(57)【要約】溶融ガラスの流れを変化させる方法が、溶融ガラスリボンとして溶融ガラスを成形本体から流すステップと、成形本体の下部エッジから間隔を空けて配置されたフロー部材に、溶融ガラスリボンを重なり合わせるステップであって、溶融ガラスがフロー部材の対向する第１および第２の主表面上を流れるように、フロー部材が溶融ガラスリボン内へとそのエッジから既定距離延在しているステップとを含む。
2017530932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスの流れを変化させる方法において、
溶融ガラスリボンとして前記溶融ガラスを成形本体から流すステップ、および、
前記成形本体から間隔を空けて配置されたフロー部材に、前記溶融ガラスリボンを重なり合わせるステップであって、前記フロー部材が、該フロー部材の少なくとも一部が前記溶融ガラスリボンの中に浸漬するように、前記溶融ガラスリボンのエッジ内へと既定距離延在している、ステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記溶融ガラスを前記成形本体から流すステップが、前記成形本体の合流成形面が合流する前記成形本体の下部エッジから、前記溶融ガラスを流すステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記フロー部材が、対向する第１および第２の主表面を備え、該第１および第２の主表面上を前記溶融ガラスが流れ、さらに前記フロー部材の前記第１および第２の主表面が、前記成形本体の前記下部エッジを通過する鉛直平面に平行であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記フロー部材が、最上部エッジロールと前記成形本体の前記下部エッジとの間に位置付けられていることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記溶融ガラスリボンで濡れる前記フロー部材の最上部エッジと、前記成形本体の前記下部エッジとの間の距離を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記フロー部材を水平方向に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記フロー部材を、該フロー部材上または該フロー部材内に位置付けられた、加熱要素で加熱するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
溶融ガラスリボンを延伸する装置において、
成形本体であって、該成形本体から前記溶融ガラスリボンが延伸される、成形本体と、
前記成形本体から間隔を空けて前記成形本体の鉛直真下に位置付けられたフロー部材を備えている、流れ制御装置と、
を備え、前記フロー部材が、対向する平面的な表面を備え、かつ前記フロー部材が、前記成形本体の下部エッジを通過する鉛直平面内に、前記成形本体から間隔を空けて配置されており、さらに前記成形本体からの前記溶融ガラスが前記フロー部材の前記対向する平面的な表面上を流れることができるように、前記成形本体の中心線から既定距離Ｌの位置に前記フロー部材が位置付けられており、このときＬが、前記フロー部材の先端から、前記成形本体の縦軸に垂直な鉛直平面までを測定したものであることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記流れ制御装置が、前記フロー部材に結合されかつ前記フロー部材を移動させることによって前記距離Ｌを変化させるように構成された、位置決め機器をさらに備えていることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
溶融ガラスの流れを変化させる方法において、
溶融ガラスリボンとして前記溶融ガラスを成形本体から流すステップ、および、
前記成形本体の下部エッジから間隔を空けて配置された、第１および第２の主表面を備えたフロー部材に、前記溶融ガラスリボンを重なり合わせるステップであって、前記溶融ガラスが、前記成形本体の前記下部エッジから延伸されており、さらに前記溶融ガラスリボンが前記フロー部材上を流れるように、前記フロー部材が前記溶融ガラスリボン内へと既定距離延在しているステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が引用され、その全体が参照することにより本書に組み込まれる、２０１４年１０月６日に出願された米国仮特許出願第６２／０６０，２０５号の優先権の利益を米国特許法第１１９条の下で主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般にダウンドロー法によってガラスリボンを成形するものに関し、より具体的には、成形本体から延伸される溶融ガラスの流れを制御するものに関する。
【背景技術】
【０００３】
ディスプレイ装置の製造のような目的で薄い高品質ガラスを成形する一方法では、溶融前駆材料、以下溶融ガラスを、成形本体から流して溶融ガラスのリボンを成形する。このリボンが成形本体の下部エッジから下降するときに冷却されて、弾性状態の固体のガラスリボンとなる。このリボンを次いで別個のガラスシートへと切断し、これをさらに処理し、その後、設備製造業者へと輸送することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶融ガラスのリボンが成形本体から下降すると、リボンの幅が減少し、リボンの横のエッジが厚くなる。この厚くなったエッジ部分は一般にビードと称される。この両方の影響で、ガラスリボンの使用可能な総面積が減少し製造損失となる。従ってリボン幅を増加させること、および／または使用できないエッジ部分のサイズを減少させることで、製造歩留まりを増加させることができる。
【０００５】
