WO2016158974A1 - ガラス基板の製造方法 - Google Patents

ガラス基板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016158974A1
WO2016158974A1 PCT/JP2016/060171 JP2016060171W WO2016158974A1 WO 2016158974 A1 WO2016158974 A1 WO 2016158974A1 JP 2016060171 W JP2016060171 W JP 2016060171W WO 2016158974 A1 WO2016158974 A1 WO 2016158974A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
molded body
temperature
glass substrate
glass ribbon
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/060171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
公彦 中嶋
Original Assignee
ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社
アヴァンストレート コリア インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社, アヴァンストレート コリア インコーポレイテッド filed Critical ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社
Priority to KR1020177025848A priority Critical patent/KR101972254B1/ko
Priority to CN201680016903.6A priority patent/CN107428581A/zh
Priority to JP2017510037A priority patent/JP6445141B2/ja
Publication of WO2016158974A1 publication Critical patent/WO2016158974A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/067—Forming glass sheets combined with thermal conditioning of the sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate.
  • Glass substrates used for flat panel displays such as liquid crystal displays and plasma displays are required to have high flatness on the surface.
  • a glass substrate is manufactured by the overflow down draw method.
  • the overflow downdraw method as described in Patent Document 1 (US Pat. No. 3,338,696), molten glass that has been poured into the groove on the upper surface of the molded body and overflowed from the groove is A glass ribbon is formed by flowing down along both side surfaces and joining at the lower end of the formed body. The formed glass ribbon is gradually cooled while being pulled downward. The cooled glass ribbon is cut into a predetermined dimension to obtain a glass substrate.
  • the compact In the overflow down draw method, the compact is placed in a high temperature atmosphere in the molding furnace. Further, a load due to its own weight and the weight of the molten glass is applied to the molded body. For this reason, the molded body gradually creep-deforms due to the thermal creep characteristics of the material of the molded body due to the long-term operation of the glass substrate manufacturing apparatus. In particular, the central portion in the longitudinal direction of the molded body is likely to sag downward due to creep deformation and bend easily. As a result, the amount of molten glass that overflows from the center of the molded body is greater than the amount of molten glass that overflows from both ends of the molded body, and the thickness of the central portion in the width direction of the glass ribbon to be molded increases. There was a problem that the thickness deviation of the glass substrate as the final product increased.
  • creep deformation of the molded body is particularly problematic because the temperature of the molded body tends to be high in the manufacturing process of a glass substrate using glass having a high liquidus temperature and glass having a high strain point. Further, in recent years, the glass substrate has been increased in size, and the dimension of the molded body in the longitudinal direction has been increased to a level exceeding 3000 mm. Therefore, the bending of the molded body due to creep deformation tends to become more prominent.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing a glass substrate that can reduce the thickness deviation of the glass substrate.
  • the method for manufacturing a glass substrate according to the present invention includes a forming step, a conveying step, an obtaining step, and a control step.
  • molten glass is supplied to the supply groove formed on the upper surface of the molded body, the molten glass overflowing from the supply groove is allowed to flow down along both side surfaces of the molded body, and the molten glass flowing down both side surfaces is molded.
  • a glass ribbon is formed by joining at the lower end of the body.
  • a conveyance process cools slowly, conveying the glass ribbon shape
  • the acquisition step acquires shape data related to the shape of the molded body.
  • the control step controls the temperature profile using temperature adjusting means installed above the molded body so that the plate pressure deviation in the width direction of the glass ribbon is reduced.
  • the temperature profile is a profile in the longitudinal direction of the supply groove of the molded body at the temperature of the molten glass in contact with the upper surface of the molded body.
  • the obtaining step obtains shape data based on creep deformation of the molded body.
  • the obtaining step obtains at least a vertical displacement amount of the upper surface of the molded body as shape data.
  • the control step controls the temperature profile based on a shape profile that is a displacement amount profile in the longitudinal direction.
  • control step controls the temperature profile so that the temperature of the corresponding temperature profile increases as the displacement of the shape profile increases.
  • the obtaining step obtains shape data by obtaining a time change of the shape by computer simulation.
  • the obtaining process obtains shape data based on the thickness of the glass substrate that has been transported downward and gradually cooled in the transporting process.
  • the temperature adjusting means has a plurality of heating elements installed along the longitudinal direction.
  • the heating element is a ceramic heater having a space inside which a cooling fluid flows and having a bar shape extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction. preferable.
  • the method for manufacturing a glass substrate according to the present invention can reduce the thickness deviation of the glass substrate.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an example of a glass substrate manufacturing method according to the present embodiment.
  • the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this embodiment mainly has melting process S1, clarification process S2, stirring process S3, shaping
  • the glass raw material is heated to obtain molten glass.
  • the molten glass is stored in a melting tank and energized and heated to have a desired temperature.
  • a fining agent is added to the glass raw material. From the viewpoint of reducing environmental burden, SnO 2 is used as a clarifying agent.
  • the molten glass obtained in the melting step S1 flows through the clarification tube, and the gas contained in the molten glass is removed, whereby the molten glass is clarified.
  • the temperature of the molten glass is raised.
  • the refining agent added to the molten glass causes a reduction reaction by raising the temperature and releases oxygen.
  • Bubbles containing gas components such as CO 2 , N 2 and SO 2 contained in the molten glass absorb oxygen generated by the reductive reaction of the fining agent. Bubbles that have grown by absorbing oxygen float on the liquid surface of the molten glass, break up and disappear.
  • the gas contained in the extinguished bubbles is discharged into the gas phase space inside the clarification tube and discharged to the outside air.
  • the temperature of the molten glass is lowered. Thereby, the reduced fining agent causes an oxidation reaction and absorbs gas components such as oxygen remaining in the molten glass.
  • the stirring step S3 the molten glass from which the gas has been removed in the clarification step S2 is stirred, and the components of the molten glass are homogenized. Thereby, the nonuniformity of the composition of the molten glass that is the cause of the striae of the glass substrate is reduced.
  • a glass ribbon is continuously formed from the molten glass homogenized in the stirring step S3 by using the overflow downdraw method.
  • the glass ribbon formed in the forming step S4 is cooled while being conveyed downward.
  • the glass ribbon is gradually cooled while adjusting the temperature of the glass ribbon so that the glass ribbon is not distorted and warped.
  • the glass ribbon cooled in the cooling step S5 is cut into a predetermined dimension to obtain a glass substrate. Thereafter, the end surface of the glass substrate is ground and polished, and the glass substrate is cleaned. Thereafter, the glass substrate is inspected for defects such as scratches, and the glass substrate that has passed the inspection is packed and shipped as a product.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the glass substrate manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 includes a melting tank 10, a clarification tube 20, a stirring device 30, a molding device 40, and transfer tubes 50a, 50b, and 50c.
  • the transfer pipe 50 a connects the melting tank 10 and the clarification pipe 20.
  • the transfer pipe 50 b connects the clarification pipe 20 and the stirring device 30.
  • the transfer pipe 50 c connects the stirring device 30 and the molding device 40.
  • the molten glass 2 obtained in the melting tank 10 in the melting step S1 passes through the transfer pipe 50a and flows into the clarification pipe 20.
  • the molten glass 2 clarified by the clarification tube 20 in the clarification step S2 passes through the transfer tube 50b and flows into the stirring device 30.
  • the molten glass 2 stirred by the stirring device 30 in the stirring step S3 passes through the transfer pipe 50c and flows into the molding device 40.
  • the glass ribbon 3 is continuously formed from the molten glass 2 by the forming apparatus 40.
  • the glass ribbon 3 is cooled while being conveyed downward.
  • the cutting step S6 the cooled glass ribbon 3 is cut into a predetermined size to obtain a glass substrate.
  • the width of the glass substrate is, for example, 500 mm to 3500 mm, and the length is, for example, 500 mm to 3500 mm.
  • the thickness of the glass substrate is, for example, 0.2 mm to 0.8 mm.
  • the glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1 is particularly suitable as a glass substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display.
  • FPD flat panel display
  • non-alkali glass, alkali-containing glass, glass for low-temperature polysilicon (LTPS), or glass for oxide semiconductor is used.
  • LTPS low-temperature polysilicon
  • oxide semiconductor glass for oxide semiconductor
  • a glass substrate for a high-definition display a glass having a high viscosity and a high strain point at a high temperature is used.
  • glass used as a raw material for a glass substrate for a high-definition display has a viscosity of 10 2.5 poise at 1500 ° C.
  • the glass raw material is melted to obtain the molten glass 2.
  • the glass raw material is prepared so that a glass substrate having a desired composition can be obtained.
  • non-alkali glass suitable as a glass substrate for FPD is SiO 2 : 50 mass% to 70 mass%, Al 2 O 3 : 10 mass% to 25 mass%, B 2 O 3 : 1% by mass to 18% by mass, MgO: 0% by mass to 10% by mass, CaO: 0% by mass to 20% by mass, SrO: 0% by mass to 20% by mass, BaO: 0% by mass to 10% by mass .
  • the total content of MgO, CaO, SrO and BaO is 5% by mass to 30% by mass.
  • a glass containing a trace amount of alkali metal containing a trace amount of alkali metal may be used as a glass substrate for FPD.
  • the alkali trace-containing glass contains 0.1% by mass to 0.5% by mass of R ′ 2 O, preferably 0.2% by mass to 0.5% by mass of R ′ 2 O.
  • R ′ is at least one selected from Li, Na and K.
  • the total content of R ′ 2 O may be less than 0.1% by mass.
  • the glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1 is SnO 2 : 0.01 mass% to 1 mass% (preferably 0.01 mass% to 0.5 mass%), Fe 2 O 3 : 0. It may further contain a mass% to 0.2 mass% (preferably 0.01 mass% to 0.08 mass%).
  • the glass raw material prepared to have the above composition is charged into the melting tank 10 using a raw material charging machine (not shown).
  • the raw material input machine may input a glass raw material using a screw feeder, or may input a glass raw material using a bucket.
  • the glass raw material is heated and melted at a temperature according to its composition.
  • a high-temperature molten glass 2 of 1500 ° C. to 1600 ° C. is obtained.
  • the molten glass 2 between the electrodes may be energized and heated by passing a current between at least one pair of electrodes formed of molybdenum, platinum, tin oxide or the like.
  • the glass raw material may be supplementarily heated by a burner flame.
  • the molten glass 2 obtained in the melting tank 10 passes through the transfer pipe 50a from the melting tank 10 and flows into the clarification pipe 20.
  • the clarification tube 20 and the transfer tubes 50a, 50b and 50c are tubes made of platinum or a platinum alloy.
  • the clarification tube 20 is provided with heating means as in the melting tank 10. In the clarification tube 20, the molten glass 2 is further heated to be clarified. For example, in the clarification tube 20, the temperature of the molten glass 2 is raised to 1500 ° C to 1700 ° C.
  • the molten glass 2 clarified in the clarification tube 20 passes through the transfer tube 50 b from the clarification tube 20 and flows into the stirring device 30.
  • the molten glass 2 is cooled when passing through the transfer tube 50b.
  • the molten glass 2 is stirred at a temperature lower than the temperature of the molten glass 2 that passes through the clarification tube 20.
  • the temperature of the molten glass 2 is 1250 ° C. to 1450 ° C.
  • the viscosity of the molten glass 2 is 500 poise to 1300 poise.
  • the molten glass 2 is stirred and homogenized in the stirring device 30.
  • the molten glass 2 homogenized by the stirrer 30 flows from the stirrer 30 through the transfer pipe 50c and flows into the molding device 40.
  • the molten glass 2 is cooled so as to have a viscosity suitable for forming the molten glass 2 when passing through the transfer tube 50c.
  • the molten glass 2 is cooled to around 1200 ° C.
