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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023150874
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】板ガラスの製造方法および端面加工装置
(51)【国際特許分類】
C03B 29/02 20060101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
C03B29/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022060202
(22)【出願日】2022-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000232243
【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】折田 憲明
(72)【発明者】
【氏名】寺田 景
(72)【発明者】
【氏名】奥野 剛志
【テーマコード（参考）】
4G015
【Ｆターム（参考）】
4G015DA03
4G015DA05
(57)【要約】
【課題】薄い板ガラスであっても割れの生じる可能性を低減して板ガラスの端面を加工する技術を実現する。
【解決手段】板ガラスの製造方法は、過熱蒸気（２２）により、端面（１Ａ）を有する板ガラス（１）の端面を板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する加熱工程を含む。
【選択図】図１
【解決手段】板ガラスの製造方法は、過熱蒸気（２２）により、端面（１Ａ）を有する板ガラス（１）の端面を板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する加熱工程を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
過熱蒸気により、端面を有する板ガラスの前記端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する加熱工程を含む板ガラスの製造方法。
【請求項2】
前記加熱工程では、前記板ガラスの板面の延びる方向に沿って前記過熱蒸気を吹き出して前記端面を加熱する、請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項3】
前記過熱蒸気は、前記端面よりも広い範囲に噴射される、請求項１または２に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項4】
前記板ガラスの両面に前記板ガラスよりも熱伝導率の高い第１部材を当接させて、前記板ガラスを保持する、請求項１から３のいずれか１項に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項5】
前記第１部材の前記板ガラス側とは反対側の面である第１外側面に前記第１部材よりも熱伝導率の低い第２部材をさらに当接させた状態で、前記板ガラスを保持する、請求項４に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項6】
前記第２部材の前記端面側の端部と前記端面との距離は、１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である、請求項５に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項7】
前記加熱工程の後、（ｉ）前記端面の温度、および（ｉｉ）前記第１部材が当接する、前記板ガラスにおける前記第１部材の前記端面側の端部から所定距離の範囲である伝熱高温部分の温度が、前記板ガラスの歪点付近の温度を同時期に下回るように、前記板ガラスを冷却する冷却工程をさらに含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項8】
前記第１部材は、前記端面から０．５ｍｍ以上離れた位置に当接する、請求項４から７のいずれか１項に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項9】
前記板ガラスは、板厚が０．０２ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１から８のいずれか１項に記載の板ガラスの製造方法。
【請求項10】
板ガラスの端面を露出させた状態で、前記板ガラスを保持する保持部と、
噴射孔から前記端面に向けて過熱蒸気を吹き出して前記端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する過熱蒸気発生装置と、を備える端面加工装置。
噴射孔から前記端面に向けて過熱蒸気を吹き出して前記端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する過熱蒸気発生装置と、を備える端面加工装置。
【請求項11】
前記保持部は、
前記板ガラスの両面に前記板ガラスよりも熱伝導率の高い第１部材を当接させ、
前記第１部材の前記板ガラス側とは反対側の面である第１外側面に前記第１部材よりも熱伝導率の低い第２部材をさらに当接させた状態で、前記板ガラスを保持する、請求項１０に記載の端面加工装置。
前記板ガラスの両面に前記板ガラスよりも熱伝導率の高い第１部材を当接させ、
前記第１部材の前記板ガラス側とは反対側の面である第１外側面に前記第１部材よりも熱伝導率の低い第２部材をさらに当接させた状態で、前記板ガラスを保持する、請求項１０に記載の端面加工装置。
【請求項12】
前記噴射孔と前記板ガラスの端面との距離を変更するための駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記板ガラスの端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱した後、（ｉ）前記端面の温度、および（ｉｉ）前記第１部材が当接する、前記板ガラスにおける前記第１部材の前記端面側の端部から所定距離の範囲である伝熱高温部分の温度が、前記板ガラスの歪点付近の温度を同時期に下回るように、前記板ガラスを冷却するように、前記噴射孔と前記板ガラスの端面との距離を制御する、請求項１１に記載の端面加工装置。
前記駆動機構を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記板ガラスの端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱した後、（ｉ）前記端面の温度、および（ｉｉ）前記第１部材が当接する、前記板ガラスにおける前記第１部材の前記端面側の端部から所定距離の範囲である伝熱高温部分の温度が、前記板ガラスの歪点付近の温度を同時期に下回るように、前記板ガラスを冷却するように、前記噴射孔と前記板ガラスの端面との距離を制御する、請求項１１に記載の端面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は板ガラスの製造方法および端面加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、板ガラスは、製造工程において、切断加工により形成された端面に対して研磨等の機械的な加工が施される。また、板ガラスの端面の加工方法としては、板ガラスの端面にレーザ光を照射する方法も知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１２３０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、携帯型装置のカバーガラス等に用いられる、薄い板ガラスおよび可撓性を有するガラス材に対する需要が増大している。
【0005】
板ガラスが薄くなるにつれて、板ガラスは外力により破損し易くなる。そのため、板ガラスの端面を機械的に加工する方法では、適用可能な板ガラスの板厚の範囲が限られる。
【0006】
また、板ガラスの端面にレーザ光を照射して加工する方法では、レーザ光を局所的に照射することから、レーザ光のスポットサイズおよび照射位置、並びに、レーザ照射部の温度、等の各種のレーザ加工条件を制御することは容易ではない。そして、板ガラスが薄くなるほど、上記のような各種のレーザ加工条件を制御することがより困難となる。また、レーザ照射による局所的な加熱によって板ガラスの端面の近傍部分に大きな歪が発生すると、その歪に起因して板ガラスに割れが生じる。
【0007】
本発明の一態様は、上記のような問題点に鑑み、薄い板ガラスであっても割れの生じる可能性を低減して板ガラスの端面を加工する技術を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様における板ガラスの製造方法は、過熱蒸気により、端面を有する板ガラスの前記端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する加熱工程を含む。
