JP7223345B2 - ガラス物品の製造方法、製造装置及びガラス基板 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係るガラス物品の製造装置を例示している。同図に示すように、この製造装置1は、大別すると、上流端に配備されてガラス原料を加熱溶融する溶融炉2と、溶融炉2から流出した溶融ガラスGmを下流側に向かって移送する移送装置3と、移送装置3から供給される溶融ガラスGmを帯状の板ガラスGpに成形する成形手段4とを備える。
図7は、筒状部19の上部構造の第1例を示す要部斜視図であり、図8は、図7のB-B線で切断した縦断正面図である。これら各図に示すように、筒状部19の上端の開口部20は、蓋体21により覆われている。詳述すると、筒状部19は、上端にフランジ22を有する。蓋体21は、開口部20を覆う状態で、容易に取り付け及び取り外しが可能である。筒状部19は、白金または白金合金で形成されている。フランジ22は、白金または白金合金或いはその他の金属で形成されている。ここで、図示例では、筒状部19の開口部20の開口面積が、筒状部19の管路面積と実質的に同一の大きさであるが、前者が後者よりも小さくても良く或いは大きくても良い。
このような不具合を回避したのが第2例である。図13は、筒状部19の上部構造の第2例を示す斜視図であり、図14は、図13のC-C線に従って切断した縦断正面図である。これら各図に示すように、蓋体21にはベント流路40が設けられている。詳述すると、蓋体21は、筒状部19の開口部20を覆う矩形平板状のベース壁部41と、ベース壁部41の上に設置された矩形枠状または矩形角筒状の側壁部42と、側壁部42の上方を覆う矩形平板状の天井壁部43とを備える。ベント流路40は、流入口44と、流入口に通じる内部空間45と、内部空間45に通じる流出口46とから構成される。流入口44は、ベース壁部41の中央部に形成された貫通孔である。内部空間45は、側壁部42と天井壁部43とにより包囲された空間である。流出口46は、側壁部42の周り一箇所の上部に形成された切欠き部である。この場合、流入口44と流出口46とでは、平面視での位置が異なっている。また、流入口44の中心軸線は鉛直方向に沿うのに対して、流出口46の中心軸線は水平方向に沿っている。従って、流入口44でのガスの流れ方向は、鉛直方向に略沿う上方向(矢印c方向)であるのに対して、流出口46でのガスの流れ方向は、水平方向に略沿う横方向(矢印d方向)である。
図15は、筒状部19の上部構造の第3例を示す縦断正面図である。同図に示すように、この第3例に係る構成が、上述の第2例に係る構成と相違している点は、蓋体21のベース壁部41に、受け部材47を設置したところにある。この受け部材47は、ベース壁部41の下部から下方に延びる垂下部47aと、垂下部47aの下端から横方向(水平方向)に延びる受止部47bとを有する。受止部47bは、溶融ガラスGmの液面GLの上部空間に配置される。この受止部47bの面積(平面視での面積)は、流入口44の開口面積よりも大きくされ、平面視で、流入口44が受止部47bの上面領域内に収まる。その他の構成は、上述の第2例に係る構成と同一であるため、両例で共通する構成要素については図15に同一符号を付し、その説明を省略する。この第3例に係る構成によれば、流入口44の内周面に付着した揮発物が多量であること等により、流入口44を通じて落下しても、その揮発物は、受け部材47の受止部47bで受け止められる。従って、揮発物が溶融ガラスGm中に落下して白金異物等になる事態をより一層確実に抑止できる。これ以外の作用効果は、上述の第2例と実質的に同一である。
図16は、筒状部19の上部構造の第4例を示す縦断正面図である。同図に示すように、この第4例に係る構成が、上述の第2例に係る構成と相違している点は、蓋体21のベース壁部41の中央部から一方側に偏倚した位置に流入口44を形成し、天井壁部43の中央部から他方側に偏倚した位置に流出口46を形成したところにある。従って、流入口44と流出口46とでは、平面視での位置が異なっている。この場合、流入口44でのガスの流れ方向と、流出口46でのガスの流れ方向とは同一であって、何れもが、鉛直線に略沿う上方向(矢印e方向及び矢印f方向)である。なお、側壁部42には切欠き部が形成されていない。また、ベント流路40の内部空間45は、上述の第2例よりも横方向に広くなっている。その他の構成は、上述の第2例と同一であるため、両例で共通する構成要素については図16に同一符号を付し、その説明を省略する。この第4例に係る構成によれば、流入口44と流出口46とでは、平面視での位置が異なるため、揮発物が落下する経路には流入口44が存在せず、揮発物はベース壁部41の上面で受け止められる。そのため、揮発物の溶融ガラスGm中への落下が阻止される。また、流出口46から流出するガスは流出直後から上方向(矢印f方向)に向かうため、そのガスが冷却管28,31に当たることを確実に阻止できる。
図17は、筒状部19の上部構造の第5例を示す縦断正面図であり、図18は、図17のD-D線に従って切断した縦断正面図である。この第5例に係る構成は、蓋体21が、フランジ22の上に配置された矩形枠状また矩形角筒状の側壁部42と、側壁部42の上方を覆う矩形平板状の天井壁部43とを備える。天井壁部43は、既述の第1例における蓋体21(図9及び図10参照)と同一の構成である。ベント流路40は、内部空間45と流出口46とで構成される。内部空間45は、側壁部42と天井壁部43とにより包囲される空間である。流出口46は、側壁部42の周り一箇所の上部に形成された切欠き部である。この第5例に係る構成によれば、付設槽6内のガスは、筒状部19の上端と側壁部42との間の隙間26に優先して、ベント流路40の内部空間45を通過して流出口46から外部に流出する。この場合、流出口46の内周面に付着した揮発物が落下しても、その揮発物は流出口46の内周面の底部や筒状部19の上端面(フランジ22の上面等)で受け止められる。そのため、揮発物の溶融ガラスGm中への落下が阻止される。この場合、開口部20の上方空間(内部空間45)は、側壁部42と天井壁部43とによって包囲されているため、高温に維持される。そのため、開口部20付近は、酸化スズ等の揮発物が付着し難く且つ付着後の揮発物の凝集等も生じ難い状態にある。これにより、開口部20付近への揮発物の付着や凝集等が回避され、開口部20付近の内面から揮発物が溶融ガラスGm中に落下する事態が阻止され得る。なお、流出口46から流出したガスが冷却管28,31に当たり難くなる理由は、既述の第2例(図14参照)と実質的に同一である。
