(57)【要約】【課題】薄いガラス基板であっても切断時に発生するガラス屑による品質低下を抑制できるガラス基板の製造方法等を提供する。【解決手段】ディスプレイ用のガラス基板の製造方法であって、成形された板厚０．５ｍｍ以下のガラス基板にスクライブ線を形成するスクライブ工程と、スクライブ線を覆う吸着部を用いて、ガラス基板を吸着する吸着工程と、吸着したガラス基板を吸引する吸引工程と、を備え、吸着部は弾性部材で形成されるとともに吸着部の吸着面はＶ字形状に形成され、吸引工程では、ガラス基板を吸着した際にＶ字形状を保持しようとする吸着部によりスクライブ線の両脇を押圧しながらガラス基板を吸引することにより、スクライブ線に沿ってガラス基板を折り曲げて切断する。【選択図】  図９
2017065947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ用のガラス基板の製造方法であって、
成形された板厚０．５ｍｍ以下の前記ガラス基板にスクライブ線を形成するスクライブ工程と、
前記スクライブ線を覆う吸着部を用いて、前記ガラス基板を吸着する吸着工程と、
前記吸着したガラス基板を吸引する吸引工程と、を備え、
前記吸着部は弾性部材で形成されるとともに前記吸着部の吸着面はＶ字形状に形成され、
前記吸引工程では、前記ガラス基板を吸着した際に前記Ｖ字形状を保持しようとする前記吸着部により前記スクライブ線の両脇を押圧しながら前記ガラス基板を吸引することにより、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折り曲げて切断する、
ことを特徴とするディスプレイ用のガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記吸引工程では、前記切断時に発生したガラス屑を吸引する、
ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記吸引工程では、前記スクライブ線が形成された面と反対面側から前記スクライブ線の断面が広がるよう前記ガラス基板を押圧する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のディスプレイ用のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス基板を吸引する吸引力は、前記スクライブ線に近い位置ほど大きい、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のディスプレイ用のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
ディスプレイ用のガラス基板の製造装置であって、
成形された板厚０．５ｍｍ以下の前記ガラス基板にスクライブ線を形成するスクライブ部と、
前記スクライブ線を覆いながら前記ガラス基板を吸着する吸着部と、
前記吸着したガラス基板を吸引する吸引部と、を備え、
前記吸着部は弾性部材で形成されるとともに前記吸着部の吸着面はＶ字形状に形成され、
前記吸引部は、前記ガラス基板を吸着した際に前記Ｖ字形状を保持しようとする前記吸着部により前記スクライブ線の両脇を押圧しながら前記ガラス基板を吸引することにより、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折り曲げて切断する、
ことを特徴とするディスプレイ用の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、及び、ガラス基板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダウンドロー法を用いてガラス基板（シートガラス）を製造する方法が用いられている。ダウンドロー法により成形されるシートガラスは、板厚がほぼ一定の製品領域（幅方向中央領域）と、製品領域より板厚が厚い製品領域の幅方向の両端に位置する端部（耳部）とからなる。このシートガラスを切断するために、シートガラスの表面にスクライブ線が形成される。スクライブ線は、下方向に搬送されるシートガラスに対して、例えば、シートガラスに切れ込みを入れるためのカッターを、シートガラスに押し当ててシートガラスの幅方向に移動させることで形成される。このスクライブ線に沿って、シートガラスが折り割り切断されることにより、シートガラスが所定のサイズに切断される。例えば、特許文献１には、カッターにかける力を制御してスクライブ線を形成し、このスクライブ線に沿って折り割り切断する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９６２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シートガラスの厚さを０．５ｍｍよりさらに薄くしようとする場合、シートガラスを下方に引き下げる速度を上げる必要がある。シートガラスの引き下げ速度を上げるためには、シートガラスにスクライブ線を形成する速度を上げて、シートガラスを所望の大きさに切断する速度を上げる必要がある。しかし、スクライブ線を形成する速度を上げると、カッターとシートガラスとの抵抗が増すため、スクライブ線の形成時に発生するガラス屑（ガラス粉）が増加し、このガラス屑がシートガラスに付着すると、シートガラスの品質が低下し、シートガラスから加工するガラス基板の品質低下にもつながる。また、スクライブ線に沿って折り割りする切断時にもガラス屑（ガラス粉）が発生し、シートガラスの品質が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明は、薄いガラス基板であっても切断時に発生するガラス屑による品質低下を抑制できるガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の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】
