터 양측면을 따라 유하시킴으로써 성형체의 하단부에서 융합시켜 한장의 판 형상 형태로 하고, 이 형태가 된 판 형상의 유리 리본을 성형체의 하단부로부터 유하시켜 최종적으로 고체화된 유리 리본을 성형하는 방법이다. 한편, 후자의 슬롯 다운드로우법은 성형체에 연속적으로 공급되는 용융 유리를 성형체의 바닥부에 형성된 긴 구멍 형상의 슬릿으로부터 유하시켜 판 형상 형태로 하고, 이 형태가 된 판 형상의 유리 리본을 반송 경로를 따라 유하시킨 후 최종적으로 고체화된 유리 리본을 성형하는 방법이다. 또한, 이들 방법에 의해 성형된 유리 리본을 소정의 크기로 분리함으로써 유리 리본으로부터 판 유리가 채취된다.
[0003]
그리고, 이러한 종류의 다운드로우법에 있어서는 고품질ㆍ고품위의 유리 리본을 성형하기 위해서 최근 여러가지 대책이 강구되고 있는 것이 실정이다. 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에는 다운드로우법에 의해 성형되는 유리 리본의 폭 방향 양단부는 그 폭 방향 중간부보다 두께가 두꺼워지는 경향이 있고, 그 판 두께 차이에 의한 냉각 속도의 차이에 기인해서 유리 리본에 왜곡이 생기는 결점을 해결하기 위해서 이하에 나타낸 대책을 강구하는 것이 제안되어 있다. 즉, 성형체로부터 유하된 유리 리본을 서냉하는 서냉로 내에 유리 리본의 폭 방향 중간부에 유리 리본의 표면으로부터 소정 거리 이간해서 열처리 수단을 배치하고, 이러한 열처리 수단에 의해 유리 리본의 폭 방향 중간부의 냉각 속도를 느리게 하여 유리 리본의 폭 방향 온도의 불균일을 억제하면서 유리 리본을 서냉하는 것이 개시되어 있다. 또한, 동일한 문헌에는 성형체로부터 유하된 직후의 유리 리본이 급냉되어 폭 방향으로 수축되지 않도록 성형체의 바로 아래쪽에 배치된 히터에 의해 유리 리본을 서냉하는 것이 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 2001-31435호 공보
[0004]
그런데, 다운드로우법에 있어서 유리 리본의 판 두께의 박육화가 요청되는 경우에는 유리 리본의 유하 속도를 빠르게 하여 대처하는 것이 통례로 되어 있다. 즉, 성형체로부터 유하된 유리 리본을 가능한 빠르게 하방으로 잡아 늘림으로써 상기 박육화의 요청에 따르는 것이 통례로 되어 있다.
[0005]
그러나, 다운드로우법에 의해 성형되는 유리 리본은 성형체로부터 유하되어 하방으로 이행됨에 따라 서서히 고체화되지만, 이 동안 유리 리본의 판 두께를 실질적으로 얇게 할 수 있는 것은 유리 리본이 연화 상태에 있는 성형체의 바로 아래쪽에 있어서의 한정된 영역뿐이다. 즉, 해당 영역을 지난 유리 리본의 판 두께는 유리 리본에 서냉 등의 열처리를 실시할 경우에 국소적으로 미소 변동을 초래하는 것은 있지만 실질적으로는 변동하지 않게 된다. 따라서, 일단 유리 리본이 어느 정도까지 냉각(고체화)되어 버리면 그 이후 유리 리본의 판 두께를 얇게 할 수 없게 되므로 가령 유리 리본의 유하 속도를 빠르게 하여도 유리 리본의 판 두께의 박육화를 도모하기에는 한계가 있다. 특히, 이러한 방법에 의해 판 두께 0.5㎜ 이하의 유리 리본을 성형하는 것은 매우 곤란해진다.
[0006]
또한, 유리 리본의 유하 속도를 과도하게 고속화한 경우에는 형상이 불안정한 고체화되지 않은 상태의 유리 리본의 유하 속도가 부당하게 고속화되므로 유리 리본의 성형 공정이 불안정해지기 쉽고, 그 결과로 고체화된 유리 리본의 판 두께에 불균일이 생기기 쉬워진다. 게다가, 유리 리본의 유하 속도를 빠르게 하기 위해서는 롤러 등의 인장 수단에 의해 유리 리본을 협지하여 하방으로 강하게 뽑아낼 필요가 생기므로 유리 리본에 표면 상처나 붕괴 등의 파손이 생긴다는 치명적인 문제를 초래할 우려도 있다.
