(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可撓性材料のシートを保持するための容器であって、前記シートが応力を受けない状態では平坦であり、前記容器が第１側および反対の第２側を有し、前記第１側および前記第２側が前記シートの挿入方向に沿って湾曲し且つ該シートの全長を受容する長さを有する複数の第１および第２の湾曲溝をそれぞれ有し、前記複数の第１及び第２の湾曲溝が互いに整列して複数対の湾曲溝を形成し、各対は前記可撓性材料の各シートを受容するようになっており、前記各対の各湾曲溝が略同じ曲率半径を有し、該曲率半径が前記第１および第２湾曲溝内に受容された前記可撓性材料のシートに弾性ひずみを加えて該シートの剛性を増加させるように選択されており、それにより、前記容器の取扱いの結果として隣接する前記湾曲溝対のシート同士が接触する虞を低減することを特徴とする、複数の可撓性材料のシートを保持するための容器。
【請求項２】
前記湾曲溝対の少なくとも１つに前記シートを挿入できる範囲を減少させるための基板支持部を前記容器が有することを特徴とする請求項１記載の容器。
【請求項３】
前記基板支持部が、前記シートを挿入することができる全ての前記湾曲溝対の範囲を減少させることを特徴とする請求項２記載の容器。
【請求項４】
前記基板支持部が、前記シートを少なくとも１つの他の湾曲溝対に挿入することができ、さらに前記シートを少なくとも１つの湾曲溝対に挿入することができる範囲を減少させることを特徴とする請求項２記載の容器。
【請求項５】
１つの前記湾曲溝対につき１枚の前記シートとした前記可撓性材料の複数のシートの組合せであることを特徴とする請求項１記載の容器。
【請求項６】
前記可撓性材料がガラスであることを特徴とする請求項５記載の容器。
【請求項７】
前記ガラスが液晶表示ガラスであることを特徴とする請求項６記載の容器。
【請求項８】
前記ガラスが１．１ｍｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項６記載の容器。
【請求項９】
前記ガラスが０．７ｍｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項６記載の容器。
【請求項１０】
前記湾曲溝の各対の前記曲率半径が２ｍより大きく５ｍより小さいことを特徴とする請求項１記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板（ガラスシート）の梱包に関し、特に、輸送中の振動により撓みやすく、水平に支持されると重力により大きく弛むような種類のガラス基板の高密度の梱包に関する。
【０００２】
更に一般的には、本発明は、輸送中に撓んだり、水平に保持したときに重力で弛むという問題がある全ての材料のシート、例えば、接触すると損傷する虞のある表面を有するシート、および／または接触したり過度に撓んだりしたときに傷ついたり破損したりする虞のあるシートの高密度の梱包に関する。しかしながら、説明を容易にするために以下の説明は、ガラスのシートについてのものであり、具体的には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を製造するのに使用されるガラスのシートについてものである。添付の請求項に記載された本発明は、材料がガラスであること、或いは液晶ディスプレイガラスであることを記載した請求項を除き、限定するものではない。
【０００３】
【従来の技術】
大型の薄いガラスシートは、液晶ディスプレイ（液晶表示）用の基板として使用される。ガラス製造工場から顧客に輸送される間に、基板はＬ形の支持部に梱包されるか、或いはポリプロピレン製の箱に梱包され、各シートは、その品質のよくないエッジが溝に保持されることにより隣接するシートから分離されている。米国特許第5,588,531号および第5,904,251号参照。
【０００４】
