(57)【要約】ガラス物品を製造する装置及び方法は、溶融槽１０５と、溶融槽１０５の下流に配置された清澄槽１２７と、溶融槽１０５の下流でかつ清澄槽１２７の上流にあるバブリング槽１４５とを含む。清澄槽１２７は、第１区域と、第１区域の下流にある第２区域とを少なくとも含んでいてよく、第１区域の平均温度は第２区域の平均温度よりも高い。
2018528922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融槽と、前記溶融槽の下流に配置された清澄槽と、前記溶融槽の下流でかつ前記清澄槽の上流にあるバブリング槽とを備えたガラス物品製造装置。
【請求項２】
前記清澄槽は、第１区域と、該第１区域の下流にある第２区域とを少なくとも含み、前記第１区域の平均温度が前記第２区域の平均温度よりも高い、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記バブリング槽の底部に、窒素、酸素、空気、希ガス、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のガス気泡が導入される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バブリング槽における平均温度が、前記清澄槽における平均温度よりも少なくとも５０℃低い、請求項１から３いずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記バブリング槽が、少なくとも１つのミキサーを備えた接続管を介して前記清澄槽に流体連結されている、請求項１から４いずれか１項に記載の装置
【請求項６】
ガラス物品を製造する方法において、溶融槽と、前記溶融槽の下流に配置された清澄槽と、前記溶融槽の下流でかつ前記清澄槽の上流にあるバブリング槽とを備えたガラス物品製造装置に、溶融ガラスを導入する工程を含む、方法。
【請求項７】
前記清澄槽は、第１区域と、該第１区域の下流にある第２区域とを少なくとも含み、前記第１区域の平均温度が前記第２区域の平均温度よりも高い、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記バブリング槽の底部に、窒素、酸素、空気、希ガス、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のガス気泡が導入される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１区域の平均温度が、前記第２区域の平均温度よりも少なくとも５０℃高い、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記バブリング槽が、少なくとも１つのミキサーを備えた接続管を介して前記清澄槽に流体連結されている、請求項６から８いずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の方法により製造されたガラスシート。
【請求項１２】
ガラスが、５８〜６５質量％のＳｉＯ２、１４〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３、８〜１２質量％のＢ２Ｏ３、１〜３質量％のＭｇＯ、５〜１０質量％のＣａＯ、及び０．５〜２質量％のＳｒＯを含む、請求項１１に記載のガラスシート。
【請求項１３】
ガラスが、５８〜６５質量％のＳｉＯ２、１６〜２２質量％のＡｌ２Ｏ３、１〜５質量％のＢ２Ｏ３、１〜４質量％のＭｇＯ、２〜６質量％のＣａＯ、１〜４質量％のＳｒＯ、及び５〜１０質量％のＢａＯを含む、請求項１１に記載のガラスシート。
【請求項１４】
ガラスが、５５〜７０質量％のＳｉＯ２、１２〜２４質量％のＡｌ２Ｏ３、１０〜１８質量％のＮａ２Ｏ、０〜１０質量％のＢ２Ｏ３、０〜５質量％のＫ２Ｏ、０〜５質量％のＭｇＯ、及び０〜２質量％のＣａＯを含む、請求項１１に記載のガラスシート。
【請求項１５】
請求項１１に記載のガラスシートを有してなる、電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容が、ここに参照することによってその全体が本願に援用される、２０１５年８月２６日出願の米国仮特許出願第６２／２１０，０８０号の優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、ガラス溶融システム及び方法に関し、より詳細には、均質性を高めるためのガラス溶融システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＬＣＤテレビ及び携帯型電子デバイスなどのディスプレイ適用のためのフラットパネルガラスとして使用されるもののようなガラス材料は、ブリスター（すなわち、ガラス溶融物中の気泡等の結果である、ガラス中の欠陥）に関する要求がますます厳しくなっている。例えば、３００μｍ超の長さを有するブリスターの存在は、ガラスシート全体を不合格なものとすることがある。更に、ガラス１ポンド（約４５３．６グラム）当たりの排除すべきブリスターの数はますます少なくなければならなくなっている。
