JP2010120845A - アイソパイプ材料のガス抜き - Google Patents

Abstract

【課題】 アイソパイプ１１２に導入される溶融ガラス材料から作製されるガラスシート１０２内の欠陥を最小限に抑えるのに必要な時間を短縮する。
【解決手段】 ガス抜き段階においては、正常な動作段階におけるよりも高い温度および低い粘度に溶融ガラスを加熱するステップを設けて、ガス抜き段階を短縮する。ガラス物品の製造方法は、正常な動作段階に先立つガス抜き段階を含む、最初にガス抜きをする耐火物の表面に溶融ガラスを接触させることを含む。ガス抜き段階においては、耐火物に接触する溶融ガラスが平均粘度η１を有し、正常な動作段階においては、耐火物に接触する溶融ガラスが平均粘度η２を有し、比η２／η１が少なくとも１．０５である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラスの製造方法に関する。特に本発明は、溶融ガラスがガスを発生する耐火物に最初に接触しなければならないガラスの製造方法に関するものである。本発明は、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）のガラス基板として用いるための光学ガラスシートを作製する、例えばフュージョン法に有用である。

フロート法、スロット・ドロー法、プレス法、ロール法等を含むガラス物品の製造方法においては、一般にガラス材料が先ず溶融され、随意的に清澄かつ等質化され、次いで成形装置に供給され、ここで所望の形状に成形され、次いで冷される。溶融、清澄、等質化、供給および成形中に、溶融ガラスは一般に耐火材料からなる設備または槽によって取り扱われる。このような耐火材料は、ジルコンを主成分とするセラミック、ジルコニアを主成分とするセラミック、チタン酸アルミニウムを主成分とするセラミック、その他の酸化物を主成分とするセラミック等のセラミック材料、および貴金属等を含む。これらの材料の多くは、粒子の焼結によって作製され、このことは、最終製品内に空気等のガスを捕捉し得る空間および粒界間隙の形成および存在を導き得る。さらに、耐火材料の表面は、ガラス製造システム内に最初に取り付けられたときに、いくらかの量のガスを吸収／吸着する可能性がある。ガラス製造サイクルの初期段階において、上記耐火材料の表面が溶融ガラスに曝されたときに、ガスが溶融ガラス内に入り込んで望ましくない欠陥を形成する。ＬＣＤ用のガラス基板等の光学ガラス製品に関しては、ガラス内の気泡の許容レベルは極めて低い。したがって、ガラス製造サイクルの初期段階においては、要求品質を満足させられないガラス製品は廃棄またはリサイクルされざるを得ない。耐火材料のガス発生によって影響される製造サイクルのこの初期段階はガス抜き段階と呼ばれている。言うまでもなく、このガス抜き段階はガラス製造システムの生産量および生産性に影響を与える。

液晶ディスプレー用基板の製造に適した薄いガラスシートの作製に採用可能な全てのガラス製造方法の中でも、米国ニューヨーク州コーニング所在のコーニング社によって開発されかつ改良されたフュージョン・ドロー法は、その後の表面研磨工程を必要とせずに、高い表面品質、厚さの一貫性およびその他の優れた物理的特性が得られることから、特に好ましい方法である。このフュージョン法は、特許文献１および２に記載されており、その内容は本明細書に引用される。

上記フュージョン法においては、他のガラス製造法と同様に、ガラス溶融、供給、等質化、および成形ステップ中に溶融ガラスがガスを放出する耐火材料に最初に接触せしめられる。特に成形ステップにおいて、アイソパイプと呼ばれる成形装置は、その底縁においてガラスシートが形成される以前に溶融ガラスが上を流れなければならない比較的大きい表面積を有している。製造サイクル中の初期におけるアイソパイプ材料から発生するガスは、溶融ガラスの内部に捕捉され、ガラスシート内における気泡形成の原因となる。正常なガラス溶融条件の下では、ガス抜き段階が数ヶ月の長きに及び、これは極めて望ましくない。

