KR20090082199A - 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

일예로 글래스 시트와 같은 취성 재료 시트(14)의 모서리 처리 장치(10)는 연마제 스트림(26)을 취성 재료 시트(14)의 모서리(12)로 향하도록 하는 적어도 하나의 노즐(24)를 포함한다. 장치는 모서리 처리 과정에서 발생되는 분진이 취성 재료 시트의 표면에 증착되는 것을 방지하기 위하여 슬롯을 통하여 공기압(58)이 분사되는 데 사용하기 위하여 장치(10)의 근접한 곳에 적층되는 세정 장치(54)와, 분진을 모으기 위한 덮개(60)을 포함한다.

취성 재료, 모서리, 연마제, 세정

Description

취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법과 장치{Apparatus and method for edge processing of a sheet of brittle material}

본 발명은 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법과 장치에 관한 것이다. 더욱 특별히, 본 발명은 일예로 평판 패널 디스플레이에 사용되는 글래스 시트와 같은 취성 재료 시트의 모서리에 곡면을 형성하는 방법과 장치에 관한 것이다.

액정표시장치(LCDs:Liquid Crystal Displays)는 외부 조명 광원에 의존하는 수동 평판 패널 디스플레이다. 액정표시장치는 세그먼트화된 디스플레이로 제작되거나 2개의 기본적인 형태중에 하나이거나 두개의 기판 사이에 샌드위치된 액정 재료로 구성된 기본 구조로 제작된다. 기판들은 주소화된 매트릭스에 따른 두 형태의 변화를(디스플레이 과정에서 노출되는 화학적 상황을 견딜 수 있거나 통과할 수 있는) 필요로 한다. 첫번째 타입은 주소화된 내부 매트릭스로 액정의 임계치 특성에 의존한다. 두번째 타입은 주소화된 외부 매트릭스 또는 능동 매트릭스(AM)로 다이오드 어레이들, 금속-절연체-금속(MIM) 장치 또는 박막 트랜지트터들에 의해 각 픽셀에 전기적 스위치가 제공된다. 두경우에 있어서, 2개의 글래스 시트가 디스플레 이 구조를 이루며 표면 품질에 대한 요구가 강하게 요구된다. 2개의 시트의 분리는5-10㎛의 차수에서 임계 갭치수를 가지고 있다. 개별 글래스 기판 시트는 두께가 약 0.7mm보다 일반적으로 작다.

글래스 시트 프로세싱은 평판 패널 디스플레이에 사용되는 것과 유사하게 높은 품질의 표면 마감을 요구하며, 일반적으로 원하는 모양으로 글래스 시트의 절단과 절단 글래스 시트의 모서리에서 첨예한 모서리의 제거를 위해 연삭 그리고/또는 세정을 필요로 한다. 최근에는 연삭과 세정은 이중 에저로 알려진 장치를 사용하거나 휠 주위에 홈이 형성되어 있는 장치를 사용하여 수행된다. 그러한 이중 에지 장치는 잘 알려져 있고 상업적으로 사용가능하다. 그러한 회사로는 밴도 키고 주식회사, 미스비치 중공업, 휴쿠야마 주식회사 그리고 글래스 머신 엔지니어링등을 포함한다.

이중 에지 장치를 사용하여 글래스 시트의 모서리를 연삭하고 세정하는 동안에, 글래스 시트는 일반적으로 연삭 휠에 의한 마찰력에 대항할 수 있도록 시트 강성을 유지하게 제조된다.하나의 일반적으로 2개의 네이프론 또는 고무 벨트 사이에 시트를 위치하여 조임이나 끼움이 사용된다. 벨트는 복수의 홈 형상을 가지고 있는 일반적인 연마 휠을 의해 글래스 시트의 모서리가 연삭 또는 세정되는 동안에 시트의 양면에 접촉되며 시트를 유지한다.벨트는 장치의 보급 영역 장치와, 연삭 또는 세정 영역 장치, 그리고 장치의 말단부를 경유하여 글래스 시트를 전송한다.

이중 에지 장치를 사용하여 연삭, 프로세싱 그리고 이송을 수행하는 것은 여러가지로 불리하다. 첫번째로, 모서리 프로세싱 과정(일예로 연삭과정)에서 생기는 파편은 글래스 시트의 표면의 주요한 오염물이 된다. 따라서, 글래스 시트는 생성된 파편을 제거하기 위하여 마감 공정을 마칠때 연장된 세척과 드라이링을 필요로 한다. 물론, 추가적인 마감 공정을 마칠때 연장된 세척과 드라이닝은 마감 라인의 원가를 증가시키고 제조비용을 증가시킨다. 두번째로, 파편과 칩은 벨트 사이에 위치하여 글래스 시트의 표면을 손상시킨다. 때때로, 이러한 손상은 이어지는 공정의 깨짐의 원인이 되며 소비자에게 선적될 때 (양질의 글래스)의 선택된 감소량의 불량 공정 산출물을 발생시킨다.

