(57)【要約】  ガラス物品を製造する方法は、溶融ガラス源からガラスシートを成形する工程、およびそのガラスシートからガラス物品を分割する工程を有してなる。ガラスシートからガラス物品を分割する工程中、そのガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、所定の値より低くなるように制御される。ガラス物品の周囲の雰囲気の含水量をそのように制御すると、それに付着する粒子の密度を効果的に減少させることができる。
2018532687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品を製造する方法において、
溶融ガラス源からガラスシートを成形する工程、
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程、および
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、該ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を所定の値より低くなるように制御する工程、
を有してなる方法。
【請求項２】
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が少なくとも約３５℃であり、該ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、該雰囲気の総質量に基づいて１質量％未満に制御される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が少なくとも約５０℃である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記制御する工程が、前記ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を、該雰囲気の総質量に基づいて約０．５質量％未満に制御する工程を含む、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの温度が約１００℃から約５００℃に及ぶ、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの周囲の雰囲気を、水を実質的に含まないように制御する工程をさらに含む、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシート上にガス流を流す工程であって、該ガス流の少なくとも９９質量％が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から構成されるものである工程をさらに含む、請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記ガス流が窒素および酸素を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ガス流中の窒素対酸素の質量比が４：１から８：１に及ぶ、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ガス流の少なくとも９９質量％が窒素から構成される、請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記ガス流の温度が少なくとも約３５℃である、請求項７から１０いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記ガス流が約０．１質量％未満の水を含む、請求項７から１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記ガラス物品に洗浄溶液を施す工程をさらに含む、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記ガラス物品に洗浄溶液を施す工程の後、前記ガラス物品に付着した粒子の密度が、前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を、所定の値より低くなるように制御する工程を含まないプロセスにおいて前記ガラス物品に付着した粒子の密度より、少なくとも５０％低い、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラスシートが動いており、該動いているガラスシートからガラス物品を分割する工程が、所定の分割路に沿って該動いているガラスシートを切り込んで、切り込み線を形成する工程、該動いているガラスシートを係合アセンブリに係合させる工程、および前記切り込み線と実質的に一致する軸を中心に該係合アセンブリを回転させる工程を含む、請求項１から１４いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１５年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６２／２５１２１９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、広く、ガラス製造方法に関し、より詳しくは、粒子付着が低下したガラス物品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ディスプレイ用途、例えば、ＬＣＤテレビおよび携帯型電子機器のための平らなガラス基板などのガラス材料の製造において、特に、そのような用途の画像解像度が増加し続けているので、ガラスの表面品質特性を高めるという要望が引き続きある。そのような表面品質特性は、表面に付着した粒子の密度を含む数多くの要因の影響を受け得る。そのような粒子は、ガラスパネルがより大きいガラス基板、例えば、ガラスリボンから分割される加工工程を含む様々な加工条件の結果として表面に導入され得る。
