(57)【要約】【課題】熔融ガラスの流路を形成する管の歪み、湾曲、破損等を抑制することができる。【解決手段】ガラス基板の製造方法において、熔解炉の端部と成形装置との間の熔融ガラスの流路を形成するよう、熔融ガラス処理装置は、複数の管が、管の間、及び熔解炉の端部との間で接続されることで構成されている。第１の管は、管本体と、管本体の外に突出し、管本体を通電加熱するフランジ状の電極と、を備える。フランジ状の電極は、管本体と、第１の管と接続される第２の管とに挟まれるよう、管本体の端に設けられている。フランジ状の電極は、流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、管本体と第２の管とに挟まれる部分に少なくとも有している。本方法では、熔解工程の前に、第１の管及び第２の管を加熱して熱膨張させ、管本体と第２の管とで凹凸形状を挟んで変形させ、第１の管と第２の管を接続する。【選択図】図６
2019011237.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、
熔解炉でガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスを熔融ガラス処理装置を用いて処理する処理工程と、
処理された前記熔融ガラスを成形装置を用いてシートガラスに成形する成形工程と、を備え、
前記熔解炉の端部と前記成形装置との間の熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管の間、及び前記熔解炉の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出し、前記管本体を通電加熱するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記熔解炉の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記熔解工程の前に、前記第１の管を加熱して熱膨張させ、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とで前記凹凸形状を挟んで変形させ、前記第１の管と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とを接続する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記熔融ガラス処理装置は、さらに、前記管のそれぞれの周りに配置された断熱部材を有し、
前記フランジ状の電極は、前記第１の管の周りの第１の断熱部材と、前記第２の管の周りの第２の断熱部材とに挟まれるよう設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記凹凸形状を、前記第１の断熱部材と前記第２の断熱部材とに挟まれる前記フランジ状の電極の外周部にも有し、
前記第１の管を加熱するとき、前記第１の断熱部材を加熱して熱膨張させ、前記第１の断熱部材と前記第２の断熱部材とで、前記フランジ状の電極の外周部に位置する前記凹凸形状の部分を挟んで変形させる、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記フランジ状の電極は、前記凹凸形状が前記フランジ状の電極の延在方向に繰り返し表れる形状を有し、
前記凸部及び前記凹部が並ぶ方向の前記凹凸形状の繰り返し単位の長さは、前記管本体の直径よりも小さい、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】
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第２の管とに挟まれるよう配置され、
前記管本体、前記フランジ状の電極、前記凸部、前記凹部、前記凹凸形状を、それぞれ、第１の管本体、第１のフランジ状の電極、第１の凸部、第１の凹部、第１の凹凸形状というとき、
前記第２の管は、
第２の管本体と、
前記第２の管本体の外に突出する第２のフランジ状の電極と、を備え、
前記第２のフランジ状の電極は、前記第２の管本体と、前記第１の管の前記第１のフランジ状の電極とに挟まれるよう、前記第２の管本体の端に設けられ、
前記第２のフランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ第２の凸部及び凹んだ第２の凹部が隣り合った第２の凹凸形状を、前記第２の管本体と前記第１のフランジ状の電極とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記第１の管を加熱するとき、前記第２の管本体と前記第１のフランジ状の電極とで、前記第２の凹凸形状を挟んで変形させ、前記第１の管と前記第２の管を接続する、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】
ガラス基板の製造方法であって、
熔解炉でガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスを熔融ガラス処理装置を用いて処理する処理工程と、
処理された前記熔融ガラスを成形装置を用いてシートガラスに成形する成形工程と、を備え、
前記熔解炉に接続された処理槽の端部と前記成形装置との間の熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管の間、及び前記処理槽の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出し、前記管本体を通電加熱するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記処理槽の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記熔解工程の前に、前記第１の管を加熱して熱膨張させ、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とで前記凹凸形状を挟んで変形させ、前記第１の管と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とを接続する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項６】
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解炉と、
前記熔融ガラスを処理する熔融ガラス処理装置と、
処理された前記熔融ガラスをシートガラスに成形する成形装置と、を備え、