  • the glass ribbon 3 is formed from the molten glass 2 by the overflow down draw method. Next, the detailed configuration and operation of the molding apparatus 40 will be described.
  • FIG. 3 is a front view of the molding device 40.
  • FIG. 3 shows the forming apparatus 40 viewed along a direction perpendicular to the surface of the glass ribbon 3 formed by the forming apparatus 40.
  • FIG. 4 is a side view of the molding apparatus 40.
  • FIG. 4 shows the forming apparatus 40 viewed along a direction parallel to the surface of the glass ribbon 3 formed by the forming apparatus 40.
  • the forming apparatus 40 has a space surrounded by a furnace wall 42 made of a refractory material such as a refractory brick.
  • This space is a space in which the glass ribbon 3 is formed from the molten glass 2 and the glass ribbon 3 is cooled.
  • This space includes three spaces, an upper molding space 60, a lower molding space 70, and a slow cooling space 80.
  • FIG. 5 is a front view of the vicinity of the upper molding space 60 of the molding apparatus 40.
  • FIG. 6 is a side view of the vicinity of the upper molding space 60 of the molding apparatus 40.
  • the molding step S4 is performed in the upper molding space 60.
  • the cooling step S5 is performed in the lower molding space 70 and the slow cooling space 80.
  • the upper molding space 60 is a space in which the molten glass 2 supplied from the stirring device 30 to the molding device 40 via the transfer pipe 50 c is molded into the glass ribbon 3.
  • the lower molding space 70 is a space below the upper molding space 60, and is a space where the glass ribbon 3 is rapidly cooled to the vicinity of the annealing point of the glass.
  • the slow cooling space 80 is a space below the lower molding space 70 and is a space where the glass ribbon 3 is gradually cooled.
  • the molding apparatus 40 mainly includes a molded body 62, a plurality of heating elements 48, an upper partition member 64, a cooling roll 72, a temperature adjustment unit 74, a lower partition member 76, pulling rolls 82a to 82g, a heater. 84a to 84g, a heat insulating member 86, a cutting device 98, and a control device 91. Next, each component of the shaping
  • the molded body 62 is installed in the upper molding space 60.
  • the formed body 62 is used for forming the glass ribbon 3 by overflowing the molten glass 2.
  • the molded body 62 has a pentagonal cross-sectional shape similar to a wedge shape.
  • the sharp end of the cross-sectional shape of the molded body 62 corresponds to the lower end 62 a of the molded body 62.
  • the molded body 62 is made of refractory bricks.
  • a supply groove 62 b is formed on the upper surface 62 c of the molded body 62 along the longitudinal direction of the molded body 62.
  • a transfer pipe 50 c communicating with the supply groove 62 b is attached to the end of the molded body 62 in the longitudinal direction.
  • the supply groove 62b is formed so as to gradually become shallower from one end communicating with the transfer pipe 50c toward the other end.
  • the end portion on the side communicating with the transfer pipe 50 c is referred to as a first end portion 62 d 1, and the opposite end thereof This part is called the second end part 62d2.
  • the second end 62d2 of the molded body 62 is provided with a platinum guide (not shown) for blocking the flow of the molten glass 2 in the supply groove 62b.
  • the molten glass 2 sent from the stirring device 30 to the molding device 40 is poured into the supply groove 62b of the molded body 62 via the transfer pipe 50c.
  • the molten glass 2 flows from the first end portion 62d1 toward the second end portion 62d2 in the supply groove 62b.
  • the molten glass 2 overflowed from the supply groove 62 b of the molded body 62 flows down along both side surfaces of the molded body 62 and merges in the vicinity of the lower end 62 a of the molded body 62.
  • the joined molten glass 2 falls in the vertical direction by gravity and is formed into a plate shape. Thereby, the glass ribbon 3 is continuously shape
  • the molded glass ribbon 3 flows down through the upper molding space 60 and then is conveyed downward while being cooled in the lower molding space 70 and the slow cooling space 80.
  • the temperature of the glass ribbon 3 immediately after being molded in the upper molding space 60 is 1100 ° C. or higher, and the viscosity is 25000 poise to 350,000 poise.
  • the strain point of the glass ribbon 3 formed by the molded body 62 is 655 ° C. to 750 ° C., preferably 680 ° C. to 730 ° C.
  • the viscosity of the molten glass 2 fused in the vicinity of the lower end 62a is 25000 poise to 100000 poise, preferably 32000 poise to 80000 poise.
  • a top plate 44 is installed above the molded body 62.
  • the top plate 44 is a plate-like member made of silicon carbide.
  • the top plate 44 is fixed to the furnace wall 42.
  • the top plate 44 defines an upper temperature control space 46 above the top plate 44 and an upper molding space 60 below the top plate 44.
  • the upper temperature control space 46 is a space surrounded by the furnace wall 42 and the top plate 44.
  • a plurality of heating elements 48 are arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the molded body 62.
  • the heating element 48 is a porous ceramic heater made of silicon carbide.
  • the heating element 48 is a rod-like member that generates heat when energized. As shown in FIG. 6, the heating element 48 is disposed along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the molded body 62 and perpendicular to the vertical direction. Each heating element 48 is connected to an individual power source, and the output of each heating element 48 can be individually controlled.
  • the heating element 48 heats the top plate 44 by radiation.
  • the top plate 44 heated by the heating element 48 heats the molten glass 2 in contact with the upper surface 62c of the molded body 62 by radiation.
  • the heating element 48 has a cooling passage 48a inside.
  • the cooling passage 48 a is formed along the longitudinal direction of the heating element 48.
  • the cooling passage 48a is a space through which a cooling fluid that is a fluid for cooling the heating element 48 flows.
  • the cooling fluid is, for example, air.
  • the cooling passage 48a of each heating element 48 is connected to an individual cooling fluid supply device, and the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48a can be individually controlled.
  • the cooling fluid is air
  • the cooling fluid supply device is an air pump.
  • nitrogen or the like is used as a cooling fluid. It is preferable to use an inert gas.
  • the control device 91 can control the amount of heat radiated from the heating element 48 by controlling the output of the heating element 48 and the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48a of the heating element 48.
  • the control device 91 can adjust the temperature of the top plate 44 by increasing the radiant heat amount of the heating element 48 by increasing the output of the heating element 48 or decreasing the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48a. Further, the control device 91 can adjust the temperature of the top plate 44 by reducing the amount of radiant heat of the heating element 48 by lowering the output of the heating element 48 or increasing the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48a. it can.
  • the control device 91 manages the temperature profile of the top plate 44 by individually controlling the amount of radiant heat of each heating element 48 and individually adjusting the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48a.
  • the temperature profile of the molten glass 2 in contact with the upper surface 62c of the molded body 62 that receives the radiant heat from is controlled.
  • the temperature profile is a temperature distribution in the longitudinal direction of the molded body 62.
  • the upper partition member 64 is a pair of plate-like heat insulating members installed in the vicinity of the lower end 62a of the molded body 62. As shown in FIG. 4, the upper partition member 64 is disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The upper partition member 64 partitions the upper molding space 60 and the lower molding space 70 and suppresses the movement of heat from the upper molding space 60 to the lower molding space 70.
  • the cooling roll 72 is a cantilever roll installed in the lower molding space 70.
  • the cooling roll 72 is installed directly below the upper partition member 64.
  • the cooling rolls 72 are disposed on both sides in the width direction of the glass ribbon 3.
  • the cooling rolls 72 are disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction.
  • the glass ribbon 3 is sandwiched between cooling rolls 72 on both sides in the width direction.
  • the cooling roll 72 cools the glass ribbon 3 sent from the upper molding space 60.
  • both sides in the width direction of the glass ribbon 3 are sandwiched between two pairs of cooling rolls 72, respectively.
  • the cooling roll 72 gives the glass ribbon 3 a force that opposes the pulling rolls 82a to 82g described later pulling the glass ribbon 3 downward.
  • the thickness of the glass ribbon 3 is determined by the difference between the rotation speed of the cooling roll 72 and the rotation speed of the pulling roll 82a disposed at the uppermost position.
  • the cooling roll 72 has an air cooling tube inside.
  • the cooling roll 72 is always cooled by an air cooling tube.
  • the cooling roll 72 is brought into contact with the glass ribbon 3 by sandwiching both side portions in the width direction of the glass ribbon 3. Thereby, since heat is transmitted from the glass ribbon 3 to the cooling roll 72, both side portions in the width direction of the glass ribbon 3 are cooled.
  • the viscosity of both side portions in the width direction of the glass ribbon 3 cooled in contact with the cooling roll 72 is, for example, 10 9.0 poise or more.
  • the contact load between the cooling roll 72 and the glass ribbon 3 can be controlled by the control device 91.
  • the contact load is controlled, for example, by adjusting the position of the cooling roll 72 using a spring. The larger the contact load, the stronger the force that the cooling roll 72 presses the glass ribbon 3.
  • the temperature control unit 74 is installed in the lower molding space 70.
  • the temperature adjustment unit 74 is installed below the upper partition member 64 and above the lower partition member 76.
  • the glass ribbon 3 is cooled until the temperature of the center portion in the width direction of the glass ribbon 3 decreases to the vicinity of the annealing point.
  • the temperature adjustment unit 74 adjusts the temperature of the glass ribbon 3 cooled in the lower forming space 70.
  • the temperature adjustment unit 74 is a unit that heats or cools the glass ribbon 3.
  • the temperature adjustment unit 74 includes a central cooling unit 74a and a side cooling unit 74b.
  • the center cooling unit 74a adjusts the temperature of the center of the glass ribbon 3 in the width direction.
  • the side cooling unit 74 b adjusts the temperature of both sides in the width direction of the glass ribbon 3.
  • the center portion in the width direction of the glass ribbon 3 means a region sandwiched between both side portions in the width direction of the glass ribbon 3.
  • a plurality of center cooling units 74a and a plurality of side cooling units 74b are arranged along the vertical direction, which is the direction in which the glass ribbon 3 flows down. Yes.
  • the center part cooling unit 74a is arranged so as to face the surface of the center part of the glass ribbon 3 in the width direction.
  • the side cooling unit 74b is disposed so as to face the surfaces of both side portions of the glass ribbon 3 in the width direction.
  • the temperature adjustment unit 74 is controlled by the control device 91.
  • Each center part cooling unit 74a and each side part cooling unit 74b can be independently controlled by the control device 91.
  • the lower partition member 76 is a pair of plate-like heat insulating members installed below the temperature adjustment unit 74. As shown in FIG. 4, the lower partition member 76 is installed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The lower partition member 76 partitions the lower molding space 70 and the slow cooling space 80 in the vertical direction, and suppresses the movement of heat from the lower molding space 70 to the slow cooling space 80.
  • the pulling rolls 82a to 82g are cantilever rolls installed in the slow cooling space 80.
  • a pulling roll 82a, a pulling roll 82b,..., A pulling roll 82f, and a pulling roll 82g are arranged at intervals from above to below.
  • the pulling roll 82a is disposed at the uppermost position, and the pulling roll 82g is disposed at the lowermost position.
  • the pulling rolls 82a to 82g are respectively disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the width direction.
  • the pulling rolls 82a to 82g are respectively disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. That is, the two sides of the glass ribbon 3 in the width direction are directed from the top to the bottom, two pairs of pulling rolls 82a, two pairs of pulling rolls 82b, ..., two pairs of pulling rolls 82f and two pairs of pulling rolls. It is sandwiched by 82g.
  • the pulling rolls 82a to 82g pull the glass ribbon 3 downward in the vertical direction by rotating while sandwiching both ends in the width direction of the glass ribbon 3 that has passed through the lower forming space 70. That is, the pulling rolls 82a to 82g are rolls for conveying the glass ribbon 3 downward.
