(57)【要約】  ガラス物品製造システム（１０）は、バレル（４６）およびノズル（５４）を形成する、るつぼ（３８）を含む。当該バレル（４６）は、ガラス供給原料（６２）を受け入れる。ヒーター６６は、ノズル（５４）と熱連通にある。当該ヒーターは、ノズル（５４）内の供給原料（６２）を加熱する。アクチュエーター（２２）は、バレル（４６）の近くに位置され、押出された供給原料として、ノズル（５４）を通して供給原料（６２）を押し出す。
2019535636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バレルとノズルとを含むるつぼであって、該バレルはガラス供給原料を受け入れる、るつぼと、
該ノズルと熱連通にあり、該ノズル内の該供給原料を加熱する、ヒーターと、
押し出された供給原料として該ノズルを通って該供給原料を押し出す該バレルの近くに位置されるアクチュエーターと、
該押し出された供給原料をアニール処理する、該ノズルの近くに位置された炉と
を含む、ガラス物品製造システム。
【請求項２】
前記ノズルからの前記押し出された供給原料を受け取る、構築面（ｂｕｉｌｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）
をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記構築面が、前記ノズルの近くの加熱された表面を含む、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記るつぼおよび前記構築面のお互いに対する動きを調整する制御装置
をさらに含む、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記ヒーターが、誘導コイル、抵抗コイル、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記るつぼが、前記供給原料の軟化点より高い融点を有する金属を含む、請求項１および２のいずれかに記載のシステム
【請求項７】
前記アクチュエーターが、前記供給原料を押すプランジャーを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記プランジャーがさらに、前記バレルの内側表面をワイプ（ｗｉｐｅ）するように配置される、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記ガラス供給原料が、約１ｍｍを超える直径を有するロッドである、請求項１、２、および７のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１０】
前記ガラス供給原料の組成が、該供給原料の長さにわたって変わる、請求項１，２，および７のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１１】
前記バレルと前記供給原料との間に位置された挿入物
をさらに含む、請求項１および２のいずれかに記載のシステム
【請求項１２】
ノズルを含み、ガラス供給原料を受け入れる、るつぼと、
該ノズルの近くに位置されたプラットフォームと、
前記ガラス物品をアニール処理するように、該ノズルの近くに位置された炉と、
該るつぼの近くに位置され、該供給原料が、押し出されたガラス供給原料として該ノズルを通って該プラットフォーム上に押し出されるように、該供給原料に圧力を加えるように配置されたアクチュエーターであって、該押し出されたガラス供給原料がガラス物品の形態である、アクチュエーターと
を含む、ガラス物品製造システム。
【請求項１３】
前記押し出された供給原料が、実質的に透明であり、１００℃以上の使用範囲を有する、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記ノズルと熱連通にあるヒーターを調整するための制御装置
をさらに含む、請求項１２および１３のいずれかに記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御装置が、前記ガラス物品をアニール処理するように、前記ノズルの近くに位置された前記炉を調整する、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記ヒーターが、誘導コイル、抵抗コイル、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記プラットフォームを加熱するための加熱素子
をさらに含む、請求項１２および１３のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
前記制御装置が、前記るつぼに対する前記プラットフォームの動きを調整する、請求項１４記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御装置が、前記プラットフォームに対する前記るつぼの動きを調整する、請求項１４記載のシステム。
【請求項２０】
前記制御装置が、前記プラットフォームおよび前記ノズルの、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向におけるお互いに対する動きを調整する、請求項１４記載のシステム。
【請求項２１】
ガラス物品製造システムを操作する方法であって、
ノズルを含むるつぼ内のガラス供給原料を加熱するステップと、
該ガラス供給原料を、該ノズルの開口部を通ってビードとしてプラットフォーム上に押し出すステップと、
該ガラス供給原料が押し出されてガラス物品を形成するときに、該プラットフォームを移動ステップと
を含む、方法。
【請求項２２】
前記ガラス物品をアニール処理するステップ
をさらに含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記ガラス供給原料がロッドである、請求項２１および２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記ビードを通って前記ノズルを引きずるように移動させる（ｄｒａｇ）ステップ
をさらに含む、請求項２１および２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記プラットフォームが加熱される、請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
土台部分と、
該土台部分に連結された第一本体部分と、
該第一土台部分に連結された第二本体部分であって、該第一および第二本体部分が、ＸＺ平面またはＹＺ平面に対して約４５°未満の自立角において連結される、第二本体部分と
を含む、請求項１記載のシステムよって形成されたガラス物品。
【請求項２７】
前記自立角が約４０°未満である、請求項２６記載のガラス物品。
【請求項２８】
前記第一および第二本体部分の間に、いかなる支持構造体も延在しない、請求項２６および２７のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項２９】
前記ガラス物品が実質的に透明である、請求項２６および２７のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項３０】
前記土台部分、前記第一本体部分および前記第二本体部分が、一体的に形成される、請求項２６および２７のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項３１】
