(57)【要約】  本発明の課題は、ガラス基板の生産量を向上と、反り品質の向上とを実現可能なガラス基板の製造方法を提供することにある。  本発明に係るガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法により、ガラス基板を製造する方法である。ダウンドロー法は、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却する。ガラス基板の製造方法は、シートガラスが成形体から離れた後、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスの側部に向かって張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。
2012133842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンドロー法により、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、前記シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却することによりガラス基板を製造する方法であって、
前記シートガラスが前記成形体から離れた後、前記シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの側部に向かって張力を加えながら、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する、
ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記シートガラスの側部の粘度が、前記流下方向に沿って高くなるように冷却する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記温度領域において、
前記シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための板厚均一化工程と、
前記板厚均一化処理の後に、前記シートガラスの反りを低減するための反り低減工程と、
を行う、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、
前記シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるように前記シートガラスを急冷する、
請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて前記側部を冷却することにより、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持する、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記板厚均一化工程は、前記シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両側部の温度を、前記中央領域の温度より低くし、
前記反り低減工程では、前記板厚均一化工程より前記シートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、前記中央領域の中心部から前記側部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する、
請求項３から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
一対の頂部と、下端部と、前記一対の頂部から前記下端部まで延びる一対の表面とを有し、溶融ガラスを前記一対の頂部からオーバーフローさせた後、前記一対の表面に沿って流下させ、前記下端部で合流させてシートガラスを成形する成形体と、
前記成形体から離れた前記シートガラスが、軟化点より高い温度域にあるとき、前記シートガラスの側部の熱処理を行う第１熱処理ユニットと、
前記シートガラスが前記軟化点近傍から徐冷点近傍までの温度域にあるとき、前記側部の熱処理を行う第２熱処理ユニットと、
を備え、
前記第１熱処理ユニットおよび前記第２熱処理ユニットは、前記側部に向かって張力を加えながら、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する、
ガラス基板の製造装置。
【請求項８】
ダウンドロー法により、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、前記シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却することによりガラス基板を製造する方法であって、
前記シートガラスが前記成形体から離れた後、前記シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部に向かって前記シートガラスの幅方向に張力を加えながら、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する、
ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
前記シートガラスの側部の粘度が、前記流下方向に沿って高くなるように冷却する、
請求項８に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、
前記シートガラスの側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように前記シートガラスを急冷し、
前記シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて前記側部を冷却することにより、前記側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持する、
請求項８または９に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１１】
冷却ローラを用いて、成形体直下における前記シートガラスを、前記側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷する、
請求項１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１２】
前記冷却ローラにより急冷された前記シートガラスを、前記シートガラスと離間して設置される冷却ユニットを用いて冷却することにより、前記側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持する、
請求項１１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１３】
前記温度領域において、
前記シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための板厚均一化工程と、
前記板厚均一化処理の後に、前記シートガラスの反りを低減するための反り低減工程と、
を行う、
請求項８から１２のいずれかに記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１４】
前記板厚均一化工程は、前記シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両側部の温度を、前記中央領域の温度より低くし、
前記反り低減工程では、前記板厚均一化工程より前記シートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、前記中央領域の中心部から前記側部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する、
請求項１３に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１５】
前記反り低減工程では、前記シートガラスの幅方向に形成された前記温度勾配が低減するように、前記シートガラスの歪点近傍に向かって前記シートガラスを冷却する、
請求項１４に記載のガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダウンドロー法を用いてガラス基板を製造する方法が用いられている。ダウンドロー法では、成形体に溶融ガラスを流し込んだ後、当該溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせる。溶融ガラスは、その後、成形体に沿って流下する。溶融ガラスは、成形体の下端部で合流し、その後、成形体を離れてシート状のガラス（シートガラス）となる。シートガラスは、流下する過程で炉内の雰囲気によって冷却される。その後、シートガラスは、所望の大きさに切断され、さらに加工されてガラス基板となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のガラス基板の製造方法では、溶融ガラスが成形体を離れると同時に、表面張力によりシートガラスが幅方向に収縮する。その結果、シートガラスの幅方向の縁部に膨らみ（玉縁）が生じるので、この玉縁を切り取る必要がある。シートガラスの収縮が大きい場合、切り取られるシートガラスの縁部が大きくなり、実用に供されるシートガラスの幅が小さくなる。そのため、ガラス基板の製造効率が悪くなるという課題があった。【０００４】
この課題を解決する手段として、特許文献１（特開平５−１２４８２７号公報）には、成形体と成形体下方の引張りローラとの間において、シートガラスの幅方向の縁部の近傍において、シートガラスと離間して設けられた冷却ユニットを用いて、シートガラスの縁部を冷却する構成が開示されている。これにより、成形体から離れたシートガラスの幅方向の収縮が抑制される。【０００５】
しかし、特許文献１（特開平５−１２４８２７号公報）に記載の技術では、シートガラスの幅方向の収縮を十分に抑えることができない場合がある。なぜなら、成形体の下端の近傍、かつ、シートガラスの幅方向の縁部の近傍において、シートガラスと離間して設けられた冷却ユニットのみでは、シートガラスの冷却能力が十分でなく、シートガラスの幅方向の収縮が十分に抑制されない場合があるからである。【０００６】
そこで、本発明の目的は、成形体から離れたシートガラスの幅方向の収縮を効果的に抑制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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法により、ガラス基板を製造する方法である。ダウンドロー法は、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却する。ガラス基板の製造方法は、シートガラスが成形体から離れた後、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスの側部に向かって張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。【０００８】
このガラス基板の製造方法では、成形体から離れたシートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスは、粘度が低く十分な流動性を持っているので、収縮しやすい。なお、「シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にある」とは、シートガラスの少なくとも一部が、この温度領域内にあることを意味する。また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであることが好ましい。【０００９】
具体的には、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制される。シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅに満たない場合、シートガラスが変形しやすいので、シートガラスの幅方向の収縮が起きやすい。また、シートガラスの側部の粘度が１０14.5Ｐｏｉｓｅを超える場合、シートガラス内部に発生する応力に耐え切れず、シートガラスが割れる可能性がある。従って、シートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することが好ましい。また、シートガラスの側部の粘度を１０10.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することがより好ましい。【００１０】
そして、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制されるので、シートガラスの両端部に向かってシートガラスの幅方向に張力が加えられている状態となる。なお、内部に空気が通された冷却ローラにより、シートガラスを保持することが好ましい。これにより、シートガラスの幅方向への収縮がより効果的に抑制される。【００１１】
また、シートガラスの側部の粘度が、流下方向に沿って高くなるように冷却することが好ましい。これにより、シートガラスの側部は、段階的または連続的に冷却されるので、シートガラスが一度に過度に冷却されて割れることが防止される。【００１２】
また、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域において、板厚均一化処理と、反り低減処理とを行うことが好ましい。板厚均一化処理とは、シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための工程である。反り低減処理とは、板厚均一化処理の後に、シートガラスの反りを低減するための工程である。【００１３】
板厚均一化工程では、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くすることが好ましい。これにより、シートガラスの側部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスの中央領域は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスの板厚を幅方向に均一にすることができる。ここで、シートガラスの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。【００１４】
なお、板厚均一化処理は、シートガラスが成形体から離れた直後に行われることが好ましく、また、シートガラスの温度が軟化点まで冷却されるまでに行われることが好ましい。これにより、板厚をより均一にすることができる。【００１５】
反り低減工程では、板厚均一化工程と比べてシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスの中央領域の幅方向の中央部から側部に向かって、シートガラスの幅方向に温度勾配を形成することが好ましい。そして、シートガラスの温度が歪点に向かうに従って、シートガラスの温度勾配が低減するように冷却することで、シートガラスの幅方向の中央部に常に引っ張り応力が働くように冷却することができる。これにより、シートガラスの板厚を均一に維持しながら冷却することができ、シートガラスの反りを低減することができる。なお、「シートガラスの温度勾配が低減する」の「温度勾配」は、シートガラスの幅方向の中央部の温度から、シートガラスの幅方向の縁部の温度を引いた値を、シートガラスの幅の半分の値で除した値の絶対値である。【００１６】
また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるようにシートガラスを急冷することが好ましい。【００１７】
成形体から離れた直後のシートガラスは、最も収縮しやすい状態にあるため、急冷することにより効果的に幅方向の収縮を抑えることができる。また、成形体の直下で板厚均一化処理が行われる場合、シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるように急冷することにより、シートガラスの幅方向の収縮が抑えられた状態で板厚が均一化される。これにより、シートガラスの板厚が均一化される部分を大きくすることができる。【００１８】
さらに、シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて側部を冷却することにより、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持することが好ましい。これにより、シートガラスの側部が段階的又は連続的に冷却されるので、シートガラスが一度に過度に冷却されて割れることを防止することができる。【００１９】
また、板厚均一化工程は、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くすることが好ましい。また、反り低減工程では、板厚均一化工程よりシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、中央領域の中心部から側部に向けてシートガラスの幅方向に温度勾配を形成することが好ましい。【００２０】
本発明に係るガラス基板の製造装置は、成形体と、第１熱処理ユニットと、第２熱処理ユニットとを備える。成形体は、一対の頂部と、下端部と、一対の表面とを有する。一対の表面は、一対の頂部から下端部まで延びる。成形体は、溶融ガラスを一対の頂部からオーバーフローさせた後、一対の表面に沿って流下させ、下端部で合流させてシートガラスを成形する。第１熱処理ユニットは、成形体から離れたシートガラスが、軟化点より高い温度域にあるとき、シートガラスの側部の熱処理を行う。第２熱処理ユニットは、シートガラスが軟化点近傍から徐冷点近傍までの温度域にあるとき、側部の熱処理を行う。また、第１熱処理ユニットおよび第２熱処理ユニットは、側部に向かって張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。これにより、ガラス基板の生産量の向上と、反り品質の向上とを実現することができる。【００２１】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法により、ガラス基板を製造する方法である。ダウンドロー法は、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却する方法である。このガラス基板の製造方法では、シートガラスが成形体から離れた後、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスの幅方向の両端部に向かってシートガラスの幅方向に張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。【００２２】
このガラス基板の製造方法では、成形体から離れたシートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスは、粘度が低く十分な流動性を持っているので、収縮しやすい。なお、「シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にある」とは、シートガラスの少なくとも一部が、この温度領域内にあることを意味する。また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであることが好ましい。【００２３】
具体的には、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制される。シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅに満たない場合、シートガラスが変形しやすいので、シートガラスの幅方向の収縮が起きやすい。また、シートガラスの側部の粘度が１０14.5Ｐｏｉｓｅを超える場合、シートガラス内部に発生する応力に耐え切れず、シートガラスが割れる可能性がある。従って、シートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することが好ましい。また、シートガラスの側部の粘度を１０10.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することがより好ましい。【００２４】
そして、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制されるので、シートガラスの両端部に向かってシートガラスの幅方向に張力が加えられている状態となる。なお、内部に空気が通された冷却ローラにより、シートガラスを保持することが好ましい。これにより、シートガラスの幅方向への収縮がより効果的に抑制される。【００２５】
また、シートガラスの側部の粘度が、流下方向に沿って高くなるように冷却することが好ましい。これにより、シートガラスの側部は、段階的または連続的に冷却されるので、シートガラスが一度に過度に冷却されて割れることが防止される。【００２６】
また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、シートガラスの側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスを急冷し、シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて側部を冷却することにより、側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持することが好ましい。【００２７】
成形体直下における１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有するシートガラスを、側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することにより、シートガラスの割れを防ぎつつ、シートガラスの幅方向の収縮を抑制することができる。また、シートガラスの急冷後、側部の粘度が１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスをさらに冷却することにより、シートガラスの割れを防ぎつつ、シートガラスの幅方向の収縮を継続して抑制することができる。【００２８】
