特許 6884711 リボンの分離及び安定化を図ったフレキシブルガラスリボンの連続処理

(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】6884711

(24)【登録日】2021年5月14日

(45)【発行日】2021年6月9日

(54)【発明の名称】リボンの分離及び安定化を図ったフレキシブルガラスリボンの連続処理

(51)【国際特許分類】

   C03B 33/037 20060101AFI20210531BHJP

   C03B 33/09 20060101ALI20210531BHJP

   B65H 20/02 20060101ALI20210531BHJP

【ＦＩ】

   C03B33/037

   C03B33/09

   B65H20/02 Z

【請求項の数】15

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-560191(P2017-560191)

(86)(22)【出願日】2016年5月17日

(65)【公表番号】特表2018-522805(P2018-522805A)

(43)【公表日】2018年8月16日

(86)【国際出願番号】US2016032852

(87)【国際公開番号】WO2016187190

(87)【国際公開日】20161124

【審査請求日】2019年5月10日

(31)【優先権主張番号】62/163,078

(32)【優先日】2015年5月18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】油田 知宏

(72)【発明者】

【氏名】クドヴァ，ガウタム ナレンドラ

(72)【発明者】

【氏名】メルツ，ゲイリー エドワード

(72)【発明者】

【氏名】モース，キャスリーン エリザベス

(72)【発明者】

【氏名】トローサ，マシュー ダニエル

【審査官】 若土 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０４４７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１３０６４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０２６５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０５０４６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ２３／００−３５／２６

４０／００−４０／０４

Ｂ６５Ｈ ２０／００−２０／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス処理装置を用いて、０．３５ｍｍ以下の厚さを有するフレキシブルガラスリボンを連続的に処理する方法であって、
前記ガラス処理装置を通して、前記フレキシブルガラスリボンを連続的に送り込むステップであって、前記ガラス処理装置が、前記フレキシブルガラスリボンが移動するときに、前記フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部及び第２のエッジ部の少なくとも一方を分離するように構成された、エッジトリミング装置を備えた切断区域を含む、ステップと、
全体制御装置を用いて、前記切断区域を通して、前記フレキシブルガラスリボンの送り速度を制御するステップと、
第１のローラーセット、及び該第１のローラーセットの下流に位置する、第２のローラーセットを有する、多軸ステアリング装置を用いて、前記切断区域を通して、前記フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するステップと、
を備え、
前記第１のローラーセットが、前記フレキシブルガラスリボンの前記第１のエッジ部に位置する第１のローラー対、及び前記フレキシブルガラスリボンの前記第１のエッジ部に対向する前記第２のエッジ部に位置する第２のローラー対を有し、
前記フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するステップが、前記第１のローラーセットの前記第１のローラー対と、前記第１のローラーセットの前記第２のローラー対との間の速度差を制御することを含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記第２のローラーセットが、前記フレキシブルガラスリボンの前記第１のエッジ部に位置する、第１のローラー対、及び前記フレキシブルガラスリボンの前記第２のエッジ部に位置する、第２のローラー対を有することを特徴とする、請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記フレキシブルガラスリボンの前記横方向の位置を制御するステップが、前記第２のローラーセットの前記第１のローラー対と、前記第２のローラーセットの前記第２のローラー対との間の速度差を制御することを含むことを特徴とする、請求項２記載の方法。

【請求項4】

前記フレキシブルガラスリボンの前記横方向の位置を制御するステップが、前記第１のローラーセット及び前記第２のローラーセットの一方又は両方の、前記第１のローラー対及び前記第２のローラー対の一方又は両方の回転軸の位置を、前記フレキシブルガラスリボンの中心線に対して外向き又は内向きに配向されるように、対応する前記ローラー対を設定するステップを含むことを特徴とする、請求項２又は３記載の方法。

【請求項5】

前記フレキシブルガラスリボンの前記横方向の位置を制御するステップは、前記フレキシブルガラスリボンが前記切断区域を通ると、前記フレキシブルガラスリボンの張力及び高さを制御することを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。

【請求項6】

前記ガラス処理装置が、第１の処理区域及び第２の処理区域を含む、少なくとも２つの更なる処理区域を含み、
前記全体制御装置を用いて、前記第１の処理区域及び前記第２の処理区域の各々を通して、前記フレキシブルガラスリボンの送り速度を制御するステップと、
前記多軸ステアリング装置を用いて、前記第２の処理区域を通して、前記フレキシブルガラスリボンの前記横方向の位置を制御するステップと、
を更に備えたことを特徴とする、請求項１記載の方法。

【請求項7】

前記第１の処理区域と前記切断区域との間に、第１の緩衝区域を設けるステップを更に備え、該第１の緩衝区域内で、前記フレキシブルガラスリボンが第１のカテナリに懸架されることを特徴とする、請求項６記載の方法。

【請求項8】

前記切断区域と前記第２の処理区域との間に、第２の緩衝区域を設けるステップを更に備え、該第２の緩衝区域内で、前記フレキシブルガラスリボンが第２のカテナリに懸架されることを特徴とする、請求項６又は７記載の方法。

【請求項9】

０．３５ｍｍ以下の厚さを有するフレキシブルガラスリボンを処理するように構成されたガラス処理装置であって、
第１の処理区域内の成形装置であって、フレキシブルガラスリボンを形成するように構成された成形装置と、
第２の処理区域の切断区域内のエッジトリミング装置であって、前記フレキシブルガラスリボンが移動するときに、前記フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部及び第２のエッジ部少なくとも一方を分離するように構成された切断装置を有する、エッジトリミング装置と、
前記切断装置の上流に位置する第１のローラーセット、及び前記切断装置の下流に位置する第２のローラーセットを有し、前記第１のローラーセットが、前記フレキシブルガラスリボンの前記第１のエッジ部に位置するよう構成された第１のローラー対、及び前記フレキシブルガラスリボンの前記第１のエッジ部に対向する前記第２のエッジ部に位置するよう構成された第２のローラー対を有する、前記切断区域内の多軸ステアリング装置と、
前記第１のローラーセットの前記第１のローラー対と、前記第１のローラーセットの前記第２のローラー対との間の速度差を制御することにより、前記第２の処理区域を通して、前記フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するよう構成された全体制御装置と、
を備えたことを特徴とする装置。

【請求項10】

前記第２のローラーセットが、前記フレキシブルガラスリボンの前記第１のエッジ部に位置するよう構成された第１のローラー対、及び前記フレキシブルガラスリボンの前記第２のエッジ部に位置するよう構成された第２のローラー対を有し、
前記全体制御装置が、前記第１のローラーセットの前記第１のローラー対と、第２のローラーセットの前記第２のローラー対との間の速度差を制御するよう構成されることを特徴とする、請求項９記載のガラス処理装置。

【請求項11】

前記全体制御装置が、前記第１のローラーセット及び前記第２のローラーセットの一方又は両方の、前記第１のローラー対及び前記第２のローラー対の一方又は両方の回転軸の位置を変更することにより、前記フレキシブルガラスリボンの中心線に対して外向き又は内向きに配向されるように、対応する前記ローラー対を設定することを特徴とする、請求項９又は１０記載のガラス処理装置。

【請求項12】

前記第１のローラーセット及び前記第２のローラーセットの、前記第１のローラー対又は前記第２のローラー対が、エラストマーのロールカバーを有することを特徴とする、請求項９記載のガラス処理装置。

