JP5335771B2

JP5335771B2 - ガラスシート製造中の動きおよびガラスシート内部応力を減少させる適合ノージング装置

Info

Publication number: JP5335771B2
Application number: JP2010507399A
Authority: JP
Inventors: ジーチョーク，ポール; エイチチャン，チェスター; ジエルヴ，パトリック; エルハウス，キース; ワイニシモト，マイケル; スゥン，ヤーウェイ; ヂョウ，ナイユエ
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-04-29
Also published as: JP2010526750A; TW200916420A; US7895861B2; KR101485207B1; TWI378901B; US20080276646A1; CN101687684B; CN101687684A; KR20100027132A; WO2008140677A1

Description

関連出願の説明

本明細書は、２００７年５月９日に出願された「一定力罫書き装置およびこれを用いる方法（"Constant Force Scoring Device and Method for Using Same"）」という表題の米国特許出願第１１／８０１，２１２号明細書に関するものである（代理人整理番号ＳＰ０７−０７５）。この文書の内容はここで参照することにより本書に組み込まれる。

本発明は、一般にガラス製造分野に関し、特に、ガラスシートの弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有するように適合し、ガラスシートと係合して、ガラスシートが罫書きされ個々のガラスシートに分割される間、ガラスシートの動きを最小限に抑える、かつガラスシートの内部応力を減少させることを助ける適合ノージング装置（conformable nosing device）に関する。

コーニング社は、フラットパネルディスプレイ（例えば、フラットパネル液晶ディスプレイ）のような様々な機器に使用することができる高品質の薄ガラスシートを形成するフュージョンプロセス（例えば、ダウンドロープロセス）として知られる工程を開発した。フュージョンプロセスは、このプロセスによって製造されるガラスシートの表面が、他の方法によって製造されるガラスシートと比べて優れた平坦性および平滑性を有することから、フラットパネルディスプレイに使用するガラスシートを製造する技術として好まれている。フュージョンプロセスについては図１を参照して以下に簡潔に説明するが、より詳細な説明のため、共に譲渡された特許文献１および特許文献２を参照する（これら２つの特許の内容はここで参照することにより本書に組み込まれる）。

図１（従来技術）を参照すると、ガラスシート１０５を製造するためにフュージョンプロセス（例えば、ダウンドロープロセス）を使用している例示的なガラス製造システム１００の概略図が示されている。このガラス製造システム１００は、溶解槽１１０、清澄槽１１５、混合槽１２０（例えば、攪拌チャンバ１２０）、送出槽１２５（例えば、ボウル１２５）、フュージョンドロー装置（ＦＤＭ）１４１および移動アンビル装置（ＴＡＭ）１５０を含む。溶解槽１１０では、ガラスバッチ材料が矢印１１２で示されるように投入され溶解されて溶融ガラス１２６を形成する。清澄槽１１５（例えば、清澄管１１５）は、溶解槽１１０から溶融ガラス１２６（この時点では図示されていない）を受け取る高温処理領域を有し、そこで溶融ガラス１２６から気泡が取り除かれる。清澄槽１１５は、清澄器−攪拌チャンバ接続管１２２によって混合槽１２０（例えば、攪拌チャンバ１２０）に接続される。また、混合槽１２０は、攪拌チャンバ−ボウル接続管１２７によって送出槽１２５に接続される。

送出槽１２５は、溶融ガラス１２６を、下降管１３０を通してＦＤＭ１４１内へと送出し、このＦＤＭは、入口１３２、成形槽１３５（例えば、アイソパイプ１３５）および引張ロールアセンブリ１４０を含む。図示のように、下降管１３０からの溶融ガラス１２６は、成形槽１３５（例えば、アイソパイプ１３５）につながる入口１３２に流れ込む。成形槽１３５は、溶融ガラス１２６を受け入れる開口部１３６を含み、その溶融ガラスはトラフ１３７に流れ込み、その後オーバーフローして２つの側面１３８ａおよび１３８ｂを下方に流れてから、ルート１３９として知られているところで融合する。ルート１３９では、２つの側面１３８ａおよび１３８ｂが一緒になり、溶融ガラス１２６の２つのオーバーフロー壁が再合流（例えば、再融合）した後、引張ロールアセンブリ１４０によって下方に延伸されて、ガラスシート１０５が形成される。

