專利名稱：玻璃帶的制造裝置及其制造方法
技術領域：
本發明涉及玻璃帶的制造裝置及其制造方法，具體涉及通過使熔融玻 璃從該成形體流下而成形玻璃帶的所謂下拉法進行玻璃帶的制造技術的 改良。
背景技術：
眾所周知，在玻璃板的制造中，使熔融玻璃從成形體流下而成形作為 玻璃板的原板的玻璃帶的所謂下拉法成為公認的方法，作為下拉法的代表 能舉出溢出下拉法(熔化法)或狹縫下拉法。前者的溢出下拉法為使連續 地供給于具有楔形的截面形狀的成形體的熔融玻璃從成形體的頂部沿兩 側面流下，由此使其在成形體的下端部融合而成為一片板狀形態，并且使 成為該形態的板狀的玻璃帶從成形體的下端部流下，最終成形固化的玻璃 帶的方法。另一方面，后者的狹縫下拉法為使連續地供給于成形體的熔融 玻璃從形成于成形體的下端部的長孔狀的狹縫流下而成為板狀形態，并且 使成為該形態的板狀的玻璃帶沿輸送方向流下之后，最終成形固化的玻璃 帶的方法。而且，根據規定大小分離由上述方法成形的玻璃帶，由此從玻 璃帶提取玻璃板。
并且，近年來，在此種下拉法中，為了成形高品質、高品位的玻璃帶 而提出了各種各樣的對策。例如，下述專利文獻l中，公開有為了保護玻 璃帶不受玻璃帶的成形爐內生成的空氣對流的影響，將與玻璃帶相平行的 金屬制的或耐火材料制的隔斷板接近配置于從成形體流下的玻璃帶的至 少寬度方向中間部的表背面的兩側。
再者，下述專利文獻2中，為了防止從成形體流下之后的玻璃帶在寬 度方向上收縮，提案有如下所示的對策。即，顯示了由拉伸輥向下方拉拔 從成形體流下的玻璃帶，并且在成形體的正下方，由離開玻璃帶而配置的 冷卻器冷卻玻璃帶的寬度方向兩端部，由此以限制玻璃帶的寬度方向的收縮。另外，作為該冷卻器的具體例子，公開了以將循環有制冷劑的板狀部 件夾住玻璃帶的寬度方向兩端部的方式以左右各兩個共計4個配置而構 成。再者，離開玻璃帶而配置冷卻器可以將冷卻器保持在不產生熱變形的 充分低的溫度。
專利文獻1:特開平2—225326號公報 專利文獻2:特開平5—124827號公報
近年來，在液晶用顯示器所代表的平面顯示器用的玻璃基板，或者 CCD、 CMOS等的固體攝像單元用的罩玻璃等被利用的各種玻璃板中，薄 板化被要求，伴隨此種情況，由下拉法成形的玻璃帶中，薄板化也到了被 要求的實際情況。并且，該種下拉法中，減少從成形體流下的熔融玻璃的 流量或者加快玻璃帶的流下速度等各種對策都可以滿足玻璃帶的薄板化 的要求。
但是，玻璃帶的板厚越薄，從成形體流下的玻璃帶越容易帶來在其輸 送路徑上的擺動等，而難于維持規定的姿態。而且，流下的玻璃帶的姿態 紊亂時，最終成形的玻璃帶產生有不適當的形狀變化，而有招來作為玻璃 帶的不耐用的致命問題的擔心。特別是當玻璃帶的板厚為0.5mm以下時， 玻璃帶的姿態紊亂或以姿態紊亂為起因的形狀變形較為顯著地出現。
