(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物の外周縁に回転しながら当接して板状物の該外周縁を面取りするための研削工具であって、
回転軸に挿嵌させるための孔を有しリング状に形成された剛性基台と、該剛性基台の外周部に複数配設されたセグメント砥石と、から構成され、
該セグメント砥石は、砥粒をボンド材で焼結した焼結砥石であり、該剛性基台に装着される固定端部と該固定端部の反対側の自由端部とからなり、該自由端部の外周端面には面取りする断面形状の溝が形成され、
複数の該セグメント砥石の複数の該溝の内面が一体となって研削面を構成するとともに、
該固定端部の外周端面には該剛性基台に装着される装着溝が形成され、該装着溝が該剛性基台の外周部に嵌装されて、該セグメント砥石が、該剛性基台に取り付けられることを特徴とする研削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の板状物の外周縁を面取りする研削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板のコバ部面取り工程においては、面取り形状の輪郭を有する円形の総型砥石を回転させて、ガラス基板のコバ部に接触させた状態で相対的に移動させて外周縁の面取りを行っている（特許文献１）。従来例の総型砥石は、面取り形状に成形された基盤の研削面にダイヤモンド砥粒を蒸着又は電着で砥粒層を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蒸着、電着で形成されたダイヤモンド砥粒は保持力が強固なため、ガラス基板等の板状物の種類によっては研削を続けていくとダイヤモンド砥粒の目詰まりが生じて、面取り部の加工品質が悪化してしまうという問題がある。このため、電着や蒸着で形成された砥石よりもダイヤモンド砥粒の脱落がし易く目詰まりしにくいレジンボンドやビトリファイドボンドなどで焼結されたセラミック砥石で形成したいという要望がある。しかし、セラミック砥石では複雑な形状に成型した総型用の砥石を作成するのが容易でないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、複雑な形状に成型した総型用の砥石を容易に作成することができる研削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明に係る研削工具は、板状物の外周縁に回転しながら当接して板状物の該外周縁を面取りするための研削工具であって、回転軸に挿嵌させるための孔を有しリング状に形成された剛性基台と、該剛性基台の外周部に複数配設されたセグメント砥石と、から構成され、該セグメント砥石は、砥粒をボンド材で焼結した焼結砥石であり、該剛性基台に装着される固定端部と該固定端部の反対側の自由端部とからなり、該自由端部の外周端面には面取りする断面形状の溝が形成され、複数の該セグメント砥石の複数の該溝の内面が一体となって研削面を構成するとともに、該固定端部の外周端面には該剛性基台に装着される装着溝が形成され、該装着溝が該剛性基台の外周部に嵌装されて、該セグメント砥石が、該剛性基台に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の研削工具は、剛性基台の外周部に複数形成されたセグメント砥石の外周端面に、簡易な成型方法で複雑な形状を有する研削面を構成することが可能となり、板状物の外周縁を容易に複雑な形状に研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、研削工具の構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、研削工具の構成例を示す正面図である。
【図３】図３は、研削工具の構成例を示す側面図である。
【図４】図４は、研削工具の組立例（その１）を示す斜視図である。
【図５】図５は、研削工具の組立例（その２）を示す斜視図である。
【図６】図６は、研削工具の固定例を示す断面図である。
【図７】図７は、研削工具の使用例を示す断面図である。
【図８】図８は、ガラス基板の研削例（その１）を示す斜視図である。
