(57)【要約】  ガラス形成装置および方法は、投入端部、圧縮端部、および、投入端部と圧縮端部の間に延伸する溝部を有するガラス形成デバイスを含む。装置は、溝部の下方で、投入端部と圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路も含む。流路内の雰囲気を、ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品を生産するための装置において、
ガラス形成デバイスを備えてなり、
前記ガラス形成デバイスは、
投入端部、圧縮端部、および、前記投入端部と前記圧縮端部の間に延伸する溝部と、
前記溝部の下方で、前記投入端部と前記圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路と、
を備え、
前記流路内の雰囲気を、前記ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持するものである、装置。
【請求項２】
前記流路の断面積が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で変化する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流路と流体連通する減圧部を更に備えた、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記流路内の前記雰囲気の圧力を規制する制御部を更に備えた、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
ガラス物品を生産するための方法において、
ガラス形成デバイスに溶融ガラスを導入する工程を有し、
前記ガラス形成デバイスは、
投入端部、圧縮端部、および、前記投入端部と前記圧縮端部の間に延伸する溝部と、
前記溝部の下方で、前記投入端部と前記圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路と、
を備え、
前記流路内の雰囲気を、前記ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持するものである、方法。
【請求項６】
前記流路の断面積が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で変化する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記流路と流体連通する減圧部を動作させる工程を更に有する、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記流路内の前記雰囲気の圧力を規制する制御部を動作させる工程を更に有する、請求項５から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項５に記載の方法で作製されたガラスシート。
【請求項１０】
請求項９に記載のガラスシートを含む電子装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条の下、２０１５年６月１２日出願の米国仮特許出願第６２／１７４，７０６号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、ガラス製造装置および方法に関し、特に、減圧空洞部を有するガラス製造装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＬＣＤテレビおよびポータブル電子装置を含む表示装置での利用のための、フラットパネルガラスなどのガラス材の製造方法は、フュージョンドロー方法を含み、その方法では、ガラスが、ガラス形成デバイスの対向する側から溢れ出し、次に、再度合流して、デバイスの底部または根元部の下側でガラスシートを形成する。そのような方法は、表示装置での利用を意図したガラスの望ましい特徴である高品質の表面を有し、比較的薄く平らなガラスシートの生産を可能にしている。
【０００４】
そのような製造工程において、溶融ガラスの流速を高めたいという継続した要求がある。しかしながら、流れ密度の上昇は、結果的にガラス形成デバイスについて多数の技術的挑戦を生じる。そのような技術的挑戦は、例えば、ガラス形成デバイスが、経時的に増加する、クリープ変形とも称される変形を受けることを含みうる。ガラス形成デバイスのクリープ変形は、例えば、溶融ガラスの流れ分布および厚さプロファイルの望ましくない変化につながりうる。結局、クリープ変形は、溶融ガラスの厚さプロファイルを仕様内に保つことをできなくするので、ガラス形成デバイスを交換する必要を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、溶融ガラスのより高い流速を実現しながら、ガラス形成デバイスのクリープ変形の程度を最小にすることが望ましいだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書において、ガラス物品を生産するための装置を開示する。装置は、投入端部、圧縮端部、および、投入端部と圧縮端部の間に延伸する溝部を含む。更に、装置は、
溝部の下方で、投入端部と圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路も含む。流路内の雰囲気を、ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持する。
【０００７】
更に、本明細書において、ガラス物品を生産するための方法も開示する。方法は、ガラス形成デバイスに溶融ガラスを導入する工程を有する。ガラス形成デバイスは、投入端部、圧縮端部、および、投入端部と圧縮端部の間に延伸する溝部を含む。更に、ガラス形成デバイスは、溝部の下方で、投入端部と圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路も含む。流路内の雰囲気を、ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持する。
【０００８】
更に、本明細書は、上記方法で作製されたガラスシート、および、そのようなガラスシートを含む電子装置を開示する。
【０００９】
