JP6499250B2 - ガラス基板の製造方法、およびガラス基板製造装置 - Google Patents
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Description
このような白金族金属の揮発を抑制するために、清澄管内に不活性ガスを流して酸素濃度を下げることが知られている。しかし、不活性ガスを流しても酸素濃度が下がらない場合があることがわかった。
(1):清澄管を用いて熔融ガラスの清澄を行う清澄工程を備え、
前記清澄工程では、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを前記清澄管内に流しながら前記清澄を行い、
前記清澄管は、白金族金属を含む材料で構成され、前記気相空間と接する壁部に、前記気相空間内の気体を排出する通気孔と、前記熔融ガラスに対して不活性なガスを前記気相空間内に供給する供給孔と、を有し、前記通気孔および前記供給孔は、前記熔融ガラスの流れ方向に互いに離間して配置され、
前記清澄工程では、前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行う制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第1の許容値を超えた場合に、前記通気孔から前記不活性なガスを前記気相空間に供給することを特徴とするガラス基板の製造方法。
したことに起因して前記酸素濃度が前記流れ方向に不均一になることを抑制するように、
前記不活性なガスを供給する、上記(1)または上記(2)に記載のガラス基板の製造方法。
前記清澄工程では、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを前記清澄管内に流しながら前記清澄を行い、
前記清澄管は、白金族金属を含む材料で構成され、前記気相空間と接する壁部に、前記気相空間内の気体を排出する通気孔と、前記熔融ガラスに対して不活性なガスを前記気相空間内に供給する供給孔と、を有し、前記通気孔および前記供給孔は、前記熔融ガラスの流れ方向に互いに離間して配置され、
前記清澄工程では、前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう制御された供給量で前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行い、かつ制御された排出量で前記通気孔から前記気体を排出する制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第3の許容値を超えた場合に、前記通気孔からの前記気体の排出量を低減することを特徴とするガラス基板の製造方法。
前記不活性なガスを前記気相空間内に供給する不活性ガス供給装置と、
前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行う制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第1の許容値を超えた場合に、前記通気孔から前記不活性なガスを前記気相空間に供給するように、前記不活性ガス供給装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするガラス基板製造装置。
前記不活性なガスを前記気相空間内に供給する不活性ガス供給装置と、
前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう制御された供給量で前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行い、かつ制御された排出量で前記通気孔から前記気体を排出する制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第3の許容値を超えた場合に、前記通気孔からの前記気体の排出量を低減するように、前記不活性ガス供給装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするガラス基板製造装置。
(ガラス基板の製造方法の全体概要)
図1は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。ガラス基板の製造方法は、熔解工程(ST1)、清澄工程(ST2)、均質化工程(ST3)、供給工程(ST4)、成形工程(ST5)、徐冷工程(ST6)、および、切断工程(ST7)を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有してもよい。製造されたガラス基板は、必要に応じて梱包工程で積層され、納入先の業者に搬送される。
清澄工程(ST2)では、熔融ガラスを昇温することにより、熔融ガラス中に含まれる酸素、CO2あるいはSO2を含んだ泡を発生させる。この泡が、熔融ガラス中に含まれる清澄剤(酸化スズ等)の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して放出される。その後、清澄工程では、熔融ガラスの温度を降温することにより、清澄剤の還元反応により生成した還元物質の酸化反応を促進させる。これにより、熔融ガラスに残存する泡中の酸素等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。
