WO2020009143A1 - ガラス物品の製造方法、製造装置及びガラス基板 - Google Patents

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周作 玉村
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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    • C03B7/14Transferring molten glass or gobs to glass blowing or pressing machines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06Forming glass sheets
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    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/167Means for preventing damage to equipment, e.g. by molten glass, hot gases, batches
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    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass article, and more particularly, to a technique for setting a transfer device having a fining tank and a stirring pot to an appropriate state at the time of startup before starting operation.
  • the molten glass that has flowed out of the melting furnace is supplied to a forming apparatus using a transfer apparatus.
  • the transfer device has a transfer container for transferring the molten glass.
  • Patent Document 1 discloses a transfer device including a fining tank, a stirring pot, a cooling pipe, a pot, and the like in order from the upstream side as a transfer container.
  • the transfer channel including these transfer containers is generally formed of a member made of a noble metal (for example, platinum or a platinum alloy).
  • Patent Document 2 discloses that molten glass is sequentially introduced into a glass supply pipe 1, a fining tank, a glass supply pipe 2, a stirring pot, and a glass supply pipe 3 which are transfer containers at the time of startup. ing. Further, the document describes that during the process of introducing the molten glass into each of these transfer containers, a temperature increase control is performed to raise the temperature of each transfer container to the operating temperature.
  • Patent Document 2 there is still a problem to be solved no matter how strictly the temperature increase control is performed to raise the temperature of each transfer container to the operating temperature at the time of startup.
  • the refining tank can be at the highest temperature during operation.
  • the temperature of the fining tank tends to be higher than that of other transfer containers. Therefore, during the process of introducing the molten glass into the fining tank at the time of startup, the fining tank becomes empty and oxidized easily. As a result, foreign matter such as platinum may be mixed into the molten glass in the refining tank, which may lead to a defective product or a lower quality.
  • the form and amount of the platinum foreign matter contained in the glass substrate should be appropriately adjusted. It is important to do.
  • the first object of the present invention is to create a state in which oxidation is unlikely to occur in the fining tank during the process of introducing the molten glass into the fining tank during startup, and to mix foreign matter into the molten glass in the fining tank. As much as possible.
  • a second object of the present invention is to improve the quality of a glass substrate by appropriately setting the form and amount of platinum foreign matter contained in the glass substrate.
  • a method according to the present invention devised to solve the first problem includes a melting step of heating and melting a glass raw material in a melting furnace to produce a molten glass, and a fining apparatus disposed downstream of the melting furnace.
  • the introduction step further includes the step of: melting the molten glass in the fining tank by blocking a molten glass with a resistance member disposed in a flow path between the fining tank and the stirring pot. Characterized in further comprising a maintenance step of maintaining the liquid level of the glass in the liquid level at the time of execution of the transfer step and the molding step.
  • the molten glass that has flowed out of the melting furnace and started to be introduced into the fining tank in the introduction step at the time of startup is blocked by the resistance member between the fining tank and the stirring pot. Therefore, the molten glass is stored in the fining tank on the upstream side of the resistance member, and the liquid level of the molten glass in the fining tank is quickly reduced during operation (at the time of executing the transfer step and the forming step). Can be reached and maintained.
  • oxidation in the fining tank is less likely to occur, and a situation in which devitrified foreign substances (such as platinum foreign substances) are mixed in the molten glass can be efficiently avoided at an appropriate place.
  • the resistance member is a gate that opens and closes the flow path, and adjusts an opening degree of the flow path with the gate to adjust the liquid level of the molten glass in the fining tank to the transfer step. It is preferable to maintain the liquid level at the time of performing the molding step.
  • the molten glass in the refining tank is transferred to the stirring pot and discharged from a drain hole opened on the inner bottom surface of the stirring pot.
  • the molten glass in the refining tank can be kept flowing. This makes it difficult for the molten glass to stay in the fining tank for a long period of time and become boiled down (cooked), thereby being unlikely to be transformed into foreign glass.
  • the fining tank in the maintenance step is filled with molten glass, similarly to the fining tank in the transfer step when the forming step is performed.
  • the liquid level of the molten glass in the fining tank is the height of the top of the inner surface of the fining tank.
  • the temperature of the molten glass in the refining tank in the maintaining step is lower than the temperature of the molten glass in the refining tank in the transfer step when the forming step is performed.
  • An apparatus for manufacturing a glass article comprising: a resistance member further provided in a flow path between the fining tank and the stirring pot to block molten glass flowing out of the melting furnace.
  • oxidation in the fining tank is less likely to occur, and the situation in which devitrified foreign substances (platinum foreign substances, etc.) are mixed in the molten glass can be efficiently performed in place. Can be avoided.
