(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形体に熔融ガラスを流してガラス板を製造するガラス板の製造方法であって、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスを生成する熔解工程と、
前記熔融ガラスを、移送管を通して前記成形体に供給する供給工程と、
前記成形体の溝部に前記熔融ガラスを流しつつダウンドロー法により前記熔融ガラスから前記ガラス板を成形する成形工程と、を備え、
前記供給工程において、前記熔融ガラスを前記移送管から前記成形体の溝部に供給するとき、上流より下流の静圧が高い前記熔融ガラスの逆圧力勾配の区間を特定し、前記逆圧力勾配の区間の上流側端である剥離点から、前記逆圧力勾配の区間の下流側端である再付着点までの範囲において、前記熔融ガラスを加熱して、前記剥離点の静圧と前記再付着点の静圧との差を、基準値以下になるよう制御する、
ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記基準値は、５００Ｐａである、
ことを特徴とする請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記剥離点から前記再付着点にある熔融ガラスの粘性を、５４５０Ｐａ・ｓ以下にする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記剥離点から前記再付着点までの距離を、１００ｍｍ以下にする、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項５】
成形体に熔融ガラスを流してガラス板を製造するガラス板の製造装置であって、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスを生成する熔解装置と、
前記熔融ガラスを通して前記成形体に供給する移送管と、
前記移送管を加熱して、前記移送管を流れる熔融ガラスを加熱する加熱装置と、
前記移送管内の圧力を特定する特定装置と、
前記成形体の溝部に前記熔融ガラスを流しつつダウンドロー法により前記熔融ガラスから前記ガラス板を成形する成形装置と、を備え、
前記特定装置は、前記移送管において上流より下流の静圧が高い前記熔融ガラスの逆圧力勾配の区間を特定し、
前記加熱装置は、前記逆圧力勾配の区間の上流側端である剥離点から、前記逆圧力勾配の区間の下流側端である再付着点までの範囲において、前記熔融ガラスを加熱して、前記逆圧力勾配を、基準値以下になるよう制御する、
ことを特徴とするガラス板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス板を製造する際、オーバーフローダウンドロー法を用いてガラス板を成形することが行われている。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス原料を熔解槽で熔融して熔融ガラスをつくり、この熔融ガラスに清澄処理、均質化処理を施した後、熔融ガラスは移送管を通して長尺状の成形体に供給される。長尺状の成形体では、成形体の上部に長手方向に延びる溝部が設けられており、この溝部の一端に熔融ガラスが供給される。この溝部は、熔融ガラスの供給側から長手方向の反対側に進むほど溝深さが浅くなっているため、熔融ガラスは、成形体の溝部からあふれ出し、成形体の両側の側壁を伝って下方に流下する。成形体の両側の側壁を下方に流下する熔融ガラスは成形体の下端で合流して１つに張り合わせられガラス板（シートガラス）となる。
【０００３】
ところで、熔融ガラスを成形体に供給する移送管の流路断面形状は一般的に円形状であり、成形体の溝部の流路断面形状は、矩形あるいは多角形形状である。移送管の流路断面形状を円形状とするのは、移送管内に高温の熔融ガラスを充填しても屈曲する部分がなく、強度が維持できることが好ましいからである。一方、成形体の溝部の流路断面形状を矩形あるいは多角形形状とするのは、溝部の加工の容易性のためである。例えば、特許文献１の図１、図３には、流路断面形状が円形状の移送管と、流路断面形状が矩形形状の溝部を有する成形体が開示されている。この場合、円形形状の移送管から、成形体の溝部に熔融ガラスが供給されるとき、熔融ガラスの流路断面が段差を持って急激に拡大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５０１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、一般的に、熔融ガラスを成形体に供給する移送管の流路断面形状は円形状であり、成形体の溝部の流路断面形状は矩形あるいは多角形形状であるため、移送管から、成形体の溝部に熔融ガラスが供給されるとき、熔融ガラスの流路断面が段差を持って急激に拡大する。このため、熔融ガラスの流路の急激な拡大により、成形体の溝部内で熔融ガラスの流れが部分的に停留（滞留）し易くなる場合がある。熔融ガラスの流れの停留は、熔融ガラスの失透に繋がり易い。また、熔融ガラスの流れの停留は異質素地（異質な熔融ガラス）を生じさせ易く、脈理の発生にも繋がりやすい。より詳細に説明すると、熔融ガラスの流れが停留すると、他の部分の熔融ガラスに比べて成形体と接触する時間が長くなるため、成形体の表面から成形体の成分が溶出し、熔融ガラスのガラス組成が部分的に変化し易い。また、成形体の温度の影響を受けて、熔融ガラスの粘度が部分的に変化し易い。すなわち、溶融ガラス中に異質素地（異質な熔融ガラス）が生じ易くなり、この結果、最終製品のガラス板に、脈理が発生し易くなり、またガラス板の厚さが不均一になり易い。
【０００６】
また、フラットパネルディスプレイ用ガラス板には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の半導体素子が、ガラス板上に形成される。近年、ディスプレイ表示のさらなる高精細化を実現するために、従来から用いられてきたα-Ｓｉ・ＴＦＴに替わって、ｐ-Ｓｉ(低温ポリシリコン)・ＴＦＴや酸化物半導体をガラス板に形成することが求められている。ｐ-Ｓｉ・ＴＦＴや酸化物半導体の形成工程では、α−Ｓｉ・ＴＦＴの形成工程よりも高温な熱処理工程が存在する。そのため、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴや酸化物半導体が形成されるガラス板には、熱収縮率が小さいことが求められている。熱収縮率を小さくするためには、ガラスの歪点を高くすることが好ましいが、歪点が高いガラスは、液相温度が高くなる傾向があり、液相粘度（液相温度における粘度）が低くなる傾向にある。このため、ガラス板（シートガラス）の成形に必要な熔融ガラスの粘度（成形粘度）と、液相粘度との差が少なくなり、あるいは、成形粘度が液相粘度より大きくなる場合もあり、その結果ガラスが失透し易くなる。したがって、ｐ−Ｓｉ（低温ポリシリコン）・ＴＦＴ形成用あるいは酸化物半導体形成用などの特に液相粘度が低いガラスでシートガラスを製造する場合、成形体の表面から成形体の成分が溶出し、液相粘度の上昇（失透の生成）の虞があるような成形体の溝部内で熔融ガラスの一部の流れが停留し易くなることは極力避けなければならない。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の問題点を解決するために、成形体を用いた熔融ガラスの成形時、成形体の溝部を通過する熔融ガラスの流れが停留し難く、熔融ガラスに失透及び異質な熔融ガラスが生じることがなく、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができるガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、成形体に熔融ガラスを流してガラス板を製造するガラス板の製造方法であって、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスを生成する熔解工程と、
