JP2016183866A - ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、ガラス基板の欠陥を高い精度で検知することができるガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置を提供することである。
【解決手段】ガラス基板の製造方法は、搬送工程と抑制工程と検査工程とを備える。搬送工程は、ガラス基板の主表面に平行な第１方向にガラス基板を吊り下げられた状態で搬送する。抑制工程は、ガラス基板が搬送されている間に、複数の抑制手段を用いて、主表面と直交する第２方向におけるガラス基板の動きを抑制する。検査工程は、ガラス基板が搬送されている間に、複数の検査手段を用いて、主表面の欠陥を光学的に検査する。抑制手段は、ガラス基板の少なくとも一方の主表面に向かって気体を噴出することで、第２方向におけるガラス基板の動きを抑制する。少なくとも１つの検査手段は、第１方向において抑制手段の前に配置される。少なくとも１つの検査手段は、第１方向において抑制手段の後に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置に関する。

ガラス基板の製造工程は、所定の寸法に切断されたガラス基板を検査する検査工程を含む。検査工程では、例えば、ガラス基板の表面に形成されるキズおよび脈理等の欠陥が光学的手法により検知される。

特許文献１（特開２００９−２３６７７１号公報）には、ガラス基板の検査装置の一例が開示されている。この検査装置は、ガラス基板の上辺を把持する上部把持手段と、ガラス基板の下辺を把持する下部把持手段とを備える。この検査装置は、上部把持手段と下部把持手段とを互いに離してガラス基板に上下方向の張力を付与した状態で、ガラス基板の欠陥を検知する装置に対してガラス基板を相対的に移動させる。

しかし、特許文献１（特開２００９−２３６７７１号公報）に開示される検査装置は、上部把持手段および下部把持手段によってガラス基板に上下方向の張力を付与するため、液晶ディスプレイ装置に使用されるような大型かつ薄いガラス基板を把持する場合、ガラス基板が割れるおそれがある。

また、ガラス基板を移動させながらガラス基板の欠陥を高い精度で検知するためには、ガラス基板の姿勢を安定化させ、ガラス基板の振動を抑制する必要がある。特に、ガラス基板の表面の法線の向きを安定化させること、および、ガラス基板の表面の法線方向の振動を低減することが、ガラス基板の検査精度の向上に重要である。

本発明の目的は、ガラス基板の欠陥を高い精度で検知することができるガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置を提供することである。

本発明に係るガラス基板の製造方法は、搬送工程と、抑制工程と、検査工程とを備える。搬送工程は、ガラス基板の主表面に平行な第１方向にガラス基板を搬送する。抑制工程は、搬送工程においてガラス基板が搬送されている間に、複数の抑制手段を用いて、主表面と直交する第２方向におけるガラス基板の動きを抑制する。検査工程は、搬送工程においてガラス基板が搬送されている間に、複数の検査手段を用いて、主表面の欠陥を光学的に検査する。搬送工程は、ガラス基板を、ガラス基板の一の端部が把持されることにより吊り下げられた状態で、第１方向に搬送する。抑制手段は、ガラス基板の少なくとも一方の主表面に向かって気体を噴出することで、第２方向におけるガラス基板の動きを抑制する。少なくとも１つの検査手段は、第１方向において抑制手段の前に配置される。少なくとも１つの検査手段は、第１方向において抑制手段の後に配置される。

また、ガラス基板の製造方法は、抑制手段および検査手段が鉛直方向に交互に配置されている第１ユニットを少なくとも１つ用いて、ガラス基板の第２方向の動きを抑制し、かつ、主表面を検査することが好ましい。

また、ガラス基板の製造方法は、抑制手段および検査手段が第１方向に交互に配置されている第２ユニットを少なくとも１つ用いて、ガラス基板の第２方向の動きを抑制し、かつ、主表面を検査することが好ましい。

また、抑制手段は、抑制手段と主表面との間の空間に気体を噴出し、かつ、抑制手段と主表面との間の空間から気体を吸引することで、抑制手段と主表面との間の距離を調整することが好ましい。

また、抑制手段は、搬送工程においてガラス基板が搬送されている間に、抑制手段と主表面との間の距離が徐々に短くなるように、抑制手段と主表面との間の距離を調整することが好ましい。

また、ガラス基板の製造方法は、ガラス基板を洗浄する洗浄工程をさらに備えることが好ましい。洗浄工程は、少なくとも検査工程の前に行われる。

また、洗浄工程は、主表面に付着している異物であって、主表面から１０μｍ以上離れている部分を有する異物を、主表面から除去することが好ましい。

また、洗浄工程は、検査工程の前において、搬送工程においてガラス基板が搬送されている間に、ガラス基板を洗浄することが好ましい。

また、ガラス基板の製造方法は、成形工程と、徐冷工程と、切断工程とをさらに備えることが好ましい。成形工程は、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状のガラスリボンを成形する。徐冷工程は、成形工程で成形されたガラスリボンを下方に搬送しつつ、温度管理しながら冷却する。切断工程は、徐冷工程で冷却されたガラスリボンを切断してガラス基板を得る。洗浄工程は、切断工程で切断されたガラス基板の切断面に付着している切断面付着物を除去する。検査工程は、ガラス基板の内部欠陥を検査する。

また、ガラス基板の製造方法は、梱包工程をさらに備えることが好ましい。梱包工程は、検査工程の後において、切断工程で形成された切断面を有するガラス基板と、合紙とを交互に積層して梱包して、ガラス基板積層体を製造する。

