具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，在各附图中，对相同或对应的结构给予相同的符号，有时省略说明。

在各附图中，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向为互相垂直的方向，X轴方向和Y轴方向为水平方向，Z轴方向为铅垂方向。在玻璃带的成形方法为浮法的情况下，X轴方向为玻璃带的移动方向，Y轴方向为玻璃带的宽度方向。

在说明书中，表示数值范围的“～”是指包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值。

(一个实施方式的玻璃板的制造装置和玻璃板的制造方法)

参照图1～图3对一个实施方式的玻璃板的制造装置和玻璃板的制造方法进行说明。

如图1和图2所示，玻璃板的制造装置具有成形装置1。成形装置1将熔融玻璃成形为带状板形状而得到玻璃带G。成形装置1例如通过浮法得到玻璃带G。在浮法中，向熔融锡等熔融金属M的液面上连续地供给熔融玻璃，并在使所供给的熔融玻璃在熔融金属M的液面上从X轴方向负侧向X轴方向正侧流动的同时成形为带状板形状。将玻璃带G从成形装置1中取出，然后利用缓冷装置进行缓慢冷却，接着利用加工装置进行切割。缓冷装置和加工装置为一般的装置，因此省略图示。在加工后，得到玻璃板作为产品。

例如，以氧化物基准的质量％表示，玻璃板含有SiO₂：50％～75％、Al₂O₃：0.1％～24％、B₂O₃：0％～12％、MgO：0％～10％、CaO：0％～14.5％、SrO：0％～24％、BaO：0％～13.5％、Na₂O：0％～20％、K₂O：0％～20％、ZrO₂：0％～5％、MgO+CaO+SrO+BaO：5％～29.5％、Na₂O+K₂O：0％～20％。

玻璃板的玻璃的种类根据玻璃板的用途选择。玻璃板的用途没有特别限制，例如为液晶显示器(LCD)、有机电致发光(EL)显示器等平板显示器(FPD)。在玻璃板的用途为FPD的情况下，玻璃板的玻璃的种类为无碱玻璃。无碱玻璃为实质上不含有碱金属氧化物(Na₂O、K₂O、Li₂O等)的玻璃。无碱玻璃中的碱金属氧化物的含量的总量可以为0.1质量％以下。

例如，以氧化物基准的质量％表示，无碱玻璃含有SiO₂：50％～70％(优选为50％～66％)、Al₂O₃：10.5％～24％、B₂O₃：0％～12％、MgO：0％～10％(优选为0％～8％)、CaO：0％～14.5％、SrO：0％～24％、BaO：0％～13.5％、ZrO₂：0％～5％、MgO+CaO+SrO+BaO：8％～29.5％(优选为9％～29.5％)。

在兼顾高应变点和高熔化性的情况下，以氧化物基准的质量％表示，无碱玻璃优选含有SiO₂：58％～66％、Al₂O₃：15％～22％、B₂O₃：5％～12％、MgO：0％～8％、CaO：0％～9％、SrO：3％～12.5％、BaO：0％～2％、MgO+CaO+SrO+BaO：9％～18％。

在想要得到特别高的应变点的情况下，以氧化物基准的质量％表示，无碱玻璃优选含有SiO₂：54％～73％、Al₂O₃：10.5％～22.5％、B₂O₃：0％～5.5％、MgO：0％～10％、CaO：0％～9％、SrO：0％～16％、BaO：0％～2.5％、MgO+CaO+SrO+BaO：8％～26％。

玻璃板的厚度根据玻璃板的用途选择。在玻璃板的用途为FPD的情况下，玻璃板的厚度优选为0.7mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.3mm以下，进一步更优选为0.2mm以下，特别优选为0.1mm以下。

如图1所示，成形装置1具有成形炉2。成形炉2具有容纳熔融金属M的浴槽20、设置于浴槽20的上方的炉顶21和封闭浴槽20与炉顶21之间的间隙的侧壁22。在炉顶21上设置有气体供给孔23。气体供给孔23向熔融金属M的上方空间中供给还原性气体，从而防止熔融金属M的氧化。还原性气体例如包含1体积％～15体积％的氢气、85体积％～99体积％的氮气。

