(57)【要約】  切断動作中にガラスシートコンパウンド形状を操作する方法は、例えば、ガラスシートの中央部の第１の面に対して罫書き処理デバイスを位置決めすること；及び罫書き処理デバイスとエッジ部の選択されたエッジ部との間に位置されるガラスシートの延出部を、ガラスシートの延出部に力を印加することによって、第１の向きから切断の向きへ一時的に湾曲することを含む。一例では、その力は、ガラスシートにおける所定の表面応力を達成するために印加されることができる。本方法は、更に、力を延出部に対して印加しつつ、ガラスシートの中央部の第１の面に沿って罫書き線を形成すること、及び罫書き線に沿ってガラスシートからエッジ部の選択されたエッジ部を割断により取り除くことを含むことができる。
2016500049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断動作中にガラスシートコンパウンド形状を操作する方法であって、
前記ガラスシートが一対の両エッジ部と前記両エッジ部間を横方向に繋ぐ中央部とを有し、前記中央部は、第１の方向へ向く第１の面と、前記第１の方向とは反対の第２の方向へ向く第２の面とを有し、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に対して罫書き処理デバイスを位置決めすること；
前記罫書き処理デバイスと前記両エッジ部のうちの選択されたエッジ部との間の前記ガラスシートの延出部を、力を前記ガラスシートの前記延出部へ印加することによって、第１の向きから切断の向きへ一時的に湾曲すること；
前記力を前記ガラスシートの前記延出部に印加しつつ、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に沿って罫書き線を形成すること；及び
前記罫書き線に沿って、前記ガラスシートから前記選択されたエッジ部を割断により取り除くこと、を備える方法。
【請求項２】
前記ガラスシートの前記延出部は、前記ガラスシートの前記第１の面へ向かう方向へ一時的に湾曲される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記力は、延出可能要素を介して前記ガラスシートの前記延出部へ印加される請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記延出可能要素は、前記延出部へ前記力を印加するために前記ガラスの前記第２の面に対して押す又は引っ張るように構成される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記延出可能要素の先端は、前記ガラスの前記第２の面に前記力を印加するための吸盤の幾何学形状を有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記延出可能要素は、スライド上に設けられ、且つ前記方法は、更に、前記ガラスシートの前記切断の向きを達成するために前記スライドに沿って前記延出可能要素の位置を調整するステップを備える請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記罫書き処理デバイスと前記選択されたエッジ部との間の位置において、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に対して、サイドブレイクアセンブリを支点として位置決めするステップを更に備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記罫書き線を形成する前に前記延出部を安定化するために、前記ガラスシートの前記延出部に前記力を印加した後に、所定時間待機するステップを更に備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラスシートの前記延出部の前記第１の向きを感知するステップ；及び
感知された前記第１の向きと所定の切断の向きとの比較に基づいて、前記ガラスシートの前記延出部へ印加される前記力の量を動的に調整するステップを更に備える請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
感知された前記第１の向きと前記所定の切断の向きとの比較に基づいて、前記ガラスシートの前記延出部への前記力の印加の位置を動的に調整するステップを更に備える請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２０１２年１１月２９日に出願された米国特許出願第１３／６８８２９３号明細書の米国特許法第１２０条に基づく優先権を主張し、その内容は依拠され、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、脆性材料シートコンパウンド形状（複合形状）を操作する方法に関し、より具体的には、切断動作中に脆性材料シートコンパウンド形状を操作する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＬＣＤのようなディスプレイ用フラット製品ガラスを製造することには多くの課題がある。この処理における重要な面は、大きな製品ガラス板において非常に一貫性のある形状を製造する能力である。典型的な大きな製品ガラスシートは、例えば、３．３平方メートルまであり得る。
【０００４】
Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社は、フラットパネルディスプレイのような種々のデバイスで使用されることができる高品質薄ガラスシートを形成するためのフュージョンプロセス（例えば、ダウンドロープロセス）として知られるプロセスを開発した。このフュージョンプロセスは、製品シートが、他の方法で製造されたガラスシートに比較して、優れた平坦性と滑らかさを有するので、フラットパネルディスプレイに使用されるガラスシートを製造するための好適な技術である。一般的なフュージョンプロセスは、例えば、米国特許第３，３３８，６９６号明細書及び第３，６８２，６０９号明細書に記述されている。
【０００５】