本発明者は、以上の構成を備えた製造装置及び製造方法を用いて多数枚のガラス基板を得た。さらに、本発明者は、それらのガラス基板が含有している白金異物の形態及び量に着目して、それらのガラス基板の中から図19に示すような高品質のガラス基板Gpxを見出した。この高品質のガラス基板Gpxは、長軸寸法と短軸寸法の比が15以上で且つ長軸寸法が3μm以上である白金異物の個数が1個/kg以下である。この場合、上記の白金異物の個数は、0.05個/kg以下であることが好ましく、0.01個/kg以下であることがより好ましい。白金異物の個数の下限は、例えば0.0001個/kg以上とすればよい。本発明者による研究結果では、従来の製造装置や製造方法を用いて多数枚のガラス基板を得た場合、それらのガラス基板が含有する上記の白金異物の個数は、良質のガラス基板であっても、3個/kg程度であった。これに対して、本発明に係る製造装置及び製造方法を用いて多数枚のガラス基板を得た場合、それらのガラス基板が含有する上記の白金異物の個数は、最良のガラス基板であれば、0.0005個/kgであった。
2 溶融炉
3 移送装置
4 成形手段
5 清澄槽
6 流路(付設槽)
6A 周壁
7 攪拌ポット
7g ドレン孔
7m 内底面
8 攪拌ポット
9 冷却パイプ
11 成形体
16 抵抗部材(ゲート)
Gm 溶融ガラス
19 筒状部
20 開口部
21 蓋体
40 ベント流路
42 側壁部
43 天井壁部
46 流出口
Gpx ガラス板
Claims (9)
- 溶融炉でガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程と、前記溶融炉の下流側に配置された清澄槽と前記清澄槽の下流側に配置された攪拌ポットとを有する移送装置によって前記溶融炉から流出した溶融ガラスを成形手段まで移送する移送工程と、前記移送装置から供給された溶融ガラスを前記成形手段によって所定形状に成形する成形工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、
前記移送工程及び前記成形工程の開始前に、前記溶融炉から流出した溶融ガラスを前記移送装置に導入する導入工程をさらに備え、
前記導入工程は、前記清澄槽と前記攪拌ポットとの間の流路に配設された抵抗部材が溶融ガラスを堰き止めることによって、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを前記移送工程及び前記成形工程の実行時の液面高さで維持する維持工程を備え、
前記抵抗部材は、前記流路を開閉するゲート又はプランジャーであることを特徴とするガラス物品の製造方法。 - 前記抵抗部材で前記流路の開度を調整することによって、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面高さを前記移送工程及び前記成形工程の実行時の液面高さで維持することを特徴とする請求項1に記載のガラス物品の製造方法。
- 前記維持工程では、前記清澄槽内の溶融ガラスを前記攪拌ポットに移送し、前記攪拌ポットの内底面に開口するドレン孔から排出することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス物品の製造方法。
- 前記維持工程における前記清澄槽には、前記成形工程の実行時の前記移送工程における清澄槽と同様に、溶融ガラスが充満していることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載のガラス物品の製造方法。
- 前記維持工程における前記清澄槽内の溶融ガラスの温度は、前記成形工程の実行時の前記移送工程における清澄槽内の溶融ガラスの温度よりも低いことを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のガラス物品の製造方法。
- ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融炉と、前記溶融炉の下流側に配置された清澄槽と前記清澄槽の下流側に配置された攪拌ポットとを有し且つ前記溶融炉から流出した溶融ガラスを移送する移送装置と、前記移送装置から供給された溶融ガラスを所定形状に成形する成形手段とを備えたガラス物品の製造装置であって、
前記溶融炉から流出した溶融ガラスを堰き止めるため、前記清澄槽と前記攪拌ポットとの間の流路に抵抗部材をさらに備え、
前記抵抗部材は、前記流路を開閉するゲート又はプランジャーであることを特徴とするガラス物品の製造装置。 - 前記抵抗部材は、前記ゲートであり、
前記ゲートは、前記流路を形成する周壁の上部に設けられた開口部を通じて挿入及び取り外しが可能とされ、
前記ゲートが取り外されている時に、前記開口部を蓋体が覆うように構成されていることを特徴とする請求項6に記載のガラス物品の製造装置。 - 前記蓋体は、前記流路に存するガスを排出させるベント流路を有することを特徴とする請求項7に記載のガラス物品の製造装置。
- 前記蓋体は、前記開口部の上方空間を外周側から包囲する側壁部と、前記側壁部の上方を覆う天井壁部とを有し、前記ベント流路の流出口が前記側壁部に設けられることを特徴とする請求項8に記載のガラス物品の製造装置。
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