(57)【要約】【課題】本発明の目的は、高品質のガラス板を製造することができるガラス板製造方法およびガラス板製造装置を提供することである。【解決手段】ガラス板製造方法は、成形工程と、搬送工程とを備える。成形工程は、熔融ガラス２を成形体６２から流下させてガラス板３を成形する工程である。搬送工程は、成形体の下方に配置されている複数のロール７２，８２，９２ａ，９２ｂによって、成形工程で成形されたガラス板を下方に搬送する工程である。搬送工程は、第１湾曲工程と、第２湾曲工程とを有する。第１湾曲工程は、第１方向に向かって凸となるように、ガラス板の幅方向の全体に亘って、ガラス板を幅方向に湾曲させる工程である。第２湾曲工程は、第１方向と逆方向の第２方向に向かって凸となるように、幅方向の全体に亘って、第１湾曲工程で湾曲させたガラス板を幅方向に湾曲させる工程である。【選択図】図４
2014189483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熔融ガラスを成形体から流下させてガラス板を成形する成形工程と、
前記成形体の下方に配置されている複数のロールによって、前記成形工程で成形された前記ガラス板を下方に搬送する搬送工程と、
を備え、
前記搬送工程は、
第１方向に向かって凸となるように、前記ガラス板の幅方向の全体に亘って、前記ガラス板を前記幅方向に湾曲させる第１湾曲工程と、
前記第１方向と逆方向の第２方向に向かって凸となるように、前記幅方向の全体に亘って、前記第１湾曲工程で湾曲させた前記ガラス板を前記幅方向に湾曲させる第２湾曲工程と、
を有する、
ガラス板製造方法。
【請求項２】
前記第２湾曲工程は、前記幅方向における前記ガラス板の温度の最大値が、前記ガラス板の歪点より２００℃低い温度未満であるときに行われる、
請求項１に記載のガラス板製造方法。
【請求項３】
前記ガラス板の歪点は、６５５℃〜７５０℃である、
請求項１または２に記載のガラス板製造方法。
【請求項４】
前記成形工程において、前記成形体の下端で融合する前記熔融ガラスの粘度は、２５０００ｐｏｉｓｅ〜１０００００ｐｏｉｓｅである、
請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス板製造方法。
【請求項５】
前記第１湾曲工程では、第１湾曲ロールが、前記ガラス板の一方の表面のみと接触し、
前記第２湾曲工程では、第２湾曲ロールが、前記ガラス板の一方の表面のみと接触する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス板製造方法。
【請求項６】
前記第１湾曲工程では、前記第１湾曲ロールは、前記第２方向に向かって、前記ガラス板の前記幅方向の両側部に力を与え、
前記第２湾曲工程では、前記第２湾曲ロールは、前記第１方向に向かって、前記ガラス板の前記幅方向の両側部に力を与える、
請求項５に記載のガラス板製造方法。
【請求項７】
前記第１湾曲工程では、前記第１湾曲ロールは、前記ガラス板の前記幅方向の端部から中央部に向かうに従って徐々に小さくなる径を有し、
前記第２湾曲工程では、前記第２湾曲ロールは、前記ガラス板の前記幅方向の端部から中央部に向かうに従って徐々に小さくなる径を有する、
請求項６に記載のガラス板製造方法。
【請求項８】
前記搬送工程によって搬送された前記ガラス板を切断する切断工程をさらに備え、
前記搬送工程は、前記第２湾曲工程において湾曲した前記ガラス板を平坦にする平坦化工程をさらに有する、
請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス板製造方法。
【請求項９】
熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせ、前記成形体の下端で前記熔融ガラスを融合させてガラス板を成形する成形工程と、
前記成形体の下方に配置されている搬送ロールによって、前記ガラス板の幅方向の両側部を挟持しながら、前記成形工程で成形された前記ガラス板を下方に搬送する搬送工程と、
前記搬送ロールの下方に配置されている湾曲ロールによって、前記ガラス板の前記幅方向の両側部に、前記ガラス板の一方の表面側から力を加えて、前記ガラス板を前記幅方向に湾曲させる湾曲工程と、
を備える、
ガラス板製造方法。
【請求項１０】
熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせ、前記成形体の下端で前記熔融ガラスを融合させてガラス板を成形する成形部と、
前記成形体の下方に配置されている複数のロールによって、前記成形部で成形された前記ガラス板を下方に搬送する搬送部と、
を備え、
前記搬送部は、
第１方向に向かって凸となるように、前記ガラス板の幅方向の全体に亘って、前記ガラス板を前記幅方向に湾曲させる第１湾曲部と、
前記第１方向と逆方向の第２方向に向かって凸となるように、前記幅方向の全体に亘って、前記第１湾曲部で湾曲させた前記ガラス板を前記幅方向に湾曲させる第２湾曲部と、
を有する、
ガラス板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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板に代表される、低歪みおよび高い平坦度、または、小さい反りおよび小さいうねりが求められるガラス板は、例えば、ダウンドロー法によって製造される。ダウンドロー法の一種であるオーバーフローダウンドロー法では、成形体に流し込まれてオーバーフローした熔融ガラスが、成形体の表面を伝って流下し、成形体の下端の近傍で合流して、ガラス板に成形される。成形されたガラス板は、下方に搬送されながら冷却され、所定のサイズに切断される。切断されたガラス板は、端面加工工程、表面洗浄工程および検査工程等を経て、梱包されて出荷される。
【０００３】
オーバーフローダウンドロー法において、ガラス板が冷却される工程では、ガラス板は、下方に搬送されながら徐々に冷却されることで、ガラス板の内部歪みが除去される。冷却されたガラス板に内部歪みが残存している場合、製品サイズに切断されたガラス板にも内部歪みが残存する。ガラス板の内部歪みは、ガラス板の機械的強度の著しい低下、および、ガラス板に生じる意図しない複屈折等の品質上の問題を招く。特に、ＦＰＤ用のガラス板の場合には、内部歪みに起因する複屈折は、画質の著しい低下の原因となる。そのため、ガラス板を徐冷して内部歪みを除去する工程は、ガラス板の品質を決定する重要な工程である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ダウンドロー法において、冷却されたガラス板は、下方に搬送されながら所定の寸法に切断される。冷却されたガラス板を切断する際に発生する振動は、ガラス板を上方へ伝わり、ガラス板の品質に影響を与える場合がある。ガラス板の切断時に生じる振動がガラス板を伝達することを抑制するために、成形体によって成形されたガラス板を、その幅方向に湾曲させながら搬送する方法が知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１（特表２０１２−５０９８４４号公報）には、ガラス板の幅方向の両側部をガイドロールで把持し、ガイドロールを介してガラス板に力を加えることで、ガラス板を湾曲させる方法が開示されている。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示される方法では、ガラス板の切断時に生じる大きな振動がガラス板を伝達することをある程度抑制できるものの、小さな振動が伝達されることを十分に抑制することができない。また、ガラス板の両側部をガイドロールで把持することでガラス板を湾曲させる構成では、ガラス板の両側部において割れが生じるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、成形体の下方で発生する振動がガラス板を伝達することを抑制して、高品質のガラス板を製造することができるガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るガラス板製造方法は、成形工程と、搬送工程とを備える。成形工程は、熔融ガラスを成形体から流下させてガラス板を成形する工程である。搬送工程は、成形体の下方に配置されている複数のロールによって、成形工程で成形されたガラス板を下方に搬送する工程である。搬送工程は、第１湾曲工程と、第２湾曲工程とを有する。第１湾曲工程は、第１方向に向かって凸となるように、ガラス板の幅方向の全体に亘って、ガラス板を幅方向に湾曲させる工程である。第２湾曲工程は、第１方向と逆方向の第２方向に向かって凸となるように、幅方向の全体に亘って、第１湾曲工程で湾曲させたガラス板を幅方向に湾曲させる工程である。
