JP6152570B2 - ガラス処理装置及びガラス処理方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１１年１１月２１日に出願された米国出願第１３／３００９２１号の米国法典第３５編第１２０条に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を参照によって本書に援用する。

本開示は、概してガラス処理装置及び方法に関するものであり、より詳細には、ガラス板の未汚損の表面を維持しながらガラス板の表面を機械加工するためのガラス処理装置及び方法に関する。

フュージョンドロー機からガラスリボンをフュージョンドローすることが知られている。このリボンは、通常、様々な液晶ディスプレイ形状を作り出すために使用されるガラス板に更に加工される。加工時には、尖ったエッジやその他の不具合を除去するようにガラス板やガラスリボンのエッジを仕上げ削りすることが望ましい場合が多い。かかる仕上げ削り技術はガラス板の未汚損の表面を維持しながら行う必要がある。ガラス板のエッジの仕上げ削りは、取扱いに必要な端面形状及び強度と顧客のパネル製造工程を改善するために非常に重要である。

詳細な説明において記述される幾つかの例示的態様を基本的に理解するために、本開示の簡単な概要を以下に示す。

本開示の例示的一態様では、ガラス処理装置は、第１及び第２のフローエキスパンダと分配方向を向く分配面を有する流体分配装置を備える。前記分配面は、第１及び第２の対向端部間に延在する細長い中心部を含む細長い開口を画定する。前記第１の対向端部は、前記分配面から前記分配方向に延出する前記第１のフローエキスパンダを備え、前記第２の対向端部は前記分配面から前記分配方向に延出する前記第２のフローエキスパンダを備える。前記流体分配装置は、特定の厚さ及び速度を有する水膜を形成するように前記第１及び第２のフローエキスパンダ間において前記細長い開口から前記分配方向に略層流の流体膜を分配するように構成され、エッジの仕上げ削りによって生じるガラス粒子が前記水膜を貫通してガラス板の表面に接触する前に前記水膜によって前記ガラス粒子が除去されるようにする。

本開示の他の例示的態様では、ガラス処理装置は、分配方向を向いた分配面を含む流体分配装置を備える。前記分配面は細長い開口を画定する。前記流体分配装置は、更に、前記細長い開口と流体連通し、前記細長い開口に略平行に延在する第１の小室軸を含む第１の細長い小室を含む。前記流体分配装置は、更に、前記第１の細長い小室と流体連通する第２の小室を含む。前記流体分配装置は、前記細長い開口から前記分配方向に略層流の流体膜を分配するように構成される。

本開示の更に他の例示的態様では、ガラス処理装置は更に加工車を備え、前記加工車は、前記加工車の外周面によってガラス板の表面を機械加工するように回転するように構成される。前記ガラス処理装置は、エッジの仕上げ削り中に生じる飛散粒子が前記ガラス板の表面に接触することを防止するように前記加工車の前記外周面に略外接する囲い板も含む。前記囲い板は、前記ガラス板の縁部を受け入れるように構成されたスロットを含む。

本開示の更に他の例示的態様では、ガラス処理方法が、略層流の流体膜を流体平面に沿って分配してガラス板の第１の表面に着地するステップと、前記ガラス板のエッジを機械加工するステップを備え、機械加工によるガラス粒子が前記流体膜に引き込まれ、前記ガラス板から除去される。

本開示の更なる態様によれば、ガラス処理方法は、ガラス板と、外周面を備える加工車と、前記外周面に略外接する囲い板を設けるステップを備え、前記囲い板がスロットを含む。前記方法は、更に、回転軸周りに前記加工車を回転させるステップと、前記ガラス板の縁部が前記回転する加工車によって機械加工されている状態で前記ガラス板の縁部が前記スロットを通るようにガラス板と前記加工車を相対的に移動させるステップを含む。前記方法は、更に、前記ガラス板の前記エッジを機械加工する際に生じる前記ガラス板から機械加工による粒子を除去するために前記囲い板の内表面上に流体を流すステップを含む。

本開示の他の態様によれば、ガラス処理方法は、ガラス板と、外周面を備える加工車と、前記外周面と略外接する囲い板を設けるステップを備え、前記囲い板がスロットを含む。前記方法は、更に、回転軸周りに前記加工車を回転させるステップと、前記ガラス板の縁部が前記回転する加工車によって機械加工されている状態で前記ガラス板の縁部が前記スロットを通るようにガラス板と前記加工車を相対的に移動させるステップを含む。前記方法は、更に、ガラス粒子が前記ガラス板のエッジに再び導入されて切削処理に悪影響を及ぼすことがないように前記ガラス板の前記エッジを機械加工する際に生じるガラス粒子を前記加工車から洗い落すように前記加工車の前記外周面に流体流を当てるステップを含む。

上記及びその他の態様は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明が読まれるとき、より良く理解される。
本開示の一実施例に従うガラス処理装置の斜視図である。 図１のガラス処理装置の一例としての流体分配装置の上面図である。 図２の線３−３に沿う流体分配装置の側面図である。 図２の線４−４に沿う流体分配装置の断面図である。 図４の流体分配装置の一部の拡大図である。 図２の線６−６に沿う流体分配装置の正面図である。 図２の線７−７に沿う流体分配装置の断面図である。 図１の流体分配装置の上面図である。 図１の流体分配装置の正面図である。 図１の流体分配装置の底面図である。 図１のガラス処理装置の他の流体分配装置の斜視図である。 図１１の線１２−１２に沿う流体分配装置の断面図である。 図１１の線１３−１３に沿う流体分配装置の断面図である。 図１のガラス処理装置の例示的な囲い板の正面図である。 図１４の囲い板の下方から見た斜視図である。 図１４の囲い板の他の下方から見た斜視図である。

これから、例示的実施形態を示す添付の図面を参照して、実施例を以下により詳細に記述する。可能な限り、同一又は類似の部分を示すために全図面を通して同一の参照番号を使用する。しかし、態様は様々な形式で具体化されてよいものであり、本書で説明した実施形態に制限されるものと解釈されないものとする。

