(57)【要約】      （修正有）【課題】一貫した仕上エッジ品質及び表面下損傷（ＳＳＤ）に関して改善されたエッジ品質を得るための、異なる砥石ホイールを用いる第１の研削工程及び第２の研磨工程を含むガラス板のエッジを仕上げる方法を提供する。【解決手段】研削ホイールおよび研磨ホイール２１６を用いて、ガラス板のエッジを仕上げる。研削ホイールは、あらかじめ形成された溝と、研削ホイールマトリックス材料内に埋め込まれた複数の研削砥粒を有する。研磨ホイールは、あらかじめ形成された溝と、ポリマーマトリックス材料中に埋め込まれた多数の高硬度研磨砥粒および低硬度研磨砥粒を含む。高硬度研磨砥粒は、低硬度研磨砥粒よりも高い硬度を有し、研磨ホイールのポリマーマトリックス材料は、研削ホイールの研削ホイールマトリックス材料よりも、高い柔軟性を有する。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さＴｈ(ｇｓ)、第１の主表面、第２の主表面、及び前記第１の主表面を前記第２の主表面と連結している第１の仕上前エッジ面、前記第１の主表面と前記第１の仕上前エッジ面の間の交差によって定められる第１のコーナー、及び前記第２の主表面と前記第１の仕上前エッジ面の間の交差によって定められる第２のコーナー、を有するガラス板のエッジを仕上げる方法において、
（Ｉ）研削後最大クラック長ＭＣＬ(ｇ)、研削後平均クラック長ＡＣＬ(ｇ)、及び研削後規格化平均クラック数ＡＮＣ(ｇ)を有する、実質的に鋭いコーナーがない湾曲した第１の研削エッジ面を得るために、あらかじめ形成された溝を有する研削ホイールであって、研削ホイールマトリックス材料内に埋め込まれた複数の研削砥粒を有する研削ホイールを用いて、前記第１の仕上前エッジ面、前記第１のコーナー及び前記第２のコーナーを研削する工程、及び、引き続いて、
（II）研磨後最大クラック長ＭＣＬ(ｐ)、研磨後平均クラック長ＡＣＬ(ｐ)、及び研磨後規格化平均クラック数ＡＮＣ(ｐ)を有する、第１の研磨エッジ面を得るために、あらかじめ形成された溝を有する研磨ホイールであって、ポリマーマトリックス材料中に埋め込まれた多数の高硬度研磨砥粒および低硬度研磨砥粒を含む研磨ホイールを用いて、前記第１の研削エッジ面を研磨する工程、
を含み、
前記高硬度研磨砥粒は、前記低硬度研磨砥粒よりも高い硬度を有し、
前記研磨ホイールの前記ポリマーマトリックス材料は、前記研削ホイールの前記研削ホイールマトリックス材料よりも、高い柔軟性を有し、
前記低硬度研磨砥粒の平均粒径は、前記高硬度研磨砥粒の平均粒径よりも小さく、
前記工程（Ｉ）において、Ｆ(ｇ)≦３０Ｎ（ニュートン）である研削力Ｆ(ｇ)が、前記研削ホイールによって前記ガラス板に印加され、前記工程（II）において、Ｆ(ｐ)＜Ｆ(ｇ)である研磨力Ｆ(ｐ)が、前記研磨ホイールによって前記ガラス板に印加される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記高硬度研磨砥粒がダイアモンド粒子であり、前記低硬度研磨砥粒がＣｅＯ２粒子であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦３/４，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦３/４及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦３/４であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦２/３，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦２/３及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦２/３であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦１/２，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦１/２及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦１/２であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦１/３，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦１/３及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦１/３であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
ＭＣＬ(ｇ)≦４０μｍ、ＡＣＬ(ｇ)≦１０μｍ、及びＡＮＣ(ｐ)≦４０ｍｍ−１であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記研削砥粒が１０μｍから８０μｍの平均粒径を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記研削砥粒が、ダイアモンド、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＢＮ及びこれらの組合せから選ばれる材料を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記研磨ホイールのポリマーマトリックスが、４０から８０のショアーＤ硬度を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
Ｆ(ｐ)＜（３／４）・Ｆ(ｇ)であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
Ｆ(ｐ)＜（１／２）・Ｆ(ｇ)であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２０１１年６月２８に出願された米国特許出願第１３／１７０７２８号の米国特許法第１２０条への優先権の恩典を主張する。本明細書は上記特許出願の明細書の内容に依存し、上記特許出願明細書の内容はその全体が本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本発明はガラス材料のエッジ仕上方法に関する。特に、本発明は薄いガラス板のエッジの研削及び研磨に関する。本発明は、例えば、ＬＣＤディスプレイのような、ディスプレイデバイスを作製するための基板として用いるためのガラス板のエッジの仕上げに、有用である。
【背景技術】
【０００３】
薄ガラス板には半導体デバイス基板、カラーフィルタ基板、カバー板、等としての、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、太陽電池のような、多くの光デバイス、電子デバイスまたは光電デバイスにおける用途が見いだされている。厚さが数μｍから数ｍｍの薄ガラス板は、フロートプロセス、フュージョンダウンドロープロセス（米国ニューヨーク州コーニング(Corning)のコーニング社(Corning Incorporated)によって開拓された方法）、スロットダウンドロープロセス、等のような、多くの方法によって作製することができる。これらのガラス基板は、仕上げ、梱包、輸送、取扱い、等の間に遭遇し得る機械的衝撃に耐えることができるように、高い強度を有することが極めて望ましい。ガラス材料の原子網状組織は本質的に強固である。しかし、主表面及びエッジ面を含む、ガラス板の表面にある欠陥は、ある閾値をこえる応力がかけられると、迅速に広がり得る。これらの基板は通常、スクラッチきず等の数が少ない、比較的高い主表面品質を有するから、そのような基板の強度は主にエッジ品質によって決定される。ガラス材料の高いエッジ強度のためには欠陥数が少ないエッジが極めて望ましい。
