玻璃衬底的制造方法、及玻璃衬底制造装置与流程

本发明涉及一种玻璃衬底的制造方法、及玻璃衬底制造装置。

背景技术：

在制造玻璃衬底时，利用熔解炉将玻璃原料熔融而制作熔融玻璃，其后利用澄清管使熔融玻璃澄清，将澄清后的熔融玻璃例如使用成形体成形为玻璃片。在熔解炉中制作的熔融玻璃是经由移送管送至澄清管。

关于所述移送管及澄清管，已知有包含铂或铂合金的移送管及澄清管(专利文献1)。

此处，在玻璃衬底的制造方法中，将熔解炉、移送管、及澄清管相连，进而确保在澄清管后至用来由熔融玻璃制作玻璃片的成形装置的熔融玻璃的流路，然后开始玻璃衬底的制造。这时，包含铂或铂合金的移送管及澄清管因被升温至一千几百度而热膨胀。另外，移送管及澄清管是固定在熔解炉和成形装置之间进行组装，因此移送管及澄清管欲向熔融玻璃的流动方向延伸的热膨胀受到约束，对移送管及澄清管施加压缩应力。其结果，有移送管及澄清管变形弯曲甚至破损的情况。

另外，近年来，为了降低环境负荷，多数情况下使用sno2作为澄清剂来代替一直用作澄清剂的有害的as2o3。sno2在降低环境负荷的方面有效，但为了有效地发挥澄清功能，必须与as2o3相比将熔融玻璃的温度设定得较高。因此，为了将熔融玻璃加热至高温，移送管及澄清管的加热温度也变高，移送管及澄清管的热膨胀比以往大。

因此，越来越期望能够防止在制造开始后移送管和澄清管因热膨胀而破损。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特表2008-539162号公报

技术实现要素：

[发明要解决的问题]

因此，本发明的目的在于提供一种玻璃衬底的制造方法及玻璃衬底制造装置，能够抑制形成熔融玻璃的流路的管、更具体来说具有形成熔融玻璃的流路且相互连接的多根管的熔融玻璃处理装置中的该管的变形、弯曲、破损等变形、弯曲、破损等。

[解决问题的技术手段]

本发明包含下述(1)～(7)的形态的玻璃衬底的制造方法、及玻璃衬底制造装置。

(1)一种玻璃衬底的制造方法，其特征在于具备：

熔解步骤，其利用熔解炉将玻璃原料熔解而制作熔融玻璃；

处理步骤，其使用熔融玻璃处理装置对所述熔融玻璃进行处理；及

成形步骤，其使用成形装置将经处理的所述熔融玻璃成形为玻璃片；

为了形成所述熔解炉的端部和所述成形装置之间的熔融玻璃的流路，所述熔融玻璃处理装置是通过使多根管在所述管之间及和所述熔解炉的端部之间被连接而构成的；

所述管中的第1管具备：

管主体；

法兰状的电极，其向所述管主体外突出，对所述管主体进行通电加热；

所述法兰状的电极以被所述管主体和连接于所述第1管的第2管及所述熔解炉的所述端部的任一个夹持的方式设置在所述管主体的端；

所述法兰状的电极至少在被所述管主体和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个夹持的部分具有沿着所述流路的延伸方向鼓出的凸部及凹陷的凹部相邻的凹凸形状；且

在所述熔解步骤之前，对所述第1管进行加热而使其热膨胀，利用所述管主体和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个夹持所述凹凸形状使其变形，从而将所述第1管和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个连接。

在所述(1)的方法中，在加热所述第1管前，在所述管主体和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个之间设置了间隙。

在所述(1)的方法中，优选所述第1管和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个的各进行抵接的端部从外部被冷却，通过由该端部使经过该端部进入至位于该端部之间的空隙的熔融玻璃冷却固化，从而形成所述流路。

在所述(1)的方法中，优选加热所述第1管时，也加热所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的至少所述一个。

(2)根据所述(1)所述的玻璃衬底的制造方法，其中所述熔融玻璃处理装置还具有配置在所述管各自的周围的隔热构件；

所述法兰状的电极以被所述第1管的周围的第1隔热构件和所述第2管的周围的第2隔热构件夹持的方式设置；

所述法兰状的电极在被所述第1隔热构件和所述第2隔热构件夹持的所述法兰状电极的外周部也具有所述凹凸形状；且

对所述第1管进行加热时，对所述第1隔热构件进行加热而使其热膨胀，利用所述第1隔热构件和所述第2隔热构件夹持位于所述法兰状电极的外周部的所述凹凸形状的部分使其变形。

(3)根据所述(1)或所述(2)所述的玻璃衬底的制造方法，其中所述法兰状的电极具有所述凹凸形状在所述法兰状电极的延伸方向上重复出现的形状；且

所述凸部及所述凹部排列的方向的所述凹凸形状的重复单元的长度小于所述管主体的直径。

(4)根据所述(1)至所述(3)中任一项所述的玻璃衬底的制造方法，其中所述法兰状的电极以被所述管主体和所述第2管夹持的方式配置；

在将所述管主体、所述法兰状的电极、所述凸部、所述凹部、所述凹凸形状分别称为第1管主体、第1法兰状的电极、第1凸部、第1凹部、第1凹凸形状时，

所述第2管具备：

第2管主体；及

第2法兰状的电极，其向所述第2管主体外突出；

所述第2法兰状的电极以被所述第2管主体和所述第1管的所述第1法兰状的电极夹持的方式设置在所述第2管主体的端；

所述第2法兰状的电极至少在被所述第2管主体和所述第1法兰状的电极夹持的部分具有第2凸部及第2凹部相邻的第2凹凸形状，所述第2凸部向所述流路的延伸方向鼓出，所述第2凹部相对于所述第2凸部向所述第2管主体侧凹陷；且

