KR20240052951A - 정전기 인력이 감소된 유리 제품들을 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
정전기 인력이 감소된 유리 제품들을 제조하기 위한 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
유리 제품을 제조하기 위한 방법 및 장치는 제1 및 제2 측벽을 갖는 하우징을 통해 유리 리본을 유동시키는 단계를 포함한다. 유리 리본은 길이 방향 및 폭 방향으로 연장되는 대향하는 제1 및 제2 주 표면들을 갖는다. 이온들은 이온화 소스로부터 유리 리본의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 지향되고, 및/또는 전극은 입자들을 유리 리본의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나로부터 멀어지도록 지향시킨다. 이는 유리 리본으로부터 형성된 유리 제품의 주 표면 상의 입자들의 밀도를 감소시킬 수 있다.
Description
본 출원은 2021년 9월 13일 출원된 미국 예비출원 일련번호 제63/243,429호의 35 U.S.C.§119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 전체로서 참조로 본 명세서에 통합된다.
본 개시 내용은 일반적으로 유리 제품들을 제조하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이며, 보다 상세하게는 정전기 인력이 감소된 유리 제품들을 제조하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
텔레비전, 전화기 및 태블릿과 같은 휴대용 장치를 포함하는 디스플레이 응용 분야들의 유리 시트들과 같은 유리 제품들의 생산에서, 유리 제품들은 하우징을 통해 연속적으로 유동하는 유리 리본으로부터 생산될 수 있다. 이 공정 동안, 먼지나 작은 유리 조각들과 같은 입자들이 유리 리본에 부착되어, 생성된 유리 제품들에 바람직하지 않은 표면 입자들을 초래할 수 있다. 이러한 입자 부착은 입자들과 리본 사이의 정전기적 인력의 결과서 발생할 수 있다. 따라서, 그러한 입자 부착을 완화하는 것이 바람직할 것이다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 유리 제품을 제조하기 위한 장치를 포함한다. 상기 장치는 제1 측벽과 제2 측벽을 포함하는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 대기 및 유리 리본을 위한 인클로저를 형성한다. 상기 유리 리본은 길이 및 폭 방향으로 연장되는 대향하는 제1 및 제2 주 표면들을 갖고, 상기 하우징은 길이 및 폭 방향으로 대향하는 제1 및 제2 주 표면들의 적어도 일부를 따라 연장되도록 구성된 제1 및 제2 측벽들을 갖는다. 상기 장치는 또한 하우징 내에서 그리고 유리 리본의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 이온들을 지향시키도록 구성된 이온화 소스 및/또는 입자들을 제1 및 제2 표면들 중 적어도 하나로부터 멀어지게 지향하도록 구성된 전극을 포함한다. 상기 장치는 유리 제품의 주 표면 상에서 약 212 마이크론 미만의 직경을 갖는 입자들의 밀도가 제곱센티미터당 약 0.008 미만인 유리 제품을 제조하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 유리 제품을 제조하는 방법도 포함한다. 상기 방법은 대기 중에서 길이 방향 및 폭 방향으로 연장되는 대향하는 제1 및 제2 주 표면들을 갖는 유리 리본을 하우징을 통해 유동시키는 단계를 포함한다. 상기 하우징은 제1 측벽 및 제2 측벽을 포함하며, 제1 및 제2 측벽은 길이 방향 및 폭 방향으로 대향하는 제1 및 제2 주 표면의 적어도 일부를 따라 연장된다. 상기 방법은 또한 하우징 내에서 이온화 소스로부터 유리 리본의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 이온들을 지향시키는 단계 및/또는 전극을 사용하여 입자들을 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나로부터 멀어지게 전극을 사용하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 유리 리본의 적어도 일부로부터 유리 제품을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서 유리 제품의 주 표면 상에서 약 212 마이크론 미만의 직경을 갖는 입자들의 밀도는 제곱센티미터당 약 0.008 미만이다.
본 명세서에 개시된 실시예들의 추가적인 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 해당 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해지거나 다음의 상세한 설명, 청구범위 및 첨부된 도면을 포함하여 본 명세서에 설명된 개시된 실시예를 실시함으로써 인식될 것이다.
본 실시예에 대한 전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 모두 청구된 실시예들의 본질과 특성을 이해하기 위한 개요 또는 뼈대를 제공하려는 의도로 이해되어야 한다. 첨부된 도면들은 추가적인 이해를 돕기 위해 포함되었으며, 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 도면들은 본 개시의 다양한 실시예들을 예시하고, 설명과 함께 그 원리 및 동작을 설명한다.
도 1은 예시적인 융합 다운 드로우 유리 제조 장치 및 공정의 개략도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따라 하우징 내에서 이온들을 유도하도록 구성된 이온화 소스를 포함하는 예시적인 유리 제조 장치 및 공정의 개략적인 측면 사시도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 유리 분리 장치 및 공정을 포함하고, 이온들을 유리 분리 장치 부근으로 유도하도록 구성된 이온화 소스를 더 포함하는 예시적인 유리 제조 장치의 개략적인 측면 사시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 측단면 사시도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 측단면 사시도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 측단면 사시도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 단면 사시도이다.
도 8a 및 8b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 전극들을 포함하는 예시적인 유리 제조 장치 및 공정의 사시도들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 전극들을 포함하는 예시적인 유리 제조 장치 및 공정의 사시도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따라 하우징 내에서 이온들을 유도하도록 구성된 이온화 소스를 포함하는 예시적인 유리 제조 장치 및 공정의 개략적인 측면 사시도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 유리 분리 장치 및 공정을 포함하고, 이온들을 유리 분리 장치 부근으로 유도하도록 구성된 이온화 소스를 더 포함하는 예시적인 유리 제조 장치의 개략적인 측면 사시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 측단면 사시도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 측단면 사시도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 측단면 사시도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스 및 증진기를 사용하여 처리하는 유리 리본의 개략적인 단면 사시도이다.
도 8a 및 8b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 전극들을 포함하는 예시적인 유리 제조 장치 및 공정의 사시도들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 전극들을 포함하는 예시적인 유리 제조 장치 및 공정의 사시도이다.
