(57)【要約】ガラス形成装置および方法は、導入端部と、圧迫端部と、導入端部と圧迫端部との間に延びるトラフとを有するガラス形成装置を含む。ガラス形成装置は、トラフの各側にある堰からガラス形成装置のルート部まで垂直方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面を有する。トラフは、導入端部と圧迫端部との間で減少する深さを有し、ガラス形成装置は、少なくともトラフの長さに沿って水平方向に延び、且つ、トラフからガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びるスロットを更に含む。
2018527272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品を製造するための装置において、
ガラス形成装置を含み、該ガラス形成装置が、
導入端部と、圧迫端部と、前記導入端部と前記圧迫端部との間に延びるトラフと、
前記導入端部から前記圧迫端部まで水平方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面であって、前記トラフの第１の側にある第１の堰から前記ガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びる第１の側面、および前記トラフの第２の側にある第２の堰から前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びる第２の側面と
を含み、
前記トラフが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で減少する深さを有し、
前記ガラス形成装置が、少なくとも前記トラフの長さに沿って前記水平方向に延び、且つ、前記トラフから前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びるスロットを更に含む
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
少なくとも前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で増加する幅を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記スロットが前記ルート部の長さに沿って前記水平方向に延び、前記ルート部の前記長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さが、前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さより長い、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、前記ガラス形成装置への第１の溶融ガラス供給と、前記ガラス形成装置への第２の溶融ガラス供給とを更に含み、前記第１の溶融ガラス供給が、前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れるように溶融ガラスを向かわせるよう構成され、前記第２の溶融ガラス供給が、前記スロットに流れ込むよう溶融ガラスを向かわせるよう構成された、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
ガラス物品を製造する方法において、溶融ガラスをガラス形成装置に導入する工程を含み、該ガラス形成装置が、
導入端部と、圧迫端部と、前記導入端部と前記圧迫端部との間に延びるトラフと、
前記導入端部から前記圧迫端部まで水平方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面であって、前記トラフの第１の側にある第１の堰から前記ガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びる第１の側面、および前記トラフの第２の側にある第２の堰から前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びる第２の側面と
を含み、
前記トラフが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で減少する深さを有し、
前記ガラス形成装置が、少なくとも前記トラフの長さに沿って前記水平方向に延び、且つ、前記トラフから前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びるスロットを更に含み、
溶融ガラスが、前記トラフから前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れると共に、前記スロットを通って流れる
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
少なくとも前記トラフの長さに沿って延びるスロットが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で増加する幅を有する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記スロットが前記ルート部の長さに沿って前記水平方向に延び、前記ルート部の前記長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さが、前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さより長い、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記ガラス形成装置に第１の溶融ガラス供給を導入すると共に、前記ガラス形成装置に第２の溶融ガラス供給を導入する工程を更に含み、前記第１の溶融ガラス供給からの溶融ガラスの大半が前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れ、前記第２の溶融ガラス供給からの溶融ガラスの大半が前記スロットに流れ込む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項５記載の方法によって製造されたガラスシート。
