(57)【要約】      （修正有）【課題】炉内の温度の変動を抑制することでガラス板の品質を維持できるガラス基板製造装置及びディスプレイ用ガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】ダウンドロー法によるガラス基板の製造するガラス基板製造装置３００であって、ダウンドロー法によってガラスシートを成形する成形炉４０と、成形炉４０において成形されたガラスシートＧを冷却する徐冷炉５０と、徐冷炉５０から連続的に移送されるガラスシートＧを切断してガラス基板を切り出す装置が設けられる切断室６０とを備える。そして、切断室６０を地下空間に設ける。【選択図】図３
2014125363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンドロー法によってガラスシートを成形する成形炉と、
前記成形炉において成形されたガラスシートを冷却する徐冷炉と、
前記徐冷炉から連続的に移送されるガラスシートを切断してガラス基板を切り出す切断装置が設けられる切断室と、
を備え、
前記切断室が地下空間に設けられることを特徴とする、ガラス基板製造装置。
【請求項２】
前記ガラス基板製造装置は、
少なくとも前記徐冷炉から前記切断室にかけて気圧制御を行う制御部を備え、  
前記制御部は、前記徐冷炉内の気圧が前記地下空間の気圧よりも高くなるように気圧制御を行う、
請求項１に記載のガラス基板製造装置。
【請求項３】
前記地下空間の気圧が大気圧以上になるように前記気圧制御が行われる、
請求項１又は２に記載のガラス基板製造装置。
【請求項４】
前記切断室から前記徐冷炉内に向かって生じる気流を抑制するための気流遮断手段が設けられる、請求項１から３のいずれかに記載のガラス基板製造装置。
【請求項５】
前記気流遮断手段が、前記ガラスシートの面内に向かって吹き付けられるエアーカーテンである、請求項４に記載のガラス基板製造装置。
【請求項６】
ダウンドロー法によるガラス基板の製造方法であって、
ガラス原料を溶解して溶融ガラスとする溶解工程と、
前記溶融ガラスを、前記成形炉の内部に配置される成形体に供給する供給工程と、
前記成形体においてガラスシートを成形する成形工程と、
前記成形工程から移動した前記ガラスシートの温度を下げる徐冷工程と、
徐冷工程から移動した前記ガラスシートからガラス基板を切り出す切断工程と、
を備え、
前記切断工程において前記ガラス基板を切り出す切断装置が、地下空間に設けられ、
前記徐冷炉内の気圧が、前記地下空間の気圧よりも高くなるように気圧制御を行う、
ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記地下空間の気圧が大気圧以上になるように前記気圧制御を行う、
請求項６に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記前記切断室から前記徐冷炉内に向かって生じる気流に対して流体を噴き付け、前記気流を遮断する請求項６又は７に記載のディスプレイ用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、ガラス基板製造装置及びディスプレイ用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板の成形方法の一つとして、ダウンドロー法が用いられる。
【０００３】
ダウンドロー法を使用してガラス板を成形する設備として、例えば、特許文献１（特開２００９−１９６８７９号公報）に記載のように、成形炉において、溶融ガラスを頂部からあふれさせることで下方においてガラス板を成形する成形体、当該ガラスを徐冷するための徐冷炉、冷却室を備えるものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、液晶ディスプレイ用ガラス基板には、熱収縮の絶対値を小さくすることが求められ、そのためにガラス特性において歪点の高いガラスを、ダウンドロー法により成形することが行われている。
【０００５】
しかし、歪点の高いガラスをダウンドロー法により成形したとしても、徐冷炉・冷却室における温度条件が乱れれば、熱収縮が小さくならないだけでなく、ガラス基板の面内において熱収縮のバラツキが生じる、また面内歪みが大きくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ダウンドロー法を使用したガラス板を成形において、歪点の高いガラスを用いてガラス板の熱収縮の絶対値を小さくすると共に、面内において熱収縮のバラツキが小さいガラス板を製造する、ガラス板の製造装置及びガラス板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガラス基板の製造装置は、ダウンドロー法を用いたガラス基板の製造装置であって、成形炉と、徐冷炉と、切断装置とを備える。成形炉は、ダウンドロー法によってガラスシートを成形する。徐冷炉は、成形炉において成形されたガラスシートを冷却する。切断室は徐冷炉と空間的に連続して形成される。切断室は地下空間に形成され、徐冷炉から移送されたガラスシートを、ガラス基板のサイズに切断するための切断装置が設けられる。
