WO2021210495A1

WO2021210495A1 - ガラス物品の製造方法及びガラス物品の製造装置

Info

Publication number: WO2021210495A1
Application number: PCT/JP2021/014953
Authority: WO
Inventors: 周作玉村
Original assignee: 日本電気硝子株式会社
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2021-10-21
Also published as: CN115380011A; KR20230008058A; JP7473872B2; JP2021169384A

Abstract

移送装置２を用いて溶融ガラスＧｍを移送する移送工程を備えるガラス物品の製造方法である。移送装置２に含まれる攪拌槽５は、上下方向に延びる底付きの本体部１１と、本体部１１内の溶融ガラスＧｍを次工程に移送するために本体部１１の側壁下部に設けられる流出部１３と、本体部１１内の溶融ガラスＧｍを排出するために本体部１１の底部に設けられる排出部１４と、本体部１１の底部に設けられる第１電極１８と、排出部１４に設けられる第２電極１９とを備える。移送工程では、第１電極１８と第２電極１９との間に通電し、排出部１４を加熱する。

Description

ガラス物品の製造方法及びガラス物品の製造装置

　本発明は、ガラス物品の製造方法及びガラス物品の製造装置に関する。

　ガラス物品の製造方法は、移送装置を用いて溶融炉で生成された溶融ガラスを成形装置まで移送する移送工程と、成形装置を用いて溶融ガラスから板ガラスなどのガラス物品を成形する成形工程とを含む（例えば特許文献１を参照）。

　上記の移送装置には、その移送経路に沿って上流側から下流側に順に間隔を置いて複数の電極が設けられており、これら電極の間で通電することにより、移送装置の内部を移送される溶融ガラスが加熱される（例えば特許文献２、３を参照）。なお、移送装置には、例えば、清澄槽、攪拌槽、状態調整槽（ポット）などが含まれる。

特開２０１６－８８７５４号公報特開２０１２－１０１９７０号公報特開２０１２－１１６６９３号公報

　ところで、移送装置に含まれる攪拌槽などは、上下方向に延びる底付きの本体部と、本体部内の溶融ガラスを次工程に移送するために本体部の側壁の下部に設けられる流出部とを備えている。

　このような構成の場合、本体部の底部周辺において溶融ガラスの流動性が不十分になり、本体部の底部周辺にガラス停滞層が発生しやすい。このガラス停滞層は、本体部の内部を正常に流動する溶融ガラスとは異なる組成の異質ガラスを含む場合がある。このような異質ガラスが、正常に流動する溶融ガラス中に混入すると、製造されるガラス物品の欠陥となり得る。したがって、高品質のガラス物品を製造する観点からは、本体部の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を抑制することが望まれる。

　本発明は、上下方向に延びる底付きの本体部の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を抑制することを課題とする。

　上記の課題を解決するために創案された本発明は、移送装置を用いて溶融ガラスを移送する移送工程を備えるガラス物品の製造方法であって、移送装置は、上下方向に延びる底付きの本体部と、本体部内の溶融ガラスを次工程に移送するために本体部の側壁の下部に設けられる流出部と、本体部内の前記溶融ガラスを排出するために本体部の底部に設けられる排出部と、底部に設けられる第１電極と、排出部に設けられる第２電極とを備え、移送工程では、第１電極と第２電極との間に通電し、排出部を加熱することを特徴とする。

　このようにすれば、排出部の加熱によって、本体部の底部周辺の溶融ガラスの温度が上昇する。その結果、本体部の底部周辺の溶融ガラスの流動性が向上し、本体部の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を抑制できる。

　上記の構成において、移送装置は、第１電極よりも上流側で本体部に設けられる第３電極をさらに備え、移送工程では、第１電極と第３電極との間に通電し、本体部を加熱することが好ましい。

　このようにすれば、本体部の加熱によって、本体部の内部の溶融ガラスを好適な温度に調整できる。

　上記の構成において、排出部に供給する第１交流電流の最大値をＡ、本体部に供給する第２交流電流の最大値をＢ、移送装置への電流供給により第１電極に流れる第３交流電流の最大値をＣとした場合に、第３交流電流が、（Ａ²＋Ｂ²＋ＡＢ）^1/2≦Ｃなる関係を満たすように、第１交流電流と第２交流電流との位相差を調整することが好ましい。