[0007]
따라서, 가령 유리 리본의 유하 속도를 빠르게 하여도 판 두께가 얇은 유리 리본, 특히 판 두께 0.5㎜ 이하의 유리 리본을 안정하게 성형하는 것은 실질적으로 불가능하게 된다.
[0008]
또한, 상기 특허 문헌 1에는 유리 리본을 서냉할 때에 유리 리본의 폭 방향 중간부에 열처리 수단을 배치하는 것이 개시되어 있지만, 이러한 열처리 수단은 성형체를 서냉할 때에 유리 리본의 폭 방향 중간부의 냉각 속도를 저하시키기 위한 것이므로 이 열처리 수단에 의한 서냉에 의해 유리 리본의 판 두께가 실질적으로 얇아지는 일은 없다. 또한, 동일한 문헌에는 성형체의 바로 아래쪽에 있어서 히터를 배치하는 것이 개시되어 있지만, 이러한 히터는 유리 리본의 급냉을 방지하여 유리 리본의 폭 방향의 수축을 억제하는 것이므로 이 히터에 의한 서냉에 의해 유리 리본의 판 두께가 실질적으로 얇아지는 일도 없다.
[0009]
이상의 실정을 감안하여 본 발명은 유리 리본의 유하 속도를 부당하게 고속화하지 않고 유리 리본의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모하는 것을 기술적 과제로 한다.
[0010]
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 의한 제 1 장치는 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 장치에 있어서, 상기 성형체로부터 유하되는 유리 리본의 반송 경로 상에 재가열 수단을 설치하고, 상기 재가열 수단은 유리 리본을 재가열함으로써 그 하방에 있어서의 유리 리본의 판 두께를 그 상방에 있어서의 유리 리본의 판 두께보다 얇게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
[0011]
유리 리본의 제조 장치에 있어서는 유리 리본이 유하함에 따라 리본의 온도가 저하된다. 이 유리 리본의 온도는 보통 온도 제어 수단(히터 등)에 의한 엄밀한 제어에 의해 예정된 스케줄에서 온도가 저하되게 되어 있으므로 유하중에 유리 리본의 온도가 상승하는 일은 없다. 이에 대하여, 본 발명에서는 유리 리본의 판 두께가 보다 얇아지도록 유리 리본을 유하중에 재가열한다. 여기서, 「재가열하다」란 유리 리본의 온도를 재차 상승시켜서 점도를 저하시키는 것을 의미한다. 이러한 제조 장치에 의하면, 성형체로부터 유하된 유리 리본을 재가열 수단에 의해 재가열함으로써 그 재가열 수단의 상방에 있어서의 유리 리본의 판 두께보다 그 하방에 있어서의 유리 리본의 판 두께가 얇아지도록 유리 리본의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모할 수 있다. 즉, 성형체의 바로 아래쪽에서 유리 리본의 판 두께를 어느 정도까지 얇게 한 후 재가열 수단에 의해 그 유리 리본의 판 두께를 더욱 얇게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 성형체의 바로 아래쪽과 재가열 수단의 바로 아래쪽으로 나누어 유리 리본의 판 두께를 단계적으로 얇게 할 수 있으므로 유리 리본의 유하 속도를 부당하게 고속화하지 않고 유리 리본의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모하는 것이 가능해진다.
[0012]
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 의한 제 2 장치는 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 장치에 있어서, 상기 성형체로부터 유하되면서 일단 냉각된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
[0013]
유리 리본의 제조 장치에 있어서는, 상술된 바와 같이, 유리 리본이 유하함에 따라 리본의 온도가 저하되게 되어 있으므로 유하중에 유리 리본의 온도가 상승하는 일은 없다. 이에 대하여, 본 발명에서는 유하중에 일단 냉각된 유리 리본을 재가열한다. 여기서, 「일단 냉각된」이란 유리 리본의 온도가 저하되고 점도가 높아져서 그 이상 판 두께를 얇게 하는 것이 곤란한 상태가 되는 것을 의미한다. 또한, 「재가열한다」란 유리 리본의 온도를 재차 상승시켜서 점도를 저하시키는 것을 의미한다. 이러한 제조 장치에 의하면, 성형체로부터 유하되면서 일단 냉각된 유리 리본은 재가열 수단에 의해 재가열되어서 연화 상태가 되고 재차 하방으로 잡아 늘려진다. 즉, 재가열 수단에 의한 재가열에 의해 냉각된 유리 리본의 판 두께를 더욱 얇게 할 수 있다. 또한, 재가열 수단에 의해 재가열되기 전의 냉각된 유리 리본은 성형체의 바로 아래쪽인 정도까지 얇게 되어 있다. 따라서, 성형체의 바로 아래쪽과 재가열 수단의 바로 아래쪽으로 나누어 유리 리본의 판 두께를 단계적으로 얇게 할 수 있으므로 유리 리본의 유하 속도를 부당하게 고속화하지 않고 유리 리본의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모하는 것이 가능해진다.