本発明に係るガラス基板の製造装置は、搬送機構と、複数の抑制機構と、複数の検査機構とを備える。搬送機構は、ガラス基板の主表面に平行な第１方向にガラス基板を搬送する。抑制機構は、搬送機構によってガラス基板が搬送されている間に、主表面と直交する第２方向におけるガラス基板の動きを抑制する。検査機構は、搬送機構によってガラス基板が搬送されている間に、主表面の欠陥を光学的に検査する。抑制機構は、ガラス基板の少なくとも一方の主表面に向かって気体を噴出することで、第２方向におけるガラス基板の動きを抑制する。少なくとも１つの検査機構は、第１方向において抑制機構の前に配置される。少なくとも１つの検査機構は、第１方向において抑制機構の後に配置される。

本発明に係るガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置は、ガラス基板の欠陥を高い精度で検知することができる。

ガラス基板の製造工程を表すフローチャートの一例である。 実施形態に係るガラス基板製造装置の斜視図である。 図２の矢印ＩＩＩの方向から見た、ガラス基板製造装置の側面図である。 図２の矢印ＩＶの方向から見た、ガラス基板製造装置の上面図である。 図２の矢印Ｖの方向から見た、ガラス基板製造装置の側面図である。 変形例Ｃにおける、ガラス基板製造装置の側面図である。 変形例Ｃにおける、ガラス基板製造装置の側面図である。 変形例Ｄにおける、ガラス基板製造装置の斜視図である。 図８の矢印ＩＸの方向から見た、ガラス基板製造装置の上面図である。 変形例Ｅにおける、ガラス基板製造装置の側面図である。 変形例Ｅにおける、ガラス基板製造装置の上面図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るガラス基板製造装置１００は、主として、ガラス基板１０を搬送するための搬送装置１０２、および、搬送装置１０２によって搬送されているガラス基板１０を検査するための検査装置１０４を備えている。

（１）ガラス基板の製造工程の概要
最初に、ガラス基板１０の製造工程について説明する。ガラス基板１０は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造に用いられる。ガラス基板１０は、例えば、０.２ｍｍ〜０.８ｍｍの厚みを有し、かつ、縦６８０ｍｍ〜２２００ｍｍおよび横８８０ｍｍ〜２５００ｍｍのサイズを有する。

ガラス基板１０の一例として、以下の（ａ）〜（ｊ）の組成を有するガラスが挙げられる。

（ａ）ＳｉＯ₂：５０質量％〜７０質量％、
（ｂ）Ａｌ₂Ｏ₃：１０質量％〜２５質量％、
（ｃ）Ｂ₂Ｏ₃：１質量％〜１８質量％、
（ｄ）ＭｇＯ：０質量％〜１０質量％、
（ｅ）ＣａＯ：０質量％〜２０質量％、
（ｆ）ＳｒＯ：０質量％〜２０質量％、
（ｇ）ＢａＯ：０質量％〜１０質量％、
（ｈ）ＲＯ:５質量％〜２０質量％（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選択される少なくとも１種である。）、
（ｉ）Ｒ’₂Ｏ:０質量％〜２．０質量％（Ｒ’は、Ｌｉ、ＮａおよびＫから選択される少なくとも１種である。）、
（ｊ）ＳｎＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃およびＣｅＯ₂から選ばれる少なくとも１種の金属酸化物。

なお、上記の組成を有するガラスは、０．１質量％未満の範囲で、その他の微量成分の存在が許容される。

図１は、ガラス基板１０の製造工程を表すフローチャートの一例である。ガラス基板１０の製造工程は、主として、成形工程（ステップＳ１）と、徐冷工程（ステップＳ２）と、切断工程（ステップＳ３）と、第１検査工程（ステップＳ４）と、粗面化工程（ステップＳ５）と、端面加工工程（ステップＳ６）と、最終洗浄工程（ステップＳ７）と、第２検査工程（ステップＳ８）と、梱包工程（ステップＳ９）とから構成される。

成形工程Ｓ１では、ガラス原料を加熱して得られた熔融ガラスから、オーバーフローダウンドロー法によって、シート状のガラスリボンが連続的に成形される。

徐冷工程Ｓ２では、成形工程Ｓ１で成形されたガラスリボンが、歪みおよび反りが発生しないように温度管理されながら、ガラス徐冷点以下まで徐冷される。徐冷工程Ｓ２では、ガラスリボンは、下方に搬送されながら冷却される。

切断工程Ｓ３では、徐冷工程Ｓ２で徐冷されたガラスリボンが切断されて、製品サイズのガラス基板１０が得られる。ガラスリボンは、例えば、レーザを用いて切断される。また、切断工程Ｓ３では、ガラスリボンの端部領域が切断されて除去される。端部領域は、ガラスリボンの幅方向の両端部に形成され、ガラスリボンの幅方向の中央領域と比べて厚い領域である。

第１検査工程Ｓ４では、切断工程Ｓ３で得られたガラス基板１０が、ガラス基板製造装置１００によって検査される。第１検査工程Ｓ４では、主として、ガラス基板１０の内部に存在する異物である内部異物が光学的に検出される。内部異物は、例えば、ガラスの原料成分、金属成分、および、微小な泡である。第１検査工程Ｓ４では、検出された内部異物の種類およびサイズを判定し、ガラス基板１０の選別を行う。第１検査工程Ｓ４における検査に合格したガラス基板１０のみが、次の粗面化工程Ｓ５に送られる。なお、図１に示されるように、第１検査工程Ｓ４における検査に合格したガラス基板１０が、粗面化工程Ｓ５〜第２検査工程Ｓ８を経ずに、梱包工程Ｓ９に直接送られてもよい。

