JPH10291826A - ガラス板の製造方法及び製造装置 - Google Patents

ガラス板の製造方法及び製造装置

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JPH10291826A
JPH10291826A JP11434797A JP11434797A JPH10291826A JP H10291826 A JPH10291826 A JP H10291826A JP 11434797 A JP11434797 A JP 11434797A JP 11434797 A JP11434797 A JP 11434797A JP H10291826 A JPH10291826 A JP H10291826A
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一弥 内田
Shigeaki Endo
栄昭 遠藤
Kazuhiko Hoshino
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形体を離れた後のガラス板の幅方向の収縮
がより小さく、かつ、ガラス板の反りを大幅に改善でき
るガラス板の製造方法及び製造装置を提供する。 【解決手段】 溶融ガラス３を流下させ成形体２で板状
に成形し、成形された板状ガラス３’を引っ張りローラ
６で挟持しつつ下方に引き抜くガラス板の製造方法にお
いて、成形体２の下方にガラス板３’の両端を挟持する
冷却ローラ７を設けるとともに、この冷却ローラ７の周
速度を、引っ張りローラ６の周速度よりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板の製造方
法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス板の製造方法は各種知られている
が、溶融ガラスの進行方向の観点から大別すると、引き
上げ法、水平状態で製造する方法、下方に流下させて製
造する方法等に分類できる。
【０００３】このうち、溶融ガラスを下方に流下させ、
ガラス板を垂直下方へ引き抜いてガラス板を製造する方
法として、ダウンドロー法が知られている。
【０００４】ダウンドロー法としては、例えば、溶融ガ
ラスを断面がくさび状の成形体の表裏面に沿って流下さ
せ成形体の下端部で合流させて板状とし、これを一対の
引っ張りローラによって下方に引き抜きつつ冷却してガ
ラス板を製造する方法等が知られている。この際、成形
体を離れたガラス板が幅方向に収縮する（幅が狭くな
る）のを防止するため、成形体の両端部の下方にそれぞ
れガラス板の両端を挟持しつつガラスの進行方向に回転
するロールを設ける技術が開発されている（実開昭６２
−２１０３４号公報等）。
【０００５】なお、ダウンドロー法によって作られるガ
ラス板は、他の方法によって作られるガラス板に比べ薄
いものが得られるので、各種ディスプレイ用ガラス基板
や各種情報記録媒体用ガラス基板として利用されている
が、その成形方法の特性により、ガラス板の平坦性はフ
ロート法などによって作られたガラス板より悪くなる場
合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】成形体を離れた後のガ
ラス板の幅方向の収縮が大きいと、有効に利用できるガ
ラス板の幅が小さくなり好ましくない。
【０００７】また、液晶ディスプレイなどの各種ディス
プレイ用ガラス基板では、大型の基板であっても反りの
非常に少ない高度な反り品質（高い平坦性）が望まれる
が、上述した方法では反りの品質が十分であるとは言え
なかった。
【０００８】なお、成形時に生じたガラス板の反りは、
その後、アニール等の工程を経ることによってある程度
軽減することができるが、最終的に反りの非常に少ない
高度な反り品質を達成するためには、成形の際に可能な
限り反りを小さくしておく必要がある。
【０００９】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、成形体を離れた後のガラス板の幅方向の収縮が
より小さく、かつ、ガラス板の反りを大幅に改善できる
ガラス板の製造方法及び製造装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】請求項１記載のガラス板の製造方法は、溶
融ガラスを流下させることにより板状に成形するガラス
板の製造方法において、板状に成形されたガラスに、横