前記ガラス物品の組成が、該ガラス物品にわたって変わる、請求項２６および２７のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項３２】
請求項２０記載の方法によって形成されるガラス物品であって、
三次元オブジェクトを形成するためにスタック状に配置された複数のガラスビードであって、各ビードが、隣接するビードと融合し、この場合、該物品は、該融合したビードを通して実質的に透明である、複数のガラスビード
を含む、ガラス物品。
【請求項３３】
ガラスビードの前記スタックが、約９０°未満の湾曲を形成する、請求項３２記載のガラス物品。
【請求項３４】
前記スタックが、前記ガラス物品内に間隙を形成する、請求項３２および３３のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項３５】
前記スタックが、ＸＺ平面またはＹＺ平面において、隣接するビードとの間に４５°以下の自立角を形成する、請求項３２および３３のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項３６】
その組成が、前記スタックにわたって変わる、請求項３２および３３のいずれかに記載のガラス物品。
【請求項３７】
その組成が、少なくとも１つのビードにわたって変わる、請求項３２および３３のいずれかに記載のガラス物品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１６年１１月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／４２６，８９５号に対する優先権の恩典を主張するものであり、なお、本出願は当該仮出願の内容に依拠し、ならびに当該仮出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、付加製造（ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）システム、より詳細には、ガラス物品を形成するための付加製造システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に利用可能な付加製造技術、例えば、ガラス粒子を充填した樹脂のステレオリソグラフィ、またはガラス粒子の直接レーザー焼結など、は、優れた光透過性を有する部品を作製することが困難であり得、というのも、ガラス粒子は、完全密度に焼結するのが困難であり得るためである。熱溶解積層法（ｆｕｓｅｄ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ：ＦＤＭ）として知られる、プラスチックに使用される付加製造技術の１つは、粉末ではなく、供給原料として繊維を使用する利点を有する。当該ＦＤＭシステムでは、繊維が、トラクターホイールを使用して、加熱されたゾーンに引き入れられる。軟質プラスチック繊維の代わりに脆いガラス繊維を用いたＦＤＭの使用は、結果として、壊れた繊維を生じる。さらに、軟質ガラス繊維の粘度曲線は、いつも繊維ドロープロセスに適合するわけではないため、所望のガラス組成の繊維を引くことが、いつも可能であるというわけではない。さらに、押出しは、より大きな直径のために設計されているため、従来の押出し技術は、ガラス製品の付加製造にとって、等しく不適当でもあり得、ならびに高すぎる温度および圧力を必要とし得るため、所望のサイズのガラスビード直径を製造することができない。ガラスの薄いビードを位置する別の方法は、底に穴を有するるつぼにおいてガラスを溶融させることである。しかしながら、ガラスの流れの直径が減少するのに従い、当該流れの安定性も減少し、当該流れは、らせん形になって座屈し得る。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の少なくとも１つの態様により、ガラス物品製造システムは、バレルおよびノズルを形成する、るつぼを含む。当該バレルは、ガラス供給原料を受け入れる。ヒーターは、当該ノズルと熱連通にある。当該ヒーターは、ノズル内の供給原料を加熱する。アクチュエーターは、バレルの近くに位置され、押し出された供給原料としてノズルを通して当該供給原料を押し出す。
【０００５】
本開示の別の態様により、ガラス物品製造システムは、ノズルを形成しガラス供給原料を受け入れるるつぼを含む。プラットフォームは、当該ノズルの近くに位置される。アクチュエーターは、当該るつぼの近くに位置され、当該供給原料が、押し出されたガラス供給原料としてノズルを通って当該プラットフォーム上に押し出されるように、当該供給原料に圧力を加えるように配置される。当該押し出されたガラス供給原料は、ガラス物品の形態である。
【０００６】
本開示の別の態様により、ガラス物品製造システムを操作する方法は、以下のステップ：ノズルを形成するるつぼ内のガラス供給原料を加熱するステップと、当該ガラス供給原料を、当該ノズルの開口部を通してビードとしてプラットフォーム上に押し出すステップと、当該ガラス供給原料が押し出されてガラス物品を形成するときに、当該プラットフォームを移動させるステップとを含む。
【０００７】
本開示のこれらのおよび他の特徴、利点、および目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、および添付の図面を参照することにより、当業者によってさらに理解および評価されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
以下は、添付の図面における図の説明である。当該図は、必ずしも原寸に比例している必要はなく、当該図におけるある特定の特徴およびある特定の構図は、明瞭さおよび簡潔さのために、縮尺を誇張するかまたは概略的に示されている場合がある。
【図１Ａ】一実施形態による、開始時間における付加製造システムを示す概略図。
【図１Ｂ】一実施形態による、終了時における付加製造システムを示す概略図。
【図２】一実施形態による、図１Ａの付加製造システムのるつぼの概略断面図。
【図３】別の実施形態による、付加製造システムを示す概略図。
【図４】一実施形態による、付加製造システムを操作する方法のフローダイアグラム。
【図５Ａ】一実施形態による、付加製造システムを使用して形成されたガラス物品の上面斜視図。
【図５Ｂ】一実施形態による、付加製造システムを使用して形成されたガラス物品の上面斜視図。
【図５Ｃ】別の実施形態による、付加製造システムを使用して形成されたガラス物品の斜視図。
【図６】一実施形態による、付加製造システムによって形成された例示的ガラス物品の写真。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明において述べられ、当該説明から当業者には明かとなるか、または特許請求の範囲および添付の図面と共に、以下の記述において説明されるように本発明を実践することによって、認識されるであろう。
【００１０】
本明細書において使用される場合、用語「および／または」は、２つ以上の品目のリストにおいて使用される場合、当該一覧される品目のいずれか１つを単独で用いることができ、あるいは、一覧されるアイテムの２つ以上の任意の組み合わせを用いることもできることを意味する。例えば、組成物が、成分Ａ、Ｂ、および／またはＣを含むとして説明される場合、当該組成物は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢの組み合わせ、ＡおよびＣの組み合わせ、ＢおよびＣの組み合わせ、またはＡ、Ｂ，およびＣの組み合わせを含み得る。
