JP2017513799A - 複合ガラス製品を製造する装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

結合溶融ガラス流を、オーバーフロー分配器に供給するステップを備えた方法。結合溶融ガラス流の断面は、第1の断面部分及び第2の断面部分を有している。第1の断面部分は、第1のガラス組成を含んでいる。第2の断面部分は、第1のガラス組成と異なる第2のガラス組成を含んでいる。第1のガラス組成は、オーバーフロー分配器の堰の第1の横方向部分を越えて流され、第2のガラス組成は、オーバーフロー分配器の堰の第2の横方向部分を越えて流される。

Description

関連技術の相互参照
本出願は、参照により、全内容が本明細書に組み込まれたものとする、2014年4月25日出願の米国特許出願第61/984,380号の優先権を主張するものである。
本開示はガラスシートに関し、特には、ガラス組成が異なる複数の領域を有する複合ガラスシート、及びそれを成形するための方法に関するものである。
ガラスシートは、様々な異なる方法を用いて成形することができる。ガラスシートを切断して、そこからガラス板を分離することができる。ガラス板を(例えば、切断又はモールド処理の間に)更に処理して、ガラス製品を成形することができる。
本明細書に開示されているのは、複合ガラスシート、並びにそれを成形するためのシステム及び方法である。
本明細書に開示されているのは、結合溶融ガラス流をオーバーフロー分配器に供給するステップを備えた方法である。結合溶融ガラス流の断面は、第1の断面部分及び第2の断面部分を有している。第1の断面部分は、第1のガラス組成を含んでいる。第2の断面部分は、第1のガラス組成と異なる第2のガラス組成を含んでいる。第1のガラス組成は、オーバーフロー分配器の堰の第1の横方向部分を越えて流される。第2のガラス組成は、オーバーフロー分配器の堰の第2の横方向部分を越えて流される。
本明細書に更に開示されているのは、第1のガラス組成を、分割導管の第1の流路に供給し、第2のガラス組成を、分割導管の第2の流路に供給するステップを備えた方法である。分割導管の出口において、第1のガラス組成及び第2のガラス組成を合流させて、結合溶融ガラス流が形成される。結合溶融ガラス流は、オーバーフロー分配器に供給される。
本明細書に更に開示されているのは、第1のガラス組成及び第2のガラス組成を、複数の流路を有する分割導管に供給するステップを備えた方法である。第1のガラス組成及び第2のガラス組成の各々が、オーバーフロー分配器の成形面を流下され、第1のガラス組成及び第2のガラス組成を含んで成るガラスシートが形成される。分割導管の各々の流路が、ガラスシートの幅に対する、限定された横方向位置、及びガラスシートの厚さに対する、限定された軸方向位置に配置された、ガラスシートの限定された領域に対応している。
本明細書に更に開示されているのは、分割導管及びオーバーフロー分配器を備えたシステムである。分割導管は複数の流路を有している。オーバーフロー分配器は溝槽を有している。分割導管は、オーバーフロー分配器の溝槽に流体連結されている。
更なる特徴及び効果は、これに続く詳細な説明に述べてあり、当業者はその記述から、一部は容易に明らかであり、これに続く詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付図面を含め、本明細書に記載の方法を実施することによって認識できるであろう。
前述の概要説明及び以下の詳細な説明は、いずれも単なる例示であって、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概要、及び枠組みの提供を意図したものであることを理解されたい。添付図面は、更なる理解が得られることを意図して添付したもので、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものである。図面は1つ又は複数の実施の形態を示すもので、その説明と併せ、様々な実施の形態の原理及び作用の説明に役立つものである。
ガラスシートの1つの例示的な実施の形態の部分斜視図。 1つの例示的なガラス製造システムの部分概略図。 図2のガラス製造システムの別の部分の概略図。 溶融ガラス組成を内部に含む、複数の流路を備えた導管の1つの例示的な実施の形態の断面図。 結合溶融ガラス流を内部に含む、入口管の1つの例示的な実施の形態の断面図。 成形ユニットの1つの例示的な実施の形態の斜視図。 図6の成形ユニットを越えて流れてガラスシートが成形される、溶融ガラス流の1つの例示的な実施の形態の斜視図。 図6の成形ユニットの堰を越えて流れる、溶融ガラス流の1つの例示的な実施の形態の斜視図。 図8の溶融ガラス流によって成形された、ガラスシートの1つの例示的な実施の形態の横断面図。 図6の成形ユニットの堰を越えて流れる、溶融ガラス流の別の例示的な実施の形態の部分断面図。 図10の溶融ガラス流によって成形された、ガラスシートの別の例示的な実施の形態の横断面図。 図6の成形ユニットの堰を越えて流れる、溶融ガラス流の別の例示的な実施の形態の部分断面図。 図12の溶融ガラス流によって成形された、ガラスシートの別の例示的な実施の形態の横断面図。 図6の成形ユニットの堰を越えて流れる、溶融ガラス流の別の例示的な実施の形態の部分断面図。 図14の溶融ガラス流によって成形された、ガラスシートの別の例示的な実施の形態の横断面図。
添付図面に示す例示的な実施の形態について詳細に説明する。図面全体を通し、可能な限り、同一又は同様の部品には、同一の参照番号が付してある。図中の要素は必ずしも縮尺通りではなく、寧ろ、例示的な実施の形態の原理の説明に重点が置かれている。
本明細書において、「平均熱膨張率」は、0℃〜300℃における、所与の材料又は領域の平均の熱膨張率を意味する。本明細書において、「熱膨張率」は、別に定めのない限り、平均熱膨張率を意味する。
本明細書に記載の様々な実施の形態において、複合ガラスシートは、少なくとも第1の領域及び第2の領域を有している。第1の領域は、第1のガラス組成を含み、第2の領域は、第1のガラス組成と異なる第2のガラス組成を含んでいる。従って、複合ガラスシートは、ガラス組成が異なる複数の領域を含むセグメント化された複合ガラスシートで構成されている。例えば、一部の実施の形態において、第1の領域及び/又は第2の領域は、ガラスシートの1つ又は複数の帯を含んでいる。各々の帯は、ガラスシートの限定された横方向領域及び限定された軸方向領域を有し、ガラスシートの長手方向に沿って延びている。一部の実施の形態において、第1の領域及び第2の領域の一方が、1つ又は複数の帯を有し、第1の領域及び第2の領域の他方が、その帯が配置される母材を有している。例えば、母材は、上部に帯が配置されるコア及び/又は内部に1つ又は複数の帯が配置されるクラッドで構成されている。本明細書に記載の様々な実施の形態において、第1の領域及び/又は第2の領域は、ガラス、ガラスセラミック、又はその組み合わせを含むガラス領域である。一部の実施の形態において、第1の領域及び/又は第2の領域が、透明なガラス領域を有している。加えて又は代わりに、第1のガラス組成及び/又は第2のガラス組成が、ガラス、ガラスセラミック、又はこれ等の組み合わせを含んでいる。一部の実施の形態において、第1のガラス組成及び/又は第2のガラス組成が、透明なガラス組成を含んでいる。
本明細書に記載の様々な実施の形態において、ガラス製造システムは、複数の溶融システム、配送システム、及び成形ユニットを備えている。複数の溶融システムの各々は、溶融ガラス組成を形成する。配送システムは、複数の溶融システムから、成形ユニットに溶融ガラス組成を配送する。成形ユニットは、そのガラス組成を含むガラスシート(例えば、複合ガラスシート)を成形する。一部の実施の形態において、ガラス製造装置システムは、成形ユニットからガラスシートを引き出すための、牽引ロール組立体及び/又はガラスシートを切断して、ガラスシートからガラス板を分離するための、ガラスシート分離装置を備えている。
図1はガラスシート100の1つの例示的な実施の形態の部分斜視図である。ガラスシート100は、矢印102で示す長手方向(例えば、上下方向)に延びる長さ、矢印104で示す横方向(例えば、側面方向)に延びる幅、及び矢印106で示す軸方向(例えば、前後方向)に延びる厚さを有している。一部の実施の形態において、横方向は長手方向に対して実質的に垂直である。加えて又は代わりに、軸方向は、長手方向及び横方向のそれぞれに対して実質的に垂直である。ガラスシート100内の任意の領域の位置は、その領域の長手方向の位置、横方向の位置、及び/又は軸方向の位置によって規定することができる。一部の実施の形態において、ガラスシート100は、複合ガラスシートで構成されている。従って、ガラスシート100は、本明細書に記載のガラス組成が異なる複数の領域を有している。複数の領域の各々の位置は、その領域の長手方向の位置、横方向の位置、及び/又は軸方向の位置によって規定することができる。例えば、ガラスシート100に沿って、長手方向に延びる帯の位置は、その帯の横方向の位置及び軸方向の位置によって規定することができる。
