JP2014125414A - 板状ガラスの表面処理装置及び表面処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板状ガラスの表裏一方の面への処理ガスによる表面処理を、表裏他方の面への処理ガスによる表面処理を実質的に防止しつつ連続的に実施する。
【解決手段】本発明に係る板状ガラスの表面処理装置１０は、板状ガラスＰが通過可能な隙間１２と、隙間１２を形成する双方の隙間形成面１３，１４と、何れも一方の隙間形成面１３の側に配設され、板状ガラスＰの表裏一方の面Ｐｂに表面処理を施すための処理ガスＧａを隙間１２に供給可能な処理ガス供給部１７と、隙間１２に供給された処理ガスＧａを排気可能な処理ガス排気部１８と、他方の隙間形成面１４の側に配設され、隙間１２の排気により、隙間１２に導入したガラス基板Ｐと他方の隙間形成面１４との間に形成される空間（第２の分割空間２２）に外気Ｇｂを引込み可能な外気引込み手段１９とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状ガラスの表面処理装置及び表面処理方法に関し、特に、板状ガラスの表裏一方の面に対してのみ処理ガスによる表面処理を施すための装置及び方法に関する。

周知のように、近年における画像表示装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などに代表されるフラットパネルディスプレイ（以下、単にＦＰＤという）が主流となっている。これらのＦＰＤについては軽量化が推進されていることから、ＦＰＤに使用されるガラス基板についても薄板化に対する要求が高まっている。

上述したガラス基板は、例えば各種ダウンドロー法に代表される板状ガラスの成形方法により帯状に成形した板状ガラス（帯状板ガラス）を所定の寸法に切断し、切断した板状ガラスの幅方向（帯状板ガラスの表裏面に平行で、かつ長手方向に直交する向きをいう。以下、同じ。）両端部分をさらに切断した後、必要に応じて、各切断面に研磨加工を施す等により得られる。

ところで、この種のガラス基板を製造するに際しては、その製造過程における静電気の帯電が問題となることがある。すなわち、絶縁体であるガラスは非常に帯電し易い性質を有しており、ガラス基板の製造工程において、例えば載置台にガラス基板を載置し所定の加工を施す際、ガラス基板と載置台との接触剥離によりガラス基板が帯電することがある（これを、剥離帯電と呼ぶことがある。）。帯電したガラス基板に導電性の物体が近づくと放電が生じ、この放電によって、ガラス基板の表面上に形成された各種素子や電子回路を構成する電極線の破損、あるいはガラス基板自体の破損を招くおそれがある（これらを、絶縁破壊又は静電破壊と呼ぶことがある。）。また、帯電したガラス基板は載置台に貼り付き易く、これを無理やり引き剥がすことでガラス基板の破損を招くおそれもある。これらは当然に表示不良の原因となるため、極力回避すべき事象である。

上記事象を回避するための手段として、例えばガラス基板の裏面（載置台の載置面と接触する側の面）に所定の処理ガスを供給することで裏面に表面処理を施し、これにより裏面を粗面化する方法が考えられる。ガラス基板と載置台との接触面積が大きいほど剥離した際の帯電量が増大する傾向にあることから、載置台の載置面と接触するガラス基板の裏面を粗面化することで、ガラス基板と載置台との接触面積を減少させて、剥離時の帯電抑制を図ることが可能になるものと期待される。また、ガラス基板の接触面（裏面）が平滑であるほど載置面の如き平滑面に貼り付き易い点に鑑み、上述のように、ガラス基板の裏面を粗面化して例えば当該裏面の表面粗さを載置面の表面粗さよりも大きくすることで、ガラス基板を載置面に貼り付き難くすることができ、これにより剥離時のガラス基板の破損防止が可能になるものと期待される。

ここで、上記の如き表面処理を可能とする構成として、例えば下記特許文献１には、ローラを備えたガラス基板の搬送手段と、所定の間隔を隔てて対向する一対の電極と、当該電極間に所定のガスを供給可能なガス供給手段とを備え、ガス供給手段により一対の電極間の一端開口側から導入してガスをプラズマ化し、プラズマ化したガスを一対の電極間の他端開口側に搬送されてきたガラス基板の表面に向けて供給可能とする表面処理装置（プラズマ処理装置）が記載されている。

また、例えば下記特許文献２には、搬送ローラ等の板状ガラスの搬送手段と、一対の電極間に形成される処理空間（放電空間）と、この処理空間の搬送上流側に設けられたガス供給ノズルと、ガス供給ノズルと対向して処理空間の搬送下流側に設けられたガス排気ノズルとを備え、ガス供給ノズルから処理空間に供給された処理ガスがガス排気ノズルに吸引されると共に板状ガラスが搬送手段により処理空間に導入可能とされる表面処理装置（ＩＴＯガラス表面の洗浄装置）が記載されている。

さらに、例えば下記特許文献３には、真空容器と、真空容器内に反応ガスの供給を行うガス供給装置と、真空容器内を真空排気する排気装置と、真空容器内における底部に配置され、ガラス基板を保持する基板保持台とを具備し、真空容器内を排気装置により真空排気しながら上記反応ガスを導入して、真空容器内を所定の圧力に制御した状態で、真空容器内にプラズマを発生させることで、基板保持台に保持したガラス基板にプラズマ処理を実施可能とする表面処理装置（プラズマ処理装置）が記載されている。

特開２００４−３０５９１８号公報 特開２００４−１２１９３９号公報 特開２００５−１０９１０４号公報

上記特許文献１に記載の表面処理装置においては、一対の電極間からガラス基板の表面に供給された処理ガスが当該表面に沿って移動することで、表面処理装置の周囲に拡散する。この際に使用する処理ガスが、上記特許文献１に記載のように、窒素ガスや酸素ガスなどの反応性の低い（実質的に不活性な）ガスである場合には、周囲に拡散しても特に問題はない。しかしながら、上述のように処理ガスによる表面処理によりガラス基板の裏面を粗面化しようとする場合には、ガラスとの反応性の高い（例えば極性の高い）成分を含むガスが必要と考えられる。よって、ガラス基板の粗面化のために、上記特許文献１に記載の構造をなす表面処理装置を使用することは適切でない。

一方、上記特許文献２に記載の表面処理装置においては、電極間の処理空間の搬送上流側にガス供給ノズルを設けると共に、処理空間の搬送下流側にガス排気ノズルを設けており、ガス供給ノズルから処理空間に供給された処理ガスがガス排気ノズルに吸引可能な構造となっているため、反応性の高い成分を含むガスを用いた場合であっても、処理ガスの周囲への拡散を防止しつつ板状ガラスに表面処理を施すことが可能なように思われる。

しかしながら、上記特許文献２に記載の表面処理装置は、一対の電極間に処理ガスの処理空間を形成し、この処理空間内に板状ガラスを導入可能とするものであるから、処理空間内では必然的に非処理面となる板状ガラスの裏面とこの裏面に対向する電極との間に形成される空間に処理ガスが回り込み、裏面が処理ガスに曝される。これでは、表面処理を施すべきでない非処理面にまで表面処理を施す結果となり、当該表面の表面性状や表面精度の悪化、あるいは表面品質の均一性を損なう結果を招くおそれが生じる。

上記特許文献３に記載の表面処理装置によれば、ガラス基板の裏面を基板保持台に保持した状態で、その表面に表面処理（プラズマ処理）が施されるので、例えば非処理面（裏面）を保持台に密着保持させることにより非処理面が処理ガスに曝される事態を防止することができる。しかしながら、この処理装置は、真空容器内の基板保持台にガラス基板をセット（保持）し、周囲を密閉した状態で表面処理を行うものであるから、これを用いた表面処理はバッチ処理となる。これでは、搬送中のガラス基板を連続的に処理することができず、生産性の低下を招く。

以上の事情に鑑み、板状ガラスの表裏一方の面への処理ガスによる表面処理を、表裏他方の面への処理ガスによる表面処理を実質的に防止しつつ連続的に実施することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記課題の解決は、本発明の第１の側面に係る板状ガラスの表面処理装置により達成される。すなわち、この表面処理装置は、板状ガラスが通過可能な隙間を形成する一対の隙間形成面と、板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施すための処理ガスを隙間に供給する処理ガス供給部と、隙間に供給された処理ガスを排気する処理ガス排気部とを備えた板状ガラスの表面処理装置において、処理ガス供給部と処理ガス排気部は共に一方の隙間形成面の側に配設されると共に、他方の隙間形成面の側に、隙間の排気を行うことで、隙間に導入された板状ガラスと他方の隙間形成面との間に形成される空間に外気を引込み可能とする外気引込み手段が設けられている点をもって特徴付けられる（請求項１）。

