JP6676119B2

JP6676119B2 - ガラス板の製造方法

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Inventors: 公彦中嶋
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Description

本発明は、ガラス板の製造方法に関する。

ダウンドロー法を用いたガラス板の製造方法では、成形工程において、成形体から溶融ガラスをオーバーフローして連続して延びるシートガラス（ガラス板）に成形される。そして、続く冷却工程において、ガラス板が、搬送ローラ対で狭持されつつ下方向に引き込まれることで、所望の厚さに引き伸ばされ、内部に歪が発生しないように、またガラス板が反らないように、ガラス板の冷却が行われる。その後、ガラス板は、所定の寸法に切断され、洗浄及び検査を経て、所定の品質を満足するガラス板は、合格品として、液晶表示装置等の表示装置用ガラス基板とされる。

例えば、ガラス原料を溶解してできる溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形体の側壁を流下させてガラス板を形成する成形装置と、成形により得られる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徐冷炉を備える徐冷装置とを備え、徐冷炉内での冷却時に、複数の搬送ローラで狭持されるガラス板の部分に隣接する隣接領域に波形状の変形が生じることを抑えることができるガラス板の製造方法が知られている（特許文献１）。

特開２０１３−１３６５１５号公報

上記製造方法では、成形したガラス板の幅方向の両端部をガラス板の幅方向の中央部よりも速く冷却し、さらに、ガラス板に塑性変形が生じないように、ガラス板の温度がガラス転移点以上ガラス軟化点以下となる温度領域において、ガラス板に対して搬送方向に張力を働かせることにより、搬送ローラ対で狭持されるガラス板の部分に隣接する隣接領域に波形状の変形が生じることを抑えることができる。搬送ローラ対は、ガラス板の両側の面を挟み、ガラス板を一定の力で押圧しながら自ら回転してガラス板を搬送させる。これにより、ガラス板の搬送速度を制御して、ガラス板に対して搬送方向に張力を働かせることができる。

このような徐冷装置では、連続したガラス板を安定して搬送しながら冷却することができるが、溶融ガラスが成形装置を流れ始める操業の立ち上げ時、成形された最初のガラス板の先端部分は十分な幅を持たない場合が多い。例えば、成形体の溝から最初にあふれ出す溶融ガラスは均一にあふれ出すわけではなく、成形体から徐冷炉内に自重落下によって導入される最初のガラス板の先端部分は、目標とする一定の幅に対して極めて幅が狭い。すなわち、先端部分の幅は、ガラス板の搬送経路の両側に位置する搬送ローラ対の挟持可能な幅に至らない。このため、搬送ローラに挟持されず、成形体で成形されるガラス板が搬送ローラ対の挟持可能な幅になるまで待機する必要がある。しかし、このような幅を持つガラス板になるまで時間がかかり、無駄にする溶融ガラスの量は多い、また、成形体から流れ落ち自重で落下するガラス体の先端部分は、徐冷装置内を下方から上方に向かう上昇気流によって振り子のように前後左右にふらつき、徐冷炉内の温度制御装置等の構成部材に接触したり、最悪の場合、構成部材に付着して構成部材を破損する場合がある。
このような操業開示時の問題は、安定したガラス板の製造を行う前に必ず生じ得る。

そこで、本発明は、ガラス板の成形を行うに当たり、成形体から最初に流下してガラス板の形状になる前の、ガラス板の先端部分の幅が、搬送経路の両側に位置する搬送ローラ対の挟持可能な幅に至らない場合であっても、短時間のうちに安定したガラス板の流れをつくることを可能にするガラス板の製造方法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る。当該ガラス板の製造方法は、
オーバーフローダウンドロー法を用いて成形体から流下する溶融ガラスを、連続するガラス板に成形する成形工程と、
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経路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る搬送工程と、を有する。
前記ガラス板の前記成形工程の開始前に、前記成形体から最初に流下して前記ガラス板の形状になる前の、前記搬送経路の両側に位置する搬送ローラ対の挟持可能な幅に至らないガラス体の幅を、前記ガラス体の温度がガラス転移点＋５０℃の温度と歪点との間にある温度領域に設けられている一対の補助ローラによって、前記ガラス体を、前記ガラス体の全幅にわたって挟んで両側から押圧して前記搬送ローラの挟持可能な幅に広げることにより、前記搬送ローラ対に挟持させる。

