(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製造装置において、
第１の縁部と第２の縁部の間に延在する幅を含むガラスリボンを製造するように構成される形成デバイス；及び
引出ロールデバイスであって、
前記ガラスリボンの前記幅を横切るように延在する引取り経路に沿って前記形成デバイスから前記ガラスリボンの前記第１の縁部を引き取るように構成された第１の上流対の引取りロールを含む第１のロール装置と、
前記第１の上流対の引取りロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第１の中流対のロールを含み、前記第１の中流対のロールが前記ガラスリボンの前記第１の縁部と相互作用するように構成される第２のロール装置と、
前記第１の中流対のロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロールを含み、前記第１の下流対の引取りロールが前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部を更に引き取るように構成された第３のロール装置と、
前記第１の上流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ前記第１の下流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように少なくとも前記第１のロール装置と前記第３のロール装置を独立して動作するように構成された制御デバイスと、
を含む引出ロールデバイス；
を備えるガラス製造装置。
【請求項２】
前記ガラスリボンは、粘性ゾーン、硬化ゾーン及び次に弾性ゾーンを介して前記形成デバイスから下流へ引き取られ、そこでは、前記第１の上流対の引取りロールが前記粘性ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールが前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールが前記弾性ゾーンに配置される請求項１に記載のガラス製造装置。
【請求項３】
前記ガラスリボンは、粘性ゾーン、硬化ゾーン及び次に弾性ゾーンを介して前記形成デバイスから下流へ引き取られ、そこでは、前記第１の上流対の引取りロールが前記硬化ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールが前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールが前記弾性ゾーンに配置される請求項１に記載のガラス製造装置。
【請求項４】
前記第１の中流対のロールは、前記第１の上流対の引取りロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する垂直下方へ傾斜されたロールを含み、前記第１の中流対の垂直下方へ傾斜されるロールが前記ガラスリボンの前記第１の縁部へ横方向張力を印加するように構成される請求項１に記載のガラス製造装置。
【請求項５】
前記第１のロール装置は、前記引取り経路に沿って前記形成デバイスから前記ガラスリボンの前記第２の縁部を引き取るように構成された第２の上流対の引取りロールを含み、前記制御デバイスは、更に、前記第２の上流対の引取りロールの少なくとも一方を実質的に一定のトルクで回転するように前記第１のロール装置を動作するように構成される請求項１に記載のガラス製造装置。
【請求項６】
前記第２のロール装置は、前記第２の上流対の引取りロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第２の中流対のロールを含み、前記第２の中流対のロールは前記ガラスリボンの前記第２の縁部と相互作用するように構成される請求項５に記載のガラス製造装置。
【請求項７】
前記第３のロール装置は、前記第２の上流対の引取りロールと第２の中流対の垂直下方に傾斜されたロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第２の下流対の引取りロールを含み、前記第２の下流対の引取りロールは、前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第２の縁部を更に引き取るように構成され且つ前記制御デバイスは、前記第２の下流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように前記第２のロール装置を動作するように更に構成される請求項５に記載のガラス製造装置。
【請求項８】
ガラスリボンの製造方法において、
引出ロールデバイスであって、
第１の上流対の引取りロールを含む第１のロール装置と、
前記第１の上流対の引取りロールから引取り経路に沿って下流に位置する第１の中流対のロールを含む第２のロール装置と、
前記第１の中流対のロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロールを含む第３のロール装置と、
を備える引出ロールデバイスを設ける工程；
第１の縁部と第２の縁部との間に延在する幅を有する前記ガラスリボンを形成する工程；
前記第１の上流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転して前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部を引き取るように前記第１のロール装置を独立して動作する工程；及び
前記第１の下流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転して前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部を更に引き取るように前記第３のロール装置を独立して動作する工程；
を備える方法。
【請求項９】
前記ガラスリボンは、粘性ゾーン、硬化ゾーン及び次に弾性ゾーンを介して下流へ引き取られ、そこでは、前記第１の上流対の引取りロールが前記粘性ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールが前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールが前記弾性ゾーンに配置される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガラスリボンは、粘性ゾーン、硬化ゾーン及び次に弾性ゾーンを介して下流へ引き取られ、そこでは、前記第１の上流対の引取りロールが前記硬化ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールが前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールが前記弾性ゾーンに配置される請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連技術の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１２年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６１／６５３８０６号明細書の優先権の利益を享受し、その全内容は参照によってここに組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、ガラス製造分野に関し、特に、ガラス製造装置、及び少なくとも第１のロール装置、第２のロール装置及び第３のロール装置を有する引出ロールデバイスを使用するガラスリボンを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば、フュージョンダウンドロープロセスによってガラスシートを製造するガラス製造装置が知られている。Ａｎｄｅｒｓｏｎ氏等の２００９年４月３０に公開され本願と同じ譲受人の特許文献１は、一定の角速度で下部対のロールを回転するマスターモータを有する下部引出ロール装置を備える例示のガラス製造装置を開示している。例示のガラス製造装置は、更に、所定のパーセンテージの下部対のロールのマスターモータの測定トルクと整合するトルクで上部対のロールを回転するように構成される上部スレーブモータを有する上部引出ロール装置を含む。Ａｎｄｅｒｓｏｎ氏等の公開明細書の下部引出ロール装置と上部引出ロール装置のマスタースレーブ構成は、種々のプロセス用途下で有益であり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１０７１８２Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、広範囲にわたるプロセス用途に対して有益である構成を有するようにガラス製造方法を向上する要求がいまだある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ガラス製造装置及びガラスリボンを製造する方法が、本願の独立の請求項に記述される。ガラス製造装置及びガラスリボンを製造する方法の有利な実施形態が従属の請求項に記述される。
【０００７】
