JP5288386B2 - ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置に関する。

ダウンドロー法を用いたガラス板の製造方法では、ガラスリボンが、搬送ローラ対で狭持されつつ下方向に引き込まれることで、所望の厚みに引き延ばされ、さらに、内部に歪みが発生しないように、またガラスリボンが反らないように、冷却が行われる。その後、ガラスリボンは、所定の寸法に切断され、合紙等を挟んでお互いに積載され、又は、さらに搬送され次工程において処理（例えば、形状加工、イオン交換による化学強化処理）が施される。

従来のダウンドロー法を用いたガラス板の製造方法として、搬送ローラ対の各搬送ローラに同様の負荷がかかるようその回転駆動を制御し、搬送ローラ間での外径差に起因して生じるスリップを防止することで、一方の搬送ローラが空転するのを抑制することが知られている（特許文献１）。これによれば、ガラス表面及び搬送ローラの破損を防止できる、とされている。

ところで、ガラスリボンの搬送方向にわたり雰囲気温度およびガラスリボンの温度が変化する徐冷炉では、ガラスリボンの搬送方向の各位置に設けられた搬送ローラの周速度とガラスリボンの搬送速度との間の相対速度は０であることが望ましいが、ガラスの熱膨張係数と搬送ローラの熱膨張係数は異なり、しかもその温度依存性も異なるので、複数の搬送ローラ対の間で相対速度が０でないばかりか、相対速度に差が生じる。このような相対速度の差は、例えば、ガラスリボンの搬送速度や厚さの変化、徐冷炉内に生じた気流変動などにより、徐冷炉内の雰囲気温度やガラスリボンの温度が変化することによっても生じる。

そのため、特許文献１のように、搬送ローラ対の各搬送ローラの負荷が同等となるように制御しても、複数の搬送ローラ対の間で生じた、ガラスリボンの実際の搬送速度である実搬送速度と搬送ローラの周速度との相対速度の差を解消することができず、スリップに起因するガラス表面のキズの発生を防止することができない。

また、複数の搬送ローラ対の間で、ガラスリボンの搬送の目標速度となる必要搬送速度と搬送ローラの周速度との間で相対速度が一定でない、すなわち相対速度の差が生じると、ガラスリボンの実搬送速度が必要搬送速度より遅い条件では、ガラスリボンが搬送ローラ対の上方で余り変形してしまうし、逆に実搬送速度が必要搬送速度より速い条件では、ガラスリボンは下方向に引っ張られ、その表面に生じた微細なキズにより割れてしまう虞がある。

また、ガラスリボンの成形及び徐冷を長期間連続して行うことにより、ガラス板の製造装置は経時変化する。このため、高品質（内部歪み、反りが小さい）のガラス板が製造できるように成形及び徐冷における製造条件が初期設定されても、長期間連続操業により必ずしも高品質のガラス板を維持できない。特に、ガラスリボンと接する搬送ローラは径変化が生じ、ガラス板の品質に大きな影響を与える。

特表２００８−５０１６０５号公報

そこで、本発明は、上記問題を解決するために、第１の目的として、長期間のガラス板の連続製造により、製造設備が経時変化しても、高品質のガラス板の製造を維持することができるガラス板の製造方法を提供する。第２の目的として、搬送ローラの径変化によって変化した搬送ローラの周速度を設定した周速度分布に維持して、複数の搬送ローラ対間で、搬送ローラの周速度とガラスリボンの搬送速度との相対速度に差が生じないようにすることができ、これにより、表面品質に優れたガラス板を製造することができるガラス板の製造方法およびガラス板製造装置を提供することを目的とする。

本発明の他の一様態は、ガラス基板の製造方法である。
当該製造方法は、
ガラス原料を熔解して溶融ガラスをつくる熔解工程と、
溶融ガラスをダウンドロー法を用いて成形し、ガラスリボンを形成する成形工程と、
前記ガラスリボンを、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられた複数のローラ対で挟持しつつ下方向に引き抜いて徐冷を行う徐冷工程と、を有する。
前記徐冷工程は、
前記ローラ対のうち少なくともいずれか１つのローラ対である第１ローラ対の各ローラは、ローラの径変化を補償するように決定されたローラの回転速度に基づいて、回転駆動され、
前記第１ローラ対の各ローラは、前記徐冷工程の少なくとも前記ガラスリボン中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けられ、
前記徐冷工程では、前記第１ローラ対の各ローラの径変化を補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させる。

その際、前記徐冷工程は、
前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられた検出部により、前記第１ローラ対の各ローラの径変化を検出する検出工程と、
検出された前記第１ローラ対の前記各ローラの径変化に基づいて前記各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の前記各ローラを回転駆動させる速度制御工程と、を含むことが好ましい。

前記成形工程及び前記徐冷工程では、以下のように前記ガラスリボンの温度制御をすることが好ましい。
前記ガラスリボンの中央部の温度がガラス軟化点以上の領域において、前記ガラスリボンの幅方向の端部が前記端部に挟まれた中央領域の温度より低く、且つ、前記中央領域の温度が略均一になるように制御する。
さらに、前記ガラスリボンの中央部の温度が軟化点未満歪点近傍以上の領域において、前記ガラスリボンの中央部に搬送方向の引張り応力が働くように、前記ガラスリボンの幅方向の温度が前記ガラスリボンの中央部から端部に向かって低くなるように制御する。
さらに、前記成形工程及び前記徐冷工程では、前記ガラスリボンのガラス歪点の近傍の温度領域において、前記ガラスリボンの幅方向の端部と中央部との温度勾配がなくなるように、前記ガラスリボンの温度分布を制御する。

前記徐冷工程では、
前記ガラスリボンの中央部の温度が歪点近傍未満の領域において、前記ガラスリボンの中央部に搬送方向の引張り応力が働くように前記ガラスリボンの幅方向の端部から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分布を制御する、ことが好ましい。

前記徐冷工程は、
前記ガラスリボンの中央部の温度が、徐冷点になるまで、第１の平均冷却速度で冷却する第１の冷却工程と、
前記中央部の温度が、前記徐冷点から歪点−５０℃になるまで、第２の平均冷却速度で冷却する第２の冷却工程と、
前記中央部の温度が、前記歪点−５０℃から前記歪点−２００℃になるまで、第３の平均冷却速度で冷却する第３の冷却工程と、を含むことが好ましい。
その際、前記第１の平均冷却速度は、５．０℃／秒以上であり、前記第１の平均冷却速度は、前記第３の平均冷却速度より速く、前記第３の平均冷却速度は、前記第２の平均冷却速度より速い。

前記第１ローラ対の各ローラの熱膨張に起因する前記第１ローラ対の各ローラの径変化によって生じた周速度のずれを補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させることが好ましい。

また、前記第１ローラ対の各ローラの磨耗に起因する前記第１ローラ対の各ローラの径変化により生じた周速度のずれを補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させることも同様に好ましい。

前記複数のローラ対のうち、ローラの径変化を補償するように決定されたローラの回転速度に基づいて回転駆動されるローラを有するローラ対は、前記第１ローラ対の他に第２ローラ対を含み得る。
この場合、前記製造方法は、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられた複数の検出部により、前記第１ローラ対及び前記第２ローラ対の各ローラの径変化を検出する検出工程を有する。そして、前記第１ローラ対の各ローラと前記第２ローラ対の各ローラの間で、ローラの周速度と前記ガラスリボンの搬送速度との相対速度が一定となるように、前記各ローラの径変化を補償するような前記各ローラの回転速度を決定する。

前記製造方法では、ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられた、前記ガラスリボンの状態を検出するガラス状態検出部によって前記ガラスリボンの温度を検出し、
検出された前記ガラスリボンの温度におけるガラス熱膨張係数を用いて、前記ガラスリボンの熱膨張に起因する前記ガラスリボンの搬送速度の変化を検出し、前記ガラスリボンの搬送速度とローラの周速度とのずれを補償するように前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定することも好ましい。