【請求項13】

前記第２の処理区域が、前記切断区域を通して、約１００インチ（約２５４ｃｍ）〜約４００インチ（約１０１６ｃｍ）の曲率半径を有する、前記フレキシブルガラスリボンの搬送路を有することを特徴とする、請求項９〜１２いずれか１項記載のガラス処理装置。

【請求項14】

前記搬送路が、前記切断区域の上流に存在する上流部を含み、
前記上流部が、前記切断区域を通る前記搬送路の前記曲率半径とは異なる曲率半径を有することを特徴とする、請求項１３記載のガラス処理装置。

【請求項15】

前記切断装置が、レーザーを含むことを特徴とする、請求項９〜１４いずれか１項記載のガラス処理装置。

【発明の詳細な説明】

【関連技術の相互参照】

【0001】

本出願は、２０１５年５月１８日に出願した、米国仮特許出願第６２／１６３０７８号の米国特許法第１１９条に基づく優先権を主張するものであって、その内容に依拠し、参照により全内容が本明細書に援用されるものである。

【技術分野】

【0002】

本発明は、フレキシブルガラスリボンを連続処理するための装置及び方法に関し、特には、リボンの分離及び安定化を図った、フレキシブルガラスリボンを連続処理するための方法に関するものである。

【背景技術】

【0003】

ＬＣＤ用シートガラス等の様々なガラス製品の形成には、一般に、ガラス処理装置が用いられる。フレキシブル電子機器の用途におけるガラス基板は、より薄く軽量になってきている。特定のディスプレイ用途、特にラップトップコンピュータ、携帯端末等の携帯電子機器には、厚さが０．５ｍｍ未満、例えば、０．３５ｍｍ未満、例えば、０．１ｍｍ未満、又はそれより薄いガラス基板が望ましい場合がある。

【0004】

フレキシブルガラスリボンを連続的に形成することができるが、フレキシブルガラスリボンは、冷却、凝固された後、個々のガラスシートに分離される場合が多い。ガラスが引き続き薄くなるにつれ、フレキシブルガラスリボンが更にフレキシブルになり、特に０．３５ｍｍ以下の超薄型のガラスの場合に問題が生じる可能性がある。更に、ガラスは、ガラスリボンの搬送及び安定化をうまく達成するための課題となる、幾つかの独特の特徴を有している。第１に、ガラスは表面欠陥に影響を受け易い。このような表面欠陥は、亀裂を生じさせ、フレキシブルガラスリボンの破損につながる応力点を生じさせ得る。従って、一般的に、プラスチック、紙、又は金属ウェブについて行われているウェブ表面に直接接触するローラー搬送は、接触によってかかる表面欠陥が生じる可能性があるため、受け入れられない場合が多い。ガラスウェブでは、非接触空気搬送が、ローラー搬送に取って代わっている。この空気搬送は、ウェブに横方向の制約がないため、不安定になり得る。第２に、ガラスリボンがガラス製造装置を通して移動するとき、ガラスリボンの横方向の位置調整を維持することは、ガラス製造装置の構成要素の位置調整不良によって複雑になる可能性がある。更に、製造環境又は処理及びハンドリング装置に存在し得る不安定性、摂動、振動、及び過渡効果によって、ガラスリボンの横方向の位置調整不良が、間欠的又は広範囲に生じる可能性がある。第３に、成形工程によって、ガラスリボンに差動クロスウェブキャンバー（一方向の連続的な湾曲）が生じる可能性がある。このキャンバー、厚さ変動、及び生じ得る残留応力によって、ガラスリボンが直線状に搬送されるのではなく、その「長い」側に向かって横方向にシフトする可能性がある。これらの可能性のすべてによって、ガラスリボンが、工程の様々な部分において、意図しない方法で徘徊及び捻転し、ウェブの処理を困難にしている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本概念は、フレキシブルガラスリボンの連続処理に関わっている。フレキシブルガラスリボンの連続処理は、成形、切断、巻き取り等、幾つかの処理ステップの連結を含み得る。これ等の１つ以上の処理ステップを含むことができる、ガラス処理装置を通して、フレキシブルガラスリボンを搬送するとき、フレキシブルガラスリボンを分離及び安定化を図ることが重要である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の態様によれば、ガラス処理装置を用いて、０．３５ｍｍ以下の厚さを有するフレキシブルガラスリボンを連続処理する方法が提供される。本方法は、第１の処理区域、第２の処理区域、及び第３の処理区域を含む、少なくとも３つの処理区域を有するガラス処理装置を用意するステップを備えている。フレキシブルガラスリボンが、第１の処理区域から、第２の処理区域を通過して、第３の処理区域に連続的に送られる。全体制御装置を用いて、第１の処理区域、第２の処理区域、及び第３の処理区域の各々を通して、フレキシブルガラスリボンの送り速度が制御される。第１のローラーセット、及び第１のローラーセットの下流に位置する、第２のローラーセットを有する、多軸ステアリング装置を用いて、第２の処理区域を通して、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置が制御される。

【0007】

第２の態様によれば、第１のローラーセットが、フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に位置する、第１のローラー対、及びフレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に対向する第２のエッジ部に位置する、第２のローラー対を有する、第１の態様の方法が提供される。

【0008】

第３の態様によれば、第２のローラーセットが、フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に位置する、第１のローラー対、及びフレキシブルガラスリボンの第２のエッジ部に位置する、第２のローラー対を有する、第２の態様の方法が提供される。

【0009】

第４の態様によれば、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するステップが、第１のローラーセット及び第２のローラーセットの一方又は両方の、第１のローラー対と第２のローラー対との間に速度差を設けるステップを含む、第３の態様の方法が提供される。

【0010】

第５の態様によれば、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するステップが、第１のローラーセット、及び第２のローラーセットの一方又は両方の第１のローラー対、及び第２のローラー対の一方又は両方の回転方向を、機械中心線からずれるように変えるステップを含む、第３又は第４の態様の方法が提供される。

【0011】

第６の態様によれば、第１の処理区域と第２の処理区域との間に、フレキシブルガラスリボンが、２つの離間したペイオフ位置によって画定される、第１のカテナリに配置される、第１の緩衝区域を設けるステップを更に備えた、第１〜第５の態様のいずれか１つの態様の方法が提供される。

【0012】

第７の態様によれば、第２の処理区域と第３の処理区域との間に、フレキシブルガラスリボンが、２つの離間したペイオフ位置によって画定される、第２のカテナリに配置される、第２の緩衝区域を設けるステップを更に備えた、第６の態様の方法が提供される。

【0013】

第８の態様によれば、０．３５ｍｍ以下の厚さを有する、フレキシブルガラスリボンを処理するガラス処理装置が、第１の処理区域に成形装置を備えている。成形装置は第１の処理区域において、フレキシブルガラスリボンを形成するように構成されている。エッジトリミング装置が、第２の処理区域の切断区域内に備えられている。エッジトリミング装置は、フレキシブルガラスリボンが移動するときに、切断区域内の切断装置によって、フレキシブルガラスリボンのエッジ部を分離して、フレキシブルガラスリボンの上流部に接続された、切去エッジ部の連続細片を形成するように構成されている。多軸ステアリング装置が、切断装置の上流に位置する第１のローラーセット、及び切断装置の下流に位置する第２のローラーセットを有している。全体制御装置が、多軸ステアリング装置を用いて、第２の処理区域を通して、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御する。

【0014】

第９の態様によれば、第１のローラーセットが、フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に位置する、第１のローラー対、及びフレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に対向する、第２のエッジ部に位置する、第２のローラー対を有する、第８の態様の装置が提供される。

