(57)【要約】【課題】搬送経路上のガラス板からの落下物による温度調整装置の損傷を防止する。【解決手段】ガラス基板の製造方法は、炉壁で囲まれた空間において、前記ガラス板を下方向に搬送させて冷却する冷却工程を有している。前記空間には、前記空間を複数の空間に間仕切りしつつ、前記ガラス板を通過させるスリットを形成する仕切部材が設けられている。前記冷却工程では、前記ガラス板を前記スリットを通過させるよう搬送しながら、前記ガラス板の温度を制御する温度調整装置を用いて、前記ガラス板の冷却を行う。前記温度調整装置は、前記ガラス板に対向する位置に設けられ、前記ガラス板の温度を制御するよう、前記間仕切りされた空間の温度を制御する。前記仕切部材は、前記温度調整装置の上方から、前記ガラス板を向くよう水平方向に対して下方に傾斜して、前記ガラス板に向かって延在する先端部を有している。【選択図】図３
2019064904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形工程と、
炉壁で囲まれた空間において、前記ガラス板の幅方向の両側の領域を、前記ガラス板の搬送方向に沿って設けた複数の搬送ローラ対で挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送させて冷却する冷却工程と、を有し、
前記空間には、前記搬送方向に沿って前記空間を複数の空間に間仕切りしつつ、前記ガラス板を通過させるスリットを形成する仕切部材が設けられ、
前記冷却工程では、前記ガラス板を前記スリットを通過させるよう搬送しながら、前記ガラス板の温度を制御する温度調整装置を用いて前記ガラス板の冷却を行い、
前記温度調整装置は、前記ガラス板に対向する位置に設けられ、幅方向に沿った前記ガラス板の温度を制御するよう、前記間仕切りされた空間の温度を制御し、
前記仕切部材は、前記温度調整装置の上方から、前記ガラス板を向くよう水平方向に対して下方に傾斜して前記ガラス板に向かって延在する先端部を有している、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記仕切部材は、さらに、前記先端部と接続され、前記ガラス板から遠ざかるように延在する後端部であって、前記温度調整装置の上方において、前記温度調整装置を前記搬送方向の上流側の空間に対して仕切る後端部を有している、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記先端部は、前記ガラス板の幅方向の両側の領域及び前記両側の領域の間の領域と向かい合うよう、前記ガラス板の幅方向に沿って延在しており、
前記先端部の傾斜角度は、前記両側の領域と向かい合う前記先端部の部分において、前記両側の領域の間の領域と向かい合う前記先端部の部分よりも小さい、請求項１又は２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記温度調整装置を第１の温度調整装置、前記仕切部材を第１の仕切部材、前記先端部を第１の先端部というとき、
前記冷却工程では、前記ガラス板の搬送方向に沿って設けられ、前記第１の温度調整装置と、前記第１の温度調整装置の下方に配置された第２の温度調整装置と、を少なくとも含む温度調整装置列を用いて、前記ガラス板の温度が搬送方向に順次下がるよう前記ガラス板の冷却を行い、
前記第２の温度調整装置は、少なくとも前記第２の温度調整装置と前記ガラス板との水平方向間に延在する第２の仕切部材によって、前記搬送方向の上流側の空間に対して仕切られ、
前記第２の仕切部材は、前記第２の温度調整装置の上方から、前記ガラス板を向くよう水平方向に対して傾斜して、前記ガラス板に向かって延在する第２の先端部を有し、
前記第１の先端部の延在方向の長さは、前記第２の先端部の延在方向の長さより長い、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記搬送ローラ対のローラの回転軸中心の位置は、前記搬送方向に沿った方向において、前記温度調整装置が位置する高さ範囲の上方又は下方に位置している、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記搬送ローラ対のうち少なくとも一部の搬送ローラ対は、前記搬送方向に隣り合う前記温度調整装置の間に回転軸中心が位置するよう配置され、前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送ローラ対であるほど、当該搬送ローラ対のローラと、当該ローラの上方に当該ローラと最も接近して配置された温度調整装置との前記搬送方向に沿った距離が小さい、請求項５に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項７】
溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形装置を備え、
前記成形装置は、
炉壁で囲まれた空間において、前記ガラス板の搬送方向に沿って間隔をあけて設けられ、前記ガラス板の幅方向の両側の領域を挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送する複数の搬送ローラ対と、
前記空間を前記搬送方向に沿って複数の空間に間仕切りしつつ、前記ガラス板を通過させるスリットを形成する仕切部材と、
前記スリットを通過するよう搬送される前記ガラス板の温度を制御し、前記ガラス板の冷却を行う温度調整装置と、を有し、
前記温度調整装置は、前記ガラス板に対向する位置に設けられ、幅方向に沿った前記ガラス板の温度を制御するよう、前記間仕切りされた空間の温度を制御し、
前記仕切部材は、前記温度調整装置の上方から、水平方向に対して前記ガラス板を向くよう下方に傾斜して、前記ガラス板に向かって延在する先端部を有している、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダウンドロー法を用いてガラス板（シートガラス）を製造する方法が知られている。ダウンドロー法により成形されるシートガラスは、板厚がほぼ一定の幅方向の中央領域と、中央領域の幅方向外側に位置し、中央領域より板厚が厚い端部（耳部）と、を有している。中央領域は、製品領域である。ダウンドロー法では、成形されたシートガラスを下方向に安定して搬送するために、シートガラスの中央領域と端部との境界に位置する領域（挟持領域）を搬送ローラにより挟持している。
