(57)【要約】  移動している脆性材料の帯材から、板材の分割に先立ちスクライブ線の上流で帯材を拘束することによって、板材が分割される。帯材は、帯材の第１の面及び第２の面に、対向する関係、重なりをもつ関係またはオフセットされた関係の内の１つにおいて選択的に接触させることによって拘束される。帯材は、スクライブ線の形成に先立って、形成と実質的に同時に、または形成に引き続いて、拘束することができる。帯材の拘束状態は帯材からの板材の分割中及び分割直後に維持され、よって帯材の上流への擾乱または曲げモーメントの導入が抑えられる。
2008540325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動している脆性材料の帯材から板材を分割する方法において、
前記移動している帯材の第１の面を上流プレスバーと接触させ、該移動している帯材の第２の面を上流裏面支持バーと接触させる工程であって、前記上流プレスバー及び前記上流裏面支持バーは前記帯材の一部を拘束するために前記帯材とともに移動するものである工程、及び
前記帯材の前記拘束された部分の下流のスクライブ線に沿って前記帯材から前記板材を分割する工程、
を有してなる方法。
【請求項２】
前記帯材からの前記板材の分割後に前記帯材の前記拘束された部分を解放する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スクライブ線に対向する前記帯材の前記第２の面に前記上流裏面支持バーを接触させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
スクライブアンビルとして前記上流裏面支持バーの一部を用いる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記スクライブ線に沿う分割を誘起するために前記スクライブ線の下流で前記帯材の前記第１の面に向けて下流プレスバーを押し進める工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記帯材からの前記板材の分割に先立ち、副上流裏面支持バーを前記帯材の前記第２の面に接触させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記スクライブ線の形成に先立ち、副上流裏面支持バーを前記帯材の前記第２の面に接触させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記スクライブ線に沿う前記板材の分割後に前記帯材の前記部分を拘束する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
移動している脆性材料の帯材から板材を分割するための装置において、
ａ．スクライブ線の上流で前記帯材の一部を拘束するための、前記帯材の両面のそれぞれに接触し、前記帯材とともに移動する、一対の対向するバー、及び
ｂ．前記スクライブ線に沿って前記帯材から前記板材を分割するために前記スクライブ線の下流で前記帯材に接触する下流プレスバー、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記対向するバーが前記スクライブ線の実質的に全長に沿って前記帯材に接触することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動している脆性材料の帯材からの脆性材料の板材の分割に関し、一構成において、移動しているガラス帯材からの、上流の帯材への擾乱の導入を抑えながらの、ガラス板材の分割に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定用途ガラスは、ディスプレイ装置の製造に、基板を含み、益々適用されるようになっている。例えば、液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)は、計算器、時計、ビデオゲーム、オーディオ及びビデオ機器、携帯型コンピュータ、さらには自動車のダッシュボードにおいても、情報を表示するために益々普及してきている。ＬＣＤの品質及び大きさの向上により、ＬＣＤはテレビセット及びデスクトップ型コンピュータディスプレイに従来用いられていた陰極線管(ＣＲＴ)に対する魅力的な代替となった。さらに、プラズマディスプレイ(ＰＤ)、電界放出ディスプレイ(ＦＥＤ)及び有機発光高分子材ディスプレイ(ＯＬＥＤ)のような、その他のタイプのフラットパネルディスプレイ(ＦＤ)がＬＣＤに対する代替として開発中である。薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(ＴＦＴ-ＬＣＤ)は、少数の例を挙げれば、ノートブック型コンピュータ、フラットパネルデスクトップモニタ、ＬＣＤテレビ並びにインターネット及び通信デバイスに用いられている。ディスプレイ装置に用いられるガラス板(ガラス基板)上に電子コンポーネントを組み込み込むことが益々有用になっている。ＴＦＴ-ＬＣＤパネル及びＯＬＥＤパネルのようないくつかのディスプレイ装置は平ガラス板上に直接につくられる。例えば、トランジスタがアレイパターンで配置され、所望の態様でＬＣ材料の分子を配向させるための所望の電圧を与える(オンに切り換える)ために周辺回路によって駆動される。
【０００３】
面内応力(及びそれによって生じる歪)は、トランジスタ及びピクセルの配列に変動を生じさせ得る。これはディスプレイパネルに歪曲を生じさせ得る。したがって、ＬＣＤ及びその他のガラスディスプレイ用途において、歪曲が許容され得る範囲内にあるガラス(基板)を提供することは極めて有益である。
【０００４】
