(57)【要約】  加熱−急冷罫書き作業において冷媒が加熱域(１１５)に分散される急冷帯を形成する。冷媒は冷媒が向けられる標的位置(２１０)を振動させることで加熱域に分散させることができる。冷媒は一連の液滴(２２６)または液流(２２８)として標的位置に向けることができる。あるいは、冷媒は加熱域にあらかじめ定められた反復パターンで液滴を断続的に送ることで分散させることができる。液滴のパターンはノズル(２２０)によって供給される冷媒流で形成することができ、冷媒流が断続される。冷媒流は、遮断素子(２６０)にノズルとガラスの間を横切らせることで断続させることができ、あるいはノズルに冷媒を断続的に送ることで断続液流として形成することができる。
2013500224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスを罫書きする方法において、
前記ガラスがそれに沿って罫書かれるべき線に沿って前記ガラスを加熱する工程であって、前記線は第１の方向に延びるものである工程、
及び
前記線に沿って前記加熱されたガラスを急冷する工程、
を含み、前記急冷工程が、
前記加熱されたガラス上の標的位置を衝撃するように冷媒を射出する工程であって、前記標的位置は前記加熱されたガラスに対して前記第１の方向に移動し、前記標的位置は、前記標的位置が前記第１の方向に移動している間、あらかじめ定められた周波数及びあらかじめ定められた振幅で振動するものである工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記標的位置を衝撃するように液体を射出する前記工程が、
ノズルから液体を射出する工程、及び
前記ノズルをノズル周波数及びノズル振幅で振動させる工程、
を含み、
前記ノズルが直径を有するオリフィスを有し、
前記液体がある流量で前記オリフィスから射出され、さらに
前記ノズル周波数、前記ノズル振幅、前記オリフィス直径及び前記流量の値が、前記ノズルから射出される前記液体が前記標的位置を衝撃する液滴を形成するような値であり、さらに、
前記標的位置が、前記第１の方向に前記加熱されたガラスに対して、１００ｍｍ/秒から１０００ｍｍ/秒の速度で移動し、
前記ノズル周波数が３０Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲にあり、
前記オリフィス直径が０.１ｍｍから０.４ｍｍの範囲にあり、
前記流量が５ｃｍ３/分から７０ｃｍ３/分の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記標的位置を衝撃するように冷媒を射出する前記工程が、
ノズルから前記冷媒を射出する工程、及び
前記ノズルをノズル周波数及びノズル振幅で振動させる工程、
を含み、
前記ノズルが直径を有するオリフィスを有し、
前記冷媒がある圧力で前記ノズルに供給され、さらに
前記ノズル周波数、前記ノズル振幅、前記オリフィス直径及び前記圧力の値が、前記ノズルから射出される前記冷媒が前記加熱されたガラスを衝撃する冷媒流を形成するような値であり、
前記冷媒が液体であり、さらに、
前記標的位置が、前記第１の方向に前記加熱されたガラスに対して、１００ｍｍ/秒から１０００ｍｍ/秒の速度で移動し、
前記ノズル周波数が３０Ｈｚから２００Ｈｚの範囲にあり、
前記オリフィス直径が０.１ｍｍから０.４ｍｍの範囲にあり、
前記圧力が４０ｐｓｉ(２.７６×１０５Ｐａ)から５０ｐｓｉ(３.４５×１０５Ｐａ)の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ガラスを罫書く方法において、
前記ガラスがそれに沿って罫書かれるべき線に沿って前記ガラスを加熱する工程であって、前記線は第１の方向に延びるものである工程、
及び
前記線に沿って前記加熱されたガラスを急冷する工程、
を含み、前記急冷工程が、
前記加熱されたガラスを衝撃するようにノズルから冷媒を射出する工程、及び
あらかじめ定められた周波数で反復される液滴パターンを断続的に形成するように前記射出工程を操作する工程、
を含み、
あらかじめ定められた周波数で反復される液滴パターンを断続的に形成するように前記射出工程を操作する前記工程が、
あらかじめ定められた周波数及びあらかじめ定められた振幅で前記ノズルを振動させる工程、
前記ノズルからの冷媒流を断続させるように、前記ノズルと前記ガラスの間に物理的にチョッパーを断続的に配する工程、及び
前記ノズルに送られている間に前記冷媒の圧力及び／または流量を変える工程、
の内の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
ガラスシートを作製する方法において、
ガラスリボンを作製する工程、
請求項１〜４の方法のいずれかにしたがって前記ガラスリボンを罫書く工程、及び
前記ガラスリボンの一部分を他の部分から分割するために前記罫書き線のまわりで前記ガラスリボンを曲げる工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
ガラスを罫書くための装置において、
前記ガラスがそれに沿って罫書かれるべき線に平行な第１の方向に前記ガラスに対して移動するように構成及び配置された加熱デバイス、
前記加熱デバイスに隣接して配置され、前記加熱デバイスに追随して前記第１の方向に前記ガラスに対して移動するように構成及び配置された、急冷デバイス、
少なくとも１つのノズル、及び
あらかじめ定められたノズル周波数及びノズル振幅で前記少なくとも１つのノズルを振動させるために前記少なくとも１つのノズルに結合された駆動装置、
を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条ｅ項の下に、２００９年７月２２日に出願された米国仮特許出願第６１/２２７５１５号の優先権の恩典を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は全般には一枚のガラスを複数枚のガラスに分割するための加熱−急冷罫書きに関する。さらに詳しくは、本発明は加熱−急冷罫書きに有用な急冷帯を形成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