本開示の一態様において、ガラス製造装置が提供され、本ガラス製造装置は、（ａ）第１の縁部と第２の縁部との間に延在する幅を含むガラスリボンを製造するように構成された形成デバイス；および（ｂ）引出ロールデバイスであって、（ｉ）前記形成デバイスから前記ガラスリボンの前記第１の縁部を前記ガラスリボンの前記幅に対して横切るように延在する引取り経路に沿って引き取るように構成される第１の上流対の引取りロールを含む第１のロール装置と；（ｉｉ）前記第１の上流対の引取りロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第１の中流対のロールを含み、前記中流対のロールが前記ガラスリボンの前記第１の縁部と相互作用するように構成される第２のロール装置と；（ｉｉｉ）前記第１の中流対のロールから前記引取り経路に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロールを含み、前記第１の下流対の引取りロールが前記引取り経路に沿って前記カラスリボンの前記第１の縁部を更に引き取る第３のロール装置と；（ｉｖ）前記上流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ前記第１の下流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように少なくとも前記１のロール装置と前記第３のロール装置を独立して動作するように構成される制御デバイスとを含む引出ロールデバイスを備える。前記ガラスリボンは、前記形成デバイスから粘性ゾーン、硬化ゾーン、及び次に弾性ゾーンを介して下流に引っ張られる。一例では、前記第１の上流対の引取りロールは前記粘性ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールは前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールは前記弾性ゾーンに配置される。他の例では、前記第１の上流対の引取りロールは前記硬化ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールは前記硬化ゾーンに配置され、且つ記第１の下流対の引取りロールは前記弾性ゾーンに配置される。
【０００８】
本開示の他の態様において、ガラスリボンを製造するための方法が提供される。本方法は、（ａ）（ｉ）第１の上流対の引取りロールを含む第１のロール装置と、（ｉｉ）前記第１の上流対の引取りロールから引取り経路に沿って下流に位置する第１の中流対のロールを含む第２のロール装置と、（ｉｉｉ）前記第１の中流対の引取りロールから引取り経路に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロールを含む第３のロール装置とを備える引出ロール装置を設ける工程と；（ｂ）第１の縁部と第２の縁部との間に延在する幅を有するガラスリボンを形成する工程と；（ｃ）前記第１の上流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転して前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部を引き取るように前記第１のロール装置を独立して動作する工程と；（ｄ）前記第１の下流対の引取りロールの少なくとも一方が実質的に同じ角速度で回転して前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部を更に引き取るように前記第３のロール装置を独立して作動する工程を備える。前記ガラスリボンは、粘性ゾーン、硬化ゾーン、及び次に弾性ゾーンを介して下流に引き出される。一例では、前記第１の上流対の引取りロールは前記粘性ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールは前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールは前記弾性ゾーンに位置する。他の例では、前記第１の上流対の引取りロールは前記硬化ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールは前記硬化ゾーンに配置され、且つ記第１の下流対の引取りロールは前記弾性ゾーンに配置される。
【０００９】
本開示の更なる一態様において、ガラスリボンを製造するための方法が提供される。本方法は、（ａ）（ｉ）第１の上流対の引取りロールを含む第１のロール装置と、（ｉｉ）前記第１の上流対の引取りロールから引取り経路に沿って下流に位置する第１の中流対のロールを含む第２のロール装置と、（ｉｉｉ）前記第１の中流対の引取りロールから引取り経路に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロールを含む第３のロール装置をと備える引出ロール装置を設ける工程と；（ｂ）第１の縁部と第２の縁部との間に延在する幅を有するガラスリボンを形成する工程と；（ｃ）前記第１の上流対の引取りロールが実質的に一定のトルクを前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部へ印加するようにある時間にわたって前記第１のロール装置を独立して動作する工程と；（ｄ）前記第１の下流対の引取りロールの少なくとも一方の引出ロールが実質的に一定の角速度で回転し且つ前記第１の下流対の引取りロールが前記引取り経路に沿って前記ガラスリボンの前記第１の縁部に変化する力を印加するように前記時間にわたって前記第３のロール装置を独立して動作する工程と；（ｅ）前記第１の下流対の引取りロールから前記引取り経路に沿って下流の位置で前記時間にわたって前記ガラスリボンから複数のガラスシートを逐次分離する工程を備える。前記ガラスリボンは、粘性ゾーン、硬化ゾーン、及び次に弾性ゾーンを介して下流に引き出される。一例では、前記第１の上流対の引取りロールは前記粘性ゾーンに配置され、前記第１の中流対の引取りロールは前記硬化ゾーンに配置され、且つ前記第１の下流対の引取りロールは前記弾性ゾーンに配置される。他の例では、前記第１の上流対の引取りロールは前記硬化ゾーンに配置され、前記第１の中流対のロールは前記硬化ゾーンに配置され、且つ記第１の下流対の引取りロールは前記弾性ゾーンに配置される。
【００１０】
本開示の追加の態様は、続く詳細な説明、図面及びいずれかの請求項に部分的に述べられており、その詳細な説明から部分的に導出される、又は本発明の実施によって学ばれる。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述は、例示であり、説明目的のためのものに過ぎず、開示される開示に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって本発明のより完全な理解が得られる。
【図１】本開示の例に従う例示のガラス製造装置の概略図である。
【図２】本開示の例に従う引出ロールデバイスを含む図１のガラス製造装置の一部の斜視図である。
【図３Ａ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが粘性ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む例示のロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の斜視図である。
【図３Ｂ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが粘性ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む例示のロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の正面図である。
【図３Ｃ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが粘性ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む異なる例示のロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の概略図である。
【図３Ｄ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが粘性ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む異なる例示のロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の概略図である。
【図３Ｅ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが粘性ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む異なる例示のロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の正面図である。
【図３Ｆ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが粘性ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む異なる例示のロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の概略図である。
【図４Ａ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが硬化ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む異なる例示の引出ロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の斜視図である。
【図４Ｂ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが硬化ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む例示の引出ロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の正面図である。
【図４Ｃ】本開示に従う、各例示の引出ロールデバイスが硬化ゾーンに配置される第１のロール装置、硬化ゾーンに配置される第２のロール装置、及び弾性ゾーンに配置される第３のロール装置を含む異なる例示の引出ロールデバイスを描く図１のガラス製造装置の部分の概略図である。
【図５Ａ】本開示に従う、図３Ａ乃至図３Ｄに示される例示の引出ロールデバイスを使用してガラスリボンを形成デバイスから引き取る実験結果を示す図である。
【図５Ｂ】本開示に従う、図３Ａ乃至図３Ｄに示される例示の引出ロールデバイスを使用してガラスリボンを形成デバイスから引き取る実験結果を示す別の図である。
【図５Ｃ】本開示に従う、図３Ａ乃至図３Ｄに示される例示の引出ロールデバイスを使用してガラスリボンを形成デバイスから引き取る実験結果を示すさらに別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