【０００４】
ブリスターは、ガラス製造システム中の多くの供給源に起因するであろう。例えば、ガラスプリメルト（premelt）において、バッチ材料の分解及び電極での反応から気泡が形成されることがある。白金−ガラス界面では、水素の浸透及び電池から気泡が形成されることがある。撹拌チャンバ及び入口におけるような、ガラスの自由表面では、空気の包み込みから気泡が形成されることがある。更に、ガラス成形装置では、成形装置の耐火性材料とガラスとの間の反応から気泡が形成されることがある。
【０００５】
ブリスターを減らすのに重要な検討事項は、気泡形成が、清澄の前、後、又は間のいずれに生じるか（すなわち、気泡形成が、溶融ガラスが清澄槽を通過する前、間、又は後のいずれに生じるか）を特定することである。清澄槽を通過した後の気泡形成に関して、その後の加工工程において気泡がガラス溶融物から除去される機会が殆どないため、気泡形成の防止が重視される。清澄槽を通過する前の気泡形成に関しては、ガラスの自由表面への成長及び上昇による気泡の除去が重視される。気泡上昇速度を最大にするために、清澄槽は通常、比較的高温で作動する。
【０００６】
更に、高まってきている温度のような、清澄槽中の条件は、実際には、新たな気泡の発生をもたらすことがある。高ＳｉＯ２のコード（cords）又はノット（knots）などの様々なガラス溶融物の不均質性と同様に、そのような気泡は、ガラス組成物、温度及び圧力の働き（例えば、ガラス溶融システムの構成要素の平衡反応に対する、温度及び圧力の影響）としての気泡形成を含むがそれらに限定されない、ガラス溶融システムにおけるいくつもの複雑な現象の１つ以上から生じうる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ガラス物品製造装置をここに開示する。その装置は、溶融槽、溶融槽の下流に位置する清澄槽、及び溶融槽の下流でかつ清澄槽の上流にあるバブリング槽を備える。
【０００８】
また、ガラス物品を製造する方法もここに開示する。その方法は、ガラス物品製造装置に、溶融ガラスを導入する工程を有してなる。その装置は、溶融槽、溶融槽の下流に位置する清澄槽、及び溶融槽の下流でかつ清澄槽の上流にあるバブリング槽を含む。
【０００９】
更に、上記の方法により作成されたガラスシート、並びにそのようなガラスシートを含む電子装置もここに開示する。
【００１０】
これら及び他の実施形態の追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部には、その説明から当業者に容易に明らかとなり、或いは、詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含む、本明細書に記載されている実施形態を実施することにより認識されるであろう。
【００１１】
前述の概要及び以下の詳細な説明はいずれも、本発明の実施形態を示しており、特許請求されている発明の性質及び特徴を理解するための概要又は構成を提供することを目的とするものと理解されるべきである。添付の図面は、これら及び他の実施形態の更なる理解をもたらすために含まれており、本明細書に取り込まれてその一部を構成する。図面は、これら及び他の実施形態の様々な態様を説明しており、図面の説明とともに、本発明の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の態様に従う成形装置を含むガラス物品製造装置の概略図。
【図２】ここに開示されている実施形態に従うバブリング槽を含むガラス物品製造装置の部分の概略図
【図３】ここに開示されている実施形態に従うバブリング槽の底部の上から見た断面図
【図４】ガスバブラーへの出口接続管がスタティックミキサーを備えた、ガラスバブリング槽及び接続管の概略図
【図５】ガスバブラーへの入口及び出口接続管がスタティックミキサーを含む、ガラスバブリング槽及び接続管の概略図
【図６】ここに開示されている実施形態に従う清澄槽の透視図
【図７】ここに開示されている実施形態に従う清澄槽の代替の実施形態の透視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
その例が添付の図面に示されている本開示の実施形態を参照する。可能な限り、図面を通して、同じ又は同様の部分に言及するのに同じ参照番号が用いられる。
【００１４】
図１は、続くガラスシートへの加工のためにガラスリボン１０３をフュージョンドローするためのガラス成形装置の例示の概略図を示す。示されているガラス成形装置はフュージョンドロー装置を含むが、更なる例示において他のフュージョン成形装置を提供してもよい。ガラス成形装置１０１は、貯蔵槽１０９からバッチ材料１０７を受け取るように構成された溶融槽（又は溶融炉）１０５を備えることができる。バッチ材料１０７は、モータ１１３により作動されるバッチ送出装置１１１によって導入できる。随意的な制御装置１１５は、矢印１１７により示されるように、所望の量のバッチ材料１０７を溶融槽１０５に導入するためにモータ１１３を駆動するように構成することができる。ガラスレベルプローブ１１９を使用して、直立管１２３内のガラス溶融物（又は溶融ガラス）１２１のレベルを測定し、測定された情報を通信回線１２５により制御装置１１５に通信することができる。
