特許 6806456 ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置

(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】6806456

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/235 20060101AFI20201221BHJP

   C03B 17/06 20060101ALI20201221BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   C03B5/235

   C03B17/06

   G02F1/1333 500

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-70098(P2016-70098)

(22)【出願日】2016年3月31日

(65)【公開番号】特開2017-178707(P2017-178707A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年2月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】598055910

【氏名又は名称】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】508271425

【氏名又は名称】安瀚視特股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ Ｔａｉｗａｎ Ｉｎｃ．

(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】日沖 宣之

【審査官】 若土 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０６９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６９９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４７０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８７８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ １／００−５／４４

８／００−８／０４

１９／１２−２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス原料を加熱して熔融ガラスを生成する熔融槽と、前記熔融ガラスからガラス基板を成形する成形装置と、前記熔融槽から前記成形装置へと移送される熔融ガラスが通過する移送管と、を備えるガラス基板の製造装置を用いてガラス基板を製造するガラス基板の製造方法であって、
前記移送管は、
白金族金属からなり、前記熔融ガラスの流路を構成する導管と、
前記導管を支持する多孔性を有する第１の支持体と、
前記第１の支持体を支持する断熱性を有する第２の支持体と、
前記導管に電流を流して前記導管の内部を流れる熔融ガラスを加熱する一対の電極と、を有し、
前記導管に流入する熔融ガラスの流入熱量と、前記導管から流出する熔融ガラスの流出熱量と、前記電極から加えられる電極熱量と、に基づいて、前記導管から漏出する熔融ガラスの量によって変化する放熱量を求め、
前記放熱量を補うように前記電極による加熱を制御し、
前記第１の支持体内に、前記導管から流出した前記熔融ガラスが前記導管を流れる前記熔融ガラスの界面位置まで浸透した状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量は、前記状態になる前の、前記第１の支持体に前記導管から流出した前記熔融ガラスが浸透している状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量に比べて小さい、
ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項2】

前記一対の電極には、前記一対の電極の周囲に接触するように、冷媒が流れる冷却管が設けられ、
前記電極熱量は、前記一対の電極の電圧値及び電流値と、前記冷却管に流す冷媒量とに基づいて求められる、請求項1に記載のガラス基板の製造方法。

【請求項3】

ガラス原料を加熱して熔融ガラスを生成する熔融槽と、前記熔融ガラスからガラス基板を成形する成形装置と、前記熔融槽から前記成形装置へと移送される熔融ガラスが通過する移送管とを備えるガラス基板の製造装置であって、
前記移送管は、
白金族金属からなり、前記熔融ガラスの流路を構成する導管と、
前記導管を支持する多孔性を有する第１の支持体と、
前記第１の支持体を支持する断熱性を有する第２の支持体と、
前記導管に電流を流して前記導管の内部を流れる熔融ガラスを加熱する一対の電極と、を有し、
さらに、前記ガラス基板の製造装置は、
前記導管に流入する熔融ガラスの流入熱量と、前記導管から流出する熔融ガラスの流出熱量と、前記電極から加えられる電極熱量と、に基づいて、前記導管から漏出する熔融ガラスの量によって変化する放熱量を求め、前記放熱量を補うように前記電極による加熱を制御する制御装置、を備え、
前記第１の支持体内に、前記導管から流出した前記熔融ガラスが前記導管を流れる前記熔融ガラスの界面位置まで浸透した状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量は、前記状態になる前の、前記第１の支持体に前記導管から流出した前記熔融ガラスが浸透している状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量に比べて小さい、
ことを特徴とするガラス基板の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス基板は、工業的には、ガラス原料を熔融して生成させた熔融ガラスを成形して製造される。一般に、ガラス基板の製造装置は、ガラス原料から熔融ガラスを生成させる熔融部（熔融槽）と、熔融ガラスをガラス基板へと成形する成形部（成形装置）と、熔融部と成形部との間を熔融ガラスが移送可能であるように接続する移送部（移送管）とを備え、必要に応じ、熔融ガラスが内包する微小な気泡を除去する清澄槽等から構成される中間部をさらに備えている。中間部を備えた装置では、熔融部と中間部、中間部と成形部、場合によっては中間部を構成する各槽の間、を移送部がそれぞれ連結する。