このフュージョンプロセスの一実施形態は、フュージョンドローマシン（ＦＤＭ）を使用してガラスシートを形成し、次に、二つのロール同士間でそのガラスシートを引っ張って望ましい厚みまでガラスシートを伸ばすことを含む。移動するアンビルマシン（ＴＡＭ）は、ガラスシートを顧客によって求められるより小さなガラスシートに切断するために使用される。
【０００６】
残留製品応力と形状は、処理温度プロファイル、ＴＡＭによって引き起こされるガラスリボン移動、及びガラス切断のような多くの要因によってガラスシートに引き起こされ得る。ガラスシートの残留応力が大きい又はガラスシートの形状が不安定な場合には常に、液晶ディスプレイの製造において生じ得る多くの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３，３３８，６９６号明細書
【特許文献２】米国特許第３，６８２，６０９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下の概要は、詳細な説明で記述される幾つかの例の態様の基本的理解を供する。
【０００９】
一例の態様では、切断動作中にガラスシートコンパウンド形状を操作する方法が提供される。この方法は、一対の両エッジ部分と前記両エッジ部分間を横方向に繋ぐ中央部を有するガラスシートを提供することを備える。前記中央部は、第１の方向へ向く第１の面と、第１の方向とは反対の第２の方向へ向く第２の面とを有する。本方法は、更に、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に対して罫書き処理デバイスを位置決めするステップ、及び前記罫書き処理デバイスと前記両エッジ部の選択されたエッジ部との間に位置される前記ガラスシートの延出部を、力を前記ガラスシートの前記延出部分に印加することによって、第１の向きから切断の向きへ一時的に湾曲するステップを備える。本方法は、更に、前記力を前記ガラスシートの前記延出部へ印加しつつ、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に沿って罫書き線を形成すること、及び前記罫書き線に沿って前記ガラスシートから前記選択されたエッジ部を割断により取り除くことを備えることができる。
【００１０】
他の一例の実施形態では、切断動作中にガラスシートコンパウンド形状を操作する方法が提供される。本方法は、一対の両エッジ部分と前記両エッジ部分間を横方向に繋ぐ中央部を有するガラスシートを提供することを備える。前記中央部は、第１の方向へ向く第１の面と、第１の方向とは反対の第２の方向へ向く第２の面とを有する。本方法は、更に、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に対して罫書き処理デバイスを位置決めすること、及び、前記罫書き処理デバイスに隣接する位置において前記ガラスシートの前記第１の面に沿って所定の表面応力を達成するのに十分な力を、前記罫書き処理デバイスと両エッジ部の選択されたエッジ部との間に位置される前記ガラスシートの延出部に印加することを備えることができる。本方法は、更に、前記力を前記ガラスシートの前記延出部に印加しつつ、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に沿って罫書き線を形成すること、及び前記罫書き線に沿って前記ガラスシートから前記選択されたエッジ部を割断により取り除くことを備えることができる。
【００１１】
更に他の実施形態では、切断動作中にガラスシートコンパウンド形状を操作する方法が提供される。本方法は、一対の両エッジ部分と前記両エッジ部分間を横方向に繋ぐ中央部を有するガラスシートを提供することを備える。前記中央部は、第１の方向へ向く第１の面と、第１の方向とは反対の第２の方向へ向く第２の面とを有する。本方法は、更に、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に対して罫書き処理デバイスを位置決めすること、及び前記罫書き処理デバイスと前記エッジ部の選択されたエッジ部との間に位置される前記ガラスシートの延出部の第１の向きを感知することを備えることができる。前記方法は、更に、所定の切断の向きを達成するのに十分な前記ガラスシートの前記延出部に印加される力の量を、前記感知された第１の向きと前記所定の切断の向きとの比較に基づいて、決定することを備えることができる。本方法は、更に、前記所定の切断の向きを達成するために前記ガラスシートの前記延出部を一時的に湾曲するように前記ガラスシートの前記延出部に前記力を印加すること、前記力を前記ガラスシートの前記延出部に印加しつつ、前記ガラスシートの前記中央部の前記第１の面に沿って罫書き線を形成すること、及び前記罫書き線に沿って前記ガラスシートから前記選択されたエッジ部を割断により取り除くことを備えることができる。
【００１２】
本開示のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、詳細な記述が添付の図面を参照して読まれると、より良好に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ガラスシートを操作するための装置例の概略図
【図２】一例の実験の結果の概略グラフ
【図３】図１と類似であるが、ガラスシートを操作するための装置例の他の状態を示した図
【図４】他の例の実験の結果の概略グラフ
【図５】操作デバイスの一例の構成の概略図
【図６】操作デバイスの他の一例の構成の概略図
【図７】一例のＶＢＳマシン上における操作デバイスの構成例の概略図
【図８Ａ】一例の初期の入ってくるガラス形状の概略図
【図８Ｂ】一例の得られるガラス形状の概略図
【図８Ｃ】他の例の初期の入ってくるガラス形状の概略図
【図８Ｄ】他の例の得られるガラス形状の概略図
【図９】更に他の例の実験の結果の概略グラフ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、方法は、本開示の例の実施形態が示される添付の図面を参照してより十分に記述される。可能な限り、同じ参照番号は、図面全体を通して同じ又は類似の部品を指すために使用される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具体化されることができ、本明細書で述べられる実施形態に制限されるものと解釈されるべきではない。