对所述第1管进行加热时，利用所述第2管主体和所述第1法兰状的电极夹持所述第2凹凸形状使其变形，从而将所述第1管和所述第2管连接。

(5)一种玻璃衬底的制造方法，其特征在于具备：

熔解步骤，其利用熔解炉熔解玻璃原料而制作熔融玻璃；

处理步骤，其使用熔融玻璃处理装置对所述熔融玻璃进行处理；及

成形步骤，其使用成形装置将经处理的所述熔融玻璃成形为玻璃片；

为了形成连接于所述熔解炉的处理槽的端部和所述成形装置之间的熔融玻璃的流路，所述熔融玻璃处理装置是通过使多根管在所述管之间及和所述处理槽的端部之间被连接而构成的；

所述管中的第1管具备：

管主体；及

法兰状的电极，其向所述管主体外突出，对所述管主体进行通电加热；

所述法兰状的电极以被所述管主体和连接于所述第1管的第2管及所述处理槽的所述端部的任一个夹持的方式设置在所述管主体的端；

所述法兰状的电极至少在被所述管主体和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个夹持的部分具有沿着所述流路的延伸方向鼓出的凸部及凹陷的凹部相邻的凹凸形状；且

在所述熔解步骤之前，对所述第1管进行加热而使其热膨胀，利用所述管主体和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个夹持所述凹凸形状使其变形，从而将所述第1管和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个连接。

在所述(5)的方法中，在加热所述第1管前，在所述管主体和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个之间设置了间隙。

在所述(5)的方法中，优选所述第1管和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个的各进行抵接的端部从外部被冷却，通过由该端部使经过该端部进入至位于该端部之间的空隙的熔融玻璃冷却固化，从而形成所述流路。

在所述(5)的方法中，优选加热所述第1管时，也加热所述第2管及所述处理槽的所述端部中的至少所述一个。

(6)一种玻璃衬底制造装置，其特征在于具备：熔解炉，其将玻璃原料熔解而制作熔融玻璃；

熔融玻璃处理装置，其对所述熔融玻璃进行处理；及

成形装置，其将经处理的所述熔融玻璃成形为玻璃片；

为了形成所述熔解炉的端部和所述成形装置之间的所述熔融玻璃的流路，所述熔融玻璃处理装置是通过使多根管在所述管之间及和所述熔解炉的端部之间被连接而构成的；

所述管中的第1管具备：

管主体；及

法兰状的电极，其向所述管主体外突出；

所述法兰状的电极以被所述管主体和连接于所述第1管的第2管及所述熔解炉的所述端部的任一个夹持的方式设置在所述管主体的端；

所述法兰状的电极至少在被所述管主体和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个夹持的部分具有沿着所述流路的延伸方向鼓出的凸部及凹陷的凹部相邻的凹凸形状；且

在所述第1管热膨胀的状态下，所述凹凸形状被所述管主体和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个夹持而变形，由此将所述第1管和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个连接。

在所述(6)的装置中，在使所述第1管热膨胀前，在所述管主体和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个之间设置了间隙。所述第1管是预先进行加热而热膨胀。

在所述(6)的装置中，优选所述第1管和所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的所述一个的各进行抵接的端部从外部被冷却，通过由该端部使经过该端部进入至位于该端部之间的空隙的熔融玻璃冷却固化，从而形成所述流路。

在所述(6)的装置中，优选使所述第1管热膨胀时，也使所述第2管及所述熔解炉的所述端部中的至少所述一个热膨胀。

(7)一种玻璃衬底制造装置，其特征在于具备：熔解炉，其将玻璃原料熔解而制作熔融玻璃；

熔融玻璃处理装置，其对所述熔融玻璃进行处理；及

成形装置，其将经处理的所述熔融玻璃成形为玻璃片；

为了形成连接于所述熔解炉的处理槽的端部和所述成形装置之间的所述熔融玻璃的流路，所述熔融玻璃处理装置是通过使多根管在所述管之间及和所述处理槽的端部之间被连接而构成的；

所述管中的第1管具备：

管主体；及

法兰状的电极，其向所述管主体外突出；

所述法兰状的电极以被所述管主体和连接于所述第1管的第2管及所述处理槽的所述端部的任一个夹持的方式设置在所述管主体的端；

所述法兰状的电极至少在被所述管主体和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个夹持的部分具有沿着所述流路的延伸方向鼓出的凸部及凹陷的凹部相邻的凹凸形状；且

在所述第1管热膨胀的状态下，所述凹凸形状被所述管主体和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个夹持而变形，由此将所述第1管和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个连接。

在所述(7)的装置中，在使所述第1管热膨胀前，在所述管主体和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个之间设置了间隙。所述第1管是预先进行加热而热膨胀。

在所述(7)的装置中，优选所述第1管和所述第2管及所述处理槽的所述端部中的所述一个的各进行抵接的端部从外部被冷却，通过由该端部使经过该端部进入至位于该端部之间的空隙的熔融玻璃冷却固化，从而形成所述流路。

在所述(7)的装置中，优选使所述第1管热膨胀时，也使所述第2管及所述处理槽的所述端部中的至少所述一个热膨胀。

[发明的效果]

