TW201441166A - 玻璃板之製造方法 - Google Patents

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Takayuki Kobayashi
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Abstract

本發明提供一種可抑制熔融玻璃進入至成形體與玻璃導入蓋之間之間隙，從而製造高品質之玻璃板的玻璃板之製造方法。本發明之特徵在於：其係包括成形步驟之玻璃板之製造方法，且成形裝置包括成形體及玻璃導入蓋。上述玻璃導入蓋包含：端面覆蓋部，其以堵塞上述成形體之槽之一端之方式與上述成形體之端面對向地配置；以及側面覆蓋部，其連接於上述端面覆蓋部，且與上述成形體之側面中之鄰接於上述端面之部分對向地配置。以上述端面覆蓋部與上述成形體之端面之間之第1間隙小於上述側面覆蓋部與上述成形體之側面之間之第2間隙之方式，將上述玻璃導入蓋安裝於上述成形體。

Description

玻璃板之製造方法
本發明係關於一種玻璃板之製造方法。
作為玻璃板之製造方法，已知有溢流下拉(overflow down draw)法。於溢流下拉法中，對成形體供給熔融玻璃，使熔融玻璃自成形體之上表面溢出，並沿著成形體兩側之壁面流下，將合流後之熔融玻璃向下方拉出，藉此成形為板狀。於成形體之上表面形成沿一方向(長度方向)延伸之槽，熔融玻璃被供給至該槽內。
一般而言，於成形體之長度方向之兩端部安裝有被稱作玻璃導入蓋之覆蓋構件(專利文獻1)。其中，在安裝於一端部之玻璃導入蓋連接供自外部輸送之熔融玻璃通過之玻璃供給管，而將熔融玻璃導入至成形體之槽內。
通常，玻璃導入蓋係藉由對鉑或鉑合金之金屬板構件實施彎曲、焊接等金屬板加工而製成。然而，當進行此種金屬板加工時，會因彎曲或焊接而導致產生應變，由此容易引起扭曲等變形，而難以提昇玻璃導入蓋之加工精度。因此，為了使玻璃導入蓋確實地嵌合於成形體，而對成形體之外形設置間隙(clearance)，從而製成玻璃導入蓋。然而，以此方式形成之玻璃導入蓋與成形體之間之間隙存在進一步擴大之情況，其原因在於，於製造玻璃板時玻璃導入蓋被暴露在高溫環境中，而導致熱膨脹率與成形體不同。於在玻璃導入蓋中之不同部分彼此產生有溫度差之情形時，亦可能會引起此種間隙擴大。
若成形體與玻璃導入蓋之間之間隙變大，則於玻璃成形時，熔融玻璃容易進入至該間隙中。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2012/137616號說明書
本發明之目的在於提供一種可抑制熔融玻璃進入至成形體與玻璃導入蓋之間之間隙，從而製造高品質之玻璃板的玻璃板之製造方法。
(第1形態)
本發明之一態樣係包括將通過玻璃供給管而供給至成形裝置之熔融玻璃成形為板狀之成形步驟的玻璃板之製造方法。
上述玻璃板之製造方法之特徵在於：上述成形裝置包括成形體及玻璃導入蓋，上述成形體包含：上表面，其形成有以朝向上方之方式開口之槽；端面，其連接於上述上表面，且上述槽之延伸方向之一端開口；以及2個側面，其等連接於上述上表面及上述端面，且以夾著上述上表面及上述端面之方式相互對向；上述玻璃導入蓋係安裝於上述成形體，並且連接於上述玻璃供給管，將上述玻璃供給管內之熔融玻璃導入至上述成形體之槽內；且上述玻璃導入蓋包含：端面覆蓋部，其以堵塞上述成形體之槽之一端之方式與上述成形體之端面對向地配置；以及側面覆蓋部，其連接於上述端面覆蓋部，且與上述成形體之側面中之鄰接於上述端面之部分對向地配置；且 以上述端面覆蓋部與上述成形體之端面之間之第1間隙小於上述側面覆蓋部與上述成形體之側面之間之第2間隙之方式，將上述玻璃導入蓋安裝於上述成形體。
(第2形態)
如第1形態之玻璃板之製造方法，其中於上述玻璃板之製造方法中，上述第1間隙為2mm以下。
(第3形態)
如第1形態或第2形態之玻璃板之製造方法，其中上述成形裝置進而包括以包圍上述成形體之方式設置之爐壁，且上述成形體相對於上述爐壁之位置被固定；
上述玻璃導入蓋藉由外部構造將上述端面覆蓋部壓抵於上述成形體之端面，並且保持壓抵之狀態，上述外部構造係將相對於上述玻璃導入蓋配置於與上述成形體為相反側之抵壓構件抵壓至上述玻璃導入蓋。
(第4形態)
如第1形態至第3形態中任一形態之玻璃板之製造方法，其中上述成形裝置進而包括輔助導引構件，該輔助導引構件包含以堵塞上述第2間隙開口之部分之方式自上述成形體之側面向外側突出之突出部。
(第5形態)
如第1形態至第4形態中任一形態之玻璃板之製造方法，其中上述玻璃導入蓋包含鉑或鉑合金。
(第6形態)
如第1形態至第5形態中任一形態之玻璃板之製造方法，其中上述成形體含有至少60重量%以上之Zr。
(第7形態)
如第1形態至第6形態中任一形態之玻璃板之製造方法，其中熔融玻璃之液相黏度為30000~300000泊(poise)(1泊=0.1Pa．秒)。
(第8形態)
如第1形態至第7形態中任一形態之玻璃板之製造方法，其中上述玻璃板之製造方法中，供給至上述成形裝置之上述熔融玻璃之黏度為30000泊以上。
