(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスリボンの分離装置において、
６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度および前記ガラスリボンに対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む支持ノージングと、
前記支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置と、
前記支持ノージングを前記ガラスリボンと係合させるためのアクチュエータであって前記支持ノージングに連結されるアクチュエータと、
を備えることを特徴とする分離装置。
【請求項２】
前記ノージング材料が前記ガラスリボンに対して０．８以上でかつ１．２以下の摩擦係数を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項３】
前記ノージング材料が前記ガラスリボンに対して０．８以上でかつ１．０以下の摩擦係数を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の分離装置。
【請求項４】
前記ノージング材料が６８Ａ以上でかつ７０Ａ以下のショア硬度を有する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の分離装置。
【請求項５】
前記支持ノージングが適合ノージング装置である、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の分離装置。
【請求項６】
ガラスリボンからガラスシートを分離する方法において、
前記ガラスリボンを搬送径路に沿って引き出すステップと、
前記ガラスリボンを、支持ノージングおよび罫書き装置を含む分離装置を通して導くステップであって、前記搬送径路は前記支持ノージングと前記罫書き装置との間に配置される、ステップと、
前記支持ノージングのノージング材料を、少なくとも前記ガラスリボンの第１表面の一部分と係合させるステップと、
前記罫書き装置を、前記支持ノージングに沿う位置にある分離の目標ラインに沿って前記ガラスリボンの第２表面と係合させるステップと、
前記ガラスリボンの第２表面に部分的ベントを導入するために、前記罫書き装置を、前記分離の目標ライン上において前記ガラスリボンの第２表面上に横移動させるステップと、
を有してなり、
前記ノージング材料は、前記ガラスリボンの側方の端部が前記ノージング材料に対して側方方向に摺動するように、かつ、前記罫書き装置が前記ガラスリボンの第２表面上に横移動する際に、前記ガラスリボンの第１表面が前記ノージング材料に接触するように、前記ガラスの第１表面に対して１．２以下の摩擦係数を有し、かつ、
前記ノージング材料は、前記部分的ベントが前記ガラスリボンの全幅を横断して延びるように、６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
ガラスリボンを分離する方法において、
ある厚さを有するガラスリボンを分離装置の支持ノージングに近接して配置するステップと、
前記ガラスリボンを、アクチュエータを用いて前記支持ノージングと係合させるステップであって、前記支持ノージングは、６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度および前記ガラスリボンに対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む、ステップと、
前記ガラスリボンの表面に部分的ベントを形成するために、前記支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置であって、前記ガラスリボンを前記ノージングに対して平坦化する罫書き装置によって、分離の目標ラインに沿って、前記ガラスリボンに罫書きするステップと、
前記ベントを前記ガラスリボンの厚さを貫通して伝搬させるために、前記ガラスリボンに曲げモーメントを印加するステップと、
を有してなることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ノージング材料が前記ガラスリボンに対して０．８以上でかつ１．２以下の摩擦係数を有する、ことを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記支持ノージングが適合ノージング装置である、ことを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１２年１１月１６日付で出願された米国仮特許出願第６１／７２７４６２号明細書の、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づく優先権の利益を主張するものであり、この仮特許出願の内容は、その全体が参照によって本願に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は、一般的には、ガラスリボンからガラスシートを形成する装置および方法に関し、さらに具体的には、ガラスリボンからガラスシートを罫書きして分離する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラスリボンは、フュージョンドロープロセスまたは他の同様のダウンドロープロセスのようなプロセスによって形成することができる。フュージョンドロープロセスは、他の方法によって生産されるガラスリボンに比べた場合、優れた平坦性と平滑性とを備えた表面を有するガラスリボンを生成する。フュージョンドロープロセスによって形成されるガラスリボンから分割された個々のガラスシートは、フラットパネル表示装置、タッチセンサー、光起電力装置および他の電子用途を含む多様な装置に用いることができる。
