(57)【要約】  再成形マンドレルおよびそれを使用してガラスを再成形する方法が記載されている。再成形マンドレル１００は、上流部分１２０、下流部分１４０および少なくとも部分的に中空の内部１６０を備えている。その上流部分は、流体流のための進入口１２２を有する。下流部分１４０は、上流部分１２０から軸方向に距離を置いて配置されている。下流部分１４０は、湾曲周囲部分１４４により接続された扁平周囲部分１４２により画成された扁平断面を有する。少なくとも１つの湾曲周囲部分は、少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料、例えば、グラファイトから製造されている。このマンドレルの少なくとも部分的に中空の内部１６０は、進入口１２２および多孔質材料と連通している。その中空の内部は、さらに別の中空通路１７０、１７２、１７４、１７６中に延在することがある。形成器具との付着を防ぐために、多孔質材料によりガスを供給して、ガスクッションを形成しつつ、マンドレル１００上で熱により軟化した管を延伸して、その形状を、条痕などの欠陥なく、扁平部分を有する３次元成形されたガラススリーブに再成形することによって、実質的に円筒形のガラス管４００が再成形される。スマートフォンまたは類似のデバイスのためのガラスカバー（前面と背面の一体型）の製造に特に使用される。
2018507157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再成形マンドレルにおいて、
流体流のための進入口を有する上流部分、
前記上流部分から軸方向に距離を置いて配置され下流部分であって、湾曲周囲部分により接続された扁平周囲部分により画成された扁平断面を有し、該湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されている、下流部分、および
前記進入口および前記多孔質材料と連通する少なくとも部分的に中空の内部、
を備えた再成形マンドレル。
【請求項２】
前記進入口が、気体が前記少なくとも部分的に中空の内部に進入できるように構成されており、前記多孔質材料が、気体が前記再成形マンドレルの外部に浸透できるように構成されている、請求項１記載の再成形マンドレル。
【請求項３】
前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１つの通路を備え、該少なくとも１つの通路が前記少なくとも部分的に中空の内部と連通している、請求項１または２記載の再成形マンドレル。
【請求項４】
前記少なくとも１つの通路が第１の通路および第２の通路を含み、該第１の通路が第１の対応する外面を有し、該第２の通路が第２の対応する外面を有し、該第１の対応する外面が該第２の対応する外面を通じて前記扁平断面まで徐々に減少している、請求項３記載の再成形マンドレル。
【請求項５】
２つの扁平周囲部分が第１の幅で隔てられ、前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、請求項１から４いずれか１項記載の再成形マンドレル。
【請求項６】
前記扁平周囲部分により隔てられた２つの湾曲周囲部分を備え、各扁平周囲部分と各湾曲周囲部分との間に隅部があり、各隅部に隣接して少なくとも１つの通路が設けられている、請求項５記載の再成形マンドレル。
【請求項７】
扁平部分を有するガラススリーブを製造する方法において、
ａ．ガラスから製造された、実質的に円筒形のガラス管であって、縦軸および空間を取り囲む湾曲内面を有するガラス管を提供する工程、
ｂ．前記実質的に円筒形のガラス管を前記ガラスの軟化範囲内の温度に加熱する工程、および
ｃ．軟化した前記実質的に円筒形のガラス管を再成形マンドレル上に移動させて、該ガラス管を、扁平部分を有するガラススリーブに再成形する工程、
を有してなり、
前記再成形マンドレルが、流体流のための進入口を有する上流部分と、前記上流部分から軸方向に距離を置いて配置され下流部分であって、湾曲周囲部分により接続された扁平周囲部分により画成された扁平断面を有し、該湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されている、下流部分と、前記進入口および前記多孔質材料と連通する少なくとも部分的に中空の内部とを備えている、方法。
【請求項８】
