特許 5719797 ガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5719797

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】ガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/225 20060101AFI20150430BHJP

   C03B 17/06 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   C03B5/225

   C03B17/06

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-87733(P2012-87733)

(22)【出願日】2012年4月6日

(65)【公開番号】特開2013-216531(P2013-216531A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2013年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】598055910

【氏名又は名称】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】田中 隼人

(72)【発明者】

【氏名】村上 次伸

【審査官】 吉川 潤

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０４３７６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０３−１０３３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９１２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３２７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５３２９７２５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１０−１１１５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０９３５７１（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２００９−５０２７１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ５／００ − ５／４４

Ｃ０３Ｂ １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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つくる工程と、
前記熔融ガラスを昇温することにより、前記熔融ガラスを清澄する工程と、を含み、
前記熔融ガラスの清澄は、白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記熔融ガラスを外壁から加熱することにより昇温する前記熔融ガラスの移送管と、白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記移送管の断面より大きい断面を有し、前記移送管から前記熔融ガラスが供給されて前記熔融ガラスが流れるとともに、前記熔融ガラスの脱泡のための気相の空間を有する清澄管と、で少なくとも行われ、
前記移送管では、前記熔融ガラスが前記移送管の内側断面全体に充填されて流れ、
前記熔融ガラスが前記移送管を流れるときの前記熔融ガラスの第１の最高温度は、前記清澄管を流れるときの前記熔融ガラスの第２の最高温度と同等、あるいはそれより高く、
前記移送管を熔融ガラスが通過する時間をＴｉｍｅ（分）とし、前記移送管の入り口における前記熔融ガラスの温度から、前記移送管を流れる前記熔融ガラスの前記第１の最高温度までの昇温の温度差をΔＴ（℃）としたとき、ΔＴ／Ｔｉｍｅは、３〜１０（℃／分）である、ことを特徴とするガラス板の製造方法。

【請求項2】

前記熔融ガラスが前記移送管を流れる途中で、前記熔融ガラスの温度は前記第１の最高温度に達する、請求項１に記載のガラス板の製造方法。

【請求項3】

前記熔融ガラスには、清澄剤としてＳｎＯ₂を含む、請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。

【請求項4】

前記ガラス板に用いるガラスは、１０^2.5 poiseにおける温度が１５００℃以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。

【請求項5】

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つくる熔解槽と、
前記熔融ガラスを流しながら清澄する、白金あるいは白金合金で構成された清澄管と、
白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記熔解槽と前記清澄管を接続し、外壁を加熱することにより前記熔融ガラスを昇温し前記熔融ガラスを清澄する前記熔融ガラスの移送管と、を含み、
前記清澄管は、前記移送管の断面より大きい断面を有するとともに、前記熔融ガラスの脱泡のための気相の空間を有し、
前記熔融ガラスが前記移送管を流れるときの前記熔融ガラスの第１の最高温度は、前記熔融ガラスが前記清澄管を流れるときの前記熔融ガラスの第２の最高温度と同等、あるいはそれより高くなるように、前記移送管は加熱され、前記移送管を熔融ガラスが通過する時間をＴｉｍｅ（分）とし、前記移送管の入り口における前記熔融ガラスの温度から、前記移送管を流れる前記熔融ガラスの前記第１の最高温度までの昇温の温度差をΔＴ（℃）としたとき、前記加熱は、ΔＴ／Ｔｉｍｅを３〜１０（℃／分）とする加熱である、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、ガラス板を製造するガラス板の製造方法及び製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ガラス板を製造する際、ガラス原料を熔解槽で熔融して熔融ガラスをつくり、この熔融ガラスを、移送管を通して白金あるいは白金合金で構成された清澄管に供給する。
清澄管に熔融ガラスを供給する移送管では、熔解槽でつくられた熔融ガラスが降温しないように、すなわち、熔融ガラスの温度を維持する程度に熔融ガラスは加熱される。
清澄管では、熔融ガラスに含まれる清澄剤の還元作用により放出される酸素ガスを熔融ガラス中の泡が取り込むことにより、熔融ガラス中の泡を成長させて熔融ガラスの液面に浮上させて脱泡させる。上記清澄剤の還元作用を効果的に行い、さらに熔融ガラスの粘度を低下させて熔融ガラス中の泡の液面への浮上を効果的に行うために、清澄管は、自らの外壁を加熱して熔融ガラスを昇温させる。その後、熔融ガラス中に残存する泡を、清澄剤の酸化作用により、泡中の酸素ガスを吸収して泡を消滅させるために熔融ガラスを降温させる。

【0003】

このような移送管によって熔融ガラスが清澄管に供給され、清澄管で清澄される熔融ガラスに関して、熔融ガラスの流れに沿った温度プロファイルをみたとき、熔融ガラスは昇温し、その後下降するため、清澄管内で熔融ガラスは最高温度に達する。
上記ガラス板の製造方法の一例として、下記特許文献１が挙げられる。特許文献１では、熔融炉から流れ出た熔融ガラスは、当該文献の図１に示す清澄管２２において、熔融ガラスは昇温されて最高温度に達する。

【0004】

一方、近年、清澄管における熔融ガラスの温度は、従来に比べて高温にする場合が多い。その要因として、ガラス板を、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板に用いること、及び、環境負荷の低減の点から、Ａｓ₂Ｏ₃等の清澄剤を用いず、ＳｎＯ₂等の清澄剤を用いること、が挙げられる。