  • the angular velocities of the pulling rolls 82a to 82g can be controlled independently by the control device 91. The higher the angular speed of the pulling rolls 82a to 82g, the higher the speed at which the glass ribbon 3 is conveyed downward.
  • the heaters 84a to 84g are installed in the slow cooling space 80. As shown in FIG. 4, in the slow cooling space 80, the heater 84a, the heater 84b,..., The heater 84f and the heater 84g are arranged at intervals from the upper side to the lower side. The heaters 84a to 84g are respectively disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The pulling rolls 82a to 82g are disposed between the heaters 84a to 84g and the glass ribbon 3, respectively.
  • the heaters 84a to 84g radiate heat toward the surface of the glass ribbon 3 to heat the glass ribbon 3.
  • the temperature of the glass ribbon 3 conveyed downward in the slow cooling space 80 can be adjusted.
  • the heaters 84a to 84g can form a predetermined temperature distribution on the glass ribbon 3 in the conveying direction of the glass ribbon 3.
  • the outputs of the heaters 84a to 84g can be controlled independently by the control device 91.
  • the heaters 84a to 84g are divided into a plurality of heater subunits (not shown) along the width direction of the glass ribbon 3, and the output of each heater subunit can be controlled independently by the control device 91. Also good.
  • each of the heaters 84 a to 84 g can form a predetermined temperature distribution in the width direction of the glass ribbon 3 by changing the amount of heat generated according to the position in the width direction of the glass ribbon 3.
  • thermocouple (not shown) for measuring the temperature of the atmosphere of the slow cooling space 80 is installed in the vicinity of the heaters 84a to 84g.
  • the thermocouple measures, for example, the ambient temperature near the center of the glass ribbon 3 in the width direction and the ambient temperature near both sides.
  • the heaters 84a to 84g may be controlled based on the temperature of the atmosphere of the slow cooling space 80 measured by a thermocouple.
  • the heat insulating member 86 is installed in the slow cooling space 80.
  • the heat insulating member 86 is installed at a height position between two pulling rolls 82a to 82g adjacent along the conveying direction of the glass ribbon 3.
  • the heat insulating member 86 is a pair of heat insulating plates arranged horizontally on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction.
  • the heat insulating member 86 partitions the slow cooling space 80 in the vertical direction and suppresses the movement of heat in the vertical direction in the slow cooling space 80.
  • the heat insulation member 86 is installed so as not to contact the glass ribbon 3 conveyed downward. Moreover, the heat insulation member 86 is installed so that the distance to the surface of the glass ribbon 3 can be adjusted. Thereby, the heat insulating member 86 suppresses the movement of heat between the space above the heat insulating member 86 and the space below the heat insulating member 86.
  • the cutting device 98 is installed in a space below the slow cooling space 80.
  • the cutting device 98 cuts the glass ribbon 3 that has passed through the slow cooling space 80 along the width direction of the glass ribbon 3 for each predetermined dimension.
  • the glass ribbon 3 that has passed through the slow cooling space 80 is a flat glass ribbon 3 that is cooled to near room temperature.
  • the cutting device 98 cuts the glass ribbon 3 at predetermined time intervals. Thereby, when the conveyance speed of the glass ribbon 3 is constant, the glass substrate which has a dimension close
  • the control device 91 is a computer mainly composed of a CPU, RAM, ROM, hard disk and the like.
  • FIG. 7 is a block diagram of the control device 91. As shown in FIG. 7, the control device 91 is connected to the cooling roll drive motor 172, the temperature adjustment unit 74, the pulling roll drive motor 182, the heaters 84 a to 84 g, the heating element 48, and the cutting device drive motor 198.
  • the cooling roll drive motor 172 is a motor for controlling the position and rotational speed of the cooling roll 72.
  • the pulling roll drive motor 182 is a motor for independently controlling the positions and rotational speeds of the pulling rolls 82a to 82g.
  • the cutting device drive motor 198 is a motor for controlling a time interval or the like at which the cutting device 98 cuts the glass ribbon 3.
  • the control device 91 stores a program for acquiring the state of each component and controlling each component.
  • the control device 91 can acquire and adjust the contact load between the pair of cooling rolls 72 and the glass ribbon 3 that sandwich the side portion in the width direction of the glass ribbon 3 by controlling the cooling roll drive motor 172.
  • the control device 91 can control the pulling roll drive motor 182 to acquire the torques of the rotating pulling rolls 82a to 82g and adjust the angular velocities of the pulling rolls 82a to 82g.
  • the control device 91 can acquire and adjust the output of the temperature adjustment unit 74 and the outputs of the heaters 84a to 84g.
  • the control device 91 individually controls the amount of radiant heat of each heating element 48.
  • the control device 91 can control the cutting device drive motor 198 to acquire and adjust the time interval or the like at which the cutting device 98 cuts the glass ribbon 3.
  • the molten glass 2 sent from the stirring device 30 to the molding device 40 via the transfer pipe 50c enters the supply groove 62b formed on the upper surface 62c of the molded body 62. Supplied.
  • the molten glass 2 overflowed from the supply groove 62 b of the molded body 62 flows down along both side surfaces of the molded body 62 and joins in the vicinity of the lower end 62 a of the molded body 62.
  • the glass ribbon 3 is continuously formed from the molten glass 2 that has joined.
  • the molded glass ribbon 3 is sent to the lower molding space 70.
  • both side portions of the glass ribbon 3 in the width direction are brought into contact with the cooling roll 72 and rapidly cooled.
  • the temperature of the glass ribbon 3 is adjusted by the temperature adjustment unit 74 until the temperature of the center part of the width direction of the glass ribbon 3 falls to a slow cooling point.
  • the glass ribbon 3 cooled while being conveyed downward by the cooling roll 72 is sent to the slow cooling space 80.
  • the glass ribbon 3 is gradually cooled while being pulled down by the pulling rolls 82a to 82g.
  • the temperature of the glass ribbon 3 is controlled by the heaters 84a to 84g so that a predetermined temperature distribution is formed along the width direction of the glass ribbon 3.
  • the temperature of the glass ribbon 3 gradually decreases from the vicinity of the slow cooling point to a temperature lower than a temperature 200 ° C. lower than the strain point.
  • the glass ribbon 3 that has passed through the slow cooling space 80 is further cooled to near room temperature, and is cut into a predetermined size by a cutting device 98 to obtain a glass substrate. Thereafter, polishing and cleaning of the end face of the glass substrate are performed. Thereafter, the glass substrate that has passed the predetermined inspection is packed and shipped as a product.
  • control apparatus 91 memorize
  • the transport unit transports the glass ribbon 3 formed by the molded body 62 downward at a predetermined transport speed in the slow cooling space 80 using the pulling rolls 82a to 82g installed below the molded body 62.
  • the conveyance unit controls the pulling roll drive motor 182 to adjust the rotation speed of the pulling rolls 82a to 82g, thereby adjusting the conveyance speed of the glass ribbon 3.
  • the obtaining unit obtains shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a time change in the shape of the molded body 62 by computer simulation. For example, the obtaining unit obtains shape data by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 by simulation using a finite element method.
  • FIG. 8 is an example of the shape data of the molded body 62 acquired by the acquisition unit.
  • FIG. 8 shows the formed body 62 viewed along a direction perpendicular to the surface of the glass ribbon 3 formed by the formed body 62. In FIG. 8, the creep deformation of the molded body 62 is shown more emphasized than actual.
  • FIG. 8 shows the shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a time change in the shape of the molded body 62 by computer simulation.
  • the obtaining unit obtains shape data by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 by simulation using a finite element method.
  • FIG. 8 is an example of
  • the shape of the unused molded body 62 that is, the shape of the molded body 62 before creep deformation is indicated by a dotted line, and the current shape of the molded body 62 after creep deformation is indicated by a solid line. ing.
  • the acquisition unit acquires at least an upper surface displacement amount that is a vertical displacement amount of the upper surface 62c of the molded body 62 from the shape data based on the creep deformation of the molded body 62.
  • the upper surface displacement amount is a dimension in the vertical direction between the upper surface 62c before creep deformation and the upper surface 62c after creep deformation.
  • FIG. 8 shows a maximum upper surface displacement amount L that is the maximum value of the upper surface displacement amount in the longitudinal direction of the molded body 62.
  • the acquisition unit acquires thickness data of the glass substrate measured by a glass substrate shape measuring device (not shown).
  • the thickness data is, for example, a profile in the width direction of the thickness of the glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1.
  • the control unit Based on the shape data of the molded body 62 acquired by the acquisition unit, the control unit reduces the amount of radiant heat of each heating element 48 and each heating element 48 so that the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 is reduced.
  • the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48 a is individually controlled to control the temperature profile of the molten glass 2 in contact with the upper surface 62 c of the molded body 62.
  • the shape data of the molded body 62 is, for example, a shape profile that is a profile of the upper surface displacement amount in the longitudinal direction of the molded body 62.
  • the controller is configured such that the larger the displacement amount of the upper surface 62c obtained from the shape profile, the lower the temperature of the first end portion 62d1 of the temperature profile and the higher the temperature of the central portion of the temperature profile.
  • the heating element 48 is controlled.
  • the displacement amount of the upper surface 62c obtained from the shape profile for example, the maximum upper surface displacement amount L is used.
  • the amount of the molten glass 2 flowing toward the second end portion 62d2 increases, and the amount of the molten glass 2 overflowing from the second end portion 62d2 of the supply groove 62b increases.
  • the thickness on the end 62d2 side is increased.
  • the thickness of the center part of the width direction of the glass ribbon 3 becomes small because the viscosity of the molten glass 2 of the supply groove
  • the thickness of the center portion in the width direction of the glass ribbon 3 is reduced, and the width of both ends in the width direction of the glass ribbon 3 is reduced.
  • the thickness can be increased.
  • the control device 91 can reduce the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 conveyed downward in the slow cooling space 80 by the conveyance unit, the acquisition unit, and the control unit, as will be described next.
  • the molded body 62 is installed in a high-temperature atmosphere in the upper molding space 60.
  • a load is applied to the molded body 62 due to the weight of the molded body 62 and the weight of the molten glass 2 supplied to the supply groove 62b. Therefore, as the glass substrate manufacturing apparatus 1 is operated for many years, the molded body 62 gradually creep-deforms due to the thermal creep characteristics of the material of the molded body 62 as shown in FIG.
  • the central portion in the longitudinal direction of the molded body 62 is likely to bend and hang down due to creep deformation.
  • the maximum upper surface displacement amount L is the upper surface displacement amount at the center portion in the longitudinal direction of the molded body 62.
  • the amount of the molten glass 2 overflowing from the central portion in the longitudinal direction of the molded body 62 is the amount of the molten glass 2 overflowing from both longitudinal ends of the molded body 62. More than the amount.
  • the thickness of the center portion in the width direction of the glass ribbon 3 formed by the formed body 62 is larger than the thickness of both end portions in the width direction.
  • the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 increases, and the thickness deviation of the glass substrate that is the final product may increase.
  • the greater the maximum upper surface displacement amount L the greater the degree of creep deformation of the molded body 62, and thus the greater the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 of the present embodiment calculates a preferable temperature profile in order to reduce the thickness deviation in the width direction of the glass substrate based on the shape data of the molded body 62 and the thickness data of the glass substrate.
  • the temperature profile is a temperature profile of the molten glass 2 that is in contact with the upper surface 62 c of the molded body 62.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 is calculated by individually controlling the radiant heat amount of each heating element 48 and the flow rate of the cooling fluid in the cooling passage 48a of each heating element 48 based on the calculated temperature profile.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 acquires the glass substrate thickness data again, and reduces the thickness deviation in the width direction of the glass substrate based on the acquired thickness data. Therefore, a preferable temperature profile may be further calculated.
