(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の板ガラスに割れ目を形成する方法であって、前記板ガラスの夫々が、前方主表面と、後方主表面と、そして厚さδとを有し、該方法が、
（Ｉ）罫書きヘッドおよび少なくとも前記板ガラスの前記後方主表面と係合する部分が、２０以上のロックウェル硬度を有するプラテンを、夫々、前記前方主表面および前記後方主表面に接触させるステップ、
（ＩＩ）前記罫書きヘッドを既定の経路に沿って前記前方主表面を横切るように移動させて、前記割れ目を形成するステップであって、前記プラテンが、該割れ目の形成中に前記罫書きヘッドに対するアンビルとしての役割を果たすステップ、および、
（ＩＩＩ）前記罫書きヘッドおよび前記プラテンを、夫々、前記前方主表面および前記後方主表面から引き離すステップ、
を繰り返して含み、ここで、
（ａ）前記厚さδが５００μｍ以下であり、かつ、
（ｂ）ステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの各繰返しに対し、ステップ（ＩＩＩ）後のかつステップ（Ｉ）前に前記プラテンを清掃して、前記プラテン上に残存していると前記罫書きヘッドが前記厚さδを貫通することがあり得るようなガラス片を、除去することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記厚さδが３５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記１以上の板ガラスが、
（ｉ）ガラスリボンを含み、さらにステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの繰返しが、該リボンから個々の板ガラスを分割するものに関連して実行される、または、
（ｉｉ）個々の板ガラスを含み、さらにステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの繰返しが、該個々の板ガラスにおいて複数の割れ目を形成するものに関連して実行される、または、
（ｉｉｉ）一組の個々の板ガラスを含み、さらにステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの繰返しが、該組の該個々の板ガラス夫々において１つの割れ目を形成するものに関連して実行される、
ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記プラテンが第１端部および第２端部を有し、かつ前記プラテンの前記清掃が、前記第１端部から前記第２端部へと向かう清掃と、前記第２端部から前記第１端部へと向かう清掃とを繰り返すものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記プラテンのうち少なくとも、前記板ガラスの前記後方主表面と係合する部分が、スチールから作製されることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前方主表面および後方主表面を有する板ガラスに割れ目を形成する装置であって、該装置が、
（Ｉ）罫書きヘッドを含む罫書きアセンブリであって、該罫書きヘッドが停止状態と作動状態とを有し、該作動状態において、前記装置の使用中に、前記罫書きヘッドが前記板ガラスの前方主表面と接触しかつ該罫書きヘッドが該前方主表面に既定の経路に沿って割れ目を形成する、罫書きアセンブリ、
（ＩＩ）２０以上のロックウェル硬度を有するガラス係合面を有するプラテンを含むプラテンアセンブリであって、該プラテンが停止状態と作動状態とを有し、該作動状態において、前記装置の使用中に、前記プラテンの前記ガラス係合面が前記板ガラスの前記後方主表面と接触しかつ前記割れ目形成中に該ガラス係合面が前記罫書きヘッドに対するアンビルとしての役割を果たす、プラテンアセンブリ、
（ＩＩＩ）ワイパーを含む清掃アセンブリであって、該ワイパーが停止状態と作動状態とを有し、該作動状態において、前記装置の使用中に、前記ワイパーが前記プラテンの前記ガラス係合面と接触しかつ該ガラス係合面上に存在し得るガラス片を除去するよう該ワイパーが該ガラス係合面に沿って移動する、清掃アセンブリ、および、
（ＩＶ）前記罫書きアセンブリ、前記プラテンアセンブリ、および前記清掃アセンブリに接続されたコントローラであって、前記装置の使用中に、
（Ａ）前記罫書きヘッドおよび前記プラテンを、その停止状態からその作動状態へと移動させて前記割れ目を形成させ、かつ、
（Ｂ）一旦割れ目が形成されると、
（ｉ）前記罫書きヘッドおよび前記プラテンを、その作動状態からその停止状態へと移動させ、さらに、
（ｉｉ）前記ワイパーを、その停止状態からその作動状態へと移動させ、さらにその停止状態へと戻す、
コントローラ、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項７】
（ｉ）前記プラテンが第１端部および第２端部を有し、
（ｉｉ）前記ワイパーの停止状態が、前記プラテンの前記第１端部に関連する第１停止位置と、前記プラテンの前記第２端部に関連する第２停止位置とを含み、前記ワイパーは、該第１停止位置または第２停止位置のいずれかの位置にあるときにその停止状態にあるものであり、さらに、