(第9形態)
一種玻璃板之製造方法，其特徵在於：其係包括將通過玻璃供給管而供給至成形裝置之熔融玻璃成形為板狀之成形步驟者；且上述成形裝置包括：成形體，其包含：上表面，其形成有以朝向上方之方式開口之槽；端面，其連接於上述上表面，且上述槽之延伸方向之一端開口；以及2個側面，其等連接於上述上表面及上述端面，且以夾著上述上表面及上述端面之方式相互對向；玻璃導入蓋，其安裝於上述成形體，並且連接於上述玻璃供給管，將上述玻璃供給管內之熔融玻璃導入至上述成形體之槽內；以及1對支持構件，其等自上述槽之延伸方向之兩側夾持安裝有上述玻璃導入蓋之上述成形體；且上述玻璃導入蓋包含以堵塞上述成形體之槽之一端之方式與上述成形體之端面對向地配置之端面覆蓋部；上述1對支持構件中之上述端面側之支持構件係抵接於與供上述玻璃供給管連接之上述端面覆蓋部之部分不同之上述端面覆蓋部之區域，而將上述端面覆蓋部壓抵於上述成形體之端面。
(第10形態)
如第9形態之玻璃板之製造方法，其中於上述玻璃板之製造方法中，上述端面覆蓋部向上述成形體之端面之壓抵係將相對於上述玻璃 導入蓋配置於與上述成形體為相反側之抵壓構件抵壓至上述玻璃導入蓋而保持。
(第11形態)
如第9形態或第10形態之玻璃板之製造方法，其中於上述玻璃板之製造方法中，上述玻璃導入蓋藉由外部構造將上述端面覆蓋部壓抵於上述成形體之端面並且保持該壓抵之狀態。
根據本發明，可抑制熔融玻璃進入至成形體與玻璃導入蓋之間之間隙，從而可製造高品質之玻璃板。
100‧‧‧熔解裝置
101‧‧‧熔解槽
101d‧‧‧鏟鬥
102‧‧‧澄清槽
103‧‧‧攪拌槽
103a‧‧‧攪拌器
104‧‧‧輸送管
105‧‧‧輸送管
106‧‧‧玻璃供給管
200‧‧‧成形裝置
210‧‧‧成形體
211‧‧‧上表面
211a‧‧‧槽
212‧‧‧端面
213‧‧‧側面
214‧‧‧端面
215‧‧‧成形體210之鉛垂下方之下方前端
220‧‧‧輔助導引構件
220a‧‧‧突出部
230‧‧‧支持構件
300‧‧‧切斷裝置
310‧‧‧玻璃導入蓋
311‧‧‧端面覆蓋部
312‧‧‧側面覆蓋部
313‧‧‧導引部
350‧‧‧玻璃導入蓋
500‧‧‧抵壓構件
610‧‧‧角柱塊
610a‧‧‧插通孔
G1‧‧‧第1間隙
G2‧‧‧第2間隙
MG‧‧‧熔融玻璃
SG‧‧‧平板玻璃
A‧‧‧區域
C‧‧‧區域
ST1‧‧‧熔解步驟
ST2‧‧‧澄清步驟
ST3‧‧‧均質化步驟
ST4‧‧‧供給步驟
ST5‧‧‧成形步驟
ST6‧‧‧緩冷步驟
ST7‧‧‧切斷步驟
圖1係表示本實施形態之玻璃板之製造方法之步驟之一例的圖。
圖2係模式性地表示進行圖1所示之熔解步驟~切斷步驟之裝置之一例的圖。
圖3(a)係將本實施形態之玻璃板之製造方法中所使用之成形體、玻璃導入蓋分解表示之圖。(b)係表示將玻璃導入蓋安裝於成形體之狀態之圖。(c)係表示將玻璃導入蓋壓抵於成形體之狀態之圖。
圖4(a)係表示自安裝於成形體之玻璃導入蓋之上方觀察到之剖面之圖。(b)係前視成形體之端面而表示之圖。
圖5係表示圖4(a)所示之態樣之變化例之圖。
以下，對本發明之玻璃板之製造方法進行說明。
圖1係表示本實施形態之玻璃板之製造方法之步驟之一例的圖。
(玻璃板之製造方法之整體概要)
玻璃板之製造方法主要包括熔解步驟(ST1)、澄清步驟(ST2)、均質化步驟(ST3)、供給步驟(ST4)、成形步驟(ST5)、緩冷步驟(ST6)及切斷步驟(ST7)。除此以外，還包括研削步驟、研磨步驟、清洗步 驟、檢查步驟及包裝步驟等，於包裝步驟中被積層之複數片玻璃板係搬送至交貨地之商家。
熔解步驟(ST1)係於熔解槽中進行。在熔解槽中，將玻璃原料投入至儲存在熔解槽中之熔融玻璃之液面，並進行加熱，藉此製作熔融玻璃。進而，使熔融玻璃自設置於熔解槽之內側側壁之1個底部之流出口流向下游步驟。
關於熔解槽之熔融玻璃之加熱，除了對熔融玻璃自身通電而自我發熱從而進行加熱之方法以外，亦可輔助性地賦予燃燒器(burner)之火焰而將玻璃原料熔解。再者，於玻璃原料中添加澄清劑。作為澄清劑，已知有SnO2、As2O3、Sb2O3等，但並無特別限制。然而，自降低環境負荷之方面而言，可使用SnO2(氧化錫)作為澄清劑。
澄清步驟(ST2)至少於澄清槽中進行。於澄清步驟中，使澄清槽內之熔融玻璃升溫，藉此，熔融玻璃中所含之包含O2、CO2或SO2之氣泡吸收因澄清劑之還原反應所產生之O2而成長，且氣泡浮升至熔融玻璃之液面而釋放。進而，於澄清步驟中，藉由使熔融玻璃之溫度下降，而使通過澄清劑之還原反應所獲得之還原物質進行氧化反應。藉此，殘留在熔融玻璃之氣泡中之O2等氣體成分被再次吸收至熔融玻璃中，從而氣泡消失。澄清劑之氧化反應及還原反應係藉由控制熔融玻璃之溫度而進行。再者，澄清步驟亦可使用減壓消泡方式，即，於澄清槽製造減壓環境之空間，使熔融玻璃中存在之氣泡於減壓環境中成長而消泡。於此情形時，就不使用澄清劑之方面而言較為有效。再者，於澄清步驟中，使用將氧化錫用作澄清劑之澄清方法。