ガラスシート100は、第1の表面110、及び第1の表面に対向する第2の表面112を有している。第1の縁区域114は、ガラスシート100の長さに沿って、ガラスシートの第1の側縁の近傍を長手方向に延びている。第2の縁区域116は、ガラスシート100の長さに沿って、第1の側縁に対向する、ガラスシートの第2の側縁の近傍を長手方向に延びている。ガラスシート100の中央区域118が、第1の縁区域114と第2の縁区域116との間に配置されている。一部の実施の形態において、中央区域118は、第1の縁区域114及び/又は第2の縁区域116より薄い。例えば、第1の縁区域114及び/又は第2の縁区域116は、ガラスシート100に沿って延びるビードを含んでいる。ビードは、ガラスシート100の側縁の近傍に成形される、比較的厚い領域であり得る。一部の実施の形態において、ビードはガラスシート100の中央区域118より厚い。
ガラスシート100は、フュージョンドロー、ダウンドロー、スロットドロー、アップドロー、又はフロート法等、適切な成形方法を用いて成形することができる。図2及び3は、ガラスシート(例えば、ガラスシート100)の製造に使用することができる、本明細書に記載のフュージョンドロー法を用いた、ガラス製造システム200の1つの例示的な実施の形態の、それぞれ前部及び後部の概略図である。図2に示すように、ガラス製造システム200は、少なくとも第1の溶融システム210及び第2の溶融システム220を有している。第1の溶融システム210は溶融容器212を有している。一部の実施の形態において、第1の溶融システム210は、溶融容器212に流体連結することができる清澄容器214を有している。加えて又は代わりに、第1の溶融システム210は、清澄容器214に流体連結することができる、混合容器216(例えば、撹拌室)を有している。同様に、第2の溶融システム220は、溶融容器222、清澄容器224、及び/又は混合容器226を有している。第2の溶融システム220の構成要素は、第1の溶融システム210に関連して説明したように配置されている。
図2に示すように、第1の溶融システム210及び第2の溶融システム220の各々は、配送システム230に流体連結されている。配送システム230は、図3に示し、本明細書に記載のガラスシートを成形するために、第1の溶融システム210及び第2の溶融システム220の各々から、成形ユニット250に溶融ガラスを配送する。図2及び3に示す実施の形態において、配送システム230は、配送容器232(例えば、鉢)を有している。配送システム230は、配送容器232に流体連結させることができる、導管234(例えば、下降管)を有している。一部の実施の形態において、導管234は、本明細書に記載の分割導管として構成されている。配送システム230は、導管234に流体連結されている入口管240を有している。図3に示すように、例えば、導管234は、入口管240を介して、成形ユニット250に流体連結されている。一部の実施の形態において、入口管240は、本明細書に記載の非分割入口管として構成されている。
一部の実施の形態において、清澄容器、混合容器、及び/又は配送容器は、白金含有材料、又は白金ロジウム、白金イリジウム、及びその組み合わせ等の白金含有金属で作製されている。加えて又は代わりに、清澄容器、混合容器、及び/又は配送容器は、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、これらの合金、ジルコニア、アルミナ、又はこれらの組み合わせ等の別の耐火材料を含んでいる。一部の実施の形態において、成形ユニットはジルコンを含む材料で作製されている。
図2に示すように、ガラスバッチ材料が、矢印213で示すように、溶融容器212に導入され溶融されて、第1のガラス組成215が形成される。一部の実施の形態において、溶融第1のガラス組成215は、移送管を介して、清澄容器214に移送される。清澄容器214において、溶融第1のガラス組成215から気泡を除去することができる。加えて又は代わりに、溶融第1のガラス組成215は、移送管を介して、混合容器216に移送される。混合容器216において、溶融第1のガラス組成215を混合して、第1のガラス組成を均一化することができる。加えて又は代わりに、溶融第1のガラス組成215は、移送管を介して、配送システム230に移送される。溶融第1のガラス組成215は、本明細書に記載の配送システム230を介して、成形ユニット250に配送される。
同様に、図2に示すように、ガラスバッチ材料が、矢印223で示すように、溶融容器222に導入され、溶融されて溶融第2のガラス組成225が形成される。一部の実施の形態において、溶融第2のガラス組成225は、移送管を介して、清澄容器224に移送される。清澄容器224において、溶融第2のガラス組成225から気泡を除去することができる。加えて又は代わりに、溶融第2のガラス組成225は、移送管を介して、混合容器226に移送される。混合容器226において、溶融第2のガラス組成225を混合して、第2のガラス組成を均一化することができる。加えて又は代わりに、溶融第2のガラス組成225は、移送管を介して、配送システム230に移送される。溶融第2のガラス組成225は、本明細書に記載の配送システム230を介して、成形ユニット250に配送される。
配送システム230は、図3に示すように、成形ユニット250に流体連結され、溶融第1のガラス組成215及び溶融第2のガラス組成225が成形ユニットに配送される。一部の実施の形態において、溶融第1のガラス組成215及び溶融第2のガラス組成225が、配送システム230の内部で合流して、本明細書に記載の結合溶融ガラス流が形成される。結合溶融ガラス流を成形ユニット250に配送して、ガラスシート100を成形することができる。
図4及び5は、それぞれ図3の4−4線及び5−5線断面図である。モデル化によって、導管234内の位置とガラスシート100の対応する位置とを相互に関連付けることができる。換言すれば、導管234内の特定の位置に配置された溶融ガラスが、ガラスシート100のどこに行着くかを限定することができる。導管234の断面を、概念的に複数の小区分に細分化することができる。例えば、導管234の断面全体にわたり、格子を概念的に重畳して、導管を多数の正方形及び/又は別の多角形若しくは非多角形に細分化することができる。導管234の断面の各々の小区分に配置された溶融ガラスは、ガラスシート100の限定位置(例えば、限定横方向位置及び限定軸方向位置)に行き着くことになる。従って、ガラスシート100が、異なるガラス組成を含む異なる領域を有するように、導管234の断面の異なる小区分に対し、異なるガラス組成を配送することができる。
一部の実施の形態において、導管234は分割導管で構成されている。例えば、図4に示すように、導管234は、外壁236、及び導管の管腔を複数の流路239に分割する、1つ又は複数の分割壁238を有している。導管234の各々の流路239は、ガラスシートの幅に対する限定横方向位置、及びガラスシートの厚さに対する限定軸方向位置に配置された、ガラスシート100の限定領域に対応している。本明細書に記載のように、異なる横方向位置及び軸方向位置に配置された、ガラスシート100の異なる領域が、異なるガラス組成を含むように、導管234の異なる流路239に対し、異なるガラス組成を配送することができる。
図5に示すように、一部の実施の形態において、入口管240は、非分割入口管で構成されている。例えば、入口管240は、外壁248及び外壁の内部に管腔を有している。異なるガラス組成が、導管234から入口管240に流入する。導管234の複数の流路239から出ると、異なるガラス組成が合流して、入口管240の内部において、結合溶融ガラス流が形成される。従って、異なるガラス組成が、導管234の出口で合流して結合溶融ガラス流が形成される。結合溶融ガラス流は、互いに直接接触した複数のガラス組成を含んでいる。結合溶融ガラス流の異なるガラス組成は、分割壁で分割されていないが、異なるガラス組成は(例えば、溶融ガラスが導管及び入口管を実質的に層流及び/又は栓流するため)結合溶融ガラス流の実質的に別々の領域内に留まっている。換言すれば、異なるガラス組成間の界面における、限定的な混合及び拡散を除き、異なるガラス組成は、図5に示すように、結合溶融ガラス流において、互いに実質的に分離したままである。
図6は成形ユニット250の1つの例示的な実施の形態の斜視図であり、図7はその成形ユニット上で成形されている、ガラスシート100の斜視図である。一部の実施の形態において、成形ユニット250は、フュージョンドロー法を用いたガラスシート100の成形に使用することができる、オーバーフロー分配器として構成されている。成形ユニット250は、引用により全内容が本明細書に組み込まれたものとする、米国特許第3,338,696号明細書に記載のように構成することができる。例えば、成形ユニット250は、対向する第1及び第2の側壁254及び256、並びに底面258に囲まれた溝槽252を有している。第1の側壁254の上縁が第1の堰260を有している。加えて又は代わりに、第2の側壁256の上縁が第2の堰262を有している。本明細書に記載のように、溶融ガラスを第1の堰260及び/又は第2の堰262を越えて流して、ガラスシート100を成形することができる。図6に示すように、一部の実施の形態において、成形ユニット250の入口264から横方向に離れるにつれ、溝槽252の高さが低くなるように、底面258の輪郭が形成されている。本明細書に記載の入口管240を溝槽252の入口264に連結して、溶融ガラスを成形ユニット250に配送することができる。成形ユニット250は、溝槽252の下部に配置された成形本体266を更に有している。成形本体266は、牽引線269において合流する、対向する第1及び第2の外側成形面267及び268を有している。
