JP7223345B2 - ガラス物品の製造方法、製造装置及びガラス基板 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス物品の製造方法に係り、詳しくは、清澄槽と攪拌ポットとを有する移送装置を、操業開始前の立ち上げ時に適切な状態にするための技術に関する。

周知のように、ガラス物品を製造する際には、移送装置を用いて溶融炉から流出した溶融ガラスを成形装置に供給することが行われる。この移送装置は、溶融ガラスを移送するための移送容器を有している。

一例として、特許文献１には、移送容器として上流側から順に、清澄槽、攪拌ポット、冷却パイプ、及びポットなどを含む移送装置が開示されている。これらの移送容器を含む移送流路は、通例、貴金属（例えば白金または白金合金）からなる部材で形成される。

一方、特許文献２には、立ち上げ時に、移送容器であるガラス供給管１、清澄槽、ガラス供給管２、攪拌ポット、及びガラス供給管３へ、順に、溶融ガラスを導入することが開示されている。さらに、同文献には、これらの移送容器に溶融ガラスをそれぞれ導入する過程で、各移送容器について操業温度まで昇温させるための昇温制御を行うことが記載されている。

特開２０１４－１９６２９号公報 特開２０１７－１７８７３３号公報

しかしながら、特許文献２に開示のように、立ち上げ時に各移送容器について操業温度まで昇温させるための昇温制御をいかに厳格に行っても、未だ解決すべき問題がある。

すなわち、各移送容器の中でも、清澄槽は、操業時の温度が最も高くなり得る。これに伴って、立ち上げ時に溶融ガラスが導入され始める過程でも、清澄槽は、他の移送容器よりも温度が高くなる傾向にある。そのため、立ち上げ時に清澄槽に溶融ガラスを導入する過程で、清澄槽が空炊き状態になって酸化が生じ易くなる。その結果、清澄槽で溶融ガラス中に白金異物等が混入して、製品不良や品質低下等を招くおそれがある。

また、このような溶融ガラス中への白金異物等の混入を考慮した場合に、製品の中でも特にガラス基板についての品質改善を図るには、ガラス基板が含有する白金異物の形態や量を適切にする事が重要になる。

以上の観点から、本発明の第１の課題は、立ち上げ時に清澄槽に溶融ガラスを導入する過程で、清澄槽に酸化が生じ難い状態を作り出し、清澄槽での溶融ガラスへの異物の混入を可及的に抑止することである。また、本発明の第２の課題は、ガラス基板が含有する白金異物の形態や量を適切にして、ガラス基板の品質改善を図ることである。

上記第１の課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、溶融炉でガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程と、前記溶融炉の下流側に配置された清澄槽と前記清澄槽の下流側に配置された攪拌ポットとを有する移送装置によって前記溶融炉から流出した溶融ガラスを成形手段まで移送する移送工程と、前記移送装置から供給された溶融ガラスを前記成形手段によって所定形状に成形する成形工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、前記移送工程及び前記成形工程の開始前に、前記溶融炉から流出した溶融ガラスを前記移送装置に導入する導入工程をさらに備え、前記導入工程は、前記清澄槽と前記攪拌ポットとの間の流路に配設された抵抗部材が溶融ガラスを堰き止めることによって、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを前記移送工程及び前記成形工程の実行時の液面高さで維持する維持工程を備えることに特徴づけられる。

この方法によれば、立ち上げ時の導入工程で、溶融炉から流出して清澄槽に導入され始めた溶融ガラスは、清澄槽と撹拌ポットの間で、抵抗部材によって堰き止められる。そのため、溶融ガラスは、抵抗部材の上流側の清澄槽で貯留され、短時間で清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを操業時（移送工程及び成形工程の実行時）の液面高さに到達させて維持できる。その結果、立ち上げ時でも他の移送容器よりも温度が高くなる傾向にある清澄槽が、空炊き状態になることを迅速に阻止することができる。これにより、清澄槽での酸化が生じ難くなり、溶融ガラス中に失透異物（白金異物等）が混入する事態を適所で効率良く回避することができる。

この場合、前記抵抗部材は、前記流路を開閉するゲートであり、前記ゲートで前記流路の開度を調整することによって、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを前記移送工程及び前記成形工程の実行時の液面高さで維持することが好ましい。

このようにすれば、ゲートをスライド（例えば上下昇降）させる簡素な構成を備えるだけで、ゲートの配設部位での溶融ガラスの流量を微調整することができる。これにより、溶融ガラスの流れを妨げる度合いを容易に可変制御することができる。

以上の方法において、前記維持工程では、前記清澄槽内の溶融ガラスを前記攪拌ポットに移送し、前記攪拌ポットの内底面に開口するドレン孔から排出させることが好ましい。

このようにすれば、清澄槽内の溶融ガラスを常に流動させておくことができる。これにより、清澄槽内で溶融ガラスが長期間滞留して煮詰まった状態（炊き込まれた状態）になることによる異質ガラスへの変質等が生じ難くなる。

以上の方法において、前記維持工程における前記清澄槽には、前記成形工程の実行時の前記移送工程における清澄槽と同様に、溶融ガラスが充満していることが好ましい。

このようにすれば、維持工程及び移送工程のいずれでも、清澄槽に気相空間が形成されないので、清澄槽を構成する貴金属の揮発による損耗を低減できる。また、貴金属が揮発した後で凝集して溶融ガラスに混入することによる貴金属ブツの発生もさらに低減できる。なお、本発明において、清澄槽に溶融ガラスが充満している場合、清澄槽内の溶融ガラスの液面高さは、清澄槽の内面の頂部の高さとする。

以上の方法において、前記維持工程における前記清澄槽内の溶融ガラスの温度は、前記成形工程の実行時の前記移送工程における清澄槽内の溶融ガラスの温度よりも低いことが好ましい。

