JP6495007B2 - 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。

ダウンドロー法を用いてガラス板（シートガラス）を製造する方法が用いられている。このガラス板を切断するために、ガラス板の表面にスクライブ線が形成される。スクライブ線は、下方向に搬送されるガラス板に対して、例えば、ガラス板に切れ込みを入れるためのカッターを、ガラス板に押し当ててガラス板の幅方向に移動させることで形成される。このスクライブ線に沿って、ガラス板が折り割り切断されることにより、ガラス板が所定のサイズに切断される。例えば、特許文献１には、カッターにかける力を制御してスクライブ線を形成し、このスクライブ線に沿って折り割り切断する方法が開示されている。

特開２００９−１９６２１１号公報

ガラス板の板厚が０．４ｍｍ未満となるような薄いガラス板を成形するためには、ガラス板を下方に引き下げる速度を上げる。ガラス板の引き下げ速度を上げるためには、ガラス板にスクライブ線を形成（刻設）する速度を上げて、ガラス板を所望の大きさに切断する速度を上げる必要がある。しかしながら、ガラス板にスクライブ線を形成する速度を上げると、スクライブ線を形成するカッターが振動し、また、ガラス板が搬送中に揺れることにより、ガラス板には縞状に波打ったような不均一なスクライブ線が形成されることがある。スクライブ線が不均一になると、ガラス板の切断（折割）時に、この不均一となった部分からガラス板が割れる場合がある。

そこで本発明は、薄いガラス板であっても、折り割り切断不良の発生を抑制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、ガラス板の製造方法であって、 ダウンドロー法を用いて熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、
成形された前記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、
前記ガラス板の搬送に連動させて切断装置を前記鉛直方向下方に移動させつつ前記ガラス板の幅方向に移動自在に移動させてスクライブ線を形成しながら、前記スクライブ線により形成される前記ガラス板の断面をレーザー光の照射により溶かした後、前記スクライブ線に沿って前記ガラス板を折り曲げることにより前記ガラス板を切断する切断工程と、を備える、
前記切断工程では、前記スクライブ線に対して前記ガラス基板の搬送方向上流側の前記搬送方向における同じ位置の、前記スクライブ線が形成される面の部分と前記面と反対側の面の部分とを、前記ガラス基板を両面の側から挟んで固定支持して、前記スクライブ線の形成と前記レーザー光の照射を行う、
ことを特徴とする。

前記ガラス板の厚さは、０．０５ｍｍ以上〜０．４ｍｍ未満である、ことが好ましい。

本発明の他の態様は、ガラス板の製造装置であって、 ダウンドロー法を用いて熔融ガラスからガラス板を成形する成形体と、
成形された前記ガラス板を鉛直方向下方に搬送しながら冷却する冷却チャンバーと、
前記ガラス板の搬送に連動させて前記鉛直方向下方に移動させつつ前記ガラス板の幅方向に移動自在に移動させてスクライブ線を形成する罫書きホイールと、
前記スクライブ線を形成しながら、レーザー光を出射して、前記スクライブ線により形成される前記ガラス板の断面を熔かすレーザーユニットと、
前記スクライブ線に沿って前記ガラス板を折り曲げることにより前記ガラス板を切断する切断装置と、
前記スクライブ線に対して前記ガラス基板の搬送方向上流側の前記搬送方向における同じ位置の、前記スクライブ線が形成される面の部分と前記面と反対側の面の部分とを、前記ガラス基板を両面の側から挟んで固定支持する部材と、

前記スクライブ線の形成と前記レーザー光の照射の期間中、前記部材で前記ガラス板を固定支持するように前記部材を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、薄いガラス板であっても、折り割り切断不良の発生を抑制できる。

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。 実施形態に係るガラス板の製造装置の模式図である。 実施形態に係る成形装置の正面図である。 実施形態に係る成形装置の側面図である。 実施形態に係る切断装置の側面図である。 図５のスクライブ部を上面側から見て示した図である。 （ａ）は、罫書きホイールによるスクライブ加工によって形成されるスクライブ線の断面を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のスクライブ線に沿って切断したときのガラス板の切断面を示す図であり、（ｃ）は、（ａ）のスクライブ線の断面を溶かしたときのガラス板の切断面を示す図である。

（１）ガラス板の製造装置の構成
本発明に係るガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るガラス板の製造方法の一例を示すフローチャートである。

図１に示されるように、本実施形態に係るガラス板の製造方法は、主として、熔解工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、攪拌工程Ｓ３と、成形工程Ｓ４と、冷却工程Ｓ５と、切断工程Ｓ６とを含む。

