(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ガラス板の端面を均一に加工することができるガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置を提供することである。【解決手段】ガラス板の製造方法は、研削工程と、位置調節工程とを有する。研削工程は、ガラス板３の端面３ａと対向するように配置されている研削ホイール２１を端面３ａに接触させながら、研削ホイール２１とガラス板３とを端面３ａの長手方向に沿って相対的に移動させて、端面３ａを研削する。位置調節工程は、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって、研削ホイール２１と端面３ａとの間の第１方向における位置関係を調節する。端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、ガラス板３の端部であって、研削ホイール２１において研削される端面３ａを含む端部を、第１方向に沿って位置決めするように構成される。第１方向は、ガラス板３の主表面３ｂ，３ｃと直交する方向である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板の端面と対向するように配置されている研削手段を前記端面に接触させながら、前記研削手段と前記ガラス板とを前記端面の長手方向に沿って相対的に移動させて、前記端面を研削する研削工程と、
前記ガラス板の端部であって、前記研削工程において研削される前記端面を含む前記端部を、前記ガラス板の主表面と直交する第１方向に沿って位置決めするように構成される端部位置決め手段によって、前記研削手段と前記端面との間の前記第１方向における位置関係を調節する位置調節工程と、
を有するガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記位置調節工程は、前記ガラス板の上側の前記主表面に含まれ、かつ、前記研削工程における前記端面の研削によって除去される領域の寸法であって、前記長手方向および前記第１方向に直交する第２方向の寸法である第１研削幅、および、前記ガラス板の下側の前記主表面に含まれ、かつ、前記研削工程における前記端面の研削によって除去される領域の前記第２方向の寸法である第２研削幅に関して、前記第１研削幅と前記第２研削幅との差である面幅差を小さくするように、前記位置関係を調節する、
請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記位置調節工程は、前記面幅差が２０μｍ以下となるように、前記位置関係を調節する、
請求項２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記研削工程において研削された前記端面を研磨する研磨工程をさらに有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項５】
前記端部位置決め手段は、前記端部を支持して、前記第１方向における前記端部の位置を調節する位置決めローラである、
請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項６】
前記端部位置決め手段は、前記端部に下方から第１流体を吹き付け、かつ、前記端部の下方の空間から第２流体を吸引して、前記第１方向における前記端部の位置を調節するフロートパネルである、
請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス板は、０．７ｍｍ以下の厚みを有する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項８】
ガラス板を固定する固定部と、
前記固定部によって固定される前記ガラス板の端面と対向するように配置され、前記端面を研削する研削部と、
前記ガラス板の端部であって、前記研削部によって研削される前記端面を含む前記端部を、前記ガラス板の主表面と直交する第１方向に沿って位置決めする端部位置決め部と、
を備え、
前記研削部は、
円盤形状を有し、前記円盤形状の側周面に凹部が形成された研削ホイールと、
前記研削ホイールを前記側周面の周方向に沿って回転させる回転機構と、
前記研削ホイールを移動させる移動機構と、
を有し、
前記移動機構は、前記回転機構によって回転している前記研削ホイールの前記凹部の表面を、前記ガラス板の前記端面に押し当てながら、前記研削ホイールと前記ガラス板とを前記端面の長手方向に沿って相対的に移動させ、
前記端部位置決め部は、前記研削部と前記端面との間の前記第１方向における位置関係を調節する、
ガラス板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス板は、面取りされている。所定の寸法に切断されたガラス板の切断面には、ガラス板の割れおよび欠けの原因となり得る微小の凹凸およびクラックが形成されやすい。ガラス板の切断面の角部を面取りすることで、微小の凹凸およびクラックの発生が抑制される。従来、ガラス板の面取り加工には、研削ホイールが使用されている。研削ホイールは、円盤形状の砥石である。研削ホイールを回転させて、研削ホイールの側周面に形成されている溝をガラス板の切断面に押し当てることで、ガラス板の切断面の角部が研削されて、ガラス板が面取りされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ガラス板の大型化および薄型化が進み、ガラス板の加工精度についての要求は厳しくなっている。特に、大型のガラス板を金属定盤に吸着固定して面取りする場合には、金属定盤の平坦度、および、研削ホイールの走行軸と、ガラス板の切断面であるガラス板端面との間の平行度には、高い精度が求められる。
【０００４】
また、ガラス板を面取りする時に発生する微小なガラス片によって、ガラス板の表面に傷が形成されるおそれがある。ＦＰＤ用のガラス板の表面に形成される傷は、ＦＰＤの品質に大きな影響を与える。ガラス板の表面における傷の形成を抑制するために、金属定盤に保護シートを貼り付ける方法が知られている。しかし、保護シートで覆われた金属定盤を使用する場合、大型のガラス板の表面全体に均等に吸着圧力を発生させることが困難である。そのため、ガラス板の一部が保護シートに沈み込み、ガラス板が局所的に変形して、ガラス板の端面と研削ホイールとの間の鉛直方向の位置関係が不確定または不安定になるおそれがある。さらに、ガラス板は、完全に均一な平坦度を有しておらず、局所的な反りを有している。そのため、ガラス板の固有の反りに起因して、ガラス板の端面と研削ホイールとの間の鉛直方向の位置関係が不確定または不安定になる場合がある。特に、ガラス板のサイズが大きいほど、ガラス板の端面の反り量が大きくなり、ガラス板の端面と研削ホイールとの間の位置関係がより不確定になる。