【０００４】
ガラス表面上の付着粒子の密度を減少させるためのほとんどの努力は、機械的加工段階（例えば、ブラシ、ローラ、スポンジなど）および／または化学的加工段階（例えば、酸性または塩基性洗浄剤の塗布など）によるガラスシートの洗浄などの後期の加工段階に焦点を当ててきた。その点に関して、初期の加工段階における付着粒子の密度を減少させるためにいくらかの努力がなされてきたが、そのような努力は、大抵、ガラスシートに保護材料またはコーティングを付着させる工程を含んでいた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、そのような加工段階により、汚れなどの他の表面品質欠陥が生じ、いずれにせよ、通常、その保護材料またはコーティングを施し、次いで除去する追加の工程を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ガラス物品を製造する方法がここに開示されている。その方法は、溶融ガラス源からガラスシート、例えば、ガラスリボンを成形する工程を有してなる。その方法は、ガラスシートからガラス物品を分割する工程も有する。そのガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を、所定の値より低くなるように制御する。
【０００７】
これらと他の実施の形態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、ここに記載されたような実施の形態を実施することにより認識されるであろう。
【０００８】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本開示の実施の形態を示しており、請求項に記載された実施の形態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を目的とすることが理解されよう。添付図面は、これらと他の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、これらと他の実施の形態の様々な実施の形態を示しており、説明と共に、その原理と作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の態様による成形装置を含む、ガラス物品を製造するための装置の概略図
【図２】図１の成形装置の断面拡大斜視図
【図３】様々な異なるガス流処理に関する粒子除去効率データを示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、その例が添付図面に示されている、本開示の実施の形態を参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部品を称するために、図面に亘り、同じ参照番号が使用される。
【００１１】
ここに用いたように、「作用点」という用語は、ガラスの粘度が１０4ポアズである℃で表された温度を称する。
【００１２】
ここに用いたように、「軟化点」という用語は、ガラスの粘度が１０7.6ポアズである℃で表された温度を称する。
【００１３】
ここに用いたように、「徐冷点」という用語は、ガラスの粘度が１０13ポアズである℃で表された温度を称する。
【００１４】
ここに用いたように、「歪み点」という用語は、ガラスの粘度が１０14.5ポアズである℃で表された温度を称する。
【００１５】
ここに用いたように、「水を実質的に含まない」という句は、雰囲気の総質量に基づいて、含水量が約０．０１質量％未満の雰囲気を称する。
【００１６】
ここに用いたように、「ガラス物品に付着した粒子の密度」という用語は、例えば、ガラス物品の表面の１平方センチメートルの面積で観察された既定のサイズ（例えば、１マイクロメートルの直径）より大きい直径を有する粒子の平均数を測定することにより決定できるような、ガラス物品の既定の表面積内で観察された粒子の数を称する。
【００１７】
図１は、続いてガラスシートに加工するためのガラスリボン１０３をフュージョンドローするためのガラス成形装置１０１の例示の概略図を示している。図示されたガラス成形装置はフュージョンドロー装置を備えているが、さらに別の例では、他のフュージョン成形装置が設けられることがある。ガラス成形装置１０１は、貯蔵器１０９からバッチ材料１０７を受け取るように構成された溶融容器（または溶融炉）１０５を備え得る。バッチ材料１０７は、モータ１１３により駆動されるバッチ送達装置１１１によって導入することができる。随意的な制御装置１１５は、矢印１１７により示されるように、所望の量のバッチ材料１０７を溶融容器１０５に導入するようにモータ１１３を稼働させるように構成できる。ガラスレベルプローブ１１９を使用して、直立管１２３内のガラス溶融物（または溶融ガラス）１２１のレベルを測定し、その測定した情報を、通信回線１２５を通じて制御装置１１５に通信することができる。
【００１８】
ガラス成形装置１０１は、溶融容器１０５の下流に位置し、第１の接続管１２９により溶融容器１０５に流体接続された、清澄管などの清澄容器１２７も備えることができる。撹拌槽などの混合容器１３１も清澄容器１２７の下流に位置することができ、ボウルなどの送達容器１３３が、混合容器１３１の下流に位置することがある。図から分かるように、第２の接続管１３５は清澄容器１２７を混合容器１３１に接続することができ、第３の接続管１３７は混合容器１３１を送達容器１３３に接続することができる。さらに示されるように、下降管１３９を配置して、ガラス溶融物１２１を送達容器１３３から成形装置１４３の入口１４１に送達することができる。図から分かるように、溶融容器１０５、清澄容器１２７、混合容器１３１、送達容器１３３、および成形装置１４３は、ガラス成形装置１０１に沿って直列に位置することがあるガラス溶融ステーションの例である。
