【手続補正書】
【提出日】平成15年8月19日(2003.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具および研磨装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数のボタン状突起物が配置され、該ボタン状突起物は、配置された位置により硬度が異なることを特徴とするブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具。
【請求項２】前記複数のボタン状突起物が、高硬度ボタン状突起物と低硬度ボタン状突起物とからなり、前記の低硬度ボタン状突起物が研磨具の周縁に配置されている請求項１記載のブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具。
【請求項３】前記複数のボタン状突起物が、高硬度ボタン状突起物と低硬度ボタン状突起物とからなり、前記低硬度ボタン状突起物が、高硬度ボタン状突起物が配置されている領域内のうちの、パネルガラス表面へ最初に接触する位置に配置されている請求項１記載のブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具。
【請求項４】研磨具の総面積に対する、低硬度ボタン状突起物の面積の割合が３０％以下である請求項１、２または３に記載のブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具。
【請求項５】低硬度ボタン状突起物の硬度が、ブリネル硬度表示で２０未満である請求項１、２、３または４に記載のブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具。
【請求項６】前記高硬度ボタン状突起物および／または低硬度ボタン状突起物の形状が、円柱状、楕円柱状または角柱状である請求項２〜５に記載のブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具。
【請求項７】ブラウン管パネルガラスを載置するためのテーブルと、揺動自在に設けられた研磨用ヘッドと、複数のボタン状突起物が配置された研磨具とを具備し、該研磨具は前記研磨用ヘッドに取り付けられ、前記ボタン状突起物は、配置された位置により硬度が異なることを特徴とするブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨装置。
【請求項８】前記ボタン状突起物は、高硬度ボタン状突起物と低硬度ボタン状突起物とからなり、前記研磨具をブラウン管パネルガラスに押し付けるとき、前記低硬度ボタン状突起物が最初にパネルガラス表面へ接触するように構成されている請求項７に記載のブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョンやディスプレイのブラウン管の画像表示部分を構成するブラウン管パネルガラス（以下パネルガラスとする）は、１０００℃前後に溶融したガラス塊（ゴブ）を金型に充填し、これをプレスすることにより成形している。しかし、プレスによる製造法ではスクリーンまたは画像表示部分として用いるパネルガラスの表面に微小で鋭い凹みの点欠陥や皺状の線欠陥が生じやすく、このためこれらの欠陥を除去して光学面品質を確保すべく、パネルガラス表面の研磨処理が施されている。パネルガラスの表面研磨は通常、粗ずり研磨、中研磨、仕上げ研磨の順序で実施される。
【０００３】
パネルガラスの粗ずり用研磨具としては、例えば特公昭４０−２８７５３号公報に記載のようなラップ研磨具が知られている。このラップ研磨具は、パネルガラスに押し付けられる部分（研磨部分）が鉄製または鋳鉄製の円柱状を有する複数のボタン状突起物を配置して形成されており、これらのボタン状突起物はパネルガラスを粗ずり研磨するのに充分な硬度を有するとともに、その材質および硬度が実質的にすべて同じである。
【０００４】
一方、この研磨具でパネルガラスを研磨するときには、図６に示すように研磨用ヘッド３に取り付けて用いる。そして、研磨中に回転、円、直線往復などの諸運動を行う際、曲面を有するパネルガラス１の表面に自由に追従できるように、前記研磨用ヘッド３はヘッド駆動アーム５と自在継ぎ手４を介して揺動自在に装着されている。
【０００５】
このため、この研磨用ヘッドは研磨が終了し上昇すると、終了したときの姿勢をそのまま保持し、または研磨用ヘッドおよび研磨具の重さの不均衡などにより、図示のようにある一方向に傾くことが多い。この状態で次の研磨のために研磨用ヘッドが再び下降すると、テーブル２上に置かれたパネルガラス１の表面に押し付けられる際、研磨具はその研磨面が前記パネルガラス１の上面と必ずしも平行にならずに、ある傾きを有したまま押し付けられる。
【０００６】