熔解工程Ｓ１では、ガラス原料が加熱されて熔融ガラスが得られる。熔融ガラスは、熔解槽に貯留され、所望の温度を有するように通電加熱される。ガラス原料には、清澄剤が添加される。環境負荷低減の観点から、清澄剤として、ＳｎＯ_２が用いられる。

清澄工程Ｓ２では、熔解工程Ｓ１で得られた熔融ガラスが清澄管の内部を流れて熔融ガラスに含まれているガスが除去されることで、熔融ガラスが清澄される。最初に、清澄工程Ｓ２では、熔融ガラスの温度を上昇させる。熔融ガラスに添加されている清澄剤は、昇温により還元反応を起こして酸素を放出する。熔融ガラスに含まれるＣＯ_２、Ｎ_２、ＳＯ_２等のガス成分を含む泡は、清澄剤の還元反応によって生じた酸素を吸収する。酸素を吸収して成長した泡は、熔融ガラスの液面に浮上し、破泡して消滅する。消滅した泡に含まれていたガスは、清澄管の内部の気相空間に放出されて、外気に排出される。次に、清澄工程Ｓ２では、熔融ガラスの温度を低下させる。これにより、還元された清澄剤は、酸化反応を起こして、熔融ガラスに残存している酸素等のガス成分を吸収する。

攪拌工程Ｓ３では、清澄工程Ｓ２でガスが除去された熔融ガラスが攪拌されて、熔融ガラスの成分が均質化される。これにより、ガラス板の脈理等の原因である熔融ガラスの組成のムラが低減される。

成形工程Ｓ４では、オーバーフローダウンドロー法を用いて、攪拌工程Ｓ３で均質化された熔融ガラスからガラス板が連続的に成形される。

冷却工程Ｓ５では、成形工程Ｓ４で連続的に成形されたガラス板が冷却される。冷却工程Ｓ５は、ガラス板に歪みおよび反りが生じないように、ガラス板の温度を調節しながらガラス板を徐々に冷却する徐冷工程を含む。

切断工程Ｓ６では、冷却工程Ｓ５で冷却されたガラス板が所定の寸法に切断される。その後、切断されたガラス板の端面の研削および研磨、並びに、ガラス板の洗浄が行われる。その後、ガラス板のキズ等の欠陥の有無が検査され、検査に合格したガラス板が梱包されて製品として出荷される。

図２は、本実施形態に係るガラス板の製造装置１の一例を示す模式図である。ガラス板の製造装置１は、熔解槽１０と、清澄管２０と、攪拌装置３０と、成形装置４０と、移送管５０ａ，５０ｂ，５０ｃとを備える。移送管５０ａは、熔解槽１０と清澄管２０とを接続する。移送管５０ｂは、清澄管２０と攪拌装置３０とを接続する。移送管５０ｃは、攪拌装置３０と成形装置４０とを接続する。

熔解工程Ｓ１において熔解槽１０で得られた熔融ガラス２は、移送管５０ａを通過して清澄管２０に流入する。清澄工程Ｓ２において清澄管２０で清澄された熔融ガラス２は、移送管５０ｂを通過して攪拌装置３０に流入する。攪拌工程Ｓ３において攪拌装置３０で攪拌された熔融ガラス２は、移送管５０ｃを通過して成形装置４０に流入する。成形工程Ｓ４では、成形装置４０によって熔融ガラス２からガラス板３が成形される。冷却工程Ｓ５では、ガラス板３が下方に搬送されながら冷却される。切断工程Ｓ６では、冷却されたガラス板３が所定の大きさに切断される。切断されたガラス板の幅は、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、長さは、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍである。ガラス板の厚みは、例えば、０.０５ｍｍ〜０.８ｍｍである。本発明に係るガラス板の製造方法、製造装置では、ガラス板の製品領域の厚みが、０．０５ｍｍ以上〜０．４ｍｍ未満と薄くなるほど発明の効果が大きくなる。

ガラス板の製造装置１によって製造されるガラス板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、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）用のガラス板として特に適している。ＦＰＤ用のガラス板としては、無アルカリガラス、アルカリ微量含有ガラス、または、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ガラスが用いられる。ＦＰＤ用のガラス板は、高温時において高い粘性を有する。例えば、ＦＰＤ用のガラス板が成形される熔融ガラスは、１５００℃において、１０^２．５ｐｏｉｓｅの粘性を有する。