根据本发明，能够抑制形成熔融玻璃的流路的管的变形、弯曲、破损等，更具体来说，抑制具有形成熔融玻璃的流路且相互连接的多根管的熔融玻璃处理装置中的该管的变形、弯曲、破损等。

附图说明

图1是表示本实施方式的玻璃衬底的制造方法的步骤的一例的图。

图2是示意性地表示进行本实施方式中的熔解步骤～切断步骤的装置的一例的图。

图3(a)是具备管主体及法兰状电极组装前的管的侧视图，(b)是表示组装后的(a)的管的侧视图。

图4(a)是表示图3所示的法兰状电极的前视图，(b)是表示法兰状电极的变化例的前视图。

图5(a)是表示法兰状电极的另一变化例的侧视图，(b)是表示法兰状电极的又一变化例的侧视图。

图6是说明本实施方式的玻璃板的制造方法中的组装玻璃供给管及澄清管时的加热前的状态的图。

图7是说明图6所示的玻璃供给管及澄清管的加热后的状态的图。

图8是变化例的玻璃板的制造方法中的组装玻璃供给管及澄清管时的加热前的状态的图。

图9是说明图8所示的组装中的玻璃供给管及澄清管的加热后的状态的图。

具体实施方式

以下，对本实施方式的玻璃衬底的制造方法及玻璃衬底制造装置进行说明。

以下，对本发明的玻璃衬底的制造方法进行详细说明。图1是表示本实施方式的玻璃衬底的制造方法的步骤的一例的图。

(玻璃衬底的制造方法的整体概要)

玻璃衬底的制造方法主要具有熔解步骤(st1)、澄清步骤(st2)、均质化步骤(st3)、供给步骤(st4)、成形步骤(st5)、缓冷步骤(st6)、及切断步骤(st7)。玻璃衬底的制造方法具有对熔融玻璃实施特定的处理(澄清、均质化、供给等)的熔融玻璃处理步骤，所述步骤之中，澄清步骤(st2)、均质化步骤(st3)、供给步骤(st4)分别包含于熔融玻璃处理步骤中。此外，具有研削步骤、研磨步骤、洗净步骤、检查步骤、捆包步骤等，捆包步骤中积层的多片玻璃衬底被搬送至客户方的业者。

熔解步骤(st1)是利用熔解炉进行的。在熔解炉中，通过将玻璃原料投入至储存于熔解炉中的熔融玻璃的液面并进行加热而制作熔融玻璃。进而，从设置在熔解炉的内侧侧壁的一个底部的流出口101a向下游步骤通入熔融玻璃。

关于熔解炉的熔融玻璃的加热，除了对熔融玻璃自身通入电气，自身发热而进行加热的方法以外，也可以辅助地施予由燃烧器产生的火焰来将玻璃原料熔解。另外，在玻璃原料中添加了澄清剂。作为澄清剂，已知有sno2、as2o3、sb2o3等，但没有特别限制。但就降低环境负荷的方面来说，优选使用sno2(氧化锡)作为澄清剂。

澄清步骤(st2)至少是在澄清管中进行的。在澄清步骤中，通过使澄清管内的熔融玻璃升温，而使包含熔融玻璃中所含的o2、co2或so2的泡吸收由澄清剂的还原反应所产生的o2进行生长，上浮到熔融玻璃的液面并被释放。进而，在澄清步骤中，通过降低熔融玻璃的温度，由澄清剂的还原反应所获得的还原物质进行氧化反应。由此，熔融玻璃中残存的泡中的o2等气体成分被再次吸收至熔融玻璃中，泡消失。由澄清剂引起的氧化反应及还原反应是通过控制熔融玻璃的温度进行的。另外，澄清步骤也可以使用减压消泡方式，其是在澄清中制造管减压气氛的空间，使熔融玻璃中存在的泡在减压气氛下生长并消泡。这时，在不使用澄清剂的方面来说有效。另外，在澄清步骤中，使用将氧化锡用作澄清剂的澄清方法。

在均质化步骤(st3)中，通过使用搅拌器搅拌经过从澄清管延伸的配管所供给的搅拌槽内的熔融玻璃，从而进行玻璃成分的均质化。由此，能够降低作为条纹等的成因的玻璃的组成不均。

在供给步骤(st4)中，经过从搅拌槽延伸的配管将熔融玻璃供给至成形装置。

在成形装置中，进行成形步骤(st5)及缓冷步骤(st6)。

在成形步骤(st5)中，将熔融玻璃成形为玻璃片，制作流动的玻璃片。成形是使用溢流下拉法。

在缓冷步骤(st6)中，以成形且流动的玻璃片成为所需的厚度且不产生内部应变的方式、进而以不产生翘曲的方式进行冷却。

在切断步骤(st7)中，通过在切断装置中将从成形装置供给的玻璃片切断成特定的长度，从而获得板状的玻璃衬底。被切断的玻璃衬底进而被切断成特定的尺寸，从而制作目标尺寸的玻璃衬底。其后，进行玻璃衬底的端面的研削、研磨，并进行玻璃衬底的洗净，进而，检查有无气泡等异常缺陷后，将检查合格品的玻璃衬底捆包成最终制品。

