(57)【要約】      （修正有）【課題】アニーラーローラの磨耗を可及的に低減し、ガラス板を破損させることなく長期間に亘って安定的に製造する方法を提供する。【解決手段】ダウンドロー法でガラスリボンＧを成形する工程と、ガラスリボンＧを上下複数段に配列された一対のアニーラーローラ２１〜２４で表裏両側から挟持した状態で下方に搬送しながら徐冷する工程と、ガラスリボンＧを下方に搬送しながら切断位置で板幅方向に切断する工程とを含む。徐冷工程で、最上段のアニーラーローラ２１の周速度が、最下段のアニーラーローラ２４の周速度、および、切断位置におけるガラスリボンＧの下降速度よりも速くなるように調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンドロー法でガラス板を成形する工程と、前記ガラス板を上下複数段に配列された一対のアニーラーローラで表裏両側から挟持した状態で下方に搬送しながら徐冷する工程と、前記ガラス板を下方に搬送しながら切断位置で板幅方向に切断する工程とを含むガラス板の製造方法において、
最上段のアニーラーローラの周速度が、最下段のアニーラーローラの周速度、および、前記切断位置における前記ガラス板の下降速度よりも速いことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記最下段のアニーラーローラの周速度が、前記切断位置における前記ガラス板の下降速度以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記最下段のアニーラーローラから前記最上段のアニーラーローラに向かうに連れて、各アニーラーローラの周速度が漸次速くなることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
最も周速度が遅いアニーラーローラの周速度に対する最も周速度が速いアニーラーローラの周速度の比率が、１００％超１０５％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダウンドロー法によりガラス板を製造する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板を連続的に製造する方法としては、ダウンドロー法が広く用いられている。ダウンドロー法には、例えば、オーバーフローダウンドロー法・スロットダウンドロー法・リドローダウンドロー法（単に、リドロー法ともいう）などが含まれる。
【０００３】
通常、ダウンドロー法によりガラス板を製造する場合、その製造工程が、上方から順に成形工程、徐冷工程、冷却工程、切断工程に大別される。徐冷工程では、成形されたガラス板の幅方向両端部を複数段に配列された一対のアニーラーローラで表裏両側から挟持しながらガラス板を下方に搬送し、ガラス板を徐冷し内部歪を除去する（例えば、特許文献１〜２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７３５２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４３８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、徐冷工程を行う徐冷室（アニーラー）内では、全てのアニーラーローラの周速度が同一速度になるように制御するのが通例とされている。
【０００６】
しかしながら、このようにアニーラーローラの周速度を制御した場合には、アニーラーローラが磨耗し易く、耐用日数が短くなるという問題がある。この場合、アニーラーローラの交換頻度が高くなるが、アニーラーローラの交換を行うと、交換を行うアニーラーローラによるガラス板への挟持力が一時的に失われることにより、ガラス板の品質が一時的に低下するため、必然的にガラス板の製造効率が低下するという問題を招く。
【０００７】
