(57)【要約】  ガラス成形装置は、上部パネルと一対の側面パネルとを有する筐体内に位置付けられた成形本体を含みうる。成形本体は、入口端と、該入口端から傾斜して延びる一対の離間した堰によって画成されたトラフとを備えている。上部パネルは、一対の離間した堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行に、かつそれらを横断して延びる。本装置はまた、筺体の上部パネルおよび堰の上方に位置付けられ、それらと実質的に平行に、かつそれらを横断して延びる、支持プレートも含みうる。均一サイズの熱素子のアレイは、支持プレートから懸架され、成形本体のトラフの上方に位置付けられる。熱素子のアレイは、成形本体の長さに沿って筺体の上部パネルから等距離に位置付けられた底部を有していてもよい。
2019536727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部パネルと一対の側面パネルとを有する筐体；
前記筺体内に位置付けられた成形本体であって、該成形本体が、前記筺体の前記上部パネルの下方に位置付けられた、溶融ガラスを受け入れるためのトラフを備えており、該トラフは、入口端、遠位端、第１の堰、および前記第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、並びに前記成形本体の長さに沿って前記第１の堰と前記第２の堰との間に延びる基部によって画成され、ここで、前記第１の堰および前記第２の堰は、水平に対して傾斜して前記入口端から前記遠位端まで延在し、前記筺体の前記上部パネルは、前記成形本体の長さに沿って、前記第１の堰および前記第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、成形本体；
前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルの上方に位置付けられ、それに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、支持プレート；並びに
前記成形本体の長さに沿って前記支持プレートから懸架された複数の熱素子；
を備えた、ガラス成形装置であって、
前記複数の熱素子が、前記トラフ内の溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する、
ガラス成形装置。
【請求項２】
前記複数の熱素子が複数の加熱素子を含み、該複数の加熱素子が、各々、前記成形本体の長さに沿って前記筺体の前記上部パネルから概ね等距離に位置付けられた底部を備えている、請求項１に記載のガラス成形装置。
【請求項３】
前記複数の熱素子が、均一な長さの複数の加熱素子と、少なくとも１つの冷却素子とを含む、請求項１または２に記載のガラス成形装置。
【請求項４】
前記支持プレートから懸架され、該支持プレートの長さおよび幅に沿って延びる複数の熱遮蔽体をさらに含み、該複数の熱遮蔽体が複数の中空カラムを形成し、前記複数の熱素子が前記複数の中空カラム内に位置付けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス成形装置。
【請求項５】
前記支持プレートが、前記成形本体の入口端に対して実質的に平行にかつ横断して延在する第１の部分と、第２の非線形部分とを含み、前記第１の部分が、前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス成形装置。
【請求項６】
前記筺体の前記一対の側面パネルの少なくとも一方に沿って延びる少なくとも１つの側面熱素子をさらに備えている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス成形装置。
【請求項７】
溶融ガラスを成形本体のトラフ内へと方向付ける工程であって、前記トラフは、入口端、遠位端、第１の堰、および前記第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、並びに前記成形本体の長さに沿って前記第１の堰と前記第２の堰との間に延びる基部によって画成され、前記成形本体は、上部パネルを有する筺体内に入れられており、ここで、前記第１の堰および前記第２の堰は、水平に対して傾斜して前記入口端から前記遠位端まで延在し、前記上部パネルは、前記成形本体の長さに沿って、前記第１の堰および前記第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、工程；
前記溶融ガラスを、前記第１の堰および前記第２の堰を越えて、それぞれ、前記第１の堰および前記第２の堰から延在する第１の成形面および第２の成形面に沿って流下させる工程であって、前記第１の成形面および前記第２の成形面がルートで収束し、前記溶融ガラスが、前記ルートにおいて収束する前記第１の成形面および前記第２の成形面を流下して前記ガラスリボンを形成する、工程；
前記成形本体の上方に位置付けられ、支持プレートから懸架されている複数の熱素子を用いて前記トラフ内の前記溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する工程であって、前記支持プレートが、前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルの上方に位置付けられ、それに対して実質的に平行に延在している、工程；
を含む、ガラスリボンの成形方法であって、
前記トラフ内の前記溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する工程が、前記トラフの長さに沿って、前記溶融ガラスの温度および粘度を操作する、
方法。
【請求項８】
前記複数の熱素子が複数の加熱素子を含み、前記複数の加熱素子の各々が、前記成形本体の長さに沿って前記筺体の前記上部パネルから等距離にある底部を備えている、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記支持プレートから懸架され、該支持プレートの長さおよび幅に沿って延びる複数の熱遮蔽体をさらに含み、該複数の熱遮蔽体が複数の中空カラムを形成し、前記複数の熱素子が前記複数の中空カラム内に位置付けられる、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記支持プレートが、前記成形本体の入口端に対して実質的に平行にかつ横断して延在する第１の部分と、第２の非線形部分とを含み、前記第１の部分が、前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１６年１１月２３日出願の米国仮特許出願第６２／４２５，６８１号および２０１７年６月２６日出願の米国仮特許出願第６２／５２４，８０６号の米国法典第３５編特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は、概して、ガラス成形装置に関し、より詳細には、連続したガラスリボンの形成中の成形本体の寸法の変動の形成を補償するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
フュージョン法は、連続したガラスリボンを形成するための一技術である。フロート法およびスロットドロー法などのガラスリボンの成形のための他の方法と比較して、フュージョン法は、欠陥が比較的少量であり、優れた平坦性を有する表面を伴ったガラスリボンを生成する。結果として、フュージョン法は、ＬＥＤおよびＬＣＤディスプレイの製造に用いられるガラス基板、並びに優れた平坦性および平滑性を必要とする他の基板の製造に広く使用されている。
【０００４】
フュージョン法では、溶融ガラスは、ルートで収束する成形面を有する成形本体（アイソパイプとも称される）に供給される。溶融ガラスは、成形本体の成形面上を均一に流れ、成形本体のルートから延伸された無傷の表面を有する平坦なガラスのリボンを形成する。
【０００５】
成形本体は、一般に、比較的高温のフュージョン法に良好に耐えることができる、耐火セラミックなどの耐火材料でできている。しかしながら、最も温度安定性の耐火セラミックは、高温において長期間にわたってクリープを生じることがあり、成形本体に寸法変化をもたらし、それから製造されるガラスリボンの特性の劣化または成形本体の破損さえも生じる可能性がある。いずれの場合も、フュージョンプロセスが中断し、製品収量が下がり、生産コストが上昇する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、ガラス成形装置の成形本体の寸法変化を軽減するための代替的な方法および装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態によれば、溶融ガラスからガラスリボンを成形するためのガラス成形装置は、上部パネルと一対の側面パネルとを有する筐体と、該筐体内に位置付けられた成形本体とを備えることができる。成形本体は、筺体の上部パネルの下方に位置付けられた、溶融ガラスを受け入れるためのトラフを備えている。トラフは、入口端、遠位端、第１の堰、および第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、並びに成形本体の長さに沿って第１の堰と第２の堰との間に延びる基部によって画成され、第１の堰および第２の堰は、水平に対して傾斜して入口端から遠位端まで延在し、筺体の上部パネルは、成形本体の長さに沿って、第１の堰および第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している。成形本体の長さに沿って、筺体の上部パネルの上方に位置付けられ、かつ、それに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、支持プレートが含まれている。複数の熱素子は、成形本体の長さに沿って、支持プレートから懸架されており、該複数の熱素子は、トラフ内の溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する。実施形態では、複数の熱遮蔽体が成形本体の長さおよび幅に沿って支持プレートから懸架されている。複数の熱遮蔽体は複数の中空カラムを形成し、複数の熱素子が複数の中空カラム内に位置付けられている。幾つかの実施形態では、複数の中空カラムは均一な断面サイズおよび容積のものであり、複数の熱素子は均一な長さのものである。
【０００８】
別の実施形態では、ガラスリボンの成形方法は、入口端を有する成形本体のトラフ内へと溶融ガラスを方向付ける工程を含み、該トラフは、第１の堰および第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、並びに成形本体の長さに沿って第１の堰と第２の堰との間に延びる基部によって画成されている。成形本体は、上部パネルを有する筺体内に入れられており、第１および第２の堰は、成形本体の入口端から傾斜して延在している。上部パネルは、成形本体の長さに沿って、第１の堰および第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している。溶融ガラスは、第１の堰および第２の堰を越えて、それぞれ第１の堰および第２の堰から延びる第１の成形面および第２の成形面に沿って流下する。第１の成形面と第２の成形面はルートで収束しており、該第１の成形面および第２の成形面に沿って流下する溶融ガラスはルートにおいて収束し、ガラスリボンを形成する。溶融ガラスは、成形本体の上方に位置付けられ、支持プレートから懸架されている複数の熱素子を用いて、トラフ内で局所的に加熱または冷却される。支持プレートは、成形本体の長さに沿って、筺体の上部パネルの上方に位置付けられ、それに対して実質的に平行にかつ横断して延在する。トラフ内での溶融ガラスの局所的な加熱または冷却によって、トラフの長さに沿って溶融ガラスの温度および粘度を操作する。実施形態では、複数の熱素子は、成形本体の長さに沿って、筺体の上部パネルから等距離にある複数の加熱素子の底部を備えた、均一な長さの複数の加熱素子である。複数の熱素子は、成形本体の長さおよび幅に沿って支持プレートから懸架された複数の熱遮蔽体によって形成された複数の中空カラム内に位置付けることができる。複数の中空カラムは、成形本体の長さに沿って、均一な断面サイズおよび容積を有しうる。
【０００９】
本明細書に記載されるガラス成形装置のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載されており、一部には、その説明から当業者には容易に明らかになり、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含む、本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識される。
【００１０】
前述の概要および以下の詳細な説明はいずれも、さまざまな実施形態を説明しており、特許請求される主題の性質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図していることが理解されるべきである。添付の図面は、さまざまな実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれて、その一部を構成する。図面は、本明細書に記載されるさまざまな実施形態を例証しており、その説明とともに、特許請求の範囲の主題の原理および動作を説明する役割を担う。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態によるガラス成形装置の概略図
【図２Ａ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による成形本体の概略的な側面図
【図２Ｂ】図２Ａの成形本体の概略的な断面図
【図３Ａ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、筺体内に位置付けられた成形本体と、筺体の上方に位置付けられた熱素子のアレイとの概略的な側面図
【図３Ｂ】図３Ａの丸で囲んだセクション３Ｂの概略的な拡大図
【図３Ｃ】図３Ａの成形本体、筺体、および熱素子のアレイの概略的な断面図
【図３Ｄ】図３Ａの成形本体、筺体、および熱素子の底部の概略的な部分斜視図
【図４】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、筺体内に位置付けられた成形本体と筺体の側面パネルに隣接して延びる熱素子との概略的な斜視図