加熱−急冷罫書きは、一枚のガラスにかけて初きずで始まる半クラックを入れる、制御された破断プロセスである。加熱−急冷罫書きは連続して形成されるガラスリボンからガラスシートを分割するために用いることができ、またはガラスリボンのビードを含む縁端を残り部分から分離するために用いることができる。さらに、加熱−急冷罫書きは一枚のガラスシートを複数枚のガラスに分割するために用いることができる。いずれの場合においても、加熱−急冷罫書きは、例えば指定の特性を有するレーザビームを用いるガラスの制御された加熱を含み、急冷帯による急速冷却が後続する。レーザ罫書きは多くの参考文献に論じられているが、急冷帯自体に触れた議論は僅かしかない。一般に、急冷帯は、レーザビームの経路を追い、ガラスを衝撃して必要な熱応力を形成する、連続冷却液体流を含む。この設計では、レーザビームと衝撃液体ジェットの間の位置合せが厳密に維持されるべきであると規定され、誤差余裕はほとんど残されていない。さらに、供給される冷媒の全てが、ガラスの高品位領域に流れ落ちて品位を損なうことになる前に、蒸発することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、実際には理論上必要な量よりかなり多くの液体が用いられ、よって蒸発に利用できる熱の全てが有効利用されているとは限らない。このため、余計な、過剰液体の管理が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は冷媒が加熱−急冷罫書き作業において加熱域に分散される急冷帯を形成するための方法及び装置に関する。加熱域における冷媒の分散は、厳密な位置合せ要件を緩和することができ、加熱／冷却罫書きプロセスにおいて実際に用いられる冷媒の量を低減するように冷媒を一層有効に利用することができ、及び／または急冷帯の整形を可能にすることができる。
【０００６】
厳密な位置合せ要件の緩和により、プロセスウインドウを広くすることが可能になる。冷媒を加熱域に分散させることにより、急冷帯が衝撃するガラス上の面積が広くなる。衝撃面積が広くなることで、冷媒ノズルが加熱スポットに厳密に合わさられていなくとも冷媒が加熱域の適切な領域に送られて所要の熱衝撃を生じ、したがって初きずの伝搬をおこさせるであろう。
【０００７】
続いて、実際に用いられる冷媒の量の低減により、過剰な水の流出管理の必要を減らすかまたは排除することができ、よってガラスの高品位領域を保護することができる。実際に用いられる冷媒の量は冷媒の一層有効な利用によって減らすことができる。すなわち、冷媒を加熱域に分散させることで、一点に分散される冷媒が、別の冷媒が再度その点に送られる前に、一層完全に蒸発することが可能になるであろう尤度が大きくなる。また、一層完全な蒸発が可能になることにより、冷媒蒸発熱が一層有効に利用され、よって必要な熱衝撃の達成に用いられる冷媒の量を減じることができる。
【０００８】
加熱域における冷媒の分散は、急冷帯が所望の形状をとるように、行うことができる。急冷帯の整形により、所望に応じて、加熱域の様々な部分領域に与えられるべき液媒量を変えることが可能になる。したがって、急冷帯の形状は、冷媒を一層有効に利用して所要の熱衝撃を生じさせるように、加熱スポットの温度プロファイルに適合させることができる。冷媒の一層有効な利用により、用いられる冷媒を少なくすることができ、よって過剰な冷媒の管理の必要をさらに減らすかまたは排除することができる。
【０００９】
一態様にしたがえば、冷媒が向けられる標的位置を振動させることにより、加熱−急冷罫書き作業において冷媒を加熱域に分散させることができる。冷媒は一連の液滴として、または液流として、標的位置に向けることができる。本明細書全体と通して用いられるように、語句「振動」及びその変形は、広く、例えば、ディザリング、揺動、震動、シェーキング、スウェイング、スインギング、トレンブリング及び動揺を含むがこれらには限定されない、いかなる前後左右型の運動も含むとされる。さらに、単独でまたは他の運動とともになされる振動は、標的位置に、その必要はないが、正弦曲線パターンをとらせることができる。実際、振動は標的位置に、方形波形、鋸歯状波形、またはその他のいずれかの波形またはパターンをとらせることができ、あるいはいかなる特定のパターンも全くとらせないでおくことができる。
【００１０】
別の態様にしたがえば、あらかじめ定められた反復パターンで加熱域に液滴を断続的に送ることで、加熱−急冷罫書き作業において加熱域に冷媒を分散させることができる。液滴のパターンはノズルまたはノズル列によって供給される１つまたは複数の冷媒流により形成することができ、１つまたは複数の冷媒流が断続される。１つまたは複数の冷媒流は、例えば１つまたは複数の連続冷媒流の前面を遮断素子に横切らせることで、物理的に断続させることができ、または、例えばノズルまたはノズル列への液媒の断続的送出によって、１つまたは複数の断続冷媒流として形成することができる。
【００１１】
本発明の実施形態の様々な態様は：
態様１．ガラスを罫書く方法は、
ガラスがそれに沿って罫書かれるべき線に沿ってガラスを加熱する工程、
−線は第１の方向に延びる、
及び
加熱されたガラスを線に沿って急冷する工程、
を含み、急冷する工程は、
加熱されたガラス上の標的位置を衝撃するように冷媒を射出する工程、
−標的位置は加熱されたガラスに対して第１の方向に移動し、さらに
−標的位置は、標的位置が第１の方向に移動している間、あらかじめ定められた周波数及び振幅で振動する、
を含む；
態様２．態様１の方法において、
標的位置を衝撃するように冷媒を射出する工程が、標的位置を長激する液滴を形成するように液体を射出する工程を含む；
態様３．態様２の方法において、
標的位置を衝撃するように冷媒を射出する工程が、ノズルから液体を射出する工程及びノズルをノズル周波数及びノズル振幅で振動させる工程を含み、
ノズルが直径を有するオリフィスを有し、液体がある流量でオリフィスから射出され、さらに
ノズル周波数、ノズル振幅、オリフィス直径及び流量の値が、ノズルから射出される液体が標的位置を衝撃する液滴を形成するような値である；
態様４．態様３の方法において、
標的位置が第１の方向に加熱されたガラスに対して１００ｍｍ/秒から１０００ｍｍ/秒の速度で移動する、
ノズル周波数が３０Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲にある、
オリフィス直径が０.１ｍｍから０.４ｍｍの範囲にある、及び
流量が５ｃｍ３/分から７０ｃｍ３/分の範囲にある；
態様５．態様４の方法において、
ノズル振幅が、ノズルからガラスまでの距離が６０〜８０ｍｍの範囲にあるときに液滴が相互に１〜２５ｍｍ隔てられた境界の内にあるガラスに当たるような範囲にある；
態様６．態様１の方法において、
標的位置を衝撃するように冷媒を射出する工程が、ノズルから冷媒を射出する工程及びノズルをノズル周波数及びノズル振幅で振動させる工程を含み、
ノズルが直径を有するオリフィスを有し、冷媒がある圧力でオリフィスに供給され、さらに
ノズル周波数、ノズル振幅、オリフィス直径及び圧力の値が、ノズルから射出される冷媒が加熱されたガラスを衝撃する液流を形成するような値である；
態様７．態様７の方法において、
標的位置が加熱されたガラスに対して第１の方向に１００ｍｍ/秒から１０００ｍｍ/秒の速度で移動する、
ノズル周波数が２０Ｈｚから２００Ｈｚの範囲にある、