（ｉｉｉ）前記装置の使用中に前記コントローラが前記ワイパーをその停止状態から作動状態へと移動させ、さらにその停止状態へ戻すということが、ワイパーをその第１停止位置から作動状態、さらにその第２停止位置まで移動させること、またはワイパーをその第２停止位置から作動状態、さらにその第１停止位置まで移動させること、のいずれかを含むものであることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
板ガラスにおける割れ目の形成に使用する装置であって、
（Ｉ）前記装置の使用中、前記板ガラスの主表面と接触し、かつ前記板ガラスに割れ目を形成する罫書きヘッドに対するアンビルとしての役割を果たす、２０以上のロックウェル硬度を有する表面を有するプラテン、
（ＩＩ）前記装置の使用中、前記プラテンを、停止状態と作動状態との間でプラテンの運動平面内において移動させる、プラテン用移送アセンブリ、および、
（ＩＩＩ）プラテン清掃アセンブリであって、
（ａ）停止状態と作動状態とを有し、その停止状態にあるときに前記プラテンの運動平面外にあり、かつその作動状態にあるときに前記プラテンの運動平面と交差する、ワイパー、
（ｂ）前記装置の使用中、前記ワイパーをその停止状態および作動状態間で移動させる、移動アセンブリ、および、
（ｃ）前記装置の使用中、前記プラテンの前記表面上に存在し得るガラス片を除去するよう前記プラテンに沿って前記ワイパーを移動させる、移送アセンブリ、
を含む、プラテン清掃アセンブリ、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記プラテンの前記ガラス係合面が、スチールから作製されることを特徴とする請求項６または７記載の装置。
【請求項１０】
前記プラテンの前記表面が、スチールから作製されることを特徴とする請求項８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、薄型ガラス、すなわち厚さ５００μｍ以下のガラスに対する、機械的罫書きに関する。以下で十分に論じるが、機械的罫書き中の薄型ガラスの挙動は厚いガラスとは異なり、すなわち薄型ガラスは厚いガラスの罫書き中に直面しないような問題を呈する。薄型ガラスに、何度も繰り返しかつ確実に罫書きすることの必要性は、薄型ガラスがモバイル（例えば、ハンドヘルド）電子機器に関連してより幅広く使用されるようになるにつれ、ますます重要になっている。
【背景技術】
【０００２】
本明細書および請求項で使用する、単一および複数の「板ガラス」という表現は、ガラスリボンおよび個々の板ガラス（当技術では「ガラスペイン」または単に「ペイン」とも称する）を含むものである。この表現はさらに、（ｉ）ガラス、または（ｉｉ）ガラスセラミック、からなる、リボンおよび個々の板ガラスを含む。
【０００３】
ガラスの罫書きは板ガラスの製造における基本的なプロセスの１つである。罫書きは「割れ目（vent）」をガラス表面に形成するために使用されるが、この割れ目とは、ガラスの厚さを完全には貫通することなくその厚さの一部に延びたものである。割れ目が一旦形成されると、この割れ目はガラスの制御された分割のための分割ラインとして機能する。この制御された分割では、ガラスの割れ目の位置に曲げモーメントまたは他の機械的な力を加えることによってガラスが２つに分割される。
【０００４】
機械的罫書きはガラス製造プロセスの様々な時点で使用される。例えば、動いているガラスリボンから個々の板ガラスを最初に分割する際に機械的罫書きが使用され、さらに個々の板ガラスを所望の寸法に整える際や、大型の板ガラスをより小さな分割片に分ける場合にも機械的罫書きは使用される。
【０００５】
図１は、自動化された機械的罫書きシステムの基本的な構成要素を示したものである。この図において、１００は板ガラス（例えば、動いているガラスリボン）、２０は罫書きヘッド２１を備えた罫書きアセンブリ、そして３０はプラテン３１を含むプラテンアセンブリである。罫書き中、罫書き用ヘッド（例えば、罫書き用ホイールまたは罫書き針）を、板ガラスの主表面（本書では「前面」と称する）を横切り既定の経路に沿って移動させ、所望の割れ目を形成する。このプロセス中にガラスを支持するため、プラテン（すなわち、従来技術の柔軟なプラテン）を板ガラスの反対側の表面（本書では「後面」と称する）に接触させる。このような柔軟なプラテン（「ノージング」としても知られている）の例については、同一出願人による特許文献１および特許文献２から入手することができる。
【０００６】
これまで、例えば液晶ディスプレイの製造において基板として使用される厚さ７００μｍの板ガラスなど、５００μｍを超える厚さを有する板ガラスでは、機械的罫書きの際に柔軟なプラテンを使用して板ガラスの後面を支持することで成功していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２７６６４６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／２５０４９７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本開示により後述するように、厚いガラスで使用していた柔軟なプラテンは、薄型ガラスすなわち厚さ５００μｍ以下のガラスでは、うまく機能しないことが既に分かっている。特に、薄型板ガラスと柔軟なプラテン（すなわち、柔軟なガラス係合面を有するプラテン）の組合せは、不確実な罫書きに繋がることが分かった。１つのその態様により、本開示はこの問題に対処する。
