JP6876725B2 - 可撓性ガラスリボンを分離するときに亀裂先端に機械的に誘起された応力を管理する装置及び方法 - Google Patents

可撓性ガラスリボンを分離するときに亀裂先端に機械的に誘起された応力を管理する装置及び方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１６年６月３日出願の米国仮特許出願第６２／３４５１４６号の米国法典第３５編特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張する。
本明細書は、概して、可撓性ガラスリボンを分離するときの亀裂先端における応力を管理するための装置及び方法に関する。
ガラス製造装置は、一般に、例えばＬＣＤシートガラスなど、さまざまなガラス製品の形成に使用されている。可撓性電子用途のガラス基板は、より薄肉化かつ軽量化されてきている。例えば０．３ｍｍ未満、例えば０．１ｍｍ又はそれより薄いなど、０．５ｍｍ未満の厚さを有するガラス基板は、ある特定のディスプレイ用途、とりわけ、例えばラップトップコンピュータ、ハンドヘルドデバイスなどの携帯用電子機器にとって望ましいであろう。これらのより小さい厚さを達成するため、成形ウェッジ上に溶融ガラスを下向きに流し、及び該ガラスリボンの対向するエッジ部分に形成されたビードを係合するようにエッジローラを使用することによって、ガラスリボンを製造することが知られている。その品質部分において最終的な所望のリボン厚さを達成した後、ビードは、リボンに縦方向に切り込みを入れることによって除去される。リボンに切り込みを入れる方式は、リボンの品質部分におけるエッジの強度に影響を与え、それが今度は、リボンを所望の目的に使用するための能力に影響を与える。
よって、リボンを、例えば、携帯用電子機器、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドデバイスなど、所望の用途に使用できるように、品質部分において強いエッジを達成するようにリボンに切り込みを入れるための方式の改善が所望されている。
本概念は、エッジトリム除去プロセスの間に可撓性ガラスリボンを分離するときに、亀裂先端に機械的に誘起された応力を管理することを含む。エッジトリムは、エッジトリミング装置によって連続的な方式で、可撓性ガラスリボンの中央部分から除去することができる。次に、エッジトリムの連続ストリップは依然として可撓性ガラスリボンの中央部分に接続されたままで、エッジトリムの連続ストリップが回収され、薄い可撓性ガラスエッジトリムの比較的小さい断片を扱う必要性を排除することができる。
エッジトリムの除去の間、特にレーザ切断プロセスの間に、機械的に誘起された応力が亀裂先端形成に過度に影響を与えず、それによってエッジ品質を改善するように、切断位置において亀裂先端に機械的に生成された応力を制御することが望ましい場合がある。言い換えれば、熱応力（例えばレーザビーム及びクーラントジェットによって与えられた）は、物理的なエッジ分離によって与えられる機械的に誘起された応力とは対照的に、亀裂先端の伝搬及び安定性を維持する、主な駆動応力であるべきである。しかしながら、例えば、エッジ間の接触によって生じる亀裂の形成及び伝搬によるエッジ品質の低下を抑制するためには、可撓性ガラスリボンの中央品質部分からのエッジトリムのエッジ分離が望ましい。加えて、エッジの分離は、エッジが互いに擦れ合うことによる粒子の生成を回避するためには望ましい。というのも、このような粒子は、ガラスリボンの主面に望ましくなく行き着き、それによって、ガラスリボンの所望の構造の生産を抑制してしまうことがあるためである。
第１の態様によれば、亀裂先端に機械的に誘起された応力を管理する方法は、
第１のエッジと第２のエッジとの間に横方向に延びる第１の広い表面及び第２の広い表面を含む可撓性ガラスリボンを、切断装置を含むエッジトリミング装置へと方向付ける工程；
亀裂先端において可撓性ガラスリボンの中央部分に接続するエッジトリムの連続ストリップを形成するように、可撓性ガラスリボンが切断装置によって移動する際に可撓性ガラスリボンの第１のエッジを分離する工程；
第１のエッジと中央部分との間のギャップの幅を検出する工程；及び
ギャップの幅を制御する工程
を含む。
第２の態様によれば、分離する工程が、レーザビームを第１の広い表面及び第２の広い表面のうちの少なくとも一方に方向付ける工程をさらに含む、態様１の方法が提供される。
第３の態様によれば、冷却ジェットを第１の広い表面及び第２の広い表面のうちの少なくとも一方に方向付け、それによって、レーザビームに近接した場所で可撓性ガラスリボンを冷却する工程をさらに含む、態様２の方法が提供される。
第４の態様によれば、ギャップの幅を検出する工程が、亀裂先端の下流の所定の距離においてギャップの幅を検出する工程を含む、態様１〜３のいずれかの方法が提供される。
第５の態様によれば、所定の距離が亀裂先端の約３０ｃｍ下流である、態様４の方法が提供される。
第６の態様によれば、所定の距離におけるギャップの幅が約０．１１ｍｍ未満に維持される、態様５の方法が提供される。
第７の態様によれば、ギャップの幅を検出する工程がレーザ変位センサを使用する工程を含む、態様１〜６のいずれかの方法が提供される。
第８の態様によれば、ギャップの幅を制御する工程が、亀裂先端における機械的に誘起された応力が、３０ＭＰａ未満に維持されるように制御する工程を含む、態様１〜７のいずれかの方法が提供される。
第９の態様によれば、亀裂先端において機械的に誘起された応力を管理する装置は、
可撓性ガラスリボンを運搬方向へと方向付ける運搬アセンブリ；
可撓性ガラスリボンを受け取り、該可撓性ガラスリボンの第１のエッジを分離して、亀裂先端において可撓性ガラスリボンの中央部分に接続するエッジトリムの連続ストリップを形成する、切断装置を含むエッジトリミング装置；
可撓性ガラスリボンの第１のエッジと中央部分との間のギャップの幅の指標となる信号を提供するギャップ測定装置；及び
信号に基づいてエッジトリムのストリップと中央部分との間のギャップの幅を調整するギャップ調整装置
を含む。
第１０の態様によれば、切断装置がレーザを含む、態様９の装置が提供される。
第１１の態様によれば、レーザに近接した冷却流体ジェットをさらに含む、態様１０の装置が提供される。
第１２の態様によれば、ギャップ調整装置が、亀裂先端の下流の所定の距離においてギャップの幅を検出する、態様９〜１１のいずれかの装置が提供される。
第１３の態様によれば、所定の距離が亀裂先端の約３０ｃｍ下流である、態様９〜１２のいずれかの装置が提供される。
第１４の態様によれば、所定の距離におけるギャップの幅が約０．１１ｍｍ未満に維持される、態様１３の装置が提供される。
第１５の態様によれば、ギャップ測定装置がレーザ変位センサを含む、態様９〜１４のいずれかの装置が提供される。
第１６の態様によれば、亀裂先端における機械的応力が３０ＭＰａ未満に維持される、態様９〜１５のいずれかの装置が提供される。