図7に示すように、溶融ガラス251が溝槽252に供給される。溶融ガラス251は、溝槽252から溢れ、第1及び第2の堰260及び262を越え、第1及び第2の外側成形面267及び268を流下する。第1の外側成形面267を流下する溶融ガラス251の流れと、第2の外側成形面268を流下する溶融ガラスの流れとが、牽引線269で合流し、そこで互いに融合してガラスシート100が成形される。一部の実施の形態において、溶融ガラス251は、ガラス組成が異なる領域を有している。例えば、溶融ガラス251は、結合溶融ガラス流として、成形ユニット250に配送された、異なるガラス組成を含んでいる。従って、ガラスシート100は、本明細書に記載のように、ガラス組成が異なる領域を有している。
図7に示すように、ガラスシート100は、成形ユニット250から長手方向に移動するガラスリボンを有することができる。ガラスシート100の外表面が、成形ユニット250の第1及び第2の外側成形面267及び268に接触しないため、ガラスシートは、火仕上げ表面品質の清浄無垢な外表面を有することができる。一部の実施の形態において、ガラスシート100が、本明細書に記載の複合ガラスシートで構成されるように、異なるガラス組成が、第1の堰260及び/又は第2の堰262の、異なる横方向の部分を越えて流れる。
成形ユニット250は、第1の堰260及び/又は第2の堰262が、水平に対して所望の傾斜角を有するように、枢動可能に調整することができる。成形ユニット250は、例えば、ローラー、楔、カム、これ等の組み合わせ等を含む、適切な調整機構によって、枢動可能に調整することができる。牽引線269において、均一な厚さを有する溶融ガラスのシート状の流れが形成されるように、第1の堰260及び/又は第2の堰262の傾斜角、溶融ガラス251の溝槽252への供給速度、及び/又は溶融ガラスの粘度を選択することができる。
図3に示すように、一部の実施の形態において、成形ユニット250の長手方向下流に、牽引ロール組立体270が配置されている。牽引ロール組立体270は、複数の転動部材を有している。ガラスシート100が、成形ユニット250から長手方向に移動するにつれ、ガラスシートを対向する転動部材の間を通して牽引することができる。転動部材は、ガラスシート100の一部、又は実質的に全幅にわたって延びることができる。例えば、一部の実施の形態において、牽引ロール組立体270は、ガラスシート100の第1の縁区域114に係合可能な、第1の牽引ローラー対を有している。加えて又は代わりに、牽引ロール組立体270は、ガラスシート100の第2の縁区域116に係合可能な、第2の牽引ローラー対を有している。従って、牽引ローラーは、ガラスシート100の中央区域118に係合することなく、ガラスシートの第1の縁区域114及び/又は第2の縁区域116に係合することができる。中央区域118との接触を避けることによって、ガラスシート100の中央区域に対する損傷(例えば、表面粗さ、傷、及び/又は欠け)の防止に役立つ。ガラスシート100に、牽引ローラー組立体270が係合することが、ガラスシートの厚さ制御に役立つ。
図3に示すように、一部の実施の形態において、ガラスシート分離装置280が、成形ユニット250及び/又は牽引ロール組立体270の長手方向下流に配置さている。ガラスシート分離装置280は、ガラスシート100を切断して、ガラスシートからガラス板101を分離する。ガラスシート分離装置280は、切り込みホイール、ブレード、レーザー、トーチ、加熱及び/又は冷却要素、支持及び/又はブレークバー、圧縮ノージング、又はこれ等の組み合わせ等を含む、適切な切断装置を有することができる。ガラスシート分離装置280は、切り込み、屈曲、熱ショック、アブレーション、溶融、破壊、レーザー切断、剪断、超音波破砕、又はこれ等の組み合わせ等の適切な手法を用いて、ガラスシート100を切断することができる。
ガラスシート100における、ガラス組成が異なる領域の配置は、導管234、入口管240、及び/又は成形ユニット250の構成に依存する。例えば、図4の実施の形態において、導管234は、第1の分割壁238a及び第2の分割壁238bを有し、それによって、導管の管腔が(外壁236及び第1の分割壁239aによって囲まれた)第1の流路239a、(外壁236及び第2の分割壁239bによって囲まれた)第2の流路239b、及び(外壁236、第1の分割壁239a、及び第2の分割壁239bによって囲まれた)第3の流路239cに分割されている。第3の流路239c断面形状は、図4に示すように、楔形の部分が延びるアーモンド形(即ち、尖った端部を有する楕円形に似た)の部分を有している。第3の流路239cが、導管234を横切って延び、第1の流路239a及び第2の流路239bが、第3の流路のそれぞれの側に向かい合って配置されている。一部の実施の形態において、第1の溶融ガラス組成215が、第1の流路239a及び第2の流路239bの各々に配送される。加えて又は代わりに、第2の溶融ガラス組成225が、第3の流路239に配送される。
導管234を出ると、第1の溶融ガラス組成215と第2の溶融ガラス組成225とが合流して、結合溶融ガラス流が形成される。結合溶融ガラス流の断面は、少なくとも第1の断面部分及び第2の断面部分を含んでいる。第1の断面部分は、第1の溶融ガラス組成215を含み、第2の断面部分は、第2の溶融ガラス組成225を含んでいる。結合溶融ガラス流の第1及び第2の断面部分の形状は、導管234の流路239の形状に対応している。例えば、図5に示す実施の形態において、第1のガラス組成215を含む第1の断面部分の形状は、第1の流路239a及び第2の流路239bの形状に対応し、第2のガラス組成225を含む第2の断面部分の形状は、第3の流路239cの形状に対応している。
一部の実施の形態において、第1のガラス組成215又は第2のガラス組成225の少なくとも一方の温度が、(例えば、第1の溶融システム210、第2の溶融システム220、又は配送システム230において)調整される。例えば、ガラス組成215の温度を調整して、(例えば、導管234の出口における)結合溶融ガラス流の、第2のガラス組成225の粘度に対する(例えば、導管の出口における)結合溶融ガラス流の、第1のガラス組成215の粘度の比が制御される。加えて又は代わりに、ガラス組成の温度を調整して、結合溶融ガラス流の第2のガラス組成225に対する、結合溶融ガラス流の第1のガラス組成215の濃度の比が制御される。ガラス組成の温度は、加熱及び/又は冷却流体流(例えば、空気または水)、レーザー、放熱器、誘導加熱器(例えば、マイクロ波加熱器)、又はこれ等の組み合わせ等を含む、適切な温度調整ユニットを用いて調整することができる。加えて又は代わりに、ガラス組成の相対流量を調整することによって、第1のガラス組成又は第2のガラス組成の温度を調整することができる。結合溶融ガラス流の粘度比及び/又は濃度比を制御することによって、結合溶融ガラス流の異なる断面部分の形状を維持して、所望の構成を有するガラスシートの成形に役立つ。一部の実施の形態において、1つ又は複数のガラス組成の温度を調整することに加え又は代わりに、ガラス組成を選択することによって、結合溶融ガラス流の所望の粘度比及び/又は濃度比を達成することができる。
粘度比は、結合溶融ガラス流の第2のガラス組成225の粘度に対する、結合溶融ガラス流の第1のガラス組成215の粘度の比である。一部の実施の形態において、粘度比は少なくとも約0.5、少なくとも約0.6、又は少なくとも約0.7である。加えて又は代わりに、粘度比は最大で約1.7、最大で約1.6、又は最大で約1.5である。濃度比は、結合溶融ガラス流の第2のガラス組成225の濃度に対する、結合溶融ガラス流の第1のガラス組成215の濃度の比である。一部の実施の形態において、濃度比は少なくとも約0.8、少なくとも約0.9、又は少なくとも約1である。加えて又は代わりに、濃度比は最大で約1.4、最大で約1.3、又は最大で約1.2である。内部領域(例えば、コア)及び外部領域(例えば、クラッド)を有する実施の形態において、内部領域のガラス組成(例えば、第1のガラス組成)が、外部領域のガラス組成(例えば、第2のガラス組成)より高い濃度を有することができる。これによって、本明細書に記載の結合溶融ガラス流が、溝槽に、及び/又は溝槽を通して流れるとき、内部領域のガラス組成が、外部領域のガラス組成に浸透する傾向を低減することができる。加えて又は代わりに、外部領域のガラス組成の粘度を高くして、結合溶融ガラス流が、溝槽に、及び/又は溝槽を通して流れるとき、内部領域のガラス組成が、外部領域のガラス組成に浸透する傾向を低減することができる。