[0014]
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 의한 제 3 장치는 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 장치에 있어서, 상기 성형체의 바로 아래쪽에 설치되어 유리 리본의 폭 방향의 수축을 규제하는 규제 수단의 바로 아래쪽에 상기 규제 수단에 의해 폭 방향의 수축이 규제된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
[0015]
유리 리본의 제조 장치에 있어서는, 상술된 바와 같이, 유리 리본이 유하함에 따라 리본의 온도가 저하되게 되어 있으므로 유하중에 유리 리본의 온도가 상승하는 일은 없다. 이에 대하여, 본 발명에서는 규제 수단의 바로 아래쪽에서 유리 리본을 재가열한다. 여기서, 「재가열한다」란 유리 리본의 온도를 재차 상승시켜서 점도를 저하시키는 것을 의미한다. 이러한 제조 장치에 의하면, 성형체의 바로 아래쪽에 설치된 규제 수단에 의해 유리 리본이 냉각되는 것이 많지만, 이 규제 수단의 바로 아래쪽에 설치된 재가열 수단에 의해 이 냉각된 유리 리본은 재가열되어서 연화 상태가 되고 재차 하방으로 잡아 늘려진다. 즉, 재가열 수단에 의해 규제 수단에서 폭 방향의 수축이 규제된 상태에서 냉각되어서 이루어진 유리 리본의 판 두께를 더욱 얇게 할 수 있다. 따라서, 성형체의 바로 아래쪽과 재가열 수단의 바로 아래쪽으로 나누어 유리 리본의 판 두께를 단계적으로 얇게 할 수 있으므로 유리 리본의 유하 속도를 부당하게 고속화하지 않고 유리 리본의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모하는 것이 가능해진다.
[0016]
이 경우 상기 규제 수단은 유리 리본의 폭 방향 양단부를 협지하면서 회전하는 냉각 롤러로 구성되어 있는 것이어도 좋다.
[0017]
이와 같이 하면, 냉각 롤러는 유리 리본의 폭 방향의 수축을 규제하는 규제 수단으로서의 역할에 추가해서 유리 리본을 지지하는 지지 수단으로서의 역할도 하게 되므로 유리 리본의 성형 공정의 안정화를 적합하게 도모할 수 있다.
[0018]
상기 제조 장치에 있어서, 상기 재가열 수단은 유리 리본의 전폭에 걸쳐 유리 리본을 재가열하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
[0019]
이와 같이 하면, 재가열 수단에 의해 유리 리본을 그 전폭에 걸쳐 연화시킬 수 있으므로 유리 리본의 박육화를 보다 적절하게 도모하는 것이 가능해진다. 이 경우, 재가열 수단은 유리 리본의 폭 방향을 따라 가열 온도를 조정할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 유리 리본의 연화 상태를 전폭에 걸쳐 조정할 수 있으므로 재가열에 의한 유리 리본의 흐름 방향(상하 방향)의 변위량을 유리 리본의 전폭에 걸쳐 일정하게 할 수 있다.
[0020]
상기 제조 장치에 있어서, 상기 재가열 수단의 하방에 유리 리본의 두께 방향으로 유리 리본의 판 두께보다 큰 치수의 간극을 갖고, 또한 상기 간극의 범위 내에서 유리 리본의 휘어짐 또는 변위를 규제해서 안내하는 가이드 수단을 설치하는 것이 바람직하다.
