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JP2017048102A - Manufacturing method of glass substrate, and manufacturing apparatus of glass substrate - Google Patents

Manufacturing method of glass substrate, and manufacturing apparatus of glass substrate Download PDF

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JP2017048102A
JP2017048102A JP2016158807A JP2016158807A JP2017048102A JP 2017048102 A JP2017048102 A JP 2017048102A JP 2016158807 A JP2016158807 A JP 2016158807A JP 2016158807 A JP2016158807 A JP 2016158807A JP 2017048102 A JP2017048102 A JP 2017048102A
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glass
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tension
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公彦 中嶋
Kimihiko Nakajima
公彦 中嶋
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Avanstrate Korea Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method or the like of a glass substrate capable of suppressing deformation of a glass ribbon (glass substrate) caused by creep deformation of a compact.SOLUTION: A manufacturing method of a glass substrate includes a shaping step for supplying molten glass 2 to a supply groove formed on a top face of a compact 62, letting the molten glass 2 overflowing from both sides of the supply groove flow downward along both side faces of the compact 62, and merging the molten glass 2 flowing downward along both side faces at a bottom edge 62a of the compact 62 to shape a glass ribbon 3; and a controlling step for controlling tensile force in the width direction of the glass ribbon 3 caused by cooling both sides 3b in the width direction of the shaped glass ribbon 3 in accordance with shape change of the compact 62 accompanying use of the compact 62.SELECTED DRAWING: Figure 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。   The present invention relates to a glass substrate manufacturing method and a glass substrate manufacturing apparatus.

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。   A glass substrate used for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display and a plasma display is required to have high flatness on the surface. Usually, such a glass substrate is manufactured by the overflow down draw method. In the overflow downdraw method, as described in Patent Document 1, the molten glass that has flowed into the groove on the upper surface of the molded body and overflowed from the groove flows down on both side surfaces of the molded body, and lowers the lower end of the molded body. The glass ribbon is formed by joining. The formed glass ribbon is gradually cooled while being pulled downward. The cooled glass ribbon is cut into a predetermined dimension to obtain a glass substrate.

米国特許第3,338,696号U.S. Pat. No. 3,338,696

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。   In the overflow down draw method, the molded body is placed in a high-temperature atmosphere in a molding furnace. Moreover, the weight of the dead weight and molten glass is applied to the molded body as a load. For this reason, the molded body gradually creep-deforms due to the thermal creep characteristics of the material of the molded body due to the long-term operation of the glass substrate manufacturing apparatus. In particular, the central portion in the longitudinal direction of the molded body is likely to sag downward due to creep deformation and bend easily. As a result, the amount of molten glass that overflows from the center of the molded body is greater than the amount of molten glass that overflows from both ends of the molded body, and the thickness of the central portion in the width direction of the glass ribbon to be molded increases. There was a problem that the thickness deviation of the glass substrate as the final product increased.

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。   Creep deformation of a molded body is a particular problem because the temperature of the molded body tends to be high in the manufacturing process of a glass substrate using glass having a high liquidus temperature and glass having a high strain point. In recent years, the size of the glass substrate has been increased, and the dimension in the longitudinal direction of the molded body has become longer. Therefore, the bending of the molded body due to creep deformation tends to become more prominent.

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。   Then, this invention aims at providing the manufacturing method of the glass substrate which can suppress the deformation | transformation including the plate | board thickness deviation etc. of the glass ribbon (glass substrate) by creep deformation of a molded object, and the manufacturing apparatus of a glass substrate. .

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。
The present invention has the following aspects.
(1)
The molten glass is supplied to a supply groove formed on the upper surface of the molded body, the molten glass overflowing from both sides of the supply groove is caused to flow down along both side surfaces of the molded body, and the molten glass is flowed down on both side surfaces. A molding step of forming a glass ribbon by joining glass at the lower end of the molded body; and
By cooling both sides in the width direction of the glass ribbon after the forming step, the tension applied in the width direction of the glass ribbon is controlled according to the shape change of the formed body that occurs with the use of the formed body. A method of manufacturing a glass substrate, comprising: a control step.

(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。
(2)
The control step includes
When the shape change is within a preset reference range, the tension applied in the width direction of the glass ribbon is maintained at a reference tension when there is no shape change, and the shape change exceeds the reference range. In this case, the method of manufacturing a glass substrate according to (1), including controlling the tension applied in the width direction of the glass ribbon to a tension larger than the reference tension according to the degree of the shape change.

(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。
(3)
The said shape change is a change in which the said upper surface of the said molded object changes from a plane to a curved surface along the direction where the said supply groove | channel of the said molded object is extended. Method.

(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。
(4)
In the control step, in addition to the reference tension applied in the width direction of the glass ribbon when the shape does not change in the width direction of the glass ribbon, the tension corresponding to the shape change of the formed body is The method for producing a glass substrate according to (1), comprising applying to a glass ribbon.

(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。
(5)
An acquisition step of acquiring the amount of vertical displacement of the upper surface of the molded body as information on the shape change;
A determination step of determining whether or not the displacement amount acquired in the acquisition step is equal to or less than a reference amount,
When it is determined in the determination step that the displacement amount exceeds the reference amount, the control step is based on a relational expression between a predetermined displacement amount of the formed body and a tension applied in the width direction of the glass ribbon. And the tension | tensile_strength corresponding to the acquired said displacement amount is determined, The manufacturing method of the glass substrate as described in any one of (1)-(4).

(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。
(6)
The glass substrate manufacturing method according to (5), wherein, in the control step, the tension is increased as the displacement amount is increased.

(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。
(7)
In the acquisition step, the displacement amount is acquired by obtaining a time change in the shape of the molded body by computer simulation, and the method for manufacturing a glass substrate according to (5) or (6).

(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。
(8)
In the said control process, the said tension | tensile_strength is controlled so that the plate | board thickness deviation of the thickness direction of the said glass ribbon may become below a reference value, The manufacturing method of the glass substrate as described in any one of (1)-(7).

(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。
(9)
The molten glass is supplied to a supply groove formed on the upper surface of the molded body, the molten glass overflowing from both sides of the supply groove is caused to flow down along both side surfaces of the molded body, and the molten glass is flowed down on both side surfaces. A molding device for forming glass ribbon by joining glass at the lower end of the molded body;
By cooling both sides in the width direction of the glass ribbon after the forming step, the tension applied in the width direction of the glass ribbon is controlled according to the shape change of the formed body that occurs with the use of the formed body. A control device;
An apparatus for producing a glass substrate, comprising:

(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。
(10)
In the control device, in addition to the reference tension applied in the width direction of the glass ribbon when the shape does not change in the width direction of the glass ribbon, the tension according to the shape change of the formed body is The apparatus for manufacturing a glass substrate according to (9), wherein cooling of both side portions in the width direction of the glass ribbon is controlled so as to be applied to the glass ribbon.

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。   The glass substrate manufacturing method and the glass substrate manufacturing apparatus described above can suppress deformation including a plate thickness deviation of the glass ribbon (glass substrate) due to creep deformation of the molded body.

