KR20170133314A - 글래스 물품의 제조 장치 및 글래스 물품의 제조 방법 - Google Patents

글래스 물품의 제조 장치 및 글래스 물품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

글래스 물품의 제조 장치(11)는, 제1 용융로(12)와 제2 용융로(13)를 포함하는 글래스 용융로와, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)로부터 제2 용융로(13)의 유입부(13a)에 용융 글래스(MG)를 보내는 제1 유로(14)를 구비한다. 제2 용융로(13)의 유입부(13a)는, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)보다도 상방에 위치한다. 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)와 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와의 고저차(H1)는, 30％ 이상이다.

Description

글래스 물품의 제조 장치 및 글래스 물품의 제조 방법{GLASS ARTICLE PRODUCTION DEVICE AND GLASS ARTICLE PRODUCTION METHOD}
본 발명은, 글래스 물품의 제조 장치 및 글래스 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
용융 글래스로 글래스 물품을 제조할 때에, 용융 글래스 중의 기포를 감소시키는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1에는, 용융 글래스의 온도를 제어함으로써, 용융 글래스 중의 기포를 감소시키는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특표2010-523457호 공보
본 발명은, 복수의 글래스 용융로(溶融爐)를 사용해서 글래스 물품을 제조할 때에, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스 중의 기포를 감소시킬 수 있는 구성을 발견함으로써 이루어진 것이다.
본 발명의 목적은, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스 중의 기포를 감소시키는 것을 용이하게 한 글래스 물품의 제조 장치 및 글래스 물품의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 글래스 물품의 제조 장치는, 용융 글래스로부터 글래스 물품을 제조하는 글래스 물품의 제조 장치이며, 제1 용융로와 제2 용융로를 포함하는 글래스 용융로와, 상기 제1 용융로의 유출부로부터 상기 제2 용융로의 유입부에 용융 글래스를 보내는 유로를 구비하고, 상기 제2 용융로의 유입부는, 상기 제1 용융로의 유출부보다도 상방에 위치하고, 상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 상기 제1 용융로의 유출부와 상기 제2 용융로의 유입부와의 고저차는, 30％ 이상이다.
용융 글래스 중의 기포는 시간의 경과에 따라 상승하기 때문에, 제1 용융로 내의 용융 글래스 중에 포함되는 기포는, 제1 용융로의 내부 바닥에 가까워질 수록 적다. 여기에서, 상기 제조 장치에 있어서, 제2 용융로의 유입부는, 제1 용융로의 유출부보다도 상방에 위치해 있다. 또한, 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 제1 용융로의 유출부와 제2 용융로의 유입부와의 고저차는 30％ 이상이다. 이 때문에, 제1 용융로의 유출부로부터 제2 용융로의 유입부에 용융 글래스를 보내는 유로는, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스를 제1 용융로 내로부터 상방을 향해 이송한다. 이 때, 용융 글래스 중의 기포에 가해지는 압력이 저하하기 때문에, 용융 글래스 중에서 기포가 팽창한다. 이에 의해, 용융 글래스 중의 기포는 부력을 받기 쉬워지기 때문에, 제2 용융로 내에서 액면까지 상승하기 쉬워진다. 즉, 상기 유로를 이용해서, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스를 제1 용융로로부터 제2 용융로에 보낼 수 있음과 함께, 용융 글래스 중의 기포를 팽창시킴으로써 제2 용융로 내의 용융 글래스의 액면으로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
상기 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 상기 제2 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 상기 제2 용융로의 유입부와 상기 제2 용융로의 유출부와의 고저차는, 30％ 이상인 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스를 제2 용융로의 유출부로부터 하류로 보낼 수 있다.
상기 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 상기 제1 용융로의 내부 바닥과 상기 제2 용융로의 유입부의 하단과의 고저차는, 50％ 이상인 것이 바람직하다.
