(57)【要約】【課題】外形寸法が25mm×25mm〜50mm×100mm、厚さが0.5〜1.1mmの小型薄板ガラスを、迅速且つ安価な上、寸法誤差を0.01mm以下にして製造することができる装置の提供。【解決手段】短冊状の薄板ガラスから小型薄板ガラスを切り出す切断装置；及び切り出された小型薄板ガラスの端部の研磨及び面取りをする端部処理装置を有し、切断装置が、少なくとも、短冊状の薄板ガラスを固定するテーブル；該薄板ガラスの短辺方向の両端にまで達する２本のスクライブ線並びにそれぞれが前記スクライブ線に交差する２本スクライブ線を、これらの４本のスクライブ線に囲まれた図形が小型薄板ガラスの外形を構成するように、薄板ガラスの長辺方向に繰り返して設ける可動式カッター；及び、薄板ガラスの、スクライブ線の外側の部分を切断する手段を有することを特徴とする、小型薄板ガラスの製造装置。【選択図】図１
2011088792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ0.5〜1.1mmの短冊状の薄板ガラスから外形寸法が25mm×25mm〜50mm×100mmで直線及び／又は曲線からなる形状を有する小型薄板ガラスを切り出す切断装置（B）；及び、切り出された小型薄板ガラスの端部の研磨及び面取りをする端部処理装置（C)を有し、前記切断装置（B）が、少なくとも、前記短冊状の薄板ガラスを予め定められた位置に固定する、位置決め部及び固定部を有するテーブル；並びに、該テーブルに固定された前記薄板ガラスの両側の長辺端部にまで達する２本のスクライブ線(a)及び(b)、並びに、それぞれが前記スクライブ線(a)及び(b)に交差する２本のスクライブ線(c)及び(d)を、これらの４本のスクライブ線に囲まれた図形が小型薄板ガラスの外形を構成するように設ける可動式カッター；及び、前記４本のスクライブ線が設けられた短冊状の薄板ガラスの、前記スクライブ線の外側の部分を切断する加圧切断手段を有することを特徴とする、小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項２】
前記可動式カッターが、前記(a)〜(d)のスクライブ線を前記短冊状の薄板ガラスに描画する小型薄板ガラスの数だけ繰り返して設けるカッターである、請求項１に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項３】
前記可動式カッターが、前記小型薄板ガラスの外形を構成する一組のスクライブ線(a)〜(d)と、他の一組のスクライブ線(a)〜(d)との間に、更に仕切り線(e)を設けるカッターであり、前記加圧切断手段が、前記小型薄板ガラスの仕切り線(e)から切断し、次いで、得られた一組のスクライブ線(a)〜(d)を有するガラス片から、前記スクライブ線(a)〜(d)の外側部分を切断する手段からなる、請求項２に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項４】
更に、前記スクライブ線が設けられた短冊状の薄板ガラスの下面を90〜100℃に加熱するヒーター、及び短冊状の薄板ガラスの上面に０〜５℃の冷気を吹き付ける冷気噴出手段を有する、請求項１〜３の何れかに記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項５】
冷気噴出ノズルから吹出る冷気が圧搾空気である、請求項４に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項６】
前記テーブルが内部にヒーターを有すると供に、前記可動式のカッターが先端部に冷気噴出手段を有しており、前記テーブルに固定されると供にヒーターにより下面を加熱された薄板ガラスに、前記カッターがスクライブ線を設けると同時に冷気を吹き付ける手段を有する、請求項４又は５に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項７】
前記可動式カッターが、140〜150°の傾斜角の刃を有する可動式カッターである、請求項１〜６の何れかに記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項８】
前記テーブルが、真空吸引により前記短冊状の薄板ガラスを固定する手段を有する、請求項１〜７の何れかに記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項９】