方向と縦方向とに張力を加えることを特徴とする構成と
してある。
【００１２】請求項２記載のガラス板の製造方法は、溶
融ガラスを流下させ成形体で板状に成形し、成形された
板状ガラスを引っ張りローラで挟持しつつ下方に引き抜
くガラス板の製造方法において、成形体の下方にガラス
板の両端を挟持する冷却ローラを設けるとともに、この
冷却ローラの周速度を、引っ張りローラーの周速度より
も小さくしたことを特徴とする構成としてある。
【００１３】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
のガラス板の製造方法において、冷却ローラの周速度
を、引っ張りローラーの周速度の３０〜９０％としたこ
とを特徴とする構成としてある。
【００１４】請求項４記載の発明は、上記請求項２記載
のガラス板の製造方法において、冷却ローラの周速度
を、引っ張りローラーの周速度の４０〜８０％としたこ
とを特徴とする構成としてある。
【００１５】請求項５記載の発明は、上記請求項１〜４
記載のガラス板の製造方法を用いてディスプレイ用ガラ
ス基板を製造することを特徴とする構成としてある。
【００１６】請求項６記載の発明は、上記請求項１〜４
記載のガラス板の製造方法を用いて情報記録媒体用ガラ
ス基板を製造することを特徴とする構成としてある。
【００１７】請求項７記載のガラス板の製造装置は、溶
融ガラスを板状に成形する成形体と、この成形体の下方
向に配置され、成形された板状ガラスを挟持しつつ下方
に引き抜く引っ張りローラと、を備えたガラス板の製造
装置において、成形体の下方にガラス板の両端を挟持す
る冷却ローラを設けるとともに、この冷却ローラの周速
度を、引っ張りローラーの周速度よりも小さくする手段
を設けたことを特徴とする構成としてある。
【００１８】
【作用】本発明では、冷却ローラの周速度が、引っ張り
ローラーの周速度よりも小さいので、冷却ローラで止め
られた溶融ガラスは、冷却ローラとの接触時間が長くな
り、この結果、ガラス板の端部の冷却がより大きくな
る。このため、ガラス板の幅方向の収縮をより小さくす
ることができる。
【００１９】さらに、ガラス板の端部がガラス板の中央
部より先に冷却されるため、ガラス板の幅方向に張力が
働く。また、冷却ローラと引っ張りローラとの間で強い
引っ張りの力が働くため、ガラス板の長さ方向にも張力
が働く。このように、幅方向と長さ方向に張力が働いた
状態でガラス板が固化するため、幅方向及び長さ方向共
にガラス板の反りを大幅に改善できる。
【００２０】以下、本発明を詳細に説明する。
【００２１】本発明のガラス板の製造方法では、溶融ガ
ラスを流下させ板状に成形する。
【００２２】ここで、溶融ガラスを流下させ板状に成形
する方法は、特に制限されず、細部の製造条件も含め公
知の方法を採用できる。
【００２３】例えば、溶融ガラスを流下させる方法、溶
融ガラスの温度及び粘度等、成形体の使用の有無、成形
体の形状、構造、材質及び温度、各種温度条件等は適宜
選択できる。
【００２４】溶融ガラスを流下させる方法としては、例
えば、成形体の頂部に形成したスリットから溶融ガラス
を流出（オーバーフロー）させ成形体の表面に沿って流
下させ成形体の下端部から流下させる方法や、ガラス溶
融槽の底部に設けられたスリットから溶融ガラスを流下
させる方法等が挙げられる。
【００２５】なお、成形体は、板状に流下する溶融ガラ
スの厚さ、幅、均一性等を制御する役割を果たすもので
あればよく、スリットや、厚さや幅等の制御板なども含
まれる。本発明では成形体を使用しない態様も含まれ
る。
【００２６】溶融ガラスを流下させ成形体で板状に成形
する方法としては、例えば、ダウンドロー法などが挙げ
られる。ここで、ダウンドロー法は、一般的には溶融ガ
ラスを流下させ成形体で成形し、これを垂直下方に引き
抜いてガラス板を製造する方法である。ダウンドロー法
の一例としては、例えば、溶融ガラスを断面がくさび状
の成形体の表裏面に沿って流下させ成形体の下端部で合
流させて板状とし、これを引張りローラで下方に引き抜
きつつ冷却しながらガラス板を製造する方法等が挙げら
れる。
【００２７】本発明においては、ガラスの材質、サイ
ズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスの材質として
は、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダアルミ
ノケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、鉛アルカリガラ
ス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。
【００２８】本発明では、上記のようにして成形された
板状ガラスを引っ張りローラで挟持しつつ引き抜く。こ
の際、成形体の下方にガラス板の両端を挟持する冷却ロ
ーラを設けるとともに、この冷却ローラの周速度を、引
っ張りローラーの周速度よりも小さくする。このよう
に、冷却ローラの周速度を引っ張りローラーの周速度
（ガラスの引っ張り速度）よりも小さくすることで、冷
却ローラで止められた溶融ガラスは、冷却ローラとの接
触時間が長くなり、この結果、ガラス板の端部の冷却が
より大きくなる。このため、ガラス板の幅方向の収縮を
より小さくすることができる。さらに、ガラス板の端部
がガラス板の中央部より先に冷却されるため、ガラス板
の幅方向に張力が働く。また、冷却ローラと引っ張りロ
ーラとの間で引っ張りの力が働くため、ガラス板の長さ
方向にも張力が働く。このように、幅方向と長さ方向に
張力が働いた状態でガラス板が固化するため、幅方向及
び長さ方向共にガラス板の反りを大幅に改善できる。
【００２９】冷却ローラ及び引っ張りローラの材質、形
状、構造等は特に制限されない。冷却ローラは、ステン
レス、耐熱鋼、セラミックス等で形成することができ
る。また、冷却ローラ中に気体や液体などの冷媒を通す
こともできる。冷却ローラは、通常成形されたガラス板
の両端部だけを挟持する態様とすればよいが、引っ張り
ローラと同様にガラス板を挟持する態様とすることもで
きる。冷却ローラは、上下に複数設けたり、あるいは、
ガラス板に対し斜め方向に設けることもできる。
【００３０】冷却ローラ及び引っ張りローラの間隔及び
設置位置は、上記作用及び製品品質等を考慮し、適宜調
整できる。例えば、冷却ローラは、上記作用及び冷却効
果等を考慮して、成形体の下方に近接して設けるとよ
い。
【００３１】溶融ガラスを流下させ成形体で板状に成形
されたガラス板は、成形体を離れた直後から、冷却さ
れ、しだいに固化する。冷却方法としては、成形体を離
れた直後の冷却ローラによる冷却の他に、任意の位置に
おける、放熱による自然冷却、送風による冷却、冷却ロ
ーラーや冷却器などを用いた冷却方法等を併用できる。
冷却速度や徐冷スケジュール等の冷却条件は適宜制御で
きる。
【００３２】特に、本発明では、冷却ローラと引っ張り
ローラとの間で、ガラス板の長さ方向に張力が働きつつ
冷却されるようにすべく、これらのローラ間のガラスの
温度、冷却速度等を制御することが好ましい。
【００３３】本発明では、冷却ローラの周速度を、引っ
張りローラーの周速度の３０〜９０％とすることが好ま
しい。その理由は、９０％よりも大きいと上述した作用
が小さくなり、逆に、３０％よりも小さいとガラス板と
冷却ローラとの間でスリップが生じガラスの流下速度が
一定になりにくく、また、冷却ローラの摩耗が激しくな
る傾向があるためである。
【００３４】同様の観点から、冷却ローラの周速度は、
引っ張りローラーの周速度の４０〜８０％とすることが
より好ましい。
【００３５】本発明では、一対で一組の引っ張りローラ
を複数組配置することができる。これにより、例えば、
各引っ張りローラにかかるガラス重量が減り、挟持圧力
が下げられるため、ガラスが割れにくくなるとともに、
滑落しにくくなる。
【００３６】本発明では、上記本発明方法を用いて製造
されたガラス板を平坦度の高い圧縮板で挟み、加圧しつ
つ加熱、徐冷してガラス板をさらに平坦化処理すること
もできる。
【００３７】なお、上記本発明方法を用いて製造された
板ガラス素板は、通常、所定の寸法に加工後、必要に応
じ研磨等を施して各種ガラス基板とされる。
【００３８】本発明方法を用いて製造されたガラス板の
用途は特に制限されないが、例えば、平坦性や薄さ等を
要求される、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ
などのディスプレイ用ガラス基板や、磁気ディスク、光
磁気ディスク、光ディスクなどの情報記録媒体用ガラス
基板として好適に使用できる。また、各種電子光学用ガ
ラス基板や、電気・電子部品用のガラス基板としても好
適に使用できる。
【００３９】次に、本発明のガラス板の製造装置につい
て説明する。
【００４０】本発明のガラス板の製造装置は、溶融ガラ