供給工程(ST4)では、均質化された熔融ガラスが成形装置に供給される。
成形工程(ST5)では、熔融ガラスを所定の厚さの帯状ガラスであるシートガラスに成形し、シートガラスの流れを作る。成形には、フロート法やフュージョン法(オーバーフローダウンドロー法)等が用いられるが、フュージョン法では製造ライン上の徐冷装置を長くすることが困難であることから、オフラインにおける熱処理(後述)を含むガラス基板の製造方法には、フュージョン法が適している。
徐冷工程(ST6)では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。
切断工程(ST7)では、徐冷後のシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス基板を得る。シートガラスを、所定の長さの素板に切断することを採板ともいう。採板により得られたガラス基板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス基板が作られる。
研削工程および研磨工程において、ガラス基板の端面の研削、研磨およびコーナカットを含む端面加工が行われる。端面加工後のガラス基板は、洗浄工程において、ガラス表面の微細な異物や汚れを取り除くために、洗浄(第1洗浄)される。第1洗浄後、例えば、ガラス基板に対して、粗面化工程及びすすぎ工程を含む表面処理が行われる。表面処理後、さらにガラス基板の洗浄(第2洗浄)を行い、洗浄されたガラス基板は、検査工程において、キズ、塵、汚れあるいは光学欠陥を含む傷が無いか、光学的検査が行われる。検査により品質の適合したガラス基板は、梱包工程において、ガラス基板を保護する紙と交互に積層された積層体としてパレットに積載されて梱包される。梱包されたガラス基板は納入先業者に出荷される。
図2は、本実施形態における熔解工程(ST1)〜切断工程(ST7)を行うガラス基板製造装置の概略図である。ガラス基板製造装置は、図2に示すように、主に熔解装置100と、成形装置200と、切断装置300と、を有する。熔解装置100は、熔解槽101と、清澄管102と、撹拌槽103と、移送管104、105と、ガラス供給管106と、を有する。
図2に示す熔解槽101には、図示されないバーナー等の加熱手段が設けられている。熔解槽101には清澄剤が添加されたガラス原料が投入され、熔解工程(ST1)が行われる。熔解槽101で熔融した熔融ガラスは、移送管104を介して清澄管102に供給される。
清澄管102では、熔融ガラスMGの温度を調整して、清澄剤の酸化還元反応を利用して熔融ガラスの清澄工程(ST2)が行われる。具体的には、清澄管102内の熔融ガラスが昇温されることにより、熔融ガラス中に含まれる酸素、CO2あるいはSO2を含んだ泡が、清澄剤の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して気相空間に放出される。その後、熔融ガラスの温度を低下させることにより、清澄剤の還元反応により生成した還元物質が酸化反応を行う。これにより、熔融ガラスに残存する泡中の酸素等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。清澄後の熔融ガラスは、移送管105を介して撹拌槽103に供給される。
撹拌槽103では、スターラ103aによって熔融ガラスが撹拌されて均質化工程(ST3)が行われる。撹拌槽103で均質化された熔融ガラスは、ガラス供給管106を介して成形装置200に供給される(供給工程ST4)。
成形装置200では、例えばオーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスからシートガラスSGが成形され(成形工程ST5)、徐冷される(徐冷工程ST6)。
切断装置300では、シートガラスSGから切り出された板状のガラス基板が形成される(切断工程ST7)。
次に、図3を参照して、清澄管102の構成について説明する。図3は、清澄管102の構成を示す概略図である。
清澄管102は、白金族金属を含む材料で構成された管状の部材である。白金族金属とは、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)の6元素を指す。白金族金属を含む材料には、単一の元素からなる白金族金属または白金族金属の合金からなる材料が用いられる。例えば、白金または白金合金が用いられる。
この通電加熱により、電極121a、121b間では、清澄管102の最高温度が例えば、1600℃〜1750℃、より好ましくは1630℃〜1750℃となるよう加熱され、清澄管102内を流れる熔融ガラスの最高温度は、脱泡に適した温度1600℃〜1720℃、より好ましくは1620℃〜1720℃に加熱される。また、電極121b、121c間では、清澄管102の最高温度が例えば、1590℃〜1670℃、より好ましくは1620℃〜1670℃となるよう加熱され、清澄管102内を流れる熔融ガラスの最高温度は、吸収に適した温度1590℃〜1640℃、より好ましくは1610℃〜1640℃に加熱される。