熔解槽１０では、ガラス原料が熔解されて、熔融ガラス２が得られる。ガラス原料は、所望の組成を有するガラス板を得ることができるように調製されている。ガラス板の組成の一例として、ＦＰＤ用のガラス板として好適な無アルカリガラスは、ＳｉＯ_２：５０質量％〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３：０質量％〜２５質量％、Ｂ_２Ｏ_３：１質量％〜１５質量％、ＭｇＯ：０質量％〜１０質量％、ＣａＯ：０質量％〜２０質量％、ＳｒＯ：０質量％〜２０質量％、ＢａＯ：０質量％〜１０質量％を含有する。ここで、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計は、５質量％〜３０質量％である。

また、ＦＰＤ用のガラス板として、アルカリ金属を微量含むアルカリ微量含有ガラスを用いてもよい。アルカリ微量含有ガラスは、０．１質量％〜０．５質量％のＲ’_２Ｏを含み、好ましくは、０．２質量％〜０．５質量％のＲ’_２Ｏを含む。ここで、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。Ｒ’_２Ｏの含有量の合計は、０．１質量％未満であってもよい。

また、ガラス板の製造装置１によって製造されるガラス板は、ＳｎＯ_２：０．０１質量％〜１質量％（好ましくは、０．０１質量％〜０．５質量％）、Ｆｅ_２Ｏ_３：０質量％〜０．２質量％（好ましくは、０．０１質量％〜０．０８質量％）をさらに含有してもよい。なお、ガラス板の製造装置１によって製造されるガラス板は、環境負荷低減の観点から、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３およびＰｂＯを実質的に含有しない。

上記の組成を有するように調製されたガラス原料は、原料投入機（図示せず）を用いて熔解槽１０に投入される。原料投入機は、スクリューフィーダを用いてガラス原料の投入を行ってもよく、バケットを用いてガラス原料の投入を行ってもよい。熔解槽１０では、ガラス原料は、その組成等に応じた温度に加熱されて熔解される。熔解槽１０では、例えば、１５００℃〜１６００℃の高温の熔融ガラス２が得られる。熔解槽１０では、モリブデン、白金または酸化錫等で成形された少なくとも１対の電極間に電流を流すことで、電極間の熔融ガラス２が通電加熱されてもよく、また、通電加熱に加えてバーナーの火焔によってガラス原料が補助的に加熱されてもよい。

熔解槽１０で得られた熔融ガラス２は、熔解槽１０から移送管５０ａを通過して清澄管２０に流入する。清澄管２０および移送管５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、白金製あるいは白金合金製の管である。清澄管２０には、熔解槽１０と同様に加熱手段が設けられている。清澄管２０では、熔融ガラス２がさらに昇温させられて清澄される。例えば、清澄管２０において、熔融ガラス２の温度は、１５００℃〜１７００℃に上昇させられる。

清澄管２０において清澄された熔融ガラス２は、清澄管２０から移送管５０ｂを通過して攪拌装置３０に流入する。熔融ガラス２は、移送管５０ｂを通過する際に冷却される。攪拌装置３０では、清澄管２０を通過する熔融ガラス２の温度よりも低い温度で、熔融ガラス２が攪拌される。例えば、攪拌装置３０において、熔融ガラス２の温度は、１２５０℃〜１４５０℃であり、熔融ガラス２の粘度は、５００ｐｏｉｓｅ〜１３００ｐｏｉｓｅである。熔融ガラス２は、攪拌装置３０において攪拌されて均質化される。

攪拌装置３０で均質化された熔融ガラス２は、攪拌装置３０から移送管５０ｃを通過して成形装置４０に流入する。熔融ガラス２は、移送管５０ｃを通過する際に、熔融ガラス２の成形に適した粘度を有するように冷却される。例えば、熔融ガラス２は、１２００℃付近まで冷却される。

成形装置４０では、オーバーフローダウンドロー法によって熔融ガラス２からガラス板３が成形される。次に、成形装置４０の詳細な構成および動作について説明する。

（２）成形装置の構成
図３は、成形装置４０の正面図である。図３は、成形装置４０で成形されるガラス板３の表面に垂直な方向に沿って見た成形装置４０を示す。図４は、成形装置４０の側面図である。

成形装置４０は、炉壁（図示せず）に囲まれた空間を有する。この空間は、熔融ガラス２からガラス板３が成形されて冷却される空間であり、オーバーフローチャンバー６０、フォーミングチャンバー７０、及び、冷却チャンバー８０の３つの空間から構成される。

成形工程Ｓ４は、オーバーフローチャンバー６０で行われる。冷却工程Ｓ５は、フォーミングチャンバー７０、冷却チャンバー８０で行われる。オーバーフローチャンバー６０は、攪拌装置３０から移送管５０ｃを介して成形装置４０に供給された熔融ガラス２が、ガラス板３に成形される空間である。フォーミングチャンバー７０は、オーバーフローチャンバー６０の下方の空間であり、ガラス板３が、ガラスの徐冷点の近傍まで急冷される空間である。冷却チャンバー８０は、フォーミングチャンバー７０の下方の空間であり、ガラス板３が徐々に冷却される空間である。