これらの、および、他の実施形態の更なる特徴および利点を、以下の詳細な記載に示すと共に、部分的には、当業者には、記載から容易に明らかであるか、または、以下の詳細な記載、請求項、および、添付の図面を含む、本明細書に記載したような実施形態を実施することにより分かるだろう。
【００１０】
上記概略的記載、および、以下の詳細な記載の両方が、本開示の実施形態を示し、請求した実施形態の本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と理解されるべきである。添付の図面は、これらの、および、他の実施形態の更なる理解のために含められたものであり、本明細書に組み込まれ、その一部を形成する。図面は、これらの、および、他の実施形態の様々な実施形態を示し、記載と共に、実施形態の原理および動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の態様による形成デバイスを含む、ガラス物品を生産するための装置の概略図である。
【図２】図１の形成デバイスの断面拡大斜視図である。
【図３】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの斜視図である。
【図４】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの側面切欠き図である。
【図５】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの側面切欠き図である。
【図６】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの側面切欠き図である。
【図７】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの側面切欠き図である。
【図８】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの上面切欠き図である。
【図９】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの上面切欠き図である。
【図１０】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの上面切欠き図である。
【図１１】本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス、減圧部、および、制御部の側面切欠き図である。
【図１２】ある動作期間後の、減圧空洞部を含まないガラス形成デバイスの一部の投入端部側の図である。
【図１３】ある動作期間後の、減圧空洞部を含むガラス形成デバイスの一部の投入端部側の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、添付の図面に例を示した本開示の実施形態を記載する。全図を通して、同じ、または類似の部分を参照するには、可能な限り同じ参照番号を用いる。
【００１３】
図１は、次にガラスシートへと処理されるガラスリボン１０３を、フュージョンドローするためのガラス形成装置１０１の例示的概略図である。図示したガラス形成装置は、フュージョンドロー装置を含むが、更なる例において、他のフュージョン形成装置が備えられてもよい。ガラス形成装置１０１は、保存容器１０９からバッチ材料１０７を受け取るように構成された溶融槽（または、溶融炉）１０５を含みうる。バッチ材料１０７を、モータ１１３によって駆動されるバッチ供給装置１１１によって、導入しうる。モータ１１３を駆動して、矢印１１７が示すように望ましい量のバッチ材料１０７を溶融槽１０５に導入するように、任意の制御部１１５を構成しうる。ガラス液面高さプローブ１１９を使用して、立管１２３内のガラス溶融物（または、溶融ガラス）１２１の液面高さを測定し、測定した情報を、通信回線１２５を介して、制御部１１５に通信しうる。
【００１４】
ガラス形成装置１０１は、溶融槽１０５の下流側に位置して、第１の接続管１２９を介して溶融槽１０５と流体連結する、清澄管などの清澄槽１２７も含みうる。攪拌室などの混合槽１３１も、清澄槽１２７の下流側に位置してもよく、更に、ボウル等の供給槽１３３が、混合槽１３１の下流側に位置していてもよい。図示したように、第２の接続管１３５が、清澄槽１２７を混合槽１３１に連結し、第３の接続管１３７が、混合槽１３１を供給槽１３３に連結しうる。更に図示したように、降下管１３９を配置して、ガラス溶融物１２１を、供給槽１３３から形成装置１４３の投入部１４１へ供給しうる。図示したように、溶融槽１０５、清澄槽１２７、混合槽１３１、供給槽１３３、および、形成装置１４３は、ガラス形成装置１０１に沿って連続して位置してもよいガラス溶融物ステーションの例である。
【００１５】
溶融槽１０５は、典型的には、耐火（例えば、セラミック）煉瓦などの耐火性材料から作製される。ガラス形成装置１０１は、典型的には、白金、または、白金‐ロジウム、白金‐イリジウム、および、それらの組合せなどの白金含有金属から作製された構成要素を更に含んでもよいが、それらは、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、並びに／若しくは、二酸化ジルコニウムなどの耐火性金属も含んでもよい。白金を含有する構成要素は、第１の接続管１２９、清澄槽１２７（例えば、清澄管）、第２の接続管１３５、立管１２３、混合槽１３１（例えば、攪拌室）、第３の接続管１３７、供給槽１３３（例えば、ボウル）、降下管１３９、および、投入部１４１のうちの１つ以上を含みうる。形成装置１４３は、セラミックなどの耐火性材料から作製されて、ガラスリボン１０３を形成するように設計されている。
【００１６】
図２は、図１の２‐２線に沿った、形成装置１４３の断面斜視図である。図示したように、形成装置１４３は、少なくとも部分的には、溝部２０１の対向する側を画定する第１の堰部２０３および第２の堰部２０５を含む１対の堰部によって画定される、溝部２０１を含みうる。更に図示したように、溝部は、少なくとも部分的には、底壁部２０７によっても画定されてもよい。図示したように、堰部２０３、２０５の内面、および、底壁部２０７が、実質的にＵ状の形状を画定し、任意で、丸まった角部を備えていてもよい。更なる例において、Ｕ状の形状は、互いに略９０度の面を有していてもよい。更なる例において、溝部は、堰部２０３、２０５の内面の交差部分によって画定される底面を有してもよい。例えば、溝部は、Ｖ状のプロファイルを有していてもよい。図示していないが、更なる実施形態において、溝部は更なる構成を含みうる。
