(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、成形工程と冷却工程とを備える。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。冷却工程は、ガラス板３を下方に搬送しながら冷却する工程である。冷却工程では、ガラス板３の搬送方向に沿って配置される複数のヒータ８４ａ〜８４ｇが、ガラス板３に向かって熱を輻射して、ガラス板３の幅方向の温度分布をガラス板３に形成する。ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラス板３の幅方向に沿って複数の分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５に分割される。少なくとも一の分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５は、他の分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５と隣り合う位置が、ガラス板３の搬送方向において変化する形状を有する。【選択図】図５
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【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、
前記成形工程で成形された前記ガラス板を下方に搬送しながら、前記ガラス板を冷却する冷却工程と、
を備え、
前記冷却工程では、前記ガラス板が搬送される搬送方向に沿って配置される複数の加熱手段が、前記ガラス板に向かって熱を輻射して、前記ガラス板の幅方向の温度分布を前記ガラス板に形成し、
前記加熱手段は、前記幅方向に沿って複数の分割加熱手段に分割され、
前記加熱手段のそれぞれにおいて、少なくとも一の前記分割加熱手段は、前記幅方向において他の前記分割加熱手段と隣り合う位置が、前記搬送方向において変化する形状を有する、
ガラス板製造方法。
【請求項２】
前記分割加熱手段は、前記ガラス板の表面と対向する対向面を有する熱輻射部材を有し、
前記熱輻射部材は、前記対向面から前記ガラス板の表面に向かって熱を輻射する、
請求項１に記載のガラス板製造方法。
【請求項３】
前記加熱手段のそれぞれにおいて、前記熱輻射部材は、断熱部材を介して互いに連結されている、
請求項２に記載のガラス板製造方法。
【請求項４】
前記加熱手段のそれぞれにおいて、少なくとも一の前記熱輻射部材は、前記幅方向において他の前記熱輻射部材と隣接する位置が、前記搬送方向において変化する形状を有する、
請求項３に記載のガラス板製造方法。
【請求項５】
前記加熱手段のそれぞれにおいて、前記分割加熱手段の数は、前記熱輻射部材の数と等しい、
請求項２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】
前記冷却工程は、前記幅方向における前記ガラス板の温度の最大値が、前記ガラス板の徐冷点の近傍から歪点の近傍までの間にあるときに行われる、
請求項１から５のいずれか１項に記載のガラス板製造方法。
【請求項７】
前記ガラス板の歪点は、６７５℃〜７２５℃である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のガラス板製造方法。
【請求項８】
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、
前記成形部で成形された前記ガラス板を下方に搬送しながら、前記ガラス板を冷却する冷却部と、
を備え、
前記冷却部は、前記ガラス板が搬送される搬送方向に沿って配置される複数の加熱手段を有し、
前記加熱手段は、前記ガラス板に向かって熱を輻射して前記ガラス板の幅方向の温度分布を前記ガラス板に形成し、かつ、前記幅方向に沿って複数の分割加熱手段に分割され、
前記加熱手段のそれぞれにおいて、少なくとも一の前記分割加熱手段は、前記幅方向において他の前記分割加熱手段と隣り合う位置が、前記搬送方向において変化する形状を有する、
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。ダウンドロー法では、熔融ガラスから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】
特許文献１（特開２００１−３１４３５号公報）および特許文献２（特開２００７−１１２６６５号公報）に開示されるように、ダウンドロー法によるガラス板の製造工程において、熔融ガラスから成形されたガラス板を、ロールによって下方に搬送しながら、熱処理手段によって加熱する方法が知られている。この方法では、ガラス板の表面と対向する熱処理手段によって、ガラス板の温度が調節される。熱処理手段は、ガラス板の搬送方向、および、ガラス板の幅方向に沿って分割された複数のヒータから構成される。各ヒータの温度は、個別に制御することができる。そのため、熱処理手段は、ガラス板の幅方向において、所定の温度分布をガラス板に形成することができる。熱処理手段を用いてガラス板の幅方向の温度分布をガラス板に形成しながら、ガラス板を徐々に冷却することで、ガラス板の反りおよび歪みを低減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるガラス板製造方法では、ガラス板の幅方向の温度分布をガラス板に形成するために、ガラス板の幅方向に沿って複数のヒータが隣接して配置され、かつ、各ヒータの温度は個別に制御可能である。しかし、例えば、ヒータとして電熱線が用いられる場合、ガラス板の幅方向に沿って隣接している２つのヒータ間の領域は、電熱線が存在しない領域となる。電熱線が存在しないヒータ間領域は、ガラス板の幅方向に沿って配置されている複数のヒータが占める領域全体において、温度が局所的に低い領域となる。そのため、幅方向に配置される複数のヒータと対向するガラス板の表面において、ヒータ間領域と対向する表面も、温度が局所的に低い領域となる。すなわち、ヒータとして電熱線が用いられる場合、幅方向に配置される複数のヒータは、温度が局所的に低下する不均一な温度分布を、ガラス板の表面に形成するおそれがある。そして、ガラス板の表面上における温度が局所的に低い領域のように、ガラス板の表面上の温度が急激に変化する領域では、ガラス板の反りおよび歪みが発生しやすい。そのため、高品質のガラス板を製造するためには、ガラス板を下方に搬送しながら徐々に冷却する工程において、ガラス板の幅方向において温度が急激に変化する温度分布を有さないことが好ましい。
【０００５】
