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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6875285
(24)【登録日】2021年4月26日
(45)【発行日】2021年5月19日
(54)【発明の名称】エッジ強度試験方法および装置
(51)【国際特許分類】
G01N 3/20 20060101AFI20210510BHJP
【ＦＩ】
G01N3/20
【請求項の数】12
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2017-548114(P2017-548114)
(86)(22)【出願日】2016年3月10日
(65)【公表番号】特表2018-511795(P2018-511795A)
(43)【公表日】2018年4月26日
(86)【国際出願番号】US2016021667
(87)【国際公開番号】WO2016149016
(87)【国際公開日】20160922
【審査請求日】2019年3月8日
(31)【優先権主張番号】62/132,797
(32)【優先日】2015年3月13日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/199,534
(32)【優先日】2015年7月31日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】アグネロ，ガブリエル ピアース
(72)【発明者】
【氏名】アン，チョン ピョン
(72)【発明者】
【氏名】デンソン，ウィリアム ケネス
(72)【発明者】
【氏名】ノウルズ，ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ムーアハウス，デイヴィッド ブルース
(72)【発明者】
【氏名】ロス，デンウッド ファルコナー ザ サード
(72)【発明者】
【氏名】ウスタニク，コリー ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ヴェンカタチャラム，シヴァ
【審査官】
島田 保
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１４／１７１３７５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特表２０１０−５０６１６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−２０２９９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１２／１５３７１８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特表２０１３−５３６１５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１５−５２０１０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｎ ３／００−３／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
脆性材料板を試験する方法であって、
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、
該脆性材料板に曲げを加えるステップと、
該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間の相対運動を生じるステップと、
該相対運動および加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすステップであって、該引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、
前記測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるステップと
を含み、
前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含み、
該一つ以上のエッジ特徴は、該板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、およびエッジ面を観察する３つのカメラにより観察される方法。
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、
該脆性材料板に曲げを加えるステップと、
該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間の相対運動を生じるステップと、
該相対運動および加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすステップであって、該引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、
前記測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるステップと
を含み、
前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含み、
該一つ以上のエッジ特徴は、該板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、およびエッジ面を観察する３つのカメラにより観察される方法。
【請求項2】
前記一つ以上のエッジ特徴を測定するステップは、前記板に曲げを加えるステップ、前記相対運動を生じるステップ、および前記板に応力を引き起こすステップの前に生じ、該相対運動を生じるステップは、さらに、それぞれが一つ以上の弓形部材を有する少なくとも二つの対向する組立体の間に該脆性材料板を通すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記少なくとも二つの対向する組立体のうちの第一の組立体は、前記板の第一の面に係合する単一の弓形部材を有し、前記少なくとも二つの対向する組立体のうちの第二の組立体は、該第一の面とは反対の該板の第二の面に係合する二つの弓形部材を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記相対運動を生じるステップは、さらに、前記板のエッジから約２ｍｍ以下の距離で該板を前記一つ以上の弓形部材と係合させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項5】
前記相対運動は、前記板の長さにわたって、該相対運動に直交するエッジから最大５ｍｍまたはそれ以下まで生じる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記脆性材料はガラスまたはガラスセラミックを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記板は、約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ長さおよび約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ幅を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記板は、０．１ｍｍ未満の厚みまたは約０．１ｍｍから約３ｍｍに及ぶ厚みを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記脆性材料板は、さらに、複数のガラス基板またはガラス板を有する積層構造またはパネルを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
脆性材料板を試験するための装置であって、
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するための検出機構と、
該脆性材料板に曲げを加え、該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間に相対運動を生じ、該相対運動と加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすための複数の組立体であって、該引き起こされた応力は、所定の強度値に対応する複数の組立体と、
該測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるための電気回路網と
を含み、
前記検出機構は、前記板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供するために前記板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、およびエッジ面を観察する３つのカメラを含む装置。
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するための検出機構と、
該脆性材料板に曲げを加え、該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間に相対運動を生じ、該相対運動と加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすための複数の組立体であって、該引き起こされた応力は、所定の強度値に対応する複数の組立体と、
該測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるための電気回路網と
を含み、
前記検出機構は、前記板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供するために前記板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、およびエッジ面を観察する３つのカメラを含む装置。
【請求項11】
前記複数の組立体のうちの第一の組立体は、前記板の第一の面に係合する単一の弓形部材を有し、前記複数の組立体のうちの第二の組立体は、該第一の面とは反対の該板の第二の面に係合する二つの弓形部材を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
前記脆性材料板は、さらに、複数のガラス基板またはガラス板を有する積層構造またはパネルを含む、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、２０１５年７月３１日に出願された米国仮出願第６２／１９９５３４号の合衆国法典第３５巻第１１９条に基づく優先権の利益および２０１５年３月１３日に出願された米国仮出願第６２／１３２７９７号の優先権の利益を主張し、これらの各出願の内容は本明細書の根拠となり、また全体が参照によって本明細書に援用される。
【技術分野】
【0002】