【0005】

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用ガラス板に用いる場合、フラットパネルディスプレイ用ガラス板に形成されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）の損傷を防止するために、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属成分を全く含まない無アルカリガラスか、アルカリ金属成分を含んでも微量であるアルカリ微量含有ガラスが用いられている。この無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスは、熔解性が低く高温粘性が高い。このため、上述した清澄管における熔融ガラスの脱泡を効果的に行い、泡を効果的に消滅させるために、清澄管において、熔融ガラスは、従来よりも高く昇温される。
また、環境負荷低減の点から、Ａｓ₂Ｏ₃に比べて清澄剤としての機能が劣るが、毒性の少ないＳｎＯ₂等が好適に用いられる。しかし、このような清澄剤を好適に機能させるには従来よりも熔融ガラスの温度を高くする必要がある。
このため、上述した清澄管内を流れる熔融ガラスの最高温度も、従来に比べて高くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２０１０−５２３４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このように、熔融ガラスを高温にするためには、白金あるいは白金合金で構成された清澄管は、従来に比べて高温に加熱する必要がある。例えば、清澄剤としてＳｎＯ₂を用いた場合、ＳｎＯ₂の清澄機能を効果的に機能させるために、熔融ガラスの温度は１７００℃程度まで上昇される。このため、従来に比べて高温に加熱される清澄管を構成する白金あるいは白金合金の一部は揮発して、清澄管の肉厚が薄くなり易く、清澄管の寿命が従来に比べて短くなる、といった問題がある。

【0008】

また、清澄管内には、熔融ガラスを脱泡するための気相が存在するが、この気相に接する清澄管の内側壁面から白金が揮発し、その一部が部分的に冷やされて固化し、清澄管内の内側壁面（天井部分）に結晶物として付着する。この付着物は、清澄管を流れる熔融ガラス内に微粒子として落下し、熔融ガラス内の異物として下流工程に流れ、ガラス板の欠陥を作る原因となる場合もある。

【0009】

そこで、本発明は、従来の問題点を解決するために、白金あるいは白金合金で構成される清澄管から白金の揮発を抑制しつつ、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】

【0010】

本発明の一態様は、ガラス板を製造するガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる工程と、
前記熔融ガラスを昇温することにより、前記熔融ガラスを清澄する工程と、を含む。
前記熔融ガラスの清澄は、白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記熔融ガラスを外壁から加熱することにより昇温する前記熔融ガラスの移送管と、白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記移送管の断面より大きい断面を有し、前記移送管から前記熔融ガラスが供給されて前記熔融ガラスが流れるとともに、前記熔融ガラスの脱泡のための気相の空間を有する清澄管と、で行われる。
前記移送管では、前記熔融ガラスが前記移送管の内側断面全体に充填されて流れる。
前記熔融ガラスが前記移送管を流れるときの前記熔融ガラスの第１の最高温度は、前記清澄管を流れるときの前記熔融ガラスの第２の最高温度と同等、あるいはそれより高い。前記移送管を熔融ガラスが通過する時間をＴｉｍｅ（分）とし、前記移送管の入り口における前記熔融ガラスの温度から、前記移送管を流れる前記熔融ガラスの前記第１の最高温度までの昇温の温度差をΔＴ（℃）としたとき、ΔＴ／Ｔｉｍｅは、３〜１０（℃／分）である。
前記熔融ガラスの第１の最高温度は、前記清澄管を流れるときの前記熔融ガラスの第２の最高温度と同等、あるいはそれより高いので、前記移送管において熔融ガラスの中の泡は大きく成長する。このため、泡は、前記清澄管において熔融ガラスの液面上に浮上して容易に脱泡される。熔融ガラスが前記移送管から前記清澄管に移動するとき、熔融ガラスの温度は十分に高く、清澄剤の還元反応が生じる温度以上に維持されるので、前記清澄管は、熔融ガラスをさらに昇温するための加熱を要しない。このため、前記清澄管の加熱温度を従来よりも低く抑えることができる。したがって、白金あるいは白金合金で構成される前記清澄管から白金の揮発を抑制し、白金の揮発により清澄管内の内壁面に付着する白金結晶物などの異物に起因する欠陥が少ないガラス板を製造することができる。
前記移送管において熔融ガラスの温度を前記第１の最高温度にするために、熔融ガラスを加熱する場合、白金あるいは白金合金で構成された移送管の加熱温度を高くすることは、白金の揮発を促進させることになり、前記移送管の寿命の点で好ましくない。このため、ΔＴ／Ｔｉｍｅを３〜１０（℃／分）とすることにより、前記移送管の加熱温度と熔融ガラスの温度との間の温度差を小さくする。これにより、前記移送管の加熱温度の上昇の程度を抑え前記移送管の寿命を長くすることができる。

【0011】

前記熔融ガラスが前記移送管を流れる途中で、前記熔融ガラスの温度は前記第１の最高温度に達する、ことが好ましい。
この場合、前記移送管と前記清澄管との接続位置で熔融ガラスが前記第１の最高温度及び前記第２の最高温度に達する場合に比べて、前記清澄管の加熱温度は低くなるので、白金あるいは白金合金で構成される前記清澄管から白金の揮発をより容易に抑制することができる。

