JP2015532249A - 可撓性ガラスウェブを誘導するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

可撓性ガラスウェブを誘導するための方法および装置が開示されている。１つの実施の形態において、搬送方向およびその搬送方向に垂直な幅方向を有するガラスウェブの非接触誘導のための誘導装置は、ガラスウェブの幅方向に配向された長軸を有する流体噴射バーを備えている。この誘導装置は、流体噴射バーがガラスウェブの搬送方向と垂直な面において旋回可能であるように流体噴射バーに連結しているピボット軸受けアセンブリ、ガラスウェブに対する流体噴射バーの向きを調節するための、流体噴射バーに連結している作動装置、およびガラスウェブの縁の位置を評価するための、ガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置も備えている。

Description

優先権

本出願は、その内容がここに全て引用される、２０１２年９月２６日に出願された、米国特許出願第１３／６２７４５５号に優先権の恩恵を主張するものである。

本明細書は、広く、可撓性ガラスウェブを誘導するおよび／または搬送するための装置と方法に関し、より詳しくは、製造中に可撓性ガラスウェブを誘導するのに使用される非接触式装置および方法に関する。

いわゆる「電子新聞」、カラーフィルタ、太陽電池、ディスプレイ、ＯＬＥＤ照明、およびタッチセンサを含む様々な用途に、薄い可撓性ガラスウェブを使用することができる。そのような基体用のガラスは、極めて薄いことがあり、通常、約０．３ｍｍ未満である。それらの基体の加工は、個々のガラスシートに対して、または最も効率的には、ロールやスプールに巻き付けられる長いガラスウェブとして基体を搬送することによって、行うことができる。そのような方法は、１つのロールからリボンを分配する工程、分配された部分を加工する工程、次いで、巻き取りロール上にリボンを再び巻き付ける工程を含む。あるいは、ガラスウェブは、最終的に巻き取りロール上に再び巻き付ける工程の代わりに、別個の構成部材またはシートに個別化することができる。

いわゆる「ロール・トゥー・ロール」プロセスの欠点の１つは、薄いガラスウェブの脆性である。詳しくは、取扱い中のリボンの機械的接触により、かき傷、チッピング、および割れを含む損傷がもたらされることがある。さらに、製造過程中または輸送中のガラスウェブのミスアライメントは、ガラスウェブの購入者にとって一般に望ましくない。

したがって、ガラスウェブが製造作業中に搬送されるときに、ガラスウェブを誘導するための装置および方法が必要とされている。

ここに記載された実施の形態は、可撓性ガラスウェブが製造ラインに沿って搬送されている間に、そのガラスウェブを横方向に誘導するための装置および方法に関する。この誘導装置は、ガラスウェブを、そのガラスウェブ自体と接触せずに誘導する。詳しくは、ここに記載された方法および装置は、製造設備においてガラスウェブの位置を維持するために設備のミスアライメントまたはガラスウェブのねじれを補償する。

いくつかの実施の形態において、搬送方向およびその搬送方向に垂直な幅方向を有するガラスウェブの非接触誘導のための誘導装置は、ガラスウェブの幅方向に配向された長軸を有する流体噴射バーを備えている。この誘導装置は、流体噴射バーがガラスウェブの搬送方向と垂直な面において旋回可能であるように流体噴射バーに連結しているピボット軸受けアセンブリ、ガラスウェブに対する流体噴射バーの向きを調節するための、流体噴射バーに連結している作動装置、およびガラスウェブの縁の位置を評価するための、ガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置も備えている。

他の実施の形態において、ガラスウェブを誘導する方法は、搬送方向に垂直な幅方向を有するガラスウェブをその搬送方向にガラス製造装置に沿って方向付ける工程を含む。この方法は、旋回式流体噴射バーおよびガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を渡ってガラスウェブを搬送する工程も含む。この方法はさらに、ガラスウェブの縁の横の位置を決定する工程、少なくとも１つのプロセッサにより、縁検出装置からの信号に基づいてガラスウェブの横の位置を自動的に計算する工程、および縁検出装置が、ガラスウェブの縁が所定の設定点から外方にずれて位置していることを検出したときに、誘導装置の流体噴射バーを旋回させて、ガラスウェブを内側方向に移動させる工程を含む。

さらに他の実施の形態において、ガラスウェブを製造する方法は、ガラスバッチ材料を溶融して溶融ガラスを形成する工程、および入口と、成形槽と、牽引ロールアセンブリとを有するフュージョンドロー装置により、溶融ガラスをガラスウェブに成形する工程を含む。この方法は、旋回式流体噴射バーおよびガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を渡ってガラスウェブを搬送する工程も含む。この方法はさらに、ガラスウェブの縁の横の位置を決定する工程、および少なくとも１つのプロセッサにより、縁検出装置からの信号に基づいてガラスウェブの横の位置を自動的に計算する工程を含む。この方法は、縁検出装置が、ガラスウェブの縁が所定の設定点から外方にずれて位置していることを検出したときに、誘導装置の流体噴射バーを旋回させて、ガラスウェブを内側方向に移動させる工程、およびガラスウェブをレーザ切断装置中に搬送する工程も含む。