【００１７】
図示したように、溝部２０１は、長軸２０９に沿って変化する、堰部２０１の上部と下方部（つまり、底壁部２０７）の間の深さ「Ｄ」を有しうるが、深さは、軸２０９に沿って略同じでもよい。溝部２０１の深さ「Ｄ」を変化させることで、ガラスリボン１０３の幅に亘り、ガラスリボンの厚さを一定にするのを容易にするかもしれない。一例にすぎないが、図２に示したように、形成装置１４３の投入部の近くの深さ「Ｄ１」を、溝部２０１の投入部より下流側の位置での溝部２０１の深さ「Ｄ２」より深くしうる。破線２１０で示したように、底壁部２０７は、軸２０９に対し鋭角で延伸して、形成装置１４３の長さ方向に沿って投入端部から対向する端部へ、溝部２０１の深さが略連続的に減少するようにしてもよい。
【００１８】
更に、形成装置１４３は、１対の下方へと傾いた形成面部分２１３、２１５を含む形成くさび部２１１を含み、それは、形成くさび部２１１の対向する端部間に延伸している。１対の下方へと傾いた形成面部分２１３、２１５は、下流方向２１７に沿って収束して、根元部２１９を形成する。ドロー平面２２１は、根元部２１９を通って延伸し、そこで、ガラスリボン１０３が、ドロー平面２２１に沿って下流方向２１７に引き出されてもよい。図示したように、ドロー平面２２１は、根元部２１９を二等分しうるが、ドロー平面２２１は、根元部２１９に対して他の向きで延伸してもよい。
【００１９】
形成装置１４３は、任意で、１対の下方へと傾いた形成面部分２１３、２１５の少なくとも１つと交差する１つ以上の縁部方向付け部２２３を備えてもよい。縁部方向付け部２２３は、ガラスリボン１０３の減衰または幅の減少の削減を助けうる。更なる例において、１つ以上の縁部方向付け部が、下方へと傾いた形成面部分２１３、２１５の両方と交差しうる。更なる例において、縁部方向付け部は、形成くさび部２１１の対向する各端部に位置して、そこで、縁部方向付け部を越えて流れる溶融ガラスによって、ガラスリボン１０３の縁部を形成しうる。例えば、図２に図示したように、縁部方向付け部２２３を、第１の対向する端部２２５に配置し、第２の同一の縁部方向付け部（図２には不図示）を、第２の対向する端部（図１の２２７を参照）に配置しうる。各縁部方向付け部２２３を、下方へと傾いた形成面部分２１３、２１５の両方と交差するように構成しうる。各縁部方向付け部２２３は、互いに略同一でありうるが、更なる例において、縁部方向付け部は、異なる特徴を有していてもよい。様々な形成くさび部および縁部方向付け部の構成を、本開示の態様に合わせて用いてもよい。例えば、本開示の態様は、米国特許第３，４５１，７９８号明細書、米国特許第３，５３７，８３４号明細書、米国特許第７，４０９，８３９号明細書、および／または、２００９年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／１５５，６６９号明細書に開示された形成くさび部および縁部方向付け部と共に用いられてもよく、それぞれ、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【００２０】
図３は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイスの斜視図である。図３の実施形態において、ガラス形成デバイス３００は、投入端部３３０、圧縮端部３４０、および、投入端部３３０と圧縮端部３４０と第１の堰部３０５と第２の堰部３１０の間に延伸する溝部３２０を含む。ガラス形成デバイスは、溶融ガラスが、溝部３２０から第１および第２の堰部３０５、３１０を越えて、更に、ガラス形成デバイスの側面を下方に、ガラス形成デバイスの根元部３５０に向かって流れるように構成される。図３から分かるように、溝部３２０は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する深さ「Ｄ」を有する。したがって、溝部３２０の断面積は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する。支台４１０、４２０は圧縮力を提供して、ガラス形成デバイス３００の弛みを軽減する。
【００２１】
更に、ガラス形成デバイス３００は、溝部３２０の下方で、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間に少なくとも部分的に延伸する流路３８０を含む。図３は、投入端部３３０までの全経路を延伸する流路３８０を示しているが、本明細書において開示した実施形態は、流路が、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間のガラス形成デバイスの長軸方向の全長など、圧縮端部３４０までの全経路を延伸する態様を含む。より詳細に以下に記載するように、流路は、ガラス形成デバイス３００内の投入端部３３０からのある距離、または、ガラス形成デバイス３００内の圧縮端部３４０からのある距離など、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間の一部にのみ延伸してもよい。
【００２２】
図３は、略矩形の流路３８０を示しており、ガラス形成デバイス３００の投入端部３３０において、流路の水平方向の幅が流路の垂直方向の高さより大きいが、本明細書において開示した実施形態は、流路の幾何学形状および寸法が、流路の垂直方向の高さが流路の水平方向の幅より大きい略矩形と、流路の水平方向の幅と垂直方向の高さが略等しい略正方形と、例えば略円形、楕円形、または、三角形の異なる向きの流路とを含む、他の構成を有する態様を含むと理解されるべきであり。更に、図３の流路３８０は、丸まった角部を有して示しているが、本明細書において開示した実施形態は、尖った角部、面取りされた角部、または、他の幾何学形状の流路を包含する。
【００２３】
より詳細に以下に記載するように、本明細書における実施形態は、ガラス形成デバイス３００の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、流路の幾何学寸法が変化する態様を含む。本明細書における実施形態は、流路の幾何学寸法が、ガラス形成デバイス３００の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、長軸方向に沿って、比較的一定である態様も含む。