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。It is a flowchart of an example of the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this embodiment. 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。It is a schematic diagram of an example of the manufacturing apparatus of the glass substrate used with the manufacturing method of the glass substrate of this embodiment. 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。It is a front view of an example of the shaping | molding apparatus used with the manufacturing apparatus of the glass substrate shown in FIG. 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。It is a side view of an example of the shaping | molding apparatus used with the manufacturing apparatus of the glass substrate shown in FIG. 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。It is a front view of the vicinity of the upper shaping | molding space of the shaping | molding apparatus used with the manufacturing apparatus of the glass substrate shown in FIG. 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。It is a block diagram of an example of a control device used in this embodiment. 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。It is a figure explaining an example of the shape data of the forming object acquired by the acquisition part used by this embodiment. 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。It is a figure which shows an example of the glass ribbon shape | molded with the molded object used by this embodiment. 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。It is a figure which shows an example of the cross section of the glass ribbon shape | molded with the molded object which carried out creep deformation. 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。It is a figure which shows an example of the relationship between the displacement amount of a molded object, and the tension | tensile_strength T applied to a glass ribbon. (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。(A) is the figure which expanded the cross section along the AA line of FIG. 8, (b) is the figure which expanded the cross section along the BB line of FIG.

(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。
(1) Configuration of Glass Substrate Manufacturing Apparatus An embodiment of a glass substrate manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing an example of a glass substrate manufacturing method according to the present embodiment.

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。   As FIG. 1 shows, the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this embodiment mainly has melting process S1, clarification process S2, stirring process S3, shaping | molding process S4, cooling process S5, and cutting process S6. Including.

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が用いられる。 In the melting step S1, the glass raw material is heated to obtain molten glass. The molten glass is stored in a melting tank and energized and heated to have a desired temperature. A fining agent is added to the glass raw material. From the viewpoint of reducing the environmental load, SnO 2 is used as a fining agent.

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、N、SO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。 In the clarification step S2, the molten glass obtained in the melting step S1 flows through the clarification tube, and the gas contained in the molten glass is removed, whereby the molten glass is clarified. First, in the refining step S2, the temperature of the molten glass is raised. The refining agent added to the molten glass causes a reduction reaction by raising the temperature and releases oxygen. Bubbles containing gas components such as CO 2 , N 2 and SO 2 contained in the molten glass absorb oxygen generated by the reductive reaction of the fining agent. Bubbles that have grown by absorbing oxygen float on the liquid surface of the molten glass, break up and disappear. The gas contained in the extinguished bubbles is discharged into the gas phase space inside the clarification tube and discharged to the outside air. Next, in the refining step S2, the temperature of the molten glass is lowered. Thereby, the reduced fining agent causes an oxidation reaction and absorbs gas components such as oxygen remaining in the molten glass.

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。   In the stirring step S3, the molten glass from which the gas has been removed in the refining step S2 is stirred, and the components of the molten glass are homogenized. Thereby, the nonuniformity of the composition of the molten glass that is the cause of the striae of the glass substrate is reduced.

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。   In the forming step S4, a glass ribbon is continuously formed from the molten glass homogenized in the stirring step S3 using an overflow downdraw method.

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。   In the cooling step S5, the glass ribbon formed in the forming step S4 is cooled while being conveyed downward. In the cooling step S5, the glass ribbon is gradually cooled while adjusting the temperature of the glass ribbon so that the glass ribbon is not distorted and warped.

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。   In cutting process S6, the glass ribbon cooled by cooling process S5 is cut | disconnected by a predetermined dimension, and a glass substrate is obtained. Thereafter, the end surface of the glass substrate is ground and polished, and the glass substrate is cleaned. Thereafter, the glass substrate is inspected for defects such as scratches, and the glass substrate that has passed the inspection is packed and shipped as a product.

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。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the glass substrate manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment. The glass substrate manufacturing apparatus 1 includes a melting tank 10, a clarification tube 20, a stirring device 30, a molding device 40, and transfer tubes 50a, 50b, and 50c. The transfer pipe 50 a connects the melting tank 10 and the clarification pipe 20. The transfer pipe 50 b connects the clarification pipe 20 and the stirring device 30. The transfer pipe 50 c connects the stirring device 30 and the molding device 40.

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。   The molten glass 2 obtained in the melting tank 10 in the melting step S1 passes through the transfer pipe 50a and flows into the clarification pipe 20. The molten glass 2 clarified by the clarification tube 20 in the clarification step S2 passes through the transfer tube 50b and flows into the stirring device 30. The molten glass 2 stirred by the stirring device 30 in the stirring step S3 passes through the transfer pipe 50c and flows into the molding device 40. In the forming step S4, the glass ribbon 3 is continuously formed from the molten glass 2 by the forming apparatus 40. In the cooling step S5, the glass ribbon 3 is cooled while being conveyed downward. In the cutting step S6, the cooled glass ribbon 3 is cut into a predetermined size to obtain a glass substrate. The width of the glass substrate is, for example, 500 mm to 3500 mm, and the length is, for example, 500 mm to 3500 mm. The thickness of the glass substrate is, for example, 0.2 mm to 0.8 mm.

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、102.5poise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。 The glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1 is particularly suitable as a glass substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display. As the glass substrate for FPD, non-alkali glass, glass containing a trace amount of alkali, glass for low temperature poly silicon (LTPS), or glass for oxide semiconductor is used. As a glass substrate for a high-definition display, a glass having a high viscosity and a high strain point at a high temperature is used. For example, glass used as a raw material for a glass substrate for a high-definition display has a viscosity of 10 2.5 poise at 1500 ° C. Since glass having a high temperature viscosity needs to have a higher temperature during molding, deformation due to thermal creep characteristics described later becomes more prominent.

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:50質量%〜70質量%、Al:10質量%〜25質量%、B: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。 In the melting tank 10, the glass raw material is melted to obtain the molten glass 2. The glass raw material is prepared so that a glass substrate having a desired composition can be obtained. As an example of the composition of the glass substrate, non-alkali glass suitable as a glass substrate for FPD is SiO 2 : 50 mass% to 70 mass%, Al 2 O 3 : 10 mass% to 25 mass%, B 2 O 3 : 1% by mass to 18% by mass, MgO: 0% by mass to 10% by mass, CaO: 0% by mass to 20% by mass, SrO: 0% by mass to 20% by mass, BaO: 0% by mass to 10% by mass . Here, the total content of MgO, CaO, SrO and BaO is 5% by mass to 30% by mass.

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’Oを含み、好ましくは、0.2質量%〜0.5質量%のR’O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’Oの含有量の合計は、0.1質量%未満であってもよい。 In addition, a glass containing a trace amount of alkali metal containing a trace amount of alkali metal may be used as a glass substrate for FPD. Alkaline trace containing glass 'includes a 2 O, preferably, 0.2 wt% to 0.5 wt% R' of R 0.1 wt% to 0.5 wt% including the 2 O. Here, R ′ is at least one selected from Li, Na and K. The total content of R ′ 2 O may be less than 0.1% by mass.

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:0.01質量%〜1質量%(好ましくは、0.01質量%〜0.5質量%)、Fe: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、SbおよびPbOを実質的に含有しない。 The glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1, SnO 2: 0.01 wt% to 1 wt% (preferably 0.01 mass% to 0.5 mass%), Fe 2 O 3: 0 You may further contain mass%-0.2 mass% (preferably 0.01 mass%-0.08 mass%). The glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1, from the viewpoint of environmental load reduction, substantially free of As 2 O 3, Sb 2 O 3 , and PbO.