気体を、前記進入口を通じて前記少なくとも部分的に中空の内部に入らせ、前記多孔質材料を通じて前記再成形マンドレルの外部に浸透させる工程をさらに含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１つの通路を備え、該少なくとも１つの通路が前記少なくとも部分的に中空の内部と連通している、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの通路が第１の通路および第２の通路を含み、該第１の通路が第１の対応する外面を有し、該第２の通路が第２の対応する外面を有し、該第１の対応する外面が該第２の対応する外面を通じて前記扁平断面まで徐々に減少している、請求項９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、その内容が依拠され、ここに全てが引用される、２０１５年１月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／１０９９５９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。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、中空構造体の形状を変えるためのシステムおよび方法に関し、より詳しくは、平坦性制御のための改善された再成形マンドレル形状などのシステム、およびガラス管を再成形して、携帯型スマートフォンまたは他の家庭用電子機器のための三次元成形されたガラスカバーを製造する方法に関する。そのガラスカバーは、必要に応じて、スリーブ形状であってもよい。
【背景技術】
【０００３】
電子機器、例えば、携帯電話やスマートフォンのための前面カバーとして、ガラスパネルが使用されることが多い。電子機器の製造業者は、現在、ガラスから製造され、前面カバーと同じく高い寸法精度および表面品質を満たす、電子機器の背面カバーを望んでいる。必要不可欠な寸法精度および表面品質で、前面および背面カバーを別々に製造し、次いで、各々をカバーに組み付けることが可能であるが、これにより、製造工程に余計な工程が加わり、結果として、寸法制御が損なわれ得る。
【０００４】
溶融ガラスからガラス管を形成する方法が知られている。最も一般的な方法に、ダンナー(Danner)法、ベロ(Vello)法、およびダウンドロー法がある。これらのプロセスは、例えば、非特許文献１に記載されている。これらのプロセスは、典型的に、断面形状が丸いガラス管を形成するために使用される。非円形断面形状、例えば、平坦面を有し得る断面形状を有するガラス管を形成するために、押出しを使用することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Heinz G. Pfaender, “Schott Guide to Glass,” 2nd ed., Chapman & Hall, 1996
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、押出しはガラス表面との機器の接触を伴い、これは、ガラスの表面品質を低下させ得る。非円形押出しは、円形押出しよりも、欠陥を除去するために研磨または他の後処理を行うことが難しく、よって、押出しにより導入された欠陥は、完成製品に残り続ける。現行の手法は、製品の品質により、または極めて遅い製造速度により制限されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、様々な実施の形態において、広く、３Ｄガラス物品を形成するための成形または再成形マンドレルに関する。この再成形マンドレルは、上流部分、下流部分、および少なくとも部分的に中空の内部を備えることがある。この上流部分は、流体流のための進入口を有することがある。この下流部分は、上流部分から軸方向に距離を置いて配置されることがある。この下流部分は、湾曲周囲部分により接続された扁平周囲部分により画成された扁平断面を有することがある。少なくとも１つの湾曲周囲部分は、例えば、少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されることがある。この少なくとも部分的に中空の内部は、進入口および多孔質材料と連通することがある。
【０００８】
本開示は、様々な実施の形態において、扁平部分を有するガラススリーブを製造する方法に関する。この方法は、スリーブ状構造体を製造するのに有用であろう。この方法は、ガラスから製造された、実質的に円筒形のガラス管を提供することによって行われる。この実質的に円筒形の管は、縦軸および空間を取り囲む湾曲内面を有することがある。この実質的に円筒形の管の少なくとも一部は、ガラスの軟化範囲内の温度（軟化点よりも、例えば、約１０℃低い温度）に加熱されることがある。そのように軟化した実質的に円筒形の管は、再成形マンドレルに移動させられて、そのガラス管が、扁平部分を有するガラススリーブに再成形されることがある。
【０００９】
本開示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、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された実施の形態を実施することによって認識されるであろう。
【００１０】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、様々な実施の形態を記載しており、請求項の主題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ことが意図されるのが理解されよう。添付図面は、様々な実施の形態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。図面は、ここに記載された様々な実施の形態を図示しており、説明と共に、請求項の主題の原理および作動を説明する働きをする。
