(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、前記供給溝の両側から溢れ出した前記熔融ガラスを前記成形体の両側面に沿って流下させ、前記両側面を流下した前記熔融ガラスを前記成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形する成形工程を備えるガラス基板の製造方法であって、
前記供給溝の長手方向における前記成形体の両端部において前記熔融ガラスが前記下端で合流して一体化するように、前記下端で合流する前記熔融ガラスの粘度が１.２×１０５ポアズ未満となるように前記熔融ガラスを加熱する加熱工程と、
前記成形工程で成形された前記ガラスリボンの幅方向中心の厚みが０．３ｍｍ未満となるように、前記ガラスリボンを下方に引き伸ばす引き伸ばし工程と、
をさらに備え、
前記加熱工程では、前記両側面を流下する前記熔融ガラスの厚みが、前記成形体の前記長手方向の中央部と比較して、前記成形体の前記長手方向の両端部において、より大きくなるように、前記熔融ガラスが加熱される、
ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記成形工程および前記加熱工程が行われる第１空間と、前記引き伸ばし工程が行われる第２空間とは、前記成形体の下方に配置された仕切り部材によって区画され、
前記加熱工程では、前記第１空間における前記熔融ガラスの粘度が１.２×１０５ポアズ未満となるように、前記熔融ガラスが加熱される、
請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程では、前記下端で合流する前記熔融ガラスの粘度が１.２×１０５ポアズ未満となるように、前記供給溝から溢れ出る前記熔融ガラスの前記長手方向の温度分布が制御される、
請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記成形体は、前記両端部から突出する一対のガラスガイドを有し、
前記成形工程では、前記一対のガラスガイドによって、前記両側面を流下する前記熔融ガラスの幅が制限され、
前記加熱工程では、前記供給溝から溢れ出る前記熔融ガラスの粘度に関して、前記ガラスガイドの近傍における粘度が、前記成形体の前記長手方向の中心における粘度よりも高くなるように、前記熔融ガラスが加熱される、
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】
前記加熱工程では、前記成形体の前記上面の上方に配置された加熱手段によって前記成形体を加熱することで、前記熔融ガラスが加熱される、
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】
成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、前記供給溝の両側から溢れ出した前記熔融ガラスを前記成形体の両側面に沿って流下させ、前記両側面を流下した前記熔融ガラスを前記成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形するための成形部を備えるガラス基板の製造装置であって、
前記供給溝の長手方向における前記成形体の両端部において前記熔融ガラスが前記下端で合流して一体化するように、前記下端で合流する前記熔融ガラスの粘度が１.２×１０５ポアズ未満となるように前記熔融ガラスを加熱する加熱部と、
前記成形部で成形された前記ガラスリボンの幅方向中心の厚みが０．３ｍｍ未満となるように、前記ガラスリボンを下方に引き伸ばす引き伸ばし部と、
をさらに備え、
前記加熱部は、前記両側面を流下する前記熔融ガラスの厚みが、前記成形体の前記長手方向の中央部と比較して、前記成形体の前記長手方向の両端部において、より大きくなるように、前記熔融ガラスを加熱する、
ガラス基板の製造装置。
【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、および、ガラス基板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板を製造する方法としてオーバーフローダウンドロー法が用いられている。オーバーフローダウンドロー法では、成形体の上面に形成された溝から溢れ出た熔融ガラスを、成形体の両側面に沿って流下させ、成形体の下端で合流させることにより、ガラスリボンが成形される。成形されたガラスリボンは、下方に引き延ばされながら冷却される。冷却されたガラスリボンは、所定の寸法に切断されて、ガラス基板が得られる。
【０００３】
