玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置制造方法
【专利摘要】在玻璃板的制造中，利用下拉法，使用将玻璃原料投入到熔解槽而获得并且从所述熔解槽经由玻璃导入部供给到成形体的熔融玻璃来成形玻璃板。基于经成形的玻璃板的重量，算出从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时间的引出量。此时，以所述熔解槽中的所述熔融玻璃的液面位于目标范围内的方式，基于所述引出量的算出结果，设定用以向所述熔解槽投入所述玻璃原料的所述玻璃原料的每单位时间的目标投入量，或者设定从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时间的目标引出量，由此，使所述玻璃原料的投入量与所述熔融玻璃的所述引出量一致。
【专利说明】玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种熔融玻璃原料而制造玻璃板的玻璃板的制造方法以及制造装置。
【背景技术】
[0002] 在玻璃板的制造方法中，将投入到熔解槽的玻璃原料加热熔解而制作熔融玻璃。 在熔解槽内，加热到特定的温度而充分熔解玻璃原料后，将熔融玻璃从设置在熔解槽的引 出孔引出，并且经由澄清槽、搅拌槽供给给玻璃板的成形装置。在玻璃板的成形装置中，例 如使用下拉法。具体来说，使熔融玻璃从槽（成形体）溢出并且沿着槽的两侧的侧壁流下， 使流下的熔融玻璃合流而制作一片板状玻璃。板玻璃以不产生应变或翘曲的方式被缓冷， 并且每隔特定的长度被切断而制造玻璃板。
[0003] 此处，为了使熔融玻璃的温度分布及对流稳定、为了防止熔融玻璃从熔解槽的液 槽或澄清槽溢出、并且为了确保搅拌槽中的熔融玻璃的液面、或使熔融玻璃从熔解槽引出 的量稳定，关键是在熔解槽内将熔融玻璃的玻膏面（nux line)(液面）稳定地维持在适当位 置。因此，提出了各种精度良好地测定熔融玻璃的玻膏面的位置的方法。
[0004] 例如，已知检测玻璃熔解槽的熔融玻璃的玻膏面水平的熔融玻璃的玻膏面检测装 置（专利文献1)。
[0005] 该检测装置具备：浮动构件，浸渍在熔融玻璃中特定量而配置，并且随着熔融玻璃 的玻膏面水平的变动而上下浮动；以及检测机构，测定所述浮动构件的上下浮动量。作为 检测机构，例如使用激光位移计。具体来说，在两个熔解槽中的下游侧的熔解槽中使浮标 (floater)漂浮在熔融玻璃的玻膏面，将熔融玻璃的玻膏面的变化从浮标的上下移动转换 成浮标的上下移动的移动轴的上下移动，利用激光位移计测量该移动轴的上下移动。
【背景技术】 [0006] 文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利特开2008-100889号公报
【发明内容】
[0009][发明所要解决的问题]
[0010] 所述方法可改善激光位移计的设置环境，因此激光位移计的寿命或维护优异，但 由于在下游侧的熔解槽测量熔融玻璃的玻膏面的位置，因存在如下等问题：在上游侧的熔 解槽中投入玻璃原料而使熔融玻璃的玻膏面上升之前的时差（time lag)大。
[0011] 进而，在所述方法中，为了使与浮标连接的上下移动轴通过熔解槽的外部而在熔 解槽的顶部壁设置开口部，因此玻璃的挥发物或构成熔解槽的材料的挥发物在所述开口部 附近被冷却并且附在所述移动轴上，从而使移动轴的重量增加。作为这种情况的对策，也考 虑增加移动轴的重量，以使因挥发物附在移动轴上所影响的熔融玻璃的玻膏面的测量精度 稳定，但因增加移动轴的重量而使熔融玻璃的玻膏面的测量精度降低。
[0012] 进而，为了排除产生在熔融玻璃的玻膏面的气泡的影响，而使浮标的一部分浸渍 在熔融玻璃中。然而，在浸渍着该浮标的熔解槽中，熔融玻璃的粘度低，熔融玻璃的流速快， 因此受到熔融玻璃的流动的力而无法充分获得熔融玻璃的玻膏面位置的测量精度。
[0013] 因此，本发明的目的在于提供一种可将熔解槽中的熔融玻璃的玻膏面的位置精度 良好地调整为目标范围内的玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置。
[0014] [解决问题的技术手段]
[0015] 本发明的态样是熔融玻璃原料而制造玻璃板的玻璃板的制造方法以及玻璃板制 造装置，具有下面[1]?[9]的态样。
[0016] [1]
[0017] 该制造方法包括如下步骤：
[0018] 将玻璃原料投入到熔解槽中而制作熔融玻璃；
[0019] 使用从所述熔解槽经由玻璃导入部供给到成形体的所述熔融玻璃，利用下拉法成 形玻璃板；
[0020] 基于所述经成形的玻璃板的重量，算出从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单 位时间的引出量；以及