【００１５】
ガラス成形装置１０１は、溶融槽１０５の下流に配置され、第１の接続管１２９により溶融槽１０５に流体連結された、清澄管などの清澄槽１２７を備えても差し支えない。撹拌チャンバなどの混合槽１３１が清澄槽１２７の下流に配置されても差し支えなく、ボウルなどの送出槽１３３が混合槽１３１の下流に配置されていてもよい。図示したように、第２の接続管１３５が清澄槽１２７を混合槽１３１に連結し、第３の接続管１３７が混合槽１３１を送出槽１３３に連結して差し支えない。更に説明するように、下降管１３９が、溶融ガラス１２１を送出槽１３３から成形装置１４３の入口１４１に送達するために配置されても差し支えない。図示するように、溶融槽１０５、清澄槽１２７、混合槽１３１、送出槽１３３、及び成形装置１４３は、ガラス成形装置１０１に沿って直列に配置してよい溶融ガラスステーションの例である。
【００１６】
溶融槽１０５は、典型的に、耐火性（例えば、セラミック）レンガなどの耐火性材料から作られる。ガラス成形装置１０１は、白金ロジウム、白金イリジウム及びそれらの組合せなどの白金又は白金含有金属から典型的に作られるが、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、及びそれらの合金などの耐火性金属及び／又は二酸化ジルコニウムを含んでもよい、構成部材を更に含んでもよい。白金含有構成部材は、第１の接続管１２９、清澄槽１２７（例えば、清澄管）、第２の接続管１３５、直立管１２３、混合槽１３１（例えば、撹拌チャンバ）、第３の接続管１３７、送出槽１３３（例えば、ボウル）、下降管１３９、及び入口１４１の、１つ以上を含んでいて差し支えない。成形装置１４３は、セラミックなどの耐火性材料から作られており、ガラスリボン１０３を形成するように設計されている。
【００１７】
図２は、バブリング槽１４５を含むガラス成形装置の部分の例示の概略図を示す。図２に示されている実施形態において、清澄槽１２７は、溶融槽１０５の下流に配置され、かつバブリング槽１４５は、溶融槽１０５の下流でかつ清澄槽１２７の上流にある。バブリング槽１４５は、バブリング槽入口管１２９Ａを介して溶融槽１０５に流体連結しており、かつバブリング槽出口管１２９Ｂを介して清澄槽１２７に流体連結している。ガス（Ｇ）は、ガス供給部１４７を介してバブリング槽１４５の底部に導入され、最終的にガス気泡１４８の形成を引き起こし、そのガス気泡はバブリング槽１４５の中を上昇する。
【００１８】
図３は、ガス供給部１４７を介してバブリング槽１４５の底部に導入されたガスを通過させる複数のガス供給開口部１４６を有するバブリング槽１４５の例示の上から見た断面図を示す。図３に示される実施形態において、ガス供給開口部１４６は、概して円形パターンに配列されている。
【００１９】
図２及び３の実施形態において、バブリング槽１４５は垂直管状（例えば、円形又は卵形の横断面を有する円筒）の形状を有するように示されているが、ここに開示されている実施形態は、バブリング槽１４５が矩形（例えば、正方形又は矩形断面を有する）形状などの他の形状を有していてよいものを含むことが理解されるべきである。更に、図３の実施形態は、概して円形パターンに配列されているガス供給開口部１４６を示すが、ここに開示されている実施形態は、ガス供給開口部が、楕円形パターン、正方形パターン、矩形パターン、線形パターン、或いは、他の形状又は配置を有するパターンなどの、他のパターンに配列されていてよいものを含むことが理解されるべきである。
【００２０】
ある例示の実施形態では、気泡が連続して形成されかつ例えば上に向かう螺旋状パターンのような所定のパターンでバブリング槽の中を上昇するようにガス供給開口部１４６へのガスの放出が調節されるように、バブリング槽１４５、ガス供給部１４７、及びガス供給開口部１４６を操作してもよい。そのようなパターンの形成は、バブリング槽１４５内での混合効果を高めることを可能にすることができ、その際に、ガラス溶融物中の気泡の抗力効果が撹拌作用をもたらし、それによって、最終ガラス製品中にコード又はノットを生じさせうる種類の不均質性のような、様々なガラス溶融物の不均質性をできるだけ少なくし又は排除することができる。
【００２１】
バブリング槽１４５におけるガラス溶融物内のガス気泡１４８の平均サイズは、限定はされないが、例えば、当業者が構成できるような想定カラム高さ及び温度（ガラス溶融物粘度）条件下で十分な気泡上昇を可能にするために、少なくとも２ｍｍの直径であってよい。例えば、ガラス気泡１４８の平均サイズは、直径約２ｍｍ〜約５０の範囲、例えば、直径約５ｍｍ〜約２０ｍｍ、或いは、例えば直径約１０ｍｍ〜約１５ｍｍであってよい。