【０００８】
また、ガラス基板製造装置は制御部を備える。制御部は、成形炉から切断室にかけて気圧の制御を行い、徐冷炉内の気圧を、切断室が設けられる地下空間の気圧よりも高くなるよう気圧制御を行う。また、徐冷炉と切断室との間で生じる気流を抑制するための気流遮断手段が設けられる。
【０００９】
このガラス基板の製造方法では、ダウンドロー法によるガラス基板の製造方法であって、溶解工程と、供給工程と、成形工程と、徐冷工程と、切断工程とを備え、さらに気圧制御を含む。溶解工程は、ガラス原料を溶解して溶融ガラスとする。供給工程では、溶融ガラスを成形炉の内部に配置される成形体に供給する。成形工程では、成形体においてガラスシートを成形する。徐冷工程では、成形工程から移送されたガラスシートの温度を徐冷炉を通過することにより降下させる。切断工程では、地下空間に設けられた切断室において、ガラスシートを切断しガラス基板にする。徐冷炉内の気圧は、地下空間の気圧よりも高くなるよう気圧制御される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、ガラス基板の熱収縮性を小さくしたガラス基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るガラス板の製造方法の一部のフローチャート。
【図２】ガラス基板製造装置に含まれる溶解装置を主として示す模式図。
【図３】建屋の内部を示す模式図。
【図４】成形装置の概略の側面模式図。
【図５】炉外部空間を示すための建屋の内部空間を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本実施形態のガラスの製造装置１００を用いてガラス基板を製造するガラス基板の製造方法について説明する。
（１）ガラス基板の製造方法の概要
図１は、本実施形態に係るガラス基板の製造方法の一部のフローチャートである。以下、図１を用いてガラス基板の製造方法について説明する。
【００１３】
ガラス基板は、図１に示すように、溶解工程Ｔ１と、清澄工程Ｔ２と、成形工程Ｔ３と、徐冷工程Ｔ４と、切断工程Ｔ５とを含む種種の工程を経て製造される。以下、これらの工程について説明する。
【００１４】
溶解工程Ｔ１では、ガラス原料を加熱して溶解することにより溶融ガラスとする。ガラス原料は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の組成からなり、具体的には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３が８０ｍｏｌ％以上含まれる。
【００１５】
清澄工程Ｔ２では、溶融ガラスを清澄する。具体的には、溶融ガラス中に含まれるガス成分を溶融ガラスから放出する、或いは、溶融ガラス中に含まれるガス成分を溶融ガラス中に吸収する。清澄された溶融ガラスは移送管２０５により成形装置３００に供給される。
【００１６】
成形工程Ｔ３では、溶融ガラスをガラスシートＧに成形する。本実施形態では、溶融ガラスは、オーバーフローダウンドロー法により板状のシートガラスＧを成形する。
【００１７】
徐冷工程Ｔ４では、成形工程Ｔ５で成形されたシートガラスＧを冷却する。
【００１８】
切断工程Ｔ５では、冷却されたシートガラスＧを、所定の長さ毎に切断して、ガラス基板を製造する。
【００１９】
なお、所定の長さ毎に切断されたガラス基板Ｇ１（図３等を参照）は、その後、さらに切断されて、研削・研磨、洗浄、検査が行われてガラス基板となり、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイなどに適用される。
【００２０】
（２）ガラス基板製造装置１００の概要
図２は、ガラス基板製造装置１００に含まれる溶解装置２００を主として示す模式図である。図３は、ガラス基板製造装置１００に含まれる各種の装置等が収容されたり取り付けられたりする建物Ｂの内部を示す模式図である（なお、図３においては、成形装置３００や炉３０等を概略の断面模式図によって示す）。以下、ガラス基板製造装置１００について説明する。
【００２１】
ガラス基板製造装置１００は、主として、溶解装置２００（図２を参照）と、成形装置３００（図２や図３を参照）と、切断装置４００（図３を参照）とを有する。溶解装置２００、成形装置３００、及び、切断装置４００は、建物Ｂ（図３を参照）内に配置される。
【００２２】