　このように第１交流電流と第２交流電流との位相差を調整することにより、排出部に第１交流電流を供給する際と、本体部に第２交流電流を供給する際の両方で使用される第１電極（共通電極）に流れる第３交流電流の大きさを簡単かつ確実に増加させることができる。そして、第３交流電流が、上記の式の関係を満たすように、第１交流電流と第２交流電流との位相差を調整すれば、第１電極に流れる第３交流電流が大きくなり、第１電極の周辺の溶融ガラスを効率よく加熱できる。したがって、本体部の底部周辺におけるガラス停滞層の発生をより確実に抑制できる。

　上記の構成において、ガラス移送装置は、流出部に設けられる第４電極をさらに備え、移送工程では、第１電極と第４電極との間に通電し、流出部を加熱することが好ましい。

　このようにすれば、流出部の加熱によって、流出部の内部の溶融ガラスを好適な温度に調整できる。

　上記の構成において、排出部に供給する第１交流電流の最大値をＡ、本体部に供給する第２交流電流の最大値をＢ、移送装置への電流供給により第１電極に流れる第３交流電流の最大値をＣ、流出部に供給する第４交流電流の最大値をＤとした場合に、第３交流電流が、（Ａ²＋Ｂ²＋Ｄ²＋ＡＢ＋２ＡＤ＋ＢＤ）^1/2≦Ｃなる関係を満たすように、第１交流電流、第２交流電流及び第４交流電流の位相差を調整することが好ましい。

　このように第１交流電流、第２交流電流及び第４交流電流の位相差を調整することにより、排出部に第１交流電流を供給する際、本体部に第２交流電流を供給する際、及び流出部に第４交流電流を供給する際のすべてに使用される第１電極（共通電極）に流れる第３交流電流の大きさを簡単かつ確実に増加させることができる。そして、第３交流電流が、上記の式の関係を満たすように、第１交流電流、第２交流電流及び第４交流電流の位相差を調整すれば、第１電極に流れる第３交流電流が大きくなり、第１電極の周辺の溶融ガラスを効率よく加熱できる。したがって、本体部の底部周辺におけるガラス停滞層の発生をより確実に抑制できる。

　上記の構成において、移送装置が、本体部、排出部及び流出部を有する攪拌槽を備えることが好ましい。

　上記の課題を解決するために創案された本発明は、溶融ガラスを移送する移送装置を備えるガラス物品の製造装置であって、移送装置は、上下方向に延びる底付きの本体部と、本体部内の溶融ガラスを次工程に移送するために本体部の側壁の下部に設けられる流出部と、本体部内の溶融ガラスを排出するために本体部の底部に設けられる排出部と、底部に設けられる第１電極と、排出部に設けられる第２電極と、第１電極と第２電極との間に位置する排出部に電流を供給する電源とを備えることを特徴とする。

　このようにすれば、上述の対応する構成と同様の作用効果を享受できる。

　本発明によれば、本体部の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係るガラス物品の製造装置を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るガラス物品の製造装置の攪拌槽周辺を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係るガラス物品の製造装置の攪拌槽周辺を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係るガラス物品の製造装置の攪拌槽周辺を示す断面図である。本発明の実施例に係る第３交流電流の変化を示すグラフである。

　以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
　図１に示すように、第１実施形態では、ガラス物品の製造装置及びガラス物品の製造方法を例示する。本実施形態に係るガラス物品の製造装置は、溶融ガラスＧｍの移送方向の上流側から下流側に順に、溶融炉１と、移送装置２と、成形装置３とを備えている。また、本実施形態に係るガラス物品の製造方法は、溶融工程と、移送工程と、成形工程とを順に備えている。なお、ガラス物品の製造方法は、ガラス物品の製造装置の構成を説明する際に併せて説明する。

　溶融炉１は、溶融ガラスＧｍを連続形成する溶融工程を実施するためのものである。溶融炉１における溶融ガラスＧｍ（あるいはガラス原料）の加熱方式としては、例えば、通電加熱のみで加熱する方式（全電融方式）、ガス燃料の燃焼のみで加熱する方式、通電加熱とガス燃料の燃焼とを併用して加熱する方式を採用できる。