現在、例えば、図６に示すように、直線溝１７を有するポリプロピレン製の箱（容器）１１内にガラス基板（例えば、１．１ｍｍ以下の厚さを有する基板および多くの場合０．７ｍｍ以下の厚さを有する基板）が垂直に梱包される。図６では、箱は垂直位置にあり、蓋は所定位置にある。典型的には、ガラスの寸法と厚さに応じて基板間の間隔が１０〜１８ｍｍの範囲で、１０乃至２５枚の基板１３が箱内に梱包される。箱の蓋および底もまた直線溝１７を有し、各基板１３の４つのエッジが直線溝１７に支持されるようになっている。そうしていても、輸送中の振動により大型の薄いガラス基板の中心は容易に撓む。
【０００５】
基板１３を取り出すには、箱の蓋が取り除かれて箱が図７で示す水平位置に回転される。この位置では、ガラス基板１３の３つのエッジのみ溝に支持され、基板１３の前端が重力により沈み込む。この沈込みの量は、ガラスシート１３がその側縁に沿う２つの直線溝１７により水平に支持されていると仮定して、次の等式を用いて概算することができる。（図８参照）
Ｓ＝（５ρ／３２Ｅ）（Ｗ４／Ｔ２）                            （１）
ここで、Ｅはヤング係数、ρは密度、Ｗは幅、およびＴは厚さである。この等式からわかるように重力による沈込みは、幅Ｗが増加し、厚さＴが減少すると急激に増大する。
【０００６】
典型的な液晶ディスプレイガラス、具体的にはコーニングインコーポレーテッド（ニューヨーク州、コーニング）によって製造されたコード１７３７ガラスでは、Ｅは７５００Kg/mm2およびρは２．５４x１０-6Kg/mm3である。表１は、ガラス幅（Ｗ値）が１００mmから１０００mmの範囲のコード１７３７ガラスの０．７ｍｍ厚のシートについて、計算された重力による沈込み値（Ｓ値）を示す。例えば、Ｗ＝６００ｍｍでは、計算された重力による沈込み量は１４ｍｍであり、Ｗ＝１０００ｍｍでは、沈込み量は１０８ｍｍに増大する。
【０００７】
基板を梱包する現在の技術は、振動或いは重力の結果としてシート同士が互いに接触するのを避けるために、隣接するシートの間隔を十分大きくとることでこのシートの可撓性に対処している。等式（１）および表１からわかるように、ガラスの寸法が大きくなるか、ガラスの厚さが薄くなるかのいずれかの場合に、可撓性により生じる問題が急激に大きくなる。このような一層大型の、および／または薄いシートに対しては、現在の梱包技術では直ちに高価、非能率的、非効果的となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような基板の可撓性は、シートのサイズが増大し且つその厚さが減少するにつれ、或いはそのいずれかの場合に増大する。このような可撓性の増大は、次に、輸送中の振動および水平に保持されたときのより大きな重力による沈込みの結果として、シートの撓みが大きくなることを意味する。その結果として、過度の撓み（曲がり）および／または隣接するシート間の接触によってガラスが傷ついたり破損したりすることを避けるために、シート同士の間隔を大きくすることや、慎重に輸送することが必要となる。このように、間隔を大きくすることは、基板の保管、輸送および取扱いのコストを増大させることになる。
【０００９】
基板を互いに一層接近させて梱包することができ、また、現在の技術よりも水平撓みを少なくすることができる、可撓性基板を梱包するための改良された技術が必要とされている。ＬＣＤ用のガラス基板は大型且つ薄くなって一層撓みやすくなっているので、この必要性は近年増大しており、将来においては一層さし迫ったことと思われる。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、大型および／または薄い基板によってもたらされる撓みおよび沈込みの問題を解決する装置および方法を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、可撓性基板の梱包密度を上げるための方法および装置を提供することにある。