【０００３】
ところで、シートガラスは、反り、歪が一定の品質基準を満たすように冷却（徐冷）される。このため、シートガラスの流れ方向に沿って幅方向の温度分布（温度プロファイル）が予め設計され、この温度プロファイルがシートガラスにおいて実現されるよう、冷却装置や温度調整装置（ヒータ）などを用いて厳密な温度管理が行われている（特許文献１）。
このようなシートガラスの温度管理を行うため、シートガラスの近傍において上方の空間から下方の空間への熱の移動を遮断する仕切部材が用いられる場合がある。仕切部材は、例えば、搬送方向に沿って配置された複数のヒータの間ごとに設けられ、ヒータは、対向するシートガラスにおいて温度プロファイルが実現されるよう、シートガラスの温度調整を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シートガラスは、搬送される途中で、割れが生じる場合がある。そして、割れが生じたシートガラスからは、ガラス片やガラス屑が下方に落下する場合がある。このようなシートガラスからの落下物は、例えば、仕切部材に衝突し、弾んでヒータに接触したり、ヒータに直接衝突したりして、ヒータを損傷させる場合がある。また、シートガラスからの落下物が仕切部材の上面に堆積して、温度調整装置からシートガラスに向かう輻射熱が遮られてしまう場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ガラス板からの落下物による温度調整装置の損傷を防止できるガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置を提供することを目的とする。より具体的には、温度調整装置による温度制御を適切に行いつつ、落下物から温度調整装置を保護し、落下物が仕切部材に堆積することを防止できるガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置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】
本発明の一態様は、ガラス基板の製造方法であって、
溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形工程と、
炉壁で囲まれた空間において、前記ガラス板の幅方向の両側の領域を、前記ガラス板の搬送方向に沿って設けた複数の搬送ローラ対で挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送させて冷却する冷却工程と、を有し、
前記空間には、前記搬送方向に沿って前記空間を複数の空間に間仕切りしつつ、前記ガラス板を通過させるスリットを形成する仕切部材が設けられ、
前記冷却工程では、前記ガラス板を前記スリットを通過させるよう搬送しながら、前記ガラス板の温度を制御する温度調整装置を用いて、前記ガラス板の冷却を行い、
前記温度調整装置は、前記ガラス板に対向する位置に設けられ、幅方向に沿った前記ガラス板の温度を制御するよう、前記間仕切りされた空間の温度を制御し、
前記仕切部材は、前記温度調整装置の上方から、前記ガラス板を向くよう水平方向に対して下方に傾斜して、前記ガラス板に向かって延在する先端部を有している、ことを特徴とする。
【０００８】
前記先端部の先端位置は、前記温度調整装置が位置する前記搬送方向の高さ範囲内に位置していることが好ましい。
【０００９】
前記仕切部材は、さらに、前記先端部と接続され、前記ガラス板から遠ざかるように延在する後端部であって、前記温度調整装置の上方において、前記温度調整装置を前記搬送方向の上流側の空間に対して仕切る後端部を有していることが好ましい。
【００１０】
前記先端部は、前記ガラス板の幅方向の両側の領域及び前記両側の領域の間の領域と向かい合うよう、前記ガラス板の幅方向に沿って延在しており、
前記先端部の傾斜角度は、前記両側の領域と向かい合う前記先端部の部分において、前記両側の領域の間の領域と向かい合う前記先端部の部分よりも小さいことが好ましい。
【００１１】
前記温度調整装置を第１の温度調整装置、前記仕切部材を第１の仕切部材、前記先端部を第１の先端部というとき、
前記冷却工程では、前記ガラス板の搬送方向に沿って設けられ、前記第１の温度調整装置と、前記第１の温度調整装置の下方に配置された第２の温度調整装置と、を少なくとも含む温度調整装置列を用いて、前記ガラス板の温度が搬送方向に順次下がるよう前記ガラス板の冷却を行い、
前記第２の温度調整装置は、少なくとも前記第２の温度調整装置と前記ガラス板との水平方向間に延在する第２の仕切部材によって、前記搬送方向の上流側の空間に対して仕切られ、
前記第２の仕切部材は、前記第２の温度調整装置の上方から、前記ガラス板を向くよう水平方向に対して傾斜して、前記ガラス板に向かって延在する第２の先端部を有し、
前記第１の先端部の延在方向の長さは、前記第２の先端部の延在方向の長さより長いことが好ましい。
【００１２】
前記搬送ローラ対のローラの回転軸中心の位置は、前記搬送方向に沿った方向において、前記温度調整装置が位置する高さ範囲の上方又は下方に位置していることが好ましい。
【００１３】
前記搬送ローラ対のうち少なくとも一部の搬送ローラ対は、前記搬送方向に隣り合う前記温度調整装置の間に回転軸中心が位置するよう配置され、前記搬送方向の下流側に位置する前記搬送ローラ対であるほど、当該搬送ローラ対のローラと、当該ローラの上方に当該ローラと最も接近して配置された温度調整装置との前記搬送方向に沿った距離が小さいことが好ましい。
【００１４】
本発明の別の一態様は、ガラス基板製造装置であって、
溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形し、ガラス板を形成する成形装置を備え、