[0021]
일반적으로 유리 리본의 판 두께가 얇아질수록 유리 리본에 휘어짐이나 변위 (예를 들면, 흔들림)가 생기기 쉽지만, 가령 이러한 사태가 발생하는 경우에도 이와 같이 하면 가이드 수단의 간극에 의해 유리 리본은 휘어짐 또는 변위가 규제된 상태에서 안내되므로 연화 상태에 있는 유리 리본의 일부가 이러한 휘어짐이나 변위에 기인해서 변형이 초래된 채로 고체화되는 사태를 방지할 수 있다.
[0022]
상기 제조 장치에 있어서, 상기 가이드 수단은 유리 리본의 폭 방향 양단부만을 안내하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
[0023]
다운드로우법에 의해 성형된 유리 리본은 그 폭 방향 양단부를 이부(耳部)로서 절제하면서, 그 폭 방향 중간부로부터 제품이 되는 판 유리가 채취되는 것이 통례이다. 따라서, 이와 같이 하면 이부로서 절제되는 유리 리본의 폭 방향 양단부만을 안내하게 되므로 판 유리가 채취되는 폭 방향 중간부의 표면 품위를 저해하지 않고 유리 리본 전체의 휘어짐이나 변위를 억제하는 것이 가능해진다.
[0024]
이 경우, 상기 가이드 수단은 유리 리본의 폭 방향 양단부 각각에 유리 리본의 판 두께보다 큰 치수의 간극을 개재하여 대향 배치된 상태에서 회전하는 가이드 롤러로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
[0025]
이와 같이 하면, 가이드 수단이 유리 리본의 표면에 접촉한 상태에서 유리 리본을 안내하는 경우에 있어서도 유리 리본의 폭 방향 양단부 표면에 접촉 상처가 생기기 어려워진다. 따라서, 판 두께가 얇은 유리 리본을 한층더 안정되게 성형하는 것이 가능해진다.
[0026]
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 의한 제 1 방법은 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 방법에 있어서, 상기 성형체로부터 유하되는 유리 리본을 재가열하는 재가열 공정을 포함하고, 상기 재가열 공정에서 유리 리본을 재가열함으로써 가열후에 있어서의 유리 리본의 판 두께를 가열전에 있어서의 유리 리본의 판 두께보다 얇게 하는 것을 특징으로 한다.
[0027]
이러한 제조 방법에 의하면, 상술된 단락 [0011]에 기재된 사항과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
[0028]
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 의한 제 2 방법은 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 방법에 있어서, 상기 성형체로부터 유하되면서 일단 냉각된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
[0029]
이러한 제조 방법에 의하면, 상술된 단락 [0013]에 기재된 사항과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
[0030]
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명에 의한 제 3 방법은 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 방법에 있어서, 상기 성형체의 바로 아래쪽에서 유리 리본의 폭 방향의 수축을 규제하는 규제 공정의 직후에 상기 규제 공정에 의해 폭 방향의 수축이 규제된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
[0031]
이러한 제조 방법에 의하면, 상술된 단락 [0015]에 기재된 사항과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
[0032]
상기 제조 방법에 있어서, 상기 재가열 공정에서 유리 리본의 전폭에 걸쳐 유리 리본을 재가열하는 것이 바람직하다.
[0033]
이와 같이 하면, 상술된 단락 [0019]에 기재된 사항과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
[0034]
상기 제조 방법에 있어서, 상기 재가열 공정에 있어서의 유리 리본의 재가열은 유리 리본의 연화점 이상의 온도에서 행해지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 액정 표시 장치 등의 디스플레이 기판으로서 사용되는 무알칼리 유리인 경우 1000℃ 이상, 특히 1000~1300℃에서 행하는 것이 바람직하다.
[0035]
이와 같이 하면, 성형체로부터 유하된 유리 리본 중 재가열 공정에 위치하는 부분이 연화점까지 가열되므로 유리 리본의 박육화를 보다 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
[0036]
상기 제조 방법에 있어서, 성형후에 있어서의 유리 리본의 폭 방향 중간부의 판 두께가 상기 재가열 공정전에 있어서의 유리 리본의 폭 방향 중간부의 판 두께의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 또한, 「성형후에 있어서의 유리 리본」이란 하방으로 인출되어도 그 이상 두께가 감소하지 않을 정도로 충분히 냉각 고체화된 상태의 유리 리본을 의미한다(이하, 같음).
[0037]
즉, 이상의 본 발명에 의한 제조 방법에 의하면, 최근에 있어서의 유리 리본의 박육화의 요청에 적절하게 대응할 수 있고, 나아가서는 유리 리본으로부터 절단되는 판 유리의 박육화의 요청에도 적절하게 대응하는 것이 가능해진다.
