玻璃板的制造装置和制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于，提供一种能够在不产生被称作吸管的局部变形部的前提下利用浮法制造玻璃带的技术。本发明涉及一种玻璃板的制造装置，其包括具有构成玻璃带的移动路径的熔融金属的浮法槽和多对上辊，上辊包括：旋转轴，其在移动路径的宽度方向两侧各自沿水平方向延伸；以及筒头，其按压于沿着移动路径输送的玻璃带的宽度方向端部，按压于玻璃带而使朝向外侧的拉力作用于该玻璃带的多个筒头的、表示筒头按压玻璃带的按压位置与玻璃带的端缘之间的距离的咬入量随着自中游区域的上游侧朝向下游侧去而逐渐变小。
【专利说明】玻璃板的制造装置和制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用浮法来制造薄型玻璃板的装置和方法。
【背景技术】
[0002]近年，液晶显示器、等离子体显示器等平板显示器用玻璃基板的大型化和薄型化不断发展。
[0003]作为这种玻璃基板的制造方法的一个例子，公知有一种使用储存有金属锡等熔融金属的浮法槽在熔融金属上沿水平方向将熔融玻璃较薄地拉伸而进行成形的浮法。采用该浮法，通过使熔融玻璃浮在浮法槽的熔融金属上来确保与目标相对应的所需厚度，能够通过将该熔融玻璃沿水平方向拉出而成形带状的玻璃带。通过将该玻璃带切断成需要的大小，能够获得目标大小的玻璃基板。
[0004]在利用该浮法如所述那样制造大型化和薄型化不断发展的玻璃基板时采用如下方法:在浮法槽的熔融金属上设置被称作上辊的成形装置，该上辊用于将玻璃带的宽度方向两端部向外侧拉，将玻璃带在其宽度方向两端侧拉伸而使其薄型化。将较薄地拉伸后的玻璃带在退火后切断成需要的大小，并进行研磨和清洗，由此能够获得目标玻璃基板。采用该浮法，能够大量地生产大型且薄型的玻璃基板，并能够生产厚度0.7mm左右、长度和宽度均达到数m的大型的玻璃基板。
[0005]另外，最近，大量地制造便携式信息终端设备，作为适用于该便携式信息终端设备的液晶面板的一个例子而提供有如下的液晶面板:在使用厚度0.7mm左右的玻璃基板制造液晶面板之后，通过湿蚀刻等方法对玻璃基板的一个表面进行刮削而制得具有厚度为
0.3mm左右的薄型化的玻璃基板。
[0006]图8表示在浮法中使用的浮法槽的一个例子，该浮法槽100包括在内部具有熔融锡等熔融金属101的底部槽102，熔融玻璃103自熔融炉的前炉(forehearth)流入到该底部槽102的入口侧。熔融玻璃103在熔融金属101上被多个上辊105拉伸为目标宽度，并被逐渐地冷却而形成需要的宽度和厚度的玻璃带106。
[0007]作为适用于这种浮法槽100的上辊105的一个例子，公知有一种图9所示那样的具有筒头105A的上棍,该筒头105A形成为圆盘状且在其外周具有两级锯齿状(鋸刃状)的外周刃105a。(参照专利文献I)
[0008]图9所示的筒头105A —边使外周刃105a、105a咬入熔融玻璃103的边缘部103a一边使朝向外侧的拉力作用于边缘部103a而调整熔融玻璃103的宽度，从而能够调整玻璃带106的宽度和厚度。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本国特开平11 — 236231号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]根据以上那样的背景，玻璃基板存在越来越薄型化的倾向，也正在研究自一开始就使用厚度为0.3mm左右的玻璃基板作为便携式信息终端设备的面板用玻璃基板。另外，在平板显示器用玻璃基板中，也要求进一步的薄型化。
[0014]以往，流入到浮法槽100中而刚刚扩展后的熔融玻璃103是高温且为液状，因此不能简单地将其拉伸，但熔融玻璃103随着自浮法槽100的上游区域向下游区域移动而被退火，粘性逐渐地升高，因此，能够利用筒头105A来拉拽粘性变高的熔融玻璃103而使其扩展。
[0015]但是，被沿流动方向作用了拉力的熔融玻璃103具有欲收缩的性质，因此越想要使熔融玻璃103变薄，越需要利用更大的力来按住玻璃并使较大的拉力作用于该玻璃。
[0016]其结果，与图9所示的状态相比，使筒头105A的边缘部分更深地进入熔融玻璃103的边缘部103a，从而存在使熔融玻璃103在其边缘部附近产生较大地变形这样的问题。
[0017]图10是用于说明利用较大的力将筒头105A自上方向熔融玻璃103的边缘部103a按压的状态的图。
[0018]当如图10的(b)所示那样将筒头105A强力地向图10的(a)所示的熔融玻璃103的边缘部103a按压时，边缘部103a以与筒头105A的按压力成正比例地深深凹入的方式变形为U字形的袋状。假设在该袋状态下变形后的玻璃凝固时，存在如下问题:如图11所示那样产生截面T字形的被称作吸管(straw)的局部变形部110。
[0019]另外，在如图10的(b)所示那样将筒头105A强力地向熔融玻璃103的边缘部103a按压的情况下，存在如下问题:熔融玻璃103有时会如图10的(c)所示那样截面变形为S字状，在该状态下使玻璃凝固时，如图12所示那样使变形部分产生上方的袋部分Illa和下方的袋部分Illb以重叠的方式变形的、被称作吸管的局部变形部111。在产生了该S字状的局部变形部111的情况下，存在如下问题:如图10的(c)的箭头a、箭头b所示，熔融金属有时卷入玻璃的内部侧，其结果，在后续的退火工序中导致玻璃破裂。例如，由于金属锡和玻璃板的热膨胀系数不同，因此，根据退火时的热收缩的不同，应力有可能作用于玻璃板的卷入有金属锡的部分而引起破裂。
[0020]在切断工序中将具有所述局部变形部110、111状态下的玻璃带切断而将玻璃带切痕折断成目标大小的玻璃板的情况下，会在与作为目标的切断位置、方向不同的位置、方向上引起破裂，因此，有可能会阻碍玻璃板的稳定生产。产生的所述局部变形部110、111在较薄的玻璃板中很明显，特别是在利用浮法制造所述显示装置用玻璃基板那样厚度1_以下的玻璃板的情况下，存在所述局部变形部明显化的问题。
