(57)【要約】本発明は、ガラス系材料の平らなシートを製造する方法およびその方法に関連する装置に関する。この方法は、供給システム（１６）からガラス系材料（１０）を２枚の多孔質壁（１２）の間の貯留槽（２４）に供給する工程であって、貯留槽が、垂直の長さ（Ｌ）、壁の側端（２２，２２’）の間の水平幅（Ｗ）を有し、貯留槽の垂直長さに沿って変化する壁の間の間隙（１４）を含み、材料がガス膜（２８）により壁から隔てられている工程；およびガラス系材料を貯留槽の出口からシートとして牽引する工程を有してなり、貯留槽に供給されるガラス系材料の流れが貯留槽の幅に亘り変動される、または間隙（１４）が貯留槽（２４）の水平幅（Ｗ）に亘り変動する。
2009509896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス系材料の平らなシートを牽引する方法において、
供給システム（１６）からガラス系材料（１０）を２枚の多孔質壁（１２）の間の貯留槽（２４）に供給する工程であって、該貯留槽が、垂直長さ（Ｌ）、前記壁の側端（２２，２２’）の間の水平幅（Ｗ）を有し、該貯留槽の垂直長さに沿って変化する前記壁の間の間隙（１４）を含み、前記材料がガス膜（２８）により前記壁から隔てられている工程；および
前記ガラス系材料を前記貯留槽の出口からシートとして牽引する工程、
を有してなり、
前記貯留槽に供給される前記ガラス系材料の流れが該貯留槽の幅に亘り変えられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記貯留槽の中間部分に供給されるガラス系材料の流れが、前記側端に隣接する前記貯留槽の領域に供給される流れよりも多いことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ガス膜が、前記ガラス系材料の流れの方向にサイズが変動する通路（３８）を通して、前記多孔質壁中の内にガス（３０）を供給することによって形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記貯留槽に供給される前記ガラス系材料の一部分が、該貯留槽の壁の外縁を超えて延在し、前記牽引する工程が、前記外縁を超えて延在する前記ガラス系材料を、前記外縁に隣接する対向するローラ（５０）に接触させる工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記対向するローラの回転軸（５６）が、前記貯留槽の出口レベル（Ｂ）の下約１０ｍｍ以内にあることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記対向するローラを隔てる距離（５４）が、前記ガラス系材料のシートが牽引されるときに、一定に維持されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記貯留槽の壁が２つの回転する多孔質円筒（６２）により形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
ガラス系材料の平らなシートを牽引するための装置であって、
前記ガラス系材料の流れを収容するためのそれらの間に間隙（１４）を画成する多孔質壁（１２）を備えた貯留槽であって、前記間隙が該貯留槽の垂直長さの少なくとも一部分に亘り変動するものである貯留槽、および
前記ガラス系材料のシートを牽引するための、前記貯留槽の側端（２２，２２’）に隣接して回転できるように取り付けられた対向するローラ（５０）、
を含む装置。
【請求項９】
前記壁が、前記多孔質壁の気孔にガスを供給するための、前記貯留槽の垂直長さ（Ｌ）に沿ってサイズが変動する通路（３８）を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記間隙が前記貯留槽の幅に亘り変動することを特徴とする請求項８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス系材料の平らなシートを製造する方法に関する。本発明はさらに、ガラス系材料の平らなシートを製造するための装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
特別なガラスまたはガラスセラミックなどのガラス系材料から作製された平らなシート、特に、精密フラットシート、すなわち、表面品質の高いシートの需要が増えてきている。
【０００３】
いわゆる「圧延法」が、ガラス系材料の平らなシートの製造で知られている。このプロセスにおいて、ペースト状態のガラス系材料がローラの間で牽引され、圧延される。このプロセスでは、表面品質の高い平らなシートは得ることができない。
【０００４】
ガラス系材料の平らなシートを得るための別の公知のプロセスは、いわゆる「フロート法」である。このプロセスにおいて、液体材料が液体スズ浴上に供給される。それゆえ、平らなシートの表面はスズで汚染され、その平らなシートは、表面品質の高い平らなシートにとっては許容されない表面欠陥を示す。
【０００５】