他の事例において、例えば極薄ガラスなどの場合には、リボンの幅ではなく横のエッジ自体のサイズが一番の関心事になり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
フュージョンダウンドロープロセスまたはスロットドロープロセスの成形本体などの、成形本体からのリボン状の溶融ガラスの流れは、横方向の減衰を受けることがあり、このときリボンの横のエッジは内側へと引き込まれる。一方、横の範囲が減少したことによって、ガラスリボンのエッジ部分の厚さが増加する。これにより、商業的に使用することができない肉厚化したエッジ部分（ビード）が作り出され得る。本書で開示される実施形態によれば、フロー部材が開示され、ガラスリボンがフロー部材上を流れるようにフロー部材がガラスリボンのエッジ内へと挿入されると、このフロー部材によって、生成されるビードが薄くなり、使用可能なガラスが増加し、それにより製造効率が増加し、さらに製造プロセスにおいて利用される貴金属（例えば白金）の量を減少させることができる。
【０００７】
一態様において、溶融ガラスの流れを変化させる方法が説明され、この方法は、溶融ガラスリボンとして溶融ガラスを成形本体から流すステップと、成形本体から間隔を空けて配置されたフロー部材に溶融ガラスリボンを重なり合わせるステップであって、溶融ガラスリボンがフロー部材の周りを覆って流れるように、フロー部材が溶融ガラスリボン内へと既定距離延在しているステップとを含む。
【０００８】
溶融ガラスを成形本体から流すステップは、成形本体の合流成形面が合流する成形本体の下部エッジから、溶融ガラスを流すステップを含み得る。
【０００９】
いくつかの実施形態において、フロー部材は鉛直方向に可動なものでもよい。いくつかの実施形態において、フロー部材は水平方向に可動なものでもよい。いくつかの実施形態において、フロー部材は鉛直および水平方向に可動なものでもよい。
【００１０】
フロー部材は、板状構造を有し得、第１および第２の主表面を備えたものであり、この第１および第２の主表面上を溶融ガラスリボンが流れ、さらに第１および第２の主表面は互いに平行でもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態において、フロー部材は板状構造を有し得、第１および第２の主表面を備えたものでもよく、この第１および第２の主表面上を溶融ガラスリボンが流れ、さらにフロー部材の第１および第２の主表面は、成形本体の下部エッジを通過する鉛直平面に平行である。
【００１２】
いくつかの実施形態において、フロー部材は第１および第２の主表面を備え、この第１および第２の主表面上を溶融ガラスリボンが流れ、さらに溶融ガラスリボンは、第１および第２の主表面の表面エリア全体の上を流れる。
【００１３】
フロー部材は、最上部エッジロールと成形本体の下部エッジとの間に位置付けられ得る。
【００１４】
いくつかの実施形態では、フロー部材を、例えばフロー部材上またはフロー部材内に位置付けられた加熱要素内で電流を確立することによって、加熱してもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態においてフロー部材は、フロー部材がワイヤまたはロッド、あるいは細長い平坦なストリップとして構成されている場合など、ガラスリボン内に実質的に浸漬している。
【００１６】
いくつかの実施形態では、溶融ガラスで濡れるフロー部材の表面エリアを変化させてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、溶融ガラスリボンで濡れるフロー部材の最上部エッジと成形本体の下部エッジとの間の距離を、変化させてもよい。
【００１８】
この方法は、溶融ガラスリボンを複数のフロー部材に重なり合わせるステップをさらに含むものでもよく、複数のフロー部材の各フロー部材は、フロー部材の表面エリア全体の少なくとも一部が溶融ガラスで濡れるように、溶融ガラスリボン内へとそのエッジから既定距離延在している。
【００１９】
別の態様において、溶融ガラスリボンを延伸する装置が説明され、この装置は、成形本体であって、この成形本体から溶融ガラスリボンが延伸される、成形本体と、成形本体から間隔を空けて成形本体の鉛直真下に位置付けられたフロー部材を備えている、流れ制御装置とを備え、フロー部材は対向する平面的な表面を備え、かつフロー部材は、成形本体の下部エッジを通過する鉛直平面内に、成形本体から間隔を空けて配置されており、さらに成形本体からの溶融ガラスリボンがフロー部材の主表面上を流れることができるように、成形本体を通って延在しかつ成形本体の縦軸に垂直な鉛直平面から、既定距離Ｌの位置に、フロー部材は位置付けられており、このときＬは、フロー部材の先端から、この鉛直平面までを測定したものである。
【００２０】
流れ制御装置は、距離Ｌを変化させるように構成された、位置決め機器をさらに備えていてもよい。流れ制御装置はフロー部材を、鉛直方向に、水平方向に、または鉛直および水平方向の両方に、移動させるように構成され得る。
【００２１】
溶融ガラスリボンを延伸する装置は、複数の流れ制御装置をさらに備えていてもよく、複数の流れ制御装置の各流れ制御装置は、フロー部材を備えている。
【００２２】
さらに別の態様において、溶融ガラスの流れを変化させる方法が開示され、この方法は、溶融ガラスリボンとして溶融ガラスを成形本体から流すステップと、成形本体の下部エッジから間隔を空けて配置された、第１および第２の主表面を備えたフロー部材に、溶融ガラスリボンを重なり合わせるステップであって、溶融ガラスが、成形本体の下部エッジから延伸されており、さらに溶融ガラスリボンがフロー部材上を流れるように、フロー部材が溶融ガラスリボン内へと既定距離延在している、ステップとを含む。
【００２３】
本書で開示される実施形態のさらなる特徴および利点は以下の詳細な説明の中に明記され、ある程度は、その説明から当業者には容易に明らかであろうし、あるいは、以下の詳細な説明、請求項、並びに添付の図面を含め、本書において説明される実施形態を実施することにより認識されるであろう。
