(57)【要約】【課題】清澄管内を流れる熔融ガラスを均一に撹拌する効果の高いガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板の製造方法は、ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、清澄管内で前記熔融ガラスの清澄を行う清澄工程と、を備える。前記清澄工程では、前記清澄管内に、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを流しながら清澄を行い、前記清澄管内に、前記熔融ガラスの流れ方向に間隔をあけて配置された板部材の対を用いて、前記熔融ガラスの流れを部分的に妨げる。前記板部材は、前記熔融ガラスの液面より下方の上下方向の異なる位置に設けられている。前記対のうち、前記液面に最も接近して配置された第１の板部材の上端部と前記液面との第１の距離は、前記清澄管の内壁の底部に最も接近して配置された第２の板部材の下端部と前記底部との第２の距離よりも短い。【選択図】図４
2019011236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基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つくる熔解工程と、
清澄管内で前記熔融ガラスの清澄を行う清澄工程と、を備え、
前記清澄工程では、前記清澄管内に、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを流しながら清澄を行い、
前記清澄管内に、前記熔融ガラスの流れ方向に間隔をあけて配置された板部材の対を用いて、前記熔融ガラスの流れを部分的に妨げ、
前記板部材は、熔融ガラスの液面より下方の上下方向の異なる位置に設けられ、
前記対のうち、前記液面に最も接近して配置された第１の板部材の上端部と前記液面との第１の距離は、前記清澄管の内壁の底部に最も接近して配置された第２の板部材の下端部と前記底部との第２の距離よりも短い、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記清澄工程では、前記流れ方向に沿って前記熔融ガラスの温度分布が形成されるよう前記熔融ガラスの加熱を行い、
前記熔融ガラスの温度が第１の温度である第１の流れ方向位置では、前記熔融ガラスの温度が、前記第１の温度より低い第２の温度である第２の流れ方向位置と比べ、前記第１の距離及び前記第２の距離が短い、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記清澄工程では、前記流れ方向に沿って前記熔融ガラスの温度分布が形成されるよう前記熔融ガラスの加熱を行い、
前記流れ方向に沿って隣り合う前記板部材の間隔は、前記熔融ガラスの温度が第１の温度である第１の流れ方向位置において、前記第１の温度より低い第２の温度である第２の流れ方向位置よりも狭くなっている、請求項１又は２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１の板部材の前記底部の側の端の高さ位置は、前記第２の板部材の前記液面の側の端の高さ位置より低い、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記清澄工程では、前記液面の高さを変動させながら前記熔融ガラスを流し、
前記第２の距離は、前記液面の高さが最高位置にあるときの前記第１の距離よりも大きい、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記清澄管内に、前記底部と間隔を開けずに配置される板部材は設けられていない、請求項１から５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項７】
ガラス基板製造装置であって、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解装置と、
前記熔融ガラスの清澄が行われる清澄管を有する清澄装置と、を備え、
前記清澄管内では、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスが流れながら清澄が行われ、
前記清澄管は、前記熔融ガラスの流れ方向に間隔をあけて配置され、前記熔融ガラスの流れを部分的に妨げる板部材の複数の対を有し、
前記対のそれぞれをなす２つの板部材は、前記熔融ガラスの液面より下方の上下方向の異なる位置に設けられ、
