JP6752447B2 - ガラス基板の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板の製造装置及び製造方法に関し、特に、ガラス基板となる板状ガラスの表面に対して処理ガスによる表面処理を施すための技術に関する。

周知のように、近年の画像表示装置については、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などに代表されるフラットパネルディスプレイ（以下、単にＦＰＤという。）が主流となっている。これらＦＰＤについては軽量化が推進されていることから、ＦＰＤに使用されるガラス基板についても薄板化に対する要求が高まっている。

上述したガラス基板は、例えば各種ダウンドロー法に代表される板状ガラスの成形方法により帯状に成形した板状ガラス（帯状板ガラス）を所定の寸法に切断し、切断した板状ガラスの幅方向（帯状板ガラスの主表面に平行で、かつ長手方向に直交する向きをいう。以下、同じ。）両端部分をさらに切断した後、必要に応じて、各切断面に研磨加工を施す等により得られる。

ところで、この種のガラス基板を製造するに際しては、その製造過程における静電気の帯電が問題となることがある。すなわち、絶縁体であるガラスは非常に帯電し易い性質を有しており、ガラス基板の製造工程において、例えば載置台にガラス基板を載置し所定の加工を施す際、ガラス基板と載置台との接触剥離によりガラス基板が帯電することがある（これを、剥離帯電と呼ぶことがある。）。帯電したガラス基板に導電性の物体が近づくと放電が生じ、この放電によって、ガラス基板の主表面上に形成された各種素子や電子回路を構成する電極線の破損、あるいはガラス基板自体の破損を招くおそれがある（これらを、絶縁破壊又は静電破壊と呼ぶことがある。）。また、帯電したガラス基板は載置台に貼り付き易く、これを無理やり引き剥がすことでガラス基板の破損を招くおそれもある。これらは当然に表示不良の原因となるため、極力回避すべき事象である。

上記事象を回避するための手段として、例えばガラス基板の裏面（載置台の載置面と接触する側の主表面）に所定の処理ガスを供給して裏面に表面処理を施すことにより、裏面を粗面化する方法が考えられる。ガラス基板と載置台との接触面積が大きいほど剥離した際の帯電量が増大する傾向にあることから、載置台の載置面と接触するガラス基板の裏面を粗面化することで、ガラス基板と載置台との接触面積を減少させて、剥離時の帯電抑制を図ることが可能になるものと期待される。また、ガラス基板の裏面が平滑であるほど載置面の如き平滑面に貼り付き易い点に鑑み、上述のように、ガラス基板の裏面を粗面化して例えば当該裏面の表面粗さを載置面の表面粗さよりも大きくすることで、ガラス基板を載置面に貼り付き難くすることができる。これにより、剥離時のガラス基板の破損防止が可能になるものと期待される。

ここで、上記の如き表面処理を可能とする構成として、例えば下記特許文献１には、ガラス基板を載置した状態で所定の方向に搬送する搬送手段と、フッ化水素ガスを含む処理ガスを搬送経路上のガラス基板の裏面に向けて供給し、かつ供給した処理ガスを排気系へ排出するインジェクタとを備えた表面処理装置が記載されている。ここで、インジェクタには、フッ化水素ガス源と接続される第一のスリットがガラス基板の搬送方向所定位置に設けられると共に、キャリアガス源と接続される第二のスリットが第一のスリットの上記搬送方向両側の所定位置に設けられている。また、排気系と接続される第三のスリットが第二のスリットのさらに上記搬送方向両側の所定位置に設けられている。

特開２０１４−８０３３１号公報

この種の表面処理装置が稼働している間は、特許文献１に記載のように、フッ化水素ガス源で生成したフッ化水素ガスを第一のスリット（いわば給気口）を介して連続的にガラス基板に供給して、供給したフッ化水素ガスを第一のスリットの周囲に配置した第三のスリット（いわば排気口）を介して排気系に向けて排出するフッ化水素ガスの流れ（給気系及び排気系）が形成される。ところが、何らかの事情で表面処理装置を停止してメンテナンスを行う場合には、表面処理装置の分解に先立って、まず人体にとって有害なフッ化水素ガスを上記給気系及び排気系から排除する必要が生じる。

しかしながら、特許文献１に記載のように、フッ化水素ガス源と第一のスリットが所定の給気系を介して接続された構造をとる場合、たとえフッ化水素ガス源によるフッ化水素ガス源の生成及び供給を停止したとしても、上記給気系にはフッ化水素ガスが残存している。そのため、この給気系に残存しているフッ化水素ガスが完全に排出されるまでに多大な時間が必要となり、メンテナンスのための待ち時間が増大する。これでは、生産性の大幅な低下を招くおそれがあった。

以上の事情に鑑み、本発明では、処理ガスを用いて板状ガラスへの表面処理を行う表面処理装置のメンテナンスを安全かつ短時間に実施可能とすることを、解決すべき技術的課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係るガラス基板の製造装置により達成される。すなわち、この製造装置は、ガラス基板となる板状ガラスの一方の主表面に処理ガスを供給して、所定の表面処理を施すための表面処理装置を備えたものであって、表面処理装置は、処理ガスを生成する処理ガス生成装置と、処理ガスを一方の主表面に供給する給気路と、処理ガスに除害処理を施す除害装置と、一方の主表面に供給された処理ガスを除害装置に導入する排気路とを備え、給気路に無害ガスを導入可能とする無害ガス導入路が給気路に合流する点をもって特徴付けられる。なお、ここでいう「無害ガス」とは、およそ人体に対して有害であると一般的に認識されている類のガス（大気汚染法等で規定されている有害物質を含むガス、有害ガス）を除いたガスであって、直接的に又は大気と混ざった状態で人体に接触し、又は吸い込んだりしても実質的に無害と認められるものを指す。