【０００９】
本発明に係るガラス板製造方法では、成形体の下端で成形されたガラス板は、ロールによって下方に搬送されながら室温まで徐々に冷却される。ガラス板は、ガラスの歪点より低い温度まで冷却された後、下方に搬送されながら、ガラス板の幅方向に２回湾曲する。ガラス板の１回目の湾曲は、ガラス板の一方の表面が凸となる湾曲である。ガラス板の２回目の湾曲は、ガラス板の他方の表面が凸となる湾曲である。すなわち、ガラス板が下方に搬送される途中で、ガラス板の表面の凹凸の向きが反転するように、ガラス板の形状が変化する。ガラス板が湾曲することで、ガラス板が湾曲しない場合と比較して、ガラス板の幅方向および鉛直方向の曲げ抵抗が増大する。曲げ抵抗が高いガラス板は、変形に強く、安定した姿勢を維持しやすいため、振動が伝達されにくい。そのため、冷却されたガラス板を切断する際に発生する振動が、ガラス板を上方に伝達することが抑制される。特に、成形体直下のガラス板は粘度が低いため、ガラス板の表面が振動によって変動しやすい。低粘度のガラス板の表面が変動すると、冷却後のガラス板の幅方向の厚みが不均一になるおそれがある。そのため、冷却されたガラス板を切断する際に発生する振動は、ガラス板の品質に影響を与え得る。本発明に係るガラス板製造方法は、成形体の下方で発生する振動がガラス板を伝達することを抑制して、高品質のガラス板を製造することができる。
【００１０】
本発明に係るガラス板製造方法では、第２湾曲工程は、幅方向におけるガラス板の温度の最大値が、ガラス板の歪点より２００℃低い温度未満であるときに行われることが好ましい。
【００１１】
本発明に係るガラス板製造方法では、ガラス板の歪点は、６５５℃〜７５０℃であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るガラス板製造方法では、成形工程において、成形体の下端で融合する熔融ガラスの粘度は、２５０００ｐｏｉｓｅ〜１０００００ｐｏｉｓｅであることが好ましい。
【００１３】
本発明に係るガラス板製造方法では、第１湾曲工程では、第１湾曲ロールが、ガラス板の一方の表面のみと接触し、第２湾曲工程では、第２湾曲ロールが、ガラス板の一方の表面のみと接触することが好ましい。
【００１４】
本発明に係るガラス板製造方法では、第１湾曲工程では、第１湾曲ロールは、第２方向に向かって、ガラス板の幅方向の両側部に力を与え、第２湾曲工程では、第２湾曲ロールは、第１方向に向かって、ガラス板の幅方向の両側部に力を与えることが好ましい。
【００１５】
このガラス板製造方法では、ガラス板の一方の表面が第１湾曲ロールまたは第２湾曲ロールから力を受けることで、ガラス板が幅方向に湾曲する。具体的には、ガラス板の幅方向の両側部が、湾曲によって凸となるガラス板の表面側に配置されている一対のローラから力を加えられる。これにより、ガラス板の幅方向の両側部は、一対のローラによって押し込まれて移動する。すなわち、第１湾曲ロールまたは第２湾曲ロールから受ける力によって、ガラス板は幅方向に湾曲する。
【００１６】
本発明に係るガラス板製造方法では、第１湾曲工程では、第１湾曲ロールは、ガラス板の幅方向の端部から中央部に向かうに従って徐々に小さくなる径を有し、第２湾曲工程では、第２湾曲ロールは、ガラス板の幅方向の端部から中央部に向かうに従って徐々に小さくなる径を有することが好ましい。
【００１７】
このガラス板製造方法では、ガラス板を湾曲させるための第１湾曲ロールおよび第２湾曲ロールは、湾曲したガラス板に適した形状を有している。ガラス板の幅方向の両側部において、湾曲したガラス板の表面は、湾曲する前の平坦なガラス板の表面に対して傾斜している。ガラス板の表面と接触するロールの表面が、湾曲したガラス板の傾斜した表面と接するように、第１湾曲ロールおよび第２湾曲ロールは、幅方向の端部から中心部に向かって径が徐々に小さくなるテーパ形状を有している。これにより、第１湾曲ロールおよび第２湾曲ロールは、湾曲したガラス板の傾斜した表面と接するので、ガラス板の特定の箇所がロールから力を集中的に受けることが抑制される。従って、第１湾曲ロールおよび第２湾曲ロールによってガラス板が破損する可能性を抑えることができる。
【００１８】
本発明に係るガラス板製造方法では、搬送工程によって搬送されたガラス板を切断する切断工程をさらに備え、搬送工程は、第２湾曲工程において湾曲したガラス板を平坦にする平坦化工程をさらに有する。
【００１９】
また、本発明に係る他のガラス板製造方法は、成形工程と、搬送工程と、湾曲工程とを備える。成形工程は、熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせ、成形体の下端で熔融ガラスを融合させてガラス板を成形する工程である。搬送工程は、成形体の下方に配置されている搬送ロールによって、ガラス板の幅方向の両側部を挟持しながら、成形工程で成形されたガラス板を下方に搬送する工程である。湾曲工程は、搬送ロールの下方に配置されている湾曲ロールによって、ガラス板の幅方向の両側部に、ガラス板の一方の表面側から力を加えて、ガラス板を幅方向に湾曲させる工程である。
【００２０】
本発明に係るガラス板製造装置は、成形部と、搬送部とを備える。成形部は、熔融ガラスを成形体からオーバーフローさせ、成形体の下端で熔融ガラスを融合させてガラス板を成形する。搬送部は、成形体の下方に配置されている複数のロールによって、成形部で成形されたガラス板を下方に搬送する。搬送部は、第１湾曲部と、第２湾曲部とを有する。第１湾曲部は、第１方向に向かって凸となるように、ガラス板の幅方向の全体に亘って、ガラス板を幅方向に湾曲させる。第２湾曲部は、第１方向と逆方向の第２方向に向かって凸となるように、幅方向の全体に亘って、第１湾曲部で湾曲させたガラス板を幅方向に湾曲させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置は、成形体の下方で発生する振動がガラス板を伝達することを抑制して、高品質のガラス板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係るガラス板製造方法のフローチャートである。
【図２】第１実施形態に係るガラス板製造装置の模式図である。
【図３】第１実施形態に係る成形装置の正面図である。
【図４】第１実施形態に係る成形装置の側面図である。
【図５】第１実施形態に係る湾曲チャンバーの側面図である。
【図６】第１実施形態に係る湾曲チャンバーの断面図である。
【図７】第１実施形態に係る湾曲チャンバーの断面図である。
【図８】第１実施形態に係る湾曲チャンバーの断面図である。
【図９】第２実施形態に係る湾曲チャンバーの側面図である。
【図１０】第２実施形態に係る湾曲チャンバーの断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る湾曲チャンバーの断面図である。
【図１２】変形例Ａに係る湾曲チャンバーの側面図である。
【図１３】変形例Ｂに係る湾曲チャンバーの側面図である。
【図１４】変形例Ｃに係る湾曲チャンバーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
―第１実施形態―
（１）ガラス板製造装置の構成
本発明に係るガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置の第１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板製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００２４】
図１に示されるように、本実施形態に係るガラス板製造方法は、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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板が連続的に成形される。
【００２９】
