TWI428296B - Glass plate manufacturing method and glass plate manufacturing apparatus - Google Patents

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TWI428296B
TWI428296B TW101111564A TW101111564A TWI428296B TW I428296 B TWI428296 B TW I428296B TW 101111564 A TW101111564 A TW 101111564A TW 101111564 A TW101111564 A TW 101111564A TW I428296 B TWI428296 B TW I428296B
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Tetsuo Kimijima
Kimihiko Nakashima
Shinji Yamazaki
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Avanstrate Korea Inc
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Description

玻璃板之製造方法及玻璃板製造裝置
本發明係有關於一種玻璃板之製造方法及玻璃板製造裝置。
利用下拉法之玻璃板之製造方法係玻璃帶藉由利用搬送輥對夾持著朝向下方曳引，而拉伸至所需之厚度，進而，以避免內部產生應變，又，以避免玻璃帶翹曲之方式，進行冷卻。玻璃帶被切斷為特定之尺寸，隔著夾紙等相互承載，或者，進而進行搬送，於後續步驟中實施處理(例如形狀加工、離子更換之化學強化處理)。
作為先前之利用下拉法之玻璃板之製造方法，已知藉由以搬送輥對之各搬送輥受到相同之負載之方式控制其旋轉驅動，防止因搬送輥間之外徑差而產生之滑移，而抑制一搬送輥空轉(專利文獻1)。據此，實現可防止玻璃表面及搬送輥之破損。
且說，於遍及玻璃帶之搬送方向環境溫度及玻璃帶之溫度進行變化之徐冷爐中，較為理想的是設置於玻璃帶之搬送方向之各位置的搬送輥之圓周速度與玻璃帶之搬送速度之間之相對速度為0，但由於玻璃之熱膨脹係數與搬送輥之熱膨脹係數不同，而且其溫度依存性亦不同，故而於複數個搬送輥對之間，不僅相對速度不為0，而且於相對速度中產生差值。如此之相對速度之差係例如因玻璃帶之搬送速度或厚度之變化、產生於徐冷爐內之氣流變動等導致 徐冷爐內之環境溫度或玻璃帶之溫度變化而產生。
因此，如專利文獻1所述，即便以搬送輥對之各搬送輥之負載成為同等之方式進行控制，亦無法消除於複數個搬送輥對之間產生的玻璃帶之實際之搬送速度即真實搬送速度與搬送輥之圓周速度之相對速度之差，從而無法防止因滑移導致之玻璃表面之損傷之產生。
又，若於複數個搬送輥對之間，在作為玻璃帶之搬送之目標速度的必要搬送速度與搬送輥之圓周速度之間，相對速度不固定、即產生相對速度之差，則於玻璃帶之真實搬送速度慢於必要搬送速度之條件下，玻璃帶會於搬送輥對之上方殘餘而導致變形，相反地，於真實搬送速度快於必要搬送速度快之條件下，存在玻璃帶朝向下方拉伸，因產生於其表面之微細之損傷而破碎之虞。
又，由於長時間連續地進行玻璃帶之成形及徐冷，故而，玻璃板之製造裝置出現經時變化。因此，即便以可製造高品質(內部應變、翹曲較小)之玻璃板之方式，初始設定成形及徐冷時之製造條件，亦因長時間連續操作，而未必能夠維持高品質之玻璃板。尤其，與玻璃帶接觸之搬送輥產生直徑變化，對玻璃板之品質會造成較大之影響。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2008-501605號公報
因此，為解決上述問題，本發明之第1目的在於提供一種即便製造設備因長時間之玻璃板之連續製造而產生經時變化，亦可維持高品質之玻璃板之製造的玻璃板之製造方法。第2目的在於提供一種可將因搬送輥之直徑變化而變化之搬送輥之圓周速度維持為設定之圓周速度分佈，於複數個搬送輥對間避免搬送輥之圓周速度與玻璃帶之搬送速度的相對速度產生差值，藉此，可製造表面品質優異之玻璃板的玻璃板之製造方法及玻璃板製造裝置。
本發明之一態樣係一種玻璃板之製造方法。
該製造方法包括：熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；成形步驟，其使用下拉法將熔融玻璃成形，而形成玻璃帶；及徐冷步驟，其將上述玻璃帶由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之複數個輥夾持並朝向下方曳引而進行徐冷。
上述成形步驟包括將上述玻璃帶一面由輥對夾持並朝向下方曳引，一面冷卻上述玻璃帶之兩端部之步驟。
上述成形步驟及上述徐冷步驟之任一者所使用之上述輥對中之至少任一個之輥對即第1輥對之各輥，係基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度予以旋轉驅動。
本發明之另一態樣係一種玻璃板之製造方法。
該製造方法包括： 熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；成形步驟，其使用下拉法將熔融玻璃成形，而形成玻璃帶；及徐冷步驟，其將上述玻璃帶由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之複數個輥對夾持並朝向下方曳引而進行徐冷。
於上述徐冷步驟中，上述輥對中之至少任一個輥對即第1輥對之各輥，係基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度予以旋轉驅動。
此時，較佳為，上述徐冷步驟包括：檢測步驟，其藉由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之檢測部而檢測上述第1輥對之各輥之直徑變化；及速度控制步驟，其基於檢測出之上述第1輥對之上述各輥之直徑變化，決定上述各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之上述各輥旋轉驅動。
較佳為，上述第1輥對之各輥係設置於上述徐冷步驟之至少上述玻璃帶中央部之溫度成為玻璃轉移點以上且軟化點以下之溫度區域內，且在上述徐冷步驟中，以補償上述第1輥對之各輥之直徑變化之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之各輥旋轉驅動。
較佳為，上述成形步驟及上述徐冷步驟以如下方式進行上述玻璃帶之溫度控制。
於上述玻璃帶之中央部之溫度為玻璃軟化點以上之區域內，以上述玻璃帶之寬度方向之端部低於由上述端部所夾 之中央區域之溫度、且上述中央區域之溫度成為大致均一之方式進行控制。
進而，於上述玻璃帶之中央部之溫度為未達軟化點且為應變點附近以上之區域內，以搬送方向之拉伸應力作用於上述玻璃帶之中央部之方式進行控制，以使上述玻璃帶之寬度方向之溫度自上述玻璃帶之中央部朝向端部變低。
進而，上述成形步驟及上述徐冷步驟中，於上述玻璃帶之玻璃應變點附近之溫度區域內，以上述玻璃帶之寬度方向之端部與中央部之溫度梯度消失之方式，控制上述玻璃帶之溫度分佈。
較佳為，上述徐冷步驟中，於上述玻璃帶之中央部之溫度未達應變點附近之區域內，以搬送方向之拉伸應力作用於上述玻璃帶之中央部之方式控制上述玻璃帶之溫度分佈，以使上述玻璃帶之溫度分佈自上述玻璃帶之寬度方向之端部朝向中央部變低。
較佳為，上述徐冷步驟係包括：第1冷卻步驟，其以第1平均冷卻速度進行冷卻，直至上述玻璃帶之中央部之溫度達到徐冷點為止；第2冷卻步驟，其以第2平均冷卻速度進行冷卻，直至上述中央部之溫度自上述徐冷點達到應變點-50℃為止；及第3冷卻步驟，其以第3平均冷卻速度進行冷卻，直至上述中央部之溫度自上述應變點-50℃達到上述應變點-200℃為止。