特許文献２に開示されるガラス板製造方法では、電熱線の配設密度に粗密を設けることで、ヒータの局所的な温度低下を抑制することが記載されている。しかし、この方法では、歪点の高いガラス板の製造において、ガラス板の幅方向における好適な温度分布をガラス板に形成することが困難であり、また、ヒータの調達コストが増加する。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガラス板製造方法は、成形工程と、冷却工程とを備える。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。冷却工程は、成形工程で成形されたガラス板を下方に搬送しながら、ガラス板を冷却する工程である。冷却工程では、ガラス板が搬送される搬送方向に沿って配置される複数の加熱手段が、ガラス板に向かって熱を輻射して、ガラス板の幅方向の温度分布をガラス板に形成する。加熱手段は、ガラス板の幅方向に沿って複数の分割加熱手段に分割される。加熱手段のそれぞれにおいて、少なくとも一の分割加熱手段は、ガラス板の幅方向において他の分割加熱手段と隣り合う位置が、ガラス板の搬送方向において変化する形状を有する。
【０００８】
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、ガラス板の徐冷点近傍まで急冷され、その後、ロール等で下方に搬送されながら徐々に冷却される。ガラス板が徐々に冷却される工程では、複数の加熱手段からの輻射熱によってガラス板の温度が調節される。加熱手段は、ガラス板の表面に対向するように設置され、ガラス板の表面に向かって熱を輻射する。加熱手段は、ガラス板の幅方向において、複数の分割加熱手段に分割されている。各加熱手段において、複数の分割加熱手段は、互いに隣り合うように設置されている。複数の分割加熱手段から輻射される熱を個別に制御することで、加熱手段は、ガラス板の幅方向において所定の温度分布をガラス板に形成することができる。
【０００９】
このガラス板製造方法では、各加熱手段において、少なくとも一つの分割加熱手段は、他の分割加熱手段と隣り合う位置が、ガラス板の搬送方向において変化する。例えば、ガラス板の幅方向において隣り合う２つの分割加熱手段の境界は、ガラス板の搬送方向に対して傾斜している直線である。これにより、ガラス板の幅方向において、温度が局所的に低い領域が、加熱手段に形成されにくい。そのため、加熱手段によって加熱されるガラス板が、ガラス板の幅方向において温度が急激に変化する温度分布を有することが抑制される。ガラス板の表面上の温度が急激に変化する箇所では、温度差に起因する内部応力が生じやすいため、ガラス板の反りおよび歪みが発生しやすい。従って、このガラス板製造方法は、複数の分割加熱手段からなる加熱手段によって、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、分割加熱手段は、ガラス板の表面と対向する対向面を有する熱輻射部材を有することが好ましい。熱輻射部材は、対向面からガラス板の表面に向かって熱を輻射する。
【００１１】
このガラス板製造方法では、熱輻射部材は、その表面全体に熱が拡散しやすい材質で成形されている。加熱手段は、熱輻射部材を介して、ガラス板に向かって熱を輻射する。具体的には、熱輻射部材の対向面の全体から、対向するガラス板表面に向かって、熱が輻射される。そのため、加熱手段と対向するガラス板表面の一部の領域が、局所的に加熱されることが抑制される。これにより、加熱手段によって加熱されるガラス板が、ガラス板の幅方向において温度が急激に変化する温度分布を有することが抑制される。従って、このガラス板製造方法は、高品質のガラス板を製造することができる。
【００１２】
本発明に係るガラス板製造方法では、加熱手段のそれぞれにおいて、熱輻射部材は、断熱部材を介して互いに連結されていることが好ましい。
【００１３】
このガラス板製造方法では、断熱部材によって、ガラス板の幅方向において隣り合う２つの熱輻射部材の間において、熱が伝達されにくい。そのため、加熱手段は、ガラス板の幅方向において、所定の温度分布を高い精度でガラス板に形成することができる。
【００１４】
本発明に係るガラス板製造方法では、加熱手段のそれぞれにおいて、少なくとも一の熱輻射部材は、ガラス板の幅方向において他の熱輻射部材と隣接する位置が、ガラス板の搬送方向において変化する形状を有することが好ましい。
【００１５】
このガラス板製造方法では、例えば、ガラス板の幅方向において隣り合う２つの熱輻射部材の境界が、ガラス板の搬送方向に対して傾斜している直線である。これにより、加熱手段と対向するガラス板が、ガラス板の幅方向において温度が急激に変化する温度分布を有することが抑制される。
【００１６】
本発明に係るガラス板製造方法では、加熱手段のそれぞれにおいて、分割加熱手段の数は、熱輻射部材の数と等しいことが好ましい。
【００１７】
このガラス板製造方法では、各加熱手段において、熱輻射部材は、分割加熱手段と１対１に対応していることがより好ましい。この場合、熱輻射部材は、対応する分割加熱手段によって主に加熱されるので、熱輻射部材の温度を高い精度で調節することができる。
【００１８】
本発明に係るガラス板製造方法では、冷却工程は、幅方向におけるガラス板の温度の最大値が、ガラス板の徐冷点の近傍から歪点の近傍までの間にあるときに行われることが好ましい。
【００１９】
本発明に係るガラス板製造方法では、ガラス板の歪点は、６７５℃〜７２５℃であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係るガラス板製造装置は、成形部と、冷却部とを備える。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。冷却部は、成形部で成形されたガラス板を下方に搬送しながら、ガラス板を冷却する。冷却部は、ガラス板が搬送される搬送方向に沿って配置される複数の加熱手段を有する。加熱手段は、ガラス板に向かって熱を輻射してガラス板の幅方向の温度分布をガラス板に形成する。加熱手段は、ガラス板の幅方向に沿って複数の分割加熱手段に分割される。加熱手段のそれぞれにおいて、少なくとも一の分割加熱手段は、ガラス板の幅方向において他の分割加熱手段と隣り合う位置が、ガラス板の搬送方向において変化する形状を有する。
【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、ガラス板の幅方向に沿って複数の分割加熱手段に分割されている加熱手段によって、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】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】実施形態に係るガラス板製造装置の模式図である。
【図３】実施形態に係る成形装置の正面図である。
【図４】実施形態に係る成形装置の側面図である。
【図５】実施形態に係るヒータの模式図である。
【図６】実施形態に係る均熱板の平面図である。
【図７】均熱板の鉛直方向の温度分布を表すグラフである。
【図８】均熱板の鉛直方向の温度分布を表すグラフである。
【図９】均熱板の水平方向の熱エネルギー分布を表すグラフである。
【図１０】変形例Ａに係る均熱板の平面図である。
【図１１】変形例Ａに係る分割均熱板の連結部の平面図である。