前記成形装置は、
炉壁で囲まれた空間において、前記ガラス板の搬送方向に沿って間隔をあけて設けられ、前記ガラス板の幅方向の両側の領域を挟持しつつ、前記ガラス板を下方向に搬送する複数の搬送ローラ対と、
前記空間を前記搬送方向に沿って複数の空間に間仕切りしつつ、前記ガラス板を通過させるスリットを形成する仕切部材と、
前記スリットを通過するよう搬送される前記ガラス板の温度を制御し、前記ガラス板の冷却を行う温度調整装置と、を有し、
前記温度調整装置は、前記ガラス板に対向する位置に設けられ、幅方向に沿った前記ガラス板の温度を制御するよう、前記間仕切りされた空間の温度を制御し、
前記仕切部材は、前記温度調整装置の上方から、水平方向に対して前記ガラス板を向くよう下方に傾斜して、前記ガラス板に向かって延在する先端部を有している、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ガラス板からの落下物による温度調整装置の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るガラス板の製造方法のフローチャートである。
【図２】ガラス板の製造方法で用いられるガラス板の製造装置を示す模式図である。
【図３】成形装置の概略図（断面図）である。
【図４】成形装置の概略図（側面図）である。
【図５】制御装置の制御ブロック図である。
【図６】図３の一部を拡大して示す図である。
【図７】仕切部材の変形例を示す図である。
【図８】仕切部材の変形例を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、図８の変形例の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、例えばＴＦＴディスプレイ用のガラス基板を製造する。ガラス板は、オーバーフローダウンドロー法を用いて製造される。以下、図面を参照しながら、本実施形態に係るガラス基板の製造方法について説明する。
【００１８】
（１）ガラス基板の製造方法の概要
まず、図１および図２を参照して、ガラス基板の製造方法に含まれる複数の工程および複数の工程に用いられるガラス基板の製造装置１００を説明する。ガラス基板の製造方法は、図１に示すように、主として、溶融工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、成形工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４と、切断工程Ｓ５とを含む。
【００１９】
溶融工程Ｓ１は、ガラスの原料が溶融される工程である。ガラスの原料は、所望の組成になるように調合された後、上流に配置された溶融装置１１に投入される。ガラス原料は、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等の組成からなる。具体的には、歪点が６６０℃以上となるガラス原料を用いる。ガラスの原料は、溶融装置１１で溶融されて、溶融ガラスＦＧ（図３及び図４参照）になる。溶融温度は、ガラスの種類に応じて調整される。本実施形態では、ガラス原料が１５００℃〜１６５０℃で溶融される。溶融ガラスＦＧは、上流パイプ２３を通って清澄装置１２に送られる。
【００２０】
清澄工程Ｓ２は、溶融ガラスＦＧ中の気泡の除去を行う工程である。清澄装置１２内で気泡が除去された溶融ガラスＦＧは、その後、下流パイプ２４を通って、成形装置４０へと送られる。
【００２１】
成形工程Ｓ３は、溶融ガラスＦＧをシート状のガラス（シートガラス）ＳＧに成形する工程である。具体的に、溶融ガラスＦＧは、成形装置４０に含まれる成形体４１（図３及び図４参照）に連続的に供給された後、成形体４１からオーバーフローする。オーバーフローした溶融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下する。溶融ガラスＦＧは、その後、成形体４１の下端部４１ａ（図３及び図４参照）で合流してシートガラスＳＧへと成形される。シートガラスＳＧは、幅方向の端に位置する側部（耳部、端部）と、側部に挟まれた幅方向の中央領域と、を有する。シートガラスＳＧの側部の板厚は、中央領域の板厚と比べて厚く成形される。シートガラスＳＧの中央領域は、一定の板厚からなるガラス基板の製品となる領域である。シートガラスＳＧの中央領域の板厚は、例えば０．４ｍｍ以下の薄板に成形される。なお、シートガラスＳＧの幅方向は、シートガラスＳＧが流下する方向（流れ方向、搬送方向）及びシートガラスＳＧの厚み方向、と直交する方向である。
【００２２】
冷却工程Ｓ４は、図示されない炉壁で囲まれた空間において、シートガラスＳＧの幅方向の両側の領域を、シートガラスＳＧの搬送方向に設けられた、後述する引下げローラで挟持しつつ、シートガラスＳＧを下方向に搬送させて冷却（徐冷）する工程である。引下げローラによって挟持される領域は、中央領域と側部との境界に位置する挟持領域である。シートガラスＳＧは、冷却工程Ｓ４を経て室温に近い温度へと冷却される。なお、冷却工程Ｓ４における、冷却の状態に応じて、ガラス基板の厚み（板厚）、ガラス基板の反り量、およびガラス基板の歪量が決まる。
【００２３】
切断工程Ｓ５は、室温に近い温度になったシートガラスＳＧを、所定の大きさに切断する工程である。
【００２４】
なお、所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧは、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。
【００２５】
次に、図３〜図５を参照して、ガラス基板の製造装置１００に含まれる成形装置４０の構成を説明する。
【００２６】
（２）成形装置の構成
図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。
【００２７】
成形装置４０は、シートガラスＳＧが通過する通路と、通路を取り囲む空間とを有する。通路を取り囲む空間は、炉壁で囲まれた空間であり、オーバーフローチャンバー２０、フォーミングチャンバー３０、および冷却チャンバー８０で構成されている。