本開示は、一般にガラスおよび／またはガラスセラミック用の試験方法および装置に関する。
【背景技術】
【0003】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）およびプラズマディスプレイなどの高性能ディスプレイデバイスは、携帯電話、ラップトップ型コンピュータ、電子タブレット、テレビ、およびコンピュータモニタなどの様々な電子機器に一般的に用いられている。現在市販されているディスプレイデバイスは、いくつかの用途を挙げると、例えば、電子回路部品用の基板として、またはカラーフィルタとして、一つ以上の高精密ガラス板を採用することができる。かかる高品質ガラス基板を作製するための先端技術がフュージョンドロー法であり、コーニング社（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）によって開発され、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されており、これらの特許は、全体を参照によって本明細書に援用するが、本明細書に記載の実施形態は、スロットドロー法、リドロー法、フロート法などを含む任意の形成法に適用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【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】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
これらの用途のそれぞれに関して、ガラス板は、典型的には、所望のサイズに切断され、次にガラス板の結果的に生じる鋭いエッジが研削および／または研磨によってべべル加工される。切断、エッジ機械加工、研削およびその他の加工ステップにより、ガラス板の表面およびエッジには、欠けまたは亀裂などのきずが付く可能性がある。これらのきずは、破壊の発生源となる可能性があり、それにより、特にきずが引張応力を受けるようにガラスが曲げられると、ガラス板の強度を下げる可能性がある。非フレキシブルディスプレイデバイスはある程度の曲げを受けるため、これらのきずの存在が懸念される場合がある。フレキシブルディスプレイデバイスは、まさにその本質から、製造工程時または使用時のいずれかにおいて、ディスプレイ基板に大きな応力を生じる場合がある。したがって、ガラスに存在するかもしれないきずは、ガラスに亀裂が入るほど大きな応力を受ける場合がある。典型的なディスプレイ製造は、個別のディスプレイを形成するためにガラスの切断を伴い、切断は、切断エッジに沿ってガラスに多数のきずを生じることが知られているため、ガラス基板を用いたフレキシブルディスプレイデバイスは、破壊の確率が高くなる場合がある。
【0006】
ガラス板のエッジにおけるきずを軽減する試みは、レーザ切断、研削、研磨などを含み、これらは全て、ガラス板が所望のサイズに切断されるときに生成されるきずを取り除こうとするまたは最小にしようとするものである。しかし、これらのアプローチの多くは、その技術が、予期される応力に必要なサイズになるまできずを取り除くことができないため、またはその技術を、かかる薄いガラス板（約０．４ｍｍ未満の厚み）に適用することが困難であるため、不十分である。ガラスエッジの酸エッチングが用いられる場合があるが、これは、基板上に配置されたディスプレイデバイスを劣化させる場合がある。したがって、ガラス板において、特にガラス板のエッジにおいて、きずが形成され続けることになり、当産業では、かかるガラス板およびかかるガラス板を使用するパネルまたは積層構造のエッジ強度を正確に試験する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
応力がガラスエッジから離れるにつれ、それぞれの箇所にて破壊強度を大きく下回るようにガラスエッジを応力下に置くことによるガラスエッジの破壊強度の連続的測定のための方法を対象とした例示的な実施形態が記載される。さらに、例示的な実施形態を用いれば、エッジの両面が、測定時に実質的に同一の引張応力を受けることができる。さらに、例示的な実施形態は、持続的な高速性を提供し、その結果、処理速度が少なくとも３０倍になり、試験されるエッジの量が少なくとも３倍になり、加工されて試験されるガラス基板が桁違いに多くなる。したがって、この統計的サンプリングの増加は、顧客への漏れが少なくなることを保証することができ、オンライン構成に適している。
【0008】
一部の実施形態では、脆性材料板を試験する方法が提供される。この方法は、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、この脆性材料板に曲げを加えるステップと、この曲げが脆性材料板を横断するように脆性材料板と曲げの間の相対運動を生じるステップと、この相対運動および加えられた曲げに応じて脆性材料板に応力を引き起こすステップであって、この引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、前記測定された一つ以上のエッジ特徴をこの強度値と相関させるステップとを含むことができる。一部の実施形態では、前記一つ以上のエッジ特徴を測定するステップは、前記脆性材料板に曲げを加えるステップ、前記相対運動を生じるステップ、および前記脆性材料板に応力を引き起こすステップの前に行われる。その他の実施形態では、相対運動を生じるステップは、さらに、それぞれが一つ以上の弓形部材を有する少なくとも二つの対向する組立体の間に脆性材料板を通すことを含む。さらなる実施形態では、これらの少なくとも二つの対向する組立体のうちの第一の組立体は、脆性材料板の第一の面と係合する単一の弓形部材を有し、これらの少なくとも二つの対向する組立体のうちの第二の組立体は、その第一の面とは反対側の脆性材料板の第二の面と係合する二つの弓形部材を有する。一部の実施形態では、相対運動を生じるステップは、さらに、脆性材料板のエッジから約２ｍｍ以下の距離で脆性材料板を一つ以上の弓形部材と係合させることを含む。例示的な弓形部材は、約９ｍｍの直径を有することができ、かつ／またはコンプライアンス性材料を含むことができる。一部の実施形態では、前記測定するステップは、さらに、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含む。例示的なエッジ特徴は、脆性材料板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、および頂点であってよいが、これらに限定されない。その他の実施形態では、前記相対運動は、脆性材料板の長さにわたって、この相対運動に直交するエッジから最大５ｍｍまたはそれ以下まで生じる。例示的な脆性材料は、ガラスまたはガラスセラミックを含むがそれらに限定されない。この脆性材料板は、約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ長さおよび約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ幅および／または０．１ｍｍ未満または約０．１ｍｍから約３ｍｍに及ぶ厚みを有することができる。一部の実施形態では、前記脆性材料板に応力を引き起こすステップは、さらに、脆性材料板の破壊を監視し、この監視に応じて前記加えられた曲げを制御することを含む。例示的な相対運動は、約５０ｍｍ／秒から約５００ｍｍ／秒に及ぶことが可能である。
【0009】
その他の実施形態では、脆性材料板を保証試験する方法が提供される。この方法は、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、この脆性材料板に曲げを加えるステップと、この曲げが脆性材料板を横断するように脆性材料板と曲げの間の相対運動を生じるステップと、この相対運動および加えられた曲げに応じてこの脆性材料板に応力を引き起こすステップであって、この引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、この所定の強度値未満またはそれを上回るエッジ強度に対応するエッジ特徴を検出するために前記測定された一つ以上のエッジ特徴をこの強度値と相関させるステップとを含むことができる。一部の実施形態では、前記測定するステップは、さらに、脆性材料板の一つ以上の表面特徴またはエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含む。その他の実施形態では、前記一つ以上の表面特徴またはエッジ特徴は、脆性材料板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、および頂点から構成される群から選択される。例示的な脆性材料は、ガラスまたはガラスセラミックを含むがそれらに限定されない。
【0010】
さらなる実施形態では、脆性材料板を試験するための装置が提供される。この装置は、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するための検出機構と、この脆性材料板に曲げを加え、この曲げが脆性材料板を横断するように脆性材料板と曲げの間の相対運動を生じ、かつこの相対運動および加えられた曲げに応じて脆性材料板に応力を引き起こすための複数の組立体であって、この引き起こされた応力が所定の強度値に対応する複数の組立体と、前記測定された一つ以上のエッジ特徴をこの強度値と相関させるための電気回路網とを含むことができる。一部の実施形態では、前記複数の組立体のうちの第一の組立体は、脆性材料板の第一の面と係合する単一の弓形部材を有し、前記複数の組立体のうちの第二の組立体は、その第一の面とは反対の脆性材料板の第二の面と係合する二つの弓形部材を有する。その他の実施形態では、これらの弓形部材は、約９ｍｍの直径を有し、コンプライアンス性材料を含む。例示的な検出機構は、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供するためのカメラを含むことができる。
【0011】
さらなる一実施形態において、脆性材料板を試験する方法が提供され、この方法は、脆性材料板の一つ以上の特徴を測定するステップと、この脆性材料板に曲げを加えるステップと、この曲げが脆性材料板を横断するように脆性材料板と曲げの間の相対運動を生じるステップと、この相対運動および加えられた曲げに応じて脆性材料板に応力を引き起こすステップであって、この引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、前記測定された一つ以上の特徴をこの強度値と相関させるステップとを含む。
【0012】
本開示のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明において説明され、部分的には、その説明から当業者には容易に理解され、または以下の詳細な説明、請求の範囲および添付の図面を含む本明細書に記載の方法を実行することによって認識されるであろう。
【0013】