【００２４】
図４は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００の側面切欠き図である。図４に示した実施形態において、流路３８０は、軸「Ａ‐Ａ」に沿って、ガラス形成デバイス３００の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間を延伸する。流路３８０は、その長さ方向に沿って溝部３２０の底部に略平行で、流路３８０の高さ「Ｈ」は、流路３８０の長さ方向に沿って略一定である。
【００２５】
図５は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００’の側面切欠き図である。図５に示した実施形態において、流路３８０’は、ガラス形成デバイス３００’の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間に延伸している。流路３８０’は、ガラス形成デバイス３００’の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で変化する断面積を有する。特に、流路３８０’は、ガラス形成デバイス３００’の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する高さ“Ｈ”を有する。図５に示した実施形態では、流路３８０’の上部が、ガラス形成デバイス３００’の根元部３５０に対し略平行であり、流路３８０’の底部が、溝部３２０の底部に対し略平行であるが、本明細書において開示した実施形態は、流路が投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する高さを有する他の構成も含むと理解されるべきである。
【００２６】
この点について、図６は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００”の側面切欠き図を示している。図６に示した実施形態において、流路３８０”は、ガラス形成デバイス３００”の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間に延伸している。流路３８０”は、ガラス形成デバイス３００”の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する高さ「Ｈ」を有する。図６に示した実施形態において、流路３８０”の上部は、溝部３２０の底部に対し略平行である。
【００２７】
流路の高さ「Ｈ」が投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する、図５および６の実施形態において、投入端部３４０における流路の高さに対する圧縮端部３３０における流路の高さは、限定するものではないが、投入端部での流路の高さの、例えば、１０％から９０％、２０％から８０％、３０％から７０％など、５％から９５％の範囲である。
【００２８】
更に、図４は、流路の高さ「Ｈ」がその長さ方向に沿って略一定である実施形態を示し、図５および６は、流路の高さ「Ｈ」が投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する実施形態を示すが、本明細書における実施形態は、流路の高さが、ガラス形成デバイスの投入端部と圧縮端部の間で増加する態様（図４〜６には不図示）を含むと理解されるべきである。
【００２９】
図７は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００’’’の側面切欠き図である。図７の実施形態において、流路３８０’’’は、ガラス形成デバイス３００’’’の長さ方向に沿って、一部にのみ延伸している。特に、流路３８０’’’は、投入端部３３０から、ガラス形成デバイス３００’’’の一部の長さに沿って延伸している。
【００３０】
図７に示した実施形態において、流路は、略一定の高さ「Ｈ」を有し、溝部３２０の底部に対し略平行であるが、本明細書において開示した実施形態は、流路の高さ「Ｈ」が投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する図５および６に示した構成と同様だが、流路３８０’’’がガラス形成デバイスの長さ方向に沿って一部にのみ延伸する、他の構成を含むと理解されるべきである。本明細書において開示した実施形態は、流路が、ガラス形成デバイスの長さ方向に沿って、一部にのみ延伸し、流路の高さが、ガラス形成デバイスの投入端部と圧縮端部の間で増加する態様も含む。更に、本明細書において開示した実施形態は、圧縮端部３４０からガラス形成デバイスの一部の長さに沿って流路が延伸する長さの関数としての、流路の高さについて、上記の任意の態様を含む。
【００３１】
例えば、図４および６の実施形態において、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、流路３８０、３８０”の上部は溝部３２０の底部から均一な距離である。例えば、図５の実施形態において、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、流路３８０’の上部は溝部３２０の底部から非均一な距離である。特に。図５の実施形態において、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、溝部３２０の底部と流路３８０’の上部との距離は増加する。本明細書における実施形態は、投入端部と圧縮端部の間で、溝部の底部と流路の上部との距離が減少する態様（不図示）も含む。
【００３２】
図８は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００”の上部切欠き図である。図８の実施形態において、流路３８０”の幅「Ｗ」は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間でガラス形成デバイスの長さ方向に沿って略一定である。
【００３３】