【００２８】
オーバーフローチャンバー２０は、清澄装置１２から送られる溶融ガラスＦＧをシートガラスＳＧに成形する空間である。溶融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下し、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧへと成形される。
【００２９】
フォーミングチャンバー３０は、オーバーフローチャンバー２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの厚みおよび反り量を調整するための空間である。フォーミングチャンバー３０では、冷却工程ＳＴ４の一部が実行される。シートガラスＳＧの温度は、成形体４１の下端部４１ａより下流において徐々に下げられる。
【００３０】
冷却チャンバー８０は、オーバーフローチャンバー２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの歪量を調整するための空間である。具体的に、冷却チャンバー８０では、フォーミングチャンバー３０内を通過したシートガラスＳＧが、徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される。なお、冷却チャンバー８０の内部は、シートガラスＳＧの搬送方向に間隔をあけて配置された複数の仕切部材８３によって、複数の空間に区分けされ（間仕切りされ）ている。仕切部材８３の詳細については後述する。
【００３１】
また、成形装置４０は、主として、成形体４１と、断熱部材５０と、冷却ローラ５１と、冷却ユニット６０と、引下げローラ（搬送ローラ）８１ａ〜８１ｇと、ヒータ（温度調整装置）８２ａ〜８２ｇと、仕切部材８３と、切断装置９０と、から構成されている。さらに、成形装置４０は、制御装置５００を備える（図５参照）。制御装置５００は、成形装置４０に含まれる各構成の駆動部を制御する。
【００３２】
以下、成形装置４０に含まれる各構成について詳細に説明する。
【００３３】
（２−１）成形体
成形体４１は、オーバーフローチャンバー２０内に設けられる。成形体４１は、溶融ガラスＦＧをオーバーフローさせることによって、溶融ガラスＦＧをシートガラスＳＧへと成形する。
【００３４】
図３に示すように、成形体４１は、断面形状で略５角形の形状（楔形に類似する形状）を有する。略５角形の先端は、成形体４１の下端部４１ａに相当する。
【００３５】
また、成形体４１は、第１端部に流入口４２（図４参照）を有する。流入口４２は、上述の下流パイプ２４と接続されており、清澄装置１２から流れ出た溶融ガラスＦＧは、流入口４２から成形体４１に流し込まれる。成形体４１には、溝４３が形成されている。溝４３は、成形体４１の長手方向（図４の左右方向）に延びている。具体的には、溝４３は、第１端部から、第１端部の反対側の第２端部に延びている。溝４３は、流入口４２近傍において最も深く、第２端部に近づくにつれて徐々に浅くなるように形成されている。成形体４１に流し込まれた溶融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂ，４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃ，４１ｃに沿って流下する。その後、溶融ガラスＦＧは、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。
【００３６】
このとき、成形体４１の下端部４１ａでのシートガラスＳＧの液相温度は１１００℃以上であり、液相粘度は２．５×１０５ｐｏｉｓｅ以上であり、より好ましくは、液相温度は１１６０℃以上であり、液相粘度は１．２×１０５ｐｏｉｓｅ以上である。また、成形体４１の下端部４１ａでのシートガラスＳＧの側部（耳部、端部）の粘度は１０５．７Ｐｏｉｓｅ未満である。
【００３７】
（２−２）断熱部材
断熱部材５０は、オーバーフローチャンバー２０からフォーミングチャンバー３０への熱の移動を遮断する部材である。断熱部材５０は、溶融ガラスＦＧの合流ポイントの近傍に配置されている。また、図３に示すように、断熱部材５０は、合流ポイントで合流した溶融ガラスＦＧ（シートガラスＳＧ）の厚み方向両側に配置される。断熱部材５０は、溶融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、断熱部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。
【００３８】
（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ５１は、フォーミングチャンバー３０内に設けられる。より具体的に、冷却ローラ５１は、断熱部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側、及び、シートガラスＳＧの幅方向両側に配置される。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された冷却ローラ５１は対で動作する。すなわち、シートガラスＳＧの両側の領域のうち挟持領域が、二対の冷却ローラ５１，５１，・・・によって挟み込まれる。
【００３９】
冷却ローラ５１は、内部に通された空冷管により空冷されている。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌに接触し、熱伝導によりシートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌを急冷する（急冷工程）。冷却ローラ５１に接触したシートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌの粘度は、所定値（具体的には、１０９．０ｐｏｉｓｅ）以上である。
【００４０】
