(57)【要約】【課題】曲面を有するガラス板を良好に研磨し得るガラス板研磨工具を提供する。【解決手段】曲面を有するガラス板Ｇを研磨するガラス板研磨工具２０であって、ガラス板Ｇを押圧して研磨する研磨部２１と、研磨部２１を支持する支持部２３とを備え、研磨部２１は、その押圧軸線ａの周りで平坦研磨面を有する複数の部材２１ａ〜２１ｄに分割されており、平坦研磨面がガラス板Ｇの曲面に追従して研磨が行われるように構成され、複数の部材２１ａ〜２１ｄの前記押圧軸線ａ側の端部が互いに近接した状態で配置されている。【選択図】図２
2013180387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面を有するガラス板を研磨するガラス板研磨工具であって、
前記ガラス板を押圧して研磨する研磨部と、
前記研磨部を支持する支持部と、
を備え、
前記研磨部は、その押圧軸線の周りで平坦研磨面を有する複数の部材に分割されており、前記平坦研磨面が前記ガラス板の前記曲面に追従して研磨が行われるように構成され、前記複数の部材の前記押圧軸線側の端部が互いに近接した状態で配置されているガラス板研磨工具。
【請求項２】
前記研磨部は円柱体であり、前記複数の部材は前記円柱体が前記押圧軸線の位置から外周まで複数個に分割されてなる扇形の前記平坦研磨面を有する柱体である請求項１に記載のガラス板研磨工具。
【請求項３】
前記押圧軸線から前記複数の部材の端部までの最短距離は、隣合う複数の部材の離間距離の２倍以下である請求項１又は２に記載のガラス板研磨工具。
【請求項４】
前記研磨部は、弾性部材を介して前記支持部に取り付けられている請求項１〜３の何れか一項に記載のガラス板研磨工具。
【請求項５】
前記研磨部は回転研磨を行うものであり、前記複数の部材の少なくとも回転方向下手側の端辺に面取処理又はラウンド処理が施されている請求項１〜４の何れか一項に記載のガラス板研磨工具。
【請求項６】
クーラントである水を前記ガラス板に供給する給水管を前記押圧軸線上に備え、
前記給水管の半径が、前記押圧軸線から前記複数の部材の端部までの最短距離より大きくなるように構成されている請求項１〜５の何れか一項に記載のガラス板研磨工具。
【請求項７】
前記研磨部は、セメント系結合剤を含む請求項１〜６の何れか一項に記載のガラス板研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲面を有するガラス板を研磨するガラス板研磨工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶化ガラスは、所定の組成を有するガラスを熱処理することにより、表面から内部に向けて結晶を析出させた大理石様パターンを有するガラスである。結晶化ガラスから構成されるガラス建材は、天然大理石と比較して化学的・物理的に安定しており、さらには着色や曲面の加工も容易である。このため、結晶化ガラス建材は、例えば、百貨店、スーパー等の商業施設、市役所、病院、駅ビル等の公共施設、大型オフィスビル等の民間施設において、様々な場面で利用されている。例えば、結晶化ガラス建材の一つである結晶化ガラス板は、建築物の外壁材や内装に利用されている。この場合、結晶化ガラス板は、平坦な形状のものだけでなく、建築物の形状に合わせたものや、デザインが凝ったもの等、種々の要求を受けることになる。
【０００３】
結晶化ガラスを工業的規模で製造するにあたっては、先ず、ガラス原料を溶融して、溶融ガラスとする。次に、この溶融ガラスを水中に投入して水砕した後、乾燥、分級し、粒径１〜５ｍｍ程度の結晶性ガラス小体を得る。この結晶性ガラス小体を、耐熱性型枠に充填し、トンネル窯やローラーハースキルン等の大型焼成炉で加熱処理を行う。すると、結晶性ガラス小体が互いに融着し、一体化する。このとき、結晶性ガラス小体の表面付近から結晶性ガラス小体の内部に向かって結晶（β−ウォラストナイト）が析出する。そして、そのまま加熱処理を継続すると、結晶がさらに成長し、一体化した結晶性ガラス小体の表面に天然大理石様パターンが形成される。結晶が十分に成長し、結晶化が完了したら、常温まで冷却する。その後、必要に応じて表面を研磨すると、製品としての結晶化ガラス建材が完成する。
【０００４】
結晶化ガラス板の場合、建築物の外壁材や内装に利用される場面が多いことから、美観を維持するためには表面の研磨作業は必須となる。特に、曲面を有する結晶化ガラス板は、平坦な結晶化ガラスを再加熱して所望の湾曲形状に整えるため、表面が波打ったり、粗くなったりし易く、念入りな研磨作業を行う必要がある。曲面を有する結晶化ガラス板の研磨作業は、ガラス板の曲面に沿って均等に行わなければならない。そのためには、砥石等の研磨工具をガラス曲面に対して均等に接触させる必要がある。しかしながら、砥石が有する硬度や剛性のため、研磨工具の研磨面をガラス曲面に沿って追従させることは容易ではない。研磨工具の研磨面がガラス曲面に均等に接触しない場合、ガラス曲面を過剰に研磨したり、研磨量が不足したりすることで、ガラス曲面上に研磨跡が残ることがある。
【０００５】
従来、レンズ形状の物体に研磨加工を行う場合、その研磨精度を向上させるために、複数に分割構成された研磨ペレット片を円環状に配設した非球面研磨工具が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の非球面研磨工具は、複数に分割構成された研磨ペレット片を円環状に配設した研磨部を備えており、被加工面に押圧した状態で被加工体の回転に追従して回転できるように構成されている。これにより、研磨対象の工作物の被加工面に研磨ペレットを均一に接触させることができるため、精度よく研磨することができるとされている。
【０００６】