  • the resistance member is a gate that opens and closes the flow path.
  • the degree of obstruction of the flow of the molten glass can be easily variably controlled only by providing a simple structure for sliding the gate.
  • the gate can be inserted and removed through an opening provided at an upper portion of a peripheral wall forming the flow path, and the cover covers the opening when the gate is removed. It is preferable to configure.
  • the lid has a vent passage for discharging gas existing in the passage.
  • the gas mainly, vaporized molten glass
  • the vent flow path in preference to the gap along the lower surface of the lid.
  • the periphery of the opening on the outer peripheral side of the peripheral wall is covered with a refractory, and a cooling pipe for cooling the electrode for heating the peripheral wall with electric current is disposed around the refractory. For this reason, the gas flowing out of the gap along the lower surface of the lid may erode the refractory and hit the cooling pipe.
  • the cooling pipe may be damaged or broken due to corrosion due to oxidation.
  • the vent flow path by providing the vent flow path, the amount of gas flowing out of the gap along the lower surface of the lid can be reduced to a small amount, so that damage to the cooling pipe can be suppressed.
  • the lid has a side wall portion surrounding the space above the opening from the outer peripheral side, and a ceiling wall portion covering above the side wall portion, and the outlet of the vent flow path is provided. Preferably, it is provided on the side wall.
  • the glass substrate according to the present invention which has been devised to solve the second problem, has a ratio of one or more platinum foreign substances having a ratio of a major axis dimension to a minor axis dimension of 15 or more and a major axis dimension of 3 ⁇ m or more. / Kg or less.
  • This glass substrate was obtained as a result of the inventor's intense research and ascertaining the form and content of platinum foreign matter, which is the biggest cause of quality deterioration. Therefore, this glass substrate has extremely high quality as compared with the conventional glass substrate.
  • the present invention for solving the first problem, in the process of introducing molten glass into the fining tank at the time of startup, a state in which oxidation is unlikely to occur in the fining tank is created. Foreign matter is suppressed as much as possible. According to the present invention for solving the second problem, the form and amount of the platinum foreign matter contained in the glass plate become appropriate, and the quality of the glass plate is improved.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional front view of an essential part taken along line AA of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional front view taken along the line BB of FIG. 7.
  • FIG. 14 is a vertical sectional front view taken along the line CC in FIG. 13. It is a vertical front view which shows the 3rd example of the upper structure of the attached tank which is a component of the manufacturing apparatus for implementing the manufacturing method of the glass article which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional front view taken along the line DD in FIG. 17. It is a perspective view showing a glass plate concerning an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates an apparatus for manufacturing a glass article according to the present invention.
  • the manufacturing apparatus 1 is roughly divided into a melting furnace 2 provided at an upstream end for heating and melting a glass material, and a molten glass Gm flowing out of the melting furnace 2 being transported downstream.
  • a forming means 4 for forming the molten glass Gm supplied from the transfer device 3 into a band-shaped plate glass Gp.
  • the transfer device 3 includes a refining tank 5, an additional tank 6 attached to the refining tank 5, a plurality of (two in the example in the figure) stirring pots 7, 8, and a cooling pipe 9 in order from the upstream side as transfer containers. , A pot 10.
  • Each of these transfer containers 5 to 10 has an inlet into which the molten glass Gm flows, and an outlet through which the molten glass Gm flows out.
  • the fining tank 5 is for removing bubbles in the molten glass
  • an attached tank 6 is connected downstream of the fining tank 5.
  • a first stirring pot 7 on the upstream side and a second stirring pot 8 on the downstream side for homogenizing the molten glass Gm are disposed downstream of the attachment tank 6.
  • the stirring pots 7, 8 rotating around the axis are accommodated in the stirring pots 7, 8 during operation of the manufacturing apparatus 1, respectively.
  • a cooling pipe 9 is arranged adjacently, and on the downstream side of the cooling pipe 9, a pot 10 is arranged adjacently as a volume part for mainly adjusting the viscosity of the molten glass Gm. Have been.
  • the downstream side of the cooling pipe 9 is inclined upward.
  • the forming means 4 has a formed body 11 for forming the molten glass Gm by flowing down by the overflow down draw method, and a large-diameter introduction pipe 12 for guiding the molten glass Gm to the formed body 11.
  • the molten glass Gm is supplied to the introduction pipe 12 from the pot 10 of the transfer device 3.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the transfer device 3.
  • the outlet 2b of the melting furnace 2 communicates with the inlet 5a of the fining tank 5 via the upstream connection pipe 13.