このように、本発明では、隙間を形成する一方の隙間形成面の側に、処理ガス供給部と処理ガス排気部を配設すると共に、他方の隙間形成面の側に、隙間の排気により、隙間に導入した板状ガラスと他方の隙間形成面との間に形成される空間に外気を引込み可能な外気引込み手段を設けた。これにより、板状ガラスが隙間を通過し始めて、当該隙間が板状ガラスでその表裏方向に分割された状態では、表裏一方の面の側の空間と他方の面の側の空間とで異なる気体の流れが形成される。すなわち、一方の隙間形成面と板状ガラスの表裏一方の面との間に形成される空間（第１の分割空間）においては、処理ガス供給部から隙間に向けて供給された処理ガスが第１の分割空間を流通し、処理ガス排気部で排出される。よって、第１の分割空間に面する板状ガラスの表裏一方の面に処理ガスによる表面処理が施される。これに対して、他方の隙間形成面と板状ガラスの表裏他方の面との間に形成される空間（第２の分割空間）においては、導入された板状ガラスが仕切りとして機能することで、処理ガス供給部により隙間に供給された処理ガスの第２の分割空間への侵入が防止される。また、仮に板状ガラスを導入した時点で第２の分割空間に処理ガスが存在していたとしても、当該処理ガスは、他方の隙間形成面の側に設けた外気引込み手段の排気作用により隙間外へ排出される。または、隙間のうち板状ガラスの未導入の領域から第２の分割空間へ流れ込もうとする処理ガスが存在したとしても、当該処理ガスは、外気の引込み作用により当該分割空間の外へ押戻され、あるいは外気と共に隙間外に排出される。以上の作用により、処理面となる板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施しつつも、非処理面とすべき表裏他方の面が、実質的な表面処理となる程度に処理ガスに曝される事態を回避することができる。従って、表裏一方の面を適度に粗面化することで帯電を抑制または防止することができる。また、表裏他方の面においては、表面処理直前（例えば成形時）の面粗さを維持することで高い表面精度及び所要の表面性状を確保することができる。

また、処理ガス供給部と処理ガス排気部を何れも一方の隙間形成面の側に配設しているので、上述のように板状ガラスが隙間を通過する間においても、処理ガスを隙間内でのみ流通させることができ、これにより隙間外への処理ガスの拡散を防止することができる。よって、搬送中の板状ガラスに対して連続的に上記表面処理を施しつつも、この表面処理工程での清浄性、ひいては安全性を確保することができる。

また、前記課題の解決は、本発明の第２の側面に係る板状ガラスの表面処理装置によっても達成される。すなわち、この表面処理装置は、板状ガラスが通過可能な隙間を形成する一対の隙間形成面と、板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施すための処理ガスを隙間に供給する処理ガス供給部と、隙間に供給された処理ガスを排気する処理ガス排気部とを備えた板状ガラスの表面処理装置において、処理ガス供給部と処理ガス排気部は共に一方の隙間形成面の側に配設されると共に、一方の隙間形成面に、処理ガス供給部の給気口が開口し、他方の隙間形成面に、不活性ガスを隙間に向けて供給する不活性ガス供給部の供給口が開口している点をもって特徴付けられる（請求項２）。

このように、本発明では、隙間を形成する一方の隙間形成面の側に、処理ガス供給部と処理ガス排気部を配設すると共に、一方の隙間形成面に、処理ガス供給部の給気口を開口させ、他方の隙間形成面に、不活性ガスを隙間に向けて供給する不活性ガス供給部の供給口を開口させた構成とした。一方の隙間形成面から隙間に向けて処理ガスを供給すると共に、他方の隙間形成面から隙間に向けて不活性ガスを供給することで、隙間には、処理ガスのガス溜り（処理ガスが不活性ガスに比べて高濃度に存在するガス領域を含む。）と、不活性ガスのガス溜り（不活性ガスが処理ガスに比べて高濃度に存在するガス領域を含む。）とが共存した状態となる。また、処理ガスと不活性ガスは互いに対向する側の隙間形成面に向けて供給されることになるため、処理ガスのガス溜りは隙間のうち一方の隙間形成面の側に、不活性ガスのガス溜りは他方の隙間形成面の側にそれぞれ偏った状態で形成され易い。ここで、板状ガラスが隙間を通過し始めて、当該隙間が板状ガラスでその表裏方向に分割されることで、表裏一方の面の側の空間（第１の分割空間）には主に処理ガスのガス溜りが存在し、表裏他方の面の側の空間（第２の分割空間）には主に不活性ガスのガス溜りが存在した状態となる。また、第１の分割空間には処理ガス供給部の給気口が開口し、第２の分割空間には不活性ガス供給部の供給口が開口した状態となるので、各分割空間に主に存在するガスの割合がさらに高められる。従って、第１の分割空間に面する板状ガラスの表裏一方の面は主に処理ガスに曝される一方、第２の分割空間に面する板状ガラスの表裏他方の面は主に不活性ガスに曝されることになる。以上の作用により、処理面となる板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施しつつも、非処理面となる表裏他方の面が、実質的な表面処理となる程度に処理ガスに曝される事態を回避することができる。従って、表裏一方の面を適度に粗面化することで帯電を抑制または防止することができる。また、表裏他方の面においては、表面処理直前の面粗さを維持することで高い表面精度及び所要の表面性状を確保することができる。

また、本発明の第１及び第２の側面に係る表面処理装置は、処理ガス供給部が、一方の隙間形成面のうち板状ガラスの通過方向中央に給気口を有するものであってもよい（請求項３）。

上記構成によれば、処理ガスは給気口と対向する他方の隙間形成面の上記方向中央に向けて供給され、板状ガラスが隙間に導入された状態においては、板状ガラスの表裏一方の面の上記方向中央に向けて供給される。これにより、供給された処理ガスは、他方の隙間形成面に沿って又は板状ガラスの表裏一方の面に沿って隙間の両端開口部に向けて分岐するように広がる。よって、処理すべき表裏一方の面に対して偏りなく処理ガスを被曝させることができ、均質な表面処理が可能となる。

また、本発明の第１及び第２の側面に係る表面処理装置は、処理ガス排気部が、一方の隙間形成面のうち板状ガラスの通過方向両端に排気口を有するものであってもよい（請求項４）。

上記構成によれば、隙間に供給された処理ガスを隙間の通過方向両端で排気できるので、例えばこれら排気口の間に処理ガス供給部の供給口を設けることで、処理ガスの隙間外への拡散を確実に防止しつつも、隙間に導入された板状ガラスの処理面をその全域にわたって漏れなく表面処理を施すことができる。特に、処理ガス供給部の供給口を一方の隙間形成面の板状ガラスの通過方向中央に配置するのと併せて、処理ガス排気部の排気口を上述の位置に配することで、処理ガスの隙間内での流通量を極力均等にすることができ、これによりさらに均質な表面処理を図ることが可能となる。

また、本発明の第１の側面に係る表面処理装置は、外気引込み手段が、他方の隙間形成面のうち板状ガラスの通過方向中央に排気口を有するものであってもよい（請求項５）。

一方の隙間形成面の側で処理ガスを適正に流通させることを考えた場合、外気引込み手段による排気力（排気流量、排気圧など）の調整が肝要となる。処理ガス供給部による処理ガスの供給力や処理ガス排気部による排気力に比べて、外気引込み手段の排気力（引込み力）が大き過ぎても、あるいは小さ過ぎても、隙間内における処理ガスの好適な流れを得ることが難しくなるためである。ここで、外気引込み手段の排気口を、他方の隙間形成面の板状ガラスの通過方向中央に設けることで、隙間の両端開口までの距離が等しくなる。これにより、外気の引込みに要する力（排気力）を極端に大きくしなくとも効率良く排気及び外気の引込みを行うことができる。よって、板状ガラスの通過途中や通過完了直前（すなわち、隙間のうち板状ガラスにより分割されていない領域が相当程度存在している期間）においても、隙間における処理ガスの流通状態を所望の状態に維持して、安定かつ均質な表面処理を施すことが可能となる。

また、本発明の第２の側面に係る表面処理装置は、不活性ガス供給部の供給口が、板状ガラスの通過方向に直交する向きに伸びているものであってもよい（請求項６）。あるいは、他方の隙間形成面が、不活性ガスを流通可能な多数の空孔を有する多孔質体で構成され、他方の隙間形成面に露出した空孔で不活性ガスの供給口が構成されているものであってもよい（請求項７）。

このように、不活性ガス供給部の供給口を構成することで、通過方向に直交する方向においても均質な不活性ガスのガス溜りを形成することができる。よって、必要以上に不活性ガスを供給しなくとも効率的に非処理面となる板状ガラスの表裏他方の面を不活性ガスで保護することができる。また、他方の隙間形成面を、不活性ガスの流通可能な多数の空孔を有する多孔質体で構成し、かつ他方の隙間形成面に露出する空孔で不活性ガス供給部の供給口を構成することで、上記供給口をスリットや機械加工穴で構成する場合と比べて、隙間内での気体（処理ガス又は不活性ガス）の流れに与える影響を小さくすることができつつ、均等に不活性ガスを供給できる。従って、板状ガラスの表裏両面側ともに安定したガスの流れを実現することができる。

また、前記課題の解決は、本発明の第１の側面に係る板状ガラスの表面処理方法によっても達成される。すなわち、この表面処理方法は、一対の隙間形成面の間に形成され板状ガラスが通過可能な隙間に処理ガスを供給し、処理ガスを隙間から排気することで、隙間を通過する板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施す板状ガラスの表面処理方法において、処理ガスを、一方の隙間形成面の側から隙間に向けて供給しつつ一方の隙間形成面の側で排気し、他方の隙間形成面の側で隙間の排気を行うことで、隙間への板状ガラスの導入に伴い板状ガラスと他方の隙間形成面との間に形成される空間に外気を引込む点をもって特徴付けられる（請求項１０）。