【０００６】
本発明の一態様は、ディスプレイ用のガラス基板の製造方法であって、
成形された板厚０．５ｍｍ以下の前記ガラス基板にスクライブ線を形成するスクライブ工程と、
前記スクライブ線を覆う吸着部を用いて、前記ガラス基板を吸着する吸着工程と、
前記吸着したガラス基板を吸引する吸引工程と、を備え、
前記吸着部は弾性部材で形成されるとともに前記吸着部の吸着面はＶ字形状に形成され、
前記吸引工程では、前記ガラス基板を吸着した際に前記Ｖ字形状を保持しようとする前記吸着部により前記スクライブ線の両脇を押圧しながら前記ガラス基板を吸引することにより、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折り曲げて切断する、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記吸引工程では、前記切断時に発生したガラス屑を吸引する、ことが好ましい。
【０００８】
前記吸引工程では、前記スクライブ線が形成された面と反対面側から前記スクライブ線の断面が広がるよう前記ガラス基板を押圧する、ことが好ましい。
【０００９】
前記ガラス基板を吸引する吸引力は、前記スクライブ線に近い位置ほど大きい、ことが好ましい。
【００１０】
本発明の他の態様は、ディスプレイ用のガラス基板の製造装置であって、
成形された板厚０．５ｍｍ以下の前記ガラス基板にスクライブ線を形成するスクライブ部と、
前記スクライブ線を覆いながら前記ガラス基板を吸着する吸着部と、
前記吸着したガラス基板を吸引する吸引部と、を備え、
前記吸着部は弾性部材で形成されるとともに前記吸着部の吸着面はＶ字形状に形成され、
前記吸引部は、前記ガラス基板を吸着した際に前記Ｖ字形状を保持しようとする前記吸着部により前記スクライブ線の両脇を押圧しながら前記ガラス基板を吸引することにより、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折り曲げて切断する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄いガラス基板であっても切断時に発生するガラス屑による品質低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図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】実施形態に係るガラス基板の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】実施形態に係る切断装置の側面図である。
【図６】図５のスクライブ部を上面側から見て示した図である。
【図７】図５の吸引部を背面側から見て示した図である。
【図８】吸引部、吸着部の断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、吸着部によりシートガラスを吸着しながら、シートガラスを折り割り切断する方法を説明するための図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、吸着部の変形例を示す図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、シートガラスを折り割り切断する方法の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（１）ガラス基板の製造装置の構成
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基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、ガラス基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。
【００１８】
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シートガラス（ガラス板、ガラス基板）が連続的に成形される。
【００１９】
冷却工程Ｓ５では、成形工程Ｓ４で連続的に成形されたシートガラスが冷却される。冷却工程Ｓ５は、シートガラスに歪みおよび反りが生じないように、シートガラスの温度を調節しながらシートガラスを徐々に冷却する徐冷工程を含む。
【００２０】
切断工程Ｓ６では、冷却工程Ｓ５で冷却されたシートガラスが所定の寸法に切断される。その後、切断されたシートガラスの端面の研削および研磨、並びに、シートガラスの洗浄が行われる。その後、シートガラスのキズ等の欠陥の有無が検査され、検査に合格したシートガラスが梱包されて製品として出荷される。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るガラス基板の製造装置１の一例を示す模式図である。ガラス基板の製造装置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。