【0015】

第１０の態様によれば、第２のローラーセットが、フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に位置する、第１のローラー対、及びフレキシブルガラスリボンの第２のエッジ部に位置する、第２のローラー対を有する、第８又は第９の態様の装置が提供される。

【0016】

第１１の態様によれば、全体制御装置が、第１のローラーセット及び第２のローラーセットの一方又は両方の、第１のローラー対と第２のローラー対との間に速度差を設けることによって、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御する、第１０の態様の装置が提供される。

【0017】

第１２の態様によれば、全体制御装置が、第１のローラーセット、及び第２のローラーセットの一方又は両方の第１のローラー対、及び第２のローラー対の一方又は両方の回転方向を、機械中心線からずれるように変えることによって、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御する、第１０又１１の態様の装置が提供される。

【0018】

第１３の態様によれば、第２の処理区域が、切断区域を通して、約１００インチ（約２５４ｃｍ）〜約４００インチ（約１０１６ｃｍ）の曲率半径を有する、フレキシブルガラスリボンの搬送路を有する、第８〜１２の態様のいずれか１つの態様の装置が提供される。

【0019】

第１４の態様によれば、曲率半径が約２５０インチ（約６３５ｃｍ）である、第１３の態様の装置が提供される。

【0020】

第１５の態様によれば、フレキシブルガラスリボンの中央部が、搬送路を有し、切去エッジ部の連続細片が、エッジトリミング装置の下流において、異なる搬送路を有する、第１３の態様の装置が提供される。

【0021】

第１６の態様によれば、搬送路が、切断区域の上流に存在する上流部であって、切断区域を通る搬送路の曲率半径とは異なる曲率半径を有する上流部を含む、第１３〜１５の態様のいずれか１つの態様の装置が提供される。

【0022】

第１７の態様によれば、切断装置が、レーザーを含む、第８〜１６の態様のいずれか１つの態様の装置が提供される。

【0023】

第１８の態様によれば、ガラス処理装置を用いて、０．３５ｍｍ以下の厚さを有するフレキシブルガラスリボンを連続処理する方法が提供される。本方法は、切断区域であって、フレキシブルガラスリボンが移動するときに、切断装置内の切断装置によって、フレキシブルガラスリボンのエッジ部を分離し、フレキシブルガラスリボンの上流部に接続された切去エッジ部の連続細片を形成するように構成された、エッジトリミング装置を備えた切断区域に、フレキシブルガラスリボンを連続的に送り込むステップを備えている。全体制御装置を用いて、切断区域を通して、フレキシブルガラスリボンの送り速度が制御される。第１のローラーセット、及び第１のローラーセットの下流に位置する、第２のローラーセットを有する多軸ステアリング装置を用いて、切断区域を通して、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置が制御される。

【0024】

第１９の態様によれば、第１のローラーセットが、フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に位置する第１のローラー対、及びフレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に対向する第２のエッジ部に位置する第２のローラー対を有する、第１８の態様の方法が提供される。

【0025】

第２０の態様によれば、第２のローラーセットが、フレキシブルガラスリボンの第１のエッジ部に位置する第１のローラー対、及びフレキシブルガラスリボンの第２のエッジ部に位置する第２のローラー対を有する、第１８又は１９の態様の方法が提供される。

【0026】

第２１の態様によれば、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するステップが、第１のローラーセット及び第２のローラーセットの一方又は両方の、第１のローラー対と第２のローラー対との間に速度差を設けるステップを含む、第２０の態様の方法が提供される。

【0027】

第２２の態様によれば、フレキシブルガラスリボンの横方向の位置を制御するステップが、第１のローラーセット、及び第２のローラーセットの一方又は両方の、第１のローラー対、及び第２のローラー対の一方又は両方の回転方向を、機械中心線からずれるように変えるステップを含む、第２０又は２１の態様の方法が提供される。

【0028】

更なる特徴及び効果は、これに続く詳細な説明に述べてあり、当業者はその記述から、一部は容易に明らかであり、記述説明及び添付図面に例示し、添付の特許請求の範囲に規定する本発明を実施することによって認識されるであろう。前述の概要説明及び以下の詳細な説明は、いずれも本発明の単なる例であって、特許請求した性質及び特徴を理解するための概要、及び枠組みの提供を意図したものであることを理解されたい。

【0029】

添付図面は、本発明の原理について更なる理解が得られることを意図して添付したもので、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものである。図面は１つ以上の実施の形態を示すもので、その説明と併せ、例として、本開示の原理及び作用の説明に役立つものである。本明細書及び図面に開示の本発明の様々な特徴は、任意かつすべての組み合わせで使用できることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】フレキシブルガラス形成方法及び装置の実施の形態の概略図。

【図2】本明細書に記載の１つ以上の実施の形態による、図１のフレキシブルガラス形成方法及び装置の概略的な詳細図。

【図3】本明細書に記載の１つ以上の実施の形態による、多軸ステアリング装置の概略平面図。

【図4】本明細書に記載の１つ以上の実施の形態による、図３の多軸ステアリング装置の概略側面図。

【図5】本明細書に記載の１つ以上の実施の形態による、エッジトリミング装置の実施の形態の側面図。

【図6】本明細書に記載の１つ以上の実施の形態による、緩衝区域を示す、ガラス処理装置の横方向半分の概略図。

【図7】本明細書に記載の１つ以上の実施の形態による、フレキシブルガラスリボンの搬送路Ｐの概略図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下の詳細な説明において、限定ではなく説明を目的として、本開示の様々な原理の完全な理解を得るために、特定の詳細を開示する例示的な実施の形態が記載してある。しかし、本開示が、本明細書に開示される特定の詳細から逸脱する他の実施形態において実施され得ることは、本開示の利益を得ている当業者には明らかであろう。更に、本開示の様々な原理の説明が不明瞭にならないように、周知の装置、方法、及び材料の説明は省略している場合があり得る。最後に、可能な限り、同様の要素には同様の参照番号を用いている。

【0032】

本明細書において、範囲は「約」１つの特定の値から、及び／又は「約」別の特定の値までと表現することができる。かかる範囲が示された場合、別の実施の形態は、１つの特定の値から、及び／又は別の特定の値まで含んでいる。同様に、値が近似値として表現されている場合、先行する「約」を使用することによって、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。更に、範囲の各々の終点は、他方の終点に関連して、及び他方の終点とは無関係に、有意であることが理解されるであろう。

【0033】

本明細書において、例えば、上方、下方、右、左、前方、後方、最上部、底部等の方向を示す用語は、描かれている図を参照した場合のみの方向であって、絶対的な方向を意味するものではない。

【0034】

特に明記しない限り、本明細書に記載の方法は、そのステップを特定の順序で実行する必要があると解釈されることを意図するものでは全くない。従って、方法クレームが、そのステップが従うべき順序を記述していない場合、又はステップが特定の順序に限定されると、クレーム若しくは明細書に具体的に記述されていない場合、如何なる点においても、順序が推測されることを意図するものでは全くない。これは、ステップの配列又は動作フローに関する論理上の問題、文法的な構成又は句読点から得られる明白な意味、本明細書に記載の実施の形態の数及び種類を含む、あらゆる可能な明示されていない根拠による解釈にも当てはまる。

【0035】

本明細書において、名詞は、文脈上明らかに別の意味に解釈されない限り、複数の指示対象を指す。従って、例えば、「構成要素」と言った場合、文脈上明らかに別の意味に解釈されない限り、かかる構成要素を２つ以上有する態様を含む。