（２−１）溶解装置２００の構成
溶解装置２００は、溶解工程Ｔ１、清澄工程Ｔ２、を行うための装置である。
【００２３】
溶解装置２００は、図２に示すように、溶解槽２０１、清澄槽２０３、及び移送管２０５を有する。
【００２４】
溶解槽２０１は、ガラス原料を溶解するための槽である。溶解槽２０１では、溶解工程Ｔ１を行う。
【００２５】
清澄槽２０３は、溶解槽２０１で溶解された溶融ガラスから泡を除去するための槽である。溶解槽２０１より送り込まれた溶融ガラスを、清澄槽２０３でさらに加熱することで、溶融ガラス中の気泡の脱泡が促進される。清澄槽２０３では、清澄工程Ｔ２を行う。
【００２６】
（２−２）成形装置３００の構成
図４は、成形装置３００の概略の側面図である。
【００２７】
成形装置３００は、成形工程Ｔ３、及び、徐冷工程Ｔ４を行うための装置である。
【００２８】
成形装置３００は、成形体３１０と、雰囲気仕切り部材３２０と、冷却ローラ３３０と、冷却ユニット３４０と、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈと、温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇ（図４を参照）とを有する。以下、これらの構成について説明する。
【００２９】
（２−２−１）成形体３１０
成形体３１０は、図３に示すように、成形装置３００の上方部分に位置し、溶解装置２００から流れてくる溶融ガラスを、帯状のガラス（すなわち、ガラスシートＧ）に成形する機能を有する。成形体３１０は、垂直方向に切断した断面形状が楔形形状を有し、レンガにより構成されている。
【００３０】
成形体３１０には、図４に示すように、溶融ガラスが流れる流路方向の上流側に、供給口３１１が形成されている。当該供給口３１１を介して、溶解装置２００の移送管２０５から流れてくる溶融ガラスが成形体３１０（成形装置３００）に供給される。
【００３１】
成形体３１０には、その長手方向に沿って、上方に開放された溝部３１２（図３を参照）が形成されている。溝部３１２は、溶融ガラスの流路方向の上流側から下流側に向かうにつれ、徐々に浅くなるように形成されている。
【００３２】
（２−２−２）雰囲気仕切り部材３２０
図３や図４に示すように、雰囲気仕切り部材３２０は、成形体３１０の下端部３１３の近傍に配置される板状の部材である。雰囲気仕切り部材３２０は、成形体３１０の下端部３１３で合流して第１方向の下流側に流れる溶融ガラスの厚み方向の両側に、略水平となるように配置されている。雰囲気仕切り部材３２０は、断熱材として機能する。すなわち、雰囲気仕切り部材３２０は、その上下の空気を仕切ることにより、雰囲気仕切り部材３２０の上側から下側への熱の移動を抑制している。
【００３３】
（２−２−３）冷却ローラ３３０
冷却ローラ３３０は、雰囲気仕切り部材３２０の下方に配置されている。また、冷却ローラ３３０は、成形体３１０の下端部３１３で合流して第１方向の下流側に流れる溶融ガラスの厚み方向の両側、且つ、その幅方向の両側部分の近傍に配置されている。冷却ローラ３３０は、成形体３１０の下端部３１３で合流した溶融ガラスの幅方向の両側部分に接触することにより、当該溶融ガラスを冷却する。より具体的には、冷却ローラ３３０は、溶融ガラスを第１方向の下流側に引き下げることで、所望の厚さにガラスシートＧを成形すると共に冷却する。以下の説明では、ガラスシートＧが流れる方向を第１方向とする。
【００３４】
ここで、成形体３１０と、雰囲気仕切り部材３２０と、冷却ローラ３３０とは、建物Ｂ内に配置される成形炉４０によって覆われている。成形炉４０は、下方に開放された空間が形成される直方体形状を有する。成形炉４０内において、成形工程Ｔ３が行われる。
【００３５】
（２−２−４）冷却ユニット３４０
冷却ユニット３４０は、成形炉４０の下方に配置される。冷却ユニット３４０は、冷却ローラ３３０を通って第１方向の下流側に流れるガラスシートＧを冷却する。この冷却効果により、ガラス板の反りを低減できる。
【００３６】
（２−２−５）送りローラ３５０ａ〜３５０ｈ
送りローラ３５０ａ〜３５０ｈは、冷却ローラ３３０の下方に、第１方向に所定の間隔をもって配置される。また、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈは、それぞれ、ガラスシートＧの厚み方向の両側に配置される。送りローラ３５０ａ〜３５０ｈは、ガラスシートＧを第１方向の下流側に牽引する。
【００３７】
（２−２−６）温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇ
温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇは、ガラスシートＧの近傍の雰囲気温度を調整する（具体的には、保温又は昇温する）機器であり、第１方向に複数且つガラスシートＧの幅方向に複数配置されている。