【００１９】
溶融容器１０５は、通常、耐火（例えば、セラミック）れんがなどの耐火材料から製造される。ガラス成形装置１０１は、白金、もしくは白金・ロジウム、白金・イリジウムおよびその組合せなどの白金含有金属から通常製造されるが、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、およびその合金などの耐火金属および／または二酸化ジルコニウムから作られることもある、構成部材をさらに備えることがある。その白金含有構成部材としては、第１の接続管１２９、清澄容器１２７（例えば、清澄管）、第２の接続管１３５、直立管１２３、混合容器１３１（例えば、撹拌槽）、第３の接続管１３７、送達容器１３３（例えば、ボウル）、下降管１３９および入口１４１の１つ以上が挙げられる。成形装置１４３は、耐火物などのセラミック材料から製造され、ガラスリボン１０３を形成するように設計されている。
【００２０】
図２は、図１の線２−２に沿ったガラス成形装置１０１の断面斜視図である。図から分かるように、成形装置１４３は、第１の堰２０３および第２の堰２０５を備えて樋２０１の対向する側部を画成する一対の堰により少なくとも部分的に画成された樋２０１を備え得る。さらに示されるように、樋２０１は、底壁２０７により少なくとも部分的に画成されることもある。図から分かるように、堰２０３、２０５および底壁２０７の内面は、丸角が設けられることがある実質的にＵ字形を画成する。さらに別の例では、そのＵ字形は、互いに対して実質的に９０°の表面を有することがある。またさらに別の例では、その樋は、堰２０３、２０５の内面の交差により画成される底面を有することがある。例えば、その樋は、Ｖ字形プロファイルを有することがある。図示されていないが、その樋は、追加の例においてさらに別の構造を備え得る。
【００２１】
図から分かるように、樋２０１は、軸２０９に沿って変動する、堰の上部と樋２０１の下部との間の深さ「Ｄ」を有し得るが、その深さは、軸２０９に沿って実質的に同じであってもよい。樋２０１の深さ「Ｄ」を変えると、ガラスリボン１０３の幅に亘るガラスリボンの厚さの一貫性が向上することがある。単なる一例において、図２に示されるように、成形装置１４３の入口近くの深さ「Ｄ1」は、樋２０１の入口より下流の位置での樋２０１の深さ「Ｄ2」よりも大きいことがあり得る。点線２１０により示されるように、底壁２０７は、軸２０９に対して鋭角で延在して、入口端から反対端に成形装置１４３の長手方向に沿って深さを実質的に連続して減少させてもよい。
【００２２】
成形装置１４３は、成形楔２１１の互いに反対の端部の間に延在する一対の下方に傾斜した成形面部分２１３、２１５を有する成形楔２１１をさらに備える。その一対の下方に傾斜した成形面部分２１３、２１５は、下流方向２１７に沿って集束して、基部２１９を形成する。延伸面２２１は基部２１９を通って延在し、そこで、ガラスリボン１０３は、延伸面２２１に沿って下流方向２１７に延伸することができる。図から分かるように、延伸面２２１は、基部２１９を二等分することができるが、延伸面２２１は、基部２１９に対して他の向きで延在してもよい。
【００２３】
成形装置１４３に、必要に応じて、その一対の下方に傾斜する成形面部分２１３、２１５の少なくとも一方と交差する１つ以上のエッジ・ディレクタ２２３を設けてもよい。さらに別の例において、その１つ以上のエッジ・ディレクタは、両方の下方に傾斜する成形面部分２１３、２１５と交差し得る。さらに別の例において、エッジ・ディレクタを成形楔２１１の互いに反対の端部の各々に配置することができ、その場合、ガラスリボン１０３のエッジは、エッジ・ディレクタから流れ去る溶融ガラスによって形成される。例えば、図２に示されるように、エッジ・ディレクタ２２３を第１の反対の端部２２５に配置することができ、第２の同一のエッジ・ディレクタ（図２に示されていない）を第２の反対の端部（図１の２２７参照）に配置することができる。各エッジ・ディレクタ２２３は、下方に傾斜する成形面部分２１３、２１５の両方と交差するように構成できる。各エッジ・ディレクタ２２３は、互いに実質的に同一であり得るが、エッジ・ディレクタは、さらに別の例において、異なる特徴を有することがある。本開示の態様にしたがって、様々な成形楔およびエッジ・ディレクタの構造を使用してよい。例えば、ここに各々が全て引用される、米国特許第３４５１７９８号、同第３５３７８３４号、同第７４０９８３９号、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６１／１５５６６９号の各明細書に開示された成形楔およびエッジ・ディレクタの構造に、本開示の態様を使用してよい。
【００２４】
先の記載は、溶融ガラス源からガラスシートを成形するためのフュージョン装置および方法に関するが、ここに開示された実施の形態は、フロート法およびスロットドロー法などの、溶融ガラス源からガラスシートを成形するための他の方法も含むことを理解すべきである。
【００２５】
溶融ガラス源からガラスシートを成形した際に、そのガラスシートは、ガラスシートからガラス物品を分割するための当該技術分野に公知のいくつもある技術の少なくとも１つを使用して、窓ガラスなどのガラス物品に分割されることがある。
【００２６】
