(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板に形成された塗膜の表面に円周部に押圧刃を有するスクライブホイールを押圧しながら移動させて前記スクライブホイールを転動させることにより前記塗膜と前記ガラス基板の前記塗膜が形成された側の前記ガラス基板表面とを同時に破砕し、破砕された前記塗膜と前記ガラス基板とを除去することを特徴とする塗膜の除去方法。
【請求項２】
前記ガラス基板がプラズマディスプレイパネルのガラス基板であり、前記塗膜が前記ガラス基板に形成された電極または誘電体膜であることを特徴とする請求項１に記載の塗膜の除去方法。
【請求項３】
ガラス基板に形成された塗膜を破砕する円周部に押圧刃を有するスクライブホイールと、前記スクライブホイールの前記押圧刃をガラス基板に形成された塗膜に押圧させる押圧手段と、前記スクライブホイールをガラス基板上で移動させるスクライブホイール移動手段と、破砕された塗膜とガラス基板とを除去する除去手段とを有する塗膜の除去装置。
【請求項４】
前記スクライブホイールを同軸に複数個装着したことを特徴とする請求項３に記載の塗膜の除去装置。
【請求項５】
前記押圧刃の先端角度が９０度以上１６５度以下であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の塗膜の除去装置。
【請求項６】
前記押圧手段の押圧力が２ｋｇ以上２０ｋｇ以下であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の塗膜の除去装置。
【請求項７】
前記ガラス基板がプラズマディスプレイパネルのガラス基板であり、前記塗膜が前記ガラス基板に形成された電極または誘電体膜であることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の塗膜の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルなどのガラス基板をリサイクルする際に、ガラス基板表面に形成された塗膜を除去する除去方法と除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全や資源活用の意識の高まりから製品のリサイクルが重要な課題となってきた。なかでもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）や液晶ディスプレイなどガラス基板を有する表示機器は急速に増加してきているが、そのガラス基板には多くの場合誘電体や電極などの塗膜が形成されており、リサイクル工程においてはこれら塗膜をいかに効率よくガラス基板から除去するかが重要な課題となってきている。
【０００３】
例えばＰＤＰは、誘電体や電極などの塗膜が形成された厚みが約３ｍｍの前面ガラス基板と、誘電体や電極、隔壁、蛍光体などの塗膜が形成された厚みが約３ｍｍの背面ガラス基板とを内部に放電空間が形成されるように重ね合わせ、ガラス基板の周辺部を封止材によって溶着した構成となっている。このようなＰＤＰのガラス基板をリサイクルする方法として、ＰＤＰを加熱することにより前面ガラス基板と背面ガラス基板とを分離した後、回転するベルト状砥石によって各ガラス基板に形成された塗膜を研削して除去する例が開示されている（例えば特許文献１参照）。またＰＤＰの周辺部をカッターにより切断することにより前面ガラス基板と背面ガラス基板とを分離した後、ダイヤモンドやＣＢＮを電着固定した回転するホイール砥石によって各ガラス基板に形成された塗膜を研削して除去する例も開示されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−０５０２９４号公報
【特許文献２】特開２００４−３１１１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の方法では、ガラス基板の表面に形成された塗膜を除去するのに、モータなどを用いて高速に回転するベルト状砥石やホイール砥石を用い、ガラス基板表面層とともに塗膜を研削して除去する方法を用いている。そのため、砥石とガラス基板との摩擦によりガラス基板が発熱してガラス基板が割れ、ガラス基板全面での塗膜の除去が難しいという課題があった。したがって、ガラス基板の割れを避けるためにガラス基板に水をかけて冷却しながらガラス基板表面を研削する方法もあるが、工程が湿式となるため、ガラス基板や周辺装置の洗浄など多くの余分な工程が必要となるなどの課題があった。また、水による冷却が必ずしも十分ではなくガラス基板が時々割れるという課題もあった。さらにガラスを研削するためには砥石にはダイヤモンド砥石を使用する必要がありコストが高くなるという課題もあった。
