(57)【要約】      （修正有）【課題】ブランクとガラス部品における幅と厚さの比を大きくするガラス部品の製造方法と、この方法を行うための装置と、この方法により得ることができるガラス部品の提供。【解決手段】成形方法は延伸方法であり、ブランク1の変形ゾーン5を、ガラスの延伸を可能にする温度まで加熱する。加熱設備２としては、レーザーを適用することができるこの方法は、ブランク1の変形ゾーン5が非常に小さい寸法であり、１００〜３０ｍｍであって、それにより、ブランク1の幅はその厚さＤよりも小さな程度まで減少する。この方法によって得ることができるガラス部品は、非常に滑らかな表面を有する。【選択図】図１
2017031044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスをリドロー加工する方法であって、
平均厚さＤおよび平均幅Ｂを有するガラスのブランク（１）を準備する工程と、
前記ブランク（１）の変形ゾーン（５）を加熱する工程と、
前記ブランク（１）を平均厚さｄおよび平均幅ｂに延伸する工程と
を含み、
前記変形ゾーン（５）が、前記ブランク（１）のうち、前記ブランク（１）が０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分であり、前記変形ゾーン（５）が６*Ｄ以下の高さを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変形ゾーン（５）が１００ｍｍ以下の高さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガラスの粘度η2が高くとも＜１０7.6ｄＰａｓであるように温度Ｔ2を選択する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ガラスが工業用ガラスまたは光学ガラスである請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
抵抗ヒーター、バーナー配列、輻射ヒーター、レーザーおよびこれらの組み合わせから選択される加熱設備（２）を少なくとも含むリドロー装置内で前記ガラスを加熱する請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ブランク（１）を、前記変形ゾーン（５）の下方の領域において、延伸設備（６）により延伸する請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ブランクを、変形ゾーン（５）の上方の領域から変形ゾーン（５）の方向に供給する請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法を行うためのリドロー装置であって、変形領域（４）、および変形ゾーン（５）を加熱するための加熱設備（２）を含み、前記変形領域（４）内に少なくとも部分的に配置されるガラスのブランク（１）の前記変形ゾーン（５）を、前記ガラスが高くとも＜１０7.6ｄＰａｓの粘度η2を有する温度Ｔ2に加熱できるように、加熱設備（２）および／または前記変形領域（４）が設計されているリドロー装置。
【請求項９】
前記変形領域（４）が２５０ｍｍ以下の高さを有する請求項８に記載のリドロー装置。
【請求項１０】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法によって製造することができるリドロー加工されたガラス部品であって、１：２〜１：２０，０００の厚さ対幅の比と、２０ｎｍ以下のＲａ以下の粗さを有する火炎研磨された表面とを有するリドロー加工されたガラス部品。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、ガラス部品の製造方法、そのような方法を行うためのリドロー装置、およびガラス部品に関する。
【０００２】
原則としては、ガラスのリドロー加工は公知であり、特に、ブランクおよび／またはガラス繊維の延伸のための円形断面を有するブランクについての総合的な最先端リドロー加工が存在している。
【０００３】
リドロー法の間、ガラス片は部分的に加熱され、適切な機械装置を用いて長手方向に延伸される。ガラス片−ブランク−を一定速度で加熱ゾーンに供給し、加熱ガラスを一定速度で延伸する場合、これはブランクの断面形状の縮小をもたらし、これは速度比に依存する。したがって、たとえば管状ブランクを使用する場合、管状製品が再び製造されるが、その直径はより小さい。製品の断面形状はブランクのものと類似しており、その大部分については、適切な手段によって１：１の縮尺でブランクの複製を実現することが実に望ましい（EP 0819655 B1を参照のこと）。
【０００４】
ガラスをリドロー加工する工程では、通常楕円形のブランクをホルダ内の一方の端部に固定し、他端部をたとえばマッフル炉内で加熱する。ガラスが変形可能になったら、ブランクのうちホルダ内に固定されている端部における引抜力の行使によってそれを延伸する。その間にブランクをマッフル内に向けて移動させる場合、適切な選択温度によって、これは、結果として、類似形状であるが、より小さい断面を有する製品になる。たとえば、円形断面を有するブランクはガラス繊維に延伸される。たとえば部品などの製品を延伸する速度、およびブランクを前方へ任意に移動させる速度の選択が、断面の縮小率を決定する。通常、ブランクの断面の厚さ対幅の比は、一定のままである。ガラス繊維を延伸する場合にこれが望ましいのは、円形断面を有するブランクから始めると、同様に円形断面を有するガラス繊維を延伸できるからである。
【０００５】
板状部品、すなわち、断面の幅対厚さの比がたとえば８０：１である部品をリドロー加工するのは困難であることは分かっている。非常に大きい幅を有するブランクを用いることによってのみ、同様に大きい幅の部品を延伸することが可能である。したがって、たとえば、幅７０ｍｍおよび厚さ１０ｍｍ（Ｂ／Ｄ＝７）の断面を有するブランクから、幅７ｍｍおよび厚さ１ｍｍ（ｂ／ｄ＝７）の断面を有する部品が製造できる。
【０００６】
より大きい幅またはより小さな厚さの断面を有するブランクを使用する場合、より大きい幅および同様の厚さの断面を有する部品のみが可能である。より大きい幅を有するブランクの使用は、しばしば、無理な製造効率のため失敗し、より厚みの少ないブランクの使用は、リドロー加工中のブランクを非常に頻繁に交換する必要があるのでますます非効率的である。
【０００７】
US 7,231,786 B2には、リドロー加工によって平面ガラス板を製造できる方法が記載されている。より大きい幅の製品を得るには、この場合、エッジローラを用いてガラスを長手方向に延伸する前に、軟質ガラスを幅方向に延伸する把持部が使用される。
【０００８】
US 3,635,687Aには、リドロー法が記載されており、ここでは、板状ブランクのエッジ領域を冷却することによって、幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）の変化を得ている。この方法では、１０．７倍の幅対厚さの比の最大の増加を達成することができる。
【０００９】
EP 0 819 655 B1には、ガラスを形成するための方法が記載されている。この場合は、形成工程においてもリドロー加工を使用することができる。しかし、幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）を調整する方法については記載されていない。ここでは、加熱後、形状を操作するためにガラスが局所的に加熱または冷却される。
【００１０】
しかしながら、これらの参考文献に記載されている操作は、最終形状および／または延伸された部品の形状と比べて小さな変化をブランクの形状にもたらすのみである。さらに、これらの方法は、比較的多くの労力を伴う。特に把持部またはロールを使用すべき場合には、精巧なリドロー装置が必要とされ、これは欠陥の影響を受けやすい。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ガラス部品を製造するための効率的な方法を提供することである。さらに、ガラス部品の幅対厚さの比（ｂ／ｄ）と比較して、ブランクの幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）を増大させることを可能にする方法が提供されることが望ましい。特には、板状ガラス部品を製造するための方法であって、幅Ｂおよび厚さＤを有するブランクから幅ｂおよび厚さｄを有する板状ガラス部品を作製でき、ｂ／ｄ比がＢ／Ｄ比よりはるかに大きい方法が提供されることが望ましい。
【００１２】
本発明による目的は、特許請求の範囲に記載されている態様によって達成される。
【００１３】
本発明に係る、ガラスをリドロー加工するための方法は、たとえば板状ガラス部品の製造に役立つ。それは以下の工程：
−平均厚さＤおよび平均幅Ｂを有するガラスブランクを準備する工程と、
−ブランクの変形ゾーン（deformation zone）を加熱する工程と、−平均厚さｄおよび平均幅ｂに達するまでブランクを延伸する工程と
