JP2012214341A - ガラス板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】効果的にガラス中の気泡を抑制することができるガラス板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかるガラス板の製造方法は、ガラス板製造ラインを本稼働させる前に、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なうことにより前記攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面の付着物を取り除く準備工程を含むことを特徴とする。
【選択図】図３
【解決手段】本発明にかかるガラス板の製造方法は、ガラス板製造ラインを本稼働させる前に、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なうことにより前記攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面の付着物を取り除く準備工程を含むことを特徴とする。
【選択図】図３
Description
本発明は、ガラス板の製造方法に関する。
今日、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置などのフラットパネルディスプレイの表示部の部品として平らなガラス板が使用されている。ガラス板は、液晶表示装置の場合、例えば、薄膜トランジスタ駆動液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）を構成するガラス基板として用いられるほか、表示部を覆うカバーガラスとしても用いられる。
ガラス製造業者は、製造過程においてガラス中に形成される気泡に悩まされてきた。特に液晶表示装置のガラス基板用やカバーガラス用のガラス板は、極少な気泡含有量が求められる。そこで、ガラスの製造過程において気泡を除去するために清澄剤として酸化ヒ素や酸化アンチモンがガラス原料に添加されてきた。また、これらの清澄剤の環境に対する影響が懸念されるためにこれらの清澄剤を使わない気泡の除去方法として、例えば、特許文献１（特表２００１−５０３００８号公報）に記載されているような雰囲気中の水素分圧制御により気泡の形成を抑える技術が提案されている。
しかし、ガラス中に形成される気泡には様々なものがあり、上記のような従来の方法を用いても気泡を十分に除去できない気泡がある。したがって、ガラス中に形成される気泡を効果的に抑制する方法を見つけることが依然として要請されている。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、効果的にガラス中の気泡を抑制することができるガラス板の製造方法を提供するものである。
本発明の発明者は、ガラス中の気泡の形成を抑える方法について鋭意研究を行った結果、
（ｉ）サイズが３００μm以下の気泡は、新しい未使用の白金又は白金合金製の攪拌翼（スターラーともいう）を製造ラインに導入した際に形成されることが多く、気泡は清澄工程の後に発生したものであると考えられること、
（ｉｉ）ガラス中に形成される気泡には、Ｏ2、Ｎ2、ＳＯ2、ＣＯ2を成分とするものがあり、サイズが３００μm以下の気泡は、主にＣＯ2を成分とするものであること、
（ｉｉｉ）ＣＯ2を成分とする気泡は、有機物に由来するものであると考えられ、当該有機物は、油、樹脂や塵等の攪拌翼の製造過程において用いられたものの残留物、あるいは、外部からの飛来物が攪拌翼の表面に付着した物と考えられること、
を突き止めた。
（ｉ）サイズが３００μm以下の気泡は、新しい未使用の白金又は白金合金製の攪拌翼（スターラーともいう）を製造ラインに導入した際に形成されることが多く、気泡は清澄工程の後に発生したものであると考えられること、
（ｉｉ）ガラス中に形成される気泡には、Ｏ2、Ｎ2、ＳＯ2、ＣＯ2を成分とするものがあり、サイズが３００μm以下の気泡は、主にＣＯ2を成分とするものであること、
（ｉｉｉ）ＣＯ2を成分とする気泡は、有機物に由来するものであると考えられ、当該有機物は、油、樹脂や塵等の攪拌翼の製造過程において用いられたものの残留物、あるいは、外部からの飛来物が攪拌翼の表面に付着した物と考えられること、
を突き止めた。
そこで、本発明の発明者は、白金又は白金合金製の攪拌翼の溶融ガラスと接触する表面の付着物を除去すれば気泡の形成を効果的に抑制できるのではないかと考えた。
本発明は、このような観点からなされたものであり、本発明に係るガラス板の製造方法は、ガラス製造ラインを本稼働させる前に、白金又は白金合金製の攪拌翼に対して熱処理を行なうことにより前記攪拌翼の溶融ガラスと接触する表面の付着物を取り除く準備工程を含むことを特徴とする。
これにより、当該付着物に起因してガラス中に気泡が形成されることを効果的に抑制することができる。
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼を本稼動時よりも３０℃以上高い温度の溶融ガラスに晒すことを含むことが好ましい。