冷却工程Ｓ５では、成形工程Ｓ４で連続的に成形されたガラス板が冷却される。冷却工程Ｓ５は、ガラス板に歪みおよび反りが生じないように、ガラス板の温度を調節しながらガラス板を徐々に冷却する徐冷工程を含む。
【００３０】
切断工程Ｓ６では、冷却工程Ｓ５で冷却されたガラス板が所定の寸法に切断される。その後、切断されたガラス板の端面の研削および研磨、並びに、ガラス板の洗浄が行われる。その後、ガラス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板が梱包されて製品として出荷される。
【００３１】
図２は、本実施形態に係るガラス板製造装置１の一例を示す模式図である。ガラス板製造装置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。
【００３２】
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からガラス板３が成形される。冷却工程Ｓ５では、ガラス板３が下方に搬送されながら冷却される。切断工程Ｓ６では、冷却されたガラス板３が所定の大きさに切断される。切断されたガラス板の幅は、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、長さは、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍである。ガラス板の厚みは、例えば、０.２ｍｍ〜０.８ｍｍである。
【００３３】
ガラス板製造装置１によって製造されるガラス板は、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）用のガラス板として特に適している。ＦＰＤ用のガラス板としては、無アルカリガラス、アルカリ微量含有ガラス、または、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ガラスが用いられる。ＦＰＤ用のガラス板は、高温時において高い粘性を有する。例えば、ＦＰＤ用のガラス板が成形される熔融ガラスは、１５００℃において、１０2.5ｐｏｉｓｅの粘性を有する。
【００３４】
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板を得ることができるように調製されている。ガラス板の組成の一例として、ＦＰＤ用のガラス板として好適な無アルカリガラスは、ＳｉＯ2：５０質量％〜７０質量％、Ａｌ2Ｏ3：０質量％〜２５質量％、Ｂ2Ｏ3：１質量％〜１５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。
【００３５】
また、ＦＰＤ用のガラス板として、アルカリ金属を微量含むアルカリ微量含有ガラスを用いてもよい。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。
【００３６】
また、ガラス板製造装置１によって製造されるガラス板は、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、ガラス板製造装置１によって製造されるガラス板は、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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からガラス板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。
【００４２】
（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板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５は、図４に示される湾曲チャンバー９０の拡大図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
【００４３】
成形装置４０は、炉壁（図示せず）に囲まれた空間を有する。この空間は、熔融ガラス２からガラス板３が成形されて冷却される空間であり、オーバーフローチャンバー６０、フォーミングチャンバー７０、冷却チャンバー８０および湾曲チャンバー９０の４つの空間から構成される。
【００４４】
成形工程Ｓ４は、オーバーフローチャンバー６０で行われる。冷却工程Ｓ５は、フォーミングチャンバー７０、冷却チャンバー８０および湾曲チャンバー９０で行われる。オーバーフローチャンバー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、ガラス板３に成形される空間である。フォーミングチャンバー７０は、オーバーフローチャンバー６０の下方の空間であり、ガラス板３が、ガラスの徐冷点の近傍まで急冷される空間である。冷却チャンバー８０は、フォーミングチャンバー７０の下方の空間であり、ガラス板３が徐々に冷却される空間である。湾曲チャンバー９０は、冷却チャンバー８０の下方の空間であり、ガラス板３が徐々に冷却され、かつ、後述するように、ガラス板３に力が加えられてガラス板３が湾曲する空間である。
【００４５】
成形装置４０は、主として、成形体６２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８２と、ヒータ８４と、断熱部材８６と、ガイドロール９２ａ，９２ｂと、第１湾曲ロール９４と、第２湾曲ロール９６と、切断装置９８と、制御装置（図示せず）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。
【００４６】
（２−１）成形体
成形体６２は、オーバーフローチャンバー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板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。
【００４７】
成形体６２の上端面には、成形体６２の長手方向に沿って、溝６２ｂが形成されている。成形体６２の長手方向の端部には、溝６２ｂと連通している移送管５０ｃが取り付けられている。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。
【００４８】
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の溝６２ｂに流し込まれる。成形体６２の溝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、ガラス板３が連続的に成形される。成形されたガラス板３は、オーバーフローチャンバー６０を流下した後、フォーミングチャンバー７０および冷却チャンバー８０において冷却されながら下方に搬送される。オーバーフローチャンバー６０で成形された直後のガラス板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向けのガラス板を製造する場合、成形体６２によって成形されるガラス板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。
【００４９】
（２−２）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、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。上部仕切り部材６４は、オーバーフローチャンバー６０とフォーミングチャンバー７０とを仕切り、オーバーフローチャンバー６０からフォーミングチャンバー７０への熱の移動を遮断する。
【００５０】
（２−３）冷却ロール
冷却ロール７２は、フォーミングチャンバー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、ガラス板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、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。ガラス板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、オーバーフローチャンバー６０から送られてきたガラス板３を冷却する。
【００５１】
