JP2019064860A - ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス板を冷却するときにガラス板の変形が発生することを抑制する。【解決手段】ガラス基板の製造方法は、溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形工程と、ガラス板の幅方向の両側の領域を、ガラス板の搬送方向に設けられた複数の搬送ローラ対で挟持しつつ、ガラス板を下方向に搬送させて冷却する冷却工程と、を有している。冷却工程では、ガラス板の温度が徐冷点以下となる温度領域で、熱伝達による搬送ローラの冷却を行うことなくガラス板の搬送を行い、ガラス板の温度を制御する複数の温度調整装置を用いて、ガラス板の温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、ガラス板を冷却する。温度調整装置は、搬送ローラ対のローラの回転軸同士を結ぶ直線に沿った方向に、ローラよりも、ガラス板から遠ざかる側に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置に関する。

ダウンドロー法を用いてガラス板（シートガラス）を製造する方法が知られている。ダウンドロー法により成形されるシートガラスは、板厚がほぼ一定の幅方向の中央領域と、中央領域の幅方向外側に位置し、中央領域より板厚が厚い端部（耳部）と、を有している。中央領域は、製品領域である。ダウンドロー法では、成形されたシートガラスを下方向に安定して搬送するために、シートガラスの中央領域と端部との境界に位置する領域（挟持領域）を搬送ローラにより挟持している。

ところで、シートガラスは、反り、歪が一定の品質基準を満たすように冷却（徐冷）される。このため、シートガラスの流れ方向に沿って幅方向の温度分布（温度プロファイル）が予め設計され、この温度プロファイルがシートガラスにおいて実現されるよう、冷却装置や温度調整装置（ヒータ）などを用いて厳密な温度管理が行われている（特許文献１）。

特開２０１３−２１２９８７号公報

搬送ローラは、高温のシートガラスと接するため、シートガラスから受ける熱によって変形しないよう、風冷等によって冷却されている。このため、シートガラスの端部を含む、シートガラスの両側の領域は急冷され、体積が大きいまま固まるのに対し、シートガラスの端部と接する幅方向内側のシートガラスの領域は、ゆっくりと冷却され、体積が小さくなる。このように、シートガラスの両側の領域と、その幅方向内側の領域との間で、冷却速度が異なることで熱収縮量の差が生じ、これに起因して、特にシートガラスの両側の領域の付近でシートガラスがうねる、曲がりと呼ばれる変形が生じることがある。ディスプレイ用ガラス基板などに用いられるガラス板には、高い平坦度が求められるため、ガラス板に曲がりが生じると、歩留まりが低下するおそれがある。

そこで、本発明は、ガラス板を冷却するときにガラス板の変形が発生することを抑制できるガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、ガラス基板の製造方法であって、
溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形工程と、
前記ガラス板の幅方向の両側の領域を、前記ガラス板の搬送方向に設けられた複数の搬送ローラ対で挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送させて冷却する冷却工程と、を有し、
前記冷却工程では、前記ガラス板の温度が徐冷点以下となる温度領域で、熱伝達による前記搬送ローラの冷却を行うことなく前記ガラス板の搬送を行い、前記ガラス板の温度を制御する複数の温度調整装置を用いて、前記ガラス板の温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、前記ガラス板を冷却し、
前記温度調整装置は、前記搬送ローラ対のローラの回転軸同士を結ぶ直線に沿った方向に、前記ローラよりも、前記ガラス板から遠ざかる側に配置されている、ことを特徴とする。

前記ローラの回転軸中心の位置は、前記搬送方向に沿った方向において、前記温度調整装置が位置する範囲の外側に位置していることが好ましい。

前記搬送ローラ対のうち少なくとも一部の搬送ローラ対は、前記搬送方向に隣り合う前記温度調整装置の間に回転軸中心が位置するよう配置され、前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送ローラ対であるほど、当該搬送ローラ対のローラと、当該ローラの上方に当該ローラと最も接近して配置された温度調整装置との前記搬送方向に沿った距離が小さくてもよい。