いわゆる「フュージョンドロー法」により、表面品質の高い平らなシートを得ることができるが、その液相線粘度が約１００，０００ポアズよりも小さいガラス系材料は、使用するのが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディスプレイのスクリーンなどの用途に関して、平らなシートが、例えば、スズによる表面汚染のないこと、高い表面品質、およびシートの厚さなどの一貫した寸法といった特定の性質を有することが必須である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある広い態様において、本発明は、ガラス系材料の平らなシートを製造する方法であって、ガラス系材料を２枚の多孔質壁の間の貯留槽中に流し込みその中を流動させる工程であって、貯留槽が、垂直の長さ、水平幅を有し、貯留槽の垂直長さに沿って変化する壁の間の間隙を含み、ガラス系材料がガス膜により壁から隔てられている工程；およびガラス系材料を貯留槽の出口からシートとして牽引する工程を有してなり、牽引されるガラス系材料が貯留槽の出口で約５００，０００ポアズ未満の粘度を有する方法を提案する。貯留槽の出口での牽引されるガラス系材料の粘度が約１００，０００ポアズ未満であることが好ましい。
【０００８】
本発明の方法により平らなシートを製造するための材料はガラスまたはガラスセラミックであることが好ましいが、本発明の方法は、どのタイプのガラス系材料にも実施できるという点で特に価値がある。本発明の方法には、問題の材料の液相線粘度に関して、特定の普遍性がある。特に、本発明の方法は、液相線粘度が４０，０００ポアズ未満である材料に使用できる。
【０００９】
ある実施の形態において、貯留槽の間隙は、貯留槽の幅に亘り変動する。その間隙は、壁の間の相当する中間部分でよりも、貯留槽の垂直の側端（端部）でのほうが大きい。
【００１０】
貯留槽の出口でのガラス系材料のシートの粘度は、好ましくは約１０7ポアズ未満、より好ましくは約５００，０００ポアズ未満、最も好ましくは約２５，０００および５００，０００ポアズの間である。そのような粘度では、貯留槽を出るガラス系材料のシートは、貯留槽から第２組のローラに進むときに、シートの厚さが減少し続けるように操作され続けることが有利であろう。本発明の方法を実施すれば、約３ｍｍ未満、好ましくは約１ｍｍ未満の厚さを持つガラス系シートを製造できる。本発明の方法が、ガラスシートが可撓性になる厚さ、例えば、１５０μｍ未満の厚さを持つガラス系シートを製造できることが有利である。
【００１１】
本発明のある実施の形態によれば、貯留槽を通る材料の流量は、その材料が、一般的に約１分未満の、貯留槽内の非常に短い滞留時間を有するようなものである。材料の流量が貯留槽の幅に亘り変動することが好ましく、貯留槽の垂直縁に隣接する材料の流量が、貯留槽の中間部分にある材料の流量よりも少ないことがより好ましい。それゆえ、この方法は、貯留槽の幅の端で不利な流動特性を克服できる。不利な流動特性は、材料の加熱、冷却または加熱と冷却の組合せにより、貯留槽を通る流路の少なくとも一部に亘り材料の流れの温度を制御することによって克服してもよい。
【００１２】
ある場合には、貯留槽を出た後に、ガラス系シートに表面模様を付けることが望ましいであろう。その表面模様を付けることは、当業者の認識できる範囲内である。
【００１３】
本発明の別の広い態様において、ガラス系材料の平らなシートを製造するための装置が開示される。本発明のある実施の形態による装置は、２枚の壁を備えた貯留槽を含み、これらの壁は、ガラス系材料がその中に溜められ、かつそこを通って流動できる間隙を画成し、この間隙は貯留槽の垂直長さの少なくとも一部分に亘り変動しており、貯留槽はその側部で開いている。
【００１４】
ある実施の形態において、本発明による装置は、垂直軸に対して１０°と４５°の間の角度傾斜した少なくとも１つの縦側壁を有することが好ましい。貯留槽の両方の縦側壁が垂直軸に対して傾斜していることがより好ましく、両方の壁が垂直軸に対して同じ角度傾斜していることが最も好ましい。
【００１５】
前記壁は、開気孔率を持つ多孔質材料を含むことが好ましく、そこに加圧ガスが供給される、貯留槽を取り囲む漏れない外囲器を含んでもよい。加圧ガスは、壁の温度を制御するために加熱または冷却されてもよい。
【００１６】
ある有利な改良例において、材料と壁との間の接触は、壁と流動する材料との間のガス膜により避けられる。ガス膜は、例えば、ガスを壁の上流で圧力下に維持することにより提供されてよく、その場合、それらの壁は、開気孔率を持つ材料からなる。この場合、本発明の装置は、貯留槽の各壁の少なくとも一部分を取り囲み、そこに加圧ガスが供給される漏れない外囲器を含むことが有利であり、その加圧ガスは、多孔質壁を通って流動し、壁と流動するガラス系材料との間にガス膜を生成する。
【００１７】
あるいは、その壁は、壁の構造内に、加圧ガスを壁の内部に供給することができるガス通路を含んでもよい。その通路は、壁の頂部から壁の底部まで垂直方向にサイズが増加することが好ましい。その通路は、壁の表面から約５ｍｍ未満にあることが好ましい。
【００１８】