【０００５】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであり、冷却水を用いない乾式方法によってガラス基板の表面に形成された塗膜を効率よく除去する方法と装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したような課題を解決するために、本発明の塗膜の除去方法は、ガラス基板に形成された塗膜の表面に円周部に押圧刃を有するスクライブホイールを押圧しながら移動させてスクライブホイールを転動させることにより塗膜とガラス基板の塗膜が形成された側のガラス基板表面とを同時に破砕し、破砕された塗膜とガラス基板とを除去している。
【０００７】
このような方法によれば、発熱を抑えながら、乾式方式によって効率よくガラス基板表面に形成された塗膜を確実に除去することができる。
【００１０】
また、本発明の塗膜の除去装置は、ガラス基板に形成された塗膜を破砕する円周部に押圧刃を有するスクライブホイールと、スクライブホイールの押圧刃をガラス基板に形成された塗膜に押圧させる押圧手段と、スクライブホイールをガラス基板上で移動させるスクライブホイール移動手段と、破砕された塗膜とガラス基板とを除去する除去手段とを有している。
【００１１】
このような構成によれば、破砕手段の押圧刃をガラス基板表面に形成された塗膜に押圧して移動させることにより、発熱の少ない状態で塗膜を破砕して剥離除去することができ、ガラス基板の割れなどがなく効率的で生産性の高い塗膜除去が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、発熱を抑えながら、乾式方式によって効率よくガラス基板表面に形成された塗膜を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明するが、まず、本発明を実施適用する対象のひとつとしてのＰＤＰについて、図面を参照しながら説明する。ＰＤＰは今後ますます大画面化が進展し、数量が増加するため、製造工程での不良品あるいは市場での寿命回収品などからガラス基板を再生して資源の有効活用を図ることが求められる。
【００１９】
図７はＰＤＰの概略を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。ＰＤＰ８０は、前面板８１と背面板９０が対向して配置され、封着部材９１により外周部が封止されている。前面板８１の隅部には内部の放電空間を排気し放電ガスを封入するための排気管９２が設けられている。
【００２０】
図８はＰＤＰの内部構造を示す部分断面斜視図である。ＰＤＰ８０は互いに対向して配置された前面板８１と背面板９０とを備えている。前面板８１は、前面ガラス基板８２上に、透明電極８３およびバス電極８４、ブラックストライプ８５、誘電体膜８６、およびＭｇＯ誘電体保護層８７が順に形成されている構造となっている。また背面板９０は、背面ガラス基板９３上に、アドレス電極９４、下地誘電体膜９５を形成し、その上に隔壁９６を形成して、さらに隔壁９６間に蛍光体層９７を形成した構造となっている。前面板８１と背面板９０との間の放電空間９８には放電ガスが封入されている。放電ガスを電極間で放電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層９７に照射することによってカラー画像を表示する。
【００２１】
前面板８１の製造方法について説明する。前面ガラス基板８２は、バス電極８４、ブラックストライプ８５、誘電体膜８６などの形成工程中に含まれる熱処理工程に耐えうる厚さ３ｍｍ程度のガラス材料で形成され、一般的にはフロート法により形成された高歪点ガラスが用いられる。この前面ガラス基板８２の上にＩＴＯやＳｎＯ２などの材料を用いてスパッタ法などにより薄膜を成膜した後、フォトリソグラフイ法などを用いて透明電極８３を形成する。また、透明電極８３上のバス電極８４はＡｇなどの導電性材料を含む感光性材料を塗布、パターニングして形成する。次に、黒色顔料やＲｕＯなどの黒色絶縁材料によりブラックストライプ８５を形成する。次にＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系のガラス材料によって誘電体膜８６を形成する。なお、誘電体膜８６の形成方法としては、スクリーン印刷法や、ダイコート法などがある。これらの、バス電極８４や、ブラックストライプ８５、誘電体膜８６などはペースト材料を塗布した後に、乾燥や焼成工程を経ることによって前面ガラス基板８２上に固化されている。次に、ＭｇＯをスパッタなどの方法により成膜し、誘電体保護層８７を形成して前面板８１が完成する。
【００２２】