一部の実施の形態において、第1の溶融システム210及び第2の溶融システム220が、結合溶融ガラス流の第1の断面部分、及び第2の断面部分の面積に応じた大きさとされている。例えば、第2の溶融システム220の大きさ又は容量に対する、第1の溶融システム210の大きさ又は容量の比が、第2の溶融ガラス組成225を含む第2の断面部分の面積に対する、第1の溶融ガラス組成215を含む第1の断面部分の面積の比に実質的に等しい。従って、結合溶融ガラス流を形成するための溶融ガラス組成を、適切な割合で供給するように、溶融システムを構成することができる。
結合溶融ガラス流は、成形ユニット250の溝槽252に配送され、成形ユニットの少なくとも一方の堰を越えて流れる。結合溶融ガラス流が、入口管240及び/又は溝槽252を通して流れるとき、異なるガラス組成を含む結合溶融ガラス流の異なる部分の形状が変化する。例えば、一部の実施の形態において、入口管240は、入口管の断面形状が(図5に示すように)実質的に円形から(例えば、溝槽の入口に似た)非円形に遷移する、遷移部を有している。結合溶融ガラス流が、入口管240の遷移部を通過するにつれて、結合溶融ガラス流が変形できる。加えて又は代わりに、結合溶融ガラス流が、溝槽252を通して、溝槽の入口から離間する方向に流れるにつれて、結合溶融ガラス流が変形する。異なるガラス組成が、ガラスシート100の何処に行着くかを限定する際に、結合溶融ガラス流の変形が考慮される。従って、成形ユニット250の第1の堰260及び/又は第2の堰262を越えて流れる、結合溶融ガラス流の所望の構成が得られ、それによって、異なるガラス組成を含む、ガラスシート100の異なる領域の、所望の構成が得られるように、導管234の出口及び/又は入口管240の内部における、結合溶融ガラス流の構成が選択される。
第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々が、少なくとも堰の一部を越えて流れ、ガラスシート100が成形される。例えば、図8は、第1の堰260に沿った、成形ユニット250の部分断面図であって、第1の堰を越えて流れる図5に示す結合溶融ガラス流(入口管240及び/又は溝槽252における変形後)を示している。第1のガラス組成215が、第1の堰260の第1の横方向部分を越えて流れる。第2のガラス組成225が、第1の堰260の第2の横方向部分を越えて流れる。第1の横方向部分と第2の横方向部分は、重複部分において、互いに重複している。図8の実施の形態において、第1の横方向部分及び第2の横方向部分の各々は、実質的に、第1の堰260の全有効幅を含んでいる。従って、重複部分は、実質的に、第1の堰260の全有効幅を含んでいる。(例えば、結合溶融ガラス流の第1の断面部分及び第2の断面部分の形状によって)第2のガラス組成225が、重複部分において、第1のガラス組成215の上を流れる。結合溶融ガラス流は、成形ユニット250の外側成形面を流下する。例えば、第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々は、第1の外側成形面267を流下する。第1の外側成形面267を流下する第2のガラス組成225は、(例えば、第2のガラス組成が第1のガラス組成の上を流れるため)外側成形面から第1のガラス組成215だけ離間している。
一部の実施の形態において、結合溶融ガラス流が第2の堰262を越えて流れる。例えば、第1のガラス組成215が、第2の堰262の第1の横方向部分を越えて流れ、第2のガラス組成225が、第2の堰262の第2の横方向部分を越えて流れる。第1の横方向部分及び第2の横方向部分は、第1の堰260上の流れについて説明したように、重複部分において互いに重複する。一部の実施の形態において、第2の堰262の第1の横方向部分は、第1の堰260の第1の横方向部分に対応している。換言すれば、第1の堰260及び第2の堰の第1の横方向部分を越えて流れた結合溶融ガラス流の部分が、ガラスシート100に成形されたとき、ガラスシートにおいて、互いに位置合わせされる(例えば、実質的に同じ横方向位置に配置される)ように、第1の堰260の第1の横方向部分と第2の堰262の第1の横方向部分とが位置合わせされている。加えて又は代わりに、第2の堰262の第2の横方向部分、及び/又は重複部分は、それぞれ、第1の堰260の第2の横方向部分、及び/又は重複部分に対応している。第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々は、第2の外側成形面268を流下する。対向する第1及び第2の外側成形面267及び268を流下する、結合溶融ガラス流の個別の流れが、牽引線269において合流して、ガラスシート100が形成される。一部の実施の形態において、ガラスシート100は、第1の堰260及び第2の堰262を越える、対応する流れによって、横軸に関して対称である。
図9は、図5に示す結合溶融ガラス流を、成形ユニット250の(図8に示す)第1の堰260及び第2の堰262を越えて流すことによって成形した、ガラスシート100の1つの実施の形態の横断面図である。図9に示す実施の形態において、ガラスシート100は、複数のガラス層を含む、合わせシートを構成している。ガラスシート100は、第1のクラッド帯122と第2のクラッド帯124との間に配置された、コア帯120を有している。コア帯120、第1のクラッド帯122、及び第2のクラッド帯124の各々は、実質的にガラスシート100の全幅にわたり、横方向に延びている。従って、コア帯120、第1のクラッド帯122、及び第2のクラッド帯124の各々は、合わせシートのガラス層を構成している。コア帯120は、第1のガラス組成215を含んでいる。第1のクラッド帯122及び第2のクラッド帯124の各々は、第2のガラス組成225を含んでいる。コア帯120は、第1の主面及び第1の主面に対向する第2の主面を有している。一部の実施の形態において、第1のクラッド帯122は、コア帯120の第1の主面に融合している。加えて又は代わりに、第2のクラッド帯124が、コア帯120の第2の主面に融合している。かかる実施の形態において、第1のクラッド帯122とコア帯120、及び/又は第2のクラッド帯124とコア帯120との界面は、接着剤、コーティング層、又はそれぞれのクラッド帯を、コア帯に付着させるように構成された、任意の非ガラス材料等の結合材を全く含んでいない。従って、第1のラッド帯122及び/又は第2のクラッド帯124は、コア帯120に直接融合、又はコア帯に直接隣接している。
別の実施の形態において、(例えば、導管234の構成を変更することによって)結合溶融ガラス流の異なる領域の形状を変更して、ガラスシートの横方向及び軸方向の限定領域に配置された、1つ又は複数のガラス帯を含む、ガラス製品を成形することができる。
図10は、第1の堰260に沿った成形ユニット250の部分断面図であって、第1の堰を越えて流れる、別の実施の形態の結合溶融ガラス流を示している。第1のガラス組成215が、第1の堰260の第1の横方向部分を越えて流れ、第2のガラス組成225が、第1の堰の第2の横方向部分を越えて流れる。図10に示す実施の形態において、第1の横方向部分及び第2の横方向部分の各々は、第1の堰260の全有効幅未満を含んでいる。例えば、第1の横方向部分は、第1の堰260の末端部分を構成し、第2の横方向部分は、末端部分近傍の第1の堰の中央部分を構成している。従って、第1の堰260の第1の横方向部分と第2の横方向部分との間には、実質的に重複部分はない。図10に示すように、一部の実施の形態において、第1の堰260の末端部分が、第1の末端部分及び第2の末端部分を有し、中央部分が第1の末端部分と第2の末端部分との間に配置されている。結合溶融ガラス流は、形成ユニット250の外側成形面を流下する。例えば、第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々は、第1の外側成形面267を流下する。一部の実施の形態において、結合溶融ガラス流は、第1の堰260上の流れについて説明したのと同様の方法で、第2の堰262を越えて流れる。第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々が、第2の外側成形面268を流下し、対向する第1及び第2の外側成形面267及び268を流下する、結合溶融ガラス流の個別の流れが、牽引線269において合流して、別の例示的な実施の形態のガラスシート100aが成形される。
図11は、成形ユニット250の(図10に示す)第1の堰260、及び第2の堰262を越えて流すことによって成形した、ガラスシート100aの横断面図である。図11の実施の形態において、ガラスシート100aは、複数のガラス帯を含んでいる。各々のガラス帯は、ガラスシート100aの別々の横方向領域を占め、ガラスシートに沿って長手方向に延びている。図11に示すよう、一部の実施の形態において、各々のガラス帯は、実質的にガラスシート100aの全厚さを占めている。別の実施の形態において、1つ又は複数のガラス帯が、ガラスシートの全厚さ未満を占めることができる。ガラスシート100aは、第1の縁帯132と第2の縁帯134との間に配置された中央帯130を有している。一部の実施の形態において、第1の縁帯132及び第2の縁帯134の各々が、第1のガラス組成215を含み、中央帯130が第2のガラス組成225を含んでいる。従って、ガラスシート100aの第1の表面110及び第2の表面112は、中央区域118に沿って、第2のガラス組成225を含み、第1の縁区域114及び第2の縁区域116の各々に沿って、第1のガラス組成215を含んでいる。中央帯130は、第1の縁面、及び第1の縁面に対向する第2の縁面を有している。一部の実施の形態において、第1の縁帯132は、中央帯130の第1の縁面に融合している。加えて又は代わりに、第2の縁帯134は、中央帯130の第2の縁面に融合している。