成形装置1在成形炉2的内部具有加热玻璃带G的加热器3。加热器3例如插入炉顶21的气体供给孔23中，在熔融金属M和玻璃带G的上方沿X轴方向和Y轴方向配置成矩阵状。控制加热器3的输出功率以使得从X轴方向负侧朝向X轴方向正侧玻璃带G的温度逐渐降低。另外，控制加热器3的输出功率以使得玻璃带G的厚度在Y轴方向上均匀。

成形装置1在成形炉2的内部具有辊5，所述辊5按压带状板形状的玻璃带G的宽度方向端部，并沿玻璃带G的长度方向送出玻璃带G。玻璃带G在沿X轴方向移动的同时被缓慢冷却而变硬。在玻璃带G的宽度方向两侧设置多对辊5，从而抑制玻璃带G的宽度方向的收缩。能够使玻璃带G的厚度比平衡厚度薄。

如图2所示，辊5至少在成形区域A1中按压玻璃带G的宽度方向端部，优选在成形区域A1和低温区域这两者中按压玻璃带G的宽度方向端部。成形区域A1为玻璃带G的粘度为10^4.5dPa·s～10^7.5dPa·s的区域。低温区域为温度低于成形区域A1的区域，为玻璃带G的粘度在大于10^7.5dPa·s且小于等于10^7.65dPa·s的粘度范围内的区域。混合区域包含成形区域A1的下游区域和整个低温区域，为玻璃带G的粘度为10^6.7dPa·s～10^7.65dPa·s的区域。另外，由于利用后述的加热机构7加热旋转构件51的外周，因此辊5在玻璃带G的粘度大于10^7.65dPa·s的区域、即缓慢冷却区域A2中按压玻璃带G的宽度方向端部。这些粘度在玻璃带G的宽度方向中心处测定。

无碱玻璃的粘度与温度的关系例如如下所述。成形区域A1的粘度为10^4.5dPa·s～10^7.5dPa·s相当于温度为946℃～1200℃。另外，低温区域的粘度大于10^7.5dPa·s且小于等于10^7.65dPa·s相当于温度大于等于937℃且小于946℃。另外，混合区域的粘度为10^6.7dPa·s～10^7.65dPa·s相当于温度为937℃～1000℃。此外，缓慢冷却区域A2的粘度大于10^7.65dPa·s相当于温度小于937℃。这些温度在玻璃带G的宽度方向中心处测定。

图3所示的结构的辊5在混合区域、低温区域或缓慢冷却区域A2中使用。例如，旋转构件为金属制的辊在成形区域A1(不包括混合区域)中使用，旋转构件51为陶瓷制的辊5在混合区域和缓慢冷却区域A2中使用。

辊5具有旋转构件51、旋转轴52和冷却介质流路53。旋转构件51例如为圆盘状，用其外周按压玻璃带G的宽度方向端部，并沿玻璃带G的长度方向送出玻璃带G。旋转轴52由驱动装置6(参照图1)旋转驱动，并使旋转构件51旋转。旋转轴52由金属形成，金属的耐热性低，因此在旋转轴52的内部形成冷却介质流路53。

旋转构件51为陶瓷制。与金属相比，陶瓷的耐热性优异，因此不在旋转构件51的内部形成冷却介质流路。因此，能够防止冷却介质经由旋转构件51而将玻璃带G冷却。在混合区域、特别是在低温区域中能够抑制夹持力的降低。

旋转构件51的陶瓷的种类没有特别限制，例如为氮化硅(Si₃N₄)质陶瓷等。氮化硅对熔融金属M的飞沫、熔融金属M的蒸气的耐受性高，并且不易附着熔融金属M，另外，高温强度、蠕变特性优异。氮化硅质陶瓷在与无碱玻璃的反应性低的方面也优异。