幾つかの例は、例示の実施形態が示される添付の図面を参照してより十分に以下に記述される。可能ならば常に、同じ参照番号は、図面全体を通して同じ又は類似の部品を指すために使用される。しかしながら、態様は、多くの異なる形態で具体化されることができ、ここで述べられる実施形態に制限されるものとして解釈されるべきではない。
【００１３】
図１を参照すると、本開示の態様に従って使用されることができる例示のガラス製造装置１００の概略図がある。例示のガラス製造装置１００は、ダウンドローフュージョン装置として描かれているが、更なる例では他の形成装置が使用されることができる。一例では、ガラス製造装置１００は、ガラスリボン１０４を製造するための形成デバイス１０２を含むことができ、このガラスリボン１０４は、そのガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａと第２の縁部１０４ｂの間に延在する幅“Ｗ”を含む。
【００１４】
図１に更に描かれているように、例示のガラス製造装置１００は、溶融槽１０６、清澄槽１０８、混合槽１１０、送出槽１１２、形成デバイス１０２、引出ロールデバイス１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄ、及び分離デバイス１１６を含むことができる。溶融槽１１０は、ガラスバッチ材料が矢印１１８によって示されるように導入され、溶融ガラス１２０を形成するために溶融されるところである。清澄槽１０８は、溶融槽１０６から傾斜管１２１を介して溶融ガラス１２０（このポイントでは図示されず）を受領する高温処理エリアを備え、そのエリアでは泡が溶融ガラス１２０から除去される。清澄槽１０８は、撹拌室接続管１２２への清澄機によって混合槽１０６に接続される。混合槽１１０は、ボウル接続管１２４への撹拌室によって送出槽１１２に接続される。送出槽１１２は、下降管１２６を介して入口１２８に及び形成デバイス１０２内へ溶融ガラス１２０を送出する。
【００１５】
本開示の態様に従って使用されることができる種々の形成デバイスがある。例えば、図１及び図２に示されるように、例示の形成デバイス１０２は、トラフ１３２内に流れる溶融ガラス１２０を受領する開口１３０を含む。図２に最良に示されるように、次に、溶融ガラス１２０は、トラフ１３２から溢れ出て形成デバイス１０２の根本１３６で融合する前に二つの側部１３４ａと１３４ｂを下方に流れる。根本１３６は、二つの側部１３４３ａと１３４ｂが一体となる所であり、且つ二つの側部１３４ａと１３４ｂの各々を越えて流れる溶融ガラス１２０の二つのオーバーフロー壁が融合して根本１３６から離れるように下方に引き出されるガラスリボン１０４を形成する所である。
【００１６】
ガラス製造装置１００は、更に、両者が概略的に図１に描かれている引出ロールデバイス１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄ及び分離デバイス１１６を含む。図２に関して以下でより十分に論じられるように、引出ロールデバイス１１４は、根本１３６からガラスリボン１０４を引き出し且つガラスリボン１０４を望ましい厚さに引き取ることを助けるために設けられる。分離デバイス１１６は、ある時間にわたってガラスリボン１０４から複数のガラスシート１４０ａと１４０ｂ（二つだけが示されている）を逐次分離するために設けられる。分離デバイス１１６は、図示の移動アンビルマシンを備えていてもよいが、他のタイプの分離デバイスがある時間にわたってガラスリボン１０４から複数のガラスシート１４０ａと１４０ｂ（二つだけが示されている）を逐次分離するために利用されてもよい。他の代替例では、分離デバイス１１６は、存在せず、ガラスリボン１０４が巻き取られて巻き取りコイルのガラスを形成してもよい。
【００１７】
図２を参照すると、引出ロールデバイス１１４のより詳細な概略が、本開示の一例に従って提供されている。図２に示されるように、例示の引出ロールデバイス１１４は、第１のロール装置２０２、第２のロール装置２０４、第３のロール装置２０６、及び制御デバイス２０８（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８、プロセッサ・メモリ２０８）を含むことができる。この例では、第１のロール装置２０２は、ガラスリボン１０４の幅“Ｗ”に対して横切るように延在する引取り経路２１４に沿って形成デバイス１０２からガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａと第２の縁部１０４ｂを夫々引き取るように構成される第１の上流対の引取りロール２１０と第２の上流対の引取りロール２１２を含む（注、引出ロール２１０と２１２は、ガラスリボン１０４に十字張力２２０ａを印加する垂直下方へ傾斜されたロール２１０と２１２として示されているが、これらのロールは、水平方向への配向を有し、それらが水平方向への配向を有する場合、互いに接続されてもよい）。第２のロール装置２０４は、第１の中流対のロール２１６と第２の中流対のロール２１８を含み、それらは、夫々、第１の上流対の引取りロール２１０と第２の上流対の引取りロール２１２から引取り経路２１４に沿って下流に位置する（注：ロール２１６と２１８は、ガラスリボン１０４に十字張力２２０ｂを印加する垂直下方へ傾斜されたロール２１６と２１８として示されているが、それらのロールは、水平方向への配向を有し、それらが水平方向への配向を有する場合、互いに接続されてもよい）。第３のロール装置２０６は、第１の下流対の引取りロール２２２と第２の下流対の引取りロール２２４を含み、それらは、夫々、第１の中流対のロール２１６と第２の中流対のロール２１８から引取り経路２１４に沿って下流に位置する（注：引出ロール２２２と２２４は、ガラスリボン１０４に十字張力２２０ｃを印加する垂直下方へ傾斜されたロール２２２と２２４として示されているが、それらの引出ロールは、水平方向への配向を有し、それらが水平方向への配向を有する場合、互いに接続されてもよい）。制御デバイス２０８は、第１の上流対の引取りロール２１０の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ第１の下流対の引取りロール２２２の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６を少なくとも独立して作動するように構成される。引出ロールデバイス１１４の異なる態様及び異なる処理用途についてのより詳細な議論は、図３と図４に関して以下で提供される。
【００１８】
図３Ａ乃至図３Ｆを参照すると、本開示の幾つかの例に従う形成デバイス１０２と引出ロールデバイス１１４ａと１１４ｂの種々の概略図がある。図３Ａと図３Ｂに示されるように、引出ロールデバイス１１４は、形成デバイス１０２の根本１３６からガラスリボン１０４を粘性ゾーン３０２に引き取るように動作し、ガラスリボン１０４が最終厚さに薄くなり始める。次に、ガラスリボン１０４のその部分は、粘性ゾーン３０２から硬化ゾーン３０４へ引き出される。硬化ゾーン３０４において、ガラスリボン３０４のその部分は、粘性状態から望ましいプロファイルを有する弾性状態へ硬化される。硬化ゾーン４０４は、温度が以下の０．２秒＜η（Ｔ）／Ｇ＜１００００秒を満たすゾーンとして定義され、そこでは、ηは、ガラス粘度（パスカル・秒）であり、Ｔは、温度（℃）であり、Ｇは、ガラスリボン１０４の室温せん断弾性率（パスカル）である。次に、ガラスリボン１０４のその部分は、硬化ゾーン３０４から弾性ゾーン３０６へ引き出される。弾性ゾーン３０６において、一旦、ガラスリボン１０４は、制限内で、ガラスリボン１０４のプロファイルを永久変形することなく変形されてもよい。この例では、引出ロールデバイス１１４ａは、第１の上流対の引取りロール２１０と第２の上流対の引取りロール２１２が粘性ゾーン３０２に配置され、第１の中流対のロール２１６と第２の中流対のロール２１８が硬化ゾーン３０４に配置され、第１の下流対の引取りロール２２２と第２の下流対の引取りロール２２４が弾性ゾーン３０６に配置されるように構成される。分離デバイス１１６は、弾性ゾーン３０６に配置される。
【００１９】
特に、図３Ａ乃至図３Ｃは、本開示の一態様に従う引出ロールデバイス１１４ａの第１の例を描いているが、他の引出ロールデバイス構造体が更なる例において設けられてもよい。図示のように、引出ロールデバイス１１４ａは、ガラスリボン１０４の幅“Ｗ”に対して横断するように延在する引取り経路２１４に沿って形成デバイス１０２からガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａを引き取るように構成される第１の上流対の引取りロール２１０を含む第１のロール装置２０２を含むことができる。
【００２０】
図示のように、第１の上流対の引取りロール２１０は、第１の引出ロール部材３０７ａと第２の引出ロール部材３０７ｂを含むことができる。第１と第２の引出ロール部材３０７ａと３０７ｂは、各々、耐火ロール外被３０９ａと３０９ｂとの間でガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａに係合するように構成される耐火ロール外被３０９ａと３０９ｂを備えることができる。第１の引出ロール部材３０７ａと第２の引出ロール部材３０７ｂの少なくとも一方は、各モータ３１１ａと３１１ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１の引出ロール部材３０７ａと第２の引出ロール部材３０７ｂの両方は、夫々、モータ３１１ａと３１１ｂを備える。更なる例では、第１の引出ロール部材３０７ａと第２の引出ロール部材３０７ｂの一方のみがモータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３０７ａ又は３０７ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。
【００２１】