추가적으로, 연마 휠을 사용하여 모서리의 연삭 또는 세정은 공정이 안정하다면 빈번한 관리를 필요로 한다. 첫번째로, 연마 휠은 적당한 연삭 모서리 모양과 연삭 효율을 유지하기 위하여 빈번하게 손질되어야 한다. 두번째로, 다른 홈의 시트 배열을 위하여 능동 홈의 손실이 수행되어야 한다. 마지막으로, 모든 홈이 사용될 때 휠은 교체되어야 한다. 적절하다면, 이러한 연삭 수단에 의한 선행작업과 공정 변화는 연삭 모서리의 강도는 변화된다. 더욱이, 이러한 관리 작업과 결합된 시간 감소는 제조 단가를 증가시킨다.

이러한 문제점들중에서 얼마를 제거하기 위하여, 글래스 시트의 표면은 손상과 오염으로부터 방지하기 위하여 플래스틱 필름을 사용하여 보호된다. 그러나, 오염원 물질이 제거되거나 적어도 최소화되면, 플래스틱 필름은 필요하지 않으며 그 결과 단가를 낮추게 되고 마감 공정의 복잡성을 간소화하게 된다.

미국 공개특허 US2005/0090189호는 압축 공기가 글래스 시트의 오염으로부터 모서리 프로세싱에 의해 발생되는 입자를 방지하기 위하여 유공판을 통하여 반대편 에서 분사되는 기술을 공개하고 있으며, 그 결과 플래스틱 코팅의 필요성을 감소시킨다. 이러한 기술적 진보에서 유공판은 낮은 공기흐름과, 입자 오염을 방지하기 위하여 판의 효용성을 제한한다. 더욱이, 낮은 공기 유량에서 효율적인 밀봉을 얻기 위하여 판은 상대적으로 넓어야 하고, 따라서 글래스 지지부의 오버행되고 판 사이에 위치하는 글래스 부분을 증가시킨다. 일예로 LCD 디스플레이 사용되는 박막의 글래스 시트에서 초과 오버행에 의한 진동은 원하는 않는 거칠게 처리된 모서리를 발생시킨다.

그에 따라, 취성 재료 시트의 양면의 오염이나 손상에 대한 모서리 마감 과정에서 발생되는 추가적인 오염과 입자를 방지할 수 있는 반면 상대적으로 관리가 필요없어 청결하고 칩 발생이 적도록 하는 장치와 방법이 필요하다. 더욱이, 발생되는 입자 레벨의 최소화는 세척 장치의 다운스트림 부하를 감소시킨다. 이와 같은 그리고 그외의 여러가지 필요들은 본원발명의 방법과 장치에 의해 만족스럽게 해소된다.

용융 하부 인출 방법은 평판 디스플레이 산업에서 발광을 낼 수 있는 이상적인 얇은(두께가 대략 0.7mm보다 작게 요구되는) 원 글래스 시트의 생산을 가능하게 한다. 글래스 시트를 가공하기 위한 다운스트림 공정에서 글래스 시트의 모서리를 마감하는데 있어서 모서리 공정이 진행되는 동안에 발생되는 글래스 분진으로 인해 시트는 많이 오염된다. 그러한 상황에서 고려할 점은, 오염물질을 제거하기 위하여 오염물질의 발생을 감소시키는 방법과, 오염 물질을 효과적으로 제거하는 방법을 고려해야 한다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 취성 재료 시트의 모서리를 처리하는 장치와 방법을 제공하여 글래스 시트는 새롭게 하고 재료의 원특성을 유지하도록 한다.

본 발명은 예를 들면, 연마 휠장치를 교정하는데 필요한 장치의 제거 시간을 줄이고, 폐쇄 시스템을 사용을 통하여 오염물의 감소와, 연마 휠을 통하여 가해지는 특별히 얇은 글래스 시트의 힘을 줄이며, 글래스에 가해지는 힘을 감소시키면서 시트를 늘리는데 필요한 힘을 감소시키는 이점이 있다.

간략하게 본 발명의 장치와 방법은 묘사되는 장치외의 다른 장치에 사용될 수 있다. 비록 설명된 장치와 방법은 재료의 변경이나 글래스 시트와 관련하여 묘사된다.

본 발명의 일실시예에 따른 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 처리 장치는 유체에 포함된 연마제 스트림을 모서리를 향하는 방향으로 분사하기 위한 적어도 하나의 노즐과, 취성 재료 시트의 표면에 연마제가 부착되는 것을 방지하기 위하여 적어도 하나의 슬롯을 통하여 압축 공기를 분사하는 세정 장치를 포함한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법은 취성 재료 시트의 모서리를 향하여 노즐로부터 적어도 하나의 연마제 스트림이 분사되도록 하여 취성 재료 시트에 아치형 면을 형성하는 형성 단계와, 취성 재료 시트에 연마제가 부착되는 것을 방지하기 위하여 취성 재료 시트를 향하여 적어도 하나의 슬롯으로부터 압축공기를 분사하는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 노즐의 장축은 취성 재료 시트의 표면을 포함하는 평면에 대하여 0도 내지 60도의 범위의 각 α 를 갖는 것을 특징으로 한다.