氮化硅质陶瓷也可以是将由包含氮化硅粉末和烧结助剂粉末的混合粉末制作的成型体烧结而得到的烧结体。作为烧结方法，包括常压烧结法、加压烧结法(包括热压烧结、气压烧结)等。作为烧结助剂，例如可以使用选自氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、二氧化钛(TiO₂)、氧化锆(ZrO₂)和氧化钇(Y₂O₃)中的至少一种。

氮化硅质陶瓷中，铝(Al)的含量为0.1质量％以下，优选小于0.1质量％，镁(Mg)的含量为0.7质量％以下，优选小于0.7质量％，钛(Ti)的含量为0.9质量％以下，优选小于0.9质量％。Al含量、Mg含量和Ti含量在上述范围内时，旋转构件51与玻璃带G的反应性低，另外，旋转构件51与玻璃带G不易粘着，能够得到良好的耐久性。Al含量、Mg含量和Ti含量各自可以为0质量％。

氮化硅质陶瓷中，锆(Zr)的含量可以为3.5质量％以下，优选小于3.5质量％，钇(Y)的含量为0.5质量％以上、优选大于0.5质量％，并且为10质量％以下、优选小于10质量％。与Al、Mg、Ti相比，Zr、Y为不易与玻璃带G相互扩散的成分，因此可以在上述范围内含有Zr、Y。通过在上述范围内含有Zr、Y，能够促进氮化硅粉末的烧结。Zr为任选成分，Zr含量可以为0质量％。

需要说明的是，本实施方式的氮化硅质陶瓷为通过常压烧结法或加压烧结法得到的烧结体，但是也可以是通过反应烧结法得到的烧结体。反应烧结法为在氮气气氛中对由金属硅(Si)的粉末成型而得到的成型体进行加热的方法。反应烧结法由于不使用烧结助剂，因此能够得到高纯度的烧结体，能够提高烧结体对玻璃带G的耐久性。

关于旋转构件51的外周，可以如图3所示，在整个外周上截面形状为向径向外侧凸出的弯曲状。所述凸出的弯曲状的曲率半径例如为1mm～100mm。

如图1所示，旋转轴52贯穿侧壁22的开口，并与成形炉2外的驱动装置6连接。驱动装置6例如包含发动机和减速器，并使旋转轴52旋转。旋转轴52插入旋转构件51的中央部的通孔中。

旋转轴52由金属形成。由于金属的耐热性低，因此在旋转轴52的内部形成有冷却介质流路53。在冷却介质流路53中流动的冷却介质为水等，所述冷却介质将旋转轴52的热量输送到外部，从而抑制旋转轴52的温度升高。

如图3所示，在旋转轴52的中部形成有凸缘54。凸缘54与旋转轴52一体地形成，并且由金属形成。因此，从旋转轴52的内部向凸缘54的内部供给冷却介质。在凸缘54上设置有与旋转轴52平行的同步轴55。同步轴55插入旋转构件51的通孔中，并使旋转构件51与旋转轴52同步地旋转。

旋转轴52在前端具有螺旋轴。在该螺旋轴上安装有第一螺母56。第一螺母56从与凸缘54相反的一侧按压旋转构件51。另外，同步轴55在前端具有螺旋轴。在该螺旋轴上安装有第二螺母57。第二螺母57从与凸缘54相反的一侧按压旋转构件51。

旋转轴52和凸缘54的金属例如由碳钢或合金钢形成。碳钢例如为在日本工业标准(JIS G4051-2016)中记载的S10C、S15C、S20C或S25C等。合金钢例如为在日本工业标准(JISG4053-2016)中记载的SCr420、SCM415等。

可以在金属的表面上形成保护膜。保护膜例如由Cr、CrN、SiC或Si₃N₄形成，并且抑制金属的腐蚀。Cr膜例如通过镀敷法形成。另一方面，CrN膜、SiC膜和Si₃N₄膜例如通过CVD(化学气相沉积)法形成。

