(57)【要約】  ガラス板の製造方法は、ガラス原料を熔解して溶融ガラスを得る熔解工程と、前記溶融ガラスを、成形炉内に設けられた成形体に供給してガラスリボンを成形し、前記ガラスリボンの流れを作る成形工程と、前記ガラスリボンを、徐冷炉内に設けられたローラで牽引して前記徐冷炉内で冷却する徐冷工程と、冷却された前記ガラスリボンをガラスリボン切断空間内で切断するガラスリボン切断工程と、切断された前記ガラスリボンの幅方向の両端部に形成された耳部を耳部切断空間で切断する耳部切断工程と、を含む。前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記耳部切断空間の気圧に対して高くなるように、前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧は調整されている。
2013046683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンドロー法によるガラス板の製造方法であって、
ガラス原料を熔解して溶融ガラスを得る熔解工程と、
前記溶融ガラスを、成形炉内に設けられた成形体に供給してガラスリボンを成形する成形工程と、
前記ガラスリボンを、徐冷炉内に設けられたローラで牽引して前記徐冷炉内で冷却する徐冷工程と、
冷却された前記ガラスリボンをガラスリボン切断空間で切断するガラスリボン切断工程と、
切断された前記ガラスリボンの幅方向の両端部に形成された耳部を耳部切断空間で切断する耳部切断工程と、を含み、
前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記耳部切断空間の気圧に対して高くなるように、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧は調整されている、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧は、前記ガラスリボン切断空間の気圧と前記耳部切断空間の気圧との差分が４０Ｐａ以下となるように調整されている、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記成形体が設けられた前記成形炉の内部空間および前記ローラが設けられた前記徐冷炉の内部空間を炉内部空間としたとき、前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記炉内部空間の気圧に対して低くなるように、前記ガラスリボン切断空間の気圧は調整されている、
請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
ダウンドロー法によるガラス板の製造装置であって、
ガラス原料を熔解して溶融ガラスを得る熔解槽と、
前記溶融ガラスを、成形炉内に設けられた成形体に供給してガラスリボンを成形する成形炉と、
前記ガラスリボンを、徐冷炉内に設けられたローラで牽引して前記徐冷炉内で冷却する徐冷炉と、
冷却された前記ガラスリボンをガラスリボン切断空間で切断するガラスリボン切断装置と、
切断された前記ガラスリボンの幅方向の両端部に形成された耳部を耳部切断空間で切断する耳部切断装置と、
前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記耳部切断空間の気圧に対して高くなるように、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧を調整する調整手段と、を備える、ことを特徴とするガラス板の製造装置。
【請求項５】
前記調整手段は、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間には、気圧の圧力を計測する圧力センサと、大気から前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間内に空気を送り込む送風機及び前記ガスリボン切断空間及び耳部切断空間内の空気を吸引して集塵する集塵装置の少なくともいずれか一方の機器と、前記圧力センサの計測結果に応じて、前記機器の調整をする制御装置と、を含む請求項４に記載のガラス板の製造装置。
【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るガラス板の製造方法及びガラス板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、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るガラス基板の成形方法として、ダウンドロー法が用いられる。ダウンドロー法については、例えば、下記特許文献１に記載されている。【０００３】
また、下記特許文献２には、ダウンドロー法によるガラス板の製造方法において、ガラス板の平面歪を低減するために、成形炉及び／又は徐冷炉の炉外部雰囲気（炉外部空間）の気圧を加圧し、徐冷炉内でガラスリボンに沿って発生する上昇気流を低減することで、徐冷炉内の温度変動を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９６８７９号公報
【特許文献２】特開２００９−１７３５２５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、製造されるガラス板は、液晶ディスプレイの高精細化の要請に応じて表面品質の向上がもとめられているため、ガラス板の製造工程において表面品質の劣化を抑制する必要がある。ガラス板の製造工程では、溶融ガラスからガラスリボンが成形された後、ガラスリボンが徐冷される。
徐冷後のガラスリボンは、一般に、徐冷炉の下方に配置されたガラスリボン切断室において所望のサイズに切断されることにより、ガラス板がつくられる。また、ガラス板の幅方向の両端部には、ガラス板の幅方向の中央部よりも大きな厚みを有する耳部が形成されている。この耳部は、ガラスリボン切断室と通気可能に隣接する耳部切断室にガラス板が搬送された後に、耳部切断室において切断される。このとき、特許文献２に記載されているように、切断室から徐冷炉内に上昇する空気流が生じる場合、当該空気流には、耳部切断室からガラスリボン切断室に流入したガラスのパーティクルが含まれているため、当該ガラスのパーティクルが徐冷炉内に流入し、徐冷炉内を流れるガラスリボンに付着することがある。ガラスのパーティクルがガラスリボンの表面に付着した状態でガラスリボンが徐冷された場合、ガラスリボンの表面には、ガラスのパーティクルによって気泡や微小突起が形成されることから、徐冷工程後に成形されるガラス板の表面品質が劣化するおそれがある。【０００６】
そこで、本発明は、ダウンドロー法によりガラス板を製造する際、ガラス板の表面品質の劣化を抑制するガラス板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、ダウンドロー法によるガラス板の製造方法であって、
ガラス原料を熔解して溶融ガラスを得る熔解工程と、
前記溶融ガラスを、成形炉内に設けられた成形体に供給してガラスリボンを成形する成形工程と、
前記ガラスリボンを、徐冷炉内に設けられたローラで牽引して前記徐冷炉内で冷却する徐冷工程と、
冷却された前記ガラスリボンをガラスリボン切断空間で切断するガラスリボン切断工程と、
切断された前記ガラスリボンの幅方向の両端部に形成された耳部を耳部切断空間で切断する耳部切断工程と、を含む。
前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記耳部切断空間の気圧に対して高くなるように、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧は調整されている。【０００８】
このとき、第１の好ましい形態として、前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧は、前記ガラスリボン切断空間の気圧と前記耳部切断空間の気圧との差分が４０Ｐａ以下となるように調整されている。【０００９】