【００１５】
ＬＣＤガラス製造における最近の傾向は、より幅広のサイズに向かっていると共に、より最近では、約０．３ｍｍ（即ち、３００マイクロメートル）の厚み以下のようなより薄いガラスシートへ移行している。これらの傾向（より幅広に且つより薄く）の両方は、ガラスシートの固有の剛性を顕著に減少し、製造処理をボトムオブドロー（ドロー操作の下端；ＢＯＤ）でより敏感にする。この感度は、ガラスシートの非平面性によって主導される。この形状は、より厚いビードエッジ領域よりもかなり速く冷えるガラスシートの薄い中央部によって主導される。その結果、熱的不整合は、ガラスシートを非対称コンパウンド形状（例えば、「ポテトチップ」タイプの形状）に変形させる内部応力の結果として、垂直方向及び／又は水平方向の湾曲がガラスシートへ導入される結果をもたらす。これによって、破壊及び搬送不安定性のような、シートガラス処理における多くの問題が発生され得る。
【００１６】
本明細書で論じられる一態様は、ガラス切断（例えば、切る）処理中のこのコンパウンド形状の管理である。本明細書で論じられる他の一態様は、ガラスにおける結果としての表面応力が罫書き処理及び割断分離処理にとって好都合であるように、薄いガラスのガラス形状を操作する方法に関する。罫書きホイール及び割断機構と共になされる、ガラスシートの所定の形状への操作は、シートの外側ビード部分を除去するように、垂直ビード罫書き処理マシン（ＶＢＳ）と呼ばれる、そのようにするよう設計されたマシン内で働く。０．３ｍｍ厚のような薄いガラスシートは、そのシートがシートエッジビード除去に先立って、ＦＤＭ（フュージョンドローマシン）からＶＢＳへ搬送される際、記述されたコンパウンド形状を示す。
【００１７】
一般的に、エッジビード除去のために薄いガラスシートを罫書き処理する一つの目標は、ＶＢＳの両側に（例えば、入口側と圧縮側の両方に）同時に均一な中間ベントを生成することである。一般的なルールは、切欠きベント深さがガラスの厚みの通常約１０％であることである。シートが平らで表面応力が制御される場合、中間クラック深さは、安定した罫書き力を罫書きホイールに印加することによって比較的に容易に制御されることができる。しかしながら、予期せぬ形状を有する薄ガラスに罫書き処理を行うと、ベント深さは、一回の罫書き作業中に圧縮応力と引張応力の一方又は両方をガラス表面に導入するガラス形状に起因して、標準の方法を使用して制御されることができない。応力のこの変化によって、非常に変わり易い中間クラックを生じ、通常シート破壊が生じる。
【００１８】
図１と図２は、切断動作中のガラスシート１０２のコンパウンド形状を操作するための一例の装置１００を示す。本明細書で十分に論じられるように、ガラスシート１０２は、種々なディスプレイデバイスにおける使用に適するガラス製品を提供するように少なくとも部分的に切断されることができる。ガラスシート１０２は、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ、ソーラセル、光起電アレイ等の光起電デバイスのコンポーネント、及び類似の用途に適するガラスよりなる。この例では、ガラスシート１０２は事前にガラスリボンから分離されている。しかしながら、ここで論じられる構造及び方法論は、ガラスリボンにも使用されることができることが考えられる。ガラスシート１０２は、一般的に、一対の両エッジ部１０４、１０６及び両エッジ部同士間に横方向へ繋がるガラスシート１０２の中央部１０８を備える。中央部１０８は、第１の方向へ向く第１の面１１０と、第１の方向とは反対の第２の方向へ向く第２の面１１２とを有する。第１と第２の面１１０、１１２は、便宜上識別されるが、制限としての意図はない。
【００１９】
両エッジ部１０４、１０６の各々は、ガラスシート１０２から除去する（例えば、切断する）ことが好ましい拡大ビードエリアで終端する。以下の議論は、一つの選択されたエッジ部１０４に焦点を当てるが、構造及び方法論が、他のエッジ部１０６のような、ガラスシート１０２の種々の他の部分へ同様に適用されることができると考えられる。切断処理は、広範な技術を包含し得る。例えば、エッジ部１０４は、罫書き処理デバイス１１４のようなガラス切断デバイスによって中央部１０８から切断されることができる。罫書き処理デバイス１１４は、ガラスシート１０２の中央部１０８の第１の面１１０に対して位置決めされることができる。
【００２０】
例えば、罫書き処理デバイス１１４は、例えば、ガラスシート１０２が切断されるべきサイトで制御された表面欠陥を生成するためにスクライブ点を有する初期の欠陥（例えば、クラック、引っ掻き傷、チップ又は他の欠陥）を生成できるスクライブ又は他の機械的デバイスであり得る。罫書き処理デバイス１１４は、チップを含むことができるが、エッジ刃や他のスクライブデバイスが更なる例では使用されることができる。更にまた、初期欠陥又は他の表面不完全化は、エッチング、レーザインパクト、又は他の技術によって形成されることができる。初期欠陥は、ガラスシート１０２のエッジで又はガラスシート１０２の表面上の内側位置に生成される。能動又は受動段鼻デバイス１１５は、罫書き処理又は割断処理から派生するガラスシート移動を禁止するために、罫書き処理デバイス１１４とは反対のガラスシート１０２の他面に使用される。サイドプッシュブレイクアセンブリ１１７は、エッジ部１０４を除去するためのガラス割断処理を容易にするために罫書き処理デバイス１１４の近くに位置される。サイドブレイクアセンブリ１１７は、罫書き処理デバイス１１４とエッジ部１０４との間に配置され、ガラスシート１０２の第１又は第２の面１１０、１１２のいずれかに位置決めされる。
【００２１】
ガラスシート１０２を安定化して罫書き処理を容易にするために、ガラスシート１０２の中央部１０８は、エッジ１０４から離れた位置、典型的には罫書き処理デバイス１１４に近い位置でクランプされる。一例では、中央部１０８は、罫書き処理デバイス１１４の内側に位置されるタワークランプ１２０によってクランプされることができる。ガラスシート１０２の延出部１１６は、その場合、罫書き処理デバイス１１４とエッジ部１０４との間に画定される。その延出部１１６は、タワークランプ１２０に起因して片持ち支持部として働く。従って、タワークランプ１２０のために、ガラスシート１０２の延出部１１６は、罫書き処理デバイス１１４に対して垂直に依然として移動可能であり、それによって、罫書き処理されるガラス表面と、罫書き処理デバイス１１４、段鼻デバイス１１５又は両者との間に、可変の距離隙間１２２を引き起こし得る。