【００１１】
以下は、添付図面の各図の説明である。各図は、必ずしも、一定の縮尺で描かれておらず、各図の特定の特徴および特定の視野は、明快さまたは簡潔さのために、縮尺または図式が誇張されて示されることがある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】１つの実施の形態による再成形マンドレルの斜視図
【図２】別の実施の形態による再成形マンドレルの通路の拡大図
【図３】さらに別の実施の形態による再成形マンドレルの通路の拡大図
【図４】ある実施の形態により使用される再成形マンドレルの断面図
【図５】図４に示すような通路の拡大断面図
【図６】図１に示された再成形マンドレルを使用した管の再成形の開始過程の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
先の概要、並びに特定の発明の技術の以下の詳細な説明は、図面と共に読んだ場合、よりよく理解されるであろう。請求項は、図示された配置および手段に限定されないことを理解すべきである。さらに、図示された外観は、前記装置の述べられた機能を達成するために使用できる多くの装飾的外観の内の１つである。
【００１４】
本開示は、以下の詳細な説明、図面、実施例、および請求項、並びに先と以下の説明を参照することによって、より容易に理解できる。しかしながら、本発明の組成物、物品、デバイス、および方法を開示し、記載する前に、本開示は、特に明記のない限り、開示された特定の組成物、物品、デバイス、および方法に限定されないことを理解すべきである。何故ならば、それらは、もちろん、様々であり得るからである。ここに使用した用語法は、特定の態様を記載する目的のためだけであり、制限を意図していないことも理解すべきである。
【００１５】
本開示の以下の説明は、現在公知の実施の形態において本開示の教示を可能にするものとして提供されている。この目的のために、当業者は、ここに記載された開示の様々な態様に多くの変更を行うことができるが、それでも、本開示の有益な結果を達成できることを認識し、理解するであろう。本開示の所望の利益のいくつかは、本開示の特徴のいくつかを選択し、他の特徴を利用せずに得られることも明白であろう。したがって、当業者は、本開示に対する多くの改変および適用が可能であり、特定の状況では望ましくさえあり得、本開示の一部であることを認識するであろう。このように、以下の説明は、本開示の原理の説明として与えられ、その制限ではない。
【００１６】
開示された方法および組成物に使用できる、それと共に使用できる、その調製に使用できる、またはその実施の形態である、材料、化合物、組成物、および成分が開示されている。これらと他の材料がここに開示されており、これらの材料の組合せ、その一部、相互作用、その群などが開示されている場合、これらの化合物の様々な個別と集合的な組合せおよび順列の各々の具体的な参照が明白に開示されていないかもしれないが、各々は、具体的に考えられ、ここに記載されると理解される。
【００１７】
ここで、その実施例が添付図面に図示された、現在好ましい実施の形態を詳しく参照する。それぞれの図面の特定の参照文字の使用は、同じまたは同様の部品を示す。２０１３年８月２９日に出願された国際公開第２０１４／０３６２３６号、２０１２年８月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／６９４９１３号が、ここに全て引用される。
【００１８】
上述したように、概して、本開示は、再成形マンドレルおよびそのようなマンドレルを使用することによりガラス管を再成形する方法を教示する。この再成形マンドレルは、グラファイトなどの非粘着性多孔質材料から製造されることがある。その多孔性は、ガラスと再成形機器との間の界面で軸受け機能（例えば、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス、もしくは非不活性ガスによる気体軸受け）を作り出すのに役立つことがある。コンパクトな（例えば、円形または軸対称の）断面を有するガラス管を、非軸対称の（例えば、扁平な）ガラス外囲器に再成形する方法は、高レベルの寸法公差および光学的品質を示す。この方法は、どのような成形ガラスにも適用可能であり、３Ｄ成形部品、例えば、管およびスリーブに特に有用である。記載された方法は、以下の利点を与える：最適化されたマンドレル部分が移行区域においてガラスを支持し、局所歪みを防ぐ。支持面積の減少により、移行区域におけるガラス表面の劣化が限定される。追加の空気軸受け供給孔が、エッジおよび移行区域での軸受け効率を改善するであろう。
【００１９】