引張ロールアセンブリ１４０は、延伸されたガラスシート１０５（工程のこの時点では湾曲した／弓なり形状を有する）を、弓なりのガラスシート１０５に罫書きし分割して個別のガラスシート１０５片とするために用いられる平面ノージング装置１５２および罫書き装置１５４を含むＴＡＭ１５０へと送出する（図１に示されるＴＡＭ１５０の拡大上面図参照）。罫書き装置１５４は、平面ノージング装置１５２が弓なりのガラスシート１０５と係合するまで使用されない。弓なりのガラスシート１０５と係合することによって、平面ノージング装置１５２はガラスシート１０５の平坦化に資する（この工程はプレス（pressing）として知られる）。その後、罫書き装置１５４は罫書きホイール１５６を伸ばし、この罫書きホイールが、ガラスシート１０５に罫書きし、かつ弓なりのガラスシート１０５を平面ノージング装置１５２に対してさらに押圧する（この処置工程はしごき（ironing）として知られる）。罫書きの後、平坦になったガラスシート１０５はその元の湾曲面に垂直な方向に曲げられて分割され、ＴＡＭ１５０の下方位置に示されている小さなガラスシート１０５が生成される。

米国特許第３，３３８，６９６号明細書米国特許第３，６８２，６０９号明細書

プレス、しごき、罫書きおよび分割工程によってガラスシート１０５に動きが生じ、このことが順にガラスシート１０５の内部に応力変化を生成する一因となる。ガラスシート１０５に応力が加えられたときにいつでも起こり得る問題がいくつか存在する。例えば、応力が加えられたガラスシートは変形する／歪む可能性があるが、これは顧客にとって望ましくない事態である。さらに、大きなガラスシート１０５は応力が加えられても未だ変形していないかもしれないが、大きなガラスシート１０５が引き続き切断され小さなガラスシート片となると後になって変形する／歪む。これは望ましくないことである。従って、ガラスシートが罫書きおよび分割され個々のガラスシートとされる間、ガラスシート１０５の動きを抑え、ガラスシート１０５内部に応力変化が生成されるのを防ぐことを助ける装置が必要とされている。本発明の適合ノージング装置は、こういった要望や他の要望を満足するものである。

本発明は、ガラスシートの弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有するように適合することができ、またガラスシートが罫書きおよび分割され個々のガラスシートとされる間、ガラスシートの動きを最小限に抑えることを助け、かつガラス内部に応力変化が生成されるのを防ぐことを助けるために用いられる適合ノージング装置を含む。一実施の形態において適合ノージング装置は、（１）フレキシブル梁、（２）フレキシブル梁の第１面に取り付けられたノージング材、（３）支持ブラケット、および（４）伸縮部材を含む。この伸縮部材は支持ブラケットの所定位置に取り付けられた第１端部と、フレキシブル梁の第２面の所定位置に取り付けられた第２端部とを有する。さらに、フレキシブル梁がガラスシートの弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有するように適合させるため、この伸縮部材を、フレキシブル梁を押圧するよう延伸させる、またはフレキシブル梁を牽引するよう縮小させる、あるいはフレキシブル梁を押圧も牽引もしないニュートラルポジションのままとする、のいずれかとする。こうして適合ノージング装置がガラスシートと係合すると、ガラスシートが罫書きおよび分割されより小さなガラスシートとされる間、ガラスシートの動きを最小限に抑え、かつガラスシート内部に応力変化が生成されるのを減少させる助けとなる。いくつかの実施形態においては、適合ノージング装置は複数の伸縮部材を含み、各伸縮部材は、支持ブラケットの所定位置に取り付けられた第１端部と、フレキシブル梁の第２面の所定位置に取り付けられた第２端部とを有する。さらに、本発明はこの適合ノージング装置を用いてガラスシートを製造するガラス製造システムおよび方法を提供する。

本発明については、添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照することによって、より完全に理解されるであろう。

（従来技術）ガラスシート製造時に従来の非適合平面ノージング装置を使用している例示的なガラス製造システムを示す概略図ガラスシート製造時に本発明による適合ノージング装置を使用している例示的なガラス製造システムを示す概略図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第１の実施形態による適合ノージング装置に関する構成要素をより詳細に示す図本発明の第２の実施形態による別の適合ノージング装置に関する種々の構成要素をより詳細に示す図