【００２４】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本開示の実施形態を示し、この実施形態を理解するための概要または構成を提供するよう意図されたものであることを理解されたい。添付の図面は、実施形態のさら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かつその一部を構成する。図面は本開示の種々の実施形態を示し、そしてその説明とともに、実施形態の原理および動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示の実施形態によるガラス製造装置の例の正面図
【図２】ダウンドロープロセスによって成形されたガラスリボンを図案化した断面図であって、リボンのビード（エッジ部分）と品質領域とを示している図
【図３Ａ】従来のエッジ誘導部材を備えているフュージョン型の成形本体を示した斜視図
【図３Ｂ】従来のエッジ誘導部材を備えているフュージョン型の成形本体を示した斜視図
【図４】本書で開示される実施形態による、流れている溶融ガラスリボンの中に浸漬しているフロー部材を示している、図１の成形本体の断面端面図
【図５】本開示の実施形態による概して長方形のフロー部材を備えている、流れ制御装置の斜視図
【図６】三角形のフロー部材を備えている、本開示の別の実施形態による流れ制御装置の前面図
【図７Ａ】本書で開示される実施形態による種々のフロー部材の形状の概略図
【図７Ｂ】本書で開示される実施形態による種々のフロー部材の形状の概略図
【図７Ｃ】本書で開示される実施形態による種々のフロー部材の形状の概略図
【図８Ａ】少なくとも１つの湾曲した主表面を備えている、本書で開示される実施形態によるフロー部材の断面端面図
【図８Ｂ】少なくとも１つの湾曲した主表面を備えている、本書で開示される実施形態によるフロー部材の断面端面図
【図９】細長いストリップ状フロー部材を備えている、本開示の別の実施形態による流れ制御装置の前面図
【図１０】ロッド状またはワイヤのフロー部材を備えている、本開示の別の実施形態による流れ制御装置の前面図
【図１１】従来のエッジ誘導部材（右側）と、溶融ガラスリボンのエッジの流れに完全に浸漬している本開示の実施形態によるフロー部材の一実施の形態（左側）との性能の比較を示している、実験セットアップの写真
【図１２】従来のエッジ誘導部材（右側）と、溶融ガラスリボンのエッジの流れの中に一部のみ延在している本開示の別の実施形態によるフロー部材（左側）との性能の比較を示している、別の実験セットアップの写真
【図１３】図１のダウンドロープロセスの例によって成形されたガラスリボンを図案化した断面図であって、リボンを形成している２つの流れが完全には結合していないリボンのビード（肉厚化したエッジ部分）を示した図
【図１４】図１のダウンドロープロセスの例によって成形されたガラスリボンを図案化した断面図であって、形成された空気ラインを示している図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ここで本開示の種々の実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。可能な限り、図面を通じて、同じまたは同様の部分の参照に同じ参照番号を使用する。本書で説明される流れ制御装置の実施形態は、限定するものではないがスロットドローおよびフュージョンプロセスなど、様々なダウンドローガラス製造プロセスにおいて使用することができるが、以下の実施形態はフュージョンプロセスと関連付けて説明する。
【００２７】
図１は、本開示による一例のガラス成形装置１０の側面図であり、この装置は、溶解槽１２、清澄槽１４、攪拌槽１６、送出槽１８、および送出槽の出口導管２０を備えている。溶解槽１２は、溶解槽−清澄槽接続管２２を介して清澄槽１４に結合され、また清澄槽１４は、清澄槽−攪拌槽接続管２４を介して混合槽１６に結合されている。ガラス原材料、以下「バッチ」を、矢印２６で示されているように溶解槽１２に供給し、さらに第１の温度Ｔ１まで加熱して、粘性の溶融材料、以下溶融ガラス２８を生成する。例として、限定するものではないが、ディスプレイパネルの製造に適しているガラス組成物、例えばアルミノホウケイ酸ガラスに対するＴ１は、約１５００℃から約１６００℃の範囲の温度になり得る。
【００２８】
溶融ガラス２８は、溶解槽−清澄槽接続管２２を通って清澄槽１４へと流れる。清澄槽１４で溶融ガラス２８を、溶解槽１２内の溶解温度Ｔ１よりも高い第２の温度Ｔ２まで加熱し、それにより溶融ガラスの粘度をさらに減少させる。例として、限定するものではないが、ディスプレイパネルの製造に適しているガラス組成物に対するＴ２は、約１６００℃から約１７００℃の範囲の温度になり得る。温度がＴ１からＴ２へと増加することによる溶融ガラス２８の粘度の減少が、溶融ガラス内の気泡が清澄槽１４内で溶融ガラスの自由表面へと上昇するのを助ける。さらに、一般に清澄剤と呼ばれ、例えばスズ（Ｓｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ヒ素（Ａｓ）、および／またはアンチモン（Ｓｂ）の酸化物に代表される、溶融ガラスに含まれる多価化合物は、清澄槽の温度Ｔ２で化学的に減少し、それにより溶融ガラス内に気泡として酸素が放出される。これらの気泡が、低粘度の溶融ガラスを通って清澄槽１４内で溶融ガラスの自由表面３０へと上昇し、この気泡が上昇するときに、溶解プロセス中に生成された他の気体を集める。自由表面３０で、気泡を含む気体は解放されて清澄槽から放出される。
【００２９】