【0012】

前記熔融ガラスには、清澄剤としてＳｎＯ₂を含んでもよい。
前記ＳｎＯ₂は、従来の清澄剤であるＡｓ₂Ｏ₃に比べて清澄機能は低いが、環境負荷が少ない点で清澄剤として好適に用いることができる。しかし、前記ＳｎＯ₂は、清澄機能がＡｓ₂Ｏ₃に比べて低いので、前記ＳｎＯ₂を用いた場合、熔融ガラスの清澄工程時の熔融ガラスの温度を従来より高くしなければならない。上述のガラス板の製造方法では、前記清澄管における加熱温度を従来よりも低く抑えることができるので、清澄剤として前記ＳｎＯ₂を含む熔融ガラスを用いる場合であっても、白金あるいは白金合金で構成される前記清澄管から白金の揮発を抑制し、白金結晶物などの異物等に起因する欠陥が少ないガラス板を製造することができる。

【0013】

前記ガラス板に用いるガラスは、１０^2.5 poiseにおける温度を１５００℃以上とすることができる。さらには、前記温度を１５５０℃以上、さらには１６００℃以上とすることができる。
このような熔融ガラスは、粘性の高いガラスである。上記製造方法では、前記清澄管の加熱温度を従来よりも低く抑えることができるので、粘性の高いガラスであっても、白金あるいは白金合金で構成される前記清澄管から白金の揮発をより容易に抑制することができる。

【0015】

また、本発明の他の一態様は、ガラス板を製造するガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる工程と、
前記熔融ガラスの昇温をした後、段階的にあるいは連続的に降温することにより、前記熔融ガラスを清澄する工程と、を含む。
前記熔融ガラスの清澄は、白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記熔融ガラスを外壁から加熱することにより昇温する前記熔融ガラスの移送管と、白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記移送管の断面より大きい断面を有し、前記移送管から前記熔融ガラスが供給されて前記熔融ガラスが流れるとともに、前記熔融ガラスの脱泡のための気相の空間を有する清澄管と、で少なくとも行われる。
前記移送管では、前記熔融ガラスが前記移送管の内側断面全体に充填されて流れる。
前記移送管では、前記熔融ガラスの前記昇温により前記熔融ガラスの温度を前記清澄における最高温度にした後、前記清澄管では、前記熔融ガラスの前記降温により前記熔融ガラスの温度を前記最高温度と同等、あるいはそれより低い温度に維持する。
熔融ガラスの温度は、前記移送管において前記清澄における最高温度になるので、熔融ガラス中の泡は前記移送管内で成長し、前記清澄管において熔融ガラスの液面上に浮上して容易に脱泡される。熔融ガラスが前記移送管から前記清澄管に移動するとき、清澄管において熔融ガラスの温度を前記最高温度より低い温度に維持するので、熔融ガラスをさらに昇温するための加熱を要しない。このため、前記清澄管の加熱温度を従来よりも低く抑えることができる。したがって、白金あるいは白金合金で構成される前記清澄管から白金の揮発を抑制し、白金の揮発により清澄管内の内壁面に付着する白金結晶物などの異物に起因する欠陥が少ないガラス板を製造することができる。

【0016】

本発明の他の一態様は、ガラス板を製造するガラス板の製造装置である。当該製造装置は、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解槽と、
前記熔融ガラスを流しながら清澄する、白金あるいは白金合金で構成された清澄管と、
白金あるいは白金合金で構成された管であって、前記熔解槽と前記清澄管を接続し、外壁を加熱することにより前記熔融ガラスを昇温し前記熔融ガラスを清澄する前記熔融ガラスの移送管と、を含む。
前記清澄管は、前記移送管の断面より大きい断面を有するとともに、前記熔融ガラスの脱泡のための気相の空間を有する。
前記熔融ガラスが前記移送管を流れるときの前記熔融ガラスの第１の最高温度は、前記熔融ガラスが前記清澄管を流れるときの前記熔融ガラスの第２の最高温度と同等、あるいはそれより高くなるように、前記移送管が加熱調整される。前記移送管を熔融ガラスが通過する時間をＴｉｍｅ（分）とし、前記移送管の入り口における前記熔融ガラスの温度から、前記移送管を流れる前記熔融ガラスの前記第１の最高温度までの昇温の温度差をΔＴ（℃）としたとき、前記加熱は、ΔＴ／Ｔｉｍｅを３〜１０（℃／分）とする加熱である。
当該製造装置において、熔融ガラスの第１の最高温度は、前記第２の最高温度と同等、あるいはそれより高くなるように、前記移送管が加熱調整されるので、前記移送管で成長した熔融ガラス中の泡は、前記清澄管において熔融ガラスの液面上に浮上して容易に脱泡される。熔融ガラスが前記移送管から前記清澄管に移動するとき、熔融ガラスの温度は十分に高く、清澄剤の還元反応が生じる温度以上に維持されるので、前記清澄管は、熔融ガラスをさらに昇温するための加熱を要しない。このため、前記清澄管の加熱温度を従来よりも低く抑えることができる。したがって、当該製造装置は、白金あるいは白金合金で構成される前記清澄管から白金の揮発を抑制することができる。また、白金の揮発により生じる白金結晶物などの異物に起因する欠陥が少ないガラス板を製造することができる。
さらに、ΔＴ／Ｔｉｍｅを３〜１０（℃／分）とすることにより、前記移送管の加熱温度と熔融ガラスの温度との間の温度差を小さくする。これにより、前記移送管の加熱温度の上昇の程度を抑え前記移送管の寿命を長くすることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明のガラス板の製造方法および製造装置によれば、白金あるいは白金合金で構成される清澄管から白金の揮発を抑制し、白金結晶物などの異物に起因する欠陥が少ないガラス板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態のガラス板の製造方法の工程図である。

