(57)【要約】      （修正有）【課題】溶融ガラスの脱泡処理を良好に行うことができ、揮発した白金又は白金合金が凝固して溶融ガラスに混入するのを防止できるガラス物品の製造方法を提供する。【解決手段】清澄容器１２は、溶融ガラスを上流から下流へと移送する管状部２１と、管状部２１の上部に設けられ、溶融ガラス中に発生するガスを排出するベント部２２と、管状部２１の内面に配置される補強部材２３とを備え、補強部材２３は、管状部２１の周方向に沿って伸びる本体部２３ａと、管状部２１の上部に位置する欠落部２３ｂとを備え、清澄工程では、管状部２１に溶融ガラスを充満させるとともに、ガスのうちで管状部２１の上部に到達したガスが欠落部２３ｂを通過してベント部２２から排出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶解槽にて溶解して溶融ガラスを生成する溶解工程と、白金又は白金合金により構成される清澄容器に前記溶融ガラスを通過させることにより脱泡する清澄工程と、前記清澄工程を経た前記溶融ガラスを成形装置によりガラス物品として成形する成形工程とを備えるガラス物品の製造方法であって、
前記清澄容器は、前記溶融ガラスを上流から下流へと移送する管状部と、前記管状部の上部に設けられ、前記溶融ガラス中に発生するガスを排出するベント部と、前記管状部の内面に配置される補強部材とを備え、
前記補強部材は、前記管状部の周方向に沿って伸びる本体部と、前記管状部の上部に位置する欠落部とを備え、
前記清澄工程では、前記管状部に前記溶融ガラスを充満させるとともに、前記ガスのうちで前記管状部の上部に到達したガスが前記欠落部を通過して前記ベント部から排出されることを特徴とするガラス物品の製造方法。
【請求項２】
前記本体部は、前記管状部の上部を除いて配置され、
前記欠落部は、前記本体部が配置されない部分によって構成され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。
【請求項３】
前記清澄容器は、前記溶融ガラスを撹拌するために前記管状部の内面に配置される仕切り板をさらに備え、
前記仕切り板は、前記管状部の上部に位置するとともに前記管状部の上部に到達したガスを通過させる第一開口部と、前記第一開口部の下方に設けられるとともに前記溶融ガラスを通過させる第二開口部とを備え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。
【請求項４】
前記第一開口部は、前記管状部の内面と接することを特徴とする請求項３に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項５】
前記溶解槽における前記溶融ガラスの液面を、前記管状部の内面の頂部よりも上方に位置させることにより、前記管状部に前記溶融ガラスを充満させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白金又は白金合金により構成される清澄容器を用いるガラス物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、板ガラスが基板として使用される。基板用の板ガラスの材質としては、アモルファス・シリコンや多結晶シリコン等の薄膜特性を損なわない無アルカリガラスが好適に使用される。
【０００３】
板ガラスといったガラス物品は、溶解工程、清澄工程、均質化工程、成形工程等の各工程を経て製造される。例えば特許文献１に開示される清澄工程では、白金又は白金合金で構成される管状の清澄容器内に気相空間が形成された状態で、溶融ガラスを加熱しながら通過させる。これにより、溶融ガラスから気相空間に泡を放出させる脱泡処理を行う。清澄容器の上部には、清澄容器内の気相空間に連通するとともに気相空間のガスを外部に排出するためのベント部（通気管）が設けられている。
【０００４】
高温の溶融ガラスが通過するのに伴って清澄容器も高温となる。その際に清澄容器の強度低下を防止するため、清澄容器の内面にその周方向に沿って環状の補強部材を配置する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０２８７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の清澄工程では、清澄容器内の気相空間が高温になり、清澄容器の内面における揮発損耗が生じ易くなるという問題がある。また、清澄容器内のガスがベント部から排出される際に、ガスに含まれる白金又は白金合金の揮発成分が冷却され、凝固して溶融ガラス中に混入し、ガラス物品の品質を低下させるおそれがあった。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、溶融ガラスの脱泡処理を良好に行うことができ、揮発した白金又は白金合金が凝固して溶融ガラスに混入するのを防止できるガラス物品の製造方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、ガラス原料を溶解槽にて溶解して溶融ガラスを生成する溶解工程と、白金又は白金合金により構成される清澄容器に前記溶融ガラスを通過させることにより脱泡する清澄工程と、前記清澄工程を経た前記溶融ガラスを成形装置によりガラス物品として成形する成形工程とを備えるガラス物品の製造方法であって、前記清澄容器は、前記溶融ガラスを上流から下流へと移送する管状部と、前記管状部の上部に設けられ、前記溶融ガラス中に発生するガスを排出するベント部と、前記管状部の内面に配置される補強部材とを備え、前記補強部材は、前記管状部の周方向に沿って伸びる本体部と、前記管状部の上部に位置する欠落部とを備え、前記清澄工程では、前記管状部に前記溶融ガラスを充満させるとともに、前記ガスのうちで前記管状部の上部に到達したガスが前記欠落部を通過して前記ベント部から排出されることを特徴とする。