【００１１】
本書において、関連語（ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ  ｔｅｒｍ）、例えば、第一および第二、上および下など、は、１つの実体または動作を別の実体または動作と区別するために単独で使用されるが、そのような実体または動作の間における任意の実際の関係性または順序を必ずしも必要とせず、または意味しない。
【００１２】
図１Ａから３を参照すると、他の構成要素の中でも、ガラス物品を作製するための付加製造システム１０が表されている。システム１０は、アダプター１８を含む支持構造体１４を含む。表された実施形態において、アクチュエーター２２は、支持構造体１４の上部に向けて位置されている。アクチュエーター２２は、サーボ２６、ロードセル３０、およびプランジャー３４を含む。つるぼ３８は、アクチュエーター２２の下に位置される。るつぼ３８は、フランジ４２、バレル４６、ナックル５０、ノズル５４、および開口部５８を含む。
【００１３】
図１Ａから３に示される実施形態において、るつぼ３８は、アダプター１８によって、支持構造体に対して保持され得る。供給原料６２は、るつぼ３８内に位置される。システム１０はさらに、ヒーター６６を含む。ヒーター６６は、誘導ユニット７０および誘導コイル７４を含む。炉７８は、支持構造体１４の近くに位置される。炉７８は、中にるつぼ３８が延在するキャビティ８２を形成する。
【００１４】
プラットフォーム８６は、炉７８のキャビティ８２の中に位置される。プラットフォーム８６は、支柱９０によって支持される。支柱９０は、Ｚステージ９４に操作可能に連結される。Ｚステージ９４は、炉７８のキャビティ８２内においてプラットフォーム８６をＺ方向に移動させるように構成される。支持構造体１４は、ＸＹステージ９８に連結される。Ｚステージ９４およびＸＹステージ９８は、プラットフォーム８６およびるつぼ３８をお互いに対して移動させるように構成される。プラットフォーム８６および炉７８は、本明細書において提供される教示から逸脱することなくお互いに対する移動を可能にする、様々な構成に配置してもよいことは理解されるであろう。例えば、プラットフォーム８６および／または炉７８は、円形に、円筒形に、またはデカルト座標もしくは極座標によって定義されるような同様の動きにおいて、移動し得る。
【００１５】
以下においてより詳細に説明されるように、付加製造システム１０は、ガラス物品１０２を形成するために、アクチュエーター２２によって加えられる圧力、ヒーター６６によってるつぼ３８（すなわち、供給原料６２）に提供される熱、プラットフォーム８６およびるつぼ３８のお互いに対する動き、および炉７８の温度を調整するように構成される制御装置１００を含む。
【００１６】
支持構造体１４は、操作の間、システム１０の様々な構成要素を適所に保持するように構成される。支持構造体１４は、るつぼ３８および／またはアクチュエーター２２をＺ方向において調節できるように、アクチュエーター２２および／またはアダプター１８が連結された、直線状のスライドを含み得る。アダプター１８は、アダプター１８へのるつぼ３８のフランジ４２の固定を可能にするための溝を含み得る。アダプター１８内のフランジ４２の両側には絶縁体が含まれ得、同時に、支持構造体１４内でのるつぼ３８の適切な固定を確実にする。いくつかの実施形態において、これらの絶縁体は、るつぼ３８に電気的絶縁を提供するために、セラミック材料またはポリマー材料で構成されたワッシャーまたは繊維ブランケットであり得る。さらに、当該絶縁体は、支持構造体１４とるつぼ３８との間に断熱性を提供し得る。
【００１７】
アクチュエーター２２は、るつぼ３８の上方に位置される。アクチュエーター２２とるつぼ３８との間の位置関係は、作製しようとしているガラス物品１０２に応じて変えることができることは理解されるであろう。例えば、るつぼ３８およびアクチュエーター２２は、供給原料６２が実質的に水平方向に動かされるように、実質的に同じ高さに位置され得る。アクチュエーター２２は、供給原料６２をノズル５４に向けて押すために、プランジャー３４を伸ばすように構成される。例えば、当該プランジャー３４は、下向きの力を加えるために、供給原料６２に把持方式において連結され得る。別の実施例において、当該プランジャー３４は、供給原料６２をるつぼ３８のバレル４６内に押し込むために、供給原料６２の面を押し得る。
【００１８】
特定の実施形態により、サーボ２６は、プランジャー３４に力を加え、当該プランジャー３４は、バレル４６内へと伸びる。当該プランジャー３４は、バレル４６の内径にほぼ等しい外径を有し得る。そのような実施例において、プランジャー３４は、供給原料６２の全てを強制的にノズル５４に向かわせるように、バレル４６の内側表面１０６を「ワイプ（ｗｉｐｅ）」し得る。さらなる別の実施例において、アクチュエーター２２は、供給原料６２に下向きの力を加えるためのローラーを含み得る。ロードセル３０は、プランジャー３４によって加えられる力の量を測定し得る。アクチュエーター２２は、約０．１ポンド（０．４４Ｎ）から約３００ポンド（１３３４Ｎ）またはそれ以上の力を、るつぼ３８内の供給原料６２に提供し得る。１０００ポンド（４４４８Ｎ）までの力が、アクチュエーター２２によって供給原料６２に加えられ得ることは理解されるであろう。さらに、供給原料６２に加えられる当該力は、時間経過によって、またはガラス物品１０２の形成の間、変わり得る。
【００１９】
様々な実施例により、供給原料６２は、１種または複数種のガラスおよびガラス材料を含み得る。供給原料６２は、約１ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、１００ｍｍ以上、または約１２５ｍｍ以上の直径を有するロッドとして形成され得る。ロッドは、フィラメントより厚く、より大きな圧縮力に耐え得るため、厚さおよび耐えられる圧縮力に関して、フィラメントと区別され得る。例えば、フィラメントは、室温において柔軟であり得るが、その一方で、供給原料６２のロッドの実施例は、アクチュエーター２２から加えられる力が供給原料６２の座屈または変形を生じないように、室温において柔軟であり得ない。供給原料６２のロッドの直径は、作製されるガラス物品１０２の所望のサイズに基づいて調節され得ることは理解されるであろう。さらに、供給原料６２の直径は、供給原料６２の長さにわたって異なってもよい。他の実施例において、供給原料６２は、複数のロッド（例えば、バンドル）、粉末、複数のフィラメント、複数のディスク（例えば、当該ロッドのウェハまたはパテ（ｐａｔｔｙ））、複数の粒子、複数のビード、および／またはそれらの組み合わせで構成され得る。
【００２０】
上記において説明したように、供給原料６２は、ガラスまたはガラス材料で形成され得る。供給原料６２のガラスまたはガラス材料は、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）、石英、ケイ酸アルミニウムガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノケイ酸ガラス、アルカリ−アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリ−ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルカリ−アルミノホウケイ酸ガラス、溶融シリカガラス、高熱衝撃に対して抵抗性のガラス、高い使用範囲を有するガラス、着色ガラス、ドープガラス、透明ガラス、半透明ガラス、不透明ガラス、およびそれらの組み合わせを含み得る。供給原料６２の組成は、供給原料６２の長さにわたって、変化または異なり得ることは理解されるであろう。例えば、プラットフォーム８６上への供給原料６２の押出しの際の異なる位置において異なる組成のガラスが形成されるように、異なる組成のガラスの複数の異なるロッドが、るつぼ３８に装入され得る。そのような実施形態は、異なる組成の異なる領域を有するガラス物品１０２の形成において有利であり得る。
