JP2015196606A - Manufacturing method for glass substrate and manufacturing apparatus for glass substrate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely reproduce a designed temperature profile and to reduce stress generated in a rotation shaft of a roller conveying a sheet glass.SOLUTION: A manufacturing apparatus for glass substrate has a molding furnace for molding a continuous sheet glass by making a molten glass overflow, and a slow cooling furnace which cools the sheet glass slowly while holding and conveying the sheet glass downward. The slow cooling furnace includes: a wall which partitions off the furnace inside where the sheet glass is conveyed and the furnace outside in an external space; a rotation shaft which penetrates the wall; a roller which is provided at a tip part of the rotation shaft and supported in a cantilever fashion by the rotation shaft; and temperature control means of performing control to make a temperature gradient small in a length direction of the rotation shaft.

Description

本発明は、ガラス基板を製造するガラス基板の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a glass substrate manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a glass substrate.

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板（以下、「ＦＰＤ用ガラス基板」という。）には、厚さが例えば０．５〜０．７ｍｍと薄いガラス板が用いられている。ＦＰＤ用ガラス基板は、例えば第１世代では３００×４００ｍｍのサイズであるが、第１０世代では２８５０×３０５０ｍｍのサイズになっている。   As a glass substrate (hereinafter referred to as “FPD glass substrate”) used in a flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display, a thin glass plate having a thickness of, for example, 0.5 to 0.7 mm is used. The glass substrate for FPD has a size of, for example, 300 × 400 mm in the first generation, but has a size of 2850 × 3050 mm in the tenth generation.

ＦＰＤ用ガラス基板を製造するのに、オーバーフローダウンドロー法が使用される場合がある。オーバーフローダウンドロー法は、成形炉において熔融ガラスを成形体の上部から溢れ（オーバーフロー）させることにより成形体の下方においてシートガラス（板状ガラス）を成形する工程と、シートガラスを徐冷炉において徐冷する冷却工程とを含む。徐冷炉では、対になったローラ間にシートガラスを引き込み、ローラによりシートガラスを下方に搬送しながら所望の厚さに引き伸ばした後、シートガラスを徐冷する。この後、シートガラスを所定の寸法に切断することでガラス基板が形成される。   An overflow down draw method may be used to manufacture a glass substrate for FPD. In the overflow downdraw method, a step of forming a sheet glass (plate glass) below the formed body by causing the molten glass to overflow (overflow) from the upper part of the formed body in a forming furnace, and the sheet glass is gradually cooled in the slow cooling furnace. A cooling step. In the slow cooling furnace, the sheet glass is drawn between a pair of rollers, and the sheet glass is stretched to a desired thickness while being conveyed downward by the roller, and then the sheet glass is gradually cooled. Thereafter, the glass substrate is formed by cutting the sheet glass into a predetermined dimension.

オーバーフローダウンドロー法においては、シートガラスの徐冷は、歪点よりも高く、かつ、徐冷点よりも低い温度で行われ、シートガラスを搬送するローラ付近の温度は比較的高い状態（高いところでは６００℃以上）に保たれている。一般に、ローラを回転させる回転軸は金属製のため、温度上昇に伴い強度が低下し、許容応力が低下して軸が変形するリスクが高まる。軸が変形した状態で回転すると、軸の先端近くに装着されたローラがガラス基板を送る速度に周期的な変動が起こり、縦（引張り）方向での厚み偏差や、反りを発生させる原因となる。特許文献１には、このような回転軸の変形を防止するため、例えば軸を中空にして、その中空空間内に熱媒体を流すことにより回転軸を冷却することが開示されている。   In the overflow down draw method, the sheet glass is gradually cooled at a temperature higher than the strain point and lower than the annealing point, and the temperature near the roller that conveys the sheet glass is relatively high (at a high place). Is kept at 600 ° C. or higher). In general, since the rotating shaft for rotating the roller is made of metal, the strength decreases as the temperature rises, and the risk that the allowable stress decreases and the shaft deforms increases. When the shaft is rotated in a deformed state, a roller mounted near the tip of the shaft periodically changes the speed at which the glass substrate is fed, causing a thickness deviation or warpage in the longitudinal (tensile) direction. . Patent Document 1 discloses that in order to prevent such deformation of the rotating shaft, for example, the shaft is hollow and the rotating shaft is cooled by flowing a heat medium in the hollow space.

特開平５−１２４８２６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-124826

ところで、成形体からオーバーフローされた熔融ガラスは、反り及び歪が必要以上に大きくならないように、熔融ガラスの流れ方向に沿ってシートガラスの幅方向の温度プロファイルが予め設計されており、シートガラスが設計された温度プロファイルとなるように、冷却装置やヒータなどを用いて厳密な温度管理を行っている。このため、シートガラスと接触するローラを一定の温度に維持する必要がある。   By the way, the molten glass overflowed from the molded body has a pre-designed temperature profile in the width direction of the sheet glass along the flow direction of the molten glass so that warpage and distortion do not increase more than necessary. Strict temperature management is performed by using a cooling device, a heater, or the like so as to achieve a designed temperature profile. For this reason, it is necessary to maintain the roller which contacts a sheet glass at a fixed temperature.

一方、ローラを片持ち支持する回転軸は成形炉の炉壁を貫通して設けられており、炉壁の内外で温度勾配が生じる。回転軸の長さ方向の温度勾配が大きくなると、回転軸に生じる応力が大きくなり、回転軸に変形が生じるおそれがあるという問題がある。温度勾配による応力よりも許容応力が大きい材料を回転軸に使用することも考えられるが、選択できる材料は限られている。ＦＰＤに用いられる、低温ポリシリコンＴＦＴ液晶用のガラス基板を製造するのに用いられるガラスは、歪点や徐冷点等のガラス特異点が高いため、成形時の温度が高く、成形後に徐冷する際の温度も高くなり、徐冷炉の内外で温度勾配が大きくなり、上記課題が顕著となる。   On the other hand, the rotating shaft for cantilevering the roller is provided so as to penetrate the furnace wall of the molding furnace, and a temperature gradient is generated inside and outside the furnace wall. When the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft increases, there is a problem that stress generated on the rotating shaft increases and the rotating shaft may be deformed. Although it is conceivable to use a material having a larger allowable stress than the stress due to the temperature gradient for the rotating shaft, the materials that can be selected are limited. Glass used for manufacturing a glass substrate for low-temperature polysilicon TFT liquid crystal used for FPD has a high glass-specific point such as a strain point and a slow cooling point, and therefore has a high temperature at the time of molding. The temperature at the time of carrying out becomes high, a temperature gradient becomes large inside and outside a slow cooling furnace, and the said subject becomes remarkable.