[0021] 以所述熔解槽中的所述熔融玻璃的液面位于目标范围内的方式，基于所述引出量 的算出结果，设定用以向所述熔解槽投入所述玻璃原料的所述玻璃原料的每单位时间的目 标投入量，或者设定从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时间的目标引出量，由此， 使所述玻璃原料的投入量与所述熔融玻璃的所述引出量一致。
[0022] [2]
[0023] 该制造装置包括：
[0024] 熔解槽，由所投入的玻璃原料制作熔融玻璃；
[0025] 成形装置，使用下拉法，由从所述熔解槽经由玻璃导入部供给的熔融玻璃成形玻 璃板；以及
[0026] 控制装置，基于所述经成形的玻璃板的重量，算出从所述熔解槽引出的所述熔融 玻璃的每单位时间的引出量，并且以所述熔解槽中的所述熔融玻璃的液面位于目标范围内 的方式，基于所述引出量的算出结果，设定向所述熔解槽投入的所述玻璃原料的每单位时 间的目标投入量，或者设定从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时间的目标引出 量，由此，使所述玻璃原料的投入量与所述熔融玻璃的所述引出量一致。
[0027] [3]
[0028] 根据[1]所述的玻璃板的制造方法、或者[2]所述的玻璃板制造装置，其中在成形 所述玻璃板后，还测量所述经成形的玻璃板的重量，以便算出所述引出量。
[0029] [4]
[0030] 根据[1]或[3]所述的玻璃板的制造方法、或者[2]或[3]所述的玻璃板制造装 置，其中所述玻璃原料的目标投入量是使用玻璃原料变成玻璃板的良率修正所得的量。
[0031] [5]
[0032] 根据[4]所述的玻璃板的制造方法、或者[4]所述的玻璃板制造装置，其中所述良 率包含灼热良率Yd与燃烧良率Ym，
[0033] 所述灼热良率Yd由熔解后的玻璃重量/熔解前的玻璃原料重量表示，
[0034] 所述燃烧良率Ym由（所投入的玻璃原料全部变成熔融玻璃时的重量-排出到熔 解装置外的重量）/所投入的玻璃原料全部变成熔融玻璃时的重量表示，并且
[0035] 在将每单位时间内成为玻璃板的玻璃原料的重量设为Wg时，所述玻璃原料的每 单位时间的所述目标投入量由Wg/(Yd · Ym)的式子求出。
[0036] [6]
[0037] 根据[1]、[3]?[5]所述的玻璃板的制造方法、或者[2]至[5]中任一项所述的 玻璃板制造装置，其中在所述熔解槽的下游侧，通过升降成形玻璃板前的所述熔融玻璃的 温度以及调整所述玻璃导入部的开口面积这两个动作中的至少一个动作，来调整所述熔融 玻璃从所述烙解槽的引出量。
[0038] [7]
[0039] 根据[1]、[3]?[6]所述的玻璃板的制造方法、或者[2]至[6]中任一项所述的 玻璃板制造装置，其中在所述熔解槽的下游侧，通过升降成形玻璃板前在玻璃导管内流动 的所述熔融玻璃的温度，来调整所述熔融玻璃从所述熔解槽的引出量。
[0040] [8]
[0041] 根据[1]、[3]?[7]所述的玻璃板的制造方法、或者[2]至[7]中任一项所述的 玻璃板制造装置，其中所述熔融玻璃的引出量在玻璃板的制造中可在线（online)获得。
[0042] [9]
[0043] 根据[1]、[3]?[8]所述的玻璃板的制造方法、或者[2]至[8]中任一项所述的 玻璃板制造装置，其中所述玻璃基板为平板显示器用玻璃基板。
[0044][发明的效果]
[0045] 在所述态样的玻璃板的制造方法以及制造装置中，可将熔解槽中的熔融玻璃的玻 膏面的位置精度良好地调整为目标的、范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0046] 图1是本实施方式的玻璃板的制造方法的步骤图。
[0047] 图2是示意性地表示进行图1所示的熔解步骤?切断步骤的装置的图。
[0048] 图3是在本实施方式的熔解步骤中进行玻璃原料的投入的原料投入装置以及熔 融玻璃调整系统的一例的概略构成图。
[0049] 图4是在本实施方式的熔解步骤中进行玻璃原料的投入的原料投入装置以及熔 融玻璃调整系统的另一例的概略构成图。
[0050] 图5是表示本实施方式中使用的加热器的概略构成的图。
【具体实施方式】
[0051] 下面，对本实施方式的玻璃板的制造方法以及制造装置进行说明。
[0052] (玻璃板的制造方法的整体概要）
[0053] 图1是玻璃板的制造方法的步骤图。
[0054] 玻璃板的制造方法主要包括：熔解步骤（ST1)、澄清步骤（ST2)、均质化步骤 (ST3)、供给步骤（ST4)、成形步骤（ST5)、缓冷步骤（ST6)、切断步骤（ST7)、以及设定步骤 (ST8)。此外，包括研削步骤、研磨步骤、清洗步骤、检查步骤、捆包步骤等，捆包步骤中所积 层的多片玻璃板被搬送给订货方的作业人员。