여기에서, 제2 용융로 내의 용융 글래스의 액면은, 제1 용융로 내의 용융 글래스의 액면과 동등한 높이이기 때문에, 상기와 같이 고저차를 규정함으로써, 상기 유로를 통과한 용융 글래스는, 제2 용융로 내의 용융 글래스의 액면에 보다 가까운 위치에서 제2 용융로 내에 유입한다. 이 때문에, 제2 용융로 내의 용융 글래스의 액면으로부터 기포를 보다 빼기 쉽게 할 수 있다.
상기 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 상기 제1 용융로의 내부 바닥과 상기 제1 용융로의 유출부의 상단과의 고저차는, 50％ 이하인 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 제1 용융로의 유출부는, 제1 용융로의 내부 바닥에 보다 가까워지기 때문에, 상기 유로에 유입하는 용융 글래스 중의 기포를 보다 감소시킬 수 있다.
상기 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 청징조(淸澄槽)를 더 구비하고, 상기 제2 용융로의 유출부는, 상기 청징조에 연결되는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 기포를 감소시킨 용융 글래스를 청징조에 보냄에 의해, 예를 들면, 청징조를 사용한 용융 글래스의 청징 시간을 단축해도, 글래스 물품에 혼입하는 기포를 감소시키는 것이 가능하다.
상기 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 상기 제1 용융로에는, 글래스 원료가 투입되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 글래스 원료가 투입되는 제1 용융로에서는, 용융 글래스 중에 기포가 혼입하기 쉽다. 이와 같은 제1 용융로로부터 유출하는 용융 글래스의 기포를 감소시킴으로써, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스 중의 기포를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
상기 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 상기 글래스 물품은, 오버플로우 다운드로우법을 사용해서 성형되는 판 글래스인 것이 바람직하다.
상기 판 글래스에서는, 우수한 외관 품질이 요구되는 경우가 많기 때문에, 판 글래스의 기포의 혼입을 감소시킴으로써, 판 글래스의 수율을 높인다는 관점에서 특히 유리하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 글래스 물품의 제조 방법은, 상기 글래스 물품의 제조 장치를 사용해서 글래스 물품을 제조한다.
상기 글래스 물품의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 용융로 내의 용융 글래스의 온도는, 상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 온도보다도 높은 것이 바람직하다.
이 방법에 따르면, 예를 들면, 제2 용융로 내의 용융 글래스 중에서 청징제가 작용하기 쉬워진다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스 중의 기포를 감소시키는 것이 용이해진다. 본 발명의 다른 측면 및 이점은 본 발명의 기술적 사상의 예를 나타내는 도면과 함께 이하의 기재로부터 명확해진다.
도 1은 실시형태에 있어서의 글래스 물품의 제조 장치를 나타내는 개략 단면도.
도 2는 글래스 물품의 제조 장치의 작용을 모식적으로 나타내는 단면도.
이하, 글래스 물품의 제조 장치 및 글래스 물품의 제조 방법의 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다.
＜제조 장치의 개요＞
도 1에 나타내는 바와 같이, 용융 글래스(MG)로부터 글래스 물품을 제조하는 글래스 물품의 제조 장치(11)(이하, 단순히 제조 장치(11)라 할 경우가 있음)는, 제1 용융로(12)와 제2 용융로(13)로 구성되는 글래스 용융로와, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)로부터 제2 용융로(13)의 유입부(13a)에 용융 글래스(MG)를 보내는 제1 유로(14)를 구비하고 있다. 제1 용융로(12)에는, 글래스 원료가 투입된다. 제1 유로(14)는, 제1 이송관(15)에 의해 형성되어 있다. 제조 장치(11)는, 제2 용융로(13)의 하류측에 배치되는 청징조(16)와, 제2 용융로(13)의 유출부(13b)로부터 청징조(16)의 유입부(16a)로 용융 글래스(MG)를 보내는 제2 유로(17)를 구비하고 있다. 제2 유로(17)는, 제2 이송관(18)에 의해 형성되어 있다.