이제 본 개시의 실시예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부 도면들을에 도시된다. 가능하면 언제나, 도면들 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호들이 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하기 위해 사용된다. 그러나, 본 개시 내용은 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명한 실시예들로 제한되는 것으로 간주되서는 안된다.
범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값, 및/또는 "약" 다른 특정 값으로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 특정 값으로부터 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 값들이, 예를 들어 선행사 "약"을 사용하여 근사치들로 표현될 때, 상기 특정 값은 다른 실시예를 형성함을 이해할 것이다. 각각의 범위들의 종점들은 다른 종점과 관련하여 그리고 다른 종점과는 독립적으로 모두 중요하다는 것이 추가로 이해될 것이다.
본 명세서에서 사용되는 방향 용어들 - 예를 들어, 위로, 아래로, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 상단, 바닥- 은 단지 도시된 대로의 도면들을 참조하여 만들어지며, 절대적인 방향을 의미하는 것으로 의도되지는 않는다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행될 필요가 있는 것으로 해석되는 것이라고 의도되지 않으며, 임의의 장치에서 특정 배향들이 요구되는 것으로도 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항은 실제로 그 단계들에 뒤따르는 순서를 실제로 언급하지 않거나, 또는 임의의 장치 청구항이 개별 구성 요소들에 대한 순서 또는 배향을 실제로 언급하지 않는 경우, 또는 단계들이 특정 순서로 제한되거나 또는 장치의 구성 요소들에 대하여 특정 순서 또는 배향이 언급되지 않는 것을 청구항들 또는 설명에서 특별히 언급되지 않는 경우, 어떤 점에서도 순서 또는 배향이 추론되는 것을 결코 의도한 것은 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석에 대한 임의의 가능한 비-표현적 기초를 유지한다: 단계들의 배열, 작동 흐름, 구성 요소들의 순서 또는 구성 요소들의 방향과 관련된 논리 문제들; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 평범한 의미; 및 명세서에 기술된 실시예들의 수 또는 유형.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the"는 문맥이 명시적으로 달리 지시하지 않는 한 복수의 기준들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "a" 구성 요소에 대한 언급은 문맥이 달리 명시적으로 지시하지 않는 한 2 개 이상의 그러한 구성 요소들을 갖는 양태들을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "냉각 메커니즘"은 그러한 냉각 메커니즘이 없는 조건에 비해 상대적으로 영역으로부터 증가된 열 전달을 제공하는 메커니즘을 지칭한다. 증가된 열 전달은 전도, 대류 및 복사 중 적어도 하나를 통해 발생할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "하우징"은 유리 리본이 형성된 인클로저(enclosure)를 의미하며, 여기서 유리 리본이 하우징을 통과할 때, 유리 리본이 일반적으로 상대적으로 높은 온도에서 상대적으로 낮은 온도로 냉각된다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 퓨전 다운 드로우 공정을 참조하여 설명되었지만, 유리 리본은 일반적으로 수직 방향으로 하우징을 통해 하향 유동되며, 이러한 실시예는 플로트 공정, 슬롯 드로우 공정, 업-드로우 공정 및 프레스-롤링 공정과 같은 다른 유리 성형 공정들에도 적용 가능하며, 여기서 유리 리본은 일반적으로 수직 방향 또는 일반적으로 수평 방향과 같은 다양한 방향으로 하우징을 통해 유동할 수 있다.
도 1에는 예시적인 유리 제조 장치(10)가 도시되어 있다. 일부 예들에서, 유리 제조 장치(10)는 용융 용기(14)를 포함할 수 있는 유리 용융 퍼니스(12)를 포함할 수 있다. 용융 용기(14)에 더하여, 유리 용융 퍼니스(12)는 원료를 가열하고 원료를 용융 유리로 변환하는 가열 요소들(예: 연소 버너들 또는 전극들)과 같은 하나 이상의 추가 구성 요소를 선택적으로 포함할 수 있다. 추가 예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 용융 용기 부근에서 손실되는 열을 감소시키는 열 관리 장치들(예를 들어, 단열 구성요소들)을 포함할 수 있다. 또 다른 예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 원료를 유리 용융물로 용융하는 것을 촉진하는 전자 장치들 및/또는 전기 기계 장치들을 포함할 수 있다. 또한, 유리 용융 퍼니스(12)는 지지 구조물들(예를 들어, 지지 섀시, 지지 부재 등) 또는 기타 구성요소들을 포함할 수 있다.
유리 용융 용기(14)는 전형적으로 내화성 세라믹 재료, 예를 들어 알루미나 또는 지르코니아를 포함하는 내화성 세라믹 재료와 같은 내화성 재료로 구성된다. 일부 예들에서, 유리 용융 용기(14)는 내화 세라믹 벽돌들로 구성될 수 있다. 유리 용융 용기(14)의 특정 실시예들은 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.
일부 예들에서, 유리 용융 퍼니스는 유리 기판, 예를 들어 연속적 길이의 유리 리본을 제조하기 위해 유리 제조 장치의 구성요소로서 통합될 수 있다. 일부 예에서, 본 개시의 유리 용융 퍼니스는 슬롯 드로우 장치, 플로트 배스 장치, 융합(fusion) 공정과 같은 다운-드로우 장치, 업-드로우 장치, 프레스 압연 장치, 튜브 드로잉 장치, 또는 본 명세서에 개시된 양태들로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 다른 유리 제조 장치를 포함하는 유리 제조 장치의 구성요소로서 통합될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 개별 유리 시트로의 후속 처리를 위해 유리 리본을 융합 인발하기 위한 융합 다운-드로우 유리 제조 장치(10)의 구성요소로서 유리 용융 퍼니스(12)를 개략적으로 도시한다.
유리 제조 장치(10)(예를 들어, 융합 다운-드로우 장치(10))는 선택적으로 유리 용융 용기(14)에 대해 상류에 위치하는 상류 유리 제조 장치(16)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 상류 유리 제조 장치(16)의 일부 또는 전체가 유리 용융 퍼니스(12)의 일부로서 통합될 수 있다.