を含み、変形ゾーンは、ブランクのうち、このブランクが０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分であり、変形ゾーンは６*Ｄ以下の高さを有する。
【００１４】
本方法は、変形ゾーンが最先端のものと比べて非常に小さいことを特徴とする。変形ゾーン（＝メニスカス）は、６*Ｄ以下（具体的には１００ｍｍ以下）、好ましくは５*Ｄ以下（具体的には４０ｍｍ以下）、特に好ましくは４*Ｄ以下（具体的には３０ｍｍ以下）の高さを有する。
【００１５】
好ましくは、変形ゾーンはブランクの幅全体に及ぶ。変形ゾーンの「高さ」とは、ブランクが延伸される方向におけるその広がりを意味する。変形ゾーン（＝メニスカス）は、ブランクが０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する領域である。したがって、それはガラスが変形可能な領域である。この厚さは元の厚さＤよりも小さいが、最終厚さｄは依然として得られていないものである。変形ゾーンは、たとえば温度Ｔ2であってもよく、この温度ではブランクのガラスは１０4ｄＰａｓ〜１０8ｄＰａｓの粘度η2を有する。
【００１６】
変形ゾーン内の粘度の増大に伴って、延伸されるガラス部品の幅ｂはますます減少する。軟化する場合、たとえばガラス部品の厚さｄについての目標値１００μｍを得るために延伸速度を上げる場合、ガラス部品の幅ｂは、ブランクの幅Ｂと比較して、かなり減少することになる。それゆえに、それは高いｂ／ｄ比を有する平板ガラス部品を得るために有利であり、そのとき変形ゾーン内のブランクのガラスは軟化点（ＥＷ）での各ガラスの粘度より低い粘度η2を有する。したがって、変形ゾーン内のブランクのガラスは、好ましくは高くとも＜１０7.6ｄＰａｓ、さらに好ましくは１０7.5ｄＰａｓ以下、より一層好ましくは１０7.0ｄＰａｓ以下、非常に好ましくは１０6.5ｄＰａｓ以下の粘度η2を有する。さらに、軟化点での各ガラスの粘度より低い粘度η2もまた有利である。なぜなら、ガラスを延伸するのに必要とされる引抜力は、粘度の増大に伴ってますます増大するからである。このように、より低い粘度は、必要とされる引抜力がより低いこととも関係している。
【００１７】
しかしながら、変形ゾーン内のブランクのガラスの粘度η2は低すぎるべきでもない。
なぜなら、低すぎると均一にガラスを延伸することがより困難になるからである。変形ゾーン内のブランクのガラスは、好ましくは少なくとも１０4.0ｄＰａｓ、さらに好ましくは少なくとも１０4.5ｄＰａｓ、より一層好ましくは少なくとも１０5.0ｄＰａｓ、非常に好ましくは少なくとも１０5.8ｄＰａｓの粘度η2を有する。
【００１８】
ここで説明する本発明は、より大きい幅および／またはより良好な厚さ分布を得るために、US 3,635,687 Aと同様のブランクのエッジ領域の冷却と組み合わせてもよい。また、より良好な厚さ分布を得るために、より高いエッジ温度が可能である。
【００１９】
変形ゾーンは、ブランクのうち、０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分である。好ましくは、これは、ブランクのうち、該方法中に特定の時点で温度Ｔ2を有する一部分である。この温度でのブランクのガラスの粘度はグラスの変形を可能にする範囲内にある。
【００２０】
ブランクは上端および下端を有する。変形ゾーンは上端と下端との間に位置する。変形ゾーン以外、ブランクの温度は、好ましくは、Ｔ2よりも低い。ブランクの変形が実質的に変形ゾーンの領域においてのみ起こるためである。この領域の上方および下方において、好ましくは、厚さおよび幅は一定のままである。便宜上、本明細書を通じて「ブランク」という用語が使用され、ガラスが本方法で加工される場合、本発明による最終工程段階終了後においてのみ、製品は「ガラス部品」と呼ばれる。
【００２１】
好ましくは、ブランクの幅対厚さの比の増加は、製造されるガラス部品の厚さｄが実質的にブランクの厚さＤより小さいという方策によって、実質的に達成される。好ましくは、厚さｄはＤ／１０以下、さらに好ましくはＤ／３０以下、特に好ましくはＤ／７５以下である。その場合、ガラス部品は、好ましくは１０ｍｍ未満、さらに好ましくは１ｍｍ未満、より好ましくは１００μｍ未満、さらに好ましくは５０μｍ未満、特に好ましくは３０μｍ未満の厚さｄを有する。本発明では、高品質で比較的大きい表面積を有する、そのように薄いガラス部品を製造することが可能である。
【００２２】
好ましくは、製造されるガラス部品の幅ｂは、ブランクの幅Ｂに対してほとんど減少しない。これは、Ｂ／ｂ比が好ましくは２以下、さらに好ましくは１．６以下、特に好ましくは１．２５以下であることを意味する。
【００２３】
本方法は、本発明に係るリドロー装置内で行うことができる。加熱するために、ブランクをリドロー装置内に挿入することができる。好ましくは、リドロー設備はブランクの一方の端部を固定できるホルダを含む。ホルダは、好ましくは、リドロー装置の上部に設置される。その場合、ブランクはその上端がホルダ内に固定される。
【００２４】
リドロー装置は少なくとも１つの加熱設備を含む。加熱設備は、好ましくは、リドロー装置の中央部に配置される。加熱設備は、好ましくは、電気抵抗ヒーター、バーナー配列、輻射ヒーター、レーザスキャナを伴うもしくは伴わないレーザーまたはこれらの組み合わせであってもよい。加熱設備は、好ましくは、変形領域（deformation region）内に配置されるブランクを加熱でき、本発明によって設計される変形ゾーンが、温度Ｔ2に加熱されるように設計される。変形領域は、好ましくは、リドロー装置の内側に位置する領域である。加熱設備は、変形領域および／またはブランクの一部の温度を、変形領域内に配置されているブランクがその変形ゾーン内で温度Ｔ2に加熱されるほど高い温度へと上昇させる。ブランクの一部のみの目的とされる加熱に適している加熱設備、たとえばレーザーが使用される場合、変形領域内の温度はほとんど上昇しない。
【００２５】
変形領域は、好ましくは６*Ｄ以下（具体的には１００ｍｍ以下）、好ましくは５*Ｄ以下（具体的には４０ｍｍ以下）、特に好ましくは４*Ｄ以下（具体的には３０ｍｍ以下）の高さを有する変形ゾーンを生じさせる高さを有する。したがって、加熱方法およびブランク寸法に応じて変形領域は異なる長さに設計できる。
【００２６】
加熱設備は、好ましくは、ブランクにおいて本発明によって設計される変形ゾーンが温度Ｔ2に加熱される程度にだけ、変形領域および／またはブランクの一部の温度を上昇させる。ブランクのうち変形ゾーンの上下に位置する部分は、好ましくは、Ｔ2よりも低い温度を有する。本発明によれば、これは、好ましくは、ブランクのうち変形領域以外にある部分を保護する１つ以上のバッフルを含む加熱設備によって実現される。代替的にまたは付加的に、変形領域内のブランクの集中的加熱を可能にする加熱設備、たとえばレーザーまたはレーザスキャナを使用できる。さらなる代替の態様は、変形ゾーンの近傍に配置され実質的に熱が変形領域以外の領域へと広がらない、低い高さのみを有する加熱設備に関する。
【００２７】
加熱設備は輻射ヒーターであってもよく、これによると、放射線を誘導および／または制限する適切な手段によって、その熱効果は変形領域に集中されるおよび／または限定される。たとえば、ＫＩＲ（短波ＩＲ）ヒーターが使用されていてもよく、保護することによって本発明による非常に小さな変形領域を作り出す。また、（ガス、水または空気で）冷却されたバッフルが使用されていてもよい。使用されていてもよいさらなる加熱設備はレーザーである。この場合、レーザーの放射線誘導のためにレーザスキャナが使用されていてもよい。
【００２８】
装置は、好ましくは、リドロー設備の下部領域、具体的には加熱設備の真下に配置された冷却設備を含んでいてもよい。この設備を用いて、変形工程の直後に、ガラスの粘度が、好ましくは、＞１０9ｄＰａｓの値に変化し、その結果明らかな変形はもはや生じない。この冷却は、好ましくは、少なくとも１０6ｄＰａｓ／秒の粘度変化をもたらすように行われる。ブランクのガラスに応じて、これはたとえば４００〜１０００℃の範囲の温度Ｔ3に対応する。
【００２９】
本発明に係る方法は、好ましくは、：
−変形領域を出た後ブランクを冷却するさらなる工程
を含む。
【００３０】
＞１０9ｄＰａｓの粘度へのブランクのさらなる冷却は、周囲温度（たとえば１０〜２５℃）で冷却することによって実現していてもよい。ただし、ブランクは、流体中、たとえばガス流中で積極的に冷却されてもよい。製品が変形ゾーンに続く冷却ゾーンで非常にゆっくり冷却される場合、残留張力が、内向性の割れなしに、その後のクロスカットおよびシート端部の除去を少なくとも可能にすることが特に好ましい。
【００３１】