フラットパネルディスプレイ製造業者には、より寸法の大きなディスプレイに対する需要及び経済的スケールメリットが製造プロセスをより寸法の大きなガラス板に駆り立てていることがわかっている。工業規格寸法は、ＧｅｎIII(５５０ｍｍ×６５０ｍｍ)からＧｅｎIII.５(６００ｍｍ×７２０ｍｍ)、さらにＧｅｎIV(１０００ｍｍ×１０００ｍｍ)に進展し、なおも大きくなっている。所望のガラス板寸法が大きくなるとともに、製造及び処理も益々困難になってきている。
【０００５】
基板として用いられるガラスの製造は極めて複雑である。本明細書に参照として含まれる、ドカーティ(Dockerty)の特許文献１及び２に説明されている引落しシートまたは融合プロセスは、ラップ及び研磨のような費用のかかる後形成仕上作業を必要とせずにガラスを納品できる数少ないプロセスの１つである。
【特許文献１】米国特許第３３３８６９６号明細書
【特許文献２】米国特許第３６８２６０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、融合プロセスでは、連続的に移動しているガラスの帯材からの板材の分割及び取出しが必要である。従来、板材の分割はガラスの帯材に分割線を形成することによって実施されている。次いで、真空カップアレイをスクライブ線の下方でガラスに取り付け、スクライブ線の下方の帯材部分を１５°より小さい角度に回してガラスをスクライブ線で破断させ、よって所望のガラス板材を形成する。この破断手順により、新しく形成された前縁が移動している帯材に生じ、新しく形成された後縁がガラス板材に生じる。
【０００７】
しかし、帯材にそのような大きな曲げモーメントを印加すると、特に帯材からの板材の折取りに際して、かなりのポテンシャルエネルギーが帯材に与えられる。帯材上流へのこのエネルギー(及び機械的擾乱)の導入により、以降のガラス板材に望ましくない特性が生じ得る。
【０００８】
したがって、連続的に移動している脆性材料の帯材からの、帯材に沿って上流に伝搬し得る擾乱の付与を抑制しながらの、板材の分割の提供が必要とされている。帯材からの板材の分割に用いられるクラック伝搬に対する制御性を高めることも必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の装置は、連続して移動している脆性材料の帯材からの、上流の帯材への擾乱の導入を抑制しながらの、脆性材料の板材の反復可能かつ一様な分割を提供する。
【００１０】
選ばれた構成において、本装置は、連続的に移動しているガラスの帯材からのガラスの板材の分割を提供する。説明の目的のため、以下の議論はガラス製造に関して述べられる。しかし、添付される特許請求の範囲においては、脆性材料がガラスであると特定する特許請求項を除き、それぞれの特許請求項に定められ、述べられるような本発明はそのようには限定されないことは当然である。
【００１１】
融合ガラス形成プロセスにおいて、ガラス帯材は液態から下流の固態に転移する。ガラスの粘弾性領域におけるガラスへの擾乱の導入は、得られる固態ガラスに望ましくない不均一性または応力を生じさせ得る。従来、帯材からの板材の分割は帯材の固体部分に、振動、波動または歪の形態のかなりのエネルギーを導入していた。そのような歪は上流に移動して帯材の粘弾性領域に入る。歪は制御されない態様で不均一性及び非直線性を導入することができ、得られる板材の品質を低下させ得る。
【００１２】
本装置において、帯材は、帯材からの板材の分割に先立ち、スクライブ線の上流で拘束される。帯材の拘束はスクライブ線の上流で帯材の第１の面及び第２の面に接触することによって達成され、接触は、対向して行われるか、一部を重ねて行われるかまたはオフセットさせて行われる。拘束は、帯材へのスクライブ線の形成より前に、あるいは形成と実質的に同時に、あるいは形成に続いて、行うことができる。帯材の拘束は帯材からの板材の分割を容易にし、上流の帯材への擾乱または曲げモーメントの導入を最小化または抑制するように選ばれる。
【００１３】
本装置は、帯材から板材を分割し、帯材の両面を一対の対向するバーに接触させることによって帯材の上流への擾乱の伝搬を抑制する。バーは帯材とともに移動し、よって帯材のスクライブ線の上流部分を拘束する。スクライブ線に沿って帯材から板材を分割するためにスクライブ線の下流で下流プレスバーが帯材に接触し、この間、帯材は分割線の上流で一時的に拘束される。
【００１４】
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、当業者には、ある程度はその説明から容易に明らかであろうし、本明細書に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。
【００１５】
上述の全般的説明及び以下の詳細な説明が本発明の例示に過ぎず、添付される特許請求の範囲で請求されるような本発明の本質及び特徴の理解のための概観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。また、上に挙げた本発明の態様は、以下で論じられ、特許請求される好ましい実施形態及びその他の実施形態とともに、個別に、またはいずれかを組み合せるか、全てを組み合せて、用いることができる。
【００１６】
添付図面は本発明のさらなる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。図面は本発明の様々な実施形態を示し、記述とともに本発明の原理及び動作の説明に役立つ。図面に示される様々な特徴が必ずしも比例尺で描かれていないことに注意すべきである。実際、議論を明確にするために、寸法は任意に拡大または縮小されることがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の詳細な説明においては、説明の目的であって限定のためではなく、本発明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述べられる。しかし、本開示の恩恵を有する当業者には、本明細書に開示される特定の詳細に依存しない別の実施形態で本発明を実施できることが明らかであろう。さらに、周知のデバイス、方法及び材料の説明は本発明の説明が曖昧模糊にならないように省略される。