ここに記載された実施の形態の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された実施の形態を実施することによって認識されるであろう。

先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、様々な実施の形態を記載しており、特許請求の範囲に記載された手段の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されているのが理解されよう。添付図面は、様々な実施の形態のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、ここに記載された様々な実施の形態を図解し、説明と共に、特許請求の範囲に記載された主題の原理と作動を説明する働きをする。

ここに示されたかまたは記載された１つ以上の実施の形態による、ガラスウェブの横の位置を制御するための誘導装置を有するガラス製造装置の側面図 ここに示されたかまたは記載された１つ以上の実施の形態による、ガラスウェブの横の位置を制御するための誘導装置を有するガラス製造装置の上面図 ここに示されたかまたは記載された１つ以上の実施の形態による、ガラスウェブの横の位置を制御するための誘導装置の正面図 図２の線Ａ−Ａに沿って示された誘導装置およびガラスウェブの詳細側断面図 ここに示されたかまたは記載された１つ以上の実施の形態による、ガラスウェブの横の位置を制御するための誘導装置を有するガラス製造装置の側面図 ここに示されたかまたは記載された１つ以上の実施の形態による、ガラスウェブの横の位置を制御するための誘導装置を有するガラス製造装置の上面図 ここに示されたかまたは記載された１つ以上の実施の形態による誘導装置を備えたガラス製造装置の概略図

ここで、ガラスウェブが様々な製造作業中に搬送されるときに、可撓性ガラスウェブを誘導するための装置および方法の実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部品を参照するために、図面に亘り同じ参照番号が使用される。１つの実施の形態において、ガラスウェブを誘導するための装置は、流体噴射バーであって、ガラスウェブを支持する流体クッションを形成し、この流体噴射バーからのガラスウェブの間隔を維持するために、ガラスウェブの下に流体を噴射する流体噴射バーを備えている。この流体噴射バーは、ガラスウェブがガラス製造作業中に進むときに、ガラスウェブを方向付けるように旋回する。ガラスウェブに接触せずにガラスウェブを誘導するための方法および装置が、添付図面を具体的に参照して、ここにさらに詳しく記載される。

ガラスは、広く、脆性材料として知られており、堅くて曲がらず、かき傷、チッピングおよび割れを受けやすいが、断面が薄いガラスは、実際に、極めて可撓性であり得る。長く薄いシートまたはウェブの形態にあるガラスは、紙やプラスチックフイルムのように、ロールに巻き付け、そこからほどくことができる。しかしながら、ガラスを可撓性に製造できさえしても、ガラスは、脆性特徴を維持しており、接触によって損傷を受け得る。さらに、ロール上にあるときのガラスウェブの不均一な巻きは、ロール上のガラスウェブの「入れ子巻き(telescoping)」または「皿型凹み(dishing)」と称される。図２の繰り出しロール９２上に配置されたガラスウェブ８０により示されるような、ガラスウェブの入れ子巻きは、ガラスウェブがロールに巻き付けられるときの、ガラスウェブにおける不均一な張力により生じることがある。ロール上のガラスウェブの入れ子巻きは、ガラスウェブの巻き取り過程を制御する構成要素の角度および／または位置のミスアライメント、並びにガラスウェブ自体のねじれを原因とすることもある。

ロール上のガラスウェブの皿状凹みにより、ガラスの欠陥および／または破損がもたらされることがある。特定の用途、特に、視覚的欠陥が気をそらし得る用途（例えば、ディスプレイ用途）に関して、小さくても、外見的な表面欠陥は許容できない。高い機械的強度を要求する他の用途に関して、１μｍ未満の欠陥さえ、ガラスウェブの機械的信頼性を制限し得る。このように、ガラスウェブ上への薄膜コーティングの堆積などの、製造過程中のガラスウェブの取扱いは、損失と高コストの源となり得る。

ガラスウェブがガラス製造設備を移動するときのガラスウェブの横方向のアライメントを維持することは、ガラス製造設備の構成要素のミスアライメントおよびガラスウェブ自体の「反り(chamber)」（またはねじれ）によって複雑になることがある。その上、製造設備において、または加工および取扱設備において存在することのある、不安定度、摂動、振動、および過渡効果も、ガラスウェブの横方向における一時的なまたは長期のミスアライメントを生じさせることがある。ここに記載された装置および方法によって、ガラスウェブがガラス製造および加工設備に送り込まれているときに、ガラスウェブの非接触誘導が可能になる。そのガラスウェブの誘導は、ガラスウェブのそのようなミスアライメントまたは反りのいずれも補正し、製造および加工作業中にガラスウェブの横のアライメントを維持する。