【００２１】
様々な実施形態により、供給原料６２のガラスは、長い使用範囲を有し得る。当該ガラスの使用範囲は、ガラスが軟化し始めるポイントから、ガラスが柔らかすぎて制御できないポイントに対応する温度の範囲として定義される。換言すれば、使用範囲は、供給原料６２の粘度が、押し出すのに十分に低いが、溶融してノズル５４から垂れるほど低くはない、温度の範囲である。供給原料６２のガラス組成の選択は、結果として粘度に影響するほどの負担となる温度変化を生じない、粘度曲線、または使用範囲を有するガラスを選択することによって導かれる。さらに、ガラス組成を選択する際には、短い温度領域（例えば、１００℃未満、５０℃未満、１０℃未満）において粘度の広い変化を生じる温度変化に影響されにくい粘度曲線を有するガラスを選択するように、注意すべきである。換言すれば、供給原料６２のガラス組成を選択する場合、当該組成は、流動状態に加熱することが困難であるべきではないが、流動状態または固体状態のどちらかを維持することも困難であるべきではない。粘度変化において節（すなわち、小さい温度領域における劇的な粘度変化）を含むガラス組成は、システム１０の様々な開始および停止および連続にとって有利であり得る。供給原料６２の使用範囲は、約１００℃以上、約１５０℃以上、約２００℃以上、約２７５℃以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、または約５００℃を超え得る。
【００２２】
るつぼ３８は、供給原料６２を保持する。上記において説明したように、るつぼ３８は、フランジ４２、バレル４６、ノズル５４を含み、開口部５８を形成する。バレル４６は、約１０ｍｍ以上、約２０ｍｍ以上、約３０ｍｍ以上、約３４ｍｍ以上、約４０ｍｍ以上、約５０ｍｍ以上、約１００ｍｍ以上、約２００ｍｍ以上、または約５００ｍｍ以上の内径を有し得る。バレル４６は、約１ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以上、約２５ｍｍ以上、または約５０ｍｍ以上の厚さを有し得る。バレル４６の厚さは、アクチュエーター２２からの圧力下およびヒーター６６からの温度において供給原料６２を支持するための任意の実用的な厚さであり得ることは理解されるであろう。開口部５８は、供給原料６２が加熱されたときに（例えば、溶融されたとき、さもなくは、その使用温度に加熱されたとき）、そこから押し出すことができるように、るつぼ３８の底部に位置され得る。開口部５８は、約５００ｍｍ以下、約１２５ｍｍ以下、約２５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下、または約０．１ｍｍ以下の内径を有し得る。開口部５８の直径は、ガラス物品１０２のサイズに応じて（例えば、製造時間を短縮するために、より大きなガラス物品１０２に対してはより大きな開口部５８）、または開口部５８を通って押し出される供給原料６２の所望のビードサイズに基づいて、変更され得ることは理解されるであろう。
【００２３】
バレル４６（例えば、ノズル５４の入口）と開口部５８との内径の間の比は、約１以上、約１．５以上、約５以上、約１０以上、約２０以上、または約５０以上であり得る。ノズル５４は、円形、正方形、三角形、星形、または押し出された供給原料６２のビードの他の所望の形状を含む様々な形状として、開口部５８を形成し得る。さらに、ノズル５４は、開口部５８のサイズおよび／または形状がシステム１０のプロセス実行を通して変化し得るように、動的であってもよい。例えば、開口部５８は、実質的に円形において開始されるが、プロセス実行の途中で正方形または三角形に変化してもよく、次に任意選択により、再び円形に戻してもよい。さらに、ノズル５４は、管または他の中空の構造体として供給原料６２を押出すように構成されたマンドレルを含み得る。るつぼ３８および様々な位置を通過する供給原料６２の温度を測定するために、複数の熱電対が、ノズル５４、ナックル５０、およびバレル４６を通って、るつぼ３８に取り付けられ得るか、さもなければ、連結され得る。
【００２４】
るつぼ３８は、導電性材料、例えば、白金、ロジウム、鉄鋼、ステンレス鋼、および供給原料６２の使用範囲より十分に高い溶融温度を有する他の金属など、で形成され得る。具体例において、るつぼ３８は、８０重量パーセント（重量％）の白金および２０重量％のロジウム合金で形成され得る。るつぼ３８は、供給原料６２の軟化点より高い融点を有する金属で形成され得る。さらに、るつぼ３８の金属は、ガラスとの当該金属の反応性に基づいて選択され得る。例えば、供給原料６２と反応しない金属が使用され得る。供給原料６２とるつぼ３８の金属との間の反応性は、その意図される目的（例えば、特性または特徴の変化）にとって供給原料６２および／またはるつぼ３８のどちらかが不適切である位置への、供給原料６２とるつぼ３８の金属との間でのイオンまたは元素の移動を含み得る。
【００２５】
追加的に、または二者択一的に、るつぼ３８は、バレル４６と供給原料６２との間に位置された１つまた複数の挿入物を含み得る。当該挿入物は、るつぼ３８とは異なる材料で形成され得る。当該挿入物は、るつぼ３８内に挿入された別個の構成要素の形態を取り得るか、および／または、るつぼ３８の内面上のフィルムまたはコーティング被着物の形態を取り得る。そのような挿入物の使用は、供給原料６２とるつぼ３８の金属との間の接触を分離することによって、るつぼ３８に使用され得る材料（例えば、分離しなければ供給原料６２と反応し得る金属）の範囲拡大において有利であり得る。例えば、るつぼ３８は、ステンレス鋼で作製することができ、るつぼ３８の内側に位置された挿入物またはフィルムは、供給原料６２に対して低い反応性を有する白金ロジウム合金であり得る。さらに、るつぼ３８のために選択される金属は、耐クリープ性に基づいて選択され得る。るつぼ３８の温度が増加したとき、アクチュエーター２２からるつぼ３８に加えられる力は、結果として、るつぼ３８の歪を生じ得る。したがって、高温において力を加えられたときに高い耐クリープ性または歪に対して低い感応性を有する材料が、るつぼ３８のために用いられ得る。
【００２６】
様々な実施形態により、システム１０のプロセス実行の初めに、るつぼ３８内に挿入される供給原料６２の第一ロッドは、熱がるつぼ３８から供給原料６２へとより効率的に移動し得るように当該供給原料６２の外面がるつぼ３８のノズル５４の内面に実質的に一致するように、機械加工され得る。そのような供給原料６２の機械加工は、ガラス物品１０２の製造を開始するために必要な時間を短縮し得る。
【００２７】