예시된 예에 도시된 바와 같이, 상류 유리 제조 장치(16)는 저장통(18), 원료 전달 장치(20) 및 원료 전달 장치에 연결된 모터(22)를 포함할 수 있다. 저장통(18)은 화살표(26)로 표시된 바와 같이 유리 용융 퍼니스(12)의 용융 용기(14) 내로 공급될 수 있는 일정량의 원료(24)를 저장하도록 구성될 수 있다. 원료(24)는 전형적으로 하나 이상의 유리 형성 금속 산화물 및 하나 이상의 조절제를 포함한다. 일부 예들에서, 원료 전달 장치(20)는 원료 전달 장치(20)가 미리 결정된 양의 원료(24)를 저장통(18)으로부터 용융 용기(14)로 전달하도록 모터(22)에 의해 동력을 공급받을 수 있다. 추가 예들에서, 모터(22)는 원료에 동력을 공급하여 용융 용기(14)의 하류에서 감지된 용융 유리의 수준에 기초하여 제어된 속도로 원료(24)를 도입할 수 있다. 이후 용융 용기(14) 내의 원료(24)는 가열되어 용융 유리(28)를 형성할 수 있다.
유리 제조 장치(10)는 또한 선택적으로 유리 용해 퍼니스(12)에 대해 하류에 위치된 하류 유리 제조 장치(30)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하류 유리 제조 장치(30)의 일부는 유리 용융 퍼니스(12)의 일부로서 통합될 수 있다. 일부 예에서, 아래에 설명된 제1 연결 도관(32), 또는 하류 유리 제조 장치(30)의 다른 부분들은 유리 용융 퍼니스(12)의 일부로서 통합될 수 있다. 제1 연결 도관(32)을 포함하는 하류 유리 제조 장치의 요소들은 귀금속으로 형성될 수 있다. 적합한 귀금속에는 백금, 이리듐, 로듐, 오스뮴, 루테늄 및 팔라듐으로 구성된 금속 그룹으로부터 선택된 백금족 금속, 또는 이들의 합금이 포함된다. 예를 들어, 유리 제조 장치의 하류 구성요소들은 약 70 내지 약 90 중량%의 백금과 약 10% 내지 약 30 중량%의 로듐을 포함하는 백금-로듐 합금으로 형성될 수 있다. 그러나 다른 적합한 금속에는 몰리브덴, 팔라듐, 레늄, 탄탈륨, 티타늄, 텅스텐 및 이들의 합금이 포함될 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 용융 용기(14) 하류에 위치하고 위에서 언급한 제1 연결 도관(32)을 통해 용융 용기(14)에 결합된 청징 용기(34)와 같은 제1 컨디셔닝(즉, 처리) 용기를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 용융 유리(28)는 제1 연결 도관(32)을 통해 용융 용기(14)로부터 청징 용기(34)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)가 용융 용기(14)로부터 청징 용기(34)로 제1 연결 도관(32)의 내부 경로를 통과하도록 할 수 있다. 그러나, 다른 컨디셔닝 용기들은 용융 용기(14)의 하류에, 예를 들어 용융 용기(14)와 청징 용기(34) 사이에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨디셔닝 용기는 용융 용기와 청징 용기 사이에 사용될 수 있으며, 여기서 1차 용융 용기에서 나온 용융 유리는 용융 공정을 계속하기 위해 추가로 더 가열되거나, 또는 청징 용기에 들어가기 전에 용융 용기 내의 용융 유리 온도보다 낮은 온도로 냉각된다.
다양한 기술에 의해 청징 용기(34) 내의 용융 유리(28)로부터 기포들이 제거될 수 있다. 예를 들어, 원료(24)는 가열되면 화학적 환원 반응을 겪고 산소를 방출하는 주석 산화물과 같은 다가 화합물들(즉, 청징제들)을 포함할 수 있다. 다른 적합한 청징제들에는 비소, 안티몬, 철 및 세륨이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다. 청징 용기(34)는 용융 용기 온도보다 높은 온도로 가열되어, 용융 유리와 청징제를 가열한다. 청징제(들)의 온도-유발 화학적 환원에 의해 생성된 산소 기포들은 청징 용기 내의 용융 유리를 통해 상승하며, 여기서 용융 퍼니스에서 생성된 용융 유리의 가스들은 청징제에 의해 생성된 산소 기포들로 확산되거나 합체될 수 있다. 확대된 가스 기포들은 이후 청징 용기 내 용융 유리의 자유 표면으로 상승한 후, 청징 용기 밖으로 배출될 수 있다. 산소 기포들은 청징 용기 내의 용융 유리의 기계적 혼합을 추가로 유도할 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 용융 유리를 혼합하기 위한 혼합 용기(36)와 같은 다른 컨디셔닝 용기를 더 포함할 수 있다. 혼합 용기(36)는 청징 용기(34)의 하류에 위치할 수 있다. 혼합 용기(36)는 균질한 유리 용융 조성물을 제공하는 데 사용될 수 있으며, 이에 따라 청징 용기에서 나오는 청징된 용융 유리 내에 존재할 수 있는 화학적 또는 열적 불균일성의 코드들을 감소시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 청징 용기(34)는 제2 연결 도관(38)을 통해 혼합 용기(36)에 연결될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 제2 연결 도관(38)을 통해 청징 용기(34)로부터 혼합 용기(36)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)가 제2 연결 도관(38)의 내부 경로를 통해 청징 용기(34)로부터 혼합 용기(36)로 통과하게 할 수 있다. 혼합 용기(36)가 청징 용기(34)의 하류에 도시되어 있지만, 혼합 용기(36)는 청징으로부터 상류에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하류 유리 제조 장치(30)는 다수의 혼합 용기, 예를 들어 청징 용기(34)의 상류에 있는 혼합 용기 및 청징 용기(34)의 하류에 있는 혼합 용기를 포함할 수 있다. 이들 다수의 혼합 용기들은 동일한 디자인일 수 있거나, 또는 상이한 디자인일 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 혼합 용기(36)의 하류에 위치할 수 있는 전달 용기(40)와 같은 다른 컨디셔닝 용기를 더 포함할 수 있다. 전달 용기(40)는 용융 유리(28)를 조절하여 하류 성형 장치 내로 공급될 수 있다. 예를 들어, 전달 용기(40)는 출구 도관(44)을 통해 성형 본체(42)에 용융 유리(28)의 일관된 유동을 조정 및/또는 제공하기 위한 축적기 및/또는 유동 제어기의 역할을 할 수 있다. 도시된 바와 같이, 혼합 용기(36)는 제3 연결 도관(46)에 의해 전달 용기(40)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 용융 유리(28)는 제3 연결 도관(46)을 통해 혼합 용기(36)로부터 전달 용기(40)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 혼합 용기(36)로부터 전달 용기(40)까지의 제3 연결 도관(46)의 내부 경로를 통해 이동시킬 수 있다.