図２を参照すると、本発明による適合ノージング装置２５２を使用している例示的なガラス製造システム２００の概略図が示されている。このガラス製造システム２００は、溶解槽２１０、清澄槽２１５、混合槽２２０（例えば、攪拌チャンバ２２０）、送出槽２２５（例えば、ボウル２２５）、ＦＤＭ２４１およびＴＡＭ２５０を含む。溶解槽２１０では、ガラスバッチ材料が矢印２１２で示されるように投入され溶解されて溶融ガラス２２６を形成する。清澄槽２１５（例えば、清澄管２１５）は、溶解槽２１０から溶融ガラス２２６（この時点では図示されていない）を受け取る高温処理領域を有し、そこで溶融ガラス２２６から気泡が取り除かれる。清澄槽２１５は、清澄器−攪拌チャンバ接続管２２２によって混合槽２２０（例えば、攪拌チャンバ２２０）に接続される。また、混合槽２２０は、攪拌チャンバ−ボウル接続管２２７によって送出槽２２５に接続される。

送出槽２２５は、溶融ガラス２２６を、下降管２３０を通してＦＤＭ２４１内へと送出し、このＦＤＭは、入口２３２、成形槽２３５（例えば、アイソパイプ２３５）および引張ロールアセンブリ２４０を含む。図示されるように、下降管２３０からの溶融ガラス２２６は、成形槽２３５（例えば、アイソパイプ２３５）につながる入口２３２に流れ込む。成形槽２３５は、溶融ガラス２２６を受け入れる開口部２３６を含み、その溶融ガラスはトラフ２３７に流れ込み、その後オーバーフローして２つの側面２３８ａおよび２３８ｂを下方に流れてから、ルート２３９として知られているところで融合する。ルート２３９では、２つの側面２３８ａおよび２３８ｂが一緒になり、溶融ガラス２２６の２つのオーバーフロー壁が再合流（例えば、再融合）した後、引張ロールアセンブリ２４０によって下方に延伸されて、ガラスシート２０５が形成される。

引張ロールアセンブリ２４０は、延伸されたガラスシート２０５（工程のこの時点では湾曲した／弓なり形状を有する）を、弓なりのガラスシート２０５に罫書きし分割して個別のガラスシート２０５片とするために用いられる適合ノージング装置２５２および罫書き装置２５４を含むＴＡＭ２５０へと送出する（図２に示されるＴＡＭ２５０の拡大上面図参照）。適合ノージング装置２５２は、ガラスシート２０５の弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有するように設定される。その後、弓なりのガラスシート２０５の片面と係合するように適合ノージング装置２５２が動かされた後、罫書き装置２５４は弓なりのガラスシート２０５の露出面に罫書きする罫書きホイール２５６を伸ばす。罫書きの後、弓なりのガラスシート２０５は湾曲面に垂直な方向に曲げられて分割され、ＴＡＭ２５０の下方位置に示されている小さなガラスシート２０５が生成される。

適合ノージング装置２５２は、罫書き装置２５４で罫書きされるときに弓なりのシート２０５にプレスやしごきを施す必要がないという点で、従来の平面ノージング装置１５２より著しく改善されている。特に、適合ノージング装置２５２は、ガラスシート２０５の弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有していることで、罫書きおよび分割工程中のガラスシート２０５の動きを抑えるのを助け、このためガラスシート２０５内に問題となる応力が生成されるのを防ぐことを助ける。適合ノージング装置２５２の例示的な２つの実施形態について、図３〜４を参照し以下に詳細に記述する。

図３Ａ〜３Ｏを参照すると、本発明による適合ノージング装置２５２ａの第１の実施形態を示すいくつかの図が示されている。図３Ａ〜３Ｂには、それぞれＴＡＭ２５０ａの斜視図および上面図が示されており、適合ノージング装置２５２ａがどのようにしてガラスシート２０５の弓なり形状と一致する弓なり形状を有するように設定されるのか、また罫書き装置２５４ａが（ＴＡＭ２５０ａの一部である）梁３８０に沿って動きガラスシート２０５の露出面に罫書きするためにどのように設置され得るのかを示している。弓なりのガラスシート２０５の罫書きに用いることができる例示的な一定力罫書き装置２５４ａは既に開示され、前述の米国特許出願第１１／８０１，２１２号明細書（代理人整理番号ＳＰ０７−０７５）内で詳述されている。