위에서 말한 일반적인 설명과 다음 상세한 설명은 본 발명의 실시예를 나타내고, 개요 또는 본질을 이해하기 위한 구성 및 청구된 것과 같은 발명의 특성을 제공한다는 것을 알 수 있다. 부착하는 도면은 본 발명의 더 나은 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서의 일부로 연결되어 구성된다. 도면들은 본 발명의 원리와 동작을 설명하기 위해 제공된 설명과 함께 본 발명의 여러가지 실시예들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 처리되는 글래스 시트에 대하여 슬러리 제트 노즐을 보여주는 측면 사시도.

도 2는 도 1에서 처리되는 글래스 시트의 확대 측면 사시도.

도 3은 노츨 각도에 대한 연마면의 곡률반경과 글래스 제거량을 보여주는 그래프.

도 4는 글래스 제거량을 측정하는 방법을 보여주기 위한 글래스 시트의 샘플에 대한 투영도.

도 5는 슬러리를 가속하는데 사용되는 공기압에 대한 곡률반경과 글래스 제거량을 보여주는 그래프.

도 6은 연마면과 노즐 출구 오리피스 사이의 두개의 서로 다르게 분리되어 있는 경우에 대한 공기압력에 대한 글래스 제거량을 보여주는 그래프.

도 7은 연마면과 노즐 출구 오리피스 사이의 두개의 서로 다르게 분리되어 있는 경우에 대한 공기압력에 대한 곡률 반경을 보여주는 그래프.

도 8은 연마면과 노즐 출구 오리피스 사이의 두개의 서로 다르게 분리되어 있는 경우에 대한 공기압력에 대한 연마면의 곡률반경을 보여주는 그래프.

도 9는 연마면과 노즐 출구 오리피스 사이의 두개의 서로 다르게 분리되어 있는 경우에 대한 헤더(슬러리 제트 노즐) 속도에 대한 글래스 제거량을 보여주는 그래프.

도 10은 슬러리 제트 노즐과 글래스 시트 사이의 세개의 서로 다른 각도를 갖는 경우의 헤더 속도에 대한 연마면의 곡률반경을 보여주는 그래프.

도 11은 두개으 서로 다른 크리트 크기에 대하여 공기압에 대한 연마면의 곡률반경을 보여주는 그래프.

도 12는 두개의 서로 다른 크리트 크기에 대하여 헤더 속도에 대한 글래스 제거량을 보여주는 그래프.

도 13은 시트의 측면에 대하여 서로 대향하도록 배치된 두개의 슬러리 제트 노즐에 대하여 글래스 시트를 처리하는 절단면도.

도 14는 한쌍은 글래스 시트의 좌측에 위치하고 있고, 다른 한쌍은 글래스 시트의 우측에 두쌍의 슬러리 제트 노즐을 사용하여 글래스 시트를 처리하는 절단면도.

도 15A는 글래스 시트의 평면에 대하여 같은 각도를 갖으며 향하고 있고, 글 래스 시트의 단일 모서리를 따라 배치되어 있는 복수의 슬러리 제트 노즐에 대한 투사도.

도 15B는 글래스 시트의 평면에 대하여 다른 각도를 갖으며 향하고 있고, 글래스 시트의 단일 모서리를 따라 배치되어 있는 복수의 슬러리 제트 노즐에 대한 투사도.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 글래스 시트로부터 분진과 다른 잔여물의 부착을 방지하기 위한 세정 장치와, 글래스 시트의 모서리 둘레에 공간을 둘러싸는 덮개를 포함한 절단면도.

후술하는 상세한 설명에서, 제한 없이 설명하기 위한 목적으로 특정 항목을 개시하는 실시예가 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 여기에 개시된 특정 항목을 벗어나는 다른 실시예로 실행될 수 있는 것도 이 분야의 통상의 지식을 가진자에게는 본 발명의 장점을 갖는다는 것은 자명할 것이다. 더욱이, 종래의 장치, 방법, 재료의 설명은 실시예의 설명을 불명료하게 하지 않도록 생략될 것이다.가능한 곳에서는 어디서나, 도면들을 통하여 동일물 또는 그 유사 부분을 가리키도록 동일한 참조 부호가 사용될 것이다.