[0055] 本实施方式的玻璃板的制造方法包括如下步骤：将玻璃原料投入到熔解槽而制作 熔融玻璃；利用下拉法，使用从该熔解槽经由玻璃导入部供给到成形体的熔融玻璃来成形 玻璃板；基于经成形的玻璃板的重量，算出从熔解槽引出的熔融玻璃的每单位时间的引出 量；以及以熔解槽中的所述熔融玻璃的液面位于目标范围内的方式，基于引出量的算出结 果，设定用以向熔解槽投入玻璃原料的玻璃原料的每单位时间的目标投入量，或者设定从 烙解槽引出的烙融玻璃的每单位时间的目标引出量，由此，使玻璃原料的投入量与烙融玻 璃的引出量一致。
[0056] 此处，在所述熔解步骤ST1中，包括将玻璃原料投入到熔解槽而制作熔融玻璃的 步骤。在成形步骤ST5中，包括使用熔融玻璃成形板状玻璃的步骤。在设定步骤ST8中，包 括设定用以向熔解槽投入玻璃原料的玻璃原料的每单位时间的目标投入量的步骤，或者包 括设定用以从熔解槽引出熔融玻璃的熔融玻璃的每单位时间的目标引出量的步骤。相对于 设定步骤ST8中所设定的玻璃原料的每单位时间的目标投入量，实际的投入量如图1所示， 由熔解步骤ST1反馈控制。当间歇投入玻璃原料时，通过变更每次投入的投入量、或者投入 间隔而进行调整。另一方面，当连续投入时，通过变更螺旋式进料机（screw feeder)等连续 投入机的例如转数而进行调整。或者如图1中虚线所示，相对于设定步骤ST8中所设定的 熔融玻璃的每单位时间的目标引出量，实际的每单位时间的引出量由供给步骤ST4反馈控 制，调整熔融玻璃的每单位时间的引出量。
[0057] 图2是示意性地表示进行熔解步骤（ST1)?切断步骤（ST7)的玻璃板制造装置的 图。如图2所示，该装置主要具有熔解装置100、成形装置200、以及切断装置300。熔解装 置100具有熔解槽101、澄清槽102、搅拌槽103、以及玻璃导管104、105、106。
[0058] 在熔解步骤（ST1)中，通过使用未图示的火焰及电极中的任一种对供给到熔解槽 101内的玻璃原料进行加热熔解，而制作熔融玻璃。就能量效率的观点来说，优选为通过至 少使用电极的通电加热而熔解玻璃原料。
[0059] 在熔解步骤中，例如使用铲斗（bucket)将玻璃原料供给到熔解槽101。根据所设 定的玻璃原料的每单位时间的投入量，控制例如每次放入铲斗的玻璃原料的重量、或者进 料机的作动时间等，以此方式供给玻璃原料。将玻璃原料供给到熔解槽101的方法并不限 定于铲斗，也可以利用进料机直接将玻璃原料供给到熔解槽101。
[0060] 澄清步骤（ST2)主要在澄清槽102以及澄清槽102的上游侧或下游侧的玻璃导管 104及玻璃导管105中进行。通过对澄清槽102内的熔融玻璃MG进行加热，熔融玻璃MG中 所含的气泡因澄清剂的氧化还原反应而成长并上浮到液面释放出，或者气泡中的气体成分 在熔融玻璃中被吸收而气泡消失。
[0061] 在均质化步骤（ST3)中，通过使用搅拌器对通过玻璃导管105供给的搅拌槽103 内的熔融玻璃MG进行搅拌，而进行玻璃成分的均质化。
[0062] 在供给步骤（ST4)中，调整熔融玻璃MG经由玻璃导管106及作为玻璃导管106与 成形体的连接部位的玻璃导入部（未图示）向成形装置200供给的量，将熔融玻璃MG供给 到成形装置200。所谓熔融玻璃MG的供给量是供给到成形装置200的熔融玻璃MG的每单 位时间的重量。
[0063] 构成熔解槽101到玻璃导管106的熔解装置100中，以熔融玻璃MG随着重力朝向 玻璃导管106自然地流动的方式形成流路，因此通过调整与成形装置200连接的玻璃导管 106中熔融玻璃MG的每单位时间的流量，而调整从熔解槽101引出的熔融玻璃MG的每单 位时间的实际引出量。也就是说，通过调整玻璃导管106中熔融玻璃MG的每单位时间的流 量，而调整从烙解槽101引出的烙融玻璃MG的每单位时间的实际引出量。此处，关于玻璃 导管106中熔融玻璃MG的每单位时间的流量，可以通过调整通过玻璃导管106的熔融玻璃 MG的温度（升降温度）而调整所述流量。也就是说，在熔解槽101的下游侧，通过升降制 造玻璃板前在玻璃导管106内流动的熔融玻璃MG的温度，来调整熔融玻璃MG的实际引出 量。具体来说，为了增多从熔解槽101的引出量，而提高设置在玻璃导管106周围的加热器 l〇6a的加热量（流通多的电流），从而提高在玻璃导管106内流动的熔融玻璃MG的温度， 由此降低熔融玻璃MG的粘度，使熔融玻璃MG的流速上升。因此，粘度变低的熔融玻璃MG 向成形装置200的供给量增加。另一方面，为了抑制从熔解槽101的引出量，而降低加热器 l〇6a的加热量（流通少的电流），从而降低熔融玻璃MG的温度，由此提高熔融玻璃MG的粘 度，使熔融玻璃MG的流速下降。因此，粘度变高的熔融玻璃MG向成形装置200的供给量降 低。此种调整熔融玻璃MG的温度的动作使成形步骤ST5中的成形适当地进行，并且在不会 对作为最终制品的玻璃板的品质造成影响的范围内进行。
[0064] 另外，除了使用加热器106a加热玻璃导管106并利用此时的加热量调整熔融玻璃 MG的温度的方式以外，也可以使用将玻璃导管106本身通电加热并利用此时的加热量调整 熔融玻璃MG的温度的方式。