【００２２】
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からシートガラス３が成形される。冷却工程Ｓ５では、シートガラス３が下方に搬送されながら冷却される。切断工程Ｓ６では、冷却されたシートガラス３が所定の大きさに切断される。切断されたシートガラス（ガラス基板）の幅は、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、長さは、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍである。ガラス基板の厚みは、例えば、０.０５ｍｍ以上から０.５ｍｍ以下である。本発明に係るガラス基板の製造方法、製造装置では、ガラス基板の製品領域の厚みが、０．０５ｍｍ以上〜０．５ｍｍ以下と薄くなるほど発明の効果が大きくなる。
【００２３】
ガラス基板の製造装置１によって製造されるガラス基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、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）用のガラス基板として特に適している。ＦＰＤ用のガラス基板としては、無アルカリガラス、アルカリ微量含有ガラス、または、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ガラスが用いられる。ＦＰＤ用のガラス基板は、高温時において高い粘性を有する。例えば、ＦＰＤ用のガラス基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。
【００２４】
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基板を得ることができるように調製されている。ガラス基板の組成の一例として、ＦＰＤ用のガラス基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。
【００２５】
また、ＦＰＤ用のガラス基板として、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。
【００２６】
また、ガラス基板の製造装置１によって製造されるガラス基板は、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、ガラス基板の製造装置１によって製造されるガラス基板は、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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からシートガラス（ガラス基板）３が成形される。次に、成形装置４０の詳細な構成および動作について説明する。
【００３２】
（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で成形されるシートガラス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。
【００３３】
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からシートガラス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、及び、冷却チャンバー８０の３つの空間から構成される。
【００３４】
成形工程Ｓ４は、オーバーフローチャンバー６０で行われる。冷却工程Ｓ５は、フォーミングチャンバー７０、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、シートガラス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、シートガラス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、シートガラス３が徐々に冷却される空間である。
【００３５】
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８２と、ヒータ８４と、断熱部材８６と、切断装置９０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。
【００３６】
（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シートガラス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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、シートガラス３が連続的に成形される。成形されたシートガラス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シートガラス３の温度は１１００℃以上であり、粘度は２５０００ｐｏｉｓｅ〜３５００００ｐｏｉｓｅである。例えば、高精細ディスプレイ向けのガラス基板を製造する場合、成形体６２によって成形されるシートガラス３の歪点は、６５５℃〜７５０℃であり、好ましくは６８０℃〜７３０℃であり、成形体６２の下端６２ａの近傍で融合する熔融ガラス２の粘度は、２５０００ｐｏｉｓｅ〜１０００００ｐｏｉｓｅであり、好ましくは３２０００ｐｏｉｓｅ〜８００００ｐｏｉｓｅである。