【図５】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、冷却素子の形態をした熱素子の概略的な部分断面図
【図６】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、筺体内の成形本体、熱素子のアレイ、および筺体の上方に位置付けられた熱遮蔽体のアレイの概略的な側面図
【図７】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、筐体内の成形本体、熱素子のアレイ、熱遮蔽体のアレイ、および成形本体の堰に対して実質的に平行に延在する支持プレートの概略的な側面図
【図８】図７の支持プレートの概略的な上面図
【図９】複数の加熱素子と少なくとも１つの冷却素子とを有する図５の筐体内の成形本体の概略的な側面図
【図１０Ａ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、成形本体、筺体、および該筺体の上方に位置付けられた加熱素子の概略的な側面図
【図１０Ｂ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、単一の加熱ゾーンを有する図１０Ａの加熱素子の概略的な側面図
【図１０Ｃ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、２つの加熱ゾーンを有する図１０Ａの加熱素子の概略的な側面図
【図１０Ｄ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、３つの加熱ゾーンを有する図１０Ａの加熱素子の概略的な側面図
【図１１Ａ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、成形本体、筺体、該筺体の上方に位置付けられた加熱素子、および成形本体の入口端内へと延びる加熱素子の概略的な側面図
【図１１Ｂ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、単一の加熱ゾーンを有する図１１Ａの加熱素子の概略的な側面図
【図１１Ｃ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、２つの加熱ゾーンを有する図１１Ａの加熱素子の概略的な側面図
【図１１Ｄ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、３つの加熱ゾーンを有する図１１Ａの加熱素子の概略的な側面図
【図１２Ａ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、トラフを囲む筺体の上方に位置付けられた熱素子のアレイ（熱素子の底部のアレイで示されている）を有する成形本体における溶融ガラスの熱的モデルの概略図
【図１２Ｂ】筺体の上方の熱素子の位置を示す、図１２Ａのモデルの概略的な上面図
【図１３Ａ】本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、成形本体トラフの長さに沿った正規化位置の関数としての等温温度プロファイル（等温）、直線的に低下する温度プロファイル（Ｌ低）、および直線的に増加する温度プロファイル（Ｌ増）を示すグラフ
【図１３Ｂ】成形本体トラフの長さに沿った正規化位置の関数として、並びに、図１３Ａに示す等温温度プロファイル（等温）、直線的に低下する温度プロファイル（Ｌ低）、および直線的に増加する温度プロファイル（Ｌ増）の関数としての、成形本体の堰を越えて流れる正規化された溶融ガラスの質量流量を示すグラフ
【図１３Ｃ】直線的に低下する温度プロファイル（Ｌ低）、および直線的に増加する温度プロファイル（Ｌ増）についての、図１３Ｂに示される等温温度プロファイルの溶融ガラス流量に対する正規化された溶融ガラスの質量流量の偏差を示すグラフ
【図１４Ａ】本明細書に記載される１つ以上の実施形態による、４つの異なる溶融ガラストラフ入口温度（１、２、３、４）の関数としての成形本体トラフの長さに沿った、正規化位置の関数としての溶融ガラスの温度プロファイルを示すグラフ
【図１４Ｂ】図１３Ａに示される温度プロファイル（等温、Ｌ低、Ｌ増）および図１４Ａに示される温度プロファイル（１、２、３、４）の関数としての、成形本体の堰を越えて流れる正規化された溶融ガラスの質量流量を示すグラフ
【図１４Ｃ】図１４Ｂに示される溶融ガラスの質量流量Ｌ低、Ｌ増、１、２、３および４のガラスリボンの正規化された幅の関数としてのガラスリボンの正規化された厚さ変化を示すグラフ
【図１５Ａ】トラフ入口端の上部（上部冷却）および底部（底部冷却）に局所冷却を適用した、成形本体トラフの長さに沿った正規化位置の関数としての正規化された溶融ガラス質量流量を示すグラフ
【図１５Ｂ】トラフ入口端に局所冷却（入口冷却、入口冷却２．５倍）を適用し、トラフ遠位端に局所冷却（圧縮冷却、圧縮冷却２．５倍）を適用し、トラフ入口端に局所加熱（入口加熱）を適用した、成形本体トラフの長さに沿った正規化位置の関数としての正規化された溶融ガラスの質量流量を示すグラフ
【図１６Ａ】成形本体トラフの長さに沿った正規化位置の関数としての成形本体トラフの表面、中央、および底部における溶融ガラスの応答温度を示すグラフ
【図１６Ｂ】成形本体トラフの長さに沿った正規化位置の関数としての成形本体トラフの表面、中央、および底部における溶融ガラスの応答温度を示すグラフ
【図１７】成形本体トラフの長さに沿った正規化位置および成形本体トラフ上に位置付けられた加熱素子構成の関数としての成形本体トラフ内の溶融ガラスの温度プロファイルを示すグラフ
【図１８】成形本体トラフの長さに沿った正規化位置および成形本体トラフ上に位置付けられた加熱素子構成の関数としての成形本体トラフ内の溶融ガラスの正規化粘度を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
その例が添付の図面に示されている、ガラス成形装置のための成形本体の実施形態について、これより詳細に述べる。可能な場合はいつでも、同一または類似した部分についての言及には、図面全体を通して同じ参照番号が用いられる。ガラス成形装置の一実施形態が、図７に概略的に示されている。ガラス成形装置は、上部、並びに該上部から延びてルートで収束する第１の成形面および第２の成形面を有する成形本体を備えることができる。溶融ガラスを受け入れるためのトラフは、上部に含まれ、入口端、遠位圧縮端、第１の堰、該第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、および第１の堰と第２の堰との間に延びる基部によって画成される。成形本体は、上部パネルと一対の側面パネルとを有する筺体内に位置付けられる。上部パネルは、成形本体の長さに沿って、第１および第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している。少なくとも１つの熱素子は、筺体の上方の支持プレートから懸架される。例えば、熱素子のアレイは、筺体の上方の支持プレートから懸架されており、該熱素子のアレイは、トラフ内の溶融ガラスを局所的に加熱または冷却し、それによって、溶融ガラスの温度および粘度をトラフの長さに沿って操作するように動作可能である。支持プレートは、均一なサイズ（すなわち、長さ）の熱素子を成形本体の長さに沿って使用することができるように、筺体の上部パネルの上方に位置付けられ、それに対して実質的に平行にかつ横断して延在している。少なくとも１つの熱素子を用いてトラフの長さに沿って溶融ガラスの温度および粘度を操作することにより、ガラスリボンの成形活動中の成形本体の物理的寸法変化を補償することができる。ガラス成形装置のさまざまな実施形態は、添付の図面を特に参照して、本明細書でさらに詳細に説明される。
【００１３】
本明細書で使用される方向用語（例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部）は、描かれた図を参照してのみ作られており、絶対的な方向を意味することは意図していない。
【００１４】
特に明記しない限り、本明細書に記載されるいずれの方法も、その工程が特定の順序で実行されることを必要とする、若しくは、装置には特定の向きが必要であると解釈されることは、決して意図していない。したがって、方法クレームが、その工程が従うべき順序を実際には記載していない場合、若しくは装置クレームが個々の構成要素に対する順序または向きを実際に記載していない場合、あるいは、工程が特定の順序に限定されるべきであることが特許請求の範囲または明細書に別段に明確に述べられていない場合、若しくは装置の構成要素に対する特定の順序または向きが記載されていない場合には、いかなる意味においても、順序または方向が推測されることは決して意図していない。これには、次のような解釈のためのあらゆる非明示的根拠が当てはまる：工程の配置、動作フロー、構成要素の順序、または構成要素の方向に関する論理的事項；文法上の編成または句読点から派生した平明な意味；および、本明細書に記載される実施形態の数またはタイプ。
【００１５】
本明細書で用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。よって、例えば、「ある１つの（ａ）」構成要素への言及は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、そのような構成要素を２つ以上有する態様を含む。
【００１６】
これより図１を参照すると、ガラスリボン１２などのガラス物品を製造するためのガラス成形装置１０が概略的に描かれている。ガラス成形装置１０は、概して、貯蔵ビン１８からバッチ材料１６を受け入れるように構成された溶融容器１５を含みうる。バッチ材料１６は、モーター２２によって駆動されるバッチ送達装置２０によって溶融容器１５へと導入することができる。任意選択的な制御装置２４を設けてモーター２２を作動させてもよく、また、溶融ガラスレベルプローブ２８を使用してスタンドパイプ３０内のガラス溶融レベルを測定し、測定された情報を制御装置２４に通信することができる。
【００１７】
ガラス成形装置１０はまた、第１の接続管３６を介して溶融容器１５に接続された清澄管などの清澄容器３８も含みうる。混合容器４２は、第２の接続管４０を用いて清澄容器３８に接続されている。送達容器４６は、送達導管４４で混合容器４２に接続されている。下降管４８は、ガラス溶融物を送達容器４６から成形本体６０の入口端５０へと送給するように位置付けられている。本明細書に示され説明される実施形態では、成形本体６０は、アイソパイプとも称されうる、溶融成形容器である。
【００１８】
溶融容器１５は、典型的には、耐火性（例えば、セラミック）ブリックなどの耐火材料でできている。ガラス成形装置１０は、典型的には、例えば、白金、または白金−ロジウム、白金−イリジウムなどの白金含有金属、およびそれらの組合せなど、導電性の耐火金属から作られる構成要素をさらに含むことができる。このような耐火金属はまた、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、およびそれらの合金、および／または二酸化ジルコニウムを含みうる。導電性耐火金属を含有する構成要素としては、第１の接続管３６、清澄容器３８、第２の接続管４０、スタンドパイプ３０、混合容器４２、送達導管４４、送達容器４６、下降管４８、および入口端５０のうちの１つ以上を挙げることができる。
【００１９】
これより図１〜２Ｂを参照すると、成形本体６０は、入口端５２と、該入口端５２とは反対側の遠位端５８とを有するトラフ６１を備えている。本明細書で用いられる場合、成形本体６０の要素の「遠位」端とは、（該要素の上流または「入口」端に対して）要素の下流端を指すことを意図している。トラフ６１は、成形本体６０の上部６５に位置しており、上面６７ａと外側垂直面１１０とを有する第１の堰６７と、上面６８ａと外側垂直面１１２とを有する第２の堰６８と、基部６９とを備えている。上面６７ａおよび上面６８ａは、成形本体６０の長さＬに沿って延在し、単一平面内に存在しうる。実施形態では、上面６７ａ、６８ａは水平面内にある、すなわち、上面６７ａ、６８ａは、図に示すＸ−Ｙ平面内にある。他の実施形態では、上面６７ａ、６８ａは水平ではない平面内にある、すなわち、上面６７ａ、６８ａは、図に示されるＸ−Ｙ平面内にはない。トラフ６１は、成形本体に沿った長さの関数としての深さが異なっていてもよい。成形本体６０は、第１の成形面６２と第２の成形面６４とをさらに備えることができる。第１の成形面６２および第２の成形面６４は、成形本体６０の上部６５から鉛直下向きの方向（すなわち、図に示される座標軸の−Ｚ方向）に延び、互いの方向へと収束し、ルート７０とも称されうる成形本体６０の下側（底部）端で結合する。したがって、第１の成形面６２および第２の成形面６４は、成形本体６０の上部６５から延びる逆二等辺三角形（または正三角形）を形成し、ルート７０は、下流方向に三角形の最下部の頂点を形成することが理解されるべきである。延伸面７２は、図に示されている座標軸の±Ｙ方向にルート７０を概ね二等分し、垂直下向き方向（−Ｚ方向）に延びる。
【００２０】
図１〜２Ｂをさらに参照すると、動作中、バッチ材料１６、具体的にはガラスを形成するためのバッチ材料は、バッチ送達装置２０を用いて貯蔵ビン１８から溶融容器１５内へと供給される。バッチ材料１６は、溶融容器１５内で溶融ガラスへと溶融される。溶融ガラスは、溶融容器１５から第１の接続管３６を通って清澄容器３８内へと入る。ガラス欠陥を生じさせる可能性がある溶存ガスは、清澄容器３８内で溶融ガラスから除去される。次に、溶融ガラスは、清澄容器３８から第２の接続管４０を通って混合容器４２内へと入る。混合容器４２は、例えば攪拌によって溶融ガラスを均質化し、均質化された溶融ガラスは、送達導管４４を通って送達容器４６へと移動する。送達容器４６は、均質化された溶融ガラスを、下降管４８を通じて成形本体６０の入口端５０へと排出し、これは次に、均質化された溶融ガラスをトラフ６１の遠位端５８の方に向かって成形本体６０のトラフ６１に通過させる。
【００２１】
