玻璃物品的制造装置及玻璃物品的制造方法与流程

本发明涉及玻璃物品的制造装置及玻璃物品的制造方法。

背景技术：

已知在由熔融玻璃制造玻璃物品时使熔融玻璃中的气泡减少的技术(专利文献1)。在专利文献1中公开了通过控制熔融玻璃的温度从而使熔融玻璃中的气泡减少的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-523457号公报

技术实现要素：

本发明是通过发现在使用多个玻璃熔炉制造玻璃物品时能使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃中的气泡减少的构成而完成的。

本发明的目的在于提供容易使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃中的气泡减少的玻璃物品的制造装置及玻璃物品的制造方法。

按照本发明的一侧面的玻璃物品的制造装置，由熔融玻璃制造玻璃物品，所述玻璃物品的制造装置包括：玻璃熔炉，其包含第1熔炉和第2熔炉；以及流路，其从所述第1熔炉的流出部向所述第2熔炉的流入部输送熔融玻璃，所述第2熔炉的流入部位于比所述第1熔炉的流出部靠上方，在将所述第1熔炉内的熔融玻璃的深度设为100％的情况下，所述第1熔炉的流出部和所述第2熔炉的流入部的高低差为30％以上。

熔融玻璃中的气泡随着时间的经过而上升，因此第1熔炉内的熔融玻璃中所含的气泡越接近于第1熔炉的内底越少。在此，在上述制造装置中，第2熔炉的流入部位于比第1熔炉的流出部靠上方。另外，在将第1熔炉内的熔融玻璃的深度设为100％的情况下，第1熔炉的流出部和第2熔炉的流入部的高低差为30％以上。因此，从第1熔炉的流出部向第2熔炉的流入部输送熔融玻璃的流路将气泡的混入比较少的熔融玻璃从第1熔炉内朝向上方移送。此时，对熔融玻璃中的气泡施加的压力下降，因此气泡在熔融玻璃中膨胀。由此，熔融玻璃中的气泡容易受到浮力，因此在第2熔炉内容易上升到液面。即，能利用上述流路将气泡的混入比较少的熔融玻璃从第1熔炉输送到第2熔炉，并且通过使熔融玻璃中的气泡膨胀，从而能使气泡容易从第2熔炉内的熔融玻璃的液面脱离。

在上述玻璃物品的制造装置中，在将所述第2熔炉内的熔融玻璃的深度设为100％的情况下，优选所述第2熔炉的流入部和所述第2熔炉的流出部的高低差为30％以上。

根据该构成，能将气泡的混入比较少的熔融玻璃从第2熔炉的流出部输送到下游。

在上述玻璃物品的制造装置中，在将所述第1熔炉内的熔融玻璃的深度设为100％的情况下，优选所述第1熔炉的内底和所述第2熔炉的流入部的下端的高低差为50％以上。

在此，因为第2熔炉内的熔融玻璃的液面是与第1熔炉内的熔融玻璃的液面相等的高度，所以通过如上所述规定高低差，从而已通过上述流路的熔融玻璃在更加接近于第2熔炉内的熔融玻璃的液面的位置流入到第2熔炉内。因此，能使气泡更容易从第2熔炉内的熔融玻璃的液面脱离。

在上述玻璃物品的制造装置中，在将所述第1熔炉内的熔融玻璃的深度设为100％的情况下，优选所述第1熔炉的内底和所述第1熔炉的流出部的上端的高低差为50％以下。

根据该构成，第1熔炉的流出部更加接近于第1熔炉的内底，因此能使流入到上述流路的熔融玻璃中的气泡更加减少。

在上述玻璃物品的制造装置中，优选进一步包括澄清槽，所述第2熔炉的流出部与所述澄清槽连结。

根据该构成，通过将气泡已减少的熔融玻璃向澄清槽输送，从而例如即使缩短使用澄清槽的熔融玻璃的澄清时间，也能使混入到玻璃物品的气泡减少。

在上述玻璃物品的制造装置中，优选在所述第1熔炉中投入玻璃原料。

在如上所述投入有玻璃原料的第1熔炉中，气泡容易混入到熔融玻璃中。通过使从这样的第1熔炉流出的熔融玻璃的气泡减少，从而能有效地减少从玻璃熔炉流出的熔融玻璃中的气泡。

