ガラス板の製造方法およびガラス板製造装置
【課題】精度の高いガラス板の位置決めを保持することができるガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置およびガラス板の製造方法を提供する。
【解決手段】ガラス板の位置決め装置は、固定部と、ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押し、ガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有する。前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材との組を、少なくとも３組有する。前記３組の前記円筒形状部材はいずれも、前記円筒形状部材にガラス板の破断端面と当接することにより生じる摩耗の長さに対応して設定されている目盛りを有する。前記摩耗が生じることによってガラス板の配置に位置ずれが生じたとき、前記目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置は、前記円筒形状部材の円周上でシフトされる。この装置が、ガラス板の製造方法に用いられる。
【解決手段】ガラス板の位置決め装置は、固定部と、ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押し、ガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有する。前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材との組を、少なくとも３組有する。前記３組の前記円筒形状部材はいずれも、前記円筒形状部材にガラス板の破断端面と当接することにより生じる摩耗の長さに対応して設定されている目盛りを有する。前記摩耗が生じることによってガラス板の配置に位置ずれが生じたとき、前記目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置は、前記円筒形状部材の円周上でシフトされる。この装置が、ガラス板の製造方法に用いられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板の破断端面を砥石によって加工する際、ガラス板を基準位置に固定する工程を含むガラス板の製造方法、および、リボン状ガラスから矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（Flat Panel Display：ＦＰＤ）やタッチパネルディスプレイ等の基板にガラス板が用いられる。また、ガラス板は、電子機器等の表示画面にカバーガラスとして用いられる。
このようなガラス板の製造工程においてガラスの素板が切断されて所定のサイズのガラス板が作製されるとき、破断端面に鋭利な凹凸や無数の微小クラックが存在する。このため、破断端面を滑らかで微小クラックのない端面に加工するために、端面の研削、研磨が行われる。これにより、微小クラックや凹凸がなくなるので、ＦＰＤや電子機器等に望まれる強度を確保することができる。
【０００３】
一般に、ガラス板の端面の研削は、ガラス板を端面研削装置の基台上の所定の基準位置に位置決めして固定し、ガラス板の両側から、ダイヤモンドホイールを用いて、例えば厚さ１５０μｍ程度研削する。ガラス板は端面研削装置の基台上に位置決めされて固定されるとき、基準位置に対して、例えば研削量の約３分の１より大きい位置ずれが生じないように、位置決め精度が要求されている。このようにガラス板の位置決め精度を確保するのは、研削後のガラス板にヤケ、すり残し、あるいは欠けが発生することを防止するためである。例えば、ガラス板が、固定されるべき基準位置に対して、研削しようとする一方の端面の側に位置ずれして固定された場合、この一方の端面におけるダイヤモンドホイールの切り込み量は大きくなって、ヤケあるいは欠け等が発生する場合がある。
このため、ガラス板を基台上の基準位置に精度高く位置決めして固定することは重要である。
【０００４】
このような状況下、ガラス基板の位置決め精度の向上を図ったガラス基板の位置決め装置が知られている（特許文献１）。
当該ガラス基板の位置決め装置は、具体的には、ガラス基板の一辺に当接可能な受止部材と、この一辺と平行な他辺に当接可能とされ、且つガラス基板を受止部材の側に押動させる押付部材とを備える。当該ガラス基板の位置決め装置は、受止部材と押付部材との相互作用によりガラス基板の位置決めを行うと共に、受止部材を、ガラス基板の押動に追従して移動可能とした上で、ガラス基板の一辺を受止部材に当接させた状態での押付部材による押動時におけるガラス基板の他辺の変位量を基準として、ガラス基板の位置決めを行う。その際、変位量は、押付部材毎に設けた変位センサを用いて測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３１４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
当該ガラス基板の位置決め装置は、押付部材がガラス基板を受止部材の側に押動させることにより、ガラス基板の相互に平行な二辺のうちの一辺が受止部材に当接した場合には、その当接を維持した状態で、受止部材がガラス基板の押動に追従して移動する。したがって、ガラス基板が受止部材に当接する際の衝撃が緩和され、受止部材の当接部に傷或いは摩耗等が発生し難くなるため、受止部材の早期摩耗等に起因するガラス基板の位置決め精度の悪化が可及的に抑制される、とされている。
しかも、当該ガラス基板の位置決め装置では、ガラス基板の受止部材への当接を維持した状態で押付部材がガラス基板を押動している場合におけるガラス基板の他辺の変位量を基準として、位置決めが行われることから、換言すればガラス基板の他辺の位置そのものを基準として該ガラス基板の位置決めが行われることから、高精度な位置決めが実現する、とされている。
【０００７】
しかし、当該ガラス基板の位置決め装置は、変位センサで測定された変位量を基準にして、ガラス基板の位置決めを行うので、当該ガラス基板の位置決め装置の構成は複雑であった。
【０００８】
そこで、本発明は、従来のガラス基板の位置決め装置とは別の方式を用いて、精度の高いガラス板の位置決めを保持することができるガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置およびガラス板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、シート状のガラス板の製造方法である。
当該製造方法は、
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板を押圧部材が固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させることより、ガラス板を基準位置に配置し固定する工程と、
前記基準位置に固定された前記ガラス板の破断端面を砥石によって加工する工程と、を有する。
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有する。
前記ガラス板の破断端面により前記円筒形状部材の表面に部分的な摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記円筒形状部材における円周方向の前記摩耗の長さに対応して設定されている目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を、前記円筒形状部材の円周に沿ってシフトし固定することで、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を前記基準位置に修正する。
【００１０】
本発明の他の態様は、矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置である。
当該ガラス板製造装置は、
前記位置決め装置に設けられた固定部と、ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押し、ガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有する。
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材との組を、少なくとも３組有し、
前記３組の前記円筒形状部材はいずれも、前記円筒形状部材にガラス板の破断端面と当接することにより生じる円周方向の摩耗の長さに対応して設定されている目盛りを有する。
前記摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置は、前記円筒形状部材の円周上に沿ってシフトされて、前記中心軸部材に対して固定されることで前記基準位置に修正される。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、リボン状ガラスから矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置である。
当該位置決め装置は、
ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有する固定部と、
ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有する。