【０００４】
ガラス板の製造には、機械的罫書き−折曲げ、レーザ罫書き−折曲げまたは直接レーザ全体切断による切断工程があることが多い。これらのプロセスでは必ず２つの主表面が主表面に実質的に垂直なエッジ面によって連結されたガラス板が得られる。すなわち、主表面とエッジ面の間の交差領域に、鋭い、９０°のコーナーを見ることができる。顕微鏡下では、多数のクラックのような欠陥を、特に機械的罫書きが用いられた場合に、コーナーに見ることができる。これらのコーナーは、梱包、取扱い及び使用中に衝撃を受けると、容易に割れることができ、いずれも全く望ましくない、欠け、クラック広がり、さらにはガラス板の破壊さえも生じさせ得る。
【０００５】
従来、ガラス板の仕上前エッジは研削及び、必要に応じて、研磨されていた。しかし、既存の仕上方法には以下の欠点、
（ｉ）得られるエッジ品質が十分ではない、
（ii）スループットが低い、及び
（iii）仕上げられたエッジの品質が一貫していない、
の内の１つ以上があった。さらに、ディスプレイのために用いられるガラス板が益々薄くなるにしたがって、厚いガラス板に対しては許容され得る既存の仕上方法は不十分であることが分かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、改善されたガラス板エッジ仕上げ方法が真に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記及びその他の要求を満たす。
【０００８】
本発明のいくつかの態様が本明細書に論じられる。これらの態様が相互に重なり合うことも重なり合わないこともあることは当然である。すなわち、一態様の一部が別の態様の範囲内に入ることがあり得るし、逆もあり得る。
【０００９】
それぞれの態様は多くの実施形態によって例証され、続いて、それらの実施形態は１つ以上の特定の実施形態を含み得る。これらの実施形態が相互に重なり合うことも重なり合わないこともあることは当然である。すなわち、１つの実施形態の、またはその特定の実施形態の、一部が、別の、実施形態の、またはその特定の実施形態の、範囲内に入ることも入らないこともあり得るし、逆もあり得る。
【００１０】
したがって、本開示の一態様は、厚さＴｈ(ｇｓ)、第１の主表面、第２の主表面、及び第１の主表面を第２の主表面と連結している第１の仕上前エッジ面、第１の主表面と第１の仕上前エッジ面の間の交差によって定められる第１のコーナー、及び第２の主表面と第１の予備前エッジ面の間の交差によって定められる第２のコーナー、を有するガラス板のエッジを仕上げるための、
（Ｉ）研削後最大クラック長ＭＣＬ(ｇ)、研削後平均クラック長ＡＣＬ(ｇ)、及び研削後規格化平均クラック数ＡＮＣ(ｇ)を有する、実質的に鋭いコーナーがない湾曲した第１の研削エッジ面を得るために、第１のエッジ面、第１のコーナー及び第２のコーナーを研削する工程、及び、引き続いて、
（II）研磨後最大クラック長ＭＣＬ(ｐ)、研磨後平均クラック長ＡＣＬ(ｐ)、及び研磨後規格化平均クラック数ＡＮＣ(ｐ)を有する、第１の研磨エッジ面を得るために、第１の研削エッジ面を研磨する工程、
を含み、
ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦３/４，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦３/４、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦３/４である、
方法に関する。
【００１１】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態においては、ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦２/３，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦２/３、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦２/３である。
【００１２】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態においては、ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦１/２，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦１/２、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦１/２である。
【００１３】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態においては、ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦１/３，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦１/３、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦１/３である。
【００１４】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、ＭＣＬ(ｇ)≦４０μｍ、ＡＣＬ(ｇ)≦１０μｍ、及びＡＮＣ(ｐ)≦４０ｍｍ−１である。
【００１５】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（Ｉ）において、研削ホイールマトリックスに埋め込まれた複数の研削砥粒を有する研削ホイールが用いられ、研削砥粒は１０μｍから８０μｍ、いくつかの実施形態においては２０μｍから６５μｍ、いくつかの実施形態においては２０μｍから４５μｍ、いくつかの実施形態においては２０μｍから４０μｍ、の平均粒径を有する。
【００１６】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、研削砥粒はダイアモンド、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、ＣｅＯ２、及びこれらの組合せから選ばれる材料を含む。
【００１７】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（Ｉ）において、研削ホイールによってガラス板に研削力Ｆ(ｇ)が印加され、Ｆ(ｇ)≦３０Ｎ（ニュートン）であり、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦２５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦２０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦１５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦１０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦８Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦６Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦４Ｎ、である。
【００１８】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（II）において、研磨ホイールポリマーマトリックスに埋め込まれた複数の研磨砥粒を有する研磨ホイールが用いられ、研磨砥粒は５μｍから８０μｍ、いくつかの実施形態においては６μｍから６５μｍ、いくつかの実施形態においては７μｍから５０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから４０μｍ、いくつかの実施形態においては５μｍから２０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから２０μｍ、の平均粒径を有する。