粗面化工程Ｓ５では、第１検査工程Ｓ４で検査されたガラス基板１０の主表面の表面粗さを増加させる粗面化処理が行われる。ガラス基板１０の粗面化処理は、例えば、フッ化水素を含むエッチャントを用いるウエットエッチングである。

端面加工工程Ｓ６では、粗面化工程Ｓ５で粗面化処理が行われたガラス基板１０の端面の面取り加工が行われる。面取り加工された端面の一部は、Ｒ形状を有する。

最終洗浄工程Ｓ７では、端面加工工程Ｓ６で端面の面取り加工が行われたガラス基板１０が洗浄されて、ガラス基板１０に付着している異物が除去される。異物は、切断工程Ｓ３でのガラスリボンの切断、および、端面加工工程Ｓ６でのガラス基板１０の端面加工によって生じた微小なガラス片や、雰囲気中に存在する有機物等である。

第２検査工程Ｓ８では、最終洗浄工程Ｓ７で洗浄されたガラス基板１０が検査される。具体的には、ガラス基板１０の主表面が光学的に測定されて、ガラス基板１０の欠陥が検知される。ガラス基板１０の欠陥は、例えば、ガラス基板１０の主表面に形成される脈理、ガラス基板１０の主表面に存在するキズおよびクラック、ガラス基板１０の主表面に付着している異物、および、ガラス基板１０の内部に存在している微小な泡等である。

梱包工程Ｓ９では、第１検査工程Ｓ４または第２検査工程Ｓ８における検査に合格したガラス基板１０が、ガラス基板１０を保護するための合紙と交互にパレット上に積層されて、梱包される。梱包されたガラス基板１０は、ＦＰＤの製造業者等に出荷される。

（２）ガラス基板製造装置の構成
ガラス基板製造装置１００は、主として、搬送装置１０２と、検査装置１０４とを備える。第１検査工程Ｓ４において、ガラス基板製造装置１００は、搬送装置１０２によってガラス基板１０を搬送しながら、検査装置１０４によってガラス基板１０の欠陥を光学的に検査する。欠陥は、主として、ガラス基板１０の内部に存在する、微小な泡等の異物である。図２は、ガラス基板製造装置１００の斜視図である。図３は、図２に示される矢印ＩＩＩの方向から見た、ガラス基板製造装置１００の側面図である。図４は、図２に示される矢印ＩＶの方向から見た、ガラス基板製造装置１００の上面図である。図５は、図２に示される矢印Ｖの方向から見た、ガラス基板製造装置１００の側面図である。図２〜５には、ガラス基板１０の搬送方向が矢印で示されている。ガラス基板製造装置１００は、圧力が一定になるように制御されている空間に設置されている。

（２−１）搬送装置の構成
搬送装置１０２は、吊り下げられて直立した状態のガラス基板１０を水平方向に搬送する。搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１０の主表面の法線は、水平方向に平行である。図２〜図５には、三次元空間の直交座標系を構成するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。Ｘ軸は、ガラス基板１０の搬送方向に平行である。Ｙ軸は、ガラス基板１０の主表面と直交する。Ｚ軸は、鉛直方向に平行であり、かつ、ガラス基板１０の主表面に平行である。図３および図５は、Ｙ軸方向に沿って見た図である。図４は、Ｚ軸方向に沿って見た図である。

Ｘ軸の向きは、ガラス基板１０が搬送される方向である。以下、Ｘ軸の負方向を上流側と呼び、Ｘ軸の正方向を下流側と呼ぶ。ガラス基板１０は、上流側から下流側に向かって搬送される。図４に示されるように、上流側から下流側に向かって見た場合に、ガラス基板１０の右側をＹ軸の負方向とし、ガラス基板１０の左側をＹ軸の正方向とする。Ｚ軸の向きは、鉛直方向上向きである。

搬送装置１０２は、主として、上部ガイド機構１１０と、クランプ機構１１２と、下部ガイド機構１１４と、複数のエアベアリング１１７ａ，１１７ｂとを備える。以下、ガラス基板１０の左側の主表面を左主表面１０ａと呼び、ガラス基板１０の右側の主表面を右主表面１０ｂと呼ぶ。

（２−１−１）上部ガイド機構
上部ガイド機構１１０は、搬送されるガラス基板１０の上方において、Ｘ軸方向に沿って延びるガイドレールである。上部ガイド機構１１０は、クランプ機構１１２が取り付けられている。上部ガイド機構１１０は、クランプ機構１１２をＸ軸方向に移動させるための駆動機構（図示せず）を備える。

（２−１−２）クランプ機構
クランプ機構１１２は、ガラス基板１０のＺ軸正方向の端部である上端部を把持する。クランプ機構１１２は、主として、基部１１２ａと、複数の把持部１１２ｂとを備える。基部１１２ａは、Ｘ軸方向に沿って延びる部材である。基部１１２ａは、上部ガイド機構１１０と摺動可能なように、上部ガイド機構１１０に取り付けられている。基部１１２ａは、上部ガイド機構１１０と摺動することにより、Ｘ軸方向に移動することができる。基部１１２ａの下側には、Ｘ軸方向に沿って複数の把持部１１２ｂが等間隔に取り付けられている。把持部１１２ｂは、ガラス基板１０の上端部を把持して、ガラス基板１０をクランプ機構１１２に固定する。なお、把持部１１２ｂの数、および、基部１１２ａに対する把持部１１２ｂの取り付け位置は、ガラス基板１０の寸法、および、ガラス基板１０の搬送速度等に応じて適宜に設定されてもよい。把持部１１２ｂの取り付け位置は、例えば、ガラス基板１０の端面から、端面から５ｍｍ〜１００ｍｍ離れた位置までの非検査領域である。