【0036】

本明細書に記載の実施の形態は、概して、フレキシブルガラスウェブのビード付きエッジ部の連続分離を含む、フレキシブルガラスリボンの連続処理に関するものである。亀裂の伝播を連続的に制御し維持するためには、レーザーによる亀裂の速度を制御して、ウェブの速度に一致させることができるように、機械的応力の大きさ及び変動を抑制することが重要であり得る。本明細書は、ビード付きエッジ部の分離工程を、上流のフレキシブルガラスの形成工程、及び、分離工程の間、フレキシブルガラスリボンの安定化にも利用することができる、その後のフレキシブルガラスリボンの巻き取り等の下流の工程から、分離する装置及び方法を開示する。

【0037】

ガラスは、一般に、柔軟性に欠け、擦傷、クリッピング、及び損傷が生じ易い、脆弱な材料として知られているが、薄い断面を有するガラスは、実際には非常に柔軟であり得る。長くて薄いシート又はリボン状のガラスは、紙やプラスチックフィルムと同様に、ロールに巻き取ったり、ロールから巻き戻したりすることができる。

【0038】

ガラスリボンが、ガラス製造装置を通して移動するときの、ガラスリボンの横方向の位置調整を維持することは、ガラス製造装置の構成要素の位置調整不良によって、複雑になる可能性がある。更に、製造環境又は処理及びハンドリング装置に存在し得る不安定性、摂動、振動、及び過渡効果によって、ガラスリボンの横方向の位置調整不良が、間欠的又は広範囲に生じる可能性がある。位置調整の欠如によって、高硬度のガラスウェブが、交差ウェブ状に傾斜して横方向に振動する原因となり得る。極端な場合には、ガラスリボンの不安定性、摂動、振動、及び過渡効果が、破砕につながることがあり得る。

【0039】

一部のガラスリボンには、ガラスリボンから肉厚のエッジビード部を連続的に分離する処理が施される。ビード除去工程の間、肉厚のエッジビード部は、ガラスリボンから分離され、ガラスリボン製品とは別の経路に沿って搬送される。肉厚のビード部は、ガラスリボンが肉厚のエッジビード部から分離される点において、ガラスリボンに応力を与える。ガラスリボンと分離される肉厚のエッジビード部との間の相対角度が、分離点における応力に影響を与える。ビード分離工程において、ガラスリボンの横方向の振動の原因となる位置調整不良は、亀裂の先端又は分離点において、応力を変動させる可能性があり、潜在的にリボンを破損させるか、又はエッジ強度が劣ったりエッジが破損したりする等、エッジの分離特性を悪くする可能性がある。一部の実施の形態において、ビード部を分離した後の切り口において、少なくとも約２００ＭＰａ等、少なくとも１００ＭＰａのエッジ強度を維持することができる。

【0040】

記載の装置及び方法は、ウェブの安定化及びレーザー分離工程の機械的な分離を図っている。第１に、レーザー分離工程の入口及び出口に、複数組のピンチドライブを使用して、レーザー分離区域における、フレキシブルガラスリボンのウェブ張力、横方向の位置、及び縦方向の位置を管理することができる。第２に、ビード／カレットを管理するための搬送路を設け、最適化することによって、カレットの生成による振動が、レーザー分離区域に到達しないように分離することができる。例えば、エッジ分離工程の上流及び下流の両方に、自由ループを設けると共に、全体のビード搬送路長を長くすることができる（これによって、ビードの剛性が減少する効果が得られ、亀裂の先端に戻る摂動の伝達を減少させることができる）。

【0041】

図１は、ガラスリボン４６を製造するためのフュージョン方法を組み込んだ、例示的なガラス製造装置１０を示す図である。ガラス製造装置１０は、連続工程において、ガラスリボンが形成され、エッジ部に沿って分離され、次いで巻き取られる、以下に詳細に説明するガラス処理装置１００（図３及び４）の一部であってよい。ガラス製造装置１０は、溶融容器１４、清澄容器１６、混合容器１８（例えば、撹拌室）、送出容器２０（例えば、ボウル）、成形装置２２、及び牽引装置２４を備えている。ガラス製造装置１０は、まず、バッチ材料を溶融ガラスに溶融混合し、溶融ガラスを予備的な形状に分布させ、ガラスリボン４６に張力を加えて、ガラスが冷えて粘度が増加するにつれ、ガラスリボン４６が、粘弾性遷移を経て、ガラスリボン４６に安定した寸法特性を与える、機械的特性を有するように、ガラスリボン４６の寸法を制御することによって、バッチ材料から連続するガラスリボン４６を形成する。

【0042】

動作において、ガラス形成用のバッチ材料が、矢印２６で示すように、溶融容器１４に導入され、溶融されて溶融ガラス２８が形成される。溶融ガラス２８は、清澄容器１６に流入し、そこで溶融ガラスから気泡が除去される。溶融ガラス２８は、清澄容器１６から混合容器１８に流入し、そこで溶融ガラス２８は、混合工程を受けて均質化される。溶融ガラス２８は、混合容器１８から送出容器２０に流入し、送出容器は、下降管３０を介して入口３２、そして成形装置２２に溶融ガラス２８を送出する。

【0043】

図１に示す成形装置２２は、表面品質が高く、厚さ変動の少ないフレキシブルガラスリボン４６を製造する、フュージョンドロー法に用いられる。成形装置２２は、溶融ガラス２８を受け取る開口部３４を備えている。溶融ガラス２８は、トラフ３６に流入し、次いで、オーバーフローして、２つの部分リボン部３８、４０（図２参照）となって、トラフ３６の側面を流れ下り、その後、成形装置２２の根底部４２の下方で互いに融合する。まだ溶融ガラス２８である、２つの部分リボン部３８、４０が、成形装置２２の根底部４２の下方で、互いに再結合（例えば、融合）することによって、（ガラスリボン又はウェブとも呼ばれる）フレキシブルガラスリボン４６が形成される。フレキシブルガラスリボン４６は、牽引装置２４によって、成形装置から下方に牽引される。ここでは、フュージョンドロー法を実装した成形装置２２を図示及び説明しているが、スロットドロー装置等を含みこれに限定されない、別の成形装置を使用することもできることを理解されたい。

【0044】

図２に示すように、牽引装置２４は、各々が前面側スタブローラー５４及び裏面側スタブローラー５６を有する、複数の能動駆動スタブローラー対５０、５２を備えることができる。前面側スタブローラー５４は、前面側モータ６０に連結された、前面側変速装置５８に連結されている。前面側変速装置５８は、前面側スタブローラー５４に供給される、前面側モータ６０の出力速度及びトルクを修正する。同様に、裏面側スタブローラー５６は、裏面側モータ６４に連結された、裏面側変速装置６２に連結されている。裏面側変速装置６２は、裏面側スタブローラー５６に供給される、裏面側モータ６４の出力速度及びトルクを修正する。

【0045】

図１に戻り、例えば、フレキシブルガラスリボン４６に加わるトルク、及びスタブローラー５４、５６の回転速度を含み、これに限定されない様々な状態に関し、全体制御装置７０（例えば、ＰＬＣ）が、複数のスタブローラー対５０、５２の動作を制御することができる。フレキシブルガラスリボン４６が、まだ粘弾性状態にあるときに、複数のスタブローラー対５０、５２によって、フレキシブルガラスリボン４６に牽引力が加えられると、フレキシブルガラスリボン４６に動きが与えられる一方、ガラスリボン４６が牽引又は伸張され、それによって、フレキシブルガラスリボン４６が、牽引装置２４に沿って平行移動するとき、牽引及び交差牽引方向の一方又は両方において、フレキシブルガラスリボン４６に加えられる張力が制御されることによって、フレキシブルガラスリボン４６の寸法が制御される。