图2是示意性地表示进行本实施方式中的熔解步骤(st1)～切断步骤(st7)的玻璃衬底制造装置的一例的图。该装置如图2所示，主要具有熔解装置100、成形装置200、及切断装置300。熔解装置100具有熔解炉101、澄清管102、搅拌槽103、及玻璃供给管104、105、106。玻璃衬底制造装置具有对熔融玻璃实施特定的处理的熔融玻璃处理装置，所述澄清管102、搅拌槽103、玻璃供给管104、105、106分别包含于熔融玻璃处理装置。

在图2所示的熔解装置100中，玻璃原料的投入是使用斗101d进行的。在澄清管102中，调整熔融玻璃mg的温度，利用澄清剂的氧化还原反应来进行熔融玻璃mg的澄清。澄清管102包含1根管或是由多根管相互连接而构成的。进而，在搅拌槽103中，利用搅拌器103a搅拌熔融玻璃mg而使其均质化。在成形装置200中，通过使用成形体210的溢流下拉法，由熔融玻璃mg成形玻璃片sg。

另外，在图2中，玻璃供给管104是将熔解炉101和澄清管102连接的移送管，但玻璃供给管104也可以是将连接于熔解炉101的处理槽和澄清管102连接的移送管。作为处理槽，例如可以列举一面将氧气供给至熔融玻璃一面使熔融玻璃mg的温度降低而使所述氧气的一部分吸收至澄清剂的处理槽。

(熔融玻璃处理装置的管)

为了形成熔解炉101的端部和成形装置200之间的熔融玻璃的流路，熔融玻璃处理装置是通过使多根管在管之间及和熔解炉101的端部之间被连接而构成的。作为这种管，可以列举所述澄清管102、搅拌槽103、玻璃供给管104、105、106。这些管包含铂或铂合金，但也可以包含强化铂或强化铂合金。强化铂或强化铂合金是在铂或铂合金中分散al2o3、zro2或y2o3等金属氧化物粒子而成的材料。

另外，在澄清管包含多根管的情况下，构成澄清管的各管也可以作为形成熔融玻璃的流路的所述管列举。

熔融玻璃处理装置的管中的至少一部分管具备：管主体、及向管主体外突出且对管主体进行通电加热的法兰状的电极。作为这种管，例如可以列举澄清管102、及玻璃供给管104、105，但搅拌槽103、玻璃供给管106也可以包含具备管主体及法兰状电极的管。

以下，作为具备管主体及法兰状电极的管，以澄清管102为例进行说明。

图3(a)是表示具备澄清管主体及法兰状电极组装前的澄清管102的侧视图，图3(b)是表示组装后的图3(a)的澄清管120的侧视图。

澄清管102具备：澄清管主体102c、及电极102a、102b。电极102a、102b通过焊接等安装在澄清管主体102c的延伸方向的两端。其中，电极102a以被澄清管主体102c和玻璃供给管104夹持的方式设置在澄清管主体102c的一端。另外，电极102b以被澄清管主体102c和玻璃供给管105夹持的方式设置在澄清管主体102c的另一端。

澄清管主体102c是具有圆筒形状或者角形柱状的构件。澄清管主体102c的所述一端及所述另一端具体来说是朝向澄清管主体102c的延伸方向的端面。

电极102a、102b和未图示的电源装置连接，对澄清管主体102c进行通电加热。电极102a、102b具有向澄清管主体102c外(外周侧)突出的法兰形状，从管外部被冷却。

另外，虽然未图示，但澄清管102设置了将澄清管102内部空间中的气相和管外部连通的开口。

电极102a、102b具有凹凸形状124。凹凸形状124是凸部124a及凹部124b相邻的形状。凸部124a是从澄清管主体102c的端沿着熔融玻璃的流路的延伸方向(图3中为澄清管主体102c的延伸方向)鼓出的部分。凹部124b是相对于凸部124a向澄清管主体102c侧(沿着延伸方向)凹陷的部分。在图3所示的例中，凹凸形状124形成于电极102a、102b的所有部分，但只要至少形成于被澄清管主体102c和玻璃供给管104、105夹持的部分即可。

图3以后的附图中，下述凹凸的重复单元的长度、凹凸的高低差、及板状构件的厚度是夸张地进行表示以便易于理解所进行的说明。

图4(a)是表示图3所示的电极102a的前视图，图4(b)是表示电极102a的变化例的前视图。

在图3所示的例中，电极102a、102b的凹凸形状124如图4(a)所示为细直线所表示的凸部124a的最大突出位置和粗直线所表示的凹部124b的最大凹陷位置相互平行地延伸，在图4的上下方向上交替排列的形状，但也可以如图4(b)所示为最大突出位置和最大凹陷位置呈放射状延伸，在电极102a、102b的周向上交替排列的形状。

另外，在图3(a)所示的例中，凹凸形状124是凸部124a及凹部124b弯曲的波浪形状，但不限于这种形态，例如也可以如图5(a)所示为凸部124a及凹部124b弯折的锯齿形状，也可以如图5(b)所示为矩形波形状。图5(a)是表示电极102a的另一变化例的侧视图，图5(b)是表示电极102a的又一变化例的侧视图。

具有凹凸形状124的电极102a、102b是通过对板状构件以表现所述说明的凹凸形状124的方式实施例如弯曲加工而制作的。板状构件例如包含铂或铂合金，例如厚度为数mm左右。如果对凹凸形状124从电极102a、102b的厚度方向的两侧进行压接，那么能够以凸部124a的鼓出及凹部124b的凹陷变小的方式进行塑性变形。例如，在图3(b)所示的例中，凹凸形状124被夹持于澄清管主体102c和玻璃供给管104、105之间，以沿着上下方向延伸的方式塑性变形。