また、アニーラーローラの磨耗が大きい場合、アニーラーローラとガラス板との間の摩擦が大きくなるため、アニーラーローラとの接触部において、ガラス板の表面（幅方向両端部）に擦れ傷が形成され、ガラス板が破損し易くなる。また、アニーラーローラの磨耗粉が、ガラス板の有効面（幅方向中央部）を汚染するおそれがあり、ガラス板の破損と同様に、ガラス板の安定的な製造を阻害する要因となる。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑み、アニーラーローラの磨耗を可及的に低減し、ガラス板を破損させることなく長期間に亘って安定的に製造することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者等は鋭意研究を重ねた結果、次のような事象を知見するに至った。すなわち、ガラス板は温度が低下するに連れて収縮するため、ガラス板の下降速度は、完全にガラス板が固化する前の段階である徐冷室内では一定にならず、高温となる上方側で低温となる下方側よりも僅かに速くなる傾向にある。したがって、全てのアニーラーローラの周速度を一定にした場合、ガラス板の下降速度とアニーラーローラの周速度に差が生じ、アニーラーローラに磨耗が生じる原因となる。特に、最上段のアニーラーローラに対応する位置では、ガラス板の下降速度が最も速くなるため、アニーラーローラの磨耗が生じ易い。
【００１０】
そこで、上記課題を解決するために創案された本発明は、ダウンドロー法でガラス板を成形する工程と、前記ガラス板を上下複数段に配列された一対のアニーラーローラで表裏両側から挟持した状態で下方に搬送しながら徐冷する工程と、前記ガラス板を下方に搬送しながら切断位置で板幅方向に切断する工程とを含むガラス板の製造方法において、最上段のアニーラーローラの周速度が、最下段のアニーラーローラの周速度、および、前記切断位置における前記ガラス板の下降速度よりも速いことに特徴づけられる。
【００１１】
このようにすれば、最上段のアニーラーローラの周速度が、徐冷工程内におけるガラス板の下降速度に応じて相対的に速くなることから、アニーラーローラの磨耗を効果的に抑制することができる。ここで、切断位置ではガラス板が完全に冷却固化された状態となって、ガラス板全体の下降速度の基準となり得る。そのため、最上段のアニーラーローラの周速度を、切断位置におけるガラス板の下降速度よりも速く設定した。
【００１２】
上記の方法において、前記最下段のアニーラーローラの周速度が、前記切断位置における前記ガラス板の下降速度以上であることが好ましい。
【００１３】
すなわち、最下段のアニーラーローラの周速度が、切断位置でのガラス板の下降速度よりも遅い場合、最下段のアニーラーローラがガラス板の移動に対して抵抗となり得るため、アニーラーローラの磨耗が少なからず生じてしまう。したがって、最下段のアニーラーローラの周速度が、切断位置におけるガラス板の下降速度以上であることが好ましく、全てのアニーラーローラの周速度が、切断位置におけるガラス板の下降速度以上であることがより好ましい。なお、この場合、（切断位置におけるガラス板の下降速度）≦（最下段のアニーラーローラの周速度）＜（最上段のアニーラーローラの周速度）なる関係が成立する。
【００１４】
上記の方法において、前記最下段のアニーラーローラから前記最上段のアニーラーローラに向かうに連れて、各アニーラーローラの周速度を漸次速くすることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、徐冷工程内におけるガラス板の下降速度に準じて、アニーラーローラの周速度が調整されることから、より確実にアニーラーローラの磨耗を低減することができる。
【００１６】
上記の方法において、最も周速度が遅いアニーラーローラの周速度に対する最も周速度が速いアニーラーローラの周速度の比率が、１００％超１０５％以下であることが好ましい。
【００１７】