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼を粘度が１２０Ｐａ・Ｓ以下の溶融ガラスに晒すことを含むことが好ましい。
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼をガラス製造ラインから外れたオフラインの状態において、本稼動時に攪拌翼の表面に接触する溶融ガラスの温度よりも５０℃以上高く加熱された雰囲気に晒すことを含むことが好ましい。
本発明に係るガラス板の製造方法によれば、ガラス中に気泡が形成されることを効果的に抑制することができる。
以下、添付の図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（１）全体構成
（１−１）ガラスの原料
本発明に係るガラス板の製造方法は、あらゆるガラス板の製造に適用可能であるが、特に液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置などのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、あるいは、表示部を覆うカバーガラスの製造に好適である。
（１−１）ガラスの原料
本発明に係るガラス板の製造方法は、あらゆるガラス板の製造に適用可能であるが、特に液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置などのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、あるいは、表示部を覆うカバーガラスの製造に好適である。
本発明に従ってガラス板を製造するには、まず所望のガラス組成となるようにガラス原料を調合する。例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板を製造する場合は、以下の組成を有するように原料を調合するのが好適である。
（ａ）ＳｉＯ2：５０〜７０質量％、
（ｂ）Ｂ2Ｏ3：５〜１８質量％、
（ｃ）Ａｌ2Ｏ3：１０〜２５質量％、
（ｄ）ＭｇＯ：０〜１０質量％、
（ｅ）ＣａＯ：０〜２０質量％、
（ｆ）ＳｒＯ：０〜２０質量％、
（ｏ）ＢａＯ：０〜１０質量％、
（ｐ）ＲＯ：５〜２０質量％（但し、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）、
（ｑ）Ｒ’ 2Ｏ：０．１０質量％を超え２．０質量％以下（但し、Ｒ’は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選ばれる少なくとも１種である）、
（ｒ）酸化スズ、酸化鉄、および、酸化セリウムなどから選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を合計で０．０５〜１．５質量％。
（ａ）ＳｉＯ2：５０〜７０質量％、
（ｂ）Ｂ2Ｏ3：５〜１８質量％、
（ｃ）Ａｌ2Ｏ3：１０〜２５質量％、
（ｄ）ＭｇＯ：０〜１０質量％、
（ｅ）ＣａＯ：０〜２０質量％、
（ｆ）ＳｒＯ：０〜２０質量％、
（ｏ）ＢａＯ：０〜１０質量％、
（ｐ）ＲＯ：５〜２０質量％（但し、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）、
（ｑ）Ｒ’ 2Ｏ：０．１０質量％を超え２．０質量％以下（但し、Ｒ’は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫから選ばれる少なくとも１種である）、
（ｒ）酸化スズ、酸化鉄、および、酸化セリウムなどから選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を合計で０．０５〜１．５質量％。
なお、上記の液晶基板用ガラスは、ヒ素およびアンチモンを実質的に含まないことが好ましい。すなわち、これらの物質を含むとしても、それは不純物としてであり、具体的には、これらの物質は、Ａｓ2Ｏ3、および、Ｓｂ2Ｏ3という酸化物のものも含め、０．１質量％以下であることが好ましい。
上述した成分に加え、本発明のガラスは、ガラスの様々な物理的、溶融、清澄、および、成形の特性を調節するために、様々な他の酸化物を含有しても差し支えない。そのような他の酸化物の例としては、以下に限られないが、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｏＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、Ｙ2Ｏ3、および、Ｌａ2Ｏ3が挙げられる。
上記（ａ）〜（ｒ）の中の（ｐ）におけるＲＯの供給源には、硝酸塩や炭酸塩を用いることができる。なお、溶融ガラスの酸化性を高めるには、ＲＯの供給源として硝酸塩を工程に適した割合で用いることがより望ましい。
本実施形態で製造されるガラス板は、一定量のガラス原料を溶解用の炉に供給してバッチ処理を行う方式とは異なり、連続的に製造される。本発明の製造方法で適用されるガラス板は、いかなる厚さおよび幅を有するガラス板でもよい。
（１−２）ガラス製造工程の概要
本発明の一実施形態に係るガラス板の製造方法は、図１のフローチャートが示す一連の工程を含み、図２が示すガラス板製造ライン１００を用いる。