また、第２の好ましい形態として、前記成形体が設けられた前記成形炉の内部空間および前記ローラが設けられた前記徐冷炉の内部空間を炉内部空間としたとき、前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記炉内部空間の気圧に対して低くなるように、前記ガラスリボン切断空間の気圧は調整されている。【００１０】
さらに、第３の好ましい形態として、前記徐冷工程では、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部において、ガラスリボンの流れ方向に張力が働くように、
少なくとも、前記ガラスリボンの幅方向の中央部の温度がガラスの徐冷点温度に１５０℃を足した温度からガラスの歪点温度から２００℃引いた温度となる温度領域において、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部の冷却速度が前記幅方向の両端部の冷却速度よりも速くなるように温度制御する。【００１１】
第４の好ましい形態として、前記ガラスリボンの幅方向の中央部の温度がガラスの軟化点温度以上の領域において、前記ガラスリボンの幅方向の両端部が前記両端部に挟まれた中央部の温度より低く、且つ、前記中央部の温度が均一になるように前記ガラスリボンの温度を制御し、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部において、ガラスリボンの流れ方向の張力が働くように前記ガラスリボンの前記中央部の温度がガラスの軟化点温度未満、ガラスの歪点温度以上の領域において、前記ガラスリボンの幅方向の温度分布の温度が前記中央部から前記両端部に向かって低くなるように前記ガラスリボンの温度を制御し、
前記ガラスリボンの前記中央部の温度がガラスの歪点温度となる温度領域において、前記ガラスリボンの幅方向の前記両端部と前記中央部との温度勾配がなくなるよう前記ガラスリボンの温度を制御する。【００１２】
第５の好ましい形態として、前記ガラスリボンの幅方向の中央部において、ガラスリボンの流れ方向の張力が働くように前記ガラスリボンの前記中央部の温度がガラスの歪点温度未満の領域において、前記ガラスリボンの温度分布の温度が前記両端部から前記中央部に向かって低くなるように前記ガラスリボンの温度を制御する。
前記第１の態様のガラス板の製造方法には、前記第１〜第５の好ましい形態のそれぞれが適用される他、第１〜第５の好ましい形態の少なくとも２つ以上を組み合わせた複合形態も適用され得る。【００１３】
本発明の第２の態様は、ダウンドロー法によるガラス板の製造装置であって、
ガラス原料を熔解して溶融ガラスを得る熔解槽と、
前記溶融ガラスを、成形炉内に設けられた成形体に供給してガラスリボンを成形する成形炉と、
前記ガラスリボンを、徐冷炉内に設けられたローラで牽引して前記徐冷炉内で冷却する徐冷炉と、
冷却された前記ガラスリボンをガラスリボン切断空間で切断するガラスリボン切断装置と、
切断された前記ガラスリボンの幅方向の両端部に形成された耳部を耳部切断空間で切断する耳部切断装置と、
前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記耳部切断空間の気圧に対して高くなるように、前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間の少なくとも一方の気圧を調整する調整手段と、を備える。【００１４】
第６の好ましい形態として、
前記調整手段は、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間には、気圧の圧力を計測する圧力センサと、大気から前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間内に空気を送り込む送風機及び前記ガスリボン切断空間及び耳部切断空間内の空気を吸引して集塵する集塵装置の少なくともいずれか一方の機器と、前記圧力センサの計測結果に応じて、前記機器の調整をする制御装置と、を含む。【００１５】
第７の好ましい形態として、前記成形体が設けられた前記成形炉の内部空間および前記ローラが設けられた前記徐冷炉の内部空間を炉内部空間としたとき、前記ガラスリボン切断空間に設けられる前記送風機及び集塵装置の少なくとも何れか一方は、大気からの空気の取り込み及び前記切断空間の空気吸引を調整することにより、前記ガラスリボン切断空間の気圧が前記炉内部空間の気圧に対して低くなるように、前記ガラスリボン切断空間の気圧を調整する。【００１６】
第８の好ましい形態として、前記徐冷炉の内部空間には、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部において、ガラスリボンの流れ方向に張力が働くように、
少なくとも、前記ガラスリボンの幅方向の中央部の温度がガラスの徐冷点温度に１５０℃を足した温度からガラスの歪点温度から２００℃引いた温度となる温度領域において、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部の冷却速度が前記幅方向の両端部の冷却速度よりも速くなるように温度制御する温度調整ユニットが設けられている。【００１７】
第９の好ましい形態として、前記成形炉の内部空間には、冷却ユニットが設けられ、前記徐冷炉の内部空間には、温度調整ユニットが設けられ、
前記冷却ユニット及び前記温度調整ユニットの少なくともいずれか一方が、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部の温度がガラスの軟化点温度以上の領域において、前記ガラスリボンの幅方向の両端部が前記両端部に挟まれた中央部の温度より低く、且つ、前記中央部の温度が均一になるように前記ガラスリボンの温度を制御し、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部において、ガラスリボンの流れ方向の張力が働くように前記ガラスリボンの前記中央部の温度がガラスの軟化点温度未満、ガラスの歪点温度以上の領域において、前記ガラスリボンの幅方向の温度分布が前記中央部から前記両端部に向かって低くなるように前記ガラスリボンの温度を制御し、
前記ガラスリボンの前記中央部の温度がガラスの歪点温度となる温度領域において、前記ガラスリボンの幅方向の前記両端部と前記中央部との温度勾配がなくなるよう前記ガラスリボンの温度を制御する。【００１８】
第１０の好ましい形態として、前記徐冷炉の内部空間には、温度調整ユニットが設けられ、
前記温度調整ユニットが、
前記ガラスリボンの幅方向の中央部において、ガラスリボンの流れ方向の張力が働くように前記ガラスリボンの前記中央部の温度がガラスの歪点温度未満の領域において、前記ガラスリボンの温度分布の温度が前記両端部から前記中央部に向かって低くなるように前記ガラスリボンの温度を制御する。
前記第２の態様のガラス板の製造装置には、前記第６〜第１０の好ましい形態のそれぞれが適用される他、第６〜第１０の好ましい形態の少なくとも２つ以上を組み合わせた複合形態も適用され得る。
【発明の効果】
【００１９】
上記態様のガラス板の製造方法およびガラス板の製造装置によれば、ガラス板の表面品質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態であるガラス板の製造方法のフローを示す図である。
【図２】本実施形態の熔解工程〜耳部切断工程を行う装置を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態におけるガラス板の成形装置の概略の側面図である。
【図４】本実施形態におけるガラス板の成形装置の概略の正面図である。
【図５】本実施形態で用いる送風機が送り込む空気の量を制御する制御システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のガラス板の製造方法およびガラス板の製造装置について説明する。図１は、本実施形態であるガラス板の製造方法のフローを示す図である。
【００２２】
以下本明細書で説明する各語句は、以下のように定める。
シートガラスの中央部とは、シートガラスの幅方向の幅のうちシートガラスの幅方向の中心をいう。
シートガラスの端部とは、シートガラスの幅方向の縁から１００ｍｍ以内の範囲をいう。