フォーミングチャンバー７０において、ガラス板３の幅方向の両側部は、２対の冷却ロール７２によってそれぞれ挟まれている。ガラス板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とガラス板３との接触面積が上がり、冷却ロール７２によるガラス板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８２がガラス板３を下方に引っ張る力に対抗する力を、ガラス板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８２の回転速度との差によって、ガラス板３の厚みが決定される。
【００５２】
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、ガラス板３の幅方向の両側部を挟むことでガラス板３と接触する。これにより、ガラス板３から冷却ロール７２に熱が伝わるので、ガラス板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板３の幅方向の両側部の粘度は、例えば、１０9.0ｐｏｉｓｅ以上である。
【００５３】
（２−４）温度調節ユニット
温度調節ユニット７４は、フォーミングチャンバー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。
【００５４】
フォーミングチャンバー７０では、ガラス板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板３が冷却される。温度調節ユニット７４は、フォーミングチャンバー７０で冷却されるガラス板３の温度を調節する。温度調節ユニット７４は、ガラス板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、ガラス板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、ガラス板３の幅方向の両側部の温度を調節する。ここで、ガラス板３の幅方向の中心部は、ガラス板３の幅方向の両側部に挟まれた領域を意味する。
【００５５】
フォーミングチャンバー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、ガラス板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、ガラス板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、ガラス板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。
【００５６】
温度調節ユニット７４は、制御装置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、制御装置によって独立して制御可能である。
【００５７】
（２−５）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、ガラス板３の厚み方向の両側に設置される。下部仕切り部材７６は、フォーミングチャンバー７０と冷却チャンバー８０とを鉛直方向に仕切り、フォーミングチャンバー７０から冷却チャンバー８０への熱の移動を遮断する。
【００５８】
（２−６）引下げロール
引下げロール８２は、冷却チャンバー８０に設置される片持ちのロールである。冷却チャンバー８０では、複数の引下げロール８２が、ガラス板３が搬送される方向に沿って間隔を空けて配置されている。図３に示されるように、引下げロール８２は、ガラス板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８２は、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。引下げロール８２は、後述するヒータ８４と、ガラス板３との間に配置されている。ガラス板３は、その幅方向の両側部において、引下げロール８２によって挟持されている。引下げロール８２は、フォーミングチャンバー７０を通過したガラス板３を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、引下げロール８２は、ガラス板３を下方に搬送する搬送ロールである。引下げロール８２は、モータ（図示せず）によって駆動される。引下げロール８２は、モータによって、ガラス板３が鉛直方向下方に搬送されるように回転駆動する。
【００５９】
（２−７）ヒータ
ヒータ８４は、冷却チャンバー８０に設置される。図４に示されるように、冷却チャンバー８０では、複数のヒータ８４が、ガラス板３の搬送方向に沿って、ガラス板３の厚み方向の両側に配置されている。
【００６０】
ヒータ８４は、ガラス板３の表面に向かって熱を輻射してガラス板３を加熱する。ヒータ８４を用いることで、冷却チャンバー８０において下方に搬送されるガラス板３の温度を調節することができる。これにより、ヒータ８４は、ガラス板３の搬送方向において、所定の温度分布をガラス板３に形成することができる。
【００６１】
各ヒータ８４の出力は、制御装置によって独立して制御可能である。また、ヒータ８４は、ガラス板３の幅方向に沿って複数のヒータユニット（図示せず）に分割され、各ヒータユニットの出力も、制御装置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８４は、ガラス板３の幅方向の位置に応じて発熱量を変化させることで、ガラス板３の幅方向に所定の温度分布を形成することができる。
【００６２】
なお、それぞれの各ヒータ８４の近傍には、冷却チャンバー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、ガラス板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８４は、熱電対によって測定される冷却チャンバー８０の雰囲気の温度に基づいて制御されてもよい。
【００６３】
（２−８）断熱部材
断熱部材８６は、冷却チャンバー８０に設置される。冷却チャンバー８０では、複数の断熱部材８６が、ガラス板３の搬送方向に沿って隣り合う２つのヒータ８４の間に設置される。図４に示されるように、断熱部材８６は、ガラス板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、冷却チャンバー８０を鉛直方向に仕切り、冷却チャンバー８０における鉛直方向の熱の移動を抑制する。なお、最も下方に配置される断熱部材８６は、冷却チャンバー８０と湾曲チャンバー９０とを鉛直方向に仕切り、冷却チャンバー８０から湾曲チャンバー９０への熱の移動を遮断する。
【００６４】
断熱部材８６は、下方に搬送されるガラス板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、対向するガラス板３の表面までの距離が可能な限り小さくなるように設置されている。すなわち、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が可能な限り抑制されるように設置されている。
【００６５】
（２−９）ガイドロール
ガイドロール９２ａ，９２ｂは、湾曲チャンバー９０に設置される。図３に示されるように、ガイドロール９２ａ，９２ｂは、ガラス板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、ガイドロール９２ａ，９２ｂは、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。すなわち、ガラス板３は、その幅方向の両側部において、ガイドロール９２ａ，９２ｂによって挟持されている。ガイドロール９２ａ，９２ｂは、冷却チャンバー８０を通過したガラス板３を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、ガイドロール９２ａ，９２ｂは、ガラス板３を下方に搬送する搬送ロールである。
【００６６】
図３〜図５に示されるように、ガイドロール９２ａ，９２ｂは、湾曲チャンバー９０の上部および下部に設置されている。ガイドロール９２ａ，９２ｂは、湾曲チャンバー９０の上部に設置されている上ガイドロール９２ａと、湾曲チャンバー９０の下部に設置されている下ガイドロール９２ｂとからなる。上ガイドロール９２ａは、冷却チャンバー８０を通過した直後の平坦なガラス板３を挟持して鉛直方向下方に引き下げる。図６に示されるように、上ガイドロール９２ａは、平坦なガラス板３の幅方向の両側部を、ガラス板３の厚み方向の両側から挟持している。図６において、ガラス板３は、その幅方向における所定の範囲の全体に亘って、上ガイドロール９２ａと接している。