クランプ機構１１２は、上部ガイド機構１１０によってＸ軸方向に搬送される。これにより、搬送装置１０２は、クランプ機構１１２に把持されたガラス基板１０をＸ軸方向に搬送することができる。

クランプ機構１１２は、ガラス基板１０の上端部のＸ軸方向の両端部を把持する把持部１１２ｂを有する。上端部の両端部は、Ｘ軸方向において、上端部の両端から、両端から５ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜４０ｍｍ離れた位置までの領域である。

（２−１−３）下部ガイド機構
下部ガイド機構１１４は、Ｘ軸方向に沿って延びる部材である。下部ガイド機構１１４は、Ｘ軸方向に沿って配置される複数のガイドローラー１１４ａを有する。ガイドローラー１１４ａは、Ｘ軸方向に沿って搬送されるガラス基板１０の下端部のＹ軸方向両側に配置されるローラー対である。ガイドローラー１１４ａのローラー間の隙間は、ガラス基板１０の厚みよりも大きいので、ガイドローラー１１４ａは、ガラス基板１０の下端部に力を与えて下端部を保持しない。ガイドローラー１１４ａは、上部ガイド機構１１０によって搬送されるガラス基板１０の下端部がＹ軸方向に移動することを抑制する。

（２−１−４）エアベアリング
エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の位置を制御するための装置である。エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、ガラス基板１０の左右両側に配置される。図２〜図５において、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、ハッチングされた領域として示されている。 エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、搬送されるガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂと対向し、多数の空気噴出孔（図示せず）および多数の空気吸引孔（図示せず）が形成された表面を有する。空気噴出孔は、Ｙ軸方向に空気を噴出する。空気吸引孔は、その開口部の近傍の空間から空気を吸引する。エアベアリング１１７ａ，１１７ｂの空気噴出孔から噴出された空気は、主表面１０ａ，１０ｂと衝突して、空気の噴出方向（Ｙ軸方向）にガラス基板１０を押す力をガラス基板１０に付与する。エアベアリング１１７ａ，１１７ｂの空気吸引孔は、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂと主表面１０ａ，１０ｂとの間の空間から空気を吸引する。これにより、空気吸引孔は、空気噴出孔が空気を噴出する方向の反対方向（Ｙ軸方向）にガラス基板１０を引く力をガラス基板１０に付与する。エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、空気噴出孔から噴出される空気の量、および、空気吸引孔に吸引される空気の量を制御するためのレギュレータ（図示せず）を有する。レギュレータは、例えば、圧力調整弁である。エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、後述するように、搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の移動を抑制してガラス基板１０の姿勢を安定化させる効果を有する。

図４に示されるように、ガラス基板製造装置１００は、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂを備える。エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、左エアベアリング１１７ａと右エアベアリング１１７ｂとからなる。ガラス基板製造装置１００は、複数の左エアベアリング１１７ａおよび複数の右エアベアリング１１７ｂを備える。左エアベアリング１１７ａの数は、右エアベアリング１１７ｂの数と同じである。各左エアベアリング１１７ａは、ガラス基板１０を挟んで反対側に配置される右エアベアリング１１７ｂと一対一に対応する。

左エアベアリング１１７ａは、ガラス基板１０の左側に配置されている。右エアベアリングは、ガラス基板１０の右側に配置されている。Ｘ軸方向およびＺ軸方向において、左エアベアリング１１７ａは、対応する右エアベアリング１１７ｂと同じ位置に配置されている。左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離は、対応する右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離と同じである。左エアベアリング１１７ａは、左主表面１０ａに向かって空気を吹き付ける。右エアベアリング１１７ｂは、右主表面１０ｂに向かって空気を吹き付ける。

（２−２）検査装置の構成
検査装置１０４は、ガラス基板１０の内部に存在する異物を光学的手法により検知する。検査装置１０４は、主として、複数の光源１２０と、複数の光センサ１２２とから構成される。各光源１２０は、各光センサ１２２と一対一に対応する。図２〜図５において、光源１２０および光センサ１２２は、ハッチングされていない領域として示されている。

光源１２０は、ガラス基板１０の左側に配置されている。光センサ１２２は、光源１２０と対向するように、ガラス基板１０の右側に配置されている。光源１２０は、Ｙ軸の負方向に向かって検査光を照射する。光センサ１２２は、対応する光源１２０から照射されてガラス基板１０を通過した検査光を受光して検知するセンサである。光センサ１２２は、受光した検査光の強さの変化に基づいて、ガラス基板１０の歪みを検出して、ガラス基板１０の内部に存在する異物を検知する。ガラス基板１０の内部異物を検出するためには、光センサ１２２のフォーカスエリアは、少なくとも±５ｍｍ以下である必要があるため、搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の振れを±５ｍｍ以下にする必要がある。また、ガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂのキズを検出するためには、光センサ１２２のフォーカスエリアは、±２ｍｍ以下、好ましくは±１ｍｍである必要がある。