【０００９】
かかる方法によれば、清澄容器における管状部の内部空間全てに溶融ガラスが満たされるので、管状部の内面と溶融ガラスとの間に気相空間が形成されなくなる。この場合、従来の環状の補強部材を用いると、溶融ガラス中に発生するガスが補強部材に堰き止められ、管状部の上部にガスが停滞する（後述の図８の符号Ａ参照）。上記方法では、補強部材が管状部の上部に位置する欠落部を備えることにより、管状部の上部に到達したガスが欠落部を通過してベント部から排出される。これらにより、従来のように高温の気相空間において管状部の内面から白金が揮発することを防止できる。よって、溶融ガラスへの白金の混入を防止して溶融ガラスの脱泡処理を良好に行うとともに、高品質なガラス物品を製造することが可能になる。
【００１０】
上記の場合において、前記本体部は、前記管状部の上部を除いて配置され、前記欠落部は、前記本体部が配置されない部分によって構成されることが好ましい。これにより、管状部の上部でのガスの停滞をさらに抑制できるので、より高品質なガラス物品を製造することが可能となる。
【００１１】
上記の場合において、前記清澄容器は、前記溶融ガラスを撹拌するために前記管状部の内面に配置される仕切り板をさらに備え、前記仕切り板は、前記管状部の上部に位置するとともに前記管状部の上部に到達したガスを通過させる第一開口部と、前記第一開口部の下方に設けられるとともに前記溶融ガラスを通過させる第二開口部とを備えることが好ましい。これにより、仕切り板によって清澄容器内の溶融ガラスを撹拌する場合であっても、管状部の上部に到達したガスを第一開口部に通過させてベント部から排出できる。したがって、溶融ガラスの脱泡処理を良好に行うとともに、溶融ガラスへの白金の混入を防止して高品質なガラス物品を製造することが可能になる。
【００１２】
上記の場合において、前記第一開口部は、前記管状部の内面と接触することが好ましい。これにより、管状部の上部でのガスの停滞をさらに抑制できるので、より高品質なガラス物品を製造することが可能となる。
【００１３】
上記の場合において、前記溶解槽における前記溶融ガラスの液面を、前記管状部の内面の頂部よりも上方に位置させることにより、前記管状部に前記溶融ガラスを充満させることが好ましい。これにより、管状部の内面と溶融ガラスとの間に気相空間を確実に形成することなく清澄工程を実行できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溶融ガラスの脱泡処理を良好に行うことができ、揮発した白金又は白金合金が凝固して溶融ガラスに混入するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ガラス物品の製造装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】第一実施形態の清澄容器の側面図である。
【図３】第一実施形態の清澄容器の横断面図である。
【図４】第一実施形態の清澄容器の要部を示す縦断面図である。
【図５】第二実施形態の清澄容器の横断面図である。
【図６】第三実施形態の清澄容器が備える仕切り板を示す横断面図である。
【図７】第三実施形態の清澄容器が備える別の仕切り板を示す横断面図である。
【図８】従来の清澄容器の要部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、本発明のガラス物品の製造方法の第一実施形態を示す。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係るガラス物品の製造装置１０は、上流側から順に、溶解槽１１と、清澄容器１２と、均質化槽（攪拌槽）１３と、状態調整槽１４と、成形装置１５と、それらを連結するガラス供給路１６ａ〜１６ｄとを備える。
【００１８】
溶解槽１１は、投入されたガラス原料を溶解して、溶融ガラスＧｍを得る溶解工程を行うための容器である。溶解槽１１は、ガラス供給路１６ａによって清澄容器１２に接続されている。
【００１９】
清澄容器１２は、溶解槽１１から供給された溶融ガラスＧｍを清澄剤等の作用により脱泡する清澄工程を行うための容器である。清澄容器１２は、ガラス供給路１６ｂによって均質化槽１３に接続されている。
【００２０】
均質化槽１３は、清澄された溶融ガラスＧｍを攪拌翼等により攪拌し、均一化する均質化工程を行うための容器である。均質化槽１３は、ガラス供給路１６ｃによって状態調整槽１４に接続されている。
【００２１】