因此，在成形薄板的玻璃帶中，重要的不是損害成形的玻璃帶的表面 品質的問題，而是限制己述的玻璃帶的姿態紊亂的問題，但是實際情況是 從這種觀點出發還沒有任何對策。即，如上述的專利文獻l所示，配置覆 蓋在玻璃帶的至少寬度方向中間部的隔斷板的情況下，當玻璃帶產生姿態 紊亂時，玻璃帶的寬度方向中間部接觸隔斷板，因此會有玻璃帶的寬度方 向中間部的表背面產生傷痕，異物附著的擔心。通常情況下，通過下拉法 成形的玻璃帶，切除作為耳部的寬度方向兩端部而從寬度方向中間部提取 成為制品的玻璃板。特別是采用溢出下拉法的情況是不研磨地使用玻璃板 的表背面，當如上所述在寬度方向中間部產生傷痕，異物附著時，不僅招 致提取的玻璃板的制品價值的低下，而且還會有招致作為制品不耐用的致 命性問題的擔心。
另外，上述專利文獻2中雖然公開有從玻璃帶離開而將板狀的冷卻器 配置在玻璃帶的寬度方向兩端部，'但是玻璃帶和冷卻器之間的離開距離為能夠將冷卻器保持在不產生熱變形的充分低溫度的距離，所以流下的玻璃 帶與冷卻器不接觸。因此，通過該冷卻器不能夠限制玻璃帶的姿態的紊亂。 另外，如同文獻所示，通過沿輸送方向隔開一定間隔而配置的多個輥(拉 伸輥)挾持玻璃帶，雖然考慮了限制玻璃帶的姿態的紊亂，但在該種情況 下，由于輥挾持玻璃帶，因此會有招致由于輥對玻璃帶產生損傷或割破等 破損的致命問題的擔心。而且，挾持玻璃帶的輥與玻璃帶的寬度方向中間 部相接觸，也會產生與上述專利文獻l同樣的問題。
發明內容
鑒于上述實際情況，本發明以下述情況作為技術性課題即使在通過 下拉法成形薄板的玻璃帶的情況下，也不損害從成形體流下的玻璃帶的寬 度方向中間部的表面品質，確實地限制成形時產生的玻璃帶的姿態紊亂。
為解決上述課題創案的本發明所涉及的裝置，是向成形體供給熔融玻 璃，并使熔融玻璃從該成形體流下而成形板狀的玻璃帶的玻璃帶制造裝 置，其特征在于，在流下的玻璃帶的輸送路徑上配置有導向機構，所述導 向機構在玻璃帶的厚度方向上具有比該玻璃帶的寬度方向兩端部的板厚 大的尺寸的間隙，且在該間隙范圍內僅對玻璃帶的寬度方向兩端部進行引 導。
根據如此的制造裝置，玻璃帶的寬度方向兩端部在導向機構的間隙的 范圍內被引導的同時使玻璃帶通過該間隙平滑地向下方流下，所以在該間 隙范圍內，能夠可靠地限制流下的玻璃帶的姿態的紊亂。而且，由導向機 構僅引導玻璃帶的寬度方向兩端部，所以在由導向機構引導玻璃帶期間， 玻璃帶的寬度方向中間部維持在非接觸狀態。因此，通過該導向機構對玻 璃帶的寬度方向中間部不產生傷痕和異物附著，能夠良好地確保提取玻璃 板的玻璃帶的寬度方向中間部的表面品質。
上述制造裝置中，所述導向機構優選構成為在所述間隙的范圍內限制 玻璃帶的位移或翹曲。
由此，流下的玻璃帶產生的位移或翹曲被限制在導向機構的間隙的范 圍內，因而能夠防止在受到不當的大的位移或翹曲的影響的狀態下而玻璃 帶被固化的情況。因此，能夠制造基本上無翹曲的平坦性優良的玻璃帶。上述制造裝置中，所述導向機構優選配置在冷卻玻璃帶的寬度方向兩 端部的冷卻機構的下方。
由此，玻璃帶下方部的姿態的紊亂被限制，因此抑制了受該下方部的 姿態的紊亂的影響而帶來的玻璃帶上方部的變形的情況，作為其結果能夠 更可靠地限制作為玻璃帶整體的姿態的紊亂。
上述裝置中，所述導向機構優選由在玻璃帶的寬度方向兩端部分別以 隔著比玻璃帶的板厚大的尺寸的間隙對置配置的狀態進行旋轉的導向輥 構成。