於均質化步驟(ST3)中，使用攪拌器攪拌通過自澄清槽延伸之配管而供給之攪拌槽內之熔融玻璃，藉此進行玻璃成分之均質化。藉此，可減少造成條紋等之玻璃之組成不均。
於供給步驟(ST4)中，通過自攪拌槽延伸之配管將熔融玻璃供給 至成形裝置。
於成形裝置中，進行成形步驟(ST5)及緩冷步驟(ST6)。
於成形步驟(ST5)中，將熔融玻璃成形為平板玻璃(sheet glass)，且形成平板玻璃之流動。於成形時使用溢流下拉法。
於緩冷步驟(ST6)中，將成形後流動之平板玻璃以成為所期望之厚度且不產生內部應變、進而不產生翹曲之方式進行冷卻。
於切斷步驟(ST7)中，在切斷裝置中，將自成形裝置供給之平板玻璃切斷為特定之長度，藉此，獲得板狀之玻璃板。將經切斷之玻璃板進而切斷為特定之尺寸，從而製造目標尺寸之玻璃板。此後，進行玻璃板之端面之研削、研磨，並進行玻璃板之清洗，進而，於檢查過有無氣泡或條紋等異常缺陷之後，將檢查為合格品之玻璃板作為最終製品進行包裝。
圖2係模式性地表示本實施形態中之進行熔解步驟(ST1)~切斷步驟(ST7)之裝置之一例的圖。如圖2所示，該裝置主要包括熔解裝置100、成形裝置200及切斷裝置300。熔解裝置100包括熔解槽101、澄清槽102、攪拌槽103、輸送管104、105及玻璃供給管106。
於圖2所示之熔解裝置101中，使用鏟鬥101d進行玻璃原料之投入。於澄清槽102中，調整熔融玻璃MG之溫度，利用澄清劑之氧化還原反應進行熔融玻璃MG之澄清。進而，於攪拌槽103中，利用攪拌器103a攪拌熔融玻璃MG使其均質化。於成形裝置200中，藉由使用成形體210之溢流下拉法，而由熔融玻璃MG成形平板玻璃SG。成形裝置200包括供進行成形步驟(ST5)之成形爐、及供進行緩冷步驟(ST6)之緩冷爐，於成形爐中配置有成形體210及下述玻璃導入蓋。
(用以將玻璃導入蓋安裝於成形體之構成)
其次，參照圖3，對用以將玻璃導入蓋安裝於成形體210之構成進行說明。再者，於圖4(a)、圖5中，省略端面214側之部分而表示成 形體210。
圖3(a)係將本實施形態之玻璃板之製造方法中所使用之成形體及玻璃導入蓋分解表示之圖。圖3(b)係表示將玻璃導入蓋安裝於成形體之狀態之圖。圖3(c)係表示將玻璃導入蓋壓抵於成形體之狀態之圖。
首先，對成形體210及玻璃導入蓋310進行說明。
(a)成形體
成形體210係沿一方向延伸之長條狀之構造體，且包含：上表面211，其形成有朝向上方開口之槽211a；2個端面212、214，其等連接於上表面211；以及2個側面213(參照圖4(a))，其等連接於上表面211及端面212、214。
上表面211係以自端面212側起至端面214側，端面214側之上端變低之方式傾斜。另一方面，關於槽211a，隨著自端面212側向端面214側前進，槽深度變淺。於成形步驟中，供給至槽211a之熔融玻璃自槽211a溢出，並沿著設置於成形體210之兩側之側面213向鉛垂下方流動。
端面212、214係以相互對向之方式形成，且槽211a之延伸方向之兩端分別開口。
2個側面213係形成為以夾著上表面211及端面212、214之方式相互對向。沿著兩側之側面213流動之熔融玻璃於設置於成形體210之鉛垂下方之下方前端215處合流，結合為一體而成為板狀之平板玻璃。
用於成形體210之材料並無特別限制，例如使用氧化鋯質耐火物、高氧化鋁質耐火物等煅燒耐火物、石墨質磚等非煅燒耐火物。其中，就耐熱性優異之方面而言，較佳為氧化鋯質耐火物，更佳為含有至少60重量%之ZrO2之氧化鋯質耐火物。再者，ZrO2之上限值並無特別限制，例如為80重量%。
再者，成形體210之端面212、214之各者之下部亦可被切開切口 而形成階差部。於此情形時，階差部係分別載置於下述支持構件上。
(b)玻璃導入蓋310
玻璃導入蓋310係安裝於成形體210，並且連接於玻璃供給管106，將玻璃供給管106內之熔融玻璃導入至成形體210之槽211a內。再者，於圖3~圖5中，關於玻璃供給管106，僅表示出連接於玻璃導入蓋310之端部。玻璃導入蓋310係例如藉由對鉑或鉑合金製之金屬板構件進行彎曲、焊接等加工而形成，且包含端面覆蓋部311及側面覆蓋部312(參照圖4(a))。
端面覆蓋部311係以堵塞成形體210之槽211a之一端之方式與成形體210之端面212對向地配置。
側面覆蓋部312連接於端面覆蓋部311，且與成形體210之側面213中之鄰接於端面212之部分對向地配置。玻璃導入蓋310係設定較成形體210之外形之寬度尺寸大之內側之寬度尺寸，以相對於成形體210確實地嵌合。
如圖4(a)所示，側面覆蓋部312具有自玻璃導入蓋310之側面覆蓋部312之周緣以遠離成形體210之方式延伸之導引部313。圖4(a)係表示自安裝於成形體之玻璃導入蓋之上方觀察到之剖面之圖。再者，於圖3中省略了導引部313之圖示。導引部313供在玻璃成形時溢出並沿著側面213向下方流動之熔融玻璃抵接，藉此，限制熔融玻璃向寬度方向(與成形體210之槽211a之延伸方向平行之方向)擴散。