[0021]根据所述背景，本
【发明者】对利用浮法来成形熔融玻璃而制造Imm以下的较薄的玻璃带的技术进行了各种研究，结果发现，在对熔融玻璃的端缘部施加张力而成形较薄的玻璃带的情况下，通过对筒头上的施加张力的位置进行设计，能够抑制被称作吸管的局部变形部的产生，从而完成了本申请发明。
[0022]本发明的目的在于，提供在利用浮法成形较薄的玻璃带的情况下、能够在不产生局部变形部的前提下制造玻璃带且有助于玻璃板的稳定生产的玻璃板的制造装置和制造方法。
[0023]用于解决问题的方案
[0024]本发明涉及一种玻璃板的制造装置，其中，包括:浮法槽，在该浮法槽内储存有熔融金属，在该熔融金属上形成有熔融玻璃的移动路径，该浮法槽用于使熔融玻璃自该移动路径的上游区域向下游区域移动而成形玻璃带；以及上辊，其具有多对，在该浮法槽内自移动路径的上游区域到下游区域配置于移动路径的宽度方向两侧，所述上辊包括:旋转轴，其在熔融玻璃的移动路径的宽度方向两侧各自沿水平方向延伸；以及筒头，其安装于该旋转轴的前端侧，该筒头按压于沿着所述移动路径自上游区域经由中游区域向下游区域输送的玻璃带的宽度方向端部，所述移动路径的中游区域的按压于所述玻璃带而使朝向外侧的拉力作用于该玻璃带的宽度方向端部的多个筒头的、表示筒头按压所述玻璃带的按压位置与玻璃带的最靠近该按压位置的端缘之间的距离的咬入量宽度在下游侧小于在上游侧。
[0025]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造装置，其中，将所述玻璃带的粘度的对数值为5.29dPa.s?6.37dPa.s的区域作为中游区域，设于该中游区域的多个筒头的咬入量宽度的大小关系满足所述关系。
[0026]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造装置，其中，与特定的所述筒头按压所述玻璃带而形成的线条痕迹的位置相比，由比该特定的筒头靠上游侧的筒头形成的线条痕迹的位置形成在靠所述玻璃带的内侧。
[0027]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造装置，其中，由所述浮法槽成形的玻璃带的厚度为Imm以下。
[0028]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造装置，其中，作为所述熔融玻璃而应用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃=S12:50%?73%、Al2O3:10.5%?24%、B203:0%?12%、Mg0:0%?8%、Ca0:0%?14.5%,SrO:0%?24%、Ba0:O % ?13.5 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?29.5 % 以及 ZrO2:0 % ?5 %。
[0029]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造装置，其中，作为所述熔融玻璃而应用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃=S12:58%?66%、Al2O3:15%?22%、B2O3:5%?12%、MgO:0%?8%、CaO:0%?9%、SrO:3%?12.5%, BaO:O % ?2 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?18 % 以及 ZrO2:0 % ?5 %。
[0030]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造装置，其中，作为所述熔融玻璃而应用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃=S12:54%?73%、Al2O3:10.5%?22.5%,B2O3:0%?5.5%,MgO:0%?8%、Ca0:0%?9%、Sr0:0%?16%、Ba0:O % ?2.5 % 以及 Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:8 % ?26 %。
[0031]本发明涉及一种玻璃板的制造方法，以使熔融玻璃一边沿着设在熔融金属上的熔融玻璃的移动路径移动一边成形的方式制造玻璃带，其中，利用在自所述移动路径的上游区域到下游区域配置于移动路径的宽度方向两端侧的多对上辊来使朝向外侧的拉力作用于玻璃带的两端部而制造厚度为1_以下的玻璃带时，所述上辊具有用于使朝向外侧的拉力作用于沿着所述移动路径自上游区域向下游区域输送的玻璃带的宽度方向端部的筒头，设于所述移动路径的中游区域的多个筒头的、表示筒头按压所述玻璃带的按压位置与玻璃带的最靠近该按压位置的端缘之间的距离的咬入量宽度以在下游侧小于在上游侧的方式使拉力作用于玻璃带的两端部。
[0032]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造方法，其中，将所述玻璃带的粘度的对数值为5.29dPa.s?6.37dPa.s的区域作为中游区域，使设于该中游区域的多个筒头的咬入量宽度的大小关系满足所述关系。
[0033]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造方法，其中，与所述特定的所述筒头按压所述玻璃带而形成的线条痕迹的位置相比，使由比该特定的筒头靠上游侧的筒头形成的线条痕迹的位置形成在靠所述玻璃带的内侧。