状態調整槽１４は、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行うための容器である。状態調整槽１４は、ガラス供給路１６ｄによって成形装置１５に接続されている。
【００２２】
成形装置１５は、溶融ガラスＧｍを所望の形状に成形する。本実施形態の成形装置１５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を板状に成形する成形体１５ａを備える。詳細には、成形体１５ａは、断面形状（図１の紙面と直交する断面形状）が略楔形状を成しており、この成形体１５ａの上部には、オーバーフロー溝（図示せず）が形成されている。
【００２３】
ガラス供給路１６ｄによって成形体１５ａのオーバーフロー溝に供給された溶融ガラスＧｍは、オーバーフロー溝から溢れ出て、成形体１５ａの両側の側壁面（紙面の表裏面側に位置する側面）に沿って流下する。流下する溶融ガラスＧｍが側壁面の下頂部で融合することにより、ガラスリボンＧｒが成形される。成形されたガラスリボンＧｒは徐冷炉（図示せず）によって徐冷される。徐冷されたガラスリボンＧｒから第一切断装置（図示せず）によって板ガラスが切り出された後、その板ガラスの幅方向の両端部が第二切断装置（図示せず）によって除去される。このようにしてガラス物品として板ガラスが製造される。なお、徐冷されたガラスリボンＧｒは、幅方向の両端部を切断して除去した後でロール状に巻き取ることにより、ガラス物品としてガラスロールを製造してもよい。
【００２４】
製造された板ガラスは、例えば、厚みが０．０１〜１０ｍｍ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フラット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。なお、成形装置は、スロットダウンドロー法などの他のダウンドロー法を実行するものであってもよい。
【００２５】
以下、清澄容器１２の具体的構成について、図２および図３を参照しながら説明する。清澄容器１２は、溶融ガラスＧｍを上流から下流へと移送する管状部２１と、管状部２１の上部に設けられ、溶融ガラスＧｍ中に発生するガスを排出するベント部２２と、管状部２１の内面に配置される補強部材２３と、フランジ部２４と、管状部２１を通電加熱するための電極部２５とを備える。
【００２６】
本実施形態の管状部２１は、円筒状であるが、この形状に限定されるものではなく、管状で内部に溶融ガラスＧｍを流動させる空間を備えていればよい。管状部２１における長手方向の一端部（上流側端部）には、溶解槽１１と当該管状部２１とを接続するガラス供給路１６ａが接続されている。管状部２１の長手方向の他端部（下流側端部）には、均質化槽１３と管状部２１とを接続するガラス供給路１６ｂが接続されている。管状部２１は、白金又は白金合金により構成される。
【００２７】
ベント部２２は、管状部２１の上部から上方に突出するように設けられる。ベント部２２は、筒状（例えば円筒状）に構成されるとともに、管状部２１の上部外面に固定され、管状部２１の内部と連通している。ベント部２２は、管状部２１と同様に白金又は白金合金により構成される。
【００２８】
補強部材２３は、管状部２１の長手方向に沿って間隔を設けて複数配置される。各補強部材２３は、管状部２１の周方向に沿って伸びる本体部２３ａを備え、その本体部２３ａは、管状部２１の内面に固定（例えば溶接）されている。また、補強部材２３の内側には溶融ガラスＧｍを通過させるために開口が形成されている。このような補強部材２３により、高温の溶融ガラスＧｍを管状部２１に通過させながら、管状部２１の断面形状が変形するのを防止できる。補強部材２３は、白金又は白金合金により構成される。
【００２９】
補強部材２３は、管状部２１の上部に位置する欠落部２３ｂを備える。清澄容器１２の補強のためには、補強部材２３は管状部２１の全周にわたって配置されることが好ましいが、本実施形態の補強部材２３では、本体部２３ａが管状部２１の上部（周方向の一部）を除いて配置されており、本体部２３ａが配置されない部分が欠落部２３ｂとなる。この欠落部２３ｂは、補強部材２３の内側に形成される開口と繋がっている。
【００３０】
フランジ部２４は、管状部２１の長手方向の両端に配置され、白金又は白金合金により構成される。電極部２５は、フランジ部２４の外側（本実施形態では上側）に配置され、電源と接続される。電極部２５に所定の電圧を印加することにより、フランジ部２４を介して管状部２１に電流が流れて管状部２１が昇温する。これに伴って管状部２１の内部の溶融ガラスＧｍが加熱される。
【００３１】
本実施形態の清澄工程では、清澄容器１２の管状部２１に溶融ガラスＧｍを充満させる。すなわち、管状部２１には、気相空間が形成されない。溶解槽１１の溶融ガラスＧｍの液面Ｇｍａを、管状部２１の内面の頂部２１ａよりも上方に位置させることにより、管状部２１に溶融ガラスＧｍを充満させることができる（図１参照）。このように管状部２１に溶融ガラスＧｍを充満させれば、従来のように高温の気相空間により管状部２１の内面で白金が揮発することがなくなる。これにより、従来のように揮発した白金が溶融ガラスＧｍに混入する事態を防止できる。
【００３２】