【図１２】変形例Ａに係る均熱板の側面図である。
【図１３】変形例Ｂに係る均熱板の平面図である。
【図１４】比較例としての、従来のヒータの模式図である。
【図１５】比較例としての、従来の均熱板の水平方向の熱エネルギー分布を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（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、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。さらに、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、または、アルカリ微量含有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。
【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および冷却チャンバー８０の３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、冷却工程Ｓ５は、フォーミングチャンバー７０および冷却チャンバー８０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徐冷工程が行われる空間である。徐冷工程は、ガラスの徐冷点から、ガラスの歪点より２００℃低い温度までの温度範囲で行われることが好ましい。
【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８２ａ〜８２ｇと、ヒータ８４ａ〜８４ｇと、断熱板８６ａ〜８６ｇ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２．５×１０5ｐｏｉｓｅ以上である。
【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、断熱性の高い一対の板である。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。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８２ａ〜８２ｇ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８２ａ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の幅方向の両側部においてガラス板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である。
【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、制御装置によって個別に制御可能である。
【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、断熱性の高い一対の板である。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８２ａ〜８２ｇ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。引下げロール８２ａ〜８２ｇ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８２ａ〜８２ｇは、ガラス板３を下方に搬送する。引下げロール８２ａ〜８２ｇは、冷却チャンバー８０において、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および図４には、７つの引下げロール８２ａ〜８２ｇが示されている。引下げロール８２ａは最も上方に配置され、引下げロール８２ｇは最も下方に配置される。
【００５９】
引下げロール８２ａ〜８２ｇのそれぞれは、冷却ロール７２と同様に、ガラス板３の幅方向の両側部を挟む２対のロールから構成される。例えば、引下げロール８２ａは、図３に示されるように、ガラス板３の幅方向の両側部に配置され、かつ、図４に示されるように、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。他の引下げロール８２ｂ〜８２ｇのそれぞれも、同様に、ガラス板３の幅方向の両側部、および、ガラス板３の厚み方向の両側に配置される。
【００６０】
引下げロール８２ａ〜８２ｇは、モータ（図示せず）によって駆動される。引下げロール８２ａ〜８２ｇ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。具体的には、図４において、ガラス板３の左側に示される引下げロール８２ａ〜８２ｇは、時計回りに回転し、ガラス板３の右側に示される引下げロール８２ａ〜８２ｇは、反時計回りに回転する。
【００６１】
（２−７）ヒータ
ヒータ８４ａ〜８４ｇ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、複数のヒータ８４ａ〜８４ｇが、ガラス板３の搬送方向に沿って、ガラス板３の両側に配置されている。図３および図４には、７つのヒータ８４ａ〜８４ｇが示されている。ヒータ８４ａは最も上方に配置され、ヒータ８４ｇは最も下方に配置されている。
【００６２】
ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラス板３の両側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８４ａ〜８４ｇは、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。ガラス板３の搬送方向に沿って設置される複数のヒータ８４ａ〜８４ｇを用いることにより、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。また、ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラス板３の幅方向に細長い形状を有している。そのため、各ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラス板３の幅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。
【００６３】
各ヒータ８４ａ〜８４ｇ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、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８４ａ〜８４ｇ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。
【００６４】
図４に示されるように、ヒータ８４ａ〜８４ｇのそれぞれは、熱源９１ａ〜９１ｇと、均熱板９２ａ〜９２ｇとから構成される。例えば、ヒータ８４ａは、熱源９１ａと均熱板９２ａとから構成される。均熱板９２ａは、熱源９１ａとガラス板３との間に位置している。他のヒータ８４ｂ〜８４ｇに関しても同様である。