また、電極121a〜121cは、水または空気を用いて冷却される。このため、清澄管102には、電極121a〜121cの配置位置と対応して、局所的に温度の下がった領域が形成される。
清澄管102に設けられる電極の数は、3個に制限されず、2個であってもよく、4個以上であってもよい。
なお、通気孔102aには、清澄管102の使用に伴って形成された孔(例えば、後述する開孔131)は含まれない。通気孔102aからの気体の排出は、清澄工程(ST2)の間、継続して行われてもよく、断続的に行われてもよい。例えば、後述する不活性ガスの供給を行う間は、通気孔102aからの気体の排出は行われなくてもよい。通気孔102aから排出される気体は、酸素を含んだ気体であり、不活性ガスが含まれていてもよい。
通気管127には、気相空間120a内の気体および浮遊物を吸引する吸引装置129が設けられている。吸引装置129により通気管127側を減圧(大気圧よりも例えば10Pa程度減圧)することができる。吸引装置129は制御装置123により制御される。吸引装置129による吸引圧を制御することで、気相空間120a内の酸素の濃度を低減することができる。また、吸引圧を制御することで、後述する不活性ガス供給装置125,126から気相空間120aに供給される不活性ガスの量を調節することができる。
通気管127には、酸素濃度計128が設けられている。酸素濃度計128は通気孔102aから排出される気体の酸素濃度を計測し、その計測信号を制御装置123に出力する。酸素濃度計128により計測された酸素濃度の信号が制御装置123に出力され、制御装置123は酸素濃度の信号に応じて、不活性ガス供給装置125,126を制御し、不活性ガスの供給量、供給圧力を調整する制御信号を生成する。また、制御装置123は酸素濃度の信号に応じて、吸引装置129による吸引圧、あるいは、通気管127の開度を調節するように制御信号を生成する。生成した制御信号は、不活性ガス供給装置125,126あるいは、吸引装置129あるいは通気管127の開度を調整する図示されない調整装置に送信される。これにより、不活性ガスの供給量、供給圧力を調整する、あるいは、通気孔102aからの気体の排出量を調整する。酸素濃度計128による酸素濃度の計測結果、すなわち、通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度を、以降、気相空間内の酸素濃度として説明する。
不活性ガス供給装置125,126から供給される不活性ガスは、熔融ガラスだけでなく白金族金属に対しても不活性であることが好ましい。例えば、窒素(N2)、希ガス(例えばアルゴン(Ar))、一酸化炭素(CO)等を用いることができる。アルゴンや一酸化炭素は、窒素に比して、ガラス構造中において移動しやすい。そのため、熔融ガラス中に溶け込んだ不活性ガスが気泡として生じた場合でも、熔融ガラスの移送中に再度ガラス中に取り込まれやすい。したがって、泡品質の点からアルゴンが好適に用いられる。
清澄工程(ST2)では、気相空間120a内の酸素濃度が目標値以下となるよう、供給孔102bから不活性ガスの供給を行う。以降の説明では、気相空間120a内の酸素濃度として、酸素濃度計128による測定値を採用した場合を例に説明する。酸素濃度の目標値は、気相空間120aで白金族金属の揮発を好ましく抑制できる酸素濃度の上限値であり、例えば5%である。目標値の下限値は、不活性ガスが熔融ガラスに溶け込むのを抑制し、溶け込んだ不活性ガスの気泡が発生することを抑制する観点から、例えば0.1%、好ましくは1%である。
次に、清澄工程(ST2)の第1実施形態で行われる不活性ガスの供給について説明する。
本実施形態では、気相空間120a内の酸素濃度(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)が目標値以下となるよう不活性ガスの供給を行っていても、酸素濃度が何らかの原因(例えば、壁部が変形すること、壁部に開孔が形成されて気相空間120a内に外気の酸素が入り込むこと)によって上昇し、第1の許容値を超えた場合に、通気孔102aから不活性ガスを気相空間120aに供給する。例えば、通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう、制御された供給量で供給孔102aから不活性なガスの供給を行い、かつ制御された排出量で通気孔102aから気体を排出する際に、酸素濃度が上昇し、第1の許容値を超えた場合に、通気孔102aから不活性ガスを気相空間120aに供給する。第1の許容値は、これを超えると、気相空間120aで白金族金属の揮発を抑制できない可能性が高くなる酸素濃度の値である。第1の許容値は、14〜21%であることが好ましく、例えば20%であり、好ましくは15%である。酸素濃度が第1の許容値を超えた場合、具体的には、通気孔102aから不活性ガスが供給されるよう、不活性ガス供給装置126および吸引装置129が制御される。このように、通常、気相空間120a内の気体を排出する排出口として用いられる通気孔102aから、不活性ガスを気相空間120a内に供給することによって、清澄管102内で高くなりすぎた酸素濃度を確実に低減し、白金族金族の揮発を抑制することができる。なお、酸素濃度が第1の許容値以下になった場合、通気孔102aからの不活性ガスの供給は、停止されてもよく、目標値以下となるまで継続されてもよい。
