JP6272913B2 - コアガラスとクラッドガラスからガラスシートを成形する装置および方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１３年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／７６９２５６号の米国特許法第１１９条に基づく優先権を主張するものである。

本開示は、一般にガラスシートを成形する装置および方法に関し、特に、積層融合ガラス製造においてガラスシートを成形する装置および方法に関する。

ガラスの溶融コア層に溶融ガラスのクラッド層を流すことによるフュージョンドロー法で、たとえば、参照によりその全体が本願に組み込まれる特許文献１で開示されるように、積層ガラスシートを製造できることが知られている。しかしながら、２つのガラス流の流出が注意深く制御されない場合、望ましくないかまたは不均一な流出形状が生じ得る。さらに、空気が、これらの溶融ガラス流の間の界面に不必要に取り込まれ得、および／または、クラッド流の振動を生じ得、最終シートの不均一な厚さ分布をもたらし得る。

米国特許第４，２１４，８８６号明細書

本開示の１つの実施形態はガラス成形装置に関する。本装置は、装置の長さに沿って伸びる溶融コアガラス槽を備える。本装置はまた、少なくとも溶融コアガラス槽の第１の側に堰を備える。堰は、溶融ガラスフローの意図された方向において、水平方向に溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向に下方へ傾斜する、傾斜面を含む。堰の少なくとも１つの断面に沿って、溶融コアガラス槽から傾斜面の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離（Ａ）は、溶融コアガラス槽と溶融コアガラス槽から傾斜面の最も遠い場所の間の水平距離（Ｂ）の半分より大きい。溶融クラッドガラス源はガラス成形装置の上に設定されるが、溶融クラッドガラスが溶融クラッドガラス源から流下し、溶融コアガラスが堰上を流出しているとき、溶融クラッドガラスは、最も高い上流の接触点で溶融コアガラス上に落下し、この最も高い上流の接触点は、堰の傾斜面のすぐ上に位置している。

本開示の別の実施形態はガラスシートを成形する方法に関する。本方法は、ガラス成形装置の長さに沿って伸びる溶融コアガラス槽から、溶融コアガラス槽の少なくとも第１の側の堰の上に、溶融コアガラスを流すステップを含む。本方法はまた溶融クラッドガラス源から溶融クラッドガラスを流下するステップを含む。堰は、溶融ガラスフローの意図された方向において、水平方向に溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向に下方へ傾斜する、傾斜面を含む。堰の少なくとも１つの断面に沿って、溶融コアガラス槽から傾斜面の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離（Ａ）は、溶融コアガラス槽と溶融ガラス槽から傾斜面の最も遠い場所の間の水平距離（Ｂ）の半分より大きい。溶融クラッドガラス源はガラス成形装置の上に設定されるが、溶融クラッドガラスが溶融クラッドガラス源から流下し、溶融コアガラスが堰上を流出しているとき、溶融クラッドガラスは、最も高い上流の接触点で溶融コアガラス上に落下し、この最も高い上流の接触点は、堰の傾斜面のすぐ上に位置している。

さらなる特徴および利点は以下の詳細な説明において明記され、ある程度は、その説明から当業者には容易に明らかになるであろうし、あるいは、本書の明細書、請求項、さらに添付の図面において説明される実施形態を実施することにより認識されるであろう。

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は本発明の例示に過ぎず、請求される本発明の本質および特徴を理解するための概要または骨格を提供することを意図していることを理解されたい。

添付図面は、本発明の理解を深めるためのものであり、本書に組み込まれ、その一部を構成するものである。図面は１つまたは複数の実施形態を示したものであり、その説明とともにさまざまな実施形態の原理および運用の説明に役立つものである。

先行技術による、下方コア溶融パイプの堰の横断立面図であり、その上を流出する溶融コアガラスの速度プロファイルを示す。 本書に開示された少なくとも１つの実施形態による、下方コア溶融パイプの堰の横断立面図であり、その上を流出する溶融コアガラスの速度プロファイルを示す。 先行技術による下方コア溶融パイプの堰の横断立面図であり、溶融クラッドガラスが落下し溶融コアガラス上を流れることを示す。 本書に開示された少なくとも１つの実施形態による下方コア溶融パイプの堰の横断立面図であり、溶融クラッドガラスが落下し溶融コアガラス上を流れることを示す。 本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプの横断立面図である。 本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプの横断立面図である。 本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプの横断立面図である。 本書に開示された実施形態による、堰および下方コア溶融パイプの溶融コアガラス槽の横断立面図である。 本書に開示された実施形態による、堰および下方コア溶融パイプの溶融コアガラス槽の横断立面図である。 本書に開示された少なくとも１つの実施形態による下方コア溶融パイプ上に設定された上方クラッド溶融パイプの横断立面図であり、積層ガラスシートを成形するために、溶融クラッドガラスが落下し溶融コアガラス上を流れることを示す。 本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプの側面斜視図である。 本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプの側面斜視図である。