[0065] 而且，例如也可以通过控制设置在玻璃导管106与成形体的连接部位的玻璃导入 部的开口面积，来调整从熔解槽101引出的熔融玻璃MG的每单位时间的实际引出量。
[0066] 在成形装置200中，进行成形步骤（ST5)以及缓冷步骤（ST6)。
[0067] 在成形步骤（ST5)中，将熔融玻璃MG成形为板状玻璃SG，形成板状玻璃SG的流 动。在本实施方式中，利用使用未图示的成形体的溢流下拉法。在缓冷步骤（ST6)中，以经 成形并被向下方牵引的板状玻璃SG达到所需厚度且不产生内部应变的方式加以冷却。
[0068] 在切断步骤（ST7)中，通过在切断装置300中，将从成形装置200供给的板状玻璃 SG切断成特定长度，而获得玻璃板。
[0069] 经切断的玻璃板进而被切断成特定尺寸，制作目标尺寸的玻璃板。之后，对玻璃端 面进行研削、研磨，以及对玻璃主面进行清洗，进而在检查有无气泡等异常缺陷后，将检查 合格品的玻璃板作为最终制品进行捆包。另外，通过利用设置在切断装置的下游的玻璃板 重量测量装置404(参照图3)测定全部玻璃板的重量，而算出熔融玻璃的实际引出量。
[0070] 下面，作为本实施方式，对以下方法进行说明，并且该方法包括如下步骤：将玻璃 原料投入到熔解槽101而制作熔融玻璃MG ;从该熔解槽101取出熔融玻璃MG而制造玻璃 板；以及以熔解槽101中的熔融玻璃MG的玻膏面位于目标范围内的方式，设定用以向熔解 槽101投入的玻璃原料的每单位时间的目标投入量。
[0071] (调整玻璃原料的投入量）
[0072] 图3是在熔解步骤ST1中进行玻璃原料的投入的原料投入装置110的概略的构成 图。在本实施方式中，列举间歇投入的情况为例进行说明。
[0073] 原料投入装置110为如下装置：通过将玻璃原料放入铲斗，并且将该铲斗在熔解 槽101内移动并翻转，而将玻璃原料投入到熔解槽110中的熔融玻璃MG。原料投入装置 110具有批式给料斗（batch hopper) 110a、碎玻璃料斗（cullet hopper) 110b、螺旋式进料 机 110c、振动进料机 110d、配料仓（batch bin) 110e、荷重计（load cell) 110f、外罩 110g、 以及铲斗110h。在图3中，除了原料投入装置110以外，还示出了熔融玻璃调整系统400的 构成。熔融玻璃调整系统400具有玻璃原料测量装置402、玻璃板重量测量装置404、以及 控制装置406。
[0074] 批式给料斗110a贮存成为玻璃原料的硅石或石灰等原料。碎玻璃料斗110b贮存 粉碎玻璃板等而形成的玻璃粉体等成为玻璃原料的碎玻璃。螺旋式进料机ll〇c具有从批 式给料斗110a供给玻璃原料的未图示的螺旋体，通过使该螺旋体旋转而将玻璃原料供给 到配料仓ll〇e。振动进料机110d具有从碎玻璃料斗110b供给玻璃原料的振动机构，通过 振动机构的振动而从振动进料机ll〇d将玻璃原料供给到配料仓110e。
[0075] 通过控制装置406的控制信号来控制螺旋式进料机110c与振动进料机110d的动 作。
[0076] 配料仓110e是将玻璃原料集中并供给到铲斗110h的部分。
[0077] 在配料仓110e的上方设置外罩110g以使玻璃原料不会飞散。在配料仓110e的 底面，设置用以测量玻璃原料的重量的荷重计ll〇f。由荷重计ll〇f测量的玻璃原料的重量 的信息被输送到测量装置400。
[0078] 测量装置400根据从各荷重计110f输送的玻璃原料的重量的信息，取得想要供给 到配料仓ll〇 e、进而想要供给到铲斗ll〇h的玻璃原料的重量。已取得的玻璃原料的重量被 输送到控制装置406。
[0079] 而且，如图2所示，利用玻璃板重量测量装置404来测量经切断装置300切断而成 为最终制品的玻璃板以及玻璃板的切断去除玻璃片（下面统称为已制造的玻璃板）的重 量。测量已制造的玻璃板所得的重量被输送到控制装置406。测量已制造的玻璃板（最终 制品的玻璃板及切断去除玻璃片）所得的重量大致相当于熔融玻璃的引出量。控制装置 406使用该测量出的重量求出每单位时间的熔融玻璃的实际引出量的信息。这样一来，在本 实施方式中，可以使用玻璃板重量测量装置404在玻璃板的制造中在线求出熔融玻璃的实 际引出量的信息。
[0080] 控制装置406使用求出的每单位时间的熔融玻璃的实际引出量的信息，以熔解槽 101中的熔融玻璃的液面位于目标范围内的方式，设定用以向熔解槽101投入玻璃原料的 玻璃原料的每单位时间的目标投入量。控制装置406根据所设定的玻璃原料的每单位时间 的目标投入量，规定每次放入铲斗ll〇h的玻璃原料的投入量（重量），并且以将该量的玻璃 原料供给到配料仓ll〇e的方式，控制螺旋式进料机110c、振动进料机110d的动作。放入配 料仓110f的玻璃原料被提供给铲斗110h。