【００１９】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（II）において、研磨ホイールによってガラス板に研磨力Ｆ(ｐ)が印加され、Ｆ(ｐ)≦３０Ｎ（ニュートン）であり、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦２５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦２０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦１５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦１０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦８Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦６Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦４Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦２Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦１Ｎ、である。
【００２０】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（Ｉ）において研削ホイールによってガラス板に研削力Ｆ(ｇ)が印加され、工程（II）において研磨ホイールによってガラス板に研磨力Ｆ(ｐ)が印加され、１.２≦Ｆ(ｇ)/Ｆ(ｐ)≦４.０であり、いくつかの実施形態においては１.３≦Ｆ(ｇ)/Ｆ(ｐ)≦３.０、いくつかの実施形態においては１.５≦Ｆ(ｇ)/Ｆ(ｐ)≦２.５、いくつかの実施形態においては１.５≦Ｆ(ｇ)/Ｆ(ｐ)≦２.０、である。
【００２１】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、研磨砥粒はダイアモンド、ＳｉＣ、ＣｅＯ２及びこれらの組合せから選ばれる材料を含む。
【００２２】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、ポリマーマトリックスは、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリケトン、ポリイミド、ポリアミド、ポリオレフィン、並びにこれらの混合物及び組合せから選ばれる。
【００２３】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、研磨砥粒はダイアモンド研磨砥粒とＣｅＯ２研磨砥粒の組合せを含む。
【００２４】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、ダイアモンド研磨砥粒は５μｍから８０μｍ、いくつかの実施形態においては６μｍから６５μｍ、いくつかの実施形態においては７μｍから５０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから４０μｍ、いくつかの実施形態においては５μｍから２０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから２０μｍ、の平均粒径を有し、ＣｅＯ２研磨砥粒は５μｍより小さく、いくつかの実施形態においては３μｍより小さく、いくつかの他の実施形態においては１μｍより小さい、平均粒径を有する。
【００２５】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、研磨ホイールポリマーマトリックスは４０〜８０，いくつかの実施形態においては４５〜７０，いくつかの実施形態においては５０〜６０のショアーＤ硬度を有する。
【００２６】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、研磨ホイールポリマーマトリックスは、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース及びその誘導体、ポリオレフィン、並びにこれらの混合物及び組合せから選ばれる。
【００２７】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（Ｉ）において、研削ホイールはあらかじめ形成された研削溝を研削面に有し、研削溝は、研削溝が延びる方向に垂直な、最大幅Ｗｍ(ｇｗｇ)、平均幅Ｗａ(ｇｗｇ)及び深さＤｐ(ｇｗｇ)をもつ断面を有し、Ｗｍ(ｇｗｇ)＞Ｔｈ(ｇｓ)及びＤｐ(ｇｗｇ)≧５０μｍであり、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧２００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧２５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧３５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧４００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧４５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧５００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１０００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１５００μｍ、である。
【００２８】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、１.２・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｇｗｇ)≦３.０・Ｔｈ(ｇｓ)であり、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｇｗｇ)≦２.５・Ｔｈ(ｇｓ)、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｇｗｇ)≦２.０・Ｔｈ(ｇｓ)である。
【００２９】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（II）において、研磨ホイールはあらかじめ形成された研磨溝を研磨面に有し、研磨溝は、研削溝が延びる方向に垂直な、最大幅Ｗｍ(ｐｗｇ)、平均幅Ｗａ(ｐｗｇ)及び深さＤｐ(ｐｗｇ)をもつ断面を有し、Ｗｍ(ｐｗｇ)＞Ｔｈ(ｇｓ)及びＤｐ(ｐｗｇ)≧５０μｍであり、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧２００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧２５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧３５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧４００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧４５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧５００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１０００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１５００μｍ、である。