本発明の一実施形態に係るガラス板の製造方法は、図１のフローチャートが示す一連の工程を含み、図２が示すガラス板製造ライン１００を用いる。
上記の組成となるように調合されたガラスの原料は、まず溶解工程（ステップＳ１０１）において、溶解される。原料は、溶解槽１０１に投入され、所定の温度まで加熱される。所定の温度は、例えば上記の組成を有するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の場合、１５５０℃以上であることが好ましい。加熱された原料は、溶解し、溶融ガラスを形成する。溶融ガラスは、第１移送管１０５ａを通して次の清澄工程（ステップＳ１０２）が行われる清澄槽１０２へ送り込まれる。
次の清澄工程（ステップＳ１０２）では、溶融ガラスが清澄される。具体的には、清澄槽１０２において溶融ガラスが所定の温度まで加熱されると溶融ガラス中に含まれるガス成分は、気泡を形成し、あるいは、気化して溶融ガラスの外へ抜け出る。所定の温度は、例えば上記の組成を有するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の場合、１６１０℃以上であることが好ましい。清澄された溶融ガラスは、第２移送管１０５ｂを通して次の工程である均質化工程（ステップＳ１０３）が行われる攪拌槽１０３へ送り込まれる。
次の均質化工程（ステップＳ１０３）では、溶融ガラスが均質化される。図３は、攪拌槽１０３を示す。具体的には、溶融ガラスは、攪拌槽１０３において、攪拌槽１０３が備える後述する攪拌翼１０３ａにより撹拌されることにより均質化される。攪拌槽１０３に送り込まれる溶融ガラスは、所定の温度範囲になるように加熱される。所定の温度範囲は、例えば上記の組成を有するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の場合、１４４０℃（粘度約１２１Ｐａ・Ｓ）〜１５００℃（粘度約６０Ｐａ・Ｓ）であることが好ましい。均質化された溶融ガラスは、攪拌槽１０３から第３移送管１０５ｃへ送り込まれる。
次の供給工程（ステップＳ１０４）では、溶融ガラスは、第３移送管１０５ｃにおいて成形するのに適した温度になるように加熱され、次の成形工程（ステップＳ１０５）が行われる成形装置１０４へ送り込まれる。成形に適した温度は、例えば上記の組成を有するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の場合、約１２００℃であることが好ましい。
次の成形工程（ステップＳ１０５）では、溶融ガラスが板状のガラスに成形される。本実施形態では、溶融ガラスは、オーバーフローダウンドロー法により連続的にリボン状に成形される。成形されたリボン状のガラスは、切断され、ガラス板となる。オーバーフローダウンドロー法は、それ自体公知の方法であり、例えば米国特許第３,３３８,６９６号明細書に記載されているように、成形体に流し込まれて溢れ出た溶融ガラスが当該成形体の各外表面をつたって流れ落ち、当該成形体の底で合流したところを下方に延伸してリボン状のガラスに成形する方法である。
（１−３）撹拌槽及び攪拌翼
図３に、攪拌槽１０３を示す。撹拌槽１０３は、白金又は白金合金製の溶融ガラスを収容する容器であり、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａを備える。白金合金の場合、例えば白金９０質量％、ロジウム１０質量％、の成分を有する白金−ロジウム合金を用いることが好ましい。また、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物を白金中に分散させた強化白金である、白金−ロジウム−ジルコニウム合金を用いてもよい。攪拌翼１０３ａは、回転軸と、当該回転軸に取り付けられた複数の翼とを有する。回転軸は、容器の天井部から容器内に垂直に差し込まれている。複数の翼は、回転軸を中心として放射状に回転軸に取り付けられている。回転軸は、モーター等の駆動部により回転される。回転軸が回転すると、回転軸に取り付けられた複数の翼は、溶融ガラスを撹拌する。
図３に、攪拌槽１０３を示す。撹拌槽１０３は、白金又は白金合金製の溶融ガラスを収容する容器であり、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａを備える。白金合金の場合、例えば白金９０質量％、ロジウム１０質量％、の成分を有する白金−ロジウム合金を用いることが好ましい。また、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物を白金中に分散させた強化白金である、白金−ロジウム−ジルコニウム合金を用いてもよい。攪拌翼１０３ａは、回転軸と、当該回転軸に取り付けられた複数の翼とを有する。回転軸は、容器の天井部から容器内に垂直に差し込まれている。複数の翼は、回転軸を中心として放射状に回転軸に取り付けられている。回転軸は、モーター等の駆動部により回転される。回転軸が回転すると、回転軸に取り付けられた複数の翼は、溶融ガラスを撹拌する。
（２）準備工程詳細