由此，導向輥與玻璃帶的寬度方向兩端部相接觸，實際引導玻璃帶時， 導向輥進行旋轉，所以能夠向下方平滑地引導玻璃帶。因此，能夠較好地 抑制通過導向輥引導的產生于玻璃帶的寬度方向兩端部的傷痕等的破損 的情況。再者，從平滑地引導玻璃帶的觀點出發，導向輥的旋轉速度優選 與玻璃帶的流下速度同步。
為解決上述課題創造的本發明所涉及的方法為向成形體供給熔融玻 璃，并使熔融玻璃從該成形體流下而成形板狀的玻璃帶的玻璃帶制造方 法，其特征在于，包含有導向工序，所述導向工序為僅使流下的玻璃帶的 寬度方向兩端部通過在導向機構設置成具有比其板厚大的尺寸的間隙，且 在該間隙范圍內引導玻璃帶。
根據如此的制造方法，能夠與說明書中已述第3頁第4段落所記載的 事項享有同樣的作用效果。
所述制造方法中，優選由所述導向工序在所述導向機構的間隙的范圍 內限制玻璃帶的位移或翹曲。
根據如此的制造方法，能夠與說明書中已述第3頁第6段落所記載的 事項享有同樣的作用效果。
所述制造方法中，優選在玻璃帶的寬度方向兩端部的冷卻工序后進行 所述導向工序。
根據如此的制造方法，能夠與說明書中已述第4頁第3段落所記載的 事項享有同樣的作用效果。
所述制造方法中，成形后的玻璃帶的寬度方向中間部的板厚優選 0.5mm以下，更優選0.2mm以下。而且，"成形后的玻璃帶"的意味著即使向下方拉出，其壁厚也不再減少的被充分冷卻固化的狀態的玻璃帶。
艮口，若通過上述的本發明所涉及的制造方法，則能夠適合于制造例如
CCD， CMOS等的固體攝像單元用的罩玻璃，或者液晶顯示器用的玻璃基
板等近年來需求的超薄的玻璃板。
若通過如上所示的本發明，則即使流下的玻璃帶為薄板的情況下，玻 璃帶的寬度方向兩端部在導向機構的間隙的范圍內被引導的同時使玻璃 帶通過該間隙平滑地向下方流下。因此，通過如此引導玻璃帶的寬度方向 兩端部，能夠在該間隙的范圍內可靠地限制玻璃帶的姿態的紊亂，并能夠 可靠地防止以玻璃帶姿態的紊亂為起因而產生的玻璃帶的形狀變形。而 且，由于導向機構只引導玻璃帶的寬度方向兩端部，玻璃帶的寬度方向中 間部維持為非接觸狀態，所以通過導向機構在玻璃帶的寬度方向中間部不 產生傷痕和異物附著。因此，提取玻璃板的玻璃帶的寬度方向中間部維持 良好的表面品質，能夠可靠地限制流下的玻璃帶的姿態的紊亂或者以姿態 紊亂為起因的玻璃帶的形狀變形。換句話說，能夠制造出平坦性優良且寬 度方向中央部的表面品質良好的薄板的玻璃帶。
圖1是顯示本發明實施方式所涉及的玻璃帶的制造裝置的縱剖側視簡圖。
圖2是上述制造裝置的縱剖主視簡圖。 1制造裝置 2爐
3成形體 4冷卻機構 4a冷卻輥 5再加熱機構 5a加熱器 6導向機構 6a導向輥 Y熔融玻璃G玻璃帶
具體實施例方式
下面參照
本發明的實施方式。
圖1是示意地顯示本發明的一實施方式所涉及的玻璃帶制造裝置的內
部狀態的縱剖側視簡圖。圖2是示意地顯示該制造裝置的內部狀態的縱剖 主視簡圖。如各圖所示，在由耐火煉瓦構成的爐2的內部，該制造裝置l 從上方順次具有成形體3、冷卻機構4，再加熱機構5以及導向機構6。