【0009】
また、本発明の一態様における端面加工装置は、板ガラスの端面を露出させた状態で、前記板ガラスを保持する保持部と、噴射孔から前記端面に向けて過熱蒸気を吹き出して前記端面を前記板ガラスの軟化点以上の温度に加熱する過熱蒸気発生装置と、を備える。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様によれば、薄い板ガラスであっても割れの生じる可能性を低減して板ガラスの端面を加工する技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態１における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図2】端面加工装置に含まれる過熱蒸気発生装置の構成を示す概略図である。
【図3】板ガラスを保持するガラス保持部を上方から見た場合の様子を概略的に示す模式図である。
【図4】本発明の実施形態１における端面加工装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図5】板ガラスの製造方法の一例の概要を示すフローチャートである。
【図6】条件設定処理の一例の概要を示すフローチャートである。
【図7】条件設定処理を実施する際の端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図9】一変形例における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図10】他の変形例における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図11】他の変形例における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図12】本発明の実施形態２における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図13】実施形態２における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図14】実施形態３における板ガラスの製造方法を実施する端面加工装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図15】一比較例の板ガラスの製造方法におけるレーザによる加熱について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の一実施形態について、図面に基づいて以下に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅等）は、実際の形状および寸法を必ずしも反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。
【0013】
以下、本発明の一態様における板ガラスの製造方法および端面加工装置の詳細な説明に先立って、本発明の知見について概略的に説明する。
【0014】
薄い板ガラスの端面を加熱して加工する場合、薄い板ガラスは比較的強度が低いため、板ガラスの端面を露出させた状態にて、板ガラスの上下の板面における端面の近傍部分に保持手段を当接させて保持される。上記保持手段は、板ガラスの端面を加熱して加工する際に熱の影響を受け得るため、上記保持手段は、熱への耐久性（すなわち高い耐熱性）を要する。
【0015】
例えば、セラミックボード等の耐熱性を有する保持部材を板ガラスの上下の板面に当接させて板ガラスを保持した状態にて、板ガラスの端面を加熱して端面加工することが考えられる。しかし、本発明者らによる試行の結果、端面加工後の板ガラスには多数の割れが発生した。このような割れの発生する原因について、下記のように考えられる。
【0016】
すなわち、板ガラスの端面を加熱した際に、板ガラスにおけるセラミックボードにて挟まれた部分は、加熱された端面から伝熱される熱量が比較的小さい。そのため、板ガラスの端面部分と、板ガラスの端面から離れた位置の板ガラスの内部側の部分との温度差が大きくなる。その結果、加熱後の冷却過程において板ガラスの内部に歪が顕著に生じることにより、板ガラスに割れが発生し得る。
【0017】
本発明者らは、板ガラスに割れが発生する可能性を低減させる有効な方策について鋭意検討を行い、板ガラスを加熱する熱源として過熱蒸気を用いることにより、板ガラスの内部に生じる歪を低減できることを見出した。
【0018】
一般に、板ガラスを加熱する手段としてバーナーが用いられることがある。バーナーを用いる場合、バーナーの火炎にはホットスポットとクールスポットとが存在するため、バーナーによる板ガラスの加熱温度の調整が容易ではない。そのため、板ガラスに割れが発生し易くなると考えられる。
【0019】
これに対し、過熱蒸気は、単位体積当たりの熱容量が大きく、非常に高い熱伝導性を有するとともに、熱源（例えば過熱蒸気の噴射孔）から加熱対象までの距離が大きくなるにつれて熱量が低減するという加熱特性を有する。換言すれば、過熱蒸気は、距離と熱量との間に反比例関係を有する。そのため、板ガラスの端面の加熱温度を比較的調整し易くすることができ、その結果、板ガラスの内部に生じる歪を効果的に低減させることができる。したがって、薄い板ガラスであっても割れの生じる可能性を低減して板ガラスの端面を加工することができる。
【0020】
また、例えば板ガラスの端面に対向する方向から過熱蒸気を吹き付ける場合、板ガラスの端面から遠ざかる方向における板ガラスの温度勾配を、比較的緩やか（なだらか）にすることができる。これにより、板ガラスの内部に生じる歪を効果的に低減させることができ、板ガラスに割れが発生する可能性を低減させることができる。
【0021】
さらに、例えば、板ガラスの端面が露出するようにして金属等の伝熱性の比較的高い保持部材を板ガラスの上下の板面に当接させて板ガラスを保持した状態にて、板ガラスの端面の部分を加熱して端面加工する。これにより、板ガラスの内部に生じる歪をより一層効果的に低減させることができる。
【0022】
すなわち、板ガラスの端面を加熱した際に、当該端面とともに金属が加熱され、金属を介して板ガラスに熱が伝熱する。その一方で、加熱後の冷却過程において、金属を介して板ガラスから熱が放散し易い。そのため、板ガラスの各部の冷却速度が比較的速くなる。
【0023】
例えば、端面を露出させて板ガラスを保持する際に、板ガラスよりも熱伝導率の高い保持部材（以下、第１部材と称することがある）を板ガラスの上下の板面に当接させた状態で板ガラスを挟む。ここで、上記第１部材としては、板ガラスの端面を加熱する際の熱に対する耐熱性を有するとともに、板ガラスを加熱および冷却する際に適度な伝熱が生じるような熱伝導率を有する部材を用いる。
【0024】
そして、板ガラスの形状および材質等に対応して、上記第１部材の形状および材質、並びに、板ガラスの上下の板面に当接する上記第１部材の位置、等の条件を設定する。つまり、板ガラスの端面加工において、板ガラスの温度を制御することに適した性能を有する上記第１部材を用いて、板ガラスの端面と適切な位置関係になるように上記第１部材を配置する。そして、板ガラスの端面とともに上記第１部材の一部を加熱するような広域加熱を行うことができる熱源を用いる。
【0025】
これにより、板ガラスの端面および当該端面の近傍部分、並びに、上記第１部材の少なくとも一部を加熱し、板ガラスの広域を昇温する。このような方法によれば、板ガラスの端面を加工する際に、板ガラスの端面と、当該板ガラスの端面から遠ざかる方向における温度勾配を比較的なだらかな状態とし易い。さらに、冷却過程において、板ガラスの端面から離れた場所でも、板ガラスの端面と同じように熱が放散し易い。そのため、加熱後の冷却過程において、板ガラスの各部の温度が、板ガラスの歪点の温度以下となるタイミングを一定にし易くなる。その結果、薄い板ガラスであっても、板ガラスの内部に生じる歪を効果的に低減できる。
【0026】
また、上記第１部材の外側に、上記第１部材よりも熱伝導率の低い保持部材（以下、第２部材と称する）をさらに当接させて板ガラスを保持することによれば、伝熱による板ガラスからの熱の放散を適度に抑制し易い。その結果、内部に生じる歪をより一層効果的に低減できる。
【0027】
＜板ガラスの製造方法および端面加工装置の一例＞
本発明の一実施形態における板ガラスの製造方法および端面加工装置について、図１～５を用いて説明する。
本発明の一実施形態における板ガラスの製造方法および端面加工装置について、図１～５を用いて説明する。
【0028】
なお、以下では、板ガラス１として、矩形板状の形状を有する板ガラスを例示して説明するが、本発明の一態様における板ガラスの製造方法によって製造される板ガラスの形状は特に限定されるものではない。また、板ガラスの材質についても特に限定されるものではない。本発明の一態様における板ガラスの製造方法は、加工対象とする板ガラスに対応して、例えば予備試験等により具体的な条件を予め設定または調整することによって、各種の形状および材質の板ガラスに適用することができる。このことは、上述した知見および以下の説明に基づいて容易に理解できる。