未使用の新しい装置は、溶融ガラスと接触する表面に付着物が付いている可能性がある。付着物は、攪拌翼１０３ａの製造過程又は仕上げの際にその表面に付着する埃や樹脂、油等の有機物など様々なものがあると考えられるが、これらの付着物は、通常、ガラス成分に対する不純物となるため洗浄によって極力除去されている。しかし、本発明の発明者は、ガラス中にごく微細な気泡が形成される原因について調べるうちに、目視においては平滑に見える攪拌翼１０３ａの表面に非常に微細な研磨傷や凹凸が存在し、当該傷や凹凸に通常の洗浄では完全に除去できない付着物が残存していることがあることを新たに見出した。特に、付着物の中でも有機物は、ガラス中の気泡形成の原因となる可能性が高い。つまり、有機物に含まれている炭素が酸素と結合して、二酸化炭素ガスを発生させ、このガスがガラス中に閉じ込められ、気泡を形成すると考えられる。そこで、攪拌翼１０３ａ等の新しい未使用の装置をガラス板製造ライン１００に投入する際は、これらの付着物を除去する準備工程を行ってから、ガラス板製造ライン１００を本稼働させるのが好ましい。準備工程では、以下で説明するとおり攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面に対して熱処理を行い、当該表面の付着物を除去する。具体的には、次のオフライン熱処理又はオンライン熱処理のいずれかを行なうことが好ましい。また、両方の熱処理を行ってもよい。
未使用の新しい装置は、溶融ガラスと接触する表面に付着物が付いている可能性がある。付着物は、攪拌翼１０３ａの製造過程又は仕上げの際にその表面に付着する埃や樹脂、油等の有機物など様々なものがあると考えられるが、これらの付着物は、通常、ガラス成分に対する不純物となるため洗浄によって極力除去されている。しかし、本発明の発明者は、ガラス中にごく微細な気泡が形成される原因について調べるうちに、目視においては平滑に見える攪拌翼１０３ａの表面に非常に微細な研磨傷や凹凸が存在し、当該傷や凹凸に通常の洗浄では完全に除去できない付着物が残存していることがあることを新たに見出した。特に、付着物の中でも有機物は、ガラス中の気泡形成の原因となる可能性が高い。つまり、有機物に含まれている炭素が酸素と結合して、二酸化炭素ガスを発生させ、このガスがガラス中に閉じ込められ、気泡を形成すると考えられる。そこで、攪拌翼１０３ａ等の新しい未使用の装置をガラス板製造ライン１００に投入する際は、これらの付着物を除去する準備工程を行ってから、ガラス板製造ライン１００を本稼働させるのが好ましい。準備工程では、以下で説明するとおり攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面に対して熱処理を行い、当該表面の付着物を除去する。具体的には、次のオフライン熱処理又はオンライン熱処理のいずれかを行なうことが好ましい。また、両方の熱処理を行ってもよい。
（２−１）オンライン熱処理
オンライン熱処理では、攪拌翼１０３ａがガラス板製造ライン１００に設置された状態（オンライン）で、攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なう。具体的には、本稼動時よりも高温の溶融ガラスを攪拌槽１０３に流して攪拌翼１０３ａを回転させることにより、溶融ガラスと接触する攪拌翼１０３ａの表面を当該溶融ガラスに晒すのが好ましい。溶融ガラスは、ガラス板製造ライン１００上の上述の各装置を稼働させて生成する。すなわち、本番稼動時と同じように図１に示された上述のガラス板の製造工程にしたがってガラスの原料を溶解槽１０１にて溶解して溶融ガラスを生成し、当該溶融ガラスを第１移送管１０５ａ、清澄槽１０２、第２移送管１０５ｂ、そして、攪拌槽１０３へと順に溶融ガラスを流す。但し、前述のとおり攪拌翼１０３ａに接する溶融ガラスの温度は、本稼動時よりも高い方が好ましい。好ましくは、溶融ガラスの温度は、本稼動時に攪拌翼１０３ａに接する温度よりも３０℃程度以上高いことが好ましい。例えば、本番稼動時に攪拌翼１０３ａに接する溶融ガラスの温度が約１４４０℃であるとすれば、それよりも３０℃以上高い、すなわち、１４７０℃以上の溶融ガラスを攪拌槽１０３に流すことが好ましい。但し、溶融ガラスの温度が高すぎると攪拌槽１０３及びそれより下流に位置するガラス板製造ライン１００上の他の装置の寿命を縮めることがあるため、攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度が本稼動時の温度よりも１００℃以上高くないことが好ましい。
