特許 6498546 ガラス板の製造方法、および、熔解槽

(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】6498546

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】ガラス板の製造方法、および、熔解槽

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/43 20060101AFI20190401BHJP

   C03B 5/03 20060101ALI20190401BHJP

   C03B 5/425 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   C03B5/43

   C03B5/03

   C03B5/425

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-131876(P2015-131876)

(22)【出願日】2015年6月30日

(65)【公開番号】特開2017-14055(P2017-14055A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2018年6月15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】100111187

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 秀忠

(74)【代理人】

【識別番号】100159916

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 貴之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 諒

(72)【発明者】

【氏名】守本 将

【審査官】 井上 政志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２２４００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００８４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１３８０４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００２−５１５３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１８０７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５５−０１０５４８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実開昭６３−０４６４３８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ１／００−５／４４

Ｃ０３Ｂ８／００−８／０４

Ｃ０３Ｂ１９／１２−２０／００

Ｃ０３Ｂ１８／００−１８／２２

Ｃ０３Ｂ７／００−７／２２

Ｃ０３Ｂ９／００−１７／０６

Ｃ０３Ｂ１９／００−１９／１０

Ｃ０３Ｂ２１／００−２１／０６

Ｆ２７Ｄ１／００−１／１８

Ｆ２７Ｄ７／００−１５／０２

Ｆ２７Ｂ１１／００−１５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熔解槽において、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスを通電加熱により作る工程を含むガラス板の製造方法であって、
前記熔解槽は、前記熔解槽の底部の保温を抑制する保温抑制構造を有し、
前記底部は、複数の耐火物が積層された構造を有し、
前記保温抑制構造は、前記熔解槽に貯留される前記熔融ガラスと接触し前記底部を構成する前記耐火物である第１耐火物が、前記第１耐火物と接し前記底部を構成する前記耐火物と比較して、より低い熱伝導率、および、前記熔融ガラスに対するより高い耐食性を有し、かつ、前記第１耐火物の厚みが８５ｍｍ以下である構造である、
ガラス板の製造方法。

【請求項2】

前記第１耐火物は、ジルコニア系電鋳耐火物であり、
前記第１耐火物の下面と接触し前記底部を構成する前記耐火物である第２耐火物は、デンスジルコン耐火物、または、ジルコニア系焼成耐火物である、
請求項１に記載のガラス板の製造方法。

【請求項3】

前記第２耐火物の下面と接触し前記底部を構成する前記耐火物は、前記第２耐火物と比較して、より高い熱伝導率を有する、
請求項２に記載のガラス板の製造方法。

【請求項4】

前記第１耐火物は、前記第２耐火物と比較して、より低い電気抵抗率を有する、
請求項２または３に記載のガラス板の製造方法。

【請求項5】

前記熔解槽は、前記底部の上方において、前記熔融ガラスを通電加熱するための電極を保持する壁部を有し、
前記壁部は、前記第１耐火物よりも高い電気抵抗率を有する耐火性の物質で成形されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。

【請求項6】

熔融ガラスを通電加熱により作るための熔解槽であって、
１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスを貯留する熔解槽本体と、
前記熔解槽本体に貯留される前記熔融ガラスを通電加熱するための電極と、
を備え、
前記熔解槽本体は、前記熔解槽本体の底部の保温を抑制する保温抑制構造を有し、
前記底部は、複数の耐火物が積層された構造を有し、
前記保温抑制構造は、前記熔解槽本体に貯留される前記熔融ガラスと接触し前記底部を構成する前記耐火物である第１耐火物が、前記第１耐火物と接し前記底部を構成する前記耐火物と比較して、より低い熱伝導率、および、前記熔融ガラスに対するより高い耐食性を有し、かつ、前記第１耐火物の厚みが８５ｍｍ以下である構造である、
熔解槽。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス板の製造方法、および、この方法に用いられる熔解槽に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ディスプレイパネルの分野では、画質の向上のために画素の高精細化が進んでいる。この高精細化の進展に伴って、ディスプレイパネルに用いられるガラス基板にも高品質であることが望まれている。例えば、ディスプレイパネルの製造工程中に、高温に熱処理されたガラス基板の寸法変化が生じにくいように、熱収縮の小さいガラス板が求められている。

【0003】

一般に、ガラス板の熱収縮は、ガラスの歪点が高いほど、また、ガラス板の製造工程中の徐冷速度を小さくするほど、小さくなることが知られている。そのため、同じガラス組成であっても、徐冷速度を十分に小さくすることによって、求められるレベルまで熱収縮を低減することは可能である。特に、熔融ガラスからフロート法でガラス板を製造する場合、徐冷炉を長くして徐冷速度を小さくすることは比較的容易にできる。しかし、ダウンドロー法を用いてガラス板を製造する場合、徐冷炉を長くすることは設備上あるいは操業操作上の点から難しい。このため、ダウンドロー法で熱収縮に対する要求を満たすガラス板を製造するためには、従来のガラス組成に比べて歪点の高いガラス組成のガラスを利用する、言い換えれば、高温粘性の高いガラス組成のガラスを利用しなければならない。このようなガラス組成を持つガラスは、一般的に、熔融ガラス時の電気抵抗率も大きくなる傾向にある。

【0004】

ここで、特許文献１（特開２０１２−５１７３９８号公報）に開示されているように、ガラス原料から熔融ガラスをつくる場合、熔解槽内の気相空間において、バーナー加熱により気相空間の温度を高温化して熔解槽の壁の温度を高くし、この壁からの輻射熱により投入したガラス原料を熔解させるとともに、熔解してできる熔融ガラスを、上記輻射熱により加熱する。さらに、熔解槽本体に設けられた電極対を介して通電加熱を行うことにより、熔融ガラスの温度および粘度を調整する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような熔融ガラスの通電加熱を行う熔解工程において、熔融ガラスの電気抵抗率が高い場合、加熱するための電流を多量に流さなければならない。しかし、熔融ガラスの電気抵抗率が高い場合、加熱するための電流は、熔融ガラスのみならず熔解槽を構成する耐火レンガにも流れる場合がある。熔融ガラスの電気抵抗率が高くなればなるほど、耐火レンガに流れる電流は増える。このような耐火レンガとして、熔融ガラスに対する耐食性に優れている電鋳耐火物レンガが用いられる。

【0006】

電鋳耐火物レンガの材料として、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＡＺＳ（アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）およびシリカ（ＳｉＯ₂）の混合物）、および、ジルコニア（ＺｒＯ₂）がよく知られている。この中でも、特に、ジルコニア系の電鋳耐火物は、熔融ガラスに対する耐食性が高く、無アルカリガラスの熔解に好適である。しかし、ジルコニアは、アルミナおよびＡＺＳと比較して熱伝導率が小さく、通電加熱時に熱ごもりが発生しないように慎重に電鋳耐火物を設計して操業する必要がある。熱ごもりとは、耐火物の内部の温度が、耐火物の表面の温度よりも高くなる状態である。熱ごもりのない望ましい状態とは、熔融ガラスに近い側の表面が最高温度となり、かつ、熔融ガラスに近い側の反対側の表面が最低温度となるように、一方向の温度勾配が形成されている状態である。