前記対のそれぞれのうち、前記液面に最も接近して配置された第１の板部材と前記液面との第１の距離は、前記清澄管の内壁の底部に最も接近して配置された第２の板部材と前記底部との第２の距離よりも短い、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板は、一般的に、ガラス原料から熔融ガラスを生成させた後、熔融ガラスをガラス基板へと成形する工程を経て製造される。上記の工程中には、熔融ガラスが内包する微小な気泡を除去する工程（以下、清澄ともいう）が含まれる。清澄は、清澄管の本体を加熱しながら、この清澄管本体に清澄剤を配合させた熔融ガラスを通過させ、清澄剤の酸化還元反応により熔融ガラス中の泡が取り除かれることで行われる。より具体的には、粗熔解した熔融ガラスの温度をさらに上げて清澄剤を機能させ泡を浮上脱泡させた後、温度を下げることにより、脱泡しきれずに残った比較的小さな泡は熔融ガラスに吸収させるようにしている。すなわち、清澄は、泡を浮上脱泡させる処理（以下、脱泡処理または脱泡工程ともいう）および小泡を熔融ガラスへ吸収させる処理（以下、吸収処理または吸収工程ともいう）を含む。このため、清澄工程では、泡の浮上脱泡を行うための気相空間が清澄管内に形成される。気相空間は、熔融ガラスの液面と、清澄管の内壁との間に形成されるように熔融ガラスを清澄管内に流すことで形成される。
【０００３】
清澄工程では、清澄管内の熔融ガラスの均質性を高めるために、撹拌手段を清澄管内に設け、熔融ガラスを撹拌することを行う場合がある。例えば、撹拌手段として、清澄管内に、熔融ガラスの流れ方向に間隔をあけて設けられた板部材を用いて、熔融ガラスの流れを部分的に妨げることが行われる場合がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０６５９７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
清澄工程においては、清澄管を通過する熔融ガラスの速度は、壁面抵抗があるために、液面付近のほうが清澄管の内壁の近傍よりも速くなる。一方、清澄管内では、シリカ等を多く含む比重の小さい熔融ガラスが液面付近の上層領域を流れ、清澄管の底部付近の下層領域を流れる熔融ガラスより速く流れる傾向がある。上層領域と下層領域とで熔融ガラスの流れる速度が異なると、上記板部材を用いて熔融ガラスを撹拌しても、熔融ガラスが均質に撹拌され難く、清澄が不十分となるおそれがある。清澄が不十分であると、熔融ガラスに気泡が残ってガラス品質が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、清澄管内を流れる熔融ガラスを均一に撹拌する効果の高いガラス基板の製造方法およびガラス基板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】
【０００７】
本発明は、下記（１）〜（７）の形態のガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置を含む。
【０００８】
（１）ガラス基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つくる熔解工程と、
清澄管内で前記熔融ガラスの清澄を行う清澄工程と、を備え、
前記清澄工程では、前記清澄管内に、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスを流しながら清澄を行い、
前記清澄管内に、前記熔融ガラスの流れ方向に間隔をあけて配置された板部材の対を用いて、前記熔融ガラスの流れを部分的に妨げ、
前記板部材は、前記熔融ガラスの液面より下方の上下方向の異なる位置に設けられ、
前記対のうち、前記液面に最も接近して配置された第１の板部材の上端部と前記液面との第１の距離は、前記清澄管の内壁の底部に最も接近して配置された第２の板部材の下端部と前記底部との第２の距離よりも短い、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【０００９】
（２）前記清澄工程では、前記流れ方向に沿って前記熔融ガラスの温度分布が形成されるよう前記熔融ガラスの加熱を行い、
前記熔融ガラスの温度が第１の温度である第１の流れ方向位置では、前記熔融ガラスの温度が、前記第１の温度より低い第２の温度である第２の流れ方向位置と比べ、前記第１の距離及び前記第２の距離が短い、上記（１）に記載のガラス基板の製造方法。
【００１０】
（３）前記清澄工程では、前記流れ方向に沿って前記熔融ガラスの温度分布が形成されるよう前記熔融ガラスの加熱を行い、
前記流れ方向に沿って隣り合う前記板部材の間隔は、前記熔融ガラスの温度が第１の温度である第１の流れ方向位置において、前記第１の温度より低い第２の温度である第２の流れ方向位置よりも狭くなっている、上記（１）又は上記（２）に記載のガラス基板の製造方法。
【００１１】
（４）前記第１の板部材の前記底部の側の端の高さ位置は、前記第２の板部材の前記液面の側の端の高さ位置より低い、上記（１）から上記（３）のいずれか１つに記載のガラス基板の製造方法。
【００１２】
（５）前記清澄工程では、前記液面の高さを変動させながら前記熔融ガラスを流し、