前記３組の固定部のうち少なくとも１組の円筒形状部材は、中心軸部材と嵌合することにより前記中心軸部材の円周方向にシフト自在に固定される部材であり、前記少なくとも１組の中心軸部材の外周面には円周上に凹部または凸部が設けられ、前記円筒形状部材の内周面には、前記凹部または前記凸部と嵌合するように、円周上に周期的な凹凸形状が設けられる。前記中心軸部材の前記凹部または前記凸部と、前記円筒形状部材の前記凹凸形状の凸部または凹部との嵌合位置を変更することにより、前記円筒形状部材のガラス面に対する当接位置が円周上でシフトされる。
【発明の効果】
【００１２】
上述のガラス板製造装置およびガラス板の製造方法によれば、精度の高いガラス板の位置決めを保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のガラス板の位置決め装置を含むガラス板の研削装置の構成図である。
【図２】図１に示す位置決め装置において、予め定められた基準位置にガラス板を配置する様子を説明する図である。
【図３】図１に示す第１の基準当接部材の移動を具体的に示す図である。
【図４】（ａ）は、図１に示す第１の基準当接部材と、第１の基準当接部材を固定する中心軸部材を示す図であり、（ｂ）は、第１の基準当接部材の外観斜視図であり、（ｃ）は、第１の基準当接部材の側面図である。
【図５】図１に示す第１の基準当接部材に設けられる目盛りを示す図である。
【図６】図１に示す第１の基準当接部材の線状の摩耗を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のガラス板製造装置およびガラス板の製造方法について本実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態のガラス板の位置決め装置（以降、位置決め装置という）を含むガラス板の研削装置（ガラス板製造装置）１０の構成図である。位置決め装置は、研削装置１０に組み込まれている。
研削装置１０は、第１研削装置１２と、ガラス板反転装置１３と、第２研削装置１４と、を備える。
【００１５】
第１研削装置１２において、矩形形状に切断されて搬送されたガラス板Ｇは、基台上の所定の基準位置に位置決めされて基台に固定される。この状態で、図１中の横方向を長辺とする矩形形状のガラス板Ｇの長辺の端面に沿って両側の端面が、図示されないダイヤモンドホイール等を用いて研削され、さらに、ガラス板Ｇの対向するコーナがダイヤモンドホイール等を用いて研削される。研削の際、ガラス板Ｇの両側の端面および対向するコーナはそれぞれ、２つのダイヤモンドホイール等によって逆方向に研削される。
次に、ガラス板Ｇは、基台への固定が解除されてガラス板反転装置１３に搬送される。ガラス板反転装置１３では、ガラス板Ｇが図１に示すようにＣ方向に９０度回転される。この状態で、ガラス板Ｇは、第２研削装置１４に搬送される。
第２研削装置１４では、搬送されたガラス板Ｇは、基台上の所定の基準位置に位置決めされて基台に固定された状態で、図１中の横方向を短辺とするガラス板Ｇの短辺の端面に沿って両側の端面が、図示されないダイヤモンドホイール等を用いて研削され、さらに、ガラス板Ｇの対向するコーナがダイヤモンドホイール等を用いて研削される。
この後、ガラス板Ｇは、図示されない研磨装置に搬送される。
本実施形態では、研削装置において、以降で説明する位置決め装置１６，１８が用いられて、研削のためにガラスＧが基準位置に配置され基台に固定される。後工程である研磨装置においても、同様の位置決め装置を用いて位置決めされたガラス板Ｇを研磨することができる。なお、研削装置１２，１４がダイヤモンドホイール等の研削部材の他にさらに研磨部材を備え、研削と研磨とを同時に行うようにしてもよい。また、研削と研磨とを同時に行うと、研削および研磨の処理時間を短縮することができ、生産性が向上するため好ましい。
【００１６】
第１研削装置１２および第２研削装置１４のそれぞれには、位置決め装置１６および位置決め装置１８が設けられている。
位置決め装置１６は、図１に示すように、一対の円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａと、円筒形状部材である第２の基準当接部材１６ｂと、一対の第１の押圧部材１６ｃと、第２の押圧部材１６ｄと、を有する。
第１の基準当接部材１６ａは、ガラス板Ｇの第１の辺（図１中の横方向のガラス板Ｇの長辺）を当接させることにより、この第１の辺の向きを第１の基準方向（図１中の横方向）に向かせる。
第２の基準当接部材１６ｂは、ガラス板Ｇの第１の辺と直交する第２の辺（図１中の縦方向のガラス板Ｇの短辺）に当接させることにより、この第２の辺の向きを第２の基準方向（図１中の縦方向）に向かせる。
第１の基準方向および第２の基準方向のそれぞれは、第１研削装置１２において予め定められた方向であり、ダイヤモンドホイールが研削する際に移動する移動方向およびこの移動方向に直交する方向である。
【００１７】
第１の押圧部材１６ｃは、ガラス板Ｇの第１の辺と対向する第１の対向辺を第１の辺に向かってガラス板Ｇを押圧する（図１中の方向Ａに向かって押す）ことにより、第１の辺を第１の基準当接部材１６ａに当接させる。
第２の押圧部材１６ｄは、ガラス板Ｇの第２の辺と対向する第２の対向辺を第２の辺に向かってガラス板Ｇを押圧する（図１中の方向Ｂに向かって押す）ことにより、第２の辺を第２の基準当接部材１６ｂに当接させる。
第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂに当接したガラス板Ｇは位置が定まる。これによって、ガラス板Ｇは、基準位置に配置される。
このようにガラス板Ｇが第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂに当接するとき、ガラス板Ｇは、後述するように、基台の載置面から浮上した状態で当接される。この後、ガラス板Ｇを基台に下降させるとき、ガラス板Ｇの位置がずれないように第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂは、第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄとともにガラス板Ｇの位置規制をしながら下降する。これにより、ガラス板Ｇは基台に固定される。
このように、一対の第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂは、第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄによって当接したガラス板Ｇを基準位置に配置し基台に固定するように機能する固定部である。
【００１８】
位置決め装置１８は、一対の第１の基準当接部材１８ａと、第２の基準当接部材１８ｂと、一対の第１の押圧部材１８ｃと、第２の押圧部材１８ｄとを有する。第１の押圧部材１８ｃおよび第２の押圧部材１８ｄは、第１の基準当接部材１８ａおよび第２の基準当接部材１８ｂに向かって（図１中方向Ｄおよび方向Ｅに向かって）押すことにより、第１の基準当接部材１８ａおよび第２の基準当接部材１８ｂに当接させる。位置決め装置１８の構成および作用は、位置決め装置１６に対して、ガラス板Ｇの押す方向が異なるのみであり、それ以外は同様であるので、以降の説明では、位置決め装置１６における第１の基準当接部材１６ａと、第２の基準当接部材１６ｂと、第１の押圧部材１６ｃと、第２の押圧部材１６ｄと、を用いて説明する。
【００１９】
図２は、位置決め装置１６において、予め定められた基準位置にガラス板Ｇを配置する様子を説明する図である。
図２では、中心軸部材１６ｅに固定された第１の基準当接部材１６ａと、中心軸部材１６ｆに固定された第１の押圧部材１６ｃとが示されている。
図２に示すガラス板Ｇは、エアー噴射／吸引装置１２ａからエアーを噴射して、ガラス板Ｇを基台１２ｂから浮上している。基台１２ｂからのガラス板Ｇの浮上距離は、例えば、２ｍｍである。このようなガラス板Ｇの状態で、ガラス板Ｇは搬送されてくる。ガラス板Ｇが浮上した状態で、第１の押圧部材１６ｃは、第１の基準当接部材１６ａに向かってガラス板Ｇを押し、ガラス板Ｇを第１の基準当接部材１６ａに当接させる。また、同様に、第１の押圧部材１６ｄは、第１の基準当接部材１６ｂに向かってガラス板Ｇを押し、ガラス板Ｇを第２の基準当接部材１６ｂに当接させる。これにより、ガラス板Ｇは、所定の基準位置に配置される。この状態で、エアー噴射／吸引装置１２ａは、エアーの噴射を停止して、ガラス板Ｇを基台１２ｂに下降させて基台１２ｂに載置させる。その際、第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂ、第１の押圧部材１６ｃ、および第２の押圧部材１６ｄも、ガラス板Ｇの下降に対応して下降する。このように、第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂ、第１の押圧部材１６ｃ、および第２の押圧部材１６ｄもガラス板Ｇと共に下降してガラス板Ｇをガイドするのは、ガラス板Ｇの位置を常に基準位置に規制するためである。
さらに、エアー噴射／吸引装置１２ａはエアーの吸引を開始して、ガラス板Ｇを基台１２ｂに固定させる。
【００２０】
図３は、第１の基準当接部材１６ａの移動を具体的に示す図である。
図３中に示す第１の基準当接部材１６ａの実線の位置は、第１の基準当接部材１６ａが、浮上状態のガラス板Ｇと当接してガラス板Ｇが基準位置に配置されるときの位置である。この位置から、第１の基準当接部材１６ａは、点線のようにガラス板Ｇの下降に伴って下降し、さらに、ガラスＧの研削時、さらに下降して、研削に用いるダイヤモンドホイールと干渉しないように退避する。この後、第１の基準当接部材１６ａは、ガラス板Ｇの外側（図３中の左側）に移動する。この後、別のガラス板Ｇを基準位置に配置するために、第１の基準当接部材１６ａは上昇する。このように、第１の基準当接部材１６ａは、図３に示す点線、実線で示す移動のサイクルを繰り返す。このような移動は、第２の基準当接部材１６ｂも同様に行う。第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄについても同様に行うが、上記移動に加えて、第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄは、ガラス板Ｇを押すための動きが加わる。