このようにすれば、維持工程における溶融ガラスの流動速度が低下して、清澄槽から流出する溶融ガラスの単位時間当たりの流量を少なくすることができる。

上記第１の課題を解決するために創案された本発明に係る装置は、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融炉と、前記溶融炉の下流側に配置された清澄槽と前記清澄槽の下流側に配置された攪拌ポットとを有し且つ前記溶融炉から流出した溶融ガラスを移送する移送装置と、前記移送装置から供給された溶融ガラスを所定形状に成形する成形手段とを備えたガラス物品の製造装置であって、前記溶融炉から流出した溶融ガラスを堰き止めるため、前記清澄槽と前記攪拌ポットとの間の流路に抵抗部材をさらに備えることに特徴づけられる。

このような構成の装置によれば、既述の方法と同様にして、清澄槽での酸化が生じ難くなり、溶融ガラス中に失透異物（白金異物等）が混入する事態を適所で効率良く回避することができる。

この場合、前記抵抗部材は、前記流路を開閉するゲートであることが好ましい。

このようにした場合にも、既述の方法と同様にして、ゲートをスライドさせる簡素な構成を備えるだけで、溶融ガラスの流れを妨げる度合いを容易に可変制御することができる。

この装置において、前記ゲートは、前記流路を形成する周壁の上部に設けられた開口部を通じて挿入及び取り外しが可能とされ、前記ゲートが取り外されている時に、前記開口部を蓋体が覆うように構成することが好ましい。

このようにすれば、ゲートが取り外されている時に、開口部が開放していることにより生じ得る弊害を回避することができる。具体的には、移送工程及び成形工程の実行時に、流路（周壁内）の溶融ガラス中に残存する酸化スズ等が揮発しても、開口部付近が常に高温に維持されていることから、揮発物が液化又は固化して開口部付近の内面に付着することを防止できる。そのため、付着した揮発物が溶融ガラス中に落下して異物になる事態を適切に抑止できる。また、開口部からの放熱量が大幅に減少するため、溶融ガラスの液面付近での失透を未然に防止する効果も得られる。以上の結果、製品であるガラス物品の品質向上或いは製品歩留まりの改善を実現できる。

また、この装置において、前記蓋体は、前記流路に存するガスを排出させるベント流路を有することが好ましい。

このようにすれば、流路に存するガス（主として溶融ガラスが気化した蒸気）がベント流路を通じて外部に積極的に放出される。そのため、このガスは、蓋体の下面に沿う隙間に優先してベント流路を流れる。その結果、蓋体の下面に沿う隙間から流出するガスの流量が多い場合に生じ得る弊害を回避することができる。この弊害の一例として、周壁の外周側における開口部の周辺は耐火物で覆われ、さらにその周辺には、周壁に対する通電加熱用の電極を冷却するための冷却管が配設される。そのため、蓋体の下面に沿う隙間から流出したガスが、耐火物を浸食するなどして冷却管に当たるおそれがある。このような事態が生じると、冷却管が酸化により腐食するなどして損傷または破損するおそれがある。これに対しては、ベント流路を設けることで、蓋体の下面に沿う隙間から流出するガスを微量にできるため、冷却管の破損等を抑止できる。

さらに、この装置において、前記蓋体は、前記開口部の上方空間を外周側から包囲する側壁部と、前記側壁部の上方を覆う天井壁部とを有し、前記ベント流路の流出口が前記側壁部に設けられることが好ましい。

このようにすれば、ベント流路に付着した揮発物が溶融ガラス中に落下して異物になる事態が有効に回避され得る。詳述すると、ベント流路の流出口付近は、外気の影響を受けて温度が低下しているため、ガスに含まれている酸化スズ等の揮発物は、流出口の内周面に付着し易く且つ付着後の揮発物の凝集等も生じ易い。そのため、ベント流路の流出口が天井壁部に形成されていると、流出口の内周面に付着した揮発物が、時間経過に伴って鉛直下方に向かって落下して、溶融ガラス中に異物として混入されるおそれがある。これに対しては、ベント流路の流出口を側壁部に設けることで、流出口の内周面に付着した揮発物が、鉛直下方に向かって落下し難くなり、溶融ガラス中に異物として混入される確率が小さくなる。

上記第２の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス基板は、長軸寸法と短軸寸法の比が１５以上で且つ長軸寸法が３μｍ以上である白金異物の個数が１個／ｋｇ以下であることに特徴づけられる。

このガラス基板は、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、品質低下の最も大きな原因となっている白金異物の形態及びその含有量を見出したことによって得られたものである。従って、このガラス基板は、従来のガラス基板と比較すれば、極めて高品質である。

上記第１の課題を解決するための本発明によれば、立ち上げ時に清澄槽に溶融ガラスが導入される過程で、清澄槽に酸化が生じ難い状態が作り出され、清澄槽での溶融ガラスへの異物の混入が可及的に抑止される。上記第２の課題を解決するための本発明によれば、ガラス板が含有する白金異物の形態や量が適切になり、ガラス板の品質改善が図られる。

本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の全体構成を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の要部である移送装置を示す縦断側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置における立ち上げ時の状態を示す要部概略縦断側面図である。 図３のＡ―Ａ線に沿って切断した要部概略縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置における立ち上げ時の状態を示す要部概略縦断側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第１例を示す斜視図である。 図７のＢ－Ｂ線に従って切断した縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第１例で使用される蓋体の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第１例で使用される蓋体の他の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第１例の問題点を説明するための縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第１例の問題点を説明するための付設槽全体の側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第２例を示す斜視図である。 図１３のＣ－Ｃ線に従って切断した縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第３例を示す縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第４例を示す縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を実施するための製造装置の構成要素である付設槽の上部構造の第５例を示す斜視図である。 図１７のＤ－Ｄ線に従って切断した縦断正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス板を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法及び製造装置並びにガラス板について添付図面を参照して説明する。