第１７の態様によれば、可撓性ガラス構造は、最大で約０．３ｍｍの厚さ及び連続レーザ切断プロセスにおいてレーザ切断装置によって形成された切断エッジを有し、かつ、粒子密度試験＃１に従って決定して約０．００１５粒子／ｃｍ２以下の切断したままの粒子密度を有する。
第１８の態様によれば、粒子密度試験＃１に従って決定して約０．００１粒子／ｃｍ２以下の切断したままの粒子密度を有する、態様１７の装置が提供される。
第１９の態様によれば、粒子密度試験＃１に従って決定して約０．０００５粒子／ｃｍ２以下の切断したままの粒子密度を有する、態様１７の装置が提供される。
追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部には、その説明から当業者に容易に明らかになり、あるいは、本明細書及び添付の図面に例示され、かつ、添付の特許請求の範囲に定義される実施形態を実践することによって認識されよう。前述の概要及び以下の詳細な説明はいずれも、単なる例示であって、特許請求の範囲の本質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することが意図されていることが理解されるべきである。
添付の図面は、本開示の原理のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に取り込まれてその一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を示しており、その説明とともに、例えば、本明細書に記載される実施形態の原理及び動作を説明する役割を担う。本明細書及び図面に開示されるさまざまな特徴は、いずれか及びすべての組合せで用いることができることが理解されるべきである。
幾つかの実施形態に従う、可撓性ガラスリボンを加工するための装置の部分図 幾つかの実施形態に従う、上方に延びる凸状支持面を有する切断支持部材を示す、図１の線２−２に沿った断面図 幾つかの実施形態に従う、可撓性ガラスリボンを加工するための装置の概略図 図１の装置を含む、幾つかの実施形態で使用するためのギャップ測定装置を示す図 図１の装置を含む、幾つかの実施形態で使用するためのギャップ調整装置の概略図 亀裂先端の下流の所定の場所におけるギャップ幅と、亀裂先端におけるトウアウトに起因する、対応する機械的に誘起された応力と間の例示的な相関、並びに、亀裂先端の下流の２つの異なる距離におけるギャップ幅間の例示的な相関を示すグラフ
本明細書に記載される実施形態は、概して、レーザ切断プロセスにおいて可撓性ガラスリボンの中央品質部分から除去された可撓性ガラスのエッジストリップの横方向の動きを制御することによって、可撓性ガラスリボンを分離するときに亀裂先端に機械的に誘起される応力を管理するための装置及び方法に関する。上述のように、数値モデル及び解析モデルは、エッジストリップのエッジと可撓性ガラスリボンの品質部分のエッジとの間のギャップ又は「トウアウト」間の関係、及びそのギャップが亀裂先端に機械的に誘起された応力にどのように関連しているかを定義するために用いることができる。このモデリングデータを使用して、定常運転状態でギャップを連続的に測定することができる測定システムが提供される。この測定は、今度は、ステアリング制御ループを閉じるために使用することができ、それによって、亀裂先端及び一般にレーザ分離の下流における中央品質部分に対するエッジストリップの横方向位置（すなわち、トウアウト又はギャップの量）を定める。
図１を参照すると、その一部のみが図１に示されるガラス加工装置１２を通じて運ばれる可撓性ガラスリボン１０が示されている。可撓性ガラスリボン１０は、ガラス加工装置１２を通じて、ガラスリボン源１４から連続的な方式で運搬されうる（図３）。ガラスリボン源１４は、成形プロセスのいずれかであってよく、あるいは、ガラスのロールであってもよい。可撓性ガラスリボン１０は、該可撓性ガラスリボン１０の長さに沿って延在する一対の対向する第１及び第２のエッジ１６及び１８、並びに、第１及び第２のエッジ１６及び１８の間に広がる中央部分２０を含む。幾つかの実施形態では、第１及び第２のエッジ１６及び１８は、該第１及び第２のエッジ１６及び１８を接触から保護し、遮蔽するために用いられる、接着テープ２５で覆われていてもよい。テープ２５は、可撓性ガラスリボン１０が装置１２を通って移動する際に、第１及び第２のエッジ１６及び１８の一方又は両方に適用されうる。第１の広い表面２２及び反対側の第２の広い表面２４もまた、第１及び第２のエッジ１６及び１８の間に広がって、中央部分２０の一部を形成する。典型的には、テープ２５は、すでに切断された、すなわち、ビード２６、２８が除去された後に、ガラスリボン１０のエッジに適用されるであろう。しかしながら、テープ２５は、図示されるようにビード２６、２８を有するガラスリボン１０に適用されてもよい。
図３に一部が示されている、可撓性ガラスリボン１０がダウンドローフュージョンプロセスを使用して形成される実施形態では、第１及び第２のエッジ１６及び１８は、中央部分２０内の厚さＴ２よりも大きい厚さＴ１を有するビード２６及び２８を含みうる。中央部分２０は、約０．３ｍｍ以下の厚さＴ２を有する「超薄型」であってよく、あるいは、例えば、約０．０１〜約０．５、約０．０１〜約０．４、約０．０１〜約０．３ｍｍ、約０．０１〜約０．２７５ｍｍ、約０．０１〜約０．２５ｍｍ、約０．０１〜約．２２５ｍｍ、約０．０１〜約０．２ｍｍ、約０．０１〜約．１７５ｍｍ、約０．０１〜約．１５ｍｍ、約０．０１〜約．１２５ｍｍ、約０．０１〜約．１ｍｍ、約０．０１〜約．０７５ｍｍ、約０．０１〜約．０５ｍｍ、約０．０１〜約．０２５ｍｍ、約０．０２５〜約０．５ｍｍ、約０．０５〜約０．５ｍｍ、約０．０７５〜約０．５ｍｍ、約０．１〜約０．５ｍｍ、約０．１２５〜約０．５ｍｍ、約０．１５〜約０．５ｍｍ、約０．１７５〜約０．５ｍｍ、約０．２〜約０．５ｍｍ、約０．２２５〜約０．５ｍｍ、約０．２５〜約０．５ｍｍ、約０．２７５〜約０．５ｍｍ、約０．０２５〜約０．２７５ｍｍ、約０．５〜約０．２５ｍｍ、約０．７５〜約０．２２５ｍｍ、約０．１〜約０．２ｍｍ、約０．１２５〜約０．１７５ｍｍの厚さを含むがそれらに限定されない、０．５ｍｍまででありうるが、他の例では、その他の厚さを有する可撓性ガラスリボン１０も形成されうる。
可撓性ガラスリボン１０は、コンベアシステム３０を使用して装置１２を通じて搬送される（図１）。横ガイド３２及び３４は、可撓性ガラスリボン１０を、機械又は可撓性ガラスリボン１０の進行方向３６に対して正しい横方向位置に向かわせるように提供されうる。例えば、概略的に示されるように、横ガイド３２及び３４は、第１及び第２のエッジ１６及び１８を係合するローラ３８を含みうる。対向する力４０及び４２は、進行方向３６における所望の横方向の向きに可撓性ガラスリボン１０をシフト及び整列させるのに役立つ横ガイド３２及び３４を使用して、第１及び第２のエッジ１６及び１８に印加されうる。