好ましくは、変形ゾーンがブランク内に生じるように変形領域は配置される、および／または加熱設備は設計される。変形ゾーンは、ブランクのうち、加工中に０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分である。ブランクの変形ゾーンを加熱することによって、各部位でのガラスの粘度は大きく低下するので、ブランクを延伸することができる。
これはブランクがより長くなることを意味する。延伸工程によって、ブランクの厚さＤはより小さくなる。ブランクは、好ましくは、リドロー設備の上部領域に設置するのが好ましいホルダに上端が固定されるため、ブランクの延伸は重力を受けることによって行われてもよい。しかしながら、好ましい態様では、リドロー設備は、好ましくは変形領域の下方にあるブランクの一部分、具体的にはブランクの下端で引抜力を働かせる延伸設備を含む。
【００３２】
延伸設備は、好ましくは、リドロー装置の下部領域に配置される。この場合、延伸設備はブランクの反対側に作用するロールを含むように設計されていてもよい。ブランクは、下端が第２のホルダに着脱可能に取り付けられていてもよい。具体的には、第２のホルダは延伸設備の構成要素である。第２のホルダにおいて、ブランクを長手方向に延伸するおもりがたとえば取り付けられていてもよい。使用される引抜力は、好ましくは３５０Ｎ／４００ｍｍブランク幅（Ｂ）未満、さらに好ましくは３００Ｎ／４００ｍｍブランク幅未満、より一層好ましくは１００Ｎ／４００ｍｍブランク幅未満、非常に好ましくは５０Ｎ／４００ｍｍブランク幅未満である。引抜力は、好ましくは１Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きく、さらに好ましくは５Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きく、より一層好ましくは１０Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きく、非常に好ましくは２０Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きい。
【００３３】
好ましい態様では、ブランクは変形ゾーンの方向に提供され、それにより、本方法は連続的に行うことができる。この目的のために、このリドロー装置は、好ましくは、ブランクを変形領域へと移動させることに適している送り設備を含む。したがって、このリドロー装置は連続的な作業において使用できる。送り設備は、好ましくは、ブランクを延伸する速度ｖzより遅い速度ｖNでブランクを変形領域へと移動させる。そのようにして、ブランクは長手方向に延伸される。ｖN対ｖzの比は、具体的には、＜１、好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．４以下、特に好ましくは０．１以下である。これら２つの速度の違いは、ブランクの幅および厚さの縮小の程度を決定する。
【００３４】
加熱する前に、ブランクを好ましくは予熱する。この目的のために、リドロー装置は、好ましくは、ブランクが温度Ｔ1に加熱されてもよい予熱ゾーンを含む。予熱ゾーンは、好ましくは、リドロー装置の上部の領域に配置される。温度Ｔ1は、たとえば１０10〜１０14ｄＰａｓの粘度η1に対応する。したがって、ブランクは変形領域に入る前に、好ましくは予熱される。したがって、温度Ｔ2に達するために必要な時間がより短くなるため、変形領域を通過するより速い移動が可能になる。予熱ゾーンにより、高い温度膨張率を有するガラスが、高すぎる温度勾配のために破損するのを回避することもできる。
【００３５】
好ましい態様において、変形ゾーンは１０5.8〜１０7.6ｄＰａｓ、特に１０5.8〜１０7.6ｄＰａｓ未満のブランクのガラスの粘度に対応する温度Ｔ2に加熱される。ガラスの粘度は温度に依存する。各温度で、ガラスは一定の粘度を有する。変形ゾーン内で所望の粘度η2を得るのに必要な温度Ｔ2はガラスに依存する。ガラスの粘度はDIN ISO 7884-2, -3, -4, -5に従って決定される。
【００３６】
ブランクは、好ましくは、フルオロリン酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラスおよびホウケイ酸ガラスから選択されるガラスから成る。使用されるガラスは、工業用ガラス、特に工業用板ガラス、または光学ガラスであってもよい。
【００３７】
好ましい工業用ガラスはソーダ石灰ガラスおよびホウケイ酸ガラスである。好ましい態様において、ガラスはディスプレイガラスまたはプラスチック積層板中のバリア層のための薄いガラスである。
【００３８】
好ましい光学ガラスはリン酸塩ガラスおよびフルオロリン酸塩ガラスである。リン酸塩ガラスは、ガラス形成剤としてＰ2Ｏ5を含む光学ガラスである。その場合、Ｐ2Ｏ5はガラスの主要な構成要素である。リン酸塩ガラス中のリン酸塩の一部がフッ素で置き換えられる場合、フルオロリン酸塩ガラスが得られる。フルオロリン酸塩ガラスの合成の場合、酸化物化合物、たとえばＮａ2Ｏの代わりに、各フッ化物、たとえばＮａＦがガラス混合物に添加される。
【００３９】
本発明によれば、好ましくは板状ブランクが使用され、本発明によれば、「板状ブランク」とは、ブランクの幅Ｂがその厚さＤよりも大きいことを意味する。好ましくは、ブランクの幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）は少なくとも５、より好ましくは少なくとも７である。
【００４０】
好ましくは、ブランクは、少なくとも０．０５ｍｍ、より好ましくは少なくとも１ｍｍの厚さＤを有する。厚さは、好ましくは４０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である。ブランクの幅Ｂは、好ましくは少なくとも５０ｍｍ、より好ましくは少なくとも１００ｍｍ、最も好ましくは少なくとも３００ｍｍである。
【００４１】
ブランクの長さＬは、好ましくは少なくとも５００ｍｍ、より好ましくは少なくとも１０００ｍｍである。一般に、ブランクがより長い場合、本方法をより効率的に行うことができるのは確かである。したがって、さらに長いブランクも、考慮されてもよく、有利であり得る。同様に、ブランクが連続的に提供される、またはブランクがロールから巻き出される方法の実施が考慮されてもよい。さらに、好ましくは、Ｌ＞Ｂであることが確かである。
【００４２】
本発明に係る方法は、第１のロール上に巻きつけられたブランクを用いて行ってもよい。この場合、ブランクをまた、リドロー装置の上部領域に固定するのだが、ブランクをロールから巻き出すことができるようにする。次に、ブランクの自由端を延伸設備によって延伸する。続いて、延伸設備は、好ましくは連続的で一定の方法で変形領域を通してブランクを延伸し、その結果ブランク内に本発明に係る変形ゾーンが形成される。リドロー装置を通過した後にかくして製造されたガラス部品を、好ましくは、第２のロール上に巻きつける。
【００４３】
ブランクは、シート端部（厚くなった境界領域）を含んでいてもよいしまたは含んでいなくてもよい。ロール上にブランクを供給することおよび／またはロール上に板ガラス部品を巻きつけることによって、ブランクを手のかかる方法で単純に装置内に挿入する必要がないために、方法全体をより効率的に行うことができる。
【００４４】
最後に、たとえば切断することにより、得られたガラス部品を単一片に分離してもよい。さらに、また任意に多少厚くなったガラス部品の境界領域（シート端部）を切り落としてもよい。必要に応じて、ガラス部品はまた研磨および／またはコーティングされていてもよい。本発明による方法で、使用可能なガラスの表面積が非常に広いガラス部品を得ることができる。これは、ガラス部品のうち要求品質を備えた部分が非常に広いことを意味する。本発明の方法において、使用前に任意に除去されなければならないシート端部の表面積部分は小さい。好ましくは、ガラス部品は、１：２〜１：２０，０００の厚さ対幅の比を有する。
【００４５】
好ましくは、ブランクはストリーク等級（streak class）においてＣ以下に分類されることができる。ストリーク等級は、光路差の結果である。ストリーク等級Ｃ以上については、平板を通る光路差が３０ｎｍ未満でなければならない。
【００４６】
本発明による方法によって得ることが可能なガラス部品もまた本発明によるものである。ガラス部品は少なくとも１つ、具体的には２つの火炎研磨された表面を含む。火炎研磨された表面は非常に滑らか、すなわちそれらの粗さは非常に少ない。火炎研磨の場合、機械的研磨と比べて表面は摩耗しないが、研磨される材料がそれが流動するような高温に加熱され、これにより滑らかになる。したがって、火炎研磨によって滑らかな表面を製造するコストは、非常に滑らかに機械的に研磨された表面を製造するよりも実質的に低い。
【００４７】
本発明に係る方法で、少なくとも１つの火炎研磨された表面を有するガラス部品が得られる。本発明に係るガラス部品では、用語「表面」は、上面および／または下面を意味し、そのため、両方の面は残りの面と比べて最も大きい。
【００４８】