前記ガラスリボンが徐冷されてなるガラス板の厚さは、例えば０．５ｍｍ以下である。

また、本発明の一態様は、ガラス板製造装置である。当該装置は、
溶融ガラスからダウンドロー法を用いてガラスリボンを成形する成形装置と、
前記ガラスリボンを複数の搬送ローラ対で挟持しつつ下方向に引き抜きながら徐冷する徐冷装置と、を有する。
前記徐冷装置は、前記複数の搬送ローラ対と、検出制御部と、駆動部とを含む。
前記複数の搬送ローラ対は、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられ、前記ガラスリボンを下方向に引き込むことでガラスリボンを搬送する。
前記検出制御部は、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられ、前記搬送ローラ対の搬送ローラの径変化を検出する複数の搬送ローラ状態検出部を備える。
前記駆動部は、前記複数の搬送ローラ対間で前記搬送ローラの周速度と前記ガラスリボンの搬送速度との相対速度が一定となるときの前記複数の搬送ローラ対間の周速度分布を保つように、検出された前記搬送ローラの径変化に基づいて決定された各前記搬送ローラの回転速度に基づいて、前記搬送ローラを回転駆動させる。
さらに、前記搬送ローラ対のうち少なくともいずれか１つの搬送ローラ対である第１ローラ対の各ローラは、前記徐冷装置内の少なくとも前記ガラスリボン中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けられ、前記徐冷装置では、前記第１ローラ対の各ローラの径変化を補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させる。

前記搬送ローラ状態検出部は、前記搬送ローラの温度に基づいて前記搬送ローラの径変化を検出し、
前記駆動部は、前記搬送ローラの熱膨張に起因する前記ローラの径変化によって生じた前記搬送ローラの周速度の前記周速度分布からのずれを補償するように、検出された前記搬送ローラの温度におけるローラ熱膨張係数を用いて決定された前記各搬送ローラの回転速度に基づいて、前記搬送ローラを回転駆動させる、ことが好ましい。

前記検出部は、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられた、前記ガラスリボンの状態を検出する複数のガラス状態検出部をさらに備え、前記駆動部は、前記ガラスリボンの状態に基いて設定された前記周速度分布に基づいて、前記搬送ローラを回転駆動させることが好ましい。

前記ガラス状態検出部は、前記ガラスリボンの温度を検出し、
前記駆動部は、検出された前記ガラスリボンの温度におけるガラス熱膨張係数を用いて、前記ガラスリボンの熱膨張に起因する前記ガラスリボンの搬送速度変化に応じて設定された前記周速度分布、に基づいて前記搬送ローラを回転駆動させる、ことが好ましい。

前記搬送ローラ状態検出部は、前記搬送ローラの磨耗量に基づいて前記搬送ローラの径変化を検出し、
前記駆動部は、検出された前記搬送ローラの磨耗に起因する前記搬送ローラの径変化により生じた、前記搬送ローラの周速度の前記周速度分布からのずれを補償するように決定された前記各搬送ローラの回転速度に基づいて前記搬送ローラを回転駆動させる、ことが好ましい。

前記ガラスリボンが徐冷されてなるガラス板の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以下である。

上述のガラス板の製造方法では、長期間のガラス板の連続製造により、ガラスリボンが接する搬送ローラ等の製造設備が経時変化しても、高品質のガラス板の製造を維持することができる。また、上述のガラス板の製造方法及びガラス板製造装置は、搬送ローラの径変化によって変化した搬送ローラの周速度を設定した周速度分布に維持して、複数の搬送ローラ対間で、搬送ローラの周速度とガラスリボンの搬送速度との相対速度に差が生じないようにすることができる。これにより、表面品質に優れたガラス板を製造することができる。

本実施形態のガラス板の製造方法のフローの一例を示す図である。 徐冷工程のフローの一例を示す図である。 本発明の第１実施形態のガラス板製造装置の内部を説明する平面図である。 図３のＩＶ線矢視断面図である。 搬送ローラ対の回転駆動を制御する制御系の構成を説明するブロック図である。 本発明の第２実施形態のガラス板製造装置の搬送ローラ対の回転駆動を制御する制御系の構成を説明するブロック図である。

以下、本発明のガラス板の製造方法及びガラス板製造装置について詳細に説明する。
本実施形態あるいはその変形例のガラス板の製造方法及び製造装置では、ガラス板の製造法の一工程である成形工程及び徐冷工程で用いるローラ対（冷却ローラ対、搬送ローラ対）のうち少なくともいずれか１つのローラ対（第１ローラ対）の各ローラは、ローラの径変化を補償するように決定されたローラの回転速度に基づいて回転駆動される。また、徐冷工程では、複数の搬送ローラ対のうち少なくとも１つのローラ対（第１のローラ対）の各ローラは、ローラの径変化を補償するように決定されたローラの回転速度に基づいて、回転駆動されている。このようなローラの回転速度は、第１ローラ対の各ローラの径変化が計測により検出されることにより、径変化を補償するように決定される。すなわち、ローラの径変化の検出結果に応じてローラの回転速度がフィードバック制御される。あるいは、ローラの回転速度は、第１ローラ対の各ローラの使用日数の情報に基づいて決定される。すなわち、各ローラの使用期間の情報に基づいて、シーケンシャルにローラの回転速度が決定される。「使用日数の情報」は、第１ローラ対の摩耗に基づくローラ直径の変化の換算に用いられ、このローラ直径の変化の換算値に基づいてローラの回転速度が決定される。このようなローラの回転速度が決定される第１ローラ対は単数であってもよく、また複数であってもよい。「ローラの径変化を補償する」とは、第１ローラ対の各ローラの直径が変化しても、この直径の変化を考慮して径変化前のローラの適正な周速度を維持することを意味する。

また、本明細書における下記語句は、以下のように定める。
徐冷点近傍とは、ガラスの粘度ηに関してｌｏｇη＝１２．５〜１３．５の範囲をいう。
ガラスの徐冷点とは、ガラスの粘度ηに関してｌｏｇη＝１３となる温度をいう。
ガラスの歪点とは、ガラスの粘度ηに関してｌｏｇη＝１４．５となる温度をいう。
ガラスの歪点近傍とは、ガラスの粘度ηに関してｌｏｇη＝１４〜１５となる温度の範囲をいう。
ガラスリボンの中央領域とは、ガラスリボンの幅方向の幅のうちガラスリボンの幅方向の中心から幅の８５％以内の範囲をいう。
ガラスリボンの中央部とは、ガラスリボンの幅方向の中心をいう。
ガラスリボンの中央領域の温度が略均一とは、温度が±２０℃の許容範囲に含まれることをいう。
ガラスリボンの端部とは、ガラスリボンの幅方向の縁から２００ｍｍ以内の範囲をいう。

（ガラス板の製造方法）
図１は、本実施形態のガラス板の製造方法のフローの一例を説明する図である。ガラス板の製造方法は、熔解工程（ステップＳ１０）と、清澄工程（ステップＳ２０）と、攪拌工程（ステップＳ３０）と、成形工程（ステップＳ４０）と、徐冷工程（ステップＳ５０）と、採板工程（ステップＳ６０）と、形状加工工程（ステップＳ７０）と、を主に有する。

熔解工程（ステップＳ１０）では、図示されない熔解炉で、ガラス原料が、その上方からの間接加熱と、ガラス中に電流を流すことによる直接加熱とにより高温に加熱されて、溶融ガラスが作られる。ガラスの熔解は、これ以外の方法で行われてもよい。
次に、清澄工程が行われる（ステップＳ２０）。清澄工程では、溶融ガラスが図示されない液槽に貯留された状態で、例えば、熔解工程での加熱時よりも溶融ガラスの温度を上昇させることで、溶融ガラス中の気泡の脱泡が促進される。これにより、最終的に得られるガラス板中の気泡含有率を低減することができ、歩留まりを向上させることができる。
清澄工程は、他の方法によって行われてもよく、例えば、溶融ガラスが液槽に貯留された状態で、溶融ガラス中の気泡が清澄剤を用いて取り除かれてもよい。清澄剤としては、特に制限されず、例えば、酸化スズ、酸化鉄等の金属酸化物が用いられる。この場合の清澄工程は、具体的には、溶融ガラス中で価数変動する金属酸化物の酸化還元反応によって行われる。高温時の溶融ガラスにおいて、金属酸化物は還元反応により酸素を放出し、この酸素がガスとなって、溶融ガラス中の気泡を成長させて液面に浮上させる。これにより、溶融ガラス中の気泡は脱泡される。あるいは、酸素ガスの気泡は、溶融ガラス中の他の気泡中のガスを取り込んで成長し、溶融ガラスの液面に浮上する。これにより、溶融ガラス中の気泡は脱泡される。さらに、金属酸化物は、溶融ガラスの温度が低下すると、酸化反応により溶融ガラス中に残存した酸素を吸収し、溶融ガラス中の気泡を減少させる。
次に、攪拌工程が行われる（ステップＳ３０）。攪拌工程では、ガラスの化学的および熱的均一性を保つために、攪拌装置により、溶融ガラスが機械的に攪拌される。これによって、脈理等のガラスの不均一性を抑制することができる。