[0081] 控制装置406例如以与每单位时间制造的玻璃板的重量Wd -致的方式规定玻璃 原料的每单位时间的目标投入量，并且根据该每单位时间的目标投入量设定放入铲斗lioh 的玻璃原料的投入量（重量）。控制装置406根据所设定的重量的信息产生控制信号，控制 装置406将该控制信号输送给螺旋式进料机110c、振动进料机110d的未图示的驱动装置， 控制螺旋式进料机ll〇c、振动进料机110d的动作，由此，控制放入铲斗110h的玻璃原料的 重量。控制装置406例如将每单位时间制造的玻璃板的重量Wd设为固定，并且根据该重量 Wd，设定玻璃原料的每单位时间的目标投入量。
[0082] 更优选的是，将每单位时间制造的玻璃板的重量除以固定的比率所得的值规定为 玻璃原料的每单位时间的目标投入量。该情况下，固定的比率优选为玻璃原料变成玻璃板 的良率。所投入的玻璃原料并未全部变成所制造的玻璃板，一部分进行挥发等。因此，玻璃 原料的投入量优选为使用下面所示的良率（灼热良率Yd、燃烧良率Ym)修正所得的量。
[0083] 每单位时间制造的玻璃板的重量Wd与每单位时间从熔解槽101引出的熔融玻璃 MG的引出量一致，并且利用玻璃板重量测量装置404进行测定。关于重量Wd，可在固定期 间内，以一次以上的次数测定已制造的玻璃板（最终制品的玻璃板及切断去除玻璃片）的 重量，算出它们的平均值，但在所要制造的玻璃板的重量经时变动的步骤中，优选为测定已 制造的玻璃板的全部重量，以它们的合计算出重量Wd。另外，在想要人为变更每单位时间引 出的熔融玻璃MG的引出量（重量）、即每单位时间所制造的玻璃板的重量时，优选为对最近 制造的玻璃板的重量的测量值乘以每单位时间的玻璃板的制造片数而算出，而并非使用测 量已制造的玻璃板所得的重量的平均值。当然，以每单位时间的玻璃原料的投入量被维持 在所设定的值的方式，基于利用荷重计ll〇f测量出的玻璃原料的投入量进行反馈控制。 [0084] 下面，对玻璃原料的投入量的设定具体地进行说明。
[0085] 关于利用铲斗110h的玻璃原料的每次的投入量，如果将每单位时间投入玻璃原 料的重量设为Wl(kg重/时），则使用铲斗110h的每次的玻璃原料的投入量（kg重）成为 W1/投入次数（次/时）。
[0086] 此处，玻璃原料不仅包含即便熔解熔融重量也不会变化的硅砂之类的成分，而且 包含碳酸盐或硝酸盐、或者水合物之类的通过在高温下分解并且在制作熔融玻璃时放出气 体而重量改变的成分。因此，为了计算原来的玻璃原料熔解而变成多少片玻璃板，优选为乘 以实际投入的玻璃原料的灼热良率Yd。灼热良率Yd由熔解后的玻璃重量/熔解前的原来 的玻璃原料的重量规定。只要未改变玻璃原料的种类（成分量）、及调配比率，则该灼热良 率Yd为固定。而且，灼热良率Yd可通过根据使用的玻璃原料的种类、组成、及调配比率计 算而取得，而且，也可以预先在实验室中进行测试熔融加以实际测量而取得。
[0087] 进而，在熔解槽101中，由所投入的玻璃原料制作的熔融玻璃并非全部作为玻璃 板获得，而是在熔解槽101中与燃烧气体的废气掺杂，产生以粉尘或以挥发成分排出到炉 外的成分。将该比率称为燃烧良率Ym。燃烧良率Ym以如下方式规定。
[0088] 燃烧良率Ym =(所投入的玻璃原料全部变成熔融玻璃时的重量-排出到熔解装 置外的重量）八所投入的玻璃原料全部变成熔融玻璃时的重量）
[0089] 燃烧良率Ym会因燃烧方法或玻璃熔融温度或废气的吸引压力等而稍微发生变 化，但只要将这些条件维持在通常的燃烧管理的范围内，便可视为固定。通过根据固定时间 所投入的玻璃原料的重量、已被引出的熔融玻璃的重量（已制造的玻璃板的重量）、及其间 的玻膏面变化的信息进行计算，而算出燃烧良率Ym。
[0090] 因此，每单位时间投入到熔解槽101并成为玻璃板的玻璃原料的重量Wg根据下面 的式子计算。
[0091] Wg (kg 重 / 时）= Wl.Yd.Ym
[0092] 因此，根据WgAYd.Ym)而算出重量Wl。Yd*Ym小于1，因此重量W1大于重量Wd。 重量Wg例如以与每单位时间制造的玻璃板的重量Wd -致的方式规定。这样求出的重量W1 为目标投入量。
[0093] 上面是以熔解槽101中的熔融玻璃的玻膏面位于目标范围内的方式，设定用以向 熔解槽101投入的玻璃原料的每单位时间的目标投入量的方式的说明。另外，灼热良率也 可以使用电脑模拟（computer simulation)求出。而且，燃烧良率也可以使用电脑模拟求 出。在电脑模拟中，可制成包含玻璃及装置的构造等的三维模型，将该三维模型设为解析区 域而求出灼热良率或燃烧良率。
[0094] 接下来，对以下方法进行说明，该方法包括如下步骤：将玻璃原料投入到熔解槽 101而制作熔融玻璃MG ;从该熔解槽101取出熔融玻璃MG而制造玻璃板；以及以熔解槽101 中的熔融玻璃MG的玻膏面位于目标范围内的方式，设定从熔解槽101引出的熔融玻璃MG 的每单位时间的目标引出量。
[0095](调整熔融玻璃MG的引出量）