オンライン熱処理では、攪拌翼１０３ａがガラス板製造ライン１００に設置された状態（オンライン）で、攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なう。具体的には、本稼動時よりも高温の溶融ガラスを攪拌槽１０３に流して攪拌翼１０３ａを回転させることにより、溶融ガラスと接触する攪拌翼１０３ａの表面を当該溶融ガラスに晒すのが好ましい。溶融ガラスは、ガラス板製造ライン１００上の上述の各装置を稼働させて生成する。すなわち、本番稼動時と同じように図１に示された上述のガラス板の製造工程にしたがってガラスの原料を溶解槽１０１にて溶解して溶融ガラスを生成し、当該溶融ガラスを第１移送管１０５ａ、清澄槽１０２、第２移送管１０５ｂ、そして、攪拌槽１０３へと順に溶融ガラスを流す。但し、前述のとおり攪拌翼１０３ａに接する溶融ガラスの温度は、本稼動時よりも高い方が好ましい。好ましくは、溶融ガラスの温度は、本稼動時に攪拌翼１０３ａに接する温度よりも３０℃程度以上高いことが好ましい。例えば、本番稼動時に攪拌翼１０３ａに接する溶融ガラスの温度が約１４４０℃であるとすれば、それよりも３０℃以上高い、すなわち、１４７０℃以上の溶融ガラスを攪拌槽１０３に流すことが好ましい。但し、溶融ガラスの温度が高すぎると攪拌槽１０３及びそれより下流に位置するガラス板製造ライン１００上の他の装置の寿命を縮めることがあるため、攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度が本稼動時の温度よりも１００℃以上高くないことが好ましい。
また、溶融ガラスの粘度は、本稼動時よりも低い方が好ましく、１２０Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。溶融ガラスは、温度が高くなるにつれて粘度が低くなる。粘度の低い、すなわち、サラサラした溶融ガラスに攪拌翼１０３ａの表面を晒すことにより、その表面に残存する付着物を高温に晒すことができるとともに、溶融ガラスをその表面に擦りつけることにより、細かい窪みに入り込んだ付着物をもより確実に洗い流すことができ、好適である。但し、溶融ガラスの粘度が低すぎると、攪拌翼１０３ａの表面に対する摩擦力が低すぎて、付着物を擦り落とす効果が出ない。溶融ガラスの粘度は、５０Ｐａ・Ｓ以上であることが好ましい。
（２−２）オフライン熱処理
オフライン熱処理では、攪拌翼１０３ａがガラス板製造ライン１００から外れた状態（オフライン）で、攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なう。具体的には、オフライン状態の白金又は白金合金等の耐火金属製の炉の中に攪拌翼１０３ａを入れ、当該炉内の雰囲気を加熱して、当該攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面を高温の雰囲気に晒すのが好ましい。炉内の雰囲気の加熱は、ガスバーナーにより雰囲気を加熱することにより行なうのが好適である。また、さらには、当該炉を電源設備により通電させることにより加熱するのが好適である。雰囲気の温度は、本稼動時に攪拌翼１０３ａが接触する溶融ガラスの温度よりも５０℃以上高い温度であることが好ましい。例えば、本稼動時に攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度が１４４５℃であれば、それより５０℃以上高い温度（例えば、１５００℃）であることが好ましい。攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面をこの高温の雰囲気に少なくとも２４時間晒すことが好ましい。
オフライン熱処理では、攪拌翼１０３ａがガラス板製造ライン１００から外れた状態（オフライン）で、攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なう。具体的には、オフライン状態の白金又は白金合金等の耐火金属製の炉の中に攪拌翼１０３ａを入れ、当該炉内の雰囲気を加熱して、当該攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面を高温の雰囲気に晒すのが好ましい。炉内の雰囲気の加熱は、ガスバーナーにより雰囲気を加熱することにより行なうのが好適である。また、さらには、当該炉を電源設備により通電させることにより加熱するのが好適である。雰囲気の温度は、本稼動時に攪拌翼１０３ａが接触する溶融ガラスの温度よりも５０℃以上高い温度であることが好ましい。例えば、本稼動時に攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度が１４４５℃であれば、それより５０℃以上高い温度（例えば、１５００℃）であることが好ましい。攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面をこの高温の雰囲気に少なくとも２４時間晒すことが好ましい。
なお、オフライン熱処理として上述した攪拌翼１０３ａに対する高温の雰囲気による熱処理は、必ずオフラインの炉で行わなければならないものではなく、ガラス板製造ライン１００上に設置された状態の攪拌槽１０３の中で行っても良い。
（３）実施例
（３−１）オンライン熱処理の実施例
未使用で新品の攪拌翼１０３ａを使用し、図１のフローチャートに示されている上述の一連のガラス板製造工程に従い、図２に示した上述のガラス板製造ライン１００を稼動させてガラス板を製造した。なお、ガラス原料は、製造されるガラス板の組成がＳｉＯ2：６０．９質量％、Ｂ2Ｏ3：１１．６質量％、Ａｌ2Ｏ3：１６．９質量％、ＭｇＯ：１．７質量％、ＣａＯ：５．１質量％、ＳｒＯ：２．６質量％、ＢａＯ：０．７質量％、Ｋ2Ｏ：０．２５質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０．１５質量％、ＳｎＯ2：０．１３質量％となるように調合した。攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度は、ガラス板製造ライン１００の本稼動時と同じく約１４４５℃（粘度約１１３Ｐａ・Ｓ）であった。製造されたガラス板中の気泡の数を計測し、サイズが３００μｍ以下の気泡の数が、１ｋｇのガラス中約０．２４個であることを先ず確認した。また、サイズが３００μｍ以下の気泡の成分を分析し、成分が主にＣＯ2であることを確認した。