ここで図１を参照すると、ここに示され記載された１つの実施の形態による例示のロール・トゥー・ロール・プロセスが概略的に示されている。このガラスウェブ源は、図１に示され、下記に記載されるような、繰り出しロール上に巻き付けられたガラスウェブを含むことがある。しかしながら、下記に記載されるように、制限するものではなく、フュージョン法またはスロットドロー法においてバッチ材料から形成されたガラスウェブを含む、ガラスウェブ源の他の実施の形態も考えられる。ガラスウェブが繰り出しロールからほどかれるときに、ほどかれた、すなわち分配された部分を加工し、次いで、巻き取りロール上に再び巻き付けることができる。これに関連して、「加工する」という用語は、以下に限られないが、洗浄、切断(slitting)、積層、またはガラス上への追加の層および／または構成要素の堆積（例えば、電気的／電子的構成要素またはその部分）を含む、ガラスの形成後のどの工程も含み得る。その上、枚葉供給ローラシステムにより可撓性ガラスの類似の加工を行うことも可能である。

図１および２は、誘導装置１００を備えたガラス製造装置９０を概略的に示している。このガラス製造装置９０は、ガラスウェブ８０をガラス製造装置９０に導入する、繰り出しロール９２の簡略表現を含む。さらに、ガラス製造装置９０は巻き取りロール９３を備え、その上に、ガラスウェブ８０が、ガラス製造装置９０からの取出しのために収集される。ガラス製造装置９０は、ガラスウェブ８０を繰り出し、ガラスウェブを、誘導装置１００を渡って通過させ、ガラスウェブ８０を巻き上げることを示しているが、本開示による誘導装置１００は、製造プロセスに沿ったどの地点に取り付けてもよいことを理解すべきである。

図１〜３を参照すると、ガラスウェブ８０は、ガラス製造装置９０に沿って搬送方向８２に供給される。ガラスウェブ８０は、概して、搬送方向に沿って移送され、搬送方向８２に垂直な幅方向８４には移動しない。誘導装置１００は、長軸１１２を有する流体噴射バー１１０を備えている。長軸１１２は、ガラスウェブ８０の幅方向８４に方向付けられている。流体噴射バー１１０は、誘導表面１１４を貫通する複数の開口１１６を含むので、誘導表面１１４は開口１１６が開けられている。それらの開口１１６は、誘導表面１１４に沿って様々な位置に配置されていてよい。さらに、誘導表面１１４は、ガラス製造装置９０に沿った様々な位置でのガラスウェブの誘導に適応するように様々な形状を有してよい。図１および２に示された実施の形態において、誘導表面１１４は弓状表面（例えば、円筒形）であり、開口１１６は、ガラスウェブ８０の導入区域１１８および出口区域１１９に近接した位置で増加した密度で、導入区域１１８と出口区域１１９との間の位置で減少した密度で配置されている。流体供給装置１６０が、流体噴射バー１１０に連結しており、流体を上昇した圧力で流体噴射バー１１０に供給する。

図４を参照すると、流体噴射バー１１０が、ガラスウェブ８０と共に詳しく示されている。図４に示されるように、流体噴射バー１１０は、誘導表面１１４を貫通する複数の開口１１６を含んでいる。流体は、流体供給装置１６０から流体噴射バー１１０のプレナム容積１１７に導入される（図２参照）。プレナム容積１１７内の流体は、大気圧より高い圧力に維持される。プレナム容積１１７内の流体と大気圧との圧力差により、流体がプレナム容積１１７から複数の開口１１６を通って「噴流」として噴射される。開口１１６を通って噴射された流体の噴流は、ガラスウェブ８０に衝突し、ガラスウェブ８０を誘導表面１１４から離れるように動かす力を提供する。ガラスウェブ８０は、「浮遊高さ(fly height)」１０２に、または誘導表面１１４から離れたある距離に維持される。浮遊高さ１０２は、設計基準によって、様々な距離に設定されてよい。浮遊高さは、制限するものではなく、流体供給装置１６０によりプレナム容積１１７に供給される流体の圧力と体積；ガラスウェブ８０の質量；およびガラスウェブ８０上の搬送方向における張力を含む様々な要因により影響を受けるであろう。

再び図１〜３を参照すると、誘導装置１００は、流体噴射バー１１０に連結しているピボット軸受けアセンブリ１２０も備えている。このピボット軸受けアセンブリ１２０は、流体噴射バー１１０を１つの面で旋回させ、流体噴射バー１１０が別の面で旋回するのを防ぐ。図１〜３に示された実施の形態において、ピボット軸受けアセンブリ１２０は、長軸１１２の方向付けを幅方向８４に維持しつつ、流体噴射バー１１０を搬送方向８２に垂直な面で旋回させる（すなわち、導入区域１１８と出口区域１１９との間の位置でガラスウェブ８０に向けて旋回させる）。いくつかの実施の形態において、ピボット軸受けアセンブリ１２０は、流体噴射バー１１０がその上で旋回する安定基部を提供するために、支持体表面にしっかりと連結している（例えば、地面に連結している）。