上記の概要および以下の詳細な説明は、本開示の様々な実施形態を提示しており、請求の範囲の本質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に援用され、本明細書の一部を構成する。これらの図面は、本開示の様々な実施形態を示し、詳細な説明とともに、本開示の原理および作用を説明するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読まれるときに最もよく理解されることができ、これらの図面では、同様の構造は、可能な場合は同様の参照番号で指示される。【図7】本主題の一部の実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本開示の実施形態を、ガラスリボン１０４を生成するための例示的なガラス製造システム１００を描写した図１を参照して考察する。ガラス製造システム１００は、溶融槽１１０、溶融‐清澄管１１５、清澄槽（例えば、清澄管）１２０、清澄‐攪拌室接続管１２５（そこから液位プローブ立て管１２７が延出している）、混合槽（例えば、攪拌室（静的または動的））１３０、攪拌室‐ボウル接続管１３５、受け渡し槽（例えば、ボウル）１４０、降下管１４５、およびＦＤＭ１５０を含むことができ、ＦＤＭ１５０は、入口１５５、成形体（例えば、アイソパイプ）１６０、およびプルロール組立体１６５を含むことができる。
【0016】
ガラスバッチ材料は、矢印１１２で示すように、溶融槽１１０に導入することができ、溶融ガラス１１４になる。「バッチ材料」という用語およびその変化形は、本明細書では、溶融時に反応および／または結合してガラスとなるガラス前駆体成分の混合物を指すために使用される。ガラスバッチ材料は、ガラス前駆体材料を結合するための任意の既知の方法によって調製および／または混合されてよい。例えば、特定の非制限的な実施形態では、ガラスバッチ材料は、例えば溶媒または液体を用いない、ガラス前駆体粒子の無水または実質的に無水の混合物を含むことができる。その他の実施形態では、ガラスバッチ材料は、スラリー形状、例えば、液体または溶媒が存在するガラス前駆体粒子の混合物でよい。様々な実施形態において、バッチ材料は、シリカ、アルミナ、および、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化ストロンチウム、酸化スズ、または酸化チタンなどの様々な追加の酸化物などの、ガラス前駆体材料を含んでよい。例えば、ガラスバッチ材料は、シリカおよび／またはアルミナと一つ以上の追加の酸化物の混合物でよい。様々な実施形態において、ガラスバッチ材料は、合計で約４５重量％から約９５重量％までのアルミナおよび／またはシリカと、合計で約５重量％から約５５重量％までの酸化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化ストロンチウム、酸化スズおよび／または酸化チタンのうちの少なくとも一つの酸化物を含む。清澄槽１２０は、溶融‐清澄管１１５によって溶融槽１１０に接続することができる。清澄槽１２０は、溶融槽１１０から溶融ガラスを受容して溶融ガラスから気泡を取り除くことができる高温処理領域を有することができる。清澄槽１２０は、清澄‐攪拌室接続管１２５によって攪拌室１３０に接続することができる。攪拌室１３０は、攪拌室‐ボウル接続管１３５によってボウル１４０に接続することができる。ボウル１４０は、降下管１４５を通じてＦＤＭ１５０へ溶融ガラスを受け渡すことができる。
【0017】
ＦＤＭ１５０は、入口１５５、成形体１６０、およびプルロール組立体１６５を含むことができる。入口１５５は、降下管１４５から溶融ガラスを受容することができ、そこから、溶融ガラスが成形体装置１６０へと流れることができ、そこで溶融ガラスはガラスリボン１０４に成形される。プルロール組立体１６５は、引き出されたガラスリボン１０４を、さらなる任意の装置によってさらなる加工へと受け渡すことができる。例えば、ガラスリボンは、移動アンビル機械（ＴＡＭ）によってさらに加工されることができ、この移動アンビル機械（ＴＡＭ）は、ガラスリボンをスコアリングするための機械的スコアリングデバイスを含むことができる。スコアリングされたガラスは、次に、当技術では既知の様々な方法およびデバイスを用いて、複数枚のガラス板に分離され、機械加工、研磨、化学的強化、および／またはその他の表面処理、例えばエッチングを施すことができる。これまでフュージョン成形法を説明したが、実施形態は、スロットドロー、リドロー、フロートなどを含むがそれらに限定されない任意の成形法に適用可能であるため、本明細書に添付の請求項は、フュージョン成形法に限定されない。
【0018】
上記のように、ガラス板は、典型的には、所望のサイズに切断され、次に、そのガラス板に結果的に生じる鋭いエッジを、後続の仕上げ加工時に研削および／または研磨によってベベル加工することができる。これらの後続の仕上げ加工、ハンドリングまたはその他の取り扱いステップ時には、ガラス板にエッジ応力が加えられる場合があり、それにより、ガラス板が割れる場合があり、ガラス製造またはユーザの生産ラインにおいて深刻な中断を引き起こす可能性がある。この理由から、生産後に製造プラントでエッジ強度が試験される場合がある。エッジ強度試験の従来の方法は、四点垂直曲げ（Ｖ４ＰＴＢ）である。Ｖ４ＰＴＢは、おおよそ長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍの小さなサンプルすなわち切り取り試片を試験するが、これらの小さなサンプルすなわち切り取り試片は、大きなガラス板から切断され、個別に試験されなければならない。これは、多くの手作業を要する方法であり、一枚のガラス板からサンプルを加工するのに約一日かかり、したがって、これまでのところ、例えば、生産されるガラス板が２２，０００枚に対して約三枚のガラス板といったごくわずかなガラス板しか試験されていない。さらに、かかる方法は、積層構造またはパネルを評価することができない。かかる欠点は、不良品が顧客に届くという形の重大な漏れとなる可能性がある。
【0019】
本主題の実施形態は、例示的なローラシステムを使用して引張軸に垂直な同時の一定の垂直荷重および横運動を介してエッジのきずの母集団を特徴付けするアプローチを提供する。ワイブル統計の適用により、動的に得られた破壊データが表現され、個々または複数のＶ４ＰＴＢ測定値セットと相関されることができる。かかるデータは、ガラス信頼性の非常に有益な測定基準になり得、エッジの箇所のきずの母集団は仕上げ加工に密接に関連しているため、例示的な実施形態を用いるエッジ強度統計は、有用な工学的フィードバックを提供することもできる。
【0020】
図２は、一部の実施形態にかかる例示的なエッジ強度測定システムの斜視図である。図２を参照すると、例示的なエッジ強度測定システム（ＥＳＭＳ）２００は、オフラインシステム（図２に示す）として、またはオンラインシステム（例えば、仕上げ加工ステーションまたは仕上げ加工ラインから直接ガラスを受け入れる仕上げ加工ラインの構成要素）として構成されてよく、測定を目的としてガラス板２０４を受け入れるまたは収容するように構成された平面状の表面またはテーブル２０２を含んでよい。なお、一部の実施形態は、ガラス板２０４を参照して説明されるが、例示的なＥＳＭＳ２００は、積層構造またはパネルを受け入れまたは収容して分析するために使用できるため、本明細書に添付の請求項はガラス板２０４に限定されない。適した積層構造は、一つ以上の中間高分子層を有する複数のガラス板を含むことができ、または、別の実施形態では、一つ以上のフィルムを間に挟むまたはいずれかの基板または両方の基板に隣接させた、薄膜トランジスタガラス基板およびカラーフィルタガラス基板を有する構造を含むこともできる。したがって、本明細書でガラス板２０４に言及する場合は、積層構造およびパネルに言及することもできるが、簡潔にするために、本明細書ではガラス板２０４のみに言及することになる。一部の実施形態では、必要に応じて、ガラス板の廃棄のためにカレットシュートおよび廃棄物容器２０１も設けられてよい。ガラス板２０４は、長さ／幅寸法が、約６００ｍｍ／６００ｍｍから、約２３００ｍｍ／２６００ｍｍまで、約４０００ｍｍ／４０００ｍｍまで、およびそれらの間のあらゆる部分的範囲に及び得る。また、パネルまたは積層構造内のガラス板は、長さ／幅寸法が、約６００ｍｍ／６００ｍｍから、約２３００ｍｍ／２６００ｍｍまで、約４０００ｍｍ／４０００ｍｍまで、およびそれらの間のあらゆる部分的範囲に及び得る。さらに、パネルまたは積層構造内の隣接し合うガラス板は、一方のガラス板の他方のガラス板上およびこのようなガラス板の一つ以上の面上でのはみ出し部分を生じる可能性がある、異なる長さ／幅寸法を有してよい。単一のガラス板またはパネルまたは積層構造に含まれる各ガラス板に関する例示的なガラス厚は、０．１ｍｍ未満（例えば、０．０１ｍｍという薄さ）から５ｍｍよりも大きな厚みまで、０．１ｍｍと３ｍｍの間、０．４ｍｍと２ｍｍの間、０．５ｍｍと１ｍｍの間、０．５ｍｍと０．７ｍｍの間であってよい。テーブル２０２は、鋼、炭素繊維などを含むがそれらに限定されない任意の適当な材料からなってよい。テーブル２０２は、測定サイクルを開始するための所定の位置にガラス板２０４を移動するように構成された複数の駆動機構を含んでよい。この所定の位置を得る際に、一部の実施形態では、ガラス板のエッジの所定の部分が例示的なエッジ強度モジュール組立体２１０に接触し、例示的な光センサのモジュールまたは群２２０と位置合わせされるようにガラス板２０４のエッジを正確に位置合わせするために、駆動機構が作動されるときに、一つ以上の位置合わせピン（図示せず）が係合してよい。一部の実施形態では、この所定の部分は、約１ｍｍから約５ｍｍまで、約１．５ｍｍから約３．５ｍｍまで、約２ｍｍから約３ｍｍまで、およびそれらの間のあらゆる部分範囲に及ぶ。一実施形態では、ガラス板の表面の最後の２ｍｍのみが、例示的なエッジ強度モジュール組立体２１０に含まれるローラ組立体と接触し、応力集中がガラス板エッジの箇所であることを保証し、かつ表面亀裂を生じる可能性がある粒子の上で転動する機会を最小限にする。パネルまたは積層構造がエッジ強度に関して測定される実施形態、およびこれらのパネルまたは積層構造内の隣接するガラス板が異なる（例えば、この構造の一つ以上のエッジが、はみ出し特徴を有する）実施形態では、前記所定の部分は、この構造内のガラス板のうちの小さい方のガラス板（すなわち、はみ出していないガラス板）に対して測定される。
【0021】