【0046】

全体制御装置７０は、メモリ７２に記憶され、プロセッサ７４によって実行されるコンピュータ可読命令を含むことができ、これ等の命令は、とりわけ、例えば、全体制御装置７０にフードバックを提供する、任意の適切なセンサーを用いて、スタブローラー対５０及び５２によって与えられる、フレキシブルガラスリボン４６の牽引張力及び速度を判定することができる。更に、コンピュータ可読命令は、センサーからのフィードバックに照らして、パラメータを修正することができる。一例として、全体制御装置７０と通信して、回転速度を示すスタブローラー７６を設けることができる。フレキシブルガラスリボン４６に対するスタブローラー７６の回転速度を用いて、全体制御装置７０は、フレキシブルガラスリボン４６が、装置の付近を移動するときの、フレキシブルガラスリボン４６の外部線形送り速度を判定することができる。

【0047】

フレキシブルガラスリボン４６が、牽引装置２４を通して牽引されるときに、ガラスが冷える間がある。複数のスタブローラー対５０、５２を有するガラス製造装置１０は、ガラスリボン４６が粘弾性遷移を経る領域における、交差牽引張力及び下方牽引張力の制御及び一貫性を向上させることができる。この領域をガラスリボン４６に応力及び平坦度が凝結される「凝結区域」と規定することができる。複数の能動駆動スタブローラー対５０、５２を有するガラス製造装置１０は、フレキシブルガラスリボン４６の全幅に沿って延びるローラーを組み込んだ、従来設計の製造装置と比較して、フレキシブルガラスリボン４６の製造を向上させることができる。しかし、状況によっては、フレキシブルガラスリボン４６の全幅に沿って延びるローラーを利用する、製造装置を使用することができる。

【0048】

全体制御装置７０は、フレキシブルガラスリボン４６を成形する一方、牽引装置２４を使用して、ガラス処理装置１００（図３及び４）の全体マスター速度を設定することができる。図３において、前述のように、ガラス製造装置１０は、ガラス処理装置１００の一部であってよい。フレキシブルガラスリボン４６は、ガラス処理装置１００を通して搬送されるように示されており、その別の部分が、図３によって示されている。フレキシブルガラスリボン４６は、ガラス製造装置１０（図１）から、ガラス処理装置１００を通して連続的に搬送することができる。フレキシブルガラスリボン４６は、フレキシブルガラスリボン４６の長さに沿って延びる、対向する第１及び第２のエッジ部１０２、１０４、及び第１のエッジ部１０２と第２のエッジ部１０４との間に広がる中央部１０６を有している。一部の実施の形態において、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４を保護遮蔽して、接触から保護するために、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４を粘着テープで覆うことができる。テープは、エッジビード部を除去した後、フレキシブルガラスリボン４６が装置１００を通して移動するとき、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４の一方又は両方に貼付することができる。別の実施の形態において、粘着テープを使用しなくても、貼付してもよい。第１の広い表面１１０及び対向する第２の広い表面１１２も、第１のエッジ部１０２と第２のエッジ部１０４との間に広がり、中央部１０６の一部を形成している。

【0049】

ダウンドローフュージョン法を用いて、フレキシブルガラスリボン４６を形成する実施の形態において、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４は、中央部１０６の厚さＴ_２より大きい、厚さＴ_１を有するビード部１１４及び１１６を含み得る。中央部１０６は、例えば、約０．０１〜０．０５ｍｍ、約０．０５〜０．１ｍｍ、約０．１〜０．１５、及び約０．１５〜０．３５ｍｍを含みこれに限定されない、約０．３５ｍｍ以下の厚さＴ_２の「超薄厚」であってよいが、別の例では別の厚さのフレキシブルガラスリボン４６を形成することができる。

【0050】

フレキシブルガラスリボン４６は、全体制御装置７０（図１）によって制御される、リボン搬送システム１２０（図４）によって、装置１００を通して移動することができる。装置又はフレキシブルガラスリボン４６の進行方向１２６に対し、フレキシブルガラスリボン４６を正しい横方向の位置に向けるための、横ガイド１２２及び１２４を備えることができる。例えば、概略的に示すように、横ガイド１２２及び１２４は、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４に係合するローラー１２８を有することができる。進行方向１２６において、フレキシブルガラスリボン４６を所望の横方向の向きにシフトさせ位置合わせするのに役立つ、横ガイド１２２及び１２４を用いて、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４に、対向する力を加えることができる。別の実施の形態において、横ガイド１２２及び１２４は使用しなくてもよい。

【0051】

ガラス処理装置１００は、屈曲軸１４２であって、それを中心にフレキシブルガラスリボン４６を屈曲させることができる軸の下流に、切断区域１４０を更に備えることができる。１つの例において、装置１００は、フレキシブルガラスリボン４６を切断区域に屈曲させて、凸半径を有する対象セグメント１４４を規定するように構成された、切断支持部材を有することができる。切断区域１４０内、その前、及び／又はその後において、対象セグメント１４４を屈曲させることによって、フレキシブルガラスリボン４６を支持体に最大限一致させるのに役立ち、それによって、切断手順中におけるフレキシブルガラスリボン４６の機械的応力を抑制することができる。かかる支持体に対するフレキシブルガラスリボン４６の屈曲は、フレキシブルガラスリボン４６の中央部１０６から、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４の少なくとも一方を分離する手順において、フレキシブルガラスリボンのプロファイルの座屈及び乱れを防止するのに役立つ。

【0052】

切断区域１４０（切断区域１４０の上流、下流、及び／又は区域内）に凸半径を有する対象セグメント１４４をもたらすことによって、切断区域１４０全体に亘り、フレキシブルガラスリボン４６の交差方向の剛性を増加させることができ、フレキシブルガラスリボン４６を支持体に最大限一致させるのに役立ち、それによって、切断手順中におけるフレキシブルガラスリボン４６の機械的応力を抑制することができる。このように形状を一致させることによって、フレキシブルガラスリボン４６の中央部１０６から、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４の少なくとも一方を分離する手順において、フレキシブルガラスリボンのプロファイルの座屈及び乱れを防止するのに役立つ。更に、対象セグメント１４４の凸半径によって、対象セグメント１４４の剛性を増加させることができ、対象セグメント１４４の横方向の任意の微調整が可能になる。従って、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４の少なくとも一方を分離する手順において、フレキシブルガラスリボン４６を効果的かつ適切に横方向に配向することができる。

【0053】

図４に示す例において、ガラス処理装置１００は、フレキシブルガラスリボン４６が、切断区域１４０の付近を移動するときに、その横方向の調整に用いられる、多軸ステアリング装置１５０を備えている。多軸ステアリング装置１５０は、第１のローラーセット１５２、及び第１のローラーセット１５２の下流に第２のローラーセット１５４を備えている。一部の実施の形態において、第１のローラーセット１５２は、エッジトリミング装置１７０（図４）の上流に位置し、第２のローラーセット１５４は、エッジトリミング装置１７０の下流に位置することができる。しかし、第１のローラーセット１５２及び第２のローラーセット１５４が、エッジトリミング装置１７０の同じ上流側、又は下流側に位置する別の構成が可能であり、あるいは複数のローラーセットが、エッジトリミング装置１７０の上流及び下流の両方に位置することができる。

