(57)【要約】  対流よりも伝導による加熱および／または冷却（例えば、熱的テンパリング）を受けているガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）の制御輸送のための方法および装置が提供される。その制御輸送は、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）に気体系力（１７、１９、２１）を施すことによって達成される。その気体系力（１７、１９、２１）は、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）を所望の方向に移動させる、および／またはそれに所望の向きにすることができる。その気体系力（１７、１９、２１）は、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）に所望の位置および／または所望の向きを保たせることもできる。その気体系力（１７、１９、２１）は、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）に連続的にまたは断続的に施すことができる。加熱区域（２７）および急冷区域（３１）の間でガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）を移行させるためのシステムも、検討されている。
2019508356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反対の主面を有するガラスシートまたはガラスリボンを対流よりも伝導により加熱または冷却する方法において、
（ａ）前記ガラスシートまたはガラスリボンが、該ガラスシートまたはガラスリボンの互いに反対の主面に圧力が印加される間隙内にある間、および／または該間隙を通過している間に、該ガラスシートまたはガラスリボンの動きを制御する工程、および
（ｂ）前記ガラスシートまたはガラスリボンが前記間隙内にある間、および／または該間隙を進んでいる間に、該ガラスシートまたはガラスリボンを対流よりも伝導により加熱または冷却する工程、
を有してなり、
工程（ａ）が、その方向が前記ガラスシートまたはガラスリボンの主面に対して平行である少なくとも１つの非ゼロ成分を有する少なくとも１つの気体系力を該ガラスシートまたはガラスリボンに印加する工程を含む、方法。
【請求項２】
工程（ｂ）において、前記ガラスシートまたはガラスリボンが冷却され、その冷却により、該ガラスシートまたはガラスリボンを熱的にテンパリングする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記気体系力により、前記ガラスシートまたはガラスリボンが所望の方向に動く、および／または所望の向きになる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記気体系力により、前記ガラスシートまたはガラスリボンが所望の位置および／または所望の向きを保つ、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記気体系力が前記ガラスシートまたはガラスリボンに連続的に印加される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記気体系力が前記ガラスシートまたはガラスリボンに断続的に印加される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記気体系力が、傾斜した気体ベアリング出口を備えた気体ベアリングによって、前記ガラスシートまたはガラスリボンに印加される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記気体ベアリングが、垂直な気体ベアリング出口を備える、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記気体系力が、前記間隙を通る前記ガラスシートまたはガラスリボンの移動方向に対して平行に向けられている少なくとも１つの気体壁によって該ガラスシートまたはガラスリボンに印加される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記気体系力が、複数の前記ガラスシートのシート間の間隔制御を与える、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８５６６号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【０００２】
本出願は、以下の出願に関連し、それらをここに完全に含む：２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８８５１号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４２３２号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４１８１号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４２７４号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４２９３号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３０３号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３６３号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３１９号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３３５号；２０１４年７月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／０３１