［ガラス物品の製造方法及び製造装置］
図１は、本発明に係るガラス物品の製造装置を例示している。同図に示すように、この製造装置１は、大別すると、上流端に配備されてガラス原料を加熱溶融する溶融炉２と、溶融炉２から流出した溶融ガラスＧｍを下流側に向かって移送する移送装置３と、移送装置３から供給される溶融ガラスＧｍを帯状の板ガラスＧｐに成形する成形手段４とを備える。

移送装置３は、移送容器として上流側から順に、清澄槽５と、清澄槽５に付設された付設槽６と、複数（図例では２個）の攪拌ポット７、８と、冷却パイプ９と、ポット１０とを有する。これらの移送容器５～１０はそれぞれ、溶融ガラスＧｍが流入する流入口と、溶融ガラスＧｍが流出する流出口とを備えている。

詳述すると、清澄槽５は、溶融ガラス中の気泡を除去するもので、清澄槽５の下流側には、付設槽６が接続されている。付設槽６の下流側には、溶融ガラスＧｍを均質化させる上流側の第１攪拌ポット７と下流側の第２攪拌ポット８とが配設されている。製造装置１の操業時における各攪拌ポット７、８には、軸心廻りに回転する攪拌羽根（スターラー）７ｘ、８ｘがそれぞれ収容されている。第２攪拌ポット８の下流側には、冷却パイプ９が隣接して配置され、冷却パイプ９の下流側には、溶融ガラスＧｍの粘度調整を主として行う容積部としてのポット１０が隣接して配置されている。冷却パイプ９は、下流側が上方に向かって傾斜している。

成形手段４は、オーバーフローダウンドロー法により溶融ガラスＧｍを流下させて成形する成形体１１と、成形体１１に溶融ガラスＧｍを導く大径の導入パイプ１２とを有する。導入パイプ１２には、移送装置３のポット１０から溶融ガラスＧｍが供給されるようになっている。

図２は、移送装置３の拡大縦断面図である。同図に示すように、溶融炉２の流出口２ｂは、上流側接続パイプ１３を介して、清澄槽５の流入口５ａに連通している。図示を省略するが、清澄槽５の上面部５ｎには、主に溶融ガラス中の気泡から発生するガスを排出するためにベントが設けられる。清澄槽５の流出口５ｂは、付設槽６の流入口６aと重なり合って連通している。付設槽６の流出口６ｂは、中間接続パイプ１４を介して、第１攪拌ポット７の流入口７ａに連通している。第１攪拌ポット７の流入口７ａは、その周壁の上部に設けられている。第１攪拌ポット７の流出口７ｂは、下流側接続パイプ１５を介して、第２攪拌ポット８の流入口８ａに連通している。第１攪拌ポット７の流出口７ｂは、その周壁の下部に設けられ、第２攪拌ポット８の流入口８ａは、その周壁の上部に設けられている。これらの攪拌ポット７、８は、同一高さに配置されている。下流側接続パイプ１５は、下流側が上方に向かって傾斜している。第２攪拌ポット８の流出口８ｂは、冷却パイプ９の流入口９ａと重なり合って連通している。第２攪拌ポット８の流出口８ｂは、その周壁の下部に設けられている。冷却パイプ９は、下流側が上方に向かって傾斜している。冷却パイプ９の流出口９ｂは、ポット１０の流入口１０ａと重なり合って連通している。ポット１０は、上方の大径部１０ｘと下方の小径部１０ｙとを有する。ポット１０の流入口１０ａは、大径部１０ｘの周壁に設けられ、流出口１０ｂは、小径部１０ｙの下端に設けられている。ポット１０の小径部１０ｙは、成形手段４の導入パイプ１２に挿入されている。小径部１０ｙの下端部は、導入パイプ１２内の溶融ガラスＧｍ中に浸漬している。

上記の各移送容器５～１０及び各接続パイプ１３～１５で構成される移送流路は、少なくとも溶融ガラスＧｍと接触する部位（この実施形態では移送流路の内面全域）が、薄肉の貴金属（例えば白金または白金合金）からなる部材で形成されている。それらの部材の周囲は、図外の耐火物で覆われている。移送流路は、通電加熱されており、各移送容器５～１０及び各接続パイプ１３～１５ごとに温度調整することが可能になっている。

以上の構成を備えた製造装置１は、次に示すような工程を実行する。すなわち、本発明に係るガラス物品の製造方法は、溶融炉２でガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスＧｍを生成する溶融工程と、溶融炉２から流出した溶融ガラスＧｍを移送装置３によって成形手段４まで移送する移送工程と、移送装置３から供給された溶融ガラスＧｍを成形手段４によって所定形状に成形する成形工程とを備える。この製造方法は、移送工程及び成形工程の開始前（操業開始前の立ち上げ時）に、溶融炉２から流出した溶融ガラスＧｍを移送装置３に導入する導入工程をさらに備える。この導入工程では、以下のことが実行される。

図３及び図４は、移送工程の開始前に、溶融炉２から移送装置３に溶融ガラスＧｍが流出しておらず、移送装置３内に溶融ガラスＧｍが存在しない状態を例示している。これら各図に示すように、付設槽６には、抵抗部材としてのゲート１６が挿入されている。ゲート１６は、溶融ガラスＧｍの流れを妨げる役割を果たす。この場合、ゲート１６の底面部１６ｍと付設槽６の下面部６ｍとの間の隙間１７が、溶融ガラスＧｍの流れる通路（狭くされた通路）である。ゲート１６は、図外の昇降機構によって上下動することによって、付設槽６を開閉し、付設槽６の開度を調整する。これにより、ゲート１６は、溶融ガラスＧｍの流量調整を行うことができる。ゲート１６を形成している耐火物の表面部１６a及び裏面部１６ｂと、両側面部１６ｃと、底面部１６ｍとには、白金または白金合金からなる薄肉の板材１８が貼り付けられている。ゲート１６は、両側面部１６ｃから底面部１６ｍにかけてＵ字形状をなす。