【0054】

エッジトリミング装置１７０の上流に位置する、第１のローラーセット１５２は、フレキシブルガラスリボン４６の第１のエッジ部１０２に位置する、第１のローラー対１５６、及びフレキシブルガラスリボン４６の第２のエッジ部１０４に位置する、第２のローラー対１５８を有している。第１及び第２のローラー対１５６及び１５８の各々は、上面側牽引ロール部材１６０及び下面側牽引ロール部材１６２を有している。上面側及び下面側牽引ロール部材１６０及び１６２は、各々柔軟なエラストマーのロールカバー（例えば、シリコーンゴム又は同等品）を有し、それぞれの対（即ち、第１のローラー対１５６及び第２のローラー対１５８）は、その間に、フレキシブルガラスリボン４６の第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４を係合させるように配置されている。各々のローラー対１５６及び１５８の、上面側及び下面側牽引ロール部材１６０及び１６２の少なくとも一方は、それぞれのモータを備えることができる。例えば、図示のように、上面側及び下面側牽引ロール部材１６０又は１６２の一方のみが駆動され、他方のロールは、ガラスリボンとの接触及び他方のローラーとの締め付け力によって回転するように、第２のローラー対１５８の上面側牽引ロール部材１６０がモータを備える一方、第２のローラー対１５８の下面側牽引ロール部材１６２はベアリングを備えている。あるいは、上面側及び下面側牽引ロール部材１６０又は１６２の一方のみが駆動され、他方のロールは、ガラスリボンとの接触及び他方のローラーとの締め付け力によって回転するように、第１のローラー対１５６の下面側牽引ロール部材１６２がモータを備えることができる一方、第１のローラー対１５６の上面側牽引ロール部材１６０がベアリングを備えることができる。

【0055】

多軸ステアリング装置１５０は、エッジトリミング装置１７０の下流に配置された、第２のローラーセット１５４を有している。第２のローラーセット１５４は、フレキシブルガラスリボン４６の第１のエッジ部１０２に位置する第１のローラー対１６４、及びフレキシブルガラスリボン４６の第２のエッジ部１０４に位置する第２のローラー対１６６を有している。第１及び第２のローラー対１６４及び１６６の各々は、上面側牽引ロール部材１６７及び下面側牽引ロール部材１６８を有している。上面側及び下面側牽引ロール部材１６７及び１６８は、各々柔軟なエラストマーのロールカバー（例えば、シリコーンゴム又は同等品）を有し、それぞれの対（即ち、第１のローラー対１６４及び第２のローラー対１６６）は、その間に、フレキシブルガラスリボン４６の第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４を係合させるように配置されている。各々のローラー対１６４及び１６６の、上面側及び下面側牽引ロール部材１６７及び１６８の少なくとも一方は、それぞれのモータを備えることができる。例えば、図示のように、上面側及び下面側牽引ロール部材１６７又は１６８の一方のみが駆動され、他方のロールは、ガラスリボンとの接触及び他方のロールとの締め付け力によって回転するように、第２のローラー対１６６の上面側牽引ロール部材１６７がモータを備える一方、第２のローラー対１６６の下面側牽引ロール部材１６８はベアリングを備えている。あるいは、上面側及び下面側牽引ロール部材１６７又は１６８の一方のみが駆動され、他方のロールは、ガラスリボンとの接触及び他方のロールとの締め付け力によって回転するように、第１のローラー対１６４の下面側牽引ロール部材１６８がモータを備えることができる一方、第１のローラー対１６４の上面側牽引ロール部材１６７がベアリングを備えることができる。

【0056】

図から分かるように、第１のローラーセット１５２の第１及び第２のローラー対１５６、１５８の軸が、実質的に横方向に位置合わせされ、第２のローラーセット１５４の第１及び第２のローラー対１６４、１６６の軸が、実質的に横方向に位置合わせされ、２軸ステアリング機能が提供される。多軸ステアリング装置１５０は、フレキシブルガラスリボン４６が切断区域１５０を移動するときの、フレキシブルガラスリボン４６の張力及び高さの制御に用いることができるだけでなく、多軸ステアリング装置１５０は、エッジセンサー１７１、１７３、１７５、１７７を用いて、フレキシブルガラスリボン４６の横方向の位置の表示及びフレキシブルガラスリボン４６の横方向の位置の制御を行うことができる。エッジセンサー１７１、１７３、１７５、１７７は、全体制御装置７０に信号を供給することができ、全体制御装置７０はこの信号を用いて（例えば、エッジトリミング装置１７０の上流及び／又は下流のフレキシブルガラスリボン４６の中心線を判定することによって）フレキシブルガラスリボン４６の横方向の位置を判定することができる。一例として、第１のローラーセット１５２の第１及び第２のローラー対１５６、１５８の相対速度、及び第２のローラーセット１５４の第１及び第２のローラー対１６４、１６６の相対速度を変えて、フレキシブルガラスリボン４６の横方向の位置を変えることができる。例えば、第１及び第２のローラー対１６４、１６６の一方を、他方のローラー対に対し速度を上げる又は下げることによって、フレキシブルガラスリボン４６の横方向の位置を変えることができる。フレキシブルガラスリボン４６は、より高速のローラー対１６４、１６６に追従することができる。エッジセンサー１７１、１７３、１７５、１７７を用いた全体制御装置７０によって、所望（又は所定の許容範囲内）の横方向の位置が決定された後、第１及び／又は第２のローラーセット１５２及び１５４の第１及び第２のローラー対１５６、１５８、１６４、１６６の速度を一致させることができる。フレキシブルガラスリボン４６の横方向の位置を決定する更なる詳細は以下に説明する。

【0057】

フレキシブルガラスリボン４６の横方向の制御の別の例として、第１及び／又は第２のローラーセット１５２及び１５４の第１及び第２のローラー対１５６、１５８、及び１６４、１６６の回転軸の位置を変えることができる（例えば、ガラスリボン４６の移動方向１２６又は中心線に対して、ローラー対が外向き又は内向きに配向されるように、枢動される）。通常の動作状態では、第１及び／又は第２のローラーセット１５２及び１５４の第１及び第２のローラー対１５６、１６４、及び１５８、１６６の回転方向は、機械中心線に平行である。本明細書において、「機械中心線」とは、所望の搬送路の幾何学的中心を機械方向に通過する仮想中心線を意味する。全体制御装置７０が、フレキシブルガラスリボン４６の中心線と機械中心線との間にずれを検知すると、全体制御装置７０は、第１及び／又は第２のローラーセット１５２及び１５４の第１及び第２のローラー対１５６、１６４、及び１５８、１６６の軸又は回転を調整して、フレキシブルガラスリボン４６の中心線を機械中心線に向けて移動させることができる。一部の実施の形態において、各々のローラーセット１５２及び１５４の各々のローラー対１５６、１５８、及び１６４、１６６は、その特定のローラーセット１５２及び１５４について、同じ角度変化で一緒に回転させることができる。