図１を参照すると、例示的ガラス処理装置１０１は様々な例示的特徴を備え、これらの例示的特徴は、粒子によるガラス板の未汚損の表面の汚損防止を補助するために単独で又は組み合わせて使用することができる。一実施例では、このガラス板は、液晶ディスプレイに組み込まれる１枚のガラス板からなることができ、ガラス板のエッジ品質を向上するためにガラス板１１１の縁部１１５の表面を機械加工するという要望がある。図示のように、この表面は、ガラス板１１１の第１の表面１１７から第２の表面１１９までのガラス板１１１の厚さＴ間にガラス板１１１の外周縁１１３を備えることができる。それに加えて、或いはその代わりに、ガラス処理装置１０１は、ガラス板１１１の外周縁１１３を機械加工せずに、第１の表面１１７や第２の表面１１９からなる縁部の表面を機械加工するように設計されてもよい。他の実施例では、第１の表面１１７と第２の表面１１９の一方又は両方がガラス板１１１の外周縁１１３と共に機械加工されてもよい。例えば、ガラス処理装置１０１は、第１の表面１１７や第２の表面１１９と外周縁１１３の間に傾斜面状又は曲面状の移行部を設けるように設計されてもよい。ガラス板１１１の縁部１１５の表面の機械加工によって、ガラス板の内部に応力破壊が形成されて伝播する確率を減少することができ、及び／又は、ガラス板１１１の品質が向上する。

必須ではないが、図１に示すように、図示の実施例のガラス処理装置１０１は、略水平に配置されたガラス板１１１を機械加工している様子が示されており、重力がＺ方向に働く状況でガラス板１１１がほぼ図示のＸ−Ｙ平面に沿って延在している。他の実施例では、ガラス板は、Ｘ−Ｙ面方位に対して傾斜させて配置してもよいし、一部の実施例では、Ｘ−Ｚ平面やＹ−Ｚ平面に沿って配置してもよい。ガラス板の向きに係わらず、多くの流体分配装置のうちのひとつを使用して、ガラス板の第１の表面１１７や第２の表面１１９に沿って略層流の流体膜を分配し、粒子によるガラス板１１１の未汚損の表面１１７、１１９の汚損防止を補助してもよい。

略層流の流体膜は、層流状ではない部分を少し含んでもよいが、大部分の流れが層流状である。例えば、略層流というのは、流体膜の１つ以上の比較的小さな領域が渦又はその他の乱流を含む一方で、流体膜の残りの部分が略層流状であるということを含み得る。層流状の流体膜を提供することにより、機械加工中に通常観察される粒子源及び粒子動力学に対処することができる。実際、流体膜は、機械加工中に発生する粒子から第１の表面１１７及び第２の表面１１９を保護する流体障壁となることができる。

水平に配置する場合、第１の表面１１７と第２の表面１１９の一方又は両方に１つ以上の流体分配装置を備えることができる。例えば、図１に示すように、ガラス処理装置１０１が流体分配装置１０３を含み、流体分配装置１０３を使用して、図１に示す配置ではガラス板の上面となる第１の表面１１７を被覆する層流１０７の流体膜１０９を発生させてもよい。流体膜１０９は、ガラス板１１１の第１の表面１１７を被覆するように設計された平面状に広がる流体膜１０９として分配させてもよい。

図２乃至図８は一つの流体分配装置１０３の例示的特徴を示し、任意ではあるが、この流体分配装置１０３を使用してガラス板１１１の第１の表面１１７を保護してもよく、他の実施例ではこの流体分配装置１０３と類似又は同一の構造物を使用して第２の表面１１９を保護してもよい。図２は流体分配装置１０３の上面図を示し、説明のために流体膜１０９が分配されている。図示のように、流体膜１０９は、第１のフローエキスパンダ１０５ａと第２のフローエキスパンダ１０５ｂとの間で広がる層流１０７を横断する幅“Ｗ”を有することができる。図示のように、第１及び第２のフローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂは夫々対応する拡張面１０６ａ、１０６ｂを含むことができ、拡張面１０６ａ、１０６ｂは互いに対向する。図示のように、拡張面１０６ａ、１０６ｂは略平面状とすることができ、互いに対して略平行に延在してもよい。かかる構成により、フローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂは、流体膜がガラス板１１１の第１の表面１１７を被覆するように成膜する際に流体膜１０９が略一定の幅“Ｗ”を維持するように補助することができる。図示しないが、拡張面１０６ａ、１０６ｂは、他の実施例では、互いに対して放射状に近づくように又は離れるように移動し、ガラス板１１１の第１の表面に成膜している流体膜１０９の最終的な幅を制御してもよい。

フローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂが設けられる場合、フローエキスパンダ１０５ａ、０５ｂは、第１の表面１１７を被覆するように堆積している流体膜１０９の幅を拡張するように機能することができる。実際、フローエキスパンダがなければ、水等の流体の表面張力により、流体膜１０９が流体分配装置１０３の細長い開口から遠ざかるにつれて流体膜１０９は自然と収束流になりやすい。流体膜１０９の外縁に拡張面１０６ａ、１０６ｂを接触させることにより、細長い開口から遠ざかるにつれて収束するという流体膜の自然な傾向から流体膜１０９を拡張させる。流体膜を制御せずに収束させた場合、ガラス板の表面１１７を被覆するように流体膜を導入する時に、結果的に実質的な乱流が生じる。従って、フローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂは、層流１０７の流体膜１０９がガラス板の表面１１７上に存在する時に層流１０７の流体膜１０９を維持することを補助するために設けられてもよい。