前記熔融ガラスを、移送管を通して前記成形体に供給する供給工程と、
前記成形体の溝部に前記熔融ガラスを流しつつダウンドロー法により前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備え、
前記供給工程において、前記熔融ガラスを前記移送管から前記成形体の溝部に供給するとき、上流より下流の静圧が高い逆圧力勾配の区間を特定し、前記逆圧力勾配の区間の上流側端である剥離点から、前記逆圧力勾配の区間の下流側端である再付着点までの範囲において、前記熔融ガラスを加熱して、前記剥離点の静圧と前記再付着点の静圧との差を、基準値以下になるよう制御する、
ことを特徴とする。
【０００９】
前記基準値は、５００Ｐａである、ことが好ましい。
【００１０】
前記剥離点から前記再付着点にある熔融ガラスの粘性を、５４５０Ｐａ・ｓ以下にする、ことが好ましい。
【００１１】
前記剥離点から前記再付着点までの距離を、１００ｍｍ以下にする、ことが好ましい。
【００１２】
本発明の他の態様は、成形体に熔融ガラスを流してガラス板を製造するガラス板の製造装置であって、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスを生成する熔解装置と、
前記熔融ガラスを通して前記成形体に供給する移送管と、
前記移送管を加熱して、前記移送管を流れる熔融ガラスを加熱する加熱装置と、
前記移送管内の圧力を測定する測定装置と、
前記成形体の溝部に前記熔融ガラスを流しつつダウンドロー法により前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形装置と、を備え、
前記測定装置は、前記移送管において上流より下流の静圧が高い逆圧力勾配の区間を特定し、
前記加熱装置は、前記逆圧力勾配の区間の上流側端である剥離点から、前記逆圧力勾配の区間の下流側端である再付着点までの範囲において、前記熔融ガラスを加熱して、前記逆圧力勾配を、基準値以下になるよう制御する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、成形体を用いた熔融ガラスの成形時、成形体の溝部を通過する熔融ガラスの流れが停留し難く、熔融ガラスに失透及び異質な熔融ガラスが生じることがなく、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のガラス板の製造方法の工程の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における熔解工程〜切断工程を行う装置の一例を模式的に示す図である。
【図３】（ａ）は、本実施形態における成形体とガラス供給管との接続部分を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態の管拡張部が溝部と接続するときの接続領域と溝部との間の相対位置を示す図である。
【図４】本実施形態におけるガラス供給管及び成形体の接続位置周辺を上方からみたときの熔融ガラスの流れを説明する図である。
【図５】本実施形態におけるガラス供給管及び成形体の接続位置周辺を側面からみたときの熔融ガラスの流れを説明する図である。
【図６】熔融ガラスの流線を模式的に示した図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、成形体の溝部とガラス供給管との従来の接続状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施形態のガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置について説明する。図１は、本実施形態のガラス板の製造方法の工程の一例を示す図である。
【００１６】
（ガラス板の製造方法の全体概要）
ガラス板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）と、清澄工程（ＳＴ２）と、均質化工程（ＳＴ３）と、供給工程（ＳＴ４）と、成形工程（ＳＴ５）と、徐冷工程（ＳＴ６）と、切断工程（ＳＴ７）と、を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有し、梱包工程で積層された複数のガラス板は、納入先の業者に搬送される。
【００１７】
熔解工程（ＳＴ１）は熔解槽で行われる。熔解槽では、ガラス原料を、熔解槽に蓄えられた熔融ガラスの液面に投入し、加熱することにより熔融ガラスを作る。さらに、熔解槽の内側側壁の１つの底部に設けられた流出口から下流工程に向けて熔融ガラスを流す。
熔解槽の熔融ガラスの加熱は、熔融ガラス自身に電気が流れて自ら発熱し加熱する方法に加えて、バーナーによる火焔を補助的に与えてガラス原料を熔解することもできる。なお、ガラス原料には清澄剤が添加される。清澄剤として、ＳｎＯ２、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３等が知られているが、特に制限されない。しかし、環境負荷低減の点から、清澄剤としてＳｎＯ２（酸化錫）を用いることができる。
【００１８】
清澄工程（ＳＴ２）は、少なくとも清澄槽において行われる。清澄工程では、清澄槽内の熔融ガラスが昇温されることにより、熔融ガラス中に含まれるＯ２、ＣＯ２あるいはＳＯ２を含んだ泡が、清澄剤の還元反応により生じたＯ２を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に泡は浮上して放出される。さらに、清澄工程では、熔融ガラスの温度を低下させることにより、清澄剤の還元反応により得られた還元物質が酸化反応をする。これにより、熔融ガラスに残存する泡中のＯ２等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。清澄剤による酸化反応及び還元反応は、熔融ガラスの温度を制御することにより行われる。なお、清澄工程は、減圧雰囲気の空間を清澄槽につくり、熔融ガラスに存在する泡を減圧雰囲気で成長させて脱泡させる減圧脱泡方式を用いることもできる。なお、清澄工程では、例えば、酸化錫を清澄剤として用いた清澄方法を用いる。
【００１９】
均質化工程（ＳＴ３）では、清澄槽から延びる配管を通って供給された攪拌槽内の熔融ガラスを、スターラを用いて攪拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。これにより、脈理等の原因であるガラスの組成ムラを低減することができる。
供給工程（ＳＴ４）では、攪拌槽から延びる配管を通して熔融ガラスが成形装置に供給される。
【００２０】
成形装置では、成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、熔融ガラスをシートガラス（ガラス板）に成形し、シートガラスの流れを作る。成形は、オーバーフローダウンドロー法が用いられる。
徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。