前記冷却工程では、前記ガラス板の幅方向中央領域の温度が前記ガラス板の幅方向端部の温度より高くなるよう、前記ガラス板の冷却を行うことが好ましい。

本発明の別の一態様は、ガラス基板製造装置であって、
溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形装置を備え、
前記成形装置は、
前記ガラス板の搬送方向に間隔をあけて設けられ、前記ガラス板の幅方向の両側の領域を挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送させる複数の搬送ローラ対と、
前記ガラス板の温度を制御する複数の温度調整装置と、を有し、
前記ガラス板の温度が徐冷点以下となる温度領域で、熱伝達による前記搬送ローラの冷却を行うことなく前記ガラス板を搬送しながら、前記ガラス板の温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、前記ガラス板を冷却し、
前記温度調整装置は、前記搬送ローラ対のローラの回転軸同士を結ぶ直線に沿った方向に、前記ローラよりも、前記ガラス板から遠ざかる側に配置されている。

本発明によれば、ガラス板を冷却するときにガラス板の変形が発生することを抑制できる。

本実施形態に係るガラス板の製造方法のフローチャートである。 ガラス板の製造方法で用いられるガラス板の製造装置を示す模式図である。 成形装置の概略の概略図（断面図）である。 成形装置の概略の概略図（側面図）である。 制御装置の制御ブロック図である。 本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法の冷却工程で用いる温度プロファイルの例を示す図である。

本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、例えばＴＦＴディスプレイ用のガラス基板を製造する。ガラス板は、オーバーフローダウンドロー法を用いて製造される。以下、図面を参照しながら、本実施形態に係るガラス基板の製造方法について説明する。

（１）ガラス基板の製造方法の概要
まず、図１および図２を参照して、ガラス基板の製造方法に含まれる複数の工程および複数の工程に用いられるガラス基板の製造装置１００を説明する。ガラス基板の製造方法は、図１に示すように、主として、溶融工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、成形工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４と、切断工程Ｓ５とを含む。

溶融工程Ｓ１は、ガラスの原料が溶融される工程である。ガラスの原料は、所望の組成になるように調合された後、図２に示すように、上流に配置された溶融装置１１に投入される。ガラス原料は、例えば、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｂ_２Ｏ_３，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等の組成からなる。具体的には、歪点が６６０℃以上となるガラス原料を用いる。ガラスの原料は、溶融装置１１で溶融されて、溶融ガラスＦＧ（図３及び図４参照）になる。溶融温度は、ガラスの種類に応じて調整される。本実施形態では、ガラス原料が１５００℃〜１６５０℃で溶融される。溶融ガラスＦＧは、上流パイプ２３を通って清澄装置１２に送られる。

清澄工程Ｓ２は、溶融ガラスＦＧ中の気泡の除去を行う工程である。清澄装置１２内で気泡が除去された溶融ガラスＦＧは、その後、下流パイプ２４を通って、成形装置４０へと送られる。

成形工程Ｓ３は、溶融ガラスＦＧをシート状のガラス（シートガラス）ＳＧに成形する工程である。具体的に、溶融ガラスＦＧは、成形装置４０に含まれる成形体４１（図３及び図４参照）に連続的に供給された後、成形体４１からオーバーフローする。オーバーフローした溶融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下する。溶融ガラスＦＧは、その後、成形体４１の下端部４１ａ（図３及び図４参照）で合流してシートガラスＳＧへと成形される。シートガラスＳＧは、幅方向の端に位置する側部（耳部、端部）と、側部に挟まれた幅方向の中央領域と、を有する。シートガラスＳＧの側部の板厚は、中央領域の板厚と比べて厚く成形される。シートガラスＳＧの中央領域は、一定の板厚からなるガラス基板の製品となる領域である。シートガラスＳＧの中央領域の板厚は、例えば０．４ｍｍ以下の薄板に成形される。なお、シートガラスＳＧの幅方向は、シートガラスＳＧが流下する方向（流れ方向、搬送方向）及びシートガラスＳＧの厚み方向、と直交する方向である。

冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧの幅方向の両側の領域を、シートガラスＳＧの搬送方向に設けられた、後述する引下げローラで挟持しつつ、シートガラスＳＧを下方向に搬送させて冷却（徐冷）する工程である。引下げローラによって挟持される領域は、中央領域と側部との境界に位置する挟持領域である。シートガラスＳＧは、冷却工程Ｓ４を経て室温に近い温度へと冷却される。なお、冷却工程Ｓ４における、冷却の状態に応じて、ガラス基板の厚み（板厚）、ガラス基板の反り量、およびガラス基板の歪量が決まる。

切断工程Ｓ５は、室温に近い温度になったシートガラスＳＧを、所定の大きさに切断する工程である。

なお、所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧは、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。

次に、図３〜図５を参照して、ガラス基板の製造装置１００に含まれる成形装置４０の構成を説明する。

（２）成形装置の構成
図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。

成形装置４０は、シートガラスＳＧが通過する通路と、通路を取り囲む空間とを有する。通路を取り囲む空間は、オーバーフローチャンバー２０、フォーミングチャンバー３０、および冷却チャンバー８０で構成されている。

オーバーフローチャンバー２０は、清澄装置１２から送られる溶融ガラスＦＧをシートガラスＳＧに成形する空間である。溶融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下し、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧへと成形される。

フォーミングチャンバー３０は、オーバーフローチャンバー２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの厚みおよび反り量を調整するための空間である。フォーミングチャンバー３０では、冷却工程ＳＴ４の一部が実行される。シートガラスＳＧの温度は、成形体４１の下端部４１ａより下流において徐々に下げられる。

冷却チャンバー８０は、オーバーフローチャンバー２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの歪量を調整するための空間である。具体的に、冷却チャンバー８０では、フォーミングチャンバー３０内を通過したシートガラスＳＧが、徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される。なお、冷却チャンバー８０の内部は、シートガラスＳＧの搬送方向に間隔をあけて配置された複数の断熱部材８０ｂによって、複数の空間に区分けされている。

また、成形装置４０は、主として、成形体４１と、仕切り部材５０と、冷却ローラ５１と、冷却ユニット６０と、引下げローラ（搬送ローラ）８１ａ〜８１ｇと、ヒータ（温度調整装置）８２ａ〜８２ｇと、切断装置９０と、から構成されている。さらに、成形装置４０は、制御装置５００を備える（図５参照）。制御装置５００は、成形装置４０に含まれる各構成の駆動部を制御する。

以下、成形装置４０に含まれる各構成について詳細に説明する。

（２−１）成形体
成形体４１は、オーバーフローチャンバー２０内に設けられる。成形体４１は、溶融ガラスＦＧをオーバーフローさせることによって、溶融ガラスＦＧをシートガラスＳＧへと成形する。

図３に示すように、成形体４１は、断面形状で略５角形の形状（楔形に類似する形状）を有する。略５角形の先端は、成形体４１の下端部４１ａに相当する。

また、成形体４１は、第１端部に流入口４２（図４参照）を有する。流入口４２は、上述の下流パイプ２４と接続されており、清澄装置１２から流れ出た溶融ガラスＦＧは、流入口４２から成形体４１に流し込まれる。成形体４１には、溝４３が形成されている。溝４３は、成形体４１の長手方向（図４の左右方向）に延びている。具体的には、溝４３は、第１端部から、第１端部の反対側の第２端部に延びている。溝４３は、流入口４２近傍において最も深く、第２端部に近づくにつれて徐々に浅くなるように形成されている。成形体４１に流し込まれた溶融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂ，４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃ，４１ｃに沿って流下する。その後、溶融ガラスＦＧは、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。

このとき、成形体４１の下端部４１ａでのシートガラスＳＧの液相温度は１１００℃以上であり、液相粘度は２．５×１０^５ｐｏｉｓｅ以上であり、より好ましくは、液相温度は１１６０℃以上であり、液相粘度は１．２×１０^５ｐｏｉｓｅ以上である。また、成形体４１の下端部４１ａでのシートガラスＳＧの側部（耳部、端部）の粘度は１０^５．７Ｐｏｉｓｅ未満である。