【００３９】
（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一対の板状の断熱部材である。図４に示されるように、上部仕切り部材６４は、シートガラス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。
【００４０】
（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、シートガラス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、シートガラス３の厚み方向の両側に配置される。シートガラス３は、その幅方向の両側部において、冷却ロール７２によって挟持されている。冷却ロール７２は、オーバーフローチャンバー６０から送られてきたシートガラス３を冷却する。
【００４１】
フォーミングチャンバー７０において、シートガラス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。シートガラス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とシートガラス３との接触面積が上がり、冷却ロール７２によるシートガラス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８２がシートガラス３を下方に引っ張る力に対抗する力を、シートガラス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８２の回転速度との差によって、シートガラス３の厚みが決定される。
【００４２】
（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。
【００４３】
フォーミングチャンバー７０では、シートガラス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シートガラス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で冷却されるシートガラス３の温度を調節する。温度調節ユニット７４は、シートガラス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、シートガラス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、シートガラス３の幅方向の両側部の温度を調節する。ここで、シートガラス３の幅方向の中心部は、シートガラス３の幅方向の両側部に挟まれた領域を意味する。
【００４４】
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、シートガラス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、シートガラス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、シートガラス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。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、制御装置によって独立して制御可能である。
【００４５】
（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一対の板状の断熱部材である。図４に示されるように、下部仕切り部材７６は、シートガラス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。
【００４６】
（２−６）引下げロール
引下げロール８２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。冷却チャンバー８０では、複数の引下げロール８２が、シートガラス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に示されるように、引下げロール８２は、シートガラス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、引下げロール８２は、シートガラス３の厚み方向の両側に配置される。引下げロール８２は、後述するヒータ８４と、シートガラス３との間に配置されている。シートガラス３は、その幅方向の両側部において、引下げロール８２によって挟持されている。引下げロール８２は、フォーミングチャンバー７０を通過したシートガラス３を鉛直方向下方に引き下げる。すなわち、引下げロール８２は、シートガラス３を下方に搬送する搬送ロールである。
【００４７】
（２−７）ヒータ
ヒータ８４は、冷却チャンバー８０に設置される。図４に示されるように、冷却チャンバー８０では、複数のヒータ８４が、シートガラス３の搬送方向に沿って、シートガラス３の厚み方向の両側に配置されている。