前記熔解炉の端部と前記成形装置との間の前記熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管同士の間、及び前記熔解炉の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記熔解炉の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記第１の管が熱膨張した状態で、前記第１の管と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とに前記凹凸形状が挟まれて変形することにより、前記第１の管と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とが接続されている、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
【請求項７】
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解炉と、
前記熔融ガラスを処理する熔融ガラス処理装置と、
処理された前記熔融ガラスをシートガラスに成形する成形装置と、を備え、
前記熔解炉に接続された処理槽の端部と前記成形装置との間の前記熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管同士の間、及び前記処理槽の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記処理槽の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記第１の管が熱膨張した状態で、前記第１の管と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とに前記凹凸形状が挟まれて変形することにより、前記第１の管と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とが接続されている、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】
ガラス基板を製造する際、ガラス原料を熔解炉で熔融して熔融ガラスをつくり、この後熔融ガラスを清澄管で清澄し、清澄後の熔融ガラスを、例えば成形体を用いてシートガラスに成形する。熔解炉でつくられた熔融ガラスは移送管を通して清澄管に送られる。
上記移送管および清澄管に関して、白金又は白金合金で構成された移送管及び清澄管が知られている（特許文献１）。
【０００３】
ところで、ガラス基板の製造方法では、熔解炉と移送管と清澄管とを接続し、さらに、清澄管以降、熔融ガラスからシートガラスをつくるための成形装置までの熔融ガラスの流路を確保した後、ガラス基板の製造が開始される。このとき、白金あるいは白金合金で構成された移送管及び清澄管は千数百度に昇温されるので熱膨張する。また、移送管及び清澄管は、熔解炉と成形装置との間で固定されて組み立てられているので、移送管及び清澄管が熔融ガラスの流れ方向に延びようとする熱膨張は拘束されて、移送管及び清澄管に圧縮応力がかかる。この結果、移送管及び清澄管は、歪み湾曲し、ひいては破損する場合がある。
【０００４】
また、近年、環境負荷低減のために、清澄剤として用いられてきた有害なＡｓ2Ｏ3に代えてＳｎＯ2が清澄剤として用いられる場合が多い。ＳｎＯ2は、環境負荷低減の点で有効であるが、清澄機能を有効に発揮させるために、Ａｓ2Ｏ3に比べて熔融ガラスの温度を高く設定しなければならない。したがって、熔融ガラスを高温に加熱するために、移送管及び清澄管の加熱温度も高くなり、移送管及び清澄管の熱膨張も従来より大きくなっている。
したがって、製造開始後、移送管と清澄管とが熱膨張により破損することを防止することがますます望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５３９１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、熔融ガラスの流路を形成する管、より具体的には、熔融ガラスの流路を形成する、互いに接続された複数の管を有する熔融ガラス処理装置において当該管の歪み、湾曲、破損等の歪み、湾曲、破損等を抑制することができるガラス基板の製造方法及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、
熔解炉でガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスを熔融ガラス処理装置を用いて処理する処理工程と、
処理された前記熔融ガラスを成形装置を用いてシートガラスに成形する成形工程と、を備え、
前記熔解炉の端部と前記成形装置との間の熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管の間、及び前記熔解炉の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出し、前記管本体を通電加熱するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記熔解炉の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記熔解工程の前に、前記第１の管を加熱して熱膨張させ、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とで前記凹凸形状を挟んで変形させ、前記第１の管と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とを接続する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
上記（１）の方法において、前記第１の管の加熱の前に、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方との間に隙間が設けられている。
【０００９】
上記（１）の方法において、前記第１の管、及び、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方、のそれぞれの当接する端部は、外部から冷却されており、当該端部を通過し当該端部の間にある空隙に進入する熔融ガラスを当該端部が冷却固化することにより、前記流路を形成することが好ましい。
【００１０】
上記（１）の方法において、前記第１の管を加熱するとき、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの少なくとも前記一方も加熱することが好ましい。
【００１１】
（２）前記熔融ガラス処理装置は、さらに、前記管のそれぞれの周りに配置された断熱部材を有し、
前記フランジ状の電極は、前記第１の管の周りの第１の断熱部材と、前記第２の管の周りの第２の断熱部材とに挟まれるよう設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記凹凸形状を、前記第１の断熱部材と前記第２の断熱部材とに挟まれる前記フランジ状の電極の外周部にも有し、
前記第１の管を加熱するとき、前記第１の断熱部材を加熱して熱膨張させ、前記第１の断熱部材と前記第２の断熱部材とで、前記フランジ状の電極の外周部に位置する前記凹凸形状の部分を挟んで変形させる、上記（１）に記載のガラス基板の製造方法。