【０００９】
柔軟なプラテンに関するこの問題に加えて、機械的罫書きが所望の割れ目を生成するというよりもむしろ、例えばガラスリボンから個々の板ガラスを分割する際に薄型ガラスとともに繰り返し使用されるとき、このプロセスによって、罫書きヘッドが位置するガラスの部分に、無制御な形で亀裂が生じることも分かっている。さらに、プロセスが継続するにつれて亀裂の生じた板ガラスの割合が増加し、すなわちプロセスが「デススパイラル」に陥る。
【００１０】
別の態様によれば、本開示は、薄型板ガラスの機械的罫書き中の、無制御の亀裂に関するこの問題に対処する。本開示は、この問題の原因を確認するとともに、さらにこの問題に対して、例えば既存の機械的罫書きプロセスと関連付けて容易に実施し得る効果的な解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の態様によれば、１以上の板ガラス（１０）に割れ目（１３）を形成する方法が開示され、この板ガラスの夫々は、前方主表面（１１）と、後方主表面（１２）と、そして厚さδとを有し、この方法は、
（Ｉ）罫書きヘッド（２１）およびプラテン（３１）を、夫々、前方主表面（１１）および後方主表面（１２）に接触させるステップ、
（ＩＩ）罫書きヘッド（２１）を既定の経路に沿って前方主表面（１１）を横切るように移動させて、割れ目（１３）を形成するステップであって、プラテン（３１）が、割れ目（１３）の形成中に罫書きヘッド（２１）に対するアンビルとしての役割を果たすステップ、および、
（ＩＩＩ）罫書きヘッド（２１）およびプラテン（３１）を、夫々、前方主表面（１１）および後方主表面（１２）から引き離すステップ、
を繰り返して含み、ここで、
（ａ）厚さδが５００μｍ以下（例えば、３５０μｍ以下）であり、かつ、
（ｂ）ステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの各繰返しに対し、ステップ（ＩＩＩ）後のかつステップ（Ｉ）前にプラテン（３１）を清掃して、プラテン（３１）上に残存していると罫書きヘッド（２１）が厚さδを貫通することがあり得るようなガラス片を、除去することを特徴とする。
【００１２】
第２の態様によれば、態様１の方法が提供され、ここで厚さδは３５０μｍ以下である。
【００１３】
第３の態様によれば、態様１または態様２の方法が提供され、ここで１以上の板ガラスが、
（ｉ）ガラスリボンを含み、さらにステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの繰返しが、このリボンから個々の板ガラスを分割するものに関連して実行される、または、
（ｉｉ）個々の板ガラスを含み、さらにステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの繰返しが、この個々の板ガラスにおいて複数の割れ目を形成するものに関連して実行される、または、
（ｉｉｉ）一組の個々の板ガラスを含み、さらにステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までの繰返しが、この組の個々の板ガラス夫々において１つの割れ目を形成するものに関連して実行される、
ことを特徴とする。
【００１４】
第４の態様によれば、態様１から３のいずれか１つの方法が提供され、ここでプラテンは第１端部および第２端部を有し、かつプラテンの清掃は、第１端部から第２端部へと向かう清掃と、第２端部から第１端部へと向かう清掃とを繰り返すものである。
【００１５】
第５の態様によれば、態様１から４のいずれか１つの方法が提供され、この清掃は、プラテンに回転ブラシで接触するステップを含む。
【００１６】
第６の態様によれば、態様５の方法が提供され、この清掃は、ブラシによりプラテンから解放されたガラス片を、真空を適用して回収するステップを含む。
【００１７】
第７の態様によれば、態様５の方法が提供され、ここではステップ（ＩＩＩ）後にブラシがプラテンと係合する位置へと移動し、さらにステップ（Ｉ）の前にブラシは、プラテンとの係合を脱した、ステップ（Ｉ）から（ＩＩＩ）までを妨げないような位置へと移動する。
【００１８】
第８の態様によれば、態様１から７のいずれか１つの方法が提供され、ここでプラテンのうち少なくとも板ガラスの後方主表面と係合する部分は、スチールから作製され、かつ２０以上のロックウェル硬度を有する。
【００１９】
第９の態様によれば、前方主表面（１１）および後方主表面（１２）を有する板ガラス（１０）に割れ目（１３）を形成する装置が開示され、この装置は、
（Ｉ）罫書きヘッド（２１）を含む罫書きアセンブリ（２０）であって、罫書きヘッド（２１）が停止状態と作動状態とを有し、この作動状態において、装置の使用中に、罫書きヘッド（２１）が板ガラス（１０）の前方主表面（１１）と接触しかつこの罫書きヘッド（２１）が前方主表面に既定の経路に沿って割れ目（１３）を形成する、罫書きアセンブリ（２０）、