他の例では、第１の上流対の引取りロール２１０に加えて又はその代わりに、第１の引出ロール装置２０２は、引取り経路２１４に沿って形成デバイス１０２からガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂを引き取るように構成される第２の上流対の引取りロール２１２を含むことができる。図示のように、第２の上流対の引取りロール２１２は、第１の引出ロール部材３１５ａと第２の引出ロール部材３１５ｂを含むことができる。第１と第２の引出ロール部材３１５ａと３１５ｂは、各々、耐火ロール外被３１７ａと３１７ｂとの間でガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂに係合するように構成される耐火ロール外被３１７ａと３１７ｂを備えることができる。第１と第２の引出ロール部材３１５ａと３１５ｂの少なくとも一方は、各モータ３１９ａと３１９ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１の引出ロール部材３１５ａと第２の引出ロール部材３１５ｂの両方は、夫々、モータ３１９ａと３１９ｂを備える。更なる例では、第１と第２の引出ロール部材の一方のみが、モータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３１５ａと３１５ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。
【００２２】
引出ロールデバイス１１４ａは、更に、第１の上流対の引取りロール２１０から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第１の中流対のロール２１６を含む第２のロール装置２０４を含む。この例では、第１の中流対のロール２１６は、垂直方向下方に傾斜され、横方向張力２２０ｂ（十字張力２２０ｂ）をガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａに印加するように構成される。図示のように、第１のロール部材３２５ａと第２のロール部材３２５ｂを含むことができる。第１と第２のロール部材３２５ａと３２５ｂは、各々、耐火ロール外被３２７ａと３２７ｂとの間でガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａに係合するように構成される耐火ロール外被３１７ａと３１７ｂを備えることができる。第１と第２のロール部材３２５ａと３２５ｂの少なくとも一方は、各モータ３２９ａと３２９ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１と第２のロール部材３２５ａと３２５ｂの両方は、夫々、モータ３２９ａと２２９ｂを備える。更なる例では、例えば、第１と第２のロール部材３２５ａと３２５ｂの一方のみがモータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２のロール部材３２５ａと３２５ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。幾つかの例では、第１の中流対のロール２１６は、モータによって駆動されないが、代わりに、ガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａが間を通過する時に自由に回転するように空回りする。
【００２３】
他の例では、第１の中流対のロール２１６に加えて又はその代わりに、第２のロール装置２０４は、第２の上流対の引取りロール２１２から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第２の中流対のロール２１８を含むことができる。この例では、第２の中流対のロール２１８は、垂直下方に傾斜され、横方向張力２２０ｂ（十字張力２２０ｂ）をガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂへ印加するように構成される。図示のように、第２の中流対のロール２１８は、第１のロール部材３３３ａと第２のロール部材３３３ｂを含むことができる。第１と第２のロール部材３３３ａと３３３ｂは、各々、耐火ロール外被３３５ａと３３５ｂを備えることができ、耐火ロール外被３３５ａと３３５ｂは、両者の間でガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂに係合するように構成される。第１と第２のロール部材３３３ａと３３３ｂの少なくとも一方は、各モータ３３７ａと３３７ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１と第２のロール部材３３３ａと３３３ｂの両方が、各モータ３３７ａと３３７ｂを備える。更なる例では、第１と第２のロール部材３３３ａと３３３ｂの一方のみが、モータを備え、そこでは、他方のロール部材は、第１と第２のロール部材３３３ａと３３３ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。幾つかの例では、第２の中流対のロール２１８は、モータによって駆動されず、代わりに、ガラスリボン１０４の第２の縁部１０４が間を通過する時に自由に回転するように空回りする。
【００２４】
引出ロールデバイス１１４ａは、更に、第１の中流対のロール２１６から引取り経路に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロール２２０を含む第３のロール装置２０６を含む。第１の下流対の引取りロール２２０は、引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａを更に引き取るように構成される。図示のように、第１の下流対の引取りロール２２０は、第１の引出ロール部材３４３ａと第２の引出ロール部材３４３ｂを含むことができる。第１と第２の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂは、各々、耐火ロール外被３４５ａと３４５ｂを備えることができ、耐火ロール外被３４５ａと３４５ｂは、両者の間でガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａに係合するように構成される。第１と第２の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂの少なくとも一方は、各モータ３４７ａと３４７ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１と第２の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂの両方は、夫々、モータ３４７ａと３４７ｂを備える。更なる例では、第１と第２の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂの一方のみが、モータを備え、そこでは、他のロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。
【００２５】
他の例では、第１の下流対の引取りロール２２０に加えて又はその代わりに、第３のロール装置２０６は、第２の中流対のロール２１８から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第２の下流対の引取りロール２２２を含むことができる。第２の下流対の引取りロール２２２は、引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂを更に引き取るように構成される。図示のように、第２の下流対の引取りロール２２２は、第１の引出ロール部材３５１ａと第２の引出ロール部材３５１ｂを含むことができる。第１と第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂは、各々、耐火ロール外被３５３ａと３５３ｂを備えることができ、耐火ロール外被３５３ａと３５３ｂは、両者の間でガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂに係合するように構成される。第１と第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの少なくとも一方は、各モータ３５５ａと３５５ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１と第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの両方は、夫々、モータ３５５ａと３５５ｂを備える。更なる例では、第１と第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの一方のみがモータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。
【００２６】
ガラス製造装置１００の引出ロールデバイス１１４ａは、更に、第１の上流対の引取りロール２１０の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ第１の下流対の引取りロール２２０の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６を少なくとも独立して動作するように構成される制御デバイス２０８（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８、プロセッサ・メモリ２０８）を含むことができる。この開示の目的のために、第１と第３のロール装置２０２と２０６の独立した動作は、第１と第３の引出ロール装置２０２又は２０６の一方が、第１と第３のロール装置２０２又は２０６の他方の動作によって影響を及ぼされずに動作されることができることを意味する。従って、例えば、制御デバイス２０８で第１の引出ロール装置２０２を独立して動作することは、第３の引出ロール装置２０６の動作パラメータの変化を心配することなく制御デバイス２０８に第１の引出ロール装置２０２を動作させる。
【００２７】