（３−１）オンライン熱処理の実施例
未使用で新品の攪拌翼１０３ａを使用し、図１のフローチャートに示されている上述の一連のガラス板製造工程に従い、図２に示した上述のガラス板製造ライン１００を稼動させてガラス板を製造した。なお、ガラス原料は、製造されるガラス板の組成がＳｉＯ2：６０．９質量％、Ｂ2Ｏ3：１１．６質量％、Ａｌ2Ｏ3：１６．９質量％、ＭｇＯ：１．７質量％、ＣａＯ：５．１質量％、ＳｒＯ：２．６質量％、ＢａＯ：０．７質量％、Ｋ2Ｏ：０．２５質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０．１５質量％、ＳｎＯ2：０．１３質量％となるように調合した。攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度は、ガラス板製造ライン１００の本稼動時と同じく約１４４５℃（粘度約１１３Ｐａ・Ｓ）であった。製造されたガラス板中の気泡の数を計測し、サイズが３００μｍ以下の気泡の数が、１ｋｇのガラス中約０．２４個であることを先ず確認した。また、サイズが３００μｍ以下の気泡の成分を分析し、成分が主にＣＯ2であることを確認した。
次に攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度をガラス板製造ライン１００の本稼動時の約１４４５℃よりも３０℃以上高くし、約１４８４℃（粘度約７１Ｐａ・Ｓ）にした。これを３日間続けた後、ガラス板を製造し、製造されたガラス板に含まれる気泡の数を計測すると、サイズが３００μｍ以下の気泡の数は、１ｋｇのガラス中約０．１６個であった。
（３−２）比較例
未使用で新品の攪拌翼１０３ａを使用し、図１のフローチャートに示されている上述の一連のガラス板製造工程に従い、図２に示した上述のガラス板製造ライン１００を稼動させてガラス板を製造した。なお、ガラス原料は、製造されるガラス板の組成がＳｉＯ2：６０．９質量％、Ｂ2Ｏ3：１１．６質量％、Ａｌ2Ｏ3：１６．９質量％、ＭｇＯ：１．７質量％、ＣａＯ：５．１質量％、ＳｒＯ：２．６質量％、ＢａＯ：０．７質量％、Ｋ2Ｏ：０．２５質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０．１５質量％、ＳｎＯ2：０．１３質量％となるように調合した。攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度は、ガラス板製造ライン１００の本稼動時と同じく約１４４５℃（粘度約１１３Ｐａ・Ｓ）であった。１日目に製造されたガラス板中の気泡の数を計測すると、サイズが３００μｍ以下の気泡の数は、１ｋｇのガラス中約０．２４個であった。さらに２０日間ガラス板の製造を続け、２１日目に製造されたガラス板中の気泡の数を計測すると、サイズが３００μｍ以下の気泡の数は、１ｋｇのガラス中約０．３５個であった。なお、サイズが３００μｍ以下の気泡の成分を分析したところ、成分は主にＣＯ2であった。
未使用で新品の攪拌翼１０３ａを使用し、図１のフローチャートに示されている上述の一連のガラス板製造工程に従い、図２に示した上述のガラス板製造ライン１００を稼動させてガラス板を製造した。なお、ガラス原料は、製造されるガラス板の組成がＳｉＯ2：６０．９質量％、Ｂ2Ｏ3：１１．６質量％、Ａｌ2Ｏ3：１６．９質量％、ＭｇＯ：１．７質量％、ＣａＯ：５．１質量％、ＳｒＯ：２．６質量％、ＢａＯ：０．７質量％、Ｋ2Ｏ：０．２５質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０．１５質量％、ＳｎＯ2：０．１３質量％となるように調合した。攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度は、ガラス板製造ライン１００の本稼動時と同じく約１４４５℃（粘度約１１３Ｐａ・Ｓ）であった。１日目に製造されたガラス板中の気泡の数を計測すると、サイズが３００μｍ以下の気泡の数は、１ｋｇのガラス中約０．２４個であった。さらに２０日間ガラス板の製造を続け、２１日目に製造されたガラス板中の気泡の数を計測すると、サイズが３００μｍ以下の気泡の数は、１ｋｇのガラス中約０．３５個であった。なお、サイズが３００μｍ以下の気泡の成分を分析したところ、成分は主にＣＯ2であった。
上記（３−１）及び（３−２）の例より、攪拌翼１０３ａに触れる溶融ガラスの温度をガラス板製造ライン１００の本稼動時の温度よりも高くすると、また、粘度が本稼動時よりも低くすると、製造されたガラス板に含まれる３００μｍ以下の気泡の数が減る傾向にあることが分かる。
（３−３）オフライン熱処理の実施例