【図2】本実施形態のガラス板の製造方法の熔解工程〜切断工程を行う装置を模式的に示す図である。

【図3】本実施形態のガラス板の製造方法の清澄工程を行う装置構成を主に示す図である。

【図4】本実施形態のガラス板の製造方法で用いるガラス供給管及び清澄管における熔融ガラスの流れ方向の温度プロファイルの例を示す図である。

【0019】

以下、本実施形態のガラス板の製造方法について説明する。

【0020】

（ガラス板の製造方法の全体概要）
図１は、本実施形態のガラス板の製造方法の工程図である。
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。

【0021】

図２は、熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行う装置を模式的に示す図である。
該装置は、図２に示すように、主に熔解装置２００と、成形装置３００と、切断装置４００と、を有する。熔解装置２００は、熔解槽２０１と、清澄管２０２と、攪拌槽２０３と、ガラス供給管２０４，２０５，２０６と、を主に有する。なお、ガラス供給管２０４，２０５は、後述するように熔融ガラスＭＧを流す管であるとともに清澄機能を有する。ガラス供給管２０４は、白金あるいは白金合金で構成された移送管であり、熔融ガラスを外壁から加熱することにより昇温する。ガラス供給管２０４では、熔融ガラスがガラス供給管２０４の内側断面全体に充填されて流れる。なお、熔解槽２０１以降、成形装置３００までのガラス供給管２０４，２０５，２０６及び清澄管槽２０２と攪拌槽２０３の本体部分は、白金あるいは白金合金管により構成されている。

【0022】

熔解工程（ＳＴ１）では、ＳｎＯ₂が清澄剤として添加されて熔解槽２０１内に供給されたガラス原料を、図示されない火焔および電極を用いた通電加熱により熔解することで熔融ガラスＭＧを得る。具体的には、図示されない原料投入装置を用いてガラス原料は熔融ガラスＭＧの液面に供給される。ガラス原料は、酸素バーナまたは空気バーナから発する火炎で高温となった気相の熱輻射により加熱されて徐々に熔解し、熔融ガラスＭＧ中に熔ける。さらに、熔融ガラスＭＧは、熔解槽２０１の側壁に挿入されている電極を用いた交流電流の通電加熱により発生するジュール熱によって昇温される。上記電極には、例えばモリブデン、白金あるいは酸化錫が電極材として用いられる。
なお、上記説明では、酸素バーナまたは空気バーナ等のバーナと、電極とを用いてガラス原料を熔解する例を説明したが、バーナのみでガラス原料を熔解してもよいし、電極のみでガラス原料を熔解してもよい。熔解槽２０１における熔融ガラスＭＧの温度は、清澄剤の還元反応が生じず、酸素の放出が急激に起こらない程度の温度であることが好ましい。溶解槽２０１における熔融ガラスＭＧの温度は、清澄剤として酸化錫（ＳｎＯ₂）を用いた場合、例えば１６２０℃以下の温度である。

【0023】

清澄工程（ＳＴ２）は、ガラス供給管２０４、清澄管２０２およびガラス供給管２０５において行われる。清澄工程は詳しくは、脱泡工程と泡の吸収工程とを有する。脱泡工程では、ガラス供給管２０４内の熔融ガラスＭＧが昇温されることにより、熔融ガラスＭＧ中に含まれるＯ₂、ＣＯ₂あるいはＳＯ₂等のガス成分を含んだ泡が、清澄剤、例えばＳｎＯ₂の還元反応により生じたＯ₂を吸収して成長する。清澄管２０２では、熔融ガラスＭＧの成長した泡が、熔融ガラスＭＧの液面に浮上して泡中のガスが気相に放出される。また、泡の吸収工程では、熔融ガラスＭＧの温度の低下による泡中のガス成分の内圧が低下することと、清澄剤の還元反応により得られた還元物質、例えばＳｎＯが熔融ガラスＭＧの温度の低下によって酸化反応をすることにより、熔融ガラスＭＧに残存する泡中のＯ₂等のガス成分が熔融ガラスＭＧ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ＭＧの温度を調整することにより行われる。熔融ガラスＭＧの温度の調整は、ガラス供給管２０４、清澄管２０２、ガラス供給管２０５の温度を調整することにより、行われる。各管の温度の調整は、管そのものへ電気を流す直接通電加熱、あるいは、ガラス供給管２０４、清澄管２０２、ガラス供給管２０５の周りに配置したヒータを用いて各管を加熱する間接加熱などによって行われる。