　本実施形態では、溶融ガラスＧｍは、無アルカリガラスからなる。無アルカリガラスは、ガラス組成として、例えば、質量％で、ＳｉＯ₂　５０～７０％、Ａｌ₂Ｏ₃　１２～２５％、Ｂ₂Ｏ₃　０～１２％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ（Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの合量）　０～１％未満、ＭｇＯ　０～８％、ＣａＯ　０～１５％、ＳｒＯ　０～１２％、ＢａＯ　０～１５％を含む。無アルカリガラスからなる溶融ガラスＧｍの電気抵抗率は、一般的に高く、例えば溶融炉１の加熱温度１５００℃において１００Ω・ｃｍ以上となる。

　溶融ガラスＧｍは、無アルカリガラスに限定されるものではなく、例えば、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などであってもよい。

　移送装置２は、溶融炉１から成形装置３に向けて溶融ガラスＧｍを移送する移送工程を実施するためのものであり、溶融ガラスＧｍを移送するための移送経路（空間）を内部に有する移送管から構成される。ここで、移送管という用語には、管状構造を有するものの他に、槽状（容器状）構造を有するものも含まれる。

　本実施形態では、移送装置２は、清澄槽４と、攪拌槽５と、状態調整槽（ポット）６と、これら各部を接続する接続管７～１０とを備えている。つまり、移送工程は、清澄工程と、攪拌工程と、状態調整工程とを備えている。

　清澄槽４は、溶融炉１から供給された溶融ガラスＧｍを清澄剤などの働きによって清澄（泡抜き）する清澄工程を実施するためのものである。

　攪拌槽５は、清澄槽４で清澄された溶融ガラスＧｍを攪拌翼（スターラー）５ａによって攪拌し、均一化する均質化工程を実施するためのものである。

　状態調整槽６は、攪拌槽５で攪拌された溶融ガラスＧｍを成形に適した状態に調整する状態調整工程を実施するためのものである。状態調整槽６は、攪拌翼などの機械攪拌手段のない槽であり、移送装置２が上述のように複数の槽を有する場合、最も下流側に位置する。換言すれば、状態調整槽６は、成形装置３の直前で溶融ガラスＧｍの流量や粘度等を調整する槽である。

　接続管７～１０は、例えば白金又は白金合金からなる筒状体（例えば円筒体）で構成されており、溶融ガラスＧｍを横方向（略水平方向）に移送する。本実施形態では、移送装置２のうち、最上流部に位置する接続管７と、攪拌槽５と状態調整槽６を接続する接続管９とは、下流側が上流側よりも上方に位置するように傾斜している。

　成形装置３は、上記の移送装置２で移送された溶融ガラスＧｍを所望の形状に成形する成形工程を実施するためのものである。本実施形態では、成形装置３は、オーバーフローダウンドロー法によって、溶融ガラスＧｍからガラスリボンＧを連続成形する成形体を備えている。

　成形装置３は、スロットダウンドロー法などの他のダウンドロー法や、フロート法などの公知の成形方法を実施するものであってもよい。

　オーバーフローダウンドロー法の場合、成形装置３に供給された溶融ガラスＧｍは成形装置３の頂部に形成された溝部から溢れ出た溶融ガラスＧｍが成形装置３の断面楔状をなす両側面を伝って下端で合流することで、板状のガラスリボンＧが連続成形される。成形されたガラスリボンＧは、徐冷（アニール）及び冷却された後に所定サイズに切断され、ガラス物品としての板ガラスが製造される。

　製造された板ガラスは、例えば、厚みが０．０１～１０ｍｍ（好ましくは０．１～３ｍｍ）であって、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などの基板や保護カバーに利用される。

　図２に示すように、攪拌槽５は、本体部１１と、流入部１２と、流出部１３と、排出部１４とを備えている。

　本体部１１は、上下方向に沿って延びる底付きの筒状体であり、その内部に攪拌翼５ａを備えている。この攪拌翼５ａを軸まわりに回転させることで、本体部１１内の溶融ガラスＧｍを攪拌可能に構成されている。

　本体部１１は、上部側壁に設けられる流入口１５と、下部側壁に設けられる流出口１６と、底部に設けられる排出口１７とを備える。

　流入口１５には、横方向に沿って延びる筒状の流入部１２が接続されている。流入部１２の上流側の端部には、接続管８が接続されている。つまり、流入部１２を通じて前工程（本実施形態では、清澄槽４）から溶融ガラスＧｍが本体部１１内に移送される。

　流出口１６には、横方向に沿って延びる筒状の流出部１３が接続されている。流出部１３の下流側の端部には、接続管９が接続されている。つまり、流出部１３を通じて本体部１１内の溶融ガラスＧｍが次工程（本実施形態では、状態調整槽６）に移送される。