オリフィス直径が０.１ｍｍから０.４ｍｍの範囲にある、及び
圧力が４０ｐｓｉ(２.７６×１０５Ｐａ)から５０ｐｓｉ(３.４５×１０５Ｐａ)の範囲にある；
態様８．態様１〜７のいずれかにしたがう方法において、
標的位置が２つの方向で振動させられる；
態様９．態様８の方法において、
２つの振動方向が互いに直交する；
態様１０．態様９の方法において、
２つの振動方向の内の一方が第１の方向に実質的に平行であるかまたは一致する；
態様１１．態様１〜１０のいずれかにしたがう方法において、
標的位置が第１の方向に移動している間に、周波数及び振幅の内の少なくとも一方が変えられる；
態様１２．態様１〜１１のいずれかにしたがう方法において、
標的位置を衝撃するように冷媒を射出する工程は複数のノズルから液体を射出する工程を含む：
態様１３．ガラスを罫書く方法は、
ガラスがそれに沿って罫書かれるべき線に沿ってガラスを加熱する工程、
−線は第１の方向に延びる、
及び
加熱されたガラスを線に沿って急冷する工程、
を含み、急冷する工程は、
加熱されたガラスを衝撃するようにノズルから冷媒を射出する工程、及び
あらかじめ定められた周波数で反復する液滴パターンを断続的に生じさせるように射出工程を操作する工程、
を含む；
態様１４．態様１３の方法において、
あらかじめ定められた周波数で反復する液滴パターンを断続的に生じさせるように射出工程を操作する工程は、あらかじめ定められた周波数及びあらかじめ定められた振幅でノズルを振動させる工程、ノズルからの冷媒流を断続させるようにノズルとガラスの間に物理的にチョッパーを断続的に配する工程、及びノズルに送られている間に冷媒の圧力及び／または流量を変える工程の内の少なくとも１つを含む；
態様１５．ガラスを罫書くための装置は、
ガラスがそれに沿って罫書きされるべき線に平行な第１の方向にガラスに対して移動するように構成及び配置された、加熱デバイス、及び
加熱デバイスに隣接して配置され、加熱デバイスに追随して第１の方向にガラスに対して移動するように構成及ぶ配置された、急冷デバイス、
を備え、急冷デバイスは、
少なくとも１つのノズル、及び
少なくとも１つのノズルをあらかじめ定められたノズル周波数及びノズル振幅で振動させるために少なくとも１つのノズルに結合された駆動装置、
を備える；
態様１６．態様１５の装置において、
駆動装置は少なくとも少なくともノズルを第２の方向に振動させるために少なくとも１つのノズルに結合され、装置は少なくとも１つのノズルをあらかじめ定められた第２のノズル周波数及び第２のノズル振幅で第３の方向に振動させるために少なくとも１つのノズルに結合された第２の駆動装置をさらに備える；
態様１７．態様１６の装置において、
駆動装置及び第２の駆動装置は、第２の方向が第３の方向に直交するように、少なくとも１つのノズルに結合される；
態様１８．態様１７の装置において、
第２の方向及び第３の方向の内の一方が第１の方向に実質的に平行であるかまたは一致する；
態様１９．態様１５〜１８のいずれかにしたがう装置において、
ノズルはオリフィスを有し、
オリフィスは０.１ｍｍから０.３ｍｍの範囲の直径を有する；
態様２０．ガラスを罫書くための装置は、
ガラスがそれに沿って罫書きされるべき線に平行な第１の方向にガラスに対して移動するように構成及び配置された、加熱デバイス、及び
加熱デバイスに隣接して配置され、加熱デバイスに追随して第１の方向にガラスに対して移動するように構成及び配置された、急冷デバイス、
を備え、急冷デバイスは、
少なくとも１つのノズル、及び
冷媒液滴の反復パターンを、液滴がガラスを衝撃するように、少なくとも１つのノズルから断続的に発生させるための手段、
を備える；
態様２１．態様２０の装置において、
液滴の反復パターンを断続的に発生させるための手段は、あらかじめ定められた周波数及びあらかじめ定められた振幅で少なくとも１つのノズルを振動させる駆動装置、少なくとも１つのノズルとガラスの間に物理的に配置されたチョッパー及び少なくとも１つのノズルからの冷媒流をチョッパーに断続させる駆動装置、及び液滴をノズルから断続的に射出させる圧力変化装置の内の少なくとも１つを含む；
態様２２．ガラスシートを作製する方法は、
ガラスリボンを作製する工程、
態様１〜１４の方法のいずれかにしたがってガラスリボンを罫書く工程、及び
ガラスリボンの１つの部分を他の部分から分割するためにガラスリボンを罫書き線のまわりで曲げる工程、
を含む；
態様２３．態様２２の方法において、
罫書き線はガラスリボンの中心線に対して直角をなす；
態様２４．上記態様のいずれかにしたがう方法または装置において、
冷媒は界面活性剤を含む；
を含む。
【００１２】
例えば、ガラスシートに対して１００〜１０００ｍｍ/秒で移動している加熱スポットに対し、オリフィス直径が約０.１４ｍｍから約０.２９４ｍｍのノズル、約５ｃｍ３/分から６６ｃｍ３/分の冷媒流量、約６２ｍｍから約８０ｍｍのノズル−ガラス間距離を有する急冷デバイスを、十分な急冷のために用いることができる。さらに、例えば、上記のパラメータの下でノズルを振動させることが望ましければ、そのような振動は約１０Ｈｚと２０ＫＨｚの間の周波数で行うことができる。
【００１３】
本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から明らかであろうし、あるいは記述及び添付される特許請求の範囲に、また添付図面にも、説明されるように、本発明を実施することによって認められるであろう。
【００１４】
上記の全般的説明及び以下の詳細な説明がいずれも本発明の例示に過ぎず、特許請求されるような本発明の本質及び特質の理解のための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。
【００１５】
添付図面は本発明のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は１つ以上の実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理及び動作の説明に役立つ。本明細書及び図面に開示される本発明の様々な特徴がいずれかの、または全ての、組合せで用いられ得ることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、ガラスリボンを作製し、ガラスリボンを分割してシートにするための装置の略図である。
【図２】図２は罫書きプロセス中のガラスリボンまたはシート上の加熱スポット及び冷媒に対する標的位置の略図である。
【図３】図３は、冷媒液滴がガラスリボンまたはシートを衝撃する、一実施形態にしたがう急冷デバイスの簡略な側面図である。
【図４】図４は図３に示される構成と同様の構成の簡略な平面図である。
【図５】図５は、冷媒流がガラスリボンまたはシートを衝撃する、急冷デバイスの略図である。