スを板状に成形する成形体と、この成形体の下方向に配
置され、成形された板状ガラスを挟持しつつ下方に引き
抜く引っ張りローラと、を備えたガラス板の製造装置に
おいて、成形体の下方にガラス板の両端を挟持する冷却
ローラを設けるとともに、この冷却ローラの周速度を、
引っ張りローラーの周速度よりも小さくする手段を設け
たことを特徴とする。この装置によれば、上述した本発
明方法を容易に実現できる。
【００４１】本発明装置において冷却ローラの周速度を
制御する手段としては、冷却ローラの駆動手段及び回転
速度の制御手段を設ける方法等が挙げられる。引っ張り
ローラの回転速度を制御する手段は特に制限されない。
回転速度の制御は高精度であることが好ましい。
【００４２】本発明装置における他の部分については特
に制限されない。例えば、溶融ガラスの供給手段、溶融
ガラスの流下手段、温度制御手段（加熱、冷却手段
等）、ローラの形状、構造、材質等や、成形体の形状、
構造、材質等は適宜選択できる。
【００４３】本発明では、反りが少なく高い平坦性を有
する薄板ガラスを容易かつ安価に製造できる。さらに、
平坦性の向上を目的とする研磨量を小さくできる。ま
た、大型の基板であっても反りの非常に少ない薄板ガラ
スを容易かつ安価に得ることができるので、各種ディス
プレイ用ガラス基板の製造方法として優れる。
【００４４】
【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに具体
的に説明する。
【００４５】実施例１ 図１はダウンドロー方式のガラス板製造装置の縦断面を
概略的に示す図、図２は図１の装置内部を図１のＩ−Ｉ
線の方向から見た正面図である。
【００４６】これらの図面において、１は耐火レンガか
らなる炉壁、２は断面がほぼくさび状の成形体である。
図示の成形体２は溶融ガラス３を収容する凹部２ａを有
するいわゆるフィーディングセルと称されるものである
が、他の種類のものを用いても良い。成形体２の凹部２
ａは、図２に示すように溶融ガラス供給管４に接続され
ている。この溶融ガラス供給管４から凹部２ａに溶融ガ
ラスが供給され、凹部２ａの上側のスリット状開口から
溶融ガラスが溢れ、成形体２の両側面に沿って流下し、
成形体２の下端部で合流する。合流した溶融ガラス３は
炉室５内で直ちに冷却されてガラス板３’となり、成形
体２の下方に配置された一対の引っ張りローラ６によっ
て下方に引き抜かれる。また、成形体２のすぐ下には、
ガラス板３’の両端を冷却するために、ステンレス製の
冷却ローラ７が配設されている。
【００４７】本実施例においては、引っ張りローラの周
速度は６２ｃｍ／分とし、冷却ローラ７の周速度は３１
ｃｍ／分とした。
【００４８】上記装置を用いて得られたガラス板は、全
板幅５２０ｍｍ、幅方向中央部の厚みが１．１ｍｍであ
って、厚みが１．１ｍｍ±０．１ｍｍの範囲に収まる有
効幅は３３０ｍｍ程度であった。また、得られたガラス
板の反りは、縦・横方向共に０．０５％程度であった。
反りは、図４に示すように、反り＝（ｔ／ｌ）×１００
％で算出した。
【００４９】比較例１ 比較として、引っ張りローラの周速度及び冷却ローラ７
の周速度を共に同じ６２ｃｍ／分としたこと以外は上記
実施例１と同様にしてガラス板を製造した。その結果、
全板幅４９０ｍｍ、幅方向中央部の厚みが１．１ｍｍで
あって、厚みが１．１ｍｍ±０．１ｍｍの範囲に収まる
有効幅は２５０ｍｍ程度であった。また、得られたガラ
ス板の反りは、縦・横方向共に０．２％程度以上であっ
た。
【００５０】評価 上記実施例１及び比較例１から、本発明では、成形体を
離れた後のガラス板の幅方向の収縮が小さく有効に利用
できるガラス板の幅が大きいこと、及び、ガラス板の反
りを大幅に改善できることがわかる。このように本実施
例の有効性、特に冷却ローラの有効性が確認された。
【００５１】実施例２ 実施例１で得られたガラス板を所定の大きさに切断し、
端面を面取りして液晶ディスプレイ用ガラス基板を作製
した。得られた液晶ディスプレイ用ガラス基板は平坦で
あり、また表面が滑らかであるため、基板表面の研磨は
必要なかった。
【００５２】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
【００５３】例えば、冷却ローラの周速度、及び引っ張
りローラの周速度等は、ガラス種やその粘度等に応じて
適宜調整できる。
【００５４】また、図３に示すように、冷却ローラを、