【請求項１０】
請求項９記載のガラスシートを含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０１５年６月４日に出願された米国仮特許出願第６２／１７０，８７３号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般的に、ガラス製造装置および方法に関し、より具体的には、フロースルー機能を有するガラス製造装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば、ＬＣＤテレビおよび携帯型電子機器を含むディスプレイ用途のフラットパネルガラス等のガラス材料の製造方法は、フュージョンドロー法を含み、フュージョンドロー法では、溶融ガラスがガラス形成装置の両側を越えて流れ、装置の底部またはルート部において再び接合してガラスシートを形成する。そのような方法は、ディスプレイ用途で用いられることが意図されたガラスの望ましい特性である高い表面品質を有する、比較的薄い平坦なガラスシートの製造を可能にし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような製造プロセスでは、溶融ガラスの流量を増やすという継続的な要望がある。しかし、流量を増やすと、ガラス形成装置に関する深刻な技術的問題が生じ得る。そのような技術的問題は、例えば、より高い流量を達成するために、ガラス形成装置の断面を大きくすること、および／または、溶融ガラスの動作温度を高くすることの結果としての、ガラス形成装置の経時的な変形の増加を含み得る。また、動作温度を高くすると、ガラス形成装置の腐食または化学的攻撃が増加し得る。従って、これらの潜在的に望ましくない影響を軽減しつつ、より高いガラス流量を達成することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書において、ガラス物品を製造するための装置が開示される。装置はガラス形成装置を含み、ガラス形成装置は、導入端部と、圧迫端部と、導入端部と圧迫端部との間に延びるトラフとを含む。ガラス形成装置は、導入端部から圧迫端部まで水平方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面も含む。第１の側面は、トラフの第１の側にある第１の堰からガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延び、第２の側面は、トラフの第２の側にある第２の堰からガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びる。トラフは、導入端部と圧迫端部との間で減少する深さを有する。ガラス形成装置は、少なくともトラフの長さに沿って水平方向に延び、且つ、トラフからガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びるスロットを更に含む。
【０００６】
本明細書において、ガラス物品を製造する方法も開示される。方法は、溶融ガラスをガラス形成装置に導入する工程を含む。ガラス形成装置は、導入端部と、圧迫端部と、導入端部と圧迫端部との間に延びるトラフとを含む。ガラス形成装置は、導入端部から圧迫端部まで水平方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面も含む。第１の側面は、トラフの第１の側にある第１の堰からガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延び、第２の側面は、トラフの第２の側にある第２の堰からガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びる。トラフは、導入端部と圧迫端部との間で減少する深さを有する。ガラス形成装置は、少なくともトラフの長さに沿って水平方向に延び、且つ、トラフからガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びるスロットを更に含む。溶融ガラスは、トラフから第１の堰および第２の堰を越えて流れると共に、スロットを通って流れる。
【０００７】
更に、本明細書において、上記の方法によって製造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機器が開示される。
【０００８】
上記および他の実施形態の更なる特徴および長所は、以下の詳細な説明で述べられると共に、部分的にはその説明から当業者に自明であり、または、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および添付の図面を含む本明細書に記載されるように実施形態を実施することによって認識される。
【０００９】
上記の概要説明および以下の詳細説明は、本開示の実施形態を示すものであり、特許請求される実施形態の性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たものであることを理解されたい。添付の図面は、上記および他の実施形態の更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てその一部をなすものである。図面は上記および他の実施形態の様々な実施形態を示しており、明細書と共に、それらの原理および作用を説明する役割をするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の複数の態様による形成装置を含む、ガラス物品を製造するための装置の模式図
【図２】図１の形成装置の拡大断面斜視図
【図３】本明細書において開示される実施形態によるガラス形成装置の斜視図
【図４Ａ】図３のガラス形成装置の導入端部の図
【図４Ｂ】図３のガラス形成装置の圧迫端部の図
【図５Ａ】図３のガラス形成装置の上面図
【図５Ｂ】図３のガラス形成装置の底面図
【図６】本明細書において開示される実施形態による、形成装置に近接して加熱要素が配設されたガラス形成装置の端部を切り取った図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面に例が示されている本開示の実施形態を詳細に参照する。可能な場合には常に、同一または類似の部分を参照するために、図面を通して同一の参照番号が用いられる。