【0029】
〔実施形態１〕
＜端面加工装置＞
図１は、本発明の一実施形態における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置１００の一部を模式的に示す断面図である。図２は、端面加工装置１００に含まれる過熱蒸気発生装置２０の構成を示す概略図である。図３は、板ガラス１を保持するガラス保持部（保持部）１０を上方から見た場合の様子を概略的に示す模式図である。図４は、端面加工装置１００のブロック図である。
＜端面加工装置＞
図１は、本発明の一実施形態における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置１００の一部を模式的に示す断面図である。図２は、端面加工装置１００に含まれる過熱蒸気発生装置２０の構成を示す概略図である。図３は、板ガラス１を保持するガラス保持部（保持部）１０を上方から見た場合の様子を概略的に示す模式図である。図４は、端面加工装置１００のブロック図である。
【0030】
図１に示すように、端面加工装置１００は、ガラス保持部１０および過熱蒸気発生装置２０を備えている。板ガラス１は、切断加工された端面１Ａを有する。ガラス保持部１０は、板ガラス１の端面１Ａを露出させた状態で、板ガラス１を保持する。過熱蒸気発生装置２０は、噴射孔２１から端面１Ａに向けて過熱蒸気２２を吹き出して、板ガラス１の端面１Ａを板ガラス１の軟化点以上の温度に加熱する。
【0031】
ここで、図１に示すような断面視において、板ガラス１の長手方向（板ガラス１の板面の延びる方向）に略平行な方向を左右方向Ｘとして図１に矢印Ｘで示す。また、左右方向Ｘと略直交する方向を上下方向Ｙとして図１に矢印Ｙで示す。以下の説明において、左右方向Ｘおよび上下方向Ｙに直交する方向を幅方向と称することがある。幅方向は、端面１Ａにおける長辺の延びる方向であってよい。当該長辺の長さは、板ガラス１の幅の大きさに対応する。
【0032】
本実施形態では、過熱蒸気発生装置２０における過熱蒸気２２の噴射孔２１は、板ガラス１の板面の延びる方向（左右方向Ｘ）に沿って過熱蒸気２２を吹き出して板ガラス１の端面１Ａを加熱するように位置している。
【0033】
（ガラス保持部）
本実施形態において、板ガラス１は、板ガラス１よりも熱伝導率の高い２枚の伝熱板（第１部材）５０と、伝熱板５０よりも熱伝導率の低い２枚の保熱板（第２部材）６０とにより保持され、積層体２として構成される。
本実施形態において、板ガラス１は、板ガラス１よりも熱伝導率の高い２枚の伝熱板（第１部材）５０と、伝熱板５０よりも熱伝導率の低い２枚の保熱板（第２部材）６０とにより保持され、積層体２として構成される。
【0034】
詳しくは後述するが、ガラス保持部１０は、板ガラス１の両面に板ガラス１よりも熱伝導率の高い伝熱板５０を当接させて、板ガラス１を保持する。また、伝熱板５０における板ガラス１側とは反対側の面である、第１外側面５１Ｂ、５２Ｂに、伝熱板５０よりも熱伝導率の低い保熱板６０をさらに当接させた状態で、板ガラス１を保持する。
【0035】
板ガラス１の端面１Ａを過熱蒸気２２によって加熱するとともに、上記積層体２のようにガラス保持部１０によって板ガラス１を保持することにより、板ガラス１の内部に生じる歪を効果的に低減することができる。後述する加熱工程Ｓ３において、過熱蒸気２２は、端面１Ａよりも広い範囲に噴射される。すなわち、過熱蒸気２２は、端面１Ａおよび伝熱板５０の少なくとも一部を含む範囲に噴射される。これにより、板ガラス１の端面１Ａから遠ざかる方向において板ガラス１に生じる温度勾配を、比較的なだらかな状態とすることができる。
【0036】
また、後述する冷却工程Ｓ５においても、端面１Ａから離れた場所でも、伝熱板５０を介して放熱されることにより、端面１Ａと同じように熱が放散し易い。そのため、板ガラス１の端面１Ａおよび端面１Ａから離れた場所の各部の温度について、同様のタイミングで（換言すれば同時期に）板ガラス１の歪点を下回るようにし易くできる。さらに、保熱板６０により、伝熱による板ガラス１からの熱の放散を適度に抑制し易くなる。このため、内部に生じる歪をより一層効果的に低減することができる。
【0037】
積層体２は、ワークテーブル３の上に板ガラス１の板面が略水平になるように載置され、ガラス保持部１０は、クランプ（固定具）４によってワークテーブル３上に積層体２が固定されることにより、板ガラス１を保持する。この例では、ワークテーブル３は積層体２よりも上下方向Ｙの下側に位置しており、クランプ４は積層体２より上下方向Ｙの上側に位置している。
【0038】
板ガラス１は、長手方向における一方の端の側面である端面１Ａと、一方の板面である上面１Ｂと、他方の板面である下面１Ｃとを有している。この例では、上面１Ｂは板ガラス１における上下方向Ｙの上側の板面であり、下面１Ｃは板ガラス１における上下方向Ｙの下側の板面である。
【0039】
２枚の伝熱板５０（伝熱板５１、伝熱板５２）は、板ガラス１の端面１Ａの近傍を少なくとも除いて、板ガラス１の上面１Ｂおよび下面１Ｃ（両面）にそれぞれ当接している。具体的には、板ガラス１の上面１Ｂに伝熱板５１が当接し、板ガラス１の下面１Ｃに伝熱板５２が当接している。伝熱板５１は端部５１Ａを有しており、伝熱板５２は端部５２Ａを有している。本実施形態では、図１に示す断面視において、端部５１Ａの位置と端部５２Ａの位置とは互いに同一または略同一である。そのため、端部５１Ａまたは端部５２Ａの位置を、伝熱板５０の端部の位置と称することがある。図１に示す断面視における、板ガラス１の端面１Ａの位置と伝熱板５０の端部の位置との距離を距離Ｌ１と称する。
【0040】
伝熱板５１における板ガラス１側とは反対側の面を第１外側面５１Ｂと称し、板ガラス１側の面を第１内側面５１Ｃと称する。この例では、第１外側面５１Ｂは伝熱板５１における上下方向Ｙの上側の板面であり、第１内側面５１Ｃは伝熱板５１における上下方向Ｙの下側の板面である。
【0041】
また、伝熱板５２における板ガラス１側とは反対側の面を第１外側面５２Ｂと称し、板ガラス１側の面を第１内側面５２Ｃと称する。この例では、第１外側面５２Ｂは伝熱板５２における上下方向Ｙの下側の板面であり、第１内側面５２Ｃは伝熱板５２における上下方向Ｙの上側の板面である。
【0042】
２枚の保熱板６０（保熱板６１、保熱板６２）は、板ガラス１の端面１Ａから左右方向Ｘに所定距離だけ離れた位置に配置され、そして伝熱板５１および伝熱板５２にそれぞれ当接している。具体的には、伝熱板５１の第１外側面５１Ｂに保熱板６１が当接し、伝熱板５２の第１外側面５２Ｂに保熱板６２が当接している。保熱板６１は端部６１Ａを有しており、保熱板６２は端部６２Ａを有している。本実施形態では、図１に示す断面視において、端部６１Ａの位置と端部６２Ａの位置とは互いに同一または略同一である。そのため、端部６１Ａまたは端部６２Ａの位置を、保熱板６０の端部の位置と称することがある。図１に示す断面視における、板ガラス１の端面１Ａの位置と保熱板６０の端部の位置との距離を距離Ｌ２と称する。
【0043】
ワークテーブル３は、例えば後述する駆動機構４０（図４を参照）によって、少なくとも左右方向Ｘに移動可能に配置される。ワークテーブル３を移動させることによって、ガラス保持部１０と、後述する過熱蒸気２２の噴射孔２１との位置関係を変化させることができる。具体的には、ガラス保持部１０を、噴射孔２１に対して左右方向Ｘに近接または離反する方向に移動させることができる。また、ワークテーブル３は、上下方向Ｙに移動可能に配置されてもよいし、前述の幅方向に移動可能に配置されてもよい。
【0044】
クランプ４は、積層体２をワークテーブル３に固定することができればよく、具体的な態様は特に限定されるものではない。積層体２をワークテーブル３に固定することが不要であれば、ガラス保持部１０はクランプ４のような固定部材を備えていなくてもよい。
【0045】
本明細書では、板ガラス１の全体における、図１および図３に示す部分に着目して説明する。そのため、例えば、板ガラス１の板面、との記載は、板ガラス１における図１および図３にて図示している部分の板面を意味している。図１および図３において図示を省略している部分における板ガラス１の状態は特に限定されない。
【0046】
（過熱蒸気発生装置）
図１に示すように、過熱蒸気発生装置２０は噴射孔２１を有しており、噴射孔２１から板ガラス１の端面１Ａに向かって過熱蒸気２２を噴射し、端面１Ａを加熱することができる。
図１に示すように、過熱蒸気発生装置２０は噴射孔２１を有しており、噴射孔２１から板ガラス１の端面１Ａに向かって過熱蒸気２２を噴射し、端面１Ａを加熱することができる。
【0047】
過熱蒸気２２は、バーナーのように煤を発生させることがないため、加工後の板ガラス１の清浄度を向上させることができる。また、板ガラス１や製造設備に付着した煤を除去する工程が不要となるため、効率よく板ガラス１を加工することができる。
【0048】