この表面処理方法によれば、上述した本発明の第１の側面に係る表面処理装置と同様に、板状ガラスが隙間を通過し始めて、当該隙間が板状ガラスでその表裏方向に分割された状態では、他方の隙間形成面と板状ガラスの表裏他方の面との間に形成される空間（第２の分割空間）に存在していた処理ガスは、他方の隙間形成面の側で隙間の排気を行うことにより隙間外へ排出される。また、隙間のうち板状ガラスの未導入の領域から第２の分割空間へ流れ込もうとする処理ガスは、当該分割空間へ外気を引込むことにより当該分割空間の外へ押戻され、あるいは外気と共に隙間外に排出される。以上の作用により、処理面となる板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施しつつも、非処理面とすべき表裏他方の面が、実質的な表面処理となる程度に処理ガスに曝される事態を回避することができる。従って、表裏一方の面を適度に粗面化することで帯電を抑制または防止することができる。また、表裏他方の面においては、表面処理直前（例えば成形時）の面粗さを維持することで高い表面精度及び所要の表面性状を確保することができる。

また、前記課題の解決は、本発明の第２の側面に係る板状ガラスの表面処理方法によっても達成される。すなわち、この表面処理方法は、一対の隙間形成面の間に形成され板状ガラスが通過可能な隙間に処理ガスを供給し、処理ガスを隙間から排気することで、隙間を通過する板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施す板状ガラスの表面処理方法において、処理ガスを、一方の隙間形成面の側から隙間に向けて供給しつつ一方の隙間形成面の側で排気すると共に、一方の隙間形成面に開口した処理ガスの給気口から隙間に向けて処理ガスを供給し、かつ他方の隙間形成面に開口した不活性ガスの供給口から隙間に向けて不活性ガスを供給した状態で、隙間に板状ガラスを導入する点をもって特徴付けられる（請求項１１）。

この表面処理方法によれば、上述した本発明の第２の側面に係る表面処理装置と同様に、板状ガラスが隙間への導入を開始する時点で、一方の隙間形成面の側には主に処理ガスのガス溜りが形成され、表裏他方の面の側の空間（第２の分割空間）には主に不活性ガスのガス溜りが形成された状態となる。よって、板状ガラスの導入により隙間が分割された状態では、第１の分割空間の側に主に処理ガスのガス溜りが存在し、第２の分割空間の側に主に不活性ガスのガス溜りが存在した状態となる。また、これら分割空間に対応するガスが供給されることで、各分割空間に主成分として存在するガスの濃度がさらに高められる。従って、第１の分割空間に面する板状ガラスの表裏一方の面は主に処理ガスに曝され、第２の分割空間に面する板状ガラスの表裏他方の面は主に不活性ガスに曝される。以上の作用により、処理面となる板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施しつつも、非処理面となる表裏他方の面が、実質的な表面処理となる程度に処理ガスに曝される事態を回避することができる。従って、表裏一方の面を適度に粗面化することで帯電を抑制または防止することができる。また、表裏他方の面においては、表面処理直前の面粗さを維持することで高い表面精度及び所要の表面性状を確保することができる。

また、前記課題の解決は、本発明の第３の側面に係る板状ガラスの表面処理装置によっても達成される。すなわち、この表面処理装置は、板状ガラスが通過可能な隙間を形成する一対の隙間形成面と、板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施すための処理ガスを隙間に供給する処理ガス供給部と、隙間に供給された処理ガスを排気する処理ガス排気部とを備えた板状ガラスの表面処理装置において、処理ガス供給部と処理ガス排気部は共に一方の隙間形成面の側に設けられると共に、他方の隙間形成面は、板状ガラスの表裏他方の面と当接しかつ板状ガラスと同期してその通過方向に移動する同期移動面で形成されている点をもって特徴付けられる（請求項８）。

このように、本発明では、第１及び第２の側面に係る表面処理装置と同様、処理ガス供給部及び処理ガス排気部を共に一方の隙間形成面の側に設けると共に、他方の隙間形成面を、板状ガラスの表裏他方の面と当接しかつ板状ガラスと同期してその通過方向に移動する同期移動面で形成した。これにより、板状ガラスは、他方の隙間形成面を形成する同期移動面と当接した状態を保って隙間に導入されるので、隙間に導入した状態の板状ガラスの非処理面（表裏他方の面）に処理ガスが入り込む余地（隙間）は生じない。よって、処理面となる板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施しつつも、非処理面となる表裏他方の面が、実質的な表面処理となる程度に処理ガスに曝される事態を確実に防止することができる。また、板状ガラスとの接触面（同期移動面）を板状ガラスと同期して移動可能としたので、板状ガラスの表裏他方の面と同期移動面とが摺動するおそれもない。従って、非処理面となる表裏他方の面の表面精度及び表面性状を確保することができる。

また、本発明の第３の側面に係る表面処理装置は、同期移動面が、板状ガラスを搬送可能とするベルトコンベアの搬送面で構成されている点をもって特徴付けられる（請求項９）。

上記構成によれば、板状ガラスの搬送手段と、同期移動面を有する機構とを共通化することができるので、搬送手段に設けた搬送面から同期移動面への乗り移りを省略することができる。また、搬送手段と同期移動面を有する機構とを１つにすることができるので、全体の構成をコンパクトにすることができる。また、駆動機構も１つに集約することができるので、この点においても全体の構成をコンパクトにすることができる。また、コンパクトにした分のコストダウンを図ることもできる。

以上に述べたように、本発明によれば、板状ガラスの表裏一方の面への処理ガスによる表面処理を、表裏他方の面への処理ガスによる表面処理を実質的に防止しつつ連続的に実施することが可能となる。

本発明の第１の側面に係る板状ガラスの表面処理装置の一実施形態を示す一部断面正面図である。 図１に示す表面処理装置のＡ−Ａ平面図である。 図１に示す表面処理装置を用いた表面処理の流れを説明するための要部拡大図である。 本発明の第１の側面に係る板状ガラスの表面処理装置の他の実施形態を示す図であって、当該処理装置を用いた表面処理の流れを説明するための要部拡大図である。 本発明の第２の側面に係る板状ガラスの表面処理装置の一実施形態を示す一部断面正面図である。 図５に示す表面処理装置を用いた表面処理の流れを説明するための要部拡大正面図である。 本発明の第２の側面に係る表面処理装置の他の実施形態を示す一部断面正面図である。 本発明の第３の側面に係る板状ガラスの表面処理装置の一実施形態を示す一部断面正面図である。 本発明の第３の側面に係る表面処理装置の他の実施形態を示す一部断面正面図である。 本発明の第４の側面に係る板状ガラスの表面処理装置の一実施形態を示す図であって、当該処理装置を用いた表面処理の流れを説明するための要部拡大断面図である。 本発明の第５の側面に係る板状ガラスの表面処理装置の一実施形態を示す一部断面正面図である。

以下、本発明の第１の側面に係る表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。なお、本実施形態では、板状ガラスとして、成形した帯状板ガラスから所定の寸法に切り出したガラス基板の裏面に表面処理を施す場合を例にとって説明する。

図１は、本発明の第１の側面に係る板状ガラスの表面処理装置１０の一実施形態を示している。この表面処理装置１０は、ガラス基板Ｐを搬送するための搬送手段１１と、ガラス基板Ｐがその搬送方向に沿って通過可能な隙間１２と、この隙間１２を形成する一対の隙間形成面１３，１４と、これら隙間形成面１３，１４をそれぞれ有する一対の隙間形成部材１５，１６と、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂに表面処理を施すための処理ガスＧａ（後述する図３を参照）を隙間１２に供給する処理ガス供給部１７と、隙間１２に供給された処理ガスＧａを排気する処理ガス排気部１８と、外気引込み手段１９とを備える。本実施形態では、一方の隙間形成部材１５及び他方の隙間形成部材１６がともに、ガラス基板Ｐの搬送方向に沿って複数箇所に対向して配設されており、かつ、各隙間形成部材１５，１６の間には、搬送手段１１が配設されている。

搬送手段１１は、例えば図２に示すように複数のローラ２０を有するローラコンベアで、各ローラ２０の外周面でガラス基板Ｐの裏面Ｐｂが支持されている。そして、各ローラ２０を回転駆動することで、各ローラ２０の上方に載置（支持）されたガラス基板Ｐが所定の方向（図１や図２では左側）に搬送される。

隙間１２を形成する一対の隙間形成面１３，１４は何れもガラス基板Ｐの表面Ｐａ及び裏面Ｐｂに平行となるように配設されている（図１）。本実施形態では、一方の隙間形成面１３はガラス基板Ｐの下方に位置し、他方の隙間形成面１４はガラス基板Ｐの上方に位置する。また、隙間１２を通過する際のガラス基板Ｐの裏面Ｐｂと一方の隙間形成面１３との対向間隔が、ガラス基板Ｐの表面Ｐａと他方の隙間形成面１４との対向間隔よりも小さくなるよう、各々の隙間形成面１３，１４の隙間幅方向位置（図１でいえば上下方向位置）が設定されている。