前述のように、第１の上流対の引取りロール２１０は、第１又は第２の引出ロール部材３０７ａと３０７ｂの一方と関連する単一のモータを含むことができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、関連する第１又は第２の引出ロール部材３０７ａ又は３０７ｂが実質的に一定のトルクで回転するように単一のモータを動作できる。更に上記されたように、第１と第２の引出ロール部材３０７ａと３０７ｂの各々は、対応するモータ３１１ａと３１１ｂを備えることができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、第１の上流対の引出ロール２１０の両方が実質的に一定のトルクで回転するようにモータ３１１ａと３１１ｂを動作できる。第１の上流対の引取りロール２１０の引出ロール部材３０７ａと３０７ｂの両方を実質的に一定のトルクで回転することは、ガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａの両側で等しく力を印加するために望ましい。
【００２８】
前述のように、第１のロール装置２０２は、オプションの第２の上流対の引取りロール２１２を含んでもよい。このような例では、第２の上流対の引取りロール２１２は、第１の又は第２の引出ロール部材３１５ａ又は３１５ｂの一方と関連する単一のモータを含むことができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、関連する第１又は第２の引出ロール部材３１５ａ又は３１５ｂが実質的に一定のトルクで回転するように単一のモータを動作できる。更に上述されたように、第１と第２の引出ロール部材３１５ａと３１５ｂの各々は、対応するモータ３１９ａと３１９ｂを備えることができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、第２の上流対の引取りロール２１２の両方が実質的に一定のトルクで回転するようにモータ３１９ａと３１９ｂを動作できる。第２の上流対の引取りロール２１２の両方の引出ロール部材３１５ａと３１５ｂの両方を実質的に一定のトルクで回転することは、ガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂの両側で等しい力を印加するために望ましい。
【００２９】
必要ではないが、幾つかの例では、制御デバイス２０８は、第１の上流対の引取りロール２１０に関連するモータ３１１ａと３１１ｂの一方又は両方を実質的に一定の第１のトルクで動作でき且つ同時に第１のトルクと実質的に等しい第２のトルクで第２の上流対の引取りロール２１２に関連するモータ３１９ａと３１９ｂの一方又は両方を動作できる。実質的に等しい第１と第２のトルクを提供することは、例えば、実質的に同じ力をガラスリボン１０４及び第１と第２の縁部１０４ａと１０４ｂに印加するために望ましい。
【００３０】
前述のように、第１の下流対の引取りロール２２０は、第１又は第２のロール部材３４３ａと３４３ｂの一方に関連する単一のモータを含むことができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、関連する第１又は第２の引出ロール部材３４３ａ又は３４３ｂが実質的に一定の角速度で回転するようにその単一のモータを動作することができる。更に上記のように、第１と第２の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂの各々は、対応するモータ３４７ａと３４７ｂを備えることができる。このような例では、制御デバイス２０８は、第１の下流対の引取りロール２２０の両方のような少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するようにモータ３４７ａと３４７ｂを動作することができる。第１の下流対の引取りロール２２０の引出ロール部材３４３ａと３４３ｂの両方を実質的に一定の角速度で回転することは、ガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａの両側でガラスリボンを等しく引き取るために望ましい。
【００３１】
前述のように、第３のロール装置２０６は、オプションの第２の下流対の引取りロール２２２を含むことができる。そのような例では、第２の下流対の引取りロール２２２は、第１又は第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの一方に関連する単一のモータを含むことができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、関連する第１又は第２の引出ロール部材３５１ａ又は３５１ｂが実質的に一定の角速度で回転するようにその単一のモータを動作できる。更に上記のように、第１と第２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの各々は、対応するモータ３５５ａと３５５ｂを備えることができる。そのような例では、制御デバイス２０８は、第２の下流対の引取りロール２２２の両方が実質的に一定の角速度で回転するように動作できる。第２の下流対の引取りロール２２２の引出ロール部材３５１ａと３５１ｂの両方を実質的に一定の角速度で回転することは、ガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂの両側でガラスリボン１０４を等しく引き取るために望ましい。
【００３２】
必要ではないが、幾つかの例では、制御デバイス２０８は、第１の下流対の引取りロール２２０に関連するモータ３４７ａと３４７ｂの一方又は両方を実質的に一定の第１の角速度で動作することができると同時に第２の下流対の引取りロール２２２に関連するモータ３５５ａと３５５ｂの一方又は両方を第１の角速度と実質的に等しい実質的に一定の第２の角速度で回転するように動作できる。実質的に等しい第１と第２の角速度を提供することは、例えば、第１と第２の縁部１０４ａと１０４ｂで等しくガラスリボンを引き取るために望ましい。一般的に、第１と第２の角速度は、ガラスリボン１０４が真直ぐに進むことを保ち且つ望ましい厚さを維持するように調整される。第１と第２の角速度が実質的に異なる場合、ガラスリボン１０４は一方の側に湾曲する。しかしながら、ガラスリボン１０４の二つの側同士間で伸びに小さな差があるために、第１と第２の角速度が正確には同じではない。
【００３３】
更に、制御デバイス２０８（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８、プロセッサ・メモリ２０８）は、第１のロール装置２０２、第２のロール装置２０４、及び第３のロール装置２０６を動作するように構成されることができる。この場合、第２のロール装置２０４は、第１と第２の中流対のロール２１６と２１８の一方又は両方が一つ以上のモータ３２９ａ、３２９ｂ、３３７ａ及び３３７ｂによって駆動されるように構成される。必要に応じて、制御デバイス２０８は、ロール３２５ａ、３２５ｂ、３３３ａ及び３３３ｂの内の１つ以上のロールが実質的に一定のトルクで又は実質的に一定の角速度で回転するように第２のロール装置２０４を独立して動作するように構成されることができる。或いは、制御デバイス２０８は、第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６の一方又は両方の動作パラメータに従って第２のロール装置２０４を動作するように構成されることができる。
【００３４】
上述のように、少なくとも第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６は、少なくとも１つのモータを含む。第２のロール装置２０４は、少なくとも１つのモータを持っていても持っていなくてもよい。これらのモータは、夫々のロールを駆動するためにギアボックスを任意に備えることができるサーボモータよりなることができる。設けられる場合、サーボモータは、望ましい制御スキームを実施するために制御デバイス２０８（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８、プロセッサ・メモリ２０８）によって次に使用されることができるトルク及び／又は角速度測定を行って制御デバイス２０８に対して戻すために設けられることができる。或いは、制御デバイス２０８は、夫々のモータの角速度及び／又はトルクを制御するために可変周波数ドライブのような他のタイプのモータコントローラと相互作用することができる。この例では、トルクセンサ及び／又は角速度センサは、動作状態を検知し且つ制御デバイス２０８の検知状態のフィードバックを行うために使用されることができる。
【００３５】
幾つかの例では、本願全体を通して論じられるロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２の対は、参照によって全体がここに組み込まれるＡｎｄｅｒｓｏｎ氏等の２００９年４月３０に公開され本願と同じ譲受人の米国特許出願公開第２００９／０１０７１８２号明細書に述べられたのと同様の構造と配向を有することができる。例えば、対のロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２の何れかは、ガラスリボン１０４に関して垂直下方に傾斜された又は水平レベルのロールであることができる。更に、図３Ｄに示されるように、対のロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２（水平レベルの又は垂直下方に傾斜した）の何れかは、ロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２の夫々の面３０９ａ、３０９ｂ、３１７ａ、３１７ｂ、３２７ａ、３２７ｂ、３３５ａ、３３５ｂ、３４５ａ、３４５ｂ、３５３ａ及び３５３ｂがガラスリボン１０４の夫々の主要面３４８と３４９に対して位置決めされる所定の水平角度θを有するように位置決めされることができる。水平角度０は、制御を助け、適切なレベルの十字引取り張力２２０ａ、２２０ｂ及び２２０ｃを提供し及び／又は通常のロール摩耗中に生じるテーパー効果（先細りの影響）を調整するために望ましい。対照的に、図３Ｃは、所定の水平角度θを有さないが、代わりにロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２の夫々の面３０９ａ、３０９ｂ、３１７ａ、３１７ｂ、３２７ａ、３２７ｂ、３３５ａ、３３５ｂ、３４５ａ、３４５ｂ、３５３ａ及び３５３ｂがガラスリボン１０４の主要面３４８と３４９と十分に接触するように位置決めされた対のロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２の平面図を描いている。