また、過熱蒸気２２は、飽和水蒸気による熱風等と比較して、単位体積当たりの熱容量が大きく、非常に高い熱伝導性を有するため、熱効率よく板ガラス１を軟化させることができる。また、過熱蒸気２２中には、ほとんど酸素（Ｏ２）が存在しない、または実質的に全く酸素が存在しないため、製造設備の酸化を防ぐことができる。
【0049】
さらに、過熱蒸気２２は、移動する距離によって減衰するため、噴射孔２１からの距離による温度調整を容易に行うことができる。過熱蒸気２２と比較して、バーナーによる加熱の場合、火炎にホットスポットとクールスポットとが存在するために温度調整が困難である。また、レーザによる加熱の場合も同様に、照射範囲が狭いため温度差が生じ易く、温度調整が困難である。
【0050】
一方、過熱蒸気２２の場合は、例えば、過熱蒸気２２を板ガラス１の横から左右方向Ｘに照射する。これにより、板ガラス１の端面１Ａを加熱しながら、端面１Ａより噴射孔２１から遠い位置にある板ガラス１の部分を、温度勾配をつけながら端面１Ａよりも低い温度で加熱することができる。これにより、板ガラス１に生じる温度勾配を比較的なだらかな状態とすることができ、板ガラス１内に発生する内部応力（歪）を低減することができる。
【0051】
図２に示すように、過熱蒸気発生装置２０は、飽和蒸気生成部２６、過熱蒸気生成部２５、配管２７、ノズル２４、および過熱蒸気２２を噴射する噴射孔２１を備える。
【0052】
飽和蒸気生成部２６は、例えば、ボイラーから構成され、配管２７から供給される水を加熱して飽和蒸気を生成する。飽和蒸気生成部２６は、ボイラーに加えて、飽和蒸気を効率よく生成するために減圧装置を備えていてもよい。
【0053】
過熱蒸気生成部２５は、飽和蒸気生成部２６が生成した飽和蒸気を更に加熱して、過熱蒸気２２を生成する。過熱蒸気生成部２５は、例えば、過熱蒸気生成部２５の内部に配置される配管２７Ａの外周面に巻かれたコイル２８に電流を流し、誘導加熱することによって、配管２７Ａ内を通過する飽和蒸気を加熱してもよい。飽和蒸気の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えばバーナー、ヒーター、通電加熱などであってもよい。
【0054】
過熱蒸気２２の温度は、板ガラス１の軟化点以上の温度であることが好ましい。具体的には、過熱蒸気２２の温度は、２００～１２００℃であることが好ましく、７００～１１００℃であることがより好ましい。ここで、過熱蒸気２２の温度とは、例えば、過熱蒸気発生装置２０の噴射孔２１における過熱蒸気２２の温度である。なお、過熱蒸気２２の温度は、例えばコイル２８に通電される電流量を調整することで所望の温度に設定される。
【0055】
過熱蒸気発生装置２０の噴射孔２１と板ガラス１の端面１Ａとの間の距離は、３～１００ｃｍであることが好ましく、５～２０ｃｍであることがより好ましい。
【0056】
上記の過熱蒸気２２の条件は、後述する過熱蒸気発生装置制御部３１を介して、加工条件データ８２に基づき、板ガラス１の板厚や組成などに応じて適宜変更することができる。
【0057】
噴射孔２１の周囲は、カバー部材（不図示）等により覆われていてもよい。カバー部材は、例えばステンレス鋼等の金属、耐熱性煉瓦、セラミックス等の材料により構成される。これにより、噴射孔２１から噴射される過熱蒸気２２の熱を、板ガラス１に効率よく伝えることができるとともに、周囲の環境（外乱）への影響、および、周囲の環境への影響を低減させることができる。
【0058】
図３に示すように、板ガラス１の上面１Ｂおよび下面１Ｃは、伝熱板５１、５２がそれぞれ当接しているが、板ガラス１の端面１Ａの近傍は伝熱板５１、５２から露出している。詳しくは後述するが、噴射された過熱蒸気２２により、端面１Ａとともに伝熱板５１、５２の少なくとも一部が加熱され、伝熱板５１、５２を介して、伝熱板５１、５２に挟まれた板ガラス１の部分に熱が伝熱する。
【0059】
また、過熱蒸気２２を噴射する噴射孔２１に近い位置の空間の温度は比較的高温になり、噴射孔２１から遠くなるにつれて空間の温度は徐々に低下する。図３では、過熱蒸気２２の外縁２３の一例を仮想的に２点鎖線にて示している。
【0060】
過熱蒸気２２は、上述したように、噴射孔２１からの距離によってなだらかな温度勾配をつけながら温度調整を容易に行うことができる。このような過熱蒸気２２を用いることにより、伝熱板５０から露出している板ガラス１の端面１Ａ近傍部分は、なだらかな温度勾配をつけながら加熱することができる。また、過熱蒸気２２が直接当たらない伝熱板５０に挟まれている部分は、加熱された端面１Ａから伝熱される熱量が比較的小さいが、伝熱板５０からの伝熱を加えて加熱することができる。
【0061】
これにより、露出している部分だけ極端に高温になることを回避し、板ガラス１内に極端な温度差が発生することを防止することができる。これによって、内部応力の発生を押さえつつ、板ガラス１の端面１Ａを加工することができる。
【0062】
＜端面加工装置の概略構成＞
次に、端面加工装置１００の概略的な構成について説明する。図４に示すように、端面加工装置１００は、ガラス保持部１０と、過熱蒸気発生装置２０と、制御部３０と、駆動機構４０と、入力部７１と、表示部７２と、記憶部８０と、を備えている。端面加工装置１００は、温度測定部１５を備えていてもよく、温度測定部１５および条件設定部３３は、後述する条件設定処理にて用いられる。
次に、端面加工装置１００の概略的な構成について説明する。図４に示すように、端面加工装置１００は、ガラス保持部１０と、過熱蒸気発生装置２０と、制御部３０と、駆動機構４０と、入力部７１と、表示部７２と、記憶部８０と、を備えている。端面加工装置１００は、温度測定部１５を備えていてもよく、温度測定部１５および条件設定部３３は、後述する条件設定処理にて用いられる。
【0063】
ガラス保持部１０は、前述のように板ガラス１を保持しており、駆動機構４０によって移動可能となっている。本実施形態では、左右方向Ｘにガラス保持部１０が移動する例について説明するが、これに限定されない。端面加工装置１００は、ガラス保持部１０と過熱蒸気２２の噴射孔２１との位置関係を変化させて板ガラス１の端面１Ａを加工可能なように、ガラス保持部１０の位置を制御可能となっていればよい。
【0064】
過熱蒸気発生装置２０は、板ガラス１の端面１Ａおよび伝熱板５０の少なくとも一部を加熱する広域加熱が可能であればよく、飽和蒸気生成部２６のボイラー等の種類、飽和水蒸気の加熱方法、噴射孔２１の数および形状等の具体的な態様は特に限定されない。
【0065】
制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理部であり、端面加工装置１００の各部を統括して制御する。制御部３０には、過熱蒸気発生装置制御部３１と、位置制御部３２と、条件設定部３３と、が含まれている。過熱蒸気発生装置制御部３１は、飽和蒸気生成制御部３１１、および噴射量制御部３１２を備える。飽和蒸気生成制御部３１１は、ボイラーの温度等を制御して、生成する飽和蒸気の量等を制御する。噴射量制御部３１２は、過熱蒸気生成部２５を制御して、生成する過熱蒸気２２の量および温度等を制御する。
【0066】
位置制御部３２、および条件設定部３３の詳細については、板ガラスの製造方法についての説明と合わせて後述する。
【0067】
駆動機構４０は、後述する位置制御部３２からの指令に基づいて過熱蒸気２２の噴射孔２１に対するガラス保持部１０の位置を制御し、噴射孔２１と板ガラス１の端面１Ａとの距離を変更する。駆動機構４０は、例えばエンコーダを含むサーボモータを有していてもよい。駆動機構４０は、ガラス保持部１０の位置を制御可能であればよく、具体的な態様は特に限定されない。また、作業者がガラス保持部１０を手動で移動させてもよい。
【0068】
入力部７１は、例えばキーボードおよびマウス等であり、作業者が各種の情報を入力する際に用いることができる。表示部７２は、例えば液晶ディスプレイである。入力部７１および表示部７２はタッチパネル等であってもよい。入力部７１および表示部７２の具体的な態様は特に限定されない。
【0069】
記憶部８０には、端面加工装置１００の動作において用いられる各種のデータが記憶されている。記憶部８０には、ログデータ８１と加工条件データ８２とが記憶されている。ログデータ８１は、板ガラス１の端面加工の際における、ガラス保持部１０の位置の変化と、温度測定部１５にて測定した板ガラス１の各部の温度の変化と、を記録した時系列データである。ログデータ８１は、後述する条件設定処理にて用いられる。加工条件データ８２は、板ガラス１の形状および材質等に対応した、板ガラス１の端面加工を適切に行うことが可能な加工条件についてのデータである。加工条件データ８２は、後述する条件設定処理によって予め設定されてもよい。
【0070】
（ガラス保持部の構成例）
板ガラス１は、表面が平滑になるように研磨処理が施されていてもよい。板ガラス１は、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス等である。以下、ガラス保持部１０の構成例として、板ガラス１が化学強化処理用のアルミノシリケートガラスである例について説明する。板ガラス１は、例えば、熱伝導率が２７℃において０．５Ｗ／ｍ・℃以上１．５Ｗ／ｍ・℃以下である。