【００３８】
ここで、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈと、温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇは、徐冷炉５０に覆われている。徐冷炉５０は、第１方向に貫通する空間が形成される略直方体形状を有する。
【００３９】
徐冷炉５０内では、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈによってガラスシートＧが第１方向の下流側に牽引されることによって、ガラスシートＧが徐冷される（粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する）徐冷工程Ｔ４が行われる。徐冷工程Ｔ４では、温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇが、ガラス板の内部歪が抑制されるように、ガラスシートＧの雰囲気温度を調整している。
【００４０】
なお、温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇのそれぞれの近傍には、ガラスシートＧの雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段としての複数の温度センサがガラスシートＧの幅方向に沿って配置されている。当該複数の温度センサを、ここでは、温度センサユニット３８０（図５を参照）と呼ぶ。
【００４１】
（２−３）切断装置４００
切断装置４００では、切断工程Ｔ５を行う。切断装置４００は、地下空間Ｄ２に設けられた切断室６０に備えられる。切断装置４００は、成形装置３００において第１方向の下流側に流下する板状のガラスシートＧを、その長手面に対して垂直な方向から切断する装置である。これにより、板状のガラスシートＧは、所定の長さを有する複数のガラス基板Ｇ１となる。
【００４２】
（３）制御装置５００
図５は、制御装置５００の制御ブロック図である。
【００４３】
まず、制御装置５００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等から構成され、ガラス基板製造装置１００に含まれる種々の機器の制御を行う制御部として機能する。
【００４４】
具体的には、制御装置５００は、図５に示すように、温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇの温度調整制御や、冷却ローラ３３０、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈ、切断装置４００等を駆動するための第１駆動ユニット３９０（例えば、モータ）や第２駆動ユニット４５０（後述する）の駆動制御等を行う。なお、温度調整ユニット３６０ａ〜３６０ｇの温度調整制御は、温度センサユニット３８０によって検出されるガラスシートＧの雰囲気温度に基づいて行われる。
【００４５】
また、制御装置５００は、さらに、建物Ｂの内部領域の気圧を制御している。これについては、後述する。また、図５に記載の各種のセンサに関しても後述する。
【００４６】
（４）成形装置３００におけるガラスシートＧの成形
以下、成形装置３００においてガラスシートＧが成形される過程を説明する。
【００４７】
まず、溶解装置２００から供給口３１１を介して成形体３１０に供給される溶融ガラスは、成形体３１０の溝部３１２に流れる。そして、溝部３１２においてオーバーフローされる。溝部３１２においてオーバーフローされた溶融ガラスは、成形体３１０の両側面に沿って第１方向の下流側に流れて、図３に示すように、下端部３１３において合流する。下端部３１３において合流した溶融ガラスは、第１方向の下流側に流下する。
【００４８】
第１方向の下流側に流下する溶融ガラスは、厚み方向の両側に配置される冷却ローラ３３０によって、幅方向の両端部が挟まれて第１方向の下流側に引き下げられる。このとき、溶融ガラスは、板状のガラスシートＧに成形されると共に冷却される。冷却ローラ３３０によって引き下げられたガラスシートＧは、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈによってさらに下方に引き下げられると共に徐冷が行われる。なお、送りローラ３５０ａ〜３５０ｈによって引き下げられたガラスシートＧは、その後、切断装置４００によって所定の長さ毎に切断され複数のガラス基板Ｇ１となる。
【００４９】
（５）建物Ｂの内部領域の気圧の制御
図３は、炉外部領域Ｓを示すための建物Ｂの内部領域を示す模式図である。
【００５０】