成形装置４０は、主として、成形体６２と、上部仕切り部材６４と、冷却ロール７２と、温度調節ユニット７４と、下部仕切り部材７６と、引下げロール８２と、ヒータ８４と、断熱部材８６と、切断装置９０と、制御装置（図示せず）とから構成される。次に、成形装置４０の各構成要素について説明する。

（２−１）成形体
成形体６２は、オーバーフローチャンバー６０に設置される。成形体６２は、熔融ガラス２をオーバーフローさせてガラス板３を成形するために用いられる。図４に示されるように、成形体６２は、楔形に類似した五角形の断面形状を有する。成形体６２の断面形状の尖端は、成形体６２の下端６２ａに相当する。成形体６２は、耐火レンガ製である。

成形体６２の上端面には、成形体６２の長手方向に沿って、溝６２ｂが形成されている。成形体６２の長手方向の端部には、溝６２ｂと連通している移送管５０ｃが取り付けられている。溝６２ｂは、移送管５０ｃと連通している一方の端部から他方の端部に向かうに従って、徐々に浅くなるように形成されている。

攪拌装置３０から成形装置４０に送られてきた熔融ガラス２は、移送管５０ｃを介して、成形体６２の溝６２ｂに流し込まれる。成形体６２の溝６２ｂからオーバーフローした熔融ガラス２は、成形体６２の両側面を伝いながら流下し、成形体６２の下端６２ａの近傍において合流する。合流した熔融ガラス２は、重力により鉛直方向に落下して板状に成形される。これにより、成形体６２の下端６２ａの近傍において、ガラス板３が連続的に成形される。成形されたガラス板３は、オーバーフローチャンバー６０を流下した後、フォーミングチャンバー７０および冷却チャンバー８０において冷却されながら下方に搬送される。オーバーフローチャンバー６０で成形された直後のガラス板３の温度は１１００℃以上であり、粘度は２５０００ｐｏｉｓｅ〜３５００００ｐｏｉｓｅである。例えば、高精細ディスプレイ向けのガラス板を製造する場合、成形体６２によって成形されるガラス板３の歪点は、６５５℃〜７５０℃であり、好ましくは６８０℃〜７３０℃であり、成形体６２の下端６２ａの近傍で融合する熔融ガラス２の粘度は、２５０００ｐｏｉｓｅ〜１０００００ｐｏｉｓｅであり、好ましくは３２０００ｐｏｉｓｅ〜８００００ｐｏｉｓｅである。

（２−２）上部仕切り部材
上部仕切り部材６４は、成形体６２の下端６２ａの近傍に設置される一対の板状の断熱部材である。図４に示されるように、上部仕切り部材６４は、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。上部仕切り部材６４は、オーバーフローチャンバー６０とフォーミングチャンバー７０とを仕切り、オーバーフローチャンバー６０からフォーミングチャンバー７０への熱の移動を遮断する。

（２−３）冷却ロール
冷却ロール７２は、フォーミングチャンバー７０に設置される片持ちのロールである。冷却ロール７２は、上部仕切り部材６４の直下に設置される。図３に示されるように、冷却ロール７２は、ガラス板３の幅方向の両側部に配置される。図４に示されるように、冷却ロール７２は、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。ガラス板３は、その幅方向の両側部において、冷却ロール７２によって挟持されている。冷却ロール７２は、オーバーフローチャンバー６０から送られてきたガラス板３を冷却する。

フォーミングチャンバー７０において、ガラス板３の幅方向の両側部は、２対の冷却ロール７２によってそれぞれ挟まれている。ガラス板３の両側部の表面に向かって冷却ロール７２が押し付けられることで、冷却ロール７２とガラス板３との接触面積が上がり、冷却ロール７２によるガラス板３の冷却が効率的に行われる。冷却ロール７２は、後述する引下げロール８２がガラス板３を下方に引っ張る力に対抗する力を、ガラス板３に与える。なお、冷却ロール７２の回転速度と、最も上方に配置される引下げロール８２の回転速度との差によって、ガラス板３の厚みが決定される。ガラス板３は、幅方向の端部（耳部）と端部に挟まれた幅方向中央領域とを有する。中央領域は、厚みがほぼ一定である製品領域となる領域であり、端部は、中央領域より厚みがあり、球根状の形状からなる領域である。

