JP2006199554A - 熔融ガラス供給装置及びガラス物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス熔融設備の能力を高め、安定した品位を維持することのできるガラス製造装置に搭載される熔融ガラス供給装置とこの熔融ガラス供給装置を使用して高い均質度を実現したガラス物品を得ることのできるガラス物品の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の熔融ガラス供給装置１０は、槽内の熔融ガラスＧ液面が上方に位置する第一熔融槽２０から下方の第二熔融槽３０へと無機熔融ガラスＧを連続供給する供給管であって、供給管の側壁を構成する外筒管１１が熔融ガラスの第二熔融槽３０内の熔融ガラスＧ液面表面に浸漬されておらず、外筒管１１に熔融ガラス流下ガイド部材１２が配設されてなることを特徴とするものである。また本発明のガラス物品製造方法は、前記の熔融ガラスＧの供給管を有するガラス物品製造装置によりガラス物品の製造を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス物品の製造に使用される熔融ガラス供給装置とこの熔融ガラス供給装置を使用して製造されたガラス物品に関する。

ガラス物品の製造は、その用途や形態によって様々な装置、方法が採用されてきた。例えば、代表的な板ガラスについては、窓板や自動車用窓ガラスの製造に供されるフロート法や網入りガラスの製造に供されるロール成形法などに加え、電子部品のカバーガラス等として利用されるオーバーフローダウンドロー法や鋳込み成形法等がある。

近年の板ガラスに関する技術の進歩は、画像表示装置である液晶表示装置やプラズマディスプレイといった高解像度の大型家電製品に搭載される薄板ガラスの製造に関連するものによって牽引されている。例えば液晶用の薄板ガラスについては、その板ガラスの成形面積をなるべく大きくし、成形効率を上げると共に少しでも大きな面積を有する薄板ガラスを高精度な寸法と表面状態で成形するという困難な技術を確立するための各種の発明が行われてきている。

そして、このような成形技術に欠かせないものとして、成形に係る熔融ガラスを均質な状態とするという重要な問題に関係する技術開発がある。例えば特許文献１では、フロート法で均質な無アルカリガラスを製造するに適したものとして、バケットやパイプ部を通電加熱するフィーダー部構造に関する発明が行われている。また特許文献２では、板ガラスの成形において脈理の発生を抑えた成形を可能とするロール成形装置として、ロールの傾斜角度を５〜３５°の範囲とする発明も行われている。さらに特許文献３では、清澄不足の熔融ガラスの流出防止を可能とするプレートを設けた熔融槽に関する発明が行われた。また、特許文献４では、マルチフィーダーでの熔融ガラスの成形を可能とする適切な流通抵抗付与部を設けてなる熔融ガラス供給装置に関する発明が開示された。そして特許文献５では、熔融ガラス供給管を熔融ガラスに浸漬した状態で供給する熔融ガラス供給装置に関する発明が提供された。
特開平５−１７０４６４号公報 特開平１０−２９７９２８号公報 特開２００４−７５５３３号公報 特開２００４−２６２７４５号公報 特開２００１−８０９２２号公報

しかしながらこれまでに行われた発明だけでは不充分であり、例えばより大面積の薄板を均質度の高い状態で得る場合や、製造効率を向上するという観点から製造インデックスを上げてガラスの成形速度をより高速度として大量生産を行うといった負荷に耐え、高い均質度を有する薄板ガラスを潤沢に製造するだけの技術的な蓄積が具わっておらず、市場からの要求に充分対応することが困難な状態であるとういう問題があった。

このようなガラス物品に求められる性能として、近年の大型、大量生産といった背景や、これまで以上の均質度の向上要請を達成すべく、本発明者は現状のガラス熔融設備の能力を高め、安定した品位を維持することのできるガラス製造装置に搭載される熔融ガラス供給装置とこの熔融ガラス供給装置を使用して高い均質度を実現したガラス物品を得ることのできるガラス物品の製造方法を提供することを課題とする。

すなわち、本発明の熔融ガラス供給装置は、槽内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管であって、
供給管の側壁を構成する外筒管が熔融ガラスの第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなることを特徴とする。