板ガラス１は、表面が平滑になるように研磨処理が施されていてもよい。板ガラス１は、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス等である。以下、ガラス保持部１０の構成例として、板ガラス１が化学強化処理用のアルミノシリケートガラスである例について説明する。板ガラス１は、例えば、熱伝導率が２７℃において０．５Ｗ／ｍ・℃以上１．５Ｗ／ｍ・℃以下である。
【0071】
板ガラス１は、板厚が２ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以下であってもよい。本実施形態における板ガラス１の製造方法によれば、薄い板ガラス１であっても端面を適切に加工可能であることから、板厚の下限を設定することを要しないが、板ガラス１は、例えば、板厚が０．０２ｍｍ以上であってもよく、０．０４ｍｍ以上であってもよい。板厚が０．０２ｍｍ未満では、板ガラス１の取扱いが困難であり得るためである。
【0072】
板ガラス１は切断加工によって形成されてもよく、板ガラス１の形状は特に限定されるものではない。板ガラス１に対応する形状の伝熱板５０および保熱板６０を用いて板ガラス１を保持すればよい。また、板ガラス１に対応する形状の噴射孔２１を有する過熱蒸気発生装置２０を用いればよい。噴射孔２１は、例えば円形若しくは長円形または矩形であってよく、多角形状であってよく、曲線および直線が組み合わされた外縁形状を有する不定形状であってもよい。噴射孔２１の具体的な形状は特に限定されない。また、噴射孔２１は、例えばノズルの先端に形成されていてよく、壁面に形成されていてもよい。噴射孔２１は、板ガラス１の端面１Ａに向かって過熱蒸気２２を噴射することによって端面１Ａを加工可能であればよく、噴射孔２１の具体的な構造は特に限定されない。
【0073】
伝熱板５０は、例えば各種の鋼板であってよく、各種のステンレス鋼板であってもよい。また、伝熱板５０は、板ガラス１よりも熱伝導率の高い、銅等の材質にて形成されていてもよい。ここでは、伝熱板５０がＳＵＳ３０４のオーステナイト系ステンレス鋼板である例について説明する。伝熱板５０は、例えば、２７℃において熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・℃以上６００Ｗ／ｍ・℃以下であってよい。
【0074】
伝熱板５０は、板厚が０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であってもよい。伝熱板５０の板厚が０．５ｍｍ未満の場合、後述する加熱工程Ｓ３において端面１Ａを加熱した際の熱の影響によって伝熱板５０が変形し得る。この場合、伝熱板５０と板ガラス１との間に隙間が生じ、当該隙間において板ガラス１の温度が上昇し易くなる。その結果、板ガラス１の端面１Ａを加工する安定性が低下し得る。一方で、伝熱板５０の板厚が５ｍｍを超えると、伝熱板５０によって挟み込まれた板ガラス１の部分の温度を上昇させ難い。
【0075】
伝熱板５０の形状は特に限定されない。伝熱板５０は、板ガラス１の端面１Ａの近傍を少なくとも除いて、板ガラス１の板面に当接するような形状であればよく、板状に限定されない。伝熱板５０は、例えば、端面１Ａから０．１ｍｍ以上離れた位置に当接する。板ガラス１の端面１Ａの位置と伝熱板５０の端部の位置との距離Ｌ１は、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であってよく、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であってもよい。距離Ｌ１が５ｍｍを超えると、板ガラス１の端面１Ａ以外の部分も高い温度まで加熱されてしまい、熱で板ガラス１が変形し得る。一方で、距離Ｌ１が０．５ｍｍ未満の場合、加熱される領域が狭くなり得る。
【0076】
保熱板６０は、例えばセラミックボード、ウレタンボード、等であってよく、伝熱板５０よりも熱伝導率の高い材質にて形成されていればよく、保熱板６０の材質は特に限定されない。ここでは、保熱板６０がファイバーボードである例について説明する。保熱板６０は、例えば、熱伝導率が２７℃において０．０１Ｗ／ｍ・℃以上０．５Ｗ／ｍ・℃以下であってよい。保熱板６０は、板ガラス１から過度に放熱されることを抑制する。
【0077】
保熱板６０は、板厚が３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってよく、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であってもよい。保熱板６０の板厚が１０ｍｍ未満の場合、保熱性が低くなり得る。保熱板６０の板厚が５０ｍｍを超えると、保熱板６０の容積が大きくなり、材料のコストが増大し得る。
【0078】
保熱板６０の形状は特に限定されない。保熱板６０の形状は、板状に限定されず、例えばメッシュ状であってもよい。保熱板６０は、板ガラス１の端面１Ａから所定距離だけ離れた位置に配置され、伝熱板５０の板面に当接するような形状であってよい。板ガラス１の端面１Ａの位置と保熱板６０の端部の位置との距離Ｌ２は、過熱蒸気発生装置２０の過熱蒸気２２による板ガラス１および伝熱板５０の広域加熱を妨げないような保熱板６０の位置となるように設定される。距離Ｌ２は、１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってよく、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。
【0079】
距離Ｌ２が１５０ｍｍを超えると、保熱効果を十分に得ることができないことがあり得る。一方で、距離Ｌ２が１ｍｍ未満の場合、冷却工程Ｓ５において板ガラス１および伝熱板５０から熱が放散することを必要以上に妨げることにより冷却速度が低下する。その結果、後述する冷却工程Ｓ５における所要時間が増大し得る。
【0080】
＜板ガラスの製造方法＞
端面加工装置１００を用いて実施する板ガラス１の製造方法の一例について、以下に説明する。図５は、板ガラスの製造方法の一例について示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態における板ガラス１の製造方法は、保持工程Ｓ１と、加熱工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ５と、後処理工程Ｓ７と、を含む。
端面加工装置１００を用いて実施する板ガラス１の製造方法の一例について、以下に説明する。図５は、板ガラスの製造方法の一例について示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態における板ガラス１の製造方法は、保持工程Ｓ１と、加熱工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ５と、後処理工程Ｓ７と、を含む。
【0081】
（前準備）
板ガラス１の製造方法では、先ず、ガラス材を所望の形状に切断加工することにより、端面１Ａを有する板ガラス１を準備する。切断加工される前のガラス材は、例えばオーバーフロー法、フロート法等によって形成されていてもよい。
板ガラス１の製造方法では、先ず、ガラス材を所望の形状に切断加工することにより、端面１Ａを有する板ガラス１を準備する。切断加工される前のガラス材は、例えばオーバーフロー法、フロート法等によって形成されていてもよい。
【0082】
（保持工程Ｓ１）
保持工程Ｓ１では、板ガラス１の端面１Ａを露出させた状態で、板ガラス１の上面１Ｂおよび下面１Ｃに板ガラス１よりも熱伝導率の高い伝熱板５０を当接させて、板ガラス１を保持する。また、保持工程Ｓ１では、伝熱板５１の第１外側面５１Ｂおよび伝熱板５２の第１外側面５２Ｂにそれぞれ、伝熱板５０よりも熱伝導率の低い保熱板６１および保熱板６２をさらに当接させた状態にて板ガラス１を保持する。より詳しくは、板ガラス１の端面１Ａから左右方向Ｘの所定距離の範囲を少なくとも除いて、第１外側面５１Ｂおよび第１外側面５２Ｂにそれぞれ保熱板６１および保熱板６２をさらに当接させた状態にて板ガラス１を保持する。これにより上述のようなガラス保持部１０を構成する（図１および図３を参照）。
保持工程Ｓ１では、板ガラス１の端面１Ａを露出させた状態で、板ガラス１の上面１Ｂおよび下面１Ｃに板ガラス１よりも熱伝導率の高い伝熱板５０を当接させて、板ガラス１を保持する。また、保持工程Ｓ１では、伝熱板５１の第１外側面５１Ｂおよび伝熱板５２の第１外側面５２Ｂにそれぞれ、伝熱板５０よりも熱伝導率の低い保熱板６１および保熱板６２をさらに当接させた状態にて板ガラス１を保持する。より詳しくは、板ガラス１の端面１Ａから左右方向Ｘの所定距離の範囲を少なくとも除いて、第１外側面５１Ｂおよび第１外側面５２Ｂにそれぞれ保熱板６１および保熱板６２をさらに当接させた状態にて板ガラス１を保持する。これにより上述のようなガラス保持部１０を構成する（図１および図３を参照）。
【0083】