なお、成形体直下における１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有するシートガラスを、側部の粘度が１０9.5〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することがより好ましく、側部の粘度が１０10.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することがさらに好ましい。また、シートガラスの急冷後、シートガラスを、側部の粘度が１０11.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に冷却することがより好ましく、側部の粘度が１０11.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に冷却することがさらに好ましい。【００２９】
また、冷却ローラを用いて、成形体直下におけるシートガラスを、側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することが好ましい。冷却ローラをシートガラスに接触させることにより、熱伝導により、短時間でシートガラスから熱を奪うことができるので、シートガラスを急冷することができる。また、冷却ローラによりシートガラスを保持することにより、幅方向への収縮をさらに抑制することができる。【００３０】
また、冷却ローラにより急冷されたシートガラスを、シートガラスと離間して設置される冷却ユニットを用いて冷却することにより、シートガラスの側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持することが好ましい。これにより、シートガラスと離間して設置される冷却ユニットによる輻射熱伝達により、シートガラスが継続して冷却されるので、シートガラスの表面が過剰に冷却されて割れることを防止することができる。なお、複数の冷却ユニットが設けられていることが好ましい。これにより、シートガラスの表面が過剰に冷却されることが効果的に抑制され、シートガラスの割れを効果的に抑制することができる。【００３１】
また、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域において、板厚均一化処理と、反り低減処理とを行うことが好ましい。板厚均一化処理とは、シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための工程である。反り低減処理とは、板厚均一化処理の後に、シートガラスの反りを低減するための工程である。【００３２】
板厚均一化工程では、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くすることが好ましい。これにより、シートガラスの側部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスの中央領域は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスの板厚を幅方向に均一にすることができる。ここで、シートガラスの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。【００３３】
なお、板厚均一化処理は、シートガラスが成形体から離れた直後に行われることが好ましく、また、シートガラスの温度が軟化点まで冷却されるまでに行われることが好ましい。これにより、板厚をより均一にすることができる。【００３４】
反り低減工程では、板厚均一化工程と比べてシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスの中央領域の幅方向の中央部から側部に向かって、シートガラスの幅方向に温度勾配を形成することが好ましい。そして、シートガラスの温度が歪点に向かうに従って、シートガラスの温度勾配が低減するように冷却することで、シートガラスの幅方向の中央部に常に引っ張り応力が働くように冷却することができる。これにより、シートガラスの板厚を均一に維持しながら冷却することができ、シートガラスの反りを低減することができる。なお、「シートガラスの温度勾配が低減する」の「温度勾配」は、シートガラスの幅方向の中央部の温度から、シートガラスの幅方向の縁部の温度を引いた値を、シートガラスの幅の半分の値で除した値の絶対値である。【００３５】
また、板厚均一化工程は、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くすることが好ましい。また、反り低減工程では、板厚均一化工程よりシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、中央領域の中心部から側部に向けてシートガラスの幅方向に温度勾配を形成することが好ましい。【００３６】
また、反り低減工程では、シートガラスの幅方向に形成された温度勾配が低減するように、シートガラスの歪点近傍に向かってシートガラスを冷却することが好ましい。反り低減工程で形成された温度勾配が低減するように、シートガラスを歪点まで冷却することにより、シートガラスの幅方向の中央部の冷却量は、シートガラスの幅方向の両端部の冷却量よりも大きくなる。これにより、シートガラスの体積収縮量は、シートガラスの幅方向の端部から中央部に向かうにつれて大きくなるので、シートガラスの中央部には引張り応力が働く。特に、シートガラスの中央部には、シートガラスの流れ方向および幅方向に引張り応力が働く。なお、シートガラスの幅方向に働く引張り応力よりも、シートガラスの流れ方向に働く引張り応力の方が大きいことが好ましい。引張り応力により、シートガラスの平坦度を維持しつつ冷却することができるので、シートガラスの反りを低減することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るガラス基板の製造方法では、ガラス基板の生産量の向上と、反り品質の向上とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ガラス基板製造方法の流れを示す図である。
【図２】ガラス基板製造装置の概略構成図である。
【図３】成形装置の概略構成図（断面図）である。
【図４】成形装置の概略構成図（側面図）である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図（中央部冷却ユニットの断面図）である。
【図６】下部空冷ユニットの概略平面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図（側部冷却ユニットの断面図）である。
【図８】下部水冷ユニットの斜視図である。
【図９】制御装置および制御装置に接続される各機構を示す図である。
【図１０】複数の温度プロファイルに基づいて制御された雰囲気温度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（１）全体構成
本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、液晶テレビ、プラズマテレビ、およびノートパソコンなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板を製造する。ガラス基板は、ダウンドロー法を用いて製造される。
【００４０】
図１および図２を参照して、ガラス基板が製造されるまでの複数の工程（ガラス基板の製造方法）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。
【００４１】
複数の工程には、溶解工程Ｓ１、清澄工程Ｓ２、成形工程Ｓ３、冷却工程Ｓ４、および切断工程Ｓ５が含まれる。
【００４２】
溶解工程Ｓ１は、ガラスの原料が溶解される工程である。ガラスの原料は、図２に示すように、上流に配置された溶解装置１１に投入される。ガラスの原料は、溶解装置１１で溶解されて、溶融ガラスＦＧになる。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。
【００４３】
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。
【００４４】
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に送られた後、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の下端部で合流してシートガラスＳＧになる。
【００４５】
冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧを冷却（徐冷）する工程である。ガラスシートは、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。
【００４６】
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。
【００４７】
なお、所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧ（ガラス片）は、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。
【００４８】
以下、図３〜図９を参照して、成形装置４０の構成を説明する。なお、本実施形態において、シートガラスＳＧの幅方向とは、シートガラスＳＧが流下する方向（流下方向または流れ方向）に交差する方向、すなわち、水平方向を意味する。
【００４９】
（２）成形装置の構成
まず、図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。成形装置４０は、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８１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９１を備える（図９参照）。制御装置９１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説明する。
【００５０】
（２−１）成形体
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をシート状のガラス（シートガラスＳＧ）へと成形する。
【００５１】
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。
【００５２】
また、成形体４１は、第１端部に流入口４２を有する（図４参照）。流入口４２は、上述の下流パイプ２４と接続されており、清澄装置１２から流れ出た溶融ガラスＦＧは、流入口４２から成形体４１に流し込まれる。成形体４１には、溝４３が形成されている。溝４３は、成形体４１の長手方向に延びる。具体的には、溝４３は、第１端部から、第１端部の反対側の端部である第２端部に延びる。より具体的に、溝４３は、図４の左右方向に延びる。溝４３は、流入口４２近傍が最も深く、第２端部に近づくにつれて、徐々に浅くなるように形成されている。成形体４１に流し込まれた溶融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂ，４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃ，４１ｃを沿いながら流下する。その後、溶融ガラスＦＧは、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。なお、成形体４１の直下において、シートガラスＳＧは、粘度は１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅである。
【００５３】
（２−２）仕切り部材
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、断熱材である。仕切り部材５０は、溶融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。
【００５４】
（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両側部（幅方向両端部）を熱処理するユニットである。冷却ローラ５１は、仕切り部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側、且つ、シートガラスＳＧの幅方向両側に配置される。すなわち、冷却ローラ５１は、成形体４１から離れたシートガラスＳＧを、成形体４１の直下で熱処理する。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。したがって、シートガラスＳＧの両側部（幅方向両端部）は、二対の冷却ローラ５１，５１，・・・によって挟み込まれる。
【００５５】
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）に接触し、熱伝導によりシートガラスＳＧの側部を急冷する（急冷工程）。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるようにシートガラスＳＧの側部を急冷する。なお、冷却ローラ５１は、好ましくは、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスＳＧの側部を急冷する。
【００５６】
なお、冷却ローラ５１によるシートガラスＳＧの側部の冷却は、シートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える。
【００５７】
（２−４）冷却ユニット
冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの熱処理を行うユニットである。具体的に、冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧを徐冷点近傍の温度まで冷却するユニットである。冷却ユニット６０は、仕切り部材５０の下方であって、徐冷炉８０の天板８０ａの上に配置される。冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの上流領域を冷却する（上流領域冷却工程）。シートガラスＳＧの上流領域とは、シートガラスＳＧの中央部（中央領域）の温度が徐冷点より上であるシートガラスＳＧの領域である。また、シートガラスＳＧの中央部とは、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の有効範囲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の中央部は、シートガラスＳＧの両側部に挟まれた部分である。上流領域には、具体的に、第１温度領域と第２温度領域とが含まれる。第１温度領域は、成形体４１の下端部４１ａの直下から、シートガラスＳＧの中央領域の温度（より具体的には、中央領域の幅方向中心の温度）が軟化点近傍になるまでのシートガラスＳＧの領域である。また、第２温度領域とは、シートガラスＳＧの中央領域の温度（より具体的には、中央領域の幅方向中心の温度）が軟化点近傍から徐冷点近傍になるまでの温度領域である。すなわち、冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの中央領域の温度が徐冷点に近づくように、シートガラスＳＧを冷却する。シートガラスＳＧの中央領域は、その後、後述の徐冷炉８０内で、徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される（下流領域冷却工程（徐冷工程））。
【００５８】
冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの厚みおよび反りが所望の値になるように、シートガラスＳＧを複数の温度プロファイルに基づいて冷却する。すなわち、上流領域において、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、複数の温度プロファイルが設定される。ここで、温度プロファイルとは、シートガラスＳＧ近傍の雰囲気温度についての、シートガラスＳＧの幅方向に沿った温度分布である。言い換えると、温度プロファイルは、目標となる雰囲気温度の分布である。上述の冷却ローラ５１および冷却ユニット６０は、温度プロファイルを実現させるように雰囲気温度を制御する。
【００５９】
冷却ユニット６０は、複数のユニットを含む。複数の温度プロファイルは、複数のユニットが独立して制御されることにより実現される。具体的に、冷却ユニット６０は、中央部冷却ユニット６１と、２つの側部冷却ユニット７１，７１とを含む。図４に示すように、中央部冷却ユニット６１は、成形装置４０の幅方向中央に配置され、シートガラスＳＧの中央部を冷却する（中央部冷却工程）。中央部冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置されている。側部冷却ユニット７１は、中央部冷却ユニット６１に隣接する位置にそれぞれ配置される。すなわち、側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側で、シートガラスＳＧを挟んで対向するように配置され、シートガラスＳＧの側部（耳部）および側部周辺を冷却する（側部冷却工程）。また、中央部冷却ユニット６１および側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧに近接した位置にそれぞれ配置される。
【００６０】
以下、図５〜図８を用いて、中央部冷却ユニット６１の構成と、側部冷却ユニット７１の構成とを詳細に説明する。なお、図５および図７に示す断面図では、シートガラスＳＧの通過位置（一点鎖線Ｗ）に対して、各冷却ユニット６１，７１の片側の構成のみを示す。また、以下の記載において、後方とは、シートガラスＳＧの表面から遠ざかる方向を意味する。
【００６１】
（２−４−１）中央部冷却ユニット
中央部冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの中央部を、流下方向に沿って段階的に冷却する（中央部冷却工程）。中央部冷却ユニット６１は、中央部冷却ユニット６１は、上部空冷ユニット６２と、下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂとから構成されている。上部空冷ユニット６２および２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される。具体的には、上部空冷ユニット６２の下方に２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂが配置されている。図５に示すように、上部空冷ユニット６２および２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、それぞれ断熱部材９３を介して連結されている。断熱部材９３は、上部空冷ユニット６２の内部に形成される空間（第１空間ＳＰ１）と、上方に配置された下部空冷ユニット６３ａの内部に形成される空間（第２空間ＳＰ２）との間の熱の移動、および、第２空間ＳＰ２と、下方に配置された下部空冷ユニット６３ｂによって形成される空間（第３空間ＳＰ３）との間の熱の移動を遮断する。上部空冷ユニット６２および各下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、それぞれ独立して制御可能である。
【００６２】
ａ）上部空冷ユニット
上部空冷ユニット６２は、上述の仕切り部材５０の直下に位置する。上部空冷ユニット６２は、シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである。シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域は、上述の第１温度領域に相当する。上部空冷ユニット６２は、シートガラスＳＧの厚みを幅方向に均一にするように制御される（第１中央部冷却工程）。上部空冷ユニット６２は、主として、上部冷却調整板２１と、後方水冷ユニット２２とを有する。
【００６３】
ａ−１）上部冷却調整板
上部冷却調整板２１は、シートガラスＳＧの幅方向（すなわち、水平方向）に延びる。上部冷却調整板２１の長手方向の長さは、シートガラスＳＧの側部とシートガラスＳＧの側部周辺とを除く部分に対応する長さである。したがって、上部冷却調整板２１の長さは、シートガラスＳＧの幅方向の長さよりも短い。
【００６４】
上部冷却調整板２１は、第１天井部２１１と、第１底部２１２と、第１対向部２１３とを有する。第１天井部２１１は、上部空冷ユニット６２の天井となる部分である。第１底部２１２は、上部空冷ユニット６２の底となる部分である。上部冷却調整板２１のうち、第１天井部２１１および第１底部２１２を除く部分が第１対向部２１３である。
【００６５】
本実施形態では、上部冷却調整板２１として、金属部材を用いる。特に、第１対向部２１３は、大気中で６００℃以上の耐熱性を持つ部材であることが好ましい。また、第１対向部２１３は、少なくとも３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率があり、使用温度域で０．８５以上の放射率特性を有する部材であることが好ましい。本実施形態では、第１対向部２１３として、純ニッケル（熱伝導率：７９．３Ｗ／ｍ℃）が用いられる。
【００６６】
第１対向部２１３には、図５に示すように、折り曲げ加工が施されている。具体的に、第１対向部２１３は、チャンネル（溝形鋼）である。第１対向部２１３は、シートガラスＳＧに対向する面（第１対向面）２１３ａを有する。上部冷却調整板２１は、図示しない側壁とともに、第１空間ＳＰ１を形成する。
【００６７】
ａ−２）後方水冷ユニット
後方水冷ユニット２２は、第１空間ＳＰ１の空気を水冷するユニットである。後方水冷ユニット２２は、上部冷却調整板２１の後方に配置され、第１空間ＳＰ１を後方から水冷する。第１空間ＳＰ１は、後方水冷ユニット２２によって閉じられる。後方水冷ユニット２２は、図示しない第１冷却水供給ユニットに接続されている。第１冷却水供給ユニットから後方水冷ユニット２２に供給される水の量は、第１冷却水供給弁２２ａにより調整される（図９参照）。
【００６８】
ｂ）下部空冷ユニット