歪点温度とは、ガラス粘度をηとしたとき、ｌｏｇηが１４．５であるガラス板の温度をいう。
徐冷点温度とは、ｌｏｇηが１３のガラスの温度をいう。
軟化点温度とは、ｌｏｇηが７．６のガラスの温度をいう。
ガラス転移点温度は、過冷却液体がガラス状態に変わるときのガラスの温度をいう。
【００２３】
（ガラス板の製造方法の全体概要）
ガラス板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）と、清澄工程（ＳＴ２）と、均質化工程（ＳＴ３）と、供給工程（ＳＴ４）と、成形工程（ＳＴ５）と、徐冷工程（ＳＴ６）と、ガラスリボン切断工程（ＳＴ７）と、耳部切断工程（ＳＴ８）とを主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有し、梱包工程で積層された複数のガラス板は、納入先の業者に搬送される。
【００２４】
図２は、熔解工程（ＳＴ１）〜耳部切断工程（ＳＴ８）を行う装置を模式的に示す図である。当該装置は、図２に示すように、主に熔解装置２００と、成形装置３００と、ガラスリボン切断装置４００と、耳部切断装置５００とを有する。熔解装置２００は、熔解槽２０１と、清澄槽２０２と、攪拌槽２０３と、第１配管２０４と、第２配管２０５と、を有する。成形装置３００については後述する。
【００２５】
熔解工程（ＳＴ１）では、熔解槽２０１内に供給されたガラス原料を加熱して熔解することで溶融ガラスを得る。清澄工程（ＳＴ２）は、主に清澄槽２０２において行われ、溶融ガラス中に含まれる気泡を減少させる。均質化工程（ＳＴ３）では、第１配管２０４を通って供給された攪拌槽２０３内の溶融ガラスを、スターラを用いて攪拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。供給工程（ＳＴ４）では、第２配管２０５を通して溶融ガラスが成形装置３００に供給される。
【００２６】
成形装置３００では、成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、溶融ガラスをガラスリボンＧ（図３参照）に成形し、ガラスリボンＧの流れを作る。本実施形態では、後述する成形体３１０を用いたオーバーフローダウンドロー法を用いる。徐冷工程（ＳＴ６）では、平面歪が生じないように、さらに、熱収縮率が大きくならないように、冷却される。
ガラスリボン切断工程（ＳＴ７）では、ガラスリボン切断装置４００において、成形装置３００から供給されたガラスリボンＧを所定の長さに切断することで、板状のガラス板Ｇ１（図３参照）を得る。
耳部切断工程（ＳＴ８）では、耳部切断装置５００において、ガラス板Ｇ１の幅方向の両端に形成された耳部Ｇ２（図３参照）を切断する。ここで、耳部Ｇ２は、成形工程（ＳＴ５）および徐冷工程（ＳＴ６）においてガラスリボンＧの幅方向の両端部に形成され、後述する冷却ローラ３３０，搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈと接触する部分を含む。また、耳部Ｇ２の厚さは、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の厚さよりも大きい。
さらに、耳部切断工程後のガラス板Ｇ１が所定のサイズに切断されることにより、目標サイズのガラス板Ｇ１が作製される。
【００２７】
（成形装置の説明）
図３及び図４は、ガラス板の成形装置３００の構成を主に示す図であり、図３は主に成形装置３００の概略の側面図を示し、図４は成形装置３００の概略の正面図を示す。
成形装置３００で成形されるガラス板は、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板、カバーガラスに好適に用いられる。成形装置３００で成形されるガラス板は、その他、携帯端末機器などのディスプレイや筐体用のカバーガラス、タッチパネル板、太陽電池のガラス基板やカバーガラスとしても用いることができる。特に、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly Silicon）・ＴＦＴを用いた液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。
【００２８】
成形工程（ＳＴ５）を行う成形炉４０および徐冷工程（ＳＴ６）を行う徐冷炉５０は、耐火レンガ、耐火断熱レンガ、あるいはファイバー系断熱材等の耐火物で構成された炉壁に囲まれて構成されている。成形炉４０は、徐冷炉５０に対して鉛直上方に設けられている。なお、成形炉４０および徐冷炉５０をあわせて炉３０という。炉３０の炉壁で囲まれた炉内部空間には、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、搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈと、圧力センサ３５５，３６０ａ〜３６０ｃ（図４参照）が設けられている。
成形体３１０は、図２に示すように、第２配管２０５を通して熔解装置２００から流れてくる溶融ガラス（図３、４では符号ＭＧで表す）を、ガラスリボンＧに成形する。これにより、成形装置３００内で、鉛直下方のガラスリボンＧの流れが作られる。成形体３１０は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体であり、図３に示すように断面が楔形状を成している。成形体３１０の頂部には、溶融ガラスを導く流路となる溝３１２が設けられている。溝３１２から溢れ出た溶融ガラスは、成形体３１０の両側の側壁を伝わって鉛直下方に流下する。側壁を流れた溶融ガラスは、図３に示す成形体３１０の下方端部３１３で合流し、１つのガラスリボンＧが成形される。これによって、ガラスリボンＧは、徐冷炉５０に向かって流下する。
【００２９】
成形体３１０の下方端部３１３の下方近傍には、雰囲気仕切り部材３２０が設けられている。雰囲気仕切り部材３２０は、一対の板状の断熱部材であって、ガラスリボンＧを厚さ方向の両側から挟むように構成されている。すなわち、雰囲気仕切り部材３２０には、ガラスリボンＧと接触しない程度に隙間があけられている。雰囲気仕切り部材３２０は、成形炉内部空間を仕切ることにより、雰囲気仕切り部材３２０の上方の炉内部空間と下方の炉内部空間との間の熱の移動を遮断する。
【００３０】
雰囲気仕切り部材３２０の下方には冷却ローラ３３０が設けられている。冷却ローラ３３０は、ガラスリボンＧの幅方向の両端近傍のガラスリボンＧ表面と接触して、ガラスリボンＧを下方に引き下げることにより、所望の厚さを有するガラスリボンＧを形成するとともに、ガラスリボンＧの両端近傍を冷却する。冷却ローラ３３０の下方には冷却ユニット３４０が設けられている。冷却ユニット３４０は、冷却ローラ３３０を通過したガラスリボンＧを冷却する。冷却ユニット３４０は、例えば、空気量調整部を有し、後述する制御装置６００によりガラスリボンの両端部を空冷するための空気量は調整可能になっている。また、冷却ローラ３３０の駆動は図示されないモータを介して調整可能になっている。
【００３１】
冷却ユニット３４０の下方には、搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈが所定の間隔で設けられ、ガラスリボンＧを下方向に牽引する。冷却ユニット３４０の下方の空間は、徐冷炉５０の炉内部空間となっている。搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈは、いずれも図示されないモータを介して駆動は調整可能になっている。
【００３２】
成形炉４０の炉内部空間には、炉内部空間の気圧を計測する圧力センサ３５５が設けられている。圧力センサ３５５は、成形体３１０と高さ方向（鉛直上方向）の同じ位置に設けられている。高さ方向とは、図３において紙面の左方向、図４において紙面の上方向である。ガラスリボンＧは成形体３１０から鉛直下方に流れるので、ガラスリボンＧの流れ方向は高さ方向と反対の向きである。徐冷炉５０の炉内部空間には、圧力センサ３６０ａ〜３６０ｃが設けられている。