【００２２】
例えば、図１に仮想線で概略的に示されるように、エッジ部１０４Ｂの位置は、タワークランプ１２０によってのみで拘束された場合には、切断処理中不安定であり、一貫性がない。図２を簡単に参照すると、グラフ２００は、装置１００上の固定点に対するエッジ部１０４Ｂの位置を測定する実験の結果を示す。ｘ軸２０２は、図１の構造を使用して切断された８枚の例のガラスシートを示し、ｙ軸２０４は、各ガラスシートに関するエッジ部１０４Ｂの測定距離を示す。ライン２０６は、ガラス上の望ましい罫書き線となるエッジ部１０４Ｂの所定距離を示す。容易に理解されるように、８枚のサンプルガラスシート間でのエッジ部１０４Ｂの距離は、非常に変わり易く、それは、各サンプルガラスシートの第１の面１１０において変わり易い表面応力と振動を引き起こした。変わり易い表面応力と振動は、結局は、８枚のサンプルガラスシート間の非常に変わり易い中間クラックをもたらし、シートの破壊とより低い収率の原因となった。
【００２３】
ここで、図３に示される例を見て、ガラスシート１０２を操作してエッジ部１０４の一貫性のない位置を軽減するための装置例１００が論じられる。この記述を容易にするために、ガラスシート１０２は、ガラスシート１０２の中央部１０８の第１の面１１０に対して、罫書き処理デバイス１１４内で位置決めされる。ガラスシート１０２の延出部１１６は、なお、罫書き処理デバイス１１４とエッジ部１０４との間に画定される。
【００２４】
本装置１００は、力Ｆをガラスシート１０２の延出部１１６に印加することによって、ガラスシート１０２の延出部１１６を第１の向き１３０（図１）から切断の向き１３２（図３）へ一時的に湾曲させるように使用されることができる。ガラスシート１０２の延出部１１６を一時的に湾曲されることは、最終的なガラス罫書き処理及び割断動作中にガラスシート１０２を安定化するのを助けることができる。そのような安定化は、エッジ部１０４を切断する手順中にガラスシート１０２のプロファイルを湾曲する又は乱すことを防止するのを助けることができる。更に、安定化は、罫書き処理デバイス１１４に隣接するガラスシート形状を、罫書き線に沿って一定の応力が発生されることができる略中立の（例えば、平らな）平面へ力学的に再分布することによって、ガラス表面上の一貫性の無い表面応力に強く抗することになる。換言すると、十分な量の力Ｆは、罫書き処理デバイス１１４に隣接するガラスシート１０２の第１の面１１０に沿って所定の表面応力を達成するために、ガラスシート１０２の延出部１１６に印加されることができる。その結果、延出部１１６の操作は、罫書き処理デバイス１１４に隣接する薄いガラスシートを安定化し且つ早過ぎる又は制御されないクラック伝搬を防止するまたは減少させるために、ガラスシート１０２の表面応力を変更して、ビード振動と位置変動性を減少する比較的連続する引張応力を提供する。一般的に、力Ｆは、例えば、約１乃至１０ポンド（約０．４５４キログラム乃至４．４５キログラム）、好ましくは、約３乃至５ポンド（約１．３６キログラム乃至約２．２７キログラム）であると考えられるが、より大きい又はより小さい種々の他の量が可能である。
【００２５】
図４を概略的に見て、グラフ２２０は、装置１００上の固定点に対するエッジ部１０４の位置を測定する実験の結果を示す。ｘ軸２２２は、図３の設定を使用して切断された８枚の例のガラスシートを示し、ｙ軸２２４は、各ガラスシートに関するエッジ部１０４の測定距離を指す。ライン２２６は、ガラス上の望ましい罫書き線となるエッジ部１０４の望ましい又は所定距離を示す。容易に理解されるように、８枚のサンプルガラスシート間でのエッジ部１０４の距離は、高い一貫性があり、それは、各サンプルガラスシートの第１の面１１０における一貫性のある表面応力と大きく減少された振動を提供した。一貫性のある表面応力と減少された振動は、最終的に、８枚のサンプルガラスシート間での一貫性の高い中間クラックをもたらし、明瞭で正確なガラス切断とより高い製品収率を提供した。
【００２６】
図３に戻ると、力Ｆをガラスシート１０２の延出部１１６に印加するデバイスは、種々の構成を有する広範囲に亘る構造を備えることができる。実施形態では、操作デバイス１４０は、力Ｆを印加することによって、第１の向きから切断の向きへ延出部１１６を一時的に湾曲するために使用されることができる。一例の操作デバイス１４０は、ガラスシート１０２の第１又は第２の面１１０、１１２に対して押して力Ｆを延出部１１６へ印加するように構成された、プッシャータイプのデバイスを含むことができる。図示されるように、操作デバイス１４０は、延出部１１６の第２の面１１２に対して押してガラスを操作し且つ罫書き処理のための望ましい位置を提供するように構成されることができる。実施形態では、操作デバイス１４０は、また、ガラスシート１０２の第１又は第２の面１１０、１１２に対して引っ張って吸引、真空システムを介する等して、力Ｆを印加できる。
【００２７】
実施形態では、操作デバイス１４０は、ガラスシート１０２の延出部１１６に向かって及びそれから離れるように移動可能な延出可能要素１４４を含むことができる。延出可能要素１４４は一つ以上の種々の軸に沿って延出部１１６へ向かって又はそれから離れるように移動されることができることが考えられるが、ここで記述される延出可能要素１４４は、ガラスシート１０２の第２の面１１２に対して垂直な軸に沿って一般的に移動可能である。唯一つの操作デバイス１４０が図示されているが、複数の操作デバイス１４０、複数の延出可能要素１４４、又はそれらの両方が、ガラスシート１０２の第１の面１１０に沿って所定の表面応力を達成するために、所定の切断の向きに延出部１１６を湾曲するために、またはそれら両方のために利用され得ることが考えられる。
【００２８】