在上述玻璃物品的制造装置中，优选所述玻璃物品是使用溢流下拉法成形的平板玻璃。

在上述的平板玻璃中，多数要求优良的外观质量，因此通过使平板玻璃的气泡的混入减少，从而在提高平板玻璃的成品率的观点上特别有利。

按照本发明的其它侧面的玻璃物品的制造方法，使用上述的玻璃物品的制造装置制造玻璃物品。

在上述玻璃物品的制造方法中，优选所述第2熔炉内的熔融玻璃的温度高于所述第1熔炉内的熔融玻璃的温度。

根据该方法，例如澄清剂在第2熔炉内的熔融玻璃中容易发挥作用。

根据本发明的一侧面，使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃中的气泡减少变得容易。从以下的记载和表示本发明的技术思想的例子的附图中可明确本发明的其它侧面及优点。

附图说明

图1是表示实施方式中的玻璃物品的制造装置的概要剖视图。

图2是示意性地表示玻璃物品的制造装置的作用的剖视图。

附图标记说明

11：玻璃物品的制造装置；12：第1熔炉；12a：流出部；13：第2熔炉；13a：流入部；13b：流出部；14：第1流路；16：澄清槽；d1、d2：深度；h1、h2、h3、h4：高低差；mg：熔融玻璃。

具体实施方式

以下参照附图对玻璃物品的制造装置及玻璃物品的制造方法的实施方式进行说明。

<制造装置的概要>

如图1所示，由熔融玻璃mg制造玻璃物品的玻璃物品制造装置11(以下有时仅称为制造装置11。)包括：玻璃熔炉，其由第1熔炉12和第2熔炉13构成；以及第1流路14，其从第1熔炉12的流出部12a向第2熔炉13的流入部13a输送熔融玻璃mg。在第1熔炉12中投入玻璃原料。第1流路14由第1移送管15形成。制造装置11包括：澄清槽16，其配置于第2熔炉13的下游侧；以及第2流路17，其从第2熔炉13的流出部13b向澄清槽16的流入部16a输送熔融玻璃mg。第2流路17由第2移送管18形成。

第1熔炉12的流出部12a、第2熔炉13的流入部13a及流出部13b、以及澄清槽16的流入部16a均在熔融玻璃mg中开口。

制造装置11包括使熔融玻璃mg成形的成形部。熔融玻璃mg从澄清槽16输送到成形部。此外，在澄清槽16与成形部之间能设置例如使熔融玻璃mg均匀化的搅拌机。

作为制造装置11的成形部，能基于与玻璃物品的种类相应的成形方法选择。作为成形方法例如可列举辊压法、上拉法、浮法以及下拉法(流涎下拉法或者溢流下拉法)。

第1熔炉12及第2熔炉13包括耐火物制的熔炉主体和加热熔炉主体的加热器。作为构成熔炉主体的耐火物例如可列举氧化铝系无机材料及氧化锆系无机材料。澄清槽16为铂或者铂合金制的。

作为第1熔炉12及第2熔炉13使用的加热器例如可列举电加热器及煤气燃烧器。对于第1移送管15、第2移送管18以及澄清槽16也能用加热器加热，但是优选通过使电流直接流通由铂或者铂合金构成的壁面来进行加热的铂直接通电加热。

<制造装置的详细构成>

制造装置11一边将第1熔炉12内的熔融玻璃mg维持成规定的深度d1(也有时称为第1熔融深度)并将第2熔炉12内的熔融玻璃mg维持成规定的深度d2(也有时称为第2熔融深度)一边运行。能对第1熔炉12及第2熔炉13分别预先设定该规定的深度d1、d2。

在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，第1熔炉12的流出部12a和第2熔炉13的流入部13a的高低差h1为30％以上。优选该高低差h1为40％以上，更优选为50％以上。此外，该高低差h1是指第1熔炉12的流出部12a的竖直方向上的中心和第2熔炉13的流入部13a的竖直方向上的中心的高低差。高低差h1的上限只要少于深度d1的100％就不作特别限定。

第2熔炉13的流出部13b位于比第2熔炉13的流入部13a靠下方。在将第2熔炉13内的熔融玻璃mg的深度d2设为100％的情况下，优选第2熔炉13的流入部13a和第2熔炉13的流出部13b的高低差h2为30％以上。更优选该高低差h2为40％以上，进一步优选为50％以上。此外，该高低差h2是指第2熔炉13的流入部13a的竖直方向上的中心和第2熔炉13的流出部13b的竖直方向上的中心的高低差。高低差h2的上限只要少于深度d2的100％就不作特别限定。

在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，优选第1熔炉12的内底和第2熔炉13的流入部13a的下端的高低差h3为50％以上。更优选该高低差h3为60％以上，进一步优选为70％以上。高低差h3的上限只有少于深度d1的100％就不作特别限定。

在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，优选第1熔炉12的内底和第1熔炉12的流出部12a的上端的高低差h4为50％以下。更优选该高低差h4为40％以下，进一步优选为30％以下。高低差h4的下限只要超过深度d1的0％就不作特别限定。