切断工程（ＳＴ７）では、切断装置において、成形装置から供給されたシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス板を得る。切断されたガラス板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス板が作られる。この後、ガラス板の端面の研削、研磨が行われ、ガラス板の洗浄が行われ、さらに、気泡や脈理等の異常欠陥の有無が検査された後、検査合格品のガラス板が最終製品として梱包される。
【００２１】
図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行うガラス板の製造装置の一例を模式的に示す図である。当該装置は、図２に示すように、主に熔解装置１００と、成形装置２００と、切断装置３００と、を有する。熔解装置１００は、熔解槽１０１と、清澄槽１０２と、攪拌槽１０３と、ガラス供給管１０４、１０５、１０６と、を有する。
図２に示す熔解装置１０１では、ガラス原料の投入がバケット１０１ｄを用いて行われる。清澄槽１０２では、熔融ガラスＭＧの温度を調整して、清澄剤の酸化還元反応を利用して熔融ガラスＭＧの清澄が行われる。さらに、攪拌槽１０３では、スターラ１０３ａによって熔融ガラスＭＧが攪拌されて均質化される。成形装置２００では、成形体２１０を用いたオーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスＭＧからシートガラスＳＧが成形される。
【００２２】
（ガラス供給管と成形体との接続）
図３（ａ）は、成形体２１０とガラス供給管１０６との接続部分を示す分解斜視図であり、図３（ｂ）は、管拡張部１０６ｂの開口端が溝部２１０ａの開口端と接続するときの接続領域Ｚ1と溝部２１０ａとの間の相対位置を示す図である。
成形体２１０は、その上部に溝部２１０ａが形成された一方向（図中Ｘ方向）に延びる長尺状の構造体である。溝部２１０ａは、Ｘ方向に進むにつれて溝深さが浅くなっている。このため、溝部２１０ａに供給された熔融ガラスＭＧは、溝部２１０ａから溢れ出して、成形体２１０の両側に設けられた側壁２１０ｂを鉛直下方に流れる。両側の側壁２１０ｂを流下する熔融ガラスＭＧは、成形体２１０の鉛直下方に設けられた下方先端２１０ｃで合流し、１つに張り合わされてシートガラス（ガラス板）ＳＧとなる。このような成形体２１０の溝部２１０ａには、熔融ガラスＭＧが円滑に供給される（熔融ガラスＭＧの流れが停留（滞留）し難い）ことが、失透や脈理を生じさせない点で好ましい。特に、液相温度が高く、液相粘度が成形工程時の熔融ガラスの粘度（成形粘度）に近づき、あるいは、液相粘度が成形粘度より小さくなるような失透し易いガラスでは、ガラス供給管１０６から溝部２１０ａに供給される熔融ガラスＭＧの流れが停留することを避けなければならない。
【００２３】
成形体２１０の溝部２１０ａの流路断面は矩形形状を成している。一方、成形体２１０の溝部２１０ａと接続するガラス供給管１０６は移送管であって、一定の流路断面を有するガラス供給管本体１０６ａと、ガラス供給管本体１０６ａの流路断面が徐々に広がるテーパー形状からなる管拡張部１０６ｂと、を含む。管拡張部１０６ｂの一方の端は、ガラス供給管本体１０６ａと接続され、管拡張部１０６ｂの他方の端は、溝部２１０ａの開口端と接続されている。ガラス供給管本体１０６ａの流路断面は円形状を成し、管拡張部１０６ｂの流路断面は、円形状から矩形形状に徐々に変化するように構成されている。また、ガラス供給管本体１０６ａの流路断面形状である円の直径は、溝部２１０ａの溝幅に比べて小さい。熔融ガラスＭＧをガラス供給管本体１０６ａから、管拡張部１０６ｂを通して成形体２１０の溝部２１０ａに供給するとき、ガラス供給管１０６を流れる熔融ガラスＭＧの流路断面の横幅、縦幅（断面積）は、ガラス供給管１０６の開口端と成形体２１０の溝部２１０ａの開口端の接続位置に近づくにつれて徐々に広がり、接続位置で溝部２１０ａの溝幅になっている。しかも、この接続位置において、ガラス供給管１０６の開口端の縁は、溝部２１０ａの開口端における少なくとも底面の縁形状（図３（ａ）の場合直線形状）に一致する形状を有し、ガラス供給管１０６（管拡張部１０６ｂ）の壁面は溝部２１０ａの底面と段差なく接続されている。ここで、熔融ガラスＭＧの流路断面の横幅とは、溝部２１０ａの溝幅方向における幅をいい、熔融ガラスＭＧの流路断面の縦幅とは、熔融ガラスＭＧが溝部２１０ａから溢れ出す鉛直方向における幅をいう。
【００２４】
具体的には、ガラス供給管本体１０６ａと接続する管拡張部１０６ｂの端において、管拡張部１０６ｂの断面形状は、円形状であり、管拡張部１０６ｂの円形状の底部１０７ｂとガラス供給管本体１０６ａの底部とは同一位置（同一高さ）にあり、底部同士が段差なく接続されている。管拡張部１０６ｂの流路断面は円形状から矩形形状に変化するが、このときの矩形形状は底部と対向する頭頂部において、横幅及び縦幅が溝部２１０ａに近づくにつれて広くなる。このため、管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂを含む上部の空間が広がっている。つまり、管拡張部１０６ｂの断面形状は、ガラス供給管本体１０６ａの円形状の流路断面形状から、その断面形状の一部が溝部２１０ａの底面の縁形状に一致する形状に変化する。ここで、図３（ｂ）に示す例では、溝部２１０ａの底面の縁形状は直線形状であり、管拡張部１０６ｂの断面形状は、溝部２１０ａと接続する端において、直線形状になっている。なお、溝部２１０ａの底面とは、溝部２１０ａの断面形状が矩形形状の場合の溝底に当たる平面の部分の他に、一定の溝幅で深さ方向に延びる部分より下方であって、溝幅が段階的にあるいは連続的に狭くなり溝が終了する部分の面も含まれる。
さらに、溝部２１０ａと接続する管拡張部１０６ｂの開口端における断面形状は、溝部２１０ａの開口端における側面（側壁面）の縁形状（直線形状）の一部に一致する形状を有している。
なお、ガラス供給管１０６における熔融ガラスＭＧの流路断面の幅あるいは断面積の変化は、連続的にあるいは段階的に行われてもよいが、連続的な幅あるいは断面積の変化が、熔融ガラスＭＧの流れを可能な限り停留させない点で好ましい。
また、成形体２１０の溝部２１０ａとガラス供給管１０６（管拡張部１０６ｂ）との接続については、例えば、特開２０１３―２３４１０７号公報に記載される内容を含み、当該内容が参酌される。
【００２５】
上述したように、管拡張部１０６ｂは、溝部２１０ａと接続するとき、溝部２１０ａの溝幅と同じ幅を持って溝部２１０ａと接続される。図３（ｂ）に示すように、管拡張部１０６ｂの開口端の縁は、溝部２１０ａの底面を含む溝下部の縁と一致するように管拡張部１０６ｂは設けられる。これにより、管拡張部１０６ｂから溝部２１０ａに流れ込む熔融ガラスＭＧは、管拡張部１０６ｂから溝２１０ａに滑らかに流れるので、熔融ガラスＭＧの流れは停留し難くなる。もし、管拡張部１０６ｂがない場合、ガラス供給管本体１０６ａから溝部２１０ａに進むとき、流路断面が急拡大するので、熔融ガラスＭＧの流れの停留が起こる場合がある。この場合、熔融ガラスＭＧは特に底部、頭頂部に停留し易く、失透の原因、異質素地（異質な熔融ガラス）の生成の原因となり易い。このため、ガラス供給管１０６の開口部の縁、すなわち管拡張部１０６ｂの、溝部２１０ａと接続する部分は、溝部２１０ａの底面を含む溝下部の縁の形状と一致するように管拡張部１０６ｂが設けられる。
なお、図３（ｂ）に示すように、成形体２１０の溝部２１０ａには、熔融ガラスＭＧが溝部２１０ａの底面を含む溝下部から供給され、接続位置において、溝部２１０ａのうち溝下部の上方に位置する溝上部は、図３（ａ）に示すように板状部材を用いて閉塞されている。このため、熔融ガラスＭＧは溝部２１０ａの溝下部から供給され、しかも、底面において熔融ガラスＭＧが停留することなく滑らかに流れるので溝部２１０ａから熔融ガラスＭＧは滑らかに溢れ出す。
