(57)【要約】【課題】  従来のガラス板加工装置は、各加工ステージでガラス板の搬送を停止して加工するため単位時間当たりの処理数が少なく、スクライブヘッド、折割ヘッド、研削ヘッドをガラス板の端面に沿って移動させるため可動部分が大きく重い。また大サイズガラス板の吸着搬送時の持ち上げ、移動、載置に時間がかかる。【解決手段】  上下に平行に配列された上搬送無端ベルト１３と下搬送無端ベルト１２の間にガラス板１１を挟持して直線的に搬送するガラス板１１の搬送手段を備え、搬送手段に挟持されて移動中のガラス板１１に移動方向と平行なスクライブ線を入れるスクライブ手段と、搬送手段に挟持されて移動中のガラス板の縁部をスクライブ線に沿って折割る折割手段と、搬送手段に挟持されて移動中のガラス板の折割面を研削する研削手段とを搬送手段に沿って直線的に配置したガラス板加工装置１０。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に平行に配列された上搬送無端ベルトと下搬送無端ベルトとの間にガラス板を挟持して直線的に搬送するガラス板の搬送手段を備え、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板に移動方向と平行なスクライブ線を入れるスクライブ手段と、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板の縁部を前記スクライブ線に沿って折割る折割手段と、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板の折割面を研削する研削手段とを前記搬送手段に沿って直線的に配置したことを特徴とするガラス板加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス板加工装置において、前記折割手段は、前記ガラス板の前記スクライブ線の内側を上下から挟んで折割支点を形成する挟み治具と、前記スクライブ線の外側を押して前記スクライブ線に沿って前記ガラス板の縁部を折割る折割治具とを備え、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板と同じ移動速度で同じ移動方向に移動することを特徴とするガラス板加工装置。
【請求項３】
ガラス板の移動方向に平行な辺にスクライブ線を入れるスクライブ加工と、前記スクライブ線に沿って前記ガラス板の縁部を折割る折割加工と、前記ガラス板の折割面を研削する研削加工とを、前記の３つの加工工程と各加工工程間のつなぎ部分を含む前記ガラス板の投入から取り出しまでの全区間にわたり、前記ガラス板を一定の速度で直線的に移動させながら一連の工程として実施することを特徴とするガラス板加工方法。
【請求項４】
請求項３に記載のガラス板加工方法において、前記折割加工は、前記ガラス板のスクライブ線の内側を上下から挟んで折割支点を形成し、前記スクライブ線の外側を押して前記スクライブ線に沿って前記ガラス板の縁部を折割ることを特徴とするガラス板加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス板の加工装置および加工方法に関し、特にガラス板を所定寸法に切断するための、ガラス板の縁部にスクライブ線を入れるスクライブ加工、スクライブ線に沿ってガラス板の端部を折割る折割加工、ガラス板の折割面を研削する研削加工を一連の工程として行う加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用ガラス板、家具用ガラス板、建築用ガラス板などは、製造工程の終盤において所定寸法に切断される。切断はダイヤモンドカッタまたは超鋼カッタでガラス表面にスクライブ線（スジ状の傷）を入れるスクライブ加工と、スクライブ線に沿ってガラス板の縁部を機械的に折割って取り去る折割加工で行われる。ガラス板の折割面はシャープなエッジを持つため危険であり、またクラックが入り易いため、回転砥石により滑らかに研削加工される。
【０００３】
近年フラットパネルディスプレイ用ガラス板はパネル大型化と多数枚取りの進展により、縦横寸法は、例えば２ｍ×４ｍというように大きくなっている。しかし厚さは、例えば１ｍｍ程度しかなく、縦横寸法に比べ極めて薄いため、剛性が低く扱い難くなっている。
【０００４】
まず、ガラス板のスクライブ加工、折割加工、研削加工を行う従来のガラス板加工装置を２種類説明する。
【０００５】
第１のガラス板加工装置はスクライブ兼折割装置と研削装置を隣接して並べたものである（特許文献１）。第１のガラス板加工装置では、吸着搬送機構によりガラス板をガラス板搬入部からスクライブ兼折割装置の加工ステージに移載して支持固定し、スクライブ装置でスクライブをした後、折割装置でガラス縁部を折割り除去する。次に、吸着搬送機構によりガラス板をスクライブ兼折割装置の加工ステージから研削装置の加工ステージに移載して支持固定し、研削装置で折割面を研削加工する。研削済みのガラス板は吸着搬送機構により取り出される。