ここに用いたように、「スリーブ」という用語は、非円形断面および１より大きいアスペクト比を有する三次元管状ガラス物品を表す。そのアスペクト比は、管またはスリーブの断面の最大直径と最小直径の比である。このアスペクト比は、円形または軸対称管について、定義により最小値が１である。アスペクト比は、扁平スリーブについては、値が１より大きい。いずれの実施の形態においても、必要に応じて約１．５から約５０、必要に応じて約３から約３９、必要に応じて約５から約２５、必要に応じて約５から約１５、必要に応じて約７から約１１、必要に応じて約１８から約２８のアスペクト比が考えられる。
【００２０】
この中の実施の形態のほとんどは、具体的に、スリーブガラス外囲器への用途に使用されているが、例えば、３Ｄ形状のカバーガラス、タッチパネル、または他の部品を提供するために、管を半分に切断するか、または光学平面部分を切断する追加の工程により、この同じ方法をより広く適用できると考えられる。
【００２１】
図１に示されるように、ガラス材料から製造された初期管の異形管への非接触成形に、再成形マンドレル１００を使用してよい。そのガラス材料は、典型的に、例えば、ガラスであってよい。そのガラス材料は、ガラスセラミックであってもよい。例えば、成形条件下で核形成または結晶化を避けられるガラスセラミックが、一般に、適しているであろう。ガラスセラミックの可能な例に、ＥｕｒｏｋｅｒａからＫＥＲＡＬＩＴＥとして入手できる、透明ベータスポジュメンがある。ガラスの選択は、異形管、または異形管から製造すべきスリーブの所望の性質に基づいてよい。再成形マンドレル１００を管の中に挿入してよい。管の成形のために、再成形マンドレル１００は、管に成形圧を印加し、この再成形マンドレル１００と管との間に減少した接触力または間隔を維持する空気軸受けを生じることがある。この空気軸受けにより、管の表面品質を、再成形マンドレル１００による成形過程を通じて維持することができるであろう。この空気軸受けは、成形／再成形過程中に、条痕などの欠陥が管の内面に生じるのを防ぐであろう。
【００２２】
再成形マンドレル１００は、上流部分１２０、下流部分１４０、および少なくとも部分的に中空の内部１６０を備えることがある。上流部分１２０は、流体流のための進入口１２２を有することがある。下流部分１４０は、上流部分１２０から軸方向に距離を置いて配置されることがある。上流部分１２０は、再成形過程の開始時しか機能しなくてもよい。
【００２３】
下流部分１４０は、湾曲周囲部分１４４により接続された扁平周囲部分１４２により画成された扁平断面を有することがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、再成形マンドレル１００は、扁平周囲部分１４２により隔てられた２つの湾曲周囲部分１４４を含むことがある。この２つの湾曲周囲部分１４４は、再成形器具１００の両側に対称または非対称に配置されていてよい。軸受け機能を確実にするために、湾曲周囲部分１４４に、窒素またはアルゴンなどの不活性ガスを供給してもよい。扁平周囲部分１４２は、必要に応じて、加工中に、再成形されたスリーブガラスと再成形マンドレル１００との間に接触がなされないように設計されてもよい。少なくとも１つの湾曲周囲部分１４４は、少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その多孔質材料は、例えば、１２００℃の温度に耐性であることがある。
【００２４】
少なくとも部分的に中空の内部１６０は、進入口１２２および前記多孔質材料と連通することがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その多孔質材料は、例えば、炭素、ゼオライト、または分子篩を含むことがある。その炭素は、さらにグラファイトを含むことがある。そのグラファイトは、例えば、非晶質グラファイトであってもよい。その多孔質材料は、非粘着性多孔質材料であってもよい。多孔性は、ガラスと再成形機器１００との間の界面で軸受け機能を作り出すのに役立つであろう。
【００２５】
いずれの実施の形態においても、必要に応じて、進入口１２２は、気体が、例えば、少なくとも部分的に中空の内部１６０に進入できるように構成されることがある。この多孔質材料は、気体が再成形マンドレル１００の外部１６２まで浸透できるように構成されることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、２つの扁平周囲部分は、第１の幅１１０で隔てられることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、少なくとも１つの湾曲周囲部分は第２の幅１１２を有することがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、第２の幅１１２は第１の幅１１０より大きいことがある。
【００２６】