【００１２】
（３）前記フランジ状の電極は、前記凹凸形状が前記フランジ状の電極の延在方向に繰り返し表れる形状を有し、
前記凸部及び前記凹部が並ぶ方向の前記凹凸形状の繰り返し単位の長さは、前記管本体の直径よりも小さい、上記（１）又は上記（２）に記載のガラス基板の製造方法。
【００１３】
（４）前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第２の管とに挟まれるよう配置され、
前記管本体、前記フランジ状の電極、前記凸部、前記凹部、前記凹凸形状を、それぞれ、第１の管本体、第１のフランジ状の電極、第１の凸部、第１の凹部、第１の凹凸形状というとき、
前記第２の管は、
第２の管本体と、
前記第２の管本体の外に突出する第２のフランジ状の電極と、を備え、
前記第２のフランジ状の電極は、前記第２の管本体と、前記第１の管の前記第１のフランジ状の電極とに挟まれるよう、前記第２の管本体の端に設けられ、
前記第２のフランジ状の電極は、前記流路の延在方向に膨らんだ第２の凸部、及び、前記第２の凸部に対して前記第２の管本体の側に凹んだ第２の凹部が隣り合った第２の凹凸形状を、前記第２の管本体と前記第１のフランジ状の電極とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記第１の管を加熱するとき、前記第２の管本体と前記第１のフランジ状の電極とで、前記第２の凹凸形状を挟んで変形させ、前記第１の管と前記第２の管を接続する、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。
【００１４】
（５）ガラス基板の製造方法であって、
熔解炉でガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスを熔融ガラス処理装置を用いて処理する処理工程と、
処理された前記熔融ガラスを成形装置を用いてシートガラスに成形する成形工程と、を備え、
前記熔解炉に接続された処理槽の端部と前記成形装置との間の熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管の間、及び前記処理槽の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出し、前記管本体を通電加熱するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記処理槽の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記熔解工程の前に、前記第１の管を加熱して熱膨張させ、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とで前記凹凸形状を挟んで変形させ、前記第１の管と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とを接続する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
上記（５）の方法において、前記第１の管の加熱の前に、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方との間に隙間が設けられている。
【００１５】
上記（５）の方法において、前記第１の管、及び、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方、のそれぞれの当接する端部は、外部から冷却されており、当該端部を通過し当該端部の間にある空隙に進入する熔融ガラスを当該端部が冷却固化することにより、前記流路を形成することが好ましい。
【００１６】
上記（５）の方法において、前記第１の管を加熱するとき、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの少なくとも前記一方も加熱することが好ましい。
【００１７】
（６）ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解炉と、
前記熔融ガラスを処理する熔融ガラス処理装置と、
処理された前記熔融ガラスをシートガラスに成形する成形装置と、を備え、
前記熔解炉の端部と前記成形装置との間の前記熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管の間、及び前記熔解炉の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記熔解炉の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記第１の管が熱膨張した状態で、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とに前記凹凸形状が挟まれて変形することにより、前記第１の管と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方とが接続されている、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
上記（６）の装置では、前記第１の管を熱膨張させる前に、前記管本体と、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方との間に隙間が設けられている。前記第１の管は、予め加熱して熱膨張される。
【００１８】
上記（６）の装置では、前記第１の管、及び、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの前記一方、のそれぞれの当接する端部は、外部から冷却されており、当該端部を通過し当該端部の間にある空隙に進入する熔融ガラスを当該端部が冷却固化することにより、前記流路が形成されていることが好ましい。
【００１９】
上記（６）の装置では、前記第１の管を熱膨張させるとき、前記第２の管及び前記熔解炉の前記端部のうちの少なくとも前記一方も熱膨張させることが好ましい。
【００２０】
（７）ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解炉と、
前記熔融ガラスを処理する熔融ガラス処理装置と、
処理された前記熔融ガラスをシートガラスに成形する成形装置と、を備え、
前記熔解炉に接続された処理槽の端部と前記成形装置との間の前記熔融ガラスの流路を形成するよう、前記熔融ガラス処理装置は、複数の管が、前記管の間、及び前記処理槽の端部との間で接続されることで構成され、
前記管のうち第１の管は、
管本体と、
前記管本体の外に突出するフランジ状の電極と、を備え、
前記フランジ状の電極は、前記管本体と、前記第１の管と接続される第２の管、及び前記処理槽の前記端部のいずれか一方とに挟まれるよう、前記管本体の端に設けられ、