【０００５】
また、特許文献１（特開２００２−１６０１４７号公報）に開示されるガラス板の端面加工方法では、側周面に凹部が形成された研削ホイールが使用されている。この方法では、研削ホイールの凹部の表面をガラス板の端面に押し当てることで、ガラス板の端面が曲面状に研削されて、端面の角部が面取りされる。この方法では、研削ホイールの凹部と、ガラス板の端面との鉛直方向の位置関係が適切に調節されていない場合、ガラス板の上側の表面と、ガラス板の下側の表面とが、均等に研削されないおそれがある。ガラス板の上側の表面の研削量と、ガラス板の下側の表面の研削量とが異なる場合、面取りされたガラス板の端面を研磨する後の工程において、端面全体が均一に研磨されず、ガラス板の強度が低下するおそれがある。そのため、研削ホイールを用いてガラス板を面取りする工程では、ガラス板端面全体を均一に加工する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、ガラス板の端面を均一に加工することができるガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガラス板の製造方法は、研削工程と、位置調節工程とを有する。研削工程は、ガラス板の端面と対向するように配置されている研削手段を端面に接触させながら、研削手段とガラス板とを端面の長手方向に沿って相対的に移動させて、端面を研削する。位置調節工程は、端部位置決め手段によって、研削手段と端面との間の第１方向における位置関係を調節する。端部位置決め手段は、ガラス板の端部であって、研削工程において研削される端面を含む端部を、第１方向に沿って位置決めするように構成される。第１方向は、ガラス板の主表面と直交する方向である。
【０００８】
このガラス板の製造方法は、ダウンドロー法等によって成形され、製品サイズの寸法に切断されたガラス板の端面を加工する方法を含む。切断されたガラス板の切断面である端面には、ガラス板の割れおよび欠けの原因となり得る微小の凹凸およびクラックが形成されやすい。ガラス板端面を研削してガラス板を面取りすることで、微小の凹凸およびクラックの発生が抑制される。このガラス板の製造方法では、例えば、研削ホイール等の研削手段をガラス板端面に押し当てた状態で、研削手段をガラス板端面に沿って移動させて、ガラス板端面を研削する。研削ホイールは、円盤形状を有し、円盤形状の側周面に凹部が形成されている部材である。研削ホイールは、複数の凹部を有してもよい。
【０００９】
このガラス板の製造方法は、位置調節工程を行った後に、研削工程を行う。すなわち、ガラス板端面を研削する前に、ガラス板表面と直交する第１方向において、研削手段とガラス板端面との間の位置関係が調節される。例えば、ガラス板の端面を含むガラス板端部に第１方向の力を加えて、ガラス板端部の位置を調節することで、位置関係が調節される。ガラス板の研削工程では、ガラス板端面を研削することで、ガラス板端面と隣接しているガラス板表面の一部も研削される。このガラス板の製造方法では、ガラス板の上側の表面の研削量と、ガラス板の下側の表面の研削量とができるだけ小さくなるように、第１方向におけるガラス板端部の位置が調節される。これにより、面取りされたガラス板の端面を研磨する後の工程において、ガラス板端面全体を均一に研磨することができる。ガラス板端面全体が均一に加工されない場合、製品としてのガラス板の強度が低下するおそれがある。従って、このガラス板の製造方法は、ガラス板端面を研削手段で研削する前に、研削手段とガラス板端面との間の位置関係を調節することで、ガラス板端面を均一に加工することができる。
【００１０】
また、このガラス板の製造方法では、位置調節工程は、第１研削幅と第２研削幅との差である面幅差を小さくするように、位置関係を調節することが好ましい。第１研削幅は、ガラス板の上側の主表面に含まれ、かつ、研削工程における端面の研削によって除去される領域の第２方向の寸法である。第２研削幅は、ガラス板の下側の主表面に含まれ、かつ、研削工程における端面の研削によって除去される領域の第２方向の寸法である。第２方向は、長手方向および第１方向に直交する方向である。面幅差ができるだけ小さくなるように、ガラス板端部の位置を調節することで、ガラス板端面を均一に加工することができる。
【００１１】
また、このガラス板の製造方法では、位置調節工程は、面幅差が２０μｍ以下となるように、位置関係を調節することが好ましい。
【００１２】
また、このガラス板の製造方法では、研磨工程をさらに有することが好ましい。研磨工程は、研削工程において研削されたガラス板の端面を研磨する。
【００１３】
また、このガラス板の製造方法では、端部位置決め手段は、端部を支持して、第１方向における端部の位置を調節する位置決めローラであることが好ましい。第１方向における位置決めローラの位置を制御することで、ガラス板端部の位置を調節することができる。
【００１４】
また、このガラス板の製造方法では、端部位置決め手段は、端部に下方から第１流体を吹き付け、かつ、端部の下方の空間から第２流体を吸引して、第１方向における端部の位置を調節するフロートパネルであることが好ましい。第１流体は、ガラス板に鉛直方向上向きの力を与えて、ガラス板を浮上させる作用を有する。第２流体は、浮上しているガラス板に鉛直方向下向きの力を与えて、ガラス板の鉛直方向の位置、および、ガラス板の形状を安定させる作用を有する。第１流体および第２流体の流量を制御することで、ガラス板端部の位置を調節することができる。
【００１５】
また、このガラス板の製造方法では、ガラス板は、０．７ｍｍ以下の厚みを有することが好ましい。
【００１６】