さらに例示されるように、横ガイド３２及び３４は、可撓性ガラスリボン１０の中央部分２０を係合せずに、第１及び第２のエッジ１６及び１８をテープ２５に係合することができる。このように、そうでなければ横ガイド３２及び３４が中央部分２０の第１及び第２の広い表面２２及び２４のいずれかに係合された場合に生じるかもしれない、望ましくない引っ掻き傷又は他の表面汚染を回避するとともに、可撓性ガラスリボン１０の中央部分２０の対向する第１及び第２の広い表面２２及び２４の初期表面又は品質表面を維持することができる。さらには、横ガイド３２及び３４は、可撓性ガラスリボン１０の進行方向３６を横切る軸４６を中心として曲がるように可撓性ガラスリボン１０を係合することができる。可撓性ガラスリボン１０の曲げは、該曲げを通してガラスリボン１０の剛性を増加させることができる。このように、横ガイド３２及び３４は、曲がった状態でガラスリボン１０を係合することができる。したがって、横ガイド３２及び３４によって印加される力４０及び４２は、可撓性ガラスリボン１０を横方向に整列させるときに、ガラスリボンのプロファイルの安定性を歪めるか、又は他の方法で妨げる可能性が低い。
装置１２は、軸４６の下流に切断ゾーン５０をさらに含みうる。一例では、装置１２は、曲がった配向を有する曲がったターゲットセグメント５４を提供するように、切断ゾーン５０において可撓性ガラスリボン１０を曲げるように構成された切断支持部材５２を含みうる。切断ゾーン５０内でのターゲットセグメント５４の曲げは、切断作業中に可撓性ガラスリボン１０を安定化するのに役立ちうる。このような安定化は、可撓性ガラスリボン１０の中央部分２０から第１及び第２のエッジ１６及び１８のうちの少なくとも一方を分離する作業の間に可撓性ガラスリボンプロファイルを歪める又は乱すのを防ぐのに役立ちうる。
切断支持部材５２は、可撓性ガラスリボン１０の第１及び第２の広い表面２２及び２４に触れることなく、ガラスリボン１０を支持するように設計された非接触支持部材を含みうる。例えば、図２を参照すると、非接触切断支持部材５２は、可撓性ガラスリボン１０の中央部分２０が切断支持部材５２と接触するのを防ぐために可撓性ガラスリボン１０と切断支持部材５２との間の空間にエアクッションを提供するように構成された１つ以上の湾曲したエアーバーを含みうる。
図２を簡単に参照すると、曲がったターゲットセグメント５４を非接触的に支持するためのエアクッション６６を生成するために、空気流６２が曲がったターゲットセグメント５４の方へと正圧ポート６０を通るように強いることができるように正圧ポート６０を提供するように構成された、複数の通路５８を有する切断支持部材５２が提供されうる。任意選択的に、複数の通路５８は、空気流７１を曲がったターゲットセグメント５４から引き出して、正圧ポート６４によって生成されたエアクッション６６由来の力に部分的に対抗するために吸引力を生み出すことができるように、負圧ポート６８を含みうる。正圧ポートと負圧ポートの組合せは、切断作業全体を通じて曲がったターゲットセグメント５４を安定化するのに役立ちうる。実際、正圧ポート６４は、可撓性ガラスリボン１０の中央部分２０と切断支持部材５２との間の所望のエアクッション６６の高さを維持するのに役立ちうる。同時に、負圧ポート６８は、可撓性ガラスリボン１０を切断支持部材５２の方に引っ張ることにより、切断支持部材５２上を進行方向３６に横切って移動するときに、可撓性ガラスリボン１０が波打つか、あるいは、曲げられたターゲットセグメント５４の一部がターゲットセグメント５４の他の部分から浮き上がるのを防止するのに役立ちうる。
切断ゾーン５０に曲がったターゲットセグメント５４を提供することによって、切断ゾーン５０全体を通じて可撓性ガラスリボン１０の剛性を増大させることもできる。このように、図１に示されるように、任意選択的な横ガイド７０、７２は、可撓性ガラスリボン１０が切断ゾーン５０内で切断支持部材５２上を通過する際に、曲がった状態で可撓性ガラスリボン１０を係合することができる。したがって、横ガイド７０及び７２によって印加される力７４及び７６は、可撓性ガラスリボン１０が切断支持部材５２上を通過する際に横方向に整列させるときに、ガラスリボンのプロファイルの安定性を歪めるか、又は他の方法で乱す可能性が低い。したがって、任意選択的な横ガイド７０及び７２は、可撓性ガラスリボン１０の進行方向３６を横切る軸４６に沿って、適切な横方向の向きで曲がったターゲットセグメント５４を微調整するように提供されうる。
上記の通り、切断ゾーン５０内で曲がった配向で曲がったターゲットセグメント５４を提供することは、切断作業中に可撓性ガラスリボン１０を安定化するのに役立ちうる。このような安定化は、第１及び第２のエッジ１６及び１８のうちの少なくとも一方を分離する作業中にガラスリボンプロファイルを歪める又は乱すのを防ぐのに役立ちうる。さらには、曲がったターゲットセグメント５４の曲がった配向は、曲がったターゲットセグメント５４の剛性を増加させて、曲がったターゲットセグメント５４の横方向の向きの調整の任意選択的な微調整を可能にする。このように、可撓性ガラスリボン１０は、第１及び第２のエッジ１６及び１８のうちの少なくとも一方を分離する作業中に、中央部分２０の第１及び第２の広い表面２２及び２４と接触せずに、効果的に安定化され、かつ、適切に横方向に配向されうる。
可撓性ガラスリボン１０の曲がったターゲットセグメント５４の安定化及び剛性の増加は、軸４６の方向に沿って上向きの凸面及び／又は上向きの凹面を含むように、ターゲットセグメント５４を曲げることによって達成されうる。例えば、図２に示されるように、曲がったターゲットセグメント５４は、上方に向いた凸面８０を有する曲がった配向を含む。本開示の例は、例えば図示されるエアーバーなど、切断支持部材５２の上方に向いた凸状支持面８２で曲がったターゲットセグメント５４を支持することを包含しうる。上方に向いた凸状支持面８２を有する切断支持部材５２を提供することによって、図示される曲がった配向を達成するように、切断ゾーン５０において可撓性ガラスリボン１０も同様に曲げることができる。
装置１２は、ガラスリボン１０の中央部分２０から第１及び第２のエッジ１６及び１８を分離するように構成された、さまざまなエッジトリミング装置をさらに含みうる。一例では、図３に示されるように、エッジトリミング装置１００は、曲がったターゲットセグメント５４の上方に向いた面の一部分に照射し、したがってそれを加熱するための光伝送装置１０２を含みうる。一例では、光伝送装置１０２は、例えば図示されるレーザ１０４などの切断装置を含みうるが、さらなる例では他の照射源が提供されてもよい。光伝送装置１０２は、円偏光子１０６、ビームエキスパンダ１０８、及びビーム整形装置１１０をさらに含みうる。
光伝送装置１０２は、例えばミラー１１４、１１６及び１１８など、放射線源（例えば、レーザ１０４）からの放射ビーム（例えば、レーザビーム１１２）の方向を変えるための光学素子をさらに含みうる。放射線源は、ビームが可撓性ガラスリボン１０に入射する位置で可撓性ガラスリボン１０を加熱する波長及び出力を有するレーザビームを放射するように構成された、図示されるレーザ１０４を含みうる。一実施形態では、レーザ１０４は、ＣＯ２レーザを含みうるが、さらなる例では、他のレーザタイプが用いられうる。