オーバーフローダウンドロー法において、高品質のガラスリボンを成形するためは、成形体の両側面を流下する熔融ガラスの幅方向の温度管理が重要である。例えば、特許文献１（特開２００７−１１２６６５号公報）には、成形体の両側面と対向する発熱体を用いて成形体を加熱して、成形体表面を流下する熔融ガラスの幅方向の温度分布を均一化する方法が開示されている。また、特許文献２（特開２００８−６９０２４号公報）には、成形体の表面の白金被膜を通電加熱することにより、成形体表面を流下する熔融ガラスの幅方向の温度分布を均一化する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、厚みが０．３ｍｍ未満の薄いガラス基板をオーバーフローダウンドロー法により製造する場合、成形体表面を流下する熔融ガラスの幅方向の温度管理をしても、以下の理由により、高品質のガラスリボンを成形することが難しい。
【０００５】
オーバーフローダウンドロー法により薄いガラス基板を製造する場合、成形体の両側面を流下する熔融ガラスの流量を小さくするか、成形体の下方においてガラスリボンを下方に引っ張る冷却ロールの回転速度を大きくする必要がある。
【０００６】
しかし、成形体の両側面を流下する熔融ガラスの流量を小さくするほど、当該熔融ガラスは温度が低下して粘度が高くなりやすいので、成形体の下端の熔融ガラスの合流地点において、熔融ガラスが正常に貼り合わせられないおそれがある。特に、成形体の長手方向の両端部を流下する熔融ガラスは温度が低下しやすく、熔融ガラスの貼り合わせの不良が発生しやすい。
【０００７】
また、ガラスリボンを下方に引っ張る冷却ロールの回転速度を大きくするほど、成形体の両側面を流下する熔融ガラスは、成形体の下端からより離れた位置で合流する。成形体の下端から離れた熔融ガラスは急速に温度が低下しやすいので、冷却ロールの回転速度を大きくすると、熔融ガラスの貼り合わせの不良が発生しやすい。
【０００８】
本発明の目的は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板を製造する場合に、成形体の下端における熔融ガラスの貼り合わせの不良を防止することができるガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の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】
【０００９】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、成形工程と、加熱工程と、引き伸ばし工程とを備える。成形工程は、成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、供給溝の両側から溢れ出した熔融ガラスを成形体の両側面に沿って流下させ、両側面を流下した熔融ガラスを成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形する工程である。加熱工程は、供給溝の長手方向における成形体の両端部において熔融ガラスが下端で合流して一体化するように、下端で合流する熔融ガラスの粘度が１.２×１０5ポアズ未満となるように熔融ガラスを加熱する工程である。引き伸ばし工程は、成形工程で成形されたガラスリボンの幅方向中心の厚みが０．３ｍｍ未満となるように、ガラスリボンを下方に引き伸ばす工程である。
【００１０】
このガラス基板の製造方法では、０．３ｍｍ未満の厚みを有する薄いガラスリボンを成形するために、成形体の下方においてガラスリボンが下方に引き伸ばされる。また、この方法では、成形体の下端で熔融ガラスが合流して一体化する程度に熔融ガラスの粘度が低くなるように、成形体に接触している熔融ガラスが加熱される。これにより、成形体の下端から離れた熔融ガラスが冷却されて熔融ガラスの貼り合わせの不良が発生することが抑制される。従って、このガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板を製造する場合に、成形体の下端における熔融ガラスの貼り合わせの不良を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、成形工程および加熱工程が行われる第１空間と、引き伸ばし工程が行われる第２空間とが、成形体の下方に配置された仕切り部材によって区画されていることが好ましい。加熱工程では、第１空間における熔融ガラスの粘度が１.２×１０5ポアズ未満となるように、熔融ガラスが加熱される。
【００１２】