【０００６】
第１のガラス板加工装置は、ガラス板をスクライブ兼折割装置の加工ステージに支持固定してスクライブ加工、折割加工を行い、研削装置の加工ステージに支持固定して研削加工を行うため加工精度が良く、また、装置全体がコンパクトであるという長所がある。反面、各加工ステージの所定の位置までガラス板が搬送され、そこで一旦停止し支持固定されてから加工を開始するので、加工空き時間が発生し、単位時間当たりの処理数が少ないこと、また、スクライブカッタ、折割ヘッド、研削ヘッドをガラス板の端面に沿って移動させるため可動部分が大きく重いという短所がある。さらに、ガラス板が小サイズの場合は問題にならないが、大サイズの場合は吸着搬送時の持ち上げ、移動、載置の際の空気抵抗が大きいため搬送に時間がかかるという短所がある。
【０００７】
第２のガラス板加工装置は、ガラス板を１台の吸着テーブルに吸着固定したまま、スクライブ装置、折割装置、研削装置に順次搬送し、スクライブ加工、折割加工、研削加工を行うものである（特許文献２）。
【０００８】
第２のガラス板加工装置は、ガラス板搬送時の傷つき、吸着テーブルにおけるガラス板位置ずれの発生が防げ、精度の良い加工ができる。その反面、軽いガラス板と一緒に重い吸着テーブルも搬送しなければならないので搬送に時間がかかり、単位時間当たりの処理数が少ないことと搬送に多くのエネルギーが必要となるという短所がある。
【特許文献１】特開平１１−４９５２９号公報
【特許文献２】特開２００１−２６１３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の第１のガラス板加工装置は、各加工ステージでガラス板の搬送を停止して加工するため加工空き時間が生じ、また、スクライブカッタ、折割ヘッド、研削ヘッドをガラス板の端面に沿って移動させる必要があるため可動部分が大きく重いという課題があった。また、大サイズのガラス板の場合、吸着搬送時の持ち上げ、移動、載置が高速でできないため移載に時間がかかるという課題があった。
【００１０】
従来の第２のガラス板加工装置は、ガラス板と一緒に、重い吸着テーブルも搬送しなければならないので、搬送重量が大きくなり、搬送に多くの時間とエネルギーが必要となるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の本発明のガラス板加工装置は、上下に平行に配列された上搬送無端ベルトと下搬送無端ベルトとの間にガラス板を挟持して直線的に搬送するガラス板の搬送手段を備え、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板に移動方向と平行なスクライブ線を入れるスクライブ手段と、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板の縁部を前記スクライブ線に沿って折割る折割手段と、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板の折割面を研削する研削手段とを前記搬送手段に沿って直線的に配置したことを特徴とする。
【００１２】
本発明のガラス板加工装置は、ガラス板を搬送手段に挟持して一定速度で直線的に移動させながらスクライブ加工、折割加工、研削加工を行うので、各加工ステージにガラス板を支持固定させて加工する場合に発生する加工空き時間が生じない。そのため単位時間当たりの処理数が多く得られる。また、途中でガラス板を停止させたり、搬送速度を変化させたり、搬送方向を変えたりする必要がないので、装置構造と制御方法が簡単である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明のガラス板加工装置は、請求項１に記載のガラス板加工装置において、前記折割手段は、前記ガラス板の前記スクライブ線の内側を上下から挟んで折割支点を形成する挟み治具と、前記スクライブ線の外側を押して前記スクライブ線に沿って前記ガラス板の縁部を折割る折割治具とを備え、前記搬送手段に挟持されて移動中の前記ガラス板と同じ移動速度で同じ移動方向に移動することを特徴とする。
【００１４】
本発明のガラス板加工装置は、折割手段が折割加工を実施しながらガラス板と同じ移動速度で同じ移動方向に移動するため、折割時にガラス板の搬送を止めたり、搬送速度を遅くしたりする必要がない。そのため加工空き時間が発生せず単位時間当たりの処理数が多く得られる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明のガラス板加工方法は、ガラス板の移動方向に平行な辺にスクライブ線を入れるスクライブ加工と、前記スクライブ線に沿って前記ガラス板の縁部を折割る折割加工と、前記ガラス板の折割面を研削する研削加工とを、前記の３つの加工工程と各加工工程間のつなぎ部分を含む前記ガラス板の投入から取り出しまでの全区間にわたり、前記ガラス板を一定の速度で直線的に移動させながら一連の工程として実施することを特徴とする。