図２乃至図４に示すように、第１及び第２のフローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂは、互いに略同一又は類似していてよい。図示の実施例では、第１のフローエキスパンダ１０５ａは、第２のフローエキスパンダ１０５ｂよりも長いが、他の実施例ではフローエキスパンダは略同一の長さを有してもよい。更に図４及び図５に示すように、流体分配装置１０３は分配方向５０１を向く分配面４０１を含む。図６に示すように、第１の分配面４０１は、流体膜１０９の幅“Ｗ”を画定するために細長くなっている細長い開口５０３を画定する。必ずしも測定する必要はないが、図５に示すように、細長い開口５０３は約５０マイクロメートル乃至約１ミリメートル以内、例えば、約１００マイクロメートル乃至約５００マイクロメートル、例えば約２００マイクロメートル乃至約３００マイクロメートル、例えば約２５０マイクロメートルの厚さ“ｔ”を有することができる。

更に図５に示すように、一実施例において、流体分配装置１０３は、分配方向５０１が分配面４０１に対して略９０°とすることができる角度“Ａ”を成すように層状の流体膜１０９を分配するように構成することができる。流体膜１０９の分配方向５０１を分配面４０１に対して略垂直にすることにより、細長い開口から排出される流体膜１０９が後方に巻き付いて乱流を生じることを防止するように補助することができる。従って、分配方向５０１が分配面４０１に対して略垂直な角度“Ａ”を成すように層状の流体膜１０９を分配することにより、層流１０７の流体膜１０９を維持することを補助することができる。

図６に示すように、分配面４０１は、第１及び第２の対向端部６０３ａ、６０３ｂ間の伸長軸６０５に沿って延在する細長い中心部６０１を備える細長い開口５０３を画定する。第１の対向端部６０３ａは分配面４０１から分配方向５０１に延出する第１のフローエキスパンダ１０５ａを備えることができ、第２の対向端部６０３ｂは分配面４０１から分配方向５０１に延出する第２のフローエキスパンダ１０５ｂを備えることができる。これにより、流体膜１０９の幅“Ｗ”は、前述のように、任意のフローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂと共に細長い開口５０３によって画定することができる。

層流１０７状の流体膜１０９を得るように細長い開口５０３から水等の流体を分配する構造は多様に設計されてよい。例えば、流体分配装置１０３は、細長い開口５０３の伸長軸６０５に沿って延在する第１の小室軸４０５を有する第１の細長い小室４０３を含むことができ、第１の細長い小室４０３は細長い開口５０３と流体連通している。第１の細長い小室４０３が設けられる場合、第１の細長い小室４０３は、１つの部分によって形成されても、互いに固定された複数の部分によって画定されてもよい。例えば、図４に示すように、第１の細長い小室４０３は、第２の部分４１１を第１の部分４１３に対して固定具４１５によって固定することによって形成されてもよい。他の実施例では、流体分配装置１０３は、第１の小室軸４０５に略平行な第２の小室軸４０９を含む任意の第２の細長い小室４０７を含むことができる。かかる実施例では、第２の細長い小室４０７は第１の細長い小室４０３と流体連通するように設置することができ、第１の細長い小室４０３は、細長い開口５０３と第２の細長い小室４０７の間の流路に沿って配置することができる。従って、第１の細長い小室４０３は、第２の細長い小室４０７の下流に配置することができ、細長い開口５０３は第１及び第２の細長い小室４０３、４０７の下流に配置することができる。一実施形態では、図６に示すように、細長い小室４０３、４０７間に延在する細長い隔壁７０３を貫通する複数の開口７０１によって、第１及び第２の細長い小室４０３、４０７間を流体連通させてもよい。

図示のように、第１の小室軸４０５は、細長い開口５０３と略平行にすることができ、第２の小室軸４０９は第１の小室軸４０５と細長い開口５０３と略平行に延在することができる。第２の細長い小室４０７を第１の細長い小室４０５にそって設けることにより、細長い開口５０３の長さに沿って圧力分布及び流体流を制御することが更に容易になり、それによって、細長い開口５０３から均一な層流１０７の流体膜１０９を維持し易い均一流を生じることを更に補助することができる。

図７に示すように、水の容器等の流体源７０５は、第２の小室軸４０９と垂直な軸７１１に沿って開口７０９から第２の細長い小室４０７へ流体を導くように構成された１つ以上の第１のポート７０７と流体連通するように設置されてもよい。それに加えて、或いはその代わりに、流体源７０５は、同様に第２の小室軸４０９と垂直な軸７１７や第１の流体ポート７０７の伸長軸７１１に沿って開口７１５から第２の細長い小室４０７へ流体を導くように構成された１つ以上の第２のポート７１３と流体連通するように設置されてもよい。複数の流体入口を設けることにより、細長い開口５０３からの均一な層流１０７の流体膜１０９を維持し易くなるように補助することができる。一実施例では、ポンプ７１９によって、均一な層流の流体膜１０９を得るのに最良の方法で第１及び第２のポート７０７、７１３に流体を分配する多岐管７２１へ流体を提供してもよい。コンピュータ７２３によって、多岐管７２１の弁を操作し及び／又はポンプ７１９の動作を制御することによって、ポート７０７、７１３を通る流体流を制御してもよい。

図９乃至図１３は、ガラス処理装置１０１の他の例示的流体分配装置９０１を開示する。図９及び１０に示すように、流体分配装置９０１は、第１の分配装置９０１ａ及び第２の分配装置９０１ｂを含むことができるが、他の実施例では単一の分配装置や３つ以上の分配装置が使用されてもよい。更に、図示のように、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは互いに同一のものでもよいが、他の実施例では他の構造体が設けられてもよい。流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは、細長い開口から流体分配装置の分配方向に略層流９０３ａ、９０３ｂの流体膜９０５ａ、９０５ｂを分配するように構成することができる。