【００６５】
熱源９１ａ〜９１ｇは、ヒータ８４ａ〜８４ｇからガラス板３に輻射される熱の供給源である。均熱板９２ａ〜９２ｇは、ガラス板３の表面と対向する対向面を有する板である。次に、ヒータ８４ａの熱源９１ａおよび均熱板９２ａについて説明する。以下の説明は、他のヒータ８４ｂ〜８４ｇにも適用可能である。
【００６６】
（２−７−１）熱源
図５は、ヒータ８４ａの立体的な模式図である。図６は、ヒータ８４ａの均熱板９２ａの平面図である。図５および図６に示される矢印Ｈは、ガラス板３の幅方向を表し、かつ、図５および図６に示される矢印Ｖは、ガラス板３が搬送される方向を表す。以下、必要に応じて、矢印Ｈで示される方向を「水平方向」と呼び、矢印Ｖで示される方向を「鉛直方向」と呼ぶ。水平方向は、ヒータ８４ａ、熱源９１ａおよび均熱板９２ａの長手方向である。
【００６７】
図５に示されるように、熱源９１ａは、水平方向に沿って複数の分割熱源９３ａ１〜９３ａ５に分割されている。本実施形態では、熱源９１ａは、５つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５から構成される。図５には、左側から右側に向かって分割熱源９３ａ１〜９３ａ５が順に示されている。分割熱源９３ａ１〜９３ａ５として、例えば、クロム系発熱線等の電熱線が用いられる。分割熱源９３ａ１〜９３ａ５のそれぞれの出力は、制御装置によって個別に制御可能である。
【００６８】
（２−７−２）均熱板
均熱板９２ａは、熱源９１ａから輻射される熱を受け、均熱板９２ａの表面全体に、受けた熱を拡散させる。均熱板９２ａは、その対向面から、ガラス板３の表面に向かって熱を輻射する。図６に示されるように、均熱板９２ａは、水平方向に沿って複数の分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５に分割されている。本実施形態では、均熱板９２ａは、５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５から構成される。分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５は、互いに隣接している。図６には、左側から右側に向かって分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５が順に示され、かつ、均熱板９２ａの水平方向における中心線Ｃが示されている。中央の分割均熱板９４ａ３は、中心線Ｃに対して左右対称の形状を有する。また、分割均熱板９４ａ１は、中心線Ｃに対して、分割均熱板９４ａ５と対称な形状を有し、分割均熱板９４ａ２は、中心線Ｃに対して、分割均熱板９４ａ４と対称な形状を有する。
【００６９】
分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５は、それぞれ、分割熱源９３ａ１〜９３ａ５と１対１に対応する。例えば、分割均熱板９４ａ１は、分割熱源９３ａ１に対応する。すなわち、分割均熱板９４ａ１は、対応する分割熱源９３ａ１から熱を主に受け、対向するガラス板３の表面に向かって、受けた熱を輻射する。以下、分割均熱板９４ａ１と、対応する分割熱源９３ａ１との組を、便宜的に、分割ヒータ８５ａ１と呼ぶ。同様に、分割均熱板９４ａ２〜９４ａ５と、対応する分割熱源９３ａ２〜９３ａ５との組を、それぞれ、分割ヒータ８５ａ２〜８５ａ５と呼ぶ。すなわち、ヒータ８４ａは、５つの分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５から構成される。
【００７０】
図６に示されるように、水平方向に隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の境界は、鉛直方向に対して傾斜している直線である。図６において、左側から右側に向かって境界Ｂ１〜Ｂ４が示されている。例えば、境界Ｂ１は、分割均熱板９４ａ１と分割均熱板９４ａ２との境界を示し、境界Ｂ４は、分割均熱板９４ａ４と分割均熱板９４ａ５との境界を示す。境界Ｂ１〜Ｂ４は、中心線Ｃに向かうに従って、図６の矢印Ｖが指す鉛直方向下方、すなわち、ガラス板３の搬送方向に向かうように傾斜している直線である。具体的には、図６に示されるように、境界Ｂ１，Ｂ２は、水平方向右側に向かうに従って、ガラス板３の搬送方向に向かうように傾斜しており、境界Ｂ３，Ｂ４は、水平方向左側に向かうに従って、ガラス板３の搬送方向に向かうように傾斜している。
【００７１】
図６に示されるように、均熱板９２ａ全体は、水平方向に細長い長方形の形状を有し、かつ、境界Ｂ１〜Ｂ４は、鉛直方向に対して傾斜した直線である。そのため、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５のそれぞれは、台形の形状を有している。なお、分割熱源９３ａ１〜９３ａ５の水平方向の寸法は、対応する分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の台形の上辺と下辺との平均値に設定されてもよい。
【００７２】
図５に示されるように、ヒータ８４ａは、水平方向において５つの分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５に分割される。各分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５は、制御装置によって独立して制御可能である。すなわち、均熱板９２ａを構成する５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の温度は、個別に調節可能である。これにより、ヒータ８４ａは、均熱板９２ａと対向するガラス板３の表面に、ガラス板３の幅方向に沿って所定の温度分布を形成することができる。同様に、他のヒータ８４ｂ〜８４ｇも、対向するガラス板３の表面に、ガラス板３の幅方向に沿って所定の温度分布を形成することができる。冷却チャンバー８０において、ガラス板３は、その幅方向に所定の温度分布が形成されながら冷却されることで、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。このように、冷却チャンバー８０では、ガラス板３の幅方向の中心部の温度が、徐冷点近傍から、歪点より２００℃低い温度近傍まで徐々に冷却される。
【００７３】
均熱板９２ａは、例えば、高温下で使用することができ、かつ、熱伝導率が高いニッケルの金属板が好ましい。ガラス板３の幅方向に沿って滑らかな温度分布を形成する観点からは、均熱板９２ａの熱伝導率は、１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。また、均熱板９２ａは、その表面からの熱の輻射率を向上させるために、セラミック塗料を塗布してセラミック層が形成されてもよく、表面に酸化被膜が形成されてもよい。ガラス板３の表面に塵等の異物が付着することを抑制する観点からは、膜厚１μｍ程度の不動態被膜（スーパーブラック処理膜）が均熱板９２ａの表面に形成されることが好ましい。