図３Ａおよび図３Ｂは、例示的なローラ組立体のガラス板との接触に関する応力分布の説明図である。図３Ａを参照すると、エッジ強度モジュール組立体２１０における剛性ローラ（以下で説明）を有する例示的なローラ組立体２０７は、エッジ接触領域から１０ｍｍの箇所でガラス板２０４と係合している様子を観察することができる。この接触により、ガラス板２０４のエッジ２０５よりむしろローラの下に、１８０ＭＰａを超え、さらには２４０ＭＰａよりも大きい高応力集中領域２０３がもたらされ、最大観察応力は約２７７ＭＰａである。その反対に、図３Ｂを参照すると、エッジ強度モジュール組立体２１０における非剛性ローラ（以下で説明）を有する例示的なローラ組立体２０７は、エッジ接触領域から２ｍｍの箇所でガラス板２０４と係合している様子を観察することができる。この接触により、ガラス板２０４のエッジ２０５において、小さい領域２０３に集中した最大応力がもたらされる。エッジにおける応力集中は、５０ＭＰａと１００ＭＰａの間であることが観察され、最大観察応力は約１２３ＭＰａであった。さらなる実験が行われ、ローラ材料が剛性で、エッジから２ｍｍの接触領域を有する場合でも、高応力集中はガラス板のエッジに発生し、５０ＭＰａと１００ＭＰａの間であることが分かった。
【0022】
図４は、図２のシステムのためのエッジ強度モジュール組立体の斜視図である。図４を参照すると、例示的なエッジ強度モジュール組立体２１０は、複数の線形駆動機構２０６ｂ、２０６ｃを含むことができる。例えば、一部の実施形態では、組立体２１０は、測定対象のガラスエッジの長さを横断するローラの運動を担うＸ軸駆動機構（図示せず）を含むことができる。また、組立体２１０は、ガラス基板（図示せず）へ向かう上部ローラ組立体２０７ｂ、２０７ｃの下方運動またはＹ軸運動を担う二つのＹ軸駆動機構２０６ｂ、２０６ｃを含むことができる。ローラ組立体２０７ｂ、２０７ｃは、隣接するガラス板の一部に架かるように適応させることができる弓形部材を含んでよい。一部の実施形態では、第一のＹ軸駆動機構２０６ｂは、第一のＹ軸駆動機構２０６ｂの軸に直交する軸周りに回転するように構成された単一の弓形部材またはローラを有する第一の上部ローラ組立体２０７ｂに可動的に固定され、第二のＹ軸駆動機構２０６ｃは、第二のＹ軸駆動機構２０６ｃの軸に直交する平行な軸周りに回転するように構成された二つの弓形部材またはローラを有する第二の上部ローラ組立体２０７ｃに可動的に固定される。例示的な駆動機構は、隣接するガラス板との各ローラ組立体の相互作用を許可、制御および／または監視するように構成された任意の適当な空気圧式デバイス、電気式デバイス、回転式デバイス、またはその他の適当なデバイスでよい。Ｙ軸駆動機構２０６ｂ、２０６ｃは、任意の適当なフレーム、継手、Ｌ字継手またはその他の構造２０８を用いて各ローラ組立体２０７ｂ、２０７ｃに可動的に固定されてよい。
【0023】
さらなる実施形態では、組立体２１０は、上述のＹ軸駆動機構２０６ｂ、２０６ｃとは反対の関係にある複数の駆動機構または空気圧機構２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃも含んでよい。例えば、組立体２１０は、第一のＹ軸駆動機構２０６ｂに対向する第三の駆動機構または空気圧機構２１２ｂを含んでよい。第三の駆動機構または空気式機構２１２ｂは、第三の駆動機構または空気圧機構２１２ｂの軸および／または第一のＹ軸駆動機構２０６ｂの軸に対して直交する平行な軸周りに回転するように構成された二つの弓形部材またはローラを有する第三のローラ組立体２１３ｂに可動的に固定されてよい。組立体２１０は、第二のＹ軸駆動機構２０６ｃに対向する第四の駆動機構または空気圧機構２１２ｃも含んでよい。第四の駆動機構または空気圧機構２１２ｃは、第四の駆動機構または空気圧機構２１２ｃの軸および／または第二のＹ軸駆動機構２０６ｃの軸に対して直交する軸周りに回転するように構成された単一の弓形部材またはローラを有する第四のローラ組立体２１３ｃに可動的に固定されてよい。ローラ組立体２１３ｂ、２１３ｃは、隣接するガラス板の一部に架かるように適応させることができる弓形部材を含んでよい。組立体２１０は、第五の駆動機構または空気圧機構２１２ａも含むことができ、第五の駆動機構または空気圧機構２１２ａは、ガラス板の一部を支持するため、すなわち、ガラス板の一部におけるたるみを防止するために使用されることができ、隣接するガラス板の一部に架かるように適応させることができる一つ以上の弓形部材を有するローラ組立体も含むことができる。たるみ防止機構２１２ａは一つしか示されていないが、複数のこのような機構が、付帯のガラス板のたるみを防止するために例示的なＥＳＭＳ全体にわたって設けられてよいことが想像され、単一の機構の描写によって、本明細書に添付の特許請求の範囲を限定するべきではない。一部の実施形態では、これらの機構の任意の一つまたはそのいくつかが、オン／オフ状態のための空気式アクチュエータに取り付けられてよい。図示のように、試験および測定時、ガラス板（図２、図５Ａおよび図５Ｂを参照）は、対向するローラ組立体の間に送られてよく、それにより、ガラスは、対向する上部組立体と下部組立体の間で挟持される（すなわち、上部組立体と下部組立体の各対、例えば、２０７ｃ、２１３ｃおよび２０７ｂ、２１３ｂは、独立した３ローラ組立体をなすことができる）。
【0024】
一部の実施形態では、各ローラ組立体または任意のローラ組立体における弓形部材は、弓形部材がエッジに隣接するガラス面を横断する際にエッジではなくガラス表面上に割れを生じるリスクを最小にするためにコンプライアンスを有することができる。弓形部材またはローラは、メンテナンスおよびダウンタイムを最小にするための長い耐用年数と、ローラがガラス表面上を自在に転動するのに十分な摩擦とをもたらすことができる一方で十分なコンプライアンスを有するように選択されることができる。例示的なＥＳＭＳの弓形部材の材料は、焼入れ鋼ローラ、鋼ローラ、ウレタンローラ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ローラ、ショア硬度８０ウレタンローラ、ポリカーボネート（ＰＣ）ローラ（例えば、Ｌｅｘａｎ（商標）など）、高密度ポリエチレン（ＨＰＤＥ）ローラ、ショア硬度９０ウレタンローラ、ウレタンコートローラなどを含むことができる。例示的なウレタンローラは、システム、フィードバック、またはその他のものによって使用される信号に悪影響をおよぼす可能性のある転動ノイズを低減するために採用されることもできる。さらに、ウレタンまたはウレタンコートローラは、ローラパス内のデブリを収容するため、およびｙ方向の応力分布が内側寄りの応力集中を有さないようにするために使用できる。パネルおよび積層構造のエッジ強度を測定するために使用される実施形態では、妥当なエッジ強度の試験結果を得るには、より低いコンプライアンスの（例えば、ＰＣ、ＨＰＤＥなど）ローラが必要とされることが分かった。
【0025】
各弓形部材またはローラに関する例示的な寸法は、本主題の実施形態ごとに変更し得る。例えば、ローラ寸法は、５ｍｍから１５ｍｍまでの外径（ＯＤ）、７ｍｍから１２ｍｍまでのＯＤ、９ｍｍから１０ｍｍまでのＯＤに及び得る。一部の実施形態では、例示的なローラ寸法は、ほぼガラス板のコーナーまで応力が加えられることができるように約９ｍｍのＯＤであってよく、ガラス板のコーナーは、多くの顧客の問題点がこの領域で生じるため重要である。例示的なシステムは、５０ｍｍ／秒から５００ｍｍ／秒もしくはそれ以上、または２００ｍｍ／秒から４００ｍｍ／秒もしくはそれ以上に及ぶ速度でガラスエッジを横断することもできる。例示的なシステムは、ガラス厚に対する限定事項を有さず、したがって、０．１ｍｍ未満の（例えば、０．０１ｍｍと薄い）厚みから５ｍｍを上回る厚み、０．１ｍｍと３ｍｍの間、０．４ｍｍと２ｍｍの間、０．５ｍｍと１ｍｍの間、０．５ｍｍと０．７ｍｍの間の厚みを有するガラス上で使用できる。
【0026】
図５Ａおよび図５Ｂは、図４に描写された上述の例示的なローラ構成の斜視図および平面図である。図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、ローラ組立体２０７ｂ、２０７ｃ、２１３ｂ、２１３ｃおよびそれぞれの弓形部材２１５は、隣接するガラス板２０４および各エッジ２０５に関して示されている。この場合も同様に、一部の実施形態は、ガラス板２０４を参照して説明されるが、例示的なＥＳＭＳ２００は、積層構造またはパネルを受け入れまたは収容および分析するために使用できるため、本明細書に添付の請求項は、ガラス板２０４に限定されるべきでないことに留意すべきである。適当な積層構造は、一つ以上の中間高分子層を有する複数のガラス板を含むことができ、または、別の実施形態では、一つ以上のフィルムを間に挟むまたはいずれかの基板または両方の基板に隣接させた、薄膜トランジスタガラス基板およびカラーフィルタガラス基板を有する構造を含むこともできる。フラットパネルディスプレイの製造に使用されるガラス板は、厳しい表面品質要求を満たさなければならないため、ガラス板の実用領域すなわち「品質」領域に接触することは、ガラス板を使用不能にする表面欠陥を加える場合がある。この品質領域は、処理時に接触される任意の領域から内側寄りの領域と定義することができる。その結果、例示的な弓形部材２１５は、ガラス板２０４の外周領域すなわちエッジ２０５のみが、ガラス板の外側エッジに近接するガラス板の少なくとも一方の面で、弓形部材２１５によって接触されるように適応させてよい。かかる構成は、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｄに示されており、ガラス板２０４が、対向するエッジローラの間を通過して、それらのローラによって挟持されている様子が示されている。この配置により、ガラス板２０４の両面の表面品質が維持される。さらなる実施形態では、亀裂を検出するために、および加えられる応力が、所定の目標値、例えば、２ＭＰａの目標値の範囲内であることを保証するために、高速閉ループ応力制御機構を採用することができる。例えば、上部ローラ組立体２０７ｂ、２０７ｃによってガラス板２０４に荷重を加えることができ、それにより、亀裂を絶えず監視している高速制御装置（図示せず）にロードセル信号を送ることができる。このロードセル信号は、所定の速度（例えば、１００ｍｍ／秒から５００ｍｍ／秒またはそれ以上）でエッジを横断しながら加えられた荷重を制御するために使用することもできる。図５Ａおよび図５Ｂには二つの独立した３ローラ組立体が示されているが、これは、本明細書に添付の特許請求の範囲を限定すべきではない。しかしながら、これらの図に描写された構成は、ガラスのＡ面とＢ面の両方に対する精密な応力制御を可能にすることができ、非常に高いスループットを可能にすることが分かっている。図５Ｃおよび図５Ｄは、それぞれ二つの弓形部材２１５を備える上部ローラ組立体２０７ｄおよび下部ローラ組立体２１３ｄを有する別の実施形態を示す。図５Ａおよび図５Ｂに描写されている三点の実施形態と同様に、一つ以上の上部ローラ組立体２０７ｄを用いてガラス板２０４に荷重を加えることができ、それにより、亀裂を絶えず監視している高速制御装置（図示せず）にロードセル信号を送ることができ、そのロードセル信号は、１００ｍｍ／秒以上でエッジを横断しながら加えられた応力を制御するために使用できる。ガラス板２０４は、図５Ｅに示すように、エッジの上表面および下表面（図５Ｄ参照）を緊張させているローラ周りに曲がることができ、図５Ｅは、測定の過程でガラス板のエッジの両面に等価の引張応力が付与されることを示している。なお、任意の適当なローラ組立体の形状が想定されるため、図５Ａから図５Ｅに描写されたローラ組立体の形状は、本明細書に添付の特許請求の範囲を限定するべきではない。例えば、０．２ｍｍ未満の厚みを有するガラス板および０．１ｍｍ未満の厚みを有するガラス板の許容範囲のエッジ強度測定を達成するには、より小さな形状を必要とすることが分かった。すなわち、ガラス板の剛性は、一般的に、ガラス板の厚みの三乗の関数であるため、ローラ径を減ずる必要があり、かかるローラ間の距離も減ずる必要があることが分かった。