【０００４】
フュージョンドロープロセスによって形成されるガラスリボンは、ガラスが冷却される際のガラス中の温度勾配によって横方向に反るかあるいは弯曲することが多い。ガラスリボンが引き出された後、ガラスリボンが分離の目標ラインまたは罫書きラインに沿って罫書きされかつ分離される際に、ガラスリボンをノージング装置で支持することによって、個々のガラスシートがリボンから分割される。罫書きの間、ガラスリボンを支持するのにノージング装置を使用すると、罫書き装置が弯曲したガラスリボンと係合する時に、弯曲したガラスリボンを平坦化することができる。しかし、弯曲したガラスリボンをノージング装置上で平坦化する場合には、ガラスリボンの中に圧縮応力が導入され、それによって完全な罫書きが妨げられる場合がある。罫書き装置と弯曲したガラスリボンとの間が接触すると、リボン内に動きも誘起され、この動きは、罫書き装置の上流側に伝播して、リボン内に好ましくない応力または歪みを惹起する可能性がある。さらに、ガラスリボンを支持ノージングに対して曲げて、ガラスシートを罫書きラインにおいてガラスリボンから分離するために、ガラスリボンに曲げモーメントを印加するが、罫書き装置が、ガラスリボン内に十分な深さのベントを生成しないと、この曲げモーメントによって、支持ノージングの接触領域においてガラスリボン内に応力が導入され、この応力によって、罫書きラインに隣接するガラスシートまたはガラスリボンの好ましくない破損または破壊が生じ得るであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、好ましくない破損または破壊を防止するために、ガラスリボンからガラスシートを分離するための別の装置および方法に対する要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、ガラス基板分離装置が支持ノージングを備える。この支持ノージングは、６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度およびガラス基板に対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む。この装置は、また、支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置と、支持ノージングをガラス基板と係合させるためのアクチュエータであって支持ノージングに連結されるアクチュエータとを備える。
【０００７】
別の実施形態においては、ガラスリボンからガラスシートを分離する方法が提供される。この方法は、ガラスリボンを搬送径路に沿って引き出すステップと、そのガラスリボンを、支持ノージングおよび罫書き装置を含む分離装置を通して導くステップとを含む。搬送径路は、支持ノージングと罫書き装置との間に配置される。この方法は、支持ノージングのノージング材料を少なくともガラスリボンの第１表面の一部分と係合させるステップと、罫書き装置を、支持ノージングに沿う位置にある分離の目標ラインに沿ってガラスリボンの第２表面と係合させるステップと、ガラスリボンの第２表面に部分的ベントを導入するために、罫書き装置を、分離の目標ライン上においてガラスリボンの第２表面上に横移動させるステップとを含む。ノージング材料は、ガラスリボンの側方の端部がノージング材料に対して側方方向に摺動するように、かつ、罫書き装置がガラスリボンの第２表面上に横移動する際に、ガラスリボンの第１表面がノージング材料に接触するように、ガラスの第１表面に対して十分に低い摩擦係数を有すると共に、ノージング材料は、部分的ベントがガラスリボンの全幅を横断して延びるように、十分に高い硬度を有する。
【０００８】
別の実施形態において、ガラスリボンを分離する方法が、ガラスリボンを支持ノージングに近接して配置するステップと、そのガラスリボンを、アクチュエータを用いて支持ノージングと係合させるステップとを含む。支持ノージングは、６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度およびガラスリボンに対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む。この方法は、さらに、ガラスリボンの表面に部分的ベントを形成するために、支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置によって、分離の目標ラインに沿ってガラスリボンに罫書きするステップを含む。この場合、罫書き装置は、ガラスリボンをノージングに対して平坦化する。この方法は、また、ベントをガラスリボンの厚さを貫通して伝搬させるために、ガラスリボンに曲げモーメントを印加するステップをも含む。
【０００９】
本明細書に記述する実施形態のさらなる特徴および利点を以下の詳細説明において記述するが、これらの特徴および利点は、部分的には、当業者にはその記述から容易に明らかになるか、あるいは、以下の詳細説明と、請求項と、添付の図面とを含む本明細書に記述する実施形態を実践することによって認められるであろう。
【００１０】