【００１８】
本発明は移動している脆性材料の帯材からの脆性材料の板材の分割に関し、選ばれた構成は分割で帯材に誘起される上流の擾乱を抑制する。説明の目的のため、本発明は移動しているガラス帯材からのガラス板材の分割として述べられる。
【００１９】
図１は融合プロセスに一般に用いられるタイプのガラス製造装置１０の略図である。装置１０は成形アイソパイプ１２を有し、成形アイソパイプ１２はキャビティ１１に溶融ガラス(図示せず)を受け取る。溶融ガラスはキャビティ１１の上端をこえて流れ出し、アイソパイプ１２の外側面に沿って舟底１４に流下して、ガラス帯材２０を形成する。ガラス帯材２０は、舟底１４を離れた後、固定端ローラー１６を通過する。このようにして脆性材料の帯材２０が形成され、舟底１４から自由終端２２に延びる長さを有する。ガラス帯材２０はアイソパイプ１２から下方に進むにつれて、帯材は、例えば舟底１４における５０ｍｍ厚の柔軟な液体形態から終端２２におけるほぼ０.０３ｍｍ〜２.０ｍｍ厚の堅いガラス帯材に変化する。
【００２０】
そのような引落しシートまたは融合プロセスは、本明細書に参照として含まれる、ドカーティの特許文献１及び２に説明されている。その詳細は例示実施形態の説明が曖昧模糊にならないように省略される。しかし、他のタイプのガラス製造装置を本発明とともに用い得ることに注意されたい。ガラス形成の当業者にはそのような構造を達成するための、積層引落し、スロット引き及び積層融合プロセスのような、多くの方法があることが知られている。
【００２１】
定義の目的のため及び図３に最善に示されるように、帯材２０は舟底１４から下降するにつれて、帯材は帯材の運動を表す速度ベクトルＶで進み、概ね平坦な第１の面３２及び概ね平坦な第２の面３４を有する概ね平板の形状を形成する。いくつかの構成において、帯材２０は、固定ローラー１６との嵌合のための寸法につくられ、アイソパイプ１２からの帯材の進行中の表面を制御する(図２に示される)側縁ビードまたは球塊部分３６を有する。帯材２０に関して、術語「対向した」または「対向する」は帯材の第１の面３２及び第２の面３４の両者との接触を意味する。
【００２２】
シーケンス内の段階または工程に応じて、術語「上流」はスクライブ線２６の予定場所(または実際のスクライブ線場所)と舟底１４の間を意味する。術語「下流」はスクライブ線２６の予定場所(または実際のスクライブ線場所)と帯材２０の終端２２の間を意味する、術語、上流及び下流の、その他の用法は注目する特定の場所を指し、それぞれ、帯材の舟底１４に向かう側または帯材２０の終端２２に向かう側を意味するとする。
【００２３】
帯材２０からの板材２４の分割は舟底１４からの与えられた距離範囲内で行われる。すなわち、一定の作業パラメータの下で、ガラス帯材２０は舟底１４から概ね一定の距離において概ね所定の固体状態に達し、したがって分割を受けることが可能である。帯材２０からの板材２４の分割は帯材の少なくとも一方の面に形成されたスクライブ線２６に沿って行われる。
【００２４】
[課題を解決するための手段]において上述したように、本発明は、連続的に移動している脆性材料の帯材２０からの脆性材料の板材の反復可能かつ一様な分割を提供することにより、上流の帯材への擾乱の導入を抑制しながらの、板材２４または基板が平坦化されたときに現れる望ましくない歪のレベルの低減に向けられる。
【００２５】
本発明の装置は帯材２０の第１の面３２に取り付くための上流プレスバー６０(図３)及び帯材の第２の面３４に取り付くための上流裏面支持バー８０を有する。上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０はそれぞれ、板材２４の分割中及び分割後に帯材を局所的に拘束するため、スクライブ線２６の上流で帯材２０に接触する。
【００２６】
図６〜９に見られるように、別の構成において、下流プレスバー７０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００を用いることができる。
【００２７】
プレスバー６０，７０及び裏面支持バー８０，９０，１００は、横桁５０及び接触面５６で形成され、接触面は通常横桁とは別の材料である。横桁５０は一般に、作業条件下においてバーの作業長に沿って実質的に変形せずに(反らずに)いるに十分に硬質な部材である。例えば、長さ５フィート(約１.５ｍ)の横桁５０に沿って反りがほぼ０.００５インチ(約０.１３ｍｍ)より小さく、一般には０.００３インチ(約０.０７６ｍｍ)より小さければ満足できることがわかった。アルミニウムまたは鋼鉄が横桁５０として満足できる材料であることがわかった。プレスバー６０，７０及び裏面支持バー８０，９０及び１００はスクライブ線２６の実質的に全長にわたる寸法につくられ、スクライブ線に沿う帯材２０との連続接触線を与える。
【００２８】
接触面５６を形成する材料は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または熱可塑性エラストマーのような高分子材料である。ショアＡ硬度がほぼ６０±１０のシリコーン樹脂が満足できる材料であることがわかった。しかし、装置の構成及びそれぞれのバーと帯材２０の間の界面の所望の特性に依存して、接触面５６を形成する材料の性能特性が変わり得ることは当然である。例えば、上流裏面支持バー８０は、スクライブバーとしても機能する場合、上流プレスバー６０より硬い面で形成することができる。
【００２９】
接触面５６は、接着、接合または摩擦嵌めを含む様々な機構のいずれかによって横桁５０に連結することができる。図６〜９に示され、図１０ａ〜１０ｄに抜き書きされるように、横桁５０は与えられた断面を有するチャネル５１を有し、接触面５６はチャネルに嵌合するための対応するロックバータブ５７を有する。接触面５６は面をロックタブ５７とともに定める部材として述べられるが、接触面は基板上に被着された表面層または膜に限定することができ、この場合は基板がロックタブの機能を果たす。