於將玻璃導入蓋310安裝於成形體210時，端面覆蓋部311被以抵接之方式壓抵並安裝於成形體210的端面212，但在安裝後之端面覆蓋部311之面與端面212之間形成第1間隙G1。其原因在於，安裝前之成形體210之端面212或玻璃導入蓋310之面略微變形，而導致端面覆蓋部311之面與端面212b之面不平行，或者安裝後之端面覆蓋部311或成形體210產生變形。
又，如圖4(a)所示，在成形體210之側面213與側面覆蓋部312之間形成第2間隙G2。藉由形成第2間隙G2，而將玻璃導入蓋310確實地安裝於成形體210之端。
如圖5所示，成形裝置200較佳為進而包含輔助導引構件220。圖5係表示圖4(a)所示之態樣之變化例之圖。再者，於圖5中，為了方便起見，而省略圖4(a)所示之第1間隙G1之圖示。
輔助導引構件220係剖面L字形狀之鉑或鉑合金製構件，且於兩側面213各設置1個。輔助導引構件220係安裝於玻璃導入蓋310之導引部313。輔助導引構件220包含以堵塞第2間隙G2開口之部分之方式自成形體210之側面213突出之部分(稱為突出部)220a。輔助導引構件220係藉由焊接將距離成形體210最遠之輔助導引構件220之突出部220a之前端中之包含高度方向(圖5之紙面垂直方向)之上端部之成形體210之上側部分(於圖5中塗黑而表示之2個半圓形部分)安裝於玻璃導入蓋310之導引部313。藉此，焊接時之熱經由輔助導引構件220而傳遞至成形體210之側面213，從而可防止成形體210被局部地加熱而破損。又，於玻璃成形時溢出並沿著側面213向下方流動之熔融玻璃抵接於輔助導引構件220之突出部220a，藉此，更確實地限制熔融玻璃向寬度方向擴散。
輔助導引構件220係跨及相當於第2間隙G2之整個高度方向區域而設置，但於成形時熔融玻璃與輔助導引構件220抵接之範圍內，輔助導引構件220無需設置在相當於第2間隙G2之整個高度方向區域。
又，成形裝置200較佳為在成形體210之另一端面214側之玻璃導入蓋350安裝與輔助導引構件220相同構成之輔助導引構件(未圖示)。
成形裝置200進而具備以包圍成形體210之方式設置之未圖示之爐壁。成形體210相對於爐壁之位置被固定。具體而言，由固定於爐壁之1對支持構件230支持成形體210，藉此將成形體210相對於爐壁之 位置固定。支持構件230係由耐火磚構成之長方體形狀之構件。
具體而言，支持構件230係為了抑制成形體210因自重向下方彎曲之情況，而以自長度方向之兩側夾持成形體210之方式對長度方向作用力。支持構件230分別連接於配置在爐壁外部之未圖示之加壓控制裝置，控制對成形體210施加之力之大小。
成形裝置200進而具備安裝於成形體210之端面214之玻璃導入蓋350。玻璃導入蓋350除以下兩方面以外，與玻璃導入蓋310同樣地構成，上述兩方面係指：未安裝玻璃供給管106；以及以嵌合於成形體210之端面214之尺寸形成。
(c)玻璃導入蓋之安裝
其次，對玻璃導入蓋310之安裝進行說明。
於將玻璃導入蓋310安裝於成形體210時，使用抵壓構件500(參照圖3(c))、及未圖示之外部構造。
抵壓構件500係如下構件，即，於安裝玻璃導入蓋310時，相對於玻璃導入蓋310配置於與成形體210為相反側，並且抵壓於玻璃導入蓋310。具體而言，對抵壓構件500使用角柱塊610。角柱塊610為長方體形狀之磚，且設置有供玻璃供給管106插通之插通孔610a。
外部構造係將抵壓構件500抵壓於玻璃導入蓋310，而將端面覆蓋部311壓抵於成形體210之端面212，並且保持將端面覆蓋部311壓抵於成形體210之端面212之狀態。具體而言，對外部構造使用未圖示之支持板及螺栓。支持板係以與成形體210之端面212對向配置之方式安裝於爐壁。藉此，在成形體210之端面212與支持板之間隔開例如數~數十cm之間隔。螺栓係以自支持板觀察時之與成形體210側相反之側貫通至成形體210側之方式螺入至支持板。螺栓係例如以在角柱塊之插通孔610a之兩側各抵接1根之方式螺入。
於安裝玻璃導入蓋310時，將螺栓螺入至支持板，使貫通支持板 之螺栓之前端部抵接於玻璃導入蓋310，在該狀態下進一步螺入螺栓。藉此，將配置於玻璃導入蓋310之與成形體210為相反側之角柱塊610抵壓於玻璃導入蓋310。
此處，玻璃導入蓋310係由角柱塊610之玻璃導入蓋610側之端面以壓抵之方式抵壓於圖4(b)中以A包圍之成形體210之端面212之區域。圖4(b)係前視成形體之端面而表示之圖。區域A包含包圍槽211a之端面212上之區域C(圖4(b)中以陰影表示之區域)。區域C使熔融玻璃於意外進入至第1間隙G1(參照圖4(a))之情形時容易停留。因此，藉由將抵壓構件500抵壓於與區域A對向之玻璃導入蓋310之部分，而使玻璃導入蓋310之端面覆蓋部311壓抵於成形體210之端面212，從而使第1間隙G1變小。
繼而，利用加壓控制裝置控制1對支持構件230，而夾持安裝有玻璃導入蓋310之成形體210。