前記フランジ状の電極は、前記流路の延在方向に沿って膨らんだ凸部及び凹んだ凹部が隣り合った凹凸形状を、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とに挟まれる部分に少なくとも有し、
前記第１の管が熱膨張した状態で、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とに前記凹凸形状が挟まれて変形することにより、前記第１の管と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方とが接続されている、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
上記（７）の装置では、前記第１の管を熱膨張させる前に、前記管本体と、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方との間に隙間が設けられている。前記第１の管は、予め加熱して熱膨張される。
【００２１】
上記（７）の装置では、前記第１の管、及び、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの前記一方、のそれぞれの当接する端部は、外部から冷却されており、当該端部を通過し当該端部の間にある空隙に進入する熔融ガラスを当該端部が冷却固化することにより、前記流路が形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記（７）の装置では、前記第１の管を熱膨張させるとき、前記第２の管及び前記処理槽の前記端部のうちの少なくとも前記一方も熱膨張させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、熔融ガラスの流路を形成する管の歪み、湾曲、破損等、より具体的には、熔融ガラスの流路を形成する、互いに接続された複数の管を有する熔融ガラス処理装置において当該管の歪み、湾曲、破損等を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】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。
【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、管本体及びフランジ状の電極を備えた、組み立て前の管を示す側面図であり、（ｂ）は、組み立て後の（ａ）の管を示す側面図である。
【図４】（ａ）は、図３に示すフランジ状の電極を示す正面図であり、（ｂ）は、フランジ状の電極の変形例を示す正面図である。
【図５】（ａ）は、フランジ状の電極の別の変形例を示す側面図であり、（ｂ）は、フランジ状の電極のさらに別の変形例を示す側面図である。
【図６】本実施形態のガラス板の製造方法におけるガラス供給管及び清澄管の組み立て時の加熱前の状態を説明する図である。
【図７】図６に示すガラス供給管及び清澄管の加熱後の状態を説明する図である。
【図８】変形例のガラス板の製造方法におけるガラス供給管及び清澄管の組み立て時の加熱前の状態を説明する図である。
【図９】図８に示す組み立て中のガラス供給管及び清澄管の加熱後の状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本実施形態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。
【００２６】
以下、本発明のガラス基板の製造方法について詳細に説明する。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。
【００２７】
（ガラス基板の製造方法の全体概要）
ガラス基板の製造方法は、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。ガラス基板の製造方法は、熔融ガラスに対して所定の処理（清澄、均質化、供給等）を施す熔融ガラス処理工程を有しており、上記した工程のうち、清澄工程（ＳＴ２）、均質化工程（ＳＴ３）、供給工程（ＳＴ４）はそれぞれ、熔融ガラス処理工程に含まれる。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基板は、納入先の業者に搬送される。
【００２８】
熔解工程（ＳＴ１）は熔解炉で行われる。熔解炉では、ガラス原料を、熔解炉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、熔解炉の内側側壁の１つの底部に設けられた流出口１０１ａから下流工程に向けて熔融ガラスを流す。
熔解炉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て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）を用いることが好ましい。
【００２９】
清澄工程（ＳＴ２）は、少なくとも清澄管において行われる。清澄工程では、清澄管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管につくり、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。この場合、清澄剤を用いない点で有効である。なお、清澄工程では、酸化錫を清澄剤として用いた清澄方法を用いる。
【００３０】
均質化工程（ＳＴ３）では、清澄管から延びる配管を通って供給された撹拌槽内の熔融ガラスを、スターラを用いて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。
供給工程（ＳＴ４）では、撹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。
【００３１】
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。この後、ガラス基板の端面の研削、研磨が行われ、ガラス基板の洗浄が行われ、さらに、気泡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基板が最終製品として梱包される。
【００３２】
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、熔解炉１０１と、清澄管１０２と、撹拌槽１０３と、ガラス供給管１０４，１０５，１０６とを有する。ガラス基板製造装置は、熔融ガラスに対して所定の処理を施す熔融ガラス処理装置を有しており、上記した、清澄管１０２、撹拌槽１０３、ガラス供給管１０４、１０５、１０６はそれぞれ、熔融ガラス処理装置に含まれる。
図２に示す熔解装置１００では、ガラス原料の投入がバケット１０１ｄを用いて行われる。清澄管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。清澄管１０２は、１本の管、又は、複数本の管が互いに接続されることで構成される。さらに、撹拌槽１０３では、スターラ１０３ａによって熔融ガラスＭＧが撹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。