本発明のガラス部品の火炎研磨された表面は、好ましくは５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下、特に好ましくは１ｎｍ以下の二乗平均平方根粗さ（ＲｑまたはＲＭＳ）を有する。薄いガラスの粗さの深さＲｔは、好ましくは６ｎｍ以下、さらに好ましくは４ｎｍ以下、特に好ましくは２ｎｍ以下である。粗さの深さは、DIN EN ISO 4287に従って決定される。
【００４９】
機械的に研磨された表面の場合、粗さの値は一層悪い。さらに、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて機械的に研磨された表面の場合、研磨の痕跡が観察できる。さらに、機械的研磨剤、たとえばダイヤモンド粉末、酸化鉄および／またはＣｅＯ2のＡＦＭ残留物を用いても観察できる。機械的に研磨された表面は、研磨工程の後に洗浄が必要なので、ガラス表面で特定のイオンの浸出が起こる。この特定のイオンの欠乏は、二次イオン質量分析（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を用いて検出できる。このようなイオンは、たとえばＣａ、Ｚｎ、Ｂａおよびアルカリ金属である。
【００５０】
以下において、本発明は以下の図および態様例によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、側面視で本発明に係るリドロー装置の１つの例示的な態様の概略的構造の側面図を示している。このリドロー装置内では、ブランク１が装置を通って下向きに移動する。このリドロー装置は、２つの加熱設備を含んでおり、これらは装置の中央領域に配置されている。本態様では、加熱設備は、変形領域４が形成されるようにバッフル３によって遮断されている。ブランク１のうち変形領域４内に配置される一部は、加熱されて、温度Ｔ2に達する。この部分は高さＨを有する変形ゾーン５である。ブランク１は、ここでは２つの従動ロールの形態で実現されている延伸設備６を用いて下方に延伸される。ここでは同様にロールの形態で設計されている送り設備７が、ブランク１を延伸設備６の速度より低い速度で送る結果、ブランク１が変形領域４で変形される。ブランク１はより薄くなるので、変形工程の後段の厚さｄは変形工程の前のそれＤより小さくなる。ブランク１は、変形領域４に送られる前に、ここではバーナーの火炎によって示されている予熱設備８を用いて温度Ｔ1に予熱される。変形領域４を通過した後、ブランク１は、氷晶によって示されている冷却設備９に供給される。
【図２】図２は、従来技術に係る方法の操作シーケンスの概要を示している。図１との違いは、この場合、ブランクの幅Ｂの変化が示されている点である。ブランク１は、変形領域４へと移動する。変形領域４は、加熱設備２（ここでは抵抗ヒーター）で加熱される。ブランク１は、ガラスが低い粘度を有する変形ゾーン４がガラス中に形成されるように加熱される。ただし、この変形ゾーン４は、制限がないことと加熱設備２の高さとのために、本発明による変形ゾーンよりもはるかに大きい。そのため、ブランク１の幅の特に明らかな縮小をもたらす。また、ブランク１を長手方向に延伸する延伸設備６が示されている。
【図３】図３は、長さＬ、厚さＤおよび幅Ｂを有するブランクを概要的に示している。
【図４】図４は、加熱設備として使用されていてもよい任意の輻射ヒーター６の作用機構を概要的に示している。ブランク１との距離に依存して、変形領域２の高さは異なる。この図には、保護設備８を用いて、可能な限り高さが低い変形領域２を得るように、保護設備８を用いて変形領域７を制限し得る方法も示されている。したがって、加熱設備の距離とさらには設計の両方が、変形領域２の高さの調整に役に立つ可能性がある。
【図５】図５は、ガラス製品の幅がリドロー加工プロセスにおける変形ゾーンの高さに依存していることを示している。より低い高さを有する変形ゾーンは、ブランクの幅の減少を低減させることが分かる。
【図６】図６は、例３の製品の幅ｂに対する板ガラス製品の厚さｄの分布を示している。ここで、ガラス製品の縁のシート端部は比較的小さいことが分かる。一様に厚さが小さな部分はガラス製品の用途に使用できるが、シート端部は除去しなければならない。本発明に係る方法の使用は、とりわけ高い収率をもたらす。
【図７】図７は、高さ４０ｍｍのマッフルに５ｍｍ／分の速度で供給される厚さ４ｍｍおよび幅４００ｍｍのブランクの場合における、延伸されたガラス部品の平均幅ｂ（総幅）および延伸に必要とされる引抜力を例示的に示しており、これらのそれぞれは変形ゾーンにおけるブランクのガラスの粘度に依存している。ガラスは２００ｍｍ／分で延伸される。粘度の増大に伴って、必要とされる引抜力がますます増加することが明らかに分かる。さらに、粘度の増大に伴って、得られる製品の平均幅ｂがますます減少することが分かる。
【図８】図８は、高さ４０ｍｍのマッフルに５ｍｍ／分の速度で供給される厚さ４ｍｍおよび幅４００ｍｍのブランクの場合における、平均幅ｂ（総幅）対延伸されたガラス部品の平均厚さｄ（正味厚さ）の比および延伸に必要とされる引抜力を例示的に示しており、これらのそれぞれは変形ゾーンにおけるブランクのガラスの粘度に依存している。ガラスは２００ｍｍ／分で延伸される。粘度の増大に伴って、得られる製品のｂ／ｄ比がますます減少することが分かる。図７で粘度の増大に伴って平均幅ｂが減少することと比較すると、粘度の増大に伴って、ｂ／ｄ比は比較的より大きく減少する。
【００５２】
［実施例］
例１：光学ガラスの延伸
ここでは、光学ガラス（フルオロリン酸塩ガラス）をたとえばＢ＝１２０ｍｍおよびＤ＝１４ｍｍの寸法を有する棒状に成型する。次に、この棒をリドロー装置に挿入し、予熱ゾーンにてガラス転移点（約１０13ｄＰａｓ）に対応する温度に加熱する。高さが４０ｍｍで、１０7.6ｄＰａｓ未満の粘度、最大で約１０4ｄＰａｓの粘度に少なくとも対応する温度を有する変形領域内にブランクを下向きに移動させる。出てきたガラスを冷却ゾーンを通過するように導き、延伸設備で固定して、ブランクが供給されるよりも速く延伸する。こうして、これは幅１００ｍｍ、平均厚さ０．３ｍｍを有するガラスのリボンをもたらす。
【００５３】
例２：板ガラスの延伸
ブランクとして、幅３００および厚さ１０ｍｍを有する板ガラス（Borofloat（登録商標））を準備する。予熱ゾーン（約Ｔｇ）を通過した後、このブランクを変形ゾーン内に移動させる。このゾーンを、幅全体および高さ２０ｍｍについて、１０4ｄＰａｓ〜１０7.6ｄＰａｓ未満の粘度に対応する最小温度に加熱する。冷却ゾーンを通過した後、出てきたガラスを延伸設備に固定する。ブランクの速度および製品の速度を適切に選択することによって、１００μｍ以下の平均厚さを調整し、製品をシリンダ上に巻きつける。こうして、これは少なくとも２５０ｍｍの幅を有する製品をもたらす。
【００５４】
例３：板ガラスの延伸
幅５０ｍｍおよび厚さ１．１ｍｍの板ガラス（Borofloat（登録商標））でできているブランクを準備する。予熱ゾーン（約Ｔｇ）を通過した後、このブランクを変形ゾーン内に移動させる。変形ゾーン内で、ガラスを幅全体および高さ３ｍｍについて約１０7ｄＰａｓの粘度に対応する温度に加熱する。冷却ゾーンを通過した後、出てきたガラス上におもりを取り付ける（延伸設備）。ブランクの速度およびおもりのサイズを適切に選択することによって、約５０μｍの平均厚さを調整する。こうして、これは少なくとも４０ｍｍの幅を有する製品をもたらす。
【表１】
2017031044.tif 000003
【符号の説明】
【００５５】
１．ブランク
２．加熱設備
３．バッフル
４．変形領域
５．変形ゾーン
６．延伸設備
７．送り設備
８．予熱設備
９．冷却設備
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月26日(2016.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスをリドロー加工する方法であって、
平均厚さＤおよび平均幅Ｂを有するガラスのブランク（１）を準備する工程と、
前記ブランク（１）の変形ゾーン（５）を加熱する工程と、
前記ブランク（１）を平均厚さｄおよび平均幅ｂに延伸する工程と
を含み、
前記変形ゾーン（５）が、前記ブランク（１）のうち、前記ブランク（１）が０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分であり、前記変形ゾーン（５）が１００ｍｍ以下の高さを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変形ゾーン（５）が４０ｍｍ以下の高さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変形ゾーン（５）が３０ｍｍ以下の高さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ブランク（１）のガラスの粘度η2が、前記変形ゾーン（５）において、高くとも＜１０7.6ｄＰａｓを有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記ガラスが工業用ガラスまたは光学ガラスである請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、冷却が少なくとも１０6ｄＰａｓ／秒の粘度変化をもたらすように、変形領域（４）を出た後ブランク（１）を冷却する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