【００７４】
（２−８）断熱板
断熱板８６ａ〜８６ｇは、ガラス板３の搬送方向に沿って隣り合う２つのヒータ８４ａ〜８４ｇの間に設置される断熱板である。図３および図４には、７つの断熱板８６ａ〜８６ｇが示されている。断熱板８６ａは最も上方に配置され、断熱板８６ｇは最も下方に配置されている。
【００７５】
断熱板８６ａ〜８６ｇは、ガラス板３の搬送方向に沿って隣り合う２つのヒータ８４ａ〜８４ｇがそれぞれ設置されている２つの空間の間における熱の移動を抑制する。例えば、断熱板８６ａは、ヒータ８４ａが設置されている空間と、ヒータ８４ｂが設置されている空間とを仕切り、これらの空間の間における熱の移動を抑制する。
【００７６】
また、断熱板８６ａは、ガラス板３の表面に可能な限り近い位置に設置されている。すなわち、断熱板８６ａは、ガラス板３の表面と接触しない形状であって、断熱板８６ａの上方の空間と、断熱板８６ａ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な形状を有している。
【００７７】
（２−９）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８２ａ〜８２ｇおよびヒータ８４ａ〜８４ｇ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。具体的には、制御装置は、冷却ロール７２および引下げロール８２ａ〜８２ｇの回転速度、温度調節ユニット７４の出力、および、ヒータ８４ａ〜８４ｇの熱源９１ａ〜９１ｇの出力を制御することができる。
【００７８】
（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。合流した熔融ガラス２は、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、重力により流下して、フォーミングチャンバー７０に送られる。
【００７９】
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。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。
【００８０】
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８２ａ〜８２ｇによって引き下げられながら徐々に冷却される。ガラス板３の温度は、ガラス板３の幅方向において所定の温度分布が形成されるように、ヒータ８４ａ〜８４ｇによって調節される。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℃低い温度まで徐々に低下する。冷却チャンバー８０を通過してさらに室温近傍まで冷却されたガラス板３は、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。
【００８１】
本実施形態において、ヒータ８４ａの均熱板９２ａは、図６に示されるように、ガラス板３の幅方向において５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５に分割されている。ヒータ８４ａの熱源９１ａは、中央の分割均熱板９４ａ３の温度が、両端の分割均熱板９４ａ１，９４ａ５の温度よりも高くなるように、均熱板９２ａを加熱する。具体的には、熱源９１ａを構成する５つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５に関して、中央の分割熱源９３ａ３の出力を、両端の分割熱源９３ａ１，９３ａ５の出力よりも高くする。これにより、均熱板９２ａは、水平方向において、中央が凸になっている温度分布を有する。他の均熱板９２ｂ〜９２ｇも、同様の方法により、水平方向の温度分布が制御される。
【００８２】
なお、均熱板９２ａ〜９２ｇは、水平方向において、中央が凹になっている温度分布を有してもよい。例えば、冷却チャンバー８０において、ガラス板３の搬送方向に向かうに従って、各均熱板９２ａ〜９２ｇの水平方向の温度分布が、中央が凸になっている形状から、中央が凹になっている形状まで、徐々に変化してもよい。
【００８３】
（４）特徴
（４−１）
冷却チャンバー８０において、ガラス板３の表面は、ヒータ８４ａ〜８４ｇから輻射される熱を受けて加熱される。ヒータ８４ａ〜８４ｇは、それぞれ、ガラス板３の表面に向かって熱を輻射する対向面を有する均熱板９２ａ〜９２ｇを備える。次に、ヒータ８４ａの均熱板９２ａの特徴について説明する。
【００８４】
図７は、図６に示される鉛直方向の線分Ｌ１上における均熱板９２ａの温度分布を表すグラフである。図８は、図６に示される鉛直方向の線分Ｌ２上における均熱板９２ａの温度分布を表すグラフである。図７および図８において、横軸は、均熱板９２ａの鉛直方向上端からの距離を表し、縦軸は、均熱板９２ａの温度を表す。
【００８５】
均熱板９２ａを構成する分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５は、周縁部の温度が中央部の温度よりも低い。そのため、図７に示されるように、分割均熱板９４ａ１を通過する線分Ｌ１上の温度分布は、１つの凸部を有する形状を示す。一方、図８に示されるように、２つの分割均熱板９４ａ１，９４ａ２を通過する線分Ｌ２上の温度分布は、境界Ｂ１の近傍において温度が低い形状を有する。これは、境界Ｂ１〜Ｂ４は、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の周縁部同士が接している部分であり、境界Ｂ１〜Ｂ４の近傍の温度は、その周囲の温度より低いためである。従って、図８に示されるように、線分Ｌ２上の温度分布は、分割均熱板９４ａ１および分割均熱板９４ａ２のそれぞれの温度分布に対応する２つの凸部を有する形状を示す。
【００８６】
単位面積および単位時間あたりに物体の表面から放出される電磁波のエネルギーは、ステファン＝ボルツマンの法則で表される。この法則は、物体表面の絶対温度Ｔ（Ｋ）、物体表面の放射率ε、ボルツマン定数σ（ＪＫ-1）および物体表面から放出されるエネルギーＩ（Ｊ）に関して、Ｉ＝εσＴ4という式で表される。均熱板９２ａの線分Ｌ１および線分Ｌ２上において放出された全熱エネルギーは、それぞれ、図７および図８のグラフにおいて、ステファン＝ボルツマンの法則Ｉ＝εσＴ4に基づいて温度分布線をエネルギー分布線に変換し、横軸の全範囲について積分した値を算出することで得られる。図９は、均熱板９２ａの長手方向（水平方向）の位置に対する、熱エネルギーの分布を表すグラフである。図９のグラフにおいて、横軸は、均熱板９２ａの水平方向左端からの距離を表し、縦軸は、均熱板９２ａの熱エネルギーを表す。図９に示されるように、熱エネルギー分布線は、境界Ｂ１〜Ｂ４が存在する領域の近傍において熱エネルギーの極小値を示す形状を有する。