【００３０】
図１０ａ〜１０ｄを参照すれば、接触面５６は帯材２０との様々な界面のいずれかを定めることができる。例えば、接触面５６は帯材２０の表面に対して傾けられた平面を定めることができる。そのような構成において、コンタクト面５６が帯材２０に取り付くと、接触面の所定の位置に沿って、強められた力がかかる。接触面５６はスクライブ線２６の長さに沿って延び、帯材２０の１/２インチ(１２.７ｍｍ)の適度な長さに沿って帯材に接触する。
【００３１】
上流プレスバー６０，上流裏面支持バー８０，下流プレスバー７０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００はそれぞれ帯材２０の速度ベクトルＶに実質的に等しい速度ベクトルで移動する。プレスバー６０，７０並びに裏面支持バー８０，９０及び１００は、技術上既知であるように、帯材２０に整合する適切な速度ベクトルをもつ平行移動のためのキャリッジ１２０に載せられる。
【００３２】
説明の目的のため、プレスバー６０，７０及び裏面支持バー８０，９０，１００は共通のキャリッジ１２０上に載って移動するとして説明される。キャリッジ１２０はレール１２４に対して可動とすることができ、キャリッジの移動は、磁気的機構、機械的機構または、モーター、歯車及び／またはラックアンドピニオンのような、電気機械的な機構を含む、様々な機構のいずれかによって与えることができる。すなわち、プレスバー６０，７０及び裏面支持バー８０，９０，１００は帯材２０の速度ベクトルＶと同じ速度ベクトルをもって移動することができ、帯材と接触しているときに帯材の特定の場所において接触を維持する。
【００３３】
いくつかの構成において、上流裏面支持バー８０は、本発明の枠内で、スクライブ突押しバーとしても機能する。すなわち、図６〜９に見られるように、上流裏面支持バー８０はスクライブ線２６の上流で帯材２０の第２も面３４に接触し、スクライブ線(またはスクライブ線の予定位置)に対向する帯材の第２の面とも接触する。
【００３４】
図３〜５に簡略に示されるように、上流プレスバー６０は帯材２０の第１の面３２に取り付くためにキャリッジ１２０に連結され、上流裏面支持バーは帯材を拘束するために帯材の第２の面に取り付くためにキャリッジに連結される。
【００３５】
上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は帯材２０の両面に、対向する関係、オフセットされた関係または重なりをもつ関係で接触することができる。図４に見られる「対向する」関係において、上流プレスバー６０と上流裏面支持バー８０が帯材２０に取り付く範囲は舟底１４から同じ距離にある。帯材２０は垂直方向速度ベクトルＶを有するから、対向接触は与えられた高さ(帯材に沿う垂直方向位置)で行われる。図３に見られる「オフセットされた」関係において、上流プレスバー６０と上流裏面支持バー８０は舟底１４から相異なる距離において帯材２０に取り付く。すなわち、上流プレスバー６０が帯材の第１の面３２に接触する範囲と上流裏面支持バー８０が第２の面３４に接触する範囲は帯材上で共有する長さをもたない。図５に見られる「重なりをもつ」関係において、上流プレスバー６０が帯材２０の第１の面３２に接触する範囲の一部と上流裏面支持バー８０が帯材２０の第２の面３４に接触する範囲の一部は帯材の両側で共通長をもつ。例えば、重なりをもつ関係において、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０がそれぞれ帯材と１/２インチ(１２.７ｍｍ)接触していれば、上流プレスバー及び上流裏面支持バーのそれぞれのほぼ１/４インチ(約６.４ｍｍ)が帯材を拘束するために帯材の両側で１/４インチ(約６.４ｍｍ)の共通長に沿って重なり合うことができる。
【００３６】
上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は帯材２０のそれぞれの面に同時に、または順次に、接触するように制御することができる。しかし、板材２４の分割中及び分割後に、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０のいずれをも帯材２０に接触させておくことが有利である。
【００３７】
上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は、引き戻された帯材非接触位置と突き出された帯材接触位置の間の移動のために可動態様でキャリッジ１２０に連結することができる。キャリッジ１２０に対して上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０移動させるために様々な機構のいずれかを用いることができる。例えば、バー６０，８０をカムでキャリッジ１２０に結合することができる。あるいは、ラックアンドピニオンまたはねじ込み嵌合、液圧または空気圧利用型のピストンまたはシリンダーのような、機械式アクチュエータを用いることができる。
【００３８】
すなわち、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は、引き戻された非接触位置と突き出された帯材接触位置の間で、キャリッジ１２０に対して移動することができる。あるいは、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は、キャリッジ１２０に対して固定することができ、キャリッジがレール１２４に対して移動してバーを帯材２０に選択的に取り付かせることができる。
【００３９】
