JP6066334B2 - フュージョンドロー装置および方法 - Google Patents

Description

関連出願の説明

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、２０１１年２月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／４４７２３５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。

本発明は、一般に、ガラスリボンをフュージョンドローする装置および方法に関し、特にガラスリボンをフュージョンドローし、かつガラスリボンのエッジ部分を取り除く、装置および方法に関する。

ＬＣＤ板ガラスなどの種々のガラス製品を成形するために、ガラス製造装置が一般的に使用されている。溶融ガラスを成形ウェッジ上に下方へと流し、かつエッジローラを、ガラスリボンの対向端部部分に形成されたビードに係合させるように用いることによって、板ガラスを製造するものが知られている。

以下に、詳細な説明の中で説明するいくつかの態様例の基本的な理解を提供するために、本開示の簡単な概要を示す。

一態様例において、フュージョンドロー方法は、成形ウェッジの、下流方向に沿って集束して底部を形成している下方傾斜成形面部分の対の上に、溶融ガラスを流すステップを含む。この方法は、一対の対向するエッジ部分と、この対向するエッジ部分の間に横方向に広がる中心部分とを備え、かつ各対向するエッジ部分の外側端部に中心部分の厚さよりも厚いエッジビードを含んでいる、ガラスリボンを、底部から粘性ゾーン内へと延伸するステップをさらに含む。この方法は、エッジ部分を粘性ゾーン内において中心部分から分離させるステップをさらに含む。この方法はその後、ガラスリボンの中心部分を、粘性ゾーンから硬化ゾーン内へと延伸するステップを含む。この方法はその後、ガラスリボンの中心部分を、硬化ゾーンから弾性ゾーンへと延伸するステップを含む。

本態様の一実施の形態によれば、エッジ部分を、各エッジ部分に関連する少なくとも１つの対応する係合ローラを用いて、中心部分から分離させる。

本態様の別の実施形態によれば、エッジ部分を、各エッジ部分に関連する対応する係合ローラ対を用いて、中心部分から夫々分離させる。

本態様のさらに別の実施形態によれば、係合ローラ対のうちの少なくとも一方は、対応するエッジ部分を中心部分から分離させる環状ナイフエッジを含んでいる。

本態様の別の実施形態によれば、係合ローラ対のうちの夫々が環状ナイフエッジを含み、これらの環状ナイフエッジが共同して、対応するエッジ部分を中心部分から分離させる。

本態様のさらに別の実施形態によれば、この方法は、各エッジビードを、エッジビードの夫々と粘性ゾーン内で係合する対応するエッジローラ対を用いて動かすステップをさらに含む。

本態様のさらに別の実施形態によれば、エッジ部分の夫々を、対応するエッジローラ対と同じ回転軸に沿って同軸上に位置合わせされた少なくとも１つの対応する係合ローラを用いて、中央部分から分離させる。

本態様の別の実施形態によれば、分離させるステップおよび各エッジビードを動かすステップは両方とも、成形ウェッジの底部から実質的に同じ下流距離の位置で行われる。

本態様のさらに別の実施形態によれば、分離させるステップは、対応するエッジローラ対が対応するエッジビードを動かす位置よりも、底部からさらに下流で行われる。

本態様のさらに別の実施形態によれば、ガラスリボンは、弾性ゾーンにおいて、ガラスリボンの中心部分に係合する駆動ローラによって延伸される。

本態様のさらなる実施形態によれば、ガラスリボンの中心部分はガラスリボンのスプールに巻かれる。

別の態様によれば、フュージョンドロー方法は、成形ウェッジの、下流方向に沿って集束して底部を形成している下方傾斜成形面部分の対の上に、溶融ガラスを流すステップを含む。この方法は、一対の対向するエッジ部分と、この対向するエッジ部分の間に横方向に広がる中心部分とを備え、かつ各対向するエッジ部分の外側端部に中心部分の厚さよりも厚いエッジビードを含んでいる、ガラスリボンを、底部から粘性ゾーン内へと延伸するステップをさらに含む。この方法は、下流方向に延在し、かつ対応するエッジ部分の外側端部から横方向に距離を空けて離れて設けられる、破断線であって、ガラスリボンの中心部分の厚さよりもガラスリボンの厚さが薄いこの破断線を形成するように、各対向するエッジ部分を粘性ゾーン内で薄化するステップをさらに含む。この方法はその後、ガラスリボンを粘性ゾーンから硬化ゾーン内へと延伸するステップを含む。この方法はその後、ガラスリボンを硬化ゾーンから弾性ゾーンへと延伸するステップを含む。この方法は、ガラスリボンを硬化ゾーン内へと延伸するステップの間またはこのステップの後の、任意の時点で、各対向するエッジ部分を中心部分から破断線で切り離すステップをさらに含む。