本発明の装置は、貯留槽を出た後、シートを所望の寸法に減少させるための何組かのエッジ・ローラを含むことが好ましい。この装置は、エッジ・ローラに加えて、ローラの回転軸が貯留槽の出口の下の約１０ｍｍ以内にあるように貯留槽の外側に取り付けられた補助ローラを含んでもよい。
【００１９】
別の実施の形態において、その装置は、シートに表面模様を付けるための、貯留槽を出たシートの全幅に及ぶ１つ以上のローラを含んでもよい。
【００２０】
本発明はより容易に理解されるであろうし、他の目的、特徴、詳細およびその利点は、添付の図面を参照して、いかようにも制限を示さないような様式で、与えられた以下の説明の過程でよりはっきりと明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜３に見られるように、本発明のある実施の形態は、総称的にそれらの間に間隙１４として示された間隙を画成する２枚の壁１２の間のガラスまたはガラスセラミック（以後、ガラス系）材料１０の通路を含む。図１は、本発明のある実施の形態による、ガラスシートを牽引するための装置の一部の側面断面図を示している。ガラス系材料１０は、供給システム１６から流動し、壁１２の間に溜まり、壁１２の間のガラス系材料の先端１８を形成する。ここに用いられるように、先端という用語は、貯留物として壁の間に溜まったガラス系材料の体積を称する。その後、ガラス系材料は、ガラス系材料１０と壁１２との間で接触せずに、壁の底部にある出口から流れ出る。各壁１２は、垂直軸Ｘ−Ｘ’と角度θを形成する。壁は、参照文字Ａにより示される頂部位置またはレベルから、参照文字Ｂにより示された底部位置またはレベルへと略垂直方向に延在する。各壁の対向表面間の距離が間隙１４を画成する。
【００２２】
図１に示されたように、位置Ａの上限と位置Ｂの下限との間（すなわち、距離Ｌ以内）の壁の内部のガラス側表面２０が一般に楔形を形成する。図２は、壁１２の斜視図であり、その壁がさらに幅Ｗを有し、この幅Ｗが各壁の側端２２，２２’で終わることを示している。壁１２の一端の側端は２２と示され、壁１２の他端の側端は２２’と示される。それゆえ、各壁は、側端２２と側端２２’との間の距離Ｗだけ延在する。壁１２の間の空間（間隙１４内）を占め、壁１２の幅Ｗに亘り、壁１２の頂部位置Ａから壁１２の底部位置Ｂまで長さＬに沿って延在する略楔形の体積は、以後、貯留槽２４と称する。ガラス系材料１０は、壁の頂部のレベルＡで貯留槽２４に流れ込み、壁の底部のレベルＢで貯留槽２４から流れ出る。ある実施の形態において、後に論じるように、ガラス系材料１０の流れは、ガラス系材料の一部分が出口のレベルＢに到達する前に、貯留槽２４の外側に流れるように、側端２２，２２’を水平に超えて延在してもよい。図１に示した実施の形態において、ガラス系材料は、完全に貯留槽２４内、すなわち、端２２，２２’の間で流れ、端２２，２２’を超えて水平方向には延在しない。
【００２３】
壁１２は平らであるのが示されているが、用途に応じて、凹面、凸面、またはその他の形状であってもよい。ここに記載したある実施の形態において、壁は多孔質円筒を含む。
【００２４】
貯留槽の間隙１４は、軸Ｘ−Ｘ’に沿う下向き方向でガラス系材料１０の流路に沿って垂直に変動することが好ましく、間隙１４は材料１０の流路の少なくとも一部分に沿って減少することがより好ましい。ガラス系材料１０の流路に沿った間隙１４は、壁１２の少なくとも一方を平行移動させることによって、または壁１２の少なくとも一方を垂直軸Ｘ−Ｘ’に対して約１０°および４５°の間の角度θ、より好ましくは約１０°および３０°の間の角度θ、最も好ましくは約１５°および３０°の間の角度θ傾斜させることによって、減少させることが都合よい。両方の壁１２が垂直軸Ｘ−Ｘ’に対して同じ角度傾斜していることがより好ましい。図１に示されているように、間隙１４は、貯留槽の入口の位置Ａでの最大から、貯留槽の出口の位置Ｂでの最小まで、材料１０の流路に沿って減少することが好ましい。
【００２５】
貯留槽２４の機能は、供給システム１６からガラス系材料１０の流れを液体、半液体またはペースト状態で受け取り、出口の位置Ｂで半固体状態のガラス系材料１０のシートを生成することである。供給システム１６は、白金または白金合金からなっていてよく、これにより、ガラス系材料１０を高温、例えば、約１４００℃から１５００℃で供給することが可能となり、よって、低い液相線粘度（例えば、１０００ポアズほど低い）を有する硬質ガラス、およびガラスセラミックを処理することができる。しかしながら、供給システム１６は他の耐火材料から製造されていてもよい。例えば、供給システム１６はセラミック材料から構成されてもよい。
【００２６】
好ましい実施の形態において、供給システム１６は、ガラスが、三角形のトラフの両側からオーバーフローする、オーバーフロー・トラフを備えている。オーバーフロー・トラフ、または当該技術分野において知られてきたアイソパイプが、その内容の全てをここに引用する、ドカーティー(Dockerty)の米国特許第３３３８６９６号明細書に記載されている。アイソパイプ本体の両側に１つずつある２つのガラス流れが、アイソパイプの底部の頂点で合わさり、したがって、外面が清浄なガラス系材料の流れが形成される。アイソパイプを含む供給システムにより形成された無垢な外面により、貯留槽２４に高品質の表面を持つガラス系材料の流れを供給することによって、本発明により供給されるガラス系材料の表面品質が都合よく改善される。貯留槽２４内のガラス系材料の滞留時間は約１分未満である。
