JP2017048102A - ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形体のクリープ変形によるガラスリボン（ガラス基板）の変形を抑制できるガラス基板の製造方法等の提供。【解決手段】成形体62の上面に形成された供給溝に熔融ガラス2を供給し、供給溝の両側から溢れ出した熔融ガラス2を成形体62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2を成形体６２の下端62aで合流させてガラスリボン3を成形する成形工程と、前記成形工程後のガラスリボン3の幅方向の両側部3bを冷却することによりガラスリボン3の幅方向にかかる張力を、成形体62の使用に伴って生じる成形62の形状変化に応じて制御する制御工程と、を備えるガラス基板の製造方法。【選択図】図８

Description

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。

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基板は、表面に高い平坦度が要求される。通常、このようなガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法によって製造される。オーバーフローダウンドロー法では、特許文献１に記載されているように、成形体の上面の溝に流し込まれて溝から溢れ出た熔融ガラスが、成形体の両側面を伝って流れ落ち、成形体の下端で合流してガラスリボンが成形される。成形されたガラスリボンは、下方に引っ張られながら徐冷される。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。

米国特許第３，３３８，６９６号

オーバーフローダウンドロー法において、成形体は、成形炉内の高温の雰囲気下に設置されている。また、成形体には、自重および熔融ガラスの重量が荷重としてかかっている。そのため、ガラス基板製造装置の長年の稼動により、成形体は、成形体の材質の熱クリープ特性により徐々にクリープ変形する。特に、成形体の長手方向の中央部は、クリープ変形によって下方に垂れ下がって撓み易い。その結果、成形体の中央部から溢れ出る熔融ガラスの量が、成形体の両端部から溢れ出る熔融ガラスの量よりも多くなり、成形されるガラスリボンの幅方向中央部の厚みが増加し、最終製品であるガラス基板の板厚偏差が増加してしまう問題があった。

成形体のクリープ変形は、液相温度の高いガラス、および、歪点の高いガラスを用いるガラス基板の製造工程において、成形体の温度が高くなりやすいため、特に問題となる。また、近年、ガラス基板の大型化が進み、成形体の長手方向の寸法が長くなってきているので、クリープ変形による成形体の撓みがより顕著となる傾向にある。

そこで、本発明は、成形体のクリープ変形によるガラスリボン（ガラス基板）の板厚偏差等を含む変形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。

本発明は以下の態様を有する。
（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と、
前記成形工程後の前記ガラスリボンの幅方向の両側部を冷却することにより前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記成形体の使用に伴って生じる前記成形体の形状変化に応じて制御する制御工程と、を備える、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

（２）
前記制御工程は、
前記形状変化が予め設定された基準範囲内である場合、前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記形状変化がない場合の基準張力に維持すること、及び
前記形状変化が前記基準範囲を超える場合、前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記形状変化の程度に応じて前記基準張力より大きな張力に制御すること、を含む、（１）に記載のガラス基板の製造方法。

（３）
前記形状変化は、前記成形体の前記供給溝の延びる方向に沿って前記成形体の前記上面が平面から湾曲面に変化する変化である、（１）または（２）に記載のガラス基板の製造方法。

（４）
前記制御工程では、前記ガラスリボンの幅方向に前記成形体が前記形状変化していないときに前記ガラスリボンの幅方向にかける基準張力に加え、前記成形体の前記形状変化に応じた張力を前記ガラスリボンにかけること、を含む（１）に記載のガラス基板の製造方法。

（５）
前記成形体の上面の鉛直方向の変位量を前記形状変化の情報として取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記変位量が基準量以下か否か判定する判定工程と、をさらに備え、
前記判定工程で前記変位量が前記基準量を超えると判定された場合、前記制御工程では、予め定められた前記成形体の変位量と前記ガラスリボンの幅方向にかける張力との関係式に基づいて、取得された前記変位量に対応した張力を決定する、（１）〜（４）のいずれか１つに記載のガラス基板の製造方法。

（６）
前記制御工程では、前記変位量が大きいほど、前記張力を増大する、（５）に記載のガラス基板の製造方法。

（７）
前記取得工程では、コンピュータシミュレーションによって前記成形体の形状の時間変化を求めることで、前記変位量を取得する、（５）または（６）に記載のガラス基板の製造方法。

（８）
前記制御工程では、前記ガラスリボンの厚さ方向の板厚偏差が基準値以下になるよう前記張力を制御する、（１）〜（７）のいずれか１つに記載のガラス基板の製造方法。

（９）
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装置と、
前記成形工程後の前記ガラスリボンの幅方向の両側部を冷却することにより前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記成形体の使用に伴って生じる前記成形体の形状変化に応じて制御する制御装置と、
を備える、ことを特徴とするガラス基板の製造装置。

（１０）
前記制御装置では、前記ガラスリボンの幅方向に前記成形体が前記形状変化していないときに前記ガラスリボンの幅方向にかける基準張力に加え、前記成形体の前記形状変化に応じた張力を前記ガラスリボンにかけるように、前記ガラスリボンの幅方向の両側部の冷却を制御する、（９）に記載のガラス基板の製造装置。

上述のガラス基板の製造方法及びガラス基板の製造装置は、成形体のクリープ変形によるガラスリボン（ガラス基板）の板厚偏差等を含む変形を抑制できる。

本実施形態に係るガラス基板の製造方法の一例のフローチャートである。 本実施形態のガラス基板の製造方法で用いるガラス基板の製造装置の一例の模式図である。 図２に示すガラス基板の製造装置で用いる成形装置の一例の正面図である。 図２に示すガラス基板の製造装置で用いる成形装置の一例の側面図である。 図２に示すガラス基板の製造装置で用いる成形装置の上部成形空間の近傍の正面図である。 本実施形態で用いる制御装置の一例のブロック図である。 本実施形態で用いる取得部によって取得された成形体の形状データの一例を説明する図である。 本実施形態で用いる成形体で成形されるガラスリボンの一例を示す図である。 クリープ変形した成形体により成形されたガラスリボンの断面の一例を示す図である。 成形体の変位量とガラスリボンにかける張力Ｔとの関係の一例を示す図である。 （ａ）は、図８のＡ−Ａ線に沿った断面を拡大した図であり、（ｂ）は、図８のＢ−Ｂ線に沿った断面を拡大した図である。