藉由以上所說明之安裝，如圖4(b)所示，玻璃導入蓋310之端面覆蓋部311與成形體210之端面212之間之第1間隙G1變得小於玻璃導入蓋310之側面覆蓋部312與成形體210之側面213之間之第2間隙G2。再者，於圖4(a)中，為了容易理解，而誇張地表示第1間隙G1、第2間隙G2之大小。第1間隙G1係端面覆蓋部311與包圍槽211a之端面212上之區域C之間之間隙。又，第2間隙G2係側面覆蓋部312與側面213之間之最小間隙。第1間隙G1及第2間隙G2均係使用測厚儀(thickness gauge)進行測定。具體而言，於第2間隙G2超過2mm之情形時，第1間隙G1較佳為2mm以下，更佳為1mm以下。藉此，可抑制熔融玻璃進入至上述間隙，從而可製造高品質之玻璃。
根據本實施形態之玻璃板之製造方法，螺入至支持板之螺栓之前端抵接於角柱塊610，藉此保持將玻璃導入蓋310壓抵於成形體210之狀態。於該狀態下，玻璃導入蓋310係以第1間隙G1小於第2間隙G2 之方式安裝於成形體210。因此，可抑制於玻璃成形時熔融玻璃進入至第1間隙G1。
此處，假設於玻璃成形時熔融玻璃進入至第1間隙G1，則熔融玻璃將在第1間隙G1停留，且與成形體210之表面接觸，藉此有使成形體之構成成分溶出且所溶出之成分混入至熔融玻璃中之虞。其結果，存在如下情況：自成形體210溶出之成分間歇性地被成形體210之槽211a內之熔融玻璃或沿成形體210之壁面流動之熔融玻璃之流體(亦稱為玻璃主流)吸引，並直接成形為板狀。此種包含異種成分之玻璃之黏性與玻璃主流之玻璃成分不同，因此使得沿成形體之壁面流下之速度、或成形體下方之玻璃之拉伸量產生差異，由此，成形為板狀後之玻璃會產生厚度不均或條紋，或者出現翹曲或應變等對品質之不良影響。又，對於進入至第1間隙G1之熔融玻璃，有如下之虞：因停留之時間或成形爐內之環境溫度而導致產生失透，並作為失透異物混入至玻璃主流。又，亦存在如下情形：於熔解槽101、澄清槽102或攪拌槽103中形成之熔融玻璃之異質生坯、例如於熔融玻璃中含有氧化矽之濃度局部地變高之富氧化矽之異質生坯等進入至第1間隙G1。當該富氧化矽之異質生坯進入至第1間隙G1時，該異質生坯成為將與被控制為目標黏度之玻璃主流之熔融玻璃不同黏度的玻璃，對玻璃主流內以微小量長期地供給的原因，其結果，在所成形之平板玻璃之表面形成作為用於液晶顯示器或有機EL(Electroluminescence，電致發光)發光顯示器之玻璃基板無法容許之表面凹凸。
然而，於本實施形態之玻璃板之製造方法中，如上所述，第1間隙G1較小，且小於第2間隙G2，可抑制熔融玻璃進入至第1間隙G1。因此，不存在熔融玻璃使成形體210之構成材料溶出且所溶出之異種成分混入至熔融玻璃中之情況，可防止對玻璃板之品質造成不良影響。又，可抑制在熔解槽101、澄清槽102或攪拌槽103中形成之富氧 化矽之異質生坯等進入至第1間隙G1。尤其是於由鉑或鉑合金製成玻璃導入蓋310之情形時，由於鉑之熱膨脹係數較高，因此玻璃導入蓋310與成形體310之間之間隙容易擴大，但由於第1間隙G1如上所述般變小，因此，可抑制熔融玻璃進入，從而可避免上述不良情況。本實施形態之玻璃之製造方法亦適於製造低液相黏度(例如30000~100000泊)且高應變點(655℃~755℃)之玻璃。
另一方面，側面覆蓋部312與端面212之間之第2間隙G2係預先設置為間隙之空間，並且為藉由將玻璃導入蓋310之側面覆蓋部311壓抵於成形體210之端面212而容易擴大之空間。因此，熔融玻璃容易進入至側面覆蓋部312與端面212之間，但即便進入至第2間隙G2之熔融玻璃混入至沿著成形體210之側面213流動之玻璃主流之寬度方向之兩端部，由於平板玻璃之寬度方向之兩端部於後續之切斷步驟中被切斷，因此對玻璃之品質造成之影響較進入至第1間隙G1之熔融玻璃小。
就此種觀點而言，將玻璃導入蓋310以第1間隙G1小於第2間隙G2之方式安裝於成形體210。
又，根據本實施形態之玻璃板之製造方法，於成形步驟中，沿著成形體210之側面213流動之熔融玻璃抵接於輔助導引構件220，藉此更確實地抑制熔融玻璃進入至第2間隙G2。於假設熔融玻璃進入至第2間隙G2之情形時，有在第2間隙G2中異種成分溶出且混入至熔融玻璃之虞。若此種異種成分混入至玻璃主流，則存在失透變大而妨礙玻璃主流之流動之情形。其結果，會產生如下等問題：玻璃主流之寬度變小，或者未良好地產生寬度方向端部之玻璃(邊緣)自玻璃主流分支進而再次返回至玻璃主流之邊緣結合。然而，根據本實施形態之玻璃板之製造方法，由於可藉由輔助導引構件220抑制熔融玻璃進入至第2間隙G2，因此可更確實地避免產生此種不良情況。
於本實施形態之玻璃板之製造方法中，使用含有60重量%以上之 ZrO2之氧化鋯質耐火物作為成形體210。ZrO2有提高玻璃之失透溫度之作用，且若在玻璃中含有大量ZrO2，則會使玻璃之耐失透性下降。因此，若熔融玻璃進入至玻璃導入蓋310與成形體210之間之間隙，而導致成形體210中所含之ZrO2溶出且混入至熔融玻璃中，則容易局部地產生失透。然而，根據本實施形態之玻璃板之製造方法，可抑制熔融玻璃進入至與玻璃導入蓋310之間之間隙，而防止ZrO2混入至熔融玻璃中，因此，即便使用包含此種成分之成形體210，亦難以產生上述問題。
