JP2017065961A - ガラス導管及びガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで電流分布を改善できる溶融ガラス搬送導管及びガラス基板の製造方法の提供。【解決手段】白金又は白金合金からなる管本体１０と、管本体１０の長手方向の異なる位置に設けられた一対のフランジ２０ａと、フランジ２０ａからそれぞれ引き出された電極２１ａと、フランジ２０ａ及び電極２１ａの外周２０ａＵ、２０ａＤに沿って設けた冷却管３０ａを備え、管本体１０の中心Ｏより下方における冷却管３０ａから管本体１０までの距離Ｒ３を、管本体１０の中心Ｏより上方における冷却管３０ａから管本体１０までの距離Ｒ１よりも短くし、これにより電極２１ａから冷却管３０ａを経由して管本体１０の中心Ｏより下方から管本体１０に電流が流れることにより、溶融ガラスを加熱し、搬送するガラス導管。【選択図】図６

Description

本発明は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管、及びこのガラス導管を用いて、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板を作製するガラス基板の製造方法に関するものである。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（以下、「ＦＰＤ」と呼ぶ。）に用いるガラス基板には、厚さが例えば０．５〜０．７ｍｍと薄いガラス板が用いられている。このＦＰＤ用ガラス基板は、例えば第１世代では３００×４００ｍｍのサイズであるが、第１０世代では２８５０×３０５０ｍｍのサイズになっている。

このような薄板で大きなサイズのＦＰＤ用ガラス基板は、ガラス原料を溶解した溶融ガラスを成形炉に搬送して、例えばオーバーフローダウンドロー法により製造されている。オーバーフローダウンドロー法を用いるガラス基板の製造方法は例えば特許文献１に開示されている。

また、上記の溶融ガラスを搬送する配管は、管内の溶融ガラスを所定の温度に加熱する必要があり、この加熱を効率良く行うために、配管にはこれを加熱する加熱装置を設けている。従来から、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管が知られている（例えば特許文献２等）。

図８は、従来のガラス導管の構成を示す図であるが、このガラス導管では、金属製の管本体１の周上を取り囲むようにフランジ２が設けられ、このフランジ２から電極３が引き出されている。このガラス導管では、電極３に電圧が印加され、フランジ２を介して管本体１の通電加熱が行われることにより、管本体１内を流れる溶融ガラスが加熱される。なお、ＦＰＤ用ガラス基板を製造するには、溶融ガラスを例えば千数百度程度まで昇温する必要があるが、管本体１内の溶融ガラスを千数百度程度まで昇温した場合、通電用の電極３及びフランジ２も昇温し、破損する虞があるため、上記フランジ２及び電極３の外周に沿って当該フランジ２及び電極３を冷却する冷却管４が設けられている。

国際公開第２０１２／１３２４２５号 特開平１１−３４９３３４号公報 特開２００９−２９８６７１号公報

ところが、電極３は一方向から管本体１と接続されるため、電極３から管本体１に向かって流れる電流は、それらを結ぶ最短ルートを集中的に通るので、管本体１を流れる電流は、電極３に近い側の管の周上の一部に局在化し易くなる。このため、管本体１の通電加熱も局在化し、ガラス導管の周上の温度分布が生じ、管内を流れる溶融ガラスの加熱にも影響を及ぼしてしまう。すなわち、溶融ガラスに温度差が生じ、成形工程でシートガラスを成形したとき、シートガラスの厚さの変動や、部分的な失透が発生するという重大な問題を引き起こす。

以上のことから、管本体に向かって流れる電流を分散させて電力集中を緩和することが望まれる。例えば特許文献３には、上記フランジを、管本体と接続された内環部と、該内環部を取り囲み、電極と接続された外環部とで構成し、内環部を外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成するとともに、内環部の中心は、管本体の中心から電極側に寄せられている構成としたガラス導管が開示されている。これによって、電極からの電流が外環部に沿って電極と反対側に回り込むようになるので、電力集中を緩和できるとしている。

しかしながら、この特許文献３に開示されている構成では、上記フランジを材料の異なる内環部と外環部の２つの部材が必要となり、しかも内環部の中心が管本体の中心から離間する位置の調整が難しく、そのため高コストであるという問題がある。