図12は、第1の堰260に沿った、成形ユニット250の部分断面図であって、第1の堰を越えて流れる、結合溶融ガラス流の別の実施の形態を示している。第1のガラス組成215が、第1の堰260の第1の横方向部分を越えて流れ、第2のガラス組成225が、第1の堰の第2の横方向部分を越えて流れる。第1の横方向部分及び第2の横方向部分は、重複部分において、互いに重複している。図12に示す実施の形態において、第1の横方向部分は、第1の堰260の全有効幅未満を含み、第2の横方向部分は、実質的に第1の堰の全有効幅を含んでいる。例えば、重複部分は、第1の堰260の中央部分を含んでいる。図12に示すように、第1の堰260の第2の横方向部分は、第1の末端部分、第2の末端部分、及び第1の末端部分と第2の末端部分との間に配置された、中央部分を含んでいる。結合溶融ガラス流は、成形ユニット250の外側成形面を流下する。例えば、第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々は、第1の外側成形面267を流下する。一部の実施の形態において、結合溶融ガラス流は、第1の堰260上の流れについて説明したのと同様の方法で、第2の堰262を越えて流れる。第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々が、第2の外側成形面268を流下し、対向する第1及び第2の外側成形面267及び268を流下する、結合溶融ガラス流の個別の流れが、牽引線269において合流して、別の例示的な実施の形態のガラスシート100bが成形される。
図13は、成形ユニット250の(図12に示す)第1の堰260及び第2の堰262を越えて流すことによって成形した、ガラスシート100bの横断面図である。図13の実施の形態において、ガラスシート100bはガラス帯を含んでいる。ガラス帯は、ガラスシート100bの別々の横方向領域及び軸方向領域を占め、ガラスシートに沿って長手方向に延びている。図13に示すよう、一部の実施の形態において、ガラス帯は、ガラスシート100bの全厚さ未満を占めている。別の実施の形態において、1つ又は複数のガラス帯は、実質的にガラスシートの全厚さを占めることができる。ガラスシート100bは、中央帯140及び中央帯の周囲に配置されたクラッド142を有している。中央帯140は、第1のガラス組成215を含んでいる。クラッド142は、第2のガラス組成225を含んでいる。一部の実施の形態において、中央帯140は、クラッド142に実質的に内包されている。従って、中央帯140は実質的に露出しておらず、それが中央帯の保護(例えば、中央帯が張力を受ける実施の形態)、又は接触の防止(例えば、第1のガラス組成215の成分の移動又は外部成分の中央バントへの移動の防止)に役立つ。中央帯をクラッドに内包することによって、中央帯に対して比較的柔らかいガラス組成の使用が可能になる(例えば、柔らかいガラス組成がクラッドによって保護されるため)。加えて又は代わりに、中央帯140は、クラッド142に融合している。例えば、クラッド142は、中央帯140の第1の主面、第2の主面、第1の縁面、及び第2の縁面に融合している。
図14は、第1の堰260に沿った、成形ユニット250の部分断面図であって、第1の堰を越えて流れる、結合溶融ガラス流の別の実施の形態を示している。第1のガラス組成215が、第1の堰260の第1の横方向部分を越えて流れ、第2のガラス組成225が、第1の堰の第2の横方向部分を越えて流れる。第1の横方向部分及び第2の横方向部分は、重複部分において、互いに重複している。図14に示す実施の形態において、第1の横方向部分は、実質的に第1の堰260の全有効幅を含み、第2の横方向部分は、実質的に第1の堰の全有効幅未満を含んでいる。例えば、重複部分は、第1の堰260の中央部分を含んでいる。従って、第1の堰260の第1の横方向部分は、図14に示すように、第1の末端部分、第2の末端部分、及び第1の末端部分と第2の末端部分との間に配置された、中央部分を含んでいる。結合溶融ガラス流は、成形ユニット250の外側成形面を流下する。例えば、第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々は、第1の外側成形面267を流下する。一部の実施の形態において、結合溶融ガラス流は、第1の堰260上の流れについて説明したのと同様の方法で、第2の堰262を越えて流れる。第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225の各々が、第2の外側成形面268を流下し、対向する第1及び第2の外側成形面267及び268を流下する、結合溶融ガラス流の個別の流れが、牽引線269において合流して、別の例示的な実施の形態のガラスシート100cが成形される。
図15は、成形ユニット250の(図14に示す)第1の堰260及び第2の堰262を越えて流すことによって成形した、ガラスシート100cの横断面図である。図15の実施の形態において、ガラスシート100cは、複数のガラス帯を含んでいる。各々のガラス帯は、別々の横方向領域及び軸方向領域を占め、ガラスシートに沿って長手方向に延びている。図15に示すように、一部の実施の形態において、各々のガラス帯は、ガラスシート100cの全厚さ未満を占めている。別の実施の形態において、1つ又は複数のガラス帯は、実質的にガラスシートの全厚さを占めることができる。ガラスシート100cは、コア150、コアに隣接した第1の帯152、及びコアに隣接し、第1の帯に対向する第2の帯154を有している。例えば、図15に示すように、一部の実施の形態において、コア150はI形断面を有し、第1の帯152及び第2の帯154の各々が、コアの基部と柱頭との間の、I形コアの軸に隣接配置されている。コア150は、第1のガラス組成215を含んでいる。第1の帯152及び第2の帯154は、第2のガラス組成225を含んでいる。従って、ガラスシート100cの第1の面110及び第2の面112の各々が、中央区域118に沿って第2のガラス組成225含み、第1の縁区域114及び第2の縁区域116の各々に沿って、第1のガラス組成215を含んでいる。図15に示す実施の形態において、第1の帯152及び第2の帯154は、ガラスシート100cの実質的に同じ横方向位置及び軸方向の異なる位置に配置される。別の実施の形態において、第1の帯152及び第2の帯154は、異なる横方向位置及び実質的に同じ軸方向位置、又は異なる横方向位置及び軸方向位置に配置することができる。一部の実施の形態において、第1の帯152及び/又は第2の帯154は、コア150に融合している。例えば、第1の帯152は、コア150の第1の主面に融合している、及び/又は第2の帯154は、コアの第2の主面に融合している。
様々な実施の形態において、第1のガラス組成215及び/又は第2のガラス組成225は、本明細書に記載のフュージョンドロー法を用いて、ガラスシートを成形するのに適した液相粘度を有している。例えば、第1のガラス組成215は少なくとも約100kP、少なくとも約200kP、又は少なくとも約300kPの液相粘度を有している。加えて又は代わりに、第1のガラス組成215は、最大で約3000kP、最大で約2500kP、最大で約1000kP、又は最大で約800kPの液相粘度を有している。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約50kP、少なくとも約100kP、又は少なくとも約200kPの液相粘度を有している。加えて又は代わりに、第2のガラス組成225は、最大で約3000kP、最大で約2500kP、最大で約1000kP、又は最大で約800kPの液相粘度を有している。第1のガラス組成215は、第2のガラス組成225を成形ユニット250上に運んで、ガラスシートを成形するのを助長することができる。従って、第2のガラス組成215は、フュージョンドロー法を用いて、単層シートを成形するのに、一般に適していると考えられているより低い液相粘度を有することができる。
様々な実施の形態において、ガラスシートは適切な寸法を有することができる。例えば、一部の実施の形態において、ガラスシートは、少なくとも約0.05mm、少なくとも約0.1mm、少なくとも約0.2mm、又は少なくとも約0.3mmの厚さを有している。加えて又は代わりに、ガラスシートは、最大で約3mm、最大で約2mm、最大で約1.5mm、最大で約1mm、最大で約0.7mm、又は最大で約0.5mmの厚さを有している。一部の実施の形態において、ガラスシートの厚さに対するガラスシートの内部領域(例えば、図9に示すガラス製品100のコア120、図13に示すガラス製品100bの中央帯140、又は図15に示すガラス製品100cのコア150)の厚さの比は、少なくとも約0.8、少なくとも約0.85、少なくとも約0.9、又は少なくとも約0.95である。一部の実施の形態において、ガラスシートの内部領域の厚さは、約0.01mm〜約0.3mmである。