清澄槽５は、パイプ形状をなす。付設槽６は、パイプ形状をなすが、ゲート１６が挿入される部位のみが図４に示すようにＵ字形状をなす。清澄槽５の流路面積は、付設槽６の流路面積よりも大きく、付設槽６の流路面積は、中間接続パイプ１４の流路面積よりも大きい。詳しくは、清澄槽５の下面部５ｍの最低部と、付設槽６の下面部６ｍの最低部と、中間接続パイプ１４の下面部１４ｍの最低部とは、同一高さ位置にある。そして、清澄槽５の上面部５ｎの最上部は、付設槽６の上面部６ｎの最上部よりも高く、付設槽６の上面部６ｎの最上部は、中間接続パイプ１４の上面部１４ｎの最上部よりも高い。

この実施形態の導入工程では、先ず移送装置３の構成要素である各移送容器５～１０及び各接続パイプ１３～１５を個別に昇温する昇温工程と、昇温工程を経た各移送容器５～１０と、各接続パイプ１３～１５とを接続すると共に、溶融炉２と移送装置３とを接続する接続工程とが実行される。その後、溶融炉２から溶融ガラスＧｍを下流側に向かって流出させて移送装置３に導入する。

図５は、溶融炉２から流出した溶融ガラスＧｍが、清澄槽５に導入された後、第１攪拌ポット７に流入して排出される状態を例示している（第１流入工程）。なお、この状態にある時には、第１攪拌ポット７から攪拌羽根７ｘが取り外されている（第２攪拌ポット８の攪拌羽根８ｘも同様）。

初期段階として、溶融炉２から流出した溶融ガラスＧｍは、上流側接続パイプ１３を通過して清澄槽５に流入する。この流入直後は、清澄槽５内での溶融ガラスＧｍの液面高さが低い状態にある。そのため、溶融ガラスＧｍは、清澄槽５の下面部６ｍ周辺を通過して付設槽６に流れ込む。この付設槽６に流れ込んだ溶融ガラスＧｍは、ゲート１６によって流れが妨げられて堰き止められる。その結果、ゲート１６の上流側に溶融ガラスＧｍが貯留される。そして、短時間で図５に示すように清澄槽５内が溶融ガラスＧｍで充満された状態になる（維持工程）。

移送工程及び成形工程の実行時において、溶融ガラスＧｍは、移送装置３のうちの清澄槽５で最高温度となるので、移送工程の開始前の導入工程でも、溶融ガラスＧｍは、清澄槽５で最高温度とする必要がある。導入工程では、清澄槽５の溶融ガラスＧｍの温度は、例えば１５００～１６５０℃である。そのため、清澄槽５は、移送装置３の中で最も酸化が生じ易い。しかしながら、清澄槽５に溶融ガラスＧｍが流入し始めた後、短時間で清澄槽５が溶融ガラスＧｍで充満された状態になる。そのため、清澄槽５の酸化を抑制できる。その結果、清澄槽５内で溶融ガラスＧｍの中に白金ブツ等の異物が混入する事態を回避することができる。なお、付設槽６におけるゲート１６よりも上流側部位も、同様にして溶融ガラスＧｍで充満された状態になる。

ゲート１６を通過した溶融ガラスＧｍは、付設槽６の下流側部位及び中間接続パイプ１４を経て第１攪拌ポット７に流入する。そして、この溶融ガラスＧｍは、第１攪拌ポット７の内底面７ｍに開口するドレン孔７ｇを通じて下方に排出される。この時の溶融ガラスＧｍは、付設槽６の下流側部位、中間接続パイプ１４、及び第１攪拌ポット７で低い液面高さ（操業時よりも低い液面高さ）に維持される。導入工程では、中間接続パイプ１４及び第１攪拌ポット７の溶融ガラスＧｍの温度は、例えば１２００～１４００℃である。そのため、中間接続パイプ１４及び第１攪拌ポット７は、清澄槽５と比べ、酸化し難いことから、白金ブツ等の異物混入が発生し難く、発生したとしても軽微である。

この導入工程（維持工程）では、第１攪拌ポット７から溶融ガラスＧｍが排出され続けることによって、清澄槽５内で溶融ガラスＧｍが常に流動する。これにより、清澄槽５内で溶融ガラスＧｍが長期間滞留して煮詰まった状態（炊き込まれた状態）になることによる異質ガラスへの変質等が生じ難くなる。

この導入工程（維持工程）では、ゲート１６によって溶融ガラスＧｍの流れが妨げられている期間中は、清澄槽５での溶融ガラスＧｍの温度が、操業時の温度よりも例えば５０～２００℃だけ低くされている。これにより、溶融ガラスＧｍの流動速度が低下して、清澄槽５から流出する溶融ガラスＧｍの単位時間当たりの流量を少なくすることができる。

この実施形態では、維持工程の実行中に、成形体１１と、その下方に配設される図外の粗切機（ガラスを切断する装置）との芯出しをする芯出し工程が実行される。この芯出し工程には、例えば３～６時間を要する。また、芯出し工程が実行されている期間中は、図５に示すように、溶融ガラスＧｍが、清澄槽５に充満された状態で、第１攪拌ポット７のドレン孔７ｇから排出され続ける。このため、芯出し工程の実行中に、清澄槽５内で溶融ガラスＧｍの中に白金ブツ等の異物が混入する事態を回避することができる。また、清澄槽５内で溶融ガラスＧｍが煮詰まって変質するのも防止できる。