このように管状部２１に溶融ガラスＧｍを充満させる場合、図８に示すような従来の環状の補強部材Ｌ（欠落部を有さない補強部材）を用いると、ガス溜りＡが形成される。これは、溶融ガラス中で発生したガスが上昇して管状部２１の上部に到達すると、補強部材Ｌで堰き止められるからである。これに対し、本実施形態の製造方法では、補強部材２３が管状部２１の上部に位置する欠落部２３ｂを備える。これにより、管状部２１の上部に到達したガスは、欠落部２３ｂを通過してベント部２２から排出される。したがって、管状部２１の上部にガスが停滞してガス溜りが形成されるのを抑制できる。これによっても、揮発した白金が溶融ガラスＧｍに混入する事態を防止できる。
【００３３】
補強部材２３（本体部２３ａ）の高さｈ（ｍｍ）は、管状部２１の内径ｄ（ｍｍ）に対する比率（ｈ／ｄ）で、例えば２〜４０％に設定することができる。
【００３４】
欠落部２３ｂの幅ｗ（ｍｍ）は、管状部２１の内径ｄ（ｍｍ）に対する比率（ｗ／ｄ）で、例えば４〜４０％に設定することができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記第一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、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３６】
第一実施形態では、管状部２１の上部（周方向の一部）を除いて本体部２３ａを配置することによって欠落部２３ｂを形成する例を示したが、これに限定されない。図５に示す第二実施形態のように、環状の本体部２３ａの上部の内側に切欠きを設けることによって欠落部２３ｂを形成してもよい。管状部２１の上部でのガスの停滞をさらに抑制する観点では、第一実施形態のように管状部２１の上部を除いて本体部２３ａを配置することによって欠落部２３ｂを形成することが好ましい。
【００３７】
第一実施形態では、補強部材２３のみを管状部２１の内面に配置する例を示したが、これに限定されない。図６および図７に示す第三実施形態のように、溶融ガラスを撹拌するための仕切り板２６を管状部２１の内面にさらに配置してもよい。
【００３８】
図６および図７に示す仕切り板２６は、いずれも、管状部２１の上部に位置するとともに管状部２１の上部に到達したガスを通過させる第一開口部２６ａと、第一開口部２６ａの下方に設けられるとともに溶融ガラスＧｍを通過させる第二開口部２６ｂとを備える。第一開口部２６ａと第二開口部２６ｂは、繋がることなく、それぞれ閉じている。第二開口部２６ｂの面積は、第一開口部２６ａの面積よりも大きく設定される。
【００３９】
図６に示す仕切り板２６と図７に示す仕切り板２６とでは、第一開口部２６ａおよび第二開口部２６ｂは、いずれも、管状部２１の横断面での位置が異なる。具体的には、図６に示す仕切り板２６では、第一開口部２６ａが右側に位置するのに対し、図７に示す仕切り板２６では、第一開口部２６ａが左側に位置する。また、図６に示す仕切り板２６では、第二開口部２６ｂが中央に位置するのに対し、図７に示す仕切り板２６では、第一開口部２６ａが下側に位置する。
【００４０】
このように第一開口部２６ａおよび第二開口部２６ｂの位置が異なる仕切り板２６が、管状部２１の長手方向に沿って交互に配置される。これにより、溶融ガラスＧｍの流れは、管状部２１の長手方向に沿う直線状でなく、仕切り板２６の間で蛇行する。このため、良好な脱泡処理やガラスの均質化を行うことが可能になる。
【００４１】
加えて、第一開口部２６ａは、仕切り板２６の上部に設けられることから、管状部２１の上部に到達したガスを通過させることができる。このため、管状部２１の上部にガスが停滞してガス溜りが形成されるのを抑制できるので、揮発した白金が溶融ガラスＧｍに混入する事態を防止できる。
【００４２】
第一開口部２６ａは、仕切り板２６の上部に位置すれば、管状部２１の内面と接することなく、管状部２１の内面と距離を有してもよいが、図６および図７に示す第三実施形態のように、管状部２１の内面と接することが好ましい。第一開口部２６ａが管状部２１の内面と接することにより、管状部２１の上部に到達したガスが第一開口部２６ａをより円滑に通過するので、より高品質なガラス物品を製造することが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０    ガラス物品の製造装置
１１    溶解槽
１２    清澄容器
１３    均質化槽
１４    状態調整槽
１５    成形装置
１５ａ  成形体
１６ａ〜１６ｄ  ガラス供給路
２１    管状部
２１ａ  管状部の内面の頂部
２２    ベント部
２３    補強部材
２３ａ  本体部
２３ｂ  欠落部
２４    フランジ部
２５    電極部
２６    仕切り板
２６ａ  第一開口部
２６ｂ  第二開口部
Ｇｍ    溶融ガラス
Ｇｒ    ガラスリボン
【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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【図８】
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