冷却ロール７２は、内部に空冷管を有している。冷却ロール７２は、空冷管によって常に冷却されている。冷却ロール７２は、ガラス板３の幅方向の両側部を挟むことでガラス板３と接触する。これにより、ガラス板３から冷却ロール７２に熱が伝わるので、ガラス板３の幅方向の両側部が冷却される。冷却ロール７２と接触して冷却されたガラス板３の幅方向の両側部の粘度は、例えば、１０^９．０ｐｏｉｓｅ以上である。

（２−４）温度調節ユニット
温度調節ユニット７４は、フォーミングチャンバー７０に設置される。温度調節ユニット７４は、上部仕切り部材６４の下方であって、下部仕切り部材７６の上方に設置される。

フォーミングチャンバー７０では、ガラス板３の幅方向の中心部の温度が徐冷点近傍に低下するまでガラス板３が冷却される。温度調節ユニット７４は、フォーミングチャンバー７０で冷却されるガラス板３の温度を調節する。温度調節ユニット７４は、ガラス板３を加熱または冷却するユニットである。図３に示されるように、温度調節ユニット７４は、中心部冷却ユニット７４ａおよび側部冷却ユニット７４ｂから構成される。中心部冷却ユニット７４ａは、ガラス板３の幅方向の中心部の温度を調節する。側部冷却ユニット７４ｂは、ガラス板３の幅方向の両側部の温度を調節する。ここで、ガラス板３の幅方向の中心部は、ガラス板３の幅方向の両側部に挟まれた領域を意味する。

フォーミングチャンバー７０では、図３に示されるように、複数の中心部冷却ユニット７４ａおよび複数の側部冷却ユニット７４ｂが、それぞれ、ガラス板３が流下する方向である鉛直方向に沿って配置されている。中心部冷却ユニット７４ａは、ガラス板３の幅方向の中心部の表面に対向するように配置されている。側部冷却ユニット７４ｂは、ガラス板３の幅方向の両側部の表面に対向するように配置されている。

温度調節ユニット７４は、制御装置によって制御される。各中心部冷却ユニット７４ａおよび各側部冷却ユニット７４ｂは、制御装置によって独立して制御可能である。

（２−５）下部仕切り部材
下部仕切り部材７６は、温度調節ユニット７４の下方に設置される一対の板状の断熱部材である。図４に示されるように、下部仕切り部材７６は、ガラス板３の厚み方向の両側に設置される。下部仕切り部材７６は、フォーミングチャンバー７０と冷却チャンバー８０とを鉛直方向に仕切り、フォーミングチャンバー７０から冷却チャンバー８０への熱の移動を遮断する。

（２−６）引下げロール
引下げロール８２は、冷却チャンバー８０に設置される片持ちのロールである。冷却チャンバー８０では、複数の引下げロール８２が、ガラス板３が搬送される方向に沿って間隔を空けて配置されている。図３に示されるように、引下げロール８２は、ガラス板３の幅方向の両側部に配置される。図４に示されるように、引下げロール８２は、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。引下げロール８２は、後述するヒータ８４と、ガラス板３との間に配置されている。ガラス板３は、その幅方向の両側部において、引下げロール８２によって挟持されている。引下げロール８２は、フォーミングチャンバー７０を通過したガラス板３を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、引下げロール８２は、ガラス板３を下方に搬送する搬送ロールである。引下げロール８２は、モータ（図示せず）によって駆動される。引下げロール８２は、モータによって、ガラス板３が鉛直方向下方に搬送されるように回転駆動する。ダウンドロー法を用いて、厚さ０．０５〜０．４ｍｍのガラス板３を成形するには、ガラス板３を、例えば５０〜８０ｍｍ／秒の速度で鉛直下方に向かって搬送する必要がある。

（２−７）ヒータ
ヒータ８４は、冷却チャンバー８０に設置される。図４に示されるように、冷却チャンバー８０では、複数のヒータ８４が、ガラス板３の搬送方向に沿って、ガラス板３の厚み方向の両側に配置されている。

ヒータ８４は、ガラス板３の表面に向かって熱を輻射してガラス板３を加熱する。ヒータ８４を用いることで、冷却チャンバー８０において下方に搬送されるガラス板３の温度を調節することができる。これにより、ヒータ８４は、ガラス板３の搬送方向において、所定の温度分布をガラス板３に形成することができる。

各ヒータ８４の出力は、制御装置によって独立して制御可能である。また、ヒータ８４は、ガラス板３の幅方向に沿って複数のヒータユニット（図示せず）に分割され、各ヒータユニットの出力も、制御装置によって独立して制御可能であってもよい。この場合、各ヒータ８４は、ガラス板３の幅方向の位置に応じて発熱量を変化させることで、ガラス板３の幅方向に所定の温度分布を形成することができる。