誘導装置１００は、ピボット軸受けアセンブリ１２０の周りにおける流体噴射バー１１０の方向を制御する作動装置１３０も備えている。図１および３に示された実施の形態において、作動装置１３０は、流体噴射バー１１０および支持体表面（例えば、地面）に連結している。しかしながら、本開示の範囲内で代わりの実施の形態も考えられることを理解すべきである。作動装置１３０は、流体噴射バー１１０のピボット回転を制御し、流体噴射バー１１０の位置を所望の角度に維持する力を流体噴射バー１１０に印加する。作動装置１３０は、流体噴射バー１１０の回転面内に配置されている。さらに、図１および３に示された作動装置１３０は、ピボット軸受けアセンブリ１２０に対して作動装置１３０から反対に位置する流体噴射バー１１０の部分が、ピボット軸受けアセンブリ１２０を越えて飛び出るように、流体噴射バー１１０の片側に近接して配置されている。作動装置１３０として、電動アクチュエータ、電気機械アクチュエータ、リニアモータ、または可動鉄片制御式アクチュエータを含む、様々な市販の作動装置のいずれを使用してもよい。作動装置１３０は、フィードバック・ループを通じて作動装置１３０を制御するサーボ機構を備えてもよい。

誘導装置１００は、縁検出装置１４０をさらに備えている。縁検出装置１４０は、ガラスウェブ８０の第１縁８５の位置を検出する。縁検出装置１４０は、製造作業中にガラスウェブ８０の第１縁８５が位置してよい位置の範囲を評価する。この検出装置１４０は、ガラスウェブ８０の第１縁８５の位置を示す位置信号を提供する。１つの実施の形態において、検出装置１４０は、ウィスコンシン州、マディソン所在のＡｃｃｕＷｅｂ，Ｉｎｃ．社から得られるＷｉｄｅＡｒｒａｙ Ｅｄｇｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒであってよい。しかしながら、他の類似の検出装置も使用してよいことを理解すべきである。

誘導装置１００は、電子制御装置１５０も備えることがある。電子制御装置は、作動装置１３０および検出装置１４０と通信接続されている。電子制御装置１５０は、プロセッサ１５２およびメモリ１５４を備えることがある。メモリ１５４内に記憶されたコンピュータ可読命令セットが、前記プロセッサにより実行され、縁検出装置１４０により検出されたガラスウェブ８０の第１縁８５の位置に基づいて、作動装置１３０の動作を自動的に制御する。例えば、ガラスウェブ８０が、所定の設定点８９から方向８７に外方に横ずれして配置されている場合、縁検出装置１４０は、ガラスウェブ８０が方向８７に横ずれしていることを検出する。電子制御装置１５０は、縁検出装置１４０により提供された信号に基づいて、ガラスウェブ８０が方向８７に横ずれしていることを認識する。この信号に基づいて、電子制御装置１５０は、作動装置１３０に延長または収縮する指令信号を供給し、それによって、流体噴射バー１１０を搬送方向８２に垂直な面で旋回させ、ガラスウェブ８０を外側方向８７から内側方向８８へと移動させる。同様に、ガラスウェブ８０が、所定の設定点８９から内側方向８８に内方に横ずれして配置されている場合、縁検出装置１４０は、ガラスウェブ８０が内側方向８８に横ずれしていることを検出する。電子制御装置１５０は、縁検出装置１４０により提供された出力信号に基づいて、ガラスウェブ８０が方向８８に横ずれしていることを認識する。電子制御装置１５０は、作動装置１３０に延長または収縮する指令を供給し、それによって、流体噴射バー１１０を搬送方向８２に垂直な面で旋回させ、ガラスウェブ８０を内側方向８８から外側方向８７へと移動させる。流体は流体噴射バー１１０のプレナム容積１１７に連続的に向けられているので、その流体は、誘導表面１１４に対するガラスウェブ８０の浮遊高さ１０２（図４参照）が維持され、ガラスウェブ８０と誘導表面１１４との間の接触が防がれるように、誘導表面１１４内の開口１１６を通じて噴射され続ける。

図２を詳しく参照すると、ガラス製造装置９０が、繰り出しロール９２に沿って「入れ子状にずれて」おり、巻き取りロール９３の周りに均一に巻き取られているガラスウェブ８０と共に示されている。しかしながら、先に論じたように、本開示による誘導装置１００は、ガラスウェブ８０の横方向の移動を制御するために、どのガラス製造装置に組み込まれてもよい。流体噴射バー１１０を旋回させることによって、誘導装置１００は、ガラスウェブ８０が、誘導装置１００を横断するときに移動しなければならない距離を修正する。誘導装置１００を通り過ぎるガラスウェブ８０は、繰り出しロール９２の繰り出し接点９６から巻き取りロール９３の巻き取り接点９５まで測定した、ガラスウェブ８０の第１縁８５に沿って評価される第１の縁経路長９８を画成する。同様に、ガラスウェブ８０は、繰り出しロール９２の繰り出し接点９６から巻き取りロール９３の巻き取り接点９５まで測定した、ガラスウェブ８０の第２縁８６に沿って評価される第１の縁経路長９９を画成する。