[0034]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造方法，其中，作为所述熔融玻璃而使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃=S12:50%?73%、Al2O3:10.5%?24%、B203:0%?12%、Mg0:0%?8%、Ca0:0%?14.5%,SrO:0%?24%、Ba0:O % ?13.5 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?29.5 % 以及 ZrO2:0 % ?5 %。
[0035]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造方法，其中，作为所述熔融玻璃而使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃=S12:58%?66%、Al2O3:15%?22%、B2O3:5%?12%、MgO:0%?8%、CaO:0%?9%、SrO:3%?12.5%, BaO:O % ?2 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?18 % 以及 ZrO2:0 % ?5 %。
[0036]本发明涉及一种以上所述的玻璃板的制造方法，其中，作为所述熔融玻璃而使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃=S12:54%?73%、Al2O3:
10.5%?22.5%,B2O3:0%?5.5%,MgO:0%?8%、Ca0:0%?9%、Sr0:0%?16%、Ba0:O % ?2.5 % 以及 Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:8 % ?26 %。
[0037]发明的效果
[0038]采用本发明的制造装置和制造方法，一边在浮法槽的移动路径的中游区域利用筒头拉伸玻璃带的端缘部一边成形玻璃带的情况下，以使设于中游区域的筒头的咬入量宽度随着自中游区域的上游侧朝向下游侧去而依次变小的方式成形玻璃带，与上游侧的筒头所按压的玻璃带的位置相比，能够使下游侧的筒头所按压的玻璃带的位置靠玻璃带的端缘，因此，与上游侧的筒头所拉伸的玻璃带的端部相比，下游侧的筒头拉伸更靠近端缘的部分。由此，即使在上游侧的筒头强力地按压玻璃带而使其变形并使较大的拉力作用于玻璃带的情况下，由于下游侧的筒头将玻璃带的比变形部分靠端缘侧的部位向外侧拉，因此，能够一边矫正玻璃带的变形部分一边成形玻璃带。
[0039]其结果，能够不使中游区域的玻璃带产生被称作吸管的局部变形部地获得较薄的玻璃带。并且，由于能够在后续工序中将没有产生局部变形部的玻璃带切断而生产玻璃板，因此，能够在不产生破裂、缺口等的前提下获得目标尺寸的玻璃板。
[0040]如显示装置用玻璃基板等那样，在制造比Imm薄的、优选为0.7mm以下、更加优选为0.5mm以下、进一步优选为0.3mm以下、特别优选为0.1mm以下的玻璃板的情况下，浮法槽的中游区域的玻璃带特别容易产生被称作吸管的局部变形部，但通过对该中游区域的熔融玻璃使用所述筒头来使拉力作用于该中游区域的熔融玻璃的靠端缘的部位，能够在玻璃带的端部侧减少玻璃带在厚度方向上的变形量，从而能够获得不产生局部变形部的较薄的玻璃带，通过将该玻璃带切断，能够获得没有破裂、缺口等的目标尺寸为Imm以下的较薄的玻璃板。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1是表示本发明的第一实施方式的玻璃板的制造装置的整体结构的概略图。
[0042]图2是表示设于该制造装置的上辊的配置状态的一个例子的结构图。
[0043]图3是表示设于该制造装置的上辊的配置状态的一个例子的主要部分的结构图。
[0044]图4是表示适用于在该制造装置中设置的上辊的筒头的图，其中，图4的(a)是基准筒头的剖视图，图4的(b)是多级筒头的主视图，图4的(c)是多级筒头的剖视图。
[0045]图5是设于该制造装置的多级筒头的立体图。
[0046]图6是表示作为一个例子的、供给至该制造装置的熔融玻璃在各个温度下的粘度状态的图表。
[0047]图7是表示供给至浮法槽的玻璃带的端部的压缩应力分布的一个例子的图表。
[0048]图8是表示具有以往的上辊的浮法槽的一个例子的俯视概略图。
[0049]图9是表示将设于以往的上辊的筒头压入玻璃带的端部的状态的一个例子的剖视图。
[0050]图10是表示熔融玻璃的端部和以往的筒头之间的关系的图，其中，图10的(a)是表示玻璃带的端部的剖视图，图10的(b)是表示将筒头压入玻璃带的端部的状态的一个例子的剖视图，图10的(C)是表示形成于玻璃带的端部侧的截面S型的局部变形部(吸管)的一个例子的剖视图。
[0051]图11是表示形成于玻璃带的端部侧的截面T型的局部变形部的一个例子的剖视图。
[0052]图12是表示形成于玻璃带的端部侧的截面S型的局部变形部的一个例子的剖视图。
【具体实施方式】
[0053]第一实施方式
[0054]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的玻璃板的制造装置的第一实施方式，但本发明并不限定于以下说明的实施方式。
[0055]图1是表示本发明的玻璃板的制造装置的第一实施方式的概略结构的图，本实施方式的玻璃板的制造装置(浮法槽)1包括:浴槽2，其由俯视大致长方形状的耐火炉构成；熔融金属3，其是容纳于该浴槽2的内部的金属锡等；以及上辊11，其在浴槽2的内部配置有多个。
[0056]浴槽2由耐火材料制的底部构造、侧壁以及上部构造构成，但在图1中以仅俯视底部构造的状态描绘出了浴槽2。在浴槽2的上部构造侧设有非氧化性气体等气体供给管、温度调节器等附属设备，能够将浴槽2的气氛控制为非氧化性气体气氛，从而能够将熔融金属3之上的空间部分的温度控制为目标温度。