参照によりその全体が本願に組み込まれる、米国特許第４，２１４，８８６号明細書に開示されている融合積層プロセスでは、異なる組成物の２つのガラスを結合させて２層または３層の積層シートとする。クラッドガラスすなわち外側層のガラス源を提供する上方パイプからのガラス流すなわちガラスの流れが、コアガラス源を提供する下方パイプのガラス上へと落下する距離は、最終的な積層シートの優れたガラス品質の維持にとって重要であることが、たとえばオイルモデルシミュレーション、リキッドポリマーシミュレーション、数学モデリング、および観察によって決定された。一般に、２つの液体ガラス流が合流するときの速度はほぼ同一でなければならないと考えられている。落下距離と液体ガラスの粘度とが組み合わさって、上方ガラス流の速度が確立される。

一方、下方ガラス流の速度は、少なくとも部分的には、下方パイプの堰の形状寸法および堰に対するガラス流の位置決めと組み合わさった液体ガラス粘度に応じて決まる。図１Ａは、先行技術による、下方コア溶融パイプ１００の堰の横断立面図であり、その上を流出する溶融コアガラス３００の速度プロファイルを示す。下方コア溶融パイプ１００は、溶融コアガラス３００を内包している溶融コアガラス槽１０２と、溶融コアガラス槽１０２の少なくとも第１の側の堰１０４を含む。溶融コアガラス３００の相対速度は、図１Ａにおいて４つの異なる速度領域で示され、Ｖ１により示される領域は、溶融コアガラスの相対的に最も遅い流速を表わし、Ｖ２により示される領域は、溶融コアガラスのＶ１より速い流速を表わし、Ｖ３により示される領域は、溶融コアガラスのＶ２より速い流速を表わし、およびＶ４により示される領域は、溶融コアガラスのＶ３より速い流速を表わす。図１Ａから理解できるように、流頭のすぐ上方の落下領域ｄＡの観点から、これらの各々の流速領域の横幅は相対的に狭い。

図１Ａとは対照的に、図１Ｂは、本書に開示された少なくとも１つの実施形態による、下方コア溶融パイプ２００の堰の横断立面図を示し、その上を流出する溶融コアガラス３００の速度プロファイルを示す。下方コア溶融パイプ２００は、溶融コアガラス３００を内包している溶融コアガラス槽２０２と、溶融コアガラス槽２０２の少なくとも第１の側の堰２０４を含む。堰２０４は、溶融ガラスフローＦの意図された方向において、水平方向Ｘに溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向Ｙに下方へ傾斜する傾斜面２０６を含む。溶融コアガラス３００の相対速度は、図１Ｂにおいて４つの異なる速度領域で示され、Ｖ１により示される領域は、溶融コアガラスの相対的に最も遅い流速を表わし、Ｖ２により示される領域は、溶融コアガラスのＶ１より速い流速を表わし、Ｖ３により示される領域は、溶融コアガラスのＶ２より速い流速を表わし、およびＶ４により示される領域は、溶融コアガラスのＶ３より速い流速を表わす。図１Ｂから理解できるように、流頭のすぐ上方の落下領域ｄＡ’の観点から、これらの各々の流速領域の横幅は、図１Ａの流速領域の横幅と比較して相対的に広い。

図２Ａは、先行技術による下方コア溶融パイプ１００の堰１０４の横断立面図であり、溶融クラッドガラス４００が落下し溶融コアガラス３００上を流れることを示す。下方コア溶融パイプ１００を含む装置の上方に設定された、クラッドガラスパイプ（図示せず）のような溶融クラッドガラス源の結果として、溶融クラッドガラス４００が落下し溶融コアガラス３００上を流れる。溶融クラッドガラス４００が溶融クラッドガラス源から流下し、溶融コアガラス３００が堰１０４上を流出しているとき、図２Ａに示されるように、溶融クラッドガラス４００が最も高い上流の接触点Ｐで溶融コアガラス３００上に落下する。