この結果、多くの場合は研磨具のボタン状突起物のうち、傾いた研磨具の下方部分に位置する周縁部の少数の特定の突起物のみが、最初にパネルガラスの表面に接触し、この瞬間局所的に高い圧力が発生する。
【０００７】
また、図７に示すようにパネルガラス１の粗ずり用研磨具９の大きさが、研磨しようとするパネルガラス１の大きさと大きく異なる場合は、パネルガラス１に押し付ける際、より内側に位置する少数の特定のボタン状突起物のみが接触し、同様にこの瞬間局所的に高い圧力が発生する。
【０００８】
従来のパネルガラス粗ずり用研磨具は、前記のように同一硬度のボタン状突起物が配置されているので、パネルガラスの表面に最初に接触するボタン状突起物もガラスを粗ずり研磨可能な充分高い硬度を有するため、この接触時においてパネルガラス表面に深い傷を発生させる。この傷は、その後のパネルガラス表面の通常の粗ずり研磨によって除去しきれず、製品欠点となって残り製品歩留りを低くする問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の研磨具が有する前述の欠点、すなわち研磨具を降下させてパネルガラス表面に押し付ける際に、研磨具のパネルガラス表面に対する部分的な接触により発生する深い傷を解決することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のボタン状突起物が配置され、該ボタン状突起物は、配置された位置により硬度が異なることを特徴とするブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具、すなわち、揺動する研磨用ヘッドに取り付けられ、複数のボタン状突起物を配置せしめて形成した研磨部分をパネルガラスの表面に押し付けて、研磨用スラリ液または研磨用クーラント液を供給させながら研磨を行う粗ずり用研磨具において、前記複数のボタン状突起物が配置位置により異なる硬度を有することを特徴とするブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨具を提供する。
【００１１】
また、前記複数のボタン状突起物を硬度が異なる２種のボタン状突起物、すなわち高硬度ボタン状突起物と低硬度ボタン状突起物とから形成し、これら突起物のうち低硬度ボタン状突起物を研磨具の周縁に配置する上記の粗ずり用研磨具、および、前記複数のボタン状突起物が硬度が異なる２種のボタン状突起物、すなわち高硬度ボタン状突起物と低硬度ボタン状突起物とからなり、これら突起物のうち低硬度ボタン状突起物を、高硬度ボタン状突起物が配置されている領域内のうちのパネルガラス表面と最初に接触する位置に配置する上記の粗ずり用研磨具を提供する。
【００１２】
また、研磨具総面積に対する前記低硬度ボタン状突起物の面積の割合が３０％以下である上記の粗ずり用研磨具、および、低硬度ボタン状突起物の硬度が、ブリネル硬度表示で２０未満である上記の粗ずり用研磨具を提供する。
【００１３】
さらに、ブラウン管パネルガラスを載置するためのテーブルと、揺動自在に設けられた研磨用ヘッドと、複数のボタン状突起物が配置された研磨具とを具備し、該研磨具は前記研磨用ヘッドに取り付けられ、前記ボタン状突起物は高硬度ボタン状突起物と低硬度ボタン状突起物とからなり、前記研磨具をブラウン管パネルガラスに押し付けるとき、前記低硬度ボタン状突起物が最初にパネルガラス表面へ接触するように配置されているブラウン管パネルガラスの粗ずり用研磨装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を図面に従って具体的に説明する。
図４および図５は、本発明に係るパネルガラスの粗ずり用研磨を行う装置の一例で、図４は正面図、図５は左側面図である。図中、１はパネルガラス、２はパネルガラス１を載置するためのテーブル、３は研磨具が取り付けられる研磨用ヘッド、４は自在継ぎ手、５はヘッド駆動アームである。研磨具９は、研磨用ヘッド３の下面に取り付けられ、テーブル２に固定したパネルガラス１の上方に位置する。
【００１５】
研磨用ヘッド３は、エアシリンダ１１の作動により昇降するとともに、自在継ぎ手４およびヘッド駆動アーム５により揺動可能になっており、パネルガラス１の研磨面が曲面であっても、該研磨面に沿って研磨用ヘッドの向きを自由に変えられる。また、モータ１２の回転がタイミングベルト１３を介して減速機１４へ伝わり、該減速機１４でモータ１２の回転が減速された後クランクアーム１５へ伝わる。前記モータ１２の回転は、クランクアーム１５で直線方向の動きに変えられ、クランクアーム１５に連結されたヘッド駆動アーム５により研磨用ヘッド３が直線往復運動をする。
【００１６】
研磨用ヘッド３のこれらの動きはそのまま研磨具９に与えられるので、研磨具９も研磨用ヘッド３と全く同じ運動を行う。一方、テーブル２はモータ１６により円運動または回転運動を行い、研磨具９の動きと共同してパネルガラス１を研磨する。
【００１７】