米国特許第３,３３８,６９６号明細書 米国特許第３,６８２,６０９号明細書

それ故に、ガラス製造工程中のガス抜き期間を短縮する必要性が大いにある。本発明は、この必要性を満足させるものである。

本発明は、正常な動作段階に先立つガス抜き段階を含む、ガスを発生する耐火物の表面に最初に溶融ガラスを接触させることを含むガラス物品の製造方法を提供するものであって、（１）上記ガス抜き段階においては、上記耐火物に接触する上記溶融ガラスが平均粘度η１を有し、（２）上記正常な動作段階においては、上記耐火物に接触する上記溶融ガラスが平均粘度η２を有し、かつ（３）比η２／η１が少なくとも１．０５、実施の形態によっては少なくとも１．１０、実施の形態によっては少なくとも１．２０、実施の形態によっては少なくとも１．３０、実施の形態によっては少なくとも１．４０、実施の形態によっては少なくとも１．５０、実施の形態によっては少なくとも１．６０、実施の形態によっては少なくとも１．７０、実施の形態によっては少なくとも１．８０、実施の形態によっては少なくとも１．９０、実施の形態によっては少なくとも２．００である。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記溶融ガラスを接触させる上記耐火物はセラミックを含む。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記溶融ガラスを接触させる上記耐火物は、ジルコン、ジルコニア、ＹＰＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ＳｉＮおよびそれらの組合せおよび混合物から選ばれたセラミックを含む。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、この方法は、ガラスシートを作製するためのフュ−ジョン・ダウンドロー法であり、かつ上記耐火物はアイソパイプを含む。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記ガス抜き段階は、上記正常な動作段階において上記溶融ガラスが接触する上記耐火物の表面の全ての領域を上記溶融ガラスが覆うことを可能にするのに十分な持続時間を有する。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記ガス抜き段階は、上記正常な動作段階における位置に対して上記アイソパイプを、−５°≦θ≦５°である傾き角θをもって傾けるステップを含む。本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、−５°≦θ≦３°である。本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記ガス抜き段階が、−５°≦θ＜０°である第１の傾けるステップおよび０°＜θ≦５°である第２の傾けるステップを含む。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、η２≧１０００ポアズ（１００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧２０００ポアズ（２００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧３０００ポアズ（３００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧４０００ポアズ（４００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧５０００ポアズ（５００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧６０００ポアズ（６００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧８０００ポアズ（８００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧１００００ポアズ（１０００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧１５０００ポアズ（１５００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧１８０００ポアズ（１８００Ｐａ・ｓ）、実施の形態によってはη２≧２００００ポアズ（２０００Ｐａ・ｓ）である。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記溶融ガラスは、上記ガス抜き段階において平均流量ＦＲ１を有し、上記正常な動作段階において平均流量ＦＲ２を有し、かつ比ＦＲ１／ＦＲ２が０．２から０．８までであり、実施の形態によっては０．３から０．７までであり、他の実施の形態においては０．３から０．５までである。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記溶融ガラスの粘度η２に対応する温度Ｔ_２は少なくとも１０００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１０５０℃であり、実施の形態によっては少なくとも１１００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１２００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１２５０℃である。

本発明の方法のいくつかの実施の形態において、上記溶融ガラスの粘度η１に対応する温度Ｔ_１は少なくとも１０００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１１００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１２００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１３００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１４００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１５００℃であり、実施の形態によっては少なくとも１６００℃である。

本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、溶融ガラスに関し、粘度η１に対応する温度Ｔ_１および粘度η１に対応する温度Ｔ_２は、下記の関係を有する。すなわち、Ｔ_１−Ｔ_２≧５０℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≧１００℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≧１５０℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≧２００℃である。