近年、ＦＰＤの分野では、高精細化の進展に伴って、ＦＰＤ用ガラス基板に対する品質要求は益々厳しくなってきており、上記ガラス導管を通電加熱する際の電流分布の改善は重要な課題である。

そこで、本発明の目的は、第１に、低コストで電流分布を改善することができ、通電加熱を効率よく行うことができるガラス導管を提供することであり、第２に、このガラス導管を用いて、高品質のガラス基板を製造することが可能なガラス基板の製造方法を提供することである。

本発明者は、従来の課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成の発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管であって、白金又は白金合金からなる管本体と、前記管本体の長手方向の異なる位置に設けられた一対のフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極と、前記フランジ及び前記電極のそれぞれの外周に沿って設けられ、前記フランジ及び前記電極を冷却する冷却管と、を備え、前記電極から前記冷却管を経由して前記管本体に流れる電流が、前記管本体の中心より下方から前記管本体に向かって流れるように、前記管本体の中心より下方における前記冷却管から前記管本体までの距離を、前記管本体の中心より上方における前記冷却管から前記管本体までの距離よりも短くしたことを特徴とするガラス導管である。

本発明の好ましい態様では、前記管本体の中心より上方における前記フランジの外周は、円形状の一部を成している部分を有し、前記管本体の中心より下方における前記フランジの外周は、楕円形状の一部を成している。

また、本発明では、前記冷却管は、前記フランジよりも導電性の高い材料から構成されていることが好ましい。

また、本発明は、ガラス基板の製造方法についても提供する。
すなわち、本発明は、ガラス原料を溶解した溶融ガラスを成形炉に搬送してガラス基板を製造するガラス基板の製造方法であって、ガラス原料を溶解することで溶融ガラスを得る溶解工程と、前記溶融ガラスを昇温することにより、前記溶融ガラス中に含まれるガス成分の泡を脱泡する清澄工程と、前記清澄工程で脱泡された前記溶融ガラスを撹拌することにより、ガラス成分を均質化する撹拌工程と、均質化された前記溶融ガラスをシート状ガラスに成形する成形工程と、を含み、前記溶解工程、前記清澄工程、前記撹拌工程、及び前記成形工程の少なくともいずれかの間の前記溶融ガラスの搬送のために、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガラス導管を用いることを特徴とするガラス基板の製造方法である。

本発明によれば、上記構成により、低コストで電流分布を改善することができ、その結果、通電加熱を効率よく行うことができるガラス導管を提供することができる。
また、このガラス導管を用いることで、高品質のガラス基板を製造することが可能である。

本発明に係わるガラス基板の製造方法のフローの一例を示す図である。 本発明に係わるガラス基板の製造方法における溶解工程乃至切断工程を行う装置の一例を模式的に示す図である。 成形装置の概略の側面図である。 本発明のガラス導管の一実施の形態を説明するためのガラス導管近傍の構成を示す斜視図である。 上記ガラス導管の軸方向から見た図である。 本発明における電極から管本体への電流の流れを説明するための図である。 本発明のガラス導管の他の実施の形態を説明するためのガラス導管の軸方向から見た図である。 従来のガラス導管の構成を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（ガラス基板の製造方法の全体概要）
まず、本発明に係わるガラス基板の製造方法の全体概要について説明する。オーバーフローダウンドロー法が採用されるガラス基板の製造工程の概要の一例は、例えば図１に示すことができる。
図１は、本発明に係わるガラス基板の製造方法のフローの一例を示す図である。

このガラス基板の製造工程では、溶融工程（ＳＴ１）と、清澄工程（ＳＴ２）と、撹拌（均質化）工程（ＳＴ３）と、供給工程（ＳＴ４）と、成形工程（ＳＴ５）と、冷却（徐冷）工程（ＳＴ６）と、切断工程（ＳＴ７）と、を包含し、その成形工程（ＳＴ５）および冷却（徐冷）工程（ＳＴ６）においてダウンドロー法が採用され、その成形工程では、たとえば、図３に示すように、楔形の成形体２１０を含む装置により成形される。