【００２６】
図４は、ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ、及び、成形体２１０の接続位置周辺を上方からみたときの熔融ガラスＭＧの流れを説明する図である。図４に示すように、熔融ガラスＭＧをガラス供給管１０６から成形体２１０に供給するとき、ガラス供給管１０６を流れる熔融ガラスＭＧの流路断面の幅が、成形体２１０に近づくにつれて拡張している。管拡張部１０６ｂの流路断面の幅は、ガラス供給管本体１０６ａの流路断面の幅Ｗ１から成形体２１０の溝部２１０ａの流路断面の幅Ｗ２に向かって徐々に拡張している。ここで、管拡張部１０６ｂの流路断面の横幅及び縦幅が拡張する部分がガラス供給管本体１０６ａ及び溝部２０１ａと接続する部分、つまり、ガラス供給管本体１０６ａと管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂとの接合部、管拡張部１０６ｂと頭頂部１０８の高さに対応する溝部２１０ａの頭頂対応部２１１ａ（図５参照）との接合部では、熔融ガラスＭＧの流れが停留し易い。熔融ガラスＭＧの流速は、ガラス供給管１０６の径方向の中心付近が最も速く、ガラス供給管１０６の外周付近、例えば、頭頂部付近、底部付近では遅くなる。ガラス供給管１０６の流路断面が急拡大すると、流路断面の急拡大以降を流れる熔融ガラスＭＧの流速は、この拡大前と比較して急激に低下する。流路断面の幅（管路、断面積）が急拡大すると，流体の粘性よりも流体の慣性の影響が強くはたらき、上流からの延長上では流速が速いが、そこから離れると流速は遅くなり、流れの停留が発生しやすくなる。ここで、流体の慣性とは、それまで流れていた速度（速さ・流れ方向）を維持しようとする性質をいい、流体の粘性とは、粘性応力に起因する圧力損失の原因であり、流体は圧力損失を小さくしようとして、速度勾配を小さくしようとする、また、その結果、流れが管路の断面いっぱいに広がる性質をいう。管路が緩やかに拡大すると、流体の慣性よりも流体の粘性の影響が勝り、流れは管路の断面いっぱいに広がろうとして、よどみは発生しにくい。特に、熔融ガラスＭＧの温度を下げていく供給工程（ＳＴ４）においては、熔融ガラスＭＧの流速が遅いと、その部分での上流からの熔融ガラスＭＧの持ち込み顕熱が低下し、温度が下がる。温度が下がると熔融ガラスＭＧの粘性が上昇するため、さらに流速が下がる。この悪循環を防ぐには、管路設計に注意を払い、流速の遅いよどみ点をつくらないことが重要である。熔融ガラスＭＧの流速が低下した付近に、停留、よどみが発生すると、成形体２１０で成形するシートガラス（ガラス板）に、歪み、板厚偏差、脈理等が発生する原因となる。例えば、ＳｉＯ２は軽く、ガラス供給管１０６の上部に留まりやすく、ＺｒＯ２は重く、ガラス供給管１０６の下部（底部）に留まりやすい。ガラス供給管１０６内において、熔融ガラスＭＧ中にこれらのような成分の不均一性が生じ、脈理の原因となる。ガラス供給管１０６での流路断面の急激変化を防ぐために、例えば、幅の比率Ｗ２／Ｗ１、Ｗ４／Ｗ３を、１．１〜２にすることが好ましく、１．２〜１．８にすることがより好ましい。これにより、熔融ガラスＭＧは、滞留が抑制され、滑らかに成形体２１０の溝部２１０ａに流れ込む。なお、管拡張部１０６ｂの長さは、幅の比率によって任意に変更できるが、例えば、０．１ｍ〜２ｍが好ましく、０．１ｍ〜１ｍがより好ましい。
【００２７】
図５は、ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ、及び、成形体２１０の接続位置周辺を側面からみたときの熔融ガラスＭＧの流れを説明する図である。図５に示すように、ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ、及び、成形体２１０の底面は、同一位置（同一高さ）にあり、底面同士が段差なく接続されているため、熔融ガラスＭＧの停留は発生し難い。これに対し、ガラス供給管本体１０６ａと管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂとの接合部では、流路断面の縦幅が広がるため、熔融ガラスＭＧの流れが停留し易い。このため、頭頂部１０８ｂの接合部において、流路断面の縦幅が広がる場合であっても、停留を防ぐ必要がある。本実施形態では、管拡張部１０６ｂの流路断面の縦幅は、幅Ｗ３から幅Ｗ４に徐々に拡張している。また、本実施形態では、剥離点から再付着点の間に、加熱装置２１２を備える。剥離点、再付着点については、後述する。加熱装置２１２は、例えば、抵抗加熱、誘電加熱、マイクロ波加熱によって発熱するシーズヒータ、カートリッジヒータ、セラミックヒータから構成され、熔融ガラスＭＧを加熱することにより、熔融ガラスＭＧの停留を抑制する。加熱装置２１２の設置位置は、剥離点、再付着点を流れる熔融ガラスＭＧを加熱できる位置であれば任意である。また、通電加熱によって、剥離点、再付着点を流れる熔融ガラスＭＧを加熱することもできる。
【００２８】
（熔融ガラスの加熱）
熔融ガラスＭＧの流れの停留は、流路断面が拡大することによって発生する場合があるが、停留が発生しやすいガラス供給管１０６の径方向の外周付近（例えば、頭頂部、底部）の熔融ガラスＭＧの温度が、ガラス供給管１０６の径方向の中心付近の熔融ガラスＭＧの温度と比較して、一定以上低くなっている（温度差が一定以上ある）場合についても、停留が発生しやすい。熔融ガラスＭＧの温度と熔融ガラスＭＧの粘性とは相関関係があり、熔融ガラスＭＧの温度差が一定以上ある場合、つまり、熔融ガラスＭＧの圧力差が一定以上ある場合に、停留が発生する可能性がある。ガラス供給管１０６内においては、上流から下流に向かって圧力が低下する圧力勾配となる場合、停留は発生せず、上流から下流に向かって圧力が上昇する逆圧力勾配となる場合、停留が発生する可能性がある。熔融ガラスＭＧが逆圧力勾配となる位置、つまり、停留が発生する可能性がある位置は、熔融ガラスＭＧの流線によって判断できる。図６は、熔融ガラスＭＧの流線２２０を模式的に示した図である。流路が拡大するガラス供給管本体１０６ａと管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂとの接合部付近、管拡張部１０６ｂと溝部２１０ａの頭頂対応部２１１ａとの接合部付近において、熔融ガラスＭＧの停留、よどみが発生しやすいが、特に、図６に示すように、剥離点２２１付近（近傍）から再付着点２２２付近（近傍）の間で発生する可能性が高い。ここで、剥離点とは、熔融ガラスＭＧの流線２２０が、物体（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）表面から離れる点をいい、上流より下流の静圧が高くなる逆圧力勾配の区間の上流側端点をいう。また、再付着点とは、剥離点以降（下流）において、熔融ガラスＭＧの流線２２０が、物体（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）表面に再び沿う点をいい、逆圧力勾配の区間の下流側端点をいう。また、静圧とは、流体の流れで作られる動圧に対する圧力であり、静止している流体の圧力をいう。また、熔融ガラスＭＧの流線２２０とは、熔融ガラスＭＧの速度ベクトルを接線とする曲線（群）をいい、熔融ガラスＭＧの流れを示すものである。また、付近（近傍）とは、対象（剥離点２２１、再付着点２２２）の位置から３０ｃｍの範囲内を意味する。