下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、上述したように、上部空冷ユニット６２の下方に配置される。下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの反り量の制御を開始する領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである。ここで、シートガラスＳＧの反り量の制御を開始する領域は、上述の第２温度領域に相当する。
【００６９】
下部空冷ユニット６３ａは、第２温度領域の上流側で、シートガラスＳＧの温度制御を行う（第２中央部冷却工程）。下部空冷ユニット６３ｂは、第２温度領域の下流側で、シートガラスＳＧの温度制御を行う（第３中央部冷却工程）。下部空冷ユニット６３ａは、第２空間ＳＰ２を有し、下部空冷ユニット６３ｂは、第３空間ＳＰ３を有する。下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、同様の構成を有する。したがって、以下、下部空冷ユニット６３ａの構成を説明する。下部空冷ユニット６３ａは、図６に示すように、主として、下部冷却調整板３１と、温度制御ユニット３２とを有する。
【００７０】
ｂ−１）下部冷却調整板
下部冷却調整板３１は、上述した上部冷却調整板２１と同様の構成を有する。すなわち、下部冷却調整板３１は、シートガラスＳＧの幅方向（すなわち、水平方向）に延び、長手方向の長さは、上部冷却調整板２１の長手方向の長さと同様である。
【００７１】
また、下部冷却調整板３１は、第２天井部３１１と、第２底部３１２と、第２対向部３１３とを有する。第２天井部３１１は、下部空冷ユニット６３ａの天井となる部分であり、第２底部３１２は、下部空冷ユニット６３ａの底となる部分である。下部冷却調整板３１のうち、第２天井部３１１および第２底部３１２を除く部分が第２対向部３１３である。
【００７２】
下部冷却調整板３１にも、上部冷却調整板２１と同様、金属部材が用いられている。特に、第２対向部３１３は、大気中で６００℃以上の耐熱性を持つ部材であることが好ましく、さらに、少なくとも３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率があり、使用温度域で０．８５以上の放射率特性を有する部材であることが好ましい。本実施形態では、第２対向部３１３として、純ニッケル（熱伝導率：７９．３Ｗ／ｍ℃）が用いられる。
【００７３】
また、第２対向部３１３には、第１対向部２１３と同様、折り曲げ加工が施されている（図５参照）。すなわち、第２対向部３１３もまた、チャンネル（溝形鋼）であり、第２対向部３１３は、シートガラスＳＧに対向する面（第２対向面）３１３ａを有する。下部冷却調整板３１は、側壁３７とともに、第２空間ＳＰ２を形成する。
【００７４】
ｂ−２）温度制御ユニット
温度制御ユニット３２は、下部冷却調整板３１の温度を調整するためのユニットである。温度制御ユニット３２は、主として、温度調整パイプ３３と、複数のガス供給ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃとによって構成されている。
【００７５】
温度調整パイプ３３は、下部冷却調整板３１の全体を冷却または加熱するための流体を流す。ここで、温度調整パイプ３３に流される流体とは、ガス（例えば、空気や、窒素等の不活性ガス）である。温度調整パイプ３３は、図６に示すように、下部冷却調整板３１の長手方向に沿って配置される。温度調整パイプ３３には、複数の吹出口（ノズル）３３１，３３１，・・・が均等に形成されている。具体的には、吹出口３３１は、温度調整パイプ３３の中心線Ｃに対して対称の位置に形成されている。吹出口３３１は、第２対向面３１３ａの裏面に対向する位置に設けられている。すなわち、吹出口３３１から吹き出されるガスは、第２対向面３１３ａの裏面に吹き付けられる。
【００７６】
温度調整パイプ３３は、内部空間を有する。内部空間は、内部で３分割されている。これにより、温度調整パイプ３３は、第１側部調整部３３ａ、第２側部調整部３３ｂ、および中央部調整部３３ｃを有する。第１側部調整部３３ａは、下部冷却調整板３１の第１側部の温度を調整するための部分である。第２側部調整部３３ｂは、下部冷却調整板３１の第２側部の温度を調整するための部分である。第２側部は、第１側部の反対側にある側部である。中央部調整部３３ｃは、下部冷却調整板３１の幅方向中央部分の温度を調整するための部分である。また、温度調整パイプ３３には、複数の導入パイプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃが接続されている。導入パイプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃは、熱交換の媒体となるガスを温度調整パイプ３３に送るパイプである。具体的に、温度調整パイプ３３の第１側部調整部３３ａには、第１導入パイプ３５ａが接続され、温度調整パイプ３３の第２側部調整部３３ｂには、第２導入パイプ３５ｂが接続され、温度調整パイプ３３の中央部調整部３３ｃには、２つの第３導入パイプ３５ｃ，３５ｃが接続されている。第１導入パイプ３５ａ、第２導入パイプ３５ｂ、および第３導入パイプ３５ｃは、それぞれ異なるガス供給ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃから供給されるガスを各温度調整部３３ａ，３３ｂ，３３ｃに送る。具体的には、図６に示すように、第１導入パイプ３５ａは、第１ガス供給ユニット３４ａと接続される。第１ガス供給ユニット３４ａから第１導入パイプ３５ａに送られるガスの量は、第１ガス供給弁３６ａによって調整される。また、第２導入パイプ３５ｂは、第２ガス供給ユニット３４ｂと接続される。第２ガス供給ユニット３４ｂから第２導入パイプ３５ｂに送られるガスの量は、第２ガス供給弁３６ｂによって調整される。さらに、２つの第３導入パイプ３５ｃ，３５ｃは、第３ガス供給ユニット３４ｃと接続される。第３ガス供給ユニット３４ｃから第３導入パイプ３５ｃ，３５ｃに送られるガスの量は、第３ガス供給弁３６ｃによって調整される。
【００７７】
なお、下部冷却調整板３１に吹き付けられたガスは、下部冷却調整板３１に吹き付けられた後、吹き出し方向ｄ１と真逆の方向ｄ２へ流れるように、流れが制御される。吹出口３３１から吹き出されたガスが、下部冷却調整板３１の長手方向に流れる前に、方向ｄ２に流れるように制御することにより、一の吹出口３３１から吹き出されるガスが、他の吹出口３３１から吹き出されるガスの流れ方向ｄ１に影響を与えないように構成されている。方向ｄ２に流されたガスは、炉外へ放出される。
【００７８】
（２−４−２）側部冷却ユニット
側部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１によって急冷されたシートガラスＳＧの側部と、シートガラスＳＧの側部周辺とを、シートガラスＳＧの流下方向に沿って連続的に、または、段階的に冷却する（側部冷却工程）。側部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１よりも低い冷却能で動作する。言い換えると、冷却ローラ５１によってシートガラスＳＧの側部から奪われる熱量と比較して、側部冷却ユニット７１によってシートガラスＳＧの側部から奪われる熱量は少ない。側部冷却ユニット７１は、上述したように、中央部冷却ユニット６１の両側にそれぞれ配置される（図４参照）。側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの表面に近接して配置される。側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持するように、シートガラスの側部を冷却する。なお、側部冷却ユニット７１は、好ましくは、シートガラスＳＧの側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持するように、シートガラスの側部を冷却する。
【００７９】
側部冷却ユニット７１は、図７に示すように、上部水冷ユニット７２と、下部水冷ユニット７３とから構成されている。上部水冷ユニット７２および下部水冷ユニット７３は、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される。また、上部水冷ユニット７２および下部水冷ユニット７３は、それぞれ独立して制御される。
【００８０】
ａ）上部水冷ユニット
上部水冷ユニット７２は、シートガラスＳＧの厚みおよび／または反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである（第１側部冷却工程）。上部水冷ユニット７２は、図７に示すように、上述した冷却ローラ５１の直下に位置する。また、上部水冷ユニット７２は、後述する下部水冷ユニット７３の天板７３５の上に載せられている。上部水冷ユニット７２は、下部水冷ユニット７３の天板７３５の上で水平移動することにより、シートガラスＳＧに対して近接させたり離反させたりできる構成になっている。シートガラスＳＧは、上部水冷ユニット７２の、主に輻射熱伝達によって、所要の冷却速度で冷却される。ここで、所要の冷却速度とは、冷却ローラ５１を通過したガラスＳＧの板幅の収縮が最大限抑えられ、かつ、下部水冷ユニット７３以降の冷却過程でシートガラスＳＧにクラックが生じないような冷却速度である。すなわち、上部水冷ユニット７２は、シートガラスＳＧに悪影響を及ぼさない範囲でガラスＳＧを最大限冷却する。上部水冷ユニット７２は、主として、上部水冷板７２１と、上部連結ユニット７２２とを有する。
【００８１】
ａ−１）上部水冷板
上部水冷板７２１は、熱伝導率が比較的高く、耐酸化性および耐熱性に優れた部材で構成されている。本実施形態では、上部水冷板７２１として、ステンレスが用いられる。上部水冷板７２１の内部には、流体（本実施形態では、水）を通すための第１流路ＰＳ１が形成されている。第１流路ＰＳ１は、上部水冷板７２１の表面（シートガラスＳＧに対向する面）７２１ａを裏側から冷却する構成になっている。
【００８２】
上部水冷板７２１の表面（シートガラスＳＧに対向する面）には、放射率を上げるための塗装が施されている。上部水冷板７２１の放射率は０．９以上であることが好ましい。
【００８３】
ａ−２）上部連結ユニット
上部連結ユニット７２２は、上部水冷板７２１の後方に配置され、上部水冷板７２１に連結されるユニットである。上部連結ユニット７２２は、主として、上部給水パイプ７２３と、上部排水パイプ７２４とを含む。上部給水パイプ７２３および上部排水パイプ７２４は、上部水冷板７２１の後方に形成された第４空間ＳＰ４の内部に配置される（図７参照）。第４空間ＳＰ４は、ステンレス製の薄板によって形成された空間であり、天板、底板、および側壁によって構成されている。上部給水パイプ７２３は、上部水冷板７２１の第１流路ＰＳ１の上部に連結される。上部給水パイプ７２３には、図示しない第２冷却水供給ユニットから送られる冷却水が送られる。第２冷却水供給ユニットは、第１冷却水供給ユニットとは異なるユニットである。冷却水は、上部給水パイプ７２３を通って上部水冷板７２１の第１流路ＰＳ１に供給される。第２冷却水供給ユニットから供給される冷却水の量は、第２冷却水供給弁７２ａによって調整される（図９参照）。上部排水パイプ７２４は、上部水冷板７２１の第１流路ＰＳ１の下部に連結される。第１流路ＰＳ１を通過して温められた冷却水は、上部排水パイプ７２４を通って排出される。
【００８４】
ｂ）下部水冷ユニット
下部水冷ユニット７３は、図７に示すように、上述の上部水冷ユニット７２の直下に位置する。下部水冷ユニット７３は、シートガラスＳＧの反り量の制御に影響を与える領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである（第２側部冷却工程）。下部水冷ユニット７３は、後述する徐冷炉８０の天板８０ａの上に載せられている。下部水冷ユニット７３は、上述の中央部冷却ユニット６１に固定されている。シートガラスＳＧは、下部水冷ユニット７３の、主に輻射熱伝達によって、所要の冷却速度で冷却される。ここで、所要の冷却速度とは、徐冷炉８０に進入する際のシートガラスＳＧ耳部周辺が最適な温度になる冷却速度である。また、所要の冷却速度とは、ガラスＳＧの板幅の収縮が最大限抑えられ、かつ、除冷炉８０以降の冷却過程でシートガラスＳＧにクラックが生じないような冷却速度である。すなわち、下部水冷ユニット７３は、ガラスＳＧに悪影響を及ぼさない範囲でシートガラスＳＧを最大限冷却する。下部水冷ユニット７３は、主として、下部水冷板７３１と、下部連結ユニット７３２とを有する。
【００８５】
ｂ−１）下部水冷板
下部水冷板７３１は、熱伝導率が比較的高く、耐酸化性および耐熱性に優れた部材で構成されている。本実施形態では、下部水冷板７３１として、ステンレスが用いられる。下部水冷板７３１の内部には、流体（本実施形態では、水）を通すための第２流路ＰＳ２が形成されている。第２流路ＰＳ２は、下部水冷板７３１の表面（シートガラスＳＧに対向する面）７３１ｃを裏側から冷却する構成になっている。
【００８６】
下部水冷板７３１の放射率も、０．９以上であることが好ましい。
【００８７】
さらに、下部水冷板７３１の表面には、図８に示すように、上方支持部材７３１ａと下方支持部材７３１ｂとが取り付けられている。上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂは、下部水冷板７３１の表面に、遮断部材（ファイバーボード等）を支持することを可能にする部材である。遮断部材とは、下部水冷板７３１からの熱輻射を遮る部材である。上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂによって、遮断部材が支持されることにより、下部水冷板７３１の一部が覆い隠される。
【００８８】
ｂ−２）下部連結ユニット
下部連結ユニット７３２は、上部連結ユニット７２２と同様の構成をしている。すなわち、下部連結ユニット７３２は、下部水冷板７３１の後方に配置され、下部水冷板７３１に連結されるユニットである。下部連結ユニット７３２は、主として、下部給水パイプ７３３と、下部排水パイプ７３４とを含む。下部給水パイプ７３３および下部排水パイプ７３４は、下部水冷板７３１の後方に形成された第５空間ＳＰ５の内部に配置される（図７参照）。第５空間ＳＰ５もまた、第４空間ＳＰ４と同様、ステンレス製の薄板によって形成された空間である。下部給水パイプ７３３は、下部水冷板７３１の第２流路ＰＳ２の上部に連結される。下部給水パイプ７３３には、図示しない第３冷却水供給ユニットから送られる冷却水が送られる。第３冷却水供給ユニットは、第１冷却水供給ユニットおよび第２冷却水供給ユニットとは異なるユニットである。冷却水は、下部給水パイプ７３３を通って下部水冷板７３１の第２流路ＰＳ２に供給される。第３冷却水供給ユニットから供給される冷却水の量は、第３冷却水供給弁７３ａによって調整される（図９参照）。下部排水パイプ７３４は、下部水冷板７３１の第２流路ＰＳ２の下部に連結される。第２流路ＰＳ２を通過して温められた冷却水は、下部排水パイプ７３４を通って排出される。
【００８９】
（２−５）引下げローラ
引下げローラ８１は、徐冷炉８０の内部に配置される。徐冷炉８０は、冷却ユニット６０の直下に配置される空間である。除冷炉８０では、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温近傍の温度まで冷却される（下流域冷却工程（徐冷工程））。また、引下げローラ８１は、冷却ユニット６０を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流下方向へ引き下げる。引下げローラ８１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向両側（図４参照）に複数配置される。引下げローラ８１は、図示しないモーターによって駆動されている。また、引下げローラ８１は、シートガラスＳＧに対して内側に回転する。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８１は、対で動作し、対の引下げローラ８１，８１，・・・が、シートガラスＳＧを下方向に引き下げる。
【００９０】
（２−６）切断装置
切断装置９０は、徐冷炉８０を通過して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。その結果、シートガラスＳＧは、ガラス片になる。切断装置９０は、徐冷炉８０の下方に配置されており、所定の時間間隔でシートガラスＳＧを切断していく。
【００９１】
（２−７）制御装置
制御装置９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されている。制御装置９１は、図９に示すように、冷却ローラ５１、引下げローラ８１、第１ガス供給弁３６ａ、第２ガス供給弁３６ｂ、第３ガス供給弁３６ｃ、第１冷却水供給弁２２ａ、第２冷却水供給弁７２ａ、第３冷却水供給弁７３ａ、および切断装置９０等と接続されている。
【００９２】
制御装置９１は、冷却ローラ５１、引下げローラ８１、および切断装置９０等の駆動部を制御する。また、制御装置９１は、第１ガス供給弁３６ａ、第２ガス供給弁３６ｂ、第３ガス供給弁３６ｃ、第１冷却水供給弁２２ａ、第２冷却水供給弁７２ａ、および第３冷却水供給弁７３ａの開閉または開度を制御する。
【００９３】
（３）温度プロファイルおよび冷却ユニットによる温度制御
次に、図１０を参照して、本実施形態に係るガラス基板の製造方法で用いる温度プロファイルと、当該温度プロファイルを実現する冷却ユニットの制御とについて説明する。図１０中、破線で区分けされた領域は、冷却ローラ５１および冷却ユニットに含まれる各ユニット６２，６３ａ，６３ｂ，７２，７３の配置を示す。また、破線で区分けされた領域に含まれる曲線１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｆおよび直線１０ａ，１０ｄは、冷却ローラ５１または各ユニット６２，６３ａ，６３ｂ，７２，７３によって実現される温度プロファイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃに含まれるサブプロファイルである。
【００９４】
本実施形態では、上述したように、シートガラスＳＧの流下方向において、複数の温度プロファイルに基づいた雰囲気温度の制御を独立して行っている。シートガラスＳＧの温度が所定の温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの幅方向に沿ってシートガラスＳＧの側部に向かって張力が加わるように、シートガラスＳＧは冷却される。所定の温度領域とは、シートガラスＳＧが成形体４１から離れた後、シートガラスＳＧの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域である。すなわち、所定の温度領域とは、上述した、シートガラスＳＧの上流領域である。
【００９５】
成形体４１を離れた後のシートガラスＳＧは、上述したように、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有する。シートガラスＳＧは、冷却ローラ５１および冷却ユニット６０によって冷却されることにより、粘度が高くなる。すなわち、シートガラスＳＧの粘度（中央部および側部の粘度）は、シートガラスＳＧの流下方向に沿って高くなる。言い換えると、シートガラスＳＧの粘度は、シートガラスＳＧの下流側ほど高くなる。本実施形態では、上流領域において、冷却ローラ５１および側部冷却ユニット７１によって、シートガラスＳＧの側部が冷却される。具体的には、シートガラスＳＧの側部は、粘度が１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持されるように冷却される。より具体的には、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスの側部を急冷し、側部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１によって急冷されたシートガラスＳＧの側部の粘度が、１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように、シートガラスの側部を冷却する。
【００９６】
複数の温度プロファイルは、シートガラスＳＧの幅方向およびシートガラスＳＧの流れ方向に、それぞれ設定される（温度プロファイル設定工程）。具体的に、複数の温度プロファイルには、図１０に示すように、第１の温度プロファイル２０ａと、第２の温度プロファイル２０ｂと、第３の温度プロファイル２０ｃとが含まれる。第１の温度プロファイル２０ａは、第２の温度プロファイル２０ｂよりも、流れ方向において高温側に位置する。また、第２の温度プロファイル２０ｂは、第３の温度プロファイル２０ｃよりも、流れ方向において高温側に位置する。
【００９７】
第１の温度プロファイル２０ａは、シートガラスＳＧの中央領域における幅方向の温度分布が均一であり、かつ、シートガラスＳＧの幅方向両端部（両側部）の温度がシートガラスＳＧの中央領域の温度より低い。ここで、幅方向の温度分布が均一であるとは、幅方向の温度分布が、所定の基準値（温度）に対して±０℃〜１０℃の範囲の値であることを意味する。すなわち、第１の温度プロファイル２０ａに基づいて、シートガラスＳＧの端部は急冷され、シートガラスＳＧの中央領域（中央部）の温度は、シートガラスＳＧの端部の温度よりも高い温度で、かつ、幅方向に均一な温度になるように制御される（板厚均一化工程：第１温度プロファイル制御工程）。なお、第１の温度プロファイル２０ａは、シートガラスＳＧの中央領域の温度（平均温度）とシートガラスＳＧの両端部の温度とが第１の温度差Ｘになるように設定されている。
【００９８】