本態様の一例によれば、各対向するエッジ部分は、各エッジ部分に関連する少なくとも１つの係合ローラを用いて薄化される。

本態様のさらに別の実施形態によれば、各対向するエッジ部分は、各エッジ部分に関連する対応する係合ローラ対を用いて薄化される。

本態様のさらに別の実施形態によれば、係合ローラ対のうちの少なくとも一方が、対応する対向するエッジ部分を薄化する環状ナイフエッジを含んでいる。

本態様のさらに別の実施形態によれば、係合ローラ対のうちの夫々が環状ナイフエッジを含み、これらの環状ナイフエッジが共同して、対応する対向するエッジ部分を薄化する。

本態様のさらなる実施形態によれば、係合ローラ対が、環状ナイフエッジを備えた第１係合ローラと、この環状ナイフエッジと共同して対応する対向するエッジ部分を薄化する、環状溝を備えた第２係合ローラとを含む。

本態様の別の実施形態によれば、この方法は、各エッジビードを、エッジビードの夫々と粘性ゾーン内で係合する対応するエッジローラ対を用いて動かすステップを含む。

本態様の別の実施形態によれば、エッジ部分の夫々を、対応するエッジローラ対と同じ回転軸に沿って同軸上に位置合わせされた少なくとも１つの対応する係合ローラを用いて薄化する。

本態様のさらなる実施形態によれば、薄化するステップおよび各エッジビードを動かすステップは両方とも、成形ウェッジの底部から実質的に同じ下流距離の位置で行われる。

本態様の別の実施形態によれば、薄化するステップは、対応するエッジローラ対が対応するエッジビードを動かす位置よりも、底部からさらに下流で行われる。

本態様のさらに別の実施形態によれば、ガラスリボンは、弾性ゾーンにおいて、ガラスリボンの中心部分に係合する駆動ローラによって延伸される。

本態様のさらに別の実施形態例によれば、ガラスリボンの中心部分はガラスリボンのスプールに巻かれる。

別の態様によれば、フュージョンドロー装置が、成形ウェッジの下方傾斜成形面部分対を備えている。この下方傾斜成形面部分は、下流方向に沿って集束して底部を形成している。このフュージョンドロー装置は、底部から延伸されるガラスリボンのエッジ部分のエッジビードを、ガラスリボンの粘性ゾーン内において動かすよう構成された、エッジローラ対をさらに備えている。またこのフュージョンドロー装置は、係合ローラ対を含んでいる。この係合ローラ対のうちの少なくとも一方は、ガラスリボンの粘性ゾーン内において係合ローラ対のうちの他方と共同してエッジ部分を薄化させるようにまたはエッジ部分をガラスリボンの中心部分から分離させるように構成された、環状ナイフエッジを含んでいる。このフュージョンドロー装置はさらに、エッジローラ対および係合ローラ対の下流に位置する、駆動ローラ対を含んでいる。この駆動ローラ対は、ガラスリボンの弾性ゾーン内においてガラスリボンの中心部分に係合して、このガラスリボンを成形ウェッジの底部から延伸するように構成されている。

本態様の一例によれば、係合ローラ対のうちの各係合ローラは、共同してエッジ部分を薄化または分離させるように構成された、環状ナイフエッジを含んでいる。

本態様の別の例によれば、係合ローラ対はエッジローラ対の下流に位置している。

本態様のさらに別の例によれば、エッジローラ対および係合ローラ対は、同じ回転軸に沿って同軸上に位置合わせされている。

本態様のさらに別の例によれば、係合ローラ対の夫々は、エッジローラ対の対応する一方に連結されている。

本態様のさらなる例によれば、力機構が、エッジ部分の薄化またはエッジ部分の中心部分からの分離を促進するよう、係合ローラ対を互いに向かって付勢するように構成されている。

これらおよび他の態様は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むと、よりよく理解される。

一例のフュージョンドロー装置の概略図 図１のフュージョンドロー装置の拡大部分斜視図 一例の係合ローラ対を示した図 係合ローラ対の別の例を示した図 係合ローラ対のさらに別の例を示した図 係合ローラをエッジローラに柔軟に連結させる一例の機構を示した断面図 ガラスリボンを成形ウェッジからフュージョンドローする方法を示した図 ガラスリボンを成形ウェッジからフュージョンドローする別の方法を示した図 図７および８の線９−９に沿った断面図 図７および８の線１０−１０に沿った断面図であって、ガラスリボンの中心部分からエッジ部分を取り除く方法を説明した図 図７および８の線１０−１０に沿った断面図であって、ガラスリボンの中心部分からエッジ部分を取り除くさらなる方法を説明した図 図７および８の線１０−１０に沿った断面図であって、ガラスリボンの中心部分からエッジ部分を取り除く別の方法と、中心部分のエッジを修復する方法とを説明した図 ガラスリボンを成形ウェッジからフュージョンドローするさらに別の方法を示した図 ガラスリボンを成形ウェッジからフュージョンドローするさらに別の方法を示した図 図１３および１４の線１５−１５に沿った断面図

ここで、実施形態例を示している添付の図面を参照し、例を以下でより詳細に説明する。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。ただし、態様は多くの異なる形で具現化し得、本書に明記される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。