流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは、略層流９０３ａ、９０３ｂの流体膜９０５ａ、９０５ｂによって第２の表面１１９を被覆するように設計することができる。図示の配置では、第２の表面１１９はガラス板１１１の下面とすることができる。従って、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは、前述の流体分配装置１０３に伴う流体膜１０９と比べて相対的に幅が減少した流体膜を提供してもよい。従って、フローエキスパンダは図１１及び図１２に示す流体分配装置には無くてもよい。

図１１及び図１２に示すように、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは分配方向１１０５を向く分配面１１０３を含むことができ、分配面１１０３は細長い開口１１０７を画定する。図１２に示すように、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは夫々更に細長い開口１１０７と流体連通する第１の細長い小室１２０１を含む。第１の細長い小室１２０１は、細長い開口１１０７と略平行に延在する第１の小室軸１２０３を含むことができる。他の実施例では、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂは夫々更に第１の細長い小室１２０１と流体連通する第２の小室１２０５を含む。必須ではないが、図示のように、第２の小室１２０５は、第１の小室軸１２０３と細長い開口１１０７に略平行に延在する第２の小室軸１２０７に沿って細長くなっていてもよい。更に、図１３に示すように、複数の開口１３０１ａ、１３０１ｂ、１３０１ｃによって第１の細長い小室１２０１と第２の小室１２０５の間を流体連通してもよい。分離した小室に開口１３０１ａ、１３０１ｂ、１３０１ｃを設けることにより、細長い開口１１０７からの略層流の流体膜を維持し易くなるように補助することができる。

更に再び図１０を参照すると、ガラス処理装置１０１は、回転軸１１０２周りに方向１１０４に回転するように構成された加工車１００１を含むことができ、加工車１００１の外周面１００３がガラス板１１１の表面、例えば外周縁１１３を機械加工するようになっている。ガラス処理装置は、加工車１００１の外周面１００３に略外接する囲い板１００５を含むこともできる。図示の実施例では、囲い板１００５を図１に示すＺ方向に開口し、流体、粒子やその他の汚損物質が重力によってＺ方向下方に引き込まれるようにすることができる。囲い板１００５は、機械加工に伴う粒子やその他の汚損物質からガラス板１１１の未汚損の表面１１７、１１９を保護するように設計することができる。

図１４に示すように、囲い板１００５を設ける場合、囲い板１００５は、ガラス板１１１の縁部１１５を受け入れるように構成されたスロット１４０１を備えることができる。スロット１４０１は、ガラス板１１１の縁部１１５を収容するのに十分な厚さＴ１を有する第１の区画１４０３を含む。スロット１４０１は更に任意で第２の部分１４０５を含むことができ、第２の部分１４０５は、加工車１００１の外周面１００３の加工接点１０１５とガラス板１１１の表面に冷却流体や加工流体を導入するように設計された流体ノズル１００７（図９及び図１０を参照）を収容するように設計された拡大厚さＴ２を有する。囲い板１００５は、第１及び第２の流体分配装置９０１ａ、９０１ｂによって生じる流体膜のための空間を持たせるためにスロット１４０１下方に図示の平面部１４０６等の奥まった内側部分を含んでもよい。

図１４に示すように、囲い板１００５は円筒形の外周壁１４０７を含むことができる。図１５に示すように、実施例によっては、外周壁１４０７は囲い板１００５の中心軸１５０１を中心に配置された円筒壁からなることができる。図１０に示すように、囲い板１００５は、囲い板１００５の中心軸１５０１が加工車１００１の回転軸１１０２と一致するように加工車１００１に取り付けることができる。これにより、図１０に示すように、加工車１００１の外周面１００３と囲い板１００５の内表面１００９の間に間隙“Ｇ”を保つことができる。３６００乃至８０００ｒｐｍの範囲内で回転する加工車１００１の外周面１００３に実質的に干渉することなく円筒形の外周壁１４０７の内表面１００９に沿って流体が移動できるように十分な間隙を提供することができる。一実施例では、間隙“Ｇ”は、約５ｍｍ乃至約１５ｍｍの範囲内でよいが、他の実施例では間隙“Ｇ”はこれより小さくても大きくてもよい。

再び図１５を参照すると、囲い板１００５は、更に円筒形の外周壁１４０７の内表面１００９と共に封じ込め領域１５０７を画定する内表面１５０５を備える上壁１５０３を含む。封じ込め領域１５０７は、開口した下部と、上壁１５０３によって封鎖された上部を含むことができる。囲い板１００５は、更に、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂの取付位置を提供するように構成された１つ以上のブラケット１５０９ａ、１５０９ｂを含むことができる。更に、囲い板１００５はガスポート１５１１や車洗浄口１５１３を備えてもよい。

図１０に示すように、ガスポート１５１１は、囲い板１００５の内表面１００９の一部から液体を除去するように構成されたガスノズル１０１７を備えることができる。従ってガスポート１５１１は、液体が囲い板１００５の内表面１００９を循環しないように空気の障壁を設けることができる。

図１０に更に示すように、ガラス処理装置１０１は車洗浄口１５１３を介して作用する流体源１０１１を備えることができ、流体源１０１１は、流体流１０１３を加工車１００１の外周面１００３に衝突させ、ガラス板１１１の表面の機械加工中に生じるガラス粒子を加工車１００１から洗い落すように構成される。

更に図１５に示すように、円筒形の外周壁１４０７は、内表面１００９に沿って流れる液体を除去できるように１つ以上の排出ポートを備えることができる。例えば、図１５に示すように、囲い板１００５は第１の排出ポート１５１５ａ及び第２の排出ポート１５１５ｂを含み、第１の排出ポート１５１５ａ及び第２の排出ポート１５１５ｂは、対応する第１及び第２の開口１５１９ａ、１５１９ｂ、例えば、円筒形の外周壁１４０７を貫通する図示の窓開口を形成するように、対応する第１及び第２のフラップ１５１７ａ、１５１７ｂを互いに逆方向に曲げることによって形成される。第１の排出ポート１５１５ａにより、後でより詳細に記述するように、矢印１５２１ａで示す第１の方向に沿って流れる流体流を、第１のフラップ１５１７ａに沿って下降させ、第１の開口１５１９ａに進入させた後、囲い板１００５の封じ込め領域１５０７から除去することができる。また、第２の排出ポート１５１５ｂにより、同様に以下により詳細に記述するように、矢印１５２１ｂで示す反対方向に沿って流れる他の流体流を、第２のフラップ１５１７ｂに沿って下降させ、第２の開口１５１９ｂに進入させた後、囲い板１００５の封じ込め領域１５０７から除去することができる。