冷却ローラ５１は、冷却ローラ駆動モータ３９０（図５を参照）により回転駆動される。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌを冷却すると共に、シートガラスＳＧを下方に引き下げる機能も有する。
【００４１】
（２−４）冷却ユニット
冷却ユニット６０は、オーバーフローチャンバー２０内及びフォーミングチャンバー３０内に設けられ、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却するユニットである。冷却ユニット６０は、複数の冷却要素６１〜６５を有する。図４において、冷却ユニット６０はフォーミングチャンバー３０内にのみ示されている。複数の冷却要素６１〜６５は、シートガラスＳＧの幅方向及びシートガラスＳＧの流れ方向に沿って配置されている。具体的に、複数の冷却要素６１〜６５には、中央領域冷却要素６１〜６３と、側部冷却要素６４，６５とが含まれる。
中央領域冷却要素６１〜６３は、空冷され、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡを冷却する。ここで、シートガラスＳＧの中央領域とは、シートガラスＳＧの幅方向中央部分であって、シートガラスＳＧの有効幅およびその近傍を含む領域である。言い換えると、シートガラスＳＧの中央領域は、シートガラスＳＧの両側部（両耳部、両端部）の間に位置する領域である。中央領域冷却要素６１〜６３は、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡの表面と対向する位置に、流れ方向に沿って配置される。中央領域冷却要素６１〜６３に含まれる各ユニットは、独立して制御可能である。
また、側部冷却要素６４，６５は、水冷され、シートガラスＳＧの側部（耳部、端部）Ｒ，Ｌを冷却する。側部冷却要素６４，６５は、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌ（幅方向の両端部）の表面と対向する位置に、流れ方向に沿って配置される。側部冷却要素６４，６５に含まれる各ユニットは、独立して制御可能である。
【００４２】
（２−５）引下げローラ
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、冷却チャンバー８０内に設けられ、フォーミングチャンバー３０内を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流れ方向へ引き下げ、シートガラスＳＧの搬送を行う。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、冷却チャンバー８０の内部で、流れ方向に沿って間隔をあけて配置される。図３及び図４に示される例において、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、仕切部材８３によって仕切られた空間ごとに配置されている。なお、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの温度が徐冷点以下となる、冷却チャンバー８０内の領域に配置されている。シートガラスＳＧの温度が徐冷点以下となる領域とは、シートガラスＳＧの中央領域の温度が徐冷点以下となる領域であり、シートガラスＳＧが徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される領域をいう。徐冷点は、粘度が１０１３ポワズとなるときの温度であり、ここでは、７１５．０℃である。図３及び図４に示す例において、シートガラスＳＧの温度が徐冷点となる位置は、搬送方向の最も上流側にある仕切部材８３と、引下げローラ８１ａとの搬送方向の間にある。
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、それぞれ、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向両側（図４参照）配置されている。これにより、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの幅方向の両側部（両耳部、両端部）Ｒ，Ｌの、シートガラスＳＧの厚み方向の両側の表面に接触しながらシートガラスＳＧを下方に引き下げる。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、対で動作し、対の引下げローラ（搬送ローラ対）８１ａ，８１ａ，・・・が、シートガラスＳＧを下方向に引き下げる。
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、引下げローラ駆動モータ３９１（図５参照）によって駆動される。また、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、それぞれ、上流側の部分がシートガラスＳＧに近づく方向に回転する。引下げローラ８１ａ〜８１ｇの周速度は、下流側に位置する引下げローラであるほど大きい。すなわち、複数の引下げローラ８１ａ〜８１ｇのうち、引下げローラ８１ａの周速度が最も小さく、引下げローラ８１ｇの周速度が最も大きい。
【００４３】
（２−６）ヒータ（温度調整装置）
ヒータ８２（８２ａ〜８２ｇ）は、冷却チャンバー８０の内部に設けられ、冷却チャンバー８０の内部空間の温度を調整する。具体的に、ヒータ８２ａ〜８２ｇは、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に複数配置される。図３及び図４に示す例では、シートガラスＳＧの流れ方向に、７つのヒータ８２ａ〜８２ｇが間隔をあけて配置され、仕切部材８３によって仕切られた（間仕切りされた）空間ごとに配置されている。各空間に配置されたヒータは、例えば７つのヒータ要素（図示せず）がシートガラスの幅方向に並ぶよう配置されて構成される。各空間に配置されたヒータは、幅方向に沿ったシートガラスＳＧの温度を制御するよう、仕切られた空間の温度を制御する。ヒータ要素は、例えば、純ニッケル等のように熱伝導が良好な金属部材や、セラミック材等から構成されている。ヒータ要素は、シートガラスＳＧの両側の領域及び両側の領域の間の領域と対向する位置に配置される。