なお、それぞれの各ヒータ８４の近傍には、冷却チャンバー８０の雰囲気の温度を測定する熱電対（図示せず）が設置されている。熱電対は、例えば、ガラス板３の幅方向の中心部近傍の雰囲気温度と、両側部近傍の雰囲気温度とを測定する。ヒータ８４は、熱電対によって測定される冷却チャンバー８０の雰囲気の温度に基づいて制御されてもよい。

（２−８）断熱部材
断熱部材８６は、冷却チャンバー８０に設置される。冷却チャンバー８０では、複数の断熱部材８６が、ガラス板３の搬送方向に沿って隣り合う２つのヒータ８４の間に設置される。図４に示されるように、断熱部材８６は、ガラス板３の厚み方向の両側において、水平に配置される一対の断熱板である。断熱部材８６は、冷却チャンバー８０を鉛直方向に仕切り、冷却チャンバー８０における鉛直方向の熱の移動を抑制する。

断熱部材８６は、下方に搬送されるガラス板３と接触しないように設置されている。また、断熱部材８６は、対向するガラス板３の表面までの距離が可能な限り小さくなるように設置されている。すなわち、断熱部材８６は、断熱部材８６の上方の空間と断熱部材８６の下方の空間との間の熱の移動が可能な限り抑制されるように設置されている。

（２−９）切断装置
切断装置９０は、冷却チャンバー８０の下方の空間に設置されている。切断装置９０は、冷却チャンバー８０を通過したガラス板３を、所定の寸法ごとに、ガラス板３の幅方向に沿って切断する。冷却チャンバー８０を通過したガラス板３は、室温近傍まで冷却されている平坦なガラス板３である。

切断装置９０は、所定の時間間隔でガラス板３を切断する。これにより、最終製品に近い寸法を有する複数のガラス板が製造される。切断装置９０は、制御装置によって駆動される。図５は、切断装置９０の側面図である。切断装置９０は、同図に示すように、スクライブ部９１、ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３、ガラス板吸着部９４を備える。

スクライブ部９１は、ダイヤモンド砥粒等を設けたデスク形状をなす罫書きホイール９１ａ、罫書きホイール９１ａをガラス板３に押圧する押圧ユニット９１ｂ、罫書きホイール９１ａ、押圧ユニット９１ｂ及び後述するレーザーユニット９１ｄを搬送する搬送ユニット９１ｃ、レーザーユニット９１ｄ等を備える。図６は、図５のスクライブ部９１を上面側から見て示す図である。罫書きホイール９１ａは、例えば、超硬合金、焼結ダイヤモンドなどの材質で製作されたカッターから構成され、図示されない制御ケーブルが接続されている。制御ケーブルは、外部の電源および制御装置に接続され、罫書きホイール９１ａの回転駆動を制御するためのものである。押圧ユニット９１ｂは、加圧機構を備える空圧シリンダから構成され、罫書きホイール９１ａをガラス板３に押圧する押圧力を制御する。搬送ユニット９１ｃは、モータ、モータが駆動することにより協働して回転するローラ、モータ及びローラが回転ことにより連動して動く、モータとローラとに掛け渡された環状のベルト、ベルトに接続される台座等から構成され、台座に取り付けられた押圧ユニット９１ｂ、押圧ユニット９１ｂに取り付けられた罫書きホイール９１ａを搬送する。スクライブ部９１は、図６上の上下方向（ガラス板３の幅方向）、左右方向（ガラス板３の厚さ方向）、紙面前後方向（ガラス板３の搬送方向）の各方向に自在に移動し、罫書きホイール９１ａを回転させながら、ガラス板３に押し付けた状態で、罫書きホイール９１ａがガラス板３の一方の端から他方の端に移動することにより、ガラス板３を幅方向に横断するスクライブ線Ｓを形成する。スクライブ部９１は、自在に移動しながら罫書きホイール９１ａをガラス板３に押し付ける押圧力を制御することにより、ガラス板３の中央領域３ｂだけでなく、端部３ａにもスクライブ線Ｓを形成することもできる。