ここで、槽内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管であって、供給管の側壁を構成する外筒管が熔融ガラスの第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなるとは、２以上の熔融槽を配したガラス熔融装置において、熔融ガラスの槽内の熔融ガラス液面が高い位置にある第一熔融槽からそれより下方の位置に熔融ガラス液面のある第二熔融槽へと無機材質の熔融ガラスを供給するために使用される供給管について、供給管の側壁を構成する外筒管の最下端が第二熔融槽の熔融ガラス表面より上方の位置にあることによって、熔融ガラスに浸漬されない状態で熔融ガラスを供給する配設状態であり、さらにその外筒管に熔融ガラスを第二熔融槽内の熔融ガラス表面へと導く働きを有する流下ガイド部材が取り付けられていることを表している。

ここで供給管の外筒管の断面形状は特に限定されず、またその長さや断面面積についても、熔融設備の設計仕様に適合する能力を有するものであれば、どのようなものであっても使用することが可能である。また供給管の外筒管の材質は、２０００℃までの高温状態でも著しく腐食されたり、蒸発したりすることのない熱的な性質を有し、化学的にも熔融ガラスと反応し難い材質であるならば、どのようなものであっても使用することができる。

供給管の外筒管の断面形状は、具体的には円、楕円、略矩形、略多角形とすることができ、複数の形状を組み合わせた形状とすることも可能である。また供給管の管厚寸法も充分な強度を維持することができるだけの厚み寸法であれば、支障はない。

供給管の全体的な外観形状については、円筒ばかりでなく、略円錐、略多角推といった形状とすることもできる。ただ傾斜角が大きすぎると熔融ガラスの流動に支障をきたす危険があるため注意が必要である。

また、熔融ガラス流下ガイド部材についても、１０００℃から２０００℃までの熔融ガラスとの反応性の低い構成材料であって、高い耐熱性を有する材料であればどのような材料であっても支障はない。また熔融ガラス流下ガイド部材は、外筒管の筒内に配設した状態となっていることが好ましく、複数のガイド部材が配設されているものであってもよい。そして熔融ガラス流下ガイド部材については、例えば外筒管の筒内の所定個所に溶接などすることによって配設することができる。

熔融ガラス流下ガイド部材は、供給管から第二熔融槽内に熔融ガラスを供給する際に第二熔融槽に滞留する熔融ガラス表面に大きな変位をもたらすことなく熔融ガラスを供給することによって、熔融ガラス表面での巻き込み泡を発生する危険性を小さくすることが可能となるものであって、その形状については上記の機能を有するものであれば特に限定するものではない。

また、この熔融ガラス流下ガイド部材は、複数の構成部材により組み立てられたものでも、１つの部材だけからなるものであってもよい。ただ複数の構成部材によるものである場合には、個々の部材の耐熱性や反応性等にも注意する必要があり、また溶接などの手段によって接合されたものである場合には、溶接個所についても注意が必要である。

また本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え熔融ガラス流下ガイド部材が、第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されているならば、熔融ガラスが熔融ガラス流下ガイドに沿って第二熔融槽内へと流下する際に、第二熔融槽内の熔融ガラスの液面状態を大きく乱す危険性が少なくなるので好ましい。

ここで、熔融ガラス流下ガイド部材が、第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されているとは、熔融ガラス流下ガイド部材の最下端が、第二熔融槽内に滞留する熔融ガラスの熔融ガラス液面より下方位置にあることを意味している。熔融ガラス流下ガイド部材の最下端位置が熔融ガラス表面より下方にあれば、その最下端位置を特定するものではないが、第二熔融槽の熔融ガラス液面の上下動が、熔融ガラスの意図的な流出量の変動に伴って生じる場合には、その上下動に見合うだけの寸法だけは下方位置となるようにしておく方が好ましい。

熔融ガラス流下ガイド部材の浸漬する部分の形状については、どのような形状であっても良いが、例えば管形状の場合ならば、竹を斜め方向から切断したような形状とし、切断面の一部が熔融ガラス中に浸漬されているならば好ましい。また例えば棒形状であれば、棒の先端が尖った形状とし、先端のみが浸漬されているものであってもよい。このように少しずつ水平断面積が小さくなる形状とすることによって、流下する熔融ガラス量が少なくても安定した流下状態が維持できるので好ましい。

また本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え熔融ガラス流下ガイド部材が、略管形状、略楕円柱状、略多角柱形状、略多角錐形状、略楕円錐形状、略螺旋形状、略樋形状、略カナ字柱形状、略＋字柱形状、略＊柱形状、略アルファベット字柱形状、略数珠形状、織り布形状、組み紐形状または顆粒集合物形状の何れかの形状を有することを特徴とする。