剥離点２２１付近では、熔融ガラスＭＧは、ガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）の内壁表面から離れる向きに流れる。このため、剥離点２２１付近では、他の部分（例えば、ガラス供給管１０６の径方向の中心部、ガラス供給管１０６の底面１０７等）の圧力より低い、負圧状態にある。これに対し、再付着点２２２付近では、他の部分の圧力より高い、正圧状態にある。ここで、粘度（粘性）は、分子運動論によれば、圧力と相関関係がある。圧力が高くなった状態（正圧状態）では、粘度は高くなり、圧力が低くなった状態（負圧状態）では、粘度は低くなる。このような圧力差がある部分、言い換えると、粘度に差が生じた部分、さらに、言い換えると、温度差が生じた部分において、熔融ガラスＭＧの停留、よどみが発生しやすい。このため、本実施形態では、剥離点２２１付近から再付着点２２２付近までの範囲において、加熱装置２１２を用いて熔融ガラスＭＧを加熱することにより、剥離点２２１付近から再付着点２２２付近までの熔融ガラスＭＧの温度差を低減させる。温度差が低減することにより、粘度差、圧力差（逆圧力勾配）も解消され、熔融ガラスＭＧの停留、よどみの発生を抑制することができる。
【００２９】
剥離点２２１、再付着点２２２の位置については、ガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）内に、複数の温度計、液面レベル計、流速計、圧力計（図示せず）を備えることにより、特定することができる。例えば、熔融ガラスＭＧの温度と液面高さとを測定して、測定した温度・液面高さのデータを用いてシミュレーションにより逆圧力勾配の区間を特定する。このシミュレーションでは、熔融ガラスＭＧの流路形状をコンピュータ（特定装置）上でモデル化し、多数（例えば、１００万個程度）の格子に流体領域を分割する。シミュレーションを行うために物性値、境界条件を設定する。ここでは、圧力損失を計算するために、熔融ガラスＭＧの密度（kg/m3）、粘度（Pa・s）を物性値として設定する。また、境界条件として、入口、壁、出口を設定する。入口は、例えば、管拡張部１０６ｂよりも十分上流に、入口境界を設定する。そして、熔融ガラスＭＧの質量流量（kg/s）または熔融ガラスＭＧの入口流速（m/s）を与える。熔融ガラスＭＧと成形体２１０の溝部２１０ａの壁面との界面となる壁は、固定壁であるため、粘着条件(境界で流速ゼロ)とし、熔融ガラスＭＧと成形体２１０の溝部２１０ａの空間面（空洞面）との界面となる壁は、自由液面であるため、滑り条件(壁に平行なせん断応力ゼロ)とする。出口は、熔融ガラスＭＧが溝部２１０ａからオーバーフローした（溢れ出した）後の適当な位置に、出口境界を設定し，等圧面条件とする。そして、各格子において流速に関して適当な初期値を与え、反復計算（例えば、ＳＩＭＰＬＥアルゴリズム）により流速値の更新を繰り返すことにより、厳密解に近い近似解を得る。
また、管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂに、上流から下流まで複数の温度計、流速計を備え、実測した温度、流速から流速分布を求めることにより、管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂの内壁表面の圧力、圧力勾配を求めることもできる。これにより、上流より下流の静圧が高くなる逆圧力勾配の区間を特定することもできる。剥離点２２１は、逆圧力勾配の区間の上流側の位置であり、逆圧力勾配の区間の中で相対的に圧力の低い位置である。再付着点２２２は、逆圧力勾配の区間の下流側の位置であり、逆圧力勾配の区間の中で相対的に圧力の高い位置である。なお、上述したように、ガラス供給管１０６内の圧力、熔融ガラスＭＧの粘度、熔融ガラスＭＧの温度は相関関係があるため、熔融ガラスＭＧの粘度、熔融ガラスＭＧの温度を測定することによっても、剥離点２２１、再付着点２２２の位置を特定することができる。
【００３０】
加熱装置２１２は、剥離点２２１付近の静圧と再付着点２２２付近の静圧との差（逆圧力勾配）を、基準値以下になるよう制御する。ここで、基準値は、例えば、５００Ｐａであり、逆圧力勾配であっても、熔融ガラスＭＧがよどまない程度の値である。５００Ｐａを超える逆圧力勾配は、計算の誤差の程度を超え、有意である。有意な逆圧力勾配により、熔融ガラスＭＧが再付着点２２２から剥離点２２１に向かう２次流れが生じる。このため、流量の微小変動などの原因で一度よどみに流れ込んだ熔融ガラスＭＧは、２次流れによりよどみ領域の中を循環し、よどみ領域から脱出するのは困難となる。このため、失透などの重大な品質不良を発生する可能性がある。逆圧力勾配を制御するために加熱装置２１２が加える熱量は、ガラス供給管１０６の熱伝導率、熔融ガラスＭＧの量、熔融ガラスＭＧの組成、加熱装置２１２から熔融ガラスＭＧまでの距離等に変化する。このため、加熱装置２１２は、粘度計（図示せず）が測定した測定結果に基づいて、熔融ガラスＭＧを適宜加熱して、逆圧力勾配を基準値以下になるよう制御する。剥離点２２１付近から再付着点２２２付近までの逆圧力勾配（圧力差）を低減することにより、熔融ガラスＭＧの停留、よどみの発生を抑制することができる。
【００３１】
熔融ガラスＭＧの温度は、成形体２１０で成形を行うために適した温度に近づけるために、下流に向かうにつれて徐々に降下する。熔融ガラスＭＧが成形体２１０の溝部２１０ａから溢れ出す前段階では、溝部２１０ａにある熔融ガラスＭＧの液面（表面）温度が一番低い。つまり、図５に示される、成形体２１０の溝部２１０ａ入口の流路断面において、管拡張部１０６ｂと溝部２１０ａの頭頂対応部２１１ａとの接合部付近の熔融ガラスＭＧの温度が最も低くなる。このため、溝部２１０ａにある熔融ガラスＭＧの液面（表面）、つまり、頭頂対応部２１１ａの接合部付近での温度低下を防ぐことにより、停留、よどみを抑制する必要がある。本実施形態では、溝部２１０ａの上部付近、成形体２１０の上部（上面）付近、特に、管拡張部１０６ｂと溝部２１０ａの頭頂対応部２１１ａとの接合部付近に、加熱装置２１２を設けることにより、溝部２１０ａにある熔融ガラスＭＧの液面の温度（成形体２１０の溝部２１０ａ入口の流路断面における最低温度）の低下を抑制し、剥離点２２１付近から再付着点２２２付近までの逆圧力勾配を、基準値以下になるよう制御している。熔融ガラスＭＧの温度が低下する位置、つまり、剥離点２２１付近から再付着点２２２付近までの位置を加熱することにより、溝部２１０ａに供給された熔融ガラスＭＧの停留、よどみを抑制することができる。
【００３２】