【0058】

一部の実施の形態において、フレキシブルガラスリボン４６の中心線が、機械中心線と同じ方向に延びるか、又は機械中心線から所定の許容範囲内にあることが望ましい場合がある。全体制御装置７０は、機械中心線を知り、エッジセンサー１７１、１７３、及び１７５、１７７を用いて、フレキシブルガラスリボン４６の中心線の位置を決定することができる。全体制御装置７０は、フレキシブルガラスリボン４６の中心線位置を機械中心線と比較し、フレキシブルガラスリボン４６の中心線位置と機械中心線との間のずれ量を決定することができる。次に、全体制御装置７０は、ずれ量に基づいて、全体制御装置７０によって決定されたステアリング中心線に、フレキシブルガラスリボン４６の中心線を移動させる論理アルゴリズムに基づいて、第１及び／又は第２のローラーセット１５２、１５４の第１及び第２のローラー対１５６、１５８、及び１６４、１６６を制御して、フレキシブルガラスリボン４６の中心線を機械中心線に近づけることができる。これには、フレキシブルガラスリボン４６の中心線を直接制御して、機械中心線に一致させるゼロずれ量を含むことができる。一部の実施の形態において、速度差とローラーの再配置の両方を組み合わせて使用することができる。

【0059】

図５において、装置１００は、フレキシブルガラスリボン４６の中央部１０６から、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４を連続的に分離するように構成された、様々なエッジトリミング装置を更に備えることができる。１つの例において、図５に示すように、エッジトリミング装置１７０は、凸状半径を有する対象セグメント１４４の上向き表面の一部を照射、従って、加熱するための光供給装置１７２を有することができる。１つの例において、光供給装置１７２は、図示のレーザー１７４等の切断装置を有することができるが、別の例では別の放射源を備えることができる。光供給装置１７２は、円偏光子１７６、ビームエキスパンダー１７８、及びビーム整形装置１８０を更に有することができる。

【0060】

光供給装置１７２は、放射源（例えば、レーザー１７４）からの放射ビーム（例えば、レーザービーム１８２）の方向を変える、ミラー１８４、１８６、及び１８８等の光学要素を更に有することができる。放射源は、レーザービームを発するように構成された、図示のレーザー１７４であって、ビームが入射するフレキシブルガラスリボン４６の位置において、フレキシブルガラスリボン４６を加熱するのに適した波長及びパワーを有するレーザーを有することができる。１つの実施の形態において、レーザー１７４は、ＣＯ_２レーザーであってよいが、別の例では、別の種類のレーザーを使用することができる。

【0061】

更に図５に示すように、例示的なエッジトリミング装置１７０は、凸状半径の対象セグメント１４４の上向き表面の加熱部分を冷却するように構成された、クーラント流体供給装置１９２も有することができる。クーラント流体供給装置１９２は、クーラントノズル１９４、クーラント源１９６、及びクーラントをクーラントノズル１９４に伝達することができる関連導管１９８を有することができる。

【0062】

１つの例において、クーラント噴流２００は水を含むが、フレキシブルガラスリボン４６の対象セグメント１４４の上向き表面を汚損、汚染、又は損傷しない適切な冷却流体（例えば、液体噴流、気体噴流、又はこれ等の組み合わせ）であってよい。クーラント噴流２００をフレキシブルガラスリボン４６の表面に送って、冷却区域を形成することができる。冷却区域は、放射区域を追跡して、初期亀裂を伝播させることができる。

【0063】

光供給装置１７２及びクーラント流体供給装置１９２を用いた加熱及び冷却の組み合わせによって、中央部１０６から第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４を効果的に分離する一方、他の分離技術によって形成される可能性がある、中央部１０６の対向する第１及び第２のエッジ部２０６及び２０８における、望ましくない残留応力、微小亀裂、又は他の異常を抑制又は排除することができる。更に、切断区域１４０内の対象セグメント１４４の凸状半径によって、分離工程の間、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４の正確な分離が容易になるように、フレキシブルガラスリボン４６を配置及び安定させることができる。更に、上向き凸状支持面の凸状表面トポグラフィーによって、切去エッジ部２１０の連続細片が、直ちに中央部１０６から移動することにより、第１及び第２のエッジ部１０２及び１０４が、その後、中央部１０６の第１及び第２の広い面及び／又は高品質の対向するエッジ部に係合する（従って、損傷させる）可能性を低減することができる。次に、スプール装置を用いて、中央部１０６をロールに巻き取ることができる。

【0064】

図６において、フレキシブルガラスリボン４６が、ガラス処理装置１００を通して移動するとき、様々な工程（例えば、成形、エッジ分離、及び巻き取り）によって、フレキシブルガラスリボン４６に不安定性、摂動、振動、及び過渡効果がもたらされる可能性がある。不安定性、摂動、振動、及び過渡効果が、上流及び下流に与える影響を低減するために、ガラス処理装置を、各々が１つ以上の異なる工程に対応する、幾つかの機械的に分離した処理区域に分割することができる。図示の例において、処理区域Ａは、フレキシブルガラスリボンの成形工程を含み、処理区域Ｂは、フレキシブルガラスリボンの切断工程（切断区域１４０）を含み、処理区域Ｃは、フレキシブルガラスリボンの巻き取り工程を含み、処理区域内の工程は、前述のいずれかの工程と同様であってよい。

【0065】

処理区域Ａと処理区域Ｂとの間に、処理区域Ａと処理区域Ｂの工程を分離するための緩衝区域ＢＺ_１を設けることができる。緩衝区域ＢＺ_１内において、フレキシブルガラスリボン４６を、それぞれ、フリーループ２１５状に保持し、入口位置２１７と出口位置２１９との間のカテナリに懸架することができる。例えば、位置２１７及び２１９は、多数のカレットシュート、ループアウト緩和装置等の使用を可能にするために、約１．５メートル〜約７．５メートル離れていてよい。フレキシブルガラスリボン４６は、これ等２つの位置２１７と２１９との間で、強く牽引されるのではなく、自重によって懸架される。例えば、フレキシブルガラスリボン４６の張力は、フレキシブルガラスリボン４６の重量で決定され、フリーループ２１５において、線形インチ当り、約０．１ポンド（「ｐｌｉ」、約１７．５Ｎ／ｍ）以下、例えば、約０．０１ｐｌｉ（約１．７５Ｎ／ｍ）〜約０．１ｐｌｉ（約１７．５Ｎ／ｍ）である。

【0066】

フリーループ２１５は、フリーループの形状を調整することによって、ある程度のフレキシブルガラスリボン４６を収容することができる。緩衝区域ＢＺ_１は、処理区域ＡとＢとの間の誤差を蓄積する機能を果たすことができる。緩衝区域ＢＺ_１は、歪みの不整合及び機械の位置調整誤差に伴う、速度、ねじれ、又は形状変化による、経路長差等の誤差に対応することができる。一部の実施の形態において、超音波又は光学センサー等のループセンサー２４０（図３及び４）を備えて、予め選択したループ高を維持することができる。一部の実施の形態において、張力センサー（例えば、歪みゲージ）を備えて、フレキシブルガラスリボン４６の張力を測定することができる。一部の実施の形態において、ウェブ張力の歪みゲージ測定をローラー搬送に用いることができる。ローラーベアリングの取り付け具に、歪みゲージを取り付けることができる。一部の実施の形態において、位置２１７及び２１９を与えるローラーを駆動する駆動装置が、フレキシブルガラスリボン４６の張力の測定に用いる、インライントルクトランスデューサを有することができる。センサーは、リアルタイムの情報を全体制御装置７０に供給することができ、全体制御装置７０は、情報に基づいて、従動ローラーの速度及び／又は張力を調整することができる。