ここで、制御部３０は、記憶部８０から加工条件データ８２を読み出してもよい。加工条件データ８２は、板ガラス１の種類に対応付けられた、端面加工装置１００の各種の制御条件を含む。以下、本実施形態における板ガラス１の種類に対応する制御条件を、説明の便宜上、制御条件Ｑと称する。保持工程Ｓ１では、制御条件Ｑに基づいて、板ガラス１を保持する具体的な状態が設定されてよい。保持工程Ｓ１での制御条件Ｑには、具体的には、例えば、距離Ｌ１、距離Ｌ２、噴射孔２１と端面１Ａとの間の距離（位置関係）等の条件が含まれる。
【0084】
（加熱工程Ｓ３）
加熱工程Ｓ３では、板ガラス１の端面１Ａを板ガラス１の軟化点以上の温度に加熱する。過熱蒸気２２の噴出量や温度が変更可能である場合、制御条件Ｑには、例えば、過熱蒸気２２の噴出量や温度等の条件が含まれる。
加熱工程Ｓ３では、板ガラス１の端面１Ａを板ガラス１の軟化点以上の温度に加熱する。過熱蒸気２２の噴出量や温度が変更可能である場合、制御条件Ｑには、例えば、過熱蒸気２２の噴出量や温度等の条件が含まれる。
【0085】
制御部３０の過熱蒸気発生装置制御部３１は、制御条件Ｑに基づいて、過熱蒸気発生装置２０を制御する。ここで、過熱蒸気発生装置制御部３１は、ガラス保持部１０の位置制御が開始される前に、過熱蒸気発生装置２０を動作させてもよい。
【0086】
加熱工程Ｓ３では、板ガラス１の端面１Ａを板ガラス１の軟化点以上の温度に加熱する前に、ガラス保持部１０を予熱することが好ましい。例えば、加熱工程Ｓ３では、制御条件Ｑに基づいて、ガラス保持部１０の予熱を行い、その後、板ガラス１の端面１Ａの加工を行うように、温度制御を行う。そのために、位置制御部３２は、ガラス保持部１０を過熱蒸気２２の噴射孔２１に緩やかに近づけ、その後、ガラス保持部１０を過熱蒸気２２の噴射孔２１に更に近づけるような、ガラス保持部１０の位置制御を行う。これにより、加熱工程Ｓ３後における板ガラス１の内部の温度勾配を緩やかにし易くすることができる。
【0087】
本明細書において、伝熱板５０によって挟まれている板ガラス１の部分であって、加熱工程Ｓ３にて板ガラス１の端面１Ａを加熱した際に、板ガラス１の歪点を超える温度に加熱される板ガラス１の部分を、伝熱高温部分ＨＰ（図７参照）と称する。
【0088】
なお、加熱工程Ｓ３において、位置制御部３２は、下記のようにガラス保持部１０の位置制御を行ってもよい。すなわち、位置制御部３２は、ガラス保持部１０を予熱するために或る程度の時間を確保することなく、ガラス保持部１０を過熱蒸気２２の噴射孔２１に比較的速く近づけるように、ガラス保持部１０の位置を制御してもよい。この場合であっても、ガラス保持部１０にて板ガラス１を保持していない場合に比べて、加熱工程Ｓ３後における板ガラス１の内部の温度勾配を緩やかにすることができる。
【0089】
（冷却工程Ｓ５）
冷却工程Ｓ５では、加熱工程Ｓ３の後、制御条件Ｑに基づいて、下記のように板ガラス１を冷却する。すなわち、冷却工程Ｓ５では、板ガラス１について第１の冷却および第２の冷却を行う。
冷却工程Ｓ５では、加熱工程Ｓ３の後、制御条件Ｑに基づいて、下記のように板ガラス１を冷却する。すなわち、冷却工程Ｓ５では、板ガラス１について第１の冷却および第２の冷却を行う。
【0090】
第１の冷却では、（ｉ）板ガラス１の端面１Ａの温度、および（ｉｉ）伝熱高温部分ＨＰの温度が、板ガラス１の歪点付近の温度を同時期に下回るように、板ガラス１を冷却する。このため、制御部３０の位置制御部３２は、駆動機構４０を動作させ、噴射孔２１と板ガラス１の端面１Ａとの距離を制御する。これにより、加熱後の冷却過程において、板ガラス１の内部に発生する歪を効果的に低減することができる。
【0091】
伝熱高温部分ＨＰに含まれる、特定の位置における温度を計測し、上記（ｉｉ）の温度として用いてもよく、この「特定の位置における温度」とは、例えば板ガラス１の端面１Ａから５ｍｍの位置であってもよい。そして、本明細書において、上記「同時期に下回る」とは、下記の（１）または（２）であることを意味する。
【0092】
（１）上記（ｉ）および（ｉｉ）が或る時点において同時に板ガラス１の歪点の温度を下回る。
【0093】
（２）上記（ｉ）および（ｉｉ）の何れかが一方が板ガラス１の歪点の温度を下回った時点から、他方が板ガラス１の歪点の温度を下回るまでの期間が３０秒以下であればよく、少なくとも６０秒以下であればよい。
【0094】
冷却工程Ｓ５では、制御条件Ｑに基づいて、先ず、上記第１の冷却を行うように温度制御を行う。そのために、位置制御部３２は、ガラス保持部１０を過熱蒸気２２の噴射孔２１から緩やかに遠ざけるように、ガラス保持部１０の位置制御を行う。例えば、位置制御部３２は、加熱工程Ｓ３にて板ガラス１の端面１Ａを板ガラス１の軟化点以上の温度に加熱した位置よりも噴射孔２１から少し離れた位置にガラス保持部１０を移動させ、当該位置を維持するようにガラス保持部１０の位置制御を行ってもよい。
【0095】
そして、冷却工程Ｓ５では、上記第１の冷却を行った後、第２の冷却を行う。第２の冷却では、板ガラス１の温度について格別の温度制御を要しない。そのために、位置制御部３２は、ガラス保持部１０を噴射孔２１から遠ざけるようにガラス保持部１０の位置を制御する。
【0096】
なお、上記加熱工程Ｓ３および冷却工程Ｓ５において、位置制御部３２は、ガラス保持部１０の位置を連続的に変化させてよく、断続的に変化させてもよい。
【0097】
（後処理工程Ｓ７）
後処理工程では、例えば、板ガラス１に対して化学強化処理を行う。板ガラス１に対して、その他の各種処理を行ってもよい。これにより、板ガラスの製品を製造することができる。
後処理工程では、例えば、板ガラス１に対して化学強化処理を行う。板ガラス１に対して、その他の各種処理を行ってもよい。これにより、板ガラスの製品を製造することができる。
【0098】
＜条件設定処理＞
次に、記憶部８０に記憶される加工条件データ８２を設定する条件設定処理について、図６～図８を用いて以下に説明する。図６は、条件設定処理の一例の概要を示すフローチャートである。図７は、条件設定処理を実施する際の端面加工装置１００の一部を模式的に示す断面図である。図８は、図７に示すガラス保持部１０の板ガラス１における端面１Ａの近傍部分を示す平面図である。
次に、記憶部８０に記憶される加工条件データ８２を設定する条件設定処理について、図６～図８を用いて以下に説明する。図６は、条件設定処理の一例の概要を示すフローチャートである。図７は、条件設定処理を実施する際の端面加工装置１００の一部を模式的に示す断面図である。図８は、図７に示すガラス保持部１０の板ガラス１における端面１Ａの近傍部分を示す平面図である。
【0099】
図６に示すように、先ず、板ガラス１の端面１Ａの位置および端面１Ａから、左右方向Ｙに所定距離だけ離れた位置の温度を測定可能となるように、板ガラス１を保持する（Ｓ１１）。具体的には、図７および図８に示すように、板ガラス１の端面１Ａの位置を測定対象点Ｐ１とし、端面１Ａから、左右方向Ｙに所定距離だけ離れた位置を測定対象点Ｐ２とする。本実施形態における測定対象点Ｐ２は、端面１Ａから５ｍｍの位置である。測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２は、例えば、板ガラス１の幅方向（紙面と略直交する方向）における中央部に位置している。
【0100】
測定対象点Ｐ２は、図７の伝熱高温部分ＨＰにおける、端面１Ａから遠い方の端部の近傍の位置であることが好ましい。伝熱高温部分ＨＰの範囲は、板ガラス１の歪点の温度および保持条件による影響を受けて変わり得る。測定対象点Ｐ２の位置は、例えば、端面１Ａから１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置であってもよい。
【0101】
測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２にそれぞれ熱電対（不図示）の先端を設置する。温度測定部１５に熱電対を接続することにより、測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２の温度を測定可能とする。なお、熱電対は、例えば、測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２の下方に熱電対の固定板を設置し、固定板上に２本の熱電対を立てて、板ガラス１に接続する。なお、測定対象点Ｐ２に対応する位置における伝熱板５２には、熱電対を通すための開孔が形成される。
【0102】
次いで、板ガラス１の（材質および形状）に関する種類データおよび板ガラス１を保持する条件に関する保持条件データを作成する（Ｓ１３）。保持条件データは、伝熱板５０の材質および形状、距離Ｌ１、保熱板６０の材質および形状、並びに距離Ｌ２のデータを含んでいてもよい。上記ステップＳ１３は、例えば作業者が入力部７１を用いて種類データおよび保持条件データを入力することにより行われてもよい。なお、上記ステップＳ１３が行われるタイミングは、後述するＳ３１の前であればよく、特に限定されない。
【0103】
次いで、温度測定部１５は、測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２の温度データを取得して制御部３０に送信する。制御部３０は、測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２の温度について、時系列データ（ログデータ８１）の記録を開始する（Ｓ１５）。