本実施形態では、成形体３１０等を内部に配置する成形炉４０や送りローラ３５０ａ〜３５０ｈ等を内部に配置する徐冷炉５０を含む炉３０と炉３０を覆う建物Ｂの内面部１０（覆い部に相当）とによって形成される炉外部空間Ｓ、すなわち、建物Ｂの内部空間であって、炉３０の外部空間の気圧制御を行っている。
【００５１】
炉外部空間Ｓは、建物Ｂ内に配置される床４１１，４１２，４１３によって、複数の空間に分割される。すなわち、床４１１，４１２，４１３は、炉外部空間Ｓを複数の空間に分割するための仕切り部材としての役割を有する。
【００５２】
具体的には、炉外部空間Ｓは、床４１１，４１２，４１３によって、成形炉外部上方空間Ｓ１と、成形炉外部下方空間Ｓ２と、徐冷炉外部空間Ｓ３と、徐冷炉下方空間Ｓ４とに分割される。
【００５３】
成形炉外部上方空間Ｓ１は、炉外部空間Ｓにおいて、床４１１と建物Ｂの上部とによって挟まれる空間である。床４１１は、その高さ位置が、成形体３１０の上部の位置に近く、炉４０の上部に近い位置に配置される。
また、床４１１上には、図２に示した溶解槽２０１、清澄槽２０２、移送管２０５が所定の高低差となるように設置される。具体的には、床４１１上において、溶融ガラスは、溶解炉２０１から成形体３１０にかけて所定の高さだけ下がるように移送され、成形体３１０の供給口３１１に供給される。
【００５４】
成形炉外部下方空間Ｓ２は、成形炉外部上方空間Ｓ１よりも第１方向の下流側に形成される空間である。具体的には、成形炉外部下方空間Ｓ２は、炉外部空間Ｓにおいて、床４１１と床４１２と冷却ユニット３４０とによって挟まれる空間である。また、成形炉外部下方空間Ｓ２は、成形炉４０の設置位置に対応する（具体的には、成形炉４０の設置位置と高さ位置が同じ）領域を含む。床４１２は、その高さ位置が、冷却ユニット３４０の下部に近い位置に配置される。
【００５５】
徐冷炉外部空間Ｓ３は、成形炉外部下方空間Ｓ２よりも第１方向の下流側に形成される空間である。徐冷炉外部空間Ｓ３は、炉外部空間Ｓにおいて、床４１２と床４１３とによって挟まれる空間である。また、徐冷炉外部空間Ｓ３は、徐冷炉５０の設置位置に対応する（具体的には、徐冷炉５０の設置位置と高さ位置が同じ）領域を含む。床４１３は、その高さ位置が、地表と近い位置に配置される。
【００５６】
また、徐冷炉外部空間Ｓ３は、徐冷炉外部空間Ｓ３と高さが同じ（すなわち、床４１２の下面から床４１３の上面までの距離に相当する）炉内空間Ｄ１を流れるガラスシートＧの雰囲気温度が、例えば、８００℃〜２５０℃となる空間である、或いは、徐冷炉外部空間Ｓ３は、炉内空間Ｄ１を流れるガラスシートＧが（徐冷点＋５℃）から（歪点―５０℃）となる領域を含む空間である。
【００５７】
徐冷炉下方空間Ｓ４は、徐冷炉外部空間Ｓ３の第１方向の下流側に形成される空間である。徐冷炉下方空間Ｓ４は、炉外部空間Ｓにおいて、地表とほぼ同じ高さに位置する床４１３と、建物Ｂの地下構造の外側面１０Ｂとによって区画され、切断装置４００を備える切断室６０を除く空間である。
切断室６０では、成形装置３００において第１方向に流れるガラスシートＧが、切断装置４００によって所定の長さ毎に切断される。
【００５８】
（５−２）気圧制御
気圧制御では、炉外部空間Ｓを加圧することによって、炉外部空間Ｓの気圧が第１方向の上流側ほど気圧が高くなるようにしている。具体的には、気圧制御では、複数に区切られた空間（すなわち、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４）の気圧を独立に制御することによって、各空間の気圧の値が、成形炉外部上方空間Ｓ１＞成形炉外部下方空間Ｓ２＞徐冷炉外部空間Ｓ３＞徐冷炉下方空間Ｓ４となるようにしている。
【００５９】
なお、当該気圧制御を行うために、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４の外方（すなわち、建物Ｂの壁部を介した外部空間）には、それぞれの空間を加圧するための送風機４２１，４２２，４２３，４２４が配置されている。
【００６０】
また、気圧制御を行うために、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４の気圧を検出する検出手段である第１圧センサ４３１、第２圧力センサ４３２、第３圧力センサ４３３、第４圧力センサ４３４（図５を参照）がそれぞれの空間に配置されている。
【００６１】
気圧制御では、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４の気圧を検出することによって、炉外部空間Ｓの気圧が第１方向の上流側ほど気圧が高くなるようにしている。具体的には、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４の気圧を検出することによって、送風機４２１，４２２，４２３，４２４を駆動するための第２駆動ユニット４５０（例えば、モータ）の動作（例えば、モータの場合は、回転数）を制御している。なお、ここで検出された各空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の気圧のデータは、制御装置５００内にデータとして記憶される。