도 1과 2를 참조하면, 도면에는 본 발명의 일실시예에 따른 글래스 시트(14)의 적어도 하나의 모서리(12)에 대한 프로세싱 장치(10)가 개시되어 있다. 비록 여기에서는 장치(10)가 글래스 시트의 에지로부터 재료를 제거하는데 사용되는 것으 로 묘사하였지만, 장치(10)는 또한 글래스-세라믹 재료, 세라믹 재료 또는 폴리카보나이트와 같은 폴리머 재료 등의 다른 유형의 취성재료를 가공하는데 사용할 수 있다. 여기에서, 취성 재료는 파손되기에 앞서 적은 에너지를 흡수하며, 파손에 앞서 플래스틱 변형에 대한 증거가 거의 없거나 조금있다. 취성 재료는 일반적으로 전단(shear) 보다 장력이 떨어진다. 그러나, 본 발명은 금속과 같은 연성 재료를 사용한다. 따라서, 본 발명의 장치(10)는 제한된 방법으로 제작되지 않아도 된다. 이하에서 설명되는 목적을 달성하기 위하여 글래스 시트의 프로세싱은 설명된다.

글래스 시트(14)는 2개의 평평하고 서로 실질적으로 평행한 측면들(16,18)을 구비하고 있다. 글래스 시트(14)는 평행한 면의 거리를 정의하는 두께 "Y"를 가지고 있다. 비록 당업자가 글래스 시트의 모서리를 시트의 외주면으로 간주하지만, 여기에서는 모서리는 도시된 바와 같이 측면(16)과 모서리면(20) 사이의 라인 또는 라인 세그먼트로 정의된다. 모서리면(20)은 두개의 모서리, 즉 도면부호 12와 22의 사이의 글래스 시트의 면으로 정의되며, 일반적으로 측면들(16,18)에 반드시 직교할 필요는 없다. 특히, 모서리면(20)은 두개의 모서리(12,22) 사이에 위치하고 있으며, 각각의 모서리(12, 22)는 글래스 시트(14)의 측면에 인접해 있다. 글래스 시트(14)는 하나 또는 그 이상의 모서리면을 가지고 있다. 예를 들면, 원형의 글래스 시트는 단지 하나의 모서리면을 가질 수 있다. 5변형 글래스 시트는 5개의 모서리면을 가지고 있다. 디스플레이 응용에 사용되는 글래스 시트는 일반적으로 사각 모양을 가지고 있으며, 두개의 시트를 결합되기 때문에 4개의 모서리면과 8개의 모서리를 가질 수 있으며, 두개의 모서리는 각각의 모서리면에 결합되어 있다.

장치(10)는 글래스 시트(14)의 모서리의 연마 부분에 스트림(26)이 향하도록 하기 위한 중공형 노즐 또는 슬러리 분사 장치(24)를 포함할 수 있다. 연마 부위는 바람직하게 슬러리를 형성하기 위하여 물과 같은 유체에 함침되거나 부유하도록 한다. 슬러리는 가스 스트림에 의해 가속되기 때문에 이를 위하여 적당한 공급관(미도시)로부터 압력하에 슬러리에게 공기가 공급되며, 연마 부위(26)에 높은 속도의 스트림 또는 제트로 노즐(24)의 출구 오리피스(28)을 통하여 방출된다. 연마제는 글래스 시트의 연마를 위하여 글래스 시트에 부가되며, 시트로부터 글래스 재료를 제거한다. 따라서, 장치(10)는 글래스 시트(14)의 특정 모서리로부터 글래스를 제거하기 위하여 사용되며, 모서리면(20)의 글래스 시트(14)의 측면(16)에 접촉하는 첨예한 형상을 아치형면(30)으로 대체한다.

글래스 시트(14)는 연마제의 스트림에 대하여 상대적으로 이송되거나 또는 글래스 시트는 고정되고 글래스 시트에 상대적으로 연마 파편이 움직이거나 하여 결론적으로 글래스 시트(14)와 글래스 파편 스트림(즉 슬러리)(26)는 상대적으로 움직이게 된다. 연마 파편 스트림은 모서리(12)를 따라 이송되며, 스트림은 모서리로부터 글래스를 제거하고 그 결과 아치형 모서리면(30)이 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이 노즐(24)는 장축(32)를 구비하고 있으며, 글래스 시트의 표면(16)에 평행한 평면(34)에 α 상대각을 갖도록 정렬된다. 도 1에 도시된 바와 같이 평면(34)는 글래스 시트(14)의 면에 평행하며 글래스 시트(14)의 면을 포함하고 있다. 알수 있는 바와 같이 노즐(24)은 글래스 시트로부터 멀어지는 방향보다 글래스 시트의 몸체를 향하도록 글래스 시트(14)의 모서리(12)를 향하고 있다. 노즐(24)는 원형의 출구 오리피스를 구비하고 있거나, 노즐(24)은 타원 또는 평판형 출구 오리피스를 구비하고 있다. 평판형 출구 오리피스(측 큰 종횡비)는 모서리(12)의 범위보다 크며, 그 결과 프로세싱 시간을 감소시킨다.