前記第２の距離は、前記液面の高さが最高位置にあるときの前記第１の距離よりも大きい、上記（１）から上記（４）のいずれか１つに記載のガラス基板の製造方法。
【００１３】
（６）前記清澄管内に、前記底部と間隔を開けずに配置される板部材は設けられていない、上記（１）から上記（５）のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【００１４】
（７）ガラス基板製造装置であって、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解装置と、
前記熔融ガラスの清澄が行われる清澄管を有する清澄装置と、を備え、
前記清澄管内では、前記熔融ガラスの液面の上方に気相空間が形成されるように前記熔融ガラスが流れながら清澄が行われ、
前記清澄管は、前記熔融ガラスの流れ方向に間隔をあけて配置され、前記熔融ガラスの流れを部分的に妨げる板部材の複数の対を有し、
前記対のそれぞれをなす２つの板部材は、前記熔融ガラスの液面より下方の上下方向の異なる位置に設けられ、
前記対のそれぞれのうち、前記液面に最も接近して配置された第１の板部材と前記液面との第１の距離は、前記清澄管の内壁の底部に最も接近して配置された第２の板部材と前記底部との第２の距離よりも短い、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、清澄管内を流れる熔融ガラスを均一に撹拌する効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の製造方法のフローを示す図である。
【図２】ガラス基板製造装置の概略図である。
【図３】図２に示す清澄管の概略図である。
【図４】清澄管の長手方向における鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のガラス基板の製造方法およびガラス基板製造装置について説明する。
（ガラス基板の製造方法の全体概要）
図１は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。ガラス基板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）、清澄工程（ＳＴ２）、均質化工程（ＳＴ３）、供給工程（ＳＴ４）、成形工程（ＳＴ５）、徐冷工程（ＳＴ６）、および、切断工程（ＳＴ７）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、梱包工程等を有してもよい。製造されたガラス基板は、必要に応じて梱包工程で積層され、納入先の業者に搬送される。
【００１８】
熔解工程（ＳＴ１）では、ガラス原料を加熱することにより熔融ガラスを作る。
清澄工程（ＳＴ２）では、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酸素、ＣＯ2あるいはＳＯ2を含んだ泡が発生する。この泡が熔融ガラス中に含まれる清澄剤（酸化スズ等）の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して放出される。その後、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酸素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。清澄工程（ＳＴ２）は、熔融ガラスを清澄管１２０内に流しながら行われる。
なお、清澄工程は、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。減圧脱泡方式は、清澄剤を用いない点で有効である。しかし、減圧脱泡方式は装置が複雑化及び大型化する。このため、清澄剤を用い、熔融ガラス温度を上昇させる清澄方法を採用することが好ましい。
また、清澄工程（ＳＴ２）では、後述する板部材の対を用いて熔融ガラスの流れを部分的に妨げて、熔融ガラスを撹拌する。清澄管１２０内を流れる熔融ガラスの滞在時間を長くして、熔融ガラスが脱泡される時間を十分に確保することにより、ガラス品質を高め、歩留まりを上げることができる。また、このような撹拌を行うことによって、熔融ガラスに混入した異質素地の熔融ガラスへの熔解や、熔融ガラス内の組成ムラの均一化が促進される。なお、板部材の対、及び板部材の対を用いた清澄工程（ＳＴ２）の詳細について、後で説明する。
【００１９】
均質化工程（ＳＴ３）では、スターラを用いて熔融ガラスを撹拌することにより、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。均質化工程は、後述する撹拌槽において行われる。
供給工程（ＳＴ４）では、撹拌された熔融ガラスが成形装置に供給される。
【００２０】