（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及び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。

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。

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、ＳｎＯ_２が用いられる。

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ＣＯ_２、Ｎ_２、ＳＯ_２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。

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。

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リボンが連続的に成形される。

冷却工程Ｓ５では、成形工程Ｓ４で成形されたガラスリボンが下方に搬送されながら冷却される。冷却工程Ｓ５では、ガラスリボンに歪みおよび反りが生じないように、ガラスリボンの温度を調節しながらガラスリボンが徐々に冷却される。

切断工程Ｓ６では、冷却工程Ｓ５で冷却されたガラスリボンが所定の寸法に切断されてガラス基板が得られる。その後、ガラス基板の端面の研削および研磨、並びに、ガラス基板の洗浄が行われる。その後、ガラス基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基板が梱包されて製品として出荷される。

図２は、本実施形態に係るガラス基板製造装置１の一例を示す模式図である。ガラス基板製造装置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。

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からガラスリボン３が連続的に成形される。冷却工程Ｓ５では、ガラスリボン３が下方に搬送されながら冷却される。切断工程Ｓ６では、冷却されたガラスリボン３が所定の大きさに切断されてガラス基板が得られる。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、０.２ｍｍ〜０.８ｍｍである。

ガラス基板製造装置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、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Low Temperature Poly Silicon）用のガラス、または、酸化物半導体用のガラスが用いられる。高精細ディスプレイ用のガラス基板としては、高温時に高い粘性および高い歪点を有するガラスが用いられる。例えば、高精細ディスプレイ用のガラス基板の原料となるガラスは、１５００℃において、１０^２．５ｐｏｉｓｅの粘性を有する。高温粘性が高いガラスは、成形時の温度を高くする必要があるので、後述する熱クリープ特性による変形がより顕著になる。

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、ＳｉＯ_２：５０質量％〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３：１０質量％〜２５質量％、Ｂ_２Ｏ_３：１質量％〜１８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。

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が用いられてもよい。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。

また、ガラス基板製造装置１によって製造されるガラス基板は、ＳｎＯ_２：０．０１質量％〜１質量％（好ましくは、０．０１質量％〜０．５質量％）、Ｆｅ_２Ｏ_３：０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、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３およびＰｂＯを実質的に含有しない。

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。

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。

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。

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。

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からガラスリボン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。

（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リボン３の表面に対して垂直な方向から見た成形装置４０を示す。図４は、成形装置４０の側面図である。図４は、成形装置４０で成形されるガラスリボン３の表面に平行な方向から見た成形装置４０を示す。

成形装置４０は、耐火レンガ等の耐火物からなる炉壁に囲まれた空間を有する。この空間は、熔融ガラス２からガラスリボン３が成形され、ガラスリボン３が冷却される空間である。この空間は、上部成形空間６０、下部成形空間７０および徐冷空間８０の３つの空間から構成される。図５は、成形装置４０の上部成形空間６０の近傍の正面図である。ガラスリボン３は、幅方向の端部に位置する側部３ｂ（端部、耳部）と側部３ｂに挟まれた幅方向の中央領域３ａとを有する。中央領域３ａは、厚みがほぼ一定である製品領域となる領域であり、側部３ｂは、中央領域３ａより厚みがあり、球根状の形状からなる領域である。

成形工程Ｓ４は、上部成形空間６０で行われる。冷却工程Ｓ５は、下部成形空間７０および徐冷空間８０で行われる。上部成形空間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、ガラスリボン３に成形される空間である。下部成形空間７０は、上部成形空間６０の下方の空間であり、ガラスリボン３が、ガラスの徐冷点の近傍まで急冷される空間である。徐冷空間８０は、下部成形空間７０の下方の空間であり、ガラスリボン３が徐々に冷却される空間である。

成形装置４０は、主として、成形体６２と、複数の発熱体と、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、断熱部材８６と、切断装置９８と、制御装置９１（図６参照）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。

（２−１）成形体
成形体６２は、上部成形空間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リボン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。

成形体６２の上面６２ｃには、成形体６２の長手方向（図４中の紙面垂直方向、図５中の紙面水平方向）に沿って、供給溝６２ｂが形成されている。成形体６２の長手方向の端部には、供給溝６２ｂと連通している移送管５０ｃが取り付けられている。供給溝６２ｂの溝深さは、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。以下、図３に示されるように、成形体６２の長手方向の一対の端部のうち、移送管５０ｃと連通している側の端部を第１端部６２ｄ１と呼び、その反対側の端部を第２端部６２ｄ２と呼ぶ。なお、成形体６２の第２端部６２ｄ２には、供給溝６２ｂにおける熔融ガラス２の流れを遮るための白金製ガイド（図示せず）が設けられている。

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の供給溝６２ｂに流し込まれる。熔融ガラス２は、供給溝６２ｂにおいて、第１端部６２ｄ１から第２端部６２ｄ２に向かって流れる。成形体６２の供給溝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、ガラスリボン３が連続的に成形される。成形されたガラスリボン３は、上部成形空間６０を流下した後、下部成形空間７０および徐冷空間８０において冷却されながら下方に搬送される。上部成形空間６０で成形された直後のガラスリボン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用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ガラスリボン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の近傍で合流する熔融ガラス２の粘度は、２５０００ｐｏｉｓｅ〜１０００００ｐｏｉｓｅであり、好ましくは３２０００ｐｏｉｓｅ〜８００００ｐｏｉｓｅである。