【００６７】
下ガイドロール９２ｂは、後述する第２湾曲ロール９６によって湾曲したガラス板３を挟持して、ガラス板３の表面を平坦にして鉛直方向下方に引き下げる。下ガイドロール９２ｂは、上ガイドロール９２ａと同様に、平坦なガラス板３の幅方向の両側部を、ガラス板３の厚み方向の両側から挟持している。
【００６８】
（２−１０）第１湾曲ロール
第１湾曲ロール９４は、湾曲チャンバー９０に設置される。第１湾曲ロール９４は、上ガイドロール９２の下方であって、第２湾曲ロール９６の上方に配置される。図３に示されるように、第１湾曲ロール９４は、ガラス板３の幅方向の両側部に配置される。図４、図５および図７に示されるように、第１湾曲ロール９４は、ガラス板３の厚み方向の片側のみに配置される。図４、図５および図７において、第１湾曲ロール９４は、ガラス板３の左側に示されている。第１湾曲ロール９４は、制御装置によって、水平方向に移動可能である。第１湾曲ロール９４は、樹脂で成形されている。
【００６９】
第１湾曲ロール９４は、上ガイドロール９２ａによって上方から搬送される平坦なガラス板３の一方の表面に力を与えて、ガラス板３の幅方向に、ガラス板３を湾曲させることができる。第１湾曲ロール９４によって湾曲したガラス板３は、図７に示されるように、ガラス板３の幅方向の全体に亘って、矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲している。矢印Ｄ１は、図５および図７に示されるように、湾曲する前の平坦なガラス板３の表面に垂直な方向であって、かつ、ガラス板３から第１湾曲ロール９４側に向かう方向を指す。なお、図５および図７において、矢印Ｄ２は、矢印Ｄ１の１８０°反対の方向を指す。
【００７０】
第１湾曲ロール９４は、ガラス板３の幅方向の両側部に対して、矢印Ｄ２の方向の力を与えてガラス板３を湾曲させる。具体的には、第１湾曲ロール９４は、矢印Ｄ２の方向に向かってガラス板３を押し込むことで、ガラス板３の幅方向の両側部に力を与える。これにより、ガラス板３の幅方向の両側部は、外力を受けて矢印Ｄ２の方向に移動する。一方、ガラス板３の幅方向の中心部は、外力を受けないので移動せずにその場に留まろうとする。その結果、ガラス板３は、矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲する。第１湾曲ロール９４によって、ガラス板３の幅方向の両側部のそれぞれに加えられる力の大きさは等しい。そのため、図７に示されるように、第１湾曲ロール９４によって湾曲したガラス板３の断面は、対称な形状を有している。
【００７１】
なお、ガラス板３の幅方向の寸法が２０００ｍｍである場合において、ガラス板３の表面に向かって第１湾曲ロール９４が矢印Ｄ２の方向に押し込まれる距離は、１５ｍｍ〜４５ｍｍ未満である。
【００７２】
（２−１１）第２湾曲ロール
第２湾曲ロール９６は、湾曲チャンバー９０に設置される。第２湾曲ロール９６は、第１湾曲ロール９４の下方であって、下ガイドロール９２ｂの上方に配置される。図３に示されるように、第２湾曲ロール９６は、ガラス板３の幅方向の両側部に配置される。図４、図５および図８に示されるように、第２湾曲ロール９６は、ガラス板３の厚み方向の片側のみに配置される。第２湾曲ロール９６は、第１湾曲ロール９４とガラス板３を挟んで反対側に配置される。図４、図５および図８において、第２湾曲ロール９６は、ガラス板３の右側に示されている。第２湾曲ロール９６は、制御装置によって、水平方向に移動可能である。第２湾曲ロール９６は、樹脂で成形されている。
【００７３】
第２湾曲ロール９６は、第１湾曲ロール９４によって湾曲したガラス板３の一方の表面に力を与えて、ガラス板３の幅方向に、ガラス板３を湾曲させることができる。第２湾曲ロール９６によって湾曲したガラス板３は、図８に示されるように、ガラス板３の幅方向の全体に亘って、矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲している。すなわち、第２湾曲ロール９６は、第１湾曲ロール９４によって湾曲したガラス板３の表面の凹凸の向きが反転するように、ガラス板３の形状を変化させる。
【００７４】
第２湾曲ロール９６は、ガラス板３の幅方向の両側部に対して、矢印Ｄ１の方向の力を与えてガラス板３を湾曲させる。具体的には、第２湾曲ロール９６は、矢印Ｄ１の方向に向かってガラス板３を押し込むことで、ガラス板３の幅方向の両側部に力を与える。これにより、ガラス板３の幅方向の両側部は、外力を受けて矢印Ｄ１の方向に移動する。一方、ガラス板３の幅方向の中心部は、外力を受けないので移動せずにその場に留まろうとする。その結果、ガラス板３は、矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲する。第２湾曲ロール９６によって、ガラス板３の幅方向の両側部のそれぞれに加えられる力の大きさは等しい。そのため、図８に示されるように、第２湾曲ロール９６によって湾曲したガラス板３の断面は、対称な形状を有している。
【００７５】
なお、ガラス板３の幅方向の寸法が２０００ｍｍである場合において、ガラス板３の表面に向かって第２湾曲ロール９６が矢印Ｄ１の方向に押し込まれる距離は、１５ｍｍ〜４５ｍｍ未満である。
【００７６】
（２−１２）切断装置
切断装置９８は、湾曲チャンバー９０の下方の空間に設置されている。切断装置９８は、湾曲チャンバー９０を通過したガラス板３を、所定の寸法ごとに、ガラス板３の幅方向に沿って切断する。湾曲チャンバー９０を通過したガラス板３は、室温近傍まで冷却されている平坦なガラス板３である。
【００７７】
切断装置９８は、所定の時間間隔でガラス板３を切断する。これにより、最終製品に近い寸法を有する複数のガラス板が製造される。切断装置９８は、制御装置によって駆動される。
【００７８】
（２−１３）制御装置
制御装置は、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。制御装置は、冷却ロール７２、温度調節ユニット７４、引下げロール８２、ヒータ８４、ガイドロール９２ａ，９２ｂ、第１湾曲ロール９４、第２湾曲ロール９６および切断装置９８等と接続されている。制御装置は、成形装置４０が備えるこれらの構成要素を制御することができる。制御装置は、冷却ロール７２、引下げロール８２、ガイドロール９２ａ，９２ｂ、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６の回転速度を制御することができる。制御装置は、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６の水平方向の位置を制御することができる。制御装置は、温度調節ユニット７４の出力、および、ヒータ８４の出力を制御することができる。制御装置は、切断装置９８がガラス板３を切断する時間間隔等を制御することができる。
【００７９】
（３）成形装置の動作
オーバーフローチャンバー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の上面に形成される溝６２ｂに供給される。成形体６２の溝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からガラス板３が連続的に成形される。成形されたガラス板３は、フォーミングチャンバー７０に送られる。
【００８０】
フォーミングチャンバー７０において、ガラス板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、ガラス板３の幅方向の中心部の温度が徐冷点に低下するまで、ガラス板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板３は、冷却チャンバー８０に送られる。
【００８１】
冷却チャンバー８０において、ガラス板３は、複数の引下げロール８２によって引き下げられながら徐々に冷却される。ガラス板３の温度は、ガラス板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、複数のヒータ８４によって制御される。冷却チャンバー８０において、ガラス板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。