【図９】図９は、ガラス基板の研削例（その２）を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態２に係るセグメント砥石の構成例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る研削工具の作成例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、ドレッサーボードの構成例を示す破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１０】
〔実施形態１〕
実施形態１に係る研削工具を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、研削工具の構成例を示す斜視図である。図２は、研削工具の構成例を示す正面図である。図３は、研削工具の構成例を示す側面図である。図４は、研削工具の組立例（その１）を示す斜視図である。図５は、研削工具の組立例（その２）を示す斜視図である。
【００１１】
図１に示す研削工具１Ａは板状物の外周縁に回転しながら当接して板状物の外周縁を面取りするための工具であって、リング状に形成された剛性基台２０と、複数個のセグメント砥石３０Ａとから構成される。研削工具１Ａにより研削される板状物はガラス基板などである。
【００１２】
剛性基台２０はアルミなどから形成され、中央に回転軸に挿嵌させるための孔２２を有している。剛性基台２０の外周部２１にはセグメント砥石３０Ａが複数配設される。
【００１３】
セグメント砥石３０Ａは、断面がＨ字形状を有する柱状物であり、剛性基台２０に装着される固定端部３４と、固定端部３４の反対側の自由端部３３とから構成される。自由端部３３の外周端面３３ａには、面取りする断面形状の溝が形成され、複数のセグメント砥石３０Ａの複数の溝の内面が一体となって研削面３１０ａを構成する。例えば、セグメント砥石３０Ａの溝は研削溝３１ａであり、自由端部３３の外周端面３３ａの中央に直線状に形成されている。剛性基台２０の外周方向に対して垂直に切断した研削溝３１ａの断面は、Ｕ字形状に形成されている。各セグメント砥石３０Ａの研削溝３１ａの内面が剛性基台２０の外周に沿って環状となるようにセグメント砥石３０Ａが剛性基台２０に配設され、図１及び図３に示すように、複数の研削溝３１ａの内面が一体となって環状の研削面３１０ａを構成する。
【００１４】
固定端部３４の外周端面３４ａには、剛性基台２０に装着される装着溝３２が形成されている。装着溝３２は、固定端部３４の外周端面３４ａの中央に所定の深さを有して、研削溝３１ａと平行になるように直線状に形成されている。図４及び図５に示すように、装着溝３２の幅は、剛性基台２０の幅より若干大きく形成され、装着溝３２が剛性基台２０の外周部２１に嵌装される。例えば、接着剤が付着された装着溝３２を剛性基台２０の外周部２１に嵌め込んで固着する。
【００１５】
セグメント砥石３０Ａは、ダイヤモンド等の超砥粒をボンド材で焼結した焼結砥石である。セグメント砥石３０Ａを形成する場合、砥粒とボンド材（ビトリファイド、メタル、レジン）を混合したものを金型に装填する。この金型は略Ｈ字形状の口金を備えている。金型に充填された砥粒とボンド材の混合粉末を口金から圧力をかけて押し出し、断面形状が略Ｈ字形状の棒状に形成し、所定の幅で分割しセグメント形状に成形する。分割されたセグメント形状の混合粉末を焼結して焼結体であるセグメント砥石３０Ａを形成する。
【００１６】
図２に示すように、セグメント砥石３０Ａは、剛性基台２０の中心Ｐから距離が一定になるように取り付けられる。例えば、セグメント砥石３０Ａの装着溝３２の中央３２０が剛性基台２０の外周部２１に当接すると共に、研削溝３１ａの一端３１１ａから中心Ｐまでの距離Ｌ１と、研削溝３１ａの他端３１２ａから中心Ｐまでの距離Ｌ２とが等しくなるようにする。これにより、セグメント砥石３０Ａの研削溝３１ａがガラス基板に精度よく当接するようになる。
【００１７】
ここで、研削溝３１ａは、最初にその両端（一端３１１ａ及び他端３１２ａ）がガラス基板に当接してガラス基板を研削する。研削溝３１ａは、両端が摩耗してくると、徐々に研削溝３１ａの中央３１３ａ側にガラス基板との当接位置が移動していき（摩耗箇所が移動）、研削溝３１ａの中央３１３ａと両端を含む全面でガラス基板を研削するようになる。これは、研削溝３１ａの中央３１３ａから中心Ｐまでの距離が、研削溝３１ａの一端３１１ａ（他端３１２ａ）から中心Ｐまでの距離よりも短いからである。研削加工が進むにつれて研削溝３１ａの両端が摩耗した結果、研削溝３１ａが円弧状に形成され、両端と中央３１３ａにおける中心Ｐからの距離が等しくなる。
【００１８】
