JP5681677B2 - ガラス製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係るガラスの製造方法の一実施形態として、フラットパネルディスプレイのガラス基板用のガラス板の製造方法を説明する。
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混合する。例えば、フラットパネルディスプレイ、特に液晶ディスプレイ(LCD)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混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:0〜2.0質量%(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)酸化錫、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%。
ガラスを製造するための各工程の概要を、図1を参照しながら以下に説明する。
(2−1)溶解槽詳細
図2を参照しながら溶解槽101について以下に説明する。
図3を参照しながら、電極200および電極201aについて説明する。なお、以下では、溶解槽101において、壁111を起点にして、溶融ガラスGがある側を内又は内側、当該内側の反対側を外又は外側とする。
以下に、本発明に係る耐火物の崩落防止手段について説明する。なお、以下では、溶解槽101において、壁111を起点にして、溶融ガラスGがある側を内又は内側、当該内側の反対側を外又は外側とする。
電極201aが浸食され、減耗すると、電極201aの先端が壁面Xよりも外側に位置するようになる。上述のとおり、電極201aの上には、複数の耐火性レンガ111cが積層されている。したがって、電極201aが減耗すると、その上に積層されている耐火性レンガ111cが崩落する危険がある。また、電極201aの先端が壁面Xよりも外側に位置する状態では、溶融ガラスよりも壁111を構成する耐火性レンガ111cのほうが通電されやすくなり、壁111は、電極200が設置されている部分の周りから浸食される。
(3−1)
前記実施形態では、電極200は、積層された耐火性レンガ111cの間に設置され、耐火性レンガ111cにより保持されている。つまり、電極200は、耐火性レンガ111cに直接、接している。これにより、溶解槽101の壁111に隙間をなるべく作らないようにすることが出来ている。
前記実施形態では、電極200を構成する電極201が浸食され、減耗すると、電極201aを溶解槽101内の溶融ガラスG側に移動させ電極201aの先端が所定の位置に位置するようにする。所定の位置とは、電極の先端がガラス溶解炉の内側の壁面近傍の位置を指す。ガラス溶解炉の内側の壁面近傍の位置とは、具体的には、壁111の内側の壁面Xと同じ位置或いは、それよりも内側が望ましいが、積層された耐火性レンガ111cが崩落しない程度の位置であれば、壁111の壁面Xよりも外側であってもよい。これにより、壁111の耐火性レンガ111cの崩落をできるだけ防止し、溶解槽101を延命することが出来ている。なお、電極の先端が壁111の内側の壁面Xよりも内側に突出し過ぎると、電極の浸食量が多くなり、電極の寿命が短くなり、溶解炉を延命させる観点から望ましくない。
前記実施形態では、電極201aの末端に新たな電極201bが継ぎ足される。即ち、電極200の後方に隣接して別の電極を配置する。つまり、電極201aが減耗しても、次々に新たな電極201である電極201bが継ぎ足され、電極200が延命される。これにより、壁111の耐火性レンガ111cの崩落をできるだけ防止し、溶解槽101を延命することが出来ている。
前記実施形態では、電極200は、複数の電極201から構成されている。これにより、電極201それぞれよりも大きな電極200を簡便な方法で構成することが出来ている。
(4−1)
上記実施形態においては、電極201aの末端に新たな電極201bを継ぎ足す場合、当該末端に取り付けられているコネクター202を取り外さなければならなかった。しかし、他の実施形態においては、コネクター202をより取り外し易く構成してもよい。例えば、図6に示されているように、複数の電極201のコネクター204をまとめて一体のフレーム等に取り付けたコネクター・ユニット203を電極201の末端に接するように電極201の末端に対してジャッキ等で押し付けても良い。具体的には、例えば、金属製或いは木等の絶縁体製の細長い部材を格子状に組んだフレームに複数の金属製のコネクター204を取り付ける。複数のコネクター204の電極201との接点部分は、同一平面上に並ぶように当該格子状のフレームに取り付けられる。複数のコネクター204の電極201との接点部分は、電極200の有する複数の電極201の配列と同じ間隔で配置される。このように構成されたコネクター・ユニット203を、各コネクター204の前記接点部分と各電極201の末端とが接するように電極201の末端に対してジャッキ等で押し付ける。こうすることにより、複数の電極201のコネクター204を一括して素早く着脱することができ、電極201の継ぎ足しが素早く行える。したがって、溶解槽101内の溶融ガラスGの温度をなるべく下げずに電極201の継ぎ足しが行える。