成形體3是截面形狀為楔形且頂部具有溢流槽3a的部件，使供給于 溢流槽3a的熔融玻璃Y從頂部溢出，并且使該溢出的熔融玻璃Y沿成形 體3的兩側面3b流下而在成形體3的下端部3c處融合而成為板狀形態， 并將成為該形態的瑢融玻璃Y作為板狀的玻璃帶G沿上下方向流下。
冷卻機構4是在成形體3的正下方限制玻璃帶G的寬度方向的熱收縮 的部件，由冷卻輥(拉邊輥)4a構成，其中冷卻輥4a配制成夾持由熔融 玻璃Y從成形體3的頂部沿兩側面3b流下，并在成形體3的下端部3c處 融合而成為一片板狀之后的玻璃帶G。具體來說，該冷卻輥4a在玻璃帶G 的寬度方向的各自端部各配置一對總計4個，并且僅夾持玻璃帶G的寬度 方向兩端部，同時以與玻璃帶G的流下速度同步的旋轉速度進行旋轉。
再加熱機構5是再加熱從成形體3流下的同時被暫時冷卻的玻璃帶而 使其軟化的部件，由隔開空間與玻璃帶G的表背面分別對置配置的加熱器 5a構成。具體來說，如圖2所示，該加熱器5a為比玻璃帶G的寬度方向 尺寸更長的尺寸，遍及玻璃帶G的整個寬度再加熱玻璃帶G使其軟化。 而且，雖然圖示省略，但是該加熱器5a沿玻璃帶G的寬度方向被分割成 多個，在寬度方向上可分別控制加熱溫度使玻璃帶G的軟化狀態在寬度方 向上大致相等。再者，該實施方式中，與己述的在成形體3的正下方配置 的冷卻輥4a相同，在加熱器5a的正下方也配置有作為冷卻機構的冷卻輥 4b，其中所述冷卻機構限制由加熱器5a再加熱的玻璃帶G的寬度方向的 熱收縮。該冷卻輥4b具有與上述冷卻輥4a同樣的結構，夾持被再加熱后 的玻璃帶G的寬度方向兩端部的同時進行旋轉。
導向機構6在玻璃帶的厚度方向上具有比其寬度方向兩端部的板厚大的尺寸的間隙，且在該間隙范圍內限制玻璃帶的位移或翹曲的同時僅引導
玻璃帶的寬度方向兩端部。具體來說，該導向機構6由導向輥6a構成， 其中所述導向輥6a在玻璃帶的寬度方向兩端部分別以隔著比玻璃帶G的 板厚大的尺寸的間隙以對置配置的狀態進行旋轉。而且，在該玻璃帶G的 厚度方向上對置的導向輥6a的對置間隔a優選設定在10mm以下，更優 選設定在5mm以下。另外，該對置間隔a的下限值能夠根據玻璃帶G的 寬度方向兩端部的板厚等進行適當調整，例如優選為0.2mm以上，特別是 優選為lmm以上。進而，從玻璃帶G的輸送方向觀察的情況下，此種以 各一對總計4個配置于玻璃帶G的寬度方向的各自端部的導向輥6a被配 置在輸送路徑的一個或多個部位(圖例為上下方向的三個部位)。此外， 各導向輥6a以與玻璃帶G的流下速度同步的旋轉速度進行旋轉。而且， 在玻璃帶G的輸送方向的多個部位配置導向輥6a時，最下部的導向輥6a 根據需要可以減少其對置間隔a，從而也可以作為夾持玻璃帶G且向下方 拉拔的拉伸輥被使用。
根據具有上述構造的制造裝置1，如下所示制造玻璃帶G。 首先，從成形體3的下端部3c流下之后的玻璃帶G通過冷卻輥4a限 制寬度方向的收縮的同時向下方拉伸而減少為一定程度的厚度(以下簡稱 初期厚度)。即，玻璃帶G通過冷卻輥4a或爐2內的氣體介質被冷卻而接 近于固化狀態，在已達到上述初期厚度的階段不會產生板厚的實質上的變 化。接下來，用加熱器5a再加熱如此被暫時冷卻而達到初期厚度的玻璃 帶G并使其軟化。通過再加熱如此的玻璃帶G使被暫時冷卻的玻璃帶G 再度被向下方拉伸，而使玻璃帶G的板厚比上述初期厚度更薄。具體來說， 由加熱器5a再加熱后的玻璃帶G的寬度方向中間部的板厚最終能達到例 如寬度方向中間部的初期厚度的1/2以下。
