JP6285180B2 - ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置に関する。

従来、ガラス板の製造方法の一つとして、ダウンドロー法が用いられている。ダウンドロー法では、成形体からオーバーフローした熔融ガラスが、分流して成形体の側面に沿って流下する。次に、熔融ガラスは、成形体の下端部で合流して、ガラス板に成形される。成形されたガラス板は、鉛直方向下方に搬送されながら冷却される。冷却工程において、ガラス板は、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。

ところで、ダウンドロー法を用いるガラス板の製造装置では、一般的に、成形体から離れたガラス板が何物にも触れることなく冷却される空間である徐冷ゾーンが、断熱板によって複数の徐冷空間に区画される。断熱板は、徐冷空間の間の熱移動を抑え、さらに、各徐冷空間を移動する気流を抑えることにより、各徐冷空間の雰囲気温度が所望の温度プロファイルになるように制御するために配置される。ここで、所望の温度プロファイルとは、徐冷ゾーンの各徐冷空間における、ガラス板に歪みが発生しないような温度分布を意味する。すなわち、断熱板によって、ガラス板は下方に搬送されながら各徐冷空間で所望の温度に調節される。従って、断熱板は、ガラス板を徐冷することで歪みの少ないガラス板を成形するために重要である。

特許文献１では、幅方向両端部と幅方向両端部に挟まれる幅方向中央領域とを有するガラス板を一対の断熱板で挟むことにより、ガラス板を徐冷している。両端部は、厚さがほぼ均一な中央領域と比較して厚みがあるため、中央領域より保有熱量が大きい。両端部と中央領域とに保有熱量の差があるために、両端部と中央領域との間で応力が発生し、ガラス板に反り、歪が生じることとなる。このため、この保有熱量の差に基づいた所望の温度プロファイルが必要となる。

しかし、両端部と断熱板との間に隙間が存在し、この隙間を両端部に沿って上昇気流が通過する。気流は、ガラス板を冷却する徐冷空間における煙突効果によって発生するものであり、この隙間が大きいと、気流による両端部の冷却量が増加するため、両端部を所望の温度に調節することができず、ガラス板に歪みが発生する原因となる。一方、この隙間が小さいと、この隙間を通過する気流の流速が速くなり、両端部の冷却量がまた増加するため、ガラス板に歪みが発生する原因となる。

特開２００８―８８００５号公報

そこで、本発明は、ガラス板の端部の冷却量を抑制することにより、ガラス板の歪みを抑えることができるガラス板の製造方法及びガラス板の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、ダウンドロー法を用いて熔融ガラスから幅方向の端部と前記端部に挟まれた幅方向中央領域とを有するガラス板を成形する成形工程と、前記成形されたガラス板を鉛直方向下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、を有するガラス板の製造方法であって、
前記冷却工程では、
炉壁で囲まれた炉室において、前記ガラス板の搬送方向に対して、前記炉室を複数の空間に分割し、各前記分割した空間の熱移動を抑制する断熱板を有し、
前記断熱板は、前記ガラス板を搬送方向へ導くスリット状の隙間を有し、
前記スリット状の隙間を通って、前記幅方向中央領域の板厚に対して所定の厚みを有する前記端部に沿って鉛直方向上方へ流れる気流により前記端部が冷却され、
前記端部の冷却能が最小になるよう前記断熱板の一部を、前記断熱板と前記端部の前記幅方向の先端との間の前記幅方向に沿った隙間の間隔を調整した位置に設ける、
ことを特徴とする。