하류 유리 제조 장치(30)는 위에서 언급한 성형 본체(42)와 입구 도관(50)을 포함하는 성형 장치(48)를 더 포함할 수 있다. 출구 도관(44)은 전달 용기(40)로부터 성형 장치(48)의 입구 도관(50)으로 용융 유리(28)를 전달하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 출구 도관(44)은 입구 도관(50)의 내부 표면 내에 중첩되고 이격되어, 출구 도관(44)의 외부 표면과 입구 도관(50)의 내부 표면 사이에 위치된 용융 유리의 자유 표면을 제공할 수 있다. 융합 다운 드로우 유리 제조 장치의 성형 본체(42)는 성형 본체(42)의 상부 표면에 위치된 홈통(trough)(52)과 성형 본체(42)의 바닥 에지(56)를 따라 인발 방향으로 수렴하는 수렴 성형 표면(54)을 포함할 수 있다. 전달 용기(40), 출구 도관(44) 및 입구 도관(50)을 통해 성형 본체 홈통으로 전달된 용융 유리는 홈통의 측벽들을 오버플로우하고 용융 유리의 개별 유동으로서 수렴 성형 표면(54)을 따라 하강한다. 용융 유리의 별도의 유동은 바닥 에지(56) 아래와 이를 따라 결합하여, 예컨대 중력, 에지 롤(72)들, 및 당김 롤(82)들 등에 의해 유리 리본에 장력을 인가함으로써 바닥 에지(56)로부터 인발 또는 유동 방향(60)으로 인발되는 단일 유리 리본(58)을 생성하고, 유리가 냉각되고 유리의 점도가 증가함에 따라 유리 리본의 치수를 제어할 수 있다. 따라서, 유리 리본(58)은 점탄성 전이를 겪고, 유리 리본(58)에 안정적인 치수 특성을 제공하는 기계적 특성을 획득한다. 유리 리본(58)은 일부 실시예들에서 유리 리본의 탄성 영역에서 유리 분리 장치(100)에 의해 개별 유리 시트(62)들로 분리될 수 있다. 이어서 로봇(64)은 그리핑(gripping) 도구(65)를 사용하여 개별 유리 시트(62)를 컨베이어 시스템으로 전달할 수 있으며, 그에 따라 개별 유리 시트가 추가로 처리될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따라 하우징(200) 내에서 이온(302)들을 유도하도록 구성된 이온화 소스(300)를 포함하는 예시적인 유리 제조 장치(10) 및 공정의 개략적인 사시도를 도시한다. 구체적으로, 도 2에 도시된 실시예에서는, 유리 리본(58)은 성형 본체(42)의 바닥 에지(56) 아래에서 그리고 하우징(200)의 제1 및 제2 측벽(202)들 사이에서 길이 방향으로 유동한다. 하우징(200)은 일반적으로 분리 부재(206)에 의해 성형 본체 인클로저(enclosure)(208)로부터 분리될 수 있고, 여기서 유리 리본(58)의 인발 또는 유동 방향(60)에 관련하여, 하우징(200)은 성형 본체 인클로저(208)에 대해 하류에 있다. 또한, 도 2는 복수의 이온화 소스(300)를 도시하며, 그 각각은 하우징(200)의 제1 및 제2 측벽(202)들 사이에서 그리고 유리 리본(58)의 제1 및 제2 대향하는 주 표면들을 향해 이온(302)들을 지향시킨다. 특히, 복수의 이온화 소스(300)의 제1 서브세트는 유리 리본(58)의 제1 주 표면의 길이 방향을 따라 이온(302)을 지향시키고, 복수의 이온화 소스(300)의 제2 서브세트는 유리 리본(58)의 제2 주 표면의 길이 방향을 따라 이온(302)들을 지향시킨다.
도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따라 유리 분리 장치(100) 및 공정을 포함하고 그리고 이온(302)들을 유리 분리 장치(100) 부근으로 지향시키도록 구성된 이온화 소스(300)를 더 포함하는 예시적인 유리 제조 장치(10)의 개략적인 측면 사시도를 도시한다. 유리 분리 장치(100)는 유리 리본(58)의 제1 주 표면을 따라 연장되는 제1 부분(102) 및 유리 리본(58)의 대향하는 제2 주 표면을 따라 연장되는 제2 부분(104)을 포함한다. 분리 장치(100)의 제1 부분(102)은 스코어링(scoring) 장치(106)(예를 들어, 유리 리본)을 포함하며, 분리 장치(100)의 제2 부분(104)은 노징(108)을 포함한다. 분리 공정 동안, 스코어링 장치(106)는 유리 리본(58)의 제1 주 표면을 따라 스코어 라인을 부여할 수 있고, 노징(108)에 대한 굽힘은 유리 리본(58)으로부터 개별 유리 시트(62)의 분리를 용이하게 할 수 있다. 그 후, 위에서 언급한 바와 같이, 로봇(64)은 그리핑 도구(65)를 사용하여 개별 유리 시트(62)를 전달할 수 있다. 도 3에 더 도시된 바와 같이, 분리 장치(100)의 제1 및 제2 부분(102, 104)의 각각은 유리 리본(58)의 제1 및 제2의 대향하는 주 표면들을 향해 이온(302)들을 지향시키는 이온화 소스(300)를 포함한다.