　排出口１７には、上下方向に沿って延びる筒状の排出部（ドレイン）１４が接続されている。ガラス物品の製造時には、排出部１４内で固化した固化ガラスＧｘによって排出部１４は閉塞されている。一方、溶融ガラスＧｍの排出時には、排出部１４内の固化ガラスＧｘを加熱して軟化流動させることにより、本体部１１内の溶融ガラスＧｍが排出部１４を通じて外部に排出される。

　本体部１１の底部（下端部）には第１電極１８が設けられ、排出部１４の下端部には第２電極１９が設けられている。第２電極１９の位置は、第１電極１８よりも下方であれば、排出部１４のいずれの位置であってもよい。ただし、排出部１４の通電による加熱領域を拡大する観点からは、排出部１４の下端部に第２電極１９を設けることが好ましい。

　各電極１８，１９は、例えば白金又は白金合金からなるリング状のフランジ部からなり、所定の位置で攪拌槽５の外周面に溶接等により接合されている。なお、図示は省略するが、各電極１８，１９は、後述する電流供給経路２０を接続するための引き出し電極（例えば白金又は白金合金製）や、冷却機構（例えば水冷）をさらに備えている。

　第１電極１８と第２電極１９との間には、これら電極１８，１９の間に位置する排出部１４に通電するための第１電流供給経路２０が設けられている。第１電流供給経路２０には、第１電極１８と第２電極１９との間に電圧を印加する第１電源（電圧源）２１が設けられている。第１電源２１により電圧を印加することにより、排出部１４には、第１交流電流ｉ１が供給される。

　このようにすれば、排出部１４の通電加熱によって、本体部１１の底部周辺の溶融ガラスＧｍの温度が上昇する。その結果、本体部１１の底部周辺の溶融ガラスＧｍの流動性が向上し、本体部１１の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を抑制できる。

　なお、このようなガラス物品の製造時における排出部１４の通電加熱は、排出部１４の固化ガラスＧｘが軟化流動しない程度、つまり、排出部１４から溶融ガラスＧｍが流出しない程度とする。例えば排出部１４の固化ガラスＧｘの温度を軟化点以下となるように通電加熱すればよい。一方、排出部１４を通じて本体部１１内の溶融ガラスＧｍを外部に排出する際は、第１電源２１により供給する第１交流電流ｉ１をガラス物品の製造時よりも大きくし、排出部１４の固化ガラスＧｘを軟化流動させる。

（第２実施形態）
　図３に示すように、第２実施形態では、攪拌槽５の変形例を例示する。なお、攪拌槽５の基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　本実施形態では、本体部１１の上端部には、第３電極２２が設けられている。なお、第３電極２２の位置は、第１電極１８よりも上流側であれば、本体部１１のいずれの位置であってもよい。ただし、本体部１１の通電による加熱領域を拡大する観点からは、第３電極２２の位置は、本体部１１内の溶融ガラスＧｍの液面Ｇｓよりも上方であることが好ましく、本体部１１の上端部であることがより好ましい。

　第１電極１８と第３電極２２との間には、これら電極１８，２２の間に位置する本体部１１に通電するための第２電流供給経路２３が設けられている。第２電流供給経路２３には、第１電極１８と第３電極２２との間に電圧を印加する第２電源（電圧源）２４が設けられている。第２電源２４により電圧を印加することにより、本体部１１には、第２交流電流ｉ２が供給される。なお、第１電極１８は、第１電流供給経路２０及び第２電流供給経路２３の両方で使用される共通電極である。

　このようにすれば、本体部１１の通電加熱によって、本体部１１内の溶融ガラスＧｍを好適な温度に調整できる。したがって、第１電源２１により排出部１４に供給する第１交流電流ｉ１の大きさを小さくしても、本体部１１の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を確実に抑制できる。

　さらに本実施形態では、攪拌槽５には、第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２との位相差θを調整する位相調整部２５が設けられている。位相調整部２５は、第１電源２１及び第２電源２４に接続されている。第１電源２１、第２電源２４及び位相調整部２５は、例えば三相交流電源により構成される。三相交流電源の場合、接続端子を適宜変更することにより（例えばＴＲ、ＲＴ、ＲＳ、ＳＲなど）、第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２との位相差θを調整できる。