次に、背面板９０の形成方法について説明する。Ａｇなどの導電性材料を含む感光性材料によって、前面板８１の前面ガラス基板８２とほぼ同一仕様の背面ガラス基板９３上に、アドレス電極９４を形成する。次に、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系のガラス材料によって下地誘電体膜９５を形成する。次に、Ａｌ２Ｏ３などの骨材とガラスフリット材料によって隔壁９６を形成する。隔壁９６の形成方法としては、サンドブラスト法やフォトリソグラフイ法などの種々の方法が適用できる。次に、赤色、緑色、青色の各色蛍光体ペーストを印刷法やディスペンサー法、ラインジェット法などの方法によって隔壁９６の間に順に塗布して蛍光体層９７を形成して背面板９０が完成する。
【００２３】
その後、前面板８１と背面板９０とを重ね合わせ、その外周部で封着部材９１によって封着接合して、内部に放電空間９８を形成する。放電空間９８内のガスを排気管９２を介して排気するとともに、ＮｅとＸｅの混合ガスを約６６．５ｋＰａの圧力で封入して組み立て工程が完了し、カラー画像を表示するＰＤＰ８０となる。
【００２４】
このようにＰＤＰのガラス基板には透明電極８３やバス電極８４、ブラックストライプ８５、誘電体膜８６、アドレス電極９４、下地誘電体膜９５などの塗膜が強固に固着されている。さらにＰＤＰだけでなく、液晶パネルなどの種々の表示機器に用いられているガラス基板にも同様にさまざまな塗膜が形成されている。これら製品のリサイクル工程においてはその塗膜を効率よくガラス基板から除去する必要がある。
【００２５】
本発明は、これらガラス基板に形成されている塗膜を効率よく除去する方法とその装置を提供するものである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における塗膜の除去装置を示す図であり、図１（ａ）は正面図を、図１（ｂ）は側面図を示している。表面に塗膜１１が形成されたガラス基板１２は、ベッド１３に載置された真空回転テーブル１４の上に真空吸着されて固定されている。破砕手段となる断面が山形の押圧刃を持つ５枚のスクライブホイール１５が、軸方向に重ね合わされてホイールシャフト１６により回転自在に軸支されている。ホイールシャフト１６はホイールホルダ１７に固定されている。押圧手段となるホイールホルダ１７とエアーシリンダ１８とによってガラス基板１２の表面に形成された塗膜１１を一定圧力で押圧している。ホイールホルダ１７はガラス基板１２の幅に合わせて複数個設けられる。ホイールホルダ１７は破砕手段移動手段である走行機構１９に固定され、ガラス基板１２と平行に矢印Ｂ方向に走行される。走行機構１９が走行することでスクライブホイール１５はガラス基板１２上を転動しガラス基板１２の表面を塗膜１１とともに小さなガラス破片として剥離する。
【００２８】
図１（ｂ）に示すようにホイールホルダ１７の後方には、除去手段となるワイヤブラシ２０および集塵機２１が設けられ、スクライブ屑であるガラス破片をブラッシングしながらガラス基板１２から浮かせ、集塵機２１により吸引して集塵する。このような構成によりガラス基板１２から剥離した塗膜１１を効果的に集塵することができる。
【００２９】
図２は本発明の実施の形態における塗膜の除去装置のスクライブホイールによる塗膜剥離の状態を示す図である。断面が山形の押圧刃を持つ５枚のスクライブホイール１５は一定の圧力でガラス基板１２の表面に形成された塗膜１１を押圧しつつ転動されて走行する。スクライブホイール１５は自ら回転力を伴うことなく転動するだけなのでガラス基板１２との間には大きな摩擦は発生せず、ただガラス基板１２の表面を押圧するだけである。スクライブホイール１５の転動によりガラス基板１２表面が破砕されてクラックが入り、表面は塗膜１１とともに小さな貝殻状のガラス破片１２ａとして剥離される。
【００３０】
ガラス基板として厚さが２．８ｍｍの高歪点ガラスを用い、その上に透明電極８３やバス電極８４を形成し、さらに厚さが約４０μｍの誘電体膜８６を形成したＰＤＰの前面板８１の場合には、以下の条件であると塗膜の剥離除去をより効果的に行なうことができた。
【００３１】
例えば、ホイールホルダ１７の押圧力を２ｋｇから２０ｋｇの範囲に設定してスクライブホイール１５をガラス基板１２に押圧するのがもっとも効果的である。また、ホイールホルダ１７の走行速度は１２０ｍｍ／秒程度が効果的であり、このような条件では貝殻状のガラス破片１２ａの厚さ、すなわちガラス基板１２表層の除去深さは０．０６ｍｍから０．１４ｍｍ程度となる。スクライブホイール１５は１枚で使用してもよいが複数個重ねて使用する方がより効率的であり、隣接する歯の相乗効果でより効果的に剥離することができる。
【００３２】
このように、本発明の実施の形態では、従来のように高速回転する砥石によってガラス基板表層を研削するのではなく、スクライブホイール１５がガラス基板１２上を転動することでガラス基板１２の表層を破砕して剥離する。そのために、発熱が非常に少なく、水冷などをしなくてもガラス基板に形成された塗膜を除去することができる。
【００３３】