  • the acquisition part of the control apparatus 91 of the glass substrate manufacturing apparatus 1 acquires the shape profile which is a kind of shape data regarding the current shape of the creeping deformed molded body 62 shown in FIG. Moreover, an acquisition part acquires the thickness data of a glass substrate.
  • the control unit of the control device 91 is transported downward in the slow cooling space 80 based on the displacement amount (maximum upper surface displacement amount L) of the upper surface 62c obtained from the shape profile and the thickness data of the glass substrate.
  • the temperature profile of the molten glass 2 is determined so that the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 is minimized. Specifically, the control unit increases the maximum upper surface displacement amount L so that the temperature of the first end 62d1 of the temperature profile becomes a lower value and the temperature of the central portion of the temperature profile becomes a higher value.
  • the temperature profile is determined.
  • control unit of the control device 91 controls the amount of radiant heat of the heating element 48 so that the determined temperature profile is realized.
  • the control device 91 controls the temperature profile of the molten glass 2 by controlling the heating element 48 based on the shape data of the molded body 62 that is creep-deformed by the above steps.
  • the maximum upper surface displacement amount L of the molded body 62 undergoing creep deformation increases, the temperature of the first end portion 62d1 of the temperature profile determined by the control unit is changed to a lower value, and the temperature profile The reason why the temperature in the center is changed to a higher value will be described.
  • the maximum upper surface displacement amount L is larger, the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 is larger, and the thickness of the central portion in the width direction of the glass ribbon 3 is larger than the thickness of both end portions in the width direction.
  • the first end 62d1 side of the glass ribbon 3 is used.
  • the thickness of increases.
  • the amount of radiant heat of each heating element 48 is individually adjusted to increase the temperature of the central portion of the temperature profile of the molten glass 2
  • the thickness on the second end 62 d 2 side of the glass ribbon 3 is increased for the reasons described above.
  • the thickness of the central portion in the width direction of the glass ribbon 3 is reduced.
  • the difference between the thickness of the center portion in the width direction of the glass ribbon 3 and the thickness of both end portions in the width direction becomes small, and the thickness of the glass ribbon 3 becomes uniform in the width direction. That is, the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 is reduced.
  • the temperature (viscosity) of the molten glass 2 overflowing from the upper surface 62c of the molded body 62 is controlled so as to be uniform from the first end portion 62d1 to the second end portion 62d2, so that the glass ribbon 3 in the width direction is controlled.
  • the thickness deviation is reduced.
  • the central portion in the width direction of the glass ribbon 3 to be molded becomes thick. In order to reduce the thickness of the central portion in the width direction of the glass ribbon 3, it is necessary to reduce the viscosity of the molten glass 2 flowing in the central portion between the first end portion 62d1 and the second end portion 62d2 of the supply groove 62b. is there.
  • the width direction of the glass ribbon 3 is increased.
  • the center portion of the glass ribbon 3 becomes thinner, and the first end portion 62d1 side of the glass ribbon 3 becomes slightly thinner.
  • the first end portion 62d1 side of the glass ribbon 3 becomes thicker, and the central portion in the width direction of the glass ribbon 3 is increased. A little thicker.
  • the thickness of the central portion in the width direction of the glass ribbon 3 varies depending on the temperature profile of the first end 62d1 side and the central portion downstream from the first end 62d1 side. Compared to the initial temperature profile before creep deformation occurs, the temperature near the position opening of the supply groove 62b is raised, the temperature on the first end 62d1 side is lowered, and the first end 62d1 and the second end 62d2 By raising the temperature of the central portion between them and raising the temperature on the second end portion 62d2 side, it is possible to suppress the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 after creep deformation of the formed body 62 occurs.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 uses the heating element 48 to deform the upper surface 62c of the molded body 62 even when the longitudinal center portion of the molded body 62 hangs downward and bends due to creep deformation of the molded body 62.
  • the thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 can be reduced.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 can reduce the thickness deviation of the glass substrate that is the final product.
  • the creep deformation of the molded body 62 is particularly problematic because the temperature of the molded body 62 tends to increase.
  • the size of the glass substrate has been increased, and the size of the molded body in the longitudinal direction has become longer. Therefore, the bending of the molded body 62 due to creep deformation tends to become more prominent.
  • the glass substrate manufacturing apparatus 1 of the present embodiment controls the temperature profile of the molten glass 2 in contact with the upper surface 62c of the molded body 62 by adjusting the amount of radiant heat of the plurality of heating elements 48 installed above the molded body 62. By doing so, the plate
  • the acquisition unit of the control device 91 of the glass substrate manufacturing apparatus 1 acquires shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 by computer simulation.
  • the acquisition unit may acquire shape data related to the current shape of the molded body 62 by another method.
  • the acquisition unit may acquire shape data based on an actual measurement value of the shape of the molded body 62.
  • the usage conditions of the molded body 62 are various parameters related to the molded body 62, such as the operating time of the glass substrate manufacturing apparatus 1, the temperature of the molten glass 2, the viscosity of the molten glass 2, and the temperature of the upper molding space 60. is there.
  • the acquisition unit predicts and acquires the shape data of the molded body 62 currently used based on the correlation between the data related to the actual measurement value of the shape of the molded body 62 and the data related to the use conditions of the molded body 62.
  • the acquisition unit may acquire shape data based on the actual measurement value of the thickness of the glass ribbon 3 formed by the molded body 62.
  • the acquisition unit acquires data on the actual measured value of the thickness in the width direction of the glass ribbon 3 from the start of operation of the glass substrate manufacturing apparatus 1 and is obtained from the amount of change in the plate thickness over time and the operating conditions. Based on the analysis result, the shape data of the molded body 62 currently used is predicted and acquired.
  • the acquisition unit of the control device 91 of the glass substrate manufacturing apparatus 1 acquires shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 by computer simulation.
  • the acquisition unit may acquire shape data related to the current shape of the molded body 62 by another method.
  • the acquisition unit may acquire shape data based on the creep characteristic parameter.
  • the creep characteristic parameter is a parameter for reproducing the relationship among the stress applied to the molded body 62, the temperature of the molded body 62, and the strain rate of the molded body 62 due to creep deformation.
  • the stress applied to the molded body 62 is a force that compresses the molded body 62 along the longitudinal direction of the molded body 62. Further, it is assumed that the strain rate of the molded body 62 is constant regardless of time. Next, a method for determining the creep characteristic parameter will be described.
  • FIG. 9 is an example of a graph of a temperature-dependent change in the strain rate of the molded body 62.
  • the magnitude of the stress applied to the molded body 62 is 2.0 MPa.
  • the strain rate of the molded body 62 is calculated, for example, by measuring the amount of change in the shape of the molded body 62 by a four-point bending test of the molded body 62.
  • the measured value of the strain rate of the molded body 62 is indicated by a black circle.
  • FIG. 10 is an example of a graph of a stress-dependent change in the strain rate of the molded body 62.
  • the temperature of the molded body 62 is 1250 ° C.
  • the strain rate of the molded body 62 is calculated, for example, by measuring the amount of change in the shape of the molded body 62 by laser measurement.
  • the measured value of the strain rate of the molded body 62 is indicated by a black circle.
  • creep characteristic parameters A, B, and n that can reproduce the measured values of the temperature-dependent change and the stress-dependent change of the strain rate of the molded body 62 are determined.
  • R is 8.314 [J / mol ⁇ K]
  • ⁇ H is 4.500 ⁇ 10 5 [J / mol]
  • ⁇ ′ is the strain rate [/ hour] of the molded body 62.
  • ⁇ is the stress [Pa] applied to the molded body 62
  • T is the temperature [K] of the molded body 62.
  • Creep characteristic parameters A [/ hour], B [/ Pa] and n are determined so that the strain rate obtained by equation (1) fits the measured strain rate.
  • the strain rate of the molded body 62 calculated from the formula (1) based on the determined creep characteristic parameter is indicated by a white square.
  • the creep characteristic parameters A, B, and n used in FIGS. 9 and 10 are 8.648 ⁇ 10 12 [/ hour], 4.491 ⁇ 10 ⁇ 9 [/ Pa], and 9.987 ⁇ , respectively. 10 -1 .
  • the acquisition unit may verify the creep characteristic parameter after determining the creep characteristic parameter.
  • the verification of the creep characteristic parameter is performed, for example, by modeling a strain rate measurement system of the molded body 62 and confirming by computer simulation whether or not the strain rate based on the determined creep characteristic parameter is obtained. .
  • the acquisition unit calculates the strain rate of the molded body 62 under a predetermined temperature and stress by using the determined creep characteristic parameter by computer simulation, and obtains the time change of the shape of the molded body 62.
  • the shape data of the body 62 is acquired.
  • control unit of the control device 91 of the glass substrate manufacturing apparatus 1 uses the maximum upper surface displacement amount L shown in FIG. 8 as the shape data of the molded body 62, and based on the maximum upper surface displacement amount L, the molten glass 2 Determine the temperature profile.
  • the control unit may determine the temperature profile of the molten glass 2 using other parameters related to the shape data of the molded body 62.
  • the control unit uses the molten glass as a parameter related to the shape data of the molded body 62 based on the curvature of the upper surface 62c or the lower end 62a of the molded body 62 when viewed along the direction perpendicular to the surface of the glass ribbon 3.