さらに、成形炉４０の炉内部空間には、ガラスリボンＧの幅方向に沿って複数の加熱源を配置した温度調整ユニット３７０ａ〜３７０ｃがガラスリボンＧに沿って設けられている。温度調整ユニット３７０ａ〜３７０ｃの各加熱源の加熱温度は調整可能になっている。
【００３３】
一方、成形炉４０の炉壁の外側には、隔壁により大気圧雰囲気に対して建物Ｂの隔壁で区切られた空間、すなわち炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃが設けられている。これらの空間のそれぞれは、高さ方向に関して、床面４１１，４１２，４１３ａ〜４１３ｃによって区切られている。すなわち、成形装置３００は、複数のフロアを有する建物Ｂに設けられ、床面によって複数に区切られた炉外部空間（部分空間）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃが各フロアに設けられている。さらに、炉外部空間Ｓ３ｃの下方には、フロア４１４上に壁で区切られた空間Ｓ４（ガラスリボン切断空間）が設けられている。さらにまた、空間Ｓ４の側方には、フロア４１４上に壁で区切られた空間Ｓ５（耳部切断空間）が、空間Ｓ４に隣接して設けられている。空間Ｓ４，Ｓ５には、炉壁は設けられない。これらの空間の気圧はそれぞれ後述する送風機４２１，４２２，４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２４，４２５により調整されている。
【００３４】
炉外部空間Ｓ１は、成形体３１０の高さ方向の位置よりも鉛直上方にある空間であり、炉外部空間Ｓ１には、炉外部空間の気圧を計測する圧力センサ４１５が設けられている。
炉外部空間Ｓ２は、床面４１２上に設けられた空間であり、この空間に対応する炉内部空間には成形体３１０が配置されている。また、炉外部空間Ｓ２には、炉外部空間Ｓ２の気圧を計測する圧力センサ４１６が設けられている。炉壁で囲まれた炉内部空間には、圧力センサ４１６の高さ方向の同じ位置に、炉内部空間の気圧を計測する圧力センサ３５５が設けられている。
炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃは、炉外部空間Ｓ２の下方に、高さ方向の高い方から炉外部空間Ｓ３ａ〜３ｃの順に設けられた空間である。炉外部空間Ｓ３ａ〜３ｃは、床面４１３ａ〜４１３ｃ上に設けられている。また、炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃのそれぞれには、炉外部空間３ａ〜３ｃの気圧を計測する圧力センサ４１７ａ〜４１７ｃが設けられている。炉壁で囲まれた炉内部空間には、圧力センサ４１７ａ〜４１７ｃの高さ方向の同じ位置に、炉内部空間の気圧を計測する圧力センサ３６０ａ〜３６０ｃが設けられている。
なお、本実施形態では、圧力センサ３５５，３６０ａ〜３６０ｃが炉内部空間の各位置に設けられているが、炉内部空間の各位置に圧力センサが挿入されて圧力の測定が行われてもよい。また、炉外部空間と炉内部空間の間の差圧の測定方法は特に限定されないが、差圧の測定方法の一例として、差圧計を用いて測定することができる。さらに、炉外部空間Ｓ２、Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ、Ｓ４、Ｓ５のそれぞれの間の差圧についても、差圧計を用いて測定することが可能である。
【００３５】
また、空間Ｓ４，Ｓ５のそれぞれには、空間Ｓ４，Ｓ５の気圧を計測する圧力センサ４１８，４１９が設けられている。さらに、空間Ｓ４，Ｓ５を区切る壁４２０には、空間Ｓ４内のガラス板Ｇ１を空間Ｓ５に搬送するために空間Ｓ４，Ｓ５を連通する連通孔（図示省略）が形成されている。すなわち、空間Ｓ４，Ｓ５は、連通孔を介して通気可能となっている。
この連通孔のサイズは、空間Ｓ５において耳部Ｇ２の切断時に生じるガラスのパーティクル（切粉や埃等）の空間Ｓ４への流入量を低減するために、可能な限り小さく、例えば、ガラス板Ｇ１の主表面が空間Ｓ４から空間Ｓ５への搬送方向に沿った状態でガラス板Ｇ１を空間Ｓ５に搬送できる程度のサイズに形成されることが好ましい。
なお、ガラス板Ｇ１が搬送装置（図示省略）によって固定された状態で空間Ｓ４から空間Ｓ５に搬送される際、ガラス板Ｇ１のうち製品に含まれない部分、例えばガラス板Ｇ１の上端部分、下端部分あるいは主表面の四辺部分等においてガラス板Ｇ１の厚さ方向の両側が保持されることによりガラス板Ｇ１が搬送されてもよい。この場合、ガラス板Ｇ１のうち製品に含まれる部分、例えばガラス板Ｇ１の主表面の中央部分等が搬送装置に保持されないことから、空間Ｓ５から空間Ｓ４への空気の流入量が多い場合には、ガラス板Ｇ１の搬送時に、空間Ｓ５から空間Ｓ４に流入する空気によって当該部分が撓むおそれがある。これに対し、本実施形態では、後述するように、空間Ｓ４と空間Ｓ５の気圧を調整しているので、空間Ｓ５の空気が空間Ｓ４の空気に流入することを防止できる。このため、ガラス板Ｇ１のうち製品に含まれない部分のみが保持された状態でガラス板Ｇ１が搬送される場合であっても、ガラス板Ｇ１の撓みの発生を抑制することができる。また、上記の搬送方法を用いることにより、搬送装置の構造を簡易にすることができるとともに、ガラス板Ｇ１の搬送効率を向上させることができる。
【００３６】
また、炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ、空間Ｓ４及び空間Ｓ５それぞれを区切る隔壁の外側には、炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ、空間Ｓ４及び空間Ｓ５のそれぞれに対して、送風機４２１，４２２，４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２４，４２５が設けられている。各送風機により大気圧から送り込まれる空気は、管を通して炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ、空間Ｓ４及び空間Ｓ５のそれぞれに供給される。各送風機が送り込む空気の量は、それぞれ、後述する駆動ユニット５１０からの駆動信号によって定められている。
【００３７】
図５は、送風機４２１，４２２，４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２４，４２５が送り込む空気の量を制御する制御システムの概略図である。
制御システムは、炉内部空間に設けられた圧力センサ３５５，３６０ａ〜３６０ｃと、それぞれの炉外部空間に設けられた圧力センサ４１５，４１６，４１７ａ〜４１７ｃ，４１８，４１９と、制御装置６００と、駆動ユニット６１０と、送風機４２１，４２２，４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２４，４２５と、を有する。
制御装置６００は、炉内部空間に設けられた各圧力センサから送られる炉内部空間における気圧の計測結果と、炉外部空間に設けられた各圧力センサから送られる炉外部空間における気圧の計測結果とを用いて、炉内部空間及び炉外部空間における高さ方向の同じ位置における気圧の差分が設定された範囲に調整されるように、各送風機が送り込む空気の量を調整するための制御信号を生成する。生成された制御信号は、駆動ユニット６１０に送られる。また、各送風機によって送り込む空気の量は、例えば、各炉外部空間のそれぞれについて気圧の基準値の範囲を予め設定しておき、各炉外部空間の気圧が当該基準値の範囲に含まれるように調整されてもよい。
駆動ユニット６１０は、制御信号に基づいて、送風機によって送り込む空気の量を個別に調整するための駆動信号を生成する。駆動ユニット６１０は、駆動信号を、送風機ごとに送る。
さらに、制御装置６００は、駆動ユニット６１０を介して、冷却ユニット３４０、温度調整ユニット３７０ａ〜３７０ｃ、冷却ローラ３３０、及び搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈと電気的に接続されている。制御装置６００は、駆動ユニット６１０を介して、冷却ユニット３４０の加熱温度を制御し、温度調整ユニット３７０ａ〜ｃの加熱源の加熱温度を調整し、冷却ローラ３３０の駆動と温度を調整し、さらに、搬送ローラ３５０ａ〜ｈの駆動を調整することができる。