【００３０】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、１.２・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｐｗｇ)≦３.０・Ｔｈ(ｇｓ)であり、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｐｗｇ)≦２.５・Ｔｈ(ｇｓ)、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｐｗｇ)≦２.０・Ｔｈ(ｇｓ)である。
【００３１】
本開示の第１の態様にしたがう方法のいくつかの実施形態において、工程（Ｉ）及び（II）において、第１の仕上前エッジ面は少なくとも１ｃｍ・ｓ−１の線速度で移動し、いくつかの実施形態においては少なくとも１ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも３０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも３５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも４０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも４５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも５０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも６０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも７０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも８０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも９０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１００ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも８０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも７０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも６０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも５０ｃｍ・ｓ−１、の線速度で移動する。
【００３２】
本開示の１つ以上の実施形態は以下の利点の１つ以上を有する。第１に、研削ホイールと研磨ホイールの組合せを用いる結果、研削工程における大量材料除去によって可能になる高スループットと研磨ホイールの穏やかな性質によって可能になる高い研磨後表面品質の組合せが得られる。第２に、あらかじめ形成された溝をもつ研削ホイール及び／または研磨ホイールを用いることにより、ホイールの動作寿命中、一貫したエッジ仕上げの速度及び品質を達成することができる。第３に、比較的軟質で可撓性のポリマーマトリックス材料内に埋め込まれた硬質研磨砥粒及び軟質研磨砥粒を有する研磨ホイールを選ぶことにより、研削工程の結果として形成されたＳＳＤを低減することができ、ＳＳＤに関して高い研磨後エッジ面の表面品質を達成することができる。
【００３３】
本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかであろうし、記述及び特許請求の範囲に、また添付図面にも、説明されるように本発明を実施することによって認められるであろう。
【００３４】
上述の全般的説明及び以下の詳細な説明が本発明の例示に過ぎず、特許請求される本発明の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。
【００３５】
添付図面は本発明のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて、本明細書の一部をなす。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は仕上前エッジ及び本開示の一実施形態にしたがう仕上後エッジをもつガラス板の断面を示す略図である。
【図２Ａ】図２Ａは本開示の一実施形態にしたがう第１の研削工程において研削されているガラス板を示す略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａと同じ実施形態にしたがう第２の研磨工程において研磨されている、図２Ａにしたがって研削されたガラス板を示す略図である。
【図３】図３はガラス板のエッジ面の表面及び表面下の損傷を示す略図である。
【図４】図４は本開示の一実施形態において用いられる研磨ホイールの断面を示す略図である。
【図５】図５は本開示の一実施形態にしたがう単パスで研削及び研磨されているガラス板を示す略図である。
【図６】図６は、研削後表面、対照実施形態にしたがう研磨後表面及び本開示の一実施形態にしたがう研磨後表面のエッジ面品質を比較している図である。
【図７】図７は、対照プロセスを用いて仕上げられたガラス板のエッジと本開示の一実施形態にしたがうプロセスを用いて仕上げられたガラス板のエッジの、強度を比較している図である、
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本開示の方法は厚さが約１０μｍ〜約１０００μｍのガラス板の仕上げに特に有用であるが、他の厚さのガラス板の仕上げにも、必要な変更を加えて、用いられ得る。
【００３８】
背景技術で上述したように、切断後のガラス板は一般に、表面下微小クラックのようなμｍスケールのきずを有する、主表面に対して実質的に垂直なエッジ面を有する。鋭いエッジは機械的衝撃に極めて弱く、容易に欠けて表面汚染ガラス屑を形成し得る。ガラスシートに応力がかけられると、クラックがさらに広がってガラス板の割れをおこさせ得る。欠け及び割れを減じるためには、エッジの外形を整え、高いエッジ平滑度を得ることが極めて望ましい。
【００３９】
特定の理論に束縛されるつもりは無く、ガラス板のエッジきず寸法（ａ）がガラス材料の応力（σ）及び破壊靱性（材料特性，ＫＩｃ）に下式：
【００４０】
【数１】
2018171705.tif 000003
【００４１】
によって関係付けられることが示された。
【００４２】
したがって、臨界きず寸法とエッジ強度は逆の関係にあるから、臨界きず寸法を最小に抑えることによって最良のエッジ強度が得られることは明らかである。
【００４３】
したがって、本開示の第１の態様は、厚さＴｈ(ｇｓ)、第１の主表面、第２の主表面、及び第１の主表面を第２の主表面と連結している第１の仕上前エッジ面、第１の主表面と第１の仕上前エッジ面の間の交差によって定められる第１のコーナー、及び第２の主表面と第１の仕上前エッジ面の間の交差によって定められる第２のコーナー、を有するガラス板のエッジを仕上げるための、
（Ｉ）研削後最大クラック長ＭＣＬ(ｇ)、研削後平均クラック長ＡＣＬ(ｇ)、及び研削後規格化平均クラック数ＡＮＣ(ｇ)を有する、実質的に鋭いコーナーがない湾曲した第１の研削エッジ面を得るために、第１のエッジ面、第１のコーナー及び第２のコーナーを研削する工程、及び、引き続いて、