  • a vent is provided on the upper surface portion 5n of the fining tank 5 for mainly discharging gas generated from bubbles in the molten glass.
  • the outlet 5b of the fining tank 5 overlaps and communicates with the inlet 6a of the attached tank 6.
  • the outlet 6b of the attachment tank 6 communicates with the inlet 7a of the first stirring pot 7 via the intermediate connection pipe 14.
  • the inflow port 7a of the first stirring pot 7 is provided on the upper part of the peripheral wall.
  • the outlet 7b of the first stirring pot 7 communicates with the inlet 8a of the second stirring pot 8 via the downstream connection pipe 15.
  • An outlet 7b of the first stirring pot 7 is provided at a lower portion of the peripheral wall, and an inlet 8a of the second stirring pot 8 is provided at an upper portion of the peripheral wall.
  • These stirring pots 7, 8 are arranged at the same height.
  • the downstream connection pipe 15 has a downstream side inclined upward.
  • the outlet 8b of the second stirring pot 8 overlaps and communicates with the inlet 9a of the cooling pipe 9.
  • the outlet 8b of the second stirring pot 8 is provided at a lower portion of the peripheral wall.
  • the downstream side of the cooling pipe 9 is inclined upward.
  • the outlet 9b of the cooling pipe 9 overlaps and communicates with the inlet 10a of the pot 10.
  • the pot 10 has an upper large diameter portion 10x and a lower small diameter portion 10y.
  • the inlet 10a of the pot 10 is provided on the peripheral wall of the large diameter portion 10x, and the outlet 10b is provided at the lower end of the small diameter portion 10y.
  • the small diameter portion 10y of the pot 10 is inserted into the introduction pipe 12 of the forming means 4. The lower end of the small diameter portion 10y is immersed in the molten glass Gm in the introduction pipe 12.
  • the transfer flow path composed of the transfer vessels 5 to 10 and the connection pipes 13 to 15, at least a portion (in this embodiment, the entire inner surface of the transfer flow path) in contact with the molten glass Gm has a thin noble metal (for example, it is formed of a member made of platinum or a platinum alloy. The periphery of those members is covered with a refractory (not shown).
  • the transfer flow path is electrically heated so that the temperature of each transfer container 5 to 10 and each of the connection pipes 13 to 15 can be adjusted.
  • the manufacturing apparatus 1 having the above configuration executes the following steps. That is, in the method for producing a glass article according to the present invention, the melting step of heating and melting the glass raw material in the melting furnace 2 to generate the molten glass Gm, and the forming apparatus by which the molten glass Gm flowing out of the melting furnace 2 is formed by the transfer device 3 4 and a forming step of forming the molten glass Gm supplied from the transfer device 3 into a predetermined shape by the forming means 4.
  • This manufacturing method further includes an introduction step of introducing the molten glass Gm flowing out of the melting furnace 2 into the transfer device 3 before the start of the transfer step and the forming step (when starting up before the start of operation). In this introduction step, the following is performed.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate a state in which the molten glass Gm has not flowed out of the melting furnace 2 to the transfer device 3 before the start of the transfer process, and the molten glass Gm does not exist in the transfer device 3.
  • a gate 16 as a resistance member is inserted into the attachment tank 6.
  • the gate 16 has a role of preventing the flow of the molten glass Gm.
  • the gap 17 between the bottom surface 16m of the gate 16 and the lower surface 6m of the attachment tank 6 is a passage (a narrowed passage) through which the molten glass Gm flows.
  • the gate 16 opens and closes the attached tank 6 by moving up and down by a lifting mechanism (not shown), and adjusts the opening degree of the attached tank 6. Thereby, the gate 16 can adjust the flow rate of the molten glass Gm.
  • a thin plate material 18 made of platinum or a platinum alloy is adhered to the front surface portion 16a and the back surface portion 16b of the refractory forming the gate 16, the both side surface portions 16c, and the bottom surface portion 16m.
  • the gate 16 has a U-shape from both sides 16c to the bottom 16m.
  • the refining tank 5 has a pipe shape.
  • the attachment tank 6 has a pipe shape, but only a portion where the gate 16 is inserted has a U-shape as shown in FIG.
  • the passage area of the fining tank 5 is larger than the passage area of the attachment tank 6, and the passage area of the attachment tank 6 is larger than the passage area of the intermediate connection pipe 14.
  • the lowest part of the lower surface 5m of the fining tank 5, the lowest part of the lower part 6m of the attachment tank 6, and the lower part of the lower part 14m of the intermediate connection pipe 14 are at the same height position.