本発明に係るガラス板の製造装置は、固定部と、研削部と、端部位置決め部とを備える。固定部は、ガラス板を固定する。研削部は、固定部によって固定されるガラス板の端面と対向するように配置され、端面を研削する。端部位置決め部は、ガラス板の端部であって、研削部によって研削される端面を含む端部を、ガラス板の主表面と直交する第１方向に沿って位置決めする。研削部は、研削ホイールと、回転機構と、移動機構とを有する。研削ホイールは、円盤形状を有し、円盤形状の側周面に凹部が形成された部材である。回転機構は、研削ホイールを側周面の周方向に沿って回転させる。移動機構は、研削ホイールを移動させる。移動機構は、回転機構によって回転している研削ホイールの凹部の表面を、ガラス板の端面に押し当てながら、研削ホイールとガラス板とをガラス板の端面の長手方向に沿って相対的に移動させる。端部位置決め部は、研削部と端面との間の第１方向における位置関係を調節する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置は、ガラス板の端面を均一に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るガラス板端面加工装置の概略図である
【図２】本実施形態に係るガラス板の端面を加工する研削機構の外観図である。
【図３】研削ホイールの外観図である。
【図４】研削ホイールの断面図である。
【図５】端部位置決めローラによって挟まれているガラス板を示す図である。
【図６】上部ローラ位置調節機構の構成を示す断面図である。
【図７】研削ホイールによって研削されるガラス板を示す外観図である。
【図８】研削ホイールによって研削されるガラス板を示す平面図である。
【図９】ガラス板端部の研削される部位を表す断面図である。
【図１０】比較例としての、ガラス板端部の研削される部位を表す断面図である。
【図１１】変形例Ａに係る、ガラス板の端面を加工する研削機構の外観図である。
【図１２】図１１に示される研削機構をｙ軸に沿って見た図である。
【図１３】変形例Ｂに係る、ガラス板の端面を加工する研削機構の外観図である。
【図１４】図１３に示される研削機構をｙ軸に沿って見た図である。
【図１５】図１３に示される研削機構をｘ軸に沿って見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（１）ガラス板端面加工装置の構成
本発明に係るガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るガラス板の製造方法、および、ガラス板の製造装置は、ガラス板の端面を加工するガラス板端面加工装置を用いる。図１は、ガラス板端面加工装置１の概略図である。ガラス板端面加工装置１は、ガラス板３を固定した状態で、ガラス板３の端面３ａを研削する。ガラス板端面加工装置１によって加工されるガラス板３は、フロート法およびダウンドロー法等によって熔融ガラスから成形された板状のガラスを、所定の寸法に切断して得られる。ガラス板端面加工装置１は、０．７ｍｍ以下の厚みを有するガラス板３の端面３ａを加工することができる。ガラス板端面加工装置１によって加工されたガラス板３は、研磨による端面加工がさらに行われ、洗浄工程および検査工程等を経て、製品として出荷される。
【００２０】
図１に示されるように、ガラス板端面加工装置１は、主として、金属定盤１０および研削機構２０を備える。金属定盤１０は、ガラス板３の表面を吸着して、ガラス板３を固定する。ガラス板３は、ベルトコンベア等によって金属定盤１０の上面に載せられる。金属定盤１０の上面には多数の吸入孔が形成され、吸入孔の吸引力によって、ガラス板３が金属定盤１０の上面に吸着固定される。また、金属定盤１０の上面には、保護シートが貼り付けられている。ガラス板３がＦＰＤに用いられる場合、ガラス板３の表面に形成される傷は、ガラス板３の品質を低下させる主な原因となる。保護シートは、ガラス板３の表面が金属定盤１０の上面と直接接触することを防ぎ、ガラス板３の表面に傷が形成されることを抑制する。なお、ガラス板３の端面３ａの近傍の部分は、金属定盤１０の上面に吸着固定されない。
【００２１】
研削機構２０は、ガラス板３の一対の端面３ａのそれぞれと対向するように設置される。研削機構２０は、研削ホイール２１を有する。研削機構２０は、金属定盤１０によって固定されているガラス板３の端面３ａを研削する。研削機構２０は、ガラス板３の端面３ａに向かって、回転している研削ホイール２１を押し付け、さらに、研削ホイール２１をガラス板３の端面３ａに沿って移動させることで、端面３ａを研削する。図１において、研削ホイール２１が回転する方向、および、研削ホイール２１が移動する方向は、矢印で示されている。次に、研削機構２０の構成および動作の詳細について説明する。
【００２２】
（２）研削機構の構成
図２は、ガラス板３の一方の端面３ａを研削する研削機構２０の外観図である。図２において、研削ホイール２１を有する研削機構２０が移動する方向は、矢印で示されている。図２には、金属定盤１０に固定されているガラス板３が示されている。図２に示される研削機構２０は、ガラス板３の他方の端面３ａを研削する研削機構２０と同じ構成および動作を有する。以下の説明において、「端面方向」は、ガラス板３の端面３ａの長手方向であって、研削機構２０が移動する方向を意味する。「幅方向」は、ガラス板３の表面に沿う方向であって、端面方向に直交する方向を意味する。「鉛直方向」は、ガラス板３の表面に直交する方向を意味する。図面において、端面方向は「ｙ軸」で示され、幅方向は「ｘ軸」で示され、鉛直方向は「ｚ軸」で示されている。鉛直方向に直交する平面を、「水平面」と呼ぶ。ガラス板３の表面は、水平面に平行である。
【００２３】
研削機構２０は、主として、研削ホイール２１と、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂと、基体２３と、移動機構２４と、研削ホイール位置調節機構２５と、制御部（図示せず）とから構成される。
【００２４】
（２−１）研削ホイール
研削ホイール２１は、円盤形状の砥石である。図３は、研削ホイール２１の外観図である。研削ホイール２１は、円盤形状の上表面２１ａ、円盤形状の下表面２１ｂ、および、上表面２１ａと下表面２１ｂとを連結する側周面２１ｃを有する。図３に示されるように、研削ホイール２１の側周面２１ｃには、凹部２１ｄが形成されている。凹部２１ｄは、側周面２１ｃの全周に亘って形成されている溝である。研削ホイール２１は、上表面２１ａの中心と下表面２１ｂの中心とを結ぶ回転軸２１ｅを中心に回転する。研削ホイール２１の回転方向は、図１に示されるように、研削ホイール２１が移動する方向と反対の方向にガラス板３を移動させようとする方向である。なお、研削ホイール２１は、複数の凹部２１ｄを有していてもよい。
【００２５】