本実施形態では、制御装置６００及び駆動ユニット６１０が空気の送り込み量を自動制御するが、オペレータがマニュアルで空気の送り込み量を調整してもよい。なお、本実施形態では、気圧の制御方法の一例として送風機を用いて気圧制御を行う場合について説明したが、気圧の制御方法は当該方法のみに限定されない。例えば、ガラスの切断時に発生するガラスのパーティクル等を吸引することにより集塵する集塵装置（図示省略）を用いて気圧制御を行ってもよい。集塵装置は、空間Ｓ４内のガラスリボン切断装置４００及び空間Ｓ５内の耳部切断装置５００のそれぞれの近傍に設けられており、空間Ｓ４及び空間Ｓ５内の空気を吸引することにより当該空気に含まれるガラスのパーティクル等を集塵可能に構成されている。ここで、空間Ｓ４及び空間Ｓ５のそれぞれにおいて集塵装置による空気の吸引量を制御することにより、空間Ｓ４及び空間Ｓ５の気圧を制御することができる。また、空間Ｓ４及び空間Ｓ５の気圧制御は、送風機と集塵装置とを組み合わせて行ってもよい。
【００３８】
なお、ガラス板の表面品質を劣化させる要因としては、ガラス板の製造工程においてガラス板に付着するガラスのパーティクル（ガラスの切粉や埃等）が挙げられる。徐冷工程後のガラスリボンは、徐冷炉の下方に配置されたガラスリボン切断室において所望のサイズに切断されることにより、ガラス板が形成される。また、ガラス板の幅方向の両端部には、ガラス板の幅方向の中央部よりも大きな厚みを有する耳部が形成されている。この耳部は、ガラスリボン切断室と通気可能に隣接する耳部切断室にガラス板が搬送された後に、耳部切断室において切断される。ここで、耳部切断室内には、耳部が切断されたときに生じるガラスのパーティクルが飛散しており、このガラスのパーティクルが、耳部切断室に隣接するガラスリボン切断室に流入してしまう場合がある。
【００３９】
このため、本実施形態では、送風機４２４，４２５の送り込む空気の量は、空間Ｓ４の気圧が、空間Ｓ５の気圧に対して高くなるように、各空間において調整される。空間Ｓ４の気圧が空間Ｓ５の気圧よりも低くなると、空間Ｓ５から空間Ｓ４に向かって連通孔から空気が流入する場合がある。このとき、空間Ｓ４に流入する空気には空間Ｓ５内を飛散するガラスのパーティクルが含まれることから、空間Ｓ４の空気が、上昇気流によってさらに上方に位置する炉内部空間に向けて移動した場合、ガラスのパーティクルがガラスリボンＧに付着するおそれがある。空間Ｓ４の気圧を空間Ｓ５の気圧に対して高くすることにより、ガラスのパーティクルを含む空間Ｓ５の空気が空間Ｓ４の空気に流入することを防止できるので、空間Ｓ４の空気が上昇気流で上方に移動した場合であっても、ガラスのパーティクルがガラスリボンＧに付着するのを防ぐことができる。このため、ガラス板Ｇ１の表面品質の劣化を抑制することができる。
空間Ｓ４と空間Ｓ５との間の気圧の差分は、０超〜４０Ｐａであり、１〜３５Ｐａであることが好ましく、２〜３０Ｐａであることがより好ましく、３〜２５Ｐａであることがさらに好ましく、４〜１５Ｐａであることがさらに好ましい。上記気圧の差分が、上記範囲を上回ると、空間Ｓ４から空間Ｓ５に向かって連通孔から大量の空気が流出する場合がある。この場合、空間Ｓ４から空間Ｓ５に搬送されるガラス板Ｇ１には、当該空気によって振動あるいは撓みが発生することにより、ガラス板Ｇ１が搬送中に破損するおそれがある。気圧の差分を上記の範囲に調整することで、搬送中のガラス板Ｇ１に生じる振動あるいは撓みを抑制することができる。したがって、搬送中に破損するガラス板Ｇ１の数を低減することができることから、ガラス板Ｇ１の製造効率を向上させることができる。
【００４０】
また、各送風機の送り込む空気の量は、炉外部空間Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃの気圧が、高さ方向の同じ位置における炉内部空間の気圧に対して低くなるように、各炉外部空間の気圧は調整される。
成形炉４０の炉内部空間と炉外部空間Ｓ２との間の気圧の差分は、０超〜４０Ｐａであり、４〜３５Ｐａであることが好ましく、８〜３０Ｐａであることがより好ましく、１０〜２７Ｐａであることがさらに好ましく、１０〜２５Ｐａであることがさらに好ましい。上記気圧の差分が、上記範囲を上回ると、炉内部空間から炉外部空間Ｓ２に向かって炉壁の隙間から大量の空気が流出する場合があり、炉内部空間における空気の上昇を増大させる。一方、上記気圧の差分が、上記範囲を下回ると、炉外部空間Ｓ２から炉内部空間に向かって炉壁の隙間から空気が流入する場合があり、炉内部空間の温度変動が生じる虞がある。気圧の差分を上記の範囲に調整することで、成形炉４０の炉内部空間に炉外部空間Ｓ２から低温の空気が流入することを防止できる。このため、炉内部空間の温度変動を抑制できる。つまり、溶融ガラスやガラスリボンＧのうち、成形炉４０に流入した空気に接した部分のみが急冷されることを防ぐことができる。例えば、成形炉４０において溶融ガラスやガラスリボンＧが局部的に急冷された場合には、急冷された部分の粘度が高くなり、搬送経路の下流側においてガラスリボンＧがローラで引き伸ばされる際に、粘度が高くなった部分を十分に引き伸ばすことができないことから、ガラス板の板厚の偏差を引き起こしてしまうという問題が生じる。この問題に対し、気圧の範囲を上記の範囲に調整することで、冷却速度のばらつき、ひいてはガラスリボンＧの板厚のばらつきを抑制できる。
一方、徐冷炉５０の炉内部空間と炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃとの間の気圧の差分は、０超〜４０Ｐａであり、２〜３５Ｐａであることが好ましく、２〜２５Ｐａであることがより好ましく、３〜２３Ｐａであることがさらに好ましく、５〜２０Ｐａであることがさらに好ましい。上記気圧の差分が、上記範囲を上回ると、炉内部空間から炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃに向かって炉壁の隙間から大量の空気が流出する場合があり、炉内部空間における空気の上昇を増大させる。一方、上記気圧の差分が、上記範囲を下回ると、炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃから炉内部空間に向かって炉壁の隙間から空気が流入する場合があり、炉内部空間の温度分布がばらつく。気圧の差分を上記の範囲に調整することで、徐冷炉５０の炉内部空間に炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃから低温空気が流入することを防止できるので、炉内部空間の温度のばらつきを抑制できる。これにより、ガラスリボンＧの変形、反り及び熱収縮のばらつきを抑制することができる。
以下、炉内部空間の温度のばらつきにより生じる問題について詳細に説明する。徐冷炉５０内では、ガラスリボンＧの反り等を抑制するために、ガラスリボンＧの幅方向の温度プロファイルを制御している。具体的には、ガラスリボンＧの搬送領域のうち、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度が（徐冷点温度＋５℃）以上となる搬送領域では、ガラスリボンＧの幅方向の両端部から幅方向の中央部に向かって温度が高くなるようにガラスリボンＧの温度が制御されている。また、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度が（徐冷点温度＋５℃）以上となる搬送領域では、ガラスリボンＧが下流に搬送されるのに伴って、ガラスリボンＧの幅方向の中央部と幅方向の両端部との温度差が小さくなるようにガラスリボンＧの温度が制御されている。このように温度プロファイルを制御することにより、ガラスリボンＧの幅方向の中央部に常に引張応力（テンション）をかけることができるので、ガラスリボンＧの反りの発生を抑制することができる。しかしながら、ガラスリボンＧの搬送領域のうち、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度が（徐冷点温度＋５℃）以上となる搬送領域において、例えば低温空気の流入等によってガラスリボンＧが局部的に急冷されると、上記温度プロファイルを実現することができず、ガラスリボンＧに反りが発生してしまうという問題が生じる。