【００２２】
バブリング槽１４５へのガス気泡１４８の導入速度は、なかでも、バブリング槽を通るガラス溶融物の流速、ガラス組成、バブリング槽の温度、バブリング槽の圧力、所望の混合効果の程度、及び導入されるガス種を含むがそれらに限定されない、多くの因子に依存するであろう。
【００２３】
混合効果をもたらすことに加えて、バブリング槽１４５でのガラス溶融物中への気泡の導入は、特に、清澄を促進する所望のガスを添加することにより、及び清澄を損なわせうるガスをできるだけ少なくする又は排除することにより、ガス化学を変化させうるガス種をガラス溶融物中に導入することができる。例えば、バブリング槽１４５でのガラス溶融物中へのあるガス種の導入は、多くのガラス溶融物中において高い平衡圧を有するＳＯ２などのガスの低減をもたらすと同時に、清澄器において加熱されたときにＯ２を解放できる豊富な酸化種が存在するように、スズなどの酸化型清澄レドックス剤を支援することができる。これらに沿って、バブリング槽１４５でのガラス溶融物中へのあるガス種の導入は、とりわけ清澄槽１２７の少なくとも一部がより高温で操作されるときに、清澄槽１２７において生成されるガス気泡の低減をもたらすことができる。
【００２４】
いずれの特定のガス種にも限定はされないが、バブリング槽１４５の底部に導入されるガス（Ｇ）は、例えば、窒素、酸素、空気、希ガス（例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ等）、及びそれらの混合物からなる群の少なくとも１つから選択することができる。例えば、ある例示の実施形態において、バブリング槽１４５の底部に導入されるガス（Ｇ）は、少なくとも５０モル％の窒素を含んでいてよく、例えば少なくとも６０モル％の窒素、例えば少なくとも８０モル％の窒素、例えば５０〜１００モル％の窒素、又は例えば６０〜９０モル％の窒素を含んでいてよい。バブリング槽１４５の底部に導入されるガス（Ｇ）は、少なくとも窒素及び酸素を含む混合物であってよく、例えば、少なくとも５０モル％の窒素及び５０モル％までの酸素を含む混合物、例えば、５０〜９０モル％の窒素及び１０〜５０モル％の酸素を含む混合物、又は例えば６０〜８０モル％の窒素及び２０〜４０モル％の酸素を含む混合物などであってよい。
【００２５】
バブリング槽１４５、バブリング槽入口管１２９Ａ、及び／又はバブリング槽出口管１２９Ｂは、高温金属、特に、耐酸化性である高温金属を用いて構成することができる。適切な金属は、例えば、白金族金属、すなわち、白金イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム及びルテニウムから選択してよい。白金族金属の合金も使用できる。例えば、バブリング槽１４５、バブリング槽入口管１２９Ａ、及び／又はバブリング槽出口管１２９Ｂは、白金、又は白金−ロジウム合金などの白金の合金から構成されていてよい。
【００２６】
バブリング槽１４５の平均温度は通常、溶融槽１０５の平均温度と少なくとも同程度の高さであるが、同時に、清澄槽１２７における平均温度よりも低いことが想定できる。
【００２７】
ある例示の実施形態において、バブリング槽１４５の平均温度は、溶融槽１０５の平均温度よりも０℃〜１５０℃高くてよく、例えば、溶融槽１０５の平均温度よりも５０℃〜１００℃高くてよい。そのような実施形態において、バブリング槽１４５における平均温度は、清澄槽１２７における平均温度よりも低くてよく、清澄槽１２７における平均温度よりも、例えば少なくとも５０℃、例えば少なくとも７５℃、又は例えば少なくとも１００℃低くてよく、或いは、例えば、清澄槽１２７における平均温度よりも５０℃〜２００℃、又は例えば７５℃〜１５０℃低くてよい。
【００２８】
例えば、溶融槽１０５の平均温度が少なくとも１５００℃である場合、バブリング槽１４５の平均温度も少なくとも１５００℃であってよく、例えば、１５００℃〜１６５０℃、又は例えば１５５０℃〜１６００℃であってよい。バブリング槽１４５の平均温度が少なくとも１５００℃である場合、清澄槽１２７の平均温度は少なくとも１５５０℃であってよく、例えば１５５０℃〜１７００℃、又は例えば１５７５℃〜１６７５℃であってよい。
【００２９】
ある例示の実施形態において、バブリング槽出口管１２９Ｂの平均温度は、バブリング槽１４５及びバブリング槽入口管１２９Ａの平均温度よりも高くてよく、例えば、バブリング槽１４５又はバブリング槽入口管１２９Ａの平均温度よりも少なくとも２５℃高く、又はバブリング槽１４５の平均温度よりも２５℃〜１５０℃高くてよい。例えば、バブリング槽１４５の平均温度が少なくとも１５００℃である場合、バブリング槽出口管１２９Ｂの平均温度は少なくとも１５２５℃であってよく、例えば１５２５℃〜１７００℃であってよい。
【００３０】