前記端部処理装置（C）が、少なくとも、６０°づつ回転するターンテーブル、該ターンテーブルの周上に等間隔に配置された６ｎ（ｎは1以上の整数）個の小型薄板ガラス固定部、並びに該ターンテーブルの外側に個々の前記小型薄板ガラス固定部に対応する位置に配置された、ローディング／アンローディング装置、位置決め装置、端部粗研磨装置、端部仕上研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置を有する端部処理装置であって、前記切断装置により切り出された小型薄板ガラスが、ｎ個づつ、順次、前記ターンテーブルが６０°回転するごとに、（I）前記ローディング／アンローディング装置により、前記小型薄板ガラス固定部上にローディングされ、（II）前記位置決め装置により、前記小型薄板ガラス固定部上に位置決め、固定され、（III）前記端部粗研磨装置により、端部が粗研磨され、（IV）前記端部仕上研磨装置により、端部が仕上研磨され、（V）前記上辺糸面取装置により、前記端部の上辺が糸面取りされ、（VI）前記下辺糸面取装置により、前記端部の下辺が糸面取りされた後、（VII）前記ローディング／アンローディング装置により、前記小型薄板ガラス固定部上からアンローディングされる端部処理装置である、請求項１〜８の何れかに記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項１０】
前記端部処理装置（C）が、前記小型薄板ガラスが該小型薄板ガラスの上面及び下面の中心を通る軸を回転軸として回転し、端部粗研磨装置、端部仕上げ研磨装置、上辺糸面取装置及び下辺糸面取装置が、それぞれ、前記回転をする小型薄板ガラスの端部に切削手段を押し当てて前記小型薄板ガラスの端部を研磨及び糸面取りする端部処理装置であって、前記小型薄板ガラス固定部が、倣いカム、該倣いカム上に配置された前記小型薄板ガラスを固定する手段、前記固定された小型薄板ガラス及び前記倣いカムを回転させる手段からなり、前記倣いカムが、上面の形状が前記小型薄板ガラス上面と同一の形状であり、該上面の中心を通る回転軸を有し、前記小型薄板ガラスと同期して回転し；前記位置決め装置が、前記小型板ガラスを前記倣いカムと対応するように位置決めする手段を有し；前記端部粗研磨装置、端部仕上研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置が、それぞれ、前記回転する倣いカムの側面に接触すると供に一定方向に往復する可動式のガイドローラー、該ガイドローラーを常に同一の押圧で倣いカムに接触させる調整手段、及び、前記ガイドローラーと同一の直径であり、前記回転する小型薄板ガラスの端部に接触し、前記ガイドローラーと連動して前記端部を研磨又は糸面取りする切削手段を有する、請求項９に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項１１】
前記小型薄板ガラス固定部における前記小型薄板ガラス及び倣いカムを回転させる手段が、少なくとも、前記小型薄板ガラス及び倣いカムと回転軸を同じくし、該回転軸の下部に配された小径歯車、前記ターンテーブルの中心に位置する回転軸を有すると供に、各小型薄板ガラス固定部が有する前記小径歯車にかみ合うように配された大径歯車、及び該大径歯車を駆動するサーボモーターからなる、請求項１０に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項１２】
前記端部処理装置（C）において、小型薄板ガラスの回転速度が、小型薄板ガラスの端部が前記端部粗研磨装置、端部仕上げ研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置の切削手段を同一速度で通過するように制御されている、請求項１０又は１１に記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項１３】
更に、前記端部処理装置（C）によって端部の研磨及び面取りがされた小型薄板ガラスに含有されるナトリウムをカリウムに置換する化学強化装置であって、少なくとも、予め設定した昇温速度で炉内温度を室温から400〜450℃まで昇温する手段を有するヒーター、及び炉内温度を450℃から室温まで急冷するファンを有する予熱炉；400〜450℃の溶融状態の硝酸カリウムを有する化学処理槽；ヒーター、下部に設置された吸気口、上部に設置された排気口、及び予め設定された降温速度で炉内温度を400〜450℃から90〜100℃に降温させる手段を有する徐冷炉；50〜60℃の水を有する温水槽；90〜95℃の水を有する熱水槽及び前記の順に小型薄板ガラスを搬送する手段からなる化学強化装置（D）を有する、請求項１〜１２の何れかに記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【請求項１４】
前記切断装置(B)の前段に、更に、厚さ0.5〜1.1mmの素板ガラスから短冊状の薄板ガラスを切り出す切断装置（A）を有する、請求項１〜１３の何れかに記載された小型薄板ガラスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型薄板ガラスの製造装置に関し、特に、携帯電話等の小型機器の表示窓等に使用される、小型薄板ガラスの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の小型の電子機器に使用される表示窓は、製品自体が小型であるため、寸法誤差が±0.1mm以下と、高度な精度や正確さが要求される。また、最近はこれらの電子機器のデザインが多様化、複雑化するのに合わせて、より高い正確さが要求される傾向にある。