この後、図２に示すように、付設槽６からゲート１６を取り外すと共に、第１攪拌ポット７のドレン孔７ｇを閉じることによってドレン孔７ｇからの溶融ガラスＧｍの排出を停止する。また、移送容器５～１０並びに接続パイプ１３～１５を操業温度まで昇温する。これにより、第２攪拌ポット８、冷却パイプ９及びポット１０を経て、溶融ガラスＧｍが成形手段４に流入すると共に、移送容器６～１０内並びに接続パイプ１４及び１５内が操業時の溶融ガラスＧｍの液面高さとなる（第２流入工程）。その後、移送工程及び成形工程（操業）が開始される。

次に、付設槽６におけるゲート１６が配設されている部位の構造を詳細に説明する。図６に示すように、付設槽６を形成している周壁６Ａの上部には、中心軸線が上下方向に沿う矩形角筒状の筒状部１９が取り付けられている。そして、この筒状部１９の上端には、ゲート１６の挿入及び取り出しをするための開口部２０が設けられている。この開口部２０は、ゲート１６を取り外した時（移送工程及び成形工程の実行時）に、蓋体により覆われる。

以下、付設槽６の筒状部１９の上部についての第１例～第５例を図面に基づいて説明する。

［第１例］
図７は、筒状部１９の上部構造の第１例を示す要部斜視図であり、図８は、図７のＢ－Ｂ線で切断した縦断正面図である。これら各図に示すように、筒状部１９の上端の開口部２０は、蓋体２１により覆われている。詳述すると、筒状部１９は、上端にフランジ２２を有する。蓋体２１は、開口部２０を覆う状態で、容易に取り付け及び取り外しが可能である。筒状部１９は、白金または白金合金で形成されている。フランジ２２は、白金または白金合金或いはその他の金属で形成されている。ここで、図示例では、筒状部１９の開口部２０の開口面積が、筒状部１９の管路面積と実質的に同一の大きさであるが、前者が後者よりも小さくても良く或いは大きくても良い。

図９は、蓋体２１の構成を示す斜視図である。同図に示すように、蓋体２１は、複数個（図例では２個）の耐火物２４と、これら耐火物２４を覆う白金または白金合金からなる覆設材としての薄板２５とで構成される。薄板２５としては、２個の耐火物２４の下面を覆う下薄板２５ａと、２個の耐火物２４の外周面全周を覆う外周薄板２５ｂと、２個の耐火物２４の相互間に介設された仕切り薄板２５ｃとを有する。これらの各薄板２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、一体化されている。なお、図１０に示すように、２個の耐火物２４をそれぞれ別々に下薄板２５ａと外周薄板２５ｂと仕切り薄板２５ｃとで覆い、２枚の仕切り薄板２５ｃを離反できるように接触させるか、或いは離反できないように接合させる構成としてもよい。また、薄板２５は、耐火物２４の上面を含む全表面を覆うものであってもよく、或いは耐火物２４の下面のみを覆うものであってもよい。なお、覆設材は、薄板２５に限られず、耐火物２４に溶射をすることで形成される白金または白金合金からなる層であってもよい。ここで、耐火物２４は、例えば、デンスジルコン、ムライト、アルミナ系、または、ジルコニア系などからなる耐火物である（以下に記述する「耐火物」も同様）。

この第１例に係る構成によれば、以下に示すような作用効果を奏する。移送工程及び成形工程が実行されている間は、付設槽６における筒状部１９の開口部２０が蓋体２１によって覆われている。そのため、開口部２０が開放していることにより生じ得る弊害が回避される。具体的には、付設槽６内の溶融ガラスＧｍ中に残存する酸化スズ等が揮発しても、筒状部１９の開口部２０付近が常に高温に維持されていることから、揮発物が液化又は固化して開口部２０付近の内面に付着することを防止できる。このため、付着した揮発物が溶融ガラスＧｍ中に落下して異物になる事態を適切に抑止できる。また、開口部２０からの放熱量が大幅に減少するため、溶融ガラスＧｍの液面ＧＬ付近での失透を未然に防止する効果も得られる。以上の結果、製品であるガラス物品（ガラス板）の品質向上或いは製品歩留まりの改善を実現できる。

また、蓋体２１は、浸食され易い部位である下面が、白金または白金合金からなる薄板（覆設材）２５で覆われているため、蓋体２１の浸食等を効率良く抑止して耐久性を向上させることができる。この場合、蓋体２１の全体を白金または白金合金で形成していると、コストの高騰や重量増を招くが、耐火物２４を白金または白金合金からなる薄板２５で覆うことによって、低コスト化や軽量化に寄与することができる。

上記第１例に係る構成では、図１１に誇張して示すように、筒状部１９の上端と蓋体２１との間の隙間２６を通じて、内部のガスが流出するおそれがある。このガスは、主に溶融ガラスＧｍが気化した蒸気であり、溶融ガラスＧｍ中の泡から発生するガスを含む。ガスが隙間２６を通じて矢印ａで示すように流出した場合、次に示すような弊害が生じ得る。筒状部１９の周辺は、厳密には、図１２に示すような構造となっている。同図に示すように、筒状部１９の上流側には、周壁６Ａから外周側に延び出す周壁フランジ２７が形成され、この周壁フランジ２７に、周壁６Ａを通電加熱する電極（図示略）が取り付けられている。また、この周壁フランジ２７には、管内を冷却液が循環する冷却管２８が装着されている。筒状部１９と周壁フランジ２７との間には、周壁６Ａの外周側を覆うように耐火物からなる断熱煉瓦２９が配設されている。なお、筒状部１９の下流側にも、周壁フランジ３０、冷却管３１、及び断熱煉瓦３２が同様に配設され、ここでの断熱煉瓦３２の外周側には他の断熱煉瓦３３が配設されている。この場合、上流側の周壁フランジ２７は、下流側の周壁フランジ３０よりも、筒状部１９からの距離が近い。そのため、既述のように、筒状部１９の上端と蓋体２１との間の隙間２６から矢印ａ方向に流出したガスは、上流側の断熱煉瓦２９を浸食して上流側の冷却管２８に当たるおそれがある。このような事態が生じると、ガスが高温であることから、上流側の冷却管２８が酸化により腐食するなどして、冷却液が漏れ出るおそれがある。なお、隙間２６から流出したガスが、下流側の断熱煉瓦３２、３３を大量に浸食した場合には、下流側の冷却管３１も同様にして腐食などにより冷却液が漏れ出るおそれがある。