ヒータ８２は、引下げローラ８１ａ〜８１ｇよりも、シートガラスＳＧから離れて配置されている。
【００４４】
ヒータ８２ａ〜８２ｇは、後述する制御装置５００によって出力が制御される。これにより、冷却チャンバー８０内部を通過するシートガラスＳＧの近傍の雰囲気温度が制御され、シートガラスＳＧの温度制御が行われる。これによって、シートガラスＳＧの温度が搬送方向に沿って順次下がるよう、シートガラスＳＧは冷却される。この温度制御により、シートガラスＳＧは、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。冷却チャンバー８０では、ヒータ８２ａ〜８２ｇの制御により、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温近傍の温度まで冷却される。
【００４５】
ヒータ要素は、制御装置５００によって出力が独立して制御され、シートガラスＳＧにおいて、予め設計された温度プロファイルが実現されるよう、シートガラスＳＧ近傍の雰囲気温度を調整する。温度プロファイルは、具体的に、シートガラスＳＧの温度が幅方向に均一になるよう設計されている。ここで、温度が均一であるとは、少なくとも挟持領域及び中央領域における幅方向の温度分布をなす温度が、挟持領域及び中央領域の平均温度に対して±２０℃の範囲内にあることをいう。シートガラスＳＧの温度が幅方向に均一になるよう冷却されることで、シートガラスＳＧの挟持領域、及び、挟持領域に隣接する領域において歪が発生することが抑制される。
【００４６】
各ヒータ８２ａ〜８２ｇの近傍には、雰囲気温度を検出する手段として、例えば、熱電対３８０が設けられている。具体的には、複数の熱電対３８０が、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に間隔をあけて配置されている。熱電対３８０は、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度と、シートガラスＳＧの側部Ｒ，Ｌの温度とをそれぞれ検出する。ヒータ８２ａ〜８２ｇの出力は、熱電対３８０によって検出される雰囲気温度に基づいて制御される。
【００４７】
（２−７）仕切部材
仕切部材８３は、板状の断熱部材である。仕切部材８３は、冷却チャンバー８０を、シートガラスＳＧの搬送方向に沿って複数の空間に間仕切りしつつ、シートガラスＳＧを通過させるスリットＳを形成する。スリットＳは、図３に示す例において、シートガラスＳＧの板厚方向の両側に配置され、互いに向き合う２つの仕切部材８３の間に形成される隙間である。スリットＳは、シートガラスＳＧの幅方向に沿って延びている。仕切部材８３は、少なくともヒータ８２とシートガラスＳＧとの水平方向間に延在しており、少なくともヒータ８２とシートガラスＳＧとの間において、仕切部材８３の上方の空間から下方の空間への熱の移動が遮断される。上方の空間から下方の空間への熱の移動はシートガラスＳＧの周りで特に大きいため、これにより、温度プロファイルに基づいたシートガラスＳＧの温度制御を適切に行うことができる。
仕切部材８３は、ヒータ８２の上方から、その上面がシートガラスＳＧを向くよう水平方向に対して傾斜して、シートガラスＳＧに向かって延在する先端部８３ａを有している。シートガラスＳＧは、搬送される途中で割れが発生して、シートガラスＳＧから、ガラス片やガラス屑が落下する場合がある。シートガラスＳＧの割れは、例えば、シートガラスＳＧの両側の表面に沿って上昇する気流の変化等に起因して、シートガラスＳＧが撓むように変形し、仕切部材８３と接触してシートガラスＳＧ上に発生した傷が進展することで発生する場合がある。また、例えば、引下げローラ８１ａ〜８１ｇが摩耗し、シートガラスＳＧが挟持される位置が変化することに起因して発生する場合がある。本実施形態では、仕切部材８３の先端部８３ａが、ヒータ８２の上方からシートガラスＳＧに向かって下方に延在し、落下物からヒータ８２を遮るように配置されているため、ガラス片等の落下物が、ヒータ８２に直接衝突したり、先端部８３ａに衝突し、弾んでヒータ８２に接触したりすることが防止される。このため、ヒータ８２の損傷が防止される。
また、先端部８３ａの上面が、シートガラスＳＧを向くよう水平方向に対して傾斜していることで、先端部８３ａ上に落下した落下物は、先端部８３ａの上面に沿って滑り落ちることができる。このため、落下物が先端部８３ａに残り、堆積することが防止される。これによって、例えば、ヒータ８２からの輻射熱が、堆積した落下物によって遮られて、シートガラスＳＧの温度制御を適切に行えないことが防止される。
すなわち、本実施形態によれば、仕切部材８３の仕切り機能によって、ヒータ８２による温度制御を適切に行いながら、シートガラスＳＧに割れが生じたときに、ヒータ８２を落下物から保護し、仕切部材８３に落下物が堆積することを防止することができる。
【００４８】
先端部８３ａの傾斜角度は、水平方向に対して、先端部８３ａの上面がシートガラスＳＧを向く側に、２０〜５０°であることが好ましく、例えば３０〜４０°である。傾斜角度が２０°未満であると、落下物が先端部８３ａ上を滑り落ち難く、堆積する場合がある。傾斜角度が５０°を超えると、ヒータ８２からの輻射熱が先端部８３ａによって遮られてシートガラスＳＧの温度制御を適切に行えない場合がある。
なお、シートガラスＳＧの厚み方向（図３の左右方向）に沿った先端部８３ａの傾斜角度は、図３に示す例では、一定であるが、シートガラスＳＧに向かって延在する途中で変化していてもよく、例えば、先端部８３ａは、先端部８３ａの延在方向（シートガラスＳＧから離れる側からシートガラスＳＧに近づく側に向かう方向）及び厚み方向と直交する方向に見て、湾曲または屈曲していてもよい。
【００４９】