【００２７】
貯留槽２４に流れ込みそこを通り抜けるガラス系材料の清浄な性質を維持するために、ガラス系材料と貯留槽の壁との間の接触が妨げられることが望ましい。ガラス系材料と貯留槽の壁が接触すると、壁からガラス系材料に汚染が移行するおよび／またはガラスの表面に傷が形成されるであろう。しかしながら、ガラス系材料１０は、貯留槽２４を通過するときに、「未接触」（無接触）のままであるので、高品質の表面仕上げが得られる。このことは、ディスプレイ用途に使用するのに特に重要である。さらに、表面汚染が生じない。図３は、図１の実施の形態の正面図を示しており、エッジ・ローラ２６の図も含んでいる。
【００２８】
貯留槽２４の壁１２と貯留槽２４内に溜まりその中を流動するガラス系材料１０の流れとの間の接触を防ぐ好ましい方法は、貯留槽の壁１２の内面とガラス系材料１０との間にガス膜を提供することである。そのような構成が、この実施の形態による装置の一部分が示された図４に最もうまく示されている。ガス膜２８は、ガラス側の表面２０の反対の多孔質の壁の側３２に、矢印３０により示された、加圧ガスを提供することによって生成してもよい。ガス３０は、多孔質壁の気孔を通って流動する。そのガスは、空気であることが好ましいが、窒素やヘリウムなどの不活性ガス、または不活性ガスの組合せであってもよい。本発明のある好ましい実施の形態において、貯留槽の壁１２はグラファイトからなる。他の適切な材料としては、多孔質ステンレス鋼、多孔質ニッケル合金または多孔質セラミックが挙げられる。図５に示したように、壁１２の周りに漏れない外囲器３４を提供することが有利である。この実施の形態において、ガラス３０は、入口３６を通して漏れない外囲器３４中に圧力下で吹き込まれ、その後、側３２から側２０へと貯留槽の壁１２中の気孔を通って流れ、側２０から噴出して、貯留槽の壁と貯留槽を通って流れるガラス系材料１０との間にガス膜２８を形成する。
【００２９】
図６に示したように、ガス膜は、貯留槽の壁の内部を通って延在する、管路、または通路３８に加圧ガス３０を吹き込むことによって形成してもよい。通路３８は、同じサイズであっても、サイズが様々であってもよい。通路３８が壁１２内で幅Ｗに沿って水平に延在することが好ましい。通路３８は、ガラス系材料の流れる方向、すなわち、頂部から底部に垂直に直径が増加し、下側の通路が上側の通路よりも、概して直径が大きいことが好ましい。通路３８は一般に、壁の貯留槽側の壁面２０の約５ｍｍ未満、より好ましくは約４ｍｍ未満、最も好ましくは約４ｍｍおよび３ｍｍの間にある。通路３８は、貯留槽の頂部の入口位置Ａ近くよりも、貯留槽の出口（すなわち、出口レベルＢ）近くのほうが、壁１２の表面２０に近い。通路３８はガス３０により加圧されている。次いで、ガス３０は、表面２０にある気孔を通って壁１２から出て、貯留槽の壁１２のガラス側の表面２０と、貯留槽２４を通って流れるガラス系材料１０との間に所望のガス膜２８を形成する。ガスは、空気、より好ましくは、例えば、窒素などの不活性ガスであってよい。図１および４に示された実施の形態と同様に、この実施の形態による通路３８を含む各壁１２は、貯留槽の壁１２の周りに外囲器３４’を含むことが有利であろう。図６に示したように、外囲器３４’は一般に、入口３６’および出口４０を備え、温度調整流体４２がその中を通ってこの外囲器に流れ込み、流れ出て、それによって、貯留槽の壁１２を冷却したり、必要であれば、加熱したりする。温度調整流体４２は、壁の温度を制御するために、冷却されたり加熱されたりしてよい。温度調整流体は、空気または不活性ガスなどのガスから構成されていてよく、または温度調整流体は水などの液体から構成されていてもよい。温度調整流体を冷却または加熱する方法はよく知られている。外囲器３４’は、ガス３０と温度調整流体４２との間で混ざり合わないように、壁の表面３２に亘り延在することが好ましい。
【００３０】
貯留槽の壁の表面２０と貯留槽内のガラス流との間のガス膜の厚さは、ガスの通路３８の数を増減させることによって、通路に供給されるガスの圧力を調節することによって、または貯留槽の壁のガラス側２０と通路３８との間の距離によって、この実施の形態にしたがって制御してよい。例えば、ガス膜の厚さは、通路に供給されるガスの圧力を増加させることによって、または壁のガラス側の表面２０と通路３８との間の距離を減少させることによって、増加させてもよい。同様に、この実施の形態によるガス膜の厚さは、例えば、外囲器３４に供給されるガスの圧力を増加させることによって、制御してよい。
【００３１】
ガラス系材料のシートの所望の寸法は、例えば、ガラス系材料のシートの縁がその間を通過する、貯留槽２４の出口レベルＢの下に位置するエッジ・ローラなどによって、貯留槽２４を出るシートを牽引することによって得られるであろう。貯留槽の出口レベルＢの下に（ガラス系材料の流れる方向に対して下流）、少なくとも一組のエッジ・ローラ２６（図３および５）を配置してもよい。「組」により意味するものは、二対の対向する逆回転するローラであり、一対目のエッジ・ローラはガラスシートの一端にあり、別の二対目のエッジ・ローラはシートの反対端にある。エッジ・ローラ２６は、ガラスに下方力を印加することによって、ガラス流を牽引し、このローラを用いて、シートを導き、シートを所望の幅と厚さに合わせて作製してもよい。
