(57)【要約】  ガラス製造装置は、成形デバイスと、フロートバスを備えた筐体とを具備している。複数のローラが筐体内に少なくとも部分的に配置されており、かつ、延伸経路に沿って、前記成形デバイスから、前記筐体を通り、前記フロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸するように構成されている。このガラス製造装置は、ガラスリボンの複数の個別の位置においてガラスリボンの局所厚さを選択的に制御するように構成された熱デバイスをさらに備える。ガラスリボンの製造方法は、筐体内のフロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸する工程、及び、筐体内のガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程を含む。
2017530085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形デバイス；
フロートバスを備えた筐体；
前記筐体内に少なくとも部分的に配置された複数のローラであって、延伸経路に沿って、前記成形デバイスから、前記筐体を通り、前記フロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸するように構成された複数のローラ；及び
前記ガラスリボンの複数の個別の位置において、前記ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって画成された前記ガラスリボンの局所厚さを選択的に制御するように構成された熱デバイス
を備えた、ガラス製造装置。
【請求項２】
前記複数の個別の位置の各々において、前記熱デバイスが、前記ガラスリボンの前記複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に上昇させ、かつ、前記ガラスリボンの前記複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に低下させるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のガラス製造装置。
【請求項３】
前記熱デバイスが、各々が前記複数の個別の位置のそれぞれ１つに対応する複数の熱素子であって、前記延伸経路に対して横方向に延びる熱経路に沿って配置された、複数の熱素子を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のガラス製造装置。
【請求項４】
前記複数の個別の位置のうち少なくとも１つが、前記延伸経路に沿って延びる延伸面に対して約２ｃｍ２〜約２５ｃｍ２の範囲内の面積を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス製造装置。
【請求項５】
前記熱デバイスが、流体が内部を通って循環するように構成された複数のチューブを備えており、前記循環する流体が熱を伝達して前記ガラスリボンの局所温度を選択的に変化させるように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス製造装置。
【請求項６】
前記熱デバイスが、前記ガラスリボンの前記複数の個別の位置のうちの１つ以上の位置に流体が選択的に当たるように構成された流体噴流を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス製造装置。 
【請求項７】
筐体内のフロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸する工程；及び
前記筐体内の前記ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程であって、前記局所厚さが、前記ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって画成される、工程
を含む、ガラスリボンの製造方法。
【請求項８】
前記複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を制御して、前記ガラスリボンの対応する局所厚さを制御する工程をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラスリボンの厚さ及び前記ガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、前記複数の個別の位置のうち１つ以上を選択する工程であって、前記測定された厚さが、前記ガラスリボンの前記第１の主面とび前記第２の主面との間のガラスによって画成される、工程
をさらに含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フロートバスの局所温度を選択的に制御して、前記複数の個別の位置のうちの前記少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程
をさらに含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１４年９月２２日出願の米国仮特許出願第６２／０５３３８６号の米国法典第３５編特許法第１１９条に基づく優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概略的には、ガラスの製造装置及び方法に関し、より詳細には、フロート法を含む、ガラスの製造装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラスの製造装置及び方法は、ロール状に巻かれるか、又はガラス板へと分割されてよい、ガラスリボンの形成に用いられる。ガラスリボンは、ディスプレイ及び他の用途に使用されうる。特にフロート法に対するガラスの製造装置及び方法には、その上をガラスリボンが浮遊し、かつ、その上でガラスリボンが延伸される、フロートバスが含まれる。
【発明の概要】
【０００４】