前記端部の冷却能は、前記気体の体積流量が減少するほど低下する、ことが好ましい。

前記断熱板は、前記ガラス板の端部と前記ガラス板の幅方向中央領域とに対向する位置に、独立した部材で設けられる、ことが好ましい。

前記断熱板は、前記ガラス板の端部と前記ガラス板の幅方向中央領域とに対向する位置と、前記ガラス板の端部の先端側に対向する位置に設けられる、ことが好ましい。

本発明の他の一態様は、ダウンドロー法を用いて熔融ガラスから幅方向の端部と前記端部に挟まれた幅方向中央領域とを有するガラス板を成形する成形装置と、前記成形されたガラス板を鉛直方向下方に搬送しながら冷却する冷却装置と、を有するガラス板の製造装置であって、
前記冷却装置は、
炉壁で囲まれた炉室において、前記ガラス板の搬送方向に対して、前記炉室を複数の空間に分割し、各前記分割した空間の熱移動を抑制する断熱板を有し、
前記断熱板は、前記ガラス板を搬送方向へ導くスリット状の隙間を有し、
前記スリット状の隙間を通って、前記幅方向中央領域の板厚に対して所定の厚みを有する前記端部に沿って鉛直方向上方へ流れる気流により前記端部が冷却され、
前記端部の冷却能が最小になるよう前記断熱板の一部を、前記断熱板と前記端部の前記幅方向の先端との間の前記幅方向に沿った隙間の間隔を調整した位置に設ける、ことを特徴とする。

上述の態様のガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置によれば、ガラス板の端部の冷却量を抑制することにより、ガラス板の歪みを抑えることができる。

本実施形態にかかるガラス板製造装置の概略構成図である。 成形装置の断面概略構成図である。 成形装置の側面概略構成図である。 成形装置で成形されるガラス板を平面視した一形状を示す図である。 ガラス板を挟む断熱部材を平面視した場合の概略図である。 図５に示すガラス板の端部と断熱部材とを拡大した拡大図である。 図６に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。 隙間の間隔と隙間を通過する気体の体積流量との関係を示した図である。 ガラス板の端部の冷却量によって変化する温度プロファイルを示した図である。 実施形態２にかかるガラス板を挟む断熱部材を平面視した場合の概略図である。

（実施形態１）
以下、本実施形態にかかるガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置について説明する。図１は、本実施形態にかかるガラス板製造装置の概略構成図である。
ガラス板製造装置１００は、図１に示すように、溶解槽２００と、清澄槽３００と、成形装置４００とから構成される。溶解槽２００では、ガラスの原料が溶解され熔融ガラスが生成される。溶解槽２００で生成された熔融ガラスは、清澄槽３００へ送られる。清澄槽３００では、熔融ガラスに含有される気泡の除去が行われる。清澄槽３００で気泡が除去された熔融ガラスは、成形装置４００へ送られる。成形装置４００では、例えばオーバーフローダウンドロー法によって、熔融ガラスからガラス板Ｇが連続的に成形される。その後、成形されたガラス板Ｇは、冷却され、所定の大きさのガラス板に切断される。ガラス板Ｇは、例えば、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板（例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板）、カバーガラスや磁気ディスク用などの強化ガラス用ガラス基板、ロール状に巻き取られるガラス基板、半導体ウエハ等の電子デバイスが積層されたガラス基板として用いられる。

次に、成形装置４００の詳細な構成について説明する。図２は、成形装置の断面概略構成図であり、図３は、成形装置の側面概略構成図である。
成形装置４００は、図２及び図３に示すように、成形体１０と、仕切り部材２０と、冷却ローラ３０と、断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・と、送りローラ５０ａ，５０ｂ，・・・と、温度制御ユニット（温度制御装置）６０ａ，６０ｂ，・・・とから構成される。また、成形装置４００は、仕切り部材２０より上方の空間である成形体収容部４１０と、仕切り部材２０直下の空間である成形ゾーン４２ａと、成形ゾーン４２ａの下方の空間である徐冷ゾーン４２０とを有する。徐冷ゾーン４２０は、複数の徐冷空間４２ｂ，４２ｃ，・・・を有する。成形ゾーン４２ａ、徐冷空間４２ｂ、徐冷空間４２ｃ、・・・は、この順番で鉛直方向上方から下方に向かって積層している。成形ゾーン４２ａと徐冷ゾーン４２０とは、耐火材及び／又は断熱材建物（図示せず）によって囲まれ、成形ゾーン４２ａ、徐冷ゾーン４２０において、温度制御ユニット６０ａ等が、ガラス板Ｇを成形、冷却するのに適する温度に制御する。