노즐각도 α의 선택은 원하는 작업 조건-즉 글래스 제거량, 연마 모서리의 곡율반경 등에 의존한다. 예를 들면, 최대 글래스 제거는 평면(34)에 대하여 상대적으로 α가 대략 30도 정도에서 얻어지며, 반면에 좀더 아치형의 연마면은 평면(34)에 대하여 대략 60도에서 얻어진다. 도 3을 보면 평면(34)에 대한 노즐(24)의 각도 α에 대한 곡률반경과 모서리(12)로부터 재료의 제거량을 보여준다. 여기에서 "연마면"은 모서리에서 연마된 후에 남겨진 아치형 표면을 지칭한다. 글래스 제거는 도 4에 도시된 바와 같이 가공되지 않는 기준면(36)에서 가공된 모서리(35)까지의 거리를 측정하여 얻어진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기준면(36)은 모서리면(20)과 동일하다. 데이터는 대략 0.7mm의 두께를 갖는 글래스 시트 모서리에 #800 그리트 크기 알루미나 슬러리를 향하도록 하여 얻어진다. 노즐은 약 100mm/s의 속도로 글래스 시트의 모서리를 따라 이송되며, 노즐(24)의 출구 오리피스(28)와 글래스 시트(14)의 모서리(12)의 거리 δ는 대략 10mm이다. 노즐에서 두개의 경로가 만들어지며 하나의 경로는 다른 경로와 모서리(12)를 따라 반대이다. 두개의 압력이 정의 되는데 0.15MPa는 도 3의 커브 38(곡률)과 40(제거량)을 나타내며, 0.2MPa는 커브 42와 44를 나타낸다. 각도 α는 0부터 120도까지 변화된다. 지시된 바와 같이 최대 재료(글래스) 제거는 각도 α가 약 30도일때 얻어지는데 반해, 연마면(30)의 최대 곡률반경은 각도 α가 약 60도일때 얻어진다. 다른 요소들, 일예 로 슬러리를 가속하기 위하여 사용되는 공기압, 노즐과 연마면(30) 사이의 거리 δ와, 헤드 속도(또는 가공되는 글래스 모서리에 상대적으로 움직이는 노즐의 이동율), 연마 크기(즉 그리트 크기) 등에 영향을 받는다.

도 5는 공기압과 글래스 제거량의 상관관계를 보여주는 도면이다. 평균 그리트 크기가 #800을 가지고 있는 슬러리가 대략 0.7mm 두께를 가지는 글래스 시트의 모서리를 따라 글래스 시트에 대하여 상대적으로 100mm/s의 속도를 갖도록 가속된다. 노즐의 출구 오리피스(28)와 글래스 시트(14)의 거리는 대략 10mm이고, 노즐의 장축과 평면(34)의 각도는 0이다. 노즐로부터 2개의 경로가 만들어지며, 모서리를 따라 서로 반대방향으로 경로가 진행한다. 슬러리에 추진력을 제공하는 공기압은 0.05MPa에서 0.25MPa로 증가되며, 제거량은 드라마틱하게 증가된다. 데이터는 또한 커브 46이 가르키는 바와 같이 연마면의 곡률반경의 증가를 보여주며 제거물의 증가를 예상됨을 알려준다.

도 6은 노즐 출구 오리피스와 글래스 모서리 사이의 2개의 서로 다른 거리(2mm와 10mm)에서 공기압과 제거량의 상관관계를 보여주며, 도 7은 동일하게 노츨 출구 오리피스와 글래스 모서리 사이의 2개의 서로 다른 거리에서 공기압에 대하여 연마면(30)의 곡률반경을 묘사하고 있다. 알루미나 슬러리는 #800의 평균 그리트 크기를 가지고 있으며 글래스 시트에 평면과 0도를 이루며 글래스 시트 모서리에 직접 향한다. 노즐은 글래스에 대하여 약 100mm/s의 속도로 이송된다. 노즐에 의해 2개의 경로가 만들어지며, 모서리에서 두 경로는 서로 반대방향으로 진행한다. 지시된 바와같이, 2개의 오버랩된 커브(37,39)가 가르키듯이 노즐과 글래스가 2mm 내지 10mm 사이에서 가변될 때 글래스 제거량은 실질적으로 변화가 없다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 노즐과 글래스의 거리가 약 2mm일때, 커브 48에 도시된 바와 같이 공기압에 대하여 연마면(30)의 곡률반경이 비선형적으로 증가된다. 글래스와 노즐의 거리가 10mm로 증가될 때, 글래스 모서리의 곡률반경은 대략 선형으로 변화된다. 마지막으로, 도 8은 노즐과 글래스의 거리가 위에서 언급된 바와 같이 2mm(커브 51a)와 10mm(커브 51b)와 같을때, 반면에 노즐 각도가 60도일때 연마면(30)의 곡률의 변화를 보여준다.다른 모든 조건은 위에서 설명되었다. 이경우에, 곡률반경의 차이는 미소하다.