此時，上述第1平均冷卻速度係5.0℃/秒以上，上述第1 平均冷卻速度快於上述第3平均冷卻速度，且上述第3平均冷卻速度快於上述第2平均冷卻速度。
較佳為，以補償由上述第1輥對之各輥之熱膨脹引起之上述第1輥之各輥之直徑變化而產生的圓周速度之偏差之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之各輥旋轉驅動。
又，同樣地較佳為，以補償由上述第1輥對之各輥之磨損引起之上述第1輥對之各輥之直徑變化而產生的圓周速度之偏差之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之各輥旋轉驅動。
上述複數個輥對中之具有基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度予以旋轉驅動之輥的輥對，除上述第1輥對以外並包含第2輥對。
於該情形時，上述製造方法係包括檢測步驟，該檢測步驟藉由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之複數個檢測部而檢測上述第1輥對及上述第2輥對之各輥之直徑變化。而且，於上述第1輥對之各輥與上述第2輥對之各輥之間，以輥之圓周速度與上述玻璃帶之搬送速度之相對速度成為固定之方式，決定補償上述各輥之直徑變化之上述各輥之旋轉速度。
較佳為，上述製造方法藉由沿著玻璃帶之搬送方向設置之檢測上述玻璃帶之狀態之玻璃狀態檢測部，檢測上述玻璃帶之溫度；使用檢測出之上述玻璃帶之溫度中之玻璃熱膨脹係數， 檢測由上述玻璃帶之熱膨脹引起之上述玻璃帶之搬送速度之變化，且以補償上述玻璃帶之搬送速度與輥之圓周速度之偏差之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度。
使上述玻璃帶徐冷而成之玻璃板之厚度例如為0.5 mm以下。
又，本發明之一態樣係一種玻璃板製造裝置。該裝置包括：成形裝置，其使用下拉法，自熔融玻璃將玻璃帶成形；及徐冷裝置，其將上述玻璃帶一面由複數個搬送輥對夾持並朝向下方曳引，一面進行徐冷。
上述徐冷裝置包括上述複數個搬送輥對、檢測控制部、及驅動部。
上述複數個搬送輥對係沿著上述玻璃帶之搬送方向設置，且藉由朝向下方拉入上述玻璃帶而搬送玻璃帶。
上述檢測控制部包括沿著上述玻璃帶之搬送方向設置、且檢測上述搬送輥對之搬送輥之直徑變化之複數個搬送輥狀態檢測部。
上述驅動部於上述複數個搬送輥對間，以保持上述搬送輥之圓周速度與上述玻璃帶之搬送速度之相對速度成為固定時的上述複數個搬送輥對間之圓周速度分佈之方式，基於由檢測出之上述搬送輥之直徑變化而決定之各上述搬送輥之旋轉速度，使上述搬送輥旋轉驅動。
較佳為，上述搬送輥狀態檢測部係基於上述搬送輥之溫 度而檢測上述搬送輥之直徑變化，且上述驅動部以補償由上述搬送輥之熱膨脹引起之上述輥之直徑變化而產生的上述搬送輥之圓周速度之與上述圓周速度分佈之偏差之方式，基於利用檢測出之上述搬送輥之溫度中之輥熱膨脹係數決定之上述各搬送輥之旋轉速度，使上述搬送輥旋轉驅動。
較佳為，上述檢測部更包括沿著上述玻璃帶之搬送方向設置、檢測上述玻璃帶之狀態的複數個玻璃狀態檢測部，且上述驅動部基於由上述玻璃帶之狀態設定之上述圓周速度分佈，使上述搬送輥旋轉驅動。
較佳為，上述玻璃狀態檢測部檢測上述玻璃帶之溫度，且上述驅動部基於利用檢測出之上述玻璃帶之溫度中之玻璃熱膨脹係數且相應於上述玻璃帶之熱膨脹導致之上述玻璃帶之搬送速度變化而設定之上述圓周速度分佈，使上述搬送輥旋轉驅動。
較佳為，上述搬送輥狀態檢測部基於上述搬送輥之磨損量，檢測上述搬送輥之直徑變化，且上述驅動部基於以補償由檢測出之上述搬送輥之磨損引起之上述搬送輥之直徑變化而產生的上述搬送輥之圓周速度之與上述圓周速度分佈之偏差之方式決定的上述各搬送輥之旋轉速度，使上述搬送輥進行旋轉驅動。
將上述玻璃帶徐冷所得之玻璃板之厚度例如為0.5 mm以下。
上述玻璃板之製造方法係即便玻璃帶接觸之搬送輥等製造設備因長時間之玻璃板之連續製造而產生經時變化，亦可維持高品質之玻璃板之製造。又，上述玻璃板之製造方法及玻璃板製造裝置可將因搬送輥之直徑變化而變化之搬送輥之圓周速度維持為所設定之圓周速度分佈，於複數個搬送輥對間避免搬送輥之圓周速度與玻璃帶之搬送速度之相對速度產生差值。藉此，可製造表面品質優異之玻璃板。
以下，對本發明之玻璃板之製造方法及玻璃板製造裝置詳細地進行說明。
本實施形態或其變形例之玻璃板之製造方法及製造裝置係作為玻璃板之製造法之一步驟的成形步驟及徐冷步驟中使用之輥對(冷卻輥對、搬送輥對)中的至少任一個輥對(第1輥對)之各輥基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度，受到旋轉驅動。又，徐冷步驟係複數個搬送輥對中之至少1個輥對(第1輥對)之各輥基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度，受到旋轉驅動。如此之輥之旋轉速度係藉由利用計測檢測第1輥對之各輥之直徑變化，而以補償直徑變化之方式決定。即，根據輥之直徑變化之檢測結果，反饋控制輥之旋轉速度。或者，輥之旋轉速度係基於第1輥對之各輥之使用天數之資訊而決定。即，基於各輥之使用期間之資訊，循序地決定輥之旋轉速 度。「使用天數之資訊」係用於基於第1輥對之磨損的輥直徑之變化之換算，且基於該輥直徑之變化之換算值，決定輥之旋轉速度。將如此之輥之旋轉速度決定之第1輥對既可為單數，又，亦可為複數。所謂「補償輥之直徑變化」係指即便第1輥對之各輥之直徑變化，亦顧及該直徑之變化，維持直徑變化前之輥之合理之圓周速度。
又，本說明書中之下述語句係規定如下。
所謂徐冷點附近係指關於玻璃之黏度η為logη=12.5~13.5之範圍。
所謂玻璃之徐冷點係指關於玻璃之黏度η達到logη=13之溫度。
所謂玻璃之應變點係指關於玻璃之黏度η達到logη=14.5之溫度。
所謂玻璃之應變點附近係指關於玻璃之黏度η達到logη=14~15之溫度之範圍。
所謂玻璃帶之中央區域係指玻璃帶之寬度方向之寬度中與玻璃帶之寬度方向之中心相距寬度之85%以內之範圍。
所謂玻璃帶之中央部係指玻璃帶之寬度方向之中心。
所謂玻璃帶之中央區域之溫度大致均一係指溫度包含於±20℃之容許範圍內。
所謂玻璃帶之端部係指與玻璃帶之寬度方向之邊緣相距200 mm以內之範圍。
(玻璃板之製造方法)
圖1係說明本實施形態之玻璃板之製造方法之流程之一 例之圖。玻璃板之製造方法主要包括熔解步驟(步驟S10)、澄清步驟(步驟S20)、攪拌步驟(步驟S30)、成形步驟(步驟S40)、徐冷步驟(步驟S50)、裁板步驟(步驟S60)、及形狀加工步驟(步驟S70)。
在熔解步驟(步驟S10)中，於未圖示之熔解爐中，將玻璃原料利用來自其上方之間接加熱、及利用使電流流入玻璃中的直接加熱而加熱至高溫，製作熔融玻璃。玻璃之熔解亦可由除此以外之方法進行。
其次，進行澄清步驟(步驟S20)。澄清步驟係於熔融玻璃蓄積於未圖示之液槽中之狀態下，例如與熔解步驟中之加熱時相比更使熔融玻璃之溫度上升，藉此，促進熔融玻璃中之氣泡之消泡。藉此，可降低最終所得之玻璃板中之氣泡含有率，從而可使良率提昇。
澄清步驟亦可藉由其他方法進行，例如亦可於熔融玻璃蓄積於液槽中之狀態下，使用澄清劑去除熔融玻璃中之氣泡。作為澄清劑無特別限制，例如使用氧化錫、氧化鐵等金屬氧化物。具體而言，該情形時之澄清步驟係藉由於熔融玻璃中價數變動之金屬氧化物之氧化還原反應而進行。於高溫時之熔融玻璃中，金屬氧化物藉由還原反應而釋放氧，該氧變成氣體，使熔融玻璃中之氣泡成長而浮上液面。藉此，熔融玻璃中之氣泡被消泡。或者，使氧氣之氣泡吸取熔融玻璃中之其他氣泡中之氣體而成長，從而浮上熔融玻璃之液面。藉此，熔融玻璃中之氣泡被消泡。進而，若熔融玻璃之溫度降低，則金屬氧化物藉由氧化反應 而吸收熔融玻璃中殘存之氧，使熔融玻璃中之氣泡減少。