そこで、本発明は、シートガラスの温度プロファイルを設計された通りに精度良く再現でき、かつ、シートガラスを搬送するローラの回転軸に生じる応力を低下させることができるガラス基板の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a glass substrate manufacturing method and manufacturing apparatus that can accurately reproduce the temperature profile of the sheet glass as designed and can reduce the stress generated on the rotating shaft of the roller that conveys the sheet glass. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、成形炉において熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせて連続したシートガラスを成形し、徐冷炉において前記シートガラスをローラにより挟持して下方に搬送しながら徐冷するガラス基板の製造方法であって、
前記徐冷炉は、前記シートガラスが搬送される炉内と、外空間の炉外とを区画する壁を有し、
前記ローラは前記成形炉の前記壁を貫通する回転軸により片持ち支持され、
前記徐冷炉に設けられた温度勾配調節手段が、前記回転軸の長さ方向の温度勾配を小さくするように調節することを特徴とする。
前記温度勾配調節手段は、前記回転軸を保温する保温手段、又は前記回転軸を加熱する加熱手段であってもよい。
前記保温手段は、前記成形炉の内壁面から前記回転軸の前記ローラ側に延在する断熱材により前記回転軸を保温してもよい。
前記加熱手段は、前記回転軸の前記ローラが設けられた部分から前記壁を貫通する部分に熱を搬送する媒体を前記回転軸の内部に供給することで前記回転軸を加熱してもよい。
前記回転軸の長さ方向の温度勾配の最大値が２５００℃／ｍ以下となるように調整されていることが好ましい。 In order to solve the above problems, the first aspect of the present invention is to form a continuous sheet glass by overflowing the molten glass from the molded body in a forming furnace, and to convey the sheet glass downward by sandwiching the sheet glass with a roller in a slow cooling furnace. A method for producing a glass substrate that is gradually cooled while
The slow cooling furnace has a wall that partitions the inside of the furnace in which the sheet glass is conveyed and the outside of the furnace in the outer space,
The roller is cantilevered by a rotating shaft that penetrates the wall of the molding furnace,
The temperature gradient adjusting means provided in the slow cooling furnace adjusts the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft to be small.
The temperature gradient adjusting means may be a heat retaining means for keeping the rotating shaft warm or a heating means for heating the rotating shaft.
The heat retaining means may heat the rotating shaft with a heat insulating material extending from the inner wall surface of the molding furnace to the roller side of the rotating shaft.
The heating means may heat the rotating shaft by supplying a medium that conveys heat from a portion of the rotating shaft provided with the roller to a portion penetrating the wall.
It is preferable that the maximum value of the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft is adjusted to 2500 ° C./m or less.

前記断熱材の前記ローラ側の端部の位置における前記回転軸の長さ方向の温度勾配が１３００℃／ｍ以下となるように調整されていることが好ましい。   It is preferable that the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft at the position of the roller-side end of the heat insulating material is adjusted to 1300 ° C./m or less.

本発明の第２の態様は、ガラス基板の製造装置であって、
熔融ガラスをオーバーフローさせて連続したシートガラスを成形する成形体を有する成形炉と、
前記シートガラスを挟持して下方に搬送しながら徐冷する徐冷炉とを有し、
前記徐冷炉は、前記シートガラスが搬送される炉内と外空間の炉外とを区画する壁と、
前記壁を貫通する回転軸と、
前記回転軸の先端部に設けられ前記回転軸により片持ち支持されるローラと、
前記回転軸の長さ方向の温度勾配が小さくなるように調節する温度勾配調節手段と、
を備えている。 A second aspect of the present invention is a glass substrate manufacturing apparatus,
A molding furnace having a molded body for forming a continuous sheet glass by overflowing the molten glass;
A slow cooling furnace that cools the sheet glass while sandwiching and conveying it downward,
The slow cooling furnace is a wall that divides the inside of the furnace in which the sheet glass is conveyed and the outside of the outer space,
A rotating shaft penetrating the wall;
A roller provided at the tip of the rotating shaft and cantilevered by the rotating shaft;
Temperature gradient adjusting means for adjusting the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft to be small;
It has.

本発明によれば、シートガラスを搬送するローラを支持する回転軸の長さ方向の温度勾配を小さくすることで、温度勾配に起因して回転軸に生じる応力を低下させることができ、回転軸の変形を防止することができる。   According to the present invention, by reducing the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft that supports the roller that conveys the sheet glass, the stress generated in the rotating shaft due to the temperature gradient can be reduced. Can be prevented from being deformed.

ガラス基板の製造方法のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing method of a glass substrate. ガラス基板の製造装置の概略図である。It is the schematic of the manufacturing apparatus of a glass substrate. 図２に示す成形装置の概略図である。It is the schematic of the shaping | molding apparatus shown in FIG. 図３のIV−IV矢視断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3. 図３、図４に示す搬送部材の断面図である。It is sectional drawing of the conveyance member shown in FIG. 3, FIG. 搬送ローラの回転軸の長さ方向の位置と温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the length direction of the rotating shaft of a conveyance roller, and temperature. 搬送ローラの回転軸の長さ方向の位置と応力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the length direction of the rotating shaft of a conveyance roller, and stress.

以下、本発明のガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置について説明する。
図１は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。 The glass substrate manufacturing method and glass substrate manufacturing apparatus of the present invention will be described below.
Drawing 1 is a figure showing an example of a process of a manufacturing method of a glass substrate of this embodiment.

（ガラス基板の製造方法の全体概要）
ガラス基板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）、清澄工程（ＳＴ２）、均質化工程（ＳＴ３）、供給工程（ＳＴ４）、成形工程（ＳＴ５）、徐冷工程（ＳＴ６）、および、切断工程（ＳＴ７）を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有してもよい。製造されたガラス基板は、必要に応じて梱包工程で積層され、納入先の業者に搬送される。 (Overall overview of glass substrate manufacturing method)
The glass substrate manufacturing method includes a melting step (ST1), a clarification step (ST2), a homogenization step (ST3), a supply step (ST4), a molding step (ST5), a slow cooling step (ST6), and a cutting step ( ST7) is mainly included. In addition, a grinding process, a polishing process, a cleaning process, an inspection process, a packing process, and the like may be included. The manufactured glass substrate is laminated in a packing process as necessary, and is transported to a supplier.

熔解工程（ＳＴ１）では、ガラス原料を加熱することにより熔融ガラスを作る。熔融ガラスの加熱は、熔融ガラス自身に電気を流して発熱させて加熱する通電加熱により行うことができる。さらに、バーナーの火焔による補助的に加熱しガラス原料を熔解することもできる。
なお、熔融ガラスは、清澄剤を含有する。清澄剤として、酸化スズ、亜ヒ酸、アンチモン等が知られているが、特に制限されない。しかし、環境負荷低減の点から、清澄剤として酸化スズを用いることが好ましい。 In the melting step (ST1), molten glass is made by heating the glass raw material. The molten glass can be heated by energization heating in which electricity is supplied to the molten glass to generate heat. Further, the glass raw material can be melted by auxiliary heating with a burner flame.
In addition, molten glass contains a clarifier. As a fining agent, tin oxide, arsenous acid, antimony, and the like are known, but not particularly limited. However, it is preferable to use tin oxide as a clarifying agent from the viewpoint of reducing environmental burden.