【００３２】
エッジ・ローラは、エッジ・ローラを反対に回転させるモータ（図示せず）により駆動され、それゆえ、ガラス系材料のシートに牽引力を印加する。この牽引力は、特に、牽引されるガラス系材料のシートの粘度の垂直勾配、シートの下方の牽引速度、垂直からの貯留槽の壁の角度θ、貯留槽の壁の温度（特に、ガラス側の表面２０の温度）、およびエッジ・ローラの温度の関数である。牽引力は、例えば、先に記載したように壁を冷却することなどによって、貯留槽の壁１２の温度を変化させ、それによって、粘度勾配を変化させることにより、変えてもよい。複数の組のエッジ・ローラを用いて、ガラスシートを牽引し、細長くしてもよい。エッジ・ローラは一般に、ギザギザが付いている、歯が付いている、またはガラスシートを牽引するのを補助する表面が設けられているが、したがって、それが、ガラス系材料１０のシートの縁に損傷を与えるかもしれない。本発明の製造方法は、所望の高い表面品質を持つガラス系材料のシートを得るために、これらの損傷を受けた縁を切除するまたは他の様式で除去する工程を含むことが好ましい。ガラスシートを導くために、一般に、ガラス系材料の流れる方向に対して、ギザギザの付いたエッジ・ローラの下に、表面の滑らかな他のエッジ・ローラ（図示せず）を用いてもよい。
【００３３】
非接触壁を用いた従来技術の方法とは対照的に、本発明による、出口位置Ｂで貯留槽２４を出るガラス系材料のシートは、例えば、シートの幅や厚さなどの、シートの寸法が変えられない粘度に到達しないことが好ましく、有利である。言い換えれば、本発明による貯留槽を出たシートの粘度は、シートの幅や厚さが、出口位置Ｂで貯留槽２４を出た後に変えられるほど十分に低い。特に、貯留槽２４を出るシートの厚さ４４（図１）は、前述したように、シートをエッジ・ローラ２６の間に通過させることによって、さらに減少させられることが好ましい。連続した組のエッジ・ローラが、シートが少なくとも一組のエッジ・ローラ２６を通過した後、シートが位置Ｃ（図５）で所定の永久厚さ４６に到達するまで、貯留槽２４を出たガラス系材料を牽引して、だんだんと薄くする。図５は位置Ｂと位置Ｃの間に三組のエッジ・ローラ２６を示しているが、所望の厚さに必要に応じて、三組より多いエッジ・ローラを用いても、三組より少ないエッジ・ローラを用いてもよい。位置Ｂで貯留槽を出るガラス系シートの粘度は、好ましくは約１０7ポアズ未満、より好ましくは約５００，０００ポアズ未満、最も好ましくは約２５，０００および約５００，０００ポアズの間である。約１０7ポアズ未満の粘度によって、本発明の方法に追加の融通性が与えられ、ガラスシートを一組以上のエッジ・ローラに通過させることによって、好ましくは約３ｍｍ未満の厚さを持つガラス系シートの製造が容易になる。約１ｍｍ未満の厚さが得られることがより好ましい。１５０μｍ未満の厚さを持つガラス系シートが、ここに開示された本発明の方法および装置を用いて製造されることが有利である。約１５０μｍ未満のシート厚のために、シートをロールまたは円筒に巻き付けることなどによって、固化シートをロールに巻くことができる。約１５０μｍ未満の厚さ４６を持つガラス系材料のシートを用いて、例えば、可撓性ディスプレイを製造してもよい。ガラスシートを保護するために、シートに、所望であれば、ポリマー（例えば、アクリレート）などの適切なコーティングを被覆してもよい。
【００３４】
適切な場合には、特にガラスセラミック製の調理台の天板の製造に関して、本発明の方法は、ガラス系材料のシートを適切なローラの間に通過させて、平らなシートに模様の付いた表面を与える工程を含んでもよい。この目的のために、本発明の方法は、エッジ・ローラ２６に加えて、またはその代わりに、貯留槽２４を出るシートの全幅に亘り延在する刻印(imprinting)ローラ（図示せず）を備えてもよい。そのような刻印ローラを用いて、ガラス表面に所定のパターンを刻印してもよい。
【００３５】
貯留槽の入口位置Ａから出口位置Ｂまでの貯留槽２４の水平断面に実質的に矩形の寸法を適切に選択することによって、また壁１２の温度およびガラス系材料１０の流量を制御することによって、貯留槽の出口位置Ｂで所望の粘度にするために、ガラス系材料を徐々に冷却する。
【００３６】
ガラス系材料１０が貯留槽２４を通って流され、ガラス系材料１０の流れの実質的に矩形の断面が貯留槽２４から流れ出るので、ガラス系材料１０の先端１８が貯留槽２４内で溜められることが望ましい。しかしながら、ガラス系材料１０の貯留槽２４を通って流れるときの挙動は、貯留槽２４の幅Ｗに均一に亘り広がったガラス系材料１０の流れによって、貯留槽の出口位置Ｂからのガラス系材料１０の流れが不安定になり、貯留槽の出口位置Ｂで材料の厚さを一定に維持するのが難しくなるかもしれないものである。そのような現象は、表面張力作用の結果、またはガラス系材料の幅に亘る不均一な冷却の結果であると考えられる。そのような作用には、材料の流れが経験する抵抗（インピーダンス）に影響があり、そのインピーダンスは、幅Ｗに沿った中間位置にあるガラス系材料の流れと比較したときに、壁１２の側端２２，２２’の近くの流れの領域間で著しく異なるであろう。それゆえ、ガラス系材料の流路に沿った圧力降下は、流れの中央におけるよりも、流れの外側部分に沿ったほうが高くなるであろう。したがって、流れの幅に亘る流れに対するインピーダンスの差を補正し、それによって、流れの幅に亘る垂直の圧力降下を実質的に等しくすることが望ましい。