於本實施形態之玻璃板之製造方法中，供給至成形體210之熔融玻璃之黏度較佳為30000泊以上。其原因在於，在利用溢流下拉法成形玻璃時，較理想為熔融玻璃之黏度較高，並且此種黏度較高之熔融玻璃不易進入至玻璃導入蓋310與成形體210之間之間隙中。
再者，於本實施形態之玻璃板之製造方法中，玻璃導入蓋310亦可不包含側面覆蓋部312。
當利用支持構件230壓抵成形體210之端面212中之與連接玻璃導入蓋310之部分不同之部分時，因其反作用而使與玻璃供給管106連接之玻璃導入蓋310之部分欲遠離成形體210。尤其是於玻璃導入蓋310之端面覆蓋部311中之在上方之部分(亦稱為端面上部)連接玻璃供給蓋310且下方之部分(亦稱為端面下部)被支持構件230壓抵之情形時，該等2個部分在端面覆蓋部311以相互對向之方式隔開，因此玻璃供給管106欲更大程度地遠離成形體210。
此種狀況於將1對支持構件之各者配置於成形體之長度方向之兩端部之下方，進而，將成形體載置於該等支持構件而利用支持構件自下方支持成形體之情形時亦可能發生。於該態樣中，具體而言，1對支持構件係隔開較成形體之長度方向長度短之間隔而固定於爐壁。又，於成形體之兩端部，將下方之部分切開切口而形成階差部，將階 差部載置於支持構件。玻璃供給管通常連接於玻璃導入蓋之端部之較階差部更靠上方之部分。進而，玻璃導入蓋形成為沿此種成形體之端面形狀之形狀，且與成形體同樣地設置有階差部。
於上述態樣中，當玻璃導入蓋由支持構件壓抵時，玻璃導入蓋之端部之端面下部以密接於成形體之端面之方式相對於成形體之端面更加接近，另一方面，藉由該玻璃導入蓋之端面下部向成形體之端面接近之反作用，使玻璃導入蓋之端面上部遠離成形體之端面，從而玻璃導入蓋之端面上部與成形體之端面之間之第1間隙擴大。自玻璃供給管通過玻璃導入蓋之熔融玻璃容易進入至已擴大之第1間隙中。
然而，於此情形時，亦利用上述抵壓構件500、外部構造將玻璃導入蓋310之端面覆蓋部312壓抵於成形體210之端面212，並保持壓抵之狀態，藉此使第1間隙G1變小。藉此，抑制熔融玻璃進入至第1間隙G1。
再者，於本實施形態中，成形體210亦可不被支持構件230壓抵。
(變化例1)
其次，對上述實施形態之玻璃板之製造方法之變化例1進行說明。
變化例1與上述實施形態之差異在於以下兩方面，即，代替上述角柱塊610而使用未圖示之木框作為抵壓構件；以及代替上述支持板及螺栓而使用未圖示之可澆鑄材料(castable)及耐火隔熱磚作為外部構造。
具體而言，作為抵壓構件之木框係將形成為字形狀之3個平坦部分即兩側之平坦部及作為中間部分之平坦部連結而成之構件。於平坦部設置用以供玻璃供給管插通之插通孔。
木框係以於安裝於玻璃導入蓋時使玻璃供給管插通並且朝向玻 璃導入蓋開口之方式配置。關於抵壓，例如既可使用配置於木框和與木框對向之爐壁之間之千斤頂等進行，亦可用手進行。藉此，確實地抑制熔融玻璃之進入、停留、或富氧化矽之異質生坯等之進入。再者，木框於安裝玻璃導入蓋之後被拆開而卸除。
作為外部構造之可澆鑄材料係將耐火性骨材及水硬性水泥混合而成，於安裝玻璃導入蓋時，可澆鑄材料流入至木框與玻璃導入蓋之間之空間內且硬化。耐火隔熱磚包含具有耐火性、隔熱性之材料，於安裝玻璃導入蓋時，被載置於支持構件之上表面，並且自下方支持木框。耐火隔熱磚係藉由水泥接著而固定於支持構件之上表面。又，耐火隔熱磚係藉由可澆鑄材料硬化而與可澆鑄材料連結，藉此，使可澆鑄材料、耐火隔熱磚及支持構件一體化。
於安裝玻璃導入蓋時，在支持構件之上表面塗佈水泥，將耐火隔熱磚載置於支持構件之上表面，並且將耐火隔熱磚壓抵於玻璃導入蓋。進而，於耐火隔熱磚之上表面配置木框，並且將木框抵壓於玻璃導入蓋，藉此，將玻璃導入蓋壓抵於成形體。於該狀態下，使可澆鑄材料之漿料流入至木框與玻璃導入蓋之間之空間，當可澆鑄材料硬化時，與耐火隔熱磚、支持構件一體化。以此方式將玻璃導入蓋安裝於成形體。此後，將木框拆開而卸除。於將木框卸除後，亦藉由作為外部構造之可澆鑄材料、耐火隔熱磚保持將玻璃導入蓋壓抵於成形體之狀態。
於變化例1中，第1間隙亦變小，從而抑制玻璃成形時之熔融玻璃進入至第1間隙。
(變化例2)
其次，對上述實施形態之玻璃板之製造方法之變化例2進行說明。
變化例2與上述實施形態之上述例之差異在於以下方面，即，不 使用抵壓構件及外部構造而進行玻璃導入蓋之安裝、及安裝狀態之保持。
於變化例2中，在安裝有玻璃導入蓋之狀態下之與側面覆蓋部之周緣對向的成形體之側面上之位置，以沿著該周緣於成形體之高度方向上延伸之方式形成有卡止用槽。卡止用槽之槽深度並無特別限制，例如為4~5mm。
玻璃導入蓋之上述導引部於變化例2中作為朝向成形體之側面延伸且卡止於卡止用槽之卡止部發揮功能。卡止部之遠離成形體之方向上之長度並無特別限制，例如為3~4mm。
同樣地，亦可在成形體之側面中之另一端部側之表面形成供玻璃導入蓋之安裝部卡止之另一卡止用槽。再者，於變化例2中，未設置上述實施形態中所說明之輔助導引構件。
變化例2中，於安裝玻璃導入蓋時，在將端面覆蓋部壓抵於成形體之狀態下，將導引部向成形體側彎折(卡入)而卡止於卡止用槽內。藉此，保持將玻璃導入蓋安裝於成形體之狀態。