　例えば、位相調整部２５は、第１交流電流ｉ１の最大値をＡ、第２交流電流ｉ２の最大値をＢ、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の供給により第１電極１８に流れる第３交流電流ｉ３の最大値をＣとした場合に、第３交流電流ｉ３が、下記の式（１）の関係を満足するように、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の位相差θを調整するように構成される。つまり、ガラス物品の製造方法では、移送工程（本実施形態では、移送工程に含まれる攪拌工程）において、第３交流電流ｉ３が、下記の式（１）の関係を満足するように、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の位相差θを調整する。
　　　（Ａ²＋Ｂ²＋ＡＢ）^1/2≦Ｃ・・・（１）

　ここで、ｉ１＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋θ）、ｉ２＝Ｂｓｉｎωｔ、ｉ３＝ｉ２－ｉ１と定義する。なお、ωは角速度、ｔは時間、θは第２交流電流ｉ２に対する第１交流電流ｉ１の位相差である。位相差θは、第２交流電流ｉ２の位相を基準としているが、これに限定されない。図３において各電流の向きを定義しているので、第１電極１８の付け根（本体部１１との接合部）を分岐点と考えた場合、分岐点への流入電流はｉ２、分岐点からの流出電流はｉ１及びｉ３となるため、第３交流電流ｉ３は、キルヒホッフの法則より、上記のように「ｉ２－ｉ１」で表される。

　この場合、第３交流電流ｉ３は、三角関数の加法定理より、下記の式（２）で表すことができる。
　　　　　　　ｉ３＝Ｂｓｉｎωｔ－Ａｓｉｎ（ωｔ＋θ）
　　　　　＝（Ｂ－Ａｃｏｓθ）ｓｉｎωｔ－Ａｓｉｎθｃｏｓωｔ・・・（２）

　さらに、式（２）は、三角関数の合成公式より、下記の式（２）'で表すことができる。
　　　ｉ３＝｛（Ｂ－Ａｃｏｓθ）²＋Ａ²ｓｉｎ²θ｝^1/2ｓｉｎ（ωｔ－α）
　　　　　　　　　＝（Ａ²＋Ｂ²－２ＡＢｃｏｓθ）^1/2ｓｉｎ（ωｔ－α）・・・（２）'
　ここで、ｓｉｎα＝Ａｓｉｎθ／（Ａ²＋Ｂ²－２ＡＢｃｏｓθ）^1/2であり、ｃｏｓα＝（Ｂ－Ａｃｏｓθ）／（Ａ²＋Ｂ²－２ＡＢｃｏｓθ）^1/2である。

　－１≦ｓｉｎ（ωｔ－α）≦１であるので、ｓｉｎ（ωｔ－α）＝１のときに、式（２）'は最大値を示す。つまり、第３交流電流ｉ３の最大値Ｃは、下記の式（３）で表される。
　　　Ｃ＝（Ａ²＋Ｂ²－２ＡＢｃｏｓθ）^1/2・・・（３）

　このように第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２との位相差θを調整することにより、第１電極１８に流れる第３交流電流ｉ３の大きさを簡単かつ確実に調整できる。そして、第３交流電流ｉ３が、上記の式（１）の関係を満たすように、第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２との位相差θを調整すれば、第１電極１８に流れる第３交流電流ｉ３が大きくなり、第１電極１８や本体部１１の底部周辺を効率よく加熱できる。このため、本体部１１の底部周辺の溶融ガラスＧｍの流れが良好になる。つまり、本体部１１の底部周辺におけるガラス停滞層の発生をより確実に抑制できる。

　位相調整部２５は、下記の式（４）の関係を満足するように、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の位相差θを調整するように構成されていることが好ましい。
　　　Ａ＋Ｂ＝Ｃ・・・（４）

　ここで、位相差θは、１２０°～２４０°（あるいは－１２０°～－２４０°）であることが好ましく、１８０°（あるいは－１８０°）であることがより好ましい。なお、式（１）の左辺は、θ＝１２０°（あるいは－１２０°）のときの式（３）の値であり、式（４）の左辺は、θ＝１８０°（あるいは－１８０°）のときの式（３）の値である。

　第１交流電流ｉ１の最大値Ａと第２交流電流ｉ２の最大値Ｂは、同じ値であってもよいが、異なる値であることが好ましい（例えば、Ｂ＞Ａ）。また、上記の式（１）又は（４）の関係を満たすように、位相差θとともに、第１交流電流ｉ１の最大値Ａ及び第２交流電流ｉ２の最大値Ｂのうちの少なくとも一つを調整してもよい。