清澄管102は、使用に伴って、気相空間120aと接する壁部が内側に垂れ下がるように変形する場合がある。このように変形した部分(以降、変形部という)では、気相空間120a内の気体の流路の面積が小さくなるため、熔融ガラスの流れ方向に沿った気体の流れが滞りやすい。特に、変形部130の変形量が大きい場合や、熔融ガラスの液面が上昇した場合には、図4(a)に示すように、変形部130の下端が熔融ガラスの液面に届いて、熔融ガラスの流れ方向に沿った気体の流れが遮断されてしまう。この結果、気相空間120aのうち、変形部130に対して供給孔102bと反対側の部分、すなわち通気孔102aが位置する側の部分に不活性ガスが行き渡らずこの部分の酸素濃度が上昇し、気相空間120a内において流れ方向に沿った場所で酸素濃度が不均一になる。
また、清澄管102は、清澄工程(ST2)の条件によっては壁部からの白金族金属の揮発は避け難く、壁部が薄肉化する場合がある。薄肉化が進行すると、図4(a)に示すように、壁部を貫通した開孔131が形成される場合がある。開孔131が形成されると、通気孔102aからの気体の排出量を補うように、酸素を含んだ外気が開孔131を通過して気相空間120a内に入り込む。特に、吸引装置129による吸引や、通気孔102aの開度が大きいことによって、排出量が大きくなっている場合は、酸素を含んだ外気の流入量が多く、外気に含まれる酸素によって、気相空間120a内の酸素濃度が上昇しやすい。
このように清澄管102が損傷すると、供給孔102bから不活性ガスが供給されても、酸素濃度を目標値以内に維持することができず、第1の許容値を超える可能性が高くなる。
また、清澄管102の外周には、一般的に、上記した断熱部材が設けられているため、変形部130や開孔131が形成されても、そのことに気づき難く、変形部130や開孔131が形成されたことに気づいたとしても、それらの位置を知ることは困難である。このため、気相空間120a内の酸素濃度の上昇に関して、対策を立てることが困難であった。
また、開孔131の位置を特定することで、さらに、位置を特定した開孔131付近の断熱部材を部分的に除去して、開孔131が形成された清澄管102の壁部を補修することもできる。
また、酸素濃度(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)が第2の許容値を超えた場合に、供給孔102bからの不活性ガスの供給量を増やしても酸素濃度を低減できず、第1の許容値を超えた場合であっても、通気孔102aから不活性ガスを供給することで、酸素濃度を確実に低減することができる。
また、清澄管102の管軸方向(熔融ガラスの流れ方向)に沿った壁部における開孔131の位置と、開孔に起因して生じる酸素濃度の変化との間の、予め求めた対応関係を用いて、計測した酸素濃度の変化から開孔131の位置を特定することができる。また、位置を特定した開孔131から不活性ガスの供給を行うことで、さらに酸素濃度を下げることができる。
次に、清澄工程(ST2)の第2実施形態で行われる通気管127からの排出について説明する。
本実施形態でも、上記清澄工程の第1実施形態の場合と同様に、気相空間120a内の酸素濃度(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)が目標値以下となるよう不活性ガスの供給を行っていても、酸素濃度が上昇する場合がある。本実施形態では、気相空間120a内の酸素濃度(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)が目標値より高い第3の許容値を超えた場合に、通気孔102aからの気体の排出量を低減する。例えば、通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう、制御された供給量で供給孔102bから気体を供給し、かつ制御された排出量で通気孔102aから気体を排出する際に、目標値より高い第3の許容値を超えた場合に、通気孔102aからの排出量を低減する。このような酸素濃度の上昇は、何らかの原因(例えば、壁部に開孔が形成されること)によって気相区間120a内に酸素が入り込むためと考えられる。この第3の許容値は、これを超えると、気相空間120aで白金族金属の揮発を抑制できない可能性が高くなる酸素濃度の値である。第3の許容値は、14〜21%であることが好ましく、例えば20%であり、好ましくは15%である。酸素濃度が許容値を超えた場合、具体的には、通気孔102aからの気体の排出量が低減されるよう、吸引装置129による吸引圧が制御され、あるいは、通気管127の開度が調節される。このように、通気管127からの排出量が低減されることによって、例えば、制御された排出量よりも低減されることによって、気相空間120aに入り込む酸素を含んだ外気の流入量が低減され、清澄管102内で高くなりすぎた酸素濃度を確実に低減し、白金族金族の揮発を抑制することができる。なお、酸素濃度が第3の許容値以下になった場合、通気孔102aからの気体の排出量は、第3の許容値を越える前の排出量まで増やしてもよく、維持されてもよい。ここで、第3の許容値は、第1実施形態における第1の許容値と同じであることが好ましい。したがって、第1実施形態を行う時に、第1の許容値(第3の許容値)を超えるとき、通気孔102aから不活性ガスを気相空間120aに供給するとともに、通気孔102aからの気体の排出量を低減することが好ましい。