成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）は、成形装置で行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、熔融ガラスをシートガラスに成形し、シートガラスの流れを作る。成形には、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、徐冷後のシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス基板を得る。切断されたガラス基板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス基板が作られる。
【００２１】
図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行うガラス基板製造装置の概略図である。ガラス基板製造装置は、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、清澄管１２０と、撹拌槽１０３と、移送管１０４、１０５と、ガラス供給管１０６と、を有する。
図２に示す熔解槽１０１には、図示されないバーナー等の加熱手段が設けられている。熔解槽には清澄剤が添加されたガラス原料が投入され、熔解工程（ＳＴ１）が行われる。熔解槽１０１で熔融した熔融ガラスは、高温（例えば１３００℃以上）に維持された状態で、移送管１０４を介して清澄管１２０に供給される。高温に維持された熔融ガラスを清澄管１２０に供給することで、熔融ガラスの粘度を低く保ち、清澄管１２０内を流れる熔融ガラスの流動性を高めることができる。
清澄管１２０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の清澄工程（ＳＴ２）が行われる。具体的には、清澄管１２０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酸素、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酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して気相空間に放出される。気相空間は、熔融ガラスの液面と、清澄管の内壁との間に形成されるように熔融ガラスを清澄管内に流すことで形成される。その後、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酸素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。清澄後の熔融ガラスは、移送管１０５を介して撹拌槽１０３に供給される。
撹拌槽１０３では、撹拌子１０３ａによって熔融ガラスが撹拌されて均質化工程（ＳＴ３）が行われる。撹拌槽１０３で均質化された熔融ガラスは、ガラス供給管１０６を介して成形装置２００に供給される（供給工程ＳＴ４）。
成形装置２００では、オーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスからシートガラスＳＧが成形され（成形工程ＳＴ５）、徐冷される（徐冷工程ＳＴ６）。
切断装置３００では、シートガラスＳＧから切り出された板状のガラス基板が形成される（切断工程ＳＴ７）。
【００２２】
（清澄管の構成及び清澄工程）
次に、図３、図４を参照して、清澄管１２０の構成について説明する。図３は、本実施形態の清澄管１２０の構成を示す概略斜視図であり、図４は清澄管１２０の長手方向における鉛直断面図である。
図３、図４に示すように、清澄管１２０の長さ方向の両端及びその間の位置の外周面には、電極１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが設けられており、清澄管１２０の気相空間１２０ａ（図４参照）と接する壁には、図示されない排気管が設けられている。
【００２３】
清澄管１２０の本体、電極１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃおよび排気管は、白金族金属から構成されている。なお、本明細書において、「白金族金属」は、白金族元素からなる金属を意味し、単一の白金族元素からなる金属のみならず白金族元素の合金を含む用語として使用する。ここで、白金族元素とは、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）の６元素を指す。白金族金属は高価ではあるが、融点が高く、熔融ガラスに対する耐食性にも優れている。
なお、本実施形態では、清澄管１２０が白金族金属から構成されている場合を具体例として説明するが、清澄管１２０の一部が、耐火物や他の金属などから構成されていてもよい。
【００２４】