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。   The glass raw material prepared to have the above composition is charged into the melting tank 10 using a raw material charging machine (not shown). The raw material input machine may input a glass raw material using a screw feeder, or may input a glass raw material using a bucket. In the melting tank 10, the glass raw material is heated and melted at a temperature according to its composition. In the melting tank 10, the high temperature molten glass 2 of 1500 degreeC-1600 degreeC is obtained, for example. In the melting tank 10, the molten glass 2 between the electrodes may be energized and heated by passing a current between at least one pair of electrodes formed of molybdenum, platinum, tin oxide or the like. The glass raw material may be supplementarily heated by a burner flame.

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。   The molten glass 2 obtained in the melting tank 10 passes through the transfer pipe 50 a from the melting tank 10 and flows into the clarification pipe 20. The clarification tube 20 and the transfer tubes 50a, 50b and 50c are tubes made of platinum or a platinum alloy. The clarification tube 20 is provided with heating means as in the melting tank 10. In the clarification tube 20, the molten glass 2 is further heated to be clarified. For example, in the clarification tube 20, the temperature of the molten glass 2 is raised to 1500 ° C to 1700 ° C.

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。   The molten glass 2 clarified in the clarification tube 20 passes through the transfer tube 50 b from the clarification tube 20 and flows into the stirring device 30. The molten glass 2 is cooled when passing through the transfer tube 50b. In the stirring device 30, the molten glass 2 is stirred at a temperature lower than the temperature of the molten glass 2 that passes through the clarification tube 20. For example, in the stirring device 30, the temperature of the molten glass 2 is 1250 ° C. to 1450 ° C., and the viscosity of the molten glass 2 is 500 poise to 1300 poise. The molten glass 2 is stirred and homogenized in the stirring device 30.

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。   The molten glass 2 homogenized by the stirring device 30 flows from the stirring device 30 through the transfer pipe 50 c and flows into the molding device 40. The molten glass 2 is cooled so as to have a viscosity suitable for forming the molten glass 2 when passing through the transfer tube 50c. For example, the molten glass 2 is cooled to around 1200 ° C.

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。   In the forming apparatus 40, the glass ribbon 3 is formed from the molten glass 2 by the overflow downdraw method. Next, the detailed configuration and operation of the molding apparatus 40 will be described.

(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。
(2) Configuration of Molding Device FIG. 3 is a front view of the molding device 40. FIG. 3 shows the forming apparatus 40 as viewed from a direction perpendicular to the surface of the glass ribbon 3 formed by the forming apparatus 40. FIG. 4 is a side view of the molding apparatus 40. FIG. 4 shows the forming apparatus 40 as viewed from a direction parallel to the surface of the glass ribbon 3 formed by the forming apparatus 40.

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。   The forming apparatus 40 has a space surrounded by a furnace wall made of a refractory material such as a refractory brick. This space is a space in which the glass ribbon 3 is formed from the molten glass 2 and the glass ribbon 3 is cooled. This space includes three spaces, an upper molding space 60, a lower molding space 70, and a slow cooling space 80. FIG. 5 is a front view of the vicinity of the upper molding space 60 of the molding apparatus 40. The glass ribbon 3 has a side portion 3b (end portion, ear portion) located at an end portion in the width direction and a center region 3a in the width direction sandwiched between the side portions 3b. The central region 3a is a region that is a product region having a substantially constant thickness, and the side portion 3b is a region that is thicker than the central region 3a and has a bulbous shape.

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。   The molding step S4 is performed in the upper molding space 60. The cooling step S5 is performed in the lower molding space 70 and the slow cooling space 80. The upper molding space 60 is a space in which the molten glass 2 supplied from the stirring device 30 to the molding device 40 via the transfer pipe 50 c is molded into the glass ribbon 3. The lower molding space 70 is a space below the upper molding space 60, and is a space where the glass ribbon 3 is rapidly cooled to the vicinity of the annealing point of the glass. The slow cooling space 80 is a space below the lower molding space 70 and is a space where the glass ribbon 3 is gradually cooled.

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。   The molding apparatus 40 mainly includes a molded body 62, a plurality of heating elements, an upper partition member 64, a cooling roll 72, a temperature adjustment unit 74, a lower partition member 76, pulling rolls 82a to 82g, and a heater 84a. -84g, the heat insulation member 86, the cutting device 98, and the control apparatus 91 (refer FIG. 6). Next, each component of the shaping | molding apparatus 40 is demonstrated.

(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。
(2-1) Molded Body The molded body 62 is installed in the upper molding space 60. The formed body 62 is used for forming the glass ribbon 3 by overflowing the molten glass 2. As shown in FIG. 4, the molded body 62 has a pentagonal cross-sectional shape similar to a wedge shape. The sharp end of the cross-sectional shape of the molded body 62 corresponds to the lower end 62 a of the molded body 62. The molded body 62 is made of refractory bricks.

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。   A supply groove 62b is formed on the upper surface 62c of the molded body 62 along the longitudinal direction of the molded body 62 (the vertical direction in FIG. 4 and the horizontal direction in FIG. 5). A transfer pipe 50 c communicating with the supply groove 62 b is attached to the end of the molded body 62 in the longitudinal direction. The groove depth of the supply groove 62b is formed so as to gradually become shallower from one end communicating with the transfer pipe 50c toward the other end. Hereinafter, as shown in FIG. 3, of the pair of end portions in the longitudinal direction of the molded body 62, the end portion on the side communicating with the transfer pipe 50 c is referred to as a first end portion 62 d 1, and the opposite end thereof This part is called the second end part 62d2. The second end 62d2 of the molded body 62 is provided with a platinum guide (not shown) for blocking the flow of the molten glass 2 in the supply groove 62b.

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。   The molten glass 2 sent to the shaping | molding apparatus 40 from the stirring apparatus 30 is poured into the supply groove | channel 62b of the molded object 62 via the transfer pipe 50c. The molten glass 2 flows from the first end portion 62d1 toward the second end portion 62d2 in the supply groove 62b. The molten glass 2 overflowed from the supply groove 62 b of the molded body 62 flows down along both side surfaces of the molded body 62 and merges in the vicinity of the lower end 62 a of the molded body 62. The joined molten glass 2 falls in the vertical direction by gravity and is formed into a plate shape. Thereby, the glass ribbon 3 is continuously shape | molded in the vicinity of the lower end 62a of the molded object 62. FIG. The molded glass ribbon 3 flows down through the upper molding space 60 and then is conveyed downward while being cooled in the lower molding space 70 and the slow cooling space 80. The temperature of the glass ribbon 3 immediately after being molded in the upper molding space 60 is 1100 ° C. or higher, and the viscosity is 25000 poise to 350,000 poise. For example, when manufacturing a glass substrate for a high-definition display, the strain point of the glass ribbon 3 formed by the molded body 62 is 655 ° C. to 750 ° C., preferably 680 ° C. to 730 ° C. The viscosity of the molten glass 2 that merges in the vicinity of the lower end 62a is 25000 poise to 100000 poise, preferably 32000 poise to 80000 poise.

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。   The control device (control unit) 91 controls the viscosity of both side portions 3b of the glass ribbon 3 by controlling the cooling amount of the cooling roll 72 described later. The glass ribbon 3 includes a central region 3a having a substantially constant thickness and side portions 3b having a thickness greater than that of the central region located at both ends of the central region 3a. When the cooling roll 72 cools the both side portions 3b of the glass ribbon 3, a tension is generated in the glass ribbon 3 in the direction from the central region 3a to the both side portions 3b. Therefore, the controller 91 controls the glass ribbon 3 by controlling the tension. The plate thickness of the ribbon 3 can be controlled.