図６に、図３の成形装置の一部を拡大して示す。図６に示されるように、先端部８３ａの延在方向の長さＬ１は、ヒータ８２とシートガラスＳＧとの水平方向の間隔Ｌ２の５０％より大きいことが好ましい。先端部８３ａの延在方向の長さＬ１が、ヒータ８２とシートガラスＳＧとの水平方向の間隔Ｌ２の５０％以下の長さであると、ヒータ８２を落下物から十分に保護できず、また、仕切部材８３によって熱の移動を十分に遮断できず、仕切り機能が低下する場合がある。
一方で、先端部８３ａの上記長さＬ１は、シートガラスＳＧと向かい合うヒータ８２の端のうち上端と、この上端の下方に位置する引下げローラのうち当該ヒータ８２に最も接近して配置される引下げローラ（例えば、ヒータ８２ｅの上端の下方に最も接近して配置される引下げローラ８１ｅ）との間隔Ｌ３より小さいことが好ましい。先端部８３ａは、シートガラスＳＧからの輻射熱を反射するため、先端部８３ａの上記長さＬ１が上記間隔Ｌ３以上の長さであると、先端部８３ａの上方に当該先端部８３ａに最も近接して配置された引下げローラ（例えば、図６に示す２つの仕切部材８３のうちの下方の仕切部材８３の先端部８３ａの上方に当該先端部８３ａに最も近接して配置された引下げローラ８１ｅ）が加熱され、損傷する場合がある。
【００５０】
仕切部材８３それぞれにおいて、シートガラスＳＧに最も接近して配置される先端部８３ａの端の位置（先端位置）は、図６に示すように、ヒータ８２が位置する搬送方向の範囲（高さ範囲）Ｈ内に位置していることが好ましい。言い換えると、先端部８３ａの先端は、ヒータ８２の前方（ヒータ８２から水平方向に沿ってシートガラスＳＧに向かう側）に位置していることが好ましい。このように、先端部８３ａの先端位置がヒータ８２の前方に位置していることで、ヒータ８２を落下物から保護する機能が増す。
【００５１】
仕切部材８３は、図３に示す例のように、先端部８３ａと接続され、シートガラスＳＧから遠ざかるように延在する後端部８３ｂを、さらに有していることが好ましい。後端部８３ｂは、ヒータ８２の上方において、ヒータ８２を搬送方向の上流側の空間に対して仕切る機能を有している。仕切部材８３が後端部８３ｂを有していることによって、上記した仕切り機能が増す。
図３に示す例において、後端部８３ｂは、水平方向に延在しているが、水平方向に対して、後端部８３ｂの上面がシートガラスＳＧを向くよう水平方向に対して傾斜していてもよい。この場合、先端部８３ａ及び後端部８３ｂの傾斜角度は等しくてもよい（図８参照）。また、仕切部材８３は、後端部を有していなくてもよい。
【００５２】
先端部８３ａは、図４に示される例では、シートガラスＳＧの幅方向の両側の領域及び両側の領域の間の領域（中央領域）と向かい合うよう、シートガラスＳＧの幅方向に沿って延在している。この場合、先端部８３ａの傾斜角度は、両側の領域と向かい合う部分において、中央領域と向かい合う部分よりも小さいことが好ましい。シートガラスＳＧの両側の領域と向かい合う先端部８３ａの部分に落下したガラス屑等が滑り落ちると、下方の引下げローラ８１ａ〜８１ｇの表面に付着し、割れの起点となる傷をシートガラスＳＧに生じさせる場合があるためである。
これと同様の理由から、先端部８３ａの延在方向の長さは、シートガラスＳＧの幅方向の両側の領域と向かい合う先端部８３ａの部分において、中央領域と向かい合う先端部８３ａの部分よりも短いことも好ましい。
【００５３】
図７及び図８に、仕切部材の変形例を示す。
図７は、仕切部材８３の変形例を示す図である。図８は、仕切部材８３の別の変形例を示す図である。
仕切部材８３は、図７に示す変形例のように、先端部８３ａが後端部８３ｂに対して回動するよう構成されていてもよい。この変形例において、先端部８３ａは、ヒンジによって後端部８３ｂと連結され、図７の破線で示すように回動することができる。図７に示す変形例では、先端部８３ａのみが、水平方向に対して傾斜するため、仕切部材８３の全体が回動して傾斜する場合と比べ、水平方向に対する傾斜角度を大きくしやすい。
【００５４】
また、仕切部材８３は、図８に示す変形例のように、その全体が炉壁に対して回動するよう構成されていてもよい。炉壁は、オーバーフローチャンバー２０、フォーミングチャンバー３０、および冷却チャンバー８０を取り囲む、断熱部材から構成される構造体である。図８に示す変形例は、上述した、先端部８３ａ及び後端部８３ｂの傾斜角度が等しい例である。この変形例では、シートガラスＳＧから最も離れた後端部８３ｂの端（後端）が、炉壁に設けられた回転軸の周りに回動するよう、仕切部材８３は構成されている。仕切部材８３は、図８において破線で示すように回動することができる。
【００５５】
先端部８３ａがヒータ８２の前方に位置していると、その傾斜角度によっては、ヒータ８２からの熱の放射が遮られてしまう。上記説明した変形例では、仕切部材８３を用いて、操業中に、先端部８３ａあるいは仕切部材８３の全体を回動させ、先端部８３ａの上面が水平方向に延在するよう、あるいは、水平方向に対する傾斜角度が小さくなるよう回動させることが可能である。これにより、ヒータ８２から放射される熱量を調節して、シートガラスＳＧの温度を調整することができる。
また、シートガラスＳＧが割れて落下したガラス片等が先端部８３ａ上に存在する場合に、例えば、上記説明した変形例の仕切部材８３を用いて、操業中に、図７及び図８において実線で示した状態から、先端部８３ａあるいは仕切部材８３の全体を回動させ、傾斜角度を大きくすることが可能である。これにより、先端部８３ａ上に存在するガラス片等を滑らせて、下方に落とすことができる。このような傾斜角度の変更は、例えばバネやシリンダーによって発生する機械的な力を、先端部８３ａまたは仕切部材８３に対して作用させる方法を用いて、手動あるいは自動で行うことができる。
【００５６】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図８に示す仕切部材８３の変形例を、シリンダー７１を備える駆動装置７０を用いて回動させる例を説明する図である。駆動装置７０は、具体的に、シリンダー７１と、シリンダー７１に対して往復移動するシャフト７２と、を備える。シリンダー７１は、炉壁に対して回動するよう設けられる。シャフト７２は、仕切部材８３に接続されている。この変形例では、シャフト７２がシリンダー７１に対して移動することで、仕切部材８３の傾斜角度が変化する。例えば、図９（ａ）に示す、水平方向に延在した状態と、図９（ｂ）に示す、水平方向に対して傾斜した状態との間で、仕切部材８３は回動する。