前記の一般的な説明および以下の詳細説明は、共に、種々の実施形態を説明しており、特許請求される主題事項の本質および特性を理解するための概観または枠組みを提供するように意図されていることが理解されるべきである。添付の図面は、種々の実施形態のさらなる理解を提供するように添付されたものであり、本明細書に組み込まれると共に、その一部を構成する。図面は、本明細書に記述する種々の実施形態を図解し、記述説明と共に、特許請求される主題事項の原理および作用を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に記述するガラスリボンからガラスシートを分離する方法の１つ以上の実施形態と連携して使用するための支持ノージングを備えた分離装置の断面図を模式的に示す。
【図２】ガラスリボンからガラスシートを分離するために支持ノージングを利用する例示的なガラス製造装置を模式的に示す。
【図３】図２の例示的なガラス製造装置の部分的な断面図を模式的に示す。
【図４Ａ】本明細書に図示しかつ記述する１つ以上の実施形態に従ってガラスリボンからガラスシートを分離するために使用する、図１の支持ノージングを備えた分離装置の一運転状態を模式的に示す。
【図４Ｂ】図４Ａの分離装置の別の運転状態を模式的に示す。
【図４Ｃ】図４Ａの分離装置のさらに別の運転状態を模式的に示す。
【図５Ａ】本開示の一実施形態に関わる実験的試験結果を図解する。
【図５Ｂ】本開示の一実施形態に関わる別の実験的試験結果の図解である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、ガラスリボンからガラスシートを分離する装置および方法の種々の実施形態であって、添付の図面にその例が図解される実施形態を詳細に参照する。可能な場合は必ず、同じ部分または類似の部分に言及するのに同じ参照番号を全図面にわたって使用する。図４Ａ〜４Ｃはガラスリボンからガラスシートを分離する装置および方法の一実施形態を模式的に示す。この方法は、一般的に、ガラスリボンを支持ノージングに近接して配置するステップと、そのガラスリボンを、アクチュエータを用いて支持ノージングと係合させるステップとを含む。支持ノージングは、６４Ａから８０Ａ以下までのショア硬度およびガラスリボンに対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む。ガラスリボンの表面に部分的ベントを形成するために、支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置によって、分離の目標ラインに沿って、ガラスリボンに罫書きする。続いて、ベントをガラスリボンの厚さを貫通して伝搬させるために、ガラスリボンに曲げモーメントを印加し、それによって、ガラスシートをガラスリボンから分離する。ガラスリボンからガラスシートを分離する装置および方法と、このような方法と共に使用する支持ノージングとを、以下本明細書において、添付の図面を具体的に参照しながらさらに詳細に記述する。
【００１３】
ここで図１を参照すると、支持ノージング１１０を含む分離装置１００の一実施形態の断面図が模式的に示されている。分離装置１００は、ガラスリボン２０４からガラスシート２０５を分離する、本明細書に図示しかつ記述する装置および方法の１つ以上の実施形態と連携して用いることができる。分離装置１００は、一般的に、支持ノージング１１０および罫書き装置１３０を含む。図１に示す実施形態においては、分離装置１００は、さらに、受動支持装置１４０をも含む。しかし、別の実施形態においては、分離装置１００を受動支持装置１４０なしに構成し得ることが理解されるべきである。この実施形態においては、分離装置１００は、支持ノージング１１０および罫書き装置１３０を含む。
【００１４】
さらに図１を参照すると、支持ノージング１１０は、一般的に、支持フレーム１１２およびビーム１１４を含む。ビーム１１４は、図１に示すように直線的に固定することができるが、他の実施形態においては、支持ノージング１１０をガラスリボン２０４の弯曲に容易に適合させるために、ビーム１１４を可撓性のものにすることができる。本明細書に記述する装置および方法と連携して使用するための適切な適合ノージング装置が、「ガラスシート製造中のガラスシート内部における動きおよび応力を低減する適合ノージング装置」なる表題の米国特許第７，８９５，８６１号明細書に開示されており、この米国特許は、その全体が参照によって本願に組み込まれる。図１に示す実施形態においては、支持フレーム１１２は、アクチュエータ１１３（図３に示す）に連結される１対の支持アーム１１６を含む。しかし、支持フレーム１１２およびアクチュエータ１１３の他の形態も可能であることが理解されるべきである。
【００１５】
ビーム１１４は、鋼材または弾性変形可能な金属合金のような材料から形成することができる。ビーム１１４は、両方の支持アーム１１６を通過する＋／−ｘ方向に延びるように、支持フレーム１１２に取り付けられる。図１に示す実施形態においては、ビーム１１４は、ブラケット１１８に固定される１対の支柱１１７によって支持アーム１１６に取り付けられる。一実施形態においては、支柱１１７はブラケット１１８に螺合されている。支柱１１７は、ビーム１１４に対して圧力を印加し、ビーム１１４を支持アーム１１６に対して固定する。図１に示す実施形態においては、さらに、ビーム１１４を支持アーム１１６に対して固定するために複数のローラ１１９が用いられる。いくつかの実施形態においては、このローラ１１９は、ビーム１１４が＋／−ｘ方向に変位するのを可能にする。他のいくつかの実施形態においては、支柱１１７がビーム１１４を支持アーム１１６に動かないように固定し、それによって、ビーム１１４が変位するのを防止する。