ある例示の実施形態において、バブリング槽１４５の平均温度は、バブリング槽入口管１２９Ａの平均温度よりも高くてよく、例えば、バブリング槽入口管１２９Ａの平均温度よりも少なくとも２５℃高くてよく、又はバブリング槽入口管１２９Ａの平均温度よりも２５℃〜１００℃高くてよい。例えば、バブリング槽入口管１２９Ａの平均温度が少なくとも１５００℃である場合、バブリング槽１４５の平均温度は少なくとも１５２５℃であってよく、例えば、１５２５℃〜１６２５℃であってよい。
【００３１】
バブリング槽１４５、バブリング槽入口管１２９Ａ、バブリング槽出口管１２９Ｂ、及び清澄槽１２７中の溶融ガラスの温度は、溶融ガラスが、それが清澄槽１２７に入るときに、清澄温度又はその近くの温度になるように制御されてよい。外部の加熱コイルによるこれら要素の１つ以上の間接加熱を用いてもよいが、下記においてより詳細に説明する直接加熱法によってより効率的に加熱を達成することができる。
【００３２】
図４は、ガラスバブリング槽１４５、バブリング槽入口管１２９Ａ、及びバブリング槽出口管１２９Ｂの例示の概略図を示し、出口管１２９Ｂは、ミキサー、とりわけスタティックミキサー１４９Ｂを備える。スタティックミキサー１４９Ｂは、バブリング槽１４５を出るガラス溶融物に蛇行経路を提供することができ、それによってガラス溶融物の混合を改善し及び均質性を高めることを可能とし、更に、最終ガラス製品中にコード又はノットをもたらしうる不均質性を減らす又は排除することができる。
【００３３】
図５は、ガラスバブリング槽１４５、バブリング槽入口管１２９Ａ、及びバブリング槽出口管１２９Ｂの例示の概略図を示し、入口管１２９Ａは、ミキサー、とりわけスタティックミキサー１４９Ａを備え、かつ出口管１２９Ｂも、ミキサー、とりわけスタティックミキサー１４９Ｂを備える。スタティックミキサー１４９Ａ及び１４９Ｂは、バブリング槽１４５に入る及びそれを出るガラス溶融物に蛇行経路を提供することができ、それによってガラス溶融物の混合を改善し及び均質性を高めることを可能とし、更に、最終ガラス製品中にコード又はノットをもたらしうる不均質性を減らす又は排除することができる。
【００３４】
図４及び５は、スタティックミキサーを示すが、ここに開示されている実施形態は、例えば、回転ブレードと、例えば電気モータのようなモータの働きによってそこでブレードが回転できるシャフトとを備えたミキサーのような、他の種類のミキサーも含むことが理解されるべきである。ここに開示されている実施形態は、入口管及び／又は出口管の直径全体に延びかつ溶融ガラスを通過させる様々なパターン化された開口部を有するプレートなどの、図４及び５に示されているもの以外の形状を有するスタティックミキサーも含む。ここに開示されている実施形態は、バブリング槽への入口管が少なくとも１つのミキサーを備え、バブリング槽の出口管が１つのミキサーも備えていないもの（図示していない）も含む。
【００３５】
溶融ガラスは、それが送出装置により搬送されるときに、脱気プロセスが生じる清澄槽を通過させることにより調整される。溶融プロセスの間に様々なガスが発生する。溶融ガラス内に残る場合、それらガスは、フュージョンプロセスからのガラスシートなどの最終ガラス物品中に気泡を生成しうる。ガラスから気泡を排除するために、溶融ガラスの温度を、清澄槽において溶融温度よりも高い温度に上昇させる。バッチ中に含まれそして溶融ガラス中に存在する多価化合物は、温度上昇の間に酸素を放出し、溶融ガラスから溶融プロセスの間に形成されるガスを一掃するのを助ける。ガスは溶融ガラスの自由表面を越えて清澄槽の通気された容積中に放出される。清澄槽中の温度は、場合によっては、例えばディスプレイ業界用のガラスシートの製造において、１６５０℃を越えてよく、また１７００℃を越えてもよく、さらには清澄槽壁の溶融温度に近くてもよい。
【００３６】
清澄槽中の温度を高める１つの方法は、清澄槽中に電流を発生させることであり、槽の金属壁の電気抵抗により温度が上昇する。そのような直接加熱は、ジュール加熱と称することができる。これを達成するために、電極（フランジとも称される）が清澄槽に取り付けられ、電流の入口及び出口位置としての役割を果たす。
【００３７】
図６は、３つの電極、すなわち、第１の電極１５１Ａ、第２の電極１５１Ｂ、及び第３の電極１５１Ｃ、が取り付けられた清澄槽１２７の実施形態の例示の透視図を示す。図６に示されている実施形態において、清澄槽１２７は壁を有する管として構成される。壁は、例えば、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム及びそれらの合金からなる群より選択される少なくとも１つの金属を含んでいてよい。管を取り囲みかつ壁を通して電流を伝えるように構成されている電極は、例えば、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム及びそれらの合金の少なくとも１つを含んでいてよい。図６は、円筒状の断面形状を示すが、例えば、楕円形状、卵形、又は曲がった壁部分により接続された２つの比較的平面的な壁部分を備えた「競技場」（長楕円）形状などの、他の幾何学的断面形状を用いてもよいことが理解されるべきである。清澄槽１２７からの熱損失を減らすために、清澄槽を、耐火断熱材料の１つ以上の層（図示していない）で取り囲んでもよく、この耐火性ジャケット内に埋め込まれた熱電対を用いて、その熱電対の位置又はその近くで清澄槽の温度をモニタしてもよい。