上下方向に複数個設けたり、あるいは、ガラス板に対し
斜め方向に設けることもできる。これにより、横方向と
縦方向の張力をさらに調整できる。
【００５５】なお、本発明は板状に成形されたガラスに
横方向と縦方向とに張力を加えることを特徴とするもの
であり、その手段は冷却ローラに限られない。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、成
形体を離れた後のガラス板の幅方向の収縮が小さく、し
たがって有効に利用できるガラス板の幅を大きくできる
とともに、ガラス板の反りを大幅に改善できるガラス板
の製造方法及び製造装置を提供できる。
【００５７】本発明では、反りが少なく高い平坦性を有
する薄板ガラスを容易かつ安価に製造できる。また、反
りを少なくすることができる。さらに、平坦性の向上を
目的として研磨が必要な場合にもその研磨量を小さくで
きる。
【００５８】また、大型の基板であっても反りの非常に
少ない薄板ガラスを容易かつ安価に得ることができるの
で、各種ディスプレイ用ガラス基板の製造方法として優
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダウンドロー方式のガラス板製造装置の縦断面
を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置内部を図１のＩ−Ｉ線の方向から見
た正面図である。
【図３】冷却ローラの配置の態様を説明するための正面
図である。
【図４】反りの測定方法を説明するための正面図であ
る。
【符号の説明】
１ 炉壁 ２ 成形体 ２ａ 凹部 ３ 溶融ガラス ４ 溶融ガラス供給管 ５ 炉室 ６ 引っ張りローラ ７ 冷却ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 栄昭 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内 (72)発明者 星野 和彦 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶融ガラスを流下させることにより板状
    に成形するガラス板の製造方法において、 板状に成形されたガラスに、横方向と縦方向とに張力を
    加えることを特徴とするガラス板の製造方法。
  2. 【請求項２】 溶融ガラスを流下させ成形体で板状に成
    形し、成形された板状ガラスを引っ張りローラで挟持し
    つつ下方に引き抜くガラス板の製造方法において、 成形体の下方にガラス板の両端を挟持する冷却ローラを
    設けるとともに、この冷却ローラの周速度を、引っ張り
    ローラーの周速度よりも小さくしたことを特徴とするガ
    ラス板の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のガラス板の製造方法にお
    いて、冷却ローラの周速度を、引っ張りローラーの周速
    度の３０〜９０％としたことを特徴とするガラス板の製
    造方法。
  4. 【請求項４】 請求項２記載のガラス板の製造方法にお
    いて、冷却ローラの周速度を、引っ張りローラーの周速
    度の４０〜８０％としたことを特徴とするガラス板の製
    造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４記載のガラス板の製造方法
    を用いてディスプレイ用ガラス基板を製造することを特
    徴とするディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜４記載のガラス板の製造方法
    を用いて情報記録媒体用ガラス基板を製造することを特
    徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  7. 【請求項７】 溶融ガラスを板状に成形する成形体と、 この成形体の下方向に配置され、成形された板状ガラス
    を挟持しつつ下方に引き抜く引っ張りローラと、を備え
    たガラス板の製造装置において、 成形体の下方にガラス板の両端を挟持する冷却ローラを
    設けるとともに、この冷却ローラの周速度を、引っ張り
    ローラーの周速度よりも小さくする手段を設けたことを
    特徴とするガラス板の製造装置。
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