【００８２】
湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は、上ガイドロール９２ａによって下方に搬送されながら、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６から外力を受けて２回湾曲する。次に、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６の動作について具体的に説明する。
【００８３】
ガラス板製造装置１を起動すると、成形装置４０において、成形体６２の下端６２ａの近傍で成形されたガラス板３が下方に搬送されながら冷却されて、湾曲チャンバー９０に到達する。
【００８４】
湾曲チャンバー９０では、最初に、上ガイドロール９２ａによってガラス板３が第１湾曲ロール９４の高さ位置まで下方に搬送される。このとき、第１湾曲ロール９４は、対向するガラス板３の表面からわずかに離間するように位置調節されている。そして、第１湾曲ロール９４を矢印Ｄ２の方向に向かって移動させることで、ガラス板３の幅方向の両側部を、第１湾曲ロール９４で押し込む。これにより、ガラス板３の幅方向の両側部は、第１湾曲ロール９４から矢印Ｄ２の方向の外力を受け、図７に示されるように、矢印Ｄ２の方向に向かって移動する。このとき、ガラス板３の幅方向の中央部は、第１湾曲ロール９４から直接の外力を受けていないので、ほとんど移動しない。その結果、第１湾曲ロール９４によって、ガラス板３は、矢印Ｄ１の方向に湾曲する。なお、ガラス板３が、一旦、第１湾曲ロール９４の移動によって湾曲した後は、第１湾曲ロール９４を移動させる必要はない。なぜなら、上ガイドロール９２ａによって下方に搬送される後続のガラス板３は、第１湾曲ロール９４によって自動的に湾曲するからである。
【００８５】
次に、上ガイドロール９２ａによってガラス板３が第２湾曲ロール９６の高さ位置までさらに下方に搬送される。このとき、第２湾曲ロール９６は、対向するガラス板３の表面からわずかに離間するように位置調節されている。そして、第２湾曲ロール９６を矢印Ｄ１の方向に向かって移動させることで、ガラス板３の幅方向の両側部を、第２湾曲ロール９６で押し込む。これにより、ガラス板３の幅方向の両側部は、第２湾曲ロール９６から矢印Ｄ１の方向の外力を受け、図８に示されるように、矢印Ｄ１の方向に向かって移動する。このとき、ガラス板３の幅方向の中央部は、第２湾曲ロール９６から直接の外力を受けていないので、ほとんど移動しない。その結果、第２湾曲ロール９６によって、ガラス板３は、矢印Ｄ２の方向に湾曲する。なお、ガラス板３が、一旦、第２湾曲ロール９６の移動によって湾曲した後は、第２湾曲ロール９６を移動させる必要はない。なぜなら、上ガイドロール９２ａによって下方に搬送される後続のガラス板３は、第２湾曲ロール９６によって自動的に湾曲するからである。
【００８６】
次に、上ガイドロール９２ａによってガラス板３が下ガイドロール９２ｂの高さ位置まで下方に搬送される。下ガイドロール９２ｂは、ガラス板３の幅方向の両側部を把持し、湾曲したガラス板３を平坦にして下方に搬送する。
【００８７】
湾曲チャンバー９０を通過したガラス板３は、室温近傍まで冷却されている。冷却されたガラス板３は、切断装置９８によって所定の寸法に切断され、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板３が梱包されて製品として出荷される。
【００８８】
（４）特徴
（４−１）
本実施形態に係るガラス板製造装置１では、成形装置４０の成形体６２によって成形されたガラス板３は、冷却ロール７２および引下げロール８２によって下方に搬送されながら冷却される。ガラス板３は、フォーミングチャンバー７０および冷却チャンバー８０において、ガラス板３の歪点より２００℃低い温度よりも低い温度まで冷却される。その後、ガラス板３は、湾曲チャンバー９０において、上ガイドロール９２ａによって下方に搬送されながら、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６によってガラス板３の幅方向に２回湾曲する。
【００８９】
第１湾曲ロール９４によるガラス板３の１回目の湾曲は、ガラス板３の一方の表面が凸となる湾曲である。第２湾曲ロール９６によるガラス板３の２回目の湾曲は、ガラス板３の他方の表面が凸となる湾曲である。すなわち、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は、下方に搬送される過程で、ガラス板３の表面の凹凸の向きが反転するように、その形状を変化させる。具体的には、図５、図７および図８に示されるように、ガラス板３は、最初に、矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲し、次に、矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲する。そして、ガラス板３が互いに反対方向に向かって凸となるように２回湾曲することによって、湾曲チャンバー９０において下方に搬送されるガラス板３の幅方向および鉛直方向の曲げ抵抗が増大する。曲げ抵抗が高いガラス板３は、変形に強く、安定した姿勢を維持しやすい。そのため、ガラス板３の曲げ抵抗が高いほど、切断装置９８によってガラス板３が切断される際に発生する振動が、ガラス板３の内部を伝達されにくい。
【００９０】
ここで、オーバーフローダウンドロー法において、成形体直下のガラス板は高温で粘度が低いため、ガラス板の振動によってガラス板の表面は変動しやすい。低粘度の軟らかいガラス板の表面が変動すると、ガラス板の幅方向に沿って周期的な凹凸が形成される。これは、冷却後のガラス板に生じる厚みのムラの原因となる。そのため、ガラス板に生じる振動は、ガラス板の品質に影響を与え得る。
【００９１】
本実施形態では、切断装置９８によって発生する振動が、ガラス板３を上方に向かって伝わって、成形体６２直下のガラス板３まで伝達されることが、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６によって抑制される。従って、ガラス板製造装置１は、切断装置９８によって発生するガラス板３の振動に起因する、ガラス板３の厚みのムラを低減することができるので、均一な厚みを有する高品質のガラス板３を製造することができる。
【００９２】
（４−２）
本実施形態に係るガラス板製造装置１では、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６を用いてガラス板３を湾曲することで、切断装置９８によって発生するガラス板３の振動が、ガラス板３を伝わることが抑制される。そのため、成形装置４０において下方に搬送されながら冷却されるガラス板３が振動によって破損することが抑制される。
【００９３】
なお、本実施形態に係るガラス板製造装置１を用いて製造されたガラス板３である第１試料の品質を検査した。また、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６を有さない従来のガラス板製造装置を用いて製造されたガラス板である第２試料の品質を検査した。その結果、第２試料は、１μｍ以上の周期を有する厚みのムラが確認された。一方、第１試料は、１μｍ未満の周期を有する厚みのムラが確認された。また、第１試料と第２試料との間には、熱収縮率の差異は検出されなかった。
【００９４】
（４−３）
低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ガラス板は、通常の無アルカリガラスおよびアルカリ微量含有ガラスと比べて、より低い液相粘度、および、より高い歪点を有する。そのため、従来のオーバーフローダウンドロー法によってＬＴＰＳガラス板を製造する場合、ガラス板を切断する際に発生する振動がガラス板を伝達することを充分に抑制することが難しく、冷却後のガラス板に厚みのムラが発生しやすい。そのため、従来のオーバーフローダウンドロー法では、均一な厚みを有する高品質のＬＴＰＳガラス板を製造することが難しい。
【００９５】