製品としての許容範囲を超える数のサイズが３００μｍ以下の気泡を含むガラス板を製造したガラス板製造ライン１００から攪拌翼１０３ａを外し、当該攪拌翼１０３ａに対して上述のオフライン熱処理を行った。具体的には、オフラインの白金合金製の炉の中に攪拌翼１０３ａを入れ、炉を電源設備により通電させるとともに、炉内の雰囲気を酸素バーナーにより加熱した。炉内の雰囲気の温度が約１５００℃の状態で攪拌翼１０３ａを２４時間炉内に入れておいた。その後、攪拌翼１０３ａをガラス板製造ライン１００に再び投入し、上記従来例と同じ原料及びガラス板製造ライン１００を用いて同じ方法でガラス板を連続して製造した。ガラス板製造ライン１００に流す溶融ガラスの温度及び粘度は、本稼動時と同じにした。すなわち、攪拌翼１０３ａが触れる溶融ガラスは、本稼動時と同じく、温度が約１４４５℃、粘度が約１１３Ｐａ・Ｓであった。製造されたガラス板が含む気泡の数を計測すると、１ｋｇのガラス中のサイズが３００μｍ以下の気泡の個数は、１ｋｇのガラス中約０．１２個であった。
製品としての許容範囲を超える数のサイズが３００μｍ以下の気泡を含むガラス板を製造したガラス板製造ライン１００から攪拌翼１０３ａを外し、当該攪拌翼１０３ａに対して上述のオフライン熱処理を行った。具体的には、オフラインの白金合金製の炉の中に攪拌翼１０３ａを入れ、炉を電源設備により通電させるとともに、炉内の雰囲気を酸素バーナーにより加熱した。炉内の雰囲気の温度が約１５００℃の状態で攪拌翼１０３ａを２４時間炉内に入れておいた。その後、攪拌翼１０３ａをガラス板製造ライン１００に再び投入し、上記従来例と同じ原料及びガラス板製造ライン１００を用いて同じ方法でガラス板を連続して製造した。ガラス板製造ライン１００に流す溶融ガラスの温度及び粘度は、本稼動時と同じにした。すなわち、攪拌翼１０３ａが触れる溶融ガラスは、本稼動時と同じく、温度が約１４４５℃、粘度が約１１３Ｐａ・Ｓであった。製造されたガラス板が含む気泡の数を計測すると、１ｋｇのガラス中のサイズが３００μｍ以下の気泡の個数は、１ｋｇのガラス中約０．１２個であった。
上記（３−２）及び（３−３）の例より、攪拌翼１０３ａの溶融ガラスに接する表面をガラス板製造ライン１００の本稼動時に当該表面に接する溶融ガラスよりも５０度以上高い温度の雰囲気に少なくとも２４時間晒した後、ガラス板を製造するとガラス板に含まれる３００μｍ以下の気泡の数を減らすことができることが分かる。
（４）特徴
（４−１）
本発明に係るガラス板の製造方法は、ガラス板製造ライン１００を本稼働させる前に、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なうことにより攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面の付着物を取り除く準備工程を含むことを特徴とする。
（４−１）
本発明に係るガラス板の製造方法は、ガラス板製造ライン１００を本稼働させる前に、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａに対して熱処理を行なうことにより攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面の付着物を取り除く準備工程を含むことを特徴とする。
本発明の上記（３−１）及び（３−３）の実施例では、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面に対して熱処理を行った後でガラス板を製造することによりガラス中に形成される気泡を効果的に抑制することができている。
（４−２）
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼１０３ａを本稼動時よりも３０℃程度以上高い温度の溶融ガラスに晒すことを含むことが好ましい。
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼１０３ａを本稼動時よりも３０℃程度以上高い温度の溶融ガラスに晒すことを含むことが好ましい。
本発明の上記（３−１）の実施例では、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面をガラス板製造ライン１００の本稼働時に当該表面に接触する溶融ガラスの温度１４４５℃よりも３０℃以上高い１４８４℃の溶融ガラスに晒した後でガラス板を製造することによりガラス中に気泡が形成されることを効果的に抑制することができている。
（４−３）
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼１０３ａを粘度が１２０Ｐａ・Ｓ以下の溶融ガラスに晒すことを含むことが好ましい。
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼１０３ａを粘度が１２０Ｐａ・Ｓ以下の溶融ガラスに晒すことを含むことが好ましい。
本発明の上記（３−１）の実施例では、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面を粘度が約７１Ｐａ・Ｓの溶融ガラスに晒した後でガラス板を製造することによりガラス中に気泡が形成されることを効果的に抑制することができている。