（２−２）仕切り部材
仕切り部材５０は、オーバーフローチャンバー２０からフォーミングチャンバー３０への熱の移動を遮断する部材である。仕切り部材５０は、溶融ガラスＦＧの合流ポイントの近傍に配置されている。また、図３に示すように、仕切り部材５０は、合流ポイントで合流した溶融ガラスＦＧ（シートガラスＳＧ）の厚み方向両側に配置される。仕切り部材５０は、断熱材である。仕切り部材５０は、溶融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。

（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ５１は、フォーミングチャンバー３０内に設けられる。より具体的に、冷却ローラ５１は、仕切り部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側、及び、シートガラスＳＧの幅方向両側に配置される。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された冷却ローラ５１は対で動作する。すなわち、シートガラスＳＧの両側の領域のうち挟持領域が、二対の冷却ローラ５１，５１，・・・によって挟み込まれる。

冷却ローラ５１は、内部に通された空冷管により空冷されている。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌに接触し、熱伝導によりシートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌを急冷する（急冷工程）。冷却ローラ５１に接触したシートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌの粘度は、所定値（具体的には、１０^９．０ｐｏｉｓｅ）以上である。

冷却ローラ５１は、冷却ローラ駆動モータ３９０（図５を参照）により回転駆動される。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌを冷却すると共に、シートガラスＳＧを下方に引き下げる機能も有する。

（２−４）冷却ユニット
冷却ユニット６０は、オーバーフローチャンバー２０内及びフォーミングチャンバー３０内に設けられ、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却するユニットである。冷却ユニット６０は、複数の冷却要素６１〜６５を有する。図４において、冷却ユニット６０はフォーミングチャンバー３０内にのみ示されている。複数の冷却要素６１〜６５は、シートガラスＳＧの幅方向及びシートガラスＳＧの流れ方向に沿って配置されている。具体的に、複数の冷却要素６１〜６５には、中央領域冷却要素６１〜６３と、側部冷却要素６４，６５とが含まれる。
中央領域冷却要素６１〜６３は、空冷され、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡを冷却する。ここで、シートガラスＳＧの中央領域とは、シートガラスＳＧの幅方向中央部分であって、シートガラスＳＧの有効幅およびその近傍を含む領域である。言い換えると、シートガラスＳＧの中央領域は、シートガラスＳＧの両側部（両耳部、両端部）の間に位置する領域である。中央領域冷却要素６１〜６３は、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡの表面と対向する位置に、流れ方向に沿って配置される。中央領域冷却要素６１〜６３に含まれる各ユニットは、独立して制御可能である。
また、側部冷却要素６４，６５は、水冷され、シートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌを冷却する。側部冷却要素６４，６５は、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌ（幅方向の両端部）の表面と対向する位置に、流れ方向に沿って配置される。側部冷却要素６４，６５に含まれる各ユニットは、独立して制御可能である。

（２−５）引下げローラ
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、冷却チャンバー８０内に設けられ、フォーミングチャンバー３０内を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流れ方向へ引き下げ、シートガラスＳＧの搬送を行う。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、冷却チャンバー８０の内部で、流れ方向に沿って間隔をあけて配置される。図３及び図４に示される例において、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、断熱部材８０ｂによって仕切られた空間ごとに配置されている。なお、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの温度が徐冷点以下となる、冷却チャンバー８０内の領域に配置されている。シートガラスＳＧの温度が徐冷点以下となる領域とは、シートガラスＳＧの中央領域の温度が徐冷点以下となる領域であり、シートガラスＳＧが徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される領域をいう。徐冷点は、粘度が１０^１３ポワズとなるときの温度であり、ここでは、７１５．０℃である。図３及び図４に示す例において、シートガラスＳＧの温度が徐冷点となる位置は、搬送方向の最も上流側にある断熱部材８０ｂと、引下げローラ８１ａとの搬送方向の間にある。
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、それぞれ、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向両側（図４参照）配置されている。これにより、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの幅方向の両側部（両耳部、両端部）Ｒ，Ｌの、シートガラスＳＧの厚み方向の両側の表面に接触しながらシートガラスＳＧを下方に引き下げる。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、対で動作し、対の引下げローラ（搬送ローラ対）８１ａ，８１ａ，・・・が、シートガラスＳＧを下方向に引き下げる。