[0038]
상기 제조 방법에 있어서, 성형후에 있어서의 유리 리본의 폭 방향 중간부의 판 두께는 0.5㎜ 이하, 특히 0.2㎜ 이하인 것이 바람직하다.
[0039]
즉, 이상의 본 발명에 의한 제조 방법에 의하면, 예를 들면 CCD나 CMOS 등의 고체 촬영 소자용 커버 유리나, 액정 모니터용으로 대표되는 각종 플랫 패널 디스플레이용 유리 기판 등에 최근 요청되고 있는 매우 얇은 판 유리를 적정하게 제조할 수 있다.
[0040]
상기 제조 방법에 있어서, 상기 재가열 공정에서 재가열된 유리 리본을 그 판 두께보다 큰 치수를 갖도록 가이드 수단에 형성된 간극을 통과시켜 상기 간극의 범위 내에서 유리 리본의 휘어짐 또는 변위를 규제해서 안내하는 가이드 공정을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
[0041]
이와 같이 하면, 상술된 단락 [0021]에 기재된 사항과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
[0042]
이 경우 상기 가이드 공정에서 유리 리본의 폭 방향 양단부만을 상기 가이드 수단으로 안내하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
[0043]
이와 같이 하면, 상술된 단락 [0023]에 기재된 사항과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<발명의 효과>
[0044]
이상과 같이 본 발명에 의하면, 성형체의 바로 아래쪽인 정도의 판 두께까지 얇아진 유리 리본을 재가열함으로써 그 판 두께를 더욱 얇게 할 수 있다. 그리고, 성형체의 바로 아래쪽과 유리 리본을 재가열한 직후로 나누어 유리 리본의 판 두께를 단계적으로 얇게 할 수 있으므로 유리 리본의 유하 속도를 부당하게 고속화하지 않고 유리 리본의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모할 수 있다.
[0045]
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 리본의 제조 장치를 나타내는 개략적인 종단 측면도이다.
도 2는 상기 제조 장치의 개략적인 종단 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
[0046]
1: 제조 장치 2: 노
3: 성형체 4: 규제 수단
4a: 냉각 롤러 5: 재가열 수단
5a: 히터 6: 가이드 수단
6a: 가이드 롤러 Y: 용융 유리
G: 유리 리본
[0047]
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
[0048]
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 유리 리본의 제조 장치의 내부 상태를 모식적으로 나타내는 개략적인 종단 측면도이고, 도 2는 그 제조 장치의 내부 상태를 모식적으로 나타내는 개략적인 종단 정면도이다. 이들 각 도면에 나타낸 바와 같이, 이 제조 장치(1)는 내화 벽돌로 이루어지는 노(2)의 내부에 상방에서부터 순차적으로 성형체(3), 규제 수단(4), 재가열 수단(5), 및 가이드 수단(6)을 구비하고 있다.
[0049]
성형체(3)는 단면 형상이 쐐기 형상을 이루고, 또한 정수리부에 오버플로우 홈(3a)을 갖는 것으로서, 오버플로우홈(3a)에 공급된 용융 유리(Y)를 정수리부로부터 넘쳐 나오게 함과 아울러, 그 넘쳐 나온 용융 유리(Y)를 성형체(3)의 양측면(3b)을 따라 유하시키고 성형체(3)의 하단부(3c)에서 융합시켜서 판 형상 형태로 하고, 이 형태가 된 용융 유리(Y)를 판 형상의 유리 리본(G)으로서 상하 방향을 따라 유하시키도록 되어 있다.
[0050]
규제 수단(4)은 성형체(3)의 바로 아래쪽에서 유리 리본(G)의 폭 방향의 열수축을 규제하는 것이며, 성형체(3)의 정수리부로부터 양측면(3b)을 따라 용융 유리(Y)가 유하되고 성형체(3)의 하단부(3c)에서 융합됨으로써 한장의 판 형상으로 된 직후의 유리 리본(G)을 협지하도록 배치된 냉각 롤러(엣지 롤러)(4a)로 구성되어 있다. 상세하게 설명하면, 이 냉각 롤러(4a)는 유리 리본(G)의 폭 방향 각각의 단부에 한쌍씩 총 4개 배치되어 있고, 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부만을 협지하면서 유리 리본(G)의 유하 속도에 동기한 회전 속도로 회전하게 되어 있다.
