JP2023539622A - ガラス物品の製造時において制御環境を提供するための包囲体 - Google Patents

Abstract

制御環境を提供するための包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗinletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられた入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗchamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷchamberからＷinletまで減少し、ＷchamberとＷinletの比は１：２～１：５である。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０２０年８月２８日を出願日とする米国仮特許出願第６３／０７１５７０号の米国特許法第１１９条に基づく優先権の利益を主張するものであり、この仮出願のすべての開示内容は、本明細書の依拠するところとし、参照することにより本明細書の一部をなすものとする。

本開示の実施形態は、概して、制御環境に関し、より詳細には、ガラス物品の製造に使用する制御環境に関する。

ガラス物品は、製品包装や特殊用途などの様々な用途に使用することができる。そして、ガラス物品の具体的な用途に応じて、ガラス物品の外側に被膜を設けて、擦傷の低減又は防止、紫外線の反射、ガラス表面の色付けなどの特定の特性を付与することができる。被膜の塗布は、様々な公知技術のいずれかを使用して、ガラス製造プロセス中に行うことができる。しかし、スプレーコーティング技術などの一部の技術の性能は、ガラス製造プロセスを実施する際の環境条件や、プロセス実施直後にガラス物品が置かれる環境条件に依存することが多い。さらに、被膜を施したばかりのガラス物品の表面から、被膜に使用された溶剤が蒸気となって放出されることも考えらえる。

したがって、被膜を施したガラス物品の製造時において制御環境を提供する包囲体が必要とされている。

種々の実施形態により、ガラス物品の周囲を取り囲み、ガラス製造プロセスの少なくとも一部において制御環境を提供する包囲体を提供する。本明細書に記載の包囲体は、制御環境に必要とされる温湿度制御された濾過空気の量を低減するとともに、ガラス物品から蒸発する溶剤を効率的に捕捉することにより、溶剤蒸気による周囲環境の汚染を防止することができる。さらに、種々の実施形態に係る包囲体は、周囲環境中に存在する微粒子でガラス物品が汚染されて、ガラス物品がその最終用途に適さない状態となることを低減又は防止することができる。

１つ以上の実施形態によれば、制御環境を提供するための包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比は１：２～１：５とすることができる。中心平面は、包囲体の流入口及び入口ポートを通り、排出口は、中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する。

１つ以上の実施形態によれば、ガラス物品を製造するための製造ラインは、包囲体と、部品キャリアと、を備える。包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比は１：２～１：５とすることができる。中心平面は、包囲体の流入口及び入口ポートを通り、排出口は、中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する。部品キャリアの把持部材は、入口ポートを通るように配置され、部品キャリアは、包囲体のチャンバ領域を通過させるようにガラス物品を移動するように構成される。

１つ以上の実施形態によれば、被膜された物品を搬送する方法が提供される。本方法は、被膜された物品を包囲体内に配置するステップと、流入口から包囲体に流体の流れを供給するステップと、排出口から包囲体の外に流体の流れを排出するステップと、包囲体を通り且つ中心平面に実質的に平行な経路に沿って、被膜された物品を移動させるステップと、を含む。包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比は１：２～１：５とすることができる。中心平面は、包囲体の流入口及び入口ポートを通り、排出口は、中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する。

これらの実施形態については、以下の詳細な説明において、添付の図面と関連付けて詳細に説明する。

以下の図面と併せて読むことにより、後述の本開示の特定の実施形態の詳細な説明を最もよく理解することができるであろう。なお、図面において、同様の構造については同様の参照番号で示す。

本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体を示す模式断面図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体を通り抜ける空気の流れを示す模式断面図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、ガラス物品を中に入れた状態の包囲体を示す模式断面図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、ガラス物品を製造するための包囲体を他の側から見た模式図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、ガラス物品を製造するための製造ラインを示す模式側面図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体の中を空気が流れる様子を再現した３次元数値流体力学（３次元ＣＦＤ）モデルを示す図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体内の中のバイアルから流れる空気流を再現した３次元ＣＦＤモデルを示す図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、バイアル表面から蒸発した溶剤が制御環境を提供するための包囲体を抜ける様子を再現した３次元ＣＦＤモデルを示す図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体の中を空気が流れる様子を再現した３次元ＣＦＤモデルを示す図 本明細書に開示の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体の中を微粒子が流れる様子を再現した３次元ＣＦＤモデルを示す図 本明細書に記載の１つ以上の実施形態に係る、制御環境を提供するための包囲体の中を微粒子が流れる様子を再現した３次元ＣＦＤモデルを示す図

次に、被膜ガラス物品の製造時に使用する包囲体の実施形態について詳細に説明する。添付の図面は、これら実施形態の例を示すものである。図面全体を通して、同一又は類似の箇所は、可能な限り同一の参照番号を用いて示す。図１は、包囲体の一実施形態を示す模式図である。包囲体は、主に、包囲壁と、包囲体の下端部に設けられる流入口（inlet）と、過渡領域と、チャンバ領域と、包囲体上部の入口ポート（entry port）と、入口ポートとチャンバ領域の間に設けられる排出口（outlet）と、を備えている。包囲体の上端部及び下端部を通って延在する中心平面が、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分している。以下、添付の図面を詳細に参照しながら、被膜ガラス物品の製造に使用する包囲体の種々の実施形態を説明する。

なお、本明細書に提示する特許請求の範囲の１つ以上の請求項において、移行句として「wherein」という用語を用いている。この用語は、構造の特徴を列挙する記載を導入するための非限定的な移行句として、請求項に組み入れて使用しているものであり、より一般的な非限定的な前提部分用語「を含む／備える（comprising）」と同様に解釈すべきである。

本明細書において、方向性のある用語（例えば、上へ（up）、下へ（down）、右（right）、左（left）、前（front）、後（back）、上（top）、下（bottom）など）は、図面を参照したものに過ぎず、絶対的な向きを意味することを意図するものではない。

本明細書において、「約」ある特定の値以上、「約」ある特定の値～「約」他の特定の値、又は、「約」該他の特定の値以下、という形で範囲を表現する場合がある。このような表現で範囲を表す場合、該ある特定の値～該他の特定の値を含む他の実施形態が存在する。同様に、ある値の前に「約」をつけてその値を近似値として表現する場合、その特定の値自身によって構成される他の実施形態も存在することが理解されるであろう。また、各範囲の両端点が持つ意味は、互いに相関しているとともに互いに独立でもあることも理解されるであろう。

特に断りのない限り、本明細書に記載のいかなる方法も、各ステップ（工程）を特定の順序で実施することを要請していると解釈されることを意図するものではなく、また、いかなる装置に関しても、特定の向きを要請することを意図するものではない。したがって、方法クレームにおいてそのステップの順序を実際に記載している場合、及び、装置クレームにおいて個々の構成要素の並び順や向きを実際に記載している場合を除き、又は、その他、各ステップが特定の順序に限定される旨の記載が請求の範囲若しくは発明の詳細な説明において明確になされている場合、及び、装置の構成要素の特定の並び順や特定の向きを記載している場合を除き、順序（並び順）や向きが推測されることは、いかなる点においても意図していない。これは、各ステップの並び、操作の流れ、構成要素の並び順、又は構成要素の向きについての論法の問題、文法的な構成又は句読点から導き出される通俗的な意味、本明細書に記載の実施形態の数又は種類など、解釈の根拠となり得るあらゆる非明示的事項に対して該当する。

本明細書において、「a」、「an」、及び「the（その／前記）」で示す単数形は、文脈上明らかに複数形を含まないことが明らかである場合を除き、対応する複数形に対する言及も包含するものとする。したがって、例えば、ある構成要素を冠詞「a」で導く表現は、文脈上明らかにそうでない場合を除き、その構成要素を２つ以上有する態様も包含する。

本明細書において、「制御環境（controlled environment）」は、設定された区域内において特定の雰囲気条件が維持される、周囲を取り囲んだ又は部分的に囲んだ空間（volume）を指す。制御環境内では、例えば、温度、圧力、及び湿度を所定の範囲内に保つことができる。これに加えて、（例えば、流入する空気を濾過することにより、）制御環境への微粒子の侵入を規制することもできる。

本明細書において、「層流（laminar flow）」は、流体の流れを指し、例えば、限定されるものではないが、横流（cross-current）、渦（eddy）、旋回流（swirl）、及び左右の混流が生じていない気流を含むことができる。