（ＩＩ）非柔軟なガラス係合面（３２）を有するプラテン（３１）を含むプラテンアセンブリ（３０）であって、プラテン（３１）が停止状態と作動状態とを有し、この作動状態において、装置の使用中に、プラテンの非柔軟なガラス係合面（３２）が板ガラス（１０）の後方主表面（１２）と接触しかつ割れ目（１３）形成中にこのガラス係合面（３２）が罫書きヘッド（２１）に対するアンビルとしての役割を果たす、プラテンアセンブリ（３０）、
（ＩＩＩ）ワイパー（４１）を含む清掃アセンブリ（４０）であって、ワイパー（４１）が停止状態と作動状態とを有し、この作動状態において、装置の使用中に、ワイパー（４１）がプラテン（３１）の非柔軟なガラス係合面（３２）と接触しかつガラス係合面上に存在し得るガラス片（１４）を除去するようこのワイパー（４１）がガラス係合面に沿って移動する、清掃アセンブリ（４０）、および、
（ＩＶ）罫書きアセンブリ（２０）、プラテンアセンブリ（３０）、および清掃アセンブリ（４０）に接続されたコントローラ（５０）であって、装置の使用中に、
（Ａ）罫書きヘッド（２１）およびプラテン（３１）を、その停止状態からその作動状態へと移動させて割れ目（１３）を形成させ、かつ、
（Ｂ）一旦割れ目（１３）が形成されると、
（ｉ）罫書きヘッド（２１）およびプラテン（３１）を、その作動状態からその停止状態へと移動させ、さらに、
（ｉｉ）ワイパー（４１）を、その停止状態からその作動状態へと移動させ、さらにその停止状態へと戻す、
コントローラ（５０）、
を含むことを特徴とする。
【００２０】
第１０の態様によれば、態様９の装置が提供され、ここで、
（ｉ）プラテンが第１端部および第２端部を有し、
（ｉｉ）ワイパーの停止状態が、プラテンの第１端部に関連する第１停止位置と、プラテンの第２端部に関連する第２停止位置とを含み、ワイパーは、この第１停止位置または第２停止位置のいずれかの位置にあるときにその停止状態にあるものであり、さらに、
（ｉｉｉ）装置の使用中にコントローラがワイパーをその停止状態から作動状態へと移動させ、さらにその停止状態へ戻すということが、ワイパーをその第１停止位置から作動状態、さらにその第２停止位置まで移動させること、またはワイパーをその第２停止位置から作動状態、さらにその第１停止位置まで移動させること、のいずれかを含むものであることを特徴とする。
【００２１】
第１１の態様によれば、態様１０の装置が提供され、ここで装置の使用中にコントローラは、ワイパーをその第１停止位置から作動状態、さらにその第２停止位置まで移動させることと、ワイパーをその第２停止位置から作動状態、さらにその第１停止位置まで移動させることとを繰り返すものである。
【００２２】
第１２の態様によれば、態様９から１１のいずれか１つの装置が提供され、ここで罫書きヘッドは、罫書きホイールまたは罫書き針を含む。
【００２３】
第１３の態様によれば、態様９から１２のいずれか１つの装置が提供され、ここでプラテンの非柔軟なガラス係合面は、スチールから作製され、かつ２０以上のロックウェル硬度を有する。
【００２４】
第１４の態様によれば、態様９から１３のいずれか１つの装置が提供され、ここでワイパーはパッドである。
【００２５】
第１５の態様によれば、態様９から１３のいずれか１つの装置が提供され、ここでワイパーは回転ブラシである。
【００２６】
第１６の態様によれば、態様１５の装置が提供され、ここでプラテンの停止状態と作動状態との間の運動により平面が画成され、かつ回転ブラシが、この平面に平行な第１位置とこの平面に垂直な第２位置との間で可動な心棒を有し、回転ブラシは、心棒がその第１位置および第２位置にあるときに、夫々、その停止状態および作動状態にあることを特徴とする。
【００２７】
第１７の態様によれば、板ガラス（１０）における割れ目（１３）の形成に使用する装置が開示され、
（Ｉ）装置の使用中、板ガラス（１０）の主表面（１２）と接触し、かつ板ガラス（１０）に割れ目（１３）を形成する罫書きヘッド（２１）に対するアンビルとしての役割を果たす、非柔軟な表面（３２）を有するプラテン（３１）、
（ＩＩ）装置の使用中、プラテン（３１）を、停止状態と作動状態との間でプラテンの運動平面内において移動させる、プラテン（３１）用移送アセンブリ（３６）、および、
（ＩＩＩ）プラテン清掃アセンブリ（４０）であって、
（ａ）停止状態と作動状態とを有し、その停止状態にあるときにプラテンの運動平面外にあり、かつその作動状態にあるときにプラテンの運動平面と交差する、ワイパー（４１）、
（ｂ）装置の使用中、ワイパー（４１）をその停止状態および作動状態間で移動させる、移動アセンブリ（４３）、および、
（ｃ）装置の使用中、プラテン（３１）の表面（３２）上に存在し得るガラス片（１４）を除去するようプラテン（３１）に沿ってワイパー（４１）を移動させる、移送アセンブリ（４４）、
を含む、プラテン清掃アセンブリ（４０）、
を含むことを特徴とする。
【００２８】
第１８の態様によれば、態様１７の装置が提供され、ここでワイパーはパッドである。
【００２９】
第１９の態様によれば、態様１７の装置が提供され、ここでワイパーは回転ブラシである。
【００３０】
第２０の態様によれば、態様１７から１９のいずれか１つの装置が提供され、ここで非柔軟な表面は、スチールから作製され、かつ２０以上のロックウェル硬度を有する。
【００３１】