ここで、熔融ガラス流下ガイド部材が、略管形状、略楕円柱状、略多角柱形状、略多角錐形状、略円錐形状、略螺旋形状、略樋形状、略カナ字柱形状、略＋字柱形状、略＊字柱形状、略アルファベット字柱形状、数珠形状、織り布形状、組み紐形状または顆粒集合物形状の何れかの形状を有するとは、熔融ガラス流下ガイド部材の形状が、管形状あるいは管類似形状であるか、楕円形の断面を有する柱状物あるいは楕円形類似の断面を有する柱状物であるか、多角形類似の断面を有する柱状物あるいは多角形の断面を有する柱状物であるか、底面が多角形の錐に類似する形状あるいは底面が多角形の錐の形状であるか、底面が楕円形の錐に類似する形状あるいは底面が楕円形の錐の形状であるか、螺旋形類似の形状あるいは螺旋形の形状であるか、樋に類似した形状あるいは樋の形状であるか、カタカナの字体に類似した底面を有する柱状物あるいはカタカナの字体の底面を有する柱状物であるか、十字に類似する底面を有する柱状物あるいは十字の底面を有する柱状物であるか、アスタリスクのマークに類似する底面を有する柱状物あるいはアスタリスクのマークの底面を有する柱状物であるか、アルファベットの字体に類似する底面を有する柱状物あるいはアルファベットの字体の底面を有する柱状物であるか、数珠に類似した形状あるいは数珠の形状であるか、さらに同一種か複数の繊維材を所望の方式で織り上げた織り布の形状であるか、または組み紐の形態を形成した形状であるかまたは顆粒状物を所定の成形法により融着した集合物の形状を呈するものであることを表している。

そして、熔融ガラス流下ガイド部材は上記のような種々の形態を組み合わせたものであってもよく、同じ形態の部材を組み合わせたものでもよい。いずれにせよ、熔融ガラスの流下量の変動が生じる場合についても、流下する熔融ガラスが第二熔融槽内に滞留する熔融ガラスの液面で熔融ガラス内に雰囲気による泡を巻き込みにくい状態とすることができるものであればより好ましい。

熔融ガラス流下ガイド部材の最も簡易な形態として、例えば円柱形状を有する熔融ガラス流下ガイド部材が外筒管の内面に溶接された配設構造とすることができる。この場合には、熔融ガラスは流下量が少なくなってもこの熔融ガラス流下ガイド部材に沿って流下するため、熔融ガラスが液滴状、あるいは蛇行形状の流下状態となり、第二熔融槽の液面を乱すのを防止することができる。

また熔融ガラス流下ガイド部材の他の形態として、例えば２以上の管形状の構造材が多重管構造となるものも採用できる。この場合には、管形状部の各内管とその内管の外側に位置する外管との間の間隙については、その間隙を熔融ガラスが流通できるだけの寸法があればよく、内管と外管の形状に違いがあっても支障はない。また内管は外管から支持される構造であればよく、支持形状については支柱を介して溶接、はめ込み等によって内管と外管の位置関係が高温状態で変わることがなければよい。

さらにこの多重管構造の場合について、最も簡易な形態は、供給管の外筒管を外管とする２重管構造とすることであるが、この場合には具体的な二重管の直径については、外管の外直径寸法が５０ｍｍから３００ｍｍに対して、内管の外直径寸法が２０ｍｍから２００ｍｍであって、外管及び内管の管厚寸法が０．５ｍｍから５ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは外管の外直径寸法が１００ｍｍから１５０ｍｍであり、内管の外直径寸法が３０ｍｍから８０ｍｍであって、外管及び内管の管厚寸法が０．５ｍｍから５ｍｍの範囲であることが好ましい。またこの時、第二熔融槽の熔融ガラス表面は、少なくとも１００ｍｍ以上の直径に相当する面積である方がよく、より好ましくは１５０ｍｍ以上の直径に相当する面積を有することである。そして、供給管の下端については、内管が外管より突出している必要があり、具体的には２ｍｍ〜５００ｍｍの突出が好ましい。

供給管の側壁には流れを妨げる突起物等はなるべく存在しない方がよく、管の固定等の目的のため突起箇所を設ける場合であっても、流れを妨げにくい流線形の断面形状とするなどの工夫を行うのが好ましい。一方、必要に応じて内管には流通孔を設けることが可能であって、熔融ガラスの均質が損なわれないようにすることができる。また、内管の数は１つである必要はなく、２以上の内管が束ねられた構造を有するものであっても支障はない。