このガラス基板の製造方法では、仕切り部材の上方の第１空間において、成形体の下端で熔融ガラスが合流して一体化する程度に熔融ガラスの粘度が低くなるように、成形体に接触している熔融ガラスが加熱される。従って、このガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板を製造する場合に、成形体の下端における熔融ガラスの貼り合わせの不良を防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、加熱工程では、成形体の下端で合流する熔融ガラスの粘度が１.２×１０5ポアズ未満となるように、成形体の供給溝から溢れ出る熔融ガラスの長手方向の温度分布が制御されることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、成形体は、両端部から突出する一対のガラスガイドを有することが好ましい。成形工程では、一対のガラスガイドによって、両側面を流下する熔融ガラスの幅が制限される。加熱工程では、供給溝から溢れ出る熔融ガラスの粘度に関して、ガラスガイドの近傍における粘度が、成形体の長手方向の中心における粘度よりも高くなるように、熔融ガラスが加熱される。
【００１５】
このガラス基板の製造方法では、ガラスガイドの近傍を流れる熔融ガラスの温度の低下を抑制するために、ガラスガイドの近傍において供給溝から溢れ出る熔融ガラスの粘度が、成形体の長手方向の中心において供給溝から溢れ出る熔融ガラスの粘度よりも高くなるように、熔融ガラスが加熱される。従って、このガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板を製造する場合に、ガラスガイドの近傍を流れる熔融ガラスの貼り合わせの不良を防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法では、加熱工程において、成形体の上面の上方に配置された加熱手段によって成形体を加熱することで、熔融ガラスが加熱されることが好ましい。
【００１７】
このガラス基板の製造方法では、成形体の上面の上方に配置された加熱手段によって成形体を加熱することで、成形体の下端で熔融ガラスが合流して一体化する程度に熔融ガラスの粘度が低くなるように、成形体に接触している熔融ガラスが加熱される。従って、このガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板を製造する場合に、成形体の下端における熔融ガラスの貼り合わせの不良を防止することができる。
【００１８】
本発明に係るガラス基板の製造装置は、成形部と、加熱部と、引き伸ばし部とを備える。成形部は、成形体の上面に形成された供給溝に熔融ガラスを供給し、供給溝の両側から溢れ出した熔融ガラスを成形体の両側面に沿って流下させ、両側面を流下した熔融ガラスを成形体の下端で合流させてガラスリボンを成形する。加熱部は、供給溝の長手方向における成形体の両端部において熔融ガラスが下端で合流して一体化するように、下端で合流する熔融ガラスの粘度が１.２×１０5ポアズ未満となるように熔融ガラスを加熱する。引き伸ばし部は、成形工程で成形されたガラスリボンの幅方向中心の厚みが０．３ｍｍ未満となるように、ガラスリボンを下方に引き伸ばす。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板を製造する場合に、成形体の下端における熔融ガラスの貼り合わせの不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係るガラス基板の製造方法のフローチャートである。
【図２】熔解工程から切断工程までを行う装置の模式図である。
【図３】成形装置の断面図である。
【図４】図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける成形装置の断面図である。
【図５】ガラスガイドの近傍を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態としてのガラス基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。本実施形態のガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法により熔融ガラスからガラスリボンが成形される工程を含む。
【００２２】
（１）ガラス基板の製造工程の概要
最初に、ガラス基板の製造工程について説明する。ガラス基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板、タッチパネル用のガラス基板、太陽電池パネル用のガラス基板、および、保護用のガラス基板等として用いられる。ガラス基板は、例えば、０.３ｍｍ未満の厚みを有し、かつ、縦６８０ｍｍ〜２２００ｍｍおよび横８８０ｍｍ〜２５００ｍｍの寸法を有する。
【００２３】
ガラス基板の一例として、以下の（ａ）〜（ｊ）の組成を有するガラス基板が挙げられる。
【００２４】
（ａ）ＳｉＯ2：５０質量％〜７０質量％、
（ｂ）Ａｌ2Ｏ3：１０質量％〜２５質量％、
（ｃ）Ｂ2Ｏ3：１質量％〜１８質量％、
（ｄ）ＭｇＯ：０質量％〜１０質量％、
（ｅ）ＣａＯ：０質量％〜２０質量％、
（ｆ）ＳｒＯ：０質量％〜２０質量％、
（ｇ）ＢａＯ：０質量％〜１０質量％、