制御装置（制御部）９１は、後述する冷却ロール７２の冷却量を制御することにより、ガラスリボン３の両側部３ｂの粘度を制御する。ガラスリボン３は、厚みがほぼ一定である中央領域３ａと中央領域３ａの両端に位置する中央領域より厚みを有する側部３ｂとからなる。冷却ロール７２がガラスリボン３の両側部３ｂを冷却すると、ガラスリボン３には中央領域３ａから両側部３ｂに向かう方向に張力が発生するため、制御装置９１が、この張力を制御することによりガラスリボン３の板厚を制御することができる。

（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、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置される。上部仕切り部材６４は、上部成形空間６０と下部成形空間７０とを仕切り、上部成形空間６０から下部成形空間７０への熱の移動を抑制する。

（２−３）冷却ロール
冷却ロール７２は、下部成形空間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、ガラスリボン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、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置される。ガラスリボン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、上部成形空間６０から送られてきたガラスリボン３を冷却する。

下部成形空間７０において、ガラスリボン３の幅方向の両側部は、それぞれ、２対の冷却ロール７２によって挟まれている。ガラスリボン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とガラスリボン３との接触面積が大きくなり、冷却ロール７２によるガラスリボン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がガラスリボン３を下方に引っ張る力に対抗する力を、ガラスリボン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、ガラスリボン３の厚みが決定される。

冷却ロール７２は、内部に空冷管または水冷管を有している。冷却ロール７２は、空冷管または水冷管によって冷却されている。冷却ロール７２は、ガラスリボン３の幅方向の両側部を挟むことでガラスリボン３と接触する。これにより、ガラスリボン３から冷却ロール７２に熱が伝わるので、ガラスリボン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リボン３の幅方向の両側部の粘度は、例えば、１０^９．０ｐｏｉｓｅ以上である。

冷却ロール７２とガラスリボン３との間の接触荷重は、制御装置９１によって制御可能である。接触荷重は、例えば、エアシリンダーの空気圧、バネの物理的加重負荷を用いて冷却ロール７２の位置を調整することで制御される。接触荷重が大きいほど、冷却ロール７２がガラスリボン３を押し付ける力が強くなる。冷却ロール７２によってガラスリボン３が挟持された後においても、制御装置９１が、エアシリンダーの空気圧、バネにかかる荷重を制御することで、冷却ロール７２の鉛直方向及び水平方向の位置を調節することができるため、ガラスリボン３を適切な力で保持することができ、ガラスリボン３の破損を抑制することができる。

（２−４）温度調節ユニット
温度調節ユニット７４は、下部成形空間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。

下部成形空間７０では、ガラスリボン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リボン３が冷却される。温度調節ユニット７４は、下部成形空間７０で冷却されるガラスリボン３の温度を調節する。温度調節ユニット７４は、ガラスリボン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、ガラスリボン３の幅方向の中央領域３ａの温度を調節する。側部冷却ユニット７４ｂは、ガラスリボン３の幅方向の両側部の温度を調節する。ここで、ガラスリボン３の幅方向の中央領域３ａは、ガラスリボン３の幅方向の両側の側部３ｂに挟まれた領域を意味する。両側の側部３ｂは、ガラスリボン３の両側の端からガラスリボン３の幅方向の内側に向かって例えば２００ｍｍ進んだ位置までの幅方向の範囲内の領域をいう。中央領域３ａは、ガラスリボン３の幅方向の幅のうちガラスリボン３の幅方向の中心から幅の半分の例えば８５％以内の範囲にある。中央領域３ａの範囲は、ガラスリボン３の幅方向の長さよって変化し得る。

下部成形空間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、ガラスリボン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、ガラスリボン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、ガラスリボン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９１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９１によって独立して制御可能である。

（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、ガラスリボン３の厚み方向の両側に設置される。下部仕切り部材７６は、下部成形空間７０と徐冷空間８０とを鉛直方向に仕切り、下部成形空間７０から徐冷空間８０への熱の移動を抑制する。

（２−６）引下げロール
引下げロール８２ａ〜８２ｇは、徐冷空間８０に設置される片持ちのロールである。徐冷空間８０では、引下げロール８２ａ、引下げロール８２ｂ、・・・、引下げロール８２ｆおよび引下げロール８２ｇが、上方から下方に向かって間隔を空けて配置されている。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。

図３に示されるように、引下げロール８２ａ〜８２ｇは、それぞれ、ガラスリボン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８２ａ〜８２ｇは、それぞれ、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置される。すなわち、ガラスリボン３の幅方向の両側部は、上方から下方に向かって、２対の引下げロール８２ａ、２対の引下げロール８２ｂ、・・・、２対の引下げロール８２ｆおよび２対の引下げロール８２ｇによって挟まれている。

引下げロール８２ａ〜８２ｇは、下部成形空間７０を通過したガラスリボン３の幅方向の両端部を挟みつつ回転することにより、ガラスリボン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、ガラスリボン３を下方に搬送するためのロールである。

各引下げロール８２ａ〜８２ｇの角速度は、制御装置９１によって独立して制御可能である。引下げロール８２ａ〜８２ｇの角速度が大きいほど、ガラスリボン３が下方に搬送される速度が大きくなる。