【００２１】
このようなガラス板Ｇは、スクライブ割断などにより矩形形状にガラス板が切断されたときの破断端面は鋭利な凹凸と微小クラックを有する。このため、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂがガラス板Ｇの破断端面の当接を繰り返し受けるとき、第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂの円周上の表面はガラス板Ｇの破断端面に対応して線状の摩耗が発生する。また、ガラス板Ｇが基台１２ｂに下降するとき、ガラス板Ｇの下降速度と、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂの移動速度とのわずかな差異によって摺動が生じ、面状の摩耗が発生する。
このような摩耗が発生すると、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂは精度の高い位置決めを行うことができない。
本実施形態では、このような摩耗の発生するとき、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂが、ガラス板Ｇと当接する位置を変更するように、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂが円周方向に所定角度だけシフトするように構成されている。以下、この点を説明する。
なお、ガラス板の位置決めを例えば５０００回行うことによって、摩耗により位置決めの精度が低下する、すなわち、ガラス板Ｇの配置の基準位置に対する位置ずれが許容範囲を超える場合、ガラス板Ｇの位置決めを５０００回行う毎に、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂのガラス板との当接位置を変更するとよい。あるいは、ガラス板Ｇの位置を測定する位置センサを用いてガラス板Ｇの配置される位置の測定結果に応じて、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂの当接位置を変更することもできる。
【００２２】
図４（ａ）は、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａと、第１の基準当接部材１６ａを固定する中心軸部材１６ｅを示す図である。図４（ｂ）は、第１の基準当接部材１６ａの外観斜視図であり、図４（ｃ）は、第１の基準当接部材１６ａの側面図である。第１の基準当接部材１６ａの他に、第２の基準当接部材１６ｂについても、図４（ａ）〜（ｃ）に示す構成とすることができる。本発明では、一対の第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂのうち少なくとも１つの部材が、図４（ａ）〜（ｃ）に示す構成であればよい。
【００２３】
第１の基準当接部材１６ａは、図４（ｂ）に示すように、中心軸部材１６ｅと嵌合することにより中心軸部材１６ｅの円周方向にシフト自在に固定される部材である。中心軸部材１６ｅの外周面には図４（ａ）に示すように、中心軸部材１６ｅの太い円柱部分の円周上に凸部２０が複数設けられる。図４（ａ）の例では、上段及び下段の太い円柱部分の両方に凸部２０が設けられるが、少なくとも一方の段に凸部２０が設けられてもよい。一方、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａの内周面には、凸部２０と嵌合するように、内周面の円周上に周期的な凹凸形状２２が設けられている。中心軸部材１６ｅの凸部２０と、第１の基準当接部材１６ａの凹凸形状２２の凹部との嵌合位置を変更することにより、第１の基準当接部材１６ａのガラス板Ｇに対する当接位置を円周上でシフトすることができる。本実施形態では、第１の基準当接部材１６ａの凹部と中心軸部材１６ｅの凸部２０とが嵌合するが、中心軸部材１６ｅの凸部２０の代わりに設けられた凹部と第１の基準当接部材１６ａの凹凸形状２２の凸部とが嵌合するように構成することもできる。
【００２４】
このように、中心軸部材１６ｅの凸部２０に嵌合するように第１の基準当接部材１６ａに周期的な凹凸形状２２を設けるのは、第１の基準当接部材１６ａがガラス板Ｇと当接し、さらに摺動することによって生じる摩耗によってガラス板Ｇの基準位置への配置の精度が低下することを防止するためである。したがって、第１の基準当接部材１６ａに設けられる周期的な凹凸形状２２の周期は、第１の基準当接部材１６ａの摩耗の長さに応じて設定される。つまり、第１の基準当接部材１６ａの円周上の一部がガラス板Ｇによって摩耗したとき、凸部２０と嵌合する凹凸形状２２の位置を、現在嵌合している凹部の位置（現在の嵌合位置）から、この凹部に隣接する凹部にずらすことにより、ガラス板Ｇによって摩耗していない第１の基準当接部材１６ａの部分をガラス板Ｇと接触する新しい当接位置にすることができる。すなわち、摩耗によって基準位置からずれたガラス板Ｇとの当接位置を、基準位置に修正することができる。
このような凹凸形状２２の一周期は、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａの円周の長さの２０分の１以上１４分の１以下の長さであることが好ましい。
このような周期は、例えば、ガラス板Ｇによって生じる摩耗の長さを予め測定して定めることができる。また、上記周期は、ガラス板Ｇによって生じる磨耗の深さの許容範囲から定めることもできる。つまり、精度の高い位置決めを行うために許容される磨耗の深さの最大値から磨耗長さを算出し、最適な周期を定めることができる。例えば、ガラス板Ｇを５０００枚位置決めした後の摩耗量ａ（摩耗により削られた深さ）が測定され、この摩耗量ａと円筒形状部材の半径ｂとを用いて、摩耗長さを（２×（ｂ2−（ｂ−ａ）2）(1/2)）として算出することができる。この場合、摩耗量ａは、許容される摩耗深さの最大値である。
【００２５】
図５に示すように、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａの一方の端面、例えば、下方に向く下端面には、凹凸形状２２の周期に対応して、凹凸形状２２の凹部または凸部の位置に、この凹部または凸部を識別する目盛り２４が表示されていることが好ましい。図５に示す例では、目盛り２４として、アルファベット文字Ａ〜Ｏが記載されている。目盛り２４は、アルファベット文字の他に数字や符号が用いられてもよい。少なくとも現在の嵌合位置を目盛り２４によって識別できれば、どのような記号、符号、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
目盛り２４によって、現在、第１の基準当接部材１８ａと中心軸部材１８ｅとが嵌合する嵌合位置を特定することができるので、すでに摩耗した部分を誤って新たなガラス板Ｇの当接位置にすることを防止できる。
本実施形態では、図６に示すように、第１の基準当接部材１８ａの円周面上で、ガラス板Ｇによって形成された線状の摩耗が重ならない。勿論、面状に生じる摩耗も重ならない。
【００２６】
このような位置決め装置１６を用いてガラス板Ｇを基準位置に配置して固定するとき、ガラス板Ｇの鋭利な破断端面により円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの表面に部分的な摩耗が生じることによって、基準位置へのガラス板Ｇの配置に位置ずれが生じる。このとき、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの摩耗の長さに対応して設定されている目盛り２４に従って、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの当接位置が、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの円周上でシフトされ固定される。第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂを円周上でシフトし固定する方法は、専用の装置によって行うことができ、あるいは、作業者のマニュアルによって行うこともできる。例えば、研削装置１０あるいは別途設けられたコンピュータの制御部が、位置センサなどの測定結果からガラス板Ｇの配置が所定値以上に位置ずれしたことを検出した際に、研削装置１０のモータ等を駆動させ、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂを円周上でシフトし固定することで、ガラス板Ｇと当接する第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの当接位置を作業者の手を煩わせることなく基準位置に修正することができ、生産性を向上させることができる。なお、ガラス板Ｇと当接する第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂのシフトや固定の動作をコンピュータの制御部が行うことで、同じ位置の重複使用などを確実に防止することができ、ガラス板Ｇの高い位置決め精度を保持することができる。
【００２７】