清澄管102は、清澄工程(ST2)の条件によっては壁部からの白金族金属の揮発は避け難く、壁部が薄肉化する場合がある。薄肉化が進行すると、図4(a)に示すように、壁部を貫通した開孔131が形成される場合がある。開孔131が形成されると、通気孔102aからの気体の排出量を補うように、酸素を含む外気が開孔131を通過して気相空間120a内に入り込む。特に、吸引装置129による吸引や、通気孔102aの開度が大きいことによって、排出量が大きくなっている場合は、酸素を含む外気の流入量が多く、外気に含まれる酸素によって、気相空間120a内の酸素濃度(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)が上昇しやすい。
このように清澄管102が損傷すると、供給孔102bから不活性ガスが供給されても、酸素濃度を目標値以内に維持することができず、許容値を超える可能性が高くなる。
また、清澄管102の外周には、一般的に、断熱部材が設けられているため、開孔131が形成されても、そのことに気づき難く、開孔131が形成されたことに気づいたとしても、それらの位置を知ることは困難である。このため、気相空間120a内の酸素濃度の上昇に関して、対策を立てることが困難であった。
本実施形態でも、第1実施形態と同じように、開孔131の位置を特定することで、さ
らに、流れ方向に沿った開孔131と通気孔102aとの距離の大きさに応じて、気体の
排出量を調節することができる。
また、開孔131の位置を特定することで、さらに、位置を特定した開孔131付近の断熱部材を開けて、開孔131が形成された清澄管102の壁部を補修することもできる。
(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)が目標値以下となるよう不活性ガスの供給を行っているにも関わらず、酸素濃度が上昇し、第3の許容値を超えた場合に、通気孔102aからの気体の排出量を低減する。これにより、何らかの原因によって外部から流入する酸素量を低減でき、清澄管102内で高くなりすぎた酸素濃度を確実に低減することができる。このため、清澄管102からの白金族金族の揮発を抑制することができ、白金族金属の異物の熔融ガラスへの混入を抑えることができる。
また、通気孔127からの気体の排出量を低減した後に、供給孔102bからの不活性なガスの供給量を、酸素濃度が目標値以下である場合の供給量よりも増やすことで、効率よく気相空間120a内の酸素濃度を下げることができる。
また、通気孔102aからの気体の排出量を低減することで、清澄管102の使用に伴って壁部に形成された開孔131から気相空間120a内に流入する外気の流入量を低減することができる。
また、流れ方向に沿った壁部における開孔131の位置と、酸素濃度の大きさとの予め求めた関係を用いて、酸素濃度から開孔の位置を特定することができる。
また、清澄管102の管軸方向(熔融ガラスの流れ方向)に沿った壁部における開孔の
位置と、開孔に起因して変化する酸素濃度の変化との間の、予め求めた対応関係を用いて、酸素濃度の変化から開孔131の位置を特定することができる。また、位置を特定した開孔131から不活性ガスの供給を行うことで、さらに酸素濃度を下げることができる。
また、流れ方向に沿った開孔131と通気孔102aとの距離の大きさに応じて、気体の排出量を調節することで、気相空間120a内の酸素濃度(通気孔102aから排出される気体中の酸素濃度)を適切に制御することができる。
第1実施形態及び第2実施形態において製造されるガラス基板の大きさは、特に制限されないが、例えば縦寸法及び横寸法のそれぞれが、500mm〜3500mm、1500mm〜3500mm、1800〜3500mm、2000mm〜3500mmであり、2000mm〜3500mmであることが好ましい。
ガラス基板の厚さは、例えば、0.1〜1.1mmであり、より好ましくは0.75mm以下の極めて薄い矩形形状の板であり、例えば、0.55mm以下、さらには0.45mm以下の厚さがより好ましい。ガラス基板の厚さの下限値は、0.15mmが好ましく、0.25mmがより好ましい。
このようなガラス基板として、以下のガラス組成のガラス基板が例示される。つまり、以下のガラス組成のガラス基板が製造されるように、熔融ガラスの原料が調合される。
SiO2 55〜80モル%、
Al2O3 8〜20モル%、
B2O3 0〜12モル%、