図１０及び図１５に示すように、囲い板１００５は外壁部１５２１も含むことができ、外壁部１５２１は、第１及び第２の開口１５１９ａ、１５１９ｂから排出された液体及び粒子が、囲い板１００５の外表面部に沿って下降し、外壁部１５２１と囲い板１００５の外表面部との間に画定された下部開口１５２３から外に出るように分配することを促進するように構成される。図１６は囲い板１００５の他の斜視図を示し、分かり易いように外壁部１５２１は取り除かれている。図示のように、囲い板１００５は流体フローガイド１６０１を含むことができ、流体フローガイド１６０１は、第１の開口１５１９ａから排出された流体を下方向に偏向させるように構成された第１の下方傾斜ガイド壁１６０３ａを含むことができる。同様に、流体フローガイド１６０１は、第２の開口１５１９ｂから排出された流体を下方向に偏向するように構成された第２の下方傾斜ガイド壁１６０３ｂを含むことができる。必須ではないが、ガイド壁１６０３ａ、１６０３ｂ同士を下方先端部１６０５によって接続し、下部開口１５２３からの流体の最終的な排出を促進し、及び／又は製造工程を簡略化してもよい。

再び図１を参照すると、ガラス処理方法は、図４に示すように略層流１０７の流体膜１０９をガラス板１１１の第１の表面１１７に着地する流体平面に沿って分配することを含むことができる。一実施例では、当該方法は、流体膜１０９の両側に配置された一対のフローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂによって流体膜１０９を拡張するステップを含むことができる。かかる実施例では、フローエキスパンダ１０５ａ、１０５ｂは、流体膜１０９が流れてガラス板１１１の第１の表面１１７に着地する際に層流１０７を維持するために流体膜１０９の拡張を補助することができる。更に、当該方法は、細長い開口５０３全域の圧力プロファイルと細長い開口５０３を通る流体の速度プロファイルを制御することによって流体膜１０９の幅“Ｗ”に沿う流体膜の流体流動特性を制御するステップを含むことができる。例えば、第１の細長い小室４０３、第２の細長い小室４０７、開口７０１やポート７０７、７１３のうちの少なくとも１つを設けることによって圧力プロファイルや速度プロファイルを制御することができる。

流体膜１０９がガラス板１１１の第１の表面１１７に接触した後、第１の表面１１７に沿って流れる際にも、層流１０７の流体膜１０９を維持することが望ましいと言える。図４に示すように、円滑に連続的に移行させる一つの方法は、流体平面とガラス板１１１の成す角度を小さくすることである。図示のように、流体分配装置１０３は、ガラス板１１１の平面１１７に対する流体平面の角度“Ａ１”が、０°乃至約３０°、例えば、約５°乃至約３０°、例えば約１０°乃至約３０°の範囲内であるように配置することができる。

図９及び図１０に示すように、ガラス処理方法は、第２の流体平面に沿って略層流９０３ａ、９０３ｂの第２の流体膜９０５ａ、９０５ｂを分配してガラス板１１１の第２の表面１１９に接触させるステップも含むことができる。接触角“Ａ２”は、０°乃至約３０°、例えば、約５°乃至約３０°、例えば約１０°乃至約３０°の範囲内とすることができる。他の実施例では他の角度を使用することができるが、上記範囲内の角度“Ａ１”や角度“Ａ２”を設けることにより、流体膜がガラス板の各表面に着地する際にガラス‐水間移行部においてまとまりのある流体膜の維持を補助することができる。

ガラス処理方法は、ガラス板１１１の外周縁１１３等のエッジを機械加工することも含むことができ、ガラスの機械加工による粒子は流体膜に引き込まれ、ガラス板から排出される。例えば、図１０に示すように、加工車１００１は、外周面１００３がガラス板１１１の縁部１１５に接触するように、回転軸１１０２周りに方向１１０４に回転される。一実施例では、加工車１００１が図１０に示す時計回り１１０４に回転する間、ガラス板１１１を加工車１００１に対して方向１０１９に沿って移動させることができる。従って、外周面１００３の加工領域は、ガラス板が加工車に対して移動する方向１０１９とは反対の方向１０２１に進む。ガラス板１１１とガラス処理装置１０１の相対移動は、ガラス板１１１に対してガラス処理装置１０１を移動させたり、ガラス処理装置１０１に対してガラス板１１１を移動させたりすることによって行うことができる。加工車１００１は、ダイヤモンド粒子、又はその他のガラス板のエッジを加工する（例えば、研削、研磨、又はその他の仕上げ削り）のに十分な物質を備える砥石車からなることができる。

流体ノズル１００７は加工接点１０１５に冷却流体１００８を提供することができる。一実施例では、流体ノズル１００７はスロット１４０１の拡大区画１４０５（図１４を参照）に挿通されている。この場合、冷却流体１００８を加工接点１０１５に当て、ガラス板１１１を損傷する可能性のある熱を減少させることができる。冷却流体は、大体、加工車１００１の加工部の方向１０２１に放出することができる。その後、過剰な冷却流体１００８と冷却流体１００８に引き込まれた全ての粒子を、例えば、流体分配装置１０３、９０１からの層流の流体膜１０９、９０５ｂによって排除することができる。その結果、冷却流体１００８は、例えば、囲い板の底部や円筒形の外周壁１４０７の排出ポートの一つを通って下降することによって排出することができる。