レーザ１０４は、実質的に円形の断面（すなわち、レーザビームの縦軸に対して直角なレーザビームの断面）を有するレーザビーム１１２を最初に放射しうる。光伝送装置１０２は、ガラスリボン１０に入射したときに、ビーム１１２がかなり細長い形状を有するように、レーザビーム１１２を変換する。図１に示されるように、細長い形状は、図示される楕円形の足跡を含みうる、細長い放射ゾーン１２０を生成しうるが、さらなる例では、他の構成が提供されうる。楕円形の足跡は、曲がったターゲットセグメントの上方に向いた面（凸又は凹面のいずれか）に位置付けられうる。
楕円形の足跡の境界は、ビーム強度がそのピーク値の１／ｅ２に低減された点として決定することができる。レーザビーム１１２は円偏光子１０６を通過し、次に、ビームエキスパンダ１０８を通過することによって拡大される。拡大されたレーザビーム１１２は、次に、ビーム整形装置１１０を通過して、曲がったターゲットセグメント５４の表面に楕円形の足跡を生成するビームを形成する。ビーム整形装置１１０は、例えば、１つ以上のシリンドリカルレンズを含みうる。しかしながら、レーザ１０４によって放射されるビームを、曲がったターゲットセグメント５４上に楕円形の足跡を生成するように整形可能な任意の光学素子が用いられうることが理解されるべきである。
楕円形の足跡は、短軸よりも実質的に長い主軸を含みうる。幾つかの実施形態では、例えば、主軸は、短軸よりも少なくとも約１０倍長い。しかしながら、細長い放射ゾーンの長さ及び幅は、所望の分離速度、所望の初期の亀裂の大きさ、ガラスリボンの厚さ、レーザ出力等に応じて決まり、放射ゾーンの長さ及び幅は、必要に応じて変更することができる。
図３にさらに示されるように、例となるエッジトリミング装置１００は、曲がったターゲットセグメント５４の上方に向いた面の加熱された部分を冷却するためのクーラント流体送達装置１２２も含みうる。クーラント流体送達装置１２２は、クーラントノズル１２４、クーラント供給源１２６、及びクーラントをクーラントノズル１２４へと運ぶことができる関連する導管１２８を含みうる。
図１〜３を参照すると、クーラントノズル１２４は、曲がったターゲットセグメント５４の上方に向いた面にクーラント流体のクーラントジェット１３０を送達するように構成されうる。クーラントノズル１２４は、所望の大きさの冷却ゾーン１３２を形成するように、さまざまな内径を有していてよい。細長い放射ゾーン１２０と同様に、クーラントノズル１２４の直径、及びクーラントジェット１３０のそれに続く直径は、特定のプロセス条件に対し、必要に応じて変更することができる。幾つかの実施形態では、クーラントが直ぐに当たるガラスリボンの領域（冷却ゾーン１３２）は、放射ゾーン１２０の短軸よりも短い直径を有しうる。しかしながら、ある特定の他の実施形態では、冷却ゾーン１３２の直径は、例えばガラスリボンの移動速度、ガラスの厚さ、レーザ出力等のプロセス条件に基づいて、細長い放射ゾーン１２０の短軸より長くなりうる。実際、クーラントジェットの（断面）形状は、円形以外であってもよく、例えば、冷却ゾーンがガラスリボンの表面に円形のスポットではなく線を形成するように扇形を有していてもよい。線の形状をした冷却ゾーンを、例えば、細長い放射ゾーン１２０の主軸に対して垂直に向けることができる。他の形状は、ある特定の状況では有益でありうる。
一例では、クーラントジェット１３０は水を含むが、可撓性ガラスリボン１０の曲がったターゲットセグメント５４の上方に向いた面を汚染又は損傷しない任意の適切な冷却流体（例えば、液体ジェット、ガスジェット、又はそれらの組合せ）であってよい。クーラントジェット１３０は、可撓性ガラスリボン１０の表面に送達されて冷却ゾーン１３２を形成することができる。図示されるように、冷却ゾーン１３２は、細長い放射ゾーン１２０の跡をたどって、以下により十分に説明される開示の態様によって形成される初期亀裂又は亀裂先端１８０を伝播することができる。
光伝送装置１０２及びクーラント流体送達装置１２２を用いた加熱及び冷却の組合せは、熱応力を効果的に誘起して、他の分離技術によって形成されうる中央部分２０の対向するエッジ１４０、１４２における望ましくない残留応力、微小亀裂、又は他の不規則性を最小限に抑えるか又は排除しつつ、中央部分２０から第１及び第２のエッジ１６及び１８を分離することができる。さらには、切断ゾーン５０内の曲がったターゲットセグメント５４の曲がった配向によって、ガラスリボン１０は、分離プロセスの間に、第１及び第２のエッジ１４０、１４２からそれぞれ第１及び第２のエッジ１６及び１８の正確な分離を容易にするように、適切に位置付けられかつ安定化されうる。さらになお、上方に向いた凸状支持面の凸面トポグラフィーに起因して、エッジトリム１７６及び１７８の連続ストリップは、中央部分２０から離れる方向に（面方向の外に及び／又は面内方向に横方向に）移動することができ、それによって、第１及び第２のエッジ１６及び１８がその後に中央部分２０の第１及び第２の広い表面２２及び２４及び／又は高品質の対向するエッジ１４０、１４２を係合する（したがって損傷する）可能性を低減することができる。
図１及び４を参照すると、ガラス加工装置１２は、ギャップ測定装置１６２及びギャップ調整装置１６４を含めたギャップ測定及び調整装置１６０をさらに含む。ギャップ測定装置１６２は、それぞれ、エッジトリム１７６の切断エッジ１７２及び１４０と中央部分２０との間のギャップ１７０の上にギャップ測定装置１６２を位置付ける支持アーム１６８を含む、支持アセンブリ１６６によって支持されうる。他の実施形態では、ギャップ測定装置１６２は、支持アーム１６８によってギャップ１７０の下に位置付けられうる。ギャップ１７０の上又は下にかかわらず、ギャップ測定装置は、クロスマシン方向、すなわち、軸４６の方向（すなわち、横方向、面内方向）におけるエッジトリム１７６のエッジと中央部分２０との間のギャップ１７０の幅を断続的に又は連続的に測定するように構成される。適切なギャップ測定装置１６２は、Ｋｅｙｅｎｃｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されるＬＪシリーズのレーザ変位センサを含みうる。ギャップ測定装置１６２及びギャップ調整装置は、切断エッジ１７２及び１４０並びにエッジトリム１７６に関連して主に説明されうるが、それらの説明及び操作は、切断エッジ１８２及び１４２並びにエッジトリム１７８に関しても同様に適用されうることに留意すべきである。
ギャップ１７０の幅は、図４により明確に示される、亀裂先端の形成が生じる切断ゾーン５０の下流の位置で測定される。ギャップ１７０は、亀裂先端１８０の下流の位置において拡幅されうることから、亀裂先端１８０の下流の所定の距離（例えば、約１２ｃｍ（５インチ）以上、例えば約２０ｃｍ（８インチ）以上、例えば約３０．４ｃｍ（１２インチ）以上、例えば約１２〜約３８ｃｍ（約５インチ〜約１５インチ））での測定は、エッジトリム１７６の切断エッジ１７２及び１４０と中央部分２０との間に、より測定可能なギャップ１７０を提供することができる。幾つかの実施形態では、亀裂先端１８０により近い位置でギャップ１７０の幅を測定することが望ましいであろう。