処理ガス供給部１７と処理ガス排気部１８は、本実施形態では、図１に示すように、一方の隙間形成面１３を有する一方の隙間形成部材１５の内部に配設されている。また、処理ガス供給部１７の給気口１７ａは一方の隙間形成面１３のうちガラス基板Ｐの搬送方向中央に開口して形成されると共に、処理ガス排気部１８の排気口１８ａは一方の隙間形成面１３のうちガラス基板Ｐの搬送方向両端の近傍に開口して形成される。双方の排気口１８ａは給気口１７ａと等距離だけ搬送方向に離れた位置に配設されている。ここで、図２に示すように、処理ガス供給部１７の給気口１７ａはスリット形状をなし、ガラス基板Ｐが隙間１２を通過した際、ガラス基板Ｐの幅方向（ガラス基板Ｐの搬送方向に直交する向きをいう。以下、同じ。）両端付近に達する位置まで伸びている。また、処理ガス排気部１８の２つの排気口１８ａは何れもスリット形状をなし、給気口１７ａと同様、ガラス基板Ｐの幅方向両端付近に達する位置まで伸びている。この図示例では、給気口１７ａよりも一方の隙間形成面１３の幅方向両端に近い位置まで伸びており、かつ、隙間１２に導入された状態でガラス基板Ｐの幅方向両端を超える位置まで伸びている。

また、処理ガス供給部１７から隙間１２に供給可能な処理ガスとしては、酸性、アルカリ性の別なく適当な種類のガスを使用でき、例えばより短時間でのガラス基板Ｐ表面（ここでは裏面Ｐｂ）の粗面化を図る場合には、ＨＦ（フッ化水素）など、ガラスに対する反応性に優れた酸性物質を含むガスを使用することが可能である。

外気引込み手段１９は例えば排気ポンプで構成され、他方の隙間形成部材１６の内部に配設されると共に、その排気口１９ａを他方の隙間形成面１４のうちガラス基板Ｐの搬送方向中央に開口形成してなる。このように構成することで、隙間１２内部の排気、及び後述する外気の取込みを可能としている。本実施形態では、外気引込み手段１９の排気口１９ａはスリット形状をなし、図示は省略するが、隙間１２内に導入されたガラス基板Ｐの幅方向両端付近に達する位置まで伸びている。また、外気引込み手段１９による排気力（例えば排気流量）は、処理ガス供給部１７の給気力（例えば給気流量）、処理ガス排気部１８の排気力、隙間１２にガラス基板Ｐを導入した際に隙間１２を分割することでガラス基板Ｐの表裏方向にそれぞれ形成される第１及び第２の分割空間２１，２２の隙間幅寸法（第１の分割空間２１でいえば、一方の隙間形成面１３とガラス基板Ｐの裏面Ｐｂとの対向間隔）などを考慮して設定される。すなわち、外気引込み手段１９の排気力によっては上方の分割空間（第２の分割空間２２）が負圧状態となることも考えられる。隙間１２を通過する領域においてガラス基板Ｐは双方の隙間形成面１３，１４と原則非接触の状態にあるため、負圧発生により容易に排気口１９ａの側（他方の隙間形成面１４の側）に引き付けられ、そり等の変形を生じるおそれがある。以上より、ガラス基板Ｐに不要な変形を与えることなく、かつ外気を適当に取り込み可能な程度に外気引込み手段１９の排気力、処理ガス供給部１７の給気力、処理ガス排気部１８の排気力、及び各分割空間２１，２２の隙間幅方向寸法を適切に設定することが肝要となる。本実施形態では、外気引込み手段１９の排気流量は、例えば処理ガス供給部１７の給気流量及び処理ガス排気部１８の排気流量と同等もしくはそれ以下となるように調整される。

ここで、表面処理の対象となるガラス基板Ｐには、例えばオーバーフローダウンドロー法に代表されるダウンドロー法や、フロート法などの公知の手段により帯状に成形することができ、帯状に成形した板状ガラス（帯状板ガラス）を所定の長手方向寸法に切断した後、必要に応じて二辺もしくは四辺の研磨加工を施したものが用いられる。

以下、上記構成の表面処理装置１０を用いたガラス基板Ｐの表面処理の流れを図３に基づき説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板Ｐが隙間１２の外にある（すなわち隙間１２よりも搬送方向後方側に位置する）状態において、処理ガス供給部１７により給気口１７ａから隙間１２に処理ガスＧａを供給する。また、処理ガス排気部１８により排気口１８ａから隙間１２に供給された処理ガスＧａの排気を行う。これにより、隙間１２内が処理ガスＧａで満たされると共に、隙間１２外への処理ガスＧａの漏れ出しが防止される。もちろん、この時点（ガラス基板Ｐの導入前の段階）で外気引込み手段１９による排気を開始しても構わない。

そして、この状態から、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板Ｐを隙間１２の一端側（図３でいえば右側）から導入する。これにより、隙間１２がガラス基板Ｐの導入領域においてその表裏方向に分割される。このうち、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂとこの裏面Ｐｂに対向する一方の隙間形成面１３との間に形成される第１の分割空間２１には引き続き処理ガスＧａが充満している。そのため、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂが隙間１２内への導入に伴って順次処理ガスＧａに曝され、処理ガスＧａによる裏面Ｐｂの表面処理が施される。

一方、ガラス基板Ｐの隙間１２内への導入を開始するのに伴って、外気引込み手段１９により隙間１２内の排気を行うことで、ガラス基板Ｐの表面Ｐａとこの表面Ｐａに対向する他方の隙間形成面１４との間に形成される第２の分割空間２２に外気Ｇｂを引込む（図３（ｂ））。このように、隙間１２内の排気を行うことで、その時点で既に第２の分割空間２２に充満していた処理ガスＧａが排気口１９ａを通じて排気されると共に、処理ガスＧａを排気した空間（第２の分割空間２２）が外気Ｇｂで満たされる（図３（ｂ））。これにより、ガラス基板Ｐの表面Ｐａと接触する気体は、処理ガスＧａを全く含まないか、含んだとしても非常に処理ガスＧａの濃度の低いもの（相対的に外気Ｇｂの濃度が高いもの）となる。よって、隙間１２に導入された領域においては、裏面Ｐｂのみに処理ガスＧａによる表面処理が施される一方、表面Ｐａへの処理ガスＧａによる表面処理は実質的に回避される。

このようにして隙間１２内（正確には第２の分割空間２２内）への外気Ｇｂの引込みを伴ってガラス基板Ｐを隙間１２内に導入していき、ガラス基板Ｐの導入前方側端部が隙間１２を通過した時点においては、図３（ｃ）に示すように、隙間１２全域がガラス基板Ｐを介して第１の分割空間２１と第２の分割空間２２とに分割される。また、この際、第１の分割空間２１は処理ガスＧａで満たされると共に、第２の分割空間２２は両端開口側から引き込まれた外気Ｇｂで満たされる。これにより、裏面Ｐｂに対する処理ガスＧａによる表面処理が継続される一方、外気Ｇｂによる表面Ｐａの保護状態が維持あるいは強化される。

このようにして、各対の隙間形成面１３，１４間（すなわち各隙間１２）にガラス基板Ｐが導入されていき、最も導入方向前方側に位置する隙間１２（図１でいえば最も左側の隙間１２）をガラス基板Ｐが通過し終えることで、裏面Ｐｂへの処理ガスＧａによる表面処理が完了する。そして、この処理により裏面Ｐｂの粗面化が図られる一方、表面Ｐａの表面性状及び表面精度は処理前後で維持される。一例として、上記粗面化を表面粗さＲａの変化で説明すると、上記表面処理の前後で、裏面Ｐｂの表面粗さＲａ［ｎｍ］が０．１ｎｍ以上でかつ１．８ｎｍ以下の範囲で向上（ここでは粗面化）するように、より好ましくは０．１ｎｍ以上でかつ０．８ｎｍ以下の範囲で向上するように、処理ガスＧａによる裏面Ｐｂへの表面処理条件が設定されるのがよい。上記範囲で、裏面Ｐｂの表面粗さＲａが向上することで、表面処理以後の製造工程において、ガラス基板Ｐが実質的に問題となるレベルの帯電を生じる事態を回避することが可能となる。ここで、裏面Ｐｂに対する表面処理条件は、上述した処理ガスＧａの濃度や、処理ガス排気部１８と外気引込み手段１９との排気力（排気流量、排気圧）のバランスを調整する他、処理ガスＧａの供給時温度や雰囲気温度（隙間１２内の温度）、あるいはガラス基板Ｐの搬送速度を調整することによって適宜設定される。なお、ここでいう表面粗さＲａ［ｎｍ］は、ＪＩＳ Ｒ １６８３：２００７を準用する方法で測定することで得られた値をいう。