ガラスがガラス製造装置９０に沿って均一に辿り、巻き取りロール９３上に適切に巻き付くために、誘導装置１００は、ガラスウェブ８０がガラス製造装置９０を移送されるときに、第１の縁経路長９８が第２の縁経路長９９と等しくなるように旋回される。流体噴射バー１１０をピボット軸受けアセンブリ１２０の周りに適切な量だけ旋回させることによって、流体噴射バー１１０は、第１または第２の縁経路長９８，９９の一方を増加させ、第１または第２の縁経路長９８，９９の他方を短縮させる。第１および第２の縁経路長９８，９９の相対長さを修正することにより、誘導装置１００が、ガラスウェブ８０を幅方向８４に対応する横方向に方向付けることができる。それゆえ、ガラス製造装置９０内のガラスウェブ８０の均一な追跡、並びに巻き取りロール９３上へのガラスウェブ８０の均一な巻き付きが制御される。

繰り出しロール９２および巻き取りロール９３を組み込んだガラス製造装置９０を先に具体的に述べてきたが、ガラス製造装置９０に沿って追加の加工設備が組み込まれてもよいことを理解すべきである。さらに、多数の誘導装置１００をガラス製造装置９０に様々な位置で組み込んでもよい。詳しくは、誘導装置１００は、例えば、ガラスウェブ８０の縁の切取り、ガラスウェブ８０への構成要素の取付け、およびガラスウェブ８０の巻き取りロール９３上の巻き付けなどの、特定の製造作業に近接した位置で、ガラス製造装置９０に組み込まれてもよい。

ここで図５および６を参照すると、ガラス製造装置２００の別の実施の形態が示されている。この実施の形態において、誘導装置１００は、ガラスウェブ８０が高さの鉛直変化を経て、同じ方向に配送され続ける位置で、ガラス製造装置２００に組み込まれている。ガラスウェブ８０の鉛直高さを変えるために、このガラス製造装置は２つの誘導反転体を備え、ガラスウェブ８０は、それらの間を垂直に移動し、それらの外側を搬送方向８２において略平面配向に平行移動する。そのような構成内のガラスウェブ８０の方向性を変更すると、結果として、ガラス製造装置２００の構成要素のミスアライメントにより、ガラスウェブ８０が横方向に移動してしまうことがある。

このミスアライメントを補正するために、ガラス製造装置２００は、平面流体噴射バー２１０を備え、これは、先に述べたように、ガラスウェブ８０の浮遊高さ１０２を維持する。ガラス製造装置２００は、静止型反転体２２０も備えており、これは、図１〜４に関して先に述べたものと類似の流体噴射バー１１０を含むが、静止型反転体２２０の流体噴射バー１１０は固定位置に維持される。

ガラス製造装置２００はさらに、ピボット軸受けアセンブリ１２０に沿って旋回する流体噴射バー１１０を有する誘導装置１００を備えている。流体噴射バー１１０の旋回は、流体噴射バー１１０に連結している作動装置１３０により制御される。誘導装置１００は、ガラスウェブ８０の一方の縁の位置を評価する縁検出装置１４０も備えている。作動装置１３０および縁検出装置１４０は、プロセッサ１５２およびメモリ１５４を有する電子制御装置１５０に通信接続されている。コンピュータ可読命令セットが、メモリ１５４内に記憶されており、プロセッサ１５２により実行されたときに、ガラスウェブ８０の縁の横の位置を決定し、そのガラスウェブ８０の縁が所定の設定点から内側方向８８にずれているかまたは外側方向８７にずれているかを計算する。縁検出装置１４０からの信号に基づいて、プロセッサ１５２は、作動装置１３０に延長または収縮させて流体噴射バー１１０を旋回させる指令を出し、それによって、ガラスウェブ８０の横の位置を制御する。

先に記載した実施の形態と同様に、流体噴射バー１１０はピボット軸受けアセンブリに沿って搬送方向８２に垂直な面で旋回する。図５および６に示された実施の形態において、ガラスウェブ８０の通路は曲がるので、ピボット軸受けアセンブリ１２０は、流体噴射バー１１０が、ガラスウェブ８０の瞬間位置のいずれで評価された搬送方向８２と垂直な面でも旋回するように、搬送方向８２に沿った多数の方向のいずれに配置されてもよい。

ここに記載された可撓性ガラスウェブを誘導するための方法および装置は、ガラス基体のロール・トゥー・ロール・プロセスに使用されることがあるが、他の用途も考えられることも理解すべきである。図７に示されるように、ガラスウェブを誘導するための方法および装置は、ガラスバッチ材料からガラスウェブ８０を製造するガラス製造装置３００と共に使用してもよい。このガラス製造装置３００は、溶融槽３１０、清澄槽３１５、混合槽３２０、供給槽３２５、およびフュージョンドロー装置（ＦＤＭ）３４１を備えることがある。ガラスバッチ材料は、矢印３１２により示されるように、溶融槽３１０に導入される。このバッチ材料が溶融されて、溶融ガラス３２６を形成する。清澄槽３１５は、溶融槽３１０から溶融ガラス３２６を受け取る高温処理区域を有し、その中で、溶融ガラス３２６から気泡が除去される。清澄槽３１５は、接続管３２２により混合槽３２０に流体連結されている。混合槽３２０は、次に、接続管３２７により供給槽３２５に流体連結されている。