RO 0〜17モル%(ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量)。
ROのうち、MgOが0〜10モル%、CaOが0〜15モル%、SrOが0〜10%、BaOが0〜10%であることが好ましい。
また、上記ガラス組成のガラス基板におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、0モル%以上0.4モル%以下であってもよい。
また、ガラス中で価数変動する金属の酸化物(酸化スズ、酸化鉄)を合計で0.05〜1.5モル%含み、As2O3、Sb2O3及びPbOを実質的に含まないということは必須ではなく任意である。
第1実施形態及び第2実施形態によって製造されるガラス基板は、例えば以下の組成を含む無アルカリガラスからなることが好ましい。
第1実施形態及び第2実施形態によって製造されるガラス基板のガラス組成として、例えば、次が挙げられる(質量%表示)。
SiO2:50〜70%(好ましくは、57〜64%)、Al2O3:5〜25%(好ましくは、12〜18%)、B2O3:0〜15%(好ましくは、6〜13%)を含み、さらに、次に示す組成を任意に含んでもよい。任意で含む成分として、MgO:0〜10%(好ましくは、0.5〜4%)、CaO:0〜20%(好ましくは、3〜7%)、SrO:0〜20%(好ましくは、0.5〜8%、より好ましくは3〜7%)、BaO:0〜10%(好ましくは、0〜3%、より好ましくは0〜1%)、ZrO2:0〜10%(好ましくは、0〜4%,より好ましくは0〜1%)が挙げられる。さらに、R’2O:0.10%を超え2.0%以下(ただし、R’はLi、NaおよびKから選ばれる少なくとも1種である)を含むことがより好ましい。
第1実施形態及び第2実施形態によって製造されるガラス基板のヤング率として、例えば、72GPa以上が好ましく、75GPa以上がより好ましく、77GPa以上がより更に好ましい。
第1実施形態及び第2実施形態によって製造されるガラス基板の歪率として、例えば、650℃以上が好ましく、680℃以上がより好ましく、700℃以上、720℃以上が更により好ましい。
第1実施形態及び第2実施形態によって製造されるガラス基板の熱収縮率は、例えば、50ppm以下であり、好ましくは40ppm以下、より好ましくは30ppm以下、更により好ましくは20ppm以下である。熱収縮率を低減する前のガラス基板の熱収縮率の範囲としては、10ppm〜40ppmが好ましい。
また、第1実施形態及び第2実施形態で製造されるガラス基板は、カバーガラス、磁気ディスク用ガラス、太陽電池用ガラス基板などにも適用することが可能である。
101 熔解槽
102 清澄管
102a 通気孔
102b 供給孔
103 撹拌槽
103a スターラ
104、 105 移送管
106 ガラス供給管
120a 気相空間
121a〜121c 電極
123 制御装置
124 供給管
125,126 不活性ガス供給装置
127 通気管
130 変形部
131 開孔
200 成形装置
300 切断装置
MG 熔融ガラス
SG シートガラス
Claims (12)
- 清澄管を用いて熔融ガラスの清澄を行う清澄工程を備え、
前記清澄工程では、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを前記清澄管内に流しながら前記清澄を行い、
前記清澄管は、白金族金属を含む材料で構成され、前記気相空間と接する壁部に、前記気相空間内の気体を排出する通気孔と、前記熔融ガラスに対して不活性なガスを前記気相空間内に供給する供給孔と、を有し、前記通気孔および前記供給孔は、前記熔融ガラスの流れ方向に互いに離間して配置され、
前記清澄工程では、前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行う制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第1の許容値を超えた場合に、前記通気孔から前記不活性なガスを前記気相空間に供給することを特徴とするガラス基板の製造方法。 - 前記清澄工程では、前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行う際、前記酸素濃度が前記第1の許容値を超える前に、前記第1の許容値より低く、前記目標値より高い酸素濃度である第2の許容値を超えた場合に、前記供給孔からの前記不活性なガスの供給量を、前記酸素濃度が前記目標値以下である場合の前記供給孔からの前記不活性なガスの供給量よりも増やす、請求項1に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記清澄管の使用に伴って前記壁部に形成された開孔の位置と、前記開孔に起因して変化する前記酸素濃度の変化との間の、予め求めた関係を用いて、前記通気孔における前記酸素濃度の計測値の変化の情報から前記開孔の位置を特定する、請求項1または2に記載のガラス基板の製造方法。