抵抗ヒーター、バーナー配列、輻射ヒーター、レーザーおよびこれらの組み合わせから選択される加熱設備（２）を少なくとも含むリドロー装置内で前記ブランク（１）の変形ゾーン（５）を加熱する請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記ブランク（１）の幅Ｂがその厚さＤより高い請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】
前記ブランク（１）の厚さＤに対する幅Ｂの比が少なくとも５である請求項１または２に記載の方法。
【請求項１０】
厚さｄがＤ／１０以下である請求項１または２に記載の方法。
【請求項１１】
前記ブランク（１）を、前記変形ゾーン（５）の下方の領域において、延伸設備（６）により延伸する請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ブランクを、変形ゾーン（５）の上方の領域から変形ゾーン（５）の方向に供給する請求項１乃至１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
変形領域（４）、および前記ガラスブランク（１）の変形ゾーン（５）を加熱するための加熱設備（２）を含み、前記変形領域（４）内に少なくとも部分的に配置されるガラスのブランク（１）の前記変形ゾーン（５）を、前記ガラスが高くとも＜１０7.6ｄＰａｓの粘度η2を有する温度Ｔ2に加熱できるように、加熱設備（２）および／または前記変形領域（４）が設計されているリドロー装置であって、
前記加熱設備（２）は、前記変形領域（４）を超えるブランク（１）のそれらの部分に影を付ける一以上のバッフル（３）を含み、および/または
ここで、前記加熱設備（２）は、レーザーである
リドロー装置。
【請求項１４】
前記変形領域（４）が２５０ｍｍ以下の高さを有する請求項１３に記載のリドロー装置。
【請求項１５】
前記装置がレーザー案内用のレーザースキャナを含む請求項１３または１４に記載のリドロー装置。
【請求項１６】
前記装置がさらに変形領域（４）を出た後ブランク（１）を冷却するための冷却設備（９）を含む請求項１３または１４に記載のリドロー装置。
【請求項１７】
前記バッフル（３）が冷却される請求項１３または１４に記載のリドロー装置。
【請求項１８】
粘度１０１０〜１０１４ｄＰａｓに対応する温度にブランク（１）を予熱するための予熱設備（８）をさらに含む請求項１３または１４に記載のリドロー装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、ガラス部品の製造方法、そのような方法を行うためのリドロー装置、およびガラス部品に関する。
【０００２】
原則としては、ガラスのリドロー加工は公知であり、特に、ブランクおよび／またはガラス繊維の延伸のための円形断面を有するブランクについての総合的な最先端リドロー加工が存在している。
【０００３】
リドロー法の間、ガラス片は部分的に加熱され、適切な機械装置を用いて長手方向に延伸される。ガラス片−ブランク−を一定速度で加熱ゾーンに供給し、加熱ガラスを一定速度で延伸する場合、これはブランクの断面形状の縮小をもたらし、これは速度比に依存する。したがって、たとえば管状ブランクを使用する場合、管状製品が再び製造されるが、その直径はより小さい。製品の断面形状はブランクのものと類似しており、その大部分については、適切な手段によって１：１の縮尺でブランクの複製を実現することが実に望ましい（EP 0819655 B1を参照のこと）。
【０００４】
ガラスをリドロー加工する工程では、通常楕円形のブランクをホルダ内の一方の端部に固定し、他端部をたとえばマッフル炉内で加熱する。ガラスが変形可能になったら、ブランクのうちホルダ内に固定されている端部における引抜力の行使によってそれを延伸する。そのプロセスの間にブランクをマッフル内に向けて移動させる場合、適切な選択温度によって、これは、結果として、類似形状であるが、より小さい断面を有する製品になる。たとえば、円形断面を有するブランクはガラス繊維に延伸される。たとえば部品などの製品を延伸する速度、およびブランクを前方へ任意に移動させる速度の選択が、断面の縮小率を決定する。通常、ブランクの断面の厚さ対幅の比は、一定のままである。ガラス繊維を延伸する場合にこれが望ましいのは、円形断面を有するブランクから始めると、同様に円形断面を有するガラス繊維を延伸できるからである。
【０００５】
板状部品、すなわち、断面の幅対厚さの比がたとえば８０：１である部品をリドロー加工するのは困難であることは分かっている。非常に大きい幅を有するブランクを用いることによってのみ、同様に大きい幅の部品を延伸することが可能である。したがって、たとえば、幅７０ｍｍおよび厚さ１０ｍｍ（Ｂ／Ｄ＝７）の断面を有するブランクから、幅７ｍｍおよび厚さ１ｍｍ（ｂ／ｄ＝７）の断面を有する部品が製造できる。
【０００６】
より大きい幅またはより小さな厚さの断面を有するブランクを使用する場合、より大きい幅および同様の厚さの断面を有する部品のみが可能である。より大きい幅を有するブランクの使用は、しばしば、無理な製造効率のため失敗し、より厚みの少ないブランクの使用は、リドロー加工中のブランクを非常に頻繁に交換する必要があるのでますます非効率的である。
【０００７】
US 7,231,786 B2には、リドロー加工によって平面ガラス板を製造できる方法が記載されている。より大きい幅の製品を得るには、この場合、エッジローラを用いてガラスを長手方向に延伸する前に、軟質ガラスを幅方向に延伸する把持部が使用される。
【０００８】
US 3,635,687Aには、リドロー法が記載されており、ここでは、板状ブランクのエッジ領域を冷却することによって、幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）の変化を得ている。この方法では、１０．７倍の幅対厚さの比の最大の増加を達成することができる。
【０００９】
EP 0 819 655 B1には、ガラスを形成するための方法が記載されている。この場合は、形成工程においてもリドロー加工を使用することができる。しかし、幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）を調整する方法については記載されていない。ここでは、加熱後、形状を操作するためにガラスが局所的に加熱または冷却される。
【００１０】
しかしながら、これらの参考文献に記載されている操作は、最終形状および／または延伸された部品の形状と比べて小さな変化をブランクの形状にもたらすのみである。さらに、これらの方法は、比較的多くの労力を伴う。特に把持部またはロールを使用すべき場合には、精巧なリドロー装置が必要とされ、これは欠陥の影響を受けやすい。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ガラス部品を製造するための効率的な方法および装置を提供することである。さらに、ブランクの幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）と比較して、ガラス部品の幅対厚さの比（ｂ／ｄ）を増大させることを可能にする方法が提供されることが望ましい。特には、板状ガラス部品を製造するための方法であって、幅Ｂおよび厚さＤを有するブランクから幅ｂおよび厚さｄを有する板状ガラス部品を作製でき、ｂ／ｄ比がＢ／Ｄ比よりはるかに大きい方法が提供されることが望ましい。
【００１２】
本発明による目的は、特許請求の範囲に記載されている態様によって達成される。
【００１３】
本発明に係る、ガラスをリドロー加工するための方法は、たとえば板状ガラス部品の製造に役立つ。それは以下の工程：
−平均厚さＤおよび平均幅Ｂを有するガラスブランクを準備する工程と、
−ブランクの変形ゾーン（deformation zone）を加熱する工程と、−平均厚さｄおよび平均幅ｂに達するまでブランクを延伸する工程と
を含み、変形ゾーンは、ブランクのうち、このブランクが０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分であり、変形ゾーンは１００ｍｍ以下の高さを有する。
【００１４】
本方法は、変形ゾーンが最先端のものと比べて非常に小さいことを特徴とする。変形ゾーン（＝メニスカス）は、１００ｍｍ以下（具体的には６*Ｄ以下）、好ましくは４０ｍｍ以下（具体的には５*Ｄ以下）、特に好ましくは３０ｍｍ以下（具体的には４*Ｄ以下）の高さを有する。
【００１５】