選ばれた構成において、図６ａ〜６ｄに見られるように、上流プレスバー６０及び下流プレスバー７０は単一の横桁５０に組み込むことができ、したがって一緒に移動することができる。あるいは、上流プレスバー６０及び下流プレスバー７０は共通のキャリアまたはヨークに結合することができる。逆に、上流プレスバー６０と下流プレスバー７０は、図７〜９に見られるように、帯材２０との順次または独立な接触を与えるために独立に制御する(作動させる)ことができる。
【００４０】
同様に、上流裏面支持バー８０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００は、引き戻された位置と突き出された位置の間で一緒に移動するように単一の横桁５０に載せることができる。あるいは、上流裏面支持バー８０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００はそれぞれ、所望に応じて、独立であり、独立に作動させられる、横桁５０に載せることができる。
【００４１】
一構成において、プレスバー６０，７０及び集成スクライブ部品１３０は帯材２０のほぼ３インチ(約７６ｍｍ)長内で帯材の第１の面３２に接触する。すなわち、スクライブ線２６が上流プレスバー及び下流プレスバーから等しく隔てられるような構成においては、いずれのバーもスクライブ線からほぼ１.５インチ(約３８ｍｍ)内にある。
【００４２】
同様に、上流裏面支持バー８０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００の間隔は、帯材２０の長さに沿ってほぼ３インチ(約７６ｍｍ)ないしそれより短い。いくつかの構成において、上流プレスバー６０はスクライブ線２６から２インチ(約５１ｍｍ)または１インチ(約２５ｍｍ)未満の範囲内におくことができる。下流プレスバー７０はスクライブ線２６から３インチ(約７６ｍｍ)未満からほぼ１インチ(約２５ｍｍ)未満の範囲におくことができる。一構成において、バー６０，７０は帯材２０の３７ｍｍの長さの範囲内におかれる。
【００４３】
それぞれのバーにかかる荷重を測定するため、圧電センサまたはバネ負荷センサのような、荷重センサまたは力センサをバー６０，７０，８０，９０，１００のそれぞれとキャリッジ１２０の間に入れることができる。センサは、所望の荷重の決定、測定及び制御が行われ得るように、中央コントローラに接続される。
【００４４】
集成スクライブ部品１３０は帯材２０の第１の面３２に選択的にスクライブ線２６を形成するために用いられる。集成スクライブ部品１３０は上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０の内の１つと、または両者とともに、移動することができる。説明の目的のため、集成スクライブ部品１３０はキャリッジ１２０に載っているとして述べられる。したがって、集成スクライブ部品１３０は、帯材２０に整合する速度ベクトルで、帯材の進行方向に沿って移動するであろう。集成スクライブ部品１３０は帯材２０の進行方向と同じ方向に沿って平行移動するから、帯材の進行方向に直交する方向に延びるようにスクライブ線２６を形成することができる。
【００４５】
集成スクライブ部品１３０は、レーザ、ホイールまたはポイントを含むがこれらには限定されない、ガラススクライブ技術で周知の様々な構成のいずれかとすることができる。
【００４６】
スクライブ線２６を形成するために帯材２０との接触を必要とするような集成スクライブ部品１３０の構成については、集成スクライブ部品も引き戻された非接触位置と突き出された帯材接触位置の間で移動可能である。
【００４７】
一般に、集成スクライブ部品１３０は帯材２０の第１の面３２に沿ってスクライブ線２６を形成するために上流裏面支持バー８０と、上流裏面支持バーが集成スクライブ部品１３０と帯材２０の接触領域に対向するスクライブバーとしても機能するように、協同する。
【００４８】
スクライブ線２６は実質的に帯材２０の幅にかけて延びる。ビード３６を有する帯材２０の形状については、スクライブ線２６は実質的にビード間の全距離にわたって延びる。すなわち、スクライブ線は帯材２０の幅のほぼ７０％から幅の１００％にわたって延びることができる。一般に、スクライブ線２６は帯材２０の厚さのほぼ１０％の深さを有する。スクライブ線２６の実際の深さは、スクライブ圧力、集成スクライブ部品の形状寸法、帯材の厚さ、帯材の材料及びガラス製造装置１０の特性のような、スクライブパラメータにある程度依存する。代表的帯材厚に対し、スクライブ線２６はほぼ７０μｍからほぼ１３０μｍの範囲の深さを有することができる。
【００４９】
スクライブ線２６の下流で帯材２０を確保し、帯材２０からの分割に際して板材２４の取外しを制御するために、集成板材確保部品１４０が用いられる。代表的な集成板材確保部品及び付帯運搬装置は、本明細書に参照として含まれる、米国特許第６６１６０２５号明細書に説明されている。
【００５０】
集成板材確保部品１４０は、柔軟な真空吸引カップのような、板材確保部材１４２を有する。板材２４を確保するために、帯材(板材)の横縁を確保するクランプまたはフィンガーのような、別の用具を用い得ることは当然である。板材確保部材１４２の数は板材２４の寸法、厚さ及び重量に応じて変わり得る。
【００５１】
集成板材確保部品１４０はスクライブ線２６形成の前または後に帯材２０を確保することができる。さらに、集成板材確保部品１４０は帯材２０の新しく形成された終端２２からの板材２４の垂直方向取外しを与えるためのドロップシリンダーを有することができる。
【００５２】
スクライブ線２６に沿う帯材２０からの板材２４の分割に関し、スクライブ線に沿ってクラックを伝搬させるために帯材に接触するバーの組合せが用いられる。バーと帯材２０の間の接触の様々な組合せの内のいずれかを板材２４を分割するために用いることができる。例えば、折割り機能を提供するために(折割りバーとして機能するように)下流プレスバー７０を用いることができると考えられる。あるいは、上流プレスバー６０及び下流プレスバー７０の両者がスクライブ線２６に沿う分割を誘起するために協同して帯材２０に作用することができる。