供給槽３２５は溶融ガラス３２６を、下降管３３０を通じてＦＤＭ３４１に供給する。このＦＤＭ３４１は、入口３３２、成形槽３３５、および牽引ロールアセンブリ３４０を備えている。図７に示されるように、下降管３３０からの溶融ガラス３２６は、成形槽３３５に通じる入口３３２に流入する。成形槽３３５は、溶融ガラス３２６を受け入れる開口３３６を備えており、この溶融ガラス３２６は、トラフ３３７に流入し、次いで、溢れ、基部３３９の下で互いに融合する前に、両側３３８ａと３３８ｂを降下する。成形槽３３５の両側３３８ａと３３８ｂは、溶融ガラス３２６の２つの溢れ流れた壁が、牽引ロールアセンブリ３４０により下方に板引きされてガラスウェブ８０を形成する前に、再結合（例えば、融合）するように、一緒になる。ガラスウェブ８０は粘性または粘弾性状態のままでいるので、ガラスウェブ８０は寸法の変化を受ける傾向にある。ガラスウェブ８０の寸法変化を制御するために、牽引ロールアセンブリ３４０は、成形槽３３５からガラスウェブ８０を「板引き(draw)」する、またはガラスウェブ８０が形成し続けるときにガラスウェブ８０に張力を印加する。それゆえ、ここに用いたように、「板引き」は、ガラスウェブ８０が粘性または粘弾性状態にある間に、ガラスウェブ８０をガラス製造装置３００に通して移動させることを称する。ガラスウェブ８０は、応力と平坦度がガラスウェブ８０に固定される「硬化区域」において粘弾性移行を経て、ガラスウェブ８０はより弾性状態に移行する。

ガラスウェブ８０が牽引ロールアセンブリ３４０を出るときに、ガラスウェブ８０は弾性状態にある。１つの実施の形態において、ガラスウェブ８０が硬化区域を通過した後、ガラスウェブ８０は、成形過程中にガラスウェブ８０に形成された肥厚縁ビード３５２を除去する、レーザ切断装置３５０などの切断装置内に搬送されてもよい。このレーザ切断装置３５０は、レーザ分離によって、縁ビード３５２を除去する。ガラスウェブ８０の横の位置は、縁ビード３５２を正確に除去できるように、誘導装置１００により制御されている。

ガラスウェブ８０が搬送方向８２に牽引ロールアセンブリ３４０を出るときに、ガラスウェブ８０は、誘導装置１００を通過するように向けられる。その誘導装置は、ガラスウェブ８０の縁の横の位置を決定する縁検出装置１４０を備えている。誘導装置１００の流体噴射バー１１０は、ガラスウェブ８０が縁ビード３５２の切り取りのためにレーザ切断装置３５０に入るときに、ガラスウェブ８０の横の位置が維持され均一に制御されるように旋回される。

ガラスウェブがガラス製造装置を通じて加工されるときに、ガラスウェブの横の位置を制御するために、本開示による誘導装置をガラス製造装置に組み込んでもよいことが今では理解されているはずである。この誘導装置は、誘導表面とガラスウェブとの間にクッションを生じるために流体を噴射する流体噴射バーを備えている。電子制御装置は、ガラス製造装置を通過するガラスウェブの所望の横の位置を維持するために、作動装置を自動的に修正して、流体噴射バーの旋回を制御する。ガラスウェブに接触せずにガラスウェブの横の位置を制御することは、ガラスウェブ自体における欠陥の生成を最小にするのに役立つであろう。

第１の態様において、本開示は、搬送方向およびその搬送方向に垂直な幅方向を有するガラスウェブの非接触誘導のための誘導装置であって：ガラスウェブの幅方向に配向された長軸を有する流体噴射バー；流体噴射バーがガラスウェブの搬送方向と垂直な面において旋回可能であるように流体噴射バーに連結しているピボット軸受けアセンブリ；ガラスウェブに対する流体噴射バーの向きを調節するための、流体噴射バーに連結している作動装置；および幅方向におけるガラスウェブの縁の位置を評価するための、ガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を提供する。

第２の態様において、本開示は、ガラスウェブを誘導する方法であって：搬送方向に垂直な幅方向を有するガラスウェブを搬送方向にガラス製造装置に沿って方向付ける工程；旋回式流体噴射バーおよびガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を渡ってガラスウェブを搬送する工程；ガラスウェブの縁の横の位置を決定する工程；少なくとも１つのプロセッサにより、縁検出装置から受信した信号に基づいてガラスウェブの横の位置を自動的に計算する工程；および縁検出装置が、ガラスウェブの縁が所定の設定点から外方にずれて位置していることを検出したときに、誘導装置の流体噴射バーを旋回させて、ガラスウェブを内側方向に移動させる工程を含む方法を提供する。