このように、本発明では、給気路に無害ガスを導入する無害ガス導入路を給気路に合流させることにより、無害ガス導入路と給気路との合流位置よりも給気路の下流側に、無害ガスと処理ガスの何れか一方を導入可能とした。この構成によれば、給気路に無害ガスのみを導入することができるので、少なくとも給気路に残存している処理ガスを無害ガスで置換することができる。よって、作業者が安全に表面処理装置を分解してメンテナンスを行うことができる。また、給気路に無害ガス導入路が合流する形態をとることで、処理ガス生成装置を通過することなく給気路に無害ガスを導入することができる。処理ガス生成装置のような精密機器を通過させる場合、無害ガスの流量などが制限されるおそれがあるが、処理ガス生成装置を通過することなく無害ガスを導入するのであれば、その導入条件（無害ガスの流量、圧力、温度など）を比較的自由に設定することができる。よって、例えば流量を多めに設定することにより、無害ガスによる処理ガスの置換を短時間で行うことが可能となる。

また、本発明に係るガラス基板の製造装置は、無害ガス導入路を開閉可能な第一開閉弁と、合流位置よりも給気路の上流側で給気路を開閉可能な第二開閉弁とをさらに備えたものであってもよい。あるいは、合流位置に設けられ、給気路のうち合流位置の上流側から下流側に向かう処理ガスの流れと、無害ガス導入路から合流位置の下流側に向かう無害ガスの流れとを切り替え可能な三方弁をさらに備えたものであってもよい。

このように第一開閉弁と第二開閉弁を設けるようにすれば、簡易に合流位置よりも給気路の下流側に、無害ガスと処理ガスの何れか一方を導入することができる。また、合流位置に上記三方弁を設けるようにすれば、より簡易に合流位置よりも給気路の下流側に、無害ガス又は処理ガスを導入することができる。

また、本発明に係るガラス基板の製造装置は、合流位置よりも給気路の上流側で分岐して排気路に処理ガスを導入する処理ガス分岐路をさらに備えたものであってもよい。また、例えば給気路に第二開閉弁を備える場合、処理ガス分岐路を開閉する第三開閉弁をさらに備えたものであってもよい。

上述のように、処理ガス分岐路を設けて、処理ガス分岐路に処理ガスを導入可能とすることによって（第二開閉弁を備える場合、さらに上述の第三開閉弁を備えることによって）、処理ガスを無害ガスに置換する間、処理ガス生成装置で生成した処理ガスを、処理ガス分岐路を通って排気路に送り続けることができる。よって、置換処理の間、処理ガス生成装置の内部、又は給気路のうち処理ガス生成装置と合流位置との間に処理ガスが閉じ込められることによる不具合の発生を回避して、安全に置換作業を行うことが可能となる。

また、第三開閉弁を備える場合、本発明に係るガラス基板の製造装置は、処理ガス分岐路が排気路に合流する位置よりも排気路の上流側に配設され、排気路の開閉を行う第四開閉弁をさらに備えたものであってもよい。

このように、処理ガス分岐路が排気路に合流する位置よりも排気路の上流側に開閉弁（第四開閉弁）を設けることで、給気路のうち第二開閉弁より下流側の領域と板状ガラスの処理空間（処理ガスに曝される空間）が、処理ガスの流路（処理ガス分岐路及び排気路のうち第四開閉弁より下流側の領域）と完全に切り離された状態にすることができる。よって、例えば第四開閉弁を開いた状態で無害ガスによる処理ガスの置換を行い、上述した給気路と板状ガラスの処理空間が完全に無害ガスで満たされた状態となった時点で、第四開閉弁を閉じることで、処理ガス生成装置を停止させることなく、処理ガス分岐路と排気路の一部下流側を除いて表面処理装置を安全に分解してメンテナンスを行うことが可能となる。

また、本発明に係るガラス基板の製造装置は、無害ガスが、クリーンドライエアーであってもよい。

無害ガスとしては、人体に実質的に無害なガスであれば任意のガスを使用することができるが、板状ガラスに対する影響、コスト面等を総合的に考慮した場合、クリーンドライエアーが好適である。

また、前記課題の解決は、本発明に係るガラス基板の製造方法によっても達成される。すなわち、この製造方法は、ガラス基板となる板状ガラスの表面に処理ガスを供給して、所定の表面処理を施す表面処理工程と、表面処理工程を停止している間に、表面処理を施すための装置のメンテナンスを行うメンテナンス工程とを備えた方法であって、表面処理工程において、処理ガス生成装置で生成した処理ガスを、給気路を介して表面に供給すると共に、表面に供給された処理ガスを、排気路を介して除害装置に導入して処理ガスに除害処理を施し、メンテナンス工程において、給気路を閉じると共に、給気路を閉じた位置よりも給気路の下流側で給気路に無害ガスを導入することで、給気路を通る処理ガスを無害ガスに置換する点をもって特徴付けられる。

このように、本発明に係るガラス基板の製造方法では、メンテナンス工程において、給気路を閉じると共に、給気路を閉じた位置よりも給気路の下流側で給気路に無害ガスを導入することで、給気路を通る処理ガスを無害ガスに置換するようにしたので、本発明に係るガラス基板の製造装置と同様、給気路に無害ガスのみを導入することができる。これにより少なくとも給気路に残存している処理ガスを無害ガスで置換することができるので、作業者が安全に表面処理装置を分解することが可能となる。また、給気路を閉じた位置よりも給気路の下流側に無害ガスを導入することにより、処理ガス生成装置を通過することなく給気路に無害ガスを導入することができる。そのため、無害ガスの給気路への導入条件（無害ガスの流量、圧力、温度など）を比較的自由に設定することができ、例えば流量を多めに設定することにより、無害ガスによる処理ガスの置換を短時間で行うことが可能となる。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、メンテナンス工程において、給気路を閉じた位置よりも給気路の上流側で給気路から分岐して排気路に処理ガスを導入可能としたものであってもよい。