需要说明的是，旋转轴52和凸缘54也可以制成包含焊接部分的结构。在此情况下，焊接部分的耐热性特别低，因此需要利用冷却介质充分进行冷却。

如图1所示，成形装置1还具有对旋转构件51的外周进行加热的加热机构7。旋转构件51用其外周按压玻璃带G的宽度方向端部，并沿玻璃带G的长度方向送出玻璃带G。由于加热机构7对旋转构件51的外周进行加热，因此旋转构件51容易陷入玻璃带G中，从而夹持力提高。

加热机构7包含照射器71，所述照射器71对旋转构件51的外周照射由光源振荡的激光束L。照射器71包含透镜或反射镜等光学部件。照射器71安装在成形炉2的侧壁22等上。照射器71由于未配置在熔融金属M的正上方，因此几乎不暴露于熔融金属M的蒸气中。因此，能够抑制照射器71的劣化。需要说明的是，照射器71也可以设置于侧壁22的外部。

激光束L被旋转构件51的外周吸收，转换为热，并加热旋转构件51的外周。旋转构件51的材质为氮化硅质时，由于氮化硅的热导率低，因此能够抑制在旋转构件51的径向上的传热。因此，旋转构件51的外周的加热效率和旋转轴52的冷却效率良好。

在利用激光束L加热旋转构件51的外周时，旋转构件51与玻璃带G接触的部分的温度升高，对玻璃带G的夹持力提高。因此，对变硬的玻璃带G沿宽度方向施加张力，能够抑制玻璃带G的宽度方向的收缩。由此，由收缩引起的变形减小，因此玻璃带G的平坦度提高。

加热后的旋转构件51的外周的温度比成形炉2内的气氛的温度例如高1℃～200℃。该温度差优选为1℃～100℃，更优选为5℃～70℃，进一步优选为10℃～50℃。另外，加热后的旋转构件51的外周的温度例如可以设定在600℃～1000℃的范围内、优选在650℃～850℃的范围内。

激光束L的波长例如为10nm～10600nm。激光束L的条数在图1和图3中为1条，但是也可以是多条。可以同时照射多条激光束L。激光束L的振荡方式可以是连续振荡，也可以是脉冲振荡。

激光束L的光源例如为CO₂激光器、YAG激光器、准分子激光器或YVO₄激光器。CO₂激光器的波长为10600nm。YAG激光器的波长为266nm、355nm或1064nm。准分子激光器的波长为157nm、193nm、248nm、308nm或351nm。YVO₄激光器的波长为914nm、1064nm或1342nm。

如图3所示，旋转构件51包含圆锥状的锥面58。锥面58相对于旋转轴52的旋转中心线R呈线对称。因此，在旋转轴52的旋转中，能够将相对于锥面58的激光束L的入射角θ保持恒定。

入射角θ例如为0°～15°，优选为0°～10°。激光束L始终与锥面58基本垂直地入射，因此每单位面积的能量密度高，加热效率良好。另外，能够防止锥面58上的漫反射，能够向特定方向引导反射光。

为了降低激光束L的反射率，可以通过降低精加工时的研磨度、喷砂加工等对锥面58进行表面粗糙化。锥面58的算术平均粗糙度Ra例如为0.1nm～50μm，优选为500nm～30μm。算术平均粗糙度Ra根据日本工业标准(JIS B0601-2013)测定。

锥面58为朝向玻璃带G的宽度方向外侧(在图3中为Y轴方向正侧)逐渐变细的形状。能够从在Y轴方向上间隔地配置的一对侧壁22中的较近的侧壁22照射激光束L。由于照射器71与旋转构件51的距离近，因此容易对旋转构件51照射激光束L。需要说明的是，锥面58例如可以通过磨削而形成。

(第一变形例的成形装置)

接着，参照图4对第一变形例的成形装置进行说明。以下，主要对本变形例与上述实施方式的不同点进行说明。

本变形例的加热机构7具有被配置为面向旋转构件51的外周的发热体72和支撑发热体72的支撑构件73。发热体72通过供给电力而发热。电力可以是直流和交流中的任一者。发热体72的材质可以是铬铝钴耐热钢(kanthal)或镍铬合金(nichrome)，但是从耐久性的观点出发，优选为SiC或Pt。支撑构件73将发热体72与旋转构件51的间隔保持恒定。