本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、ガス抜き段階は１０時間から８００時間まで、実施の形態によっては２０時間から８００時間まで、実施の形態によっては３０時間から８００時間まで、実施の形態によっては３０時間から７００時間まで、実施の形態によっては３０時間から６００時間まで、実施の形態によっては３０時間から５００時間まで、実施の形態によっては３０時間から４００時間まで、実施の形態によっては３０時間から３００時間まで、実施の形態によっては５０時間から７００時間まで、実施の形態によっては５０時間から６００時間まで、実施の形態によっては５０時間から５００時間まで、実施の形態によっては５０時間から４００時間まで、実施の形態によっては５０時間から３００時間まで、実施の形態によっては５０時間から２５０時間までの持続時間を有する。

本発明の一つまたは複数の実施の形態は、下記の一つまたは複数の効果を有する。ガス抜き段階においては、耐火物に接触する溶融ガラスの温度が高められていることによって、溶融ガラスの粘度が低められている。溶融ガラスの粘度がより低いことは、溶融ガラスによる耐火物の表面の濡れと、耐火物の開口隙間および気孔内への溶融ガラスの侵入、耐火物によって捕捉されているまたは吸収／吸着されているガスの浮揚、追放および脱出を容易にし、これにより、ガラス製品の生産量を著しく低下させる恐れのある耐火物のガス抜き期間を短縮する。本質的に、ガス抜き段階における溶融ガラスの、より高い温度およびより低い粘度は、ガス抜き期間を短縮するように働き、正常な動作段階をより早い開始に導き、かつガラス生産システム全体の生産量を増大させる。さらに、ガス抜き段階において、アイソパイプを、アップティルトまたはダウンティルト、またはそれらの双方に傾けて、溶融ガラスにより耐火物の表面を濡らすことによって、ガス抜き期間をさらに短縮させることができる。これに加えて、ガス抜き段階における溶融ガラスの流量を減らすことによって、無駄になるガラス材料の量が減少し、ガラス製造工程の生産性をさらに向上させる。本発明は、高品質の表面および全体を有する光学ガラスシートを製造するためのフュージョン・ドロー法に適用して特に効果がある。

本発明のさらなる特徴および効果は、当業者であれば、図示された実施の形態に関する下記の詳細な説明を検討することによって明らかになるであろう。

本発明の諸態様は、本発明の実施の形態を示す下記の図面を参照して、より具体的に説明されている。

本発明のガラス製造システムの一例を示す概略図である。 オーバーフロー・ダウンドロー・フュージョン法において平らなガラスシートを作製するためのアイソパイプの概略的斜視図である。 水平位置にある図２のアイソパイプの概略的側面図である。 最初の傾け位置にある図２のアイソパイプの概略的側面図である。 第２の傾け位置にある図２のアイソパイプの概略的側面図である。

上述のように、耐火材料の内部およびその表面上に含まれているガスは、ガラス製造工程中においてこの耐火材料の表面に接触する溶融ガラス内に入り込む可能性がある。ガスを溶融ガラスと置換すると、ガス抜き時間を短縮することができる。耐火物の気孔および空隙内にガラスが充満する速度、または耐火物の表面上に吸収／吸着されているガスの交換速度は、溶融ガラスの温度および粘度、ならびに耐火物の温度に左右される。溶融ガラスの粘度が低いほど、すなわち温度が高いほど、溶融ガラスがより速やかに表面上を流れることができ、したがって、溶融ガラスがより速やかに、気孔および空隙が開口している表面を含む如何なる自由表面をも濡らすことができる。ガスの温度が高いほど、溶融ガラスの粘度が低くなり、より速やかにガスが溶融ガラス内に浮揚することができ、結局溶融ガラスの表面から脱出することができる。ガス抜き段階の長さを短縮して、可能な限り速やかに正常な動作段階に進入することは特に望ましくかつ利益がある。ここで用いられている「正常な動作段階」とは、生産サイクルの目標とする生産量に対して耐火物のガス発生が容認され得る生産サイクルの段階を意味する。所定のガラス組成に関して、上記正常な動作段階は、設備および目標生産性に応じて変化することに注目すべきである。したがって、異なるガラス生産ラインの正常な動作段階における僅かに異なる動作条件（温度、流量、溶融ガラスの粘度等）の下においても実質的に同一のガラスシートを製造することが可能である。