例えば、ガラスシートがガラス物品に分割されているときに、ガラスシートが動いている（すなわち、移動するガラスリボン）実施の形態において、分割装置は、移動式罫書き／移動式アンビルタイプの機械的切り込みアセンブリおよび／またはレーザ系切り込みアセンブリなどの、ガラス物品の間の所定の分割路に沿って切り込み線を与えるための切り込みアセンブリを最初に備えることがある。その分割装置は、移動するシートと解除可能に係合するための係合アセンブリも備えることがある。それに加え、その分割装置は、窓ガラス係合アセンブリを移動するシートと係合させ、切り込み線と実質的に一致する軸を中心にそのアセンブリを回転させるように適合された運搬装置を備えることがある。その分割装置は、分割が一旦行われたら、窓ガラスとシートが互いに接触しないように、移動するシートから窓ガラスを分割する際に、窓ガラス係合アセンブリが運搬装置に対して動くように、窓ガラス係合アセンブリおよび運搬装置を接続するための連結アセンブリをさらに備えることがある。その分割装置の使用には、移動するシートと解除可能に係合させる工程、分割すべき窓ガラスを、切り込み線と実質的に一致する軸を中心に回転させる工程であって、その回転により、窓ガラスがシートから分割される工程、および分割が一旦行われたら、窓ガラスとシートが互いに接触しないように、原動力として重力を受動的に使用して、および／または、例えば、動水力、機械的スプリング力、空気力、および真空の少なくとも１つを能動的に使用して、移動するシートに対して分割された窓ガラスを移動させる工程が含まれることがある。そのような分割装置およびプロセスが、例えば、ここに全てが引用される米国特許第６６１６０２５号明細書に開示されている。
【００２７】
窓ガラスなどのガラス物品のガラスシートからの分割中に、その脆性材料の分割の結果として、小さいガラス粒子が生じ得る。小さいガラス粒は、ガラスシートの周囲の雰囲気中に本質的に存在することもある。そのような粒子は、特に、約２００℃から約４００℃のガラスシートの温度を含む約１００℃から約５００℃のガラスシートの温度などの、１００℃を越えるガラスシートの温度で、ガラスシートの表面に容易に付着し得る。
【００２８】
付着したガラス粒子を除去するための努力は、例えば、機械的および／または化学的技術の利用を含む後処理工程を含み得る。機械的技術は、例えば、ガラスの少なくとも１つの表面区域への、ブラシ、ローラ、スポンジ、超音波、およびメガソニックの適用を含み得る。化学的技術は、例えば、ガラスの少なくとも１つの表面区域への、少なくとも１種類の洗浄溶液、スラリー、または懸濁液の適用を含み得る。そのような適用は、例えば、噴霧、浸漬、はけ塗り、およびロール塗りによって行われることがある。
【００２９】
洗浄溶液の例としては、脱イオン水を含む水、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、酸性成分、塩基性成分、洗浄剤、およびキレート剤の少なくとも１つを含有する水溶液が挙げられる。洗浄剤は、例えば、アルカリ性洗浄剤などを含むことがある。洗浄溶液の適用は、少なくとも１種類の塩基性溶液の適用とは別の処理工程において、少なくとも１種類の酸性溶液の適用などの、化学的性質が異なる複数の溶液の適用を含む多段階工程を含むことがある。そのような多段階処理技術の例が、ここに全てが引用される、米国特許出願公開第２０１４／０３１８５７８号明細書に開示されている。
【００３０】
多くの用途について、窓ガラスなどのガラス物品に付着した粒子の密度（すなわち、そのような処理工程の前のガラス物品に付着した粒子の密度と比べた、そのような処理工程後のガラス物品に付着した粒子の密度）を減少させる上でそのような処理工程が有効であることが分かってきたが、それでもまだ、特定の用途（益々高い画像解像度が望ましいディスプレイ用途など）には、ガラス物品に付着した粒子の密度を低下させる過程が必要であろう。
【００３１】
この課題に応えて、ここに開示された方法は、ガラス物品に付着した粒子の密度を、益々低い粒子密度が望ましい用途の要件を満たすまたはそれを超えるレベルに減少させることができる。例えば、ここに開示された特定の例示の実施の形態は、１平方センチメートルの表面積当たりの１マイクロメートル超の直径を有する粒子が０．００１未満である粒子密度を可能にできる。ここに開示された特定の例示の実施の形態は、１平方センチメートルの表面積当たりの０．３マイクロメートル超の直径を有する粒子が０．０１未満である粒子密度も可能にできる。そのような方法は、例えば、ここに記載された後処理工程（例えば、機械的および／または化学式処理工程）の内の少なくとも１つと組み合わされた場合、特に効果的であることが分かった。
【００３２】
この点に関して、本出願人は、意外なことに、ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を所定の値より低くなるように制御することにより、減少した粒子密度を達成できることを発見した。例えば、本出願人は、ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気が、その雰囲気の含水量が既定の温度で水飽和レベルより著しく低い、比較的乾燥状態にあるときに、減少した粒子密度を達成できることを発見した。ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量がそのような様式で制御されると、分割過程の結果として生成されるガラス粒子、並びにガラスシートの周囲の雰囲気中に固有に存在する他の粒子などの粒子がガラスシートに付着するのが減少する。
【００３３】