図３および図５に示されるように、ガラス基板１０の左側において、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０がＸＺ平面に格子状に配置され、ガラス基板１０の右側において、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２がＸＺ平面に格子状に配置されている。具体的には、ガラス基板１０の左側において、Ｘ軸方向に沿って、４個の左エアベアリング１１７ａおよび４個の光源１２０が交互に配置され、かつ、Ｚ軸方向に沿って、３個の左エアベアリング１１７ａおよび３個の光源１２０が交互に配置されている。すなわち、Ｘ軸方向に８列、および、Ｚ軸方向に６行の格子状に、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が配置されている。また、ガラス基板１０の右側において、Ｘ軸方向に沿って、４個の右エアベアリング１１７ｂおよび４個の光センサ１２２が交互に配置され、かつ、Ｚ軸方向に沿って、３個の右エアベアリング１１７ｂおよび３個の光センサ１２２が交互に配置されている。すなわち、Ｘ軸方向に８列、および、Ｚ軸方向に６行の格子状に、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２が配置されている。

図３に示されるように、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０は、Ｘ軸方向において交互に配置され、かつ、Ｚ軸方向において交互に配置されている。図５に示されるように、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２は、Ｘ軸方向において交互に配置され、かつ、Ｚ軸方向において交互に配置されている。

このように、ガラス基板製造装置１００は、Ｘ軸方向において左エアベアリング１１７ａの前後に配置されている光源１２０、および、Ｘ軸方向において右エアベアリング１１７ｂの前後に配置されている光センサ１２２を少なくとも１個ずつ備えている。

なお、図２〜５では、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂ、光源１２０および光センサ１２２は、ＸＺ平面上の位置を分かりやすく説明するために、Ｙ軸方向において主表面１０ａ，１０ｂの近傍に配置される平板として示されている。実際には、光源１２０と左主表面１０ａとの間の距離は、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離より長く、数センチである。また、光センサ１２２と右主表面１０ｂとの間の距離は、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離より長く、数センチである。

（３）特徴
ガラス基板製造装置１００は、第１検査工程Ｓ４において、搬送装置１０２によってガラス基板１０をＸ軸方向に搬送しながら、検査装置１０４によって、ガラス基板１０の内部に存在する異物を光学的手法により検知する。

搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１０は、左エアベアリング１１７ａと右エアベアリング１１７ｂとの間を通過する。左エアベアリング１１７ａは、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の空間に気体を噴出し、かつ、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の空間から気体を吸引することで、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離を所定の範囲内に保持する。右エアベアリング１１７ｂは、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の空間に気体を噴出し、かつ、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の空間から気体を吸引することで、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離を所定の範囲内に保持する。

エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、Ｙ軸方向の位置、空気噴出孔から吐出される空気の流量、および、空気吸引孔に吸引される空気の流量等を調整することで、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂとガラス基板１０との間の距離を高い精度で制御することができる。ガラス基板製造装置１００は、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離、および、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離を、それぞれ、１０μｍ〜５０μｍの範囲内の所定の値に保持する。そのため、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の位置の変化を抑制する効果を有する。従って、ガラス基板製造装置１００は、搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の振動を低減することができる。

搬送装置１０２によって搬送されているガラス基板１０がＹ軸方向に振動すると、検査装置１０４の光センサ１２２の焦点位置がずれるので、ガラス基板１０の内部に存在する異物の検出精度が低下するおそれがある。また、光センサ１２２のフォーカスエリアが±３ｍｍ以下と短い場合、光センサ１２２の焦点位置に高い精度が要求されるので、ガラス基板１０の内部に存在する異物の検出精度が低下するおそれがある。ガラス基板製造装置１００は、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂによって搬送されているガラス基板１０のＹ軸方向の振動を低減し、ガラス基板１０のＹ軸方向の振動の振幅を１ｍｍ以下に抑えることができる。そのため、ガラス基板製造装置１００は、搬送されるガラス基板１０の姿勢を安定化することができ、ガラス基板１０の内部に存在する異物の検出精度の低下を抑制することができる。従って、ガラス基板製造装置１００は、ガラス基板１０の欠陥を高い精度で検知することができる。

さらに、ガラス基板製造装置１００では、図３および図５に示されるように、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が格子状に配置され、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２が格子状に配置されている。すなわち、ガラス基板１０の搬送方向（Ｘ軸方向）において、検査装置１０４（光源１２０および光センサ１２２）は、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂと同じ位置にある。そのため、検査装置１０４は、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂによってＹ軸方向の振動が低減されているＸ軸方向の位置において、ガラス基板１０を検査することができる。従って、図３および図５に示されるようにエアベアリング１１７ａ，１１７ｂおよび検査装置１０４を配置することで、ガラス基板製造装置１００は、検査装置１０４の誤検出を抑制し、検出精度を向上させることができる。

なお、各検査装置１０４は、ガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂの一部の領域のみを検査する。ガラス基板製造装置１００は、全ての検査装置１０４が取得した検査データを組み合わせることで、ガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂ全体の検査データを取得する。ガラス基板製造装置１００は、主表面１０ａ，１０ｂ全体の検査データに基づいて、検出された内部異物の種類およびサイズを判定し、ガラス基板１０の選別を行う。

（４）変形例
以上、本発明に係るガラス基板製造装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の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、種々の改良および変更が施されてもよい。

（４−１）変形例Ａ
実施形態のガラス基板製造装置１００は、搬送装置１０２によってガラス基板１０をＸ軸方向に搬送しながら、検査装置１０４によってガラス基板１０を検査する。しかし、ガラス基板製造装置１００は、検査装置１０４によってガラス基板１０を検査する前に、ガラス基板１０を洗浄してもよい。ガラス基板１０を検査前に洗浄する工程では、ガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物が除去される。異物は、例えば、切断工程Ｓ３においてガラスリボンの切断面から発生して主表面１０ａ，１０ｂに付着したガラス片であるカレットである。