（第３実施形態）
　図４に示すように、第３実施形態では、攪拌槽５の変形例を例示する。なお、攪拌槽５の基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、第２実施形態との相違点を中心に説明する。

　本実施形態では、流出部１３（図示例では、流出部１３の下流端）には、第４電極２６が設けられている。

　第１電極１８と第４電極２６との間には、これら電極１８，２６の間に位置する流出部１３に通電するための第３電流供給経路２７が設けられている。第３電流供給経路２７には、第１電極１８と第４電極２６との間に電圧を印加する第３電源（電圧源）２８が設けられている。第３電源２８により電圧を印加することにより、流出部１３には、第４交流電流ｉ４が供給される。なお、第１電極１８は、第１電流供給経路２０、第２電流供給経路２３及び第３電流供給経路２７のすべてで使用される共通電極である。

　このようにすれば、流出部１３の通電加熱によって、流出部１３内の溶融ガラスＧｍを好適な温度に調整できる。したがって、第１電源２１により排出部１４に供給する第１交流電流ｉ１の大きさを小さくしても、本体部１１の底部周辺におけるガラス停滞層の発生を確実に抑制できる。

　さらに本実施形態では、位相調整部２５は、第１電源２１、第２電源２４及び第３電源２８に接続されており、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の位相差θ１と、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の位相差θ２とを調整するように構成されている。第１電源２１、第２電源２４、第３電源２８及び位相調整部２５は、例えば三相交流電源により構成される。

　例えば、位相調整部２５は、第１交流電流ｉ１の最大値をＡ、第２交流電流ｉ２の最大値をＢ、第３交流電流ｉ３の最大値をＣ、第４交流電流ｉ４の最大値をＤとした場合に、第３交流電流ｉ３が、下記の式（５）の関係を満足するように、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の位相差θ１と、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の位相差θ２とを調整するように構成される。つまり、ガラス物品の製造方法では、移送工程（本実施形態では、移送工程に含まれる攪拌工程）において、第３交流電流ｉ３が、下記の式（５）の関係を満足するように、第１交流電流ｉ１及び第２交流電流ｉ２の位相差θ１と、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の位相差θ２とを調整する。
　　　（Ａ²＋Ｂ²＋Ｄ²＋ＡＢ＋２ＡＤ＋ＢＤ）^1/2≦Ｃ・・・（５）

　ここで、ｉ１＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋θ１）、ｉ２＝Ｂｓｉｎωｔ、ｉ４＝Ｄｓｉｎ（ωｔ＋θ２）、ｉ３＝ｉ２－ｉ１－ｉ４と定義する。なお、ωは角速度、ｔは時間、θ１は第２交流電流ｉ２に対する第１交流電流ｉ１の位相差、θ２は第２交流電流ｉ２に対する第４交流電流ｉ４の位相差である。位相差θ１，θ２は、第２交流電流ｉ２の位相を基準としているが、これに限定されない。第３交流電流ｉ３は、第１交流電流ｉ１、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の供給により、第１電極１８に流れる電流である。

　この場合、第３交流電流ｉ３は、三角関数の加法定理より、下記の式（６）で表すことができる。
　　　ｉ３＝Ｂｓｉｎωｔ－Ａｓｉｎ（ωｔ＋θ１）－Ｄｓｉｎ（ωｔ＋θ２）
　　　　　＝（Ｂ－Ａｃｏｓθ１－Ｄｃｏｓθ２）ｓｉｎωｔ
　　　　　　　－（Ａｓｉｎθ１＋Ｄｓｉｎθ２）ｃｏｓωｔ・・・（６）

　さらに、式（６）は、三角関数の合成公式より、下記の式（６）'で表すことができる。
　　　ｉ３＝｛（Ｂ－Ａｃｏｓθ１－Ｄｃｏｓθ２）²
　　　　　＋（Ａｓｉｎθ１＋Ｄｓｉｎθ２）²｝^1/2ｓｉｎ（ωｔ－α）・・・（６）'
　ただし、ｒ＝｛（Ｂ－Ａｃｏｓθ１－Ｄｃｏｓθ２）²＋（Ａｓｉｎθ１＋Ｄｓｉｎθ２）²｝^1/2とすると、ｓｉｎα＝（Ａｓｉｎθ１＋Ｄｓｉｎθ２）／ｒであり、ｃｏｓα＝（Ｂ－Ａｃｏｓθ１－Ｄｃｏｓθ２）／ｒである。