（２−７）ヒータ
ヒータ８４ａ〜８４ｇは、徐冷空間８０に設置される。図４に示されるように、徐冷空間８０では、ヒータ８４ａ、ヒータ８４ｂ、・・・、ヒータ８４ｆおよびヒータ８４ｇが、上方から下方に向かって間隔を空けて配置されている。ヒータ８４ａ〜８４ｇは、それぞれ、ガラスリボン３の厚み方向の両側に配置されている。引下げロール８２ａ〜８２ｇは、それぞれ、ヒータ８４ａ〜８４ｇとガラスリボン３との間に配置されている。

ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラスリボン３の表面に向かって熱を輻射してガラスリボン３を加熱する。ヒータ８４ａ〜８４ｇを用いることで、徐冷空間８０において下方に搬送されるガラスリボン３の温度を調節することができる。これにより、ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラスリボン３の搬送方向において、所定の温度分布をガラスリボン３に形成することができる。

各ヒータ８４ａ〜８４ｇの出力は、制御装置９１によって独立して制御可能である。また、ヒータ８４ａ〜８４ｇは、ガラスリボン３の幅方向に沿って複数のヒータサブユニット（図示せず）に分割され、各ヒータサブユニットの出力が制御装置９１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８４ａ〜８４ｇは、ガラスリボン３の幅方向の位置に応じて発熱量を変化させることで、ガラスリボン３の幅方向に所定の温度分布を形成することができる。

なお、各ヒータ８４ａ〜８４ｇの近傍には、徐冷空間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、例えば、ガラスリボン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徐冷空間８０の雰囲気の温度に基づいて制御されてもよい。

（２−８）断熱部材
断熱部材８６は、徐冷空間８０に設置される。断熱部材８６は、ガラスリボン３の搬送方向に沿って隣り合う２つの引下げロール８２ａ〜８２ｇの間の高さ位置に設置される。図４に示されるように、断熱部材８６は、ガラスリボン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、徐冷空間８０を鉛直方向に仕切り、徐冷空間８０における鉛直方向の熱の移動を抑制する。

断熱部材８６は、下方に搬送されるガラスリボン３と接触しないように設置されている。また、断熱部材８６は、ガラスリボン３の表面までの距離が調整可能であるように設置されている。これにより、断熱部材８６は、断熱部材８６の上方の空間と断熱部材８６の下方の空間との間の熱の移動を抑制する。

（２−９）切断装置
切断装置９８は、徐冷空間８０の下方の空間に設置されている。切断装置９８は、徐冷空間８０を通過したガラスリボン３を、所定の寸法ごとに、ガラスリボン３の幅方向に沿って切断する。徐冷空間８０を通過したガラスリボン３は、室温近傍まで冷却されている平坦なガラスリボン３である。

切断装置９８は、所定の時間間隔でガラスリボン３を切断する。これにより、ガラスリボン３の搬送速度が一定である場合、最終製品に近い寸法を有するガラス基板が量産される。

（２−１０）制御装置
制御装置９１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コンピュータである。図６は、制御装置９１のブロック図である。図６に示されるように、制御装置９１は、冷却ロール駆動モータ１７２、温度調節ユニット７４、引下げロール駆動モータ１８２、ヒータ８４ａ〜８４ｇ、および切断装置駆動モータ１９８と接続されている。冷却ロール駆動モータ１７２は、冷却ロール７２の位置および回転速度等を制御するためのモータである。引下げロール駆動モータ１８２は、各引下げロール８２ａ〜８２ｇの位置および回転速度等を独立して制御するためのモータである。切断装置駆動モータ１９８は、切断装置９８がガラスリボン３を切断する時間間隔等を制御するためのモータである。制御装置９１は、各構成要素の状態を取得し、かつ、各構成要素を制御するためのプログラムを記憶している。

制御装置９１は、冷却ロール駆動モータ１７２を制御して、ガラスリボン３の幅方向の側部を挟む一対の冷却ロール７２とガラスリボン３との間の接触荷重を取得および調節することができる。制御装置９１は、各冷却ロールの冷却量を個別に制御する。制御装置９１は、引下げロール駆動モータ１８２を制御して、回転している各引下げロール８２ａ〜８２ｇのトルクを取得し、各引下げロール８２ａ〜８２ｇの角速度を調節することができる。例えば、制御装置９１は、冷却ロール７２、各引下げロール８２ａ〜８２ｇに装着された図示しないトルクセンサから、接触荷重、トルクを取得する。制御装置９１は、トルクセンサに替えて、冷却ロール駆動モータ１７２、引下げロール駆動モータ１８２に通電される電流を検出する電流センサからの検出値に基づいて、実出力トルクを演算し、演算された実出力トルクを取得することもできる。制御装置９１は、取得しトルクに基づいて、冷却ロール７２、各引下げロール８２ａ〜８２ｇの回転量を制御しつつ、各ロールの冷却量を個別に制御する。制御装置９１は、温度調節ユニット７４の出力、および、各ヒータ８４ａ〜８４ｇの出力を調節することができる。制御装置９１は、切断装置駆動モータ１９８を制御して、切断装置９８がガラスリボン３を切断する時間間隔等を調節することができる。

（３）成形装置の動作
上部成形空間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６２ｃに形成される供給溝６２ｂに供給される。成形体６２の供給溝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。成形体６２の下端６２ａの近傍において、合流した熔融ガラス２からガラスリボン３が連続的に成形される。成形されたガラスリボン３は、下部成形空間７０に送られる。

下部成形空間７０において、ガラスリボン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。また、温度調節ユニット７４によって、ガラスリボン３の幅方向中心部の温度が徐冷点に低下するまで、ガラスリボン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リボン３は、徐冷空間８０に送られる。

徐冷空間８０において、ガラスリボン３は、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。ガラスリボン３の温度は、ガラスリボン３の幅方向に沿って所定の温度分布が形成されるように、ヒータ８４ａ〜８４ｇによって制御される。徐冷空間８０において、ガラスリボン３の温度は、徐冷点近傍から、歪点より２００℃低い温度よりも低い温度まで徐々に低下する。