於變化例2中，第1間隙亦變小，而抑制玻璃成形時之熔融玻璃進入至第1間隙。又，抑制富氧化矽之異質生坯等進入至第1間隙。
(玻璃板之特性、應用)
於將本實施形態之玻璃板用於平板顯示器用玻璃板之情形時，可例示以具有以下玻璃組成之方式將玻璃原料混合而成者。該玻璃板為含有如下成分之無鹼玻璃：SiO2：50~70質量%、Al2O3：0~25質量%、B2O3：1~15質量%、MgO：0~10質量%、CaO：0~20質量%、 SrO：0~20質量%、BaO：0~10質量%、及RO：5~30質量%(R係Mg、Ca、Sr及Ba中之玻璃板所含之所有元素)。
再者，雖於本實施形態中設為無鹼玻璃，但玻璃板亦可為含有微量鹼金屬之含微量鹼之玻璃。於含有鹼金屬之情形時，較佳為含有R'2O合計為0.10質量%以上且0.5質量%以下，較佳為0.20質量%以上且0.5質量%以下(其中，R'為選自Li、Na及K中之至少一種，且為玻璃板所含有者)。當然，R'2O之合計亦可低於0.10質量%。
又，於應用本發明之玻璃板之製造方法之情形時，玻璃組成物除了包含上述各成分以外，還含有SnO2：0.01~1質量%(較佳為0.01~0.5質量%)、Fe2O3：0~0.2質量%(較佳為0.01~0.08質量%)，且考慮到環境負荷，亦能以實質上不含As2O3、Sb2O3及PbO之方式製備玻璃原料。
又，近年來，為了實現平板顯示器之畫面顯示之進一步高精細化，要求使用p-Si(低溫多晶矽)．TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)或氧化物半導體而非使用α-Si(非晶矽)．TFT之顯示器。此處，於p-Si(低溫多晶矽)TFT或氧化物半導體之形成步驟中，存在較α-Si．TFT之形成步驟更高溫之熱處理步驟。因此，要求形成p-Si．TFT或氧化物半導體之玻璃板之熱收縮率較小。為了減小熱收縮率，較佳為提高應變點，但應變點較高之玻璃如上所述般有液相溫度變高且液相黏度變低之傾向。又，為了防止玻璃之失透，必須使成形時之熔融玻璃之溫度高於α-Si．TFT用玻璃板成形時之熔融玻璃之溫度，因此必須使成形爐內部之環境溫度更高。因此，成形體與玻璃導入蓋之熱膨脹程度之差變大，從而成形體與玻璃導入蓋之間之間隙容易擴大。
於本實施形態及變化例1、2中，成形體之端面與玻璃導入蓋之 端面覆蓋部之間之第1間隙G1如上所述般變小。因此，本發明之玻璃板之製造方法亦可應用於使用例如液相黏度為30000~300000泊之玻璃之玻璃板。尤其是對於使用容易產生失透且液相黏度為30000~100000泊之玻璃之玻璃板，亦可應用本發明之玻璃板之製造方法，且可抑制熔融玻璃進入至第1間隙G1。
於將液相黏度為30000~300000泊之玻璃、進而30000~100000泊之玻璃用於玻璃板之情形時，作為玻璃組成，例如可例示玻璃板以質量%表示而含有以下成分者。較佳為無鹼玻璃或含微量鹼之玻璃，上述玻璃含有：52~78質量%之SiO2、3~25質量%之Al2O3、3~15質量%之B2O3、及3~20質量%之RO(R為選自Mg、Ca、Sr及Ba中之玻璃板所含有之所有成分，且為至少一種)，且質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3處於7~20之範圍內。
進而，為了使應變點進一步上升，質量比(SiO2+Al2O3)/RO較佳為7.5以上。進而，為了使應變點上升，較佳為將β-OH值設為0.1~0.3mm-1。進而，為了實現高應變點且防止液相黏度下降，CaO/RO較佳地設為0.65以上。考慮到環境負荷，亦能以實質上不含As2O3、Sb2O3及PbO之方式製備玻璃原料。
進而，除了上述成分以外，用於本實施形態之玻璃板之玻璃亦可含有各種其他氧化物，以調節玻璃之各種物理性之熔融、澄清及成形之特性。作為此種其他氧化物之例，雖並不限定於以下所述，但可列舉SnO2、TiO2、MnO、ZnO、Nb2O5、MoO3、Ta2O5、WO3、Y2O3及La2O3。此處，液晶顯示器或有機EL顯示器等平板顯示器用玻璃板對氣泡之要求特別嚴格，因此，較佳為在上述氧化物中至少含有澄清 效果較大之SnO2。
上述RO之供給源可使用硝酸鹽或碳酸鹽。再者，為了提高熔融玻璃之氧化性，更理想為以適於步驟之比例使用硝酸鹽作為RO之供給源。
(實驗例)
按照上述實施形態之玻璃板之製造方法，將玻璃導入蓋安裝於成形體，進行玻璃之成形，並確認有無異物流出。對於成形體，使用由含有64重量%之ZrO2之氧化鋯質耐火物製成者。玻璃導入蓋係以對成形體之外形設置1mm之間隙之尺寸製成。於安裝玻璃導入蓋時，使用上述角柱塊、支持板及螺栓，將玻璃導入蓋壓抵於成形體並且保持該壓抵狀態。角柱塊向玻璃導入蓋之抵壓係藉由螺入螺栓而抵壓角柱塊進行。藉由螺入螺栓而對角柱塊施加之力之強度係以第1間隙最大不超過0.5mm之方式進行調整。於安裝後，使用測厚儀測定第1間隙G1、第2間隙G2後，分別為0.5mm以下、2~4mm。又，將成形步驟中之成形爐內之環境溫度設為1240℃，將熔融玻璃之黏度設為40000泊。再者，於該試驗中，使用上述在液相黏度為30000~300000泊之玻璃組成之範圍內以液相黏度成為50000泊之方式製備成分所得之玻璃。於以上條件下連續地進行玻璃之成形。