［第２例］
このような不具合を回避したのが第２例である。図１３は、筒状部１９の上部構造の第２例を示す斜視図であり、図１４は、図１３のＣ－Ｃ線に従って切断した縦断正面図である。これら各図に示すように、蓋体２１にはベント流路４０が設けられている。詳述すると、蓋体２１は、筒状部１９の開口部２０を覆う矩形平板状のベース壁部４１と、ベース壁部４１の上に設置された矩形枠状または矩形角筒状の側壁部４２と、側壁部４２の上方を覆う矩形平板状の天井壁部４３とを備える。ベント流路４０は、流入口４４と、流入口に通じる内部空間４５と、内部空間４５に通じる流出口４６とから構成される。流入口４４は、ベース壁部４１の中央部に形成された貫通孔である。内部空間４５は、側壁部４２と天井壁部４３とにより包囲された空間である。流出口４６は、側壁部４２の周り一箇所の上部に形成された切欠き部である。この場合、流入口４４と流出口４６とでは、平面視での位置が異なっている。また、流入口４４の中心軸線は鉛直方向に沿うのに対して、流出口４６の中心軸線は水平方向に沿っている。従って、流入口４４でのガスの流れ方向は、鉛直方向に略沿う上方向（矢印ｃ方向）であるのに対して、流出口４６でのガスの流れ方向は、水平方向に略沿う横方向（矢印ｄ方向）である。

ここで、ベース壁部４１は、上述の第１例における蓋体２１（図９及び図１０参照）の中央部に流入口４４を形成したものである。この場合、流入口４４の内周面も、白金または白金合金の覆設材によって覆われている。また、側壁部４２及び天井壁部４３は何れも、耐火物のみで形成されることが好ましいが、これら耐火物の少なくともガスと接触する部位は、白金または白金合金の覆設材で覆われていてもよい。流出口４６の開口面積は、流入口４４の開口面積よりも小さくされている。なお、流出口４６は、側壁部４２の周り一箇所に限らず、周りの複数箇所に形成してもよい。

この第２例に係る構成によれば、以下に示すような作用効果を奏する。付設槽６内のガスは、隙間２６に優先して、ベント流路４０の流入口４４から内部空間４５に流入した後、流出口４６から外部に流出する。そのため、隙間２６からのガスの流出量は僅かな量になる。さらに、流出口４６でのガスの流れ方向（ｄ方向）は、上下流方向と直交しているため、流出口４６から流出したガスは、上流側の冷却管２８及び下流側の冷却管３１の何れの方向にも向かわない。これらの事情によって、ガスが冷却管２８，３１に当たる事態が回避される。

この場合、流出口４６の内周面は、外気の影響を受けて温度が低下しているため、その内周面には、ガスに含まれている酸化スズ等の揮発物が液化又は固化して付着し易い。そして、揮発物が流出口４６の内周面に付着した場合には、その揮発物が時間経過により落下するおそれがある。しかし、流入口４４と流出口４６とでは、平面視での位置及びガスの流れ方向が異なるため、揮発物が落下する経路には流入口４４が存在せず、揮発物は流出口４６の内周面の底部やベース壁部４１の上面で受け止められる。そのため、揮発物の溶融ガラスＧｍ中への落下が阻止される。なお、流入口４４の内周面は外気の影響を受け難いため、高温に維持される。そのため、流入口４４の内周面に、酸化スズ等の揮発物が付着することを防止できる。

［第３例］
図１５は、筒状部１９の上部構造の第３例を示す縦断正面図である。同図に示すように、この第３例に係る構成が、上述の第２例に係る構成と相違している点は、蓋体２１のベース壁部４１に、受け部材４７を設置したところにある。この受け部材４７は、ベース壁部４１の下部から下方に延びる垂下部４７ａと、垂下部４７ａの下端から横方向（水平方向）に延びる受止部４７ｂとを有する。受止部４７ｂは、溶融ガラスＧｍの液面ＧＬの上部空間に配置される。この受止部４７ｂの面積（平面視での面積）は、流入口４４の開口面積よりも大きくされ、平面視で、流入口４４が受止部４７ｂの上面領域内に収まる。その他の構成は、上述の第２例に係る構成と同一であるため、両例で共通する構成要素については図１５に同一符号を付し、その説明を省略する。この第３例に係る構成によれば、流入口４４の内周面に付着した揮発物が多量であること等により、流入口４４を通じて落下しても、その揮発物は、受け部材４７の受止部４７ｂで受け止められる。従って、揮発物が溶融ガラスＧｍ中に落下して白金異物等になる事態をより一層確実に抑止できる。これ以外の作用効果は、上述の第２例と実質的に同一である。

［第４例］
図１６は、筒状部１９の上部構造の第４例を示す縦断正面図である。同図に示すように、この第４例に係る構成が、上述の第２例に係る構成と相違している点は、蓋体２１のベース壁部４１の中央部から一方側に偏倚した位置に流入口４４を形成し、天井壁部４３の中央部から他方側に偏倚した位置に流出口４６を形成したところにある。従って、流入口４４と流出口４６とでは、平面視での位置が異なっている。この場合、流入口４４でのガスの流れ方向と、流出口４６でのガスの流れ方向とは同一であって、何れもが、鉛直線に略沿う上方向（矢印ｅ方向及び矢印ｆ方向）である。なお、側壁部４２には切欠き部が形成されていない。また、ベント流路４０の内部空間４５は、上述の第２例よりも横方向に広くなっている。その他の構成は、上述の第２例と同一であるため、両例で共通する構成要素については図１６に同一符号を付し、その説明を省略する。この第４例に係る構成によれば、流入口４４と流出口４６とでは、平面視での位置が異なるため、揮発物が落下する経路には流入口４４が存在せず、揮発物はベース壁部４１の上面で受け止められる。そのため、揮発物の溶融ガラスＧｍ中への落下が阻止される。また、流出口４６から流出するガスは流出直後から上方向（矢印ｆ方向）に向かうため、そのガスが冷却管２８，３１に当たることを確実に阻止できる。