【0104】
次いで、ガラス保持部１０の位置制御を開始する（Ｓ１７）。例えば、図７に示すように、基準位置Ｌ０を予め設定する。位置制御部３２は、基準位置Ｌ０を基準とする位置Ｌを変数として、ガラス保持部１０の位置（具体的には例えばワークテーブル３の位置）を制御する。このステップＳ１７は、例えば、作業者が入力部７１を用いてガラス保持部１０の位置を入力することにより行われてもよい。位置制御部３２は、例えば、作業者によって指定されたガラス保持部１０の位置となるように、駆動機構４０を駆動させる。或いは、位置制御部３２は、温度測定部１５によって経時的に測定される温度データに基づいて、ガラス保持部１０の位置を自動制御するようになっていてもよい。
【0105】
次いで、位置制御部３２は、駆動機構４０を駆動させて、ガラス保持部１０の位置Ｌが過熱蒸気発生装置２０の噴射孔２１に或る程度近づくように、ガラス保持部１０を左右方向Ｘに移動させる。これにより、ガラス保持部１０の全体を予熱する（Ｓ１９：予熱）。例えば、測定対象点Ｐ１および測定対象点Ｐ２の温度が３００℃程度になるように、予熱を行う。
【0106】
次いで、位置制御部３２は、ガラス保持部１０の位置Ｌが、さらに噴射孔２１に近づくように、駆動機構４０を駆動させる。これにより、板ガラス１の端面１Ａを軟化点以上の温度に加熱する（Ｓ２１：加熱）。例えば、測定対象点Ｐ１の温度が約８５０℃程度、測定対象点Ｐ２の温度が、板ガラス１の歪点を超える約５５０℃程度の温度となるように、ガラス保持部１０を移動させる。
【0107】
次いで、板ガラス１の端面１Ａを軟化点以上の温度に加熱することにより端面１Ａの丸め加工が行われる。その後、位置制御部３２は、ガラス保持部１０の位置Ｌが、噴射孔２１から左右方向Ｘに離反する方向に移動するように、駆動機構４０を駆動させる。
【0108】
ここで、位置制御部３２は、ガラス保持部１０を噴射孔２１から急激に遠ざけるのではなく、噴射孔２１に比較的近い位置、すなわち周辺温度が比較的高い空間にて保持するようにガラス保持部１０の位置を制御する。これにより、板ガラス１を緩やかに冷却する（Ｓ２３：第１の冷却）。
【0109】
ガラス保持部１０では、板ガラス１の伝熱高温部分ＨＰにおける温度勾配が緩やかになっているとともに、板ガラス１の冷却速度が伝熱板５０および保熱板６０によって低下されている。
【0110】
具体的には、第１の冷却ステップＳ２３では、測定対象点Ｐ１の温度ＴＰ１および測定対象点Ｐ２の温度ＴＰ２が板ガラス１の歪点ＳｔＰ付近の温度を同時期に下回るように、板ガラス１を冷却する。測定対象点Ｐ１の温度ＴＰ１および測定対象点Ｐ２の温度ＴＰ２が板ガラス１の歪点ＳｔＰ付近の温度を同時期に下回ることは、板ガラス１における測定対象点Ｐ１と測定対象点Ｐ２との間の部分における温度が同程度となっていることを意味する。
【0111】
第１の冷却ステップＳ２３の後、位置制御部３２は、ガラス保持部１０の位置Ｌをさらに噴射孔２１から離反するように、駆動機構４０を駆動させる。これにより、板ガラス１を冷却する（Ｓ２５：第２の冷却）。そして、ガラス保持部１０から板ガラス１を取り出す（Ｓ２７）。
【0112】
次いで、取り出した板ガラス１の端面１Ａの近傍部分について、内部に発生した歪の評価を行う（Ｓ２９）。板ガラス１の歪の評価方法については、公知の手法を用いることができることから詳細な説明は省略するが、例えばルケオ社製のひずみ計（ＬＳＭ－１０００ＬＥ）を用いることができる。
【0113】
次いで、板ガラス１の端面１Ａの近傍部分における歪が所定の基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ３１）。この所定の基準値は、板ガラス１に対する後処理工程Ｓ７（図５参照）の内容、および製品として求められる品質に応じて設定されてもよい。所定の基準値は、例えば、２０ＭＰａであってよく、１０ＭＰａであってもよい。
【0114】
板ガラス１の端面１Ａの近傍部分における歪が所定の基準値以下ではない場合（Ｓ３１でＮＯ）、Ｓ１１からの処理に戻って、再び条件設定処理を行う。この場合、例えば板ガラス１の保持条件等を変更してもよい。
【0115】
板ガラス１の端面１Ａの近傍部分における歪が所定の基準値以下である場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、条件設定部３３は、板ガラス１の種類に関する種類データと、制御条件とを対応づけて加工条件データ８２を作成して記憶部８０に記憶する。
【0116】
ここで、上記制御条件には、保持条件データと、図７に示すようなガラス保持部１０の位置（位置Ｌ）の時系列変化についての位置制御条件と、が含まれる。条件設定部３３による加工条件データ８２の作成に使用される位置制御条件は、図７に示すようなガラス保持部１０の位置（位置Ｌ）の制御の時系列データに対して作業者による修正が行われたものであってもよい。
【0117】
＜変形例＞
以下、本実施形態の板ガラス１の製造方法および端面加工装置１００の変形例について、例示的に説明する。
以下、本実施形態の板ガラス１の製造方法および端面加工装置１００の変形例について、例示的に説明する。
【0118】
（Ａ）図９は、一変形例における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置１００Ａの一部を模式的に示す断面図である。
【0119】
図９に示すように、一変形例における端面加工装置１００Ａでは、ガラス保持部１０の上方に、過熱蒸気２２の噴射孔２１を備えていてもよい。端面加工装置１００Ａは、駆動機構４０によってガラス保持部１０が上下方向Ｙに移動して、噴射孔２１との位置関係を変化させることが可能になっていればよい。この場合においても、上記実施形態１における端面加工装置１００と同様の効果を奏する。
【0120】
（Ｂ）図１０は、他の変形例における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置１００Ｂの一部を模式的に示す断面図である。
【0121】
図１０に示すように、他の変形例における端面加工装置１００Ｂは、ガラス保持部１０の上方に、過熱蒸気発生装置２０Ｂを備えている。過熱蒸気発生装置２０Ｂは噴射孔２１に加えて、板ガラス１に近い方の側に、開口径の異なる複数の噴射孔２１Ｂをさらに有している。噴射孔２１Ｂから噴射する過熱蒸気２２Ｂの噴出量は、噴射孔２１の過熱蒸気２２の噴出量よりも小さくてもよい。これにより、加熱工程Ｓ３において、板ガラス１の端面１Ａから遠ざかる方向の温度勾配を、より一層緩やかにすることができる。また、複数の噴射孔２１、２１Ｂの内、過熱蒸気２２を噴射させる噴射孔を少なくとも１つ選択することにより、噴射する過熱蒸気２２の噴射量を変更できるようにしてもよい。
【0122】
（Ｃ）図１１は、他の変形例における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置１００Ｃの一部を模式的に示す断面図である。
【0123】
図１１に示すように、他の変形例における端面加工装置１００Ｃでは、ガラス保持部１０の下方に、過熱蒸気２２の噴射孔２１を備えていてもよい。端面加工装置１００Ｃは、過熱蒸気２２によって加熱された気体が上方に向かうことから、端面加工装置１００とは制御条件が多少異なり得る。
【0124】
また、端面加工装置１００Ｃにおいて、例えば、駆動機構４０は、ガラス保持部１０を板ガラス１の幅方向（板ガラス１の厚さ方向に直交かつ端面１Ａに平行な方向）に駆動するようになっていてもよい。つまり、噴射孔２１の上方における高温の空間を端面１Ａが横切るように、ガラス保持部１０の位置を制御することによって端面１Ａの加工を行ってもよい。
【0125】
（Ｄ）図１２は、他の変形例における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置１００Ｄの一部を模式的に示す断面図である。
【0126】
図１２に示すように、他の変形例における端面加工装置１００Ｄでは、ガラス保持部１０の上方および下方の両方に、過熱蒸気発生装置２０を備えていてもよい。端面加工装置１００Ｄは、駆動機構４０によってガラス保持部１０が左右方向Ｘに移動して、過熱蒸気２２の噴射孔２１との位置関係を変化可能となっていればよい。端面加工装置１００Ｄは上記実施形態１における端面加工装置１００と同様の効果を奏するとともに、加熱工程Ｓ３における処理時間を短縮し得る。
【0127】
（Ｅ）ガラス保持部１０は、板ガラス１の上下の板面を同程度の大きさの伝熱板５０で挟むことが好ましいが、例えば、伝熱板５１の端部５１Ａの位置と、伝熱板５２の端部５２Ａの位置とが互いにずれていてもよい。この場合、距離Ｌ１は、端部５１Ａの位置と端部５２Ａの位置との中間を伝熱板５０の位置とすることによって特定してもよい。
【0128】
同様に、保熱板６１の端部６１Ａの位置と、保熱板６２の端部６２Ａの位置とが互いにずれていてもよい。この場合、距離Ｌ２は、端部６１Ａの位置と端部６２Ａの位置との中間を保熱板６０の位置とすることによって特定してもよい。