本発明においては、生産サイクルのガス抜き段階において、ガス抜き段階における溶融ガラスの平均粘度η１が正常な動作段階における平均粘度η２よりも低くなるように、ガラスおよび耐火物の双方が正常な動作段階における温度よりも高い温度まで加熱される。ここで、η２／η１は少なくとも１．０５である。実施の形態によってはη２／η１≧１．１０、実施の形態によってはη２／η１≧１．２０、実施の形態によってはη２／η１≧１．３０、実施の形態によってはη２／η１≧１．４０、実施の形態によってはη２／η１≧１．５０、実施の形態によってはη２／η１≧１．６０、実施の形態によってはη２／η１≧１．７０、実施の形態によってはη２／η１≧１．８０、実施の形態によってはη２／η１≧１．９０、実施の形態によってはη２／η１≧２．００である。

本発明の実施に際しては、溶融ガラスならびにガラス溶融システム全体、供給システムおよび成形システムの全てが、いくつかの実施の形態における正常な動作段階よりも高い温度に加熱される。これらの実施の形態は、全ての耐火物が溶融ガラスに初めて接触する新しいシステムの生産サイクルをスタートさせる場合に効果的である。別の実施の形態においては、ガラス生産システムの一部を加熱し、それに接触する溶融ガラスを正常な動作段階における温度よりも高いガス抜き温度に加熱し、一方、システムの他の部分は正常な動作段階における温度に、もしくは正常な動作段階における温度よりも低い温度に保つのが効果的である。このような実施の形態は、ガラス製造システムの一部を生産サイクル後に交換または再構築する場合に効果的である。ガラス製造システムは、溶融ガラスの差別的な加熱を可能にする独立した熱管理手段を取り付けた多数ゾーンを備えたシステムと、単一ゾーンのみのシステムとを含む。また、多数ゾーンにおいては、その正常な動作段階の温度に対して異なる高い温度をもって、ガス抜き段階の少なくとも一部が同時に行なわれる。

次に、上記耐火物が、ガラスシートを作製するためのフュージョン・ドロー法のアイソパイプであることに関連して、以下に本発明を詳細に説明する。しかしながら、本発明は、溶融ガラスに接触する耐火材料のガス抜きが問題になり得る限り、フュージョン・ドロー法によるガラス製造システムの他の部品に対して、ならびに、フロート法、スロット・ドロー法、プレッシング法、キャスティング法、ローリング法等の他のガラス製造法に対して適用可能であることを当業者は評価すべきである。

図１を参照すると、ダウンドロー・フュージョン法を用いてガラスシート１０２を作製する例示的なガラス製造システム１００の概略図が示されている。このガラス製造システム１００は、溶融槽１０４、清澄層１０６、混合槽１０８（例えば攪拌槽１０８）、供給槽１１０（例えばボウル１１０）、および成形槽１１２（例えばアイソパイプ１１２）を備えている。溶融槽１０４は、そこにガラスバッチ材料が導入されかつ溶融されて溶融ガラス１１６を形成する。清澄層１０６（例えば清澄パイプ１０６）は、溶融槽１０４から溶融ガラス１１６（この時点では不図示）を受けて、溶融ガラス１１６から気泡を除去する。清澄槽１０６は、清澄パイプを攪拌槽に連結するチューブ１１８によって混合槽１０８（例えば攪拌槽１０８）に連結されている。混合槽１０８は、攪拌槽をボウルに連結するチューブ１２０によって供給槽１１０に連結されている。供給槽１１０は、降下管１２２を通じて溶融ガラスを注入口１２４に供給し、そしてガラスシート１０２を成形する成形槽１１２（例えばアイソパイプ１１２）内に注入する。成形槽１１２（例えばアイソパイプ１１２）はジルコン耐火材料から作製されている。