【００１６】
ビーム１１４の上面（すなわち支持フレーム１１２とは反対側のビーム１１４の表面）に、ノージング材料１２０が取り付けられる。ノージング材料１２０は、以下に述べる材料特性を有するゴム、鋼材または任意の他の材料から構成することができる。適切なノージング材料１２０の非限定的な例を、シリコーンゴムの商品名で、Ｄａｊｉａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄから得ることができる。本明細書に記述する一実施形態においては、ノージング材料１２０が６４Ａより高いショア硬度を有する。本明細書において使用するショア硬度は、ショアの「Ａ」スケールによる材料の硬度のことを言う。別の実施形態においては、ノージング材料１２０は８０Ａ以下のショア硬度を有する。本明細書に記述する別の実施形態においては、ノージング材料１２０が６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度を有する。本明細書に記述するさらに別の実施形態においては、ノージング材料１２０が６５Ａより高くかつ７５Ａ以下のショア硬度を有する。本明細書に記述するさらにまた別の実施形態においては、ノージング材料１２０が６８Ａより高くかつ７０Ａ以下のショア硬度を有する。
【００１７】
ノージング材料１２０は、ガラスリボン２０４に対して１．２以下の摩擦係数を有する。いくつかの実施形態においては、ノージング材料１２０のガラスリボン２０４に対する摩擦係数は１．０以下である。本明細書で用いるノージング材料１２０の摩擦係数は、表面粗さの修正などのようないかなる表面処理をも施す前の、成形されたままの状態のガラスリボンに関するものである。他の実施形態においては、ノージング材料１２０のガラスリボン２０４に対する摩擦係数は０．８より大きい。別の実施形態においては、ノージング材料１２０のガラスリボン２０４に対する摩擦係数は、０．８以上でかつ１．２以下である。さらにまた別の実施形態においては、ノージング材料１２０のガラスリボン２０４に対する摩擦係数は０．８以上でかつ１．０以下である。さらに異なるいくつかの実施形態においては、ノージング材料１２０のガラスに対する摩擦係数を、０．８または０．９または１．０または１．１、あるいは１．２以下の任意の他の摩擦係数とすることができる。
【００１８】
罫書き装置１３０がガラスリボン２０４における分離の全目標ラインに沿って一様なベントを一貫して作出するために、罫書き装置１３０の反対側の支持ノージング１１０は、罫書き装置１３０がガラスリボン２０４の表面に一様な深さのベントの作出を開始するのに十分な硬度を有するノージング材料１２０であって、支持ノージング１１０に取り付けられるノージング材料１２０を有するべきである。本明細書において使用する「ベント（ｖｅｎｔ）」という用語は、基板の表面に導入される切込み、かき傷などのような瑕疵部であって、引き続く分離の間において制御されたき裂伝播の開始部位およびガイドとして役立つ瑕疵部のことを言う。ノージング材料１２０の硬度が十分でなければ、ガラスリボン２０４は、罫書き装置１３０と接触した際に撓む可能性があり、それによって、ガラスの中に圧縮応力が誘起され、この圧縮応力は、ガラスリボン２０４の表面におけるベントの作出開始の困難さを増大する。このため、ガラスシート２０５が、ガラスリボン２０４からきれいに分離することが妨げられる。一方、ノージング材料１２０の硬度が高すぎると、罫書き装置１３０が、ガラスリボン２０４の表面にベントの作出を開始するだけでなく、ベントを、ガラスリボン２０４を貫通して即時に伝播させる。その結果、ガラスシートのガラスリボンからの制御されないかつ好ましくない分離が生じる。６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度のノージング材料１２０は、ベントを、ガラスリボン２０４を貫通して即時に伝播させることなく、ガラスリボン２０４の表面に一様な深さのベントを満足できる形で作出開始するのに十分な表面硬度を提供する。
【００１９】
ガラスリボン２０４は、支持ノージング１１０と罫書き装置１３０との間にある時点までには、図４Ａに示すように、反りまたは曲りの構造を有する場合がある。罫書き装置１３０が、ガラスリボン２０４の罫書きを開始する時、当初は、ガラスリボン２０４の端部２０７、２０８のみがノージング材料１２０に接触する。しかし、罫書き装置１３０が、ガラスリボン２０４に圧力を印加して、分離の目標ライン全域に動くに連れて、ガラスリボン２０４はノージング材料１２０に対して平坦化される。従って、罫書き装置１３０がガラスリボン２０４全域のおよそ半分の位置に達する時点までには、図４Ｃに示すように、ガラスリボン２０４はノージング材料１２０に対して完全に平坦化される。ノージング材料１２０のガラスリボン２０４に対する摩擦係数が１．２より小さいので、ガラスリボン２０４の端部２０７、２０８は、罫書き操作の間、ノージング材料１２０上において反対方向に円滑に摺動できる。もし、ノージング材料１２０のガラスリボン２０４に対する摩擦係数が１．２より大きければ、罫書きの間に、ガラスリボン２０４は容易には平坦化されないであろう。その結果、例えば、ガラスリボン２０４がノージング材料１２０の特定部分で動けなくなり、望ましくない破損に至る可能性が生じる。