徐冷空間８０を通過したガラスリボン３は、さらに室温近傍まで冷却され、切断装置９８によって所定の寸法に切断されてガラス基板が得られる。その後、ガラス基板の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基板が梱包されて製品として出荷される。

（４）制御装置の動作
制御装置９１は、搬送部９１ａ、取得部９１ｂ、判定部９１ｃおよび制御部９１ｄを含み、これらの部分は、４つのプログラムを少なくとも記憶して実行することにより形成されるモジュールである。
制御装置９１は、成形工程Ｓ４で得られたガラスリボン３の幅方向の両側部を冷却することによりガラスリボン３の幅方向にかかる張力を、後述するように、成形体６２の使用に伴って生じる成形体６２の形状変化に応じて制御する。

搬送部９１ａは、成形体６２の下方に設置されている引下げロール８２ａ〜８２ｇを用いて、成形体６２によって成形されたガラスリボン３を、徐冷空間８０において所定の搬送速度で下方に搬送する動作を調節する。搬送部９１ａは、引下げロール駆動モータ１８２を制御して、各引下げロール８２ａ〜８２ｇの回転速度を調節することで、ガラスリボン３の搬送速度を調節する。

取得部９１ｂは、コンピュータシミュレーションによって成形体６２の形状の時間変化（形状変化）を求めることで、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得する。具体的には、取得部９１ｂは、クリープ特性パラメータに基づいて成形体６２の現在の形状データを取得する。クリープ特性パラメータは、成形体６２に加えられる応力、成形体６２の温度と、クリープ変形による成形体６２の歪み速度との間の関係を再現するためのパラメータである。クリープ特性パラメータは、例えば、成形体６２の材質、使用時間、サイズ、重量、温度、成形体６２に加えられる応力、熔融ガラス２の温度によって決定されるパラメータである。クリープ特性パラメータは、成形体６２の温度が高くなるほど、また、成形体６２に加えられる応力が大きくなるほど、大きくなり、成形体６２の形状の変形量は大きくなる。ここで、成形体６２に加えられる応力は、成形体６２の長手方向に沿って成形体６２を圧縮する力である。また、成形体６２の歪み速度は、時間に依らず一定であると仮定する。最初に、取得部９１ｂは、成形体６２に加えられる応力が一定である条件下における、成形体６２の歪み速度の、成形体６２の温度依存変化の情報を測定によって取得する。次に、取得部９１ｂは、成形体６２の温度が一定である条件下における、成形体６２の歪み速度の、成形体６２に加えられる応力依存変化の情報を測定によって取得する。次に、取得部９１ｂは、成形体６２の歪み速度の温度依存変化および応力依存変化の測定値を再現できるクリープ特性パラメータを決定する。そして、取得部９１ｂは、コンピュータシミュレーションにより、決定されたクリープ特性パラメータを用いて所定の温度および応力の条件下の成形体６２の歪み速度を算出する。さらに、取得部９１ｂは、算出した歪み速度を用いて成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の現在の形状データを取得する。図７は、取得部９１ｂによって取得された成形体６２の形状データの一例である。図７は、成形体６２によって成形されたガラスリボン３の表面に対して垂直な方向から見た成形体６２を示す。図７では、成形体６２のクリープ変形が実際よりも強調して示されている。図７では、未使用の成形体６２の形状、すなわち、クリープ変形する前の成形体６２の形状が点線で示され、かつ、成形体６２の使用に伴ってクリープ変形した後の成形体６２の現在の形状が実線で示されている。

取得部９１ｂは、成形体６２のクリープ変形に基づく形状データから、成形体６２の上面６２ｃの鉛直方向の変位量Ｌである上面変位量を成形体６２の形状変化の情報として少なくとも取得する。図７において、上面変位量は、クリープ変形前の上面６２ｃとクリープ変形後の上面６２ｃとの間の鉛直方向の寸法差である。なお、図７には、上面変位量として、成形体６２の長手方向における上面変位量の最大値である最大上面変位量が示されている。また、取得部９１ｂは、ガラス基板形状測定装置（図示せず）によって測定されたガラス基板の厚みデータを取得する。厚みデータは、例えば、ガラス基板製造装置１によって製造されたガラス基板の厚みの幅方向のプロファイルである。

判定部９１ｃは、取得部９１ｂにより取得された変位量Ｌが基準量以下か否か判定する。ここで、基準量とは、ガラスリボン３に対して一定の張力（初期の張力）をかけて、ガラスリボン３（ガラス基板）を成形予定の厚み（例えば０.２ｍｍ〜０.８ｍｍ）に成形した際に、板厚公差が例えば±０．０５ｍｍを満たすことができる量である。ガラスリボン３にかける張力を初期値から変化させない場合、変位量Ｌが基準量を超えると、ガラスリボン３の板厚公差が例えば±０．０５ｍｍを超える。このため、ガラスリボン３にかける張力を初期の張力より増大させることにより、ガラスリボン３の板厚公差が例えば±０．０５ｍｍ以内になるように制御する。基準量は、初期の張力、ガラスリボン３の成形予定の板厚、板厚公差などによって任意に変更でき、例えば、３ｍｍ〜３０ｍｍである。