対照的に、図２Ｂは、本書に開示された少なくとも１つの実施形態（すなわち図１Ｂで示されるのと同じ実施形態）による下方コア溶融パイプ２００の堰２０４の横断立面図であり、溶融クラッドガラス４００が落下し溶融コアガラス３００上を流れることを示す。下方コア溶融パイプ２００を含む装置の上方に設定された、クラッドガラスパイプ（図示せず）のような溶融クラッドガラス源の結果として、溶融クラッドガラス４００が落下し溶融コアガラス３００上を流れる。溶融クラッドガラス４００が溶融クラッドガラス源から流下し、溶融コアガラス３００が堰２０４上を流出しているとき、図２Ｂに示されるように、溶融クラッドガラス４００が最も高い上流の接触点Ｐで溶融コアガラス３００上に落下する。垂直線Ｌにより示されるように、最も高い上流の接触点Ｐは、堰２０４の傾斜面２０６のすぐ上に位置する。

図１Ｂおよび図２Ｂで示される実施形態において、堰の少なくとも１つの断面に沿った、溶融コアガラス槽から傾斜面の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離は、溶融コアガラス槽と溶融コアガラス槽から傾斜面の最も遠い場所の間の水平距離の少なくとも半分である。これは、図４Ａに関連して、以下でより詳細に記述されるであろう。

図３Ａから図３Ｃは、本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプ２２０、２４０および２６０のそれぞれの横断立面図である。各下方コア溶融パイプ２２０、２４０および２６０は、溶融ガラス槽２２２、２４２および２６２の第１の側に、第１の堰２２４、２４４および２６４を、溶融ガラス槽の第２の側に、第２の堰２２５、２４５および２６５を、それぞれ含む。各下方コア溶融パイプ２２０、２４０および２６０において溶融ガラス槽の第１の側にある堰と溶融ガラス槽の第２の側にある堰は収束して、ルート２２８、２４８および２６８をそれぞれ形成する。傾斜面（例えば、図１Ｂおよび図２Ｂにおいて２０６として示される）を含む堰の部分は、本書に開示された実施形態のいずれ（図３Ａから図３Ｃに示されたものを含む）においても、（傾斜面を含む堰の部分と下方コア溶融パイプが、１つの一体型ボディーであるように）下方コア溶融パイプと一体化されてもよいし、または、代替として、堰の従属部品として別個の１片の材料が取り付けられてもよい。別個の１片の材料が取り付けられるとき、この材料は、下方コア溶融パイプが構成される材料と同じであっても異なっていてもよい。材料は白金、ジルコン、他の高温金属および合金、様々なセラミックならびにこれらの組合せを含むが、これらに限定されず、高温ガラス加工に適切ないかなる材料からも選択することができる。

図４Ａから図４Ｂは、本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプの堰および溶融コアガラス槽の横断立面図である。具体的には、図４Ａは、図１Ｂおよび図２Ｂで示される実施形態に対応する、溶融コアガラス槽２０２、溶融ガラス槽２０２の第１の側にある第１の堰２０４、および溶融コアガラス槽２０２の第２の側にある第２の堰２０５を有する、下方コア溶融パイプ２００の横断立面図を示す。第１の堰２０４と第２の堰２０５の各々は、溶融ガラスフローの意図された方向において、水平方向に溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向に下方へ傾斜する、傾斜面２０６、２０７を含む。図４Ａの断面図において示されるように、溶融コアガラス槽２０２から傾斜面２０６の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離は、Ａにより示されるが、溶融コアガラス槽２０２と溶融コアガラス槽２０２から傾斜面２０６の最も遠い場所の間の水平距離は、Ｂにより示される。図４Ａから理解できるように、溶融コアガラス槽２０２から傾斜面２０６の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離Ａは、溶融コアガラス槽２０２と溶融ガラス槽２０２から傾斜面２０６の最も遠い場所の間の水平距離Ｂの半分より大きい。

たとえば、水平距離Ｂが４インチ（１０．１６ｃｍ）である場合、水平距離Ａは２インチ（５．０８ｃｍ）より大きく、たとえば、少なくとも２．５インチ（６．３５ｃｍ）、さらにたとえば、少なくとも３インチ（７．６２ｃｍ）、たとえば２．５インチ（６．３５ｃｍ）から３．５インチ（８．８９ｃｍ）までを含む。

さらなる例として、ある典型的な実施形態において、水平距離Ａは水平距離Ｂの少なくとも６０％であり、たとえば水平距離Ｂの少なくとも７０％であり、さらにたとえば水平距離Ｂの少なくとも８０％であり、さらにたとえば水平距離Ｂの少なくとも９０％である。ある典型的な実施形態において、水平距離Ａの水平距離Ｂに対する比率は少なくとも１．１：２であり、たとえば少なくとも１．３：２、さらにたとえば少なくとも１．５：２であり、たとえば１．１：２から１．９：２まで、および１．３：２から１．７：２である。