２以上の管形状の構造材が多重管構造となる構造を有する熔融ガラス流下ガイドを有する供給管から流出した熔融ガラスの流れは、層流状態を形成しやすくなり、安定した流れ状態を維持することが容易であって、熔融ガラスの流れ量を変化させた場合にも、その変動によって左右されがたい熔融ガラスの流れ出し形状を得ることができるようになるものである。

熔融ガラスを第一熔融槽から第二熔融槽へと供給する際に、その供給管の外筒管の下端が第二熔融槽の熔融ガラス液面に浸漬している場合には、図４（Ａ）に示したように浸漬された供給管の側壁近傍の熔融ガラスＧが供給管から次々と流出する新しい熔融ガラスＧ生地の流れについて行けず、流れの停滞域Ｍが形成されやすく、製造期間が短期間である場合には大きな問題とはならないが、長期間に亘る製造では、停滞域Ｍからの特定成分の蒸発や側壁の構造材料の溶出等によって異質な組成を有する熔融ガラス状態となる危険性があり、異質化された熔融ガラスＧが少しずつ流出することによって、異物不良の原因となる虞がある。一方、熔融ガラスＧを第一熔融槽から第二熔融槽へと供給する際に、図４（Ｂ）に示すようにその供給管の外筒管の下端が第二熔融槽の熔融ガラスＧ液面に浸漬していない場合には、熔融ガラス表面の熔融ガラスＧの粘性と新たに供給管から供給されてくる熔融ガラスＧの粘性とのミスマッチによって両方のガラス界面で微細な泡Ｗが熔融雰囲気中から巻き込まれる危険性があり、供給管の外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されていない場合には、供給管下端から供給される熔融ガラスＧが層流定常状態から乱れ易くなるため、供給量の変動等の要因が加味されることによって、微細気泡の巻き込みの発生率が高くなる虞がある。しかし、本発明の熔融ガラス供給装置では、供給管の外筒管の下端を第二熔融槽の熔融ガラス液面に浸漬させず、前記したような熔融ガラス流下ガイド部材が配設された構造とすることで、熔融ガラスの層流状態を供給管の下端近傍部で形成し易くするものであって、泡の巻き込みを回避しつつ、安定した熔融ガラスの供給を実現できる構成となっている。

また、本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え第一熔融槽が、熔融ガラスの均質化操作を行う熔融槽であり、第二熔融槽が熔融ガラスの成形操作を行う成形槽であるならば、充分に均質化された熔融ガラスを成形することができるという点で好ましい。

ここで第一熔融槽が、熔融ガラスの均質化操作を行う熔融槽であり、第二熔融槽が熔融ガラスの成形操作を行う成形槽であるというのは、第一熔融槽が熔融ガラスの均質化操作を実現するための電気やガス等を使用する各種の加熱装置やスターラーやバブラーといった各種の撹拌装置、さらにそれに伴う計測装置などの附帯設備を有するものであって、均質な熔融ガラスを得るための設備手段を備えた槽であり、第二熔融槽が均質化された熔融ガラスを各種用途を実現するガラス物品とするための成形手段を有し、略板状、略円筒状、略矩形状又は略繊維状といった所望の外観形状へと成形するための装置を具備するものであることを意味している。

また、本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え供給管外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設され、その熔融ガラス流下ガイド部材が外筒管と多重構造となるように配設されている場合には、多重構造管の構造間隙を同じガラス材質が流動するならば、均質な熔融ガラスを維持する上で好適である。

ここで、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設され、その熔融ガラス流下ガイド部材が外筒管と多重構造となるように配設されている場合には、多重管構造の多重構造間隙を同じガラス材質が流動するとは、少なくとも同じ種別の構成成分よりなるガラス材質であって、構成成分の酸化物換算で同じ構成成分についての組成差が±１質量％以内であれば良好である。またｐｐｍオーダーの不純物等の微量成分については、問題にするものではない。さらにガラスの流動速度については、速度差があってもよく、またガラスの粘性値や温度にも違いがあっても差し支えない。

また、多重管構造間隙を流動する熔融ガラスの粘性値は、１２００℃〜１４００℃の温度範囲で、１０⁴ｄＰａ・ｓ〜１０⁵ｄＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。

また、本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え供給管が白金族元素を含有する材料により構成されているならば、熔融ガラスとの高温反応性が少なく好適である。