도 9는 노즐과 글래스 모서리 사이에 2개의 서로 다른 거리, 2mm(커브 55a)와 10mm(커브 55b)에서 노즐 속도(헤더) 속도에 대한 재료 제거를 보여준다. 전에도 언급한 바와 같이, 글래스 시트는 두께가 약 0.7mm이다. 노즐은 노즐과 글래스 모서리의 2개의 서로 다른 거리에서 50mm/s와 200mm/s의 속도로 모서리를 따라 이동한다. 슬러리 #800의 그리트 크기를 가지며, 슬러리를 가속하기 위하여 사용되는 공기압은 0.15MPa이다. 노즐은 평면에 대하여 0도의 각도의 방향을 갖는다. 도면에 도시된 바와 같이, 제거되는 재료의 양은 글래스 모서리를 따라 노즐의 이송속도에 대략 선형적으로 변화하며, 노즐과 모서리의 거리에 거의 의존하지 않는다. 이와 반대로, 도 10은 거리가 10mm로 고정되었을 때 3개의 서로 다른 각도(0도, 60도, 120도)에서 노즐 속도에 대한 재료 제거량을 보여준다. 노즐에 의해 두개의 경로가 생성되며, 두개의 경로의 각각의 모서리를 따라 서로 다른 방향으로 향한다. 도 10에 도시된 바와 같이 결과는 넓은 범위에서 변화된다. 노즐 각도가 120도일 때, 곡 률반경은 노즐 속도에 거의 의존하지 않는다. 그러나, 노즐 각도가 60도, 0도일때, 의존성은 0도일때보다 60도에서 얻어지는 연마면(30)의 큰 곡률반경을 가지고 있음을 보여준다.

연마 크기(그리트 크기)의 영향을 평가하기 위하여 2개의 서로 다른 그리트 크기 #800과 #2000에 대하여 공기압에 대하여 곡률반경이 평가된다.노즐의 각도 α는 60도이며, 노즐 출구 오리피스와 글래스 모서리의 거리는 10mm이며, 노즐은 모서리를 따라 약 10mm/s의 속도로 이송된다. 도 11에 도시된 바와 같이, #800크기의 그리트 연마제(커브 57a)에서 연마면(30)의 곡률반경은 #2000 크기의 그리트 연마제(커브 57b)에서 연마면(30)의 곡률반경의 거의 3배이다.

도 12는 또한 글래스 제거에 있어서 연마제 크기의 영향은 보여준다. 연마제 크기는 2개의 서로 다른 그리트 크기 #800(커브 59a)과 #2000(커브 59b)에 대한 공기압에 대하여 검사된다. 노즐은 각도 α가 0도의 방향을 갖도록 하며, 노즐 출구 오리피스와 글래스 모서리의 거리는 10mm이며, 노즐은 모서리를 따라 약 10mm/s의 속도로 이송되며, 공기압은 0.15MPa이다. 노즐에 의해 두개의 경로가 만들어지며, 두개의 경로는 각각에 대하여 모서리에 반대방향으로 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 글래스 모서리에 대하여 상대적으로 주어진 노즐 이송 속도에서 #2000보다 큰 연마제 크기(즉 #800)에서 더 많은 글래스가 제거된다.

다른 실시예에서 다수의 슬러리 제트 노즐(24)가 바람직하게는 동시에 두개 또는 그 이상의 글래스 시트 모서리를 처리하는 과정에 사용될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 하나의 슬러리 제트 노즐(24)은 모서리 면(20)과 글래스 시 트(14)의 제1 측면(16) 사이의 모서리(12)를 처리하는데 사용되며, 제2 슬러리 제트 노즐(24)는 모서리 면(20)과 글래스 시트(14)의 제2 측면(16) 사이의 모서리(20)을 처리하는데 사용된다. 더욱이 다중 슬러리 제트 노즐은 글래스의 다중 모서리를 처리하는데 사용된다. 예를 들면, 도 14에 도시된 바와같이, 한쌍의 슬러리 제트는 글래스 시트(14)의 인접한 모서리(16,18)에 배치되며, 두번째 쌍의 슬러리 제트는 글래스 시트(14)의 인접한 모서리(16,18)에 반대편에 배치된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 글래스 시트(14)는 슬러리 제트에 대하여 상대적으로 움직이거나, 이와 달리 슬러리 제트가 글래스 시트에 대하여 상대적으로 움직인다. 동일한 공정에 의해 복수의 모서리가 완성된다. 예를 들면, 글래스 시트가 일예로 지면에 대하여 위아래로 움직이면 글래스 시트(14)의 좌측과 우측의 상부 모서리와 하부 모서리가 처리된다.