このように、給気路を閉じた位置よりも給気路の上流側で給気路から分岐して排気路に処理ガスを導入可能とすることによって、給気路を閉じた状態においても、処理ガスを無害ガスに置換する間、処理ガス生成装置で生成した処理ガスを排気路に送り続けることができる。よって、置換処理の間、処理ガス生成装置の内部、又は給気路のうち処理ガス生成装置と給気路を閉じた位置までの間に処理ガスが閉じ込められることによる不具合の発生を回避して、安全に置換作業を行うことが可能となる。

また、この場合、本発明に係るガラス基板の製造方法は、メンテナンス工程において、給気路を通る処理ガスを無害ガスに置換した後、給気路への無害ガスの導入を停止すると共に、給気路から分岐して処理ガスを排気路に導入した位置よりも排気路の上流側で排気路を閉じるものであってもよい。

このように、各流路の開閉動作を行うことによって、給気路のうち給気路を閉じた位置よりも下流側の領域と板状ガラスの処理空間（処理ガスに曝される空間）が、処理ガスの流路（給気路からの処理ガスの分岐路及び排気路のうち排気路を閉じた位置よりも下流側の領域）と完全に切り離された状態にすることができる。よって、例えば排気路を開いた状態で無害ガスによる処理ガスの置換を行い、上述した給気路と板状ガラスの処理空間が完全に無害ガスで満たされた状態となった時点で、排気路を閉じることで、処理ガスの生成及び供給を一旦停止させることなく、処理ガスの上記流路を除いて表面処理装置を安全に分解してメンテナンスを行うことが可能となる。

また、この場合、本発明に係るガラス基板の製造方法は、給気路を開いて給気路に処理ガスを導入すると共に、給気路から分岐した流路を閉じて、かつ排気路を開くことで、無害ガスを処理ガスに置換する、表面処理の再開準備工程をさらに備えたものであってもよい。

給気路を閉じた状態で処理ガスを排気路に導入し続けることができるのであれば、少なくとも置換作業の間、処理ガスの生成を一旦停止せずに済む。そのため、例えばメンテナンス等の作業が終わった後、上述のように無害ガスの導入を停止した状態で給気路を開くと共に、処理ガスの分岐路を閉じ、かつ排気路を開くことで無害ガスを処理ガスに置換することによって、短時間で給気路及び排気路を再び処理ガスで満たすことができる。従って、処理ガスの生成を再開してから処理ガスの生成状態が安定するまでの時間を省略して、メンテナンス後、早急に表面処理を再開することが可能となる。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、メンテナンス工程において、処理ガス生成装置による処理ガスの生成を停止すると共に、処理ガスの原料となるガスの処理ガス生成装置への供給を停止し、処理ガスに含まれるキャリアガスの処理ガス生成装置への供給を続行するものであってもよい。

処理ガスとしてフッ化水素ガスを含むガスを使用する場合、このフッ化水素ガスを生成するための装置として、プラズマ反応を発生させることのできる処理ガス生成装置が使用される場合がある。この場合、処理ガス生成装置には、通常、フッ化水素ガスの原料となる四フッ化炭素ガスなどのガス（原料ガス）と、水、及びフッ化水素ガスに含まれる窒素ガスなどのキャリアガスが供給される。よって、メンテナンス工程において、酸性ガスの供給を停止して、キャリアガスを引き続き処理ガス生成装置に供給することによって、給気路だけでなく、処理ガス発生装置の内部の処理ガスを無害なガス（キャリアガス）で置換することができる。よって、表面処理装置の表面処理のための稼働停止時、処理ガス生成装置の内部が処理ガスに曝され続けることによる劣化を防止して、処理ガス生成装置を長期間にわたって使用することができる。また、処理ガス生成装置の内部の処理ガスをキャリアガスで置換することで、処理ガスを処理ガス生成装置の内部から完全に排除することができる。これにより、処理ガス生成装置の交換が必要となった場合であっても、安全に処理ガス生成装置を給気路から取り外すことが可能となる。

以上に述べたように、本発明によれば、処理ガスを用いて板状ガラスへの表面処理を行う表面処理装置のメンテナンスを安全かつ短時間に実施することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係る表面処理装置の流路構成図である。 図１に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を示すフローチャートである。 図１に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を説明するための流路構成図である。 図１に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を説明するための流路構成図である。 本発明の第二実施形態に係る表面処理装置の流路構成図である。 図５に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を示すフローチャートである。 図５に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を説明するための流路構成図である。 図５に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を説明するための流路構成図である。 図５に示す表面処理装置を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を説明するための流路構成図である。 本発明の第三実施形態に係る表面処理及びメンテナンスの手順を示すフローチャートである。 本発明の第四実施形態に係る表面処理及びメンテナンスの手順を示すフローチャートである。 図１１に示す表面処理及びメンテナンスの手順を説明するための表面処理装置の流路構成図である。 本発明の第五実施形態に係る表面処理装置の流路構成図である。 本発明の第六実施形態に係る表面処理装置の流路構成図である。

≪本発明の第一実施形態≫
以下、本発明の第一実施形態を図１〜図４を参照して説明する。なお、本実施形態では、板状ガラスとして、成形した帯状板ガラスから所定の寸法に切り出したガラス基板の裏面に表面処理を施す場合を例にとって説明する。

図１は、本発明の第一実施形態に係るガラス基板の製造装置１０を示している。この製造装置１０は、ガラス基板Ｐの一方の主表面Ｐａ（図１でいえば下面）に所定の表面処理を施す表面処理装置１１と、表面処理装置１１を収容する処理槽１２とを備える。