  • the uppermost portion of the upper surface portion 5n of the refining tank 5 is higher than the uppermost portion of the upper surface portion 6n of the additional tank 6, and the uppermost portion of the upper surface portion 6n of the additional tank 6 is the highest of the upper surface portion 14n of the intermediate connection pipe 14. Higher than the top.
  • FIG. 5 illustrates a state in which the molten glass Gm flowing out of the melting furnace 2 is introduced into the fining tank 5 and then flows into the first stirring pot 7 and is discharged (first flowing step).
  • the stirring blade 7x is detached from the first stirring pot 7 (the same applies to the stirring blade 8x of the second stirring pot 8).
  • the molten glass Gm flowing out of the melting furnace 2 flows into the refining tank 5 through the upstream connection pipe 13.
  • the liquid level of the molten glass Gm in the refining tank 5 is in a low state. Therefore, the molten glass Gm flows around the lower surface 6 m of the fining tank 5 and flows into the attached tank 6.
  • the flow of the molten glass Gm that has flowed into the additional tank 6 is blocked by the gate 16 and is blocked.
  • the molten glass Gm is stored upstream of the gate 16.
  • the inside of the refining tank 5 is filled with the molten glass Gm as shown in FIG. 5 (maintenance step).
  • the molten glass Gm has the highest temperature in the refining tank 5 of the transfer device 3, so that even in the introduction step before the start of the transfer step, the molten glass Gm remains in the refining tank 5. It must be the highest temperature.
  • the temperature of the molten glass Gm in the fining tank 5 is, for example, 1500 to 1650 ° C. Therefore, the fining tank 5 is the most easily oxidized in the transfer device 3.
  • the fining tank 5 is filled with the molten glass Gm in a short time. Therefore, oxidation of the fining tank 5 can be suppressed.
  • the molten glass Gm that has passed through the gate 16 flows into the first stirring pot 7 via the downstream portion of the attachment tank 6 and the intermediate connection pipe 14. Then, the molten glass Gm is discharged downward through a drain hole 7g opened in the inner bottom surface 7m of the first stirring pot 7. At this time, the molten glass Gm is maintained at a low liquid level (lower than during operation) in the downstream portion of the attachment tank 6, the intermediate connection pipe 14, and the first stirring pot 7.
  • the temperature of the molten glass Gm in the intermediate connection pipe 14 and the first stirring pot 7 is, for example, 1200 to 1400 ° C. For this reason, the intermediate connection pipe 14 and the first stirring pot 7 are less likely to be oxidized than the fining tank 5, so that foreign matter such as platinum butter is less likely to be mixed, and even if generated, it is slight.
  • the molten glass Gm constantly flows in the fining tank 5 by continuously discharging the molten glass Gm from the first stirring pot 7. This makes it difficult for the molten glass Gm to stay in the fining tank 5 for a long period of time and become a boiled state (cooked state), so that it is unlikely to be transformed into a foreign glass.
  • the temperature of the molten glass Gm in the fining tank 5 is, for example, 50 to 200 ° C. lower than the temperature during operation. Has been lowered. Thereby, the flow speed of the molten glass Gm decreases, and the flow rate of the molten glass Gm flowing out of the fining tank 5 per unit time can be reduced.
  • a centering step of centering the molded body 11 and an unillustrated rough cutter (apparatus for cutting glass) disposed below the formed body 11 is performed.
  • This centering step requires, for example, 3 to 6 hours.
  • the molten glass Gm is continuously discharged from the drain hole 7 g of the first stirring pot 7 in a state where the fining tank 5 is filled. For this reason, it is possible to avoid a situation in which a foreign substance such as platinum butter enters the molten glass Gm in the refining tank 5 during the execution of the centering step. Further, it is possible to prevent the molten glass Gm from being boiled down and deteriorated in the fining tank 5.
  • the gate 16 is removed from the attachment tank 6, and the discharge of the molten glass Gm from the drain hole 7g is stopped by closing the drain hole 7g of the first stirring pot 7. Further, the temperature of the transfer containers 5 to 10 and the connection pipes 13 to 15 are raised to the operating temperature. As a result, the molten glass Gm flows into the forming means 4 via the second stirring pot 8, the cooling pipe 9 and the pot 10, and the molten glass Gm in the transfer containers 6 to 10 and the connection pipes 14 and 15 are operated. (Second inflow step). Thereafter, the transfer step and the forming step (operation) are started.
  • a rectangular rectangular tubular portion 19 having a central axis extending vertically is attached to an upper portion of the peripheral wall 6A forming the attached tank 6.
  • An opening 20 for inserting and removing the gate 16 is provided at an upper end of the cylindrical portion 19. The opening 20 is covered with the lid when the gate 16 is removed (when the transfer step and the molding step are performed).