［第５例］
図１７は、筒状部１９の上部構造の第５例を示す縦断正面図であり、図１８は、図１７のＤ－Ｄ線に従って切断した縦断正面図である。この第５例に係る構成は、蓋体２１が、フランジ２２の上に配置された矩形枠状また矩形角筒状の側壁部４２と、側壁部４２の上方を覆う矩形平板状の天井壁部４３とを備える。天井壁部４３は、既述の第１例における蓋体２１（図９及び図１０参照）と同一の構成である。ベント流路４０は、内部空間４５と流出口４６とで構成される。内部空間４５は、側壁部４２と天井壁部４３とにより包囲される空間である。流出口４６は、側壁部４２の周り一箇所の上部に形成された切欠き部である。この第５例に係る構成によれば、付設槽６内のガスは、筒状部１９の上端と側壁部４２との間の隙間２６に優先して、ベント流路４０の内部空間４５を通過して流出口４６から外部に流出する。この場合、流出口４６の内周面に付着した揮発物が落下しても、その揮発物は流出口４６の内周面の底部や筒状部１９の上端面（フランジ２２の上面等）で受け止められる。そのため、揮発物の溶融ガラスＧｍ中への落下が阻止される。この場合、開口部２０の上方空間（内部空間４５）は、側壁部４２と天井壁部４３とによって包囲されているため、高温に維持される。そのため、開口部２０付近は、酸化スズ等の揮発物が付着し難く且つ付着後の揮発物の凝集等も生じ難い状態にある。これにより、開口部２０付近への揮発物の付着や凝集等が回避され、開口部２０付近の内面から揮発物が溶融ガラスＧｍ中に落下する事態が阻止され得る。なお、流出口４６から流出したガスが冷却管２８，３１に当たり難くなる理由は、既述の第２例（図１４参照）と実質的に同一である。

次に、本発明に係るガラス基板についての実施形態を説明する。

［ガラス基板］
本発明者は、以上の構成を備えた製造装置及び製造方法を用いて多数枚のガラス基板を得た。さらに、本発明者は、それらのガラス基板が含有している白金異物の形態及び量に着目して、それらのガラス基板の中から図１９に示すような高品質のガラス基板Ｇｐｘを見出した。この高品質のガラス基板Ｇｐｘは、長軸寸法と短軸寸法の比が１５以上で且つ長軸寸法が３μｍ以上である白金異物の個数が１個／ｋｇ以下である。この場合、上記の白金異物の個数は、０．０５個／ｋｇ以下であることが好ましく、０．０１個／ｋｇ以下であることがより好ましい。白金異物の個数の下限は、例えば０．０００１個／ｋｇ以上とすればよい。本発明者による研究結果では、従来の製造装置や製造方法を用いて多数枚のガラス基板を得た場合、それらのガラス基板が含有する上記の白金異物の個数は、良質のガラス基板であっても、３個／ｋｇ程度であった。これに対して、本発明に係る製造装置及び製造方法を用いて多数枚のガラス基板を得た場合、それらのガラス基板が含有する上記の白金異物の個数は、最良のガラス基板であれば、０．０００５個／ｋｇであった。

このガラス基板は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などに用いることができる。ガラス基板の厚みは、例えば０．０１～１０ｍｍであり、好ましくは０．１～３ｍｍであり、より好ましくは、０．２ｍｍ～１．８ｍｍであり、さらにより好ましく０．２ｍｍ～０．５ｍｍである。ガラス基板は、矩形状であり、短辺及び長辺の長さは１１００ｍｍ以上であることが好ましく、２２００ｍｍ以上であることがより好ましい。

ガラス基板は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、アルカリ含有ガラスからなる。ガラス基板が無アルカリガラスからなる場合、例えば、質量％で、ＳｉＯ_２ ５０～７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ １２～２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ０～１２％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ（Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの合量） ０～１％未満、ＭｇＯ ０～８％、ＣａＯ ０～１５％、ＳｒＯ ０～１２％、ＢａＯ ０～１５％を含む組成を採用できる。

ガラス基板は、両方の表面が火造り面であることが好ましく、すなわち、オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラス基板であることが好ましい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するように種々のバリエーションが可能である。

上記実施形態では、ゲート１６を付設槽６に配設したが、ゲート１６の配設箇所は、清澄槽５と第１攪拌ポット７との間の流路であれば、他の箇所であってもよい。

上記実施形態では、抵抗部材としてゲート１６を用いたが、例えば清澄槽５と第１攪拌ポット７との間に、周壁に流入口を有し且つ底壁に流出口を有する容器を配設し、流出口からの溶融ガラスの流出量を調整するプランジャを備えた構成（この構成自体は周知である）を採用して、プランジャを抵抗部材として用いてもよい。

上記実施形態では、抵抗部材１６が溶融ガラスＧｍの流れを妨げることによって、清澄槽５で溶融ガラスＧｍが充満された状態になるようにしたが、清澄槽５での溶融ガラスＧｍの液面高さが、操業時の液面高さと同等になるのであれば、充満された状態にならなくてもよい。

上記実施形態では、移送容器として２個の攪拌ポット７、８を有する場合を例示したが、３個以上の攪拌ポットを有する場合であっても、最も上流側に位置する攪拌ポットのドレン孔のみから溶融ガラスを排出させればよい。また、１個の攪拌ポットを有する場合には、その攪拌ポットのドレン孔から溶融ガラスを排出させればよい。