均質化された溶融ガラスは成形本体６０のトラフ６１を満たし、最終的には溢れ出て、長さＬの少なくとも一部に沿って、成形本体６０の上部６５の第１の堰６７および第２の堰６８を越えて流れ、次いで垂直下方（−Ｚ方向）に流れる。均質化された溶融ガラスは、成形本体６０の上部６５から第１の成形面６２および第２の成形面６４上へと流れる。第１の成形面６２および第２の成形面６４上を流れる均質化された溶融ガラスの流れは、ルート７０で合流して融合し、引張ロール（図示せず）によって延伸面７２において下流方向に延伸されるガラスリボン１２を形成する。厚さ測定装置２５は、ガラスリボン１２の幅（±Ｘ方向）に沿ってガラスリボン１２の厚さを測定する。その幅に沿ったガラスリボン１２の厚さ測定値は、制御装置２７に送信することができ、該制御装置２７は、本明細書でより詳細に説明されるように、第１の堰６７および第２の堰６８を越えて流れる溶融ガラスの局所化された加熱または冷却を調整することができる。ガラスリボン１２は、該ガラスリボン１２を個別のガラスシートへとセグメント化すること、ガラスリボン１２をそれ自体の上に圧延すること、および／またはガラスリボン１２に１つ以上のコーティングを施すことなどによって、成形本体６０の下流でさらに処理することができる。
【００２２】
成形本体６０は、典型的には、溶融ガラスと化学的に相容性があり、かつ溶融成形プロセスに関連する高温に耐えることができる、耐火セラミック材料から形成される。成形本体が形成される典型的な材料としては、限定はしないが、ジルコン（例えば、ジルコニア）、炭化ケイ素、ゼノタイム、および／またはアルミナベースの耐火セラミックが挙げられる。成形本体６０のトラフ６１に流れ込む溶融ガラスの塊は、第１および第２の堰６７、６８に外向きの圧力をかける。この圧力は、成形本体６０を構成する耐火セラミック材料の高温クリープと併せて、数年間に及びうるガラス延伸運動の間に、第１および第２の堰６７、６８を徐々に外側に（すなわち、図２Ｂに示される座標軸の第１の堰６７に対して−Ｙ方向に、かつ第２の堰６８に対して＋Ｙ方向に）湾曲させうる。成形本体６０の長さＬに沿って不均一でありうる、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲並びに成形本体６０のたるみは、例えば、湾曲が最も顕著な場合には第１および第２の堰６７、６８を越えるガラス流を減少させ、湾曲がそれほど顕著ではない場合には第１および第２の堰６７、６８を越えるガラス流を増加させることによって、トラフ６１内のガラス分布を著しく変化させる可能性がある。変化したガラス分布は、結果として得られるガラスリボン１２に望ましくない厚さおよび幅の変動を生じさせる可能性があり、ひいては、規格外のガラスリボンは廃棄されることから、プロセスの非効率性につながる可能性がある。第１および第２の堰６７、６８の湾曲または成形本体６０のたるみが経時的に進行するにつれて、成形本体６０の使用を中断して、ガラス成形装置を再構築しなければならなくなる。
【００２３】
第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲に加えて、成形本体６０は、材料のクリープに起因して、その長さＬに沿って下流方向（−Ｚ方向）にたるむ傾向がありうる。このたるみは、成形本体６０の長さＬの支持されていない中間点において最も顕著になりうる。成形本体６０のたるみは、成形面６２、６４上を流れる均質化された溶融ガラスを再分配させ、成形面６２、６４上に溶融ガラスの不均一な流れを生じさせ、その結果、結果的に得られるガラスリボン１２の寸法属性に変化を生じさせる。例えば、ガラスリボン１２の厚さは、たるみのせいで、ガラスリボンの中心付近で増加する可能性がある。加えて、たるみのせいで長さＬに沿って成形面６２、６４の中心に向かって溶融ガラス流が再分配されると、成形本体６０の端部付近のガラス流が減少し、その結果、図に示されている座標軸の±Ｘ方向に沿って、ガラスリボン１２の寸法は不均一になる。
【００２４】
本明細書に記載されるガラス成形装置１０の実施形態は、第１および第２の堰６７、６８における外向きの湾曲および成形本体６０のたるみを補償し、それによって成形本体６０の寿命を延長し、該装置から形成されるガラスリボン１２の寸法特性を安定させる。
【００２５】
これより図３Ａ〜３Ｄを参照すると、本明細書に記載されるガラス成形装置の実施形態は、成形本体６０上に位置付けられた少なくとも１つの熱素子を含む。熱素子は、成形本体のトラフの長さに沿って溶融ガラスの温度を調節し、それによって溶融ガラスの粘度、ひいては成形本体の堰を越える溶融ガラスの流れを制御するために用いられる。例えば、一実施形態では、熱素子のアレイ２００は、図３Ａに示されるように、成形本体６０の長さＬの少なくとも一部または全長に沿って延びる。熱素子のアレイ２００は、支持体９０から懸架され、該支持体９０から成形本体６０のトラフ６１の上方の位置まで延びる、複数の熱素子２１０を含むことができる。熱素子のアレイ２００はまた、図３Ｃに示されるように、成形本体６０の幅Ｗに沿って延在することができる。実施形態では、成形本体６０は、上部パネル８２と、該上部パネル８２から下流方向（−Ｚ方向）に第１の堰６７に隣接し且つ実質的に平行に延びる第１の側面パネル８４、並びに、上部パネル８２から下流方向に第２の堰６８に隣接し且つ実質的に平行に延びる第２の側面パネル８６とを含む筺体８０内に位置付けることができる。このような実施形態では、複数の熱素子２１０を筺体８０の上に位置付けることができる。筺体８０は、熱素子２１０のふくれまたはスケーリングに由来する破片など、熱素子のアレイに由来する破片がトラフ６１内の溶融ガラスに落下すること、および／または、外側垂直面１１０、１１２を流下する溶融ガラスに付着することを防ぐということが理解される。したがって、筺体８０は、溶融ガラスの汚染の低減に役立ち、上部パネル８２は、熱素子２１０と溶融ガラスとの間に熱拡散をもたらし、それによって溶融ガラス内の離散的な温度差および粘度差が回避される。筺体８０を形成するのに適した材料は、高い熱伝導率、高い放射率、および高い耐熱性を有する材料であり、限定するものではないが、例としてＳｉＣおよびＳｉＮが挙げられる。
【００２６】
幾つかの実施形態では、複数の熱素子２１０は、図３Ａ〜３Ｂに示されるような加熱素子２１２であるが、他の実施形態では、熱素子のアレイ２１０は、図５に示されるような冷却素子２１６である。さらに他の実施形態では、複数の熱素子２１０は、加熱素子２１２と冷却素子２１６との組合せを含む。加熱素子は、図３Ｂに示されるように、底部２１４を含みうる。実施形態では、底部２１４は、加熱素子２１２の弓形の底部から延びる加熱素子２１２の一対の実質的に平行な線形セクションを伴ったＵ字形を有しうる。図３Ｂに示されるような加熱素子２１２を通って流れる電流ｉは、加熱素子２１２の抵抗加熱をもたらす。冷却素子２１６（図５）は、冷却流体がそこを通って流れる、内側のＵ字管２１７を有しうる。冷却流体は、窒素または空気などの気体、水などの液体冷却剤などを含みうるが、これらに限定されない。内側のＵ字管２１７は、閉じた底面２１９を有する外側の管２１８内に位置付けることができる。内側のＵ字管２１７を通って流れる冷却流体は、冷却素子２１６の対流冷却を生じさせる。成形本体６０の長さＬに沿って位置付けられた加熱素子２１２の抵抗加熱または冷却素子２１６の対流冷却は、成形本体６０の長さＬに沿って、トラフ６１内の溶融ガラスに対し、それぞれ、熱を提供するか、または熱を除去する。加熱素子２１２の抵抗加熱または冷却素子２１６の対流冷却はまた、それぞれ、成形本体６０の長さＬに沿って、上部６５の第１の堰６７および第２の堰６８を越えて流れる溶融ガラスに対し、熱を提供するか、または熱を除去する。
【００２７】
図３Ａ〜３Ｄに示される実施形態では、加熱素子２１２の底部２１４は、筺体８０の上部パネル８２、トラフ６１、および該トラフ６１内の溶融ガラスの上（＋Ｚ方向）に位置付けられる。実施形態では、複数の加熱素子２１２は、加熱素子２１２の底部２１４のみを示す図３Ｄに示されるように、成形本体６０の長さＬに沿って延びる１列以上で配置することができる。加熱素子２１２の各列は、成形本体６０の幅（すなわち、±Ｙ方向）に亘って溶融ガラスに均一な加熱を提供するために、上部パネル８２の中心軸５に関して対称にすることができる。実施形態では、加熱素子２１２の隣接する列は、成形本体６０の長さＬに沿って互いにオフセットされているか、または互い違いになっている。すなわち、１つの列の加熱素子２１２内の個々の加熱素子２１２は、加熱素子２１２の隣接する列内の個々の加熱素子２１２に対して、長さ方向（＋Ｘ方向）にオフセットされている。他の実施形態では、加熱素子２１２の隣接する列は、成形本体６０の長さＬに沿って、互いにオフセットされていない、または互い違いになっていない。すなわち、１列の加熱素子２１２内の個々の加熱素子２１２は、加熱素子２１２の隣接する列内の個々の加熱素子２１２に対して、長さ方向（＋Ｘ方向）にオフセットされていない。
【００２８】
本明細書に記載される実施形態では、複数の熱素子２１０（加熱素子２１２および／または冷却素子２１６）の各々を独立して制御し、それによって、成形本体６０の長さＬおよび幅Ｗに沿って、トラフ６１内の溶融ガラスを局所的に加熱または冷却することができる。当然のことながら、複数の熱素子２１０を独立して制御することにより、トラフ６１内の溶融ガラスの温度および粘度を局所的に制御して、第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスの温度および粘度を局所的に制御することを可能にし、それにより、成形本体６０の第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量を局所的に制御することを可能にする。
【００２９】
これより図３Ａ〜３Ｄおよび４を参照すると、実施形態では、熱素子のアレイは、筺体８０の側面に沿って垂直方向（±Ｚ方向）に延びる熱素子をさらに含みうる。特に、概ね垂直方向（±Ｚ方向）を有する側面熱素子２１３は、図４に示されるように、第１の側面パネル８４、第２の側面パネル８６、または第１の側面パネル８４と第２の側面パネル８６の両方に沿って延在しうる。実施形態では、筺体８０は、側面熱素子２１３と成形本体６０との間に位置付けられる。筺体８０は、側面熱素子２１３に由来するふくれまたはスケーリングに由来する破片など、側面熱素子２１３由来の破片が、外側垂直面１１０、１１２を流下（−Ｚ方向）する溶融ガラスを汚染するのを防ぐのに役立つことが理解される。また、側面パネル８４、８６は、側面熱素子２１３と溶融ガラスとの間に熱拡散をもたらし、それによって溶融ガラス内の離散的な温度差および粘度差が回避される。１つ以上の側面熱素子２１３は、第１の側面パネル８４および第１の堰６７に隣接して実質的に平行に位置付けることができ、および／または、１つ以上の側面熱素子２１３は、第２の側面パネル８６および第２の堰６８に隣接して実質的に平行に位置付けることができる。第１の側面パネル８４、第２の側面パネル８６、または第１の側面パネル８４および第２の側面パネル８６の両方に隣接して実質的に平行に位置付けられた１つ以上の側面熱素子２１３は、独立して制御することができ、それによって、それぞれ、第１の堰６７、第２の堰６８、または第１の堰６７および第２の堰６８の両方を越えて流下する溶融ガラスの局所加熱を可能にする。したがって、１つ以上の側面熱素子を使用して、第１の堰６７および第２の堰６８を越えて流れる溶融ガラスの温度および粘度、ひいては成形本体６０の長さＬに沿った溶融ガラスの質量流量を調節することができることが理解されるべきである。上述した複数の熱素子２１０と同様に、実施形態において、側面熱素子２１３は、例えば図３Ｂに示される加熱素子２１２などの加熱素子であるが、他の実施形態では、側面熱素子２１３は、例えば図５に示される冷却素子２１６などの冷却素子である。さらに他の実施形態では、側面熱素子２１３は、加熱素子２１２と冷却素子２１６の組合せを含む。成形本体６０の長さＬに沿った側面熱素子２１３の抵抗加熱または対流冷却は、第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスおよび／または外側垂直面１１０、１１を流下する溶融ガラスに対し、それぞれ熱を供給するか、または熱を除去する。当然のことながら、図４は、第１の側面パネル８４および第２の側面パネル８６に沿って延びる側面熱素子２１３のみを示しているが、熱素子２１０は、上部パネル８２の上など、図３Ａに示されるような筺体８０の上に位置付けることもできる。
【００３０】
実施形態では、複数の熱素子２１０および側面熱素子２１３は交換可能である。例えば、熱素子２１０または側面熱素子２１３がガラスリボン運動中に故障した場合、故障した熱素子２１０または故障した側面熱素子２１３を取り外して、適切に機能する加熱素子２１２と交換することができ、または適切に機能する冷却素子２１６と交換することができる。当然のことながら、複数の熱素子２１０および側面熱素子２１３は、トラフ６１内の溶融ガラスの温度および粘度の制御の向上、並びに第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量の操作の向上をもたらす。溶融ガラスの温度をこのように制御することにより、例えば、ガラスリボン成形運動中の成形本体６０のたるみ、または第１および第２の堰６７、６８の拡張などによる成形本体の物理的寸法の変化を補償することができる。
【００３１】
これより図６を参照すると、熱素子のアレイ（例えば、加熱および／または冷却素子）および熱遮蔽体のアレイを有する成形本体６０の実施形態が概略的に示されている。特に、この実施形態では、熱素子のアレイ２００は、隣接する熱素子２１０間に位置付けられた熱遮蔽体２４０を備えている。熱遮蔽体２４０は、放射熱制御と、隣接する熱素子２１０によって提供される加熱および／または冷却の局所化の向上とをもたらす。実施形態では、熱遮蔽体２４０は、側面熱素子２１３が含まれる場合には、側面熱素子２１３間に位置付けることもできる（図６には示されていない）。熱遮蔽体２４０は、成形本体６０の長さＬ（±Ｘ方向）に沿って隣接する熱素子２１０間、成形本体６０の幅Ｗ（±Ｙ方向）に沿って隣接する熱素子２１０間、または成形本体６０の長さＬおよび幅Ｗの両方に沿って隣接する熱素子２１０間に位置付けることができる。当然のことながら、熱遮蔽体２４０は、トラフ６１内の溶融ガラスの温度および粘度の制御の向上、並びに第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量の操作の向上をもたらしうる。溶融ガラスの温度をこのように制御することにより、例えば、ガラスリボン成形運動中の成形本体６０のたるみ、または堰の拡張などの成形本体の物理的寸法の変化を補償することができる。
【００３２】