引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、引下げローラ駆動モータ３９１（図５参照）によって駆動される。また、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、それぞれ、上流側の部分がシートガラスＳＧに対して近づく方向に回転する。引下げローラ８１ａ〜８１ｇの周速度は、下流側に位置する引下げローラ程、大きい。すなわち、複数の引下げローラ８１ａ〜８１ｇのうち、引下げローラ８１ａの周速度が最も小さく、引下げローラ８１ｇの周速度が最も大きい。

引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、熱伝達による冷却が行われることなくシートガラスＳＧの搬送を行う。熱伝達による冷却とは、外部から引下げローラ８１ａ〜８１ｇに供給される空気、水等の媒体に、引下げローラ８１ａ〜８１ｇが保有する熱を伝達し、当該媒体が排出されることで行われる冷却をいう。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、上述したように、シートガラスＳＧの温度が徐冷点以下となる温度領域に配置されているため、熱伝達による冷却を行わなくても、シートガラスＳＧの熱による変形を抑制することができる。この観点から、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、少なくとも、シートガラスＳＧと接する部分（外周部）が、耐熱性材料からなることが好ましい。耐熱性材料として、例えば、ＪＩＳ Ｇ０２０３に規定される耐熱鋼が挙げられる。
本実施形態では、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却を行わないことによって、シートガラスＳＧの両側の領域と、その幅方向内側の領域との間で、冷却速度の差が生じて熱収縮量の差が生じることが抑制される。このため、シートガラスＳＧに曲がりが生じることが抑制される。曲がりとは、シートガラスＳＧの面外方向に突出するあるいは凹むようなシートガラスＳＧの変形をいう。曲がりは、特に、引下げローラ８１ａ〜８１ｇによって挟持されるシートガラスＳＧの挟持領域の付近で生じやすい。シートガラスＳＧの中央領域の板厚が薄い（例えば０．４ｍｍ以下）場合は、シートガラスＳＧの保有熱量が小さく、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却を行った場合に、特に曲がりが生じやすいが、本実施形態によれば、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却を行わないため、板厚が薄い場合であっても曲がりの発生が抑制される。

なお、シートガラスＳＧと接触しない引下げローラ８１ａ〜８１ｇの部分（内周部）は、空洞になっていてもよい。内周部が空洞である場合、風冷を行わなくても、外周部の熱が空洞内に放熱されるが、空洞内の空気は、上記媒体のように移動しないため、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、熱伝達によって冷却されない。

（２−６）ヒータ（温度調整装置）
ヒータ８２（８２ａ〜８２ｇ）は、冷却チャンバー８０の内部に設けられ、冷却チャンバー８０の内部空間の温度を調整する。具体的に、ヒータ８２ａ〜８２ｇは、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に複数配置される。図３及び図４に示す例では、シートガラスＳＧの流れ方向に、７つのヒータ８２ａ〜８２ｇが間隔をあけて配置され、断熱部材８０ｂによって仕切られた空間ごとに配置されている。各空間に配置されたヒータは、例えば７つのヒータ要素（図示せず）がシートガラスの幅方向に並ぶよう配置されて構成される。ヒータ要素は、シートガラスＳＧの両側の領域及び両側の領域の間の領域と対向する位置に配置される。
ヒータ８２は、引下げローラ８１ａ〜８１ｇのうち、シートガラスＳＧを挟んで対向する２つのローラの回転軸同士を結ぶ直線Ｌに沿った方向（図３において水平方向）に、シートガラスＳＧに対して、引下げローラ８１ａ〜８１ｇよりも、シートガラスＳＧから遠ざかる側（図３において左側又は右側）に配置されている。言い換えると、ヒータ８２は、引下げローラ８１ａ〜８１ｇよりも、シートガラスＳＧから離れて配置されている。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、上述したように、熱伝達による冷却が行われないため、ヒータ８２とシートガラスＳＧの間に配置されていても、ヒータ８２からの輻射熱の熱量が低減することが抑制される。このため、ヒータ８２を用いたシートガラスＳＧの温度制御を容易に行える。