図９は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００の上部切欠き図である。図９の実施形態において、流路３８０の幅「Ｗ」は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少している。
【００３４】
投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で流路の幅「Ｗ」が減少する、図９の実施形態において、投入端部３４０における流路の幅に対する圧縮端部３３０における流路の幅は、限定するものではないが、投入端部での流路の幅の、例えば、１０％から９０％、２０％から８０％、３０％から７０％など、５％から９５％の範囲である。
【００３５】
図１０は、本明細書において開示した実施形態によるガラス形成デバイス３００’’’の上部切欠き図である。図１０の実施形態において、流路３８０’’’は、ガラス形成デバイス３００’’’の長さ方向に沿って、その一部にのみ延伸し、長さ方向に沿って、略一定の幅「Ｗ」を有する。
【００３６】
図１０に示した実施形態において、流路は、略一定の幅「Ｗ」を有するが、本明細書において開示した実施形態は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で流路の幅「Ｗ」が減少する図９に示した構成と同様だが、流路がガラス形成デバイスの長さ方向に沿って一部にのみ延伸する構成を含むと、理解されるべきである。
【００３７】
図８〜１０は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、幅が略一定、または、減少する流路を示しているが、本明細書において開示した実施形態は、ガラス形成デバイスの投入端部と圧縮端部の間で幅が増加する流路を有する態様（図８〜１０に不図示）も含むと理解されるべきである。
【００３８】
本明細書において開示した実施形態は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、流路の断面積が、長さ方向に沿って略一定のままである、または、変化する態様を含む。例えば、ある好適な実施形態において、流路の断面積は、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する。
【００３９】
この点について、図６および８の組合せで、流路３８０”が、ガラス形成デバイス３００”の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する高さ「Ｈ」を有し、ガラス形成デバイス３００の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、略一定の幅「Ｗ」を有する実施形態を示す。したがって、ガラス形成デバイス３００”の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、流路３８０”の断面積は減少する。
【００４０】
更なる例として、図４および９の組合せで、流路３８０が、その長さ方向に沿って略一定の高さ「Ｈ」、および、投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で減少する幅「Ｗ」を有する実施形態を示す。したがって、ガラス形成デバイス３００の投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で、流路３８０の断面積は減少する。
【００４１】
図６および８、並びに、図４および９の組合せで、流路の断面積が投入端部と圧縮端部の間で減少する好適な実施形態を示したが、本明細書における実施形態は、投入端部と圧縮端部の間で流路の断面積が減少する他の構成も含むと理解されるべきである。その点について、本明細書において開示した実施形態は、ガラス形成デバイスの投入端部と圧縮端部の間で減少する断面積を有する流路を取得するために、図４〜６に示した任意の構成を、図８および９に示した任意の構成と組み合わせた態様を含む。
【００４２】
投入端部３３０と圧縮端部３４０の間で流路の断面積が減少する実施形態において、投入端部３４０における流路の断面積に対する圧縮端部３３０における流路の断面積は、限定するものではないが、投入端部での流路の断面積の、例えば、１０％から９０％、２０％から８０％、３０％から７０％など、５％から９５％の範囲である。
【００４３】
本明細書において開示した実施形態は、ガラス形成デバイスの投入端部と圧縮端部の間で、流路の断面積が増加する態様（図４〜１０に不図示）も含む。
【００４４】
図７および１０の組合せで、流路３８０’’’が、ガラス形成デバイス３００’’’の長さ方向に沿って一部にのみ延伸し、その長さ方向に沿って、略一定の高さ「Ｈ」および幅「Ｗ」を有する実施形態を示す。したがって、流路３８０’’’の断面積は、その長さ方向に沿って、略一定なままである。
【００４５】
流路３８０’’’は、その長さ方向に沿って略一定の断面積を有するが、本明細書において開示した実施形態は、流路が、ガラス形成デバイスの長さ方向に沿って、一部にのみ延伸し（例えば、投入端部から、または、圧縮端部から延伸し）、更に、投入部と圧縮端部の間で増加する、または、投入部と圧縮端部の間で減少するなど、その長さ方向に沿って変化する断面積を有する態様を含む。そのような変化は、流路の高さ、幅、または、その両方の変化によるものでありうる。
【００４６】
図４から１０は、略線形に変化する寸法または断面積を有する流路を示しているが、本明細書において開示した実施形態は、高さ、および、幅の少なくとも１つが曲線的に変化する流路、または、高さ、および、幅の少なくとも１つが段階的に変化する流路など、流路の寸法または断面積が非線形に変化する態様も含むと理解されるべきである。
【００４７】
ガラス形成デバイス３００は、特定の材料に限定されないが、ある例示的実施形態において、デバイスを用いて形成する溶融ガラスに対して最小の反応性を有する耐火性材料を含んでもよい。ガラス形成デバイスについての例示的材料は、限定するものではないが、米国特許出願公開第２００４／００５５３３８号明細書および米国特許出願公開第２００５／０１３０８３０号明細書に開示されたものなどの等方圧加圧されたジルコン系セラミックを含み、それらは、全体として参照により本明細書に組み込まれる。ガラス形成デバイス用の例示的材料は、米国特許出願公開第２００９／０１３１２４１号明細書に開示されたものなどの等方圧加圧されたゼノタイム系またはゼノタイムで安定化されたジルコン系セラミック材料も含みうるものであり、それらは、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【００４８】