また、ガラスリボンＧの搬送領域のうち、ガラスリボンＧの温度が（徐冷点温度＋５℃）から（歪点温度−５０℃）となる搬送領域では、ガラスリボンＧの幅方向の両端部と幅方向の中央部との間で温度が略均一になるようにガラスリボンＧの温度が制御されている。これにより、ガラスリボンＧの残留応力を低減することができ、ガラス板の平面歪を低減することができる。また、ガラスリボンＧの温度が（徐冷点温度＋５℃）から（歪点温度−５０℃）の範囲内に含まれている状態を長く維持するほど、ガラス板の熱収縮を低減することができる。しかしながら、ガラスリボンＧの温度が（徐冷点温度＋５℃）から（歪点温度−５０℃）となる搬送領域において、例えば低温空気の流入等によってガラスリボンＧが局部的に急冷されると、急冷された部分に平面歪が生じたり、当該部分の熱収縮率が大きくなってしまうので、平面歪の増大や熱収縮のばらつきが生じてしまうという問題が生じる。
上述した問題は、気圧の差分を上記の範囲に調整して、徐冷炉５０の炉内部空間に炉外部空間Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃから低温空気が流入することを防止することで、炉内部空間の温度のばらつきを抑制することにより、低減することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、全ての炉外部空間の気圧が、高さ方向の同じ位置における炉内部空間の気圧に対して低くなるように、炉外部空間の気圧は調整されるが、炉外部空間の少なくとも一部分における気圧が、高さ方向の同じ位置における炉内部空間の気圧に対して低くなるように、炉外部空間の気圧は調整されてもよい。この場合、ガラスリボンＧの徐冷点温度に対応する徐冷炉内の位置と、ガラスリボンＧの歪点温度に対応する徐冷炉内の位置との間の領域において、炉外部空間の気圧は、高さ方向の同じ位置における炉内部空間の気圧に対して低くなるように調整されることが好ましい。徐冷点温度に対応する位置は、例えば炉外部空間Ｓ３ａの高さ方向の位置にあり、また、歪点温度に対応する位置は、例えば炉外部空間Ｓ３ｂの高さ方向の位置にある。上記領域では、ガラスリボンＧが固化する段階であり、最もガラスの平面歪や熱収縮に影響を与えることから、上記領域において効率よく気圧を調整して、炉外部空間からの空気の流れ込みを抑制することにより、炉内部空間における温度のばらつきを抑えることが好ましい。
さらに、徐冷炉５０の炉内部空間においてガラスリボンＧの温度が（歪点温度−５０℃）未満となる領域に対応する高さ方向の同じ位置における炉外部空間における気圧を調整することにより、空気の炉外部空間からの流れ込みを抑制でき、この領域の温度のばらつきを抑制することができ、この抑制によりガラスリボンＧの反りを防止することができる。ここで、ガラスリボンＧは、成形炉４０から切断されるまで一枚の連続した板である。そのため、ガラスリボンＧの温度が（歪点温度−５０℃）未満となる領域においてガラスリボンＧの反り形状が変化すると、（歪点温度−５０℃）以上となる領域のガラスリボンにも影響を与え、熱収縮のばらつきが発生してしまう。上述のように、つまり、ガラスリボンＧの温度が（歪点温度−５０℃）未満となる領域の温度のばらつきを抑制することで、反り、平面歪および熱収縮のばらつきを抑制することができる。
また、炉内部空間がない高さ方向の位置にある圧力センサ４１５は、炉内部空間に炉外部空間Ｓ１から空気が流入しないように送風機４２１による炉外部空間Ｓ１を調整するために炉外部空間Ｓ１の気圧を計測する。圧力センサ４１８は、空間Ｓ４の気圧を送風機４２４により調整して、空間Ｓ４における気圧の計測のために用いられる。例えば、空間Ｓ４は、炉内部空間の最も低い気圧に対してさらに低くなるように、空間Ｓ４の気圧は調整されることが好ましい。空間Ｓ４の気圧を上記のように調整することにより、空間Ｓ４から炉内部空間に流れる空気を減少させることができる。
【００４２】
なお、送風機４２１，４２２，４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２４，４２５は炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ，空間Ｓ４及び空間Ｓ５に空気を送り込むことにより、いずれの空間の気圧も大気圧に対して高く調整されるが、これらの空間の気圧を大気圧に対して高くするのは、炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ，空間Ｓ４及び空間Ｓ５内に大量の空気及び当該空気に含まれるパーティクルが建物Ｂの外部から流入するのを防ぎ、さらには、炉外部空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃ，空間Ｓ４，空間Ｓ５の気圧を効率よく調整するためである。
また、炉内部空間における気圧は、高さ方向の位置が高いほど気圧が高くなるように制御されていることが好ましい。このように炉内部空間に温度分布が生じ、気圧に分布が生じても、この気圧分布に応じて、炉外部空間における気圧が調整される。これは、炉外部空間それぞれの気圧と炉内部空間の気圧との差分によって空気が炉内部空間に流れ込んだり、炉外部空間に空気が漏れて空気の対流が発生しないようにするためである。このため、炉内部空間には、炉外部空間のそれぞれに設けられた圧力センサと高さ方向の同じ位置に、圧力センサが設けられる。このように、炉内部空間に圧力分布が生じる場合、炉外部空間のそれぞれの気圧と、この炉外部空間の高さ方向の同じ位置における炉内部空間の気圧との差分を、高さ方向の位置によって変化するように調整されることが好ましい。例えば、高さ方向の同じ位置に炉内部空間が存在する炉外部空間Ｓ２,Ｓ３ａ〜Ｓ３ｃのうち最上部の炉外部空間Ｓ２と最下部の炉外部空間Ｓ３ｃとの間で比較したとき、最上部における気圧の差分は、最下部における気圧の差分に比べて大きくなるように調整されることが好ましい。例えば、気圧の上記差分が高さ方向の位置が高くなるにつれて大きくなるように設定されるとよい。これは、徐冷炉における炉内部空間では、高さ方向の位置が高いほど温度が高いため、冷たい空気が流入した際のガラスリボンＧとの温度差が大きくなり、高さ方向の位置が高いほど、ガラスリボンＧの温度のばらつきが大きくなることを防止するためである。
また、炉外部空間の気圧は、高さ方向の位置が高いほど高くなるのが好ましい。これにより、炉外部空間において、炉壁に沿って発生する上昇気流の大きさを低減できるので、炉内部空間のうち炉壁側の温度が、当該上昇気流により局部的に低下するのを抑制できる。このため、炉内部空間の温度変動を抑制することができる。言い換えると、炉外部空間の気圧がガラスリボンＧの流れ方向の上流側ほど大きくなるように、炉外部空間の気圧を制御することで、炉内部空間の温度変動を抑制することができる。
さらに、空間Ｓ４の気圧は、炉内部空間の気圧に対して低くなるように調整されていることが好ましい。これにより、ガラスリボンＧの切断時に生じたガラスのパーティクルを含む空間Ｓ４の空気が上昇気流で上方に移動することを防止することができる。つまり、万が一、空間Ｓ５から空間Ｓ４に空気が流入した場合であっても、流入した空気に含まれるガラスのパーティクルが上昇気流によって炉内部空間に移動することを防ぐことができる。このため、ガラスリボンＧにガラスのパーティクルが付着するのを防ぐことができることから、ガラスリボンＧから成形されるガラス板Ｇ１の表面品質が劣化するのを抑制することができる。
【００４３】
本実施形態では、図３に示す成形空間Ｓ６及び徐冷空間Ｓ７においてガラスリボンＧの冷却の制御を、以下に説明する各形態について行うこともできる。具体的には、冷却ユニット３４０、温度調整ユニット３７０ａ〜３７０ｃ及び冷却ローラ３３０を制御装置６００の指示に従って温度制御をして、以下のようなガラスリボンＧの冷却を行うことができる。
例えば、徐冷空間Ｓ７内を、冷却ローラ３３０や搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈを用いて下流側にガラスリボンＧを流すとき、ガラスリボンＧの流れ方向に効果的に張力を働かせることにより、ガラスリボンＧの反りを抑制することができる。また、ガラスリボンＧの各ローラに狭持されて流れる部分に隣接する隣接領域に波形状の変形が生じるのも抑えることができる。