次に、成形工程が行われる（ステップＳ４０）。成形工程では、ダウンドロー法が用いられる。オーバーフローダウンドローやスロットダウンドロー等を含むダウンドロー法は、例えば特許第３５８６１４２号公報や図３及び図４に示された装置を用いた公知の方法である。ダウンドロー法における成形工程については、後述する。これにより、所定の厚さ、幅を有するシート状のガラスリボンが成形される。成形方法としては、ダウンドロー法の中でも、オーバーフローダウンドローが最も好ましいが、スロットダウンドローでもよい。成形工程は、成形により形成されたガラスリボンをローラ対で挟持しつつ搬送方向の下方向（下流側の方向）に引き抜きつつ、ガラスリボンの両端部を冷却する工程を含む。

次に、徐冷工程が行われる（ステップＳ５０）。徐冷工程では、シート状に成形されたガラスリボンは、歪みが発生しない又は低減するように冷却速度を制御して、図３及び図４に示す徐冷炉にて徐冷点以下に冷却される。具体的には、ガラスリボンの幅方向端部に幅方向に隣接する近傍領域が、ガラスリボンの搬送方向に少なくとも２以上設けられた複数の搬送ローラ対で挟持されつつ、予め設定された搬送速度にて下方向に引き抜かれながら徐冷される。
図２は、徐冷工程のフローの一例を説明する図である。徐冷工程は、検出工程（ステップＳ５１）と、速度決定工程（ステップＳ５２）と、速度制御工程（ステップＳ５３）とを含む。なお、本実施形態のガラス板の製造方法は、検出工程（ステップＳ５１）を含むが、後述する変形例のように検出工程を行わず、徐冷工程は、速度決定工程（ステップＳ５２）と、速度制御工程（ステップＳ５３）とを含むこともできる。

検出工程（ステップＳ５１）では、ガラスリボンの搬送方向に沿って、それぞれ上述の複数の搬送ローラ対に対応させて設けられた複数の検出部により、複数の搬送ローラ対の各搬送ローラの径変化が検出される。搬送ローラの径変化として、例えば、搬送ローラの温度又は搬送ローラの磨耗量に基づいて算出された搬送ローラの径変化量が挙げられる。この場合の検出部は、例えば、後述する温度センサ又は距離測定センサと、これらセンサに接続されたコンピュータとを含む。径としては、搬送ローラの直径又は半径が上げられる。

速度決定工程（ステップＳ５２）は、複数の搬送ローラ対間で搬送ローラの周速度とガラスリボンの搬送速度との相対速度が一定、すなわち相対速度に差が生じないときの複数の搬送ローラ対間の周速度分布を設定し、検出された搬送ローラの径変化に基づいて、設定された周速度分布を保つように各搬送ローラの回転速度を決定する。周速度分布としては、例えば、複数の搬送ローラ対間での周速度比、各搬送ローラの具体的な周速度が用いられる。ここでガラスリボンがキズや形状変形が生じないときの相対速度は０であるため、相対速度に差が生じるとは、複数の搬送ローラ対の中で、ある対の相対速度は０であるが、別の対の相対速度は０でない、といったように相対速度が分布を持つことをいう。
搬送ローラの径変化が、例えば、温度に基づいて算出される搬送ローラの熱膨張量（直径の変化量）である場合、具体的には、後述する検出部３７及び速度決定部３８により行われるように、検出された搬送ローラの温度におけるローラ熱膨張係数が用いられて、搬送ローラの熱膨張に起因するローラ直径の変化により生じた、搬送ローラの周速度の周速度分布からのずれを補償するように、すなわち、各搬送ローラの周速度が設定された周速度分布に維持されるように、搬送ローラの回転速度が決定される。搬送ローラの熱膨張係数は、速度決定部３８に予め記憶されている。なお、搬送ローラの周速度は、例えば、形成されたガラスリボンが、製造するガラス板の板厚となるように調整することで決定される。

また、例えば、搬送ローラの径変化が、その磨耗量に基づいて算出される搬送ローラの半径の変化量である場合は、具体的には、後述する第２実施形態に従って行われるように、検出された搬送ローラの磨耗に起因する搬送ローラの半径の変化により生じた、搬送ローラの周速度の周速度分布からのずれが補償されるように、すなわち、各搬送ローラの周速度が設定された周速度分布に維持されるように、搬送ローラの回転速度が決定される。

なお、速度決定部３８は、オペレータが入力した内容に基づいて各搬送ローラの回転速度を決定してもよい。この場合、オペレータは、検出された搬送ローラの径変化に基づいて、設定された周速度分布を保つように各搬送ローラの回転速度を算出してよい。例えば、搬送ローラの径変化が上述の熱膨張量である場合、オペレータは、検出された搬送ローラの温度に基づいて、搬送ローラの熱膨張に起因するローラ直径の変化により生じた、搬送ローラの周速度の周速度分布からのずれを補償するように、すなわち、各搬送ローラの周速度が設定された周速度分布に維持されるように、搬送ローラの回転速度を算出してよい。算出され、入力された各搬送ローラの回転速度は、速度決定部３８により決定され、速度制御工程（ステップＳ５３）において、搬送ローラの回転が制御される。

速度制御工程（ステップＳ５３）は、速度決定工程において決定された回転速度に基づいて、搬送ローラの回転を制御する。
以上の徐冷工程の後、採板工程が行われる（ステップＳ６０）。具体的に、連続的に生成されるガラスリボンは一定の長さ毎に切断され、ガラス板が採板される。
この後、形状加工工程が行われる（ステップＳ７０）。形状加工工程では、所定のガラス板のサイズや形状に切り出す他、ガラス端面の研削・研磨が行われる。形状加工は、カッターやレーザを用いた物理的手段を用いても、エッチングなどの化学的手段を用いてもよい。

また、成形工程及び徐冷工程では、ガラスリボンの中央部の温度がガラス軟化点以上の領域において、ガラスリボンの幅方向の収縮を抑制するために、ガラスリボンの幅方向の端部が前記端部に挟まれた中央領域の温度より低く、且つ、中央領域の温度が略均一になるようにガラスリボンの温度を制御することが好ましい。その際、ガラスリボンの中央部の温度が軟化点未満歪点近傍以上の領域において、ガラスリボンの中央部に搬送方向の引張り応力が働くように、ガラスリボンの幅方向の温度がガラスリボンの中央部から端部に向かって低くなるようにガラスリボンの温度を制御することがガラス板の反りを抑制する点で好ましい。さらに、ガラスリボンの温度が歪点の近傍となる温度領域において、ガラスリボンの幅方向の端部と中央部との温度勾配がなくなるように、ガラスリボンの温度分布を制御することがガラス板の内部歪みを抑制する点で、好ましい。

さらに、ガラスリボンの中央部の温度が歪点近傍未満の領域において、ガラスリボンの中央部に搬送方向の引張り応力が働くようにガラスリボンの幅方向の端部から中央部に向かって低くなるように、ガラスリボンの温度分布を制御することが、ガラスリボンの搬送方向の反りを抑制する点で、好ましい。

さらに、徐冷工程は、ガラスリボンの中央部の温度が、徐冷点になるまで、第１の平均冷却速度で冷却する第１の冷却工程と、ガラスリボンの中央部の温度が、徐冷点から歪点−５０℃になるまで、第２の平均冷却速度で冷却する第２の冷却工程と、ガラスリボンの中央部の温度が、歪点−５０℃から歪点−２００℃になるまで、第３の平均冷却速度で冷却する第３の冷却工程と、を含むことが好ましい。この場合、第１の平均冷却速度は、５．０℃／秒以上であり、第１の平均冷却速度は、第３の平均冷却速度より速く、第３の平均冷却速度は、第２の平均冷却速度より速い。すなわち、平均冷却速度は、高い順番に、第１の平均冷却速度、第３の平均冷却速度、第２の平均冷却速度となっている。ガラスリボンの搬送方向の冷却速度は、製造されるガラス板の熱収縮に影響を与える。しかし、上述のように徐冷工程において、冷却速度を設定することにより、ガラス板の製造量を向上させつつ、好適な熱収縮率を有するガラス板を得ることができる