いずれの実施の形態においても、必要に応じて、少なくとも１つの湾曲周囲部分１４４は、例えば、１６４、１６６などの少なくとも１つの通路を備えることがある。この少なくとも１つの湾曲周囲部分１４４は、少なくとも１つの主要通路、第１の通路１７０、第２の通路１７２、１７４、および１７６を備えることがある。通路１７０、１７２、１７４、および１７６は、グラファイトの外面から、２ｍｍなどの一定の距離で、エッジに沿って通ることがある。通路１６４または１６６は、底部１９２に対して、真ん中の高さで止まることがある。１６４、１６６、１７０、１７２、１７４、または１７６などの少なくとも１つの通路は、少なくとも部分的に中空の内部１６０と連通することがある。１６４、１６６、１７０、１７２、１７４、または１７６などの通路は、それらの底端で行き止まりとなっていることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、各扁平周囲部分１４２と各湾曲周囲部分１４４との間に隅部があることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、少なくとも第１の通路１７０は各隅部１９０に隣接して設けられることがある。
【００２７】
いずれの実施の形態においても、必要に応じて、前記気体は、再成形マンドレル１００の少なくとも部分的に中空の内部１６０内の気体の圧力であることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その気体の圧力は、１９０などの各隅部から離れているところよりも、１９０などの各隅部に隣接して、高いことがある。１つの態様において、その内圧は、例えば、マンドレルの形状、サイズ、または粘度に応じて、０．５バール（５０ｋＰａ）から５バール（５００ｋＰａ）であってよい。その出口圧は、例えば、大気圧であってよい。通路１７２および１７６は、図１に示されるように、それぞれ、通路１７０および１７４よりも、底部１９２により近くで終端していてよい。１つの態様において、部分的に中空の内部１６０の通路１７０、１７２、１７４、１７６、１６４、および１６６を含む分配網目構造が、例えば、２バール（２００ｋＰａ）の内圧を有することがある。
【００２８】
図２に示されるように、別の実施の形態において、平行な通路１７０および１７２は、真っ直ぐであり、底部１９２に対して同様の高さで終端することがある。あるいは、通路１７０および１７２は、平行または真っ直ぐでないことがあり、比較的同じ高さで終端していないことがある。同様に、平行な通路１７４および１７６は、真っ直ぐであり、底部１９２に対して同様の高さで終端していることがある。あるいは、通路１７４および１７６は、平行または真っ直ぐでないことがあり、比較的同じ高さで終端していないことがある。
【００２９】
図３に示されるような、さらに別の実施の形態において、通路１７０は、通路１７０の一端で、底部１９２に対して垂直な通路１７８を有することがある。この垂直な通路１７８は、通路１７２と繋がっていてもよい。同様に、通路１７４は、通路１７４の一端で、底部１９２に対して垂直な通路１７９を有することがある。この垂直な通路１７９は、通路１７６と繋がっていてもよい。
【００３０】
図４に示されるように、再成形マンドレル１００は、管４００を初期断面プロファイルから最終断面プロファイルに成形するように構成されることがある。その最終断面プロファイルは、初期断面プロファイルと異なることがある。管４００の断面プロファイルは、形状およびサイズにより特徴付けてよい。したがって、管４００の成形は、形状変換および／または寸法変換を含むことがある。１つの実施の形態において、再成形マンドレル１００は、管４００を初期円形断面形状から最終非円形断面形状に成形するために使用されることがある。より具体的な実施の形態において、その最終非円形断面形状は、図４に示されるように、楕円形状（または細長い形状）であることがある。１つの実施の形態において、その楕円形状は、５：１より大きいアスペクト比を有することがある。別の実施の形態において、その楕円形状は、１０：１より大きいアスペクト比を有することがある。再成形マンドレル１００は、２つの通路１７０および１７２を方面で２つの通路１７４および１７６から離す扁平周囲部分１４２を有することがある。この扁平周囲部分１４２は、管４００の中央区域とのどのような接触またはどのような引っ掻き傷も防ぐように凹んでいることがある。図４に示されるような再成形マンドレル１００の構造は、エッジと中央区域との間の移行区域において局所表面歪みを生じるエッジ曲げ力モーメントを克服するであろう。このエッジ曲げ力モーメントは、各側で通路１７０および１７２または１７４および１７６により減少する。より詳しくは、管４００における支持されていない非接触平坦中央区域は、凹んだ扁平周囲部分１４２の両側にある２つの通路から噴出される圧縮空気によって補われるであろう。
【００３１】
図５に示されるように、再成形マンドレル１００上の少なくとも１つの湾曲周囲部分１４４は、先に論じたように少なくとも１つの通路を含むことがある。その少なくとも１つの通路は、第１の通路１７０および第２の通路１７２を含むことがある。第１の通路１７０は、第１の対応する外面５２０および丸まったエッジ５１０を有することがある。第２の通路１７２は、第２の対応する外面５４０を有することがある。第１の対応する外面５２０は、第２の対応する外面５４０を通じて扁平断面１４２まで徐々に減少することがある。対応する外面５２０および５４０の間に傾斜５３０があることがある。再成形マンドレル１００は、平坦な第２の対応する外面５４０と扁平周囲部分１４２との間に段５５０をさらに含むことがある。この最適化されたマンドレル設計は、直径約３ｍｍの２つの通路１７０および１７２並びに丸まったエッジ５１０を越えた約３ｍｍの支持区域である、第１の対応する外面５２０の平坦な段を示すことがある。