再び図１を参照すると、ギャップ測定及び調整装置１６０は、所定の位置でのギャップ１７０の幅を示すギャップ測定装置１６２から信号又は入力を受け取るコントローラ１８４（例えば、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ）をさらに含む。コントローラ１８４は、次に、ギャップ調整装置１６４の位置を調整し、それによって、クロスマシン方向に中央部分２０に対するエッジトリム１７６の位置を調整する。この中央部分２０に対するエッジトリム１７６の調整は、ギャップ測定装置１６２によって測定されるギャップ１７０の幅に変化をもたらし、これが今度は、亀裂先端１８０におけるトウアウトの量を調整する。このプロセスは、亀裂先端からの所定の距離におけるギャップ１７０の幅を調整するように連続的に又は断続的に繰り返されてよく、該調整によって、ギャップの量は、コントローラ１８４のメモリに保存されている所定のギャップ幅へと移動する。所定のギャップの量は、ガラスの厚さ、中央部分の幅、及び／又は他の処理パラメータに基づいて変化させることができる。代替的に又は加えて、メモリは、以下にさらに説明される特定の所望の機械的に誘起された応力レベルに対応する、所定のギャップを有するルックアップテーブルを保存することができる。
図５を簡単に参照すると、ギャップ調整装置１６４は、ピボット軸Ａを中心とするローラ１９２（例えば、底部ローラ１９４も含むピンチローラセットの上部ローラ）の角度位置を制御するモーター１９０を含みうる。ローラ１９２は、ゴム引きされているか、又は、そうでなければ、ビード２６を把持し、コントローラ１８４からの命令に応答してピボット軸Ａを中心としたローラ１９２の回転を通じてエッジトリム１７６の横方向の向きを変えることができるコンプライアント材料で形成されうる。可撓性ガラスリボン１８の中央部分２０に対するエッジトリム１７６の横方向位置の変動は、ギャップ測定装置１６２におけるギャップ１７０の幅及び亀裂先端１８０におけるトウアウトの程度にも影響を及ぼす。幾つかの実施形態では上部ローラ１９２は駆動されるのに対し、底部ローラ１９４は、ガラスリボン１８との接触によって回転するアイドリングローラである。図５はローラ１９２、１９４がエッジトリム１７６と係合しているように示しているが、他の実施形態では、同様のローラを中央部分２０のエッジに係合させて、ギャップ１７０の幅をより正確に制御するために使用することができる。加えて、図５は、ガラスリボンの１つのエッジ部分（１６、２６、１４０、１７６を含む）のためのローラ１９２、１９４を示しているが、同様の配置のローラを、ガラスリボンの他のエッジ部分（１８、２８、１４２、１７８を含む）に使用することができる。
ギャップ１７０の制御により、ガラスリボンの中央部分２０に高品質のエッジを生成することができる。実施形態では、ギャップ１７０の制御は、機械的に誘起された応力が亀裂先端に有する影響を低減することができ、それによって熱的に誘起された応力が亀裂先端に伝搬することを可能にし、より高品質のエッジを結果的に生じる。代替的に又は加えて、ギャップ１７０の制御は、エッジトリム１７６、１７８が中央部分２０のエッジ１４０、１４２と擦れ合うことから生じる望ましくない影響、すなわち、接触によるエッジ１４０、１４２への物理的損傷、及び／又は中央部分の広い表面２２、２４に不必要に付着する粒子の発生を低減することができる。
第一に、ギャップ１７０の制御は、機械的に誘起された応力が亀裂先端に有する影響を低減することができる。理論に縛られることは望まないが、亀裂先端１８０におけるギャップの幅又はトウアウトは、リボンの分離によって機械的に誘起された応力を示す指標をもたらすことができる。エッジトリム１７６は、亀裂先端１８０のさらに下流に至るまでは、中央部分２０の同じ面に残りうることから、亀裂先端１８０におけるリボンの分離は、ほとんどもっぱら面内分離である。幾つかの実施形態では、ギャップ測定装置１６２は、亀裂先端１８０の約１２インチ（約３０．４ｃｍ）下流に配置され、面内分離を測定する。他の実施形態では、エッジトリム１７６は、例えば亀裂先端１８０の約２５ｍｍ下流など、亀裂先端１８０の位置のほぼすぐ下流の中央部分２０の面から外れる；このような事例では、トウアウト又はギャップの制御は、特に、機械的に誘起された応力が、エッジ品質、及び／又は、ガラスリボンを有益に分離し、高いエッジ品質を生じる熱的に誘起された応力に悪影響を及ぼさないように、亀裂先端における機械的に誘起された応力を管理するのに依然として有益である。
図６を参照すると、亀裂先端１８０の下流（例えば、１２インチ）の所定の場所におけるギャップ幅（Ｘ軸に沿って、ｍｍ単位で）と、亀裂先端１８０におけるトウアウトに起因する機械的に誘起された応力（ＭＰａ単位で、左側のＹ軸に沿って）との間の例示的な相関を示すグラフが示されている。
この例では、機械的に誘起される応力は、少なくとも一部には用いられるプロセスに応じて、これらの場所において異なりうるため、リボンの両面（上面又は第１の広い表面２２、すなわち、レーザビーム１１２及びクーラントジェット１３０が影響を与える表面と、底面又は第２の広い表面２４、すなわち、空気流６２が影響を与える表面）に機械的に誘起された応力の２つのプロットが示されている。プロット線２００は、ウェブの分離（ギャップ１７０、Ｘ軸上にｍｍ単位で示される）を亀裂先端の１２インチ（約３０．４ｃｍ）下流の位置で測定した場合の可撓性ガラスリボン１０の底部側における亀裂先端に機械的に誘起された応力（ＭＰａ単位で、左側のＹ軸上に）を示している。プロット線２０２は、ウェブの分離（ギャップ１７０、Ｘ軸上にｍｍ単位で示される）を亀裂先端の１２インチ（約３０．４ｃｍ）下流の位置で測定した場合の可撓性ガラスリボン１０の反対側の上面における亀裂先端に機械的に誘起された応力（ＭＰａ単位で、左側のＹ軸上に）を示している。この例では、機械的に誘起された応力は、概して、プロット線２０２に沿ったものよりもプロット線２００に沿ったものの方が大きく、機械的に誘起された亀裂先端応力が、亀裂先端の下流の同じ場所において、可撓性ガラスリボン１０の上部よりも可撓性ガラスリボン１０の底部の方が大きいことを示している。よって、所定の位置における目標ギャップ幅は、特定の機械的に誘起された応力に対して識別されうる。例えば、約３０ＭＰａの目標応力を維持するためには、約１００μｍ（約０．１００ｍｍ、亀裂先端の１２インチ（３０．４ｃｍ）下流の地点で測定）のギャップが、ギャップ測定及び調整装置１６０を使用して維持されるべきであることが分かる。例えば約１００ＭＰａ未満、例えば約７０ＭＰａ未満、例えば約５０ＭＰａ未満、例えば約３０ＭＰａ未満、例えば約２５ＭＰａ未満など、任意の適切な目標応力を選択することができる。１００マイクロメートルの厚さのガラスでは、約３０ＭＰａ未満の機械的に誘起された応力を維持することによって、レーザ分離によって高品質のエッジが生成することを見出した。すなわち、約３０ＭＰａ以下の機械的に誘起された応力は、熱的に誘起された応力（レーザ及びクーラントジェットによる）が亀裂先端１８０を開き、それによって中央部分２０（品質ウェブ、又は所望のウェブ）に高品質のエッジ１４０、１４２を生成可能にする。機械的に誘起された応力が３０ＭＰａを超えると、該機械的に誘起された応力が亀裂先端に熱的に誘起された応力を凌ぐことから、エッジ１４０、１４２の品質は劣化する。