（ｈ）ＲＯ:５質量％〜２０質量％（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選択される少なくとも１種である。）、
（ｉ）Ｒ’2Ｏ:０質量％〜２．０質量％（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。）、
（ｊ）ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3およびＣｅＯ2から選ばれる少なくとも１種の金属酸化物。
【００２５】
なお、上記の組成を有するガラスは、０．１質量％未満の範囲で、その他の微量成分の存在が許容される。
【００２６】
図１は、ガラス基板の製造工程を表すフローチャートの一例である。ガラス基板の製造工程は、主として、熔解工程（ステップＳ１）と、清澄工程（ステップＳ２）と、攪拌工程（ステップＳ３）と、成形工程（ステップＳ４）と、徐冷工程（ステップＳ５）と、切断工程（ステップＳ６）と、研削工程（ステップＳ７）と、研磨工程（ステップＳ８）とからなる。図２は、熔解工程Ｓ１から切断工程Ｓ６までを行うガラス基板製造装置１００の模式図である。ガラス基板製造装置１００は、熔解装置１０１と、清澄装置１０２と、攪拌装置１０３と、成形装置１０４と、切断装置１０５とから構成される。
【００２７】
熔解工程Ｓ１では、熔解装置１０１によって、バーナー等の加熱手段によりガラス原料が熔解され、１５００℃〜１６００℃の高温の熔融ガラス９０が生成される。ガラス原料は、所望の組成のガラスを実質的に得ることができるように調製される。ここで、「実質的に」とは、０．１質量％未満の範囲で、その他の微量成分の存在が許容されることを意味する。
【００２８】
清澄工程Ｓ２では、清澄装置１０２によって、熔解工程Ｓ１で生成された熔融ガラス９０をさらに昇温させることで、熔融ガラス９０の清澄が行われる。清澄装置１０２において、熔融ガラス９０の温度は、１６００℃〜１７５０℃、好ましくは１６５０℃〜１７００℃に上昇させられる。清澄装置１０２では、熔融ガラス９０に含まれるＯ2、ＣＯ2およびＳＯ2の微小な泡が、ガラス原料に含まれるＳｎＯ2等の清澄剤の還元により生じたＯ2を吸収して成長し、熔融ガラス９０の液面に浮上して消滅する。
【００２９】
攪拌工程Ｓ３では、攪拌装置１０３によって、清澄工程Ｓ２で清澄された熔融ガラス９０が攪拌され、化学的および熱的に均質化される。攪拌装置１０３では、熔融ガラス９０は鉛直方向に流れながら、軸回転するスターラーによって攪拌され、攪拌装置１０３の底部に設けられた流出口から下流工程に送られる。また、攪拌工程Ｓ３では、ジルコニアリッチのガラス等、熔融ガラス９０の平均的な比重と異なる比重を有するガラス成分が攪拌装置１０３から除去される。
【００３０】
成形工程Ｓ４では、成形装置１０４によって、オーバーフローダウンドロー法によって、攪拌工程Ｓ３で攪拌された熔融ガラス９０からガラスリボン９１が成形される。成形工程Ｓ４の詳細は、後述する。熔融ガラス９０は、成形工程Ｓ４に流入する前に、オーバーフローダウンドロー法による成形に適した温度、例えば、１２００℃まで冷却される。
【００３１】
徐冷工程Ｓ５では、成形装置１０４によって、成形工程Ｓ４で連続的に生成されたガラスリボン９１が、歪みおよび反りが発生しないように温度制御されながら、徐冷点以下まで徐冷される。
【００３２】
切断工程Ｓ６では、切断装置１０５によって、徐冷工程Ｓ５で室温まで徐冷されたガラスリボン９１が所定の長さごとに切断される。ガラスリボン９１を切断する際には、ガラスリボン９１にスクライブ線を形成し、スクライブ線に引っ張り応力を集中させてガラスリボン９１を割断する。スクライブ線は、一般に、ダイヤモンドカッターを用いて機械的に形成する方法、および、レーザを利用した加熱と急冷とにより初期亀裂を進行させる方法によって形成される。切断工程Ｓ６では、さらに、所定の長さごとに切断されたガラスリボン９１が、所定の寸法に切断されて、ガラス基板９２が得られる。
【００３３】
研削工程Ｓ７では、切断工程Ｓ６で得られたガラス基板９２の端面が研削されて、ガラス基板９２が面取りされる。切断工程Ｓ６で切断されたガラス基板９２の端面と主表面との間の角部には、非常に鋭いエッジが形成されている。研削工程Ｓ７では、ガラス基板９２の角部を、ダイヤモンドホイール等を用いて研削することで、角部に形成されたエッジが取り除かれる。角部の研削により面取りされたガラス基板９２の端面の断面形状は、Ｒ形状である。
【００３４】
研磨工程Ｓ８では、研削工程Ｓ７で面取りされたガラス基板９２の端面が研磨される。研削工程Ｓ７で面取りされたガラス基板９２の端面には、マイクロクラックや水平クラックと呼ばれる微小なクラックを含む層が形成されている。この層は、加工変質層または脆弱破壊層と呼ばれる。加工変質層が形成されると、ガラス基板９２の端面の破壊強度が低下する。研磨工程Ｓ８は、加工変質層を除去してガラス基板９２の端面の破壊強度を向上させるために行われる。