上記において説明したように、付加製造システム１０は、ヒーター６６を含む。ヒーター６６は、誘導ユニット７０および誘導コイル７４を含む。当該誘導ユニット７０は、誘導コイル７４がるつぼ３８を誘導加熱し得るように、誘導コイル７４に交流を提供するように構成される。換言すれば、ヒーター６６は、るつぼ３８のノズル５４と熱連通にある。るつぼ３８の熱は、次いで、供給原料６２に移動して、供給原料６２を加熱する。誘導ユニット７０によって提供される電力量は、ガラス物品１０２へと押出されるときに供給原料６２の所望の特性に基づいて、付加製造１０のプロセス実行の間に変えてもよい。誘導コイル７４は、るつぼ３８のナックル５０を囲むように表されているが、るつぼ３８の長さに沿っていくつかの位置に配置してもよいことは理解されるであろう。さらに、供給原料６２の様々な位置を加熱するために、るつぼ３８に沿って複数の誘導コイル７４を用いてもよい。誘導コイル７４の使用は、るつぼ３８および供給原料６２の温度のほぼ瞬間制御を提供することにおいて、有利であり得る。ヒーター６６の誘導ユニット７０および誘導コイル７４は、るつぼ３８を加熱する他の形態によって置き換えてもよいことは理解されるであろう。例えば、ヒーター６６は、火炎加熱システム、赤外線加熱システム、抵抗コイル加熱システム（例えば、ニクロムラップ）、および他の形態の加熱、と併せて使用してもよく、またはそれらで置き換えてもよい。
【００２８】
図に表される実施形態において、炉７８は、るつぼ３８の下方に位置される。るつぼ３８は、炉７８のキャビティ８２内へと延びている。るつぼ３８が炉７８内へと延び得るか、または開口部５８が炉７８の入口と同一平面上にあり得ることは、理解されるであろう。炉７８は、炉７８内の加熱された環境を維持するために、上部および底部において封止され得る。炉７８のキャビティ８２は、不活性ガス（例えば、供給原料６２よりも、ガラス物品１０２に対して非反応性のガス）で満たされ得るか、または典型的な大気ガスで満たされ得る。炉７８は、ガラス物品１０２をアニール処理するのに十分に高いが供給原料６２の使用範囲より低い温度を維持し得る。炉７８の温度は、押し出されたガラス物品１０２を柔軟な状態に維持するのに十分に高くあり得るが、物品１０２においてたるみが生じるほど高くはあり得ない。
【００２９】
プラットフォーム８６は、炉７８のキャビティ８２内に位置される。プラットフォーム８６は、任意の構築面（ｂｕｉｌｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）または基板で置き換えられ得ることは理解されるであろう。上記において説明したように、プラットフォーム８６は、押し出されたガラス供給原料６２を受け入れるまたは受け取るために、炉７８内に位置される。ガラス物品１０２がより長い構成要素の部分構成要素となるように、構成要素（例えば、機械部品および／または電気部品）をプラットフォーム８６上に位置して供給原料６２を受け取らせてもよいことは理解されるであろう。支柱９０は、プラットフォーム８６の底部から、キャビティ８２を通って、炉７８の外へと延びている。支柱９０は、プラットフォーム８６をＺ方向において上げ下ろしできるように、Ｚステージ９４に連結されている。さらに、支持構造体１４は、ノズル５４およびプラットフォーム８６をお互いに対してＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動できるように、ＸＹステージ９８に連結されている。少なくとも１つの代替の実施例により、支持構造体１４は、制御装置１００がプラットフォーム８６に対するるつぼ３８の動きを調整できるように、Ｚステージ９４およびＸＹステージ９８に連結され得る。そのような実施例は、大きいガラス物品１０２の製造に対して有利であり得る（すなわち、大きいガラス物品１０２を移動させる必要がない）。別の代替の実施例において、プラットフォーム８６は、制御装置１００がるつぼ３８に対するプラットフォーム８６の動きを調整できるように、Ｚステージ９４およびＸＹステージ９８に連結され得る。そのような実施例は、より小さいガラス物品１０２の製造に対して有利であり得る（すなわち、比較的大きい支持構造体１４は静止したままであり得るため）。さらに、大きいガラス物品１０２の製造のために、システム１０の全てまたは一部を炉７８内に位置してもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態により、加熱素子１１４（図３）は、プラットフォーム８６の底部に位置され得る。加熱素子１１４は、プラットフォーム８６の全てまたは一部にわたって延在し得る。加熱素子１１４は、プラットフォーム８６の全てまたは一部のみを加熱するように（すなわち、プラットフォーム８６に熱いゾーンと冷たいゾーンを形成するように）構成され得る。そのため、プラットフォーム８６は、加熱された構築面を形成し得る。そのような熱いゾーンおよび冷たいゾーンは、その構造中に異なる特性を有するようにガラス物品１０２を製造するのに有利であり得る。加熱素子１１４によってプラットフォーム８６を加熱することにより、供給原料６２がるつぼ３８から押し出されるときの、ガラス物品１０２による熱衝撃経験を減少させ得る。加熱素子１１４の使用は、炉７８を組み込まない付加製造システム１０の実施形態（例えば、図３）、または炉７８がより低い温度に維持される実施形態において有利であり得る。システム１０の市販の例において、プラットフォーム８６は、コンベアベルトの一部、またはガラス物品１０２を大量生産するために構成された他の組み立てラインの構成要素であってもよいことは理解されるであろう。そのような例において、るつぼ３８は、プラットフォーム８６に対して移動するように構成され得る。
【００３１】
システム１０の操作において、制御装置１００は、供給原料６２をるつぼ３８内へと移動させるために供給原料６２に力を加えるように、アクチュエーター２２に命令するように構成される。るつぼ３８が加熱されるとき、当該熱は、供給原料６２へと伝達される。供給原料６２は、アクチュエーター２２からの圧力下において供給原料６２がノズル５４の開口部５８を通って流動し始め得るように、その使用範囲内の温度に加熱される。そのため、供給原料６２は、るつぼ３８のノズル５４を通って押し出される。供給原料６２は、ナックル５０およびノズル５４の近くで加熱され得るが、バレル４６全体の複数の位置においても加熱され得る。供給原料６２は、連続した材料ビードとしてノズル５４を出る。次いで、供給原料６２は、押し出されると、プラットフォーム８６に接触し、「凝固」し始めるか、または冷え始める。換言すると、供給原料６２は、プラットフォーム８６に接触したとき、当該供給原料６２は、固化するまで、冷えて粘度を増加させる。
【００３２】
供給原料６２のビードがプラットフォーム８６に接触した後、プラットフォーム８６は、Ｚステージ９４および／またはＸＹステージ９８を使用して３次元的に移動し始め得る。上記において説明したように、追加的に、または二者択一的に、るつぼ３８は、プラットフォーム８６に対して移動され得る（例えば、大きいガラス物品１０２の製造の場合）。プラットフォーム８６は、ノズル５４に対して移動されるため、供給原料６２のビードは、ガラス物品１０２を形成するために、空間を通って伸ばされ始める（すなわち、その際に固化する）。換言すれば、供給原料６２は、ガラス物品１０２がプラットフォーム８６およびノズル５４の相対運動によって生じた形状を維持するように、押し出されたときに固化する。ガラス物品１０２の終点において、制御装置１００は、るつぼ３８の加熱を止めて、今度は、供給原料６２を、その使用範囲より低い温度に戻すように、ヒーター６６を制御する。アクチュエーター２２によって加えられた力の除去に加えて、供給原料６２およびるつぼ３８の温度の比較的速い低下は、負圧により、ノズル５４内への供給原料６２の吸い戻りを生じ得る。さらに、アクチュエーター２２は、供給原料６２を引き戻し得、結果として、供給原料６２は、ノズル５４内へと吸い戻される。供給原料６２のそのような急激な温度シフトおよびノズル５４内への後退は、材料流動の開始および停止、ならびに当該物品の終点での「ヘア」またはガラス物品１０２からノズル５４へ向かって延びる材料の細いストランドの減少または排除を助け得る。さらに、温度および圧力の変化に加えて、当該実行の終了時でのノズル５４による急速な動作（形成されたガラス物品の終点に対する）は、ガラス物品１０２の終点からヘアを除去し得る。制御装置１００は、供給原料６２の単一の連続するビードから、またはお互いに重ねられた供給原料６２の複数のビードから、またはそれらの組み合わせから、ガラス物品１０２を協調して作製するようにアクチュエーター２２およびプラットフォーム８６を制御し得る。押出物および／または炉７８のより熱い温度において、供給原料６２のビードは、継ぎ目のない、光学的に透明な、多層構造体へと融合し得る。