図１は、後にガラスシートへと加工するためにガラスリボン１０３をフュージョンドローする、フュージョンドロー装置１０１の概略図を示している。フュージョンドロー装置１０１は、バッチ材料１０７を貯蔵容器１０９から受け入れるよう構成された溶解槽１０５を含んでもよい。バッチ材料１０７は、モータ１１３で動くバッチ送出装置１１１により導入することができる。随意的なコントローラ１１５を、モータ１１３を駆動して所望量のバッチ材料１０７を矢印１１７で示したように溶解槽１０５に導入するように構成してもよい。ガラス金属プローブ１１９を使用して直立管１２３内のガラス溶融物１２１のレベルを計測してもよく、さらに計測した情報を、通信回線１２５を用いてコントローラ１１５に伝えてもよい。

フュージョンドロー装置１０１は、清澄管などの清澄槽１２７を、第１接続管１２９を用いて溶解槽１０５に連結させて溶解槽１０５の下流の位置にさらに含んでもよい。撹拌チャンバなどの混合槽１３１を、清澄槽１２７の下流にさらに位置付けてもよく、さらにボウルなどの送出槽１３３が混合槽１３１の下流に位置付けられ得る。図示のように、第２接続管１３５が清澄槽１２７を混合槽１３１に連結させ、かつ第３接続管１３７が混合槽１３１を送出槽１３３に連結させてもよい。さらに図示しているように、ガラス溶融物１２１を送出槽１３３から成形槽１４３の注入口１４１に送出するために、下降管１３９を設けてもよい。図示のように、溶解槽１０５、清澄槽１２７、混合槽１３１、送出槽１３３、および成形槽１４３は、フュージョンドロー装置１０１沿いに連続して位置付けられ得るガラス溶融ステーションの例である。

溶解槽１０５は典型的には、耐火性（例えば、セラミック）レンガなどの耐火性材料から作製される。フュージョンドロー装置１０１は、典型的には白金、または、白金ロジウム、白金イリジウム、およびこれらを組み合わせたものなどの白金含有金属から作製された、構成要素をさらに含み得るが、この構成要素は、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、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、およびこれらの合金、および／または二酸化ジルコニウムなどの、耐火性金属を含むものでもよい。白金含有構成要素は、第１接続管１２９、清澄槽１２７（例えば、清澄管）、第２接続管１３５、直立管１２３、混合槽１３１（例えば、撹拌チャンバ）、第３接続管１３７、送出槽１３３（例えば、ボウル）、下降管１３９、および注入口１４１のうちの１以上を含み得る。成形槽１４３も耐火性材料から作製され、ガラスリボン１０３を成形するように設計される。

図２は、図１のフュージョンドロー装置１０１の線２−２に沿った断面斜視図である。図示のように、成形槽１４３は成形ウェッジ２０１を含み、成形ウェッジ２０１は、この成形ウェッジ２０１の対向端部間に延在している一対の下方傾斜成形面部分２０７、２０９を備えている。この下方傾斜成形面部分２０７、２０９の対は、下流方向２１１に沿って集束して底部２１３を形成している。延伸面２１５は底部２１３を通って延在する面であり、ガラスリボン１０３はこの延伸面２１５に沿って下流方向２１１に延伸され得る。図示では延伸面２１５は底部２１３を二等分し得るものであるが、延伸面２１５は底部２１３に対して他の向きに延在しているものでもよい。

成形槽１４３は、下方傾斜成形面部分２０７、２０９対の少なくとも一方と交わる、１以上のエッジ誘導部材２１７を随意的に含んでもよい。さらなる例において、１以上のエッジ誘導部材は下方傾斜成形面部分２０７、２０９の両方と交わり得る。さらなる例において、エッジ誘導部材を成形ウェッジ２０１の対向端部の夫々に設けてもよく、このときガラスリボン１０３のエッジは、エッジ誘導部材を離れて流れていく溶融ガラスで形成される。例えば図２に示したように、エッジ誘導部材２１７を第１対向端部２０３に設けてもよく、かつ第２の同一のエッジ誘導部材（図示なし）を第２対向端部（図示なし）に設けてもよい。各エッジ誘導部材を、下方傾斜成形面部分２０７、２０９の両方に交わるように構成してもよい。各エッジ誘導部材２１７を互いに実質的に同一のものとしてもよいが、さらなる例では、エッジ誘導部材を異なる特性を有するものとすることができる。種々の成形ウェッジおよびエッジ誘導部材の構成を、本開示の態様で使用することができる。例えば本開示の態様は、その夫々の全体が参照することにより本書に組み込まれる、米国特許第３，４５１，７９８号明細書、同第３，５３７，８３４号明細書、同第７，４０９，８３９号明細書、および／または２００９年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／１５５，６６９号明細書において開示されている、成形ウェッジおよびエッジ誘導部材の構成と共に使用することができる。

図１および２を参照すると、フュージョンドロー装置１０１はさらに、底部２１３から延伸されるガラスリボン１０３の第１エッジ部分１４９ａの第１エッジビード１４７ａをガラスリボンの粘性ゾーン内において動かすよう構成された、エッジローラ対１４５ａを含み得る。このエッジローラが共に、傾斜面部分２０７、２０９を離れて流れてきた溶融ガラスのエッジを押圧することによって第１エッジビード１４７ａを動かし、適切に形成された第１エッジビード１４７ａを提供することができる。同様に、フュージョンドロー装置１０１は、ガラスリボン１０３の第２エッジ部分１４９ｂの第２エッジビード１４７ｂを動かすよう構成された、第２エッジローラ対１４５ｂをさらに含み得る。