[0096] 图4是表示用以调整熔融玻璃MG的引出量的装置构成图。图5是表示用于玻璃 导管106周围的加热器106a的概略构成图。图4所示的装置构成与图3所示的装置构成 的差异点在于设置了引出调整装置408。除此以外为相同的构成，因此省略说明。引出调整 装置408是基于从控制装置406输送的单位时间的熔融玻璃的引出量而控制加热器106a 的加热的调整装置。
[0097] 控制装置406例如以与每单位时间投入的玻璃原料的投入量（重量）、或者优选为 考虑所述良率而修正每单位时间投入的玻璃原料所得的投入量即重量Wg -致的方式规定 熔融玻璃MG的每单位时间的引出量，并且根据该引出量，进行图2所示的加热器106a的加 热温度的控制。熔融玻璃MG的粘度随该加热温度而变化，因此可以控制熔融玻璃MG在从 熔解槽101通往玻璃导管106的一连串的管内流动的单位时间的流量，可以控制利用下拉 法制造的玻璃板的每单位时间重量。也就是说，可以控制用以制造玻璃板的熔融玻璃MG从 熔解槽101的引出量。
[0098] 如图5所示，在玻璃导管106的周围覆盖加热器106a，使用引出调整装置408使 在玻璃导管106内流动的熔融玻璃MG的温度发生变化，从而可根据该温度变化调整熔融玻 璃MG的引出量。此种调整引出量的动作是由控制装置406产生与所设定的引出量对应的 设定信号，并且将该设定信号输送给引出调整装置408。引出调整装置408根据该设定信号 调整加热器l〇6a的加热温度。
[0099] 另外，从熔解槽101引出的熔融玻璃MG的每单位时间的引出量的调整并不限定于 所述加热温度的调整。也可以通过柱塞方式或设置在玻璃导入部的堰板的上下移动而调整 玻璃导入部的开口面积。进而，调整所述引出量也可以将调整玻璃导入部的开口面积、与调 整熔融玻璃温度组合而进行。另外，熔融玻璃温度的调整优选为在搅拌步骤后且在成形步 骤前进行。
[0100] 调整所述玻璃原料的供给量、及调整熔融玻璃MG的引出量也可以将图3、4的装置 构成集中在一个装置中同时进行。也就是说，可以一边以将玻璃原料的投入量的调整设定 并维持为某个目标值的方式进行反馈控制，一边调整熔融玻璃MG的引出量。而且，可以一 边以将熔融玻璃MG的引出量的调整维持为某个目标值的方式进行反馈控制，一边调整玻 璃原料的投入量。而且，也可以同时使当前的每单位时间的玻璃原料的供给量向某个目标 值移动，并且使当前的每单位时间的熔融玻璃的引出量向某个目标值移动。
[0101] 为了将熔解槽1〇1内的熔融玻璃MG的玻膏面保持为固定，而以重量Wg =重量Wd 的方式，根据熔融玻璃MG的每单位时间的引出量设定要投入的玻璃原料的每单位时间的 投入量，或者根据要投入的玻璃原料的每单位时间的投入量设定熔融玻璃的每单位时间的 引出量即可。
[0102] 而且，熔解槽101的液槽内的对应于液面1mm的变化量的熔融玻璃的重量Wgl (kg 重/_)可根据熔解槽101的设计图容易算出。因此，在将熔解槽101中的熔融玻璃MG的 液面仅设为X mm、要花费Y小时使之上升的情况下，为了满足Wg-Wd = Wgl · X/Y，控制装置 406以固定重量Wg而变更重量Wd、或者固定重量Wd而变更重量Wg、或者同时变更重量Wd 及重量Wg的方式进行控制。
[0103] 另外，在熔解槽101中，就产生稳定的熔融玻璃MG的方面来说，优选为使每单位时 间投入的玻璃原料的重量Wg为固定并调整每单位时间的熔融玻璃MG的引出量。在使投入 的玻璃原料发生变化的情况下，还必须使熔解槽101的加热量（燃烧气体量、电力）发生变 化，进而即便调整加热量，在熔解槽101内的熔融玻璃MG的流动稳定之前的期间，也会对玻 璃板的品质造成不良影响，从而无法高效率地制造玻璃板。
[0104] 另外，在成形步骤、缓冷步骤中，在制造品质严格的玻璃板中变更重量Wd的情况 下，变更供给到成形装置200的熔融玻璃MG的粘度，因此，在成形步骤、缓冷步骤中玻璃板 的品质有可能降低。此种情况下，不改变重量Wd而变更重量Wg即可。
[0105] 即便在要变更的对象为重量Wg、重量Wd的任一个的情况下，如果使重量Wg、重量 Wd急剧变化，则也会有因玻璃板的品质的恶化导致良率降低、或因玻璃板的品质偏离规格 导致切断步骤ST7的板状裁切暂时停止的情况。因此，优选为对重量Wg、重量Wd分别规定 上限而运用。
[0106] 在本实施方式中，在将熔解槽101中的熔融玻璃MG的液面仅设为X mm、要花费Y 小时使之上升的情况下，为了满足Wg-wd = Wgl · X/Y，控制装置406能够以比例控制（P控 制）方式，也能够以PID(proportional integral differential,比例积分微分）控制方式 调整重量Wg或重量Wd。
[0107] (玻璃原料、玻璃组成）
[0108] 本实施方式的玻璃板的制造方法可应用于所有玻璃板的制造，尤其适于液晶显示 装置、有机EL (Electroluminescence,电激发光）显示装置或等离子显示器装置等平板显 示器用玻璃基板。或者也可以应用于制造覆盖显示部的覆盖玻璃。