  • FIG. 7 is a perspective view of a main part showing a first example of the upper structure of the tubular portion 19, and FIG. 8 is a longitudinal sectional front view taken along line BB of FIG.
  • the opening 20 at the upper end of the tubular portion 19 is covered by a lid 21.
  • the tubular portion 19 has a flange 22 at an upper end.
  • the cover 21 can be easily attached and detached while covering the opening 20.
  • the tubular portion 19 is formed of platinum or a platinum alloy.
  • the flange 22 is formed of platinum, a platinum alloy, or another metal.
  • the opening area of the opening 20 of the cylindrical portion 19 is substantially the same size as the pipe area of the cylindrical portion 19, but the former may be smaller than the latter or It can be large.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the lid 21.
  • the lid 21 is composed of a plurality (two in the illustrated example) of refractories 24 and a thin plate 25 as a covering material made of platinum or a platinum alloy covering the refractories 24.
  • a lower thin plate 25 a covering the lower surfaces of the two refractories 24, an outer peripheral thin plate 25 b covering the entire outer peripheral surfaces of the two refractories 24, and an interposition between the two refractories 24.
  • Partition thin plate 25c Partition thin plate 25c. These thin plates 25a, 25b, 25c are integrated. As shown in FIG.
  • the two refractories 24 are separately covered with a lower thin plate 25a, an outer peripheral thin plate 25b, and a partition thin plate 25c, and the two partition thin plates 25c are brought into contact with each other so as to be separated from each other, or It is good also as a structure joined so that it may not separate.
  • the thin plate 25 may cover the entire surface including the upper surface of the refractory 24, or may cover only the lower surface of the refractory 24.
  • the covering material is not limited to the thin plate 25, and may be a layer made of platinum or a platinum alloy formed by spraying the refractory 24.
  • the refractory 24 is a refractory made of, for example, dense zircon, mullite, alumina, or zirconia (the same applies to “refractory” described below).
  • the following operational effects can be obtained. While the transfer step and the forming step are being performed, the opening 20 of the tubular portion 19 in the attachment tank 6 is covered by the lid 21. Therefore, the adverse effects that can be caused by the opening 20 being opened are avoided. Specifically, even if tin oxide or the like remaining in the molten glass Gm in the attachment tank 6 volatilizes, the volatile matter is liquefied because the vicinity of the opening 20 of the cylindrical portion 19 is always maintained at a high temperature. Alternatively, it is possible to prevent solidification and adhesion to the inner surface near the opening 20. For this reason, it is possible to appropriately prevent the attached volatile matter from falling into the molten glass Gm and becoming a foreign substance.
  • the amount of heat radiation from the opening 20 is significantly reduced, an effect of preventing devitrification near the liquid level GL of the molten glass Gm can be obtained. As a result, it is possible to improve the quality of the glass article (glass plate) as a product or the yield of the product.
  • the lid 21 since the lower surface of the lid 21 that is easily eroded is covered with a thin plate (covering material) 25 made of platinum or a platinum alloy, erosion or the like of the lid 21 is efficiently suppressed and durability is improved. Can be improved. In this case, if the entire lid 21 is made of platinum or a platinum alloy, the cost and weight will increase. However, the cost can be reduced by covering the refractory 24 with a thin plate 25 made of platinum or a platinum alloy. And contribute to weight reduction.
  • the gas inside may flow out through the gap 26 between the upper end of the tubular portion 19 and the lid 21.
  • This gas is mainly steam vaporized by the molten glass Gm, and includes gas generated from bubbles in the molten glass Gm. If the gas flows out through the gap 26 as shown by the arrow a, the following adverse effects may occur. Strictly, the periphery of the cylindrical portion 19 has a structure as shown in FIG.
  • a peripheral wall flange 27 extending outward from the peripheral wall 6A is formed, and an electrode (not shown) for electrically heating the peripheral wall 6A is formed on the peripheral wall flange 27.
  • the peripheral wall flange 27 is provided with a cooling pipe 28 through which a cooling liquid circulates in the pipe.
  • a heat insulating brick 29 made of a refractory is disposed between the tubular portion 19 and the peripheral wall flange 27 so as to cover the outer peripheral side of the peripheral wall 6A.
  • a peripheral wall flange 30, a cooling pipe 31, and a heat insulating brick 32 are similarly disposed on the downstream side of the cylindrical portion 19, and another heat insulating brick 33 is disposed on the outer peripheral side of the heat insulating brick 32 here.