【００１６】
本発明のガラス板加工方法は、スクライブ加工、折割加工、研削加工、およびこれらの加工工程のつなぎの区間も含め、投入から取り出しまでの全区間においてガラス板を一定速度で直線的に移動させながら全ての加工を行うので加工空き時間がなく、途中でガラス板を停止させたり、搬送速度を変化させたり、搬送方向を変えたりしないため、それらに伴う無駄な時間が発生しない。そのため単位時間当たりの処理数が多く得られる。
【００１７】
請求項４に記載の本発明のガラス板加工方法は、請求項３に記載のガラス板加工方法において、前記折割加工は、前記ガラス板のスクライブ線の内側を上下から挟んで折割支点を形成し、前記スクライブ線の外側を押して前記スクライブ線に沿って前記ガラス板の縁部を折割ることを特徴とする。
【００１８】
本発明のガラス板加工方法は、ガラス板のスクライブ線の内側を上下から挟んで折割支点を形成し、スクライブ線の外側を押してスクライブ線に沿ってガラス板の縁部を折割るため、スクライブ線に沿ってガラス板を正確に折割ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のガラス板加工装置は、ガラス板を搬送手段に挟持した状態で投入から取り出しまで一定速度で直線的に移動させながらスクライブ加工、折割加工、研削加工を行うので、各加工ステージにガラス板を支持固定させて加工する場合に発生する加工空き時間が生じない。そのため単位時間当たりの処理数が多く得られる。また、途中でガラス板を停止させたり、搬送速度を変化させたりする必要がないので、装置構造と制御方法が簡単である。
【００２０】
本発明のガラス板加工方法は、スクライブ加工、折割加工、研削加工、およびこれらのつなぎの区間も含め、投入から取り出しまでの全工程にわたり、ガラス板を一定速度で直線的に移動させながら全ての加工を行うので加工空き時間がなく、途中でガラス板を停止させたり、搬送速度を変化させたりしないため、それらに伴う無駄な時間が発生しない。そのため単位時間当たりの処理数が多く得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図を参照して本発明のガラス板加工装置を説明する。図１は本発明の一実施例のガラス板加工装置１０の全体概略図である。加工工程全体の概要は、未加工のガラス板１１が、図１の右手前でガラス板加工装置１０に投入され、そこから左奥方向に下搬送無端ベルト１２と上搬送無端ベルト１３に挟持されて直線的に搬送されながら順次、スクライブ加工、折割加工、研削加工が行われ、左奥から取り出される。ガラス板１１は、それぞれの加工中も、加工と加工の間のつなぎの区間でも、常に一定の速度で移動する。また、ガラス板１１は常に水平姿勢に保持され途中で姿勢が変わることはなく、また、搬送中に上下に移動することもない。
【００２２】
図１には未加工のガラス板１１が本発明のガラス板加工装置１０に投入された状態が示されており、ガラス板１１は下搬送無端ベルト１２上に載せられている。図１のガラス板１１は投入位置にあるためこの位置では加工は行われない。
【００２３】
次に、ガラス板１１は下搬送無端ベルト１２と上搬送無端ベルト１３に挟持され、図２のスクライブ加工位置１４に搬送される。ここでガラス板１１は、上搬送無端ベルト１３の外側に設置された一対のスクライブ手段（図２にはスクライブ手段の先端のスクライブカッタ１５ａのみ図示）によりスクライブ加工（ガラス板の表面にスクライブ線を入れること）される。図２はガラス板１１の左右二辺が平行にスクライブされている状態を示す。スクライブ手段は架台（図示しない）に固定されており、上搬送無端ベルト１３、下搬送無端ベルト１２によるガラス板１１の狭持搬送の移動を利用して、ガラス板１１の左右二辺に直線状のスクライブ加工を行う。
【００２４】
図３にスクライブ手段１５の概略を示す。ガラス板１１は下搬送無端ベルト１２と上搬送無端ベルト１３とに挟持され、水平方向（図３の紙面垂直方向）に移動する。同時にガラス板１１の縁部の切断位置１１ａにスクライブカッタ１５ａが適切な圧力で押し付けられる。スクライブカッタ１５ａは自由に回転する算盤玉形状の焼結ダイヤモンドまたは超鋼材で、ガラス板１１の移動につれて回転しながらガラス板１１の表面にスクライブ線（スジ状の傷）を入れる。スクライブカッタ１５ａの押し付け圧力はスクライブカッタ１５ａ上方のエアシリンダ１６のエア圧力により制御される。
【００２５】