【００１２】
図１は、後続の処理によってガラスシートにされる帯状ガラス１０３のフュージョンドロー用のガラス形成装置１０１の例示的な模式図を示す。図示されているガラス形成装置はフュージョンドロー装置を含むものであるが、更なる例では、他のフュージョン形成装置が設けられてもよい。ガラス形成装置１０１は、貯蔵ビン１０９からバッチ材料１０７を受け取るよう構成された溶融器（または溶融炉）１０５を含み得る。バッチ材料１０７は、モータ１１３によって動力を供給されるバッチ送出装置１１１によって導入され得る。必要に応じて設けられるコントローラ１１５は、モータ１１３を作動させて、矢印１１７によって示されるように、所望の量のバッチ材料１０７を溶融器１０５に導入するよう構成され得る。ガラスレベルプローブ１１９は、直立管１２３内においてガラスメルト（即ち、溶融ガラス）１２１のレベルを測定して、測定された情報を、通信ライン１２５を介してコントローラ１１５に通信するために用いられ得る。
【００１３】
ガラス形成装置１０１は、溶融器１０５の下流に配置され、第１の接続管１２９を介して溶融器１０５に連通した清澄器１２７（例えば、清澄管等）も含み得る。また、清澄器１２７の下流には混合器１３１（例えば、撹拌チャンバ等）が配置されてもよく、混合器１３１の下流には送出器１３３（例えば、ボウル等）が配置され得る。しかし、混合器１３１は清澄器１２７の上流に配置されてもよく、特定の実施形態では、複数の混合器（例えば、清澄器１２７の上流に配置された第１の混合器１３１および清澄器１２７の下流に配置された第２の混合器１３１）が用いられてもよい。図示されるように、第２の接続管１３５は、清澄器１２７を混合器１３１に結合し、第３の接続管１３７は、混合器１３１を送出器１３３に結合し得る。更に図示されるように、下降管１３９は、送出器１３３からのガラスメルト１２１を形成装置１４３の導入口１４１へと送出するよう配置され得る。図示されるように、溶融器１０５、清澄器１２７、混合器１３１、送出器１３３、および形成装置１４３は、ガラス形成装置１０１に沿って直列に配置され得るガラスメルトステーションの例である。
【００１４】
溶融器１０５は、典型的には、耐火性の材料（例えば、耐火性の（例えばセラミック）煉瓦等）でできている。ガラス形成装置１０１は、典型的には白金または白金含有金属（例えば、白金−ロジウム、白金−イリジウム、およびそれらの組合せ等）でできている構成要素を更に含み得るが、例えば、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、それらの合金、および／または二酸化ジルコニウム等のような耐火性の金属も含み得る。白金含有構成要素は、第１の接続管１２９、清澄器１２７（例えば、清澄管）、第２の接続管１３５、直立管１２３、混合器１３１（例えば、撹拌チャンバ）、第３の接続管１３７、送出器１３３（例えば、ボウル）、下降管１３９、および導入口１４１のうちの１以上を含み得る。形成装置１４３は、セラミック材料（例えば、耐火性物質等）でできており、帯状ガラス１０３を形成するよう設計されている。
【００１５】
図２は、図１の線２−２に沿った、ガラス形成装置１０１の断面斜視図である。図示されるように、形成装置１４３は、トラフ２０１の両側を画成する第１の堰２０３および第２の堰２０５を含む一対の堰によって少なくとも部分的に画成されたトラフ２０１を含み得る。更に図示されるように、トラフは、底部壁２０７によっても少なくとも部分的に画成され得る。図示されるように、堰２０３、２０５、および底部壁２０７の内面は、丸みのあるコーナー部が設けられ得る略Ｕ字形状を画成する。更なる例では、Ｕ字形状は、互いに対して略９０°の表面を有し得る。更なる例では、トラフは、堰２０３、２０５の内面の交差によって画成された底面を有し得る。例えば、トラフは、Ｖ字形状の断面形状を有してもよい。図示しないが、更なる例では、トラフは更なる構成を含み得る。
【００１６】
図示されるように、トラフ２０１は、第１の堰２０３および／または第２の堰２０５の上部とトラフ２０１の底部壁２０７との間の深さ「Ｄ」を有し得るものであり、深さ「Ｄ」は軸２０９に沿って変化しているが、深さは軸２０９に沿って略同じであってもよい。トラフ２０１の変化する深さ「Ｄ」は、帯状ガラス１０３の幅にわたって帯状ガラスの一貫した厚さを設けるのを容易にする。一例として、図２に示されるように、形成装置１４３の導入口付近の深さ「Ｄ１」は、トラフ２０１の導入口の下流の位置におけるトラフ２０１の深さ「Ｄ２」より大きいものであり得る。破線２１０によって示されるように、底部壁２０７は、形成装置１４３の長さに沿って導入端部から反対側の端部まで略連続的に減少する深さを設けるように、軸２０９に対して鋭角で延び得る。
【００１７】
形成装置１４３は形成ウェッジ２１１を更に含み、形成ウェッジ２１１は、形成ウェッジ２１１の両端部間に延びる一対の下に向かって傾斜した形成面部分２１３、２１５を含む。一対の下に向かって傾斜した形成面部分２１３、２１５は、下流方向２１７に沿って収斂して、ルート部２１９を形成する。延伸平面２２１は、ルート部２１９を通って延び、帯状ガラス１０３は延伸平面２２１に沿って下流方向２１７に延伸され得る。図示されるように、延伸平面２２１は、ルート部２１９を２等分するものであり得るが、延伸平面２２１は、ルート部２１９に関して他の向きに延びていてもよい。
【００１８】