様々な実施の形態において、ガラスシートは、強化ガラスシートとして構成することができる。例えば、第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225が、異なる熱膨張率(CTE)を有し、ガラスシートの異なる領域間にCTEの不整合が存在する。一部の実施の形態において、ガラスシートの外部領域(例えば、図9に示すガラス製品100の第1のクラッド帯122及び/又は第2のクラッド帯124、図13に示すガラス製品100bのクラッド142、又は図15に示すガラス製品100cの第1の帯152及び/又は第2の帯154)が、ガラスシートの内部領域(例えば、図9に示すガラス製品100のコア120、図13に示すガラス製品100bの中央帯140、又は図15に示すガラス製品100cのコア150)より低い平均CTEを有するガラス組成で形成されている。ガラスシートが冷えると、CTEの不整合によって、ガラスシートの外部領域に圧縮応力が生じ、ガラスシートの内部領域に引張応力が生じる。
一部の実施の形態において、ガラスシートの内部領域の平均CTEと、ガラスシートの外部領域の平均CTEとは、少なくとも約5×10−7−1、少なくとも約15×10−7−1、又は少なくとも約25×10−7−1だけ異なっている。加えて又は代わりに、ガラスシートの内部領域の平均CTEと、ガラスシートの外部領域の平均CTEとは、最大で約60×10−7−1、最大で約50×10−7−1、最大で約40×10−7−1、最大で約30×10−7−1、最大で約20×10−7−1、又は最大で約10×10−7−1だけ異なっている。例えば、一部の実施の形態において、ガラスシートの内部領域の平均CTEと、ガラスシートの外部領域の平均CTEとは、約5×10−7−1〜約30×10−7−1、又は約5×10−7−1〜約20×10−7−1だけ異なっている。一部の実施の形態において、第2のガラス組成は、最大で約40×10−7−1、又は最大で約35×10−7−1の平均CTEを有している。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約25×10−7−1、又は少なくとも約30×10−7−1の平均CTEを有している。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約40×10−7−1、少なくとも約50×10−7−1、又は少なくとも約55×10−7−1の平均CTEを有している。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約100×10−7−1、最大で約90×10−7−1、最大で約80×10−7−1、最大で約70×10−7−1、又は最大で約60×10−7−1の平均CTEを有している。
一部の実施の形態において、ガラスシートの外部領域の圧縮応力は、最大で約800MPa、最大で約500MPa、最大で約300MPa、最大で約200MPa、最大で約150MPa、最大で約100MPa、最大で約50MPa、又は最大で約40MPaである。加えて又は代わりに、ガラスシートの外部領域の圧縮応力は、少なくとも約10MPa、少なくとも約20MPa、少なくとも約30MPa、少なくとも約50MPa、又は少なくとも約100MPaである。
一部の実施の形態において、実質的にガラスシートのCTEに不整合がない。例えば、ガラスシートの内部領域の平均CTEと、ガラスシートの外部領域の平均CTEとは、最大で約5×10−7−1、最大で約3×10−7−1、最大で約2×10−7−1、又は最大で約1×10−7−1だけ異なっている。
様々な実施の形態において、ガラスシートの1つ又は複数の表面にとって、ガラスシートの縁区域が、ガラスシートの中央区域と異なるガラス組成を含む(例えば、図11及び15に示すように)ことが有益であり得る。例えば、縁区域におけるガラスシートの表面は、中央区域におけるガラスの表面より高い液相粘度を有するガラス組成を含むことができる。これが、ガラス製造システムの様々な部品(例えば、牽引ローラー)の損傷及び/又は成形ユニットの形状変化をもたらす恐れがある、ガラスシート成形中における、縁区域に沿った失透の防止に役立つことができる。
本明細書に記載の帯は、矩形の横断面形状を有しているが、本開示は別の実施の形態を含んでいる。別の実施の形態において、帯は、楕円形、三角形、他の多角形又は非多角形等を含む、適切な横断面形状を有することができる。
本明細書に記載のガラスシートは、1つ、2つ、又は3つの帯を有しているが、本開示は別の実施の形態を含んでいる。別の実施の形態において、ガラスシートは4つ以上の限定した数の帯を含むことができる。例えば、導管の流路の増加及び/又は導管内の流路の再配列によって、4つ以上の帯を有するガラス製品を成形することができる。
本明細書に記載のガラスシートは2つのガラス組成を含んでいるが、本開示は別の実施の形態を含んでいる。別の実施の形態において、ガラスシートは、限定した数のガラス組成を含む、限定した数の帯を有することができる。例えば、各々の帯が異なるガラス組成を含むことや、複数の帯が同じガラス組成を含むことができる。加えて又は代わりに、ガラスシートの異なる領域が、本明細書に記載のガラス組成と異なるガラス組成を含むことができる。例えば、本明細書において、第1のガラス組成を含むと説明した領域が、第2のガラス組成を含むこと、及び/又は本明細書において、第2のガラス組成を含むと説明した領域が第1のガラス組成を含むことができる(即ち、第1及び第2のガラス組成の位置を交換することができる)。様々な実施の形態において、ガラス製造システムは、限定した数のガラス組成を供給するために、適切な数の溶融システムを有することができる。本明細書に記載の各々の溶融システムは、溶融ガラス組成を配送システムに供給して、成形ユニットに配送することができる。本明細書に記載の溶融システムの相対的な大きさは、結合溶融ガラス流のガラス組成の相対量に依存することができる。
本明細書に記載のガラスシートは、ガラスシートの横軸に関して対称であるが、本開示は別の実施の形態を含んでいる。別の実施の形態において、結合溶融ガラス流を非対称にして、成形ユニットの第1の堰を越える流れが、成形ユニットの第2の堰を越える流れと異なるようにすることができる。加えて又は代わりに、結合溶融ガラス流を成形ユニットの1つの堰を越えて流し、成形ユニットの他方の堰を越えて流さないようにすることができる(例えば、片側オーバーフロー分配器)。
第1のガラス組成215及び第2のガラス組成225は、所望の構成を有するガラスシートを成形することができる、本明細書に記載の適切なガラス組成を含むことができる。
一部の実施の形態において、第1のガラス組成215は、SiO、Al、B、及びこれ等の組み合わせから成る群より選択される、ガラスネットワーク形成物質を含んでいる。例えば、第1のガラス組成は、少なくとも約50モル%のSiO、少なくとも約55モル%のSiO、少なくとも約60モル%のSiO、又は少なくとも約65モル%のSiOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約80モル%のSiO、最大で約70モル%のSiO、最大で約68モル%のSiO、又は最大で約60モル%のSiOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約5モル%のAl、少なくとも約9モル%のAl、又は少なくとも約12モル%のAlを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約20モル%のAl、最大で約17モル%のAl、又は最大で約11モル%のAlを含んでいる.加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約3モル%のB、少なくとも約6モル%のB、又は少なくとも約7モル%のBを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約11モル%のB、最大で約8モル%のB、又は最大で約4モル%のBを含んでいる。
一部の実施の形態において、第1のガラス組成215は、LiO、NaO、KO、及びこれ等の組み合わせから成る群より選択される、アルカリ金属酸化物を含んでいる。例えば、第1のガラス組成は、少なくとも約0.05モル%のNaO、少なくとも約10モル%のNaO、又は少なくとも約13モル%のNaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約16モル%のNaO、最大で約14モル%のNaO、最大で約2モル%のNaO、又は最大で約0.1モル%のNaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約0.01モル%のKO、少なくとも約2モル%のKO、又は少なくとも約8モル%のKOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約15モル%のKO、最大で約9モル%のKO、最大で約6モル%のKO、又は最大で約0.1モル%のKOを含んでいる。