[0051]
재가열 수단(5)은 성형체(3)로부터 유하되면서 일단 냉각된 유리 리본(G)을 재가열해서 연화시키는 것으로서, 유리 리본(G)의 표리면에 각각 공간을 개재하여 대면하도록 배치된 히터(5a)로 구성되어 있다. 상세하게 설명하면, 이 히터(5a)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 유리 리본(G)의 폭 방향 치수보다 긴 것이며 유리 리본(G)의 전폭에 걸쳐 유리 리본(G)을 재가열해서 연화시키도록 되어 있다. 또한, 도시 생략되지만 이 히터(5a)는 유리 리본(G)의 폭 방향을 따라 복수개로 분할되어 있어 유리 리본(G)의 연화 상태가 폭 방향에서 대략 같아지도록 가열 온도를 폭 방향에서 개별적으로 제어할 수 있는 구성으로 되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는 상술된 성형체(3)의 바로 아래쪽에 배치된 냉각 롤러(4a)와 마찬가지로 히터(5a)의 바로 아래쪽에도 히터(5a)에 의해 재가열된 유리 리본(G)의 폭 방향의 열수축을 규제하는 규제 수단으로서의 냉각 롤러(4b)가 배치되어 있다. 이 냉각 롤러(4b)는 상기 냉각 롤러(4a)와 동일한 구성을 구비하고, 재가열된 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부를 협지하면서 회전하게 되어 있다.
[0052]
가이드 수단(6)은 유리 리본(G)의 두께 방향으로 유리 리본(G)의 판 두께보다 큰 치수의 간극을 갖고, 이 간극의 범위 내에서 유리 리본(G)의 휘어짐 또는 변위를 규제해서 안내하는 것이다. 이 가이드 수단(6)은 예를 들면 유리 리본(G)의 판 두께보다 큰 치수의 간극만큼 이간해서 대향 배치된 판 형상 부재로 구성해도 좋지만, 본 실시형태에서는 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부 각각에 유리 리본(G)의 판 두께(폭 방향 양단부의 판 두께)보다 큰 치수의 간극을 개재하여 대향 배치된 상태에서 회전하는 가이드 롤러(6a)로 구성되어 있다. 그리고, 이 유리 리본(G)의 두께 방향으로 대향하는 가이드 롤러(6a)의 대향 간격(α)은 10㎜ 이하, 특히 5㎜ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이 대향 간격(α)의 하한값은 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부의 판 두께 등에 의해 적절하게 조정되는 것이지만, 예를 들면 0.2㎜ 이상, 특히 1㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이, 유리 리본(G)의 폭 방향 각각의 단부에 한쌍씩 총 4개 배치된 가이드 롤러(6a)는 유리 리 본(G)의 반송 방향으로 볼 경우에 반송 경로 상의 하나 또는 복수 개소(도시된 예에서는 상하 방향의 3개소)에 배치되어 있다. 또한, 각 가이드 롤러(6a)는 유리 리본(G)의 유하 속도에 따른 회전 속도로 회전하게 되어 있다. 또한, 가이드 롤러(6a)를 유리 리본(G)의 반송 방향의 복수 개소에 배치한 경우에 최하부의 가이드 롤러(6a)는 필요에 따라 그 대향 간극(α)을 좁힘으로써 유리 리본(G)을 협지하면서 하방으로 뽑아 내는 인장 롤러로서 사용해도 좋다.
[0053]
이상과 같은 구성을 구비한 제조 장치(1)에 의하면, 다음과 같이 하여 유리 리본(G)이 제조된다.
[0054]
우선, 성형체(3)의 하단부(3c)로부터 유하된 직후의 유리 리본(G)은 냉각 롤러(4a)에 의해 폭 방향의 수축이 규제되면서 하방으로 잡아 늘려져 있는 정도의 두께(이하, 초기 두께라고 함)까지 얇아진다. 즉, 유리 리본(G)은 냉각 롤러(4a)나 노(2) 내의 분위기에 의해 냉각되어 고체화 상태에 근접하게 되고, 상기 초기 두께에 도달한 단계에서 판 두께의 실질적인 변이가 생기지 않게 된다. 다음에, 이와 같이 일단 냉각되어 상기 초기 두께에 도달한 유리 리본(G)을 히터(5a)로 재가열함으로써 연화시킨다. 이와 같이 유리 리본(G)을 재가열함으로써 일단 냉각된 유리 리본(G)이 재차 하방으로 잡아 늘려져 유리 리본(G)의 판 두께가 상기 초기 두께보다 더욱 얇아진다. 구체적으로는, 히터(5a)에 의해 재가열된 유리 리본(G)의 폭 방향 중간부의 판 두께는 최종적으로, 예를 들면 폭 방향 중간부의 초기 두께의 1/2 이하가 된다.