詳細な説明に記載されるいくつかの例示的な態様の基本的な理解をもたらすために、以下に本開示の簡略化された要旨を提示する。
【０００５】
本開示の第１の態様において、ガラス製造装置は、成形デバイス、筐体、複数のローラ、及び熱デバイスを備えている。筐体はフロートバスを備え、複数のローラは筐体内に少なくとも部分的に配置されている。複数のローラは、延伸経路に沿って、成形デバイスから、筐体を通り、フロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸するように構成される。熱デバイスは、ガラスリボンの複数の個別の位置（discrete locations）において、ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成されるガラスリボンの局所厚さを選択的に制御するように構成される。
【０００６】
第１の態様の一例では、複数の個別の位置の各々において、熱デバイスは、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に上昇させ、かつ、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に低下させるように構成される。
【０００７】
第１の態様のさらなる例では、ガラス製造装置は、コントローラをさらに備えている。コントローラは、複数の個別の位置の各々においてガラスリボンの局所厚さを選択的に制御するように熱デバイスを動作させるように構成される。一例において、コントローラは、ガラスリボンの厚さ及びガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、熱デバイスを動作させるように構成されており、測定された厚さは、ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される。
【０００８】
第１の態様の別の例では、熱デバイスは、各々が複数の個別の位置のそれぞれ１つに対応する複数の熱素子を備えている。一例において、複数の熱素子は、延伸経路に対して横方向に延びる熱経路に沿って配置される。
【０００９】
第１の態様のさらに別の例では、複数のローラは、上流の一対のローラ及び下流の一対のローラを含む。上流の一対のローラは、ガラスリボンの上流端部に接触するように構成される。下流の一対のローラは、延伸経路に沿って上流の一対のローラから間隔をあけ、かつ、ガラスリボンの下流端部に接触するように構成される。一例において、複数の個別の位置のうち少なくとも１つは、上流の一対のローラと下流の一対のローラとの間に少なくとも部分的に位置づけられる。
【００１０】
第１の態様のさらに別の例では、複数の個別の位置のうち少なくとも１つは、延伸経路に沿って延びる延伸面に対して、約２ｃｍ２〜約２５ｃｍ２の範囲内の面積を有する。
【００１１】
第１の態様のさらに別の例では、熱デバイスの少なくとも一部は、延伸経路に沿って延びる延伸面から約０．６４ｃｍ（０．２５インチ）未満にある。
【００１２】
第１の態様のさらに別の例では、熱デバイスは、内部を流体が通って循環するように構成された複数のチューブを備えている。循環する流体は、熱を伝達してガラスリボンの局所温度を選択的に変化させるように構成される。一例において、複数のチューブは、ケーシング内に配置される。別の例では、複数のチューブはセラミックを含み、ケーシングは炭化ケイ素を含む。
【００１３】
第１の態様のさらに別の例では、熱デバイスは、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの１つ以上の位置に流体が選択的に当たるように構成された流体噴流を含む。
【００１４】
第１の態様のさらに別の例では、熱デバイスの少なくとも一部は、フロートバス中に浸漬している。一例において、熱デバイスの浸漬した部分は、フロートバスの局所温度を選択的に制御するように構成される。
【００１５】
第１の態様は、単独で、あるいは、上述の第１の態様の例のうちの１つ又はいずれかの組合せと組み合わせて提供されてもよい。
【００１６】
本開示の第２の態様では、ガラスリボンの製造方法は、筐体内のフロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸する工程を含む。本方法は、筐体内のガラスリボンの複数の個別の位置のうち少なくとも１つの局所厚さを選択的に制御する工程をさらに含み、この局所厚さは、ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される。
【００１７】
第２の態様の一例において、本方法は、複数の個別の位置のうち少なくとも１つの局所温度を制御して、ガラスリボンの対応する局所厚さを制御する工程をさらに含む。一例において、局所温度を制御する工程は、ガラスリボンの厚さ及びガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいており、この測定された厚さは、ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される。
【００１８】
第２の態様の別の例において、本方法は、ガラスリボンの厚さ及びガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、複数の個別の位置のうち１つ以上を選択する工程をさらに含み、この測定された厚さは、ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される。一例において、本方法は、測定に基づいて、選択された１つ以上の個別の位置の各々の局所温度を制御する工程をさらに含む。
【００１９】
第２の態様のさらに別の例では、本方法は、フロートバスの局所温度を選択的に制御して、複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程をさらに含む。一例において、本方法は、フロートバスに電流を選択的に誘起して、フロートバスの局所温度を選択的に制御する工程をさらに含む。
【００２０】
