JP7010644B2

JP7010644B2 - ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置

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Publication number: JP7010644B2
Application number: JP2017189616A
Authority: JP
Inventors: 孝顕宇夫方
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Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: JP2019064846A

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。シートガラスは、徐冷炉内を下方向に搬送されながら、冷却される。

特開２０１３－２１２９８７号公報

シートガラスが搬送されるとき、シートガラスの厚み方向の両側には、シートガラスによって暖められた空気が上方に向かって流れる気流が生じている。この気流の影響で、例えば、シートガラスの流れ方向と直交する断面において、シートガラスが、一方の側に凸になるよう、あるいは、凹むようシートガラスが湾曲する場合がある。湾曲したシートガラスには、シートガラスを両側から挟む断熱部材等に接触して、シートガラスに傷や割れが生じる場合がある。また、シートガラスが一方の側に凸になることと、凹むこととが切り替わる反転や、反転を繰り返すハンチング等の現象が発生することによっても、シートガラスの割れが生じる場合がある。また、反転、ハンチングによってシートガラスに発生した応力が、シートガラスの温度が歪点以上となる領域に伝わるとシートガラスに歪が形成される場合がある。

そこで、本発明は、搬送中のガラス板の形状の変化を抑制することが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体からオーバーフローさせて成形し、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する搬送工程と、を有し、
前記搬送ローラ対は、前記ガラス板の温度が歪点以下となる温度領域に配置され、前記搬送ローラ対のそれぞれは、第１ローラと、前記ガラス板を挟んで前記第１ローラに圧接される第２ローラと、を有し、
前記搬送ローラ対のうち、第１搬送ローラ対の下方に配置された第２搬送ローラ対に関して、第１ローラの回転軸中心の位置が、前記第１搬送ローラの第１ローラの回転軸中心の位置に対して、前記成形体から鉛直下方に延びる直線から遠ざかる側に位置していることで、前記搬送工程において、前記両側の領域を、前記両側の領域の間の中央領域に対して前記直線から遠ざかる側にずらして、前記ガラス板が凸曲面を有するよう前記ガラス板を湾曲させて搬送する、ことを特徴とする。

前記搬送ローラ対のうち、前記第２搬送ローラ対の下方に配置された第３搬送ローラ対に関して、第１ローラの回転軸中心の位置が、前記第２搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置に対して、前記直線から遠ざかる側に位置していることが好ましい。

前記直線から遠ざかる方向に沿った、前記第３搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置と、前記第２搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置との距離Ｄ２は、前記直線から遠ざかる方向に沿った、前記第２搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置と、前記第１搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置との距離Ｄ１より大きいことが好ましい。

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体からオーバーフローさせて成形し、ガラス板を形成する成形装置を備え、
前記成形装置は、前記ガラス板の温度が歪点以下となる温度領域に、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する複数の搬送ローラ対を有し、
前記搬送ローラ対のそれぞれは、第１ローラと、前記ガラス板を挟んで前記第１ローラに圧接される第２ローラと、を有し、
前記搬送ローラ対のうち、第１搬送ローラ対の下方に配置された第２搬送ローラ対に関して、第１ローラの回転軸中心の位置が、前記第１搬送ローラの第１ローラの回転軸中心の位置に対して、前記成形体から鉛直下方に延びる直線から遠ざかる側に位置していることで、前記搬送ローラ対は、前記両側の領域を、前記両側の領域の間の中央領域に対して前記直線から遠ざかる側にずらして、前記ガラス板が凸曲面を有するよう前記ガラス板を湾曲させて搬送する、ことを特徴とする。

本発明によれば、搬送中のガラス板の形状の変化を抑制することができる。

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。第１の搬送ローラ対及び第２の搬送ローラ対を示す側面図である。搬送されるガラス板の流れ方向と直交する断面を示す図である。一実施形態による第１～３の搬送ローラ対を示す図である。一実施形態による第１～３の搬送ローラ対を示す図である。

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、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、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。徐冷点は、粘度が１０^１３ポワズとなるときのシートガラスＳＧの温度であり、ここでは、７１５．０℃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（搬送ローラ）
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、少なくとも一部が、シートガラスＳＧの温度が歪以下となる、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の温度が歪点以下となる領域とは、シートガラスＳＧの幅方向全域の温度が歪点以下となる領域をいう。歪点は、粘度が１０^１４．５ＰｏｉｓｅとなるときのシートガラスＳＧの温度である。図３及び図４に示す例において、シートガラスＳＧの温度が歪点となる位置は、例えば、引下げローラ８１ｃと、引下げローラ８１ｄ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に近づく方向に回転する。