従来、このような小型の機器の表示窓には、軽量な上、加工が容易なポリカーボネート樹脂が主に使用されている。
【０００３】
特に最近では、携帯電話にタッチパネルが導入される傾向があるが、タッチパネルは頻繁に指で触れられたり、強く押されたりするので、ポリカーボネート樹脂では傷や歪みを生ずることが懸念される。そこで、厚さ0.5〜1.1mmの薄板ガラスを表示窓に使用することが多くなってきている。しかしながら、薄板ガラスを携帯電話の表示窓等の小形部品に使用する場合、該小型薄板ガラスを切り出すときの加工の困難性が問題になる。
【０００４】
薄板ガラスの切断方法としては、薄板ガラスの上面にスクライブ線を付与した端縁を搬送コンベアの端部より突出させ、該スクライブ線に沿って薄板ガラスを折割切断する方法が開示されている（特許文献１）。この方法は、スクライブ線より反端縁側を下部押圧部材により押圧支持すると同時又は時間の遅れを持たせて、上部押圧部材を円弧状に下降させ、下降するに従って上部押圧部材が薄板ガラスのスクライブ線より端縁側を押圧すると共に、端縁方向にモーメントを付加することによって、薄板ガラスを折割切断するものである。
【０００５】
しかしがなら、この切断方法は、直線的に切断することはできるが、曲線的に切断することには適していないばかりか、寸法に狂いが生じやすいので、高度な精度や正確さが要求される小型のガラス製品の製造には適していないという欠点もあった。
【０００６】
また、板ガラス製品の場合、破損及び作業時の危険を防止するために面取りを行うが、正確な寸法を出すためには面取りに相当の時間を要する。特に、薄板ガラスは、破損しやすいため細心の注意を必要とするので煩雑である。
【０００７】
ガラス基板等を高い精度で切断する方法として、レーザー切断法（特許文献２）やケミカル処理による切断分離方法（特許文献３、４）及びエッチングによる面取り方法（特許文献５）も開示されているが、これらの方法は、高価な設備を使用するのでコストが高くなること、及び、設備の規模が大きくなることが問題となる。特に化学処理をする場合、フッ化水素等の薬品を使用するため、その取り扱いや、廃液処理の点で煩雑となることが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２５３３３６
【特許文献２】特開２００２−２２４８７０
【特許文献３】特開２００４−３０７３３７
【特許文献４】特開２００６−１８２６４４
【特許文献５】特開２０００−１６９１６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って本発明の目的は、外形寸法が25mm×25mm〜50mm×100mm、厚さが0.5〜1.1mmの小型薄板ガラスを、迅速且つ安価な上、寸法誤差を0.01mm以下にして製造することができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、上記の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、短冊状の薄板ガラス上面に小型薄板ガラスの形状を構成するスクライブ線を、縦方向のスクライブ線と横方向のスクライブ線が互いに交差するように設けると共に、前記縦方向のスクライブ線を前記短冊状薄板ガラスの長辺端部に達するように設けることにより、小型薄板ガラスを迅速にかつ高い寸法精度で製造することができること、及び、従来薄板ガラスの切断に使用するカッターの刃先よりも刃先の角度が大きいカッターを用いてスクライブ線を引いた場合には、容易に薄板ガラスを切断することができる事を見出し、本発明に到達した。
【００１１】
即ち、本発明は、厚さ0.5〜1.1mmの短冊状の薄板ガラスから外形寸法が25mm×25mm〜50mm×100mmで直線及び／又は曲線からなる形状を有する小型薄板ガラスを切り出す切断装置（B）；及び、切り出された小型薄板ガラスの端部の研磨及び面取りをする端部処理装置（C)を有し、前記切断装置（B）が、少なくとも、前記短冊状の薄板ガラスを予め定められた位置に固定する、位置決め部及び固定部を有するテーブル；並びに、該テーブルに固定された前記短冊状薄板ガラスの両側の長辺まで達する２本のスクライブ線(a)及び(b)、並びに、それぞれが前記スクライブ線(a)及び(b)に交差する２本のスクライブ線(c)及び(d)を、これらの４本のスクライブ線に囲まれた図形が小型薄板ガラスの外形を構成するように設ける可動式カッター；及び、前記４本のスクライブ線が設けられた短冊状の薄板ガラスの、前記スクライブ線の外側の部分を切断する加圧切断手段を有することを特徴とする、小型薄板ガラスの製造装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の小型薄板ガラスの製造装置によれば、寸法誤差が小さい小型薄板ガラスを効率よく生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造装置における切断装置の概略図