分割過程中のガラスシートの温度は、約１００℃から約５００℃など、しばしば１００℃を超えるので、ガラスシートの周囲の雰囲気の温度は、約５０℃から約１５０℃などの約３５℃から約２００℃を含む、少なくとも約３５℃のように、およびさらに少なくとも約５０℃のように、さらにまた少なくとも約６５℃のように、またさらに少なくとも１００℃のように通常上昇している。ここに開示された実施の形態は、これらの温度条件下でのガラス物品のガラスシートからの分割の工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、雰囲気の総質量に基づいて約０．０１質量％から約１質量％を含む、さらに雰囲気の総質量に基づいて約０．０５質量％から約０．５質量％を含む、またさらに雰囲気の総質量に基づいて約０．１質量％から約０．２質量％を含む、雰囲気の総質量に基づいて約０．５質量％未満など、またさらに雰囲気の総質量に基づいて約０．２質量％未満など、またさらに雰囲気の総質量に基づいて約０．１質量％未満など、さらにまた雰囲気の総質量に基づいて約０．０５質量％未満などの、雰囲気の総質量に基づいて１質量％未満に制御されるものを含む。
【００３４】
ここに開示された実施の形態は、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、雰囲気の総質量に基づいて約０．０２質量％から約０．０８質量％などの、雰囲気の総質量に基づいて約０．０１質量％から約０．１質量％であるように制御されるものも含む。ここに開示された実施の形態は、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気が、水を実質的に含まないように制御されるものも含む。
【００３５】
さらに別の例として、ここに開示された実施の形態は、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が、約３５℃から約２００℃などの少なくとも約３５℃であり、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、雰囲気の総質量に基づいて、約０．５質量％未満など、さらに約０．１質量％未満など、またさらに約０．０５質量％未満などの、約１質量％未満であるように制御されるものを含む。
【００３６】
ここに開示された実施の形態は、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が、約５０℃から約２００℃などの少なくとも約５０℃であり、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、雰囲気の総質量に基づいて、約０．５質量％未満など、さらに約０．１質量％未満など、またさらに約０．０５質量％未満などの、約１質量％未満であるように制御されるものも含む。
【００３７】
ここに開示された実施の形態は、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が、約６５℃から約２００℃などの少なくとも約６５℃であり、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、雰囲気の総質量に基づいて、約０．５質量％未満など、さらに約０．１質量％未満など、またさらに約０．０５質量％未満などの、約１質量％未満であるように制御されるものも含む。
【００３８】
ここに開示された実施の形態は、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程前の、１０秒から約１０分を含む、少なくとも３０秒など、またさらに少なくとも１０秒などの少なくとも１分の時間から、ガラス物品のガラスシートからの分割の時間までと、その時間を含む期間に亘り、所定の値未満に制御される場合などの、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中だけでなく、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程の前も、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が制御されるものも含む。
【００３９】
ここに開示された実施の形態は、ガラスシートの温度が、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中のガラスシートの温度より高いときに、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が制御されるものも含む。例えば、ここに開示された実施の形態は、ガラスシートの温度が、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中のガラスシートの温度と、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程中のガラスシートの温度より約５００℃まで高いなど、また約２００℃まで高いなど、またさらに約１００℃まで高いなどの約１，０００℃まで高い温度との間の範囲にあるときに、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が所定の値より低くなるよう制御されるものを含む。
【００４０】
特定の例示の実施の形態において、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、ガラス物品のガラスシートからの分割の工程とそれまでを含む、溶融ガラス源からのガラスシートの成形と冷却の一部または全ての間で制御されることがある。例えば、特定の例示の実施の形態において、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、少なくとも、ガラスシートがその歪み点にあるときと、ガラスシートからガラス物品を分割する工程を含むそれまでの間の段階中に、所定の値より低くなるように制御されることがある。特定の例示の実施の形態において、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、少なくとも、ガラスシートがその徐冷点にあるときと、ガラスシートからガラス物品を分割する工程を含むそれまでの間の段階中に、所定の値より低くなるように制御されることがある。特定の例示の実施の形態において、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、少なくとも、ガラスシートがその軟化点にあるときと、ガラスシートからガラス物品を分割する工程を含むそれまでの間の段階中に、所定の値より低くなるように制御されることがある。特定の例示の実施の形態において、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、少なくとも、ガラスシートがその作用点にあるときと、ガラスシートからガラス物品を分割する工程を含むそれまでの間の段階中に、所定の値より低くなるように制御されることがある。