(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。
(2-2) Upper Partition Member The upper partition member 64 is a pair of plate-like heat insulating members installed in the vicinity of the lower end 62 a of the molded body 62. As shown in FIG. 4, the upper partition member 64 is disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The upper partition member 64 partitions the upper molding space 60 and the lower molding space 70 and suppresses the movement of heat from the upper molding space 60 to the lower molding space 70.

(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。
(2-3) Cooling Roll The cooling roll 72 is a cantilever roll installed in the lower molding space 70. The cooling roll 72 is installed directly below the upper partition member 64. As shown in FIG. 3, the cooling rolls 72 are disposed on both sides in the width direction of the glass ribbon 3. As shown in FIG. 4, the cooling rolls 72 are disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The glass ribbon 3 is sandwiched between cooling rolls 72 on both sides in the width direction. The cooling roll 72 cools the glass ribbon 3 sent from the upper molding space 60.

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。   In the lower molding space 70, both side portions in the width direction of the glass ribbon 3 are sandwiched between two pairs of cooling rolls 72, respectively. When the cooling roll 72 is pressed toward the surface of the both sides of the glass ribbon 3, the contact area of the cooling roll 72 and the glass ribbon 3 becomes large, and the cooling of the glass ribbon 3 by the cooling roll 72 is performed efficiently. . The cooling roll 72 gives the glass ribbon 3 a force that opposes the force by which pulling rolls 82a to 82g described later pull the glass ribbon 3 downward. The thickness of the glass ribbon 3 is determined by the difference between the rotation speed of the cooling roll 72 and the rotation speed of the pulling roll 82a disposed at the uppermost position.

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、109.0poise以上である。 The cooling roll 72 has an air cooling tube or a water cooling tube inside. The cooling roll 72 is cooled by an air cooling tube or a water cooling tube. The cooling roll 72 is brought into contact with the glass ribbon 3 by sandwiching both side portions in the width direction of the glass ribbon 3. Thereby, since heat is transmitted from the glass ribbon 3 to the cooling roll 72, both side portions in the width direction of the glass ribbon 3 are cooled. The viscosity of both side portions in the width direction of the glass ribbon 3 cooled in contact with the cooling roll 72 is, for example, 10 9.0 poise or more.

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。   The contact load between the cooling roll 72 and the glass ribbon 3 can be controlled by the control device 91. The contact load is controlled, for example, by adjusting the position of the cooling roll 72 using the air pressure of the air cylinder and the physical load of the spring. The larger the contact load, the stronger the force that the cooling roll 72 presses the glass ribbon 3. Even after the glass ribbon 3 is clamped by the cooling roll 72, the control device 91 controls the air cylinder air pressure and the load applied to the spring, thereby adjusting the vertical and horizontal positions of the cooling roll 72. Therefore, the glass ribbon 3 can be held with an appropriate force, and damage to the glass ribbon 3 can be suppressed.

(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。
(2-4) Temperature Control Unit The temperature control unit 74 is installed in the lower molding space 70. The temperature adjustment unit 74 is installed below the upper partition member 64 and above the lower partition member 76.

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。   In the lower molding space 70, the glass ribbon 3 is cooled until the temperature at the center in the width direction of the glass ribbon 3 decreases to the vicinity of the annealing point. The temperature adjustment unit 74 adjusts the temperature of the glass ribbon 3 cooled in the lower forming space 70. The temperature adjustment unit 74 is a unit that heats or cools the glass ribbon 3. As shown in FIG. 3, the temperature adjustment unit 74 includes a central cooling unit 74a and a side cooling unit 74b. The center cooling unit 74 a adjusts the temperature of the central region 3 a in the width direction of the glass ribbon 3. The side cooling unit 74 b adjusts the temperature of both sides in the width direction of the glass ribbon 3. Here, the center region 3 a in the width direction of the glass ribbon 3 means a region sandwiched between the side portions 3 b on both sides in the width direction of the glass ribbon 3. The side portions 3b on both sides refer to regions in the range in the width direction from the ends on both sides of the glass ribbon 3 to the position advanced by, for example, 200 mm toward the inside in the width direction of the glass ribbon 3. The center region 3a is within a range of, for example, 85% or less of the width in the width direction of the glass ribbon 3 from the center in the width direction of the glass ribbon 3. The range of the central region 3a can vary depending on the length of the glass ribbon 3 in the width direction.

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。   In the lower molding space 70, as shown in FIG. 3, a plurality of center cooling units 74a and a plurality of side cooling units 74b are arranged along the vertical direction, which is the direction in which the glass ribbon 3 flows down. Yes. The center part cooling unit 74a is arranged so as to face the surface of the center part of the glass ribbon 3 in the width direction. The side cooling unit 74b is disposed so as to face the surfaces of both side portions of the glass ribbon 3 in the width direction.

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。   The temperature adjustment unit 74 is controlled by the control device 91. Each center part cooling unit 74a and each side part cooling unit 74b can be independently controlled by the control device 91.

(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。
(2-5) Lower Partition Member The lower partition member 76 is a pair of plate-like heat insulating members installed below the temperature adjustment unit 74. As shown in FIG. 4, the lower partition member 76 is installed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The lower partition member 76 partitions the lower molding space 70 and the slow cooling space 80 in the vertical direction, and suppresses the movement of heat from the lower molding space 70 to the slow cooling space 80.

(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。
(2-6) Pull-down rolls The pull-down rolls 82 a to 82 g are cantilever rolls installed in the slow cooling space 80. In the slow cooling space 80, a pulling roll 82a, a pulling roll 82b,..., A pulling roll 82f, and a pulling roll 82g are arranged at intervals from above to below. The pulling roll 82a is disposed at the uppermost position, and the pulling roll 82g is disposed at the lowermost position.

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。   As shown in FIG. 3, the pulling rolls 82 a to 82 g are respectively disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the width direction. As shown in FIG. 4, the pulling rolls 82 a to 82 g are respectively disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. That is, the two sides of the glass ribbon 3 in the width direction are directed from the top to the bottom, two pairs of pulling rolls 82a, two pairs of pulling rolls 82b, ..., two pairs of pulling rolls 82f and two pairs of pulling rolls. It is sandwiched by 82g.

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。   The pulling rolls 82a to 82g pull the glass ribbon 3 downward in the vertical direction by rotating while sandwiching both end portions in the width direction of the glass ribbon 3 that has passed through the lower forming space 70. That is, the pulling rolls 82a to 82g are rolls for conveying the glass ribbon 3 downward.

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。   The angular velocities of the pulling rolls 82a to 82g can be controlled independently by the control device 91. The higher the angular speed of the pulling rolls 82a to 82g, the higher the speed at which the glass ribbon 3 is conveyed downward.

(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。
(2-7) Heater The heaters 84 a to 84 g are installed in the slow cooling space 80. As shown in FIG. 4, in the slow cooling space 80, the heater 84a, the heater 84b,..., The heater 84f and the heater 84g are arranged at intervals from the upper side to the lower side. The heaters 84a to 84g are respectively disposed on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The pulling rolls 82a to 82g are disposed between the heaters 84a to 84g and the glass ribbon 3, respectively.

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。   The heaters 84 a to 84 g radiate heat toward the surface of the glass ribbon 3 to heat the glass ribbon 3. By using the heaters 84a to 84g, the temperature of the glass ribbon 3 conveyed downward in the slow cooling space 80 can be adjusted. Accordingly, the heaters 84 a to 84 g can form a predetermined temperature distribution on the glass ribbon 3 in the conveyance direction of the glass ribbon 3.