【0003】

ＬＣＤ基板用ガラス基板を製造するガラス基板の製造装置の内壁には、通常、熔融ガラスに対する耐食性に優れる白金族金属（典型的には白金）が用いられている。内壁を構成する材料として白金族金属が用いられる移送部（移送管）は、通常、白金族金属により構成されていてその内部を熔融ガラスが通過する導管を備え、さらに、導管を支持する耐火物支持体を備えている。耐火物支持体は、典型的には、耐火レンガにより構成される。高価な白金族金属は薄く引き延ばされて使用されるため、耐火レンガは、強度が不足する導管を補強する支持体として、さらには導管を保温する断熱体としての役割を果たす。白金族金属からなる導管は、高温な熔融ガラスにさらされることにより白金が揮発することにより破損し、また、温度変化により生じた座屈により破損し、破損個所から熔融ガラスが漏出することがある。特許文献１には、導管の破損を低減できる導管により熔融ガラスの漏出を抑制する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−８７８２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、白金が揮発することにより導管が破損して、熔融ガラスが漏出することがある。導管から熔融ガラスが漏出すると、導管内の温度が低下するため、熔融ガラスが内包する微小な気泡を除去する清澄が不十分となり、成形するガラス基板に品質不良が起こる場合があった。

【0006】

そこで、本発明は、熔融ガラスが漏出した場合であっても、熔融ガラスの温度を維持できるガラス基板の製造方法及びガラス基板の製造装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、ガラス原料を加熱して熔融ガラスを生成する熔融槽と、前記熔融ガラスからガラス基板を成形する成形装置と、前記熔融槽から前記成形装置へと移送される熔融ガラスが通過する移送管と、を備えるガラス基板の製造装置を用いてガラス基板を製造するガラス基板の製造方法であって、
前記移送管は、
白金族金属からなり、前記熔融ガラスの流路を構成する導管と、
前記導管を支持する多孔性を有する第１の支持体と、
前記第１の支持体を支持する断熱性を有する第２の支持体と、
前記導管に電流を流して前記導管の内部を流れる熔融ガラスを加熱する一対の電極と、を有し、
前記導管に流入する熔融ガラスの流入熱量と、前記導管から流出する熔融ガラスの流出熱量と、前記電極から加えられる電極熱量と、に基づいて、前記導管から漏出する熔融ガラスの量によって変化する放熱量を求め、
前記放熱量を補うように前記電極による加熱を制御し、
前記第１の支持体内に、前記導管から流出した前記熔融ガラスが前記導管を流れる前記熔融ガラスの界面位置まで浸透した状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量は、前記状態になる前の、前記第１の支持体に前記導管から流出した前記熔融ガラスが浸透している状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量に比べて小さい、
ことを特徴とする。

【0008】

前記一対の電極には、前記一対の電極の周囲に接触するように、冷媒が流れる冷却管が設けられ、
前記電極熱量は、前記一対の電極の電圧値及び電流値と、前記冷却管に流す冷媒量とに基づいて求められる、ことが好ましい。