さらには、図６は、亀裂先端の下流のさまざまな距離間の相関を示している。すなわち、ギャップ１７０の幅は亀裂先端の１２インチ（約３０．４ｃｍ）下流の地点で測定したが、これは、使用される機器（ギャップ幅を測定するための使用及びガラスリボンを切断するための使用の両方）の物理的配置に基づいて便宜上行われたものであり、そうである必要はない。実際、下流の特定の地点で測定されるギャップ幅は相関しうる（例えばピタゴラスの定理又は有限要素解析（ＦＥＡ）に基づいて）。亀裂先端の下流のさまざまな距離におけるギャップ幅と亀裂先端における機械的に誘起された応力との関係は、図６に示されるように、例えばＦＥＡを使用して、予測することができる。プロット線２０４は、亀裂先端の１２インチ下流（Ｘ軸）のウェブの分離に対する亀裂先端の１５ｍｍ下流（右側のＹ軸）の位置におけるウェブの分離（ギャップ１７０の幅）を示している。すなわち、亀裂先端の１２インチ（３０．４ｃｍ）下流の地点で測定して０．０６４ｍｍのギャップ幅から機械的に誘起された応力（約２０ＭＰａ）は、亀裂先端の１５ｍｍ下流の地点で測定して０．００３ｍｍのギャップ幅から機械的に誘起された応力と同等である。図６から分かるように、亀裂先端近く（１５ｍｍ）で測定したギャップ距離は、亀裂先端から遠い距離（１２インチ）で測定したものよりもかなり小さいが、どちらも、亀裂先端において同じ応力を機械的に誘起する。さらなる例として、亀裂先端の１２インチ（約３０．４ｃｍ）下流の距離で測定される約１００マイクロメートル（０．１ｍｍ）のギャップは、線２００によれば、約３０ＭＰａの応力を生成するが、亀裂先端の１５ｍｍ下流の距離で測定されるギャップは、わずか約０．００４ｍｍである（垂直の破線がそれぞれのプロット線２００及び２０４と交差する点を参照されたい）。亀裂先端近くでの適当な分離の維持（後述するように、粒子の生成を低減するため）は、亀裂先端で増加する応力との釣り合いを保つことから、ギャップ分離の量に対する主な関心は、亀裂先端の近くにある。よって、亀裂先端の１５ｍｍ下流の地点におけるギャップ幅は興味の対象であるが、これもまた、その地点のギャップ幅を測定することは、物理的機械的制約に起因して、実際的ではないであろう。よって、亀裂先端の下流の異なる距離におけるギャップ幅を測定し、それを亀裂先端の近く（例えば、亀裂先端の１５ｍｍ下流）で測定した特定のギャップ幅と関連づけることができる。
第２に、ギャップ１７０の制御により、中央部分２０のエッジ１４０、１４２と擦れ合うエッジトリム１７６、１７８から生じる望ましくない影響を低減することができる。上記の通り、中央部分２０からのエッジトリム１７６の横方向の分離は、欠陥（例えば中央部分又は品質部分のエッジにおける）を低減し、レーザ分離後の切断エッジ間の接触に起因するガラス粒子（例えば中央部分又は品質部分の広い表面に不利に張り付く）を低減する利点を有する。
およそ２０マイクロメートルの寸法を有する粒子は、電子ディスプレイ産業にとって関心の対象である。すなわち、ディスプレイピクセルは、およそ２０マイクロメートルの粒子が望ましくない方式でピクセル性能に著しく影響するようなサイズのものである。したがって、およそ２０マイクロメートルの粒子の密度は、典型的には、ガラス基板で測定される。単位面積あたりの粒子密度は、例えばＤｒ．Ｓｃｈｅｎｋ ＧｍｂＨから市販されるような任意の適切なフラットディスプレイガラス検査システムを使用して決定することができる。粒子密度は、中央部分２０の切断エッジに隣接して最大であり、その部分は、いずれにしても最終使用機器に行き着く可能性は低い。よって、粒子密度をエッジにおいて直接測定することは必ずしも利点ではない。代わりに、図１を参照すると、及び本明細書に記載される粒子密度試験＃１によれば、矢印３６の方向にガラスリボン１８の長さにわたって延び、破線１９５及び１９７によって境界されるゾーン１９８の粒子密度を測定することが、より有用である。線１９５は、中央部分２０の第２のエッジ１４２に平行であり、かつ、そこからガラスリボンの中央の方へと矢印１９９の方向に２０ｍｍの距離だけオフセットされている。同様に、線１９７は、第２のエッジ１４２に平行であり、かつ、そこから矢印１９９の方向に７０ｍｍの距離だけオフセットされている。したがって、ゾーン１９８は、リボンの長さに沿って延びる５０ｍｍ幅のストリップであり、このゾーンで粒子がカウントされる。およそ２０マイクロメートルの寸法を有する粒子がカウントされ、その値は、単位面積あたりの粒子密度が得られるように、サンプリング面積に従って正規化される。粒子密度試験＃１によれば、１平方センチメートルあたりの粒子数は、リボンの長さに沿って数センチメートルのウィンドウ長さにわたるゾーン１９８の粒子（およそ２０マイクロメートルの寸法を有する）の数をカウントすることによって測定される。次に、粒子（およそ２０マイクロメートルの寸法を有する）の数をサンプリング面積（ｃｍ単位）で割って、粒子数／平方センチメートルを得る。例えば、１０００の粒子（およそ２０マイクロメートルの寸法を有する）が線１９７、１９８によって境界される面積（説明されるように５ｃｍ又は５０ｍｍ間隔で）内及びウェブの長さに沿って１０００ｃｍの長さでカウントされた場合、粒子密度は０．２粒子／ｃｍ２であろう。粒子密度は、中央部分２０の第１のエッジ１４０に隣接する同様のゾーンでも測定することができる。ここでの粒子密度は、Ｄｒ．Ｓｃｈｅｎｋ ＧｍｂＨ社製の粒子計数機能を有するガラス検査システムで測定した。カメラの解像度は、正方形ピクセルの辺が概してクロスウェブ方向及びウェブの長さ方向に配向するように配向された、２０マイクロメートルの正方形ピクセルであった。
上述のギャップ１７０の制御によって、ガラスリボンを中央部分及びエッジトリムのストリップへと切断するときに、本発明者らは、粒子密度試験＃１に従って、２０マイクロメートル以上の寸法を有する粒子を測定して、約０．００１５粒子／ｃｍ２未満、幾つかの実施形態では約０．００１粒子／ｃｍ２未満、及び他の実施形態では約０．０００５粒子／ｃｍ２未満のゾーン１９８の粒子密度を（エッジトリムを切断した直後、すなわち洗浄前に）得た。ガラスリボンの厚さは１００マイクロメートルであり、中央部分の幅（すなわち、第２のエッジ１４２から第１のエッジ１４０への矢印１９９の方向の距離）は２６００ｍｍであった。
上記を踏まえると、ギャップ１７０の量の制御は微妙なバランスである。すなわち、エッジトリムが中央部分のエッジと擦れ合うのを防ぐため、及び物理的接触による不要な粒子及び／又はエッジ損傷の生成を防ぐためには、十分な量のギャップが望ましい。しかしながら、ギャップ１７０の量が大きすぎると、亀裂先端における機械的に誘起された応力は、熱的に誘起された応力を不利に乱すことがあり、中央部分に不十分なエッジ品質を生じうる。幾つかの実施形態では、切断操作を最小量のギャップで、すなわち、不要な粒子の発生を最小限に抑えるのに十分なだけの量のギャップで操作し、それによって亀裂先端における機械的に誘起された応力の量を最小限に抑えることが望ましい。