図１１は、流路３８０を有するガラス形成デバイス３００の側面切欠き図であり、減圧部５００が、導管５１０を介して流路３８０と流体連通している。図１１は、ガラス形成デバイス３００の圧縮端部側上の減圧部５００を示しているが、本明細書において開示した実施形態は、減圧部５００が、ガラス形成デバイス３００の投入端部側上である態様を含むと理解されるべきである。減圧部５００は、真空ポンプ、若しくは、流路３８０内の雰囲気を、ガラス形成デバイス３００を囲む雰囲気より低く維持するのを可能にする任意の他のタイプの機構または構成を含んでもよい。
【００４９】
減圧部５００の動作を、制御部５２０によって制御してもよく、それにより、減圧部５００が、流路３８０内の雰囲気の圧力を規制するのを可能にする。１つの制御部５２０を図示したが、更なる実施形態において、多数の制御部を備えてもよく、「制御部」（例えば、「プロセッサ」）という用語は、データを処理するための全ての装置、デバイス、および、機械を含有しうるものであり、例としては、プログラム可能なプロセッサ、コンピュータ、または、多数のプロセッサまたはコンピュータを含みうる。プロセッサは、ハードウェアの他に、当該コンピュータプログラムのために実行環境を生成するコード、例えば、プロセッサファームウェアを構成するコード、プロトコルスッタク、データベース管理システム、オペレーティングシステム、または、それらの１つ以上の組合せを含みうる。
【００５０】
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、または、コードとしても知られる）は、コンパイル型またはインタプリタ型言語、若しくは、宣言型または手続き型言語を含む任意の形態のプログラミング言語で書くことができ、スタンドアローンプログラムとして、若しくは、モジュール、コンポーネント、サブルーティン、または、コンピューティング環境に適した他のユニットとして、を含む任意の形態で展開しうる。コンピュータプログラムは、必ずしも、ファイルシステム内のファイルに対応しない。プログラムは、他のプログラムまたはデータ（例えば、マークアップ言語ドキュメントに記憶された１つ以上のスクリプト）を保持するファイルの一部に、または、当該プログラム専用の１つのファイルに、または、多数の連携したファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブプログラム、または、コードの一部を記憶するファイル）に記憶しうる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、若しくは、１つのサイトに位置するか、または、多数のサイトに亘って分散されて通信ネットワークで相互接続された多数のコンピュータ上で、実行されるように展開しうる。
【００５１】
本明細書において記載した工程は、１つ以上のコンピュータプログラムを実行して、入力データを操作して出力を生成することによって機能を行う１つ以上のプログラム可能なプロセッサを含みうる、１つ以上の制御部によって行いうる。それによって、工程および論理フローも行いうるものであり、装置も、専用論理回路、いくつか例を挙げれば、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、または、ＡＳＩＣ（専用集積回路）としても、実装しうる。
【００５２】
コンピュータプログラムを実行するために適したプロセッサは、例えば、汎用および専用の両方のマイクロプロセッサ、並びに、任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサを含む。概して、プロセッサは、命令およびデータを、リードオンリーメモリ、または、ランダムアクセスメモリ、若しくは、それらの両方から受け取る。コンピュータに不可欠な要素は、命令を行うプロセッサ、並びに、命令およびデータを記憶する１つ以上のデータメモリ装置である。概して、コンピュータは、データを記憶するための１つ以上の大容量記憶装置、例えば、磁気、磁気光学ディスク、または、光学ディスクを含むか、または、動作可能に連結されて、そこからデータを受信したり、または、そこにデータを転送したり、若しくは、それらの両方を行う。しかしながら、コンピュータは、そのような装置を有する必要はない。更に、コンピュータは、他の装置、いくつか例を挙げれば、例えば、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）に埋め込まれてもよい。
【００５３】
コンピュータプログラム命令およびデータを記憶するのに適したコンピュータ読み取り可能媒体は、不揮発性メモリ、媒体、および、記憶装置を含む全ての形態のデータメモリを含み、例を挙げれば、半導体メモリ装置、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および、フラッシュメモリ装置；磁気ディスク、例えば、内蔵ハードディスク、または、リムーバブルディスク；磁気光学ディスク；並びに、ＣＤ  ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含む。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補われるか、または、その中に組み込まれうる。
【００５４】
ユーザとの相互作用を提供するために、本明細書において記載した実施形態を、ユーザに情報を表示するための表示装置、例えば、ＣＲＴ（陰極線管）、または、ＬＣＤ（液晶表示）モニタなど、並びに、ユーザが、それによって、コンピュータに入力を行いうるキーボード、および、ポインティングデバイス、例えば、マウスまたはトラックボール、若しくは、タッチスクリーンを有するコンピュータに実装しうる。他の種類の装置を使用して、ユーザとの相互作用を提供しうるものであり、例えば、ユーザからの入力を、音響、音声、または、接触入力を含む任意の形態で受け取りうる。
【００５５】