上記実施形態では、既存の移送装置３を交換した後の操業開始前の立ち上げ時について説明をしたが、溶融炉２及び移送装置３を交換した後の立ち上げ時、または、移送装置３及び成形手段４を交換した後の立ち上げ時、もしくは、溶融炉２、移送装置３、及び成形手段４を交換した後の立ち上げ時であってもよい。また、新規に溶融炉２、移送装置３、及び成形手段４を設置した後の立ち上げ時であってもよい。

上記実施形態では、成形手段４が、帯状の板ガラスＧｐを成形するものであるが、ガラス物品に対応した他の形状に成形するものであってもよい。

上記実施形態では、移送工程の開始前の導入工程（維持工程）で抵抗部材１６によって溶融ガラスＧｍを堰き止め、清澄槽５に溶融ガラスＧｍを貯留するが、移送工程及び成形工程の実行中に、移送装置３の溶融ガラスＧｍの流量を調整するために抵抗部材１６を用いてもよい。換言すると、移送工程は、抵抗部材１６によって移送装置３の流量を調整する工程を備えてもよい。

図３に示すような清澄槽５と攪拌ポット７との間の流路６に配設された抵抗部材１６を用いて移送装置３の流量を調整すれば、流量調整の前後で清澄槽５内の溶融ガラスＧｍの液面高さを維持できる。このため、清澄槽５内の溶融ガラスＧｍの液面高さが低下して清澄槽５に酸化が生じるのを防止できる。また、移送装置３の流量を調整するために、攪拌ポット７の下流側、例えば冷却パイプ９に抵抗部材を配置することも考えられるが、この場合、抵抗部材と溶融ガラスＧｍと空気とで形成される三相界面に失透が発生することにより、ガラスリボンＧｒにスジが発生するおそれがある。一方、清澄槽５と攪拌ポット７との間の流路６に配設された抵抗部材１６によって移送装置３の流量を調整すれば、ガラスリボンＧｒにスジが発生するのを防止できる。

上記実施形態では、付設槽６の上部に設けられる筒状部１９の開口部２０を覆う蓋体２１を、平面視で矩形としたが、平面視で楕円形や多角形などであってもよい。

１ 製造装置
２ 溶融炉
３ 移送装置
４ 成形手段
５ 清澄槽
６ 流路（付設槽）
６Ａ 周壁
７ 攪拌ポット
７ｇ ドレン孔
７ｍ 内底面
８ 攪拌ポット
９ 冷却パイプ
１１ 成形体
１６ 抵抗部材（ゲート）
Ｇｍ 溶融ガラス
１９ 筒状部
２０ 開口部
２１ 蓋体
４０ ベント流路
４２ 側壁部
４３ 天井壁部
４６ 流出口
Ｇｐｘ ガラス板

Claims (9)

1. 溶融炉でガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程と、前記溶融炉の下流側に配置された清澄槽と前記清澄槽の下流側に配置された攪拌ポットとを有する移送装置によって前記溶融炉から流出した溶融ガラスを成形手段まで移送する移送工程と、前記移送装置から供給された溶融ガラスを前記成形手段によって所定形状に成形する成形工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、
   前記移送工程及び前記成形工程の開始前に、前記溶融炉から流出した溶融ガラスを前記移送装置に導入する導入工程をさらに備え、
   前記導入工程は、前記清澄槽と前記攪拌ポットとの間の流路に配設された抵抗部材が溶融ガラスを堰き止めることによって、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを前記移送工程及び前記成形工程の実行時の液面高さで維持する維持工程を備え、
   前記抵抗部材は、前記流路を開閉するゲート又はプランジャーであることを特徴とするガラス物品の製造方法。
2. 前記抵抗部材で前記流路の開度を調整することによって、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを前記移送工程及び前記成形工程の実行時の液面高さで維持することを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
3. 前記維持工程では、前記清澄槽内の溶融ガラスを前記攪拌ポットに移送し、前記攪拌ポットの内底面に開口するドレン孔から排出することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス物品の製造方法。
4. 前記維持工程における前記清澄槽には、前記成形工程の実行時の前記移送工程における清澄槽と同様に、溶融ガラスが充満していることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載のガラス物品の製造方法。
5. 前記維持工程における前記清澄槽内の溶融ガラスの温度は、前記成形工程の実行時の前記移送工程における清澄槽内の溶融ガラスの温度よりも低いことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のガラス物品の製造方法。
6. ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融炉と、前記溶融炉の下流側に配置された清澄槽と前記清澄槽の下流側に配置された攪拌ポットとを有し且つ前記溶融炉から流出した溶融ガラスを移送する移送装置と、前記移送装置から供給された溶融ガラスを所定形状に成形する成形手段とを備えたガラス物品の製造装置であって、
   前記溶融炉から流出した溶融ガラスを堰き止めるため、前記清澄槽と前記攪拌ポットとの間の流路に抵抗部材をさらに備え、
   前記抵抗部材は、前記流路を開閉するゲート又はプランジャーであることを特徴とするガラス物品の製造装置。
7. 前記抵抗部材は、前記ゲートであり、
   前記ゲートは、前記流路を形成する周壁の上部に設けられた開口部を通じて挿入及び取り外しが可能とされ、
   前記ゲートが取り外されている時に、前記開口部を蓋体が覆うように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のガラス物品の製造装置。
8. 前記蓋体は、前記流路に存するガスを排出させるベント流路を有することを特徴とする請求項７に記載のガラス物品の製造装置。
9. 前記蓋体は、前記開口部の上方空間を外周側から包囲する側壁部と、前記側壁部の上方を覆う天井壁部とを有し、前記ベント流路の流出口が前記側壁部に設けられることを特徴とする請求項８に記載のガラス物品の製造装置。

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