なお、研磨具およびテーブルの研磨運動はこれらに限定されず、例えば必要に応じ研磨用ヘッド３を回転させ、またテーブル２を往復運動させることもでき、パネルガラスの大きさ、形状および研磨条件等に基づいて適宜決めればよい。
【００１８】
パネルガラスの粗ずり用研磨は、プレス成形時に生じるパネルガラス表面の微小で鋭い凹みの点欠陥や皺状の線欠陥を除去するが、一般にこのときの除去量をガラス表面に垂直な方向の除去深さ（以下、研磨代という）で表す。
【００１９】
この研磨代は、粗ずり研磨を行うときの諸条件、すなわち研磨時間、研磨用ヘッド３の押し付け力、研磨用ヘッド３およびテーブル２の回転、円、直線往復などの諸運動の速さなどによって影響されるが、通常これらの諸条件は生産時の製品の品質劣化、生産性の低下を招かないように考慮しながら最大の能力を発揮するよう決められる。一般にこの最大能力発揮時における研磨代は、プレス成形時に生じるパネルの表面の微小で鋭い凹みの点欠陥や皺状の線欠陥を除去するのに必要な研磨代を相対的に５〜７とすると、おおむね１０程度となる。
【００２０】
図１および図２は、本発明の好ましい実施態様である粗ずり用研磨具９を例示したもので、図１は便宜的にその研磨部分を上にした状態の平面図、図２は側面図である。図中、７はボタン状突起物を植設するためのゴムベースで、ボタン状突起物はその一部がこのゴムベースに埋没され固定されている。８は研磨用スラリ液または研磨用クーラント液の供給孔である。
【００２１】
本例では研磨具９の外形状が矩形となっているが、円形になっているものも知られている。ボタン状突起物の配置としては、例示した格子状のほか千鳥状またはその他の配置であってもよい。ボタン状突起物は通常円柱状のものを用いるが、断面が楕円または角形状のものも使用でき、本発明における円柱状は断面が楕円または角形状のものを含む。さらに、これらボタン状突起物の寸法および配置の密度は、研磨具のサイズや研磨条件等により適宜決める。
【００２２】
本例において、この研磨具９の研磨部分は硬度の異なるボタン状突起物により構成される。すなわち、研磨具の主要部に配置されるボタン状突起物６は、従来の研磨具に用いられているもの、例えば鉄からなっており、粗ずり研磨を行うため充分に高い硬度を有する。
【００２３】
これに対しパネルガラス表面に押し付ける際、最初に接触する特定位置のボタン状突起物１０は、硬度が鉄よりも低いもの、例えばフッ素系合成樹脂からなっており、本例ではこれら低硬度ボタン状突起物１０を硬度の高い前記ボタン状突起物６（高硬度ボタン状突起物６）の外側である研磨具の周縁部に配置している。
【００２４】
すなわち、低硬度ボタン状突起物１０は、研磨具が研磨スタート時パネルガラス表面に接触する際の当たり傷防止効果を得るために、研磨具の特定位置に配置される。パネルガラスと研磨具のサイズが適当であれば、研磨具が傾いた状態でパネルガラスに押し付けられる場合、最初にパネルガラス表面に接触するのは、傾斜状態にある研磨具の下端のボタン状突起物であり、この特定位置は前記のように研磨具の周縁部となるので、研磨具の周縁部に低硬度ボタン状突起物１０を配置する。
【００２５】
通常は前記低硬度ボタン状突起物１０を研磨具９の周縁部の全周に設けるが、最初にパネルガラス表面に接触する部分が特定される場合には、前記接触部分の周縁部に選択的に設けてもよい。この低硬度ボタン状突起物１０の硬度は、ブリネル硬度で２０以下が好ましい。硬度が２０超では、研磨具をパネルガラスに押し付けたとき、ガラス表面に過度の深い傷が発生するおそれがある。
【００２６】
図３は本発明の研磨具の他の実施例を示しており、パネルガラス１のサイズが図７のように研磨具９の寸法より小さい場合に好適なものである。このような場合、研磨具がパネルガラスにある傾きを持ったまま押し付けられると、パネルガラスに最初に接触するのは前記の周縁部のボタン状突起物ではなく、研磨具のより内側に位置する特定のボタン状突起物となる。矩形状の研磨具の場合、最初に接触する部分は一般にその長軸方向の中心から所定距離だけ離れた領域である。ここで中心からの距離は主にパネルガラスのサイズにより変わる。
【００２７】
そこで、本例は図３に示すように、低硬度ボタン状突起物１０を上記領域内に設けるもので、換言すれば高硬度ボタン状突起物６の配置領域内におけるパネルガラス表面と最初に接触する特定位置に、低硬度ボタン状突起物１０を配置する。必要あれば低硬度ボタン状突起物１０を、研磨具の周縁部に併設することもできる。研磨具は製造上の便宜のために、あらかじめ独立して作製した後、研磨用ヘッドに取り付けるが、両者を一体的に製造してもよい。
【００２８】
本発明の研磨具を用いると、研磨具が傾いた状態で押し付けられても最初に低硬度ボタン状突起物１０が接触するので、局部的な圧力が付与されてもこれまでのようにパネルガラス表面に対して垂直な深さ方向の傷は発生しない。研磨具が押し付けられるとき、パネルガラス表面にわずかな圧跡または軽微な傷が生じることがあっても、前記の圧跡または傷を除去するには１以下の相対的研磨代で充分である。これは従来のプレスによる製造法で生じる欠陥を除去するのに必要な研磨代より充分少ないので、生産工程上何ら支障とならない。