【００３７】
いくつの方法を用いてインピーダンスのこの差を補正してもよい。本発明のある実施の形態において、供給システム１６は、貯留槽の中間部分に供給される材料１０の流れと比較して、壁１２の側端２２，２２’に隣接した貯留槽２４の領域への材料１０の流れが減少するように適応されている（壁１２は、図３においては点線により示されている）。すなわち、貯留槽２４の中央へのガラス系材料１０の流れは、貯留槽２４の縁に供給されるガラス系材料１０の流量よりも多くされる。この例において、ガラス系材料の流量が供給システムの幅に亘り実質的に一定であり、その例外は流れの外縁であり、ここでは、流量は、流れの中間部分におけるよりも縁２２，２２’に隣接するほうが多いことが好ましい。これが、供給システム１６の幅に亘るガラス系材料の相対的な流量を示す流れ線４８により図３に示されており、そのガラス系材料は貯留槽２４に供給されている。各流れ線の長さは、相対的な流れを表しており、長い線は短い線よりも多い流れを示している。流れ供給システムの外縁から流出するガラス系材料の流れは、壁１２の側端２２，２２’の壁の間の流れが、好ましくは壁の間の中間部分の流れの約１０％と３０％の間、より好ましくは約２０％、最も好ましくは約３０％であるようなものである。壁の側端２２，２２’から２００ｍｍ以内にある流れが、壁の間の中間部分の流れより約１０％から３０％少ないことが好ましい。
【００３８】
別の実施の形態において、間隙１４は、間隙１４が、貯留槽の幅Ｗの中間部分でよりも壁１２の側端２２，２２’におけるほうが大きいように、幅Ｗに亘り変動してよい。これは、図７Ａ〜７Ｃを参照することによって、より明らかに分かる。図７Ａは、間隙１４が壁の頂部（総称的な間隙１４が壁の頂部では１４Ａと示されている）から壁の底部（１４Ｂと示されている）へと垂直に変動している、壁１２の平面図を示している。間隙１４Ａおよび間隙１４Ｂは異なるが、それにもかかわらず、各間隙は幅Ｗに亘り一定である。他方で、図７Ｂは、壁の間の間隙が、幅Ｗの少なくとも一部分に亘り水平に変動している壁１２を示している。明確にするために、図７Ｂからの１つの壁の上から下を見た平面図が図７Ｃに示されている。図７Ｂにおける壁１２の側端に隣接する大きな間隙の結果、間隙１４が最も大きくなっているところの、側端に隣接するガラス系材料１０の流れに対する抵抗は、間隙がより小さくなっていところの、壁の間の中間位置での材料の流れに対する抵抗よりも小さい。間隙１４は、貯留槽の幅に亘る中間位置におけるよりも、壁１２の側端でのほうが約０．５ｍｍから約１ｍｍ大きいことが好ましい。広げられた間隙は、側端２２，２２’から壁の中央に向かって、少なくとも約１０ｍｍ、好ましくは少なくとも約３０ｍｍ延在すべきである。間隙の距離は、上述した領域内で垂直に均一である必要はない。例えば、間隙１４は、貯留槽の頂部（入口）に亘り水平に一定であってもよいが、貯留槽の底部（出口）に亘り水平に変動していてよい。間隙１４は、貯留槽の端の間隙が、少なくとも貯留槽の底部に亘り、貯留槽内の中央位置におけるよりも、側端２２，２２’に隣接するほうが大きいように変動することが好ましい。間隙１４の変動は、急な別個の移行を示すよりもむしろ、徐々の変化であるべきである。
【００３９】
図８に示されたさらに別の実施の形態において、一組の補助ローラ５０が貯留槽の出口位置Ｂに隣接して設けられている。このローラ５０は、この実施の形態において壁の側端２２，２２’（およびしたがって貯留槽２４）の外側を流れるであろうガラス系材料１０（部分５２）の流れを制御するために貯留槽の出口のレベルとほぼ等しい地点に配置されている。さらに、補助ローラ５０を用いて、貯留槽（部分５２）の側端２２，２２’の外側のガラス系材料１０のシートの縁を加熱または冷却し、それによって、部分５２の粘度を制御してもよい。補助ローラ５０は、補助ローラ５０に冷却材を供給することによって、冷却してもよい。補助ローラ５０は、その中に冷却材を流すための少なくとも１つのチャンネルを各ローラ内に有することが好ましい。補助ローラでガラス系材料の部分５２を冷却することによって、その材料の縁に高粘度フレームを形成させることができ、そのフレームは、シートが補助ローラ５０とエッジ・ローラ２６との間を移動するときにそのシートを薄くするのに役立つ。補助ローラ５０は、シートの幅を減少させずに、シートに増加した剪断応力を印加するのを促進するであろう。エッジ・ローラ２６は、補助ローラの冷却と同様の様式で冷却されることが好ましい。対向する補助ローラ５０の最も近い部分の間の距離５４（図９）は、貯留槽の出口位置Ｂからの高さｈ（図１０）で壁１２の間の間隙１４よりも約０．１および１．５ｍｍの間少なく、ここで、ｈは補助ローラの回転軸５６の高さと等しい（一組の補助ローラの回転軸は共通面にあることが好ましい）。すなわち、出口位置Ｂの上の軸５６の回転と等しい垂直位置にある間隙１４は、距離５４よりも約０．１および１．５ｍｍの間大きいことが好ましい。