【図２】図１の切断装置のテーブル2及び可動式カッター3部分の拡大平面図
【図３】切断装置の可動式カッターの概略図
【図４】小型薄板ガラスの形状のスクライブ線を有する短冊状薄板ガラス
【図５】スクライブ線外周部切断手段の概略図
【図６】端部処理装置の側面図
【図７】研磨装置及び糸面取り手段の概略図
【図８】研磨装置及び糸面取り装置の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明において小型薄板ガラスとは、外形寸法が25mm×25mm〜50mm×100mm、厚さ0.5〜1.1mmの板ガラスをいう。ここで、小型薄板ガラスの外形は、直線のみからなるものに限られず、曲線を有していてもよい。
【００１５】
本発明の小型薄板ガラスの製造装置は、短冊状薄板ガラスから小型薄板ガラスを切り出す切断装置(B)、及び前記小型薄板ガラスの端部の研磨及び面取りをする端部処理装置(C)を有する。短冊状薄板ガラスとしては、安価で加工性に優れるソーダ石灰ガラスを使用する。短冊状薄板ガラスの寸法は特に限定されるものではなく、所望の小型薄板ガラスの寸法に応じて、幅が30〜90mmで長さが300〜500mmの範囲で適宜選択される。
【００１６】
また、本発明の製造装置の前段に、市販の、厚さ0.5〜1.1mmの素板ガラスから短冊状の薄板ガラスを切り出す切断装置(A)を設置してもよい。該切断装置(A)としては公知のものを使用することができるが、尖端部にダイヤモンドを使用しているものを使用することが好ましく、素板ガラスの切断は、通常サーボモーター等でカッターを駆動することにより行われる。
【００１７】
図1に切断装置(B)の一例を示す。
切断装置(B)は、少なくとも、短冊状の薄板ガラス1を予め定められた位置に固定する、位置決め部及び固定部を有するテーブル2；該テーブルにより固定された前記短冊状の薄板ガラスの上面に、小型薄板ガラスの外形を形成するスクライブ線を、切り出す小型薄板ガラスの数だけ繰り返し描く可動式カッター3；及び、前記4本のスクライブ線が設けられた短冊状の薄板ガラスの、前記スクライブ線の外側を切断する、加圧切断手段4-1及び4-2を有する。
【００１８】
前記テーブル2を図1及び図2を用いて説明する。テーブル2は、短冊状薄板ガラスを予め定められた位置に固定する、位置決め部201及び固定部202を有する。
短冊状薄板ガラスは、所望のスクライブ線を設けるため、テーブル2上の固定部202の所定の位置に正確に固定される必要があるので、位置決め部201において予め位置決めされる。上記短冊状薄板ガラスの位置決め手段としては、例えば、図２に示すような、可動式の治具203を短冊状薄板ガラス1の前後から押し当てて行う方法が挙げられる。治具の駆動は、コンピューター数値制御（以下「CNC」）を使用し、正確に制御することが好ましい。
【００１９】
上記位置決めされた短冊状薄板ガラスは、固定部202により固定された後、可動式カッター３によってスクライブ線が設けられる。本発明においては、前記固定部202として、吸引孔204を有する固定部202を短冊状薄板ガラスの下側に設けることが好ましい。
【００２０】
前記可動式カッター3は、図２に示されるように、モーターにより短冊状薄板ガラスの長辺方向に移動可能な架台に設置され、架台上で、モーターにより短冊状薄板ガラス短辺方向に移動する取り付け部に取り付けられる。
可動式カッター3は、前記テーブルの上方から下降して、カッターチップの尖端が前記短冊状薄板ガラス上面と接触した後、短冊状薄板ガラスの短辺方向及び長辺方向等に移動し、スクライブ線を設ける。
【００２１】
可動式カッター3の刃先部分近傍を図３に示す。カッター刃は尖端部にダイヤモンドを使用しているカッターチップ301を有し、カッターチップ301は着脱用チャック302により固定される。また、カッターチップの刃先の傾斜角Aは、薄板ガラスの切断に用いる場合、従来は120〜130°であるが、本発明においては、該傾斜角Aが140〜150°のものを使用することが好ましい。
【００２２】
本発明における可動式カッター３は、モーター303及び304により、それぞれ、短冊状薄板ガラスの長辺方向及び短辺方向に移動する。これらのモーターは、CNCにより駆動されるので、直線ばかりでなく曲線のスクライブ線を設けることもできる。
【００２３】
小型薄板ガラス1の外形を構成するスクライブ線は、短冊状薄板ガラスの両側の長辺端部にまで達する２本のスクライブ線(a)及び(b)、並びに、それぞれが前記２本のスクライブ線(a)及び(b)に交差する２本のスクライブ線(c)及び(d)の４本である。これらのスクライブ線は、囲まれた図形が小型薄板ガラスの外形になるように設けられるが、後に施される面取り工程により縁部が切削されることを考慮し、所望する小型薄板ガラスの外形よりも、0.1〜1.0mm外側にスクライブ線が設けられる。前記スクライブ線(a)及び(b)を短冊状薄板ガラスの長辺端部にまで達するように設け、更に、前記スクライブ線(c)及び(d)を前記２本のスクライブ線に交差させるのは、所望の小型薄板ガラスの切り出しを容易にするためである。