【００５３】
一般に、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０はそれぞれの間に帯材２０の一部を拘束する。帯材２０の一部を拘束することにより、重力誘起速度ベクトルからの帯材の偏りが低減される。さらに、スクライブ線２６の上流で帯材２０の一部を拘束することによって、接触面５６の制振特性による帯材への擾乱(エネルギー)の伝達の抑制が可能になる。
【００５４】
従来装置とは対照的に、局所化曲げがスクライブ線２６のまわりに印加され、局所化曲げはスクライブ線に沿ってクラックを伝搬させるに十分である。
【００５５】
帯材２０からの板材２４の分割中及び分割直後の上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０(及び副上流裏面支持バー１００)の接触は、帯材上流への機械的振動の伝達を制動するように機能する。すなわち、分割プロセス中のスクライブ線２６の上方での帯材２０の動きがそのようにして抑えられる。分割後も継続される帯材２０との上流裏面支持バー８０と上流プレスバー６０の間の接触により、分割プロセスによって与えられるエネルギーの一部が吸収され、よって帯材の上流に移動し得る擾乱の量が低減される。
【００５６】
さらに、３インチ(約７６ｍｍ)以内のように、スクライブ線２６に近接して、それぞれのバーによる連続接触線をおくことにより、スクライブ線の場所において帯材２０にかけてより一様なエネルギー分布が与えられ、よって板材２４の分割特性が改善される。バー６０，８０(及び７０)がより一様な応力をスクライブ線２６の長さに沿って与えるから、スクライブ線に対する分割線の正確度が高められると考えられる。これにより、分割プロセスの効率を犠牲にすることなく、スクライブ線２６の位置を１ｍｍまで変えることが可能になる。
【００５７】
プレスバー６０，７０及び裏面支持バー８０，９０，１００は、スクライブ線２６の形成の前または後にスクライブ線の領域において帯材の実質的に平坦な形状を実質的に維持する(またはつくる)ためにも用いることができる。
【００５８】
説明の目的のため、帯材２０に接触している上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０の異なる４つの特定の配置が詳細に述べられる。
【００５９】
図６ａ〜６ｄを参照すれば、帯材２０の終端２２から板材２４を分割するために第１の構成の集成装置が用いられる。図６ａに見られるように、上流裏面支持バー８０が帯材２０の第２の面３４に接触させられ、集成スクライブ部品１３０が帯材の幅の少なくとも一部にかけて引かれてスクライブ線２６が形成される。スクライブ線２６の形成に先だって帯材２０を確保している集成板材確保部品１４０が示されている。しかし、集成板材確保部品がスクライブ線２６の形成後に帯材２０を確保し得ることは当然である。図６ｂを参照すれば、上流裏面支持バー８０がスクライブ突押しバーまたはアンビルとして機能する。集成スクライブ部品１３０は上流プレスバー６０に対して上流の位置に戻るように図示されているが、スクライブ位置と非スクライブ位置の間で横方向に(図６ｂにおいて水平方向に)集成スクライブ部品が移動し得ることは当然である。スクライブ線２６の形成に続いて、上流プレスバー６０及び下流プレスバー７０が、上流プレスバーと下流プレスバーの中間にスクライブ線２６をおき、上流裏面支持バー８０及び上流プレスバーの帯材２０との接触によってスクライブ線２６の上流で帯材の一部を拘束するように、帯材２０の第１の面３２と接触させられる。上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は、オフセットされた関係、重なりのある関係または対向する関係で帯材２０に接触するような大きさにつくり、配置することができる。さらに、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０は単一の横桁５０に組み込まれるとして示されているが、それぞれのプレスバーは個別構造として実施することができる。すなわち、上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０はそれぞれ、それぞれの接触面５６及び共通の横桁５０の一部を含むことができる。
【００６０】
図６ｃにおいて、上流プレスバー６０及び下流プレスバー７０が上流裏面支持バー８０に向けて押し進められ、同時に集成板材確保部品１４０が帯材２０を垂直経路から引き寄せて、帯材２０がスクライブ線２６に沿って分割される。上流プレスバー６０が下流プレスバー７０の帯材との接触と同時に、あるいは下流プレスバーの帯材との接触に先だって帯材２０に接触し得ることは当然である。いずれの状況設定においても、帯材の分割後も帯材が分割線の上流で拘束されたままでいるように、帯材２０の一部が上流プレスバー６０と上流裏面支持バー８０の一部の間に拘束される。
【００６１】
図６ｄにおいて、上流プレスバー６０，下流プレスバー７０，上流裏面支持バー８０及び集成スクライブ部品１３０は後続の板材２４の形成のために帯材２０と位置が合せ直されている。
【００６２】
上流プレスバー６０及び上流裏面支持バー８０が帯材２０の長さに沿って少なくとも若干の重なりをもつ関係にある場合には、上流の帯材２０に印加される曲げモーメントが低減されることにも注意されたい。上流プレスバー６０と上流裏面支持バー８０の重なり量は、帯材２０を形成している材料のタイプ及び厚さによって少なくともある程度決定される。
【００６３】