【００４１】
特定の例示の実施の形態において、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量は、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、ガラスシートからガラス物品を分割する時間を含むその時点からの、ガラスシートからガラス物品を分割する工程の後の１０秒から約１０分を含む、少なくとも３０秒など、またさらに少なくとも１０秒などの少なくとも約１分の時間まで、所定の値より低くなるように制御される場合など、ガラスシートからガラス物品を分割する工程の後に制御されることがある。
【００４２】
ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量の制御は、様々な方法の内の少なくとも１つにより達成できる。例えば、いくつかの実施の形態において、ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、ガラスシート上にガス流を流すことができ、ここで、そのガス流は、所定の値より低くなるように制御された含水量を有する。そのような実施の形態は、例えば、ガス流の少なくとも９９質量％が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から構成されるものを含むことがある。そのような実施の形態は、ガス流が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から実質的になるものも含み得る。そのような実施の形態は、ガス流の温度が、約３５℃から約２００℃など、さらに５０℃から１５０℃などの、少なくとも約３５℃であるものを含むことがある。そのようなガス流は、例えば、約０．０５質量％未満の水など、さらには約０．０２質量％未満の水など、またさらには約０．０１質量％未満の水などの約０．１質量％未満の水を含むことがある。
【００４３】
ガス流の少なくとも約９９質量％が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から構成される実施の形態は、ガス流中の窒素対酸素の質量比が４：１から８：１に及ぶものを含み、さらにガス流の温度が、約３５℃から約２００℃など、さらに約５０℃から約１５０℃などの少なくとも約３５℃であるものを含む、ガス流が窒素と酸素の両方を含むものを含む。そのようなガス流は、例えば、約０．０５質量％未満の水など、さらには約０．０２質量％未満の水など、またさらには約０．０１質量％未満の水などの約０．１質量％未満の水を含むことがある。
【００４４】
ガス流が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から実質的になる実施の形態は、ガス流中の窒素対酸素の質量比が４：１から８：１に及ぶものを含み、さらにガス流の温度が、約３５℃から約２００℃など、さらに約５０℃から約１５０℃などの少なくとも約３５℃であるものを含む、ガス流が窒素および酸素から実質的になるものを含む。そのようなガス流は、例えば、約０．０５質量％未満の水など、さらには約０．０２質量％未満の水など、またさらには約０．０１質量％未満の水などの約０．１質量％未満の水を含むことがある。
【００４５】
ガス流の少なくとも約９９質量％が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から構成される実施の形態は、ガス流の少なくとも約９９質量％が窒素から構成されるものを含む。そのような実施の形態は、ガス流の少なくとも約９９質量％がアルゴンから構成されるものも含む。そのような実施の形態において、ガス流の温度は、限定されないが、例えば、約３５℃から約２００℃など、さらに約５０℃から約１５０℃などの少なくとも約３５℃であることがある。そのようなガス流は、例えば、約０．０５質量％未満の水など、さらには約０．０２質量％未満の水など、またさらには約０．０１質量％未満の水などの約０．１質量％未満の水を含むことがある。
【００４６】
ガス流が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から実質的になる実施の形態は、ガス流が窒素から実質的になるものを含む。そのような実施の形態は、ガス流がアルゴンから実質的になるものも含む。そのような実施の形態において、ガス流の温度は、限定されないが、例えば、約３５℃から約２００℃など、さらに約５０℃から約１５０℃などの少なくとも約３５℃であることがある。そのようなガス流は、例えば、約０．０５質量％未満の水など、さらには約０．０２質量％未満の水など、またさらには約０．０１質量％未満の水などの約０．１質量％未満の水を含むことがある。
【００４７】
前記ガス流の流量、組成、および温度は、ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が前記所定の値より低くなるように制御されるように制御することができる。そのガス流の流量、組成、および温度は、ガラスシートの冷却速度が、当業者が決定できるように、所定の冷却曲線に従えるように制御することもできる。