清澄工程（ＳＴ２）では、熔融ガラスが昇温されることにより、熔融ガラス中に含まれる酸素、ＣＯ2あるいはＳＯ2を含んだ泡が発生する。この泡が清澄剤の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して放出される。その後、清澄工程では、熔融ガラスの温度を低下させることにより、清澄剤の還元反応により得られた還元物質が酸化反応をする。これにより、熔融ガラスに残存する泡中の酸素等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。清澄剤による酸化反応及び還元反応は、熔融ガラスの温度を制御することにより行われる。
なお、清澄工程は、熔融ガラスに存在する泡を減圧雰囲気で成長させて脱泡させる減圧脱泡方式を用いることもできる。減圧脱泡方式は、清澄剤を用いない点で有効である。しかし、減圧脱泡方式は装置が複雑化及び大型化する。このため、清澄剤を用い、熔融ガラス温度を上昇させる清澄方法を採用することが好ましい。 In the clarification step (ST2), when the molten glass is heated, bubbles containing oxygen, CO 2 or SO 2 contained in the molten glass are generated. This bubble grows by absorbing oxygen generated by the reductive reaction of the fining agent, and floats on the liquid surface of the molten glass and is released. Thereafter, in the clarification step, by reducing the temperature of the molten glass, the reducing substance obtained by the reduction reaction of the clarifier undergoes an oxidation reaction. Thereby, gas components, such as oxygen in the bubble which remain | survives in molten glass, are reabsorbed in molten glass, and a bubble lose | disappears. The oxidation reaction and reduction reaction by the fining agent are performed by controlling the temperature of the molten glass.
In addition, the clarification process can also use the reduced pressure defoaming system which grows the bubble which exists in molten glass in a reduced pressure atmosphere, and defoams. The vacuum degassing method is effective in that no clarifier is used. However, the vacuum degassing method makes the apparatus complicated and large. For this reason, it is preferable to employ | adopt the clarification method which raises molten glass temperature using a clarifier.

均質化工程（ＳＴ３）では、スターラを用いて熔融ガラスを攪拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。これにより、脈理等の原因であるガラスの組成ムラを低減することができる。
供給工程（ＳＴ４）では、攪拌槽された熔融ガラスが成形装置に供給される。 In the homogenization step (ST3), the glass component is homogenized by stirring the molten glass using a stirrer. Thereby, the composition unevenness of the glass which is a cause of striae or the like can be reduced.
In the supplying step (ST4), the molten glass that has been stirred is supplied to the molding apparatus.

成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）は、成形装置で行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、熔融ガラスをシートガラスに成形し、シートガラスの流れを作る。成形には、オーバーフローダウンドロー法が用いられる。
徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。
切断工程（ＳＴ７）では、徐冷後のシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス基板を得る。切断されたガラス基板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス基板が作られる。 The molding step (ST5) and the slow cooling step (ST6) are performed by a molding apparatus.
In the forming step (ST5), the molten glass is formed into a sheet glass to make a flow of the sheet glass. An overflow downdraw method is used for molding.
In the slow cooling step (ST6), the sheet glass that has been formed and flowed is cooled to a desired thickness, so that internal distortion does not occur and warpage does not occur.
In the cutting step (ST7), the sheet glass after slow cooling is cut into a predetermined length to obtain a plate-like glass substrate. The cut glass substrate is further cut into a predetermined size to produce a glass substrate having a target size.

図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行うガラス基板の製造装置の概略図である。ガラス基板の製造装置は、図２に示すように、主に熔解装置１００と、成形装置２００と、切断装置３００と、を有する。熔解装置１００は、熔解槽１０１と、清澄管１２０と、攪拌槽１０３と、移送管１０４、１０５と、ガラス供給管１０６と、を有する。
図２に示す熔解槽１０１には、図示されないバーナー等の加熱手段が設けられている。熔解槽には清澄剤が添加されたガラス原料が投入され、熔解工程（ＳＴ１）が行われる。熔解槽１０１で熔融した熔融ガラスは、移送管１０４を介して清澄管１２０に供給される。
清澄管１２０では、熔融ガラスＭＧの温度を調整して、清澄剤の酸化還元反応を利用して熔融ガラスの清澄工程（ＳＴ２）が行われる。清澄後の熔融ガラスは、移送管１０５を介して攪拌槽に供給される。
攪拌槽１０３では、スターラ１０３ａによって熔融ガラスが攪拌されて均質化工程（ＳＴ３）が行われる。攪拌槽１０３で均質化された熔融ガラスは、ガラス供給管１０６を介して成形装置２００に供給される（供給工程ＳＴ４）。
成形装置２００では、オーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスからシートガラスが成形され（成形工程ＳＴ５）、徐冷される（徐冷工程ＳＴ６）。
切断装置３００では、シートガラスから切り出された板状のガラス基板が形成される（切断工程ＳＴ７）。 FIG. 2 is a schematic view of a glass substrate manufacturing apparatus that performs the melting step (ST1) to the cutting step (ST7) in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the glass substrate manufacturing apparatus mainly includes a melting apparatus 100, a forming apparatus 200, and a cutting apparatus 300. The melting apparatus 100 includes a melting tank 101, a clarification pipe 120, a stirring tank 103, transfer pipes 104 and 105, and a glass supply pipe 106.
The melting tank 101 shown in FIG. 2 is provided with heating means such as a burner (not shown). A glass raw material to which a clarifying agent is added is charged into the melting tank, and a melting step (ST1) is performed. The molten glass melted in the melting tank 101 is supplied to the clarification tube 120 through the transfer tube 104.
In the clarification tube 120, the temperature of the molten glass MG is adjusted, and the clarification step (ST2) of the molten glass is performed using the oxidation-reduction reaction of the clarifier. The clarified molten glass is supplied to the stirring tank through the transfer pipe 105.
In the stirring vessel 103, the molten glass is stirred by the stirrer 103a and the homogenization step (ST3) is performed. The molten glass homogenized in the stirring tank 103 is supplied to the forming apparatus 200 through the glass supply pipe 106 (supply process ST4).
In the forming apparatus 200, a sheet glass is formed from molten glass by an overflow down draw method (forming step ST5) and gradually cooled (slow cooling step ST6).
In the cutting device 300, a plate-shaped glass substrate cut out from the sheet glass is formed (cutting step ST7).

（成形装置の説明）
図３は、ガラス基板の成形装置２００の概略図であり、図４は図３のIV−IV矢視断面図である。 (Description of molding equipment)
3 is a schematic view of a glass substrate forming apparatus 200, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.

成形装置２００の炉壁は、耐火レンガ、耐火断熱レンガ、ファイバー系断熱材等の耐火物により形成されている。成形装置２００の内部空間は、成形炉２０１（上部成形炉２０１Ａおよび下部成形炉２０１Ｂ）と、成形炉２０１の下部の徐冷炉２０２とに区分けされている。成形炉２０１では成形工程（ＳＴ５）が行われ、徐冷炉２０２では徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。   The furnace wall of the forming apparatus 200 is formed of a refractory material such as a refractory brick, a refractory heat insulating brick, and a fiber heat insulating material. The internal space of the molding apparatus 200 is divided into a molding furnace 201 (upper molding furnace 201A and lower molding furnace 201B) and a slow cooling furnace 202 below the molding furnace 201. In the molding furnace 201, a molding process (ST5) is performed, and in the slow cooling furnace 202, a slow cooling process (ST6) is performed.