形成装置１４３には、必要に応じて、一対の下に向かって傾斜した形成面部分２１３、２１５のうちの少なくとも１つと交差する１以上の縁部案内器２２３が設けられ得る。更なる例では、１以上の縁部案内器は、下に向かって傾斜した形成面部分２１３、２１５の両方と交差し得る。更なる例では、縁部案内器は、形成ウェッジ２１１の両端部のそれぞれに配置されてもよく、この場合、縁部案内器から離れた流れる溶融ガラスによって、帯状ガラス１０３の縁部が形成される。例えば、図２に示されるように、縁部案内器２２３は、両端部のうちの第１の端部２２５に配置されてもよく、第２の同一の縁部案内器（図２には図示せず）は、両端部のうちの第２の端部（図１の２２７を参照）に配置されてもよい。各縁部案内器２２３は、下に向かって傾斜した形成面部分２１３、２１５の両方と交差するよう構成され得る。各縁部案内器２２３は、互いに略同一であり得るが、更なる例では、縁部案内器は、それぞれ異なる特性を有し得る。本開示の複数の態様に従って、様々な形成ウェッジおよび縁部案内器構成が用いられ得る。例えば、本開示の複数の態様は、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（それぞれの全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されている形成ウェッジおよび縁部案内器構成と共に用いられ得る。
【００１９】
本明細書において開示される実施形態は、軸２０９の少なくとも一部分に沿ってスロット（図２には図示せず）が存在する実施形態を含む。そのような実施形態の一例が、図３〜図６に示されている。図２の特定の詳細は、図３〜図６には図示されていないが、そのような詳細およびそれに関係する記載は、図３〜図６に示されている実施形態に適用可能であることを理解されたい。また、図３〜図６に示されているガラス形成装置が、ガラス形成装置１０１において用いられ得ることも理解されたい。
【００２０】
図３は、本明細書において開示される実施形態によるガラス形成装置の側方斜視図を示す。図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、図３に示されている実施形態の導入端部の図および圧迫端部の図を示し、図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ、図３に示されている実施形態の上面図および底面図を示す。図３〜図４Ｂの実施形態において、ガラス形成装置３００は、導入端部３１２と、圧迫端部３１４と、導入端部３１２と圧迫端部３１４との間に延びるトラフ３０２とを含む。ガラス形成装置は、第１の側面３１６および第２の側面３１８も含み、第１の側面３１６は、トラフ３０２の第１の側にある第１の堰３０４からガラス形成装置のルート部３３０まで垂直方向に延びている。同様に、第２の側面３１８は、トラフ３０２の第２の側にある第２の堰３０６からガラス形成装置のルート部３３０まで垂直方向に延びている。図３から分かるように、トラフ３０２は、導入端部３１２と圧迫端部３１４との間で減少する深さ「Ｄ」を有する。従って、（例えば、図４Ａに示されている）トラフ３０２の断面積は、導入端部３１２と圧迫端部３１４との間で減少する。
【００２１】
ガラス形成装置３００はスロット３１０を更に含み、スロット３１０は、（例えば、図３および図５Ａに示されるように）少なくともトラフ３０２の長さに沿って水平方向に延び、且つ、（例えば、図３、図４Ａ、および図４Ｂに示されるように）トラフ３０２からガラス形成装置３００のルート部３３０まで垂直方向に延びる。例えば、スロット３１０は、導入端部３１２と圧迫端部３１４との間のトラフ３０２に沿ったほぼ全距離にわたって水平方向に延びてもよく、または、スロット３１０は、その距離の一部分のみ（例えば、その距離の１０％〜９０％、更に例えば、その距離の２０％〜８０％等）にわたって延びてもよい。
【００２２】
図３および図５Ｂに示されるように、縁部案内器３２０および３２２は、ガラス形成装置３００の両端部においてルート部３３０に近接するよう構成される。
【００２３】
特定の例示的な実施形態（例えば、図５Ａに示されている実施形態等）では、少なくともトラフ３０２の長さに沿って水平方向に延びるスロット３１０は、導入端部３１２と圧迫端部３１４との間で増加する幅を有する。図５Ｂに示されるように、圧迫端部３１４に最も近いスロット３１０の幅「Ｗ２」は、導入端部３１２に最も近いスロット３１０の幅「Ｗ１」より大きい。例えば、圧迫端部３１４に最も近いスロット３１０の幅「Ｗ２」は、導入端部３１２に最も近いスロット３１０の幅「Ｗ１」より少なくとも１０％（例えば、少なくとも２０％、更に例えば、少なくとも５０％、更に例えば、少なくとも１００％等）広いものであり得る。例えば、導入端部３１２に最も近いスロット３１０の幅「Ｗ１」は、圧迫端部３１４に最も近いスロット３１０の幅「Ｗ２」の５０％〜９０％（例えば、５５％〜８５％、更に例えば、６０％〜８０％等）の範囲であり得る。
【００２４】
導入端部３１２と圧迫端部３１４との間の距離の関数としてのスロット幅の差は、ガラス形成装置がフル稼働している際の、スロット３１０の上方のトラフ３０２の所与の断面積における溶融ガラスの量（従って、溶融ガラスの圧力）の差を補償するよう設計され得るものであり、それにより、溶融ガラスの流れを、スロット３１０の長手方向の長さに沿って比較的一定にすることを可能にする。更に、このスロットの幅とトラフの深さとの間の関係は、例えば、溶融ガラスの粘度および溶融ガラスの密度、並びに、スロットの水平方向および垂直方向の両方における絶対的な幅等の要因に依存する。
【００２５】
図３および図５Ｂに示されるように、スロット３１０は、ルート部３３０の長さに沿って水平方向に延びている。特定の例示的な実施形態では、スロット３１０は、ルート部３３０に沿った距離のほぼ全体にわたって水平方向に延びていてもよく、または、スロット３１０は、その距離の一部分のみ（例えば、その距離の５％〜９５％、更に例えば、その距離の１０％〜９０％等）にわたって延びていてもよい。
【００２６】
特定の例示的な実施形態（例えば、図３に示されている実施形態等）では、ルート部３３０の長さに沿って延びるスロット３１０の水平方向の長さ「Ｌ２」は、トラフ３０２の長さに沿って延びるスロット３１０の水平方向の長さ「Ｌ１」より長い。他の実施形態（図示せず）では、ルート部に沿ったスロットの水平方向の長さは、トラフに沿ったスロットの水平方向の長さとほぼ等しいか、またはそれより短くてもよい。ルート部３３０の長さに沿ったスロット３１０の水平方向の長さが、トラフ３０２の長さに沿ったスロット３１０の水平方向の長さよりも長い場合には、長さ「Ｌ２」は、長さ「Ｌ１」より少なくとも５％（例えば、少なくとも１０％、更に例えば、少なくとも１５％等）長いものであり得る（例えば、５％〜３０％長い、１０％〜２５％長い、１５％〜２０％長い）。
【００２７】