【００２０】
図１に示す実施形態においては、罫書き装置１３０は、罫書きホイールまたは罫書き尖端のような機械的な罫書き構成要素を含む。罫書き装置１３０は、アクチュエータ（図示されていない）に連結されており、このアクチュエータは、罫書き装置１３０を、支持フレーム１１２に対して＋／−ｘ方向に横移動させるように操作可能である。罫書き装置１３０は、また別のアクチュエータ（図示されていない）に連結され、このアクチュエータは、罫書き装置１３０が＋／−ｘ方向に横移動される際に、罫書き装置を＋／−ｚ方向に容易に位置決めする。罫書き装置１３０を、分離装置１００を貫通して引き出されるガラスリボン２０４と容易に係合させるために、罫書き装置１３０を、ｙ方向において次のような態様に配置する。すなわち、罫書き装置１３０、特に罫書きホイールまたは罫書き尖端が、図３に示すように支持ノージング１１０の直接反対側に位置するように、罫書き装置１３０を配置する。この結果、ガラスシート２０５をガラスリボン２０４から取り外すため、罫書き装置１３０を、分離の目標ラインまたは罫書きラインに沿ってガラスリボン２０４に罫書きするのに利用し得ることが理解されるべきである。罫書きの間、支持ノージング１１０と反対側のガラスリボン２０４の表面に部分的なベントを形成し得るように、ガラスリボン２０４は支持ノージング１１０によって支持される。本明細書に記述する装置および方法と連携して用いるのに適した罫書き装置が、２００７年５月９日に出願された「一定力の罫書き装置およびその使用方法」なる表題の米国特許出願公開第２００８／０２７６７８５号明細書に開示されており、この米国特許出願は、その全体が参照によって本願に組み込まれる。
【００２１】
支持ノージング１１０を備えた図１に示す分離装置１００の実施形態においては、分離装置１００は受動支持装置１４０をも含む。この受動支持装置１４０は、複数の一定力の空気シリンダ１４４（図１においては６個が示される）がその上に配置される支持バー１４２を含む。各空気シリンダ１４４は、軸１４７が連結されるピストン１４６を含む。各軸１４７の接触用先端部１４８に機械的な圧力が印加された時に、軸１４７を、空気シリンダ１４４から延伸かつ後退させることができる。空気シリンダ１４４の接触用先端部１４８は、ゴム材料、セラミック材料、ルビー、あるいは、ガラスを傷つけたり損傷したりすることなくガラスに接触するのに適した任意の他の材料から形成することができる。本明細書に記述する分離装置１００の実施形態においては、接触用先端部１４８は、一般的に、図３に示すように、接触用先端部１４８が支持ノージング１１０のビーム１１４の直接反対側に位置しないように、正のｙ方向において、支持ノージング１１０のビーム１１４からずらされている。空気シリンダ１４４は、アクチュエータ、サーボ、ロボットアーム、ＣＮＣ位置決め装置、空気圧シリンダ、液圧シリンダなどの装置によって、受動支持装置１４０を支持ノージング１１０に対して＋／−ｚ方向において位置決めし得るように制御することが可能である。受動支持装置１４０は、ガラスリボン２０４が罫書きされかつ分離される時に、ガラスリボン２０４を固定しかつ安定化させ、それによって、ガラスリボン２０４における過度の動きおよび振動を低減し、そのような動きが分離装置１００の上流側に（正のｙ方向において）伝播するのを防止するために用いられる。特に、一定力の空気シリンダ１４４は、罫書き装置１３０がガラスリボン２０４上に横移動して、それによってガラスリボン２０４に罫書きする時に、ガラスリボン２０４をビーム１１４のノージング材料１２０に保持する。これについては、以下にさらに詳述する。
【００２２】
ここで、ガラスリボン２０４からガラスシート２０５を分離するための、支持ノージング１１０を備えた分離装置１００の使用方法を、図２、３および４Ａ〜４Ｃを参照してさらに詳細に記述する。
【００２３】
ここで、図２に模式的に示すガラス製造装置２００と、図３に示す装置２００の部分断面図とを参照すると、牽引ロールアセンブリ２４０が、連続ガラスリボン２０４（製造プロセスのこの時点においては弯曲形状を有することがある）を、前記の支持ノージング１１０および罫書き装置１３０を含む分離装置１００に供給する。図４Ａ〜４Ｃに示すように、連続ガラスリボン２０４は、受動支持装置１４０と支持ノージング１１０との間において、分離装置１００を通って引き出される。当初は、受動支持装置１４０および支持ノージング１１０は、図４Ａに示すように、受動支持装置１４０および支持ノージング１１０のいずれも連続ガラスリボン２０４と接触しない中立位置にある。続いて、受動支持装置１４０を、連続ガラスリボン２０４を支持するように作動させることができる。
【００２４】
図４Ｂに、受動支持装置１４０がガラスリボン２０４と係合した状態が示されている。受動支持装置１４０の各軸１４７は、接触用先端部１４８がガラスリボン２０４と接触するように延び出ている。この後、ノージング材料１２０がガラスリボン２０４の第１表面２０２の少なくとも一部分と接触するように、支持ノージング１１０を第１表面２０２と係合させる。図４Ｂの実施形態においては、ノージング材料が、ガラスリボン２０４の端部２０７、２０８の玉縁と接触している。この実施形態においては、ビーム１１４およびノージング材料１２０をガラスリボン２０４の第１表面２０２に向けて前進させ、ビーム１１４に取り付けられたノージング材料１２０を、支持ノージングの接触ラインに沿ってガラスリボン２０４の第１表面２０２の端部２０７、２０８と係合させる。本明細書において用いる支持ノージングの接触ラインは、ガラスリボン２０４の第１表面２０２と、ビーム１１４のノージング材料１２０との間の接触ラインのことを言う。