其次，進行攪拌步驟(步驟S30)。攪拌步驟係藉由攪拌裝置而機械性攪拌熔融玻璃，以保持玻璃之化學及熱均一性。藉此，可抑制脈理等之玻璃之不均一性。
其次，進行成形步驟(步驟S40)。成形步驟係採用下拉法。包括溢流下拉法或流孔下引法等之下拉法係例如專利第3586142號公報或使用圖3及圖4所示之裝置的公知之方法。對下拉法中之成形步驟將於下文敍述。藉此，將具有特定之厚度、寬度之板狀之玻璃帶成形。作為成形方法，於下拉法中，最佳為溢流下拉法，但亦可為流孔下引法。成形步驟包括將藉由成形而形成之玻璃帶一面由輥對夾持並朝搬送方向之下方(下游側之方向)曳引，一面冷卻玻璃帶之兩端部之步驟。
其次，進行徐冷步驟(步驟S50)。徐冷步驟係將成形為板狀之玻璃帶以不產生應變或降低應變之方式控制冷卻速度，於圖3及圖4所示之徐冷爐中冷卻至徐冷點以下。具體而言，於玻璃帶之寬度方向端部將在寬度方向上鄰接之附近區域，一面由沿著玻璃帶之搬送方向至少設置有2個以上之複數個搬送輥對夾持並以預先設定之搬送速度朝向下方曳引，一面進行徐冷。
圖2係說明徐冷步驟之流程之一例之圖。徐冷步驟包括檢測步驟(步驟S51)、速度決定步驟(步驟S52)、及速度控制步驟(步驟S53)。再者，本實施形態之玻璃板之製造方法雖包括檢測步驟(步驟S51)，但亦可如下述變形例所述 不進行檢測步驟，而於徐冷步驟中包括速度決定步驟(步驟S52)、及速度控制步驟(步驟S53)。
檢測步驟(步驟S51)係藉由沿著玻璃帶之搬送方向分別與上述複數個搬送輥對對應地設置之複數個檢測部，檢測複數個搬送輥對之各搬送輥之直徑變化。作為搬送輥之直徑變化，例如可列舉基於搬送輥之溫度或搬送輥之磨損量算出之搬送輥之直徑變化量。該情形時之檢測部例如包括下述溫度感測器或距離測定感測器、及與該等感測器連接之電腦。作為徑，可列舉搬送輥之直徑或半徑。
速度決定步驟(步驟S52)係設定在複數個搬送輥對間搬送輥之圓周速度與玻璃帶之搬送速度之相對速度固定、即相對速度中不產生差值時的複數個搬送輥對間之圓周速度分佈，且基於檢測出之搬送輥之直徑變化，以保持設定之圓周速度分佈之方式，決定各搬送輥之旋轉速度。作為圓周速度分佈，例如可利用複數個搬送輥對間之圓周速度比、各搬送輥之具體之圓周速度。此處，由於玻璃帶不產生損傷或形狀變形時之相對速度為0，故所謂相對速度中產生差值係指於複數個搬送輥對中某對之相對速度為0，而其他對之相對速度不為0之類的相對速度具有分佈。
例如於搬送輥之直徑變化係基於溫度算出之搬送輥之熱膨脹量(直徑之變化量)之情形時，具體而言，如同藉由下述檢測部37及速度決定部38進行般，利用檢測出之搬送輥之溫度中之輥熱膨脹係數，以補償因搬送輥之熱膨脹導致之輥直徑之變化而產生的搬送輥之圓周速度之與圓周速度 分佈之偏差之方式，即以將各搬送輥之圓周速度維持為設定之圓周速度分佈之方式，決定搬送輥之旋轉速度。搬送輥之熱膨脹係數係預先記憶於速度決定部38中。再者，搬送輥之圓周速度係例如藉由以形成之玻璃帶達到製造之玻璃板之板厚之方式進行調整而決定。
又，例如於搬送輥之直徑變化係基於其磨損量算出之搬送輥之半徑之變化量之情形時，具體而言，如同按照下述第2實施形態進行般，以補償因檢測出之搬送輥之磨損導致之搬送輥之半徑之變化而產生的搬送輥之圓周速度之與圓周速度分佈之偏差之方式，即將各搬送輥之圓周速度維持為設定之圓周速度分佈之方式，決定搬送輥之旋轉速度。
再者，速度決定部38亦可基於操作人員輸入之內容，決定各搬送輥之旋轉速度。於該情形時，操作人員亦可基於檢測出之搬送輥之直徑變化，算出各搬送輥之旋轉速度，以保持設定之圓周速度分佈。例如於搬送輥之直徑變化係上述熱膨脹量之情形時，操作人員可基於檢測出之搬送輥之溫度，以補償因搬送輥之熱膨脹導致之輥直徑之變化而產生的搬送輥之圓周速度之與圓周速度分佈之偏差之方式，即將各搬送輥之圓周速度維持為設定之圓周速度分佈之方式，算出搬送輥之旋轉速度。算出後經輸入之各搬送輥之旋轉速度係藉由速度決定部38而決定，且於速度控制步驟(步驟S53)中控制搬送輥之旋轉。
速度控制步驟(步驟S53)係基於在速度決定步驟中決定 之旋轉速度，控制搬送輥之旋轉。
於上述徐冷步驟後，進行裁板步驟(步驟S60)。具體而言，將連續生成之玻璃帶切斷為每一個固定長度，裁板得到玻璃板。
其後，進行形狀加工步驟(步驟S70)。形狀加工步驟中不僅切取特定之玻璃板之尺寸或形狀，而且進行玻璃端面之研削、研磨。形狀加工既可利用使用有切割機或雷射之物理性方法，亦可利用蝕刻等化學性方法。
又，較佳為，成形步驟及徐冷步驟係於玻璃帶之中央部之溫度為玻璃軟化點以上之區域內，以玻璃帶之寬度方向之端部低於由上述端部夾隔之中央區域之溫度、且中央區域之溫度達到大致均一之方式控制玻璃帶之溫度，以抑制玻璃帶之寬度方向之收縮。此時，於抑制玻璃板之翹曲之方面，較佳為，於玻璃帶之中央部之溫度未達軟化點且為應變點附近以上之區域內，以搬送方向之拉伸應力作用於玻璃帶之中央部之方式，控制玻璃帶之溫度，以使玻璃帶之寬度方向之溫度自玻璃帶之中央部朝向端部下降。進而，於抑制玻璃板之內部應變之方面，較佳為，於玻璃帶之溫度達到應變點之附近之溫度區域內，以玻璃帶之寬度方向之端部與中央部之溫度梯度消失之方式，控制玻璃帶之溫度分佈。
進而，於抑制玻璃帶之搬送方向之翹曲之方面，較佳為，於玻璃帶之中央部之溫度未達應變點附近之區域內，以搬送方向之拉伸應力作用於玻璃帶之中央部之方式，控 制玻璃帶之溫度分佈，以使該玻璃帶之溫度分佈自玻璃帶之寬度方向之端部朝向中央部降低。
進而，較佳為，徐冷步驟包括第1冷卻步驟，其以第1平均冷卻速度進行冷卻，直至玻璃帶之中央部之溫度達到徐冷點為止；第2冷卻步驟，其以第2平均冷卻速度進行冷卻，直至玻璃帶之中央部之溫度自徐冷點達到應變點-50℃為止；及第3冷卻步驟，其以第3平均冷卻速度進行冷卻，直至玻璃帶之中央部之溫度自應變點-50℃達到應變點-200℃為止。於該情形時，第1平均冷卻速度係5.0℃/秒以上，且第1平均冷卻速度快於第3平均冷卻速度，第3平均冷卻速度快於第2平均冷卻速度。即，平均冷卻速度由高至低依序為第1平均冷卻速度、第3平均冷卻速度、第2平均冷卻速度。玻璃帶之搬送方向之冷卻速度對製造之玻璃板之熱收縮造成影響。然而，如上所述，於徐冷步驟中，可藉由設定冷卻速度，而一面提昇玻璃板之製造量，一面獲得具有較佳之熱收縮率之玻璃板。
此外，玻璃板之製造方法包括清洗步驟及檢查步驟，但省略該等步驟之說明。再者，澄清步驟及攪拌步驟可分別省略。
(玻璃板製造裝置)
圖3及圖4係作為本發明之第1實施形態的玻璃板製造裝置1之概略構成圖。本實施形態之玻璃板製造裝置1及使用有玻璃板製造裝置1之玻璃板之製造方法可較佳地應用於液晶顯示裝置或有機EL(Electro Luminescence，電致發光) 顯示裝置等平板顯示器之玻璃基板或便攜式終端設備之顯示面之防護玻璃之製造。其原因在於液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等近年來要求高精度、高畫質，故對於用於其之玻璃基板要求較高之表面品質。又，其原因在於，由於防護玻璃應用於裝置之顯示面等，故對於用於其之玻璃基板要求極高之表面品質。
玻璃板製造裝置1係利用下拉法由熔融玻璃A製造玻璃板C。玻璃板製造裝置1係包括由配置於上下方向之3個部位的隔熱板21、22、23隔離而成之爐室11、第1徐冷爐12、第2徐冷爐13、及未圖示之裁板室。隔熱板21~23係包含陶瓷纖維等隔熱材料之板狀構件。於隔熱板21~23中分別形成有搬送孔16，以使下述玻璃帶B朝向下方通過。隔熱板21~23分別於圖3中，為易於理解而將與下述爐壁15接觸之水平方向之2個部位去除，且省略圖示，但對於玻璃帶B，於紙面前面側及背面側，一體地連接有水平方向之2個部位彼此。再者，於圖3及圖4中表示有藉由隔熱板而於3個部位進行隔離之例，但隔熱板之個數及設置位置並無特別限定，隔熱板設置1個以上即可。再者，由於隔熱板之數量越多，則可獨立地控制環境溫度之空間越多，環境溫度之調整(徐冷條件之調整)變得越容易，故而，較佳為，徐冷裝置3設置複數個隔熱板而隔離成複數個空間。換言之，徐冷爐雖設置1個以上即可，但更佳為設置3個以上。