第２の態様は、単独で、あるいは、上述の第２の態様の例のうちの１つ又はいずれかの組合せと組み合わせて提供されてもよい。
【００２１】
これら及び他の態様は、添付の図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を解釈した場合、よりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示に従った例となるガラス製造装置の側面図
【図２】図１の線２−２に沿った例となるガラス製造装置の一部の上面図
【図３】第１の例となる熱デバイスの正面断面図
【図４】図３の第１の例となる熱デバイスの領域４の拡大図
【図５】第２の例となる熱デバイスの正面断面図
【図６】図５の第２の例となる熱デバイスの領域６の拡大図
【図７】第３の例となる熱デバイスの正面断面図
【図８】図７の第３の例となる熱デバイスの領域８の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
例となる実施形態が示されている添付の図面に関して以下にさらに十分に例が説明される。同一又は同様の部分の言及には、できる限り、図面全体を通じて同一の参照番号が用いられる。しかしながら、態様は多くの異なる形態で実施化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
【００２４】
図１を参照すると、例となるガラス製造装置１０１には、ガラスリボン１０５を製造するために単独で又は組み合わせて使用されうるさまざまな例となる特徴が備わっている。図示されるように、ガラス製造装置１０１は、溶融タンク１０７、成形デバイス１０３、フロートタンク１１０並びにタンク１１０を少なくとも部分的に取り囲む筐体１１２、アニール装置１１５、冷却領域１２０、及びリフトオフ領域１２５を備えうる。
【００２５】
一例において、溶融タンク１０７は、ガラスバッチ材料が矢印１２１で示されるように導入される加熱炉を備えている。ガラスバッチ材料は、いくつかの例では予備混合されてよく、溶融タンク１０７に連続的に又は断続的に加えることができる。ひとたび溶融タンク１０７に入ると、ガラスバッチ材料は加熱及び溶融されて溶融ガラス１２３を形成する。一例において、溶融ガラス１２３は、溶融タンク１０７から成形デバイス１０３上をフロートタンク１１０内へと直接流れうる。さらなる例では、溶融ガラス１２３は、フロートタンク１１０でのガラスリボン１０５の形成前に、不純物、泡、又は他の内包物を除去するように処理又は調整されうる。さまざまな成形デバイスが、本開示の態様に従ったガラスリボン１０５の製造に使用されうる。例えば、図２に示されるように（筐体１１２は明確性の目的で示されていない）、成形デバイス１０３には、溶融ガラス１２３をフロートタンク１１０内へと流す、噴出口又はセラミックリップストーンが備わっていてもよい。図２に示されるように、ガラス製造装置１０１は、ガラスリボン１０５の第１の端部１０５ａと第２の端部１０５ｂとの間に延びる幅「Ｗ」を有するガラスリボン１０５を形成することができる。
【００２６】
その特徴が以下にさらに十分に説明されるフロートタンク１１０から、ガラスリボン１０５は、図１に示されるようにアニール装置１１５を通して、さらに延伸されるか、又は輸送されうる。一例において、アニール装置１１５は、ガラスリボン１０５を輸送する複数のローラ（図示せず）を備えている。別の例において、アニール装置１１５はアニールオーブン１１６を備えており、そこでガラスリボン１０５が冷却される。さらに別の例では、ガラスリボン１０５は、ガラスリボン１０５内に応力が蓄積されるのを防ぐためにゆっくりと冷却されうる。アニール装置１１５を通過後は、ガラスリボン１０５は、冷却領域１２０を通じて、引き続き、さらに延伸又は輸送されてよい。一例において、ガラスリボン１０５は、冷却領域１２０内で、引き続き、冷却及び固化される。ガラスリボン１０５が十分に冷却されたら、ガラスリボンはさらに処理されてよい。一例において、ガラスリボンは、ガラス製造プロセスの間にガラスリボンを延伸、伸張、又は他の方法で操作するのに用いられるローラ又は他のデバイスによって損われうるガラスリボンの縁部を除去するためにトリミング又は切断されてよい。別の例では、ガラスリボン１０５は、所定の寸法の個別のガラス板１２７ａ、１２７ｂへと切り出されうる。リフトオフ領域１２５において、ロボットアーム又は他のデバイス（図示せず）は、個々のガラス板１２７ａ、１２７ｂを持ち上げ、個々のガラス板を異なる場所へと移動させることができる。例えば、個々のガラス板１２７ａ、１２７ｂは、包装され、及び／又は、ガラス製造装置１０１からある距離離れた位置への搬送のために車両又は他の搬送装置（図示せず）へと搬送されうる。さらに他の例では、個々のガラス板１２７ａ、１２７ｂは、後で使用するために貯蔵又は積み重ねられてもよい。さらに別の例では、ガラスリボン１０５は、個々のガラス板へと切り出されず、むしろ、ガラスリボン１０５は、ある期間、実質的に連続した状態のままで維持されてよく、例えば、巻かれて貯蔵用ロール（図示せず）の状態となっていてもよい。
【００２７】
さらに別の例では、フロートタンク１１０は、フロートバス材料などの材料を保持するための容器又は貯槽（以後、概して「フロートバス１１１」と称される）を備えていてもよい。図２に示されるように、フロートバス１１１は、上流端１１８及び下流端１１９を備えており、上流端１１８は下流端１１９よりも成形デバイス１０３の近くに位置する。一例において、フロートバス１１１は、溶融した又は液体のスズなどの溶融材料を含む。さらに他の例では、フロートバス１１１は、比較的低い融点を有する鉛又は他の合金を含みうる。さらに別の例では、フロートバス１１１は、フロートタンク１１０内に浅いプールを形成してもよい。図１に戻ると、フロートバス１１１が、フロートタンク１１０に設けられ、かつ、気体媒質を含む雰囲気１１３を含みうる筐体１１２によって取り囲まれうる。一例において、雰囲気１１３は、酸素及び他の酸化性のガス又は蒸気を除去することによって酸化が妨げられる、還元性雰囲気である。別の例では、雰囲気１１３を加熱して、筐体１１２内の雰囲気１１３の温度を制御してもよい。