（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。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よりも、シートガラスＳＧから離れて配置されている。

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。温度プロファイルは、具体的に、シートガラスＳＧの温度が幅方向に均一になるよう設計されている。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。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。

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。

このように、ガラス基板の製造装置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、ガラス基板の製造装置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、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、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、引下げローラ位置制御用モータ３９４ａ～３９４ｇ、等の制御を行う。引下げローラ位置制御用モータ３９４ａ～３９４ｇは、後述する引下げローラ８１ａ～８１ｇの位置制御を行うために引下げローラ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、引下げローラ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。ローラ圧力センサ３８２は、引下げローラ８１ａ～８１ｇのそれぞれの位置に設けられている。
制御装置５００は、さらに、搬送工程において、引下げローラ位置制御用モータ３９４ａ～３９４ｇを用いて引下げローラ８１ａ～８１ｇの位置制御を行う。以下、搬送工程について説明する。

（３）搬送工程
搬送工程において、制御装置５００は、ローラ圧力センサ３８２の計測結果に基づいて、引下げローラ８１ａ～８１ｇは、位置制御される。具体的に、引下げローラ８１ａ～８１ｇの各対をなす第１ローラと第２ローラのうち、第２ローラが、第１ローラに対してシートガラスＳＧを挟んで一定の力で押圧するように、第２ローラの第１ローラに対する相対位置を制御する。

以降の説明では、引下げローラ８１ａ～８１ｇのうち、シートガラスＳＧが歪点以下となる領域に配置された引下げローラの各対を、第１ローラＡ１と第２ローラＢ１の対、及び、第１ローラＡ２と第２ローラＢ２の対、あるいはさらに、第１ローラＡ３と第２ローラＢ３の対、として記載する。図６は、第１の搬送ローラ対及び第２の搬送ローラ対として、第１ローラＡ１と第２ローラＢ１の対、及び、第１ローラＡ２と第２ローラＢ２の対を示す側面図である。
本実施形態では、シートガラスＳＧの温度が歪点以下となる領域に配置された搬送ローラ対のうち、第１ローラＡ１と第２ローラＢ１の対（第１搬送ローラ対）と、この対の下方に配置された第１ローラＡ２と第２ローラＢ２の対（第２搬送ローラ対）に関して、第１ローラＡ２の回転軸中心の位置が、図６に示されるように、第１ローラＡ１の回転軸中心の位置に対して、成形体４１から鉛直下方に延びる仮想直線Ｓから距離Ｄ、遠ざかる側（図６において右側）に位置している。このように、第１ローラＡ２の回転軸中心が第１ローラＡ１の回転軸中心に対して位置ずれしていることで、搬送工程では、シートガラスＳＧの両側の領域が、図７に示すように、両側の領域の間の中央領域に対して、上記仮想直線Ｓから遠ざかる側にずれて、シートガラスＳＧが凸曲面ＳＧ１を有するように湾曲した状態で搬送される。

図７は、搬送されるシートガラスＳＧの流れ方向と直交する断面を、上流側から見て示す図である。図７では、第１ローラＡ１と第２ローラＢ１の対よりも、流れ方向の上流側におけるシートガラスＳＧの部分の断面を、一点鎖線で示す。第１ローラＡ１と第２ローラＢ１の対より上流側において、シートガラスＳＧの搬送経路は、仮想直線Ｓに沿って直線状に延びている。本実施形態では、シートガラスＳＧが、第１ローラＡ１と第２ローラＢ１の対を通過すると、第１ローラＡ２と第２ローラＢ２の対が、第１ローラＡ２の回転軸中心が第１ローラＡ１の回転軸中心に対して、上述したように位置ずれしていることで、シートガラスＳＧの両側の側部Ｌ，Ｒは、仮想直線Ｓから遠ざかる側にずれる。これに対して、中央領域ＣＡは、シートガラスＳＧの自重が大きく作用するため、両側の側部Ｌ，Ｒと比べ、仮想直線Ｓから遠ざかる側へのずれ量が少ない。この結果、シートガラスＳＧは、図７において実線で示すように、凸曲面ＳＧ１を有するように湾曲する。本実施形態では、シートガラスＳＧをこのように湾曲させた状態で搬送することで、シートガラスＳＧ近傍を流れる気流の影響を受けて形状が変化することが抑制される。これにより、搬送中に、シートガラスＳＧが断熱部材８０ｂ等に接触して、シートガラスＳＧに傷や割れが生じることが抑制される。また、シートガラスＳＧを湾曲させた状態で搬送することで、シートガラスＳＧが厚み方向の一方の側に凸になることと、凹むこととが切り替わる反転や、反転を繰り返すハンチング等の現象が発生することが抑制され、これらの現象が起きることでシートガラスの割れが生じることが抑制される。また、反転、ハンチングによって発生した応力が、シートガラスＳＧの温度が歪点以上となるシートガラスＳＧの領域に伝わるとシートガラスＳＧに歪が形成される。ハンチング等の現象の発生を抑制することにより、シートガラスＳＧに形成される歪が抑制される。