另一方面，除了於安裝玻璃導入蓋時不壓抵於成形體、且不保持該壓抵狀態之方面以外，以與上述相同之條件進行玻璃之成形，並確認異物之流出。
其結果，於在安裝玻璃導入蓋時不將玻璃導入蓋壓抵於成形體、且不保持壓抵狀態之情形時，間隔3~6個月發現有異物流出至熔融玻璃，相對於此，於將玻璃導入蓋壓抵於成形體、且保持壓抵狀態之情形時，經過1年以上未發現異物之流出。
以上，對本發明之玻璃板之製造方法進行了詳細說明，但本發 明並不限定於上述實施形態，當然亦可在不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種改良或變更。
106‧‧‧玻璃供給管
210‧‧‧成形體
211a‧‧‧槽
213‧‧‧側面
310‧‧‧玻璃導入蓋
311‧‧‧端面覆蓋部
312‧‧‧側面覆蓋部
313‧‧‧導引部
G1‧‧‧第1間隙
G2‧‧‧第2間隙
A‧‧‧區域
C‧‧‧區域

Claims (11)

  1. 一種玻璃板之製造方法，其特徵在於：其係包括將通過玻璃供給管而供給至成形裝置之熔融玻璃成形為板狀之成形步驟者；且上述成形裝置包括成形體及玻璃導入蓋，上述成形體包含：上表面，其形成有以朝向上方之方式開口之槽；端面，其連接於上述上表面，且上述槽之延伸方向之一端開口；以及2個側面，其等連接於上述上表面及上述端面，且以夾著上述上表面及上述端面之方式相互對向；上述玻璃導入蓋係安裝於上述成形體，並且連接於上述玻璃供給管，將上述玻璃供給管內之熔融玻璃導入至上述成形體之槽內；上述玻璃導入蓋包含：端面覆蓋部，其以堵塞上述成形體之槽之一端之方式與上述成形體之端面對向地配置；以及側面覆蓋部，其連接於上述端面覆蓋部，且與上述成形體之側面中之鄰接於上述端面之部分對向地配置；以上述端面覆蓋部與上述成形體之端面之間之第1間隙小於上述側面覆蓋部與上述成形體之側面之間之第2間隙之方式，將上述玻璃導入蓋安裝於上述成形體。
  2. 如請求項1之玻璃板之製造方法，其中上述第1間隙為2mm以下。
  3. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述成形裝置進而包括以包圍上述成形體之方式設置之爐壁，且上述成形體相對於上述爐壁之位置被固定；上述玻璃導入蓋藉由外部構造將上述端面覆蓋部壓抵於上述 成形體之端面，並且保持壓抵之狀態，上述外部構造係將相對於上述玻璃導入蓋配置於與上述成形體為相反側之抵壓構件抵壓至上述玻璃導入蓋。
  4. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述成形裝置進而包括輔助導引構件，該輔助導引構件包含以堵塞上述第2間隙開口之部分之方式自上述成形體之側面突出之突出部。
  5. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述玻璃導入蓋包含鉑或鉑合金。
  6. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述成形體含有至少60重量%之ZrO2。
  7. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中熔融玻璃之液相黏度為30000~300000泊。
  8. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中供給至上述成形裝置之上述熔融玻璃之黏度為30000泊以上。
  9. 一種玻璃板之製造方法，其特徵在於：其係包括將通過玻璃供給管而供給至成形裝置之熔融玻璃成形為板狀之成形步驟者；且上述成形裝置包括：成形體，其包含：上表面，其形成有以朝向上方之方式開口之槽；端面，其連接於上述上表面，且上述槽之延伸方向之一端開口；以及2個側面，其等連接於上述上表面及上述端面，且以夾著上述上表面及上述端面之方式相互對向；玻璃導入蓋，其安裝於上述成形體，並且連接於上述玻璃供給管，將上述玻璃供給管內之熔融玻璃導入至上述成形體之槽內；以及1對支持構件，其等自上述槽之延伸方向之兩側夾持安裝有上 述玻璃導入蓋之上述成形體；且上述玻璃導入蓋包含以堵塞上述成形體之槽之一端之方式與上述成形體之端面對向地配置之端面覆蓋部；上述1對支持構件中之上述端面側之支持構件係抵接於與供上述玻璃供給管連接之上述端面覆蓋部之部分不同之上述端面覆蓋部之區域，而將上述端面覆蓋部壓抵於上述成形體之端面。
  10. 如請求項9之玻璃板之製造方法，其中上述端面覆蓋部向上述成形體之端面之壓抵係將相對於上述玻璃導入蓋配置於與上述成形體為相反側之抵壓構件抵壓至上述玻璃導入蓋而保持。
  11. 如請求項9或10之玻璃板之製造方法，其中上述玻璃導入蓋係藉由外部構造將上述端面覆蓋部壓抵於上述成形體之端面並且保持該壓抵狀態。
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