특정한 예시적인 실시예들에서, 이온화 소스(300)는 당업자에게 공지된 바와 같이, 코로나 방전 이온화 장치, 연 X선 이온화 장치, 또는 핵 이온화 장치를 포함할 수 있다. 도 4는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스(300) 및 증진기(enhancer)(400)를 사용하여 처리하는 유리 리본(58)의 개략적인 측단면 사시도를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 각각 유리 리본(58)의 제1 및 제2 주 표면에 이온(302)들을 지향시키는 2개의 이온화 소스(300)들을 도시한다. 도 4의 이온화 소스(300)는 단열 재료(306) 내에 수용된 전도성 이미터(304)를 포함하는 코로나 방전 이온화 장치를 포함한다. 전도성 이미터(304)는 이온(302)들을 유리 리본(58)의 주 표면들 쪽으로 지향시킨다. 단열 재료(306)는, 예를 들어 전도성 이미터(304)를 원주 방향으로 둘러싸는 세라믹 도관을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세라믹 도관은 질화붕소, 실리카, 질화규소, 알루미나, 규산알루미늄, 질화알루미늄, 또는 MACOR® 가공 가능한 유리 세라믹과 같은 열 및 전기 절연 세라믹 재료를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 증진기(400)는 이온화 소스(300) 위에 위치하며 유리 리본(58)의 주 표면을 향해 기체 유체와 같은 유체(402)를 유동하게 하도록 구성된다. 구체적으로, 증진기(400)는 이온화 소스(300)와 협력하여 유리 리본(58)의 주 표면(즉, 제1 및 제2의 대향하는 주 표면들 중의 적어도 하나)을 향한 이온(302)들의 유속을 증가시키는 역할을 한다. 그리고 증진기(400)가 이온화 소스(300) 바로 위에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 본 명세서에 개시된 실시예는 다음을 포함한다. 증진기(400)가 예컨대 이온화 소스(300)의 아래 및/또는 측면과 같은 다른 곳에 위치하는 것들을 포함한다.
특정한 예시적인 실시예들에서, 증진기(400)는 당업자에게 공지된 바와 같이 유리 가공 산업에서 사용되는 에어 나이프와 같은 에어 나이프를 포함할 수 있다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스(300') 및 증진기(400)를 사용하여 처리되는 유리 리본(58)의 개략적인 측단면 사시도를 도시한다. 구체적으로, 도 5는 각각 유리 리본(58)의 제1 및 제2 주 표면에 이온(302)들을 지향시키는 2개의 이온화 소스(300')를 도시한다. 도 5의 이온화 소스(300')는 이온화 소스(300')가 단열 재료(306)를 원주 방향으로 둘러싸는 열 차폐 및 냉각 하우징(308)을 더 포함한다는 것을 제외하고 도 4에 도시된 것과 유사하다. 열 차폐 및 냉각 하우징(308)은 냉각 유체(미도시)가 이를 통과하여 유동하는 냉각 메커니즘을 포함할 수 있다. 냉각 유체는 공기와 같은 기체 및/또는 물과 같은 액체를 포함할 수 있다.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스(300")를 사용하여 처리하는 유리 리본(58)의 개략적인 측단면 사시도를 도시한다. 구체적으로, 도 6은 각각 유리 리본(58)의 제1 및 제2 주 표면에 이온(302)들을 지향시키는 2개의 이온화 소스(300")를 도시한다. 도 6의 이온화 소스(300")은 당업자에게 공지된 바와 같이 연 X선(soft X-ray) 광이온화 장치(310), 연 X선 포토 아이(photo eye)(312) 및 고온 방사선 발광 커버(314)를 포함하는 연 X선 이온화 장치를 포함한다. 이온화 소스(300")는 연 X선 광이온화 장치(310)와 연 X선 포토 아이(312)를 원주 방향으로 둘러싸는 열 차폐 및 냉각 하우징(308)을 더 포함한다. 열 차폐 및 냉각 하우징(308)은 냉각 유체(미도시)가 이를 통해 유동하는 냉각 메커니즘을 포함할 수 있다. 냉각 유체는 공기와 같은 기체 및/또는 물과 같은 액체를 포함할 수 있다.
단열 재료(306) 및/또는 열 차폐 및 냉각 하우징(308)은 예컨대 적어도 약 250℃와 같은, 그리고 추가로 적어도 약 300℃, 더욱 더 나아가 적어도 약 350℃, 더욱 더 나아가 적어도 약 400℃, 약 200℃ 내지 약 500℃ 포함하는, 적어도 약 200℃의 온도와 같은 고온 환경에서 이온화 소스(300, 300', 300")의 작동을 용이하게 할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들에는 이온(302)들이 예컨대 적어도 약 250℃와 같은, 그리고 추가로 적어도 약 300℃, 더욱 더 나아가 적어도 약 350℃, 더욱 더 나아가 적어도 약 400℃, 약 200℃ 내지 약 500℃ 포함하는, 적어도 약 200℃의 온도와 같은 온도를 갖는 하우징(200) 내의 분위기에서 유리 리본(58)의 제1 및 제2의 대향하는 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 지향되는 실시예가 포함된다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 당업자에게 알려진 바와 같이 이온화에 필요한 전압을 생성하기 위해 교류(AC) 또는 직류(DC) 전원을 사용하는 이온화 장치를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예들은, 예를 들어 Hamamatsu에서 구입할 수 있는 L12645, L9873 또는 L14471 연 X선 광 이온화 장치, Gen4 슈퍼 이온 에어 나이프(Super Ion Air Knife), Gen4 표준 이온 에어 나이프(Standard Ion Air Knife), Gen4 이온화 바(Ionizing Bar), Exair에서 구입 가능한 Gen4 이온 에어 캐논(Ion Air Cannon) 또는 Gen4 이온화 포인트(Ionizing Point) 코로나 방전 이온화 장치 또는 NRD에서 구입 가능한 선형 알파 이온화 장치(Linear Alpha Ionizer), 미니 이온화 장치(Mini Ionizer) 또는 이온 에어 소스(Ion Air Source) 핵 이온화 장치와 같은 상업적으로 구입 가능한 이온화 장치를 포함할 수 있다.
연 X선 이온화 장치는, 예를 들어 약 7 와트(W) 내지 약 240 와트(W) 범위의 전력, 약 24 볼트(V) 내지 약 264 볼트 범위의 입력 AC 전압 (또는 약 12 볼트(V) 내지 약 30볼트(V) 범위의 입력 DC 전압), 약 4.98 킬로볼트(kV) 내지 약 15 킬로볼트(kV) 범위의 관 전압, 및 약 130°내지 약 150°범위의 빔 각도에서 작동될 수 있다. 코로나 방전 이온화 장치는, 예를 들어 약 1 와트(W) 내재 약 150 와트(W) 범위의 전력, 약 24 볼트(V) 내지 약 264 볼트(V) 범위의 입력 AC 전압 (또는 약 5 볼트(V) 내지 약 30 볼트(V) 범위의 입력 DC 전압), 약 0 킬로볼트(kV) 내지 약 60 킬로볼트(kV) 범위의 출력 전압, 약 ±50 볼트(V) 범위의 밸런스에서 동작될 수 있다.