【図６】図６は図３に示される急冷デバイスと同様の急冷デバイスの簡略な斜視図である。
【図７】図７は冷媒が向けられる標的位置が描く正弦波状パターンである。
【図８】図８は冷媒が向けられる標的位置が描く正弦波状パターンである。
【図９】図９は冷媒が向けられる標的位置が描く正弦波状パターンである。
【図１０】図１０は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１１】図１１は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１２】図１２は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１２】図１２は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１３】図１３は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１４】図１４は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１５】図１５は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１６】図１６は冷媒が向けられる標的位置が描くリサージュパターンである。
【図１７】図１７は冷媒が向けられる標的位置が描く不規則形状パターンである。
【図１８】図１８は別の実施形態にしたがう急冷デバイスの簡略な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明において、限定ではなく説明の目的のため、本発明の原理の完全な理解を提供するために特定の詳細を開示する例示実施形態が説明される。しかし、本開示の恩恵を有している当業者には、本発明が本明細書に開示される特定の詳細に沿わない別の実施形態で実施され得ることが明らかであろう。さらに、周知のデバイス、方法及び材料は、本発明の原理の説明を曖昧にしないために、省略されることがある。最後に、適用できれば必ず、同様の参照数字は同様の要素を指す。
【００１８】
本明細書において、範囲は「約」１つの特定の値から、及び／または「約」別の特定の値までとして表され得る。そのような範囲が表される場合、別の実施形態はその１つの特定の値から、及び／またはその別の特定の値までを含む。同様に、値が、先行詞「約」の使用によって近似値として表されている場合、その特定の値が別の実施形態をなすことは理解されるであろう。さらに、範囲のそれぞれの終点は、他の終点に対しても、他の終点と独立にも、有意である。
【００１９】
上述したように、加熱−急冷罫書きは連続形成されたガラスリボンからガラスシートを分割するために用いることができ、あるいはビードを含むリボンの縁端をリボンの残り部分から分離するために用いることができる。本開示は加熱域に冷媒を分散することによる急冷帯の改善に向けられる。加熱域における冷媒の分散は加熱スポットと冷却スポット標的位置の間の厳密な位置合せ要件を緩和することができ、レーザ罫書きプロセスにおいて実際に用いられる冷媒の量を減じるように冷媒を一層有効に利用することができ、及び／または加熱スポットの温度プロファイルへの急冷帯の有用な適合を可能にし得る。本明細書に論じられる加熱−急冷罫書き、すなわち改善された急冷帯は、ガラスリボンの様々な製造態様、例えば、フュージョンドロー法、スロットドロー法、フロートプロセス、等とともに用いることができる。以降、本開示は、単なる例として、フュージョンドロープロセスにともなうレーザ罫書きに関して加熱−急冷罫書きを論じるが、罫書きのための本発明の方法及び装置がガラスリボンの他の作製態様に、あるいは小部分に切り分けられたガラスシート自体にも、適用され得ることは当然である。
【００２０】
図１は、フュージョンドロープロセスによってガラスを溶融してリボン４０にし、リボン４０からガラスシートを分割するための装置１０の略図である。装置１０は、バッチ材料が投入され、その中で初期ガラス溶融がおこる、溶融チャンバ１２を備える。装置１０はさらに、ガラスの処理及び搬送のためのコンポーネントを備える。ガラスの処理及び搬送のためのコンポーネントには、ガラスから気泡が除去される清澄化槽１６，ガラスが混合及び／または均質化される撹拌槽１８及びガラスを注入口２２に送るボウル２０の内の１つ以上を含めることができる。清澄化槽１６，撹拌槽１８及びボウル２０は１つのコンポーネントから次のコンポーネントにガラスを搬送するパイプ１４で連結される。ガラスは注入口２２からガラスリボン４０を形成するフュージョンパイプ２４に流入する。さらに詳しくは、フュージョンパイプ２４は、舟形槽２６，側面２８及びルート３０を有する。ガラスは注入口２２からフュージョンパイプ２４の舟形槽２６に流入し、舟形槽２６の縁から溢流し、続いてフュージョンパイプ２４の両側面２８を流下してからルート３０で再結合して、中心線４２を有するガラスリボン４０を形成する。
【００２１】
ガラスシート５０をリボン４０から分割するため、リボン４０は罫書きされて、中心線４２に実質的に直交する線４４に沿って曲げられる。リボン４０の、ビードを有する、縁端は、罫書きして中心線に実質的に平行な線４６に沿ってガラスを曲げることで、リボン４０の残り部分から分離させることができる。リボン４０の一部分を分割／分離するためにそれに沿って筋目が入れられる線４４及び４６は以降、罫書き線と称される。曲げる代わりに、リボン４０の残り部分から、シート５０またはリボンの縁端を分割／分離するために、別のリボン操作態様を罫書きとともに用いることができる。
【００２２】
リボン４０を罫書く態様の１つは、(例えば、機械的罫書きホイールによるか、または例えばレーザを用いるような熱の印加によって)リボンに初きずを入れ、(線４４，４６のいずれかに沿って)きずをリボンに沿って伝搬させることによる態様である。初きずは、罫書き線４４，４６に沿ってリボン４０を加熱し、続いてリボン４０を急冷することで伝搬させることができる。リボン４０は加熱デバイス１００によって加熱することができ、急冷デバイス２００を用いて急冷することができる。
【００２３】