ここで、供給管が白金族元素を含有する材料により構成されているとは、供給管の外筒管である長尺状の筒部について、その材質が白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム又はイリジウムを少なくとも１質量％以上含有するものを意味している。このような材質であって、熔融ガラスとの反応性に乏しいものであるならば、上記以外にも必要に応じて複数の添加物を含有することができる。

また、本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え無アルカリガラスを供給する装置であるならば、均質な無アルカリガラス物品を製造するために好適である。

ここで、無アルカリガラスを供給する装置であるとは、本発明の熔融ガラス供給装置が、アルカリ金属元素を本質的に含有しないガラス材質を熔融した熔融槽から他の熔融槽へと供給する装置であることを意味している。無アルカリガラスは、具体的にはガラス組成中のアルカリ金属元素であるナトリウム、カリウム、リチウムといった元素が酸化物換算で０．１質量％以下となるものを表している。

ここで無アルカリガラスは、例えば液晶表示装置用薄板ガラス、固体撮像素子用カバーガラス、フィールドエミッション用板ガラス、ＥＬ用カバーガラス、ガラス繊維等に利用することができるものである。例えば本発明に係る無アルカリガラスは、質量％表示でＳｉＯ₂ ４５〜７５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ６〜２０％、ＲＯ ７〜３０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）といったような組成を有するガラス材質とすることが好適である。

また、本発明の熔融ガラス供給装置は、上述に加え第二熔融槽が、液晶表示装置搭載用の板ガラスを成形する成形槽であるならば、均質な液晶表示装置搭載用の板ガラスを成形することができるため好適である。

ここで、第二熔融槽が、液晶表示装置搭載用の板ガラスを成形する成形槽であるとは、本発明の熔融ガラス供給装置が熔融ガラスを供給する受け手側の成形槽が液晶表示装置に搭載される薄板ガラス基板として利用される板ガラスの成形を行う成形装置を備えた成形槽であることを表している。

ここでの第二熔融槽は、熔融ガラスを成形するために必要となる容量を一時的に滞留するための働きと、熔融ガラスの粘性や温度を所望の領域内にするといった働きを有するものであって、液晶表示装置に搭載される薄板ガラスの高い性状を実現するために欠かせないものである。

本発明のガラス物品製造方法は、容器内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管を有するガラス物品製造装置を使用したガラス物品の製造方法であって、供給管の側壁を構成する外筒管が第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなることを特徴とする熔融ガラス供給装置によりガラス物品の製造を行うことを特徴とする。

ここで、容器内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管を有するガラス物品製造装置を使用したガラス物品の製造方法であって、供給管の側壁を構成する外筒管が第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなることを特徴とする熔融ガラス供給装置によりガラス物品の製造を行うとは、上述したように熔融ガラスを１つ目の熔融槽から別の熔融槽へと移動させるための移動手段として、第一槽目の熔融ガラス液面を２槽目の熔融ガラス液面より高い位置に配設した状態で、第一槽から第二槽へ熔融ガラスを流出させるための供給管の側壁を構成する外筒管の最下端部が、第二熔融槽内に滞留している熔融ガラスの液面表面内に浸漬された状態ではなく、さらにその外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が何らかの接合手段をもって配設されている状態で、熔融ガラスを第二槽へと供給する方法で熔融ガラスの移動を行う供給装置を有するガラス物品製造装置によりガラス物品を製造することを意味している。

また、本発明のガラス物品製造方法は、上述に加え板ガラスの成形法として下方延伸成形法と組み合わせて利用されるものであるならば、下方延伸成形法を使用する際に必要となる板ガラスの均質性を確保することができるため、好適である。

ここで、板ガラスの成形法として下方延伸成形法と組み合わせて利用されるものとは、第二槽以降の板ガラスの成形段階で使用される成形方法として、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、ロールアウト法といった板ガラスを延伸しながら下方へと送る成形方法を採用するもので、このような成形方法が好適であることを意味している。これらの成形方法を採用することによって、表面精度の良好な薄板ガラスを製造することが可能となる。

また、本発明の板ガラス成形法により成形される板ガラスは、上記に加えフラットパネルディスプレイに搭載される板ガラスであって、しかもＴＦＴ表示装置に搭載されるものであるならば好ましい。