制御部９１ｄは、成形体６２が変位していないとき、すなわち変位量Ｌが０であるときに、成形されたガラスリボン３の幅方向にかける張力を基準張力（初期値の張力）とし、冷却ロール７２の冷却量を制御することによりガラスリボン３の幅方向の両側部３ｂを冷却することにより、ガラスリボン３にかける張力が基準張力になるよう制御する。成形体６２が変位していない状態において、ガラスリボン３の幅方向に基準張力をかけることにより、ガラスリボン３が成形予定の板厚になり、板厚公差が±０．０５ｍｍを満たす。また、上位変位量Ｌが０でなくても基準量以下である場合、この基準張力をガラスリボン３にかけることにより、すなわち、冷却ロール７２の冷却量を変更することなくガラスリボン３の板厚公差を例えば±０．０５ｍｍ以下にすることができる。
成形体６２がクリープ変形して変位量Ｌが基準量を超える場合、冷却ロール７２の冷却量が制御されず維持されると、すなわち、ガラスリボン３にかける張力が基準張力のままであると、成形予定の厚みのガラスリボン３が成形されず、また、板厚公差が±０．０５ｍｍを満たさなくなる。このため、制御部９１ｄは、基準張力に加え、成形体６２の変位に応じた張力をガラスリボン３にかける。ここで、成形体６２の変位は、例えば、成形体６２の長手方向における上面変位である。制御部９１ｄは、取得部９１ｂによって取得された成形体６２の形状データに基づいて、ガラスリボン３の厚さが成形予定の厚みになるように、また、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差が小さくなるように、冷却ロール７２の冷却量を制御することにより、ガラスリボン３にかける張力を制御する。成形体６２の形状データは、例えば、成形体６２の長手方向における上面変位量のプロファイルである形状プロファイルである。制御部９１ｄは、形状プロファイルから求められる変位量Ｌが大きいほど、ガラスリボン３の幅方向への張力が大きくなるように冷却ロール７２の冷却量を制御する。形状プロファイルから求められる変位量Ｌとしては、例えば、最大上面変位量が用いられる。このように、成形体６２の形状変化は、成形体６２の供給溝６２ｂの延びる方向に沿って成形体６２の上面が平面から湾曲面に変化する変化であり、この形状変化の情報として、変位量Ｌを本実施形態では用いる。

図８は、成形体６２で成形されるガラスリボン３の一例を示す図である。成形体６２の下端６２ａで成形されるガラスリボン３は下端６２ａから離れると、自身の表面張力により中央領域３ａが幅方向の中央に向かって収縮し始める。このため、冷却ロール７２がガラスリボン３の両側部３ｂを冷却して両側部３ｂの粘度を上昇させて、中央領域３ａから両側部３ｂに向かって張力がかかるようにしてガラスリボン３が幅方向に収縮するのを抑制し、ガラスリボン３の中央領域３ａの厚さが均一になるようにしている。しかし、成形体６２がクリープ変形すると、ガラスリボン３の中央領域３ａ付近の熔融ガラス量が増えて、中央領域３ａの厚みが変化する。図９は、成形体６２のクリープ変形により、中央領域３ａ付近の厚みが増したガラスリボン３の一例を示す図である。成形体６２がクリープ変形すると、第１端部６２ｄ１と第２端部６２ｄ２との間から溢れ出る熔融ガラス２の量が増えるため、ガラスリボン３の中央領域３ａ付近の厚みが増す。図９では、中央領域３ａ付近の厚みが、成形予定の厚みより最大でＤ１厚くなり、中央領域３ａの厚さが不均一になっている。そこで、制御部９１ｄは、成形体６２の形状データに応じて、冷却ロール７２の冷却量を変化させて、ガラスリボン３の中央領域３ａから両側部３ｂに向かって張力がかるようにしてガラスリボン３が幅方向に収縮するのを抑制し、ガラスリボン３の中央領域３ａの厚さが均一になるようにしている。

図１０は、成形体６２の変位量Ｌとガラスリボン３にかける張力Ｔとの関係を示す図である。制御部９１ｄは、判定部９１ｃにより成形体６２の変位量ＬがＬ１を超えていないと判定された場合、成形体６２のクリープ変形によるガラスリボン３の中央領域３ａの厚さの変化は無視できる、すなわち、板厚公差が例えば±０．０５ｍｍを満たすものとして、ガラスリボン３にかける張力Ｔを、初期値Ｔ１（変位量Ｌの範囲：０以上Ｌ１以下）から変化させない。成形体６２の変位量ＬがＬ１以下であれば、制御部９１ｄが、冷却ロール７２の冷却量を変化させずに、張力Ｔを初期値Ｔ１で維持することにより、成形されるガラスリボン３の板厚公差が±０．０５ｍｍを満たす。制御部９１ｄは、判定部９１ｃにより成形体６２の変位量ＬがＬ１を超えていると判定された場合、図１０に示すように、変位量Ｌに対応する張力Ｔがガラスリボン３にかかるように制御する。変位量ＬがＬ１を超えると、図９に示すように、ガラスリボン３の中央領域３ａの厚さが増し、厚さが均一でなくなってくる。このため、制御部９１ｄは、変位量Ｌに対応するように、ガラスリボン３の中央領域３ａから両側部３ｂに向かって、初期値Ｔ１より大きい張力Ｔ＝Ｔ１＋Ａ×変位量Ｌ（変位量Ｌの範囲：Ｌ１以上Ｌｍ未満、Ａ：係数）がガラスリボン３にかかるように制御する。具体的には、制御部は、冷却ロール７２の冷却量を増加させて、両側部３ｂの粘度を上昇させる。両側部３ｂの粘度が高くなると、中央領域３ａから両側部３ｂに向かう張力Ｔが大きくなり、ガラスリボン３の中央領域３ａにある熔融ガラスが両側部３ｂに引っ張られて、中央領域３ａの厚みが成形予定の厚みに近づいて、厚さが均一になる。制御部９１ｄは、両側部３ｂの粘度を、例えば、１０^９．０ｐｏｉｓｅから１０^１４．５ｐｏｉｓｅまで増加させることにより、張力Ｔが大きくなるように制御する。このように、制御部９１ｄで行う制御工程は、成形体６２の形状変化、具体的には、成形体６２の変位量Ｌが予め設定された基準範囲内（変位量ＬがＬ１以下）である場合、ガラスリボン３の幅方向にかかる張力を、形状変化がない場合の基準張力（初期値Ｔ１）に維持すること、及び成形体６２の形状変化、具体的には、成形体６２の変位量Ｌが基準範囲を超える（変位量ＬがＬ１を超える）場合、ガラスリボン３の幅方向にかかる張力を、成形体６２の形状変化の程度に応じて基準張力（初期値Ｔ１）より大きな張力に制御すること、を含む。
なお、変位量Ｌの範囲が、Ｌ１以上Ｌｍ未満である場合、張力ＴをＴ１からＴｍに制御することにより、中央領域３ａの厚みが成形予定の厚みに近づいて、厚さが均一になるが、変位量ＬがＬｍを超えて変位した場合、張力Ｔを制御するだけでは、中央領域３ａの厚みを成形予定の厚みに近づけつつ、厚さを均一にすることが困難なため、判定部９１ｃにより成形体６２の定期的な交換時期に到達したと判定される。