第３の態様において、本開示は、ガラスウェブを製造する方法であって：ガラスバッチ材料を溶融して溶融ガラスを形成する工程；入口と、成形槽と、牽引ロールアセンブリとを備えたフュージョンドロー装置により、溶融ガラスをガラスウェブに成形する工程；ガラスウェブを牽引ロールアセンブリに通して板引きする工程；旋回式流体噴射バーおよびガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を渡ってガラスウェブを搬送する工程；ガラスウェブの縁の横の位置を決定する工程；少なくとも１つのプロセッサにより、縁検出装置からの信号に基づいてガラスウェブの横の位置を自動的に計算する工程；縁検出装置が、ガラスウェブの縁が所定の設定点から外方にずれて位置していることを検出したときに、誘導装置の流体噴射バーを旋回させて、ガラスウェブを内側方向に移動させる工程；およびガラスウェブをレーザ切断装置中に搬送する工程を含む方法を提供する。

第４の態様において、本開示は、前記作動装置および前記縁検出装置に通信接続された電子制御装置であって、プロセッサおよびコンピュータ可読命令セットを記憶したメモリを備え、そのコンピュータ可読命令セットを実行して：ガラスウェブの縁の位置を縁検出装置で評価し；ガラスウェブが所定の設定点に対して横方向に配置されるようにガラスウェブの縁の位置に基づいて流体噴射バーの向きを修正するように作動装置に延長または収縮するよう命令する、電子制御装置をさらに備えた、第１の態様の誘導装置を提供する。

第５の態様において、本開示は、流体を流体噴射バーに供給するために流体噴射バーと流体連通した流体供給装置をさらに備えた、第１および第４の態様の誘導装置を提供する。

第６の態様において、本開示は、前記流体噴射バーが、ガラスウェブに近接して配置された誘導表面であって、誘導表面に穿孔された、誘導表面とガラスウェブとの間に流体を噴射させる複数の開口を含む誘導表面を備えている、第１および第４から第５の態様の誘導装置を提供する。

第７の態様において、本開示は、前記誘導表面が円筒形である、第６の態様の誘導装置を提供する。

第８の態様において、本開示は、前記作動装置が、電動アクチュエータ、電気機械アクチュエータ、リニアモータ、および可動鉄片制御式アクチュエータからなる群より選択される、第１および第４から第７の態様の誘導装置を提供する。

第９の態様において、本開示は、前記流体噴射バーの一部が、前記作動装置の反対方向にピボット軸受けアセンブリから離れて飛び出ている、第１および第４から第８の態様の誘導装置を提供する。

第１０の態様において、本開示は、前記縁検出装置が、ガラスウェブの縁が所定の設定点から内方にずれて位置していることを検出したときに、誘導装置の流体噴射バーを旋回させて、ガラスウェブを外側方向に移動させる工程をさらに含む、第２から第３の態様の方法を提供する。

第１１の態様において、本開示は、前記誘導装置の流体噴射バーが、ガラスウェブが誘導表面上に支持され、そこから間隔が開けられているように、ガラスウェブと誘導表面との間に流体を噴射する、第２から第３および第１０の態様の方法を提供する。

第１２の態様において、本開示は、前記ガラスウェブが、ガラスウェブが搬送方向においてガラス製造装置に沿って方向付けられているときに、第１の縁経路長および第２の縁経路長を画成し、第１の縁経路長が第２の縁経路長と同じになるように、流体噴射バーをガラス製造装置に対して旋回させる工程をさらに含む、第２から第３および第１０から第１１の態様の方法を提供する。

第１３の態様において、本開示は、前記誘導装置が、流体噴射バーがガラスウェブの搬送方向と垂直な面で旋回可能であるように流体噴射バーに連結しているピボット軸受けアセンブリ、およびガラスウェブに対する流体噴射バーの向きを調節するための、流体噴射バーに連結している作動装置をさらに備えた、第２から第３および第１０から第１２の態様の方法を提供する。

第１４の態様において、本開示は、前記流体噴射バーが、搬送方向に垂直なガラスウェブの幅方向に配向された長軸を有する、第２から第３および第１０から第１３の態様の方法を提供する。

第１５の態様において、本開示は、ガラスウェブから縁ビードをレーザ切断装置により分離する工程をさらに含む、第３の態様の方法を提供する。

「実質的に」および「約」という用語は、どのような量的比較、値、測定、または他の表記に寄与することのある固有の不確実性の度合いを表すためにここに利用してもよいことに留意されたい。これらの用語は、量的表記が、問題の主題の基本的機能において変化を生じさせずに、述べられた基準から変動してもよい程度を表すためにここに使用されている。

請求項に記載された主題の精神および範囲から逸脱せずに、ここに記載された実施の形態に様々な改変および変更を行えることが当業者に明白であろう。それゆえ、本明細書は、ここに記載された様々な実施の形態の改変および変更を、そのような改変および変更が添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲に入るという条件で包含することが意図されている。

８０ ガラスウェブ
９０，２００，３００ ガラス製造装置
９２ 繰り出しロール
９３ 巻き取りロール
１００ 誘導装置
１１０ 流体噴射バー
１１４ 誘導表面
１２０ ピボット軸受けアセンブリ
１３０ 作動装置
１４０ 縁検出装置
１５０ 電子制御装置
１５２ プロセッサ
１５４ メモリ
１６０ 流体供給装置
３１０ 溶融槽
３１５ 清澄槽
３２０ 混合槽
３２５ 供給槽
３２６ 溶融ガラス
３３０ 下降管
３４０ 牽引ロールアセンブリ
３４１ フュージョンドロー装置（ＦＤＭ）
３５０ レーザ切断装置