  • Two temperature profiles may be determined. For example, the greater the curvature of the upper surface 62c or the lower end 62a of the molded body 62, the greater the amount of bending of the molded body 62 due to creep deformation, so that the temperature of the first end 62d1 of the temperature profile of the molten glass 2 is higher. You may determine a temperature profile so that it may become a low value and the temperature of the center part of a temperature profile may become a higher value.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

本発明は、ガラス基板の板厚偏差を低減することができるガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。ガラス基板の製造方法は、成形工程と、搬送工程と、取得工程と、制御工程とを備える。成形工程は、成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、供給溝から溢れ出した熔融ガラスを成形体の両側面に沿って流下させ、両側面を流下した熔融ガラスを成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形する。搬送工程は、ガラスリボンを下方に搬送しながら徐冷する。取得工程は、成形体の形状に関する形状データを取得する。制御工程は、形状データに基づいて、ガラスリボンの幅方向の板圧偏差が小さくなるように、成形体の上方に設置される温度調整手段を用いて温度プロファイルを制御する。温度プロファイルは、成形体の上面と接触する熔融ガラスの温度の、成形体の供給溝の長手方向のプロファイルである。

Description

ガラス基板の製造方法
　本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。
　液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス基板は、表面に高い平坦度が要求される。通常、このようなガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法によって製造される。オーバーフローダウンドロー法では、特許文献１（米国特許第３，３３８，６９６号）に記載されているように、成形体の上面の溝に流し込まれて溝から溢れ出た熔融ガラスが、成形体の両側面を伝って流れ落ち、成形体の下端で合流してガラスリボンが成形される。成形されたガラスリボンは、下方に引っ張られながら徐冷される。冷却されたガラスリボンは、所定の寸法に切断されて、ガラス基板が得られる。
　オーバーフローダウンドロー法において、成形体は、成形炉内の高温の雰囲気下に設置されている。また、成形体には、自重および熔融ガラスの重量による荷重がかかっている。そのため、ガラス基板製造装置の長年の稼動により、成形体は、成形体の材質の熱クリープ特性により徐々にクリープ変形する。特に、成形体の長手方向の中央部は、クリープ変形によって下方に垂れ下がって撓み易い。その結果、成形体の中央部から溢れ出る熔融ガラスの量が、成形体の両端部から溢れ出る熔融ガラスの量よりも多くなり、成形されるガラスリボンの幅方向中央部の厚みが増加し、最終製品であるガラス基板の板厚偏差が増加してしまう問題があった。
　ガラス基板の板厚偏差が大きくなると、１枚のガラス基板内での厚みのバラつきが大きくなるだけではなく、複数のガラス基板の間においても厚みのバラつきが大きくなり、ガラス基板の品質が安定しなくなってしまう。ディスプレイ用パネルの製造工程では、１枚のガラス基板内での厚みのバラつきは、ＴＦＴ配線等のパターン形状の補正により対応できることがある。しかし、複数のガラス基板の間における厚みのバラつきは、パターン形状の補正では対応が困難である。また、高精細ディスプレイ用のガラス基板には、従来よりも細線化および高密度化されたパターンが形成されるので、従来のディスプレイ用のガラス基板では問題視されていなかったレベルの板厚偏差を有していても、製品品質に問題が生じるおそれがある。
　また、成形体のクリープ変形は、液相温度の高いガラス、および、歪点の高いガラスを用いるガラス基板の製造工程において、成形体の温度が高くなりやすいために特に問題となる。また、近年、ガラス基板の大型化が進み、成形体の長手方向の寸法が３０００ｍｍを超える程度まで長くなってきているので、クリープ変形による成形体の撓みがより顕著となる傾向にある。
　そこで、本発明は、ガラス基板の板厚偏差を低減することができるガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明に係るガラス基板の製造方法は、成形工程と、搬送工程と、取得工程と、制御工程とを備える。成形工程は、成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、供給溝から溢れ出した熔融ガラスを成形体の両側面に沿って流下させ、両側面を流下した熔融ガラスを成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形する。搬送工程は、成形工程で成形されたガラスリボンを下方に搬送しながら徐冷する。取得工程は、成形体の形状に関する形状データを取得する。制御工程は、取得工程で取得された形状データに基づいて、ガラスリボンの幅方向の板圧偏差が小さくなるように、成形体の上方に設置される温度調整手段を用いて温度プロファイルを制御する。温度プロファイルは、成形体の上面と接触する熔融ガラスの温度の、成形体の供給溝の長手方向のプロファイルである。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、取得工程は、成形体のクリープ変形に基づく形状データを取得することが好ましい。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、取得工程は、形状データとして、成形体の上面の鉛直方向の変位量を少なくとも取得することが好ましい。この場合、制御工程は、長手方向における変位量のプロファイルである形状プロファイルに基づいて、温度プロファイルを制御することが好ましい。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、制御工程は、形状プロファイルの変位量が大きいほど、対応する温度プロファイルの温度が高くなるように、温度プロファイルを制御することが好ましい。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、取得工程は、コンピュータシミュレーションによって形状の時間変化を求めることで、形状データを取得することが好ましい。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、取得工程は、搬送工程で下方に搬送されて徐冷されたガラス基板の厚みに基づいて形状データを取得することが好ましい。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、温度調整手段は、長手方向に沿って設置される複数の発熱体を有することが好ましい。
　また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、発熱体は、冷却用の流体が流れる空間を内部に有し、かつ、長手方向に直交する方向に延びる棒形状を有するセラミックスヒータであることが好ましい。
　本発明に係るガラス基板の製造方法は、ガラス基板の板厚偏差を低減することができる。
実施形態に係るガラス基板の製造方法のフローチャートである。 ガラス基板の製造装置の模式図である。 成形装置の正面図である。 成形装置の側面図である。 成形装置の上部成形空間の近傍の正面図である。 成形装置の上部成形空間の近傍の側面図である。 制御装置のブロック図である。 取得部によって取得された成形体の形状データの一例である。 成形体の歪み速度の温度依存変化のグラフの一例である。 成形体の歪み速度の応力依存変化のグラフの一例である。
　（１）ガラス基板の製造装置の構成
　本発明に係るガラス基板の製造方法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基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基板の製造方法は、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、ＳｎＯ2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ＣＯ2、Ｎ2、ＳＯ2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、ガラス基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リボンが連続的に成形される。
　冷却工程Ｓ５では、成形工程Ｓ４で成形されたガラスリボンが下方に搬送されながら冷却される。冷却工程Ｓ５では、ガラスリボンに歪みおよび反りが生じないように、ガラスリボンの温度を調節しながらガラスリボンが徐々に冷却される。
　切断工程Ｓ６では、冷却工程Ｓ５で冷却されたガラスリボンが所定の寸法に切断されてガラス基板が得られる。その後、ガラス基板の端面の研削および研磨、並びに、ガラス基板の洗浄が行われる。その後、ガラス基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基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基板製造装置１の一例を示す模式図である。ガラス基板製造装置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からガラスリボン３が連続的に成形される。冷却工程Ｓ５では、ガラスリボン３が下方に搬送されながら冷却される。切断工程Ｓ６では、冷却されたガラスリボン３が所定の大きさに切断されてガラス基板が得られる。ガラス基板の幅は、例えば、５００ｍｍ～３５００ｍｍであり、長さは、例えば、５００ｍｍ～３５００ｍｍである。ガラス基板の厚みは、例えば、０.２ｍｍ～０.８ｍｍである。
　ガラス基板製造装置１によって製造されるガラス基板は、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）用のガラス基板として特に適している。ＦＰＤ用のガラス基板としては、無アルカリガラス、アルカリ微量含有ガラス、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）用のガラス、または、酸化物半導体用のガラスが用いられる。高精細ディスプレイ用のガラス基板としては、高温時に高い粘性および高い歪点を有するガラスが用いられる。例えば、高精細ディスプレイ用のガラス基板の原料となるガラスは、１５００℃において、１０2.5ｐｏｉｓｅ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基板を得ることができるように調製されている。ガラス基板の組成の一例として、ＦＰＤ用のガラス基板として好適な無アルカリガラスは、ＳｉＯ2：５０質量％～７０質量％、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％～２５質量％、Ｂ2Ｏ3：１質量％～１８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用のガラス基板として、アルカリ金属を微量含むアルカリ微量含有ガラスが用いられてもよい。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、ガラス基板製造装置１によって製造されるガラス基板は、ＳｎＯ2：０．０１質量％～１質量％（好ましくは、０．０１質量％～０．５質量％）、Ｆｅ2Ｏ3：０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、ガラス基板製造装置１によって製造されるガラス基板は、環境負荷低減の観点から、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3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からガラスリボン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リボン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。図４は、成形装置４０で成形されるガラスリボン３の表面に平行な方向に沿って見た成形装置４０を示す。
　成形装置４０は、耐火レンガ等の耐火物からなる炉壁４２に囲まれた空間を有する。この空間は、熔融ガラス２からガラスリボン３が成形され、ガラスリボン３が冷却される空間である。この空間は、上部成形空間６０、下部成形空間７０および徐冷空間８０の３つの空間から構成される。図５は、成形装置４０の上部成形空間６０の近傍の正面図である。図６は、成形装置４０の上部成形空間６０の近傍の側面図である。
　成形工程Ｓ４は、上部成形空間６０で行われる。冷却工程Ｓ５は、下部成形空間７０および徐冷空間８０で行われる。上部成形空間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、ガラスリボン３に成形される空間である。下部成形空間７０は、上部成形空間６０の下方の空間であり、ガラスリボン３が、ガラスの徐冷点の近傍まで急冷される空間である。徐冷空間８０は、下部成形空間７０の下方の空間であり、ガラスリボン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、複数の発熱体４８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８２ａ～８２ｇと、ヒータ８４ａ～８４ｇと、断熱部材８６と、切断装置９８と、制御装置９１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、上部成形空間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リボン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の上面６２ｃには、成形体６２の長手方向に沿って、供給溝６２ｂが形成されている。成形体６２の長手方向の端部には、供給溝６２ｂと連通している移送管５０ｃが取り付けられている。供給溝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。以下、図３に示されるように、成形体６２の長手方向の一対の端部のうち、移送管５０ｃと連通している側の端部を第１端部６２ｄ１と呼び、その反対側の端部を第２端部６２ｄ２と呼ぶ。なお、成形体６２の第２端部６２ｄ２には、供給溝６２ｂにおける熔融ガラス２の流れを遮るための白金製ガイド（図示せず）が設けられている。
　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の供給溝６２ｂに流し込まれる。熔融ガラス２は、供給溝６２ｂにおいて、第１端部６２ｄ１から第２端部６２ｄ２に向かって流れる。成形体６２の供給溝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、ガラスリボン３が連続的に成形される。成形されたガラスリボン３は、上部成形空間６０を流下した後、下部成形空間７０および徐冷空間８０において冷却されながら下方に搬送される。上部成形空間６０で成形された直後のガラスリボン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用のガラス基板を製造する場合、成形体６２によって成形されるガラスリボン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）発熱体
　図５および図６に示されるように、成形体６２の上方には、天板４４が設置されている。天板４４は、炭化ケイ素から構成される板状の部材である。天板４４は、炉壁４２に固定されている。天板４４は、天板４４の上方の上部温度制御空間４６と、天板４４の下方の上部成形空間６０とを区画する。上部温度制御空間４６は、炉壁４２および天板４４に囲まれた空間である。図５に示されるように、上部温度制御空間４６には、成形体６２の長手方向に沿って複数の発熱体４８が等間隔に配置されている。