上部成形炉２０１Ａには、成形体２１０が設けられている。
成形体２１０には、図２に示すガラス供給管１０６を通して熔解装置１００から熔融ガラスが供給される。
成形体２１０は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体であり、図４に示すように断面が楔形状を成している。成形体２１０の上部には、熔融ガラスＭＧを導く流路となる溝２１２が設けられている。溝２１２は、第３配管１０６と接続され、第３配管１０６を通して流れてくる熔融ガラスＭＧは、溝２１２を伝って流れる。溝２１２の深さは、熔融ガラスＭＧの流れの下流ほど浅くなっているため、溝２１２を流れる熔融ガラスＭＧは徐々に溝２１２から溢れ出し、成形体２１０の両側の側壁を伝わって流下し、成形体２１０の下方端部２１３で合流し、鉛直下方に流下する。これにより、成形装置２００内で成形体２１０から鉛直下方に向かうシートガラスＳＧが作られる。
なお、成形体２１０の下方端部２１３の直下におけるシートガラスＳＧの温度は、１０5.7〜１０7.5ｐｏｉｓｅの粘度に相当する温度であり、例えば１０００〜１１３０℃である。 A molded body 210 is provided in the upper molding furnace 201A.
Molten glass is supplied from the melting apparatus 100 to the compact 210 through the glass supply pipe 106 shown in FIG.
The molded body 210 is a long and narrow structure made of refractory brick or the like, and has a wedge-shaped cross section as shown in FIG. A groove 212 serving as a flow path for guiding the molten glass MG is provided in the upper part of the molded body 210. The groove 212 is connected to the third pipe 106, and the molten glass MG flowing through the third pipe 106 flows along the groove 212. Since the depth of the groove 212 is shallower toward the downstream of the flow of the molten glass MG, the molten glass MG flowing through the groove 212 gradually overflows from the groove 212 and flows down along the side walls on both sides of the molded body 210. They merge at the lower end 213 of the molded body 210 and flow downward vertically. Thereby, the sheet glass SG which goes to the vertically downward direction from the molded object 210 within the shaping | molding apparatus 200 is made.
The temperature of the sheet glass SG immediately below the lower end 213 of the molded body 210 is a temperature corresponding to a viscosity of 10 5.7 to 10 7.5 poise, for example, 1000 to 1130 ° C.

雰囲気仕切り部材２２０は、成形体２１０の下方端部２１３の下方近傍に設けられており、成形炉２０１Ａの内部空間を上部成形炉２０１Ａと下部成形炉２０１Ｂとに区分けする。雰囲気仕切り部材２２０は、一対の板状の断熱材であって、シートガラスＳＧを厚さ方向（図中Ｘ方向）の両側から挟むように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。シートガラスＳＧと雰囲気仕切り部材２２０との間には、雰囲気仕切り部材２２０がシートガラスＳＧに接触しない程度に隙間が設けられている。雰囲気仕切り部材２２０は、成形装置２００の内部空間を仕切ることにより、雰囲気仕切り部材２２０の上方の成形炉２０１と下方の徐冷炉２０２との間の熱の移動を遮断する。   The atmosphere partition member 220 is provided in the vicinity of the lower end 213 of the molded body 210 and divides the internal space of the molding furnace 201A into an upper molding furnace 201A and a lower molding furnace 201B. The atmosphere partition member 220 is a pair of plate-like heat insulators, and is provided on both sides in the thickness direction of the sheet glass SG so as to sandwich the sheet glass SG from both sides in the thickness direction (X direction in the drawing). Yes. A gap is provided between the sheet glass SG and the atmosphere partition member 220 to such an extent that the atmosphere partition member 220 does not contact the sheet glass SG. The atmosphere partition member 220 partitions the internal space of the molding apparatus 200 to block the movement of heat between the molding furnace 201 above the atmosphere partition member 220 and the slow cooling furnace 202 below.

下部成形炉２０１Ｂには、１対の冷却ローラ２３０と、冷却手段２４０が設けられている。
冷却ローラ２３０および冷却手段２４０は、雰囲気仕切り部材２２０の下方に設けられている。
１対の冷却ローラ２３０は、図３、図４に示すように、シートガラスＳＧを厚さ方向の両側から挟むように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。冷却ローラ２３０は、シートガラスＳＧの幅方向両端部を、約１０9・0ｐｏｉｓｅ以上の粘度に相当する温度（例えば９００℃）以下の温度に低下するように、冷却する。冷却ローラ２３０は中空であり、内部に冷却媒体（例えば空気等）が供給されることにより急冷されている。冷却ローラ２３０は後述する搬送部材２５０１、２５０２、…、２５０ｎよりも径が小さく、炉内への挿入長さも短く、また急冷されているため、変形（偏芯）が生じるおそれが少ない。 The lower molding furnace 201B is provided with a pair of cooling rollers 230 and cooling means 240.
The cooling roller 230 and the cooling means 240 are provided below the atmosphere partition member 220.
As shown in FIGS. 3 and 4, the pair of cooling rollers 230 are provided on both sides in the thickness direction of the sheet glass SG so as to sandwich the sheet glass SG from both sides in the thickness direction. The cooling roller 230 cools both end portions in the width direction of the sheet glass SG so as to decrease to a temperature equal to or lower than a viscosity (for example, 900 ° C.) corresponding to a viscosity of about 10 9 · 0 poise or more. The cooling roller 230 is hollow and is rapidly cooled by supplying a cooling medium (for example, air) to the inside. The cooling roller 230 is smaller in diameter than conveying members 2501, 2502,..., 250n, which will be described later, has a short insertion length into the furnace, and is rapidly cooled, so that there is little possibility of deformation (eccentricity).

冷却手段２４０は、複数の冷却ユニット（端部冷却ユニット２４１および中央冷却ユニット２４２）からなり、シートガラスＳＧを冷却する。
端部冷却ユニット２４１は、シートガラスＳＧの幅方向両端部を、１０１４．５poise以上の粘度に相当する温度に低下するように、冷却する。 The cooling means 240 includes a plurality of cooling units (end cooling unit 241 and central cooling unit 242), and cools the sheet glass SG.
The end cooling unit 241 cools both end portions in the width direction of the sheet glass SG so as to decrease to a temperature corresponding to a viscosity of 10 14.5 poise or more.

中央冷却ユニット２４２は、シートガラスＳＧの幅方向の中央部を、軟化点より高い温度から、徐冷点近傍まで冷却する。ここで、シートガラスＳＧの中央部とは、シートガラス成形後に切断される対象を除く領域であり、シートガラスＳＧの板厚が均一となるように製造される領域である。
中央冷却ユニット２４２は、例えば上下方向に３段のユニット（上段ユニット２４２ａ、中段ユニット２４２ｂ、下段ユニット２４２ｃ）からなる。上段ユニット２４２ａは成形体２１０の下端２１３から離れたシートガラスＳＧを軟化点近傍まで急冷し、中段ユニット２４２ｂおよび下段ユニット２４２ｃは、緩やかな冷却により、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却する。 The central cooling unit 242 cools the central portion in the width direction of the sheet glass SG from a temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point. Here, the center part of the sheet glass SG is an area | region except the object cut | disconnected after sheet glass shaping | molding, and is an area | region manufactured so that the plate | board thickness of the sheet glass SG may become uniform.
The central cooling unit 242 includes, for example, three units in the vertical direction (upper unit 242a, middle unit 242b, and lower unit 242c). The upper unit 242a rapidly cools the sheet glass SG away from the lower end 213 of the molded body 210 to the vicinity of the softening point, and the middle unit 242b and the lower unit 242c cool the sheet glass SG to the vicinity of the slow cooling point by gentle cooling.