成形体１０は、図２に示すように、略楔状の断面形状を有する部材である。成形体１０は、略楔状の尖端が下端に位置するように、成形体収容部４１０に配置される。図３に示すように、成形体１０の上端面には、溝１２が形成されている。溝１２は、成形体１０の長手方向に形成されている。溝１２の一方の端部には、ガラス供給管１４が設けられている。溝１２は、ガラス供給管１４が設けられる一方の端部から他方の端部に近づくに従って、徐々に浅くなるように形成されている。成形体１０の長手方向の両端には、側壁から熔融ガラスがはみ出るのを妨げるガイドが取り付けられている。このガイドは、平面視で楔形をしており、成形体１０の端面全体をカバーできる大きさの板材で作られている。鉛直方向に関して、ガイドの先端の位置は、成形体１０の下端に一致している。ガイドの働きにより、熔融ガラスの全部を側壁に沿って流すことが可能である。ガラス板Ｇは熔融ガラスが下端で融合して成形されるが、熔融ガラスはガイドによりせき止められるため、ガイド付近、つまり、成形体１０の長手方向の両端部には熔融ガラスが溜まる。このため、成形体１０の下端で融合したガラス板Ｇの幅方向の端部Ｇ１は、図４に示すように、球根状に厚みのある形状となる。ここで端部Ｇ１とは、ガラス板Ｇの幅方向中央の板厚に対して所定の厚みを有する部分をいう。また、端部Ｇ１で挟まれた幅方向の領域を中央領域Ｇ２という。端部Ｇ１は、端部Ｇ１で挟まれた製品（ガラス基板）として利用できる厚さがほぼ均一な中央領域Ｇ２と比較して厚みがあるため、中央領域Ｇ２より保有熱量が大きい。保有熱量に差があると、ガラスの収縮量に差が生じるため、端部Ｇ１と中央領域Ｇ２との間で応力が発生し、ガラス板Ｇに反り、歪が生じることとなる。このため、端部Ｇ１の冷却量を管理する必要がある。

仕切り部材２０は、成形体１０の下端の近傍に配置される板状の断熱材である。仕切り部材２０は、その下端の高さ位置が、成形体１０の下端の高さ位置から下方にくるように、配置されている。仕切り部材２０は、図２に示されるように、ガラス板Ｇの厚み方向両側に配置される。仕切り部材２０は、成形体収容部４１０と成形ゾーン４２ａとを仕切ることにより、成形体収容部４１０から成形ゾーン４２ａへの熱移動を抑制する。断熱材である仕切り部材２０により、成形体収容部４１０と成形ゾーン４２ａとを仕切るのは、成形体収容部４１０と成形ゾーン４２ａとの各々において、空間内の温度について両空間が互いに影響しあわないように温度制御を行うためである。また、仕切り部材２０は、徐冷ゾーン４２０から成形体収容部４１０に入る気流の体積流量を抑制するように、ガラス板Ｇと仕切り部材２０との間の間隔があらかじめ調節されて配置されている。

冷却ローラ３０は、成形ゾーン４２ａにおいて、仕切り部材２０の近傍に配置される。また、冷却ローラ３０は、ガラス板Ｇの厚み方向両側に配置され、ガラス板Ｇを厚さ方向に挟み、ガラス板Ｇを下方に搬送しながらガラス板Ｇの端部Ｇ１を冷却する役割を担う。