また、成形体６２のクリープ変形により、ガラスリボン３の表面凹凸差（板厚偏差）も変化する。成形体６２の下端６２ａの通過直後のガラスリボン３の体積収縮量は、ガラスリボン３の側部３ｂから中央領域３ａに向かうにつれて大きくなるので、ガラスリボン３の中央領域３ａにおいて引張り応力が働く。中央領域３ａ付近の厚みが厚くなり、両側部３ｂから中央領域３ａに向かう張力が大きくなることによって、ガラスリボン３の表面凹凸差が大きくなる。図１１（ａ）は、図８のＡ−Ａ線の断面を拡大した図であり、図１１（ｂ）は、図８のＢ−Ｂ線の断面を拡大した図である。冷却ロール７２によりガラスリボン３に張力Ｔをかける前では、ガラスリボン３は、中央領域３ａに向かって収縮するため、ガラスリボン３の表面凹凸差はＤ２となり、冷却ロール７２によりガラスリボン３に張力Ｔをかけた後では、ガラスリボン３の表面凹凸差は、Ｄ２より小さいＤ３となる。成形体６２がクリープ変形すると、ガラスリボン３の表面凹凸差Ｄ２、Ｄ３も大きくなる。このため、変位量Ｌに対応するように、中央領域３ａから両側部３ｂに向かう張力Ｔをかけることにより、ガラスリボン３が両側部３ｂに引っ張られるため、ガラスリボン３の表面凹凸差Ｄ３は小さくなる。中央領域３ａの厚みを成形予定の厚みに近づけるために、変位量Ｌに対応するように張力Ｔをかけることによって、ガラスリボン３の表面凹凸差Ｄ３が小さくなり、ガラスリボン３の中央領域３ａの厚さが均一になる。

また、制御部９１ｄは、ガラスリボン３に張力Ｔをかけることにより、ガラスリボン３の搬送方向に発生するおそれのある脈理を抑制することもできる。脈理は、所定の幅においてガラスリボン３の厚み（高さ）が変動した歪みの一種であり、ガラスリボン３の搬送方向に筋状に連続的に発生する。また、脈理の要因にはガラスの粘性差も含まれる。制御部９１ｄが冷却ロール７２の冷却量を制御することによりガラスリボン３の幅方向に張力がかけられると、ガラスリボン３の表面凹凸の一種である局所的に発生する脈理は、ガラスリボン３の両端側３ｂに引き伸ばされて、表面凹凸差が小さくなり、板厚公差が±０．０５ｍｍを満たすガラスリボンが成形される。

以上説明したように、成形体６２の下端６２ａにおいて、ガラスリボン３にかける張力Ｔを、成形体６２の変位量Ｌに対応させて変化させることにより、中央領域３ａの厚みを成形予定の厚みに近づけつつ、厚さを均一にすることができる。成形体６２のクリープ変形により、成形体６２の長手方向の中央部が下方に垂れ下がって撓んだ場合、冷却ロール７２の冷却量を増大して、ガラスリボン３にかかる張力Ｔを大きくすることで、ガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を低減することができる。その結果、ガラス基板製造装置１は、最終製品であるガラス基板の板厚偏差を低減することができる。

また、液相温度の高いガラス、および、歪点の高いガラスを用いるガラス基板の製造工程において、成形体６２のクリープ変形は、成形体６２の温度が高くなりやすいために特に問題となりやすい。また、近年、ガラス基板の大型化が進み、成形体の長手方向の寸法が長くなってきているので、クリープ変形による成形体６２の撓みがより顕著となる傾向にある。本実施形態では、冷却ロール７２の冷却量を調節して、ガラスリボン３にかかる張力Ｔを変化させることで、成形体６２のクリープ変形に起因するガラスリボン３の幅方向の板厚偏差を効果的に低減することができる。

（５−１）変形例Ａ
実施形態では、ガラス基板製造装置１の制御装置９１の取得部９１ｂは、コンピュータシミュレーションによって成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得する。しかし、取得部９１ｂは、他の方法によって、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得してもよい。

例えば、取得部９１ｂは、成形体６２の形状の実測値に基づいて、形状データを取得してもよい。この場合、成形体６２の形状の実測値に関するデータ、および、成形体６２の使用条件に関するデータを予め収集して分析する必要がある。成形体６２の使用条件は、ガラス基板製造装置１の稼働時間、熔融ガラス２の温度、熔融ガラス２の粘度、および、上部成形空間６０の温度等の、成形体６２に関連する種種のパラメータである。取得部９１ｂは、成形体６２の形状の実測値に関するデータと、成形体６２の使用条件に関するデータとの相関関係に基づいて、現在使用している成形体６２の形状データを予測して取得する。