上記実施形態においては、電極201は、酸化錫製であった。しかし、他の実施形態においては、電極201は、高温下で導電性のある金属であれば、他の金属製でもよく、電極201は、酸化錫、モリブデン、酸化ジルコニウム、のうちから少なくとも1種を含むと好適である。
上記実施形態において、熔融ガラスGへの電極201の溶出が速いと、電極201および熔解炉101の寿命が短くなるので、電極201の溶出量を減らすことが好ましい。電極201の溶出量は、電極201の温度が高いほど大きくなるので、電極201の温度を低くすることにより、電極201の溶出量を抑制することができる。
101 溶解槽(溶解炉)
111、111a、111b 壁
111c 耐火性レンガ(耐火物)
200 電極
201、201a、201b 電極
202、204 コネクター
Claims (12)
- 少なくとも一対の電極と複数の耐火物を積層してなした溶解炉に、ガラス原料を導入してガラスを溶解するガラスの製造方法において、
前記一対の電極は高温下で導電性のある金属を含み、
前記電極の先端が所定の位置になるように、前記電極が押圧により移動可能なように周囲の耐火物によって保持され、
前記電極の前記先端と対向する末端は、取り外し可能なコネクターが取り付けられていることを特徴とする、
ガラスの製造方法。 - 前記高温下で導電性のある金属が、酸化錫、モリブデン、酸化ジルコニウム、のうちから少なくとも1種を含むことを特徴とする、
請求項1に記載のガラスの製造方法。 - 前記溶解炉において前記耐火物の崩落防止手段が施されることを特徴とする、
請求項1、2の何れかに記載のガラスの製造方法。 - 前記崩落防止手段は、前記電極の前記末端に取り付けられている前記コネクターを取り外し、前記電極の後方に隣接して別の電極を配置し、前記別の電極の前記末端に前記コネクターを取り付けることを特徴とする、
請求項3に記載のガラスの製造方法。 - 前記溶解炉における溶融ガラスの温度が1500℃以上であることを特徴とする、
請求項1〜請求項4の何れかに記載のガラスの製造方法。 - 前記電極が複数個の電極を一体化した複合体であり、
前記複数個の電極のそれぞれの前記末端には前記コネクターが取り付けられ、
前記複合体である前記電極の前記末端は、前記複数個の電極の前記コネクターがまとめて取り付けられているコネクターユニットが押し付けられていることを特徴とする、
請求項1〜請求項5の何れかに記載のガラスの製造方法。 - 前記電極が複数個の電極を一体化した複合体であって、溶解炉の外から押圧することを特徴とする、
請求項1〜請求項6の何れかに記載のガラスの製造方法。 - 前記電極の先端の前記所定の位置は、溶融ガラスと接触する前記耐火物の面と同じ位置、または、前記耐火物の面より内側であることを特徴とする、
請求項1〜請求項7の何れかに記載のガラスの製造方法。 - 前記電極の先端の前記所定の位置は、溶融ガラスと接触する前記耐火物の面と同じ位置、または、前記耐火物の面より外側であることを特徴とする、
請求項1〜請求項7の何れかに記載のガラスの製造方法。 - 一対の電極と複数の耐火物を積層してなした溶解炉にガラス原料を導入してガラスを溶解するガラスの製造方法において、
前記一対の電極は高温下で導電性のある金属を含み、
前記電極の先端が所定の位置になるように、移動可能なように周囲の耐火物によって保持された前記電極を、所定の位置に移動させる際、前記電極と周囲のレンガの間隙に存在するガラスを加熱する工程を含み、
前記電極の前記先端と対向する末端は、取り外し可能なコネクターが取り付けられていることを特徴とする、
ガラスの製造方法。 - 少なくとも一対の電極と複数の耐火物を積層してなした溶解炉に、ガラス原料を導入してガラスを溶解するガラスの製造方法において、
前記一対の電極は高温下で導電性のある金属を含み、
前記電極の先端が所定の位置になるように、前記電極は、溶解炉内のガラスの内圧に抗う力が付与されて保持され、
前記電極の前記先端と対向する末端は、取り外し可能なコネクターが取り付けられていることを特徴とする、
ガラスの製造方法。 - 請求項1〜請求項11の何れかに記載のガラスの製造方法を用いて製造されたガラスをシート状に成形し、
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方法。
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