これより図７〜９を参照すると、熱素子（例えば、加熱および／または冷却素子）のアレイ、熱遮蔽体のアレイ、および成形本体６０の堰に対して実質的に平行に延在する支持体を有する成形本体６０の実施形態が概略的に示されている。特に、この実施形態では、熱素子のアレイ２００を懸架する支持体は、トラフ６１のそれぞれ第１および第２の堰６７、６８の上面６７ａ、６８ａの上方（＋Ｚ方向）に位置付けられ、それらと実質的に平行にかつそれを横断して延在する、支持プレート９２の形態でありうる。上面６７ａおよび上面６８ａは、成形本体６０の長さＬに沿って延在し、一平面内に存在しうる。実施形態では、上面６７ａ、６８ａは、一水平面（すなわち、図７および９に示すＸ−Ｙ平面）内にある。他の実施形態では、上面６７ａ、６８ａは一水平面内にない。したがって、支持プレート９２が、成形本体６０の長さＬに沿って、それぞれ堰６７、６８の上面６７ａ、６８ａに対して実質的に平行に延在している限り、支持プレート９２は、図７および９に示すＸ−Ｙ平面に対して実質的に平行に延在することができ、あるいは代替的に、支持プレート９２は、図７および９に示すＸ−Ｙ平面に対して実質的に平行に延在しない場合もある。
【００３３】
実施形態では、上部パネル８２は、上面６７ａ、６８ａを横切ってそれらと実質的に平行に延在する、すなわち、上部パネルは、上面６７ａ、６８ａが存在する平面に対して実質的に平行な平面内にあり、支持プレート９２は、成形本体６０の長さＬに沿って上部パネル８２から等距離にある。したがって、それぞれ、第１および第２の堰６７、６８の支持プレート９２、上部パネル８２、および上面６７ａ、６８ａは、成形本体６０の長さＬに沿って互いに対して実質的に平行である。
【００３４】
第１の堰６７および第２の堰６８は、図７に示すように、トラフ６１の入口端５２から、水平（Ｘ軸）に対して傾斜して延在することができることが理解されるべきである。本明細書で用いられる場合、用語「傾斜」とは、ゼロに等しくない角度を指す。例えば、限定はしないが、第１の堰６７および第２の堰６８は、水平に対して２度以上の角度でトラフ６１の入口端５２から延在することができる。実施形態では、第１の堰６７および第２の堰６８は、図７および９に示されるように、水平に対して負の傾斜（例えば、−２度以下）でトラフ６１の入口端５２から延在することができる。
【００３５】
特に図７を参照すると、上部パネル８２の上方に位置付けられ、かつ、それらに対して実質的に平行に横断して延在する支持プレート９２とともに成形本体６０の長さＬに沿って位置付けられた複数の熱素子２１０は、均一なサイズ、すなわち、長さ（Ｚ方向）に均一であってよく、底部２１４は、成形本体６０の長さＬに沿って上部パネル８２から等距離の距離ｈ１に位置付けられている。実施形態では、熱遮蔽体２４０は、隣接する熱素子２１０間に位置付けられうる。具体的には、熱遮蔽体２４０は、成形本体６０の長さＬに沿った隣接する熱素子２１０間、成形本体６０の幅Ｗに沿った隣接する熱素子２１０間、または成形本体６０の長さＬおよび幅Ｗの両方に沿った隣接する熱素子２１０の間に位置付けることができる。熱遮蔽体２４０は、放射熱制御と、隣接する熱素子２１０によって提供される加熱および／または冷却の局所化の向上とをもたらす。実施形態では、熱遮蔽体２４０は、側面熱素子２１３が含まれる場合には、側面熱素子２１３間に位置付けることもできる（図４）。均一サイズのものである図７に示される複数の熱素子２１０と同様に、熱遮蔽体２４０は、均一サイズ（すなわち、均一な長さ）のものであってよく、成形本体６０の長さＬに沿って上部パネル８２から等距離に離間していてもよい。図７に示される複数の熱素子２１０および熱遮蔽体２４０の均一サイズは、図３Ａおよび６に示される複数の熱素子２１０および熱遮蔽体２４０とは対照的であり、支持体９０が筺体８０の上部パネル８２の上方に、それに対して非平行に延在する。
【００３６】
特に図７および８を参照すると、支持プレート９２は、成形本体６０の入口端５０の上面５１と実質的に平行にかつそれを横切って延びる第１の部分９４と、第１の部分９４に対して非線形である第２の部分９６とを有することができる、すなわち、第１の部分９４は第１の平面、例えば図７に示されるＸ−Ｙ平面内にあり、第２の部分９６は第１の平面とは非平行な第２の平面内にある。第２の平面内にある第２の部分９６は、それぞれ、堰６７、６８の上面６７ａ、６８ａを横切って、それらに対して実質的に平行に延在しうる。同様に、筺体８０の上部パネル８２は、図７に示されるＸ−Ｙ平面内にある第１のセクション８３ａと、図７に示されるＸ−Ｙ平面内になく、それに対して非平行な第２のセクション８３ｂとを有しうる。上部パネル８２の第１のセクション８３ａは、成形本体６０の入口端５０の上面５１に対して実質的に平行に延在していてもよく、第２のセクション８３ｂは、成形本体６０の長さＬに沿って、それぞれ、堰６７、６８の上面６７ａ、６８ａに対して実質的に平行に延在することができる。したがって、実施形態では、支持プレート９２の第１の部分９４、上部パネル８２の第１のセクション８３ａ、および成形本体６０の入口端５０の上面５１は、成形本体の長さＬに沿って互いに実質的に平行に延在することができ、支持プレート９２の第２の部分９６、上部パネル８２の第２のセクション８３ｂ、および堰６７、６８の上面６７ａ、６８ａは、それぞれ、成形本体６０の長さＬに沿って互いに実質的に平行に延在することができる。
【００３７】
実施形態では、支持プレート９２は、単一の材料片（例えば単一のプレート片）から形成され、一方、他の実施形態では、支持プレート９２は、少なくとも２つの材料片から形成される。例えば、第１の部分９４は第１のプレート片から形成することができ、第２の部分９６は第２のプレート片から形成することができる。支持プレート９２が第１のプレート片および第２のプレート片から形成される実施形態では、第１の部分９４は、締結具、溶接などを用いて第２の部分９６に結合することができる。代替的に、第１の部分９４および第２の部分９６は、一緒に結合されていなくてもよく、それぞれ、成形本体６０の入口端５０および筺体８０の上部パネル８２の上に、それらに対して実質的に平行に、個別に位置付けられていてもよい。支持プレート９２は、図８に示されるように複数の開口部９８を備えていてもよい。複数の開口部９８は、支持プレート９２の長さ（Ｘ方向）に沿って互い違いにすることができる。複数の開口部９８の各々は、フック、カラーなど（図示せず）を使用して、加熱素子２１２または冷却素子２１６が支持プレート９２を通って延び、かつ、支持プレート９２から懸架されることを可能にする。
【００３８】
特に図８および９を参照すると、幾つかの実施形態では、開口部９８のうちの１つ以上は、その中に位置付けられた冷却素子２１６を有することができる。代替的に、開口部９８のうちの１つ以上は、加熱素子２１２または冷却素子２１６がその中に位置付けられていない可能性がある、すなわち、開口部９８のうちの１つ以上は、空であり、かつ、蓋９９で覆われていてもよい。蓋９９は、その中に加熱素子２１２または冷却素子２１６が位置付けられてない開口部９８を通じた熱損失を防止または低減することができる。図９に示されるように、成形本体６０の長さＬおよび／または幅Ｗの両方に沿って位置付けられた熱遮蔽体２４０は、複数の中空カラム２１５を形成する。図面を明確にするために、１つの中空カラム２１５のみが図９に表示されている。しかしながら、加熱素子２１２および冷却素子２１６の各々は、成形本体６０の長さＬおよび幅Ｗに沿って、支持９２プレートから懸架された複数の熱遮蔽体２４０によって形成された中空カラム２１５内に位置付けられることが理解されるべきである。
【００３９】
筺体８０の上部パネル８２に対して実質的に平行にかつ横断して延在する支持プレート９２を伴った、成形本体６０の長さＬに沿って延びる中空カラム２１５は、均一な断面サイズおよび容積のものである。すなわち、図６に示されるように、成形本体６０の長さＬに沿った距離の増加に伴う支持体９０と上部パネル８２との間の中空カラムの容積変化が排除される。中空カラム２１５の均一な断面サイズおよび容積は、トラフ６１内の溶融ガラスを加熱および冷却する際の均一性および一貫性の向上をもたらす。
【００４０】
図７に示される上部パネルと支持プレートの構成は、上部パネル８２に対して実質的に平行にかつ横断して延在し、それによって、それぞれ、第１および第２の堰６７、６８の上面６７ａ、６８ａに対して実質的に平行にかつ横断して延在する支持プレート９２に起因して、成形本体６０のトラフ６１内の溶融ガラスを加熱および冷却するためのよりコンパクトなシステムを提供する。これは、ひいては、図６の支持体９０によって示されるようにトラフ６１の長さＬに沿って水平方向（Ｘ軸）に延在する支持プレート９２を有するシステムと比較した場合に、システムの重量が低下し、かつ、熱素子２１０の熱設定の変化に対する応答時間も減少する。よりコンパクトなシステムはまた、トラフ６１の上方の加熱および冷却のための容積が少なく、ガラスリボン成形作業中に加熱素子２１２を交換する場合に、成形本体６０における熱損失および熱応力を少なくすることができる。図７に示される支持プレート９２はまた、トラフ６１の長さに沿った均一または一定の「熱素子の溶融ガラスに対する」距離をもたらすと同時に、成形本体６０の長さＬに沿った均一サイズの加熱素子２１２および／または冷却素子２１６の使用を可能にする。したがって、加熱素子２１２および／または冷却素子２１６は標準的な寸法を有することができ、それによって成形本体６０の長さＬに沿って用いられる異なるサイズを有する複数の加熱素子および／または冷却素子と比較して、コストを削減することができる。熱素子２１０の均一なサイズ、並びに中空カラム２１５の均一な断面サイズおよび容積により、熱素子２１０の熱制御が向上し、トラフ６１内の溶融ガラスのより一貫した温度制御をもたらすことができる。
【００４１】
図７および９は、支持プレート９２から懸架された複数の熱素子２１０および複数の熱遮蔽体２４０を示しているが、当然のことながら、支持プレート９２は複数の熱遮蔽体２４０を伴わずに使用することもできる。すなわち、隣接する熱素子２１０間に熱遮蔽体２４０を位置付けることなく、筺体８０の上部パネル８２に対して実質的に平行にかつ横断して延在する支持プレート９２から複数の熱素子２１０を懸架することができる。ガラスリボン形成作業中にトラフ６１から発生する熱から支持プレート９２を保護または遮蔽するために、支持プレート９２の下面（−Ｚ方向）に断熱材（図示せず）を取り付けることができることもまた理解されるべきである。
【００４２】
本明細書に記載される実施形態では、支持体９０および支持プレート９２は、典型的には、金属材料から形成される。支持体９０および支持プレート９２を形成することができる適切な材料には、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケルをベースとした合金等が含まれうる。しかしながら、支持体９０および支持プレート９２は、成形本体６０の上方で熱素子および熱遮蔽体を支持するのに適した他の材料から作られてもよいことが理解されるべきである。
【００４３】
本明細書に記載される実施形態では、加熱素子２１２は、典型的には、電気抵抗加熱素子材料から形成される。加熱素子２１２を形成することができる典型的な材料としては、クロム酸ランタン（ＬａＣｒＯ３）、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）等が挙げられうるが、これらに限定されない。しかしながら、加熱素子２１２は、電気抵抗加熱に適した他の材料から作ることもできる。
【００４４】
本明細書に記載される実施形態では、冷却素子２１６、すなわち、内側のＵ字管２１７および外側の管２１８は、典型的には、限定することなく、３１０ステンレス鋼、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６００等を例示的に含む、ガラスリボンの製造中に遭遇する高温に耐えることができる材料から作られる。しかしながら、冷却素子２１６は、高温に耐えるのに適した他の材料から作ることができることが理解されるべきである。
【００４５】
本明細書に記載される実施形態では、熱遮蔽体２４０は、典型的には、耐火セラミック材料から形成される。熱遮蔽体２４０を形成することができる適切な材料には、低熱伝導率および高耐熱性を有する材料が含まれ、限定するものではないが、ＳＡＬＩボードを例示的に含む。しかしながら、熱遮蔽体２４０は、高温断熱材としての使用に適した他の材料から作られてもよい。
【００４６】
これより図１および３Ａ〜３Ｄを参照すると、熱素子２１０（加熱素子２１２および冷却素子２１６）は、成形本体６０の第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスの温度および粘度を局所的に制御または調節するために使用することができ、したがって、第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスの質量流量を制御または調節することができる。特に、厚さの変化がガラスリボン１２の幅に沿って厚さ測定装置２５によって検出される場合（図１）、制御装置２７は、厚さの変化の位置に近接して位置する熱素子２１０への電流を調整して、熱要素に近接したガラスの温度および粘度を変化させ、ひいては第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量を調整し、それによって、寸法変動を緩和し、堰の広がりの影響を相殺する。例えば、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲、すなわち、第１の堰６７の＋Ｘ方向への湾曲および第２の堰の−Ｘ方向への湾曲は、堰が外側に湾曲している場合には、溶融ガラスの質量流量の低下をもたらし、したがってこの領域でのガラスリボン１２の厚さが変化する。熱素子２１０を使用して外側に湾曲している領域の温度を局所的に上昇させ、溶融ガラスの粘度を下げることによって、外側に湾曲している領域の第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量の増加が生じ、それによって、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲の影響を相殺する。
【００４７】