【００３８】
図６の清澄槽１２７は２つの区域、第１区域（Ａ）、及び第１区域の下流にある第２区域（Ｂ）、に分けられる。清澄槽１２７において溶融ガラスからできるだけ多くの量のガスを引き出すために、第１区域において溶融ガラスの温度を所定の清澄温度に上昇させる。溶融ガラスが、それが清澄槽１２７に入るときに、第１区域の所定の清澄温度又はそれに近い温度になるように、バブリング槽出口管１２９Ｂ内で溶融ガラスの加熱を行ってもよい。清澄槽の直接加熱のために、電流は交流（ＡＣ）であっても直流（ＤＣ）であってもよい。バブリング槽出口管１２９Ｂ及び清澄槽１２７の両方の直接加熱を用いてもよく、従って、バブリング槽出口管１２９Ｂ及び清澄槽１２７の両方がフランジを備えていてよい。
【００３９】
ある例示の実施形態において、第１区域（Ａ）の平均温度は第２区域（Ｂ）の平均温度よりも高い。例えば、ここに開示されている実施形態は、第１区域（Ａ）の平均温度が、第２区域（Ｂ）の平均温度よりも、少なくとも５０℃高い、例えば少なくとも７５℃高い、或いは例えば少なくとも１００℃高い場合を含む。ここに開示されている実施形態は、第１区域（Ａ）の平均温度が、第２区域（Ｂ）の平均温度よりも、５０℃〜１５０℃高い、或いは例えば７５℃〜１２５℃高い場合も含む。
【００４０】
ある例示の実施形態において、第１区域（Ａ）の平均温度は、少なくとも１６５０℃であり、例えば少なくとも１６７５℃、例えば少なくとも１７００℃、例えば少なくとも１７２５℃、或いは例えば１６５０℃〜１７５０℃、又は例えば１６７５℃〜１７２５℃である。そのような実施形態において、第２区域（Ｂ）の平均温度は、第１区域（Ａ）の平均温度よりも、少なくとも５０℃低くてよく、例えば少なくとも７５℃低く、又は例えば少なくとも１００℃低くてよく、例えば１５５０℃〜１６５０℃、又は例えば１５７５℃〜１６２５℃であってよい。
【００４１】
図６は、第１区域（Ａ）及び第２区域（Ｂ）が同様の軸長さを有するものを示しているが、ここに開示されている実施形態は、第１区域の軸長さが第２区域の軸長さよりも長い場合、或いは第２区域の軸長さが第１区域の軸長さよりも長い場合のように、第１区域と第２区域の軸長さが異なるものも含むことが理解されるべきである。
【００４２】
例えば第１区域（Ａ）の平均温度が第２区域（Ｂ）の平均温度よりも少なくとも５０℃高いというように、第１区域（Ａ）の平均温度を第２区域（Ｂ）の平均温度よりも高く維持することは、例えば、ガラス溶融物の均質性を高めることを可能にすると同時に、第１区域（Ａ）において生成される清澄器起源の気泡が清澄槽１２７を出る前に溶融ガラスの自由表面に到達するのに十分な時間を有することを可能にすることができる。
【００４３】
図７は、４つの電極、すなわち、第１の電極１５１Ａ、第２の電極１５１Ｂ、第３の電極１５１Ｃ、及び第４の電極１５１Ｄ、が取り付けられた清澄槽１２７の実施形態の例示の透視図を示す。図７の清澄槽１２７は、３つの区域、すなわち、第１区域（Ａ）、第１区域の下流にある第２区域（Ｂ）、及び第２区域の下流にある第３区域（Ｃ）、に分けられる。
【００４４】
ある例示の実施形態において、第１区域（Ａ）の平均温度は、第２区域（Ｂ）の平均温度又は第３区域（Ｃ）の平均温度よりも高い。例えば、ここに開示されている実施形態は、第１区域（Ａ）の平均温度が、第２区域（Ｂ）又は第３区域（Ｃ）の平均温度よりも、少なくとも５０℃高い、例えば少なくとも７５℃高い、又は例えば少なくとも１００℃高い場合を含む。ここに開示されている実施形態は、第１区域（Ａ）の平均温度が、第２区域（Ｂ）又は第３区域の平均温度よりも、５０℃〜１５０℃高い、又は例えば７５℃〜１２５℃高い場合も含む。
【００４５】
ある例示の実施形態において、第２区域（Ｂ）の平均温度は、第３区域（Ｃ）の平均温度よりも高い。例えば、ここに開示されている実施形態は、第２区域（Ｂ）の平均温度が、第３区域（Ｃ）の平均温度よりも、少なくとも２５℃高い、例えば少なくとも５０℃高い、又は例えば少なくとも７５℃高い場合を含む。ここに開示されている実施形態は、第２区域（Ｂ）の平均温度が、第３区域（Ｃ）の平均温度よりも、２５℃〜１２５℃高い、又は例えば５０℃〜１００℃高い場合も含む。
【００４６】
ある例示の実施形態において、第１区域（Ａ）の平均温度は第２区域（Ｂ）の平均温度よりも高く、かつ第２区域（Ｂ）の平均温度は第３区域（Ｃ）の平均温度よりも高い。例えば、ここに開示されている実施形態は、第１区域（Ａ）の平均温度が第２区域（Ｂ）の平均温度よりも少なくとも５０℃高く、かつ第２区域（Ｂ）の平均温度が第３区域（Ｃ）の平均温度よりも少なくとも２５℃高い場合を含む。また、ここに開示されている実施形態は、第１区域（Ａ）の平均温度が第２区域（Ｂ）の平均温度よりも５０℃〜１５０℃高く、かつ第２区域（Ｂ）の平均温度が第３区域（Ｃ）の平均温度よりも２５℃〜１２５℃高い場合も含む。