ガラス板の製造方法は、この他に、洗浄工程及び検査工程を有するが、これらの工程の説明は省略する。なお、清澄工程及び攪拌工程はそれぞれ省略できる。

（ガラス板製造装置）
図３及び図４は、本発明の第１実施形態であるガラス板製造装置１の概略構成図である。本実施形態のガラス板製造装置１およびガラス板製造装置１を用いたガラス板の製造方法は、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレイのガラス基板や携帯端末器の表示面のカバーガラスの製造に好適に適用される。これは、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置等は近年、高精度、高画質が要求されており、それに使用されるガラス基板には高い表面品質が要求されているためである。また、カバーガラスは、装置の表示面などに適用されることから、それに使用されるガラス基板には極めて高い表面品質が要求されているためである。
ガラス板製造装置１は、ダウンドロー法を用いて溶融ガラスＡからガラス板Ｃを製造する。ガラス板製造装置１は、上下方向の３箇所に配された断熱板２１，２２，２３によって間仕切りされてなる、炉室１１、第１の徐冷炉１２、第２の徐冷炉１３、図示しない採板室を有している。断熱板２１〜２３は、セラミックファイバ等の断熱材からなる板状部材である。断熱板２１〜２３には、後述するガラスリボンＢが下方に向かって通過するように、それぞれ搬送孔１６が形成されている。断熱板２１〜２３はそれぞれ、図３において、理解の容易さのため、後述する炉壁１５に接する水平方向の２個所を除いて図示を省略しているが、ガラスリボンＢに対し紙面前面側及び背面側において、水平方向の２個所同士は一体に繋がっている。なお、図３及び図４では、断熱板により３箇所で間仕切りがされている例が示されているが、断熱板の個数及び設置位置は特に限定されず、断熱板は１以上設けられていればよい。なお、断熱板の数は多いほど、独立して雰囲気温度を制御できる空間が多くなり、雰囲気温度の調整（徐冷条件の調整）が容易になるため、徐冷装置３は、断熱板が複数設けられ、複数空間に間仕切りされていることが好ましい。言い換えると、徐冷炉は１以上設けられていてればよいが、３以上設けられていることがさらに好ましい。

ガラス板製造装置１は、成形装置２と、徐冷装置３と、採板装置４とを有する。
成形装置２は、溶融ガラスＡからダウンドロー法を用いてガラスリボンＢを成形する装置である。成形装置２は、耐火物レンガやブロック状の電鋳柱耐火物等により組み立てられた炉壁１５で囲まれた炉室１１を有している。炉室１１内には、成形体１０と、ローラ対（冷却ローラ対）１７とが設けられている。成形体１０は、上方に向かって開放された溝１０ａを含み（図４参照）、溝１０ａ内を溶融ガラスＡが流れる。成形体１０は、例えば煉瓦により構成されている。ローラ対１７は、成形体１０の下端で融合した溶融ガラスＡの幅方向両側の端部に対応する位置にそれぞれ１対設けられ、溶融ガラスＡを狭持し下方に向けて引き抜きつつ、ガラスリボンＢの両端部を冷却する冷却ローラの対である。なお、図３中紙面内の左右方向及び図４中の紙面に垂直方向が、ガラスリボンＢの幅方向である。図３及び図４中紙面内の上下方向が、ガラスリボンＢの搬送方向である。なお、図３及び図４では、成形体１０と、ローラ対１７が、間仕切りされずに設置されているが、徐冷条件の調整を容易にするため、これらの間に断熱版を設けて間仕切りしてもよい。また、ローラ対１７は、２対以上設置されていても良い。

このとき、成形工程中の、ガラスリボンＢの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、ガラスリボンの両端部に向かって張力を加えながら両端部の粘度ηに関して、ｌｏｇη＝９．０〜１４．５になるように冷却することが好ましい。この冷却は、例えばローラ対１７がガラスリボンＢの両端部を挟持することで行われる。
冷却ローラであるローラ対１７の各ローラによってガラスリボン１７の両端部を冷却することで両端部の粘度が上昇するので、ガラスリボンＢの幅の収縮を抑制することができる。

（徐冷装置）
徐冷装置３は、ガラスリボンＢを複数の搬送ローラ対１８，１９で挟持しつつ下方に向けて引き抜きながら徐冷する。徐冷装置３は、炉室１１の下方に隣接して設けられた第１の徐冷炉１２及び第２の徐冷炉１３を有している。第１の徐冷炉１２及び第２の徐冷炉１３は、炉室１１をも構成する上述の炉壁１５で囲まれてなる。徐冷装置３は、第１の徐冷炉１２及び第２の徐冷炉１３内に、ガラスリボンＢの搬送方向に沿って配された、後述するコンピュータに自動制御される加熱手段が設けられている。加熱手段は、特に制限されず、例えば電気ヒータが用いられる。第１の徐冷炉１２内には、ガラスリボンＢの搬送方向に配された３つの搬送ローラ対１８が設けられている。第２の徐冷炉１３内には、ガラスリボンＢの搬送方向に配された４つの搬送ローラ対１９が設けられている。さらに、徐冷装置３は、検出制御部３０と、駆動部３２とを有している（図５参照）。なお、徐冷炉１２，１３内の搬送ローラ対１８，１９の設置数に制約は無く、少なくとも１以上設けられていればよい。

搬送ローラ対１８，１９は、ガラスリボンＢを下方に向かって引き込むことでガラスリボンＢを搬送する。各搬送ローラ対１８は、ガラスリボンＢの幅方向両端部に隣接する近傍領域を狭持するようガラスリボンＢの両側に配された４つの搬送ローラ１８ａと、ガラスリボンＢに対し同じ側にある２つの搬送ローラ１８ａを連結する、ガラスリボンＢの両側に配された２本の駆動用シャフト１８ｂとを有している。各搬送ローラ対１９は、ガラスリボンＢの幅方向両端部に隣接する近傍領域を狭持するようガラスリボンＢの両側に配された４つの搬送ローラ１９ａと、ガラスリボンＢに対し同じ側にある２つの搬送ローラ１９ａを連結する、ガラスリボンＢの両側に配された２本の駆動用シャフト１９ｂとを有している。図３において、駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂの両端部は、図示が省略されている。なお、図３では、搬送ローラ１８ａ，１９ａは、上述のものに限定されない。例えば、搬送ローラ１８ａ，１９ａは、ガラスリボンＢに対し同じ面側にあるもの同士が、駆動用シャフトによって連結されずに、ローラ対１７のローラと同様に、ガラスリボンＢの幅方向両端部に独立して配置されたものであっても良い。

徐冷工程を行う徐冷装置３では、ガラスリボンＢの温度プロファイルを幅方向で一山の分布とし、その後一山の分布が搬送方向下流側に進むにつれて徐々に小さくなるように、ガラスリボンＢの周りに配置されるヒータ等の制御を行うことが好ましい。その際、ガラスリボンＢの歪点近傍の温度領域において、一山の分布が平坦な直線状の分布、すなわち幅方向の温度分布が一定となるように、図示されないヒータ等の制御を行うことが好ましい。言い換えると、ガラスリボンＢの徐冷点に１５０℃を足した温度から歪点までの温度領域において、ガラスリボンの幅方向における中央部の冷却速度を、幅方向の両端部の冷却速度よりも速くし、ガラスリボンＢの幅方向における中央部の温度が両端部よりも高い状態から歪点近傍の温度領域で同じになるように、温度プロファイルが一定になるようにすることが好ましい。このような温度分布にすることにより、ガラスリボンの搬送方向の下流側に向けて引っ張り応力が作用する。このため、ガラスリボンＢは搬送方向の反りを抑制することができる。また、歪点近傍の温度領域で均一な温度プロファイルにするので、ガラス板において内部歪を低減することができる。
さらに、ガラスリボンＢの温度が徐冷点から（歪点−５０℃）となる温度において、他の温度域に比べてゆっくりガラスリボンＢを徐冷することが好ましい。これにより、ガラスリボンＢの熱収縮率を低減することができる。
さらに、ガラスリボンＢの温度が、歪点から、歪点から２００℃引いた温度になる温度領域において、ガラスリボンＢの温度プロファイルを幅方向に沿って谷になり、その谷の深さが搬送方向下流側に進むにつれて大きくなるように、すなわち、中央部の温度が両端部に比べて次第に低くなるように、図示されないヒータ等の制御を行うことが好ましい。このように、温度プロファイルにおいて徐々に谷を深くすることで、搬送方向下流側に向かって引っ張り応力を作用させることができるので、搬送方向の反りを抑制することができる。

検出制御部３０は、図５に示すように、搬送ローラ状態検出部（以下、単に検出部ともいう）３７及び速度決定部３８として機能する図示されないコンピュータを備える。図５は、搬送ローラ対１８，１９の回転駆動を制御する制御系の構成を説明するブロック図である。検出部３７は、搬送ローラ対１８，１９に対応して配された温度センサ（ガラス状態検出部）３４を有している。速度決定部３８は、駆動部３２を介して搬送ローラ対１８，１９に接続されている。検出制御部３０の詳細は、後述する。
駆動部３２は、速度決定部３８により決定された各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度に基づいて、搬送ローラ１８ａ，１９ａを回転駆動させる。駆動部３２は、各搬送ローラ対１８，１９に対応して設けられた、図示されないモータを有している。なお、モータは、各搬送ローラ対１８，１９に対応して設けられていなくてもよく、その数は、例えば、各搬送ローラ対１８，１９の数より少なくてもよい。この場合、複数の搬送ローラ１８ａ，１９ａが１台のモータで駆動されるように、各搬送ローラ１８ａ，１９ａ間で速度比を変更できるギアを備えたものを用いることができる。この場合、モータからの駆動力は、例えば、ユニバーサルジョイントなどを介して搬送ローラ１８ａ，１９ａに伝達される。