【0010】

本発明の他の一態様は、ガラス原料を加熱して熔融ガラスを生成する熔融槽と、前記熔融ガラスからガラス基板を成形する成形装置と、前記熔融槽から前記成形装置へと移送される熔融ガラスが通過する移送管とを備えるガラス基板の製造装置であって、
前記移送管は、
白金族金属からなり、前記熔融ガラスの流路を構成する導管と、
前記導管を支持する多孔性を有する第１の支持体と、
前記第１の支持体を支持する断熱性を有する第２の支持体と、
前記導管に電流を流して前記導管の内部を流れる熔融ガラスを加熱する一対の電極と、を有し、
さらに、前記ガラス基板の製造装置は、
前記導管に流入する熔融ガラスの流入熱量と、前記導管から流出する熔融ガラスの流出熱量と、前記電極から加えられる電極熱量と、に基づいて、前記導管から漏出する熔融ガラスの量によって変化する放熱量を求め、前記放熱量を補うように前記電極による加熱を制御する制御装置、を備え、
前記第１の支持体内に、前記導管から流出した前記熔融ガラスが前記導管を流れる前記熔融ガラスの界面位置まで浸透した状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量は、前記状態になる前の、前記第１の支持体に前記導管から流出した前記熔融ガラスが浸透している状態で前記電極から前記導管に加えられるときの前記電極熱量に比べて小さい、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

上述の態様のガラス基板の製造方法及びガラス基板の製造装置によれば、熔融ガラスが漏出した場合であっても、熔融ガラスの温度を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【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】ガラス基板の製造装置の概略図である。

【図3】清澄槽の構成を示す概略図である。

【図4】清澄槽の断面を示す概略図である。

【図5】導管が破損し、導管から熔融ガラスが漏出した例を示す図である。

【図6】導管から漏出した熔融ガラスが導管の界面位置まで浸透した例を示す図である。

【図7】制御装置のブロック図である。

【図8】放熱量の変化を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明のガラス基板の製造方法について説明する。
（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。

【0014】

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。
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。

【0015】

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、粘性差を抑制し、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。

【0016】

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。

【0017】

図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ８）を行うガラス基板の製造装置の概略図である。ガラス基板の製造装置は、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１０２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、移送管１０４を介して清澄管１０２に供給される。
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の清澄工程（ＳＴ２）が行われる。具体的には、清澄管１０２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。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）。

【0018】

（熔融ガラスの移送管）
移送管１０４、１０５、及び、清澄槽１０２は、熔融ガラスを上流側から下流側に流すガラス供給管である。脱泡処理を行うために、移送管１０４、１０５、及び、清澄槽１０２には、熔融ガラスＭＧを高温に加熱するための電極が設けられる。この電極からガラス供給管に電流を流すことにより、ガラス供給管が発熱することにより、ガラス供給管が熔融ガラスＭＧの加熱源となっている。熔融ガラスＭＧは、清澄槽１０２に流れるときには、上記加熱源を用いて例えば１６３０℃以上に昇温される。ガラス供給管には、例えば、耐熱性及び高温耐食性の高い白金または白金合金が用いられる。図３は、清澄槽１０２の構成を示す概略図である。ここでは、清澄槽１０２の構成を用いて、ガラス供給管の構成を示す。清澄槽４１は、白金又は白金合金（白金族金属）から構成される筒状の形状の導管１０２ａを有している。ここで、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。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。導管１０２ａの両端の外周面には、一対のフランジ状の電極１０２ｂが溶接されている。電極１０２ｂには、電源装置１０２ｃに接続される延在部が溶接されている。電極１０２ｂは、白金、白金合金、白金ロジウムまたは白金ロジウム合金（白金族金属）から構成されている。電源装置１０２ｃから電極１０２ｂの間に電圧が印加されることにより、電極１０２ｂの間の導管１０２ａに電流が流れて、導管１０２ａが通電加熱される。この通電加熱により、導管１０２ａは例えば、１６５０℃〜１７００℃程度に加熱され、移送管１０４から供給された熔融ガラスＭＧは、脱泡に適した温度、例えば、１６００℃〜１７００℃程度に加熱される。また、電極１０２ｂの過熱を抑制するために、電極１０２ｂの周囲に接触するように冷却管１０２ｄが設けられている。冷却管１０２ｄは、冷媒供給装置１０２ｅが接続され、冷媒供給装置１０２ｅから冷却管１０２ｄに冷媒が供給される。電極１０２ｂは冷却管１０２ｄにより冷却されて、電極１０２ｂの温度上昇を抑制し、過熱を防いでいる。