제1 용융로(12)의 유출부(12a), 제2 용융로(13)의 유입부(13a) 및 유출부(13b), 및 청징조(16)의 유입부(16a)는, 모두 용융 글래스(MG) 중으로 개구하고 있다.
제조 장치(11)는, 용융 글래스(MG)를 성형하는 성형부를 구비하고 있다. 성형부에는, 청징조(16)로부터 용융 글래스(MG)가 보내진다. 또한, 청징조(16)와 성형부 사이에는, 예를 들면, 용융 글래스(MG)를 균질화하는 교반기를 설치할 수도 있다.
제조 장치(11)의 성형부로서는, 글래스 물품의 종류에 따른 성형 방법에 의거하여 선택할 수 있다. 성형 방법으로서는, 예를 들면, 롤 아웃법, 업드로우법, 플로우트법, 및 다운드로우법(슬롯 다운드로우법 또는 오버플로우 다운드로우법)을 들 수 있다.
제1 용융로(12) 및 제2 용융로(13)는, 내화물제(耐火物製)의 용융로 본체와, 용융로 본체를 가열하는 가열기를 구비하고 있다. 용융로 본체를 구성하는 내화물로서는, 예를 들면, 알루미나계 무기 재료, 및 지르코니아계 무기 재료를 들 수 있다. 청징조(16)는, 백금 또는 백금합금제이다.
제1 용융로(12) 및 제2 용융로(13)에 사용되는 가열기로서는, 예를 들면, 전기식 가열기, 및 가스 버너를 들 수 있다. 제1 이송관(15), 제2 이송관(18) 및 청징조(16)에 대해서도, 가열기로 가열하는 것도 가능하지만, 백금 또는 백금합금으로 구성된 벽면에 직접 전류를 흘림으로써 가열하는 백금 직접 통전 가열이 바람직하다.
＜제조 장치의 상세 구성＞
제조 장치(11)는, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)를 소정의 깊이(D1)(제1 용융 깊이로 부르는 경우도 있음)로 유지하고, 제2 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)를 소정의 깊이(D2)(제2 용융 깊이로 부르는 경우도 있음)로 유지하면서 운전된다. 당해 소정의 깊이(D1, D2)는, 제1 용융로(12) 및 제2 용융로(13)에 각각 미리 설정될 수 있다.
제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)와 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와의 고저차(H1)는 30％ 이상이다. 이 고저차(H1)는, 40％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50％ 이상이다. 또한, 이 고저차(H1)는, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)의 연직 방향에 있어서의 중심과 제2 용융로(13)의 유입부(13a)의 연직 방향에 있어서의 중심과의 고저차를 말한다. 고저차(H1)의 상한은, 깊이(D1)의 100％ 미만이면 특별히 한정되지 않는다.
제2 용융로(13)의 유출부(13b)는, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)보다도 하방에 위치해 있다. 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D2)를 100％로 했을 경우, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와 제2 용융로(13)의 유출부(13b)와의 고저차(H2)는, 30％ 이상인 것이 바람직하다. 이 고저차(H2)는, 40％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 50％ 이상이다. 또한, 이 고저차(H2)는, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)의 연직 방향에 있어서의 중심과 제2 용융로(13)의 유출부(13b)의 연직 방향에 있어서의 중심과의 고저차를 말한다. 고저차(H2)의 상한은, 깊이(D2)의 100％ 미만이면 특별히 한정되지 않는다.
제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 내부 바닥과 제2 용융로(13)의 유입부(13a)의 하단과의 고저차(H3)는, 50％ 이상인 것이 바람직하다. 이 고저차(H3)는, 60％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 70％ 이상이다. 고저차(H3)의 상한은, 깊이(D1)의 100％ 미만이면 특별히 한정되지 않는다.
제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 내부 바닥과 제1 용융로(12)의 유출부(12a)의 상단과의 고저차(H4)는, 50％ 이하인 것이 바람직하다. 이 고저차(H4)는, 40％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 30％ 이하이다. 고저차(H4)의 하한은, 깊이(D1)의 0％ 넘으면 특별히 한정되지 않는다.