【００３６】
図３Ａ乃至図３Ｂは、第１と第２の上流対の引取りロール２１０と２１２、第１と第２の中流対のロール２１６と２１８、及び第１と第２の下流対の引取りロール２２２の夫々の全ては、ガラスリボン１０４に関して垂直下方へ傾斜されたロールよりなる。任意の対の引取りロールの下方への傾き角度は、プロセス考察に従って、任意の他の対の引取りロールと異なっていても同じであってもよい。第１及び／又は第２の上流対の引取りロール２１０と２１２の下方への傾きは、２対の引取りロール２１０と２１２の間でガラスリボン１０４に望ましいレベルの十字引取り張力を提供できる。第１と第２の中流対の垂直下方に傾かされたロール２１６と２１８の下方への傾きは、２対の引取りロール２１６と２１８の間でガラスリボン１０４に望ましレベルの十字引取り張力を提供できる。同様に、第１及び／又は第２の下流対の引取りロール２２０と２２２の下方への傾きは、２対の引取りロール２２０と２２２の間でガラスリボン１０４に望ましいレベルの十字引取り張力２２０Ｃを提供できる。
【００３７】
幾つかの例では、制御デバイス２０８は、自動位置決め装置（図示せず）を起動するように構成されてもよく、又は手動機構がガラスリボン１０４を横切るように平均十字引取り張力２２０ａ、２２０ｂ及び２２０ｃを制御する（調整する）ようにロール２１０、２１２、２１６、２１８、２２０及び２２２の下方傾き位置を調整するために使用されることができる。
【００３８】
更なる例において、引出ロール２１０、２１２、２２０及び２２２の対の内の少なくとも１つ以上は、ガラスリボン１０４に関して垂直下方へ傾斜されたロールの代わりに、水平レベルのロールであってもよい。例えば、図３Ｅと図３Ｆは、夫々、ガラスリボン１０４に関して水平レベルである対のロール２１０’、２１２’、２１６’、２１８’、２２０’及び２２２’を含む引出ロールデバイス１１４ｂの正面図と幾つかの平面図であり、そこでは、回転軸は、ガラスリボン１０４の引取り経路２１４に対して実質的に垂直に延在している。水平レベルロールとして引出ロールデバイス１１４ｂの対のロール２１０’、２１２’、２１６’、２１８’、２２０’及び２２２’の一つ以上の対を設けることは、十字張力が対のロール２１０’、２１２’、２１６’、２１８’２２０’及び２２２’に沿ってガラスリボン１０４の幅“Ｗ”を横切る必要がない場合、望ましい。実際に、水平ロール２１０’、２１２’、２１６’、２１８’２２０’及び２２２’は、それらが垂直に傾斜していない場合でも、なお小量の十字張力２２０ａ、２２０ｂ及び２２０ｃを保証することが認識されるべきである。
【００３９】
特に、図３Ｅと図３Ｆは、第１の引出ロール部材３５０ａと第２の引出ロール部材３５０ｂを夫々含む上流対の引取りロール２１０’と２１２’を含む第１のロール装置２０２’（この特定の用途では、粘性ゾーン３０２に配置される）を有する引出ロールデバイス１１４ｂを含む他の例のガラス製造装置１００ａを描いている。第１の引出ロール部材３５０ａは、第１の上部シャンク３５４に結合される第１と第２の耐火ロール外被３５２ａと３５２ｂを含むことができる。同様に、第２の引出ロール部材３５０ｂは、第２の上部シャンク３５７に結合された第１と第２の耐火ロール外被３５６ａと３５６ｂを含むことができる。第１の耐火ロール外被３５２ａと３５６ａは、両者の間でガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａと係合して引き取るように構成される。同様に、第２の耐火ロール外被３５２ｂと３５６ｂは、両者の間でガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂと係合して引き取るように構成される。
【００４０】
第１と第２の引出ロール部材３５０ａと３５０ｂの少なくとも一方は、夫々、モータ３５８ａと３５８ｂを備える。例えば、図示のように、第１と第２の引出ロール部材３５０ａと３５０ｂの両方は、夫々、モータ３５８ａと３５８ｂを備える。モータ３５８ａは、第１の上部シャンク３５４に結合された第１と第２の耐火ロール外被３５２ａと３５２ｂと共に第１の上部シャンク３５４を回転できる。同様に、モータ３５８ｂは、第２の上部シャンク３５７に結合された第１と第２の耐火ロール外被３５６ａと３５６ｂと共に第２の上部シャンク３５７を回転できる。更なる例では、第１と第２の引出ロール部材３５０ａ又は３５０ｂの一方のみがモータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３５０ａと３５０ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。
【００４１】
引出ロールデバイス１１４ｂは、更に、第１の上流対の引取りロール２１０’と２１２’から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第１の引出ロール部材３６０ａと第２の引出ロール部材３６０ｂを夫々含む中流対のロール２１６’と２１８’を含む第２のロール装置２０４’（この特定の用途では、硬化ゾーン３０４に配置される）を含む。第１の引出ロール部材３６０ａは、第１の中流シャンク３６４に結合された第１と第２の耐火ロール外被３６２ａと３６２ｂを含むことができる。同様に、第２の引出ロール部材３６０ｂは、第２の中流シャンク３６７に結合された第１と第２の耐火ロール外被３６６ａと３６６ｂを含むことができる。第１の耐火ロール外被３６２ａと３６６ａは、両者の間でガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａに少なくとも係合するように構成される。同様に、第２の耐火ロール外被３６２ｂと３６６ｂは、両者の間でガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂに少なくとも係合するように構成される。
【００４２】
必要に応じて、第１と第２の引出ロール部材３６０ａと３６０ｂの少なくとも一方は、夫々、モータ３６８ａと３６８ｂを備えている。例えば、図示のように、第１と第２の引出ロール部材３６０ａと３６０ｂの両方は、夫々、モータ３６８ａと３６８ｂを備えている。モータ３６８ａは、第１の中流シャンク３６４に結合された第１と第２の耐火ロール外被３６２ａと３６２ｂと共に第１の中流シャンク３６４を回転できる。同様に、モータ３６８ｂは、第２の中流シャンク３６７に結合された第１と第２の耐火ロール外被３６６ａと３６６ｂと共に第２の中流シャンク３６７を回転できる。更なる例では、第１と第２の引出ロール部材３６０ａと３６０ｂの一方のみがモータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３６０ａと３６０ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。他の例では、第１と第２の引出ロール部材３６０ａ又は３６０ｂは、それらの部材を駆動する一つのモータや複数のモータを有さず、代わりに、下方へ移動するガラスリボン１０４に従って自由に回転する（空転する）。
【００４３】
引出ロールデバイス１１４ｂは、更に、中流対のロール２１６’と２１８’から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第１の引出ロール部材３７０ａと第２の引出ロール部材３７０ｂを夫々含む下流対の引取りロール２２０’と２２２’を含む第３のロール装置２０６’（この特定の用途では、弾性ゾーン３０６に配置される）を含む。第１の引出ロール部材３７０ａは、第１の上部シャンク３７４に結合された第１と第２の耐火ロール外被３７２ａと３７２ｂを含むことができる。同様に、第２の引出ロールデバイス３７０ｂは、第２の上部シャンク３７７に結合された第１と第２の耐火ロール外被３７６ａと３７６ｂを含むことができる。第１の耐火ロール外被３７２ａと３７６ａは、両者の間でガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａと係合するように構成される。同様に、第２の耐火ロール外被３７２ｂと３７６ｂは、両者の間でガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂと係合するように構成される。
【００４４】
第１と第２の引出ロール部材３７０ａと３７０ｂの少なくとも一方は、夫々、モータ３７８ａと３７８ｂを備えることができる。例えば、図示のように、第１と第２の引出ロール部材３７０ａと３７０ｂの両方は、夫々、モータ３７８ａと３７８ｂを備えている。モータ３７８ａは、第１の上部シャンク３７４に結合された第１と第２の耐火ロール外被３７２ａと３７２ｂと共に第１の上部シャンク３７４を回転できる。同様に、モータ３７８ｂは、第２の上部シャンク３７７に結合された第１と第２の耐火ロール外被３７６ａと３７６ｂと共に第２の上部シャンク３７７を回転できる。更なる例では、第１と第２の引出ロール部材３７０ａと３７０ｂの一方のみがモータを備え、そこでは、他方の引出ロール部材は、第１と第２の引出ロール部材３７０ａと３７０ｂの一方のみが駆動されるようにベアリングを備えることができる。
【００４５】
図３Ｅと図３Ｆに示されるように、ガラス製造装置１００ａは、更に、第１の上流対の引取りロール２１０’と２１２’の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ第１の下流対の引取りロール２２０’と２２２’の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように第１のロール装置２０２’と第３のロール装置２０６’を少なくとも独立して動作するように構成された制御デバイス２０８’（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８’、プロセッサ・メモリ２０８’）を含むことができる。更に、制御デバイス２０８’は、中流対のロール２１６’と２１８’の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで又は実質的に一定の角速度で回転するように第２のロール装置２０４’を独立して動作するように構成されることができる。或いは、制御デバイス２０８’は、第１のロール装置２０２’と第３のロール装置２０６’の一方又は両方の動作パラメータによって、第２のロール装置２０４’を動作するように構成されることができる。更に他の代替として、制御デバイス２０８’は、駆動する１つのモータ又は複数のモータを有さないが、代わりに、ガラスリボン１０４により自由に回転する（又は空転する）ように構成される中流対のロール２１６’と２１８’の回転を監視するように構成されることができる。