【0007】

このように、熔解槽を構成する耐火レンガとして電鋳耐火物レンガを用いる場合、ガラス板の熱収縮を小さくする目的で高温粘性および高電気抵抗率のガラス組成を用いると、通電加熱により耐火レンガに蓄積された熱は、外部に逃げにくく内部にこもりやすくなる。例えば、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスの場合、熔解槽の耐火レンガが通電加熱され、その熱が熔解槽の底部の耐火レンガに蓄積されて、周囲に比べて温度が局所的に高くなる熱ごもりの発生が無視できなくなる。１５５０℃における電気抵抗率が１９０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスの場合、熱ごもりは顕著になる。この熱ごもりにより、耐火レンガの強度が低下して耐火レンガが変形しやすくなり、場合によっては、耐火レンガが熔損するおそれがある。耐火レンガが熔損すると、熔融ガラス、ひいてはガラス板の生産が継続できないだけでなく、場合によっては重大な設備破損につながる。このように、熱収縮の小さいガラス板の要請に応じて熔融ガラスを高粘性化させてガラス板を改良するとき、従来の熔解槽では破損するおそれがある。

【0008】

本発明は、熔解槽において１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上となる熔融ガラスをつくる場合、熔解槽の底部の熱ごもりを抑え、熔損の発生を抑えることができるガラス板の製造方法、および、この方法に用いられる熔解槽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】

【0009】

本発明に係るガラス板の製造方法は、熔解槽において、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスを通電加熱により作る工程を含む。熔解槽は、熔解槽の底部の保温を抑制する保温抑制構造を有する。熔解槽の底部は、複数の耐火物が積層された構造を有する。保温抑制構造は、第１耐火物が、第１耐火物と接し底部を構成する耐火物と比較して、より低い熱伝導率、および、熔融ガラスに対するより高い耐食性を有し、かつ、第１耐火物の厚みが８５ｍｍ以下である構造である。第１耐火物は、熔解槽に貯留される熔融ガラスと接触し底部を構成する耐火物である。

【0010】

このガラス板の製造方法では、熔解槽の底部の最上層は、高温の熔融ガラスと接触する第１耐火物から形成されている。第１耐火物は、熔融ガラスに対する耐食性が高いので、長期間の使用による熔解槽の劣化が抑制される。また、第１耐火物のように、熔融ガラスに対する耐食性が高い耐火物は、熱伝導率が低く保温性が高いことがある。また、通電加熱された熔融ガラスは有効熱伝導率（輻射を含む）が高く、熔融ガラス内で自然対流が起きるので、熔融ガラスが局所的に高温になる熱ごもりは起こりにくい。一方、熱伝導率が熔融ガラスよりも低い第１耐火物では、通電加熱により熱ごもりが発生することによる溶損のリスクがある。しかし、第１耐火物の厚みは所定の値以下に制限されているので、第１耐火物の内部に熱がこもることが抑制される。そのため、第１耐火物の強度が低下して第１耐火物が変形し易くなることによる熔解槽の熔損が抑制される。従って、このガラス板の製造方法は、熔解槽の底部の熱ごもりを抑え、熔損の発生を抑えることができる。

【0011】

第１耐火物は、ジルコニア系電鋳耐火物であり、第２耐火物は、デンスジルコン耐火物、または、ジルコニア系焼成耐火物であることが好ましい。第２耐火物は、第１耐火物の下面と接触し底部を構成する耐火物である。

【0012】

デンスジルコン耐火物は、１４００℃における電気抵抗率が１０Ω・ｍを超えるほど高く、通電加熱されにくいため、熱ごもりを抑制する観点では優れている。しかし、デンスジルコン耐火物は、熔融ガラスとの接触による侵食には耐えられない。一方、ジルコニア電鋳耐火物は、熔融ガラスとの接触による侵食に十分耐えられるが、電気抵抗率が小さいため、通電加熱されやすい。このように、高電気抵抗と高耐食性とは、通常両立しない。そこで、熔融ガラスと接触する第１耐火物としてジルコニア電鋳耐火物を用い、熔融ガラスと接触しない第２耐火物としてデンスジルコン耐火物を用いることが好ましい。これは、ジルコニア電鋳耐火物は、熱ごもりを抑制する観点では不利だが、熔融ガラスに対する耐食性の観点では有利であるためである。

【0013】

第２耐火物の下面と接触し底部を構成する耐火物は、第２耐火物と比較して、より高い熱伝導率を有することが好ましい。

【0014】

第１耐火物は、第２耐火物と比較して、より低い電気抵抗率を有することが好ましい。

【0015】

熔解槽は、底部の上方において、熔融ガラスを通電加熱するための電極を保持する壁部を有することが好ましい。壁部は、第１耐火物よりも高い電気抵抗率を有する耐火性の物質で成形されている。

【0016】

本発明に係る熔解槽は、熔融ガラスを通電加熱により作るための熔解槽である。熔解槽は、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスを貯留する熔解槽本体と、熔解槽本体に貯留される熔融ガラスを通電加熱するための電極とを備える。熔解槽本体は、熔解槽本体の底部の保温を抑制する保温抑制構造を有する。熔解槽本体の底部は、複数の耐火物が積層された構造を有する。保温抑制構造は、第１耐火物が、第１耐火物と接し底部を構成する耐火物と比較して、より低い熱伝導率、および、熔融ガラスに対するより高い耐食性を有し、かつ、第１耐火物の厚みが８５ｍｍ以下である構造である。第１耐火物は、熔解槽本体に貯留される熔融ガラスと接触し底部を構成する耐火物である。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係るガラス板の製造方法、および、この方法に用いられる熔解槽は、熔解槽において１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上となる熔融ガラスをつくる場合、熔解槽の底部の熱ごもりを抑え、熔損の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係るガラス板の製造方法の工程の一例を示すフローチャートである。

【図2】実施形態に係るガラス板製造装置の構成を示す模式図である。

【図3】熔解槽の熔解槽本体とその周辺構造の概略的な斜視図である。

【図4】熔解槽の長手方向に直交する方向の断面図である。

【図5】変形例Ｂにおける、熔解槽の熔解槽本体とその周辺構造の概略的な斜視図である。

【図6】カメラ用レンガの外観図である。

【図7】カメラ用レンガの正面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（１）ガラス板の製造方法の概要
本発明に係るガラス板の製造方法、および、この方法に用いられる熔解槽の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のガラス板の製造方法の工程の一例を示すフローチャートである。

【0020】

ガラス板の製造方法は、図１に示されるように、主として、熔解工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、攪拌工程Ｓ３と、供給工程Ｓ４と、成形工程Ｓ５と、徐冷工程Ｓ６と、切断工程Ｓ７とを備える。