本明細書において、「変曲点（inflection point）」は、湾曲が凹から凸、又は凸から凹に変化する点を指す。

本明細書において、「鏡映対称性（reflection symmetry）」は、ある平面に対して物体が対称であり、当該平面に沿って物体を反転させた結果が、その物体自身と区別できない状態となる性質を指す。

図１は、制御環境を提供するための包囲体１００の一実施形態を示す図である。制御環境は、例えば、被膜ガラス物品を製造するためのガラス製造ラインの少なくとも一部に沿って提供される。詳細には、図１は、図１のＸＹ座標軸により定義されるＸＹ平面に沿った、包囲体１００の模式断面図である。包囲体１００の複数の態様において、中心平面１０１がその基準を提供する。詳細には、包囲体１００の対称性、包囲体１００の流入口１０４及び入口ポート１０８の位置、並びに包囲体１００の排出口１０９の向きは、中心平面１０１を基準に規定される。複数の実施形態において、中心平面１０１は、包囲体１００の上端部１０２及び下端部１０３を通って±Ｘ方向に延在する。さらに、中心平面１０１は、包囲体の長さにわたりＺ方向にも延在する。複数の実施形態において、中心平面１０１は、包囲体の幅に沿って包囲体１００を二等分し、例えば、流入口の幅（Ｗ_inlet１１０）、チャンバ領域の幅（Ｗ_chamber１１１）、又は入口の幅（Ｗ_entry１１３）に沿って包囲体１００を二等分する。

包囲体１００は、少なくとも１つの包囲壁１０５を備えている。包囲壁１０５は、包囲体１００の下端部１０３から包囲体１００の上端部１０２まで延在して、包囲体１００の種々の領域を画定する。例えば、包囲壁１０５は、包囲体１００のチャンバ領域１０６及び過渡領域１０７を画定する。いくつかの実施形態では、包囲体１００は、互いに向かい合う２枚の包囲壁を備えている。例えば、包囲体１００は、包囲壁を、中心平面１０１を挟んで反対側にそれぞれ備えることができる。複数の実施形態において、包囲壁１０５は、包囲壁１０５を貫通する１つ以上の孔を備えている。包囲壁１０５を貫通する孔として、例えば、包囲体１００の流入口１０４及び排出口１０９を挙げることができる。複数の実施形態において、包囲壁１０５は、空気が層流で包囲体を通り抜けるのを促進するだけの十分な滑らかさを持った任意の材料で構成することができる。例えば、包囲壁１０５は、板金又はこれに類似する他の材料などの不透明な材料で形成することができる。いくつかの実施形態では、ポリマー樹脂又はプラスチック樹脂（例えば、アルケマ（Arkema）社から入手可能なＰＬＥＸＩＧＬＡＳ（登録商標）などの透明材料で包囲壁１０５を形成し、チャンバ領域１０６及び過渡領域１０７を含む包囲体１００の種々の領域を、目視で検査できるようにすることもできる。さらなる実施形態では、包囲壁１０５を不透明材料と透明材料の組み合わせで形成して、包囲体１００の外側から包囲体内部の少なくとも一部が見えるようにすることもできる。かかる実施形態では、例えば、包囲体１００の外側から、チャンバ領域１０６、又は過渡領域１０７、又はその両方の少なくとも一部が見えるようにすることができる。

流入口１０４は、包囲体１００の下端部１０３に位置している。複数の実施形態において、流入口１０４は、包囲体１００内に空気が流入できるようにする包囲壁１０５の開口部である。あるいは、流入口１０４を、１枚の包囲壁を貫通して形成するのではなく、２枚の向かい合う包囲壁の間に形成することもできる。流入口１０４は、幅Ｗ_inlet１１０を有している。図１において、この幅Ｗ_inlet１１０は、包囲壁１０５の内表面１５５から反対側の包囲壁１０５の内表面１５５までをＹ方向に測定した幅である（例えば、この幅Ｗ_inlet１１０は、流入口１０４の内幅である）。複数の実施形態において、Ｗ_inlet１１０は、４ｍｍ以上４５ｍｍ以下である。例えば、Ｗ_inlet１１０は、４ｍｍ～４５ｍｍ、４ｍｍ～４０ｍｍ、４ｍｍ～３５ｍｍ、４ｍｍ～３０ｍｍ、４ｍｍ～２５ｍｍ、４ｍｍ～２０ｍｍ、４ｍｍ～１５ｍｍ、４ｍｍ～１０ｍｍ、１０ｍｍ～４５ｍｍ、１５ｍｍ～４５ｍｍ、２０ｍｍ～４５ｍｍ、２５ｍｍ～４５ｍｍ、３０ｍｍ～４５ｍｍ、３５ｍｍ～４５ｍｍとすることができ、あるいは、４０～４５ｍｍとすることもできる。複数の実施形態において、中心平面１０１は、流入口１０４を通り、Ｗ_inletを二等分する。かかる実施形態では、Ｗ_inlet１１０は、中心平面１０１に垂直な方向に測定した幅である。なお、図１では、流入口１０４が、その高さ（±Ｘ方向）全体にわたって一定の幅を有するものとして示しているが、複数の実施形態において、流入口１０４の幅が変化してもよいことが企図されている。かかる実施形態では、Ｗ_inletは、流入口１０４の最小内幅に相当する。

図１に示すように、包囲体１００の包囲壁１０５は、チャンバ領域１０６を画定している。複数の実施形態において、包囲壁１０５は、チャンバ領域１０６全体にわたりＸ方向とＺ方向に延在し、チャンバ領域１０６全体にわたり中心平面１０１に実質的に平行である。

チャンバ領域１０６は、幅Ｗ_chamber１１１を有している。図１において、この幅Ｗ_chamber１１１は、包囲壁１０５の内表面１５５から反対側の包囲壁１０５の内表面１５５までをＹ方向に測定した幅である（例えば、この幅Ｗ_chamber１１１は、チャンバ領域１０６の内幅である）。複数の実施形態において、チャンバ領域１０６全体にわたり、Ｗ_chamber１１１は実質的に一定である。複数の実施形態において、Ｗ_chamber１１１は、２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。例えば、Ｗ_chamber１１１は、２０ｍｍ～９０ｍｍ、３０ｍｍ～９０ｍｍ、４０ｍｍ～９０ｍｍ、５０ｍｍ～９０ｍｍ、６０ｍｍ～９０ｍｍ、７０ｍｍ～９０ｍｍとすることができ、あるいは、８０ｍｍ～９０ｍｍとすることもできる。さらなる例では、Ｗ_chamber１１１は、２０ｍｍ～８０ｍｍ、２０ｍｍ～７０ｍｍ、２０ｍｍ～６０ｍｍ、２０ｍｍ～５０ｍｍ、２０ｍｍ～４０ｍｍとすることができ、あるいは、２０ｍｍ～３０ｍｍとすることもできる。なお、チャンバ領域１０６の幅１１１を他の値とすることも可能である。ただし、幅１１１は、包囲体１００を通過して搬送する部品の最大径の周囲に適切な気流を確保するのに十分な大きさである必要がある。複数の実施形態において、Ｗ_chamber１１１は、部品の最大径の２～３倍である。さらに、複数の実施形態において、中心平面１０１は、包囲体１００のチャンバ領域１０６を通り、Ｗ_chamber１１１を二等分する。かかる実施形態では、Ｗ_chamber１１１は、中心平面１０１に垂直な方向に測定した幅である。