操作デバイス１４０は、リニアモータ、モータ駆動ねじアセンブリ、空気圧又は油圧シリンダ又は類似する機能のデバイスのような、ガラスシート１０２に対して延出可能要素１４４を動作するための種々の構成を含むことができる。図示の例では、操作デバイス１４０は、種々のガラスプロファイルを許容することができ且つ略均一な接触力Ｆをガラスに印加できる一定力のエアシリンダのような、空気圧シリンダを含む。空気圧シリンダへの圧力は、延出可能要素１４４の速度を制御し、調整可能機械的ストップ１４１（図６を参照）は、ストローク長を制御できる。速度とストローク長は、延出可能要素１４４が延出部１１６を操作してコンパウンドガラス形状を排除するまたは減少させ、中間クラックの深さと品質を制御し、それにより、罫書き処理及び割断性能を制御することを可能とする。速度及びストローク長は、各々、手作業で、又はプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）を介するような自動制御を介して、選択的に調整されることができる。
【００２９】
操作デバイス１４０は、更に、延出部１１６の第２の面１１０に対して接触し且つ押すように構成された延出可能部１４４の遠端に、先端部１４２を含むことができる。延出可能要素１４４は、図１において後退位置１４６に示されており、その後退位置１４６では、先端部１４２は、延出部１１６から比較的に大きな距離離れており、図３の延出位置１４８では、先端部１４２は、ガラスシート１０２の延出部１１６に近接する又はそれと接触している。先端部１４２は、ゴム先端部、ルビー先端部、セラミック先端部、紙先端部等の、ガラス表面を引っ掻く又はそれを損傷することに抗する種々の構成、保護層、又は両方を含むことができる。実施形態では、先端部１４２の材料は、ラバー又はシリコンのように弾性であることができるが、非弾性材料（例えば、ルビー又はセラミック）がスプリングのような弾性要素上に設けられることができる。更なる例では、先端部１４２は、引き続いてガラスを引っ掻き得るガラス粒子を捕捉することを回避するように設計されることができる。加えて、先端部１４２は、種々の幾何学形状を有することができる。実施形態では、図示されるように、先端部１４２は、比較的にフレキシブルな「吸盤」の幾何学形状のような、概ね円錐状の幾何学形状を有することができる。この「吸盤」の幾何学形状は、力Ｆをガラスシートに分配するためであり、一般的には付着するためではない、比較的に大きな表面積を提供するために使用されることができる。従って、変更は、ガラスシートへの先端部１４２の付着を禁止するように行われることができる。なお、「吸盤」の幾何学形状は、引っ張り方向の力Ｆが望ましいところでは、ガラスシートへの付着のために使用されることができる。更に、先端部１４２は、種々の他の幾何学形状を有することができる。
【００３０】
望ましい罫書き線の位置に対するガラス上の先端部１４２の位置は、除去されたエッジ部１０４の品質に影響を及ぼし得る。例えば、先端部１４２が、罫書き線に近すぎる場合、それは、局所化されたガラスシートの変形に起因する「ブルズアイ（目玉レンズ）」に非常に似た機械的応力場を生成し得る。従来、この局所化変形は、固有のガラスシートの剛性に起因してより厚いガラスにおいては罫書き処理品質に影響を及ぼさない。しかしながら、比較的に低いシート剛性を示す比較的に薄いガラスシート（例えば、０．３ｍｍ以下）の場合、この「ブルズアイ」変形はより明白になっている。もしこの変形領域が罫書き線まで延出すると、結果としての高応力領域は、罫書き線を意図されたパスから離れるように引っ張り、一貫性の無い中間クラック形成に起因するガラス破壊を起し得る。制御された中間クラック深さ無しでは、罫書き処理欠陥及び破壊は、より容易に発生し得る。従って、先端部１４２の位置と力Ｆの印加位置とを調整することによって、ガラスシートの形状、さらには、中間クラック形成及び安定性を制御するための、有利な変数が提供されることができる。
【００３１】
実施形態では、操作デバイス１４０は、従来のＶＢＳブレーカーウイング領域上のような従来のＶＢＳタワーアセンブリ上に取り付けられることができ、エッジ部１０４の除去のため従来のプッシュブレイクシステムと共に使用されることができる。延出可能要素１４４は、延出位置１４８に有り且つ先端部１４２がガラスの延出部１１６と接触していると、力Ｆは、ＶＢＳマシンのプッシュブレイク支点と共に、荷重力をガラスシート１０２に印加し、それによって、罫書き処理デバイス１１４、段鼻デバイス１１５、又はそれらの両方に隣接するガラスシート１０２の面の間隙１２２を、排除または減少させる。
【００３２】
図５を見ると、操作デバイス１４０の一例の構成が示される。一般的に、力Ｆを延出部１１６の中心へ向けて印加することが好ましい。しかしながら、力Ｆの位置を変更することが望ましい可能性がある。空気圧シリンダと延出可能要素１４４を含む操作デバイス１４０は、スライド１５０に沿って選択的に移動可能であるように構成されるキャリア１５２を介して、スライド１５０上に設けられることができる。キャリア１５２は、ガラスシート１０２の延出部１１６に沿って種々の位置に先端部１４２を位置決めするために、スライド１５０に沿って手作業で又は自動で移動可能とされる（例えば、スクリュードライバ、リニアモータ、空気圧又は油圧アクチュエータ、手動設定ねじ及び類似の機構）。キャリア１５２は、一般的に、力Ｆのガラスへの印加中にスライダ１５０をクランプする或いはその上の固定位置を維持するように構成される剛性要素である。スライド１５０は、取付プレート１５４を介してＶＢＳマシンの入口側と圧縮側の両方の割断ウイング上に位置されることができる。更に、スライド１５０は、種々の長さを有する延出部１１６を有するガラスシートと共に使用するように構成される。例えば、図５に図示される構成は、比較的に幅広の延出部１１６を有するガラスシートと共に使用可能である。図６に図示されるように、或いは、スライド１５０は、比較的に幅の狭い延長部１１６を有するガラスシートとの使用のために構成されることができる。例えば、オフセットアダプタ１６０は、取付プレート１５４に対してオフセット位置に先端部１４２を位置決めするために延出可能要素１４４に連結されることができる。延出可能要素１４４と共に延出できる安定化バー１６２は、オフセットアダプタ１６０に連結されることができる。安定化バー１６２は、ブラケット１６４を介してキャリア１５２Ｂに（又は、スライド１５０にも）連結されることができる。加えて又は或いは、複数の操作デバイス１４０が、スライド１５０上に設けられてもよく、且つ複数のスライドが、各々一つ以上の操作デバイス１４０と共に使用されることができる。