【0021】

熔解工程Ｓ１では、ガラス原料が熔解槽に投入されて加熱されることで熔融ガラスが得られる。熔融ガラスは、熔解槽の側壁の底部に形成された流出口から、清澄工程Ｓ２に向かって流出する。熔解槽における熔融ガラスの加熱は、熔解槽の側壁に設けられた電極対を用いて熔融ガラスに電気を流して直接的に熔融ガラスを加熱する方法、および、熔融ガラスの液面の上方空間をバーナーの炎で加熱して間接的に熔融ガラスを加熱する方法により行われる。ガラス原料には、清澄剤が添加される。清澄剤は、例えば、ＳｎＯ₂、Ａｓ₂Ｏ₃およびＳｂ₂Ｏ₃である。環境負荷低減の観点からは、清澄剤として、ＳｎＯ₂が用いられる。

【0022】

清澄工程Ｓ２では、熔解槽から延びる配管を流れた熔融ガラスが清澄槽内で加熱されることで、熔融ガラス中に含まれるＣＯ₂、Ｎ₂、ＳＯ₂等を含む泡が、清澄剤の還元反応によって生じた酸素を吸収する。酸素を吸収して成長した泡は、熔融ガラスの液面に浮上して消滅する。清澄工程Ｓ２では、さらに、熔融ガラスの温度を低下させることで、還元された清澄剤が酸化反応を起こして、熔融ガラス中に残存している酸素等のガスが熔融ガラスに吸収される。清澄剤の還元反応および酸化反応は、清澄槽内の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Ｓ２では、減圧雰囲気の空間を清澄槽内に形成し、熔融ガラス中の泡を減圧雰囲気下で成長させて除去する減圧脱泡方式が用いられてもよい。

【0023】

攪拌工程Ｓ３では、清澄槽から延びる配管を流れた熔融ガラスが、攪拌槽内で攪拌されて、熔融ガラスの成分が均質化される。これにより、脈理の原因である熔融ガラスの組成ムラが低減される。

【0024】

供給工程Ｓ４では、攪拌槽で攪拌された熔融ガラスが、配管を流れて成形装置に供給される。

【0025】

成形工程Ｓ５では、成形装置に供給された熔融ガラスから、オーバーフローダウンドロー法によりガラスリボンが連続的に成形される。

【0026】

徐冷工程Ｓ６では、成形されたガラスリボンが所望の厚みを有し、かつ、歪みおよび反りが生じないように、ガラスリボンが徐々に冷却される。

【0027】

切断工程Ｓ７では、冷却されたガラスリボンが所定の長さに切断されて、ガラス素板が得られる。ガラス素板は、さらに、所定の寸法に切断されて、製品サイズのガラス板が得られる。その後、ガラス板端面の研削および研磨、並びに、ガラス板の洗浄が行われる。さらに、気泡、脈理およびキズ等の欠陥の有無が検査され、検査に合格したガラス板が梱包されて製品として出荷される。ガラス板の幅方向の寸法は、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍである。ガラス板の長さ方向の寸法は、例えば、５００ｍｍ〜３５００ｍｍである。

【0028】

このガラス板の製造方法で用いられるガラス原料は、所望の組成のガラスを実質的に得ることができるように調製されている。ガラスの組成の一例として、フラットパネルディスプレイ用のガラス板として好適な無アルカリガラスは、ＳｉＯ₂：５０質量％〜７０質量％、Ａｌ₂Ｏ₃：０質量％〜２５質量％、Ｂ₂Ｏ₃：１質量％〜１５質量％、ＭｇＯ：０質量％〜１０質量％、ＣａＯ：０質量％〜２０質量％、ＳｒＯ：０質量％〜２０質量％、ＢａＯ：０質量％〜１０質量％を含有する。ここで、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計の含有量は、５質量％〜３０質量％である。

【0029】

また、フラットパネルディスプレイ用のガラス板として、アルカリ金属を微量含むアルカリ微量含有ガラスを用いてもよい。アルカリ微量含有ガラスは、成分として、０．１質量％〜０．５質量％のＲ’₂Ｏを含み、好ましくは、０．２質量％〜０．５質量％のＲ’₂Ｏを含む。ここで、Ｒ’は、Ｌｉ、ＮａおよびＫから選択される少なくとも１種である。なお、Ｒ’₂Ｏの含有量の合計は、０．１質量％未満であってもよい。

【0030】

また、ガラスの組成は、上記成分に加えて、ＳｎＯ₂：０．０１質量％〜１質量％（好ましくは、０．０１質量％〜０．５質量％）、Ｆｅ₂Ｏ₃：０質量％〜０．２質量％（好ましくは、０．０１質量％〜０．０８質量％）をさらに含有してもよい。また、ガラスの組成は、環境負荷を考慮して、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃およびＰｂＯを実質的に含有しないことが好ましい。

【0031】

なお、フラットパネルディスプレイ用のガラス板は、高温時における粘度が高い。例えば、１０^2.5ポアズの粘度を有する熔融ガラスの温度は、１５００℃以上である。

【0032】

図２は、熔解工程Ｓ１から切断工程Ｓ７までを行うガラス板製造装置１００の構成の一例を示す模式図である。ガラス板製造装置１００は、熔解槽１０１と、清澄槽１０２と、攪拌槽１０３と、成形装置１０４と、第１供給管１０５ａと、第２供給管１０５ｂと、第３供給管１０５ｃとを備える。第１供給管１０５ａは、熔解槽１０１と清澄槽１０２とを接続する。第２供給管１０５ｂは、清澄槽１０２と攪拌槽１０３とを接続する。第３供給管１０５ｃは、攪拌槽１０３と成形装置１０４とを接続する。

【0033】

熔解工程Ｓ１において、ガラス原料は、バケット１０１ｄを用いて熔解槽１０１に投入される。ガラス原料は、熔解槽１０１内で加熱されて熔解し、熔融ガラスＭＧが得られる。熔解槽１０１では、例えば、１５００℃〜１６００℃の熔融ガラスＭＧが得られる。熔解槽１０１内の熔融ガラスＭＧは、第１供給管１０５ａを流れて、清澄槽１０２に供給される。

【0034】

バケット１０１ｄを用いるガラス原料の投入方法は、熔融ガラスＭＧの液面のうち第１供給管１０５ａの反対側の液面に投入する前方投入方式と、熔融ガラスＭＧの液面全体に均等に投入する全面投入方式とを含む。本実施形態では、図２に示されるように、前方投入方式によってガラス原料が熔解槽１０１に投入される。なお、ガラス原料は、バケット１０１ｄを用いる以外の方法で熔解槽１０１に投入されてもよい。例えば、ガラス原料は、スクリューフィーダを用いて熔解槽１０１に投入されてもよい。

【0035】

清澄工程Ｓ２では、清澄槽１０２において熔融ガラスＭＧが清澄される。清澄槽１０２では、熔融ガラスＭＧの温度が調整されて、熔融ガラスＭＧ中に含まれるガス成分が除去される。清澄槽１０２では、熔融ガラスＭＧは、例えば、１５００℃〜１７００℃まで昇温させられる。清澄された熔融ガラスＭＧは、第２供給管１０５ｂを流れて、攪拌槽１０３に供給される。