以上のように、ガラス板Ｇの破断端面により円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの表面に部分的な摩耗が生じることによって、基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じる。このとき、本実施形態では、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの摩耗の長さに対応して設定されている目盛り２４に従って、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂがガラス板Ｇと当接する当接位置を、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの円周上でシフトし固定する。このため、精度の高いガラス板Ｇの位置決めを保持することができる。
【００２８】
また、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂは、中心軸部材と嵌合することにより中心軸部材の円周方向にシフト自在に固定される部材である。中心軸部材の外周面には円周上に凸部２０が設けられ、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの内周面には、凸部２０と嵌合するように、円周上に周期的な凹凸形状２２が設けられる。第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの表面に部分的な摩耗が生じるとき、中心軸部材の凸部２０と、凹凸形状２２の凸部または凹部との嵌合位置を変更することにより、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂのガラス面に対する当接位置が円周上でシフトされる。このため、精度の高いガラス板Ｇの位置決めを保持することができる。このように精度の高い位置決めが行われることにより、ガラス板の端面の研削量が略一定となるので、ヤケ、すり残し、あるいは欠けがガラス端面に発生することを防止することができ、ガラス板の割れという不都合を防止することができる。
【００２９】
本実施形態の位置決め装置１６では、矩形形状のガラス板Ｇの長辺に対して２つの第１の基準当接部材１６ａが設けられ、ガラス板Ｇの短辺に対して１つの第２の基準当接部材１６ｂが設けられ、中心軸部材とあわせて合計３組が設けられるが、位置決め装置１６では、基準当接部材と中心軸部材の組が少なくとも３組以上設けられ得る。
また、ガラス板Ｇの搬送および位置決めは、基台から浮上した状態で行われるが、ガラス板Ｇが浮上しない状態で位置決めあるいは搬送が行われてもよい。しかし、ガラス板Ｇに傷等が付かない点で、ガラス板Ｇを浮上させた状態で、位置決めおよび搬送が行われることが好ましい。
【００３０】
また、本実施形態では、研削装置１０が第１研削装置１２と、ガラス板反転装置１３と、第２研削装置１４と、を備える例を挙げたが、少なくとも第１研削装置１２を備え、当該第１研削装置１２が第２研削装置１４の機能を備え、ガラス板の全辺を研削・研磨するようにすることもできる。これにより、研削装置を構成する部材を減少させることができるため、装置規模の縮小およびコストの低減をすることができる。
【００３１】
また、本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置は、液晶ディスプレイ等のＦＰＤやタッチパネルディスプレイ等の基板の製造に特に好適である。これは、液晶ディスプレイ等のＦＰＤは近年大型化および薄板化の傾向にあるため、ガラス板の撓みにより端面加工処理の誤差が大きくなることに起因する。つまり、液晶ディスプレイ等のＦＰＤやタッチパネルディスプレイ等のガラス基板には、より高い位置決め精度が求められるため、本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置が好適となる。本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置を適用することで、基準位置に対して、研削量の約１０分の１より大きい位置ずれ、例えば１５μｍより大きい位置ずれが生じないように位置決めを行うことが可能となる。
なお、本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置は、電子機器等の表示画面のカバーガラスなどの他のガラス板の製造にも適用することが可能である。
また、本実施形態の位置決め方法および位置決め装置は、研削工程前の位置決めだけでなく、切断処理前の位置決めや他の処理前の位置決めにも適用することができる。
【００３２】
本実施形態では、ガラス板Ｇの搬送方法としてエアー噴射／吸引装置１２ａを用いる例を挙げて説明したがこれに限定されず、どのような搬送方法であっても適用することができる。なお、エアー噴射／吸引装置１２ａは、他のベルトを用いた搬送方法などに比べてガラス板Ｇの表面への傷の発生を防止することができるため好ましい。しかし、エアー噴射／吸引装置１２ａでは、基準当接部材や押圧部材も、ガラス板Ｇの下降に対応して下降するため、他の搬送方法に比べて基準当接部材の磨耗が生じやすい。つまり、エアー噴射／吸引装置１２ａを用いる場合には、本実施形態の位置決め装置が特に好適となる。
【００３３】
以上、本発明のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 研削装置
１２ 第１研削装置
１２ａ エアー噴射／吸引装置
１２ｂ 基台
１３ ガラス板反転装置
１４ 第２研削装置
１６，１８ 位置決め装置
１６ａ，１８ａ 第１の基準当接部材
１６ｂ，１８ｂ 第２の基準当接部材
１６ｃ，１８ｃ 第１の押圧部材
１６ｄ，１８ｄ 第２の押圧部材
１６ｅ，１６ｆ 中心軸部材
２０ 凸部
２２ 凹凸形状
２４ 目盛り
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板の破断端面を砥石によって加工する際、ガラス板を基準位置に固定する工程を含むガラス板の製造方法、および、リボン状ガラスから矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（Flat Panel Display：ＦＰＤ）やタッチパネルディスプレイ等の基板にガラス板が用いられる。また、ガラス板は、電子機器等の表示画面にカバーガラスとして用いられる。
このようなガラス板の製造工程においてガラスの素板が切断されて所定のサイズのガラス板が作製されるとき、破断端面に鋭利な凹凸や無数の微小クラックが存在する。このため、破断端面を滑らかで微小クラックのない端面に加工するために、端面の研削、研磨が行われる。これにより、微小クラックや凹凸がなくなるので、ＦＰＤや電子機器等に望まれる強度を確保することができる。
【０００３】
一般に、ガラス板の端面の研削は、ガラス板を端面研削装置の基台上の所定の基準位置に位置決めして固定し、ガラス板の両側から、ダイヤモンドホイールを用いて、例えば厚さ１５０μｍ程度研削する。ガラス板は端面研削装置の基台上に位置決めされて固定されるとき、基準位置に対して、例えば研削量の約３分の１より大きい位置ずれが生じないように、位置決め精度が要求されている。このようにガラス板の位置決め精度を確保するのは、研削後のガラス板にヤケ、すり残し、あるいは欠けが発生することを防止するためである。例えば、ガラス板が、固定されるべき基準位置に対して、研削しようとする一方の端面の側に位置ずれして固定された場合、この一方の端面におけるダイヤモンドホイールの切り込み量は大きくなって、ヤケあるいは欠け等が発生する場合がある。
このため、ガラス板を基台上の基準位置に精度高く位置決めして固定することは重要である。
【０００４】
このような状況下、ガラス基板の位置決め精度の向上を図ったガラス基板の位置決め装置が知られている（特許文献１）。
当該ガラス基板の位置決め装置は、具体的には、ガラス基板の一辺に当接可能な受止部材と、この一辺と平行な他辺に当接可能とされ、且つガラス基板を受止部材の側に押動させる押付部材とを備える。当該ガラス基板の位置決め装置は、受止部材と押付部材との相互作用によりガラス基板の位置決めを行うと共に、受止部材を、ガラス基板の押動に追従して移動可能とした上で、ガラス基板の一辺を受止部材に当接させた状態での押付部材による押動時におけるガラス基板の他辺の変位量を基準として、ガラス基板の位置決めを行う。その際、変位量は、押付部材毎に設けた変位センサを用いて測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３１４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
当該ガラス基板の位置決め装置は、押付部材がガラス基板を受止部材の側に押動させることにより、ガラス基板の相互に平行な二辺のうちの一辺が受止部材に当接した場合には、その当接を維持した状態で、受止部材がガラス基板の押動に追従して移動する。したがって、ガラス基板が受止部材に当接する際の衝撃が緩和され、受止部材の当接部に傷或いは摩耗等が発生し難くなるため、受止部材の早期摩耗等に起因するガラス基板の位置決め精度の悪化が可及的に抑制される、とされている。
しかも、当該ガラス基板の位置決め装置では、ガラス基板の受止部材への当接を維持した状態で押付部材がガラス基板を押動している場合におけるガラス基板の他辺の変位量を基準として、位置決めが行われることから、換言すればガラス基板の他辺の位置そのものを基準として該ガラス基板の位置決めが行われることから、高精度な位置決めが実現する、とされている。
【０００７】
しかし、当該ガラス基板の位置決め装置は、変位センサで測定された変位量を基準にして、ガラス基板の位置決めを行うので、当該ガラス基板の位置決め装置の構成は複雑であった。
【０００８】