図３は本発明の実施の形態における塗膜の除去装置のスクライブホイール１５の詳細を示す図であり、図３（ａ）に正面図を、図３（ｂ）にその側面図を示す。図１に示す塗膜の除去装置には、このスクライブホイール１５を５枚連結してホイールホルダ１７に装着している。１つのスクライブホイール１５は外径Ｄが３．５ｍｍ、内径ｄが１．６ｍｍ、厚みｔが１ｍｍである。また、押圧刃を構成するスクライブホイール１５の先端角度Ａは９０度から１６５度の範囲が効果的である。なお、スクライブホイール１５の材質はタングステンカーバイドなどの超硬合金が適している。
【００３４】
図４は本発明の実施の形態における塗膜の除去装置のスクライブホイールの他の例を示す図であり、図４（ａ）に正面断面図を、図４（ｂ）に側面図を示す。図４に示すスクライブホイール３０は、図３のスクライブホイール１５よりも厚みを増やし、スクライブホイール３０の円周部に複数の山形の歯からなる突起３０ａを形成して、この突起３０ａが押圧刃を形成している。このような形状とすることにより、１つのスクライブホイール３０で大きな面積の塗膜を除去することができる。
【００３５】
図５は本発明の実施の形態における塗膜の除去装置のスクライブホイールのさらに他の例を示す図であり、図５（ａ）に正面断面図を、図５（ｂ）に側面図を示す。図５に示すように、円筒状のスクライブホイール３１の外周部に押圧刃となる複数のピン状の突起３１ａを形成している。このようなスクライブホイールによって大きな面積の塗膜を除去することができる。
【００３６】
図６は本発明の実施の形態における塗膜の除去装置においてスクライブホイールをガラス基板上で走行させるときの走行方向の一例を示す図である。まず図６（ａ）のようにガラス基板１２の長辺方向であるＢ方向にスクライブホイール１５を走行させた後、図６（ｂ）のように真空回転テーブル１４を９０度回転させ、スクライブホイール１５をガラス基板１２の短辺方向であるＣ方向に走行させる。このようにスクライブホイール１５を角度の異なる２方向に走行させることでガラス基板１２の表面は碁盤の目のような破壊が発生し、より効果的な剥離をできる。そのため、１方向走行の場合よりスクライブホイール１５の押圧力を低くして塗膜を除去することができ、スクライブホイール１５の寿命を延ばすことができる。
【００３７】
なお、上記の説明では、ＰＤＰのガラス基板として前面ガラス基板８２を対象として説明したが、隔壁９６などが形成された背面ガラス基板９３に対して適用が可能であることは言うまでもない。
【００３８】
以上述べたように、本発明のガラス基板の表面に形成された塗膜の除去方法および除去装置によれば、スクライブホイールを押圧して転動させることで、冷却水などを用いない乾式方法で塗膜を効果的に除去することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による塗膜の除去方法および除去装置は、冷却水などを用いない乾式方法でガラス基板の表面塗膜を効率的に除去することができるため、ＰＤＰや液晶パネルなど種々の表示機器に用いられているガラス基板をリサイクルする用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態における塗膜の除去装置を示す図
【図２】同除去装置のスクライブホイールによる塗膜剥離の状態を示す図
【図３】同除去装置のスクライブホイールの詳細を示す図
【図４】同除去装置のスクライブホイールの他の例を示す図
【図５】同除去装置のスクライブホイールのさらに他の例を示す図
【図６】同除去装置においてスクライブホイールをガラス基板上で走行させるときの走行方向の一例を示す図
【図７】ＰＤＰの概略を示す図
【図８】ＰＤＰの内部構造を示す部分断面斜視図
【符号の説明】
【００４１】
１１    塗膜
１２    ガラス基板
１２ａ    ガラス破片
１３    ベッド
１４    真空回転テーブル
１５，３０，３１    スクライブホイール
１６    ホイールシャフト
１７    ホイールホルダ
１８    エアーシリンダ
１９    走行機構
２０    ワイヤブラシ
２１    集塵機
３０ａ，３１ａ    突起
８０    ＰＤＰ
８１    前面板
８２    前面ガラス基板
８３    透明電極
８４    バス電極
８５    ブラックストライプ
８６    誘電体膜
８７    誘電体保護層
９０    背面板
９１    封着部材
９２    排気管
９３    背面ガラス基板
９４    アドレス電極
９５    下地誘電体膜
９６    隔壁
９７    蛍光体層
９８    放電空間
【図１】
0004665724.tif 000002
【図２】
0004665724.tif 000003
【図３】
0004665724.tif 000004
【図４】
0004665724.tif 000005
【図５】
0004665724.tif 000006
【図６】
0004665724.tif 000007
【図７】
0004665724.tif 000008
【図８】
0004665724.tif 000009