図２は、上記溶融工程（ＳＴ１）乃至切断工程（ＳＴ７）を行う装置の一例を模式的に示す図である。当該装置は、図２に示すように、溶解装置１００と、成形装置２００と、切断装置３００とを主に有する。溶解装置１００は、溶解槽１０１と、清澄槽１０２と、撹拌槽１０３と、第１配管１０４と、第２配管１０５と、第３配管１０６とを有する。

上記溶融工程（ＳＴ１）では、溶解槽１０１内に供給されたガラス原料を火焔および／又は電極を用いた通電加熱により溶解することで溶融ガラスＭＧを得る。溶融ガラスＭＧは、溶解槽１０１から第１配管１０４を通って清澄槽１０２に供給される。

上記清澄工程（ＳＴ２）では、清澄槽１０２に供給された溶融ガラスＭＧが昇温されることにより、溶融ガラスＭＧ中に含まれるＯ₂、ＣＯ₂あるいはＳＯ₂等のガス成分を含んだ泡が、ＳｎＯ₂などの清澄剤の還元反応により生じたＯ₂を吸収して成長し、溶融ガラスＭＧの液面に浮上して清澄槽１０２上方の空気中、窒素ガス等を含有する雰囲気中に放出されて除去される。次いで、溶融ガラスＭＧの温度の低下による泡中のガス成分の内圧が低下することと、還元された清澄剤（例えばＳｎＯ）が溶融ガラスＭＧの温度の低下によって酸化反応をすることにより、溶融ガラスＭＧに残存する泡中のＯ₂等のガス成分を再吸収して、泡を消滅させる。
上記清澄工程で脱泡された溶融ガラスＭＧは、清澄槽１０２から第２配管１０５を通って撹拌槽１０３に供給される。

上記撹拌（均質化）工程（ＳＴ３）では、上記清澄工程で脱泡された溶融ガラスＭＧが供給されて、撹拌槽１０３内の溶融ガラスＭＧを、撹拌手段（例えば図示するスターラ１０３ａ）を用いて撹拌することにより、ガラス成分の均質化が行われる。

上記供給工程（ＳＴ４）では、均質化された溶融ガラスＭＧが、撹拌槽１０３から第３配管１０６を通って成形装置２００に供給される。その成形装置２００の一例は、図３に示されている。図３は成形装置の概略の側面図である。

その図３において、成形装置２００は、成形炉２４０と徐冷炉２５０を含む。その成形装置２００では、上記成形工程（ＳＴ５）及び冷却（徐冷）工程（ＳＴ６）が順次行われる。

上記成形工程（ＳＴ５）では、溶融ガラスＭＧをシートガラスＳＧに成形し、シートガラスＳＧの流れを作る。本実施形態では、成形体２１０を用いたオーバーフローダウンドロー法を用いている。この場合、シートガラスＳＧの流れ方向は、鉛直下方となる。

さらに詳しく説明すると、上記成形体２１０は、図２及び図３に示すように、第３配管１０６を通して溶解装置１００から流れてくる溶融ガラスＭＧを、シートガラスＳＧに成形する。これにより、成形装置２００内で、鉛直下方のシートガラスＳＧの流れが作られる。成形体２１０は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体であり、図３に示すように断面が楔形状を成している。成形体２１０の上部には、溶融ガラスＭＧを導く流路となる供給溝２１２が設けられている。供給溝２１２は、成形体２１０に設けられた供給口において第３配管１０６と接続され、第３配管１０６を通して流れてくる溶融ガラスＭＧは、供給溝２１２を伝って流れる。供給溝２１２の深さは、溶融ガラスＭＧの流れの下流ほど浅くなっており、供給溝２１２から溶融ガラスＭＧが鉛直下方に向かって溢れ出るようになっている。

供給溝２１２から溢れ出た溶融ガラスＭＧは、成形体２１０の両側の側壁を伝わって流下する。側壁を流れた溶融ガラスＭＧは、成形体２１０の下方端部２１３（図３に示す）で合流し、１つのシートガラスＳＧが成形される。シートガラスＳＧは、図３に示すシートガラスＳＧの流下方向である鉛直下方に流れる。なお、成形体２１０の下方端部２１３の直下におけるシートガラスＳＧの温度は、例えば１０^4.3〜１０⁶ｐｏｉｓｅの粘度に相当する温度（例えば１０００〜１２５０℃）である。また、１１５０℃〜１２５０℃であってもよい。