【0036】

攪拌工程Ｓ３では、攪拌槽１０３において熔融ガラスＭＧが攪拌されて、熔融ガラスＭＧの成分が均質化される。攪拌槽１０３に供給される熔融ガラスＭＧの温度は、所定の範囲内になるように調整されている。攪拌槽１０３内の熔融ガラスＭＧの温度は、例えば、１２５０℃〜１４５０℃である。攪拌槽１０３内の熔融ガラスＭＧの粘度は、例えば、５００ポアズ〜１３００ポアズである。攪拌槽１０３で均質化された熔融ガラスＭＧは、第３供給管１０５ｃに流入する。

【0037】

供給工程Ｓ４では、熔融ガラスＭＧは、第３供給管１０５ｃの中を流れながら、次の成形工程Ｓ５におけるガラスリボンの成形に適した温度まで冷却される。例えば、熔融ガラスＭＧは、第３供給管１０５ｃの中を流れる過程で、１２００℃付近まで冷却される。供給工程Ｓ４において、第３供給管１０５ｃの中を流れる熔融ガラスＭＧは、温度が制御されながら冷却される。第３供給管１０５ｃで冷却された熔融ガラスＭＧは、成形装置１０４に供給される。

【0038】

成形工程Ｓ５では、成形装置１０４において、オーバーフローダウンドロー法によって熔融ガラスＭＧからガラスリボンが連続的に成形される。

【0039】

徐冷工程Ｓ６では、成形装置１０４において、成形工程Ｓ５において成形されたガラスリボンが室温付近まで徐冷される。

【0040】

切断工程Ｓ７では、徐冷されたガラスリボンが、切断装置（図示せず）によって所定の寸法に切断され、ガラス板が製造される。

【0041】

本実施形態のガラス板の製造方法において、熱収縮の小さいガラス板を作るために高温粘性の高いガラスを用いる場合、熔解工程Ｓ１において、高温粘性の低いガラスに比べてより多量の電流を流して熔融ガラスを通電加熱する必要がある。しかし、熔融ガラスの高温粘性が高いほど、熔融ガラスの電気抵抗率は大きくなる傾向にある。その結果、熔融ガラスの電気抵抗率は、熔解槽１０１の側壁および底壁を構成する耐火レンガの電気抵抗率と同等になる場合がある。このため、熔解槽１０１の側壁に設けられた電極対を用いて熔融ガラスに電流を流す際に、本来熔融ガラスに流れるべき電流の一部が、熔解槽１０１の側壁および底壁に流れ、熔解槽１０１が加熱される場合がある。特に、熔解槽１０１の底壁が、耐熱性および保温性に優れた耐火レンガから構成されている場合、耐火レンガに熱が蓄積されて高温状態が維持される熱ごもりが発生する。このような熱ごもりは、熔解槽１０１の底壁を構成する耐火レンガの機械的強度を低下させて熱クリープを発生させるおそれがあり、また、耐火レンガの一部が熔損して熔解槽１０１に貯留される熔融ガラスが外部に漏れ出るおそれがある。

【0042】

本実施形態では、高温粘性の高い熔融ガラス、具体的には、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスを作るための熔解槽１０１は、熔解槽１０１の底壁の保温を抑制する保温抑制構造を有する。保温抑制構造は、上述の熱ごもりの発生を抑え、熔解槽１０１の熔損を抑えるための構造である。

【0043】

（２）熔解槽の詳細な構成
次に、熔解槽１０１の詳細な構成について説明する。図３は、熔解槽１０１の熔解槽本体とその周辺構造の概略的な斜視図である。図４は、熔解槽１０１の長手方向に直交する方向の断面図である。熔解槽１０１の長手方向は、バケット１０１ｄの原料投入口から第１供給管１０５ａへ向かう方向であり、図３において複数の電極対１１４の並び方向である。熔解槽１０１は、主として、熔解槽本体１１０と、バーナー１１２と、電極対１１４と、迫部１１８とを備える。

【0044】

熔解槽本体１１０は、熔融ガラスＭＧが貯留される容器である。熔解槽本体１１０は、高温の熔融ガラスに対して耐熱性を有する素材で成形されている。熔解槽本体１１０の内部空間の上部は、熔融ガラスＭＧの液面より上方の気相空間１１０ｃである。熔解槽本体１１０の内部空間の下部は、熔融ガラスＭＧが貯留される貯留空間１１０ｄである。熔解槽本体１１０に貯留される熔融ガラスＭＧは、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である。

【0045】

熔解槽本体１１０は、主として、底壁１１０ａと、側壁１１０ｂと、気相空間仕切り壁１１６とから構成される。側壁１１０ｂは、底壁１１０ａの上面の外縁から上方に向かって突出している壁である。気相空間仕切り壁１１６は、側壁１１０ｂの上端と接続されている壁である。気相空間１１０ｃは、主に、熔解槽本体１１０の一部である気相空間仕切り壁１１６によって四方を囲まれている。

【0046】

バーナー１１２は、気相空間仕切り壁１１６に取り付けられている。バーナー１１２は、燃料と酸素等を混合した燃焼ガスの燃焼により生じる火炎を気相空間１１０ｃに放出する。バーナー１１２は、気相空間１１０ｃを加熱することで、熔解槽本体１１０に貯留されている熔融ガラスＭＧを間接的に加熱する。図３，４に示されるように、気相空間仕切り壁１１６の互いに対向する一対の壁に、それぞれ３基のバーナー１１２が取り付けられている。図３では、熔解槽本体１１０の奥側の壁に取り付けられているバーナー１１２のみが示されている。バーナー１１２は、互いに対向する位置に設けられておらず、互い違いの位置に設けられている。すなわち、図４では、２基のバーナー１１２が互いに対向する位置に設けられるように見えるが、この２基のバーナー１１２は、図４の紙面に対して垂直方向の異なる位置に設けられている。なお、バーナー１１２は、互いに対向する一対の壁の一方のみに設けられてもよい。

【0047】

電極対１１４は、熔解槽本体１１０の長手方向の側壁１１０ｂに取り付けられている。電極対１１４は、長手方向の３箇所の異なる位置に、熔融ガラスＭＧを挟んで互いに対向するように設けられている。図３では、熔解槽本体１１０の手前側の側壁１１０ｂに取り付けられている電極のみが示されている。電極対１１４は、その間に存在する熔融ガラスＭＧに電流を流して、熔融ガラスＭＧを通電加熱する。電極対１１４は、例えば、酸化錫あるいはモリブデン等の耐熱性を有する導電性材料から成形される。電極対１１４は、制御ユニット（図示せず）に接続され、制御ユニットから電流の供給を受ける。制御ユニットは、コンピュータ（図示せず）に接続される。コンピュータは、電極対１１４に流れる電流を制御するための制御信号を制御ユニットに送る。コンピュータは、熔解槽１０１に貯留される熔融ガラスＭＧの温度および粘度が所定の範囲内になるように制御信号を生成する。