【００３２】
先に出願された国際公開第２０１４／０３６２３６号には、内部マンドレルの使用に基づくガラス管再成形プロセスが教示されている。それには、ディスプレイ区域とのどのような接触も防ぐ異形マンドレルと、エッジでのガラスとマンドレルとの相互作用を最小にする局所空気軸受けとの組合せの使用によって、良好な内面および外面の品質を示す。丸まったエッジと平坦なディスプレイ区域との間の移行区域は、表面形状の点で非常に重大であろう。エッジ効果は、この区域における局所曲げモーメントを拒絶し、「犬の骨」効果として通常知られている表面形状の歪みを作り出す傾向にある。グラファイト製マンドレルにより操作される内部再成形は、犬の骨効果を防ぎ、内面に引っ掻き傷を残す全較正と、非接触区域に対する制御の潜在的な損失による制限された区域に対する表面形状制御との間で折衷する必要があるであろう。本明細書は、この技術に重要な改善をもたらす。再成形マンドレル１００は、犬の骨効果の存在を減少させ、ガラス管のエッジの表面劣化を減少させことが望ましいであろう。
【００３３】
別の実施の形態において、扁平部分を有するガラススリーブを製造する方法は、縦軸６１０および空間６３０を取り囲む湾曲内面６２０を有する実質的に円筒形のガラス管４００を提供し、その実質的に円筒形のガラス管４００の少なくとも一部をそのガラスの軟化範囲内の温度に加熱し、その軟化した実質的に円筒形のガラス管４００を再成形マンドレル１００上に移動させて、そのガラス管４００を、扁平部分を有するガラススリーブに再成形することによって行われることがある。この方法は、気体を、進入口を通じて少なくとも部分的に中空の内部に入らせ、多孔質材料および少なくとも１つの通路を通じて再成形マンドレルの外部に浸透させる工程をさらに含むことがある。先に記載された、再成形マンドレル１００は、ノーズ１０２または栓６４０をさらに備えることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その再成形マンドレルは、上流部分１２０、下流部分１４０、および少なくとも部分的に中空の内部を備えることがある。この上流部分は、流体流のための進入口を有することがある。この下流部分は、上流部分から軸方向に距離を置いて配置されることがある。この下流部分は、湾曲周囲部分により接続された扁平周囲部分により画成された扁平断面を有することがある。少なくとも１つの湾曲周囲部分は、少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されている。少なくとも部分的に中空の内部は、進入口および多孔質材料と連通することがある。
【００３４】
前記方法は、非局部変形もしくは小さな窪み、引っ掻き傷、およびへこみなどの局所表面欠陥を減少させるまたはなくすことによって、ディスプレイ用途および光学的透明度に適合する、ガラス表面品質を著しく改善するであろう。そのような方法を使用することによって、粗さは、例えば、０．２ｎｍ未満であることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、多孔質材料は、少なくとも１２００℃の温度に耐性である。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その多孔質材料は、例えば、炭素、ゼオライトまたは分子篩を含む。その炭素はグラファイトを含むことがある。そのグラファイトは、例えば、非晶質グラファイトであることがある。
【００３５】
いずれの実施の形態においても、必要に応じて、前記気体は、窒素またはアルゴンなどの不活性ガスであることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、少なくとも１つの湾曲周囲部分は、少なくとも１つの通路を備えることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その少なくとも１つの通路は、少なくとも部分的に中空の内部と連通することがある。
【００３６】
いずれの実施の形態においても、必要に応じて、２つの扁平周囲部分は、例えば、第１の幅で隔てられることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、少なくとも１つの湾曲周囲部分は、例えば、第１の幅より大きい第２の幅を有することがある。
【００３７】
いずれの実施の形態においても、必要に応じて、前記気体は、前記再成形マンドレルの外部に到達したときに、大気圧を超える気体の圧力にあることがある。いずれの実施の形態においても、必要に応じて、その気体の圧力は、各隅部から離れているところよりも、各隅部に隣接したほうが高いことがある。
【００３８】