　発熱体４８は、炭化ケイ素から構成される多孔質のセラミックスヒータである。発熱体４８は、通電により発熱する棒状の部材である。図６に示されるように、発熱体４８は、成形体６２の長手方向に直交し、かつ、鉛直方向に直交する方向に沿って配置されている。各発熱体４８は、個別の電源に接続され、各発熱体４８の出力は、個別に制御可能である。発熱体４８は、天板４４を輻射により加熱する。発熱体４８によって加熱された天板４４は、成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２を輻射により加熱する。
　図５および図６に示されるように、発熱体４８は、内部に冷却通路４８ａを有する。冷却通路４８ａは、発熱体４８の長手方向に沿って形成されている。冷却通路４８ａは、発熱体４８を冷却するための流体である冷却流体が流れる空間である。冷却流体は、例えば、空気である。各発熱体４８の冷却通路４８ａは、個別の冷却流体供給装置に接続され、冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量は、個別に制御可能である。冷却流体が空気の場合、冷却流体供給装置は、エアポンプである。なお、炉壁４２、天板４４および発熱体４８等の酸化による劣化を抑制する観点からは、３年以上の長期に亘ってガラス基板製造装置１を稼働させる場合、冷却流体として、窒素等の不活性ガスを用いることが好ましい。
　制御装置９１は、発熱体４８の出力、および、発熱体４８の冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を制御することで、発熱体４８から輻射される熱量を制御することができる。制御装置９１は、発熱体４８の出力を高くするか、冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を下げることにより、発熱体４８の輻射熱量を増加させて天板４４の温度を調整することができる。また、制御装置９１は、発熱体４８の出力を低くするか、冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を上げることにより、発熱体４８の輻射熱量を減少させて天板４４の温度を調整することができる。また、発熱体４８の出力を止めて、冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を上げることで、発熱体４８の近傍の雰囲気温度を下げ、対流熱伝導により天板４４の温度を調整することができる。制御装置９１は、各発熱体４８の輻射熱量を個別に制御すること、および、冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を個別に調整することで、天板４４の温度プロファイルを管理し、天板４４からの輻射熱を受ける成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２の温度プロファイルを制御する。温度プロファイルは、成形体６２の長手方向の温度分布である。
　　（２－３）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、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置される。上部仕切り部材６４は、上部成形空間６０と下部成形空間７０とを仕切り、上部成形空間６０から下部成形空間７０への熱の移動を抑制する。
　　（２－４）冷却ロール
　冷却ロール７２は、下部成形空間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、ガラスリボン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、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置される。ガラスリボン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、上部成形空間６０から送られてきたガラスリボン３を冷却する。
　下部成形空間７０において、ガラスリボン３の幅方向の両側部は、それぞれ、２対の冷却ロール７２によって挟まれている。ガラスリボン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とガラスリボン３との接触面積が大きくなり、冷却ロール７２によるガラスリボン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８２ａ～８２ｇがガラスリボン３を下方に引っ張る力に対抗する力を、ガラスリボン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８２ａの回転速度との差によって、ガラスリボン３の厚みが決定される。
　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、ガラスリボン３の幅方向の両側部を挟むことでガラスリボン３と接触する。これにより、ガラスリボン３から冷却ロール７２に熱が伝わるので、ガラスリボン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リボン３の幅方向の両側部の粘度は、例えば、１０9.0ｐｏｉｓｅ以上である。
　冷却ロール７２とガラスリボン３との間の接触荷重は、制御装置９１によって制御可能である。接触荷重は、例えば、バネを用いて冷却ロール７２の位置を調整することで制御される。接触荷重が大きいほど、冷却ロール７２がガラスリボン３を押し付ける力が強くなる。
　　（２－５）温度調節ユニット
　温度調節ユニット７４は、下部成形空間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。
　下部成形空間７０では、ガラスリボン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リボン３が冷却される。温度調節ユニット７４は、下部成形空間７０で冷却されるガラスリボン３の温度を調節する。温度調節ユニット７４は、ガラスリボン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、ガラスリボン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、ガラスリボン３の幅方向の両側部の温度を調節する。ここで、ガラスリボン３の幅方向の中心部は、ガラスリボン３の幅方向の両側部に挟まれた領域を意味する。
　下部成形空間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、ガラスリボン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、ガラスリボン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、ガラスリボン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９１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９１によって独立して制御可能である。
　　（２－６）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、ガラスリボン３の厚み方向の両側に設置される。下部仕切り部材７６は、下部成形空間７０と徐冷空間８０とを鉛直方向に仕切り、下部成形空間７０から徐冷空間８０への熱の移動を抑制する。
　　（２－７）引下げロール
　引下げロール８２ａ～８２ｇは、徐冷空間８０に設置される片持ちのロールである。徐冷空間８０では、引下げロール８２ａ、引下げロール８２ｂ、・・・、引下げロール８２ｆおよび引下げロール８２ｇが、上方から下方に向かって間隔を空けて配置されている。引下げロール８２ａは、最も上方に配置され、引下げロール８２ｇは、最も下方に配置される。
　図３に示されるように、引下げロール８２ａ～８２ｇは、それぞれ、ガラスリボン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８２ａ～８２ｇは、それぞれ、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置される。すなわち、ガラスリボン３の幅方向の両側部は、上方から下方に向かって、２対の引下げロール８２ａ、２対の引下げロール８２ｂ、・・・、２対の引下げロール８２ｆおよび２対の引下げロール８２ｇによって挟まれている。
　引下げロール８２ａ～８２ｇは、下部成形空間７０を通過したガラスリボン３の幅方向の両端部を挟みつつ回転することにより、ガラスリボン３を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、引下げロール８２ａ～８２ｇは、ガラスリボン３を下方に搬送するためのロールである。
　各引下げロール８２ａ～８２ｇの角速度は、制御装置９１によって独立して制御可能である。引下げロール８２ａ～８２ｇの角速度が大きいほど、ガラスリボン３が下方に搬送される速度が大きくなる。
　　（２－８）ヒータ
　ヒータ８４ａ～８４ｇは、徐冷空間８０に設置される。図４に示されるように、徐冷空間８０では、ヒータ８４ａ、ヒータ８４ｂ、・・・、ヒータ８４ｆおよびヒータ８４ｇが、上方から下方に向かって間隔を空けて配置されている。ヒータ８４ａ～８４ｇは、それぞれ、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置されている。引下げロール８２ａ～８２ｇは、それぞれ、ヒータ８４ａ～８４ｇとガラスリボン３との間に配置されている。
　ヒータ８４ａ～８４ｇは、ガラスリボン３の表面に向かって熱を輻射してガラスリボン３を加熱する。ヒータ８４ａ～８４ｇを用いることで、徐冷空間８０において下方に搬送されるガラスリボン３の温度を調節することができる。これにより、ヒータ８４ａ～８４ｇは、ガラスリボン３の搬送方向において、所定の温度分布をガラスリボン３に形成することができる。
　各ヒータ８４ａ～８４ｇの出力は、制御装置９１によって独立して制御可能である。また、ヒータ８４ａ～８４ｇは、ガラスリボン３の幅方向に沿って複数のヒータサブユニット（図示せず）に分割され、各ヒータサブユニットの出力が制御装置９１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８４ａ～８４ｇは、ガラスリボン３の幅方向の位置に応じて発熱量を変化させることで、ガラスリボン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、各ヒータ８４ａ～８４ｇの近傍には、徐冷空間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、ガラスリボン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８４ａ～８４ｇは、熱電対によって測定される徐冷空間８０の雰囲気の温度に基づいて制御されてもよい。
　　（２－９）断熱部材
　断熱部材８６は、徐冷空間８０に設置される。断熱部材８６は、ガラスリボン３の搬送方向に沿って隣り合う２つの引下げロール８２ａ～８２ｇの間の高さ位置に設置される。図４に示されるように、断熱部材８６は、ガラスリボン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、徐冷空間８０を鉛直方向に仕切り、徐冷空間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リボン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、ガラスリボン３の表面までの距離が調整可能であるように設置されている。これにより、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を抑制する。
　　（２－１０）切断装置
　切断装置９８は、徐冷空間８０の下方の空間に設置されている。切断装置９８は、徐冷空間８０を通過したガラスリボン３を、所定の寸法ごとに、ガラスリボン３の幅方向に沿って切断する。徐冷空間８０を通過したガラスリボン３は、室温近傍まで冷却されている平坦なガラスリボン３である。
　切断装置９８は、所定の時間間隔でガラスリボン３を切断する。これにより、ガラスリボン３の搬送速度が一定である場合、最終製品に近い寸法を有するガラス基板が量産される。
　　（２－１１）制御装置
　制御装置９１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コンピュータである。図７は、制御装置９１のブロック図である。図７に示されるように、制御装置９１は、冷却ロール駆動モータ１７２、温度調節ユニット７４、引下げロール駆動モータ１８２、ヒータ８４ａ～８４ｇ、発熱体４８および切断装置駆動モータ１９８と接続されている。冷却ロール駆動モータ１７２は、冷却ロール７２の位置および回転速度等を制御するためのモータである。引下げロール駆動モータ１８２は、各引下げロール８２ａ～８２ｇの位置および回転速度等を独立して制御するためのモータである。切断装置駆動モータ１９８は、切断装置９８がガラスリボン３を切断する時間間隔等を制御するためのモータである。制御装置９１は、各構成要素の状態を取得し、かつ、各構成要素を制御するためのプログラムを記憶している。
　制御装置９１は、冷却ロール駆動モータ１７２を制御して、ガラスリボン３の幅方向の側部を挟む一対の冷却ロール７２とガラスリボン３との間の接触荷重を取得および調節することができる。制御装置９１は、引下げロール駆動モータ１８２を制御して、回転している各引下げロール８２ａ～８２ｇのトルクを取得し、各引下げロール８２ａ～８２ｇの角速度を調節することができる。制御装置９１は、温度調節ユニット７４の出力、および、各ヒータ８４ａ～８４ｇの出力を取得および調節することができる。制御装置９１は、各発熱体４８の輻射熱量を個別に制御する。制御装置９１は、切断装置駆動モータ１９８を制御して、切断装置９８がガラスリボン３を切断する時間間隔等を取得および調節することができる。
　（３）成形装置の動作
　上部成形空間６０において、攪拌装置３０から移送管５０ｃを介して成形装置４０に送られてきた熔融ガラス２は、成形体６２の上面６２ｃに形成される供給溝６２ｂに供給される。成形体６２の供給溝６２ｂからオーバーフローした熔融ガラス２は、成形体６２の両側面を伝って流下して、成形体６２の下端６２ａの近傍で合流する。成形体６２の下端６２ａの近傍において、合流した熔融ガラス２からガラスリボン３が連続的に成形される。成形されたガラスリボン３は、下部成形空間７０に送られる。
　下部成形空間７０において、ガラスリボン３の幅方向の両側部は、冷却ロール７２と接触して急冷される。また、温度調節ユニット７４によって、ガラスリボン３の幅方向中心部の温度が徐冷点に低下するまで、ガラスリボン３の温度が調節される。冷却ロール７２によって下方に搬送されながら冷却されたガラスリボン３は、徐冷空間８０に送られる。
　徐冷空間８０において、ガラスリボン３は、引下げロール８２ａ～８２ｇによって引き下げられながら徐々に冷却される。ガラスリボン３の温度は、ガラスリボン３の幅方向に沿って所定の温度分布が形成されるように、ヒータ８４ａ～８４ｇによって制御される。徐冷空間８０において、ガラスリボン３の温度は、徐冷点近傍から、歪点より２００℃低い温度よりも低い温度まで徐々に低下する。
　徐冷空間８０を通過したガラスリボン３は、さらに室温近傍まで冷却され、切断装置９８によって所定の寸法に切断されてガラス基板が得られる。その後、ガラス基板の端面の研磨および洗浄等が行われる。その後、所定の検査に合格したガラス基板が梱包されて製品として出荷される。
　（４）制御装置の動作
　制御装置９１は、搬送部、取得部および制御部からなる３つのプログラムを少なくとも記憶して実行する。
　搬送部は、成形体６２の下方に設置されている引下げロール８２ａ～８２ｇを用いて、成形体６２によって成形されたガラスリボン３を、徐冷空間８０において所定の搬送速度で下方に搬送する。搬送部は、引下げロール駆動モータ１８２を制御して、各引下げロール８２ａ～８２ｇの回転速度を調節することで、ガラスリボン３の搬送速度を調節する。
　取得部は、コンピュータシミュレーションによって成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得する。取得部は、例えば、有限要素法を用いて、成形体６２の形状の時間変化をシミュレーションにより求めて、形状データを取得する。図８は、取得部によって取得された成形体６２の形状データの一例である。図８は、成形体６２によって成形されたガラスリボン３の表面に垂直な方向に沿って見た成形体６２を示す。図８では、成形体６２のクリープ変形が実際よりも強調して示されている。図８では、未使用の成形体６２の形状、すなわち、クリープ変形する前の成形体６２の形状が点線で示され、かつ、クリープ変形した後の成形体６２の現在の形状が実線で示されている。