そこで、本発明は、従来のガラス基板の位置決め装置とは別の方式を用いて、精度の高いガラス板の位置決めを保持することができるガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置およびガラス板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、シート状のガラス板の製造方法である。
当該製造方法は、
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板を押圧部材が固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させることより、ガラス板を基準位置に配置し固定する工程と、
前記基準位置に固定された前記ガラス板の破断端面を砥石によって加工する工程と、を有する。
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有する。
前記ガラス板の破断端面により前記円筒形状部材の表面に部分的な摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記円筒形状部材における円周方向の前記摩耗の長さに対応して設定されている目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を、前記円筒形状部材の円周に沿ってシフトし固定することで、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を前記基準位置に修正する。
【００１０】
本発明の他の態様は、矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置である。
当該ガラス板製造装置は、
前記位置決め装置に設けられた固定部と、ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押し、ガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有する。
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材との組を、少なくとも３組有し、
前記３組の前記円筒形状部材はいずれも、前記円筒形状部材にガラス板の破断端面と当接することにより生じる円周方向の摩耗の長さに対応して設定されている目盛りを有する。
前記摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置は、前記円筒形状部材の円周上に沿ってシフトされて、前記中心軸部材に対して固定されることで前記基準位置に修正される。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、リボン状ガラスから矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置である。
当該位置決め装置は、
ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有する固定部と、
ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有する。
前記３組の固定部のうち少なくとも１組の円筒形状部材は、中心軸部材と嵌合することにより前記中心軸部材の円周方向にシフト自在に固定される部材であり、前記少なくとも１組の中心軸部材の外周面には円周上に凹部または凸部が設けられ、前記円筒形状部材の内周面には、前記凹部または前記凸部と嵌合するように、円周上に周期的な凹凸形状が設けられる。前記中心軸部材の前記凹部または前記凸部と、前記円筒形状部材の前記凹凸形状の凸部または凹部との嵌合位置を変更することにより、前記円筒形状部材のガラス面に対する当接位置が円周上でシフトされる。
【発明の効果】
【００１２】
上述のガラス板製造装置およびガラス板の製造方法によれば、精度の高いガラス板の位置決めを保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のガラス板の位置決め装置を含むガラス板の研削装置の構成図である。
【図２】図１に示す位置決め装置において、予め定められた基準位置にガラス板を配置する様子を説明する図である。
【図３】図１に示す第１の基準当接部材の移動を具体的に示す図である。
【図４】（ａ）は、図１に示す第１の基準当接部材と、第１の基準当接部材を固定する中心軸部材を示す図であり、（ｂ）は、第１の基準当接部材の外観斜視図であり、（ｃ）は、第１の基準当接部材の側面図である。
【図５】図１に示す第１の基準当接部材に設けられる目盛りを示す図である。
【図６】図１に示す第１の基準当接部材の線状の摩耗を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のガラス板製造装置およびガラス板の製造方法について本実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態のガラス板の位置決め装置（以降、位置決め装置という）を含むガラス板の研削装置（ガラス板製造装置）１０の構成図である。位置決め装置は、研削装置１０に組み込まれている。
研削装置１０は、第１研削装置１２と、ガラス板反転装置１３と、第２研削装置１４と、を備える。
【００１５】
第１研削装置１２において、矩形形状に切断されて搬送されたガラス板Ｇは、基台上の所定の基準位置に位置決めされて基台に固定される。この状態で、図１中の横方向を長辺とする矩形形状のガラス板Ｇの長辺の端面に沿って両側の端面が、図示されないダイヤモンドホイール等を用いて研削され、さらに、ガラス板Ｇの対向するコーナがダイヤモンドホイール等を用いて研削される。研削の際、ガラス板Ｇの両側の端面および対向するコーナはそれぞれ、２つのダイヤモンドホイール等によって逆方向に研削される。
次に、ガラス板Ｇは、基台への固定が解除されてガラス板反転装置１３に搬送される。ガラス板反転装置１３では、ガラス板Ｇが図１に示すようにＣ方向に９０度回転される。この状態で、ガラス板Ｇは、第２研削装置１４に搬送される。
第２研削装置１４では、搬送されたガラス板Ｇは、基台上の所定の基準位置に位置決めされて基台に固定された状態で、図１中の横方向を短辺とするガラス板Ｇの短辺の端面に沿って両側の端面が、図示されないダイヤモンドホイール等を用いて研削され、さらに、ガラス板Ｇの対向するコーナがダイヤモンドホイール等を用いて研削される。
この後、ガラス板Ｇは、図示されない研磨装置に搬送される。
本実施形態では、研削装置において、以降で説明する位置決め装置１６，１８が用いられて、研削のためにガラスＧが基準位置に配置され基台に固定される。後工程である研磨装置においても、同様の位置決め装置を用いて位置決めされたガラス板Ｇを研磨することができる。なお、研削装置１２，１４がダイヤモンドホイール等の研削部材の他にさらに研磨部材を備え、研削と研磨とを同時に行うようにしてもよい。また、研削と研磨とを同時に行うと、研削および研磨の処理時間を短縮することができ、生産性が向上するため好ましい。
【００１６】
第１研削装置１２および第２研削装置１４のそれぞれには、位置決め装置１６および位置決め装置１８が設けられている。
位置決め装置１６は、図１に示すように、一対の円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａと、円筒形状部材である第２の基準当接部材１６ｂと、一対の第１の押圧部材１６ｃと、第２の押圧部材１６ｄと、を有する。
第１の基準当接部材１６ａは、ガラス板Ｇの第１の辺（図１中の横方向のガラス板Ｇの長辺）を当接させることにより、この第１の辺の向きを第１の基準方向（図１中の横方向）に向かせる。
第２の基準当接部材１６ｂは、ガラス板Ｇの第１の辺と直交する第２の辺（図１中の縦方向のガラス板Ｇの短辺）に当接させることにより、この第２の辺の向きを第２の基準方向（図１中の縦方向）に向かせる。
第１の基準方向および第２の基準方向のそれぞれは、第１研削装置１２において予め定められた方向であり、ダイヤモンドホイールが研削する際に移動する移動方向およびこの移動方向に直交する方向である。
【００１７】
第１の押圧部材１６ｃは、ガラス板Ｇの第１の辺と対向する第１の対向辺を第１の辺に向かってガラス板Ｇを押圧する（図１中の方向Ａに向かって押す）ことにより、第１の辺を第１の基準当接部材１６ａに当接させる。
第２の押圧部材１６ｄは、ガラス板Ｇの第２の辺と対向する第２の対向辺を第２の辺に向かってガラス板Ｇを押圧する（図１中の方向Ｂに向かって押す）ことにより、第２の辺を第２の基準当接部材１６ｂに当接させる。
第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂに当接したガラス板Ｇは位置が定まる。これによって、ガラス板Ｇは、基準位置に配置される。
このようにガラス板Ｇが第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂに当接するとき、ガラス板Ｇは、後述するように、基台の載置面から浮上した状態で当接される。この後、ガラス板Ｇを基台に下降させるとき、ガラス板Ｇの位置がずれないように第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂは、第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄとともにガラス板Ｇの位置規制をしながら下降する。これにより、ガラス板Ｇは基台に固定される。