本発明の具体的な目的は、輸送中の振動および／または水平に保持されたときの沈込みの結果として、可撓性基板が損傷する虞を低減することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これらのおよび他の目的を達成するために、本発明の容器は、複数の可撓性材料のシートを保持するための容器であって、シートが応力を受けない状態では平坦であり、容器が第１側および反対の第２側を有し、第１側が複数の第１の湾曲溝を有し、第２側が複数の第２の湾曲溝を有し、複数の第１及び第２の湾曲溝が互いに整列して複数対の湾曲溝を形成し、各対は可撓性材料のシートを受容するようになっており、各対の各湾曲溝が略同じ曲率半径を有し、曲率半径が可撓性材料のシートに弾性ひずみを加えるように選択されており、それにより、容器の取扱いの結果として隣接する湾曲溝対のシート同士が接触する虞を低減することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の方法は、容器で移送することができる可撓性材料のシートの数を増大させる方法であって、シートが応力を受けない状態では平坦であり、シートが容器内にあるときに少なくとも１枚のシートに方法が弾性ひずみを加え、容器を取り扱う結果、シートと隣接するシートとが接触する虞を低減することを特徴とする容器で移送することができることを特徴とするものである。弾性ひずみが容器中の各シートに加えられるのが好ましく、シートの全てに同じ弾性ひずみが加えられるのが最も好ましい。
【００１３】
前述の湾曲溝及び湾曲したシートの曲率半径は、２ｍより大きく５ｍより小さくすることが好ましいが、必要に応じ他の曲率半径も本発明の実施に使用することができる。
【００１４】
また、可撓性材料をガラスとすることができ、更にこのガラスを液晶表示ガラスとすることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の容器は、複数の可撓性材料のシートを保持するための容器であって、シートが応力を受けない状態では平坦であり、容器が第１側および反対の第２側を有し、第１側が複数の第１の湾曲溝を有し、第２側が複数の第２の湾曲溝を有し、複数の第１及び第２の湾曲溝が互いに整列して複数対の湾曲溝を形成し、各対は可撓性材料のシートを受容するようになっており、各対の各湾曲溝が略同じ曲率半径を有し、曲率半径が可撓性材料のシートに弾性ひずみを加えるように選択されており、それにより、容器の取扱いの結果として隣接する湾曲溝対のシート同士が接触する虞を低減するので次の効果を奏する。即ち、基板の剛性が増加して輸送中の振動に対する撓みが低減され、また、基板を水平に保持したときの基板の沈込みが低減されるので基板同士が接触して損傷する虞が低減される。
【００１６】
また、本発明の方法は、容器で移送することができる可撓性材料のシートの数を増大させる方法であって、シートが応力を受けない状態では平坦であり、シートが容器内にあるときに少なくとも１枚のシートに方法が弾性ひずみを加え、容器を取り扱う結果、シートと隣接するシートとが接触する虞を低減するので次の効果を奏する。即ち、隣接する基板同士の間隔を狭くすることができ、結果的に一層多くの基板を容器に収容して運搬することができる。
【００１７】
本発明の他の特徴および効果は、以下の発明の詳細な説明に記載されており、部分的には詳細な説明から当業者にとって明白であり、或いはここに記載された発明の実施によって容易に理解されよう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は本発明の単なる例示であり、請求項に記載した本発明の特徴および特性を理解するための概観および概念を提供することを意図したものであることを理解すべきである。
【００１９】
本発明を更に理解するために図面が添付されており、本明細書に導入されて本明細書の一部となる。図面は本発明の種々の実施形態を示し、且つ説明と共に本発明の原理および作用を説明するのに供される。
【００２０】
上述したように、本発明は、シートが示す撓み量および重力による沈込み量を低減するために、ガラスおよび他の材料のシート（可撓性シート）を梱包する問題の改善に関する。このような撓みおよび沈込みの低減により、船積み（出荷）容器内の梱包密度を増大させることができる、即ち、全体の大きさが同じ容器で、一層多くのシートを輸送することができる。
【００２１】
本発明の説明を容易にするために、本発明の容器１９の壁を従来技術の容器１１と同様に透明なものとし、箱内のガラスシートが外側から見えるようにした。実際これらの壁は透明なものとすることができるが、通常は不透明である。