ガラス基板の外周縁は、当接する研削溝３１ａの研削面３１０ａの形状に応じて研削される。例えば、ガラス基板の外周縁は、Ｕ字形状の研削溝３１ａの研削面３１０ａにガラス基板の外周縁の両角のみが当接する場合、ガラス基板の両角が削り取られて面取りされる。また、ガラス基板の外周縁は、Ｕ字形状の研削溝３１ａの研削面３１０ａにガラス基板の外周縁の全面が当接する場合、その外周縁がＵ字形状に合わせて丸められる。この場合、研削溝３１ａのＵ字形状がガラス基板の外周縁に転写される。なお、面取りとは、ガラス基板の角を削り取って面を作ることや、ガラス基板の外周縁を丸めることなどを含む。
【００１９】
次に、図６〜図９に基づいて研削工具を使用する例について説明する。図６は、研削工具の固定例を示す断面図である。図７は、研削工具の使用例を示す断面図である。図８は、ガラス基板の研削例（その１）を示す斜視図である。図９は、ガラス基板の研削例（その２）を示す斜視図である。
【００２０】
図６に示す研削工具１Ａは、剛性基台２０が固定フランジ４０により回転スピンドル５０に固定される。例えば、固定フランジ４０は、例えばフランジアセンブリとして第１フランジ４１及び第２フランジ４２からなり、双方を組合せることによって研削工具１Ａの剛性基台２０を両側より挟持する。第１フランジ４１には、フランジナット４３と螺合する雄ねじ部４１ａが形成されている。また、第１フランジ４１には、図示しない回転スピンドル５０の先端部を挿通させる中心孔が形成されている。回転スピンドル５０に対する研削工具１Ａの装着時には、第１フランジ４１の中心孔に回転スピンドル５０の先端部を挿通させる。この後、図示しない固定ボルトを回転スピンドル５０の先端部に螺合させて締め付けることによって、第１フランジ４１を回転スピンドル５０に取付ける。ついで、剛性基台２０を第１フランジ４１に嵌合させ、さらに、第２フランジ４２を第１フランジ４１に嵌合させて剛性基台２０を挟み込む。さらに、フランジナット４３を第１フランジ４１の雄ねじ部４１ａに螺合させて締め付けることで、研削工具１Ａは回転スピンドル５０に装着固定される。
【００２１】
図７に示すように、回転スピンドル５０に固定された研削工具１Ａの近傍には、チャックテーブル６０に保持された長方形のガラス基板７０が配置されている。回転スピンドル５０を矢印Ｑ方向に回転させて研削工具１Ａを回転させると共に、チャックテーブル６０に保持されたガラス基板７０の外周縁を研削工具１Ａのセグメント砥石３０Ａに当接させる。例えば、ガラス基板７０の外周縁の両角をセグメント砥石３０Ａの研削面３１０ａに当接させてガラス基板７０の面取りを行う。回転スピンドル５０により回転された研削工具１Ａの位置を固定した状態で、チャックテーブル６０をガラス基板７０の長手方向又は短手方向に移動させながらガラス基板７０の面取りを行う。ガラス基板７０の長手方向の面取りが終了すると、チャックテーブル６０を矢印Ｑ方向に９０度回動してガラス基板７０の向きを変えてガラス基板７０の短手方向の面取りを行う。これにより、図８に示すように、ガラス基板７０の３面の面取りが行われてガラス基板７１を形成する。また、ガラス基板７０の外周縁の全面をセグメント砥石３０Ａの研削面３１０ａに当接させてガラス基板７０の研削を行うと、図９に示すように、研削面３１０ａの形状がガラス基板７０の外周縁に転写され、ガラス基板７０の３面が丸められてガラス基板７２を形成する。
【００２２】
以上のように、本発明に係る研削工具１Ａによれば、セグメント砥石３０Ａは砥粒をボンド材で焼結した焼結砥石なので、剛性基台２０の外周部２１に、簡易な成型方法で複雑な形状を有する研削面３１０ａを構成することができる。これにより、ガラス基板７０の外周縁を複雑な形状に容易に研削することができる。また、押し出し成形によりセグメント砥石３０Ａを形成するので、研削工具１Ａを効率的に製造することができる。
【００２３】
また、研削工具１Ａは、セグメント砥石３０Ａが剛性基台２０に所定の間隔をあけて配設されるので、従来のオールブレードにより構成される研削工具と比較して価格をおさえることができる。
【００２４】
なお、装着溝３２は研削溝３１ａと平行になるように直線状に形成される例を説明したが、これに限らず、装着溝３２は剛性基台２０の外周部２１の形状に合わせて円弧状に形成してもよい。例えば、セグメント砥石３０Ａの押し出し成形後に、直線状に形成された装着溝３２を円弧状に削るようにしてもよい。これにより、装着溝３２と剛性基台２０の外周部２１とが密着して剛性基台２０とセグメント砥石３０Ａとを強固に固定することができる。