【００３５】
研磨工程Ｓ８の後に、ガラス基板９２の洗浄工程および検査工程が行われる。最終的に、ガラス基板９２は梱包されて、ＦＰＤ製造業者等に出荷される。ＦＰＤ製造業者は、ガラス基板９２の表面にＴＦＴ等の半導体素子を形成して、ＦＰＤを製造する。
【００３６】
（２）成形装置の構成
次に、成形工程Ｓ４で用いられる成形装置１０４の構成について説明する。成形装置１０４は、オーバーフローダウンドロー法により熔融ガラス９０からガラスリボン９１を成形するために用いられる。図３は、ガラスリボン９１の主表面に直交する方向から視た、成形装置１０４の断面図である。図４は、図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける成形装置１０４の断面図である。
【００３７】
成形装置１０４は、主として、成形体１０と、仕切り板２０と、冷却ローラ３０と、複数の送りローラ５０と、加熱手段６０と、側部ヒータ６２と、炉壁７０とから構成される。炉壁７０は、耐火煉瓦を積層して作られる。炉壁７０の内部空間には、成形体１０、仕切り板２０、冷却ローラ３０、送りローラ５０、加熱手段６０および側部ヒータ６２が収容されている。炉壁７０の内部空間は、鉛直方向に沿って、成形空間７２と徐冷空間７４とに区画されている。成形空間７２および徐冷空間７４は、仕切り板２０によって仕切られている。以下、炉壁７０の内部空間に収容される各構成要素について説明する。
【００３８】
（２−１）成形体
成形体１０は、図４に示されるように、楔状の断面形状を有する耐火物である。成形体１０は、楔状の尖端が鉛直方向下方を指すように、成形空間７２に配置される。成形体１０は、主として、上面１２と、一対の側面１４と、一対のガラスガイド１６とを有している。一対の側面１４の上辺は、それぞれ、上面１２に接続されている。一対の側面１４の下辺は、成形体１０の下端１５において、互いに接続されている。以下、上面１２と側面１４との境界が延びる方向を、成形体１０の長手方向と呼ぶ。また、水平面内において成形体１０の長手方向に直交する方向を、成形体１０の短手方向と呼ぶ。成形体１０の長手方向は、図３において紙面の左右の方向である。成形体１０の短手方向は、図４において紙面の左右の方向である。なお、成形体１０の長手方向は、ガラスリボン９１の幅方向であり、成形体１０の短手方向は、ガラスリボン９１の厚み方向である。
【００３９】
成形体１０の上面１２には、供給溝１２ａが形成されている。供給溝１２ａは、成形体１０の長手方向に延びている。供給溝１２ａの一方の端部には、ガラス供給管１３が設けられている。供給溝１２ａは、ガラス供給管１３が設けられ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。
【００４０】
一対のガラスガイド１６は、それぞれ、成形体１０の長手方向の両端部において、上面１２および側面１４から突出している部材である。ガラスガイド１６は、成形体１０と一体的に形成されている部材であってもよく、または、成形体１０に取り付けられる部材であってもよい。
【００４１】
（２−２）仕切り板
仕切り板２０は、成形空間７２と徐冷空間７４とを区画する断熱材である。仕切り板２０は、成形空間７２と徐冷空間７４との間の熱移動を抑制する。仕切り板２０は、成形体１０の下端１５の下方において、ガラスリボン９１の厚み方向両側に配置される。
【００４２】
（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ３０は、徐冷空間７４において、仕切り板２０の下方に配置される。冷却ローラ３０は、ガラスリボン９１の厚み方向両側に配置される。冷却ローラ３０は、成形体１０の両側面１４を流下した熔融ガラス９０が合流して成形されたガラスリボン９１の幅方向両端部を急冷する。具体的には、成形体１０の長手方向におけるガラスリボン９１の両端部を挟み込んで、ガラスリボン９１を冷却しながら、ガラスリボン９１を鉛直方向下方に搬送する。
【００４３】
（２−４）送りローラ
送りローラ５０は、徐冷空間７４において、冷却ローラ３０の下方に配置される。送りローラ５０は、ガラスリボン９１の厚み方向両側に配置される。送りローラ５０は、成形体１０の長手方向におけるガラスリボン９１の両端部を挟み込んで、冷却ローラ３０によって搬送されたガラスリボン９１を鉛直方向下方に搬送する。
【００４４】
（２−５）加熱手段
加熱手段６０は、成形空間７２において、成形体１０の上面１２の上方に配置される。加熱手段６０は、成形体１０を加熱して、成形体１０に接触している熔融ガラス９０の温度分布を制御する。温度分布は、成形体１０の長手方向の温度分布を意味する。以下に記載される温度分布も同様である。
【００４５】