前述の例は制御された局所的な加熱を参照しているが、制御された局所的な冷却（または加熱と冷却の組合せ）もまた、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲の影響を打ち消すために使用することができることが理解されるべきである。例えば、厚さの変化がガラスリボン１２の幅に沿って厚さ測定装置２５によって検出される場合（図１）、制御装置２７は、厚さの変化の位置に近接した位置にある熱素子２１０への冷却流体の流れを調整して、熱要素に近接したガラスの温度および粘度を変化させ、ひいては第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量を調整し、それによって寸法変動を緩和し、堰の広がりの影響を相殺する。具体的には、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲、すなわち、第１の堰６７の＋Ｘ方向への湾曲および第２の堰の−Ｘ方向への湾曲は、堰が外側に曲がっている位置から離れると溶融ガラスの質量流量が増加し、それによってこの領域のガラスリボン１２の厚さの変化を生じる。熱素子２１０を使用して湾曲から離れた領域で溶融ガラスの温度を局所的に下げ、粘度を増加させることによって、第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量が、外側への湾曲をもたらす領域から離れた領域で低下し、それによって、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲の影響が相殺される。
【００４８】
これより図１、２Ａ、２Ｂおよび１０Ａ〜１０Ｄを参照すると、成形本体のトラフ６１内の溶融ガラスの温度および粘度を制御するための代替的な実施形態が示されている。特に、本明細書に記載されるガラス成形装置は、代替的に、成形本体６０の上方に概ね水平に、またはその側面に沿って位置付けられた１つ以上の熱ゾーンを有する加熱素子の形態をした熱素子を含むことができる。特に、例えば全長など、成形本体６０の長さＬの少なくとも一部に沿って延びる加熱素子３００が図１０Ａに示されている。加熱素子３００は、長さＬｇを有する概ね直線状の加熱素子である。実施形態では、少なくとも１つの加熱素子３００は、概して入口端５２から遠位端５８までトラフ６１の第１および第２の堰６７、６８の一方の上に、または外側垂直面１１０、１１２の一方に沿って、隣接して延びる。実施形態では、加熱素子３００は、成形本体６０のルート７０に対して実質的に平行に位置付けられる。代替的にまたは加えて、加熱素子３００は、トラフ６１の上に延在する筺体８０の上部パネル８２に対して実質的に平行に位置付けることができる。
【００４９】
実施形態では、加熱素子３００は、その長さに沿って延在する１つ以上の加熱ゾーンを伴って構築される。すなわち、加熱素子３００の幾何学的形状、寸法、および／または材料は、加熱素子３００の電気抵抗がその長さに沿って変化し、したがって加熱素子３００の抵抗率がその長さに沿って変化し、加熱素子３００の長さに沿った離散的な加熱ゾーンをもたらすように選択することができる。例えば、図１０Ｂ〜１０Ｄは、成形本体のトラフ６１の上に概ね水平に位置付けられた加熱素子３００のための３つの別々の実施形態を示している。特に、単一の熱ゾーンを有する加熱素子は、図１０Ｂの加熱素子３００Ａによって示され、２つの熱ゾーンを有する加熱素子は、図１０Ｃの加熱素子３００Ｂによって示され、３つの熱ゾーンを有する加熱素子は、図１０Ｄの加熱素子３００Ｃによって示されている。加熱素子３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃのいずれか、または加熱素子３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃのいずれかの組合せを、図１０Ａの加熱素子３００によって示されるように、筺体８０の上に位置付けることができる。実施形態では、加熱素子３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃのうちの１つ以上を、図１０Ａに示される成形本体６０のルート７０に対して実質的に平行な成形本体６０上に位置付けることができ、若しくは、代替としてまたは加えて、加熱素子３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃのうちの１つ以上を、トラフ６１の上に延在する筺体８０の上部パネル８２に対して実質的に平行に位置付けることができる。
【００５０】
実施形態では、加熱素子３００は、図１０Ｂに示すように単一の熱ゾーンＺＡ１を有する加熱素子３００Ａの形態でありうる。単一の熱ゾーンＺＡ１は、長さＬＺＡ１を有し、トラフ６１の入口端５２の上（＋Ｚ方向）に位置付けられた入口端３０１からトラフ６１の遠位端５８の上に位置付けられた遠位端３０２まで延在する。単一の熱ゾーンＺＡ１は、長さＬＺＡ１に沿って、単位長さあたりほぼ均一な電気抵抗を有する。この実施形態では、熱ゾーンＺＡ１は、加熱素子３００Ａの長さＬＺＡ１に沿って、ほぼ均一な温度プロファイルをもたらす。
【００５１】
他の実施形態では、加熱素子３００は、図１０Ｃに示される第１の熱ゾーンＺＢ１および第２の熱ゾーンＺＢ２を有する加熱素子３００Ｂの形態でありうる。加熱素子３００Ｂの第１の熱ゾーンＺＢ１は、概ね入口端５２の上方に位置付けられた入口端３０３からトラフ６１の上（＋Ｚ方向）に位置付けられた遠位端３０４まで延在する第１の長さＬＺＢ１を有する。加熱素子３００Ｂの第２の熱ゾーンＺＢ２は、第１の熱ゾーンＺＢ１の遠位端３０４に隣接して位置付けられた入口端３０５から、概ねトラフ６１の遠位端５８の上に位置付けられた遠位端３０６まで延在する第２の長さＬＺＢ２を有する。第１の熱ゾーンＺＢ１は、第１の長さＬＺＢ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗を有し、第２の熱ゾーンＺＢ２は、単位長さあたりの第１の電気抵抗とは異なる第２の長さＬＺＢ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗を有する。この実施形態では、第１の熱ゾーンＺＢ１は、加熱素子３００Ｂの長さＬＺＢ１に沿った第１の温度プロファイルをもたらし、第２の熱ゾーンＺＢ２は、加熱素子３００Ｂの長さＬＺＢ２に沿った、第１の温度プロファイルとは異なる第２の温度プロファイルをもたらす。実施形態では、第１の長さＬＺＢ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＢ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より大きく、第１の熱ゾーンＺＢ１は、第２の熱ゾーンＺＢ２より高い平均温度を有する。他の実施形態では、第１の長さＬＺＢ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＢ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より小さく、第１の熱ゾーンＺＢ１は、第２の熱ゾーンＺＢ２よりも低い平均温度を有する。
【００５２】
さらに他の実施形態では、加熱素子３００は、図１０Ｄに示される第１の熱ゾーンＺＣ１、第２の熱ゾーンＺＣ２、および第３の熱ゾーンＺＣ３を有する加熱素子３００Ｃの形態でありうる。加熱素子３００Ｃの第１の熱ゾーンＺＣ１は、概ね入口端５２の上（＋Ｚ方向）に位置付けられた入口端３０７からトラフ６１の上（＋Ｚ方向）に位置付けられた遠位端３０８まで延在する第１の長さＬＺＣ１を有する。第２の熱ゾーンＺＣ２は、第１の熱ゾーンＺＣ１の遠位端３０８に隣接して位置付けられた入口端３０９からトラフ６１の上（＋Ｚ方向）に位置付けられた遠位端３１０まで延在する第２の長さＬＺＣ２を有する。第３の熱ゾーンＺＣ３は、第２の熱ゾーンＺＣ２の遠位端３１０に隣接して位置付けられた入口端３１１から、概ねトラフ６１の遠位端５８の上の上に位置付けられた遠位端３１２まで延在する第３の長さＬＺＣ３を有する。第１の熱ゾーンＺＣ１は、第１の長さＬＺＣ１に沿って、単位長さあたりの第１の電気抵抗を有し、第２の熱ゾーンＺＣ２は、第２の長さＬＺＣ２に沿って、単位長さあたりの第１の電気抵抗とは異なる単位長さあたりの第２の電気抵抗を有し、第３の熱ゾーンＺＣ３は、第３の長さＬＺＣ３に沿って、単位長さあたりの第２の電気抵抗とは異なる単位長さあたりの第３の電気抵抗を有する。単位長さあたりの第３の電気抵抗は、単位長さあたりの第１の電気抵抗に概ね等しいか、それより小さいか、またはそれより大きくなりうる。実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃの長さＬＺＣ１に沿って第１の温度プロファイルをもたらし、第２の熱ゾーンＺＣ２は、加熱素子３００Ｃの長さＬＺＣ２に沿って第１の温度プロファイルとは異なる第２の温度プロファイルをもたらし、第３の熱ゾーンＺＣ３は、加熱素子３００Ｃの長さＬＺＣ３に沿って第１の温度プロファイルおよび第２の温度プロファイルとは異なる第３の温度プロファイルをもたらす。他の実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃの長さＬＺＣ１に沿った第１の温度プロファイルをもたらすことができ、第２の熱ゾーンＺＣ２は、加熱素子３００Ｃの長さＬＺＣ２に沿った、第１の温度プロファイルとは異なる第２の温度プロファイルをもたらすことができ、第３の熱ゾーンＺＣ３は、加熱素子３００Ｃの長さＬＺＣ３に沿った、第１の温度プロファイルとは概ね同じであり、第２の温度プロファイルとは異なる、第３の温度範囲をもたらすことができる。
【００５３】
実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より大きい。このような実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗より大きいか、それより小さいか、または概ね等しくなりうる。例えば、実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より大きく、かつ、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗より大きい。このような実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃが１つの連続した回路であり、電圧が加熱素子３００Ｃの外端または最先端に印加される場合に、第２の熱ゾーンＺＣ２より高い平均温度および第３の熱ゾーンＺＣ３より高い平均温度を有する。他の実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より大きく、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗より小さい。このような実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃに電流が流れる場合に、第２の熱ゾーンＺＣ２より高い平均温度および第３の熱ゾーンＺＣ３より低い平均温度を有する。さらに他の実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より大きく、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗に概ね等しい。このような実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃが１つの隣接する回路であり、かつ電圧が加熱素子３００Ｃの外端または最先端に印加される場合に、加熱素子３００Ｃに電流が流れるときに、第２の熱ゾーンＺＣ２より高い平均温度および第３の熱ゾーンＺＣ３とほぼ等しい平均温度を有する。
【００５４】
実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より小さい。このような実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗より大きいか、それより小さいか、または概ね等しくなりうる。例えば、実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より小さく、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗より大きい。このような実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃに電流が流れる場合に、第２の熱ゾーンＺＣ２よりも低い平均温度および第３の熱ゾーンＺＣ３よりも高い平均温度を有する。他の実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より小さく、かつ、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗より小さい。このような実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃに電流が流れる場合に、第２の熱ゾーンＺＣ２よりも低い平均温度および第３の熱ゾーンＺＣ３よりも低い平均温度を有する。さらに他の実施形態では、第１の長さＬＺＣ１に沿った単位長さあたりの第１の電気抵抗は、第２の長さＬＺＣ２に沿った単位長さあたりの第２の電気抵抗より小さく、かつ、第３の長さＬＺＣ３に沿った単位長さあたりの第３の電気抵抗にほぼ等しい。このような実施形態では、第１の熱ゾーンＺＣ１は、加熱素子３００Ｃに電流が流れる場合に、第２の熱ゾーンＺＣ２よりも低い平均温度および第３の熱ゾーンＺＣ３とほぼ等しい平均温度を有する。隣接する熱ゾーンと比較してより高い平均温度を有する加熱素子の熱ゾーンが成形本体トラフの長さに沿った特定の位置または領域において望ましい場合があることが理解される。例えば、成形本体の堰の外側への湾曲は、成形本体トラフの入口端に近接する領域において、より顕著になりうる。したがって、粘度を低下させ、それによってこのような領域に沿った溶融ガラスの質量流量を増加させるために、より高い平均温度を有する加熱素子の熱ゾーンが入口端の近くでは好ましい場合がある。
【００５５】
図１０Ａに示される加熱素子３００は、図１１Ａに示される成形本体６０の入口端５２内に位置付けられた熱素子と併用することができる。特に、加熱素子３００は、図１０Ａに関して示され説明されるように、成形本体６０の長さＬに沿ってトラフ６１の上方に延び、熱素子３１４は、図１１Ａに示されるように、成形本体６０の入口端５２付近に形成されたチャネル３１５内に位置付けられる。実施形態では、熱素子３１４は、入口端５２に近接して成形本体６０内に延びるスリーブ３１６内に位置付けることができる。他の実施形態では、熱素子３１４は、スリーブ３１６内に位置付けられ、入口端５２を通って成形本体６０内に入り、トラフ６１内の溶融ガラス内へと延びる。熱素子３１４は、トラフ６１内の溶融ガラス、特に入口端５２に近接した溶融ガラスのさらなる温度制御源を提供する。実施形態では、熱素子３１４は、加熱素子、例えば、本明細書で論じる加熱素子２１２または加熱素子３００と同様または同一の加熱素子である。他の実施形態では、熱素子３１４は、冷却素子、例えば、本明細書で論じられている冷却素子２１６と類似または同一の冷却素子である。