（II）研磨後最大クラック長ＭＣＬ(ｐ)、研磨後平均クラック長ＡＣＬ(ｐ)、及び研磨後規格化平均クラック数ＡＮＣ(ｐ)を有する、第１の研磨エッジ面を得るために、第１の研削エッジ面を研磨する工程、
を含み、
ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦３/４，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦３/４、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦３/４である、
方法に関する。
【００４４】
すなわち、本開示の仕上方法は、第１の研削工程及び引き続く研磨工程を含む、２ステッププロセスである。これらの２つのプロセスの組合せの結果、高スループットと高最終仕上品質の最適な組合せが得られる。第１の研削工程の結果、上流のガラス板切断プロセス中に形成された大きな表面下欠陥の大半を有効に除去する、全仕上工程におけるガラス材料の大半の高速除去が得られる。さらに、第１の研削工程の結果、鋭いコーナーを除去することによって実質的に所望の表面曲率をもつ湾曲した第１の研削エッジ面が得られる。それにもかかわらず、研削工程の終了時に、仕上前エッジ欠陥のいくらかが同じかまたはさらに浅い深さに残ったままであり得る。さらに、研削工程の強烈な材料除去手段により、プロセスにおいていくらかの表面下クラックがつくられていることがあり得る。加えて、研削工程の結果、以降のいくつかのプロセス要件を満たしていないエッジ表面粗さが得られ得る。本開示の方法では、研削工程後の研磨工程を含めることにより、残っている表面下欠陥がさらに減じられ、及び／または除去され、新しい水準のエッジの品質及び強度がもたらされる。３つの比、ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦３/４，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦３/４、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦３/４の全てが、単工程の研削プロセスだけを含むプロセスに比較して本開示の方法の結果としての表面下欠陥の重症度及び度数に関してのかなりの改善を示す。ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)、ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)の値が大きくなるほど、工程（Ｉ）が一定に保たれるとすれば、工程（II）において一層多くの材料が除去される必要があるであろう。
【００４５】
図１は本開示の一実施形態にしたがうプロセスを簡略に示す。本図において、切断工程で得られた、厚さＴｈ(ｇｓ)を有する切断後ガラス板１０１は、第１の主表面１０３，第２の主表面１０５並びに、第１の主表面１０３を第２の主表面１０５と連結している第１の仕上前エッジ面１０７及び第２の仕上前エッジ面１０８を有する。仕上前エッジ面１０７及び１０９はいずれも主表面１０３及び１０５に対して実質的に垂直である。したがって、主表面と仕上前エッジ面の間の交差において、鋭いコーナー１１１，１１３，１１５及び１１７が定められる。本開示にしたがう研削工程及び研磨工程の後には、４つのコーナー１１１，１１３，１１５及び１１７の全てが、ガラス材料の、エッジ面１０７及び１０９の直下の部分とともに除去されていて、湾曲した研磨後エッジ面１０８及び湾曲した研磨後エッジ面１１０が形成されている。
【００４６】
図２Ａは本開示の一実施形態にしたがう研削工程を簡略に示す。本実施形態において、第１の主表面２０５及び第２の主表面２０７を、また実質的に垂直な仕上前エッジ面２０９も、有する切断後ガラスシート２０１が、あらかじめ形成された研削ホイール溝２１３を有し、スピンドルを中心にして回転する、研削ホイール２１２による研削にかけられる。本研削工程において、第１及び第２の主表面２０５及び２０７の断面のいずれのコーナーも、第１のエッジ面２０９が本図に示されるガラス板の断面に実質的に垂直な方向に移動している間、研削ホイール溝２１３によって同時に研削されている。研削中、研削力Ｆ(ｇ)が研削ホイール２１２によってガラス板２０３に印加され、これにより、ガラス板のコーナー及びエッジ面からのガラス材料の除去が可能になる。いくつかの実施形態においては単研削ホイール２１２の使用が有利であるが、本開示を読んだ当業者には、それぞれが別々のコーナー領域だけを研削するための、複数の研削ホイールが用いられる実施形態に本発明が適用され得ることが理解され得るであろう。図２Ａは第１の仕上前エッジ面２０９だけの研削を示す。実際は、反対側の第２の仕上前エッジ面２０８を同時に（図示せず）、または別の研削作業において、研削することができる。
【００４７】
図２Ｂは、図２Ａに示された研削工程がともなう、同じ実施形態にしたがう研磨工程を簡略に示す。本実施形態において、第１の仕上前エッジ面２０９が湾曲した第１の研削後エッジ面２１５に研削されている研削後ガラス板２０１がさらに、あらかじめ形成された研磨ホイール溝２１７を有し、スピンドルを中心にして回転する、研磨ホイール２１６による研磨にかけられる。本実施形態において、第１の研削後エッジ面２１５が本図に示されるガラス板の断面に対して実質的に垂直な方向に移動している間、第１の研削後エッジ面２１５の全体が研磨ホイール溝２１７によって研磨されている。研磨中、研磨力Ｆ(ｐ)が研磨ホイール２１６によってガラス板２０３に印加され、これにより、研削後エッジ面２１５からのガラス材料のさらなる除去が可能になる。いくつかの実施形態においては、本図に示される、単研磨ホイールを用いる実施形態が有利であり得るが、本明細書の開示の恩恵を有する当業者は、それぞれが研削後エッジ表面の与えられた領域を研磨するための、複数の研磨ホイールが用いられる実施形態に本発明が適用され得ることを理解するはずである。図２Ｂは第１の研削後エッジ面２１５だけの研磨を示す。実際は、反対側の第２の研削後エッジ面２１４を同時に（図示せず）、または別の研磨作業において、研磨することができる。特に有利な実施形態において、図２Ａに示される第１の仕上前エッジ面２０９の研削工程及び図２Ｂに示される第１の研削後エッジ面２１５の研磨工程は、エッジ仕上機を通る単パスの終了時に第１の仕上前エッジ面２０９が処理されて研磨後エッジ面２１５になっていることができるように、研削ホイール２１２が研磨ホイール２１６の若干上流に配されている、単仕上作業において実質的に同時に実行される。
【００４８】
十分高い分解能で見ると、いかなる実表面もいくらかの粗さを示す。これは、仕上前エッジ面、研削後エッジ面及び研磨後エッジ面について当てはまる。図３は、表面粗さ（ＳＲと示される）と呼ばれる表面起伏ピーク−谷及び様々な到達深さをもつ表面下欠陥（ＳＳＤと示される）３０３，３０５及び３０７を含む、そのような表面３０１の表面構造を簡略に示す。表面下欠陥は、大きい場合、光学顕微鏡下で見ることができる。しかし、μｍ以下の間隙しか有していない、表面下欠陥の大半については、一般に光学顕微鏡下で直接検出することはできない。したがって、表面下微小クラック（表面下損傷，ＳＳＤとしても知られる）の存在、度数及び深さを明らかにし、定量化するためには、微小クラックを露わにして観察可能にする方法が必要になるであろう。以下に説明されるクラックの全ての測定に用いられた、本発明の発明者等によって開発された手法は以下の通りである。
【００４９】
エッジ仕上済の大寸ガラス板を、罫書きし、続いて曲げ分割することで、ほぼ１インチ×１インチ（２.５４ｃｍ×２.５４ｃｍ）の正方形に切断する。大寸ガラス板の罫書きが測定されるべき仕上済エッジの反対側から行われ、よって測定されるエッジのプロファイルに検査及び測定を妨害し得るいかなる罫書き跡もないことを保証するために注意を払う。
【００５０】
次いで、正方形試料を以下のプロセス、