図２を参照すると、ガラス製造システム１００において用いられるアイソパイプ１１２の斜視図が示されている。このアイソパイプ１１２は、溶融ガラス１１６を受け取る開口部（注入口）１３０を備え、溶融ガラス１１６はトラフ１３２内に流入し、次いで両側壁１３４ａおよび１３４ｂをオーバーフローしかつ流れ下って、ルートと呼ばれている底縁１３６において融合する。この底縁１３６は両側壁１３４ａおよび１３４ｂが交わる部位であり、オーバーフローした２条の溶融ガラス１１６がここで一体になり、次いで下方へ引かれかつ冷されてガラスシート１０２を形成する。アイソパイプ１１２およびガラス製造システム１００は、図１および図２に示されたもの以外の異なる構成および要素を有することができるが、それらも本発明の範囲内にあると考えられることが評価されるべきである。

耐火セラミックおよび耐火金属等の耐火材料は、ガラスシートを成形するためのアイソパイプの作製に用いられる。溶融ガラスは一般に高温に熱せられるので、アイソパイプは、長期間の安定した製造サイクルを保証するための、高い動作温度における熱的および機械的特性が要求される。アイソパイプの材料の重要な特性のうちの一つは、長期に亘って垂れ下がり（サグ）に悪影響を与える熱的クリープ速度である。アイソパイプは細長い構造を有するので、長い間における少量のサグの蓄積が製品品質の多大の劣化を招く。ＺｒＯ_２，ＺｒＳｉＯ_４，ＴｉＯ_２，ＳｉＣ，ＳｉＮ，Ａｌ_２（ＴｉＯ_３），ＹＰＯ_４等の耐火セラミック材料がアイソパイプの作製に用いられる。フュージョン・ドロー法によるガラスの製造に用いられるアイソパイプの材料および作製工程は、公開日が２００６年７月１３日の国際公開第２００６／０７３８４１号パンフレットおよび公開日が２００２年６月６日の国際公開第０２／４４１０２号パンフレットに開示されており、その記載内容の全てが本明細書中に引用される。

新しいまたは改造されたアイソパイプが最初に生産サイクル内に配置された場合、望ましい気泡含有レベルを有する高品質のガラスシートが一貫してかつ安定して生産されるように、正常な動作段階が始まるする以前に、最初のガス抜き段階を経ることが望ましい。そのため、アイソパイプに注入される溶融ガラスは、正常な動作段階における温度Ｔ_２よりも高い温度Ｔ_１まで加熱される。アイソパイプは、この溶融ガラス、またはアイソパイプ熱管理システム、またはそれらの双方によって、正常な動作段階における温度よりも高い温度に効果的に熱せられる。前述のように、溶融ガラスのより低い粘度は、溶融ガラスが接触するアイソパイプの表面の濡らし、アイソパイプ内の気泡および空隙の占拠、アイソパイプによって取り込まれ、吸収され、または吸着されているガスの追放を容易にして、ガス抜き段階を短縮し、かつ正常な動作段階において製造されるガラスシート内の気泡不良を低減させる。

ガス抜き段階において溶融ガラスは、正常な動作段階において溶融ガラスが接触するアイソパイプの表面全体に接触しかつ表面全体を濡らすことが許容されることが望ましい。いくつかの実施の形態においては、溶融ガラスが表面全体を濡らすことがより速やかに完了するほど、ガス抜き段階をより速やかに完了させることができる。それ故に、本発明はさらに、溶融ガラスを、より高い温度およびより低い粘度になるように加熱することに加えて、アイソパイプの表面上における溶融ガラスの流動を円滑にする種々の対策を含む。