优选第1熔炉12的流出部12a的下端位于比第1熔炉12的内底靠上方。优选第2熔炉13的流出部13b的下端位于比第2熔炉13的内底靠上方。

第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1不作特别限定，例如是600mm以上、2000mm以下的范围。另外，关于第2熔炉13内的熔融玻璃mg的深度d2也不作特别限定，例如是600mm以上、2000mm以下的范围。

<玻璃物品的用途>

作为玻璃物品不作特别限定，例如可列举平板玻璃及玻璃管。本实施方式的玻璃物品的制造装置11优选使用于平板玻璃的制造装置11。作为玻璃物品的用途，例如可列举显示器用途、触摸面板用途、光电转换面板用途、电子设备用途、窗玻璃用途、建材用途以及车辆用途。

<玻璃组分>

作为通过本实施方式的玻璃物品的制造装置11制造的玻璃物品，例如可列举钠玻璃、碱石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃、硅铝酸盐玻璃、含碱玻璃以及无碱玻璃。玻璃物品特别优选是显示器用玻璃，其中，作为玻璃组分，按质量％含有sio2：50～80％，al2o3：5～25％，b2o3：0～20％，mgo：0～15％，cao：1～15％，sro：0～15％，bao：0～15％，sno2：0～1％，碱金属氧化物(na2o、k2o以及li2o)的含量少于玻璃总量的0.5质量％。在本实施方式中，作为一例说明将为了得到上述组分的玻璃物品而计量及混合的玻璃原料投入到第1熔炉12的情况。此外，玻璃原料能根据需要含有澄清剂。作为澄清剂，可以举出在熔融玻璃mg中产生氧气的化合物，例如氧化锡、氧化铈。

<玻璃物品的制造及作用>

接着，对使用上述玻璃物品的制造装置11的制造方法及主要作用进行说明。

玻璃原料在玻璃物品的制造装置11的第1熔炉12内熔融。第1熔炉12内的熔融玻璃mg通过第1流路14输送到第2熔炉13。在第2熔炉13中，熔融玻璃mg输送到与第1熔炉12内的熔融玻璃mg的液面大致相等的高度为止。此外，调整第1熔炉12中的熔融玻璃mg的液面，使得第2熔炉13的流入部13a在熔融玻璃mg中开口。

如图2所示，熔融玻璃mg中的气泡随着时间的经过而上升，第1熔炉12内的熔融玻璃mg中所含的气泡越接近于第1熔炉12的内底越少。在此，在上述制造装置11中，第2熔炉13的流入部13a位于比第1熔炉12的流出部12a靠上方。另外，在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，第1熔炉12的流出部12a和第2熔炉13的流入部13a的高低差h1为30％以上。因此，第1流路14将气泡的混入比较少的熔融玻璃mg从第1熔炉12内朝向上方移送。此时，对熔融玻璃mg中的气泡施加的压力下降，因此气泡在熔融玻璃mg中膨胀。由此，熔融玻璃mg中的气泡容易受到浮力，因此在第2熔炉13内容易上升到液面。即，能利用第1流路14将气泡的混入比较少的熔融玻璃mg从第1熔炉12输送到第2熔炉13，并且通过使熔融玻璃mg中的气泡膨胀，从而能使气泡容易从第2熔炉13内的熔融玻璃mg的液面脱离。

在第2熔炉13内，熔融玻璃mg通过第2流路17输送到澄清槽16。在澄清槽16中，能使熔融玻璃mg中的气泡进一步减少。在使用这样的熔融玻璃mg成形的玻璃物品中，不易产生以气泡为主要原因的缺陷。

此外，在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的温度设为第1温度t1、将第2熔炉13内的熔融玻璃mg的温度设为第2温度t2的情况下，例如从提高第2熔炉13内的熔融玻璃mg所含的澄清剂的作用的观点出发，优选第2温度t2高于第1温度t1。此外，在将澄清槽16内的熔融玻璃mg的温度设为第3温度t3的情况下，优选第3温度t3是第2温度t2以上的温度。