このうち、表面処理装置１１は、ガラス基板Ｐの一方の主表面Ｐａに処理ガスＧａを供給して所定の表面処理を施すためのもので、処理対象となるガラス基板Ｐが挿通される挿通路１３と、挿通路１３に開口する給気口１４と、給気口１４とは異なる位置で挿通路１３に開口する排気口１５と、処理ガスＧａを生成する処理ガス生成装置１６と、処理ガス生成装置１６と給気口１４とをつなぐ給気路１７と、処理ガスＧａに除害処理を施す除害装置１８と、排気口１５と除害装置１８とをつなぐ排気路１９と、無害ガスＧｂを給気路１７に導入する無害ガス導入路２０とを備える。本実施形態では、表面処理装置１１は、上述した要素に加えて、給気路１７から分岐して処理ガスＧａを排気路１９に導入する処理ガス分岐路２１をさらに備える。また、無害ガス導入路２０の上流側にはコンプレッサ等の無害ガス導入装置２２が配設されており、無害ガスＧｂの供給及び停止を操作できるようになっている。

無害ガス導入路２０には、無害ガス導入路２０を開閉する第一開閉弁２３が配設されている。これにより、無害ガスＧｂの給気路１７への導入とその停止を切り替えできるようになっている。

また、給気路１７のうち無害ガス導入路２０の合流位置Ｐ１よりも上流側には、給気路１７を開閉する第二開閉弁２４が配設されている。これにより、処理ガスＧａの給気路１７への導入とその停止を切り替えできるようになっている。

また、処理ガス分岐路２１は、給気路１７の第二開閉弁２４が配設されている位置よりも上流側で給気路１７から分岐して排気路１９とつながっている。これにより、処理ガス生成装置１６で生成した処理ガスＧａを、第二開閉弁２４を通ることなく、迂回して排気路１９及びその下流側に位置する除害装置１８に導入できるようになっている。

本実施形態では、この処理ガス分岐路２１に、処理ガス分岐路２１を開閉する第三開閉弁２５が配設されている。これにより、処理ガスＧａの排気路１９への導入とその停止を切り替えできるようになっている。

処理ガスＧａの種類、組成は、ガラス基板Ｐに対する所定の表面処理（例えば腐食による粗面化）を可能とする限りにおいて任意であり、例えばフッ化水素ガスなどの酸性ガスを含むものを使用することができる。この場合、処理ガス生成装置１６には、処理ガスＧａの原料となるガス（原料ガス）Ｆａとしての四フッ化炭素ガスと、同じく原料となる流体Ｆｃとしての水、及びキャリアガスＦｂとしての窒素ガスが導入される（図１を参照）。そして、処理ガス生成装置１６内部でプラズマ反応を発生させることにより、フッ化水素ガスとキャリアガスＦｂとを含む処理ガスＧａを生成可能としている。

無害ガスＧｂの種類、組成は、上述のように、人体に対して実質的に無害である限りにおいて任意であり、例えば清浄度、コスト面等の観点から、クリーンドライエアーが好適に使用される。もちろん、クリーンドライエアーに限らず例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスをはじめクリーンドライエアー以外の処理を施した空気（ドライエアー）を使用することもでき、処理していない空気（外気）をそのまま使用することも可能である。

次に、以上の構成をなす表面処理装置１１を用いた表面処理及びメンテナンスの手順を、本発明による作用効果と併せて、主に図２〜図４に基づき説明する。

すなわち、本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、図２に示すように、表面処理工程Ｓ１と、メンテナンス工程Ｓ２とを備える。このうち、表面処理工程Ｓ１では、処理ガスＧａを板状ガラスとしてのガラス基板Ｐに供給して当該ガラス基板Ｐに所定の表面処理を施すと共に、供給した処理ガスＧａを除害して排気するガスの流れが形成され、メンテナンス工程Ｓ２では、給気路１７（図１を参照）を閉じて、給気路１７を閉じた位置（図１でいえば第二開閉弁２４が配設された位置）よりも下流側で給気路１７に無害ガスＧｂを導入することにより、処理ガスＧａを無害ガスＧｂに置換するガスの流れが形成される。以下、各工程の詳細を説明する。

（Ｓ１）表面処理工程
この工程Ｓ１では、図３に示すように、第一開閉弁２３を閉じて、第二開閉弁２４を開けると共に、第三開閉弁２５を閉じる。これにより、処理ガス生成装置１６で生成された処理ガスＧａは給気路１７に導入され、給気路１７の下流端に位置する給気口１４から放出される。給気口１４が面する挿通路１３に図１に示すガラス基板Ｐ（図３では省略）が挿通されると、給気口１４から放出された処理ガスＧａがガラス基板Ｐの一方の主表面Ｐａ（給気口１４に面する下面）に供給され、一方の主表面Ｐａに所定の表面処理が施される。ガラス基板に供給された処理ガスＧａは、給気口１４と異なる位置で挿通路１３に面する排気口１５（本実施形態では二つ）を介して排気路１９に引き込まれ、排気路１９の下流側に位置する除害装置１８に導入される。導入された処理ガスＧａは除害装置１８により除害され、有害物質を取り除いた状態で除害装置１８の外に排出される。

一方、無害ガス導入路２０は第一開閉弁２３により閉じられているので、図３に示す状態においては、給気路１７に無害ガスＧｂが混入して表面処理に影響を及ぼすおそれはない。また、処理ガスＧａが無害ガス導入路２０を通って外部に漏出するおそれもない。

また、処理ガス分岐路２１は第三開閉弁２５により閉じられているので、図３に示す状態においては、本来給気路１７に導入されるべき処理ガスＧａの流量が減少して表面処理に影響を及ぼすおそれはない。