도 15A에 도시된 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 노즐(24)은 서로 다른 결과를 산출할 수 있도록 각각의 노즐이 배열된다. 예를 들면, 복수의 노즐(24)은 서로 인접하도록 배치되며, 순차적으로 서로 다른 그리트 크기(일예로 단조 증가하는 그리트 크기)를 제공하여 모서리가 순차적으로 가공되도록 한다. 따라서, 시트와 노즐 사이에 주어진 이송상태에서 점진적으로 미세하게 그리트 슬러리를 증가시킬때 아주 적은양의 재료만이 제거된다. 적절한 그리트 크기는 약 #400 내지 #4000이다. 더욱이, 위에서 언급된 다른 프로세싱이 변화되면, 서로 다른 노즐 사이에 변화가 있다. 예를 들면, 각 노즐에 대한 슬러리는 서로 다른 공기압에서 가스에 의해 가속되며, 각각의 노즐은 인접한 노즐보다 글래스 모서리로부터 서로 다른 거리 를 갖는다. 배열과 처리 조건은 모서리의 원하는 특성에 의해 결정되며, 과도한 실험이 없이 당업자에 의해 결정될 수 있다. 복수의 노즐과 모서리(12)가 도시된 화살표(53) 방향으로 상대적으로 움직이면, 모서리의 길이방향에 따라 점진적으로 모서리가 연마된다. 상대적인 이동을 제공하기 위하여 복수의 노즐이 이동하거나, 글래스 시트가 이동하거나, 글래스 시트와 노즐이 이동할 수 있다. 추가적으로, 복수의 노즐의 노즐들은 도 15B에 도시된 바와 같이, 모서리에 대하여 상대적인 각(α)를 갖는다. 유리하게도, 각의 변화는 모서리 모양(연마면(30)의 모양)의 불일치를 개선하는 효과가 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 적어도 하나의 베리어 또는 세정 장치(54)를 더 구비하고 있다. 적어도 하나의 세정 장치(54)는 글래스 시트(14)의 모서리 처리 과정에서 발생되는 파편과 다른 오염물을 방지하기 위하여, 글래스 시트(14)의 양측면(16,18)과 인접해있거나 접합되어 있다.

바람직한 실시예에서, 세정 장치(54)는 2005년 11월 21일에 출원된 미국 특허출원 번호 60/752858호에 개시된 공기 분사 정렬로 이루어진다. 세정 장치(54)는 일예로 공기와 같은 고속의 가스(58)가 글래스면에 축적되는 분진을 제거하기 위하여 가스 커튼으로서 글래스면을 향하도록 하는 적어도 하나의 슬롯(56)을 포함한다. 이러한 분진은 슬러리로부터 연마 파편과, 시트에 대한 프로세싱 진행 동안에 글래스 시트로부터 제거되는 글래스 칩과, 먼지 그리고 글래스 시트의 표면에 적층되는 다른 이물질들이다. 공기 커튼은 일반적으로 슬롯의 반대편으로 글래스 표면을 향하며 공기 커튼은 각도를 가지고 글래스 표면에 충돌한다. 즉, 글래 시트와 공기 커튼이 이루는 각도는 90도(글래스 시트에 수직)이하이다. 세척 제트는 글래스 면으로부터 분진을 제거하기 위하여 세정 장치에 연결된다. 일예로 물과 같은 세정액(61)은 글래스 시트의 표면에 세정 제트(63)를 통하여 향하게된다. 다시, 바람직하게 세정액은 글래스 시트의 표면에 90도보다 작은 각도로 향하게 된다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 덮개(60)는 글래스 제거 과정에서 발생된 사용된 슬러리와 글래스 제거 과정에서 발생된 분진뿐만 아니라 사용되는 하나 또는 그 이상의 세정 장치로부터 유출되는 세정액을 취합하기 위하여 사용된다. 덮개는 슬러리 제트에 의해 처리되는 글래스 시트 모서리의 적어도 일부분을 충분히 에워싸야하며, 덮개와 세정 장치 사이에 둘러싸는 공간을 생성하는 세정 장치 또는 장치에 연결되어야 한다. 덮개는 덮개를 따라 글래스 시트 모서리가 이동하도록 설계된다. 따라서, 덮개는 글래스 시트가 종단할 수 있는 개구를 가지고 있다. 바람직하게, 덮개는 분진(일예로 슬러리와 글래스)과, 글래스 표면에 근접한 곳으로부터 세정액을 제거하기 위한 진공원(미도시)에 연결되어 있다. 덮개 내부로의 공기의 유입은 화살표(62)가 가리키는 방향으로 이루어진다. 덮개에 둘러쌓인 내부 영역(64)에 덮개를 통하여 하나 또는 하나 이상의 슬러리 전달 노즐이 설치된다. 영역(64) 안에 진공의 형성은 부가적으로 화살표 66이 가리키는 바와 같이 글래스 시트의 표면을 따라 형성되는 공기 흐름이 가능하게 한다.

상기 설명된 본 발명의 구체예들, 특히“바람직한” 구체예들은 다만 실시의 가능한예이고, 단지 본 발명의 원리를 명확히 이해하도록 설명된 것임에 유념하여야한다. 많은 변형 및 변경이 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 상기 설명 된 본 발명의 구체예에서 만들어 질 수 있다. 모든 이러한 변형 및 변경은 본 공개 및 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이고, 첨부된 청구항에 의하여 보호된다.