研削ホイール２１は、メタルボンド砥石で成形されている。メタルボンド砥石は、複数種類の金属の粉末、または、合金の粉末を、鉄系の結合剤で固めて焼結し、焼結体の表面に砥粒を固定して製造される砥石である。砥粒は、ダイヤモンド、酸化アルミニウムおよび炭化ケイ素等の微小な粒である。メタルボンド砥石は、形状の保持力が高い砥石である。メタルボンド砥石は、例えば、ダイヤモンドホイールである。研削ホイール２１がダイヤモンドホイールである場合、ダイヤモンド砥粒の粒度は、♯５００であることが好ましい。研削ホイール２１は、図示されない駆動モータによって回転駆動する。
【００２６】
図４は、研削ホイール２１の凹部２１ｄの近傍の拡大断面図である。図４は、回転軸２１ｅを含む平面で研削ホイール２１を切断した断面の一部を表す。図４に示されるように、凹部２１ｄの断面形状は、上表面２１ａと下表面２１ｂとの中間にある仮想的な平面である中間面２１ｆに対して対称な形状を有している。凹部２１ｄの表面は、上内面２１ｇと、中央内面２１ｈと、下内面２１ｉとから構成される。上内面２１ｇは、凹部２１ｄより上方に位置する側周面２１ｃと隣接する面である。下内面２１ｉは、凹部２１ｄより下方に位置する側周面２１ｃと隣接する面である。中央内面２１ｈは、上内面２１ｇおよび下内面２１ｉと隣接する面である。中央内面２１ｈは、凹部２１ｄの溝の底面に相当する。
【００２７】
図４には、参考として、研削ホイール２１によって研削される前のガラス板３の断面の一部が示されている。ガラス板３は、端面３ａと、上側の主表面である上面３ｂと、下側の主表面である下面３ｃとを有する。ガラス板３の端面３ａは、上面３ｂと下面３ｃとを接続する面である。後述するように、上面３ｂと端面３ａとの間の角部である上角部３ｄは、研削ホイール２１の凹部２１ｄの上内面２１ｇによって面取りされ、下面３ｃと端面３ａとの間の角部である下角部３ｅは、研削ホイール２１の凹部２１ｄの下内面２１ｉによって面取りされる。以下、上角部３ｄおよび下角部３ｅを含み、かつ、端面３ａの近傍の部分を、ガラス板３の端部３ｆと呼ぶ。
【００２８】
（２−２）端部位置決めローラ
一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、研削ホイール２１によって研削される端面３ａの近傍の部分である、ガラス板３の端部３ｆを鉛直方向において挟む。一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、ガラス板３の上面３ｂと接触する上部ローラ２２ａと、ガラス板３の下面３ｃと接触する下部ローラ２２ｂとから構成される。上部ローラ２２ａは、上部ローラ位置調節機構２２ｃに取り付けられている。下部ローラ２２ｂは、基体２３に取り付けられている。上部ローラ２２ａの鉛直方向の位置は、上部ローラ位置調節機構２２ｃによって変更可能である。下部ローラ２２ｂの鉛直方向の位置は、予め固定されている。端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を決める。端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、例えば、ゴムおよび樹脂等の弾性体で成形されている。
【００２９】
図５は、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって挟まれているガラス板３を示す図である。図５は、図２に示される研削機構２０をｙ軸に沿って見た図に相当する。図５には、金属定盤１０および研削ホイール２１が示されている。端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、図５に示されるように、研削ホイール２１の側周面２１ｃと対向するように配置されている。上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂは、鉛直方向において互いに離間して配置されている。上部ローラ２２ａと下部ローラ２２ｂとの間の隙間の鉛直方向の寸法は、ガラス板３の厚みと等しいか、ガラス板３の厚みより小さくなるように、上部ローラ位置調節機構２２ｃによって調節される。
【００３０】
図６は、上部ローラ位置調節機構２２ｃの構成を示す断面図である。上部ローラ位置調節機構２２ｃは、上部ローラ２２ａを鉛直方向に沿って移動させて、上部ローラ２２ａと下部ローラ２２ｂとの間の隙間の鉛直方向の寸法を調節するための機構である。上部ローラ位置調節機構２２ｃは、基体２３に取り付けられている。
【００３１】
上部ローラ位置調節機構２２ｃは、上部ローラ固定部２２ｄと、２つの位置調節ネジ２２ｅ，２２ｆとを有している。上部ローラ固定部２２ｄは、上部ローラ２２ａが取り付けられ、鉛直方向に沿って移動可能な部材である。位置調節ネジ２２ｅ，２２ｆは、上部ローラ固定部２２ｄの鉛直方向の位置を調節するためのネジである。図６において、上方の位置調節ネジ２２ｅを回して、上方の位置調節ネジ２２ｅの先端を下げることで、上方の位置調節ネジ２２ｅは上部ローラ固定部２２ｄを下方に押すことができる。一方、図６において、下方の位置調節ネジ２２ｆを回して、下方の位置調節ネジ２２ｆの先端を上げることで、下方の位置調節ネジ２２ｆは上部ローラ固定部２２ｄを上方に押すことができる。このように、位置調節ネジ２２ｅ，２２ｆを回して上部ローラ固定部２２ｄの鉛直方向の位置を調節することで、上部ローラ２２ａの鉛直方向の位置を微調節することができる。
【００３２】
（２−３）基体
基体２３は、移動機構２４、研削ホイール位置調節機構２５およびカウンターウエイト（図示せず）を有する。カウンターウエイトは、研削ホイール２１を水平面内において移動させる動力を発生する機構である。カウンターウエイトは、例えば、研削ホイール２１の凹部２１ｄの表面をガラス板３の端面３ａに押し付け、または、研削ホイール２１の凹部２１ｄの表面をガラス板３の端面３ａから離す。
【００３３】
（２−４）移動機構
移動機構２４は、基体２３に固定され、基体２３を端面方向および幅方向に沿って移動させる。移動機構２４は、研削機構２０を端面方向および幅方向に沿って移動させて、研削ホイール２１および端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂの水平面内の位置を調節する。
【００３４】
（２−５）研削ホイール位置調節機構
研削ホイール位置調節機構２５は、基体２３に固定され、研削ホイール２１を鉛直方向に沿って移動させる。研削ホイール位置調節機構２５は、研削ホイール２の鉛直方向の位置を調節する。
【００３５】
（２−６）制御部