包囲体１００は、流入口１０４とチャンバ領域１０６との間に過渡領域１０７をさらに備えている。複数の実施形態において、過渡領域１０７は、包囲壁１０５における中心平面１０１に平行でない部分によって周囲を囲まれている。過渡領域１０７では、包囲体１００の幅（例えば、内幅）が、Ｗ_chamber１１１からＷ_inlet１１０まで減少する。複数の実施形態において、包囲体１００の幅は、中心平面１０１に平行な距離１１２（例えば、図１の±Ｘ方向に測定）をかけて減少する。複数の実施形態において、距離１１２は、２００ｍｍ以上９００ｍｍ以下である。例えば、距離１１２は、２００ｍｍ～９００ｍｍ、３００ｍｍ～９００ｍｍ、４００ｍｍ～９００ｍｍ、５００ｍｍ～９００ｍｍ、６００ｍｍ～９００ｍｍ、７００ｍｍ～９００ｍｍとすることができ、あるいは、８００ｍｍ～９００ｍｍとすることもできる。さらなる例では、距離１１２は、２００ｍｍ～８００ｍｍ、２００ｍｍ～７００ｍｍ、２００ｍｍ～６００ｍｍ、２００ｍｍ～５００ｍｍ、２００ｍｍ～４００ｍｍとすることができ、あるいは、２００ｍｍ～３００ｍｍとすることもできる。さらなる実施形態では、距離１１２は、Ｗ_chamber１１１の約１０倍とすることができる。なお、過渡領域１０７のチャンバ側端部と流入口側端部のいずれにおいても１次元の流体の流れが維持される距離であれば、他の距離も可能であり、企図されている。複数の実施形態において、Ｗ_inlet１１０とＷ_chamber１１１の比は、１：２～１：５、又は１：３～１：４である。理論に束縛されるものではないが、過渡領域１０７の寸法を上述のように設定する（すなわち、Ｗ_inlet１１０とＷ_chamber１１１の比を１：２～１：５とする）ことにより、包囲体１００の幅の変化が、流入口１０４からチャンバ領域１０６に流入する気流中に渦などの乱流パターンを生じさせるほど急激な変化とはならないことが保証され、これにより、空気が層流で包囲体１００を通り抜けるのを促進できると考えられる。ただし、複数の実施形態において、過渡領域１０７のチャンバ側端部の流体の流れと流入口側端部の流体の流れとは、いずれも１次元の流れであるが、過渡領域１０７内を通る流れは、遷移流（乱流）を含んでもよいことが企図されている。

図１に示すように、複数の実施形態において、包囲壁１０５は、包囲体１００の過渡領域１０７内にＳ字湾曲を備えている。複数の実施形態において、Ｓ字湾曲は、湾曲の方向が変化する点である変曲点１５７を有している。理論に束縛されるものではないが、過渡領域１０７にＳ字湾曲が存在することにより、包囲体１００における流入口１０４からチャンバ領域１０６への移行が滑らかとなり、これが、空気が層流で包囲体１００を通り抜けるのを助けると考えられる。なお、本明細書では、Ｓ字湾曲を具体的に図示、説明しているが、包囲体１００を流れる空気が、チャンバ領域１０６への流入時に再循環や乱流を起こさないのであれば、他の滑らかな曲線や過渡形状も可能であり、企図されていることを理解されたい。例えば、複数の実施形態において、逆流を起こすことなく１次元の流体の流れを維持することができるだけの大きさで距離１１２をとるならば、過渡領域１０７を直線状とすることもできる。

また、包囲体１００は、包囲体１００の上部に入口ポート１０８をさらに備えている。入口ポート１０８は、部品キャリア（図１では図示せず）を受け入れるように構成されている。入口ポート１０８は、例えば、開口部（スロット）とすることができ、部品を入口ポート１０８に通して搬送することができる。入口ポート１０８は、幅Ｗ_entry１１３を有している。この幅Ｗ_entry１１３は、入口ポート１０８の内表面１５８から反対側の入口ポート１０８の内表面１５８までをＹ方向に測定した幅である。複数の実施形態において、Ｗ_entry１１３は、部品キャリアの寸法に依存している。複数の実施形態において、Ｗ_entry１１３は、１．０ｃｍ以上５．０ｃｍ以下である。例えば、Ｗ_entry１１３は、１．０ｃｍ～５．０ｃｍ、１．５ｃｍ～５．０ｃｍ、２．０ｃｍ～５．０ｃｍ、２．５ｃｍ～５．０ｃｍ、３．０ｃｍ～５．０ｃｍ、３．５ｃｍ～５．０ｃｍ、４．０ｃｍ～５．０ｃｍとすることができ、あるいは、４．５ｃｍ～５．０ｃｍとすることもできる。さらなる例では、Ｗ_entry１１３は、１．０ｃｍ～４．５ｃｍ、１．０ｃｍ～４．０ｃｍ、１．０ｃｍ～３．５ｃｍ、１．０ｃｍ～３．０ｃｍ、１．０ｃｍ～２．５ｃｍ、１．０ｃｍ～２．０ｃｍとすることができ、あるいは、１．０ｃｍ～１．５ｃｍとすることもできる。なお、部品キャリアが、入口ポート１０８内を（例えば、図１の±Ｚ方向に）自由に移動することができる寸法であれば、他の寸法のＷ_entry１１３も企図され、可能であることを理解されたい。複数の実施形態において、Ｗ_entry１１３は、Ｗ_chamber１１１よりも小さい。図１に示すように、中心平面１０１は、入口ポート１０８を通り、複数の実施形態において、Ｗ_entry１１３に沿って入口ポート１０８を二等分する。かかる実施形態では、Ｗ_entry１１３は、中心平面に垂直な方向に測定した幅である。

複数の実施形態において、包囲体１００は、少なくとも１つの排出口１０９をさらに備えている。排出口１０９は、包囲体１００の入口ポート１０８とチャンバ領域１０６の間の位置に配置される。複数の実施形態において、排出口１０９の幅は、０．５ｃｍ～３．０ｃｍである。例えば、排出口１０９の幅は、０．５ｃｍ～３．０ｃｍ、１．０ｃｍ～３．０ｃｍ、１．５ｃｍ～３．０ｃｍ、２．０ｃｍ～３．０ｃｍとすることができ、あるいは、２．５ｃｍ～３．０ｃｍとすることもできる。さらなる例では、排出口１０９の幅は、０．５ｃｍ～２．５ｃｍ、０．５ｃｍ～２．０ｃｍ、０．５ｃｍ～１．５ｃｍとすることができ、あるいは、０．５ｃｍ～１．０ｃｍとすることもできる。排出口１０９は、排出口軸１１２に沿って延在している。複数の実施形態において、排出口軸１１２は、中心平面１０１に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる。例えば、排出口軸１１２は、中心平面１０１に対して垂直とすることができる。図１に示す複数の実施形態において、排出口軸１１２は、中心平面１０１から±Ｙ方向に延びるとともにＹＺ平面内に存在する。いくつかの実施形態では、包囲体１００は、２つの排出口１０９を備えることができる。２つの排出口１０９は、中心平面１０１を挟んで反対側にそれぞれ設けられ、排出口軸１１２に沿って中心平面１０１から離れる方向に延びる。例えば、包囲体１００の左壁と右壁が、包囲体１００の端部で互いから離間している別体の壁とされる実施形態では、排出口１０９が対称に配置されるように、各壁に排出口１０９を設けることができる。また他の例として、包囲体の「左壁」と「右壁」とが、包囲体材料の長さ方向に延びるそれぞれ別の領域とされる実施形態（例えば、１つの壁が円形又は楕円形の形状を有する実施形態）では、排出口１０９は、壁の長さ方向に延在する１本の流路とすることができる。

種々の実施形態において、包囲体１００は、中心平面１０１に関して鏡映対称性を有している。理論に束縛されることを望むものではないが、包囲体１００が対称性を有していることにより、対称な気流パターンを有する気流が包囲体１００を流れることが促進され、その結果、滑らかな（層流）の気流が包囲体１００を流れるのを促進することができると考えられる。

ここで、図２を参照すると、包囲体１００を通り抜ける流体の流れが示されている。流体の流れは、フロー線２０１～２０４で概略的に示している。なお、フロー線２０１～２０４は、空気などの流体が包囲体１００内を流れる際に取り得る例示的な経路を示したものであり、本明細書に記載の実施形態において、流体の流れは、フロー線２０１～２０４に特に限定されるものではないことを理解されたい。