【0024】

本実施形態の熔融ガラスＭＧの温度の調整では、上述した方法の一つである直接通電加熱が用いられる。具体的には、清澄管２０２に熔融ガラスＭＧを供給するガラス供給管２０４に設けられた図示されない金属製フランジと、清澄管２０２に設けられた図示されない金属製フランジとの間で電流を流し（図３中の矢印）、さらに、清澄管２０２に設けられた図示されない金属製フランジと、この金属フランジに対して熔融ガラスＭＧの下流側の清澄管２０２に設けられた図示されない金属製フランジとの間に電流を流す（図３中の矢印）ことにより熔融ガラスＭＧの温度が調整される。本実施形態では、金属製フランジ間の１つ目の領域と、金属製フランジ間の２つ目の領域に、別々の一定の電流を流してガラス供給管２０４と清澄管２０２を通電加熱することにより、熔融ガラスＭＧの温度を調整するが、この通電加熱は２つの領域の通電加熱による温度調整に限定されず、３つ以上の領域で通電加熱を行って、熔融ガラスＭＧの温度調整を行うこともできる。
均質化工程（ＳＴ３）では、ガラス供給管２０５を通って供給された攪拌槽２０３内の熔融ガラスＭＧを、スターラ２０３ａ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。攪拌槽２０３は２つ以上設けられてもよい。
供給工程（ＳＴ４）では、ガラス供給管２０６を通して熔融ガラスが成形装置３００に供給される。

【0025】

成形装置３００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ＭＧを板状ガラスＧに成形し、板状ガラスＧの流れを作る。本実施形態では、後述する成形体３１０を用いたオーバーフローダウンドロー法を用いる。徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れる板状ガラスＧが、内部歪、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４００において、成形装置３００から供給された板状ガラスＧを所定の長さに切断することで、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製される。この後、ガラスの端面の研削、研磨およびガラス板の洗浄が行われ、さらに、泡等の欠点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。

【0026】

（清澄工程）
図３は、清澄工程を行う装置構成を主に示す図である。清澄工程は、脱泡工程と吸収工程とを含む。以下の説明では、清澄剤としてＳｎＯ₂を用いた例で説明する。ＳｎＯ₂は、従来のＡｓ₂Ｏ₃に比べて清澄機能は低いが、環境負荷が少ない点で清澄剤として好適に用いることができる。しかし、ＳｎＯ₂は、清澄機能がＡｓ₂Ｏ₃に比べて低いので、ＳｎＯ₂を用いた場合、熔融ガラスＭＧの清澄工程時の熔融ガラスＭＧの温度を従来より高くしなければならない。この場合、例えば清澄工程における最高温度は１７００℃程度、好ましくは１７１０℃以下、より好ましくは１７２０℃以下にすることができる。

【0027】

図３にしたがって、清澄を説明する。
熔解槽２０１で熔解され、ガラス原料の分解反応により生成した泡Ｂを多く含んだ液状の熔融ガラスＭＧが、ガラス供給管２０４に導入される。
ガラス供給管２０４では、ガラス供給管２０４の本体である白金あるいは白金合金管の加熱により熔融ガラスＭＧが例えば１６３０℃以上１７２０℃以下に加熱され、清澄剤の還元反応が促進されることにより、多量の酸素が熔融ガラスＭＧに放出される。熔融ガラスＭＧ内の既存の泡Ｂは、熔融ガラスＭＧの温度上昇に起因した、泡Ｂ内のガス成分の圧力の上昇効果による泡径の拡大に、清澄剤の還元反応により放出された酸素が泡Ｂ内に拡散して入り込むことが重なって、この相乗効果により既存の泡Ｂの泡径が拡大する。

【0028】

続いて、この熔融ガラスＭＧが清澄管２０２に導入される。
清澄管２０２は、ガラス供給管２０４と異なり、ガラス供給管２０２内部の上部に気相の空間を有する。清澄管２０２では、熔融ガラスＭＧ中の泡Ｂが熔融ガラスＭＧの液面に浮上して熔融ガラスＭＧの外に放出できるようになっている。なお、この状態におけるガラスの粘度は、熔融ガラスＭＧの粘性の低下による泡Ｂの浮上を妨げない程度に、例えば１２０〜４００poiseになるように、熔融ガラスＭＧの温度が低く調整されてもよい。
清澄管２０２では、清澄管２０２の本体である白金あるいは白金合金管の加熱により熔融ガラスＭＧは引き続き１６３０℃以上１７２０℃以下の高温に維持される。あるいは、
熔融ガラスＭＧは、清澄管２０２へ導入されるときの熔融ガラスＭＧの温度に比べて若干降温するが、依然として脱泡工程にある。このため、熔融ガラスＭＧ中の泡Ｂは、清澄管２０２の上方に向かって浮上して、熔融ガラスＭＧの液表面で破泡することにより、熔融ガラスＭＧは脱泡される。
ここで、清澄管２０２の上方の気相の空間で破泡、放出されたガス成分は、図示されないガス放出口より、清澄管２０２外に放出される。清澄管２０２において、泡Ｂの浮上、脱泡によって浮上速度の速い径の大きい泡Ｂが除去される。