【００８７】
均熱板９２ａでは、水平方向において隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の境界Ｂ１〜Ｂ４が、ガラス板３の搬送方向（鉛直方向）に対して傾斜して直線である。ここで、本実施形態との比較例として、図１４，１５について説明する。図１４は、従来のヒータ９８４ａの立体的な模式図である。図１５は、ヒータ９８４ａの均熱板９９２ａの水平方向の熱エネルギー分布を表すグラフである。ヒータ９８４ａは、本実施形態のヒータ８４ａに相当する。
【００８８】
ヒータ９８４ａは、熱源９９１ａと均熱板９９２ａとを備える。均熱板９９２ａは、水平方向に細長い一枚の板から構成される。均熱板９９２ａを加熱する熱源９９１ａは、図１４に示されるように、水平方向に沿って５つの分割熱源９９３ａ１〜９９３ａ５に分割されている。分割熱源９９３ａ１〜９９３ａ５としては、電熱線が用いられる。水平方向に沿って隣接する２つの分割熱源９９３ａ１〜９９３ａ５の間は、電熱線が存在しない領域である。そのため、熱源９９１ａの水平方向の温度分布において、分割熱源９９３ａ１〜９９３ａ５の間は、温度が局所的に低い領域である。
【００８９】
熱源９９１ａによって加熱される均熱板９９２ａの熱伝導率が低すぎる場合、熱源９９１ａから供給される熱が均熱板９９２ａの表面全体に拡散しにくい。そのため、熱源９９１ａに形成される温度分布を均熱板９９２ａに形成することができ、さらに、均熱板９９２ａに形成される温度分布をガラス板３に形成することができる。しかし、隣り合う２つの分割熱源９９３ａ１〜９９３ａ５の間に生じる温度の落ち込みによって、熱源９９１ａには、温度が局所的に低い領域を有する温度分布が形成される。熱源９９１ａに形成されるこの温度分布は、均熱板９９２ａにも形成されるおそれがある。これにより、図１５に示されるように、均熱板９９２ａと対向するガラス板３の表面に、水平方向において局所的に不均一な熱エネルギー分布が形成されるおそれがある。
【００９０】
一方、均熱板９９２ａの熱伝導率が高すぎる場合、熱源９９１ａから供給される熱が、一枚の板である均熱板９９２ａの表面全体に拡散しやすいため、水平方向において所定の温度分布を均熱板９９２ａに形成することが難しい。そのため、均熱板９９２ａと対向するガラス板３の表面に、水平方向に所定の温度分布を高い精度で形成することは困難である。
【００９１】
本実施形態では、均熱板９２ａは、水平方向に５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５に分割されている。分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５のそれぞれは、主に、対応する分割熱源９３ａ１〜９３ａ５から放出される熱を受ける。分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５のそれぞれは、ニッケル等の熱伝導率が高い材質で成形され、かつ、均熱板９２ａ全体より小さい板であるため、各分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５が受けた熱は、各分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の表面全体に拡散しやすい。そのため、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５のそれぞれの温度は、均一化されやすい。一方、均熱板９２ａの全体を考慮すると、各分割熱源９３ａ１〜９３ａ５の出力を個別に制御して、各分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の温度を個別に調節することで、水平方向に所定の温度分布を均熱板９２ａに形成することができる。さらに、均熱板９２ａにおいて隣り合う２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の間の境界Ｂ１〜Ｂ４は、鉛直方向に沿っていない。そのため、ガラス板３の表面の所定の領域が、均熱板９２ａと対向しながら流下する間において、境界Ｂ１〜Ｂ４と常に対向することはない。すなわち、均熱板９２ａと対向しながら流下するガラス板３の表面の全ての領域は、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５のいずれかと対向することができる。これにより、ガラス板３の表面の特定の領域が、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５と対向しないために、充分に加熱されないことが防止される。
【００９２】
その結果、均熱板９２ａから輻射される熱を受けるガラス板３に、水平方向において温度が局所的に低下する温度分布が形成されることが抑制される。そして、ガラス板３の表面上の温度が急激に変化する箇所では、温度差に起因する内部応力が生じやすく、ガラス板３の反りおよび歪みが発生しやすい。本実施形態では、均熱板９２ａによって加熱されるガラス板３の水平方向における急激な温度変化が抑制されるので、ガラス板３の反りおよび歪みが低減される。従って、ガラス板製造装置１は、複数の分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５からなる均熱板９２ａによって、高品質のガラス板を製造することができる。
【００９３】
なお、図９および図１５に示される熱エネルギー分布のグラフに関して、水平方向における熱エネルギー分布の起伏の大きさを判定するために、次に説明する方法が用いられてもよい。例として、図９において、境界Ｂ１が存在する領域における熱エネルギー分布の起伏の大きさを算出する。最初に、図９に示される熱エネルギー分布の凹部Ｅ１の両側に位置する２つの凸部Ｅ２，Ｅ３に接する共通の接線Ｔ１を引く。次に、接線Ｔ１と平行であり、かつ、凹部Ｅ１に接する接線Ｔ２を引く。次に、２本の互いに平行な接線Ｔ１と接線Ｔ２との間の距離Ｄを算出する。そして、算出された距離Ｄを、２つの凸部Ｅ２，Ｅ３の間における熱エネルギー分布の起伏の大きさとする。熱エネルギー分布の起伏の大きさが小さいほど、水平方向における均熱板の急激な温度変化がより抑制されるので、ガラス板３の反りおよび歪みがより発生しにくい。
【００９４】
（４−２）
ヒータ８４ａ〜８４ｇは、それぞれ、ガラス板３の表面と対向する対向面を有する均熱板９２ａ〜９２ｇを備える。均熱板９２ａ〜９２ｇは、その表面全体に熱が拡散しやすい材質で成形されている。各均熱板９２ａ〜９２ｇは、その対向面全体からガラス板３の表面に向かって熱を輻射する。そのため、均熱板９２ａ〜９２ｇと対向するガラス板３の表面に形成される水平方向の温度分布は、均熱板９２ａ〜９２ｇに形成される水平方向の温度分布の影響を受ける。例えば、ヒータ８４ａの均熱板９２ａに形成される水平方向の温度分布が、中央が凸となっている形状を有する場合、均熱板９２ａと対向するガラス板３の表面に形成される水平方向の温度分布も、中央が凸となっている形状を有する。