図４Ｂは、装置の他の実施形態の横断立面図であり、装置は溶融コアガラス槽２５２、溶融ガラス槽２５２の第１の側にある第１の堰２５４、溶融コアガラス槽２５２の第２の側にある第２の堰２５５を有する、下方コア溶融パイプ２５０からなる。第１の堰２５４および第２の堰２５５の各々は、溶融ガラスフローの意図された方向において、水平方向に溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向に下方へ傾斜する傾斜面２５６、２５７を含む。さらに、第１の堰２５４および第２の堰２５５の各々は、傾斜面２５６、２５７と溶融コアガラス槽２５２の間に階段面領域２５８、２５９を含む。各々の階段面領域２５８、２５９は階段下降面２５８Ａ、２５９Ａを含む。階段下降面２５８Ａ、２５９Ａの各々は、傾斜面の平均傾斜角度αより大きい平均傾斜角度βを有している。

いかなる特定の値にも限定されないが、傾斜面の平均傾斜角度αは、たとえば少なくとも５度であり得、たとえば少なくとも１０度、さらにたとえば少なくとも２０度、さらにたとえば少なくとも３０度であり得る。平均傾斜角度αはまた６０度未満であり得、たとえば５０度未満、さらにたとえば４０度未満、およびさらにたとえば３０度未満、およびさらにたとえば２０度未満、およびさらにたとえば１０度未満であり得る。たとえば平均傾斜角度αは５度から４５度の範囲であり得、たとえば１０度から４０度、さらにたとえば１５度から３５度、さらにたとえば２０度から３０度であり得る。

いかなる特定の値にも限定されないが、階段下降面の平均傾斜角度βはたとえば少なくとも４５度であり得、たとえば少なくとも６０度、さらにたとえば少なくとも７５度、さらにたとえば少なくとも９０度であり得る。たとえば階段下降面の平均傾斜角度βは４５度から９０度の範囲であり得、たとえば６０度から９０度、さらにたとえば７５度から９０度であり得、たとえば約９０度である。

いかなる特定の値にも限定されないが、傾斜面の平均傾斜角度αと、階段下降面の平均傾斜角度βの間の平均傾斜角度における差異は、たとえば少なくとも５度であり得、たとえば少なくとも２５度、さらにたとえば少なくとも４５度、さらにたとえば少なくとも６５度、および、さらにたとえば少なくとも８５度であり得る。たとえば、傾斜面の平均傾斜角度αと、階段下降面の平均傾斜角度βの間の平均傾斜角度における差異は、たとえば５度から８５度の範囲であり得、たとえば２０度から７０度、さらにたとえば３０度から６０度であり得る。

図４Ｂに示されるように、階段下降面２５８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離はＣにより示され、一方、傾斜面２５６の最高点と最下点の間の垂直距離はＤにより示される。図４Ｂで示された実施形態において、階段下降面２５８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離Ｃは、傾斜面２５６の最高点と最下点の間の垂直距離Ｄより大きい。しかしながら、他の実施形態は、垂直距離ＣとＤが等しい場合、または垂直距離Ｄが垂直距離Ｃより大きい場合を含むことができる。

さらに、図４Ｂで示された実施形態において、階段下降面２５８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離Ｃは、溶融コアガラス槽２５２から傾斜面２５６の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離Ａより小さい。しかしながら、他の実施形態は、垂直距離Ｃが水平距離Ａと等しい場合、または図３Ｃで示された実施形態のように垂直距離Ｃが水平距離Ａより大きい場合を含むことができる。

さらなる例として、ある典型的な実施形態において、垂直距離Ｄは垂直距離Ｃの少なくとも１０％であり、たとえば垂直距離Ｃの少なくとも２５％であり、さらにたとえば垂直距離Ｃの少なくとも５０％であり、さらにたとえば垂直距離Ｃの少なくとも７５％である。ある典型的な実施形態において、垂直距離Ｄは垂直距離Ｃの９０％未満であり、たとえば垂直距離Ｃの７５％未満、さらにたとえば垂直距離Ｃの５０％未満である。ある典型的な実施形態において、垂直距離Ｄの垂直距離Ｃに対する比率は１：１０から２：１まで、たとえば１：５から１：１まで、たとえばさらに、１：２から１：１．２までである。