玻璃板製造裝置1係包括成形裝置2、徐冷裝置3、及裁板裝置4。
成形裝置2係自熔融玻璃A利用下拉法使玻璃帶B成形之裝置。成形裝置2係包括以由耐火磚或塊狀之電鑄耐火物等組裝而成之爐壁15包圍之爐室11。於爐室11內設置有成形體10、及輥對(冷卻輥對)17。成形體10係包括朝上方開放之槽10a(參照圖4)，且熔融玻璃A於槽10a內流動。成形體10係包括例如煉磚。輥對17係於與在成形體10之下端融合之熔融玻璃A之寬度方向兩側之端部對應之位置分別設置1對，且一面將熔融玻璃A夾持著朝向下方曳引，一面將玻璃帶B之兩端部冷卻之冷卻輥之對。再者，圖3中紙面內之左右方向及圖4中之垂直於紙面之方向係玻璃帶B之寬度方向。圖3及圖4中紙面內之上下方向係玻璃帶B之搬送方向。再者，於圖3及圖4中，成形體10與輥對17係未隔離地設置，但為使徐冷條件之調整變得容易，亦可於該等之間設置隔熱板進行隔離。又，輥對17亦可設置2對以上。
此時，於成形步驟中，玻璃帶B之溫度位於自高於軟化點之溫度至達到徐冷點附近為止之溫度區域時，較佳為，以一面朝向玻璃帶之兩端部施加張力，一面以關於兩端部之黏度η達到logη=9.0~14.5之方式進行冷卻。該冷卻例如藉由輥對17夾持玻璃帶B之兩端部而進行。
藉由利用作為冷卻輥的輥對17之各輥對玻璃帶17之兩端部進行冷卻，而使兩端部之黏度上升，因此，可抑制玻璃帶B之寬度之收縮。
(徐冷裝置)
徐冷裝置3係將玻璃帶B一面由複數個搬送輥對18、19夾 持著朝向下方曳引，一面進行徐冷。徐冷裝置3係包括鄰接地設置於爐室11之下方之第1徐冷爐12及第2徐冷爐13。第1徐冷爐12及第2徐冷爐13係由亦構成爐室11之上述爐壁15包圍而成。徐冷裝置3係於第1徐冷爐12及第2徐冷爐13內設置有沿著玻璃帶B之搬送方向配置之由下述電腦自動控制之加熱機構。加熱機構並無特別限制，例如可使用電加熱器。於第1徐冷爐12內設置有沿玻璃帶B之搬送方向配置之3個搬送輥對18。於第2徐冷爐13內設置有沿玻璃帶B之搬送方向配置之4個搬送輥對19。進而，徐冷裝置3係包括檢測控制部30及驅動部32(參照圖5)。再者，徐冷爐12、13內之搬送輥對18、19之設置數並無限制，設置至少1個以上即可。
搬送輥對18、19係藉由朝向下方拉入玻璃帶B而搬送玻璃帶B。各搬送輥對18係包括以夾持與玻璃帶B之寬度方向兩端部鄰接之附近區域之方式配置於玻璃帶B之兩側的4個搬送輥18a、及將位於與玻璃帶B相同側之2個搬送輥18a連結且配置於玻璃帶B之兩側之2根驅動用軸18b。各搬送輥對19係包括以夾持與玻璃帶B之寬度方向兩端部鄰接之附近區域之方式配置於玻璃帶B之兩側的4個搬送輥19a、及將位於與玻璃帶B相同側之2個搬送輥19a連結且配置於玻璃帶B之兩側之2根驅動用軸19b。於圖3中，驅動用軸18b、19b之兩端部省略圖示。再者，於圖3中，搬送輥18a、19a並不限定於上述者。例如搬送輥18a、19a亦可為位於與玻璃帶B相同面側者彼此未由驅動用軸連結，而與 輥對17之輥同樣地獨立配置於玻璃帶B之寬度方向兩端部者。
於進行徐冷步驟之徐冷裝置3中，較佳為使玻璃帶B之溫度分佈於寬度方向上成為山峰之分佈，其後，以使山峰之分佈伴隨進入搬送方向下游側而逐漸減小之方式，進行配置於玻璃帶B之周圍之加熱器等之控制。此時，於玻璃帶B之應變點附近之溫度區域內，較佳為以山峰之分佈成為平坦之直線狀之分佈、即寬度方向之溫度分佈成為固定之方式，進行未圖示之加熱器等之控制。換言之，於自玻璃帶B之徐冷點加上150℃之溫度起直至應變點為止之溫度區域內，較佳為，以使玻璃帶之寬度方向上之中央部之冷卻速度快於寬度方向之兩端部之冷卻速度，且玻璃帶B之寬度方向上之中央部之溫度自高於兩端部之狀態起，於應變點附近之溫度區域內成為相同之方式，使溫度分佈成為固定。可藉由成為如此之溫度分佈，使拉伸應力朝向玻璃帶之搬送方向之下游側作用。因此，玻璃帶B可抑制搬送方向之翹曲。又，由於在應變點附近之溫度區域成為均一之溫度分佈，故而可於玻璃板中降低內部應變。
進而，於玻璃帶B之溫度自徐冷點成為(應變點-50℃)之溫度內，較佳為，與其他溫度區域相比，緩慢地將玻璃帶B徐冷。藉此，可降低玻璃帶B之熱收縮率。
進而，於玻璃帶B之溫度自應變點成為將應變點減去200℃所得之溫度的溫度區域內，較佳為，以使玻璃帶B之溫度分佈沿寬度方向成為山谷、且該山谷之深度伴隨進入 搬送方向下游側而變大之方式，即以中央部之溫度與兩端部相比逐漸降低之方式，進行未圖示之加熱器等之控制。可藉由以此方式，於溫度分佈中逐漸使山谷變深，而使拉伸應力朝向搬送方向下游側作用，因此，可抑制搬送方向之翹曲。
如圖5所示，檢測控制部30包括作為搬送輥狀態檢測部(以下，亦簡稱為檢測部)37及速度決定部38發揮功能之未圖示之電腦。圖5係說明控制搬送輥對18、19之旋轉驅動的控制系統之構成之方塊圖。檢測部37具有與搬送輥對18、19對應地配置之溫度感測器(玻璃狀態檢測部)34。速度決定部38經由驅動部32而連接於搬送輥對18、19。檢測控制部30之詳細情況將於下文敍述。
驅動部32係基於由速度決定部38決定之各搬送輥18a、19a之旋轉速度，使搬送輥18a、19a旋轉驅動。驅動部32具有與各搬送輥對18、19對應地設置之未圖示之馬達。再者，馬達亦可不對應於各搬送輥對18、19設置，且其數量例如亦可少於各搬送輥對18、19之數量。於該情形時，可使用具備可於各搬送輥18a、19a間變更速度比之齒輪者，以利用1個馬達驅動複數個搬送輥18a、19a。於該情形時，來自馬達之驅動力係例如經由萬向接頭等傳遞至搬送輥18a、19a。
(檢測控制部)
此處，對檢測控制部30進一步詳細地進行說明。再者，由檢測控制部30進行之檢測步驟(步驟S51)係如上所述於 本實施形態中進行，但亦可如下述變形例所述不進行檢測步驟，且徐冷步驟包括速度決定步驟及速度控制步驟。於該情形時，不使用檢測控制部30。
溫度感測器34係檢測搬送輥18a、19a之溫度。作為溫度感測器34，例如使用接觸式或非接觸式者。此處，檢測搬送輥18a、19a之溫度亦包括算出搬送輥18a、19a之溫度。具體而言，各溫度感測器34分別檢測第1徐冷爐12及第2徐冷爐13內之配置位置之環境溫度。而且，參照檢測出之環境溫度中的記憶於速度決定部38之下述記憶部36中之溫度差資料，算出搬送輥18a、19a之溫度。檢測部37係基於檢測出之搬送輥18a、19a之溫度，如下所述，算出搬送輥18a、19a之熱膨脹量作為直徑之變化。
速度決定部38係包括記憶部36。記憶部36係記憶溫度差資料。溫度差資料係包括於徐冷爐12、13之設置時預先測定的徐冷爐12、13之環境溫度與各環境溫度中之搬送輥18a、19a之溫度(表面溫度)之差之資料。溫度差資料係因徐冷爐12、13之構造而不同地記憶。記憶部36中更記憶有搬送輥18a、19a之熱膨脹係數(以下，亦稱為輥熱膨脹係數)。輥熱膨脹係數係由搬送輥18a、19a之材質決定。
又，記憶部36中更記憶由速度決定部38決定之各搬送輥18a、19a之旋轉速度、於複數個搬送輥對18、19間設定之作為基準之圓周速度分佈、及各搬送輥18a、19a之直徑之基準值。各搬送輥18a、19a之直徑之基準值分別為常溫(例如25度)下之新製品時之直徑。又，記憶部36係記憶達 成作為基準之圓周速度分佈時之條件(搬送輥之溫度、玻璃帶之溫度、玻璃帶之熱膨脹係數、玻璃帶之厚度、寬度、玻璃帶之流量等)。
速度決定部38係設定於複數個搬送輥對18、19間搬送輥18a、19a之圓周速度與玻璃帶B之搬送速度之相對速度為固定時的複數個搬送輥對18、19間之圓周速度比(圓周速度分佈)。其次，速度決定部38基於藉由檢測部37算出之搬送輥18a、19a之直徑之變化，以保持複數個搬送輥對18、19間之圓周速度比之方式，決定各搬送輥18a、19a之旋轉速度。