電極１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃは、電源装置１２２に接続されている。電極１２１ａ、１２１ｂの間、及び電極１２１ｂ、１２１ｃの間のそれぞれに電圧が印加されることにより、電極１２１ａ、１２１ｂの間、及び電極１２１ｂ、１２１ｃの間の清澄管１２０の各部分に電流が流れて、清澄管１２０が通電加熱される。
電極１２１ａ、１２１ｂの間では、脱泡処理が促進される温度に加熱される。具体的には、清澄管１２０の本体の最高温度が例えば、１６００℃〜１７５０℃、より好ましくは１６３０℃〜１７５０℃となるように加熱され、移送管１０４から供給された熔融ガラスの最高温度は、脱泡に適した温度、例えば、１６００℃〜１７２０℃、より好ましくは１６２０℃〜１７２０℃に加熱される。
電極１２１ｂ、１２１ｃの間では、吸収処理が促進される温度に加熱される。具体的には、清澄管１０２の最高温度が例えば、１５９０℃〜１６７０℃、より好ましくは１６２０℃〜１６７０℃となるよう加熱され、清澄管１０２内を流れる熔融ガラスの最高温度は、吸収に適した温度１５９０℃〜１６４０℃、より好ましくは１６１０℃〜１６４０℃に加熱される。
また、通電加熱によって熔融ガラスの温度を制御することで、熔融ガラスの粘度を調節し、これにより清澄管１２０を通過する熔融ガラスの流速を調節することができる。
【００２５】
また、電極１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃには、図示しない温度計測装置（熱電対等）が設けられていてもよい。温度計測装置は電極１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃの温度を計測し、計測した結果を、制御装置１２３に出力する。
制御装置１２３は電源装置１２２が清澄管１２０に通電させる電流量を制御し、これにより清澄管１２０を通過する熔融ガラスの温度および流速を制御する。制御装置１２３は、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータである。
【００２６】
排気管は気相空間１２０ａの上部に設けられている。排気管は、気相空間１２０ａ（図４参照）と、清澄管１２０の外部空間とを連通している。排気管は、清澄管１２０における熔融ガラスの流れ方向の電極１２１ａと電極１２１ｂの間、あるいは、電極１２１ｂと電極１２１ｃの間の位置に設けられていることが好ましい。
【００２７】
清澄管１２０内には、図４に示すように、第１板部材１２４及び第２板部材１２５からなる板部材の対１２６が熔融ガラスの流れ方向（図４において左方から右方に向かう方向、すなわち、図４に示す清澄管１２０の長さ方向）に間隔をあけて配置されている。板部材の対１２６は、液面より下方の上下方向の異なる位置に設けられている。板部材の対１２６は、清澄管１２０内に、少なくとも一対配置されていればよく、図４に示す例では、複数対が配置されており、清澄管１２０内に配置される板部材のすべてが、板部材の対１２６で構成されている。図４に示す例では、第１板部材１２４及び第２板部材１２５は、熔融ガラスの流れ方向に隣り合うよう、交互に配置されている。板部材の対１２６は、後述する熔融ガラスを均一に撹拌する効果を清澄管１０２の長さによらず確保する観点から、清澄管１２０の長さの１０〜４０％の長さの区間ごとに１対配置されることが好ましい。また、清澄管１２０内に配置される板部材の対１２６の数は、特に制限されないが、例えば４〜１０対である。第１板部材１２４及び第２板部材１２５は、例えば、白金族金属から構成される。
熔融ガラスの深さ方向に沿った第１板部材１２４の配置範囲は、深さ方向に沿った第２板部材１２５の配置範囲は異なっている。具体的に、第１板部材１２４は、熔融ガラスの液面Ｓに最も接近して配置される。第２板部材１２５は、清澄管１２０の内壁の底部（清澄管１２０の内壁の最下部）に最も接近して配置される。図４に示す例では、熔融ガラスの深さ方向に沿った第１板部材１２４の長さは、第２板部材１２５の長さより短く、例えば、第２板部材の長さの０．５倍〜１倍未満である。
第１板部材１２４及び第２板部材１２５は、図４に示す例のように、清澄管１２０の長さ方向と垂直な方向に延在していることが好ましい。
【００２８】
第１板部材１２４の上端部と液面Ｓとの距離Ｌ１（第１の距離）は、第２板部材１２５の下端部と底部との距離Ｌ２（第２の距離）よりも短い。清澄管内では、一般に、熔融ガラスの深さ領域のうち液面付近の上層領域では熔融ガラスが速く流れる一方で、清澄管の底部付近の下層領域では、壁面抵抗により熔融ガラスが遅く流れる。このため、上層領域と下層領域とで熔融ガラスの流速に差が生じて、熔融ガラスが均質に撹拌され難く、清澄が不十分となるおそれがある。本実施形態では、距離Ｌ１及び距離Ｌ２が上記関係を満たすよう、第１板部材１２４及び第２板部材１２５が配置されていることで、上層領域と下層領域での熔融ガラスの流速の差を小さくし、熔融ガラスが均質になるよう撹拌することができる。これにより、熔融ガラスの清澄が十分に行われ、ガラス品質の低下が抑制される。