（Ｓ２）メンテナンス工程
上述のように表面処理装置１１を稼働している間、ガラス基板Ｐに対して所定の表面処理が施される。一方で、何らかの理由で表面処理を停止して、表面処理装置１１を分解する必要が生じた場合には、以下の処理（動作）を行った上で表面処理装置１１のメンテナンスを行う。すなわち、メンテナンスを始めるに際しては、稼働時の状態から、図４に示すように、まず第二開閉弁２４を閉じると共に第三開閉弁２５を開く。そして、第一開閉弁２３を開く。これにより、給気路１７のうち少なくとも第二開閉弁２４よりも下流側に向けた処理ガスＧａの供給が停止されると共に、合流位置Ｐ１よりも下流側で給気路１７に無害ガスＧｂが新たに導入される。よって、給気路１７、挿通路１３、及び排気路１９に流通していた処理ガスＧａは無害ガスＧｂに押し出される形で除害装置１８に排出され、これにより、処理ガス分岐路２１内を除く、表面処理装置１１中の処理ガスＧａが無害ガスＧｂによって置換される。従って、作業者が安全に表面処理装置１１を分解して状態確認や整備等のメンテナンスを行うことが可能となる。また、上述のように無害ガス導入路２０を設けることで、処理ガス生成装置１６を通ることなく給気路１７に無害ガスＧｂを導入することができるので、無害ガスＧｂの導入条件（流量、圧力、温度など）を比較的自由に設定することができる。よって、例えば流量を多めに設定することにより、無害ガスＧｂによる処理ガスＧａの置換を短時間で行うことが可能となる。

また、第三開閉弁２５を開くことで、給気路１７の第二開閉弁２４よりも上流側で分岐している処理ガス分岐路２１に処理ガスＧａを供給可能な状態となる。よって、例えば処理ガス生成装置１６による処理ガスＧａの生成及び供給を続行する場合、図４に示すように、処理ガスＧａは処理ガス分岐路２１を通って排気路１９、さらには除害装置１８へと導入される。従って、上述した置換処理の間、処理ガス生成装置１６の内部、又は給気路１７のうち処理ガス生成装置１６と第二開閉弁２４との間に処理ガスＧａが閉じ込められることによる不具合の発生を回避して、安全に置換作業を行うことが可能となる。

以上、本発明の第一実施形態に係るガラス基板の製造装置１０及び製造方法を説明したが、これら製造装置１０及び製造方法は、当然に本発明の範囲内において任意の形態を採ることができる。

≪本発明の第二実施形態≫
図５は、第二実施形態に係る製造装置３０の流路構成図、図６は、この製造装置３０を用いた製造方法（表面処理及びメンテナンス）の手順を示すフローチャートをそれぞれ示している。図５に示すように、この製造装置３０は、第一実施形態とは流路構成の異なる表面処理装置３１を備えており、具体的には、排気路１９のうち処理ガス分岐路２１の合流位置Ｐ２よりも上流側に、排気路１９を開閉する第四開閉弁２６が配設されている。なお、これ以外の構成は、第一実施形態に係る製造装置１０（表面処理装置１１）と同じであるので、詳細な説明を省略する。

また、本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、図６に示すように、表面処理工程Ｓ１と、メンテナンス工程Ｓ２とを有する。このうち、メンテナンス工程Ｓ２の詳細が、第一実施形態に係る製造方法と異なっている。すなわち、本実施形態に係るメンテナンス工程Ｓ２は、給気路１７を閉じ、排気路１９を開いた状態で、第二開閉弁２４よりも下流側で給気路１７に無害ガスＧｂを導入することにより、処理ガスＧａを無害ガスＧｂに置換する無害ガス導入ステップＳ２１と、無害ガスＧｂの供給を停止した後、処理ガス分岐路２１の合流位置Ｐ２よりも上流側で排気路１９を閉じることで、処理ガスＧａの流路と無害ガスＧｂの流路とを完全に分断する流路分断ステップＳ２２とを有する。以下、各ステップの詳細を中心に説明する。

（Ｓ１）表面処理工程
この工程では、図７に示すように、第一開閉弁２３を閉じて、第二開閉弁２４を開け、第三開閉弁２５を閉じると共に、第四開閉弁２６を開いた状態とする。これにより、処理ガス生成装置１６で生成された処理ガスＧａは給気路１７に導入され、給気路１７の下流端に位置する給気口１４から放出される。給気口１４が面する挿通路１３に図１に示すガラス基板Ｐ（図７では省略）が挿通されると、給気口１４から放出された処理ガスＧａがガラス基板Ｐの一方の主表面Ｐａ（給気口１４に面する下面）に供給され、一方の主表面Ｐａに所定の表面処理が施される。また、排気路１９上に設けた第四開閉弁２６を開いた状態にしているので、ガラス基板Ｐに供給された処理ガスＧａは、給気口１４と異なる位置で挿通路１３に面する排気口１５（本実施形態では二つ）を介して排気路１９に引き込まれ、排気路１９の下流側に位置する除害装置１８に導入される。導入された処理ガスＧａは除害装置１８により除害され、有害物質を取り除いた状態で除害装置１８の外に排出される。

一方、無害ガス導入路２０は第一開閉弁２３により閉じられているので、図７に示す状態においては、給気路１７に無害ガスＧｂが混入して表面処理に影響を及ぼすおそれはない。また、処理ガスＧａが無害ガス導入路２０を通って外部に漏出するおそれもない。

また、処理ガス分岐路２１は第三開閉弁２５により閉じられているので、図７に示す状態においては、本来給気路１７に導入されるべき処理ガスＧａの流量が減少して表面処理に影響を及ぼすおそれはない。

（Ｓ２）メンテナンス工程
（Ｓ２１）無害ガス導入ステップ
また、本実施形態において、何らかの理由で表面処理を停止して、表面処理装置３１のメンテナンスを行う必要が生じた場合には、以下の処理（動作）を行う。すなわち、無害ガスＧｂで処理ガスＧａを置換するステップにおいては、図８に示すように、まず第二開閉弁２４を閉じると共に第三開閉弁２５を開く。そして、第一開閉弁２３を開く。第四開閉弁２６は開いたままの状態とする。これにより、給気路１７のうち少なくとも第二開閉弁２４よりも下流側に向けた処理ガスＧａの供給が停止されると共に、合流位置Ｐ１よりも下流側に無害ガスＧｂが新たに導入される。よって、給気路１７、挿通路１３、及び排気路１９に流通していた処理ガスＧａは無害ガスＧｂに押し出される形で除害装置１８に排出され、これにより、処理ガス分岐路２１内を除く、表面処理装置１１中の処理ガスＧａが無害ガスＧｂよって置換される。従って、作業者が安全に表面処理装置１１を分解してメンテナンスを行うことが可能となる。