优选第1温度t1是1400℃以上、1600℃以下的范围。优选第2温度t2为1450℃以上、1650℃以下。优选第3温度t3为1500℃以上、1700℃以下。

根据以上详述的实施方式，可发挥如下作用效果。

(1)玻璃物品的制造装置11包括：玻璃熔炉，其包含第1熔炉12和第2熔炉13；以及第1流路14，其从第1熔炉12的流出部12a向第2熔炉13的流入部13a输送熔融玻璃mg。第2熔炉13的流入部13a位于比第1熔炉12的流出部12a靠上方。并且，在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，第1熔炉12的流出部12a和第2熔炉13的流入部13a的高低差h1为30％以上。根据该构成，能利用第1流路14将气泡的混入比较少的熔融玻璃mg从第1熔炉12输送到第2熔炉13，并且通过使熔融玻璃mg中的气泡膨胀，从而能使气泡从第2熔炉13内的熔融玻璃mg的液面脱离。因此，使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡减少变得容易。

(2)在玻璃物品的制造装置11中，第2熔炉13的流出部13b位于比第2熔炉13的流入部13a靠下方，在将第2熔炉13内的熔融玻璃mg的深度d2设为100％的情况下，优选第2熔炉13的流入部13a和第2熔炉13的流出部13b的高低差h2为30％以上。在该情况下，能将气泡的混入比较少的熔融玻璃mg从第2熔炉13的流出部13b向下游输送，因此使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡减少变得更加容易。

(3)在玻璃物品的制造装置11中，在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，优选第1熔炉12的内底和第2熔炉13的流入部13a的下端的高低差h3为50％以上。

在此，因为第2熔炉13内的熔融玻璃mg的液面是与第1熔炉12内的熔融玻璃mg的液面相等的高度，所以通过如上所述规定高低差h3，从而已通过第1流路14的熔融玻璃mg在更加接近于第2熔炉13内的熔融玻璃mg的液面的位置流入到第2熔炉13内。因此，能使气泡更容易从第2熔炉13内的熔融玻璃mg的液面脱离。由此，使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡减少变得更加容易。

(4)在玻璃物品的制造装置11中，在将第1熔炉12内的熔融玻璃mg的深度d1设为100％的情况下，优选第1熔炉12的内底和第1熔炉12的流出部12a的上端的高低差h4为50％以下。在该情况下，因为第1熔炉12的流出部12a更加接近于第1熔炉12的内底，所以能使流入到第1流路14的熔融玻璃mg中的气泡更加减少。由此，使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡减少变得更加容易。

(5)优选玻璃物品的制造装置11进一步包括澄清槽16，第2熔炉13的流出部13b与澄清槽16连结。在该情况下，通过将已减少气泡的熔融玻璃mg向澄清槽16输送，从而例如即使将使用澄清槽16的熔融玻璃mg的澄清时间缩短，也能使混入到玻璃物品的气泡减少。

(6)在玻璃物品的制造装置11中，优选在第1熔炉12中投入玻璃原料。这样，在投入有玻璃原料的第1熔炉12中，气泡容易混入到熔融玻璃mg中。通过使从这样的第1熔炉12流出的熔融玻璃mg的气泡减少，从而能使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡有效地减少。

(7)在玻璃物品的制造装置11中，优选玻璃物品是使用溢流下拉法成形的平板玻璃。在这样的平板玻璃中，多数要求优良的外观质量，因此通过使平板玻璃的气泡的混入减少，从而在提高平板玻璃的成品率的观点上特别有利。

(8)例如，由于构成第1熔炉12的内壁的耐火物(例如氧化锆系耐火物)混入到熔融玻璃mg中，从而有可能熔融玻璃mg被污染。当由被污染的熔融玻璃mg成形玻璃物品时，例如有可能给玻璃物品的外观带来影响。具体地，在玻璃物品中容易产生毛刺、起伏、筋、异物混入等。在此，被耐火物污染的熔融玻璃mg因为比重高，所以有在玻璃熔炉内沉淀的倾向。在这方面，在上述(1)中描述的玻璃物品的制造装置11中，因为第1熔炉12的流出部12a和第2熔炉13的流入部13a的高低差h1为30％以上，所以被污染的熔融玻璃mg不易从第1熔炉12的流出部12a向第2熔炉13的流入部13a移送。因此，不易由被污染的熔融玻璃mg成形玻璃物品。由此，能抑制在玻璃物品中产生毛刺、起伏、筋、异物混入等。

另外，从不易由被污染的熔融玻璃mg成形玻璃物品的观点出发，在玻璃物品的制造装置11中，优选第1熔炉12的流出部12a的下端位于比第1熔炉12的内底靠上方。在该情况下，因为被污染的熔融玻璃mg不易流入到第1流路14，所以不易由被污染的熔融玻璃mg成形玻璃物品。从同样的观点出发，优选第2熔炉13的流出部13b的下端位于比第2熔炉13的内底靠上方。