図３Ｃ〜３Ｄは、適合ノージング装置２５２ａの基本的な構成要素をより詳細に示した２つの斜視図である（注：適合ノージング装置２５２ａ自体は、図３Ａ〜３Ｂに示されているＴＡＭ２５０ａのフレーム３８４に取り付けられている）。適合ノージング装置２５２ａはフレキシブル梁３０４（例えば、金属／非鉄のフレキシブル梁３０４）を含み、このフレキシブル梁はその片面３０８にこれに取り付けられたノージング材３０６（例えば、ゴム製のノージング材３０６）を有し、このノージング材が罫書きおよび分割工程中（図３Ａ〜３Ｂ参照）にガラスシート２０５に接触する。適合ノージング装置２５２ａは、支持ブラケット３１０および少なくとも１つの伸縮部材３１２（例えば、リニアステージ３１２、モータ駆動高精度位置決め装置３１２）をさらに含む。図示されているように、また後に説明するように、適合ノージング装置は複数の伸縮部材３１２を備えるものとしてもよく、これらの伸縮部材はそれぞれが離された状態でフレキシブル梁３０４と支持ブラケット３１０の両方に取り付けられる。特に、使用される伸縮部材３１２の実際の数、およびフレキシブル梁３０４のサイズ／断面は、調節工程中の柔軟性目標および罫書き工程中の剛性目標の両方を達成する有限要素解析によって決定されるであろう。

各伸縮部材３１２は、支持ブラケット３１０の所定位置に取り付けられた第１端部３１４（例えば、ベースプレート３１４）と、フレキシブル梁３０４の第２面３１８の所定位置に取り付けられた第２端部３１６（例えば、ピン接合部３１６ａ、滑り接合部３１６ｂ）とを有する。この例において、各伸縮部材３１２は、ベースプレート３１４を支持ブラケット３１０にしっかりと固定するために用いられる２つのノブ３２０と３２２を有する（注：これは、一旦伸縮部材３１２夫々が支持ブラケット３１０の所望の位置に動かされると行われる）。さらに、各伸縮部材３１２は、ベースプレート３１４に移動可能な状態で固定されたトッププレート３２６に接続されたハンドル３２４を有する。ハンドル３２４を一方向に回すと、フレキシブル梁３０４のその部分を押圧して支持ブラケット３１０から離すために、（ベースプレート３１４上で動く）トッププレート３２６をフレキシブル梁３０４に向かって外側へ伸ばすことができる。あるいは、ハンドル３２４を別の方向に回すと、フレキシブル梁３０４のその部分を逆に支持ブラケット３１０の方へと牽引するために、フレキシブル梁３０４から離れる内側の方向にトッププレート３２６を縮めることができる。あるいは、トッププレート３２６をフレキシブル梁３０４に向かって、またはこれから離れる方向に動かすために、自動のモータ駆動装置（図示なし）を用いてもよい。図示のように、ニュートラルポジション（最初の位置）に対するトッププレート３２６の現在の位置を示す計器／目盛り３２８を各伸縮部材３１２に組み込むこともできる。

上述したように、各伸縮部材３１２は（１）フレキシブル梁３０４を押圧するよう延伸させる、（２）フレキシブル梁３０４を牽引するよう縮小させる、または（３）フレキシブル梁３０４を押圧も牽引もしないニュートラルポジションのままとする、のいずれかとすることができる。従って、測定（超音波、紫外線またはレーザ測距センサ、あるいは線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ））を通して一旦ガラスシート２０５の弓形が定められると、個々の伸縮部材３１２は支持ブラケット３１０の所定位置にロックされ、その後手動または自動で調節され、フレキシブル梁３０４はガラスシート２０５の弓なり形状と一致するように適合する（注：適合ノージング装置２５２ａを自動的に設定するために、オンラインのガラスシート外形測定システムを使用してもよい）。