　－１≦ｓｉｎ（ωｔ－α）≦１であるので、ｓｉｎ（ωｔ－α）＝１のときに、式（６）'は最大値を示す。つまり、第３交流電流ｉ３の最大値Ｃは、下記の式（７）で表される。
　　　Ｃ＝｛（Ｂ－Ａｃｏｓθ１－Ｄｃｏｓθ２）²
　　　　　　　＋（Ａｓｉｎθ１＋Ｄｓｉｎθ２）²｝^1/2・・・（７）

　このように第１交流電流ｉ１、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の間の位相差θ１，θ２を調整することにより、第１電極１８に流れる第３交流電流ｉ３の大きさを簡単かつ確実に調整できる。そして、第３交流電流ｉ３が、上記の式（５）の関係を満たすように、第１交流電流ｉ１、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の間の位相差θ１，θ２を調整すれば、第１電極１８に流れる第３交流電流ｉ３が大きくなり、第１電極１８や本体部１１の底部周辺を効率よく加熱できる。このため、本体部１１の底部周辺にガラス停滞層が発生するのをより確実に抑制できる。

　位相調整部２５は、下記の式（８）の関係を満足するように、第１交流電流ｉ１、第２交流電流ｉ２及び第４交流電流ｉ４の間の位相差θ１，θ２を調整するように構成されていることが好ましい。
　　　Ａ＋Ｂ＋Ｄ＝Ｃ・・・（８）

　ここで、位相差θ１及びθ２は、１２０°≦θ≦２４０°（あるいは－１２０°≧θ≧－２４０°）であることが好ましく、１８０°（あるいは－１８０°）であることがより好ましい。なお、式（５）の左辺は、θ１＝θ２＝１２０°（あるいは－１２０°）のときの式（７）の値であり、式（８）の左辺は、θ１＝θ２＝１８０°（あるいは－１８０°）のときの式（７）の値である。

　第１交流電流ｉ１の最大値Ａ、第２交流電流ｉ２の最大値Ｂ及び第４交流電流ｉ４の最大値Ｄは、同じ値であってもよいが、異なる値であることが好ましい（例えば、Ｂ＞Ｄ＞Ａ）。また、上記の式（５）又は（８）の関係を満たすように、位相差θ１，θ２とともに、第１交流電流ｉ１の最大値Ａ、第２交流電流ｉ２の最大値Ｂ及び第４交流電流ｉ４の最大値Ｄのうちの少なくとも一つを調整してもよい。

　本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

　上記の実施形態で説明した通電加熱方法は、複数の本体部を連ねた攪拌槽にも適用できる。この場合、隣接する二つの本体部の一方の上部と、他方の下部を接続管で接続することが好ましい。

　上記の実施形態において、攪拌槽の流入部に電極をさらに設け、流入部の電極と本体部の第３電極との間でさらに通電してもよい。このようにすれば、流入部や本体部の上端部の加熱が促進される。

　上記の実施形態で説明した通電加熱方法は、移送装置のうちの攪拌槽以外の部分にも同様に適用できる。

　上記の実施形態では、成形装置で成形されるガラス物品が板ガラスである場合を説明したが、これに限定されない。成形装置で成形されるガラス物品は、例えば、ガラスフィルムをロール状に巻き取ったガラスロール、光学ガラス部品、ガラス管、ガラスブロック、ガラス繊維などであってもよいし、任意の形状であってよい。

　以下、本発明に係る実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

　本実施例では、図４に示した攪拌槽５において、第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２との位相差θ１、第２交流電流ｉ２と第４交流電流ｉ４との位相差θ２を変化させときの第３交流電流ｉ３及びその最大値Ｃの変化をそれぞれ示す。なお、第１交流電流ｉ１の最大値Ａは５００Ａ、第２交流電流ｉ２の最大値Ｂは３０００Ａ、第４交流電流ｉ４の最大値Ｄは２０００Ａとした。このときの第３交流電流ｉ３及びその最大値Ｃは、上記の式（６）及び（７）から求められる。その結果を図５及び表１に示す。