本発明においては、これらの４本のスクライブ線を、前記短冊状薄板ガラスに設計した小型薄板ガラスの数だけ繰り返し設けることができる。
【００２４】
前記４本のスクライブ線が繰り返し設けられた短冊状の薄板ガラス1は、搬送用台車210及びコンベア400aを介してテーブル2から切断手段4に搬送され、該切断手段4によって、小型薄板ガラスが切り出される。前述したように、可動式カッター2の刃先の傾斜角を140〜150°にすると、外側部分の切断が容易になる。
【００２５】
短冊状薄板ガラス及びスクライブ線が設けられた短冊状薄板ガラスの搬送は、前記テーブル2の下に配置された台車210によってなされる。
前記台車210は、短冊状の薄板ガラスを搬送する搬送手段211及びスクライブ線が設けられた短冊状の薄板ガラスを搬送する搬送手段212を有し、モーター213により駆動され、レール214上で210a〜210bを往復することにより、切断装置(B)に搬送された短冊状薄板ガラスを、位置決め部201、固定部202、次いで加圧切断手段4へ搬送する。
【００２６】
前記台車210が210aの位置にあるときに、搬送手段211が位置決め部により位置決めされた短冊状薄板ガラスを取り上げると共に、搬送手段212が、スクライブ線が設けられた短冊状薄板ガラスを取り上げると、前記台車210は210bまで移動し、前記搬送手段211及び212は、それぞれ固定部202及びコンベア400上に薄板ガラスを置き、また210aに戻るという一連の動作を繰り返す。
【００２７】
搬送手段211及び212の短冊状薄板ガラスを取り上げる手段としては、薄板ガラスに傷をつけずに強力な固定が可能である上、吸引を解除すれば、容易に薄板ガラスをはずすことができるので、真空吸引手段（斜線部分）を使用することが好ましい。
また、搬送手段211の形状は特に限定されることはない。一方、スクライブ線が設けられた短冊状薄板ガラスはテーブル上で分解する虞があるので、搬送手段212は、短冊状薄板ガラスの上面全体を吸着して切片をテーブル上に残さないように、板状又は箱形の吸着手段を有することが好ましい。
【００２８】
切断装置(B)においては、図４に示すように、前記可動式カッターにより、前記小型薄板ガラスの外形を構成する一組のスクライブ線(a)〜(d)と、他の一組のスクライブ線(a)〜(d)との間に、更に仕切り線(e)を設けることが好ましい。
この場合に使用する前記加圧切断手段としては、図５に示す装置を好ましい例として挙げることができる。
【００２９】
図５に示された装置は、コンベア400aによって搬送された、スクライブ線が設けられた短冊状薄板ガラスを、加圧切断手段4-1で前記小型薄板ガラスの仕切り線(e)から切断して一組のスクライブ線(a)〜(d)を含むガラス切片を得、次いで、加圧切断手段4-2で外側スクライブ線(a)〜(d)の外側部分を切断する。
加圧切断手段4-1及び4-2は、棒等の押さえ手段411及び421と、更に押しピン412及び422を有し、薄板ガラスが所定の位置まで搬送された時点で下降して、スクライブ線で仕切られた一方の面を、押さえ手段411及び421で押さえると、更に押しピン412及び422が下降し押さえられた部分の外側に軽く圧をかけて切断する。
【００３０】
コンベア400aは水平に設置されているのに対し、コンベア400bは下降するように設置されており、前記加圧切断手段4-1は、コンベア400aとコンベア400bの切り替わり部のローラー401の上方に配置されている。
前記コンベア400aに搬送される前記短冊状薄板ガラス1のスクライブ線(e)が、前記ローラー401を通過し、スクライブ線(a')が該ローラー401を通過する前に停止するので、前記短冊状薄板ガラス1のスクライブ線(a)〜(e)を含む面の部分が宙に浮いたような状態となる。次いで、前記ローラー401の上方に設置された加圧切断手段4-1が下降し、前記短冊状薄板ガラス1をスクライブ線(e)から切断する。このようにして、短冊状薄板ガラス1の内、スクライブ線(a)〜(d)を有する薄板ガラス部分がコンベア400bによって搬送される。
【００３１】
前記スクライブ線(a)〜(d)を有する薄板ガラスを搬送するコンベア400bが所定の位置で停止すると、移送手段430が下降して、前記薄板ガラスを吸着手段（先端の斜線部分)で吸着し、薄板ガラス固定台432に移送する。その際、コンベア400bの干渉を避けるため、溝が切られた（図５の点線部参照）台431が、コンベア400bの下方から上昇する。
【００３２】
前記移送手段430により薄板ガラス固定台432に移送された薄板ガラスは、スクライブ線(a)〜(d)に囲まれた面が固定されるように位置決めされると、真空吸引部（斜線部分）により固定された後、加圧切断手段4-2が下降して前記スクライブ線(a)〜(d)の外側部分を切断する。このようにして小型薄板ガラスが得られる。
尚、切断された薄板ガラスの切片は、回収手段433等を介してホッパ434に回収される
【００３３】