このように、本発明の第１の側面に係る表面処理装置においては、隙間１２を形成する一方の隙間形成面１３の側に、処理ガス供給部１７と処理ガス排気部１８を配設すると共に、他方の隙間形成面１４の側に、隙間１２の排気により、隙間１２に導入したガラス基板Ｐと他方の隙間形成面１４との間に形成される空間（第２の分割空間２２）に外気Ｇｂを引込み可能な外気引込み手段１９を設けた。このように構成した表面処理装置を用いることにより、ガラス基板Ｐが隙間１２を通過し始めて、隙間１２の過半がガラス基板Ｐでその表裏方向に分割された状態では、表面Ｐａの側の空間と裏面Ｐｂの側の空間とで異なる気体の流れが形成される。具体的に言うと、一方の隙間形成面１３と板状ガラスの裏面Ｐｂとの間に形成される第１の分割空間２１においては、処理ガス供給部１７から隙間１２に向けて供給された処理ガスＧａが第１の分割空間２１を流通し、処理ガス排気部１８で排出される気体の流れが形成される。これに対して、他方の隙間形成面１４とガラス基板Ｐの表面Ｐａとの間に形成される第２の分割空間２２においては、ガラス基板Ｐが仕切りとなって第１の分割空間２１から第２の分割空間２２への処理ガスＧａの侵入が阻止される。以上の作用により、処理面となるガラス基板Ｐの裏面Ｐｂに表面処理を施しつつも、当該表面処理の開始時から終了時までの間、非処理面とすべき表面Ｐａが、実質的な表面処理となる程度に処理ガスＧａに曝される事態を回避することができる。従って、裏面Ｐｂを適度に粗面化することで帯電を抑制または防止することができる。また、表面Ｐａにおいては、表面処理直前（例えば成形時）の面粗さを維持することで高い表面精度及び所要の表面性状を確保することができる。

また、上記構成によれば、本実施形態のように、ガラス基板Ｐの通過に伴い隙間１２に形成された第２の分割空間２２に処理ガスＧａが残っているような場合であっても、他方の隙間形成面１４の側で隙間１２の排気を行うことにより、上記処理ガスＧａは隙間１２外に排出することができる。また、隙間１２のうちガラス基板Ｐの未導入の領域から第２の分割空間２２へ流れ込もうとする処理ガスＧａが存在していたとしても、外気引込み手段１９により外気Ｇａを第２の分割空間２２に引込むことにより当該分割空間２２の外に押戻すことができ、あるいは外気Ｇａと共に隙間１２外に排出することができる。以上の作用は、表面Ｐａの処理ガスＧａによる実質的な被曝の防止又は抑制に寄与し得る。

また、本実施形態では、一対の隙間形成部材１５，１６をガラス基板Ｐの搬送方向（すなわち隙間１２の通過方向）の複数箇所にわたって配設するようにしたので、隙間１２（一対の隙間形成面１３，１４）の搬送方向寸法を小さくすることで、各隙間１２をガラス基板Ｐが通過する前後における処理ガスＧａの濃度（割合）のばらつきを小さく抑えることができる。従って、裏面Ｐｂに対する表面処理をより安定的に実施することが可能となり、裏面Ｐｂを漏れなく均等に粗面化することが可能となる。

以上、本発明の第１の側面に係る表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を説明したが、本側面に係る表面処理装置又は表面処理方法は、当然に本側面の範囲内において任意の形態を採ることができる。

例えば、上記実施形態では、外気引込み手段１９による排気力（例えば排気流量）を、処理ガス供給部１７の供給流量と同等またはそれ以下とした場合に起こり得る隙間１２内の各種ガスの流れについて説明したが、もちろん、上記排気流量を上記供給流量より大きく設定することも可能である。以下、その場合の隙間１２内における各種ガスの流れを主に図４に基づき説明する。なお、図４では、外気Ｇｂについて、その流れが比較的大きい領域のみを散点模様で表示している。

図４は、本発明の第１の側面に係る板状ガラスの表面処理装置１０の他の実施形態を示している。この表面処理装置１０は、図１に示す表面処理装置１０と同様に、搬送手段１１と、隙間１２と、一対の隙間形成面１３，１４と、一対の隙間形成部材１５，１６と、処理ガスＧａを供給する処理ガス供給部１７と、処理ガスＧａを排気する処理ガス排気部１８と、外気引込み手段１９とを備える。ここで、外気引込み手段１９は、処理ガス供給部１７から供給される処理ガスＧａを全て排気することが可能なように、その排気流量を調整している。具体的には、外気引込み手段１９の排気流量が、処理ガス供給部１７の給気流量同等もしくはそれ以上となるように調整されている。

以下、他の実施形態に係る上記構成の表面処理装置１０を用いたガラス基板Ｐの表面処理の流れを図４に基づき説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、ガラス基板Ｐが隙間１２よりも搬送方向後方側に位置する状態において、処理ガス供給部１７により給気口１７ａから隙間１２に処理ガスＧａを供給すると共に、処理ガス排気部１８により排気口１８ａから隙間１２に供給された処理ガスＧａの排気を行う。また、同時に、外気取込み手段１９により排気口１９ａから隙間１２に供給された処理ガスＧａを隙間１２外に排出する。ここで、外気引込み手段１９は、処理ガス供給部１７から供給される処理ガスＧａを全て排気することが可能なように、その排気流量を調整しているので、処理ガス供給部１７により隙間１２に供給された処理ガスＧａの全てが、外気取込み手段１９により排出される。従って、この時点では、隙間１２内に、処理ガス供給部１７の給気口１７ａから外気取込み手段１９の排気口１９ａへ向かう処理ガスＧａの流れのみが形成される。当該流れが形成されない隙間１２内の他の領域には、実質的に外気Ｇｂのみが存在しており、当該領域には処理ガスＧａ溜りは生じない。なお、本実施形態のように、全ての処理ガスＧａが実質的に外気取込み手段１９により排気される場合、後述する図４（ｃ）の段階に至るまでの間、処理ガス排気部１８を駆動させないでおくことも可能である。

そして、この状態から、ガラス基板Ｐの隙間１２への導入を開始する。導入開始後、ガラス基板Ｐの導入前方側端部が未だ処理ガス供給部１７の給気口１７ａの上方（本実施形態では、処理ガス供給部１７の給気口１７ａと、これに隙間１２を介して対向する外気取込み手段１９の排気口１９ａとの間）に到達していない状態では、引き続き、処理ガス供給部１７の給気口１７ａから外気取込み手段１９の排気口１９ａへ向かう処理ガスＧａの流れのみが隙間１２内に形成される。当該流れが形成されない隙間１２内の他の領域には、実質的に外気Ｇｂのみが存在しており、当該領域には処理ガスＧａ溜りは生じない。従って、図４（ｂ）に示すように、ある程度ガラス基板Ｐの導入が進んだ段階においても、ガラス基板Ｐの表面Ｐａが処理ガスＧａに曝されることはない。

そして、ガラス基板Ｐの導入前方側端部が給気口１７ａの上方（給気口１７ａと排気口１９ａとの間）を通過すると、隙間１２がガラス基板Ｐの導入領域においてその表裏方向に分割されることによる気体の流れの変化が生じる。すなわち、処理ガス供給部１７により供給される処理ガスＧａの流れは、給気口１７ａの上方を通過中のガラス基板Ｐによって遮られるので、ガラス基板Ｐの導入に伴いその裏面Ｐｂと一方の隙間形成面１３との間に形成される第１の分割空間２１には、処理ガスＧａの隙間長手方向（図４（ｃ）中左右方向）に向かう流れが生じると共に、当該処理ガスＧａは、第１の分割空間２１に開口した処理ガス排気部１８の排気口１８ａを介して隙間１２外に排出される。そのため、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂが隙間１２内への導入に伴って順次処理ガスＧａに曝され、処理ガスＧａによる裏面Ｐｂの表面処理が施される。

一方、ガラス基板Ｐの導入に伴いその表面Ｐａと他方の隙間形成面１４との間に形成される第２の分割空間２２には、ガラス基板Ｐが妨げとなって、処理ガス供給部１７により隙間１２内に供給された処理ガスＧａが流入する事態が可及的に回避される。また、同時に、外気取込み手段１９により、第２の分割空間２２の一端部となる隙間１２のガラス基板導入後方側端部（図４（ｃ）中右側の端部）から外気Ｇｂが引き込まれることで、第２の分割空間２２が外気Ｇｂで満たされる。これにより、ガラス基板Ｐの表面Ｐａは、依然として、処理ガスＧａを実質的に含まない気体、すなわち外気Ｇｂと接触した状態となる。よって、隙間１２に導入された領域においては、裏面Ｐｂのみに処理ガスＧａによる表面処理が施される一方、表面Ｐａへの処理ガスＧａによる表面処理は実質的に回避される。

このようにして隙間１２内（正確には第２の分割空間２２内）への外気Ｇｂの引込みを伴ってガラス基板Ｐを隙間１２内に導入していくことで、図３（ｃ）に示す状態と同様に、隙間１２全域がガラス基板Ｐを介して第１の分割空間２１と第２の分割空間２２とに分割される。また、この際、第１の分割空間２１は処理ガスＧａで満たされると共に、第２の分割空間２２は両端開口側から引き込まれた外気Ｇｂで満たされる。これにより、裏面Ｐｂに対する処理ガスＧａによる表面処理が継続される一方、外気Ｇｂによる表面Ｐａの保護状態が維持あるいは強化される。

以上の流れに沿って、各対の隙間形成面１３，１４間（すなわち各隙間１２）にガラス基板Ｐが導入されていき、最も導入方向前方側に位置する隙間１２（図１でいえば最も左側の隙間１２）をガラス基板Ｐが通過し終えることで、裏面Ｐｂへの処理ガスＧａによる表面処理が完了する。そして、この処理により裏面Ｐｂの粗面化が図られる一方、表面Ｐａの表面性状及び表面精度は処理前後で維持される。この際の上記粗面化の程度は、既述の通りである。