【0029】

本実施形態では、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第１の最高温度）は、清澄管２０２を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第２の最高温度）と同等、あるいはそれより高くなっている。ここで同等とは、第１の最高温度が第２の最高温度と一致する場合の他に、第１の最高温度と第２の最高温度との温度差が±１０℃、好ましくは±５℃の範囲にある場合も許容範囲として含む。このように、ガラス供給管２０４を流れるときの熔融ガラスＭＧの第１の最高温度を、清澄管２０２を流れるときの熔融ガラスＭＧの第２の最高温度以上とするのは、清澄管２０２における熔融ガラスＭＧの加熱温度を抑えつつ、清澄管２０２で脱泡を効率よく行えるようにするためである。
すなわち、ガラス供給管２０４において熔融ガラスＭＧ中の泡Ｂは清澄剤が放出する酸素の供給と、泡Ｂ内のガス成分の圧力の上昇効果による泡径の拡大とにより、さらに、熔融ガラスＭＧの粘度の低下により、泡Ｂは上方に浮上を開始する。

【0030】

この状態で、熔融ガラスＭＧは清澄管２０２に導入される。ガラス供給管２０４では、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４の内側断面全体に充填されて流れるので、熔融ガラスＭＧの脱泡は起こらない。一方、清澄管２０２は、清澄管２０２の上方に気相の空間が設けられ、大気と接続されているので、大きく成長した泡Ｂは熔融ガラスＭＧの液面に浮上し破泡する。
この後、熔融ガラスＭＧは、徐々に（段階的にあるいは連続的に）降温され、清澄管２０２の後半部分およびガラス供給管２０５において泡の吸収工程に進む。吸収工程では、上述したように泡Ｂが熔融ガラスＭＧの降温により熔融ガラスＭＧ内に吸収され消滅する。熔融ガラスＭＧの降温は、図３に示す電流以外の電流が、図示されない金属フランジから与えられて、清澄管２０２の後半部分およびガラス供給２０５が加熱制御されることにより行われる。

【0031】

このような熔融ガラスＭＧに関して、ガラス供給管２０４、清澄管２０２及びガラス供給管２０５における熔融ガラスＭＧの流れ方向の温度プロファイルをみたとき、ガラス供給管２０４における熔融ガラスの第１の最高温度は、清澄剤の還元反応が生じる温度以上であり、例えば１７２０℃以下である。この第１の最高温度の位置よりも、熔融ガラスＭＧの下流側では、第１の最高温度と同じかそれよりも低い温度になるように熔融ガラスＭＧが加熱調整される。したがって、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４を流れるときの熔融ガラスＭＧの第１の最高温度は、清澄管２０２を流れるときの熔融ガラスＭＧの第２の最高温度と同等、あるいはそれより高くなっている。
また、言い換えると、清澄工程では、清澄剤の還元反応が生じる温度以上に熔融ガラスＭＧを昇温した後、段階的にあるいは連続的に降温する。このときガラス供給管２０４では、熔融ガラスＭＧの昇温により熔融ガラスＭＧの温度を、清澄における最高温度（第１の最高温度）にした後、清澄管２０２では、熔融ガラスＭＧの降温により熔融ガラスの温度を上記最高温度と同等、あるいはそれより低い温度に維持する。

【0032】

図４は、ガラス供給管２０４及び清澄管２０２における熔融ガラスＭＧの流れ方向の温度プロファイルの例を示している。図４に示される温度プロファイルＡでは、ガラス供給管２０４の少なくとも前半部分で熔融ガラスＭＧは急激に加熱され、それ以降の熔融ガラスＭＧの流れの下流側では、ガラス供給管２０４の加熱が維持され、あるいは抑えられる。これにより、位置Ｘにおいて、熔融ガラスＭＧは第１の最高温度になる。第１の最高温度は、少なくとも清澄剤の還元反応が生じる温度以上であり、少なくとも清澄管２０２に熔融ガラスＭＧが進むまで熔融ガラスＭＧの温度は清澄剤の還元反応が生じる温度以上となっている。このため、熔融ガラスＭＧが、ガラス供給管２０４から清澄管２０２に進むとき、清澄剤から酸素が熔融ガラスＭＧに放出される。
一方、清澄管２０２では、少なくとも清澄管２０２の前半部分では、熔融ガラスＭＧは脱泡工程の状態にある。したがって、清澄管２０２では、熔融ガラスＭＧの液面に浮上して泡Ｂの破泡が行われる。この後、温度プロファイルＡに示すようになだらかに熔融ガラスＭＧは降温して、吸収工程に移行する。熔融ガラスＭＧの降温は、ガラス供給管２０５のみならず、攪拌槽２０３、ガラス供給管２０６においても続行してもよい。そして、熔融ガラスＭＧが成形装置３００に進むとき、成形工程に適した粘度になるように降温される。

【0033】

温度プロファイルＡにおける清澄管２０２における熔融ガラスＭＧの最高温度（第２の最高温度）の位置は、ガラス供給管２０４と清澄管２０２が接続される接続部分である。したがって、温度プロファイルＡでは、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度(第１の最高温度)は、清澄管２０２を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第２の最高温度）と同等、あるいはそれより高くなっている。
熔融ガラスＭＧの温度プロファイルに関して、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第１の最高温度）の位置と、清澄管２０２を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第２の最高温度）の位置がともに、ガラス供給管２０４と清澄管２０２との接続部分であってもよい。この場合、第１の最高温度は、第２の最高温度と同等である。すなわち、この場合、温度プロファイルは、図４に示す温度プロファイルＣのようになる。しかし、温度プロファイルＡのように、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４を流れる途中で、熔融ガラスＭＧの温度は第１の最高温度に達することが、清澄管２０２の加熱を抑制できる点で好ましい。