ルート部の長さに沿った比較的長い水平方向の長さを有するスロットは、スロットを通る溶融ガラスの流れを、溶融帯状ガラスの最も外側の縁部に向かってそらすことにより、堰を越えてガラス形成装置の第１の側面および第２の側面を下って流れる溶融帯状ガラスの減衰（即ち、幅の短縮）を少なくとも部分的に補償し得る。これにより、溶融帯状ガラスの品質領域（即ち、略均一な厚さを有する帯状ガラスの領域）を増やすことが可能になり得ると共に、帯状ガラスの最も外側の縁部のビード形成のより高い制御が可能になり得る。
【００２８】
図５Ｂに示されている実施形態では、ルート部３３０の長さに沿って延びるスロット３１０は、その長さの大半に沿ってほぼ一定の幅を有し、その端部（縁部案内器３２０および３２２付近）において先細になっている。例えば、ルート部３３０の長さに沿って延びるスロット３１０は、その長さの少なくとも大半（例えば、その長さの少なくとも７５％、更に例えば、その長さの少なくとも８５％、更に例えば、その長さの少なくとも９５％、更に例えば、（ルート部３３０の長さに沿って延びるスロット３１０の端部が先細にならないように）その長さの略全体等）に沿ってほぼ一定の幅を有し得る。ルート部３３０の長さに沿って延び、スロット３１０の長さの少なくとも大半に沿ってほぼ一定の幅を有するスロット３１０は、更に、ほぼ一定の幅を有する溶融帯状ガラスを可能にし得る。
【００２９】
従って、図５Ａおよび図５Ｂに示されている実施形態は、少なくともトラフ３０２の長さに沿って水平方向に延び、導入端部３１２と圧迫端部３１４との間で増加する幅を有する（「Ｗ２」＞「Ｗ１」）スロット３１０を示しており、このスロット３１０は、ルート部３３０の長さの少なくとも大半に沿ってはほぼ一定の幅を有して延びている。この実施形態は（図３に示されるように）、ルート部３３０の長さに沿って延びる水平方向の長さ「Ｌ２」が、トラフ３０２の長さに沿って延びるスロット３１０の水平方向の長さ「Ｌ１」よりも長いスロット３１０も示している。
【００３０】
図６は、本明細書において開示される実施形態による、ガラス形成装置３００のルート部３３０の下方で帯状ガラス１０３が形成されるガラス形成装置の端部を切り取った図を示す。図６に示されるように、溶融ガラスは、トラフ３０２から第１の堰３０４を越えて、第１の側面３１６を下ってルート部３３０に向かって流れる。また、溶融ガラスは、トラフ３０２から第２の堰３０６を越えて、第２の側面３１８を下ってルート部３３０に向かって流れる。更に、溶融ガラスは、トラフ３０２からスロット３１０を通って下ってルート部３３０に向かって流れる。ルート部３３０において、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えて流れる溶融ガラスが、スロット３１０を通って流れる溶融ガラスと接合すると、溶融帯状ガラス１０３が形成される。
【００３１】
図６に示されている実施形態では、加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄが、形成装置に近接して配設されている（図６は４つの加熱要素を示しているが、本明細書における実施形態は、より多くのまたはより少ない加熱要素を含む実施形態を含むことを理解されたい）。加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄは、例えば、電気抵抗性加熱要素（例えば、米国特許出願公開第２００８／０２８２７３６号明細書（その開示全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されているもの等）を含み得る。この点に関して、図６に模式的に示されている加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄは、長方形または平行四辺形の断面を有するが、加熱要素は、円形および楕円形の断面を含む任意の幾何学的構成または断面を有し得ることを理解されたい。
【００３２】
加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄは、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えて流れる溶融ガラスの温度に対する更なる制御を提供するよう構成され得る。例えば、加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄは、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えてルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度が、スロット３１０からルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度に対して所定の温度範囲内となることを可能にするよう構成されて操作され得る。例えば、加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄは、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えてルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度が、スロット３１０からルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度から２０℃以内（例えば、１０℃以内、更に例えば、５℃以内等）となるよう構成されて操作され得る。加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄは、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えてルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度が、スロット３１０からルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度とほぼ等しくなるよう構成されて操作され得る。第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えてルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度を、スロット３１０からルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度に対して所定の範囲内に保つことは、例えば、改善された帯状ガラスの流れおよびガラスシート特性を可能にし得る。