【0027】
図６Ａおよび図６Ｂは、図２のシステムのための例示的な光センサの斜視図である。図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、例示的な光センサのモジュールまたは群２２０は、ガラス板２０４のエッジ２０５に近接するガラス板２０４の表面のプリスキャン検査を行うように構成することができる表面エリアスキャンカメラ２２１を含んでよい。一部の実施形態では、プリスキャン検査は、デブリの領域を検出することができ、デブリは、存在する場合には、エッジ破壊と相関することができる。これらは、次に、破壊前のエッジの外観と直接比較するための測定後検査機能を提供するために使用できる。光センサ群２２０は、一部の実施形態では、Ａ面および／またはＢ面のベベル幅のプリスキャン評価を行うように構成されることができ、対称因子の決定を行うこともできる一つ以上のベベル幅ラインスキャンカメラ２２２ａおよび２２２ｂも含むことができる。一部の実施形態では、仕上げ加工のばらつきから生じるベベル幅の異常は、エッジ破壊に結びつけられることができる。これらは、次に、破壊前のエッジの外観と直接比較するための測定後検査機能を提供するために使用できる。さらなる実施形態では、光センサ群２２０は、エッジ２０５の直入射プリスキャン検査を行うように構成することができる直入射エッジ検査ラインスキャンカメラ２２３を含むことができる。この検査は、破壊前のエッジの外観と直接比較するための測定後検査機能を提供するために使用できる。さらなる実施形態では、光センサ群２２０は、エッジ２０５近くのガラス厚みのプリスキャン測定を行い、テーブル平坦度を表し得るテーブル２０２（図示せず）の位置に対する表面変位を提供するように構成することができる一つ以上の光学的な変位センサ２２４を含むことができる。一部の実施形態では、エッジ強度とのエッジ特徴の相関を可能にするカメラを組み込むことができる。例えば、一つのカメラ２２２ａがＡベベルを観察し、一つのカメラ２２２ｂがＢベベルを観察し、一つのカメラ２２３がエッジ面を観察する。例示的な実施形態は、これらのカメラを使用して、エッジ強度試験の前にプリスキャンを行って、エッジ特徴（粗さ、対称性、欠けなど）がエッジ強度とどう対応するかを素早く定めることを可能にすることにより、エッジ特徴がエッジ強度にどう相関するかの基礎的な理解を生むことができる。この場合も同様に、一部の実施形態は、ガラス板２０４およびその特徴（例えば、ベベル）を参照して説明されているが、例示的なＥＳＭＳ２００は、積層構造またはパネルおよびそれらのそれぞれの特徴を受け入れまたは収容して分析するために使用できるため、本明細書に添付の請求項は、ガラス板２０４およびその特徴に限定されるべきではないことに留意すべきである。
【0028】
エッジ強度測定および検査上述のように、従来のエッジ強度測定および検査は、個別の切り取り試片を採用し、それらをガラスの表面に対して接線方向に曲げる。各測定は破壊的であり、面外曲げ破壊、およびエッジ頂点に生じる衝撃破壊を検出する感度が高い。歴史的に、衝撃破壊は、顧客の搬送システムにおいてガラスが位置合わせドエルピンに衝突することが原因であった。非接触視覚システムによる位置合わせ方法は、面外曲げ方式によるきずの調査を主な原因とするエッジ破壊につながっていた。本明細書に記載の例示的なＥＳＭＳの実施形態は、水平曲げ方式を介してガラスエッジの強度を試験するための面外法である。図７は、一部の実施形態のブロック図である。図７を参照すると、方法７００が提供され、ステップ７０２にて、個別のローラ組立体（それぞれが三点または四点曲げ形状の三つまたは四つのローラからなる）を使用して、所与の応力に対応する規定の変位にてガラスエッジを挟持することができる。これらのローラは、次に、ステップ７０４にて、被試験エッジの長さに沿って駆動されることができ、ステップ７０６にて、各規定のゲージ長にて応力が記録され、ステップ７０８にて、ガラスが割れたか否か（「Ｐ」または「Ｆ」）の決定がなされてよい。応力が上がる（または下がる）順に数枚のガラス板を測定することにより、ステップ７１０にて、関連する非破壊データ（「Ｐ」）（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ （“Ｐ”））とともに破壊データ（「Ｆ」）を使用して、ワイブル強度分布を導き出すことができる。結果的に生じる方法は、ターンアラウンドタイムへの悪影響を回避しつつ、品質制御の向上および略即時の仕上げ加工フィードバックのための高いスループットの定量的な強度情報を提供するハイブリッド型の保証試験である。
【0029】
従来の検査方法は、ガラスエッジサンプルに対するＶ４ＰＴＢ測定を行うためだけに働く１００人を超える常勤労働者を活用する。この大きな労働力の投資をもってしても、全生産量のうちのごく一部しか試験できない。これは、試験の低頻度に由来して、不良品が顧客に届くという形の品質漏れにつながる。また、略全ての割り当てられた資源が、品質要求に対応するために投資されるため、製品品質を改善するのに役立つプロセス最適化の検討を行う機会がほとんどまたは全くない。従来の方法は、このように、不良品を生産している可能性がありながら、その不良品が搬出される前に取り除く余裕またはこの問題を解決する方法を突き止める余裕がないという不安定な状況を生む。しかし、例示的な実施形態は、エッジ品質制御に費やされる時間の大幅な削減、生産されるガラスに対して試験されるガラスの合計の劇的な増加、試験されるエッジ周長の割合の劇的な増加、および製品改良のために使用されるための同時プロセスフィードバックのための手段に至る。
【0030】
さらに、例示的な実施形態で実施されたローラ形状により、ベベル加工されたエッジの特定の領域が調査され、それらの領域にのみ適用可能な関連する強度分布を導き出すことができる。図８Ａおよび図８Ｂは、仕上げ加工されたガラスエッジの平面画像および断面画像を提供する。図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、ガラスエッジ８０５のＡベベル８０２、Ｂベベル８０４および頂点８０６が調査され、これらの領域の任意の一つまたはいくつかに関する別個の強度分布を提供することができる。従来の方法（Ｖ４ＰＴＢ）とは異なり、例示的な実施形態は、例示的な実施形態のローラ形状により、エッジの先端から少なくとも５ｍｍまたはそれ以下までのエッジ強度の評価を可能にするため、ガラス板のエッジおよびコーナーまで測定することができ、そのようにして、一つの測定技術を用いて９５％を上回るエッジ被覆率を可能にする。下の表１は、Ｖ４ＰＴＢに対する例示的なＥＳＭＳの実施形態の重要な利点のいくつかを示す。
【0031】
【表1】
【0032】
当然のことながら、実施形態は表面特徴も同様に調査することができると想定されるため、請求の範囲は、エッジ特徴のみの調査に限定されるべきではない。例えば、ガラス板の表面上のいくつかの特徴、例えば、粒子汚染および／または穴、欠けまたは引っ掻ききずなどの可視的な種類の表面欠陥を、本主題の実施形態とともに採用することができる。しかし、かかる実施形態では、強度分布を提供するよりも、実施形態は、かかる表面欠陥のサイズ、形状および／または深さ分布、すなわち、寸法測定基準を利用するであろう。例示的かつ非制限的な表面特徴は、表面近接領域（例えば、エッジから内側寄りに約２０ｍｍ）および界面領域（表面がエッジと交わる箇所）および表面欠陥の任意のサイズ、形状または深さ特徴を含む。かかる寸法測定基準は、単独で、またはエッジ特徴から得られる強度測定基準とともに使用できる。
【0033】
上述のように、上記実施形態を使用するエッジ強度測定および検査方法は、ワイブル統計に基づくことができ、システム構成に応じて四点垂直曲げのデータセットまたはその他のデータセットを使用するときに選択することができる。例えば、例示的なＥＳＭＳの実施形態は、測定状態を提供し、そのような測定状態を測定された曲げデータセットと相関することができる。ＥＳＭＳは、板のエッジの全長に沿う連続的な長さの測定値を提供することができるため、不合格の（割れる）部分もあれば、合格の（割れない）部分もある場合がある。この情報を用いて、ガラス板の規定の試験長すなわちエッジに関する強度分布を導き出すことができる。ある実験では、５１ｍｍの試験長が選択されたが、この長さは例示に過ぎず、例示的なＥＳＭＳの枠組み内で調整可能な設定値であり得る。例えば、試験長は、ガラス板エッジの全長に及んでよく、またはガラス板エッジの一部の上で実施されてよい。したがって、試験長は、ガラスエッジの長さに応じて、約１ｍｍから５ｍｍと短いものから、約２６００ｍｍ、３０００ｍｍ、４０００ｍｍまたはそれ以上の長いものに及んでよい。
【0034】
強度分布が最終的に求められているため、一部の実施形態では、ＥＳＭＳ測定サイクルアプローチを定めることができる。図９は、本主題の一部の実施形態を描くブロック図である。図９を参照すると、例示的な非制限的なＥＳＭＳ測定サイクル９００が描かれており、このサイクルは、ステップ９０２にて、任意の数のガラス板（例えば、所与の仕上げ加工ライン、梱包クレートから取り出した連続的な板、または所与の仕上げ加工ライン、梱包クレートから選び出された板）を選択することを含むことができる。次に、ステップ９０４にて、ガラス板の単一のエッジまたは複数のエッジの任意の一部または全部に沿って、図１から図６に描写された実施形態を用いてエッジ強度を測定することができる。次に、ステップ９０６にて、これらの板の任意の一つまたはいくつかを、変動応力で測定することができる。次に、ステップ９０８にて、例示的な一実施形態が、各測定された試験長を個別のゲージ長に分割し、試験および測定処理中の所定のパラメータを記録することができる。次に、ステップ９１０にて、このデータは、全ての応力、板、箇所などにわたって集計され、ワイブル統計を用いて強度分布を計算するために使用できる。例えば、一部の実施形態は、以前のガラス分布データを単独で用いて、または理論モデル化データと組み合わせて用いて強度分布を計算することができる。これらの実施形態またはその他の実施形態は、実際の試験パラメータに基づいたゲージ長の値を計算することができる。さらなる実施形態では、例示的なＥＳＭＳは、任意のゲージ長の値を選択し、ワイブル統計的アプローチを用いて破壊率を計算することによって強度分布を決定することができる。
【0035】