（検出制御部）
ここで、検出制御部３０について、より詳細に説明する。なお、検出制御部３０で行う検出工程（ステップＳ５１）は、上述したように本実施形態では行われるが、後述する変形例のように検出工程を行わず、徐冷工程は、速度決定工程と、速度制御工程とを含むこともできる。この場合、検出制御部３０は用いられない。
温度センサ３４は、搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度を検出する。温度センサ３４としては、例えば、接触式又は非接触式のものが用いられる。ここで、搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度を検出することには、搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度を算出することも含まれる。各温度センサ３４は、具体的に、第１の徐冷炉１２及び第２の徐冷炉１３内での配置位置における雰囲気温度をそれぞれ検出する。そして、検出された雰囲気温度における、速度決定部３８の後述する記憶部３６に記憶された温度差データを参照して、搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度を算出する。検出部３７は、検出された搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度に基づいて、後述するように、搬送ローラ１８ａ，１９ａの熱膨張量を直径の変化として算出する。

速度決定部３８は、記憶部３６を有している。記憶部３６は、温度差データを記憶する。温度差データは、徐冷炉１２，１３の設置時に予め測定された、徐冷炉１２，１３の雰囲気温度と各雰囲気温度での搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度（表面温度）との差のデータを含む。温度差データは、徐冷炉１２，１３の構造によって異なって記憶される。記憶部３６には、搬送ローラ１８ａ，１９ａの熱膨張係数（以下、ローラ熱膨張係数ともいう）がさらに記憶されている。ローラ熱膨張係数は、搬送ローラ１８ａ，１９ａの材質から決定される。

記憶部３６には、また、速度決定部３８で決定された各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度、複数の搬送ローラ対１８，１９間で設定された基準となる周速度分布、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の基準値がさらに記憶される。各搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の基準値は、それぞれ常温（例えば、２５度）での新品時の直径である。また、記憶部３６は、基準となる周速度分布を達成するときの条件（搬送ローラの温度、ガラスリボンの温度、ガラスリボンの熱膨張係数、ガラスリボンの厚さ、幅、ガラスリボンの流量等）を記憶する。

速度決定部３８は、複数の搬送ローラ対１８，１９間で搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度とガラスリボンＢの搬送速度との相対速度が一定であるときの複数の搬送ローラ対１８，１９間の周速度比（周速度分布）を設定する。次いで、速度決定部３８は、検出部３７により算出された搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の変化に基づいて、複数の搬送ローラ対１８，１９間の周速度比を保つように各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定する。

（（周速度比の設定））
複数の搬送ローラ対１８，１９間の周速度比は、例えば、全ての搬送ローラ１８ａ，１９ａが同じ周速度になるよう、すべて１．０に設定される。このように基準として設定される周速度比は、従来ガラスリボンＢがキズや形状変形の問題が生じることなく徐冷されたときの周速度比である。この基準となる周速度分布は、ガラスリボンＢの温度、熱膨張係数、厚み、幅、ガラス流量等の条件とともに、速度決定部３８に記憶保持されている。この周速度比は、後述するように、ガラスリボンＢの温度が変化するなどの徐冷時の条件が変化する場合に、基準となる周速度分布が修正されて設定される。

複数の搬送ローラ対１８，１９間で、ガラスリボンＢの搬送速度と搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度との相対速度は、ガラスリボンＢと搬送ローラ１８ａ，１９ａとの間でのスリップをより確実に防ぐ観点では、０であるのが好ましい。

また、速度決定部３８は、ガラスリボンＢの温度、熱膨張係数、厚み、ガラス流量等によって、基準の周速度比を修正して設定する。
具体的には、基準の周速度分布として設定される周速度比には、そのときの条件として各搬送ローラ対における基準となる温度が設定されている。したがって、この基準となる温度に対して現在のガラスリボンＢの温度が変化した場合、例えば、温度Ｔ₁がＴ₂に変化した場合、Ｔ₂とＴ₁の温度差における熱膨張率の差を用いて、速度決定部３８は基準の周速度分布として設定されている周速度比を修正する。ガラスリボンＢの搬送速度は、ガラスリボンＢの温度と熱膨張係数によって定まる熱膨張率によって変化するからである。この場合、ガラスリボンＢの種類によって熱膨張係数は異なるので、ガラスリボンＢの熱膨張係数と温度を考慮した熱膨張率の違いを用いてより一般的に周速度比を修正してもよい。このような周速度比は、ガラスリボンＢの温度および熱膨張係数の温度依存性のほかに、ガラスリボンＢの厚み、幅、ガラス流量等の条件の変化によっても修正されて設定される。したがって、ガラスリボンＢの温度、熱膨張係数の温度依存性の特性、厚み、幅、ガラス流量等の基準の周速度比における条件は、速度決定部３８に予め記憶保持されている。ガラス熱膨張係数は、溶融ガラスの組成から決定される。設定された周速度比から、最上流側の搬送ローラ対の現在の周速度を基準として、下流側の各搬送ローラ対の周速度が算出される。
このように、周速度比をガラスリボンＢの温度を含む状態の変化に応じて修正することにより、より適切な搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定できる

（（搬送ローラの回転速度の決定））
速度決定部３８は、算出した各搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度に基づいて、下記式に従って各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定する。
回転速度＝周速度／（熱膨張した搬送ローラの直径×π）

ここで、徐冷炉１２，１３内の各搬送ローラ対１８，１９の配置位置において検出された雰囲気温度が、上述した基準となる周速度比における搬送ローラ対の温度に対して変化していた場合は、上述の周速度比を保つように、搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定する。
具体的に、検出部３７は、温度センサ３４により検知された温度が変化していた搬送ローラ１８ａ，１９ａについて、搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度におけるローラ熱膨張係数と、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の基準値とを参照し、下記式に従ってこの搬送ローラ１８ａの膨張量（直径の変化量）を算出する。
ｄＤ＝β・Ｄ・ΔＴ
ｄＤ：膨張量
β：熱膨張係数
Ｄ：搬送ローラの直径の基準値
ΔＴ：基準の周速度比において設定される搬送ローラの温度との温度差

速度決定部３８は、検出部３７により算出された搬送ローラ１８ａの直径の変化量から、下記式に従い、周速度の変化量が１であるとして新たな回転速度を算出し、搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を変更する。
新たな回転速度＝（周速度＋周速度の変化量）／（（搬送ローラの直径＋搬送ローラの直径の変化量）×π）

速度決定部３８により決定された回転速度は駆動部３２に送られ、搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転が制御される。
また、図示されないコンピュータは、温度センサ３４で検出された雰囲気温度に基づいて、徐冷炉１２，１３内の雰囲気温度がそれぞれ所定の温度範囲内で維持されるよう、徐冷炉１２，１３内の加熱手段を自動制御する。第１の徐冷炉１２の所定の温度範囲は、例えば、５００〜８００度に設定されている。第２の徐冷炉１３の所定の温度範囲は、例えば、２００〜５００度に設定されている。このように徐冷炉１２，１３内の雰囲気温度が制御されても上述したようにガラスリボンＢの温度や搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度は変化する。しかし、この変化は比較的小さいため、上述した基準となる周速度比が温度に応じて修正されても、その修正量は小さく、設定された基準となる周速度比の分布を大きく変えない。

なお、速度決定部３８は、オペレータが入力した内容に基づいて搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定してもよい。この場合、ガラス板製造装置１は、オペレータの入力操作を受け付ける図示しない入力部をさらに有し、この入力部は、オペレータが入力する搬送ローラ１８ａ，１９ａ回転速度を受け付ける。記憶部３６は、温度差データ、ローラ熱膨張係数、周速度分布、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の基準値、基準となる周速度分布を達成するときの条件などを記憶するものでなくてよく、オペレータにより、温度差データ、ローラ熱膨張係数、周速度分布、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の基準値、基準となる周速度分布を達成するときの条件などに基づいて算出され、入力された回転速度を記憶するものであればよい。これら温度差データ、ローラ熱膨張係数、周速度分布、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の基準値、基準となる周速度分布は、オペレータによって算出されてよく、算出された値は記憶部３６に記憶されてよい。