【００３３】
ここで図４を参照すると、ガラス物品１０２を製造するために付加製造システム１０（図１Ａ）を操作する例示的方法１３０が表されている。方法１３０は、システム１０の場合、供給原料６２をるつぼ３８内に挿入するステップ１３４で始まる。供給原料６２は、同時に、アクチュエーター２２と連結され得る。次に、るつぼ３８内のガラス供給原料６２を加熱するステップ１３８が実施される。上記において説明したように、ヒーター６６は、るつぼ３８を加熱し、さらに、るつぼ３８は、るつぼ３８内のガラス供給原料６２を加熱する。ヒーター６６は、供給原料６２がその使用範囲内となるように、十分に高い温度に供給原料６２を加熱する。
【００３４】
次に、ノズル５４を通してガラス供給原料６２をプラットフォーム８６上に押し出すステップ１４２が実施される。ステップ１４２において、アクチュエーター２２は、その使用範囲に加熱された供給原料６２の一部がノズル５４を通ってプラットフォーム８６上へと押し出されるように、十分な力を供給原料６２に加える。供給原料６２は、ビードとして押し出される。制御装置１００は、供給原料の単一で連続するビードまたは複数のより小さいビードを押出すように、アクチュエーター２２を制御し得る。
【００３５】
次に、るつぼ３８およびプラットフォーム８６の少なくとも一方を移動させるステップ１４６が実施される。上記において説明したように、制御装置１００は、お互いに対するるつぼ３８および／またはプラットフォーム８６の位置制御を調整するように構成される。制御装置１００は、供給原料がノズル５４から押し出されてガラス物品１０２を形成するとき、るつぼ３８および／またはプラットフォーム８６を移動させるように構成される。制御装置１００は、供給原料６２のビードがプラットフォーム上に位置されてガラス物品１０２を構築するように、るつぼ３８および／またはプラットフォーム８６の位置を制御する。るつぼ３８および／またはプラットフォーム８６を移動させつつ、制御装置１００は、供給原料６２の以前に適用されたビードを通ってノズル５４を引きずるように移動させる（ｄｒａｇ）ように構成される。ノズル５４は、被着される材料層の厚さのおよそ半分以下の深さにおいて、当該ビードを通って引きずるように移動され得る。プラットフォーム８６上の供給原料６２のビードを通ってノズル５４を引きずるように移動することは、以前に位置された供給原料６２のビードを塗り付けて、お互いの上部に位置された供給原料６２のビードの間のより良好な接着を生じさせるのに役立つことにおいて有利であり得る。ビードの間のより良好な接着は、結果として、よりタイトな積み重ね公差を生じ得る。
【００３６】
次に、ガラス物品１０２をアニール処理するステップ１５０が実施され得る。ガラス物品１０２のアニール処理は、炉７８において実施され得、ガラス物品１０２がアニール処理される温度および時間は、制御装置１００によって調整され得る。
【００３７】
方法１３０のステップは、本明細書において提供される教示から逸脱することなく、任意の順序において実施してもよく、繰り返してよく、省略してもよく、および／または同時に実施してもよいことは理解されるであろう。
【００３８】
ここで図５Ａから５Ｃを参照すると、システム１０によって製造されるガラス物品１０２の様々な実施形態が表されている。様々な実施例により、ガラス物品１０２は、実質的に透明および／または無色であり得る。ガラス物品１０２は、可視光に対して、約６０％を超える、約７０％を超える、約８０％を超える、約９０％を超える、または約９９％を超える透明性を有し得る。ガラス物品１０２は、ガラス物品１０２を形成するようにお互いに近接して押出された１つまたは複数のビードで構成される。例えば、ガラス物品１０２は、三次元空間を通って延在する単一のビード（図５Ａおよび５Ｂ）あるいはお互いに重ねられた単一または複数のビード（例えば、図５Ｃ）を含み得る。
【００３９】
単一のビードの実施例において、ガラス物品１０２は、土台部分１０２Ａ、第一本体部分１０２Ｂ、および第二本体部分１０２Ｃを形成し得る。当該第一および第二本体部分１０２Ｂ、１０２Ｃは、当該第一および第二本体部分１０２Ｂ、１０２Ｃの間の自立角（ｓｅｌｆ−ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）αが約４５℃以下となるように連結され得る。ガラス物品１０２は、水平なＸＹ平面に対してＸＺ平面および／またはＹＺ平面において測定した場合に、約４５°未満、約３０°未満、約２０°未満、約１０°未満、または約１°未満の自立角αを有し得る。当該自立角αは、約０．１°から約１８０°の間の任意の角度において形成され得ることは理解されるであろう。本開示の目的のために、当該自立角αは、追加の支持構造体（例えば、ガラス物品１０２の延長部を維持するように構成された塔または追加の鋳型部品）を用いずにガラス物品１０２が延長部を支持し得る角度である。換言すれば、自立角αは、第一および第二本体部分１０２Ｂ、１０２Ｃの間に延在する支持構造体を有さない。従来の付加製造システムは、多くの場合、支持構造体を形成するために、１つまたは複数の一時的材料を用いる。当該一時的材料は、自立角αを形成するように当該物品を形成した後に、エッチングされ得るか、溶融され得るか、および／または燃え尽きさせられ得る。現在開示されているシステム１０は、一時的材料および／または支持構造体を使用することなく、ガラス物品１０２において自立角αを形成することができ得る。ガラス供給原料６２は、プラットフォーム８６上に押し出されたときに凝固するため、そのような自立角αは実現可能であると考えられる。換言すれば、供給原料６２は、押し出されたときに十分に固化するため、自立角αを形成するのに十分な強度を提供すると考えられる。そのような自立角αは、従来の付加製造システムを使用して形成された物品と比べてかなりの張り出しを可能にする。さらに、ガラス物品１０２は、約１３５°未満、約９０°未満、約４５°未満、約１０°未満、または約１°未満の湾曲または方向の変化を示し得る。ガラス物品１０２の湾曲または方向の変化は、約０．１°から約３５９°の間であり得ることは理解されるであろう。
【００４０】