一部の実施形態では、脆性材料板を試験する方法が提供される。この方法は、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、この脆性材料板に曲げを加えるステップと、この曲げが脆性材料板を横断するように脆性材料板と曲げの間の相対運動を生じるステップと、この相対運動および加えられた曲げに応じて脆性材料板に応力を引き起こすステップであって、この引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、前記測定された一つ以上のエッジ特徴をこの強度値と相関させるステップとを含むことができる。一部の実施形態では、一つ以上のエッジ特徴を測定するステップは、前記脆性材料板に曲げを加えるステップ、相対運動を生じるステップ、および脆性材料板に応力を引き起こすステップの前に行われる。その他の実施形態では、前記相対運動を生じるステップは、さらに、それぞれが一つ以上の弓形部材を有する少なくとも二つの対向する組立体の間に脆性材料板を通すことを含む。さらなる実施形態では、これらの少なくとも二つの対向する組立体のうちの第一の組立体は、これらの脆性材料板の第一の面と係合する単一の弓形部材を有し、少なくとも二つの対向する組立体のうちの第二の組立体は、その第一の面とは反対側の脆性材料板の第二の面と係合する二つの弓形部材を有する。一部の実施形態では、相対運動を生じるステップは、さらに、脆性材料板のエッジから約２ｍｍ以下の距離で脆性材料板を一つ以上の弓形部材と係合させることを含む。例示的な弓形部材は、約９ｍｍの直径を有することができ、かつ／またはコンプライアンス性材料を含むことができる。一部の実施形態では、前記測定するステップは、さらに、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含む。例示的なエッジ特徴は、脆性材料板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、および頂点であってよいが、これらに限定されない。その他の実施形態では、前記相対運動は、脆性材料板の長さにわたって、この相対運動に直交するエッジから最大５ｍｍまたはそれ以下まで生じる。例示的な脆性材料は、ガラスまたはガラスセラミックを含むがそれらに限定されない。この脆性材料板は、約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ長さおよび約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ幅および／または０．１ｍｍ未満または約０．１ｍｍから約３ｍｍに及ぶ厚みを有することができる。一部の実施形態では、前記脆性材料板に応力を引き起こすステップは、さらに、脆性材料板の破壊を監視し、この監視に応じて前記加えられた曲げを制御することを含む。例示的な相対運動は、約５０ｍｍ／秒から約５００ｍｍ／秒に及ぶことが可能である。
【0036】
その他の実施形態では、脆性材料板を保証試験する方法が提供される。この方法は、脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、この脆性材料板に曲げを加えるステップと、この曲げが脆性材料板を横断するように脆性材料板と曲げの間の相対運動を生じるステップと、この相対運動および加えられた曲げに応じて脆性材料板に応力を引き起こすステップであって、この引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、この所定の強度値未満またはそれを上回るエッジ強度に対応するエッジ特徴を検出するために前記測定された一つ以上のエッジ特徴をこの強度値と相関させるステップとを含むことができる。一部の実施形態では、前記測定するステップは、さらに、脆性材料板の一つ以上の表面特徴またはエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含む。その他の実施形態では、前記一つ以上の表面特徴またはエッジ特徴は、脆性材料板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、および頂点から構成される群から選択される。例示的な脆性材料は、ガラスまたはガラスセラミックを含むがそれらに限定されない。
【0037】
ある非制限的な実験において、五枚の板のサイクルが選択され、１１０ＭＰａから１５０ＭＰａまでの１０ＭＰａ単位で（例えば、１１０ＭＰａ、１２０ＭＰａ、１３０ＭＰａ、１４０ＭＰａおよび１５０ＭＰａ）測定された。次に、各選択された板の四つのエッジの各々に沿ってエッジ強度測定が行われた。なお、これらの応力値および増分は例示に過ぎず、本明細書に添付の特許請求の範囲を限定すべきではなく、この実験では、過去のデータに基づいて選択され、きずの母集団の低強度部分を探査することを目標とした。単一の測定サイクルの終わりに、図１０に描写するように、測定された各板に対応する個別のデータのクラスタを示すワイブル強度分布を導き出した。図１０を参照すると、測定された五枚の板の各々に対応する五つの個別のデータのクラスタが観察された単一のサイクルから、代表的なワイブル分布の描写、すなわち、Ｆ（σ）＝ｅｘｐ［−（σ／σ０）ｍ］が提供され、ｍは形状（傾き）を表し、σ０は尺度、すなわち、特性強度を表す。これらの五つの板のみを使用した生産ロットのエッジ強度の定量化は、従来の手段を用いて必要とされた二十四時間またはそれ以上の時間とは対照的に、大幅に短い時間（例えば、５０分未満）で本主題の実施形態を用いて一人の作業者によって達成された。測定されて試験されたエッジ強度に応じて、各ガラス板および／または各ロットには等級品質を提供することができる。多種多様なガラス板およびパネルまたは積層構造に対して、エッジ強度測定値を収集するために、さらなる実験が行われた。例示的なＥＳＭＳの実施形態は、１００ＭＰａから最大２００ＭＰａまで、およびその間のあらゆる部分範囲に及ぶエッジ強度を測定するために使用できる。強化ガラス（例えば、化学強化（イオン交換）ガラス、酸エッチングガラスなど）に関しては、２００ＭＰａを超えるエッジ強度測定（例えば、２００ＭＰａから３５０ＭＰａまで、２００ＭＰａから３００ＭＰａまで、およびそれらの間のあらゆる部分範囲）を行うことができることも分かった。
【0038】
経時的なＥＳＭＳ測定サイクル性能を評価するために、異なる製造現場において、コーニング社のＥａｇｌｅ ＸＧ（登録商標）ガラスの生産ガラスを用いた切片に対して現場実験も行われた。このガラスの厚みは約０．５ｍｍで、二つの現場でＥＳＭＳを用いて１６５枚の板が測定され、Ｖ４ＰＴＢを用いて３５枚の板が測定された。これらの実験からの一つの結果は、主な等級測定基準（ワイブルプロット上のＢ１０値）が、ＥＳＭＳの実施形態によって測定されたときの一つの生産ロットの間でどのように変化し得るかを評価し、この値が、同一のガラスに対する先行技術の測定方法（Ｖ４ＰＴＢ）の測定に対してどのような軌跡を描いたか（Ｂ１０（ＥＳＭＳ）／Ｂ１０（Ｖ４ＰＴＢ）比）を評価することであった。当業界で了解されているように、ＢＸすなわち軸受寿命という用語は、母集団のうちのＸ％の物品が壊れるであろう時間を指す。したがって、Ｂ１０は、母集団のうちの１０％の物品が壊れるであろう時間を指す。図１１は、一部の実施形態に関するＢ１０比のグラフによる説明であり、図１２は、一部の例示的な実施形態に関する板の枚数の関数としてのＢ１０比の値のグラフによる説明図である。図１１および１２を参照すると、これらの現場実験の全過程にわたるＢ１０比の値が、ＥＳＭＳとＶ４ＰＴＢの両方法からのＢ１０に関する移動平均値を用いてＢ１０比を計算することによって各ＥＳＭＳサイクルの終わりに生成されたプロット上の各データ点で示されている。Ｖ４ＰＴＢデータは、２５枚の板からなる単位（五つのＥＳＭＳ測定サイクル）の間に生産順に位置する６枚の板の組から間欠的に生成された。概して言えば、このアプローチは、一つのシステムによって生産されるガラスの連続的な流れに対して上記二つの技術からの測定をシミュレーションする意図があった。図１２におけるデータは、初期のデータ変動（実際にはデータセットの増加および新しいローラの焼けによる）と、それに続く最終的な安定化を示しており、この方法が、その現在の技術に対する関係とともに、再現可能かつ予測可能であることを示唆している。図１３は、試行実験に関する包括的なワイブル分布を示すグラフによる描写であり、下の表２は、上記測定技術に関する統計的パラメータを提供している。
【0039】
【表2】
【0040】
図１３および表２を参照すると、ＥＳＭＳおよびＶ４ＰＴＢに関する全測定サイクルにわたって収集されたデータを用いたワイブル分布が示されている。両側９０％信頼限界を用いると、ＥＳＭＳデータは、従来の測定技術（Ｖ４ＰＴＢ）よりも、脆いきず（顧客にとっての重大な懸案事項）の調査においてより効果的であるだけでなく、各分布測定基準（Ｂ１０、形状および尺度）内の変動がより少ないことが観察できる。
【0041】
応力がエッジから離れるにつれてそれぞれの箇所において破壊強度よりも大幅に小さくなるようにエッジのみを応力下に置くことによるガラスエッジの破壊強度の連続的な測定のための方法を対象とした例示的な実施形態が説明された。さらに、例示的な実施形態を用いると、エッジの両面が、測定時に実質的に同一の引張応力を受けることができる。この連続的応力を提供する一つの方法を詳細に説明したが（例えば、互いに対向してずらされたローラ）、同じ目的で音響エネルギーおよび／または赤外線エネルギー（可干渉性と非干渉性の両方）を用いてガラス板のエッジに応力を引き起こすこともできることが想像されるため、本明細書に添付の請求項はその一つの方法に制限されるべきではない。例えば、焦点式超音波を用いて、ガラスエッジに応力を引き起こし、そこから行われる例示的なＥＳＭＳ測定を引き起こすことができる。さらに、レーザまたはその他の手段を用いるＩＲ照射（各ガラス材料が有意な吸光度を有し得るスペクトルで）を用いて、ガラスエッジに応力を引き起こし、そこから行われる例示的なＥＳＭＳ測定を引き起こすこともできる。さらに、例示的な実施形態は、持続的な高速性をもたらし、その結果、従来の方法に対して、処理速度が少なくとも３０倍になり、試験されるエッジの量が少なくとも３倍になり、加工されて試験されるガラス基板が桁違いに多くなる。したがって、この統計的サンプリングの増加は、顧客への漏れが少なくなることを保証することができ、オンライン構成に適している。
【0042】
本明細書で説明した実施形態および機能的作業は、デジタル電子回路にて、または、本明細書に開示した構造およびそれらの構造的均等物を含むコンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアにて、またはそれらの一つ以上の組み合わせで実施することができる。本明細書に記載の実施形態は、一つ以上のコンピュータプログラム製品、すなわち、データ処理装置によって実行されるための、またはその動作を制御するための有形のプログラムキャリア上で符号化されたコンピュータプログラムの命令の一つ以上のモジュールとして実施することができる。有形のプログラムキャリアは、コンピュータ可読媒体であってよい。コンピュータ可読媒体は、機械可読記憶デバイス、機械可読記憶基板、メモリデバイス、またはそれらのうちの一つ以上の組み合わせであってよい。