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。   The outputs of the heaters 84a to 84g can be controlled independently by the control device 91. The heaters 84a to 84g are divided into a plurality of heater subunits (not shown) along the width direction of the glass ribbon 3, and the output of each heater subunit can be controlled independently by the controller 91. Also good. In this case, the heaters 84 a to 84 g can form a predetermined temperature distribution in the width direction of the glass ribbon 3 by changing the heat generation amount according to the position in the width direction of the glass ribbon 3.

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。   In addition, the thermocouple (not shown) which measures the temperature of the atmosphere of the slow cooling space 80 is installed in the vicinity of each heater 84a-84g. The thermocouple measures, for example, the ambient temperature near the center of the glass ribbon 3 in the width direction and the ambient temperature near both sides. The heaters 84a to 84g may be controlled based on the temperature of the atmosphere of the slow cooling space 80 measured by a thermocouple.

(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。
(2-8) Heat insulation member The heat insulation member 86 is installed in the slow cooling space 80. The heat insulating member 86 is installed at a height position between two pulling rolls 82 a to 82 g adjacent along the conveying direction of the glass ribbon 3. As shown in FIG. 4, the heat insulating member 86 is a pair of heat insulating plates arranged horizontally on both sides of the glass ribbon 3 in the thickness direction. The heat insulating member 86 partitions the slow cooling space 80 in the vertical direction and suppresses the movement of heat in the vertical direction in the slow cooling space 80.

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。   The heat insulating member 86 is installed so as not to contact the glass ribbon 3 conveyed downward. Moreover, the heat insulation member 86 is installed so that the distance to the surface of the glass ribbon 3 can be adjusted. Thereby, the heat insulating member 86 suppresses the movement of heat between the space above the heat insulating member 86 and the space below the heat insulating member 86.

(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。
(2-9) Cutting Device The cutting device 98 is installed in a space below the slow cooling space 80. The cutting device 98 cuts the glass ribbon 3 that has passed through the slow cooling space 80 along the width direction of the glass ribbon 3 for each predetermined dimension. The glass ribbon 3 that has passed through the slow cooling space 80 is a flat glass ribbon 3 that is cooled to near room temperature.

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。   The cutting device 98 cuts the glass ribbon 3 at predetermined time intervals. Thereby, when the conveyance speed of the glass ribbon 3 is constant, the glass substrate which has a dimension close | similar to a final product is mass-produced.

(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。
(2-10) Control Device The control device 91 is a computer mainly composed of a CPU, RAM, ROM, hard disk, and the like. FIG. 6 is a block diagram of the control device 91. As shown in FIG. 6, the control device 91 is connected to a cooling roll drive motor 172, a temperature adjustment unit 74, a pulling roll drive motor 182, heaters 84 a to 84 g, and a cutting device drive motor 198. The cooling roll drive motor 172 is a motor for controlling the position and rotational speed of the cooling roll 72. The pulling roll drive motor 182 is a motor for independently controlling the positions and rotational speeds of the pulling rolls 82a to 82g. The cutting device drive motor 198 is a motor for controlling a time interval or the like at which the cutting device 98 cuts the glass ribbon 3. The control device 91 stores a program for acquiring the state of each component and controlling each component.

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。   The control device 91 can acquire and adjust the contact load between the pair of cooling rolls 72 and the glass ribbon 3 that sandwich the side portion in the width direction of the glass ribbon 3 by controlling the cooling roll drive motor 172. The control device 91 individually controls the cooling amount of each cooling roll. The control device 91 can control the pulling roll drive motor 182 to acquire the torques of the rotating pulling rolls 82a to 82g and adjust the angular velocities of the pulling rolls 82a to 82g. For example, the control device 91 acquires the contact load and torque from torque sensors (not shown) attached to the cooling roll 72 and the pulling rolls 82a to 82g. Instead of the torque sensor, the control device 91 calculates the actual output torque based on the detection value from the current sensor that detects the current supplied to the cooling roll drive motor 172 and the pulling roll drive motor 182. The actual output torque can also be acquired. The control device 91 individually controls the cooling amount of each roll while controlling the rotation amounts of the cooling roll 72 and the pulling rolls 82a to 82g based on the acquired torque. The control device 91 can adjust the output of the temperature adjustment unit 74 and the outputs of the heaters 84a to 84g. The controller 91 can control the cutting device drive motor 198 to adjust the time interval at which the cutting device 98 cuts the glass ribbon 3.

(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。
(3) Operation of Molding Device In the upper molding space 60, the molten glass 2 sent from the stirring device 30 to the molding device 40 via the transfer pipe 50c enters the supply groove 62b formed on the upper surface 62c of the molded body 62. Supplied. The molten glass 2 overflowed from the supply groove 62 b of the molded body 62 flows down along both side surfaces of the molded body 62 and joins in the vicinity of the lower end 62 a of the molded body 62. In the vicinity of the lower end 62a of the formed body 62, the glass ribbon 3 is continuously formed from the molten glass 2 that has joined. The molded glass ribbon 3 is sent to the lower molding space 70.

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。   In the lower molding space 70, both side portions of the glass ribbon 3 in the width direction are brought into contact with the cooling roll 72 and rapidly cooled. Moreover, the temperature of the glass ribbon 3 is adjusted by the temperature adjustment unit 74 until the temperature of the center part of the width direction of the glass ribbon 3 falls to a slow cooling point. The glass ribbon 3 cooled while being conveyed downward by the cooling roll 72 is sent to the slow cooling space 80.

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。   In the slow cooling space 80, the glass ribbon 3 is gradually cooled while being pulled down by the pulling rolls 82a to 82g. The temperature of the glass ribbon 3 is controlled by the heaters 84 a to 84 g so that a predetermined temperature distribution is formed along the width direction of the glass ribbon 3. In the slow cooling space 80, the temperature of the glass ribbon 3 gradually decreases from the vicinity of the slow cooling point to a temperature lower than a temperature 200 ° C. lower than the strain point.

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。   The glass ribbon 3 that has passed through the slow cooling space 80 is further cooled to near room temperature, and is cut into a predetermined size by a cutting device 98 to obtain a glass substrate. Thereafter, polishing and cleaning of the end face of the glass substrate are performed. Thereafter, the glass substrate that has passed the predetermined inspection is packed and shipped as a product.

(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。
(4) Operation of Control Device The control device 91 includes a transport unit 91a, an acquisition unit 91b, a determination unit 91c, and a control unit 91d, which are formed by storing and executing at least four programs. It is a module.
The control device 91 cools both side portions in the width direction of the glass ribbon 3 obtained in the forming step S4, so that tension applied in the width direction of the glass ribbon 3 is used with the use of the formed body 62 as described later. It controls according to the shape change of the molded object 62 which arises.

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。   The transport unit 91 a transports the glass ribbon 3 formed by the molded body 62 downward at a predetermined transport speed in the slow cooling space 80 using the pulling rolls 82 a to 82 g installed below the molded body 62. Adjust the operation. The conveyance unit 91a controls the pulling roll drive motor 182 to adjust the rotation speed of the pulling rolls 82a to 82g, thereby adjusting the conveyance speed of the glass ribbon 3.