本開示の種々の態様に関する上記概要において使用した参照数字は、単に読者の便宜のためのものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈されることを意図したものではなく、またそう解釈されるべきではない。より一般的には、前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、単なる本発明の例示であり、本発明の本質および特徴を理解するための概要または構成を提供することを意図したものであることを理解されたい。
【００３２】
本発明のさらなる特徴および利点は以下の詳細な説明の中に明記され、ある程度は、その説明から当業者には容易に明らかになるであろうし、あるいは本書の説明で例示したように本発明を実施することにより認識されるであろう。添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれかつその一部を構成する。本書および図面において開示された本発明の種々の特徴は、任意の組合せで、また全て組み合わせて、使用することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】自動化されたガラス罫書きシステムの基本要素を示す概略図
【図２】プラテンのガラス係合面上にガラス片が存在していることによる、薄型板ガラスの無制御の亀裂を示している概略図
【図３】プラテン表面上のガラス片により生じた薄型板ガラスの隆起部分に、罫書きホイールが近づく様子を示している概略図
【図４】プラテン表面上のガラス片の存在が原因で、罫書きホイールが薄型板ガラスを貫通することを示す概略図
【図５】プラテン表面上のガラス片により生じた薄型板ガラスの隆起部分に、罫書き針が近づく様子を示している概略図
【図６】プラテン表面上のガラス片の存在が原因で、罫書き針が薄型板ガラスを貫通することを示す概略図
【図７】本開示の一実施の形態の薄型ガラス罫書きシステムにおける停止状態を示す概略図
【図８】プラテンアセンブリの、その停止状態から作動状態への変化を示す概略図
【図９】罫書きアセンブリの、その停止状態から作動状態への変化を示す概略図
【図１０】罫書きアセンブリによる薄型板ガラスでの割れ目の形成を示す概略図
【図１１】プラテンアセンブリおよび罫書きアセンブリの、その作動状態から停止状態への変化を示す概略図
【図１２】プラテンアセンブリおよび罫書きアセンブリの、その作動状態から停止状態への変化を示す概略図
【図１３】プラテン清掃アセンブリの、その停止状態（具体的には、その第１の停止位置）から作動状態への変化を示す概略図
【図１４】プラテン清掃アセンブリによるプラテンのガラス係合面の清掃を示す概略図
【図１５】プラテン清掃アセンブリの、その作動状態から停止状態（具体的には、その第２の停止位置）への変化を示す概略図
【図１６】罫書きアセンブリ、プラテンアセンブリ、およびプラテン清掃アセンブリに、作動的に接続されたコントローラを示す概略図
【図１７】プラテンのガラス係合面からガラス片が清掃された後の、無制御の亀裂を生じることのない、薄型板ガラスの罫書きの成功を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
上記の図面は、正確な縮尺ではない。
【００３５】
上述したように、本開示は、薄型板ガラスの不確実な機械的罫書きの問題、およびこのような罫書き中に生じる無制御の亀裂の問題に関する。
【００３６】
不確実な罫書きは、厚い板ガラスと比較して薄型板ガラスが、特に板ガラス全体のサイズが大型になるにつれてより平坦ではなくなる（例えば、より波状となる）傾向にあるという事実から生じる。したがって、罫書き用ヘッドと薄型板ガラスの前面との係合が罫書きの長さに沿って変化し得、例えば、割れ目が深すぎる領域や、浅すぎる領域、あるいは罫書き用ヘッドがいかなる割れ目をも生成できずに飛ばされる領域さえ生じる可能性がある。本開示によれば、罫書きヘッドに薄型板ガラスのうねりを「アイロンをかけて伸ばす」ようにさせることが可能な非柔軟なプラテンを使用して、この問題に対処する。
【００３７】
特に、厚い板ガラスの機械的罫書きは、種々の柔軟なポリマーから成るガラス係合面を有するプラテンを使用してその実行を成功させることができるが、同じタイプのポリマーを薄型ガラスとともに使用すると罫書きが不確実になることが分かった。確実性は、プラテンのガラス係合面の硬度を増加させることにより回復する。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーなどの高性能ポリマーをプラテンのガラス係合面に使用することができる。スチールはガラス片を落としやすいことから、スチール製のガラス係合面は特に効果的となり得る。スチールが使用される場合、ガラス係合面の硬度を、約４００〜５００μｍの厚さを有するガラスに対してはロックウェル硬度Ｃ２０（ＨＲＣ２０）以上、あるいは１００μｍ以下の厚さを有するガラスに対してはロックウェル硬度Ｃ６０（ＨＲＣ６０）以上とし得、そして１００μｍと４００μｍとの間の厚さに対してはその間の硬度値が使用される。所望であれば、ロックウェル硬度Ｃ６０のスチールを全てのガラス厚さに対して使用してもよい。理解されるであろうが、ＰＥＥＫおよびスチールは適切な材料のうちの２つの例であって、所望であれば他の非柔軟な材料をプラテンのガラス係合面として使用することができる。