溶融ガラスは清澄槽１４から、溶融ガラスを均質化するよう機械的に混合する、混合槽１６へと流れる。例えば混合槽１６は攪拌槽でもよく、この攪拌槽は、攪拌槽内で溶融ガラスを攪拌する、攪拌槽に回転可能に据え付けられた攪拌機３２を備えたものでもよい。しかしながら、他の実施形態において混合槽１６は、溶融ガラスの流れを変化させるように構成された、動かない羽根を備えた静的な混合槽でもよい。溶融ガラスは混合槽１６から送出槽１８へと、混合槽−送出槽接続管３４を通って流れる。溶融ガラスは送出槽１８へと通過する間に、成形温度またはその付近の温度までさらに冷却される。溶融ガラスの流れの方向は、送出槽１８内で、例えば実質的に水平な流れから実質的に鉛直な流れへと変化し、さらに溶融ガラスは続いて出口導管２０を介して成形本体３８の注入口導管３６へと送出される。
【００３０】
成形本体３８は、成形本体の下部エッジ４２に沿って合流する、成形本体３８の外側の合流成形面４０を含み得る。成形本体３８は、成形本体の上方表面に位置付けられた、注入口導管３６から溶融ガラス２８が供給されるトラフ４４をさらに備え得る。溶融ガラスは注入口導管３６からトラフ４４に流入し、トラフの壁から溢れ出る。溢れ出た溶融ガラスは合流成形面４０上を溶融ガラスの分離流として流れ、この溶融ガラスが下部エッジ４２で結合して溶融ガラスリボン４６となり、この溶融ガラスリボン４６が、重力と、適切に位置付けられたエッジロールおよび／または牽引ロールなどのロールとの組合せによって、延伸方向４８へと下向きに延伸される。
【００３１】
溶融ガラスリボン４６が下向きに下降すると、溶融ガラスリボンが未だ成形可能な粘度である間に表面張力によって、リボンの幅の減少、以下減衰と称される現象が生じる。減衰により、溶融ガラスリボンのエッジ部分５０（図２参照）の厚さは、リボンの中心領域に比較して増加する。厚さが増加したこのエッジ部分５０は、ビードとして知られている。ガラスリボンの使用可能なエリアは、図２の例のガラスリボン４６の横断面図に示されているような、ビード間のガラスリボンの概して均一な厚さを有する中心エリア、すなわち高品質エリア５２である。典型的には、リボンが最終的な厚さに到達した時点での高品質エリアの厚さは、約２ミリメートル以下、例えば約１ミリメートル以下、または約０．７ミリメートル以下である。いくつかの実施形態において、リボンが最終的な厚さに到達した後の高品質エリアの厚さは、約０．１ミリメートルから約０．７ミリメートルの範囲である。さらに他の実施形態において、高品質エリアの最終的な厚さは約０．０１ミリメートルから約０．１ミリメートルの範囲でもよい。説明したようにエッジ部分５０は、所望のリボン厚さからの逸脱を示している。さらに、例えば高品質エリアの厚さがおよそ０．１ミリメートル以下である極薄ガラスリボンでは、肉厚化したエッジ部分は、例えばガラスリボンを巻付けプロセスで受取スプール上にロール状に巻く際に障害になり得る。従って、肉厚化したエッジ部分は取り除くことができる。いくつかのプロセスにおいて、肉厚化したエッジ部分は、ガラスリボンから切断された個々のガラスシートから除去される。他のプロセスにおいて、肉厚化したエッジ部分は、延伸プロセス中にリボンから直接除去され得る。いずれにしても少なくとも、溶融ガラスリボンの全幅が減少し、かつ溶融ガラスリボンのエッジ部分５０が高品質エリア５２よりも厚くなり最終的には除去しなければならないため、減衰で、商業的に使用可能なガラスリボン４６の幅は減少する。
【００３２】
図１に戻ると、溶融ガラスリボンは成形本体３８の下部エッジ４２から、重力の影響と、例えば反対に回転する対向する牽引ロール５４の対とによって延伸され、この牽引ロール５４の対は、各牽引ロールの対の対向するロールが、肉厚化したエッジ部分５０を把持して溶融ガラスリボン４６に下向きの牽引力を加えるように位置付けられている。一般にエッジロール５６と称される他のロールを、牽引ロールの上方および／または下方に位置付けて、延伸プロセスを助けてもよい。エッジロールは溶融ガラスリボンに下向きの牽引力を加えるが、さらにガラスリボンの内側への縮小を弱め、それにより延伸方向に直交する方向におけるガラスリボンの縮小を最小限に抑える。牽引ロールと同様に、エッジロール５６もガラスリボンのエッジ部分に係合するときに対向する関係で配置される。エッジロール５６は、その位置および具体的な機能次第で、駆動されるものでもよいし、あるいは駆動されないものでもよい。エッジロール５６の回転軸は、水平基準面に対して水平なものでもよいし、あるいは傾斜したものでもよい。しかしながら、最上部のエッジロール５６をどのくらい成形本体３８の下部エッジ４２に近づけて位置付けることができるかについては、溶融ガラスリボンの温度および粘度の制御と、それによる厚さの制御とに使用される、加熱および冷却設備など、少なくとも他の設備の配置のために限界がある。従って、成形本体３８の下部エッジ４２のすぐ下の、最上部のエッジロール５６の上方には、エッジロールまたは牽引ロールのいずれにも接触していない、従って減衰を受ける溶融ガラスリボンの領域が存在し得る。
【００３３】
リボン幅を増加させる従来技術の方法では、図３Ａに示されているように、成形本体３８の下向き合流成形面４０と突出しているエッジ部分すなわち堰堤部６０との間に延在する、ウェブ表面５８（「エッジ誘導部材」）を採用した。例えば米国特許第３，４５１，７９８号明細書で開示しているウェブ表面は、成形本体の下向き合流成形面が交わるラインである成形本体の下部エッジを通過する水平平面の位置で、その最も低い範囲が終端する。米国特許第３，５３７，８３４号明細書は、その最も低い点が成形本体の下部エッジよりも下に延在し得る、米国特許第３，４５１，７９８号明細書で開示されているものに類似したウェブ表面を備えた成形装置を開示している。このエッジ誘導部材５８は図３Ｂに示されている。米国特許第７４０９８３９号明細書では、互いに傾斜して位置付けられた少なくとも２つの平面的な表面を含み、かつ米国特許第３，５３７，８３４号明細書で開示されているようにその最も低い点が成形本体の下部エッジよりも下に延在し得る、さらに別のエッジ誘導部材を開示している。
【００３４】