図６は、ガラス管４００を成形するための再成形器具１００の使用を示している。加熱配置は、図面に具体的に示されていない。しかしながら、再成形過程が機能するために、ガラス管４００は、変形され得る温度にあるべきである。一般に、ガラス管４００を加熱するためにどのような適切な方法および配置を使用してもよい。加熱は、放射加熱、誘導加熱、抵抗加熱、または先の加熱の任意の組合せであってよい。加熱方法がガラス管４００の温度を、適合器具１００によって流体圧力が印加されたときに、ガラス管４００が変形できるレベルに上昇させられるという条件で、具体的に述べられていない他の加熱方法を使用してもよい。その加熱配置は、異なる温度区域、例えば、予熱区域、再成形区域、および冷却区域を提供してもよい。Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｄｅ７７４０ホウケイ酸ガラスなどのガラス材料について、例えば、再成形区域は７８０℃であるのに対し、予熱区域および冷却区域は６５０℃であってよい。
【００３９】
図６におけるガラス管４００の向きに対して、前記方法は、ガラス管４００の底端から始まる。ガラス管４００が下方に引っ張られるのにつれて、再成形器具１００の栓６４０およびノーズ１０２が、最初に、ガラス管４００の底端を通じてガラス管４００に入る。次いで、上流部分１２０がノーズ１０２に続いてガラス管４００に入る。この時点で、気体を、進入口１２２および少なくとも部分的に中空の内部１６０中に、そして上流部分１２０の多孔質外周１３６を通じて供給してもよい。上流部分１２０の大きさのために、上流部分１２０と、その上流部分１２０と反対の関係でガラス管部分３１６との間に、外周間隙３１４が画成される。上流部分１２０から排出された流体が、外周間隙３１４内に加圧ガスの膜を形成する。外周間隙３１４内の加圧ガスの膜は、上流部分１２０およびガラス管４００の表面間の気体軸受けとして機能する。１つの態様において、推定膜厚は、例えば、約４０マイクロメートルから約７０マイクロメートルであることがある。その気体軸受けは、ガラス管部分３１６の壁に圧力を印加する。この圧力はガラス管部分３１６を放射状に膨張させ、下流部分１４０のほんの一部をガラス管４００に入らせる。ガラス管４００が下方に動くにつれて、ガラス管４００は、再成形マンドレル１００によって、扁平部分を有するガラススリーブへと再成形されるであろう。
【００４０】
本発明を、限られた数の実施の形態に関して記載してきたが、この開示の恩恵を受けた当業者は、ここに開示された本発明の範囲から逸脱しない他の実施の形態を考案できることを認識するであろう。したがって、本発明の範囲は、付随の特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。
【００４１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００４２】
実施形態１
再成形マンドレルにおいて、
流体流のための進入口を有する上流部分、
前記上流部分から軸方向に距離を置いて配置され下流部分であって、湾曲周囲部分により接続された扁平周囲部分により画成された扁平断面を有し、該湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されている、下流部分、および
前記進入口および前記多孔質材料と連通する少なくとも部分的に中空の内部、
を備えた再成形マンドレル。
【００４３】
実施形態２
前記多孔質材料が炭素を含む、実施形態１に記載の再成形マンドレル。
【００４４】
実施形態３
前記多孔質材料がグラファイトを含む、実施形態２に記載の再成形マンドレル。
【００４５】
実施形態４
前記多孔質材料が、少なくとも１２００℃の温度に耐性である、実施形態１に記載の再成形マンドレル。
【００４６】
実施形態５
前記進入口が、気体が前記少なくとも部分的に中空の内部に進入できるように構成されており、前記多孔質材料が、気体が前記再成形マンドレルの外部に浸透できるように構成されている、実施形態１に記載の再成形マンドレル。
【００４７】
実施形態６
前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１つの通路を備え、該少なくとも１つの通路が前記少なくとも部分的に中空の内部と連通している、実施形態１に記載の再成形マンドレル。
【００４８】
実施形態７
前記少なくとも１つの通路が第１の通路および第２の通路を含み、該第１の通路が第１の対応する外面を有し、該第２の通路が第２の対応する外面を有し、該第１の対応する外面が該第２の対応する外面を通じて前記扁平断面まで徐々に減少している、実施形態６に記載の再成形マンドレル。
【００４９】
実施形態８
２つの扁平周囲部分が第１の幅で隔てられ、前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、実施形態１に記載の再成形マンドレル。
【００５０】
実施形態９
前記扁平周囲部分により隔てられた２つの湾曲周囲部分を備え、各扁平周囲部分と各湾曲周囲部分との間に隅部があり、各隅部に隣接して少なくとも１つの通路が設けられている、実施形態８に記載の再成形マンドレル。