第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、第１の温度プロファイル２０ａより低温である。また、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中央領域において幅方向に温度勾配を有する。具体的には、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部の温度が高く、シートガラスＳＧの両端部の温度が低い。より具体的には、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部からシートガラスＳＧの両端部に向かうに従って温度を徐々に低くする。シートガラスＳＧの中心部は、中央領域の中心部分である。すなわち、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃに基づいて、シートガラスＳＧの幅方向の温度分布は、山形（上に凸を有する放物線）になるように制御される（反り低減工程：第２温度プロファイル制御工程および第３温度プロファイル制御工程）。すなわち、反り低減工程は、温度勾配（上に凸を有する放物線）を維持しつつシートガラスＳＧを冷却する。言い換えると、反り低減工程は、温度分布が、上に凸を有する放物線を連続して形成するように、シートガラスＳＧを冷却する。
【００９９】
なお、第２の温度プロファイル２０ｂに基づいた制御は、シートガラスＳＧの流下方向に対して、第２温度領域の上流側で実行される（第２温度プロファイル制御工程）。また、第３の温度プロファイル２０ｃに基づいた制御は、シートガラスＳＧの流れ方向に対して、第２温度領域の下流側で実行される（第３温度プロファイル制御工程）。ここで、第３の温度プロファイル２０ｃは、第２の温度プロファイル２０ｂよりも勾配が大きくなるように設定されることが好ましい。具体的に、第２の温度プロファイル２０ｂは、シートガラスＳＧの中心部の温度とシートガラスＳＧの端部の温度とが第２の温度差Ｙ１になるように設定されている。また、第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部の温度とシートガラスＳＧの端部の温度とが第３の温度差Ｙ２になるように設定されている。第３の温度差Ｙ２は、第２の温度差Ｙ１より大きい。なお、第２の温度差Ｙ１は、第１の温度差Ｘより大きい。すなわち、温度プロファイル２０ａ〜２０ｃは、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、中央領域と端部との温度差または中央部と端部との温度差が大きくなっている（Ｘ＜Ｙ１＜Ｙ２）。
【０１００】
なお、反り低減工程は、第３の温度プロファイル２０ｃより低温の温度領域において、シートガラスＳＧの温度が歪点近傍に向かうに従って、シートガラスＳＧの幅方向の温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧを冷却する。
【０１０１】
以下、各ユニットによる温度制御について、詳細に説明する。
【０１０２】
（３−１）上部空冷ユニットによる温度制御
上部空冷ユニット６２では、上述したように、シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域の温度プロファイルを実現する（第１中央部冷却工程）。具体的に、上部空冷ユニット６２は、上部冷却調整板２１の幅方向の温度分布を均一にする。これにより、上部冷却調整板２１の表面周辺の雰囲気温度（シートガラスＳＧの幅方向の温度）は均一になる（サブプロファイル１０ａ）。
【０１０３】
（３−２）下部空冷ユニットによる温度制御
下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂでは、上述したように、シートガラスＳＧの反りの調整を開始する領域の温度プロファイルを実現する（第２中央部冷却工程および第３中央部冷却工程）。具体的に、下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの幅方向の温度が山形（上に凸を有する放物線）になるように、下部冷却調整板３１の温度分布を調整する。詳細には、下部冷却調整板３１の長手方向中心の温度を最も高い温度にする。また、下部冷却調整板３１の長手方向両端部の温度を最も低い温度にする。さらに、中心から両端部に向けて温度が徐々に低くなるように制御する。より詳細には、温度調整パイプ３３に含まれる第１側部調整部３３ａ、第２側部調整部３３ｂ、および中央部調整部３３ｃのうち、中央部調整部３３ｃから吹き出されるガスの温度を、第１側部調整部３３ａおよび第２側部調整部３３ｂから吹き出されるガスの温度に対して高くする。これにより、下部冷却調整板３１の表面周辺の雰囲気温度（シートガラスＳＧの幅方向の温度）は、山形になる（サブプロファイル１０ｂ、サブプロファイル１０ｃ）。
【０１０４】
なお、本実施形態では、シートガラスＳＧの流れ方向に沿って、２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂを配置している。シートガラスＳＧの流下方向下方に配置された下部空冷ユニット６３ｂは、上方に配置された下部空冷ユニット６３ａよりも、大きな放物線の温度分布を形成するように制御される。具体的には、上述したように、下部空冷ユニット６３ａによって実現されたプロファイル１０ｂの温度勾配（中心部と端部との温度勾配）（図１０のＹ１参照）よりも、下部空冷ユニット６３ｂによって実現された温度プロファイル１０ｃの温度勾配（図１０のＹ２参照）を大きくする（Ｙ１＜Ｙ２）。
【０１０５】
（３−３）冷却ロールによる温度制御
冷却ローラ５１は、上述したように、シートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（急冷工程）。冷却ローラ５１は、成形体４１の下端部４１ａで合流したガラスの側部（端部）を急冷する。すなわち、シートガラスＳＧの側部および側部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央部周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｄ）。
【０１０６】
（３−４）上部水冷ユニットによる温度制御
上部水冷ユニット７２では、上述したように、シートガラスＳＧの厚みおよび／または反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（第１側部冷却工程）。上部水冷ユニット７２は、上部空冷ユニット６２および下部空冷ユニット６３ａによって生成される温度より低い温度を生成する。すなわち、シートガラスＳＧの側部および側部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央領域周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｅ）。
【０１０７】
（３−５）下部水冷ユニットによる温度制御
下部水冷ユニット７３では、上述したように、シートガラスＳＧの反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（第２側部冷却工程）。下部水冷ユニット７３は、下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂによって生成される温度より低い温度を生成する。すなわち、シートガラスＳＧの側部および側部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央領域周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｆ）。
【０１０８】
（４）特徴
（４−１）
上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、成形体直下から徐冷点の上までの第１温度領域において、シートガラスＳＧの幅方向端部（側部）の温度が、シートガラスＳＧの流下方向の位置に応じて制御される。具体的には、シートガラスＳＧの流下方向に沿った複数の温度プロファイルが設定され、当該複数の温度プロファイルに基づいて、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置された複数の水冷ユニット７２，７３によって、シートガラスＳＧの側部の温度がそれぞれ制御される。
【０１０９】
また、上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、水冷ユニット７２，７３の上方で、冷却ローラ５１，５１がシートガラスＳＧの側部を急冷する。冷却ローラ５１，５１によって冷却されたシートガラスＳＧの側部は、厚みが大きくなるため、シートガラスＳＧの中央部分と比較して多くの熱量を有する。したがって、シートガラスＳＧの側部の温度制御は、シートガラスＳＧの中央部分の温度制御にも大きく影響を与える。
【０１１０】
ところで、近年のガラス基板の需要増加に伴い、ガラス基板の大量生産が必要となった。そのため、シートガラスＳＧを冷却する工程に、従来同様の時間をかけることが難しくなった。しかし、単純にガラスシートＳＧの冷却速度を上げると、品質の良いガラス基板を製造することができない。
【０１１１】
上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される複数の冷却ユニットを独立して制御することにより、シートガラスＳＧの側部の温度が実現される。これにより、効果的にシートガラスＳＧの側部を冷却することができるため、冷却時間を短時間にした場合であっても、品質の良いガラス基板を製造することができる。
【０１１２】
（４−２）
また、上記実施形態では、冷却ローラ５１を用いてシートガラスＳＧの耳部を急冷した後、側部冷却ユニット７１によって、シートガラスＳＧの耳部を継続して冷却する。
【０１１３】
冷却ローラ５１によってシートガラスＳＧの耳部が急冷されると、特開平１０−２９１８２６に開示されているように、シートガラスＳＧの幅方向に張力が加えられる。但し、成形体４１の直下で形成されたシートガラスＳＧは、冷却ローラ５１によって急冷された後も、幅方向の縮小（収縮）が起こり易い。上記実施形態では、冷却ローラ５１による冷却に続いて、シートガラスＳＧの耳部は、側部冷却ユニット７１によって継続して冷却される。これにより、シートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制することができる。
【０１１４】
さらに、上記実施形態では、冷却ローラ５１の冷却能に対して、側部冷却ユニット７１の冷却能を低くしている。これにより、シートガラスＳＧの割れを防止することができる。
【０１１５】
（４−３）
また、上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、熱伝導によりシートガラスＳＧを急冷した後、シートガラスＳＧを輻射熱伝達により冷却する。これにより、シートガラスＳＧの耳部を効率よく冷却することができる。
【０１１６】
（４−４）
さらに、上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、下部水冷板７３１の表面に、ファイバーボードを配置可能な部材（上方支持部材７３１ａ、下方支持部材７３１ｂ）が設けられている。これにより、下部水冷板７３１によって冷却する領域について、冷却時の炉内環境に応じて、部分的に熱輻射を遮断することができる。
【０１１７】
（４−５）
上記実施形態において、上部水冷ユニット７２は、下部水冷ユニット７３の天板７３５の上で水平移動可能な構成である。また、下部水冷ユニット７３は、遮断部材の支持が可能な構成になっている。
【０１１８】
上部水冷ユニット７２は、上部水冷板７２１に送り込まれる流体の温度および／または流量を変化させる他、シートガラスＳＧに対して近接または離反することにより、シートガラスＳＧの温度制御を行うことができる。一方、下部水冷ユニット７３は、下部水冷板７３１に送り込まれる流体の温度および／または流量を変化させる他、上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂに遮断部材を支持させたり、上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂから遮断部材を取り外したり、さらに、支持させる遮断部材の面積を変更したりすることにより、冷却能を変更し、シートガラスＳＧの温度制御を行うことができる。
【０１１９】
（４−６）
上記実施形態では、成形体から離れたシートガラスＳＧの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持しながら、シートガラスＳＧを冷却する工程が行われる。シートガラスＳＧの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅに満たない場合、シートガラスＳＧが変形しやすいので、シートガラスＳＧの幅方向の収縮が起きやすい。また、シートガラスＳＧの側部の粘度が１０14.5Ｐｏｉｓｅを超える場合、シートガラスＳＧ内部に発生する応力に耐え切れず、シートガラスＳＧが割れる可能性がある。
【０１２０】
すなわち、成形体から離れたシートガラスＳＧの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持しながら冷却することにより、シートガラスＳＧの割れを防ぎつつ、シートガラスＳＧの幅方向への収縮を抑制することができる。これにより、シートガラスＳＧの両端部に向かってシートガラスＳＧの幅方向に張力が加えられている状態となる。また、シートガラスＳＧの側部の粘度が、流下方向に沿って高くなるように冷却することにより、シートガラスＳＧの側部は、段階的または連続的に冷却される。これにより、シートガラスＳＧが一度に過度に冷却されて割れることが防止される。
【０１２１】
（４−７）
上記実施形態では、成形体直下における１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有するシートガラスＳＧを、側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷し、シートガラスＳＧの急冷後、側部の粘度が１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスＳＧをさらに冷却することにより、シートガラスＳＧの割れを防ぎつつ、シートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制する。
【０１２２】
このように、冷却ローラ５１をシートガラスＳＧに接触させることにより、熱伝導により、短時間でシートガラスＳＧから熱を奪うことができるので、シートガラスＳＧを急冷することができる。また、冷却ローラ５１によりシートガラスＳＧを保持することにより、幅方向への収縮をより効果的に抑制することができる。
【０１２３】
また、冷却ローラ５１により急冷されたシートガラスＳＧは、シートガラスＳＧと離間して設置される冷却ユニット６０による輻射熱伝達により継続して冷却されるので、シートガラスＳＧの表面が過剰に冷却されて割れることを防止することができる。なお、複数の冷却ユニット６０を設けることにより、シートガラスＳＧの表面が過剰に冷却されることが効果的に抑制され、シートガラスＳＧの割れを効果的に抑制することができる。
【０１２４】
（４−８）
上記実施形態では、板厚均一化工程において、シートガラスＳＧの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスＳＧの両側部の温度を、中央領域の温度より低くする。これにより、シートガラスＳＧの側部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスＳＧの中央領域は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスＳＧの板厚を幅方向に均一にすることができる。
【０１２５】
なお、シートガラスＳＧが成形体から離れた直後から、シートガラスＳＧの温度が軟化点まで冷却されるまでに板厚均一化処理を行うことで、板厚をより均一にすることができる。
【０１２６】
（４−９）
上記実施形態では、反り低減工程において、板厚均一化工程と比べてシートガラスＳＧの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスＳＧの中央領域の幅方向の中央部から側部に向かって、シートガラスＳＧの幅方向に温度勾配を形成する。そして、シートガラスＳＧの温度が歪点に向かうに従って、シートガラスＳＧの温度勾配が低減するように冷却する。これにより、シートガラスＳＧの幅方向の中央部に常に引っ張り応力が働くように冷却することができる。また、シートガラスＳＧの板厚を均一に維持しながら冷却することができ、シートガラスＳＧの反りを低減することができる。
【０１２７】
また、反り低減工程では、シートガラスＳＧの幅方向に形成された温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧの歪点近傍に向かってシートガラスＳＧを冷却する。温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧを歪点まで冷却することにより、シートガラスＳＧの幅方向の中央部の冷却量は、シートガラスＳＧの幅方向の両端部の冷却量よりも大きくなる。これにより、シートガラスＳＧの体積収縮率は、幅方向の両端部から中央部に向かって大きくなるので、シートガラスＳＧの中央部には引張り応力が働く。特に、シートガラスＳＧの中央部には、シートガラスＳＧの流れ方向および幅方向に引張り応力が働く。なお、シートガラスＳＧの幅方向に働く引張り応力よりも、シートガラスＳＧの流れ方向に働く引張り応力の方が大きいことが好ましい。引張り応力により、シートガラスＳＧの平坦度を維持しつつ冷却することができるので、シートガラスＳＧ、ひいては、ガラス板の反りをより低減できる。
【０１２８】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、温度調整パイプ３３が内部で三分割されており、温度調整パイプ３３は、第１側部調整部３３ａ、第２側部調整部３３ｂ、および中央部調整部３３ｃを有する。温度調整パイプ３３は、三分割に限られず、五分割されていても構わない。これにより、シートガラスＳＧの幅方向に、より細かい温度制御を独立して行うことができる。
【０１２９】
（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、熱伝導率の高い材料として、純ニッケルを採用したが、熱伝導率の高い材料として、他の材料を用いても構わない。例えば、モリブデン、焼結ＳｉＣ、再結晶ＳｉＣ、人造黒鉛、鉄、タングステン等であっても構わない。但し、モリブデンを採用する場合には、非酸化雰囲気で使用することが好ましい。また、モリブデンを酸化雰囲気で使用する場合には、耐酸化コートを施すことが好ましい。また、焼結ＳｉＣおよび再結晶ＳｉＣは、酸化雰囲気で採用することができ、人造黒鉛、鉄、およびタングステンは、非酸化雰囲気で使用される場合に採用することができる。
【０１３０】
（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１としてチャンネル（溝形鋼形状）を用いたが、上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１は、上記形状に限定されず、他の形状であっても構わない。このとき、隣接する上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１同士の接触を最小限にし、隣接する上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１同士の熱伝導を抑えるような構成にすることが好ましい。例えば、上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１は、丸棒（円柱）形状や、奇数の多角柱形状などであってもよい。
【０１３１】
（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、上部空冷ユニット６２によって、シートガラスＳＧの幅方向に沿って、雰囲気温度が均一になるように制御した（板厚均一化工程）。これにより、上記実施形態では、シートガラスＳＧの厚み（肉厚）を均一にした。しかし、上部空冷ユニット６２は、シートガラスＳＧの幅方向に沿って、温度を変更できるような構成を取っていてもよい。例えば、空冷ユニット６２の内部に形成される空間を複数に分け、空間ごとにそれぞれ冷却できるようにしたり、空冷ユニット６２の内部に部分的に保温材を設置できる構成を設けたりすることにより、幅方向の雰囲気温度を変更できるようにしてもよい。これにより、中央領域の温度を均一にしているにもかかわらず、何らかの影響により、シートガラスＳＧの幅方向の肉厚の均一化が実現できなかった場合にも、シートガラスＳＧの肉厚の均一化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１１      溶解装置
１２      清澄装置
２１      上部冷却調整板
２２      後方水冷ユニット
３１      下部冷却調整板
３２      温度制御ユニット
４０      成形装置
４１      成形体
４１ａ    成形体の下端部
４１ｂ    成形体の頂部
４１ｃ    成形体の側面（表面）
４３      溝
５０      仕切り部材
５１      冷却ローラ
６０      冷却ユニット
６１      中央部冷却ユニット
６２      上部空冷ユニット
６３ａ，６３ｂ  下部空冷ユニット
７１      側部冷却ユニット
７２      上部水冷ユニット
７３      下部水冷ユニット
８０      徐冷炉
８１      引下げローラ
ＦＧ      溶融ガラス
ＳＧ      シートガラス
１００    ガラス基板製造装置
７２１    上部水冷板
７２２    上部連結ユニット
７３１    下部水冷板
７３２    下部連結ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３３】
【特許文献１】特開平５−１２４８２７号公報
【図１】
2012133842.tif 000003
【図２】
2012133842.tif 000004
【図３】
2012133842.tif 000005
【図４】
2012133842.tif 000006
【図５】
2012133842.tif 000007
【図６】
2012133842.tif 000008
【図７】
2012133842.tif 000009
【図８】
2012133842.tif 000010
【図９】
2012133842.tif 000011
【図１０】