【００３８】
板ガラスの無制御の亀裂（破壊または粉砕）に関して、薄型板ガラスでの罫書きの失敗の主な原因は、プラテンのガラス係合面上に存在するガラス小片であることが既に見出されている。この小片の問題は、上述したタイプの非柔軟なガラス係合面を使用すると悪化するが、根本的には、小片が薄型板ガラスの機械的特性と組み合わさって存在しているということによって、従来の機械的罫書きプロセスを薄型板ガラスに適用したときに、その壊滅的な失敗に繋がるのである。
【００３９】
図２〜６は、その問題と原因とを示したものである。特に、図２は、罫書きアセンブリ２０が薄型板ガラス１０の前方主表面１１を横切って移動する機械的罫書き中に生じた、この板ガラス１０の無制御の亀裂１６を示している。このタイプの亀裂は「無制御の」と称され、これは、例えば割れ目を通る軸の周りに個々のガラスペインを回転させてリボンから分割するときに割れ目の位置で生じる制御された亀裂など、板ガラスを２つに分割する際に完成した割れ目の位置で生じる制御された亀裂（制御された破壊）と識別するために、このように称される。例えば、同一出願人による米国特許第６，６１６，０２５号明細書を参照されたい。
【００４０】
無制御の亀裂の発端について、図３および４に示す。ここで図３は、プラテン３１の例えば上述したタイプの非柔軟なガラス係合面などのガラス係合面３２上に存在しているガラス片１４に、罫書きホイール２２が近づいている様子を示したものである。ガラス片を覆っているのは薄型板ガラス１０である。図から分かるように、ガラスが薄く、すなわち少なくともいくらか曲がりやすいため、ガラス片が存在していることにより板ガラスに隆起部分（隆起した盛り上がり）１５が生成され得る。図４はこの隆起部分の影響を示したものであり、すなわち、罫書きホイールが薄型板ガラスを通って突き破っている状態を示したものである。このように突き破ることで、この図および図２に示したような無制御の亀裂１６が生じる。いくつかの事例では、無制御の亀裂のリスクは、例えばガラス片がガラス厚のおおよそ１／３以上になり得るなど、板ガラスの厚さとガラス片のサイズとの対比により生じ得、この場合には、たとえ盛り上がりが形成されなくてもガラス片付近で、罫書きヘッドが板ガラスを貫通することが大いにあり得るようになる。一方、厚い板ガラスは十分に堅く、特にプラテンのガラス係合面が柔軟である場合には、ガラス片の位置に小さな傾斜部のみが生成される。このような小さな傾斜部によって、突き破りが生じたり、またそれに関連して無制御の亀裂が生じたりすることは極めてまれである。
【００４１】
図５および６は、罫書きホイールの代わりに罫書き針２７（先端ダイヤモンドなど）を使用した場合の、対応する挙動を示したものである。この場合も、ガラス片が存在していることで、薄くすなわち柔軟な板ガラスに隆起した盛り上がりが生成され、そして罫書きホイールを使用したときと同様、罫書き針がこの盛り上がりに係合するとガラスの厚さ全体を通じて破壊し、すなわち無制御の亀裂１６が生成される。罫書きホイールも罫書き針も、無制御の亀裂を生じさせるのに、ガラス片に真っ直ぐぶつかる必要はないことに留意されたい。むしろ、隆起した盛り上がりのうち、ガラス片から間隔の空いた離れた部分と接触することで、この失敗した状態は生じ得る。
【００４２】
薄型板ガラスの罫書き中にガラス片により引き起こされるこの問題は、知らない間にそれ自体で増大させている。ガラス製造工場においては、いくらかのレベルのガラス片は常に存在しているが、そのレベルは一般に、厚い板ガラスの罫書きの成功を妨げない程度に低いものである。しかしながら、薄型板ガラスは、図２〜６に示したメカニズムにより非常に罫書きの失敗をし易いことが既に分かっている。無制御の亀裂に関して知らない間に進行している態様は、亀裂がより多くのガラス片を生成するということである。ガラス片は、例えば静電気の影響で、プラテンのガラス係合面を含めた表面に付着しやすい。すなわち、ガラス片のメカニズムの結果として薄型板ガラスの機械的罫書きが一旦失敗し始めると、より多くのガラス片が生成され、すなわち罫書き用ヘッドが薄型ガラスの隆起した盛り上がりと接触する可能性が増すため、この問題は単に悪化するであろう。各々の失敗がより多くの失敗を生じさせる可能性を増大させ、このプロセスはすなわち「デススパイラル」となる。
【００４３】
この問題およびこうして確認されたその原因に対し、本開示は、プラテン清掃サイクルと罫書きプロセスとを結びつけることによってこの問題に対処する。無制御の亀裂の問題は本質的に知らない間に進行しているものであるため、特定の実施形態においては、プラテン清掃サイクルを罫書きプロセスに同調させて繰り返し実行する。例えばプラテンの清掃を実行するのは、各割れ目が形成された後であって、かつ罫書きヘッドが再び板ガラスの前面に係合して新たな割れ目を生成する前の時点としてもよい。理論的には、いくつかの罫書きサイクルについて飛ばすことは可能であるが、実際にはこのように飛ばすと、安定した製造プロセスに対して正当とし得ないリスクを示すことになるため、避けるべきである。
【００４４】