図３に示されるように、加熱手段６０は、第１ヒータ６０ａと、第２ヒータ６０ｂと、第３ヒータ６０ｃとから構成される。第１ヒータ６０ａ、第２ヒータ６０ｂおよび第３ヒータ６０ｃは、通電により発熱する部材である。第１ヒータ６０ａ、第２ヒータ６０ｂおよび第３ヒータ６０ｃの出力は、加熱手段６０の制御部（図示せず）によって制御される。
【００４６】
第１ヒータ６０ａ、第２ヒータ６０ｂおよび第３ヒータ６０ｃは、それぞれ、成形体１０の短手方向に沿って延びている。第１ヒータ６０ａおよび第３ヒータ６０ｃは、それぞれ、成形体１０の長手方向両端部の上方に配置されている。第２ヒータ６０ｂは、成形体１０の長手方向中央部の上方に配置されている。第２ヒータ６０ｂは、第１ヒータ６０ａと第３ヒータ６０ｃとの間に配置されている。
【００４７】
（２−６）側部ヒータ
側部ヒータ６２は、成形体１０の長手方向に亘って、成形体１０の両側面１４と対向するように設置されているヒータである。側部ヒータ６２は、通電により発熱する部材である。側部ヒータ６２の出力は、側部ヒータ６２の制御部（図示せず）によって制御される。側部ヒータ６２は、成形体１０の両側面１４を流下する熔融ガラス９０を、成形体１０の長手方向に亘って加熱する。これにより、例えば、成形体１０の長手方向に亘って熔融ガラス９０が均一に加熱されると共に、熔融ガラス９０の流れ方向に沿って、成形体１０の長手方向における熔融ガラス９０の所望の温度分布が形成される。
【００４８】
（３）成形装置の動作
次に、成形装置１０４によって熔融ガラス９０からガラスリボン９１が成形される工程について説明する。攪拌装置１０３で攪拌された熔融ガラス９０は、成形装置１０４に送られる。成形装置１０４の成形空間７２において、熔融ガラス９０は、ガラス供給管１３を介して成形体１０の供給溝１２ａに供給される。供給溝１２ａに貯留された熔融ガラス９０は、供給溝１２ａから溢れ出る。溢れ出た熔融ガラス９０は、成形体１０の短手方向において供給溝１２ａの両側にある一対の上面１２にそれぞれ分流する。
【００４９】
分流した一対の熔融ガラス９０は、それぞれ、一対の側面１４を伝って流下する。側面１４を伝う熔融ガラス９０は、成形体１０の長手方向において一対のガラスガイド１６の間を流下する。すなわち、両側面１４を流下する熔融ガラス９０の幅は、一対のガラスガイド１６によって制限されている。成形体１０の両側面１４を流下した一対の熔融ガラス９０は、成形体１０の下端１５で合流して一体化する。これにより、一対の熔融ガラス９０が互いに貼り合わされて、ガラスリボン９１が連続的に成形される。成形空間７２におけるガラスリボン９１の温度は、１１５０℃〜１２００℃である。
【００５０】
なお、成形空間７２において、加熱手段６０は、成形体１０の供給溝１２ａから溢れ出た熔融ガラス９０の温度分布を制御する。具体的には、加熱手段６０は、成形空間７２において、成形体１０の下端１５で合流する熔融ガラス９０の粘度が１.２×１０5ポアズ未満となるように、熔融ガラス９０の温度分布を制御する。
【００５１】
成形空間７２で成形されたガラスリボン９１は、成形空間７２の下方の徐冷空間７４に到達する。徐冷空間７４では、ガラスリボン９１の幅方向中央部は、何物にも触れることなく流下する。一方、ガラスリボン９１の幅方向両端部は、冷却ローラ３０によって選択的に８００℃〜９００℃まで冷却される。また、冷却ローラ３０は、ガラスリボン９１の幅方向中心の厚みが０．３ｍｍ未満となるように、ガラスリボン９１を鉛直方向下方に向かって引き伸ばす。
【００５２】
次に、冷却ローラ３０によって冷却されたガラスリボン９１は、送りローラ５０によって鉛直方向下方に搬送される。ガラスリボン９１は、送りローラ５０によって搬送される過程で徐冷される。その後、ガラスリボン９１は、成形装置１０４の外部に排出される。
【００５３】
（４）特徴
オーバーフローダウンドロー法によるガラス基板の製造工程では、成形体の両側面を流下する一対の熔融ガラスの貼り合わせの不良が発生するおそれがある。熔融ガラスの貼り合わせの不良は、成形体の両側面を流下する一対の熔融ガラスが合流しても一体化することが阻害される場合に発生する。この場合、合流する一対の熔融ガラスの粘度が高いために、貼り合わされる面同士の少なくとも一部が一体化せず、実質的に２枚の薄いガラスリボンが貼り合わされたガラスリボンが成形される。このようなガラスリボンは、２枚の薄いガラスリボンの間に隙間が形成されている場合がある。そのため、ガラスリボンの切断工程においてスクライブ線を形成する際に、貼り合わされた２枚の薄いガラスリボンのうち、一方の薄いガラスリボンのみにスクライブ線が形成されることがある。この場合、スクライブ線が形成されていない方の薄いガラスリボンは、スクライブ線に沿って切断されないので、ガラスリボンを安定的に切断することが難しい。そのため、高品質のガラス基板を製造するためには、成形体の両側面を流下する一対の熔融ガラスを一体化させることが必要である。
【００５４】