この実施形態において、支持ブラケット３１０の左端に位置する伸縮部材３１２´にはピン接合部３１６ａが設けられており、このピン接合部はフレキシブル梁３０４に取り付けられている。伸縮部材３１２´は、フレキシブル梁３０４に取り付けられた滑り接合部３１６ｂを有する残りの伸縮部材３１２に対して、横の基準点として働く（注：必要であれば、中央または右側などの別の伸縮部材３１２がピン接合部３１６ａを有してもよい）。残りの伸縮部材３１２は、フレキシブル梁３０４が横方向および斜め方向へ一定量動くことができるように、滑り接合部３１６ｂを有している。さらに、残りの伸縮部材３１２が滑り接合部３１６ｂを備えているのは、フレキシブル梁３０４の任意の熱誘導的変形にうまく対処することを助けるためであり、そうしなければ制御できずにフレキシブル梁３０４の形状が変形する可能性がある。

適合ノージング装置２５２ａは、これまでにガラスシート２０５が製造工程中に示すことが確認されている様々な任意形状と一致する形状を有するように設定することができる。例えば、フレキシブル梁３０４が以下の形状のいずれかを有するように、適合ノージング装置２５２ａの伸縮部材３１２を設定することができる。（１）正の釣鐘状（図３Ｅ参照…この形状は第５世代ガラスシート２０５で一般的である）（２）負の釣鐘状（図３Ｆ参照…この形状は第５世代ガラスシート２０５で一般的である）（３）Ｓ型形状（図３Ｇ参照…この形状は第７世代ガラスシート２０５で一般的である）（４）Ｍ型形状（図３Ｈ参照…この形状は第７世代ガラスシート２０５で一般的である）および（５）Ｗ型形状（図３Ｉ参照…この形状は第７世代ガラスシート２０５で一般的である）。

適合ノージング装置２５２ａは、ガラスシート２０５の弓形が、製造工程中に元々の向きから向きを変えたり形を変えたりする「ボウポップ（bow pop）」の状態であるときに活用できる（例えば、ガラスシート２０５は正の釣鐘状から負の釣鐘状に変化し得る）。この状態では、オペレータがガラスシート２０５を強制的に元の弓なり形状に戻すことができるように適合ノージング装置２５２ａを、平坦な構成を有するようにすばやく変化させ、その後適合ノージング装置２５２ａを再設定して元の弓なり形状とすることができる。あるいは、適合ノージング装置２５２ａを、変形したガラスシート２０５と同じ弓なり形状を有するようにすばやく手動または自動で変化させてもよい。

必要であれば、ガラスシート２０５がフレキシブル梁３０４のノージング材３０６と確実に接触することを助けるために、およびガラスシートがＦＤＭ１４１に向かって上方に移動するのを最小限に抑えることを助けるために、適合ノージング装置２５２ａにさらに受動性ノージング装置３３０ａ、３３０ｂまたは３３０ｃをさらに組み込んでもよい。図３Ｊ〜３Ｋには、適合ノージング装置２５２ａが受動性ノージング装置３３０ａを備えた実施の形態が示されており、この受動性ノージング装置は少なくとも１つの一定力エアシリンダ３３２を備え、エアシリンダ３３２から伸びる先端部３３４（例えば、ゴム製先端部３３４、ルビー製先端部３３４、セラミック製先端部３３４）は、フレキシブル梁３０４と接しているガラスシート２０５の面と反対側のガラスシート２０５面と接する（注：伸縮部材３１２および支持ブラケット３１０はカバー３３６の内部に含まれている）。いくつかの実施形態では受動性ノージング装置３３０ａは一列の一定力エアシリンダ３３２を含み、この場合、各エアシリンダ３３２から伸びる先端部３３４（例えば、ゴム製先端部３３４、ルビー製先端部３３４、セラミック製先端部３３４）は、フレキシブル梁３０４と接しているガラスシート２０５の面と反対側のガラスシート２０５面と接する（注：伸縮部材３１２および支持ブラケット３１０はカバー３３６の内部に含まれている）。この実施形態において、一定力エアシリンダ３３２（Ａｉｒｐｅｌ；エアーペル（登録商標）など）はＴＡＭの移動式フレーム３３８上に取り付けられ、ガラスシート２０５がノージング材３０６と接触していると推定されるとき、この移動式フレームがガラスシート２０５に向かって動いてから罫書き装置２５４（図示なし）がガラスシート２０５に罫書きする。一定力エアシリンダ３３２は、ガラスシート２０５の様々な外形に適合することができ、フレキシブル梁３０４に向かって押圧するようにガラスシート２０５に対して均一な接触力を加えることができる。ノージング材３０６上の罫書き線の上方でガラスシート２０５をしっかりと握持することで、罫書きおよび分割工程によって生じるガラスシートの動きを最小限に抑えるのにさらに役立つ。