制御部は、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハードディスク等から構成されているコンピュータである。制御部は、研削機構２０の駆動モータおよびカウンターウエイト等に接続されている。制御部は、ＲＯＭ、ＲＡＭまたはハードディスク等に記憶されているプログラムおよびデータに基づいて、制御部に接続されている構成要素の制御を行う。例えば、制御部は、駆動モータを制御して、研削ホイール２１の回転速度を調節する。制御部は、カウンターウエイトを制御して、研削ホイール２１の水平面内の位置を調節し、研削ホイール２１がガラス板３の端面３ａに与える力を調節する。
【００３６】
（３）ガラス板端面加工装置の動作
ガラス板端面加工装置１が、ガラス板３の端面３ａを研削して、上角部３ｄおよび下角部３ｅを面取りする工程について説明する。最初に、ガラス板３が、金属定盤１０によって吸着固定される。図５に示されるように、ガラス板３の端部３ｆは、金属定盤１０によって吸着固定されない。ガラス板３の他方の端部も、金属定盤１０によって吸着固定されない。ガラス板３の幅方向の両端部であって、金属定盤１０の上面と接触していない部分の幅方向の寸法は、３０ｍｍ〜４０ｍｍである。
【００３７】
次に、研削ホイール位置調節機構２５によって、研削ホイール２１の鉛直方向の位置が調節される。研削ホイール２１の鉛直方向の位置は、ガラス板３の上面３ｂの研削量と、ガラス板３の下面３ｃの研削量とが等しくなるように、調節される。具体的には、研削ホイール２１の鉛直方向の位置は、研削ホイール２１の中間面２１ｆの鉛直方向の位置が、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂ間の隙間の鉛直方向中央となるように、調節される。以降、研削ホイール２１の鉛直方向の位置は、固定される。
【００３８】
次に、移動機構２４によって、研削機構２０が移動して、研削ホイール２１および端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂの水平面内の位置が調節される。これにより、研削ホイール２１が、金属定盤１０に固定されているガラス板３の端面３ａに徐々に近付く。研削ホイール２１が端面３ａと接触する前に、ガラス板３の端部３ｆは、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって挟まれる。端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂの鉛直方向の位置は予め設定されている。そのため、研削ホイール２１が端面３ａと接触する前に、ガラス板３の端部３ｆが、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって導かれる。従って、ガラス板３の端面３ａの鉛直方向の位置は、ガラス板３の端部３ｆの反り量に関わらず、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって決定される。
【００３９】
端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、弾性体から成形されている。そのため、上部ローラ２２ａと下部ローラ２２ｂとの間の隙間の鉛直方向の寸法が、ガラス板３の厚みより小さい場合であっても、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂは、ガラス板３を挟むことができる。この場合、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂに挟まれたガラス板３は、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂから弾性力を受け、同時に、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂは、その弾性力の反発力をガラス板３から受ける。これにより、弾性体である上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂは、ガラス板３から力を受けて変形しているので、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂには、元の形状に戻ろうとする復元力が作用する。この復元力によって、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、ガラス板３の端部３ｆを鉛直方向において強固に保持することができる。
【００４０】
次に、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって鉛直方向の位置が固定された端面３ａが、研削ホイール２１によって研削される。ガラス板３の端面３ａは、研削ホイール２１の側周面２１ｃに形成される凹部２１ｄに入り、凹部２１ｄの表面である上内面２１ｇ、中央内面２１ｈおよび下内面２１ｉと接触する。このとき、研削ホイール２１がガラス板３の端面３ａを押し付ける力が発生しているので、ガラス板３の端面３ａは、研削ホイール２１の凹部２１ｄの表面２１ｆ，２１ｇ，２１ｈから力を受けている。その結果、ガラス板３の端面３ａは、研削ホイール２１の凹部２１ｄによって研削される。図７は、研削ホイール２１によって研削されるガラス板３を示す外観図である。図８は、研削ホイール２１によって研削されるガラス板３を示す平面図である。図７および図８において、研削ホイール２１が回転する方向、および、研削ホイール２１が移動する方向は、矢印で示されている。
【００４１】
なお、研削ホイール２１を初めて使用する時において、研削ホイール２１の側周面２１ｃに凹部２１ｄが形成されていなくてもよい。この場合、凹部２１ｄは、研削ホイール２１によるガラス板３の研削によって形成されてもよい。具体的には、凹部２１ｄを有さない研削ホイール２１を、ガラス板３の端面３ａに向かって、過度の力を加えて押し付けることで、研削ホイール２１の側周面２１ｃを故意に磨耗させて、側周面２１ｃに凹部２１ｄを形成してもよい。
【００４２】
ガラス板端面加工装置１は、上述したように、研削ホイール位置調節機構２５によって、研削ホイール２１の鉛直方向の位置を予め調節する。具体的には、ガラス板端面加工装置１は、研削ホイール２１によってガラス板３の端面３ａを研削する前に、研削ホイール２１の中間面２１ｆの鉛直方向の位置が、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂ間の隙間の鉛直方向中央となるように、研削ホイール２１の鉛直方向の位置を調節する。これにより、ガラス板端面加工装置１は、ガラス板３の端面３ａを均一に加工することができる。