徐冷炉２０２は、壁２０３を有している。壁２０３は、徐冷炉２０２のシートガラスＳＧが搬送される炉内と、外空間の炉外とを区画している。徐冷炉２０２には、複数の搬送部材２５０１、２５０２、…、２５０ｎと、複数の温度調整装置２７０１、２７０２、２７０ｎと、複数の仕切り板２０２１、２０２２、…、２０２ｎとが設けられている。
徐冷炉２０２は、仕切り板２０２１により下部成形炉２０１Ｂと仕切られており、徐冷炉２０２の内部空間は、仕切り板２０２１以外の複数の仕切り板２０２２、…、２０２ｎにより高さ方向に複数の空間に仕切られている。複数の仕切り板２０２１、２０２２…、２０２ｎにより仕切られた各空間にそれぞれ搬送部材２５０１、２５０２、…、２５０ｎ、複数の温度調整装置２７０１、２７０２、…、２７０ｎが設けられている。具体的には、仕切り板２０２１および仕切り板２０２２により仕切られた空間に搬送部材２５０１および温度調整装置２７０１が設けられ、仕切り板２０２２および仕切り板２０２３により仕切られた空間に搬送部材２５０２および温度調整装置２７０２が設けられている。
仕切り板２０２２と仕切り板２０２ｎの間も図示されない仕切り板により仕切られており、仕切られた各空間に他の図示されない搬送部材および温度調整装置が同様に設けられている。なお、最も下部の搬送部材２５０ｎおよび温度調整装置２７０ｎは最も下部の仕切り板２０２ｎの下部の空間に設けられている。 The slow cooling furnace 202 has a wall 203. The wall 203 divides the inside of the furnace in which the sheet glass SG of the slow cooling furnace 202 is conveyed and the outside of the furnace in the outer space. The slow cooling furnace 202 is provided with a plurality of conveying members 2501, 2502,..., 250n, a plurality of temperature adjusting devices 2701, 2702, 270n, and a plurality of partition plates 2021, 2022,.
The slow cooling furnace 202 is partitioned from the lower molding furnace 201B by a partition plate 2021, and the internal space of the slow cooling furnace 202 is partitioned into a plurality of spaces in the height direction by a plurality of partition plates 2022, ..., 202n other than the partition plate 2021. ing. , 250n and a plurality of temperature control devices 2701, 2702,..., 270n are provided in the spaces partitioned by the plurality of partition plates 2021, 2022,. Specifically, a conveyance member 2501 and a temperature adjustment device 2701 are provided in a space partitioned by the partition plate 2021 and the partition plate 2022, and the conveyance member 2502 and the temperature adjustment device are provided in a space partitioned by the partition plate 2022 and the partition plate 2023. 2702 is provided.
The partition plate 2022 and the partition plate 202n are also partitioned by a partition plate (not shown), and other transport members and temperature adjusting devices (not shown) are similarly provided in the partitioned spaces. The lowermost conveying member 250n and the temperature adjusting device 270n are provided in the lower space of the lowermost partition plate 202n.

各搬送部材２５０１、２５０２、…、２５０ｎは、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられ、炉壁の外部において図示しない軸受により片持ち支持される１対の回転軸と、各回転軸の先端に取り付けられた１対の搬送ローラとを備える。各温度調整装置２７０１、２７０２、…、２７０ｎは、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられた１対のヒータからなる。各ヒータはシートガラスＳＧの幅方向に複数の熱源を備え、それぞれ加熱量が調整可能である。複数の熱源は例えばクロム系発熱線等である。   Each of the conveying members 2501, 2502,..., 250n is provided on both sides in the thickness direction of the sheet glass SG, and is supported by a pair of rotating shafts that are cantilevered by bearings (not shown) outside the furnace wall. And a pair of transport rollers attached to the tip. Each of the temperature adjusting devices 2701, 2702,..., 270n includes a pair of heaters provided on both sides in the thickness direction of the sheet glass SG. Each heater includes a plurality of heat sources in the width direction of the sheet glass SG, and the amount of heating can be adjusted respectively. The plurality of heat sources are, for example, chromium-based heating wires.

上記冷却部材２３０、冷却装置２４０および温度調整装置２７０１、２７０２、…、２７０ｎにより、例えば、以下のように、シートガラスＳＧが、予め設計された温度プロファイルに対応した温度分布を持つように、冷却する。
粘性領域では、例えば、シートガラスの幅方向の端部の温度が中央領域の温度より低く、且つ、中央領域の温度が均一になるような温度プロファイル（第１プロファイル）に設計される。これにより、幅方向の収縮を抑えつつ、シートガラスの板厚を均一にすることができる。
粘弾性領域では、例えば、シートガラスの温度が中央部から端部に向かって幅方向に漸減するような温度プロファイル（第２プロファイル）に設計される。
ガラス歪点の近傍の温度領域では、シートガラスの幅方向の端部の温度と中央部の温度とが略均一になるような温度プロファイルに設計される。
上記の設計された温度プロファイルに従うようにシートガラスの温度を管理することにより、シートガラスの反り及び歪（残留応力）を低減することができる。なお、シートガラスの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。 The cooling member 230, the cooling device 240, and the temperature adjusting devices 2701, 2702,..., 270n are cooled so that the sheet glass SG has a temperature distribution corresponding to a pre-designed temperature profile, for example, as follows. To do.
In the viscous region, for example, the temperature profile (first profile) is designed such that the temperature at the end in the width direction of the sheet glass is lower than the temperature in the central region and the temperature in the central region is uniform. Thereby, the plate | board thickness of sheet glass can be made uniform, suppressing the shrinkage | contraction of the width direction.
In the viscoelastic region, for example, a temperature profile (second profile) is designed such that the temperature of the sheet glass gradually decreases in the width direction from the center toward the end.
In the temperature region in the vicinity of the glass strain point, the temperature profile is designed such that the temperature at the end in the width direction of the sheet glass and the temperature at the center are substantially uniform.
By managing the temperature of the sheet glass so as to follow the above-described designed temperature profile, warpage and distortion (residual stress) of the sheet glass can be reduced. In addition, the center area | region of sheet glass is an area | region including the part of the object which makes plate | board thickness uniform, and the edge part of sheet glass is an area | region including the part of the object cut | disconnected after manufacture.

以上説明したとおり、シートガラスは、反り及び歪が許容値を超えないように、上述の徐冷工程が実施される。この徐冷工程において、シートガラスとの接触部からの熱伝導、シートガラスからの輻射熱、徐冷炉２０２内の雰囲気からの熱伝導により、搬送ローラの回転軸の炉壁から徐冷炉２０２内へ突出する部分が加熱される。一方、炉壁は断熱性が高いため、徐冷炉２０２の外部は徐冷炉２０２内よりも低温に維持されている。
本願発明者は、炉壁の近傍において、回転軸の長さ方向の温度勾配が大きくなり、温度勾配の大きさに応じて回転軸に生じる応力が大きくなるという知見を得て、回転軸に発生する応力を、使用環境下における許容応力以下とするため、回転軸の温度勾配を調整することを検討した。 As described above, the above-described slow cooling step is performed on the sheet glass so that warpage and distortion do not exceed allowable values. In this slow cooling step, a portion projecting from the furnace wall of the rotating shaft of the transport roller into the slow cooling furnace 202 due to heat conduction from the contact portion with the sheet glass, radiant heat from the sheet glass, and heat conduction from the atmosphere in the slow cooling furnace 202 Is heated. On the other hand, since the furnace wall has high heat insulating properties, the outside of the slow cooling furnace 202 is maintained at a lower temperature than the inside of the slow cooling furnace 202.
The inventor of the present application obtained the knowledge that the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft increases in the vicinity of the furnace wall, and the stress generated in the rotating shaft increases according to the magnitude of the temperature gradient. In order to make the stress to be less than the allowable stress under the usage environment, we considered adjusting the temperature gradient of the rotating shaft.