  • the peripheral wall flange 27 on the upstream side is closer to the tubular portion 19 than the peripheral wall flange 30 on the downstream side. Therefore, as described above, the gas that has flowed in the direction of the arrow a from the gap 26 between the upper end of the tubular portion 19 and the lid 21 erodes the upstream insulating brick 29 and cools the upstream cooling pipe 28. Might be hit.
  • the cooling liquid may leak out due to corrosion of the upstream cooling pipe 28 by oxidation or the like. If the gas flowing out of the gap 26 erodes the heat insulating bricks 32 and 33 in a large amount on the downstream side, the cooling liquid may leak out of the cooling pipe 31 on the downstream side similarly due to corrosion or the like.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a second example of the upper structure of the tubular portion 19, and FIG. 14 is a longitudinal sectional front view taken along line CC of FIG.
  • a vent channel 40 is provided in the lid 21. More specifically, the lid 21 includes a rectangular flat base wall 41 that covers the opening 20 of the cylindrical portion 19, and a rectangular frame or rectangular cylindrical side wall that is installed on the base wall 41. 42, and a rectangular flat ceiling wall 43 that covers the upper side of the side wall 42.
  • the vent flow path 40 includes an inlet 44, an inner space 45 communicating with the inlet, and an outlet 46 communicating with the inner space 45.
  • the inflow port 44 is a through hole formed in the center of the base wall 41.
  • the internal space 45 is a space surrounded by the side wall 42 and the ceiling wall 43.
  • the outflow port 46 is a cutout portion formed at one upper portion around the side wall portion 42. In this case, the inlet 44 and the outlet 46 have different positions in plan view.
  • the central axis of the inflow port 44 extends in the vertical direction, while the central axis of the inflow port 46 extends in the horizontal direction. Therefore, the gas flow direction at the inflow port 44 is upward (along arrow c) substantially along the vertical direction, whereas the gas flow direction at the outflow port 46 is horizontal in the horizontal direction. (Direction of arrow d).
  • the base wall portion 41 is formed by forming the inflow port 44 at the center of the lid 21 (see FIGS. 9 and 10) in the first example described above.
  • the inner peripheral surface of the inflow port 44 is also covered with a covering material of platinum or a platinum alloy.
  • both the side wall portion 42 and the ceiling wall portion 43 are preferably formed only of refractory material, but at least a portion of the refractory material that comes into contact with gas is covered with a covering material of platinum or a platinum alloy. You may.
  • the opening area of the outlet 46 is smaller than the opening area of the inlet 44.
  • the outlet 46 is not limited to one location around the side wall portion 42, and may be formed at a plurality of locations around the sidewall portion 42.
  • the following operation and effect can be obtained.
  • the gas in the attachment tank 6 flows into the internal space 45 from the inlet 44 of the vent flow path 40 prior to the gap 26, and then flows out of the outlet 46. Therefore, the outflow amount of the gas from the gap 26 becomes a small amount. Further, since the gas flow direction (d direction) at the outlet 46 is orthogonal to the upstream and downstream directions, the gas flowing out from the outlet 46 is supplied to the upstream cooling pipe 28 and the downstream cooling pipe 31. It does not go in any direction. Under these circumstances, the situation where the gas hits the cooling pipes 28 and 31 is avoided.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional front view showing a third example of the upper structure of the tubular portion 19.
  • the configuration according to the third example is different from the configuration according to the second example described above in that a receiving member 47 is installed on the base wall portion 41 of the lid 21. is there.
  • the receiving member 47 has a hanging portion 47a extending downward from a lower portion of the base wall portion 41, and a receiving portion 47b extending laterally (horizontally) from the lower end of the hanging portion 47a.
  • the receiving portion 47b is arranged in a space above the liquid level GL of the molten glass Gm.
  • the area (area in plan view) of the receiving portion 47b is larger than the opening area of the inflow port 44, and the inflow port 44 fits in the upper surface area of the receiving portion 47b in plan view.
  • the other configuration is the same as the configuration according to the above-described second example. Therefore, the components common to the two examples are denoted by the same reference numerals in FIG. 15 and the description thereof is omitted.
  • the configuration according to the third example even if it falls through the inlet 44 due to a large amount of volatile matter attached to the inner peripheral surface of the inlet 44, the volatile matter is received by the receiving member 47. It is received by the stopping portion 47b. Therefore, it is possible to more reliably suppress the situation where the volatiles fall into the molten glass Gm and become platinum foreign matters.
  • Other functions and effects are substantially the same as those of the above-described second example.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional front view showing a fourth example of the upper structure of the tubular portion 19.
  • the configuration according to the fourth example is different from the configuration according to the above-described second example in that the position deviated to one side from the central portion of the base wall portion 41 of the lid 21.