ヒータ８２ａ〜８２ｇは、後述する制御装置５００によって出力が制御される。これにより、冷却チャンバー８０内部を通過するシートガラスＳＧの近傍の雰囲気温度が制御され、シートガラスＳＧの温度制御が行われる。これによって、シートガラスＳＧの温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、シートガラスＳＧは冷却される。この温度制御により、シートガラスＳＧは、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。冷却チャンバー８０では、ヒータ８２ａ〜８２ｇの制御により、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温近傍の温度まで冷却される。

ヒータ要素は、制御装置５００によって出力が独立して制御され、シートガラスＳＧにおいて、予め設計された温度プロファイルが実現されるよう、シートガラスＳＧ近傍の雰囲気温度を調整する。図６は、冷却工程における目標温度プロファイルの一例である温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０を説明する図である。温度プロファイルＴＰ１では、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡの温度が均一であり、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌは、中央領域ＣＡの温度よりも低い。この温度プロファイルＴＰ１になるように、冷却ローラ５１を用いてシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの冷却が行なわれる。温度プロファイルＴＰ２〜ＴＰ５では、シートガラスＳＧ全体の温度を下げながら、中央領域ＣＡの温度分布を矩形形状から上に凸の略放物線形状にし、略放物線形状の凸の程度を徐々に小さくする。温度プロファイルＴＰ６において両端部Ｒ，Ｌ及び中央領域ＣＡにおける温度を一定にする。この後、温度プロファイルＴＰ７〜ＴＰ１０では、下に凸の略放物線形状の温度分布にし、シートガラスＳＧ全体の温度を下げながら、中央領域ＣＡの温度分布を下に凸の程度を大きくする。シートガラスＳＧの温度が、このような温度プロファイルになるように、冷却ユニット６０及びヒータ８２ａ〜８２ｇを用いてフォーミングチャンバー３０および冷却チャンバー８０の温度調整を行なう。
なお、フォーミングチャンバー３０および冷却チャンバー８０の温度調整を行なう場合、シートガラスＳＧの温度は、シートガラスＳＧの温度の実測値を用いてもよく、また、ヒータ８２ａ〜８２ｇによって制御されるシートガラスＳＧの雰囲気温度に基づいてシミュレーションにより算出された値を用いてもよい。

ここで、温度が均一であるとは、少なくとも挟持領域及び中央領域における幅方向の温度分布をなす温度が、挟持領域及び中央領域の平均温度に対して±２０℃の範囲内にあることをいう。本実施形態によれば、挟持領域及びその周辺領域の加熱量を増加させる必要がないため、理想の温度プロファイルに近い温度プロファイルを得やすい。本実施形態では、上述したように、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却を行わないため、シートガラスＳＧの端部領域Ｒ，Ｌ及び挟持領域と、中央領域ＣＡとの間で冷却速度差の発生が抑制されており、このような温度プロファイルを実現しやすい。シートガラスＳＧの温度が幅方向に均一になるよう冷却されることで、シートガラスＳＧの挟持領域、及び、挟持領域に隣接する領域において歪が発生することが抑制される。
これに対し、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却を行う場合、シートガラスＳＧの温度が幅方向に均一になるようにするためには、例えば、シートガラスＳＧの両側の領域が急冷されることを考慮して、シートガラスＳＧの両側の領域の温度が、中央領域の温度より高くなる温度プロファイルを設計し、この温度プロファイルに基づいて、ヒータ要素の加熱量を調節する必要がある。引下げローラ８１ａ〜８１ｇによる冷却の影響は、挟持領域だけでなく、挟持領域に隣接する中央領域の部分及び側部にも及ぶため、例えば、挟持領域に対する加熱量を最も大きく、挟持領域に隣接する中央領域の部分及び側部に対する加熱量をそれより小さくする温度制御をする必要がある。