【００４８】
ヒータ８４は、シートガラス３の表面に向かって熱を輻射してシートガラス３を加熱する。ヒータ８４を用いることで、冷却チャンバー８０において下方に搬送されるシートガラス３の温度を調節することができる。これにより、ヒータ８４は、シートガラス３の搬送方向において、所定の温度分布をシートガラス３に形成することができる。
【００４９】
各ヒータ８４の出力は、制御装置によって独立して制御可能である。また、ヒータ８４は、シートガラス３の幅方向に沿って複数のヒータユニット（図示せず）に分割され、各ヒータユニットの出力も、制御装置によって独立して制御可能であってもよい。この場合、各ヒータ８４は、シートガラス３の幅方向の位置に応じて発熱量を変化させることで、シートガラス３の幅方向に所定の温度分布を形成することができる。
【００５０】
（２−８）断熱部材
断熱部材８６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、複数の断熱部材８６が、シートガラス３の搬送方向に沿って隣り合う２つのヒータ８４の間に設置される。図４に示されるように、断熱部材８６は、シートガラス３の厚み方向の両側において、水平に配置される一対の断熱板である。断熱部材８６は、冷却チャンバー８０を鉛直方向に仕切り、冷却チャンバー８０における鉛直方向の熱の移動を抑制する。
【００５１】
（２−９）切断装置
切断装置９０は、冷却チャンバー８０の下方の空間に設置されている。切断装置９０は、冷却チャンバー８０を通過したシートガラス３を、所定の寸法ごとに、シートガラス３の幅方向に沿って切断する。冷却チャンバー８０を通過したシートガラス３は、室温近傍まで冷却されている平坦なシートガラス３である。
【００５２】
切断装置９０は、所定の時間間隔でシートガラス３を切断する。これにより、最終製品に近い寸法を有する複数のガラス基板が製造される。切断装置９０は、制御装置によって駆動される。図５は、切断装置９０の側面図である。切断装置９０は、同図に示すように、スクライブ部９１、固定部９２、吸引部９３、吸着部９３ａ、保持部９４を備える。
【００５３】
スクライブ部９１は、ダイヤモンド砥粒等を設けたデスク形状をなす罫書きホイール９１ａ、罫書きホイール９１ａをシートガラス３に押圧する押圧ユニット９１ｂ、罫書きホイール９１ａ及び押圧ユニット９１ｂを搬送する搬送ユニット９１ｃ等を備える。図６は、図５のスクライブ部９１を上面側から見て示す図である。罫書きホイール９１ａは、例えば、超硬合金、焼結ダイヤモンドなどの材質で製作されたカッターから構成され、図示されない制御ケーブルが接続されている。制御ケーブルは、外部の電源および制御装置に接続され、罫書きホイール９１ａの回転駆動を制御するためのものである。押圧ユニット９１ｂは、加圧機構を備える空圧シリンダから構成され、罫書きホイール９１ａをシートガラス３に押圧する押圧力を制御する。搬送ユニット９１ｃは、モータ、モータが駆動することにより協働して回転するローラ、モータ及びローラが回転ことにより連動して動く、モータとローラとに掛け渡された環状のベルト、ベルトに接続される台座等から構成され、台座に取り付けられた押圧ユニット９１ｂ、押圧ユニット９１ｂに取り付けられた罫書きホイール９１ａを搬送する。スクライブ部９１は、図６上の上下方向（シートガラス３の幅方向）、左右方向（シートガラス３の厚さ方向）、紙面前後方向（シートガラス３の搬送方向）の各方向に自在に移動し、罫書きホイール９１ａを回転させながら、シートガラス３に押し付けた状態で、罫書きホイール９１ａがシートガラス３の一方の端から他方の端に移動することにより、シートガラス３を幅方向に横断するスクライブ線Ｓを形成する。スクライブ部９１は、自在に移動しながら罫書きホイール９１ａをシートガラス３に押し付ける押圧力を制御することにより、シートガラス３の中央領域３ｂだけでなく、端部３ａにもスクライブ線Ｓを形成することもできる。
【００５４】
固定部９２、吸着部９３ａは、下方の流れながら成形されるシートガラス３を両面側（表面、裏面）から挟み込む部材である。固定部９２、吸着部９３ａは、例えば、耐熱性、柔軟性を備えるゴム等から構成される。固定部９２、吸着部９３ａは、固定部９２、吸引部９３を支持する制御装置に接続された支持部（図示せず）に接続され、支持部が下方に流れるシートガラス３の動きに合わせて下方に移動しながらシートガラス３に近づくことにより、固定部９２、吸着部９３ａがシートガラス３を挟み込み、スクライブ線の形成時にシートガラス３が振動しないように、また、スクライブ線Ｓに沿って折り割する際に切断不良が起きないように、シートガラス３の揺れ、ひずみを抑制する。
【００５５】