８５６号；２０１４年１１月４日に出願された米国仮特許出願第６２／０７４８３８号；２０１５年４月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／０３１８５６号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４２３２号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４１８１号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４２７４号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４２９３号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３０３号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３６３号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３１９号；２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１４３３５号；２０１５年１０月２日に出願された米国仮特許出願第６２／２３６２９６号；２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８５４９号；２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８５６６号；２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８６１５号；２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８６９５号；２０１６年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８８７５５号。
【技術分野】
【０００３】
本開示は、対流よりも伝導によるガラス物品へのおよび／またはからの熱伝達のための方法および装置に関する。特定の実施の形態において、本開示は、対流よりも伝導によるガラス物品の加熱および／または熱的テンパリングに関する。
【背景技術】
【０００４】
２０１５年７月３０日に出願され、「Thermally Tempered Glass and Method and Apparatuses for Thermal Tempering of Glass」（代理人事件整理番号ＳＰ１４−１５９Ｔ）と題する、同一出願人による特許文献１には、対流よりも伝導によりガラス物品を加熱するおよび／または熱的にテンパリングするための方法および装置が開示されている。特許文献１は、以後、「’２３２出願」と称される。’２３２出願の内容が、ここに全て引用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第１４／８１４２３２号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、’２３２出願の加熱および／または熱的テンパリングを受けるガラス物品の制御輸送のための方法および装置を提供する。特定の実施の形態において、本開示は、加熱および／または熱的テンパリング中にその物品の表面特性を劣化させないように、ガラス物品と機械的に接触しないそのような制御輸送を与える。
【０００７】
定義
「ガラスシート」および「ガラスリボン」という句は、明細書および特許請求の範囲に広く用いられ、１種類以上のガラスおよび／または１種類以上のガラスセラミックから作られたシートおよびリボン、並びに１つ以上のガラス部材および／または１つ以上のガラスセラミック部材を含む積層体または他の複合体を含む。「ガラス物品」という句は、ガラスシートおよびガラスリボンをまとめて称するために使用される。
【０００８】
対流よりも伝導によるガラス物品の加熱または冷却（熱的テンパリングを含む）は、’２３２出願の式（１８）を満たす条件下での加熱または冷却を意味するものとする。
【０００９】
「移動(move)」という単語は、平行移動と回転の両方を含む。
【００１０】
ある実施の形態によれば、対流よりも伝導により、互いに反対の主面（１１）を有するガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）を加熱または冷却（例えば、熱的にテンパリング）する方法であって、
（ａ）ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）が、そのガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）の互いに反対の主面（１１）に圧力が印加される間隙（２３）内にあるまたはその中を通過している間に、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）の動きを制御する工程、および
（ｂ）ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）が間隙（２３）内にあるまたはその中を進んでいる間に、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）を対流よりも伝導により加熱または冷却（熱的にテンパリング）する工程、
を有してなり、
工程（ａ）が、ガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）に少なくとも１つの気体系力(gas-based force)を印加する工程を含み、その気体系力が、その方向がガラスシート（１３）またはガラスリボン（１５）の主面（１１）に対して平行である少なくとも１つの成分を有する方法が提供される。
【００１１】