さらなる例として、ある典型的な実施形態において、垂直距離Ｃは水平距離Ａの少なくとも１０％であり、たとえば水平距離Ａの少なくとも２５％であり、さらにたとえば水平距離Ａの少なくとも５０％であり、さらにたとえば水平距離Ａの少なくとも７５％である。ある典型的な実施形態において、垂直距離Ｃは水平距離Ａの９０％未満であり、たとえば水平距離Ａの７５％未満、たとえば水平距離Ａの５０％未満である。ある典型的な実施形態において、垂直距離Ｃの水平距離Ａに対する比率は１：１０から３：１まで、たとえば１：５から２：１まで、さらにたとえば１：２から１：１までである。

図５は、本書に開示された少なくとも１つの実施形態による、下方コア溶融パイプ２４０の上方に設定された、上方クラッド溶融パイプ５００の横断立面図を示す。図５に示された実施形態において、下方コア溶融パイプ２４０のルート２４８より下に積層ガラスシートを成形するために、溶融クラッドガラス４００が落下し、溶融コアガラス３００上を流れる。具体的には、上方クラッド溶融パイプ５００は、上方クラッド溶融パイプ５００の長さに沿って伸びる溶融クラッドガラス槽５０２、溶融クラッドガラス槽５０２の第１の側にある壁５０４、および溶融クラッドガラス槽５０２の第２の側にある壁５０５を含む。図５において示されるように、溶融クラッドガラス４００が溶融クラッドガラス槽５０２の第１の側にある壁５０４上を流出しているとき、溶融クラッドガラス槽の第１の側にある壁５０４上を流出する溶融クラッドガラス４００は、溶融コアガラス槽２４２の第１の側にある堰２４４上を最も高い上流の接触点で流出する溶融コアガラス３００上に落下し、溶融クラッドガラス槽５０２の第２の側にある壁５０５上を流出する溶融クラッドガラス４００は、溶融コアガラス槽２４２の第２の側にある堰２４５上を最も高い上流の接触点で流出する溶融コアガラス３００上に落下し、この最も高い上流の接触点は、堰の傾斜面２４６、２４７のすぐ上に位置している。

図５でさらに示されるように、溶融コアガラス槽２４２の第１の側にある堰２４４と、溶融コアガラス槽２４２の第２の側にある堰２４５が収束して、槽より下に距離をおいてルート２４８を形成する。溶融コアガラス槽の第１の側にある堰２４４上を流出する溶融ガラスと、溶融コアガラス槽の第２の側にある堰２４５上を流出する溶融ガラスが収束して、ルート２４８より下で溶融ガラスシート４５０を成形する。

溶融クラッドガラス４００が、壁５０４、５０５より下側および溶融クラッドガラス４００と溶融コアガラス３００の間の最も高い上流の接触点の上で自由に流下する距離は、本書において「落下距離」と呼ばれ、図５においてｄｄとして示される。

図５は上方クラッド溶融パイプを示しているが、本書における実施形態は、溶融クラッドガラスが他の源から出る場合を含むことを理解されたい。たとえば、溶融クラッドガラスはスロットドローを介して供給することができる。

いかなる特定の値にも限定されないが、所与の溶融ガラス粘度と流速に対して、溶融クラッドガラス流の流速と溶融コアガラス流の流速が、それらの最も高い上流の接触点においてできるだけ近くなるように、落下距離を選択することができる。たとえば、ある典型的な実施形態において、溶融コアガラスと溶融クラッドガラスの粘度が異なるように（溶融クラッドガラスが、溶融コアガラスの粘度より大きいかまたはより小さい粘度を有するように）、選択することができ、他の典型的な実施形態において、溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの粘度が、ほぼ等しいように選択することができる。さらに、溶融クラッドガラスの流速は、溶融コアガラスの流速より大きいか、より小さいか、またはほぼ等しいように選択することができる。

ある典型的な実施形態において、溶融コアガラスと溶融クラッドガラスの粘度は互いの２５％以内にあるように選択され、たとえば、ほぼ同じも含めて、互いの１０％以内であり、溶融クラッドガラスの流速は溶融コアガラスの流速の１０％から５０％までであるように選択し、たとえば、１５％から２５％までであり、落下距離は、溶融クラッドガラスが溶融クラッドガラス源から流下する際（たとえば、それが溶融クラッドガラス槽の壁の最も高い場所の上に流出する際）、溶融クラッドガラスにより到達された最も高い場所と、溶融コアガラスと溶融クラッドガラスの最も高い上流の接触点との間の垂直距離の２％から１０％までであるように、たとえば３％から７％までであるように選択される。