距離Ｌ１が、距離Ｌ２と等しい、あるいは距離Ｌ２より長いと、上層領域を流れる熔融ガラスの流速を低下させ難く、上層領域と下層領域で熔融ガラスの速度差を小さくすることが困難である。また、距離Ｌ２が距離Ｌ１より短いと、例えば、熔解槽から溶出したジルコニア等を多く含んだ、比重が大きい成分が清澄管１２０の底部に溜まりやすくなり、これに起因してガラス基板に脈理が生じるおそれがある。
なお、距離Ｌ１は０ｍｍより長い。距離Ｌ１が０ｍｍであると、すなわち、第１板部材１２４の上端部が、液面Ｓと同じ高さ、あるいは液面Ｓを超えて配置されていると、上端部の白金族金属が酸化されて揮発し、さらに揮発した白金族金属が還元されて析出し、析出物が熔融ガラス内に混入するという問題が生じやすい。このため、熔融ガラスの液面が後述するように変動する場合は、液面が最も低い位置となるときに距離Ｌ１が０ｍｍより長くなるよう設定される。
【００２９】
距離Ｌ１及び距離Ｌ２の比Ｌ１／Ｌ２は、上層領域と下層領域の熔融ガラスの速度差を小さくする効果を高める観点から、０．２〜０．８であることが好ましい。また、距離Ｌ１は、上層領域の熔融ガラスの流速を小さくする観点から、清澄管１２０内で液相を形成する熔融ガラスの深さ方向の領域のうち最上層２０％の領域に相当する長さより短いことが好ましい。距離Ｌ２は、下層領域を流れる熔融ガラスの流速を大きくする観点から、熔融ガラスの深さ領域のうち最下層２０％の領域に相当する長さより長いことが好ましく、熔融ガラス全体が均一に撹拌されるよう、最下層４０％の領域に相当する長さより短いことが好ましい。なお、上層領域とは、液面から、熔融ガラスの深さ方向に、例えば、熔融ガラスの深さの４０％の領域を意味する。下層領域とは、清澄管１２０の底部から、熔融ガラスの深さ方向に、例えば、熔融ガラスの深さの４０％の領域を意味する。
【００３０】
清澄工程（ＳＴ２）において、清澄管１２０の本体が、電極１２１ａ、１２１ｂの間と、電極１２１ｂ、１２１ｃの間とで異なる温度に加熱されると、流れ方向に沿って熔融ガラスの温度分布が形成される。この場合、熔融ガラスの温度が第１の温度である第１の流れ方向位置では、熔融ガラスの温度が、第１の温度より低い第２の温度である第２の流れ方向位置と比べ、距離Ｌ１及び距離Ｌ２がそれぞれ短いことが好ましい。言い換えると、熔融ガラスの流れ方向に沿った位置において、熔融ガラスの温度が高い位置であるほど、距離Ｌ１及び距離Ｌ２が短いことが好ましい。例えば、電極１２１ａ、１２１ｂの間では、電極１２１ｂ、１２１ｃの間と比べ、距離Ｌ１及び距離Ｌ２がそれぞれ短いことが好ましい。熔融ガラスの温度が高い流れ方向位置では、熔融ガラスの粘度が小さいため、上層領域と下層領域で熔融ガラスの速度差が大きく、熔融ガラスが均一に撹拌され難い。このため、熔融ガラスの温度が高い流れ方向位置では、距離Ｌ１が距離Ｌ２より短い関係を保ちつつ、距離Ｌ１及び距離Ｌ２をそれぞれ短くすることで、上層領域と下層領域で熔融ガラスの速度差を小さくでき、熔融ガラスを均一に撹拌することができる。
【００３１】
また、清澄工程（ＳＴ２）において、流れ方向に沿って熔融ガラスの温度分布が形成される場合、流れ方向に沿って隣り合う板部材の間隔Ｄは、熔融ガラスの温度が高い位置（第１の流れ方向位置）において、熔融ガラスの温度が低い位置（第２の流れ方向位置）よりも狭くなっていることが好ましい。熔融ガラスの温度が高い流れ方向位置では、熔融ガラスの粘度が小さく、流速が大きい。このため、隣り合う板部材の間隔Ｄを狭くし、熔融ガラスが板部材にぶつかる頻度を増やすことで、上層領域と下層領域で熔融ガラスの速度差を小さくする効果が高くなるとともに、清澄管内での熔融ガラスの滞在時間を長くし、熔融ガラスが脱泡される時間を十分に確保することができる。
なお、間隔Ｄが長すぎると、上層領域と下層領域の速度差を小さくする効果が低くなることから、間隔Ｄは、例えば、清澄管１２０の長さの１／３、好ましくは１／５以下の長さに設定される。間隔Ｄは、例えば、１００〜４００ｍｍである。
【００３２】
第１板部材１２４の底部の側の端（下端）の高さ位置は、第２板部材１２５の液面の側の端（上端）の高さ位置より低いことが好ましい。これにより、第１板部材１２４と第２板部材１２５の間の深さ領域（中層領域）を、流れ方向に直線的に通過するような熔融ガラスの流れを阻止し、熔融ガラスが均質に撹拌されないことを回避できる。
【００３３】
清澄工程（ＳＴ２）では、液面Ｓの高さを変動させながら熔融ガラスを流すことを行う場合がある。例えば、操業中に、熔解槽にガラス原料が投入されることで、液面Ｓの高さは変動する。この場合、距離Ｌ２は、液面Ｓの高さが最高位置にあるときの距離Ｌ１よりも大きいことが好ましい。これにより、清澄管１２０内の熔融ガラスの上層領域と下層領域とで熔融ガラスの速度差を安定して小さく保つことができる。
【００３４】