例えば、図１に示されるように、ガラスシートまたはガラスリボンの主面１１がｘｙｚ座標系のｘｙ面にあるまたはそれに対して平行である場合、ひいては、気体系力は、ｘ成分（正または負のいずれか）およびｙ成分（正または負のいずれか）の少なくとも一方を有し、その両方を有することもある。その気体系力は、ｚ成分（正または負のいずれか）も有することがある。
【００１２】
図１のベクトル１７は、気体系力がｘおよびｚ成分を有するように主面１１に対する方向性を有する場合（例えば、図４〜６の実施の形態を参照のこと）を示し、ベクトル１９は、気体系力がｘ成分のみを有する場合（例えば、図１３〜１５の実施の形態を参照のこと）を示し、ベクトル２１は、気体系力がｙ成分のみを有する場合（例えば、図７〜９および１０〜１２の実施の形態を参照のこと）を示す。図１に示されていないが、その気体系力は、（ｉ）ｙおよびｚ成分のみ、（ｉｉ）ｘおよびｙ成分のみ、または（ｉｉｉ）ｘ、ｙ、およびｚ成分も有し得る。図１のガラス物品の上面に印加されているように示されているが、気体系力は、底面、上面と底面、および／またはガラス物品の１つ以上のエッジに施されても差し支えない。
【００１３】
特定の実施の形態において、前記気体系力は、ガラスシートまたはガラスリボンを所望の方向に動かす、および／または所望の向きを獲得させ、一方で、他の実施の形態において、気体系力は、ガラスシートまたはガラスリボンに所望の位置および／または所望の向きを保たせる。その気体系力は、ガラスシートまたはガラスリボンに連続的にまたは断続的に施すことができる。
【００１４】
特定の実施の形態において、前記気体系力は、傾斜した気体ベアリングの出口により印加される、すなわち、その出口は、垂直線に対してある角度にある。他の実施の形態において、その気体系力は、局所的に高い気体流量により生じる１つ以上の気体壁により印加される。その気体壁は、ガラスシートまたはガラスリボンの移動方向に対して平行に配置することができる（以後、縦壁と称する）、もしくは移動方向に対して横に配置することができる（以後、横壁と称する）。その気体壁は、ガラスシートまたはガラスリボンが壁の流動気体と接触するときに、ガラスシートまたはガラスリボンに反力（気体系力）を印加する。処理中にガラス物品を整列させるために、それらの間隔を制御するために、および／またはそれらの速度を制御する（１つ以上の物品を一時的に静止させることを含む）ために、その壁を使用することができる。
【００１５】
先に加え、（１）ガラスシートまたはガラスリボンが、移行区域を使用せずに、加熱区域から急冷区域に通過させられる、（２）移行区域が使用されるが、ガラスシートまたはガラスリボンが移行区域を通過させられている間にその垂直支持が必要ないように十分に短く作られている、（３）ガラスシートまたはガラスリボンが移行区域を通過させられているときに、それに片面または両面の垂直支持を与える移行区域が使用される、および（４）ガラスシートまたはガラスリボンが移行区域を通過させられているときに、それに垂直の機械的支持を与える移行区域が使用される、複数の実施の形態が検討される。
【００１６】
前記方法を実施するための装置も開示されている。
【００１７】
先に使用した参照番号は、読者の便宜上のために過ぎず、本発明の範囲を制限する意図はなく、そのように制限するものと解釈すべきではない。より一般に、先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本発明の例示に過ぎず、本発明の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する目的であることを理解すべきである。
【００１８】
本発明の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、またはここの記載により例示されるように本発明を実施することによって認識されるであろう。添付図面は、本発明のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。本明細書および図面に開示された本発明の様々な特徴は、個別に使用することができ、またどの組合せにも、そして全ての組合せにも使用できることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガラスシートまたはガラスリボン（参照番号９によりまとめて表される）への気体系力の印加であって、その力がそのシートまたはリボンの主面１１に平行な少なくとも１つの成分を有する印加を示す概略図
【図２】本開示の実施の形態による、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図３】本開示の実施の形態による、ガラスリボンを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図４】気体ベアリングの傾斜出口により生じた気体系力を使用してガラスシートの動きを制御するための装置を示す概略図であって、気体ベアリングの傾斜出口を通る側面断面図
【図５】気体ベアリングの傾斜出口により生じた気体系力を使用してガラスシートの動きを制御するための装置を示す概略図であって、その上面図
【図６】気体ベアリングの傾斜出口により生じた気体系力を使用してガラスシートの動きを制御するための措置を示す概略図であって、気体ベアリングの垂直出口を通る側面断面図
【図７】縦気体壁により生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシートの整列を制御するための装置を示す概略図であって、その上面図
【図８】縦気体壁により生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシートの整列を制御するための装置を示す概略図であって、気体ベアリングの垂直出口を通る側面断面図
【図９】縦気体壁により生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシートの整列を制御するための装置を示す概略図であって、縦気体壁および気体ベアリングの垂直出口を通る端部断面図