제1 용융로(12)의 유출부(12a)의 하단은, 제1 용융로(12)의 내부 바닥보다도 상방에 위치하는 것이 바람직하다. 제2 용융로(13)의 유출부(13b)의 하단은, 제2 용융로(13)의 내부 바닥보다도 상방에 위치하는 것이 바람직하다.
제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 600㎜ 이상, 2000㎜ 이하의 범위이다. 또한, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D2)에 대해서도, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 600㎜ 이상, 2000㎜ 이하의 범위이다.
＜글래스 물품의 용도＞
글래스 물품으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 판 글래스, 및 관 글래스를 들 수 있다. 본 실시형태의 글래스 물품의 제조 장치(11)는, 판 글래스의 제조 장치(11)에 사용되는 것이 바람직하다. 글래스 물품의 용도로서는, 예를 들면, 디스플레이 용도, 터치 패널 용도, 광전변환 패널 용도, 전자 디바이스 용도, 창 글래스 용도, 건재(建材) 용도, 및 차량 용도를 들 수 있다.
＜글래스 조성＞
본 실시형태의 글래스 물품의 제조 장치(11)에 의해 제조되는 글래스 물품으로서는, 예를 들면, 소다 글래스, 소다라임 글래스, 붕규산 글래스, 알루미노실리케이트 글래스, 알칼리 함유 글래스, 및 무알칼리 글래스를 들 수 있다. 글래스 물품은, 특히, 글래스 조성으로서, 질량％로, SiO2：50~80％, Al2O3：5~25％, B2O3：0~20％, MgO：0~15％, CaO：1~15％, SrO：0~15％, BaO：0~15％, SnO2：0~1％를 함유하고, 알칼리 금속 산화물(Na2O, Ｋ2O, 및 Li2O)의 함유량이 합계량으로 0.5질량％ 미만인 디스플레이용 글래스인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 상기 조성의 글래스 물품이 얻어지도록 계량(計量) 및 혼합한 글래스 원료를 제1 용융로(12)에 투입할 경우를 일례로 해서 설명하고 있다. 또한, 글래스 원료에는, 필요에 따라 청징제를 함유시킬 수 있다. 청징제로서는, 용융 글래스(MG) 중에서 산소 가스를 발생하는 화합물이고, 예를 들면, 산화주석, 산화세륨을 들 수 있다.
＜글래스 물품의 제조 및 작용＞
다음으로, 상기 글래스 물품의 제조 장치(11)를 사용한 제조 방법 및 주된 작용에 대해 설명한다.
글래스 물품의 제조 장치(11)의 제1 용융로(12) 내에서는 글래스 원료가 용융된다. 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)는, 제1 유로(14)를 통해 제2 용융로(13)에 보내진다. 제2 용융로(13)에는, 용융 글래스(MG)가 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 액면과 거의 동등한 높이까지 용융 글래스(MG)가 보내진다. 또한, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)는, 용융 글래스(MG) 중으로 개구되도록, 제1 용융로(12) 중의 용융 글래스(MG)의 액면이 조정된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 용융 글래스(MG) 중의 기포는 시간의 경과에 따라 상승하기 때문에, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG) 중에 포함되는 기포는, 제1 용융로(12)의 내부 바닥에 가까워질 수록 적다. 여기에서, 상기 제조 장치(11)에 있어서, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)는, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)보다도 상방에 위치해 있다. 또한, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)와 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와의 고저차(H1)는 30％ 이상이다. 이 때문에, 제1 유로(14)는, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스(MG)를 제1 용융로(12) 내로부터 상방을 향해 이송한다. 이 때, 용융 글래스(MG) 중의 기포에 가해지는 압력이 저하하기 때문에, 용융 글래스(MG) 중에서 기포가 팽창한다. 이에 의해, 용융 글래스(MG) 중의 기포는 부력을 받기 쉬워지기 때문에, 제2 용융로(13) 내에서 액면까지 상승하기 쉬워진다. 즉, 제1 유로(14)를 이용해서, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스(MG)를 제1 용융로(12)로부터 제2 용융로(13)에 보낼 수 있음과 함께, 용융 글래스(MG) 중의 기포를 팽창시킴으로써 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 액면으로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
제2 용융로(13) 내에 있어서, 용융 글래스(MG)는, 제2 유로(17)를 통해 청징조(16)에 보내진다. 청징조(16)에서는, 용융 글래스(MG) 중의 기포를 더 감소시킬 수 있다. 이와 같은 용융 글래스(MG)를 사용해서 성형된 글래스 물품에서는, 기포를 요인으로 한 결함이 발생하기 어렵다.