【００４３】
図９は、ガラス板３の端部３ｆの研削される部位が示された、ガラス板３の端部３ｆの断面図である。図９において、点線でハッチングされている領域は、研削ホイール２１によって研削されて除去される部分である。ガラス板３の上角部３ｄは、研削ホイール２１の凹部２１ｄの上内面２１ｇと接触し、ガラス板３の下角部３ｅは、研削ホイール２１の凹部２１ｄの下内面２１ｉと接触する。これにより、ガラス板３の上角部３ｄおよび下角部３ｅは、研削ホイール２１から力を受けて、面取りされる。
【００４４】
図９に示されるように、ガラス板３の上面３ｂおよび下面３ｃの一部は、研削ホイール２１によって研削される。以下、上面３ｂの高さ位置において研削された部分の幅方向の寸法を、第１研削幅Ｗ１と呼び、下面３ｃの高さ位置において研削された部分の幅方向の寸法を、第２研削幅Ｗ２と呼ぶ。言い換えると、第１研削幅Ｗ１は、ガラス板３の上面３ｂに含まれ、かつ、研削ホイール２１による端面３ａの研削によって除去される領域の幅方向の寸法であり、第２研削幅Ｗ２は、ガラス板３の下面３ｃに含まれ、かつ、研削ホイール２１による端面３ａの研削によって除去される領域の幅方向の寸法である。また、第１研削幅Ｗ１と第２研削幅Ｗ２との間の差を、面幅差Ｄと呼ぶ。一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、面幅差Ｄができるだけ小さくなるように、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節する。具体的には、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂは、面幅差Ｄが２０μｍ以下となるように、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節することが好ましい。
【００４５】
（４）特徴
本実施形態に係るガラス板端面加工装置１は、フロート法およびダウンドロー法等によって熔融ガラスから成形され、製品サイズの寸法に切断されたガラス板３の端面３ａを研削する。ガラス板３の切断面である端面３ａには、ガラス板３の割れおよび欠けの原因となり得る微小の凹凸およびクラックが形成されやすい。ガラス板３の端面３ａを研削して、ガラス板３を面取りすることで、微小の凹凸およびクラックの発生が抑制される。ガラス板端面加工装置１は、研削ホイール２１をガラス板３の端面３ａに押し当てた状態で、研削ホイール２１を端面３ａに沿って移動させて、端面３ａを研削する。
【００４６】
ガラス板端面加工装置１は、ガラス板３の端面３ａを研削する前に、鉛直方向における研削ホイール２１と端面３ａとの間の位置関係を調節する。具体的には、ガラス板端面加工装置１は、研削ホイール２１の中間面２１ｆの鉛直方向の位置が、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂ間の隙間の鉛直方向中央となるように、研削ホイール２１の鉛直方向の位置を予め調節する。これにより、鉛直方向において、研削ホイール２１の中間面２１ｆの位置が、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって挟まれているガラス板３の上面３ｂと下面３ｃとの中間にある仮想的な平面の位置となるように、ガラス板３の端面３ａの鉛直方向の位置が、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって設定される。その結果、第１研削幅Ｗ１と第２研削幅Ｗ２との間の差である面幅差Ｄができるだけ小さくなるように、ガラス板３の端面３ａの鉛直方向の位置が自動的に設定される。研削ホイール２１によって研削されたガラス板３の断面形状は、図９に示されるように、ガラス板３の上面３ｂと下面３ｃとの中間にある仮想的な平面に対して、実質的に対称となる。
【００４７】
ここで、比較例として、面幅差Ｄが比較的大きい場合における、研削されたガラス板３の断面形状を図１０に示す。図１０に示されるように、面幅差Ｄが大きい場合、研削ホイール２１によって研削されたガラス板３の断面形状は、ガラス板３の上面３ｂと下面３ｃとの中間面に対して、実質的に対称とならない。この場合、研削されたガラス板３の端面３ａを研磨する後の工程において、端面３ａ全体を均一に研磨することが難しい。ガラス板３の端面３ａが均一に加工されない場合、研磨工程において、端面３ａの一部が研磨されない可能性がある。端面３ａの未研磨の部分からは、ガラスの微小な粒子が生じやすい。そのため、端面３ａ全体が均一に研磨されないと、製品としてのガラス板３の品質が低下するおそれがある。
【００４８】
従って、ガラス板端面加工装置１は、ガラス板３の端面３ａを研削ホイール２１で研削する前に、研削ホイール２１と端面３ａとの間の鉛直方向における位置関係を調節することで、ガラス板３の端面３ａを均一に加工することができる。これにより、製品としてのガラス板３の品質を向上させることができる。
【００４９】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
本実施形態では、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節するために、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂが使用される。しかし、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂの代わりに、例えば、バキュームフロートパネルが使用されてもよい。図１１は、本変形例における、ガラス板３の一方の端面３ａを研削する研削機構１２０の外観図である。研削機構１２０は、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節するフロートパネル１２２を有している。図１１に示される研削機構１２０は、フロートパネル１２２を除き、本実施形態の研削機構２０が有する構成要素と同じ構成要素を有している。図１２は、フロートパネル１２２によって浮上しているガラス板３を示す図である。図１２は、図１１に示される研削機構１２０をｙ軸に沿って見た図に相当する。図１２には、金属定盤１０および研削ホイール２１が示されている。
【００５０】