各ヒータ８２ａ〜８２ｇの近傍には、雰囲気温度を検出する手段として、例えば、熱電対３８０が設けられている。具体的には、複数の熱電対３８０が、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に間隔をあけて配置されている。熱電対３８０は、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度と、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌの温度とをそれぞれ検出する。ヒータ８２ａ〜８２ｇの出力は、熱電対３８０によって検出される雰囲気温度に基づいて制御される。

（２−７）切断装置
切断装置９０は、冷却チャンバー８０内で室温近傍の温度まで冷却されたシートガラスＳＧを、所定のサイズに切断する。切断装置９０は、所定の時間間隔でシートガラスＳＧを切断する。これにより、シートガラスＳＧは、複数のガラス板になる。切断装置９０は、切断装置駆動モータ３９２（図５を参照）によって駆動される。

（２−８）制御装置
制御装置５００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されており、ガラス基板の製造装置１００の各部の制御を行う。図５は、一実施形態における制御装置５００の構成の一例を示すブロック図である。

具体的には、図５に示すように、制御装置５００は、ガラス基板の製造装置１００に含まれる各種のセンサ（例えば、熱電対３８０）やスイッチ（例えば、主電源スイッチ３８１）等による信号を受けて、冷却ユニット６０、ヒータ８２ａ〜８２ｇ、冷却ローラ駆動モータ３９０、引下げローラ駆動モータ３９１、切断装置駆動モータ３９２等の制御を行う。

本実施形態では、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却を行わないことによって、シートガラスＳＧの両側の領域と、その幅方向内側の領域との間で、冷却速度の差が生じて熱収縮量の差が生じることが抑制される。このため、シートガラスＳＧに曲がりが生じることが抑制される。また、引下げローラ８１ａ〜８１ｇが、ヒータ８２とシートガラスＳＧの間に配置されていても、熱伝達による冷却が行われないので、ヒータ８２からの輻射熱の熱量が低減することが抑制される。このため、ヒータ８２を用いたシートガラスＳＧの温度制御を容易に行える。

引下げローラ８１ａ〜８１ｇの回転軸中心の位置は、図３及び図４に示されるように、搬送方向に沿った方向において、ヒータ８２が位置する範囲の外側に位置していることが好ましい。例えば、引下げローラ８１ａの回転軸中心の位置は、ヒータ８２ａの下端の下方で、かつ、ヒータ８２ｂの上端の上方に位置している。このように、引下げローラ８１ａ〜８１ｇの回転軸中心の位置と、ヒータ８２が位置する範囲とが、搬送方向に重なっていない（ずれている）ことで、ヒータ８２からの輻射熱が引下げローラ８１ａ〜８１ｇによって遮られ難く、シートガラスＳＧの両側の領域で温度が低下することを抑制できる。このため、シートガラスＳＧにおいて幅方向に均一な温度プロファイルを効果的に実現することができる。また、熱伝達による引下げローラ８１ａ〜８１ｇの冷却が行われないため、引下げローラ８１ａ〜８１ｇの回転軸中心の位置と、ヒータ８２が位置する範囲とが、搬送方向に重なっていなくても、シートガラスＳＧの両側の領域の温度が過度に冷却されることが抑制される。

この場合において、引下げローラ８１ａ〜８１ｆの回転軸中心の位置は、搬送方向の上方及び下方に接近して配置される２つのヒータ８２のうち、上方に接近して配置されるヒータ８２との間隔が、下方に接近して配置されるヒータ８２との間隔よりも長いことが好ましい。シートガラスＳＧは、搬送方向に沿って順次温度が下がるよう冷却されるため、上流側に位置するヒータ８２であるほど、輻射熱が大きくなるよう制御される。引下げローラ８１ａ〜８１ｆは下方のヒータ８２とは断熱部材８０ｂによって仕切られているため、引下げローラ８１ａ〜８１ｆと下方のヒータ８２との距離が、引下げローラ８１ａ〜８１ｆと上方のヒータ８２との距離より短くても、引下げローラ８１ａ〜８１ｆが下方のヒータ８２から受け取る熱量が抑制される。これにより、引下げローラ８１ａ〜８１ｆがヒータ８２によって過度に加熱されることを抑制できる。