以上，对澄清管102的两个电极102a、102b具有凹凸形状124的例子进行了说明，但凹凸形状124也可以只设置在一个电极。

另外，作为具备管主体及法兰状电极的管，以澄清管102为例进行了说明，但这种管不限于澄清管102，例如也可以是玻璃供给管104、105。例如，在玻璃供给管104中，在和熔解炉101的端部连接侧的端设置了具有凹凸形状的电极的情况下，该凹凸形状如下所述，被玻璃供给管主体和熔解炉101的端部夹持而变形。

(玻璃衬底制造装置的组装)

其次，对玻璃衬底制造装置的组装、尤其是熔解炉101、玻璃供给管104、及澄清管102的组装进行说明。

图6是说明本实施方式中的玻璃供给管104及澄清管102对熔解炉101的组装的图。另外，在对处理槽110组装玻璃供给管104及澄清管102的情况下，也进行同样的处理，因此省略说明。

熔解炉101可以利用耐火物砖等耐火物材来贮留熔融玻璃mg，以具有下槽和上槽的方式，在制造现场进行筑造，所述下槽设置了对熔融玻璃进行通电加热的电极，所述上槽利用燃烧器等加热气相而形成高温气氛。

与此相对，玻璃供给管104是在工厂等中进行制作并被搬入至制造现场。同样地，澄清管102是在工厂等中进行制作并被搬入至制造现场。这时，玻璃供给管104及澄清管102的配置是考虑将玻璃供给管104、澄清管102加热至特定的温度(例如1000℃以上)时的热膨胀，如图6所示，以熔解炉101的端部、玻璃供给管104的两端部、澄清管102的端部相互不抵接的方式预先空出间隙而配置。热膨胀是指管的延伸方向(长度方向)的热膨胀。另外，图6中，在玻璃供给管104的两端部配置了电极104a、104b，在和玻璃供给管104对向的澄清管102的端部配置了电极102a。

在图6中表示熔解炉101的底部和侧壁的一部分。以玻璃供给管104的电极104a不抵接于该熔解炉101的流出口的端部、具体来说侧壁的熔融玻璃mg的流出口101a的端部101b的方式留有间隙。

玻璃供给管104被高铝水泥114a被覆，在其外侧堆叠了耐火物砖等隔热构件114b。由此，形成了移送管单元114。同样地，澄清管102被高铝水泥112a被覆，在其外侧堆叠了耐火物砖等隔热构件112b。由此，形成了澄清管单元112。

移送管单元114及澄清管单元112如上所述，以利用由特定温度的加热所引起的热膨胀方才将熔解炉101、玻璃供给管104、及澄清管102的端部彼此连接的方式配置于制造现场。即，在熔解炉101的熔融玻璃mg的流出口101a的端部101b和玻璃供给管104的电极104a之间、及玻璃供给管104的电极104b和澄清管102的电极102a之间空出考虑到所述热膨胀量的间隙进行配置。

在该状态下，熔解炉101、移送管单元114及澄清管单元112是通过从外部对未图示的加热装置或设置在玻璃供给管104及澄清管102的周围的未图示的加热器电极进行通电，从而将熔解炉101、玻璃供给管104、澄清管102加热至特定的温度。这时，因玻璃供给管104、澄清管102所产生的热膨胀(图6中的横向的箭头)，玻璃供给管104及澄清管102的相互对向的电极104b、102a彼此接触，电极104b和电极102a之间的间隙消失，进而，电极104b及电极102a被玻璃供给管主体104c和澄清管主体102c夹持，以凹凸形状的凹部及凸部被压扁的方式变形，将澄清管102和玻璃供给管104连接。另外，熔解炉101及玻璃供给管104的相互对向的电极101b、104a彼此接触，端部101b和电极104a之间的间隙消失，进而，电极104a被端部101b和玻璃供给管主体104c夹持，以凹凸形状的凹部及凸部被压扁的方式变形，将端部101b和玻璃供给管104连接。

另外，隔热构件114b、112b可以如上所述被来自经加热的玻璃供给管104、澄清管102的热导加热。隔热构件114b、112b也可以被设置在隔热构件114b、112a的周围的未图示的加热器加热。

在本实施方式中，将熔解炉101、玻璃供给管104、澄清管102进行加热来组装，但也可以单独加热玻璃供给管104或加热玻璃供给管104及澄清管102，使热膨胀的玻璃供给管104(第1管)的两端部抵接于熔解炉101的端部及澄清管102(第2管)的端部进行组装。所述加热可以如上所述单独对包含玻璃供给管104的移送管单元114进行加热，或者也可以对包含玻璃供给管104的移送管单元114及包含澄清管102的澄清管单元112进行加热。

像这样，如图7所示，熔解炉101的端部和玻璃供给管104连接，玻璃供给管104和澄清管102连接。这时，熔解炉101的端部101b及玻璃供给管主体和变形的电极104a之间存在小空隙。同样地，玻璃供给管主体及澄清管主体和变形的电极104b、102a之间存在小空隙。

熔解炉101的端部、玻璃供给管104及澄清管102连接后，在保持熔解炉101、移送管单元114及澄清管单元112的高温状态的状态下，将玻璃原料投入至熔解炉101，利用未图示的燃烧器及电极熔解玻璃原料而制作熔融玻璃mg。