フロートパネル１２２は、ガラス板３の端部３ｆの下面３ｃに、下方から流体を吹き付けて、ガラス板３の端部３ｆを浮上させるバキュームフロートパネルである。フロートパネル１２２は、ガラス板３の下面３ｃに吹き付けられる流体の流量を制御することで、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節することができる。フロートパネル１２２は、研削機構１２０の基体２３に取り付けられ、かつ、端面方向、軸方向および鉛直方向に移動可能である。
【００５１】
フロートパネル１２２は、浮上しているガラス板３の下面３ｃと対向する流体噴出面１２２ａを有している。流体噴出面１２２ａは、流体を噴出する多数の孔、および、流体を吸引する多数の孔を有している。流体を噴出する孔は、ガラス板３に鉛直方向上向きの力を与えて、ガラス板３を浮上させる作用を有する。流体を吸引する孔は、浮上しているガラス板３に鉛直方向下向きの力を与えて、ガラス板３の鉛直方向の位置、および、ガラス板３の形状を安定させる作用を有する。
【００５２】
フロートパネル１２２を用いて、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節する工程について説明する。最初に、フロートパネル１２２の流体噴出面１２２ａの鉛直方向の位置が、ガラス板３の下面３ｃより下方となるように、フロートパネル１２２の鉛直方向の位置を調節する。次に、フロートパネル１２２の流体噴出面１２２ａが、ガラス板３の端部３ｆの下面３ｃと間隔を空けて対向するように、フロートパネル１２２を水平面内において移動させる。次に、フロートパネル１２２の流体噴出面１２２ａから流体を噴出および吸引させて、ガラス板３の下面３ｃに鉛直方向の力を加える。これにより、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置が調節される。
【００５３】
本変形例における研削機構１２０は、フロートパネル１２２を用いて、ガラス板３の上面３ｂおよび下面３ｃに他の部材を接触させることなく、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節することができる。そのため、研削機構１２０による加工後のガラス板３の上面３ｂおよび下面３ｃの状態を良好に保つことができる。
【００５４】
（５−２）変形例Ｂ
本実施形態では、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を調節するために、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂが使用される。しかし、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂに加えて、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂの間にガラス板３を安定的に導くために、一対の整流板２２１および一対の水流ノズル２２２が使用されてもよい。図１３は、本変形例における、ガラス板３の一方の端面３ａを研削する研削機構２２０の外観図である。図１４は、図１３に示される研削機構２２０をｙ軸に沿って見た図である。図１５は、図１３に示される研削機構２２０をｘ軸に沿って見た図である。図１３および図１５では、水流ノズル２２２から噴出される水の流れの方向が、矢印で示されている。図１３では、一対の整流板２２１が省略されている。研削機構２２０は、一対の整流板２２１と、一対の水流ノズル２２２とを有している。研削機構２２０は、整流板２２１および水流ノズル２２２を除き、本実施形態の研削機構２０が有する構成要素と同じ構成要素を有している。
【００５５】
図１４に示されるように、一対の整流板２２１は、ガラス板３の上面３ｂの上方、および、ガラス板３の下面３ｃの下方にそれぞれ配置されている。下側の整流板２２１は、下部ローラ２２ｂと金属定盤１０との間に配置されている。上側の整流板２２１は、ガラス板３を挟んで、下側の整流板２２１と対向するように配置されている。図１５に示されるように、一対の水流ノズル２２２は、それぞれ、ガラス板３の上面３ｂおよび下面３ｃに向かって、水を噴出する。図１５に示されるように、水流ノズル２２２から噴出される水の流れの方向と、端面方向との間の角度は、鋭角である。
【００５６】
整流板２２１は、実質的に翼と同じ断面形状を有している。図１５に示されるように、整流板２２１は、搬送方向に沿って中央部が凸となるように配置される。上側の整流板２２１は、下方に向かって凸となるように配置され、下側の整流板２２１は、上方に向かって凸となるように配置される。整流板２２１は、水流ノズル２２２から噴出された水を、端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによって保持される直前のガラス板３に向かって導く。水流ノズル２２２から整流板２２１に向かって噴出された水は、整流板２２１の凸部の表面に沿って流れる。このとき、整流板２２１の凸部の表面に沿って流れている水の近傍に、ガラス板３の表面３ｂ，３ｃが存在する場合、コアンダ効果によって、ガラス板３は、水の流れに向かって引き込まれる。
【００５７】
具体的には、上側の水流ノズル２２２から噴出され、上側の整流板２２１によって導かれる水によって、ガラス板３の上面３ｂは、鉛直方向上向きの力を受ける。また、下側の水流ノズル２２２から噴出され、下側の整流板２２１によって導かれる水によって、ガラス板３の下面３ｃは、鉛直方向下向きの力を受ける。これにより、一対の水流ノズル２２２から噴出される水の流れによって、ガラス板３は、鉛直方向の力を受ける。水流ノズル２２２から噴出される水の量を調節することで、ガラス板３にかかる鉛直方向の力の大きさを制御して、ガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を微調節することができる。従って、研削機構２２０は、一対の整流板２２１および一対の水流ノズル２２２を用いてガラス板３の端部３ｆの鉛直方向の位置を微調節して、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂの間にガラス板３を安定的に導くことができる。なお、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによってガラス板３が保持された後は、水流ノズル２２２からの水の噴出を停止してもよい。
【００５８】
（５−３）変形例Ｃ