本発明では、設計された温度プロファイルに及ぼす影響ができるだけ小さくなり、かつ、回転軸の長さ方向の温度勾配の最大値が所定値以下となるように、具体的には、２５００℃／ｍ以下となるように、回転軸の温度を制御している。以下、実施の形態に基づき説明する。   In the present invention, specifically, 2500 ° C./m or less so that the influence on the designed temperature profile is as small as possible and the maximum value of the temperature gradient in the longitudinal direction of the rotating shaft is a predetermined value or less. Thus, the temperature of the rotating shaft is controlled. Hereinafter, a description will be given based on the embodiment.

図５は、搬送部材２５０１、２５０２、…、２５０ｎの１つの断面図である。
搬送ローラ３０は、徐冷炉２０２内において、シートガラスＳＧと接触し、シートガラスＳＧを下方に搬送する。搬送ローラ３０は回転軸３１の先端部に固定されている。搬送ローラ３０は例えば無機繊維を固めて形成することができる。 FIG. 5 is a cross-sectional view of one of the conveying members 2501, 2502,..., 250n.
In the slow cooling furnace 202, the conveyance roller 30 contacts the sheet glass SG and conveys the sheet glass SG downward. The conveyance roller 30 is fixed to the tip of the rotation shaft 31. The conveyance roller 30 can be formed by, for example, solidifying inorganic fibers.

回転軸３１は中空の管状である。回転軸３１の一端は閉塞されており、回転軸３１の閉塞端の外周部には搬送ローラ３０が固定されている。回転軸３１の中間部は徐冷炉２０２の壁２０３に設けられた貫通孔に回転可能に挿通されている。すなわち、回転軸３１は壁２０３を貫通している。回転軸３１の搬送ローラ３０と反対側の端部は壁２０３の外部において図示しない軸受により片持ち支持されるとともに、図示しない排出管に接続されている。排出管は後述するように、回転軸３１に供給された熱媒体を排出するのに用いられる。
回転軸３１には、耐熱性に優れ硬度も高い材料を用いることができる。例えばオーステナイト系ステンレス鋼を回転軸３１に用いることができる。具体的には、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６を用いることができる。なお、回転軸３１の全長は例えば１５００ｍｍ以下であり、炉内への挿入量は例えば５００ｍｍ以下、外径を例えば５０ｍｍ以下、内径を例えば外径の５０〜８０％とすることができる。 The rotating shaft 31 is a hollow tubular shape. One end of the rotating shaft 31 is closed, and a conveyance roller 30 is fixed to the outer peripheral portion of the closed end of the rotating shaft 31. An intermediate portion of the rotating shaft 31 is rotatably inserted into a through hole provided in the wall 203 of the slow cooling furnace 202. That is, the rotation shaft 31 passes through the wall 203. The end of the rotating shaft 31 opposite to the conveying roller 30 is cantilevered by a bearing (not shown) outside the wall 203 and is connected to a discharge pipe (not shown). As will be described later, the discharge pipe is used to discharge the heat medium supplied to the rotary shaft 31.
A material having excellent heat resistance and high hardness can be used for the rotating shaft 31. For example, austenitic stainless steel can be used for the rotating shaft 31. Specifically, SUS310S, SUS303, SUS304, and SUS316 can be used. In addition, the full length of the rotating shaft 31 is 1500 mm or less, for example, the amount inserted into the furnace can be 500 mm or less, the outer diameter can be 50 mm or less, and the inner diameter can be 50 to 80% of the outer diameter, for example.

回転軸３１の中空の内部には、回転軸３１の内径よりも小径のインナーパイプ３２が回転軸３１の内壁と離間して配置されている。インナーパイプ３２の搬送ローラ３０側の端部は開口しており、その開口端は回転軸３１の閉塞端から離間している。インナーパイプ３２の開口端と反対側の端部は壁２０３の外部において図示しない供給管に接続されている。供給管は後述するように、インナーパイプ３２から回転軸３１に熱媒体を供給するのに用いられる。熱媒体は気体でも液体でもよいが、液体は熱容量が大きく、回転軸３１の温度を下げすぎるおそれがあるため、気体であることが好ましい。   An inner pipe 32 having a smaller diameter than the inner diameter of the rotating shaft 31 is disposed in the hollow interior of the rotating shaft 31 so as to be separated from the inner wall of the rotating shaft 31. The end of the inner pipe 32 on the conveying roller 30 side is open, and the open end is separated from the closed end of the rotating shaft 31. The end of the inner pipe 32 opposite to the opening end is connected to a supply pipe (not shown) outside the wall 203. The supply pipe is used to supply a heat medium from the inner pipe 32 to the rotary shaft 31, as will be described later. The heat medium may be a gas or a liquid, but the liquid is preferably a gas since the heat capacity is large and the temperature of the rotating shaft 31 may be lowered too much.

本実施形態においては、壁２０３の外部からインナーパイプ３２に熱媒体が供給される。熱媒体は回転軸３１の搬送ローラ３０側の端部からインナーパイプ３２の外側面と回転軸３１の内壁面との間の隙間を通って壁２０３側に流れ、徐冷炉２０２の外部へ排出される。熱媒体は、回転軸３１の搬送ローラ３０側の端部の熱を、搬送ローラ３０と反対側の端部に移動させるための媒体である。すなわち、回転軸３１の搬送ローラ３０側の端部において熱媒体が熱を吸収し回転軸の温度を低下させるとともに、温度上昇した熱媒体が徐冷炉２０２の外部に向かって回転軸３１の長さ方向に流れることで、回転軸３１の搬送ローラ３０側の端部から回転軸３１の長さ方向に熱が移動する。これにより、搬送ローラ３０のシートガラスＳＧとの接触部からの熱伝導に起因する回転軸３１の長さ方向の温度勾配を低く抑えることができる。本実施形態においては、熱媒体の流量を制御することで、回転軸３１の長さ方向の温度勾配が小さくなるように調整する。これにより、温度勾配に起因して回転軸３１に作用する応力を低下させることができ、回転軸３１の変形を防止することができる。ここで、回転軸３１の長さ方向の温度勾配の最大値が２５００℃／ｍ以下となるように調整することが好ましい。徐冷炉２０２内の雰囲気温度（７００℃〜８５０℃）における回転軸３１の許容応力よりも、温度勾配が２５００℃／ｍ以下のときに回転軸３１に作用する応力が小さいからである。
なお、図示しないヒータ等の熱源により回転軸３１を加熱することで、回転軸３１の温度勾配を小さくしてもよい。 In the present embodiment, a heat medium is supplied to the inner pipe 32 from the outside of the wall 203. The heat medium flows from the end of the rotating shaft 31 on the conveying roller 30 side through the gap between the outer surface of the inner pipe 32 and the inner wall surface of the rotating shaft 31 to the wall 203 side and is discharged outside the slow cooling furnace 202. . The heat medium is a medium for moving the heat at the end of the rotating shaft 31 on the side of the conveyance roller 30 to the end opposite to the conveyance roller 30. That is, the heat medium absorbs heat at the end of the rotating shaft 31 on the side of the conveying roller 30 to lower the temperature of the rotating shaft, and the heat medium whose temperature has increased toward the outside of the slow cooling furnace 202 in the length direction of the rotating shaft 31. As a result, the heat moves in the length direction of the rotary shaft 31 from the end of the rotary shaft 31 on the conveying roller 30 side. Thereby, the temperature gradient of the length direction of the rotating shaft 31 resulting from the heat conduction from the contact part with the sheet glass SG of the conveyance roller 30 can be suppressed low. In the present embodiment, by adjusting the flow rate of the heat medium, the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft 31 is adjusted to be small. Thereby, the stress which acts on the rotating shaft 31 due to the temperature gradient can be reduced, and deformation of the rotating shaft 31 can be prevented. Here, it is preferable to adjust so that the maximum value of the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft 31 is 2500 ° C./m or less. This is because the stress acting on the rotating shaft 31 is smaller when the temperature gradient is 2500 ° C./m or less than the allowable stress of the rotating shaft 31 at the atmospheric temperature (700 ° C. to 850 ° C.) in the slow cooling furnace 202.
In addition, the temperature gradient of the rotating shaft 31 may be reduced by heating the rotating shaft 31 with a heat source such as a heater (not shown).