たとえば、図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ａから図３Ｃ、図４Ａから図４Ｂ、および図５において述べられた実施形態のいずれにおいても、図４Ａで示されるように、傾斜面（たとえば２０６）は、少なくとも水平距離Ａの大半に沿って実質的に平らな（すなわち、非曲線状）表面であり得る。

図６Ａと図６Ｂは、本書に開示された実施形態による、下方コア溶融パイプ２８０、２９０それぞれの側面斜視図である。図６Ａで図示された実施形態において、堰２８４の高さは堰２８４の長さに沿って第１の端Ｅ１から第２の端Ｅ２まで増加し、傾斜面２８６と階段下降面２８８Ａの交点２８３の高さは、堰２８４の長さに沿って第１の端Ｅ１から第２の端Ｅ２まで増加する。図６Ａで示される実施形態は、階段下降面２８８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離が、堰の長さに沿ってほぼ一定であることを示しているが（すなわち、傾斜面２８６と階段下降面２８８Ａの交点２８３の高さは、堰２８４と交点２８３の高さが堰２８４の長さに沿ってほぼ平行であるように、堰２８４の高さとほぼ同じ程度で堰の長さに沿って増加しており）、本書の実施形態は、傾斜面２８６と階段下降面２８８Ａの交点２８３の高さが、堰２８４の高さがその長さに沿って増加している度合より大きいか、または、より小さい度合で、堰の長さに沿って増加しているものを含むと理解されたい。

図６Ｂに示された実施形態において、堰２９４の高さは、堰２９４の長さに沿って第１の端Ｅ１’から第２の端Ｅ２’まで増加し、傾斜面２９６と階段下降面２９８Ａの交点２９３の高さは、堰の長さに沿って、第１の端Ｅ１’から第２の端Ｅ２’まで増加しない。この実施形態において、階段下降面２９８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離は、堰２９４の長さに沿って増加し、Ｅ２’に最も近い、階段下降面２９８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離は、Ｅ１’に最も近い、階段下降面２９８Ａの最高点と最下点の間の垂直距離より大きい。たとえば、Ｅ２’に最も近い、階段下降面２９８Ａの最高点との最下点の間の垂直距離は、Ｅ１’に最も近い、階段下降面２９８Ａの最高点との最下点の間の垂直距離の、１．１倍から１０倍、たとえば、２倍から５倍でもよい。

本書に開示された実施形態は、２つ以上の層を有する積層ガラスシートを作成する溶融工程において、特に溶融コアガラスと溶融クラッドガラスの相対的な流出の制御に関する先行技術において開示された実施形態に対して、少なくとも１つの利点を提供することができる。たとえば、そのようなプロセスにおいて、溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの流出を、それらの流速がそれらの最も高い上流の接触点において、できるだけ類似するように制御することが、一般に望ましい。これは、より均一な厚さを有するガラスシートの製造、流出不安定性のより低い発生率、空気取り込みにより引き起こされるような望ましくない特性または変形の低減を可能にする。

しかしながら、そのようなプロセスにおいて、速度プロファイルの十分な調和を一貫して達成するには、様々な要因によって複雑さがかなり増す。そのような要因としては、溶融クラッドガラスが溶融コアガラスに接する前に流下する落下距離（一般に、他のすべてが等しいなら、落下距離が大きくなるほど、溶融クラッドガラスの速度は速くなる）、溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの相対粘度、溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの相対流速、温度の関数としての溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの粘度の相対的な変化、溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの伝熱特性に影響を与える条件（たとえば溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの熱容量、周辺環境の放射率、周辺環境の熱伝導率および対流特性）、表面張力効果が含まれるが、これらに限定されない。

本書に開示された実施形態は、図１Ｂで示されるように、本書に開示されるような傾斜面を備えた堰を含み、溶融コアガラス用のより広い速度プロファイル変化率を可能にし、次に、溶融コアガラスの速度と溶融クラッドガラスの速度との一致においてはるかに大きな誤差域を可能にする。この点に関して、所与の溶融コアガラス粘度と溶融クラッドガラス粘度、所与の溶融コアガラス流速と溶融クラッドガラス流速に対して、溶融クラッドガラス落下距離と傾斜面の平均傾斜角度は、溶融コアガラスと溶融クラッドガラスの流速が、速度と方向の両方の点から相対的にぴったり一致するように、選択することができる。本書に開示された実施形態を使用するそのような条件の下で、上述されたような作業条件の変動が、溶融コアガラス速度と溶融クラッドガラス速度の間の調和に実質的に影響を与える可能性は低い。