第１２の態様において、本開示は、前記ガラスウェブが、ガラスウェブが搬送方向においてガラス製造装置に沿って方向付けられているときに、第１の縁経路長および第２の縁経路長を画成し、第１の縁経路長が第２の縁経路長と同じになるように、前記流体噴射バーをガラス製造装置に対して旋回させる、第２から第３および第１０から第１１の態様の方法を提供する。

Claims (10)

1. 搬送方向および該搬送方向に垂直な幅方向を有するガラスウェブの非接触誘導のための誘導装置であって：
   前記ガラスウェブの幅方向に配向された長軸を有する流体噴射バー；
   前記流体噴射バーが前記ガラスウェブの搬送方向と垂直な面において旋回可能であるように該流体噴射バーに連結しているピボット軸受けアセンブリ；
   前記ガラスウェブに対する前記流体噴射バーの向きを調節するための、該流体噴射バーに連結している作動装置；および
   前記幅方向における前記ガラスウェブの縁の位置を評価するための、該ガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置；
   を備えた誘導装置。
2. 前記作動装置および前記縁検出装置に通信接続された電子制御装置であって、プロセッサおよびコンピュータ可読命令セットを記憶したメモリを備え、該コンピュータ可読命令セットを実行して：
   前記ガラスウェブの縁の位置を前記縁検出装置で評価し；
   該ガラスウェブが所定の設定点に対して横方向に配置されるように該ガラスウェブの縁の位置に基づいて前記流体噴射バーの向きを修正するように前記作動装置に延長または収縮するよう命令する；
   電子制御装置をさらに備える、請求項１記載の誘導装置。
3. 流体を前記流体噴射バーに供給するために該流体噴射バーと流体連通した流体供給装置をさらに備える、請求項１または２記載の誘導装置。
4. 前記流体噴射バーの一部が、前記作動装置の反対方向に前記ピボット軸受けアセンブリから離れて飛び出ている、請求項１から３いずれか１項記載の誘導装置。
5. ガラスウェブを誘導する方法であって：
   搬送方向に垂直な幅方向を有する前記ガラスウェブを該搬送方向にガラス製造装置に沿って方向付ける工程；
   旋回式流体噴射バーおよび前記ガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を渡って前記ガラスウェブを搬送する工程；
   前記ガラスウェブの縁の横の位置を決定する工程；
   少なくとも１つのプロセッサにより、前記縁検出装置から受信した信号に基づいて前記ガラスウェブの横の位置を自動的に計算する工程；および
   前記縁検出装置が、前記ガラスウェブの縁が所定の設定点から外方にずれて位置していることを検出したときに、前記誘導装置の前記流体噴射バーを旋回させて、該ガラスウェブを内側方向に移動させる工程；
   を含む方法。
6. 前記縁検出装置が、前記ガラスウェブの縁が前記所定の設定点から内方にずれて位置していることを検出したときに、前記誘導装置の前記流体噴射バーを旋回させて、該ガラスウェブを外側方向に移動させる工程をさらに含む、請求項５記載の方法。
7. ガラスウェブを製造する方法であって：
   ガラスバッチ材料を溶融して溶融ガラスを形成する工程；
   入口と、成形槽と、牽引ロールアセンブリとを有するフュージョンドロー装置により、前記溶融ガラスを前記ガラスウェブに成形する工程；
   前記ガラスウェブを前記牽引ロールアセンブリに通して板引きする工程；
   旋回式流体噴射バーおよび前記ガラスウェブの縁に近接して配置された縁検出装置を備えた誘導装置を渡って前記ガラスウェブを搬送する工程；
   前記ガラスウェブの縁の横の位置を決定する工程；
   少なくとも１つのプロセッサにより、前記縁検出装置からの信号に基づいて前記ガラスウェブの横の位置を自動的に計算する工程；
   前記縁検出装置が、前記ガラスウェブの縁が所定の設定点から外方にずれて位置していることを検出したときに、前記誘導装置の前記流体噴射バーを旋回させて、該ガラスウェブを内側方向に移動させる工程；および
   前記ガラスウェブをレーザ切断装置中に搬送する工程；
   を含む方法。
8. 前記縁検出装置が、前記ガラスウェブの縁が前記所定の設定点から内方にずれて位置していることを検出したときに、前記誘導装置の前記流体噴射バーを旋回させて、該ガラスウェブを外側方向に移動させる工程をさらに含む、請求項７記載の方法。
9. 前記誘導装置の前記流体噴射バーが、前記ガラスウェブが該流体噴射バーの誘導表面上に支持され、そこから間隔が開けられているように、該ガラスウェブと該誘導表面との間に流体を噴射する、請求項７または８記載の方法。
10. 前記ガラスウェブから縁ビードを前記レーザ切断装置により分離する工程をさらに含む、請求項７から９いずれか１項記載の方法。

Images