【００２８】
図２にさらに示されるように、ガラスリボン１０５が成形デバイス１０３を離れ、フロートタンク１１０に入るときに、ガラスリボン１０５は、例えば、ガラスリボン１０５が浮遊可能なフロートバス１１１の表面に注がれてもよい。一例では、ガラスリボン１０５上でフロートバス１１１の表面張力の抵抗力と反対の方向に作用する重力に少なくとも基づいて、ガラスリボン１０５は、ガラスリボン１０５がフロートバス１１１の表面を浮遊する際に、フロートタンク１１０内で自然に平坦化するか、又は拡がりうる。ガラスリボン１０５のこの自然な平坦化又は拡がりは、薄いガラスリボンの生産に役立ちうる。
【００２９】
別の例では、機械装置によってガラスリボン１０５上に力を付与して、ガラスリボン１０５の幅、長さ、及び／又は厚さなどのさまざまな特性をさらに操作又は制御することができる。例えば、ガラス製造装置１０１は、成形デバイス１０３からフロートタンク１１０内へと、及び筐体１１２を通って、延伸経路１０４に沿って上流端１１８から下流端１１９の方向へ、ガラスリボン１０５の延伸を補助するように構成された複数のローラ１０２を備えうる。一例において、複数のローラ１０２は、筐体１１２内に少なくとも部分的に配置されて、ガラスリボン１０５が冷却する際にガラスリボン１０５を平板へと伸張するのに役立ちうる。以下にさらに十分に論じられるように、熱デバイス１５０もまた、筐体１１２内に少なくとも部分的に配置されうる。
【００３０】
ガラス製造プロセスの間に、例えば、ガラスバッチ材料を溶融して溶融ガラスを形成するとき、又はローラ又は他のデバイスを使用してガラスリボンを成形及び伸張するときに、ガラスリボン内にさまざまな欠陥が取り込まれうる。欠陥には、ガラスリボンのうねり、ガラスリボンの厚さのばらつき、及びガラスリボンの他の不純物又は望ましくない特性若しくは欠陥が含まれうる。一例において、厚さのばらつきは、ガラスリボンの局所粘度のばらつきに基づいて生じうる。ガラスリボンの局所粘度のばらつきは、ガラス組成の局所的なばらつき及び／又はガラスリボンの局所温度のばらつきに基づいて生じうるが、これらは、結果的にガラスリボンの粘性の不均一性を生じさせる。
【００３１】
図４に示されるように、ガラスリボン１０５は、第１の主面２２１及び第２の主面２２２を備えてよく、ガラスリボンの厚さ「ｔ」は、第１及び第２の主面２２１、２２２の間の、不純物（例えば、泡）が存在しないか又は僅かに存在するガラスによって主に画成されうる。一例において、ガラスリボンの個別の位置における局所的な過大厚さは、ガラスリボンの隣接部分の厚さ又はガラスリボンの目標厚さなどの所望の厚さより大きくなりうる。局所的な過大厚さは、個別の位置におけるガラスリボン１０５の第１の主面２２１とガラスリボン１０５の第２の主面２２２との間のガラスの過剰な容積の結果として主に生じうる。実際、泡は、存在しないか、または、過大な局所厚さに対し比較的小さい関与しかもたらさないであろう。むしろ、過大な局所厚さは、主に又は完全に、個別の位置におけるガラスリボン１０５の第１の主面２２１と第２の主面２２２との間のガラスの過剰な容積の結果である。
【００３２】
別の例において、ガラスリボンの個別の位置における局所的な過小厚さは、ガラスリボンの隣接部分の厚さ又はガラスリボンの目標厚さなどの所望の厚さより小さくなりうる。局所的な過小厚さは、主に、個別の位置におけるガラスリボン１０５の第１の主面２２１とガラスリボン１０５の第２の主面２２２との間のガラスの容積の不足に起因しうる。実際、泡は、存在しないか、または、過小局所厚さに対し比較的小さい関与しかもたらさないであろう。むしろ、過小局所厚さは、主に又は完全に、個別の位置におけるガラスリボン１０５の第１の主面２２１と第２の主面２２２との間のガラスの容積の不足の結果である。
【００３３】
一例では、熱デバイス１５０が、ガラスリボンの局所温度を制御するように筐体１１２に設けられ、それによって、ガラスリボンの対応する局所粘度を制御することができ、これはガラスリボンの対応する局所厚さの制御に使用することができる。熱デバイス１５０は、ガラスリボン１０５の複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）において第１及び第２の主面２２１、２２２の間の、不純物（例えば泡）が存在しないか又は不純物（例えば泡）が僅かしか存在しないガラスによって主に画成されるガラスリボン１０５の局所厚さを選択的に制御するように構成されうる。一例において、熱デバイス１５０は、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうち１つ以上において、ガラスリボンの局所温度を選択的に上昇させるように構成することができる。別の例において、熱デバイス１５０は、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうち１つ以上において、ガラスリボンの局所温度を選択的に低下させるように構成されうる。さらに別の例では、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）の各々において、熱デバイス１５０は、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に上昇させるように、かつ、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に低下させるように構成されうる。
【００３４】
熱デバイス１５０は、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちいずれか１つにおいて、ガラスリボンの局所温度を選択的に上昇、低下、又は維持するように構成されうると解されるべきである。例えば、例として、熱デバイス１５０は、第１の個別の位置（例えば１０６ａ）の局所温度を上昇させ、第２の個別の位置（例えば１０６ｂ）の局所温度を低下させ、かつ、第３の個別の位置（例えば１０６ｃ）の局所温度を維持するように構成されうる。熱デバイス１５０は、同時に又は別々に、並びに、予め設定された時間間隔で又はいずれかの時点で、複数の個別の位置のいずれにおいても、ガラスリボン１０５の第１及び第２の主面２２１、２２２の間の、不純物（例えば、泡）が存在しないか又は不純物（例えば、泡）が僅かであるガラスによって主に画成されたガラスリボンの局所厚さを選択的に制御するように構成されうる。