【図１０】側面気体圧力システムにより生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシートの整列を制御するための装置を示す概略図であって、その上面図
【図１１】側面気体圧力システムにより生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシートの整列を制御するための装置を示す概略図であって、気体ベアリングの垂直出口を通る側面断面図
【図１２】側面気体圧力システムにより生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシートの整列を制御するための装置を示す概略図であって、側面気体圧力システムの２つの対向するノズルおよび気体ベアリングの垂直出口を通る端部断面図
【図１３】横気体壁により生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシート間の間隔を制御するための装置を示す概略図であって、その上面図
【図１４】横気体壁により生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシート間の間隔を制御するための装置を示す概略図であって、横気体壁および気体ベアリングの垂直出口を通る側面断面図
【図１５】横気体壁により生じた気体系力を使用した、ガラスシートの動き、例えば、ガラスシート間の間隔を制御するための装置を示す概略図であって、気体ベアリングの垂直出口を通る端部断面図
【図１６】移行区域が垂直支持をガラス物品に与えない、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図１７】移行区域を使用しない、ガラスシートを加熱および急冷するための装置の側面図を示す概略図であって、加熱区域における間隙２３の先細を示す概略図
【図１８】移行区域を使用しない、ガラスシートを加熱および急冷するための装置の側面図を示す概略図であって、急冷区域における間隙の先細を示す概略図
【図１９】移行区域が片面垂直支持をガラス物品に与える、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図２０】バーナ／基体の組合せによって、移行区域が片面垂直支持をガラス物品に与える、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図２１】障壁から溢れ出る液体金属または液体塩によって、移行区域が片面垂直支持をガラス物品に与える、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図２２】低い熱質量を有する機械的支持によって、移行区域が片面垂直支持をガラス物品に与える、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図２３】移行区域が両面垂直支持をガラス物品に与える、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【図２４】装置が水平面に対してある角度にある、ガラスシートを加熱、移行、および急冷するための装置の側面図を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図２および３は、対流よりも伝導によりガラス物品を熱的にテンパリングするための’２３２出願に開示されたタイプのシステムの実施の形態を概略的に示す。そのシステムは、時間（ｔ）、並びにガラス物品の長さ（Ｌ）、幅（Ｗ）および厚さ（Ｈ）の関数としてのガラス物品の温度変化（ΔＴ）、すなわち、ΔＴ＝ｆ（Ｌ、Ｗ、Ｈ、ｔ）を管理する。一般に、ガラス物品の寸法は、過程中に実質的に変化しない、すなわち、その過程は、ガラス物品の成形または再成形を含まない。
【００２１】
これらの図面に示されるように、前記システムは、加熱区域２７、移行区域２９、および急冷区域３１を含み得、ここに開示された制御された輸送方法および装置は、要望通りに、それらの区域の全て、それらの区域の内の１つのみ、例えば、急冷区域だけ、またはそれらの区域の内の２つのみ、例えば、加熱区域と急冷区域だけに適用できることが理解されよう。また、いくつかの実施の形態は、それらの区域の内の１つのみ、例えば、加熱のみが望ましい場合、加熱区域だけを用いてもよい。
【００２２】
大まかに言えば、加熱区域２７はガラス物品を熱的テンパリングに十分な温度に加熱し、急冷区域３１は、所望のレベルの熱的テンパリングを達成するのに十分な速度でガラス物品の表面温度を低下させる。その名前が暗示するように、移行区域２９は（使用される場合）、加熱区域の高温と急冷区域の低温との間の界面としての機能を果たす。図２および３に示されるように、加熱区域２７および急冷区域３１の各々は、それぞれ、加熱および熱的テンパリングの最中にガラス物品を支持するための気体ベアリング３３を備える。ガラス物品は、移行区域２９において気体ベアリングにより支持することができる、もしくは図１９〜２３に関して下記に述べられるように、ガラス物品は他の様式で支持されても、または支持されなくても（図１６）差し支えない。また、図１７〜１８に示されるように、移行区域は、ガラス物品が加熱区域から急冷区域に直接通過することにより、なくしても差し支えない。
【００２３】
図２は、一連のガラスシート１３が熱的にテンパリングされている場合を示し、一方で、図３は、連続ガラスリボン１５の熱的テンパリングを示す。ガラスシートまたはガラスリボンは、例えば、フロート法またはダウンドロー・オーバーフロー・フュージョン法により製造されることがある。矢印２５に示されるように、１つ以上のガラス物品がこれらの図面においてそれらの区域を左から右に通過する。個々の物品が処理されているときに、それらの物品の速度は、それらの区域の各々において同じであっても、または異なっても差し支えない、例えば、加熱区域を通る速度が、移行区域（使用される場合）および／または急冷区域の速度よりも、速くても、同じでも、または遅くても差し支えない、もしくは移行区域（使用される場合）の速度が、加熱区域および／または急冷区域の速度よりも、速くても、同じでも、または遅くても差し支えない、もしくは急冷区域の速度が、加熱区域および／または移行区域（使用される場合）の速度よりも、速くても、同じでも、または遅くても差し支えない。さらに、どの１つの区域内の速度も一定である必要はない。例えば、物品は、それらの区域の１つ以上において、一時的に静止しても差し支えない。