図３Ｌ〜３Ｍには、適合ノージング装置２５２ａが二列の一定力エアシリンダ３４０ａおよび３４０ｂを含む受動性ノージング装置３３０ｂを備えた別の実施形態が示されており、このエアシリンダ３４０ａおよび３４０ｂは夫々ガラスシート２０５の両側に接している（注：伸縮部材３１２および支持ブラケット３１０はカバー３３６の内部に含まれている）。この実施形態において、第一列の一定力エアシリンダ３４０ａはＴＡＭの移動式フレーム３３８上に取り付けられ、ガラスシート２０５がノージング材３０６と接触していると推定されるとき、この移動式フレームがガラスシート２０５に向かって動いてから罫書き装置２５４（図示なし）がガラスシート２０５に罫書きする。第二列の一定力エアシリンダ３４０ｂは、個々のエアシリンダ３４０ｂが、第一列の一定力エアシリンダ３４０ａの個々のエアシリンダ３４０ａの真向かいに位置するように、フレキシブル梁３０４の真上に取り付けられる。各エアシリンダ３４０ａおよび３４０ｂから伸びる先端部３４２（例えば、ゴム製先端部３４２、ルビー製先端部３４２、セラミック製先端部３４２）は、ガラスシート２０５と接してガラスシート２０５をフレキシブル梁３０４上に位置付けるのを助ける。この例においては、全てのエアシリンダ３４０ａおよび３４０ｂが同じ空気圧に設定され、その結果ガラスシート２０５上に働く力が相殺され、ガラスシート２０５は、その元の形状を保持し、かつ罫書き装置１５４ａに対して元の位置に留まる。ノージング材３０６上の罫書き線の上方でガラスシート２０５をしっかりと握持することで、罫書きおよび分割工程によって生じるガラスシートの動きを最小限に抑えるのにさらに役立つ。

図３Ｎ〜３Ｏにはさらに別の実施形態が示されており、ここでは適合ノージング装置２５２ａが、ガラスシート２０５をフレキシブル梁３０４の方向に牽引する少なくとも１つの真空ポート３５０を有する受動性ノージング装置３３０ｃを備えている（注：伸縮部材３１２および支持ブラケット３１０はカバー３３６の内部に含まれている）。受動性ノージング装置３３０ｃは一列の真空ポート３５０を備えることが好ましい。この実施形態では、真空ポート３５０はノージング材３０６とフレキシブル梁３０４の上方に位置していると示されており、ガラスシート２０５をフレキシブル梁３０４に向かって牽引してから罫書き装置２５４（図示なし）がガラスシート２０５に罫書きするよう機能する。真空ポート３５０は、ガラスシート２０５に対して均一な牽引力を加えフレキシブル梁３０４に向かって牽引することができる。必要であれば、真空ポート３４０の上段列に加え、ノージング材３０６の下方位置に一列の真空ポート（図示なし）を設けてもよい。ノージング材３０６上の罫書き線の上方でガラスシート２０５をしっかりと握持することで、罫書きおよび分割工程によって生じるガラスシートの動きを最小限に抑えるのにさらに役立つ。図３Ｊ〜３Ｏで示された適合ノージング装置２５２ａでは、ガラスシート２０５の動きおよび新たに切断されたガラスシート２０５の動きを減少させるのを助けるため、罫書きおよび分割工程後に、エアシリンダや真空ポートが徐々にガラスシート２０５を開放するように制御されれば望ましい。

図４を参照すると、本発明による適合ノージング装置２５２ｂの第２の実施形態に関連する図が示されている。図示されているように、適合ノージング装置２５２ｂは、支持ブラケット４０４および２つのエッジローラ４０６ａおよび４０６ｂにより２端部で支持された、適切に選択された断面を有するフレキシブル梁４０２（例えば、金属／非鉄のフレキシブル梁４０２）を有する。フレキシブル梁４０２の片面４１０には、ガラスシート２０５の片面と接触するノージング材４１２（例えば、ゴム製のノージング材４１２）が取り付けられている（図２参照）。