【0043】
「プロセッサ」または「制御装置」という用語は、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、またはマルチプロセッサ、またはコンピュータを一実施形態として含む、データを処理するためのあらゆる装置、デバイス、および機械を含むことができる。プロセッサは、ハードウェアに加えて、問題のコンピュータプログラムの実行環境を作り出すコード、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、またはそれらのうちの一つ以上の組み合わせを構成するコードを含むことができる。
【0044】
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとしても知られる）は、コンパイラ型またはインタプリタ型言語、または宣言型または手続型言語を含む任意の形式のプログラミング言語で書かれることができ、スタンドアロンプログラムとして、またはコンピュータ環境での使用に適したモジュール、コンポーネント、サブルーチン、またはその他のユニットとしての形を含む任意の形でデプロイすることができる。コンピュータプログラムは、ファイルシステムの中のファイルに必ずしも対応していない。プログラムは、その他のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部（例えば、マークアップ言語ドキュメントに記憶された一つ以上のスクリプト）に、問題のプログラム専用の単一のファイルに、または複数の連動ファイル（例えば、一つ以上のモジュール、サブプログラム、またはコードの部分を記憶するファイル）に記憶することができる。コンピュータプログラムは、一つのコンピュータ上で、または一つの場所にあるか複数の場所に分散され、通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピュータ上で実行されるようにデプロイすることができる。
【0045】
本明細書に記載のプロセスは、入力データを処理して出力を生じることによって機能を果たす一つ以上のコンピュータプログラムを実行する一つ以上のプログラマブルプロセッサによって実行することができる。このプロセスおよび論理流れは、専用の論理回路、いくつか例を挙げれば、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって実行されることもでき、装置がその専用の論理回路として実施されることもできる。
【0046】
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、一実施形態として、汎用マイクロプロセッサと専用マイクロプロセッサの両方、および任意の種類のデジタルコンピュータの任意の一つ以上のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、リードオンリーメモリもしくはランダムアクセスメモリ、またはその両方から命令およびデータを受信するであろう。コンピュータの本質的要素は、命令を実行するためのプロセッサと、命令およびデータを記憶するための一つ以上のデータメモリデバイスである。一般に、コンピュータは、データを保存するための一つ以上の大容量記憶デバイス、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、または光ディスクも含むか、その大容量記憶デバイスに対してデータの受信もしくはデータの送信、またはその両方を行うために動作可能に連結されるであろう。しかし、コンピュータは、かかるデバイスを有している必要はない。さらに、コンピュータは、別のデバイス、いくつか例を挙げれば、例えば、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）に埋め込まれることができる。
【0047】
コンピュータプログラムの命令およびデータを記憶するのに適したコンピュータ可読媒体は、一実施形態として、半導体メモリデバイス、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスを含む不揮発性のメモリ、媒体およびメモリデバイスと、磁気ディスク、例えば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスクと、光磁気ディスクと、ＣＤ‐ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ‐ＲＯＭディスクとを含むあらゆる形態のデータメモリを含む。プロセッサおよびメモリは、専用の論理回路によって補助されることができ、またはそれに組み込まれることができる。
【0048】
ユーザとの相互作用に備えて、本明細書に含まれる図面に示すように、本明細書に記載の実施形態は、ユーザに対して情報を表示するためのディスプレイデバイス、例えば、ＣＲＴ（陰極線管）またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタなどと、ユーザがコンピュータに入力を行うことができるキーボードおよびポインティングデバイス、例えば、マウスもしくはトラックボール、またはタッチスクリーンとを有するコンピュータ上で実施することができる。その他の種類のデバイスを用いて、同様にユーザとの相互作用に備えることもでき、実施形態に関して、ユーザからの入力は、音響入力、音声入力、または接触入力を含む任意の形態で受信することができる。
【0049】
本明細書に記載の実施形態は、例えばデータサーバとしてのバックエンドコンポーネントを含む、またはミドルウェアコンポーネント、例えば、アプリケーションサーバを含む、またはフロントエンドコンポーネント、例えば、ユーザが本明細書に記載の主題の実施に対して相互作用することを可能にするグラフィカルユーザインターフェースまたはウェブブラウザを有するクライアントコンピュータを含む、または一つ以上のこのようなバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、またはフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含むコンピューティングシステムにおいて実施することができる。このシステムのコンポーネントは、デジタルデータ通信の任意の形態または媒体、例えば、通信ネットワークによって相互接続することができる。通信ネットワークの実施形態は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）および広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）、例えば、インターネットを含む。
【0050】
コンピューティングシステムは、クライアントおよびサーバを含むことができる。クライアントおよびサーバは、一般に互いに遠隔であり、典型的には通信ネットワークを介して相互作用する。クライアントとサーバの関係は、コンピュータプログラムが、各コンピュータ上で動作し、互いにクライアント‐サーバ関係を有することにより生じる。
【0051】
様々な開示された実施形態は、その特定の実施形態に関連して説明される特定の特徴、要素またはステップを伴う場合があることが分かるであろう。また、特定の特徴、要素またはステップは、特定の一実施形態に関連して説明されていても、様々な図示されない組み合わせまたは変形で、別の実施形態と入れ換えられ、または組み合わされてよいことも分かるであろう。
【0052】
また、本明細書で用いられているように、名詞、「少なくとも一つ」の対象を指し、一つだけであることを明示的に示さない限り、「一つだけ」の対象に制限されるべきではないと理解すべきである。したがって、例えば、「コンポーネント」に言及する場合は、一つだけのコンポーネントであることを文脈が明らかに指示していない限り、そのようなコンポーネントを二つ以上有する例を含む。
【0053】
本明細書では、範囲が、“ａｂｏｕｔ（「約」）”が付されたある特定の値からおよび／または「約」が付された別の特定の値までの範囲として表現される場合がある。かかる範囲が表現されているとき、例は、そのある特定の値からおよび／またはその別の特定の値までを含む。同様に、値が「約」という先行詞を使用して近似値として表現されているとき、その特定の値は別の値を呈することが分かるであろう。さらに、これらの各範囲の端点は、他方の端点との関連においても、他方の端点とは無関係でも、有意であることが分かるであろう。
【0054】
本明細書で用いられた“ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ（「実質的な」）”、“ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（「実質的に」）”という用語およびそれらの変化形は、ある説明された特徴がある値または説明と等しいまたは略等しいことを強調することを意図している。さらに、“ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｓｉｍｉｌａｒ（「実質的に類似の」）”は、二つの値が等しいまたは略等しいことを述べることを意図している。一部の実施形態では、「実質的に類似の」は、互いに約１０％の範囲内、例えば、互いに約５％の範囲内、または互いに約２％の範囲内の値を指す場合がある。
【0055】
特に明記しない限り、本明細書で説明された方法は、そのステップが特定の順序で行われる必要があると解釈されることを決して意図していない。したがって、ある方法クレームが、そのステップが従うべき順序を実際に記載していない場合、または、そのステップが特定の順序に限定されるべきであることが請求項または明細書に特に記載されていない場合は、特定の順序を示唆する意図は全くない。
【0056】
特定の実施形態の様々な特徴、要素またはステップが“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（「含む」）”という移行語を用いて開示される場合があるが、“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ（「から構成される」）”または“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（「から基本的に構成される」）”という移行語を用いて説明される場合がある実施形態を含む別の実施形態が示唆されていると理解すべきである。したがって、例えば、ＡとＢとＣとを含む装置に対して示唆される別の実施形態は、装置がＡとＢとＣとから構成される実施形態と、装置がＡとＢとＣとから基本的に構成される実施形態とを含む。
【0057】
当業者には、本開示に対しては、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることは明らかであろう。本開示の精神および本質を組み込んだ開示された実施形態の修正、組み合わせ、部分的な組み合わせおよび変更は、当業者が想到し得るため、本開示は、添付の請求項およびその均等物の範囲内の全てを含むと解釈されるべきである。