ガラス板の下降速度の変化は、徐冷工程におけるガラス板の収縮を主たる原因とするものであるから、僅かな変化である。そのため、最も周速度が遅いアニーラーローラの周速度と、最も周速度が速いアニーラーローラの周速度にあまり大きな差を付け過ぎると、ガラス板の下降速度の変化態様にそぐわないおそれがある。したがって、最も周速度が遅いアニーラーローラの周速度と、最も周速度が速いアニーラーローラの周速度の比率は、上記数値範囲内に設定することが好ましい。なお、最も速いアニーラーローラと最も遅いアニーラーローラの周速度の比率は、最も遅いアニーラーローラを１００％としたときに、１００％超１０３％以下がより好ましく、１００％超１０１％以下が最も好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、徐冷工程において、最上段のアニーラーローラの周速度が相対的に速く設定されることから、アニーラーローラの周速度とガラス板の下降速度の速度差が改善され、アニーラーローラの磨耗を可及的に低減することができる。そして、このようにアニーラーローラの磨耗が低減されると、ガラス板に擦れ傷が形成され難くなるので、製造過程でガラス板が破損し難くなる。加えて、アニーラーローラの耐用日数も長期化することから、交換作業によるガラス板の品質低下が低減でき、ガラス板の安定的な製造を長期間維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るガラス板の製造装置の概要を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るガラス板の製造装置の切断室におけるガラス板の切断態様を説明するための斜視図である。
【図３】本実施形態に係るガラス板の製造装置の切断室におけるガラス板の切断態様を説明するための斜視図である。
【図４】本実施形態に係るガラス板の製造装置の切断室におけるガラス板の切断態様を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るガラス板の製造方法を体現するための製造装置の要部を示す縦断面図である。この製造装置は、オーバーフローダウンドロー法によって、ガラスリボンＧを連続成形するものである。もちろん、成形方法は、オーバーフローダウンドロー法に限定されるものではなく、スロットダウンドロー法やリドロー法などの他のダウンドロー法であってもよい。なお、このガラスリボンＧを切断して得られるガラス板Ｇａは、例えば液晶ディスプレイ・プラズマディスプレイ・有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、太陽電池、タッチパネル、照明などの各種デバイスの基板やカバーに利用される。
【００２２】
詳細には、この製造装置は、上方から順に、成形室１、徐冷（アニール）室２、冷却室３、切断室４が設けられている。なお、各室１〜４は、上下方向に連通している。
【００２３】
成形室１では、楔状の断面形状を有する成形体１１に溶融ガラスＧｍを供給するとともに、この成形体１１の頂部から溢れ出た溶融ガラスＧｍをその下端部で融合させて流下させることで、溶融ガラスＧｍから帯状のガラスリボンＧを成形する。成形室１の内部では、成形体１１の直下方において、ガラスリボンＧの幅方向両端部は、それぞれ一対の冷却ローラ１２によって表裏両側から挟持される。この冷却ローラ１２は、ガラスリボンＧの幅方向収縮を抑制するためのものであり、冷却ローラ１２と接触するガラスリボンＧの幅方向両端部には、その幅方向中央部（製品部）よりも相対的に厚肉となる膨張部（耳部）が形成される。
【００２４】
徐冷室２では、成形室１で成形されたガラスリボンＧを歪点以下の温度まで徐冷しながら、ガラスリボンＧの内部歪を除去する。徐冷室２の内部では、ガラスリボンＧの幅方向両端部は、それぞれ複数段（図示例では４段）に配列された一対のアニーラーローラ２１，２２，２３，２４によって表裏両側から挟持される。ここで、徐冷室２内は、雰囲気温度が歪点付近の比較的高温であるから、アニーラーローラ２１〜２４は、耐熱性を有する無機ローラで構成されている。なお、アニーラーローラの個数は、２段以上であれば特に限定されるものではない。
【００２５】