[0055]
이와 같이 하면, 유리 리본의 판 두께가 성형체(3)의 바로 아래쪽과 히터(5a)의 바로 아래쪽으로 나누어 단계적으로 얇아지므로 유리 리본(G)의 유하 속도를 부당하게 고속화하지 않고 유리 리본(G)의 판 두께의 박육화를 적절하게 도모할 수 있다. 또한, 이 히터(5a)에 의한 재가열은 유리 리본(G)의 연화점 이상의 온도(예를 들면, 1000~1300℃)에서 유리 리본(G)의 전폭에 걸쳐 행해지고, 또한 폭 방향에서의 유리 리본(G)의 연화 상태가 균일해지도록 폭 방향으로 가열 온도의 조정이 이루어진다. 따라서, 히터(5a)에 의한 재가열에 의해 유리 리본(G)의 반송 방향의 변위량에 불균일이 생기기 어려워지므로 유리 리본(G)의 판 두께의 박육화를 확실하게 행하는 것이 가능해진다.
[0056]
또한, 이상과 같이 유리 리본(G)을 재가열함으로써 판 두께 0.5㎜ 이하, 특히 판 두께 0.2㎜ 이하의 유리 리본(G)을 용이하게 제조할 수 있다. 이와 같이 매우 판 두께가 얇은 유리 리본(G)은 CCD나 CMOS 등의 고체 촬영 소자용 커버 유리나, 액정 모니터로 대표되는 각종 플랫 패널 디스플레이용 유리 기판으로서 적절하게 이용될 수 있다.
[0057]
또한, 히터(5a)에 의한 재가열에 의해 판 두께가 얇아진 유리 리본(G)은 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부의 판 두께보다 큰 치수의 간극을 개재하여 대향 배치 된 가이드 롤러(6a)간의 간극을 통하여 하방으로 안내된다. 일반적으로, 유리 리본(G)의 판 두께가 얇아질수록 성형체(3)의 하단부(3c)로부터 유하된 유리 리본(G)에 휘어짐이나, 또는 흔들림 등에 의한 변위가 생기기 쉬워지지만, 유리 리본(G)의 하방부는 가이드 롤러(6a)의 간극을 통과함으로써 그 간극의 범위 내에서 휘어짐이나 변위가 규제되면서 안내된다. 따라서, 성형체(3)의 바로 아래쪽이나 히터(5a)의 바로 아래쪽 등의 연화 상태에 있는 유리 리본(G)의 일부가 휘어짐이나 변위의 영향을 받은 상태 그대로 고체화되는 사태가 방지되므로 평탄성이 우수한 유리 리본(G)을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 각 가이드 롤러(6a)는 유리 리본(G)의 유하 속도에 따른 회전 속도로 회전하므로 유리 리본(G)이 가이드 롤러(6a)에 접촉된 경우에도 유리 리본(G)이 하방으로 원활하게 안내된다.
[0058]
또한, 성형체(3)의 하단부(3c)로부터 유하되는 유리 리본(G)의 반송 경로 상에서 냉각 롤러(4a,4b)나 가이드 롤러(6a)는 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부와만 접촉되고 폭 방향 중간부는 비접촉으로 되므로 유리 리본(G)의 폭 방향 중간부에는 높은 표면 품위가 유지된다. 그리고, 최종적으로 고체화된 유리 리본(G)으로부터 판 유리를 채취할 때 유리 리본(G)의 폭 방향 양단부는 이부로서 절제되고, 그 폭 방향 중간부로부터 판 유리가 채취되는 것이 통례이므로 높은 표면 품위를 갖는 박판의 판 유리(예를 들면, 판 두께 0.5㎜ 이하의 판 유리)를 제조할 수 있다. 또한, 성형체(3)의 바로 아래쪽과 히터(5a)의 바로 아래쪽에 규제 수단으로서의 냉각 롤러(4a,4b)를 배치함으로써 유리 리본(G)의 폭 방향 치수의 축소를 규제할 수 있다. 따라서, 판 유리가 채취되는 유리 리본(G)의 폭 방향 중간부의 폭 방향 치수를 크게 확보하면서 유리 리본(G)의 판 두께의 박육화를 도모할 수 있다.