【００２２】
再び説明を容易にするために、ただ１枚のシートおよびこのシートを保持するための１対の溝のみ図１乃至図７に示すが、実際には、これらの図の容器は複数対の溝を有し、各溝対につき１枚のシートの割で複数対のガラスシートを輸送できる。
【００２３】
本発明は、ガラスシートの可撓性を低減させて、接近させて梱包したときでも振動或いは重力の結果として互いに接触しないようにすることによってこの問題を解決するものである。可撓性を低減するのは、基板を弾性的に歪ませて堅さを増大させて可撓性を低減することによりなされる。結果として、基板は輸送中に振動が少なくなり、水平位置に保持されたときに沈込みが少なくなる。
【００２４】
ガラス基板用の容器を出荷し取り扱う間に通常受ける力に晒されたとき、実質的に振動しないように基板には十分な弾性ひずみが加えられることが好ましい。同様に、この弾性ひずみは、水平位置に保持されたときに、重力による沈込みが基板に実質的に生じないことを確実にするのに十分なものである。
【００２５】
弾性ひずみは、容器の対向する壁に形成された１対の溝（第１の湾曲溝および第２の湾曲溝）２５によって基板に加えられる。様々なタイプの溝の形状を、基板内に所望の歪みを生成するのに使用することができる。例えば、１対の正弦曲線溝によって基板に弾性ひずみを加えることができる。しかし、これらの溝では、溝の長さに沿って曲率が変化するのでガラスシート内の歪みは、ガラスシートが溝内を摺動するにつれて変化する。結果として、このガラスシートは１対の溝に沿って一般に一層円滑には移動しない。
【００２６】
好ましい溝２５の形状は円弧状、即ち図１および２に示す円の一部である。この形状により、曲率は円弧に沿って一定なので溝２５の長さに沿って基板は均一に変形される。即ち、ガラス中の歪みは溝２５に沿う位置には無関係である。従って、ガラスシートは、シートの幅が同じであれば、長さの異なるガラスシートを同じ梱包箱内に同じ歪み条件で梱包できる。歪みの結果として、ガラスシートの一面即ち曲率中心に向く面は圧縮され、他の面即ち曲率中心から離れた面は引っ張られる。
【００２７】
より広く薄いシートは、所望のレベルの剛性を得るために一層大きな曲げ高さ（ｈ）、即ち同じことであるがより小さな曲率半径を必要とする。使用される曲げの量は、振動および／または沈込みによる損傷を回避するのに必要な剛性のレベルを達成する最小限度でなければならない。高いレベルは不要である。なぜならば、特にシートが長期間梱包箱内に保持されていると、ガラスの静止疲労をもたらす虞があるからである。この点については、”ｈ”の値が３０ｍｍ（図１および図２参照）の溝２５内に１８日間保持されたガラスシートでは、はっきりとした静止疲労は観察されなかった。
【００２８】
溝２５は容器１９の対向側２１および２３即ち第１側２１と第２側２３に配置されている。必要に応じ、直線溝を容器１９の蓋２７および／または底２９に配置することができるが、一般的にはこのような追加の溝は使用されない。
【００２９】
図５に示すように、必要ならば容器１９は基板支持部３１を含むことができる。この基板支持部３１により、容器１９に溝の全長より短い長さの基板を使用することが可能になる。このような基板支持部３１によって、取扱中に溝２５対内で基板が移動するかもしれないという心配をすることなく、このような短い基板を梱包することができる。
【００３０】
基板支持部３１は、図５に示すように容器１９の底２９にあってもよく、或いは頂部即ち蓋２７にあってもよい。或いは、基板支持部３１を、容器１９の底２９および頂部の両方で使用することができる。基板支持部３１は、別体の部品とするか、或いは容器１９またはその蓋２７と一体の部分とすることができる。基板支持部３１は、容器１９内の全ての基板１３を支持し、或いはいくつかの基板１３だけを支持することができる。更に、基板支持部３１は２レベル以上、例えば階段状とすることができる。この方法では、１つの容器１９を使用して共通の幅と異なる長さを有する種々の基板を輸送することができる。
【００３１】
【実施例】
いかなる態様についても限定する意図はなく、本発明について以下の実施例により更に十分に説明する。