ここで、ＴＦＴ表示装置に搭載されるものであるとは、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）方式による液晶表示ディスプレイに搭載されるものであるということであって、ＴＦＴ表示装置であれば、半導体材料として多結晶Ｓｉを使用したものであれ、アモルファスＳｉを使用したものであれ採用することができる。

（１）以上のように、本発明の熔融ガラス供給装置は、槽内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管であって、供給管の側壁を構成する外筒管が熔融ガラスの第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなるものであるため、供給管内における熔融ガラスの流下速度が抑制され、供給管から供給された熔融ガラス生地の流れ形状が不安定の様相を呈することなく、定常的な流れ形状となるために第二熔融槽内へと熔融ガラスが流れ込んだ際に泡を巻き込む虞を抑止することとなり、熔融ガラス中に脱泡困難な微細な気泡等の均質度を損なう不安定要因を発生させず、高品位のガラス物品を得ることができるものである。

（２）また本発明の熔融ガラス供給装置は、熔融ガラス流下ガイド部材が、第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されているならば、熔融ガラス流量の変動による影響を受けにくくなり、成形条件の変更などの要因によって発生する一時的な流動変動に起因する泡不良や異物不良の発生を抑制することができるものである。

（３）さらに本発明の熔融ガラス供給装置は、熔融ガラス流下ガイド部材が、略管形状、略楕円柱状、略多角柱形状、略多角錐形状、略円錐形状、略螺旋形状、略樋形状、略カナ字柱形状、略＋字柱形状、略＊字柱形状、略アルファベット字柱形状、数珠形状、織り布形状、組み紐形状または顆粒集合物形状の何れかの形状を有するならば、溶融装置や成形方法などの仕様によらず最適な熔融ガラス流下ガイド部材を選択することによって、高い品位のガラス物品を効率よく得ることができるものである。

（４）さらに本発明の熔融ガラス供給装置は、第一熔融槽が、熔融ガラスの均質化操作を行う熔融槽であり、第二熔融槽が熔融ガラスの成形操作を行う成形槽である成形操作条件を乱す泡、脈理、異物等の不均質原因となる要素を除いた状態での成形操作を行うことによって、成形条件を所定条件に固定しやすく、成形管理を効率良く行うことのできるものであるので、高い寸法精度を有するガラス物品を容易に得ることができるようになるものである。

（５）また本発明の熔融ガラス供給装置は、供給管が白金族元素を含有する材料により構成されているならば、熔融ガラスの流動による経時的な側壁表面の損傷を最小限に抑制することができ、熔融ガラス中に溶出する側壁表面材料濃度を低くすることができるため、ガラスの物性に影響する要因を減らし安定した物性の熔融ガラスを供給することができるものである。

（６）また本発明の熔融ガラス供給装置は、無アルカリガラスを供給する装置であるならば、化学的に耐久性のよい無アルカリガラスの性能を充分に発揮できるような高い品位を実現することが可能となり、各種の用途に見合った機能を確実に実現することのできるガラス物品を得ることができるものである。

（７）また本発明の熔融ガラス供給装置は、第二熔融槽が、液晶表示装置搭載用の板ガラスを成形する成形槽であるならば、成形槽での板ガラスの成形時に板ガラスの表面品位を損なう泡や異物の品位を改善することができ、成形不良率の低減に寄与することができるものである。

（８）また本発明のガラス物品の製造方法は、容器内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管を有するガラス物品製造装置を使用したガラス物品の製造方法であって、供給管の側壁を構成する外筒管が第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなることを特徴とする熔融ガラス供給装置によりガラス物品の製造を行うものであるため、第二熔融槽へ流入する熔融ガラスの品位を定常状態とすることができるばかりでなく、第二熔融槽の管理をも効率化することができ、ガラス物品の製造効率を向上することができるものである。

（９）また本発明のガラス物品の製造方法は、板ガラスの成形法として下方延伸成形法と組み合わせて利用されるものであるならば、下方延伸成形時に板ガラス表面の品位を損なうような異物や脈理のような不均質状態の原因となるものを抑えた水準を熔融ガラスに実現することのできる高い性能を有するものとなる。