また、取得部９１ｂは、成形体６２によって成形されたガラスリボン３の板厚の実測値に基づいて、形状データを取得してもよい。この場合、取得部９１ｂは、ガラスリボン３の幅方向の板厚の実測値に関するデータに基づいて、現在使用している成形体６２の形状データを予測して取得する。

（５−２）変形例Ｂ
実施形態では、ガラスリボン３にかける張力Ｔを変化させるために、冷却ロール７２の冷却量を制御する。しかし、冷却ロール７２の代わりに、または、冷却ロール７２に加えて、冷却装置を用いて、ガラスリボン３の両側部３ｂの粘性を変化させて、張力Ｔを調節することともできる。

冷却装置は、例えば、成形体６２の下端６２ａと冷却ロール７２との間に位置し、ガラスリボン３の側部３ｂに対向する位置に設けられ、ガラスリボン３の両側部３ｂを冷却する。制御部９１ｄは、冷却装置を制御することにより、ガラスリボン３の両側部３ｂの冷却量を制御できるため、張力Ｔを任意に調節することができる。冷却装置とガラスリボン３とは直接接触していないため、ガラスリボン３を接触により変形させることなく、冷却装置による冷却量の制御により、張力Ｔを調節することができる。

（５−３）変形例Ｃ
実施形態では、ガラス基板製造装置１の制御装置９１の取得部９１ｂは、コンピュータシミュレーションによって成形体６２の形状の時間変化を求めることで、成形体６２の現在の形状に関する形状データを取得する。しかし、取得部９１ｂは、成形装置４０（成形体６２）が成形したガラスリボン３の総量（全長）を取得することにより、現在使用している成形体６２の形状データを予測して取得することもできる。例えば、取得部９１ｂは、成形装置４０に流れ込む溶融ガラス２の量、成形装置４０により成形されたガラスリボン３の厚さ、幅、重量等を測定することにより、成形装置４０が成形したガラスリボン３の総量（全長）を取得する。ガラスリボン３の総量（全長）と成形装置４０の使用時間とは、正の相関関係があるため、ガラスリボン３の総量（全長）を取得することにより、成形装置４０（成形体６２）のクリープ変形による変位量Ｌを予測することができる。制御部９１ｄは、ガラスリボン３の幅方向の張力が予め定められた基準張力になるよう制御する。予め定められた基準張力は、ガラスリボン３（ガラス基板）を成形予定の厚みのガラスリボン３に成形した際に、板厚公差が±０．０５ｍｍを満たすことができる張力の初期値である。制御部９１ｄは、変位量Ｌが基準量以下である場合、ガラスリボン３の幅方向の張力が基準張力になるよう制御し、変位量Ｌが基準量を超える場合、ガラスリボン３の総量（全長）から予測される成形装置４０（成形体６２）のクリープ変形による変位量Ｌに対応する張力Ｔがガラスリボン３にかかるように制御する。これにより、ガラスリボン３の中央領域３ａの厚みを成形予定の厚みに近づけつつ、厚さを均一にすることができる。

２ 熔融ガラス
３ ガラスリボン
３ａ 中央領域
３ｂ 側部
６２ 成形体
６２ａ 下端
７２ 冷却ロール

Claims (10)

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と、
   前記成形工程後の前記ガラスリボンの幅方向の両側部を冷却することにより前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記成形体の使用に伴って生じる前記成形体の形状変化に応じて制御する制御工程と、を備える、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
2. 前記制御工程は、
   前記形状変化が予め設定された基準範囲内である場合、前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記形状変化がない場合の基準張力に維持すること、及び
   前記形状変化が前記基準範囲を超える場合、前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記形状変化の程度に応じて前記基準張力より大きな張力に制御すること、を含む、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記形状変化は、前記成形体の前記供給溝の延びる方向に沿って前記成形体の前記上面が平面から湾曲面に変化する変化である、請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記制御工程は、前記ガラスリボンの幅方向に前記成形体が前記形状変化していないときに前記ガラスリボンの幅方向にかける基準張力に加え、前記成形体の前記形状変化に応じた張力を前記ガラスリボンにかけること、を含む請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
5. 前記成形体の上面の鉛直方向の変位量を前記形状変化の情報として取得する取得工程と、
   前記取得工程で取得された前記変位量が基準量以下か否か判定する判定工程と、をさらに備え、
   前記判定工程で前記変位量が前記基準量を超えると判定された場合、前記制御工程では、予め定められた前記成形体の変位量と前記ガラスリボンの幅方向にかける張力との関係式に基づいて、取得された前記変位量に対応した張力を決定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
6. 前記制御工程では、前記変位量が大きいほど、前記張力を増大する、請求項５に記載のガラス基板の製造方法。
7. 前記取得工程では、コンピュータシミュレーションによって前記成形体の形状の時間変化を求めることで、前記変位量を取得する、請求項５または６に記載のガラス基板の製造方法。
8. 前記制御工程では、前記ガラスリボンの厚さ方向の板厚偏差が基準値以下になるよう前記張力を制御する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
9. 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装置と、
   前記成形工程後の前記ガラスリボンの幅方向の両側部を冷却することにより前記ガラスリボンの幅方向にかかる張力を、前記成形体の使用に伴って生じる前記成形体の形状変化に応じて制御する制御装置と、
   を備える、ことを特徴とするガラス基板の製造装置。
10. 前記制御装置では、前記ガラスリボンの幅方向に前記成形体が前記形状変化していないときに前記ガラスリボンの幅方向にかける基準張力に加え、前記成形体の前記形状変化に応じた張力を前記ガラスリボンにかけるように、前記ガラスリボンの幅方向の両側部の冷却を制御する、請求項９に記載のガラス基板の製造装置。

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