代替の実施例において、ガラス物品１０２は、三次元ガラス物品１０２を形成するように積み重ねて配置された複数のガラスビードによって形成され得る。そのような実施例において、各ビードは、隣接するビードに融合され得る。複数のビードとして説明したが、ガラス物品１０２は、折り重ねられるかまたは自身の上へと戻るように誘導された単一の連続するビードから形成してもよいことは理解されるであろう。当該ビードは、当該ビードの長さにわたって、または複数の位置において、お互いに融合され得る。そのような実施例において、ガラス物品１０２は、融合されたビードのスタックを通して実質的に透明であり得る。上記において説明したように、押し出された供給原料６２のビードは、隣接するビードの間に形成された隙間内へと流れ込み得、それにより、ガラス物品１０２の透明性を高め得る（例えば、ビードの間の空隙の回避により）。さらに、ガラス物品１０２は、供給原料６２のビードを位置することによって形成された当該物品１０２内に１つまたは複数の間隙を形成し得る。上記において説明したように、前に位置された供給原料６２のビードにノズル５４を位置決めすることまたは引きずるように移動させることによって、ガラス物品１０２の積み重ね公差は、従来のガラス付加製造技術と比べて、最小化され得る。ガラス物品１０２は、様々な構成を取り得る。例えば、ガラス物品１０２は、ガラスカプセル化装置（例えば、電子デバイス用の）、流通反応器、またはコンフォーマルな冷却チャネルを有するノーズコーンを形成し得る。ガラス物品１０２は、実質的にまたは完全に、泡不含であり得、ならびに複雑なデザインであり得る。上記において説明したように、ガラス物品１０２の組成は、スタック中で（すなわち、複数のビードまたは積み重ねられた単一のビードの実施例において）および／または個々のビードにおいて変えてもよい。
【００４１】
本明細書において提供される開示を使用することにより、様々な利点が得られ得る。第一に、付加製造システム１０は、実質的に透明で、泡を含まず、複雑なデザインのガラス物品１０２を製造することができる。第二に、ガラス物品１０２は、システム１０によって提供される自立角αの減少により、従来の付加製造技術と比べて、増加した張り出しを有することができる。第三に、炉７８の使用は、ガラス物品１０２における熱的に誘発される丸まりを防ぐことができ、ならびにガラス物品１０２が熱衝撃を受けることを防ぐことができる。第四に、ガラス物品１０２において管などの複雑なデザインを形成することができる。第五に、システム１０における改善された開始／停止制御は、結果として、ガラス物品１０２の終点において、増加した一貫性をもたらす（例えば、「ヘア」の発生の減少）。ヘアの存在の減少は、より美観的に好ましく複雑な物品１０２の形成を可能にすることができる。第六に、システム１０は、供給原料６２のビードを既存の構成要素の上に押し出すことにより、その構成要素のガラス部分を形成することができる。第七に、供給原料６２の組成および／または特性（例えば、色、透明性、熱衝撃に対する抵抗性など）は、ガラス物品１０２における異なる部分が異なる特性を示すよう、プロセス実行の間に変えることができる。第八に、供給原料６２は、押し出されて固化するので、鋳型およびガラス部品のための他の従来の成形技術を必ずしも必要とせず、それにより、製造時間およびコストを節約することができる。第九に、システム１０は、るつぼ３８、ノズル５４、および／またはアクチュエーター２２のサイズを変更することにより、ほとんど全てのサイズのガラス物品１０２を製造するために拡張可能である。第十に、従来のフィラメントの代わりの供給原料６２のロッド実施例の使用は、さらなる供給原料６２をシステム１０に再充填しなければならない場合のその間のより長い稼働時間を可能にする。
【実施例】
【００４２】
図６に、三次元ガラスプリンター（例えば、システム１０）を使用して製造されたガラス構造体（例えば、ガラス物品１０２）の写真が示されている。図から分かるように、当該ガラス構造体は、実質的に透明であり、当該構造体の低い自立角により（例えば、約４５°未満）、かなりの張り出しを示している。当該構造体は、三次元空間における、単一の連続するガラスのビードから形成される。当該ビードは、当該ガラス構造体に一般的な「コルクスクリュー」形を提供するために、滑らかな上昇曲線を示す。当該プリンターによって使用される供給材料（例えば、供給原料６２）は、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）ガラスであった。
【００４３】
本開示の変更は、当業者または本開示を作製または使用する人によって想到されるであろう。例えば、アクチュエーター２２のプランジャー３４は、供給原料６２に下向きの力を加えるように構成されたローラーによって置き換えてもよい。別の実施例において、システム１０は、単純な実質的に二次元形状を有するガラス物品１０２を形成するために使用され得る。したがって、図面に示され、上記において説明される実施形態は、単なる例示目的であり、本開示の範囲を限定すること意図されず、本開示の範囲は、均等論を含む特許法の原理に従って解釈されるように、以下の特許請求の範囲によって定義されることは理解されよう。
【００４４】
本開示の目的のため、用語「結合させた」（その形のすべて、結合する、結合すること、結合させたなど）は、概して、２つの構成要素をお互いに（電気的または機械的に）直接的にまたは間接的に連結することを意味する。そのような連結は性質上、定置式であっても、または可動式であってもよい。そのような連結は、当該２つの構成要素（電気的または機械的）および任意の追加の中間部材を、お互いに、または当該２つの構成要素と共に、単一体として一体的に形成することにより達成することができる。そのような連結は、特にそうでないことが言及されない限り性質上、永久的であってもよく、または取り外し可能または放出可能であってもよい。
【００４５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００４６】
実施形態１
バレルとノズルとを含むるつぼであって、当該バレルはガラス供給原料を受け入れる、るつぼと、
当該ノズルと熱連通にあり、当該ノズル内の当該供給原料を加熱する、ヒーターと
押し出された供給原料として当該ノズルを通って当該供給原料を押し出す当該バレルの近くに位置されたアクチュエーターと
を含む、ガラス物品製造システム。
【００４７】
実施形態２
上記ノズルからの上記押し出された供給原料を受け取る、構築面（ｂｕｉｌｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）
をさらに含む、実施形態１に記載のシステム。
【００４８】
実施形態３
上記構築面が、上記ノズルの近くの加熱された表面を含む、実施形態２に記載のシステム。
【００４９】
実施形態４
上記押し出された供給原料をアニール処理する、上記ノズルの近くに位置された炉
をさらに含む、実施形態２および３のいずれかに記載のシステム。
【００５０】
実施形態５
上記るつぼおよび上記構築面のお互いに対する動きを調整する制御装置
をさらに含む、実施形態２から４のいずれか１つに記載のシステム。
【００５１】
実施形態６
上記ヒーターが、誘導コイル、抵抗コイル、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から５のいずれか１つに記載のシステム。
【００５２】
実施形態７
上記るつぼが、上記供給原料の軟化点より高い融点を有する金属を含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載のシステム。
【００５３】
実施形態８
上記アクチュエーターが、上記供給原料を押すプランジャーを含む、実施形態１から７のいずれか１つに記載のシステム。
【００５４】
実施形態９