- さらに、前記位置を特定した開孔から不活性なガスを前記気相空間内に供給する、請求項3に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記清澄工程では、前記酸素濃度が目標値以下となるよう、制御された供給量で前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行い、かつ制御された排出量で前記通気孔から前記気体を排出する制御中に、前記酸素濃度が前記第1の許容値を超えた場合に、前記通気孔からの前記気体の排出量を低減する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス基板の製造方法。
- 清澄管を用いて熔融ガラスの清澄を行う清澄工程を備え、
前記清澄工程では、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを前記清澄管内に流しながら前記清澄を行い、
前記清澄管は、白金族金属を含む材料で構成され、前記気相空間と接する壁部に、前記気相空間内の気体を排出する通気孔と、前記熔融ガラスに対して不活性なガスを前記気相空間内に供給する供給孔と、を有し、前記通気孔および前記供給孔は、前記熔融ガラスの流れ方向に互いに離間して配置され、
前記清澄工程では、前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう制御された供給量で前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行い、かつ制御された排出量で前記通気孔から前記気体を排出する制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第3の許容値を超えた場合に、前記通気孔からの前記気体の排出量を低減することを特徴とするガラス基板の製造方法。 - 前記清澄工程では、前記通気孔からの前記気体の排出量を低減した後、前記供給孔からの前記不活性なガスの供給量を、前記酸素濃度が前記目標値以下である場合の供給量よりも増やす、請求項6に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記清澄管の使用に伴って前記壁部に形成された開孔から前記気相空間内に流入する外気の流入量を低減するように前記気体の排出量を低減する、請求項6または7に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記開孔の位置と、前記開孔に起因して変化する前記酸素濃度の変化との間の、予め求めた関係を用いて、前記通気孔における前記酸素濃度の計測値の変化の情報から前記開孔の位置を特定する、請求項6〜8のいずれか1項に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記流れ方向に沿った前記開孔と前記通気孔との距離の大きさに応じて、前記気体の排出量を調節する、請求項9に記載のガラス基板の製造方法。
- 熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを通過させながら前記熔融ガラスの清澄を行う清澄管であって、白金族金属を含む材料で構成され、前記気相空間と接する壁部に、前記気相空間内の気体を排出する通気孔と、前記熔融ガラスに対して不活性なガスを前記気相空間内に供給する供給孔と、を有し、前記通気孔および前記供給孔は、前記熔融ガラスの流れ方向に互いに離間して配置された清澄管と、
前記不活性なガスを前記気相空間内に供給する不活性ガス供給装置と、
前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行う制御を行い、前記制御中、前記酸素濃度が前記目標値より高い第1の許容値を超えた場合に、前記通気孔から不活性なガスを前記気相空間に供給するように、前記不活性ガス供給装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするガラス基板製造装置。 - 熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを通過させながら前記熔融ガラスの清澄を行う清澄管であって、白金族金属を含む材料で構成され、前記気相空間と接する壁部に、前記気相空間内の気体を排出する通気孔と、前記熔融ガラスに対して不活性なガスを前記気相空間内に供給する供給孔と、を有し、前記通気孔および前記供給孔は、前記熔融ガラスの流れ方向に互いに離間して配置された清澄管と、
前記不活性なガスを前記気相空間内に供給する不活性ガス供給装置と、
前記通気孔から排出される前記気体中の酸素濃度が目標値以下となるよう制御された供給量で前記供給孔から前記不活性なガスの供給を行い、かつ制御された排出量で前記通気孔から前記気体を排出する制御中に、前記酸素濃度が前記目標値より高い第3の許容値を超えた場合に、前記通気孔からの前記気体の排出量を低減するように、前記不活性ガス供給装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするガラス基板製造装置。
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