【００２５】
受動支持装置１４０の接触用先端部１４８を支持ノージング１１０の方に前進させて（すなわち受動支持装置を負のｚ方向に前進させて）、受動支持装置１４０の接触用先端部１４８を、ガラスリボン２０４の第２表面２０３と係合させることができる。この実施形態においては、ガラスリボン２０４は、受動支持装置１４０の接触用先端部１４８と、支持ノージング１１０のノージング材料１２０との間に進入する。受動支持装置１４０の接触用先端部１４８は、受動支持接触ラインに沿ってガラスリボン２０４の第２表面２０３と係合するが、この受動支持接触ラインは、一般的に、ガラスリボンの第２表面２０３にノージング材料１２０の反対側で罫書きできるように、支持ノージング接触ラインから上流側の方向（すなわち図４Ｂに模式的に示すように正のｙ方向）にずらされている。
【００２６】
さらに図４Ｂを参照すると、支持ノージング１１０がガラスリボン２０４の第１表面２０２と係合した後、ガラスリボン２０４の第２表面２０３上において分離の目標ラインに沿ってガラスリボン２０４に罫書きするために、罫書き装置１３０を使用する。具体的には、罫書き装置１３０を、ガラスリボン２０４の第２表面２０３に接触させて、ガラスリボン２０４の第２表面２０３上に、分離の目標ラインに沿ってｘ方向に横移動させる。分離の目標ラインは、ガラスリボン２０４の第１表面２０２上の支持ノージング接触ラインの反対側の位置にある。ガラスリボン２０４は、罫書き装置１３０がガラスリボン２０４の第２表面２０３上に横移動する時、支持ノージング１１０によって支持され、ガラスリボン２０４は、罫書き装置１３０によって圧力を印加されるので、ノージング材料１２０に対して平坦化される。罫書き装置１３０がガラスリボン２０４の第２表面２０３上を横移動する時、ガラスリボンの端部２０７、２０８は、ガラスリボン２０４に対する摩擦係数が低いので、ノージング材料１２０に沿ってｘ方向に摺動可能であり、これによって、罫書き装置１３０がガラスリボン２０４の第２表面２０３に接触した状態で、ガラスリボン２０４がノージング材料１２０全域に円滑に平坦化され得るようになる。この結果、ノージング材料１２０は、ノージング材料１２０に対するガラスリボン２０４の平坦化を可能にすることによって、座屈、破損、ベント喪失、あるいは寸断の傾向を低減する。
【００２７】
ガラスリボン２０４の厚さとその結果生じる弯曲とに応じて、ガラスシート２０５またはガラスリボン２０４に、罫書きの間に、座屈または圧縮応力が導入される可能性がある。例えば、０．４ｍｍ未満の厚さのガラスリボン２０４は、０．５ｍｍの厚さのガラスリボン２０４より大きい弯曲を有する可能性があり、これは、罫書きの間に、リボンのより大きな座屈をもたらすことがある。さらに、ガラスリボン２０４の厚さは、罫書きの間に罫書き装置１３０が圧力を印加する時に、ガラスリボン２０４がノージング材料１２０に対して平坦化される可能性に影響を及ぼす。ガラスリボン２０４が支持ノージング１１０によって適切に支持されていない場合は、罫書き装置１３０は、分離の目標ラインに沿って圧縮応力を生成し、この圧縮応力はベントの喪失または寸断を生じる可能性がある。０．４ｍｍ厚さ未満のガラスリボン２０４の場合は、ベント喪失または寸断の可能性が増大する。ガラスリボン２０４を平坦化できないと、座屈、破損および破壊以外に、ガラスシート２０５の端部の品質にも影響が及ぶ。６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度のノージング材料１２０は、ガラスリボン２０４における座屈および圧縮応力を防止し、かつ、罫書き装置１３０が罫書きの間に十分な圧力を印加することを可能にする罫書き装置１３０の反対側の表面を提供することによって、ベントの喪失または寸断を抑制する。そして、これによって、引き続いて印加される曲げモーメントが、ベントを伝播して、ガラスリボン２０４からガラスシート２０５を分離することが可能になる。
【００２８】
図３に戻ると、ガラスリボン２０４が罫書きされた後、ガラスリボン２０４からガラスシート２０５を分離するために、ガラスリボン２０４に、分離の目標ライン（すなわちベント）において曲げモーメントを印加する。一実施形態においては、この曲げモーメントは、図３に示すようにキャリッジ１５０によってガラスリボン２０４に印加される。キャリッジ１５０は、ロボットアームのようなアクチュエータまたは類似のアクチュエータ（図示なし）によって所定位置に往復動され、支持ノージング１１０の下流側（すなわち図３において負のｙ方向）において、真空チャック１５２またはガラスシート固定用の類似の器具を用いてガラスリボン２０４に取り付けられる。キャリッジ１５０をガラスリボン２０４に取り付けた後、キャリッジ１５０を、矢印１５４で示すように支持ノージングの方向に回転して、ガラスリボン２０４に曲げモーメントを印加する。印加された曲げモーメントによって、ガラスリボンが支持ノージング１１０に対して曲げられる。
【００２９】