【００４０】
補助ローラは２つのモードにいずれで動作してもよい。第１のモードは、対向するローラの間の距離が一定であり、それによって、貯留槽を出るガラスシートの縁の厚さを一定にするのが容易であるモードであり、第２のモードは、等圧がガラスシートの縁に印加されるように、エッジ・ローラの間の距離が牽引プロセス中に変動してよいモードである。補助ローラ５０と壁１２の側端２２，２２’との間の距離５３は、図１０に示されているように、約２ｍｍから５ｍｍの間である。補助ローラ５０の線速度、すなわち、補助ローラの円周の接線でのローラの速度は、貯留槽から牽引されるガラスシートの所望の厚さに依存する。しかしながら、補助ローラ５０の線速度は一般に、出口位置Ｂの後の第一組のエッジ・ローラ２６よりも約５％少ないから、約２０％少ない範囲に及ぶ。
【００４１】
それゆえ、常に、貯留槽の中間領域にある第１の所定の体積の貯留槽２４内（貯留槽の体積は、所定の幅に亘り、貯留槽の入口から貯留槽の出口まで垂直に延在する）に配置されたガラス系材料の体積は、貯留槽の側端に隣接して位置する貯留槽２４の第２の所定の体積内に配置された材料１０の体積よりも大きく、第２の体積は第１の体積と等しい。簡単に言うと、ガラスの先端は、貯留槽の縁よりも、貯留槽の中間部分におけるほうが大きい。図示されているように、ガラス系材料の体積は、貯留槽の縁に隣接する部分よりも、貯留槽の中間部分におけるほうが大きい。
【００４２】
エッジ・ローラおよび／または補助ローラの必要とされる牽引力は、間隙全体を減少させ、それゆえ、必要とされる牽引力を増加させることなどによって、間隙１４を変更してもよい。牽引力は、垂直軸Ｘ−Ｘ’に対する側壁１２の傾斜を変更することによって、変更されてもよい（傾斜角を増加させると、必要とされる牽引力が増加する）。
【００４３】
上述した本発明の方法の終わりに、位置Ｃで最後の組のエッジ・ローラから固体のシート６０が最終的に得られる。このガラスシート６０は、好ましくは約３ｍｍ未満、より好ましくは１ｍｍ未満の所定の厚さを有する。本発明の方法および装置を用いて、任意のガラス系材料から表面品質の高い平らなシートを製造してよい。好ましい材料は、ディスプレイ用途のために非常に高い歪み点を持つガラスおよびガラスセラミック、アルカリを含まないガラス、並びに高温で特別な誘電特性を持つガラスおよび／またはガラスセラミックである。
【００４４】
本発明による、図１１に示された別の実施の形態において、先の実施の形態の概して静止した貯留槽の壁を、その円筒壁６４が、先の実施の形態に記載したのと同じ多孔質材料、例えば、グラファイト、セラミックなどから形成されていてよい、２つの回転する円筒６２、またはドラムで置き換えてもよい。それらの円筒は、向き合った、逆回転の関係にあることが好ましい。図１１は、貯留槽の出口での動きが下向きであるように回転する円筒を示しているが、円筒は、貯留槽の出口での動きが上向きであるように回転してもよい。貯留槽の長さＬ’は、レベルＡでの貯留槽の入口とレベルＢでの貯留槽の出口との間の、円筒の頂部から円筒の垂直直径に沿った中間点まで延在する。先の実施の形態におけるように、貯留槽中に流れ込むガラス系材料が、ガスの膜によって、円筒と接触するのが妨げられる。ガス膜は、適切なガスを円筒の中空内部６８中に吹き込むことにより形成される。ガス３０は、円筒の多孔質壁を通って円筒から流出して、貯留槽を通って流れるガラスと円筒壁の外面との間に緩衝体を形成する。レベルＡからレベルＢへの貯留槽（円筒壁）の間の間隙１４は、長さＬに沿って変動し、貯留槽の頂部から貯留槽の底部への方向に小さくなる。この実施の形態において、貯留槽２４の頂部から貯留槽２４の底部への間隙１４における変化量は、非線形に変動する。
【００４５】
貯留槽２４に円筒壁の回転を使用することにより、壁における構造的変化量を最小にし、したがって、温度勾配による貯留槽の形状の変形を最小にする。回転する円筒壁において発生するであろう熱応力は、円筒状に分布し、円筒壁は、先の実施の形態の壁におけるよりも、変形しそうになくなる。
【００４６】
また、先の実施の形態におけるように、間隙１４は同様に貯留槽の幅Ｗに亘り変動してよく、ここで、円筒の縁に隣接した円筒の領域は、円筒間の間隙１４が幅Ｗの中間領域内におけるよりも円筒の縁に隣接したほうが大きくなるようにわずかに傾斜している。この間隙の変化量は、先の実施の形態における間隙の変化量と同様であってよい。
【００４７】
先に記載したように、ガラス系材料１０は、アイソパイプ６６により貯留槽２４に供給されてよく、またはガラス系材料は、例えば、図１に示したように、スロット・フィーダ、またはオーバーフロー・トラフ（ここで、ガラス系材料は、トラフの一方の側のみでオーバーフローする）などの他の手段により提供されてもよい。円筒パイプからの供給などの、他の供給システムも可能である。しかしながら、円筒パイプからの供給はそれほど好ましくない。何故ならば、その方法によって、貯留槽の幅に亘り一貫した流れを得るのがより難しくなるからである。