【0048】

気相空間仕切り壁１１６は、熔解槽本体１１０の一部であり、主に、貯留空間１１０ｄの上方の気相空間１１０ｃを囲む壁である。気相空間仕切り壁１１６には、開閉自在な原料投入口１０１ｆが設けられている。図２に示されるバケット１０１ｄは、原料投入口１０１ｆを出入りすることができる。ガラス原料を積んだバケット１０１ｄにより、ガラス原料は、熔解槽本体１１０に貯留される熔融ガラスＭＧの液面に投入される。熔解槽本体１１０の、原料投入口１０１ｆと対向する側壁１１０ｂの底部近傍には、流出口１１５が設けられている。流出口１１５には、第１供給管１０５ａが接続されている。熔解槽１０１は、流出口１１５を介して後工程に熔融ガラスＭＧを供給する。なお、バケット１０１ｄの代わりにスクリューフィーダを用いて、熔解槽本体１１０に貯留される熔融ガラスＭＧの液面にガラス原料が投入されてもよい。

【0049】

迫部１１８は、熔解槽１０１の気相空間１１０ｃを覆う天井壁である。図４には、迫部１１８の詳細が示されている。迫部１１８の頂部には、温度センサ１１８ａが取り付けられている。温度センサ１１８ａは、気相空間１１０ｃの温度を測定する。迫部１１８は、高温の熔融ガラスＭＧに対して耐熱性を有する素材で成形されている。なお、気相空間仕切り壁１１６および迫部１１８は、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂及びＳｉＯ₂を含むＡＺＳ系電鋳耐火レンガから構成される。

【0050】

次に、熔解槽本体１１０の詳細な構成について説明する。熔解槽本体１１０の底壁１１０ａは、複数種類の耐火物が鉛直方向に積層された構造を有している。図４に示されるように、底壁１１０ａは、少なくとも３種類の耐火物が積層された構造を有している。本実施形態では、底壁１１０ａは、第１耐火物１２１、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３が、鉛直方向上方から下方に向かって積層している構造を有している。第１耐火物１２１、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３は、耐熱耐火レンガ等である。第１耐火物１２１は、底壁１１０ａの最上層を構成し、熔解槽本体１１０に貯留される熔融ガラスＭＧと接触する。側壁１１０ｂは、第１耐火物１２１と接続されている。第２耐火物１２２は、第１耐火物１２１の下面と接触する。第３耐火物１２３は、第２耐火物１２２の下面と接触する。

【0051】

第１耐火物１２１は、ジルコニア系電鋳耐火物である。ジルコニア系電鋳耐火物は、ジルコニア（ＺｒＯ₂）の含有量が９０質量％以上である耐火物である。第２耐火物１２２は、デンスジルコン耐火物、または、ジルコニア系焼成耐火物である。デンスジルコン耐火物、または、ジルコニア系焼成耐火物は、ジルコン（ＺｒＳｉＯ₄）の含有量が９０質量％以上であり、かつ、圧縮後の焼成によって成形される耐火物である。第３耐火物１２３は、第１耐火物１２１および第２耐火物１２２より安価であり、かつ、後述の条件を満たす任意の耐火物である。第１耐火物１２１は、例えば、ＡＧＣセラミックス株式会社製のジルコニア系電鋳耐火物（ＺＢ−Ｘ９５１０）が用いられる。第２耐火物１２２は、第１耐火物１２１と比べて、電気抵抗率および熱伝導率がより高く、かつ、より安価なデンスジルコン耐火物が用いられる。第２耐火物は、例えば、コルハート社製のデンスジルコン耐火物（ＺＳ１３００）が用いられる。第３耐火物１２３は、例えば、ヨータイ社製の電融ムライト耐火物（ＭＬ−ＦＭＳ）が用いられる。なお、耐火物の熱伝導率が低いほど、その耐火物の断熱性および保温性が高い。すなわち、耐火物の熱伝導率が低いほど、耐火物から外部に熱が逃げにくく、内部に熱がこもりやすい。また、ジルコニア系電鋳耐火物である第１耐火物１２１は、ジルコニア系焼成耐火物である第２耐火物１２２と比べて、熔融ガラスＭＧに対する耐食性がより高い。そのため、第１耐火物１２１は、熔融ガラスＭＧと接触する耐火物として用いられる。

【0052】

底壁１１０ａを構成する第１耐火物１２１および第２耐火物１２２の物性値は、次の大小関係を満たす。電気抵抗率の大小関係は、第２耐火物１２２＞第１耐火物１２１である。熱伝導率の大小関係は、第２耐火物１２２＞第１耐火物１２１である。熔融ガラスＭＧに対する耐食性の大小関係は、第１耐火物１２１＞第２耐火物１２２である。なお、第１耐火物１２１および第２耐火物１２２の熱伝導率は、温度に依存する。例えば、４００℃から１２００℃までの温度範囲において、熱伝導率の大小関係は、第２耐火物１２２＞第１耐火物１２１となる。

【0053】

第３耐火物１２３は、耐熱性を有する任意の耐火物であればよい。そのため、第３耐火物１２３の電気抵抗率、熱伝導率、および、熔融ガラスＭＧに対する耐食性は、第１耐火物１２１および第２耐火物１２２と比べて高くても低くてもよい。

【0054】

次に、第１耐火物１２１、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３の、１４００℃のときにおける電気抵抗率および熱伝導率の数値範囲について説明する。第１耐火物１２１の電気抵抗率は、０．５Ω・ｍ〜１０Ω・ｍである。第２耐火物１２２の電気抵抗率は、１０Ω・ｍ〜１００Ω・ｍである。第１耐火物１２１の熱伝導率は、０．８Ｗ／ｍ・Ｋ〜４．０Ｗ／ｍ・Ｋである。第２耐火物１２２の熱伝導率は、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ〜５．０Ｗ／ｍ・Ｋである。

【0055】

次に、第１耐火物１２１および第２耐火物１２２の、熔融ガラスＭＧに対する耐食性について説明する。ここでは、耐食性を表すパラメータとして、腐食度ｍｄｄ（ｍｇ／ｄｍ²・ｄａｙ）を用いる。腐食度ｍｄｄが小さいほど、耐食性が高い。第１耐火物１２１の腐食度は、２０００ｍｄｄ〜２００００ｍｄｄである。第２耐火物１２２の腐食度は、１００００ｍｄｄ〜１０００００ｍｄｄである。第１耐火物１２１の腐食度は、第２耐火物１２２の腐食度より小さければ、任意である。

【0056】

次に、第１耐火物１２１、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３の寸法について説明する。第１耐火物１２１の厚みは、３０ｍｍ〜８５ｍｍである。第２耐火物１２２の厚みは、６０ｍｍ〜２００ｍｍである。第３耐火物１２３の厚みは、５０ｍｍ〜５００ｍｍである。

【0057】

熔解槽本体１１０の側壁１１０ｂは、耐火物から構成されている。例えば、側壁１１０ｂは、耐熱耐火レンガが積層された構造を有している。側壁１１０ｂを構成する耐火物は、第１耐火物１２１よりも高い電気抵抗率を有する任意の耐火物である。また、側壁１１０ｂは、熔解槽本体１１０に貯留される熔融ガラスＭＧと接触するので、熔融ガラスＭＧに対する耐食性が比較的高い耐火物で構成されていることが好ましい。この観点からは、側壁１１０ｂを構成する耐火物は、底壁１１０ａを構成する第２耐火物１２２と同じ耐火物であることが好ましい。