採板装置４は、第２の徐冷炉１３の下流側に配された図示しない採板室を有している。採板室では、ガラスリボンＢが一定の長さ毎に切断され、ガラス板Ｃが採板される。ガラス板Ｃの厚さは、例えば、０．７ｍｍ以下、あるいは、０．５ｍｍ以下である。また、近年フラットパネルディスプレイのスリム化が求められているため、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットディスプレイ用ガラス基板も、薄板化が求められている。他方、ガラス板の厚みが薄くなるほどガラス板の強度が低下してしまうため、破損が生じやすくなる。これらのことを考慮すると、フラットディスプレイ用のガラス板の厚みは、０．０１〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．０５〜０．７ｍｍであることがより好ましく、０．０５〜０．５ｍｍであることがさらに好ましい。なお、薄いガラス板ほど強度が低下するため、ガラスリボンを搬送するローラとガラスリボンとの間のスリップによる傷などによって割れ易くなる虞がある。つまり、上述したようにローラとガラスリボンとの間のスリップを抑制することができる本実施形態は、例えば、０．０５〜０．７ｍｍのガラス板の製造に好適であり、０．０５〜０．５ｍｍの薄板ガラスの製造に特に好適である。
また、例えば、ガラス板Ｃの幅方向長さは１０００ｍｍ以上、１５００ｍｍ以上、２０００ｍｍ以上、２５００ｍｍ以上であってもよく、長手方向長さは１０００ｍｍ以上、１５００ｍｍ以上、２０００ｍｍ以上、２５００ｍｍ以上であってもよい。ガラス板Ｃは、大型化するほどガラスリボンの自重により各搬送ローラ１８ａ，１９ａとの間で相対速度差（スリップ）が生じやすくなる。そのため、ガラス板Ｃの幅方向長さが１０００ｍｍ以上である場合には、上記相対速度差が生じやすくなる傾向にあるが、上記相対速度差の発生を防止するという効果が顕著となる。なお、ガラス板Ｃの幅方向長さは、１５００ｍｍ以上、２０００ｍｍ以上、２５００ｍｍ以上であるほど本発明の効果が有用となる。

（ガラス板の組成）
上述したガラス板製造方法及びガラス板製造装置で製造されるガラス板は、例えば液晶ディスプレイ用ガラス基板が好適に挙げられる。
液晶ディスプレイ用ガラス基板のガラス組成は、以下のガラス組成が例示される。
ＳｉＯ₂ ５０〜７０質量％、
Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１５質量％、
Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２５質量％、
ＭｇＯ ０〜１０質量％、
ＣａＯ ０〜２０質量％、
ＳｒＯ ０〜２０質量％、
ＢａＯ ０〜１０質量％、
ＲＯ ５〜２０質量％ (但し、ＲはＭｇ、Ｃａ，Ｓｒ及びＢａから選ばれる、ガラス板に含有される全成分であって、少なくとも1種である)、
を含有することが好ましい。
さらに、液晶ディスプレイ用ガラス基板に形成されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）の破壊を抑制する観点からは、無アルカリガラス（アルカリ成分を実質的に含まないガラス）であることが好ましい。他方、溶融ガラスの熔解性及び清澄性を向上させるために、あえてアルカリ成分を微量含有させるようにしてもよい。この場合、
Ｒ’₂Ｏについては、０．０５質量％を超え２．０質量％以下、より好ましくはＲ’₂Ｏ ０．１質量％を超え２．０質量％以下(但し、Ｒ’はＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる、ガラス板に含有される全成分であって、少なくとも1種である)を含むことが好ましい。

以上のように構成されたガラス板製造装置１によれば、搬送ローラ１８ａ，１９ａに生じる径変化を考慮し、それを補償するように、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度が制御されるので、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度とガラスリボンＢの搬送速度との相対速度が、複数の搬送ローラ対１８，１９において差が生じるのを、より高い精度で抑制することができる。これにより、ガラスリボンＢと搬送ローラ１８ａ，１９ａとの間でのスリップを防ぎ、ガラス板表面の品質を向上させることができる。
また、ガラスリボンを搬送するために用いる複数の搬送ローラ対の周速度分布をガラスリボンの温度に応じて修正して設定するので、ガラスリボンが余り、ガラスリボンが変形してしまうのを防ぐことができ、また、必要以上に速くなることで、ガラスリボンが引っ張られ、ガラスリボンが割れるのを防ぐことができる。このような効果は、ガラスの搬送速度が速い場合（例えば、搬送速度２００ｍ／以上の場合）や、ガラスリボンの強度が小さくて変形し易い厚さ０．５ｍｍ以下、好ましくは、０．０５〜０．５ｍｍの薄板ガラスの製造において、より顕著である。

なお、複数の搬送ローラ対の数は、少なくとも２あればよく、特に制限されない。
また、上述の例では、温度センサにおいて、徐冷炉１２，１３内の雰囲気温度が検出され、これを用いてガラスリボン温度及び搬送ローラ温度が算出されたが、ガラスリボン温度及び搬送ローラ温度は直接測定されてもよい。そのために、例えば、ガラス状態検出部として、ガラスリボンの温度を連続的に測定するための放射温度計が用いられてよく、搬送ローラ状態検出部として、搬送ローラの温度を連続的に測定するための温度計が用いられてよい。
周速度比は、上述のものに制限されない。また、速度決定部３８は、周速度分布として、周速度比に代えて、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの具体的な周速度を算出してもよい。この場合、基準となる周速度分布および修正後の周速度も具体的な速度の値として設定される。
本実施形態では、搬送ローラの直径の変化に応じて、設定された周速度分布になるように回転速度を調整する他、周速度分布をガラスリボンの温度に応じて基準となる周速度分布を修正して設定する。しかし、基準となる周速度分布をガラスリボンの現在の温度に応じて修正しなくてもよい。しかし、表面品質に優れたガラス板を製造する点で、基準となる周速度分布をガラスリボンの現在の温度に応じて修正することが好ましい。

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態では、搬送ローラ対１８，１９の各ローラに生じる搬送ローラの径変化を補償するように、搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度が決定されるが、搬送ローラ１８ａ，１９ａの他に、成形工程で冷却ローラ対として用いるローラ対１７の各ローラの径変化を補償するように、ローラ対１７の各ローラの回転速度が決定される。ローラ対１７の各ローラは、上述した搬送ローラ状態検出部３７のような検出部を用いて、ローラ対１７の各ローラの状態を検出して、検出結果に基づいてローラ対１７の各ローラの径変化を補償するように、ローラ対１７の各ローラの回転速度が決定される。
一般に、ローラ対１７の各ローラの周速度は、ガラス板の厚み分布やガラス表面の凹凸が最も小さくなるように適切な値に設定しているので、その値からずれることは、ガラス板の厚み分布やガラス表面の凹凸を悪化させることになる。
すなわち、ローラ対１７の周速度が変化すると、成形体１０の下端からローラ対１７の間で行われるガラスリボンＢの引伸ばしの量と、ローラ対１７から搬送ローラ対１８の間で行われるガラスリボンＢの引伸ばしの量が変ることにより、（成形体１０の下端〜ローラ対１７間でのガラスリボンＢの幅方向の温度分布と、ローラ対１７〜搬送ローラ対１８，１９でのガラスリボンの幅方向温度分布の形態が、異なるため）製造されたガラス板の幅方向の厚味分布やガラス表面の凹凸の大きさが変化してしまう。このため、ローラ対１７の各ローラの径変化を補償するように、ローラ対１７の各ローラの回転速度が決定されることが好ましい。

なお、本変形例では、搬送ローラ対１８，１９の各ローラの他に、成形工程で冷却ローラ対として用いるローラ対１７の各ローラの径変化を補償するように回転速度を決定したが、搬送ローラ対１８，１９及びローラ対１７の各ローラの少なくともいずれか１つの各ローラについて各ローラの径変化を補償するように回転速度を決定してもよい。
すなわち、冷却ローラや搬送ローラの径変化を補償するようにローラの回転速度を決定することは、全てのローラ（冷却ローラ、搬送ローラ）で行われる必要はなく、効果的なローラのみに対して行ってもよい。

例えば、ガラスリボンＢの中央部が軟化点（粘度ηがｌｏｇη＝７．６５となる温度）以下の領域に設けられた搬送ローラの径変化を補償するように搬送ローラの回転速度を決定し、搬送ローラを回転駆動させることで、ガラスリボンＢのスリップなどを抑制することができ、ガラスリボンＢの表面に傷が発生することを抑制できる。
ガラスが軟化点以上であるとガラスリボンＢは十分に固化していないためスリップは生じ難い。他方、軟化点以下のガラスリボンＢではスリップが生じやすくなる。このため、ガラスリボンＢの中央部が軟化点以下の領域に設けられた搬送ローラの径変化を補償するように搬送ローラの回転速度を決定することが好ましい。