【００４８】
窓ガラスなどのガラス物品が、ここに開示された実施の形態にしたがってガラスシートから一旦分割されたら、その物品は、例えば、ここに開示された機械的および／または化学的洗浄工程のいずれを使用して洗浄してもよい。例えば、特定の例示の実施の形態において、水および／または少なくとも１種類の洗浄溶液がそのガラス物品に施されることがある。そのような実施の形態は、洗浄溶液をガラス物品に施した後、ガラス物品に付着した粒子の密度が、ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を、所定の値より低くなるように制御する工程を含まないプロセスにおいてガラス物品に付着した粒子の密度より、少なくとも約６０％低いなど、さらに少なくとも約７０％低いなど、またさらに少なくとも約８０％低いなど、少なくとも約５０％低いものを含む。
【００４９】
そのような実施の形態は、水および／または洗浄溶液をガラス物品に施した後、約１から約４００マイクロメートルの粒子の直径などの、約１マイクロメートル超の直径を有する粒子の粒子密度が、平方センチメートル当たり約０．０００５粒子未満など、さらに平方センチメートル当たり約０．０００２粒子未満などの平方センチメートル当たり約０．００１粒子未満であるものも含み得る。
【００５０】
そのような実施の形態は、洗浄溶液をガラス物品に施した後、約０．３マイクロメートルから約４００マイクロメートルの粒子の直径などの、約０．３マイクロメートル超の直径を有する粒子の粒子密度が、平方センチメートル当たり約０．００５粒子未満など、さらに平方センチメートル当たり約０．００２粒子未満などの平方センチメートル当たり約０．０１粒子未満であるものも含み得る。
【実施例】
【００５１】
ここでの実施の形態は、以下の非限定的実施例を考えて、さらに説明される。
【００５２】
Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから入手できるＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラスを約２インチ（約５ｃｍ）×２インチ（約５ｃｍ）のサイズの試料に切断し、Ｃｒｅｓｔｌｉｎｅ（Ｃｒｅｓｔ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓから入手できる洗浄液）で洗浄し、脱イオン水で濯ぎ、空気乾燥させた。その後の作業に、平方センチメートル当たり２から１０粒子以下の粒子数で、ガラスおよびガラス試料の表面に存在する汚染物質の光回折を捕らえるストロボを使用して、約０．８マイクロメートルから約４０マイクロメートルのサイズを有する粒子を選択した。次に、ガラスを、毎分約５℃の速度で管状炉内において約２５℃から約６００℃に加熱し、続いて、毎分約５℃の速度で約４００℃に冷却し、その時間中、下記の表１に述べられたガス流の内の１つをガラス上に連続して流した。ガラスを約４００℃の温度に維持し、表１に述べられたようなガス流の内の１つをガラス上に連続して流している間に、約３８マイクロメートルから約１０６マイクロメートルまでに及ぶ直径を有する「Ｅａｇｌｅ  ＸＧ」ガラス粒子をガラス表面に導入した。そのガス流が水蒸気の添加を含む場合、ガス流が、ガラスが存在し、ガラス粒子の導入が行われる管状炉に入る前に、そのガス流をバブラーに通して水を捕らえた。ガラスを約２５℃に冷却した後、ストロボを使用して、ガラス表面上の平方センチメートル当たりの粒子数を計数し、ガラスをＣｒｅｓｔｌｉｎｅで洗浄し、次いで、再び粒子を計数した。洗浄の前後の計数した粒子の差を比較することによって、粒子除去効率を計算した。
【００５３】
表１は、実質的に純粋なアルゴン、実質的に純粋な窒素（Ｎ2）、実験室の空気（ｌａｂ  ａｉｒ）、および約８０モル％の窒素と２０モル％の酸素を含有するガス流（ＵＺ  ａｉｒ）を含む、多数の異なるガス流に関する中央粒子除去効率（ＰＲＥ）を示している。実質的に純粋なアルゴン、実質的に純粋な窒素、およびＵＺ  Ａｉｒのガス流の各々の含水量は、ガス流の総質量に基づいて約０．１質量％未満であった。実験室の空気流の含水量は、ガス流の総質量に基づいて約２．９質量％であった。図３は、表１に示された様々な異なるガス流に関する粒子除去効率データを示している。図から分かるように、ガラス粒子をガラス表面に導入する最中にガス流の含水量を最小にすると、粒子除去効率が改善される。
【００５４】
【表１】
2018532687.tif 000003
【００５５】
ここに開示された特別な実施の形態は、オーバーフローダウンドロー法に関して記載してきたが、そのような実施の形態の原理および作動は、フロート法およびスロットドロー法などの他のガラス成形法にも適用できることを理解すべきである。
【００５６】
本開示の精神および範囲から逸脱せずに、本開示の実施の形態に様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。それゆえ、本開示は、これらと他の実施の形態の改変および変更を、それらが特許請求の範囲およびその等価物の範囲に入るという条件で網羅することが意図されている。
【００５７】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５８】
実施形態１
ガラス物品を製造する方法において、
溶融ガラス源からガラスシートを成形する工程、
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程、および
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、該ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を所定の値より低くなるように制御する工程、