アイソパイプの表面上における溶融ガラスの流動を円滑にする対策の一つは、正常な動作段階におけるアイソパイプの正常な位置に対してアイソパイプを傾けることを含む。いくつかの実施の形態において、正常な動作段階においては、一貫した厚さおよび一様な特性を備えたガラスシートを製造するために、アイソパイプの底縁はほぼ水平に、すなわち重力のベクトルの方向に対してほぼ直角に保たれる。傾けは、アイソパイプの一端を他端に対して持ち上げるか押し下げるかによって行なうことができる。もし、一端が他端に対して固定端であると指定されていれば（たとえ第３の基準となる物に対して双方の端部が移動可能であっても）、他端は傾けることが可能な端部であると指定される。傾け角θ、すなわちアイソパイプの底縁と水平面（または正常な動作段階におけるアイソパイプの底縁）との間の角度は、傾け可能な端部が正常な動作段階におけるその位置に対して持ち上っている場合には正、押し下げられている場合には負とみなされる。アイソパイプは大型で嵩高く重いために、傾け角は−５°から５°までの範囲内、実施の形態によっては５°から３°までの範囲内が望ましい。いくつかの実施の形態においては、アイソパイプが、−５°≦θ＜０（ダウンティルト）である第１の傾けステップと、０＜θ≦５°（アップティルト）である第２の傾けステップとを経るのが望ましい。このような２段階の傾け動長により、アイソパイプの両側面の濡らしを促進することができる。

ガス抜き段階において生産されるガラスは、ガス抜きの問題およびアイソパイプの最適動作条件に達しない動作条件によって種々の欠陥を有している。しかしながら、ガス抜き段階において、特にその最後において生産されるガラスは、用途によっては品質要求を満たしていることを認めざるを得ない。それでもなお、実施の形態によっては、ガス抜き段階において生産されるガラスは品質が劣り、その量は最小限にしなければならない。このため、ガス抜き段階における平均流量（ＦＲ１）を、正常な動作段階における平均流量（ＦＲ２）の２０〜８０％、実施の形態によっては３０〜７０％、実施の形態によっては３０〜５０％に減少させるのが望ましい。

正常な動作段階における溶融ガラスの温度（Ｔ_２）および粘度（η２）は、特にガラス組成、工程の生産速度、望まれる厚さ、およびその他のガラス製品の特性等を含む多くの因子に左右される。ガラスがＬＣＤガラス基板を作製するためのものである本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、粘度η２に対応する溶融ガラスの温度Ｔ_２は少なくとも１０００℃、実施の形態によっては少なくとも１０５０℃、実施の形態によっては少なくとも１１００℃、実施の形態によっては少なくとも１２００℃、実施の形態によっては少なくとも１２５０℃ある。

ガス抜き段階における溶融ガラスの温度（Ｔ_１）および粘度（η１）は、特にガラス組成、工程の生産速度、ガラス供給設備および成形設備の高温耐性等を含む多くの因子に左右される。本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、粘度η１に対応する溶融ガラスの温度Ｔ_１は少なくとも１０００℃、実施の形態によっては少なくとも１１００℃、実施の形態によっては少なくとも１２００℃、実施の形態によっては少なくとも１３００℃、実施の形態によっては少なくとも１４００℃、実施の形態によっては少なくとも１５００℃、実施の形態によっては少なくとも１６００℃である。白金およびその合金は、その高温耐性および酸化耐性のために、高品質光学ガラスを製造するための溶融ガラス取扱い設備に用いられることが多い。もし白金およびその合金が溶融ガラスの供給および取扱いに用いられる場合には、溶融ガラスは白金およびその合金が破壊する温度よりも高い温度にまで加熱することはできない。

ガス抜き段階と正常な動作段階との間の温度差が大きいほど、ガス抜き段階をより素早く片付けることができる。本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、溶融ガラスに関し、粘度η１に対応する温度Ｔ_１および粘度η２に対応する温度Ｔ_２は、下記の関係を有する。すなわち、Ｔ_１−Ｔ_２≧５０℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≧１００℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≧１５０℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≧２００℃である。しかしながら、システムの安定を維持するためには、いくつかの実施の形態において、ガラス生産システムまたはそのアイソパイプのような部品が高過ぎる温度にまで加熱されないことが望ましい。それ故に、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≦２５０℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≦２００℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≦１５０℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≦１００℃、実施の形態によってはＴ_１−Ｔ_２≦８０℃であることが望ましい。