また、第三開閉弁２５を開くことで、給気路１７の第二開閉弁２４よりも上流側で分岐している処理ガス分岐路２１に処理ガスＧａを供給可能な状態となる。よって、例えば処理ガス生成装置１６による処理ガスＧａの生成及び供給を続行する場合、図８に示すように、処理ガスＧａは処理ガス分岐路２１を通って排気路１９、さらには除害装置１８へと導入される。従って、処理ガス生成装置１６による処理ガスＧａの生成及び供給を停止することなく、上述した置換作業を行うことができる。

（Ｓ２２）流路分断ステップ
ステップＳ２１において、給気路１７に無害ガスＧｂを導入し、給気路１７と挿通路１３、及び排気路１９が無害ガスＧｂで置換された後、このステップを実施する。すなわち、図９に示すように、第一開閉弁２３を閉じて無害ガスＧｂの給気路１７への供給を停止すると共に、第四開閉弁２６を閉じて排気路１９のうち処理ガス分岐路２１の合流位置Ｐ２よりも上流側で排気路１９の流れを塞ぐ。第二開閉弁２４は閉じた状態のまま、及び第三開閉弁２５は開いた状態のままとする。これにより、給気路１７のうち第二開閉弁２４よりも下流側の領域と、ガラス基板の処理空間となる挿通路１３、及び排気路１９のうち第四開閉弁２６よりも上流側の領域が、処理ガス分岐路２１及び排気路１９のうち第四開閉弁２６よりも下流側の領域と完全に切り離された状態となる。言い換えると、表面処理装置３１の流路が、無害ガスＧｂのみが存在する空間と、処理ガスＧａのみが存在する空間とに分断された状態となる。例えば図４に示す流路構成をとる場合、無害ガスＧｂの流量又は流体圧が、処理ガスＧａの流量又は流体圧より大幅に大きく設定されていれば、処理ガスＧａが、処理ガス分岐路２１の合流位置Ｐ２から排気路１９の上流側に逆流する事態を防ぐことはできるが、完全に遮断された状態でない以上、わずかな量であっても処理ガスＧａが給気路１７側に流れ込む可能性を完全に排除することは難しい。これに対して、本実施形態に係る製造装置３０によれば、上述した給気路１７とガラス基板の処理空間（挿通路１３）が完全に無害ガスＧｂで満たされた状態となった時点で、第四開閉弁２６を閉じることで、処理ガスＧａの生成及び供給を続行したままで無害ガスＧｂの置換を行う場合であっても、作業者が処理ガスＧａに触れる可能性を完全に排除して、表面処理装置３１を安全に分解して確認作業やメンテナンスを行うことが可能となる。

≪本発明の第三実施形態≫
次に、本発明の第三実施形態を、主に図１０に基づき説明する。なお、本実施形態において使用する製造装置は、図５に示す製造装置３０とする。

本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、図１０に示すように、表面処理工程Ｓ１と、メンテナンス工程Ｓ２と、表面処理の再開準備工程Ｓ３とを備える。表面処理工程Ｓ１とメンテナンス工程Ｓ２は、第二実施形態と同じであるので、以下では、表面処理の再開準備工程Ｓ３の詳細を説明する。

（Ｓ３）表面処理の再開準備工程
この工程Ｓ３では、直前のメンテナンス工程Ｓ２時の状態（図９に示す状態）から、まず第二開閉弁２４を開くと共に第四開閉弁２６を開き、かつ第三開閉弁２５を閉じる。第一開閉弁２３は閉じたままの状態とする。この間、処理ガス生成装置１６による処理ガスＧａの生成及び供給は停止することなく続行されている（何れも図７を参照）。このようにすることで、即座に図７に示すように給気路１７に処理ガスＧａが導入され、給気路１７に流通していた無害ガスＧｂが処理ガスＧａで置換されるので、短時間で給気路１７及び排気路１９を再び処理ガスＧａで満たすことができる。従って、例えば一旦処理ガス生成装置１６を停止した状態から再起動させた場合に生じ得る、処理ガスＧａの生成を再開してから処理ガスＧａの生成状態が安定するまでの待ち時間を省略して、メンテナンス後、早急に表面処理を再開することが可能となる。

≪本発明の第四実施形態≫
次に、本発明の第四実施形態を、主に図１１及び図１２に基づき説明する。なお、本実施形態において使用する製造装置は、図５に示す製造装置３０とする。

本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、図１１に示すように、表面処理工程Ｓ１と、メンテナンス工程Ｓ２とを有する。このうち、メンテナンス工程Ｓ２の詳細が、第一〜第三実施形態に係る製造方法と異なっている。すなわち、本実施形態に係るメンテナンス工程Ｓ２は、処理ガス生成装置１６による処理ガスＧａの生成を停止すると共に、処理ガスＧａの原料となるガス（図１等に示す原料ガスＦａ）の処理ガス生成装置１６への供給を停止し、処理ガスＧａに含まれるキャリアガスＦｂの処理ガス生成装置１６への供給を続行する、キャリアガス導入ステップＳ２３を有する。表面処理工程Ｓ１については、第二及び第三実施形態と同じであるので、以下では、キャリアガス導入ステップＳ２３を含むメンテナンス工程Ｓ２の詳細を図１２に基づき説明する。