【0067】

処理区域Ｂと処理区域Ｃとの間に、処理区域Ｂと処理区域Ｃの工程を分離するためのもう１つの干渉区域ＢＺ_２を設けることができる。緩衝区域ＢＺ_２内において、フレキシブルガラスリボン４６を、フリーループ２２１状に保持し、入口位置２２３と出口位置２２５との間のカテナリに懸架することができる。位置２２３及び２２５は、例えば、多数のカレットシュート、ループアウト緩和装置等の使用を可能にするために、約４メートル〜約１２メートル離れていてよい。フレキシブルガラスリボン４６は、これ、等２つの位置２２３と２２５との間で、強く牽引されるのではなく、自重によって懸架される。例えば、フレキシブルガラスリボン４６の張力は、フレキシブルガラスリボン４６の重量で決定され、フリーループ２２１において、約０．１ｐｌｉ（約１７．５Ｎ／ｍ）以下、例えば、約０．０１ｐｌｉ（約１．７５Ｎ／ｍ）〜約０．１ｐｌｉ（約１７．５Ｎ／ｍ）である。

【0068】

フリーループ２２１は、フリーループの形状を調整することによって、ある程度のフレキシブルガラスリボン４６を収容することができる。緩衝区域ＢＺ_２は、処理区域ＢとＣとの間の誤差を蓄積する機能を果たすことができる。緩衝区域ＢＺ_２は、歪みの不整合及び機械の位置調整誤差に伴う、速度、ねじれ、又は形状変化による、経路長差等の誤差に対応することができる。一部の実施の形態において、超音波又は光学センサー等のループセンサー２４０（図３及び４）を備えて、予め選択したループ高を維持することができる。一部の実施の形態において、張力センサー（例えば、歪みゲージ）を備えて、フレキシブルガラスリボン４６の張力を測定することができる。一部の実施の形態において、位置２２１及び２２５を与えるローラーを駆動する駆動装置が、フレキシブルガラスリボン４６の張力の測定に用いるインライントルクトランスデューサを有することができる。センサーは、リアルタイム情報を全体制御装置７０に供給することができ、全体制御装置７０は、情報に基づいて、入口及び出口位置に配置された従動ローラーの速度及び／又は張力を調整することができる。

【0069】

図７において、フレキシブルガラスリボン４６、特に極薄ガラスウェブに対し、平坦でない凸状の搬送路を切断区域１４０に設けることが望ましいことが見出された。搬送路は、予め選択された距離の曲率半径Ｒ_３で設けられる。例えば、約７２インチ（約１８３ｃｍ）を超える、少なくとも約１００インチ（約２５４ｃｍ）、少なくとも約１５０インチ（約３８１ｃｍ）、少なくとも約２００インチ（約５０８ｃｍ）、２５０インチ（約６３５ｃｍ）又はそれ以上の曲率半径Ｒ_３を設定することができる。一部の実施の形態において、曲率半径Ｒ_３は、約２００インチ（約５０８ｃｍ）〜３００インチ（約７６２ｃｍ）、約２５０インチ（約６３５ｃｍ）等、約１００インチ（約２５４ｃｍ）〜約４００インチ（約１０１６ｃｍ）であってよい。

【0070】

図７において、フレキシブルガラスリボンの搬送路Ｐが概略的に示されている。レーザービーム及び亀裂の先端を矢印３２１で示す。この図示の例において、搬送路Ｐは、切断区域１４０の上流に存在する上流部３２０、及び切断区域１４０の下流に存在する下流部３２２を含むことができる。一部の実施の形態において、上流部３２０の曲率半径Ｒ_１は下流部３２２の曲率範囲径Ｒ_２と同じである。別の実施の形態では、各々の曲率半径Ｒ_１、Ｒ_２は異なっていてよい。切断区域１４０の曲率半径Ｒ_３は、上流部３２０の曲率半径Ｒ_１及び下流部３２２の曲率半径Ｒ_２と異なっていてよく、より大きくてもよい。一例として、曲率半径Ｒ_１及びＲ_２は、少なくとも約７２インチ（約１８３ｃｍ）であり、曲率半径Ｒ_３は約２００〜３００インチ（約５０８ｃｍ〜７６２ｃｍ）、例えば約２５０インチ（約６３５ｃｍ）であってよい。

【0071】

フレキシブルガラスリボン４６の中央部１０６の搬送路Ｐは、中央部１０６から分離された、ビード付きエッジ部１０２及び１０４の搬送路Ｐ’（破線で示す）と異なることができる。例えば、中央部１０６の搬送路Ｐは、無限大の曲率半径を有する平坦部３３０を含むことができるが、エッジ部１０２及び１０４の搬送路Ｐ’は、かかる平坦部を含むことはできない。一部の実施の形態において、例えば、搬送路Ｐは、曲率半径Ｒ_１を有する上流部３２０、曲率半径Ｒ_３を有する切断区域１４０、平坦部３３０（例えば、曲率Ｒ_３を有する部分の端部から、曲率Ｒ_２を有する部分の開始点まで、リボンの移動方向に延びる約４インチ（約１０．２ｃｍ）の長さ））、及び曲率半径Ｒ_２を有する下流部３２２を含むことができる。搬送路Ｐ’は、上流部３３２であって、エッジ部１０２及び１０４の分離が行われないため、切断区域１４０まで、搬送路Ｐの上流部３２０に追従する、上流部３３２を含むことができる。分離後、搬送路Ｐ’は、平坦部を含むことはできず、例えば、半径Ｒ_２を有する下流部３３４に沿って、搬送路Ｐから分岐する。

【0072】

本明細書に記載の実施形態は、フレキシブルガラスリボンが、ビード除去工程のための切断区域を通して移動するとき、フレキシブルガラスリボンを一貫した横及び角度に方向付けることができる。フレキシブルガラスリボンの中央部又は製品部、及びビード付きエッジ部の位置を制御する様々なツールを介して、フレキシブルガラスリボンの全体的な安定性の最適化が図られる。工程を互いに分離することによって、摂動、振動、及び工程間の過渡効果が低減される。レーザー切断工程の下流における、新たに形成されたエッジとフレキシブルガラスリボンの中央部との接触を低減又は抑制する、搬送路の形状が提供される。前述において、レーザー切断を主として説明したが、別のエッジ分離工程には、加圧ガスを用いて、ビード半径を大きくする又はフレキシブルガラスリボンを膨らませることによる、水平エッジ分離と垂直エッジ分離とが含まれる。

【0073】

本発明の前述の実施の形態、特に「好ましい」実施の形態は、単に本発明の様々な原理について明確な理解を得るために提示した、実施形態の単なる可能な例に過ぎないことを強く主張する。前述の本発明の実施の形態に対し、本発明の精神及び様々な原理から実質的に逸脱せずに、多くの変形及び改良が可能である。かかる改良及び変形は、すべて本開示の範囲及び以下の特許請求の範囲に含まれるものと考える。

【符号の説明】

【0074】

１０ ガラス製造装置
４６ フレキシブルガラスリボン
７０ 全体制御装置
７２ メモリ
７４ プロセッサ
１００ ガラス処理装置
１０２、１０４ エッジ部
１０６ 中央部
１２２、１２４ 横ガイド
１４０ 切断区域
１４４ 対象セグメント
１５０ 多軸ステアリング装置
１５２、１５４ ローラーセット
１５６、１５８ ローラー対
１７０ エッジトリミング装置
１７２ 光供給装置
１７１、１７３、１７５、１７７ エッジセンサー
１７４ レーザー
１７８ ビームエキスパンダー
１８０ ビーム整形装置
１９２ クーラント供給装置
２００ クーラント噴流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】