[0057]在图1中，在浴槽2的左端部侧设有用于自在前工序中使用的玻璃熔融炉的前炉向熔融金属3上供给熔融玻璃G的入口部5。在浴槽2内的、与设有入口部5的一侧相反的那一侧的端部形成有出口部6，在该出口部6的外侧排列有多个输送辊7而形成退火生产线7A。
[0058]在浴槽2内的熔融金属3的自入口部5起到出口部6的部分上划分有用于成形熔融玻璃G的俯视长方形状的移动路径8。
[0059]当熔融玻璃G自入口部5沿着该移动路径8流入到熔融金属3上时，熔融玻璃G扩展至需要的厚度和宽度并在成为熔融状态的玻璃带9的状态下被逐渐冷却而向出口部6侧移动，形成宽度达到均匀化的带状的作为最终形态的玻璃带10，该玻璃带10自出口部6向退火生产线7A侧排出。在本实施方式中，由于浴槽2的俯视形状形成为长方形状，因此，在浴槽2的内部被划分在熔融金属3上的移动路径8也成为长方形状，但移动路径8的俯视形状并不限于长方形状，而能够为与浴槽2的俯视形状相匹配的任意形状。
[0060]在本实施方式的浴槽2中，在入口部5与出口部6之间配置有沿着移动路径8的宽度方向两端侧自上游区域朝向下游区域以规定间隔排列的多个上辊11。在本实施方式中，自入口部5供给过来的熔融玻璃G—边被所述多个上辊11沿宽度方向拉伸而成为所述熔融状态的玻璃带9 一边向下游区域(向出口部6侧)输送，从而最终获得规定宽度的带状的玻璃带10。
[0061]如图2所示，在本实施方式的浴槽2中，在移动路径8的宽度方向两端侧的各端侦牝自用于将熔融玻璃G的宽度开始扩展的位置起、隔开规定间隔地排列有16个上辊11。对于所述16个上辊11，下面，为了方便，标注A0?A15而加以区别，并说明各个配置。
[0062]所述上辊11中的、初级阶段的上辊IlAtl?第15上辊A15(即上辊IlA15是自初级阶段的上辊IlAtl起计数的第16个上辊)为具有后面说明的基准筒头18的上辊。此外，在本实施方式中，作为第5上辊IlA5?第10上辊IIAltl，也能够替代基准筒头18而使用具有后面说明的多级筒头14的上辊。
[0063]初级阶段的上辊IlAtl?第15上辊A15构成为包括图4的(a)所示的旋转轴17、与旋转轴17的前端部一体化的基准筒头18。
[0064]在图1和图2中省略了用于驱动各旋转轴17而使其旋转的机构和用于使各旋转轴17移动的机构，旋转轴17贯穿浴槽2的侧壁并大致水平地伸出到浴槽2的外侧，在浴槽2的外侧设有旋转驱动装置和移动装置。对于旋转轴17的移动装置，作为一个例子而能够适用在移动滑架上设置马达等旋转驱动装置而成的移动装置，该移动滑架以沿着在设有浴槽2的位置的外侧敷设的导轨构件移动自如的方式设置。所述旋转驱动装置、移动装置与通常的设于浮法槽的上辊的驱动装置、移动装置相同，旋转轴17以例如在被驱动而旋转的状态下在移动路径8的宽度方向两端侧沿移动路径8的宽度方向移动自如的方式配置。在图1?图3中，省略了所述旋转驱动装置、移动装置，仅示出了旋转轴17的前端侧和安装于该前端侧的基准筒头18。
[0065]如图4的(a)所示，基准筒头18在旋转鼓20的外周壁20a上具有两级(两列)外周刃19。旋转轴17和基准筒头18的内部均为中空构造，形成于旋转轴17的内部的中空部17a和形成于旋转鼓20的内部的中空部20b相互连通。在旋转轴17的内部设有具有冷却水的供给管17b，在供给管17b与旋转轴17的内周壁之间的间隙形成有冷却水的返回流路17c。通过所述结构自供给管17b向旋转鼓20的中空部20b供给冷却水并经由返回流路17c回收冷却水，能够将旋转轴17和旋转鼓20自其内部侧冷却。此外，中空部20b的截面形状也可以适当变更，以使水流高效地循环。
[0066]如图4的(a)所示，基准筒头18的外周刃19以使4角锥型的多个刀尖沿着薄型圆筒状的旋转鼓20的外周壁20a成为两级(两列)的方式连续地形成。所述外周刃19使各刀尖为相同形状且以相同的间距沿旋转鼓20的周向形成，因此，绕旋转鼓20—周的一列外周刃19在整体上成为形成有两列外周刃的两级构造。在本实施方式的旋转鼓20中，与旋转轴17侧一体地连接的一侧的端面壁20c和基准筒头18的前端侧的端面壁20d均形成为平板状。端面壁20c也可以自筒头的中心朝向外侧去而倾斜。
[0067]所述初级阶段的上辊IlAtl?第4上辊IlA4设置于上游区域，在该上游区域中，将自入口部5流入到熔融金属3之上的移动路径8的熔融玻璃G退火并使其粘度开始上升而成为熔融状态的玻璃带9。
[0068]所述构造的第5上辊IlA5?第10上辊IlAltl设置于所述移动路径8的中游区域、即玻璃带9的粘度比在上游区域的粘度高的区域。
[0069]所述构造的第11上辊IlA11?第15上辊IlA15设置于所述移动路径8的下游区域、即玻璃带9的粘度比在中游区域的粘度更高的区域。
[0070]在本实施方式的制造装置I中，对于设于中游区域的第5上辊IlA5?第10上辊IlA10的各自的咬入量宽度，使其为与上游侧的基准筒头18的咬入量宽度相比下游侧的基准筒头18的咬入量宽度依次变窄那样的咬入量宽度。在图3中代表性地示出了中游区域的第5上辊IlA5?第8上辊IlA8，将自第5上辊IlA5的基准筒头18按压玻璃带9的上表面的位置起到玻璃带9的最靠近的该位置的端缘为止的距离、换言之自按压于玻璃带9的上表面的位置起到沿着旋转轴到玻璃带9的端缘为止的距离a定义为咬入量宽度。
[0071]根据该定义，对于咬入量宽度，以按照第5上辊IlA5的咬入量宽度、第6上辊IlA6的咬入量宽度、第7上辊IlA7的咬入量宽度、以及第8上辊IlA8的咬入量宽度的顺序依次变小的方式设定。此外，在图3中省略，第9上辊IlA9的咬入量宽度、第10上辊IlAltl的咬入量宽度也同样地接着所述上辊以依次变小的方式设定。