なお、図３及び図４に示されるように、引下げローラ８１ａ〜８１ｆが位置する搬送方向位置が、断熱部材の高さ位置と重なっている場合は、断熱部材とシートガラスＳＧとの間の隙間は、少なくとも、シートガラスＳＧの両側の領域において、引下げローラの直径よりも大きいことが好ましい。

また、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、搬送方向の下流側に位置する引下げローラであるほど、当該引下げローラと、当該引下げローラの上方に当該引下げローラと最も接近して配置されたヒータ８２との間隔が小さくてなっていてもよい。要するに、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、上方に接近して配置されるヒータ８２との間隔が、下流側に位置する引下げローラであるほど小さくなっていてもよい。ヒータ８２は、下流側に位置するものであるほど、輻射熱が小さくなるよう制御されるため、このようにヒータ８２と引下げローラ８１ａ〜８１ｇとの距離を小さくすることができる。

以上、本実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、搬送方向に等間隔に配置されていてもよいが、搬送方向に異なる間隔で配置されていてもよい。例えば、搬送方向に隣り合う引下げローラ８１ａ〜８１ｇの間隔は、下流側に位置するものであるほど、大きくてもよい。

１１ 溶解装置
１２ 清澄装置
４０ 成形装置
４１ 成形体
５１ 冷却ローラ
６０ 冷却ユニット
８１ａ〜８１ｇ 引下げローラ
８２ａ〜８２ｇ ヒータ（温度調整装置）
９０ 切断装置
１００ ガラス基板製造装置
５００ 制御装置

Claims (5)

1. 溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形工程と、
   前記ガラス板の幅方向の両側の領域を、前記ガラス板の搬送方向に設けられた複数の搬送ローラ対で挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送させて冷却する冷却工程と、を有し、
   前記冷却工程では、前記ガラス板の温度が徐冷点以下となる温度領域で、熱伝達による前記搬送ローラの冷却を行うことなく前記ガラス板の搬送を行い、前記ガラス板の温度を制御する複数の温度調整装置を用いて、前記ガラス板の温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、前記ガラス板を冷却し、
   前記温度調整装置は、前記搬送ローラ対のローラの回転軸同士を結ぶ直線に沿った方向に、前記ローラよりも、前記ガラス板から遠ざかる側に配置されている、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
2. 前記ローラの回転軸中心の位置は、前記搬送方向に沿った方向において、前記温度調整装置が位置する範囲の外側に位置している、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記搬送ローラ対のうち少なくとも一部の搬送ローラ対は、前記搬送方向に隣り合う前記温度調整装置の間に回転軸中心が位置するよう配置され、前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送ローラ対であるほど、当該搬送ローラ対のローラと、当該ローラの上方に当該ローラと最も接近して配置された温度調整装置との前記搬送方向に沿った距離が小さい、請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記冷却工程では、前記ガラス板の幅方向中央領域の温度が前記ガラス板の幅方向端部の温度より高くなるよう、前記ガラス板の冷却を行う、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
5. 溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形装置を備え、
   前記成形装置は、
   前記ガラス板の搬送方向に間隔をあけて設けられ、前記ガラス板の幅方向の両側の領域を挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送させる複数の搬送ローラ対と、
   前記ガラス板の温度を制御する複数の温度調整装置と、を有し、
   前記ガラス板の温度が徐冷点以下となる温度領域で、熱伝達による前記搬送ローラの冷却を行うことなく前記ガラス板を搬送しながら、前記ガラス板の温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、前記ガラス板を冷却し、
   前記温度調整装置は、前記搬送ローラ対のローラの回転軸同士を結ぶ直線に沿った方向に、前記ローラよりも、前記ガラス板から遠ざかる側に配置されている、ことを特徴とするガラス基板製造装置。

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