【００３３】
本明細書において開示される実施形態は、溶融ガラスが単一の導入口（例えば、図１に示されている導入口１４１等）を介してガラス形成装置３００に供給される実施形態を含むものであるが、本明細書において開示される実施形態は、ガラス形成装置３００への第１の溶融ガラス供給およびガラス形成装置３００への第２の溶融ガラス供給を含む実施形態も含み、この場合、第１の溶融ガラス供給は、主に、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えて流れるように溶融ガラスを向かわせるよう構成され、第２の溶融ガラス供給は、主に、スロット３１０に流れ込むように溶融ガラスを向かわせるよう構成される。従って、本明細書において開示される実施形態は、第１の溶融ガラス供給をガラス形成装置に導入することと、第２の溶融ガラス供給をガラス形成装置３００に導入することとを含み、第１の溶融ガラス供給からの溶融ガラスの大半は第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えて流れ、第２の溶融ガラス供給からの溶融ガラスの大半はスロット３１０に流れ込む。第１の溶融ガラス供給は、第２の溶融ガラス供給より垂直方向に高い位置であるのが好ましい。
【００３４】
特定の例示的な実施形態では、第１の溶融ガラス供給の少なくとも６０％（例えば、少なくとも７０％、更に例えば、少なくとも８０％、更に例えば、少なくとも９０％、６０％〜９９％、７０％〜９５％等）が、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えて流れる。そのような実施形態は、第２の溶融ガラス供給の少なくとも６０％（例えば、少なくとも７０％、更に例えば、少なくとも８０％、更に例えば、少なくとも９０％、６０％〜９９％、７０％〜９５％等）がスロット３１０に流れ込む実施形態を含み得る。
【００３５】
第１の溶融ガラス供給および第２の溶融ガラス供給が用いられる場合には、第１の溶融ガラス供給および第２の溶融ガラス供給の組成は同じであってもまたは異なっていてもよい。また、第１の溶融ガラス供給および第２の溶融ガラス供給の温度は同じであってもまたは異なっていてもよい。例えば、一部の実施形態では、第１の溶融ガラス供給の温度は、第２の溶融ガラス供給の温度より少なくとも幾分高い（例えば、少なくとも５℃高い、更に例えば、少なくとも１０℃高い、５℃〜１００℃高い、１０℃〜５０℃高い等）ものであり得る。
【００３６】
ガラス組成、流れの輸送特性、および他の条件に応じて、第１の溶融ガラス供給を第２の溶融ガラス供給より高い温度に保つことは、より高い温度におけるより低い相対密度の結果として、より多くの第１の溶融ガラス供給が第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えて流れることを可能にし得ると共に、それに従って、トラフ３０２内における浮力の増加を可能にし得る。また、第１の溶融ガラス供給を第２の溶融ガラス供給より高い温度に保つことは、更に、加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄ等の加熱要素を必要とせずに、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えてルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度を、スロット３１０からルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度に対して所定の温度範囲内とすることを可能にし得る。例えば、第１の溶融ガラス供給を第２の溶融ガラス供給より高い所定の温度に保つことは、加熱要素３５０Ａ〜３５０Ｄ等の加熱要素を必要とせずに、第１の堰３０４および第２の堰３０６を越えてルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度を、スロット３１０からルート部３３０に到達した溶融ガラスの温度とほぼ等しくすることを可能にし得る。
【００３７】
（１以上の溶融ガラス供給を介して）ガラス形成装置３００に導入される溶融ガラスの全流量密度の（堰３０４、３０６を越えるのではなく）スロット３１０に流れ込む割合は限定されないが、例えば、５％〜９５％（例えば、１０％〜９０％、更に例えば、２０％〜８０％、更に例えば、３０％〜７０％、更に例えば、４０％〜６０％等）の範囲であり得る。特定の実施形態では、ガラス形成装置３００に導入される溶融ガラスの全流量密度の少なくとも５０％（例えば、少なくとも６０％、更に例えば、少なくとも７０％等）が、スロット３１０に流れ込む。
【００３８】
トラフ３０２の底部の全面積に対する、トラフ３０２の長さに沿って延びるスロット３１０の面積は限定されないが、例えば、トラフ３０２の底部の全面積の５％〜５０％（例えば、１０％〜４０％、更に例えば１５％〜３０％、更に例えば、２０％〜２５％等）の範囲であり得る。
【００３９】
ガラス形成装置３００は、いかなる特定の材料にも限定されないが、特定の例示的な実施形態では、装置を用いて形成される溶融ガラスに対して最小の反応性を有する耐火性の材料を含み得る。ガラス形成装置用の例示的な材料としては、静水圧プレス成形された（isopressed）ジルコン系セラミック材料（例えば、米国特許出願公開第２００４／００５５３３８号明細書および第２００５／０１３０８３０号明細書（その開示全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されているもの等）が挙げられるが、それらに限定されない。ガラス形成装置用の例示的な材料としては、静水圧プレス成形されたリン酸イットリウム鉱系またはリン酸イットリウム鉱安定化ジルコン系セラミック材料（例えば、米国特許出願公開第２００９／０１３１２４１号明細書（その開示全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されているもの等）も挙げられる。