[0072]此外，在本实施方式中，以使中游区域的第5上辊IlA5?第10上辊IlAltl的各自的咬入量宽度依次变小的方式进行了配置，但由于只要使中游区域的多个上辊11中的、下游侧的任意的上辊11的咬入量宽度小于上游侧的任意的上辊11的咬入量宽度即可，因此，在第5上辊IlA5?第10上辊IlAltl之中，只要使两个以上的任意数量的上辊11的咬入量宽度依次变小即可。因而，例如，也可以是，如每隔一个上辊11使咬入量宽度变小等那样使咬入量宽度间歇性地变小。或者，不限于中游区域，也可以是，在自上游区域到中游区域配置的多个上辊11之中，使这些多个上辊11的咬入量宽度自上游侧向下游侧去而依次变小，或在自中游区域到下游区域配置的多个上辊11之中，使这些多个上辊11的咬入量宽度自上游侧向下游侧去而依次变小。
[0073]另外，在本实施方式的上辊11之中，对于所述那样的第5上辊IlA5?第10上辊IIAltl，也可以替代基准筒头18而使用与图4的(C)所示的旋转轴13的前端部形成一体的多级筒头14。
[0074]如图4的(b)、(C)和图5所示，多级筒头14在旋转鼓16的外周壁16a上具有六级(六列)外周刃15。旋转轴13和多级筒头14的内部均为中空构造，形成于旋转轴13的内部的中空部13a和形成于旋转鼓16的内部的中空部16b相互连通。在旋转轴13的内部设有冷却水的供给管13b，在供给管13b与旋转轴13的内周壁之间的间隙形成有冷却水的返回流路13c。通过所述结构自供给管13b向旋转鼓16的中空部16b供给冷却水并经由返回流路13c回收冷却水，能够将旋转轴13和旋转鼓16自其内部侧冷却。
[0075]如图4的(b)、(C)和图5所示，多级筒头14的外周刃15以使4角锥型的多个刀尖沿着圆筒状的旋转鼓16的外周壁16a成为六级(六列)的方式连续地形成。所述外周刃15使各刀尖为相同形状且以相同的间距沿旋转鼓16的周向形成，因此，绕旋转鼓16 —周的一列外周刃15在整体上成为形成有六列外周刃的六级构造。在本实施方式的旋转鼓16中，与旋转轴13侧一体地连接的一侧的端面壁16c和多级筒头14的前端侧的端面壁16d均形成为平板状。此外，形成于多级筒头14的外周刃15并不限于六级构造，也可以为三级、四级、五级或七级以上的任意一个级数。但是，若使多级筒头14的外周刃15的级数为需要的级数以上，则会将玻璃带9冷却至需要的冷却程度以上，因此，期望多级筒头14的外周刃15为不将玻璃带9过度冷却的程度的级数、即三级以上的级数例如四级?八级左右。
[0076]对于所述熔融状态的玻璃带9的粘度，作为一个例子，在图6中示出了通常的无碱玻璃的熔融玻璃随着温度的降低而粘度发生变化并变硬、从而成为玻璃带为止的状态。
[0077]在图6所示的表示粘度变化的状态中，能够将玻璃带9的粘度(η)的常用对数值小于5.29的区域定义为移动路径8的上游区域、将玻璃带9的粘度的常用对数值为5.29?
6.37的区域定义为移动路径8的中游区域、将玻璃带9的粘度的常用对数值大于6.37的区域定义为移动路径8的下游区域。此外，玻璃带9的粘度的对数值为5.29?6.37的区域与玻璃带9的粘度(η)为15 29?16 37的区域相对应。
[0078]所述上辊IlAtl?上辊IlA15并不是各自与玻璃带9的宽度方向平行，而是以带有些许角度的方式倾斜配置。例如，在俯视观察移动路径8的情况下，设想将玻璃带9在移动路径8上移动的移动方向(自入口部5朝向出口部6去并与浴槽2的侧壁平行的方向)规定为Y轴方向且将移动路径8的宽度方向规定为X轴方向而成的XY坐标系，并设想包含基准筒头18的各列的外周刃19的平面或者包含基准筒头18的各列的外周刃19的平面。
[0079]在该情况下，图2所示的包含在基准筒头18的周向上排成一列的外周刃19的平面19a或者包含在基准筒头18的周向上排成一列的外周刃19的平面以俯视时具有相对于Y轴倾斜O。?16。左右的倾斜角度(Θ )的方式倾斜配置。另外，基准筒头18的外周刃19或基准筒头18的外周刃19均自上方大致垂直地按压玻璃带9。换言之，筒头14、18的各旋转轴13、17分别以能够分别在大致水平地配置的状态下上下移动而将筒头14、18按压于玻璃带9的端部的方式移动自如地设置。
[0080]作为倾斜配置的一个例子，例如，能够列举以如下配置的例子:在图2所示的第I上辊IlA1?第15上辊IlA15中，以使倾斜角度为自第I上辊IlA1起依次逐渐地变大的角度的方式配置各筒头，直至使倾斜角度增加到中游区域的最大倾斜角度为止，在下游区域的上辊的基准筒头18中，使倾斜角度逐渐地变小，在最终阶段的上辊的基准筒头18中，使倾斜角度为O °。各筒头的倾斜配置状态并不限于在此处说明的一个例子，也可以为在设于中游区域的基准筒头18中具有最大的倾斜角度的情况下的任意一种倾斜配置状态。
[0081]为了使用本实施方式的玻璃制造装置(浮法槽)I来制造玻璃带10，将熔融玻璃G自入口部5供给至熔融金属3之上的移动路径8并使熔融玻璃G扩展，使用设置的多个基准筒头18来一边按压熔融状态的玻璃带9 一边使拉力朝向外侧地作用于玻璃带9的宽度方向两端部，从而能够调整玻璃带9的宽度和厚度而最终获得目标宽度的玻璃带10。另外，通过在退火生产线7A的后续工序的切断工序中将该玻璃带10切断成目标大小，能够获得玻璃板。
[0082]在本实施方式的制造装置I中，上辊IlAtl?上辊IlA15具有基准筒头18，因此，能够一边使两级构造的外周刃19向玻璃带9的宽度方向端部侧按压一边旋转，并利用所述各上辊的基准筒头18来使需要的拉力分别朝向外侧地作用于上游区域、中游区域以及下游区域的玻璃带9的宽度方向两端部，从而扩展玻璃带9。
[0083]在本实施方式的制造装置I中，对于第5上辊IlA5?第10上辊IlAltl的各自的咬入量宽度，使其为与上游侧的基准筒头18的咬入量宽度相比下游侧的基准筒头18的咬入量宽度依次变小那样的咬入量宽度。在图3中示出了中游区域的第5上辊IlA5?第8上辊IIA8，通过使各上辊IlA5?上辊IlA8的各自的旋转轴17沿图3的箭头T5?箭头T8方向移动，从而对玻璃带9的端部施加目标大小的拉力，扩展玻璃带9的宽度。