ガラス基板製造装置１００は、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離、および、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離を、それぞれ、１０μｍ〜５０μｍの範囲内の所定の値に保持する。そのため、例えば、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離が１０μｍに制御されている場合、左主表面１０ａに付着したカレットが、左主表面１０ａから１０μｍ以上離れている部分を有すると、ガラス基板１０の搬送中に左主表面１０ａに付着しているカレットが左エアベアリング１１７ａと接触する。そして、左エアベアリング１１７ａと接触したカレットによって、カレットが付着している左主表面１０ａにキズおよびクラックが形成されるおそれがある。そのため、ガラス基板製造装置１００は、検査工程の前に、主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物を除去することが好ましい。例えば、ガラス基板製造装置１００は、検査工程の前に、主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物であって、主表面１０ａ，１０ｂから１０μｍ以上離れている部分を有する異物を、主表面１０ａ，１０ｂから除去することが好ましい。

主表面１０ａ，１０ｂに付着した異物を除去する方法としては、搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂに、エアノズル等で高圧の空気を吹き付ける方法を用いることができる。主表面１０ａ，１０ｂに向かって吹き付けられた空気は、主表面１０ａ，１０ｂに付着した異物を吹き飛ばして、主表面１０ａ，１０ｂから異物を取り除く。

（４−２）変形例Ｂ
実施形態のガラス基板製造装置１００では、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、ガラス基板１０の左右両側に配置されている。しかし、左エアベアリング１１７ａのみが、ガラス基板１０の左側に配置されてもよく、または、右エアベアリング１１７ｂのみが、ガラス基板１０の右側に配置されてもよい。

エアベアリング１１７ａ，１１７ｂは、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂとガラス基板１０との間の距離を高い精度で制御することができる。そのため、ガラス基板製造装置１００が左エアベアリング１１７ａのみ、または、右エアベアリング１１７ｂのみを備えている場合でも、搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の振動が抑制されるため、検査装置１０４の誤検出を抑制し、ガラス基板１０の欠陥を高い精度で検知することができる。

（４−３）変形例Ｃ
実施形態のガラス基板製造装置１００では、図３および図５に示されるように、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０は格子状に配置され、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２は格子状に配置されている。

しかし、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０は、格子状に配置されていなくてもよい。例えば、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０は、図６および図７に示されるように配置されてもよい。図６および図７は、図３と同様のガラス基板製造装置の側面図である。

図６では、Ｚ軸方向において左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が交互に配置されている２種類のＺ軸ユニット１３０，１３２が、Ｘ軸方向に配置されている。Ｚ軸ユニット１３０，１３２は、第１Ｚ軸ユニット１３０と、第２Ｚ軸ユニット１３２とからなる。Ｚ軸方向において、第１Ｚ軸ユニット１３０の左エアベアリング１１７ａの位置には、第２Ｚ軸ユニット１３２の光源１２０が位置し、第１Ｚ軸ユニット１３０の光源１２０の位置には、第２Ｚ軸ユニット１３２の左エアベアリング１１７ａが位置している。第１Ｚ軸ユニット１３０および第２Ｚ軸ユニット１３２は、Ｘ軸方向に沿って交互に配置されている。全てのＺ軸ユニット１３０，１３２は、図３と同様に、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が格子状に配置されるパターンを形成する。

図７では、Ｘ軸方向において左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が交互に配置されている２種類のＸ軸ユニット１４０，１４２が、Ｚ軸方向に配置されている。Ｘ軸ユニット１４０，１４２は、第１Ｘ軸ユニット１４０と、第２Ｘ軸ユニット１４２とからなる。Ｘ軸方向において、第１Ｘ軸ユニット１４０の左エアベアリング１１７ａの位置には、第２Ｘ軸ユニット１４２の光源１２０が位置し、第１Ｘ軸ユニット１４０の光源１２０の位置には、第２Ｘ軸ユニット１４２の左エアベアリング１１７ａが位置している。第１Ｘ軸ユニット１４０および第２Ｘ軸ユニット１４２は、Ｚ軸方向に沿って交互に配置されている。全てのＸ軸ユニット１４０，１４２は、図３と同様に、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が格子状に配置されるパターンを形成する。

なお、以上の説明は、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２の配置にも適用可能である。

（４−４）変形例Ｄ
実施形態のガラス基板製造装置１００では、図３および図５に示されるように、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０が格子状に配置され、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２が格子状に配置されている。

しかし、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０は、互いに重なってもよい。例えば、光源１２０とガラス基板１０との間に、複数の左エアベアリング１１７ａが配置されてもよい。図８は、本変形例における、ガラス基板製造装置の斜視図である。図９は、図８に示される矢印ＩＸの方向から見た、ガラス基板製造装置の上面図である。図８では、ガラス基板１０、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０のみが示されている。図９では、ガラス基板１０、左エアベアリング１１７ａ、右エアベアリング１１７ｂ、光源１２０および光センサ１２２のみが示されている。図８および図９には、ガラス基板１０の搬送方向が矢印で示されている。