【００３５】
ガラスリボンの局所温度を上昇させることによって、ガラスリボンの対応する局所粘度も同様に低下し、その結果として、ガラスリボンの局所厚さは低下する。局所温度を上昇させることは、ガラスリボンの個別の位置における局所的な過大厚さに対処するために望ましいであろう。先に論じたように、局所的な過大厚さは、ガラスリボン１０５の第１及び第２の主面２２１、２２２の間のガラスの過剰な容積に主に起因しうる。局所的な過大厚さを伴う個別の位置におけるガラスリボンの局所温度を上昇させることによって、個別の位置におけるガラスリボンの局所粘度が低下する。その結果、個別の位置におけるガラスは外向きにさらに自由に流れ、それによって個別の位置におけるガラスの容積が低減されるため、局所的な過大厚さは、ガラスリボンの隣接部分と調和するように、又はガラスリボンの目標厚さに近づくように低減される。
【００３６】
あるいは、ガラスリボンの局所温度を低下させることによって、ガラスリボンの対応する局所粘度も同様に増加し、結果的に、ガラスリボンの局所厚さは増大する。
【００３７】
局所温度を低下させることは、ガラスリボンの個別の位置における局所的な過小厚さに対処するために望ましいであろう。先に論じたように、局所的な過小厚さは、ガラスリボン１０５の第１及び第２の主面２２１、２２２の間のガラスの容積の不足に主に起因しうる。局所的な過小厚さを伴う個別の位置におけるガラスリボンの局所温度を低下させることにより、個別の位置におけるガラスリボンの局所粘度が増加する。その結果、個別の位置におけるガラスの外向きの流れは比較的制限され、それによって個別の位置におけるガラスの容積が増加するため、局所的な過小厚さは、ガラスリボンの隣接部分に調和するように、又はガラスリボンの目標厚さに近づくように増加する。
【００３８】
したがって、一例において、所望の厚さより大きい局所厚さを有するガラスリボンの個別の位置では、選択的に加熱して局所粘度を低下させ、よって、局所厚さを低減させることができる一方で、所望の厚さより小さい局所厚さを有するガラスリボンの個別の位置では、選択的に冷却して局所粘度を低下させ、ひいては局所厚さを増大させることができる。
【００３９】
さらに別の例では、複数のローラ１０２は、ガラスリボン１０５の上流端部と接触するように構成された上流の一対のローラ１０２ａを備えうる。複数のローラ１０２は、延伸経路１０４に沿って上流の一対のローラから間隔をあけ、かつ、ガラスリボン１０５の下流端部と接触するように構成された下流の一対のローラ１０２ｂをさらに備えうる。一例において、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうち少なくとも１つは、上流の一対のローラ１０２ａと下流の一対のローラ１０２ｂとの間に少なくとも部分的に位置づけられる。他の例では、ガラス製造装置１０１は、上流の一対のローラ１０２ａと下流の一対のローラ１０２ｂとの間の任意の位置に配置された第３の一対のローラ１０２ｃを備えうる。さらに他の例では、ガラス製造装置１０１は、ガラスリボン１０５に沿って異なる位置に配置された、任意の数の追加のローラを備えてもよい。さらに別の例では、ローラは、ガラスリボン１０５を、延伸経路１０４に対して実質的に横切る方向を含むさまざまな方向に延伸及び伸張できる。さらには、ガラスリボン１０５はまた、ガラスリボン１０５の少なくとも一部がフロートバス１１１の表面を浮遊するように、フロートバス１１１の上方にわたり実質的に水平の方向に延伸されうる。さらには、ガラスリボン１０５は、ガラスリボン１０５のさらなる処理のためにフロートバス１１１から離れる方向に延伸されてもよい。
【００４０】
さらに別の例では、熱デバイス１５０は、各々が複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のそれぞれ１つに対応する、複数の熱素子（例えば１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ）を備えうる。複数の熱素子（例えば１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ）は、延伸経路１０４に対して横方向に延びる熱経路１３０に沿って配置されうる。他の例では、各々が１つ以上の熱素子を備えた複数の熱デバイスが、筐体１１２内のさまざまな位置に配置されうる。複数の熱デバイス（以下にその例がさらに十分に記載される）は、延伸経路１０４に沿った任意の位置及びガラスリボン１０５の幅「Ｗ」を横切る任意の位置に配置されて、ガラスリボンの１つ以上の個別の位置におけるガラスリボン１０５の第１の主面２２１と第２の主面２２２との間のガラスによって主に画成されるガラスリボンの局所厚さを制御してもよい。例えば、任意の時点において、熱デバイスのすべてか無しか若しくは１つ以上における、熱素子のすべてか無しか若しくは１つ以上は、ガラスリボンのいずれもの対応する個別の位置におけるガラスリボンの局所厚さを制御するように動作するように構成されうる。
【００４１】