なお、図２では、ガラス供給管１０４は熔解炉１０１と清澄管１０２とを接続する移送管であるが、ガラス供給管１０４は、熔解炉１０１に接続された処理槽と清澄管１０２を接続する移送管であってもよい。処理槽として、例えば、酸素ガスを熔融ガラスに供給するとともに、熔融ガラスＭＧの温度を低下させて清澄剤に上記酸素ガスの一部を吸収させる処理槽が挙げられる。
【００３３】
（熔融ガラス処理装置の管）
熔解炉１０１の端部と成形装置２００との間の熔融ガラスの流路を形成するよう、熔融ガラス処理装置は、複数の管が、管の間、及び熔解炉１０１の端部との間で接続されることで構成されている。そのような管として、上記した、清澄管１０２、撹拌槽１０３、ガラス供給管１０４，１０５，１０６が挙げられる。これらの管は、白金あるいは白金合金で構成されているが、強化白金あるいは強化白金合金で構成されてもよい。強化白金あるいは強化白金合金は、白金あるいは白金合金に、Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2あるいはＹ2Ｏ3等の金属酸化物粒子が分散した材料である。
また、清澄管が複数の管からなる場合の、清澄管を構成する各管も、熔融ガラスの流路を形成する上記管として挙げられる。
【００３４】
熔融ガラス処理装置の管のうち少なくとも一部の管は、管本体と、管本体の外に突出し、管本体を通電加熱するフランジ状の電極と、を備えている。そのような管として、例えば、清澄管１０２、ガラス供給管１０４、１０５が挙げられるが、撹拌槽１０３、ガラス供給管１０６が、管本体及びフランジ状の電極を備える管で構成されていてもよい。
【００３５】
以下、管本体及びフランジ状の電極を備えた管として、清澄管１０２を例に説明する。
図３（ａ）は、清澄管本体及びフランジ状の電極を備えた、組み立て前の清澄管１０２を示す側面図であり、図３（ｂ）は、組み立て後の図３（ａ）の清澄管１２０を示す側面図である。
【００３６】
清澄管１０２は、清澄管本体１０２ｃと、電極１０２ａ、１０２ｂと、を備えている。電極１０２ａ、１０２ｂは、清澄管本体１０２ｃの延在方向の両端に、溶接等により取り付けられている。このうち、電極１０２ａは、清澄管本体１０２ｃと、ガラス供給管１０４とに挟まれるよう、清澄管本体１０２ｃの一端に設けられる。また、電極１０２ｂは、清澄管本体１０２ｃと、ガラス供給管１０５とに挟まれるよう、清澄管本体１０２ｃの他端に設けられる。清澄管本体１０２ｃは、円筒形状あるいは角筒形状を有する部材である。清澄管本体１０２ｃの上記一端及び上記他端は、具体的に、清澄管本体１０２ｃの延在方向を向く端面である。
電極１０２ａ、１０２ｂは、図示されない電源装置と接続され、清澄管本体１０２ｃを通電加熱する。電極１０２ａ、１０２ｂは、清澄管本体１０２ｃの外（外周側）に突出するフランジ形状を有し、管外部から冷却される。
なお、清澄管１０２は、図示されないが、清澄管１０２内部空間中の気相と管外部を連通する開口が設けられている。
【００３７】
電極１０２ａ、１０２ｂは、凹凸形状１２４を有している。凹凸形状１２４は、凸部１２４ａ及び凹部１２４ｂが隣り合った形状である。凸部１２４ａは、清澄管本体１０２ｃの端から、熔融ガラスの流路の延在方向（図３において清澄管本体１０２ｃの延在方向）に沿って膨らんだ部分である。凹部１２４ｂは、凸部１２４ａに対して清澄管本体１０２ｃの側に（延在方向に沿って）凹んだ部分である。図３に示す例において、凹凸形状１２４は、電極１０２ａ、１０２ｂのすべての部分に形成されているが、少なくとも、清澄管本体１０２ｃと、ガラス供給管１０４、１０５とに挟まれる部分に形成されていればよい。図３以降の図面において、後述する、凹凸の繰り返し単位の長さ、凹凸の高低差、及び板状部材の厚さは、わかりやすく説明するため、誇張して示される。
【００３８】
図４（ａ）は、図３に示す電極１０２ａを示す正面図であり、図４（ｂ）は、電極１０２ａの変形例を示す正面図である。
図３に示す例において、電極１０２ａ、１０２ｂの凹凸形状１２４は、図４（ａ）に示すように、細い直線で示す凸部１２４ａの最大突出位置と、太い直線で示す凹部１２４ｂの最大凹み位置が互いに平行に延びて、図４の上下方向に交互に並ぶ形状であるが、図４（ｂ）に示すように、最大突出位置及び最大凹み位置が放射状に延びて、電極１０２ａ、１０２ｂの周方向に交互に並ぶ形状であってもよい。
【００３９】
また、図３（ａ）に示す例において、凹凸形状１２４は、凸部１２４ａ及び凹部１２４ｂが湾曲した波型形状であるが、このような形態に制限されず、例えば、図５（ａ）に示すように、凸部１２４ａ及び凹部１２４ｂが屈曲したジグザグ形状であってもよく、図５（ｂ）に示すように、矩形波形状であってもよい。図５（ａ）は、電極１０２ａの別の変形例を示す側面図であり、図５（ｂ）は、電極１０２ａのさらに別の変形例を示す側面図である。
【００４０】
凹凸形状１２４を有する電極１０２ａ、１０２ｂは、板状部材に、上記説明した凹凸形状１２４が表れるように、例えば曲げ加工を施すことで作製される。板状部材は、例えば白金又は白金合金からなり、例えば厚さ数ｍｍ程度である。凹凸形状１２４は、電極１０２ａ、１０２ｂの厚み方向の両側から圧接されると、凸部１２４ａの膨らみ、凹部１２４ｂの凹みが小さくなるよう塑性変形することができる。例えば、図３（ｂ）に示す例では、凹凸形状１２４は、清澄管本体１０２ｃと、ガラス供給管１０４、１０５との間に挟まれて、上下方向に延びるように塑性変形する。
【００４１】
以上、清澄管１０２の両方の電極１０２ａ、１０２ｂが凹凸形状１２４を有している例について説明したが、凹凸形状１２４は、いずれか一方の電極にだけ設けられていてもよい。
また、管本体及びフランジ状の電極を備えた管として、清澄管１０２を例に説明したが、そのような管は、清澄管１０２に制限されず、例えば、ガラス供給管１０４、１０５であってもよい。例えば、ガラス供給管１０４において、熔解炉１０１の端部と接続される側の端に、凹凸形状を有する電極が設けられている場合、この凹凸形状は、後述するように、ガラス供給管本体と、熔解炉１０１の端部とに挟まれて変形する。
【００４２】
（ガラス基板製造装置の組み立て）
次に、ガラス基板製造装置の組み立て、特に、熔解炉１０１と、ガラス供給管１０４と、清澄管１０２との組み立てについて説明する。
図６は、本実施形態の熔解炉１０１に対する、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の組み立てを説明する図である。なお、処理槽１１０に対してガラス供給管１０４及び清澄管１０２を組み立てる場合も、同様な処理が行われるので、説明を省略する。
【００４３】
熔解炉１０１は、耐火物レンガ等の耐火物材で熔融ガラスＭＧを貯留でき、熔融ガラスを通電加熱する電極が設けられた下槽と、バーナー等で気相を加熱し高温の雰囲気を作る上槽とを有するように、製造現場において築炉される。
【００４４】