  • An outlet 44 is formed at a position offset from the center of the ceiling wall 43 toward the other side. Therefore, the positions of the inlet 44 and the outlet 46 in plan view are different.
  • the flow direction of the gas at the inflow port 44 is the same as the flow direction of the gas at the outflow port 46, and both directions are substantially upward (along arrow e and arrow f) along the vertical line. It is.
  • the notch is not formed in the side wall portion 42.
  • the internal space 45 of the vent channel 40 is wider in the lateral direction than in the second example described above.
  • the other configuration is the same as that of the above-described second example. Therefore, the same components as those of the second example are denoted by the same reference numerals in FIG. 16 and the description thereof is omitted.
  • the inlet 44 and the outlet 46 have different positions in plan view, so the inlet 44 does not exist in the path where the volatiles fall, and the volatiles It is received on the upper surface of the wall portion 41. This prevents the volatiles from falling into the molten glass Gm. Further, since the gas flowing out from the outlet 46 goes upward (in the direction of the arrow f) immediately after the gas flows out, the gas can reliably be prevented from hitting the cooling pipes 28 and 31.
  • FIG. 17 is a vertical sectional front view showing a fifth example of the upper structure of the tubular portion 19, and FIG. 18 is a vertical sectional front view cut along the line DD of FIG.
  • the configuration according to the fifth example is such that the lid 21 has a rectangular frame-like or rectangular rectangular tubular side wall 42 disposed on the flange 22, and a rectangular flat ceiling wall covering the upper side of the side wall 42. 43.
  • the ceiling wall 43 has the same configuration as the lid 21 (see FIGS. 9 and 10) in the first example described above.
  • the vent flow path 40 includes an internal space 45 and an outlet 46.
  • the internal space 45 is a space surrounded by the side wall 42 and the ceiling wall 43.
  • the outflow port 46 is a cutout portion formed at one upper portion around the side wall portion 42.
  • the gas in the attachment tank 6 passes through the internal space 45 of the vent flow channel 40 in preference to the gap 26 between the upper end of the tubular portion 19 and the side wall portion 42. Then, it flows out from the outlet 46 to the outside. In this case, even if the volatiles attached to the inner peripheral surface of the outlet 46 fall, the volatiles are deposited on the bottom of the inner peripheral surface of the outlet 46 or the upper end surface of the cylindrical portion 19 (the upper surface of the flange 22 or the like). It is accepted. This prevents the volatiles from falling into the molten glass Gm.
  • the space above the opening 20 (the internal space 45) is maintained at a high temperature because it is surrounded by the side wall 42 and the ceiling wall 43. Therefore, the vicinity of the opening 20 is in a state where volatile substances such as tin oxide hardly adhere and aggregation of the volatile substances after the adhesion hardly occurs. This can prevent the volatile substances from adhering or aggregating near the opening 20 and prevent the volatile substances from falling into the molten glass Gm from the inner surface near the opening 20.
  • the reason why the gas flowing out from the outlet 46 is unlikely to hit the cooling pipes 28 and 31 is substantially the same as the above-described second example (see FIG. 14).
  • the inventor obtained a large number of glass substrates by using the manufacturing apparatus and the manufacturing method having the above configuration. Furthermore, the present inventor has focused on the form and amount of platinum foreign matter contained in these glass substrates, and found a high-quality glass substrate Gpx as shown in FIG. 19 from among these glass substrates.
  • the number of platinum foreign particles having a ratio of the major axis dimension to the minor axis dimension of 15 or more and the major axis dimension of 3 ⁇ m or more is 1 / kg or less.
  • the number of the platinum foreign substances is preferably 0.05 / kg or less, more preferably 0.01 / kg or less.
  • the lower limit of the number of platinum foreign matters may be, for example, 0.0001 / kg or more.
  • the number of the platinum foreign substances contained in the glass substrates is a good quality glass substrate.
  • the manufacturing apparatus and the manufacturing method according to the present invention the number of the platinum foreign substances contained in those glass substrates is the best glass substrate, It was 0.0005 pieces / kg.
  • This glass substrate can be used for flat panel displays such as liquid crystal displays and organic EL displays, organic EL lighting, solar cells, and the like.
  • the thickness of the glass substrate is, for example, 0.01 to 10 mm, preferably 0.1 to 3 mm, more preferably 0.2 mm to 1.8 mm, and still more preferably 0.2 mm to 0.5 mm. is there.
  • the glass substrate has a rectangular shape, and the lengths of the short side and the long side are preferably 1100 mm or more, more preferably 2200 mm or more.
  • the glass substrate is made of, for example, non-alkali glass, soda glass, soda lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and alkali-containing glass.