上記の詳細な説明には、説明の目的であって、制限するためではないが、本明細書のさまざまな原理を徹底的に理解するための特定の詳細を開示する例となる実施形態が記載されている。しかしながら、本明細書に記載される実施形態が、本明細書に開示される特定の詳細から逸脱しない他の変形において実施されうることは、本開示の利益を享受する当業者にとって明白であろう。さらには、よく知られている装置、方法、及び材料の説明は、さまざまな原理の説明を曖昧にしないために省略される場合がある。最後に、適用可能な場合には常に、同様の参照番号は同様の要素を指す。
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して表すことができる。このような範囲が表される場合、別の実施形態は、その１つの特定の値から及び／又は他の特定の値までを含む。同様に、値が先行詞「約」を使用して近似値として表される場合、その特定の値は別の実施形態を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点は、他の端点に関連して、及び他の端点とは独立しての両方で重要であることもまた理解されよう。
本明細書で用いられる方向の用語（例えば、上、下、右、左、前、後ろ、上部、底部）は、描かれた図を参照してのみ作られており、絶対的な向きを暗示することは意図されていない。
特に明記しない限り、本明細書に記載の方法が、その工程が特定の順序で行われることを必要とすると解釈されることは決して意図されていない。したがって、方法のクレームが、その工程が従うべき順序を実際に列挙していない場合、あるいは、その工程が特定の順序に限定されるべきであることが特許請求の範囲又は明細書に別段の記載がない場合、いかなる意味においても、順序が類推されることは決して意図されていない。これは、工程の配置や操作の流れに関する論理的事項；文法構成又は句読点に由来する平明な意味；本明細書に記載される実施形態の数又は種類を含めた、解釈のためのあらゆる明白でない根拠について当てはまる。
本明細書で用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。よって、例えば、「構成要素」についての言及は、文脈上明らかにそうでないことを示さない限り、このような構成要素を２つ以上有する態様を含む。
本明細書の上述の実施形態、特に「好ましい」実施形態は、単なる実施可能な例であり、本明細書のさまざまな原理を明確に理解するために記載されているにすぎないことは強調されるべきである。本明細書の精神及びさまざまな原理から実質的に逸脱することなく、上述の実施形態には、多くの変形及び修正がなされうる。このような修正及び変形はすべて、本開示の範囲及び以下の特許請求の範囲内に含まれるべきであることが意図されている。
例えば、亀裂先端において機械的に誘起された応力を管理するための方法及び装置は、中央部分からエッジ（ビードを含みうる）部分を分離する意味で記載されているが、このような方法及び装置は、切り込み動作などで、品質領域自体の異なる部分を分離するために使用されてもよい。例えば、切り込み動作は、より幅広い品質部分を有するリボンの中央部分からより小さい幅の１つ以上の品質部分を分離することができる。すなわち、リボンの中央領域からトリミングされた「エッジ」は、ビードを含んでも含んでいなくてもよく、したがって、エッジトリムのストリップは、他の機器、例えば、民生用電子機器、太陽光発電機器、又は電気化学エネルギー貯蔵機器など、他の機器の製造に使用するためのリボン自体の所望される部分であってもよい。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
亀裂先端における機械的応力を管理する方法であって、
第１のエッジと第２のエッジとの間に横方向に延びる第１の広い表面及び第２の広い表面を含む可撓性ガラスリボンを、切断装置を含むエッジトリミング装置へと方向付ける工程；
前記可撓性ガラスリボンの中央部分に亀裂先端で接続されたエッジトリムのストリップを形成するように、前記可撓性ガラスリボンが前記切断装置によって移動する際に前記可撓性ガラスリボンの前記第１のエッジを分離する工程；
前記第１のエッジと前記中央部分との間のギャップの幅を検出する工程；及び
前記ギャップの幅を制御する工程
を含む、方法。
実施形態２
前記分離する工程が、レーザビームを前記第１の広い表面及び前記第２の広い表面のうちの少なくとも一方に方向付ける工程をさらに含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
実施形態３
冷却ジェットを前記第１の広い表面及び前記第２の広い表面のうちの少なくとも一方に方向付け、それによって、前記レーザビームに近接した場所で前記可撓性ガラスリボンを冷却する工程をさらに含むことを特徴とする、実施形態２に記載の方法。
実施形態４
前記ギャップの幅を検出する工程が、前記亀裂先端の下流の所定の距離において前記ギャップの幅を検出する工程を含むことを特徴とする、実施形態１〜３のいずれかに記載の方法。
実施形態５
前記所定の距離が、前記亀裂先端の約３０ｃｍ下流であることを特徴とする、実施形態４に記載の方法。
実施形態６
前記所定の距離における前記ギャップの幅が、約０．１１ｍｍ未満に維持されることを特徴とする、実施形態５に記載の方法。
実施形態７
前記ギャップの幅を検出する工程が、レーザ変位センサを使用する工程を含むことを特徴とする、実施形態１〜３のいずれかに記載の方法。
実施形態８
前記ギャップの幅を制御する工程が、前記亀裂先端における機械的に誘起された応力を３０ＭＰａ未満に維持する工程を含むことを特徴とする、実施形態１〜７のいずれかに記載の方法。
実施形態９
亀裂先端に機械的に誘起された応力を管理する装置であって、
可撓性ガラスリボンを運搬方向へと方向付ける運搬アセンブリ；
前記可撓性ガラスリボンを受け取り、前記可撓性ガラスリボンの第１のエッジを分離して、前記可撓性ガラスリボンの中央部分に亀裂先端で接続されたエッジトリムの連続ストリップを形成する切断装置を含む、エッジトリミング装置；
前記可撓性ガラスリボンの前記第１のエッジと前記中央部分との間のギャップの幅の指標となる信号を提供するギャップ測定装置；及び
前記信号に基づいて、前記エッジトリムのストリップと前記中央部分との間の前記ギャップの幅を調整するギャップ調整装置
を含む、装置。
実施形態１０
前記切断装置がレーザを含むことを特徴とする、実施形態９に記載の装置。
実施形態１１
前記レーザに近接した冷却流体ジェットをさらに含むことを特徴とする、実施形態１０に記載の装置。
実施形態１２
前記ギャップ調整装置が、前記亀裂先端の下流の所定の距離において前記ギャップの幅を検出することを特徴とする、実施形態９〜１１のいずれかに記載の装置。
実施形態１３
前記所定の距離が、前記亀裂先端の約３０ｃｍ下流であることを特徴とする、実施形態１２に記載の装置。