図７ａを参照すれば、スクライブ線２６の形成(したがって帯材２０の拘束)に先立ち、上流裏面支持バー８０及び少なくとも上流プレスバー６０が帯材に接触させられる。この場合も、集成板材確保部品１４０がスクライブ線の形成に先立って帯材２０を確保する。しかし、集成板材確保部品１４０がスクライブ線２６の形成後に帯材２０を確保し得ることは当然である。図７ｂにおいて、集成スクライブ部品１３０が帯材２０の第１の面３２と接触させられ、スクライブ線２６を形成するために裏面支持バー８０の一部を押す。図７ｃにおいて、集成スクライブ部品１３０は引き戻される。図７ｄにおいて、帯材２０から板材２４を分割するために下流プレスバー７０が帯材の第１の面３２に向けて押し進められる。図７ｅにおいて、下流プレスバー７０及び集成スクライブ部品１３０は引き戻された位置にあるが、上流裏面支持バー８０及び上流プレスバー６０は帯材２０に接触したままであり、よって帯材からの板材２４の分割によって生じるいかなる擾乱の伝達も抑えられる。図７ｆにおいて、バーは帯材２０から後続の板材２４の分割のために初期位置に戻される。
【００６４】
この場合も、上流裏面支持バー８０及び上流プレスバー６０(及び下流プレスバー７０)は、オフセットしているか、対向しているかまたは重なりをもつ関係とすることができる。上流プレスバー６０及び下流プレスバー７０は、同時に移動させて帯材２０の第１の面３２に接触させ、スクライブ線２６の形成後に板材２４を分割するために同時に移動させることができるが、スクライブ線に沿うクラック伝搬を開始させるには下流プレスバーを独立に移動させることが有利であることは当然である。
【００６５】
図８ａを参照すれば、初めに副上流裏面支持バー９０及び上流プレスバー８０がそれぞれ帯材２０の第２の面３４及び第１の面３２と接触させられる。さらに、帯材２０をさらに安定化し、制御するために下流プレスバー７０を必要に応じて、帯材の第１の面に接触させることができる。図８ｂにおいて、上流プレスバーと下流プレスバー７０の中間にスクライブ線２６を形成するために、上流裏面支持バー８０及び集成スクライブ部品１３０が帯材２０に接触させられる。上流裏面支持バー８０の一部はスクライブ線２６の上流で帯材２０の第２の面３４に接触する。したがって、帯材２０は、スクライブ線２６の上流で、帯材の第２の面３４では上流裏面支持バー８０の一部及び副上流裏面支持バー９０により、また帯材の第１の面３２では上流プレスバー６０によって拘束される。集成板材確保部品１４０が帯材２０を確保する。図８ｃにおいて、スクライブ線２６が形成された後に集成スクライブ部品１３０が引き戻される。図８ｄにおいて、下流プレスバー７０が帯材２０の第１の面３２に向けてさらに押し進められて、帯材から板材２４を分割する。図８ｅにおいて、分割された板材２４が集成板材確保部品１４０によって取り外され、帯材の新しく形成された終端２２が上流裏面支持バー８０の一部、副上流裏面支持バー１００及び上流プレスバー６０によって拘束される。図８ｆにおいて、バーは帯材２０からの後続の板材２４の分割のためのシーケンスの開始に備える位置に戻される。
【００６６】
図９ａ〜９ｄのシリーズに関しては、早すぎる意図されないスクライブ線２６に沿うクラック伝搬を抑えるための構成が選ばれる。全般的に、図９ａ〜９ｄの構成はスクライブ線２６に隣接する帯材２０の第１の面において局所圧縮を誘起する。この局所圧縮力はスクライブ線２６に沿うクラック伝搬の傾向を抑制する。図９ａ〜９ｄに示されるバー構成はスクライブ線２６にかけて初めは圧縮を、続いて張力を与え、よって制御されたクラック伝搬を与える。
【００６７】
図９ａ〜９ｄのシリーズにおいて、板材２４を確保し、下降している帯材２０から板材を取り外すために集成板材確保部品１４０が用いられる。図９ａに見られるように、上流裏面支持バー８０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００が共通の横桁８０に取り付けられ、副上流裏面支持バー及び下流裏面支持バーは上流裏面支持バーより先に突き出している。すなわち、上流裏面支持バー８０は、帯材２０の第２の面３４が初めに副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００と接触するように、副上流裏面支持バー及び下流裏面支持バーに対して引き込んでいる。副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００は上流裏面支持バー８０より柔軟で容易に圧縮され得る材料でつくることができるが、上流プレスバー６０が帯材２０の第１の面３２と接触するときに、スクライブ線２６の目的領域に局所圧縮力が生じるるように帯材に若干の弓反りが付けられる。
【００６８】
上流裏面支持バー８０は副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００とは独立に制御することができるが、上流裏面支持バー８０，副上流裏面支持バー９０及び下流裏面支持バー１００を共通横桁５０に取り付け、相異なる寸法の接触面５６を用いることによって装置が単純化される。
【００６９】
図９ｂを参照すれば、次いで、帯材２０の第１の面３２の局所的に圧縮された領域において集成スクライブ部品１３０がスクライブ線２６を形成する。続いて、図９ｃに示されるように、集成スクライブ部品１３０が引き戻され、帯材２０の第１の面のスクライブ線２６領域において局所化された張力を生成するに十分な力で下流プレスバー７０が帯材の第１の面に向けて押し進められる。次いで、図９ｄに見られるように、板材２４が帯材２０から分割され、帯材２０は第２の面３４上の副上流裏面支持バー９０及び上流裏面支持バー８０と第１の面上の上流プレスバー６０の間に拘束されたままである。図９ｄにおいて集成板材確保部品１４０が板材２４を取り外す。図９ｆを参照すれば、バー及び集成スクライブ部品１３０が後続の板材２４の分割に備えた位置に戻される。
【００７０】
この構成は、このようにして、スクライブ線２６の上流(またはスクライブ線位置)での帯材２０の対向接触を与え、上流の対向接触は、上流プレスバー６０と上流裏面支持バー８０の、オフセットをもつ関係、対向する関係または重なりをもつ関係にあることができる。