（ｉ）撹拌しない５％ＨＦ＋％ＨＣｌ溶液に正方形試料全体を３０秒間浸漬する、
（ii）正方形試料を酸から取り出す、次いで
（iii）プロセス水によりリンス及び洗浄する、
を用いてエッチングする。正方形試料表面上に酸が全く残らないように注意を払う。
【００５１】
次いで、光学顕微鏡下で正方形試料を検査する。エッジのプロファイル（断面）が見えるように試料を光学顕微鏡下に置く。プロファイルのエッジ上のきず（表面下損傷，ＳＳＤ）を検査するため、倍率を１００倍から５００倍まで変える。クラックが小さくなるほど、さらに高い倍率が用いられ、逆も同じである。また２００倍の光学画像を取込み、次いで解析する。
【００５２】
画像解析中に、コンピュータスクリーン上の画像において、ＳＳＤの２つの末端でＳＳＤの方向に実質的に垂直に２本の平行線を引き、線間距離を計算し、計算結果をＳＳＤの長さとして記録することで、測定を実施する。顕微鏡下の視認できる全てのＳＳＤを測定し、最大長及び平均長を計算する。ＳＳＤの度数、すなわちクラックの規格化平均数は、エッジの断面の曲面プロファイルに沿う単位長当たりのＳＳＤの総数として定義される。
【００５３】
いくつかの特に有利な実施形態において、ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦１/２，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦１/２、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦１/２である。
【００５４】
いくつかの他の特に有利な実施形態において、ＭＣＬ(ｐ)/ＭＣＬ(ｇ)≦１/３，ＡＣＬ(ｐ)/ＡＣＬ(ｇ)≦１/３、及びＡＮＣ(ｐ)/ＡＮＣ(ｇ)≦１/３である。いくつかの他の特定の実施形態において、ＭＣＬ(ｇ)≦４０μｍ、ＡＣＬ(ｇ)≦１０μｍ、及びＡＮＣ(ｐ)≦４０ｍｍ−１である。いくつかの他の特定の実施形態において、ＭＣＬ(ｇ)≦２０μｍ、ＡＣＬ(ｇ)≦５μｍ、及びＡＮＣ(ｐ)≦２０である。
【００５５】
工程（Ｉ）において用いられる研削ホイールは、研削ホイールマトリックスに埋め込まれた多数の研削砥粒を含むことが有利であり得る。研削砥粒は通常、少なくとも研削されるガラス材料の硬度より高い硬度を有する。研削ホイール内の研削砥粒の例にはダイアモンド、ＳｉＣ、ＳｉＮ及びこれらの組合せがあるが、これらには限定されない。マトリックスは研削砥粒をまとめて保持する。マトリックスのための材料には、鉄、ステンレス鋼、セラミック、ガラス、等があるが、これらには限定されない。工程（Ｉ）においてはかなりの量のガラス材料が除去されるから、研削ホイールマトリックス材料は比較的硬度及び剛性が高いことが極めて望ましい。さらに、マトリックスの磨耗を避けるため、研削砥粒がマトリックス材料の表面上に突き出ていて、研削中のマトリックス材料とガラス板の間の直接の接触は避けられることが望ましい。研削中、研削砥粒とガラス材料の間の摩擦がコーナー及びエッジ面からのガラス材料の除去をおこさせる。時間が経つにつれて、マトリックス及び研削砥粒のいずれもが消耗され得る。
【００５６】
研削工程（Ｉ）の間、研削ホイール及び研削にかけられているガラスエッジ面は、有利には流体により、さらに有利には水のような液体により、冷却される。水は、ホイール及びガラス板を冷却すると同時に、低費用であり、プロセスを円滑にすることができ、発生したガラス粒子を運び去ることから、特に有利である。
【００５７】
研削砥粒のパラメータ、特に、寸法、形状、ホイール内充填密度、ホイール表面上の研削砥粒分布及び材料硬度は、研削効率、材料除去速度、研削工程（Ｉ）の終了時における表面粗さ及び表面下損傷に強く影響する。したがって、いくつかの有利な実施形態において、工程（Ｉ）において、研削砥粒は、１０μｍから８０μｍ、いくつかの実施形態においては２０μｍから６５μｍ、いくつかの実施形態においては２０μｍから４５μｍ、いくつかの実施形態においては２０μｍから４０μｍ、の平均粒径を有する。
【００５８】
研削されているガラス板に研削ホイールによって印加される研削力は研削ホイールとガラス材料の間の摩擦力、したがって材料除去速度及び表面下損傷（ＳＳＤ）の量と重症度を決定する。最大でも１０００μｍの厚さを有するガラス板を研削する場合には、研削力Ｆ(ｇ)は、Ｆ(ｇ)≦３０Ｎ（ニュートン）、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦２５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦２０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦１５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦１０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦８Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦６Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｇ)≦４Ｎ、であることが望ましい。
【００５９】
工程（II）において用いられる研磨ホイールは、研磨ホイールポリマーマトリックスに埋め込まれた多数の研磨砥粒を含むことが有利であり得る。研磨砥粒の内の少なくともいくらかは通常、少なくとも研削されるガラス材料の硬度より高い硬度を有する。研磨ホイール内の研磨砥粒の例にはダイアモンド、ＳｉＣ、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＮ、ＣｅＯ２及びこれらの組合せがあるが、これらには限定されない。したがって、いくつかの有利な実施形態において、工程（II）において、研磨砥粒は、５μｍから８０μｍ、いくつかの実施形態においては６μｍから６５μｍ、いくつかの実施形態においては７μｍから５０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから４０μｍ、いくつかの実施形態においては５μｍから２０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから２０μｍ、の平均粒径を有する。研削ホイール内の研削砥粒と比較すると、研磨砥粒は、さらに低い材料除去速度及び研磨工程（II）の結果としてのさらに低いＳＳＤを得るために、
（ｉ）さらに低い硬度、
（ii）さらに小さい砥粒径、及び
（iii）ポリマーマトリックスの単位体積当たり砥粒数に関してさらに低い砥粒密度、
の内の少なくとも１つを有することが望ましい。
【００６０】
特に有利な実施形態において、研磨砥粒はダイアモンド研磨砥粒とＣｅＯ２研磨砥粒の組合せを含む。特定の理論に束縛されるつもりはなく、高い硬度を有するダイアモンド研磨砥粒は材料除去の効率性を与え、ダイアモンド粒子より低硬度のＣｅＯ２研磨砥粒は研磨機能及びより穏やかな材料除去能力を与え、この結果工程（II）に対する材料除去速度と研磨機能の最適な組合せが得られると考えられる。そのような実施形態において、ダイアモンド研磨砥粒は５μｍから８０μｍ、いくつかの実施形態においては６μｍから６５μｍ、いくつかの実施形態においては７μｍから５０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから４０μｍ、いくつかの実施形態においては５μｍから２０μｍ、いくつかの実施形態においては８μｍから２０μｍ、の平均粒径を有し、ＣｅＯ２研磨砥粒は５μｍより小さく、いくつかの実施形態においては３μｍより小さく、いくつかの実施形態においては１μｍより小さい、平均粒径を有する。
【００６１】