【００５６】
加熱素子３００および熱素子３１４（加熱素子の形態の場合）は、典型的には、既知の高温電気抵抗加熱素子材料から形成される。加熱素子３００および熱素子３１４（加熱素子の形態の場合）を形成するのに適した材料には、耐熱性の高い材料が含まれ、限定ではなく例示として、クロム酸ランタン（ＬａＣｒＯ３）、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが挙げられる。しかしながら、加熱素子３００および熱素子３１４は、電気抵抗加熱に適した他の材料から作ることができる。
【００５７】
熱素子３１４が冷却素子の形態の場合、該熱素子３１４は、典型的には、ガラスリボンの製造中に遭遇する高温に耐えることができる材料から形成される。成形本体を形成する典型的な材料としては、３１０ステンレス鋼、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６００等が挙げられうるが、これらに限定されない。しかしながら、冷却素子の形態をした熱素子３１４は、ガラスリボンの製造中に遭遇する高温に耐えるのに適した他の高温耐性材料から作ることもできる。
【００５８】
これより図１０Ａ〜１１Ｄを参照すると、加熱素子３００を使用して、成形本体６０の第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスの温度および粘度を局所的に制御または調節し、したがって、第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスの質量流量を局所的に調節または制御することができる。特に、ガラスリボン１２の幅に沿った厚さの変化を厚さ測定装置２５によって検出する場合、制御装置２７は、加熱素子３００への電流を調整する。調整された電流は、加熱素子３００の個々の加熱ゾーンによってもたらされる熱を増減して、第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量を局所的に変化させ、それによって寸法変動を緩和し、堰の拡張の影響を打ち消す。例えば、外側への湾曲（例えば、第１の堰６７では＋Ｘ方向への外側への湾曲、第２の堰６８では−Ｘ方向への外側への湾曲）は、結果として、溶融ガラスの質量流量の減少をもたらし、これが今度は、ガラスリボン１２の厚さの変動を引き起こしうる。加熱素子３００を使用して外側に湾曲している領域の溶融ガラスの温度を局所的に上昇させ、粘度を下げることによって、外側に湾曲している領域の第１および第２の堰６７、６８を越える溶融ガラスの質量流量の増加がもたらされ、それによって、第１および第２の堰６７、６８の外側への湾曲が打ち消される。
【００５９】
加熱素子３００の実施形態は独立型の実施形態として示されているが、加熱素子３００は、図３Ａ〜４、６および７に示される、複数の熱素子２１０、側面熱素子２１３、または複数の熱素子２１０と側面熱素子２１３の両方と併用することができることが理解されるべきである。
【実施例】
【００６０】
本明細書に記載される実施形態は、以下の実施例によってさらに明確になるであろう
実施例１
図１〜７および１２Ａ〜１３Ｃを参照すると、成形本体６０のトラフ６１の上方に位置付けられた加熱素子２１２のアレイについて、数学モデルを開発した。特に、図１２Ａは、上部パネル８２の上方に位置付けられた加熱素子２１２の複数の底部２１４を有する、筺体８０の上部パネル８２の長さ（±Ｘ方向）に沿った、中心軸５（図３Ｄ）に対する対称断面を概略的に示している。上部パネル８２は、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの上方（＋Ｚ方向）にある（図２Ｂ）。溶融ガラスＭＧは、第１および第２の堰６７、６８（図２Ｂ）を越えて流れ、第１の成形面６２および第２の成形面６４（図２Ｂ）を流下し、ルート７０（図２Ｂ）で合流して融合し、ガラスリボン１２を形成する（図１）。上部パネル８２は、成形本体６０の長さＬに沿って８つのパネル（Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、…Ｐ８）を有する。加熱素子２１２の底部２１４は、所与のパネルに対して位置決めされている（図１２Ａ）。説明のために、各加熱素子２１２には、４桁の英数字『Ｐｘｙｚ』の形態の固有の識別子（表示）が割り当てられており、ここで、『ｘ』は、加熱素子２１２がその上に位置付けられるパネルを識別し、『ｙ』は、加熱素子２１２が筺体８０の中心軸５に近接して（『Ｃ』）、または第２の堰６８（『Ｗ』）に近接して位置付けられ、『ｚ』は、加熱素子２１２がトラフ６１の入口端５２（『ａ』）または遠位端５８（『ｂ』）に近接して位置付けられているかどうかに対応する。例えば、４つの加熱素子２１２が、図１２ＢのパネルＰ１の上に位置付けられている。堰に近接して位置付けられた２つの加熱素子２１２は『Ｐ１Ｗ』として識別され、『Ｐ１Ｗａ』として識別される入口端５２に近接して位置付けられた加熱素子２１２と、『Ｐ１Ｗｂ』として識別される遠位端５８に近接して位置付けられた加熱素子２１２とを有する。中心軸５に近接して位置付けられた２つの加熱素子２１２は『Ｐ１Ｃ』として識別され、『Ｐ１Ｃａ』として識別される入口端５２に近接して位置付けられた加熱素子２１２と、『Ｐ１Ｃｂ』として識別される遠位端５８に近接して位置付けられた加熱素子２１２とを有する。パネルＰ０は、中心軸５に近接して位置付けられた、『ＰＯＣ』として識別される１つの加熱素子２１２のみを有する。パネルＰ８は２つの加熱素子２１２のみを有し、１つは堰に近接して位置付けられ、『Ｐ８Ｗ』として識別され、１つは中心軸５に近接して位置付けられ、『Ｐ８Ｃ』として識別される。残りのパネル、すなわち、パネルＰ２、Ｐ３、Ｐ４…Ｐ７は、それらの上に位置付けられた４つの加熱素子２１２を有しており、各パネルの上に位置付けられた４つの加熱素子２１２は、パネルＰ１について上述したものと同じ規則で識別される。
【００６１】
図１３Ａ〜１３Ｃを参照すると、図１２Ａ〜１２Ｂに示されるトラフ６１の長さ（図面には「正規化位置」と表示）に沿った熱素子２１０によってもたらされる３つの温度プロファイルが図１３Ａに示されており、図１３Ａに示される３つの温度プロファイルに対応する第２の堰６８を越える溶融ガラスの正規化質量流量分布が図１３Ｂに示されており、図１３Ａに示される等温温度プロファイルについての正規化質量流量分布に対する質量流量分布の正規化した変化が図１３Ｃに示されている。正規化位置『０』はトラフ６１の入口端５２に対応し、正規化位置１．０はトラフ６１の遠位端５８に対応している。
【００６２】
図１３Ａは、トラフ６１の全長に沿った溶融ガラスの温度が基準温度『ＴＬＯＷ』より約４℃高い等温プロファイル（『等温』と表示）；入口端５２の温度がＴｌｏｗより約７℃高く、遠位端５８の温度がＴｌｏｗより約１℃高い、直線的に低下するプロファイル（『Ｌ低』と表示）；および、入口端５２の温度がＴｌｏｗより約１℃高く、遠位端５８の温度がＴｌｏｗより約７℃高い、直線的に増加するプロファイル（『Ｌ増』と標示）をグラフで示したものである。
【００６３】
図１３Ｂは、図１３Ａに示される３つの温度プロファイルについての第２の堰６８を越えて流れる溶融ガラスＭＧのトラフ６１の長さに沿った正規化位置の関数としての正規化質量流量分布をグラフで示したものである。図１３Ａに示される等温温度プロファイルに対応する正規化質量流量分布（『等温』と表示）は、約０．８の正規化質量流量分布で、トラフ６１の長さに沿った約０．２〜約０．９の正規化位置において概ね均一である。正規化質量流量分布は、トラフ６１の入口端５２および遠位端５８の近くで０．８に対して低下する。図１３Ａに示されるＬ低の温度プロファイルに対応する正規化質量流量分布（『Ｌ低』と表示）は、等温の正規化質量流量分布と比較して、入口端５２付近の質量流量分布の低下、約０．２〜約０．８の正規化位置間の質量流量分布の増加、およびトラフ６１の遠位端５８付近の質量流量分布の低下を有する。図１３Ａに示されるＬ増の温度プロファイルに対応する正規化質量流量分布（『Ｌ増』と表示）は、等温の正規化質量流量分布と比較して、入口端５２付近の質量流量分布の増加、約０．２〜約０．８の正規化位置間の質量流量分布の低下、およびトラフ６１の遠位端５８付近の質量流量分布の増加を有する。
【００６４】
図１３Ｃは、図１３Ｂにおける等温の正規化質量流量分布と比較した、Ｌ低の正規化質量流量分布およびＬ増の正規化質量流量分布の変化をグラフで示したものである。特に、等温の正規化質量流量分布と比較して、Ｌ低の正規化された質量流量分布は、約０．０〜約０．２の正規化位置についての質量流量分布の増加（約０．０５において約−０．７５の最大差）、約０．２〜約０．８の質量流量分布の低下（約０．５において約＋０．３の最大差）、および約０．８〜約１．０の質量流量分布の増加（約０．９５において約−０．２５の最大差）を有する。等温の正規化質量流量分布と比較して、Ｌ増の正規化質量流量分布は、約０．０〜約０．２の正規化位置についての質量流量分布の増加（約０．０５において約＋０．７の最大差）、約０．２〜約０．８の質量流量分布の低下（約０．５において約−０．３の最大差）、および約０．８〜約１．０の質量流量の増加（約０．９５において約＋０．５の最大差）を有する。したがって、図１３Ａ〜１３Ｃは、トラフ６１の長さに沿った異なる温度プロファイルが、成形本体６０の長さＬに沿った（第２の堰６８を越える）異なる質量流量分布をもたらすことを実証している。当然のことながら、第１の堰６７を越える質量流量分布は、第２の堰６８を越える質量流量分布を反映するであろう。
【００６５】
実施例２
これより図１〜７、１２Ａ〜１２Ｂおよび１４Ａ〜１４Ｃを参照すると、溶融ガラスＭＧの質量流量分布に対するトラフ６１の長さに沿った溶融ガラス温度の変化の影響が示されている。特に、図１４Ａは、４つの溶融ガラスＭＧの温度プロファイル（図１４Ａにおいて、１、２、３、４で表示）をグラフで示している。溶融ガラスＭＧについての４つの温度プロファイル１、２、３、４は、４つの異なる入口端温度、並びに、図１２Ａに示される第２の側面パネル８６に沿って位置付けられた加熱素子２１２の形態の３つの側面熱素子２１３（図４）を使用する、トラフ６１の正規化された長さに沿った加熱についてのものである。３つの側面熱素子２１３は、成形本体６０の入口端５０付近にパネルＰ１、Ｐ２、Ｐ３に隣接して位置付けられ、ＳＵ１、ＳＵ２、ＳＵ３（表１）として識別されており、側面加熱素子ＳＵ１はパネルＰ１に隣接して位置付けられ、側面加熱素子ＳＵ２はパネルＰ２に隣接して位置付けられ、側面加熱素子ＳＵ３はパネルＰ３に隣接して位置付けられている。３つの側面加熱素子ＳＵ１、ＳＵ２、ＳＵ３についてのモデル化された電力設定、および４つの温度プロファイル１、２、３、４についての基準温度『ＴＬＯＷ』より高い入口端温度（『Ｔ−ｉｎ』と表示）が表１に示されている。
【００６６】
【表１】
2019536727.tif 000003
【００６７】
図１４Ａを参照すると、第１の温度プロファイル『１』についての入口端温度は、図面に示される基準温度『ＴＬＯＷ』より約２４℃高く、溶融ガラスＭＧの温度は、入口端５２から約０．９５の正規化位置におけるＴＬＯＷより約４℃高い温度まで着実に低下している。第２の温度プロファイル『２』の入口端温度はＴＬＯＷより約３０℃高く、溶融ガラスＭＧの温度プロファイルは、入口端５２から約０．９５の正規化位置におけるＴＬＯＷより約６℃高い温度まで着実に低下している。第３の温度プロファイル『３』の入口端温度はＴＬＯＷより約１８℃高く、溶融ガラスＭＧの温度プロファイルは、入口端５２から約０．９５の距離におけるＴＬＯＷより約３５℃高い温度まで着実に増加している。第４の温度プロファイル『４』の入口端温度はＴＬＯＷより約１５℃高く、溶融ガラスＭＧの温度プロファイルは、入口端５２から約０．９５の距離における約３４℃の温度まで着実に増加している。
【００６８】
４つの温度プロファイル（１、２、３、４）に対応する正規化質量流量分布は図１４Ａに示されており、図１３Ａに示される３つの温度プロファイル（等温、Ｌ低、Ｌ増）は図１４Ｂに示されている。温度プロファイル『１』および『２』の正規化質量流量分布は、約０．０５〜約０．２の正規化位置では温度プロファイル等温、Ｌ低、およびＬ増の正規化質量流量分布よりも概ね小さい。温度プロファイル『３』および『４』の正規化質量流量分布は、約０．８〜約０．９５の温度プロファイル等温、Ｌ低、およびＬ増の正規化質量流量分布よりも概ね大きい。等温の温度プロファイルと比較して、温度プロファイル『１』および『２』は、概ね、第１および第２の堰６７、６８の中間に溶融ガラス質量流量の増加をもたらし、温度プロファイル『３』および『４』は、一般に第１および第２の堰６７、６８の端部における溶融ガラスの質量流量の増加をもたらす。したがって、図１４Ｂは、トラフ６１内の溶融ガラスの温度プロファイルを制御して、第１および第２の堰６７、６８の上方の位置の関数としての溶融ガラスの質量流量を変化させることを例証している。成形本体の堰の上方の位置の関数としての温度プロファイルおよび溶融ガラスの質量流量を制御することにより、例えば成形本体の堰の外側への湾曲の補償、ガラスリボン運動中の異なるガラスの異なる質量流量特性の補償など、寸法変化の補償をもたらすことができる。
【００６９】
図１４Ｃは、図１３Ａに示される等温温度プロファイルを有する溶融ガラスから形成されたガラスリボン１２の正規化された幅に沿った厚さと比較して、図１３Ａおよび１４Ａに示される温度プロファイルＬ低、Ｌ増、『１』、『２』、『３』および『４』を有する溶融ガラスから形成されたガラスリボン１２の正規化された幅に沿ったガラスリボンの厚さの対応する変化をグラフで示している。図１４Ｃに示される正規化された幅の関数としての厚さの値は、成形本体６０のルート７０の下方の一定距離（−Ｚ方向）におけるガラスリボン１２の厚さについてのものである。図１４Ｂに示される等温の質量流量に対応するガラスリボンの厚さと比較して、温度プロファイルＬ増および『４』は、結果的に、約０．０〜約０．２の正規化位置ではガラスリボン１２の厚さの増加、約０．２〜約０．７の正規化位置では厚さの低下、および約０．７より大きい正規化位置では厚さの増加をもたらす。温度プロファイルＬ低、『１』および『２』は、結果的に、約０．０〜０．２の正規化位置ではガラスリボン１２の厚さの低下、約０．２〜約０．８の正規化位置ではガラスリボンの厚さの増加、および約０．８より大きい正規化位置ではガラスリボンの厚さの低下をもたらす。温度プロファイル『３』は、結果的に、約０．０〜約０．６の正規化位置ではガラスリボン１２の厚さの低下をもたらし、約０．６より大きい正規化位置ではガラスリボン１２の厚さの増加をもたらす。したがって、図１４Ａ〜１４Ｃは、側面熱素子２１３を使用するトラフ６１の長さに沿った温度制御が、ガラスリボンの幅に沿ったガラスリボンの厚さの制御をもたらすことを実証している。