図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ｂ、図５、図６Ａおよび図６Ｂで示されたような、傾斜面と溶融コアガラス槽の間の階段面領域を含めて、本書に開示された実施形態は、より大きな流出安定性もまた可能にし得る。これは、溶融コア流と溶融クラッド流の合流の結果としてのインピーダンス問題を最小限にすること、特に、堰の最も高い場所（たとえば、傾斜面と溶融コアガラス槽の間の階段面領域の相対的に水平な面）の上の溶融コア流の流出プロファイルを妨げる、これらの流れの合流の結果（すなわち、溶融コアガラスおよび溶融クラッドガラスの最も高い上流の接触点）として本来であれば発生し得るインピーダンスを最小限にすることによる。

たとえば、コアおよび／またはクラッド流の粘度を調整することにより、互いに対してコアおよび／またはクラッド溶融パイプを傾けることにより、および／またはクラッド溶融パイプの下方領域近くに調整可能なフロー分流バッフルを組み込むことにより、流出安定性をさらに改善し調整することができ、それはたとえば、参照によりその全体が本願に組み込まれる米国特許出願第１３／４７９７０１号明細書において記述されている。

特に記載されない限り、本書に記載したいかなる方法も、その工程を特定の順序で実施する必要があると解釈されることは、決して意図されない。したがって、方法の請求項が、工程が従うべき順序を実際に列挙していない場合、または工程を特定の順序に制限すべきことが、請求項または説明に具体的に述べられていない場合、いかなる特定の順序をも推測されることは、決して意図されない。

本発明の精神または範囲から逸脱することなく、種々の改変および変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。本発明の精神および実体を包含する開示の実施形態の改変、組合せ、下位の組合せおよび変形が当業者に想起されるであろうことから、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内にすべてを包含すると解釈すべきである。

２００ 下方コア溶融パイプ
２０２ 溶融コアガラス槽
２０４ 堰
２０６ 傾斜面
３００ 溶融コアガラス
４００ 溶融クラッドガラス
Ｖ１ 溶融コアガラスの相対的に最も遅い流速領域
Ｖ２ 溶融コアガラスのＶ１より速い流速領域
Ｖ３ 溶融コアガラスのＶ２より速い流速領域
Ｖ４ 溶融コアガラスのＶ３より速い流速領域

Claims (10)