この清掃の実行には、種々のタイプの機器を使用し得る。図７〜１６の実施形態において、プラテン清掃システムは、既存のガラス罫書きシステムに組み込んだものなど、自動化された罫書きシステムとの一体化を容易にした構造を有する。図７はシステム全体の主な構成要素を示し、すなわち、罫書きヘッド２１を備えた罫書きアセンブリ２０、ガラス係合面３２と第１端部３３および第２端部３４とを有するプラテン３１を含むプラテンアセンブリ３０、そしてワイパー４１用の移動アセンブリ４３および移送アセンブリ４４を含む、プラテン清掃アセンブリ４０を示している。
【００４５】
説明を簡単にするため、罫書きアセンブリ、プラテンアセンブリ、およびプラテン清掃アセンブリの主な可動構成要素を図７〜１６に示しているが、これらのアセンブリは、他の可動構成要素の他、罫書きサイクル中に静止したままの構成要素を含み得ることを理解されたい。同様に図７〜１６で示した運動は、本開示の実施において使用し得る単なる代表的な種類の運動である。用語を簡略化するため、以下の論考では罫書きアセンブリ、プラテンアセンブリ、およびプラテン清掃アセンブリの運動を参照するが、これはアセンブリ全体が動く必要があることを意味するものではなく、これらのアセンブリの機能の達成に必要な部分のみが動く必要があることを意味するものであることを理解されたい。
【００４６】
図７は、システムの完全な停止状態、すなわちプラテンアセンブリ３０、罫書きアセンブリ２０、そして清掃アセンブリ４０が夫々その停止状態にある状態を示している。以下でより十分に論じるが、図７〜１６の実施形態において清掃アセンブリ４０の可動部分の停止状態は２つの停止位置を含み、１つはプラテン３１の第１端部３３に関連し（例えば図７に示した停止位置）、そしてもう一方はプラテンの第２端部３４に関連する（例えば図１５に示した停止位置）。
【００４７】
図８および９は、プラテンアセンブリおよび罫書きアセンブリの、その停止状態から作動状態への移動を示したものである。すなわち、図８では矢印３５で示すようにプラテンが薄型板ガラス１０に向かって移動し、その結果プラテンのガラス係合面３２、例えば非柔軟なガラス係合面が、板ガラスの後方主表面と接触した。この手法では、プラテンのガラス係合面は、割れ目が形成される間、罫書きアセンブリの罫書きヘッド２１に対するアンビルとしての役割を果たし得る。
【００４８】
図７の停止状態と図８の作動状態との間での矢印３５方向へのプラテン３２の運動は、本書において「プラテンの運動平面」と称される平面を画成する。図７および８において、この平面は、これらの図に示した座標系のｘ‐ｙ平面に対応する。矢印３５はプラテンが薄型板ガラスに向かって移動しているのを示しているが、例えばリボンではなく個々の板ガラスを罫書きするときなど、板ガラスをプラテンに向かって移動させることも可能である。ガラスの運動とプラテンの運動とを組み合わせることも、いくつかの事例では有用となり得る。どのような運動であっても、薄型板ガラスから見ると、プラテンはプラテンの運動平面内でこの板ガラスに向かって移動する。
【００４９】
図９では、罫書きヘッドを薄型板ガラスの前方主表面と接触させるために、罫書きアセンブリを矢印２３で示すように薄型板ガラスに向かって移動させた。これは、その前方主表面に、例えば直線などの既定の経路に沿って割れ目１３を形成するための準備である。一般的には、罫書きヘッドに先立ってプラテンを薄型板ガラスと接触させるが、逆の順序で接触させたり、あるいは同時に接触させたりすることが、いくつかの事例では有用になり得る。
【００５０】
罫書きアセンブリのさらなる運動が図１０から１３に示されている。すなわち、図１０には割れ目１３の形成が、そして図１１〜１３には罫書きアセンブリが停止状態に戻っている状態が示されている。いくつかの事例では、罫書きアセンブリは２つの停止位置を有し得、１つはプラテン３１の第１端部３３と関連した位置であり、そしてもう一方はその第２端部３４と関連した位置である。この場合、罫書きアセンブリは薄型板ガラスの前方主表面１１から離れ、ただし次の罫書きサイクルに備えて板ガラスの幅を横切って戻りはしないであろう。
【００５１】
さらに、例えば移動しているガラスリボンなど、移動している板ガラスの罫書きに関連し、罫書きアセンブリおよびプラテンアセンブリを、割れ目の形成中にガラスリボンと同調させて移動させてもよい。すなわち、割れ目の形成中、移動している板ガラスに対してこれらのアセンブリを、板ガラスの運動方向において相対的に静止した状態となるようにしてもよい。さらにプラテン清掃アセンブリもまた、割れ目の完成時にその清掃機能を実行するために適所に位置するよう、割れ目形成中に罫書きアセンブリおよびプラテンアセンブリとともに移動させてもよい。割れ目が完成した後、リボンを横切る別の割れ目を形成するために適所に位置するよう、これらのアセンブリを上方に移動させてもよい。図を簡素化するため、図７〜１５では薄型板ガラス１０を静止しているものと想定している。板ガラスが移動しているリボンである場合には、割れ目１３は一旦形成されると、これらのアセンブリが次の割れ目の形成に備えて上方に移動する間に、継続的に下方へと移動するであろう。
【００５２】
図１１および１２に示すように、罫書きアセンブリ２０がその停止状態に戻る間にプラテンアセンブリ３０も同様に停止状態へと戻る。所望であれば、これらの運動は時間的に隔たりのあるものでもよく、例えば、罫書きアセンブリが最初にその停止状態に戻った後に続いてプラテンアセンブリが戻ってもよく、またはその逆でもよい。
【００５３】