（Ｓ２）メンテナンス工程
（Ｓ２３）キャリアガス導入ステップ
このメンテナンス工程Ｓ２では、第二実施形態と同様、まず第二開閉弁２４を閉じると共に第三開閉弁２５を開く。そして、第一開閉弁２３を開く。第四開閉弁２６は開いた状態のままとする。これにより、給気路１７のうち少なくとも第二開閉弁２４よりも下流側に向けた処理ガスＧａの供給が停止されると共に、合流位置Ｐ１よりも下流側で給気路１７に無害ガスＧｂが新たに導入される。よって、給気路１７、挿通路１３、及び排気路１９に流通していた処理ガスＧａは無害ガスＧｂに押し出される形で除害装置１８に排出され、これにより、処理ガス分岐路２１内を除く、表面処理装置１１中の処理ガスＧａが無害ガスＧｂよって置換される。従って、作業者が安全に表面処理装置１１を分解してメンテナンスを行うことが可能となる。

また、この際、図１２に示すように、処理ガス生成装置１６による処理ガスＧａの生成を停止すると共に、処理ガスＧａの原料となる四フッ化炭素ガスなどの原料ガスＦａ（図１を参照）の処理ガス生成装置１６への供給を停止し、かつ処理ガスＧａに含まれるキャリアガスＦｂの処理ガス生成装置１６への供給を続行する。これにより、キャリアガスＦｂが、処理ガス生成装置１６の内部と、給気路１７のうち第二開閉弁２４よりも上流側の領域と、処理ガス分岐路２１とを通って排気路１９に導入される。従って、直前まで処理ガス生成装置１６の内部に存在していた処理ガスＧａがキャリアガスＦｂに置換される。キャリアガスＦｂは、通常、窒素ガスなどの不活性ガスであり、少なくとも空気と混じった状態では人体にとって実質的に無害なガスである。よって、表面処理装置３１の稼働停止時（メンテナンス工程Ｓ２の際）、処理ガス生成装置１６の内部が処理ガスＧａに曝され続けることによる劣化を防止して、処理ガス生成装置１６を長期間にわたって使用することができる。また、処理ガス生成装置１６の内部の処理ガスＧａをキャリアガスＦｂで置換することで、処理ガスＧａを処理ガス生成装置１６の内部から完全に排除することができる。上述したようにキャリアガスＦｂは処理ガスＧａに比べて格段に安全なガスであるから、処理ガス生成装置１６の交換が必要となった場合であっても、安全に処理ガス生成装置１６を給気路１７から取り外すことが可能となる。

なお、以上の説明では、無害ガス導入路２０上に第一開閉弁２３を配設し、給気路１７上に第一開閉弁２３とは別個に第二開閉弁２４を配設した場合を例示したが、特にこの形態には限定されない。無害ガス導入路２０と給気路１７との合流位置Ｐ１よりも給気路１７の下流側に、無害ガスＧｂと処理ガスＧａの何れか一方を導入可能とする限りにおいて、他の形態をとることも可能である。

≪本発明の第五実施形態≫
図１３はその一例（本発明の第五実施形態）に係るガラス基板製造装置４０を示している。この製造装置４０は、図１に示す第一開閉弁２３及び第二開閉弁２４の代わりに、無害ガス導入路２０と給気路１７との合流位置Ｐ１に、流路の切り替えを行う三方弁４１を配設してなる。この三方弁４１は、給気路１７のうち合流位置Ｐ１の上流側から導入されてきた処理ガスＧａが合流位置Ｐ１を通過して給気路１７の下流側に向かう流れと、無害ガス導入路２０から導入されてきた無害ガスＧｂが合流位置Ｐ１を通過して給気路１７の下流側に向かう流れとに択一的に切り替え可能としている。そのため、処理ガスＧａと無害ガスＧｂを共に供給している場合であっても、給気路１７の合流位置Ｐ１よりも下流側には、常に処理ガスＧａと無害ガスＧｂの何れか一方のみが導入され、他方の導入は防止されるようになっている。

この構成によれば、上述のように、給気路１７の合流位置Ｐ１よりも下流側には、必ず処理ガスＧａと無害ガスＧｂの何れか一方のみが導入されるので、二種類のガスＧａ，Ｇｂのうち不要なガスが混入する事態を確実に防いで、製造装置４０の信頼性をさらに向上させることが可能となる。

また、以上の説明では、給気路１７上に第二開閉弁２４を配設し、処理ガス分岐路２１上に第三開閉弁２５を第二開閉弁２４とは別個に配設した場合を例示したが、特にこの形態には限定されない。処理ガスＧａを、処理ガス分岐路２１と、給気路１７の処理ガス分岐路２１が分岐する位置よりも下流側との何れか一方に導入可能とする限りにおいて、他の形態をとることも可能である。

≪本発明の第六実施形態≫
図１４はその一例（本発明の第六実施形態）に係るガラス基板製造装置５０を示している。この製造装置５０は、図１に示す第二開閉弁２４と第三開閉弁２５の代わりに、給気路１７からの処理ガス分岐路２１の分岐位置Ｐ３に、流路の切り替えを行う三方弁５１を配設してなる。この三方弁５１は、給気路１７のうち分岐位置Ｐ３の上流側から導入されてきた処理ガスＧａが分岐位置Ｐ３を通過してそのまま給気路１７の下流側に向かう流れと、上記処理ガスＧａが分岐位置Ｐ３を経由して処理ガス分岐路２１に向かう流れとに択一的に切り替え可能としている。そのため、処理ガス生成装置１６から処理ガスＧａが供給されている場合、常に給気路１７の分岐位置Ｐ３より下流側と処理ガス分岐路２１の何れか一方のみに処理ガスＧａが導入され、他方への導入は防止されるようになっている。上述の理由から、処理ガスＧａを継続して生成、供給する場合（第一〜第三実施形態の場合）、処理ガスＧａは常に給気路１７と処理ガス分岐路２１の何れか一方のみに導入すれば足りるためである。よって、分岐位置Ｐ３に三方弁５１を設けて、表面処理工程Ｓ１時には給気路１７の側を開き、メンテナンス工程Ｓ２時には処理ガス分岐路２１の側を開くように三方弁５１を操作することで、設備コストを抑えつつ安全にメンテナンスを行うことが可能となる。