冷却室３では、徐冷室２で徐冷されたガラスリボンＧを室温付近まで冷却する。冷却室３の内部では、ガラスリボンＧの幅方向両端部は、それぞれ１段又は複数段（図示例では３段）に配列された一対の支持ローラ３１，３２，３３によって表裏両側から挟持される。ここで、冷却室３内は、雰囲気温度が比較的低温であることから、支持ローラ３１〜３３は、ゴムローラ（例えば、シリコンローラやネオプレンローラなど）で構成されている。なお、支持ローラ３１〜３３は、ガラスリボンＧの板幅が小さいときには、省略してもよい。支持ローラ３１〜３３を設ける場合、それ以後のガラスリボンＧの下降速度（切断位置におけるガラス板の下降速度を含む）は、支持ローラ３１〜３３の周速度と実質的に一致する。付言すれば、支持ローラ３１〜３３はほとんど磨耗せず、ガラスリボンＧに対するグリップ力が強いことから、ガラスリボンＧの板引き速度の基準となる。
【００２６】
切断室４には、図２に示すように、刻設手段４１と、分離手段４２とが配置されている。刻設手段４１は、ガラスリボンＧの表面に予め決められた高さ位置で、板幅方向にスクライブ線Ｘを形成する。分離手段４２は、刻設手段４１の下方に配置され、ガラスリボンＧの下端側の所定領域をスクライブ線Ｘに沿って折り割りして、ガラス板Ｇａとして分離する。
【００２７】
詳細には、刻設手段４１は、ガラスリボンＧの裏面に当接され且つガラスリボンＧの板幅方向に長尺な定盤４３と、この定盤４３にガラスリボンＧを押圧しながらガラスリボンＧの表面にスクライブ線Ｘを形成するスクライブカッター４４とを備えている。なお、図示例では、定盤４３の当接面４３ａは平坦面であるが、ガラスリボンＧが板幅方向に湾曲している場合には、ガラスリボンＧの曲面に対応した曲面としてもよい。
【００２８】
定盤４３及びスクライブカッター４４は、上下動可能に保持されると共に、ガラスリボンＧの移動に同期して下降動作するように構成されている。すなわち、定盤４３及びスクライブカッター４４をガラスリボンＧの下降速度と同一の速度で下降させながら、スクライブカッター４４をガラスリボンＧの板幅方向（図中の矢印Ａ方向）に移動させることにより、ガラスリボンＧの表面にスクライブ線Ｘが形成される。定盤４３及びスクライブカッター４４は、スクライブ線Ｘの形成作業が終了した後、ガラスリボンＧから離反しつつ上昇し、予め設定された初期位置に復帰する。なお、図示例では、スクライブ線Ｘを形成する際に、分離手段４２の支持手段４６によって、ガラスリボンＧの幅方向両端部が支持されている。もちろん、スクライブ線Ｘの形成後に、支持手段４６によって、ガラスリボンＧの幅方向両端部を支持するようにしてもよい。
【００２９】
一方、分離手段４２は、図２及び図３に示すように、ガラスリボンＧのスクライブ線Ｘが形成された面（表面）の裏側に当接される支点部材４５と、支点部材４５よりも下方でガラスリボンＧないしガラス板Ｇａを支持する支持手段４６とを備えている。支点部材４５は、ガラスリボンＧにスクライブ線Ｘが形成された後、定盤４３と入れ替わるようにして、その下端縁４５ｂをスクライブ線Ｘが形成された位置に合致させた状態でガラスリボンＧの板幅方向に沿って当接される。更に、支点部材４５の当接面４５ａは、定盤４３の当接面４３ａと同様に、平坦面又は曲面をなす。また、支持手段４６は、ガラスリボンＧないしガラス板Ｇａの幅方向両端部にそれぞれ配置され、ガラスリボンＧからガラス板Ｇａを分離する際に、支点部材４５を中心として図４に矢印Ｂで示す方向に回動し、ガラスリボンＧに対してスクライブ線Ｘが形成された表面からその裏面側に向って折り割り力を作用させ、ガラスリボンＧからガラス板Ｇａを切断分離する。なお、支点部材４５の当接面４５ａの下端縁４５ｂは、ガラスリボンＧのスクライブ線Ｘと必ずしも一致している必要はなく、スクライブ線Ｘよりも上方に位置していてもよい。また、支点部材４５を省略して、支持手段４６による回動操作のみでガラスリボンＧに折り割り力を作用させてもよい。
【００３０】
支点部材４５及び支持手段４６は、上下動可能に保持されると共に、その下降速度はガラスリボンＧの下降速度と同一になるように構成されている。すなわち、支点部材４５及び支持手段４６をガラスリボンＧの下降速度（切断位置における下降速度）と同一の速度で下降させながら、支持手段４６による回動操作を行うことにより、ガラスリボンＧからガラス板Ｇａが分離される。支点部材４５及び支持手段４６は、分離作業が終了した後（支持手段４６は、搬送手段にガラス板Ｇａを引き渡した後）、ガラスリボンＧないしガラス板Ｇａから離反しつつ上昇し、予め設定された初期位置に復帰する。