【００４７】
第１区域（Ａ）の平均温度を第２区域（Ｂ）の平均温度よりも高く維持し、かつ第２区域（Ｂ）の平均温度を第３区域（Ｃ）の平均温度よりも高く維持することは、例えば、ガラス溶融物の均質性向上の清澄器調節を可能にすると同時に、第１区域（Ａ）において生成される清澄器起源の気泡が清澄槽１２７を出る前に溶融ガラスの自由表面に到達するのに十分な時間を有することを可能にすることができる。
【００４８】
図７は、第１区域（Ａ）、第２区域（Ｂ）、及び第３区域が同様の軸長さを有するものを示しているが、ここに開示されている実施形態は、第１区域、第２区域、及び第３区域の軸長さが異なるものも含むことが理解されるべきである。更に、図６及び７はそれぞれ、２つ又は３つの区域（及び３つ又は４つの電極）を備えた清澄槽を示すが、ここに開示されている実施形態は、例えば、少なくとも４つの区域（及び５つの電極）、少なくとも５つの区域（及び６つの電極）などといった、より多くの数の区域（及び電極）を備えた清澄槽も含むことが理解されるべきである。
【００４９】
ここに開示されている実施形態は、様々なガラス組成物と共に使用することができる。そのような組成物として、例えば、５８〜６５質量％のＳｉＯ２、１４〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３、８〜１２質量％のＢ２Ｏ３、１〜３質量％のＭｇＯ、５〜１０質量％のＣａＯ、及び０．５〜２質量％のＳｒＯを含む無アルカリガラス組成物のような、ガラス組成物が挙げられる。また、そのような組成物として、５８〜６５質量％のＳｉＯ２、１６〜２２質量％のＡｌ２Ｏ３、１〜５質量％のＢ２Ｏ３、１〜４質量％のＭｇＯ、２〜６質量％のＣａＯ、１〜４質量％のＳｒＯ、及び５〜１０質量％のＢａＯを含む無アルカリガラス組成物のような、ガラス組成物が挙げられる。更に、そのような組成物として、５７〜６１質量％のＳｉＯ２、１７〜２１質量％のＡｌ２Ｏ３、５〜８質量％のＢ２Ｏ３、１〜５質量％のＭｇＯ、３〜９質量％のＣａＯ、０〜６質量％のＳｒＯ、及び０〜７質量％のＢａＯを含む無アルカリガラス組成物のような、ガラス組成物も挙げられる。更には、そのような組成物として、５５〜７２質量％のＳｉＯ２、１２〜２４質量％のＡｌ２Ｏ３、１０〜１８質量％のＮａ２Ｏ、０〜１０質量％のＢ２Ｏ３、０〜５質量％のＫ２Ｏ、０〜５質量％のＭｇＯ、及び０〜５質量％のＣａＯを含むアルカリ含有ガラス組成物のような、ガラス組成物が挙げられ、ある実施形態では、それは、１〜５質量％のＫ２Ｏ及び１〜５質量％のＭｇＯも含んでいてよい。
【００５０】
ここに開示されている実施形態は、ブリスター、コード及び／又はノットといった、欠陥が低減されたガラスシートの製造を可能にすることができる。例えば、ここに開示されている実施形態は、ここに開示されている実施形態を含まない方法と比較して、３００μｍ超の長さを有するブリスターが、少なくとも３０％減少した、例えば少なくとも５０％減少した、又は例えば少なくとも７０％減少したガラスシートの製造を可能にすることができ、それは、２００μｍ超の長さを有するブリスターが少なくとも３０％減少した、例えば少なくとも５０％減少した、又は例えば少なくとも７０％減少したガラスシートの製造も含み、更には、１００μｍ超の長さを有するブリスターが少なくとも３０％減少した、例えば少なくとも５０％減少した、又は例えば少なくとも７０％減少したガラスシートの製造も含み、また１００μｍ〜５００μｍの長さを有するブリスターが少なくとも３０％減少した、例えば少なくとも５０％減少した、又は例えば少なくとも７０％減少したガラスシートの製造も含む。
【００５１】
ここに開示されている具体的な実施形態は、オーバーフローダウンドロープロセスに関して説明されているが、そのような実施形態の操作の原理は、フロープロセス及びスロットドロープロセスといった他のガラス成形プロセスにも適用可能であることが理解されるべきである。
【００５２】
本発明の精神及び範囲から実質的に逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、様々な修正及び変形がなされうることは当業者に明白であろう。従って、このような修正及び変形はすべて、本開示及び添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。
【００５３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５４】
実施形態１
溶融槽と、前記溶融槽の下流に配置された清澄槽と、前記溶融槽の下流でかつ前記清澄槽の上流にあるバブリング槽とを備えたガラス物品製造装置。
【００５５】
実施形態２