本実施形態に係るガラス板製造装置１では、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６によって、切断装置９８によって発生するガラス板３の振動が、ガラス板３を伝わることが抑制されるので、冷却後のガラス板３に厚みのムラが残存しにくい。従って、本実施形態に係るガラス板製造装置１は、例えば、歪点が６５５℃以上、液相粘度が６００００ｐｏｉｓｅ以下、ヤング率が７３ＧＰａ〜８３ＧＰａであるＬＴＰＳガラス板の製造に適しており、特に、歪点が６７５℃以上、液相粘度が４５０００ｐｏｉｓｅ以下、ヤング率が７８ＧＰａ〜８３ＧＰａであるＬＴＰＳガラス板の製造に適している。また、本実施形態に係るガラス板製造装置１は、厚みが０．７ｍｍ以下のガラス板、特に、厚みが０．２ｍｍ〜０．４ｍｍのガラス板の製造に適用することができる。
【００９６】
（４−４）
本実施形態に係るガラス板製造装置１では、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は、第１湾曲ロール９４または第２湾曲ロール９６から外力を受けて、ガラス板３の幅方向に湾曲する。最初に、ガラス板３の幅方向の両側部は、第１湾曲ロール９４によってガラス板３の一方の表面側から押し込まれる。次に、ガラス板３の幅方向の両側部は、第２湾曲ロール９６によってガラス板３の他方の表面側から押し込まれる。すなわち、ガラス板３は、第１湾曲ロール９４または第２湾曲ロール９６によって、ガラス板３の一方の面に力を加えられることで湾曲する。
【００９７】
そのため、ガラス板製造装置１では、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３の幅方向の両側部を挟持してガラス板３に力を与えることで、ガラス板３を湾曲させる必要がない。ガラス板３の幅方向の両側部を挟持してガラス板３に力を与えると、ガラス板３が破損するおそれがある。従って、本実施形態に係るガラス板製造装置１は、高いヤング率を有するガラス板３を製造する場合においても、下方に搬送されるガラス板３を湾曲させる過程で、ガラス板３が破損することを抑制することができる。
―第２実施形態―
（１）成形装置の構成
本発明に係るガラス板製造方法、および、ガラス板製造装置の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るガラス板製造装置は、成形装置の湾曲チャンバーを除いて、第１実施形態に係るガラス板製造装置１と同じ構成を有している。そのため、本実施形態に係るガラス板製造装置の全体構成および動作に関する説明を省略して、第１実施形態に係る湾曲チャンバー９０と、本実施形態に係る湾曲チャンバー１９０との相違点を中心に説明する。
【００９８】
図９は、図５と同様の図であって、本実施形態に係る湾曲チャンバー１９０の拡大図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線における断面図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
【００９９】
図９に示されるように、湾曲チャンバー１９０には、ガイドロール９２ａ，９２ｂ、第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６が設置されている。ガイドロール９２ａ，９２ｂは、第１実施形態のガイドロール９２ａ，９２ｂと同じ構成を有し、同じ動作をする。第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６は、それぞれ、第１実施形態の第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６と異なる形状を有する。
【０１００】
図１０に示されるように、第１湾曲ロール１９４は、ガラス板３の幅方向の端部から中心部に進むに従って、径が徐々に小さくなるテーパ形状を有している。同様に、図１１に示されるように、第２湾曲ロール１９６は、ガラス板３の幅方向の端部から中心部に進むに従って、径が徐々に小さくなるテーパ形状を有している。
【０１０１】
第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６は、それぞれ、第１実施形態の第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６と同じ動作をする。第１湾曲ロール１９４は、上ガイドロール９２ａによって上方から搬送される平坦なガラス板３の一方の表面に力を与えて、ガラス板３の幅方向に、ガラス板３を湾曲させることができる。第１湾曲ロール１９４によって湾曲したガラス板３は、図１０に示されるように、ガラス板３の幅方向の全体に亘って、矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲している。第２湾曲ロール１９６は、第１湾曲ロール１９４によって湾曲したガラス板３の一方の表面に力を与えて、ガラス板３の幅方向に、ガラス板３を湾曲させることができる。第２湾曲ロール１９６によって湾曲したガラス板３は、図１１に示されるように、ガラス板３の幅方向の全体に亘って、矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲している。すなわち、第２湾曲ロール１９６は、第１湾曲ロール１９４によって湾曲したガラス板３の表面の凹凸の向きが反転するように、ガラス板３の形状を変化させる。
【０１０２】
なお、本実施形態において、第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６のテーパ形状部の傾斜角は、湾曲したガラス板３の表面の傾斜角に基づいて決定されてもよい。例えば、第１湾曲ロール１９４によって湾曲したガラス板３の両側部の表面と、上ガイドロール９２ａによって搬送される平坦なガラス板３の表面との間の角度が５°である場合、第１湾曲ロール１９４のテーパ形状部の傾斜角を５°に設定してもよい。
【０１０３】
（２）特徴
本実施形態に係るガラス板製造装置では、第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６は、湾曲したガラス板３の表面に適した形状を有している。ガラス板３の幅方向の両側部において、湾曲したガラス板３の表面は、上ガイドロール９２ａによって搬送される平坦なガラス板３の表面に対して傾斜している。図１０に示されるように、ガラス板３の幅方向の両側部の表面は、その幅方向における所定の範囲の全体に亘って、第１湾曲ロール１９４と接している。同様に、図１１に示されるように、ガラス板３の幅方向の両側部の表面は、その幅方向における所定の範囲の全体に亘って、第２湾曲ロール１９６と接している。これにより、湾曲チャンバー１９０において、第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６の角部が、ガラス板３の表面の特定のポイントと接触することが防止される。第１湾曲ロール１９４および第２湾曲ロール１９６の角部が、ガラス板３の表面と接触すると、ガラス板３が破損するおそれがある。従って、本実施形態に係るガラス板製造装置は、湾曲チャンバー１９０においてガラス板３が破損する可能性を抑えることができる。
―変形例―
（１）変形例Ａ
第１実施形態では、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は、最初に、第１湾曲ロール９４によって１回湾曲し、次に、第２湾曲ロール９６によって１回湾曲する。しかし、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は、最初に、第１湾曲ロール９４によって複数回湾曲し、次に、第２湾曲ロール９６によって複数回湾曲してもよい。
【０１０４】
図１２は、本変形例の一例を示す、湾曲チャンバー２９０の側面図である。湾曲チャンバー２９０では、複数の第１湾曲ロール２９４が、互いに異なる高さ位置に設置され、複数の第２湾曲ロール２９６が、互いに異なる高さ位置に設置されている。湾曲チャンバー２９０において下方に搬送されるガラス板３は、最初に、複数の第１湾曲ロール２９４によって徐々に湾曲し、次に、複数の第２湾曲ロール２９６によって徐々に湾曲する。互いに異なる高さ位置に設置されている第１湾曲ロール２９４は、水平方向の位置が互いに異なっている。互いに異なる高さ位置に設置されている第２湾曲ロール２９６は、水平方向の位置が互いに異なっている。
【０１０５】