このように、本実施形態に係る表面処理装置１０によれば、処理ガス供給部１７から供給される処理ガスＧａを全て排気することが可能なように、外気取込み手段１９の排気流量を調整するようにしたので、ガラス基板Ｐの過半が隙間１２に導入されるまでの段階においては、処理ガス供給部１７より隙間１２内に供給された処理ガスＧａを実質的に全て外気取込み手段１９により隙間１２外に排出することができる。これにより、ガラス基板Ｐが隙間１２に導入され始めた時点（図４（ｂ））においても、ガラス基板Ｐの表面Ｐａが処理ガスＧａに曝される事態をより確実に回避することができる。これにより、ガラス基板Ｐの隙間１２内への導入開始時（通過開始時）から通過終了時までの間、表面Ｐａが処理ガスＧａに曝される事態を確実に回避すると共に、裏面Ｐｂに対しては処理ガスＧａによる十分かつ所望の表面処理を施すことができる。従って、ガラス基板Ｐの表面Ｐａ、裏面Ｐｂともに所望の表面精度及び表面性状にすることが可能となる。

特に、本実施形態では、処理ガス供給部１７の給気口１７ａと隙間１２を介して対向する位置に、外気取込み手段１９の排気口１９ａを設けるようにしたので、それほど大幅な排気力（排気流量）の増加を伴わずとも処理ガス供給部１７から供給される全ての処理ガスＧａを排気することが可能となる。

また、以上説明した２つの実施形態においては、外気引込み手段１９の排気口１９ａは、隙間１２のガラス基板Ｐ通過方向の中央位置に１つだけ配置する場合を例示したが、もちろんこの例に限らず、上記通過方向の複数箇所にわたって設けることも可能である。処理ガスＧａならばその成分濃度の均質化を狙って１つだけにするのがよいが、表面処理を目的とせず外気Ｇｂを流通させる領域（第２の分割空間２２）においては、濃度の大小は問題とならないためである。また、排気口１９ａの形状についても同様の理由で特に制限されることはなく、例示したスリット形状の他、例えば図示は省略するが、排気口１９ａとしての複数の排気穴をガラス基板Ｐの幅方向に沿って配列したものが考えられる。

もちろん、外気引込み手段１９は、他方の隙間形成面１４の側に配設されていればよいので、例えば他方の隙間形成部材１６の両側（通過方向、幅方向）に隣接する位置に外気引込み手段１９を配して、その排気口１９ａ（排気ノズルなど）を隙間１２に向けて配置する構成などが採用可能である。

以下、本発明の第２の側面に係る板状ガラスの表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を図５及び図６を参照して説明する。

本実施形態に係る表面処理装置１０は、主に外気引込み手段１９に代えて、他方の隙間形成面１４の側に、不活性ガスＧｃを隙間１２に向けて供給する不活性ガス供給部２３を設けた点において、本発明の第１の側面に係る表面処理装置（図１や図４に示す表面処理装置１０）とその構成を異にする。以下、本発明の第１の側面に係る実施形態との相違点を中心に詳述し、同等の構成については本発明の第１の側面に係る実施形態の場合と同じ符号を付して説明を省略する。

不活性ガス供給部２３は、例えば給気ポンプで構成され、他方の隙間形成部材１６の内部に配設されると共に、その供給口２３ａを他方の隙間形成面１４に開口形成してなる。本実施形態では、不活性ガス供給部２３の供給口２３ａは、一方の隙間形成面１３に開口した処理ガス供給部１７の給気口１７ａと隙間１２を挟んで対向する位置（この図示例では、いずれも他方の隙間形成面１４のうちガラス基板Ｐの搬送方向中央）に開口形成されている。このように構成することで、隙間１２内部に不活性ガスＧｃを供給可能としている。また、図示は省略するが、不活性ガス供給部２３の供給口２３ａはスリット形状をなし、隙間１２内に導入されたガラス基板Ｐの幅方向両端付近に達する位置まで伸びている。

ここで、不活性ガスとして使用できるガスの種類は特に制限されず、窒素やアルゴンなどの一般的な気体の他、外気（空気）のような混合気体を使用することも可能である。

また、不活性ガス供給部２３による不活性ガスＧｃの給気流量と給気圧の少なくとも一方は、対向する側に給気口１７ａから供給される処理ガスＧａの給気流量や給気圧とのバランスを考慮して設定されるのが望ましい。すなわち、後述する処理ガスＧａのガス溜りと不活性ガスＧｃのガス溜りとがそれぞれ、ガラス基板Ｐの導入に伴い隙間１２内に形成される各分割空間２１，２２の主成分を占めることになるよう（後述する図６の状態となるよう）、上記バランスを調整することが肝要となる。言い換えると、隙間１２の一方の隙間形成面１３の側に処理ガスＧａのガス溜りが層状に形成され、かつ他方の隙間形成面１４の側に不活性ガスＧｃのガス溜りが同じく層状に形成されるよう、処理ガスＧａと不活性ガスＧｃの供給力をそれぞれ調整することが肝要となる。さらに言えば、図６に示すように、それぞれ層状に形成された処理ガスＧａのガス溜りと不活性ガスＧｃのガス溜りとをガラス基板Ｐが区画するように、両ガスＧａ，Ｇｃの供給力又はガラス基板Ｐの導入位置（鉛直方向位置）を設定するのがよい。

以下、上記構成の表面処理装置１０を用いたガラス基板Ｐの表面処理方法について説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板Ｐが隙間１２よりも搬送方向後方側に位置する状態において、処理ガス供給部１７により一方の隙間形成面１３の側に設けた給気口１７ａから隙間１２に処理ガスＧａを供給する。また、不活性ガス供給部２３により他方の隙間形成面１４の側に設けた供給口２３ａから隙間１２に向けて不活性ガスＧｃを供給する。これにより、隙間１２のうち主に一方の隙間形成面１３の側には、処理ガスＧａのガス溜りが形成されると共に、他方の隙間形成面１４の側には、不活性ガスＧｃのガス溜りが形成される。

そして、この状態から、図６（ｂ）に示すように、ガラス基板Ｐを隙間１２の一端側（図６（ｂ）でいえば右側）から導入する。これにより、隙間１２がガラス基板Ｐの導入領域においてその表裏方向に分割されると共に、隙間１２内に分在する処理ガスＧａのガス溜りと不活性ガスＧｃのガス溜りとが分割され、一方の隙間形成面１３の側に処理ガスＧａの豊富な第１の分割空間２１が形成され、他方の隙間形成面１４の側に不活性ガスＧｃの豊富な第２の分割空間２２が形成される。そのため、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂが隙間１２内への導入に伴って順次処理ガスＧａに曝され、処理ガスＧａによる裏面Ｐｂの表面処理が施される。特に、ガラス基板Ｐにより分割された領域のうち処理ガス供給部１７の給気口１７ａが開口する側に位置する第１の分割空間２１においては、分割が成された後も、継続して処理ガスＧａが供給されるので、時間の経過と共に、同分割空間２１における処理ガスＧａの割合はさらに高まる。

一方、第２の分割空間２２は上述のようにして主に不活性ガスＧｃで満たされるので、ガラス基板Ｐの表面Ｐａと接触する気体は、処理ガスＧａをほとんど含まず、含んだとしても実質的に影響のないレベル（濃度）に抑えられる。また、不活性ガス供給部２３の供給口２３ａが開口する側に位置する第２の分割空間（第２の分割空間２２）においては、分割が成された後も、継続して不活性ガスＧｃが供給されるので、時間の経過と共に、同分割空間２２における不活性ガスＧｃの割合はさらに高まる。よって、隙間１２に導入された領域においては、ガラス基板Ｐの表面Ｐａへの処理ガスＧａによる表面処理は実質的に回避される。

このようにしてガラス基板Ｐを隙間１２内に導入していき、ガラス基板Ｐの導入前方側端部が隙間１２を通過した時点においては、図６（ｃ）に示すように、隙間１２全域がガラス基板Ｐを介して第１の分割空間２１と第２の分割空間２２とに分割される。また、この際、第１の分割空間２１と第２の分割空間２２との間での気体の流動はガラス基板Ｐによって完全に遮断される。これにより、裏面Ｐｂに対する処理ガスＧａによる表面処理が継続される一方、外気Ｇｂによる表面Ｐａの保護状態が確保される。

このようにして、各対の隙間形成面１３，１４間（すなわち各隙間１２）にガラス基板Ｐが導入されていき、最も導入方向前方側に位置する隙間１２（図５でいえば最も左側の隙間１２）をガラス基板Ｐが通過し終えることで、裏面Ｐｂへの処理ガスＧａによる表面処理が完了する。そして、この処理により裏面Ｐｂの粗面化が図られる一方、表面Ｐａの表面性状及び表面精度は処理前後で維持される。この場合も、上記粗面化を表面粗さＲａの変化で説明した場合、上記表面処理の前後で、裏面Ｐｂの表面粗さＲａ［ｎｍ］が０．１ｎｍ以上でかつ１．８ｎｍ以下の範囲で向上（ここでは粗面化）するように、より好ましくは０．１ｎｍ以上でかつ０．８ｎｍ以下の範囲で向上するように、処理ガスＧａによる裏面Ｐｂへの表面処理条件が設定されるのがよい。上記範囲で、裏面Ｐｂの表面粗さＲａ向上することで、表面処理以後の製造工程において、ガラス基板Ｐが実質的に問題となるレベルの帯電を生じる事態を回避することが可能となる。ここで、裏面Ｐｂに対する表面処理条件は、上述した処理ガスＧａの濃度や、処理ガス供給部１７と不活性ガス供給部２３との給気力（給気流量、給気圧）のバランスを調整する他、処理ガスＧａの供給時温度や雰囲気温度（隙間１２内の温度）、あるいはガラス基板Ｐの搬送速度を調整することによって適宜設定される。