【００２９】
次に、ボタン状突起物の硬度と研磨効率について説明する。高硬度ボタン状突起物として鉄を用いることが多いが、一般に鉄よりも硬度が高い炭化ケイ素またはダイヤモンドを固定砥粒としてボンド材に混入したペレットなどを用いると研磨効率はより高くなる。これに反し鉄よりも硬度が低い材質を用いると研磨効率は低下する。これらの関係を表１に示す。
【００３０】
表１は、各種材料の硬度とボタン状突起物の全数に当該材料を用いた場合の相対研磨率を比較したもので、相対研磨効率はボタン状突起物が鉄を用いた場合を１．０とし、それとの相対値として表した。なお、ダイヤモンド砥粒および炭化ケイ素は、これらを固定砥粒としてボンド材に混入したペレットである。
表１からわかるように、接触時に傷を発生させない、鉄より充分硬度が低いフッ素系合成樹脂などの物質は、従来の鉄に比べ研磨効率が極端に低下する。
【００３１】
【表１】
1999099452.tif 000001
【００３２】
次に、低硬度ボタン状突起物としてフッ素系合成樹脂を用い、高硬度ボタン状突起物として鉄を用い、これらボタン状突起物を植設した研磨具の総面積（ａ）に対する、フッ素系合成樹脂のボタン状突起物の面積（ｂ）の割合ｂ／ａと相対研磨効率（相対研磨代）の関係を、ボタン状突起物の全数に鉄を用いた場合を１．０として調べると表２のようになった。
【００３３】
【表２】
1999099452.tif 000002
【００３４】
ｂ／ａが４０％の実施例では、通常生産の研磨諸条件において０．６２の相対研磨代となり、プレスによる製造法で生じる欠陥を全数除去することはきなかった。ｂ／ａが３０％の実施例では、通常生産の研磨諸条件において０．７１の相対研磨代となり、プレスによる製造法で生じる欠陥を全数除去でき、しかも研磨具を押し付けたとき、パネルガラス表面に傷が検出されることもなかった。
このことから、製造時に発生する欠陥または欠点を全数除去し、所望の研磨効率を得るには、ｂ／ａが３０％以下であることが有効であることがわかった。
【００３５】
本発明において、高硬度ボタン状突起物の材質として鉄を使用することが一般的であるが、研磨能率、耐食性を高めるために種々の金属からなる合金等を使用してもよい。また、低硬度ボタン状突起物の材質としても、耐食性、耐磨耗性が高い塩化ビニルなど他の種々の合成樹脂等を使用できる。
【００３６】
【作用】
本発明の研磨具によれば、それぞれ硬度が異なる２種以上のボタン状突起物からなるパネルガラスの粗ずり用研磨具において、低硬度ボタン状突起物を研磨具の周縁部に配置することによって、研磨用ヘッドがテーブル上に置かれたパネルガラスの表面に押し付けられる際、研磨具の研磨面が該パネルガラスの上面と必ずしも平行にならずに、ある傾きを有したまま押し付けられても、研磨具の周縁部に配置した少数の低硬度ボタン状突起物のみが局所的に高い圧力で接触するので、パネルガラス表面に深い傷が発生しない。
【００３７】
また、低硬度ボタン状突起物を、高硬度ボタン状突起物の配置領域内のパネルガラスと最初に接触する特定位置に配置することによって、粗ずり用研磨具が、研磨対象のパネルガラスより大きくても、前記特定位置にある少数の低硬度ボタン状突起物のみが最初にパネルガラス表面に接触するので、この突起物が局所的に高い圧力で接触しても、パネルガラス表面に深い傷が発生しない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のブラウン管パネルガラス粗ずり用研磨具は、パネルガラス表面に深い傷を発生させることなく押し付けられるため、その後の粗ずり研磨によって傷を完全に除去でき、製品欠点となって残らないので製品歩留りが著しく向上する。また、押し付けられる際の傷がほとんど発生しないので、粗ずり研磨の除去量を最小限に減らすことができ、単位時間当たりの処理数を増加させることにより飛躍的な生産性の向上およびコストダウンが図れるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の研磨具の平面図。
【図２】図１の研磨具の正面図。
【図３】本発明の他の実施例の研磨具の平面図。
【図４】本発明の実施例の研磨装置の正面図。
【図５】図４の研磨装置の左側面図。
【図６】パネルガラスの粗ずり研磨におけるパネルガラスと研磨具の接触時の説明図。
【図７】パネルガラスと研磨具の接触時の他の態様を示す説明図。
【符号の説明】
１：パネルガラス
２：テーブル
３：研磨用ヘッド
４：自在継ぎ手
５：ヘッド駆動アーム
６：高硬度ボタン状突起物
７：ゴムベース
８：研磨用スラリ液または研磨用クーラント液の供給孔
９：研磨具
１０：低硬度ボタン状突起物
１１：エアシリンダ
１２：モータ