一部の実施の形態において、第1のガラス組成215は、MgO、CaO、SrO、BaO、及びこれ等の組み合わせから成る群より選択される、アルカリ土類酸化物を含んでいる。例えば、第1のガラス組成は、少なくとも約1モル%のMgO、少なくとも約2モル%のMgO、少なくとも約3モル%のMgO、又は少なくとも約4モル%のMgOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約8モル%のMgO、最大で約4モル%のMgO、又は最大で約3モル%のMgOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約0.01モル%のCaO、少なくとも約2モル%のCaO少なくとも約4モル%のCaO、少なくとも約5モル%のCaO、又は少なくとも約6モル%のCaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約8モル%のCaO、最大で約7モル%のCaO、又は最大で約0.1モル%のCaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約3モル%のSrO、少なくとも約4モル%のSrO、少なくとも約5モル%のSrO、又は少なくとも約6モル%のSrOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約7モル%のSrO、最大で約6モル%のSrO、又は最大で約5モル%のSrOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、少なくとも約0.01モル%のBaO、少なくとも約0.02モル%のBaO、又は少なくとも約0.07モル%のBaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第1のガラス組成は、最大で約0.1モル%のBaO、最大で約0.09モル%のBaO、又は最大で約0.05モル%のBaOを含んでいる。
一部の実施の形態において、第1のガラス組成215は、SnO、Sb、As、Ce、Cl(KCl又はNaCl由来)、ZrO、又はFe等を含む、1つ又は複数の付加的成分を含んでいる。
一部の実施の形態において、第2のガラス組成225は、SiO、Al、B、及びこれ等の組み合わせから成る群より選択される、ガラスネットワーク形成物質を含んでいる。例えば、第2のガラス組成は、少なくとも約60モル%のSiO、少なくとも約62モル%のSiO、又は少なくとも約67モル%のSiOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約70モル%のSiO、最大で約68モル%のSiO、最大で約65モル%のSiO、又は最大で約63モル%のSiOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約6モル%のAl、少なくとも約10モル%のAl、少なくとも約12モル%のAlを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約18モル%のAl、最大で約13モル%のAl、又は最大で約8モル%のAlを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約4モル%のB、少なくとも約6モル%のB、少なくとも約9モル%のB、又は少なくとも約16モル%のBを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約25モル%のB、最大で約21モル%のB、最大で約18モル%のB、又は最大で約11モル%のBを含んでいる。
一部の実施の形態において、第2のガラス組成225は、LiO、NaO、KO、及びこれ等の組み合わせから成る群より選択される、アルカリ金属酸化物を含んでいる。例えば、第2のガラス組成は、約0モル%〜約0.1モル%のNaO、又は約0モル%〜約0.06モル%のNaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、約0モル%〜約0.05モル%のKO、又は約0モル%〜約0.03モル%のKOを含んでいる。別の実施の形態において、第2のガラス組成は、アルカリ金属を実質的に含んでいない。例えば、第2のガラス組成は、最大で約0.1モル%のアルカリ金属酸化物を含んでいる。別の実施の形態において、第2のガラス組成は、約5モル%〜約10モル%のアルカリ金属酸化物を含んでいる。
一部の実施の形態において、第2のガラス組成225は、MgO、CaO、SrO、BaO、及びこれ等の組み合わせから成る群より選択される、アルカリ土類酸化物を含んでいる。例えば、第2のガラス組成は、少なくとも約0.2モル%のMgO、少なくとも約1モル%のMgO、又は少なくとも約3モル%のMgOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約5モル%のMgO、最大で約4モル%のMgO、最大で約2モル%のMgO、又は最大で約0.5モル%のMgOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約3モル%のCaO、少なくとも約4モル%のCaO少なくとも約5モル%のCaO、又は少なくとも約8モル%のCaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約12モル%のCaO、最大で約9モル%のCaO、最大で約8モル%のCaO、又は最大で約5モル%のCaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約0.2モル%のSrO、少なくとも約1モル%のSrO、又は少なくとも約2モル%のSrOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約3モル%のSrO、最大で約2モル%のSrO、又は最大で約1モル%のSrOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、少なくとも約0.01モル%のBaO、少なくとも約0.02モル%のBaO、又は少なくとも約1モル%のBaOを含んでいる。加えて又は代わりに、第2のガラス組成は、最大で約2モル%のBaO、最大で約0.5モル%のBaO、最大で約0.03モル%のBaO、又は最大で約0.02モル%のBaOを含んでいる。一部の実施の形態において、第2のガラス組成は、約3モル%〜約16モル%のアルカリ土類酸化物を含んでいる。
一部の実施の形態において、第2のガラス組成225は、SnO、Sb、As、Ce、Cl(KCl又はNaCl由来)、ZrO、又はFe等を含む、1つ又は複数の付加的成分を含んでいる。
本明細書に記載のガラス製品は、LCD及びLED表示装置、コンピュータモニター、現金自動預け払い機(ATM)等を含む、消費者向け又は民生用電子機器のカバーガラス又はガラスバックプレーン用途、携帯電話、パーソナルメディアプレーヤー、タブレットコンピュータ等を含む、携帯電子機器のタッチスクリーン又はタッチセンサ用途、半導体ウェファー等を含む集積回路用途、光起電用途、建築用ガラス用途、自動車又は車両用ガラス用途、又は民生若しくは家庭用機器用途等を含む、様々な用途に用いることができる。
本発明の精神及び範囲を逸脱せずに、様々な改良及び変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の観点を除き、限定されるものではない。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
結合溶融ガラス流をオーバーフロー分配器に供給するステップであって、前記結合溶融ガラス流の断面が、第1の断面部分及び第2の断面部分を有し、前記第1の断面部分が第1のガラス組成を含み、前記第2の断面部分が、前記第1のガラス組成と異なる第2のガラス組成を含む、ステップ、
前記第1のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の堰の、第1の横方向部分を越えて流すステップ、及び
前記第2のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の前記堰の、第2の横方向部分を越えて流すステップ、
を備えた方法であって、
前記堰の前記第1の横方向部分又は前記堰の前記第2の横方向部分の少なくとも一方が、該堰の全有効幅未満である、方法。
実施形態2
前記第1のガラス組成を、分割導管の第1の流路に供給するステップ、及び
前記第2のガラス組成を、前記分割導管の第2の流路に供給するステップ、
を更に備えた、実施形態1記載の方法。
実施形態3
前記分割導管の出口において、前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成を合流させて、前記結合溶融ガラス流を形成するステップを更に備えた、実施形態2記載の方法。
実施形態4
前記結合溶融ガラス流を、前記分割導管と前記オーバーフロー分配器との間に配置された入口管に供給するステップを更に備えた、実施形態2又は3記載の方法。