[0109] 根据本实施方式的玻璃板的制造方法制造玻璃板时，以成为所需的玻璃组成的方 式调制玻璃原料。例如，在制造平板显示器用玻璃基板的情况下，优选为以具有以下组成的 方式混合原料。
[0110] (a)Si02 : 50 ?70 质量％、
[0111] (b)B203 :5 ?18 质量％、
[0112] (c) A1203 :10 ?25 质量 ％、
[0113] (d)MgO :0 ?10 质量％、
[0114] (e)Ca0 :0 ?20 质量％、
[0115] (f)Sr0 :0 ?20 质量％、
[0116] (o)Ba0 :0 ?10 质量％、
[0117] &)1?0:5?20质量％(其中，1?为选自1%、0&、51'及8 &中的至少一种，玻璃板中 所含有的成分）、
[0118] (q)R' A:超过〇· 1〇质量％且2.〇质量％以下（其中，R'为选自Li、Na、及K中 的至少一种，玻璃板中所含有的碱金属成分）、
[0119] (r)合计0. 05?1. 5质量％的选自氧化锡、氧化铁、及氧化铺等中的至少一种金属 氧化物。
[0120] 另外，（qW 20并非必需，因此也可以不含有。该情况下，成为实质上不含V 2〇 的无碱玻璃，从而可降低V 2〇从玻璃板流出而形成在液晶显示装置的液晶面板等玻璃基 板上的TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶体管）的特性的劣化。另一方面，通过硬含有超 过0.10质量％且2.0质量％以下的（q)R' 20,能够将TFT特性的劣化或玻璃的热膨胀抑制 在一定范围内，并且提高玻璃的碱性度，容易进行价数会变动的金属的氧化，提高澄清性。 进而，可使玻璃的比电阻降低，因此适合在熔解槽101中进行电气熔融。
[0121] 而且，液晶显示器或有机EL显示器等平板显示器用玻璃基板对气泡的要求特别 严格，因此作为（r)金属氧化物，优选为至少含有作为澄清剂发挥功能的氧化锡。
[0122] 所述平板显示器用玻璃基板优选为实质上不含As203，更优选为实质上不含As 203 及Sb203。也就是说，即便含有这些物质，这些物质也是作为杂质，具体来说，这些物质优选 为包含As 203、及Sb203这样的氧化物在内为0. 1质量％以下。
[0123] 除了所述成分以外，本实施方式中使用的玻璃也可以含有各种其他氧化物，以调 节玻璃的各种物理性、熔融、澄清、以及成形的特性。作为所述其他氧化物的例子，并不限于 以下，可列举 Ti02、MnO、ZnO、Nb205、M〇03、Ta 205、W03、Y203、以及 La203。
[0124] 在本实施方式中，控制装置406以熔解槽101中的熔融玻璃MG的液面位于目标 范围内的方式，设定用以向熔解槽101投入玻璃原料的玻璃原料的每单位时间的目标投入 量。或者，控制装置406设定从熔解槽101引出的熔融玻璃MG的每单位时间的目标引出量。 由此，使实际投入量与实际引出量一致。
[0125] 因此，可将熔解槽101中的熔融玻璃MG的玻膏面的位置始终精度良好地调整为目 标范围内的位置。因此，可抑制熔融玻璃MG的玻膏面发生变化，与新熔解槽101的壁面接 触而使炉材的成分从玻膏面流出。而且，由于玻膏面的变化得以抑制，因此熔解槽101中的 熔融玻璃MG的对流稳定，容易生成均质的熔融玻璃MG。
[0126] 以玻璃原料的投入量与烙融玻璃MG的引出量一致的方式，设定烙融玻璃MG的目 标引出量或玻璃原料的目标投入量，因此可将烙解槽101中的烙融玻璃MG的玻骨面的位置 维持为固定。
[0127] 在本实施方式中，玻璃原料的目标投入量是使用玻璃原料变成玻璃板的良率（灼 热良率、燃烧良率Ym)修正所得的量，因此可精度更好地控制熔融玻璃MG的玻膏面的位置。
[0128] [实施例、比较例]
[0129] (实施例）
[0130] 将图3及图4所示的装置构成集中到一个装置中，以使用玻璃原料的每单位时间 的投入量、及良率（灼热良率Yd = 0. 918、燃烧良率Ym = 0.995)所获得的重量Wg与重量 Wd -致的方式，规定重量Wg及重量W1并投入玻璃原料。此时，以熔融玻璃MG的引出量成 为固定的方式进行加热器l〇6a的加热温度的反馈控制。在反馈控制中，以两小时一次的频 度，对比最近每小时的熔融玻璃MG的平均引出量、与目标引出量的差，并根据该比较结果， 进行加热器l〇6a的加热温度的反馈控制。
[0131] 其结果为，熔解槽101的熔融玻璃MG的玻膏面的位置可维持在相对于目标玻膏面 的位置±1_的范围内。另外，利用设置在电炉的激光光反射式玻膏面计连续自动测量而 得出玻膏面的高度。
[0132] (比较例）
[0133] 基于利用设置在电炉的激光光反射式玻膏面计连续自动测量所得的熔解槽101 的熔融玻璃MG的玻膏面的位置，在玻膏面的位置偏离目标玻膏面的位置的情况下，为了修 正该偏差，操作人员调整玻璃原料的每单位时间的投入量，并且利用图2所示的玻璃板制 造装置制造玻璃板。其结果为，熔融玻璃MG的玻膏面的位置在相对于熔融玻璃MG的目标 玻膏面的位置± 3mm以内变动。