前記搬送経路は、前記成形体の下端部から下方に延び、
前記補助ローラは、前記搬送経路上の、前記成形体の下端部と、前記搬送ローラ対のうち前記成形体に最も近い最上流搬送ローラ対との間の場所に設けられる、ことが好ましい。
また、前記搬送ローラ対は、前記搬送ローラ対のうち、前記成形体に最も近くに位置し、前記ガラス板の前記幅方向の両側を挟持して冷却することにより、前記ガラス板の前記幅方向の両側（側部）の領域の粘度を１０^９．０ｐｏｉｓｅ以上にする冷却ローラ対と、前記冷却ローラ対に対して前記ガラス板の搬送方向の下流側の空間内に設けられた複数の引下げローラ対と、を含み、この場合、前記補助ローラは、前記冷却ローラ対と、前記引下げローラ対のうち、前記搬送方向の最上流に位置する引下げローラの対との間の搬送経路上に設けられている、ことも好ましい。

前記一対の補助ローラは、前記一対の補助ローラの間を前記ガラス体の先端が通過した後、徐々に前記一対の補助ローラの間の距離を狭くする、ことが好ましい。

前記ガラス体が前記搬送ローラ対により挟持された後、前記一対の補助ローラの間の距離を広げて、前記一対の補助ローラを、前記ガラス体及び前記ガラス板と非接触な位置に退避させて、前記成形工程及び前記ガラス板の冷却を行う、ことが好ましい。

前記補助ローラのローラ幅は、前記ガラス板の製品幅より広く、前記搬送ローラ対の離間距離より狭い、ことが好ましい。

上述のガラス板の製造方法によれば、ガラス板の先端部分の幅が、搬送経路の両側に位置する搬送ローラ対の挟持可能な幅に至らない場合であっても、短時間のうちに安定したガラス板の流れをつくることを可能にすることができる。

一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。一実施形態における制御装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態で用いる補助ローラの一例を説明する図である。本実施形態で用いる補助ローラの機能の例を説明する図である。本実施形態で用いる、図７に示す補助ローラと異なる場所に設けた補助ローラの例を説明する図である。

以下、一実施形態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する。一実施形態に係るガラス板の製造方法では、例えばＴＦＴディスプレイ用のガラス基板が製造される。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、一実施形態に係るガラス板の製造方法について説明する。

（１）ガラス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板の製造装置１００を説明する。ガラス板の製造方法は、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、ガラス歪点が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であるシートガラス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に連続的に供給された後、成形体４１の溝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最終製品であるガラス板となる領域である。シートガラスＳＧの中央領域の板厚を０．４ｍｍ以下の薄板に成形しようとする場合、シートガラスＳＧの側部の板厚は従来より薄く成形される。

冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧを冷却（徐冷）する工程である。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、ガラス板の厚み（板厚）、ガラス板の反り量、およびガラス板の歪量が決まる。

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る。以下、シートガラスＳＧをガラス板という。

以下、図３〜図５を参照して、ガラス板の製造装置１００に含まれる成形装置４０の構成を説明する。なお、本実施形態において、シートガラスＳＧの幅方向とは、シートガラスＳＧが流下する方向（流れ方向）に交差する方向、すなわち、水平方向を意味する。

（２）成形装置の構成
まず、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。シートガラスＳＧは、連続して延びるガラス板である。

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、冷却工程の一部が実行される。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へと成形されるが、成形体４１の下端部４１ａより下流においては、シートガラスＳＧの温度が徐々に下がっていく。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に対して仕切り部材５０によって区分けされている。