研削工程時にはガラスの粒子や砥石車の粒子が放出される可能性がある。これらの粒子からガラス板１１１の未汚損の表面１１７、１１９を保護するために様々な例示的技術が考案されている。図１及び図４に示すように、層流１０７の流体膜１０９は、第１の表面１１７に沿って研削区間に向かう方向に流れることができる。図４に示すように、流体膜１０９は、層状の流体膜が封じ込め領域１５０７内に間断なく流入することができるように十分な厚さ“Ｔ３”を有するスロット１４０１の上方領域を自由に通過することができる。一実施例では、“Ｔ３”は約３５０マイクロメートルとすることができるが、他の実施例ではその他の厚さを用いてもよい。更に、ガラス板の下方のスロット空間は、流体膜９０５ｂにとって十分な空間、例えばＴ３と近似又は同一の空間でもよい。図示のように、スロットの全厚さ“Ｔ１”は、特定用途の処理パラメータに応じて任意のシャッタ４１７によって調整することができる。実施例によっては、“Ｔ１”は、約１ｍｍ乃至約３ｍｍになるように設けられ或いは調整されることができるが、他の実施例では他の厚さを用いてもよい。

図８に示すように、説明のため、細長い開口５０３に平行であり層流１０７の流体膜１０９の流体平面を通る線として破線を示す。また、この破線は、図８の上面から見た場合の流体膜１０９の右側がガラス板１１１のエッジ１１３を通る点においてガラス板１１１のエッジ１１３と交差するように配置されている。従って、図８に示す層流線１０７がこの破線と流体分配装置１０３の細長い開口５０３の両方に対して垂直であることが分かる。図８の破線で示すように、流体分配装置１０３は、流体平面と外周縁１１３の交点に対する流体平面の角度“Ａ３”が約１０°乃至約３０°の範囲内、例えば約２０°になるように配置することが望ましいと言える。このように角度を付けて配置することにより、機械加工中にガラス板とガラス処理装置を互いに対して移動させる際にガラス板の未汚損の表面の効果的な保護を補助することができる。

次に、層状の流体膜１０９は、ガラス板１１１の第１の表面１１７を自由に被覆し、加工領域近傍のガラス板１１１の第１の表面１１７内を流動して更に被覆する。これにより、第１の表面１１７に着地する可能性のある粒子は全て流体膜１０９に引き込まれ、粒子がガラス板１１１の第１の表面１１７に作用する機会を得る前に除去されるので、封じ込め領域１５０７内の粒子が第１の表面１１７に接触することが防止される。一旦引き込まれると、流体膜はガラス板１１１の表面１１７から離れ、封じ込め領域１５０７の底部開口端を通って流下することができる。或いは、流体は、円筒形の外周壁１４０７の内表面１００９を伝って第２の排出ポート１５１５ｂから排出され、下部開口１５２３を通って流下する。従って、この液体により、囲い板１００５の内表面１００９上に粒子が定着することも防止され、それにより、ガラス板の未汚損の表面に結果的な汚損を招く可能性のある粒子の蓄積を防止する。

他の実施例では、他の分配装置、例えば第１の流体分配装置９０１ａや第２の流体分配装置９０１ｂを使用してガラス板１１１の第２の表面１１９の保護を補助してもよい。例えば、流体分配装置９０１ａ、９０１ｂの流体膜９０５ａ、９０５ｂは、流体膜が図１０に示すように外周縁１１３に略平行な方向に流れる時に層流９０３ａ、９０３ｂが維持されるように第２の表面１１９を被覆してもよい。層流の流体膜９０５ｂの一部はスロット１４０１から封じ込め領域１５０７に流入することができる。従って、第２の表面１１９に接触する可能性のある機械加工による粒子が流体膜９０５ｂに引き込まれ、ガラス板１１１の第２の表面１１９を損傷することなくガラス板から除去される。一実施例では、この流体は、ガラス板を離れてから封じ込め領域１５０７の底部開口端を通って流下してもよい。或いは、この流体は、円筒形の外周壁１４０７の内表面１００９を伝い、第２の排出ポート１５１５ｂから排出され、下部開口１５２３を通って下降する。更に、何らかの流体がスロット１４０１から逆流しても、第２の流体分配装置９０１ａからの他の層流の膜によって、ガラス板の下側面からの流体を更に除去し易くすることができる。

図１０に示すように、本開示の方法は、加工車１００１に外周面１００３と、外周面１００３に略外接する囲い板１００５を設けるステップを含むことができる。本方法は、加工車１００１を回転軸１１０２周りに方向１１０４に回転させ、回転する加工車１００１によってガラス板１１１の外周縁１１３を機械加工しながらガラス板１１１の縁部１１５がスロット１４０１を通るようにガラス処理装置１０１に対してガラス板１１１を移動させるステップを含む。本方法は、更に、ガラス板１１１の外周縁１１３を機械加工する時に発生するガラス板１１１からの機械加工による粒子を除去するために囲い板１００５の内表面１００９に流体を流すステップを含む。

一実施例では、一方の流体分配装置１０３、９０１からの流体を最終的に囲い板１００５の内表面１００９に流し、その後に機械加工による粒子を除去してもよい。従って、スロット１４０１を通過する流体分配装置１０３、９０１からの流体は、最終的に、内表面１００９の一部を被覆して内表面１００９上に粒子が蓄積することを防止してもよい。むしろ、このような粒子はいずれも内表面上を流れる流体に衝突し、最終的に封じ込め領域１５０７の開口底部や下部開口１５２３を通って流下する。