  • non-alkali glass for example, SiO 2 50 to 70%, Al 2 O 3 12 to 25%, B 2 O 3 0 to 12%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O (Li 2 O, the total content of Na 2 O and K 2 O) less than 0 ⁇ 1%, MgO 0 ⁇ 8%, CaO 0 ⁇ 15%, SrO 0 ⁇ 12%, the composition comprising BaO 0 ⁇ 15% may be employed.
  • Both surfaces of the glass substrate are preferably fired surfaces, that is, a glass substrate formed by an overflow downdraw method is preferable.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various variations are possible as exemplified below.
  • the gate 16 is provided in the attachment tank 6, but the location of the gate 16 is another location as long as it is a flow path between the fining tank 5 and the first stirring pot 7. Is also good.
  • the gate 16 is used as the resistance member.
  • a container having an inlet on the peripheral wall and an outlet on the bottom wall is disposed between the fining tank 5 and the first stirring pot 7.
  • a configuration provided with a plunger for adjusting the amount of molten glass flowing out from the outlet (this configuration is known per se) may be employed, and the plunger may be used as a resistance member.
  • the resistance member 16 impedes the flow of the molten glass Gm so that the molten glass Gm is filled in the fining tank 5, but the liquid level of the molten glass Gm in the fining tank 5 is increased. If the liquid level is equal to the liquid level during the operation, the liquid does not have to be filled.
  • the case where the transfer container has two stirring pots 7 and 8 is exemplified.
  • the transfer container has three or more stirring pots, only the drain hole of the most upstream stirring pot is provided.
  • the molten glass may be discharged from the furnace.
  • the molten glass may be discharged from the drain hole of the stirring pot.
  • the start-up time before starting the operation after the replacement of the existing transfer device 3 has been described.
  • the startup time after the replacement of the melting furnace 2 and the transfer device 3 or the transfer device 3 and It may be at the time of starting up after replacing the forming means 4 or at the time of starting up after replacing the melting furnace 2, the transfer device 3, and the forming means 4. Further, it may be at the time of startup after newly installing the melting furnace 2, the transfer device 3, and the forming means 4.
  • the forming means 4 is for forming the band-shaped plate glass Gp, but may be for forming into another shape corresponding to the glass article.
  • the molten glass Gm is blocked by the resistance member 16 in the introduction step (maintenance step) before the start of the transfer step, and the molten glass Gm is stored in the fining tank 5, but during the execution of the transfer step and the forming step.
  • the resistance member 16 may be used to adjust the flow rate of the molten glass Gm of the transfer device 3.
  • the transfer step may include a step of adjusting the flow rate of the transfer device 3 by the resistance member 16.
  • the flow rate of the transfer device 3 is adjusted using the resistance member 16 provided in the flow path 6 between the fining tank 5 and the stirring pot 7 as shown in FIG. Of the molten glass Gm can be maintained. For this reason, it is possible to prevent the liquid level of the molten glass Gm in the fining tank 5 from being lowered and the fining tank 5 from oxidizing.
  • a resistance member on the downstream side of the stirring pot 7, for example, on the cooling pipe 9. In this case, the resistance member, the molten glass Gm, and the air are used. Due to the occurrence of devitrification at the three-phase interface, there is a possibility that streaks may occur in the glass ribbon Gr.
  • the flow rate of the transfer device 3 is adjusted by the resistance member 16 provided in the flow path 6 between the fining tank 5 and the stirring pot 7, it is possible to prevent streaks from being generated in the glass ribbon Gr.
  • the lid 21 that covers the opening 20 of the tubular portion 19 provided on the upper part of the attachment tank 6 is rectangular in plan view, but may be elliptical or polygonal in plan view. .

Landscapes

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Abstract

溶融ガラスGmを生成する溶融工程と、清澄槽5と攪拌ポット7とを有する移送装置3によって溶融ガラスGmを移送する移送工程と、移送された溶融ガラスGmを成形手段4によって成形する成形工程とを備え、清澄槽5に溶融ガラスGmを導入する工程は、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で溶融ガラスGmを堰き止めることによって、清澄槽5内の溶融ガラスGmの液面高さを移送工程及び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。

Description

ガラス物品の製造方法、製造装置及びガラス基板
 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 50~70%、Al 12~25%、B 0~12%、LiO+NaO+KO(LiO、NaO及びKO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 (11)

  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、前記流路を開閉するゲートであ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7に記載のガラス物品の製造装置。
  9.  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8に記載のガラス物品の製造装置。
  10.  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9に記載のガラス物品の製造装置。
  11.  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以下であることを特徴とするガラス基板。
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