断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・は、徐冷ゾーン４２０において、ガラス板Ｇの搬送方向（鉛直方向下方）に対して、徐冷ゾーン４２０を複数の徐冷空間４２ｂ，４２ｃ，・・・に分割し、分割した各徐冷空間の熱移動を抑制する。また、断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・は、冷却ローラ３０の下方、かつ、ガラス板Ｇの厚み方向両側に配置される板状の部材であり、ガラス板Ｇを搬送方向へ導くスリット状の空間を有する。上述したように、成形ゾーン４２ａと徐冷ゾーン４２０とは、耐火材及び／又は断熱材建物（図示せず）によって囲まれているが、徐冷ゾーン４２０には、ガラス板Ｇが搬出されるスリット状の空間があり、また、断熱材建物等には一部隙間がある。このため、煙突効果によって、徐冷ゾーン４２０において、鉛直方向下方から成形ゾーン４２ａに向かう上昇気流が発生する。この気流はガラス板Ｇに沿って上昇し、気流によってガラス板Ｇが冷却されるため、この気流を抑制する断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・が必要となる。例えば、図２に示すように、断熱部材４０ａは、成形ゾーン４２ａと徐冷空間４２ｂとを形成し、断熱部材４０ｂは、徐冷空間４２ｂと徐冷空間４２ｃとを形成する。断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・は、上下の空間の間における熱移動を抑制する。例えば、断熱部材４０ａは、成形ゾーン４２ａと徐冷空間４２ｂとの間の熱移動及び上昇気流を抑制し、断熱部材４０ｂは、徐冷空間４２ｂと徐冷空間４２ｃとの間の熱移動及び上昇気流を抑制する。

各断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・は、複数の断熱板が組み合わされて、ガラス板Ｇに対向する位置に近接配置される。そして、各断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・は、稼働機構（図示せず）によって、ガラス板Ｇの幅方向、及び、厚さ方向に、移動されて、熱移動及び上昇気流を抑制するように任意の位置に移動可能となっている。以下では、各断熱部材４０ａ，４０ｂ，・・・を総称する場合、断熱部材４０と記載する。

図５は、ガラス板Ｇを挟む断熱部材４０を平面視した場合の概略図である。本実施形態では、断熱部材４０は、同図に示すように、１枚の第１断熱板１４０ａ１と２枚の第２断熱板１４０ａ２，１４０ａ３とから構成され、かつ、第２断熱板１４０ａ２は、さらに、第１断熱小板１４０ａ２１と第２断熱小板１４０ａ２２とから構成され、かつ、第２断熱板１４０ａ３は、さらに、第１断熱小板１４０ａ３１と第２断熱小板１４０ａ３２とから構成される。第２断熱板１４０ａ２において、第１断熱小板１４０ａ２１は、第２断熱小板１４０ａ２２と、ガラス板Ｇの幅方向に連結されている。また、第１断熱小板１４０ａ２１は、第１断熱板１４０ａ１と、ガラス板Ｇの幅方向に連結されている。すなわち、第１断熱小板１４０ａ２１は、第１断熱板１４０ａ１と、第２断熱小板１４０ａ２２との間に配置される。第２断熱板１４０ａ３に関しても、第２断熱板１４０ａ２と同様に、第１断熱小板１４０ａ３１は、第１断熱板１４０ａ１と、第２断熱小板１４０ａ３２との間に配置される。また、第２断熱板１４０ａ２，１４０ａ３の第１断熱小板１４０ａ２１，１４０ａ３１は、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の表面と対向するように配置される。また、第２断熱板１４０ａ２，１４０ａ３の第２断熱小板１４０ａ２２，１４０ａ３２の一方は、他方の第２断熱小板１４０ａ２２，１４０ａ３２と対向するように配置される。具体的には、一対の第２断熱小板１４０ａ２２（又は、一対の第２断熱小板１４０ａ３２）は、互いの端面が接している状態、又は、互いの端面が非常に近接している状態で配置される。

図６は、図５に示すガラス板の端部Ｇ１と断熱部材とを拡大した拡大図である。端部Ｇ１は、断熱部材４０（第２断熱板１４０ａ２、１４０ａ３）により覆われているが、同図に示すように、ガラス板Ｇの端部Ｇ１と第２断熱板１４０ａ２又は第２断熱板１４０ａ３との間には、隙間Ｃが形成される。ここで、隙間Ｃは、端部Ｇ１と第１、２断熱小板１４０ａ２１、１４０ａ２２（１４０ａ３１、１４０ａ３２）と間の領域をいう。端部Ｇ１に沿って上昇する気流は隙間Ｃを通り、この隙間Ｃを通った気流が端部Ｇ１を冷却する。この気流により端部Ｇ１が冷却されると、端部Ｇ１を所望の温度に調節することができず、ガラス板Ｇに歪みが発生する原因となる。このため、気流による端部Ｇ１の冷却量が最小となるように、第２断熱板１４０ａ２、１４０ａ３の位置を調節し、隙間Ｃの間隔（面積）を決定する。これにより、ガラス板Ｇに発生する歪みを抑制することができる。