次に、薄板ガラス固定台432は真空吸引を解除し、加圧切断手段4-2は、真空吸引部（斜線部分）により小型薄板ガラスを吸引し、上昇すると供に4-2'まで移動し、小型薄板ガラスをコンベア400cに移送する。このとき加圧切断手段4-2と連動して前記移送手段430が次のスクライブ線(a')〜(d')を有する薄板ガラスを前記固定台432に移送する。
【００３４】
また、本発明は、上述の加圧切断手段4-1及び4-2の代わりに、前記スクライブ線の外側の部分を切断する手段として、前記スクライブ線が設けられた短冊状の薄板ガラスの下面を加熱するヒーター、及び、短冊状の薄板ガラスの上面に０〜５℃の冷気を吹き付ける冷気噴出手段を有してもよい。
この場合、前述した工程によって長さ方向に繰り返しスクライブ線が設けられた短冊状薄板ガラスは、下面が前記ヒーターにより90〜100℃に加熱されると共に、前記冷気噴出手段によって上面に0〜5℃の冷気が吹き付けられる。これにより、前記薄板ガラスのスクライブ線周辺部に歪みが生じ、その結果スクライブ線部から、目的とする小型薄板ガラスが切断される。
【００３５】
前記ヒーターは、公知のものの中から適宜選択して使用することができる。また、前記冷気も、公知のものを適宜選択して使用することができるが、本発明においては入手及び取扱性が容易な圧搾空気を用いることが好ましい。
【００３６】
前記ヒーター及び冷気噴出手段の設置方法、及び、これらを用いた切断手段の使用方法は、特に限定されるものではない。例えば、前記短冊状の薄板ガラスにスクライブ線を設けた後に、ヒーター部に移送して前記切断手段を使用してもよいが、前記スクライブ線を設けるときに、薄板ガラスを固定するテーブルの内部にヒーターを設置すると供に、前記可動式カッターの先端部に冷気噴出ノズルを設置し、薄板ガラスにスクライブ線を設けると同時に冷気を吹き付けることが好ましい。これにより、スクライブ線をつけると同時に周辺部の切断が行われるので、前述の加圧切断手段4が不要となり、製造効率が向上する。
【００３７】
前記切断装置（B）によって切り出された小型薄板ガラスの端部は鋭利であって、危険であるばかりでなく、欠けやすく破損の原因にもなる。従って、本発明においては端部処理装置（C）により切り出された小型薄板ガラスの端部を研磨し、更に、糸面取りする。
【００３８】
端部処理装置(C)の一例を図６に示す。
この端部処理装置(C)は、少なくとも、60°づつ回転するターンテーブル5、該ターンテーブルの周上に等間隔に配置された6n(nは1以上の整数）個の小型薄板ガラス固定部6、並びに該ターンテーブルの外側に個々の前記小型薄板ガラス固定部に対応する位置に配置された、ローディング／アンローディング装置7、位置決め装置（図示せず）、端部粗研磨装置、端部仕上研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置8を有する端部処理装置であることが好ましい。具体的には、前記切断装置により切り出された小型薄板ガラスが、ｎ個づつ、順次、前記ターンテーブル5が60°回転するごとに、(I)前記ローディング／アンローディング装置7により、前記小型薄板ガラス固定部上にローディングされ、(II)前記位置決め装置により、前記小型薄板ガラス固定部上に位置決め、固定され、(III)前記端部粗研磨装置により、端部が粗研磨され、(IV)前記端部仕上研磨装置により、端部が仕上研磨され、(V)前記上辺糸面取装置により、前記端部の上辺が糸面取りされ、(VI)前記下辺糸面取装置により、前記端部の下辺が糸面取りされた後、(VII)前記ローディング／アンローディング装置5により、前記小型薄板ガラス固定部上からアンローディングされる端部処理装置である。即ち、各工程でn個の小型薄板ガラスが処理されながら、次の60°でn個全部が次の工程に移る。
【００３９】
このように、円形配置にして小型薄板ガラスの各装置間の移送をターンテーブル5で行う手法を採ることにより、直線配置とする場合よりも装置自体の構成部品を少なくすることができる。
尚、nは1以上の数であり、特に限定されることはないが、nがあまり大きくなると、装置の占有スペースが大きくなること、及び、ターンテーブル等の駆動のために強力なモーターが必要となってコストが高くなるので、nは1〜3であることが好ましい。
【００４０】
本発明における前記端部処理装置(C)においては、前記小型薄板ガラスが該小型薄板ガラスの上面及び下面の中心を通る軸を回転軸として回転すると共に、端部粗研磨装置、端部仕上げ研磨装置、上辺糸面取装置及び下辺糸面取装置が、それぞれ、前記回転する小型薄板ガラスの端部に切削手段を押し当てて、前記小型薄板ガラスの端部を研磨し、又は糸面取りする端部処理装置であることが好ましい。
【００４１】