【００４０】
スロット３１０を含むガラス形成装置は、任意の様々な方法のうちの１つによって製造され得る。例えば、本明細書において開示される実施形態によるガラス形成装置は、ガラス形成装置の２つの略鏡像の半分の部分を一体に接着することによって製造されてもよく、スロット３１０を構成する領域は、各半分の部分から形成され、掘り出され、または切り出される。ガラス形成装置の構成要素を接着する方法は、例えば、米国特許第７，９８８，８０４号明細書（その開示全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されている。ガラス形成装置から材料を切断または除去する方法は、例えば、米国特許出願公開第２０１４／０３１８５２３号明細書（その開示全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されている。
【００４１】
本明細書において開示される実施形態は、従来公知の方法を凌駕する少なくとも１つの長所（例えば、本明細書に他の箇所おいて述べた長所等）を提供しながら、ガラス物品（例えば、ガラスシート等）の製造を可能にし得る。更に、本明細書において開示される実施形態は、従来公知のガラス形成装置の重量と比較して、所与の溶融ガラスの流量密度についてのガラス形成装置３００の重量が著しく低減された、ガラス物品（例えば、ガラスシート等）の製造を可能にし得る。例えば、所与の溶融ガラスの流量密度について、ガラス形成装置３００の重量は、従来公知のガラス形成装置よりも少なくとも１０％少ない（例えば、少なくとも２０％少ない、更に例えば、少なくとも３０％少ない、更に例えば、少なくとも４０％少ない、１０％〜５０％少ない等）ものであり得る。また、本明細書において開示される実施形態は、所与の溶融ガラスの流量密度についてのガラス形成装置３００の温度が、従来公知のガラス形成装置の温度と比較して低い、ガラス物品（例えば、ガラスシート等）の製造を可能にし得る。例えば、所与の溶融ガラスの流量密度について、ガラス形成装置３００の温度は、従来公知のガラス形成装置より少なくとも２０℃（例えば、少なくとも５０℃、更に例えば、少なくとも１００℃、２０℃〜２００℃等）低いものであり得る。所与の溶融ガラスの流量についてのガラス形成装置の重量および／または温度を下げることは、幾つかの潜在的な短所（例えば、ガラス形成装置の経時的な変形、および／または、ガラス形成装置の腐食もしくは化学的攻撃の増加等）を軽減し得る。換言すれば、本明細書における実施形態は、本明細書において述べた短所の少なくとも１つを抑制しつつ、より高い溶融ガラス流量密度でのガラス物品（例えば、ガラスシート等）の製造を可能にし得る。
【００４２】
本明細書において開示された方法によって製造されるガラス物品（ガラスシートを含む）は、電子機器（例えば、ＬＣＤテレビおよび携帯型電子機器等）に組み込まれるフラットガラスパネルおよびスクリーンを含む様々な用途で用いられ得る。そのようなガラスシートにおいて、ガラスシートの厚さ方向の中間部は、スロット３１０を通って流れたガラスで設けられ、ガラスシートの第１および第２の表面領域は、堰３０４、３０６を越えて流れたガラスで設けられる。例えば、特定の実施形態では、ガラスシートの全厚さの少なくとも２０％（例えば、少なくとも３０％、更に例えば少なくとも４０％、更に例えば少なくとも５０％、更に例えば少なくとも６０％、２０％〜８０％、３０％〜７０％等）が、スロット３１０を通って流れたガラスで設けられ得る。
【００４３】
そのようにして、従来公知の製造方法と比較してより低くなり得る製造コストで、高い表面品質を有する比較的薄い平坦なガラスシートの製造を達成できる。
【００４４】
本明細書において開示された特定の実施形態は、オーバーフローダウンドロー法に関して説明されたが、そのような実施形態の原理および作用は、例えば、フロー法およびスロットドロー法等の他のガラス形成法にも適用され得ることを理解されたい。
【００４５】
本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態に対して様々な変形および変更が行われ得ることが、当業者には自明であろう。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内である、上記および他の実施形態に対する変形および変更を網羅することが意図される。
【００４６】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００４７】
実施形態１
ガラス物品を製造するための装置において、
ガラス形成装置を含み、該ガラス形成装置が、
導入端部と、圧迫端部と、前記導入端部と前記圧迫端部との間に延びるトラフと、
前記導入端部から前記圧迫端部まで水平方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面であって、前記トラフの第１の側にある第１の堰から前記ガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びる第１の側面、および前記トラフの第２の側にある第２の堰から前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びる第２の側面と
を含み、
前記トラフが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で減少する深さを有し、
前記ガラス形成装置が、少なくとも前記トラフの長さに沿って前記水平方向に延び、且つ、前記トラフから前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びるスロットを更に含む
ことを特徴とする装置。
【００４８】
実施形態２
少なくとも前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で増加する幅を有する、実施形態１記載の装置。