【００２４】
ガラスシートが処理されているときに、その過程は、例えば、バッチ過程、半連続過程、または連続過程として特徴付けることができる。バッチ過程において、そのガラスシートは、その過程の異なる地点において異なる速度で移動することができる。例えば、ガラスシートは、１つの速度または一組の速度で加熱区域を通り、別の速度または別の組の速度で移行区域（使用される場合）を通り、さらに別の速度またはさらに別の組の速度で急冷区域を通って移動することができる。同様に、半連続過程について、ガラスシートは、その過程の異なる地点において異なる速度で移動することができ、物品の間の接触を避けるために、処理が行われるときに、ガラスシートの間の間隔が増減する。ほんの一例として、既定のガラスシートは、ある区域に入り、気体系力の印加の結果として、徐行または静止することができ、その徐行または静止期間中、次に続くガラスシートまでの距離が減少する。その既定のガラスシートは、次に、気体系力によって加速して、元の間隔またはある他の間隔を必要に応じて取り戻すことができる。
【００２５】
ガラスリボンについて、前記過程は、どの既定のリボンについても連続している。それにもかかわらず、異なる速度の効果は、前記区域の長さの調節によって達成することができる。具体的には、より短い区域によってより速い速度の効果（より短い滞留時間）を、そして、より長い区域によってより遅い速度の効果（よのり長い滞留時間）を達成することができる。それらの区域の長さのそのような調節を、所望であれば、ガラスシートに使用することもできる。また、区域の長さと区域の速度の組合せをガラスシートに使用しても差し支えない。速度の検討に加え、処理されているガラスシートのサイズにより区域の長さが変わることができ、より長い区域がより長いガラスシートに使用される。
【００２６】
ガラス物品の温度Ｔは、そのガラス物品が加熱区域に入るときに、所望の温度Ｔ０より低くても、その温度であっても、それより高くてもよい。低い場合、その温度は、Ｔ０に、またはある場合には、移行区域（使用される場合）に生じるであろう熱損失を補うためにＴ０＋ΔＴに上昇させられる。ガラス物品の温度が加熱区域の開始時にすでにＴ０である場合、ひいては、加熱区域は、その温度を維持しても、あるいは、その温度をＴ０＋ΔＴに上昇させても差し支えない。その温度がすでにＴ０＋ΔＴである場合、加熱区域はその温度を維持することができる。あるいは、物品の温度がすでにＴ０（または所望であれば、Ｔ０＋ΔＴ）である場合、例えば、その物品が、例えば、フロート法またはフュージョン法によって最近形成されたばかりなので、加熱区域をなくしてもよく、その場合、物品が、直接、移行区域（使用される場合）に、または直接、急冷区域に進行する。
【００２７】
加熱区域（使用される場合）から出た後、ガラス物品は移行区域（使用される場合）に入ることができ、その移行区域は、熱的テンパリングを達成するのに必要とされる温度の急激な変化の結果として、ガラス物品および／または過程に対する悪影響を最小にする働きをする。その移行区域は、加熱区域に使用される間隙から急冷区域に使用される間隙まで間隙２３の厚さを変えるために使用することもできる。例えば、その間隙は、急冷区域よりも加熱区域のほうが厚いことがある。間隙の寸法間の滑らかな移行を与えるために、移行区域を使用しても差し支えない。
【００２８】
移行区域は、その長さと構造に応じて、図４〜１５に示され、下記に述べられるタイプの気体ベアリングを使用することができる。あるいは、移行区域の長さは、ガラス物品がその区域を支持されない状態で通過できるように最小にすることができる。当該技術分野で公知のように、ローラ上を通過する高温ガラスは、隣接するローラの間の間隔が大きすぎると、「ローラ波」として知られているタイプの歪みを発生させ得る。最大の許容間隔は、ガラスの厚さと粘度（温度）に依存する。同様に、ガラス物品が支持されない移行区域は、ガラスの厚さと粘度（温度）に応じて最大長さを有するであろう。移行区域の長さがこの最大値より小さい限り、ガラス物品はその区域を支持されない状態で通過できる。図１６は、そのような非支持移行区域を含むシステムを概略的に示している。
【００２９】
所望であれば、移行区域は、ガラス物品が加熱区域から急冷区域に直接通過することで、本質的になくすことができる。例えば、加熱区域と急冷区域との間の間隔は、ガラス物品の厚さの約５倍未満であり得る。これの実施の形態に関して、間隙２３の厚さが加熱区域と急冷区域において異なる場合、加熱区域の出口の領域および／または急冷区域の入口の領域においてテーパー状（例えば、０．００１から９０度の範囲のテーパー角で、９０度が階段変化に対応する）であることがある。図１７および１８は、間隙２３が、急冷区域よりも加熱区域のほうが厚い場合に関する、そのようなテーパー（参照番号５５を見よ）の一例を示す。具体的には、図１７は加熱区域のテーパーを示し、図１８は急冷区域のテーパーを示す。所望であれば、両方の区域にテーパーを使用して差し支えない。間隙が、加熱区域よりも急冷区域のほうが厚い場合、逆テーパーが使用されるであろう。移行区域を使用する実施の形態にも、加熱および／または急冷区域のテーパーを使用して差し支えない。
【００３０】
移行区域が使用され、その移行区域の垂直支持が望ましい場合、その支持は、支持システムがガラス物品の下から作用する片面支持、または支持システムがガラス物品の上と下の両方から作用する両面支持のいずれであっても差し支えない。いずれの場合でも、重力の影響を打ち消すのに必要な単位面積当たりの押上力（上方への圧力）の大きさは、以下の計算から分かるように、小さい。