本変形例では、図８および図９に示されるように、光源１２０とガラス基板１０との間に、複数の左エアベアリング１１７ａが配置されている。左エアベアリング１１７ａは、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に所定の間隔を置いて配置される。ＸＺ平面において、左エアベアリング１１７ａの位置は、実施形態の左エアベアリング１１７ａと同じである。右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２も、左エアベアリング１１７ａおよび光源１２０と同様に配置されている。すなわち、光センサ１２２とガラス基板１０との間に、複数の右エアベアリング１１７ｂがＸ軸方向およびＺ軸方向に所定の間隔を置いて配置されている。光源１２０からの検査光の一部は、左エアベアリング１１７ａによって遮蔽される。光センサ１２２は、光源１２０から発せられ、左エアベアリング１１７ａによって遮蔽されなかった検査光を受光する。本変形例は、エアベアリング１１７ａ，１１７ｂ、光源１２０および光センサ１２２の配置パターンに関して、実質的に実施形態と同じである。

（４−５）変形例Ｅ
実施形態のガラス基板製造装置１００は、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離、および、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離を、それぞれ、１０μｍ〜５０μｍの範囲内の所定の値に保持する。以下、左エアベアリング１１７ａと左主表面１０ａとの間の距離を左側間隔と呼び、右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離を右側間隔と呼ぶ。

本変形例では、ガラス基板１０の搬送方向の上流側から下流側に向かって、右側間隔および左側間隔が徐々に狭くなる。図１０は、本変形例のガラス基板製造装置の側面図である。図１１は、本変形例のガラス基板製造装置の上面図である。図１１では、ガラス基板１０、左エアベアリング１１７ａおよび右エアベアリング１１７ｂのみが示されている。図１０では、ガラス基板１０の右側に配置される、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２が示されている。実施形態と同様に、ガラス基板１０の右側において、Ｘ軸方向に８列、および、Ｚ軸方向に６行の格子状に、右エアベアリング１１７ｂおよび光センサ１２２が配置されている。

本変形例では、図１１に示されるように、上流側から下流側に向かって、最初の２列の右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離である第１右側間隔Ｄ１、次の２列の右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離である第２右側間隔Ｄ２、次の２列の右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離である第３右側間隔Ｄ３、および、次の２列の右エアベアリング１１７ｂと右主表面１０ｂとの間の距離である第４右側間隔Ｄ４に関して、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４の関係式が成り立つように、右側間隔が調整される。例えば、第１右側間隔Ｄ１は、１．５ｍｍ〜３ｍｍであり、第２右側間隔Ｄ２は、５００μｍ〜１ｍｍであり、第３右側間隔Ｄ３は、１００μｍ〜３００μｍであり、第４右側間隔Ｄ４は、５０μｍ以下である。なお、上流側から下流側に向かって、左側間隔も、右側間隔と同様に徐々に狭くなる。

本変形例では、上流側から下流側に向かって搬送されるガラス基板１０のＹ軸方向の振れが徐々に抑制される。これにより、ガラス基板製造装置１００は、検査装置１０４によるガラス基板１０の検査の種類に応じた光センサ１２２のフォーカスエリアに合わせて、ガラス基板１０のＹ軸方向の振れを抑制することができる。具体的には、図１０において、右側間隔が第１右側間隔Ｄ１である領域Ｒ１では、検査装置１０４はガラス基板１０の内部異物を検出し、右側間隔が第２右側間隔Ｄ２である領域Ｒ２では、検査装置１０４はガラス基板１０の内部の泡を検出し、右側間隔が第３右側間隔Ｄ３である領域Ｒ３では、検査装置１０４はガラス基板１０の内部の微小な泡を検出し、右側間隔が第４右側間隔Ｄ４である領域Ｒ４では、検査装置１０４はガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂに付着したカレットおよび主表面１０ａ，１０ｂに形成されたキズを検出する。

（４−６）変形例Ｆ
変形例Ｅでは、上流側から下流側に向かって、右側間隔および左側間隔が徐々に狭くなる。また、変形例Ｅでは、上流側から下流側に向かって、検査装置１０４によってガラス基板１０が検査されながら、右側間隔および左側間隔が調整される。

しかし、ガラス基板製造装置１００は、最初に、変形例Ａに記載されるようにガラス基板１０の主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物を除去しながら、右側間隔および左側間隔を調整し、次に、検査装置１０４によってガラス基板１０を検査しながら、右側間隔および左側間隔を調整してもよい。右側間隔および左側間隔は、変形例Ｅと同様に、上流側から下流側に向かって徐々に狭くなる。ガラス基板製造装置１００は、具体的には、右側間隔が第１右側間隔Ｄ１または第２右側間隔Ｄ２である間に、主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物を除去し、かつ、右側間隔が第３右側間隔Ｄ３または第４右側間隔Ｄ４である間に、検査装置１０４によってガラス基板１０を検査する。

本変形例では、右側間隔が第１右側間隔Ｄ１または第２右側間隔Ｄ２である間に、主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物を除去しておくことで、右側間隔が第３右側間隔Ｄ３または第４右側間隔Ｄ４である間に、主表面１０ａ，１０ｂに付着している異物によって主表面１０ａ，１０ｂにキズが形成されることが抑制される。具体的には、第１右側間隔Ｄ１が１．５ｍｍ〜３ｍｍであり、第２右側間隔Ｄ２が５００μｍ〜１ｍｍである場合において、右側間隔が第１右側間隔Ｄ１である間に、成形工程Ｓ１でガラス基板１０に付着したサイズの大きい異物および繊維、または、切断工程Ｓ３でガラス基板１０に付着したサイズの大きいカレット等を除去するための異物除去工程が行われ、右側間隔が第２右側間隔Ｄ２である間に、ガラス基板１０に付着したサイズの小さいパーティクルを除去するための異物除去工程が行われる。