成形体２１０の下方端部２１３の下方近傍には、雰囲気仕切り部材２２０が設けられている。雰囲気仕切り部材２２０は、シートガラスＳＧを厚さ方向の両側から挟むように設けられた一対の板状の断熱部材である。この断熱部材からなる雰囲気仕切り部材２２０は、成形体２１０が収容された上部空間である成形炉２４０と、下方空間とを仕切るために設けられる。

雰囲気仕切り部材２２０の下方には冷却ローラ（冷却ローラとしての機能を備える搬送ローラ）２３０が設けられている。冷却ローラ２３０は、図３に示すように、シートガラスＳＧを厚さ方向の両側から挟むように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。

また、上記冷却ローラ２３０の下方の領域には、シートガラスＳＧの流れ方向に沿って、さらに別の搬送ローラ２５０ａ〜２５０ｄを含む複数の搬送ローラと、図示しない温度調整装置が設けられている。個々の搬送ローラはシートガラスＳＧの厚さ方向の両側のそれぞれに設けられており、シートガラスＳＧの両端を対となって夫々挟持している。つまり、ローラ搬送手段対を構成している。

以上説明した上記冷却（徐冷）工程（ＳＴ６）では、上記冷却ローラ２３０及び搬送ローラ２５０ａ〜２５０ｄによって挟持搬送される過程において、成形されて流れるシートガラスＳＧが所望の厚さになり、冷却に起因する反り、内部歪が生じないように冷却（徐冷）される。

上記切断工程（ＳＴ７）では、切断装置３００において、成形装置２００から供給されたシートガラスＳＧが所定の長さに切断されることで、板状のガラス板を得る。
板状に切断されたガラス板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス基板が作製される。この後、ガラス基板の端面の研削、研磨、およびガラス基板の洗浄が行われ、さらに、泡や脈理等の欠点の有無が検査された後、検査合格品のガラス基板が最終製品として梱包される。

（ガラス導管）
次に、本発明に係るガラス導管の構成上の特徴について説明する。
本発明に係るガラス導管は、上記構成の発明にあるとおり、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管であって、白金又は白金合金からなる管本体と、前記管本体の長手方向の異なる位置に設けられた一対のフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極と、前記フランジ及び前記電極のそれぞれの外周に沿って設けられ、前記フランジ及び前記電極を冷却する冷却管と、を備え、前記電極から前記冷却管を経由して前記管本体に流れる電流が、前記管本体の中心より下方（前記電極とは反対側）から前記管本体に向かって流れるように、前記管本体の中心より下方（前記電極とは反対側）における前記冷却管から前記管本体までの距離を、前記管本体の中心より上方（前記電極側）における前記冷却管から前記管本体までの距離よりも短くしたことを特徴とするものである。
以下、このような構成上の特徴を有する本発明に係るガラス導管の一実施の形態について説明する。

図４は、本発明のガラス導管の一実施の形態を説明するためのガラス導管近傍の構成を示す斜視図である。図５は、上記ガラス導管の軸方向から見た図である。また、図６は、本発明における電極から管本体への電流の流れを説明するための図である。

図４に示すように、本実施形態のガラス導管においては、上記溶融ガラスＭＧを上流側から下流側へと流しながら搬送するための、白金又は白金合金からなる管本体１０と、当該管本体１０に電流を流して通電加熱するため、当該管本体１０の長手方向の異なる位置に設けられた一対のフランジ２０ａ，２０ｂと、当該一対のフランジ２０ａ，２０ｂからそれぞれ引き出された電極２１ａ，２１ｂと、上記フランジ２０ａ，２０ｂ及び上記電極２１ａ，２１ｂのそれぞれの外周に沿って設けられ、これらフランジ２０ａ，２０ｂ及び電極２１ａ，２１ｂを冷却するための冷却管３０ａ，３０ｂと、を備えている。