1. ガラス成形装置であって、
   前記装置の長さに沿って伸びる溶融コアガラス槽；
   前記溶融コアガラス槽の少なくとも第１の側の堰；
   を備え、
   前記堰が、溶融ガラスフローの意図された方向において、水平方向に前記溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向に下方へ傾斜する、傾斜面を含み、
   前記堰の少なくとも１つの断面に沿って、前記溶融コアガラス槽から前記傾斜面の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離（Ａ）が、該溶融コアガラス槽と該溶融ガラス槽から該傾斜面の該最も遠い場所の間の水平距離（Ｂ）の半分より大きく、
   溶融クラッドガラス源が、前記溶融クラッドガラスが該溶融クラッドガラス源から流下し、前記溶融コアガラスが前記堰上を流出しているときに、該溶融クラッドガラスが、最も高い上流の接触点で該溶融コアガラス上に落下するように前記ガラス成形装置の上に設定され、前記最も高い上流の接触点は、前記堰の該傾斜面のすぐ上に位置している、装置。
2. 前記溶融コアガラス槽の第２の側にある堰をさらに備え、前記溶融コアガラス槽の第１の側にある堰と該溶融コアガラス槽の第２の側にある堰が収束して、該溶融コアガラス槽より下に距離をおいてルートを形成し、該溶融コアガラス槽の該第１の側にある該堰上を流出する溶融ガラスと、該溶融コアガラス槽の該第２の側にある堰上を流出する溶融ガラスが収束して、該ルートより下で溶融ガラスシートを成形する、請求項１に記載のガラス成形装置。
3. 前記溶融クラッドガラス源が、該溶融クラッドガラス源の長さに沿って伸びる溶融クラッドガラス槽、該溶融クラッドガラス槽の前記第１の側にある壁、および該溶融クラッドガラス槽の前記第２の側にある壁を含み、それによって、溶融クラッドガラスが該溶融クラッドガラス槽の該第１の側にある該壁上と、該溶融クラッドガラス槽の該第２の側にある該壁上を流出しているとき、該溶融クラッドガラス槽の該第１の側にある該壁上を流出する該溶融クラッドガラスが、最も高い上流の接触点で該溶融コアガラス槽の該第１の側にある該堰上を流出する前記溶融コアガラス上に落下し、該溶融クラッドガラス槽の該第２の側にある該壁上を流出する溶融クラッドガラスは、最も高い上流の接触点で溶融コアガラス槽の該第２の側にある該堰上を流出する該溶融コアガラス上に落下し、前記最も高い上流の接触点が、該堰の前記傾斜面のすぐ上に位置している、請求項２に記載の装置。
4. 前記堰が前記傾斜面と前記溶融コアガラス槽の間の階段面領域をさらに含み、該階段面領域が、前記傾斜面の平均傾斜角度より大きい平均傾斜角度を有する階段下降面を含む、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の装置。
5. 前記堰の少なくとも１つの断面に沿って、前記階段下降面の最高点と最下点の間の垂直距離（Ｃ）が、前記傾斜面の最高点と最下点の間の垂直距離（Ｄ）より大きい、請求項４に記載の装置。
6. ガラスシート成形方法であって、
   ガラス成形装置の長さに沿って伸びる溶融コアガラス槽から、該溶融コアガラス槽の少なくとも第１の側の堰の上に、溶融コアガラスを流すステップ；
   溶融クラッドガラス源から溶融クラッドガラスを流下するステップ
   を有してなり、
   前記堰が、溶融ガラスフローの意図された方向において、水平方向に前記溶融コアガラス槽から離れて伸びるに連れて垂直方向に下方へ傾斜する、傾斜面を含み、
   前記堰の少なくとも１つの断面に沿って、前記溶融コアガラス槽から前記傾斜面の最も近い場所と最も遠い場所の間の水平距離（Ａ）が、該溶融コアガラス槽と該溶融ガラス槽から該傾斜面の最も遠い場所の間の水平距離（Ｂ）の半分より大きく、
   前記溶融クラッドガラス源が、前記溶融クラッドガラスが該溶融クラッドガラス源から流下し、前記溶融コアガラスが前記堰上を流出しているときに、該溶融クラッドガラスが、最も高い上流の接触点で該溶融コアガラス上に落下するように前記ガラス成形装置の上に設定され、前記最も高い上流の接触点が、前記堰の該傾斜面のすぐ上に位置している、ガラスシート成形方法。
7. 前記ガラス成形装置が、前記溶融コアガラス槽の第２の側にある堰をさらに備え、前記溶融コアガラス槽の第１の側にある堰と該溶融コアガラス槽の第２の側にある堰が収束して、該溶融コアガラス槽より下に距離をおいてルートを形成し、該溶融コアガラス槽の該第１の側にある該堰上を流出する溶融ガラスと、該溶融コアガラス槽の該第２の側にある堰上を流出する溶融ガラスが収束して、該ルートより下で溶融ガラスシートを成形する、請求項６に記載の方法。
8. 前記溶融クラッドガラス源が、該溶融クラッドガラス源の長さに沿って伸びる溶融クラッドガラス槽、該溶融クラッドガラス槽の前記第１の側にある壁、および該溶融クラッドガラス槽の前記第２の側にある壁を含み、溶融クラッドガラスが該溶融クラッドガラス槽の該第１の側にある該壁上と、該溶融クラッドガラス槽の該第２の側にある該壁上を流出しているとき、該溶融クラッドガラス槽の該第１の側にある該壁上を流出する該溶融クラッドガラスが、最も高い上流の接触点で該溶融コアガラス槽の該第１の側にある該堰上を流出する前記溶融コアガラス上に落下し、該溶融クラッドガラス槽の該第２の側にある該壁上を流出する溶融クラッドガラスが、最も高い上流の接触点で溶融コアガラス槽の該第２の側にある該堰上を流出する該溶融コアガラス上に落下し、前記最も高い上流の接触点が、該堰の前記傾斜面のすぐ上に位置している、請求項７に記載の方法。
9. 前記堰が、前記傾斜面と前記溶融コアガラス槽の間の階段面領域をさらに含み、該階段面領域が、該傾斜面の平均傾斜角度より大きい平均傾斜角度を有する階段下降面を含む、請求項６から８のうちのいずれか一項に記載の方法。
10. 前記堰の少なくとも１つの断面に沿って、前記傾斜面が５度から４５度までの平均傾斜角度を有し、前記階段下降面が４５度から９０度までの平均傾斜角度を有する、請求項９に記載の方法。

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