これに対して、ガラス供給管１０４は、工場等で作製されて製造現場に搬入される。同様に、清澄管１０２は、工場等で作製されて製造現場に搬入される。このとき、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の配置は、所定の温度（例えば１０００℃以上）にガラス供給管１０４、清澄管１０２を加熱したときの熱膨張を考慮して、図６に示すように、熔解炉１０１の端部、ガラス供給管１０４の両端部、清澄管１０２の端部は、予め互いに当接しないよう、隙間をあけて配置される。熱膨張とは、管の延在方向（長さ方向）の熱膨張をいう。なお、図６において、ガラス供給管１０４の両端部には、電極１０４ａ、１０４ｂが配置され、ガラス供給管１０４と向き合う清澄管１０２の端部には、電極１０２ａが配置されている。
【００４５】
図６には、熔解炉１０１の底部と側壁の一部が示されている。この熔解炉１０１の流出口の端部、具体的には、側壁の熔融ガラスＭＧの流出口１０１ａの端部１０１ｂに対して、ガラス供給管１０４の電極１０４ａが当接しないように離間している。
ガラス供給管１０４は、アルミナセメント１１４ａで被覆され、その外側に、耐火物レンガ等の断熱部材１１４ｂが積み重ねられている。これにより、移送管ユニット１１４が形成されている。同様に、清澄管１０２は、アルミナセメント１１２ａで被覆され、その外側に、耐火物レンガ等の断熱部材１１２ｂが積み重ねられている。これにより、清澄管ユニット１１２が形成されている。
移送管ユニット１１４及び清澄管ユニット１１２は、上述したように、所定の温度の加熱による熱膨張によってはじめて熔解炉１０１、ガラス供給管１０４、及び清澄管１０２の端部同士が接続されるように、製造現場に配置されている。すなわち、熔解炉１０１の熔融ガラスＭＧの流出口１０１ａの端部１０１ｂと、ガラス供給管１０４の電極１０４ａとの間、及びガラス供給管１０４の電極１０４ｂと清澄管１０２の電極１０２ａとの間に、上述の熱膨張量を考慮した隙間をあけて配置されている。
【００４６】
この状態で、熔解炉１０１、移送管ユニット１１４及び清澄管ユニット１１２は、外部から図示されない加熱装置やガラス供給管１０４及び清澄管１０２の周りに設けられた図示されないヒータ電極を通電することにより、熔解炉１０１、ガラス供給管１０４、清澄管１０２が所定の温度に加熱される。このとき、ガラス供給管１０４、清澄管１０２に生じる熱膨張（図６中の横方向の矢印）により、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の互いに向き合う電極１０４ｂ，１０２ａ同士が接触し、電極１０４ｂと電極１０２ａとの間の隙間がなくなり、さらに、電極１０４ｂ及び電極１０２ａがガラス供給管本体１０４ｃと清澄管本体１０２ｃとに挟まれて、凹凸形状の凹部及び凸部が潰れるように変形し、清澄管１０２及びガラス供給管１０４は接続される。また、熔解炉１０１及びガラス供給管１０４の互いに向き合う電極１０１ｂ，１０４ａ同士が接触し、端部１０１ｂと電極１０４ａとの間の隙間がなくなり、さらに、電極１０４ａが、端部１０１ｂとガラス供給管本体１０４ｃとに挟まれて、凹凸形状の凹部及び凸部が潰れるように変形し、端部１０１ｂ及びガラス供給管１０４は接続される。
また、断熱部材１１４ｂ、１１２ｂは、上記したように加熱されたガラス供給管１０４、清澄管１０２からの熱伝導によって加熱される。断熱部材１１４ｂ、１１２ｂは、断熱部材１１４ｂ、１１２ａの周囲に設けられた図示されないヒータによって加熱することもできる。
【００４７】
本実施形態では、熔解炉１０１、ガラス供給管１０４、清澄管１０２を加熱して組み立てるが、ガラス供給管１０４を単独で加熱して、あるいは、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２を加熱して、熱膨張したガラス供給管１０４（第１の管）の両端部を、熔解炉１０１の端部及び清澄管１０２（第２の管）の端部と当接させて組み立てることもできる。上記加熱は、上述したようにガラス供給管１０４を含む移送管ユニット１１４を単独で加熱するものであってもよく、あるいは、ガラス供給管１０４を含む移送管ユニット１１４及び清澄管１０２を含む清澄管ユニット１１２を加熱するものであってもよい。
【００４８】
こうして、図７に示すように、熔解炉１０１の端部とガラス供給管１０４は接続され、ガラス供給管１０４と清澄管１０２は接続されている。このとき、熔解炉１０１の端部１０１ｂ及びガラス供給管本体と、変形した電極１０４ａとの間には、小さな空隙が存在する。同様に、ガラス供給管本体と清澄管本体と、変形した電極１０４ｂ、１０２ａとの間には、小さな空隙が存在する。
熔解炉１０１の端部、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２が接続された後、熔解炉１０１、移送管ユニット１１４及び清澄管ユニット１１２の高温状態が保持された状態で、熔解炉１０１にガラス原料が投入され、図示されないバーナー及び電極によってガラス原料が熔解されて熔融ガラスＭＧがつくられる。
この状態で、流出口１０１ａが開放されて、熔解炉１０１に貯留された熔融ガラスＭＧは流出口１０１ａからガラス供給管１０４、さらには、清澄管１０２に流れ始める。熔融ガラスＭＧは、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２に設けられた図示されない加熱ヒータによって例えば１５００〜１７００℃に昇温されている。そして、熔融ガラスＭＧが当接した端部を通過するとき、熔融ガラスＭＧは上記空隙に進入する。電極１０４ａ，１０４ｂ，１０２ａはフランジ形状になっているので管外部から冷却され易いため、上記空隙に進入する熔融ガラスＭＧは容易に冷却固化されて上記空隙を穴埋めする。こうして、熔解炉１０１からガラス供給管１０４、さらには清澄管１０２に到る流路、すなわち熔融ガラスＭＧの漏出がない流路が形成される。
【００４９】
従来、熔解炉、移送管、清澄管を組み立てる方法において、例えば、これらが加熱され熱膨張したときに互いに隙間なく当接するよう、移送管、清澄管の熱膨張を考慮し、組み立て前に、互いに隙間をあけて配置する場合がある。しかし、熔解炉、移送管、清澄管の熱膨張量は、熔融ガラスの温度等の操業条件によって変化し、正確に予測することは困難である。また、熱膨張を考慮して定めた隙間のとおりに、熔解炉、移送管、清澄管を正確に配置することも困難である。このため、実際に組み立てを行ったときに、移送管、清澄管の熱膨張量と、組み立て前に熔解炉、移送管、清澄管の間に設けた隙間との間でずれが生じることが多い。特に、移送管、清澄管の熱膨張量が足りずに、組み立て前に設けた隙間が塞がらない場合には熔融ガラスが漏出する可能性があるため、このような事態を回避するために、熔解炉、移送管、清澄管の間の隙間を、短めに設定することが多い。このため、移送管、清澄管の熱膨張が拘束されて、移送管、清澄管に圧縮応力がかかり、移送管、清澄管が歪み、湾曲し、ひいては破損する場合があった。