ここで、上記ガラス導管は、例えば前述の図２に示されるような、各工程（処理槽）間を連結し、上記溶融ガラスＭＧを上流側から下流側へと流しながら搬送するための第１配管１０４、第２配管１０５、第３配管１０６として使用されるものである。したがって、本実施形態の構成は、これらの第１配管１０４、第２配管１０５、第３配管１０６の少なくとも１つに適用される。

上記管本体１０は、管内を非常に高温の溶融ガラスＭＧが流れるため、例えば白金族金属で構成された円筒形状の部材である。白金族金属は、単一の白金族元素（白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ））からなる金属や、白金族元素からなる金属の合金などである。これら白金族金属は、高価であるが、融点が高く、溶融ガラスＭＧに対する耐食性に優れている。本実施形態では、上記管本体１０は、例えば白金（Ｐｔ）または白金合金で成形され、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の厚みを有している。また、上記管本体１０の内径は、例えば１００ｍｍ〜５００ｍｍ程度である。

また、上記一対のフランジ２０ａ，２０ｂは、導電性を有する金属材料で構成され、上記管本体１０に電流を流して通電加熱するために用いられる。そして、上記管本体１０が加熱されることにより、その内部を流れる溶融ガラスＭＧの温度が調整される。上記一対のフランジ２０ａ，２０ｂはそれぞれ上記管本体１０の外周面長手方向の異なる位置に取り付けられており、各フランジ２０ａ，２０ｂは、環状の導電体からなる図示のようなフランジ形状に形成されている。

また、各フランジ２０ａ，２０ｂは、各々から引き出された電極２１ａ，２１ｂを有しており、当該電極２１ａ，２１ｂは図示していない電源に接続されている。かかる構成により、電極２１ａ，２１ｂを介して電源から電力が供給され、各フランジ２０ａ，２０ｂにそれぞれ電流が流れ、上記管本体１０は通電加熱される。したがって、上記一対のフランジ２０ａ，２０ｂを流れる電流を制御することで、管本体１０の内部を流れる溶融ガラスＭＧの温度を調整することができる。

なお、管本体１０に取り付けられる上記フランジ２０ａ（２０ｂ）の数や位置は、管本体１０の材質、内径、長さや、設置位置等に応じて適宜決定されればよいので、図４の実施形態に限定される必要はない。また、上記管本体１０は、通常、水平方向、もしくは若干傾斜を持たせた略水平方向に設置されるため、本実施形態のように、上記一対のフランジ２０ａ，２０ｂから引き出される各電極２１ａ，２１ｂは上記管本体１０の上側に配置されることが好適である。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上記冷却管３０ａ，３０ｂは、上記フランジ２０ａ，２０ｂ及び上記電極２１ａ，２１ｂのそれぞれの外周に沿って設けられ、これらフランジ２０ａ，２０ｂ及び電極２１ａ，２１ｂを冷却するために用いられる。各冷却管３０ａ，３０ｂには図示していない冷媒供給装置から冷媒（例えば、水、空気、油など）が供給されており、冷媒が各冷却管３０ａ，３０ｂ内を流れることにより、上記フランジ２０ａ，２０ｂ及び電極２１ａ，２１ｂを冷却し、これらの部材の高温劣化を抑制する。

また、本実施形態のガラス導管における特徴的な構成は、図５および図６に示されるように、上記管本体１０の中心Ｏより下方（つまり、中心Ｏを通る水平の破線Ｌより矢印Ｄ方向で、上記電極２１ａとは反対側である）における上記冷却管３０ａから管本体１０までの距離を、上記管本体１０の中心Ｏより上方（つまり、中心Ｏを通る水平の破線Ｌより矢印Ｕ方向で、上記電極２１ａ側である）における上記冷却管３０ａから管本体１０までの距離よりも短くなるようにしたことである。

