(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを処理する装置において、該装置が、
その上部にトラフを位置付けて備えている、成形本体、
送出槽排出導管を備えている送出槽であって、前記溶融ガラスの流れを前記成形本体の前記トラフに送出するように構成された送出導管を通じて、前記成形本体の前記トラフに前記溶融ガラスを供給するように構成された、送出槽、
を備え、前記送出導管が、
真っ直ぐな長手方向軸および円形断面を有する、第１の部分であって、前記第１の部分の少なくとも特定の長さの内部に前記送出槽排出導管の少なくとも一部分が延在しているがこれには接触しないで、前記送出槽排出導管の前記少なくとも一部分を前記送出導管の前記第１の部分から分離させる、環状間隙が存在している、第１の部分と、
前記溶融ガラスの前記流れを、第１の方向から、該第１の方向とは異なる第２の方向に向けるように構成された、第２の部分と、
真っ直ぐな長手方向軸と、内側底面と、非円形断面とを有する、第３の部分であって、前記非円形断面が、湾曲した側壁と、上部壁と、底部壁と、を備え、前記上部壁の中間点と前記底部壁の中間点との間の最大内側高さの値は、前記湾曲した側壁の中間点間の最大内側幅の値より小さい、前記第３の部分と、
前記第２の部分を前記第３の部分に接続させる、第１の移行部分と、
前記第３の部分を前記成形本体の前記トラフに結合させる、内側底面を有する、第２の移行部分と、
を備え、前記第３の部分および前記第２の移行部分の前記内側底面が、前記トラフの底面よりも低くないことを特徴とする装置。
【請求項２】
鉛直に間隔を空けた２つの成形本体を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記２つの成形本体のうち、下方の成形本体が合流成形面を備え、前記トラフから溢れ出る前記溶融ガラスが該合流成形面上を流れるように、該合流成形面が構成されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
密度２．３０５ｇ／ｃｃ（２．３０５ｇ／ｍＬ）および粘度３４，５８５ポアズの溶融ガラスに対する前記第３の部分によるヘッド損失が、１００ｋｇ／ｈ未満の流量に対して、前記第３の部分の長さ１ｃｍ当たり０．０８ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記送出導管に隣接して位置付けられ、かつ別々に制御されるように構成された、複数の加熱プレートをさらに備え、該加熱プレートの夫々が、耐火断熱材料と、該耐火断熱材料のチャネル内に配置された加熱要素とを備えていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の装置。
【請求項６】
第１の溶融ガラスを、第１の送出槽から、第１の送出槽排出導管を通じて第１の成形本体へと流すことと、
第２の送出槽からの第２の溶融ガラスを、第２の送出槽排出導管を通じて該第２の送出槽から第２の成形本体のトラフへと流すことであって、前記第１の溶融ガラスが、前記第１の成形本体から自由に流れかつ前記第２の溶融ガラスに交わり、該第１の溶融ガラスが前記第２の溶融ガラスの上にクラッド層を形成する、ことと、
前記第１の溶融ガラスおよび前記第２の溶融ガラスを、前記第２の成形本体から積層ガラスリボンとして延伸することと、
を有する、溶融ガラスを処理する方法であって、前記第２の送出槽からの前記第２の溶融ガラスを前記第２の成形本体へと流すことが、前記第２の送出槽排出導管とは分離されている送出導管を通じて、前記第２の溶融ガラスを流すことを含み、前記送出導管が、
真っ直ぐな長手方向軸および円形断面を有する、第１の部分であって、前記第１の部分の少なくとも特定の長さの内部に前記送出槽排出導管の少なくとも一部分が延在しているがこれには接触しないで、前記送出槽排出導管の前記少なくとも一部分を前記送出導管の前記第１の部分から分離させる、環状間隙が存在している、第１の部分と、
前記第２の溶融ガラスの前記流れを、第１の方向から、該第１の方向とは異なる第２の方向に向けるように構成された、第２の部分と、
真っ直ぐな長手方向軸と、内側底面と、非円形断面とを有する、第３の部分であって、前記非円形断面が、湾曲した側壁と、上部壁と、底部壁と、を備え、前記上部壁の中間点と前記底部壁の中間点との間の最大内側高さの値は、前記湾曲した側壁の中間点間の最大内側幅の値より小さい、前記第３の部分と、
前記第２の部分を前記第３の部分に接続させる、第１の移行部分と、
前記第３の部分を前記第２の成形本体の前記トラフに結合させる、内側底面を有する、第２の移行部分と、