【００３２】
実施例１
円弧状の溝（湾曲溝）２５を図１および図２の梱包箱（容器）１９の内側にＷ＝６００ｍｍおよびＬ＝９００ｍｍで形成した。図１の梱包箱１９は縦位置にあり、図２の梱包箱１９は蓋２７が取り除かれて水平位置にある。この設計では、６００ｍｍの幅および約９００ｍｍまでの長さを有するガラスシートを梱包できる。
【００３３】
異なる”ｈ”値を有する溝２５（図１および図２参照）を、剛性に対する曲率半径の影響について試験するために用意した。特に次の６つの曲げ高さを有する溝を用意した：ｈ＝１０、２０、３０、４０、５０および６０ｍｍ。表２はこれらの曲げ高さ（ｈ）に対応する円弧の半径（Ｒ）を示す。
【００３４】
幅６００ｍｍ、長さ７２０ｍｍおよび厚さ０．７ｍｍのコード１７３７ガラス基板を、弧状の溝２５に配置した。基板の長さが９００ｍｍ未満であったため、図５に示すように基板支持部３１を箱１９の底２９に使用した。全ての曲げ高さについて試験したが、ガラスは破損することなく溝２５に挿入された。
【００３５】
表３に示すように、ガラス基板１３は曲げられて曲げ高さが高くなるに従い剛性が増大して堅くなった。表３に示したように、１０から２０ｍｍの曲げ高さでさえかなり剛性が増大した。曲げ高さが３０ｍｍでは、ガラスは十分堅固になり、揺らしても撓まず、水平位置でも重力により沈み込むことがなかった。
【００３６】
４０ｍｍを越える曲げ高さは、ガラス幅６００ｍｍについては過剰である。幅の広いガラスはより撓みやすいので、幅が６００ｍｍを越えるガラスシートについては３０ｍｍを越える曲げ高さが必要と思われる。
【００３７】
実施例２
曲げ高さ（ｈ）が３０ｍｍの５対の円弧状の溝（湾曲溝）２５を５ｍｍの間隔で配置した。図４および表４にこの実験で用いられた溝２５の寸法を示すが、これらは純粋に代表的な寸法であり、本発明をいかようにも限定するものではない。
【００３８】
実施例１で使用したタイプの５つのガラス基板１３を何の問題もなくこれら５つの溝対に梱包した。基板１３は弾性変形されているので、溝２５に保持されたとき堅固となり、また、揺らしても撓まず、水平位置でも重力による沈込みを示さなかった。
【００３９】
重要なことは、この種の基板１３を梱包するのに現在使用されている間隔は、１０から１８ｍｍの間で変化することである。溝２５の間の間隔が５ｍｍである本発明の、基板１３を円弧状にした梱包によって、与えられた箱の寸法に対し、２倍或いは３倍の収容量にすることができる。
【００４０】
本発明の具体的な実施例について説明し、例示したが本発明の精神および範囲から離れることなく変形、変更が可能であることは当業者にとって明白であろう。添付の請求項は、このような変更、変形および同等品と同じように、ここに示した具体例をカバーすることを意図したものである。
【００４１】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による縦位置にある容器
【図２】蓋を取り除いた状態の、水平位置にある図１の容器
【図３】５対の溝のうち１対のみを示した容器
【図４】図３の円で囲った部分を示す部分拡大図
【図５】本発明の容器の変形例
【図６】ガラスＬＣＤ基板を輸送するための縦位置にある従来技術の容器
【図７】蓋を取り除いた水平位置にある図６の容器
【図８】２つの側縁に沿う直線溝により支持されたガラスシート
【符号の説明】
１３   基板
１９    容器
２１    容器の第１側
２３    容器の第２側
２５    円弧状の溝
２７    蓋
２９    底
３１    基板支持部
【図１】
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【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】
0004855569.tif 000011
【図７】
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【図８】
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