送りローラ５０ａ，５０ｂ，・・・は、徐冷ゾーン４２０において、鉛直方向に所定間隔で、ガラス板Ｇの厚み方向両側に複数配置される。送りローラ５０ａ，５０ｂ，・・・は、それぞれ、徐冷空間４２ｂ，４２ｃ，・・・に配置され、ガラス板Ｇを下方に搬送する。

温度制御ユニット６０ａ，６０ｂ，・・・は、それぞれ、成形ゾーン４２ａ及び徐冷空間４２ｂ，４２ｃ，・・・にガラス板Ｇの幅方向に沿って配置され、成形ゾーン４２ａ及び徐冷空間４２ｂ，４２ｃ，・・・の雰囲気温度を測定し、制御する。また、温度制御ユニット６０ａ，６０ｂ，・・・は、ガラス板Ｇの反り、歪が生じないように設計された所定の温度分布（以下、「温度プロファイル」という）を形成するように、成形ゾーン４２ａ及び徐冷空間４２ｂ，４２ｃ，・・・の雰囲気温度を制御する。

次に、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の冷却量を抑制する方法について説明する。
まず、ガラス板Ｇの端部Ｇ１を冷却する隙間Ｃを通る気流について説明する。図７は、図６に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図７では、断熱板により分割された空間を徐冷空間４２ｂ，４２ｃとして説明するが、成形ゾーン４２ａに設けられた断熱部材４０により分割された空間、仕切り部材２０により分割された空間であってもよい。また、ここでは、ガラス板Ｇの中央領域と中央領域に対向する断熱板との間隔が一定とし、中央領域の冷却量を一定とする。また、本実施形態では、隙間Ｃは、端部Ｇ１と断熱板と間の領域をいうが、図７での説明を容易にするため、端部Ｇの先端から断熱板の一端までの領域をいう。

端部Ｇ１に沿って上昇する気流Ｆ１は、煙突効果によって発生し、鉛直方向下方から成形ゾーン４２ａに向かう。気流Ｆ１は、同図に示すように、断熱板１４０ａ２２付近まで上昇すると、断熱板１４０ａ２２によって上昇が妨げられて、隙間Ｃを通る気流Ｆ２と、上昇が妨げられた気流Ｆ３に分かれる。上昇が妨げられた気流Ｆ３は、断熱板１４０ａ２２の下方空間である徐冷空間４２ｃに留まる。その後、気流Ｆ３は、徐冷ゾーン４２０を囲む耐火材及び／又は断熱材建物の隙間から、徐冷ゾーン４２０の外側に流れる気流Ｆ４と、徐冷空間４２ｃに留まって対流する気流Ｆ５とに分かれる。気流Ｆ２は、端部Ｇ１に沿って隙間Ｃを通って上昇し、徐冷空間４２ｂに流れる。気流Ｆ２は、下方向から流れてきた空気であり、温度制御ユニット６０ｃによって昇温されたものではないため端部Ｇ１より温度が低い。気流Ｆ２が流れることにより、端部Ｇ１は冷却されて放熱するため、所定の温度プロファイルより温度が低くなり、ガラス板Ｇに歪みが発生する原因となる。端部Ｇ１からの放熱量（端部Ｇ１の冷却量）Ｑは、Ｑ＝Ｖｍ×Ｃ×ΔＴで求められる。ここで、Ｑ：放熱量、Ｖｍ：体積流量、Ｃ：ガラス板の比熱、ΔＴ：温度差（端部Ｇ１の温度と気流Ｆ２の温度との差）である。また、体積流量Ｖｍは、単位時間あたりに流れる流体の体積であり、体積流量（ｍ^３／ｓ）＝流速（ｍ／ｓ）×断面積（ｍ^２）の計算式より求まる。このため、端部Ｇ１からの放熱量Ｑは、隙間Ｃを通過する気体Ｆ２の体積流量Ｖｍが減少することによって減少し、気体Ｆ２の体積流量Ｖｍは、隙間Ｃの間隔（断面積）が狭くなる（減少する）ことによって減少する。すなわち、隙間Ｃの間隔を小さく（狭く）することにより、端部Ｇ１からの放熱量Ｑを減少させることができ、端部Ｇ１の所定の温度プロファイルを形成することができる。なお、体積流量Ｖｍを測定する方法は、公知の流量計を用いて公知の手法により測定でき、また、温度差ΔＴを測定する方法は、公知の温度センサーを用いて公知の手法により測定できる。