好ましくは、変形ゾーンはブランクの幅全体に及ぶ。変形ゾーンの「高さ」とは、ブランクが延伸される方向におけるその広がりを意味する。変形ゾーン（＝メニスカス）は、ブランクが０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する領域である。したがって、それはガラスが変形可能な領域である。この厚さは元の厚さＤよりも小さいが、最終厚さｄは依然として得られていないものである。変形ゾーンは、たとえば温度Ｔ2であってもよく、この温度ではブランクのガラスは１０4ｄＰａｓ〜１０8ｄＰａｓの粘度η2を有する。
【００１６】
変形ゾーン内の粘度の増大に伴って、延伸されるガラス部品の幅ｂはますます減少する。軟化する場合、たとえばガラス部品の厚さｄについての目標値１００μｍを得るために延伸速度を上げる場合、ガラス部品の幅ｂは、ブランクの幅Ｂと比較して、かなり減少することになる。それゆえに、それは高いｂ／ｄ比を有する平板ガラス部品を得るために有利であり、そのとき変形ゾーン内のブランクのガラスは軟化点（ＥＷ）での各ガラスの粘度より低い粘度η2を有する。したがって、変形ゾーン内のブランクのガラスは、好ましくは高くとも＜１０7.6ｄＰａｓ、さらに好ましくは１０7.5ｄＰａｓ以下、より一層好ましくは１０7.0ｄＰａｓ以下、非常に好ましくは１０6.5ｄＰａｓ以下の粘度η2を有する。さらに、軟化点での各ガラスの粘度より低い粘度η2もまた有利である。なぜなら、ガラスを延伸するのに必要とされる引抜力は、粘度の増大に伴ってますます増大するからである。このように、より低い粘度は、必要とされる引抜力がより低いこととも関係している。
【００１７】
しかしながら、変形ゾーン内のブランクのガラスの粘度η2は低すぎるべきでもない。
なぜなら、低すぎると均一にガラスを延伸することがより困難になるからである。変形ゾーン内のブランクのガラスは、好ましくは少なくとも１０4.0ｄＰａｓ、さらに好ましくは少なくとも１０4.5ｄＰａｓ、より一層好ましくは少なくとも１０5.0ｄＰａｓ、非常に好ましくは少なくとも１０5.8ｄＰａｓの粘度η2を有する。
【００１８】
ここで説明する本発明は、より大きい幅および／またはより良好な厚さ分布を得るために、US 3,635,687 Aと同様のブランクのエッジ領域の冷却と組み合わせてもよい。また、より良好な厚さ分布を得るために、より高いエッジ温度が可能である。
【００１９】
変形ゾーンは、ブランクのうち、０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分である。好ましくは、これは、ブランクのうち、該方法中に特定の時点で温度Ｔ2を有する一部分である。この温度でのブランクのガラスの粘度はグラスの変形を可能にする範囲内にある。
【００２０】
ブランクは上端および下端を有する。変形ゾーンは上端と下端との間に位置する。変形ゾーン以外、ブランクの温度は、好ましくは、Ｔ2よりも低い。ブランクの変形が実質的に変形ゾーンの領域においてのみ起こるためである。この領域の上方および下方において、好ましくは、厚さおよび幅は一定のままである。便宜上、本明細書を通じて「ブランク」という用語が使用され、ガラスが本方法で加工される場合、本発明による最終工程段階終了後においてのみ、製品は「ガラス部品」と呼ばれる。
【００２１】
好ましくは、ブランクの幅対厚さの比の増加は、製造されるガラス部品の厚さｄが実質的にブランクの厚さＤより小さいという方策によって、実質的に達成される。好ましくは、厚さｄはＤ／１０以下、さらに好ましくはＤ／３０以下、特に好ましくはＤ／７５以下である。その場合、ガラス部品は、好ましくは１０ｍｍ未満、さらに好ましくは１ｍｍ未満、より好ましくは１００μｍ未満、さらに好ましくは５０μｍ未満、特に好ましくは３０μｍ未満の厚さｄを有する。本発明では、高品質で比較的大きい表面積を有する、そのように薄いガラス部品を製造することが可能である。
【００２２】
好ましくは、製造されるガラス部品の幅ｂは、ブランクの幅Ｂに対してほとんど減少しない。これは、Ｂ／ｂ比が好ましくは２以下、さらに好ましくは１．６以下、特に好ましくは１．２５以下であることを意味する。
【００２３】
本方法は、本発明の一部であるリドロー装置内で行うことができる。加熱するために、ブランクをリドロー装置内に挿入することができる。好ましくは、リドロー装置はブランクの一方の端部を固定できるホルダを含む。ホルダは、好ましくは、リドロー装置の上部に設置される。その場合、ブランクはその上端がホルダ内に固定される。
【００２４】
リドロー装置は少なくとも１つの加熱設備を含む。加熱設備は、好ましくは、リドロー装置の中央部に配置される。加熱設備は、好ましくは、電気抵抗ヒーター、バーナー配列、輻射ヒーター、レーザスキャナを伴うもしくは伴わないレーザーまたはこれらの組み合わせであってもよい。加熱設備は、好ましくは、変形領域（deformation region）内に配置されるブランクを加熱でき、変形ゾーンが、温度Ｔ2に加熱されるように設計される。変形領域は、好ましくは、リドロー装置の内側に位置する領域である。加熱設備は、変形領域および／またはブランクの一部の温度を、変形領域内に配置されているブランクがその変形ゾーン内で温度Ｔ2に加熱されるほど高い温度へと上昇させる。ブランクの一部のみの目的とされる加熱に適している加熱設備、たとえばレーザーが使用される場合、変形領域内の温度はほとんど上昇しない。
【００２５】
変形領域は、好ましくは１００ｍｍ以下（具体的には６*Ｄ以下）、好ましくは４０ｍｍ以下（具体的には５*Ｄ以下）、特に好ましくは３０ｍｍ以下（具体的には４*Ｄ以下）の高さを有する変形ゾーンを生じさせる高さを有する。したがって、加熱方法およびブランク寸法に応じて変形領域は異なる長さに設計できる。
【００２６】
加熱設備は、好ましくは、ブランクにおいて本発明による変形ゾーンが温度Ｔ2に加熱される程度にだけ、変形領域および／またはブランクの一部の温度を上昇させる。ブランクのうち変形ゾーンの上下に位置する部分は、好ましくは、Ｔ2よりも低い温度を有する。本発明によれば、これは、好ましくは、ブランクのうち変形領域以外にある部分を保護する１つ以上のバッフルを含む加熱設備によって実現される。代替的にまたは付加的に、変形領域内のブランクの集中的加熱を可能にする加熱設備、たとえばレーザーまたはレーザスキャナを使用できる。さらなる代替の態様は、変形ゾーンの近傍に配置され実質的に熱が変形領域以外の領域へと広がらない、低い高さのみを有する加熱設備に関する。
【００２７】
加熱設備は輻射ヒーターであってもよく、これによると、放射線を誘導および／または制限する適切な手段によって、その熱効果は変形領域に集中されるおよび／または限定される。たとえば、ＫＩＲ（短波ＩＲ）ヒーターが使用されていてもよく、保護することによって本発明による非常に小さな変形領域を作り出す。また、（ガス、水または空気で）冷却されたバッフルが使用されていてもよい。使用されていてもよいさらなる加熱設備はレーザーである。この場合、レーザーの放射線誘導のためにレーザスキャナが使用されていてもよい。
【００２８】
装置は、好ましくは、リドロー装置の下部領域、具体的には加熱設備の真下に配置された冷却設備を含んでいてもよい。この設備を用いて、変形工程の直後に、ガラスの粘度が、好ましくは、＞１０9ｄＰａｓの値に変化し、その結果明らかな変形はもはや生じない。この冷却は、好ましくは、少なくとも１０6ｄＰａｓ／秒の粘度変化をもたらすように行われる。ブランクのガラスに応じて、これはたとえば４００〜１０００℃の範囲の温度Ｔ3に対応する。
【００２９】
本発明に係る方法は、好ましくは、：
−変形領域を出た後ブランクを冷却するさらなる工程
を含む。
【００３０】
＞１０9ｄＰａｓの粘度へのブランクのさらなる冷却は、周囲温度（たとえば１０〜２５℃）で冷却することによって実現していてもよい。ただし、ブランクは、流体中、たとえばガス流中で積極的に冷却されてもよい。製品が変形ゾーンに続く冷却ゾーンで非常にゆっくり冷却される場合、残留張力が、内向性の割れなしに、その後のクロスカットおよびシート端部の除去を少なくとも可能にすることが特に好ましい。
【００３１】
好ましくは、変形ゾーンがブランク内に生じるように変形領域は配置される、および／または加熱設備は設計される。変形ゾーンは、ブランクのうち、加工中に０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分である。ブランクの変形ゾーンを加熱することによって、各部位でのガラスの粘度は大きく低下するので、ブランクを延伸することができる。
これはブランクがより長くなることを意味する。延伸工程によって、ブランクの厚さＤはより小さくなる。ブランクは、好ましくは、リドロー装置の上部領域に設置するのが好ましいホルダに上端が固定されるため、ブランクの延伸は重力を受けることによって行われてもよい。しかしながら、好ましい態様では、リドロー装置は、好ましくは変形領域の下方にあるブランクの一部分、具体的にはブランクの下端で引抜力を働かせる延伸設備を含む。