フロー線２０１で示すように、流体は、流入口１０４を通って包囲体１００に入る。流体は、流体源５０３（図５）などの流体源から、所定の温度及び湿度で流入口１０４に供給される。複数の実施形態において、流体は、２０℃以上２５℃以下の温度と、６０％未満の相対湿度（relative humidity：ＲＨ）とを有している。例えば、流体は、２０℃～２５℃、２１℃～２５℃、２２℃～２５℃、２３℃～２５℃の温度で供給することができ、あるいは２４℃～２５℃の温度で供給することもできる。複数の実施形態において、温度は、任意の適切な手段、例えば、温度計、サーモグラフィなどにより測定される。さらなる例では、流体は、６０％未満、５５％未満、５０％未満、４５％未満の相対湿度で供給することができ、あるいは４０％未満の相対湿度で供給することもできる。複数の実施形態において、相対湿度は、任意の適切な手段、例えば、湿度計により測定される。理論に束縛されるものではないが、被膜を施した直後のガラス物品を、２０℃～２５℃の温度と６０％未満の相対湿度を有する環境に置くことで、被膜プロセスで使用した溶剤の蒸発が促進され、ガラス物品に均一で高品質の被膜を設けることができると考えられる。

複数の実施形態において、包囲体１００に供給される流体は、包囲体１００に入る前に濾過される。これは、流入口１０４に流体を供給する前に、流体を高性能微粒子（ＨＥＰＡ）フィルタに通すことにより実現することができる。当技術分野において公知の任意の適切なＨＥＰＡ濾過システムを用いて、包囲体１００に入る流体を濾過することができる。さらに、特定の実施形態に応じて、ＨＥＰＡフィルタ以外のフィルタを使用できることも企図されている。理論に束縛されるものではないが、流体をＨＥＰＡフィルタに通すことで、包囲体内にあるガラス物品の被膜に干渉する恐れのある微粒子を流体から除去することができると考えられる。したがって、包囲体に入る前に流体を濾過することにより、ガラス物品の被膜品質を向上させることができる。さらに、包囲体に入る流体をＨＥＰＡフィルタに通すことで、ガラス物品の汚染の原因となる微粒子の包囲体への侵入を排除することもできる。したがって、包囲体に入る前に流体を濾過することにより、ガラス物品が異物で汚染されていないことを保証し、例えば、医薬用途での使用に適したガラス物品であることを保証することができる。

図２を再び参照すると、流入口１０４から包囲体１００に供給された流体は、フロー線２０１に沿って、包囲体１００の過渡領域１０７を通って進む。複数の実施形態において、過渡領域１０７を通る流体の流れは、実質的に層流である（すなわち、渦などの乱流パターンを有していない）。かかる実施形態では、流入口１０４から過渡領域１０７を通って流れる流体は、Ｙ方向及びＺ方向の流体の動きがどのようなものであろうと、包囲体１００の上端部１０２に向かって（例えば、＋Ｘ方向に）移動する。言い換えれば、過渡領域１０７を通る流体の流れには、空気が包囲体１００の下端部１０３に向かって（例えば、－Ｘ方向に）流れるような渦や流れ（current）は発生していない。理論に束縛されることを望むものではないが、過渡領域の滑らかな輪郭と、Ｗ_inlet１１０とＷ_chamber１１１の比とにより、過渡領域を通る流体の流れは実質的に層流を保ったままとなると考えられる。

図２に示すフロー線２０２は、包囲体１００のチャンバ領域１０６を通る流体の流れを表している。過渡領域１０７と同様に、チャンバ領域１０６を通る流体の流れも、実質的に層流である。フロー線２０２が表しているように、流体は、排出口１０９に到達するまでは、包囲体１００の上端部１０２に向かって（例えば、＋Ｘ方向に）移動し続ける。そして、流体が排出口１０９に到達すると、流体は排出口１０９を流れて、包囲体１００から排出される。このように流体が流入口１０４から排出口１０９まで＋Ｘ方向に流れ続ける状態の維持を支援するため、以下に詳述するように、複数の実施形態では、排出口１０９に真空を適用して、包囲体１００内に圧力差を作り出す。

種々の実施形態において、包囲体１００を通り抜ける流体の流れは、中心平面１０１に関して対称である。図３に示すように、ガラスバイアルなどのガラス物品３０２を包囲体１００内に配置すると、流入口１０４を通って包囲体内に入る調質された流体が、対称な流体流で、ガラス物品３０２の表面を均一に包み込む。これにより、ガラス物品３０２の被膜不良や汚染の原因となり得る微粒子を含む可能性のある外気から、確実にガラス物品３０２を保護することができる。すなわち、流体を包囲体１００内に導入して包囲体１００内を通過させることにより、包囲体の体積空間から外気を追い出すとともに、ガラス物品に塗布した被膜を均一に処理することを支援する調質された流体（すなわち、所望の温度及び／又は相対湿度を有する流体）を、包囲体の内部体積空間に供給する。複数の実施形態において、ガラス物品３０２は、バイアルやシリンジなどの医薬容器とすることができる。ただし、ガラス物品３０２は、これらの容器に限定されるものではない。

図２に戻ると、フロー線２０３に沿って、ある程度の量の外気が、入口ポート１０８から包囲体１００に流入することも企図されている。流入口１０４から供給される流体とは異なり、入口ポート１０８から包囲体１００に入る外気は、温度・湿度の制御も微粒子除去のための濾過も施されていない。したがって、複数の実施形態において、包囲体１００の上端部１０２付近に排出口１０９を配置することにより、入口ポート１０８からチャンバ領域１０６への外気の流入を緩和する。フロー線２０４が表しているように、外気は、排出口１０９から包囲体１００の外に排出されるため、チャンバ領域１０６内に進むことができない。

上述のように、複数の実施形態において、排出口１０９は、真空源（例えば、図５の真空源５０４）に流体結合される。上述のように、これにより、包囲体１００を通り抜ける流体の流れの維持を支援する。詳細には、真空により、外気がチャンバ領域１０６に入ってしまう前に包囲体１００から外気を排出すること、及び、流入口１０４から供給される流体が、包囲体１００の上端部１０２に向かって常時移動し続けること、が確実に行われるよう支援をすることができる。さらに、真空により、包囲体１００内の圧力を常圧未満とすることもできる。以下でさらに詳細に説明するように、これにより、複数の実施形態において、包囲体１００内のガラス物品の被膜から蒸発する溶剤を、排出口１０９から確実に排出することができる。流入口１０４から包囲体１００に供給される流体の流量が、排出口１０９から包囲体１００の外に排出される流体の流量以下となるように、排出口１０９に流体結合された真空と、流入口１０４から包囲体１００に供給される流体の流量とを制御することにより、包囲体１００内の圧力を外気圧未満の圧力に維持することができる。したがって、排出口１０９を通る流体の流れが、全体では、流入口から包囲体に入る流体の流れよりも大きくなり、チャンバ領域１０６内を負圧に維持することができる。当技術分野において公知且つ利用されている、任意の適切な流体流量の制御方法（例えば、真空ポンプなど）を使用して、包囲体１００内の圧力を外気圧未満に維持することができる。

次に図３及び図４を参照すると、ガラス物品３０２は、把持部材３０１により部品キャリア３００に結合される。把持部材３０１は、製造ラインに沿って包囲体１００を通過させてガラス物品３０２を移動するように構成されている。詳細には、部品キャリア３００の把持部材３０１は、包囲体１００の入口ポート１０８を通って延びて、ガラス物品３０２を包囲体１００のチャンバ領域１０６内に保持する。好適な把持部材及び部品キャリアについては、米国特許第１０５７６４９４号明細書に詳細に記載されており、当該明細書のすべての内容は、参照することにより本明細書の一部をなすものとする。図３及び図４に示すように、部品キャリア３００は、ガラス物品３０２を、製造ライン経路に沿って（例えば、＋Ｚ方向に）包囲体１００のチャンバ領域１０６内を移動させる。複数の実施形態において、部品キャリア３００は、中心平面１０１に沿ってチャンバ領域１０６を通過するようにガラス物品３０２を移動させる。複数の実施形態において、包囲体１００内におけるガラス物品３０２の配置は、ガラス物品３０２が中心平面１０１で概ね二等分されるような位置とすることができる。

複数の実施形態において、部品キャリア３００は、プレート３０３を備えている。プレート３０３は、包囲体１００の入口ポート１０８とチャンバ領域１０６の間の位置に配置される。プレート３０３には把持部材３０１が取り付けられているため、プレート３０３は把持部材３０１とともに包囲体１００内を移動する。複数の実施形態において、プレート３０３の向きは、入口ポート１０８側のプレート表面が中心平面１０１に垂直な平面内となるように設定することができる。