【００３１】
密度ρ、厚さｄ、および面積Ａの主面を有するガラスシートについて、ガラスシートの質量（Ｗ）は：
Ｗ＝ｇ×ρ×Ａ×ｄ
式中、ｇは重力定数（ｇ＝９．８メートル／秒２）である。ひいては、単位面積当たりの質量（Ｗ／Ａ）は：
Ｗ／Ａ＝ｇ×ρ×ｄ
【００３２】
ガラスシート（およびリボン）の代表的な密度は、２４００〜２８００ｋｇ／ｍ２の範囲にあり、代表的な厚さは０．１〜１２ミリメートルの範囲にある。したがって、移行区域における重力を打ち消すのに必要な上方への圧力は、おおよそ２〜３００パスカル（０．０００３〜０．０４ｐｓｉ）である。
【００３３】
図１９〜２２は、これらのレベルの圧力を達成できる代表的な片面支持システムを示している。図１９の片面支持体５７は、例えば、超音波浮上（例えば、５，０００〜２００，０００ヘルツ範囲の周波数および１〜２，０００マイクロメートル範囲の高さ）、ベルヌーイチャックに適用されるようなベルヌーイの法則を含むベルヌーイの法則、または単純な気体の圧力であって差し支えない。ベルヌーイの法則を使用するシステムについて、片面支持は、ガラス物品の下からではなく、上からであっても差し支えない。ガラス物品に熱が加えられる加熱区域およびガラス物品から熱が除去される急冷区域と比べると、移行区域では比較的低レベルの熱伝達が行われる。したがって、その区域に使用される支持システムは、急冷区域が満たし、加熱区域が大抵満たす、対流よりも伝導による熱伝達の基準を満たす必要はない。しかしながら、所望であれば、移行区域はこの基準を満たしても差し支えない。
【００３４】
図２０〜２２は、重力の影響を相殺するのに十分な上方への圧力を生じるのに使用できる他のタイプの片面支持システムを示している。図２０において、基体６１、例えば、セラミックハニカム基体の下にバーナ５９が配置されている。バーナからの高温の排ガスが基体を通過し、その基体が、ガス流がガラス物品と接触する前にそれを平行にする。その高温ガスは、その物品を支持し、かつ物品が移行区域を通過するときにその温度を制御するのに役立つ。図２１は、障壁６５から溢れ出る液体金属または液体塩（参照番号６３を見よ）に基づく支持システムを示す。この溢れ出す液体金属または液体塩は、ガラス物品が移行区域を通過するときに、その物品の支持と少なくともある程度の温度制御の両方を与える。
【００３５】
図２２は、低い熱質量（低い熱容量）を有する１つ以上の機械的支持体６７を使用する支持システムを示す。その支持体は、静止していてよく、または矢印６９で概略示されるように、ガラス物品と共に移動しても差し支えない。その支持体は、垂直に移動しても、または左右に移動してもよい。その支持体は、ガラス物品と接触しても、または例えば、その支持体の上部を越えて気体を流すことによって生じる、支持体と物品の表面との間の気体クッションにより非接触支持を与えても差し支えない。
【００３６】
両面支持も、様々な様式で提供することができる。図２３は、上部支持体７１および下部支持体７３を有する両面支持システムの全体構造を示す。片面システムと比べると、両面システムには、重力の影響を打ち消すように上からよりも下からの圧力のほうが大きい、両面からガラス物品に圧力が印加される、差動モードで運転させられるという利点がある。そのような差動モードでの運転は、ガラス物品の移動を助ける、例えば、差動モードでの運転は、移行区域における物品の自己中央配置を与えることができる。
【００３７】
片面支持に使用されるシステムの多くは、上部支持体にそのシステムの第２の複製品（同一か、または改良したかのいずれか）を使用して、両面支持に使用することもできる。例えば、両面システムは、超音波浮上、ベルヌーイの法則、単純な気体の圧力、または図２０のバーナ／基体システムに基づいて差し支えない。ガラス物品の上下に荷電プレートが配置された静電チャックも両面システムに利用することができる。併用システムも使用して差し支えない。移行区域の支持システム（使用される場合）の主な目的は、ガラス物品が移行区域を通過するときに垂直方向の垂れ下がりを最小にすることであるが、支持システムは、片面または両面にかかわらず、例えば、連続したガラス物品の整列および／または間隔を制御するために、ガラス物品に水平方向に力を印加することもできる。
【００３８】
上述したように、対流よりも伝導による熱伝達の基準は、急冷区域３１において満たされ、加熱区域２７および／または移行区域２９においても満たされることがある。この基準が満たされる場合、気体ベアリング３３から間隙２３中への気体の流れは少ない。その結果、ガラス物品は、間隙２３内にあるときに、低摩擦環境にあり、それゆえ、その動作は、比較的小さい気体系力により制御することができる。以下の計算は、そのような低摩擦環境に関連する小さい力の大きさを示す。
【００３９】
２つの代表的な場合である、力がより大きい場合と、力がより小さい場合を考える。より大きい力の計算は、より短い期間でより大きい速度変化（増加または減少）を経験する質量のより大きいガラスシートに関し、より小さい力の場合は、より長い期間でより小さい速度変化を経験する質量のより小さいガラスシートに関する。より大きい質量のシートについて、１２ミリメートの厚さおよび２８００ｋｇ／ｍ３の密度を有する３メートル×３メートルのシートを考え、より小さい質量のシートについて、１ミリメートの厚さおよび２４００ｋｇ／ｍ３の密度を有する２５ミリメートル×２５ミリメートルのガラスシートを考える。これらの２つの場合の質量は、それぞれ、３０２．４キログラムおよび０．００１５キログラムである。より短い期間でのより大きい速度変化について、０．１秒に亘る１メートル／秒の速度変化を考え、より長い期間でのより小さい速度変化について、１秒に亘る０．００１メートル／秒の速度変化を考える。各々の場合、その期間亘り一定の力が印加されるものとする。
【００４０】