スクライブ加工の完了したガラス板１１は、上搬送無端ベルト１３、下搬送無端ベルト１２に狭持されて図４に示す折割加工位置１７に搬送される。図５に折割手段１８の概略を示す。折割手段１８は、折割加工位置１７でガラス板１１の二辺のスクライブ線内側を上下から挟み治具１８ａで挟んで折割支点を形成し、スクライブ線外側を折割治具１８ｂで下方に押して、スクライブ線に沿ってガラス板１１の縁部を折割る。図４には挟み治具１８ａでガラス板１１ｃを挟んだ状態と折割されたガラス片１１ｂが落下する状況が示されている。図５に示すように、挟み治具１８ａの挟み圧力、折割治具１８ｂの折割圧力はそれぞれのエアシリンダ１８ｃ、１８ｄのエア圧力により制御される。また、折割手段１８は、例えばモーター付きボールねじ（図示せず）によって架台１９に設けられたレール２０に案内されて、ガラス板１１の移動方向（図５の紙面垂直方向）と平行に、折割加工を実施しながらガラス板１１の移動に同期して移動する。従って折割加工のためガラス板１１の搬送を止めたり、搬送速度を変えたりする必要はない。
【００２６】
折割加工の完了したガラス板１１ｃは、上搬送無端ベルト１３、下搬送無端ベルト１２により図６に示す研削加工位置２１に搬送される。図６には研削手段の研削ヘッド２２ａのみを示す。図７に研削手段２２の概略を示す。研削手段２２は、糸巻き形状の砥石からなる研削ヘッド２２ａ、それを高速回転させるモータ２２ｂとスピンドル２２ｃからなり、架台１９に固定されている。図６のガラス板１１ｃは二辺の研削加工中の位置である。ガラス板１１ｃは下搬送無端ベルト１２と上搬送無端ベルト１３に挟持され、水平方向（図７の紙面垂直方向）に移動する。ガラス板１１ｃの移動中に、高速回転している研削ヘッド２２ａがガラス板１１ｃの折割面に当接することにより、折割面が順次研削されて丸みを帯びた滑らかな面になり、折割面のシャープなエッジおよびクラックが除かれる。研削手段２２は架台１９に固定されているが、ガラス板１１ｃが移動するのでガラス板１１ｃの二辺全体が研削される。研削加工の完了したガラス板１１ｃは、図６の左奥から取り出される。なお、上述の実施例ではガラス板１１ｃの二辺を同時に加工しているが、必要に応じて一辺だけを加工してもよい。一辺加工の場合、スクライブ手段と折割手段は非加工側が動作しないように制御し、研削手段については非加工側を研削機能のない、例えばプラスチック製のダミーヘッドにする。
【００２７】
研削加工は、スクライブ加工、折割加工に比較し時間が長くかかるためガラス板の移動の律速工程になりやすい。その対策として研削ヘッド２２ａを複数対、例えば粗研削ヘッド、中研削ヘッド、仕上げ研削ヘッドの３対設け、ガラス板の折割面を同時に複数の研削ヘッド２２ａで研削するようにすると、研削加工の時間短縮ができ、研削加工の所要時間をスクライブ加工、折割加工と一致させやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のガラス板加工装置は、ガラス板を搬送手段に挟持した状態で、投入から取り出しまでの全工程において加工と加工のつなぎの区間を含め一定速度で直線的に移動させながらスクライブ加工、折割加工、研削加工を行うので、各加工ステージにガラス板を支持固定させて加工する場合に発生する加工空き時間が生じない。そのため単位時間当たりの処理数が多く得られる。また、途中でガラス板を停止させたり、搬送速度を変化させたり、搬送方向を変えたりする必要がないので、装置構造と制御方法が簡単である。
【００２９】
本発明のガラス板加工方法は、スクライブ加工、折割加工、研削加工、およびこれらの加工工程間のつなぎの区間も含め、投入から取り出しまでの全工程においてガラス板を一定速度で直線的に移動させながら加工を行うので加工空き時間がなく、途中でガラス板を停止させたり、搬送速度を変化させたり、搬送方向を変えたりしないため、これらに伴う無駄な時間が発生しない。そのため単位時間当たりの処理数が多く得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例のガラス板加工装置の全体概略図
【図２】本発明の一実施例のガラス板加工装置のスクライブ加工位置を示す図
【図３】本発明の一実施例のガラス板加工装置のスクライブ手段の概略図
【図４】本発明の一実施例のガラス板加工装置の折割加工位置を示す図
【図５】本発明の一実施例のガラス板加工装置の折割手段の概略図
【図６】本発明の一実施例のガラス板加工装置の研削加工位置を示す図
【図７】本発明の一実施例のガラス板加工装置の研削手段の概略図
【符号の説明】
【００３１】
１０  ガラス板加工装置
１１  ガラス板
１１ａ  切断位置
１１ｂ  折割されたガラス片
１１ｃ  ガラス板
１２  下搬送無端ベルト
１３  上搬送無端ベルト
１４  スクライブ加工位置
１５  スクライブ手段
１５ａ  スクライブカッタ
１６  エアシリンダ
１７  折割加工位置
１８  折割手段
１８ａ  挟み治具
１８ｂ  折割治具
１８ｃ  エアシリンダ
１９  架台
２０  レール
２１  研削加工位置
２２  研削手段
２２ａ  研削ヘッド
２２ｂ  モータ
２２ｃ  スピンドル
【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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