　図５及び表１から、第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２の位相差θ１、第２交流電流ｉ２と第４交流電流ｉ４の位相差θ２を適切に管理しなければ、実施例４～５のように第３交流電流ｉ３の最大値Ｃが小さくなり、第１電極１８及びその周辺の加熱効率が低下することが分かる。これに対し、第１交流電流ｉ１と第２交流電流ｉ２の位相差θ１、第２交流電流ｉ２と第４交流電流ｉ４の位相差θ２を適切に管理すれば、実施例１～３のように、第３交流電流ｉ１の最大値Ｃが大きくなり、第１電極１８及びその周辺を効率よく加熱できることが分かる。ここで、実施例１及び２では、第３交流電流ｉ１の最大値Ｃが上記の式（５）の関係を満たし、実施例３では、第３交流電流ｉ１の最大値Ｃが上記の式（８）の関係を満たす。

１　　　溶融炉
２　　　移送装置
３　　　成形装置
４　　　清澄槽
５　　　攪拌槽
６　　　状態調整槽
１１　　本体部
１２　　流入部
１３　　流出部
１４　　排出部
１８　　第１電極
１９　　第２電極
２０　　第１電流供給経路
２１　　第１電源
２２　　第３電極
２３　　第２電流供給経路
２４　　第２電源
２５　　位相調整部
２６　　第４電極
２７　　第３電流供給経路
２８　　第３電源
Ｇ　　　ガラスリボン
Ｇｍ　　溶融ガラス
ｉ１　　第１交流電流
ｉ２　　第２交流電流
ｉ３　　第３交流電流
ｉ４　　第４交流電流

Claims

　移送装置を用いて溶融ガラスを移送する移送工程を備えるガラス物品の製造方法であって、
　前記移送装置は、上下方向に延びる底付きの本体部と、前記本体部内の前記溶融ガラスを次工程に移送するために前記本体部の側壁の下部に設けられる流出部と、前記本体部内の前記溶融ガラスを排出するために前記本体部の底部に設けられる排出部と、前記底部に設けられる第１電極と、前記排出部に設けられる第２電極とを備え、
　前記移送工程では、前記第１電極と前記第２電極との間に通電し、前記排出部を加熱することを特徴とするガラス物品の製造方法。
　前記移送装置は、前記第１電極よりも上流側で前記本体部に設けられる第３電極をさらに備え、
　前記移送工程では、前記第１電極と前記第３電極との間に通電し、前記本体部を加熱する請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
　前記排出部に供給する第１交流電流の最大値をＡ、前記本体部に供給する第２交流電流の最大値をＢ、前記移送装置への電流供給により前記第１電極に流れる第３交流電流の最大値をＣとした場合に、前記第３交流電流が、
　　（Ａ²＋Ｂ²＋ＡＢ）^1/2≦Ｃ
なる関係を満たすように、前記第１交流電流と前記第２交流電流との位相差を調整する請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
　前記ガラス移送装置は、前記流出部に設けられる第４電極をさらに備え、
　前記移送工程では、前記第１電極と前記第４電極との間に通電し、前記流出部を加熱する請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
　前記排出部に供給する第１交流電流の最大値をＡ、前記本体部に供給する第２交流電流の最大値をＢ、前記移送装置への電流供給により前記第１電極に流れる第３交流電流の最大値をＣ、前記流出部に供給する第４交流電流の最大値をＤとした場合に、
　前記第３交流電流が、
　　（Ａ²＋Ｂ²＋Ｄ²＋ＡＢ＋２ＡＤ＋ＢＤ）^1/2≦Ｃ
なる関係を満たすように、前記第１交流電流、前記第２交流電流及び前記第４交流電流の位相差を調整する請求項４に記載のガラス物品の製造方法。
　前記移送装置が、前記本体部、前記排出部及び前記流出部を有する攪拌槽を備える請求項１～５のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
　溶融ガラスを移送する移送装置を備えるガラス物品の製造装置であって、
　前記移送装置は、
　　上下方向に延びる底付きの本体部と、
　　前記本体部内の前記溶融ガラスを次工程に移送するために前記本体部の側壁の下部に設けられる流出部と、
　　前記本体部内の前記溶融ガラスを排出するために前記本体部の底部に設けられる排出部と、
　　前記底部に設けられる第１電極と、
　　前記排出部に設けられる第２電極と、
　　前記第１電極と前記第２電極との間に位置する前記排出部に電流を供給する電源とを備えることを特徴とするガラス物品の製造装置。