【００５７】
先端部８３ａまたは仕切部材８３を回動させるための稼動方式は、図９に示す例に制限されず、炉内の構造や、仕切部材８３が設置される炉内の温度に応じて適宜選択される。上記説明した仕切部材８３の変形例は、ガラス片の除去等を目的として、適宜採用することができる。
【００５８】
一実施形態によれば、複数の仕切部材８３のうち、上流側の仕切部材８３の先端部８３ａ（第１の先端部）の延在方向の長さは、下流側の仕切部材８３の先端部８３ａ（第２の先端部）の延在方向の長さより長いことが好ましい。ヒータ８２からの輻射熱の熱量は、上流側に位置するヒータ８２であるほど大きいため、第１の先端部８３ａの延在方向の長さを長くして、仕切部材８３の仕切り機能を向上させることが好ましい。この場合、仕切部材８３の延在方向の長さは、上流側から下流側にかけて、連続的にあるいは段階的に短くなっていることが好ましい。
また、一実施形態によれば、複数の仕切部材８３において、上流側の仕切部材８３の先端部８３ａ（第１の先端部）の水平方向に対する傾斜角度は、下流側の仕切部材８３の先端部８３ａ（第２の先端部）の水平方向に対する傾斜角度より小さいことが好ましい。上述したように、ヒータ８２からの輻射熱の熱量は、上流側に位置するヒータ８２であるほど大きいため、第１の先端部８３ａの傾斜角度を小さくして、ヒータ８２からの輻射熱が遮られることによるシートガラスＳＧの温度調整に対する影響を小さくすることが好ましい。この場合、仕切部材８３の傾斜角度は、上流側から下流側にかけて、連続的にあるいは段階的に大きくなっていることが好ましい。
【００５９】
引下げローラ８１ａ〜８１ｇの回転軸中心Ｏの位置は、図３に示されるように、搬送方向に沿った方向において、ヒータ８２が位置する高さ範囲Ｈ（図６参照）の上方又は下方に位置していることが好ましい。例えば、引下げローラ８１ａの回転軸中心Ｏの位置は、ヒータ８２ａの下端の下方で、かつ、ヒータ８２ｂの上端の上方に位置している。このように、引下げローラ８１ａ〜８１ｇの回転軸中心Ｏの位置と、ヒータ８２が位置する高さ範囲Ｈとが、搬送方向に重なっていない（ずれている）ことで、ヒータ８２からの輻射熱が引下げローラ８１ａ〜８１ｇによって遮られ難く、シートガラスＳＧの両側の領域で温度が低下することを抑制できる。このため、シートガラスＳＧにおいて幅方向に均一な温度プロファイルを効果的に実現することができる。
【００６０】
この場合において、引下げローラ８１ａ〜８１ｆの回転軸中心Ｏの位置は、搬送方向の上方及び下方に接近して配置される２つのヒータ８２のうち、上方に接近して配置されるヒータ８２との間隔が、下方に接近して配置されるヒータ８２との間隔よりも長いことが好ましい。シートガラスＳＧは、搬送方向に沿って順次温度が下がるよう冷却されるため、上流側に位置するヒータ８２であるほど、輻射熱が大きくなるよう制御される。引下げローラ８１ａ〜８１ｆは下方のヒータ８２とは仕切部材８３によって仕切られているため、引下げローラ８１ａ〜８１ｆと下方のヒータ８２との距離が、引下げローラ８１ａ〜８１ｆと上方のヒータ８２との距離より短くても、引下げローラ８１ａ〜８１ｆが下方のヒータ８２から受け取る熱量が抑制される。これにより、引下げローラ８１ａ〜８１ｆがヒータ８２によって過度に加熱されることを抑制できる。
【００６１】
（２−８）切断装置
切断装置９０は、冷却チャンバー８０内で室温近傍の温度まで冷却されたシートガラスＳＧを、所定のサイズに切断する。切断装置９０は、所定の時間間隔でシートガラスＳＧを切断する。これにより、シートガラスＳＧは、複数のガラス板になる。切断装置９０は、切断装置駆動モータ３９２（図５を参照）によって駆動される。
【００６２】
（２−９）制御装置
制御装置５００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されており、ガラス基板の製造装置１００に含まれる種々の機器の制御を行う。図５は、一実施形態における制御装置５００の構成の一例を示すブロック図である。
【００６３】
具体的には、図５に示すように、制御装置５００は、ガラス基板の製造装置１００に含まれる各種のセンサ（例えば、熱電対３８０）やスイッチ（例えば、主電源スイッチ３８１）等による信号を受けて、冷却ユニット６０、ヒータ８２ａ〜８２ｇ、冷却ローラ駆動モータ３９０、引下げローラ駆動モータ３９１、切断装置駆動モータ３９２等の制御を行う。
【００６４】
本実施形態によれば、仕切部材８３の仕切り機能によって、ヒータ８２による温度制御を適切に行いながら、シートガラスＳＧに割れが生じたときに、ヒータ８２を落下物から保護し、仕切部材８３に落下物が堆積することを防止することができる。
【００６５】
以上、本実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、搬送方向に等間隔に配置されていてもよいが、搬送方向に異なる間隔で配置されていてもよい。例えば、搬送方向に隣り合う引下げローラ８１ａ〜８１ｇの間隔は、下流側の間隔であるほど、大きくてもよい。また、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、仕切部材８３によって仕切られた空間ごとに配置されていなくてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１１  溶解装置
１２  清澄装置
４０  成形装置
４１  成形体
５１  冷却ローラ
６０  冷却ユニット
８１ａ〜８１ｇ  引下げローラ
８２ａ〜８２ｇ  ヒータ（温度調整装置）
８３  仕切部材
８３ａ  先端部
８３ｂ  後端部
９０  切断装置
１００  ガラス基板製造装置
５００  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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