を備え、前記第３の部分および前記第２の移行部分の前記内側底面が、前記トラフの底面よりも低くないことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記第２の成形本体が合流成形面を備え、前記トラフから溢れ出る前記溶融ガラスが該合流成形面上を流れるように、該合流成形面が構成されていることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第３の部分を通って流れる密度２．３０５ｇ／ｃｃ（２．３０５ｇ／ｍＬ）および粘度３４，５８５ポアズの溶融ガラスに対するヘッド損失が、１００ｋｇ／ｈ未満の流量に対して、前記第３の部分の長さ１ｃｍ当たり０．０８ｃｍ以下となるようなサイズに、前記第３の部分が作られていることを特徴とする請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
前記第１の成形本体が、前記第２の溶融ガラスに別々に交わる、複数の前記第１の溶融ガラスの流れを生成することを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が引用されその全体が参照することにより本書に組み込まれる、２０１３年８月２２日に出願された米国仮特許出願第６１／８６８８３５号の優先権の利益を米国特許法第１１９条の下で主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に溶融ガラスを処理する装置および方法に関し、より具体的には、溶融ガラスを送出槽から成形本体へと運ぶ装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
フュージョンガラス製造プロセスは、延伸されたままのガラスをさらに薄くするよう研削したり、あるいは研磨したりすることなく、特別に薄い高品質のガラスシートを生成することで知られている。その最も簡単な形のプロセスは、溶融ガラスを成形本体の２つの対向する合流側面上に流すステップを含み、このときガラスの分離流が成形本体の底部エッジで交わってガラスリボンを形成する。ガラスリボンが弾性状態まで冷えると、その後リボンを個々のガラスシートに切断することができる。
【０００４】
近年では、携帯電話およびタブレットコンピュータなどの電子機器を保護するために、強化ガラスがカバーガラスとして普及した。このガラスは、ガラスの表面をイオン交換することによって、典型的には化学強化される。しかしながらイオン交換は、インラインプロセスに容易に適応できるものではなく、従ってイオン交換は、多数のステップを必要とする高価なバッチ処理になる。さらにイオン交換プロセスで使用される化学物質は、環境的制約に従うべく適切に扱わなければならず、さらに費用が増す。冷蔵庫などの家庭用電化製品用のガラスカバープレートなど、強化ガラスから別の形で利益を得ることになる用途では、イオン交換ガラスの費用を許容できないであろう。従って、低コストの強化ガラスを薄いシートの状態でかつ連続工程で製造するプロセスは、有益なニーズに応える。この目的のために、複数のガラスの流れを結合させて積層ガラスリボンを形成する、インライン積層プロセスが開発された。この積層ガラスリボンは、ガラスが冷えたときにガラスリボンの外側層が圧縮状態になることで続いてリボンから切断されるガラスシートが単一層のリボンから生成されたガラスシートよりも損傷に耐え得るものとなるように、２つの異なる熱膨張係数を有する２つの異なるガラスを含むことが好ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１以上の成形本体を備えているガラス成形装置に対する空間要件を満たすために、溶融ガラスを１以上の成形本体のトラフに送出する送出槽は、成形本体からかなりの距離の位置に設けることが必要になり得る。このため、各成形本体への溶融ガラスの流れを遅らせ得る送出導管がもたらされ、この導管を通って成形本体へと向かう溶融ガラスの最大流量に制限が加えられ得る。一方で、フローインピーダンスを減少させるために導管の直径を単純に増加させると、導管内に溜まり領域が生じる可能性があり、この溜まり領域では導管底部が成形本体のトラフよりも低く、溶融ガラスが流れを停止して停滞するようになる可能性が生じる。従って本書で開示される実施形態は、流れの断面積を拡大することができるが、送出導管の内側底面が成形本体のトラフの底面より下に延びることはなく、かつ送出導管の上方内側表面がトラフ注入口の上部より上に延びることがない、非円形の断面を有する複合送出導管を説明したものである。
【０００６】