【0129】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記実施形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記実施形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0130】
本実施形態における板ガラス１の製造方法およびそれを実施する端面加工装置２００は、ガラス保持部１０Ａを備え、ガラス保持部１０Ａは、板ガラス１および伝熱板５０を含む積層体２Ａを有する点が異なっている。
【0131】
図１３は、本実施形態における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置２００の一部を模式的に示す断面図である。図１３に示すように、積層体２Ａは、１枚の板ガラス１を、板ガラス１よりも熱伝導率の高い２枚の伝熱板（第１部材）５０で挟むことで構成される。２枚の伝熱板５０（伝熱板５１、伝熱板５２）は、板ガラス１の端面１Ａの近傍を少なくとも除いて、板ガラス１の上面および下面にそれぞれ当接している。積層体２Ａがワークテーブル３の上に載置され、クランプ４によってワークテーブル３上に積層体２が固定されることにより、板ガラス１を保持している。この例では、ワークテーブル３は積層体２Ａよりも上下方向Ｙの下側に位置しており、クランプ４は積層体２Ａより上下方向Ｙの上側に位置している。
【0132】
端面加工装置２００においても、前記実施形態１にて説明したことと同様に、板ガラス１に対応するように、伝熱板５０の材質、形状等、並びに距離Ｌ１を適切に設定して、保持工程Ｓ１～冷却工程Ｓ５を行って板ガラス１を製造することができる。
【0133】
ここで、外部影響を低減する保熱板６０を使用していないことから、ガラス保持部１０Ａでは、板ガラス１の熱が伝熱板５０を介して外部に放散し易くなる。そのため、板ガラス１の内部において、比較的急激に温度が下がる領域が生じ易くなる。
【0134】
例えば、本実施形態における板ガラス１の製造方法では、加熱工程Ｓ３における予熱の温度および時間、並びに、冷却工程Ｓ５におけるガラス保持部１０Ａの位置の制御、等を前記実施形態１における加工条件から変更する。そのような適切な加工条件は、前述のステップＳ１１～Ｓ３３によって加工条件データ８２を作成することにより得ることができる。
【0135】
そして、端面加工装置２００を用いて本実施形態における板ガラス１の製造方法を実施することにより、薄い板ガラス１であっても割れの生じる可能性を低減して板ガラス１の端面１Ａを加工することができる。
【0136】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施形態１、２と同じである。また、説明の便宜上、前記実施形態１、２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施形態１、２と同じである。また、説明の便宜上、前記実施形態１、２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0137】
本実施形態における板ガラス１の製造方法およびそれを実施する端面加工装置３００は、ガラス保持部１０Ｂを備え、ガラス保持部１０Ｂは、板ガラス１および保熱板６０を含む積層体２Ｂを有する点が異なっている。
【0138】
図１４は、本実施形態における板ガラス１の製造方法を実施する端面加工装置３００の一部を模式的に示す断面図である。図１４に示すように、積層体２Ｂは、１枚の板ガラス１を、伝熱板５０よりも熱伝導率の低い２枚の保熱板（第２部材）６０で挟むことで構成される。２枚の保熱板６０（保熱板６１、保熱板６２）は、板ガラス１の端面１Ａの近傍を少なくとも除いて、板ガラス１の上面および下面にそれぞれ当接している。積層体２Ｂがワークテーブル３の上に載置され、クランプ４によってワークテーブル３上に積層体２が固定されることにより、板ガラス１を保持している。この例では、ワークテーブル３は積層体２Ｂよりも上下方向Ｙの下側に位置しており、クランプ４は積層体２Ｂより上下方向Ｙの上側に位置している。
【0139】
本実施形態のように、伝熱板５０を使用していない場合であっても、過熱蒸気２２を用いて板ガラス１の端面１Ａを加熱することにより、板ガラス１の端面１Ａから遠ざかる方向における板ガラス１の温度勾配をなだらかにし易くすることができる。端面加工装置３００においても、前記実施形態１、２にて説明したことと同様に、板ガラス１に対応するように、保熱板６０の材質、形状等、並びに距離Ｌ２を適切に設定して、保持工程Ｓ１～冷却工程Ｓ５を行って板ガラス１を製造することができる。これにより、板ガラス１の内部に生じる歪を効果的に低減させることができ、板ガラス１に割れが発生する可能性を低減させることができる。
【0140】
例えば、本実施形態における板ガラス１の製造方法では、加熱工程Ｓ３における予熱の温度および時間、並びに、冷却工程Ｓ５におけるガラス保持部１０Ｂの位置の制御、等を前記実施形態１、２における加工条件から変更してもよい。そのような適切な加工条件は、前述のステップＳ１１～Ｓ３３によって加工条件データ８２を作成することにより得ることができる。
【0141】
そして、端面加工装置３００を用いて本実施形態における板ガラス１の製造方法を実施することにより、薄い板ガラス１であっても割れの生じる可能性を低減して板ガラス１の端面１Ａを加工することができる。
【0142】
〔附記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例0143】
以下、本発明の一実施例について説明するが、本発明はこれに限定されない。
【0144】
図１５は、一比較例の板ガラスの製造方法におけるレーザ照射による加熱について説明する図である。
【0145】
板ガラス１として、幅３０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、板厚０．７ｍｍのアルミノシリケートガラス（熱伝導率：２７℃において１．１Ｗ／ｍ・℃）を用いた。
【0146】
図１５に示すように、一比較例におけるレーザによる加熱では、出力２００Ｗ、加熱領域０．５ｍｍ～２ｍｍ×２５ｍｍのＣＯ２レーザ９１、および出力３０Ｗ、加熱領域２ｍｍ～４ｍｍ×１７ｍｍのＣＯ２レーザ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを並べて配置した。板ガラス１をレーザ９１、９２ａ、９２ｂ、および９２ｃの下方に配置し、板ガラス１を左から右に移動させることにより、板ガラス１の端面１Ａにレーザ９１、９２ａ、９２ｂ、および９２ｃを順に照射した。これにより、レーザ９１を照射して板ガラス１を溶融した後、レーザ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを照射して板ガラス１の温度を徐々に下げた。
【0147】
図１に示すように、一実施例における過熱蒸気２２による加熱では、以下のように板ガラス１を加熱した。板ガラス１の端面１Ａを露出させて、板ガラス１の両面に伝熱板５０としてＳＵＳ３０４の鋼板を当接させた。距離Ｌ１は０．５ｍｍとした。そして、伝熱板５１に保熱板６１を当接させ、伝熱板５２に保熱板６２を当接させた。距離Ｌ２は３ｍｍとした。
【0148】
比較例および実施例について、板ガラス１の端面１Ａを加熱して端面加工を行い、加熱後の板ガラス１に発生した歪を評価した。比較例では、板ガラス１に６０ＭＰａ程度の歪が発生した。これに対して、実施例では、板ガラス１の歪は７．３ＭＰａにまで低減した。
【符号の説明】
【0149】
１ 板ガラス
１Ａ 端面
１０、１０Ａ ガラス保持部（保持部）
２０、２０Ｂ 過熱蒸気発生装置
２１、２１Ｂ 噴射孔
２２、２２Ｂ 過熱蒸気
３０ 制御部
４０ 駆動機構
５０、５１、５２ 伝熱板（第１部材）
５１Ａ、５２Ａ 端部（第１部材の前記端面側の端部）
５１Ｂ、５２Ｂ 第１外側面
６０、６１、６２ 保熱板（第２部材）
６１Ａ、６２Ａ 端部（第２部材の前記端面側の端部）
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、２００ 端面加工装置
Ｓ３ 加熱工程
Ｓ５ 冷却工程
ＨＰ 伝熱高温部分
１Ａ 端面
１０、１０Ａ ガラス保持部（保持部）
２０、２０Ｂ 過熱蒸気発生装置
２１、２１Ｂ 噴射孔
２２、２２Ｂ 過熱蒸気
３０ 制御部
４０ 駆動機構
５０、５１、５２ 伝熱板（第１部材）
５１Ａ、５２Ａ 端部（第１部材の前記端面側の端部）
５１Ｂ、５２Ｂ 第１外側面
６０、６１、６２ 保熱板（第２部材）
６１Ａ、６２Ａ 端部（第２部材の前記端面側の端部）
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、２００ 端面加工装置
Ｓ３ 加熱工程
Ｓ５ 冷却工程
ＨＰ 伝熱高温部分
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】