【００７１】
引き続いて、スクライブ線２６に沿ってクラック伝搬が誘起され、板材２４が帯材２０から分割される。
【００７２】
帯材２０との上流の接触は板材２４の分割中及び分割後に維持され、よって帯材の上方に移動し得る擾乱の導入が抑えられる。
【００７３】
いくつかの構成において、帯材２０の上流側の拘束はスクライブ線２６の形成に続き、スクライブ線に沿う帯材の分割と実質的に同時とすることができる。別の構成において、帯材２０の上流側の拘束はスクライブ線２６の形成に先立つ。
【００７４】
本発明の特定の例示的実施形態に関して本発明を説明したが、上述の説明に照らして見れば、当業者には多くの別形、改変及び変形が明らかであろうことは明白である。したがって、本発明は添付される特許請求の範囲の精神及び広い範囲内に入るような別形、改変及び変形の全てを包含するとされる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】融合ガラス製造装置の略図である
【図２】融合ガラス製造装置から流れ出ている帯材の簡略な正面図である
【図３】引き戻された位置にある、上流プレスバー及びオフセットされた上流裏面支持バーを含む、帯材の簡略な側面図である
【図４】引き戻された位置にある、上流プレスバー及び対向する上流裏面支持バーを含む、帯材の簡略な側面図である
【図５】引き戻された位置にある、重なりをもつ上流プレスバー及び上流裏面支持バーを含む、帯材の簡略な側面図である
【図６ａ】帯材からの板材の分割のための第１の構成の簡略な側面図である
【図６ｂ】帯材からの板材の分割のための第１の構成の簡略な側面図である
【図６ｃ】帯材からの板材の分割のための第１の構成の簡略な側面図である
【図６ｄ】帯材からの板材の分割のための第１の構成の簡略な側面図である
【図７ａ】帯材からの板材の分割のための第２の構成の簡略な側面図である
【図７ｂ】帯材からの板材の分割のための第２の構成の簡略な側面図である
【図７ｃ】帯材からの板材の分割のための第２の構成の簡略な側面図である
【図７ｄ】帯材からの板材の分割のための第２の構成の簡略な側面図である
【図７ｅ】帯材からの板材の分割のための第２の構成の簡略な側面図である
【図７ｆ】帯材からの板材の分割のための第２の構成の簡略な側面図である
【図８ａ】帯材からの板材の分割のための第３の構成の簡略な側面図である
【図８ｂ】帯材からの板材の分割のための第３の構成の簡略な側面図である
【図８ｃ】帯材からの板材の分割のための第３の構成の簡略な側面図である
【図８ｄ】帯材からの板材の分割のための第３の構成の簡略な側面図である
【図８ｅ】帯材からの板材の分割のための第３の構成の簡略な側面図である
【図８ｆ】帯材からの板材の分割のための第３の構成の簡略な側面図である
【図９ａ】帯材からの板材の分割のための第４の構成の簡略な側面図である
【図９ｂ】帯材からの板材の分割のための第４の構成の簡略な側面図である
【図９ｃ】帯材からの板材の分割のための第４の構成の簡略な側面図である
【図９ｄ】帯材からの板材の分割のための第４の構成の簡略な側面図である
【図９ｅ】帯材からの板材の分割のための第４の構成の簡略な側面図である
【図９ｆ】帯材からの板材の分割のための第４の構成の簡略な側面図である
【図１０ａ】バーの接触面の簡略な側面図である
【図１０ｂ】バーの接触面の簡略な側面図である
【図１０ｃ】バーの接触面の簡略な側面図である
【図１０ｄ】バーの接触面の簡略な側面図である
【符号の説明】
【００７６】
２０    帯材
２２    終端
２６    スクライブ線
３２    第１の面
３４    第２の面
５０    横桁
５６    接触面
６０    上流プレスバー
７０    下流プレスバー
８０    上流裏面支持バー
１２０    キャリッジ
１２４    レール
１３０    集成スクライブ部品
１４０    集成板材確保部品
１４２    板材確保部材
【図１】
2008540325.tif 000003
【図２】
2008540325.tif 000004
【図３】
2008540325.tif 000005
【図４】
2008540325.tif 000006
【図５】
2008540325.tif 000007
【図６ａ】
2008540325.tif 000008
【図６ｂ】
2008540325.tif 000009
【図６ｃ】
2008540325.tif 000010
【図６ｄ】
2008540325.tif 000011
【図７ａ】
2008540325.tif 000012
【図７ｂ】
2008540325.tif 000013
【図７ｃ】
2008540325.tif 000014
【図７ｄ】
2008540325.tif 000015
【図７ｅ】
2008540325.tif 000016
【図７ｆ】
2008540325.tif 000017
【図８ａ】
2008540325.tif 000018
【図８ｂ】
2008540325.tif 000019
【図８ｃ】
2008540325.tif 000020
【図８ｄ】
2008540325.tif 000021
【図８ｅ】
2008540325.tif 000022
【図８ｆ】
2008540325.tif 000023
【図９ａ】
2008540325.tif 000024
【図９ｂ】
2008540325.tif 000025
【図９ｃ】
2008540325.tif 000026
【図９ｄ】
2008540325.tif 000027
【図９ｅ】
2008540325.tif 000028
【図９ｆ】
2008540325.tif 000029
【図１０ａ】
2008540325.tif 000030
【図１０ｂ】
2008540325.tif 000031
【図１０ｃ】
2008540325.tif 000032
【図１０ｄ】
2008540325.tif 000033