前述のエッジ誘導部材は、溶融ガラスリボンの横方向の減衰を減少させるまたは防ぐのに有効であるが、そうは言うもののビードは、こういったエッジ誘導部材が存在していないときに通常発生するであろうものよりも大きくなる傾向にある。さらにエッジ誘導部材は、その構造に著しい量の白金を使用し、従ってかなりのコストに相当する。上述したようにビードは、ガラスリボンの厚さの局所的増加を呈するため望ましくなく、リボンから切断されたガラスシートの販売前に除去しなければならない。従って、ビードは製造プロセスにとって無駄であり、望ましくないコストに相当する。従って従来技術において説明されるエッジ誘導部材の使用は、ビードサイズおよび資本経費の増加という犠牲を払ってリボン幅を増加させる、トレードオフを含む。
【００３５】
通常の使用中、上述した従来技術のエッジ誘導部材は、典型的には使用可能なリボンのエリアの正味の増加を実現する。つまりリボン幅全体が増加すると、リボンの高品質エリアを減少させるビードのサイズの増加よりも、リボンの高品質エリアをさらに増加させる傾向があり、リボン幅に正味の増加をもたらす。しかしながら、製造コストを減少させる必要性は常に存在しており、リボンの使用可能なエリアを増加させるためのさらなる革新が求められる。そのために、成形本体のままの（すなわち前述の従来技術のエッジ誘導部材が存在していない）下部エッジからガラスリボンが延伸される場合であっても、従来のエッジ誘導部材が採用されている場合より、肉厚化したエッジ部分を小さいものとしながら、得られるリボン幅を効果的に増加させることができる装置を本書で説明する。
【００３６】
従って図１、４〜６を参照すると、流れ制御装置６２が、成形本体３８の下部エッジ４２の下方でありかつ最上部のエッジロール５６の組の上方に、位置付けられている。流れ制御装置６２は、成形本体３８の下部エッジ４２の下方でありかつ下部エッジ４２から間隔を空けて（下部エッジ４２から分離して）最上部のエッジロール５６の組の上方に位置付けられた、フロー部材６４を備えている。複数の流れ制御装置６２が存在し得るが、第２の類似または同一の流れ制御装置６２が採用され得るという理解の下、単一の流れ制御装置を説明する。例えば類似または同一の第２の流れ制御装置６２を、第１の流れ制御装置の横方向の反対側に位置付けてもよい。他の実施形態では、ガラスリボンのエッジに沿って鉛直に間隔を空けて、多数の流れ制御装置６２を位置付けてもよい。
【００３７】
図１に示されているように、フロー部材６４は、下部エッジ４２の下方に下部エッジ４２から間隔を空けて、成形本体３８の第１の端部６６に近接して位置付けられる（第２の流れ制御装置６２を構成する第２のフロー部材６４を、下部エッジ４２の下方に下部エッジ４２から間隔を空けて、成形本体３８の第２の端部６７に近接して位置付けてもよい）。各フロー部材６４の最上部エッジ６８を、例えば成形本体３８の下部エッジ４２から少なくとも１ｃｍ下方の距離に位置付けてもよく、例えば約１ｃｍから約５ｃｍの範囲に位置付けてもよい。従ってフロー部材６４は、成形本体３８に接触していない。フロー部材６４と成形本体３８との間が接続されていないことにより、フロー部材および／または流れ制御装置６２は、フロー部材が成形本体に取り付けられている場合よりも交換が容易になる。本実施形態によれば、フロー部材６４は、第１および第２の主表面、すなわち第１の主表面７０および第２の主表面７２を備えて構成される。図５に示されているように一例の流れ制御装置６２は、前述の第１の主表面７０と第２の主表面７２とを含む、フロー部材６４を備えている。第１の主表面７０および第２の主表面７２は、例えば平面的なものでもよく、またフロー部材６４が板状の構成となるよう平行なものでもよい。さらに第１の主表面７０および第２の主表面７２は、下部エッジ４２を通過する鉛直平面７４に平行でもよい（図４参照）。図５に示されているフロー部材は、概して長方形の形状である。フロー部材が概して三角形の形状である、代わりの実施形態が図６に示されている。さらに他の実施形態において、フロー部材６４は１以上の湾曲したエッジを含み得る。主表面７０、７２は、平面的または平行である必要はないことにさらに留意されたい。例えば、主表面７０、７２は湾曲していてもよい。例えば図７Ａおよび７Ｂは、湾曲したエッジ６９を備えている、フロー部材６４の代わりの実施形態を示している。図７Ｃは、直角三角形として構成された、別の実施形態の三角形に成形された部材を示している。図８Ａおよび８Ｂは、少なくとも１つの湾曲した主表面７０および／または７２を備えている、さらに他のフロー部材６４の実施形態を示している。
【００３８】
図９および１０に示されている、さらに他の例では、各フロー部材６４を、概してリボンの縦方向に延在している細長いストリップ（図９）として形成してもよいし、あるいは溶融ガラスリボン４６のビード領域内に浸漬している、この場合も概してリボンの縦方向に（例えば延伸方向４８に沿って）延在しているロッドまたはワイヤ型のフロー部材６４（図１０）として形成してもよい。ロッドまたはワイヤ上を流れる溶融ガラスリボンの横エッジは、概してロッドまたはワイヤの輪郭に従うため、ロッドまたはワイヤを、所望のリボンの横エッジの輪郭形状に従うように曲げてもよい。さらに、このワイヤ状のフロー部材は使用材料を最小にし、従ってコストが最小限に抑えられる（溶融ガラスによって引き起こされる苛酷な環境のため、本開示によるフロー部材は、例えば白金または白金ロジウム合金などの白金合金など、エッジ誘導部材に類似した材料から構成され得ることに留意されたい）。
【００３９】