冷却チャンバー８０は、フォーミングチャンバー３０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、ガラス歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される。なお、冷却チャンバー８０は、フォーミングチャンバー３０に対して断熱部材８０ａによって区分けされ、さらに、冷却チャンバー８０の内部は、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、温度調整ユニット６０と、引下げローラ８１ａ〜８１ｇと、ヒータ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。冷却ローラ５１、引き下げローラ８１ａ〜８１ｇは、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、ガラス板を下方向に搬送させる搬送ローラである。

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を溝からオーバーフローさせることによって、溶融ガラスＦＧをシート状のガラス板（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を有する（図４参照）。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の長手方向に延びる。具体的には、溝４３は、第１端部から、第１端部の反対側の端部である第２端部に延びる。より具体的に、溝４３は、図４の左右方向に延びる。溝４３は、流入口４２近傍が最も深く、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を沿いながら流下する。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）の粘度を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、溶融ガラスＦＧが合流ポイントで合流して形成されたシートガラス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（搬送ローラ）
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、且つ、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の両側部（幅方向両端部）は、二対の冷却ローラ５１，５１，・・・によって一定の力で挟持される。

冷却ローラ５１は、内部に通された管を流れる空気、冷媒により冷却されている。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搬送ローラとして機能する。

（２−４）温度調整ユニット
温度調整ユニット６０は、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。温度調整ユニット６０は、複数の冷却ユニット６１〜６５を有する。複数の冷却ユニット６１〜６５は、シートガラスＳＧの幅方向およびシートガラスＳＧの流れ方向に配置される。具体的に、複数の冷却ユニット６１〜６５には、中央領域冷却ユニット６１〜６３と、側部冷却ユニット６４，６５とが含まれ
る。中央領域冷却ユニット６１〜６３は、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡを空冷する。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）Ｒ，Ｌに挟まれた部分である。中央領域冷却ユニット６１〜６３は、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡの表面に対向する位置に、流れ方向に沿って配置される。

（２−５）引下げローラ（搬送ローラ）
引下げローラ（搬送ローラ）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る。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、冷却チャンバー８０の内部で、流れ方向に沿って所定の間隔を空けて配置される。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、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）に複数配置される。すなわち、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、かつ、シートガラスＳＧの厚み方向の両側を一定の力で把持しながらシートガラスＳＧを下方に引き下げる。

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、シートガラスＳＧに対して内側に回転する。

（２−６）ヒータ
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。より具体的には、シートガラスＳＧの流れ方向には、７つのヒータが配置され、シートガラスの幅方向には７つのヒータが配置される。幅方向に配置される７つのヒータは、引下げローラ８１ａ〜８１ｇが挟持する挟持領域を含む、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡと、シートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌとをそれぞれ熱処理する。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る。ヒータ８２ａ〜８２ｇによって冷却チャンバー８０内の雰囲気温度が制御されることによって、シートガラスＳＧの温度制御が行われる。また、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。このように、ヒータ８２ａ〜８２ｇの制御により、冷却チャンバー８０では、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。ここで、徐冷点は、粘度が１０^１３Ｐｏｉｓｅとなるときの温度であり、ここでは、例えば７１５．０℃である。

（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。
このように、ガラス板の製造装置１００でガラス板を製造するとき、溶融ガラスＦＧからオーバーフローダウンドロー法を用いてシートガラスＳＧを成形する成形工程と、ガラス板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複数の搬送ローラ対で挟持しつつ、シートガラスＳＧを下方向に搬送させる搬送工程を行う。本実施形態では、搬送工程においてシートガラスの冷却が行われる。

（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、ガラス板の製造装置１００に含まれる種々の機器の制御を行う。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、ローラ圧力センサ３８２）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、温度調整ユニット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、冷却ローラ位置制御用モータ３９３、引下げローラ位置制御用モータ３９４ａ〜３９４ｇ、等の制御を行う。冷却ローラ位置制御用モータ３９３は、冷却ローラ５１の位置制御を行うために冷却ローラ５１の位置を移動させるモータであり、引下げローラ位置制御用モータ３９４ａ〜３９４ｇは、後述する引き下げローラ８１ａ〜８１ｇの位置制御を行うために引き下げローラ８１ａ〜８１ｇの位置を移動させるモータである。なお、ローラ圧力センサ３８２は、冷却ローラ５１、引き下げローラ８１ａ〜８１ｇがシートガラスＳＧを押圧する力を計測するセンサである。