一実施形態によれば、図８に示されるように、搬送ローラ対のうち、第２搬送ローラ対の下方に配置された第３搬送ローラ対に関して、第１ローラＡ３の回転軸中心の位置が、第２搬送ローラ対の第１ローラＡ２の回転軸中心の位置に対して、仮想直線Ｓから遠ざかる側に位置していることが好ましい。言い換えると、第１ローラＡ１、Ａ２、Ａ３の回転軸中心の位置は、下流側に進むに連れて、仮想直線Ｓに対して同じ側に遠ざかるよう位置していることが好ましい。これにより、シートガラスＳＧを湾曲させた状態を安定させることができ、シートガラスＳＧの形状が搬送中に変化し難くなる効果が増す。図８は、一実施形態による第１～３の搬送ローラ対を示す図である。
これに対し、第３搬送ローラ対が、第２搬送ローラ対に対して、仮想直線Ｓに接近する側に位置している場合は、シートガラスＳＧは、第２搬送ローラ対を通過した後、両側の側部Ｌ，Ｒが仮想直線Ｓに接近する側にずれ、図７に実線で示した例とは反対側（図７において左側）に突出した凸曲面を有するように湾曲する。このように、搬送経路の途中で、シートガラスＳＧの凸曲面が突出する側が切り替わると、シートガラスＳＧは、搬送方向の一部の領域において幅方向に平坦になる。幅方向に平坦なシートガラスＳＧは、気流の影響を受けやすく、容易に形状が変化する。
上述したように、第１ローラＡ１、Ａ２、Ａ３の回転軸中心の位置が、下流側に進むに連れて、仮想直線Ｓに対して同じ側に遠ざかるよう位置している場合は、搬送経路の途中で、シートガラスＳＧが幅方向に平坦になる部分が生じないため、シートガラスＳＧの形状は気流の影響による変化を受け難い。

この場合、さらに、図９に示されるように、仮想直線Ｓから遠ざかる方向に沿った、第１ローラＡ３の回転軸中心の位置と、第１ローラＡ２の回転軸中心の位置との距離Ｄ２は、仮想直線Ｓから遠ざかる方向に沿った、第１ローラＡ２の回転軸中心の位置と、第１ローラＡ１の回転軸中心の位置との距離Ｄ１より大きいことが好ましい。距離Ｄ２が距離Ｄ１より大きいことで、シートガラスＳＧを湾曲させた状態をより安定させて搬送することができ、シートガラスＳＧの形状が搬送中に変化し難くなる効果がさらに増す。図９は、一実施形態による第１～３の搬送ローラ対を示す図である。
一方で、距離Ｄが過度に大きくなると、シートガラスＳＧの湾曲の程度が大きくなりすぎ、シートガラスＳＧを搬送し難くなる場合がある。また、下流側に位置する搬送ローラ対を通過するときのシートガラスＳＧの傾斜が大きくなるため、これに起因して、割れが発生する場合がある。このため、一実施形態によれば、搬送方向に隣り合う搬送ローラ対の間隔Ｌに対する距離Ｄの比Ｄ／Ｌが、０．００１～０．０２となるよう、距離Ｄが間隔Ｌに対して設定されることが好ましい。シートガラスＳＧは、搬送ローラ対によって挟持され、幅方向に引っ張られながら下方向に搬送されるため、比Ｄ／Ｌが上記した小さい範囲に設定されていても、シートガラスＳＧの湾曲した状態を安定させることができる。比Ｄ／Ｌは、下流側に進むに連れて、大きくなっていることが好ましいが、一方で、小さくなっていてもよい。