前記清澄槽は、第１区域と、該第１区域の下流にある第２区域とを少なくとも含み、前記第１区域の平均温度が前記第２区域の平均温度よりも高い、実施形態１に記載の装置。
【００５６】
実施形態３
前記バブリング槽の底部に、窒素、酸素、空気、希ガス、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のガス気泡が導入される、実施形態２に記載の装置。
【００５７】
実施形態４
前記ガス気泡が、約２ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲の平均サイズを有する、実施形態３に記載の装置。
【００５８】
実施形態５
前記バブリング槽における平均温度が、前記清澄槽における平均温度よりも少なくとも５０℃低い、実施形態１に記載の装置。
【００５９】
実施形態６
前記第１区域の平均温度が、前記第２区域の平均温度よりも少なくとも５０℃高い、実施形態２に記載の装置。
【００６０】
実施形態７
前記バブリング槽が、少なくとも１つのミキサーを備えた接続管を介して前記清澄槽に流体連結されている、実施形態１に記載の装置。
【００６１】
実施形態８
ガラス物品を製造する方法において、溶融槽と、前記溶融槽の下流に配置された清澄槽と、前記溶融槽の下流でかつ前記清澄槽の上流にあるバブリング槽とを備えたガラス物品製造装置に、溶融ガラスを導入する工程を含む、方法。
【００６２】
実施形態９
前記清澄槽は、第１区域と、該第１区域の下流にある第２区域とを少なくとも含み、前記第１区域の平均温度が前記第２区域の平均温度よりも高い、実施形態８に記載の方法。
【００６３】
実施形態１０
前記バブリング槽の底部に、窒素、酸素、空気、希ガス、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のガス気泡が導入される、実施形態９に記載の方法。
【００６４】
実施形態１１
前記ガス気泡が、約２ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲の平均サイズを有する、実施形態９に記載の方法。
【００６５】
実施形態１２
前記バブリング槽における平均温度が、前記清澄槽における平均温度よりも少なくとも７５℃低い、実施形態８に記載の方法。
【００６６】
実施形態１３
前記第１区域の平均温度が、前記第２区域の平均温度よりも少なくとも５０℃高い、実施形態９に記載の方法。
【００６７】
実施形態１４
前記バブリング槽が、少なくとも１つのミキサーを備えた接続管を介して前記清澄槽に流体連結されている、実施形態８に記載の方法。
【００６８】
実施形態１５
実施形態８に記載の方法により製造されたガラスシート。
【００６９】
実施形態１６
ガラスが、５８〜６５質量％のＳｉＯ２、１４〜２０質量％のＡｌ２Ｏ３、８〜１２質量％のＢ２Ｏ３、１〜３質量％のＭｇＯ、５〜１０質量％のＣａＯ、及び０．５〜２質量％のＳｒＯを含む、実施形態１５に記載のガラスシート。
【００７０】
実施形態１７
ガラスが、５８〜６５質量％のＳｉＯ２、１６〜２２質量％のＡｌ２Ｏ３、１〜５質量％のＢ２Ｏ３、１〜４質量％のＭｇＯ、２〜６質量％のＣａＯ、１〜４質量％のＳｒＯ、及び５〜１０質量％のＢａＯを含む、実施形態１５に記載のガラスシート。
【００７１】
実施形態１８
ガラスが、５５〜７０質量％のＳｉＯ２、１２〜２４質量％のＡｌ２Ｏ３、１０〜１８質量％のＮａ２Ｏ、０〜１０質量％のＢ２Ｏ３、０〜５質量％のＫ２Ｏ、０〜５質量％のＭｇＯ、及び０〜２質量％のＣａＯを含む、実施形態１５に記載のガラスシート。
【００７２】
実施形態１９
ガラスが、１〜５質量％のＫ２Ｏ及び１〜５質量％のＭｇＯを含む、実施形態１８に記載のガラスシート。
【００７３】
実施形態２０
実施形態１５に記載のガラスシートを有してなる、電子デバイス。
【符号の説明】
【００７４】
１０１  ガラス成形装置
１０３  ガラスリボン
１０５  溶融槽
１０７  バッチ材料
１０９  貯蔵槽
１１１  バッチ送出装置
１１３  モータ
１１５  制御装置
１２１  溶融ガラス
１２３  直立管
１２７  清澄槽
１２９、１３５、１３７  接続管
１２９Ａ  バブリング槽入口管
１２９Ｂ  バブリング槽出口管
１３１  混合槽
１３３  送出槽
１３９  下降管
１４５  バブリング槽
１４６  ガス供給開口部
１４７  ガス供給部
１４８  ガス気泡
１４９Ａ、１４９Ｂ  スタティックミキサー
１５１Ａ〜Ｄ  電極
【図１】
2018528922.tif 000003
【図２】
2018528922.tif 000004
【図３】
2018528922.tif 000005
【図４】
2018528922.tif 000006
【図５】
2018528922.tif 000007
【図６】
2018528922.tif 000008
【図７】
2018528922.tif 000009
【国際調査報告】
2018528922.tif 000010
2018528922.tif 000011
2018528922.tif 000012