ニュートンの法則から、ＦΔｔ＝ｍΔｖと書くことができ、式中、Ｆは気体系力でありり、Δｔは力が作用する時間であり、ｍはガラスシートの質量であり、Δｖは速度変化である。より大きい力とより小さい力の場合についてこの式を試算すると、それぞれ、３０２７ニュートンおよび１．５×１０−６ニュートンの力が得られる。計算に摩擦を含めても、これらの値には最小の影響しかなく、より大きい質量のガラスシートの摩擦力は、０．００１の摩擦係数（大きい推定値）について、たった３．０ニュートンであり、より小さい質量のガラスシートについては、摩擦力はずっと小さい。
【００４１】
気体系力がガラスシートのエッジに作用すると仮定すると、より大きい力とより小さい力の場合に関するこれらの力は、それぞれ、８４．１キロパスカル（１２．２ｐｓｉ）および０．０６パスカル（８．７×１０−６ｐｓｉ）の圧力に相当し、これらは実際に容易に達成される。ガラスシートの主面に印加される気体系力について、気体がガラスシートに衝突する角度、並びに出口から出る気体の速度および気体の密度が、作用し始める。出口のどの特定の配置および間隙の厚さと面積について、ガラス物品の表面に印加される接線垂直力を計算するために、計算流体力学（ＣＦＤ）を使用することができる。例えば、この目的に、市販のＡＮＳＹＳ  ＣＦＤソフトウェア（ペンシルベニア州、カノンズバーグ所在のＡＮＳＹＳ  Ｉｎｃ．）を使用できる。大まかに言えば、約３０°の範囲にある水平面からの角度での個々の出口により、およそ数百メートル／秒の流速について、少なくともマイクロニュートン範囲の接線垂直力が生じ得る。次に、出口の数を調節して、所望のガラス物品の加速／減速を達成することができる。
【００４２】
図４〜１５は、気体系力をガラス物品に印加できる様々な様式を示している。図４〜６は、気体系力（例えば、図１の力１７のようなｚ成分とｘ成分を有する力）をガラスシート１３またはガラスリボン（図４〜６には示されていない）に印加するための、気体ベアリング３３内に形成された傾斜した気体ベアリング出口３５の使用を示している。図５および６に示されているように、気体ベアリング３３内に、垂直な気体ベアリング出口３７も形成されている。これらの出口は、間隙２３内にガラス物品を支持し、中心に配置する働きをし、出口３５と共に、薄い低流量の気体層（間隙２３が薄いために薄く、出口３５および３７を通る流量が少ないために低流量である）を与え、これにより、’２３２出願に説明されるように、対流よりも伝導による熱伝達が達成される。図８〜９、１１〜１２、および１４〜１５に示されるように、同じ目的のために、図７〜９、１０〜１２、および１３〜１５の実施の形態において、これらの垂直な気体ベアリング出口３７も使用される。
【００４３】
図７〜９は、気体系力（例えば、図１の力２１のような主にｙ成分を有する力）をガラスシート１３またはガラスリボン（図７〜９には示されていない）に印加するための縦気体壁３９の使用を示している。これらの壁は、壁が望ましい位置に気体ベアリング３３内に形成された垂直通路を通して気体４１を流すことにより生じる。図７〜９に示されるように、縦気体壁を使用して、間隙２３内にあるまたはそれを通過する物品の左右の位置合わせを維持することができる。図７〜９において３つの壁が使用されているが、処理されているガラス物品の行の数および位置合わせが物品の両側または片側のみから必要であるい否かに応じて、より多いか少ない壁を使用して差し支えない。１つのガラスリボンについて、リボンの互いに反対のエッジに沿った２つの壁のみが使用され、ある用途では、それらのエッジの一方に沿った１つの壁のみが使用される。
【００４４】
図１０〜１２は、気体系力（例えば、図１の力２１のような主にｙ成分を有する力）をガラスシート１３またはガラスリボン（図１０〜１２には示されていない）に印加するための側方圧力システム４３の使用を示している。図７〜９の実施の形態におけるように、その側方圧力システムを使用して、間隙２３内にあるまたはそれを通過する物品の左右の位置合わせを維持することができる。この側方圧力システムの実施の形態について、気体系力は、ノズル４５を使用して間隙２３中に気体を横に通過させることにより生じる。図１０〜１２においてガラス物品の両側に作用するものとして示されているが、ある用途では、気体系力は、片側にしか必要ないことがある。そのような場合、一組のノズル４５しか設ける必要がないか、または二組が設けられている場合、一方のみを作動させる必要がある。先に述べたように、気体系力は断続的であって差し支えなく、これは、左右の位置合わせを行う上で有益であり得る、例えば、物品の位置を検出し、必要なときだけ、左右の位置合わせを行う気体系力を印加する。
【００４５】
図１３〜１５は、気体系力（例えば、図１の力１９のような主にｘ成分を有する力）をガラスシート１３に印加するための横気体壁４７の使用を示している。これらの壁は、壁が望ましい位置に気体ベアリング３３内に形成された垂直通路を通してノズル５１から気体４９を流すことにより生じる。図１３〜１５に示されるように、横気体壁を使用して、間隙２３内にあるまたはそれを通過する物品の前後の位置合わせ、並びに物品の間の間隔を維持することができる。また、横気体壁を使用して、所望であればガラス物品を停止させることを含む、間隙２３を通過するガラス物品の速度を制御することもできる。その横気体壁により生じる気体系力は、通常、ガラス物品が、壁が配置された位置を通過している間に、気体流を典型的に減少させて（ゼロに設定されることを含む）、断続的に施される。
【００４６】
縦または横壁であるか否かにかかわらず、気体壁が使用される場合、気体ベアリング３３の垂直な出口３７（および、使用される場合、傾斜した出口３５）から流れ出る気体の少なくともある程度は、気体壁が存在しない場合に生じるように気体ベアリングの側方から出るよりもむしろ、壁を形成する気体流に入る。縦または横壁であるか否かにかかわらず、気体壁内の気体流は、一般に、垂直な出口３７からの気体流の少なくとも２〜３倍であり、その流量は、壁の位置でガラス物品の動作制御（例えば、操縦）を行うのに必要な気体系力の大きさに依存する。
【００４７】