【００３１】
なお、支持手段４６としては、ガラスリボンＧの表裏両側からガラスリボンＧを挟持して支持するもの、ガラスリボンＧの表裏面のいずれか一方からガラスリボンＧを真空吸着して支持するものなどが利用できる。
【００３２】
ガラスリボンＧから分離されたガラス板Ｇａは、支持手段４６によって支持された状態で、後工程へとガラス板Ｇａを搬送する図外の搬送手段へと引き渡されるようになっている。
【００３３】
次に、以上のような構成を備えた製造装置によるガラス板の製造方法を説明する。
【００３４】
まず、成形室１で、溶融ガラスＧｍを流下させながらガラスリボンＧを連続成形する。次に、この成形されたガラスリボンＧを下方に移動させながら、徐冷室２・冷却室３・切断室４を順に通過させることで各種処理を順に加え、最終製品であるガラス板Ｇａが製造される。なお、以下では、徐冷室２内での処理について詳しく説明する。
【００３５】
徐冷室２では、複数段に配列されたアニーラーローラ２１〜２４によって、ガラスリボンＧの両端部が挟持される。
【００３６】
ここで、徐冷室２内では、ガラスリボンＧの下降速度が、収縮によって変動しており、高温側（徐冷室２の上部入口側）のガラスリボンＧの下降速度が、低温側（徐冷室２の下部出口側）のガラスリボンＧの下降速度よりも速くなる傾向にある。
【００３７】
そこで、アニーラーローラ２１〜２４の周速度は、徐冷室２内で全て一定ではなく、ガラスリボンＧの下降速度の変動に対応するように変化が付けられている。すなわち、最上段のアニーラーローラ２１の周速度は、最下段のアニーラーローラ２４の周速度、及び、支持ローラ３１〜３３の周速度（支持ローラが複数段に配列され、周速度が異なる場合には、最も速い支持ローラの周速度）よりも速く設定されている。なお、支持ローラ３１〜３３の周速度は、切断室４の切断位置におけるガラスリボンＧの下降速度と実質的に同一である。
【００３８】
詳細には、この実施形態では、最下段のアニーラーローラ２４の周速度は、支持ローラ３１〜３３の周速度よりも速く設定されている。また、最下段のアニーラーローラ２４から最上段のアニーラーローラ２１に向うに連れて、各アニーラーローラ２１〜２４の周速度が漸次速くなるように設定されている。そして、アニーラーローラ２１〜２４の周速度の差は、最も速い周速度のアニーラーローラの周速度をＡ、最も遅い周速度のアニーラーローラの周速度をＢとした場合に、Ａ／Ｂが１００％超１０５％以下になるように設定されている。なお、この実施形態では、最上段のアニーラーローラ２１の周速度がＡ、最下段のアニーラーローラ２４の周速度がＢとなる。
【００３９】
このようにすれば、徐冷室２において、最上段のアニーラーローラ２１の周速度が相対的に速く設定されることから、アニーラーローラ２１〜２４の周速度とガラスリボンＧの下降速度との速度差が改善され、アニーラーローラ２１〜２４の磨耗を可及的に低減できる。付言すれば、実際のガラスリボンＧの下降速度とアニーラーローラ２１〜２４の周速度を完全に合致させることは難しいが、両者を完全に合致させなくても、最上段のアニーラーローラ２１の周速度を相対的に速くすることで、アニーラーローラ２１〜２４（特に最上段のアニーラーローラ２１）の磨耗速度を抑えることができる。また、このようにアニーラーローラ２１〜２４の磨耗が低減されると、ガラスリボンＧに擦れ傷が形成され難くになり、ガラスリボンＧ（又はガラス板Ｇａ）の破損を抑制できる。加えて、アニーラーローラ２１〜２４の耐用日数も長期化できる。したがって、アニーラーローラ２１〜２４の交換作業1によるガラス板Ｇａの品質低下が低減でき、ガラス板Ｇａの安定的な製造を長期間維持できる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態において実施することができる。例えば、上下に隣接するアニーラーローラにおいて、互いに周速度が同一となるものが含まれていてもよい。また、最下段のアニーラーローラの周速度は、支持ローラの周速度よりも遅く設定されていてもよい。更に、最上段のアニーラーローラを除く、最下段のアニーラーローラの上方のアニーラーローラに、最下段のアニーラーローラよりも遅い周速度に設定されたものが含まれていてもよい。