このように、一対の第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂは、第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄによって当接したガラス板Ｇを基準位置に配置し基台に固定するように機能する固定部である。
【００１８】
位置決め装置１８は、一対の第１の基準当接部材１８ａと、第２の基準当接部材１８ｂと、一対の第１の押圧部材１８ｃと、第２の押圧部材１８ｄとを有する。第１の押圧部材１８ｃおよび第２の押圧部材１８ｄは、第１の基準当接部材１８ａおよび第２の基準当接部材１８ｂに向かって（図１中方向Ｄおよび方向Ｅに向かって）押すことにより、第１の基準当接部材１８ａおよび第２の基準当接部材１８ｂに当接させる。位置決め装置１８の構成および作用は、位置決め装置１６に対して、ガラス板Ｇの押す方向が異なるのみであり、それ以外は同様であるので、以降の説明では、位置決め装置１６における第１の基準当接部材１６ａと、第２の基準当接部材１６ｂと、第１の押圧部材１６ｃと、第２の押圧部材１６ｄと、を用いて説明する。
【００１９】
図２は、位置決め装置１６において、予め定められた基準位置にガラス板Ｇを配置する様子を説明する図である。
図２では、中心軸部材１６ｅに固定された第１の基準当接部材１６ａと、中心軸部材１６ｆに固定された第１の押圧部材１６ｃとが示されている。
図２に示すガラス板Ｇは、エアー噴射／吸引装置１２ａからエアーを噴射して、ガラス板Ｇを基台１２ｂから浮上している。基台１２ｂからのガラス板Ｇの浮上距離は、例えば、２ｍｍである。このようなガラス板Ｇの状態で、ガラス板Ｇは搬送されてくる。ガラス板Ｇが浮上した状態で、第１の押圧部材１６ｃは、第１の基準当接部材１６ａに向かってガラス板Ｇを押し、ガラス板Ｇを第１の基準当接部材１６ａに当接させる。また、同様に、第１の押圧部材１６ｄは、第１の基準当接部材１６ｂに向かってガラス板Ｇを押し、ガラス板Ｇを第２の基準当接部材１６ｂに当接させる。これにより、ガラス板Ｇは、所定の基準位置に配置される。この状態で、エアー噴射／吸引装置１２ａは、エアーの噴射を停止して、ガラス板Ｇを基台１２ｂに下降させて基台１２ｂに載置させる。その際、第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂ、第１の押圧部材１６ｃ、および第２の押圧部材１６ｄも、ガラス板Ｇの下降に対応して下降する。このように、第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂ、第１の押圧部材１６ｃ、および第２の押圧部材１６ｄもガラス板Ｇと共に下降してガラス板Ｇをガイドするのは、ガラス板Ｇの位置を常に基準位置に規制するためである。
さらに、エアー噴射／吸引装置１２ａはエアーの吸引を開始して、ガラス板Ｇを基台１２ｂに固定させる。
【００２０】
図３は、第１の基準当接部材１６ａの移動を具体的に示す図である。
図３中に示す第１の基準当接部材１６ａの実線の位置は、第１の基準当接部材１６ａが、浮上状態のガラス板Ｇと当接してガラス板Ｇが基準位置に配置されるときの位置である。この位置から、第１の基準当接部材１６ａは、点線のようにガラス板Ｇの下降に伴って下降し、さらに、ガラスＧの研削時、さらに下降して、研削に用いるダイヤモンドホイールと干渉しないように退避する。この後、第１の基準当接部材１６ａは、ガラス板Ｇの外側（図３中の左側）に移動する。この後、別のガラス板Ｇを基準位置に配置するために、第１の基準当接部材１６ａは上昇する。このように、第１の基準当接部材１６ａは、図３に示す点線、実線で示す移動のサイクルを繰り返す。このような移動は、第２の基準当接部材１６ｂも同様に行う。第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄについても同様に行うが、上記移動に加えて、第１の押圧部材１６ｃおよび第２の押圧部材１６ｄは、ガラス板Ｇを押すための動きが加わる。
【００２１】
このようなガラス板Ｇは、スクライブ割断などにより矩形形状にガラス板が切断されたときの破断端面は鋭利な凹凸と微小クラックを有する。このため、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂがガラス板Ｇの破断端面の当接を繰り返し受けるとき、第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂの円周上の表面はガラス板Ｇの破断端面に対応して線状の摩耗が発生する。また、ガラス板Ｇが基台１２ｂに下降するとき、ガラス板Ｇの下降速度と、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂの移動速度とのわずかな差異によって摺動が生じ、面状の摩耗が発生する。
このような摩耗が発生すると、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂは精度の高い位置決めを行うことができない。
本実施形態では、このような摩耗の発生するとき、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂが、ガラス板Ｇと当接する位置を変更するように、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂが円周方向に所定角度だけシフトするように構成されている。以下、この点を説明する。
なお、ガラス板の位置決めを例えば５０００回行うことによって、摩耗により位置決めの精度が低下する、すなわち、ガラス板Ｇの配置の基準位置に対する位置ずれが許容範囲を超える場合、ガラス板Ｇの位置決めを５０００回行う毎に、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂのガラス板との当接位置を変更するとよい。あるいは、ガラス板Ｇの位置を測定する位置センサを用いてガラス板Ｇの配置される位置の測定結果に応じて、第１の基準当接部材１６ａおよび第２の基準当接部材１６ｂの当接位置を変更することもできる。
【００２２】
図４（ａ）は、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａと、第１の基準当接部材１６ａを固定する中心軸部材１６ｅを示す図である。図４（ｂ）は、第１の基準当接部材１６ａの外観斜視図であり、図４（ｃ）は、第１の基準当接部材１６ａの側面図である。第１の基準当接部材１６ａの他に、第２の基準当接部材１６ｂについても、図４（ａ）〜（ｃ）に示す構成とすることができる。本発明では、一対の第１の基準当接部材１６ａ、第２の基準当接部材１６ｂのうち少なくとも１つの部材が、図４（ａ）〜（ｃ）に示す構成であればよい。
【００２３】
第１の基準当接部材１６ａは、図４（ｂ）に示すように、中心軸部材１６ｅと嵌合することにより中心軸部材１６ｅの円周方向にシフト自在に固定される部材である。中心軸部材１６ｅの外周面には図４（ａ）に示すように、中心軸部材１６ｅの太い円柱部分の円周上に凸部２０が複数設けられる。図４（ａ）の例では、上段及び下段の太い円柱部分の両方に凸部２０が設けられるが、少なくとも一方の段に凸部２０が設けられてもよい。一方、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａの内周面には、凸部２０と嵌合するように、内周面の円周上に周期的な凹凸形状２２が設けられている。中心軸部材１６ｅの凸部２０と、第１の基準当接部材１６ａの凹凸形状２２の凹部との嵌合位置を変更することにより、第１の基準当接部材１６ａのガラス板Ｇに対する当接位置を円周上でシフトすることができる。本実施形態では、第１の基準当接部材１６ａの凹部と中心軸部材１６ｅの凸部２０とが嵌合するが、中心軸部材１６ｅの凸部２０の代わりに設けられた凹部と第１の基準当接部材１６ａの凹凸形状２２の凸部とが嵌合するように構成することもできる。
【００２４】
このように、中心軸部材１６ｅの凸部２０に嵌合するように第１の基準当接部材１６ａに周期的な凹凸形状２２を設けるのは、第１の基準当接部材１６ａがガラス板Ｇと当接し、さらに摺動することによって生じる摩耗によってガラス板Ｇの基準位置への配置の精度が低下することを防止するためである。したがって、第１の基準当接部材１６ａに設けられる周期的な凹凸形状２２の周期は、第１の基準当接部材１６ａの摩耗の長さに応じて設定される。つまり、第１の基準当接部材１６ａの円周上の一部がガラス板Ｇによって摩耗したとき、凸部２０と嵌合する凹凸形状２２の位置を、現在嵌合している凹部の位置（現在の嵌合位置）から、この凹部に隣接する凹部にずらすことにより、ガラス板Ｇによって摩耗していない第１の基準当接部材１６ａの部分をガラス板Ｇと接触する新しい当接位置にすることができる。すなわち、摩耗によって基準位置からずれたガラス板Ｇとの当接位置を、基準位置に修正することができる。
このような凹凸形状２２の一周期は、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａの円周の長さの２０分の１以上１４分の１以下の長さであることが好ましい。
このような周期は、例えば、ガラス板Ｇによって生じる摩耗の長さを予め測定して定めることができる。また、上記周期は、ガラス板Ｇによって生じる磨耗の深さの許容範囲から定めることもできる。つまり、精度の高い位置決めを行うために許容される磨耗の深さの最大値から磨耗長さを算出し、最適な周期を定めることができる。例えば、ガラス板Ｇを５０００枚位置決めした後の摩耗量ａ（摩耗により削られた深さ）が測定され、この摩耗量ａと円筒形状部材の半径ｂとを用いて、摩耗長さを（２×（ｂ2−（ｂ−ａ）2）(1/2)）として算出することができる。この場合、摩耗量ａは、許容される摩耗深さの最大値である。
【００２５】