プレート３０３は、幅Ｗ_plate３０４を有している。本明細書において、Ｗ_plate３０４は、（プレート３０３の外周上ではなく）プレート３０３を横断して測定した、プレート３０３の端縁上の２点間の距離の最大値を指す。複数の実施形態において、Ｗ_plate３０４は、Ｗ_chamber１１１以上の大きさである。Ｗ_plate３０４がＷ_chamber１１１より大きい場合、プレート３０３は、排出口１０９内まで延びる。複数の実施形態において、Ｗ_plate３０４は、Ｗ_entry１１３以上の大きさである。かかる実施形態では、プレート３０３により、入口ポート１０８とガラス物品３０２との間に直線的な直接経路が存在しない状態が確保される。したがって、プレート３０３により、入口ポート１０８から流入する外気の進路を、排出口１０９に向かうように変更することができる。さらに、入口ポート１０８から包囲体１００に入る微粒子をプレート３０３が確実に捕捉して、微粒子がガラス物品３０２に接触するのを防ぐこともできる。複数の実施形態において、Ｗ_plate３０４を、Ｗ_entry１１３よりも大きく且つＷ_chamber１１１よりも小さい大きさとすることもできる。

複数の実施形態において、プレート３０３は、円板形状とすることができる。ただし、プレート３０３の他の形状も企図されている。プレート３０３が円形の形状を有している場合、Ｗ_plateは、プレート３０３の直径に相当する。複数の実施形態において、円板には、入口ポート１０８から流入する外気の進路を、包囲体１００内を搬送中のガラス物品３０２から遠ざける方向に均一に導くという利点がある。さらに、把持部材３０１が包囲体１００内で（例えば、図中の±Ｘ方向に延びる軸を中心に）回転する実施形態では、円板を使用することにより、把持部材３０１の回転中のいかなる時点においても、Ｗ_plateとＷ_chamberとの関係又はＷ_plateとＷ_entryとの関係が一定に保たれることになる。

図４は、中心平面１０１及び部品キャリア３００をよりよく図解するための、図３に示す包囲体１００の模式的な側面図である。図４から分かるように、部品キャリア３００は、ガラス物品３０２を製造するための製造ラインの一部をなしている。中心平面１０１は、ＸＺ平面であり、包囲体１００の下端部１０３の流入口１０４を通り、且つ包囲体１００の上端部１０２の入口ポート１０８を通って延在している。さらに、中心平面１０１は、±Ｚ方向に測定される包囲体１００の長さ方向にも延在している。

図４に示すように、部品キャリア３００は、包囲体１００内を通過して搬送され得る複数の把持部材３０１を備えている。各把持部材３０１は、それぞれガラス物品３０２に結合され、包囲体１００のチャンバ領域１０６を通過するようにガラス物品３０２を移動させる。複数の把持部材３０１は、包囲体１００の長さ方向に、製造ライン経路に沿って順次移動する。１つ以上の実施形態において、把持部材３０１は、中心平面１０１に沿ってチャンバ領域１０６を通過するようにガラス物品３０２を移動させる。

ここで図５を参照すると、部品キャリア３００は、被膜装置５０１でガラス物品３０２に被膜を施してから、ガラス物品３０２を包囲体１００内に通過させて、硬化装置５０２でガラス物品３０２の表面上の被膜を硬化させるまでのガラス物品３０２の移動が円滑に行われるように配置される。なお、特定の実施形態によっては、部品キャリア３００（及び包囲体１００）をガラス物品製造ライン内の他の位置に配置することも、企図され、可能である。さらに、複数の実施形態において、部品キャリア３００の把持部材３０１に代えて、ガラス物品３０２を係合するための別の接続部を用いることができることも企図されている。かかる接続部としては、例えば、ガラス物品３０２が載置されるプラットフォームや、吸引装置などが挙げられる。

図５を参照すると、使用時には、部品キャリア３００の把持部材３０１は、真空チャックにより、又はガラス物品３０２のネック領域をロボット指で握るなどにより、ガラス物品３０２に係合する。ガラス物品３０２への係合は、例えば、被膜装置５０１内で、又は（例えば、ガラス物品３０２が被膜装置５０１に入る前に）被膜装置５０１の上流側で、ガラス物品３０２をガラス物品製造ラインに沿って移動させながら行うことができる。把持部材３０１は、製造ライン経路に沿って移動して包囲体１００内に入り、これにより、ガラス物品３０２を、包囲体１００内に入れて通過させるように横移動させる。

複数の実施形態において、包囲体１００は、開放端（図示せず）を有している。この開放端により、ガラス物品３０２をチャンバ領域１０６内に配置し且つ把持部材３０１を入口ポート１０８に通したままの状態で、包囲体１００の包囲壁１０５の間を通るようにガラス物品３０２を移動することが可能となる。かかる実施形態では、エアナイフなどの流体ナイフを開放端に沿って配置し、包囲体１００内への微粒子及び外気の侵入を防ぐことができる。包囲体１００が、包囲体１００の一端部又は両端部で湾曲する１枚の包囲壁１０５を備え、包囲壁１０５が、包囲壁１０５の内表面１５５の第１の部分と第２の部分とを有しており、内表面１５５の第１の部分と第２の部分が互いに向かい合うとともに平行である実施形態では、入口ポート１０８は、包囲体１００の端部付近に、ガラス物品３０２及び（把持部材３０１及びプレート３０３を含む）部品キャリア３００よりも幅が広い領域を持つことができる。かかる実施形態では、部品キャリア３００は、製造ライン経路に沿って（例えば、±Ｚ方向に）ガラス物品３０２を移動させながら、ガラス物品３０２を鉛直方向に降下させて（例えば、ガラス物品３０２を±Ｘ方向に移動して）、入口ポート１０８から包囲体１００のチャンバ領域１０６内にガラス物品３０２を入れることができる。

図５に示すように、調質された流体は、流体源５０３から流入口１０４を通って包囲体１００に入る。複数の実施形態において、流体源５０３は、マニホールド５１０で流入口１０４に結合される。複数の実施形態において、マニホールド５１０は、流体が均一な流れで流入口１０４を通ることを促進するためのバッフル又は有孔板を備えることができる。流体は、所定の温度、湿度、微粒子濃度となるように調質される。かかる調質は、様々な加熱、湿度、濾過システムにより実現することができる。複数の実施形態において、調質された流体は、所定の流量及び圧力で流入口１０４に供給され、図２を参照しながら上述したように、包囲体１００を通り抜けて排出口１０９に流れる。

上述したように、複数の実施形態において、包囲体１００の排出口１０９に、真空源５０４をさらに取り付けている。したがって、真空ポンプなどの真空源５０４を、マニホールド５１１で排出口１０９に流体結合し、これにより、排出口１０９を介して包囲体１００から流体を引き出すことができる。さらに、複数の実施形態において、真空源５０４は、上述したように、包囲体１００内に負圧を確立して、これにより、調質された流体が、包囲体１００の下端部１０３から包囲体１００の上端部１０２に向かい、排出口１０９を抜けるように流れることを支援する。

部品キャリア３００は、製造ライン経路に沿って包囲体１００を通過させるようにガラス物品３０２を移動する。さらに、複数の実施形態では、部品キャリア３００は、ガラス物品３０２の中心を通って±Ｘ方向に延びるとともに中心平面１０１内に存在する回転軸を中心に、ガラス物品３０２を回転させることもできる。複数の実施形態において、部品キャリア３００、より詳細には、把持部材３０１は、ガラス物品３０２を毎分１０００～３０００回転／分（ＲＰＭ）の速度で回転させる。

複数の実施形態において、ガラス物品３０２が包囲体１００に入る際、ガラス物品３０２の塗膜は１種類以上の溶剤を含んだ状態となっている。この溶剤は、被膜ガラス物品３０２が包囲体１００内を移動している間にガラス物品３０２の表面から蒸発するため、結果として、包囲体１００内に溶剤蒸気が生成され得る。例えば、包囲体１００内の環境の温度及び／又は湿度を受けて被膜が半硬化する際に、ガラス物品３０２の表面から、溶剤蒸気が放出され得る。複数の実施形態において、溶剤蒸気は、流体で包囲体１００から流して、排出口１０９を通して包囲体１００の外に排出される。理論に束縛されるものではないが、上述したように、包囲体１００内の圧力を常圧未満に保つことにより、包囲体１００から大気中への溶剤の漏出を防止することができると考えられる。包囲体１００内を負圧とすることにより、包囲体１００内のほぼすべての流体が排出口１０９を通って包囲体１００の外に排出されることになるため、流体を環境に放出する前に、流体から溶剤を除去することが可能となる。