【0058】

なお、側壁１１０ｂは、底壁１１０ａを構成する第１耐火物１２１と同様に熔融ガラスＭＧと接触する。そのため、側壁１１０ｂは、熔融ガラスＭＧに対する耐食性に優れた第１耐火物１２１と同じ耐火物で構成されてもよい。

【0059】

（３）特徴
熔解槽１０１は、熔解槽１０１の底壁１１０ａの保温を抑制する保温抑制構造を有する。保温抑制構造は、上述した熱ごもりの発生を抑え、熔解槽１０１の熔損を抑えるための構造である。保温抑制構造は、底壁１１０ａを構成する第１耐火物１２１、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３から構成される。

【0060】

保温抑制構造の主な特徴は、第１耐火物１２１が、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３と比較して、熔融ガラスＭＧに対する耐食性がより高いこと、および、第１耐火物１２１の厚みが８５ｍｍ以下に制限されていることである。熔解槽１０１の底壁１１０ａの最上層を構成する第１耐火物１２１は、熔解槽本体１１０に貯留される高温の熔融ガラスＭＧと接触する。第１耐火物１２１は、高温の熔融ガラスＭＧに対する耐食性が高いので、熔解槽１０１の継続的な使用により第１耐火物１２１が熔融ガラスＭＧに長期間曝されていても、第１耐火物１２１の機械的強度が低下して第１耐火物１２１の熱クリープが発生することが抑制される。

【0061】

また、第１耐火物１２１のように、熔融ガラスＭＧに対する耐食性が高い耐火物は、一般的に、熱伝導率が低く保温性が高い傾向がある。すなわち、第１耐火物１２１は、第２耐火物１２２および第３耐火物１２３と比較して、内部の熱が外部に逃げにくい性質を有する。しかし、本実施形態の熔解槽１０１では、第１耐火物１２１の厚みは、８５ｍｍ以下に制限されている。第１耐火物１２１の厚みが大きいほど、第１耐火物１２１の保温性が高くなるので、第１耐火物１２１から第２耐火物１２２および側壁１１０ｂに熱が逃げにくくなり、第１耐火物１２１の内部に熱がこもりやすくなる。そのため、第１耐火物１２１の厚みの上限を設定することで、第１耐火物１２１の内部に熱がこもりにくくなる。これにより、第１耐火物１２１の機械的強度が低下して第１耐火物１２１の熱クリープが発生することが抑制される。

【0062】

なお、第１耐火物１２１の厚みの上限は、底壁１１０ａの最上層に通常用いられる耐火物の厚みよりも低い８５ｍｍに設定されている。第１耐火物１２１の保温性を抑えて第１耐火物１２１から熱を逃げやすくする観点からは、第１耐火物１２１の厚みの上限は、低いほど好ましい。しかし、第１耐火物１２１の厚みが小さすぎる場合には、第１耐火物１２１の機械的強度が十分でなくなるおそれがある。そのため、第１耐火物１２１の厚みは、少なくとも３０ｍｍであることが好ましい。

【0063】

以上より、本実施形態のガラス板の製造方法に用いられる熔解槽１０１は、熔解槽１０１の底壁１１０ａの熱ごもりを抑えて、底壁１１０ａの熔損の発生を抑えることができる。これにより、熔解槽１０１が破損し、熔解槽１０１に貯留されている熔融ガラスＭＧが外部に漏れ出すことによる重大な設備破損の発生が抑制される。

【0064】

また、本実施形態の熔解槽１０１では、第３耐火物１２３は、第２耐火物１２２と比較して、より高い熱伝導率を有する。これにより、第２耐火物１２２の熱は、第３耐火物１２３に逃げやすいので、結果的に、第１耐火物１２１の熱は、第２耐火物１２２を介して第３耐火物１２３に逃げやすくなる。従って、第３耐火物１２３を用いることで、第１耐火物１２１の内部に熱がこもることが効果的に抑制される。

【0065】

また、本実施形態の熔解槽１０１では、第１耐火物１２１は、第２耐火物１２２と比較して、より低い電気抵抗率を有することがある。第１耐火物１２１は、熔解槽本体１１０に貯留される熔融ガラスＭＧと接触する。そのため、第１耐火物１２１の電気抵抗率が低いほど、電極対１１４によって熔融ガラスＭＧに流される電流の一部が、第１耐火物１２１にも流れやすくなる。しかし、上述したように、第１耐火物１２１の厚みの上限を設定して第１耐火物１２１の厚みを抑えることで、底壁１１０ａ全体の電気抵抗の低下が抑制される。これにより、第１耐火物１２１を流れる電流が低減されるので、第１耐火物１２１の通電加熱が抑制される。従って、第１耐火物１２１の厚みの上限を設定することで、第１耐火物１２１の内部に熱がこもることが効果的に抑制される。

【0066】

また、本実施形態の熔解槽１０１では、電極対１１４を保持する側壁１１０ｂは、第１耐火物１２１よりも高い電気抵抗率を有する耐火物、例えば、第２耐火物１２２で成形されている。側壁１１０ｂを構成する耐火物の電気抵抗率が低いほど、側壁１１０ｂの一部であって、電極対１１４と第１耐火物１２１との間の耐火物に電流が流れやすくなる。その結果、第１耐火物１２１にも電流が流れやすくなる。そのため、側壁１１０ｂを構成する耐火物の電気抵抗率が高いほど、第１耐火物１２１に流れる電流が低減されるので、第１耐火物１２１の通電加熱が抑制される。従って、側壁１１０ｂを構成する耐火物として第２耐火物１２２等を用いることで、第１耐火物１２１の内部に熱がこもることが効果的に抑制される。

【0067】

なお、熔解槽１０１では、特に、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である高温粘性の高い熔融ガラスＭＧを作る場合に、上述した底壁１１０ａの熱ごもりが発生しやすい。このために、熔解槽１０１の底壁１１０ａは、保温抑制構造を備えている。熱ごもりが発生する部分は、電極対１１４の位置、電極対１１４が熔融ガラスＭＧに与える電流の大きさ、および、熔解槽本体１１０の形状等に応じて変化するが、熔解槽本体１１０の長手方向の中心と、流出口１１５との間に位置することが多い。

【0068】

また、熔解槽１０１は、酸化スズを含有し、粘度が１０２．５ポアズであるときの温度が１５８０℃以上である熔融ガラスＭＧを作る場合においても、熔解槽本体１１０の熱クリープの発生を抑え、熔解槽１０１の熔損を抑えることができる。また、熔解槽１０１は、１５５０℃における電気抵抗率が１９０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスＭＧを作ることにも適している。

【0069】

（４）変形例
以上、実施形態のガラス板の製造方法、および、この方法に用いられる熔解槽について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種種の変更が行われてもよい。例えば、本発明は、以下に説明する変更が適用されてもよい。