本变形例的发热体72被配置为面向旋转构件51的外周，并且不与旋转构件51接触。由于发热体72不与旋转构件51一起旋转，因此容易向发热体72供电。由于发热体72不与旋转构件51接触，因此发热体72的热量通过热辐射传递到旋转构件51的外周。旋转构件51的外周容易陷入玻璃带G中，从而夹持力提高。旋转构件51的材质为氮化硅质时，则氮化硅的热导率低，因此能够抑制在旋转构件51的径向上的传热。因此，旋转构件51的外周的加热效率和旋转轴52的冷却效率良好。

支撑构件73包含水平配置的水平部74。发热体72安装于水平部74的一端。水平部74的材质没有特别限制，例如可以为氮化硅质。氮化硅的热导率低，因此能够防止由热传导引起的散热。

支撑构件73还包含以可旋转的方式支撑旋转轴52的轴承部75和连接轴承部75与水平部74的臂部76。轴承部75例如为滑动轴承，并且具有插入旋转轴52的通孔。轴承部75不与旋转轴52一起旋转。臂部76可以向斜上方延伸，也可以如图4所示向正上方延伸。

根据本变形例，旋转轴52与发热体72通过支撑构件73连接。因此，为了修正旋转构件51的配置而使旋转轴52移动时，发热体72也追随旋转轴52而移动。因此，节省了在每次使旋转轴52移动时修正相对于旋转构件51的发热体72的位置的工时。

支撑构件73还包含防止轴承部75和臂部76的旋转的旋转防止部77。旋转防止部77的一端可以安装在轴承部75上，也可以如图4所示安装在臂部76上。旋转防止部77的另一端安装在成形炉2的侧壁22上(参照图1)。需要说明的是，旋转防止部77的另一端也可以安装在设置于旋转轴52的周围的壳体(未图示)上。旋转防止部77的材质可以是陶瓷和金属中的任一种。在旋转防止部77的内部可以形成导电线用孔。导电线向发热体72供给电力。

支撑构件73还包含将水平部74与臂部76紧固的螺栓78。螺栓78穿过臂部76的通孔，并拧进水平部74的螺纹孔中。由于水平部74与臂部76被分割，因此维护性良好，而且成本低。

可以支撑构件73全部为陶瓷，但是也可以支撑构件73的至少一部分为金属构件。具体而言，水平部74、轴承部75、臂部76和旋转防止部77中的至少一者可以为金属构件。

金属构件例如由碳钢或合金钢形成。碳钢例如为在日本工业标准(JIS G4051-2016)中记载的S10C、S15C、S20C或S25C等。合金钢例如为在日本工业标准(JIS G4053-2016)中记载的SCr420、SCM415等。

顺便说一下，与陶瓷相比，金属的加工性优异，但是另一方面，耐腐蚀性差。在成形炉2的内部，熔融金属M的蒸气在炉顶21(参照图1)冷凝，冷凝后的液滴可能掉落到金属构件上。结果，金属构件可能发生腐蚀。因此，可以在金属构件的表面上形成保护膜79(在图4中为旋转防止部77的保护膜)。保护膜79例如由Cr、CrN、SiC或Si₃N₄形成，并且抑制金属构件的腐蚀。Cr膜例如通过镀敷法形成。另一方面，CrN膜、SiC膜和Si₃N₄膜例如通过CVD(化学气相沉积)法形成。

另外，与陶瓷相比，金属的耐热性差。因此，可以在金属构件的内部形成冷却介质流路。冷却介质将金属构件的热量输送至外部，从而抑制金属构件的温度升高。

需要说明的是，图4的支撑构件73可以具有倾斜部来代替水平部74。倾斜部可以是从臂部76相对于水平方向向斜上方或斜下方延伸的方式。

另外，图4的旋转构件51可以与上述实施方式一样包含圆锥状的锥面58(参照图3)。在此情况下，为了提高旋转构件51的外周的加热效率，发热体72优选被配置为面向锥面。

(第二变形例的成形装置)