[0084]由此，如图3所示，与上游侧的基准筒头18在玻璃带9的上表面上描绘出的线条痕迹的轨迹(通过在外周刃19的刀尖按压玻璃带9的上表面的状态下使基准筒头18旋转而留在玻璃带9的上表面上的线条痕迹的轨迹)相比，下游侧的基准筒头18在玻璃带9的上表面上描绘出的线条痕迹的轨迹形成在靠玻璃带9的端缘的位置。即，如图3所示，与第
5上辊IIA5描绘出的线条痕迹A5相比，第6上辊IIA6描绘出的线条痕迹A6形成在靠玻璃带9的端缘的位置，与第6上辊IlA6描绘出的线条痕迹A6相比，第7上辊IlA7描绘出的线条痕迹A7形成在靠玻璃带9的端缘的位置。这样，线条痕迹A5?线条痕迹Altl以依次靠近玻璃带9的端缘的方式隔开间隔且间歇性地形成。
[0085]此处，对上游侧的第5上辊IlA5按压玻璃带9的端部而将按压部分向外侧拉的状态和比上辊IlA5的按压位置靠下游侧的第6上辊IlA6按压玻璃带9的端部而将按压部分向外侧拉的状态的截面分别进行对比并将其表示在由图3的双点划线所围成的区域中。如图3所示，位于中游区域的上游侧的第5上辊IlA5 —边使玻璃带9的端部向下呈凸状变形一边使拉力向外侧作用于玻璃带9的端部，与该位置相比，下游侧的第6上辊IlA6的使拉力向外侧作用于玻璃带9的端部的位置位于玻璃带9的更外侧，因此，假设上游侧的第5上辊IlA5使玻璃带9形成了较深的凹部9A，当下游侧的第6上辊IlA6使拉力向外侧作用于玻璃带9的端部时，则会将该凹部9A拉伸而使拉力作用于使该凹部9A消失的方向，因此能够使凹部9A消失或变小。
[0086]另外，由于设于下游侧的以后的上辊IlA7?上辊IlAltl也发挥相同的作用，因此，若为本实施方式所示的上辊IlA5?上辊IlAltl的配置，则能够在依次消除欲在中游区域的玻璃带9的端部产生的凹部9A的情况下成形玻璃带9。
[0087]因此，与以往装置相比，即使在欲制造Imm以下等那样极薄的玻璃带9的情况下，也不会在熔融玻璃G的宽度方向端部侧产生被称作吸管的局部变形部。
[0088]使用上辊IIA1?上辊IIA15较薄地拉伸了的熔融玻璃G随着自移动路径8的上游区域向下游区域移动而被逐渐地冷却从而硬度上升，在移动路径8的下游区域成为恒定的宽度和厚度的玻璃带10，该玻璃带10在达到出口部6时被向后续工序的退火生产线7A侧输送。采用本实施方式的玻璃板的制造装置1，使以往在形成有被称作吸管的局部变形部的状态下输送至退火生产线7A的玻璃带10不产生局部变形部，因此，玻璃带10不会在退火生产线7A处发生破裂。
[0089]另外，由于在退火生产线7A的后续工序中设有省略图示的切断生产线，因此，能够通过将退火后的玻璃带10切痕折断成需要的大小而获得目标大小的玻璃板。由于输送至该切断生产线的玻璃带10没有产生局部变形部，因此，在进行切痕折断的切断时，不会产生切断不良部位，从而有助于提高生产率。
[0090]另外，由于第5上辊IlA5?第10上辊IlAltl具有六级构造的宽度较宽的多级筒头14，因此，即使利用较大的力将多级筒头14按压于中游区域的玻璃带9而使较大的拉力作用于中游区域的玻璃带9，玻璃带9的按压量(使熔融玻璃G在其厚度方向上变形的量)也小于使用两级构造的基准筒头18的情况下的玻璃带9的按压量。
[0091]因此，即使使用多级筒头14使较大的拉力朝向外侧地作用于玻璃带9的宽度方向端部，多级筒头14使玻璃带9的宽度方向端部在其厚度方向上变形的量(按压量)也较小。因此，与在中游区域中使用两级构造的外周刃来使较大的拉力作用于玻璃带9的以往装置相比，即使在欲制造较薄的玻璃带9的情况下，也不会在熔融玻璃G的宽度方向端部侧产生被称作吸管的局部变形部。
[0092]此外，上游区域的玻璃带9的粘度较低，本来就难以对上游区域的玻璃带9施加较大的拉力，因此使用基准筒头18即可，下游区域的玻璃带9的粘度较高且接近凝固状态，因此即使使用基准筒头18按压下游区域的玻璃带9，该下游区域的玻璃带9的在厚度方向上的变形量也较少。
[0093]因此，在本实施方式中将中游区域的基准筒头18的配置关系如图3所示进行了特别的配置，但也可以是，使设于中游区域的所需的筒头个数为多级筒头14而将为图3所示配置结构的基准筒头18的一部分替换成多级筒头14，从而共用基准筒头18和多级筒头14。
[0094]考虑到该点，要在中游区域使较大的拉力作用于玻璃带9而将玻璃带9拉伸，为此，也可以在中游区域采用图3所示的基准筒头18的配置结构的基础上设置多级筒头14。通过设成这样的配置结构，能够更有效地防止产生被称作吸管的局部变形部。
[0095]此外，对于在中游区域设置的多级筒头14的个数，在本实施方式中并不是要进行特别限定，能够相对于最终目标厚度的玻璃带10而设置需要的个数。
[0096]另外，对于在上游区域?下游区域的整个区域设置的基准筒头18的总数，也并不限定于本实施方式的例子，只要为了成形目标厚度的玻璃带10而设置需要的数量即可。
[0097]欲在本实施方式的玻璃制造装置I中制造的熔融玻璃G的组分并没有特别限定。
[0098]因而，可以为无碱玻璃、钠钙玻璃、混合碱系玻璃或硼硅酸玻璃、或者其他玻璃中的任意一种。另外，所制造的玻璃产品的用途并不限定于用于平板显示器、建筑、车辆，而可列举出其他各种用途。特别优选为要求高品质的平板显示器用的无碱玻璃。
[0099]此外，作为适合于熔融玻璃G的玻璃，能够使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃。
[0100]S12:50%?73%优选为 50%?66%、Al2O3:10.5%?24%、B2O3:0%?12%、MgO:0%?8%、Ca0:0%?14.5%,SrO:0%?24%、Ba0:0%?13.5%,MgO+CaO+SrO+BaO:9%?29.5% 以及 ZrO2:0%?5%。
[0101]作为适合于所述熔融玻璃G的玻璃，在考虑应变点较高且具有溶解性的情况下，能够使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃。