適合ノージング装置２５２ｂは、一群の伸縮部材４１４（３つのみ図示されている−これらは、手動または電動のネジアセンブリ４１４、ロッキングロッド型の空気圧シリンダ４１４、または同様に機能する装置４１４としてもよい）を有し、これらはフレキシブル梁４０２の背面４１６に適切な接合部材４１８で取り付けられている（注：適合ノージング装置２５２ｂにおける種々の構成要素のいかなる熱膨張にも適応するように、接合部材４１８を孔に嵌め込んでもよい）。一つの可能な構造において、中央の伸縮部材４１４´（例えば、ボルト４１４´）は、支持ブラケット４０４にネジ孔４２０を通して取り付けられる。両側の伸縮部材４１４（例えば、ボルト４１４）もまた支持ブラケット４０４に取り付けられるが、これらはばか孔４２２を通して取り付けられる。このばか孔４２２は、ノージング調節中や罫書きおよび分割工程中に生じるフレキシブル梁４０２のわずかな傾きに適応できるために用いられる。さらにこのばか孔４２２は、フレキシブル梁４０２および支持ブラケット４０４のいずれか、または両方の熱膨張に適応するのを助けるために用いられる。あるいは、前述のピン接合部３１６ａおよび滑り接合部３１６ｂを使用して伸縮部材４１４をフレキシブル梁４０２にしっかり固定してもよい（図３Ｃおよび３Ｄ参照）。

適合ノージング装置２５２ｂは、これまでにガラスシート２０５が製造工程中に示すことが確認されている様々な任意形状と一致する形状を有するように設定することができる（例えば、図３Ｅ〜３Ｉ参照）。さらに、適合ノージング装置２５２ｂは、罫書きおよび分割工程によって生じるガラスシート２０５の動きを最小限に抑えることをさらに助けるため、前述の受動性ノージング装置３３０ａ、３３０ｂおよび３３０ｃのいずれかを利用することができる（注：図示の適合ノージング装置２５２ｂは、この例の最初の実施形態である受動性ノージング装置３３０ａを利用している）。必要であれば、ガラスシート２０５が移動する可能性のある位置を追跡するように、支持ブラケット４０４を横方向に調節することもできる（注：最初の実施形態の適合ノージング装置２５２ａもまた、ガラスシート２０５の任意の横方向への移動を追跡するように設計することができる）。

これまで述べてきたことから、フュージョンプロセスを用いたガラス製造システム２００が適合ノージング装置２５２を組み込みかつ使用して、罫書きおよび分割工程中のガラスシート２０５の動きを最小限に抑える助けとすることができることは、当業者には容易に理解されるであろう。しかし、溶融ガラスを延伸してガラスシートを製造する任意のガラス製造システムもまた、この適合ノージング装置２５２を組み込みかつ使用する可能性があることを理解されたい。事実、適合ノージング装置２５２は、ガラスシートの他プレキシガラスなど他の種類の材料への罫書きを助けるためにも使用されるかもしれない。従って、本発明の適合ノージング装置２５２は、限られた手法内で解釈されるべきではない。

これまで、本発明のいくつかの実施の形態について添付の図面に示し、かつ前述の詳細な説明に記述してきたが、本発明は開示された実施形態に限られるものではなく、以下の請求項によって説明され画定される本発明の精神から逸脱することなく、多くの再設計、変更および代用が可能であることを理解されたい。

２００ガラス製造システム
２０５ガラスシート
２５０ＴＡＭ
２５２適合ノージング装置
２５４罫書き装置
３０４フレキシブル梁
３０６ノージング材
３１０支持ブラケット
３１２伸縮部材
３３２一定力エアシリンダ
３３４先端部