또한, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 온도를 제1 온도(T1), 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 온도를 제2 온도(T2)로 했을 경우, 예를 들면, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)에 포함되는 청징제의 작용을 높인다는 관점에서, 제2 온도(T2)는, 제1 온도(T1)보다도 높은 것이 바람직하다. 또한, 청징조(16) 내의 용융 글래스(MG)의 온도를 제3 온도(T3)로 했을 경우, 제3 온도(T3)는, 제2 온도(T2) 이상의 온도인 것이 바람직하다.
제1 온도(T1)는, 1400℃ 이상, 1600℃ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 제2 온도(T2)는, 1450℃ 이상, 1650℃ 이하인 것이 바람직하다. 제3 온도(T3)는, 1500℃ 이상, 1700℃ 이하인 것이 바람직하다.
이상 상술한 실시형태에 따르면, 다음과 같은 작용 효과가 발휘된다.
(1) 글래스 물품의 제조 장치(11)는, 제1 용융로(12)와 제2 용융로(13)를 포함하는 글래스 용융로와, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)로부터 제2 용융로(13)의 유입부(13a)에 용융 글래스(MG)를 보내는 제1 유로(14)를 구비하고 있다. 제2 용융로(13)의 유입부(13a)는, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)보다도 상방에 위치해 있다. 그리고, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)와 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와의 고저차(H1)가 30％ 이상이다. 이 구성에 따르면, 제1 유로(14)를 이용해서, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스(MG)를 제1 용융로(12)로부터 제2 용융로(13)에 보낼 수 있음과 함께, 용융 글래스(MG) 중의 기포를 팽창시킴으로써 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 액면으로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다. 이 때문에, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 감소시키는 것이 용이해진다.
(2) 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 제2 용융로(13)의 유출부(13b)는, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)보다도 하방에 위치하고, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D2)를 100％로 했을 경우, 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와 제2 용융로(13)의 유출부(13b)와의 고저차(H2)는, 30％ 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 기포의 혼입이 비교적 적은 용융 글래스(MG)를 제2 용융로(13)의 유출부(13b)로부터 하류로 보낼 수 있기 때문에, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 감소시키는 것이 더 용이해진다.
(3) 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 내부 바닥과 제2 용융로(13)의 유입부(13a)의 하단과의 고저차(H3)는, 50％ 이상인 것이 바람직하다.
여기에서, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 액면은, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 액면과 동등한 높이이기 때문에, 상기와 같이 고저차(H3)를 규정함으로써, 제1 유로(14)를 통과한 용융 글래스(MG)는, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 액면에 보다 가까운 위치에서 제2 용융로(13) 내에 유입한다. 이 때문에, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 액면으로부터 기포를 보다 빼기 쉽게 할 수 있다. 이에 의해, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 감소시키는 것이 더 용이해진다.
(4) 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 깊이(D1)를 100％로 했을 경우, 제1 용융로(12)의 내부 바닥과 제1 용융로(12)의 유출부(12a)의 상단과의 고저차(H4)는, 50％ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)는, 제1 용융로(12)의 내부 바닥에 보다 가까워지기 때문에, 제1 유로(14)에 유입하는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 보다 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 감소시키는 것이 더 용이해진다.