徐冷炉２０２の回転軸が挿通される貫通孔から回転軸３１のローラ３０側に延在し、回転軸３１の外側面を被覆する断熱材３３が設けられていることが好ましい。断熱材３３は、回転軸３１が配置される徐冷炉２０２内の雰囲気の温度における耐熱性を備える材料（例えば耐熱レンガ、耐火断熱レンガ、無機繊維等）を用いることができる。断熱材３３は回転軸３１の外側面を被覆するように円筒形に形成することができるが、円筒状である必要はない。また、断熱材３３は回転軸３１の外側の全面を被覆する必要はなく、所望の温度勾配が得られるよう、回転軸３１の徐冷炉２０２内側の部分において、少なくとも壁２０３側の端部を被覆することが好ましい。   It is preferable that a heat insulating material 33 that extends from the through-hole through which the rotating shaft of the slow cooling furnace 202 is inserted to the roller 30 side of the rotating shaft 31 and covers the outer surface of the rotating shaft 31 is provided. As the heat insulating material 33, a material having heat resistance at the temperature of the atmosphere in the slow cooling furnace 202 in which the rotating shaft 31 is disposed (for example, a heat-resistant brick, a fire-resistant heat-insulating brick, inorganic fiber, or the like) can be used. Although the heat insulating material 33 can be formed in a cylindrical shape so as to cover the outer surface of the rotating shaft 31, it does not have to be cylindrical. Further, the heat insulating material 33 does not need to cover the entire surface outside the rotating shaft 31, and covers at least the end portion on the wall 203 side in the portion inside the slow cooling furnace 202 of the rotating shaft 31 so as to obtain a desired temperature gradient. It is preferable.

断熱材３３を設けることで、シートガラスからの輻射熱や徐冷炉２０２内の雰囲気からの熱伝導による回転軸３１の温度上昇を抑えることができる。これにより、断熱材３３によって被覆された部分における回転軸３１の長さ方向の温度勾配を低くすることができる。
断熱材３３のローラ３０側の端部の位置における、回転軸３１の温度勾配は１３００℃／ｍ以下であることが好ましい。断熱材３３のローラ３０側の端部の位置では、回転軸３１の断熱材３３により被覆されている部分と被覆されていない部分とで温度差が大きくなり、温度勾配が大きくなる傾向にある。また、回転軸３１の断熱材３３により被覆されていない部分は徐冷炉２０２内の雰囲気温度（７００℃〜８５０℃）にさらされて高温となるため、許容応力が小さくなるためである。温度勾配が１３００℃／ｍ以下のときに回転軸３１に作用する応力は、徐冷炉２０２内のシートガラスＳＧの下端部近傍の雰囲気温度（７００℃以上）における許容応力よりも小さい。 By providing the heat insulating material 33, the temperature rise of the rotating shaft 31 due to radiant heat from the sheet glass or heat conduction from the atmosphere in the slow cooling furnace 202 can be suppressed. Thereby, the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft 31 in the portion covered with the heat insulating material 33 can be lowered.
The temperature gradient of the rotating shaft 31 at the end of the heat insulating material 33 on the roller 30 side is preferably 1300 ° C./m or less. At the position of the end of the heat insulating material 33 on the roller 30 side, the temperature difference between the portion covered with the heat insulating material 33 and the portion not covered with the rotating shaft 31 tends to increase, and the temperature gradient tends to increase. Further, the portion of the rotating shaft 31 that is not covered with the heat insulating material 33 is exposed to the atmospheric temperature (700 ° C. to 850 ° C.) in the slow cooling furnace 202 and becomes high temperature, so that the allowable stress is reduced. The stress acting on the rotating shaft 31 when the temperature gradient is 1300 ° C./m or less is smaller than the allowable stress at the ambient temperature (700 ° C. or more) in the vicinity of the lower end of the sheet glass SG in the slow cooling furnace 202.

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
徐冷炉における搬送部材の回転軸を上述の図５に示す構造とした。回転軸の長さ方向における、断熱材の炉壁からの長さを０．２６ｍとし、徐冷炉内の温度を８００℃とし、徐冷炉の外部の温度を３０℃とし、回転軸の熱伝導率はＳＵＳ３０４を想定して熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）=0.013＊温度（℃）+15とし、断熱材の熱伝導率を０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）として回転軸の許容応力を計算した。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
The rotating shaft of the conveying member in the slow cooling furnace has the structure shown in FIG. In the length direction of the rotating shaft, the length of the heat insulating material from the furnace wall is 0.26 m, the temperature in the slow cooling furnace is 800 ° C., the temperature outside the slow cooling furnace is 30 ° C., and the thermal conductivity of the rotating shaft is SUS304. Assuming thermal conductivity W / (m · K) = 0.013 * temperature (° C.) + 15, the thermal conductivity of the heat insulating material was 0.1 W / (m · K), and the allowable stress of the rotating shaft was calculated. .

＜比較例＞
回転軸の長さ方向における、断熱材の炉壁からの長さを０．２６ｍとし、徐冷炉内の温度を（８００）℃とし、徐冷炉の外部の温度を（３０）℃とし、回転軸の熱伝導率はＳＵＳ３０４を想定して熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）=0.013＊温度（℃）+15、断熱材の熱伝導率を（０．１）Ｗ／（ｍ・Ｋ）として回転軸の許容応力を計算した。 <Comparative example>
The length of the heat insulating material from the furnace wall in the length direction of the rotary shaft is 0.26 m, the temperature inside the slow cooling furnace is (800) ° C., the temperature outside the slow cooling furnace is (30) ° C., and the heat of the rotary shaft Assuming SUS304, conductivity is thermal conductivity W / (m · K) = 0.013 * temperature (° C) +15, and thermal insulation of thermal insulation is (0.1) W / (m · K). The allowable stress of was calculated.