((圓周速度比之設定))
複數個搬送輥對18、19間之圓周速度比係例如以所有搬送輥18a、19a成為相同之圓周速度之方式均設定為1.0。以此方式設定為基準之圓周速度比係以先前玻璃帶B不會產生損傷或形狀變形之問題之方式進行徐冷時之圓周速度比。作為該基準之圓周速度分佈係與玻璃帶B之溫度、熱膨脹係數、厚度、寬度、玻璃流量等條件一併記憶保持於速度決定部38。該圓周速度比係如下所述於玻璃帶B之溫度變化等徐冷時之條件變化之情形時，修正並設定作為基準之圓周速度分佈。
就進一步確實地防止玻璃帶B與搬送輥18a、19a之間之滑移之觀點而言，較佳為，於複數個搬送輥對18、19間，玻璃帶B之搬送速度與搬送輥18a、19a之圓周速度之相對速度為0。
又，速度決定部38係藉由玻璃帶B之溫度、熱膨脹係數、厚度、玻璃流量等來修正設定基準之圓周速度比。
具體而言，於設定為基準之圓周速度分佈的圓周速度比，設定有各搬送輥對之作為基準之溫度作為此時之條件。因此，於當前之玻璃帶B之溫度相對作為該基準之溫度變化之情形時，例如於溫度T1 變化成T2 之情形時，速度決定部38利用T2 與T1 之溫度差中之熱膨脹率之差，修正設定為基準之圓周速度分佈的圓周速度比。其原因在於，玻璃帶B之搬送速度係因由玻璃帶B之溫度及熱膨脹係數決定的熱膨脹率而變化。於該情形時，由於熱膨脹係數因玻璃帶B之種類不同而不同，故而，亦可利用兼顧玻璃帶B之熱膨脹係數與溫度的熱膨脹率之差異，更普通化地修正圓周速度比。如此之圓周速度比係不僅根據玻璃帶B之溫度及熱膨脹係數之溫度依存性，而且根據玻璃帶B之厚度、寬度、玻璃流量等條件之變化進行修正及設定。因此，玻璃帶B之溫度、熱膨脹係數之溫度依存性之特性、厚度、寬度、玻璃流量等基準之圓周速度比中之條件係預先記憶保持於速度決定部38中。玻璃熱膨脹係數係由熔融玻璃之組成所決定。根據設定之圓周速度比，以最上游側之搬送輥對之當前之圓周速度為基準，算出下游側之各搬送輥對之圓周速度。
可藉由以此方式，相應於包括玻璃帶B之溫度的狀態之變化，修正圓周速度比，而決定更適當之搬送輥18a、19a之旋轉速度。
((搬送輥之旋轉速度之決定))
速度決定部38係基於算出之各搬送輥18a、19a之圓周速度，按照下式決定各搬送輥18a、19a之旋轉速度。
旋轉速度=圓周速度/(熱膨脹後之搬送輥之直徑×π)
此處，於在徐冷爐12、13內之各搬送輥對18、19之配置位置檢測出之環境溫度相對於上述作為基準之圓周速度比中之搬送輥對之溫度變化之情形時，以保持上述圓周速度比之方式決定搬送輥18a、19a之旋轉速度。
具體而言，對於由溫度感測器34探測之溫度變化之搬送輥18a、19a，檢測部37參照搬送輥18a、19a之溫度中之輥熱膨脹係數、及各搬送輥18a、19a之直徑之基準值，按照下式算出該搬送輥18a之膨脹量(直徑之變化量)。
dD=β．D．△T
dD：膨脹量
β：熱膨脹係數
D：搬送輥之直徑之基準值
△T：與基準之圓周速度比中設定之搬送輥之溫度的溫度差
速度決定部38係根據由檢測部37算出之搬送輥18a之直徑之變化量，按照下式，為圓周速度之變化量為1，算出新的旋轉速度，從而變更搬送輥18a、19a之旋轉速度。
新的旋轉速度=(圓周速度+圓周速度之變化量)/((搬送輥之直徑+搬送輥之直徑之變化量)×π)
由速度決定部38決定之旋轉速度係搬送至驅動部32，控 制搬送輥18a、19a之旋轉。
又，未圖示之電腦係基於由溫度感測器34檢測之環境溫度，以將徐冷爐12、13內之環境溫度分別維持於特定之溫度範圍內之方式，自動控制徐冷爐12、13內之加熱機構。第1徐冷爐12之特定之溫度範圍係設定為例如500~800度。第2徐冷爐13之特定之溫度範圍係設定為例如200~500度。即便以此方式控制徐冷爐12、13內之環境溫度，亦如上所述，玻璃帶B之溫度或搬送輥18a、19a之溫度產生變化。然而，由於該變化相對較小，故而，即便相應於溫度，修正上述作為基準之圓周速度比，其修正量亦較小，不會較大地改變作為設定之基準之圓周速度比之分佈。
再者，速度決定部38亦可基於操作人員輸入之內容，決定搬送輥18a、19a之旋轉速度。於該情形時，玻璃板製造裝置1更包括受理操作人員之輸入操作之未圖示之輸入部，且該輸入部受理操作人員所輸入之搬送輥18a、19a之旋轉速度。記憶部36亦可不記憶溫度差資料、輥熱膨脹係數、圓周速度分佈、各搬送輥18a、19a之直徑之基準值、達成作為基準之圓周速度分佈時之條件等，只要記憶由操作人員基於溫度差資料、輥熱膨脹係數、圓周速度分佈、各搬送輥18a、19a之直徑之基準值、達成作為基準之圓周速度分佈時之條件等算出且輸入之旋轉速度即可。該等溫度差資料、輥熱膨脹係數、圓周速度分佈、各搬送輥18a、19a之直徑之基準值、作為基準之圓周速度分佈可由操作人員算出，且算出之值可記憶於記憶部36中。
裁板裝置4係包括配置於第2徐冷爐13之下游側的未圖示之裁板室。裁板室係將玻璃帶B切斷為每一個固定之長度，裁板得到玻璃板C。玻璃板C之厚度係例如0.7 mm以下、或0.5 mm以下。又，由於近年來要求平板顯示器之纖細化，故而液晶顯示器或有機EL顯示器等平板顯示器用玻璃基板亦要求薄板化。另一方面，由於玻璃板之厚度越薄，則玻璃板之強度越低下，故容易產生破損。若考慮上述情況，則平板顯示器用之玻璃板之厚度較佳為0.01~1.0 mm，更佳為0.05~0.7 mm，進而較佳為0.05~0.5 mm。再者，由於越薄之玻璃板，強度越低下，故而，存在因搬送玻璃帶之輥與玻璃帶之間之滑移造成之損傷等而變得容易破碎之虞。即，如上所述，可抑制輥與玻璃帶之間之滑移之本實施形態例如適於0.05~0.7 mm之玻璃板之製造，尤其適於0.05~0.5 mm之薄板玻璃之製造。
又，例如玻璃板C之寬度方向長度亦可為1000 mm以上、1500 mm以上、2000 mm以上、2500 mm以上，且長度方向長度亦可為1000 mm以上、1500 mm以上、2000 mm以上、2500 mm以上。玻璃板C係越大型化，則越容易因玻璃帶之自重而於其與各搬送輥18a、19a之間產生相對速度差(滑移)。因此，於玻璃板C之寬度方向長度為1000 mm以上之情形時，存在上述相對速度差變得容易產生之傾向，但防止上述相對速度差之產生之效果變得明顯。再者，隨著玻璃板C之寬度方向長度為1500 mm以上、2000 mm以上、2500 mm以上，本發明之效果越為有益。
(玻璃板之組成)
利用上述玻璃板製造方法及玻璃板製造裝置製造之玻璃板例如可較佳地列舉液晶顯示器用玻璃基板。
液晶顯示器用玻璃基板之玻璃組成可例示以下之玻璃組成。
較佳為含有：SiO2 50~70質量%、B2 O3 0~15質量%、Al2 O3 5~25質量%、MgO 0~10質量%、CaO 0~20質量%、SrO 0~20質量%、BaO 0~10質量%、RO 5~20質量%(其中R係選自Mg、Ca、Sr及Ba中之玻璃板中所含之總成分且為至少1種)。
進而，就抑制形成於液晶顯示器用玻璃基板之TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)之破壞之觀點而言，較佳為無鹼玻璃(實質上不含鹼成分之玻璃)。另一方面，為使熔融玻璃之熔解性及澄清性提昇，可反而使其含有微量鹼成分。於該情形時，較佳為R'2 O超過0.05質量%且為2.0質量%以下，更佳為R'2 O超過0.1質量%且為2.0質量%以下(其中R'係選自Li、Na及K中之玻璃板中所含之總成分且為至少1種)。
根據以上述方式構成之玻璃板製造裝置1，考慮到產生 於搬送輥18a、19a之直徑變化，而以補償該直徑變化之方式，控制各搬送輥18a、19a之旋轉速度，故而，可以更高之精度抑制各搬送輥18a、19a之圓周速度與玻璃帶B之搬送速度之相對速度於複數個搬送輥對18、19中產生差值。藉此，可防止玻璃帶B與搬送輥18a、19a之間之滑移，從而使玻璃板表面之品質提昇。