を有してなる方法。
【００５９】
実施形態２
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が少なくとも約３５℃であり、該ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量が、該雰囲気の総質量に基づいて１質量％未満に制御される、実施形態１に記載の方法。
【００６０】
実施形態３
前記ガラスシートの周囲の雰囲気の温度が少なくとも約５０℃である、実施形態２に記載の方法。
【００６１】
実施形態４
前記制御する工程が、前記ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を、該雰囲気の総質量に基づいて約０．５質量％未満に制御する工程を含む、実施形態２に記載の方法。
【００６２】
実施形態５
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの温度が約１００℃から約５００℃に及ぶ、実施形態１に記載の方法。
【００６３】
実施形態６
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの周囲の雰囲気を、水を実質的に含まないように制御する工程をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【００６４】
実施形態７
前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシート上にガス流を流す工程であって、該ガス流の少なくとも９９質量％が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から構成されるものである工程をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【００６５】
実施形態８
前記ガス流が窒素および酸素を含む、実施形態７に記載の方法。
【００６６】
実施形態９
前記ガス流中の窒素対酸素の質量比が４：１から８：１に及ぶ、実施形態８に記載の方法。
【００６７】
実施形態１０
前記ガス流の少なくとも９９質量％が窒素から構成される、実施形態７に記載の方法。
【００６８】
実施形態１１
前記ガス流の少なくとも９９質量％がアルゴンから構成される、実施形態７に記載の方法。
【００６９】
実施形態１２
前記ガス流の温度が少なくとも約３５℃である、実施形態７に記載の方法。
【００７０】
実施形態１３
前記ガス流が約０．１質量％未満の水を含む、実施形態７に記載の方法。
【００７１】
実施形態１４
前記ガラス物品に洗浄溶液を施す工程をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【００７２】
実施形態１５
前記ガラス物品に洗浄溶液を施す工程の後、前記ガラス物品に付着した粒子の密度が、前記ガラスシートからガラス物品を分割する工程中に、前記ガラスシートの周囲の雰囲気の含水量を、所定の値より低くなるように制御する工程を含まないプロセスにおいて前記ガラス物品に付着した粒子の密度より、少なくとも５０％低い、実施形態１４に記載の方法。
【００７３】
実施形態１６
前記ガラスシートが動いており、該動いているガラスシートからガラス物品を分割する工程が、所定の分割路に沿って該動いているガラスシートを切り込んで、切り込み線を形成する工程、該動いているガラスシートを係合アセンブリに係合させる工程、および前記切り込み線と実質的に一致する軸を中心に該係合アセンブリを回転させる工程を含む、実施形態１に記載の方法。
【００７４】
実施形態１７
前記分割工程中に、前記ガラスシート上にガス流を流す工程であって、該ガス流が、窒素、酸素、およびアルゴンからなる群より選択される少なくとも１種類の気体から実質的になるものである工程をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【００７５】
実施形態１８
前記ガス流が窒素および酸素から実質的になる、実施形態１７に記載の方法。
【００７６】
実施形態１９
前記ガス流中の窒素対酸素の質量比が４：１から８：１に及ぶ、実施形態１８に記載の方法。
【００７７】
実施形態２０
前記ガス流が窒素から実質的になる、実施形態１７に記載の方法。
【００７８】
実施形態２１
前記ガス流がアルゴンから実質的になる、実施形態１７に記載の方法。
【００７９】
実施形態２２
前記ガス流の温度が少なくとも約３５℃である、実施形態１７に記載の方法。
【００８０】
実施形態２３
前記ガス流が約０．１質量％未満の水を含む、実施形態１７に記載の方法。
【符号の説明】
【００８１】
１０１    ガラス成形装置
１０３    ガラスリボン
１０５    溶融容器
１０７    バッチ材料
１０９    貯蔵器
１１１    ガラス送達装置
１１３    モータ
１１５    制御装置
１１９    ガラスレベルプローブ
１２１    ガラス溶融物
１２３    直立管
１２５    通信回線
１２７    清澄容器
１３１    混合容器
１３３    送達容器
１３９    下降管
１４３    成形装置
２０１    樋
２０３、２０５  堰
２０７    底壁
２１１    成形楔
２１３、２１５    成形面部分
２１９    基部
【図１】
2018532687.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2018532687.tif 000007
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