【0070】

（４−１）変形例Ａ
実施形態の熔解槽１０１では、熔解槽１０１の底壁１１０ａの熱ごもりを抑えて熔損の発生を抑えるために、底壁１１０ａを構成し熔融ガラスＭＧと接触する第１耐火物１２１として、熔融ガラスＭＧに対する耐食性が高いジルコニア系電鋳耐火物が用いられている。また、第１耐火物１２１の保温性を抑えて、第１耐火物１２１の熱を第２耐火物１２２等に逃げやすくするために、第１耐火物１２１の厚みが制限されている。

【0071】

ここで、熔解槽１０１を用いて熔融ガラスＭＧを作る前に、基準とする熔解槽モデルを用いて熔融ガラスＭＧを作るシミュレーション計算を行って、熔解槽１０１の底壁１１０ａの温度分布を予測計算し、予測計算で得られた温度分布に基づいて、第１耐火物１２１の物性および厚みを設定してもよい。第１耐火物１２１の物性は、第１耐火物１２１の電気抵抗率および熱伝導率等である。

【0072】

例えば、１５５０℃における電気抵抗率が１６０Ω・ｃｍ以上である熔融ガラスＭＧを通電加熱によりつくる熔解槽１０１は、以下の方法によって設計することができる。

【0073】

最初に、基準となる熔解槽モデルを設定する。熔解槽モデルは、熔解槽１０１に関する様々なパラメータを有する。パラメータは、例えば、熔解槽１０１の寸法、熔融ガラスＭＧの温度および粘度、および、熔解槽１０１を構成する耐火物の物性等である。

【0074】

次に、熔解槽モデルを用いて熔解槽１０１を用いた熔融ガラスＭＧの熱伝導のシミュレーション計算を行い、熔解槽１０１の底壁１１０ａの温度分布の時間変化を求める。そして、求めた温度分布の時間変化を分析することで、第１耐火物１２１の保温性、および、第１耐火物１２１の熱の逃げやすさ等を評価する。そして、評価結果に応じて、第１耐火物１２１に関する種種のパラメータ（電気抵抗率、熱伝導率および厚み等）を修正し、以上の一連の工程を繰り返すことにより、熔解槽１０１の最適な保温抑制構造を実現できるパラメータを決定する。

【0075】

（４−２）変形例Ｂ
実施形態の熔解槽１０１は、気相空間１１０ｃを加熱するための複数のバーナー１１２を備えている。バーナー１１２は、気相空間１１０ｃに火炎を放出することで、熔解槽本体１１０に貯留されている熔融ガラスＭＧに浮いているガラス原料、および、熔融ガラスＭＧを間接的に加熱する。ガラス原料および熔融ガラスＭＧを均一に加熱するためには、バーナー１１２によって気相空間１１０ｃが均一に加熱される必要がある。そのため、バーナー１１２から放出される火炎の状態は、気相空間１１０ｃが均一に加熱されているか否かを判断するための有益な情報である。ここで、火炎の状態は、バーナー１１２のノズルから放出される火炎の方向、火炎の大きさ、および、火炎の色等である。火炎の方向および大きさが、各バーナー１１２によって異なっていると、気相空間１１０ｃが均一に加熱されないおそれがある。火炎の色は、火炎の燃焼状態を判定するために用いることができる。火炎が不完全燃焼の状態である場合、気相空間１１０ｃが均一に加熱されないおそれがある。

【0076】

しかし、バーナー１１２から気相空間１１０ｃに放出される火炎の状態を目視で確認することは、気相空間１１０ｃが熔解槽１０１によって囲まれているため困難である。そのため、気相空間１１０ｃを撮像するための監視カメラ（図示せず）を用いて、監視カメラが取得した映像を分析して、バーナー１１２から放出される火炎の状態を取得することが好ましい。この場合、監視カメラは、バーナー１１２から放出される火炎の状態だけではなく、熔解槽本体１１０の状態、熔解槽本体１１０に貯留されている熔融ガラスＭＧの液面の状態、および、熔融ガラスＭＧの液面に浮いているガラス原料の状態をさらに取得することが好ましい。

【0077】

熔解槽１０１の管理者は、監視カメラが取得した映像を分析することで、種種の情報を取得することができる。例えば、管理者は、バーナー１１２から放出される火炎の状態を取得して、気相空間１１０ｃが均一に加熱されているか否かを判断することができる。また、管理者は、バーナー１１２のノズルの状態、および、バーナー１１２を支持する耐火物の状態を取得して、これらが破損しているか否かを判定することができる。また、管理者は、熔融ガラスＭＧの液面の状態、および、熔融ガラスＭＧの液面に浮いているガラス原料の状態に基づいて、熔融ガラスＭＧの対流を予測して熔融ガラスＭＧの温度分布を算出することができる。また、この算出結果に基づいて、熔融ガラスＭＧの温度を調整したり、熔融ガラスＭＧの温度分布のシミュレーション結果を検証したりすることができる。なお、以上の作業は、全て、コンピュータに記憶されたプログラムによって自動的に行われてもよい。

【0078】

本変形において、気相空間１１０ｃを撮像する監視カメラは、熔解槽本体１１０の近傍に設置されているカメラ用架台に取り付けられている。監視カメラは、熔解槽本体１１０に設けられたカメラ孔を通して、熔解槽本体１１０の外部空間から、熔解槽本体１１０内部の気相空間１１０ｃを撮像する。気相空間１１０ｃ全体を撮像する観点からは、カメラ孔は、熔解槽本体１１０の流出口１１５の上方の壁に形成されていることが好ましい。図５は、本変形例における、熔解槽１０１の熔解槽本体１１０とその周辺構造の概略的な斜視図である。図５には、カメラ孔を有する耐火レンガであるカメラ用レンガ１１７の位置が示されている。図６は、カメラ用レンガ１１７の外観図である。カメラ用レンガ１１７の材質は、例えば、実施形態の第２耐火物１２２である。図７は、カメラ用レンガ１１７の正面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。図８には、カメラ用レンガ１１７と監視カメラ１２０との位置関係が示されている。

【0079】

カメラ用レンガ１１７は、監視カメラ１２０の視野を確保するためのカメラ孔１１９を有する。カメラ用レンガ１１７の上面１１７ａは、カメラ用レンガ１１７の上方に位置する耐火レンガの重量を受ける面である。カメラ用レンガ１１７の両側面１１７ｂおよび底面１１７ｃは、隣接する耐火レンガによって支持される面である。両側面１１７ｂは、カメラ孔１１９の両側の側面である。カメラ孔１１９は、カメラ孔入口１１９ａおよびカメラ孔出口１１９ｂの両端を有する。カメラ孔入口１１９ａは、熔解槽１０１の外部空間に接し、カメラ孔出口１１９ｂは、熔解槽１０１内部の気相空間１１０ｃに接する。

【0080】

図７は、カメラ孔１１９の長手方向に沿って、カメラ孔出口１１９ｂからカメラ孔入口１１９ａに向かってカメラ用レンガ１１７を見た図である。カメラ孔１１９は、カメラ用レンガ１１７の４つの面に囲まれた空間である。カメラ孔１１９は、カメラ孔入口１１９ａからカメラ孔出口１１９ｂに向かって断面積が徐々に大きくなっている形状を有している。図８に示されるように、監視カメラ１２０は、カメラ孔入口１１９ａの近傍に設置されている。監視カメラ１２０のレンズは、カメラ孔入口１１９ａからカメラ孔出口１１９ｂに向かう方向に向けられている。監視カメラ１２０は、カメラ孔１１９を通して、熔解槽１０１内部の気相空間１１０ｃを撮像する。カメラ孔１１９は、監視カメラ１２０の視野を確保するために、カメラ孔入口１１９ａからカメラ孔出口１１９ｂに向かって広がっている。