本実施形態に係るガラス板端面加工装置１は、ガラス板３を金属定盤１０に固定した状態で、研削ホイール２１を有する研削機構２０を端面方向に移動させて、ガラス板３の端面３ａを研削する。しかし、他の方法を用いることによって、研削ホイール２１と端面３ａとを端面方向に沿って相対的に移動させて、ガラス板３の端面３ａを研削してもよい。例えば、研削ホイール２１を有する研削機構２０の端面方向の位置を固定して、かつ、ガラス板３を固定している金属定盤１０の端面方向の位置を変化させてもよい。この場合においても、回転している研削ホイール２１は、ガラス板３の端面３ａに接触しながら、端面方向に沿って端面３ａに対して相対的に移動することができる。そのため、研削ホイール２１は、ガラス板３の端面３ａを研削することができる。なお、金属定盤１０および研削機構２０の両方を、端面方向に沿って互いに相対的に移動させて、ガラス板３の端面３ａを研削してもよい。
【００５９】
（５−４）変形例Ｄ
本実施形態に係るガラス板端面加工装置１は、上部ローラ位置調節機構２２ｃを有している。上部ローラ位置調節機構２２ｃは、２つの位置調節ネジ２２ｅ，２２ｆを回して上部ローラ固定部２２ｄを鉛直方向に移動させることで、上部ローラ２２ａの鉛直方向の位置を微調節する。しかし、上部ローラ位置調節機構２２ｃは、他の手段を用いて、上部ローラ固定部２２ｄを鉛直方向に移動させて、上部ローラ２２ａの鉛直方向の位置を調節してもよい。例えば、上部ローラ位置調節機構２２ｃは、エアシリンダーの空気圧を用いて上部ローラ固定部２２ｄの鉛直方向の位置を調節してもよく、バネの弾性力を用いて上部ローラ固定部２２ｄの鉛直方向の位置を調節してもよい。
【００６０】
本変形例では、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂによってガラス板３が保持された後においても、エアシリンダーの空気圧、および、バネにかかる荷重を制御することで、上部ローラ固定部２２ｄの鉛直方向の位置を調節することができる。そのため、上部ローラ２２ａと下部ローラ２２ｂとの間の隙間の鉛直方向の寸法が小さく、上部ローラ２２ａおよび下部ローラ２２ｂからガラス板３が受ける力が過大である場合において、上部ローラ２２ａを鉛直方向上方に移動させることができる。
【００６１】
従って、本変形例に係るガラス板端面加工装置１は、一対の端部位置決めローラ２２ａ，２２ｂによってガラス板３を適切な力で保持することができ、ガラス板３の破損を抑制することができる。
【００６２】
（５−５）変形例Ｅ
本実施形態に係るガラス板端面加工装置１は、メタルボンド砥石で成形された研削ホイール２１を有している。しかし、研削ホイール２１は、弾性砥石で成形されてもよい。弾性砥石は、硬い粒である砥粒を、弾性を有する軟らかい結合材で結び付けて成形した砥石である。砥粒は、ダイヤモンド、酸化アルミニウムおよび炭化ケイ素等の微小な粒である。結合材は、ポリビニルアルコールおよびポリウレタン等の軟質樹脂である。弾性砥石は、結合材から構成されるスポンジ構造の内部に、無数の砥粒が保持されている構造を有している。
【００６３】
（５−６）変形例Ｆ
本実施形態に係るガラス板端面加工装置１は、研削ホイール２１によって研削されたガラス板３の端面３ａを研磨する研磨機構をさらに備えてもよい。研磨機構は、弾性砥石で成形された研磨ホイールを用いて、端面３ａを研磨する。研磨ホイールの砥粒は炭化ケイ素が好ましく、炭化ケイ素砥粒の粒度は♯４００であることが好ましい。研磨ホイールの砥粒を結び付ける結合剤は、柔軟性および弾性を有するポリウレタン系の樹脂結合剤であることが好ましい。研磨機構は、端面３ａを研磨する前に、研磨ホイールと端面３ａとの間の鉛直方向における位置関係を調節してもよい。
【００６４】
ガラス板端面加工装置１は、ガラス板３の端面３ａを研削ホイール２１で研削する前に、研削ホイール２１と端面３ａとの間の鉛直方向における位置関係を調節することで、ガラス板３の端面３ａを均一に研削することができる。これにより、研磨機構は、研削された端面３ａを均一に研磨することができる。その結果、ガラス板端面加工装置１によって加工されたガラス板３の端面３ａは、未研磨の部分をほとんど有さないので、加工されたガラス板３からは、ガラスの微小な粒子が生じにくい。従って、ガラス板端面加工装置１は、製品としてのガラス板３の品質を向上させることができる。
【００６５】
なお、ガラス板端面加工装置１によって研削および研磨されたガラス板３の端面３ａは、その全体において、０．１μｍ未満のＲａを有することが確認された。また、端面３ａを研磨する前に、研磨ホイールと端面３ａとの間の鉛直方向における位置関係を調節した場合、ガラス板端面加工装置１によって研削および研磨されたガラス板３の端面３ａは、その全体において、０．０８μｍ未満のＲａを有することが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
３      ガラス板
３ａ    ガラス板の端面
３ｂ    ガラス板の上面（ガラス板の主表面）
３ｃ    ガラス板の下面（ガラス板の主表面）
３ｆ    ガラス板の端部
１０      金属定盤（固定部）
２０      研削機構（研削部）
２１      研削ホイール（研削手段）
２２ａ    端部位置決めローラ、上部ローラ（端部位置決め手段）
２２ｂ    端部位置決めローラ、下部ローラ（端部位置決め手段）
１２２      フロートパネル（端部位置決め手段）
Ｗ１    第１研削幅
Ｗ２    第２研削幅
Ｄ      面幅差
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００２−１６０１４７号公報
【図１】
2014233797.tif 000003
【図２】
2014233797.tif 000004
【図３】
2014233797.tif 000005
【図４】
2014233797.tif 000006
【図５】
2014233797.tif 000007
【図６】
2014233797.tif 000008
【図７】
2014233797.tif 000009
【図８】
2014233797.tif 000010
【図９】
2014233797.tif 000011
【図１０】
2014233797.tif 000012
【図１１】
2014233797.tif 000013
【図１２】
2014233797.tif 000014
【図１３】
2014233797.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014233797.tif 000017