本実施形態では、上述したように、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ｂの凹凸形状１２４が流路に沿った方向に変形することができるため、これら凹凸形状１２４の変形量（変形代）を考慮して、熔解炉１０１、ガラス供給管本体１０４ｃ、清澄管本体１０２ｃの間に設ける隙間を、ガラス供給管本体１０４ｃの熱膨張量、清澄管本体１０２ｃの熱膨張量、及び、凹凸形状を有しない電極（板状部材）の厚み、の合計よりも大きい、余裕のある長さに設定することができる。このため、ガラス供給管１０４、清澄管１０２の熱膨張が拘束されて、ガラス供給管１０４、清澄管１０２に圧縮応力がかかることを回避でき、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の歪み、湾曲、破損等を抑制することができる。
特に、電極１０４ｂ、１０２ａのように、互いに向き合うガラス供給管本体１０４ｃの端、及び清澄管本体１０２ｃの端の両方に、凹凸形状１２４を有する電極を配置した場合は、凹凸形状１２４の変形量の合計が大きいため、組み立て前に設ける上記隙間をさらに余裕のある長さに設定することができ、装置の組み立てをより簡単に行える。
【００５０】
本実施形態において、ガラス供給管１０４の周りの断熱部材１１４ｂ（第１の断熱部材）及び清澄管１０２の周りの断熱部材１１２ｂ（第２の断熱部材）は、電極１０２ａ、１０４ｂを間に挟むよう配置される。このとき、電極１０２ａ、１０４ｂの凹凸形状１２４が、断熱部材１１４ｂと断熱部材１１２ｂとに挟まれる電極１０２ａ、１０４ｂの外周部にも形成されているため、断熱部材１１４ｂ、１１２ｂの熱膨張量がガラス供給管１０４、清澄管１０２の熱膨張量と比べ小さくても、電極１０４ｂ、１０２ａの凹凸形状１２４を断熱部材１１４ｂ，１１２ｂで挟んで僅かに変形させ、電極１０４ｂ、１０２ａを両側から支持することができる。
電極１０４ｂ、１０２ａの外周部に位置する断熱部材１１４ｂと、断熱部材１１２ｂとの間に隙間があると、例えば、清澄管１０２、ガラス供給管１０４が高温に維持されることで損傷した場合に、清澄管１０２、ガラス供給管１０４の損傷した部分からこの隙間を通って熔融ガラスＭＧが外部へ漏出するおそれがある。本実施形態では、電極１０４ｂ、１０２ａの外周部にも凹凸形状１２４を設け、断熱部材１１４ｂ、１１２ｂで挟んで両側から支持することで、断熱部材１１４ｂと、断熱部材１１２ｂとの隙間をなくして熔融ガラスＭＧの漏出を防止できる。
また、断熱部材１１４ｂ，１１２ｂにより電極１０４ｂ，１０２ａを両側から支持する効果を大きくするために、断熱部材１１４ｂ，１１２ｂに挟まれる電極１０４ｂ，１０２ａの部分の凹凸形状は、ガラス供給管本体１０４ｃと清澄管本体１０２ｃとに挟まれる部分の凹凸形状と比べ、後述する、凹凸の繰り返し単位の長さＬ（凹凸の周期）、及び凹凸の高低差（凹凸の振幅）、の少なくともいずれか一方が大きいことも好ましい。
【００５１】
電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａは、図３〜図５に示した例のように、凹凸形状１２４が電極の延在方向に繰り返し表れる形状を有していることが好ましい。このような形態によって、熔解炉１０１とガラス供給管１０４の間、及び、ガラス供給管１０４と清澄管１０２の間で均等に挟まれ、変形することができる。これに対し、熔解炉１０１とガラス供給管１０４の間に挟まれる部分、及び、ガラス供給管１０４と清澄管１０２との間に挟まれる部分、を除いた電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの部分が平坦な形状であると、上記挟まれる部分の凹凸形状の変形に追従するように、平坦な形状の部分が歪んで、割れ、破損等するおそれがある。
電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａが、凹凸形状１２４が繰り返し表れる形状を有している場合において、凸部１２４ａ及び凹部１２４ｂが並ぶ方向の凹凸形状１２４の繰り返し単位（凹凸の周期）の長さＬ（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）は、電極が設けられた管本体の直径よりも小さいことが好ましい。繰り返し単位の長さＬが直径より小さいことで、管同士を接続した後に管本体と電極の間に残る空隙を小さくすることができる。繰り返し単位の長さＬは、好ましくは、管本体の直径の０．５倍の長さ以下である。
なお、凹凸形状１２４が、非直線状に繰り返される場合の繰り返し単位の長さＬは、その最小長さと最大長さの平均値である。例えば、図４（ｂ）に示す例のように、凹凸形状１２４が周方向に繰り返される場合の繰り返し単位の長さＬは、電極１０２ａの内周側の端での周方向長さと、電極１０２ａの外周側の端での周方向長さの平均値である。
【００５２】
凹凸形状１２４の凹凸の高さ（熔融ガラスの流路の延在方向に沿った凹凸の高低差）は、適宜設定することができる。凹凸の高低差（最大突出位置と最大凹み位置との距離）が小さすぎると、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの変形量が少なくなり、熔解炉１０１、ガラス供給管本体１０４ｃ、清澄管本体１０２ｃの間に設ける上記隙間を大きくすることができない。このため、ガラス供給管１０４、清澄管１０２の熱膨張が拘束されて、ガラス供給管１０４、清澄管１０２に圧縮応力がかかり、ガラス供給管１０４、清澄管１０２が歪み、湾曲し、ひいては破損する場合がある。一方、凹凸の高低差が大きすぎると、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの周囲に冷却管を設けることが難しくなるため、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの冷却を十分に行うことができず、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａが破損するおそれがある。なお、冷却管は、管状の部材が電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの外周の縁に当接して環状に囲むように構成され、冷媒供給装置に接続されており、冷媒供給装置から供給された水などの冷媒が冷却管内を通過することで、冷却管に接触する電極が冷却される。