【0081】

カメラ孔１１９は、図７に示されるように、４つの角部１１９ｃを有している。角部１１９ｃは、カメラ孔１１９を形成する２つの面が接続される箇所である。４つの角部１１９ｃの少なくとも１つは、Ｒ面取り加工されている。Ｒ面取り加工されている角部１１９ｃでは、２つの面が滑らかに接続されている。

【0082】

Ｒ面取り加工されている角部１１９ｃは、以下の理由により、カメラ用レンガ１１７の破損を抑制する効果を有する。カメラ用レンガ１１７は、その周囲が支持されている状態で加熱されるために応力が発生する。この応力は、角部１１９ｃに集中しやすい。また、この応力は、カメラ用レンガ１１７の変形を引き起こし、カメラ用レンガ１１７の破損の原因となる。角部１１９ｃをＲ面取り加工することで、角部１１９ｃに発生する応力が低減される。従って、角部１１９ｃをＲ面取り加工することで、カメラ用レンガ１１７の破損が抑制される。

【0083】

本変形例は、熔解槽において熔融ガラスを通電加熱により作る工程を含むガラス板の製造方法に関する。熔解槽は、熔解槽の内部の気相空間を撮像する監視カメラと、監視カメラの視野を確保するためのカメラ用レンガとを備える。気相空間は、熔解槽の内部の空間であって、熔解槽に貯留されている熔融ガラスの液面の上方の空間である。カメラ用レンガは、熔解槽の外部空間に設置された監視カメラで気相空間を撮像するために用いられる孔であるカメラ孔を有する。カメラ孔は、気相空間と熔解槽の外部空間とを連通する。カメラ孔は、Ｒ面取り加工された角部を有する。角部は、カメラ孔を形成する２つの面が接続される部分である。

【0084】

（４−３）変形例Ｃ
実施形態の熔解槽１０１では、図４に示されるように、底壁１１０ａは、３種類の耐火物が積層された構造を有している。しかし、底壁１１０ａは、４種類以上の耐火物が積層された構造を有していてもよい。この場合、底壁１１０ａの最上層の保温を抑制する観点からは、底壁１１０ａを構成する各層の耐火物の熱伝導率は、最上層から最下層に向かって高くなることが好ましい。これにより、第１耐火物１２１の熱は、第１耐火物１２１の下方の耐火物に逃げやすくなるので、第１耐火物１２１の内部に熱がこもることが効果的に抑制される。

【0085】

また、底壁１１０ａは、２種類の耐火物が積層された構造を有していてもよい。例えば、実施形態の熔解槽１０１において、底壁１１０ａの第３耐火物１２３は、第２耐火物１２２と同じ耐火物であってもよい。

【0086】

（４−４）変形例Ｄ
実施形態のガラス板の製造方法では、フラットパネルディスプレイ用のガラス板として好適な無アルカリガラスまたはアルカリ微量含有ガラスの製造のために調合されたガラス原料が用いられる。

【0087】

しかし、近年、フラットパネルディスプレイのさらなる高精細化を実現するために、従来のａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）・ＴＦＴではなく、ｐ−Ｓｉ（低温ポリシリコン）・ＴＦＴまたは酸化物半導体を用いたディスプレイが求められている。ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴおよび酸化物半導体の形成工程では、ａ−Ｓｉ・ＴＦＴの形成工程よりも高温の熱処理工程が存在する。そのため、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴおよび酸化物半導体が形成されるガラス板には、熱収縮率が小さい特性が求められている。ガラス板の熱収縮率を小さくするためには、ガラスの歪点を高くすることが好ましい。しかし、歪点が高いガラスは、液相温度が高く、かつ、液相粘度が低くなる傾向がある。すなわち、歪点が高いガラスの液相粘度は、成形工程Ｓ５における熔融ガラスの適正な粘度に近付く。そのため、ガラスの失透を抑制するために、成形装置１０４に熔融ガラスを供給する第３供給管１０５ｃにおいて、その断面方向における熔融ガラスの温度をできるだけ均一にすることがより強く求められている。

【0088】

実施形態のガラス板の製造方法は、温度が均一な熔融ガラスを成形装置１０４に供給できるので、例えば、歪点が６６５℃以上のガラスを用いるガラス板の製造方法にも適用できる。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴおよび酸化物半導体に好適な、歪点が６５５℃以上、６８０℃以上または６９０℃以上のガラスを用いるガラス板の製造方法に、実施形態のガラス板の製造方法を適用することができる。また、液相粘度が６０００Ｐａ・ｓ以下、５０００Ｐａ・ｓ以下または４５００Ｐａ・ｓ以下のガラスを用いるガラス板の製造方法にも、実施形態のガラス板の製造方法を適用することができる。

【0089】

歪点が６６５℃以上または液相粘度が４５００Ｐａ・ｓ以下のガラスの組成は、例えば、ＳｉＯ₂：５２質量％〜７８質量％、Ａｌ₂Ｏ₃：３質量％〜２５質量％、Ｂ₂Ｏ₃：３質量％〜１５質量％、ＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａの少なくとも１種）：３質量％〜２０質量％を含有する。質量比（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）／Ｂ₂Ｏ₃は、７〜２０であることが好ましい。また、歪点をより上昇させるために、質量比（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＲＯは、７．５以上であることが好ましい。歪点をさらに上昇させるために、β―ＯＨ値は、０．１ｍｍ^-1〜０．３ｍｍ^-1であることが好ましい。また、高い歪点を実現しつつ液相粘度の低下を抑制するために、質量比ＣａＯ／ＲＯは０．６５であることが好ましい。

【0090】

また、ガラスの様々な特性を調節するために、ガラスの組成は、上述の成分に加えて、他の酸化物を含有してもよい。酸化物は、例えば、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＭｏＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、Ｙ₂Ｏ₃およびＬａ₂Ｏ₃である。液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイは、ガラス板の中の泡欠陥に対する要求基準が特に厳しい。その場合、ガラスの組成は、上記酸化物の中で清澄効果が特に大きいＳｎＯ₂を少なくとも含有することが好ましい。

【0091】

また、上記のＲＯとして、硝酸塩や炭酸塩が用いられてもよい。熔融ガラスの酸化性を向上させるためには、適切な割合の硝酸塩を含む酸化物をＲＯとして用いることが好ましい。

【符号の説明】

【0092】

１０１ 熔解槽
１１０ 熔解槽本体
１１０ａ 底壁（底部）
１１０ｂ 側壁（壁部）
１１４ 電極対（電極）
１２１ 第１耐火物
１２２ 第２耐火物

【先行技術文献】

【特許文献】

【0093】

【特許文献1】特開２０１２−５１７３９８号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】