2012133842.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月30日(2012.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンドロー法により、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、前記シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却することによりガラス基板を製造する方法であって、
前記シートガラスが前記成形体から離れた後、前記シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの側部に向かって張力を加えながら、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却し、
前記温度領域において、
前記シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための板厚均一化工程と、
前記板厚均一化処理の後に、前記シートガラスの反りを低減するための反り低減工程と、
を行い、
前記板厚均一化工程は、前記シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両側部の温度を、前記中央領域の温度より低くし、
前記反り低減工程では、前記板厚均一化工程より前記シートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、前記中央領域の中心部から前記側部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する、
ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記シートガラスの側部の粘度が、前記流下方向に沿って高くなるように冷却する、
請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、
前記シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるように前記シートガラスを急冷する、
請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて前記側部を冷却することにより、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持する、
請求項３に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
一対の頂部と、下端部と、前記一対の頂部から前記下端部まで延びる一対の表面とを有し、溶融ガラスを前記一対の頂部からオーバーフローさせた後、前記一対の表面に沿って流下させ、前記下端部で合流させてシートガラスを成形する成形体と、
前記成形体から離れた前記シートガラスが、軟化点より高い温度域にあるとき、前記シートガラスの側部の熱処理を行う第１熱処理ユニットと、
前記シートガラスが前記軟化点近傍から徐冷点近傍までの温度域にあるとき、前記側部の熱処理を行う第２熱処理ユニットと、
前記シートガラスの中央領域の熱処理を行う第３熱処理ユニットと、
を備え、
前記第１熱処理ユニットおよび前記第２熱処理ユニットは、前記側部に向かって張力を加えながら、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却し、
前記第１熱処理ユニット、前記第２熱処理ユニットおよび前記第３熱処理ユニットは、
前記シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための板厚均一化工程と、
前記板厚均一化処理の後に、前記シートガラスの反りを低減するための反り低減工程と、
を行い、
前記板厚均一化工程は、前記シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両側部の温度を、前記中央領域の温度より低くし、
前記反り低減工程では、前記板厚均一化工程より前記シートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、前記中央領域の中心部から前記側部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する、
ガラス基板の製造装置。
【請求項６】
ダウンドロー法により、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、前記シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却することによりガラス基板を製造する方法であって、
前記シートガラスが前記成形体から離れた後、前記シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの両側部に向かって前記シートガラスの幅方向に張力を加えながら、前記側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却し、
前記温度領域において、
前記シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための板厚均一化工程と、
前記板厚均一化処理の後に、前記シートガラスの反りを低減するための反り低減工程と、
を行い、
前記板厚均一化工程は、前記シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両側部の温度を、前記中央領域の温度より低くし、
前記反り低減工程では、前記板厚均一化工程より前記シートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、前記中央領域の中心部から前記側部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する、
ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記シートガラスの側部の粘度が、前記流下方向に沿って高くなるように冷却する、
請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、
前記シートガラスの側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように前記シートガラスを急冷し、
前記シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて前記側部を冷却することにより、前記側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持する、
請求項６または７に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項９】
冷却ローラを用いて、成形体直下における前記シートガラスを、前記側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷する、
請求項８に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記冷却ローラにより急冷された前記シートガラスを、前記シートガラスと離間して設置される冷却ユニットを用いて冷却することにより、前記側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持する、
請求項９に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１１】
前記反り低減工程では、前記シートガラスの幅方向に形成された前記温度勾配が低減するように、前記シートガラスの歪点近傍に向かって前記シートガラスを冷却する、
請求項６から１０のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダウンドロー法を用いてガラス基板を製造する方法が用いられている。ダウンドロー法では、成形体に溶融ガラスを流し込んだ後、当該溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせる。溶融ガラスは、その後、成形体に沿って流下する。溶融ガラスは、成形体の下端部で合流し、その後、成形体を離れてシート状のガラス（シートガラス）となる。シートガラスは、流下する過程で炉内の雰囲気によって冷却される。その後、シートガラスは、所望の大きさに切断され、さらに加工されてガラス基板となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のガラス基板の製造方法では、溶融ガラスが成形体を離れると同時に、表面張力によりシートガラスが幅方向に収縮する。その結果、シートガラスの幅方向の縁部に膨らみ（玉縁）が生じるので、この玉縁を切り取る必要がある。シートガラスの収縮が大きい場合、切り取られるシートガラスの縁部が大きくなり、実用に供されるシートガラスの幅が小さくなる。そのため、ガラス基板の製造効率が悪くなるという課題があった。
【０００４】
この課題を解決する手段として、特許文献１（特開平５−１２４８２７号公報）には、成形体と成形体下方の引張りローラとの間において、シートガラスの幅方向の縁部の近傍において、シートガラスと離間して設けられた冷却ユニットを用いて、シートガラスの縁部を冷却する構成が開示されている。これにより、成形体から離れたシートガラスの幅方向の収縮が抑制される。
【０００５】
しかし、特許文献１（特開平５−１２４８２７号公報）に記載の技術では、シートガラスの幅方向の収縮を十分に抑えることができない場合がある。なぜなら、成形体の下端の近傍、かつ、シートガラスの幅方向の縁部の近傍において、シートガラスと離間して設けられた冷却ユニットのみでは、シートガラスの冷却能力が十分でなく、シートガラスの幅方向の収縮が十分に抑制されない場合があるからである。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、成形体から離れたシートガラスの幅方向の収縮を効果的に抑制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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法により、ガラス基板を製造する方法である。ダウンドロー法は、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却する。ガラス基板の製造方法は、シートガラスが成形体から離れた後、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスの側部（幅方向の端部）に向かって張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。
【０００８】
成形体から離れたシートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスは、粘度が低く十分な流動性を持っているので、収縮しやすい。なお、「シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にある」とは、シートガラスの少なくとも一部が、この温度領域内にあることを意味する。また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであることが好ましい。
【０００９】
このガラス基板の製造方法では、具体的には、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制される。シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅに満たない場合、シートガラスが変形しやすいので、シートガラスの幅方向の収縮が起きやすい。また、シートガラスの側部の粘度が１０14.5Ｐｏｉｓｅを超える場合、シートガラス内部に発生する応力に耐え切れず、シートガラスが割れる可能性がある。従って、シートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することが好ましい。また、シートガラスの側部の粘度を１０10.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することがより好ましい。
【００１０】
そして、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制されるので、シートガラスの両側部に向かってシートガラスの幅方向に張力が加えられている状態となる。なお、内部に空気が通された冷却ローラにより、シートガラスを保持することが好ましい。これにより、シートガラスの幅方向への収縮がより効果的に抑制される。
【００１１】
また、シートガラスの側部の粘度が、流下方向に沿って高くなるように冷却することが好ましい。これにより、シートガラスの側部は、段階的または連続的に冷却されるので、シートガラスが一度に過度に冷却されて割れることが防止される。
【００１２】
また、このガラス基板の製造方法では、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域において、板厚均一化処理と、反り低減処理とを行う。板厚均一化処理とは、シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための工程である。反り低減処理とは、板厚均一化処理の後に、シートガラスの反りを低減するための工程である。
【００１３】
板厚均一化工程では、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くする。これにより、シートガラスの側部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスの中央領域は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスの板厚を幅方向に均一にすることができる。ここで、シートガラスの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。
【００１４】
なお、板厚均一化処理は、シートガラスが成形体から離れた直後に行われることが好ましく、また、シートガラスの温度が軟化点まで冷却されるまでに行われることが好ましい。これにより、板厚をより均一にすることができる。
【００１５】
反り低減工程では、板厚均一化工程と比べてシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスの中央領域の幅方向の中央部から側部に向かって、シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する。そして、シートガラスの温度が歪点に向かうに従って、シートガラスの温度勾配が低減するように冷却することで、シートガラスの幅方向の中央部に常に引っ張り応力が働くように冷却することができる。これにより、シートガラスの板厚を均一に維持しながら冷却することができ、シートガラスの反りを低減することができる。なお、「シートガラスの温度勾配が低減する」の「温度勾配」は、シートガラスの幅方向の中央部の温度から、シートガラスの幅方向の縁部の温度を引いた値を、シートガラスの幅の半分の値で除した値の絶対値である。
【００１６】
また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるようにシートガラスを急冷することが好ましい。
【００１７】
成形体から離れた直後のシートガラスは、最も収縮しやすい状態にあるため、急冷することにより効果的に幅方向の収縮を抑えることができる。また、成形体の直下で板厚均一化処理が行われる場合、シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるように急冷することにより、シートガラスの幅方向の収縮が抑えられた状態で板厚が均一化される。これにより、シートガラスの板厚が均一化される部分を大きくすることができる。
【００１８】
さらに、シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて側部を冷却することにより、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持することが好ましい。これにより、シートガラスの側部が段階的又は連続的に冷却されるので、シートガラスが一度に過度に冷却されて割れることを防止することができる。
【００１９】
また、板厚均一化工程は、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くすることが好ましい。また、反り低減工程では、板厚均一化工程よりシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、中央領域の中心部から側部に向けてシートガラスの幅方向に温度勾配を形成することが好ましい。
【００２０】
本発明に係るガラス基板の製造装置は、成形体と、第１熱処理ユニットと、第２熱処理ユニットと、第３熱処理ユニットとを備える。成形体は、一対の頂部と、下端部と、一対の表面とを有する。一対の表面は、一対の頂部から下端部まで延びる。成形体は、溶融ガラスを一対の頂部からオーバーフローさせた後、一対の表面に沿って流下させ、下端部で合流させてシートガラスを成形する。第１熱処理ユニットは、成形体から離れたシートガラスが、軟化点より高い温度域にあるとき、シートガラスの側部の熱処理を行う。第２熱処理ユニットは、シートガラスが軟化点近傍から徐冷点近傍までの温度域にあるとき、側部の熱処理を行う。第３熱処理ユニットは、シートガラスの中央領域の熱処理を行う。また、第１熱処理ユニットおよび第２熱処理ユニットは、側部に向かって張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。これにより、ガラス基板の生産量の向上と、反り品質の向上とを実現することができる。
【００２１】
また、このガラス基板の製造装置では、第１熱処理ユニット、第２熱処理ユニットおよび第３熱処理ユニットは、シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための板厚均一化工程と、板厚均一化処理の後に、シートガラスの反りを低減するための反り低減工程とを行う。板厚均一化工程は、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くする。反り低減工程では、板厚均一化工程よりシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、中央領域の中心部から側部に向けてシートガラスの幅方向に温度勾配を形成する。
【００２２】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法により、ガラス基板を製造する方法である。ダウンドロー法は、溶融ガラスを成形体からオーバーフローさせてシートガラスに成形し、シートガラスを流下方向に引き伸ばしながら冷却する方法である。このガラス基板の製造方法では、シートガラスが成形体から離れた後、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスの両側部に向かってシートガラスの幅方向に張力を加えながら、側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却する。
【００２３】
成形体から離れたシートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスは、粘度が低く十分な流動性を持っているので、収縮しやすい。なお、「シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にある」とは、シートガラスの少なくとも一部が、この温度領域内にあることを意味する。また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであることが好ましい。
【００２４】
このガラス基板の製造方法では、具体的には、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制される。シートガラスの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅに満たない場合、シートガラスが変形しやすいので、シートガラスの幅方向の収縮が起きやすい。また、シートガラスの側部の粘度が１０14.5Ｐｏｉｓｅを超える場合、シートガラス内部に発生する応力に耐え切れず、シートガラスが割れる可能性がある。従って、シートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することが好ましい。また、シートガラスの側部の粘度を１０10.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することがより好ましい。
【００２５】
そして、成形体から離れたシートガラスの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持して冷却することにより、シートガラスの幅方向への収縮が抑制されるので、シートガラスの両側部に向かってシートガラスの幅方向に張力が加えられている状態となる。なお、内部に空気が通された冷却ローラにより、シートガラスを保持することが好ましい。これにより、シートガラスの幅方向への収縮がより効果的に抑制される。
【００２６】
また、シートガラスの側部の粘度が、流下方向に沿って高くなるように冷却することが好ましい。これにより、シートガラスの側部は、段階的または連続的に冷却されるので、シートガラスが一度に過度に冷却されて割れることが防止される。
【００２７】
また、成形体直下におけるシートガラスの粘度は、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅであり、シートガラスの側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスを急冷し、シートガラスを急冷した後、急冷時よりも冷却能を低下させて側部を冷却することにより、側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持することが好ましい。