図２にさらに示されるように、ガラス製造装置１０１は、ガラスリボン１０５複数の個別の位置の各々においてガラスリボン１０５の第１の主面２２１と第２の主面２２２との間のガラスによって主に画成されるガラスリボン１０５の局所厚さを選択的に制御するように熱デバイス１５０を動作させるように構成（例えば、「プログラム」、「コード化」、「設計」、及び／又は「作製」）されたコントローラ１４０（例えば、プログラム可能な論理コントローラ）をさらに備えうる。一例において、コントローラ１４０は、ガラスリボンの厚さ及びガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、熱デバイス１５０を動作させるように構成されてよく、この厚さは、第１及び第２の主面２２１、２２２の間のガラスによって主に画成される。一例において、厚さは、製造時のままのガラスリボン１０５の厚さのオンライン測定を使用して得ることができる。厚さの測定値は、例えば、ガラスリボンの１つ以上の位置におけるガラスリボンの測定された厚さに対応する、単一の測定値又は複数の測定値でありうる。他の例では、測定値は、例えば、ガラスリボンの１つ以上の位置におけるガラスリボンの平均厚さを含むように、ある期間にわたって、または瞬間的時間で、得ることができる。さらに他の例において、測定値は、ガラスリボンから切り出された１つ以上の個々のガラス板から得ることができる。同様に、個々のガラス板から得られる測定値は、個々のガラス板の１つ以上の位置における厚さに対応しうる。他の例では、コントローラ１４０は、例えばガラスリボンの１つ以上の位置におけるガラスリボンの温度など、ガラスリボンのさまざまな特性を含むがそれらに限られない他の因子又は変数に基づいて、熱デバイス１５０を動作させるように構成することができる。
【００４２】
熱デバイス１５０の一例が図３及び４に示されており、この熱デバイス１５０は、内部を通って流体が循環するように構成された複数のチューブ３０２を備えている（図４に矢印１６１、１６３、及び１６４で示される）。循環する流体は、熱を伝達することによりガラスリボン１０５の局所温度を選択的に変化させるように構成される。例えば、複数のチューブ３０２のうち１つ以上に冷却流体（１６１で表される）を循環させて、複数の個別の位置（例えば１０６ｄ）の１つ以上から、その個別の位置から離れた異なる位置へと熱を伝達（例えば除去）することができる。複数のチューブ３０２の１つ以上、並びに、複数のチューブのうち異なる又は追加の１つ以上に、加熱流体（１６３で表される）を循環させて、複数の個別の位置（例えば１０６ｅ）の１つ以上に熱を伝達（例えば加熱）することができる。冷却流体１６１及び／又は加熱流体１６３は、矢印１６４に示されるように、熱デバイス１５０を通して再循環され、熱を伝達することにより、複数の個別の位置のうちのいずれか１つ以上の位置におけるガラスリボンの局所温度を制御することができる。さらに図示されるように、複数のチューブ３０２はケーシング３０３内に配置されうる。複数のチューブ３０２のうち選択された１つ以上は、ケーシング３０３の選択された位置と複数の個別の位置（例えば１０６ｄ、１０６ｅ）のうち１つ以上との間、及び／又は、複数の個別の位置（例えば１０６ｄ、１０６ｅ）のうち１つ以上とケーシング３０３との間で熱が伝達されるように、ケーシング３０３内に循環する流体を注入するように構成されうる。一例において、複数のチューブ３０２はセラミック材料を含み、ケーシング３０３は炭化ケイ素を含む。他の例では、複数のチューブ３０２及びケーシング３０３は、筐体１１２内の雰囲気１１３の再循環又は流動を可能にするように一定間隔で離間されていてもよい。
【００４３】
図４に示されるように、第２の主面２２２の少なくとも一部は、フロートバス１１１の表面と接触し、かつその上を浮遊しうる。さらに別の例では、第１の主面２２１は、第２の主面２２２の反対側にあり、第２の主面２２２と実質的に平行であってよい。例えば、第１の主面２２１は、第２の主面２２２と反対側に表面を有してよく、第２の主面２２２の少なくとも一部は、フロートバス１１１の表面を浮遊し、かつフロートバス１１１と接触している。一例において、熱デバイス１５０の少なくとも一部は、範囲２２３によって示される延伸経路１０４に沿って延びる延伸面（例えばガラスリボン１０５の第１の主面２２１）から０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）未満でありうる。別の例において、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ）のうち少なくとも１つは、延伸経路１０４に沿って延びる延伸面に対して約２ｃｍ２〜約２５ｃｍ２の範囲内の面積を有しうる。他の例では、高精度の熱制御が実現可能であり、この高精度の制御には約２ｃｍ〜約５ｃｍの範囲の長さ尺度が含まれる。他の例では、個別の位置の精密化又は精細化には、熱デバイス１５０がガラスリボンの局所厚さを制御するように構成されている、あらゆるレベルの精密化又は精細化が含まれうる。
【００４４】
熱デバイス１５０の別の例が図５及び６に示されており、この熱デバイス１５０は、ガラスリボン１０５の複数の個別の位置のうちの１つ以上の位置に流体１０５が当たるように構成された流体噴流を含んでいる。熱デバイスは、各々が、流体噴流としてガラスリボンに当たるように流体を選択的に導くことができる複数のパイプ５０２を備えうる。一例では、流体は、ガラスリボン１０５の個別の位置（例えば１０６ｆ）の局所温度を低下させるようにガラスリボンに当たる冷却噴流１６０を形成する、冷却流体である。別の例では、流体は、ガラスリボン１０５の個別の位置（例えば１０６ｇ）の局所温度を上昇させるようにガラスリボンに当たる火炎１６２を形成する反応性流体である。さらに別の例では、冷却噴流１６０は、筐体１１２内に、雰囲気１１３などの還元性雰囲気又は還元性流体を含みうる。還元性流体は、Ｎ２とＨ２との混合物あるいは雰囲気１１３と相容性のある他の気体又は気体の混合物を含みうる。さらに別の例では、火炎１６２は、燃料リッチな流体（例えばＯ２又は周囲空気）の燃焼反応によって生成されうる。いくつかの例では、火炎１６２は、約２２００℃〜３２００℃の範囲内の温度でガラスリボンに当たりうる。
【００４５】
熱デバイス１５０の少なくとも一部がフロートバス１１１中に浸漬している、熱デバイス１５０のさらに別の例が図７及び８に示されている。一例において、熱デバイス１５０は、フロートバス１１１中に完全に浸漬していてもよい。別の例では、浸漬部分は、フロートバス１１１の局所温度を選択的に制御するように構成される。熱デバイス１５０は、各々が耐火性シース１６６内に配置された加熱及び／又は冷却素子１６５を含みうる、複数のプローブ７０２を備えていてもよい。１つ以上のプローブの温度を制御することによって、フロートバス１１１の局所温度も制御することができ、ひいてはフロートバス１１１上を浮遊するガラスリボン１０５の複数の個別の位置（例えば１０６ｈ、１０６ｉ）のうちの１つ以上の位置において対応する温度変化を与える。