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。   The acquisition unit 91b acquires shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a time change (shape change) of the shape of the molded body 62 by computer simulation. Specifically, the acquisition unit 91b acquires the current shape data of the molded body 62 based on the creep characteristic parameter. The creep characteristic parameter is a parameter for reproducing the relationship between the stress applied to the molded body 62, the temperature of the molded body 62, and the strain rate of the molded body 62 due to creep deformation. The creep characteristic parameter is a parameter determined by, for example, the material of the molded body 62, the usage time, the size, the weight, the temperature, the stress applied to the molded body 62, and the temperature of the molten glass 2. The creep characteristic parameter increases as the temperature of the molded body 62 increases and as the stress applied to the molded body 62 increases, and the amount of deformation of the shape of the molded body 62 increases. Here, the stress applied to the molded body 62 is a force that compresses the molded body 62 along the longitudinal direction of the molded body 62. Further, it is assumed that the strain rate of the molded body 62 is constant regardless of time. First, the acquisition unit 91b acquires information on the temperature-dependent change of the molded body 62 of the strain rate of the molded body 62 under the condition that the stress applied to the molded body 62 is constant. Next, the acquisition unit 91b acquires information on the stress-dependent change applied to the molded body 62 of the strain rate of the molded body 62 under the condition that the temperature of the molded body 62 is constant. Next, the acquisition unit 91b determines a creep characteristic parameter that can reproduce the measured values of the temperature-dependent change and the stress-dependent change of the strain rate of the molded body 62. And the acquisition part 91b calculates the strain rate of the molded object 62 on the conditions of predetermined | prescribed temperature and stress using the determined creep characteristic parameter by computer simulation. Furthermore, the acquisition unit 91b acquires the current shape data of the molded body 62 by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 using the calculated strain rate. FIG. 7 is an example of the shape data of the molded body 62 acquired by the acquisition unit 91b. FIG. 7 shows the molded body 62 viewed from a direction perpendicular to the surface of the glass ribbon 3 formed by the molded body 62. In FIG. 7, the creep deformation of the molded body 62 is shown more emphasized than actual. In FIG. 7, the shape of the unused molded body 62, that is, the shape of the molded body 62 before creep deformation is indicated by a dotted line, and the molded body 62 after creep deformation with use of the molded body 62 is shown. The current shape is indicated by a solid line.

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。   The acquisition unit 91b acquires at least the upper surface displacement amount, which is the vertical displacement amount L of the upper surface 62c of the molded body 62, from the shape data based on the creep deformation of the molded body 62 as information on the shape change of the molded body 62. In FIG. 7, the upper surface displacement amount is a vertical dimension difference between the upper surface 62c before creep deformation and the upper surface 62c after creep deformation. In FIG. 7, the maximum upper surface displacement amount that is the maximum value of the upper surface displacement amount in the longitudinal direction of the molded body 62 is shown as the upper surface displacement amount. Moreover, the acquisition part 91b acquires the thickness data of the glass substrate measured by the glass substrate shape measuring apparatus (not shown). The thickness data is, for example, a profile in the width direction of the thickness of the glass substrate manufactured by the glass substrate manufacturing apparatus 1.

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。   The determination unit 91c determines whether or not the displacement amount L acquired by the acquisition unit 91b is equal to or less than a reference amount. Here, the reference amount means that a certain tension (initial tension) is applied to the glass ribbon 3 to form the glass ribbon 3 (glass substrate) to a thickness to be formed (for example, 0.2 mm to 0.8 mm). In this case, the thickness tolerance is an amount that can satisfy ± 0.05 mm, for example. When the tension applied to the glass ribbon 3 is not changed from the initial value, when the displacement L exceeds the reference amount, the thickness tolerance of the glass ribbon 3 exceeds ± 0.05 mm, for example. For this reason, by increasing the tension applied to the glass ribbon 3 from the initial tension, the thickness tolerance of the glass ribbon 3 is controlled to be within ± 0.05 mm, for example. The reference amount can be arbitrarily changed according to the initial tension, the thickness of the glass ribbon 3 to be molded, the thickness tolerance, etc., and is, for example, 3 mm to 30 mm.

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。
When the molded body 62 is not displaced, that is, when the displacement amount L is 0, the control unit 91d sets the tension applied in the width direction of the molded glass ribbon 3 as the reference tension (initial tension), and cools the molded body 62d. By controlling the cooling amount of the roll 72, both side portions 3b in the width direction of the glass ribbon 3 are cooled, so that the tension applied to the glass ribbon 3 becomes the reference tension. In a state where the formed body 62 is not displaced, by applying a reference tension in the width direction of the glass ribbon 3, the glass ribbon 3 has a plate thickness to be formed, and a plate thickness tolerance satisfies ± 0.05 mm. Further, when the upper displacement amount L is not 0 but is equal to or less than the reference amount, the thickness of the glass ribbon 3 is obtained by applying this reference tension to the glass ribbon 3, that is, without changing the cooling amount of the cooling roll 72. The tolerance can be, for example, ± 0.05 mm or less.
When the molded body 62 undergoes creep deformation and the displacement amount L exceeds the reference amount, if the cooling amount of the cooling roll 72 is maintained without being controlled, that is, if the tension applied to the glass ribbon 3 remains the reference tension, The glass ribbon 3 having a thickness to be formed is not formed, and the thickness tolerance does not satisfy ± 0.05 mm. For this reason, the controller 91d applies a tension corresponding to the displacement of the molded body 62 to the glass ribbon 3 in addition to the reference tension. Here, the displacement of the molded body 62 is, for example, an upper surface displacement in the longitudinal direction of the molded body 62. Based on the shape data of the molded body 62 acquired by the acquisition unit 91b, the control unit 91d adjusts the thickness of the glass ribbon 3 to the thickness to be molded, and the thickness deviation of the glass ribbon 3 in the width direction. The tension applied to the glass ribbon 3 is controlled by controlling the cooling amount of the cooling roll 72 so as to be small. The shape data of the molded body 62 is, for example, a shape profile that is a profile of the upper surface displacement amount in the longitudinal direction of the molded body 62. The control unit 91d controls the cooling amount of the cooling roll 72 so that the tension in the width direction of the glass ribbon 3 increases as the displacement amount L obtained from the shape profile increases. As the displacement amount L obtained from the shape profile, for example, the maximum upper surface displacement amount is used. Thus, the shape change of the molded body 62 is a change in which the upper surface of the molded body 62 changes from a flat surface to a curved surface along the direction in which the supply groove 62b of the molded body 62 extends. The quantity L is used in this embodiment.

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。   FIG. 8 is a view showing an example of the glass ribbon 3 formed by the formed body 62. When the glass ribbon 3 molded at the lower end 62a of the molded body 62 moves away from the lower end 62a, the central region 3a starts to shrink toward the center in the width direction due to its surface tension. Therefore, the cooling roll 72 cools both side portions 3b of the glass ribbon 3 to increase the viscosity of both side portions 3b, and the glass ribbon 3 is moved in the width direction so that tension is applied from the central region 3a toward the both side portions 3b. And the thickness of the central region 3a of the glass ribbon 3 is made uniform. However, when the molded body 62 undergoes creep deformation, the amount of molten glass near the central region 3a of the glass ribbon 3 increases, and the thickness of the central region 3a changes. FIG. 9 is a view showing an example of the glass ribbon 3 whose thickness near the central region 3a is increased by creep deformation of the molded body 62. As shown in FIG. When the molded body 62 undergoes creep deformation, the amount of the molten glass 2 overflowing from between the first end portion 62d1 and the second end portion 62d2 increases, so that the thickness in the vicinity of the central region 3a of the glass ribbon 3 increases. In FIG. 9, the thickness in the vicinity of the central region 3a is D1 thicker than the thickness to be formed, and the thickness of the central region 3a is not uniform. Therefore, the control unit 91d changes the cooling amount of the cooling roll 72 according to the shape data of the formed body 62 so that tension is applied from the central region 3a of the glass ribbon 3 toward both side portions 3b. Is suppressed in the width direction, and the thickness of the central region 3a of the glass ribbon 3 is made uniform.