また、本変形例では、湾曲チャンバー２９０において、複数の第１湾曲ロール２９４が互いに異なる高さ位置に設置され、第２湾曲ロール２９６が一の高さ位置のみに設置されてもよく、また、第１湾曲ロール２９４が一の高さ位置のみに設置され、複数の第２湾曲ロール２９６が互いに異なる高さ位置に設置されてもよい。なお、本変形例は、第２実施形態にも適用可能である。
【０１０６】
（２）変形例Ｂ
第１実施形態では、図５に示されるように、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は２回湾曲する。最初に、ガラス板３は、第１湾曲ロール９４によって矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲し、次に、第２湾曲ロール９６によって矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲する。第２湾曲ロール９６は、第１湾曲ロール９４によって湾曲したガラス板３の表面の凹凸の向きが反転するように、ガラス板３の形状を変化させる。
【０１０７】
しかし、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は、３回以上湾曲してもよい。図１３は、本変形例の一例を示す、湾曲チャンバー３９０の側面図である。湾曲チャンバー３９０には、第１湾曲ロール３９４、第２湾曲ロール３９６および第３湾曲ロール３９８が設置されている。第１湾曲ロール３９４および第２湾曲ロール３９６は、それぞれ、第１実施形態の第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６と同じである。第３湾曲ロール３９８は、第２湾曲ロール３９６の下方に設置され、第１湾曲ロール３９４と同様に、矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるようにガラス板３を湾曲する。すなわち、第３湾曲ロール３９８は、第２湾曲ロール３９６によって湾曲したガラス板３の表面の凹凸の向きが反転するように、ガラス板３の形状を変化させる。なお、本変形例は、第２実施形態にも適用可能である。
【０１０８】
（３）変形例Ｃ
第１実施形態では、図５に示されるように、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３は２回湾曲する。最初に、ガラス板３は、第１湾曲ロール９４によって矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲し、次に、第２湾曲ロール９６によって矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲する。第２湾曲ロール９６は、第１湾曲ロール９４によって湾曲したガラス板３の表面の凹凸の向きが反転するように、ガラス板３の形状を変化させる。
【０１０９】
しかし、１回湾曲したガラス板３は、次に湾曲する前に、ガイドロールによって平坦化されてもよい。図１４は、本変形例の一例を示す、湾曲チャンバー４９０の側面図である。湾曲チャンバー４９０には、第１湾曲ロール４９４、第２湾曲ロール４９６、上ガイドロール４９２ａ、中ガイドロール４９２ｃおよび下ガイドロール４９２ｂが設置されている。第１湾曲ロール４９４、第２湾曲ロール４９６、上ガイドロール４９２ａおよび下ガイドロール４９２ｂは、それぞれ、第１実施形態の第１湾曲ロール９４、第２湾曲ロール９６、上ガイドロール９２ａおよび下ガイドロール９２ｂと同じである。中ガイドロール４９２ｃは、第１湾曲ロール４９４の下方であって、第２湾曲ロール４９６の上方に設置されている。中ガイドロール４９２ｃは、第１湾曲ロール４９４によって湾曲したガラス板３を平坦にして、下方に搬送する。第２湾曲ロール４９６は、中ガイドロール４９２ｃによって搬送された平坦なガラス板３を、矢印Ｄ２の方向に向かって凸となるように湾曲する。なお、本変形例は、第２実施形態にも適用可能である。
【０１１０】
（４）変形例Ｄ
第１実施形態では、冷却チャンバー８０において、ガラス板３の温度（ガラス板３の幅方向の中心部の温度）は、徐冷点近傍から、歪点より２００℃低い温度よりも低い所定の温度Ｔ１まで徐々に低下する。しかし、湾曲チャンバー９０において、第２湾曲ロール９６によって湾曲するガラス板３の温度が温度Ｔ１まで低下していれば、冷却チャンバー８０において、ガラス板３の温度は、徐冷点近傍から、温度Ｔ１よりも高い所定の温度Ｔ２まで徐々に低下してもよい。温度Ｔ２は、歪点より低い温度であれば、例えば、歪点より５０℃低い温度であってもよく、歪点より１００℃低い温度であってもよい。なお、本変形例は、第２実施形態にも適用可能である。
【０１１１】
（５）変形例Ｅ
第１実施形態では、冷却チャンバー８０にはヒータ８４が設置されているが、湾曲チャンバー９０にはヒータが設置されていない。しかし、湾曲チャンバー９０に、ヒータが設置されてもよい。この場合、湾曲チャンバー９０において、ガイドロール９２ａ，９２ｂによってガラス板３が引き下げられながら、ガラス板３の温度が調節される。本変形例では、湾曲チャンバー９０において、ガラス板３の幅方向および搬送方向に沿って所定の温度分布が形成されるように、ガラス板３の温度が制御可能である。なお、本変形例は、第２実施形態にも適用可能である。
【０１１２】
（６）変形例Ｆ
第１実施形態では、ガラス板３は、湾曲チャンバー９０において、上ガイドロール９２ａによって下方に搬送されながら、第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６によってガラス板３の幅方向に２回湾曲する。第１湾曲ロール９４および第２湾曲ロール９６は、ガラス板３の幅方向の両側部に力を与えてガラス板３を湾曲させる。
【０１１３】
しかし、湾曲チャンバー９０において、第１湾曲ロール９４または第２湾曲ロール９６によってガラス板３の幅方向の両側部に力を与えると同時に、ガラス板３の幅方向の中央部にエアーを噴き付けてもよい。例えば、第１湾曲ロール９４は、矢印Ｄ２の方向に向かってガラス板３を押し込むことで、ガラス板３の幅方向の両側部に力を与える。このとき、矢印Ｄ１の方向に向かって、ガラス板３の幅方向の中央部の表面にエアーを噴き付けることで、ガラス板３は、矢印Ｄ１の方向に向かって凸となるように湾曲する力を受ける。本変形例では、ガラス板３の表面に噴き付けるエアーの量を調節することで、ガラス板３の湾曲の程度を制御することができる。なお、本変形例は、第２実施形態にも適用可能である。
【０１１４】
（７）変形例Ｇ
第１実施形態および第２実施形態では、オーバーフローダウンドロー法によって熔融ガラス２からガラス板３が成形されるが、他のダウンドロー方によって熔融ガラス２からガラス板３が成形されてもよい。例えば、リドロー法およびスリットダウンドロー法等によって熔融ガラス２からガラス板３が成形されてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１      ガラス板製造装置
２      熔融ガラス
３      ガラス板
６２      成形体
７２      冷却ロール（ロール）
８２      引下げロール（ロール、搬送ロール）
９２ａ    上ガイドロール（ロール、搬送ロール）
９２ｂ    下ガイドロール（ロール、搬送ロール）
９４      第１湾曲ロール（湾曲ロール）
９６      第２湾曲ロール（湾曲ロール）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特表２０１２−５０９８４４号公報
【図１】
2014189483.tif 000003
【図２】
2014189483.tif 000004
【図３】
2014189483.tif 000005
【図４】
2014189483.tif 000006
【図５】
2014189483.tif 000007
【図６】
2014189483.tif 000008
【図７】
2014189483.tif 000009
【図８】
2014189483.tif 000010
【図９】
2014189483.tif 000011
【図１０】
2014189483.tif 000012
【図１１】
2014189483.tif 000013
【図１２】
2014189483.tif 000014
【図１３】
2014189483.tif 000015
【図１４】
2014189483.tif 000016