しかし、中央領域３ｂの板厚が０．４ｍｍ未満であるようなガラス板３を切断するためには、罫書きホイール９１ａを速く搬送する必要がある。例えば、罫書きホイール９１ａを、６００ｍｍ／秒〜１２００ｍｍ／秒の搬送速度で搬送させて、スクライブ線Ｓを形成する。罫書きホイール９１ａを速く搬送すると、搬送ユニット９１ｃの環状のベルトが振動することがあり、環状のベルトに沿って伝わる振動が罫書きホイール９１ａに伝わり、ガラス板３に押圧された罫書きホイール９１ａには不均一な力がかかりながら罫書きホイール９１ａの幅方向に移動する。押圧ユニット９１ｂは、罫書きホイール９１ａからガラス板にかかる圧力が一定なるように押圧力を制御するが、罫書きホイール９１ａがガラス板３の搬送方向（上下方向）に振動すると、この振動を吸収できず、罫書きホイール９１ａは振動する。この結果、図７（ａ）に示すように、ガラス板３には、縞状に波打ったような不均一なスクライブ線が形成される。図７（ａ）は、罫書きホイール９１ａによるスクライブ加工によって形成されるスクライブ線の断面を示す図である。このような縞状の切れ込みは、罫書きホイール９１ａがガラス板３の搬送方向（上下方向）に振動するために形成されると考えられる。このようなスクライブ線に沿ってガラス板３を切断（折割）すると、ガラス板３の切断面には、図７（ｂ）に示すように、波打ちと呼ばれる切断不良が生じる。図７（ｂ）は、図７（ａ）のスクライブ線に沿って切断したときのガラス板３の切断面を示す図である。スクライブ線Ｓが不均一になると、ガラス板３の切断（折割）時に、この不均一となった部分からガラス板３が割れる場合がある。このため、レーザーユニット９１ｄにより、不均一となったスクライブ線Ｓの断面を熔かし、断面を滑らかにする。

レーザーユニット９１ｄは、例えば、ＩｎＧａＡｓレーザーダイオードを備え、ガラス板３にレーザー光を照射して、罫書きホイール９１ａにより形成されたスクライブ線Ｓの断面を熔かす装置である。レーザーユニット９１ｄは、図示されない制御ケーブルが接続されている。制御ケーブルは外部の電源および制御装置に接続され、制御装置によって、レーザーユニット９１ｄが照射するレーザー光の波長、光量等が制御される。レーザーユニット９１ｄは、罫書きホイール９１ａと同様に、搬送ユニット９１ｃによって搬送され、罫書きホイール９１ａが形成したスクライブ線Ｓに沿って、レーザー光を照射する。罫書きホイール９１ａが形成したスクライブ線Ｓは、図７（ａ）に示すように、縞状に波打ったような不均一なスクライブ線Ｓとなるため、レーザーユニット９１ｄはスクライブ線Ｓにレーザー光を照射して、図７（ｃ）に示すように、縞状に波打ったスクライブ線Ｓの断面が滑らかになるように断面を溶かし、スクライブ線Ｓを均一にする。図７（ｃ）は、図７（ａ）のスクライブ線Ｓの断面を溶かしたときのガラス板３の切断面を示す図である。スクライブ線Ｓを均一にすることにより、ガラス板３の切断（折割）時に発生する切断不良を抑制することができる。レーザーユニット９１ｄを搬送し、ガラス板３にレーザー光を照射することにより、スクライブ線Ｓを形成することもできるが、罫書きホイール９１ａによるスクライブ線Ｓの形成と同様に、搬送速度が速くなると、レーザーの照射量が足りずに、ガラス板３に均一にレーザー光を照射できずに、スクライブ線Ｓが不均一になる。レーザーユニット９１ｄでは、スクライブ線Ｓの断面（溝）が円滑で、均一なスクライブ線Ｓを形成できず、また、レーザーの照射量が足りないため、ガラス板３を切断することができない。このため、罫書きホイール９１ａによりスクライブ線Ｓを形成した後、レーザーユニット９１ｄによりスクライブＳの断面を熔解し、スクライブＳの溝（断面）が円滑にして、スクライブ線Ｓを均一にすることにより、ガラス板３の切断（折割）時に発生する切断不良を抑制することができる。
なお、スクライブ線Ｓの断面の波打ちを整え、スクライブ線Ｓを均一にできればよいため、レーザーユニット９１ｄは、任意のレーザー光を照射することができる。

ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３は、下方の流れながら成形されるガラス板３を両面側（表面、裏面）から挟み込む部材である。ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３は、例えば、耐熱性、柔軟性を備えるゴム等から構成される。ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３は、ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３を支持する制御装置に接続された支持部（図示せず）に接続され、支持部が下方に流れるガラス板３の動きに合わせて下方に移動しながらガラス板３に近づくことにより、ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３がガラス板３を挟み込み、スクライブ線の形成時にガラス板３が振動しないように、また、ガラス板吸着部９４によりスクライブ線に沿って折り割する際に切断不良が起きないように、ガラス板３の揺れ、ひずみを抑制する。