熔融ガラスＭＧの停留、よどみを抑制することができる、熔融ガラスＭＧの加熱量、設定温度は、以下のように求めることができる。まず、ガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）の構造を決定する設計段階で、流体解析シミュレーションを行い、逆圧力勾配がなるべく小さくなるようにガラス供給管１０６の構造（断面積が変化する構造）を設計する。この流体解析シミュレーションでは、例えば、熔融ガラスＭＧの予想温度を使って流路の圧力を予測（算出）する。予想温度は、熱伝導と熔融ガラスの流れを同時に解くことによって得られる。熱伝導と熔融ガラスの流れを同時に計算するために、ガラス、白金、炉内空気、各耐火物を解析領域とする。解析シミュレーションを行うために物性値、生成条件、境界条件を設定する。ここで、物性値として、ガラスの密度[kg/m3]、粘度[Pa・s]、比熱[J/kg・K]、熱伝導率[W/m・K]、及び、白金、加熱装置２１２（ヒーター）、各耐火物の密度[kg/m3]、比熱[J/kg・K]、熱伝導率[W/m・K]を設定する。また、生成条件として、白金、加熱装置２１２（ヒーター）の発熱部位に、発熱密度[W/m3]を設定する。また、入口、壁、出口を設定し、この部分に境界条件を与える。入口は、例えば、管拡張部１０６ｂよりも十分上流に、入口境界を設定する。入口は、例えば、管拡張部１０６ｂよりも十分上流に、入口境界を設定する。そして、熔融ガラスＭＧの質量流量（kg/s）または熔融ガラスＭＧの入口流速（m/s）、及び、流入温度（℃）を与える。熔融ガラスＭＧと成形体２１０の溝部２１０ａの壁面との界面となる壁は、固定壁であるため、粘着条件(境界で流速ゼロ)とし、熔融ガラスＭＧと成形体２１０の溝部２１０ａの空間面（空洞面）との界面となる壁は、自由液面であるため、滑り条件(壁に平行なせん断応力ゼロ)とする。耐火物外壁は、温度が３０℃程度になるように放熱条件を設定する。ガラスや耐火物が空気と接する面に、輻射境界を設定する。出口は、熔融ガラスＭＧが溝部２１０ａからオーバーフローした（溢れ出した）後の適当な位置に、出口境界を設定し，等圧面条件とする。これらの条件を設定し、解析シミュレーションを行うことにより、ガラス供給管１０６における熔融ガラスの予測圧力が算出される。しかし、実際のガラス板の成形時（操業中）の圧力は、ガラス供給管１０６での逆圧力勾配と、それによる剥離点・再付着点の圧力とは、熔融ガラスＭＧの温度に依存するため、流体解析シミュレーションで予測した予測圧力からずれる可能性がある。このため、実際のガラス板の成形時に測定した熔融ガラスＭＧの温度を用いて、流体解析シミュレーションを再度行い、逆圧力勾配の区間の圧力差を求める。そして、求めた逆圧力勾配の区間の圧力差が、基準値５００Ｐａ以下となる熔融ガラスＭＧの温度をシミュレーション等で求め、熔融ガラスＭＧの目標温度、加熱量を決定する。加熱装置２１２が、熔融ガラスＭＧが目標温度になるよう、熔融ガラスＭＧを加熱することにより、熔融ガラスＭＧの停留、よどみを抑制することができる。
【００３３】
次に、熔融ガラスＭＧに停留、よどみが発生しない粘性について説明する。上述したように、成形体３１０の溝部２１０ａ入口の流路断面において、管拡張部１０６ｂの径方向の中心付近で熔融ガラスＭＧの温度が最高になり、溝部２１０ａ（管拡張部１０６ｂ）の頭頂対応部２１１ａの接続部付近で熔融ガラスＭＧの温度が最低になる。熔融ガラスＭＧの温度と熔融ガラスＭＧの粘性とは相関関係があり、成形体３１０の溝部２１０ａ入口の流路断面において、熔融ガラスＭＧが最高温度となる付近で熔融ガラスＭＧの粘性が最小になり、熔融ガラスＭＧが最低温度となる付近で熔融ガラスＭＧの粘性が最大になる。熔融ガラスＭＧの粘性が最大になる付近では、熔融ガラスＭＧの停留、よどみが発生するおそれがあるため、この熔融ガラスＭＧの最大粘性を粘性基準値以下となるよう制御することにより、停留等を抑制することができる。本実施形態では、成形体の溝部２１０ａの開口端における熔融ガラスの粘性を、３３００Ｐａ・ｓから５４５０Ｐａ・ｓの範囲内となるよう制御することが好ましい。つまり、熔融ガラスＭＧの最大粘性を粘性基準値である５４５０Ｐａ・ｓ以下となるよう加熱装置２１２が制御することが好ましく、熔融ガラスＭＧの最小粘性を３３００Ｐａ・ｓ以上となるよう加熱装置２１２が制御することが好ましい。また、熔融ガラスＭＧを加熱して、熔融ガラスＭＧの粘性を低下させて、流量、静圧を増加させることにより、剥離点２２１から再付着点２２２までの距離を、１００ｍｍ以下となるよう制御することが好ましい。加熱装置２１２が加える熱量は、ガラス供給管１０６の熱伝導率、熔融ガラスＭＧの量、加熱装置２１２から熔融ガラスＭＧまでの距離等に変化する。このため、加熱装置２１２は、粘度計（図示せず）が測定した測定結果に基づいて、熔融ガラスＭＧの最大粘性を粘性基準値以下となるよう制御する。加熱装置２１２が熔融ガラスＭＧを適宜加熱することにより、このような熔融ガラスＭＧの粘性を実現することができる。
【００３４】
図７（ａ）、（ｂ）は、成形体２１０の溝部２１０ａとガラス供給管１０６との従来の接続状態を説明する図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス供給管１０６の接続位置における流路断面は、溝部２１０ａの流路断面に比べて小さいので、熔融ガラスＭＧの流路断面は接続位置で急拡大する。このため、図７（ｂ）に示すように、溝部２１０ａの延びる方向（Ｘ方向）に対して傾斜した方向に速度成分を有する熔融ガラスＭＧの流れが発生し、熔融ガラスＭＧは、溝部２１０ａ内でＸ方向に滑らかに流れない。特に、溝部２１０ａの底面は、ガラス供給管１０６の壁面と段差を持って接するので、底面近傍を流れる熔融ガラスＭＧの流れの停留の程度は大きい。
このように、本実施形態では、ガラス供給管１０６は、その端部に管拡張部１０６ｂを含む。このとき、ガラス供給管１０６を流れる熔融ガラスＭＧの流路断面の幅が、ガラス供給管１０６の開口端と成形体２１０の溝部２１０ａの開口端の接続位置に近づくにつれて徐々に広がって、接続位置で溝部２１０ａの溝幅になっている。しかも、この接続位置において、ガラス供給管１０６（管拡張部１０６ｂ）の開口端の縁は、成形体２１０の溝部２１０ａの開口端における少なくとも底面の縁形状に一致する形状を有し、ガラス供給管１０６の壁面は溝部２１０ａの底面と段差なく接続されている。さらに、この接続位置、より具体的には、熔融ガラスＭＧが停留する可能性がある剥離点２２１付近から再付着点２２２付近に対向する位置に加熱装置２１２を備えている。このため、本実施形態は、ガラス供給管１０６から成形体２１０の溝部２１０ａへの熔融ガラスＭＧの流れを滑らかにすることができ、熔融ガラスＭＧの溝部２１０ａにおける滞在時間を比較的一定範囲内に揃えて溝部２１０ａから熔融ガラスＭＧを溢れ出させることができる。このため、ガラスの失透や異質な熔融ガラスが生じ難く、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、図３から図６に示すように、成形体２１０の溝部２１０ａに熔融ガラスＭＧを供給するために、管拡張部１０６ｂを用いているが、図７（ａ）、（ｂ）に示す従来の接続状態であっても、逆圧力勾配の区間に加熱装置２１２を設けることにより、熔融ガラスＭＧの停留、よどみを抑制することができる。従来の接続状態は、管拡張部１０６ｂを用いた接続状態と比べ、熔融ガラスＭＧが停留する可能性が高い。このため、従来の接続状態において、複数の圧力計を備えることにより、逆圧力勾配の区間である剥離点２２１と再付着点２２２とを特定し、この区間に加熱装置２１２を設けて熔融ガラスＭＧを加熱することにより、熔融ガラスＭＧの停留、よどみを効果的に抑制することができる。
【００３６】