(5) 글래스 물품의 제조 장치(11)는, 청징조(16)를 더 구비하고, 제2 용융로(13)의 유출부(13b)는, 청징조(16)에 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우, 기포를 감소시킨 용융 글래스(MG)를 청징조(16)에 보냄에 의해, 예를 들면, 청징조(16)를 사용한 용융 글래스(MG)의 청징 시간을 단축해도, 글래스 물품에 혼입하는 기포를 감소시키는 것이 가능하다.
(6) 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 제1 용융로(12)에는, 글래스 원료가 투입되는 것이 바람직하다. 이와 같이 글래스 원료가 투입되는 제1 용융로(12)에서는, 용융 글래스(MG) 중에 기포가 혼입하기 쉽다. 이와 같은 제1 용융로(12)로부터 유출하는 용융 글래스(MG)의 기포를 감소시킴으로써, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
(7) 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 글래스 물품은, 오버플로우 다운드로우법을 사용해서 성형되는 판 글래스인 것이 바람직하다. 이러한 판 글래스에서는, 우수한 외관 품질이 요구되는 경우가 많기 때문에, 판 글래스의 기포의 혼입을 감소시킴으로써, 판 글래스의 수율을 높인다는 관점에서 특히 유리하다.
(8) 예를 들면, 제1 용융로(12)의 내벽을 구성하는 내화물(예를 들면, 지르코니아계 내화물)이 용융 글래스(MG)에 혼입함으로써, 용융 글래스(MG)가 오염될 우려가 있다. 오염된 용융 글래스(MG)로부터 글래스 물품이 성형되면, 예를 들면, 글래스 물품의 외관에 영향을 끼칠 우려가 있다. 구체적으로는, 글래스 물품에 있어서, 버르, 굴곡(waviness), 줄무늬, 이물 혼입 등이 발생하기 쉬워진다. 여기에서, 내화물에 의해 오염된 용융 글래스(MG)는, 비중이 높기 때문에, 글래스 용융로 내에서 침강하는 경향이 있다. 이 점에서, 상기 (1)에서 기술한 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)와 제2 용융로(13)의 유입부(13a)와의 고저차(H1)가 30％ 이상이기 때문에, 오염된 용융 글래스(MG)는, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)로부터 제2 용융로(13)의 유입부(13a)에 이송되기 어렵다. 따라서, 오염된 용융 글래스(MG)로부터 글래스 물품이 성형되기 어려워진다. 이에 의해, 글래스 물품에 있어서, 버르, 굴곡, 줄무늬, 이물 혼입 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 오염된 용융 글래스(MG)로부터 글래스 물품이 성형되기 어렵게 한다는 관점에서, 글래스 물품의 제조 장치(11)에 있어서, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)의 하단은, 제1 용융로(12)의 내부 바닥보다도 상방에 위치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 오염된 용융 글래스(MG)가 제1 유로(14)에 유입하기 어려워지기 때문에, 오염된 용융 글래스(MG)로부터 글래스 물품이 성형되기 어려워진다. 마찬가지인 관점에서, 제2 용융로(13)의 유출부(13b)의 하단은, 제2 용융로(13)의 내부 바닥보다도 상방에 위치하는 것이 바람직하다.
(9) 상술한 제조 장치(11)를 사용한 글래스 물품의 제조 방법에 따르면, 예를 들면, 상기 (1)란에서 기술한 작용 효과가 얻어지기 때문에, 글래스 물품의 품질을 높이거나, 글래스 물품의 수율을 높이거나 하는 것이 용이해진다.
(10) 글래스 물품의 제조 방법에 있어서, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 온도는, 제1 용융로(12) 내의 용융 글래스(MG)의 온도보다도 높은 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG) 중에서 청징제가 작용하기 쉬워지기 때문에, 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 감소시키는 것이 더 용이해진다.