図１および２にさらに示されているように、フュージョンドロー装置１０１は第１エッジビード１４７ａに関連する第１係合ローラ対１５１ａと、第２エッジビード１４７ｂに関連する第２係合ローラ対１５１ｂとをさらに含み得る。１以上のモータ１５３ａを提供して、第１エッジローラ対１４５ａおよび／または第１係合ローラ対１５１ａを回転させることができる。同様に、１以上のモータ１５３ｂを提供して、第２エッジローラ対１４５ｂおよび／または第２係合ローラ対１５１ｂを回転させることができる。

図１にさらに示したように、フュージョンドロー装置１０１は、第１エッジローラ対１４５ａおよび第１係合ローラ対１５１ａの下流に設けられた、第１駆動ローラ対１５５ａを含み得る。第１駆動ローラ対１５５ａは、ガラスリボンの弾性ゾーン内において中心部分１４９ｃと係合して、ガラスリボンを成形ウェッジ２０１の底部２１３から延伸するように構成されている。１以上のモータ１５７ａを提供して、第１駆動ローラ対１５５ａを駆動させることができる。フュージョンドロー装置１０１は、第２エッジローラ対１４５ｂおよび第２係合ローラ対１５１ｂの下流に設けられた、第２駆動ローラ対１５５ｂをさらに含み得る。第２駆動ローラ対１５５ｂもまた、ガラスリボンの弾性ゾーン内において中心部分１４９ｃと係合して、ガラスリボンを成形ウェッジ２０１の底部２１３から延伸するように構成されている。１以上のモータ１５７ｂを提供して、第２駆動ローラ対１５５ｂを駆動させることができる。

図３は、一例によるエッジローラおよび係合ローラの配置例を示したものである。一方の側を図３に対して図示し説明するが、反対側はこの第１の側と左右対称に現れ得る。図示のように、第１エッジローラ対１４５ａは、モータ１５３ａによって第１回転軸３０７に関し方向３０５に回転させることができる第１シャフト３０３上に取り付けられた、第１エッジローラ３０１を含み得る。同様に、第１エッジローラ対１４５ａは、モータ１５３ａによって第２回転軸３１５に関し方向３１３に回転させることができる第２シャフト３１１上に取り付けられた、第２エッジローラ３０９を含み得る。一例において、エッジローラ３０１、３０９が第１エッジビード１４７ａを十分に押圧することができるよう、第１シャフト３０３および第２シャフト３１１は夫々第１エッジローラ３０１および第２エッジローラ３０９を、領域３１７内において互いに実質的に堅く取り付けてもよい。

図３にさらに示されているように、第１係合ローラ対１５１ａは、第１可撓性連結部材３２１によって第１エッジローラ３０１に取り付けられ得る第１係合ローラ３１９を含んでもよい。第１可撓性連結部材３２１は、第１係合ローラ３１９を第１回転軸３０７に関して回転させることができる。したがって一例において、第１係合ローラ３１９を、同じ第１回転軸３０７に沿って第１エッジローラ３０１と同軸上に位置合わせしてもよい。第１係合ローラ対１５１ａは、第２可撓性連結部材３２５によって第２エッジローラ３０９に取り付けられ得る第２係合ローラ３２３をさらに含んでもよい。第２可撓性連結部材３２５は、第２係合ローラ３２３を第２回転軸３１５に関して回転させることができる。したがって一例において、第２係合ローラ３２３を、同じ第２回転軸３１５に沿って第２エッジローラ３０９と同軸上に位置合わせしてもよい。一例において、エッジローラ３０１、３０９がエッジビード１４７ａ上に載ってエッジビード１４７ａを動かすときに、係合ローラ３１９、３２３によって一貫した圧力をかけることができるよう、第１可撓性連結部材３２１および第２可撓性連結部材３２５は夫々第１係合ローラ３１９および第２係合ローラ３２３を、領域３２７内において互いに実質的に柔軟に取り付けてもよい。係合ローラ３１９、３２３を、成形ウェッジから延伸されているガラスリボンの自然の速さに極近い速さで運転するように駆動させてもよい。係合ローラ３１９、３２３は、同じ速さで回転してもよいし、あるいは意図的に異なった速さで回転してもよい。

係合ローラ対１５１ａの少なくとも一方は、環状のナイフエッジを含んでもよい。例えば、図３にさらに示されているように、第１係合ローラ３１９は環状ナイフエッジ３２９を含む。さらに、またはあるいは、第２係合ローラ３２３が同様のナイフエッジを含んでもよい。環状ナイフエッジ３２９は、他方の係合ローラと共同して、エッジ部分１４９ａを薄化したり、あるいはエッジ部分１４９ａをガラスリボン１０３の中心部分１４９ｃから分離させたりするように構成される。例えば、図３に示されているように、環状ナイフエッジ３２９は第２係合ローラ３２３の滑らかな円柱面３３１と共同して、第１エッジ部分１４９ａを破断線３３３に沿って薄化させる。代替の例では、十分な圧力を加えて、ガラスリボンを薄化するのではなく完全に分離させてもよい。