【００２８】
成形体直下における１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有するシートガラスを、側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することにより、シートガラスの割れを防ぎつつ、シートガラスの幅方向の収縮を抑制することができる。また、シートガラスの急冷後、側部の粘度が１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスをさらに冷却することにより、シートガラスの割れを防ぎつつ、シートガラスの幅方向の収縮を継続して抑制することができる。
【００２９】
なお、成形体直下における１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有するシートガラスを、側部の粘度が１０9.5〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することがより好ましく、側部の粘度が１０10.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することがさらに好ましい。また、シートガラスの急冷後、シートガラスを、側部の粘度が１０11.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に冷却することがより好ましく、側部の粘度が１０11.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に冷却することがさらに好ましい。
【００３０】
また、冷却ローラを用いて、成形体直下におけるシートガラスを、側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷することが好ましい。冷却ローラをシートガラスに接触させることにより、熱伝導により、短時間でシートガラスから熱を奪うことができるので、シートガラスを急冷することができる。また、冷却ローラによりシートガラスを保持することにより、幅方向への収縮をさらに抑制することができる。
【００３１】
また、冷却ローラにより急冷されたシートガラスを、シートガラスと離間して設置される冷却ユニットを用いて冷却することにより、シートガラスの側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持することが好ましい。これにより、シートガラスと離間して設置される冷却ユニットによる輻射熱伝達により、シートガラスが継続して冷却されるので、シートガラスの表面が過剰に冷却されて割れることを防止することができる。なお、複数の冷却ユニットが設けられていることが好ましい。これにより、シートガラスの表面が過剰に冷却されることが効果的に抑制され、シートガラスの割れを効果的に抑制することができる。
【００３２】
また、このガラス基板の製造方法では、シートガラスの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域において、板厚均一化処理と、反り低減処理とを行う。板厚均一化処理とは、シートガラスの板厚を幅方向に均一にするための工程である。反り低減処理とは、板厚均一化処理の後に、シートガラスの反りを低減するための工程である。
【００３３】
板厚均一化工程では、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くする。これにより、シートガラスの側部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスの中央領域は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスの板厚を幅方向に均一にすることができる。ここで、シートガラスの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。
【００３４】
なお、板厚均一化処理は、シートガラスが成形体から離れた直後に行われることが好ましく、また、シートガラスの温度が軟化点まで冷却されるまでに行われることが好ましい。これにより、板厚をより均一にすることができる。
【００３５】
反り低減工程では、板厚均一化工程と比べてシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスの中央領域の幅方向の中央部から側部に向かって、シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する。そして、シートガラスの温度が歪点に向かうに従って、シートガラスの温度勾配が低減するように冷却することで、シートガラスの幅方向の中央部に常に引っ張り応力が働くように冷却することができる。これにより、シートガラスの板厚を均一に維持しながら冷却することができ、シートガラスの反りを低減することができる。なお、「シートガラスの温度勾配が低減する」の「温度勾配」は、シートガラスの幅方向の中央部の温度から、シートガラスの幅方向の縁部の温度を引いた値を、シートガラスの幅の半分の値で除した値の絶対値である。
【００３６】
また、板厚均一化工程は、シートガラスの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスの両側部の温度を、中央領域の温度より低くすることが好ましい。また、反り低減工程では、板厚均一化工程よりシートガラスの幅方向の温度分布を低温にし、中央領域の中心部から側部に向けてシートガラスの幅方向に温度勾配を形成することが好ましい。
【００３７】
また、反り低減工程では、シートガラスの幅方向に形成された温度勾配が低減するように、シートガラスの歪点近傍に向かってシートガラスを冷却することが好ましい。反り低減工程で形成された温度勾配が低減するように、シートガラスを歪点まで冷却することにより、シートガラスの幅方向の中央部の冷却量は、シートガラスの幅方向の両端部の冷却量よりも大きくなる。これにより、シートガラスの体積収縮量は、シートガラスの幅方向の端部から中央部に向かうにつれて大きくなるので、シートガラスの中央部には引張り応力が働く。特に、シートガラスの中央部には、シートガラスの流れ方向および幅方向に引張り応力が働く。なお、シートガラスの幅方向に働く引張り応力よりも、シートガラスの流れ方向に働く引張り応力の方が大きいことが好ましい。引張り応力により、シートガラスの平坦度を維持しつつ冷却することができるので、シートガラスの反りを低減することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係るガラス基板の製造方法では、ガラス基板の生産量の向上と、反り品質の向上とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ガラス基板製造方法の流れを示す図である。
【図２】ガラス基板製造装置の概略構成図である。
【図３】成形装置の概略構成図（断面図）である。
【図４】成形装置の概略構成図（側面図）である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図（中央部冷却ユニットの断面図）である。
【図６】下部空冷ユニットの概略平面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図（側部冷却ユニットの断面図）である。
【図８】下部水冷ユニットの斜視図である。
【図９】制御装置および制御装置に接続される各機構を示す図である。
【図１０】複数の温度プロファイルに基づいて制御された雰囲気温度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（１）全体構成
本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、液晶テレビ、プラズマテレビ、およびノートパソコンなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板を製造する。ガラス基板は、ダウンドロー法を用いて製造される。
【００４１】
図１および図２を参照して、ガラス基板が製造されるまでの複数の工程（ガラス基板の製造方法）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。
【００４２】
複数の工程には、溶解工程Ｓ１、清澄工程Ｓ２、成形工程Ｓ３、冷却工程Ｓ４、および切断工程Ｓ５が含まれる。
【００４３】
溶解工程Ｓ１は、ガラスの原料が溶解される工程である。ガラスの原料は、図２に示すように、上流に配置された溶解装置１１に投入される。ガラスの原料は、溶解装置１１で溶解されて、溶融ガラスＦＧになる。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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に送られた後、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の下端部で合流してシートガラスＳＧになる。
【００４６】
冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧを冷却（徐冷）する工程である。ガラスシートは、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。
【００４７】
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。
【００４８】
なお、所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧ（ガラス片）は、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。
【００４９】
以下、図３〜図９を参照して、成形装置４０の構成を説明する。なお、本実施形態において、シートガラスＳＧの幅方向とは、シートガラスＳＧが流下する方向（流下方向または流れ方向）に交差する方向、すなわち、水平方向を意味する。
【００５０】
（２）成形装置の構成
まず、図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。成形装置４０は、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８１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９１を備える（図９参照）。制御装置９１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説明する。
【００５１】
（２−１）成形体
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をシート状のガラス（シートガラスＳＧ）へと成形する。
【００５２】
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。
【００５３】
また、成形体４１は、第１端部に流入口４２を有する（図４参照）。流入口４２は、上述の下流パイプ２４と接続されており、清澄装置１２から流れ出た溶融ガラスＦＧは、流入口４２から成形体４１に流し込まれる。成形体４１には、溝４３が形成されている。溝４３は、成形体４１の長手方向に延びる。具体的には、溝４３は、第１端部から、第１端部の反対側の端部である第２端部に延びる。より具体的に、溝４３は、図４の左右方向に延びる。溝４３は、流入口４２近傍が最も深く、第２端部に近づくにつれて、徐々に浅くなるように形成されている。成形体４１に流し込まれた溶融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂ，４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃ，４１ｃを沿いながら流下する。その後、溶融ガラスＦＧは、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。なお、成形体４１の直下において、シートガラスＳＧは、粘度は１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅである。
【００５４】
（２−２）仕切り部材
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、断熱材である。仕切り部材５０は、溶融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。
【００５５】
（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両側部（幅方向両端部）を熱処理するユニットである。冷却ローラ５１は、仕切り部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側、且つ、シートガラスＳＧの幅方向両側に配置される。すなわち、冷却ローラ５１は、成形体４１から離れたシートガラスＳＧを、成形体４１の直下で熱処理する。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。したがって、シートガラスＳＧの両側部（幅方向両端部）は、二対の冷却ローラ５１，５１，・・・によって挟み込まれる。
【００５６】
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）に接触し、熱伝導によりシートガラスＳＧの側部を急冷する（急冷工程）。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0Ｐｏｉｓｅ以上になるようにシートガラスＳＧの側部を急冷する。なお、冷却ローラ５１は、好ましくは、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスＳＧの側部を急冷する。
【００５７】
なお、冷却ローラ５１によるシートガラスＳＧの側部の冷却は、シートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える。
【００５８】
（２−４）冷却ユニット
冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの熱処理を行うユニットである。具体的に、冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧを徐冷点近傍の温度まで冷却するユニットである。冷却ユニット６０は、仕切り部材５０の下方であって、徐冷炉８０の天板８０ａの上に配置される。冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの上流領域を冷却する（上流領域冷却工程）。シートガラスＳＧの上流領域とは、シートガラスＳＧの中央部（中央領域）の温度が徐冷点より上であるシートガラスＳＧの領域である。また、シートガラスＳＧの中央部とは、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の有効範囲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の中央部は、シートガラスＳＧの両側部に挟まれた部分である。上流領域には、具体的に、第１温度領域と第２温度領域とが含まれる。第１温度領域は、成形体４１の下端部４１ａの直下から、シートガラスＳＧの中央領域の温度（より具体的には、中央領域の幅方向中心の温度）が軟化点近傍になるまでのシートガラスＳＧの領域である。また、第２温度領域とは、シートガラスＳＧの中央領域の温度（より具体的には、中央領域の幅方向中心の温度）が軟化点近傍から徐冷点近傍になるまでの温度領域である。すなわち、冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの中央領域の温度が徐冷点に近づくように、シートガラスＳＧを冷却する。シートガラスＳＧの中央領域は、その後、後述の徐冷炉８０内で、徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される（下流領域冷却工程（徐冷工程））。
【００５９】
冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの厚みおよび反りが所望の値になるように、シートガラスＳＧを複数の温度プロファイルに基づいて冷却する。すなわち、上流領域において、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、複数の温度プロファイルが設定される。ここで、温度プロファイルとは、シートガラスＳＧ近傍の雰囲気温度についての、シートガラスＳＧの幅方向に沿った温度分布である。言い換えると、温度プロファイルは、目標となる雰囲気温度の分布である。上述の冷却ローラ５１および冷却ユニット６０は、温度プロファイルを実現させるように雰囲気温度を制御する。
【００６０】
冷却ユニット６０は、複数のユニットを含む。複数の温度プロファイルは、複数のユニットが独立して制御されることにより実現される。具体的に、冷却ユニット６０は、中央部冷却ユニット６１と、２つの側部冷却ユニット７１，７１とを含む。図４に示すように、中央部冷却ユニット６１は、成形装置４０の幅方向中央に配置され、シートガラスＳＧの中央部を冷却する（中央部冷却工程）。中央部冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置されている。側部冷却ユニット７１は、中央部冷却ユニット６１に隣接する位置にそれぞれ配置される。すなわち、側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側で、シートガラスＳＧを挟んで対向するように配置され、シートガラスＳＧの側部（耳部）および側部周辺を冷却する（側部冷却工程）。また、中央部冷却ユニット６１および側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧに近接した位置にそれぞれ配置される。
【００６１】
以下、図５〜図８を用いて、中央部冷却ユニット６１の構成と、側部冷却ユニット７１の構成とを詳細に説明する。なお、図５および図７に示す断面図では、シートガラスＳＧの通過位置（一点鎖線Ｗ）に対して、各冷却ユニット６１，７１の片側の構成のみを示す。また、以下の記載において、後方とは、シートガラスＳＧの表面から遠ざかる方向を意味する。
【００６２】
（２−４−１）中央部冷却ユニット
中央部冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの中央部を、流下方向に沿って段階的に冷却する（中央部冷却工程）。中央部冷却ユニット６１は、中央部冷却ユニット６１は、上部空冷ユニット６２と、下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂとから構成されている。上部空冷ユニット６２および２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される。具体的には、上部空冷ユニット６２の下方に２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂが配置されている。図５に示すように、上部空冷ユニット６２および２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、それぞれ断熱部材９３を介して連結されている。断熱部材９３は、上部空冷ユニット６２の内部に形成される空間（第１空間ＳＰ１）と、上方に配置された下部空冷ユニット６３ａの内部に形成される空間（第２空間ＳＰ２）との間の熱の移動、および、第２空間ＳＰ２と、下方に配置された下部空冷ユニット６３ｂによって形成される空間（第３空間ＳＰ３）との間の熱の移動を遮断する。上部空冷ユニット６２および各下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、それぞれ独立して制御可能である。
【００６３】
ａ）上部空冷ユニット
上部空冷ユニット６２は、上述の仕切り部材５０の直下に位置する。上部空冷ユニット６２は、シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである。シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域は、上述の第１温度領域に相当する。上部空冷ユニット６２は、シートガラスＳＧの厚みを幅方向に均一にするように制御される（第１中央部冷却工程）。上部空冷ユニット６２は、主として、上部冷却調整板２１と、後方水冷ユニット２２とを有する。
【００６４】
ａ−１）上部冷却調整板
上部冷却調整板２１は、シートガラスＳＧの幅方向（すなわち、水平方向）に延びる。上部冷却調整板２１の長手方向の長さは、シートガラスＳＧの側部とシートガラスＳＧの側部周辺とを除く部分に対応する長さである。したがって、上部冷却調整板２１の長さは、シートガラスＳＧの幅方向の長さよりも短い。
【００６５】
上部冷却調整板２１は、第１天井部２１１と、第１底部２１２と、第１対向部２１３とを有する。第１天井部２１１は、上部空冷ユニット６２の天井となる部分である。第１底部２１２は、上部空冷ユニット６２の底となる部分である。上部冷却調整板２１のうち、第１天井部２１１および第１底部２１２を除く部分が第１対向部２１３である。
【００６６】
本実施形態では、上部冷却調整板２１として、金属部材を用いる。特に、第１対向部２１３は、大気中で６００℃以上の耐熱性を持つ部材であることが好ましい。また、第１対向部２１３は、少なくとも３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率があり、使用温度域で０．８５以上の放射率特性を有する部材であることが好ましい。本実施形態では、第１対向部２１３として、純ニッケル（熱伝導率：７９．３Ｗ／ｍ℃）が用いられる。
【００６７】
第１対向部２１３には、図５に示すように、折り曲げ加工が施されている。具体的に、第１対向部２１３は、チャンネル（溝形鋼）である。第１対向部２１３は、シートガラスＳＧに対向する面（第１対向面）２１３ａを有する。上部冷却調整板２１は、図示しない側壁とともに、第１空間ＳＰ１を形成する。