（４−７）変形例Ｇ
実施形態のガラス基板製造装置１００は、第１検査工程Ｓ４において、切断工程Ｓ３で得られたガラス基板１０の欠陥を検知する。しかし、ガラス基板製造装置１００は、第２検査工程Ｓ８において、最終洗浄工程Ｓ７で洗浄されたガラス基板１０の欠陥を検知してもよい。この場合、ガラス基板製造装置１００は、ガラス基板１０の内部に存在する異物を検知する代わりに、ガラス基板１０の主表面に形成される脈理、ガラス基板１０の主表面に存在するキズおよびクラック、および、ガラス基板１０の主表面に付着している異物等を検知してもよい。また、ガラス基板製造装置１００は、ガラス基板１０の内部に存在する異物を検知すると共に、ガラス基板１０の主表面に形成される脈理、ガラス基板１０の主表面に存在するキズおよびクラック、および、ガラス基板１０の主表面に付着している異物等をさらに検知してもよい。

１０ ガラス基板
１０ａ 左主表面（主表面）
１０ｂ 右主表面（主表面）
１００ ガラス基板製造装置
１０２ 搬送装置（搬送機構）
１０４ 検査装置（検査機構）
１１７ａ 左エアベアリング（抑制機構）
１１７ｂ 右エアベアリング（抑制機構）
１３０ Ｚ軸ユニット（第１ユニット）
１３２ Ｚ軸ユニット（第１ユニット）
１４０ Ｘ軸ユニット（第２ユニット）
１４２ Ｘ軸ユニット（第２ユニット）

特開２００９−２３６７７１号公報

Claims (11)

1. ガラス基板の主表面に平行な第１方向に前記ガラス基板を搬送する搬送工程と、
   前記搬送工程において前記ガラス基板が搬送されている間に、複数の抑制手段を用いて、前記主表面と直交する第２方向における前記ガラス基板の動きを抑制する抑制工程と、
   前記搬送工程において前記ガラス基板が搬送されている間に、複数の検査手段を用いて、前記主表面の欠陥を光学的に検査する検査工程と、
   を備え、
   前記搬送工程は、前記ガラス基板を、前記ガラス基板の一の端部が把持されることにより吊り下げられた状態で、前記第１方向に搬送し、
   前記抑制手段は、前記ガラス基板の少なくとも一方の前記主表面に向かって気体を噴出することで、前記第２方向における前記ガラス基板の動きを抑制し、
   少なくとも１つの前記検査手段は、前記第１方向において前記抑制手段の前に配置され、
   少なくとも１つの前記検査手段は、前記第１方向において前記抑制手段の後に配置される、
   ガラス基板の製造方法。
2. 前記抑制手段および前記検査手段が鉛直方向に交互に配置されている第１ユニットを少なくとも１つ用いて、前記ガラス基板の前記第２方向の動きを抑制し、かつ、前記主表面を検査する、
   請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記抑制手段および前記検査手段が前記第１方向に交互に配置されている第２ユニットを少なくとも１つ用いて、前記ガラス基板の前記第２方向の動きを抑制し、かつ、前記主表面を検査する、
   請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記抑制手段は、前記抑制手段と前記主表面との間の空間に気体を噴出し、かつ、前記抑制手段と前記主表面との間の空間から気体を吸引することで、前記抑制手段と前記主表面との間の距離を調整する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
5. 前記抑制手段は、前記搬送工程において前記ガラス基板が搬送されている間に前記距離が徐々に短くなるように、前記距離を調整する、
   請求項４に記載のガラス基板の製造方法。
6. 前記ガラス基板を洗浄する洗浄工程をさらに備え、
   前記洗浄工程は、少なくとも前記検査工程の前に行われる、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
7. 前記洗浄工程は、前記主表面に付着している異物であって、前記主表面から１０μｍ以上離れている部分を有する前記異物を、前記主表面から除去する、
   請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
8. 前記洗浄工程は、前記検査工程の前において、前記搬送工程において前記ガラス基板が搬送されている間に、前記ガラス基板を洗浄する、
   請求項６または７に記載のガラス基板の製造方法。
9. 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状のガラスリボンを成形する成形工程と、
   前記成形工程で成形された前記ガラスリボンを下方に搬送しつつ、温度管理しながら冷却する徐冷工程と、
   前記徐冷工程で冷却された前記ガラスリボンを切断してガラス基板を得る切断工程と、
   をさらに備え、
   前記洗浄工程は、前記切断工程で切断された前記ガラス基板の切断面に付着している切断面付着物を除去し、
   前記検査工程は、前記ガラス基板の内部欠陥を検査する、
   請求項６〜８のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
10. 前記検査工程の後において、前記切断工程で形成された前記切断面を有する前記ガラス基板と、合紙とを交互に積層して梱包して、ガラス基板積層体を製造する梱包工程をさらに備える、
    請求項９に記載のガラス基板の製造方法。
11. ガラス基板の主表面に平行な第１方向に前記ガラス基板を搬送するための搬送機構と、
    前記搬送機構によって前記ガラス基板が搬送されている間に、前記主表面と直交する第２方向における前記ガラス基板の動きを抑制する複数の抑制機構と、
    前記搬送機構によって前記ガラス基板が搬送されている間に、前記主表面の欠陥を光学的に検査する複数の検査機構と、
    を備え、
    前記抑制機構は、前記ガラス基板の少なくとも一方の前記主表面に向かって気体を噴出することで、前記第２方向における前記ガラス基板の動きを抑制し、
    少なくとも１つの前記検査機構は、前記第１方向において前記抑制機構の前に配置され、
    少なくとも１つの前記検査機構は、前記第１方向において前記抑制機構の後に配置される、
    ガラス基板の製造装置。

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