接着，参照图5对第二变形例的成形装置进行说明。以下，主要对本变形例与上述第一变形例的不同点进行说明。

本变形例的支撑构件73仅包含水平配置的水平部74。发热体72安装在水平部74的一端上。水平部74的另一端安装在成形炉2的侧壁22上(参照图1)。

本变形例的支撑构件73与上述第一变形例的支撑构件73不同，不将旋转轴52与发热体72连接。因此，能够仅将辊5和加热机构7中的一者取出到成形炉2的外部并进行维护。

本变形例的水平部74被分割为陶瓷制的第一分割部741和金属制的第二分割部742。发热体72安装在陶瓷制的第一分割部741上。第一分割部741的材质没有特别限制，例如可以为氮化硅质。由于氮化硅的热导率低，因此能够防止由热传导引起的散热。由于第二分割部742为金属制，因此在内部形成冷却介质流路。

需要说明的是，在上述第一变形例中，图4的水平部74也可以被分割为陶瓷制的第一分割部和金属制的第二分割部。利用螺栓78等将第二分割部安装在臂部76上。

另外，图5的支撑构件73可以具有倾斜部来代替水平部74。倾斜部可以是从成形炉2的侧壁22(参照图1)相对于水平方向向斜上方或斜下方延伸的方式。

另外，图5的旋转构件51可以与上述实施方式一样包含圆锥状的锥面58(参照图3)。在此情况下，为了提高旋转构件51的外周的加热效率，发热体72优选被配置为面向锥面。

(第三变形例的成形装置)

接着，参照图6、图7A～7C对第三变形例的成形装置进行说明。以下，主要对本变形例与上述实施方式的不同点进行说明。

加热机构7具有形成在旋转构件51的表面上的电热丝81。电热丝81通过供给电力而发热。电力可以是直流和交流中的任一者。电热丝81的材质可以是铬铝钴耐热钢(kanthal)或镍铬合金(nichrome)，但是从耐久性的观点出发，优选为SiC或Pt。

本变形例的电热丝81与旋转构件51的表面接触，因此电热丝81的热量通过热传导而传递至旋转构件51的外周。旋转构件51的外周容易陷入玻璃带G，从而夹持力提高。由于在电热丝81与旋转构件51之间没有间隙，因此传热效率不易因气流的紊乱而变动，温度控制性良好。

旋转构件51具有垂直于旋转构件51的旋转中心线R的两个平坦面511、512。一个平坦面511为朝向玻璃带G的宽度方向内侧的面。在平坦面511上形成有凹部513。剩余一个平坦面512为朝向玻璃带G的宽度方向外侧的面。

电热丝81被埋入平坦面511的凹部513中。另外，电热丝81形成在平坦面512上。需要说明的是，凹部513可以形成于两个平坦面511、512中的任一者上，另外，也可以不形成于任一者上。电热丝81在图6中形成于旋转构件51的两侧，但是也可以仅形成于旋转构件51的单侧。

顺便说一下，本变形例的电热丝81形成在旋转构件51的表面上，因此与旋转构件51一起旋转。因此，加热机构7具有图7A和图7C所示的刷式电极82或图7B所示的辊式电极83作为向电热丝81供给电力的电极。为了在旋转构件51的旋转中始终接受电力，电热丝81形成为以旋转轴52的旋转中心线R为中心的圆环状。

以上，对本公开的玻璃板的制造装置和玻璃板的制造方法进行了说明，但是本公开不限于上述实施方式等。能够在权利要求书中记载的范围内进行各种变更、修正、置换、附加、删除和组合。这些当然也属于本公开的技术的范围。

例如，上述实施方式和上述变形例的成形装置1通过浮法得到玻璃带G，但是也可以通过熔合法得到玻璃带。在熔合法中，向流槽的槽中连续地供给熔融玻璃，使在流槽的左右两侧溢出的熔融玻璃沿着流槽的左右两侧面流下，使其在流槽的下缘汇合，从而成形为带状板形状。熔合法的辊沿铅垂方向送出玻璃带。