【００６８】
ａ−２）後方水冷ユニット
後方水冷ユニット２２は、第１空間ＳＰ１の空気を水冷するユニットである。後方水冷ユニット２２は、上部冷却調整板２１の後方に配置され、第１空間ＳＰ１を後方から水冷する。第１空間ＳＰ１は、後方水冷ユニット２２によって閉じられる。後方水冷ユニット２２は、図示しない第１冷却水供給ユニットに接続されている。第１冷却水供給ユニットから後方水冷ユニット２２に供給される水の量は、第１冷却水供給弁２２ａにより調整される（図９参照）。
【００６９】
ｂ）下部空冷ユニット
下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、上述したように、上部空冷ユニット６２の下方に配置される。下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの反り量の制御を開始する領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである。ここで、シートガラスＳＧの反り量の制御を開始する領域は、上述の第２温度領域に相当する。
【００７０】
下部空冷ユニット６３ａは、第２温度領域の上流側で、シートガラスＳＧの温度制御を行う（第２中央部冷却工程）。下部空冷ユニット６３ｂは、第２温度領域の下流側で、シートガラスＳＧの温度制御を行う（第３中央部冷却工程）。下部空冷ユニット６３ａは、第２空間ＳＰ２を有し、下部空冷ユニット６３ｂは、第３空間ＳＰ３を有する。下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、同様の構成を有する。したがって、以下、下部空冷ユニット６３ａの構成を説明する。下部空冷ユニット６３ａは、図６に示すように、主として、下部冷却調整板３１と、温度制御ユニット３２とを有する。
【００７１】
ｂ−１）下部冷却調整板
下部冷却調整板３１は、上述した上部冷却調整板２１と同様の構成を有する。すなわち、下部冷却調整板３１は、シートガラスＳＧの幅方向（すなわち、水平方向）に延び、長手方向の長さは、上部冷却調整板２１の長手方向の長さと同様である。
【００７２】
また、下部冷却調整板３１は、第２天井部３１１と、第２底部３１２と、第２対向部３１３とを有する。第２天井部３１１は、下部空冷ユニット６３ａの天井となる部分であり、第２底部３１２は、下部空冷ユニット６３ａの底となる部分である。下部冷却調整板３１のうち、第２天井部３１１および第２底部３１２を除く部分が第２対向部３１３である。
【００７３】
下部冷却調整板３１にも、上部冷却調整板２１と同様、金属部材が用いられている。特に、第２対向部３１３は、大気中で６００℃以上の耐熱性を持つ部材であることが好ましく、さらに、少なくとも３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率があり、使用温度域で０．８５以上の放射率特性を有する部材であることが好ましい。本実施形態では、第２対向部３１３として、純ニッケル（熱伝導率：７９．３Ｗ／ｍ℃）が用いられる。
【００７４】
また、第２対向部３１３には、第１対向部２１３と同様、折り曲げ加工が施されている（図５参照）。すなわち、第２対向部３１３もまた、チャンネル（溝形鋼）であり、第２対向部３１３は、シートガラスＳＧに対向する面（第２対向面）３１３ａを有する。下部冷却調整板３１は、側壁３７とともに、第２空間ＳＰ２を形成する。
【００７５】
ｂ−２）温度制御ユニット
温度制御ユニット３２は、下部冷却調整板３１の温度を調整するためのユニットである。温度制御ユニット３２は、主として、温度調整パイプ３３と、複数のガス供給ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃとによって構成されている。
【００７６】
温度調整パイプ３３は、下部冷却調整板３１の全体を冷却または加熱するための流体を流す。ここで、温度調整パイプ３３に流される流体とは、ガス（例えば、空気や、窒素等の不活性ガス）である。温度調整パイプ３３は、図６に示すように、下部冷却調整板３１の長手方向に沿って配置される。温度調整パイプ３３には、複数の吹出口（ノズル）３３１，３３１，・・・が均等に形成されている。具体的には、吹出口３３１は、温度調整パイプ３３の中心線Ｃに対して対称の位置に形成されている。吹出口３３１は、第２対向面３１３ａの裏面に対向する位置に設けられている。すなわち、吹出口３３１から吹き出されるガスは、第２対向面３１３ａの裏面に吹き付けられる。
【００７７】
温度調整パイプ３３は、内部空間を有する。内部空間は、内部で３分割されている。これにより、温度調整パイプ３３は、第１側部調整部３３ａ、第２側部調整部３３ｂ、および中央部調整部３３ｃを有する。第１側部調整部３３ａは、下部冷却調整板３１の第１側部の温度を調整するための部分である。第２側部調整部３３ｂは、下部冷却調整板３１の第２側部の温度を調整するための部分である。第２側部は、第１側部の反対側にある側部である。中央部調整部３３ｃは、下部冷却調整板３１の幅方向中央部分の温度を調整するための部分である。また、温度調整パイプ３３には、複数の導入パイプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃが接続されている。導入パイプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｃは、熱交換の媒体となるガスを温度調整パイプ３３に送るパイプである。具体的に、温度調整パイプ３３の第１側部調整部３３ａには、第１導入パイプ３５ａが接続され、温度調整パイプ３３の第２側部調整部３３ｂには、第２導入パイプ３５ｂが接続され、温度調整パイプ３３の中央部調整部３３ｃには、２つの第３導入パイプ３５ｃ，３５ｃが接続されている。第１導入パイプ３５ａ、第２導入パイプ３５ｂ、および第３導入パイプ３５ｃは、それぞれ異なるガス供給ユニット３４ａ，３４ｂ，３４ｃから供給されるガスを各温度調整部３３ａ，３３ｂ，３３ｃに送る。具体的には、図６に示すように、第１導入パイプ３５ａは、第１ガス供給ユニット３４ａと接続される。第１ガス供給ユニット３４ａから第１導入パイプ３５ａに送られるガスの量は、第１ガス供給弁３６ａによって調整される。また、第２導入パイプ３５ｂは、第２ガス供給ユニット３４ｂと接続される。第２ガス供給ユニット３４ｂから第２導入パイプ３５ｂに送られるガスの量は、第２ガス供給弁３６ｂによって調整される。さらに、２つの第３導入パイプ３５ｃ，３５ｃは、第３ガス供給ユニット３４ｃと接続される。第３ガス供給ユニット３４ｃから第３導入パイプ３５ｃ，３５ｃに送られるガスの量は、第３ガス供給弁３６ｃによって調整される。
【００７８】
なお、下部冷却調整板３１に吹き付けられたガスは、下部冷却調整板３１に吹き付けられた後、吹き出し方向ｄ１と真逆の方向ｄ２へ流れるように、流れが制御される。吹出口３３１から吹き出されたガスが、下部冷却調整板３１の長手方向に流れる前に、方向ｄ２に流れるように制御することにより、一の吹出口３３１から吹き出されるガスが、他の吹出口３３１から吹き出されるガスの流れ方向ｄ１に影響を与えないように構成されている。方向ｄ２に流されたガスは、炉外へ放出される。
【００７９】
（２−４−２）側部冷却ユニット
側部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１によって急冷されたシートガラスＳＧの側部と、シートガラスＳＧの側部周辺とを、シートガラスＳＧの流下方向に沿って連続的に、または、段階的に冷却する（側部冷却工程）。側部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１よりも低い冷却能で動作する。言い換えると、冷却ローラ５１によってシートガラスＳＧの側部から奪われる熱量と比較して、側部冷却ユニット７１によってシートガラスＳＧの側部から奪われる熱量は少ない。側部冷却ユニット７１は、上述したように、中央部冷却ユニット６１の両側にそれぞれ配置される（図４参照）。側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの表面に近接して配置される。側部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持するように、シートガラスの側部を冷却する。なお、側部冷却ユニット７１は、好ましくは、シートガラスＳＧの側部の粘度を１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持するように、シートガラスの側部を冷却する。
【００８０】
側部冷却ユニット７１は、図７に示すように、上部水冷ユニット７２と、下部水冷ユニット７３とから構成されている。上部水冷ユニット７２および下部水冷ユニット７３は、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される。また、上部水冷ユニット７２および下部水冷ユニット７３は、それぞれ独立して制御される。
【００８１】
ａ）上部水冷ユニット
上部水冷ユニット７２は、シートガラスＳＧの厚みおよび／または反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである（第１側部冷却工程）。上部水冷ユニット７２は、図７に示すように、上述した冷却ローラ５１の直下に位置する。また、上部水冷ユニット７２は、後述する下部水冷ユニット７３の天板７３５の上に載せられている。上部水冷ユニット７２は、下部水冷ユニット７３の天板７３５の上で水平移動することにより、シートガラスＳＧに対して近接させたり離反させたりできる構成になっている。シートガラスＳＧは、上部水冷ユニット７２の、主に輻射熱伝達によって、所要の冷却速度で冷却される。ここで、所要の冷却速度とは、冷却ローラ５１を通過したガラスＳＧの板幅の収縮が最大限抑えられ、かつ、下部水冷ユニット７３以降の冷却過程でシートガラスＳＧにクラックが生じないような冷却速度である。すなわち、上部水冷ユニット７２は、シートガラスＳＧに悪影響を及ぼさない範囲でガラスＳＧを最大限冷却する。上部水冷ユニット７２は、主として、上部水冷板７２１と、上部連結ユニット７２２とを有する。
【００８２】
ａ−１）上部水冷板
上部水冷板７２１は、熱伝導率が比較的高く、耐酸化性および耐熱性に優れた部材で構成されている。本実施形態では、上部水冷板７２１として、ステンレスが用いられる。上部水冷板７２１の内部には、流体（本実施形態では、水）を通すための第１流路ＰＳ１が形成されている。第１流路ＰＳ１は、上部水冷板７２１の表面（シートガラスＳＧに対向する面）７２１ａを裏側から冷却する構成になっている。
【００８３】
上部水冷板７２１の表面（シートガラスＳＧに対向する面）には、放射率を上げるための塗装が施されている。上部水冷板７２１の放射率は０．９以上であることが好ましい。
【００８４】
ａ−２）上部連結ユニット
上部連結ユニット７２２は、上部水冷板７２１の後方に配置され、上部水冷板７２１に連結されるユニットである。上部連結ユニット７２２は、主として、上部給水パイプ７２３と、上部排水パイプ７２４とを含む。上部給水パイプ７２３および上部排水パイプ７２４は、上部水冷板７２１の後方に形成された第４空間ＳＰ４の内部に配置される（図７参照）。第４空間ＳＰ４は、ステンレス製の薄板によって形成された空間であり、天板、底板、および側壁によって構成されている。上部給水パイプ７２３は、上部水冷板７２１の第１流路ＰＳ１の上部に連結される。上部給水パイプ７２３には、図示しない第２冷却水供給ユニットから送られる冷却水が送られる。第２冷却水供給ユニットは、第１冷却水供給ユニットとは異なるユニットである。冷却水は、上部給水パイプ７２３を通って上部水冷板７２１の第１流路ＰＳ１に供給される。第２冷却水供給ユニットから供給される冷却水の量は、第２冷却水供給弁７２ａによって調整される（図９参照）。上部排水パイプ７２４は、上部水冷板７２１の第１流路ＰＳ１の下部に連結される。第１流路ＰＳ１を通過して温められた冷却水は、上部排水パイプ７２４を通って排出される。
【００８５】
ｂ）下部水冷ユニット
下部水冷ユニット７３は、図７に示すように、上述の上部水冷ユニット７２の直下に位置する。下部水冷ユニット７３は、シートガラスＳＧの反り量の制御に影響を与える領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである（第２側部冷却工程）。下部水冷ユニット７３は、後述する徐冷炉８０の天板８０ａの上に載せられている。下部水冷ユニット７３は、上述の中央部冷却ユニット６１に固定されている。シートガラスＳＧは、下部水冷ユニット７３の、主に輻射熱伝達によって、所要の冷却速度で冷却される。ここで、所要の冷却速度とは、徐冷炉８０に進入する際のシートガラスＳＧ耳部周辺が最適な温度になる冷却速度である。また、所要の冷却速度とは、ガラスＳＧの板幅の収縮が最大限抑えられ、かつ、除冷炉８０以降の冷却過程でシートガラスＳＧにクラックが生じないような冷却速度である。すなわち、下部水冷ユニット７３は、ガラスＳＧに悪影響を及ぼさない範囲でシートガラスＳＧを最大限冷却する。下部水冷ユニット７３は、主として、下部水冷板７３１と、下部連結ユニット７３２とを有する。
【００８６】
ｂ−１）下部水冷板
下部水冷板７３１は、熱伝導率が比較的高く、耐酸化性および耐熱性に優れた部材で構成されている。本実施形態では、下部水冷板７３１として、ステンレスが用いられる。下部水冷板７３１の内部には、流体（本実施形態では、水）を通すための第２流路ＰＳ２が形成されている。第２流路ＰＳ２は、下部水冷板７３１の表面（シートガラスＳＧに対向する面）７３１ｃを裏側から冷却する構成になっている。
【００８７】
下部水冷板７３１の放射率も、０．９以上であることが好ましい。
【００８８】
さらに、下部水冷板７３１の表面には、図８に示すように、上方支持部材７３１ａと下方支持部材７３１ｂとが取り付けられている。上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂは、下部水冷板７３１の表面に、遮断部材（ファイバーボード等）を支持することを可能にする部材である。遮断部材とは、下部水冷板７３１からの熱輻射を遮る部材である。上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂによって、遮断部材が支持されることにより、下部水冷板７３１の一部が覆い隠される。
【００８９】
ｂ−２）下部連結ユニット
下部連結ユニット７３２は、上部連結ユニット７２２と同様の構成をしている。すなわち、下部連結ユニット７３２は、下部水冷板７３１の後方に配置され、下部水冷板７３１に連結されるユニットである。下部連結ユニット７３２は、主として、下部給水パイプ７３３と、下部排水パイプ７３４とを含む。下部給水パイプ７３３および下部排水パイプ７３４は、下部水冷板７３１の後方に形成された第５空間ＳＰ５の内部に配置される（図７参照）。第５空間ＳＰ５もまた、第４空間ＳＰ４と同様、ステンレス製の薄板によって形成された空間である。下部給水パイプ７３３は、下部水冷板７３１の第２流路ＰＳ２の上部に連結される。下部給水パイプ７３３には、図示しない第３冷却水供給ユニットから送られる冷却水が送られる。第３冷却水供給ユニットは、第１冷却水供給ユニットおよび第２冷却水供給ユニットとは異なるユニットである。冷却水は、下部給水パイプ７３３を通って下部水冷板７３１の第２流路ＰＳ２に供給される。第３冷却水供給ユニットから供給される冷却水の量は、第３冷却水供給弁７３ａによって調整される（図９参照）。下部排水パイプ７３４は、下部水冷板７３１の第２流路ＰＳ２の下部に連結される。第２流路ＰＳ２を通過して温められた冷却水は、下部排水パイプ７３４を通って排出される。
【００９０】
（２−５）引下げローラ
引下げローラ８１は、徐冷炉８０の内部に配置される。徐冷炉８０は、冷却ユニット６０の直下に配置される空間である。除冷炉８０では、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温近傍の温度まで冷却される（下流域冷却工程（徐冷工程））。また、引下げローラ８１は、冷却ユニット６０を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流下方向へ引き下げる。引下げローラ８１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向両側（図４参照）に複数配置される。引下げローラ８１は、図示しないモーターによって駆動されている。また、引下げローラ８１は、シートガラスＳＧに対して内側に回転する。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８１は、対で動作し、対の引下げローラ８１，８１，・・・が、シートガラスＳＧを下方向に引き下げる。
【００９１】
（２−６）切断装置
切断装置９０は、徐冷炉８０を通過して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。その結果、シートガラスＳＧは、ガラス片になる。切断装置９０は、徐冷炉８０の下方に配置されており、所定の時間間隔でシートガラスＳＧを切断していく。
【００９２】
（２−７）制御装置
制御装置９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されている。制御装置９１は、図９に示すように、冷却ローラ５１、引下げローラ８１、第１ガス供給弁３６ａ、第２ガス供給弁３６ｂ、第３ガス供給弁３６ｃ、第１冷却水供給弁２２ａ、第２冷却水供給弁７２ａ、第３冷却水供給弁７３ａ、および切断装置９０等と接続されている。
【００９３】
制御装置９１は、冷却ローラ５１、引下げローラ８１、および切断装置９０等の駆動部を制御する。また、制御装置９１は、第１ガス供給弁３６ａ、第２ガス供給弁３６ｂ、第３ガス供給弁３６ｃ、第１冷却水供給弁２２ａ、第２冷却水供給弁７２ａ、および第３冷却水供給弁７３ａの開閉または開度を制御する。
【００９４】
（３）温度プロファイルおよび冷却ユニットによる温度制御
次に、図１０を参照して、本実施形態に係るガラス基板の製造方法で用いる温度プロファイルと、当該温度プロファイルを実現する冷却ユニットの制御とについて説明する。図１０中、破線で区分けされた領域は、冷却ローラ５１および冷却ユニットに含まれる各ユニット６２，６３ａ，６３ｂ，７２，７３の配置を示す。また、破線で区分けされた領域に含まれる曲線１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｆおよび直線１０ａ，１０ｄは、冷却ローラ５１または各ユニット６２，６３ａ，６３ｂ，７２，７３によって実現される温度プロファイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃに含まれるサブプロファイルである。
【００９５】
本実施形態では、上述したように、シートガラスＳＧの流下方向において、複数の温度プロファイルに基づいた雰囲気温度の制御を独立して行っている。シートガラスＳＧの温度が所定の温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの幅方向に沿ってシートガラスＳＧの側部に向かって張力が加わるように、シートガラスＳＧは冷却される。所定の温度領域とは、シートガラスＳＧが成形体４１から離れた後、シートガラスＳＧの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域である。すなわち、所定の温度領域とは、上述した、シートガラスＳＧの上流領域である。
【００９６】
成形体４１を離れた後のシートガラスＳＧは、上述したように、１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有する。シートガラスＳＧは、冷却ローラ５１および冷却ユニット６０によって冷却されることにより、粘度が高くなる。すなわち、シートガラスＳＧの粘度（中央部および側部の粘度）は、シートガラスＳＧの流下方向に沿って高くなる。言い換えると、シートガラスＳＧの粘度は、シートガラスＳＧの下流側ほど高くなる。本実施形態では、上流領域において、冷却ローラ５１および側部冷却ユニット７１によって、シートガラスＳＧの側部が冷却される。具体的には、シートガラスＳＧの側部は、粘度が１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持されるように冷却される。より具体的には、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスの側部を急冷し、側部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１によって急冷されたシートガラスＳＧの側部の粘度が、１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように、シートガラスの側部を冷却する。
【００９７】
複数の温度プロファイルは、シートガラスＳＧの幅方向およびシートガラスＳＧの流れ方向に、それぞれ設定される（温度プロファイル設定工程）。具体的に、複数の温度プロファイルには、図１０に示すように、第１の温度プロファイル２０ａと、第２の温度プロファイル２０ｂと、第３の温度プロファイル２０ｃとが含まれる。第１の温度プロファイル２０ａは、第２の温度プロファイル２０ｂよりも、流れ方向において高温側に位置する。また、第２の温度プロファイル２０ｂは、第３の温度プロファイル２０ｃよりも、流れ方向において高温側に位置する。
【００９８】
第１の温度プロファイル２０ａは、シートガラスＳＧの中央領域における幅方向の温度分布が均一であり、かつ、シートガラスＳＧの幅方向両端部（両側部）の温度がシートガラスＳＧの中央領域の温度より低い。ここで、幅方向の温度分布が均一であるとは、幅方向の温度分布が、所定の基準値（温度）に対して±０℃〜１０℃の範囲の値であることを意味する。すなわち、第１の温度プロファイル２０ａに基づいて、シートガラスＳＧの端部は急冷され、シートガラスＳＧの中央領域（中央部）の温度は、シートガラスＳＧの端部の温度よりも高い温度で、かつ、幅方向に均一な温度になるように制御される（板厚均一化工程：第１温度プロファイル制御工程）。なお、第１の温度プロファイル２０ａは、シートガラスＳＧの中央領域の温度（平均温度）とシートガラスＳＧの両端部の温度とが第１の温度差Ｘになるように設定されている。