また、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの両側から圧接力が作用したときの電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの変形のしやすさ（電極の硬度）は、適宜設定することができる。電極の硬度は、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａの変形量や、隣り合う管が互いに押し付け合う力を緩和する緩衝作用、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａが高温に維持されて損傷することに対する耐久性、に影響を与える。これらの点を考慮して、電極１０４ａ、１０４ｂ、１０２ａにおける、長さＬ、高低差、硬度を、適宜設定することができる。特に、緩衝作用を確保する観点から、上記長さＬ及び上記凹凸の高低差は、それぞれ、当該凹凸形状を有する電極が取り付けられる管本体の長さの０．０５〜５％の長さ、好ましくは０．１〜２％の長さに設定される。電極の硬度は、例えば、電極となる板状部材の材質、厚み、形状等を、適宜選定することで設定できる。このうち、板状部材の厚みは、当該板状部材から形成された電極が取り付けられる管本体の長さの０．００１〜０．５％、好ましくは０．００５〜０．３％の長さであることが好ましい。
【００５３】
（変形例）
図８は、ガラス基板製造装置の組み立て変形例を説明する図である。図８に示す熔解炉１０１、移送管ユニット１１４、及び清澄管ユニット１１２の構成は、上記実施形態の構成と同じである。ここでは、上記実施形態との相違に注目して説明する。
【００５４】
変形例では、熔解炉１０１、ガラス供給管１０４、清澄管１０２の加熱の前に、上記実施形態で説明した組み立て前の隙間と比べて、ガラス供給管１０４の一方の電極１０４ａと熔解炉１０１の端部１０１ｂとの間、及びガラス供給管１０４の他方の電極１０４ｂと清澄管１０２の電極１０２ａとの間に、広い隙間が設けられる。
そして、移送管ユニット１１４及び清澄管ユニット１１２は、熔解炉１０１に対して移動可能な構成を備えている。具体的には、移送管ユニット１１４及び清澄管ユニット１１２のそれぞれの底部には、製造現場の床を移動できるローラ１１４ｃ及びローラ１１２ｃが設けられている。
【００５５】
図８に示す状態において、熔解炉１０１、移送管ユニット１１４及び清澄管ユニット１１２は、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２は所定の温度（例えば１０００℃以上）に加熱される。しかし、加熱前の上記隙間は、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の加熱の後に残存する程度に広い。図９は、変形例のガラス供給管１０４及び清澄管１０２の加熱後の状態を説明する図である。図９では、隙間Ｚ1，Ｚ2が残存している。
加熱によって熱膨張したガラス供給管１０４を含む移送管ユニット１１４は、図示されない駆動機構を用いてローラ１１４ｃを転がらせて熔解炉１０１に向けて移動することにより、電極１０２ａ及び電極１０４ｂが接触し、電極１０２ａ及び電極１０４ｂが清澄管本体１０２ｃとガラス供給管本体１０４ｃとに挟まれて、凹凸形状の凹部及び凸部が潰れるように変形し、清澄管１０２及びガラス供給管１０４は接続される。さらに、清澄管１０２を含む清澄管ユニット１１２は、図示されない駆動機構を介してローラ１１２ｃを転がらせてガラス供給管１０４に向けて移動することにより、端部１０１ｂと電極１０４ａが接触し、電極１０４ａが熔解炉１０１とガラス供給管本体１０４ｃとに挟まれて、凹凸形状の凹部及び凸部が潰れるように変形し、端部１０１ｂ及び電極１０４ａは接続される。
【００５６】
熔解炉１０１の端部、ガラス供給管１０４、清澄管１０２が接続された後、上記実施形態と同様に、熔解炉１０１において熔融ガラスＭＧがつくられ、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２を流れ始める。そして、熔融ガラスＭＧが熔解炉１０１、移送管ユニット１１４、清澄管ユニット１１２の互いに当接した端部を通過するとき、熔融ガラスＭＧは、当接した端部間に存在する空隙に進入し、冷却固化されて上記空隙を穴埋めする。こうして、熔解炉１０１からガラス供給管１０４、さらには清澄管１０２に到る、熔融ガラスＭＧが漏出しない流路が形成される。
【００５７】
変形例では、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の熱膨張を考慮して、熔解炉１０１、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の端部間に隙間を設ける必要がないので、装置の組み立てがより簡単にできる。また、変形例では、少なくともガラス供給管１０４は加熱により十分に熱膨張した状態で端部同士が当接されるので、ガラス基板の製造中、ガラス供給管１０４及び清澄管１０２の歪み、湾曲、破損等を上記実施形態に比べてより効果的に抑制することができる。
【００５８】
以上、熔解炉１０１に対してガラス供給管１０４及び清澄管１０２を組み立てる例を説明したが、例えば、清澄管１０２、ガラス供給管１０５、撹拌槽１０３、ガラス供給管１０６、成形体２１０を組み立てる場合や、複数の管からなる清澄管１０２を組み立てる場合も、同様の接続を行うことができる。一方で、清澄管１０２、ガラス供給管１０５、撹拌槽１０３、ガラス供給管１０６、成形体２１０の組み立てや、複数の管からなる清澄管１０２の組み立てには、溶接あるいは特殊な溶接を用いて接続が行われてもよい。
【００５９】
（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。
【００６０】
＜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)。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
＜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。
【００６７】
＜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。
【００６８】
＜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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【符号の説明】
【００７１】
１００  熔解装置
１０１  熔解炉
１０１ａ  流出口
１０１ｂ  端部
１０１ｄ  バケット
１０２  清澄管
１０２ａ，１０４ａ，１０４ｂ  電極
１０３  撹拌槽
１０３ａ  スターラ
１０４，１０５，１０６  ガラス供給管
１０４ｃ  管延長部
１１２  清澄管ユニット
１１２ａ，１１４ａ  アルミナセメント
１１２ｂ，１１４ｂ  断熱部材
１１４  移送管ユニット
１２４  凹凸形状
１２４ａ  凸部
１２４ｂ  凹部
２００  成形装置
２１０  成形体
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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【図８】
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【図９】
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