このような端部処理に際しては、倣いカムを用いた切削手段を採用することが好ましい。上記倣いカムを用いた切削手段は、図７に示すように、前記小型薄板ガラス固定部6が、所望の小型薄板ガラスの形状を有する倣いカム601、該倣いカム上に配置された前記小型薄板ガラスを固定する手段602、固定された小型薄板ガラス及び前記倣いカムを回転させる手段からなる。一方、前記端部粗研磨装置、端部仕上研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置8が、回転する倣いカム601の側面に接触すると供に一定方向に往復する可動式のガイドローラー801、該ガイドローラー801を常に同一の押圧で倣いカム601に接触させる調整手段、及び、前記ガイドローラー801と同一の直径であって、回転する小型薄板ガラス9の端部に接触する構造を有するこの構成によって、前記端部を研磨又は糸面取りする切削手段802が、前記ガイドローラーと連動して、適切に動作することができる。
【００４２】
前記ガイドローラー801及び切削手段802の直径の寸法を同一にすることにより、前記切断装置(B)から切り出された小型薄板ガラスの端部（図７中の小型薄板ガラス9の両端の塗りつぶし部分）が切削され、所望の形状の小型薄板ガラスとなる。
【００４３】
前記倣いカム601上に配置された前記小型薄板ガラスを固定する手段602は、前記した理由から、真空吸引を使用することが好ましい。
切削手段802は、公知の手段の中から適宜選択することができるが、一般的にはダイヤモンドホイール等の回転式の切削手段を使用することが好ましい。切削手段802は、モーター803により回転させる。
切削手段に用いる番手は、粗研磨においては350〜500番、仕上げ研磨においては600〜800番、上辺糸面取り及び下辺糸面取りにおいては500〜800番のものを使用することが好ましい。
【００４４】
ガイドローラー801は、倣いカム601の形状を回転式切削手段802に伝えるものであるから、倣いカム601の中心と接触部との距離の変化に対応するように、一定方向に往復することが必要である。
また、研磨及び糸面取り中においては、切削手段802は、図８中の一点鎖線を軸として回転している小型薄板ガラス9の端部に、常に同じ押圧で押し当てられる必要がある。従って、ガイドローラー801は、小型薄板ガラス9と同期して回転している倣いカム601に常に同じ押圧で接触している必要がある。
一方、小型薄板ガラス9の角では、切削手段802が跳ねて小型薄板ガラスが破損する恐れがある。そのため、前記端部粗研磨装置、端部仕上げ研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置8は、それぞれ略同一の構造であり、図８に示すような構造を有する。
【００４５】
このような調整手段の例としては、図８に示す方法が挙げられる。即ち、図中の一点鎖線を軸として回転する調整軸804の両側に板805及び806を取り付け、一方の板805には、おもり807を取り付け、他方の板806には、前記ガイドローラー801及び切削手段802を取り付ける。前記おもり807によって矢印方向に引かれることにより調整軸804が方向に回転し、ガイドローラー801及び切削手段802が、それぞれ倣いカム601及び小型薄板ガラス9に、前記おもりに対応した一定の力で押し付けられる。
更に、調整軸804には、ガイドローラー801及び切削手段802の押し圧が常に一定となるようにすると共に、該ガイドローラー及び切削手段が跳ねるのを防止する油封入又はガス封入シリンダー808が設置される。
【００４６】
前記小型薄板ガラス及び倣いカムを回転させる手段は特に限定されるものではないが、図６に示すように、少なくとも、前記小型薄板ガラス9及び倣いカム601と回転軸を同じくし、該回転軸の下部に配された小径歯車603、前記ターンテーブル5の中心に位置する回転軸を有すると供に、各小型薄板ガラス固定部が有する前記小径歯車603にかみ合うように配された大径歯車604、及び該大径歯車604を駆動するサーボモーター605からなる回転手段を用いることが好ましい。また、図６に示すように、大径歯車は、減速歯車606を介して駆動してもよい。
このような手段を用いることにより、１台のモーターで、ターンテーブル上の固定部に設置された小型薄板ガラス全てを回転させることができる。
【００４７】
また、前記位置決め装置は、前記小型板ガラス10を前記倣いカム601と対応するように位置決めする手段を有する。本発明における薄板ガラスの位置決め手段は特に限定されるものではないが、正確に位置決めをするためにCNCを利用することが好ましい。
【００４８】
小型薄板ガラスの端部を研磨及び糸面取りするためには、端部に切削の障害となるものがあってはならない。更に、回転する小型薄板ガラスに切削手段を押し当てて研磨、糸面取りを行うので、小型薄板ガラスは強力に固定されていなければならない。
このような要件を満たすためには、前記倣いカム上に小型薄板ガラスを固定する手段として、小型薄板ガラスの下面を真空吸着により固定する手段を用いることが好ましい。
【００４９】
更に、均一な切削面を得るためには、小型薄板ガラスの回転速度が、小型薄板ガラスの端部が前記端部粗研磨装置、端部仕上げ研磨装置、上辺糸面取装置、及び下辺糸面取装置の切削手段を同一速度で通過するように制御されていることが好ましい。即ち、切削部が小型薄板ガラスの回転軸から遠い端部に位置するときは小型薄板ガラスの回転速度が小さくなり、逆に回転軸から近い端部に位置するときは、回転速度が大きくなる。