図７は、吸引部９３を背面側から見て示した図である。また、図８は、吸引部９３、吸着部９３ａの断面図である。吸引部９３（吸着部９３ａ）は、スクライブ線Ｓを覆うように複数設けられ、スクライブ線Ｓの形成時に発生したガラス屑（ガラス粉）Ｇ、後述する折り割り時に発生するガラス屑（ガラス粉）Ｇを吸引することにより、シートガラス３がガラス屑Ｇによって傷つくのを抑制する。吸着部９３ａは、シートガラス３を吸着させるために空気を吸引する空気吸引口９３ｂ、シートガラス３を吸着する際、シートガラス３と接触する部分９３ｃ、シートガラスＳＧを吸引する部分９３ｄからなる。シートガラスＳＧと接触する部分９３ｃは、ゴム、シリコン等の材質で構成されている。シートガラスＳＧと接触する部分９３ｃは、厚さが薄く、弾性、可撓性を有する。シートガラスＳＧと接触する部分９３ｃに用いる材質の種類は、特に限定されないが、冷却されたシートガラスＳＧとはいえ１００℃以上の温度を有するため、耐熱性が高く劣化し難いバイトンゴムを用いることが好ましい。吸着部９３ａの部分９３ｃ、部分９３ｄは、図８に示すように、シートガラス３の接着面側が、吸着部９３ａの中心部（空気吸引口９３ｂ）側に窪み、凹形状、Ｖ字形状に形成される。Ｖ字形状に形成された時の吸着部９３ａの角度Ａは、好ましくは９０度〜１７０度、より好ましくは１００度〜１６０度である。吸着部９３ａの角度Ａは、吸着部９３ａの弾力性、シートガラス３の板厚、吸引部９３の吸引力により、任意に変更できる。
【００５６】
図９（ａ）〜（ｃ）は、吸着部９３ａによりシートガラス３を吸着しながら、シートガラス３を折り割り切断する方法を説明するための図である。まず、図９（ａ）に示すように、吸引部９３、吸着部９３ａは、スクライブ部９１によって形成されたスクライブ線Ｓに対向する位置に移動する。シートガラス３は、冷却チャンバー８０の下方において上流側から下流側に絶えず搬送されるため、吸引部９３、吸着部９３ａもシートガラス３の搬送に同期して移動する。次に、図９（ｂ）に示すように、吸引部９３、吸着部９３ａがシートガラス３に近づき、吸着部９３ａがスクライブ線Ｓを覆うように吸着する。吸着部９３ａは弾性、可撓性を有するため、シートガラス３と接触した際には、吸着部９３ａの形状が、Ｖ字形状から平面形状、平坦形状に変化する。吸着部９３ａとシートガラス３とが密着した状態で、吸引部９３が吸引する。吸引部９３が吸引することにより、スクライブ線Ｓの形成時に発生し、スクライブ線Ｓ付近に付着していたガラス屑（ガラス粉）が吸引されて、空気吸引口９３ｂを通じて除去される。次に、図９（ｃ）に示すように、吸引部９３が吸引を続けると、吸着部９３ａの形状が平坦形状からＶ字形状に戻ろうとする（Ｖ字形状の吸着部９３ａが形状を保持（維持）しようとする）ことによって発生する矢印Ｆ１の力と、吸着部９３ａがシートガラス３を吸引することによって発生する矢印Ｆ２の力とが、シートガラス３にかかる。吸着部９３ａはスクライブ線Ｓを覆うようにシートガラス３を吸着するため、矢印Ｆ１の力はスクライブ線Ｓの両脇にかかり、吸着部９３ａがシートガラス３を押圧した状態で、シートガラス３は吸引されるため、シートガラス３に矢印Ｆ２の力がかかる。シートガラス３に矢印Ｆ１の力、矢印Ｆ２の力がかかることにより、スクライブ線Ｓの端面の幅が広がり、割断線Ｂができる。そして、シートガラス３がスクライブ線Ｓ、割断線Ｂに沿って折り割りされる。シートガラス３の板厚が薄くなるほど、シートガラス３は、矢印Ｆ１の力、矢印Ｆ２の力の影響を受けやすくなるため、シートガラス３の板厚が０．０５ｍｍ以上から０．５ｍｍ以下である場合に、吸引によって効果的にシートガラス３を折り割り切断することができる。折り割り時である割断線Ｂの発生時には、シートガラス３が割けるため、割断線Ｂ付近にガラス屑（ガラス粉）が発生する。割断線Ｂ付近に発生したガラス屑（ガラス粉）は、吸引部９３が吸引を続けることにより、空気吸引口９３ｂを通じて除去される。スクライブ線Ｓ、割断線Ｂが形成された空間は、吸着部９３ａによって覆われているため、折り割り切断時に発生したガラス屑（ガラス粉）が飛散することなく、吸引除去される。これにより、シートガラス３の折り割り切断時に発生するガラス屑（ガラス粉）、及び、スクライブ線Ｓの形成時に発生し、スクライブ線Ｓ付近に付着していたガラス屑（ガラス粉）を飛散させることなく除去できるため、シートガラス３の品質低下を抑制することができる。
【００５７】
保持部９４は、シートガラス３の幅方向の両側の端部の近傍、幅方向の中央部を吸着してシートガラス３を保持する。ここで、端部の近傍とは、端部よりシートガラス３の幅方向中央に位置し、ガラス基板において最終製品とならない領域である。保持部９４は、支持部材に固定されるとともに、支持部材を移動させるアーム（図示せず）が設けられている。アームは、後述する制御装置を介して自在に移動するようになっている。具体的には、保持部９４がシートガラス３と接触してシートガラス３を吸着するように、保持部９４が設けられたアームをシートガラス３の方向に前進し、スクライブ線Ｓを形成した位置より下方にあるシートガラス３を、スクライブ線Ｓを形成した面と反対側の面から吸着する。スクライブ線Ｓが形成された位置より下流側のシートガラス３は、保持部９４によって保持される。上述した折り割り切断されたシートガラス３は保持部９４によって保持され、保持部９４が設けられたアームが回転動作することにより、シートガラス３は次の工程に搬送される。
【００５８】
（２−１０）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８２、ヒータ８４、および切断装置９０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。制御装置は、冷却ロール７２、引下げロール８２の回転速度を制御することができる。制御装置は、温度調節ユニット７４の出力、および、ヒータ８４の出力を制御することができる。制御装置は、切断装置９０がシートガラス３を切断する時間間隔、罫書きホイール９１ａの回転速度、移動速度、及び、押圧力、固定部９２、吸引部９３、吸着部９３ａの移動する位置、移動速度、及び、シートガラス３を挟み込む時間等を制御することができる。また、制御装置は、吸引部９３の吸引力、吸引時間等を制御することができる。