制御装置５００は、冷却チャンバー８０に搬送されたシートガラスＳＧを冷却する際に、シートガラスＳＧの搬送経路の各位置における幅方向の温度分布が目標となる温度プロファイルを実現するように、熱電対３８０の計測結果に基づいて、温度調整ユニット６０及びヒータ８２ａ〜８２ｇの温度を調整する。これにより、シートガラスＳＧの波形状の変形、シートガラスＳＧの歪及び反りを抑えることができる。
制御装置５００は、さらに、冷却ローラ位置制御用モータ３９３及び引下げローラ位置制御用モータ３９４ａ〜３９４ｇを用いて冷却ローラ５１及び引き下げローラ８１ａ〜８１ｇの位置制御を行う。

このようなガラス板の製造装置１００を用いて安定したガラス板の製造方法を行う場合、安定したガラス板の製造を行う前の操業開始時、成形体４１の溝４３から最初にあふれ出す溶融ガラスＦＧは均一にあふれ出さず、成形体４１から成形装置４０内のフォーミングチャンバー３０及び冷却チャンバー８０に自重落下によって導入される最初のシートガラスＳＧの先端部分において、目標とする一定の幅に対して極めて幅が狭い。すなわち、先端部分の幅は、搬送経路の両側に位置する冷却ローラ５１及び引き下げローラ８１ａ〜８１ｇ（以降、冷却ローラ５１及び引き下げローラ８１ａ〜８１ｇを総称して搬送ローラという）の対の挟持可能な幅に至らない。このため、冷却ローラ５１や引下げローラ８１ａ〜８１ｇ等の搬送ローラに挟持されず、成形体４１で成形されるシートガラスＳＧが冷却ローラ５１や引下げローラ８１ａ〜８１ｇ等の搬送ローラ対の挟持可能な幅になるまで待機する必要がある。しかし、このような幅を持つシートガラスＳＧになるまで時間がかかり、無駄にする溶融ガラスＦＧの量は多い。また、成形体４１から流れ落ち自重で落下するシートガラスＳＧの先端部分は、フォーミングチャンバー３０及び冷却チャンバー８０内を下方から上方に向かう上昇気流によって振り子のように前後左右にふらつき、フォーミングチャンバー３０及び冷却チャンバー８０内の温度調整ユニット６０、ヒータ８２ａ〜８２ｇの構成部材に接触したり、最悪の場合、構成部材に付着して構成部材を破損する場合がある。

このため、本実施形態では、フォーミングチャンバー３０及び冷却チャンバー８０内に補助ローラが設けられる。図６は、補助ローラ５２ａ，５２ｂの一例を説明する図であり、図７は、本実施形態で用いる補助ローラ５２ａ，５２ｂの機能の例を説明する図である。図６は、搬送ローラの一例として冷却ローラ５１を示している。
補助ローラ５２ａ，５２ｂは、冷却ローラ５１に対して成形体４１の側に設けられている。すなわち、補助ローラ５２ａ，５２ｂは、成形体４１の下端部４１ａと冷却ローラ５１との間に設けられている。シートガラスＳＧの成形工程の開始前に、成形体４１から最初に流下してシートガラスＳＧの形状になる前の、搬送経路の両側に位置する、冷却ローラ５１（搬送ローラ）の対の挟持可能な幅に至らないガラス体の幅を、ガラス体の全幅にわたってガラス体を挟むことにより、冷却ローラ５１（搬送ローラ）の挟持可能な幅に広げる。具体的には、補助ローラ５２ａ，５２ｂは、上方から自重落下するガラス体８５（図６参照）を挟んで両側から押圧して冷却ローラ５１（搬送ローラ）の挟持可能な幅に広げる。これにより、冷却ローラ５１の対（搬送ローラ対）に挟持させる。補助ローラ５２ａ，５２ｂは、ガラス体８５の温度が、ガラス転移点＋５０℃の温度と歪点との間にある温度領域に設けられている。このような場所に補助ローラ５２ａ，５２ｂが設けられるので、幅の広げられたシートガラスＳＧが割れることはない。歪点は、粘度が１０^１４．５Ｐｏｉｓｅとなるときの温度である。
補助ローラ５２ａ，５２ｂは、図示されないが、制御装置５００から送信される制御信号に応じて駆動する図示されない補助ローラ駆動モータによって回転する。