上記プランジャーがさらに、上記バレルの内側表面をワイプ（ｗｉｐｅ）するように配置される、実施形態８に記載のシステム。
【００５５】
実施形態１０
上記ガラス供給原料が、約１ｍｍを超える直径を有するロッドである、実施形態１から９のいずれか１つに記載のシステム。
【００５６】
実施形態１１
上記ガラス供給原料の組成が、当該供給原料の長さにわたって変わる、実施形態１から１０のいずれか１つに記載のシステム。
【００５７】
実施形態１２
上記バレルと上記供給原料との間に位置された挿入物
をさらに含む、実施形態１から１１のいずれか１つに記載のシステム。
【００５８】
実施形態１３
ノズルを含み、ガラス供給原料を受け入れる、るつぼと、
当該ノズルの近くに位置されたプラットフォームと、
当該るつぼの近くに位置され、当該供給原料が、押し出されたガラス供給原料として当該ノズルを通って当該プラットフォーム上に押し出されるように、当該供給原料に圧力を加えるように配置されたアクチュエーターであって、当該押し出されたガラス供給原料がガラス物品の形態である、アクチュエーターと
を含む、ガラス物品製造システム。
【００５９】
実施形態１４
上記押し出された供給原料が、実質的に透明であり、１００℃以上の使用範囲を有する、実施形態１３に記載のシステム。
【００６０】
実施形態１５
上記ノズルと熱連通にあるヒーターを調整するための制御装置
をさらに含む、実施形態１３および１４のいずれかに記載のシステム。
【００６１】
実施形態１６
上記制御装置が、上記ガラス物品をアニール処理するように、上記ノズルの近くに位置された炉を調整する、実施形態１５に記載のシステム。
【００６２】
実施形態１７
上記ヒーターが、誘導コイル、抵抗コイル、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１５および１６のいずれかに記載のシステム。
【００６３】
実施形態１８
上記プラットフォームを加熱するための加熱素子
をさらに含む、実施形態１３から１７のいずれか１つに記載のシステム。
【００６４】
実施形態１９
上記制御装置が、上記るつぼに対する上記プラットフォームの動きを調整する、実施形態１５から１８のいずれか１つに記載のシステム。
【００６５】
実施形態２０
上記制御装置が、上記プラットフォームに対する上記るつぼの動きを調整する、実施形態１５から１８のいずれか１つに記載のシステム。
【００６６】
実施形態２１
上記制御装置が、上記プラットフォームおよび上記ノズルの、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向におけるお互いに対する動きを調整する、実施形態１５から１８のいずれか１つに記載のシステム。
【００６７】
実施形態２２
ガラス物品製造システムを操作する方法であって、
ノズルを含むるつぼ内のガラス供給原料を加熱するステップと、
当該ガラス供給原料を、当該ノズルの開口部を通ってビードとしてプラットフォーム上に押し出すステップと、
当該ガラス供給原料が押し出されてガラス物品を形成するときに、当該プラットフォームを移動させるステップと
を含む、方法。
【００６８】
実施形態２３
上記ガラス物品をアニール処理するステップ
をさらに含む、実施形態２２に記載の方法。
【００６９】
実施形態２４
上記ガラス供給原料がロッドである、実施形態２２および２３のいずれかに記載の方法。
【００７０】
実施形態２５
上記ビードを通って上記ノズルを引きずるように移動させるステップ
をさらに含む、実施形態２２から２４のいずれか１つに記載の方法。
【００７１】
実施形態２６
上記プラットフォームが加熱される、実施形態２２に記載の方法。
【００７２】
実施形態２７
土台部分と
当該土台部分に連結された第一本体部分と、
当該第一本体部分に連結された第二本体部分であって、当該第一および第二本体部分が、ＸＺ平面またはＹＺ平面に対して約４５°未満の自立角において連結される、第二本体部分と
を含む、実施形態１に記載のシステムよって形成されたガラス物品。
【００７３】
実施形態２８
上記自立角が約４０°未満である、実施形態２７に記載のガラス物品。
【００７４】
実施形態２９
上記第一および第二本体部分の間にいかなる支持構造体も延在しない、実施形態２７および２８のいずれかに記載のガラス物品。
【００７５】
実施形態３０
上記ガラス物品が実質的に透明である、実施形態２７から２９のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００７６】
実施形態３１
上記土台部分、上記第一本体部分および上記第二本体部分が、一体的に形成される、実施形態２７から３０のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００７７】
実施形態３２
上記ガラス物品の組成が、当該ガラス物品にわたって変わる、実施形態２７から３１のいずれか１つに記載のガラス物品
実施形態３３
実施形態２２に記載の方法によって形成されるガラス物品であって、
三次元オブジェクトを形成するためにスタック状に配置された複数のガラスビードであって、各ビードが、隣接するビードと融合し、この場合、当該物品は、当該融合したビードを通して実質的に透明である、複数のガラスビード
を含む、ガラス物品。
【００７８】
実施形態３４
ガラスビードの上記スタックが、約９０°未満の湾曲を形成する、実施形態３３に記載のガラス物品。
【００７９】
実施形態３５
上記スタックが、上記ガラス物品内に間隙を形成する、実施形態３３および３４のいずれかに記載のガラス物品。
【００８０】
実施形態３６
上記スタックが、ＸＺ平面またはＹＺ平面において、隣接するビードとの間に４５°以下の自立角を形成する、実施形態３３から３５のいずれか１つに記載のガラス物品
実施形態３７
その組成が、上記スタックにわたって変わる、実施形態３３から３６のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００８１】
実施形態３８
その組成が、少なくとも１つのビードにわたって変わる、実施形態３３から３７のいずれか１つに記載のガラス物品。
【符号の説明】
【００８２】
１０  付加製造システム
１４  支持構造体
１８  アダプター
２２  アクチュエーター
２６  サーボ
３０  ロードセル
３４  プランジャー
３８  るつぼ
４２  フランジ
４６  バレル
５０  ナックル
５４  ノズル
５８  開口部
６２  供給原料
６６  ヒーター
７０  誘導ユニット
７４  誘導コイル
７８  炉
８２  キャビティ
８６  プラットフォーム
９０  支柱
９４  Ｚステージ
９８  ＸＹステージ
１００  制御装置
１０２  ガラス物品
１０２Ａ  土台部分
１０２Ｂ  第一本体部分
１０２Ｃ  第二本体部分
１０６  内側表面
１１４  加熱素子
【図１Ａ】
2019535636.tif 000003
【図１Ｂ】
2019535636.tif 000004
【図２】
2019535636.tif 000005
【図３】
2019535636.tif 000006
【図４】
2019535636.tif 000007
【図５Ａ】
2019535636.tif 000008
【図５Ｂ】
2019535636.tif 000009
【図５Ｃ】
2019535636.tif 000010
【図６】
2019535636.tif 000011
【国際調査報告】
2019535636.tif 000012
2019535636.tif 000013
2019535636.tif 000014