　取得部は、成形体６２のクリープ変形に基づく形状データから、成形体６２の上面６２ｃの鉛直方向の変位量である上面変位量を少なくとも取得する。図８において、上面変位量は、クリープ変形前の上面６２ｃとクリープ変形後の上面６２ｃとの間の鉛直方向の寸法である。なお、図８には、成形体６２の長手方向における上面変位量の最大値である最大上面変位量Ｌが示されている。
　また、取得部は、ガラス基板形状測定装置（図示せず）によって測定されたガラス基板の厚みデータを取得する。厚みデータは、例えば、ガラス基板製造装置１によって製造されたガラス基板の厚みの幅方向のプロファイルである。
　制御部は、取得部によって取得された成形体６２の形状データに基づいて、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が小さくなるように、各発熱体４８の輻射熱量、および、各発熱体４８の冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を個別に制御して、成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２の温度プロファイルを制御する。成形体６２の形状データは、例えば、成形体６２の長手方向における上面変位量のプロファイルである形状プロファイルである。制御部は、形状プロファイルから求められる上面６２ｃの変位量が大きいほど、温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度がより低い値となり、かつ、温度プロファイルの中央部の温度がより高い値となるように、発熱体４８を制御する。形状プロファイルから求められる上面６２ｃの変位量としては、例えば、最大上面変位量Ｌが用いられる。
　熔融ガラス２の温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度が低くなると、第１端部６２ｄ１における供給溝６２ｂの熔融ガラス２の温度が低下するので、第１端部６２ｄ１における供給溝６２ｂの熔融ガラス２の粘度が上昇する。供給溝６２ｂから溢れ出す熔融ガラス２の粘度が上昇すると、成形体６２の両側面を流下する熔融ガラス２の厚みが大きくなるので、成形体６２の下端６２ａで成形されるガラスリボン３の厚みも大きくなる。そのため、発熱体４８の輻射熱量を制御して、熔融ガラス２の温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度を低くすると、ガラスリボン３の第１端部６２ｄ１側の厚みが大きくなる。
　また、熔融ガラス２の温度プロファイルの中央部の温度が高くなると、幅方向中央部における供給溝６２ｂの熔融ガラス２の温度が上昇するので、幅方向中央部における供給溝６２ｂの熔融ガラス２の粘度が低下する。これにより、供給溝６２ｂの幅方向中央部を通過する熔融ガラス２の粘度が低下するため、供給溝６２ｂにおいて熔融ガラス２は幅方向中央部から第２端部６２ｄ２に向かって流れやすくなる。その結果、第２端部６２ｄ２に向かって流れる熔融ガラス２の量が増加して、供給溝６２ｂの第２端部６２ｄ２から溢れ出す熔融ガラス２の量が増加するので、ガラスリボン３の第２端部６２ｄ２側の厚みが大きくなる。また、幅方向中央部における供給溝６２ｂの熔融ガラス２の粘度が低下することにより、ガラスリボン３の幅方向中央部の厚みが小さくなる。
　従って、成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２の温度プロファイルを上記のように制御することで、ガラスリボン３の幅方向中央部の厚みを小さくし、ガラスリボン３の幅方向両端部の厚みを大きくすることができる。
　制御装置９１は、搬送部、取得部および制御部によって、次に説明するように、徐冷空間８０において下方に搬送されるガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を小さくすることができる。
　（５）特徴
　本実施形態において、成形体６２は、上部成形空間６０の高温の雰囲気下に設置されている。ガラスリボン３の成形工程において、成形体６２には、成形体６２の重量、および、供給溝６２ｂに供給される熔融ガラス２の重量による荷重がかかっている。そのため、ガラス基板製造装置１の長年の稼動により、成形体６２は、図８に示されるように、成形体６２の材質の熱クリープ特性により徐々にクリープ変形する。特に、成形体６２の長手方向の中央部は、クリープ変形によって下方に垂れ下がって撓み易い。図８において、最大上面変位量Ｌは、成形体６２の長手方向の中央部における上面変位量である。
　成形体６２が図８に示されるようにクリープ変形すると、成形体６２の長手方向の中央部から溢れ出る熔融ガラス２の量が、成形体６２の長手方向の両端部から溢れ出る熔融ガラス２の量よりも多くなる。この場合、成形体６２によって成形されるガラスリボン３の幅方向中央部の厚みが、幅方向両端部の厚みよりも大きくなる。その結果、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が大きくなり、最終製品であるガラス基板の板厚偏差が増加してしまうおそれがある。特に、最大上面変位量Ｌが大きいほど、成形体６２のクリープ変形の程度が大きいので、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差も大きくなる。
　本実施形態のガラス基板製造装置１は、成形体６２の形状データ、および、ガラス基板の厚みデータに基づいて、ガラス基板の幅方向の板厚偏差を小さくするために好ましい温度プロファイルを算出する。温度プロファイルは、成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２の温度プロファイルである。そして、ガラス基板製造装置１は、算出された温度プロファイルに基づいて、各発熱体４８の輻射熱量、および、各発熱体４８の冷却通路４８ａにおける冷却流体の流量を個別に制御して、算出された温度プロファイルを実現することで、成形体６２のクリープ変形に起因するガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を低減することができる。また、ガラス基板製造装置１は、算出された温度プロファイルを実現した後に、ガラス基板の厚みデータを再度取得して、取得した厚みデータに基づいて、ガラス基板の幅方向の板厚偏差を小さくするために好ましい温度プロファイルをさらに算出してもよい。
　次に、熔融ガラス２の温度プロファイルの制御によりガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が低減する理由について説明する。最初に、ガラス基板製造装置１の制御装置９１の取得部は、図８に示されるクリープ変形している成形体６２の現在の形状に関する形状データの一種である形状プロファイルを取得する。また、取得部は、ガラス基板の厚みデータを取得する。次に、制御装置９１の制御部は、形状プロファイルから求められる上面６２ｃの変位量（最大上面変位量Ｌ）、および、ガラス基板の厚みデータに基づいて、徐冷空間８０において下方に搬送されるガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が最小となるような、熔融ガラス２の温度プロファイルを決定する。具体的には、制御部は、最大上面変位量Ｌが大きいほど、温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度がより低い値となり、かつ、温度プロファイルの中央部の温度がより高い値となるように、温度プロファイルを決定する。
　次に、制御装置９１の制御部は、決定した温度プロファイルが実現されるように、発熱体４８の輻射熱量を制御する。以上の工程により、制御装置９１は、クリープ変形している成形体６２の形状データに基づいて、発熱体４８を制御して、熔融ガラス２の温度プロファイルを制御する。
　次に、クリープ変形している成形体６２の最大上面変位量Ｌが大きいほど、制御部によって決定される温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度がより低い値に変更され、かつ、温度プロファイルの中央部の温度がより高い値に変更される理由について説明する。上述したように、最大上面変位量Ｌが大きいほど、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が大きく、ガラスリボン３の幅方向中央部の厚みが幅方向両端部の厚みよりも大きくなる。この場合、各発熱体４８の輻射熱量を個別に調節して、熔融ガラス２の温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度を低くすると、上述した理由により、ガラスリボン３の第１端部６２ｄ１側の厚みが大きくなる。また、各発熱体４８の輻射熱量を個別に調節して、熔融ガラス２の温度プロファイルの中央部の温度を高くすると、上述した理由により、ガラスリボン３の第２端部６２ｄ２側の厚みが大きくなり、かつ、ガラスリボン３の幅方向中央部の厚みが小さくなる。その結果、ガラスリボン３の幅方向中央部の厚みと幅方向両端部の厚みとの差が小さくなり、ガラスリボン３の厚みが幅方向において均一になる。すなわち、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が低減される。
　また、成形体６２の上面６２ｃからオーバーフローする熔融ガラス２の温度（粘度）が、第１端部６２ｄ１から第２端部６２ｄ２まで均一になるように制御することで、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が低減される。しかし、成形体６２がクリープ変形することにより、成形されるガラスリボン３の幅方向の中央部が厚くなる。ガラスリボン３の幅方向の中央部の厚みを低減するためには、供給溝６２ｂの第１端部６２ｄ１と第２端部６２ｄ２との間の中央部に流れる熔融ガラス２の粘度を下げる必要がある。このため、第１端部６２ｄ１と第２端部６２ｄ２との間の中央部より、上流側に位置する第１端部６２ｄ１を流れる熔融ガラス２の粘性を上げることにより、ガラスリボン３の幅方向の中央部が薄くなり、ガラスリボン３の第１端部６２ｄ１側がやや薄くなる。また、第２端部６２ｄ２より、上流側に位置する中央部を流れる熔融ガラス２の粘性を下げることにより、ガラスリボン３の第１端部６２ｄ１側が厚くなり、ガラスリボン３の幅方向の中央部がやや厚くなる。ガラスリボン３の幅方向の中央部の厚みは、第１端部６２ｄ１側と、第１端部６２ｄ１側より下流の中央部との温度プロファイルによって変化する。クリープ変形が生じる前の当初の温度プロファイルと比べて、供給溝６２ｂの位置口近傍の温度を上げ、第１端部６２ｄ１側の温度を下げ、第１端部６２ｄ１と第２端部６２ｄ２との間の中央部の温度を上げ、第２端部６２ｄ２側の温度を上げることにより、成形体６２のクリープ変形が生じた後におけるガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を抑制することができる。
　従って、ガラス基板製造装置１は、成形体６２のクリープ変形により成形体６２の長手方向の中央部が下方に垂れ下がって撓んだ場合でも、発熱体４８を用いて、成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２の温度プロファイルを制御することで、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を低減することができる。その結果、ガラス基板製造装置１は、最終製品であるガラス基板の板厚偏差を低減することができる。
　また、液相温度の高いガラス、および、歪点の高いガラスを用いるガラス基板の製造工程において、成形体６２のクリープ変形は、成形体６２の温度が高くなりやすいために特に問題となりやすい。また、近年、ガラス基板の大型化が進み、成形体の長手方向の寸法が長くなってきているので、クリープ変形による成形体６２の撓みがより顕著となる傾向にある。本実施形態のガラス基板製造装置１は、成形体６２の上方に設置される複数の発熱体４８の輻射熱量を調節して、成形体６２の上面６２ｃと接触する熔融ガラス２の温度プロファイルを制御することで、成形体６２のクリープ変形に起因するガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を効果的に低減することができる。
　（６）変形例
　　（６－１）変形例Ａ
　実施形態では、ガラス基板製造装置１の制御装置９１の取得部は、コンピュータシミュレーションによって成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得する。しかし、取得部は、他の方法によって、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得してもよい。
　例えば、取得部は、成形体６２の形状の実測値に基づいて、形状データを取得してもよい。この場合、成形体６２の形状の実測値に関するデータ、および、成形体６２の使用条件に関するデータを予め収集して分析する必要がある。成形体６２の使用条件は、ガラス基板製造装置１の稼働時間、熔融ガラス２の温度、熔融ガラス２の粘度、および、上部成形空間６０の温度等の、成形体６２に関連する種種のパラメータである。取得部は、成形体６２の形状の実測値に関するデータと、成形体６２の使用条件に関するデータとの相関関係に基づいて、現在使用している成形体６２の形状データを予測して取得する。
　また、取得部は、成形体６２によって成形されたガラスリボン３の板厚の実測値に基づいて、形状データを取得してもよい。この場合、取得部は、ガラスリボン３の幅方向の板厚の実測値に関するデータをガラス基板製造装置１の操業開始時から取得し、経時的な板厚の変化量および操業条件から得られた分析結果に基づいて、現在使用している成形体６２の形状データを予測して取得する。
　　（６－２）変形例Ｂ
　実施形態では、ガラス基板製造装置１の制御装置９１の取得部は、コンピュータシミュレーションによって成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得する。しかし、取得部は、他の方法によって、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得してもよい。
　例えば、取得部は、クリープ特性パラメータに基づいて形状データを取得してもよい。クリープ特性パラメータは、成形体６２に加えられる応力、成形体６２の温度、および、クリープ変形による成形体６２の歪み速度の間の関係を再現するためのパラメータである。ここで、成形体６２に加えられる応力は、成形体６２の長手方向に沿って成形体６２を圧縮する力である。また、成形体６２の歪み速度は、時間に依らず一定であると仮定する。次に、クリープ特性パラメータの決定方法について説明する。
　最初に、成形体６２に加えられる応力が一定である条件下における、成形体６２の歪み速度の、成形体６２の温度依存変化を測定する。図９は、成形体６２の歪み速度の温度依存変化のグラフの一例である。図９では、成形体６２に加えられる応力の大きさは、２．０ＭＰａである。成形体６２の歪み速度は、例えば、成形体６２の４点曲げ試験による成形体６２の形状の変化量を測定することで算出される。図９では、成形体６２の歪み速度の測定値は、黒丸で示されている。
　次に、成形体６２の温度が一定である条件下における、成形体６２の歪み速度の、成形体６２に加えられる応力依存変化を測定する。図１０は、成形体６２の歪み速度の応力依存変化のグラフの一例である。図１０では、成形体６２の温度は、１２５０℃である。成形体６２の歪み速度は、例えば、レーザー測定によって成形体６２の形状の変化量を測定することで算出される。図１０では、成形体６２の歪み速度の測定値は、黒丸で示されている。
　次に、以下の式（１）に基づいて、成形体６２の歪み速度の温度依存変化および応力依存変化の測定値が再現できるクリープ特性パラメータＡ，Ｂ，ｎを決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　　（１）
　式（１）において、Ｒは８．３１４［Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ］であり、ΔＨは４．５００×１０5［Ｊ／ｍｏｌ］であり、ε´は成形体６２の歪み速度［／ｈｏｕｒ］であり、σは成形体６２に加えられる応力［Ｐａ］であり、Ｔは成形体６２の温度［Ｋ］である。クリープ特性パラメータＡ［／ｈｏｕｒ］、Ｂ［／Ｐａ］およびｎは、式（１）により求められる歪み速度が、歪み速度の測定値にフィッティングするように決定される。図９および図１０では、決定されたクリープ特性パラメータに基づいて式（１）から算出された成形体６２の歪み速度は、白抜きの四角で示されている。なお、図９および図１０で用いられたクリープ特性パラメータＡ，Ｂ，ｎは、それぞれ、８．６４８×１０12［／ｈｏｕｒ］、４．４９１×１０-9［／Ｐａ］、９．９８７×１０-1である。