[0134] 即便在调整熔融玻璃MG的引出量的情况下，当使用图2所示的装置构成制造玻璃 板时，烙融玻璃MG的玻膏面的位置也是在相对于烙融玻璃MG的目标玻膏面的位置±3mm 以内变动。
[0135] 根据以上所述，本实施方式的效果明确。
[0136] 上面，对本发明的玻璃板的制造方法以及制造装置详细地进行了说明，但本发明 并不限定于所述实施方式及所述实施例，当然也可以在不脱离本发明的主旨的范围内，进 行各种改良或变更。
[0137] [符号的说明]
[0138] 100 熔解装置
[0139] 101 熔解槽
[0140] 102 澄清槽
[0141] 103 搅拌槽
[0142] 103a 搅拌器
[0143] 104、105、106 玻璃导管
[0144] 106a 加热器
[0145] 110 原料投入装置
[0146] 110a 批式给料斗
[0147] 110b 碎玻璃料斗
[0148] 110c 螺旋式进料机
[0149] 110d 振动进料机
[0150] 110e 配料仓
[0151] 110f 荷重计
[0152] 110g 外罩
[0153] 11 Oh 铲斗
[0154] 200 成形装置
[0155] 300 切断装置
[0156] 400 熔融玻璃调整系统
[0157] 402 玻璃原料测量装置
[0158] 404 玻璃板重量测量装置
[0159] 406 控制装置
[0160] 408 引出调整装置
【权利要求】
1. 一种玻璃板的制造方法，其特征在于：熔融玻璃原料而制造玻璃板，并且包括如下 步骤： 将玻璃原料投入到熔解槽中而制作熔融玻璃； 利用下拉法，使用从所述熔解槽经由玻璃导入部供给到成形体的所述熔融玻璃来成形 玻璃板； 基于所述经成形的玻璃板的重量，算出从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时 间的引出量；以及 以所述熔解槽中的所述熔融玻璃的液面位于目标范围内的方式，基于所述引出量的算 出结果，设定用以向所述熔解槽投入所述玻璃原料的所述玻璃原料的每单位时间的目标投 入量，或者设定从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时间的目标引出量，由此，使所 述玻璃原料的投入量与所述熔融玻璃的所述引出量一致。
2. 根据权利要求1所述的玻璃板制造方法，其中 在成形所述玻璃板的步骤后，还包括如下步骤：测量所述经成形的玻璃板的重量，以算 出所述引出量。
3. 根据权利要求1或2所述的玻璃板的制造方法，其中 所述玻璃原料的目标投入量是使用玻璃原料变成玻璃板的良率修正所得的量。
4. 根据权利要求3所述的玻璃板的制造方法，其中 所述良率包含灼热良率Yd与燃烧良率Ym， 所述灼热良率Yd由熔解后的玻璃重量/熔解前的玻璃原料重量表示， 所述燃烧良率Ym由（所投入的玻璃原料全部变成熔融玻璃时的重量-排出到熔解装 置外的重量）/所投入的玻璃原料全部变成熔融玻璃时的重量表示，并且 在将每单位时间内成为玻璃板的玻璃原料的重量设为Wg的情况下，所述玻璃原料的 每单位时间的所述目标投入量W1由Wg/(Yd · Ym)的式子求出。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中 在所述熔解槽的下游侧，通过升降成形玻璃板前的所述熔融玻璃的温度以及调整所述 玻璃导入部的开口面积这两个动作中的至少任一动作，来调整所述熔融玻璃从所述熔解槽 的引出量。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中 在所述熔解槽的下游侧，通过升降成形玻璃板前在玻璃导管内流动的所述熔融玻璃的 温度，来调整所述熔融玻璃从所述熔解槽的引出量。
7. -种玻璃板制造装置，其特征在于：熔融玻璃原料而制造玻璃板，并且包括： 熔解槽，由所投入的玻璃原料制作熔融玻璃； 成形装置，使用下拉法，由从所述熔解槽经由玻璃导入部供给的熔融玻璃成形玻璃板； 以及 控制装置，基于所述经成形的玻璃板的重量，算出从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃 的每单位时间的引出量，并且以所述熔解槽中的所述熔融玻璃的液面位于目标范围内的方 式，基于所述引出量的算出结果，设定向所述熔解槽投入的所述玻璃原料的每单位时间的 目标投入量，或者设定从所述熔解槽引出的所述熔融玻璃的每单位时间的目标引出量，由 此，使所述玻璃原料的投入量与所述熔融玻璃的所述引出量一致。
【文档编号】C03B17/06GK104066689SQ201380006297
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】君嶋哲郎, 苅谷浩幸 申请人:安瀚视特控股株式会社