Claims

材料片の弓なり形状と実質的に一致するよう該材料片と係合する適合ノージング装置であって、
第１面および該第１面とは反対側の第２面を有し、前記材料片の弓なり形状と実質的に一致するように変形するフレキシブル梁、
前記フレキシブル梁の前記第１面に取り付けられ、取り付けられた側とは反対側の露出面が前記材料片と接触するノージング材、
支持ブラケット、および、
伸縮部材、
を備え、
前記伸縮部材が、前記支持ブラケットの所定位置に取り付けられた第１端部と前記フレキシブル梁の前記第２面の所定位置に取り付けられた第２端部とを有し、かつ前記伸縮部材を、前記フレキシブル梁を押圧するよう延伸させる、または前記フレキシブル梁を牽引するよう縮小させる、あるいは前記フレキシブル梁を押圧も牽引もしないニュートラルポジションのままとする、のいずれかとすることにより、前記フレキシブル梁を前記ノージング材の前記露出面と接触する前記材料片の弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有するように適合させることを特徴とする適合ノージング装置。
前記伸縮部材が前記フレキシブル梁を押圧するよう延伸した、または前記フレキシブル梁を牽引するよう縮小した量を示すスケールを該伸縮部材が含むことを特徴とする請求項１記載の適合ノージング装置。
前記フレキシブル梁の前記弓なり形状が前記材料片の前記弓なり形状と実質的に一致するように前記伸縮部材が自動的に調節されることを特徴とする請求項１記載の適合ノージング装置。
空気圧シリンダを含む受動性ノージング装置をさらに備え、前記空気圧シリンダが、該空気圧シリンダの先端部に、前記フレキシブル梁の前記ノージング材と接触している面と反対側の面で前記材料片と接触する柔らかい材料を有していることを特徴とする請求項１記載の適合ノージング装置。
真空ポートを含む受動性ノージング装置をさらに備え、前記真空ポートが前記材料片を前記フレキシブル梁のノージング材に近づけるように牽引することを特徴とする請求項１記載の適合ノージング装置。
ガラスシートを製造する方法であって、
バッチ材料を溶解して溶融ガラスを形成し、該溶融ガラスを処理して前記ガラスシートを形成する工程、
前記ガラスシートをフュージョンドロー装置を用いて延伸する工程、
適合ノージング装置を前記ガラスシートの片面と係合するように動かし、前記適合ノージング装置が、前記ガラスシートの弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有している工程、および、
前記ガラスシートの前記適合ノージング装置と接触している面と反対側の露出面に罫書きする罫書きヘッドを有する罫書き装置を用いて前記ガラスシートに罫書きする工程、
を備えていることを特徴とする方法。
前記適合ノージング装置が、
第１面および該第１面とは反対側の第２面を有し、前記材料片の弓なり形状と実質的に一致するように変形するフレキシブル梁、
前記フレキシブル梁の前記第１面に取り付けられ、取り付けられた側とは反対側の露出面が前記材料片と接触するノージング材、
支持ブラケット、および、
少なくとも１つの伸縮部材、
を備え、前記少なくとも１つの伸縮部材が、前記支持ブラケットの所定位置に取り付けられた第１端部と前記フレキシブル梁の前記第２面の所定位置に取り付けられた第２端部とを有し、かつ各伸縮部材を、前記フレキシブル梁を押圧するよう延伸させる、または前記フレキシブル梁を牽引するよう縮小させる、あるいは前記フレキシブル梁を押圧も牽引もしないニュートラルポジションのままとする、のいずれかとすることにより、前記フレキシブル梁を前記ノージング材の前記露出面と接触している前記ガラスシートの前記弓なり形状と実質的に一致する前記弓なり形状を有するように適合させることを特徴とする請求項６記載の方法。
ガラス製造システムであって、
バッチ材料を溶解し溶融ガラスを形成する少なくとも１つの槽、
前記溶融ガラスを受け取ってガラスシートを形成する成形槽、
前記ガラスシートを延伸するフュージョンドロー装置、
移動アンビル装置、
を備え、該移動アンビル装置が、
前記ガラスシートの弓なり形状と実質的に一致する弓なり形状を有する適合ノージング装置、および、
前記ガラスシートの前記適合ノージング装置と接触している面と反対側の露出面に罫書きする罫書きヘッドを有する罫書き装置、
を含んでいることを特徴とするガラス製造システム。
前記適合ノージング装置が受動性ノージング装置をさらに含み、該受動性ノージング装置が、ガラスシートの前記適合ノージング装置と接触している面と反対側の露出面と接触する柔らかい材料を夫々がその先端に備えている空気圧シリンダを有していることを特徴とする請求項８記載のガラス製造システム。
前記適合ノージング装置が、前記ガラスシートを前記適合ノージング装置に近づけるように牽引する真空ポートを有する受動性ノージング装置をさらに含むことを特徴とする請求項８記載のガラス製造システム。