【0019】

図４は、清澄槽１０２の断面を示す概略図である。導管１０２ａの周りには、耐火性、耐熱性、断熱性を有する第１の支持体１０２ｆが設けられている。第１の支持体１０２ｆは、多孔性の電鋳耐火物材で構成された直方体形状の複数のブロックにより組み立てられた組立体であり、導管１０２ａを外周から支持する。第１の支持体１０２ｆは、例えば、高アルミナ質レンガ、電融ムライト質レンガ、高ジルコニア質レンガなどからなる。第１の支持体１０２ｆを構成するレンガは、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出した場合であっても、熔融ガラスＭＧがレンガ内に浸透（浸漬）するように、レンガ内に空間を有する多孔質の材料からなる。導管１０２ａと第１の支持体１０２ｆとの間に、アルミナセメント等の不定形耐火物を充填することもできる。不定形耐火物を充填することにより、導管１０２ａから漏出した熔融ガラスＭＧが第１の支持体１０２ｆに浸透（浸漬）のを抑制できる。第１の支持体１０２ｆの周りには、耐火性、耐熱性、断熱性を有する第２の支持体１０２ｇが設けられている。第２の支持体１０２ｇは、電鋳耐火物材で構成された直方体形状の複数のブロックにより組み立てられた組立体であり、第１の支持体１０２ｆを外周から支持する。第２の支持体１０２ｇは、第１の支持体１０２ｆに浸透した熔融ガラスＭＧが第２の支持体１０２ｇの周囲に漏出しないように、第１の支持体１０２ｆを構成するレンガ材質より密度が高く、また、外部への放熱を抑制できる断熱性が高いレンガ材質からなる。図５は、導管１０２ａが破損し、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出した例を示す図である。白金が揮発することにより導管１０２ａが破損すると、破損個所から熔融ガラスＭＧが漏出する。漏出した熔融ガラスＭＧは第１の支持体１０２ｆに浸透するが、第１の支持体１０２ｆは多孔性のレンガ材料からなるため、熔融ガラスＭＧは、第１の支持体１０２ｆ内に蓄えられる。図６は、導管１０２ａから漏出した熔融ガラスＭＧが導管１０２ａの界面位置まで浸透した例を示す図である。漏出した熔融ガラスＭＧは、第１の支持体１０２ｆ内において冷え固まりながら浸透し、導管１０２ａの界面位置と一致する高さまで浸透する。漏出した熔融ガラスＭＧが、第１の支持体１０２ｆ内において導管１０２ａの界面位置と一致する高さまで浸透すると、導管１０２ａから漏出する熔融ガラスＭＧの量が一時的に減少するが、熔融ガラスＭＧの漏出は続き、第２の支持体１０２ｇの外部に漏れだす。熔融ガラスＭＧが第２の支持体１０２ｇの外部に漏れだす、又は、外部に漏れだす直前が、清澄槽１０２の操業限界である。導管１０２ａの周りを第１の支持体１０２ｆで支持することにより、導管１０２ａから漏出した熔融ガラスＭＧを第１の支持体１０２ｆに浸透（浸漬）させて、第１の支持体１０２ｆ内に熔融ガラスＭＧを蓄えることができる。第１の支持体１０２ｆの周りを第２の支持体１０２ｇで支持することにより、第１の支持体１０２ｆ内に蓄えられた熔融ガラスＭＧが外部に漏出することを防ぎ、また、外部に放熱することを抑制できる。