上述した、上流側の搬送ローラ対の第１ローラに対する下流側の搬送ローラ対の第１ローラの位置ずれは、シートガラスＳＧの温度が歪点以下となる領域に配置された複数の搬送ローラ対のいずれにおいても設定されていることが好ましいが、複数の搬送ローラ対のうち少なくとも１つにおいて設定されていてもよい。

一実施形態によれば、断熱部材８０ｂとシートガラスＳＧとの間の水平方向の隙間のうちの最短長さ（凸曲面ＳＧ１と対向する断熱部材８０ｂの部分と、凸曲面ＳＧ１との隙間）に関して、第２搬送ローラ対の下方に位置する断熱部材８０ｂとシートガラスＳＧとの間の隙間が、第２搬送ローラ対の上方に位置する断熱部材８０ｂとシートガラスＳＧとの間の隙間よりも大きくなるよう、シートガラスＳＧに接近して配置される断熱部材８０ｂの端部の位置が調節されていることが好ましい。これにより、上側から下側への熱の移動を遮断しつつ、シートガラスＳＧの断熱部材８０ｂとの接触を抑制することができる。
この場合において、上記距離Ｄ２が上記距離Ｄ１より大きい場合は、さらに、第３搬送ローラ対の下方に位置する断熱部材８０ｂとシートガラスＳＧとの間の隙間が、第２搬送ローラ対と第３搬送ローラ対の搬送方向の間に位置する断熱部材８０ｂとシートガラスＳＧとの間の隙間よりも大きくなるよう、シートガラスＳＧに接近して配置される断熱部材８０ｂの端部の位置が調節されていることが好ましい。

本実施形態によれば、シートガラスＳＧを湾曲させた状態で搬送することで、シートガラスＳＧ近傍を流れる気流の影響を受けて形状が変化することが抑制される。これにより、搬送中に、シートガラスＳＧが断熱部材８０ｂ等に接触して、シートガラスＳＧに傷や割れが生じることが抑制される。

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
９０切断装置
１００ガラス基板製造装置
５００制御装置

Claims

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からオーバーフローさせて成形し、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する搬送工程と、を有し、
前記搬送ローラ対は、前記ガラス板の温度が歪点以下となる温度領域に配置され、前記搬送ローラ対のそれぞれは、第１ローラと、前記ガラス板を挟んで前記第１ローラに圧接される第２ローラと、を有し、
前記搬送ローラ対のうち、第１搬送ローラ対の下方に配置された第２搬送ローラ対に関して、第１ローラの回転軸中心の位置が、前記第１搬送ローラの第１ローラの回転軸中心の位置に対して、前記成形体から鉛直下方に延びる直線から遠ざかる側に位置していることで、前記搬送工程において、前記両側の領域を、前記両側の領域の間の中央領域に対して前記直線から遠ざかる側にずらして、前記ガラス板が凸曲面を有するよう前記ガラス板を湾曲させて搬送する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
前記搬送ローラ対のうち、前記第２搬送ローラ対の下方に配置された第３搬送ローラ対に関して、第１ローラの回転軸中心の位置が、前記第２搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置に対して、前記直線から遠ざかる側に位置している、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
前記直線から遠ざかる方向に沿った、前記第３搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置と、前記第２搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置との距離Ｄ２は、前記第２搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置と、前記直線から遠ざかる方向に沿った、前記第１搬送ローラ対の第１ローラの回転軸中心の位置との距離Ｄ１より大きい、請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
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からオーバーフローさせて成形し、ガラス板を形成する成形装置を備え、
前記成形装置は、前記ガラス板の温度が歪点以下となる温度領域に、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する複数の搬送ローラ対を有し、
前記搬送ローラ対のそれぞれは、第１ローラと、前記ガラス板を挟んで前記第１ローラに圧接される第２ローラと、を有し、
前記搬送ローラ対のうち、第１搬送ローラ対の下方に配置された第２搬送ローラ対に関して、第１ローラの回転軸中心の位置が、前記第１搬送ローラの第１ローラの回転軸中心の位置に対して、前記成形体から鉛直下方に延びる直線から遠ざかる側に位置していることで、前記搬送ローラ対は、前記両側の領域を、前記両側の領域の間の中央領域に対して前記直線から遠ざかる側にずらして、前記ガラス板が凸曲面を有するよう前記ガラス板を湾曲させて搬送する、ことを特徴とするガラス基板製造装置。