一態様において、溶融ガラスを成形する装置が開示され、この装置は、その上部にトラフを位置付けて備えている、成形本体と、送出槽排出導管を備えている送出槽であって、溶融ガラスの流れを成形本体のトラフに送出するよう構成された送出導管を通じて、成形本体のトラフに溶融ガラスを供給するよう構成された、送出槽とを備え、送出導管は、真っ直ぐな長手方向軸および円形断面を有する第１の部分を含み、この第１の部分の少なくとも特定の長さの内部に送出槽排出導管の少なくとも一部分が延在しているがこれには接触しないで、送出槽排出導管の少なくとも一部分を送出導管の第１の部分から分離させる、環状間隙が存在している。送出導管はさらに、溶融ガラスの流れを第１の方向から、第１の方向とは異なる第２の方向に向けるように構成された、第２の部分を備えてもよい。送出導管はさらに、真っ直ぐな長手方向軸および内側底面を有しかつ断面形状が非円形である、第３の部分を備え得る。さらに送出導管は、第２の部分を第３の部分に接続させる、第１の移行部分と、第３の部分を成形本体のトラフに結合させる、内側底面を有する第２の移行部分とを備えてもよく、第３の部分および第２の移行部分の底面が、トラフの底面よりも低くないことを特徴とする。
【０００７】
別の態様において、溶融ガラスを成形する装置が説明され、この装置は、第１の成形本体と、第１の貴金属送出導管を通じて溶融ガラスを第１の成形本体に供給するように構成された、第１の送出槽と、第１の成形本体の鉛直下方に位置付けられ、かつトラフを備えている、第２の成形本体と、溶融ガラスを第２の成形本体に供給するように構成され、その底部から延在する排出導管を備えている、第２の送出槽と、第２の送出槽排出導管から溶融ガラスの流れを受け入れかつ溶融ガラスの流れを第２の成形本体のトラフに送出するように構成された、第２の貴金属導管とを備えている。第２の貴金属導管は、真っ直ぐな長手方向軸および円形断面を有する第１の部分を含み得、この第１の部分の少なくとも特定の長さの内部に排出導管の少なくとも一部分が延在しているがこれには接触しないで、排出導管の少なくとも一部分を第２の貴金属導管の第１の部分から分離させる、環状間隙が存在している。第２の貴金属導管は、溶融ガラスの流れを、第１の方向から第２の方向に向けるように構成された、第２の部分をさらに備えてもよい。第２の貴金属導管はさらに、真っ直ぐな長手方向軸および内側底面を有しかつ断面形状が非円形である、第３の部分を備え得る。さらに第２の貴金属導管は、第２の部分を第３の部分に接続させる、第１の移行部分と、第３の部分を第２の成形本体のトラフに結合させる、内側底面を有する第２の移行部分とを備えてもよく、第３の部分および第２の移行部分の底面が、トラフの底面よりも低くないことを特徴とする。
【０００８】
さらに別の態様において方法が開示され、この方法は、第１の溶融ガラスを、第１の送出槽から第１の送出槽排出導管を通じて第１の成形本体へと流すステップと、第２の送出槽からの第２の溶融ガラスを、第２の送出槽排出導管を通じて第２の送出槽から第２の成形本体のトラフへと流すステップであって、第１の溶融ガラスが第１の成形本体から自由に流れかつ第２の溶融ガラスに交わって、第２の溶融ガラスの上にクラッド層を形成するステップと、第１の溶融ガラスおよび第２の溶融ガラスを、第２の成形本体から積層ガラスリボンとして延伸するステップとを有してなる。第２の溶融ガラスの組成は第１の溶融ガラスとは異なっていてもよい。第２の送出槽からの第２の溶融ガラスを第２の成形本体へと流すステップは、第２の送出槽排出導管とは分離されている送出導管を通じて、第２の溶融ガラスを流すステップを含むものでもよく、第２の送出導管は、真っ直ぐな長手方向軸および円形断面を有する第１の部分を含み、この第１の部分の少なくとも特定の長さの内部に送出槽排出導管の少なくとも一部分が延在しているがこれには接触しないで、送出槽排出導管の少なくとも一部分を送出導管の第１の部分から分離させる、環状間隙が存在している。
【０００９】
第２の送出導管はさらに、第２の溶融ガラスの流れを第１の方向から、第１の方向とは異なる第２の方向に向けるように構成された、第２の部分を備えてもよい。
【００１０】
第２の送出導管はさらに、真っ直ぐな長手方向軸および内側底面を有しかつ断面形状が非円形である、第３の部分を備え得る。
【００１１】
第２の送出導管はさらに、第２の部分を第３の部分に接続させる、第１の移行部分と、第３の部分を第２の成形本体のトラフに結合させる、内側底面を有する第２の移行部分とを備えてもよく、第３の部分および第２の移行部分の底面が、トラフの底面よりも低くないことを特徴とする。
【００１２】
第１の成形本体は、第２の溶融ガラスに別々に交わる、複数の第１の溶融ガラスの流れを生成することができる。
【００１３】
本書で開示される実施形態のさらなる特徴および利点は以下の詳細な説明の中に明記され、ある程度は、その説明から当業者には容易に明らかであろうし、あるいは、以下の詳細な説明、請求項、並びに添付の図面を含め、本書において説明される実施形態を実施することにより認識されるであろう。