また、以上の説明では、帯状板ガラスから切り出したガラス基板Ｐの一方の主表面Ｐａに対して所定の表面処理を施す場合を説明したが、もちろん帯状板ガラスの何れか一方の主表面に本発明を適用することも可能である。すなわち、図示は省略するが、帯状に成形して幅方向に切断した後、その長手方向一端又は両端を巻き取ったガラスフィルムの表裏一方の面のみに表面処理を実施する場合にも上述した構成に係る表面処理を好適に施すことが可能である。また、上述した種々の板ガラスに対して、一方の主表面Ｐａだけに限らず、他方の主表面（図１でいえば上側の主表面Ｐｂ）にも表面処理を実施する際に、本発明を適用することも可能である。

１０，３０，４０，５０ ガラス基板の製造装置
１１，３１ 表面処理装置
１２ 処理槽
１３ 挿通路
１４ 給気口
１５ 排気口
１６ 処理ガス生成装置
１７ 給気路
１８ 除害装置
１９ 排気路
２０ 無害ガス導入路
２１ 処理ガス分岐路
２２ 無害ガス導入装置
２３ 第一開閉弁
２４ 第二開閉弁
２５ 第三開閉弁
２６ 第四開閉弁
４１，５１ 三方弁
Ｆａ 原料ガス
Ｆｂ キャリアガス
Ｆｃ 流体（水）
Ｇａ 処理ガス
Ｇｂ 無害ガス
Ｓ１ 表面処理工程
Ｓ２ メンテナンス工程
Ｓ２１ 無害ガス導入ステップ
Ｓ２２ 流路分断ステップ
Ｓ２３ キャリアガス導入ステップ
Ｓ３ 表面処理の再開準備工程

Claims (12)

1. ガラス基板となる板状ガラスの表面に処理ガスを供給して、所定の表面処理を施すための表面処理装置を備えたガラス基板の製造装置であって、
   前記表面処理装置は、前記処理ガスの原料とキャリアガスの導入により前記処理ガスを生成する処理ガス生成装置と、前記処理ガスを前記表面に供給する給気路と、前記処理ガスに除害処理を施す除害装置と、前記表面に供給された前記処理ガスを前記除害装置に導入する排気路とを備え、
   前記給気路に、前記キャリアガスとは異なる種類のガスである無害ガスを導入可能とする無害ガス導入路が前記給気路に合流している、ガラス基板の製造装置。
2. 前記無害ガス導入路を開閉可能な第一開閉弁と、前記合流位置よりも前記給気路の上流側で前記給気路を開閉可能な第二開閉弁とをさらに備えた請求項１に記載のガラス基板の製造装置。
3. 前記合流位置に設けられ、前記給気路のうち前記合流位置の上流側から下流側に向かう前記処理ガスの流れと、前記無害ガス導入路から前記合流位置の下流側に向かう前記無害ガスの流れとを切り替え可能な三方弁をさらに備えた請求項１に記載のガラス基板の製造装置。
4. 前記合流位置よりも前記給気路の上流側で分岐して前記排気路に前記処理ガスを導入可能とする処理ガス分岐路をさらに備えた請求項１〜３の何れか一項に記載のガラス基板の製造装置。
5. 前記処理ガス分岐路を開閉する第三開閉弁をさらに備えた請求項４に記載のガラス基板の製造装置。
6. 前記処理ガス分岐路が前記排気路に合流する位置よりも前記排気路の上流側に配設され、前記排気路の開閉を行う第四開閉弁をさらに備えた、請求項４又は５に記載のガラス基板の製造装置。
7. 前記無害ガスは、クリーンドライエアーである請求項１〜６の何れか一項に記載のガラス基板の製造装置。
8. ガラス基板となる板状ガラスの表面に処理ガスを供給して、所定の表面処理を施す表面処理工程と、表面処理工程を停止している間に、前記表面処理を施すための装置のメンテナンスを行うメンテナンス工程とを備えたガラス基板の製造方法であって、
   処理ガス生成装置は、前記処理ガス生成装置に導入された前記処理ガスの原料とキャリアガスとから前記処理ガスを生成し、
   前記表面処理工程において、前記処理ガス生成装置で生成した前記処理ガスを、給気路を介して前記表面に供給すると共に、前記表面に供給された前記処理ガスを、排気路を介して除害装置に導入して前記処理ガスに除害処理を施し、
   前記メンテナンス工程において、前記給気路を閉じると共に、前記給気路を閉じた位置よりも前記給気路の下流側に前記キャリアガスとは異なる種類のガスである無害ガスを導入することで、前記給気路を通る前記処理ガスを前記無害ガスに置換する、ガラス基板の製造方法。
9. 前記メンテナンス工程において、前記給気路を閉じた位置よりも前記給気路の上流側で前記給気路から分岐して前記排気路に前記処理ガスを導入可能とした請求項８に記載のガラス基板の製造方法。
10. 前記メンテナンス工程において、前記給気路を通る前記処理ガスを前記無害ガスに置換した後、前記給気路への前記無害ガスの導入を停止すると共に、前記給気路から分岐して前記処理ガスを前記排気路に導入した位置よりも前記排気路の上流側で前記排気路を閉じる請求項９に記載のガラス基板の製造方法。
11. 前記給気路を開いて前記給気路に前記処理ガスを導入すると共に、前記給気路から分岐した流路を閉じ、かつ前記排気路を開くことで、前記無害ガスを前記処理ガスに置換する表面処理の再開準備工程をさらに備えた請求項１０に記載のガラス基板の製造方法。
12. 前記メンテナンス工程において、前記処理ガス生成装置による前記処理ガスの生成を停止すると共に、
    前記処理ガスの前記原料となる原料ガスの前記処理ガス生成装置への供給を停止し、前記キャリアガスの前記処理ガス生成装置への供給を続行する請求項９に記載のガラス基板の製造方法。

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