本明細書において記載した実施形態は、バックエンドコンポーネントを、例えば、データサーバとして含むか、または、ミドルウェアコンポネント、例えば、アプリケーションサーバを含むか、または、フロントエンドコンポーネント、例えば、ユーザが、それを通して本明細書において記載した主題を実装した物と相互作用しうるグラフィカルユーザインタフェイス、または、ウェブブラウザを有するクライアントコンピュータを含むか、若しくは、そのようなバックエンド、ミドルウェア、または、フロントエンドコンポネントの１つ以上の任意の組合せを含む、コンピューティングシステムに実装しうる。システムのコンポーネントは、任意の形態、または、デジタルデータ通信媒体、例えば、通信ネットワークによって相互接続しうる。通信ネットワークの例は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、および、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）、例えば、インターネットである。
【００５６】
コンピューティングシステムは、クライアントおよびサーバを含みうる。クライアントとサーバは、概して、互いに隔たった距離に位置し、典型的には、通信ネットワークを介して相互作用する。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で動作し、互いにクライアント‐サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって発生する。
【００５７】
ある好適な実施形態において、制御部５２０は、フィードバックおよびフィードフォワード制御システムの少なくとも１つを組み込んでもよく、少なくとも１つの処理条件が、測定され、制御部５２０に入力され、制御アルゴリズムを用いて、制御部５２０が、流路３８０内の雰囲気の圧力を、減圧部５００の動作を通して調節するのを可能にする。測定して、制御部５２０に入力してもよい処理条件は、限定するものではないが、ガラス形成デバイスによって作製されたガラスシートの厚さプロファイル特性、および／または、ガラス形成デバイスの下側を流れる溶融ガラスリボンの厚さプロファイル特性を含み、ガラスシートに沿った幅の関数としての、ガラスまたはリボンの厚さ、および、ビーズのガラスまたはリボンの質量中心に対する比を含む。処理条件は、例えば、カメラ（赤外線カメラなど）またはレーザ測定技術を用いた、ガラス形成デバイスの弛みの直接測定、および、ガラス形成デバイスの堰部間の距離の直接測定も含んでもよい。更に、処理条件は、ガラス形成デバイス３００を通って処理される溶融ガラスの流速および温度を含んでもよい。そのような測定は、ユーザによって指示、または、調節されたように行うか、若しくは、毎月、毎週、毎日、毎時、または、１時間内に数回など、自動的な間隔で定期的に行ってもよい。
【００５８】
流路３８０内の圧力を、上記測定した特性の少なくとも１つに応じて、定期的に調節しうる。したがって、流路３８０内の圧力は、異なる時において、または、異なる処理条件下で異なりうる。少なくとも１つの所定の期間について、流路内の雰囲気は、時間の経過で堰部が広がるのを軽減するために、ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より少なくとも２ｐｓｉ低く維持されうるものであり、それは、次に、溶融ガラスのより均一な流れを可能にし、従って、ガラス形成デバイス３００の使用耐用期間を長くし、より長い期間にする。流路内の雰囲気を、ガラス形成デバイスを囲む雰囲気に対し、少なくとも４ｐｓｉ低くなど他の圧力を有するように、維持または調節してもよく、更に、ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より少なくとも６ｐｓｉ低く、少なくとも８ｐｓｉ低く、少なくとも１０ｐｓｉ低く、２から１２ｐｓｉ低く、４から１０ｐｓｉ低くする場合を含んでもよい。この点について、本明細書において開示した実施形態は、時間の経過で堰部が広がるのを軽減するには十分であるかもしれないが、流路３８０内を、不完全な真空に維持することを含み、本明細書において開示した実施形態は、略完全な真空に維持することも含むと、理解されるべきである。
【００５９】
図１２および１３は、それぞれ、ある動作期間後の、減圧空洞部を含まないガラス形成デバイスの一部の投入端部を示す図、および、ある動作期間後の、減圧空洞部を含むガラス形成デバイスの一部の投入端部を示す図である。図１２から分かるように、ガラス形成デバイスが減圧空洞部を有さない場合は、堰部３０５、３１０は、時間の経過で堰部が広がって、互いの距離が離間して「Ｗ１」に増加する傾向あり、それは、ガラス形成デバイスが最初の動作した時の離間距離より大きい。特に、堰部の高さは、ガラス形成デバイスの圧縮端部の近くに対して、ガラス形成デバイスの投入端部の近くで高いので、堰部の広がりはガラス形成デバイスの投入端部の近くで最も大きくなる傾向があるので、一般的な法則として、堰部３０５、３１０の距離が増加するにつれて、ガラス流量の均一性および予測可能性が低下する。結局、堰部の広がりは、ガラス流量の均一性および予測可能性を、十分な品質のガラスシートなどガラス物品を生産するのにガラス形成デバイスを使用できなくなる点まで損なわせて、ガラス形成デバイスの交換が必要になる。
【００６０】
一方、図１３に示したように、ガラス形成デバイスが減圧空洞部３８０を有する場合には、図１２と同じ動作期間が経過しても、堰部３０５、３１０は、図１２に示した程には、互いに広がらず、離間距離「Ｗ２」は、「Ｗ１」より小さい。このことは、次に、ガラス形成デバイスが減圧空洞部を含まない場合より、ガラス流量の均一性および予測可能性を、より長い期間、比較的安定して制御可能に維持するのを可能にする。結果的に、ガラス形成デバイスの使用耐久期間を長くして、生産費用の削減となりうる。
【００６１】
本明細書において開示した実施形態を、オーバーフローダウンドロー処理について記載したが、そのような実施形態の動作原理は、フロー処理およびスロットドロー処理などの他のガラス形成処理にも適用してもよいと理解されるべきである。
【００６２】
当業者には、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、本開示の実施形態に様々な変更および変形を行いうることが明らかであろう。したがって、本開示は、これらの、および、他の実施形態の変更例および変形例も、添付の請求項、および、それらの均等物の範囲内である限りは、網羅することを意図する。  