【0034】

このように、ガラス供給管２０４、清澄管２０２及びガラス供給管２０５の中で、熔融ガラスＭＧの最高温度の位置をガラス供給管２０４の場所に設けることで、ガラス供給管２０４において熔融ガラスＭＧの中の泡Ｂは大きく成長する。このため、泡Ｂは、清澄管２０２において熔融ガラスＭＧの液面上に浮上して容易に脱泡する。このため、従来と同様に、清澄管２０２において泡Ｂを脱泡することができる。
熔融ガラスＭＧは、ガラス供給管２０４から清澄管２０２に移動するとき、熔融ガラスＭＧの温度は清澄剤の還元反応が生じる温度以上に維持されているので、清澄管２０２において、熔融ガラスＭＧをより高くする必要はない。このため、清澄管２０２の加熱温度
を従来よりも低く抑えることができる。

【0035】

また、ガラス供給管２０４、清澄管２０２、及びガラス供給管２０５を流れる清澄工程中の熔融ガラスＭＧの中で、ガラス供給管２０４を熔融ガラスＭＧが流れるとき、ガラス供給管２０４の外壁から熔融ガラスＭＧを加速することにより熔融ガラスＭＧは最高温度に達する。
従来、ガラス供給管２０４よりも内側断面積の大きい清澄管２０２において、熔融ガラスＭＧの温度が清澄工程の中で最高温度に達するように清澄管２０２の外壁を加熱していた。このため、熔融ガラスＭＧの体積に対する外壁に接する接触面積の比率は小さく、外壁の加熱に対する熔融ガラスＭＧの昇温効果は大きくない。しかも、清澄管２０２内には、熔融ガラスＭＧが流れない気相の空間を有するので、熔融ガラスＭＧの昇温効果は小さい。しかし、本実施形態のように、ガラス供給管２０４では、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４の内側断面全体に充填されて流れるので、しかも、ガラス供給管２０４の内側断面積は清澄管２０２の内側断面積に比べて小さいので、ガラス供給管２０４では、外壁からの加熱による熔融ガラスＭＧの昇温効果は大きい。
また、従来、気相の空間を有する清澄管２０２において熔融ガラスＭＧの温度が清澄工程の中で最高温度に達するように清澄管２０２の外壁を加熱していたので、清澄管２０２を構成する白金あるいは白金合金が揮発し、その一部が部分的に冷やされて固化し、清澄管２０２内の内側壁面（天井部分）に結晶物として付着していた。この付着物は、清澄管２０２を流れる熔融ガラスＭＧ内に異物として落下し、熔融ガラスＭＧ内の異物として下流工程に流れ、ガラス板への微粒子の混入の原因となる場合もあった。
これに対して、本実施形態では、清澄工程において溶融ガラスＭＧが最高温度に達する位置は清澄管２０２にないので、白金あるいは白金合金が揮発し、清澄管２０２内の内側壁面（天井部分）に結晶物として付着することは抑制される。このため、熔融ガラスＭＧ内に異物として下流工程に流れ込むことは抑制される。

【0036】

最近、高温粘性の高いガラスを用い、従来よりも清澄工程における熔融ガラスＭＧの温度を高くしてガラス板が製造される傾向にある。
具体的には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor)を使用したフラットパネルディスプレイ(液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等)に用いるガラス板の揚合、ＴＦＴの影響を抑制する観点から、本実施形態では、無アルカリガラスを用いた無アルカリガラスガラス板、あるいは、アルカリ成分を微量含有させるアルカリ微量含有ガラスを用いたアルカリ微量含有ガラス板が好適に製造される。しかし、アルカリ微量含有ガラス板あるいは無アルカリガラス板の熔解性は低い。具体的には、熔融ガラスＭＧの粘度ηにおいてｌｏｇη＝２．５となる温度は、１５００℃〜１７５０℃であり、この温度はアルカリガラスに比べて高い。このような粘度を有する熔融ガラスは、従来のアルカリガラスのガラス板を製造する場合よりも清澄工程における熔融ガラスＭＧの温度を高くしなければならない。

【0037】

また、清澄剤としては、環境負荷が小さいもの、例えばＳｎＯ₂等がＡｓ₂Ｏ₃等に代わって用いられる。しかし、環境負荷が小さいＳｎＯ₂等は、還元反応を促進させるために、従来に比べて熔融ガラスＭＧの温度を高くしなければならない。

【0038】

このように、従来に比べて熔融ガラスＭＧの温度を高くするために、清澄管２０２をより高い温度に加熱する傾向にあるため、清澄管を構成する白金の揮発が生じやすい。しかし、本実施形態では、清澄工程において熔融ガラスＭＧが最高温度に達する位置は清澄管２０２ではなく、ガラス供給管２０４である。したがって、高温粘性の高いガラスであっても、例えば１０^2．5poiseにおける温度が１５００℃以上であるガラスであっても、本実施形態では，従来よりも清澄管２０２の加熱を抑えることができる。これにより、清澄管２０２の白金の揮発を抑制できるので、清澄管２０２の内側壁面（天井部分）に付着する結晶物は少ない。この結果、清澄管２０２において結晶物の一部が微粒子となって熔融ガラスＭＧ内に脱落して熔融ガラスＭＧ内に混入する、さらには、最終製品であるガラス板へ微粒子が混入することを抑えることができる。