【００７０】
実施例３
図１〜７、１２Ａ〜１２Ｂおよび１５Ａ〜１５Ｂを参照すると、溶融ガラスの質量流量に影響を及ぼすトラフ６１の長さに沿った温度変化の別の例が示されている。特に、図１５Ａは、入口端５２のトラフ６１内の溶融ガラスＭＧの上部の約３０℃の局所冷却（『上部冷却』と表示）、および入口端５０のトラフ６１内の溶融ガラスＭＧの底部の約３０℃の局所冷却（『底部冷却』と表示）に対応する質量流量分布をグラフで示している。実施形態では、入口端５２における溶融ガラスＭＧの上部は、１つ以上の冷却素子２１６で冷却され、入口端５２における溶融ガラスＭＧの底部は、冷却素子２１６の形態の熱素子３１４で冷却される。入口端５０における溶融ガラスＭＧの上部の約３０℃の局所冷却（上部冷却）は、結果的に、入口端５０における正規化された質量流量の低下をもたらし（約０．０５において約−０．７の最大低下）、入口端５０における溶融ガラスＭＧの底部の約３０℃の局所冷却（底部冷却）は、結果的に、入口端５０における質量流量の増加をもたらす（約０．０５において約＋０．８の最大増加）。
【００７１】
図１５Ｂは、トラフ６１の入口端５２および遠位端５８における溶融ガラスＭＧの局所冷却および局所加熱についての正規化質量流量分布をグラフで示している。トラフ６１の長さに沿った質量流量分布（「正規化位置」と表示）が、入口端５０における溶融ガラスＭＧの約３０℃の局所冷却（『入口冷却』と表示）、入口端５０における溶融ガラスＭＧの約３０℃の局所加熱（『入口加熱』と表示）、遠位端５８における溶融ガラスＭＧの約３０℃の局所冷却（『圧縮冷却』と表示）、入口端５２における溶融ガラスＭＧの約７５℃の局所冷却（『入口冷却２．５倍』と表示）、および遠位端５８における溶融ガラスＭＧの約７５℃の局所冷却（『圧縮冷却２．５倍』と表示）について示されている。図１５Ａに示される質量流量分布と同様に、入口端５２における溶融ガラスＭＧの約３０℃の局所冷却は、結果的に、入口端５２における質量流量の低下（約０．０５において約−０．７の最大低下）をもたらし、入口端５２における約３０℃の局所加熱は、結果的に、入口端５２における質量流量の増加（約０．０５において約＋０．６の最大増加）をもたらす。入口端５２における約７５℃の局所冷却は、結果的に、２．５倍を超える入口端５２における質量流量の低下（約０．０５において約２．０の最大低下）をもたらす。遠位端５８における約３０℃の局所冷却は、結果的に、遠位端５８における質量流量の低下（約０．９における約−０．４の最大低下）をもたらすが、遠位端５８における質量流量の増加（約０．８５における約＋０．２５の最大増加）ももたらす。同様に、遠位端５８における約７５℃の局所冷却は、結果的に、遠位端５８における質量流量の低下（約０．９における約−１．２の最大低下）をもたらすが、遠位端５８における質量流量の増加（約０．８５における約＋０．８の最大増加）ももたらす。したがって、図１５Ａ〜１５Ｂは、トラフ６１の入口端５２および遠位端５８における加熱および冷却が、第１および第２の堰６７、６８を越えて流れる溶融ガラスＭＧの質量流量制御をもたらすことを実証している。
【００７２】
実施例４
図１〜７、１２Ａ〜１２Ｂおよび１６Ａ〜１６Ｂを参照すると、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度に影響を与える、図１２Ｂに示す個々の加熱素子２１２の電力設定の変化の一例が、図１６Ａ〜１６Ｂに示されている。特に、図１６Ａは、表２に示される加熱素子２１２についての電力設定の変化から生じる、トラフ６１の長さに沿った距離（「正規化位置」と表示）の関数としてのトラフ６１内の表面、中央、および底部部分における溶融ガラスＭＧの温度応答をグラフで示している。図１６Ａに示される挿入図は、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの表面、中央、および底部部分の相対的な向きを示している。図１６Ｂは、表３に示される加熱素子２１２について示される電力設定の変化から生じる、トラフ６１の長さに沿った距離（「正規化位置」と表示）の関数としてのトラフ６１内の表面、中央、および底部部分における溶融ガラスＭＧの温度応答をグラフで示している。
【００７３】
【表２】
2019536727.tif 000004
【００７４】
【表３】
2019536727.tif 000005
【００７５】
表２および３に示される値は、すべての加熱素子２１２についての正の均一電力設定に対する電力設定の変化を表している。図１６Ａおよび表２に示されるように、トラフ６１の入口端５２の近くに位置付けられた加熱素子２１２の電力設定を増加させると、入口端５２の近くに温度応答のピークが生じる。特に、図１６Ａに示される温度応答のピーク（０．１５の正規化位置における表面部分の約＋４．５℃の最大値）は、次の結果からもたらされた：加熱素子２１２のＰ１Ｃａ、Ｐ１Ｃｂ、Ｐ１Ｗａ、Ｐ１Ｗｂには１００ワットの電力増加の適用；加熱素子２１２のＰ２Ｃａ、Ｐ２Ｃｂには１００ワットの電力低下の適用；および、加熱素子２１２のＰ２Ｗａ、Ｐ２Ｗｂ、Ｐ３Ｃａ、Ｐ３Ｃｂ、Ｐ３Ｗａ、Ｐ３Ｗｂ、Ｐ４Ｃｂには８０ワットから１０ワットの範囲の電力低下の適用。
【００７６】
図１６Ｂおよび表３に示されるように、隣接する加熱素子２１２の電力設定の低下と組み合わせた、概ねトラフ６１の中央に位置付けられた加熱素子２１２の電力設定の増加は、トラフ６１の中央の溶融ガラスＭＧの表面に正の温度応答のピークをもたらす。特に、図１６Ｂに示される温度応答のピーク（入口端５２から０．６の正規化位置における表面部分では約＋４．５℃の最大値、および入口端５２から約０．７の正規化位置における中央および下方部分では約＋３．２℃の最大値）は、次の結果からもたらされた：加熱素子２１２のＰ３Ｃｂ、Ｐ３Ｗａ、Ｐ３Ｗｂ、Ｐ４Ｃａ、Ｐ４Ｃｂ、Ｐ４Ｗａ、Ｐ４Ｗｂ、Ｐ５Ｃａには１００ワットの電力増加の適用；加熱素子２１２のＰ３Ｃａ、Ｐ２Ｃｂ、Ｐ２Ｗｂ、Ｐ２Ｃａ、Ｐ２Ｗａ、Ｐ１Ｃｂ、Ｐ１Ｗｂ、Ｐ１Ｗａ（トラフ６１の入口端５０に近接して配置された加熱素子）には４０ワット〜１０ワットの範囲の電力低下の適用；および、加熱素子２１２のＰ５Ｗａ、Ｐ５Ｃｂ、Ｐ５Ｗｂ、Ｐ６Ｃａ、Ｐ６Ｃｂ、Ｐ６Ｗａ、Ｐ６Ｗｂ、Ｐ７Ｃａ（トラフ６１の遠位端５８に近接して配置された加熱素子）には１００ワット〜２０ワットの範囲の電力低下の適用。したがって、図１６Ａ〜１６Ｂおよび表２〜３は、トラフ６１の長さに沿った加熱素子２１２に対する電力設定の変更が、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度制御をもたらし、これを今度は、成形本体の長さに沿ったガラスの質量流量特性の調整に使用することができることを実証している。
【００７７】
実施例５
図１、２、１０Ａおよび１７を参照すると、成形本体６０のトラフ６１の上方に位置付けられた加熱素子３００について、数学モデルを開発した。特に、図１７は、表４に示されるゾーン長、ゾーン電気抵抗、ゾーン電力、およびゾーン電力密度を有する、図１０Ａに示される加熱素子３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃについての４つの異なる熱ゾーン構成に対するモデリングの結果をグラフで表している（列Ａは加熱素子３００Ａを指し、列Ｂは加熱素子３００Ｂを指し、列Ｃ１およびＣ２は加熱素子３００Ｃを指す）。
【００７８】
【表４】
2019536727.tif 000006
【００７９】
図１７の曲線『Ａ』に対応する加熱素子３００Ａは、１Ωの電気抵抗、基準長さ『Ｌ』、および熱ゾーンＺＡ１に印加される基準電力『Ｐ』を有する「ホットゾーン」の形態の単一の熱ゾーンＺＡ１を有する。熱ゾーンＺＡ１を通る電力密度は『ＰＤ』である。図１７の曲線『Ｂ』に対応する加熱素子３００Ｂは、１Ωの第１の電気抵抗および約０．７Ｌの長さを有する「ホットゾーン」の形態の第１の熱ゾーンＺＢ１と、２Ωの第２の電気抵抗および約０．３Ｌの長さを有する「極ホットゾーン」の形態の第２の熱ゾーンＺＢ２とを有する。第１の熱ゾーンＺＢ１（ホットゾーン）には０．６３Ｐの電力が印加され、第２の熱ゾーンＺＢ２（極ホットゾーン）は０．３７Ｐの電力が印加される。第１の熱ゾーンＺＢ１（ホットゾーン）を通る電力密度は約０．８４ＰＤであり、第２の熱ゾーンＺＢ２（極ホットゾーン）を通る電力密度は約１．５０ＰＤである。加熱素子３００Ｃは、第１の電気抵抗を有する第１の熱ゾーンＺＣ１、第１の電気抵抗とは異なる第２の熱抵抗を有する第２の熱ゾーンＺＣ２、並びに、第１の電気抵抗とは異なる、第２の電気抵抗とは異なる、または第１の電気抵抗および第２の電気抵抗のいずれとも異なる第３の電気抵抗を有する第３の熱ゾーンＺＣ３を有する。特に、図１７に『Ｃ１』で示される曲線に対応する加熱素子３００Ｃは、３Ωの第１の電気抵抗および約０．０８Ｌの長さを有する「コールドゾーン」の形態の第１の熱ゾーンＺＣ１、１Ωの第２の電気抵抗および約０．６７Ｌの長さを有する「ホットゾーン」の形態の第２の熱ゾーンＺＣ２、並びに２Ωの第３の電気抵抗および約０．２５Ｌの長さを有する「極ホットゾーン」の形態の第３の熱ゾーンＺＣ３を有する。第１の熱ゾーンＺＣ１（コールドゾーン）には電力は印加されず、第２の熱ゾーンＺＣ２（ホットゾーン）には０．６０Ｐの電力が印加され、第３の熱ゾーンＺＣ３（極ホットゾーン）には０．４０Ｐの電力が印加される。第１の熱ゾーンＺＣ１（ホットゾーン）を通る電力密度は約０．０ＰＤであり、第２の熱ゾーンＺＣ２（ホットゾーン）を通る熱密度は約０．８９ＰＤであり、第３の熱ゾーンＺＣ３（極ホットゾーン）を通る熱密度は約１．５０ＰＤである。
【００８０】
図１７の曲線『Ｃ２』に対応する加熱素子３００Ｃは、２Ωの第１の電気抵抗および約０．２５Ｌの長さを有する「極ホットゾーン」の形態をした第１の熱ゾーンＺＣ１、１Ωの第２の電気抵抗および約０．５Ｌインチの長さを有する「ホットゾーン」の形態をした第２の熱ゾーンＺＣ２、並びに２Ωの第１の電気抵抗および約０．２５Ｌの長さを有する「極ホットゾーン」の形態をした第３の熱ゾーンＺＣ３を有する。第１の熱ゾーンＺＣ１および第３の熱ゾーンＺＣ３（極ホットゾーン）には各々、０．５０Ｐの電力が印加され、第２の熱ゾーンＺＣ２（ホットゾーン）には０．５４Ｐの電力が印加される。第１の熱ゾーンＺＣ１および第３の熱ゾーンＺＣ３（極ホットゾーン）の電力密度は約１．８９ＰＤであり、第２の熱ゾーンＺＣ２（ホットゾーン）の熱密度は約１．０５ＰＤである。
【００８１】
図１４を参照すると、単一の熱ゾーンＺＡ１（ホットゾーン；曲線Ａ）を有する曲線『Ａ』に対応する加熱素子３００Ａは、基準温度『ＴＬＯＷ』より約１２℃高い平均温度を有するトラフ６１内の溶融ガラスＭＧをもたらす。溶融ガラスＭＧの温度は、入口端５２におけるＴＬＯＷより約１１℃高く、入口端５２から約０．７の正規化位置におけるＴＬＯＷより約１６℃高い温度まで上昇し、その後、入口端５２から約１．０の正規化位置におけるＴＬＯＷより約１０℃高い温度まで低下する。２つのゾーンＺＢ１、ＺＢ２（ホットゾーン、極ホットゾーン）を有する曲線『Ｂ』に対応する加熱素子３００Ｂは、結果として、ＴＬＯＷより約１１℃高い平均温度を有するトラフ６１内の溶融ガラスＭＧをもたらす。溶融ガラスＭＧの温度は、入口端５２でＴＬＯＷより約１０℃高く、入口端５２から約０．２の正規化位置におけるＴＬＯＷより約８℃高い温度まで低下し、入口端５２から約０．４の正規化位置までＴＬＯＷより約８℃高い温度を維持し、次いで入口端５２から約１．０の正規化位置におけるＴＬＯＷより約２８℃高い温度まで上昇する。３つのゾーンＺＣ１（極ホットゾーン）、ＺＣ２（ホットゾーン）、ＺＣ３（極ホットゾーン）を有する曲線『Ｃ１』に対応する加熱素子３００Ｃは、ＴＬＯＷより約１２℃高い平均温度を有するトラフ６１内の溶融ガラスＭＧをもたらす。溶融ガラスＭＧの温度は、入口端５２におけるＴＬＯＷより約１１℃高く、入口端５２から約０．８の正規化位置におけるＴＬＯＷより約１５℃高い温度まで上昇し、その後、入口端５２から約１．０の位置におけるＴＬＯＷより約１２℃高い温度まで低下する。３つのゾーンＺＣ１（コールドゾーン）、ＺＣ２（ホットゾーン）、ＺＣ３（極ホットゾーン）を有する曲線『Ｃ２』に対応する加熱素子３００Ｃは、結果として、ＴＬＯＷより約９℃高い平均温度を有するトラフ６１内の溶融ガラスＭＧをもたらす。溶融ガラスＭＧの温度は、入口端５２におけるＴＬＯＷより約８℃高く、入口端５２から約０．３の正規化位置におけるＴＬＯＷより約１℃高い温度まで低下し、その後、入口端５２から約１．０の位置におけるＴＬＯＷより約４９℃高い温度まで上昇する。したがって、図１７は、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度が、異なる熱ゾーンを有する加熱素子を用いて制御することができ、したがって、異なる熱ゾーンを有する加熱素子を用いて、成形本体の長さに沿って、溶融ガラスの質量流量特性を調整することができることを例証している。
【００８２】
実施例６