本実施形態の好ましい態様では、上記管本体１０の中心Ｏより上方（つまり上記電極２１ａ側）における上記フランジ２０ａの外周２０ａＵは、円形状の一部を成している部分を有し、上記管本体１０の中心Ｏより下方（つまり上記電極２１ａとは反対側）における上記フランジ２０ａの外周２０ａＤは、楕円形状の一部を成している。これによって、上記管本体１０の中心Ｏより下方における上記冷却管３０ａから管本体１０の周面までの距離（例えば図示のＲ３）は、上記管本体１０の中心Ｏより上方における上記冷却管３０ａから管本体１０の周面までの距離（例えば図示のＲ１，Ｒ２）よりも短くなる。要するに、上記のとおり、上記管本体１０の中心Ｏより下方における上記冷却管３０ａから管本体１０までの距離は、上記管本体１０の中心Ｏより上方における上記冷却管３０ａから管本体１０までの距離よりも短くなる。

なお、上記管本体１０の中心Ｏより下方における上記冷却管３０ａから管本体１０までの距離を、上記管本体１０の中心Ｏより上方における上記冷却管３０ａから管本体１０までの距離よりも、どの程度短くなるようにするのかは、上記冷却管３０ａおよび上記フランジ２０ａの材質、大きさ、電流密度の大きさなどに応じて決定することができる。冷却管３０ａを管本体１０に近づけ過ぎると、フランジ２０ａの伝導伝熱による管本体１０の温度低下が大きくなり、温度分布はかえって不均一になることがある。そのため、電流の偏り改善とフランジ２０ａの伝導伝熱量が適切なバランスとなり、ガラス温度の不均一が最小になるように冷却管３０ａと管本体１０との距離を決定するのが好ましい。また、伝熱と電流密度を同時に考慮して設計するのは容易ではなく、シミュレーションを用いるのが好ましい。シミュレーションにおいては、熱流体解析のソフトウェアを用いて、サブルーチンとして電気伝導の解析を組み込むことにより、ガラス流れ、伝熱、電気伝導の３つを連成して解析するのが好ましい。

本実施形態のガラス導管においては、上記構成によって、上記電極２１ａから上記冷却管３０ａや上記フランジ２０ａを介して上記管本体１０の中心Ｏより上方から管本体１０に向かって流れる電流（例えば図６に図示のｅ₄，ｅ₅などの流れ）だけではなく、上記電極２１ａから上記冷却管３０ａ及び上記フランジ２０ａを介して上記管本体１０の中心Ｏより下方から（言い換えれば、上記電極２１ａとは反対側にも回り込むように）管本体１０に向かって流れる電流（例えば図６に図示のｅ₁→ｅ₂→ｅ₃の流れ）が流れるようになる。

この結果、上記電極２１ａから上記フランジ２０ａを介して上記管本体１０に流れる電流分布を好ましく改善することができ、管本体１０の通電加熱を効率よく行うことができる。また、本実施形態では、上記フランジ２０ａの主に形状の改善によって上述の電流分布を改善することができるので、低コスト（安価な構成）で本発明の効果を得ることが可能である。

また、本実施形態では、上述の効果をよりいっそう発揮させる観点から、上記電極２１ａから上記冷却管３０ａを介して上記管本体１０の中心Ｏより下方から管本体１０に向かう電流が積極的に流れるようにするため、上記冷却管３０ａは、上記フランジ２０ａよりも耐熱温度が低く、導電性の高い材料から構成されていることが好ましい。

なお、上述の図５および図６は、図４に示す上記ガラス導管の軸方向から見た図であるため、図５および図６には、フランジ２０ｂ、電極２１ｂ、冷却管３０ｂは現れていない。上記実施形態では、主に、一方のフランジ２０ａ、電極２１ａ、冷却管３０ａの構成および作用効果について説明したが、他方のフランジ２０ｂ、電極２１ｂ、冷却管３０ｂの構成および作用効果についても同様である。

図７は、本発明のガラス導管の他の実施の形態を説明するためのガラス導管の軸方向から見た図である。
図７に示すように、本実施形態のガラス導管においては、管本体１０と、当該管本体１０に電流を流して通電加熱するためのフランジ４０ａと、当該フランジ４０ａから引き出された電極（図示していない）と、これらフランジ４０ａ及び電極を冷却するための冷却管５０ａとを備えている。なお、図７には現れていないが、上記フランジ４０ａ等と対のフランジ等が管本体１０の長手方向の異なる位置に設けられている。