又，由於根據玻璃帶之溫度，修正及設定用以搬送玻璃帶之複數個搬送輥對之圓周速度分佈，故而可防止玻璃帶殘餘，導致玻璃帶變形，又，可藉由變得比要求快，而防止玻璃帶受到拉伸，導致玻璃帶破碎。如此之效果係於玻璃之搬送速度較快之情形時(例如搬送速度為200 m/以上之情形時)、或者玻璃帶之強度較小容易變形之厚度為0.5 mm以下、較佳為0.05~0.5 mm之薄板玻璃之製造中更為明顯。
再者，複數個搬送輥對之數量為至少2個即可，並無特別限制。
又，上述例係於溫度感測器中檢測徐冷爐12、13內之環境溫度，並利用該環境溫度算出玻璃帶溫度及搬送輥溫度，但亦可直接測定玻璃帶溫度及搬送輥溫度。因此，例如可使用用以連續地測定玻璃帶之溫度之放射溫度計作為玻璃狀態檢測部，且可使用用以連續地測定搬送輥之溫度之溫度計作為搬送輥狀態檢測部。
圓周速度比並不限制於上述者。又，速度決定部38亦可算出各搬送輥18a、19a之具體之圓周速度作為圓周速度分 佈而取代圓周速度比。於該情形時，作為基準之圓周速度分佈及修正後之圓周速度亦設定為具體之速度值。
本實施形態係不僅根據搬送輥之直徑之變化，以達到設定之圓周速度分佈之方式調整旋轉速度，而且對於圓周速度分佈，根據玻璃帶之溫度，修正設定作為基準之圓周速度分佈。然而，亦可不根據玻璃帶之當前之溫度修正作為基準之圓周速度分佈。然而，就製造表面品質優異之玻璃板之方面而言，較佳為，根據玻璃帶之當前之溫度修正作為基準之圓周速度分佈。
(第1實施形態之變形例)
第1實施形態係以補償產生於搬送輥對18、19之各輥中之搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥18a、19a之旋轉速度，但除了搬送輥18a、19a以外，亦可以補償成形步驟中用作冷卻輥對的輥對17之各輥之直徑變化之方式，決定輥對17之各輥之旋轉速度。對於輥對17之各輥係利用上述搬送輥狀態檢測部37之類的檢測部，檢測輥對17之各輥之狀態，且基於檢測結果，以補償輥對17之各輥之直徑變化之方式，決定輥對17之各輥之旋轉速度。
一般而言，由於輥對17之各輥之圓周速度以玻璃板之厚度分佈或玻璃表面之凹凸變得最小之方式設定為適當之值，故而，與該值偏差會使玻璃板之厚度分佈或玻璃表面之凹凸劣化。
即，若輥對17之圓周速度變化，則自成形體10之下端於輥對17之間進行之玻璃帶B之拉伸之量、及自輥對17於搬 送輥對18之間進行之玻璃帶B之拉伸之量產生變換，(由於成形體10之下端~輥對17間之玻璃帶B之寬度方向之溫度分佈、與輥對17~搬送輥對18、19之玻璃帶之寬度方向溫度分佈之形態不同)，故導致製造之玻璃板之寬度方向之厚度分佈或玻璃表面之凹凸之大小產生變化。因此，較佳為，以補償輥對17之各輥之直徑變化之方式，決定輥對17之各輥之旋轉速度。
再者，本變形例係除了搬送輥對18、19之各輥以外，亦以補償成形步驟中用作冷卻輥對的輥對17之各輥之直徑變化之方式，決定旋轉速度，但亦可對於搬送輥對18、19及輥對17之各輥中之至少任一個各輥，以補償各輥之直徑變化之方式，決定旋轉速度。
即，以補償冷卻輥或搬送輥之直徑變化之方式，決定輥之旋轉速度亦可僅對有效之輥進行而無需於所有輥(冷卻輥、搬送輥)中進行。
例如可藉由以補償設置於玻璃帶B之中央部成為軟化點(黏度η成為logη=7.65之溫度)以下之區域內的搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥之旋轉速度，且使搬送輥進行旋轉驅動，而抑制玻璃帶B之滑移等，從而可抑制於玻璃帶B之表面產生損傷。
若玻璃為軟化點以上，則玻璃帶B並未充分地固化，故不易產生滑移。另一方面，軟化點以下之玻璃帶B變得容易產生滑移。因此，較佳為，以補償設置於玻璃帶B之中央部為軟化點以下之區域內的搬送輥之直徑變化之方式， 決定搬送輥之旋轉速度。
又，於上述徐冷步驟中，由於以補償至少設置於玻璃帶B之中央部之溫度達到玻璃轉移點以上且軟化點以下之溫度區域內的搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥之旋轉速度，故而，玻璃帶B之塑性變形之抑制效果變大。因此，較佳為，以補償至少設置於玻璃帶B之中央部之溫度達到玻璃轉移點以上且軟化點以下之溫度區域內的搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥之旋轉速度。
又，由於設置於玻璃帶B之中央部之溫度達到玻璃轉移點以上且軟化點以下之溫度區域內的搬送輥容易產生直徑變化，故而，較佳為，以補償設置於該區域內之搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥之旋轉速度。
於玻璃溫度相較軟化點為高溫之情形時，由於作用於玻璃之壓縮應力瞬間得到緩和，故而於玻璃帶B中，不易產生波形之塑性變形。另一方面，於玻璃溫度相較玻璃轉移點為低溫之情形時，由於玻璃帶B之黏度充分上升，故而不易產生波形之塑性變形。
又，越為上游側之搬送輥，則越容易產生因磨損或熱膨脹引起之輥徑變化。即，較佳為，以補償至少設置於溫度達到玻璃轉移點以上且軟化點以下之溫度區域內的搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥之旋轉速度。
又，可藉由以補償設置於玻璃帶B之中央部之溫度自徐冷點達到(應變點-50℃)之溫度區域內的搬送輥之直徑變化之方式，決定搬送輥之旋轉速度，且使上述搬送輥進行旋 轉驅動，而抑制玻璃帶之塑性變形。
如上所述，以補償輥之直徑變化之方式決定旋轉速度之搬送輥之部位因改善玻璃帶B之哪一特徵而不同。
(第2實施形態)
其次，對作為本發明之第2實施形態的玻璃板製造裝置進行說明。
此處，著眼於與上述第1實施形態不同之處進行說明。
第1實施形態之搬送輥狀態檢測部37係包括檢測搬送輥之溫度的溫度感測器34，但如圖6所示，第2實施形態之搬送輥狀態檢測部(以下，亦簡稱為檢測部)47係包括用以檢測搬送輥之磨損量之距離測定感測器44。圖6係說明第2實施形態之控制搬送輥對18、19之旋轉驅動的控制系統之構成之方塊圖。再者，於圖6中，由與第1實施形態同一之符號表示之要素係與第1實施形態中說明之構成無不同之處。
距離測定感測器44係對應於各搬送輥對18、19設置有複數個。距離測定感測器44係檢測驅動用軸間隔。驅動用軸間隔係指將位於與玻璃帶B相同側之搬送輥18a、19a彼此連結之驅動用軸18b、19b、及與該驅動用軸18b、19b對向配置之驅動用軸18b、19b之距離。搬送輥對18、19係於成對之搬送輥18a、19a間相互受到偏壓之狀態下夾持玻璃帶B。因此，各搬送輥18a、19a之磨損量係作為按照下式算出之輥半徑之與新製品時之輥半徑相比的變化量因搬送輥18a、19a之磨損所產生，由檢測部47檢測。於該式中，由 於玻璃帶B之厚度於各搬送輥18a、19a之位置固定，故而藉由測定驅動用軸18b、19b彼此之間隔而算出輥半徑。
輥半徑=(驅動用軸間隔-玻璃帶厚度)/2
檢測控制部40之速度決定部48以補償因起因於檢測之搬送輥18a、19a之磨損的搬送輥18a、19a之半徑之變化而產生之搬送輥18a、19a之圓周速度之與圓周速度比之偏差之方式，決定搬送輥18a、19a之旋轉速度。
再者，第2實施形態係利用基於磨損之狀態算出之半徑之變化，作為搬送輥18a、19a之直徑變化，但亦可與第1實施形態中使用之搬送輥18a、19a之溫度一併綜合地應用該磨損之狀態。於該情形時，搬送輥18a、19a之直徑因磨損量而變化，並且因熱膨脹而變化。可以將伴隨該直徑變化而變化之搬送輥之圓周速度維持為圓周速度比之方式，算出搬送輥18a、19a之旋轉速度。
進而，除搬送輥18a、19a之直徑變化以外，亦可綜合地應用根據由玻璃帶B之熱膨脹引起之玻璃帶B之溫度變化之玻璃帶B之搬送速度變化，作為玻璃帶之狀態。