フォーミングチャンバー３０及び冷却チャンバー８０内では、図３に示すように、シートガラスＳＧの搬送経路は、成形体４１の下端部４１ａから下方に延びている。この場合、図７に示すように、補助ローラ５２ａ，５２ｂは、搬送経路上の、成形体４１の下端部４１ａと、搬送ローラ対のうち成形体４１に最も近い冷却ローラ５１（最上流搬送ローラ）の対との間の場所に設けられることが好ましい。冷却ローラ５１は最初にシートガラスＳＧの両端部を冷却して、シートガラスＳＧが湾曲しあるいは反ることを防止する上で重要である。このため、ガラス体８５を適正な形状のシートガラスＳＧに早急にすることができる点から、上記場所に補助ローラ５２ａ，５２ｂを設けることが好ましい。

図８は、本実施形態で用いる、図７に示す補助ローラ５２ａ，５２ｂと異なる場所に設けた補助ローラ５２ａ，５２ｂの例を説明する図である。図８に示す場所に補助ローラ５２ａ，５２ｂが設けられてもよい。図８に示す補助ローラ５２ａ，５２ｂは、冷却ローラ５１と引下げローラ８１ａとの間に設けられている。
すなわち、成形装置４０は、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌを挟持してシートガラスＳＧを搬送する搬送ローラ対として、成形体４１に最も近くに位置し、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌを冷却することにより、シートガラスＳＧ側部Ｒ，Ｌの領域の粘度を１０^９．０ｐｏｉｓｅ以上にする冷却ローラ５１の対と、冷却ローラ５１の対に対してシートガラスＳＧの搬送方向の下流側の空間である冷却チャンバー８０（シートガラスＳＧを徐冷点近傍の温度から室温近傍の温度まで冷却する空間）内に設けられた引下げローラ対８１ａ〜８１ｇと、を備える。このとき、補助ローラ５２ａ，５２ｂは、冷却ローラ５１の対と、引下げローラ８１ａ〜８１ｇの対のうち搬送方向の最上流に位置する引下げローラ８１ａの対との間の搬送経路上に設けられている。この場合においても、冷却チャンバー８０の最上流の場所で、あるいは、冷却チャンバー８０に進入する直前の場所で、補助ローラ５２ａ，５２ｂによってガラス体８５を適正な形状のシートガラスＳＧにすることができる。このため、短時間のうちに安定したシートガラスＳＧの流れをつくることができる。

一対の補助ローラ５２ａ，５２ｂは、一対の補助ローラ５２ａ，５２ｂの間をガラス体８５の先端が通過した後、徐々に一対の補助ローラ５２ａ，５２ｂの間の距離を狭くするように移動することが好ましい。これにより、補助ローラ５２ａ，５２ｂの間でガラス体８５を確実に挟み通過させることができる。このような補助ローラ５２ａ，５２ｂの移動は、制御装置５００から送信される制御信号に応じた、図示されない補助ローラ駆動モータの駆動により行われることが好ましい。