隙間Ｃの間隔を小さくしていくと、断熱板１４０ａ２２により気流Ｆ１の上昇が阻害され、気流Ｆ２の体積流量Ｖｍが減少していくが、隙間Ｃの間隔を一定以上に小さくした場合、徐冷ゾーン４２０の外側に流れる気流Ｆ４が制限されて、気流Ｆ４の体積流量が増加しなくなる。このため、隙間Ｃの間隔を一定以上に小さくすると、気流Ｆ４の体積流量が増加する分が、気流Ｆ２の体積流量となり、隙間Ｃを通過する気体Ｆ２の流速が増し、隙間Ｃを通過する気体Ｆ２の体積流量Ｖｍが増加する。ここで、気流Ｆ２の流速は、気流Ｆ２の流速をＶ２、気流Ｆ１の流速をＶ１、隙間Ｃの断面積をＳ２、隙間Ｃより下方の空間の断面積をＳ１とすると、Ｖ２＝（Ｓ１／Ｓ２）×Ｖ１として求められるため、隙間Ｃの断面積を小さくしていくと、気体Ｆ２の流速Ｖ２は速くなる。このため、気体Ｆ２の流速が速くなることにより、体積流量Ｖｍも増加し、端部Ｇ１からの放熱量Ｑも増加する。

隙間Ｃの間隔を徐々に変化させて、この隙間Ｃを通る気体の体積流量を測定した。図８は、隙間Ｃの間隔と隙間Ｃを通る気体の体積流量との関係を示した図である。同図に示すように、隙間Ｃの間隔を変化させることにより、隙間Ｃを通る気体の体積流量が変化し、この体積流量が最小となるような隙間Ｃの間隔が存在する。端部Ｇ１の放熱量を最小とする、すなわち、隙間Ｃを通る気体の体積流量を最小とするためには、上述したように、隙間Ｃの間隔を狭めることにより体積流量を減少させつつ、気流Ｆ２の流速が上がることによって増加する体積流量を抑制できる隙間Ｃの間隔を決定する必要がある。隙間Ｃの間隔は、断熱板１４０ａ２１、１４０ａ２２のサイズを変更する、また、ガラス板の幅方向及び厚み方向に、断熱板１４０ａ２１、１４０ａ２２を所定量移動させて設置位置を変更することにより、決定される。隙間Ｃの間隔を変更することにより、隙間Ｃを通過する体積流量を抑制して、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の冷却量を抑制することができる。これにより、ガラス板Ｇの反り、歪みを抑えることができる。

なお、ガラス板Ｇの冷却量を抑制するためには、ガラス板Ｇと断熱部材４０との隙間を通る気体の体積流量を最小にすればよい。このため、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２と断熱部材４０との隙間を通る気体の体積流量を最小にすることにより、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２の冷却量を抑制することもできる。ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２には、図５に示すように、第１断熱板１４０ａ１が対向して配置されている。第１断熱板１４０ａ１を、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２に徐々に近づける又は遠ざけることにより、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２と第１断熱板１４０ａ１との隙間の間隔が変化するため、この変化に応じた隙間を通る気体の体積流量を測定することにより、隙間の間隔と気体の体積流量との関係を求めることができる。これにより、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２についても、冷却量を抑制することができる。
また、ガラス板Ｇと仕切り部材２０との隙間を通る気体の体積流量を最小にすることにより、ガラス板Ｇの端部Ｇ１、中央領域Ｇ２の冷却量を抑制することもできる。