【００９９】
第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、第１の温度プロファイル２０ａより低温である。また、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中央領域において幅方向に温度勾配を有する。具体的には、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部の温度が高く、シートガラスＳＧの両端部の温度が低い。より具体的には、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部からシートガラスＳＧの両端部に向かうに従って温度を徐々に低くする。シートガラスＳＧの中心部は、中央領域の中心部分である。すなわち、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃに基づいて、シートガラスＳＧの幅方向の温度分布は、山形（上に凸を有する放物線）になるように制御される（反り低減工程：第２温度プロファイル制御工程および第３温度プロファイル制御工程）。すなわち、反り低減工程は、温度勾配（上に凸を有する放物線）を維持しつつシートガラスＳＧを冷却する。言い換えると、反り低減工程は、温度分布が、上に凸を有する放物線を連続して形成するように、シートガラスＳＧを冷却する。
【０１００】
なお、第２の温度プロファイル２０ｂに基づいた制御は、シートガラスＳＧの流下方向に対して、第２温度領域の上流側で実行される（第２温度プロファイル制御工程）。また、第３の温度プロファイル２０ｃに基づいた制御は、シートガラスＳＧの流れ方向に対して、第２温度領域の下流側で実行される（第３温度プロファイル制御工程）。ここで、第３の温度プロファイル２０ｃは、第２の温度プロファイル２０ｂよりも勾配が大きくなるように設定されることが好ましい。具体的に、第２の温度プロファイル２０ｂは、シートガラスＳＧの中心部の温度とシートガラスＳＧの端部の温度とが第２の温度差Ｙ１になるように設定されている。また、第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部の温度とシートガラスＳＧの端部の温度とが第３の温度差Ｙ２になるように設定されている。第３の温度差Ｙ２は、第２の温度差Ｙ１より大きい。なお、第２の温度差Ｙ１は、第１の温度差Ｘより大きい。すなわち、温度プロファイル２０ａ〜２０ｃは、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、中央領域と端部との温度差または中央部と端部との温度差が大きくなっている（Ｘ＜Ｙ１＜Ｙ２）。
【０１０１】
なお、反り低減工程は、第３の温度プロファイル２０ｃより低温の温度領域において、シートガラスＳＧの温度が歪点近傍に向かうに従って、シートガラスＳＧの幅方向の温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧを冷却する。
【０１０２】
以下、各ユニットによる温度制御について、詳細に説明する。
【０１０３】
（３−１）上部空冷ユニットによる温度制御
上部空冷ユニット６２では、上述したように、シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域の温度プロファイルを実現する（第１中央部冷却工程）。具体的に、上部空冷ユニット６２は、上部冷却調整板２１の幅方向の温度分布を均一にする。これにより、上部冷却調整板２１の表面周辺の雰囲気温度（シートガラスＳＧの幅方向の温度）は均一になる（サブプロファイル１０ａ）。
【０１０４】
（３−２）下部空冷ユニットによる温度制御
下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂでは、上述したように、シートガラスＳＧの反りの調整を開始する領域の温度プロファイルを実現する（第２中央部冷却工程および第３中央部冷却工程）。具体的に、下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの幅方向の温度が山形（上に凸を有する放物線）になるように、下部冷却調整板３１の温度分布を調整する。詳細には、下部冷却調整板３１の長手方向中心の温度を最も高い温度にする。また、下部冷却調整板３１の長手方向両端部の温度を最も低い温度にする。さらに、中心から両端部に向けて温度が徐々に低くなるように制御する。より詳細には、温度調整パイプ３３に含まれる第１側部調整部３３ａ、第２側部調整部３３ｂ、および中央部調整部３３ｃのうち、中央部調整部３３ｃから吹き出されるガスの温度を、第１側部調整部３３ａおよび第２側部調整部３３ｂから吹き出されるガスの温度に対して高くする。これにより、下部冷却調整板３１の表面周辺の雰囲気温度（シートガラスＳＧの幅方向の温度）は、山形になる（サブプロファイル１０ｂ、サブプロファイル１０ｃ）。
【０１０５】
なお、本実施形態では、シートガラスＳＧの流れ方向に沿って、２つの下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂを配置している。シートガラスＳＧの流下方向下方に配置された下部空冷ユニット６３ｂは、上方に配置された下部空冷ユニット６３ａよりも、大きな放物線の温度分布を形成するように制御される。具体的には、上述したように、下部空冷ユニット６３ａによって実現されたプロファイル１０ｂの温度勾配（中心部と端部との温度勾配）（図１０のＹ１参照）よりも、下部空冷ユニット６３ｂによって実現された温度プロファイル１０ｃの温度勾配（図１０のＹ２参照）を大きくする（Ｙ１＜Ｙ２）。
【０１０６】
（３−３）冷却ロールによる温度制御
冷却ローラ５１は、上述したように、シートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（急冷工程）。冷却ローラ５１は、成形体４１の下端部４１ａで合流したガラスの側部（端部）を急冷する。すなわち、シートガラスＳＧの側部および側部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央部周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｄ）。
【０１０７】
（３−４）上部水冷ユニットによる温度制御
上部水冷ユニット７２では、上述したように、シートガラスＳＧの厚みおよび／または反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（第１側部冷却工程）。上部水冷ユニット７２は、上部空冷ユニット６２および下部空冷ユニット６３ａによって生成される温度より低い温度を生成する。すなわち、シートガラスＳＧの側部および側部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央領域周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｅ）。
【０１０８】
（３−５）下部水冷ユニットによる温度制御
下部水冷ユニット７３では、上述したように、シートガラスＳＧの反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（第２側部冷却工程）。下部水冷ユニット７３は、下部空冷ユニット６３ａ，６３ｂによって生成される温度より低い温度を生成する。すなわち、シートガラスＳＧの側部および側部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央領域周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｆ）。
【０１０９】
（４）特徴
（４−１）
上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、成形体直下から徐冷点の上までの第１温度領域において、シートガラスＳＧの幅方向端部（側部）の温度が、シートガラスＳＧの流下方向の位置に応じて制御される。具体的には、シートガラスＳＧの流下方向に沿った複数の温度プロファイルが設定され、当該複数の温度プロファイルに基づいて、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置された複数の水冷ユニット７２，７３によって、シートガラスＳＧの側部の温度がそれぞれ制御される。
【０１１０】
また、上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、水冷ユニット７２，７３の上方で、冷却ローラ５１，５１がシートガラスＳＧの側部を急冷する。冷却ローラ５１，５１によって冷却されたシートガラスＳＧの側部は、厚みが大きくなるため、シートガラスＳＧの中央部分と比較して多くの熱量を有する。したがって、シートガラスＳＧの側部の温度制御は、シートガラスＳＧの中央部分の温度制御にも大きく影響を与える。
【０１１１】
ところで、近年のガラス基板の需要増加に伴い、ガラス基板の大量生産が必要となった。そのため、シートガラスＳＧを冷却する工程に、従来同様の時間をかけることが難しくなった。しかし、単純にガラスシートＳＧの冷却速度を上げると、品質の良いガラス基板を製造することができない。
【０１１２】
上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される複数の冷却ユニットを独立して制御することにより、シートガラスＳＧの側部の温度が実現される。これにより、効果的にシートガラスＳＧの側部を冷却することができるため、冷却時間を短時間にした場合であっても、品質の良いガラス基板を製造することができる。
【０１１３】
（４−２）
また、上記実施形態では、冷却ローラ５１を用いてシートガラスＳＧの耳部を急冷した後、側部冷却ユニット７１によって、シートガラスＳＧの耳部を継続して冷却する。
【０１１４】
冷却ローラ５１によってシートガラスＳＧの耳部が急冷されると、特開平１０−２９１８２６に開示されているように、シートガラスＳＧの幅方向に張力が加えられる。但し、成形体４１の直下で形成されたシートガラスＳＧは、冷却ローラ５１によって急冷された後も、幅方向の縮小（収縮）が起こり易い。上記実施形態では、冷却ローラ５１による冷却に続いて、シートガラスＳＧの耳部は、側部冷却ユニット７１によって継続して冷却される。これにより、シートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制することができる。
【０１１５】
さらに、上記実施形態では、冷却ローラ５１の冷却能に対して、側部冷却ユニット７１の冷却能を低くしている。これにより、シートガラスＳＧの割れを防止することができる。
【０１１６】
（４−３）
また、上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、熱伝導によりシートガラスＳＧを急冷した後、シートガラスＳＧを輻射熱伝達により冷却する。これにより、シートガラスＳＧの耳部を効率よく冷却することができる。
【０１１７】
（４−４）
さらに、上記実施形態に係るガラス基板の製造方法では、下部水冷板７３１の表面に、ファイバーボードを配置可能な部材（上方支持部材７３１ａ、下方支持部材７３１ｂ）が設けられている。これにより、下部水冷板７３１によって冷却する領域について、冷却時の炉内環境に応じて、部分的に熱輻射を遮断することができる。
【０１１８】
（４−５）
上記実施形態において、上部水冷ユニット７２は、下部水冷ユニット７３の天板７３５の上で水平移動可能な構成である。また、下部水冷ユニット７３は、遮断部材の支持が可能な構成になっている。
【０１１９】
上部水冷ユニット７２は、上部水冷板７２１に送り込まれる流体の温度および／または流量を変化させる他、シートガラスＳＧに対して近接または離反することにより、シートガラスＳＧの温度制御を行うことができる。一方、下部水冷ユニット７３は、下部水冷板７３１に送り込まれる流体の温度および／または流量を変化させる他、上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂに遮断部材を支持させたり、上方支持部材７３１ａおよび下方支持部材７３１ｂから遮断部材を取り外したり、さらに、支持させる遮断部材の面積を変更したりすることにより、冷却能を変更し、シートガラスＳＧの温度制御を行うことができる。
【０１２０】
（４−６）
上記実施形態では、成形体から離れたシートガラスＳＧの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持しながら、シートガラスＳＧを冷却する工程が行われる。シートガラスＳＧの側部の粘度が１０9.0Ｐｏｉｓｅに満たない場合、シートガラスＳＧが変形しやすいので、シートガラスＳＧの幅方向の収縮が起きやすい。また、シートガラスＳＧの側部の粘度が１０14.5Ｐｏｉｓｅを超える場合、シートガラスＳＧ内部に発生する応力に耐え切れず、シートガラスＳＧが割れる可能性がある。
【０１２１】
すなわち、成形体から離れたシートガラスＳＧの側部の粘度を１０9.0〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内に維持しながら冷却することにより、シートガラスＳＧの割れを防ぎつつ、シートガラスＳＧの幅方向への収縮を抑制することができる。これにより、シートガラスＳＧの両端部に向かってシートガラスＳＧの幅方向に張力が加えられている状態となる。また、シートガラスＳＧの側部の粘度が、流下方向に沿って高くなるように冷却することにより、シートガラスＳＧの側部は、段階的または連続的に冷却される。これにより、シートガラスＳＧが一度に過度に冷却されて割れることが防止される。
【０１２２】
（４−７）
上記実施形態では、成形体直下における１０5.7〜１０7.5Ｐｏｉｓｅの粘度を有するシートガラスＳＧを、側部の粘度が１０9.0〜１０10.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるように急冷し、シートガラスＳＧの急冷後、側部の粘度が１０10.5〜１０14.5Ｐｏｉｓｅの範囲内になるようにシートガラスＳＧをさらに冷却することにより、シートガラスＳＧの割れを防ぎつつ、シートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制する。
【０１２３】
このように、冷却ローラ５１をシートガラスＳＧに接触させることにより、熱伝導により、短時間でシートガラスＳＧから熱を奪うことができるので、シートガラスＳＧを急冷することができる。また、冷却ローラ５１によりシートガラスＳＧを保持することにより、幅方向への収縮をより効果的に抑制することができる。
【０１２４】
また、冷却ローラ５１により急冷されたシートガラスＳＧは、シートガラスＳＧと離間して設置される冷却ユニット６０による輻射熱伝達により継続して冷却されるので、シートガラスＳＧの表面が過剰に冷却されて割れることを防止することができる。なお、複数の冷却ユニット６０を設けることにより、シートガラスＳＧの表面が過剰に冷却されることが効果的に抑制され、シートガラスＳＧの割れを効果的に抑制することができる。
【０１２５】
（４−８）
上記実施形態では、板厚均一化工程において、シートガラスＳＧの中央領域における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスＳＧの両側部の温度を、中央領域の温度より低くする。これにより、シートガラスＳＧの側部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスＳＧの中央領域は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスＳＧの板厚を幅方向に均一にすることができる。
【０１２６】
なお、シートガラスＳＧが成形体から離れた直後から、シートガラスＳＧの温度が軟化点まで冷却されるまでに板厚均一化処理を行うことで、板厚をより均一にすることができる。
【０１２７】
（４−９）
上記実施形態では、反り低減工程において、板厚均一化工程と比べてシートガラスＳＧの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスＳＧの中央領域の幅方向の中央部から側部に向かって、シートガラスＳＧの幅方向に温度勾配を形成する。そして、シートガラスＳＧの温度が歪点に向かうに従って、シートガラスＳＧの温度勾配が低減するように冷却する。これにより、シートガラスＳＧの幅方向の中央部に常に引っ張り応力が働くように冷却することができる。また、シートガラスＳＧの板厚を均一に維持しながら冷却することができ、シートガラスＳＧの反りを低減することができる。
【０１２８】
また、反り低減工程では、シートガラスＳＧの幅方向に形成された温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧの歪点近傍に向かってシートガラスＳＧを冷却する。温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧを歪点まで冷却することにより、シートガラスＳＧの幅方向の中央部の冷却量は、シートガラスＳＧの幅方向の両端部の冷却量よりも大きくなる。これにより、シートガラスＳＧの体積収縮率は、幅方向の両端部から中央部に向かって大きくなるので、シートガラスＳＧの中央部には引張り応力が働く。特に、シートガラスＳＧの中央部には、シートガラスＳＧの流れ方向および幅方向に引張り応力が働く。なお、シートガラスＳＧの幅方向に働く引張り応力よりも、シートガラスＳＧの流れ方向に働く引張り応力の方が大きいことが好ましい。引張り応力により、シートガラスＳＧの平坦度を維持しつつ冷却することができるので、シートガラスＳＧ、ひいては、ガラス板の反りをより低減できる。
【０１２９】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、温度調整パイプ３３が内部で三分割されており、温度調整パイプ３３は、第１側部調整部３３ａ、第２側部調整部３３ｂ、および中央部調整部３３ｃを有する。温度調整パイプ３３は、三分割に限られず、五分割されていても構わない。これにより、シートガラスＳＧの幅方向に、より細かい温度制御を独立して行うことができる。
【０１３０】
（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、熱伝導率の高い材料として、純ニッケルを採用したが、熱伝導率の高い材料として、他の材料を用いても構わない。例えば、モリブデン、焼結ＳｉＣ、再結晶ＳｉＣ、人造黒鉛、鉄、タングステン等であっても構わない。但し、モリブデンを採用する場合には、非酸化雰囲気で使用することが好ましい。また、モリブデンを酸化雰囲気で使用する場合には、耐酸化コートを施すことが好ましい。また、焼結ＳｉＣおよび再結晶ＳｉＣは、酸化雰囲気で採用することができ、人造黒鉛、鉄、およびタングステンは、非酸化雰囲気で使用される場合に採用することができる。
【０１３１】
（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１としてチャンネル（溝形鋼形状）を用いたが、上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１は、上記形状に限定されず、他の形状であっても構わない。このとき、隣接する上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１同士の接触を最小限にし、隣接する上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１同士の熱伝導を抑えるような構成にすることが好ましい。例えば、上部冷却調整板２１および下部冷却調整板３１は、丸棒（円柱）形状や、奇数の多角柱形状などであってもよい。
【０１３２】
（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、上部空冷ユニット６２によって、シートガラスＳＧの幅方向に沿って、雰囲気温度が均一になるように制御した（板厚均一化工程）。これにより、上記実施形態では、シートガラスＳＧの厚み（肉厚）を均一にした。しかし、上部空冷ユニット６２は、シートガラスＳＧの幅方向に沿って、温度を変更できるような構成を取っていてもよい。例えば、空冷ユニット６２の内部に形成される空間を複数に分け、空間ごとにそれぞれ冷却できるようにしたり、空冷ユニット６２の内部に部分的に保温材を設置できる構成を設けたりすることにより、幅方向の雰囲気温度を変更できるようにしてもよい。これにより、中央領域の温度を均一にしているにもかかわらず、何らかの影響により、シートガラスＳＧの幅方向の肉厚の均一化が実現できなかった場合にも、シートガラスＳＧの肉厚の均一化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１１      溶解装置
１２      清澄装置
２１      上部冷却調整板
２２      後方水冷ユニット
３１      下部冷却調整板
３２      温度制御ユニット
４０      成形装置
４１      成形体
４１ａ    成形体の下端部
４１ｂ    成形体の頂部
４１ｃ    成形体の側面（表面）
４３      溝
５０      仕切り部材
５１      冷却ローラ
６０      冷却ユニット
６１      中央部冷却ユニット
６２      上部空冷ユニット
６３ａ，６３ｂ  下部空冷ユニット
７１      側部冷却ユニット
７２      上部水冷ユニット
７３      下部水冷ユニット
８０      徐冷炉
８１      引下げローラ
ＦＧ      溶融ガラス
ＳＧ      シートガラス
１００    ガラス基板製造装置
７２１    上部水冷板
７２２    上部連結ユニット
７３１    下部水冷板
７３２    下部連結ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３４】
【特許文献１】特開平５−１２４８２７号公報
【国際調査報告】
2012133842.tif 000013
2012133842.tif 000014
2012133842.tif 000015
2012133842.tif 000016
2012133842.tif 000017
2012133842.tif 000018