根據以上之第2實施形態，可補償因搬送輥18a、19a之磨損引起之直徑變化而導致的搬送輥之圓周速度之與圓周速度比之偏差。
再者，於該玻璃板製造裝置中，可構成為距離測定感測器44讀取搬送輥對18、19之驅動用軸18b、19b之與原點位置之偏差，而取代搬送輥對18、19之驅動用軸18b、19b彼此之距離，以檢測磨損量。原點位置係搬送輥18a、19a為 新製品時驅動用軸18b、19b所在之中心位置，且記憶於記憶部46中。利用搬送輥對18、19之驅動用軸18b、19b之與原點位置之偏差，檢測搬送輥18a、19a之磨損量，藉此，可算出經磨損之搬送輥之輥徑。
再者，搬送輥18a、19a之直徑並不限定於檢測部47算出，例如亦可基於磨損量由操作人員算出。於該情形時，基於由操作人員算出且輸入至速度決定部48之搬送輥18a、19a之直徑，藉由速度決定部48而算出搬送輥18a、19a之旋轉速度。或者，亦可基於操作人員算出之搬送輥18a、19a之直徑，進一步算出搬送輥18a、19a之旋轉速度，且將該算出結果輸入至速度決定部48。速度決定部48中算出或輸入之旋轉速度係由速度決定部48決定，且傳遞至驅動部32。又，搬送輥18a、19a之磨損量、原點位置亦可由操作人員算出，且可將算出之值記憶於記憶部46中。
(第2實施形態之變形例)
亦可使用將基於搬送輥18a、19a之使用天數算出之搬送輥之直徑之變化作為搬送輥18a、19a之直徑變化進行計數之裝置，而取代第2實施形態之玻璃板製造裝置之距離測定感測器44。例如對該直徑變化進行計數之裝置係將搬送輥18a、19a之使用天數搬送至速度決定部48。速度決定部48係參照記憶於速度決定部48之記憶部46中且關於各搬送輥18a、19a作為以往之更換實績以往更換時輥直徑與其新製品時相比之磨損量、及直至更換為止之使用天數，並基於該等，算出每1天之磨損量。其次，參照記憶於記憶部 46中之新製品時之輥直徑，按照下式算出輥直徑。此時，利用自對上述直徑變化進行計數之裝置搬送之使用天數，如下式所示，作為每1天之磨損量×使用天數之積相當於搬送輥18a、19a之磨損量進行檢測。
輥直徑=新製品時之直徑-(每1天之磨損量×使用天數)
速度決定部48係於記憶部46中，對於各搬送輥18a、19a記憶以往之更換實績、新製品時之輥直徑。
根據該變形例，可以更簡單之方法，補償因搬送輥18a、19a之直徑變化而產生之搬送輥18a、19a之圓周速度之與圓周速度比之偏差。再者，每1天之磨損量亦可由操作人員算出且記憶於記憶部46中。又，由上述磨損量引起之搬送輥18a、19a之直徑變化亦可由操作人員算出，且傳遞至檢測控制部40或驅動部32。進而，以往更換時之輥直徑之與其新製品時相比之磨損量、及直至更換為止之使用天數亦可由操作人員算出，且算出之值可記憶於記憶部46中。
如上所述，本變形例中，搬送輥18a、19a係基於以補償輥之直徑變化之方式基於搬送輥18a、19a之使用天數決定之輥之旋轉速度進行旋轉驅動。本變形例係於以下方面與第1實施形態及第2實施形態不同，即基於搬送輥18a、19a之使用天數循序地決定輥旋轉速度，而並非如第1實施形態及第2實施形態所述，利用搬送輥狀態檢測部檢測搬送輥之狀態，且基於該檢測結果，決定輥旋轉速度。
再者，第1實施形態或第1實施形態之變形例、與第2實 施形態或第2實施形態之變形例亦可進行組合。可藉由組合第1實施形態或第1實施形態之變形例、與第2實施形態或第2實施形態之變形例，而與單獨地應用第1實施形態或第1實施形態之變形例或者第2實施形態或第2實施形態之變形例之情形相比，以更高之精度補償與圓周速度比之偏差。
(實施例)
為研究本發明之效果，使用先前之玻璃板製造裝置與本實施形態之玻璃板製造裝置，分別按照下述方法製造玻璃帶，並測定產生於玻璃帶中之波狀之凹凸變形。再者，所用之玻璃板製造裝置均為圖3及圖4所示之下拉法之玻璃板製造裝置1，玻璃係使用含有下述所示成分之鋁矽酸鹽玻璃。
SiO2 60質量%、Al2 O3 19.5質量%、B2 O3 10質量%、CaO 5質量%、SrO 5質量%、SnO2 0.5質量%。
實施例1係按照上述第1實施形態，藉由速度決定部38而決定各搬送輥18a、19a之旋轉速度，且基於決定後之旋轉速度，控制各搬送輥18a、19a之旋轉驅動，以0.7 mm厚度製造寬度方向長2000 mm×長度方向長2500 mm之大小之液晶顯示器用玻璃基板。作為圓周速度比的各搬送輥18a、 19a之圓周速度均為相同。玻璃帶之溫度及搬送輥之溫度係利用接觸式之溫度感測器測定。
實施例2係除了按照上述第2實施形態，藉由速度決定部48而決定各搬送輥18a、19a之旋轉速度之方面以外，與實施例1同樣地製造液晶顯示器用玻璃基板。具體而言，搬送輥18a、19a之磨損量係利用由距離測定感測器44測定之驅動用軸間隔算出。又，不僅考慮由搬送輥18a、19a之磨損量引起之輥之直徑之變化量，而且考慮由搬送輥18a、19a之溫度引起之輥直徑之變化量，算出搬送輥18a、19a之旋轉速度。
實施例3係於搬送輥18a、19a之旋轉速度之決定過程中，將各搬送輥18a、19a之圓周速度均變更為實施例1之1.1倍，進而製造0.5 mm厚度之液晶顯示器用玻璃基板，除此以外，以與實施例1相同之方法，製造液晶顯示器用玻璃基板。
比較例1、2係於速度決定部中不進行基於玻璃帶之狀態及搬送輥18a、19a之直徑變化的旋轉速度之控制，除此之外，分別以與實施例1、2相同之條件進行。
對於所得之實施例1~3、比較例1、2之液晶顯示器用玻璃基板，以目視確認液晶顯示器用玻璃基板表面有無損傷，並利用厚度規計測波形之變形。波形之變形係於厚度為0.7 mm之液晶顯示器用玻璃基板中，將厚度方向上為0.4 mm以內者設為滿足表面品質。於厚度為0.5 mm之液晶顯示器用玻璃基板中，將厚度方向上為0.2 mm以內者設為 滿足表面品質。
利用先前之製造裝置所得之比較例1、2之液晶顯示器用玻璃基板均於玻璃表面上目視確認到損傷。又，均產生厚度方向上0.5 mm之波形之變形。
與此相對，利用本實施形態之製造裝置1所得之實施例1~3之液晶顯示器用玻璃基板均未能於玻璃表面目視確認到損傷。又，關於波形之變形，實施例1係產生厚度方向上為0.2 mm左右之變形。實施例2係產生厚度方向上為0.1 mm左右之變形。實施例3係產生厚度方向上為0.02 mm以下之變形。實施例1~3均滿足上述表面品質。
以上，對本發明之玻璃板之製造方法及玻璃板製造裝置詳細地進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，勿庸置疑，於不脫離本發明之精神之範圍內，亦可進行各種改良或變更。
1‧‧‧玻璃板製造裝置
2‧‧‧成形裝置
3‧‧‧徐冷裝置
4‧‧‧裁板裝置
10‧‧‧成形體
10a‧‧‧槽
11‧‧‧爐室
12‧‧‧第1徐冷爐
13‧‧‧第2徐冷爐
15‧‧‧爐壁
16‧‧‧搬送孔
17‧‧‧輥對
18、19‧‧‧搬送輥對
18a、19a‧‧‧搬送輥
18b、19b‧‧‧驅動用軸
21~23‧‧‧隔熱板
30‧‧‧檢測控制部
32‧‧‧驅動部
34‧‧‧溫度感測器(玻璃狀態檢測部)
36‧‧‧記憶部
37‧‧‧搬送輥狀態檢測部
38‧‧‧速度決定部
40‧‧‧檢測控制部
44‧‧‧距離測定感測器
46‧‧‧記憶部
47‧‧‧搬送輥狀態檢測部
48‧‧‧速度決定部
A‧‧‧熔融玻璃
B‧‧‧玻璃帶
C‧‧‧玻璃板
IV‧‧‧線
S10‧‧‧熔解步驟
S20‧‧‧澄清步驟
S30‧‧‧攪拌步驟
S40‧‧‧成形步驟
S50‧‧‧徐冷步驟
S51‧‧‧檢測步驟
S52‧‧‧速度決定步驟
S53‧‧‧速度控制步驟
S60‧‧‧裁板步驟
S70‧‧‧形狀加工步驟
圖1係表示本實施形態之玻璃板之製造方法之流程之一例之圖。
圖2係表示徐冷步驟之流程之一例之圖。
圖3係說明本發明之第1實施形態之玻璃板製造裝置之內部之平面圖。