【００２５】
また、研削溝３１ａの断面はＵ字形状に形成された例を示したが、これに限らず、研削溝の断面は、円弧状や矩形の角を面取りした形状などでもよい。
【００２６】
〔実施形態２〕
実施形態２に係る研削工具を図１０〜図１２に基づいて説明する。図１０は、実施形態２に係るセグメント砥石の構成例を示す断面図である。図１１は、実施形態２に係る研削工具の作成例を示す断面図である。図１２は、ドレッサーボードの構成例を示す破断斜視図である。
【００２７】
上述の実施形態１では、先ず、セグメント砥石３０Ａの研削溝３１ａの両端（一端３１１ａ及び他端３１２ａ）がガラス基板７０を研削し、両端から中央３１３ａに向かって徐々に摩耗し、研削溝３１ａの両端及び中央３１３ａを含む全面でガラス基板７０を研削する例について説明した。実施形態２に係る研削工具１Ｂでは、最初から研削溝３１ｂの両端及び中央、すなわち研削溝３１ｂの研削面３１０ｂの全面を使用してガラス基板を研削する例について説明する。研削工具１Ｂは、セグメント砥石３１ｂが比較的大きい場合や、ガラス基板の外周縁を精度良く研削したい場合などに使用される。
【００２８】
図１０に示すように、セグメント砥石３０Ｂは、研削溝３１ｂが予め円弧状に形成されている。例えば、研削溝３１ｂの一端３１１ｂ（他端３１２ｂ）から剛性基台２０の中心Ｐまでの距離と、研削溝３１ｂの中央３１３ｂから中心Ｐまでの距離とが等しくなっている。なお、図１０に示す破線は、セグメント砥石３０Ａの研削面３１０ａを示している。
【００２９】
セグメント砥石３０Ｂの研削溝３１ｂを円弧状に形成するためには、図１１及び図１２に示すように、溝形状転写用凸部８１が形成されたドレッサーボード８０で研削溝３１ｂをドレスして整形する。例えば、研削工具１Ｂを回転スピンドル５０に固定し、セグメント砥石３０Ｂの研削溝３１ｂにドレッサーボード８０の溝形状転写用凸部８１が当接するようにドレッサーボード８０を配置する。この状態で、回転スピンドル５０を回転させて溝形状転写用凸部８１により研削溝３１ｂの両端（一端３１１ｂ及び他端３１２ｂ）を削り取って研削溝３１ｂを円弧状に整形する。
【００３０】
以上のように、本発明に係る研削工具１Ｂによれば、実施形態１の研削工具１Ａと同様の効果を有すると共に、セグメント砥石３０Ｂは円弧状の研削溝３１ｂにより、研削溝３１ｂの研削面３１０ｂの全面が均一にガラス基板の外周縁に当接して研削することができる。これにより、ガラス基板にかかる負荷を軽減することができ、ガラス基板の外周縁を精度良く研削することができる。また、セグメント砥石３１ｂが比較的大きい場合に、研削溝３１ｂの両端がガラス基板の外周縁に衝突することを防止できる。
【００３１】
なお、上記実施形態１，２では、隣接するセグメント砥石３０Ａ（３０Ｂ）が離れて配設されているが、互いに接触するように剛性基台２０に対して配設されてもよい。例えば、剛性基台２０は、外径が４インチ（１０．１６ｃｍ）で幅が６ｍｍであり、外周部２１には隣接するセグメント砥石３０Ａが接触するように５３個配設される。上記実施形態１，２のように、隣接するセグメント砥石３０Ａが離れて配設される場合は、セグメント砥石３０Ａの数が５３個よりも少なく配設され、隣接するセグメント砥石３０Ａの間隔が一定に配設される。
【符号の説明】
【００３２】
１Ａ，１Ｂ  研削工具
２０  剛性基台
２１  外周部
２２  孔
３０Ａ，３０Ｂ  セグメント砥石
３１ａ，３１ｂ  研削溝
３１０ａ，３１０ｂ  研削面
３１１ａ，３１１ｂ  一端
３１２ａ，３１２ｂ  他端
３１３ａ，３１３ｂ  中央
３２  装着溝
３２０  中央
３３  自由端部
３４  固定端部
７０，７１，７２  ガラス基板
８０  ドレッサーボード
８１  溝形状転写用凸部
【図１】
0006376853.tif 000002
【図２】
0006376853.tif 000003
【図３】
0006376853.tif 000004
【図４】
0006376853.tif 000005
【図５】
0006376853.tif 000006
【図６】
0006376853.tif 000007
【図７】
0006376853.tif 000008
【図８】
0006376853.tif 000009
【図９】
0006376853.tif 000010
【図１０】
0006376853.tif 000011
【図１１】
0006376853.tif 000012
【図１２】
0006376853.tif 000013