清澄管１２０内に、底部と間隔を開けずに配置される板部材は設けられていないことが好ましい。すなわち、清澄管１２０内に設けられるすべての部材が、底部と間隔を開けて配置されていることが好ましい。底部と間隔を開けずに配置される板部材が清澄管１２０内に設けられていると、下層領域の熔融ガラスの流れが妨げられ、上層領域との速度差を小さくする効果が損なわれてしまう。
一方で、このような板部材が清澄管１２０内に設けられていないことによって、下層領域を流れる熔融ガラスの流速が、上層領域を流れる熔融ガラスの流速に対して速くなり過ぎ、上層領域と下層領域の速度差が却って大きくなってしまう場合がある。このため、上記距離Ｌ２は、熔融ガラスの深さ領域のうち最下層４０％の領域に相当する長さより短いことが好ましい。この場合、上記距離Ｌ２は、流れ方向に隣り合う第２板部材１２５同士の間隔より短いことが好ましく、さらに、上記間隔Ｄより短いことが好ましい。上記間隔Ｄに対する上記Ｌ２の比（Ｌ２／Ｄ）は、例えば、０．１〜０．７である。
【００３５】
本実施形態によれば、距離Ｌ１及び距離Ｌ２が上記関係を満たすよう、第１板部材１２４及び第２板部材１２５が配置されていることで、上層領域と下層領域での熔融ガラスの流速の差を小さくし、熔融ガラスが均質になるよう撹拌することができる。これにより、熔融ガラスの清澄が十分に行われ、ガラス品質の低下が抑制される。
【００３６】
（ガラス基板）
本実施形態において製造されるガラス基板の大きさは、特に制限されないが、例えば縦寸法及び横寸法のそれぞれが、５００ｍｍ〜３５００ｍｍ、１５００ｍｍ〜３５００ｍｍ、１８００〜３５００ｍｍ、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍであることが好ましい。
ガラス基板の厚さは、例えば、０．１〜１．１ｍｍであり、より好ましくは０．７５ｍｍ以下の極めて薄い矩形形状の板であり、例えば、０．５５ｍｍ以下、さらには０．４５ｍｍ以下の厚さがより好ましい。ガラス基板の厚さの下限値は、０．１５ｍｍが好ましく、０．２５ｍｍがより好ましい。
【００３７】
＜ガラス組成＞
このようなガラス基板として、以下のガラス組成のガラス基板が例示される。つまり、以下のガラス組成のガラス基板が製造されるように、熔融ガラスの原料が調合される。
ＳｉＯ2  ５５〜８０モル％、
Ａｌ2Ｏ3  ８〜２０モル％、
Ｂ2Ｏ3  ０〜１２モル％、
ＲＯ  ０〜１７モル％（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量)。
【００３８】
ＳｉＯ2は６０〜７５モル％、さらには、６３〜７２モル％であることが、熱収縮率を小さくするという観点から好ましい。
ＲＯのうち、ＭｇＯが０〜１０モル％、ＣａＯが０〜１５モル％、ＳｒＯが０〜１０％、ＢａＯが０〜１０％であることが好ましい。
【００３９】
また、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＲＯを少なくとも含み、モル比（（２×ＳｉＯ2）＋Ａｌ2Ｏ3）／（（２×Ｂ2Ｏ3）＋ＲＯ）は４．５以上であるガラスであってもよい。また、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの少なくともいずれか含み、モル比（ＢａＯ＋ＳｒＯ）／ＲＯは０．１以上であることが好ましい。
【００４０】
また、モル％表示のＢ2Ｏ3の含有率の２倍とモル％表示のＲＯの含有率の合計は、３０モル％以下、好ましくは１０〜３０モル％であることが好ましい。
また、上記ガラス組成のガラス基板におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、０モル％以上０．４モル％以下であってもよい。
また、ガラス中で価数変動する金属の酸化物（酸化スズ、酸化鉄）を合計で０．０５〜１．５モル％含み、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＰｂＯを実質的に含まないということは必須ではなく任意である。
【００４１】
また、本実施形態によって製造されるガラス基板には、無アルカリのボロアルミノシリケートガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスが用いられることが好ましい。
本実施形態によって製造されるガラス基板は、例えば以下の組成を含む無アルカリガラスからなることが好ましい。
本実施形態によって製造されるガラス基板のガラス組成として、例えば、次が挙げられる（質量％表示）。