複数の実施形態において、溶剤蒸気を含んだ流体は、排出口１０９から、マニホールド５１１及び真空源５０４を介して、溶剤回収システム５０５（すなわち、空気浄化システム）に導かれる。溶剤回収システム５０５では、排出口１０９から流れてくる流体を周囲環境に放出するか又はリサイクルに回すかする前に、濾過や吸着などにより、当該流体から溶剤蒸気を除去する。このように溶剤を捕捉することにより、周囲環境における溶剤を低減するとともに、流体及び溶剤の再利用やリサイクルを支援することができる。

複数の実施形態において、包囲体１００の温度を制御することにより、包囲体１００を硬化チャンバとして機能させることができる。かかる実施形態では、包囲体内の温度は、被膜の硬化温度に応じた３００℃超の温度に保たれる。したがって、複数の実施形態において、包囲体１００に入る空気は加熱される。例えば、包囲体１００に空気を供給する金属製の経路の外側に加熱器を設けることにより、包囲体に入る空気の温度を３００℃超とすることができる。あるいは、空気を加熱ユニットに通すことによって、空気を所望の温度にすることもできる。包囲体１００を硬化チャンバとして使用することで、被膜硬化前のガラス物品の被膜に粒子が付着してしまうことを防ぐことができる。これに加えて又は代えて、複数の実施形態において、包囲体１００は、溶剤の引火を制御するように温度制御される。かかる実施形態では、包囲体１００の温度は、ガラス物品３０２の被膜に用いられる溶剤の燃焼限界により制限されるが、一般に６０℃～１００℃の範囲となる。

部品キャリア３００は、次の製造ステーション又は製造位置（複数の実施形態では、硬化装置５０２）に到達するまで、製造ライン経路に沿って複数のガラス物品３０２を引き続き移動させる。複数の実施形態において、各ガラス物品３０２の被膜を包囲体１００内で硬化してもよく、あるいは、包囲体１００から出た後に、ガラス物品３０２を硬化装置５０２に投入してもよい。したがって、硬化装置５０２は、特定の実施形態に応じて、包囲体１００の中に配置しても、あるいは包囲体１００に隣接配置してもよいことが企図されている。硬化装置５０２は、ガラス物品３０２に塗布される被膜が具体的にどのようなものかによって、任意の適切な種類の硬化装置とすることができる。例えば、硬化装置５０２は、オーブン又は光源（例えば、赤外光源又は紫外光源）とすることができる。そして、ガラス物品３０２は、包囲体１００内に配置するときと同様のやり方で包囲体１００から取り出すことができる。

実施例は、本開示の主題の代表的な実施形態であり、特許請求の範囲の範囲を限定することを意図したものではない。

ＡＮＳＹＳ ＦＬＵＥＮＴ（商標）ソフトウェア（Ａｎｓｙｓ社）を使用して、３次元数値流体力学（３次元ＣＦＤ）モデルにより、発明の詳細な説明に記載した１つ以上の実施形態に係る包囲体を通り抜ける流体の流れをモデリングした。具体的には、Ｗ_inletが２．５４センチメートル（ｃｍ）、Ｗ_chamberが７．６２ｃｍであり、２．５４ｃｍ幅の排出口を２つ有する包囲体でモデリングを行った。さらに、Ｗ_entryは３．８１ｃｍであり、把持部材と入口ポートの間のクリアランスを、把持部材の両側それぞれに０．４１ｃｍ設けた。流入口から入る空気の速度は毎秒１．８ｍ、排出口から出る空気の速度は１つの排出口当たり毎秒１．０ｍであり、流入口を通る空気の流れと排出口を通る空気の流れを不均衡な状態とした。この３次元ＣＦＤモデルを用いて、定常運転時に包囲体を通り抜ける流れのパターンを詳細に予測した。図６～図１０に、様々な流体及び微粒子の流れのパターンを経路線で示す。

図６は、３次元ＣＦＤモデルにより生成した、流入口１０４から入って包囲体１００を通り抜ける流体の流れを視覚化した経路線を示す図である。図６に示すように、流入口１０４から入った流体のすべてが、排出口１０９から包囲体１００の外に出た。さらに、経路線により、流体の流れが一貫して、包囲体１００の上端部１０２に向かう上方向の流れであったことが示されている。流入口１０４から入って包囲体１００を通り抜ける流体の流れを描いた経路線に、旋回流や渦が含まれていないことが、流入口１０４から排出口１０９に至る流体の流れが実質的に層流であったことを示唆している。

図７は、ガラス物品３０２から発生する経路線を示す図である。本実施例では、ガラス物品３０２は、ガラスバイアルの形をとっている。経路線は、ガラス物品３０２の表面からの流体の流れを示している。このシミュレーションは、包囲体１００内でガラス物品３０２を２０００ＲＰＭの速度で回転させた場合を再現したものである。したがって、経路線がガラス物品３０２に巻き付いている。図６と同様に、図７の経路線もすべて排出口１０９に向かっており、これは、ガラス物品３０２と接触した流体で、入口ポート１０８から包囲体１００の外に出たものが全くなかったことを示唆している。

図８は、ガラス物品の表面における溶剤蒸気の濃度が質量基準で１１％であった場合の包囲体１００内における溶剤蒸気の濃度を示す図である。図８から、ガラス物品の表面から立ち上った溶剤蒸気が、入口ポート１０８からではなく、排出口１０９から包囲体１００の外に排出されたことがわかる。

図９は、入口ポート１０８から包囲体１００内への外気の流れを示す図である。詳細には、図９の経路線により、入口ポート１０８から包囲体１００に入った外気が、排出口１０９を通って包囲体１００の外に排出されたこと、そして、かかる外気が、包囲体１００のチャンバ領域１０６に入ることも、ガラス物品３０２に接触することもなかったことが示されている。さらに、入口ポート１０８から包囲体１００内への外気の流れにより、入口ポート１０８から包囲体１００の外に溶剤蒸気が漏れることを防ぐことができたと考えられる。

次に、直径１００μｍ、密度２０００ｋｇ／ｍ^３の球状微粒子を、入口ポート１０８から包囲体１００内に侵入させるシミュレーションを実施した。図１０に示す経路線により、これらの微粒子の大半が、包囲体１００のチャンバ領域１０６に入る前に、排出口１０９を介して包囲体１００から取り除かれたことが示されている。しかし、包囲体１００のチャンバ領域１０６に入り、ガラス物品３０２に接触した微粒子もあった。部品キャリアに、プレート３０３（図３）などの円板又はプレートを設けることにより、これらの大きな微粒子をチャンバ領域に入る前に捕捉することができるとともに、入口ポート１０８から侵入するさらに小さな微粒子と空気を、排出口１０９に導いて包囲体から取り除くことを助けることができると考えられる。

さらに、部品キャリア３００もガラス物品３０２もない包囲体１００を通り抜ける流体の流れについても、モデリングを行った。直径１００μｍ、密度２０００ｋｇ／ｍ^３の球状微粒子を、入口ポート１０８から包囲体１００内に侵入させるシミュレーションを実施した。図１１は、入口ポート１０８から包囲体１００に入った微粒子が、排出口１０９から包囲体１００の外に排出される様子を表す経路線を示している。入口ポート１０８内の空間を占める把持部材３０１を設けなくても、微粒子のチャンバ領域１０６への侵入は起こらなかった。したがって、直径１００μｍ未満、密度２０００ｋｇ／ｍ^３の異物が、入口ポート１０８における把持部材３０１の隙間の空間から包囲体１００内に侵入するとは考えにくい。

本開示の第１の態様では、制御環境を提供するための包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比は１：２～１：５とすることができる。中心平面は、包囲体の流入口及び入口ポートを通る。排出口は、中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する。