【００１４】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本書で開示される実施形態の本質および特徴を理解するための概要または構成を提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、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かつその一部を構成する。図面は、その説明とともに、開示される実施形態の原理および動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一実施の形態による例示的なガラス成形装置の側面図
【図２】図１の成形装置の第１の成形本体を示した断面端面図
【図３】図１の成形装置の第２の成形本体を示した断面端面図
【図４】図１の成形装置により形成されたガラスリボンの一部分を示した断面側面図
【図５】送出導管の内側底面が成形本体のトラフの内側底面よりも下に延びている、送出導管の側面図
【図６】非円形の断面を有する例示的な送出導管の斜視図
【図７】送出槽からの排出導管の少なくとも一部分が送出導管の第１の部分内に挿入されている位置で取った、図６の送出導管の断面図であって、２つの導管の同心配置で形成される間隙を示した図
【図８】図６の送出導管の一部分を示した断面図
【図９】図１の第２の成形本体の側面正面図であって、成形本体のトラフの注入口に対する送出導管の配置を示した図
【図１０】図６の送出導管の斜視図であって、加熱ゾーン内で送出導管に隣接して配置された加熱プレートを示した図
【図１１】図１０の送出導管の断面図
【図１２】図１０の送出導管の長手方向断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで、本書で開示される実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。可能な限り、図面を通じて、同じまたは同様の部分の参照に同じ参照番号を使用する。
【００１７】
図１は、２つの成形本体を備えた一例のガラス成形装置を示し、ここでは一方の成形本体が他方の成形本体の鉛直下方に位置付けられている。各成形本体には別々の送出槽から溶融ガラスが供給され、また各成形本体は、長期間高温で動作したときに傾ぐのを防ぐよう夫々の成形本体を支持しかつ長手方向に圧迫する、別々の機器を含む。この設備は各成形本体の両端部に位置し、かつ成形本体の鉛直に位置合わせされた配置によって各成形本体の付近の貴重な空間は使い果たされてしまうため、溶融ガラスを下方成形本体に供給する送出槽の下方成形本体からの変位は、溶融ガラスを上方成形本体に供給する送出槽の上方成形本体からの変位よりも、さらに遠いものとなる。結果として、下方成形本体にその各送出槽から溶融ガラスを運ぶ送出導管の方が、上方成形本体にその各送出槽からガラスを運ぶ導管よりも長くなければならない。導管がより長くなると、より長いこの導管で流体のヘッド損失が増加し、これにより所与の流量でのガラスの一貫した流れが遅れてしまう可能性がある。従来、本書で説明されるタイプの成形本体に溶融ガラスを提供する送出導管は、円形断面の提供するヘッド損失が最も低いため、円形断面を採用していた。このためこれに対する解決策は、導管の直径を増加させることによって導管の断面積を増加させることになろう。しかしながら成形本体への注入口は既定のサイズのものであり、円形の導管の直径を増加させると、導管の上方部分がガラス流に望ましくない自由表面を提供することになり得る。一方円形断面が増加するとさらに、導管の一部分が成形本体の注入口の底部より下に延びることになり得、それにより１）停滞した不均質なガラス組成物の発生源として働き得、２）排出し難い、溜まり（sump）が形成される。これらおよび他の問題を克服するために、本書で説明するような横長の導管を、下方成形本体とその各送出槽との間に提供する。横長の導管の所与のガラス流量でのヘッド損失は、典型的には円形断面の導管よりも大きいが、自由ガラス表面または溜まりを形成せずにガラス流を受け入れる能力は、許容できるトレードオフである。本書では横長は、一方向の寸法がその垂直方向の寸法よりも長い、断面形状（導管または類似の容器または物体の長手方向の寸法に垂直な断面における、導管または類似の容器または物体の形状）を称する。横長として含まれる形状は、限定するものではないが、長方形、楕円、長円形、または、２つの半円の端部部分を２つの真っ直ぐな部分でつないだ、レーストラック形状を含む。
【００１８】