【００３２】
延伸設備は、好ましくは、リドロー装置の下部領域に配置される。この場合、延伸設備はブランクの反対側に作用するロールを含むように設計されていてもよい。ブランクは、下端が第２のホルダに着脱可能に取り付けられていてもよい。具体的には、第２のホルダは延伸設備の構成要素である。第２のホルダにおいて、ブランクを長手方向に延伸するおもりがたとえば取り付けられていてもよい。使用される引抜力は、好ましくは３５０Ｎ／４００ｍｍブランク幅（Ｂ）未満、さらに好ましくは３００Ｎ／４００ｍｍブランク幅未満、より一層好ましくは１００Ｎ／４００ｍｍブランク幅未満、非常に好ましくは５０Ｎ／４００ｍｍブランク幅未満である。引抜力は、好ましくは１Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きく、さらに好ましくは５Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きく、より一層好ましくは１０Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きく、非常に好ましくは２０Ｎ／４００ｍｍブランク幅より大きい。
【００３３】
好ましい態様では、ブランクは変形ゾーンの方向に提供され、それにより、本方法は連続的に行うことができる。この目的のために、このリドロー装置は、好ましくは、ブランクを変形領域へと移動させることに適している送り設備を含む。したがって、このリドロー装置は連続的な作業において使用できる。送り設備は、好ましくは、ブランクを延伸する速度ｖzより遅い速度ｖNでブランクを変形領域へと移動させる。そのようにして、ブランクは長手方向に延伸される。ｖN対ｖzの比は、具体的には、＜１、好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．４以下、特に好ましくは０．１以下である。これら２つの速度の違いは、ブランクの幅および厚さの縮小の程度を決定する。
【００３４】
加熱する前に、ブランクを好ましくは予熱する。この目的のために、リドロー装置は、好ましくは、ブランクが温度Ｔ1に加熱されてもよい予熱設備を含む。予熱設備は、好ましくは、リドロー装置の上部の領域に配置される。温度Ｔ1は、たとえば１０10〜１０14ｄＰａｓの粘度η1に対応する。したがって、ブランクは変形領域に入る前に、好ましくは予熱される。したがって、温度Ｔ2に達するために必要な時間がより短くなるため、変形領域を通過するより速い移動が可能になる。予熱設備により、高い温度膨張率を有するガラスが、高すぎる温度勾配のために破損するのを回避することもできる。
【００３５】
好ましい態様において、変形ゾーンは１０5.8〜１０7.6ｄＰａｓ、特に１０5.8〜１０7.6ｄＰａｓ未満のブランクのガラスの粘度に対応する温度Ｔ2に加熱される。ガラスの粘度は温度に依存する。各温度で、ガラスは一定の粘度を有する。変形ゾーン内で所望の粘度η2を得るのに必要な温度Ｔ2はガラスに依存する。ガラスの粘度はDIN ISO 7884-2, -3, -4, -5に従って決定される。
【００３６】
ブランクは、好ましくは、フルオロリン酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラスおよびホウケイ酸ガラスから選択されるガラスから成る。使用されるガラスは、工業用ガラス、特に工業用板ガラス、または光学ガラスであってもよい。
【００３７】
好ましい工業用ガラスはソーダ石灰ガラスおよびホウケイ酸ガラスである。好ましい態様において、ガラスはディスプレイガラスまたはプラスチック積層板中のバリア層のための薄いガラスである。
【００３８】
好ましい光学ガラスはリン酸塩ガラスおよびフルオロリン酸塩ガラスである。リン酸塩ガラスは、ガラス形成剤としてＰ2Ｏ5を含む光学ガラスである。その場合、Ｐ2Ｏ5はガラスの主要な構成要素である。リン酸塩ガラス中のリン酸塩の一部がフッ素で置き換えられる場合、フルオロリン酸塩ガラスが得られる。フルオロリン酸塩ガラスの合成の場合、酸化物化合物、たとえばＮａ2Ｏの代わりに、各フッ化物、たとえばＮａＦがガラス混合物に添加される。
【００３９】
本発明によれば、好ましくは板状ブランクが使用され、本発明によれば、「板状ブランク」とは、ブランクの幅Ｂがその厚さＤよりも大きいことを意味する。好ましくは、ブランクの幅対厚さの比（Ｂ／Ｄ）は少なくとも５、より好ましくは少なくとも７である。
【００４０】
好ましくは、ブランクは、少なくとも０．０５ｍｍ、より好ましくは少なくとも１ｍｍの厚さＤを有する。厚さは、好ましくは４０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である。ブランクの幅Ｂは、好ましくは少なくとも５０ｍｍ、より好ましくは少なくとも１００ｍｍ、最も好ましくは少なくとも３００ｍｍである。
【００４１】
ブランクの長さＬは、好ましくは少なくとも５００ｍｍ、より好ましくは少なくとも１０００ｍｍである。一般に、ブランクがより長い場合、本方法をより効率的に行うことができるのは確かである。したがって、さらに長いブランクも、考慮されてもよく、有利であり得る。同様に、ブランクが連続的に提供される、またはブランクがロールから巻き出される方法の実施が考慮されてもよい。さらに、好ましくは、Ｌ＞Ｂであることが確かである。
【００４２】
本発明に係る方法は、第１のロール上に巻きつけられたブランクを用いて行ってもよい。この場合、ブランクをまた、リドロー装置の上部領域に固定するのだが、ブランクをロールから巻き出すことができるようにする。次に、ブランクの自由端を延伸設備によって延伸する。続いて、延伸設備は、好ましくは連続的で一定の方法で変形領域を通してブランクを延伸し、その結果ブランク内に本発明に係る変形ゾーンが形成される。リドロー装置を通過した後にかくして製造されたガラス部品を、好ましくは、第２のロール上に巻きつける。
【００４３】
ブランクは、シート端部（厚くなった境界領域）を含んでいてもよいしまたは含んでいなくてもよい。ロール上にブランクを供給することおよび／またはロール上に板ガラス部品を巻きつけることによって、ブランクを手のかかる方法で単純に装置内に挿入する必要がないために、方法全体をより効率的に行うことができる。
【００４４】
最後に、たとえば切断することにより、得られたガラス部品を単一片に分離してもよい。さらに、また任意に多少厚くなったガラス部品の境界領域（シート端部）を切り落としてもよい。必要に応じて、ガラス部品はまた研磨および／またはコーティングされていてもよい。本発明による方法で、使用可能なガラスの表面積が非常に広いガラス部品を得ることができる。これは、ガラス部品のうち要求品質を備えた部分が非常に広いことを意味する。本発明の方法において、使用前に任意に除去されなければならないシート端部の表面積部分は小さい。好ましくは、ガラス部品は、１：２〜１：２０，０００の厚さ対幅の比を有する。
【００４５】
好ましくは、ブランクはストリーク等級（streak class）においてＣ以下に分類されることができる。ストリーク等級は、光路差の結果である。ストリーク等級Ｃ以上については、平板を通る光路差が３０ｎｍ未満でなければならない。
【００４６】
本発明による方法によって得ることが可能なガラス部品もまた本発明によるものである。ガラス部品は少なくとも１つ、具体的には２つの火炎研磨された表面を含む。火炎研磨された表面は非常に滑らか、すなわちそれらの粗さは非常に少ない。火炎研磨の場合、機械的研磨と比べて表面は摩耗しないが、研磨される材料がそれが流動するような高温に加熱され、これにより滑らかになる。したがって、火炎研磨によって滑らかな表面を製造するコストは、非常に滑らかに機械的に研磨された表面を製造するよりも実質的に低い。
【００４７】
本発明に係る方法で、少なくとも１つの火炎研磨された表面を有するガラス部品が得られる。本発明に係るガラス部品では、用語「表面」は、上面および／または下面を意味し、そのため、両方の面は残りの面と比べて最も大きい。
【００４８】
本発明のガラス部品の火炎研磨された表面は、好ましくは５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下、特に好ましくは１ｎｍ以下の二乗平均平方根粗さ（ＲｑまたはＲＭＳ）を有する。薄いガラスの粗さの深さＲｔは、好ましくは６ｎｍ以下、さらに好ましくは４ｎｍ以下、特に好ましくは２ｎｍ以下である。粗さの深さは、DIN EN ISO 4287に従って決定される。
【００４９】
機械的に研磨された表面の場合、粗さの値は一層悪い。さらに、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて機械的に研磨された表面の場合、研磨の痕跡が観察できる。さらに、機械的研磨剤、たとえばダイヤモンド粉末、酸化鉄および／またはＣｅＯ2のＡＦＭ残留物を用いても観察できる。機械的に研磨された表面は、研磨工程の後に洗浄が必要なので、ガラス表面で特定のイオンの浸出が起こる。この特定のイオンの欠乏は、二次イオン質量分析（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を用いて検出できる。このようなイオンは、たとえばＣａ、Ｚｎ、Ｂａおよびアルカリ金属である。