[0102]S12:58% ?66%、Al2O3:15% ?22%、B2O3:5 % ?12 %、MgO:0 % ?8 %、CaO:O % ?9 %、SrO:3 % ?12.5 %、BaO:0 % ?2 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?18 % 以及 ZrO2:
0%?5%。
[0103]作为适合于所述熔融玻璃G的玻璃，特别是在考虑高应变点的情况下，能够使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃。
[0104]S12:54%?73%、Al2O3:10.5%?22.5%、B2O3:0%?5.5%、MgO:0%?8%、CaO:0 % ?9 %、SrO:0 % ?16 %、BaO:0 % ?2.5 % 以及 MgO+CaO+SrO+BaO:8 % ?26 %。
[0105]实施例
[0106]图6是表示无碱玻璃的温度与粘度之间的关联的一个例子的图表，示出了成形玻璃带时、成形1110°c?1120°c左右的熔融玻璃并使熔融玻璃的温度逐渐地降低的情况下的各温度与粘度之间的关系。
[0107]如图6所示，由于能够将玻璃带9的粘度(η)的常用对数值为5.29dPa.8的区域之前的区域划分为上游区域、将玻璃带9的粘度的常用对数值为5.29dPa*s?6.37dPa*s的区域划分为中游区域、将玻璃带9的粘度的常用对数值大于6.37dPa.s的区域划分为下游区域，因此，能够如用所述实施方式说明地那样，能够将基准筒头18设于上游区域和下游区域且将多级筒头14设于中游区域。
[0108]将图6所示的粘度特性的熔融玻璃应用于图1和图2所示的设有16个基准筒头的成形装置，制造了宽度约80英寸(大约2.28m)?宽度约110英寸(大约3.05m)且厚度
0.3mm的玻璃带。
[0109]将第7上辊?第9上辊设定为以下的咬入量宽度。
[0110]设为初级阶段的上辊L 一 0，第I上辊L 一 I?第15上辊?L 一 15。
[0111]以如下条件设定各上辊的倾斜角度Θ:使L 一 0?L 一 3的上辊的筒头在倾斜角度Θ为O。?15。的范围内阶梯式地倾斜，使L 一 4?L 一 8的上辊的筒头在倾斜角度Θ为12。?15。的范围内倾斜，使L9?L—13的上辊的筒头的倾斜角度Θ阶梯式地减小倾斜并使L 一 11以后的上辊的筒头的倾斜角度Θ为O °。
[0112]第7上辊的咬入量宽度:155mm
[0113]第8上辊的咬入量宽度:140mm
[0114]第9上辊的咬入量宽度:120mm
[0115]按照以上的条件在24小时内生产厚度0.3mm的玻璃带，结果发现，能够在不产生被称作吸管的局部变形部的前提下生产玻璃带，通过对该玻璃带进行退火和切痕折断，生产了厚度0.3mm的玻璃板。
[0116]第7上辊的咬入量宽度:125mm
[0117]第8上辊的咬入量宽度:140mm
[0118]第9上辊的咬入量宽度:155mm
[0119]为了比较，按照以上的条件，以使越朝向下游侧上辊的咬入量宽度越大的方式生产了厚度0.3mm的玻璃带，结果连续地产生被称作吸管的局部变形部。通过以上的对比可知，对于设于中游区域的多个上辊的咬入量宽度，使越朝向下游侧咬入量宽度越小的做法是有效的。
[0120]图7是表示在以上所示的所有的上辊中均设置基准筒头并以所述用于比较的例子的配置而成形玻璃带的情况下、利用应力解析模拟来求出各筒头对玻璃带的端部进行按压的按压位置处的应力分布状态的结果的图。
[0121]由图7所示的结果可知，通过对N0.4(L — 4)?N0.11 (L — 11)的各上辊作用于各位置的玻璃带的应力分布的状态进行解析，发现，相对于由用于预想产生本
【发明者】所设想的被称作吸管的局部变形部的点划线表示的边界值R，在N0.5 (L - 5)?N0.10 (L 一 10)的位置处出现明显的应力分布，因此，根据该模拟结果也可知:调整中游区域的上辊的咬入量的做法是有效的。
[0122]本申请基于2012年4月17日申请的日本特许出愿2012 — 093883，将其内容作为参照而引入到本申请中。
[0123]产业h的可利用件
[0124]本发明的技术能够广泛应用于制造在显示装置用玻璃、光学用玻璃、医疗用玻璃、建筑用玻璃、车辆用玻璃、以及其他通常的玻璃产品中使用的玻璃板的装置和方法。
[0125]附图标记说明
[0126]G、熔融玻璃；1、制造装置(浮法槽)；2、浴槽；3、熔融金属；5、入口部；6、出口部；7、输送辊；7A、退火生产线；8、移动路径；9、玻璃带；10、玻璃带；11、上辊JlAtl?IlA15、上辊；13、旋转轴；14、多级筒头；16、旋转鼓；17、旋转轴；18、基准筒头；20、旋转鼓；30、多级筒头；a、咬入量宽度。
【权利要求】
1.一种玻璃板的制造装置，其中，包括: 浮法槽，在该浮法槽内储存有熔融金属，在该熔融金属上形成有熔融玻璃的移动路径，该浮法槽用于使熔融玻璃自该移动路径的上游区域向下游区域移动而成形玻璃带；以及上辊，其具有多对，在该浮法槽内自移动路径的上游区域到下游区域配置于移动路径的宽度方向两侧， 所述上棍包括: 旋转轴，其在熔融玻璃的移动路径的宽度方向两侧各自沿水平方向延伸；以及筒头，其安装于该旋转轴的前端侧，该筒头按压于沿着所述移动路径自上游区域经由中游区域向下游区域输送的玻璃带的宽度方向端部， 所述移动路径的中游区域的按压于所述玻璃带而使朝向外侧的拉力作用于该玻璃带的宽度方向端部的多个筒头的、表示筒头按压所述玻璃带的按压位置与玻璃带的最靠近该按压位置的端缘之间的距离的咬入量宽度在下游侧小于在上游侧。