図１〜３の実施形態によれば、図示のガラス成形装置１０は、第１の成形本体１２と、第１の成形本体の鉛直真下に位置付けられた、第２の成形本体１４とを備えている。第１の成形本体１２には第１の送出槽１８から溶融ガラス１６が供給され、一方第２の成形本体１４には第２の送出槽２２から溶融ガラス２０が供給される。第１の送出導管２４が溶融ガラス１６を第１の送出槽１８から第１の成形本体１２に運ぶように構成され、一方第２の送出導管２６は、溶融ガラス２０を第２の送出槽２２から第２の成形本体１４に運ぶように構成されている。溶融ガラス１６の組成は、溶融ガラス２０の組成と異なったものでもよい。例えば溶融ガラス１６から得られるガラスの熱膨張係数は、溶融ガラス２０から得られるガラスの熱膨張係数未満でもよい。
【００１９】
第１の成形本体１２は、第１の成形本体１２の注入口３０に結合された第１の送出導管２４から溶融ガラス１６を受け入れるように構成された、第１のトラフ２８を備えている。第１の成形本体１２は、成形本体の両面に互いに対向している成形表面３２をさらに備え、また第１のトラフ２８に対向する窪んだ底面３４をさらに含み得る。いくつかの実施形態において成形表面３２は互いに平行であるが、必ずしもそうとは限らない。第１の成形本体１２は第１のトラフ２８内に溶融ガラス１６を受け入れ、この溶融ガラスは壁３６から溢れ出て成形表面３２上を下向きに流れる。溶融ガラスは、第１の成形本体１２の２つの各底部エッジ３９ａおよび３９ｂから２つの自由に流れる溶融ガラスの分離流３８ａおよび３８ｂとして、第１の成形本体１２を離れる。第１の成形本体は、アルミナまたはジルコニアなどの耐火セラミック材料から形成され得る。
【００２０】
第１の送出槽１８は、その底部から延在する排出導管４０を備えている。第１の送出槽１８および排出導管４０は金属製でもよく、白金群金属（すなわち、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、またはオスミウム）、またはその合金などの、高温貴金属から形成され得る。例えば第１の送出槽１８および排出導管４０は、白金または白金ロジウム合金から形成され得る。適切な白金ロジウム合金のロジウム濃度は、質量でロジウム約１０％から約３０％のものとすることができる。
【００２１】
第１の送出導管２４は、第１の送出槽の排出導管４０から溶融ガラス１６の流れを受け入れ、また溶融ガラスの流れを第１の成形本体の注入口３０を介して第１の成形本体のトラフ２８に送出するように構成されている。第１の送出導管２４は金属製でもよいし、また第１の送出槽１８および排出導管４０と同様に、白金群金属（すなわち、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、またはオスミウム）またはその合金などの貴金属など、高温金属から形成され得る。例えば第１の送出導管２４は、白金または白金ロジウム合金でもよい。適切な白金ロジウム合金のロジウム濃度は、質量でロジウム約１０％から約３０％のものとすることができる。
【００２２】
第１の送出導管２４は、第１の円筒状部分４２と、溶融ガラス１６の流れを第１の方向から、第１の方向とは異なる第２の方向に変える第２の部分４４と、第３の部分４６とを備えている。例えば第２の部分４４は、溶融ガラス１６の流れを鉛直方向から水平方向に変えることができる。第３の部分４６は、円形の断面形状を有し得る。すなわち、第３の部分４６は円筒でもよい。第１の送出導管２４は、第３の部分４６を概して長方形形状の第１のトラフ２８の注入口に結合させる、第１の移行部分４８をさらに含み得る。第３の部分４６は、第２の部分４４と第１の移行部分４８との間に延在する。第１の送出槽の排出導管４０の少なくとも一部分は、第１の円筒状部分４２の内部へと延びてその中に延在しかつこれと同心とされ得るが、第１の部分４２に接触することはなく、従って第１の円筒状部分４２から分離されている。従って、排出導管４０と第１の部分４２との間に環状間隙５０が形成され、これにより第１の部分４２内の溶融ガラス１６の表面は環状間隙内の雰囲気に曝される。すなわち、溶融ガラス１６は環状間隙５０内で自由表面５２を有する。
【００２３】
製造環境内では、いくつか例を挙げると、成形本体を支持するための種々の金属製および耐火性支持部材や関連するパイプおよび導管、冷却設備、加熱設備、および絶縁部材など、無数の他の設備が高品質の市販のガラス製品の生産にさらに関わっており、第１の成形本体１２の近くに位置付けられ得ることを理解されたい。例えば、第１の成形本体１２の端部に長手方向の圧縮力を印加する、押圧機器（force device）５４ａを採用して、長期間高温で動作したときに成形本体が傾ぐのを防ぐことができる。この押圧機器は図１では、ねじジャッキとして示されているが、空気圧式または油圧式ピストン（ラム）などの他の形を取ったものでもよい。図１の実施形態において、押圧機器５４ａは伝達ブロック５６ａを通じて、第１の成形本体１２の端部に接している軸受ブロック５８ａに対して力を印加する。押圧機器５４ａによって印加される力は、軸受ブロックを介して成形本体の端部に伝えられる。ただし、成形本体の端部に圧縮力を印加するための他の配置を用いることもできる。