ここで、成形体２１０の溝部２１０ａに供給する熔融ガラスＭＧの流量を一定に保つ方法について説明する。図７（ａ）、（ｂ）に示される、成形体２１０の溝部２１０ａとガラス供給管１０６との従来の接続状態と、図３（ａ）、（ｂ）に示される、管拡張部１０６ｂを用いた本実施形態における成形体２１０の溝部２１０ａとガラス供給管１０６との接続状態とにおいて、成形体２１０の溝部２１０ａに到達したときの熔融ガラスＭＧの流量を比較する。ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂを通過する熔融ガラスＭＧの圧力損失は、ハーゲン・ポアズイユの式に、熔融ガラスの流速、熔融ガラスの粘性係数、ガラス供給管の管半径等を代入することにより求まる。ここで、圧力損失とは、流体が配管などを通過する際の単位時間単位流量あたりのエネルギー損失をいい、圧力損失が増えると流量は減少し、圧力損失が減ると流量は増加する。本実施形態における接続状態では、管径が徐々に拡大する管拡張部１０６ｂを用いているため、圧力損失は従来の接続状態と比べて減少している。圧力損失が減少しているため、本実施形態における熔融ガラスＭＧの流量は、従来と比較して増加している。本実施形態における熔融ガラスＭＧの流量と従来の熔融ガラスＭＧの流量とを同一にする（一定に保つため）には、本実施形態におけるガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）での圧力損失を大きくする必要がある。圧力損失を大きくする手法として、例えば、熔融ガラスＭＧの流速を高める手法、また、熔融ガラスＭＧの粘性を高める手法がある。そこで、本実施形態では、管拡張部１０６ｂに熔融ガラスＭＧを供給するガラス供給管本体１０６ａを流れる熔融ガラスＭＧの流速を高めるために、ガラス供給管本体１０６ａの管径を、従来より小さく、例えば、φ５０〜１５０ｍｍにする。また、ガラス供給管本体１０６ａから管拡張部１０６ｂに流れる熔融ガラスＭＧの温度を、従来より低く、例えば、１１５０℃〜１３００℃に低下させて、熔融ガラスＭＧの粘性を上昇させる。このようにすることにより、ガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ、管拡張部１０６ｂ）での圧力損失を大きくし、成形体２１０の溝部２１０ａに供給する熔融ガラスＭＧの流量を一定に保つことができる。なお、ガラス供給管本体１０６ａの管径、管拡張部１０６ｂに流れる熔融ガラスＭＧの温度は、熔融ガラスＭＧの組成、管拡張部１０６ｂの形状、幅長等によって変化するものであり、任意である。
【００３７】
（ガラス板の特性、適用）
本実施形態のガラス板をフラットパネルディスプレイ用ガラス板に用いる場合、以下のガラス組成を有するようにガラス原料を混合するものが例示される。
ＳｉＯ２：５０〜７０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜２５質量％、
Ｂ２Ｏ３：1〜１５質量％、
ＭｇＯ：０〜１０質量％、
ＣａＯ：０〜２０質量％、
ＳｒＯ：０〜２０質量％、
ＢａＯ：０〜１０質量％、
ＲＯ：５〜３０質量％（ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの合量)、
を含有する無アルカリガラス。
なお、本実施形態では無アルカリガラスとしたが、ガラス板はアルカリ金属を微量含んだアルカリ微量含有ガラスであってもよい。アルカリ金属を含有させる場合、Ｒ’２Ｏの合計が０．１０質量％以上０．５質量％以下、好ましくは０．２０質量％以上０．５質量％以下(ただし、Ｒ’はＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる少なくとも１種であり、ガラス板が含有するものである)含むことが好ましい。勿論、Ｒ’２Ｏの合計が０．１０質量％より低くてもよい。
また、本発明のガラス板の製造方法を適用する場合は、ガラス組成物が、上記各成分に加えて、ＳｎＯ２：０．０１〜１質量％（好ましくは０．０１〜０．５質量％）、Ｆｅ２Ｏ３：０〜０．２質量％（好ましくは０．０１〜０．０８質量％）を含有し、環境負荷を考慮して、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＰｂＯを実質的に含有しないようにガラス原料を調製しても良い。
【００３８】
また、近年フラットパネルディスプレイの画面表示のさらなる高精細化を実現するために、α−Ｓｉ（アモルファスシリコン）・ＴＦＴではなく、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)・ＴＦＴや酸化物半導体を用いたディスプレイが求められている。ここで、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴや酸化物半導体の形成工程では、α−Ｓｉ・ＴＦＴの形成工程よりも高温な熱処理工程が存在する。このため、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴや酸化物半導体が形成されるガラス板には、熱収縮率が小さいことが求められている。熱収縮率を小さくするためには、歪点を高くすることが好ましいが、歪点が高いガラスは、上述したように液相温度が高く、液相粘度が低くなる傾向にある。すなわち、上記液相粘度は、成形工程における熔融ガラスの適正な粘度に近づく。このため、失透を抑制するためには、成形体２１０の溝部２１０ａにおいて熔融ガラスＭＧの流れを停留させないことがより強く求められる。本実施形態では、熔融ガラスＭＧの流れが停留し難い。したがって、本発明のガラス板の製造方法は、例えば歪点が６５５℃以上のガラスを用いたガラス板にも適用できる。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴや酸化物半導体に好適な歪点が６５５℃以上、歪点が６８０℃以上、さらには、歪点が６９０℃以上のガラスを用いたガラス板にも、本発明のガラス板の製造方法は適用でき、失透は生じ難い。
また、液相粘度が６０００Ｐａ・ｓ以下のガラス、さらには、液相粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下のガラス、特に、液相粘度が４５００Ｐａ・ｓ以下のガラスを用いたガラス板にも本発明のガラス板の製造法を適用でき、失透は生じ難い。
【００３９】
歪点が６５５℃以上あるいは液相粘度が４５００Ｐａ・ｓ以下のガラスをガラス板に用いる場合、ガラス組成としては、例えば、ガラス板が質量％表示で、以下の成分を含むものが例示される。
ＳｉＯ２：５２〜７８質量％、
Ａｌ２Ｏ３：３〜２５質量％、
Ｂ２Ｏ３：３〜１５質量％、
ＲＯ(但し、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選ばれる、ガラス板が含有する全ての成分であって、少なくとも１種である)３〜２０質量％、を含み、
質量比(ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３)／Ｂ２Ｏ３は７〜２０の範囲にある無アルカリガラスまたはアルカリ微量含有ガラスであることが、好ましい。
さらに、歪点をより上昇するために、質量比(ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３)/ＲＯは７．５以上であることが好ましい。さらに、歪点を上昇させるために、β−ＯＨ値を０．１〜０．３ｍｍ−１とすることが好ましい。さらに、高い歪点を実現しつつ液相粘度の低下を防止するためにＣａＯ／ＲＯは０．６５以上とすることが好ましい。環境負荷を考慮して、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＰｂＯを実質的に含有しないようにガラス原料を調製してもよい。
【００４０】
さらに、上述した成分に加え、本実施形態のガラス板に用いるガラスは、ガラスの様々な物理的、溶融、清澄、および、成形の特性を調節するために、様々な他の酸化物を含有しても差し支えない。そのような他の酸化物の例としては、以下に限られないが、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｙ２Ｏ３、および、Ｌａ２Ｏ３が挙げられる。ここで、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用ガラス板は、泡に対する要求が特に厳しいので、上記酸化物の中では清澄効果が大きいＳｎＯ２を少なくとも含有することが好ましい。
【００４１】