【００４９】
実施形態３
前記圧迫端部に最も近い前記スロットの前記幅が、前記導入端部に最も近い前記スロットの前記幅の少なくとも２倍である、実施形態２記載の装置。
【００５０】
実施形態４
前記スロットが前記ルート部の長さに沿って前記水平方向に延び、前記ルート部の前記長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さが、前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さより長い、実施形態１記載の装置。
【００５１】
実施形態５
前記ルート部の前記長さに沿って延びる前記スロットの各端部が先細になっている、実施形態４記載の装置。
【００５２】
実施形態６
前記装置が、前記ガラス形成装置への第１の溶融ガラス供給と、前記ガラス形成装置への第２の溶融ガラス供給とを更に含み、前記第１の溶融ガラス供給が、前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れるように溶融ガラスを向かわせるよう構成され、前記第２の溶融ガラス供給が、前記スロットに流れ込むよう溶融ガラスを向かわせるよう構成された、実施形態１記載の装置。
【００５３】
実施形態７
前記ガラス形成装置に近接して配設された少なくとも１つの加熱要素を更に含む、実施形態１記載の装置。
【００５４】
実施形態８
ガラス物品を製造する方法において、溶融ガラスをガラス形成装置に導入する工程を含み、該ガラス形成装置が、
導入端部と、圧迫端部と、前記導入端部と前記圧迫端部との間に延びるトラフと、
前記導入端部から前記圧迫端部まで水平方向にそれぞれ延びる第１の側面および第２の側面であって、前記トラフの第１の側にある第１の堰から前記ガラス形成装置のルート部まで垂直方向に延びる第１の側面、および前記トラフの第２の側にある第２の堰から前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びる第２の側面と
を含み、
前記トラフが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で減少する深さを有し、
前記ガラス形成装置が、少なくとも前記トラフの長さに沿って前記水平方向に延び、且つ、前記トラフから前記ガラス形成装置の前記ルート部まで前記垂直方向に延びるスロットを更に含み、
溶融ガラスが、前記トラフから前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れると共に、前記スロットを通って流れる
ことを特徴とする方法。
【００５５】
実施形態９
少なくとも前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットが、前記導入端部と前記圧迫端部との間で増加する幅を有する、実施形態８記載の方法。
【００５６】
実施形態１０
前記圧迫端部に最も近い前記スロットの前記幅が、前記導入端部に最も近い前記スロットの前記幅の少なくとも２倍である、実施形態９記載の方法。
【００５７】
実施形態１１
前記スロットが前記ルート部の長さに沿って前記水平方向に延び、前記ルート部の前記長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さが、前記トラフの長さに沿って延びる前記スロットの前記水平方向の長さより長い、実施形態８記載の方法。
【００５８】
実施形態１２
前記ルート部の前記長さに沿って延びる前記スロットの各端部が先細になっている、実施形態１１記載の方法。
【００５９】
実施形態１３
前記ガラス形成装置に第１の溶融ガラス供給を導入すると共に、前記ガラス形成装置に第２の溶融ガラス供給を導入する工程を更に含み、前記第１の溶融ガラス供給からの溶融ガラスの大半が前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れ、前記第２の溶融ガラス供給からの溶融ガラスの大半が前記スロットに流れ込む、実施形態８記載の方法。
【００６０】
実施形態１４
前記第１の溶融ガラス供給の組成と前記第２の溶融ガラス供給の組成とが同じである、実施形態１３記載の方法。
【００６１】
実施形態１５
前記第１の溶融ガラス供給の組成と前記第２の溶融ガラス供給の組成とが異なる、実施形態１３記載の方法。
【００６２】
実施形態１６
前記第１の溶融ガラス供給の温度と前記第２の溶融ガラス供給の温度とが異なる、実施形態１３記載の方法。
【００６３】
実施形態１７
前記ガラス形成装置に導入される溶融ガラスの全流量密度の少なくとも５０％が、前記スロットに流れ込む、実施形態８記載の方法。
【００６４】
実施形態１８
前記ルート部において、前記第１の堰および前記第２の堰を越えて流れる溶融ガラスが前記スロットを通って流れる溶融ガラスと接合し、前記第１の堰および前記第２の堰を越えて前記ルート部に到達した溶融ガラスの温度が、前記スロットから前記ルート部に到達した溶融ガラスの温度から２０℃以内である、実施形態８記載の方法。
【００６５】
実施形態１９
実施形態８記載の方法によって製造されたガラスシート。
【００６６】
実施形態２０
実施形態１９記載のガラスシートを含む電子機器。
【符号の説明】
【００６７】
１０１、３００  ガラス形成装置
１０３  帯状ガラス
１４３  形成装置
２０１、３０２  トラフ
２０３、３０４  第１の堰
２０５、３０６  第２の堰
２１１  形成ウェッジ
３１０  スロット
３１２  導入端部
３１４  圧迫端部
３１６  第１の側面
３１８  第２の側面
３３０  ルート部
３５０Ａ〜３５０Ｄ  加熱要素
【図１】
2018527272.tif 000003
【図２】
2018527272.tif 000004
【図３】
2018527272.tif 000005
【図４Ａ】
2018527272.tif 000006
【図４Ｂ】
2018527272.tif 000007
【図５Ａ】
2018527272.tif 000008
【図５Ｂ】
2018527272.tif 000009
【図６】
2018527272.tif 000010
【国際調査報告】
2018527272.tif 000011
2018527272.tif 000012