このように、本発明の第２の側面に係る表面処理装置では、隙間１２を形成する一方の隙間形成面１３の側に、処理ガス供給部１７と処理ガス排気部１８を配設すると共に、一方の隙間形成面１３に、処理ガス供給部１７の給気口１７ａを開口させ、他方の隙間形成面１４に、不活性ガスＧｃを隙間１２に向けて供給する不活性ガス供給部２３の供給口２３ａを開口させた構成とした。一方の隙間形成面１３から隙間１２に向けて処理ガスＧａを供給すると共に、他方の隙間形成面１４から隙間１２に向けて不活性ガスＧｃを供給することで、隙間１２には、処理ガスＧａのガス溜りと不活性ガスＧｃのガス溜りとが共存した状態となる。また、処理ガスＧａと不活性ガスＧｃは互いに対向する側の隙間形成面１３，１４に向けて供給されることになるため、処理ガスＧａのガス溜りは隙間１２のうち一方の隙間形成面１３の側に、不活性ガスＧｃのガス溜りは他方の隙間形成面１４の側にそれぞれ偏った状態で形成される。ここで、ガラス基板Ｐが隙間１２を通過し始めて、隙間１２がガラス基板Ｐでその表裏方向に分割されることで、裏面Ｐｂの側の分割空間（第１の分割空間２１）には主に処理ガスＧａのガス溜りが存在し、表面Ｐａの側の分割空間（第２の分割空間２２）には主に不活性ガスＧｃのガス溜りが存在した状態となる。また、第１の分割空間２１には処理ガス供給部１７の給気口１７ａが開口し、第２の分割空間２２には不活性ガス供給部２３の供給口２３ａが開口した状態となるので、各分割空間２１，２２に主に存在するガスＧａ，Ｇｃの割合がさらに高められる。従って、第１の分割空間２１に面するガラス基板Ｐの裏面Ｐｂは主に処理ガスＧａに曝される一方、第２の分割空間２２に面するガラス基板Ｐの表面Ｐａは主に不活性ガスＧｃに曝されることになる。以上の作用により、処理面となるガラス基板Ｐの裏面Ｐｂに表面処理を施しつつも、非処理面となる表面Ｐａが実質的な表面処理となる程度に処理ガスＧａに曝される事態を回避することができる。従って、裏面Ｐｂを適度に粗面化することで帯電を抑制または防止することができる。また、表面Ｐａにおいては、表面処理直前の面粗さを維持することで高い表面精度及び所要の表面性状を確保することができる。

特に、本実施形態では、不活性ガス供給部２３の供給口２３ａを、処理ガス供給部１７の給気口１７ａと隙間１２を挟んで対向する位置に配設したので、隙間１２に供給された不活性ガスＧｃと処理ガスＧａとが正面で衝突する。これにより、各々のガスＧａ，Ｇｃが衝突部を境にして分岐することになるので、図６（ａ）に示す状態、すなわち、ガラス基板Ｐの導入位置を境界として、一方の隙間形成面１３の側に処理ガスＧａのガス溜り、他方の隙間形成面１４の側に不活性ガスＧｃのガス溜りが分在した状態を比較的容易にかつ安定的に作り出すことができる。

以上、本発明の第２の側面に係る表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を説明したが、本側面に係る表面処理装置又は表面処理方法は、当然に本側面の範囲内において任意の形態を採ることができる。

例えば上記実施形態では、不活性ガス供給部２３の供給口２３ａをスリット形状とし、他方の隙間形成面１４に開口させた場合を例示したが、もちろんこれ以外の構成を採ることも可能である。図７はその一例を示すもので、同図に係る表面処理装置１０は、他方の隙間形成面１４の一部又は全面が、不活性ガスＧｃを流通可能な多数の空孔２５を有する多孔質体で構成され、他方の隙間形成面１４に露出した空孔２５で不活性ガスＧｃの供給口（拡大表示は省略）が構成されている点で図４に示す表面処理装置１０とその構成を異にする。

このように、他方の隙間形成面１４を、不活性ガスＧｃの流通可能な多数の空孔２５を有する多孔質体で構成し、かつ他方の隙間形成面１４に露出した空孔２５で不活性ガスＧｃの供給口を構成することで、不活性ガスＧｃの供給口が、他方の隙間形成面１４の全域又は非常に広範囲にわたって設けられた状態となる。ここで、空孔２５個々の大きさは非常に小さいので、不活性ガスＧｃの供給口をスリット（図５）や加工穴で構成する場合と比べて、隙間１２内における気体（処理ガスＧａ又は不活性ガスＧｃ）の流れに与える影響を小さくすることができる。従って、ガラス基板Ｐの表裏両面Ｐａ，Ｐｂ側ともに安定したガスＧａ，Ｇｃの流れを実現することができる。

以下、本発明の第３の側面に係る表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を図８及び図９に基づき説明する。

本実施形態に係る表面処理装置１０は、図８に示すように、主に他方の隙間形成面１４を、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂと当接するベルトコンベア２６の搬送面（ベルト外表面）で構成した点において、第１及び第２実施形態とその構成を異にする。詳述すると、このベルトコンベア２６は、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂと当接しかつガラス基板Ｐと同期してその通過方向に移動する同期移動面２７を有するもので、この場合、裏面Ｐｂと当接するベルトコンベア２６の搬送面が同期移動面２７となる。すなわち、同期移動面２７が他方の隙間形成面１４として対向する一方の隙間形成面１３との間に隙間１２を形成する。本実施形態では、同期移動面２７は、一方の隙間形成面１３よりもガラス基板Ｐの通過方向に長く設定されており、これにより一方の隙間形成面１３と対向する領域を越えて隙間１２の両端側に延長配置されている。

また、本実施形態では、ベルトコンベア２６がガラス基板Ｐを下方から支持しているため、このベルトコンベア２６が搬送手段１１を兼ねている。

このように構成することで、ガラス基板Ｐは、他方の隙間形成面１４を形成する同期移動面２７と当接した状態を保って隙間１２に導入されるので、隙間１２に導入した状態のガラス基板Ｐの非処理面（裏面Ｐｂ）に処理ガスＧａが入り込む余地（隙間）は生じない。よって、処理面となるガラス基板Ｐの表面Ｐａに表面処理を施しつつも、非処理面となる裏面Ｐｂが実質的な表面処理となる程度に処理ガスＧａに曝される事態を確実に防止することができる。また、ガラス基板Ｐとの接触面をガラス基板Ｐと同期して移動可能としたので、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂとその接触面（同期移動面２７）とが摺動するおそれもない。従って、非処理面となる裏面Ｐｂの表面精度及び表面性状を確保することができる。また、この構成によれば、外気引込み手段１９や不活性ガス供給部２３も不要となるので、表面処理装置１０を簡素化して、コストダウンにつなげることもできる。

特に、本実施形態のように、同期移動面２７を、一方の隙間形成面１３と対向する領域を越えて隙間１２の両端側に延長配置することで、隙間１２の導入開始時及び通過完了時においてもガラス基板Ｐの裏面Ｐｂと同期移動面２７との当接状態が維持される。よって、裏面Ｐｂと処理ガスＧａとが接触する事態を確実に防止して、当該表面処理直前の面粗さを維持することができ、裏面Ｐｂの表面性状及び表面精度を確保することができる。

なお、ベルトコンベア２６は必ずしも搬送手段１１を兼ねる必要はなく、例えば図９に示すように、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂをローラコンベア等の搬送手段１１で支持及び搬送し、搬送状態にあるガラス基板Ｐの表面Ｐａとベルトコンベア２６の同期移動面２７（搬送面）とを当接可能とし、かつガラス基板Ｐと同期してその通過方向に移動可能に構成してもよい。この場合、同期移動面２７は、図８の場合と同様、他方の隙間形成面１４を構成する。この構成によれば、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂが処理ガスＧａによる表面処理を受けて粗面化される一方で、表面Ｐａの処理ガスＧａによる実質的な被曝は回避される。なお、図８と図９何れの場合にしても、処理ガスＧａは一方の隙間形成面１３に開口形成された排気口１８ａを通じて隙間１２外に排出されるように構成されているので、ガラス基板Ｐの表面Ｐａのうちベルトコンベア２６の搬送面と接触していない領域が生じたとしても問題ない。

以下、本発明の第４の側面に係る表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を図１０に基づき説明する。

本側面に係る表面処理装置１０は、主に他方の隙間形成部材１６を一方の隙間形成部材１５に対して近接自在に移動可能とすることで、隙間１２の隙間幅方向寸法を調整するための隙間幅調整部２８を有する点で、上述した本発明の第１〜第３の側面に係る表面処理装置１０とその構成を異にする。