【００５０】
特に、高い強度が必要とされる小型薄板ガラスを製造する場合には、本発明の小型薄板ガラスの製造装置は、化学処理によって強化する化学処理装置（D）を更に有してもよい。該化学処理装置（D）は、小型薄板ガラス中に含有されるナトリウムをカリウムに置換する化学処理装置であり、予熱炉内を急冷することができるため、１つの所定量の小型薄板ガラスを搬出した後、迅速に炉内の温度を初期温度まで戻して、次の所定量の小型薄板ガラスを搬入することができる。
【００５１】
本発明で使用される化学処理装置（D）は、少なくとも、予め設定した昇温速度で炉内温度を室温から400〜450℃まで昇温する手段を有するヒーター、及び炉内温度を450℃から室温まで急冷するファンを有する予熱炉；400〜450℃の溶融状態の硝酸カリウムを有する化学処理槽；ヒーター、下部に設置された吸気口、上部に設置された排気口、及び予め設定された降温速度で炉内温度を400〜450℃から90〜100℃に降温させる手段を有する徐冷炉；50〜60℃の水を有する温水槽；90〜95℃の水を有する熱水槽、及び、前記した順に小型薄板ガラスを搬送する手段からなる。
【００５２】
前記予熱炉は、当初の炉内を室温とし、所定量の小型薄板ガラスが搬入された後に、昇温プログラムに従い、ヒーターを用い、30分〜１時間かけて炉内温度を室温から400〜450℃まで昇温させる。
加熱された前記所定量の小型薄板ガラスは、前記予熱炉から搬出されて化学処理槽へ搬送される。前記所定量の小型薄板ガラスを前記予熱炉から搬出した後は、次の所定量の小型薄板ガラスを搬入するために、予熱炉内のファンを稼働して炉内に外気を導入し、予熱炉内温度を室温まで下げる。
【００５３】
前記化学処理槽は、400〜450℃の溶融状態の硝酸カリウムを有する。小型薄板ガラスはこの処理槽に浸漬されることにより化学処理され、強化される。即ち、小型薄板ガラスが含有するナトリウムがカリウムに置換され、その結果、小型薄板ガラスの強度が上がる。浸漬時間は小型薄板ガラスの大きさにもよるが、30分〜5時間である。
【００５４】
前記徐冷炉は、ヒーターを有すると共に、下部に吸気口、上部に排気口が設置されており、炉内温度は、前記所定量の小型薄板ガラスの搬入前に、予め400〜450℃に設定される。前記所定量の小型薄板ガラスの搬入後、前記吸気口及び排気口の開閉又は前記ヒーターのon/off切り替え等の手段により、30分〜１時間で所定の温度まで降温させた後、前記所定量の小型薄板ガラスを搬出する。
前記所定量の小型薄板ガラスの搬出後は、次の所定量の小型薄板ガラスを搬入するために、前記ヒーターを使用して炉内温度を400〜450℃に加熱する。
【００５５】
前記徐冷炉から搬出された所定量の小型薄板ガラスの表面には、前記化学処理槽の硝酸カリウムの結晶が付着しているので、前記温水槽及び熱水槽により洗浄される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の小型薄板ガラスの製造装置は、小型薄板ガラスを、寸法誤差が0.01mm以下の精度で、迅速且つ安価に製造することができるので、携帯電話等の小型機器の表示窓を製造するのに有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１  短冊状薄板ガラス
２  テーブル
３  可動式カッター
４‐１  加圧切断手段
４‐２  加圧切断手段
５  ターンテーブル
６  小型薄板ガラス固定部
７  ローディング／アンローディング装置
８  式研磨／面取り装置調整軸段
９  小型薄板ガラス
２０１  位置決め部
２０２  固定部
２０３  治具
２０４  吸引孔
２１０  台車
２１１  搬送手段
２１２  搬送手段
２１３  台車駆動モーター
２１４  レール
３０１  カッターチップ
３０２  カッターチップ着脱用チャック
３０３  可動式カッター駆動用モーター
３０４  可動式カッター駆動用モーター
４００ａ  コンベア
４００ｂ  コンベア
４００ｃ  コンベア
４０１  ローラー
４１１  薄板ガラス押さえ手段
４１２  押しピン
４２１  薄板ガラス押さえ手段
４２２  押しピン
４２３  薄板ガラス固定台
４３０  移送手段
４３１  台
４３３  回収手段
４３４  ホッパ
６０１  倣いカム
６０２  小型薄板ガラス固定手段
６０３  小径歯車
６０４  大径歯車
６０５  サーボモーター
６０６    減速歯車
８０１  ガイドローラー
８０２  切削手段
８０３  モーター
８０４  調整軸
８０５  板
８０６  板
８０７  おもり
８０８  シリンダー
【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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