上記ＲＯの供給源には、硝酸塩や炭酸塩を用いることができる。なお、溶融ガラスの酸化性を高めるには、ＲＯの供給源として硝酸塩を工程に適した割合で用いることがより望ましい。
【００４２】
以上、本発明のガラス板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００４３】
以下に、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
管拡張部１０６ｂ内の圧力を測定することにより、剥離点２２１の位置、及び、再付着点２２２の位置を特定した。成形体２１０の入り口での、熔融ガラスＭＧの流量が１００ｋｇ／１ｄａｙ、ガラス供給管本体１０６ａから管拡張部１０６ｂに流れ込む熔融ガラスＭＧの温度が１２３５℃になるよう設定した。また、幅の比率Ｗ２／Ｗ１、Ｗ４／Ｗ３が１．８、管拡張部１０６ｂの長さが０．５ｍである管拡張部１０６ｂを、ガラス供給管本体１０６ａと溝部２１０ａとの間に設けた。管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂに、上流から下流まで複数の圧力計を備え、各圧力計により、管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂの内壁表面の圧力を測定した。そして、各圧力計が測定した圧力の平均値より低い圧力位置を剥離点２２１とし、平均値より高い圧力位置を再付着点２２２とした。その結果、剥離点２２１は、ガラス供給管本体１０６ａと管拡張部１０６ｂの頭頂部１０８ｂとの接合部であり、再付着点２２２は、剥離点２２１から下流に１００ｍｍ〜１２０ｍｍの位置であった。
【００４５】
（実施例２）
実施例１で特定した剥離点２２１から再付着点２２２までの範囲内に加熱装置２１２を設け、成形体２１０で成形したガラス板における歪み、板厚偏差、脈理等の発生を確認した。熔融ガラスＭＧの加熱量は、３０００Ｗとした。他の条件においては、実施例１と同一に設定した。この条件において成形したガラス板における歪み、板厚偏差、脈理の発生結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0005921742.tif 000002
【００４７】
表１に示すように、上記の条件の場合、成形したガラス板では要求スペックを満たさない歪み、板厚偏差、脈理は発生しなかった。以上の結果から、ガラス供給管１０６から溝部２１０ａに向かって流路断面を徐々に拡張し、各管の接続位置から下流位置において、熔融ガラスを加熱することにより、ガラス供給管１０６における熔融ガラスの停留、よどみを抑制し、歪み、板厚偏差、脈理の発生を防ぐことができることがわかった。
【００４８】
（実施例３）
管拡張部１０６ｂを用いずにガラス供給管本体１０６ａを溝部２１０ａに接続し、加熱装置２１２を設けなかった場合における、成形体２１０で成形したガラス板における歪み、板厚偏差、脈理等の発生を確認した。他の条件においては、実施例２と同一に設定した。この条件において成形したガラス板における歪み、板厚偏差、脈理の発生結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
0005921742.tif 000003
【００５０】
表２に示すように、上記の条件の場合、歪み、板厚偏差、脈理は要求スペックを満たさないことが確認された。以上の結果から、ガラス供給管１０６から溝部２１０ａに向かって流路断面を徐々に拡張せず、さらに、各管の接続位置から下流位置において、熔融ガラスを加熱しない場合、ガラス供給管１０６における熔融ガラスの停留、よどみを抑制できず、歪み、板厚偏差、脈理が発生することがわかった。
【００５１】
（実施例４）
ガラス供給管１０６、成形体２１０の溝部２１０ａを流れる熔融ガラスＭＧの圧力、温度、粘性と、成形体２１０で成形したガラス板で発生する歪み、板厚偏差、脈理との関係性を調査した。実施例２の条件、実施例３の条件において、剥離点２２１及び再付着点２２２における、圧力、熔融ガラスＭＧの温度、粘性を測定した。圧力、熔融ガラスＭＧの温度及び粘度は、圧力測定器、温度測定器、粘度測定器を用いてそれぞれ測定した。圧力の測定結果を表３に示す。また、熔融ガラスＭＧの温度の測定結果を表４に示す。また、熔融ガラスＭＧの粘性の測定結果を表５に示す。
【００５２】
【表３】
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【００５３】
【表４】
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【００５４】
【表５】
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【００５５】
表３に示すように、実施例２の条件では、剥離点２２１と再付着点２２２との圧力差（逆圧力勾配）は、４５０Ｐａ〜５００Ｐａであり、実施例３の条件では、６００Ｐａ〜６５０Ｐａであった。上述したように、実施例２では、ガラス板に歪み、板厚偏差、脈理が発生せず（要求スペックを満たし）、実施例３では、ガラス板に歪み等が発生した（要求スペックを満たさない）ため、剥離点２２１と再付着点２２２との圧力差（逆圧力勾配）が、５００Ｐａ以下である場合に歪み等が発生せず、６００Ｐａ程度の場合に歪み等が発生することがわかった。
【００５６】
また、表４に示すように、実施例２の条件では、剥離点２２１から再付着点２２２までの距離は、８０ｍｍ〜１００ｍｍであり、実施例３の条件では、１４０ｍｍ〜１６０ｍｍであった。上述したように、実施例２では歪み、板厚偏差、脈理が発生せず、実施例３では歪み、板厚偏差、脈理が発生している。このため、剥離点２２１から再付着点２２２までの距離が、１００ｍｍ以下であれば、ガラス板に歪み、板厚偏差、脈理が発生しないことがわかった。熔融ガラスを加熱すると、熔融ガラスの粘性が低下して流量が増加し、剥離点と再付着点との静圧が変化する。剥離点の静圧と再付着点の静圧との圧力差が小さくなる、つまり、剥離点から再付着点までの距離が近づき、この距離が１００ｍｍ以下であれば、熔融ガラスの停留、よどみを抑制できることがわかった。
【００５７】
また、表５に示すように、実施例２の条件では、熔融ガラスＭＧの粘性は３３００Ｐａ・ｓ〜５４５０Ｐａ・ｓであり、実施例３の条件では、熔融ガラスＭＧの粘性は２７５０Ｐａ・ｓ〜７３５０Ｐａ・ｓであった。上述したように、実施例２では歪み、板厚偏差、脈理が発生せず、実施例３では歪み、板厚偏差、脈理が発生している。このため、剥離点２２１の熔融ガラスＭＧの粘性と再付着点２２２の熔融ガラスＭＧの粘性との差が、５４５０Ｐａ・ｓ以下であれば、ガラス板に歪み等が発生しないことがわかった。
【００５８】
以上の結果から、剥離点から再付着点までの逆圧力勾配、距離、粘性を制御することにより、熔融ガラスの停留、よどみを抑制し、歪み、板厚偏差、脈理の発生を防ぐことができることがわかった。
【符号の説明】
【００５９】
１００  熔解装置
１０１  熔解槽
１０１ｄ  バケット
１０２  清澄槽
１０３  攪拌槽
１０３ａ  スターラ
１０４、１０５、１０６  ガラス供給管
１０６ａ  ガラス供給管本体
１０６ｂ  管拡張部
２００  成形装置
２１０  成形体
２１０ａ  溝部
２１０ｂ  側壁
２１０ｃ  下方先端
２１０ｄ  底面
２１０ｅ  溝傾斜面
２１２  加熱装置
３００  切断装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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