本開示の第２の態様は、中心平面に関して鏡映対称性を有している、第１の態様を含み得る。

本開示の第３の態様は、包囲体の幅が、２００ｍｍ～９００ｍｍの距離をかけてＷ_inletからＷ_chamberに変化する、第１又は第２の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第４の態様は、Ｗ_inletが４ｍｍ～４５ｍｍである、第１～第３の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第５の態様は、Ｗ_chamberが２０ｍｍ～９０ｍｍである、第１～第４の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第６の態様は、包囲壁が、過渡領域内に、変曲点を有するＳ字湾曲を備えている、第１～第５の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第７の態様は、排出口軸が、中心平面に対して垂直である、第１～第６の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第８の態様では、ガラス物品を製造するための製造ラインは、包囲体と、部品キャリアと、を備える。包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比は１：２～１：５とすることができる。中心平面は、包囲体の流入口及び入口ポートを通る。排出口は、中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する。部品キャリアの把持部材は、入口ポートを通るように配置され、部品キャリアは、包囲体のチャンバ領域を通過させるようにガラス物品を移動するように構成される。

本開示の第９の態様は、部品キャリアが、入口ポートとチャンバ領域の間に配置されるとともに中心平面に垂直な平面に沿って延在するプレートを備え、把持部材が、プレートを貫通して延在する、第８の態様を含み得る。

本開示の第１０の態様は、プレートが、Ｗ_chamber以上である幅Ｗ_plateを有している、第９の態様を含み得る。

本開示の第１１の態様は、入口ポートが、幅Ｗ_entryを有しており、プレートの幅Ｗ_plateが、入口ポートの幅Ｗ_entryよりも大きい、第９又は第１０の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第１２の態様は、入口ポートの幅Ｗ_entryが、チャンバ領域の幅Ｗ_chamberよりも小さい、第９～第１１の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第１３の態様は、プレートが、排出口内まで延びている、第９～第１２の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第１４の態様は、プレートが、Ｗ_chamber以上の直径を有する円板で構成される、第９の態様を含み得る。

本開示の第１５の態様は、排出口軸が、中心平面に対して垂直である、第８～第１４の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第１６の態様では、被膜された物品を搬送する方法は、被膜された物品を包囲体内に配置するステップと、流入口から包囲体に流体の流れを供給するステップと、排出口から包囲体の外に流体の流れを排出するステップと、包囲体を通り且つ中心平面に実質的に平行な経路に沿って、被膜された物品を移動させるステップと、を含む。包囲体は、包囲体の上端部及び包囲体の下端部を通って延在し、包囲体の幅に沿って包囲体を二等分する中心平面と、包囲体の下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、包囲体の流入口から上端部まで延在する包囲壁と、包囲体の上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、入口ポートと包囲壁のチャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備える。包囲壁は、チャンバ領域、及び流入口とチャンバ領域との間の過渡領域を含む。チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、チャンバ領域にわたり実質的に一定である。過渡領域において、包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比は１：２～１：５とすることができる。中心平面は、包囲体の流入口及び入口ポートを通り、排出口は、中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する。

本開示の第１７の態様は、包囲体を通過させて被膜された物品を移動させるステップ中に、被膜された物品から蒸気が放出され、当該蒸気が排出口を通して包囲体から除去される、第１６の態様を含み得る。

本開示の第１８の態様は、被膜された物品を移動させるステップが、被膜された物品の中心に位置し且つ中心平面に実質的に平行な軸を中心に、被膜された物品を回転させるステップをさらに含む、第１６又は第１７の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第１９の態様は、被膜された物品を、１０００～３０００ｒｐｍの速度で回転する、第１８の態様を含み得る。

本開示の第２０の態様は、包囲体内の圧力が、外気圧よりも小さい、第１６～第１８の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第２１の態様は、包囲体の外に流体の流れを排出するステップが、排出口に真空を印加するステップを含む、第１６～第２０の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第２２の態様は、包囲体を通り抜ける流体の流れが、実質的に層流である、第１６～第２１の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第２３の態様は、包囲体に供給される流体が、２０～２５℃の温度及び６０％未満の相対湿度を有している、第１６～第２２の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第２４の態様は、包囲体に流体の流れを供給するステップが、空気をＨＥＰＡフィルタに通すステップをさらに含む、第１６～第２３の態様のいずれかを含み得る。

本開示の第２５の態様は、包囲体に供給される流体が、被膜された物品が包囲体内で硬化する３００℃以上の温度を有している、第１６～第２４の態様のいずれかを含み得る。

当業者であれば、本明細書に記載の実施形態の趣旨及び範囲から逸脱しない範囲で、これらの実施形態に種々の変形及び変更を加えることができることは明らかであろう。当業者であれば、本開示の実施形態の意図及び趣旨を盛り込んだ上で、これらの実施形態の変形、組み合わせ、部分的組み合わせ、及び変更を想到することができると考えられるため、本開示の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にあるすべてを含むと解釈すべきものである。

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
制御環境を提供するための包囲体であって、
前記包囲体の上端部及び前記包囲体の下端部を通って延在し、前記包囲体の幅に沿って前記包囲体を二等分する中心平面と、
前記包囲体の前記下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、
前記包囲体の前記流入口から前記上端部まで延在する包囲壁であって、該包囲壁は、チャンバ領域、及び前記流入口と前記チャンバ領域との間の過渡領域を含み、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、前記チャンバ領域にわたり実質的に一定であり、前記過渡領域において、前記包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比が１：２～１：５である、包囲壁と、
前記包囲体の前記上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、
前記入口ポートと前記包囲壁の前記チャンバ領域との間に設けられた排出口と、
を備え、
前記中心平面が、前記包囲体の前記流入口及び前記入口ポートを通り、
前記排出口が、前記中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する、包囲体。

実施形態２
前記中心平面に関して鏡映対称性を有している、実施形態１に記載の包囲体。

実施形態３
前記包囲体の幅が、２００ｍｍ～９００ｍｍの距離をかけてＷ_inletからＷ_chamberに変化する、請求項１に記載の包囲体。

実施形態４
Ｗ_inletが４ｍｍ～４５ｍｍである、実施形態１に記載の包囲体。

実施形態５
Ｗ_chamberが２０ｍｍ～９０ｍｍ、実施形態１に記載の包囲体。

実施形態６
前記包囲壁は、前記過渡領域内に、変曲点を有するＳ字湾曲を備えている、実施形態１に記載の包囲体。

実施形態７
前記排出口軸が、前記中心平面に対して垂直である、実施形態１に記載の包囲体。

実施形態８
包囲体と、
部品キャリアと、
を備える、ガラス物品を製造するための製造ラインであって、
前記包囲体は、
前記包囲体の上端部及び前記包囲体の下端部を通って延在し、前記包囲体の幅に沿って前記包囲体を二等分する中心平面と、
前記包囲体の前記下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、
前記包囲体の前記流入口から前記上端部まで延在する包囲壁であって、該包囲壁は、チャンバ領域、及び前記流入口と前記チャンバ領域との間の過渡領域を含み、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、前記チャンバ領域にわたり実質的に一定であり、前記過渡領域において、前記包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比が１：２～１：５である、包囲壁と、
前記包囲体の前記上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、
前記入口ポートと前記包囲壁の前記チャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備え、
前記中心平面が、前記包囲体の前記流入口及び前記入口ポートを通り、
前記排出口が、前記中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在し、
前記部品キャリアの把持部材が、前記入口ポートを通るように配置され、
前記部品キャリアが、前記包囲体の前記チャンバ領域を通過させるようにガラス物品を移動するように構成されている、製造ライン。

実施形態９
前記部品キャリアが、前記入口ポートと前記チャンバ領域の間に配置されるとともに前記中心平面に垂直な平面に沿って延在するプレートを備え、
前記把持部材が、前記プレートを貫通して延在する、実施形態８に記載の製造ライン。

実施形態１０
前記プレートが、Ｗ_chamber以上である幅Ｗ_plateを有している、実施形態９に記載の製造ライン。

実施形態１１
前記入口ポートが、幅Ｗ_entryを有しており、
前記プレートの幅Ｗ_plateが、前記入口ポートの幅Ｗ_entryよりも大きい、実施形態９に記載の製造ライン。

実施形態１２
前記入口ポートの幅Ｗ_entryが、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberよりも小さい、実施形態１１に記載の製造ライン。