【0039】

すなわち、高温粘性の高いガラスにおいて、本実施形態の効果は従来に比べて顕著となる。高温粘性の高いガラスは、１０^2.5poiseにおける温度が１５００℃以上であるが、１０^2.5poiseにおける温度が１５５０℃以上のガラス、さらには１６００℃以上のガラスにおいて、本実施形態の効果は従来に比べてより顕著となる。また、ＳｎＯ₂を清澄剤として用いて、清澄工程中の熔融ガラスＭＧの温度を高くする必要がある場合、本実施形態の効果は従来に比べて顕著となる。

【0040】

このようなガラス板の製造方法をより具体的に実施するには、ガラス供給管２０４を熔融ガラスＭＧが通過する時間をＴｉｍｅ（分）とし、ガラス供給管２０４の入り口（熔解槽２０１の出口）における熔融ガラスＭＧの温度から、ガラス供給管２０４を流れる熔融ガラスＭＧの第１の最高温度までの昇温の温度差を△Ｔ（℃）としたとき、△Ｔ／Ｔｉｍｅは、３〜１０（℃／分）であることが好ましい。ガラス供給管２０４において熔融ガラスＭＧの温度が第１の最高温度に達するためには、ガラス供給管２０４を構成する白金あるいは白金合金を加熱するが、白金あるいは白金合金から熔融ガラスＭＧへの熱伝達を効率よくする（短時間に熔融ガラスＭＧの温度を第1の最高温度にする）ために、白金あるいは白金合金をより高く加熱すればよい。しかし、白金あるいは白金合金をより高く加熱することは、白金の揮発を促進させることになり、高価な白金あるいは白金合金で構成されたガラス供給管２０４の寿命の点で好ましくない。このため、ガラス供給管２０４の加熱温度と熔融ガラスＭＧの温度との間の温度差を小さくする代わり、ガラス供給管２０４を熔融ガラスが通過する時間Ｔｉｍｅ（分）を従来に比べて長くすることにより、熔融ガラスＭＧの温度が第１の最高温度に達するようにすることが好ましい。したがって、上記△Ｔ／Ｔｉｍｅは３〜１０（℃／分）にすることが好ましい。上記△Ｔ／Ｔｉｍｅは３〜９（℃／分）にすることがより好ましく、３〜８（℃／分）にすることがより好ましい。ここで、時間Ｔｉｍｅ（分）は、熔融ガラスＭＧを用いて１日にガラス板を製造する製造量ＭＧ（トン／日）の情報と、ガラス供給管２０４の寸法（流路断面、および管長さ）と、熔融ガラスＭＧの密度とを用いて定めることができる。

【0041】

(ガラス組成)
本実施形態に用いるガラス板のガラス組成は、質量％表示で例えば以下のものが挙げられる。
ＳｉＯ₂：５０〜７０％、
Ａｌ₂Ｏ₃：０〜２５％、
Ｂ₂Ｏ₃：1〜１５％、
ＭｇＯ：０〜１０％、
ＣａＯ：０〜２０％、
ＳｒＯ：０〜２０％、
ＢａＯ：０〜１０％、
ＲＯ：５〜３０％（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、ガラス基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％以上０．５％以下、好ましくは０．２０％以上０．５％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、ガラス基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％より低くてもよい。
また、本発明のガラス基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、質量％で表示して、ＳｎＯ₂：０．０１〜１％（好ましくは０．０１〜０．５％）、Ｆｅ_２Ｏ_３：０〜０．２％（好ましくは０．０１〜０．０８％）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。

【0042】

本実施形態では、清澄工程中の熔融ガラスＭＧの温度プロファイルを図４に示す温度プロファイルＡのようにするためにガラス供給管２０４及び清澄管２０２を通電加熱して加熱の制御をするが、実際の温度プロファイルを温度プロファイルＡに示すようにできない場合もある。例えば、ガラス供給管２０４及び清澄管２０２を通電加熱するための電極を支持するフランジの冷却効果によって、電極が設けられる位置で熔融ガラスＭＧの温度が部分的に低下する場合がある。この揚合、熔融ガラスＭＧの温度プロファイルは、温度プロファイルＢに示すようになる。すなわち、フランジ及び電極が設けられる清澄管２０２の上流側の端部の位置、およびフランジ及び電極が設けられる清澄管２０２の中間の位置において、局部的に温度が低下する。この場合においても、熔融ガラスＭＧがガラス供給管２０４を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第１の最高温度）は、清澄管２０２を流れるときの熔融ガラスＭＧの最高温度（第２の最高温度）と同等、あるいはそれより高い。

【0043】

以上、本発明のガラス基板の製造方法およびガラス板の製造装置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
の改良や変更牽してもよいのはもちろんである。

【符号の説明】

【0044】

２００ 熔解装置
２０１ 熔解槽
２０２ 清澄管
２０３ 撹搾槽
２０３ａ スターラ
２０４，２０５，２０６ ガラス供給管
３００ 成形装置
３１０ 成形体
３１２ 供給溝
４００ 切断装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】