如此，玻璃帶的板厚分成在成形體3的正下方和加熱器5a的正下方 而階段性地變薄，因此不用不當地高速化玻璃帶G的流下速度就能夠較好 地實現玻璃帶G的板厚的薄壁化。而且，通過該加熱器的再加熱是以玻璃 帶G的軟化點以上的溫度(例如1000~1300°C)遍及玻璃帶G的整個寬度 進行，并且在寬度方向上進行加熱溫度的調整以使寬度方向上的玻璃帶G 的軟化狀態均勻。因此，通過由加熱器5a的再加熱，玻璃帶G的輸送方向的位移量較難產生不均，所以能夠可靠地進行玻璃帶G的板厚的薄壁 化。
此外，如上所述通過再加熱玻璃帶G能夠容易地制造出板厚0.5mm 以下，甚至板厚0.2mm以下的玻璃帶G。如此極薄的玻璃帶G能夠作為 CCD或CMOS等的固體攝像單元用的罩玻璃，或者以液晶顯示器為代表 的各種平面顯示器用的玻璃基板而很好的利用。
再者，由加熱器5a進行再加熱而減少板厚的玻璃帶G通過導向輥6a 之間而被向下方引導，其中導向輥6a隔著比玻璃帶G的寬度方向兩端部 的板厚大的尺寸的間隙而對置配置。通常玻璃帶G的板厚越薄，從成形體 3的下端部3c流下的玻璃帶G在其輸送路徑上越容易搖動而容易從規定 的姿態產生位移，但是被冷卻的玻璃帶G的下方部由于通過導向輥6a的 間隙，所以在該間隙的范圍內被限制位移的同時被引導。因此，能夠防止 在成形體3的正下方或加熱器5a的正下方等處于軟化狀態的玻璃帶G的 一部分受到位移的影響而在變形的狀態下被固化的情況，所以在導向輥6a 的間隙的范圍內玻璃帶的翹曲也被限制。因此，能夠制造平坦性優秀的玻 璃帶G。并且，由于各導向輥6a以與玻璃帶G的流下速度同步的旋轉速 度進行旋轉，所以即使在玻璃帶G實際地接觸導向輥6a而被引導的情況 下，玻璃帶G被平滑地向下方引導，所以能夠明顯地降低在玻璃帶G的 寬度方向兩端部產生傷痕等破損的幾率。
此外，在從成形體3的下端部3c流下的玻璃帶G的輸送路徑上，冷 卻輥4a、 4b或導向輥6a只與玻璃帶G的寬度方向兩端部相接觸，而寬度 方向中間部為非接觸，所以玻璃帶G的寬度方向中間部維持高表面品質。 而且，從最終被固化的玻璃帶G提取玻璃板時，通常玻璃帶G的寬度方 向兩端部作為耳部被切除而從其寬度方向中間部提取玻璃板，所以能夠制 造具有高表面品質的薄板的平板玻璃(例如板厚0.5mm以下的平板玻璃)。 此外，在成形體3的正下方和加熱器5a的正下方配置有作為冷卻機構的 冷卻輥4a、 4b，由此能夠限制玻璃帶G的寬度方向尺寸的縮小。因此， 能夠大大地確保提取玻璃板的玻璃帶G的寬度方向中間部的寬度方向的 尺寸，而實現玻璃帶G的板厚的薄壁化。
再者，本發明不只限于上述實施方式，能夠進行各種各樣的變形。例如，在上述實施方式中，對在玻璃帶的輸送路徑上的一個部位配置再加熱 機構進行了說明，但是根據需要，也可以從配置在成形體的正下方的冷卻 機構開始到導向機構為止的玻璃帶的輸送路徑上，沿上下方向隔開間隔配 置多個再加熱機構。