従って、一実施例では、前記方法は、略層流１０７の流体膜１０９を流体平面に沿って分配して囲い板１００５の外側でガラス板１１１の第１の表面１１７に着地するステップを含むことができる。この次に、前記方法は、図４に示すように、ガラス板１１１の第１の表面１１７に沿って囲い板１００５のスロット１４０１に流体膜１０９を流入させるステップを含むことができる。次に、流体膜の一部が囲い板の内表面上を流れる前後に機械加工によるガラス粒子を流体膜に引き込み、機械加工による粒子をガラス板から除去することができる。一実施例では、前記方法は、更に、この流体を、引き込まれた機械加工によるガラス粒子とともに、囲い板１００５内の一方の排出ポート１５１５ａ、１５１５ｂから排出するステップを含むことができる。

他の実施例では、前記方法は、略層流９０３ｂの流体膜９０５ｂを流体平面に沿って分配して囲い板１００５の外側でガラス板１１１の第２の表面１１９に着地するステップを含むことができる。前記方法は、次に、図４及び図１０に示すように、ガラス板１１１の第２の表面１１９に沿って囲い板１００５のスロット１４０１に流体膜９０５ｂを流入させるステップを含むことができる。この時、流体膜の一部が囲い板の内表面上を流れる前後で機械加工によるガラス粒子を流体膜に引き込み、ガラス板から機械加工による粒子を除去することができる。一実施例では、前記方法は、更に、この流体膜を、引き込んだ機械加工によるガラス粒子と共に、囲い板１００５の一方の排出ポート１５１５ａ、１５１５ｂから排出するステップを含むことができる。

本開示の更に他の態様は、ガラス板のエッジを機械加工する際に生じるガラス粒子を加工車から洗い落すことを含むことができる。加工車を洗浄することにより、ガラス粒子の蓄積の防止を補助し、ガラス板の未汚損の表面を汚損する可能性のある大きな粒子の塊が加工車から振り落される確率を減少させることができる。図１０に示すように、かかる方法は、ガラス板のエッジを機械加工する際に発生するガラス粒子を加工車１００１から洗い落すために加工車１００１の外周面１００３に流体流１０１３を衝突させるステップを含む。

図１０に示すように、流体流１０１３が、衝突点１５２９に接する第２の軸１５２７に垂直な第１の軸１５２５に対して鋭角“Ａ４”に加工車１００１の外周面１００３に衝突する。図示のように、角度“Ａ４”は、加工車１００１の回転方向に傾けた場合は正の値となり得、加工車１００１の回転方向とは反対に傾けた場合は負の値となり得る。一実施例では、角度“Ａ４”は、図１０に示すように正の方向又は負の方向に３０°とすることができる。他の実施例では他の角度を設けてもよい。更に、流体流１０１３は更に他の実施例では第１の軸１５２５の方向に向けてもよい。

図１０及び図１５に示すように、流体流を正の３０°に向けることにより、流体が第１のフラップ１５１７ａを伴う第１の排出ポート１５１５ａに向うように補助することができる。従って、粒子を含有する流体は、第１の排出ポート１５１５ａから排出させたり、封じ込め領域１５０７の底部開口から流下させたりしてもよい。

更に他の実施例では、前記方法は、気体ノズル１０１７によって空気の障壁を設けるステップを含むことができる。従って、内表面１００９の一部は、実質的に流体が流れないように設計されてもよい。例えば、図１０を参照すると、気体ノズル１０１７から時計回りに流体ノズル１００７までの内表面１００９は、実質的に液体が存在しないように設計することができる。一方、流体ノズル１００７から時計回りに流体源１０１１までの内表面１００９に沿って液体を維持することができる。従って、流体は、一方の排出ポート１５１５ａ、１５１５ｂから除去されるように促すことができ、内表面を循環して機械加工位置において更なる粒子に再び曝されることを防止することができる。

上述した本開示の様々な態様は、ガラス板の未汚損の表面を維持しつつガラスを機械加工することを含む仕上げ削り技術を容易にすることができる。本開示の態様は、懸念される様々な粒子源、例えば、（１）機械加工中にガラスのエッジに発生する粒子や、（２）研削及び研磨冷却剤を含む粒子、（３）空気中に飛散する粒子、（４）ガラス板の未汚損の表面を維持しつつかかる仕上げ削りから機械加工中に放出される加工車の粒子などに対処する。

本開示の特定の態様では、水膜等の流体膜が、ガラス板の両面で水膜を制御する流体分配装置１０３、９０１によって導入される。これらの流体分配装置は、様々な粒子源及び粒子源からの粒子動力学に対処するために絶え間なく水又はその他の流体の層流を生成することによってガラス板の未汚損の表面の維持を補助することができる。実施例によっては、ガラス表面上に粒子が蓄積しないように２．２秒未満で粒子が除去されるように設計してもよい。層状の流体膜（例えば水膜）は、様々な粒子源に曝されるガラス板の全表面積に対して絶え間ない層状の流体膜と流体流速を提供するように設計される。

図１に示す配置では、重力により、粒子はガラス板の上面に係合するように付勢され易いが、ガラス板の底面からは重力によって粒子の除去が促進され易い。流体分配装置１０３は、流体膜がガラス板の上面に着地する前後で絶え間ない層状の水膜と水流速を提供するように設計される。同様に、流体分配装置９０１も、流体膜がガラス板の下面に着地する前後で絶え間ない層状の水膜と水流速を提供する。絶え間ない層状の水膜により、粒子のガラス表面への侵入や付着の防止を補助することができ、ガラス板の清浄度及び未汚損の表面の維持を補助することができる。

本開示の更に他の態様では、飛散粒子を封じ込めるのに効果的であり、内部での粒子の蓄積を防止する自己浄化囲い板が提供される。例えば、この囲い板により、飛散粒子の制御、及び加工車残留粒子の囲い板内側での蓄積防止を補助することができる。自己浄化囲い板内では水壁が生成され、囲い板の表面を洗い流すことによって、ガラス汚損の問題を引き起こす可能性のある粒子を洗い流すことができる。従って、自己浄化囲い板は、機械加工中に生じた飛散粒子を封じ込めるように設計されているだけでなく、汚損原因である蓄積粒子となる可能性のある粒子の囲い板内側での蓄積を回避するようにガラス板の近傍から粒子をタイミング良く除去する。