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、109.0poiseから1014.5poise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。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the displacement amount L of the molded body 62 and the tension T applied to the glass ribbon 3. When the determination unit 91c determines that the displacement amount L of the molded body 62 does not exceed L1, the control unit 91d can ignore the change in the thickness of the central region 3a of the glass ribbon 3 due to the creep deformation of the molded body 62. That is, assuming that the plate thickness tolerance satisfies, for example, ± 0.05 mm, the tension T applied to the glass ribbon 3 is not changed from the initial value T1 (range of displacement L: 0 or more and L1 or less). If the displacement amount L of the molded body 62 is equal to or less than L1, the control unit 91d maintains the tension T at the initial value T1 without changing the cooling amount of the cooling roll 72, thereby forming the glass ribbon 3 to be molded. The thickness tolerance satisfies ± 0.05mm. When the determination unit 91c determines that the displacement amount L of the molded body 62 exceeds L1, the control unit 91d applies a tension T corresponding to the displacement amount L to the glass ribbon 3 as illustrated in FIG. To control. When the displacement amount L exceeds L1, as shown in FIG. 9, the thickness of the central region 3a of the glass ribbon 3 increases and the thickness becomes non-uniform. Therefore, the control unit 91d has a tension T = T1 + A × displacement amount L (the displacement amount L of the displacement amount L) larger than the initial value T1 from the central region 3a of the glass ribbon 3 toward the both side portions 3b so as to correspond to the displacement amount L. The range is controlled so that the range: L1 or more and less than Lm, A: coefficient) is applied to the glass ribbon 3. Specifically, the control unit increases the cooling amount of the cooling roll 72 to increase the viscosity of the both side portions 3b. When the viscosity of both side portions 3b is increased, the tension T from the central region 3a toward both side portions 3b is increased, and the molten glass in the central region 3a of the glass ribbon 3 is pulled to both side portions 3b, so that the thickness of the central region 3a is increased. The thickness becomes uniform as it approaches the thickness to be molded. The control unit 91d controls the tension T to be increased by increasing the viscosity of the both side portions 3b from, for example, 10 9.0 poise to 10 14.5 poise. Thus, the control process performed by the control unit 91d is within the reference range in which the shape change of the molded body 62, specifically, the displacement amount L of the molded body 62 is set in advance (the displacement amount L is L1 or less). In this case, the tension applied in the width direction of the glass ribbon 3 is maintained at the reference tension (initial value T1) when there is no shape change, and the shape change of the molded body 62, specifically, the amount of displacement of the molded body 62. When L exceeds the reference range (displacement amount L exceeds L1), the tension applied in the width direction of the glass ribbon 3 is set to a tension larger than the reference tension (initial value T1) according to the degree of shape change of the molded body 62. Controlling.
When the range of the displacement L is not less than L1 and less than Lm, the thickness of the central region 3a approaches the thickness to be formed by controlling the tension T from T1 to Tm, but the thickness becomes uniform. When the displacement amount L exceeds Lm, it is difficult to make the thickness uniform while keeping the thickness of the central region 3a close to the thickness to be formed only by controlling the tension T. Thus, it is determined that the periodic replacement time of the molded body 62 has been reached.

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。   Further, due to creep deformation of the molded body 62, the surface unevenness difference (plate thickness deviation) of the glass ribbon 3 also changes. Since the volume shrinkage of the glass ribbon 3 immediately after passing through the lower end 62a of the formed body 62 increases from the side 3b of the glass ribbon 3 toward the central region 3a, tensile stress acts in the central region 3a of the glass ribbon 3. As the thickness in the vicinity of the central region 3a increases and the tension from the side portions 3b toward the central region 3a increases, the surface unevenness difference of the glass ribbon 3 increases. 11A is an enlarged view of the cross section taken along the line AA in FIG. 8, and FIG. 11B is an enlarged view of the cross section taken along the line BB in FIG. Before the tension T is applied to the glass ribbon 3 by the cooling roll 72, the glass ribbon 3 contracts toward the central region 3 a, so that the surface unevenness difference of the glass ribbon 3 becomes D 2, and the tension is applied to the glass ribbon 3 by the cooling roll 72. After applying T, the surface unevenness difference of the glass ribbon 3 becomes D3 smaller than D2. When the molded body 62 undergoes creep deformation, the surface unevenness differences D2 and D3 of the glass ribbon 3 also increase. For this reason, since the glass ribbon 3 is pulled by the both side parts 3b by applying the tension T which goes to the both side parts 3b from the center area | region 3a so that it may respond | correspond to the displacement amount L, the surface uneven | corrugated difference D3 of the glass ribbon 3 is small. Become. By applying a tension T so as to correspond to the displacement L in order to bring the thickness of the central region 3a close to the thickness to be formed, the surface unevenness difference D3 of the glass ribbon 3 is reduced, and the central region 3a of the glass ribbon 3 is reduced. The thickness becomes uniform.

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。   Moreover, the control part 91d can also suppress striae that may occur in the transport direction of the glass ribbon 3 by applying a tension T to the glass ribbon 3. The striae is a kind of distortion in which the thickness (height) of the glass ribbon 3 fluctuates within a predetermined width, and is continuously generated in a streak shape in the conveyance direction of the glass ribbon 3. In addition, striae factors include differences in glass viscosity. When tension is applied in the width direction of the glass ribbon 3 by controlling the cooling amount of the cooling roll 72 by the control unit 91d, locally generated striae, which is a kind of surface irregularity of the glass ribbon 3, is the glass ribbon 3 The glass ribbon is stretched to both end sides 3b to reduce the surface unevenness difference, and a glass ribbon satisfying a thickness tolerance of ± 0.05 mm is formed.

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。   As described above, by changing the tension T applied to the glass ribbon 3 at the lower end 62a of the molded body 62 in accordance with the displacement L of the molded body 62, the thickness of the central region 3a is changed to the thickness to be molded. The thickness can be made uniform while approaching. When the central portion in the longitudinal direction of the molded body 62 hangs downward and bends due to creep deformation of the molded body 62, the cooling amount of the cooling roll 72 is increased and the tension T applied to the glass ribbon 3 is increased. The thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 can be reduced. As a result, the glass substrate manufacturing apparatus 1 can reduce the thickness deviation of the glass substrate that is the final product.

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。   Further, in a glass substrate manufacturing process using glass having a high liquidus temperature and glass having a high strain point, creep deformation of the molded body 62 is particularly problematic because the temperature of the molded body 62 tends to increase. In recent years, the size of the glass substrate has been increased, and the size of the molded body in the longitudinal direction has become longer. Therefore, the bending of the molded body 62 due to creep deformation tends to become more prominent. In the present embodiment, by adjusting the cooling amount of the cooling roll 72 and changing the tension T applied to the glass ribbon 3, the sheet thickness deviation in the width direction of the glass ribbon 3 due to the creep deformation of the molded body 62 is effectively obtained. Can be reduced.