【００６３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００６４】
実施形態１  
ガラス物品を生産するための装置において、
ガラス形成デバイスを備えてなり、
前記ガラス形成デバイスは、
投入端部、圧縮端部、および、前記投入端部と前記圧縮端部の間に延伸する溝部と、
前記溝部の下方で、前記投入端部と前記圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路と、
を備え、
前記流路内の雰囲気を、前記ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持するものである、装置。
【００６５】
実施形態２  
前記流路の断面積が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で変化する、実施形態１に記載の装置。
【００６６】
実施形態３  
前記流路の断面積が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で減少する、実施形態２に記載の装置。
【００６７】
実施形態４  
前記流路の幅が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で減少する、実施形態３に記載の装置。
【００６８】
実施形態５  
前記流路の高さが、前記投入端部と前記圧縮端部の間で減少する、実施形態３に記載の装置。
【００６９】
実施形態６  
前記流路の上部が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で前記溝部の底部から均一な距離である、実施形態１に記載の装置。
【００７０】
実施形態７  
前記流路の上部が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で前記溝部の底部から非均一な距離である、実施形態１に記載の装置。
【００７１】
実施形態８  
前記流路内の前記雰囲気を、前記ガラス形成デバイスを囲む前記雰囲気より、少なくとも２ｐｓｉ低く維持する、実施形態１に記載の装置。
【００７２】
実施形態９  
前記流路と流体連通する減圧部を更に備えた、実施形態１に記載の装置。
【００７３】
実施形態１０  
前記流路内の前記雰囲気の圧力を規制する制御部を更に備えた、実施形態１に記載の装置。
【００７４】
実施形態１１  
ガラス物品を生産するための方法において、
ガラス形成デバイスに溶融ガラスを導入する工程を有し、
前記ガラス形成デバイスは、
投入端部、圧縮端部、および、前記投入端部と前記圧縮端部の間に延伸する溝部と、
前記溝部の下方で、前記投入端部と前記圧縮端部の間に少なくとも部分的に延伸する流路と、
を備え、
前記流路内の雰囲気を、前記ガラス形成デバイスを囲む雰囲気より低い圧力で維持するものである、方法。
【００７５】
実施形態１２  
前記流路の断面積が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で変化する、実施形態１１に記載の方法。
【００７６】
実施形態１３  
前記流路の断面積が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で減少する、実施形態１２に記載の方法。
【００７７】
実施形態１４  
前記流路の幅が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で減少する、実施形態１３に記載の方法。
【００７８】
実施形態１５  
前記流路の高さが、前記投入端部と前記圧縮端部の間で減少する、実施形態１３に記載の方法。
【００７９】
実施形態１６  
前記流路の上部が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で前記溝部の底部から均一な距離である、実施形態１１に記載の方法。
【００８０】
実施形態１７  
前記流路の上部が、前記投入端部と前記圧縮端部の間で前記溝部の底部から非均一な距離である、実施形態１１に記載の方法。
【００８１】
実施形態１８  
前記流路内の前記雰囲気を、前記ガラス形成デバイスを囲む前記雰囲気より、少なくとも２ｐｓｉ低く維持する、実施形態１１に記載の方法。
【００８２】
実施形態１９  
前記流路と流体連通する減圧部を動作させる工程を更に有する、実施形態１１に記載の方法。
【００８３】
実施形態２０  
前記流路内の前記雰囲気の圧力を規制する制御部を動作させる工程を更に有する、実施形態１１に記載の方法。
【００８４】
実施形態２１  
実施形態１１に記載の方法で作製されたガラスシート。
【００８５】
実施形態２２  
実施形態２１に記載のガラスシートを含む電子装置。
【符号の説明】
【００８６】
１０１  ガラス形成デバイス
１０５  溶融槽
１０９  保存容器
１１１  バッチ供給装置
１１３  モータ
１１５  制御部
１１９  ガラス液面高さプローブ
１２３  立管
１２５  通信回線
１２７  清澄槽
１２９  第１の接続管
１３１  混合槽
１３３  供給槽
１３５  第２の接続管
１３７  第３の接続管
１３９  降下管
１４１  投入部
１４３  形成装置
２０１、３２０  溝部
２０７  底壁部
２１１  形成くさび部
２１９  根元部
２２１  ドロー平面
２２３  縁部方向付け部
３００、３００’、３００”、３００’’’  ガラス形成デバイス
３０５、３１０  第１の堰部
３３０  投入端部
３４０  圧縮端部
３５０  根元部
３８０、３８０’、３８０”  流路
４１０、４２０  支台
５００  減圧部
５１０  導管
５２０  制御部
【図１】
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【図２】
2018516838.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018516838.tif 000013
【図１２】
2018516838.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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