図１、２、１１および１８を参照すると、成形本体６０のトラフ６１の上方に位置付けられた加熱素子３００と、成形本体６０の入口端５２内に位置付けられた加熱素子の形態の熱素子３１４とについての数学モデルを開発した。特に、図１８は、４つの異なる加熱素子３００および熱素子３１４の構成についてのトラフ６１の長さ（「正規化位置」と記されている）に沿った正規化粘度のモデル化の結果をグラフで示している。熱素子３１４の構成の各々についての加熱素子３００には、合計電力Ｐが印加される。以下「コールドゾーン」と称されるゾーンは３Ωの電気抵抗を有し、以下「ホットゾーン」と称されるゾーンは１Ωの電気抵抗を有する。『Ｅ』で示されるデータ曲線は、トラフ６１の長さに沿って延在する単一の熱ゾーンＺＡ１（ホットゾーン）を有し、入口端５２には熱素子３１４が存在しない、図１１に示される加熱素子３００Ａに対応する。入口端５２における溶融ガラスＭＧの正規化粘度は約０．８であり、入口端５２から約１．０の正規化位置における約０．７まで徐々に低下する。『Ｆ』で示されるデータ曲線は、２つの熱ゾーンＺＢ１、ＺＢ２、および成形本体６０の入口端５２内の加熱素子の形態をした熱素子３１４を有する、図１１に示された加熱素子３００Ｂに対応する。特に、加熱素子３００Ｂは、入口端５２から約０．３の正規化位置へと延在する「コールドゾーン」の形態の第１の熱ゾーンＺＢ１と、約０．３の正規化位置から入口端５２から１．０の正規化位置まで延在する「ホットゾーン」の形態の第２の熱ゾーンＺＢ２とを有する。入口端５２における溶融ガラスＭＧの正規化粘度は約０．８であり、入口端５２から約１．０の正規化位置における約０．６まで徐々に低下する。『Ｇ』で示されるデータ曲線は、２つの熱ゾーンＺＢ１、ＺＢ２、および成形本体６０の入口端５２内に位置付けられた加熱素子の形態の熱素子３１４を有する加熱素子３００Ｂに対応する。特に、加熱素子３００Ｂは、入口端５２から約０．２の正規化位置まで延在する「コールドゾーン」の形態の第１の熱ゾーンＺＢ１と、約０．２の正規化位置から第１の熱ゾーンＺＢ１から１．０の正規化位置まで延在する第２の熱ゾーンＺＢ２とを有する。入口端５２における溶融ガラスＭＧの正規化粘度は約０．８であり、入口端５２から約０．２の正規化位置では約０．８３まで増加し、入口端５２から約１．０の正規化位置では約０．４まで低下する。『Ｈ』で示されるデータ曲線は、単一の熱ゾーンＺＡ１および成形本体６０の入口端５２内に位置付けられた熱素子３１４を有する加熱素子３００Ａに対応する。特に、加熱素子３００Ａは、入口端５２から約１．０の正規化位置まで延在する「ホットゾーン」の形態の熱ゾーンＺＡ１を有する。入口端５２における溶融ガラスＭＧの正規化粘度は約０．８であり、入口端５２から約０．３の正規化位置では約０．９まで増加し、入口端５２から約１．０の正規化位置では約０．３まで低下する。したがって、図１８は、成形本体６０の入口端５２内に位置付けられた熱素子３１４と組み合わせた異なる熱ゾーンを有する加熱素子３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃを、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度および粘度のさらなる制御、ひいては成形本体の��さに沿ったガラスの質量流量のさらなる制御をもたらすために使用することができることを例証している。
【００８３】
１つの熱ゾーン、２つの熱ゾーン、および３つの熱ゾーンの熱ゾーン構成を有する加熱素子が本明細書に開示および説明されているが、当然のことながら、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度および粘度のさらなる制御を提供するために、３つより多い熱ゾーンを有する加熱素子を使用することもできる。また、トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度および粘度のさらなる制御を提供するために、他の熱ゾーン構成を使用することができることから、本明細書で開示および説明された正確な熱ゾーン構成は、限定とみなされるべきではない。トラフ６１内の溶融ガラスＭＧの温度および粘度のさらなる制御を提供するために、例えば、２つのコールドゾーンと１つのホットゾーン、または２つのコールドゾーンと１つの極ホットゾーンを有する加熱素子を使用することができる。
【００８４】
上記に基づいて、本明細書に記載のガラス成形装置および方法は、ガラス成形装置の成形本体の寸法変化を補償するために使用できることが理解されるべきである。その内部に溶融ガラスを有するトラフの側面の上方または側面に沿って位置付けられた熱素子のアレイ、若しくは、成形本体のトラフの上方に位置付けられた１つ以上の加熱素子を使用することにより、溶融ガラスの局所的な加熱および冷却をもたらし、それを用いてトラフから側面に沿ってルートまで流下する溶融ガラスの質量流量を操作することができる。成形本体の入口端内での加熱素子もまた、トラフから側面に沿ってルートまで流下する溶融ガラスの質量流量を操作するために使用することができる。質量流量の操作は、ガラスリボン形成運動の寸法変化の補償に使用することができる、ガラスシートの厚さの操作を可能にする。
【００８５】
特許請求の範囲に記載の主題の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される実施形態にさまざまな修正および変更を加えることができることは、当業者にとって明らかであろう。したがって、本明細書は、このような修正および変更が添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内に入る限り、本明細書に記載されるさまざまな実施形態の修正および変更に及ぶことが意図されている。
【００８６】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００８７】
実施形態１
上部パネルと一対の側面パネルとを有する筐体；
前記筺体内に位置付けられた成形本体であって、該成形本体が、前記筺体の前記上部パネルの下方に位置付けられた、溶融ガラスを受け入れるためのトラフを備えており、該トラフは、入口端、遠位端、第１の堰、および前記第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、並びに前記成形本体の長さに沿って前記第１の堰と前記第２の堰との間に延びる基部によって画成され、ここで、前記第１の堰および前記第２の堰は、水平に対して傾斜して前記入口端から前記遠位端まで延在し、前記筺体の前記上部パネルは、前記成形本体の長さに沿って、前記第１の堰および前記第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、成形本体；
前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルの上方に位置付けられ、それに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、支持プレート；並びに
前記成形本体の長さに沿って前記支持プレートから懸架された複数の熱素子；
を備えた、ガラス成形装置であって、
前記複数の熱素子が、前記トラフ内の溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する、
ガラス成形装置。
【００８８】
実施形態２
前記複数の熱素子が均一な長さのものである、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００８９】
実施形態３
前記複数の熱素子が複数の加熱素子を含み、該複数の加熱素子が、各々、前記成形本体の長さに沿って前記筺体の前記上部パネルから概ね等距離に位置付けられた底部を備えている、実施形態２に記載のガラス成形装置。
【００９０】
実施形態４
前記複数の熱素子が、均一な長さの複数の加熱素子と、少なくとも１つの冷却素子とを含む、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００９１】
実施形態５
前記支持プレートから懸架され、該支持プレートの長さおよび幅に沿って延びる複数の熱遮蔽体をさらに含み、該複数の熱遮蔽体が複数の中空カラムを形成し、前記複数の熱素子が前記複数の中空カラム内に位置付けられている、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００９２】
実施形態６
前記複数の中空カラムが均一な断面サイズおよび容積のものである、実施形態５に記載のガラス成形装置。
【００９３】
実施形態７
前記支持プレートが複数の開口部を備えており、前記複数の熱素子が前記複数の開口部を通って延びている、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００９４】
実施形態８
前記第１の堰および前記第２の堰が、水平に対して負の傾斜で前記入口端から前記遠位端まで延在している、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００９５】
実施形態９
前記支持プレートが、前記成形本体の入口端に対して実質的に平行にかつ横断して延在する第１の部分と第２の非線形部分とを含み、前記第１の部分が、前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００９６】
実施形態１０
前記筺体の前記一対の側面パネルの少なくとも一方に沿って延びる少なくとも１つの側面熱素子をさらに備えている、実施形態１に記載のガラス成形装置。
【００９７】
実施形態１１
溶融ガラスを成形本体のトラフ内へと方向付ける工程であって、前記トラフは、入口端、遠位端、第１の堰、および前記第１の堰とは反対側に間隔を置いて配置された第２の堰、並びに前記成形本体の長さに沿って前記第１の堰と前記第２の堰との間に延びる基部によって画成され、前記成形本体は、上部パネルを有する筺体内に入れられており、ここで、前記第１の堰および前記第２の堰は、水平に対して傾斜して前記入口端から前記遠位端まで延在し、前記上部パネルは、前記成形本体の長さに沿って、前記第１の堰および前記第２の堰の上面の上方に位置付けられ、それらに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、工程；
前記溶融ガラスを、前記第１の堰および前記第２の堰を越えて、それぞれ、前記第１の堰および前記第２の堰から延在する第１の成形面および第２の成形面に沿って流下させる工程であって、前記第１の成形面および前記第２の成形面がルートで収束し、前記溶融ガラスが、前記ルートにおいて収束する前記第１の成形面および前記第２の成形面を流下して前記ガラスリボンを形成する、工程；
前記成形本体の上方に位置付けられ、支持プレートから懸架されている複数の熱素子を用いて前記トラフ内の前記溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する工程であって、前記支持プレートが、前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルの上方に位置付けられ、それに対して実質的に平行に延在している、工程；
を含む、ガラスリボンの成形方法であって、
前記トラフ内の前記溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する工程が、前記トラフの長さに沿って、前記溶融ガラスの温度および粘度を操作する、
方法。
【００９８】
実施形態１２
前記複数の熱素子が均一な長さのものである、実施形態１１に記載の方法。
【００９９】
実施形態１３
前記複数の熱素子が複数の加熱素子を含み、前記複数の加熱素子の各々が、前記成形本体の長さに沿って前記筺体の前記上部パネルから等距離にある底部を備えている、実施形態１２に記載の方法。
【０１００】
実施形態１４
前記複数の加熱素子の１つを冷却素と交換する工程をさらに含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１０１】
実施形態１５
前記支持プレートから懸架され、該支持プレートの長さおよび幅に沿って延びる複数の熱遮蔽体をさらに含み、該複数の熱遮蔽体が複数の中空カラムを形成し、前記複数の熱素子が前記複数の中空カラム内に位置付けられる、実施形態１１に記載の方法。
【０１０２】
実施形態１６
前記複数の中空カラムが、同じ断面サイズおよび容積を含む、実施形態１５に記載の方法。
【０１０３】
実施形態１７
前記支持プレートが複数の開口部を備えており、前記複数の熱素子が前記複数の開口部を通って延びている、実施形態１１に記載の方法。
【０１０４】
実施形態１８
前記第１の堰および前記第２の堰が、水平に対して負の傾斜で前記入口端から前記遠位端まで延在している、実施形態１１に記載の方法。
【０１０５】
実施形態１９
前記支持プレートが、前記成形本体の入口端に対して実質的に平行にかつ横断して延在する第１の部分と、第２の非線形部分とを含み、前記第１の部分が、前記成形本体の長さに沿って、前記筺体の前記上部パネルに対して実質的に平行にかつ横断して延在している、実施形態１１に記載の方法。
【０１０６】
実施形態２０
前記成形本体の上方に位置付けられ、前記支持プレートから懸架されている前記複数の熱素子を用いて前記トラフ内の前記溶融ガラスを局所的に加熱または冷却する工程が、前記複数の熱素子の各々に対する電力または冷却流体を独立して制御する工程を含む、実施形態１１に記載の方法。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  ガラス成形装置
１２  ガラスリボン
１５  溶融容器
１６  バッチ材料
１８  貯蔵ビン
２０  バッチ送達装置
２２  モーター
２４  制御装置
２５  厚さ測定装置
２７  制御装置
２８  溶融ガラスレベルプローブ
３０  スタンドパイプ
３６  第１の接続管
３８  清澄容器
４０  第２の接続管
４２  混合容器
４４  送達導管
４６  送達容器
４８  下降管
５０  入口端
５２  入口端
５８  遠位端
６０  成形本体
６１  トラフ
６２  第１の成形面
６４  第２の成形面
６５  上部
６７  第１の堰
６７ａ，６８ａ  上面
６８  第２の堰
６９  基部
７０  ルート
７２  延伸面
８０  筺体
８２  上部パネル
８３ａ  第１のセクション
８３ｂ  第２のセクション
８４  第１の側面パネル
８６  第２の側面パネル
９０  支持体
９２  支持プレート
９４  第１の部分
９６  第２の部分
９８  複数の開口部
１１０，１１２  外側垂直面
２００  熱素子のアレイ
２１０  複数の熱素子
２１２  加熱素子
２１３  側面熱素子
２１４  底部
２１６  冷却素子
２１７  内側のＵ字管
２１８  外側の管
２１９  閉じた底面
２４０  熱遮蔽体
３００  加熱素子
３０１  入口端
３０２  遠位端
３０３  入口端
３０４  遠位端
３０５  入口端
３０６  遠位端
３０７  入口端
３０８  遠位端
３０９  入口端
３１０  遠位端
３１１  入口端
３１２  遠位端
３１４  熱素子
３１５  チャネル
３１６  スリーブ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ−３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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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１０Ａ−１０Ｄ】
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【図１１Ａ−１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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