ポリマーマトリックスは研磨粒子をまとめて保持する。ポリマーマトリックスのための材料の例には、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、多糖類、ポリスルホン、等があるが、これらには限定されない。研磨ホイールのポリマーマトリックス材料は研削ホイールマトリックス材料より高い柔軟性を有することが極めて望ましい。研磨中、研磨砥粒とガラス材料の間の摩擦が研削後表面からのガラス材料の除去をおこさせる。時間が経つにつれて、ポリマー材料及び研磨砥粒のいずれもが消耗され得る。
【００６２】
研磨工程（II）の間、研磨ホイール及び研磨にかけられているガラスエッジ面は、有利には流体により、さらに有利には水のような液体により、冷却される。水は、ホイール及びガラス板を冷却すると同時に、低費用であり、プロセスを円滑にすることができ、発生したガラス粒子を運び去ることから、特に有利である。
【００６３】
研磨砥粒のパラメータ、特に、寸法、形状、ホイール内充填密度及び材料硬度は、研磨効率、材料除去速度、研磨工程（II）の終了時における表面粗さ及び表面下損傷に強く影響する。
【００６４】
研磨されているガラス板に研磨ホイールによって印加される研磨力は研磨ホイールとガラス材料の間の摩擦力、したがって材料除去速度及び表面下損傷（ＳＳＤ）の量と重症度を決定する。最大でも１０００μｍの厚さを有するガラス板を研磨する場合には、研磨ホイールによってガラス板に印加される研磨力Ｆ(ｐ)は、Ｆ(ｐ)≦３０Ｎ（ニュートン）、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦２５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦２０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦１５Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦１０Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦８Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦６Ｎ、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)≦４Ｎ、であることが望ましい。研磨材料、特に研磨砥粒材料の選択に依存して、いくつかの実施形態においてＦ(ｐ)＜Ｆ(ｇ)、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)＜(３/４)・Ｆ(ｇ)、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)＜(１/２)・Ｆ(ｇ)、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)＜(１/３)・Ｆ(ｇ)、いくつかの実施形態においてはＦ(ｐ)＜(１/４)・Ｆ(ｇ)、であることが極めて望ましいことがあり得る。
【００６５】
研磨ホイールのポリマーマトリックス材料の硬度はガラス材料除去速度に、また研磨面品質にも、強く影響する。これは、硬度が低く、極めて柔軟なポリマーマトリックスは研磨砥粒によってガラス材料に印加される力を、さらに硬いポリマー材料が印加するであろうよりも、実効的にかなり小さくすることができるからである。すなわち、いくつかの実施形態において、研磨ホイールポリマーマトリックスは４０〜８０，いくつかの実施形態においては４５〜７０，いくつかの実施形態においては５０〜６０の、ショアーＤ硬度を有することが望ましい。
【００６６】
特に有利な実施形態において、あらかじめ形成された研削ホイール溝は、最大幅がＷｍ(ｇｗｇ)、平均幅がＷａ(ｇｗｇ)、深さがＤｐ(ｇｗｇ)である、ホイールの半径方向の断面を有し、Ｗｍ(ｇｗｇ)＞Ｔｈ(ｇｓ)及びＤｐ(ｇｗｇ)≧５０μｍであり、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧２００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧２５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧３５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧４００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧４５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧５００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１０００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｇｗｇ)≧１５００μｍである。研削溝は研削開始前に仕上前エッジを受け入れ、研削ホイール実用寿命の初めから終わりに至るまで、同じ研削ホイールを用いることで仕上げられるガラス板にわたって一貫したエッジ面の形状及び寸法が得られるように、全ての研削作業において適切で一貫した量の材料除去を保証する。いくつかの特に有利な実施形態において、１.２・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｇｗｇ)≦３.０・Ｔｈ(ｇｓ)であり、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｇｗｇ)≦２.５・Ｔｈ(ｇｓ)、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｇｗｇ)≦２.０・Ｔｈ(ｇｓ)である。
【００６７】
図４に示される、特に有利な実施形態において、全ホイール幅がＷ(ｐｗ)の研磨ホイール４０１は、最大幅がＷｍ(ｐｗｇ)、平均幅がＷａ(ｐｗｇ)、深さがＤｐ(ｐｗｇ)のホイールの半径方向の断面を有する研磨ホイール表面溝４０３を有し、Ｗｍ(ｐｗｇ)＞Ｔｈ(ｇｓ)及びＤｐ(ｐｗｇ)≧５０μｍであり、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧２００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧２５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧３５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧４００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧４５０μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧５００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１０００μｍ、いくつかの実施形態においてはＤｐ(ｐｗｇ)≧１５００μｍである。研磨溝は研磨開始前に研削後エッジを受け入れ、研磨ホイールの実用寿命の初めから終わりまで、同じ研磨ホイールを用いることで、仕上げられるガラス板にわたって一貫した研磨後エッジ面の形状及び寸法が得られるように、全ての研磨作業において適切で一貫した量の材料除去を保証する。いくつかの特に有利な実施形態において、１.２・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｐｗｇ)≦３.０・Ｔｈ(ｇｓ)であり、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｐｗｇ)≦２.５・Ｔｈ(ｇｓ)、いくつかの実施形態においては１.５・Ｔｈ(ｇｓ)≦Ｗｍ(ｐｗｇ)≦２.０・Ｔｈ(ｇｓ)である。