実施形態１４
前記所定の距離における前記ギャップの幅が、０．１１ｍｍ未満に維持されることを特徴とする、実施形態１３に記載の装置。
実施形態１５
前記ギャップ測定装置が、レーザ変位センサを含むことを特徴とする、実施形態９〜１１のいずれかに記載の装置。
実施形態１６
前記亀裂先端における機械的応力が、３０ＭＰａ未満に維持されることを特徴とする、実施形態９〜１５のいずれかに記載の装置。
実施形態１７
最大で約０．３ｍｍの厚さ及び連続レーザ切断プロセスにおいてレーザ切断装置によって形成された切断エッジを有する可撓性ガラス構造であって、粒子密度試験＃１に従って決定して約０．００１５粒子／ｃｍ２以下の切断したままの粒子密度を有する、可撓性ガラス構造
実施形態１８
粒子密度試験＃１に従って決定して約０．００１粒子／ｃｍ２以下の切断したままの粒子密度を有することを特徴とする、実施形態１７に記載の可撓性ガラス構造。
実施形態１９
粒子密度試験＃１に従って決定して約０．０００５粒子／ｃｍ２以下の切断したままの粒子密度を有することを特徴とする、実施形態１７に記載の可撓性ガラス構造。
１０ 可撓性ガラスリボン
１２ ガラス加工装置
１６ 第１のエッジ
１８ 第２のエッジ
２０ 中央部分
２２ 第１の広い表面
２４ 第２の広い表面
２５ テープ
２６，２８ ビード
３０ コンベアシステム
３２，３４ 横ガイド
３６ 進行方向
３８ ローラ
４０，４２ 対向する力
４６ 軸
５０ 切断ゾーン
５２ 切断支持部材
５４ 曲がったターゲットセグメント
５８ 通路
６０ 正圧ポート
６２ 空気流
６４ 正圧ポート
６６ エアクッション
６８ 負圧ポート
７１ 空気流
１００ エッジトリミング装置
１０２ 光伝送装置
１０４ レーザ
１０６ 円偏光子
１０８ ビームエキスパンダ
１１０ ビーム整形装置
１１２ レーザビーム
１１４，１１６，１１８ ミラー
１２０ 放射ゾーン
１２２ クーラント流体送達装置
１２４ クーラントノズル
１２６ クーラント供給源
１２８ 導管
１３０ クーラントジェット／クーラント流体
１３２ 冷却ゾーン
１４０ 第１のエッジ
１４２ 第２のエッジ
１６０ ギャップ測定及び調整装置
１６２ ギャップ測定装置
１６４ ギャップ調整装置
１６６ 支持アセンブリ
１６８ 支持アーム
１７０ ギャップ
１７２ 切断エッジ
１７６，１７８ エッジトリム
１８０ 亀裂先端
１８２ 切断エッジ
１８４ コントローラ
１９０ モーター
１９２ 上部ローラ
１９４ 底部ローラ

Claims (16)

  1. 亀裂先端における機械的応力を管理する方法であって、
    第１のエッジと第２のエッジとの間に横方向に延びる第１の広い表面及び第２の広い表面を含む可撓性ガラスリボンを、切断装置を含むエッジトリミング装置へと方向付ける工程；
    前記可撓性ガラスリボンの中央部分に亀裂先端で接続されたエッジトリムのストリップを形成するように、前記可撓性ガラスリボンが前記切断装置によって移動する際に、前記可撓性ガラスリボンの前記第１のエッジを分離する工程；
    前記第１のエッジと前記中央部分との間のギャップの幅を検出する工程；及び
    前記ギャップの幅を制御する工程
    を含む、方法。
  2. 前記分離する工程が、レーザビームを前記第１の広い表面及び前記第２の広い表面のうちの少なくとも一方に方向付ける工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 冷却ジェットを前記第１の広い表面及び前記第２の広い表面のうちの少なくとも一方に方向付け、それによって、前記レーザビームに近接した場所で前記可撓性ガラスリボンを冷却する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
  4. 前記ギャップの幅を検出する工程が、前記亀裂先端の下流の所定の距離において前記ギャップの幅を検出する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記所定の距離が、前記亀裂先端の約３０ｃｍ下流であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
  6. 前記所定の距離における前記ギャップの幅が、約０．１１ｍｍ未満に維持されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
  7. 前記ギャップの幅を検出する工程が、レーザ変位センサを使用する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ギャップの幅を制御する工程が、前記亀裂先端における機械的に誘起された応力を３０ＭＰａ未満に維持する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 亀裂先端に機械的に誘起された応力を管理する装置であって、
    可撓性ガラスリボンを運搬方向へと方向付ける運搬アセンブリ；
    前記可撓性ガラスリボンを受け取り、前記可撓性ガラスリボンの第１のエッジを分離して、前記可撓性ガラスリボンの中央部分に亀裂先端で接続されたエッジトリムの連続ストリップを形成する切断装置を含む、エッジトリミング装置；
    前記可撓性ガラスリボンの前記第１のエッジと前記中央部分との間のギャップの幅の指標となる信号を提供するギャップ測定装置；及び
    前記信号に基づいて、前記エッジトリムのストリップと前記中央部分との間の前記ギャップの幅を調整するギャップ調整装置
    を含む、装置。
  10. 前記切断装置がレーザを含むことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
  11. 前記レーザに近接した冷却流体ジェットをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
  12. 前記ギャップ調整装置が、前記亀裂先端の下流の所定の距離において前記ギャップの幅を検出することを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記所定の距離が、前記亀裂先端の約３０ｃｍ下流であることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
  14. 前記所定の距離における前記ギャップの幅が、０．１１ｍｍ未満に維持されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記ギャップ測定装置が、レーザ変位センサを含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記亀裂先端における機械的応力が、３０ＭＰａ未満に維持されることを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の装置。
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