【００６２】
また、切断室が設けられる地下空間Ｄ２と空間的に連続している徐冷炉内（炉内空間Ｄ１）の圧力を、地下空間Ｄ２の圧力より高くなるよう気圧制御を行う。具体的には、徐冷炉外部空間Ｓ３の圧力を高くすることで、徐冷炉の内部にあたる炉内空間Ｄ１の圧力を保つことができる。これにより、炉内空間Ｄ１の圧力を地下空間Ｄ２よりも高くして、切断室６０から徐冷炉５０への空気の流入を抑制する。なお、炉内空間Ｄ１の圧力制御は、徐冷炉外部空間の圧力制御や、切断室内の圧力制御によって行ってもよい。例えば、炉内空間Ｄ１の圧力を直接制御して、地下空間Ｄ２の圧力を相対的に低くすることで、圧力バランスを制御してもよい。
また、切断室が設けられる地下空間Ｄ２の圧力は、大気圧以上に制御されることが好ましく、徐冷炉下方空間Ｓ４の圧力とほぼ等しくなるよう制御されるとよい。これは、徐冷炉下方空間Ｓ４と地下空間Ｄ２との間における空気の流出入を小さくするためである。
【００６３】
（６）ガラス板の好ましい形態
本実施形態に係るガラス基板製造装置及びガラス板の製造方法を用いて製造されるガラス板の好ましい形態について以下に説明する。なお、下記の形態に限られるものではない。
【００６４】
ガラス板の厚みは、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍを想定している。そして、より好ましい上限値は、好ましい順にいうと、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍである。さらに、より好ましい下限値は、好ましい順にいうと、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍである。
【００６５】
また、ガラス板の大きさは、幅方向の長さが５００ｍｍ−３５００ｍｍであり、長手方向の長さが５００ｍｍ−３５００ｍｍを想定している。なお、ガラス板が大型化すると、ガラス製造装置を大型化させる必要がある。つまり、成形炉４０や徐冷炉５０を含む炉３０も大型化する傾向にあるため、炉外部空間Ｓは広くなる。炉外部空間Ｓが広くなると、炉外部空間Ｓに生じる上昇気流も大きくなりやすい。また、切断室６０と徐冷炉５０との空間的連結部が大きくなり、切断室６０と徐冷炉との空気の移動が生じやすい。すなわち、ガラス板が大型化するほど、炉内及び炉壁の温度が不安定となりやすく、炉内を通過するガラスシートＧの温度が変動してしまう可能性が高くなる。よって、ガラス板の幅方向の長さが２０００ｍｍ以上の場合、本発明の効果が顕著となる。さらに、ガラス板の幅方向の長さが２５００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以上となるほど、本発明の効果は顕著となる。また、大量生産が求められるガラス板（例えば、液晶ディスプレイ用ガラス板やカバーガラス等）を製造する場合に、本発明は、特に有用となる。
【００６６】
また、ガラス板の種類は、ボロシリケイトガラス、アルミノシリケイトガラス、アルミノボロシリケイトガラス、ソーダライムガラス、アルカリシリケイトガラス、アルカリアルミノシリケイトガラス、アルカリアルミノゲルマネイトガラスを想定している。
【００６７】
また、ガラス板の内部歪の最大値は、１．７ｎｍ以下であることを想定している。好ましくは、１．５ｎｍ以下、より好ましくは、１．０ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．７ｎｍ以下である。なお、内部歪は、ユニオプト社製の複屈折測定装置によって測定した。
【００６８】
また、ガラス板は、ＡＶ機器（携帯端末等）に使用されるフラットパネルディスプレイ（液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等）、太陽電池用のパネル、カバーガラスに使用されることを想定している。
【００６９】
（７）特徴
（７−１）本発明は、ガラスシートからガラス基板を切り出す切断室を地下空間に形成し、徐冷炉の内部である炉内部空間と、地下空間との気圧バランスを制御している。つまり、ガラスシートを冷却する徐冷炉と空間的に連続した切断室を地下空間に形成して、切断室の気流を安定化する。そして、成形体の高さ位置を従来と変更することなく、徐冷炉の全長を長くするものである。これにより、ガラス基板の面内歪のばらつきや、ディスプレイパネルのアニールプロセスにおいて生じうるガラス基板の熱収縮量を小さくすることができる。