図５に示すように、円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａの一方の端面、例えば、下方に向く下端面には、凹凸形状２２の周期に対応して、凹凸形状２２の凹部または凸部の位置に、この凹部または凸部を識別する目盛り２４が表示されていることが好ましい。図５に示す例では、目盛り２４として、アルファベット文字Ａ〜Ｏが記載されている。目盛り２４は、アルファベット文字の他に数字や符号が用いられてもよい。少なくとも現在の嵌合位置を目盛り２４によって識別できれば、どのような記号、符号、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
目盛り２４によって、現在、第１の基準当接部材１８ａと中心軸部材１８ｅとが嵌合する嵌合位置を特定することができるので、すでに摩耗した部分を誤って新たなガラス板Ｇの当接位置にすることを防止できる。
本実施形態では、図６に示すように、第１の基準当接部材１８ａの円周面上で、ガラス板Ｇによって形成された線状の摩耗が重ならない。勿論、面状に生じる摩耗も重ならない。
【００２６】
このような位置決め装置１６を用いてガラス板Ｇを基準位置に配置して固定するとき、ガラス板Ｇの鋭利な破断端面により円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの表面に部分的な摩耗が生じることによって、基準位置へのガラス板Ｇの配置に位置ずれが生じる。このとき、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの摩耗の長さに対応して設定されている目盛り２４に従って、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの当接位置が、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの円周上でシフトされ固定される。第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂを円周上でシフトし固定する方法は、専用の装置によって行うことができ、あるいは、作業者のマニュアルによって行うこともできる。例えば、研削装置１０あるいは別途設けられたコンピュータの制御部が、位置センサなどの測定結果からガラス板Ｇの配置が所定値以上に位置ずれしたことを検出した際に、研削装置１０のモータ等を駆動させ、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂを円周上でシフトし固定することで、ガラス板Ｇと当接する第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの当接位置を作業者の手を煩わせることなく基準位置に修正することができ、生産性を向上させることができる。なお、ガラス板Ｇと当接する第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂのシフトや固定の動作をコンピュータの制御部が行うことで、同じ位置の重複使用などを確実に防止することができ、ガラス板Ｇの高い位置決め精度を保持することができる。
【００２７】
以上のように、ガラス板Ｇの破断端面により円筒形状部材である第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの表面に部分的な摩耗が生じることによって、基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じる。このとき、本実施形態では、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの摩耗の長さに対応して設定されている目盛り２４に従って、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂがガラス板Ｇと当接する当接位置を、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの円周上でシフトし固定する。このため、精度の高いガラス板Ｇの位置決めを保持することができる。
【００２８】
また、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂは、中心軸部材と嵌合することにより中心軸部材の円周方向にシフト自在に固定される部材である。中心軸部材の外周面には円周上に凸部２０が設けられ、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの内周面には、凸部２０と嵌合するように、円周上に周期的な凹凸形状２２が設けられる。第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂの表面に部分的な摩耗が生じるとき、中心軸部材の凸部２０と、凹凸形状２２の凸部または凹部との嵌合位置を変更することにより、第１の基準当接部材１６ａあるいは第２の基準当接部材１６ｂのガラス面に対する当接位置が円周上でシフトされる。このため、精度の高いガラス板Ｇの位置決めを保持することができる。このように精度の高い位置決めが行われることにより、ガラス板の端面の研削量が略一定となるので、ヤケ、すり残し、あるいは欠けがガラス端面に発生することを防止することができ、ガラス板の割れという不都合を防止することができる。
【００２９】
本実施形態の位置決め装置１６では、矩形形状のガラス板Ｇの長辺に対して２つの第１の基準当接部材１６ａが設けられ、ガラス板Ｇの短辺に対して１つの第２の基準当接部材１６ｂが設けられ、中心軸部材とあわせて合計３組が設けられるが、位置決め装置１６では、基準当接部材と中心軸部材の組が少なくとも３組以上設けられ得る。
また、ガラス板Ｇの搬送および位置決めは、基台から浮上した状態で行われるが、ガラス板Ｇが浮上しない状態で位置決めあるいは搬送が行われてもよい。しかし、ガラス板Ｇに傷等が付かない点で、ガラス板Ｇを浮上させた状態で、位置決めおよび搬送が行われることが好ましい。
【００３０】
また、本実施形態では、研削装置１０が第１研削装置１２と、ガラス板反転装置１３と、第２研削装置１４と、を備える例を挙げたが、少なくとも第１研削装置１２を備え、当該第１研削装置１２が第２研削装置１４の機能を備え、ガラス板の全辺を研削・研磨するようにすることもできる。これにより、研削装置を構成する部材を減少させることができるため、装置規模の縮小およびコストの低減をすることができる。
【００３１】
また、本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置は、液晶ディスプレイ等のＦＰＤやタッチパネルディスプレイ等の基板の製造に特に好適である。これは、液晶ディスプレイ等のＦＰＤは近年大型化および薄板化の傾向にあるため、ガラス板の撓みにより端面加工処理の誤差が大きくなることに起因する。つまり、液晶ディスプレイ等のＦＰＤやタッチパネルディスプレイ等のガラス基板には、より高い位置決め精度が求められるため、本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置が好適となる。本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置を適用することで、基準位置に対して、研削量の約１０分の１より大きい位置ずれ、例えば１５μｍより大きい位置ずれが生じないように位置決めを行うことが可能となる。
なお、本実施形態のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置は、電子機器等の表示画面のカバーガラスなどの他のガラス板の製造にも適用することが可能である。
また、本実施形態の位置決め方法および位置決め装置は、研削工程前の位置決めだけでなく、切断処理前の位置決めや他の処理前の位置決めにも適用することができる。
【００３２】
本実施形態では、ガラス板Ｇの搬送方法としてエアー噴射／吸引装置１２ａを用いる例を挙げて説明したがこれに限定されず、どのような搬送方法であっても適用することができる。なお、エアー噴射／吸引装置１２ａは、他のベルトを用いた搬送方法などに比べてガラス板Ｇの表面への傷の発生を防止することができるため好ましい。しかし、エアー噴射／吸引装置１２ａでは、基準当接部材や押圧部材も、ガラス板Ｇの下降に対応して下降するため、他の搬送方法に比べて基準当接部材の磨耗が生じやすい。つまり、エアー噴射／吸引装置１２ａを用いる場合には、本実施形態の位置決め装置が特に好適となる。
【００３３】
以上、本発明のガラス板の製造方法およびガラス板製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 研削装置
１２ 第１研削装置
１２ａ エアー噴射／吸引装置
１２ｂ 基台
１３ ガラス板反転装置
１４ 第２研削装置
１６，１８ 位置決め装置
１６ａ，１８ａ 第１の基準当接部材
１６ｂ，１８ｂ 第２の基準当接部材
１６ｃ，１８ｃ 第１の押圧部材
１６ｄ，１８ｄ 第２の押圧部材
１６ｅ，１６ｆ 中心軸部材
２０ 凸部
２２ 凹凸形状
２４ 目盛り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のガラス板の製造方法であって、
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板を押圧部材が固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させることより、ガラス板を基準位置に配置し固定する工程と、
前記基準位置に固定された前記ガラス板の破断端面を砥石によって加工する工程と、を有し、
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有し、