図３に示したように、随意的な力機構３３５を提供し、かつこの力機構３３５を、係合ローラ対１５１ａを互いに向かって付勢させるように構成することで、エッジ部分１４９ａを薄化したり、あるいはエッジ部分１４９ａを中心部分１４９ｃから分離させたりするのを促進することができる。図示のように、提供される場合には力機構３３５は、係合ローラ対１５１ａの各係合ローラ３１９、３２３の対応する環状部分上に載せることができる、ローラ３３７ａ、３３７ｂを含み得る。したがって、領域３２７により印加される力に加えて圧縮力が、所望の結合した圧力を提供するのをさらに助けて、薄化および／または中心部分１４９ｃからのエッジ部分１４９ａの完全な分離を促進することができる。

図４は、エッジローラおよび係合ローラの別の配置例を示している。一方の側を図４に対して図示し説明するが、反対側はこの第１の側と左右対称に現れ得る。図示のように、図４は図３に類似したあるいは同一のものであるが、ただし第１係合ローラ対１５１ａの第２係合ローラ４０１が滑らかな円柱面３３１ではなく環状溝４０３を含んでいる。したがって、第１係合ローラ３１９の環状ナイフエッジ３２９は、第２係合ローラ４０１の環状溝４０３と共同して破断線３３３を形成することができる。

図５は、エッジローラおよび係合ローラの別の配置例を示している。一方の側を図５に対して図示し説明するが、反対側はこの第１の側と左右対称に現れ得る。図示のように、図５は図３に類似したあるいは同一のものであるが、ただし第１係合ローラ対１５１ａの第２係合ローラ５０１が滑らかな円柱面３３１ではなく第２環状ナイフエッジ５０３を含んでいる。したがって、第１係合ローラ３１９の環状ナイフエッジ３２９は、第２係合ローラ５０１の第２環状ナイフエッジ５０３と共同して、第１エッジ部分１４９ａを薄化したり、あるいは第１エッジ部分１４９ａを中心部分１４９ｃから分離させたりすることができる。

図６は、例えば図３〜５に示したような、係合ローラをエッジローラに同軸上に取り付けるために使用され得る、機構６０１の一例を示している。図示のように機構６０１は、図３〜５に示したエッジローラ３０１、３０９に設計および動作が類似した、エッジローラ６０３を含んでいる。このエッジローラはシャフト６０５を含み、このシャフト６０５は、エッジローラをモータ１５３ａに実質的に堅く取り付けるために使用されるシャフト３０３、３１１に類似したものでもよい。機構６０１は、図３に示したナイフエッジ３２９に類似している環状ナイフエッジ６０９を備えた、係合ローラ６０７をさらに含んでいる。図示していないが、係合ローラは、図４に示した環状溝４０３に類似した環状溝を代わりに含んだものでもよいし、あるいは図３に図示した実質的に滑らかな円柱面３３１で表されるような実質的に滑らかなものでもよい。

係合ローラ６０７は、成形装置に関連した高温環境から熱シールド６１３を用いて保護することができる可撓性連結部材６１１を介して、エッジローラ６０３に取り付けてもよい。機構６０１の内部には、エッジローラ６０３および係合ローラ６０７の冷却を促進する、流体冷却装置を含んでもよい。内側導管は、第２セグメント６１７に連結された第１セグメント６１５を含み得る。第１セグメント６１５は外側導管６１９を通って延在するように設計してもよい。

外側導管６１９は、エッジローラ６０３を冷却するように設計することができる。例えば、空気を外側導管６１９と第１セグメント６１５との間のエリア内に送り込んで、エッジローラ６０３内に画成されたチャンバ６２１に入るようにしてもよい。次いで熱伝達により、エッジローラ６０３からチャンバ６２１内の空気へと熱を取り込むことができる。その後加圧空気は、シャフト６０５のボア孔６２３と外側導管６１９との間に画成されたエリア内へと戻るようにシャフト６０５を通って移動して、機構６０１から出る。

内側導管を、係合ローラ６０７を冷却するようにさらに設計することができる。空気を、内側導管に通過させてから、端部６２５で出て行くようにしてもよい。空気が図示の環状羽根６２７などの熱交換器とぶつかることによって、係合ローラ６０７から可撓性連結部材６１１内の空気への熱伝達を促進することができる。加圧された熱風は、その後可撓性連結部材６１１を通って戻り、エッジローラ６０３のチャンバ６２１を通過して、シャフトのボア孔６２３から出ることができる。動作中、熱シールド６１３によって表面温度を、ガラスとの熱放射による熱伝達を確実に最小に抑え得るほど高いままとすることができると同時に、流体冷却装置によって機構６０１の他の構成要素を、熱破損を防ぐよう十分低温で維持することができる。