先の実施の形態、並びに他の実施の形態に使用される気体は、様々な組成を有し得る。その気体は、１種類の気体、または異なる気体源または同じ気体源からの気体の混合物であって差し支えない。例示の気体としては、空気、窒素、二酸化炭素、ヘリウムまたは他の希ガス、水素、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００４８】
本発明の範囲および精神から逸脱しない様々な改変が、先の開示から、当業者に明白であろう。図２４に示されるような、ほんの一例として、熱伝達が対流よりも伝導により行われる間隙を通過するときのガラス物品の動作を制御するために気体系力を使用することに加え、開示された方法を実施するための装置、例えば、概して図２および３に示されるタイプの装置は、重力がガラス物品の動作に寄与するように、水平面に対して、例えば、図２４において角度５３だけ、傾いていても差し支えない。同様に、気体系力に加え、機械力または他の力がガラス物品に施されても差し支えない。実際に、例えば、加熱区域と急冷区域との間でガラスシートまたはガラスリボンを移行させるためにここに述べられたシステムに関して、ガラス物品をその過程を通じて移動させるために、重力、機械力、または他の力のみを使用しても差し支えない。
【００４９】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５０】
実施形態１
互いに反対の主面を有するガラスシートまたはガラスリボンを対流よりも伝導により加熱または冷却する方法において、
（ａ）前記ガラスシートまたはガラスリボンが、該ガラスシートまたはガラスリボンの互いに反対の主面に圧力が印加される間隙内にある間、および／または該間隙を通過している間に、該ガラスシートまたはガラスリボンの動きを制御する工程、および
（ｂ）前記ガラスシートまたはガラスリボンが前記間隙内にある間、および／または該間隙を進んでいる間に、該ガラスシートまたはガラスリボンを対流よりも伝導により加熱または冷却する工程、
を有してなり、
工程（ａ）が、その方向が前記ガラスシートまたはガラスリボンの主面に対して平行である少なくとも１つの非ゼロ成分を有する少なくとも１つの気体系力を該ガラスシートまたはガラスリボンに印加する工程を含む、方法。
【００５１】
実施形態２
工程（ｂ）において、前記ガラスシートまたはガラスリボンが冷却され、その冷却により、該ガラスシートまたはガラスリボンを熱的にテンパリングする、実施形態１に記載の方法。
【００５２】
実施形態３
前記気体系力により、前記ガラスシートまたはガラスリボンが所望の方向に動く、および／または所望の向きになる、実施形態１に記載の方法。
【００５３】
実施形態４
前記気体系力により、前記ガラスシートまたはガラスリボンが所望の位置および／または所望の向きを保つ、実施形態１に記載の方法。
【００５４】
実施形態５
前記気体系力が前記ガラスシートまたはガラスリボンに連続的に印加される、実施形態１に記載の方法。
【００５５】
実施形態６
前記気体系力が前記ガラスシートまたはガラスリボンに断続的に印加される、実施形態１に記載の方法。
【００５６】
実施形態７
前記気体系力が、傾斜した気体ベアリング出口を備えた気体ベアリングによって、前記ガラスシートまたはガラスリボンに印加される、実施形態１に記載の方法。
【００５７】
実施形態８
前記気体ベアリングが、垂直な気体ベアリング出口を備える、実施形態７に記載の方法。
【００５８】
実施形態９
前記気体系力が、少なくとも１つの気体壁によって前記ガラスシートまたはガラスリボンに印加される、実施形態１に記載の方法。
【００５９】
実施形態１０
前記気体壁が、前記間隙を通る前記ガラスシートまたはガラスリボンの移動方向に対して平行に向けられている、実施形態９に記載の方法。
【００６０】
実施形態１１
前記気体系力が、前記ガラスシートまたはガラスリボンの左右の位置合わせを与える、実施形態１０に記載の方法。
【００６１】
実施形態１２
複数のガラスシートが、前記間隙内にあるか、または該間隙を通過しており、前記気体壁が、該ガラスシートの移動方向に対して横向きである、実施形態９に記載の方法。
【００６２】
実施形態１３
前記気体系力が、前記複数のガラスシートの速度制御を与える、実施形態１２に記載の方法。
【００６３】
実施形態１４
前記速度制御が、前記複数のガラスシートの内の１つ以上を一時的に停止させることを含む、実施形態１３に記載の方法。
【００６４】
実施形態１５
前記気体系力が、前記複数のガラスシートのシート間の間隔制御を与える、実施形態１２に記載の方法。
【００６５】
一定の縮尺で描かれていない図面に使用される参照番号は、以下のとおりである：
【符号の説明】
【００６６】
９    ガラスシートまたはガラスリボン
１１    ガラスシートまたはガラスリボンの主面
１３    ガラスシート
１５    ガラスリボン
１７、１９、２１    ベクトル
２３    間隙
２３ａ    より厚い間隙
２３ｂ    より薄い間隙
２５    ガラスシートまたはガラスリボンの移動方向
２７    加熱区域
２９    移行区域
３１    急冷区域
３３    気体ベアリング
３５    気体ベアリングの傾斜出口
３７    気体ベアリングの垂直出口
３９    縦気体壁
４１    縦気体壁の気体流
４３    側面気体圧力システム
４５    側面気体圧力ノズル
４７    横気体壁
４９    横気体壁における気体流
５１    横気体壁のノズル
５３    水平面からの角度
５５    先細
５７    片面支持
５９    バーナ
６１    基体
６３    液体金属または液体塩
６５    障壁
６７    機械的支持
６９    機械的支持の動き
７１    両面支持の上側支持
７３    両面支持の下側支持
【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７】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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2019508356.tif 000028