前記ガラス板の破断端面により前記円筒形状部材の表面に部分的な摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記円筒形状部材における円周方向の前記摩耗の長さに対応して設定されている目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を、前記円筒形状部材の円周に沿ってシフトし固定することで、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を前記基準位置に修正する、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記円筒形状部材のシフトは、ガラス板の配置に位置ずれが生じたと判断された場合に、前記固定部に設けられた円筒形状部材の駆動手段により行われる、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板の破断端面を砥石によって加工する際、ガラス板を基準位置に固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置であって、
前記位置決め装置は、
前記位置決め装置に設けられた固定部と、ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押し、ガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有し、
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材との組を、少なくとも３組有し、
前記３組の前記円筒形状部材はいずれも、前記円筒形状部材にガラス板の破断端面と当接することにより生じる円周方向の摩耗の長さに対応して設定されている目盛りを有し、
前記摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置は、前記円筒形状部材の円周上に沿ってシフトされて、前記中心軸部材に対して固定されることで前記基準位置に修正される、ことを特徴とするガラス板製造装置。
【請求項４】
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置であって、
前記位置決め装置は、
ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有する固定部と、
ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有し、
前記３組の固定部のうち少なくとも１組の円筒形状部材は、中心軸部材と嵌合することにより前記中心軸部材の円周方向にシフト自在に固定される部材であり、前記少なくとも１組の中心軸部材の外周面には円周上に凹部または凸部が設けられ、前記円筒形状部材の内周面には、前記凹部または前記凸部と嵌合するように、円周上に周期的な凹凸形状が設けられ、前記中心軸部材の前記凹部または前記凸部と、前記円筒形状部材の前記凹凸形状の凸部または凹部との嵌合位置を変更することにより、前記円筒形状部材のガラス面に対する当接位置が円周上でシフトされる、ことを特徴とするガラス板製造装置。
【請求項５】
前記凹凸形状の周期は、ガラス板の破断端面により前記円筒形状部材の表面に部分的な摩耗が生じるときの前記摩耗の長さに対応して設定されている、請求項４に記載のガラス板製造装置。
【請求項６】
ガラス板を前記基台に対して浮上あるいは吸着する浮上／吸着装置が設けられ、
前記円筒形状部材および前記押圧部材は、前記浮上／吸着装置により浮上したガラス板を位置決めし、前記浮上／吸着装置によってガラス板の浮上が停止したとき、前記前記円筒形状部材および前記押圧部材は、ガラス板を位置決めした状態でガラス板とともに前記基台に向かって下降する、請求項４または５に記載のガラス板製造装置。
【請求項１】
シート状のガラス板の製造方法であって、
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板を押圧部材が固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させることより、ガラス板を基準位置に配置し固定する工程と、
前記基準位置に固定された前記ガラス板の破断端面を砥石によって加工する工程と、を有し、
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有し、
前記ガラス板の破断端面により前記円筒形状部材の表面に部分的な摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記円筒形状部材における円周方向の前記摩耗の長さに対応して設定されている目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を、前記円筒形状部材の円周に沿ってシフトし固定することで、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置を前記基準位置に修正する、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記円筒形状部材のシフトは、ガラス板の配置に位置ずれが生じたと判断された場合に、前記固定部に設けられた円筒形状部材の駆動手段により行われる、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたシート状のガラス板の破断端面を砥石によって加工する際、ガラス板を基準位置に固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置であって、
前記位置決め装置は、
前記位置決め装置に設けられた固定部と、ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押し、ガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有し、
前記固定部は、ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材との組を、少なくとも３組有し、
前記３組の前記円筒形状部材はいずれも、前記円筒形状部材にガラス板の破断端面と当接することにより生じる円周方向の摩耗の長さに対応して設定されている目盛りを有し、
前記摩耗が生じることによって、前記基準位置へのガラス板の配置に位置ずれが生じるとき、
前記目盛りに従って、ガラス板と当接する前記円筒形状部材の当接位置は、前記円筒形状部材の円周上に沿ってシフトされて、前記中心軸部材に対して固定されることで前記基準位置に修正される、ことを特徴とするガラス板製造装置。
【請求項４】
リボン状ガラスから矩形形状に切断されたガラス板を、基台上の予め定めた基準位置に位置決めして固定するガラス板の位置決め装置を備えるガラス板製造装置であって、
前記位置決め装置は、
ガラス板と当接する円筒形状部材と、前記円筒形状部材を固定する中心軸部材とを一組として、少なくとも３組有する固定部と、
ガラス板を基準位置に配置するために、ガラス板を前記固定部に向かって押してガラス板を前記固定部に当接させる押圧部材と、を有し、
前記３組の固定部のうち少なくとも１組の円筒形状部材は、中心軸部材と嵌合することにより前記中心軸部材の円周方向にシフト自在に固定される部材であり、前記少なくとも１組の中心軸部材の外周面には円周上に凹部または凸部が設けられ、前記円筒形状部材の内周面には、前記凹部または前記凸部と嵌合するように、円周上に周期的な凹凸形状が設けられ、前記中心軸部材の前記凹部または前記凸部と、前記円筒形状部材の前記凹凸形状の凸部または凹部との嵌合位置を変更することにより、前記円筒形状部材のガラス面に対する当接位置が円周上でシフトされる、ことを特徴とするガラス板製造装置。
【請求項５】
前記凹凸形状の周期は、ガラス板の破断端面により前記円筒形状部材の表面に部分的な摩耗が生じるときの前記摩耗の長さに対応して設定されている、請求項４に記載のガラス板製造装置。
【請求項６】
ガラス板を前記基台に対して浮上あるいは吸着する浮上／吸着装置が設けられ、
前記円筒形状部材および前記押圧部材は、前記浮上／吸着装置により浮上したガラス板を位置決めし、前記浮上／吸着装置によってガラス板の浮上が停止したとき、前記前記円筒形状部材および前記押圧部材は、ガラス板を位置決めした状態でガラス板とともに前記基台に向かって下降する、請求項４または５に記載のガラス板製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−７６９５０（Ｐ２０１２−７６９５０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２１８３４（Ｐ２０１０−２２１８３４）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０８２７１４２５）安瀚視特股▲ふん▼有限公司 (10)
【出願人】（５９８０５５９１０）ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 (81)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０８２７１４２５）安瀚視特股▲ふん▼有限公司 (10)
【出願人】（５９８０５５９１０）ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 (81)
【Ｆターム（参考）】
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