【００３３】
図７を概略的に見ると、ＶＢＳマシン１７０の割断ウイング１７２上に取り付けられているスライド１５０の一例の構成が示される。操作デバイス１４０は、スライド１５０に沿って移動可能であると共に、スライド１５０を担持する取付プレート１５４は、それ自体、ガラスシート１０２への力Ｆの印加の位置を変更するように移動可能である。例えば、取付プレート１５４は、割断ウイング１７２へ連結されることができ、それは、種々の構成を有することができる移動可能部材１７４を有する機械的な２本のバー構成を形成できる。或いは、取付プレート１５４は、種々の他の方法でＶＢＳマシン１７０に連結されることができる。従って、移動可能部材１７４は、取付プレート１５４が罫書き処理デバイス１１４に向かう又はそれから離れるように移動することを可能とし、それによって、延出可能要素１４４の先端部１４２を仮想線で図示される例示的な移動範囲１７６内に提供する。移動の範囲は、更に、スライド１５０に起因して第３の軸に沿って、本ページ（図７）の裏側及び表面側へ調整可能であることが理解される。その結果、操作デバイス１４０は、広範な範囲のサイズを有するガラスシート１０２と共に使用されることができる。
【００３４】
図３に図示の例を振り返って見ると、ガラスシート１０２は、先端部１４２によって第２の面１１２からサイドプッシュブレイクアセンブリ１１７に対して押圧される。罫書き処理中に、サイドプッシュブレイクアセンブリ１１７は、剛性を反対の第１の面１１０に提供して、操作デバイス１４０が、まだ接続されているエッジ部１０４の形状を変化させることを可能にし、ガラスシート１０２の全長に対する良好な罫書き処理を可能とする。加えて又は或いは、サイドプッシュブレイクアセンブリ１１７は、エッジ部１０４にてこ作用し且つガラスシート１０２の安定化を容易にするための、曲げ支点として働くことができる。加えて又は或いは、サイドプッシュブレイクアセンブリ１１７は、静止していてもよく、又は罫書き処理デバイス１１４へ向かって又はそれから離れるように（例えば、水平に移動可能）、延出部１１６へ向かって又はそれから離れるように（例えば、垂直に移動可能）、又はそれらの両方へ向かって又はそれから離れるように、複数の軸に沿って移動可能であってもよい。
【００３５】
本明細書で記述される構造及び方法を使用して、ガラスシート１０２の延出部１１６の安定化と剛性の増加は、延出部１１６を湾曲して、上方に凸形状の表面、上方に凹形状の表面、又はそれらの両方を、力Ｆの方向を略横断するように配置された方向に沿って導入することによって、達成されることができる。しかしながら、ガラスシートの長さ方向に沿った温度差分に起因して、製造処理に起因して、及びタワークランプ１２０ならびにプッシュブレイクアセンブリ１１７の支点としての使用に起因して、ガラスシート１０２は、ガラスシート１０２の元の方向が方向又は形状を変化する（例えば、凸状から凹状、又はその逆）「ボウポップ（弓を弾く）」挙動を示し得る。この「ボウポップ」挙動は、反直観的である。例えば、図８Ａ乃至図８Ｄを概略的に見ると、この挙動の二つの例が図示されている。図８Ａに示されるように、ガラスシート１０２Ａは、第２の面１１２から見て凹形状を有する。力Ｆを第２の面１１２へ印加すると、冷却ガラスの温度差分及びガラスの部分的拘束の組合せ効果は、「ボウポップ」挙動を生じさせ、図２の面１１２から見て凸形状を有する図８Ｂのガラスシート１０２Ｂを結果としてもたらす。同様に、図８Ｃに示されるように、ガラスシート１０２Ｃは、第２の面１１２から見て部分的に凹形状及び部分的に凸形状である混合形状を有し得る。力Ｆを第２の面１１２に印加すると、冷却の温度差分及び部分的に拘束されたガラスは、「ボウポップ」挙動を生じさせ、第２の面１１２から見て凸形状を有する図８Ｄのガラスシート１０２Ｄを結果としてもたらす。
【００３６】
その結果、所定の凹形状又は凸形状幾何学形状を導入することによって、エッジ部１０４は、安定化されることができ、同時に、ベント深さを安定化し且つ早過ぎる罫書き線クラック伝搬を防止または禁止するような、安定した、所定の、又は両方の表面応力場に罫書き処理デバイス１１４を遭遇させるよう、ガラスが罫書き処理される。用語「凹形状」と「凸形状」は、便宜上使用されており、「ボウポップ」挙動は、他の方向へ導入されてもよい。更に、図８Ａ乃至図８Ｄは、単純化された図示を表しているが、ガラスシート１０２は、一つ以上の軸を横切る「ボウポップ」挙動を利用することによって同様に修正されることができる非対称コンパウンド形状（例えば、「ポテトチップ」タイプ形状）にガラスシートをゆがめさせる、多くの内部応力を有し得る。加えて又は或いは、操作デバイス１４０の位置は、本明細書に開示されるように、望ましいガラスシート幾何学形状、表面応力、又はその両方を達成するように調整されることができる。
【００３７】
前述の装置１００を使用して切断動作中にガラスシートコンパウンド形状を操作するための一例の方法は、図１乃至図３を参照してここで記述される。切断動作は、例えば、ガラスシート１０２の中心部１０８からエッジ部１０４を切断するように使用される。本方法は、ガラスシート１０２の中心部１０８の第１の面１１０に対して罫書き処理デバイス１１４を位置決めするステップを含むことができる。任意ではあるが、本方法は、罫書き処理デバイス１１４の反対のガラスシート１０２の他方の面１１２に段鼻デバイス１１５を位置決めするステップを含むことができる。ガラスシート１０２の延出部１１６は、罫書き処理デバイス１１４とエッジ部１０４との間に位置されることができる。任意ではあるが、本方法は、罫書き処理デバイス１１４とエッジ部１０４との間の位置において、ガラスシート１０２の第１の面１１０に対して支点としてプッシュブレイクアセンブリ１１７を位置決めするステップを含むことができる。
【００３８】