【００４４】
ガラスリボンＧの流れ方向に効果的に張力を働かせるために、例えば、成形空間Ｓ６及び徐冷空間Ｓ７内において、ガラスリボンＳの幅方向の中央部の温度がガラスの軟化点温度以上の領域において、ガラスリボンＧの幅方向の両端部（耳部）が中央部の温度より低く、且つ、中央部の温度が均一になるようにガラスリボンＧの温度を制御する。さらに、ガラスリボンＧの幅方向の中央部に搬送方向の引っ張り応力が働くようにガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度が軟化点温度未満、歪点温度以上の領域において、ガラスリボンＧの幅方向の温度分布（温度プロファイル）の温度が中央部から両端部に向かって低くなるようにガラスリボンＧの温度を制御する。さらに、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度がガラスの歪点温度となる温度領域において、ガラスリボンＧの幅方向の両端部（耳部）と中央部との温度勾配がなくなるようにガラスリボンＧの温度を制御する。これにより、ガラスリボンＧの幅方向の中央部には、搬送方向の引っ張り応力がかかり、ガラスリボンＧの反りや、ラスリボンＧの各ローラに狭持されて流れる部分に隣接する隣接領域に波形状の変形が生じるのを抑えることができる。
【００４５】
また、徐冷空間Ｓ７内において、ガラスリボンＧの幅方向の中央部に搬送方向の張力が働くようにガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度がガラスの歪点温度未満の領域において、ガラスリボンＧの温度分布（温度プロファイル）の温度が幅方向の両端部（耳部）からガラスリボンＧの幅方向の中央部に向かって低くなるようにガラスリボンＧの温度を制御することもできる。これにより、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の歪点温度近傍未満の領域では、ガラスリボンＧの幅方向の中央部で、常に搬送方向に引っ張り応力をかけることができ、ガラスリボンＧの反りを抑えることができる。
【００４６】
本実施形態では、成形されたガラスリボンＧの冷却速度を調整することにより、ガラス板の変形を抑制し、反りを抑制し、熱収縮率の絶対値をよりいっそう低減することができる。
具体的には、徐冷空間Ｓ７内において、搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｈを用いてガラスリボンＧを搬送しながら徐冷するとき、ガラスリボンＧの徐冷点温度に１５０℃を足した温度から、ガラスリボンＧの歪点温度から２００℃引いた温度までの温度領域を定める。このとき、少なくとも上記温度領域において、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の冷却速度はガラスリボンＧの両端部の冷却速度よりも速く、ガラスリボンＧの幅方向の中央部の温度がガラスリボンＧの両端部よりも高い状態から中央部の温度が両端部よりも低い状態へガラスリボンＧを変化させることが好ましい。これにより、ガラスリボンＧの幅方向の中央部に、ガラスリボンＧの流れ方向に引っ張り応力が働くようにすることができる。ガラスリボンＧの流れ方向に引っ張り応力が働くことで、ガラスリボンＧ、ひいてはガラス板の反りをより一層抑制することができる。
【００４７】
本実施形態で用いるガラス板のガラス組成は例えば以下のものを挙げることができる。
以下示す組成の含有率表示は、質量％である。
ＳｉＯ２：５０〜７０％、
Ｂ２Ｏ３：５〜１８％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜２５％、
ＭｇＯ：０〜１０％、
ＣａＯ：０〜２０％、
ＳｒＯ：０〜２０％、
ＢａＯ：０〜１０％、
ＲＯ：５〜２０％（ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種であり、ガラス板が含有するものである)、
を含有する無アルカリガラスであることが好ましい。
【００４８】
なお、本実施形態では無アルカリガラスとしたが、ガラス板はアルカリ金属を微量含んでいてもよい。アルカリ金属を含有させる場合、Ｒ’２Ｏの合計が０．２０％を超え２．０％以下(ただし、Ｒ’はＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる少なくとも１種であり、ガラス板が含有するものである)含むことが好ましい。また、ガラスの熔解を容易にするために、比抵抗を低下させるという観点から、ガラス中の酸化鉄の含有量が０．０１〜０．２％であることがさらに好ましい。
【００４９】
ここで、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ2Ｏは、ガラスから溶出してＴＦＴの特性を劣化させるおそれがある成分であることから、液晶ディスプレイ用ガラス基板や有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板として適用する場合には、実質的に含まないことが好ましい。しかし、ガラス中に上記成分を敢えて特定量含有させることによって、ＴＦＴの特性の劣化を抑制しつつ、ガラスの塩基性度を高め、価数変動する金属の酸化を容易にして、清澄性を発揮させることが可能である。そこで、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏの合量は０〜２．０％であり、０．１〜１．０％がより好ましく、０．２〜０．５％がさらに好ましい。
なお、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏは実質的に含有させずに、上記成分中でも、最もガラスから溶出してＴＦＴの特性を劣化させ難いＫ２Ｏを含有させることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量は、０〜２．０％であり、０．１〜１．０％がより好ましく、０．２〜０．５％がさらに好ましい。
【００５０】
本実施形態は、ガラス板の厚みが０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍのガラス板の製造に好適である。ここで、薄いガラス板ほど、気圧差によって生じる空気の流れによって撓みやすくなるため、安定して搬送することが難しくなる。そのため、厚さ０．０５〜０．５ｍｍのガラス板は、空間Ｓ４と空間Ｓ５との間に気圧差を所定範囲内に設定した本実施形態の方法を適用することで、搬送中に破損するガラス板の数を低減するといった効果が大きい。
【００５１】
本実施形態のガラス板の幅方向の長さは、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、ガラス板の縦方向の長さも、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍである。
なお、ガラス板が大型化すると、気圧差によって生じる空気の流れによってガラス板が撓みやすくなるため、ガラス板を安定して搬送することが難しくなる。そのため、空間Ｓ４と空間Ｓ５との間の気圧差を所定範囲内に設定した本実施形態の方法を適用することで、搬送中に破損するガラス板の数を低減するといった効果が大きい。さらに、ガラス板の幅方向の長さが２０００ｍｍ以上となるほど、本実施形態の効果は顕著となる。具体的には、幅方向の長さ２０００ｍｍ〜３５００ｍｍ、且つ長手方向の長さ２０００ｍｍ〜３５００ｍｍのガラス板の製造に本実施形態は好適である。
【実施例】
【００５２】
本実施形態の効果を確認するために、ガラス板の製造方法を種々変更してガラス板を製造し、さらに、ガラス板の表面品質の劣化評価及びガラス板の搬送時の破損評価を行った。