此外，在上述實施方式中，說明了由再加熱機構減少玻璃帶的板厚的 方法，但是例如，通過減少從成形體流下的熔融玻璃的流量，或者通過提 高熔融玻璃的玻璃帶的流下速度，只要能夠充分減少玻璃帶的板厚，那么 也可以不采用再加熱機構。
此外，在上述實施方式中，說明了由導向輥構成導向機構，但是導向 機構，例如引導玻璃帶的寬度方向兩端部的部分，也可以沿玻璃帶的輸送 方向由長尺寸的板狀部件構成。
此外，在上述實施方式中，本發明適用于由溢出下拉法成形的玻璃帶， 但是除此以外，本發明也同樣能夠適用于例如由狹縫下拉法成形的玻璃 帶。
權利要求
1.一種玻璃帶的制造裝置，其向成形體供給熔融玻璃，并使熔融玻璃從該成形體流下而成形板狀的玻璃帶，其特征在于，在流下的玻璃帶的輸送路徑上配置有導向機構，所述導向機構在玻璃帶的厚度方向上具有比該玻璃帶的寬度方向兩端部的板厚大的尺寸的間隙，且在該間隙范圍內僅對玻璃帶的寬度方向兩端部進行引導。
2. 根據權利要求1所述的玻璃帶的制造裝置，其特征在于， 所述導向機構構成為在所述間隙的范圍內限制玻璃帶的位移或翹曲。
3. 根據權利要求1或2所述的玻璃帶的制造裝置，其特征在于， 所述導向機構配置于對玻璃帶的寬度方向兩端部進行冷卻的冷卻機構的下方。
4. 根據權利要求1 3中任一項所述的玻璃帶的制造裝置，其特征在于，所述導向機構由導向輥構成，所述導向輥在玻璃帶的寬度方向兩端部 分別以隔著比玻璃帶的板厚大的尺寸的間隙對置配置的狀態進行旋轉。
5. —種玻璃帶的制造方法，其向成形體供給熔融玻璃，并使熔融玻 璃從該成形體流下而成形板狀的玻璃帶，其特征在于，包括導向工序，所述導向工序僅使流下的玻璃帶的寬度方向兩端部通 過在導向機構設置為具有比其板厚大的尺寸的間隙，并在該間隙的范圍內 進行引導。
6. 根據權利要求5所述的玻璃帶的制造方法，其特征在于， 在所述導向工序中，在所述導向機構的間隙的范圍內限制玻璃帶的位移或翹曲。
7. 根據權利要求5或6所述的玻璃帶的制造方法，其特征在于， 所述導向工序在玻璃帶的寬度方向兩端部的冷卻工序之后進行。
8. 根據權利要求5 7中任一項所述的玻璃帶的制造方法，其特征在于，成形后的玻璃帶的寬度方向中間部的板厚是0.5mm以下。
全文摘要
本發明提供一種玻璃帶的制造裝置(1)，其向成形體(3)供給熔融玻璃Y，并使熔融玻璃Y從該成形體(3)流下而成形板狀的玻璃帶G，在流下的玻璃帶G的輸送路徑上配置有導向機構6，所述導向機構6在玻璃帶G的厚度方向上具有比該玻璃帶的寬度方向兩端部的板厚大的尺寸的間隙，且在該間隙范圍內僅對玻璃帶G的寬度方向兩端部進行引導。
文檔編號C03B17/06GK101528618SQ20078003963
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月9日 優先權日2006年10月24日
發明者笘本雅博, 織田英孝 申請人:日本電氣硝子株式會社