【００７０】
本実施形態では、まず、切断室６０を地下空間Ｄ２に設けることで、切断室６０における気流の安定化を実現した。そして、切断室６０を地下に設けることで、成形体３１０の高さ位置を上げることなく、徐冷炉の第１方向の全長を長くした構成を備える。
【００７１】
切断室６０における気流を安定化することで、切断室６０から徐冷炉５０へ流入する空気を抑制している。これにより、徐冷炉の最下段における温度を高く保つと共に、温度のバラツキを小さくすることができる。この結果、徐冷炉の最下段においても、ガラスシートＧの温度を室温に対して、高く保つことが出来る。例えば、徐冷炉の最下段から出口にかけてガラスシートＧの温度を２５０℃〜３５０℃とすることが出来る。これにより、徐冷炉の後半でも、ガラスの熱収縮を小さくするために有効な温度域、例えば、４５０℃〜６５０℃にガラスシートＧの温度を保つことができるので、熱収縮小さいガラス基板を製造することができる。熱収縮の測定方法としては、アニール装置内に、室温から５５０℃まで昇温（昇温時間１０℃／分）して５５０℃にて１時間保持するアニールを２回繰り返したときの収縮量を公知のケガキ法により測定した。
【００７２】
本実施形態では、徐冷炉を長く設けることで、ガラスシートＧの徐冷炉内の滞在時間が長くなり、ガラス基板の熱収縮の制御が可能になる。つまり、高精細ディスプレイパネルに用いられるＬＴＰＳ−ＴＦＴ素子製造に適した、熱収縮の小さい、例えば、熱収縮量が７５ｐｐｍ以下、好ましくは、５０ｐｐｍ以下のガラス基板の製造が可能になる。
【００７３】
そして、本実施形態では、成形体３１０の高さ位置を上げる必要がないため、溶解炉や電気路の高さ位置を上げる必要がない。従って、建屋全体を大型化することなく、建屋の耐震性からも有利な構造となる。
【００７４】
次に、炉外部空間Ｓを圧力制御について説明する。本実施形態では、炉外部空間において炉３０の内部の空気が炉外部空間Ｓに漏れることを抑制できる。これにより、ガラスシートＧの表面に沿って上昇する上昇気流の発生を抑制し、炉３０の内部の温度の変動を抑制できる。
【００７５】
ここで、上昇気流は、ガラス板の表面に沿って上昇する上昇気流だけでなく、炉の炉壁の外面に沿っても生じていると考えられる。炉の炉壁の外面に沿う上昇気流が生じると、炉壁の外面、ひいては、内面の温度が変動することが想定される。そして、この場合、炉内の温度の変動にも繋がることが懸念される。この場合、製造されるガラス板の品質に影響がでることが懸念される。
【００７６】
ガラス板の表面に沿って上昇する上昇気流は、煙突効果によって発生する場合と、温度が高い気体が温度の低い領域に流れることにより生じる対流により発生する場合とが考えられる。ここで、炉壁から隙間を完全になくすことは困難であるため、上記煙突効果によって上昇気流が発生してしまう。なお、上昇気流は、炉に設けられたローラ等の部材間の隙間が大きい領域に発生しやすい。ここで、ダウンドロー法を用いる場合、ガラス板の中央部の製品となる領域は、部材と非接触で成形及び徐冷される。つまり、ガラス板の中央部の製品となる領域付近には部材は接触しておらず、部材間の隙間が大きくなり、上昇気流が発生しやすい。
【００７７】
他方、建物の内壁から完全に隙間をなくすことは困難である。このため、煙突効果によって炉外部空間にも上昇気流が発生すると考えられる。なお、炉壁の近傍ほど雰囲気温度が高くなるため、上昇気流が発生しやすい。また、温度が高い気体が温度の低い領域に流れることにより対流も生じる。これは、炉壁側よりも建物の内壁側の雰囲気温度のほうがより低いと考えられるためである。つまり、建物の内壁に沿って下降気流が発生し、炉壁に沿って上昇気流が発生することで、大きな対流が生じる。
【００７８】
一方、本実施形態では、炉外部空間Ｓの気圧を上流側ほど高くすることによって、炉外部空間Ｓにおいて炉３０の炉壁の外面に沿って上昇する空気流を抑制できる。これにより、炉３０の炉壁の外面の温度を極力安定させることができる。よって、さらに炉３０の内部の温度の変動を抑制できる。
【００７９】
（７−２）
本実施形態では、炉外部空間Ｓには、複数の空間（本実施形態では、４つの空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）に分割するための仕切り部材として機能する床４１１，４１２，４１３が配置されている。
【００８０】
ここでは、床４１１，４１２，４１３によって炉外部空間Ｓを複数の空間に分割しやすくしている。すなわち、気圧制御を行いやすくしている。
【００８１】
（７−３）