また、オーバーフローダウンドロー法によって、０．３ｍｍ未満の厚みを有する薄いガラス基板を製造する場合、成形体の両側面を流下する熔融ガラスの流量が小さいので、一対の熔融ガラスが合流するまでに、熔融ガラスの温度が低下して粘度が上昇しやすい。そのため、一対の熔融ガラスが合流しても一体化せず、熔融ガラスの貼り合わせの不良が発生するおそれがある。
【００５５】
また、オーバーフローダウンドロー法によって、０．３ｍｍ未満の厚みを有する薄いガラス基板を製造する場合、成形体の下方の冷却ローラによって、ガラスリボンを鉛直方向下方に高速で搬送しながら引き伸ばす方法が用いられる。しかし、冷却ローラの回転を速くしてガラスリボンの搬送速度を上昇させるほど、成形体の下端から離れた位置で一対の熔融ガラスが合流する傾向にある。熔融ガラスの合流地点が成形体の下端から離れているほど、熔融ガラスの温度が低下して粘度が上昇しやすい。そのため、一対の熔融ガラスが合流しても一体化せず、熔融ガラスの貼り合わせの不良が発生するおそれがある。
【００５６】
本実施形態のガラス基板の製造方法では、０．３ｍｍ未満の厚みを有する薄いガラスリボン９１を成形するために、徐冷空間７４においてガラスリボン９１が冷却ローラ３０によって下方に引っ張られる。この方法では、成形体１０に接触している熔融ガラス９０の温度分布を加熱手段６０により制御することで、成形空間７２において、成形体１０の下端１５で一対の熔融ガラス９０が合流して一体化する程度に、熔融ガラス９０の粘度が低く保たれる。具体的には、成形空間７２において、成形体１０の下端１５で合流する熔融ガラス９０の粘度が１.２×１０5ポアズ未満となるように、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の温度分布が制御される。これにより、成形体１０の下端１５で合流する一対の熔融ガラス９０が一体化せずに、熔融ガラス９０の貼り合わせの不良が発生することが抑制される。従って、このガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法によりガラス基板９２を製造する場合に、成形体１０の下端１５における熔融ガラス９０の貼り合わせの不良を防止することができる。
【００５７】
次に、加熱手段６０の第１ヒータ６０ａ、第２ヒータ６０ｂおよび第３ヒータ６０ｃの出力を制御して、成形体１０の下端１５で合流する一対の熔融ガラス９０の粘度を１.２×１０5ポアズ未満に抑える方法について具体的に説明する。
【００５８】
一対のガラスガイド１６の近傍を流下する熔融ガラス９０、すなわち、成形体１０の長手方向両端部を流下する熔融ガラス９０は、成形体１０の長手方向中央部を流下する熔融ガラス９０よりも、冷却されやすい。そのため、成形体１０の下端１５で合流する熔融ガラス９０の粘度は、成形体１０の長手方向中央部と比較して、成形体１０の長手方向両端部において、より上昇しやすい。従って、熔融ガラス９０の貼り合わせの不良を防止するためには、成形体１０の長手方向両端部を流下する熔融ガラス９０の粘度の上昇を特に抑える必要がある。
【００５９】
図５は、ガラスガイド１６の近傍を説明するための図である。図５には、短手方向から視た成形体１０が示されている。図５において、ガラスガイド１６の近傍、すなわち、成形体１０の長手方向両端部に相当する範囲Ｒ１は、一対のガラスガイド１６の間の間隔をｔとすると、成形体１０の長手方向において、一方のガラスガイド１６が位置する第１ポイントＰ１から、第１ポイントＰ１から他方のガラスガイド１６に向かってｔ／８だけ離れた第２ポイントＰ２までの範囲である。図５において、成形体１０の長手方向中央部に相当する範囲Ｒ２は、成形体１０の長手方向両端部に相当する範囲Ｒ１以外の範囲である。
【００６０】
本実施形態では、成形体１０の長手方向両端部を流下し、成形体１０の下端１５で合流する一対の熔融ガラス９０の粘度を１.２×１０5ポアズ未満に保つために、加熱手段６０の制御部は、第１ヒータ６０ａおよび第３ヒータ６０ｃの出力を、第２ヒータ６０ｂの出力よりも小さくする制御を行う。これにより、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０は、成形体１０の長手方向両端部における温度が、成形体１０の長手方向中央部における温度よりも低い温度分布を示す。
【００６１】
加熱手段６０の制御部によって、上記の温度分布が実現されると、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の粘度は、成形体１０の長手方向中央部と比較して、成形体１０の長手方向両端部において、より高くなる。供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の粘度が高いほど、両側面１４を流下する熔融ガラス９０の速度が低下するので、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の流量が増加する。その結果、両側面１４を流下する熔融ガラス９０の厚みは、成形体１０の長手方向中央部と比較して、成形体１０の長手方向両端部において、より大きくなる。