以下に本発明の熔融ガラス供給装置とその装置を使用するガラス物品製造方法について、実施例に基づいて説明する。

本発明の熔融ガラス供給装置の平面図を図１（Ａ）、（Ｂ）に示す。

図１（Ａ）の供給装置１０は、第一熔融槽２０から大型液晶表示装置に搭載される薄板ガラスの成形装置であるオーバーフローダウンドロー成形装置（図示省略）を配設した熔融槽である成形槽３０へと熔融ガラスＧを供給する装置である。図１からも解るように、第一熔融槽は、第二熔融槽の上方にあるため、当然第一熔融槽の熔融ガラス表面は、第二熔融槽の熔融ガラス表面より上方に位置し、第一熔融槽内に滞留する熔融ガラスは、第一熔融槽の底面に配設された熔融ガラス供給装置によって、第二熔融槽へと熔融ガラスを熔融ガラスの自重によって供給する構成となっている。熔融ガラスＧは無アルカリガラス組成を有し、熔融槽２０で充分に均質な状態にまで物理的な攪拌力によって混合された状態となっている。この熔融槽２０の底面にある熔融ガラス供給装置１０は、発熱体Ｈをその周囲に配設して温度調節が可能な構成となっており、その断面が円形状の外観を呈する円筒形状の管体よりなる外筒管を有する構造である。そして熔融ガラス供給装置１０は、その材質として白金−ロジウム合金の耐火金属材Ｐよりなる外筒管１１と同じ材質よりなる熔融ガラス流下ガイド部材として管形状の内筒管１２とからなる２重管構造となっている。この構造の外筒管１１の外直径寸法は１３０ｍｍ、内筒管１２の外直径寸法は５０ｍｍであって、いずれの管についても管厚寸法は３ｍｍである。図１（Ｂ）に示すように、内筒管１２は外筒管１１に２箇の白金−ロジウム製の支柱１３でそれぞれ溶接されており、同心円状の位置関係となっている。熔融ガラスＧは、この二重管構造の内筒管１２の内側と内筒管１２と外筒管１１の間隙とを分かれた状態で、第一熔融槽の底面に対して垂直状態で配設された管に沿って流下していく。熔融ガラス供給装置１０の外筒管１１の下端は、第二熔融槽に滞留する熔融ガラスには浸漬しておらず、熔融ガラス流下ガイド部材である内筒管１２は外筒管から４０ｍｍ突出した配設状態となっており、その最下端は熔融ガラスに浸漬した状態となっている。熔融ガラスの外筒管の熔融ガラスに浸漬されていない間隙箇所は、熔融ガラスの流動状態や温度を計測するために利用することもでき、第二熔融槽の温度管理条件を決める際に利用することも可能である。

この熔融ガラス供給装置１０を使用すると、二重管の形状として外筒管の最下端と第二熔融槽３０の熔融ガラスＧ表面との間には間隙が設けられているので、熔融ガラスＧの流れの死所すなわち停滞域が形成されることなく、異物の形成される危険性が小さい。また熔融ガラス流下ガイド部材が内筒管をなし、二重管構造となっており、熔融ガラスが安定な一様流の状態になっており、二重管構造の供給管から供給された熔融ガラスＧが第二熔融槽の熔融ガラス表面に達した時に熔融雰囲気を微細な気泡として巻き込む危険性も小さいものとなっている。

図２には、本発明の熔融ガラス供給装置の他の実施形態を示す。図２（Ａ）は平面図で、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＸ’−Ｙ’平面の断面図を表している。

この装置１０ａは、実施例１の装置１０と類似した外観を呈するものである。すなわち第一熔融槽２０から大型液晶表示装置に搭載される薄板ガラスの成形装置であるオーバーフローダウンドロー成形装置（図示省略）を配設した熔融槽である成形槽３０へと熔融ガラスＧを供給する装置であるが、この装置１０ａが実施例１の装置１０と異なるのは使用されている耐火金属材料Ｐがジルコニア含有白金−ロジウム合金であることと、熔融ガラス供給装置１０ａの三重管構造となっていることである。この熔融ガラス流下ガイド部材に相当する二重構造の内筒管１２が外管より下方に突出しており、その突出方向の長手寸法を５０ｍｍとし、最下端は熔融ガラス中に浸漬している。このような段差を意図的に設けることによって、供給管より流出した熔融ガラスが広がりにくくなり、また熔融ガラスの流動変動による影響を受けにくいものとなるため、微細な気泡を巻き込む危険性が一層小さくなるため好ましい。また、この装置では、外筒管１１の外直径寸法が１２０ｍｍ、内筒管１２の外直径寸法が６０ｍｍであって、いずれの管についても管厚寸法は２ｍｍである。強度の高いジルコニア含有白金−ロジウム合金を構造材として採用することによって、より厚みの薄い管厚寸法の構造材を採用している。また、脈理やノット等の異物は、三重管構造の外筒管の下端と第二熔融槽３０の熔融ガラスＧ表面との間には間隙が設けられているので、発生する危険性が小さいものとなっている。