正常な動作段階における温度（Ｔ_２）よりも高いガス抜き温度（Ｔ_１）を用いることによって、ガス抜き期間はＴ_１＝Ｔ_２の場合よりもかなり短縮可能である。Ｔ_１＝Ｔ_２の場合のガス抜き段階が極めて長い（例えば５週間を超える）ので、ガス抜き期間の僅かの比率の短縮でさえ、システムの生産期間を著しく延長する結果となり、全体の生産量を増大させる。本発明の方法のいくつかの実施の形態においては、ガス抜き段階は１０時間から８００時間まで、実施の形態によっては２０時間から８００時間まで、実施の形態によっては３０時間から８００時間まで、実施の形態によっては３０時間から７００時間まで、実施の形態によっては３０時間から６００時間まで、実施の形態によっては３０時間から５００時間まで、実施の形態によっては３０時間から４００時間まで、実施の形態によっては３０時間から３００時間まで、実施の形態によっては５０時間から７００時間まで、実施の形態によっては５０時間から６００時間まで、実施の形態によっては５０時間から５００時間まで、実施の形態によっては５０時間から４００時間まで、実施の形態によっては５０時間から３００時間まで、実施の形態によっては５０時間から２５０時間までの持続時間を有する。

限定ではない下記の実施例は、請求項に記載された本発明をさらに示す。

したがって、例えばいくつかの特定の実施の形態において、ガラスシートにおけるガスを発生させる気泡の量を減らすために、アイソパイプ１１２および供給槽１１０は、溶融ガラスがアイソパイプ１１２へ供給される以前に正常な動作温度よりも高温に加熱される。次に溶融ガラスは、図３に示されているようにアイソパイプ１１２が線１４０で示されている水平位置に位置決めされている間に、正常な生産における粘度のほぼ５０％の粘度においてアイソパイプ１１２に供給される。この位置は、アイソパイプの底縁１３６が水平に対して平行すなわち地球の引力に対して直角に配置された状態でゼロ基準位置と呼ばれる。

いくつかの実施の形態においては、特定の選択されたガラス組成に関し、ガス抜き段階において溶融ガラスがアイソパイプの表面に接触したときの粘度が約８０００ポアズ（８００Ｐａ・ｓ）である。

最も低い液相線粘度を得るために加熱されたときの粘性ガラスの温度の急上昇が、アイソパイプおよびガラス供給システムに対し望ましくないダメージを与えてはならない。例えば、ガラスが白金システムによって供給される場合、溶融ガラスの最高温度、したがって溶融ガラスの最低粘度は、白金の動作可能な温度範囲によって制限される。

いくつかの実施の形態において、溶融ガラスはアイソパイプの一端における注入口を通ってアイソパイプ内に導入される。反対側の端部は圧縮端１４４と呼ばれている。図４に示されているように、アイソパイプの圧縮端１４４が注入端１４６よりも低い場合、すなわちアイソパイプ１１２の底縁１３６が水平に対して負の傾き角にある場合をダウンティルトと呼ぶ。アイソパイプの圧縮端１４４が注入端１４６よりも高い場合はアップティルトである。アイソパイプの底縁は、図５に示されているように、水平に対して正の傾き角にある。

溶融ガラスが加熱され、かつ正常な動作段階における正常な動作粘度の約５０％の粘度においてアイソパイプ１１２に供給されると、アイソパイプ１１２は、図４に示されているようにダウンティルト位置に傾けられる。粘性を有するガラスは流動を許容されて、１２〜４８時間の間アイソパイプの一部領域を覆う。このダウンティルトの間、アイソパイプの注入端１３０とは反対側の端部１４４に向かう部分（例えば、約１／３）が溶融ガラスによって覆われる。このダウンティルト作業においては、−５°≦θ＜０°、実施の形態によっては−３°≦θ＜０°。