そして、本実施形態のガラス導管では、上記管本体１０の中心Ｏを通る水平の破線Ｌより下方におけるフランジ４０ａの外周４０ａＤは、楕円形状の一部を成している。これによって、上記管本体１０の中心Ｏより下方における冷却管５０ａから管本体１０までの距離は、上記管本体１０の中心Ｏより上方における上記冷却管５０ａから管本体１０までの距離よりも短くなる。

本実施形態のガラス導管においては、上記構成によって、上記電極から上記冷却管５０ａを介して上記管本体１０の中心Ｏより下方から（要するに、上記電極が接続されている側とは反対側にも回り込むように）管本体１０に向かって流れる電流（例えば図７に図示のｅ₁→ｅ₂→ｅ₃の流れ）が流れるようになる。

この結果、電極から上記フランジ５０ａを介して上記管本体１０に流れる電流分布を好ましく改善することができ、管本体１０の通電加熱を効率よく行うことができる。また、本実施形態についても、上記フランジ４０ａの主に形状の改善によって上述の電流分布を改善することができるので、低コスト（安価な構成）で本発明の効果を得ることが可能である。

また、本実施形態においても、上述の効果をよりいっそう発揮させる観点から、電極から上記冷却管５０ａを介して上記管本体１０の中心Ｏより下方から管本体１０に向かう電流が積極的に流れるようにするため、上記冷却管５０ａは、上記フランジ４０ａよりも導電性の高い材料から構成されていることが好ましい。

また、本実施形態では、図７に示すように、上記管本体１０の下端は、上記フランジ４０ａが設けられた位置において上記冷却管５０ａに当接しているが、本発明の効果を損なわない限りにおいて、管本体１０と冷却管５０ａとの間をフランジによって離間させるようにしてもよい。管本体１０と冷却管５０ａとが接していると冷却管５０ａにより管本体１０が冷却されすぎるおそれがある。管本体１０の一部、より具体的には清澄槽の電極近傍の位置において、局所的に温度が低下する。管本体１０は、白金または白金合金（白金族金属）から構成されているため、気相空間（酸素を含む雰囲気）に接する部分が揮発する。揮発した白金または白金合金は、清澄槽の電極近傍の局所的に温度が低下した位置で凝固し、付着する。凝固した揮発物は脱泡工程中の熔融ガラス中に落下して混入する、このため、管本体１０と冷却管５０ａとの間をフランジによって離間させることで、管本体１０の一部が局所的に冷却されるのを抑制することにより、凝固した揮発物が熔融ガラス中に落下して混入するのを防ぎ、ガラス基板に白金異物として混入することを防ぐことができる。

また、本発明は、ガラス基板の製造方法についても提供する。
すなわち、本発明は、ガラス原料を溶解した溶融ガラスを成形炉に搬送してガラス基板を製造するガラス基板の製造方法であって、ガラス原料を溶解することで溶融ガラスを得る溶解工程と、前記溶融ガラスを昇温することにより、前記溶融ガラス中に含まれるガス成分の泡を脱泡する清澄工程と、前記清澄工程で脱泡された前記溶融ガラスを撹拌することにより、ガラス成分を均質化する撹拌工程と、均質化された前記溶融ガラスをシート状ガラスに成形する成形工程と、を含み、前記溶解工程、前記清澄工程、前記撹拌工程、及び前記成形工程の少なくともいずれかの間の前記溶融ガラスの搬送のために、上述のガラス導管を用いることを特徴とするガラス基板の製造方法である。

上記の各実施形態により説明したように、低コストで電流分布を改善することができ、その結果、通電加熱を効率よく行うことができるガラス導管を用いることで、品質の安定した高品質のガラス基板を製造することが可能である。

上述の本発明の実施形態において製造されるガラス基板は、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板等に好適に用いられる。また、このガラス基板は、その他、携帯端末機器などのディスプレイや筐体用のカバーガラス、タッチパネル板、太陽電池のガラス基板やカバーガラスとしても用いることができる。特に、液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。その中でも特に熱収縮率の小さいことが要求される、ＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）・ＴＦＴや、酸化物半導体・ＴＦＴなど、パネル製造工程において高温処理を必要とする製品に好適に用いることができる。