曲げ操作に先立って、ガラスリボンが再度反る（すなわち、ガラスリボンが、罫書き装置の取り外しに続いて若干スプリングバックを呈する）。ガラスリボン２０４に曲げモーメントが印加されると、ノージング材料１２０の摩擦係数が低いことに補助されて、ガラスリボン２０４の弯曲が平坦化する傾向を示す。すなわち、ガラスリボン２０４に曲げモーメントを印加すると、ガラスリボン２０４がノージング材料１２０に対して平坦化され、それによって、ガラスリボン２０４がその全幅にわたって支持ノージング１１０と再係合される。低摩擦係数のために、ガラスリボン２０４がノージング材料１２０上に摺動できるので、ガラスリボン２０４が支持ノージング１１０に対して曲げられる時に、スクライビングラインに隣接する領域におけるガラスシート２０５またはガラスリボン２０４の制御されない破損が防止される。ガラスリボン２０４の弯曲が、図４Ｃに示すようにノージング材料１２０に対して殆ど平坦化されると、曲げモーメントを続けて印加することによって、ガラスシート２０５が、図３に示すように、制御されない破損がベントに隣接して生じることなく、ベントに沿って、ガラスリボン２０４から分離される。
【００３０】
再度図２を参照すると、ガラスシートを分離する方法および装置を多様なガラス製造装置において用いることができる。例示的なガラス製造装置２００の一実施形態を図２に模式的に示す。このガラス製造装置は、図１に示すような支持ノージング１１０を備えた分離装置１００を利用する。このガラス製造装置２００は、溶解容器２１０と、清澄容器２１５と、混合容器２２０と、供給容器２２５と、フュージョンドロー機（ｆｕｓｉｏｎ  ｄｒａｗ  ｍａｃｈｉｎｅ：ＦＤＭ）２４１と、分離装置１００とを含む。ガラスバッチ材料は、矢印２１２で示すように溶解容器２１０の中に導入される。バッチ材料は溶解されて溶融ガラス２２６を形成する。清澄容器２１５は、高温の処理領域であって、溶解容器２１０から溶融ガラス２２６を受け入れ、その中で溶融ガラス２２６から気泡が除去される処理領域を有する。清澄容器２１５は、結合管２２２によって混合容器２２０に流体連結される。次に、混合容器２２０は、結合管２２７によって供給容器２２５に流体連結される。
【００３１】
供給容器２２５は、溶融ガラス２２６を、下降管２３０を通してＦＤＭ２４１の中に供給する。ＦＤＭ２４１は、流入口２３２と、成形容器２３５と、牽引ロールアセンブリ２４０とを含む。図２に示すように、下降管２３０からの溶融ガラス２２６は、成形容器２３５に繋がる流入口２３２の中に流入する。成形容器２３５は、溶融ガラス２２６を受け入れる開口２３６を含み、溶融ガラス２２６は、トラフ２３７に流入し、続いてオーバフローし、２つの側壁２３８ａおよび２３８ｂの上を流下して、その後、根元２３９において一緒に融合する。根元２３９は、２つの側壁２３８ａおよび２３８ｂが集合する位置であり、その位置において、溶融ガラス２２６の２つのオーバフロー壁面は再結合し、その後、牽引ロールアセンブリ２４０によって下向きに引き出されて、ガラスリボン２０４を形成する。
【００３２】
ガラスリボン２０４が牽引ロールアセンブリ２４０から出ていく時、溶融ガラスは固化する。ガラスリボン２０４の端部および中央部において溶融ガラスの厚さが異なるために、ガラスリボン２０４の中央部は、ガラスリボン２０４の端部より急速に冷却されかつ固化し、これによって、ガラスリボン２０４の端部から中央部への温度勾配が生じる。溶融ガラスが冷却するにつれて、この温度勾配は、ガラスの中に応力を生じさせ、そのため、ガラスを側方方向（ガラスの一方の端部からもう一方の端部への方向）において反らせるか、または弯曲させる。一般的に、ガラスリボン２０４が薄い程、ガラスはそれだけ大きく湾曲する。ガラスリボン２０４が固化すると、前記のようにシートに分割するために、ガラスリボン２０４をガラス分離装置１００の中に搬送することができる。
【００３３】
本明細書においては、ガラス分離装置をフュージョンドロープロセスにおいて使用するものとして記述したが、ガラス分離装置は、スロットドロー装置または他のドローダウン装置を含む他のタイプのガラス製造装置と共に使用し得ることも理解されるべきである。
【実施例】
【００３４】
ショア硬度７０Ａ、静摩擦係数１．００４および動摩擦係数０．９０１のノージング材料をＤａｊｉａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄから得た。具体的には、この材料は、シリコーンゴムとして市販されている。このノージング材料を、０．４ｍｍ未満の厚さの連続ガラスリボンと共にガラス分離装置において使用した。装置は、最初、対照データ用として、ショア硬度約６４Ａ、静摩擦係数約１．４５および動摩擦係数約１．２９の標準的なノージング材料で運転し、続いて、同じ装置を、前記開示のノージング材料を含むように変更した。但し、他のすべての変数は一定にしたままである。実験結果を図５Ａに示すが、開示したノージング材料によって、分離されたガラスシートの頂部、中央部および底部の端部全体にわたって端部品質が一貫して改善され、かつ、局所的な座屈およびベントの喪失が低減されていることが示されている。図５Ｂに反映されているように、基準に適合した分離ガラスシートの全収率も増大しており、分離の間に失われたガラスシートが最少化している。ショア硬度７０Ａ、静摩擦係数０．４５〜１．００４および動摩擦係数０．４〜０．９０１の別のサンプルとしてのノージング材料も使用したが、図５Ａに示す結果と同様の結果を得た。
【００３５】