実施形態5
前記堰の前記第2の横方向部分が、重複部分において、前記堰の前記第1の横方向部分と少なくとも部分的に重複する、実施形態1〜4何れかに記載の方法。
実施形態6
前記第2のガラス組成を、前記堰の前記第2の横方向部分を越えて流すステップが、前記重複部分において、前記第2のガラス組成を前記第1のガラス組成の上に流すステップを含む、実施形態5記載の方法。
実施形態7
前記堰の前記第1の横方向部分及び前記堰の前記第2の横方向部分の各々が、該堰の全有効幅未満である、実施形態1〜6いずれかに記載の方法。
実施形態8
前記結合溶融ガラス流をオーバーフロー分配器に供給するステップが、前記結合溶融ガラス流を前記オーバーフロー分配器の溝槽に供給するステップを含む、実施形態1〜7いずれかに記載の方法。
実施形態9
前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成の各々を、前記オーバーフロー分配器の形成面を流下させて、該第1のガラス組成及び該第2のガラス組成を含むガラスシートを形成するステップを更に備えた、実施形態1〜8いずれかに記載の方法。
実施形態10
前記ガラスシートが、該ガラスシートの限定された横方向及び軸方向の領域に帯を有し、該帯が、前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成の一方を含む、実施形態9記載の方法。
実施形態11
前記オーバーフロー分配器の、前記堰の前記第2の横方向部分が、該堰の末端部分を含み、前記オーバーフロー分配器の、前記堰の前記第1の横方向部分が、該堰の中央部分を含む、実施形態1〜10いずれかに記載の方法。
実施形態12
前記堰の前記末端部分が、第1の末端部分、及び該第1の末端部分に対向する第2の末端部分を有し、前記中央部分の少なくとも一部が、前記第1の末端部分と前記第2の末端部分との間に配置される、実施形態11記載の方法。
実施形態13
第1のガラス組成及び第2のガラス組成を、複数の流路を有する分割導管に供給するステップ、及び
前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成の各々を、オーバーフロー分配器の形成面を流下させて、該第1のガラス組成及び該第2のガラス組成を含むガラスシートを形成するステップ、
を備えた方法であって、
前記分割導管の各々の流路が、前記ガラスシートの幅に対する限定された横方向位置、及び前記ガラスシートの厚さに対する限定された軸方向位置に配置された、前記ガラスシートの限定された領域に対応する、方法。
実施形態14
前記分割導管の出口において、前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成を合流させて、結合溶融ガラス流を形成するステップ、及び
前記結合溶融ガラス流を、前記オーバーフロー分配器に供給するステップ、
を更に備えた、実施形態13記載の方法。
実施形態15
前記分割導管内における、前記第1のガラス組成又は前記第2のガラス組成の少なくとも一方の温度を調整して、前記分割導管の前記出口における前記第2のガラス組成の粘度に対する、前記分割導管の前記出口における前記第1のガラス組成の粘度の比を調整するステップを更に備えた、施形態14記載の方法。
実施形態16
前記ガラスシートの前記限定された領域が、前記限定された横方向位置及び前記限定された軸方向位置において、前記ガラスシート内を長手方向に延びる帯を有する、実施形態13〜15いずれかに記載の方法。
実施形態17
前記第1のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の堰の、第1の横方向部分を越えて流すステップ、及び
前記第2のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の前記堰の、第2の横方向部分を越えて流すステップ、
を更に備えた、実施形態13〜16いずれかに記載の方法。
実施形態18
複数の流路を有する分割導管、及び
溝槽を有するオーバーフロー分配器、
を備えたシステムであって、
前記分割導管が、前記オーバーフロー分配器の前記溝槽に流体連結される、システム。
実施形態19
前記分割導管が、隣接する流路間に少なくとも1つの分割壁を更に有する、実施形態18記載のシステム。
実施形態20
入口管を更に備え、該入口管を介して、前記分割導管が、前記オーバーフロー分配器の前記溝槽に流体連結される、実施形態18又は19記載のシステム。
実施形態21
前記入口管が、内部に、非分割管腔を有して成る、実施例20に記載のシステム。
100 ガラスシート
114、116 縁区域
118 中央区域
200 ガラス製造システム
210、220 溶融システム
212、222 溶融容器
214、224 清澄容器
215、225 ガラス組成
216、226 混合容器
230 配送システム
232 配送容器
234 導管
236、248 外壁
238 分割壁
239 流路
240 入口管
251 溶融ガラス
250 成形ユニット
252 溝槽
260、262 堰
267、268 外側成形面
269 牽引線

Claims (10)

  1. 第1のガラス組成及び第2のガラス組成を、複数の流路を有する分割導管に供給するステップ、及び
    前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成の各々を、オーバーフロー分配器の形成面を流下させて、該第1のガラス組成及び該第2のガラス組成を含んで成るガラスシートを形成するステップ、
    を備えた方法であって、
    前記分割導管の各々の流路が、前記ガラスシートの幅に対する、限定された横方向位置、及び前記ガラスシートの厚さに対する、限定された軸方向位置に配置された、前記ガラスシートの限定された領域に対応することを特徴とする方法。
  2. 前記ガラスシートの前記限定された領域が、前記限定された横方向位置及び前記限定された軸方向位置において、前記ガラスシート内を長手方向に延びる帯を有することを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 前記第1のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の堰の、第1の横方向部分を越えて流すステップ、及び
    前記第2のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の前記堰の、第2の横方向部分を越えて流すステップを更に備えたことを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
  4. 結合溶融ガラス流をオーバーフロー分配器に供給するステップであって、前記結合溶融ガラス流の断面が、第1の断面部分及び第2の断面部分を有し、前記第1の断面部分が第1のガラス組成を含み、前記第2の断面部分が、前記第1のガラス組成と異なる第2のガラス組成を含む、ステップ、
    前記第1のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の堰の、第1の横方向部分を越えて流すステップ、及び
    前記第2のガラス組成を、前記オーバーフロー分配器の前記堰の、第2の横方向部分を越えて流すステップ、
    を備えた方法であって、
    前記堰の前記第1の横方向部分、又は前記堰の前記第2の横方向部分の少なくとも一方が、該堰の全有効幅未満であることを特徴とする方法。
  5. 前記堰の前記第2の横方向部分が、重複部分において、前記堰の前記第1の横方向部分と少なくとも部分的に重複することを特徴とする、請求項4記載の方法。
  6. 前記第1のガラス組成を、分割導管の第1の流路に供給するステップ、及び
    前記第2のガラス組成を、前記分割導管の第2の流路に供給するステップ、
    を更に備えたことを特徴とする、請求項4又は5記載の方法。
  7. 前記分割導管の出口において、前記第1のガラス組成及び前記第2のガラス組成を合流させて、結合溶融ガラス流を形成するステップを更に備えたことを特徴とする、請求項1〜3、及び6いずれか1項記載の方法。
  8. 前記分割導管内における、前記第1のガラス組成又は前記第2のガラス組成少なくとも一方の温度を調整して、前記分割導管の前記出口における前記第2のガラス組成の粘度に対する、前記分割導管の前記出口における前記第1のガラス組成の粘度の比を調整するステップを更に備えたことを特徴とする、請求項1〜3、6、及び7いずれか1項記載の方法。
  9. 複数の流路を有する分割導管、及び
    溝槽を有するオーバーフロー分配器、
    を備えたシステムであって、
    前記分割導管が、前記オーバーフロー分配器の前記溝槽に流体連結されることを特徴とする、システム。
  10. 内部に非分割管腔を有する入口管を更に備え、該入口管を介して、前記分割導管が前記オーバーフロー分配器の前記溝槽に流体連結されることを特徴とする、請求項9記載のシステム。
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