【００５０】
以下において、本発明は以下の図および態様例によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、側面視で本発明に係るリドロー装置の１つの例示的な態様の概略的構造の側面図を示している。このリドロー装置内では、ブランク１が装置を通って下向きに移動する。このリドロー装置は、２つの加熱設備を含んでおり、これらは装置の中央領域に配置されている。本態様では、加熱設備は、変形領域４が形成されるようにバッフル３によって遮断されている。ブランク１のうち変形領域４内に配置される一部は、加熱されて、温度Ｔ2に達する。この部分は高さＨを有する変形ゾーン５である。ブランク１は、ここでは２つの従動ロールの形態で実現されている延伸設備６を用いて下方に延伸される。ここでは同様にロールの形態で設計されている送り設備７が、ブランク１を延伸設備６の速度より低い速度で送る結果、ブランク１が変形領域４で変形される。ブランク１はより薄くなるので、変形工程の後段の厚さｄは変形工程の前のそれＤより小さくなる。ブランク１は、変形領域４に送られる前に、ここではバーナーの火炎によって示されている予熱設備８を用いて温度Ｔ1に予熱される。変形領域４を通過した後、ブランク１は、氷晶によって示されている冷却設備９に供給される。
【図２】図２は、従来技術に係る方法の操作シーケンスの概要を示している。図１との違いは、この場合、ブランクの幅Ｂの変化が示されている点である。ブランク１は、変形領域４へと移動する。変形領域４は、加熱設備２（ここでは抵抗ヒーター）で加熱される。ブランク１は、ガラスが低い粘度を有する変形ゾーン４がガラス中に形成されるように加熱される。ただし、この変形ゾーン４は、制限がないことと加熱設備２の高さとのために、本発明による変形ゾーンよりもはるかに大きい。そのため、ブランク１の幅の特に明らかな縮小をもたらす。また、ブランク１を長手方向に延伸する延伸設備６が示されている。
【図３】図３は、長さＬ、厚さＤおよび幅Ｂを有するブランクを概要的に示している。
【図４】図４は、加熱設備２として使用されていてもよい任意の輻射ヒーター６の作用機構を概要的に示している。ブランク１との距離に依存して、変形ゾーン５の高さは異なる。この図には、バッフル３を用いて、可能な限り高さが低い変形ゾーン５を得るように、変形ゾーン５を制限し得る方法も示されている。したがって、加熱設備の距離とさらには設計の両方が、変形ゾーン５の高さの調整に役に立つ可能性がある。
【図５】図５は、ガラス製品の幅がリドロー加工プロセスにおける変形ゾーンの高さに依存していることを示している。より低い高さを有する変形ゾーンは、ブランクの幅の減少を低減させることが分かる。
【図６】図６は、例３の製品の幅ｂに対する板ガラス製品の厚さｄの分布を示している。ここで、ガラス製品の縁のシート端部は比較的小さいことが分かる。一様に厚さが小さな部分はガラス製品の用途に使用できるが、シート端部は除去しなければならない。本発明に係る方法の使用は、とりわけ高い収率をもたらす。
【図７】図７は、高さ４０ｍｍのマッフルに５ｍｍ／分の速度で供給される厚さ４ｍｍおよび幅４００ｍｍのブランクの場合における、延伸されたガラス部品の平均幅ｂ（総幅）および延伸に必要とされる引抜力を例示的に示しており、これらのそれぞれは変形ゾーンにおけるブランクのガラスの粘度に依存している。ガラスは２００ｍｍ／分で延伸される。粘度の増大に伴って、必要とされる引抜力がますます増加することが明らかに分かる。さらに、粘度の増大に伴って、得られる製品の平均幅ｂがますます減少することが分かる。
【図８】図８は、高さ４０ｍｍのマッフルに５ｍｍ／分の速度で供給される厚さ４ｍｍおよび幅４００ｍｍのブランクの場合における、平均幅ｂ（総幅）対延伸されたガラス部品の平均厚さｄ（正味厚さ）の比および延伸に必要とされる引抜力を例示的に示しており、これらのそれぞれは変形ゾーンにおけるブランクのガラスの粘度に依存している。ガラスは２００ｍｍ／分で延伸される。粘度の増大に伴って、得られる製品のｂ／ｄ比がますます減少することが分かる。図７で粘度の増大に伴って平均幅ｂが減少することと比較すると、粘度の増大に伴って、ｂ／ｄ比は比較的より大きく減少する。
【００５２】
［実施例］
例１：光学ガラスの延伸
ここでは、光学ガラス（フルオロリン酸塩ガラス）をたとえばＢ＝１２０ｍｍおよびＤ＝１４ｍｍの寸法を有する棒状に成型する。次に、この棒をリドロー装置に挿入し、予熱ゾーンにてガラス転移点（約１０13ｄＰａｓ）に対応する温度に加熱する。高さが４０ｍｍで、１０7.6ｄＰａｓ未満の粘度、最大で約１０4ｄＰａｓの粘度に少なくとも対応する温度を有する変形領域内にブランクを下向きに移動させる。出てきたガラスを冷却ゾーンを通過するように導き、延伸設備で固定して、ブランクが供給されるよりも速く延伸する。こうして、これは幅１００ｍｍ、平均厚さ０．３ｍｍを有するガラスのリボンをもたらす。
【００５３】
例２：板ガラスの延伸
ブランクとして、幅３００ｍｍおよび厚さ１０ｍｍを有する板ガラス（Borofloat（登録商標））を準備する。予熱ゾーン（約Ｔｇ）を通過した後、このブランクを変形ゾーン内に移動させる。このゾーンを、幅全体および高さ２０ｍｍについて、１０4ｄＰａｓ〜１０7.6ｄＰａｓ未満の粘度に対応する最小温度に加熱する。冷却ゾーンを通過した後、出てきたガラスを延伸設備に固定する。ブランクの速度および製品の速度を適切に選択することによって、１００μｍ以下の平均厚さを調整し、製品をシリンダ上に巻きつける。こうして、これは少なくとも２５０ｍｍの幅を有する製品をもたらす。
【００５４】
例３：板ガラスの延伸
幅５０ｍｍおよび厚さ１．１ｍｍの板ガラス（Borofloat（登録商標））でできているブランクを準備する。予熱ゾーン（約Ｔｇ）を通過した後、このブランクを変形ゾーン内に移動させる。変形ゾーン内で、ガラスを幅全体および高さ３ｍｍについて約１０7ｄＰａｓの粘度に対応する温度に加熱する。冷却ゾーンを通過した後、出てきたガラス上におもりを取り付ける（延伸設備）。ブランクの速度およびおもりのサイズを適切に選択することによって、約５０μｍの平均厚さを調整する。こうして、これは少なくとも４０ｍｍの幅を有する製品をもたらす。
【表１】
2017031044.tif 000012
【符号の説明】
【００５５】
１．ブランク
２．加熱設備
３．バッフル
４．変形領域
５．変形ゾーン
６．延伸設備
７．送り設備
８．予熱設備
９．冷却設備
本発明の実施態様を下記に付記する。
１．  ガラスをリドロー加工する方法であって、
平均厚さＤおよび平均幅Ｂを有するガラスのブランク（１）を準備する工程と、
前記ブランク（１）の変形ゾーン（５）を加熱する工程と、
前記ブランク（１）を平均厚さｄおよび平均幅ｂに延伸する工程と
を含み、
前記変形ゾーン（５）が、前記ブランク（１）のうち、前記ブランク（１）が０．９５*Ｄ〜１．０５*ｄの厚さを有する一部分であり、前記変形ゾーン（５）が６*Ｄ以下の高さを有することを特徴とする方法。
２．  前記変形ゾーン（５）が１００ｍｍ以下の高さを有する１に記載の方法。
３．  前記ガラスの粘度η2が高くとも＜１０7.6ｄＰａｓであるように温度Ｔ2を選択する１または２に記載の方法。
４．  前記ガラスが工業用ガラスまたは光学ガラスである１乃至３の何れか一項に記載の方法。
５．  抵抗ヒーター、バーナー配列、輻射ヒーター、レーザーおよびこれらの組み合わせから選択される加熱設備（２）を少なくとも含むリドロー装置内で前記ガラスを加熱する１乃至４の何れか一項に記載の方法。
６．  前記ブランク（１）を、前記変形ゾーン（５）の下方の領域において、延伸設備（６）により延伸する１乃至５の何れか一項に記載の方法。
７．  前記ブランクを、変形ゾーン（５）の上方の領域から変形ゾーン（５）の方向に供給する１乃至６の何れか一項に記載の方法。
８．  １乃至７の何れか一項に記載の方法を行うためのリドロー装置であって、変形領域（４）、および変形ゾーン（５）を加熱するための加熱設備（２）を含み、前記変形領域（４）内に少なくとも部分的に配置されるガラスのブランク（１）の前記変形ゾーン（５）を、前記ガラスが高くとも＜１０7.6ｄＰａｓの粘度η2を有する温度Ｔ2に加熱できるように、加熱設備（２）および／または前記変形領域（４）が設計されているリドロー装置。
９．  前記変形領域（４）が２５０ｍｍ以下の高さを有する８に記載のリドロー装置。
１０．  １乃至７の何れか一項に記載の方法によって製造することができるリドロー加工されたガラス部品であって、１：２〜１：２０，０００の厚さ対幅の比と、２０ｎｍ以下のＲａ以下の粗さを有する火炎研磨された表面とを有するリドロー加工されたガラス部品。
【外国語明細書】
2017031044000001.pdf