本明細書に記述する連続ガラスリボンからガラスシートを分離する装置および方法は、特に、０．４ｍｍ以下の厚さのガラスリボンについて使用する場合に適している。本明細書に記述する装置および方法は、フュージョンドロープロセスまたは類似のダウンドロープロセスによって製造されるガラスリボンのようなガラスリボンからガラスシートを分離するのに用いることができる。罫書きの間のガラスリボンの応力、変形および潜在的な破損は、本明細書に記述する材料特性を有するノージング材料を使用することによって、実質的に緩和または除去できると理解されるべきである。さらに、分離の目標ラインに隣接する領域におけるガラスリボンまたはガラスシートの破損は、曲げモーメントの印加に先立って、本明細書に記述するノージング材料を、曲げモーメントが印加される時にガラスリボンが拘束されず、かつ自由に曲がるように使用することによって、実質的に緩和または除去できる。従って、本明細書に記述する装置および方法は、ガラスリボンまたはガラスリボンから分離されるガラスシートにおける破損、座屈または破壊の発生を低減し、それによって、廃棄物を低減すると共に、端部の品質およびガラス製造装置の収率を改善するために、使用し得ることが理解されるべきである。
【００３６】
本明細書に記述した実施形態に対して、特許請求される主題事項の本質および範囲から逸脱することなく、種々の変更および変形をなし得ることは当業者には明らかであろう。従って、本明細書に記述する種々の実施形態の変更および変形が添付の請求項およびその等価物の範囲内に含まれる場合は、本明細書は、その変更および変形を包含することが意図されている。
【００３７】
第１態様において、本開示はガラス基板分離装置を提供する。この装置は、６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度およびガラス基板に対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む支持ノージングと、その支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置と、支持ノージングをガラス基板と係合させるためのアクチュエータであって支持ノージングに連結されるアクチュエータとを含む。
【００３８】
第２態様において、本開示は、ガラスリボンからガラスシートを分離する方法を提供する。この方法は、ガラスリボンを搬送径路に沿って引き出すステップと、そのガラスリボンを、支持ノージングおよび罫書き装置を含む分離装置を通して導くステップであって、その搬送径路は支持ノージングと罫書き装置との間に配置される、ステップと、支持ノージングのノージング材料を少なくともガラスリボンの第１表面の一部分と係合させるステップと、罫書き装置を、支持ノージングに沿う位置にある分離の目標ラインに沿ってガラスリボンの第２表面と係合させるステップと、ガラスリボンの第２表面に部分的ベントを導入するために、罫書き装置を、分離の目標ライン上においてガラスリボンの第２表面上に横移動させるステップを含み、その場合、前記ノージング材料は、ガラスリボンの側方の端部がノージング材料に対して側方方向に摺動するように、かつ、罫書き装置がガラスリボンの第２表面上に横移動する際に、ガラスリボンの第１表面がノージング材料に接触するように、ガラスの第１表面に対して十分に低い摩擦係数を有すると共に、ノージング材料は、部分的ベントがガラスリボンの全幅を横断して延びるように、十分に高い硬度を有する。
【００３９】
第３態様において、本開示は、ガラスリボンを分離する方法を提供する。この方法は、ガラスリボンを分離装置の支持ノージングに近接して配置するステップであって、そのガラスリボンはある厚さを有する、ステップと、そのガラスリボンを、アクチュエータを用いて支持ノージングと係合させるステップであって、その支持ノージングは、６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度およびガラスリボンに対して１．２以下の摩擦係数を有するノージング材料を含む、ステップと、ガラスリボンの表面に部分的ベントを形成するために、支持ノージングの反対側に位置する罫書き装置によって、分離の目標ラインに沿って、ガラスリボンに罫書きするステップであって、その罫書き装置はガラスリボンをノージングに対して平坦化する、ステップと、ベントをガラスリボンの厚さを貫通して伝搬させるために、ガラスリボンに曲げモーメントを印加するステップと含む。
【００４０】
第４態様において、本開示は、第１態様〜第３態様による分離装置であって、ノージング材料がガラスリボンに対して０．８以上でかつ１．２以下の摩擦係数を有する、分離装置を提供する。
【００４１】
第５態様において、本開示は、第１態様〜第３態様による分離装置であって、ノージング材料がガラスリボンに対して０．８以上でかつ１．０以下の摩擦係数を有する、分離装置を提供する。
【００４２】
第６態様において、本開示は、第１態様〜第３態様による分離装置であって、ノージング材料が６８Ａ以上でかつ７０Ａ以下のショア硬度を有する、分離装置を提供する。
【００４３】
第７態様において、本開示は、第１態様〜第３態様による分離装置であって、支持ノージングが適合ノージング装置である、分離装置を提供する。
【００４４】
第８態様において、本開示は、第１態様〜第３態様による分離装置であって、支持ノージングが固定ノージング装置である、分離装置を提供する。
【００４５】
第９態様において、本開示は、第１態様〜第３態様による分離装置であって、ノージング材料が６４Ａより高くかつ８０Ａ以下のショア硬度を有する、分離装置を提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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