【００２４】
図１〜３で最もよく分かるが、第２の成形本体１４は第１の成形本体１２の鉛直下方に位置付けられており、また第２の成形本体１４は、第２の成形本体の注入口６４に結合された第２の送出導管２６から溶融ガラス２０を受け入れるように構成された、第２のトラフ６０を備えている。第２の成形本体１４を、アルミナまたはジルコニアなどの耐火セラミック材料から形成してもよい。第２の送出槽から送出された溶融ガラス２０は、第２のトラフの壁６６から溢れ出て合流成形面６８上を分離流の状態で流れ、合流成形面が合流する成形本体の下部すなわち根底部７０でこれらの分離流が交わる。図３の断面図から、第１の成形本体１２から流れた溶融ガラス１６の分離流３８ａおよび３８ｂが、第２の成形本体１４からの溶融ガラス２０の流れを途中で捕らえてこれを覆うことが分かる。従って、第２の成形本体１４の根底部７０からの溶融ガラスの流れは、溶融ガラス２０の内側層２０ａと溶融ガラス１６の少なくとも１つの外側層１６ａとを含むガラスリボン７２である。コアガラスとも呼ばれる溶融ガラス２０の内側層２０ａを、クラッドガラスとも呼ばれる溶融ガラス１６の２つの外側層１６ａで被覆してもよく、このときクラッドガラスの１つの層がコアガラスの主表面の夫々に設けられ、それによりガラスリボン７２が形成される。溶融ガラスが弾性状態まで冷えたときに、得られたガラスリボン７２の外側表面で圧縮応力が形成されて、得られたガラスリボンの靱性を向上させるよう、クラッドガラスの組成はコアガラスの組成とは異なるものでもよい。前述したプロセスで形成されたガラスリボン７２の一部分の端面図が、図４に断面図で示されており、クラッドガラスの外側層１６ａで被覆されたコアガラスの内側層２０ａを有している、積層体を示している。
【００２５】
第１の成形本体１２と同様、高温に長期間曝されることで成形本体が傾ぐのを防ぐよう、押圧機器が第２の成形本体１４の端部に長手方向の力を印加するために含まれ得る。図１に示されているように、押圧機器５４ｂを使用し、伝達ブロック５６ｂおよび軸受ブロック５８ｂを介して第２の成形本体１４の端部に長手方向の圧縮力を印加する。
【００２６】
第２の送出槽２２は、白金群金属（すなわち、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、またはオスミウム）またはその合金などの、高温貴金属から形成され得る。例えば第２の送出槽２２は、白金または白金ロジウム合金でもよい。適切な白金ロジウム合金のロジウム濃度は、質量でロジウム約１０％から約３０％のものとすることができる。第１の送出槽１８と同様に、第２の送出槽２２はその底部から延在する排出導管７４を備えている。第２の送出導管２６は、第２の送出槽の排出導管７４から溶融ガラス２０の流れを受け入れ、かつ溶融ガラスの流れを、第２の送出導管２６および第２の成形本体の注入口６４を介して、第２の成形本体のトラフ６０に送出するように構成されている。
【００２７】
第１の成形本体１２に関連する、第１の成形本体１２の極近くに位置している押圧機器５４ａなどの補助的設備が、第２の送出槽２２および第２の送出導管２６の配置を複雑にしていることを認識されたい。従って、第１の送出槽１８が設けられている第１の成形本体１２からの距離よりも、第２の送出槽２２は第２の成形本体１４からかなり離れた距離に設けることが必要になり得る。結果として、第２の送出導管２６の長さは第１の送出導管２４よりも著しく長くなり得る。第２の送出導管２６の長さは、第２の成形本体１４への溶融ガラス２０の送出に流れの制約を課し得、最も注目すべきは、第２の送出導管の内側表面によって溶融ガラス２０に課せられる、流れに対するインピーダンス（ヘッド損失）である。第２の送出導管２６の長さが増加するにつれて、流れに対するインピーダンスも増加する。他の幾何学的形状に比べて内側表面積が最も小さい円筒状導管は、流れている流体に対して所与の流量で最も少ないヘッド損失を与えることが知られている。しかしながら所望の流れ（流量）に合わせると、円筒状送出導管の直径は第２のトラフ６０の高さｈ1を超え得る。これは、図５を用いてより簡単に視覚化することができ、ここで第２の送出導管の高さＨは、第２のトラフの高さｈ1よりも大きい。結果として、第２の送出導管２６の低領域、例えば溜まり７６が形成され得、このとき溜まり領域の下部床面は第２のトラフの下部床面よりも下に延び、ここにガラスが集まって停滞することがある。同様に、導管が上方に上がると、第２の送出導管２６の最上部が第２のトラフの最上部（上方壁６６）よりも上になり得、送出導管内の自由ガラス表面の形成につながる可能性がある。いずれの状態も望ましいものではない。従って第２の送出導管２６を、この送出導管の少なくとも一部分が非円形の断面形状を有するように形成し、これを以下でより十分に説明する。