(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。
(5-1) Modification A
In the embodiment, the acquisition unit 91b of the control device 91 of the glass substrate manufacturing apparatus 1 acquires shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 by computer simulation. However, the acquisition unit 91b may acquire shape data regarding the current shape of the molded body 62 by another method.

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。   For example, the acquisition unit 91b may acquire shape data based on an actual measurement value of the shape of the molded body 62. In this case, it is necessary to collect and analyze data related to the actual measurement value of the shape of the molded body 62 and data related to the usage conditions of the molded body 62 in advance. The usage conditions of the molded body 62 are various parameters related to the molded body 62, such as the operating time of the glass substrate manufacturing apparatus 1, the temperature of the molten glass 2, the viscosity of the molten glass 2, and the temperature of the upper molding space 60. is there. The acquisition unit 91b predicts and acquires the shape data of the molded body 62 currently used based on the correlation between the data regarding the actual measurement value of the shape of the molded body 62 and the data regarding the use conditions of the molded body 62. .

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。   Further, the acquisition unit 91b may acquire shape data based on an actual measurement value of the thickness of the glass ribbon 3 formed by the formed body 62. In this case, the acquisition unit 91b predicts and acquires the shape data of the molded body 62 currently used based on the data regarding the actual measurement value of the thickness of the glass ribbon 3 in the width direction.

(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。
(5-2) Modification B
In the embodiment, the cooling amount of the cooling roll 72 is controlled in order to change the tension T applied to the glass ribbon 3. However, instead of the cooling roll 72 or in addition to the cooling roll 72, the tension T can be adjusted by changing the viscosity of the both side portions 3 b of the glass ribbon 3 using a cooling device.

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。   The cooling device is located, for example, between the lower end 62a of the molded body 62 and the cooling roll 72, and is provided at a position facing the side portion 3b of the glass ribbon 3, and cools both side portions 3b of the glass ribbon 3. Since the controller 91d can control the cooling amount of the both side portions 3b of the glass ribbon 3 by controlling the cooling device, the tension T can be arbitrarily adjusted. Since the cooling device and the glass ribbon 3 are not in direct contact with each other, the tension T can be adjusted by controlling the cooling amount by the cooling device without deforming the glass ribbon 3 by contact.

(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。
(5-3) Modification C
In the embodiment, the acquisition unit 91b of the control device 91 of the glass substrate manufacturing apparatus 1 acquires shape data related to the current shape of the molded body 62 by obtaining a temporal change in the shape of the molded body 62 by computer simulation. However, the acquisition unit 91b predicts and acquires the shape data of the molded body 62 currently used by acquiring the total amount (full length) of the glass ribbon 3 molded by the molding apparatus 40 (molded body 62). You can also. For example, the acquisition unit 91b measures the amount of the molten glass 2 flowing into the molding apparatus 40, the thickness, width, weight, and the like of the glass ribbon 3 molded by the molding apparatus 40, thereby forming the glass ribbon molded by the molding apparatus 40. The total amount (full length) of 3 is acquired. Since the total amount (full length) of the glass ribbon 3 and the usage time of the molding device 40 have a positive correlation, the creep of the molding device 40 (molded body 62) is obtained by obtaining the total amount (full length) of the glass ribbon 3. The amount of displacement L due to deformation can be predicted. The controller 91d controls the tension in the width direction of the glass ribbon 3 to be a predetermined reference tension. The predetermined reference tension is an initial value of tension that can satisfy a thickness tolerance of ± 0.05 mm when the glass ribbon 3 (glass substrate) is formed into the glass ribbon 3 having a thickness to be formed. When the displacement amount L is equal to or less than the reference amount, the control unit 91d controls the tension in the width direction of the glass ribbon 3 to be the reference tension. When the displacement amount L exceeds the reference amount, the total amount (total length) of the glass ribbon 3 is controlled. The tension T corresponding to the displacement L due to creep deformation of the molding apparatus 40 (molded body 62) predicted from () is applied to the glass ribbon 3. Thereby, thickness can be made uniform, bringing the thickness of the center area | region 3a of the glass ribbon 3 close to the thickness of shaping | molding schedule.

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
2 Molten Glass 3 Glass Ribbon 3a Central Region 3b Side 62 Molded Body 62a Lower End 72 Cooling Roll

Claims (10)

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。
The molten glass is supplied to a supply groove formed on the upper surface of the molded body, the molten glass overflowing from both sides of the supply groove is caused to flow down along both side surfaces of the molded body, and the molten glass is flowed down on both side surfaces. A molding step of forming a glass ribbon by joining glass at the lower end of the molded body; and
By cooling both sides in the width direction of the glass ribbon after the forming step, the tension applied in the width direction of the glass ribbon is controlled according to the shape change of the formed body that occurs with the use of the formed body. A method of manufacturing a glass substrate, comprising: a control step.
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。
The control step includes
When the shape change is within a preset reference range, the tension applied in the width direction of the glass ribbon is maintained at a reference tension when there is no shape change, and the shape change exceeds the reference range. 2. The method of manufacturing a glass substrate according to claim 1, further comprising: controlling a tension applied in a width direction of the glass ribbon to a tension larger than the reference tension according to a degree of the shape change.
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。   The said shape change is a manufacturing method of the glass substrate of Claim 1 or 2 which is a change from which the said upper surface of the said molded object changes from a plane to a curved surface along the direction where the said supply groove | channel of the said molded object is extended. 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。   In the control step, in addition to the reference tension applied in the width direction of the glass ribbon when the shape does not change in the width direction of the glass ribbon, the tension corresponding to the shape change of the formed body is The manufacturing method of the glass substrate of Claim 1 including applying | hanging on a glass ribbon. 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。
An acquisition step of acquiring the amount of vertical displacement of the upper surface of the molded body as information on the shape change;
A determination step of determining whether or not the displacement amount acquired in the acquisition step is equal to or less than a reference amount,
When it is determined in the determination step that the displacement amount exceeds the reference amount, the control step is based on a relational expression between a predetermined displacement amount of the formed body and a tension applied in the width direction of the glass ribbon. The method for manufacturing a glass substrate according to claim 1, wherein a tension corresponding to the obtained displacement amount is determined.
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。   The method for manufacturing a glass substrate according to claim 5, wherein in the control step, the tension is increased as the displacement amount is increased. 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。   The method for manufacturing a glass substrate according to claim 5 or 6, wherein, in the obtaining step, the displacement amount is obtained by obtaining a time change of the shape of the formed body by computer simulation. 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。   The said control process is a manufacturing method of the glass substrate of any one of Claims 1-7 which controls the said tension | tensile_strength so that the plate | board thickness deviation of the thickness direction of the said glass ribbon may become below a reference value. 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。
The molten glass is supplied to a supply groove formed on the upper surface of the molded body, the molten glass overflowing from both sides of the supply groove is caused to flow down along both side surfaces of the molded body, and the molten glass is flowed down on both side surfaces. A molding device for forming glass ribbon by joining glass at the lower end of the molded body;
By cooling both sides in the width direction of the glass ribbon after the forming step, the tension applied in the width direction of the glass ribbon is controlled according to the shape change of the formed body that occurs with the use of the formed body. A control device;
An apparatus for producing a glass substrate, comprising:
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。   In the control device, in addition to the reference tension applied in the width direction of the glass ribbon when the shape does not change in the width direction of the glass ribbon, the tension according to the shape change of the formed body is The manufacturing apparatus of the glass substrate of Claim 9 which controls cooling of the both sides of the width direction of the said glass ribbon so that it may put on a glass ribbon.
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