ここで図７〜１５を参照してフュージョンドロー方法を説明する。図７〜１２は、エッジ部分１４９ａ、１４９ｂを薄化するステップを含んだ方法を示している。図２を参照すると、この方法は、成形ウェッジ２０１の、下流方向２１１に沿って集束して底部２１３を形成している下方傾斜成形面部分２０７、２０９の対の上に、溶融ガラスを流すステップを含む。図７に示したように、一対の対向するエッジ部分１４９ａ、１４９ｂと、この対向するエッジ部分１４９ａ、１４９ｂの間に横方向に広がる中心部分１４９ｃとを備えたガラスリボン７０１が、底部２１３から粘性ゾーン７０３内へと延伸される。各対向するエッジ部分の外側端部は、エッジビード１４７ａ、１４７ｂを含んでいる。図９に示したように、エッジビード１４７ａ、１４７ｂの厚さＴ₁は、中心部分１４９ｃの厚さＴ₂よりも厚い。

この方法は、各対向するエッジ部分１４９ａ、１４９ｂを粘性ゾーン７０３内で薄化するステップをさらに含んでもよい。図７を参照すると、この薄化するステップは、下流方向２１１に延在し、かつ対応するエッジ部分１４９ａ、１４９ｂの外側端部９０１から横方向に距離「Ｄ」を空けて離れて設けられる、破断線３３３を形成する。さらに図９に示されているように、ガラスリボンの破断線３３３での厚さＴ₃は、ガラスリボンの中心部分１４９ｃの厚さＴ₂よりも薄い。この薄化は、多種多様な構造構成を用いて達成することができる。例えばこの薄化を、図３〜５に示したような係合ローラ対で達成することができる。

図７に戻って参照すると、この方法は次いで、ガラスリボン７０１を粘性ゾーン７０３から硬化ゾーン７０５へと延伸するステップを含む。硬化ゾーンにおいて、ガラスリボンは粘性状態から、所望の外形を有する弾性状態へと硬化される。この方法は次に、ガラスリボン７０１を硬化ゾーン７０５から弾性ゾーン７０７へと延伸するステップを含む。弾性ゾーン内に入ると、ガラスリボンは適度に変形され得るが、ガラスリボンの外形を恒久的に変化させることはない。この方法は次に、ガラスリボンが粘性ゾーン７０３から硬化ゾーン７０５内へと延伸される間または延伸された後の任意の時点で、各対向するエッジ部分１４９ａ、１４９ｂを中心部分１４９ｃから破断線３３３で切り離すステップを含む。図示のように、一例では、切り離すステップは硬化ゾーン７０５内で行われ得るが、代わりに切り離すステップを弾性ゾーン７０７内で行ってもよい。

エッジ部分を切り離すステップは、多種多様な手法で達成することができる。例えば図１０に示したように、切離しは参照番号１００１で示したように自発的に生じ得る。エッジ部分と中心部分との間の温度差が生じるときに、自発的な破断が自然に生じ得る。実際に、破断線３３３は応力集中部としての役目を果たし得る。ガラスが硬化ゾーン７０５内で硬化し始めると、自発的に割れ目が得られるまで、厚さの薄くなった破断線３３３の領域において応力の増加が生じ得る。

図１０は、方向１００５への力を提供する物体１００３を接触させてエッジ部分を中心部分から切り離すことで切離しを達成し得る例をさらに説明している。一例において、この物体はウェッジを含み得、このときエッジ部分を破断線３３３に沿って折ることができるほど力が大きくなるまで、エッジ部分はウェッジに沿って傾斜する。

図１１は、厚さの薄くなった部分を、レーザ１１０１を用いて溶融または切り離す、別の例を示したものである。図１１は、エッジ部分と中心部分との間により大きな温度格差を促進させ得る加熱または冷却機器１１０３を用いて破断線に沿って切り離すものをさらに説明している。一例において、機器１１０３は、バーナ、レーザ、送風機、液体ディスペンサ、または、熱ショックを生成して破断線に沿った応力を増加させ破断線に沿った分離を促すように設計された他の機器を含み得る。別の例において、送風機を提供してもよく、このとき送風機によって提供される力は、エッジ部分を破断線３３３に沿って折るようにエッジ部分を曲げるのに役立つ。図１２もまた、加熱または冷却機器１２０１、１２０３を示している。一例において、第１機器１２０１は加熱機器を含み得、一方第２機器１２０３は冷却機器を含み得る。温度格差によって応力が破断線に沿ってさらに集中し、中心部分からのエッジ部分の分離を促進することができる。

図１２は、中心部分の分離された端部を修復する随意的なステップをさらに示している。修復するステップは、実行される場合には、エッジ部分の端部における欠陥を取り除くように加熱器１２０５またはバーナでエッジを加熱することにより達成することができる。

図７に戻ると、この方法は、各エッジビード１４７ａを、このエッジビードの夫々に粘性ゾーン内で係合する対応するエッジローラ対１４５ａを用いて動かすステップをさらに含んでもよい。図７に示したように、係合ローラは、対応するエッジローラ対と同じ回転軸に沿って同軸上に位置合わせされ得る。したがって、各エッジビードを動かすステップは両方とも、成形ウェッジの底部から実質的に同じ下流距離の位置で行われ得る。