　なお、取得部は、クリープ特性パラメータを決定した後、クリープ特性パラメータを検証してもよい。クリープ特性パラメータの検証は、例えば、成形体６２の歪み速度の測定系をモデル化して、決定されたクリープ特性パラメータに基づく歪み速度が得られているか否かをコンピュータシミュレーションにより確認することにより行われる。
　そして、取得部は、コンピュータシミュレーションにより、決定されたクリープ特性パラメータを用いて所定の温度および応力下における成形体６２の歪み速度を算出して成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の形状データを取得する。
　　（６－３）変形例Ｃ
　実施形態では、ガラス基板製造装置１の制御装置９１の制御部は、成形体６２の形状データとして図８に示される最大上面変位量Ｌを用い、最大上面変位量Ｌに基づいて、熔融ガラス２の温度プロファイルを決定する。しかし、制御部は、成形体６２の形状データに関する他のパラメータを用いて、熔融ガラス２の温度プロファイルを決定してもよい。
　例えば、制御部は、成形体６２の形状データに関するパラメータとして、ガラスリボン３の表面に垂直な方向に沿って見た場合における、成形体６２の上面６２ｃまたは下端６２ａの曲率に基づいて、熔融ガラス２の温度プロファイルを決定してもよい。例えば、制御部は、成形体６２の上面６２ｃまたは下端６２ａの曲率が大きいほど、クリープ変形による成形体６２の撓み量が大きいので、熔融ガラス２の温度プロファイルの第１端部６２ｄ１の温度がより低い値になり、かつ、温度プロファイルの中央部の温度がより高い値となるように、温度プロファイルを決定してもよい。
　　　２　　　　熔融ガラス
　　　３　　　　ガラスリボン
　　４８　　　　発熱体
　　６２　　　　成形体
　　６２ａ　　　下端
　　６２ｂ　　　供給溝
　　６２ｃ　　　上面
米国特許第３，３３８，６９６号

Claims (8)

  1. 　成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、前記供給溝から溢れ出した前記熔融ガラスを前記成形体の両側面に沿って流下させ、前記両側面を流下した前記熔融ガラスを前記成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形する成形工程と、
    　前記成形工程で成形された前記ガラスリボンを下方に搬送しながら徐冷する搬送工程と、
    　前記成形体の形状に関する形状データを取得する取得工程と、
    　前記取得工程で取得された前記形状データに基づいて、前記ガラスリボンの幅方向の板圧偏差が小さくなるように、前記成形体の上方に設置される温度調整手段を用いて温度プロファイルを制御する制御工程と、
    を備え、
    　前記温度プロファイルは、前記上面と接触する前記熔融ガラスの温度の、前記供給溝の長手方向のプロファイルである、
    ガラス基板の製造方法。
  2. 　前記取得工程は、前記成形体のクリープ変形に基づく前記形状データを取得する、
    請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
  3. 　前記取得工程は、前記形状データとして、前記成形体の前記上面の鉛直方向の変位量を少なくとも取得し、
    　前記制御工程は、前記長手方向における前記変位量のプロファイルである形状プロファイルに基づいて、前記温度プロファイルを制御する、
    請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
  4. 　前記制御工程は、前記形状プロファイルの前記変位量が大きいほど、対応する前記温度プロファイルの前記温度が高くなるように、前記温度プロファイルを制御する、
    請求項３に記載のガラス基板の製造方法。
  5. 　前記取得工程は、コンピュータシミュレーションによって前記形状の時間変化を求めることで、前記形状データを取得する、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
  6. 　前記取得工程は、前記搬送工程で下方に搬送されて徐冷された前記ガラス基板の厚みに基づいて前記形状データを取得する、
    請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
  7. 　前記温度調整手段は、前記長手方向に沿って設置される複数の発熱体を有する、
    請求項１から６のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
  8. 　前記発熱体は、冷却用の流体が流れる空間を内部に有し、かつ、前記長手方向に直交する方向に延びる棒形状を有するセラミックスヒータである、
    請求項７に記載のガラス基板の製造方法。
PCT/JP2016/060171 2015-03-30 2016-03-29 ガラス基板の製造方法 WO2016158974A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177025848A KR101972254B1 (ko) 2015-03-30 2016-03-29 유리 기판의 제조 방법
CN201680016903.6A CN107428581A (zh) 2015-03-30 2016-03-29 玻璃衬底的制造方法
JP2017510037A JP6445141B2 (ja) 2015-03-30 2016-03-29 ガラス基板の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015069267 2015-03-30
JP2015-069267 2015-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016158974A1 true WO2016158974A1 (ja) 2016-10-06

Family

ID=57005988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/060171 WO2016158974A1 (ja) 2015-03-30 2016-03-29 ガラス基板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6445141B2 (ja)
KR (1) KR101972254B1 (ja)
CN (1) CN107428581A (ja)
TW (1) TWI579248B (ja)
WO (1) WO2016158974A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018076213A (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 日本電気硝子株式会社 板ガラス製造方法及び板ガラス製造装置
KR20190077577A (ko) * 2016-11-23 2019-07-03 코닝 인코포레이티드 형성 본체 치수 변동 보상 방법 및 장치
EP3584223A4 (en) * 2017-02-15 2020-12-02 AGC Inc. PROCESS FOR MOLDING MELTED GLASS, MOLDING APPARATUS AND PROCESS FOR PRODUCING GLASS ARTICLES
CN114616213A (zh) * 2019-08-12 2022-06-10 康宁公司 玻璃制造设备及方法
US11795096B2 (en) 2018-05-14 2023-10-24 Corning Incorporated Apparatus and method for processing a glass sheet

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6902210B2 (ja) * 2018-02-13 2021-07-14 日本電気硝子株式会社 ガラス基板群及びその製造方法
CN108793688B (zh) * 2018-07-24 2021-10-08 彩虹显示器件股份有限公司 一种玻璃基板成型厚度控制方法
KR102008509B1 (ko) * 2019-06-14 2019-08-07 ㈜ 엘에이티 디스플레이용 글라스 기판 온도조절시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248855A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 板ガラスの成形装置及び板ガラスの成形方法
JP2009519884A (ja) * 2005-12-15 2009-05-21 ブルース テクノロジー エルエルシー オーバーフローダウンドローガラス成形方法および装置
JP2015027947A (ja) * 2009-11-30 2015-02-12 コーニング インコーポレイテッド ガラスシート製造時の加熱を制御する方法および装置
JP2016069225A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338696A (en) 1964-05-06 1967-08-29 Corning Glass Works Sheet forming apparatus
US7681414B2 (en) * 2001-08-08 2010-03-23 Corning Incorporated Overflow downdraw glass forming method and apparatus
WO2008143981A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Corning Incorporated Method and apparatus for minimizing inclusions in a glass making process
CN103102059B (zh) * 2010-09-30 2015-10-21 安瀚视特股份有限公司 玻璃板的制造方法
CN103183464B (zh) * 2011-03-30 2016-08-03 安瀚视特控股株式会社 玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置
WO2014157649A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス基板製造方法及びガラス基板製造装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248855A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 板ガラスの成形装置及び板ガラスの成形方法
JP2009519884A (ja) * 2005-12-15 2009-05-21 ブルース テクノロジー エルエルシー オーバーフローダウンドローガラス成形方法および装置
JP2015027947A (ja) * 2009-11-30 2015-02-12 コーニング インコーポレイテッド ガラスシート製造時の加熱を制御する方法および装置
JP2016069225A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018076213A (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 日本電気硝子株式会社 板ガラス製造方法及び板ガラス製造装置
KR20190077577A (ko) * 2016-11-23 2019-07-03 코닝 인코포레이티드 형성 본체 치수 변동 보상 방법 및 장치
JP2019536727A (ja) * 2016-11-23 2019-12-19 コーニング インコーポレイテッド 成形本体の寸法変動を補償するための方法および装置
KR102381975B1 (ko) * 2016-11-23 2022-04-04 코닝 인코포레이티드 형성 본체 치수 변동 보상 방법 및 장치
JP7085546B2 (ja) 2016-11-23 2022-06-16 コーニング インコーポレイテッド 成形本体の寸法変動を補償するための方法および装置
EP3584223A4 (en) * 2017-02-15 2020-12-02 AGC Inc. PROCESS FOR MOLDING MELTED GLASS, MOLDING APPARATUS AND PROCESS FOR PRODUCING GLASS ARTICLES
US11795096B2 (en) 2018-05-14 2023-10-24 Corning Incorporated Apparatus and method for processing a glass sheet
CN114616213A (zh) * 2019-08-12 2022-06-10 康宁公司 玻璃制造设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170117536A (ko) 2017-10-23
KR101972254B1 (ko) 2019-04-24
CN107428581A (zh) 2017-12-01
TW201700416A (zh) 2017-01-01
JP6445141B2 (ja) 2018-12-26
JPWO2016158974A1 (ja) 2017-11-30
TWI579248B (zh) 2017-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6445141B2 (ja) ガラス基板の製造方法
CN103121792B (zh) 玻璃基板的制造方法以及玻璃基板
JP6454141B2 (ja) ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置
TW201036923A (en) Method and apparatus for producing glass sheet
JP5890559B2 (ja) ガラス基板の製造方法
TWI705943B (zh) 玻璃基板之製造方法
JP5768082B2 (ja) ガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置
JP6496122B2 (ja) ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置
JP6488107B2 (ja) ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置
JP2014189483A (ja) ガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置
JP5508466B2 (ja) ガラス基板の製造方法
JP2014193780A (ja) ガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置
JP6577215B2 (ja) ガラス基板の製造方法
JP6405236B2 (ja) ガラス基板の製造方法
CN106477858A (zh) 玻璃基板的制造方法及玻璃基板的制造装置
JP2016124749A (ja) ガラス基板の製造方法
JP6429185B2 (ja) ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置
JP2014214062A (ja) ガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置
JP2017048102A (ja) ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置
JP6630217B2 (ja) ガラス板の製造方法
JP2016124748A (ja) ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置
JP2017048074A (ja) ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16772855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017510037

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177025848

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16772855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1