在该状态下，流出口101a开放，贮留在熔解炉101中的熔融玻璃mg从流出口101a开始流向玻璃供给管104，进而开始流向澄清管102。熔融玻璃mg利用设置在玻璃供给管104及澄清管102的未图示的加热器例如升温至1500～1700℃。然后，熔融玻璃mg经过抵接的端部时，熔融玻璃mg进入至所述空隙。电极104a、104b、102a由于成为法兰形状，所以容易从管外部冷却，因此进入至所述空隙的熔融玻璃mg容易地冷却固化而填埋所述空隙。像这样，形成了从熔解炉101到玻璃供给管104、进而到澄清管102的流路，即熔融玻璃mg不会漏出的流路。

以往，在组装熔解炉、移送管、澄清管的方法中，例如有以这些被加热而热膨胀时相互没有间隙地抵接的方式考虑移送管、澄清管的热膨胀，在组装前相互空出间隙进行配置的情况。但是，熔解炉、移送管、澄清管的热膨胀量视熔融玻璃的温度等操作条件而变化，难以正确地预测。另外，也难以依照考虑到热膨胀而定的间隙正确地配置熔解炉、移送管、澄清管。因此，在实际地进行组装时，多数情况下在移送管、澄清管的热膨胀量和组装前设置在熔解炉、移送管、澄清管之间的间隙之间会产生偏差。特别是在移送管、澄清管的热膨胀量不足而无法填补组装前设置的间隙的情况下，有熔融玻璃漏出的可能性，所以为了避免这种事态，多数情况下将熔解炉、移送管、澄清管之间的间隙设定得略短。因此，移送管、澄清管的热膨胀受到约束，对移送管、澄清管施加压缩应力，有移送管、澄清管变形、弯曲、甚至破损的情况。

在本实施方式中，如上所述，电极104a、104b、102b的凹凸形状124能够向沿着流路的方向变形，所以能够考虑到这些凹凸形状124的变形量(变形裕度)，将设置在熔解炉101、玻璃供给管主体104c、澄清管主体102c之间的间隙设定为大于玻璃供给管主体104c的热膨胀量、澄清管主体102c的热膨胀量、及不具有凹凸形状的电极(板状构件)的厚度的合计的有余裕的长度。因此，能够避免玻璃供给管104、澄清管102的热膨胀受到约束而对玻璃供给管104、澄清管102施加压缩应力，能够抑制玻璃供给管104及澄清管102的变形、弯曲、破损等。

特别是像电极104b、102a那样，在相互对向的玻璃供给管主体104c的端、及澄清管主体102c的端两处配置具有凹凸形状124的电极的情况下，凹凸形状124的合计变形量大，所以能够将组装前所设置的所述间隙设定成进一步有余裕的长度，能够更简单地进行装置的组装。

在本实施方式中，玻璃供给管104的周围的隔热构件114b(第1隔热构件)及澄清管102的周围的隔热构件112b(第2隔热构件)是以将电极102a、104b夹持于其间的方式配置的。这时，电极102a、104b的凹凸形状124也形成在被隔热构件114b和隔热构件112b夹持的电极102a、104b的外周部，所以即便隔热构件114b、112b的热膨胀量小于玻璃供给管104、澄清管102的热膨胀量，也能够利用隔热构件114b、112b夹持电极104b、102a的凹凸形状124而使其略微变形，从而从两侧支撑电极104b、102a。

如果在位于电极104b、102a的外周部的隔热构件114b和隔热构件112b之间有间隙，那么例如在澄清管102、玻璃供给管104因维持为高温而产生损伤的情况下，有熔融玻璃mg会从澄清管102、玻璃供给管104损伤的部分经过该间隙而向外部漏出的担忧。在本实施方式中，在电极104b、102a的外周部也设置凹凸形状124，通过利用隔热构件114b、112b从两侧进行支撑，能够消除隔热构件114b和隔热构件112b的间隙，防止熔融玻璃mg的漏出。

另外，为了增大由隔热构件114b、112b从两侧支撑电极104b、102a的效果，被隔热构件114b、112b夹持的电极104b、102a的部分的凹凸形状也优选后述凹凸的重复单元的长度l(凹凸的周期)及凹凸的高低差(凹凸的振幅)的至少一个大于被玻璃供给管主体104c和澄清管主体102c夹持的部分的凹凸形状。

电极104a、104b、102a优选如图3～图5所示的例子那样，具有凹凸形状124在电极的延伸方向上重复出现的形状。通过这种形态，能够在熔解炉101和玻璃供给管104之间、及玻璃供给管104和澄清管102之间被均等地夹持而变形。与此相对，除了被夹持于熔解炉101和玻璃供给管104之间的部分、及被夹持于玻璃供给管104和澄清管102之间的部分以外的电极104a、104b、102a的部分如果为平坦形状，那么有平坦形状的部分以追随所述被夹持的部分的凹凸形状的变形的方式变形、破裂、破损等的担忧。

在电极104a、104b、102a具有凹凸形状124重复出现的形状时，凸部124a及凹部124b排列的方向的凹凸形状124的重复单元(凹凸的周期)的长度l(参照图4(a)及图4(b))优选小于设置了电极的管主体的直径。通过使重复单元的长度l小于直径，能够在连接管彼此后缩小管主体和电极之间残留的空隙。重复单元的长度l优选管主体的直径的0.5倍的长度以下。

另外，关于凹凸形状124，非直线状地重复的情况下，重复单元的长度l是其最小长度和最大长度的平均值。例如，如图4(b)所示的例子那样，凹凸形状124在周向上重复的情况下，重复单元的长度l是电极102a的内周侧的端上的周向长度和电极102a的外周侧的端上的周向长度的平均值。