2.根据权利要求1所述的玻璃板的制造装置，其中， 将所述玻璃带的粘度的对数值为5.29dPa.s?6.37dPa.s的区域作为中游区域，设于该中游区域的多个筒头的咬入量宽度的大小关系满足所述关系。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃板的制造装置，其中， 与特定的所述筒头按压所述玻璃带而形成的线条痕迹的位置相比，由比该特定的筒头靠上游侧的筒头形成的线条痕迹的位置形成在靠所述玻璃带的内侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃板的制造装置，其中， 由所述浮法槽成形的玻璃带的厚度为Imm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃板的制造装置，其中， 作为所述熔融玻璃而应用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃: S12:50%?73%、A1203:10.5%?24%、B203:0%?12%、Mg0:0%?8%、Ca0:0%?14.5 %、SrO:0 % ?24%、BaO:0 % ?13.5 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?29.5 % 以及 ZrO2:0%?5%。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃板的制造装置，其中， 作为所述熔融玻璃而应用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃: S12:58%?66%、Al2O3:15%?22%、B2O3:5%?12%、MgO:0%?8%、CaO:0%?9 %、SrO:3 % ?12.5 %、BaO:0 % ?2 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?18 % 以及 ZrO2:0 % ?5%。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃板的制造装置，其中， 作为所述熔融玻璃而应用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃:
S12:54%~ 73%, Al2O3:10.5%~ 22.5%, B2O3:0%~ 5.5%, MgO:0%?8%、CaO:0%?9%、Sr0:0%?16%、Ba0:0%?2.5% 以及 Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:8%?26%。
8.一种玻璃板的制造方法，以使熔融玻璃一边沿着设在熔融金属上的熔融玻璃的移动路径移动一边成形的方式制造玻璃带，其中， 利用在自所述移动路径的上游区域到下游区域配置于移动路径的宽度方向两端侧的多对上棍来使朝向外侧的拉力作用于玻璃带的两端部而制造厚度为1_以下的玻璃带时，所述上辊具有用于使朝向外侧的拉力作用于沿着所述移动路径自上游区域向下游区域输送的玻璃带的宽度方向端部的筒头， 设于所述移动路径的中游区域的多个筒头的、表示筒头按压所述玻璃带的按压位置与玻璃带的最靠近该按压位置的端缘之间的距离的咬入量宽度以在下游侧小于在上游侧的方式使拉力作用于玻璃带的两端部。
9.根据权利要求8所述的玻璃板的制造方法，其中， 将所述玻璃带的粘度的对数值为5.29dPa.s?6.37dPa.s的区域作为中游区域，使设于该中游区域的多个筒头的咬入量宽度的大小关系满足所述关系。
10.根据权利要求8或9所述的玻璃板的制造方法，其中， 与所述特定的所述筒头按压所述玻璃带而形成的线条痕迹的位置相比，使由比该特定的筒头靠上游侧的筒头形成的线条痕迹的位置形成在靠所述玻璃带的内侧。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中， 作为所述熔融玻璃而使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃: S12:50%?73%、A1203:10.5%?24%、B203:0%?12%、Mg0:0%?8%、Ca0:0%?14.5 %、SrO:0 % ?24%、BaO:0 % ?13.5 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?29.5 % 以及 ZrO2:0%?5%。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中， 作为所述熔融玻璃而使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃: S12:58%?66%、Al2O3:15%?22%、B2O3:5%?12%、MgO:0%?8%、CaO:0%?9 %、SrO:3 % ?12.5 %、BaO:0 % ?2 %、MgO+CaO+SrO+BaO:9 % ?18 % 以及 ZrO2:0 % ?5%。
13.根据权利要求8至10中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中， 作为所述熔融玻璃而使用具有以氧化物基准的质量百分比表示的下述组分的无碱玻璃:
S12:54%~ 73%, Al2O3:10.5%~ 22.5%, B2O3:0%~ 5.5%, MgO:0%?8%、CaO:0%?9%、Sr0:0%?16%、Ba0:0%?2.5% 以及 Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:8%?26%。
【文档编号】C03C3/085GK104245605SQ201380020526
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月11日 优先权日:2012年4月17日
【发明者】白石喜裕, 后藤真毅, 小林元气 申请人:旭硝子株式会社