특정한 예시적인 실시예들에서, 이온화 소스(300, 300', 300")들과 유리 리본(58) 사이의 가장 가까운 거리는 예를 들어 약 10mm 내지 약 3,000mm, 예컨대 약 50mm 내지 약 1,000mm 범위, 그리고 추가로 약 100mm 내지 약 500mm와 같은 범위일 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들은, 예를 들어 유리 리본(58)의 폭 방향 또는 유리 리본(58)의 길이 방향을 따라와 같이 유리 리본(58)에 대해 다양한 방향들로 연장되는 이온화 소스(300, 300', 300")를 포함할 수 있다. 도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 예시적인 이온화 소스(300)를 사용하여 처리하는 유리 리본(58)의 절단 사시도를 도시한다. 구체적으로, 도 7은 각각 유리 리본(58)의 제1 및 제2 주 표면에 이온(302)들을 지향시키는 2개의 이온화 소스(300)를 도시한다. 이온화 소스(300)들은 도 2 및 도 3에 도시된 실시예들에서와 같이 유리 리본(58)의 폭 방향을 따라, 및/또는 유리 시트(62)의 폭 방향을 따라 연장될 수 있다. 이온화 소스(300)들 다수는 또한 유리 리본(58)의 길이 방향 및/또는 유리 시트(62)의 길이 방향을 따라 연장된다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시예들은 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 나머지 부분에 비해 증가된 두께의 영역을 갖는 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 외부 에지 영역들(당업자에게는 "비드 영역(bead region)들"로 알려짐)이 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 나머지 부분으로부터 분리되는 것들을 포함하며, 여기서 이온화 소스(300)는 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62) 사이의 나머지 부분과 비드 영역들 사이의 분리 영역에 근접하게 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 길이 방향을 따라 연장된다. 이러한 상황에서, 이온화 소스(300)는 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 제1 및 제2 주 표면에 이온(302)들을 지향시킬 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 유리 리본(58)과 유리 리본(58)을 향하는 이온(302)들 사이에 전압 차이(voltage differential) 가 존재하는 실시예를 포함한다. 본 명세서에 개시된 실시예에는 이온(302)들과 유리 리본(58) 사이의 전압 차이가 이온(302)들이 이온화 소스(300)로부터 유리 리본(58)의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 지향되지 않는 조건과 비교하여 감소된다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시예들은 이온(302)들 및 유리 리본(58) 사의 전압 차이가 이온(302)들이 이온화 소스(300)로부터 유리 리본(58)의 대향하는 제1 및 제2 주 표면 중 적어도 하나를 향해 지향되지 않는 조건과 비교하여 약 90% 이상, 예컨대 약 95% 이상, 추가로 약 98% 이상, 약 90% 내지 약 99% 만큼 감소된다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 유리 리본(58)이 이온화 소스(들)(300)에 대해 상대적으로 이동하는 것(예를 들어, 인발 방향(60)으로)을 포함한다는 점을 고려하면, 이러한 실시예들은 이온(302)들이, 유리 리본(58)의 주어진 표면적이 이온화 소스(들)(300)에 대해 상대적으로 미리 결정된 거리로 이동하기 전에 유리 리본(58)의 주어진 표면적과 이온(302)들 사이의 전압 차이를 충분한 양(예를 들어, 적어도 약 90%)만큼 감소시키기에 충분한 시간에 유리 리본(58)의 주 표면에 또는 그 근처에 도달하는 것들을 포함한다. 따라서, 유리 리본(58)의 주어진 표면적의 충분한(예를 들어, 적어도 약 90%) 전압 차이 감소가 달성되는 시간은 약 5초 미만, 예컨대 약 2초 미만, 추가로 약 1초 미만, 예컨대 약 0.1초 내지 약 5초, 그리고 추가로 약 0.2초 내지 약 2초일 수 있다.
충분한 시간(예를 들어 약 5초 미만) 내에 유리 리본(58)의 주어진 표면적의 충분한(예를 들어 약 90% 이상) 전압 차이 감소를 달성하는 것은, 예를 들어 유리 리본(58)의 주어진 표면적 방향으로 이온(302)들의 속도를 증가시키기 위해 이온화 소스(300, 300', 300")와 결합된 증진기(400)(예: 에어 나이프)를 사용하여 촉진될 수 있다 (예를 들어, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이). 이는 또한 증진기(400)가 있거나 없는 연 X-선 이온화 장치(예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같음)를 포함하는 이온화 소스(300")를 사용하여 달성될 수 있다.