Claims (27)

1. 취성 재료 시트의 모서리(12)를 향하여 노즐(24)로부터 적어도 하나의 연마제 스트림(26)이 분사되도록 하여 취성 재료 시트(14)에 아치형면을 형성하는 형성 단계; 및

   취성 재료 시트에 연마제가 부착되는 것을 방지하기 위하여 취성 재료 시트(14)를 향하여 적어도 하나의 슬롯(56)으로부터 압축공기(58)를 분사하는 분사 단계를 포함하며,

   적어도 하나의 노즐의 장축(32)은 취성 재료 시트의 표면을 포함하는 평면(34)에 대하여 0도 내지 60도의 범위의 각 α 를 갖는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
2. 청구항 1에 있어서

   상기 형성 단계는 모서리를 향하여 복수의 연마제 스트림을 분사하는 분사 단계를 포함하며 이루어진 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
3. 청구항 2에 있어서

   복수의 연마제 스트림은 서로간에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 취 성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
4. 청구항 3에 있어서

   상기 복수의 연마제 스트림의 각각은 인접한 연마제 스트림의 평균 그리트 크기와 서로 다른 평균 그리트 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
5. 청구항 1에 있어서

   취성 재료 시트의 표면에 세척액 스트림(61)이 분사되도록 하는 단계를 더 포함하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
6. 청구항 1에 있어서

   연마제를 모으기 위해서 덮개(60)가 취성 재료 시트의 모서리 부분을 감싸도록 하는 단계를 더 포함하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
7. 청구항 1에 있어서

   연마제 스트림에 대향하여 모서리를 이송시키는 단계를 더 포함하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
8. 청구항 1에 있어서

   상기 취성 재료 시트는

   적어도 두개의 모서리를 포함하며, 적어도 두개의 모서리가 동시에 처리되는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
9. 청구항 1에 있어서

   연마제는 슬러리를 형성하기 위하여 액체에 부유하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
10. 청구항 9에 있어서

    상기 적어도 하나의 연마제 스트림을 분사하는 단계는 압축 공기를 가지고 슬러리를 가속하는 단계를 포함하여 이루어진 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
11. 청구항 10에 있어서

    처리되는 모서리로부터 글래스 제거를 제어하기 위하여 압축 공기의 압력을 가변하는 단계를 포함하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
12. 청구항 1에 있어서

    취성 재료 시트는 글래스, 글래스-세라믹 또는 세라믹 재료인 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
13. 청구항 6에 있어서

    상기 덮개에 진공이 제공되는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 방법.
14. 모서리를 향하여 연마제 스트림(26)을 분사하기 위한 적어도 하나의 노즐(24); 및

    취성 재료 시트에 연마제가 부착되는 것을 방지하기 위하여 적어도 하나의 슬롯으로부터 압축 공기(58)를 분사하기 위한 모서리에 인접한 곳에 위치한 세정 장치(54)를 포함하여 이루어진 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
15. 청구항 14에 있어서

    연마제를 모으기 위해 모서리(12)에 근접하게 위치하는 덮개(60)를 더 포함하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
16. 청구항 15에 있어서

    상기 덮개에 진공이 제공되는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 (12) 프로세싱 장치.
17. 청구항 14에 있어서

    상기 모서리를 향하여 복수의 연마제 스트림이 향하도록 하는 복수의 노즐을 포함하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
18. 청구항 17에 있어서

    복수의 연마제 스트림이 취성 재료 시트로부터 동시에 재료를 제거하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
19. 청구항 17에 있어서

    복수의 연마제의 각각의 서로 다른 평균 연마제 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
20. 청구항 14에 있어서

    복수의 모서리에 복수의 연마제 스트림이 향하도록 하는 복수의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
21. 청구항 20에 있어서

    복수의 모서리는 서로 평행하지 않는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
22. 청구항 14에 있어서

    적어도 하나의 노즐의 장축(32)은 취성 재료 시트의 표면을 포함하는 평 면(34)에 대하여 0도 내지 60도의 범위의 각 α 를 갖는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
23. 청구항 17에 있어서

    상기 복수의 노즐의 각 노즐은 서로 인접하게 위치하고 있고, 상기 복수의 노즐의 각 노즐은 인접한 노즐과 상이한 평균 크리트 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
24. 청구항 23에 있어서

    복수의 노즐은 복수의 연마제가 모서리를 향하도록 배치되고, 크리트 크기가 단조 증가하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
25. 청구항 17에 있어서

    복수의 노즐의 각각의 노즐의 장축은 취성 재료 시트의 표면을 포함하는 평면에 각 α 를 갖으며,

    노즐 사이의 각 α 는 가변되는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서 리(12) 프로세싱 장치.
26. 청구항 14에서

    상기 적어도 하나의 노즐은 한쌍의 노즐을 포함하며, 한쌍의 노즐의 각각의 노즐은 취성 재료 시트의 반대면에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리(12) 프로세싱 장치.
27. 청구항 14에서

    상기 취성 재료 시트는 글래스, 글래스-세라믹 또는 세라믹 재료인 것을 특징으로 하는 취성 재료 시트의 모서리 프로세싱 장치.

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