[0059]
또한, 상기 실시형태에서는 재가열 수단을 유리 리본의 반송 경로 상의 1개소에 배치한 것을 설명했지만, 필요에 따라 성형체의 바로 아래쪽에 배치된 규제 수단으로부터 가이드 수단에 이르기까지의 유리 리본의 반송 경로 상에 재가열 수단을 상하 방향으로 간격을 두어 복수개 배치해도 좋다.
[0060]
또한, 상기 실시형태는 오버플로우 다운드로우법으로 성형되는 유리 리본에 본 발명을 적용했지만, 그 이외에 예를 들면 슬롯 다운드로우법으로 성형되는 유리 리본에 관해서도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (17)

  1. 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 장치에 있어서:
    상기 성형체로부터 유하되는 유리 리본의 반송 경로 상에 재가열 수단을 설치하고, 상기 재가열 수단은 유리 리본을 재가열함으로써 그 하방에 있어서의 유리 리본의 판 두께를 그 상방에 있어서의 유리 리본의 판 두께보다 얇게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  2. 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 장치에 있어서:
    상기 성형체로부터 유하되면서 일단 냉각된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  3. 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 장치에 있어서:
    상기 성형체의 바로 아래쪽에 설치되어 유리 리본의 폭 방향의 수축을 규제하는 규제 수단의 바로 아래쪽에 상기 규제 수단에 의해 폭 방향의 수축이 규제된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 규제 수단은 유리 리본의 폭 방향 양단부를 협지하면서 회전하는 냉각 롤러로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재가열 수단은 유리 리본의 전폭에 걸쳐 유리 리본을 재가열하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재가열 수단의 하방에 유리 리본의 두께 방향으로 유리 리본의 판 두께보다 큰 치수의 간극을 갖고, 또한 상기 간극의 범위 내에서 유리 리본의 휘어짐 또는 변위를 규제해서 안내하는 가이드 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드 수단은 유리 리본의 폭 방향 양단부만을 안내하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드 수단은 유리 리본의 폭 방향 양단부 각각에 유리 리본의 판 두께보다 큰 치수의 간극을 개재하여 대향 배치된 상태에서 회전하는 가이드 롤러로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 장치.
  9. 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 방법에 있어서:
    상기 성형체로부터 유하되는 유리 리본을 재가열하는 재가열 공정을 포함하고, 상기 재가열 공정에서 유리 리본을 재가열함으로써 가열후에 있어서의 유리 리본의 판 두께를 가열전에 있어서의 유리 리본의 판 두께보다 얇게 하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  10. 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 방법에 있어서:
    상기 성형체로부터 유하되면서 일단 냉각된 유리 리본을 재가열해서 연화시키는 재가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  11. 용융 유리를 성형체에 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜 판 형상의 유리 리본을 성형하는 유리 리본의 제조 방법에 있어서:
    상기 성형체의 바로 아래쪽에서 유리 리본의 폭 방향의 수축을 규제하는 규제 공정의 직후에 상기 규제 공정에서 폭 방향의 수축이 규제된 유리 리본을 재가 열해서 연화시키는 재가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재가열 공정에서 유리 리본의 전폭에 걸쳐 유리 리본을 재가열하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재가열 공정에 있어서의 유리 리본의 재가열은 유리 리본의 연화점 이상의 온도에서 행해지는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형후에 있어서의 유리 리본의 폭 방향 중간부의 판 두께가 상기 재가열 공정전에 있어서의 유리 리본의 폭 방향 중간부의 판 두께의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형후에 있어서의 유리 리본의 폭 방향 중간부의 판 두께가 0.5㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재가열 공정에서 재가열된 유리 리본을 그 판 두께보다 큰 치수를 갖도록 가이드 수단에 형성된 간극을 통과시켜 상기 간극의 범위 내에서 유리 리본의 휘어짐 또는 변위를 규제해서 안내하는 가이드 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가이드 공정에서 유리 리본의 폭 방향 양단부만을 상기 가이드 수단으로 안내하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 제조 방법.
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