板ガラスに割れ目を形成する目的は、当然のことながら、制御された亀裂により板ガラスを２つに分割することである（上記参照）。この分割によりガラス片が生じ得、すなわちプラテン清掃アセンブリ４０の操作は通常は分割が起こった後に行われる。清掃操作の第１ステップが図１３に示されているが、ここでワイパー４１は、図７〜１２の停止位置からその作動位置へと移動した状態となっている。図に示されているように、ワイパー４１は回転ブラシである。所望であれば、固定ブラシやパッドなど、他の形のワイパーを使用してもよい。ワイパーは、プラテンのガラス係合面３２からガラス片を取り除くのに十分な機械的強度を有したものである必要がある。上で記したように、ガラス片は帯電する可能性があり、すなわちその接触する平面にしっかりと付着してしまう可能性がある。したがって、ワイパー４１を、ガラス係合面に十分な力を加えることが可能な強い材料から構成されるものとしてもよく、例えばこのワイパーを、高強度ポリマー（ナイロンなど）またはスチールファイバーから成るものとしてもよい。
【００５４】
回転ブラシを使用する場合、ブラシを回転させるための推進力として圧縮空気を使用してもよい。あるいは、ブラシを電気モータで駆動してもよい。所望であれば、ワイパーによってプラテンのガラス係合面から解放されたガラス片を回収するために、１以上の真空バー（図示なし）をプラテン３１と関連付けてもよく、例えば真空バーを、プラテンの上方および／または下方に設け、かつ本質的にプラテンの全長に沿って延在するようにしてもよい。さらに、局所的な真空をワイパーに適用し、ガラス片がプラテンから取り除かれるときにそのガラス片を捕集するようにしてもよい。
【００５５】
ワイパー４１の図７〜１２の停止位置から図１３の作動状態への移動は、移動アセンブリ４３により行われ、この移動アセンブリ４３は、例えば圧縮空気または電気モータなどによって駆動することができる。図に示すように、ワイパー４１の軸４２（例えば、回転ブラシの心棒）は、プラテンの運動平面に実質的に平行な位置から、プラテンの運動平面に垂直となる位置まで移動する。この手法において、ワイパーは割れ目１３の形成中にプラテンの動きを妨げることはないが、次の割れ目を形成する前に清掃プロセスを実行するために、ごく近傍に位置する。
【００５６】
一旦作動状態に入ると、ワイパー４１は移送アセンブリ４４を使用して、プラテンのガラス係合面を横切って移動する（図１４参照）。移送アセンブリは、例えば、長いロッドレスエアシリンダを含んでもよく、その長さは実質的にプラテンの長さである。ワイパーがブラシの形である場合には、ブラシを回転させるために、ロッドレスエアシリンダに回転エアシリンダを取り付けてもよい。所望であれば、他の直線運度および回転機器を使用してもよい。
【００５７】
図１５に示すように、プラテンのガラス係合面が清掃された後、移動アセンブリ４３はワイパー４１をワイパーの軸がプラテンの運動平面に実質的に平行となる位置へと戻す。所望であれば、プラテン清掃アセンブリを、図７に示したその最初の位置に戻してもよい。しかしながら、反対向きでのプラテンの清掃はガラス片の除去の観点から有益となり得るため、プラテン清掃アセンブリを図１５に示した停止位置に残したままとし、その後次の罫書きサイクルの最後で、例えば次に板ガラスを２つに分割した後に、プラテン清掃アセンブリを反対向きにプラテンを横切るように移動させてもよい。
【００５８】
罫書きアセンブリ２０、プラテンアセンブリ３０、およびプラテン清掃アセンブリ４０の種々の運動を、これらのアセンブリと双方向通信リンク５１、５２、および５３を介して作動的に接続されているコントローラ５０を用いて連係させることができる（図１６参照）。このコントローラは、プログラムされた汎用コンピュータでもよいし、あるいは、罫書きおよびプラテン清掃を実行するようプログラムされた専用のコンピュータ制御システムでもよい。さらに、システムの種々の移動部品間での「衝突」を避けるため、リミットスイッチを使用してもよい。
【００５９】
図１７に概略的に示したように、本書に開示されたシステムを使用すると、薄型ガラスであっても「デススパイラル」のリスクなしに罫書きを成功させることができる。生産量の増加に加え、このシステムにより生成される完成した板ガラスにおいて表面の粒子レベルが低減され、これはハンドヘルドおよび他のモバイル電子機器の製造業者らにとって重要なことである。
【００６０】
本発明の範囲および精神から逸脱していない種々の変更形態が、これまでの開示から通常の当業者には明らかであろう。以下の請求項は、本書に明記した具体的な実施形態の他、変更形態、変形形態、およびこれらの実施形態と同等のものを含むと意図されている。
【符号の説明】
【００６１】
１０    薄型板ガラス
１１    前方主表面
１２    後方主表面
２０    罫書きアセンブリ
２１    罫書きヘッド
３０    プラテンアセンブリ
３１    プラテン
３２    ガラス係合面
４０    プラテン清掃アセンブリ
４１    ワイパー
４３    移動アセンブリ
４４    移送アセンブリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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