フロー部材６４は、溶融ガラスが第１のエッジロール５６の組に到達する前に、溶融ガラスリボンのエッジ部分（ビード）５０がフロー部材の少なくとも一部を覆って周りを流れるよう、成形本体３８の下部エッジ４２からのガラスの自由流に重なり合うように構成されている。すなわちフロー部材６４は、ガラスの流れに接触するだけではなく、溶融ガラスがフロー部材６４の両主表面７０、７２の少なくとも一部を覆って流れるよう、溶融ガラスリボン４６の流れの中に延在している。溶融ガラスの流れは必ずしもフロー部材の主表面の全体を覆わなくてもよいことに留意されたい。従って、フロー部材の主表面の一部は、溶融ガラスで濡れないままになり得る。例えば図５において、第１の主表面７０（および、図には示されていないが第２の主表面７２）の斜線部分は、特定の実施形態において溶融ガラスで濡れ得るフロー部材６４の表面エリアの部分を描いたものである。
【００４０】
流れ制御装置６２は、フロー部材６４が結合される据付アーム７６を含むものでもよく、あるいは据付アーム７６はフロー部材６４の一体部分でもよい。据付アーム７６を使用して、フロー部材を溶融ガラスの流れ（溶融ガラスリボン４６）の中に据え付けかつ位置付けるように構成された、夫々の据付装置７８に、フロー部材６４を結合させることができる。いくつかの実施形態では、フロー部材を据付装置に直接結合してもよいため、据付アームは必須でなくてもよい。
【００４１】
フロー部材６４は、フロー部材に接触している溶融ガラスの流れによって容易に変形されることのない、溶融ガラスに適合した剛性材料から形成されている。この適合とは、フロー部材を構成する材料が溶融ガラス内で容易に溶解することがない、あるいは溶融ガラス内に微粒子を脱落させることがないことを意味し、また著しく材料を劣化させることなく、あるいは形状を変形させることなく、溶融ガラスの高温に長期に亘って露出させることができることを意味する。フロー部材６４が露出され得る溶融ガラスリボンの溶融ガラスの温度は、例えば、約７００℃以上、８００℃以上、またはさらには９００℃以上の温度、例えば約７００℃から約１２００℃の範囲内の温度でもよい。上で説明したように各フロー部材６４は、白金、あるいは白金ロジウム合金または白金イリジウム合金などの白金合金を含むものでもよい。代わりの材料としては、ＺｒＳｉＯ4、またはＨａｙｎｅｓ（登録商標）合金を含み得る。適合材料には時間と共に溶解する材料も含まれ得るが、この溶解した材料は、結果として得られるガラス物品の性能に物質的に影響を与えない、溶融ガラス組成物全体の有害ではない部分となる。いくつかの実施形態において各フロー部材６４は、適切なシリケートガラスまたはノンシリケートガラスを含み得、あるいは適切なセラミック材料を含み得る。
【００４２】
据付装置７８は、フロー部材６４の位置を調整するための位置決め機器８０を含むものでもよく、この調整は、成形本体の縦軸に垂直な、成形本体を通って延在する鉛直平面８４に（すなわち、溶融ガラスリボンに）向かうまたは離れる方向８２、従って溶融ガラスで濡れるフロー部材の表面エリアを増加または減少させる方向８２に、あるいは成形本体３８の下部エッジ４２に向かうまたは離れる鉛直方向８６に、フロー部材を移動させることによって行われ得る。鉛直平面８４は、溶融ガラスリボンの中心線に相当し得る。
【００４３】
位置決め機器８０を使用すると、フロー部材の特定の設計に対し、溶融ガラスリボンのビードサイズ（厚さおよび／または幅）を最小にしながら溶融ガラスリボンの幅を最大にする、フロー部材６４のための最適な位置を得ることができる。特定の実施形態では据付装置を、フロー部材６４に回転運動を提供し、それにより溶融ガラスの流れに対するフロー部材の迎角に変化をもたらすように構成してもよい。いくつかの実施形態では各据付装置７８を、実質的に固定してもよいし、あるいはフロー部材６４の位置付けが容易に行われないように構成してもよい。例えば各据付装置７８を、延伸装置の１以上の他の構成要素を支持している構造用鋼梁、またはこれを含んでいる構造などの、構造部材（図示なし）に堅く結合してもよい。このような実施形態では、フロー部材６４を位置変更する際に、据付装置７８を構造部材から分離させ、さらにこれを別の位置に再び結合させることが必要になり得る。
【００４４】
図１１および１２は、上で説明した工業用成形本体の作動を模倣するように構成された模擬成形本体で行われた、実験を示した写真である。実際のガラス製造プロセスで成形本体上を流れる溶融ガラスの粘度に実質的に等しい粘度を有する、石油製品（油またはワックス）を使用して、成形本体上および成形本体からの溶融ガラスの流れをシミュレーションする。厳密な粘度は、模倣するガラス組成物に依存する。擬似溶融ガラス、例えばパラフィンを使用すると、実験を室温で、あるいは少なくとも、分析されるフロー部材の性能を容易に観察できる温度で行うことができるという点で有益になり得る。（図面の頁上で見た場合）図１１および１２の右側に位置付けられているのは、成形本体の合流成形面と成形本体の右側端部に位置している堰堤部との間に延在している、従来のエッジ誘導部材である。左側に位置付けられているのは上述したようなフロー部材６４であり、このフロー部材は成形本体から来た溶融ガラスの流れの中に完全に浸漬している。図１１に示されている特定のフロー部材は、下向きの頂点を有する三角形の設計のものである。すなわち三角形の上部エッジは実質的に水平であり、これに対し、さらなる２つの側部エッジは延伸方向において合流している。点線９０および一点鎖線９２は夫々、成形本体３８の下部エッジ４２とフロー部材６４の上部エッジの相対位置を示している。図１１に示されているように、フロー部材（図の左側）での擬似溶融ガラスの流れは（右側および左側のビードのサイズによって表されているように）、図の右側に示されている従来のエッジ誘導部材からの溶融ガラスの流れと概して同じであり、図１１のフロー部材は、材料（例えば、従来のエッジ誘導部材で使用されているものと同じ白金または白金合金）の量が減少しても、少なくとも従来のエッジ誘導部材と同様に効果的であることを示している。図１１とは対照的に図１２は、図の左側のフロー部材６４が溶融ガラスの流れの中に完全には浸漬しておらず、その主表面の一部のみが溶融ガラスで濡れていることを除いて、図１１と同じセットアップを示している。図１２の実施形態においてリボンは、溶融ガラス流のフロー部材の側（左側）で、従来のエッジ誘導部材（右側）での溶融ガラス流に比べると、より急激に減衰しているが、エッジ部分のサイズ（例えば幅および／または厚さ）は著しく減少している。従って図１１および１２は、高品質エリアのサイズを最適化するために、フロー部材を溶融ガラスリボンの中心線に向けて内側へと、あるいは溶融ガラスリボンの中心線から離れるように外側へと位置付けることによって、溶融ガラスリボンの幅の外形およびエッジ部分のサイズ（例えば厚さ）を操作することができることを明示している。高品質エリアの幅を最大にするための、またビードの厚さおよび幅を最小にするための、フロー部材の最適な位置付けは、とりわけ、フロー部材の形状、溶融ガラスの流量、および溶融ガラスの温度（粘度）に依存する。