ここで、ガラス板の表面品質の劣化評価は、ガラスリボン切断空間において成形されたガラス板のうち表面に気泡や微小突起を含む傷が発生したガラス板の割合をもとめ、比較例の値を「１．０」としたときに比較例に対する比率として得られた数値である。評価したガラス板のサンプル数はそれぞれ１０００枚である。評価においては、通常の検査を行い、１箇所でも傷がある場合、不合格品とし、不合格品のガラス板の数をカウントすることにより、傷が発生したガラス板の割合をもとめた。すなわち、ガラス板の表面品質の劣化評価が１．０未満の値であれば、表面に傷が発生するガラス板の数が比較例よりも低減することがわかる。
また、ガラス板の搬送時の破損評価については、ガラスリボン切断空間から耳部切断空間に搬送されるガラス板のうち、ガラスリボン切断空間と耳部切断空間との気圧差により生じた振動や撓みに起因して破損したガラス板の割合が所定値未満の場合に“良好”と評価し、当該所定値以上の場合に“可”と評価した。【００５３】
１．実施例１
ガラス原料を溶解、清澄、攪拌した後、オーバーフローダウンドロー法を用いてガラスリボンを成形し、徐冷を行った。そして、ガラスリボンは、ガラスリボン切断空間で切断された後、耳部切断空間において耳部が切断された。このとき、ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高く、かつ、その気圧差が５Ｐａとなるように、ガラスリボン切断空間及び耳部切断空間の気圧を調整した。
製造したガラス板は液晶ディスプレイ用ガラス基板であり、大きさは２２００ｍｍ×２５００ｍｍ、厚さは０．７ｍｍである。ガラス板のガラス組成は以下のとおりであった。
含有率は質量％表示である。
ＳｉＯ２  ６０％
Ａｌ２Ｏ３  １９．５％
Ｂ２Ｏ３  １０％
ＣａＯ  ５．３％
ＳｒＯ  ５％
ＳｎＯ２  ０．２％【００５４】
２．実施例２
ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高く、かつ、その気圧差が２５Ｐａである以外は、実施例１と同様の方法で液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造を行った。【００５５】
３．実施例３
ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高く、かつ、その気圧差が３５Ｐａである以外は、実施例１と同様の方法で液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造を行った。【００５６】
４．実施例４
ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高く、かつ、その気圧差が４０Ｐａである以外は、実施例１と同様の方法で液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造を行った。【００５７】
５．実施例５
ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高く、かつ、その気圧差が４５Ｐａである以外は、実施例１と同様の方法で液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造を行った。【００５８】
６．比較例
ガラスリボン切断空間と耳部切断空間との気圧差が−５Ｐａ（つまり、ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも低い）である以外は、実施例１と同様の方法で液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造を行った。【００５９】
下記表１は、実施例１〜５と比較例についてガラス板の表面品質の劣化評価をもとめたときの評価結果である。なお、実施例１〜５及び比較例において、ガラスリボンに沿ってガラスリボン切断空間から炉内部空間に向かう上昇気流が発生するのを防ぐために、ガラスリボン切断空間と炉内部空間との間の気圧差が一定となるように制御を行った。【００６０】
【表１】
2013046683.tif 000003
【００６１】
下記表２は、実施例１〜５についての、ガラス板の搬送時の破損評価の結果である。【００６２】
【表２】
2013046683.tif 000004
【００６３】
上記表１より、ガラスリボン切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高い場合には、実施例１〜５のガラス板の表面品質の劣化評価の値が比較例の劣化評価の値よりも低減することから、ガラス板の表面品質が向上することが明らかである。さらに、上記表２より、切断空間の気圧が耳部切断空間の気圧よりも高く、かつ、その気圧差が４０Ｐａ以下の場合には、搬送中に破損するガラス板の数を低減できることが明らかである。以上より、本実施形態の方法の効果は明らかである。
なお、アルカリ金属を微量に含む下記に示すガラス組成（質量％表示）を有するガラス板の製造においても、上記と同様の結果が得られた。
ＳｉＯ２：６１％、
Ａｌ２Ｏ３：１９．５％、
Ｂ２Ｏ３：１０％、
ＣａＯ：９％、
ＳｎＯ２：０．３％、
Ｒ２Ｏ（Ｒは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋの中の、ガラス板に含有する全成分）：０．２％、【００６４】
以上、本発明のガラス板の製造方法およびガラス板の製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６５】
３０  炉
４０  成形炉
５０  徐冷炉
２００  熔解装置
２０１  熔解槽
２０２  清澄槽
２０３  攪拌槽
２０４  第１配管
２０５  第２配管
３００  成形装置
３１０  成形体
３１１  供給口
３１２  溝
３１３  下方端部
３２０  雰囲気仕切り部材
３３０  冷却ローラ
３４０  冷却ユニット
３５０ａ〜３５０ｈ  搬送ローラ
３５５，３６０ａ，３６０ｂ，３６０ｃ，４１５，４１６，４１７ａ，４１７ｂ，４１７
ｃ，４１８，４１９  圧力センサ
４００  切断装置
４１１，４１２，４１３ａ，４１３ｂ，４１３ｃ，４１４  床面
４２１，４２２，４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２４，４２５  送風機
５００  耳部切断装置
６００  制御装置
６１０  駆動ユニット
【図１】
2013046683.tif 000005
【図２】
2013046683.tif 000006
【図３】
2013046683.tif 000007
【図４】
2013046683.tif 000008
【図５】
2013046683.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月25日(2013.3.25)
【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】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記調整手段は、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間に設けられる、気圧の圧力を計測する圧力センサと、大気から前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間内に空気を送り込む送風機及び前記ガスリボン切断空間及び耳部切断空間内の空気を吸引して集塵する集塵装置の少なくともいずれか一方の機器と、前記圧力センサの計測結果に応じて、前記機器の調整をする制御装置と、を含む請求項４に記載のガラス板の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第６の好ましい形態として、
前記調整手段は、
前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間に設けられる、気圧の圧力を計測する圧力センサと、大気から前記ガラスリボン切断空間及び前記耳部切断空間内に空気を送り込む送風機及び前記ガスリボン切断空間及び耳部切断空間内の空気を吸引して集塵する集塵装置の少なくともいずれか一方の機器と、前記圧力センサの計測結果に応じて、前記機器の調整をする制御装置と、を含む。
【国際調査報告】
2013046683.tif 000010
2013046683.tif 000011