【００６８】
上述したように、特に有利な実施形態において、ガラス板の仕上前エッジ面は単仕上工程において研削工程（Ｉ）及び研磨工程（II）にかけられ、エッジ面は研削ホイールの中心及び研磨ホイールの中心に対してある線速度で移動する。図５は、ガラス板のエッジ面５０１が研削ホイール５０３の研削溝５０７に受け入れられ、初めに研削にかけられ、次いで下流の研磨位置に移動して、研磨ホイール５０５の研磨溝５０９に受け入れられる、本実施形態を簡略に示す。研削ホイール５０３の中心及び研磨ホイール５０５の中心に対するエッジ面５０１の速度はＶであり、いくつの実施形態においてＶは少なくとも１ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも２５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも３０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも３５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも４０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも４５ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも５０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも６０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも７０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも８０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも９０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては少なくとも１００ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも８０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも７０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも６０ｃｍ・ｓ−１、いくつかの実施形態においては最大でも５０ｃｍ・ｓ−１、であることが望ましい。図５には１つの研削ホイール及び１つの研磨ホイールしか示されていないが、単パス仕上プロセスにおいて、研削機能を実施するため、同じかまたは異なる、一連の研削ホイールを用い、続いて目的とする程度まで研磨機能を実施するため、同じかまたは異なる、一連の研磨ホイールを用いることが可能である。例えば、一連の研削ホイールが用いられる一実施形態において、ガラス板エッジ上の特定の点への接触順に最初から最後まで順次に穏やかになる研削機能を与えるため、研削砥粒を順次に小さくすることができる。同様に、一連の研磨ホイールが用いられる一実施形態において、ガラス板エッジ上の特定の点への接触順に最初から最後まで順次に穏やかになる研磨機能を与えるため、研磨砥粒を順次に小さくすることができる。一連の研磨ホイールが用いられるまた別の実施形態において、最初のホイールから最後のホイールまで、目的とする最終の研磨機能及び低ＳＳＤを達成するため、順次に軟質になるポリマーマトリックス材料を用いること���できる。
【００６９】
本開示の方法は、適切な研削プロセスパラメータ及び研磨プロセスパラメータを用いることによって、高いガラス板速度、したがって高仕上スループットを、特にＳＳＤに関して、高い研磨後エッジ面品質と合わせて、達成する。
【００７０】
一実施形態において、研磨ホイール４０１上に表面溝４０３を作製する方法は以下の通りである。コアとしてはたらく金属（例えばステンレス鋼）を機械加工することで、溝形状を反転したプロファイルを有する工具を作製する。次いで、（ダイアモンドのような）砥粒の層が鋼コア上に接合され得るように、（ニッケル、銅または青銅、等のような金属で）コアをめっきする。一般に電気めっき工具と称される、そのような工具は、ホイールの周縁を研削してプロファイルをつくり込むために用いられる。プロセスは乾式または湿式とすることができ、許容値に依存して、粗研削及び精研削を含む２ステッププロセスとすることができよう。いくつかの特に有利な実施形態において、溝を機械加工する前にホイールランアウト（真円度）を検査する。真円度が与えられた許容値より低ければ、溝を機械加工する前にホイールを正しく調製する。必要であれば、酸化アルミニウム（アルミナ）を用いて溝をドレッシングすることにより、ダイアモンド粒を露出させる。
【実施例】
【００７１】
以下の非限定的実施例によって本発明をさらに説明する。
【００７２】
７００μｍ厚のアルミノホウケイ酸ガラス板のエッジを、研削ホイールを用いて研削した。次いで、上述した測定手順にしたがってＳＳＤを測定した。次いで複数のガラス板の研削後表面を、１つは本開示にしたがい、１つは対照実施例にしたがう、２つの異なる研磨ホイールを用いて研磨した。次いで研磨後表面を、同じ手順にしたがい
、ＳＳＤについて測定した。
【００７３】
試験結果をプロットして図６に示されるチャートにした。本図において、バーＥ１は研削後表面を示し、バーＥ２は対照実施例における研磨後表面を示し、バーＥ３は本開示にしたがう実施例における研磨後表面を示し、バー６０１は測定された最大ＳＳＤ（μｍ）を示し、バー６０２は測定された平均ＳＳＤ（μｍ）を示し、バー６０３はＳＳＤ度数（すなわち、規格化平均クラック数）を示す。
【００７４】
図６から、本開示の方法の結果、かなり小さい、最大ＳＳＤ、平均ＳＳＤ及びＳＳＤ度数が得られることが明らかである。
【００７５】
次いで、上記２つの実施例の研磨後のガラス板のエッジの強度を垂直４点曲げ試験を用いて測定した。結果を図７に示す。丸印のデータ点及び直線のフィッティングカーブ７０１は対照実施例において研磨されたガラス板に対応し、四角印のデータ点及び直線のフィッティングカーブ７０３は本開示にしたがう実施例において研磨されたガラス板に対応する。カーブ７０１とカーブ７０３を比較すれば、本開示の方法によりかなり改善されたエッジ強度が得られたことが明らかに示される。
【００７６】
本発明の範囲及び精神を逸脱することなく本発明に様々な改変及び変更がなされ得ることが同業者には明らかであろう。したがって、本発明の改変及び変形が添付される特許請求項及びそれらの等価形態の範囲内に入れば、本発明はそのような改変及び変形を包含するとされる。
【符号の説明】
【００７７】
１０１，２０１，２０３    ガラス板
１０３，１０５，２０５，２０７    主表面
１０７，１０９，２０８，２０９    仕上前エッジ面
１０８，１１０    研磨後エッジ面
１１１，１１３，１１５，１１７    コーナー
２１２，５０３    研削ホイール
２１３．５０７    研削ホイール溝
２１４，２１５    研削後エッジ面
２１６，４０１，５０５    研磨ホイール
２１７，４０３，５０９    研磨ホイール溝
３０１    表面
３０３，３０５，３０７    表面下欠陥（ＳＳＤ）
５０１    エッジ面
【図１】
2018171705.tif 000004
【図２Ａ】
2018171705.tif 000005
【図２Ｂ】
2018171705.tif 000006
【図３】
2018171705.tif 000007
【図４】
2018171705.tif 000008
【図５】
2018171705.tif 000009
【図６】
2018171705.tif 000010
【図７】
2018171705.tif 000011