所定の期間ダウンティルトされた後、次にアイソパイプはアップティルトされ、１２〜２４時間を超える期間、温度が動作粘度の約６６％の粘度まで高められて、ガラスが供給される注入端１３０側の部分（例えば、約１／３）をガラスが濡らすことが可能になる。このアップティルト位置においては、０°＜θ≦５°、実施の形態によっては０°＜θ≦３°。アイソパイプ１１２がこの位置に１２〜２４時間保持されている間、残っているガラスは依然としてアイソパイプの濡らされた表面に接触しており、アイソパイプ１１２の気孔内の空気との置換を継続している。

アップティルト・ステップが終了すると、アイソパイプは動作位置に戻され、かつ溶融ガラスおよびアイソパイプが動作温度にされる。溶融ガラスの流動量も正常な動作段階が必要とする量に適合するように調整される。この時点で正常な生産が始まり、欠陥を最小限に抑えたガラスシートが提供される。

以上、本発明の原理を盛り込んだ実施の形態について説明したが、本発明は、開示された実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明は６個の要素に限定されるべきではなく、より少ないまたはより多い要素も本発明の範囲内である。それどころか、本願は、その一般的な原理を用いて、本発明の如何なる変形、使用または適用をもカバーすることを意図するものである。さらに、本願は、本発明が属する技術分野において知られまたは通常的に実施されている範囲内に入る本明細書からのそのような逸脱をも網羅することを意図するものである。

１００ ガラス製造システム
１０２ ガラスシート
１０４ 溶融槽
１０６ 清澄槽
１０８ 混合槽（攪拌槽）
１１０ 供給槽（ボウル）
１１２ 成形槽（アイソパイプ）
１１６ 溶融ガラス
１１８ チューブ
１３０ アイソパイプの開口部（注入口）
１３２ アイソパイプのトラフ
１３４ａ，１３４ｂ アイソパイプの側壁
１３６ アイソパイプの底縁

Claims (8)

1. 正常な動作段階に先立つガス抜き段階を含む、最初にガス抜きをする耐火物の表面に溶融ガラスを接触させることを含むガラス物品の製造方法であって、
   （１）前記ガス抜き段階においては、前記耐火物に接触する前記溶融ガラスが平均粘度η１を有し、
   （２）前記正常な動作段階においては、前記耐火物に接触する前記溶融ガラスが平均粘度η２を有し、
   （３）比η２／η１が少なくとも１．０５である、
   ことを特徴とする、ガラス物品の製造方法。
2. 前記溶融ガラスを接触させる前記耐火物は、ジルコン、ジルコニア、ＹＰＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ＳｉＮおよびそれらの組合せおよび混合物から選ばれたセラミックを含むことを特徴とする、請求項１記載のガラス物品の製造方法。
3. 前記ガラス物品の製造方法が、ガラスシートを作製するためのフュ−ジョン・ダウンドロー法によるものであり、かつ前記耐火物がアイソパイプを含むことを特徴とする、請求項１または２記載のガラス物品の製造方法。
4. 前記ガス抜き段階は、前記正常な動作段階において前記溶融ガラスが接触する前記耐火物の表面の全ての領域を覆うことを可能にするのに十分な持続時間を有することを特徴とする、請求項１から３の何れか１項記載のガラス物品の製造方法。
5. 前記ガス抜き段階は、前記正常な動作段階における位置に対して前記アイソパイプを、−５°≦θ≦５°である傾き角θをもって傾けるステップを含むことを特徴とする、請求項３または４記載のガラス物品の製造方法。
6. 前記ガス抜き段階が、−５°≦θ＜０°である第１の傾けるステップおよび０°＜θ≦５°である第２の傾けるステップを含むことを特徴とする、請求項５記載のガラス物品の製造方法。
7. 前記溶融ガラスは、前記ガス抜き段階において平均流量ＦＲ１を有し、前記正常な動作段階において平均流量ＦＲ２を有し、かつ比ＦＲ１／ＦＲ２が０．２から０．８までであることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項記載のガラス物品の製造方法。
8. 前記溶融ガラスの粘度η２に対応する温度が少なくとも１０００℃であることを特徴とする、請求項１から７の何れか１項記載のガラス物品の製造方法。

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