【００４５】
モデリングはより一般的に、溶融ガラスで濡れるフロー部材の表面エリアを変化させると、フロー部材の主表面上を流れている溶融ガラスの速度が変化することを示した。フロー部材の表面上を流れる溶融ガラスの速度が減少すると、減衰も減少する。概して鉛直方向においてフロー部材が狭くなると、より目立たない（より小さい）エッジ部分が生成されることも見出された。従って、図９および１０のフロー部材など長く狭いフロー部材は、（流れの方向に垂直な方向に）幅広の（流れの方向において）短いフロー部材よりも、肉厚化したエッジ部分のサイズを最小にしながら高品質エリアの幅を最大にするのに、より効果的になり得る。
【００４６】
いくつかの実施形態では、１以上の加熱要素９３（図５参照）を、フロー部材６４上および／またはフロー部材６４の中に位置付けてもよい。加熱要素を使用して、フロー部材上を流れている溶融ガラスの温度、従って粘度を、局所的に制御することができる。フロー部材６４の加熱を、連続的にまたは断続的に使用して、例えばガラスがその液相温度を下回る温度で延伸されている場合にガラスの失透を防ぐことができる。実際には本書で説明される実施形態によるフロー部材を使用すると、ガラスリボンをそのガラスの液相温度を下回る温度で意図的に延伸するのに使用することができる。または、フロー部材で失透の蓄積が起こる場合には、加熱することによって失透を除去することができる。加熱要素は、電流が加熱要素９３によって確立されてジュール加熱が起こる、抵抗型のものでもよい。あるいは、マイクロ波によるものなど、当技術において既知のフロー部材を加熱する他の方法を使用することができる。
【００４７】
肉厚化したエッジ部分のサイズを減少させ、減衰を減少させるのに加え、本開示の実施形態によるフロー部材を用いると、分離したガラス流の結合の強化を助けることができる。図１３は、成形本体からの一方の溶融ガラスの流れ（成形本体３８の一方の合流成形面から来た流れ）が、反対側の溶融ガラスの流れに十分に結合されなかったために、エッジ部分５０に凹みまたはディンプル９４が形成された肉厚化したエッジ部分５０の例を示している。いくつかの事例では、図１４に示されているが、このディンプルが空気ライン９６をもたらし得る。このようなエッジの異常、また特に空気ラインは、別個のガラスシートがガラスリボンから切断される際に、例えば切断ラインをその意図されている経路から逸脱させることによって切断プロセスを乱すことがある。またはこのようなエッジ異常は、リボンの中心部分（高品質エリア）の形状、またはこれから切断されるガラスシートの形状に悪影響を与える応力を、リボンエッジに生じさせることがある。さらに他の事例では、空気ラインの存在が、リボンに無制御の亀裂をもたらすことがある。モデリングにより、本書で説明されるフロー部材の実施形態を用いると、こういったディンプルおよび／または空気ラインの形成を軽減できることが示された。
【００４８】
本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態の種々の改変および変形が作製可能であることは当業者には明らかであろう。従って、このような改変および変形が添付の請求項およびその同等物の範囲内であるならば、本開示はこの改変および変形を含むと意図されている。
【００４９】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５０】
実施形態１
溶融ガラスの流れを変化させる方法において、
溶融ガラスリボンとして前記溶融ガラスを成形本体から流すステップ、および、
前記成形本体から間隔を空けて配置されたフロー部材に、前記溶融ガラスリボンを重なり合わせるステップであって、前記フロー部材が、該フロー部材の少なくとも一部が前記溶融ガラスリボンの中に浸漬するように、前記溶融ガラスリボンのエッジ内へと既定距離延在している、ステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【００５１】
実施形態２
前記溶融ガラスを前記成形本体から流すステップが、前記成形本体の合流成形面が合流する前記成形本体の下部エッジから、前記溶融ガラスを流すステップを含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００５２】
実施形態３
前記フロー部材が、対向する第１および第２の主表面を備え、該第１および第２の主表面上を前記溶融ガラスが流れ、さらに前記フロー部材の前記第１および第２の主表面が、前記成形本体の前記下部エッジを通過する鉛直平面に平行であることを特徴とする実施形態２記載の方法。
【００５３】
実施形態４
前記フロー部材が、最上部エッジロールと前記成形本体の前記下部エッジとの間に位置付けられていることを特徴とする実施形態２記載の方法。
【００５４】
実施形態５
前記溶融ガラスリボンで濡れる前記フロー部材の最上部エッジと、前記成形本体の前記下部エッジとの間の距離を変化させるステップをさらに含むことを特徴とする実施形態２記載の方法。
【００５５】
実施形態６
前記フロー部材を鉛直方向に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００５６】