凹凸形状124的凹凸的高度(沿着熔融玻璃的流路的延伸方向上的凹凸的高低差)能够适当设定。如果凹凸的高低差(最大突出位置和最大凹陷位置的距离)过小，那么电极104a、104b、102a的变形量会变少，无法增大设置在熔解炉101、玻璃供给管主体104c、澄清管主体102c之间的所述间隙。因此，玻璃供给管104、澄清管102的热膨胀受到约束而对玻璃供给管104、澄清管102施加压缩应力，有玻璃供给管104、澄清管102变形、弯曲、甚至破损的情况。另一方面，如果凹凸的高低差过大，那么难以在电极104a、104b、102a的周围设置冷却管，因此无法充分地进行电极104a、104b、102a的冷却，有电极104a、104b、102a破损的担忧。另外，冷却管以管状的构件抵接于电极104a、104b、102a的外周缘而环状地进行包围的方式构成，且连接于冷媒供给装置，通过使从冷媒供给装置供给的水等冷媒经过冷却管内，从而将和冷却管接触的电极冷却。

另外，能够适当设定压接力从电极104a、104b、102a的两侧作用时的电极104a、104b、102a的变形性(电极的硬度)。电极的硬度影响电极104a、104b、102a的变形量、或缓和相邻的管相互压抵的力的缓冲作用、电极104a、104b、102a对维持为高温而产生损伤的耐久性。能够考虑这些方面适当设定电极104a、104b、102a的长度l、高低差、硬度。特别是从确保缓冲作用的观点来说，所述长度l及所述凹凸的高低差分别设定为安装具有该凹凸形状的电极的管主体的长度的0.05～5％的长度，优选设定为0.1～2％的长度。电极的硬度例如能够通过适当选定成为电极的板状构件的材质、厚度、形状等来进行设定。其中，优选板状构件的厚度为安装由该板状构件形成的电极的管主体的长度的0.001～0.5％、优选0.005～0.3％的长度。

(变化例)

图8是说明玻璃衬底制造装置的组装变化例的图。图8所示的熔解炉101、移送管单元114、及澄清管单元112的构成和所述实施方式的构成相同。这里，关注和所述实施方式的不同处进行说明。

在变化例中，在加热熔解炉101、玻璃供给管104、澄清管102前，和所述实施方式中说明的组装前的间隙相比，在玻璃供给管104的一电极104a和熔解炉101的端部101b之间、及玻璃供给管104的另一电极104b和澄清管102的电极102a之间设置了宽间隙。

并且，移送管单元114及澄清管单元112具备能够相对于熔解炉101移动的构成。具体来说，在移送管单元114及澄清管单元112各自的底部设置了能够在制造现场的地面移动的滚轮114c及滚轮112c。

在图8所示的状态下，熔解炉101、移送管单元114及澄清管单元112中，玻璃供给管104及澄清管102被加热至特定的温度(例如1000℃以上)。但是，加热前的所述间隙宽为加热玻璃供给管104及澄清管102后残存的程度。图9是说明变化例的玻璃供给管104及澄清管102的加热后的状态的图。在图9中，残存间隙z1、z2。

包含因加热而热膨胀的玻璃供给管104的移送管单元114通过使用未图示的驱动机构滚动滚轮114c朝向熔解炉101移动，从而使电极102a及电极104b接触，电极102a及电极104b被澄清管主体102c和玻璃供给管主体104c夹持，以凹凸形状的凹部及凸部被压扁的方式变形，将澄清管102及玻璃供给管104连接。进而，包含澄清管102的澄清管单元112通过经由未图示的驱动机构滚动滚轮112c朝向玻璃供给管104移动，从而使端部101b和电极104a接触，电极104a被熔解炉101和玻璃供给管主体104c夹持，以凹凸形状的凹部及凸部被压扁的方式变形，将端部101b及电极104a连接。

熔解炉101的端部、玻璃供给管104、澄清管102连接后，和所述实施方式同样地在熔解炉101中制作熔融玻璃mg，开始流经玻璃供给管104及澄清管102。并且，在熔融玻璃mg经过熔解炉101、移送管单元114、澄清管单元112的相互抵接的端部时，熔融玻璃mg进入至抵接的端部间存在的空隙中进行冷却固化而填埋所述空隙。像这样形成了从熔解炉101到玻璃供给管104、进而到澄清管102的熔融玻璃mg不会漏出的流路。

在变化例中，无需考虑到玻璃供给管104及澄清管102的热膨胀而在熔解炉101、玻璃供给管104及澄清管102的端部间设置间隙，因此更够更简单地进行装置的组装。另外，在变化例中，至少玻璃供给管104在因加热而充分地热膨胀的状态下使端部彼此抵接，因此在玻璃衬底的制造中，能够和所述实施方式相比更有效地抑制玻璃供给管104及澄清管102的变形、弯曲、破损等。

以上，说明了对熔解炉101组装玻璃供给管104及澄清管102的例子，但例如在组装澄清管102、玻璃供给管105、搅拌槽103、玻璃供给管106、成形体210的情况下，或组装包含多根管的澄清管102的情况下，也可以进行同样的连接。另一方面，在组装澄清管102、玻璃供给管105、搅拌槽103、玻璃供给管106、成形体210或组装包含多根管的澄清管102时，也可以使用焊接或者特殊的焊接进行连接。