本開示の更に他の態様では、粒子が蓄積し、後にガラス表面に再付着することがないように加工車から粒子を剥離するように設計された１本以上の流体（例えば水）洗浄噴流が提供される。この水噴流により、加工車からの粒子が剥離し易くなり、飛散粒子及び囲い板内の粒子の蓄積を防止することができる。実施例によっては、回転する加工車からの粒子の最大限の剥離を促進するように加工車洗浄噴流を約−３０°乃至約＋３０°の範囲内に向けることができる。他の実施例では、加工車の向きやガラスのエッジ形状等に応じて他の角度を設けることができる。

本開示の更に他の態様では、円筒形の外周壁に１つ以上の排出ポートを備える囲い板が提供され、この囲い板は、囲い板の封じ込め領域内における水及び引き込まれた粒子の滞留時間の減少を補助するように設計される。

請求された発明の精神及び範囲から逸脱せずに様々な修正及び変更を行うことができることは当業者に明らかである。

Claims (11)

1. ガラス処理装置であって、
   第１及び第２のフローエキスパンダと分配方向を向く分配面を含む流体分配装置を備え、前記分配面が第１及び第２の対向端部間に延在する細長い中心部を含む細長い開口を画定し、前記第１の対向端部が前記分配面から前記分配方向に延出する前記第１のフローエキスパンダを備え、前記第２の対向端部が前記分配面から前記分配方向に延出する前記第２のフローエキスパンダを備え、
   前記流体分配装置が、前記第１及び第２のフローエキスパンダ間に前記細長い開口から前記分配方向に略層流の流体膜を分配するように構成されているガラス処理装置。
2. 前記流体分配装置が、前記分配方向に略垂直な方向に前記層状の流体膜を分配するように構成されている請求項１のガラス処理装置。
3. 前記流体分配装置が、前記細長い開口の伸長軸に沿って延在する第１の小室軸を有する第１の細長い小室を含み、前記第１の細長い小室が前記細長い開口と流体連通している請求項１のガラス処理装置。
4. 前記流体分配装置が、前記第１の小室軸に略平行な第２の小室軸を有する第２の細長い小室を含み、前記第２の細長い小室が前記第１の細長い小室と流体連通し、前記第１の細長い小室が前記細長い開口と前記第２の細長い小室の間に配置されている請求項３のガラス処理装置。
5. ガラス処理装置であって、
   分配方向を向く分配面を含む流体分配装置を備え、前記分配面が細長い開口を画定し、前記流体分配装置が、前記細長い開口と流体連通し、前記細長い開口と略平行に延在する第１の小室軸を含む第１の細長い小室を更に含み、前記流体分配装置が前記第１の細長い小室と流体連通する第２の小室を更に含み、
   前記流体分配装置が、第１及び第２のフローエキスパンダと、分配方向を向く分配面とを備え、前記分配面が第１及び第２の対向端部間に延在する細長い中心部を含む細長い開口を画定し、前記第１の対向端部が前記分配面から前記分配方向に延出する前記第１のフローエキスパンダを備え、前記第２の対向端部が前記分配面から前記分配方向に延出する前記第２のフローエキスパンダを備え、
   前記流体分配装置が、前記第１及び第２のフローエキスパンダ間に前記細長い開口から前記分配方向に略層流の流体膜を分配するように構成されているガラス処理装置。
6. 前記第２の小室が、前記第１の小室軸及び前記細長い開口に略平行に延在する第２の小室軸に沿って細長くなっている請求項５のガラス処理装置。
7. ガラス処理装置であって、
   加工車の外周面がガラス板の表面を機械加工するように回転するように構成される加工車、
   前記加工車の前記外周面に略外接する囲い板であって、前記ガラス板の縁部を受け入れるように構成されるスロットを含む囲い板、および
   前記ガラス板の表面に沿って前記囲い板の前記スロットに層状の流体を流入させるように構成される流体分配装置、
   を含み、
   前記流体分配装置が、第１及び第２のフローエキスパンダと、分配方向を向く分配面とを備え、前記分配面が第１及び第２の対向端部間に延在する細長い中心部を含む細長い開口を画定し、前記第１の対向端部が前記分配面から前記分配方向に延出する前記第１のフローエキスパンダを備え、前記第２の対向端部が前記分配面から前記分配方向に延出する前記第２のフローエキスパンダを備え、
   前記流体分配装置が、前記第１及び第２のフローエキスパンダ間に前記細長い開口から前記分配方向に略層流の流体膜を分配するように構成されているガラス処理装置。
8. 前記ガラス板の前記表面を機械加工する際に生じるガラス粒子を前記加工車から洗い落とすように前記加工車の前記外周面に流体流を衝突させるように構成されている流体源を更に備える請求項７のガラス処理装置。
9. 前記流体分配装置が分配方向を向く分配面を備え、前記分配面が細長い開口を画定し、前記流体分配装置が、前記細長い開口と流体連通し、前記細長い開口と略平行に延在する第１の小室軸を含む第１の細長い小室を更に含み、前記流体分配装置が更に前記第１の細長い小室と流体連通する第２の小室を含み、
   前記流体分配装置が、前記細長い開口から前記分配方向に略層流の流体膜を分配するように構成されている請求項７または８のガラス処理装置。
10. ガラス処理方法において、
    略層流の流体膜をガラス板の第１の表面に着地する流体平面に沿って分配するステップ、及び
    前記ガラス板のエッジを機械加工するステップであって、機械加工によるガラス粒子が前記流体膜に引き込まれて前記ガラス板から除去されるステップを備え、
    前記流体膜が前記流体膜の両側に配置された一対のフローエキスパンダによって拡張されることを特徴とする方法。
11. 前記流体平面が前記ガラス板の平面に対して５°乃至３０°の角度で延在する請求項１０の方法。

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