（４−４）
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼１０３ａをガラス板製造ライン１００から外れたオフラインの状態において、本稼動時に攪拌翼１０３ａの表面に接触する溶融ガラスの温度よりも５０℃以上高く加熱された雰囲気に晒すことを含むことが好ましい。
また、本発明に係るガラス板の製造方法は、準備工程が、攪拌翼１０３ａをガラス板製造ライン１００から外れたオフラインの状態において、本稼動時に攪拌翼１０３ａの表面に接触する溶融ガラスの温度よりも５０℃以上高く加熱された雰囲気に晒すことを含むことが好ましい。
本発明の上記（３−３）の実施例では、白金又は白金合金製の攪拌翼１０３ａの溶融ガラスと接触する表面をガラス板製造ライン１００の本稼働時に当該表面に接触する溶融ガラスの温度１４４５℃よりも３０℃以上高い１５００℃の雰囲気に晒した後でガラス板を製造することによりガラス中に気泡が形成されることを効果的に抑制することができている。
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板の製造に好適な原料を調合し、本発明にかかるガラス板製造方法を用いてガラス板を製造するものである。しかし、他の実施形態においては、本発明にかかるガラス板製造方法を、例えば、カバーガラス用のガラス板を製造するのに用いてもよい。この場合、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、あるいは、Ｌｉ2Ｏとして表されるアルカリ金属酸化物の濃度の合計が２．０質量％より大きい組成を有するようにガラス原料を調合するのが好適である。
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板の製造に好適な原料を調合し、本発明にかかるガラス板製造方法を用いてガラス板を製造するものである。しかし、他の実施形態においては、本発明にかかるガラス板製造方法を、例えば、カバーガラス用のガラス板を製造するのに用いてもよい。この場合、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、あるいは、Ｌｉ2Ｏとして表されるアルカリ金属酸化物の濃度の合計が２．０質量％より大きい組成を有するようにガラス原料を調合するのが好適である。
このような組成を有するガラス板を製造する場合、ガラス板製造ライン１００本稼動時には、攪拌翼１０３ａの表面に接触する溶融ガラスの温度は、約１３５０℃（粘度約７４Ｐａ・Ｓ）であることが好ましい。したがって、気泡の形成を効果的に抑えるには、当該温度よりも３０℃以上高い温度（例えば、１３８０℃又はそれ以上）の溶融ガラスに攪拌翼１０３ａの表面を晒す上述のオンライン熱処理、又は、当該温度よりも５０℃以上高い温度（例えば、１４００℃又はそれ以上）の雰囲気に攪拌翼１０３ａの表面を晒す上述のオフライン熱処理、あるいは、これらの両方を行なった後でガラス板を製造することが好ましい。なお、本変形例にかかる上述のような組成を有するガラスの場合、１３８０℃において粘度は約５６Ｐａ・Ｓとなる。
以上では、攪拌翼１０３ａの表面の付着物に起因する気泡の形成を抑えたガラス板の製造を例に本発明について詳述したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、第１移送管１０５ａ、第２移送管１０５ｂ、第３移送管１０５ｃ、清澄管１０２、成形装置１０４等、他のガラス製造用装置の溶融ガラスと接触する表面の付着物に起因する気泡の形成を抑えたガラス板の製造にも適用可能である。
１００ ガラス板製造ライン
１０１ 溶解槽
１０２ 清澄槽
１０３ 撹拌槽
１０３ａ 攪拌翼
１０４ 成形装置
１０１ 溶解槽
１０２ 清澄槽
１０３ 撹拌槽
１０３ａ 攪拌翼
１０４ 成形装置
Claims (4)
- ガラス製造ライン（１００）を本稼働させる前に、白金又は白金合金製の攪拌翼（１０３ａ）に対して熱処理を行なうことにより前記攪拌翼（１０３ａ）の溶融ガラスと接触する表面の付着物を取り除く準備工程、
を含むことを特徴とする、
ガラス板の製造方法。 - 前記準備工程は、前記攪拌翼（１０３ａ）を本稼動時よりも３０℃以上高い温度の前記溶融ガラスに晒すことを含むことを特徴とする、
請求項１に記載のガラス板の製造方法。 - 前記準備工程は、前記攪拌翼（１０３ａ）を粘度が１２０Ｐａ・Ｓ以下の溶融ガラスに晒すことを含むことを特徴とする、
請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。 - 前記準備工程は、前記攪拌翼（１０３ａ）を前記ガラス製造ライン（１００）から外れたオフラインの状態において、本稼動時に前記攪拌翼（１０３ａ）の表面に接触する前記溶融ガラスの温度よりも５０℃以上高く加熱された雰囲気に晒すことを含むことを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
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