【００４６】
上述のように、少なくとも第１のロール装置２０２’と第３のロール装置２０６’は、少なくとも１つのモータを含む。第２のロール装置２０４’は、少なくとも１つのモータを有していても有していなくてもよい。これらのモータは、夫々のロールを駆動するためのギアボックスを任意に備えることができるサーボモータよりなる。サーボモータが設けられる場合、サーボモータは、望ましい制御スキームを実施するために制御デバイス２０８’（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８’、プロセッサ・メモリ２０８’）によって次に使用されることができるトルク及び／又は角速度測定を行って制御デバイス２０８’に戻すために設けられることができる。或いは、制御デバイス２０８’は、夫々のモータの角速度及び／又はトルクを制御するために可変周波数ドライブのような他のタイプのモータコントローラと相互作用することができる。この例では、トルクセンサ及び／又は角速度センサが動作状態を検知し且つ制御デバイス２０８’の検知状態のフィードバックを行うために使用されることができる。
【００４７】
図４Ａ乃至図４Ｃを参照すると、本開示の幾つかの例に従う形成デバイス１０２及び引出ロールデバイス１１４ｃと１１４ｄの概略図がある。図４Ａに示されるように、引出ロールデバイス１１４ｃは、第１のロール装置２０２、第２のロール装置２０４、第３のロール装置２０６、及び制御デバイス２０８（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８、プロセッサ・メモリ２０８）を含む。実際、引出ロールデバイス１１４ｃは、この例において、第１のロール装置２０２と第２のロール装置２０４が両方とも硬化ゾーン３０４に配置され且つ第３のロール装置２０６が弾性ゾーン３０６に配置されることを除いて上述の引出ロールデバイス１１４ａと同じ構造を有する。図示のように、第１のロール装置２０２は、ガラスリボン１０４の幅“Ｗ”に対して横切るように延在する引取り経路２１２に沿って形成デバイス１０２からガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａと第２の縁部１０４ｂを夫々引き取るように構成される第１の上流対の引取りロール２１０と第２の上流対の引取りロール２１２を含む（注、引出ロール２１０と２１２は、垂直下方に傾斜されたロール２１０と２１２であり且つガラスリボン１０４に十字張力２２０ａを印加するとして示されているが、これらのロールは、水平方向への配向を有してもよく、それらが水平方向への配向を有する場合、互いに接続されてもよい）。第２のロール装置２０４は、第１の上流対の引取りロール２１０と第２の上流対の引取りロール２１２から引取り経路２１４に沿って下流に夫々位置する第１の中流対のロール２１６と第２の中流対のロール２１８を含む（注、ロール２１６と２１８は、垂直下方に傾斜されたロール２１６と２１８であり且つガラスリボン１０４に十字張力２２０ｂを印加するとして示されているが、これらのロールは、水平方向への配向を有してもよく、それらが水平方向への配向を有する場合、互いに接続されてもよい）。第３のロール装置２０６は、第１の中流対のロール２１６と第２の中流対のロール２１８から引取り経路２１４に沿って下流に夫々位置する第１の下流対のロール２２２と第２の下流対のロール２２４を含む（注、引出ロール２２２と２２４は、垂直下方に傾斜されたロール２２２と２２４であり且つガラスリボン１０４に十字張力２２０ｃを印加するとして示されているが、これらの引出ロールは、水平方向への配向を有してもよく、それらが水平方向への配向を有する場合、互いに接続されてもよい）（第１のロール装置２０２、第２のロール装置２０４、及び第３のロール装置２０６に関連するコンポーネントについての更なる詳細は図３Ａ乃至図３Ｃを参照）。制御デバイス２０８は、第１の上流対の引取りロール２１０の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ第１の下流対の引取りロール２２２の少なくとも一方が実施的に一定の角速度で回転するように第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６を少なくとも独立して動作するように構成される。
【００４８】
図４Ｂと図４Ｃに示されるように、引出ロールデバイス１１４ｄは、第１のロール装置２０２’、第２のロール装置２０４’、第３のロール装置２０６’、及び制御デバイス２０８’（例えば、プログラマブル論理コントローラ２０８’、プロセッサ・メモリ２０８’）を含む。実際、引出ロールデバイス１１４ｄは、この例において、第１のロール装置２０２’と第２のロール装置２０４’が両方とも硬化ゾーン３０４に配置され且つ第３のロール装置２０６’が弾性ゾーン３０６に配置されることを除いて上述の引出ロールデバイス１１４ｂと同じ構造を有する。図示のように、第１のロール装置２０２’は、ガラスリボン１０４の一方の主要な側３４９に配置される第１の上流ロール２１０’（耐火ロール外被３５２ａと３５２ｂを含む）とガラスリボン１０４の他方の主要な側３４８に配置される第２の上流ロール２１２’（耐火ロール外被３５６ａと３５６ｂを含む）を含む。第２のロール装置２０４’は、ガラスリボン１０４の一方の主要な側３４９に配置される第１の中流ロール２１６’（耐火ロール外被３６２ａと３６２ｂを含む）とガラスリボン１０４の他方の主要な側３４８に配置される第２の中流ロール２１８’（耐火ロール外被３６６ａと３６６ｂを含む）を含む。第３のロール装置２０６’は、ガラスリボン１０４の一方の主要な側３４９に配置される第１の下流ロール２２０’（耐火ロール外被３７２ａと３７２ｂを含む）とガラスリボン１０４の他方の主要な側３４８に配置される第２の下流ロール２２２’（耐火ロール外被３７６ａと３７６ｂを含む）を含む（第１のロール装置２０２’、第２のロール装置２０４’、及び第３のロール装置２０６’に関連するコンポーネントについての更なる詳細は図３Ｅ及び図３Ｆを参照）。制御デバイス２０８’は、第１の上流ロール２１０’と第２の上流ロール２１２’の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し且つ第１の下流ロール２２０’と第２の下流ロール２２２’の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように第１のロール装置２０２’と第３のロール装置２０６’を独立して動作するように少なくとも構成される。
【００４９】
ガラスリボン１０４を製造するための方法は、図３Ａ乃至図３Ｄに描かれた引出ロールデバイス１１４ａに関してここで記述され、同一のような類似の方法が図３Ｅと図３Ｆ及び図４Ａ乃至図４Ｃに描かれた引出ロールデバイス１１４ｂ、１１４ｃ、及び１１４ｄでガラスリボン１０４を製造するために実行されること理解される。
【００５０】
図３Ａ乃至図３Ｄを参照すると、本方法は、第１の上流対の引取りロール２１０を含む第１のロール装置２０２を提供する工程を含むことができる。他の一例では、第１の引出ロール装置２０２は、任意ではあるが、第２に上流対の引取りロール２１２を備えることができる。
【００５１】
本方法は、更に、第１の上流対の引取りロール２１０から引取り経路に沿って下流に位置する第１の中流対のロール２１６を含む第２のロール装置２０４を提供する工程を含む。更なる例では、第２のロール装置２０４は、任意ではあるが、第２に上流対の引取りロール２１２から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第２の中流対のロール２１８を備えることができる。
【００５２】
本方法は、更に、第１の中流対のロール２１６から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第１の下流対の引取りロール２２０を含む第３のロール装置２０６を提供する工程を含む。更なる例では、第３のロール装置２０６は、任意ではあるが、第２の中流対のロール２１８から引取り経路２１４に沿って下流に位置する第２の下流対の引取りロール２２２を備えることができる。
【００５３】
本方法は、更に、第１の縁部１０４ａと第２の縁部１０４ｂとの間に延在する幅“Ｗ”を有するガラスリボン１０４を形成する工程を含む。第１のロール装置２０２は、例えば、第３のロール装置２０６からの入力無しで、制御デバイス２０８で独立して動作されることができる。例えば、第１のロール装置２０２は、第１の上流対の引取りロールの少なくとも一方のロールが実質的に一定のトルクで回転して引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａを引き取るように独立して動作されることができる。一例では、第１のロール装置２０２は、第１の上流対の引取りロール２１０の両方のロールが実質的に一定のトルクで回転するように動作されることができる。
【００５４】
設けられる場合、第２の上流対の引取りロール２１２は、第２の上流対の引取りロール２１２の少なくとも一方のロールが実質的に一定のトルクで回転して引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂを引き取るように独立して動作されることができる。一例では、第１のロール装置２０２は、第２の上流対の引取りロール２１２の両方のロールが実質的に一定のトルクで回転するように動作されることができる。更に、第１のロール装置２０２は、第１と第２の上流対の引取りロール２１０と２１２の両方が実質的に同じ一定のトルクで回転するように動作されることができる。従って、引取り経路２１４と同じ方向への望ましい下方への張力が根本１３６と第１のロール装置２０２との間でガラスリボン１０４に維持されることができる。