(9)根据使用上述的制造装置11的玻璃物品的制造方法，可得到例如在上述(1)栏中描述的作用效果，所以容易提高玻璃物品的质量或者提高玻璃物品的成品率。

(10)在玻璃物品的制造方法中，优选第2熔炉13内的熔融玻璃mg的温度高于第1熔炉12内的熔融玻璃mg的温度。在该情况下，澄清剂在第2熔炉13内的熔融玻璃mg中容易发挥作用，因此使从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡减少变得更加容易。

(11)例如当在第1流路14或第2熔炉13中使氧气起泡时，熔融玻璃mg中的气泡变得更大，因此能使气泡更容易从第2熔炉13内的熔融玻璃mg的液面脱离。根据本实施方式的制造装置11及制造方法，使如上所述从玻璃熔炉流出的熔融玻璃mg中的气泡减少变得容易，因此能省略氧气的起泡。

也可以构成为按如下变更上述实施方式。

·所述玻璃物品的制造装置11的玻璃熔炉虽然由第1熔炉12及第2熔炉13构成，但是也能构成为进一步包含第3熔炉。虽然所述第1熔炉12是玻璃原料投入的构成，但是例如也可以在比第1熔炉12靠上游侧设置第3熔炉，并在该第3熔炉中投入玻璃原料。另外，例如也能在第2熔炉13与澄清槽16之间设置第3熔炉。

·所述第1流路14虽然从第1熔炉12的流出部12a直线延伸到第2熔炉13的流入部13a，但是例如也能变更为具有上下弯曲的弯曲部的流路或具有水平部分的流路。关于所述第2流路17也从第2熔炉13的流出部13b直线延伸到澄清槽16的流入部16a，但是与第1流路14同样也能变更为其它形状。

·通过所述玻璃物品的制造装置11及制造方法制造的玻璃物品的上述的组分是一例，例如也可以是含有碱金属氧化物的化学钢化用玻璃。具体地，所得到的玻璃物品也可以以作为玻璃组分按质量％含有sio2：50～80％、al2o3：5～25％、b2o3：0～15％、na2o：1～20％、k2o：0～10％的方式调配玻璃原料，并投入到第1熔炉12中。

接着，对实施例及比较例进行说明。

如表1所示，在各例中，在玻璃物品的制造装置中，设定高低差h1、h2、h3、h4，使用溢流下拉法制造平板玻璃。此外，各例中的玻璃原料的组分按质量％为sio2：60％、al2o3：16％、b2o3：10％、mgo：0.3％、cao：8％、sro：5％、bao：0.5％、sno2：0.2％。另外，第1熔炉内的熔融玻璃的温度设定为1500℃，第2熔炉内的熔融玻璃的温度设定为1600℃，澄清槽内的熔融玻璃的温度设定为1680℃。

关于成形平板玻璃时的气泡的减少效果及起伏的降低效果用以下的评价方法评价。

<气泡的减少效果>

制造50张平板玻璃(2500mm×2200mm×0.5mm)，在暗室内从端面照射光的状态下通过目视测量各平板玻璃所含的最大直径100μm以上的气泡的数量。将测量出的气泡的数量的平均值换算为每1kg平板玻璃的个数，基于该换算值判定如下。

每1kg平板玻璃的气泡的个数少于0.1个的情况…4分。

每1kg平板玻璃的气泡的个数为0.1个以上、且少于0.3个的情况…3分。

每1kg平板玻璃的气泡的个数为0.5个以上、且少于1.0个的情况…2分。

每1kg平板玻璃的气泡的个数为1.0个以上的情况…1分。

将气泡的减少效果的结果表示在表1中。

<起伏的降低效果>

制造50张平板玻璃(2500mm×2200mm×0.5mm)，针于各平板玻璃，使用触针式的表面形状测定装置测定jisb0610记载的wca(滤波中心线起伏)。该测定依据semistdd15-1296，测定时的切断(cut-off)以0.008～0.8mm，在与平板玻璃的拉出方向垂直的方向上以2500mm的长度测定。求出此时的起伏的最大值，基于该最大值判定如下。

起伏的最大值为0.02μm以下的情况…4分。

起伏的最大值超出0.02μm、且为0.05μm以下的情况…3分。

起伏的最大值超出0.05μm、且为0.10μm以下的情况…2分。

起伏的最大值超出0.10μm的情况…1分。

将起伏的降低效果的结果表示在表1中。

[表1]

如表1所示，可知实施例的气泡的减少效果比比较例优良。另外，关于起伏的降低效果也可知实施例比比较例优良。

本发明并不限定于例示。例如，不应解释为例示的特征对本发明而言是必须的，当然，本发明的主题有时存在于比公开的特定的实施方式的所有特征少的特征中。本发明通过权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的范围内的所有变更。