ＳｉＯ２：５０〜７０％（好ましくは、５７〜６４％）、Ａｌ２Ｏ３：５〜２５％（好ましくは、１２〜１８％）、Ｂ２Ｏ３：０〜１５％（好ましくは、６〜１３％）を含み、さらに、次に示す組成を任意に含んでもよい。任意で含む成分として、ＭｇＯ：０〜１０％（好ましくは、０．５〜４％）、ＣａＯ：０〜２０％（好ましくは、３〜７％）、ＳｒＯ：０〜２０％（好ましくは、０．５〜８％、より好ましくは３〜７％）、ＢａＯ：０〜１０％（好ましくは、０〜３％、より好ましくは０〜１％）、ＺｒＯ２：０〜１０％（好ましくは、０〜４％，より好ましくは０〜１％）が挙げられる。さらに、Ｒ’２Ｏ:０．１０％を超え２．０％以下（ただし、Ｒ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種である）を含むことがより好ましい。
【００４２】
或いは、ＳｉＯ２：５０〜７０％（好ましくは、５５〜６５％）、Ｂ２Ｏ３：０〜１０％（好ましくは、０〜５％、１．３〜５％）、Ａｌ２Ｏ３：１０〜２５％（好ましくは、１６〜２２％）、ＭｇＯ：０〜１０％（好ましくは、０．５〜４％）、ＣａＯ：０〜２０％（好ましくは、２〜１０％、２〜６％）、ＳｒＯ：０〜２０％（好ましくは、０〜４％、０．４〜３％）、ＢａＯ：０〜１５％（好ましくは、４〜１１％）、ＲＯ:５〜２０％（好ましくは、８〜２０％、１４〜１９％）,を含有することが好ましい（ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）。さらに、Ｒ’２Ｏが０．１０％を超え２．０％以下（ただし、Ｒ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種である）を含むことがより好ましい。
【００４３】
＜ヤング率＞
本実施形態によって製造されるガラス基板のヤング率として、例えば、７２ＧＰａ以上が好ましく、７５ＧＰａ以上がより好ましく、７７ＧＰａ以上がより更に好ましい。
【００４４】
＜歪点＞
本実施形態によって製造されるガラス基板の歪率として、例えば、６５０℃以上が好ましく、６８０℃以上がより好ましく、７００℃以上、７２０℃以上が更により好ましい。
【００４５】
＜熱収縮率＞
本実施形態によって製造されるガラス基板の熱収縮率は、例えば、５０ｐｐｍ以下であり、好ましくは４０ｐｐｍ以下、より好ましくは３０ｐｐｍ以下、更により好ましくは２０ｐｐｍ以下である。熱収縮率を低減する前のガラス基板の熱収縮率の範囲としては、１０ｐｐｍ〜４０ｐｐｍが好ましい。
【００４６】
本実施形態で製造されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、カーブドパネルディスプレイ用ガラス基板を含むディスプレイ用ガラス基板として好適であり、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板あるいは、有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板として好適である。さらに、本実施形態で製造されるガラス基板は、高精細ディスプレイに用いられる、ＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体を使用した酸化物半導体ディスプレイ用ガラス基板、及びＬＴＰＳ（低温度ポリシリコン）半導体を使用したＬＴＰＳディスプレイ用ガラス基板に好適である。
また、本実施形態で製造されるガラス基板は、カバーガラス、磁気ディスク用ガラス、太陽電池用ガラス基板などにも適用することが可能である。
【００４７】
以上、本発明のガラス基板製造装置およびガラス基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。
板部材の対１２６は、清澄管１２０内において、熔融ガラスの流れ方向のすべての領域に配置されていなくてもよく、流れ方向の一部の領域にだけ配置されていてもよい。例えば、電極１２１ａ、１２１ｂの間にだけ、板部材の対１２６は配置されていてもよい。
また、第１板部材１２４及び第２板部材１２５は、熔融ガラスの流れ方向に交互に配置されていなくてもよい。例えば、清澄管１２０内に、熔融ガラスの流れ方向に同じ種類の板部材が並んで配置された領域があってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１００  熔解装置
１０１  熔解槽
１０２  清澄管
１０３  撹拌槽
１０３ａ  撹拌子
１０４、１０５  移送管
１０６  ガラス供給管
１２０  清澄管
１２０ａ  気相空間
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ  電極
１２２  電源装置
１２３  制御装置
１２４  第１板部材
１２５  第２板部材
１２６  板部材の対
２００  成形装置
３００  切断装置
ＭＧ  熔融ガラス
ＳＧ  シートガラス
【図１】
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【図２】
2019011236.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019011236.tif 000006