【0020】

（熔融ガラスの加熱の制御）
移送管１０４、１０５、及び、清澄槽１０２には、それぞれの導管１０２ａの出入口に、熔融ガラスＭＧの温度を測定する温度測定装置、熔融ガラスＭＧの流量を測定する流量測定装置が設けられる。温度測定装置、及び、流量測定装置は、制御装置に接続される。制御装置は、主として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびハードディスク等から構成されるコンピュータである。図７は、制御装置のブロック図である。制御装置は、熔融ガラスＭＧの比熱、温度測定装置及び流量測定装置が測定した測定値に基づいて、移送管１０４、１０５、及び、清澄槽１０２に熔融ガラスＭＧが流入することにより持ち込まれる流入熱量、熔融ガラスＭＧが流出ことにより持ち出される流出熱量を求める。また、制御装置は、電源装置１０２ｃから電極１０２ｂに流す電流量、冷媒供給装置１０２ｅから冷却管１０２ｄに流す冷媒量を制御する。制御装置は、電極１０２ｂの抵抗値、電源装置１０２ｃの電圧値、電流値、冷媒供給装置１０２ｅの冷媒量に基づいて、電極から加えられる電極熱量を求める。そして、制御装置は、流入熱量と電極熱量とを合算した熱量から流出熱量を差し引くことにより、移送管１０４、１０５、及び、清澄槽１０２における放熱量を求める。

【0021】

図８は、放熱量の変化を示した図である。同図において、時間０から時間Ｔ１までの領域Ａは、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出していない状況における放熱量であり、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの領域Ｂは、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出し第１の支持体１０２ｆに熔融ガラスＭＧが浸透している状況における放熱量であり、時間Ｔ２以降の領域Ｃは、第１の支持体１０２ｆに熔融ガラスＭＧが充填した状況における放熱量である。領域Ａにおける第１の放熱量Ｈ１は、図４に示した状態における放熱量であり、領域Ｂにおける第２の放熱量Ｈ２は、図５に示した状態における放熱量であり、領域Ｃにおける第３の放熱量Ｈ３は、図６に示した状態における放熱量である。領域Ａにおいては、導管１０２ａ内の熱が導管１０２ａを伝って外部に向かって流れる自然放熱であるため、第１の放熱量Ｈ１は、第２の放熱量Ｈ２、第３の放熱量Ｈ３と比べて一番小さくなる。領域Ｂにおいては、自然放熱に加えて、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出し、熔融ガラスＭＧが断熱ガラスを侵食することによる放熱も加わるため、第２の放熱量Ｈ２は、第１の放熱量Ｈ１より大きくなる。熔融ガラスＭＧの熱伝導率は、第１の支持体１０２ｆの熱伝導率より高いため、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出することにより放熱量は増加する。領域Ｃにおいては、自然放熱に加えて、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出することによる放熱も加わるが、熔融ガラスＭＧが第１の支持体１０２ｆ内に充填された状態であるため、熔融ガラスＭＧの漏出量は、領域Ｂの状態と比べて減少する。導管１０２ａから漏出した熔融ガラスＭＧは、第１の支持体１０２ｆ内で冷え固まった熔融ガラスＭＧを押し広げながら外部に向かって進行するため、熔融ガラスＭＧの漏出量が減少し、漏出速度が遅くなる。このため、第３の放熱量Ｈ３は、第２の放熱量Ｈ２より小さく、第１の放熱量Ｈ１より大きくなる。つまり、導管１０２ａからの放熱量は、第２の放熱量Ｈ２＞第３の放熱量Ｈ３＞第１の放熱量Ｈ１の関係を満たす。