さらに図３には、異なる構造を有する本発明の熔融ガラス供給装置を示す。図３（Ａ）は平面図で、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＸ’’−Ｙ’’平面の断面図を表している。

この熔融ガラス供給装置１０ｂは、内筒管１２を４本束ねた構造を採用しており、各内筒管１２は白金−ロジウム製の支柱材で固定されている。この熔融ガラス供給装置１０ｂは、第一熔融槽２０から大型液晶表示装置に搭載される薄板ガラスの成形装置であるオーバーフローダウンドロー成形装置（図示省略）を配設した熔融槽である成形槽３０へと熔融ガラスＧを供給する装置である。この装置では、外筒管１１の外直径寸法が２００ｍｍ、熔融ガラス流下ガイド部材である内筒管１２の外直径寸法が４０ｍｍであって、外筒管１２についての管厚寸法は１ｍｍで内筒管についての管厚寸法は１ｍｍである。また、熔融ガラス供給装置１０ｂの二重管構造部の内筒管１２が外筒管１１より下方に突出しており、その突出方向の長手寸法を６０ｍｍとなっている。そして、他の実施例と同様に外筒管１１の下端と第二熔融槽３０の熔融ガラスＧ表面との間には間隙が設けられているので、脈理やノット等の異物の発生する危険性が小さいものとなっている。

本発明の熔融ガラス供給装置の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）図のＸ−Ｙ平面の断面図。 本発明の他の熔融ガラス供給装置の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）図のＸ’−Ｙ’平面の断面図。 本発明の他の熔融ガラス供給装置の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）図のＸ’’−Ｙ’’平面の断面図。 比較例の説明図で、（Ａ）は熔融ガラス供給管の外筒管の下端が第二熔融槽の熔融ガラス表面に浸漬した場合、（Ｂ）は熔融ガラス供給管の下端が第二熔融槽の熔融ガラス表面に浸漬しない場合を表す。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ 熔融ガラス供給装置
１１ 外筒管
１２ 熔融ガラス流下ガイド部材
１３ 支柱
２０ 第一熔融槽
３０ 第二熔融槽
３１ 熔融ガラス表面
Ｇ 熔融ガラス
Ｈ 発熱体
Ｍ 停滞域
Ｐ 耐火金属材
Ｗ 気泡

Claims (9)

1. 槽内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管であって、
   供給管の側壁を構成する外筒管が熔融ガラスの第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなることを特徴とする熔融ガラス供給装置。
2. 熔融ガラス流下ガイド部材が、第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されていることを特徴とする請求項１に記載の熔融ガラス供給装置。
3. 熔融ガラス流下ガイド部材が、略管形状、略楕円柱状、略多角柱形状、略多角錐形状、略円錐形状、略螺旋形状、略樋形状、略カナ字柱形状、略＋字柱形状、略＊字柱形状、略アルファベット字柱形状、数珠形状、織り布形状、組み紐形状または顆粒集合物形状の何れかの形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２熔融ガラス供給装置。
4. 第一熔融槽が、熔融ガラスの均質化操作を行う熔融槽であり、第二熔融槽が熔融ガラスの成形操作を行う成形槽であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の熔融ガラス供給装置。
5. 供給管が白金族元素を含有する材料により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の熔融ガラス供給装置。
6. 無アルカリガラスを供給する装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の熔融ガラス供給装置。
7. 第二熔融槽が、液晶表示装置搭載用の板ガラスを成形する成形槽であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の熔融ガラス供給装置。
8. 容器内の熔融ガラス液面が上方に位置する第一熔融槽から下方の第二熔融槽へと無機熔融ガラスを連続供給する供給管を有するガラス物品製造装置を使用したガラス物品の製造方法であって、
   供給管の側壁を構成する外筒管が第二熔融槽内の熔融ガラス液面表面に浸漬されておらず、外筒管に熔融ガラス流下ガイド部材が配設されてなることを特徴とする熔融ガラス供給装置によりガラス物品の製造を行うことを特徴とするガラス物品製造方法。
9. 板ガラスの成形法として下方延伸成形法と組み合わせて利用されることを特徴とする請求項８記載のガラス物品製造方法。