次に、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の冷却量に基づいて、温度プロファイルを変更する方法について説明する。
ガラス板Ｇを冷却する工程では、ガラス板Ｇに反り、歪が生じないように、ガラスＧの幅方向の温度プロファイルが予め設計されており、ガラス板Ｇが設計された温度プロファイルとなるように、温度制御ユニット６０ａ等を用いて厳密な温度管理を行っている。しかし、上述したように、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の冷却量が気流によって変化する場合、変化する冷却量に基づいて、温度プロファイルを変更する必要がある。図９は、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の冷却量によって変化する温度プロファイルを示した図である。同図において、温度プロファイルＰ１は、ガラス板Ｇの反り、歪が生じないように設計された温度プロファイルであり、温度プロファイルＰ２は、気流Ｆ２による端部Ｇ１の冷却量を加味して補正した温度プロファイルである。隙間Ｃの間隔を調整することにより、ガラス板Ｇの端部Ｇ１の冷却量を抑制した場合であっても、気流Ｆ２によって端部Ｇ１は冷却される。このため、気流Ｆ２による冷却量を加味した温度プロファイルを設計する必要がある。端部Ｇ１の冷却量は、Ｑ＝Ｖｍ×Ｃ×ΔＴで求まり、体積流量Ｖｍは、体積流量Ｖｍ＝流速Ｖ×断面積Ｓで求まる。このため、端部Ｇ１の冷却量は、気流Ｆ２の流速、隙間Ｃの間隔の断面積Ｓ、端部Ｇ１の温度と気流Ｆ２の温度との温度差、ガラス板の比熱によって求められる。したがって、これらの値を公知の手法により測定することにより、端部Ｇ１の冷却量が求められる。そして、図９に示すように、温度プロファイルＰ１から端部Ｇ１の冷却量分を削減した温度プロファイルＰ２を設計することにより、ガラス板Ｇの反り、歪みを抑えることができる。

以上説明したように、本発明によれば、上昇気流によってガラス板の端部が冷却されるのを抑制することができるため、ガラス板の反り、歪みを抑えることができる。また、気流の体制流量から求まる端部の冷却量に基づいて、所定の温度プロファイルを形成することができる。

（実施形態２）
次に、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２に対向する第１断熱板１４０ａ１が、端部Ｇ１に対向する位置まで設けられ、第２断熱板１４０ａ２が、端部Ｇ１の先端部を覆うように設けられる場合について説明する。なお、上述の実施形態と共通する構成については説明を省略する。