【００４６】
コントローラ１４０は、上述の例となる熱デバイス１５０のいずれか、並びに明記されていない他の熱デバイスを、単独で又は組み合わせて動作させるように構成されうると解されるべきである。さらには、上述のように、例となる熱デバイス１５０のいずれか、並びに例となる熱デバイスのいずれかの特徴を、単独で、又は本明細書に明確に記載されていないものを含めた、他の例となる熱デバイス及び他の例となる熱デバイスの他の例となる特徴と組み合わせて使用して、ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの１つ以上の位置におけるガラスリボンの局所厚さを制御することができる。他の例では、１つ以上のコントローラは、熱デバイスを動作させ、かつ、熱デバイスが動作するように閉ループ制御システムを実行させるように構成されうる。
【００４７】
一例において、ガラスリボンの製造方法は、筐体１１２内のフロートバス１１１の上方にわたってガラスリボン１０５を延伸する工程を含む。本方法は、筐体１１２内のガラスリボン１０５の複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程を含み、この局所厚さは、第１の主面２２１と第２の主面２２２との間のガラスによって主に画成される。本方法は、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を制御して、ガラスリボン１０５の対応する局所厚さを制御する工程を含みうる。一例において、局所温度を制御する工程は、ガラスリボンの厚さ及びガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づき得、測定された厚さは、第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される。さらに別の例では、本方法は、ガラスリボンの厚さ及びガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうち１つ以上を選択する工程を含みうる。一例において、本方法は、測定に基づいて、選択された１つ以上の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）の各々の局所温度を制御する工程をさらに含む。さらに別の例では、本方法は、フロートバス１１１の局所温度を選択的に制御して、複数の個別の位置（例えば１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）のうちの少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程を含みうる。さらに別の例では、本方法は、フロートバス１１１に電流を選択的に誘起して、フロートバス１１１の局所温度を選択的に制御する工程をさらに含みうる。
【００４８】
特許請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、さまざまな修正及び変更がなされうることは、当業者にとって明白であろう。
【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
成形デバイス；
フロートバスを備えた筐体；
前記筐体内に少なくとも部分的に配置された複数のローラであって、延伸経路に沿って、前記成形デバイスから、前記筐体を通り、前記フロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸するように構成された複数のローラ；及び
前記ガラスリボンの複数の個別の位置において、前記ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される前記ガラスリボンの局所厚さを選択的に制御するように構成された熱デバイス
を備えた、ガラス製造装置。
【００５１】
実施形態２
前記複数の個別の位置の各々において、前記熱デバイスが、前記ガラスリボンの前記複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に上昇させ、かつ、前記ガラスリボンの前記複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を選択的に低下させるように構成されることを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００５２】
実施形態３
前記複数の個別の位置の各々において、前記熱デバイスを前記ガラスリボンの前記局所厚さを選択的に制御するように動作させるように構成されたコントローラをさらに備えることを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００５３】
実施形態４
前記コントローラが、前記ガラスリボンの厚さ及び前記ガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて前記熱デバイスを動作させるように構成され、前記測定された厚さがガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成されることを特徴とする、実施形態３に記載のガラス製造装置。
【００５４】
実施形態５
前記熱デバイスが、各々が前記複数の個別の位置のそれぞれ１つに対応する複数の熱素子であって、前記延伸経路に対して横方向に延びる熱経路に沿って配置された、複数の熱素子を備えていることを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００５５】
実施形態６
前記複数のローラが、
前記ガラスリボンの上流端部と接触するように構成された上流の一対のローラと、
前記延伸経路に沿って前記上流の一対のローラから間隔をあけ、かつ、前記ガラスリボンの下流端部と接触するように構成された下流の一対のローラと、