【0058】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0059】
実施形態１脆性材料板を試験する方法であって、
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、
該脆性材料板に曲げを加えるステップと、
該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間の相対運動を生じるステップと、
該相対運動および加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすステップであって、該引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、
前記測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるステップと
を含む方法。
【0060】
実施形態２前記一つ以上のエッジ特徴を測定するステップは、前記板に曲げを加えるステップ、前記相対運動を生じるステップ、および前記板に応力を引き起こすステップの前に生じる、実施形態１に記載の方法。
【0061】
実施形態３前記相対運動を生じるステップは、さらに、それぞれが一つ以上の弓形部材を有する少なくとも二つの対向する組立体の間に前記脆性材料板を通すことを含む、実施形態１に記載の方法。
【0062】
実施形態４前記少なくとも二つの対向する組立体のうちの第一の組立体は、前記板の第一の面に係合する単一の弓形部材を有し、前記少なくとも二つの対向する組立体のうちの第二の組立体は、該第一の面とは反対の該板の第二の面に係合する二つの弓形部材を有する、実施形態３に記載の方法。
【0063】
実施形態５前記相対運動を生じるステップは、さらに、前記板のエッジから約２ｍｍ以下の距離で該板を前記一つ以上の弓形部材と係合させることを含む、実施形態３に記載の方法。
【0064】
実施形態６前記弓形部材は約９ｍｍの直径を有する、実施形態３に記載の方法。
【0065】
実施形態７前記弓形部材はコンプライアンス性材料を含む、実施形態３に記載の方法。
【0066】
実施形態８前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含む、実施形態１に記載の方法。
【0067】
実施形態９前記一つ以上のエッジ特徴は、前記板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、および頂点から構成される群から選択される、実施形態８に記載の方法。
【0068】
実施形態１０前記相対運動は、前記板の長さにわたって、該相対運動に直交するエッジから最大５ｍｍまたはそれ以下まで生じる、実施形態１に記載の方法。
【0069】
実施形態１１前記脆性材料はガラスまたはガラスセラミックを含む、実施形態１に記載の方法。
【0070】
実施形態１２前記板は、約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ長さおよび約６００ｍｍから４０００ｍｍに及ぶ幅を有する、実施形態１に記載の方法。
【0071】
実施形態１３前記板は０．１ｍｍ未満の厚みを有する、実施形態１に記載の方法。
【0072】
実施形態１４前記板は、約０．１ｍｍから約３ｍｍに及ぶ厚みを有する、実施形態１に記載の方法。
【0073】
実施形態１５前記板に応力を引き起こすステップは、さらに、該板の破壊を監視し、該監視に応じて前記加えられた曲げを制御することを含む、実施形態１に記載の方法。
【0074】
実施形態１６前記相対運動は、約５０ｍｍ／秒から約５００ｍｍ／秒に及ぶ、実施形態１に記載の方法。
【0075】
実施形態１７前記脆性材料板は、さらに、複数のガラス基板またはガラス板を有する積層構造またはパネルを含む、実施形態１に記載の方法。
【0076】
実施形態１８脆性材料板を保証試験する方法であって、
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するステップと、
該脆性材料板に曲げを加え、該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間の相対運動を生じるステップと、
該相対運動および加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすステップであって、該引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、
該所定の強度値未満または該所定の強度値より大きなエッジ強度に対応するエッジ特徴を検出するために前記測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるステップと
を含む方法。
【0077】
実施形態１９前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上の表面特徴またはエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供することを含む、実施形態１８に記載の方法。
【0078】
実施形態２０前記一つ以上の表面特徴またはエッジ特徴は、前記板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、および頂点から構成される群から選択される、実施形態１９に記載の方法。
【0079】
実施形態２１前記脆性材料はガラスまたはガラスセラミックを含む、実施形態１８に記載の方法。
【0080】
実施形態２２前記脆性材料板は、さらに、複数のガラス基板またはガラス板を有する積層構造またはパネルを含む、実施形態１８に記載の方法。
【0081】
実施形態２３脆性材料板を試験するための装置であって、
脆性材料板の一つ以上のエッジ特徴を測定するための検出機構と、
該脆性材料板に曲げを加え、該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間に相対運動を生じ、該相対運動と加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすための複数の組立体であって、該引き起こされた応力は、所定の強度値に対応する複数の組立体と、
該測定された一つ以上のエッジ特徴を該強度値と相関させるための電気回路網と
を含む装置。
【0082】
実施形態２４前記複数の組立体のうちの第一の組立体は、前記板の第一の面に係合する単一の弓形部材を有し、前記複数の組立体のうちの第二の組立体は、該第一の面とは反対の該板の第二の面に係合する二つの弓形部材を有する、実施形態２３に記載の装置。
【0083】
実施形態２５前記弓形部材は、約９ｍｍの直径を有し、コンプライアンス性材料を含む、実施形態２４に記載の装置。
【0084】
実施形態２６前記検出機構は、前記板の一つ以上のエッジ特徴に関するデータを光学的に検出し、各特徴に関する強度分布を提供するためのカメラを含む、実施形態２３に記載の装置。
【0085】
実施形態２７前記脆性材料板は、さらに、複数のガラス基板またはガラス板を有する積層構造またはパネルを含む、実施形態２３に記載の装置。
【0086】
実施形態２８脆性材料板を試験する方法であって、
脆性材料板の一つ以上の特徴を測定するステップと、
該脆性材料板に曲げを加えるステップと、
該曲げが該板を横断するように該板と該曲げの間の相対運動を生じるステップと、
該相対運動および加えられた曲げに応じて該板に応力を引き起こすステップであって、該引き起こされた応力が所定の強度値に対応するステップと、
前記測定された一つ以上の特徴を該強度値と相関させるステップと
を含む方法。
【0087】
実施形態２９前記一つ以上の特徴を測定するステップは、前記板に曲げを加えるステップ、前記相対運動を生じるステップ、および前記板に応力を引き起こすステップの前に生じる、実施形態２８に記載の方法。
【0088】
実施形態３０前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上のエッジ特徴または一つ以上の表面特徴に関するデータを光学的に検出し、各エッジ特徴に関する強度分布を提供することまたは各表面特徴に関する寸法測定基準を提供することを含む、実施形態２８に記載の方法。
【0089】
実施形態３１前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上のエッジ特徴および一つ以上の表面特徴に関するデータを光学的に検出し、各エッジ特徴に関する強度分布を提供することおよび各表面特徴に関する寸法測定基準を提供することを含む、実施形態２８に記載の方法。
【0090】
実施形態３２前記一つ以上の特徴は、前記板のエッジのＡベベル、Ｂベベル、頂点、表面近接領域における表面欠陥、および界面領域における表面欠陥から構成される群から選択される、実施形態２８に記載の方法。
【0091】
実施形態３３前記脆性材料板は、さらに、複数のガラス基板またはガラス板を有する積層構造またはパネルを含む実施形態２８に記載の方法。
【0092】
実施形態３４前記測定するステップは、さらに、前記板の一つ以上の表面特徴に関するデータを光学的に検出し、各表面特徴に関する寸法測定基準を提供することを含む、実施形態１に記載の方法。
【0093】
実施形態３５前記一つ以上の表面特徴は、前記板の表面近接領域における表面欠陥および界面領域における表面欠陥から構成される群から選択される、実施形態３４に記載の方法。
【符号の説明】
【0094】
１００ ガラス製造システム１０４ ガラスリボン
１１０ 溶融槽
１１２ 矢印
１１４ 溶融ガラス
１１５ 溶融‐清澄管
１２０ 清澄槽
１２５ 清澄‐攪拌室接続管
１２７ 液位プローブ立て管
１３０ 混合槽（攪拌室）
１３５ 攪拌室‐ボウル接続管
１４０ 受け渡し槽（ボウル）
１４５ 降下管
１５０ ＦＤＭ
１５５ 入口
１６０ 成形体
１６５ プルロール組立体
２００ エッジ強度測定システム（ＥＳＭＳ）
２０１ カレットシュートおよび廃棄物容器
２０２ テーブル
２０３ 高応力集中領域
２０４ ガラス板
２０５ エッジ
２０６ｂ、２０６ｃ 駆動機構
２０７、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ ローラ組立体
２０８ 任意の適当なフレーム、継手、Ｌ字継手またはその他の構造
２１０ エッジ強度モジュール組立体
２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ 駆動機構または空気圧機構
２１５ 弓形部材
２２０ 光センサのモジュールまたは群
２２１、２２２ａ、２２２ｂ、２２３ カメラ
２２４ 光学的な変位センサ
７００ 方法
７０２、７０４、７０６、７０８、７１０、９０２、９０４、９０６、９０８、９１０ ステップ
８０２ Ａベベル
８０４ Ｂベベル
８０５ ガラスエッジ
８０６ 頂点
９００ ＥＳＭＳ測定サイクル