【００９５】
これにより、ガラス板製造装置１は、ヒータ８４ａ〜８４ｇの均熱板９２ａ〜９２ｇに所定の水平方向の温度分布を形成することで、均熱板９２ａ〜９２ｇと対向するガラス板３の表面にも、同様の形状を有する水平方向の温度分布を形成することができる。従って、ガラス板製造装置１は、ガラス板３の幅方向において、所定の温度分布を高い精度でガラス板３に形成することができる。
【００９６】
（４−３）
冷却チャンバー８０において、ガラス板３は、引下げロール８２ａ〜８２ｇによって下方に搬送されるに従って徐々に冷却される。また、図９に示されるように、均熱板９２ａの水平方向における熱エネルギー分布は、中央が凸となっている形状を有する。そのため、均熱板９２ａを構成する５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５に関して、中央の分割均熱板９４ａ３の温度は、その両側の分割均熱板９４ａ２，９４ａ４の温度より高く、かつ、分割均熱板９４ａ２，９４ａ４の温度は、両端の分割均熱板９４ａ１，９４ａ５の温度より高い。他の均熱板９２ｂ〜９２ｇに関しても同様である。
【００９７】
また、均熱板９２ａに関して、水平方向に隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の間の境界Ｂ１〜Ｂ４は、鉛直方向に対して傾斜している直線である。図６に示されるように、境界Ｂ１〜Ｂ４は、中心線Ｃに向かうに従って、ガラス板３の搬送方向に向かうように傾斜している直線である。
【００９８】
そのため、均熱板９２ａの温度は、境界Ｂ１〜Ｂ４を鉛直方向に横切る線上において、上方から下方に向かうに従って減少する傾向を示す。例えば、境界Ｂ１より上方には分割均熱板９４ａ２が配置され、境界Ｂ１より下方には分割均熱板９４ａ１が配置されている。上述したように、分割均熱板９４ａ２の温度は、分割均熱板９４ａ１の温度よりも高い。境界Ｂ１を鉛直方向に横切る線上において、上方から下方に向かうに従って分割均熱板９４ａ２から分割均熱板９４ａ１に移る。そのため、この線上において、均熱板９２ａの温度は、上方から下方に向かうに従って減少する傾向を示す。他の均熱板９２ｂ〜９２ｇに関しても同様である。
【００９９】
従って、ガラス板製造装置１は、水平方向に隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の間の境界Ｂ１〜Ｂ４の形状に起因して、ガラス板３が下方に搬送されるに従って徐々に冷却されるように、各均熱板９２ａ〜９２ｇの水平方向の温度分布を適切に形成することができる。
【０１００】
（４−４）
ヒータ８４ａ〜８４ｇのそれぞれにおいて、熱源９１ａ〜９１ｇの数は、均熱板９２ａ〜９２ｇの数と等しい。均熱板９２ａ〜９２ｇは、熱源９１ａ〜９１ｇと１対１に対応している。例えば、均熱板９２ａは、熱源９１ａに対応し、均熱板９２ａの温度は、主に、熱源９１ａの出力を制御することで調節される。そのため、各均熱板９２ａ〜９２ｇの温度は、対応する熱源９１ａ〜９１ｇの出力を制御することで、高い精度で調節することができる。従って、ガラス板製造装置１は、ガラス板３の幅方向において、所定の温度分布を高い精度でガラス板３に形成することができる。
【０１０１】
（４−５）
ガラス板製造装置１は、冷却チャンバー８０においてガラス板３の温度を徐冷点の近傍から歪点の近傍まで冷却して、ガラス板３を製造する場合に好適である。また、ガラス板製造装置１は、歪点が６７５℃〜７２５℃であるガラス板３を製造する場合に好適である。
【０１０２】
（５）変形例
本実施形態の変形例に関して、図面を参照しながら説明する。各変形例に係るガラス板製造装置は、ヒータを除いて、本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、以下の各変形例に関して、ヒータの構成および効果を中心に説明する。
【０１０３】
（５−１）変形例Ａ
本実施形態において、均熱板９２ａは、５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５から構成される。分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５は、水平方向において互いに隣接している。しかし、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５は、断熱部材を介して、水平方向において互いに連結されてもよい。
【０１０４】
図１０は、本変形例に係る均熱板１９２ａの平面図である。均熱板１９２ａは、本実施形態の均熱板９２ａに相当する。均熱板１９２ａは、５つの分割均熱板１９４ａ１〜１９４ａ５から構成される。図１１は、水平方向において隣接する分割均熱板１９４ａ１と分割均熱板１９４ａ２との間の連結部の平面図である。図１１は、図１０に示される均熱板１９２ａを裏側から見た拡大図である。図１２は、図１１の矢印ＸＩＩから見た均熱板１９２ａの側面図である。分割均熱板１９４ａ１〜１９４ａ５の形状は、それぞれ、実施形態の分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の形状と実質的に同じである。均熱板１９２ａにおいて、水平方向に隣接する２つの分割均熱板１９４ａ１〜１９４ａ５の間の境界Ｂ１１〜Ｂ１４の形状は、それぞれ、実施形態の境界Ｂ１〜Ｂ４の形状と実質的に同じである。
【０１０５】
図１１および図１２に示されるように、分割均熱板１９４ａ１，１９４ａ２は、それぞれ、固定部１９５ａ１，１９５ａ２を有する。分割均熱板１９４ａ１と分割均熱板１９４ａ２との間には、鉛直方向に対して傾斜している境界Ｂ１１が形成される。固定部１９５ａ１は、分割均熱板１９４ａ１の境界Ｂ１１側の端部において、ガラス板３から離れる方向に立ち上がっている突起である。固定部１９５ａ２は、分割均熱板１９４ａ２の境界Ｂ１１側の端部において、ガラス板３から離れる方向に立ち上がっている突起である。
【０１０６】
分割均熱板１９４ａ１と分割均熱板１９４ａ２との間には、薄い断熱部材１９６が配置されている。断熱部材１９６は、例えば、耐熱性のあるセラミックファイバーである。断熱部材１９６として、イソライト工業株式会社製のイソウールが使用されてもよい。断熱部材１９６は、分割均熱板１９４ａ１の固定部１９５ａ１と、分割均熱板１９４ａ２の固定部１９５ａ２との間に挟まれている。そして、固定部１９５ａ１、断熱部材１９６および固定部１９５ａ２は、リベット１９７で相互に固定されている。リベット１９７は、固定部１９５ａ１と、断熱部材１９６と、固定部１９５ａ２とを貫通している。他の分割均熱板１９４ａ２〜１９４ａ５も、同様に、断熱部材１９６およびリベット１９７によって互いに連結されている。
【０１０７】