ガラス板吸着部９４は、ガラス板３の幅方向の両側の端部の近傍、幅方向の中央部を吸着してガラス板３を把持する。ここで、端部の近傍とは、端部よりガラス板３の幅方向中央に位置し、ガラス板において最終製品とならない領域である。ガラス板吸着部９４は、支持部材に固定されるとともに、支持部材を移動させるアーム（図示せず）が設けられている。アームは、後述する制御装置を介して自在に移動するようになっている。具体的には、ガラス板吸着部９４がガラス板３と接触してガラス板３を吸着するように、ガラス板吸着部９４が設けられたアームをガラス板３の方向に前進し、スクライブ線を形成した位置より下方にあるガラス板３を、スクライブ線を形成した面と反対側の面から吸着後、ガラス板３がガラス板吸着部９４に吸着された状態でスクライブ線に沿って切断されるようスクライブ線の周りに曲げモーメントを加えるように、スクライブ線が形成された反対面側方向にガラス板吸着部９４が設けられたアームが回転動作する。これにより、ガラス板３が所定のサイズに切断される。

（２−１０）制御装置
制御装置は、主として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびハードディスク等から構成される。制御装置は、冷却ロール７２、温度調節ユニット７４、引下げロール８２、ヒータ８４、および切断装置９０等と接続されている。制御装置は、成形装置４０が備えるこれらの構成要素を制御することができる。制御装置は、冷却ロール７２、引下げロール８２の回転速度を制御することができる。制御装置は、温度調節ユニット７４の出力、および、ヒータ８４の出力を制御することができる。制御装置は、切断装置９０がガラス板３を切断する時間間隔、罫書きホイール９１ａの回転速度、移動速度、及び、押圧力、ガラス板固定部９２、ガラス板抑込部９３の移動する位置、移動速度、及び、ガラス板３を挟み込む時間、レーザーユニット９１ｄが照射するレーザー光の波長、光量等を制御することができる。

以上、説明したように、罫書きホイール９１ａにより形成したスクライブ線Ｓに沿って、レーザーユニット９１ｄによりレーザー光を照射し、スクライブ線Ｓの断面を熔かし、断面を滑らかにすることにより、スクライブ線Ｓを均一にすることができる。スクライブ線Ｓを均一にすることにより、折り割り切断の不良を抑制することができる。

以上、本発明のガラス板の製造方法、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。

１ ガラス板の製造装置
２ 熔融ガラス
３ ガラス板
６２ 成形体
７２ 冷却ロール（ロール）
８２ 引下げロール（ロール、搬送ロール）
９０ 切断装置
９１ スクライブ部
９２ ガラス板固定部
９３ ガラス板抑込部
９４ ガラス板吸着部

Claims (3)

1. ダウンドロー法を用いて熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、
   成形された前記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、
   前記ガラス板の搬送に連動させて切断装置を前記鉛直方向下方に移動させつつ前記ガラス板の幅方向に移動自在に移動させてスクライブ線を形成しながら、前記スクライブ線により形成される前記ガラス板の断面をレーザー光の照射により溶かした後、前記スクライブ線に沿って前記ガラス板を折り曲げることにより前記ガラス板を切断する切断工程と、を備え、
   前記切断工程では、前記スクライブ線に対して前記ガラス基板の搬送方向上流側の前記搬送方向における同じ位置の、前記スクライブ線が形成される面の部分と前記面と反対側の面の部分とを、前記ガラス基板を両面の側から挟んで固定支持して、前記スクライブ線の形成と前記レーザー光の照射を行う、
   ことを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 前記ガラス板の厚さは、０．０５ｍｍ以上〜０．４ｍｍ未満である、
   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. ダウンドロー法を用いて熔融ガラスからガラス板を成形する成形体と、
   成形された前記ガラス板を鉛直方向下方に搬送しながら冷却する冷却チャンバーと、
   前記ガラス板の搬送に連動させて前記鉛直方向下方に移動させつつ前記ガラス板の幅方向に移動自在に移動させてスクライブ線を形成する罫書きホイールと、
   前記スクライブ線を形成しながら、レーザー光を出射して、前記スクライブ線により形成される前記ガラス板の断面を熔かすレーザーユニットと、
   前記スクライブ線に沿って前記ガラス板を折り曲げることにより前記ガラス板を切断する切断装置と、
   前記スクライブ線に対して前記ガラス基板の搬送方向上流側の前記搬送方向における同じ位置の、前記スクライブ線が形成される面の部分と前記面と反対側の面の部分とを、前記ガラス基板を両面の側から挟んで固定支持する部材と、
   前記スクライブ線の形成と前記レーザー光の照射の期間中、前記部材で前記ガラス板を固定支持するように前記部材を制御する制御部と、を備える、
   ことを特徴とするガラス板の製造装置。

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