【００６２】
そして、両側面１４を流下する熔融ガラス９０の厚みが大きいほど、熔融ガラス９０が持つ熱量が大きく、熔融ガラス９０の温度が低下しにくい。そのため、成形体１０の長手方向両端部を流下する熔融ガラス９０は、成形体１０の長手方向中央部を流下する熔融ガラス９０と比べて、温度の低下量がより小さく、そのため、粘度の増加量もより小さい。  
【００６３】
以上より、第１ヒータ６０ａおよび第３ヒータ６０ｃの出力を、第２ヒータ６０ｂの出力よりも小さくする制御を行うことにより、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の粘度に関して、成形体１０の長手方向両端部（ガラスガイド１６の近傍）における粘度を、成形体１０の長手方向中央部における粘度よりも高くすることができる。これにより、成形体１０の両側面１４を流下する熔融ガラス９０が冷却されやすい一対のガラスガイド１６の近傍において、成形体１０の下端１５で合流する一対の熔融ガラス９０の粘度を１.２×１０5ポアズ未満に保つことができる。
【００６４】
また、両側面１４を流下する熔融ガラス９０は側部ヒータ６２によって加熱され、両側面１４を流下する熔融ガラス９０の温度分布は、熔融ガラス９０が両側面１４を流下する過程で、均一になる。そのため、成形体１０の下端１５では、熔融ガラス９０の温度分布は均一である。一方、上述したように、加熱手段６０により、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の厚みは、成形体１０の長手方向中央部と比較して、成形体１０の長手方向両端部において、より大きい。そのため、成形体１０の長手方向両端部を流下する熔融ガラス９０が保持する熱量は、成形体１０の長手方向中央部を流下する熔融ガラス９０が保持する熱量よりも大きい。従って、成形体１０の長手方向両端部を流下する熔融ガラス９０は、成形体１０の長手方向中央部を流下する熔融ガラス９０と比較して、より冷却されにくいので、一対のガラスガイド１６の近傍において、成形体１０の下端１５で合流する一対の熔融ガラス９０の粘度を１.２×１０5ポアズ未満に保つことができる。
【００６５】
従って、本実施形態のガラス基板の製造方法は、成形体１０の長手方向両端部において、一対の熔融ガラス９０の貼り合わせの不良が発生することを抑制することができるので、両端部の形状不良が発生しにくいガラス基板９２を製造することができる。
【００６６】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
実施形態では、加熱手段６０は、第１ヒータ６０ａと、第２ヒータ６０ｂと、第３ヒータ６０ｃとから構成される。しかし、加熱手段６０は、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の温度分布を制御することができるのであれば、任意の数のヒータから構成されてもよい。また、加熱手段６０は、通電により発熱するヒータ以外の装置であってもよい。本変形例においても、加熱手段６０は、供給溝１２ａから溢れ出る熔融ガラス９０の温度分布に関して、成形体１０の長手方向両端部における温度が、成形体１０の長手方向中央部における温度よりも低い温度分布を実現することができる。
【００６７】
（５−２）変形例Ｂ
実施形態では、加熱手段６０は、成形空間７２において、成形体１０の上面１２の上方に配置される。しかし、加熱手段６０は、成形空間７２の他の位置に配置されてもよい。例えば、加熱手段６０は、成形体１０の上面１２の高さ位置において、成形体１０の短手方向両側に配置されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０    成形体（成形部）
１２    上面
１２ａ  供給溝
１４    側面（両側面）
１５    下端
１６    ガラスガイド
２０    仕切り板（仕切り部材）
３０    冷却ローラ（引き伸ばし部）
６０    加熱手段（加熱部）
７２    成形空間（第１空間）
７４    徐冷空間（第２空間）
９０    熔融ガラス
９１    ガラスリボン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００７−１１２６６５号公報
【特許文献２】特開２００８−６９０２４号公報
【図１】
0006489783.tif 000002
【図２】
0006489783.tif 000003
【図３】
0006489783.tif 000004
【図４】
0006489783.tif 000005
【図５】
0006489783.tif 000006