実施形態１３
前記プレートが、前記排出口内まで延びている、実施形態９に記載の製造ライン。

実施形態１４
前記プレートが、Ｗ_chamber以上の直径を有する円板で構成される、実施形態９に記載の製造ライン。

実施形態１５
前記排出口軸が、前記中心平面に対して垂直である、実施形態８に記載の製造ライン。

実施形態１６
被膜された物品を搬送する方法であって、該方法は、
前記被膜された物品を包囲体内に配置するステップであって、
前記包囲体が、
前記包囲体の上端部及び前記包囲体の下端部を通って延在し、前記包囲体の幅に沿って前記包囲体を二等分する中心平面と、
前記包囲体の前記下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、
前記包囲体の前記流入口から前記上端部まで延在する包囲壁であって、該包囲壁は、チャンバ領域、及び前記流入口と前記チャンバ領域との間の過渡領域を含み、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、前記チャンバ領域にわたり実質的に一定であり、前記過渡領域において、前記包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比が１：２～１：５である、包囲壁と、
前記包囲体の前記上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、
前記入口ポートと前記包囲壁の前記チャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備え、
前記中心平面が、前記包囲体の前記流入口及び前記入口ポートを通り、
前記排出口が、前記中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する、配置するステップと、
前記流入口から前記包囲体に流体の流れを供給するステップと、
前記排出口から前記包囲体の外に流体の流れを排出するステップと、
前記包囲体を通り且つ前記中心平面に実質的に平行な経路に沿って、前記被膜された物品を移動させるステップと、
を含む方法。

実施形態１７
前記包囲体を通過させて前記被膜された物品を移動させるステップ中に、前記被膜された物品から蒸気が放出され、
該蒸気が前記排出口を通して前記包囲体から除去される、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１８
前記被膜された物品を移動させるステップが、前記被膜された物品の中心に位置し且つ前記中心平面に実質的に平行な軸を中心に、該被膜された物品を回転させるステップをさらに含む、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１９
前記被膜された物品を、１０００～３０００ｒｐｍの速度で回転する、実施形態１８に記載の方法。

実施形態２０
前記包囲体内の圧力が、外気圧よりも小さい、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２１
前記包囲体の外に流体の流れを排出するステップが、前記排出口に真空を印加するステップを含む、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２２
前記包囲体を通り抜ける前記流体の流れが、実質的に層流である、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２３
前記包囲体に供給される前記流体が、２０～２５℃の温度及び６０％未満の相対湿度を有している、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２４
前記包囲体に前記流体の流れを供給するステップが、空気をＨＥＰＡフィルタに通すステップをさらに含む、実施形態１６に記載の方法。

実施形態２５
前記包囲体に供給される前記流体が、３００℃以上の温度を有している、実施形態１６に記載の方法。

１００ 包囲体
１０１ 中心平面
１０２ 上端部
１０３ 下端部
１０４ 流入口
１０５ 包囲壁
１０６ チャンバ領域
１０７ 過渡領域
１０８ 入口ポート
１０９ 排出口
１１０ Ｗ_inlet
１１１ Ｗ_chamber
１１３ Ｗ_entry
１５５ （包囲壁の）内表面
１５７ （包囲壁の湾曲の）変曲点
１５８ （入口ポートの）内表面
２０１、２０２、２０３、２０４ フロー線
３００ 部品キャリア
３０１ 把持部材
３０２ ガラス物品
３０３ プレート
３０４ Ｗ_plate
５０１ 被膜装置
５０２ 硬化装置
５０３ 流体源
５０４ 真空源
５０５ 溶剤回収システム
５１０、５１１ マニホールド

Claims (10)

1. 制御環境を提供するための包囲体であって、
   前記包囲体の上端部及び前記包囲体の下端部を通って延在し、前記包囲体の幅に沿って前記包囲体を二等分する中心平面と、
   前記包囲体の前記下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、
   前記包囲体の前記流入口から前記上端部まで延在する包囲壁であって、該包囲壁は、チャンバ領域、及び前記流入口と前記チャンバ領域との間の過渡領域を含み、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、前記チャンバ領域にわたり実質的に一定であり、前記過渡領域において、前記包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比が１：２～１：５である、包囲壁と、
   前記包囲体の前記上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、
   前記入口ポートと前記包囲壁の前記チャンバ領域との間に設けられた排出口と、
   を備え、
   前記中心平面が、前記包囲体の前記流入口及び前記入口ポートを通り、
   前記排出口が、前記中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する、包囲体。
2. 前記中心平面に関して鏡映対称性を有している、請求項１に記載の包囲体。
3. 前記包囲壁は、前記過渡領域内に、変曲点を有するＳ字湾曲を備えている、請求項１に記載の包囲体。
4. 包囲体と、
   部品キャリアと、
   を備える、ガラス物品を製造するための製造ラインであって、
   前記包囲体は、
   前記包囲体の上端部及び前記包囲体の下端部を通って延在し、前記包囲体の幅に沿って前記包囲体を二等分する中心平面と、
   前記包囲体の前記下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、
   前記包囲体の前記流入口から前記上端部まで延在する包囲壁であって、該包囲壁は、チャンバ領域、及び前記流入口と前記チャンバ領域との間の過渡領域を含み、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、前記チャンバ領域にわたり実質的に一定であり、前記過渡領域において、前記包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比が１：２～１：５である、包囲壁と、
   前記包囲体の前記上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、
   前記入口ポートと前記包囲壁の前記チャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備え、
   前記中心平面が、前記包囲体の前記流入口及び前記入口ポートを通り、
   前記排出口が、前記中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在し、
   前記部品キャリアの把持部材が、前記入口ポートを通るように配置され、
   前記部品キャリアが、前記包囲体の前記チャンバ領域を通過させるようにガラス物品を移動するように構成されている、製造ライン。
5. 前記部品キャリアが、前記入口ポートと前記チャンバ領域の間に配置されるとともに前記中心平面に垂直な平面に沿って延在するプレートを備え、
   前記把持部材が、前記プレートを貫通して延在する、請求項４に記載の製造ライン。
6. 前記入口ポートが、幅Ｗ_entryを有し、前記プレートが、幅Ｗ_plateを有しており、
   前記プレートの幅Ｗ_plateが、Ｗ_chamber以上であるか又は前記入口ポートの幅Ｗ_entryよりも大きい、請求項５に記載の製造ライン。
7. 前記入口ポートの幅Ｗ_entryが、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberよりも小さい、請求項６に記載の製造ライン。
8. 被膜された物品を搬送する方法であって、該方法は、
   前記被膜された物品を包囲体内に配置するステップであって、
   前記包囲体が、
   前記包囲体の上端部及び前記包囲体の下端部を通って延在し、前記包囲体の幅に沿って前記包囲体を二等分する中心平面と、
   前記包囲体の前記下端部に設けられ、流入口幅Ｗ_inletを有する流入口と、
   前記包囲体の前記流入口から前記上端部まで延在する包囲壁であって、該包囲壁は、チャンバ領域、及び前記流入口と前記チャンバ領域との間の過渡領域を含み、前記チャンバ領域の幅Ｗ_chamberは、前記チャンバ領域にわたり実質的に一定であり、前記過渡領域において、前記包囲体の幅はＷ_chamberからＷ_inletまで減少し、Ｗ_chamberとＷ_inletの比が１：２～１：５である、包囲壁と、
   前記包囲体の前記上端部に設けられ、部品キャリアを受け入れるように構成された入口ポートと、
   前記入口ポートと前記包囲壁の前記チャンバ領域との間に設けられた排出口と、を備え、
   前記中心平面が、前記包囲体の前記流入口及び前記入口ポートを通り、
   前記排出口が、前記中心平面に対して非ゼロ角度をなす方向に向けられる排出口軸に沿って延在する、配置するステップと、
   前記流入口から前記包囲体に流体の流れを供給するステップと、
   前記排出口から前記包囲体の外に流体の流れを排出するステップと、
   前記包囲体を通り且つ前記中心平面に実質的に平行な経路に沿って、前記被膜された物品を移動させるステップと、
   を含む方法。
9. 前記包囲体を通過させて前記被膜された物品を移動させるステップ中に、前記被膜された物品から蒸気が放出され、
   該蒸気が前記排出口を通して前記包囲体から除去される、請求項８に記載の方法。
10. 前記被膜された物品を移動させるステップが、前記被膜された物品の中心に位置し且つ前記中心平面に実質的に平行な軸を中心に、該被膜された物品を回転させるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。

Images