유리 리본(58)의 표면적과 이온(302)들 사이의 전압 차이 감소를 달성하는 것은 또한 유리 리본(58) 표면적과, 유리 리본(58) 표면적 부근의 입자들 사이의 전압 차이 감소를 동시에 달성할 수 있으며, 이는 전압 차이 감소는 이온(302)들과 유리 리본(58) 표면적 사이의 상호작용뿐만 아니라 이온(302)들과 입자들 사이의 상호작용으로부터도 발생한다. 이러한 전압 차이 감소는 결과적으로 유리 리본(58) 표면적과 입자들 사이의 정전기적 인력을 감소시킬 수 있으며, 이는 결과적으로 유리 리본(58) 표면적에 대한 입자 접착을 감소시킬 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 전극(350a, 350b, 350c, 350d)들을 포함하는 예시적인 유리 제조 장치(10) 및 공정의 사시도를 도시한다. 구체적으로, 각 전극(350a, 350b, 350c, 350d)들은 전도성 바를 포함한다. 전도성 바는, 예를 들어 일반적으로 원통형 형상(즉, 원형 단면)을 포함할 수 있다. 전도성 바는 또한 다른 형상(타원형 또는 다각형 단면을 갖는 형상)을 포함할 수도 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 전극(350a 및 350b)들은 분리 장치(미도시)의 위 및 아래에 각각 유리 리본(58) 및 유리 시트(62)의 폭 방향을 따라 위치된다. 전극(350a 및 350b)들은, 예를 들어 이중 출력 고전압 전원과 같은 하나 이상의 전압원에 의해 반대로 충전될 수 있으며, 전극(350a 및 350b)들 중 하나는 접지될 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 전극(350c 및 350d)들은 각각 분리 장치(미도시) 위 및 아래에 유리 리본(58) 및 유리 시트(62)의 길이 방향을 따라 위치된다. 전극(350c 및 350d)들은, 예를 들어 이중 출력 고전압 전원과 같은 하나 이상의 전압원에 의해 반대로 충전될 수 있으며, 여기서 전극(350c 및 350d)들 중 하나는 접지될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 전극(350e, 350f)들을 포함하는 예시적인 유리 제조 장치(10) 및 공정의 사시도를 도시한다. 도 9a의 전극(350e)은 전도성 구를 포함한다. 도 9b의 전극(350f)은 전도성 다각형을 포함한다(그리고 전극(350f)들이 원추형 또는 삼각형 단면을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 명세서에 개시된 실시예는 다른 다각형을 포함할 수 있다). 전극(350e, 350f)들은 예를 들어 제어 가능한 출력 고전압 전원과 같은 하나 이상의 전압원에 의해 충전될 수 있다.
도 9a 및 도 9b에서, 전극(350e, 350f)들은 당김 롤(82)들 위에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 당김 롤(82)들은 유리 리본(58)에 정전기 전하를 부여할 수 있다. 당김 롤(82)들에 의해 유리 리본(58)에 부여된 정전기 전하에 대응하기 위해, 전극(350e, 350f)들은 유리 리본(58)에 반대 전하를 부여할 수 있다.
예를 들어, 특정한 예시적 실시예들에서, 당김 롤(82)들은 유리 리본(58)에 음전하를 부여할 수 있고 전극(350e, 350f)들은 유리 리본(58)에 양전하를 부여할 수 있다. 다른 예시적 실시예들에서, 당김 롤(82)들은 유리 리본(58)에 양전하를 부여할 수 있고 전극(350e, 350f)들은 유리 리본(58)에 음전하를 부여할 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서, 전극(350e, 350f)들은 당김 롤(82) 위에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 본 명세서에 개시된 실시예들은 전극(350e, 350f)들이 당김 롤(82)에 대해 달리 위치되는, 예를 들어 당김 롤(82)들의 아래 또는 측면에 위치할 수 있는 실시예를 포함할 수 있다.
전극(350a-350f)들은 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나로부터 멀어지게 입자들을 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 특정한 예시적인 실시예들에서 전극(350a-350f)들 중 하나 이상은 입자들과 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62) 사이의 정전기적 인력을 감소시키기 위해 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62) 부근의 입자들의 전하에 영향을 미칠 수 있다. 특정한 예시적인 실시예들에서, 전극(350a-350f)들 중의 하나 이상은 입자들과 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62) 사이의 정전기 인력을 감소시키기 위해 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 전체 전하에 영향을 미칠 수 있다.
특정한 예시적인 실시예들에서, 전극(350a-350f)들 중 하나 이상은 당업자에게 공지된 피드백 또는 피드포워드(feedforward) 제어 메커니즘과 같은 제어 메커니즘에 의해 모니터링 및/또는 제어될 수 있다. 특정 예시적인 실시예들에서, 제어 메커니즘은 하나 이상의 영역들 또는 지역들 내에서 또는 그들 사이에서, 예컨대 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62) 및 하나 이상의 전극(350a-350f)을 포함하는 영역 내를 포함하여 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 근처 영역 내에서, 정전하 또는 전위를 측정하는 필드 미터 또는 전압계와 같은 조건 측정 장치와 통신할 수 있다. 그러면 제어 메커니즘은, 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)와 그 부근의 입자들 사이의 정전기 전하를 제어하거나 최소화하기 위해, 예를 들어 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)에 대한 전극(350a-350f)들의 전하 및/또는 전압을 제어하거나 유지하기 위해 조건 측정 장치에 의해 측정된 하나 이상의 조건들에 반응할 수 있다.
전극(350a-350f)들은, 예를 들어 약 1와트(W) 내지 약 150와트(W) 범위의 전력, 약 24볼트(V) 내지 약 264볼트(V) 범위의 입력 AC 전압(또는 약 5볼트(V) 내지 약 30볼트(V) 범위의 입력 DC 전압), 및 약 0킬로볼트(kV) 내지 약 60킬로볼트(kV) 범위의 출력 전압에서 작동될 수 있다.
특정한 예시적인 실시예들에서, 전극(350a-350f)들과 유리 리본(58) 사이의 가장 가까운 거리는, 예를 들어 약 0 밀리미터 내지 약 2,000 밀리미터, 예컨대 약 10 밀리미터 내지 약 1,000 밀리미터 범위일 수 있고, 추가로 약 50 mm 내지 약 500 mm 범위일 수 있다.