【００５１】
実施形態１０
前記進入口が、気体が前記少なくとも部分的に中空の内部に進入できるように構成されており、前記多孔質材料および少なくとも１つの通路が、気体が前記再成形マンドレルの外部に浸透できるように構成されている、実施形態５に記載の再成形マンドレル。
【００５２】
実施形態１１
前記気体が、前記再成形マンドレルの外部に到達したときに気体の圧力にあり、該気体の圧力が、各隅部から離れたところよりも、各隅部に隣接して高い、実施形態１０に記載の再成形マンドレル。
【００５３】
実施形態１２
扁平部分を有するガラススリーブを製造する方法において、
ａ．ガラスから製造された、実質的に円筒形のガラス管であって、縦軸および空間を取り囲む湾曲内面を有するガラス管を提供する工程、
ｂ．前記実質的に円筒形のガラス管を前記ガラスの軟化範囲内の温度に加熱する工程、および
ｃ．軟化した前記実質的に円筒形のガラス管を再成形マンドレル上に移動させて、該ガラス管を、扁平部分を有するガラススリーブに再成形する工程、
を有してなり、
前記再成形マンドレルが、流体流のための進入口を有する上流部分と、前記上流部分から軸方向に距離を置いて配置され下流部分であって、湾曲周囲部分により接続された扁平周囲部分により画成された扁平断面を有し、該湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１０００℃の温度に耐性である多孔質材料から製造されている、下流部分と、前記進入口および前記多孔質材料と連通する少なくとも部分的に中空の内部とを備えている、方法。
【００５４】
実施形態１３
前記多孔質材料が、少なくとも１２００℃の温度に耐性である、実施形態１２に記載の方法。
【００５５】
実施形態１４
気体を、前記進入口を通じて前記少なくとも部分的に中空の内部に入らせ、前記多孔質材料を通じて前記再成形マンドレルの外部に浸透させる工程をさらに含む、実施形態１２に記載の方法。
【００５６】
実施形態１５
前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが少なくとも１つの通路を備え、該少なくとも１つの通路が前記少なくとも部分的に中空の内部と連通している、実施形態１２に記載の方法。
【００５７】
実施形態１６
前記少なくとも１つの通路が第１の通路および第２の通路を含み、該第１の通路が第１の対応する外面を有し、該第２の通路が第２の対応する外面を有し、該第１の対応する外面が該第２の対応する外面を通じて前記扁平断面まで徐々に減少している、実施形態１５に記載の方法。
【００５８】
実施形態１７
２つの扁平周囲部分が第１の幅で隔てられ、前記湾曲周囲部分の少なくとも１つが、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、実施形態１２に記載の方法。
【００５９】
実施形態１８
前記再成形マンドレルが、前記扁平周囲部分により隔てられた２つの湾曲周囲部分を備え、各扁平周囲部分と各湾曲周囲部分との間に隅部があり、各隅部に隣接して少なくとも１つの通路が設けられている、実施形態１７に記載の方法。
【００６０】
実施形態１９
気体を、前記進入口を通じて前記少なくとも部分的に中空の内部に入らせ、前記多孔質材料および少なくとも１つの通路を通じて前記再成形マンドレルの外部に浸透させる工程をさらに含む、実施形態１８に記載の方法。
【００６１】
実施形態２０
前記気体が、前記再成形マンドレルの外部に到達したときに気体の圧力にあり、該気体の圧力が、各隅部から離れたところよりも、各隅部に隣接して高い、実施形態１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００６２】
１００    再成形マンドレル
１０２    ノーズ
１１０    扁平周囲部分の第１の幅
１１２    扁平周囲部分の第２の幅
１２０    上流部分
１２２    進入口
１３６    多孔質外周
１４０    下流部分
１４２    扁平周囲部分
１４４    湾曲周囲部分
１６０    部分的に中空の内部
１６２    外部
１６４、１６６、１７４、１７６    通路
１７０    第１の通路
１７２    第２の通路
１７９    垂直通路
１９０    隅部
１９２    底部
３１４    外周間隙
３１６    ガラス管部分
４００    管
５１０    円形エッジ
５２０    第１の対応する外面
５３０    傾斜
５４０    第２の対応する外面
６１０    縦軸
６２０    湾曲内面
６３０    湾曲内面６２０により取り囲まれた空間
６４０    栓
【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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【国際調査報告】
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