【００２８】
図６に示されているように、第２の送出導管２６は、真っ直ぐな長手方向軸８２と円形断面とを有する第１の部分８０を備え、このとき第２の送出槽の排出導管７４の少なくとも一部分は、第１の部分８０の少なくとも特定の長さの内部へと延びてその中に延在するが、第１の部分８０には接触しない。第２の送出導管２６は金属製であり、また白金群金属（すなわち、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、またはオスミウム）またはこれらの合金などの、高温貴金属から形成してもよい。例えば第２の送出導管２６は、白金または白金ロジウム合金でもよい。適切な白金ロジウム合金のロジウム濃度は、質量でロジウム約１０％から約３０％のものとすることができる。
【００２９】
第２の送出槽の排出導管７４は、第２の送出槽の排出導管７４が第２の送出導管２６の第１の部分８０と同心であるがこれに接触することのないように、従って第２の送出槽の排出導管７４が第１の部分８０から分離されるように、長手方向軸８２に平行にかつ同じ位置に配置された、長手方向軸８４を有する。環状間隙８６は、第２の送出槽の排出導管７４の少なくとも一部分を、第２の送出導管２６の第１の部分８０から分離させ、また第１の部分８０内の溶融ガラス２０の表面は環状間隙内の雰囲気に曝されて自由ガラス表面８８を形成する。環状間隙８６の幅は、例えば、約３５ｍｍから約６０ｍｍの範囲でもよい。図７は、第２の排出導管７４が第１の部分８０の内部に同心に位置付けられているときの、第１の部分８０および第２の排出導管７４の平面８９による横断断面を示し、さらに環状間隙８６を示している。
【００３０】
第２の送出導管２６は、第１の部分８０から溶融ガラスの流れを受け入れて、溶融ガラス２０の流れを第１の方向９２から第２の方向９４に変えるように構成された、第２の部分９０と、真っ直ぐな長手方向軸９８を有する第３の部分９６とをさらに備えている。第２の部分９０は、例えば溶融ガラス２０の流れを、実質的に鉛直の下向きの流れから実質的に水平な流れに変えることができる。いくつかの実施形態において第２の部分９０は、図６に示されているように、一連の円筒状部分１００から形成され得る。他の実施形態において第２の部分９０は、図９に示されているように、湾曲した屈曲部を含み得る。いずれの事例でも、第２の部分９０は円形の断面形状を有する。
【００３１】
図６および８から分かるように、非円形の断面を有する第３の部分９６は湾曲した側壁１０２ａおよび１０２ｂを備え、さらに真っ直ぐな（実質的に平面的な）上部壁１０４ａおよび底部壁１０４ｂを含み得る。底部壁１０４ｂは内側底面１０６を含む。従って第３の部分９６の断面形状は、（断面図における）側壁の中間点間の最大内側幅Ｗと、実質的に平面的な上部壁および底部壁の中間点間の、内側幅Ｗよりも短い最大内側高さＨとを有する非円形である。図８に示されているように、最大内側幅Ｗは主軸１０７に対応しかつ主軸１０７上に位置し、また最大内側高さＨは短軸１０８に対応しかつ短軸１０８上に位置する。溜まりが形成されないこと、または第３の部分の内側上部表面が第２のトラフ６０よりも上に延びないことを確実にするために、高さＨは第２のトラフ６０の高さｈ1以下である。
【００３２】
第３の部分の断面形状は、長円形断面、楕円断面、多角形断面、または幅が高さよりも大きい任意の断面でもよい。図８の例において、図示の「レーストラック」の断面形状は、断面において、上部壁および底部壁に対応する２つの間隔の空いた真っ直ぐな（平面的な）実質的に平行な壁を有し、側壁に対応する湾曲した壁によってこれが接続されている。図示の形状は構造的剛性という利点を有し、かつ丸みを帯びた角部は、ガラスが停滞する場所の蓄積を排除する。第３の部分の幅、高さ、および長さは、例えば、密度が２．３０５ｇ／ｃｃ（２．３０５ｇ／ｍＬ）、粘度が約３４，５８５ポアズであり、さらに流量が１００ｋｇ／ｈ以下である溶融ガラスに対して、第３の部分９６の長さ１ｃｍ当たりの溶融ガラスのヘッド損失が０．０８ｃｍ以下となるように選択され得る。ヘッド損失は以下の方程式で計算することができる。
【００３３】
Ｈl＝（Ｆ×（７９２６×ρ×２））× （σ）×Ｌ／Ｄ4）        （１）
ここでＦは溶融ガラスの流量、ρは溶融ガラスの密度、σは溶融ガラスの粘度、Ｌは導管のその部分の長さ、Ｄは導管のその部分の水力直径であり、このときＤはＤ≒４Ａ／Ｐで計算され、ここでＡは導管の断面積、Ｐは溶融ガラスが接触している外周の長さである。長時間の製造期間中、送出導管の上部壁は長期に亘って高温に曝されることで傾ぐ可能性があることに留意されたい。従って導管の実際の形状は、理想的な形状（例えば、溶融ガラスでの作業の前の、形成されたままの形状）から逸脱し得る。
【００３４】