本実施形態では、炉外部空間Ｓは、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４に分割される。これにより、炉外部空間Ｓに比べて、成形炉外部上方空間Ｓ１、成形炉外部下方空間Ｓ２、徐冷炉外部空間Ｓ３、及び、徐冷炉下方空間Ｓ４における第１方向の温度差が小さくなる。よって、炉３０の外壁に沿って上昇する空気流が発生したとしても、炉３０の炉壁の外面に沿って上昇する空気流の範囲を狭くできる（つまり、各空間Ｓ１〜Ｓ４内にその空気流をとどめることができる）。すなわち、炉外部空間Ｓの気圧を複数の空間に分割し上流側ほど高くしているので、複数の空間をまたいで上昇するような（例えば、空間Ｓ１〜Ｓ４の少なくとも２以上の空間に渡るような）大きな空気流の発生を抑制できる。これにより、炉３０の炉壁の外面の温度がより安定する。よって、炉３０の内部の温度への影響を低減でき、炉３０の内部の温度をより安定させることができる。炉３０の内部の温度を極力安定させることができることにより、ガラスシートＧの温度制御を精度よく行うことができる。よって、ガラス板の内部歪を抑制でき、ガラス板の品質を向上できる。
【００８２】
（７−４）
本実施形態では、徐冷炉外部空間Ｓ３は、徐冷炉外部空間Ｓ３と高さが同じ（すなわち、床４１２の下面から床４１３の上面までの距離に相当する）炉内空間Ｓ８を流れるガラスシートＧの雰囲気温度が８００℃〜１１０℃となる空間、或いは、炉内空間Ｓ８を流れるガラスシートＧが（徐冷点＋５℃）から（歪点―２００℃）となる領域を含む空間である。である。すなわち、炉内空間Ｓ８では、ガラス板の品質に関わる重要な工程である徐冷工程ＳＴ６が行われる。よって、徐冷炉外部空間Ｓ３の温度は、他の空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４に比べてもより安定していることが望ましい。
【００８３】
本実施形態では、上述したように、徐冷工程Ｔ４を行う炉内空間Ｄ１と高さが同じ外部空間である徐冷炉外部空間Ｓ３において、徐冷炉５０の炉壁の外面の温度を極力安定させることができる。よって、炉内空間Ｄ２の温度の変動を抑制できる。よって、ガラス板の品質を向上できる。
【００８４】
（８）変形例
以上、本実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００８５】
徐冷炉の内部である炉内部空間と切断装置が設けられる地下空間との間に、上昇気流を抑制するための図示しないエアーカーテンを設けても良い。
徐冷炉５０と切断室６０との空間的連結部は、ガラスシートが通るのに十分な幅を有するよう床４１３に設けられた隙間である。ガラスシート表面に発生する上昇気流が、この空間的連結部を通って地下空間から徐冷炉に流入することを抑制するよう、床４１３に気流遮断手段としてエアーカーテンを設ける。
具体的には、ガラスシートＧの両面側の床４１３に設けられたエアーカーテンの風向を、ガラスシートＧの進行方向に対してそれぞれガラスシートＧの面内にエアーが吹き付けられるよう傾斜して設ける。これにより、エアーカーテンからガラスシートＧに対してエアーを吹き付け、ガラスシートＧの表面に発生して、切断室６０から徐冷炉５０に流入する上昇気流を抑制することができる。また、切断に伴うガラス粉が上昇気流によって徐冷炉５０内に混入することを抑制することができる。
【００８６】
本発明によれば、成形炉４０での温度変動を抑制することで、板厚のばらつきなどを抑制することができる。徐怜炉５０において、ガラス板の温度が徐冷点以上となる領域で、炉内雰囲気の変動を抑制することで、ガラス板の変形を抑制することができる。また、徐怜炉５０において、ガラス板の温度が徐冷点〜歪点近傍となる領域で、炉内雰囲気の温度の変動を抑制することで、ガラス板の内部歪の発生を抑制することができる。さらに、徐怜炉５０において、ガラス板の温度が歪点以下となる領域における炉内雰囲気の温度変動を抑制することで、ガラス板の反りなどを防止することができる。
【００８７】
本発明は、上述した通り、徐冷炉内においてガラス徐冷環境の変動を小さく出来るので、特に、歪点が６９０℃以上のガラスを用いた、熱収縮の小さいディスプレイ用ガラス基板の製造に適する。
【００８８】
なお、本実施形態では、歪点とはガラス粘度がｌｏｇη１４．５付近のガラス板の温度を示しており、徐冷点とは、ｌｏｇη１３付近のガラス板の温度を示しているものとする。
【符号の説明】
【００８９】
３０              炉
４０              成形炉
５０              徐冷炉
６０              切断室
３００            成形装置
４００            切断装置
【図１】
2014125363.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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