加熱デバイス１００には、リボン４０に十分な量の熱を適する態様で向けるいずれかのデバイス、例えば、レーザ、火炎、抵抗加熱ヒーター、等を含めることができる。加熱デバイス１００の詳細は本用途の目的に限定される必要はない。図２に示されるように、加熱デバイス１００はガラス４０，５０上に加熱スポット１１０を形成し、よって局所的にガラス４０，５０を加熱する(説明されている場合について、ガラスはリボン４０及び／またはシート５０とすることができるが、以降は両者を指してリボンが用いられる)。所望の長さの罫書き線４４，４６に沿ってリボン４０を加熱するため、加熱デバイス１００−及び／または加熱スポット１１０−を、リボン４０にかけて加熱スポット１１０を移動させて、線１２０，１３０で境界が定められているとして示される加熱域１１５を形成するために、矢印Ａの方向にリボン４０に対していずれか適する装置によって移動させる。例えば加熱デバイス１００は約１００ｍｍ/秒から約１０００ｍｍ/秒の速度でリボン４０に対して移動させることができる。第１の方向Ａの加熱スポット１１０の移動は、その方向では静止しているガラスに対して加熱スポット１１０を移動させることによるか、静止している加熱スポット１１０に対してガラスを移動させることによるか、または加熱スポット１１０及びガラスをともに移動させることによって行うことができる。
【００２４】
急冷デバイス２００は、リボン４０を急冷するため、加熱域１１５内の標的位置２１０に冷媒を向ける。冷媒は、本明細書を通して用いられるように、いずれか適する流体、すなわち液体または気体、例えば、水、アルコール、液体窒素またはこれらの組合せとすることができる。基本的に、大きな蒸発熱を有し、有害な残渣を残さないいかなる流体または流体混合物も用いられ得るであろう。さらに、流体または流体混合物によって形成される液流の表面張力を変えるために、界面活性剤を流体または流体混合物に添加することができる。液流の表面張力が変われば、続いて、液流が砕けて液滴になる条件が変わるであろう。用い得る別の可能な冷媒は、大気圧条件下で固体または気体として存在し得る、ドライアイス(固化二酸化炭素)ペレットである。加熱−急冷プロセスにより所望の長さの罫書き線４４，４６に沿って初きずを伝播させるため、標的位置２１０は矢印Ａの方向にリボン４０に対して移動し、リボン４０にかけて加熱領域１１０に追随する。罫書き線４４，４６に平行な第１の方向Ａでの標的位置の移動は、その方向では静止しているガラスに対して急冷デバイス２００を移動させることによるか、静止している急冷デバイス２００に対してガラスを移動させることによるか、または急冷デバイス２００及びガラスをともに移動させることによって行うことができる。矢印Ａの方向は罫書き線４４，４６の方向のいずれにも対応する。一般に、急冷デバイス２００は加熱デバイス１００の移動速度と同じ速度でリボン４０に対して移動するであろう。例えば、急冷デバイスは約１００ｍｍ/秒から約１０００ｍｍ/秒の速度で移動することができる。
【００２５】
急冷デバイス２００は移動している標的位置２１０を衝撃するように冷媒を向けることによって加熱域１１５に冷媒を分散させることができる。標的位置２１０を移動させることで冷却スポットの有効面積が大きくなり、これは、冷媒流を維持しながら位置合せ要件を緩和し、レーザ罫書きプロセスウインドウを拡げるための一方法である。さらに、標的位置２１０に加熱域１１５上を移動させることで、より多くの冷媒を蒸発させることができ、よって冷媒がより有効に利用され、おそらくは、所要冷媒量が低減され得る。さらに、標的位置２１０に加熱域１１５上を移動させることで、加熱スポットの温度プロファイルに適合するように調節することができる、制御可能な衝撃領域に冷媒を送ることが可能になる。
【００２６】
標的位置２１０は、加熱域１１５内で方向Ａに沿って移動しながら、方向Ｂ及びＣの内の１つ以上に沿って移動することもできる。方向Ａに沿う標的位置２１０の移動は急冷デバイス２００とガラスの相対移動によって与えることができる。方向Ｂ及び／またはＣに沿う標的位置２１０の移動は所望のいずれかの移動、例えば振動運動とすることができる。方向Ｃは方向Ａに対して実質的に平行であるように示されるが、その必要はない。すなわち、方向Ｃは方向Ａに対していかなる角度もなすことができる。さらに、方向Ｂ及びＣは互いに直角をなすように示されるが、やはりその必要はない。代わりに、方向Ｂ及びＣは互いに対していかなる角度もなすことができる。しかし、方向Ｂ及びＣを相互に実質的に直交させ、一方が罫書き線４６の方向に対応し、他方が罫書き線４４に対応すれば便宜が良い。例えば、そのような場合、１台の急冷デバイスを、罫書き線４４，４６のそれぞれに沿う、垂直方向のシートの分割プロセスまたは垂直方向のビードの分離プロセスに関して用いることができる。すなわち、例えば方向が図１に示されるように、急冷デバイス２００がＡ方向にリボン４０に対して移動している間に標的位置２１０をＢ方向に移動させることで罫書き線４４に沿う筋目を入れ、次いで、リボン４０がＢ方向に移動している間静止している急冷デバイス２００を用いてＣ方向に標的位置２１０を移動させることで罫書き線４６に沿う筋目を入れるために、急冷デバイス２００を用いることができる。急冷デバイス２００は標的位置２１０に向けて冷媒を、一連の液滴として、または液流として、向けることができる。
【００２７】
図３〜５に示されるように、急冷デバイス２００の実施形態は、直径２２２をもつオリフィスを有するノズル２２０を備える。図３は簡略な側面図であり、図４及び５は簡略な平面図である。ノズル２２０は、冷媒をオリフィスから所望の流量または圧力で送り出すための冷媒源(図示せず)に連結される。ノズル２２０はリボン４０からある距離２２４に配置される。ノズル２２０は、ノズル２２０を矢印Ｂの方法に、すなわち方向が図３に示されるように上下に、ある範囲またはノズル振幅２３２にわたって駆動する、駆動装置２３０に連結される。ノズル２２０は、ノズル２２０を矢印Ｃの方法に、すなわち方向が図３に示されるように紙面を表裏方向に駆動する、第２の駆動装置２４０にも連結される。
【００２８】
駆動装置２３０及び２４０のそれぞれは、それぞれの方向Ｂ及びＣにおける振動の振幅及び周波数をノズル２２０に与える。さらに、それぞれの方向Ｂ及びＣにおける振幅及び周波数は、急冷デバイスが方向Ａにガラスリボン４０に対して移動している間、独立に変わることができる。ノズル２２０からの冷媒の振幅２３２及び流量は、加熱域１１５の上方境界１２０及び下方境界１３０に冷媒が少なくとも届き得るように選ぶことができる。すなわち、さらに一般的に言えば、ノズルから与えられた距離２２４にあるリボン４０への所望の冷媒衝撃のいかなる与えられた高さ(例えば加熱域１１５の境界１２０，１３０間の距離)に対しても、冷媒がリボン４０上の所望の点(例えば境界１２０，１３０)に届き得るように、適する範囲のノズル振幅２３２及び流量を決定することができる。１つのノズル２２０しか示されていないが、任意の適する数のノズル２２０を、任意の適する相互位置配列で用いることができる。複数のノズル２２０を用いる場合、それぞれのノズルは同じ流量及びオリフィス直径２２２を有することができ、あるいはこれらのパラメータはノズル間で変わることができる。
【００２９】