を含み、
前記複数の個別の位置のうち少なくとも１つが、前記上流の一対のローラと前記下流の一対のローラとの間に少なくとも部分的に位置づけられる
ことを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００５６】
実施形態７
前記複数の個別の位置のうち少なくとも１つが、前記延伸経路に沿って延びる延伸面に対して、約２ｃｍ２〜約２５ｃｍ２の範囲内の面積を有することを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００５７】
実施形態８
熱デバイスの少なくとも一部が、前記延伸経路に沿って延びる延伸面から約０．６４ｃｍ（０．２５インチ）未満にあることを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００５８】
実施形態９
前記熱デバイスが、流体が内部を通って循環するように構成された複数のチューブを備えており、前記循環する流体が熱を伝達して前記ガラスリボンの局所温度を選択的に変化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１に記載のガラス製造装置。
【００５９】
実施形態１０
前記複数のチューブがケーシング内に配置されており、前記複数のチューブがセラミックを含み、かつ、前記ケーシングが炭化ケイ素を含むことを特徴とする、実施形態９に記載のガラス製造装置。
【００６０】
実施形態１１
前記熱デバイスが、前記ガラスリボンの前記複数の個別の位置のうちの１つ以上の位置に流体が選択的に当たるように構成された流体噴流を含むことを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００６１】
実施形態１２
前記熱デバイスの少なくとも一部が、フロートバス中に浸漬していることを特徴とする、実施形態１に記載のガラス製造装置。
【００６２】
実施形態１３
前記熱デバイスの前記浸漬部分が、前記フロートバスの局所温度を選択的に制御するように構成されていることを特徴とする、実施形態１２に記載のガラス製造装置。
【００６３】
実施形態１４
筐体内のフロートバスの上方にわたってガラスリボンを延伸する工程；及び
前記筐体内の前記ガラスリボンの複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所厚さを選択的に制御する工程であって、前記局所厚さが、前記ガラスリボンの第１の主面と第２の主面との間のガラスによって主に画成される、工程
を含む、ガラスリボンの製造方法。
【００６４】
実施形態１５
複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の局所温度を制御して、前記ガラスリボンの対応する局所厚さを制御する工程をさらに含む、実施形態１４に記載の方法。
【００６５】
実施形態１６
前記ガラスリボンの厚さ及び前記ガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、前記局所温度を制御する工程をさらに含み、前記測定された厚さが、前記ガラスリボンの前記第１の主面と前記第２の主面との間のガラスによって主に画成されることを特徴とする、実施形態１５に記載の方法。
【００６６】
実施形態１７
前記ガラスリボンの厚さ及び前記ガラスリボンから切り出されたガラス板の厚さのうち少なくとも一方の測定に基づいて、前記複数の個別の位置のうち１つ以上を選択する工程であって、前記測定された厚さが、前記ガラスリボンの前記第１の主面と前記第２の主面との間のガラスによって主に画成される、工程をさらに含む、実施形態１４に記載の方法。
【００６７】
実施形態１８
前記測定に基づいて、前記選択された１つ以上の個別の位置の各々の局所温度を制御する工程をさらに含む、実施形態１７に記載の方法。
【００６８】
実施形態１９
前記フロートバスの局所温度を選択的に制御して、前記複数の個別の位置のうちの少なくとも１つの位置の前記局所厚さを選択的に制御する工程をさらに含む、実施形態１４に記載の方法。
【００６９】
実施形態２０
前記フロートバスに電流を選択的に誘起して、前記フロートバスの前記局所温度を選択的に制御する工程をさらに含む、実施形態１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００７０】
１０１  ガラス製造装置
１０２  複数のローラ
１０２ａ  上流の一対のローラ
１０２ｂ  下流の一対のローラ
１０２ｃ  第３の一対のローラ
１０３  成形デバイス
１０４  延伸経路
１０５  ガラスリボン
１０５ａ  第１の端部
１０５ｂ  第２の端部
１０６ａ〜１０６ｉ  個別の位置
１０７  溶融タンク
１１０  フロートタンク
１１１  フロートバス
１１２  筐体
１１３  雰囲気
１１５  アニール装置
１１８  上流端
１１９  下流端
１２０  冷却領域
１２３  溶融ガラス
１２５  リフトオフ領域
１２７ａ、１２７ｂ  ガラス板
１３０  熱経路
１４０コントローラ
１５０  熱デバイス
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ  複数の熱素子
１６０  冷却噴流
１６２  火炎
１６５  加熱及び／又は冷却素子
１６６  耐火性シース
２２１  第１の主面
２２２  第２の主面
３０２  複数のチューブ
３０３  ケーシング
５０２  複数のパイプ
７０２  複数のプローブ
【図１】
2017530085.tif 000003
【図２】
2017530085.tif 000004
【図３】
2017530085.tif 000005
【図４】
2017530085.tif 000006
【図５】
2017530085.tif 000007
【図６】
2017530085.tif 000008
【図７】
2017530085.tif 000009
【図８】
2017530085.tif 000010
【国際調査報告】
2017530085.tif 000011
2017530085.tif 000012