(11) 예를 들면, 제1 유로(14)나 제2 용융로(13)에 산소 가스를 버블링하면, 용융 글래스(MG) 중의 기포가 보다 커지기 때문에, 제2 용융로(13) 내의 용융 글래스(MG)의 액면으로부터 기포를 보다 빼기 쉽게 할 수 있다. 본 실시형태의 제조 장치(11) 및 제조 방법에 따르면, 상술한 바와 같이 글래스 용융로로부터 유출되는 용융 글래스(MG) 중의 기포를 감소시키는 것이 용해지기 때문에, 산소 가스의 버블링을 생략할 수 있다.
상기 실시형태를 다음과 같이 변경해서 구성해도 된다.
· 상기 글래스 물품의 제조 장치(11)의 글래스 용융로는, 제1 용융로(12) 및 제2 용융로(13)로 구성되어 있지만, 제3 용융로를 더 포함하여 구성할 수도 있다. 상기 제1 용융로(12)는, 글래스 원료가 투입되는 구성이지만, 예를 들면, 제1 용융로(12)보다도 상류측에 제3 용융로를 설치하고, 그 제3 용융로에 글래스 원료를 투입해도 된다. 또한, 예를 들면, 제2 용융로(13)와, 청징조(16) 사이에 제3 용융로를 설치할 수도 있다.
· 상기 제1 유로(14)는, 제1 용융로(12)의 유출부(12a)로부터 제2 용융로(13)의 유입부(13a)까지 직선적으로 연장해 있지만, 예를 들면, 상하로 굴곡하는 굴곡부를 갖는 유로나 수평 부분을 갖는 유로로 변경할 수도 있다. 상기 제2 유로(17)에 대해서도, 제2 용융로(13)의 유출부(13b)로부터 청징조(16)의 유입부(16a)까지 직선적으로 연장해 있지만, 제1 유로(14)와 마찬가지로 다른 형상으로 변경할 수도 있다.
· 상기 글래스 물품의 제조 장치(11) 및 제조 방법에 의해 제조되는 글래스 물품의 상술한 조성은 일례이고, 예를 들면, 알칼리 금속 산화물을 함유하는 화학강화용 글래스여도 된다. 구체적으로는, 얻어지는 글래스 물품이, 글래스 조성으로서, 질량％로, SiO2：50~80％, Al2O3：5~25％, B2O3：0~15％, Na2O：1~20％, Ｋ2O：0~10％를 함유하도록 글래스 원료를 조합해서 제1 용융로(12)에 투입해도 된다.
다음으로, 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 각 예에서는, 글래스 물품의 제조 장치에 있어서, 고저차(H1，H2，H3，H4)를 설정하고, 오버플로우 다운드로우법을 사용해서 판 글래스를 제조했다. 또한, 각 예에 있어서의 글래스 원료의 조성은, 질량％로, SiO2：60％, Al2O3：16％, B2O3：10％, MgO：0.3％, CaO：8％, SrO：5％, BaO：0.5％, SnO2：0.2％이다. 또한, 제1 용융로 내의 용융 글래스의 온도는, 1500℃, 제2 용융로 내의 용융 글래스의 온도는, 1600℃, 청징조 내의 용융 글래스의 온도는, 1680℃로 설정했다.
판 글래스를 성형했을 때의 기포의 감소 효과 및 굴곡의 저감 효과에 대해 이하의 평가 방법으로 평가했다.
＜기포의 감소 효과＞
판 글래스(2500㎜×2200㎜×0.5㎜)를 50매 제조하고, 각 판 글래스에 포함되는 최대 직경 100㎛ 이상의 기포의 수를, 암실 내에서 단부면으로부터 광을 조사한 상태에서 눈으로 보고 계측했다. 계측한 기포의 수의 평균값을 판 글래스 1kg당 개수로 환산하고, 그 환산값에 의거하여 이하와 같이 판정했다.
판 글래스 1kg당 기포의 개수가 0.1개 미만인 경우…4점.