非限定的例として、駆動装置２３０，２４０のそれぞれは、ボイスコイル、超音波ホーンまたは、その他いずれかの駆動装置及びノズル２２０の振動または駆動を可能にする結合とすることができる。与えられた大きさのボイスコイルを駆動装置として用いれば、与えられたノズル及び構成に対し、ノズル及びマウントがダンパーとしてはたらくから、周波数が高くなるほどノズル振幅は小さくなる。しかし、異なる駆動装置２３０，２４０を用いれば、広い範囲の振幅及び周波数の達成が可能になるであろう。
【００３０】
ノズル２２０の２つの方向での振動を可能にする結合の一例が図６に示される。図６に示されるように、結合は、ノズルマウント２５０，リアバー２５１，可撓区画２５２及びピボットピン２５４を有する。ノズル２２０は適する構造によってノズルマウント２５０上に取り付けることができる。ノズルマウント２５０は可撓区画２５２によってリアバー２５１に連結される。リアバー２５１は、リアバー２５１がピボットピン２５４の軸を中心にする軸旋回に拘束されるように、急冷デバイス２００に取り付けられたピボットピン２５４を有する。可撓区画２５２は、ノズルマウント２５０のＣ方向の移動を可能にし、同時にＢ方向への移動のためのピン２５４のまわりの軸旋回も可能にする。
【００３１】
ノズル２２０から射出される冷媒に、加熱域１１５において２次元パターンを描かせることができる。駆動装置２３０，２４０の一方または両方を用いて様々な２次元パターンを生じさせ、よって所望のいかなる態様でも加熱域１１５に冷媒を分散させることができる。加熱域１１５における冷媒分散のフレキシビリティにより、冷却プロファイルを加熱スポット１１０の温度プロファイルに有用に適合させることができる。
【００３２】
例えば、急冷デバイス２００がＡ方向にガラスに対して移動している間、ノズル２２０をＢ方向に振動させ、Ｃ方向にはノズル２２０を移動させないように、(振幅及び周波数を含む)駆動関数を用いて、駆動装置２３０をそれだけで動作させることができる。この結果、標的位置２１０に図７に示されるような正弦波状パターンを描かせることができ、ここでＡ方向は罫書き線４４，４６の内の１つに対応する。駆動関数の振幅及び周波数を変えると、標的位置２１０を変化させることでパターンを描かせることができる。例えば、図８に示されるように、パターンは、加熱域の外縁領域、すなわちより多くの冷媒が境界線１２０，１３０の近傍の領域に送り出されるようなパターンとすることができる。例えば図９に示されるような、別形の１つにおいて、パターンは、加熱域１１５の外縁領域の一方、すなわち境界線１２０，１３０のいずれか一方の近傍により多くの冷媒が送り出されるようなパターンとすることができる。Ｂ方向の移動の振幅を小さくするほど、より多くの冷媒を加熱域１１５の中央領域に送り出すことができる。図７〜９の正弦波状パターンはＡ方向上、すなわち罫書き線４４，４６上に中心があるとして示されるが、パターンは所望に応じてＢ方向に上または下のシフトさせることができる。さらに、正弦波状パターンが示されるが、駆動装置２３０，２４０への入力として適する駆動関数を選ぶことによっていかなる波形も達成することができる。例えば、方形波形、鋸歯状波形、またはいずれの波形の組合せも用いることができる。さらにまた、駆動関数の周期を変えることで、標的位置２１０に図１０に示されるような線を描かせることができる。したがって、急冷デバイス２００がＡ方向にガラスに対して移動している間、この線も加熱域１１５にかけて移動させることができる。
【００３３】
冷媒が加熱域内で、すなわち境界線１２０，１３０の間でガラスリボン４０を衝撃するか否かは、振幅２３２，ノズル２２０から放出される冷媒の流量、及び距離２２４に依存する。与えられた距離２２４に対して振幅２３２及び流量を適切に選ぶことにより、液滴２２６または液流２２８に加熱域１１５を衝撃させることができる。同様に、距離２２４が変化した場合、それでも冷媒が加熱域１１５を衝撃するように、振幅２３２及び流量を調節することができる。
【００３４】
上記の説明は駆動装置２３０及びＢ方向に関してなされたが、同じ説明を駆動装置２４０及びＣ方向に等しく適用することができる。すなわち、急冷デバイス２００がＡ方向にガラスに対して移動している間、ノズル２２０をＣ方向に振動させ、Ｂ方向にはノズル２２０を移動させないように、駆動関数を用いて、駆動装置２４０をそれだけで動作させることができる。
【００３５】
さらに、駆動装置２３０及び２４０の両者を、ノズル２２０をＢ方向及びＣ方向のいずれにも振動させるために、駆動関数を用いて同時に動作させることができる。Ｂ方向及びＣ方向(ここでＢ方向とＣ方向は互いに直交している)の振動の結果、例えば図１１〜１６に示されるような、古典的なリサージュ図形を標的位置２１０に描かせることができる。リサージュ図形は、次いでＡ方向にガラスに対して移動する急冷デバイス２００によって加熱域１１５にかけて移動させられる。図１７は、駆動装置２３０，２４０の作用によるノズル２３０の移動によって標的位置２１０が描き得る、別の可能なパターンを示す。図１１〜１７において、図形の水平方向はＢ方向またはＣ方向に対応し、ここでＣ方向とＡ方向は互いに対応し、Ｂ方向はＣ方向に実質的に直交している。さらに、Ｃ方向またはＢ方向とＡ方向の間の角度を変えることによって、図１０〜１７に示される図形をＡ方向に対して傾けることができる。さらにまた、上述と同様に、図１１〜１７のパターンは、それぞれの中心を罫書き線４４，４６とほぼ同じ位置に配置するか、または罫書き線４４，４６から一方の側に向けていかなる程度にもシフトさせることができる。標的位置で描かれる図形の形状及び加熱域１１５内の図形の配置におけるそのようなフレキシビリティによって、加熱スポット１１０の温度プロファイルに合わせる冷媒の量の調整における高いフレキシビリティが可能になる。すなわち、そうすることが望ましければ、加熱スポット１１０の最も高温の部分により多くの冷媒を対応させることができる。
【００３６】
さらに、急冷デバイス２００がＡ方向にガラスに対して移動している間に、Ｂ方向及びＣ方向の移動を変化させることができる。すなわち、駆動装置２３０及び２４０に入力される駆動関数を、標的位置２１０によって描かれるパターンをさらに一層変化させるために劇的に変化させることができ、よって、罫書き線４４，４６のいずれに沿っても、異なる領域に対して異なるパターンを用いることができる。
【００３７】