本変形例では、均熱板１９２ａは、断熱部材１９６を介して互いに連結されている５つの分割均熱板１９４ａ１〜１９４ａ５から構成されている。断熱部材１９６は、互いに隣り合う２つの分割均熱板１９４ａ１〜１９４ａ５の間における熱の移動を抑制する。例えば、均熱板１９２ａにおいて、分割均熱板１９４ａ１の温度は、分割均熱板１９４ａ２の温度の影響を受けて変化しにくい。これにより、水平方向において、より複雑、かつ、より自由度の高い温度分布を均熱板１９２ａに形成することができる。従って、ガラス板３の幅方向において、所定の温度分布をより高い精度でガラス板３の表面に形成することができる。
【０１０８】
（５−２）変形例Ｂ
本実施形態において、均熱板９２ａは、５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５から構成される。均熱板９２ａにおいて、水平方向に隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の間の境界Ｂ１〜Ｂ４は、図６に示されるように、中心線Ｃに向かうに従って、ガラス板３の搬送方向に向かうように傾斜している直線である。
【０１０９】
しかし、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の境界Ｂ１〜Ｂ４は、例えば、円弧でもよく、また、複数の直線および曲線から構成される線分であってもよい。図１３は、本変形例の一例を示す均熱板２９２ａの平面図である。均熱板２９２ａは、５つの分割均熱板２９４ａ１〜２９４ａ５から構成される。均熱板２９２ａにおいて、水平方向に隣接する２つの分割均熱板２９４ａ１〜２９４ａ５の間の境界Ｂ２１〜Ｂ２４は、一本の直線から構成される線分ではない。図１３に示されるように、境界Ｂ２１〜Ｂ２４は、複数の直線および曲線から構成されている。境界Ｂ２１〜Ｂ２４は、本実施形態の境界Ｂ１〜Ｂ４と同様に、中心線Ｃに向かうに従って、ガラス板３の搬送方向に徐々に向かう線分である。境界Ｂ２１〜Ｂ２４の形状は、ガラス板３の幅方向における均熱板２９２ａの温度分布に応じて適宜に決定されてもよい。
【０１１０】
（５−３）変形例Ｃ
本実施形態において、ヒータ８４ａは、５つの分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５から構成される。ヒータ８４ａの熱源９１ａは、５つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５から構成される。ヒータ８４ａの均熱板９２ａは、５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５から構成される。各分割ヒータ８５ａ１〜８５ａ５は、それぞれ、１つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５と、対応する１つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５とから構成される。すなわち、分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５は、分割熱源９３ａ１〜９３ａ５と１対１に対応している。
【０１１１】
しかし、ヒータ８４ａは、任意の数の分割ヒータ８５ａ１，８５ａ２，・・・から構成されてもよい。一般的に、ヒータ８４ａが備える分割ヒータ８５ａ１，８５ａ２，・・・の数が多いほど、ヒータ８４ａの均熱板９２ａに、より複雑、かつ、より自由度の高い温度分布を形成することができる。その結果、均熱板９２ａと対向するガラス板３の表面にも、より高い精度で幅方向の温度分布を形成することができる。
【０１１２】
（５−４）変形例Ｄ
本実施形態において、均熱板９２ａは、５つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５から構成される。均熱板９２ａにおいて、水平方向に隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の間の境界Ｂ１〜Ｂ４は、図６に示されるように、中心線Ｃに向かうに従って、ガラス板３の搬送方向に向かうように傾斜している直線である。
【０１１３】
しかし、熱源９１ａを構成する５つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５に関して、水平方向に隣接する２つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５の間の境界が、均熱板９２ａの境界Ｂ１〜Ｂ４と同様に、ガラス板３の搬送方向に対して傾斜している直線であってもよい。例えば、分割熱源９３ａ１と分割熱源９３ａ２との間の境界が、図６に示される均熱板９２ａの境界Ｂ１と同じ形状を有するように、分割熱源９３ａ１および分割熱源９３ａ２の形状が設定されてもよい。
【０１１４】
なお、本変形例では、水平方向に隣接する２つの分割熱源９３ａ１〜９３ａ５の間の境界は、変形例Ｂと同様に、複数の直線および曲線から構成される線分であってもよい。また、本変形例では、水平方向に隣接する２つの分割均熱板９４ａ１〜９４ａ５の間の境界は、境界Ｂ１〜Ｂ４と同様にガラス板３の搬送方向に対して傾斜している直線であってもよく、ガラス板３の搬送方向と平行な直線であってもよい。
【０１１５】
（５−５）変形例Ｅ
本実施形態では、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】
【０１１６】
１      ガラス板製造装置
２      熔融ガラス
３      ガラス板
６２      成形体
８４ａ〜８４ｇ      ヒータ（加熱手段）
８５ａ１〜８５ａ５  分割ヒータ（分割加熱手段）
９４ａ１〜９４ａ５  分割均熱板（熱輻射部材）
１９６    断熱部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１７】
【特許文献１】特開２００１−３１４３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１１２６６５号公報
【図１】
2014193780.tif 000003
【図２】
2014193780.tif 000004
【図３】
2014193780.tif 000005
【図４】
2014193780.tif 000006
【図５】
2014193780.tif 000007
【図６】
2014193780.tif 000008
【図７】
2014193780.tif 000009
【図８】
2014193780.tif 000010
【図９】
2014193780.tif 000011
【図１０】
2014193780.tif 000012
【図１１】
2014193780.tif 000013
【図１２】
2014193780.tif 000014
【図１３】
2014193780.tif 000015
【図１４】
2014193780.tif 000016
【図１５】
2014193780.tif 000017