특정한 예시적인 실시예들에서, 하나 이상의 전극(350a-350f)은 텅스텐, 실리콘, 스테인레스 스틸, 또는 인코넬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 그 위에 감소된 밀도의 입자들을 갖는 유리 제품의 제조를 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시예는 장치(10)가 유리 제품을 제조하도록 구성된 것들을 포함하며, 여기서 약 212 마이크론 미만의 직경, 예컨대 약 100 마이크론 미만, 추가로 예컨대 약 10 마이크론 미만, 더 나아가 약 1 마이크론 미만, 그리고 더욱 더 나아가 약 0.3 마이크론 미만, 예컨대 약 212 마이크론 내지 약 0.3 마이크론의 직경을 갖는, 유리 제품의 주 표면 상에서의 입자의 밀도는 약 0.008 미만, 예컨대 약 0.004 미만, 더 나아가 약 0.002 미만, 예컨대 약 0.0001 내지 약 0.008, 더 나아가 약 0.001 내지 약 0.004/제곱센티미터이다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 또한 유리 리본(58) 제품의 적어도 일부로부터 유리 제품을 형성하는 것을 포함하는 유리 제품을 제조하는 방법을 포함할 수 있으며, 여기서 약 212 마이크론 미만의 직경, 예컨대 약 100 마이크론 미만, 추가로 예컨대 약 10 마이크론 미만, 더 나아가 약 1 마이크론 미만, 그리고 더욱 더 나아가 약 0.3 마이크론 미만, 예컨대 약 212 마이크론 내지 약 0.3 마이크론의 직경을 갖는, 유리 제품의 주 표면 상에서의 입자의 밀도는 약 0.008 미만, 예컨대 약 0.004 미만, 더 나아가 약 0.002 미만, 예컨대 약 0.0001 내지 약 0.008, 더 나아가 약 0.001 내지 약 0.004/제곱센티미터이다
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 하나 이상의 주 표면 상의 입자 밀도가 감소된 유리 제품의 제조를 가능하게 할 수 있다. 이는 예를 들어 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)와 그 부근의 입자들 사이의 전압 차이에 영향을 주기 위해 전극들을 사용함으로써 발생할 수 있다. 이는 또한 예를 들어 이온화 소스를 사용하여 이온(302)들을 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 대향하는 제1 및 제2 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 지향시킴으로써 발생할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시예들은, 전극이 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62)의 제1 및 제2의 대향하는 주 표면들 중 적어도 하나로부터 멀리 입자들을 지향시키지 않는 조건, 및/또는 이온(302)들이 이온화 소스로부터 제1 및 제2의 대향하는 주 표면들 중 적어도 하나를 향해 지향되지 않는 조건과 비교하여, 입자들과 유리 리본(58) 및/또는 유리 시트(62) 사이의 전압 차이가 적어도 약 90%, 예컨대 적어도 약 95%, 추가로 적어도 약 98%, 예컨대 약 90% 내지 약 99%만큼 감소된 것들을 포함한다.
상기 실시예들은 융합 다운 드로우 공정을 참조하여 설명되었지만, 이러한 실시예들은 플로트 공정, 슬롯 드로우 공정, 업-드로우 공정 및 프레스 압연 공정과 같은 다른 유리 성형 공정에도 적용 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
이러한 공정들은 예를 들어 전자 장치 및 기타 응용 분야에 사용될 수 있는 유리 제품들을 제조하는 데 사용될 수 있다.
본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시의 실시예들에 대해 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시 내용은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 있는 한 이러한 수정들 및 변경들을 포괄하도록 의도된다.
Claims (22)
- 유리 제품을 제조하는 장치로서, 상기 장치는,
제1 측벽 및 제2 측벽을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 대기 그리고 길이 방향 및 폭 방향으로 연장되는 대향하는 제1 및 제2 주 표면들을 갖는 유리 리본을 위한 인클로저(enclosure)를 형성하며, 상기 제1 및 제2 측벽들은 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향으로 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 일부를 따라 연장되도록 구성된, 상기 하우징;
이온들을 상기 하우징 내에서 그리고 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나를 향하여 지향시키도록 구성된 이온화 소스; 및/또는
입자들을 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나로부터 멀어지게 지향시키도록 구성된 전극;을 포함하며,
상기 유리 제품의 주 표면 상에서 약 212 마이크론 미만의 직경을 갖는, 상기 유리 제품 내의 입자들의 밀도는 약 0.008/제곱센티미터 미만인, 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 대기의 온도는 적어도 약 200℃인 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 장치는 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나를 향하여 이온들의 유동 속도를 증가시키도록 구성된 증진기(enhancer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 증진기는 에어 나이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 이온화 소스는 코로나 방전 이온화 장치, 연 X-선 이온화 장치, 또는 핵 이온화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 이온화 소스는 단열 재료 내에 수용된 전도성 이미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 단열 재료는 세라믹 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극은 한 쌍의 반대로 대전된 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극은 전도성 바, 전도성 구, 또는 전도성 다각형 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 장치는, 전극이 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나로부터 멀어지게 입자들을 지향시키도록 구성되지 않은, 및/또는 이온들이 이온화 소스로부터 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나를 향해 지향되지 않는 조건과 비교하여, 상기 입자들 및 상기 유리 리본 사이의 전압 차이를 적어도 약 90%만큼 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치. - 유리 제품을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
제1 측벽 및 제2 측벽을 포함하는 하우징을 통하여 길이 방향 및 폭 방향으로 연장되는 대향하는 제1 및 제2 주 표면들을 갖는 유리 리본을 유동시키는 단계로서, 상기 제1 및 제2 측벽들은 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향으로 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 일부를 따라 연장되는, 상기 유동시키는 단계;
상기 하우징 내에서, 이온들을 이온화 소스로부터 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나를 향하여 지향시키며, 및/또는 입자들을 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나로부터 멀어지게 지향시키기 위해 전극을 사용하는 단계; 및
상기 유리 리본의 적어도 일부로부터 상기 유리 제품을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 유리 제품의 주 표면 상에서 212 마이크론 미만의 직경을 갖는 입자들의 밀도가 0.008/제곱센티미터 미만인, 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 하우징은 적어도 약 200℃의 온도를 갖는 대기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 방법은 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나를 향하여 이온들의 유동 속도를 증가시키기 위해 증진기를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 증진기는 에어 나이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 이온화 소스는 코로나 방전 이온화 장치, 연 X-선 이온화 장치, 또는 핵 이온화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 이온화 소스는 단열 재료 내에 수용된 전도성 이미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 16에 있어서,
상기 단열 재료는 세라믹 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 전극은 한 쌍의 반대로 대전된 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 전극은 전도성 바, 전도성 구, 또는 전도성 다각형 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11에 있어서,
전극이 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나로부터 멀어지게 입자들을 지향시키도록 구성되지 않은, 및/또는 이온들이 이온화 소스로부터 상기 유리 리본의 대향하는 상기 제1 및 제2 주 표면들 중의 적어도 하나를 향해 지향되지 않는 조건과 비교하여, 상기 입자들 및 상기 유리 리본 사이의 전압 차이는 적어도 약 90%만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 방법. - 청구항 11의 상기 방법에 의해 제조된 유리 제품.
- 청구항 21의 상기 유리 제품을 포함하는 전자 장치.
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