急冷デバイスは、標的位置が図７〜１７に示されるパターンのいずれかを描いている間に標的位置２１０に、図３及び４に示されるように一連の液滴２２６を、あるいは図５に示されるように冷媒の連続流２２８を、送り出すことができる。一連の液滴２２６は冷媒の連続流２２８よりも、連続流２２８では利用できる蒸発熱量のかなりを有効利用できないから、多大の利点を提供する。すなわち、一論文に述べられているように、「固体表面は、表面を衝撃する小液滴に対して、表面にかけて連続的に流れる同じ液体に対して失うよりもかなり多くの熱を失う」(キアン・カイ(Qiang Cui)，サンジーヴ・チャンドラ(Sanjeev Chandra)，及びスーザン・マッカハン(Susan McCahan)，「沸騰する水滴に溶解している気体または固体の高温表面への効果(The Effect of Dissolving Gasses and Solids in Water Droplets Boiling on a Hot Surface)」，J. Heat Transfer，２００１年，第１２３巻．ｐ.７１９)。さらに、液滴２２６を、固定された標的スポットに送られる場合と異なり、標的パターン(例えば図７〜１７に示されるパターンのいずれか)を描くように送ることで、それぞれの液滴が一層完全に蒸発し、したがって、冷媒を一層有効に利用することが可能になり、よって必要な冷媒の量を減じることができる。すなわち、標的パターンを描くことにより、一液滴をガラス上の一点に送ることができ、別の液滴が再びその同じ点に送られる前に、その液滴は蒸発してしまうことが可能になり得る。さらに、その間にガラス上の異なる点に別の液滴を送るためにノズルを用いることができる。
【００３８】
ノズル周波数、ノズル振幅２３２，オリフィス直径及び流量を適切に選ぶことで、加熱域１１５を衝撃する冷媒の液滴２２６または液流２２８が得られるであろう。ノズル周波数及びノズル振幅２３２は駆動装置２３０，２４０によって与えられる振動の周波数及び振幅によって設定される。やはり、これらのパラメータも駆動装置２３０，２４０に入力される駆動関数によって設定することができる。
【００３９】
液滴２６が形成され得るような液滴形成のための機構はノズルの振幅及び周波数の範囲にわたって変化し得る。与えられたオリフィス直径及び流量に対して、ノズル２２０から放出される液流は振動の振幅と周波数の積が第１のあるレベルを過ぎた後に拡がり始めるであろう。液体の表面張力が振動している液流をもはやまとめておくことができなくなった後は、液流自体が不安定になるといえば十分である。振動の振幅と周波数の積が大きくなるにしたがい、表面張力では液流をもはやまとめておくことができなくなる。液流は分裂し初め、表面張力が分裂した液体を凝集させて個々の液滴にする。加熱域１１５が連続流で定常的に浸されている状態から個々の液滴に衝撃される状態への遷移がおこる。最終的に、振動の振幅と周波数の積が第１のレベルを過ぎると、ノズルの先端から出ていくときに実際に液滴が形成されるに十分なエネルギーが液体に移される。ノズルがさらにその共振周波数まで励起されると、液滴形成の機構は変化して、初めにノズル先端において液体のシートが形成され、次いでシートが砕け散って個別の液滴になる。正味の結果は同じままである。すなわち、個別の液滴が加熱域１１５においてリボン４０に送られる。振動の振幅と周波数の積が液滴を形成するであろうレベルについての実際の数値は、ノズルからの冷媒の流量及びオリフィス直径に依存する。
【００４０】
加熱域１１５に沿って冷媒を分散させる別の態様は加熱域１１５にあらかじめ定められたパターンで液滴を断続的に送ることである。
【００４１】
急冷デバイス２００は、加熱域１１５にあらかじめ定められたパターンで液滴を断続的に送ることができる構造を有し得る。液滴のパターンはノズルまたはノズル列により供給される冷媒の１つまたは複数の流れによって形成することができ、１つまたは複数の液流が断続される。１つまたは複数の液流は、例えば１つまたは複数の連続流の前面で遮断素子を横切らせることによって、物理的に断続させることができ、あるいは、例えばノズルまたはノズル列に冷媒を断続的に送ることによって、断続する１つまたは複数の液流として形成することができる。冷媒は、例えば冷媒供給源の圧力を制御することによって、ノズルまたはノズル列に断続的に送ることができる。供給源圧力を制御する一態様はインクジェット印刷に用いられる態様に類似であろう。
【００４２】
図１８は、１つ以上のノズル２２０により送られる冷媒の１つまたは複数の液流を物理的に断続させることによって加熱域に液滴を送る、急冷デバイス２２０の一実施形態を示す。ノズル２２０からの冷媒流は回転チョッパー２６０によって断続させられる。回転チョッパー２６０は交互する無間隙区画２６２及び間隙領域２６４を有する。回転チョッパー２６０を矢印Ｄに示されるように時計回り態様または反時計回り態様で駆動するため、モーター２６６が回転チョッパー２６０に連結される。間隙領域２６４がノズル２２０のオリフィスを通ると、離散量の冷媒(液滴)が加熱域１１５を衝撃することが可能になる。
【００４３】
加熱域に送られる冷媒の量は制御することができる。間隙領域２６４の大きさ、回転チョッパー２６０の回転速度、オリフィス寸法及び冷媒の流量が、送られる冷媒の量(または液滴の大きさ)を決定する。ある意味で、その量の冷媒は弾丸と考えることができる。与えられた回転速度、間隙面積及び流量に対し、オリフィス寸法が大きくなるほど、得られる弾丸の直径は大きくなるであろう。同様に、与えられた回転速度、間隙面積及びオリフィス寸法に対し、流量が高くなるほど、得られる弾丸は長くなるであろう。他方で、与えられたオリフィス寸法、間隙面積及び流量に対し、回転速度が高くなるほど、得られる弾丸は短くなり、単位時間当たりの弾丸数は多くなるであろう。同様に、与えられたオリフィス寸法、流量及び回転速度に対し、間隙面積が小さくなるほど得られる弾丸は短くなるであろう。さらに、(他の全ての変数は同じままで)遮断率を高くして(すなわち間隙領域２６４を小さくして)流量を高くするほど、得られる弾丸は強く、高速になるであろう。弾丸が、強く、高速に、及び／または大きくなるほど、急冷デバイス２００の領域に存在し得る気流、及びまたは重力の影響が小さくなり得る。すなわち、例えば、弾丸が高速になるほど、低速の弾丸と同じ距離にわたって飛行するときに、弾丸の軌跡が重力により影響を受ける時間が短くなるであろう。したがって、間隙領域２６４の大きさ、回転チョッパー２６０の回転速度、オリフィス寸法及び冷媒の流量を制御することにより、加熱域１１５に送られる冷媒の量を制御することができる。
【００４４】
２つのノズル２００がＢ方向に上下に揃えられているとして示されるが、２つのノズル２００は所望の、すなわちＢ方向に対していかなる角度もなす線を形成するような、いかなる配列も有することができる。さらに、２つのノズルが示されるが、いかなる適する数のノズルも用いることができる。また２つ以上のノズルをいかなる適する相互間隔でも、すなわちいかなる適する距離でも、また同じかまたは異なる相互距離で、配置することができる。間隔に関しては、一般に、ノズル間隔を縮めるとガラス上の液滴数が多くなり、したがって用いられる流量を下げることが可能になるであろう。さらにまた、２つより多くのノズル２２０が用いられる場合、所望のいかなる形状の、例えば、楕円形、円形、三角形、正方形または不規則形状の、パターンを形成するようにノズル２２０を配置することができる。形状は、加熱スポット１１０の温度プロファイルに適合させることができる。さらになお、間隙領域２６４及び無間隙区画２６２は同じ大きさであるとして示されるが、その必要はない。また寸法の変更は、送られる冷媒の量を変えるための、別の態様である。さらに詳しくは、間隙領域２６４は、無間隙区画２６４より大きくすることも小さくすることもでき、及び／または無間隙区画と異なる数とすることができ、１つの回転チョッパー２６０内で２つ以上の異なる大きさをとることができる。さらに、ノズル２２０は同じかまたは異なる流量の冷媒を送ることができ、したがって、加熱スポット１１０の温度プロファイルに合わせて冷媒の量を調整するための変数がさらに１つ与えられる。