【００５５】
本方法は、更に、第１の中流対のロール２１６の少なくとも一方のロールが実質的に一定の角速度で又は実質的に一定のトルクで回転して引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａを引き取るように第２のロール装置２０４を独立して動作することができる。一例では、本方法は、第１の中流対のロール２１６の両方のロールが実質的に一定の角速度で又は実質的に一定のトルクで回転するように第２のロール装置２０４を動作する工程を含むことができる。或いは、本方法は、第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６の一方又は両方の動作パラメータに従って第１の中流対のロール２１６を動作する。更に他の代替では、本方法は、第１の中流対のロール２１６を動作する必要がない又は必要ならば駆動する１つのモータ又は複数のモータを有さないが、代わりに、ガラスリボン１０４により自由に回転する（又は空転する）ように構成される第１の中流対のロール２１６の回転を監視するように構成されることができる。
【００５６】
設けられる場合、第２の中流対の引取りロール２１８は、第２の中流対のロール２１８の少なくとも一方のロールが実質的に一定の角速度で又は実質的に一定のトルクで回転して引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂを更に引き取るように独立して動作されることができる。一般的に、最も下の組のロールを一定の角速度で及びその他のロールを一定のトルクで駆動することが望ましい。しかしながら、瞬間的な起動状態や回復状態では、他の構成を必要とする可能性がある。一例では、本方法は、第２の中流対の引取りロール２１８の両方のロールが実質的に一定の角速度で又は実質的に一定のトルクで回転するように第２の中流対のロール２１８を動作する工程を含むことができる。従って、引取り経路２１４と同じ方向への望ましい下方への張力は、第１のロール装置２０２と第２のロール装置２０４との間でガラスリボン１０４において維持されることができる。或いは、本方法は、第１のロール装置２０２と第３のロール装置２０６の一方又は両方の動作パラメータに従って第２の中流対のロール２１８を動作する。更に他の代替では、本方法は、第２の中流対のロール２１８を動作する必要がないか又は必要ならば、駆動する１つのモータ又は複数のモータを有さないがガラスリボン１０４に従って自由に回転する（空転する）ように構成される第２の中流対のロール２１８の回転を監視することができる。
【００５７】
本方法は、更に、第１の下流対の引取りロール２２０の少なくとも一方のロールが実質的に一定の角速度で回転して引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第１の縁部１０４ａを更に引き取るように第３のロール装置２０６を独立して動作する。一例では、本方法は、第１の下流対の引取りロール２２０の両方のロールが実質的に一定の角速度で回転するように第３のロール装置２０６を動作する工程を含むことができる。
【００５８】
設けられる場合、第２の下流対の引取りロール２２２は、また、第２の下流対の引取りロール２２２の少なくとも一方のロールが実質的に一定の角速度で回転して引取り経路２１４に沿ってガラスリボン１０４の第２の縁部１０４ｂを更に引き取るように独立して動作されることができる。一例では、本方法は、第２の下流対の引取りロール２２２の両方のロールが実質的に一定の角速度で回転するように第２のロール装置２０６を動作する工程を含むことができる。更に、第２のロール装置２０６は、第１と第２の下流対の引取りロール２２０と２２２の両方が実質的に同じ角速度で回転するように動作されることができる。従って、引取り経路２１４と同じ方向への望ましい下方への張力が、第２のロール装置２０４（又は第１のロール装置２０２）と第３のロール装置２０６との間でガラスリボン１０４に維持されることができる。
【００５９】
本方法は、更に、第１の下流対の引取りロール２２０と設けられる場合第２の下流対の引取りロール２２２から引取り経路２１４に沿って下流の位置である時間にわたってガラスリボン１０４から複数のガラスシート１４０ａと１４０ｂ（例えば）を逐次分離する工程を含むことができる。例えば、図１に示されるように、分離デバイス１１６は、ガラスリボン１０４が形成デバイス１０２から引き取られるときに複数のガラスシート１４０ａと１４０ｂを逐次分離するように周期的に起動されることができる。
【００６０】
図５Ａ乃至図５Ｃを参照すると、例示の引出ロールデバイス１１４ａを利用して形成デバイス１０２から下方へガラスリボンを引き取る実験結果を描く幾つかの図がある。これらの実験において、引出ロールデバイス１１４ａは、第１のロール装置２０２が垂直下方へ傾斜された引出ロール２１０と２１２を駆動し、第２のロール装置２０４が垂直下方へ傾斜されたロール２１６と２１８を空回りし（駆動せず）、且つ第３のロール装置２０６が垂直下方へ傾斜された引出ロール２２０と２２２を駆動するように構成された。
【００６１】
図５Ａに描かれているように、ある時の引出ロールデバイス１１４ａは、非駆動垂直下方に傾斜されたロール２１６と２１８が１９ｌｂｓのガラスリボン１０４に十字張力２２０ｂを提供するように第２のロール装置２０４が構成された配置であった場合の二つの異なる時でのガラスリボン１０４の湾曲の大きさを表すグラフがある（プロット“Ａ”を参照）。そして、引出ロールデバイス１１４ａは、非駆動垂直下方に傾斜されたロール２１６と２１８が３．５ｌｂｓ（約１．５８６ｋｇ）のガラスリボン１０４に十字張力２２０ｂを提供するように第２のロール装置２０４が構成された第２の時の配置であった（プロット“Ｂ”を参照）。プロット“Ａ”と“Ｂ”は、ガラスリボン１０４における湾曲の大きさ（単位はｍｍ）を表すｙ軸を有し、ｘ軸は、（単位ｍｍ）を表す。破線５０２は、第１のロール装置２０２の位置を表す。破線５０４は、第２のロール装置２０４の位置を表す。そして、破線５０６は、第２のロール装置２０６の位置を表す。湾曲の大きさの減少は、分離デバイス１１６がガラスリボン１０４を分離する時に引き起こされるガラスリボン１０４の動きがガラスリボン１０４の品質に悪影響を及ぼす硬化ゾーン３０４に伝搬しない又はあまり伝搬しないために、望ましい。基本的に、プロット“Ａ”と“Ｂ”は、ｚ方向におけるガラスリボン変位の外形プロットである。ｙ方向は、アイソパイプの根本１３６から下方への距離である。ｘ方向は、ゼロがアイソパイプの根本１３６の中心であるガラスリボン１０４の幅を横切る水平方向である。ｙ軸は、重力に平行に配向される。ｚ方向は、アイソパイプの根本１３６と重力によって画定される平面に対して垂直である。
【００６２】
図５Ｂに描かれているように、ある時の引出ロールデバイス１１４ａが、非駆動垂直下方に傾斜されたロール２１６と２１８が１９ｌｂｓ（約８．６０７ｋｇ）のガラスリボン１０４に十字張力２２０ｂを提供するように第２のロール装置２０４が構成された配置であった場合の二つの異なる時でのガラスリボン１０４の面外のガラス位置（又は動き）を表すグラフがある（線５０８を参照）。そして、引出ロールデバイス１１４ａは、非駆動垂直下方に傾斜されたロール２１６と２１８が３．５ｌｂｓ（約１．５８６ｋｇ）のガラスリボン１０４に十字張力２２０ｂを提供するように第２のロール装置２０４が構成された第２の時の配置であった（線５１０を参照）。このグラフは、ガラスリボン１０４の中心線（０，６７”）に沿うリボンの動き（ｍｍ）を表すｙ軸と時間（秒）を表すｘ軸を有する。このグラフでは、リボンの動きの大きさの増加は、ガラスリボン１０４の形状の変動の望ましくない増加になる。
【００６３】
図５Ｃに描かれているように、引出ロールデバイスの非駆動の垂直方向に傾斜されたロール２１６と２１８の下方への傾きの調節によって引き起こされる十字張力２２０ｂにおける増加でリボンの動きの減少（線５１２を参照）を示すグラフがある。線５１４において、ｙ１軸の面外のリボン位置（単位：ｍｍ）は、ｘ軸の硬化ゾーン３０４におけるリボンの中心線に基づいて時間（５分）に対してプロットされる。線５１６において、ｙ２軸の面外のリボン位置の移動標準偏差（単位：ｍｍ）がｘ軸の時間（５分）に対してプロットされる。特に、軸は、１６時間４８分間カバーしており、ｙ１の５分の移動平均位置とｙ２軸の５分の標準偏差がプロットされた。これらの実験結果は、特定のガラス組成が使用された一応用例からのものであるが、他のガラス組成に対しても同様であると思われる。
【００６４】
更に、引出ロールデバイス１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄは、フュージョンプロセスを使用してガラスリボン１０４を製造するガラス製造システムに込み込まれるものとして上述されたことが認識されるべきである。引出ロールデバイス１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄは、任意のタイプのガラス製造システム内に組み込まれて使用されることができることが理解されるべきである。例えば、引出ロールデバイス１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄは、ヒュージョンドロー、スロットドロー、ダウンドロー及び連続ガラスシート形成及び分離プロセスを有する他のガラスシート形成方法との組み合わせで使用されることができる。従って、ここで記述された引出ロールデバイス１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ及び１１４ｄは、制限的に解釈されるべきではない。
【００６５】
本発明の幾つかの実施形態が添付の図面に描かれ且つ前述の詳細な説明で記述されたが、本発明は、開示された実施形態に制限されず、以下の特許請求の範囲に述べられ且つ定義された発明から逸脱することなく、多くの、再構成、変更及び置き換えが可能であることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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