実施形態７
前記フロー部材を水平方向に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００５７】
実施形態８
前記フロー部材が、対向する第１および第２の主表面を備え、該第１および第２の主表面上を前記溶融ガラスが流れ、さらに前記第１および第２の主表面が互いに平行であることを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００５８】
実施形態９
前記フロー部材が、対向する第１および第２の主表面を備え、該第１および第２の主表面上を前記溶融ガラスが流れ、さらに前記溶融ガラスが、前記第１および第２の主表面の表面エリア全体に接触することを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００５９】
実施形態１０
前記フロー部材を、該フロー部材上または該フロー部材内に位置付けられた、加熱要素で加熱するステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００６０】
実施形態１１
前記フロー部材が、前記溶融ガラスリボン内に完全に浸漬していることを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００６１】
実施形態１２
前記溶融ガラスで濡れる前記フロー部材の表面エリアを、変化させるステップをさらに含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００６２】
実施形態１３
前記溶融ガラスリボンを重なり合わせる前記ステップが、前記溶融ガラスリボンを複数のフロー部材に重なり合わせるステップをさらに含み、前記複数のフロー部材の各フロー部材が、前記溶融ガラスリボン内へと既定距離延在していることを特徴とする実施形態１記載の方法。
【００６３】
実施形態１４
溶融ガラスリボンを延伸する装置において、
成形本体であって、該成形本体から前記溶融ガラスリボンが延伸される、成形本体と、
前記成形本体から間隔を空けて前記成形本体の鉛直真下に位置付けられたフロー部材を備えている、流れ制御装置と、
を備え、前記フロー部材が、対向する平面的な表面を備え、かつ前記フロー部材が、前記成形本体の下部エッジを通過する鉛直平面内に、前記成形本体から間隔を空けて配置されており、さらに前記成形本体からの前記溶融ガラスが前記フロー部材の前記対向する平面的な表面上を流れることができるように、前記成形本体の縦軸に垂直でありかつ前記成形本体の前記下部エッジを二等分する鉛直平面から、既定距離Ｌの位置に、前記フロー部材が位置付けられており、このときＬが、前記鉛直平面から、該鉛直平面に最も近い前記フロー部材の先端までを測定したものであることを特徴とする装置。
【００６４】
実施形態１５
前記流れ制御装置が、前記フロー部材に結合されかつ前記距離Ｌを変化させるように構成された、位置決め機器をさらに備えていることを特徴とする実施形態１４記載の装置。
【００６５】
実施形態１６
前記流れ制御装置が、前記フロー部材を鉛直方向に移動させるように構成されていることを特徴とする実施形態１４記載の装置。
【００６６】
実施形態１７
前記流れ制御装置が、前記フロー部材を水平方向に移動させるように構成されていることを特徴とする実施形態１４記載の装置。
【００６７】
実施形態１８
複数の流れ制御装置をさらに備え、前記複数の流れ制御装置の各流れ制御装置が、フロー部材を備えていることを特徴とする実施形態１４記載の装置。
【００６８】
実施形態１９
前記フロー部材が、三角形の形状を有していることを特徴とする実施形態１４記載の装置。
【００６９】
実施形態２０
溶融ガラスの流れを変化させる方法において、
溶融ガラスリボンとして前記溶融ガラスを成形本体から流すステップ、および、
前記成形本体の下部エッジから間隔を空けて配置された、第１および第２の主表面を備えたフロー部材に、前記溶融ガラスを重なり合わせるステップであって、前記溶融ガラスリボンが、前記成形本体の前記下部エッジから延伸されており、さらに前記溶融ガラスが前記フロー部材の前記第１および第２の主表面上を流れるように、前記フロー部材が前記溶融ガラス内へと既定距離延在している、ステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【符号の説明】
【００７０】
３８    成形本体
４２    下部エッジ
４６    溶融ガラスリボン
６２    流れ制御装置
６４    フロー部材
７０    第１の主表面
７２    第２の主表面
７４、８４    鉛直平面
【図１】
2017530932.tif 000003
【図２】
2017530932.tif 000004
【図３Ａ】
2017530932.tif 000005
【図３Ｂ】
2017530932.tif 000006
【図４】
2017530932.tif 000007
【図５】
2017530932.tif 000008
【図６】
2017530932.tif 000009
【図７Ａ】
2017530932.tif 000010
【図７Ｂ】
2017530932.tif 000011
【図７Ｃ】
2017530932.tif 000012
【図８Ａ】
2017530932.tif 000013
【図８Ｂ】
2017530932.tif 000014
【図９】
2017530932.tif 000015
【図１０】
2017530932.tif 000016
【図１１】
2017530932.tif 000017
【図１２】
2017530932.tif 000018
【図１３】
2017530932.tif 000019
【図１４】
2017530932.tif 000020
【国際調査報告】
2017530932.tif 000021
2017530932.tif 000022