また、本発明において製造されるガラス基板の幅方向及び縦方向の長さは、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、１０００ｍｍ〜３５００ｍｍであることが好ましく、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍであることがより好ましい。
また、本発明において製造されるガラス基板の厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍである。好ましくは、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。

（ガラス基板の組成）
上述の用途のガラス基板のガラス組成としては、アルミノシリケートガラス、ボロアルミノシリケートガラスであり、さらに無アルカリガラス、微アルカリガラスであり、例えば以下のものを好ましく挙げることができる。なお、以下に示す組成の含有率表示は、モル％である。
ＳｉＯ₂ ５５〜７５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１５％、ＲＯ ５〜２０％（ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａのうち、ガラス基板に含まれる全元素)、Ｒ'₂Ｏ ０〜０．４％ (ただし、Ｒ'はＬｉ、Ｎａ及びＫのうち、ガラス基板に含まれる全元素)。
本発明で用いる溶融ガラスの歪点は、６５０℃以上であってもよく、６８０℃以上であることがより好ましい。
また、例えば、ガラス基板の液相粘度は、１０^4.3ｐｏｉｓｅ〜１０^6.7ｐｏｉｓｅである。
もちろん、本発明においては、ガラス基板のガラス組成を限定するものではない。

以上詳細に説明したとおり、本発明によれば、低コストで電流分布を改善することができ、そのため通電加熱を効率よく行うことができるガラス導管を提供することができる。また、このガラス導管を用いることで、品質の安定した高品質のガラス基板を製造することが可能である。

以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１ 管本体
２ フランジ
３ 電極
４ 冷却管
１０ 管本体
２０ａ，２０ｂ フランジ
２１ａ，２１ｂ 電極
３０ａ，３０ｂ 冷却管
４０ａ フランジ
５０ａ 冷却管
１００ 溶解装置
１０１ 溶解槽
１０２ 清澄槽
１０３ 撹拌槽
１０４ 第１配管
１０５ 第２配管
１０６ 第３配管
２００ 成形装置
２１０ 成形体
２１２ 供給溝
２１３ 下方端部
２２０ 雰囲気仕切り部材
２３０ 冷却ローラ
２４０ 成形炉
２５０ 徐冷炉
２５０ａ〜２５０ｄ 搬送ローラ
３００ 切断装置

Claims (4)

1. 溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管であって、
   白金又は白金合金からなる管本体と、前記管本体の長手方向の異なる位置に設けられた一対のフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極と、前記フランジ及び前記電極のそれぞれの外周に沿って設けられ、前記フランジ及び前記電極を冷却する冷却管と、を備え、
   前記電極から前記冷却管を経由して前記管本体に流れる電流が、前記管本体の中心より下方から前記管本体に向かって流れるように、前記管本体の中心より下方における前記冷却管から前記管本体までの距離を、前記管本体の中心より上方における前記冷却管から前記管本体までの距離よりも短くしたことを特徴とするガラス導管。
2. 前記管本体の中心より上方における前記フランジの外周は、円形状の一部を成している部分を有し、前記管本体の中心より下方における前記フランジの外周は、楕円形状の一部を成していることを特徴とする請求項１に記載のガラス導管。
3. 前記冷却管は、前記フランジよりも導電性の高い材料から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス導管。
4. ガラス原料を溶解した溶融ガラスを成形炉に搬送してガラス基板を製造するガラス基板の製造方法であって、
   ガラス原料を溶解することで溶融ガラスを得る溶解工程と、
   前記溶融ガラスを昇温することにより、前記溶融ガラス中に含まれるガス成分の泡を脱泡する清澄工程と、
   前記清澄工程で脱泡された前記溶融ガラスを撹拌することにより、ガラス成分を均質化する撹拌工程と、
   均質化された前記溶融ガラスをシート状ガラスに成形する成形工程と、を含み、
   前記溶解工程、前記清澄工程、前記撹拌工程、及び前記成形工程の少なくともいずれかの間の前記溶融ガラスの搬送のために、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガラス導管を用いることを特徴とするガラス基板の製造方法。

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