本方法は、更に、力Ｆをガラスシート１０２の延出部１１６に印加することによって、第１の向き１３０から切断の向き１３２へ延出部１１６を一時的に湾曲するステップを含むことができる。実施形態では、図３に示されるように、ガラスシート１０２の延出部は、ガラスシート１０２の第１の面１１０に向けた方向へ一時的に湾曲されることができる。力Ｆは、延出部１１６と、罫書き処理デバイス１１４とサイドプッシュブレイクアセンブリ１１７との間のガラスの部分の内の一方又は両方が、所定の切断の向き１３２を達成するまで、印加されることができる。加えて又は或いは、力Ｆは、延出部１１６と、罫書き処理デバイス１１４とサイドプッシュブレイクアセンブリ１１７との間のガラスの部分の内の一方又は両方が、罫書き処理デバイス１１４に隣接するガラスシート１０２の第１の面１１０に沿って所定の表面応力を達成するまで、印加されることができる。実施形態では、力Ｆは、所定の表面応力が罫書き処理デバイス１１４に隣接するガラスシート１０２の第１の面１１０に沿って実質的に一定になるまで、印加されることができる。
【００３９】
任意ではあるが、本方法は、更に、例えば、ガラスシート１０２の切断の向き及びガラスシート１０２の第１の面１１０に沿う所定の表面応力の一方又は両方を達成するために、スライド１５０に沿うような力Ｆの量、位置（例えば、延出可能要素１４４の先端部１４２の位置）、又はその両方を調整するステップを含むことができる。任意ではあるが、本方法は、更に、例えば、複数の操作デバイスを使用して複数の力を印加する、複数の操作デバイスの位置を調整する、力を調整する、又はその両方を行うステップを含むことができる。
【００４０】
その後、本方法は、更に、例えば、力Ｆをガラスシート１０２の延出部１１６に印加しながらガラスシート１０２の中心部１０８の第１の面１１０に沿って罫書き線を形成するステップと、引き続いて、サイドプッシュブレイクアセンブリ１１７を使用して、ガラスシート１０２からエッジ部１０４を割断により取り除くステップを含むことができる。罫書き処理が完了すると、延出可能要素１４４は、ガラスシート１０２がＶＢＳマシンから除去されることができるように後退位置１４６へ移動される。延出可能要素１４４は、割断動作前に又はその後に後退位置へ移動されることができる。延出及び後退タイミングは、罫書き処理に整合するために変化される、コンピュータ制御される、又はその両方が行われてもよく、それによって、実質的に罫書き線の全長が良好な罫書き処理のために十分に平坦にされる。
【００４１】
任意ではあるが、本方法は、更に、例えば、ガラスシート１０２の延出部１１６へ力Ｆを印加した後、所定の時間待って、罫書き線を形成する前に延出部１１６を安定化するステップを更に含むことができる。「ボウポップ」挙動は、少し時間がかかって生じ得るものであり、その後、ガラスシート１０２内の内部振動を消散させるのにさらなる時間が必要とされ得る。例えば、図９を概略的に見ると、グラフ３００は、装置１００上の固定点に対するエッジ部１０４Ｂの位置を測定する実験の結果を示す。ｘ軸３０２は、前述の方法論を使用して切断された多くの例のガラスシートを示し、ｙ軸３０４は、各ガラスシートに関するエッジ部１０４Ｂの測定距離を示す。ライン３０６は、ガラス上の望ましい罫書き線をもたらすエッジ部１０４Ｂの望ましい又は所定の距離を示す。三つの実験グループが図示されており、第１グループ３１０は、操作デバイス１４０を使用しない結果を示し；第２グループ３１２は、操作デバイス１４０を使用した結果を示し；及び第３グループ３１４は、力Ｆを印加した後及び罫書き線を形成する前に所定の時間待つ任意のステップを含む、操作デバイス１４０を使用した結果を示す。
【００４２】
第１グループ３１０のガラスシートの間のエッジ部１０４Ｂの距離は、非常に変わり易く、それは、各サンプルシートの表面において変わり易い表面応力と望ましくない振動を引き起こした。変わり易い表面応力と振動は、結局、サンプルガラスシート間で非常に変わり易い中間クラックをもたらし、シート破壊と低収率をもたらす。第２グループ３１２のガラスシートは、各サンプルガラスシートの表面に一貫性のある表面応力と振動の減少を提供した、エッジ部１０４Ｂのより一貫性のある距離を示した。しかしながら、第３グループ３１４のガラスシートは、エッジ部１０４Ｂのなお一層の一貫性のある距離を示し、サンプルガラスシートにおいてなお一層の一貫性のある表面応力と振動の非常に大きな減少を提供した。一層の一貫性のある表面応力と振動の減少は、結局、明瞭で正確なガラス切断とより高い製品収率を提供した、サンプルガラスシート間で非常に一貫性のある中間クラックをもたらした。
【００４３】
本方法は、本明細書で論じられる種々の要素を再調整する必要がなく、生産運転中に多くの類似のガラスシート１０２に複数回実行できることが好ましい。しかし、切断されるべき各ガラスシート１０２に対して動的に装置１００の設定の一つ以上を調整することも有利であり得る。例えば、本方法は、任意ではあるが、ガラスシート１０２の中心部１０８の第１の面１１０に対して罫書き処理デバイス１１４を位置決めするステップの後に、ガラスシート１０２の第１の向きを感知するステップを含むことができる。ガラスシート１０２の種々の部分が感知されることができる。図１に示される一例では、センサ１８０Ａは、ガラスシート１０２の延出部１１６の第１の向きを感知するために使用されることができる。図３に示される他の例では、センサ１８０Ｂは、タワークランプ１２０と罫書き処理デバイス１１４との間に位置されるガラスシート１０２の第１の向きを感知するために使用されることができる。これら又は異なる位置におけるセンサ１８０Ａ、１８０Ｂの組合せが使用されてもよい。超音波センサ、紫外線センサ、レーザレンジセンサ、線形可変差動トランスジューサ（ＬＶＤＴ）センサ、又はそれらの組合せのような、種々のタイプのセンサ１８０Ａ、１８０Ｂが使用されることができる。一つ以上のセンサが使用されることができ、複数のタイプのセンサも一緒に使用されることができる。
【００４４】
本方法は、更に、例えば、感知された第１の向きと所定の切断の向きの比較に基づいて、例えば、所定の切断の向きを達成するのに十分なガラスシート１０２の延出部１１６に印加される力Ｆの量を決定する任意のステップを含むことができる。例えば、感知された第１の向きは、所定の切断の向きに類似する可能性があり、それは、比較的小さな量の力Ｆが延出部１１６に印加されることを必要とする。或いは、感知された第１の向きは、所定の切断の向きから比較的大きく逸脱する可能性があり、それは、比較的大きな量の力Ｆが延出部１１６に印加されることを必要とする。力Ｆの量は、各ガラスシート１０２に対して動的に決定され且つ調整されることができる。任意ではあるが、力Ｆの量は、各ガラスシート１０２に対して反復的に複数回動的に決定され且つ調整されることができる。加えて又は或いは、本方法は、更に、罫書き処理デバイス１１４に隣接するガラスシート１０２の第１の面１１０に沿って所定の表面応力を達成するのに十分な力Ｆの量を決定する任意のステップを含むことができる。