판 글래스 1kg당 기포의 개수가 0.1개 이상, 0.3개 미만인 경우…3점.
판 글래스 1kg당 기포의 개수가 0.5개 이상, 1.0개 미만인 경우…2점.
판 글래스 1kg당 기포의 개수가 1.0개 이상인 경우…1점.
기포의 감소 효과의 결과를 표 1에 나타낸다.
＜굴곡의 저감 효과＞
판 글래스(2500㎜×2200㎜×0.5㎜)를 50매 제조하고, 각 판 글래스에 대해, 촉침(觸針)식의 표면 형상 측정 장치를 사용해서, JIS B0610에 기재된 ＷCA(여과파 중심선 굴곡)를 측정했다. 이 측정은, SEMI STD D15-1296에 준거하고, 측정시의 컷 오프는, 0.008~0.8㎜, 판 글래스의 인출 방향에 대해 수직인 방향으로 2500㎜의 길이로 측정했다. 이 때의, 굴곡의 최대값을 구하고, 그 최대값에 의거하여 이하와 같이 판정했다.
굴곡의 최대값이 0.02㎛ 이하인 경우…4점.
굴곡의 최대값이 0.02㎛를 넘고, 0.05㎛ 이하인 경우…3점.
굴곡의 최대값이 0.05㎛를 넘고, 0.10㎛ 이하인 경우…2점.
굴곡의 최대값이 0.10㎛를 넘는 경우…1점.
굴곡의 저감 효과의 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예의 기포의 감소 효과는, 비교예보다도 우수함이 밝혀졌다. 또한, 굴곡의 저감 효과에 대해서도, 실시예는 비교예보다도 우수함이 밝혀졌다.
본 발명은, 예시한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 예시한 특징이 본 발명에 있어서 필수인 것으로 해석되어야 하는 것은 아니고, 오히려, 본 발명의 주제는, 개시한 특정의 실시형태의 모든 특징보다 적은 특징이 존재할 경우가 있다. 본 발명은, 청구범위에 의해 나타나고, 청구범위와 균등한 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
11…글래스 물품의 제조 장치, 12…제1 용융로, 12a…유출부, 13…제2 용융로, 13a…유입부, 13b…유출부, 14…제1 유로, 16…청징조, D1，D2…깊이, H1，H2，H3，H4…고저차, MG…용융 글래스

Claims (9)

  1. 용융 글래스로부터 글래스 물품을 제조하는 글래스 물품의 제조 장치로서,
    제1 용융로(溶融爐)와 제2 용융로를 포함하는 글래스 용융로와,
    상기 제1 용융로의 유출부로부터 상기 제2 용융로의 유입부에 용융 글래스를 보내는 유로를 구비하고,
    상기 제2 용융로의 유입부는, 상기 제1 용융로의 유출부보다도 상방에 위치하고,
    상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 상기 제1 용융로의 유출부와 상기 제2 용융로의 유입부와의 고저차는, 30％ 이상인 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우, 상기 제2 용융로의 유입부와 상기 제2 용융로의 유출부와의 고저차는, 30％ 이상인 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우,
    상기 제1 용융로의 내부 바닥과 상기 제2 용융로의 유입부의 하단과의 고저차는, 50％ 이상인 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 깊이를 100％로 했을 경우,
    상기 제1 용융로의 내부 바닥과 상기 제1 용융로의 유출부의 상단과의 고저차는, 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    청징조(淸澄槽)를 더 구비하고, 상기 제2 용융로의 유출부는, 상기 청징조에 연결되는 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 용융로에는, 글래스 원료가 투입되는 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 글래스 물품은, 오버플로우 다운드로우법을 사용해서 성형되는 판 글래스인 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 글래스 물품의 제조 장치를 사용해서 글래스 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 용융로 내의 용융 글래스의 온도는, 상기 제1 용융로 내의 용융 글래스의 온도보다도 높은 것을 특징으로 하는 글래스 물품의 제조 방법.
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