(玻璃衬底)

本实施方式中制造的玻璃衬底的大小没有特别限制，例如纵尺寸及横尺寸分别为500mm～3500mm、1500mm～3500mm、1800～3500mm、2000mm～3500mm，优选2000mm～3500mm。

玻璃衬底的厚度例如为0.1～1.1mm，更优选0.75mm以下的极薄的矩形形状的板，例如更优选0.55mm以下、进一步更优选0.45mm以下的厚度。玻璃衬底的厚度的下限值优选0.15mm，更优选0.25mm。

＜玻璃组成＞

作为这种玻璃衬底，例示以下的玻璃组成的玻璃衬底。即，以制造以下的玻璃组成的玻璃衬底的方式调制熔融玻璃的原料。

sio255～80摩尔％、

al2o38～20摩尔％、

b2o30～12摩尔％、

ro0～17摩尔％(ro为mgo、cao、sro及bao的总量)。

就缩小热收缩率的观点来说，sio2优选60～75摩尔％，进一步优选63～72摩尔％。

ro之中，优选mgo为0～10摩尔％、cao为0～15摩尔％、sro为0～10％、bao为0～10％。

另外，也可以是至少包含sio2、al2o3、b2o3及ro且摩尔比((2×sio2)+al2o3)/((2×b2o3)+ro)为4.5以上的玻璃。另外，优选包含mgo、cao、sro、及bao的至少一种且摩尔比(bao+sro)/ro为0.1以上。

另外，以摩尔％表示的b2o3的含有率的2倍和以摩尔％表示的ro的含有率的合计为30摩尔％以下，优选10～30摩尔％。

另外，所述玻璃组成的玻璃衬底中的碱金属氧化物的含有率也可以是0摩尔％以上且0.4摩尔％以下。

另外，玻璃中合计包含0.05～1.5摩尔％的价数变动的金属的氧化物(氧化锡、氧化铁)，实质上不含as2o3、sb2o3及pbo，但并非必须而是任意。

另外，由本实施方式所制造的玻璃衬底优选使用无碱的硼铝硅酸盐玻璃或含微量碱的玻璃。

由本实施方式所制造的玻璃衬底例如优选包含含有以下组成的无碱玻璃。

作为由本实施方式所制造的玻璃衬底的玻璃组成，例如可列举以下(以质量％表示)。

包含sio2：50～70％(优选57～64％)、al2o3：5～25％(优选12～18％)、b2o3：0～15％(优选6～13％)，也可以进而任意包含以下所示的组成。作为任意包含的成分，可以列举mgo：0～10％(优选0.5～4％)、cao：0～20％(优选3～7％)、sro：0～20％(优选0.5～8％、更优选3～7％)、bao：0～10％(优选0～3％、更优选0～1％)、zro2：0～10％(优选0～4％，更优选0～1％)。进而，更优选包含r'2o：超过0.10％且2.0％以下(其中，r'为选自li、na及k的至少一种)。

或者优选含有sio2：50～70％(优选55～65％)、b2o3：0～10％(优选0～5％、1.3～5％)、al2o3：10～25％(优选16～22％)、mgo：0～10％(优选0.5～4％)、cao：0～20％(优选2～10％、2～6％)、sro：0～20％(优选0～4％、0.4～3％)、bao：0～15％(优选4～11％)、ro：5～20％(优选8～20％、14～19％)(其中，r为选自mg、ca、sr及ba的至少一种)。进而，更优选包含r'2o超过0.10％且2.0％以下(其中，r'为选自li、na及k的至少一种)。

＜杨氏模量＞

作为由本实施方式所制造的玻璃衬底的杨氏模量，例如优选72gpa以上，更优选75gpa以上，进一步更优选77gpa以上。

＜应变点＞

作为由本实施方式所制造的玻璃衬底的应变率，例如优选650℃以上，更优选680℃以上，进一步更优选700℃以上、720℃以上。

＜热收缩率＞

由本实施方式所制造的玻璃衬底的热收缩率例如为50ppm以下，优选40ppm以下，更优选30ppm以下，进一步更优选20ppm以下。

本实施方式中所制造的玻璃衬底适合作为包括平板显示器用玻璃衬底、曲面显示器用玻璃衬底在内的显示器用玻璃衬底，例如适合作为液晶显示器用玻璃衬底或有机el显示器用的玻璃衬底。进而，本实施方式中所制造的玻璃衬底适合于用于高精细显示器的使用igzo(indiumgalliumzincoxide，铟镓锌氧化物)等氧化物半导体的氧化物半导体显示器用玻璃衬底、及使用ltps(low-temperaturepolycrystallinesilicon，低温多晶硅)半导体的ltps显示器用玻璃衬底。

另外，本实施方式中所制造的玻璃衬底也能够应用于覆盖玻璃、磁碟用玻璃、太阳电池用玻璃衬底等。

以上，对本发明的玻璃衬底制造装置及玻璃衬底的制造方法进行了详细说明，但本发明并不限定于所述实施方式，当然也可以在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种改良或变更。

[附图标记说明]

100熔解装置

101熔解炉

101a流出口

101b端部

101d斗

102澄清管

102a、104a、104b电极

103搅拌槽

103a搅拌器

104、105、106玻璃供给管

104c管延長部

112澄清管单元

112a、114a高铝水泥

112b、114b隔热构件

114移送管单元

124凹凸形状

124a凸部

124b凹部

200成形装置

210成形体

300切断装置