また、上述した徐冷工程の中で、少なくともガラスリボンＢの中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けた搬送ローラの径変化を補償するように搬送ローラの回転速度を決定することで、ガラスリボンＢの塑性変形の抑制効果は大きくなる。したがって、少なくともガラスリボンＢの中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けた搬送ローラの径変化を補償するように搬送ローラの回転速度を決定することが好ましい。
また、ガラスリボンＢの中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けた搬送ローラは、径変化が生じやいため、この領域に設けた搬送ローラの径変化を補償するように搬送ローラの回転速度を決定することが好ましい。
ガラス温度が軟化点より高温である場合には、ガラスに働く圧縮応力が瞬時に緩和されるため、ガラスリボンＢに波形状の塑性変形は生じ難い。他方、ガラス温度がガラス転移点よりも低温である場合には、ガラスリボンＢの粘度が十分に上昇しているため、波形状の塑性変形は生じ難い。
また、上流側の搬送ローラほど磨耗や熱膨張によるローラ径変化が生じやすい。つまり、少なくとも温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けた搬送ローラの径変化を補償するように搬送ローラの回転速度を決定することが好ましい。

また、ガラスリボンＢの中央部の温度が徐冷点から（歪点―５０℃）となる温度領域に設けられた搬送ローラの径変化を補償するように、搬送ローラの回転速度を決定し、前記搬送ローラを回転駆動させることで、ガラスリボンの塑性変形を抑制することができる。
このように、ガラスリボンＢのどの特徴を改善するかによって、ローラの径変化を補償するように回転速度を決定する搬送ローラの場所は異なる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態であるガラス板製造装置について説明する。
ここでは、上述の第１実施形態との相違に注目して説明する。
第１実施形態の搬送ローラ状態検出部３７は、搬送ローラの温度を検出する温度センサ３４を含むが、第２実施形態の搬送ローラ状態検出部（以下、単に検出部ともいう）４７は、図６に示すように、搬送ローラの磨耗量を検出するための距離測定センサ４４を含む。図６は、第２実施形態の搬送ローラ対１８，１９の回転駆動を制御する制御系の構成を説明するブロック図である。なお、図６において、第１実施形態と同一の符号で示す要素は、第１実施形態で説明した構成と相違しない。

距離測定センサ４４は、各搬送ローラ対１８，１９に対応して複数設けられている。距離測定センサ４４は、駆動用シャフト間隔を検出する。駆動用シャフト間隔は、ガラスリボンＢに対し同じ側にある搬送ローラ１８ａ，１９ａ同士を連結する駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂと、この駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂと対向して配された駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂとの距離をいう。搬送ローラ対１８，１９は、対の搬送ローラ１８ａ，１９ａ間が互いに付勢された状態でガラスリボンＢを挟む。したがって、検出部４７では、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗量は、下記式に従って算出されるローラ半径の新品時のローラ半径からの変化量が、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗に起因して生じたとして検出される。この式では、ガラスリボンＢの厚みは、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの位置において一定であるため、駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂ同士の間隔を測定することで、ローラ半径が算出される。
ローラ半径＝（駆動用シャフト間隔−ガラスリボン厚み）／２

検出制御部４０の速度決定部４８は、検出された搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗に起因する搬送ローラ１８ａ，１９ａの半径の変化により生じた、搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度の周速度比からのずれを補償するように搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定する。
なお、第２実施形態では、搬送ローラ１８ａ，１９ａの径変化として、磨耗の状態を基に算出された半径の変化を用いるが、この磨耗の状態を第１実施形態で用いた搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度とともに統合して適用することもできる。この場合、搬送ローラ１８ａ，１９ａの径は、磨耗量によって変化すると共に、熱膨張により変化する。この径の変化に伴って変化した搬送ローラの周速度が周速度比に維持されるように、搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を算出することができる。
さらに、搬送ローラ１８ａ，１９ａの径変化に加え、ガラスリボンの状態として、ガラスリボンＢの熱膨張に起因しガラスリボンＢの温度に応じて変化するガラスリボンＢの搬送速度変化を統合して適用することもできる。

以上の第２実施形態によれば、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗による径変化による搬送ローラの周速度の周速度比からのずれを補償することができる。
なお、このガラス板製造装置において、距離測定センサ４４は、搬送ローラ対１８，１９の駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂ同士の距離に代えて、搬送ローラ対１８，１９の駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂの原点位置からのずれを読み取って、磨耗量を検出するように構成されてもよい。原点位置は、搬送ローラ１８ａ，１９ａの新品時に駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂが位置する中心位置であり、記憶部４６において記憶される。搬送ローラ対１８，１９の駆動用シャフト１８ｂ，１９ｂの原点位置からのずれを用いて、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗量を検出し、これによって磨耗した搬送ローラのローラ径は算出され得る。
なお、搬送ローラ１８ａ，１９ａの径は、検出部４７が算出することに限定されず、例えば、磨耗量に基づいてオペレータが算出してもよい。この場合、オペレータにより算出され、速度決定部４８に入力された搬送ローラ１８ａ，１９ａの径に基づいて、速度決定部４８により搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度が算出される。あるいは、オペレータが算出した搬送ローラ１８ａ，１９ａの径に基づいてさらに搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を算出し、この算出結果を速度決定部４８に入力してもよい。速度決定部４８において算出されあるいは入力された回転速度は、速度決定部４８により決定され、駆動部３２に伝達される。また、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗量、原点位置は、オペレータが算出してもよく、算出された値は記憶部４６に記憶されてよい。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態のガラス板製造装置の距離測定センサ４４の代わりに、搬送ローラ１８ａ，１９ａの使用日数に基づいて算出される搬送ローラの直径の変化を搬送ローラ１８ａ，１９ａの径変化としてカウントする装置が用いられてもよい。例えば、この径変化をカウントする装置は、搬送ローラ１８ａ，１９ａの使用日数を速度決定部４８に送る。速度決定部４８は、速度決定部４８の記憶部４６に記憶された、各搬送ローラ１８ａ，１９ａについて過去の交換実績として、過去に交換した時のローラ直径のその新品時からの磨耗量と交換までの使用日数とを参照し、これらに基づいて１日あたりの磨耗量を算出する。次いで、記憶部４６に記憶された新品時のローラ直径が参照され、下記式に従ってローラ直径が算出される。このとき、上記径変化をカウントする装置から送られた使用日数を用いて下記式に示すように、１日当りの磨耗量×使用日数の積が、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗量に相当するとして検出される。
ローラ直径＝新品時の直径−（１日当りの磨耗量×使用日数）
速度決定部４８は、記憶部４６において、各搬送ローラ１８ａ，１９ａについて過去の交換実績、新品時のローラ直径を記憶する。
この変形例によれば、より簡単な方法で、搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径の変化により生じた搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度の周速度比からのずれを補償することができる。なお、１日あたりの磨耗量は、オペレータが算出して記憶部４６に記憶させることもできる。また、上記磨耗量による搬送ローラ１８ａ，１９ａの直径変化も、オペレータが算出して、検出制御部４０あるいは駆動部３２に伝達されるようにしてもよい。さらに、過去に交換した時のローラ直径のその新品時からの磨耗量、交換までの使用日数は、オペレータによって算出されてもよく、算出された値は記憶部４６に記憶されてよい。
このように、本変形例では、搬送ローラ１８ａ，１９ａは、ローラの径変化を補償するように搬送ローラ１８ａ，１９ａの使用日数に基づいて決定されたローラの回転速度に基づいて回転駆動される。本変形例では、第１実施形態及び第２実施形態のように、搬送ローラ状態検出部による搬送ローラの状態を検出しその検出結果に基づいてローラ回転速度を決定するのではなく、搬送ローラ１８ａ，１９ａの使用日数に基づいてシーケンシャルにローラ回転速度を決定する点で、第１実施形態及び第２実施形態と異なる。

なお、第１実施形態あるいは第１実施形態の変形例と、第２実施形態あるいは第２実施形態の変形例は組み合わせることもできる。第１実施形態あるいは第１実施形態の変形例と、第２実施形態あるいは第２実施形態の変形例を組み合わせることで、第１実施形態あるいは第１実施形態の変形例又は第２実施形態あるいは第２実施形態の変形例を単独で適用する場合に比べ、より精度よく周速度比からのずれを補償することができる。