【００５９】
以上、説明したように、シートガラス３の接着面側がＶ字形状に形成された吸着部９３ａによりスクライブ線Ｓを覆い、スクライブ線Ｓの形成時に発生したガラス屑を吸引することにより、ガラス屑を飛散させることなく除去できるため、シートガラス３の品質低下を抑制することができる。また、スクライブ線Ｓの端面の幅が広がるようにシートガラス３を吸引することにより、吸引によってシートガラス３を折り割り切断することができる。また、吸着部９３ａによりスクライブ線Ｓ、割断線Ｂを覆った状態で、シートガラス３を吸着しながら折り割り切断することにより、折り割り切断時に発生するガラス屑を飛散させることなく除去できるため、シートガラス３の品質低下を抑制することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００６１】
図１０（ａ）、（ｂ）は、吸着部９３ａの変形例を示す図である。吸着部９３ａは、スクライブ線Ｓを覆うことによって、スクライブ線Ｓ付近で発生するガラス屑（ガラス粉）の飛散を防ぎ、吸引によってガラス屑（ガラス粉）を除去できればよい。このため、図１０（ａ）に示すように、シートガラス３の幅方向の端部領域、中心部領域によって、吸着部９３ａの形状を任意に変えることができる。シートガラス３の端部領域と中心部領域とでは、表面形状が異なるため、表面形状の変化に合わせて吸着部９３ａのサイズを変えることにより、吸着部９３ａとシートガラス３との密着性を高めることができるため、ガラス屑（ガラス粉）が飛散することを抑制することができる。また、図１０（ｂ）に示すように、スクライブ線Ｓ全体を覆う１つの吸着部９３ａにすることにより、吸着部９３ａと吸着部９３ａとの間からガラス屑（ガラス粉）が飛散することを抑制することができる。
【００６２】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、シートガラス３を折り割り切断する方法の変形例を示す図である。図１１（ａ）では、固定部９２のシートガラス３の接触面側の形状を凸形状にして、スクライブ線Ｓが形成された位置の裏面側（反対面側）から、シートガラス３に固定部９２により押し込むことにより、折り割り切断する。シートガラス３の一面が吸着部９３ａによって固定された状態で、シートガラス３の他面を固定部９２により押し込むことにより、スクライブ線Ｓの幅が広がる方向に力がかかるため、シートガラス３を折り割り切断することができる。吸引によってシートガラス３にかかる力に加えて、固定部９２が、スクライブ線Ｓが形成された位置の裏面側からシートガラス３を押し込むことにより、板厚が０．５ｍｍより厚いシートガラス３であっても、折り割り切断することができる。図１１（ｂ）では、シートガラス３を挟持できる挟持部９３が、シートガラス３の一端（下端）を挟持して、シートガラス３を下端側（下流側）に引っ張る力をかけることにより、シートガラス３を折り割り切断する。シートガラス３の一端を引っ張ることにより、スクライブ線Ｓの幅が広がる方向に力がかかるため、板厚が０．５ｍｍより厚いシートガラス３であっても、シートガラス３を折り割り切断することができる。図１１（ｃ）では、吸引部９３がシートガラス３を吸引する力を位置によって変更することにより、シートガラス３を折り割り切断する。空気吸引口９３ｂがある吸着部９３ａの中心付近の吸引力Ｖ１を、中心付近から離れた吸着部９３ａの端部付近の吸引力Ｖ２より大きくする。吸引力Ｖ１はシートガラス３のスクライブ線Ｓ付近を吸引する力であるため、吸引力Ｖ１を大きくすることにより、スクライブ線Ｓの幅が広がる方向の力が大きくなる。これにより、吸引によってシートガラス３が変形するのを抑制しつつ、シートガラス３を折り割り切断することができる。また、吸引力Ｖ１を大きくすることにより、スクライブ線Ｓ付近に発生するガラス屑（ガラス粉）を効果的に吸引除去することができる。シートガラス３を吸引する吸引力は、シートガラス３の厚さ、吸着部９３ａの弾性力等によって任意に変更することができる。
【００６３】
本実施形態では、冷却チャンバー８０の下方において、シートガラス３を折り割り切断する方法を説明したが、切断工程Ｓ６以降の工程であるシートガラス３を所定のサイズに採板する採板工程においても、本発明を実施することができる。
【００６４】
以上、本発明のガラス基板の製造方法、ガラス基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】
１  ガラス基板の製造装置
２  熔融ガラス
３  シートガラス
６２  成形体
７２  冷却ロール（ロール）
８２  引下げロール（ロール、搬送ロール）
９０  切断装置
９１  スクライブ部
９２  固定部
９３  吸引部
９３ａ  吸着部
９４  保持部
【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】
2017065947.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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