【実施例】
【００４５】
本開示の原理をさらに深く説明するため、以下に提示する実施例によって、冷媒がどのようにして加熱域１１５に連続液流または液滴で分散され得るかの完璧な開示及び説明を当業者に提供する。これらの実施例は、純粋に本開示を例示することが目的とされ、発明者等が発明者等の開示と見なしている範囲の限定は目的とされていない。数値(例えば、量、温度、等)に関して確度を保証するために努力したが、いくらかの誤差及び偏差は生じ得る。そうではないことが示されていない限り、温度は室温であり、圧力は大気圧ないし大気圧近傍である。
【００４６】
実施例１
駆動装置としてボイスコイルを有する、図３及び４に概要が示される構成の急冷デバイスを、以下の条件：
２６ｃｍ３/分の流量，
８０ｍｍの距離２２４，
０.２９２ｍｍのオリフィス直径２２２，
５５０Ｈｚ〜１２００Ｈｚの振動周波数(１軸)，
１ｍｍ〜２３ｍｍの、液滴がガラスシート上に着弾する、上方境界１２０と
下方境界１３０の間の距離，
の下で、水の液滴２２６を作製するために用いた。すなわち、与えられた流量、距離２２４及びオリフィス直径２２２に対し、様々な振動周波数及び振動振幅２３２を用いて液滴２２６を作製することができた。
【００４７】
実施例２
駆動装置として超音波ホーンを有する、図３及び４に概要が示される構成の急冷デバイスを、以下の条件：
１２〜５１ｃｍ３/分の流量，
６５ｍｍ〜７０ｍｍの距離２２４，
０.１４ｍｍ〜０.３９４ｍｍのオリフィス直径２２２，
２０ｋＨｚの振動周波数(１軸)，
(約２０％まで変化する)様々な振幅２３２，
の下で、水の液滴２２６を作製するために用いた。すなわち、比較的高い周波数に対し、様々な振幅２３２、オリフィス直径、距離２２４及び流量を用いて液滴２２６を作製することができた。
【００４８】
実施例３
駆動装置としてモーター／カム機構を有する、図３及び４に概要が示される構成の急冷デバイスを、以下の条件：
５ｃｍ３/分〜６６ｃｍ３/分の流量，
７２ｍｍの距離２２４，
０.１４ｍｍ〜０.１９１ｍｍのオリフィス直径２２２，
３３Ｈｚの振動周波数(１軸)，
固定振幅２３２，
の下で、水の液滴２２６を作製するために用いた。すなわち、一定の、振幅２３２，振動周波数及び距離２２４に対し、様々な流量及びオリフィス直径を用いて液滴２２６を作製することができた。
【００４９】
実施例４
駆動装置としてボイスコイルを有する、図３及び４に概要が示される構成の急冷デバイスを、周波数可変の定振幅において、以下の条件：
一定流量，
６８ｍｍ〜８０ｍｍの距離２２４，
０.２９２ｍｍのオリフィス直径２２２，
(ｉ) 振幅２３２が最大値の２５％で一定である場合、周波数を２０Ｈｚから
５５０Ｈｚまで変えると、液流は連続流から液滴に変わった，
(ii) 振幅２３２が最大値の５０％で一定である場合、周波数を２００Ｈｚから
４００Ｈｚまで変えると、液流は連続流から液滴に変わった，
(iii)振幅２３２が最大値の１００％で一定である場合、周波数を２００Ｈｚから
５５０Ｈｚまで変えると、液流は連続流から液滴に変わった，
の下で、水の液滴２２６または液流２２８を形成するために用いた。すなわち、与えられた振幅に対し、周波数を高くなると、冷媒の定常流を加熱域１１５を衝撃する液滴に変えることができる。
【００５０】
要約すれば、本開示及び実施例は、ガラスを罫書くための加熱−急冷プロセスにおいて冷媒が加熱域１１５に分散され得る例示的態様を述べている。例えば、冷媒は、(ａ)加熱域で振動させている標的位置に向けられる連続液流を形成する、(ｂ)加熱域１１５の標的位置を衝撃する液滴を形成する、及び(ｃ)液滴を形成し、液滴を加熱域で移動(振動)させている標的位置に向けることによって分散させることができ、((ｂ)及び(ｃ)におけるような)液滴は、(ｄ,ｉ)１つ以上の方向にノズルを移動させ、または(ｄ,ii)加熱域の相異なる位置に向けられた複数のノズルを用い、ノズルからの冷媒の液流を断続させることによって形成することができ、冷媒の液流は、(ｄ,ii,ａ)物理的断続、または(ｄ,ii,ｂ)ノズルへの冷媒の断続送出によって断続させることができる。
【００５１】
加熱−急冷罫書きプロセスにおける加熱域内の冷媒の分散により、
(ａ)冷媒ノズルと加熱スポット間の厳密な位置合せ要件の緩和、
(ｂ)初きずの伝搬に必要な水量の低減、及び／または
(ｃ)加熱域の相異なる部分に相異なる量の冷媒を送り、よって加熱域の温度プロファイルに急冷帯を適合させるために急冷帯を整形できるように高められた能力、
を得ることができる。
【００５２】
本発明の上述した実施形態が、特にいずれの「好ましい」または「例示の」実施形態も、実施の可能な例に過ぎず、本発明の原理の明瞭な理解のために述べられているに過ぎないことは強調されるべきである。本発明の上述した実施形態には、本発明の精神及び原理を実質的に逸脱することなく、多くの変形及び改変がなされ得る。そのような改変及び変形は全て、本開示及び本発明の範囲内にあって本明細書に含まれ、添付される特許請求の範囲によって保護されるとされる。
【００５３】
例えば、ノズル振動実施形態と液流断続実施形態は別々に論じられているが、これらの実施形態は合わせて用いることができる。そうすることで、急冷帯の構成に、あるいは整形／配置に、より高いフレキシビリティを得ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
４０    ガラスリボン
５０    ガラスシート
１００    加熱デバイス
１１０    加熱スポット
１１５    加熱域
１２０，１３０    加熱域境界線
２００    急冷デバイス
２１０    標的位置
２２０    ノズル
２２２    ノズル直径
２２４    リボン−ノズル間隔
２２６    液滴
２２８    液流
２３０，２４０    駆動装置
２３２    ノズル振幅
２６０    回転チョッパー
Ｂ，Ｃ    ノズル駆動方向
【図１】
2013500224.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2013500224.tif 000021
2013500224.tif 000022