【００４８】
もちろん、本発明は、先に記載し、説明した実施の形態に決して制限されず、その記載および説明は、本発明の純粋に説明のための非限定的実施例としてのみ与えられたものである。
【００４９】
それゆえ、例えば、ガスの膜を生成するために用いられるガスは、空気、窒素またはヘリウム以外の任意のガスであって差し支えなく、貯留槽２４の多孔質壁を得るための多孔質材料は、グラファイト、多孔質ステンレス鋼、ニッケル合金または多孔質セラミックに制限されない。
【００５０】
また、本発明の装置は、その幅（すなわち、間隙１４）が貯留槽の入口から貯留槽の出口まで連続的に減少している水平断面を持つ貯留槽について図面に示されているが、貯留槽２４は、ガラス系材料の通路の一部分に沿って一定の断面を有する第１の上側部分、およびその後、材料の流路に沿って減少する断面を持つ第２の下側部分からなっていても差し支えない。適切な場合には、逆の構成を用いても差し支えない。同様に、減少する断面を持つ部分が先になり、一定の断面を持つ部分がそれに届いている、これら２つの構成の組合せを用いることもできる。同様に、本発明の装置は、減少する断面を持ついくつかの部分を含んでもよい。
【実施例】
【００５１】
２ｋｇ／時／ｃｍのガラス流を供給システムのスロットから生じさせた。供給されたガラスは１，５００ポアズの粘度を有していた。ガラスを、各グラファイト壁が気密外囲器により裏で支持された、２枚のグラファイト壁を含む中空貯留槽に供給した。気密外囲器には、６．５気圧（約０．６６ＭＰａ）の圧力で窒素を供給した。各グラファイト壁は、壁間の間隙が壁の底部でよりも壁の頂部でのほうが大きくなるように、垂直軸から１５°傾斜していた。壁の対向表面は、壁の外縁での間隙が、壁の間の中間位置における間隙よりも大きくなるように壁の幅に亘り変動しており、間隙は、壁の水平の側端でのほうがその間の中間位置でよりも約１．５ｍｍ大きかった。グラファイト壁は、気密外囲器に供給されるガスを冷却することによって、約４５０℃の温度に維持した。約５０，０００から１００，０００ポアズの粘度を持つガラスシートを貯留槽の出口から牽引した。１ｍｍと２．２ｍｍの間の厚さを持つガラスシートが形成された。
【００５２】
本発明の精神および範囲から逸脱せずに、本発明に様々な他の改変および変更を行えることが当業者には明らかである。それゆえ、本発明は、本発明の改変及び変更を、それらが添付の特許請求の範囲およびその同等物に含まれるという条件で、包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】貯留槽を形成するために垂直軸から傾斜した多孔質壁、および貯留槽中へのガラス系材料の流れを示す、ガラス系材料の平らなシートを製造するための本発明のある実施の形態の側面断面図
【図２】傾斜壁とそれらの間の貯留槽の斜視図
【図３】補助ローラ、エッジ・ローラ、および貯留槽中のガラス系材料の先端を示す、本発明のある実施の形態による装置の正面図
【図４】ガラス系材料を壁から引き離すガス膜、および多孔質壁を通る加圧ガスの流れを示す、貯留槽の壁に隣接したガラス系材料の拡大側面断面図
【図５】エッジ・ローラを含む装置を通るガラス系材料の流れを含み、ガラス系材料の先端も示す、本発明のある実施の形態による装置の側面断面図
【図６】膜形成ガスがその中に吹き込まれる壁の構造体内の通路、および温度調整流体を流すための壁の少なくとも一部分を取り囲む外囲器を示す、本発明のある実施の形態による装置の一方の壁の断面図
【図７Ａ】貯留槽を形成する壁が、壁の長さに沿って垂直に変動する間隙によって隔てられている、本発明のある実施の形態による貯留槽の上から下を見た平面図
【図７Ｂ】貯留槽を形成する壁が、壁の長さに沿って垂直に変動し、壁の幅にそっても変動する間隙によって隔てられている、本発明のある実施の形態による貯留槽の上から下を見た平面図
【図７Ｃ】水平に変動する間隙を担う壁の貯留槽側の湾曲を示す、図７Ｂに示した貯留槽の一方の壁の上から下を見た平面図
【図８】貯留槽を通って流動するガラス系材料の一部が貯留槽の壁の側端を超えて延在している、本発明の装置のある実施の形態の正面図
【図９】一対の補助ローラを隔てる距離を示す側面図
【図１０】貯留槽の壁の側端に対する補助ローラの位置を示す拡大正面図
【図１１】貯留槽の壁が円筒からなる、本発明による装置の別の実施の形態の断面図
【符号の説明】
【００５４】
１０    ガラス系材料
１２    壁
１４    間隙
２４    貯留槽
２６    エッジ・ローラ
２８    ガス膜
５０    補助ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
2009509896.tif 000009
【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2009509896.tif 000017
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