【００４１】
また、アニーラーローラの中から任意に選択される１つのアニーラーローラの周速度をＣ、その選択されたアニーラーローラの位置に対応するガラスリボンの下降速度をＤとした場合に、（Ｃ−Ｄ）／Ｄが０％〜±５％の範囲になるように、各アニーラーローラの周速度を調整してもよい。
【００４２】
また、アニーラーローラの磨耗量を検知し、その検知した磨耗量に応じて、各アニーラーローラの周速度を調整してもよい。
【実施例】
【００４３】
徐冷室のアニーラーローラの周速度を種々調整し、アニーラーローラの磨耗量及び耐用日数の変化を試験した。なお、アニーラーローラは４段（上下４つ）配列し、支持ローラは１段（上下１つ）のみ配列した。その試験結果を表１に示す。
【００４４】
なお、表中において、上方のアニーラーローラから順に第１アニーラーローラ、第２アニーラーローラ・・・と表示する。各アニーラーローラの周速度は、支持ローラの周速度を基準（１００％）とした百分率で表示する。ローラの磨耗量は、「○」、「△」、「×」の三段階で評価した。「○」は磨耗量が少ないもの、「△」は磨耗量が多いもの、「×」は磨耗量が極めて多いものとする。ローラの耐用日数は、上下に配列された各ローラにより磨耗量の差が見られるため、いずれかのローラの直径が１％減少したときとする。
【００４５】
【表１】
2014005170.tif 000003
【００４６】
表１によれば、比較例１のように、第１〜第４アニーラーローラまでの全てのアニーラーローラの周速度を支持ローラの周速度と一致させた場合、磨耗量があまり良好ではなく、また耐用日数が約１５０日という結果となった。また、比較例２〜４のように、第１〜第４アニーラーローラの周速度を変更させた場合であっても、第１アニーラーローラと支持ローラの周速度が同じ場合には、磨耗量及び耐用日数の評価が比較例１よりも更に悪化するという事態が認められた。
【００４７】
これに対し、実施例１〜３のように、第１アニーラーローラの周速度が、第４アニーラーローラの周速度および支持ローラの周速度よりも速い場合には、磨耗量および耐用日数の評価が共に比較例１よりも改善することが認識できる。特に、第４アニーラーローラの周速度を支持ローラの周速度よりも速くし、且つ、第４アニーラーローラから第１アニーラーローラに向うに連れて各アニーラーローラの周速度が漸次速くなるように設定した実施例１において、耐用日数が２４０日以上になるという極めて良好な結果を得た。
【符号の説明】
【００４８】
１                      成形室
１１                    成形体
１２                    冷却ローラ
２                      徐冷室
２１，２２，２３，２４  アニーラーローラ
３                      冷却室
３１，３２，３３        支持ローラ
４                      切断室
４１                    刻設手段
４２                    分離手段
４３                    定盤
４４                    スクライブカッター
４５                    支点部材
４６                    支持手段
Ｇ                      ガラスリボン
Ｇａ                    ガラス板
Ｇｍ                    溶融ガラス
Ｘ                      スクライブ線
【図１】
2014005170.tif 000004
【図２】
2014005170.tif 000005
【図３】
2014005170.tif 000006
【図４】
2014005170.tif 000007