図６は回転軸の長さ方向の位置と温度の関係を示す図である。回転軸の長さ方向の位置を横軸、温度を縦軸とした。回転軸の長さ方向の位置は、炉壁を基準として徐冷炉側を正とした。実施例を実線、比較例を破線で示す。
実施例では、断熱材の炉壁の位置で回転軸の長さ方向の温度勾配が最大となり、その最大値は２５００℃／ｍであった。また、断熱材のローラ側の端部の位置における回転軸の長さ方向の温度勾配は１２５０℃／ｍであった。
比較例では、断熱材の炉壁の位置で回転軸の長さ方向の温度勾配が最大となり、その最大値は３６００℃／ｍであった。また、断熱材のローラ側の端部の位置における回転軸の長さ方向の温度勾配は２３５０℃／ｍであった。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the position in the length direction of the rotating shaft and the temperature. The position of the rotation axis in the length direction is taken as the horizontal axis and the temperature is taken as the vertical axis. The position of the rotating shaft in the length direction was positive on the slow cooling furnace side with respect to the furnace wall. Examples are shown by solid lines and comparative examples by broken lines.
In the example, the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft was maximum at the position of the furnace wall of the heat insulating material, and the maximum value was 2500 ° C./m. Moreover, the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft at the position of the end of the heat insulating material on the roller side was 1250 ° C./m.
In the comparative example, the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft was maximum at the position of the furnace wall of the heat insulating material, and the maximum value was 3600 ° C./m. Moreover, the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft at the position of the end of the heat insulating material on the roller side was 2350 ° C./m.

図７は図６の回転軸の温度における、回転軸の長さ方向の位置と回転軸の応力の関係を示す図である。実施例では、比較例よりも温度勾配の最大値が小さいために、回転軸に作用する応力が小さくなることがわかる。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the position of the rotating shaft in the length direction and the stress of the rotating shaft at the temperature of the rotating shaft of FIG. In the example, the maximum value of the temperature gradient is smaller than that of the comparative example, so that the stress acting on the rotating shaft is reduced.

以上、本発明のガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。   As mentioned above, although the manufacturing method of the glass substrate of this invention was demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, you may make various improvement and a change. Of course.

３０ ローラ
３１ 回転軸
３２ インナーパイプ
３３ 断熱材
１００ 熔解装置
１０１ 熔解槽
１０２ 清澄槽
１０３ 攪拌槽
１０４、１０５ 移送管
１０６ ガラス供給管
２００ 成形装置
２０１ 成形炉
２０２ 徐冷炉
２１０ 成形体
２１２ 溝
２１３ 下方端部
２２０ 雰囲気仕切り部材
２３０ 冷却部材
２４０ 冷却装置
２４１ 端部冷却ユニット
２４２ 中央冷却ユニット
２４２ａ 上段ユニット
２４２ｂ 中段ユニット
２４２ｃ 下段ユニット
２５０１、２５０２、…、２５０ｎ 搬送部材
２７０１、２７０２、２７０ｎ 温度調整装置
３００ 切断装置 30 Roller 31 Rotating shaft 32 Inner pipe 33 Heat insulating material 100 Melting apparatus 101 Melting tank 102 Clarification tank 103 Stirring tank 104, 105 Transfer pipe 106 Glass supply pipe 200 Molding apparatus 201 Molding furnace 202 Slow cooling furnace 210 Molded body 212 Groove 213 Lower end 220 Atmosphere partition member 230 Cooling member 240 Cooling device 241 End cooling unit 242 Central cooling unit 242a Upper unit 242b Middle unit 242c Lower unit 2501, 2502,..., 250n Conveying members 2701, 2702, 270n Temperature adjusting device 300 Cutting device

Claims (7)

成形炉において熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせて連続したシートガラスを成形し、徐冷炉において前記シートガラスをローラにより挟持して下方に搬送するガラス基板の製造方法であって、
前記徐冷炉は、前記シートガラスが搬送される炉内と、外空間の炉外とを区画する壁を有し、
前記ローラは前記壁を貫通する回転軸により片持ち支持され、
前記徐冷炉に設けられた温度勾配調節手段が、前記回転軸の長さ方向の温度勾配を小さくするように調整する、ガラス基板の製造方法。 In a molding furnace, a molten glass is overflowed from a molded body to form a continuous sheet glass, and in the slow cooling furnace, the sheet glass is sandwiched by rollers and conveyed downward,
The slow cooling furnace has a wall that partitions the inside of the furnace in which the sheet glass is conveyed and the outside of the furnace in the outer space,
The roller is cantilevered by a rotating shaft that penetrates the wall,
The glass substrate manufacturing method, wherein the temperature gradient adjusting means provided in the slow cooling furnace adjusts the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft to be small. 前記温度勾配調節手段は、前記回転軸を保温する保温手段、又は前記回転軸を加熱する加熱手段である、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。   The glass substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the temperature gradient adjusting means is a heat retaining means for keeping the rotating shaft warm or a heating means for heating the rotating shaft. 前記保温手段は、前記成形炉の内壁面から前記回転軸の前記ローラ側に延在する断熱材により前記回転軸を保温する、請求項２に記載のガラス基板の製造方法。   The method for manufacturing a glass substrate according to claim 2, wherein the heat retaining means heats the rotating shaft with a heat insulating material extending from an inner wall surface of the forming furnace to the roller side of the rotating shaft. 前記加熱手段は、前記回転軸の前記ローラが設けられた部分から前記壁を貫通する部分に熱を搬送する媒体を前記回転軸の内部に供給することで前記回転軸を加熱する、請求項２に記載のガラス基板の製造方法。   The heating means heats the rotating shaft by supplying a medium that conveys heat from a portion of the rotating shaft provided with the roller to a portion penetrating the wall. The manufacturing method of the glass substrate of description. 前記回転軸の長さ方向の温度勾配の最大値が２５００℃／ｍ以下となるように調整されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。   The manufacturing method of the glass substrate as described in any one of Claims 1-4 adjusted so that the maximum value of the temperature gradient of the length direction of the said rotating shaft may be 2500 degrees C / m or less. 前記断熱材の前記ローラ側の端部の位置における前記回転軸の長さ方向の温度勾配が１３００℃／ｍ以下となるように調整されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。   The temperature gradient of the length direction of the said rotating shaft in the position of the edge part by the side of the said roller of the said heat insulating material is adjusted so that it may become 1300 degrees C / m or less. Glass substrate manufacturing method. ガラス基板の製造装置であって、
熔融ガラスをオーバーフローさせて連続したシートガラスを成形する成形体を有する成形炉と、
前記シートガラスを挟持して下方に搬送しながら徐冷する徐冷炉とを有し、
前記徐冷炉は、前記シートガラスが搬送される炉内と外空間の炉外とを区画する壁と、
前記壁を貫通する回転軸と、
前記回転軸の先端部に設けられ前記回転軸により片持ち支持されるローラと、
前記回転軸の長さ方向の温度勾配を小さくするように調節する温度調節手段と、
を備える、ガラス基板の製造装置。 An apparatus for manufacturing a glass substrate,
A molding furnace having a molded body for forming a continuous sheet glass by overflowing the molten glass;
A slow cooling furnace that cools the sheet glass while sandwiching and conveying it downward,
The slow cooling furnace is a wall that divides the inside of the furnace in which the sheet glass is conveyed and the outside of the outer space,
A rotating shaft penetrating the wall;
A roller provided at the tip of the rotating shaft and cantilevered by the rotating shaft;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature gradient in the length direction of the rotating shaft to be small; and
An apparatus for manufacturing a glass substrate.
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