【0022】

制御装置は、電源装置１０２ｃを制御して、図８に示すように変化する放熱量を補うように、電極１０２ｂから加える電極熱量を制御する。領域Ａの状態において、制御装置は、自然放熱によって失われる第１の放熱量Ｈ１を補うように、電極１０２ｂに流す電流量を調節し、熔融ガラスＭＧの加熱量を制御して、導管１０２ａ内を流れる熔融ガラスＭＧの温度が所定の温度プロファイルになるように制御する。これにより、熔融ガラスＭＧが内包する微小な気泡を除去する清澄が促進される。制御装置は、温度測定装置及び流量測定装置を制御して定期的に測定値を取得して放熱量を求めることにより、導管１０２ａから熔融ガラスＭＧが漏出しているか否かを判定することができる。制御装置は、放熱量が増加した（領域Ａの状態から領域Ｂの状態に変化した）ことにより、熔融ガラスＭＧが漏出を検知し、熔融ガラスＭＧが漏出することによって失われる放熱量を補うように、電極１０２ｂに流す電流量を増やして電極熱量を増加させて、導管１０２ａ内を流れる熔融ガラスＭＧの温度が所定の温度プロファイルを維持できるように制御する。また、制御装置は、放熱量が減少した（領域Ｂの状態から領域Ｃの状態に変化した）ことにより、熔融ガラスＭＧが第１の支持体１０２ｆに浸透し、漏出した熔融ガラスＭＧが、導管１０２ａ内の熔融ガラスＭＧの界面位置に達したことを検知できる。制御装置は、領域Ｂの状態における電流量より減らして電極熱量を減少させて、導管１０２ａ内を流れる熔融ガラスＭＧの温度が所定の温度プロファイルを維持できるように制御する。領域Ｂの状態から領域Ｃの状態に変化した後に電流量を減らして電極熱量を減少させないと、熔融ガラスＭＧの温度が上昇し続けるため、導管１０２ａの損傷が促進するため装置寿命が短くなり、また、所定の温度プロファイルを実現できないため、成形するガラス基板に品質不良が起こる可能性がある。このため、制御装置は、領域Ｂの状態における電極熱量＞領域Ｃの状態における電極熱量＞領域Ａの状態における電極熱量の関係を満たすように、電極熱量を制御する。

【0023】

このように、導管１０２ａから漏出する熔融ガラスＭＧの状態によって、放熱量を補うように電極熱量を制御することにより、所定の温度プロファイルを維持できる。そして、熔融ガラスが内包する微小な気泡を除去する清澄が行われて、成形するガラス基板に品質不良が起こることを抑制できる。また、熔融ガラスＭＧの漏出状態を検知できるため、装置寿命（操業限界）を予測することができる。

【0024】

本実施形態が適用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。
ＳｉＯ_２：５５−８０質量％
Ａｌ_２Ｏ_３：８−２０質量％
Ｂ_２Ｏ_３：０−１８質量％
ＲＯ ０〜１７モル％（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量)、
Ｒ’₂Ｏ ０〜２モル％（Ｒ’₂ＯはＬｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの合量)。

【0025】

ＳｉＯ₂は６０〜７５質量％、さらには、６３〜７２質量％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質量％、ＣａＯが０〜１０質量％、ＳｒＯが０〜１０質量％、ＢａＯが０〜１０質量％であることが好ましい。

【0026】

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。

【0027】

また、質量％表示のＢ₂Ｏ₃の含有率の２倍と質量％表示のＲＯの含有率の合計は、３０質量％以下、好ましくは１０〜３０質量％であることが好ましい。
さらに、熔融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質量％含んでいることが好ましい。
ＡＳ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＰｂＯを実質的に含まないことが好ましいが、これらを任意に含んでいてもよい。
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質量％含み、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３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。

【0028】

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を含むディスプレイ用ガラス基板に好適である。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、アルカリ金属酸化物の含有量が極めて少ないことが求められる液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。また、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板にも好適である。言い換えると、本実施形態のガラス基板の製造方法は、ディスプレイ用ガラス基板の製造に好適であり、特に、液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造に好適である。その他、携帯端末機器などのディスプレイや筐体用のカバーガラス、タッチパネル板、太陽電池のガラス基板やカバーガラスとしても用いることができる。特に、ポリシリコンＴＦＴを用いた液晶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。

【0029】

以上、本発明のガラス基板の製造方法及びガラス基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、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

【符号の説明】

【0030】

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
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】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】