図７は、ガラスリボン７０１を、モータ１５７ａ、１５７ｂで駆動する駆動ローラ１５５ａ、１５５ｂを用いて延伸し得ることをさらに示している。駆動ローラ１５５ａ、１５５ｂは、ガラスの中心部分１４９ｃが係合することによって恒久的に変形されることのないよう、弾性ゾーン７０７内で中心部分１４９ｃと係合し得る。駆動ローラは、ガラスリボンが成形ウェッジから延伸される速度を制御して、それによりガラスリボンの厚さを制御することができる。

随意的に、ガラスリボン７０１の中心部分１４９ｃを、ガラスリボンのスプール７１１に巻いてもよい。その後ガラスリボンのスプールは、発送してもよいし、あるいは個々のガラスシートに切断するために別の位置へと容易に移送させることができる。エッジ部分を取り除くと、取り除かなかった場合にエッジビードによってもたらされ得る過度の応力を生じさせることなく、ガラスリボンの中心部分を容易にスプール上に巻き付けることができる。図示していないが、さらなる例では、移動アンビル装置または他の切断機器を弾性ゾーン内に提供して、個々のシートを、シートが装置から延伸されるときに切断してもよい。

図８は、薄化のステップが、対応するエッジローラ対が対応するエッジビードを動かす位置よりも、底部からさらに下流で行われることを除き、図７に示した装置に類似した配置を示している。この構成は、既にエッジローラを所定の位置に有している既存の設備を容易に組み込むために望ましいであろう。このような配置では、エッジローラ機器８０３ａ、８０３ｂとは異なる独立した薄化機器８０１ａ、８０１ｂが提供され得る。あるいは図７に示したように、同軸の位置合わせを提供して薄化の位置を上昇させると、図８に示した配置に比べて破断線の形成に必要な圧力が低減される。

図１３および１４は、夫々図７および８に類似した方法を示している。ただし、図１３および１４に示した方法は、上述したような破断線３３３に沿って後に破断するための薄化ステップを含まずに、エッジ部分１４９ａ、１４９ｂを中心部分１４９ｃから分離させる。この方法は、ガラスリボンを単に薄化するのではなく、より大きな力を加えてガラスリボンを完全に分離させることを除いて、上で論じた種々の構成で行うことができる。ガラスリボンの完全な分離は、例えば、図１５に示したようなコア層１５０３の両側に２つの層１５０１ａ、１５０１ｂを位置付けて含んだ積層ガラスリボンシートでは望ましいであろう。完全な分離によれば、一体化された領域１５０５により明示されているように、コア層１５０３の端部を２つの層１５０１ａ、１５０１ｂで封止することができる。

粘性ゾーン７０３を通じてエッジビードを傷つけない状態のままとすることが望ましいさらなる例では、完全な分離ではなく薄化を提供してもよい。実際には、分離ではなく薄化によれば、エッジ部分により提供される支持がもはや必要とされない硬化ゾーンおよび／または弾性ゾーンにガラスリボンが到達するまで、エッジ部分がガラスリボンの幅および形状の制御を助けることができる。

薄化または分離に拘わらず、そうしなければ応力がガラスリボン内に蓄積し得るような温度に達する前に、および／または、薄いリボンがガラスリボンのスプールへと巻かれるプロセスの前に、エッジ部分を取り除いてもよい。

請求される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、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。

１０１ フュージョンドロー装置
１０３ ガラスリボン
１４５ａ、１４５ｂ エッジローラ対
１４７ａ、１４７ｂ エッジビード
１４９ａ、１４９ｂ エッジ部分
１４９ｃ 中心部分
１５１ａ、１５１ｂ 係合ローラ対
１５５ａ、１５５ｂ 駆動ローラ対
２０１ 成形ウェッジ
２０７、２０９ 下方傾斜成形面部分
２１３ 底部
３２９、５０３ 環状ナイフエッジ
３３３ 破断線
７０３ 粘性ゾーン
７０５ 硬化ゾーン
７０７ 弾性ゾーン

Claims (8)