詳述すると、隙間幅調整部２８は、図１０（ａ）に示すように、各他方の隙間形成部材１６と、その上方に配され、各他方の隙間形成部材１６を懸架支持する懸架部２９との間に配設されている。そして、他方の隙間形成部材１６を昇降させることで、所定の高さ位置において搬送されるガラス基板Ｐの表面Ｐａと他方の隙間形成面１４との対向間隔を調整可能としている。すなわち、この対向間隔は、ガラス基板Ｐの隙間１２への導入に伴い形成される第２の分割空間２２の隙間幅方向寸法に等しい（図１０（ｂ））。

そして、この隙間幅調整部２８は、図１０（ｂ）に示すように、隙間１２へのガラス基板Ｐの導入に伴い、ガラス基板Ｐの表面Ｐａに引っ張られて第２の分割空間２２に流れ込む外気Ｇｂの流れが生じるように、第２の分割空間２２の隙間幅方向寸法ｗが調整される。一例として、隙間幅方向寸法ｗを２ｍｍ以下とすることで、上記外気Ｇｂの流れ込み作用を得ることが可能となる。

このように構成すれば、ガラス基板Ｐの厚みや搬送速度が変更された場合であっても、設備に大幅な改良、変更を施すことなく容易に表面Ｐａと処理ガスＧａとの接触を回避することができる。また、懸架部２９と他方の隙間形成部材１６との間に隙間幅調整部２８を設けるだけで足りるので、本発明の上記第１〜第３実施形態と比べて設備の簡素化を図ることができる。

以下、本発明の第５の側面に係る表面処理装置及び表面処理方法の一実施形態を図１１に基づき説明する。

本側面に係る表面処理装置１０は、主に搬送手段１１により搬送される複数のガラス基板Ｐの間に閉塞板３０を介在させた点で、上述した本発明の第１〜第４の側面に係る表面処理装置とその構成を異にする。

本実施形態では、さらに、閉塞板３０の端面とガラス基板Ｐの端面とを当接させ、かつ当接させた状態で両部材３０，Ｐを固定している。これにより、互いに隣接するガラス基板Ｐ同士はその間に介在させた閉塞板３０と一体的に搬送される。なお、当接によるガラス基板Ｐの破損を防止する目的で、閉塞板３０のガラス基板Ｐとの当接部を緩衝材などで構成したものを使用してもよい。

この構成によれば、搬送方向で互いに隣接するガラス基板Ｐの間が閉塞板３０で閉塞された状態となるので、この状態を保ってガラス基板Ｐを隙間１２に導入することで、ガラス基板Ｐの裏面Ｐｂのみが処理ガスＧａに曝される一方、処理ガスＧａの表面Ｐａ側への回り込みは防止される。よって、裏面Ｐｂの粗面化を図りつつも、表面Ｐａの表面性状及び表面精度を確保することができる。また、この構成によれば、ガラス基板Ｐの搬送準備段階における調整のみで実施することができるので、設備自体の変更は一切不要となる。

なお、裏面Ｐｂが実質的な表面処理となる程度に処理ガスＧａに曝される事態を回避できれば足りることを考慮すれば、必ずしも、上述の如き構成である必要はない。例えば、端面間に若干の隙間を持たせてガラス基板Ｐと閉塞板３０とを固定してもよい。あるいは、固定することなくガラス基板Ｐの間に閉塞板３０を配置するだけであってもよい。

また、以上の説明では、帯状板ガラスから切り出したガラス基板Ｐの表面Ｐａ又は裏面Ｐｂに対して所定の表面処理を施す場合を説明したが、もちろん帯状板ガラスの表面又は裏面に上記第１〜第５の側面に係る本発明を適用することも可能である。すなわち、図示は省略するが、帯状に成形して幅方向に切断した後、その長手方向一端又は両端を巻き取ったガラスフィルム表裏一方の面のみに表面処理を実施する場合にも上記第１〜第５の側面に係る本発明を適用することが可能である。

Ｇａ 処理ガス
Ｇｂ 外気
Ｇｃ 不活性ガス
Ｐ ガラス基板
Ｐａ 表面
Ｐｂ 裏面
ｗ 隙間幅方向寸法
１０ 表面処理装置
１１ 搬送手段
１２ 隙間
１３，１４ 隙間形成面
１５，１６ 隙間形成部材
１７ 処理ガス供給部
１７ａ 給気口
１８ 処理ガス排気部
１８ａ 排気口
１９ 外気取込み手段
１９ａ 排気口
２０ ローラ
２１，２２ 分割空間
２３ 不活性ガス供給部
２３ａ 供給口
２５ 内部空孔
２６ ベルトコンベア
２７ 同期移動面
２８ 隙間幅調整部
２９ 懸架部
３０ 閉塞板

Claims (11)

1. 板状ガラスが通過可能な隙間を形成する一対の隙間形成面と、前記板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施すための処理ガスを前記隙間に供給する処理ガス供給部と、前記隙間に供給された前記処理ガスを排気する処理ガス排気部とを備えた板状ガラスの表面処理装置において、
   前記処理ガス供給部と前記処理ガス排気部は共に前記一方の隙間形成面の側に配設されると共に、
   前記他方の隙間形成面の側に、前記隙間の排気を行うことで、前記隙間に導入された前記板状ガラスと前記他方の隙間形成面との間に形成される空間に外気を引込み可能とする外気引込み手段が設けられていることを特徴とする板状ガラスの表面処理装置。
2. 板状ガラスが通過可能な隙間を形成する一対の隙間形成面と、前記板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施すための処理ガスを前記隙間に供給する処理ガス供給部と、前記隙間に供給された前記処理ガスを排気する処理ガス排気部とを備えた板状ガラスの表面処理装置において、
   前記処理ガス供給部と前記処理ガス排気部は共に一方の隙間形成面の側に配設されると共に、
   前記一方の隙間形成面に、前記処理ガス供給部の給気口が開口し、前記他方の隙間形成面に、不活性ガスを前記隙間に向けて供給する不活性ガス供給部の供給口が開口していることを特徴とする板状ガラスの表面処理装置。
3. 前記処理ガス供給部は、前記一方の隙間形成面のうち前記板状ガラスの通過方向中央に給気口を有する請求項１又は２に記載の板状ガラスの表面処理装置。
4. 前記処理ガス排気部は、前記一方の隙間形成面のうち前記板状ガラスの通過方向両端に排気口を有する請求項１〜３の何れかに記載の板状ガラスの表面処理装置。
5. 前記外気引込み手段は、前記他方の隙間形成面のうち板状ガラスの通過方向中央に排気口を有する請求項１に記載の板状ガラスの表面処理装置。
6. 前記不活性ガスの供給口は、前記板状ガラスの通過方向に直交する向きに伸びている請求項２に記載の板状ガラスの表面処理装置。
7. 前記他方の隙間形成面は、前記不活性ガスを流通可能な多数の空孔を有する多孔質体で構成され、前記他方の隙間形成面に露出した前記空孔で前記不活性ガスの供給口が構成されている請求項２に記載の板状ガラスの表面処理装置。
8. 板状ガラスが通過可能な隙間を形成する一対の隙間形成面と、前記板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施すための処理ガスを前記隙間に供給する処理ガス供給部と、前記隙間に供給された前記処理ガスを排気する処理ガス排気部とを備えた板状ガラスの表面処理装置において、
   前記処理ガス供給部と前記処理ガス排気部は共に一方の隙間形成面の側に設けられると共に、
   前記他方の隙間形成面は、前記板状ガラスの表裏他方の面と当接しかつ前記板状ガラスと同期してその通過方向に移動する同期移動面で形成されていることを特徴とする板状ガラスの表面処理装置。
9. 前記同期移動面は、前記板状ガラスを搬送可能とするベルトコンベアの搬送面で構成されている請求項８に記載の板状ガラスの表面処理装置。
10. 一対の隙間形成面の間に形成され板状ガラスが通過可能な隙間に処理ガスを供給し、該処理ガスを前記隙間から排気することで、前記隙間を通過する前記板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施す板状ガラスの表面処理方法において、
    前記処理ガスを、前記一方の隙間形成面の側から前記隙間に向けて供給しつつ前記一方の隙間形成面の側で排気し、
    前記他方の隙間形成面の側で前記隙間の排気を行うことで、前記隙間への前記板状ガラスの導入に伴い前記板状ガラスと他方の隙間形成面との間に形成される空間に外気を引込むことを特徴とする板状ガラスの表面処理方法。
11. 一対の隙間形成面の間に形成され板状ガラスが通過可能な隙間に処理ガスを供給し、該処理ガスを前記隙間から排気することで、前記隙間を通過する前記板状ガラスの表裏一方の面に表面処理を施す板状ガラスの表面処理方法において、
    前記処理ガスを、前記一方の隙間形成面の側から前記隙間に向けて供給しつつ前記一方の隙間形成面の側で排気すると共に、
    前記一方の隙間形成面に開口した前記処理ガスの給気口から前記隙間に前記処理ガスを供給し、かつ
    前記他方の隙間形成面に開口した不活性ガスの供給口から前記隙間に前記不活性ガスを供給した状態で、前記隙間に前記板状ガラスを導入することを特徴とする板状ガラスの表面処理方法。

Images