第２の送出導管２６は、第２の部分９０を第３の部分９６に接続する第１の移行部分１１０と、第３の部分９６を第２の成形本体の注入口６４に結合させる、第２の移行部分１１２とをさらに備えている。第２の移行部分１１２は、内側底面１１４を含む。第１の移行部分１１０は、第２の部分９０の円形断面形状を第３の部分９６の非円形断面形状につなぐよう構成されている。第１の移行部分１１０は例えば、第２の部分９０および第３の部分９６に溶接してもよい。
【００３５】
第２の移行部分１１２は、第３の部分９６の非円形断面形状を注入口６４の長方形断面形状（例えば、トラフ６０）につなぐように構成されている。第３の部分９６の内側底面１０６および第２の移行部分１１２の内側底面１１４に沿って延在するラインは、真っ直ぐなラインでもよいが、いずれの事例でも第３の部分９６および第２の移行部分１１２の底面は、溜まりが形成されないようトラフ６０の底面よりも低くない。
【００３６】
第２の送出導管２６の制御された冷却を確実にするために、導管の少なくとも一部分に隣接して加熱要素を位置付けてもよい。例えば図１０は、上方加熱プレート１２０ａおよび下方加熱プレート１２０ｂを備えた第２の送出導管２６を示している。第２の送出導管２６はさらに、側壁１０２ａおよび１０２ｂに夫々隣接して位置付けられた、側面加熱プレート１２２ａ、１２２ｂを備え得る。上方加熱プレート１２０ａおよび下方加熱プレート１２０ｂと側面加熱プレート１２２ａおよび１２２ｂは、耐火断熱材料から形成され、また導電体（加熱要素１２４）が挿入されるチャネル１２２を含み得る。図１０および１１の実施形態において、上方加熱プレート１２０ａおよび下方加熱プレート１２０ｂは実質的に平坦なプレートとして描かれているが、一方で側面加熱プレート１２２ａ、１２２ｂは、第３の部分９６の側壁の湾曲に一致する湾曲したプレートであるように図示されている。加熱要素は、電流が加熱要素を通って流れることができるよう電源（図示なし）に結合される。加熱要素を通って流れている電流により生成される熱を、断熱プレートと併せて使用して、第２の送出導管からの熱損失と、従って溶融ガラスの第２の送出導管を通過しているときの温度とを制御することができる。図１０では、複数の加熱プレートが描かれてゾーン内に配置されおり、ローマ数字でゾーンＩ〜Ｖと指定されているが、この各加熱プレートおよび／またはゾーンに関連する１以上の加熱要素は個々に制御することができ、それにより第２の送出導管２６を通って流れる溶融ガラスの温度の制御をさらに助けることができる。
【００３７】
前述の説明は、積層ガラス物品製造用の２つの成形本体を有する装置との関連で示したが、この設計および動作の原理は、単一層ガラスリボン製造用の単一の成形本体を有する装置に適用できることを理解されたい。例えば、単一の成形本体のみが合流成形面を有し、かつこの成形本体から唯一の溶融ガラス流が流れる、従来のフュージョン装置でも、空間の制約によって送出槽を成形本体から遠く離れた位置に置くことが要求される場合、本書で説明される延長された送出導管の設計から利益を得ることができる。
【００３８】
本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本書で開示される実施形態の種々の改変および変形が作製可能であることは当業者には明らかであろう。従って、このような実施形態の改変および変形が添付の請求項およびその同等物の範囲内であるならば、本開示はこのような改変および変形を含むと意図されている。
【符号の説明】
【００３９】
１２、１４    成形本体
１６、２０    溶融ガラス
１６ａ    外側層
１８、２２    送出槽
２０ａ    内側層
２４、２６    送出導管
２８、６０    トラフ
４０、７４    排出導管
４２、８０    第１の部分
４４、９０    第２の部分
４６、９６    第３の部分
５０、８６    環状間隙
７２    ガラスリボン
９２    第１の方向
９４    第２の方向
１０６、１１４    内側底面
１１０    第１の移行部分
１１２    第２の移行部分
【図１】
0006521972.tif 000002
【図２】
0006521972.tif 000003
【図３】
0006521972.tif 000004
【図４】
0006521972.tif 000005
【図５】
0006521972.tif 000006
【図６】
0006521972.tif 000007
【図７】
0006521972.tif 000008
【図８】
0006521972.tif 000009
【図９】
0006521972.tif 000010
【図１０】
0006521972.tif 000011
【図１１】
0006521972.tif 000012
【図１２】
0006521972.tif 000013