ガラス体８５が冷却ローラ５１の対（搬送ローラ対）により挟持された後、一対の補助ローラ５２ａ，６２ｂの間の距離を広げて、一対の補助ローラ５２ａ，５２ｂを、ガラス体８５及びシートガラスＳＧと非接触な位置に退避さて、成形工程Ｓ３及び冷却工程Ｓ４を行うことが好ましい。補助ローラ５２ａ，５２ｂのガラス体８５の幅を広げることは、一旦、冷却ローラ５１及び引下げローラ８１ａ〜８１ｇによってシートガラスＳＧが挟持されると、不要になる。しかも、シートガラスＳＧが補助ローラ５２ａ，５２ｂと接触することは、シートガラスＳＧの温度分布を制御するための障害となる。このため、安定したシートガラスＳＧを搬送させて冷却することができる点から、補助ローラ５２ａ，５２ｂを、ガラス体８５及びシートガラスＳＧと非接触な位置に退避さて、成形工程Ｓ３及び冷却工程Ｓ４を行うことが好ましい。補助ローラ５２ａ，５２ｂの移動は、制御装置５００から送信される制御信号に応じた、図示されない補助ローラ駆動モータの駆動により行われることが好ましい。

また、補助ローラ５２ａ，５２ｂのローラ幅は、最終製品となるガラス板の製品幅より広く、冷却ローラ５１及び引下げローラ８１ａ〜８１ｇ等の搬送ローラの対の離間距離より狭い、ことが好ましい。補助ローラ５２ａ，５２ｂの幅を上記範囲にすることで、必要以上にガラス体の幅を広げることなく、搬送ローラに容易に挟持させることができる。

以上、本発明のガラス板の製造方法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、種々の改良や変更してもよいのはもちろんである。

１１溶融装置
１２清澄装置
４０成形装置
４１成形体
５１冷却ローラ
５２ａ，５２ｂ補助ローラ
６０温度調整ユニット
８１ａ〜８１ｇ引下げローラ
８２ａ〜８２ｇヒータ
８５ガラス体
９０切断装置
９１制御装置
１００ガラス板の製造装置

Claims

オーバーフローダウンドロー法を用いて成形体から流下する溶融ガラスを、連続するガラス板に成形する成形工程と、
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経路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る搬送工程と、を有し、
前記ガラス板の前記成形工程の開始前に、前記成形体から最初に流下して前記ガラス板の形状になる前の、前記搬送経路の両側に位置する搬送ローラ対の挟持可能な幅に至らないガラス体の幅を、前記ガラス体の温度がガラス転移点＋５０℃の温度と歪点との間にある温度領域に設けられている一対の補助ローラによって、前記ガラス体を前記ガラス体の全幅にわたって挟んで両側から押圧して前記搬送ローラの挟持可能な幅に広げることにより、前記搬送ローラ対に挟持させる、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
前記搬送経路は、前記成形体の下端部から下方に延び、
前記補助ローラは、前記搬送経路上の、前記成形体の下端部と、前記搬送ローラ対のうち前記成形体に最も近い第１搬送ローラ対との間の場所に設けられる、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
前記搬送ローラ対は、前記搬送ローラ対のうち、前記成形体に最も近くに位置し、前記ガラス板の前記幅方向の両側を挟持して冷却することにより、前記ガラス板の前記幅方向の両側の領域の粘度を１０^９．０ｐｏｉｓｅ以上にする冷却ローラ対と、前記冷却ローラ対に対して前記ガラス板の搬送方向の下流側の空間内に設けられた複数の引下げローラ対と、を含み、
前記補助ローラは、前記冷却ローラ対と、前記引下げローラ対のうち、前記搬送方向の最上流に位置する引下げローラの対との間の搬送経路上に設けられている、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
前記一対の補助ローラは、前記一対の補助ローラの間を前記ガラス体の先端が通過した後、徐々に前記一対の補助ローラの間の距離を狭くする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
前記ガラス体が前記搬送ローラ対により挟持された後、前記一対の補助ローラの間の距離を広げて、前記一対の補助ローラを、前記ガラス体及び前記ガラス板と非接触な位置に退避させて、前記成形工程及び前記ガラス板の冷却を行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
前記補助ローラのローラ幅は、前記ガラス板の製品幅より広く、前記搬送ローラ対の離間距離より狭い、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。