（実施例）
本発明の効果を調べるために、従来のガラス板製造装置と本実施形態のガラス板製造装置とを用いて、それぞれ下記方法に従ってガラス板を製造して、ガラス板に生じる波状の凹凸変形を測定した。なお、用いたガラス板製造装置は、いずれも、図３及び図４に示すダウンドロー法によるガラス板製造装置１であり、ガラスは下記に示す成分を含有するアルミノシリケートガラスを用いた。
ＳｉＯ_２ ６０質量％、
Ａｌ_２Ｏ_３ １９．５質量％、
Ｂ_２Ｏ_３ １０質量％、
ＣａＯ ５質量％、
ＳｒＯ ５質量％、
ＳｎＯ_２ ０．５質量％。

実施例１では、上述の第１実施形態に従って、速度決定部３８により各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定し、決定後の回転速度に基づいて各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転駆動を制御し、０．７ｍｍ厚で幅方向長さ２０００ｍｍ×長手方向長さ２５００ｍｍの大きさの液晶ディスプレイ用ガラス基板を製造した。周速度比としての各搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度は全て同じとした。ガラスリボンの温度及び搬送ローラの温度は、接触式の温度センサを用いて測定した。

実施例２では、上述の第２実施形態に従って、速度決定部４８により各搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を決定した点を除き、実施例１と同様に液晶ディスプレイ用ガラス基板を製造した。具体的には、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗量は、距離測定センサ４４により測定された駆動用シャフト間隔を用いて算出した。また、搬送ローラ１８ａ，１９ａの磨耗量によるローラの直径の変化量のほかに、搬送ローラ１８ａ，１９ａの温度によるローラ直径の変化量を考慮して搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度を算出した。

実施例３では、搬送ローラ１８ａ，１９ａの回転速度の決定において、各搬送ローラ１８ａ，１９ａの周速度を全て実施例１の１．１倍に変更すること、さらに、０．５ｍｍ厚の液晶ディスプレイ用ガラス基板を製造することを除き、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を製造した。

比較例１，２では、速度決定部において、ガラスリボンの状態及び搬送ローラ１８ａ，１９ａの径変化に基づく回転速度の制御は行わなかった点を除き、それぞれ実施例１，２と同様の条件で行った。
得られた実施例１〜３、比較例１，２の液晶ディスプレイ用ガラス基板について、液晶ディスプレイ用ガラス基板表面の傷の有無を目視で確認し、波形状の変形をシックネスゲージを用いて計測した。波形状の変形は、厚み０．７ｍｍの液晶ディスプレイ用ガラス基板においては、厚み方向に０．４ｍｍ以内のものを表面品質を満たしているとした。厚み０．５ｍｍの液晶ディスプレイ用ガラス基板においては、厚み方向に０．２ｍｍ以内のものを表面品質を満たしているとした。

従来の製造装置を用いて得られた比較例１，２の液晶ディスプレイ用ガラス基板は、いずれも、目視でガラス表面に傷が確認された。また、いずれも、厚み方向に０．５ｍｍの波形状の変形が生じていた。

これに対し、本実施形態の製造装置１を用いて得られた実施例１〜３の液晶ディスプレイ用ガラス基板は、いずれも、目視でガラス表面に傷は確認できなかった。また、波形状の変形について、実施例１は、厚み方向に０．２ｍｍ程度の変形が生じていた。実施例２は、厚み方向に０．１ｍｍ程度の変形が生じていた。実施例３は、厚み方向に０．０２ｍｍ以下の変形が生じていた。実施例１〜３は、いずれも、上述の表面品質を満たしていた。

以上、本発明のガラス板の製造方法及びガラス板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のことである。

１ ガラス板製造装置
２ 成形装置
３ 徐冷装置
１８，１９ 搬送ローラ対
１８ａ，１９ａ 搬送ローラ
３０，４０ 検出制御部
３２ 駆動部
３４ 温度センサ（ガラス状態検出部）
３７，４７ 搬送ローラ状態検出部
３８、４８ 速度決定部
Ａ 溶融ガラス
Ｂ ガラスリボン
Ｃ ガラス板
Ｓ１０ 熔解工程
Ｓ４０ 成形工程
Ｓ５０ 徐冷工程
Ｓ５１ 検出工程
Ｓ５２ 速度決定工程
Ｓ５３ 速度制御工程

Claims (7)

1. ガラス原料を熔解して溶融ガラスをつくる熔解工程と、
   溶融ガラスをダウンドロー法を用いて成形し、ガラスリボンを形成する成形工程と、
   前記ガラスリボンを、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられた複数のローラ対で挟持しつつ下方向に引き抜いて徐冷を行う徐冷工程と、を有し、
   前記徐冷工程は、
   前記ローラ対のうち少なくともいずれか１つのローラ対である第１ローラ対の各ローラは、ローラの径変化を補償するように決定されたローラの回転速度に基づいて、回転駆動され、
   前記第１ローラ対の各ローラは、前記徐冷工程の少なくとも前記ガラスリボン中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けられ、
   前記徐冷工程では、前記第１ローラ対の各ローラの径変化を補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させる、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 前記成形工程及び前記徐冷工程では、
   前記ガラスリボンの中央部の温度がガラス軟化点以上の領域において、前記ガラスリボンの幅方向の端部が前記端部に挟まれた中央領域の温度より低く、且つ、前記中央領域の温度が略均一になるように制御し、
   前記ガラスリボンの中央部の温度が軟化点未満歪点近傍以上の領域において、前記ガラスリボンの中央部に搬送方向の引張り応力が働くように、前記ガラスリボンの幅方向の温度が前記ガラスリボンの中央部から端部に向かって低くなるように制御し、
   前記ガラスリボンのガラス歪点の近傍の温度領域において、前記ガラスリボンの幅方向の端部と中央部との温度勾配がなくなるように、前記ガラスリボンの温度分布を制御する、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記徐冷工程では、
   前記ガラスリボンの中央部の温度が歪点近傍未満の領域において、前記ガラスリボンの中央部に搬送方向の引張り応力が働くように前記ガラスリボンの幅方向の端部から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分布を制御する、請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記徐冷工程は、
   前記ガラスリボンの中央部の温度が、徐冷点になるまで、第１の平均冷却速度で冷却する第１の冷却工程と、
   前記中央部の温度が、前記徐冷点から歪点−５０℃になるまで、第２の平均冷却速度で冷却する第２の冷却工程と、
   前記中央部の温度が、前記歪点−５０℃から前記歪点−２００℃になるまで、第３の平均冷却速度で冷却する第３の冷却工程と、を含み、
   前記第１の平均冷却速度は、５．０℃／秒以上であり、
   前記第１の平均冷却速度は、前記第３の平均冷却速度より速く、
   前記第３の平均冷却速度は、前記第２の平均冷却速度より速い、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
5. 前記第１ローラ対の各ローラの熱膨張に起因する前記第１ローラ対の各ローラの径変化によって生じた周速度のずれを補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
6. 前記ガラスリボンが徐冷されてなるガラス板の厚さは、０．５ｍｍ以下である、請求項
   １〜５のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
7. 溶融ガラスからダウンドロー法を用いてガラスリボンを成形する成形装置と、
   前記ガラスリボンを複数の搬送ローラ対で挟持しつつ下方向に引き抜きながら徐冷する徐冷装置と、を有し、
   前記徐冷装置は、前記複数の搬送ローラ対と、検出制御部と、駆動部とを含み、
   前記複数の搬送ローラ対は、前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられ、前記ガラスリボンを下方向に引き込むことでガラスリボンを搬送し、
   前記検出制御部は、
   前記ガラスリボンの搬送方向に沿って設けられ、前記搬送ローラ対の搬送ローラの径変化を検出する複数の搬送ローラ状態検出部を備え、
   前記駆動部は、前記複数の搬送ローラ対間で前記搬送ローラの周速度と前記ガラスリボンの搬送速度との相対速度が一定となるときの前記複数の搬送ローラ対間の周速度分布を保つように、検出された前記搬送ローラの径変化に基づいて決定された各前記搬送ローラの回転速度に基づいて、前記搬送ローラを回転駆動させ、
   さらに、前記搬送ローラ対のうち少なくともいずれか１つの搬送ローラ対である第１ローラ対の各ローラは、前記徐冷装置内の少なくとも前記ガラスリボン中央部の温度がガラス転移点以上軟化点以下となる温度領域に設けられ、
   前記徐冷装置では、前記第１ローラ対の各ローラの径変化を補償するように、前記第１ローラ対の各ローラの回転速度を決定し、前記第１ローラ対の各ローラを回転駆動させる、ことを特徴とするガラス板製造装置。

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