【００４５】
次に、決定された力の量に基づいて、本方法は、例えば、所定の切断の向き、表面応力又はその両方を達成するために、ガラスシート１０２の延出部１１６へ力Ｆを印加して、一時的にガラスシート１０２の延出部１１６を湾曲するステップを含むことができる。任意ではあるが、本方法は、更に、例えば、感知された第１の向きと所定の切断の向きの比較に基づいて、ガラスシート１０２の延出部１１６への力Ｆの印加の位置を動的に調整するステップを含むことができる。ガラスシート１０２は、一つ以上の軸を横切るように「ボウポップ」挙動を利用することによって修正されることができる、非対称コンパウンド形状（例えば、「ポテトチップ」タイプの形状）にガラスシートをゆがめさせる内部応力を有することができる。一つ以上の操作デバイス１４０は、コンパウンドガラス形状に適応するために力（単数又は複数）Ｆを印加するように動的に位置決めされることができる。
【００４６】
上述の動的調整方法は、また、生産運転中に初期のガラスシートに印加されることができ、装置１００の決定された設定は、生産運転において複数のガラスシートに対して使用され得る。例えば、動的な調整方法は、生産運転のための装置１００の設定を部分的に又は完全に決定するために使用されることができる。実施形態では、力Ｆの位置、その量、又はそれらの両方は、アルゴリズム、ルックアップテーブル、有限要素解析（ＦＥＡ）、先の実験結果等を介するような、種々の技術を使用して手作業で又は自動的に（例えば、コンピュータ制御システムによって）決定されることができる。
【００４７】
０．３ｍｍの厚みのガラスの１１６０×１６８０ＦＳ（フルスケール）サイズガラス製品の製造における従来のガラス罫書き処理実務では、標準の罫書きホイールを使用して約６０％の収率で製造した。本明細書で記述される方法及び装置を適用することは、実験では同じガラス及び罫書き器具において約９０％の収率で製造したことを示し、それは、顕著な向上である。本明細書で記述された方法は、また、以下の利点と利益の幾つか又は全てを提供できる：罫書き処理中に一貫性を有する応力場を提供することによって、罫書き処理中のビード振動を減少する；罫書き線のベント深さを安定させる；早過ぎるビード罫書き線クラック伝搬を防止する；一貫性を有する繰り返し可能なボウ方向、大きさ及び／又は形状を生成する；シート破壊を減少する；大きな変わり易いシート形状を減少する；罫書き処理のためのシートの位置決めを容易にして且つ最適化する；垂直及び水平方向に大きくボウ湾曲されたガラスシートの罫書き処理を容易にする；低いシート剛性を有するガラスの罫書き処理を容易にする；冷却が生じており、熱抵抗がある間にガラスシートに罫書き処理を行うことを容易にする；ガラスシートのボウを好適に導くことによって、迅速に変化するガラスシート形状（動的形状）の罫書き処理を容易にする；本テクノロジー及び方法は、種々のガラスサイズ範囲及び厚みに亘って容易に適用されることができる；本操作構造及び方法は、幅の狭い及び幅の広いビードガラスの両方に対して利用されることができる；本操作構造及び方法は、現在の生産システムに容易に一体化されることができる；設置は、複雑ではなく、それは、現在の生産設定に対して中断が最小であることを必要とするに過ぎない；外部空気圧制御が利用される；本操作構造及び方法は、調整可能である（例えば、深さ、速度、及び／又は保持位置が望ましいビード形状に対する微調整のために調整されることができる）；本操作構造及び方法は、幅が狭い及び幅が広いビード特性を有する；入ってくるシートの形状が変わり易い場合でも、罫書き処理中に割れ目を防止する。
【００４８】
本発明の精神から逸脱することなく、本開示内容に対して様々な修正又は変更を施すことができることは、当業者には明らかである。したがって、本明細書に示した形態の種々の修正又は変更形態は、それらが添付の特許請求の範囲の技術的範囲及びその均等範囲に入る限り、本発明に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４９】
１００  装置
１０２  ガラスシート
１０４、１０４Ｂ、１０６  エッジ部
１０８  中央部
１１０  第１の面
１１２  第２の面
１１４  罫書き処理デバイス
１１５  段鼻デバイス
１１６  延出部
１１７  サイドプッシュブレイクアセンブリ
１２０  タワークランプ
１２２  可変の距離隙間
１３０  第１の向き
１３２  切断の向き
１４０  操作デバイス
１４１  調整可能機械的ストップ
１４２  先端部
１４４  延出可能部
１４６  後退位置
１４８  延出位置
１５０  スライド
１５２、１５２Ｂ  キャリア
１５４  取付プレート
１６０  オフセットアダプタ
１６２  安定化バー
１６４  ブラケット
１７０  ＶＢＳマシン
１７２  割断ウイング
１７６  移動範囲の例
１８０Ａ、１８０Ｂ  センサ
２００  グラフ
２０２、２２２、３０２  ｘ軸
２０４、２２４、３０４  ｙ軸
２２６  ライン
３００  グラフ
３１０  １グループ
３１２  ２グループ
３１４  ３グループ
Ｆ    力
【図１】
2016500049.tif 000003
【図２】
2016500049.tif 000004
【図３】
2016500049.tif 000005
【図４】
2016500049.tif 000006
【図５】
2016500049.tif 000007
【図６】
2016500049.tif 000008
【図７】
2016500049.tif 000009
【図８Ａ】
2016500049.tif 000010
【図８Ｂ】
2016500049.tif 000011
【図８Ｃ】
2016500049.tif 000012
【図８Ｄ】
2016500049.tif 000013
【図９】
2016500049.tif 000014
【国際調査報告】
2016500049.tif 000015
2016500049.tif 000016