圖4係圖3之IV線箭線剖面圖。
圖5係說明控制搬送輥對之旋轉驅動的控制系統之構成之方塊圖。
圖6係說明本發明之第2實施形態之玻璃板製造裝置之控 制搬送輥對之旋轉驅動的控制系統之構成之方塊圖。
S10‧‧‧熔解步驟
S20‧‧‧澄清步驟
S30‧‧‧攪拌步驟
S40‧‧‧成形步驟
S50‧‧‧徐冷步驟
S60‧‧‧裁板步驟
S70‧‧‧形狀加工步驟

Claims (13)

  1. 一種玻璃板之製造方法，其特徵在於包括：熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；成形步驟，其使用下拉法將熔融玻璃成形，而形成玻璃帶；及徐冷步驟，其將上述玻璃帶由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之複數個輥夾持並朝向下方曳引而進行徐冷；且上述成形步驟包括將上述玻璃帶一面由輥對夾持並朝向下方曳引，一面冷卻上述玻璃帶之兩端部之步驟，上述成形步驟及上述徐冷步驟之任一者所使用之上述輥對中之至少任一個輥對即第1輥對之各輥，係基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度予以旋轉驅動。
  2. 一種玻璃板之製造方法，其特徵在於包括：熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；成形步驟，其使用下拉法將熔融玻璃成形，而形成玻璃帶；及徐冷步驟，其將上述玻璃帶由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之複數個輥對夾持並朝向下方曳引而進行徐冷；且上述徐冷步驟中，上述輥對中之至少任一個輥對即第1輥對之各輥，係基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度予以旋轉驅動。
  3. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述徐冷步驟 包括：檢測步驟，其藉由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之檢測部而檢測上述第1輥對之各輥之直徑變化；及速度控制步驟，其基於檢測出之上述第1輥對之上述各輥之直徑變化，決定上述各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之上述各輥旋轉驅動。
  4. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述第1輥對之各輥係設置於上述徐冷步驟之至少上述玻璃帶中央部之溫度成為玻璃轉移點以上且軟化點以下之溫度區域內，且在上述徐冷步驟中，以補償上述第1輥對之各輥之直徑變化之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之各輥旋轉驅動。
  5. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中在上述成形步驟及上述徐冷步驟中，於上述玻璃帶之中央部之溫度為玻璃軟化點以上之區域內，以上述玻璃帶之寬度方向之端部低於由上述端部所夾之中央區域之溫度、且上述中央區域之溫度成為大致均一之方式進行控制，於上述玻璃帶之中央部之溫度為未達軟化點且為應變點附近以上之區域內，以搬送方向之拉伸應力作用於上述玻璃帶之中央部之方式進行控制，以使上述玻璃帶之寬度方向之溫度自上述玻璃帶之中央部朝向端部變低，且於上述玻璃帶之玻璃應變點附近之溫度區域內，以上 述玻璃帶之寬度方向之端部與中央部之溫度梯度消失之方式，控制上述玻璃帶之溫度分佈。
  6. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中在上述徐冷步驟中，於上述玻璃帶之中央部之溫度未達應變點附近之區域內，以搬送方向之拉伸應力作用於上述玻璃帶之中央部之方式控制上述玻璃帶之溫度分佈，以使上述玻璃帶之溫度分佈自上述玻璃帶之寬度方向之端部朝向中央部變低。
  7. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述徐冷步驟包括：第1冷卻步驟，其以第1平均冷卻速度進行冷卻，直至上述玻璃帶之中央部之溫度達到徐冷點為止；第2冷卻步驟，其以第2平均冷卻速度進行冷卻，直至上述中央部之溫度自上述徐冷點達到應變點-50℃為止；及第3冷卻步驟，其以第3平均冷卻速度進行冷卻，直至上述中央部之溫度自上述應變點-50℃達到上述應變點-200℃為止；上述第1平均冷卻速度係5.0℃/秒以上，上述第1平均冷卻速度快於上述第3平均冷卻速度，上述第3平均冷卻速度快於上述第2平均冷卻速度。
  8. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中以補償由上述第1輥對之各輥之熱膨脹引起之上述第1輥之各輥之直徑變化而產生的圓周速度之偏差之方式，決定上述第1輥 對之各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之各輥旋轉驅動。
  9. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中以補償由上述第1輥對之各輥之磨損引起之上述第1輥對之各輥之直徑變化而產生的圓周速度之偏差之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度，而使上述第1輥對之各輥旋轉驅動。
  10. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述複數個輥對中之具有基於以補償輥之直徑變化之方式決定之輥之旋轉速度予以旋轉驅動之輥的輥對，除上述第1輥對以外並包含第2輥對；該玻璃板之製造方法包括藉由沿著上述玻璃帶之搬送方向設置之複數個檢測部而檢測上述第1輥對及上述第2輥對之各輥之直徑變化之檢測步驟，且於上述第1輥對之各輥與上述第2輥對之各輥之間，以輥之圓周速度與上述玻璃帶之搬送速度之相對速度成為固定之方式，決定補償上述各輥之直徑變化之上述各輥之旋轉速度。
  11. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中藉由沿著玻璃帶之搬送方向設置且檢測上述玻璃帶之狀態之玻璃狀態檢測部，檢測上述玻璃帶之溫度；使用檢測出之上述玻璃帶之溫度中之玻璃熱膨脹係數，檢測由上述玻璃帶之熱膨脹引起之上述玻璃帶之搬送速度之變化，且以補償上述玻璃帶之搬送速度與輥之 圓周速度之偏差之方式，決定上述第1輥對之各輥之旋轉速度。
  12. 如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中使上述玻璃帶徐冷而成之玻璃板之厚度係為0.5 mm以下。
  13. 一種玻璃板製造裝置，其特徵在於包括：成形裝置，其使用下拉法，自熔融玻璃將玻璃帶成形；及徐冷裝置，其將上述玻璃帶一面由複數個搬送輥對夾持並朝向下方曳引，一面進行徐冷；且上述徐冷裝置包括上述複數個搬送輥對、檢測控制部、及驅動部；上述複數個搬送輥對係沿著上述玻璃帶之搬送方向設置，且藉由朝向下方拉入上述玻璃帶而搬送玻璃帶；上述檢測控制部包括沿著上述玻璃帶之搬送方向設置、且檢測上述搬送輥對之搬送輥之直徑變化之複數個搬送輥狀態檢測部；上述驅動部於上述複數個搬送輥對間，以保持上述搬送輥之圓周速度與上述玻璃帶之搬送速度之相對速度成為固定時的上述複數個搬送輥對間之圓周速度分佈之方式，基於由檢測出之上述搬送輥之直徑變化而決定之各上述搬送輥之旋轉速度，使上述搬送輥旋轉驅動。
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