1. フュージョンドロー方法において、
   （Ｉ）成形ウェッジの、下流方向に沿って集束して底部を形成している下方傾斜成形面部分の対の上に、溶融ガラスを流すステップ、
   （ＩＩ）一対の対向するエッジ部分と、該対向するエッジ部分の間に横方向に広がる中心部分とを備え、かつ該各対向するエッジ部分の外側端部に前記中心部分の厚さよりも厚いエッジビードを含んでいるガラスリボンを、前記底部から粘性ゾーン内へと延伸し、前記各エッジビードを、該エッジビードの夫々と前記粘性ゾーン内で係合する対応するエッジローラ対を用いて動かすステップ、
   （ＩＩＩ）前記エッジ部分を、該各エッジ部分に関連する少なくとも１つの対応する係合ローラを用いて、前記粘性ゾーン内において前記中心部分から分離させるステップ、その後、
   （ＩＶ）前記ガラスリボンの前記中心部分を、前記粘性ゾーンから硬化ゾーン内へと延伸するステップ、さらにその後、
   （Ｖ）前記ガラスリボンの前記中心部分を、前記硬化ゾーンから弾性ゾーンへと延伸するステップ、
   を含み、
   前記係合ローラの各々は、前記エッジローラの対応する一方と同軸上に配置されることを特徴とする方法。
2. ステップ（ＩＩＩ）の間に、前記各対向するエッジ部分が、該各エッジ部分に関連する対応する係合ローラ対を用いて、前記中心部分から夫々分離されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記係合ローラ対のうちの少なくとも一方が、対応する前記エッジ部分を前記中心部分から分離させる環状ナイフエッジを含んでいることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. フュージョンドロー方法において、
   （Ｉ）成形ウェッジの、下流方向に沿って集束して底部を形成している下方傾斜成形面部分の対の上に、溶融ガラスを流すステップ、
   （ＩＩ）一対の対向するエッジ部分と、該対向するエッジ部分の間に横方向に広がる中心部分とを備え、かつ該各対向するエッジ部分の外側端部に前記中心部分の厚さよりも厚いエッジビードを含んでいるガラスリボンを、前記底部から粘性ゾーン内へと延伸し、前記各エッジビードを、該エッジビードの夫々と前記粘性ゾーン内で係合する対応するエッジローラ対を用いて動かすステップ、
   （ＩＩＩ）下流方向に延在しかつ対応する前記エッジ部分の前記外側端部から横方向に距離を空けて離れて設けられる破断線であって、該破断線の個所における前記ガラスリボンの厚さが前記ガラスリボンの前記中心部分の厚さよりも薄い、該破断線を形成するように、前記各エッジ部分に関連する少なくとも１つの係合ローラを用いて、前記各対向するエッジ部分を前記粘性ゾーン内で薄化するステップ、その後、
   （ＩＶ）前記ガラスリボンを、前記粘性ゾーンから硬化ゾーン内へと延伸するステップ、その後、
   （Ｖ）前記ガラスリボンを、前記硬化ゾーンから弾性ゾーンへと延伸するステップ、さらに、
   （ＶＩ）ステップ（ＩＶ）の間またはステップ（ＩＶ）の後に、前記各対向するエッジ部分を前記中心部分から前記破断線で切り離すステップ、
   を含み、
   前記係合ローラの各々は、前記エッジローラの対応する一方と同軸上に配置されることを特徴とする方法。
5. ステップ（ＩＩＩ）の間に、前記各対向するエッジ部分が、該各エッジ部分に関連する対応する係合ローラ対を用いて薄化されることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 前記係合ローラ対のうちの少なくとも一方が、ステップ（ＩＩＩ）の間に対応する前記対向するエッジ部分を薄化する、環状ナイフエッジを含んでいることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. フュージョンドロー装置において、
   成形ウェッジの下方傾斜成形面部分対であって、該下方傾斜成形面部分が、下流方向に沿って集束して底部を形成している、下方傾斜成形面部分対、
   前記底部から延伸されるガラスリボンのエッジ部分のエッジビードを、該ガラスリボンの粘性ゾーン内において動かすよう構成された、エッジローラ対、
   係合ローラ対であって、該係合ローラ対のうちの少なくとも一方が、前記ガラスリボンの前記粘性ゾーン内において該係合ローラ対のうちの他方と共同して前記エッジ部分を前記ガラスリボンの中心部分から分離させるように構成された、環状ナイフエッジを含む係合ローラ対、および、
   前記エッジローラ対および前記係合ローラ対の下流に位置する駆動ローラ対であって、前記ガラスリボンの弾性ゾーン内において前記ガラスリボンの前記中心部分に係合して該ガラスリボンを前記成形ウェッジの前記底部から延伸するように構成された、駆動ローラ対、
   を備え、
   前記係合ローラの各々は、前記エッジローラの対応する一方と同軸上に配置されることを特徴とする装置。
8. フュージョンドロー装置において、
   成形ウェッジの下方傾斜成形面部分対であって、該下方傾斜成形面部分が、下流方向に沿って集束して底部を形成している、下方傾斜成形面部分対、
   前記底部から延伸されるガラスリボンのエッジ部分のエッジビードを、該ガラスリボンの粘性ゾーン内において動かすよう構成されたエッジローラ対、
   係合ローラ対であって、該係合ローラの各々は前記エッジローラの対応する一方と同軸上に配置され、下流方向に延在し、かつ対応する前記エッジ部分の前記外側端部から横方向に距離を空けて離れて設けられる破断線であって、該破断線の個所における前記ガラスリボンの厚さが前記ガラスリボンの前記中心部分の厚さより薄い、該破断線を形成するように、該係合ローラ対のうちの少なくとも一方が、前記ガラスリボンの前記粘性ゾーン内において該係合ローラ対のうちの他方と共同して前記エッジ部分を薄化させるように構成された環状ナイフエッジを含んでいる、係合ローラ対、および、
   前記エッジローラ対および前記係合ローラ対の下流に位置する駆動ローラ対であって、前記ガラスリボンの弾性ゾーン内において前記ガラスリボンの前記中心部分に係合して該ガラスリボンを前記成形ウェッジの前記底部から延伸するように構成された駆動ローラ対、
   を備えていることを特徴とする装置。

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