図１０は、本実施形態にかかるガラス板を挟む断熱部材を平面視した場合の概略図である。第１断熱板１４０ａ１は、同図に示すように、ガラス板Ｇの中央領域Ｇ２及び端部Ｇ１に対向する位置に設けられる。また、第２断熱板１４０ａ２は、第１断熱板１４０ａ１に挟まれ、端部Ｇ１の先端に対向する位置に設けられる。第２断熱板１４０ａ２には、第２断熱板１４０ａ２をガラス板Ｇの幅方向に移動させるための軸１４０ｂが設けられ、軸１４０ｂを把持し、軸１４０ｂを幅方向に移動させることにより、第２断熱板１４０ａ２を幅方向に移動させる移動機構（図示せず）が設けられる。移動機構が稼働することによって、第２断熱板１４０ａ２が、端部Ｇ１に近づいたり、端部Ｇ１から離れたりして、隙間Ｃの間隔が変化する。本実施形態では、隙間Ｃは、第２断熱板１４０ａ２から端部Ｇ１の先端までの領域をいい、第２断熱板１４０ａ２が図面上の右方向に移動することにより、隙間Ｃの間隔（面積）が減少し、第２断熱板１４０ａ２が図面上の左方向に移動することにより、隙間Ｃの間隔（面積）が増加する。すなわち、第２断熱板１４０ａ２をガラス板Ｇの幅方向に移動させることにより、隙間Ｃの間隔を変化させることができるため、隙間Ｃを通る気流の体積流量を抑制することができる。これにより、端部Ｇ１の放熱量を制御できるため、ガラス板Ｇに発生する歪みを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、上昇気流によってガラス板の端部が冷却されるのを抑制することができるため、ガラス板の反り、歪みを抑えることができる。また、気流の体積流量を変化させるための断熱板が小さく、断熱板を容易に移動させることができるため、端部の放熱量を容易に抑制することができる。また、ガラス板Ｇの製造中であっても断熱板を移動させて隙間の間隔を変化させることができるため、製造されたガラス板の歪みの測定結果に基づいて隙間の間隔を変化させて、ガラス板の歪みをより抑えることができる。

以上、本発明のガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置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。

４００ 成形装置
４１０ 成形体収容部
４２０ 徐冷ゾーン
Ｇ ガラス板
２０ 仕切り部材
３０ 冷却ローラ
４０ａ，４０ｂ，・・・ 断熱部材
４２ａ 成形ゾーン
４２ｂ，４２ｃ，・・・ 徐冷空間
５０ａ，５０ｂ，・・・ 送りローラ
６０ａ，６０ｂ，・・・ 温度制御ユニット

Claims (5)

1. ダウンドロー法を用いて熔融ガラスから幅方向の端部と前記端部に挟まれた幅方向中央領域とを有するガラス板を成形する成形工程と、前記成形されたガラス板を鉛直方向下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、を有するガラス板の製造方法であって、
   前記冷却工程では、
   炉壁で囲まれた炉室において、前記ガラス板の搬送方向に対して、前記炉室を複数の空間に分割し、各前記分割した空間の熱移動を抑制する断熱板を有し、
   前記断熱板は、前記ガラス板を搬送方向へ導くスリット状の隙間を有し、
   前記スリット状の隙間を通って、前記幅方向中央領域の板厚に対して所定の厚みを有する前記端部に沿って鉛直方向上方へ流れる気流により前記端部が冷却され、
   前記端部の冷却能が最小になるよう前記断熱板の一部を、前記断熱板と前記端部の前記幅方向の先端との間の前記幅方向に沿った隙間の間隔を調整した位置に設ける、
   ことを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 前記端部の冷却能は、前記気体の体積流量が減少するほど低下する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記断熱板は、前記ガラス板の端部と前記ガラス板の幅方向中央領域とに対向する位置に、独立した部材で設けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記断熱板は、前記ガラス板の端部と前記ガラス板の幅方向中央領域とに対向する位置と、前記ガラス板の端部の先端側に対向する位置に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
5. ダウンドロー法を用いて熔融ガラスから幅方向の端部と前記端部に挟まれた幅方向中央領域とを有するガラス板を成形する成形装置と、前記成形されたガラス板を鉛直方向下方に搬送しながら冷却する冷却装置と、を有するガラス板の製造装置であって、
   前記冷却装置は、
   炉壁で囲まれた炉室において、前記ガラス板の搬送方向に対して、前記炉室を複数の空間に分割し、各前記分割した空間の熱移動を抑制する断熱板を有し、
   前記断熱板は、前記ガラス板を搬送方向へ導くスリット状の隙間を有し、
   前記スリット状の隙間を通って、前記幅方向中央領域の板厚に対して所定の厚みを有する前記端部に沿って鉛直方向上方へ流れる気流により前記端部が冷却され、
   前記端部の冷却能が最小になるよう前記断熱板の一部を、前記断熱板と前記端部の前記幅方向の先端との間の前記幅方向に沿った隙間の間隔を調整した位置に設ける、
   ことを特徴とするガラス板の製造装置。

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