一方、研磨対象が曲面ではなく平坦なガラス基板ではあるが、円形の研磨面を備え、当該研磨面の中心から外側に向けて複数の溝により放射状に分割した研磨パッドも知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１３４５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の研磨工具は、研磨ペレット片を円環状に配設しているため、研磨工具の中央部分に研磨ペレットが存在しない円形の空隙部が形成される。この空隙部には、工作物の表面を研磨する際に発生する研磨くずが溜まり易く、この研磨くずが研磨ペレットとガラス板との間に侵入すると、ガラス曲面に研磨跡や研磨ムラが生じ得る。また、球面を研磨する場合には、研磨ペレットが取り囲む中央の空隙部に球面の一部が嵌り込むことにより、主に研磨ペレットの内側端縁部で研磨が行われるため、研磨ペレットの片減りが起こり易い。さらに、特許文献１の研磨工具を曲面に適用した場合には、一部の研磨ペレット片は曲面に対して十分に当接しないため、研磨ムラが生じることがある。加えて、空隙部の存在によって各研磨ペレット片が工具の中心から離間した状態にあると、研磨の際に全ての研磨ペレット片を均等に、且つ確実に水（クーラント）で濡らすことも困難となる。
【０００９】
一方、曲面を有するガラス板を研磨対象とした場合、ガラス曲面に平坦な研磨面を押圧して研磨作業を行うと、当該ガラス曲面に当接する研磨面の部位によって押圧力にバラツキが生じ、特に押圧力が大きくなる部位では摩擦力が過大になり得るため、研磨くずが発生し易いという問題がある。従って、曲面を有するガラス板の研磨作業を行う場合は、研磨工具の研磨面を出来る限りガラス曲面に追従させながら、発生した研磨くずを効率的に外部に排出することが望まれる。この点、特許文献２の研磨パッドは、研磨対象が平坦なガラス板であるから、曲面ガラスを研磨する際の上記特有の課題については当然に想定されていない。特許文献２の研磨パッドには、その研磨面に放射状の溝が形成されているが、これは研磨剤を含むスラリーを研磨面全体に行き渡らせるために設けられたものである。研磨パッドの溝はスラリーの供給路として機能すればよいため、その深さは僅か１．５ｍｍに過ぎない。この研磨パッドは実質的に一体の剛性物と考えられる。従って、仮に特許文献２の研磨パッドを用いて曲面を有するガラス板を研磨しようとすると、研磨パッドの研磨面をガラス曲面にうまく追従させることができず、さらに、研磨によって発生した研磨くずを効率的に外部に排出することもできない。
【００１０】
このように、従来の研磨工具では、曲面を有するガラス板を研磨対象とした場合、ガラス曲面に研磨跡や研磨ムラを残すことなく、精度よく研磨加工することは困難であった。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、曲面を有するガラス板を良好に研磨し得るガラス板研磨工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係るガラス板研磨工具の特徴構成は、
曲面を有するガラス板を研磨するガラス板研磨工具であって、
前記ガラス板を押圧して研磨する研磨部と、
前記研磨部を支持する支持部と、
を備え、
前記研磨部は、その押圧軸線の周りで平坦研磨面を有する複数の部材に分割されており、前記平坦研磨面が前記ガラス板の前記曲面に追従して研磨が行われるように構成され、前記複数の部材の前記押圧軸線側の端部が互いに近接した状態で配置されていることにある。
【００１２】
上記課題で説明したように、従来の研磨工具では、曲面を有するガラス板を研磨対象とした場合、ガラス曲面に研磨跡や研磨ムラを残すことなく、精度よく研磨加工することは困難であった。これは、従来の研磨工具はレンズ等の球面を有する物体を研磨対象としており、曲面を有するガラス板を想定して研磨部の構成や配置を考慮していなかったためである。
この点、本構成の研磨工具によれば、研磨部が押圧軸線の周りで平坦研磨面を有する複数の部材に分割されており、平坦研磨面がガラス板の曲面に追従して研磨が行われるように構成され、複数の部材の押圧軸線側の端部が互いに近接した状態で配置されている。ここで、「平坦研磨面」とは、研磨対象であるガラス板の曲面に実際に当接して研磨を行う平坦な面である。「押圧軸線」とは、研磨対象物であるガラス板に対して研磨工具を押し当てる方向に延伸する軸線であり、研磨工具が回転駆動する回転軸線と一致する。「押圧軸線の周り」とは、押圧軸線の近傍周りだけでなく、研磨部の外周までの領域を含む。従って、「研磨部が押圧軸線の周りで平坦研磨面を有する複数の部材に分割され」とは、分割領域が押圧軸線の位置（研磨部の中心）から平坦研磨面を横断して研磨部の外周まで延伸している状態であり、言い換えると、研磨部が押圧軸線の周方向に分割されていることを意味する。「複数の部材の押圧軸線側の端部が互いに近接した状態」とは、押圧軸線の近傍では実質的な空隙が形成されずに複数の部材が寄せ集まっている状態を意味する。研磨部を被加工面であるガラス板の曲面に押圧すると、研磨部が押圧軸線の周りで平坦研磨面を有する複数の部材に分割されているので、複数の部材の夫々が若干の撓みを発生させてガラス曲面に追従し、各部材を略均等な押圧力でガラス曲面に当接させることができる。従って、曲面を有するガラス板を略均等に研磨することができる。また、複数の部材の押圧軸線側の端部が互いに近接しているので、研磨部をガラス曲面に押圧すると、各部材間に形成される隙間が研磨工具の中心の押圧軸線から研磨部の外周に向かって延伸するように通路を形成する。研磨作業の際に発生した研磨くずは、この通路を通って研磨部の外部に排出される。従って、研磨くずが研磨部とガラス板との間に入り込み難くなるので、ガラス曲面に研磨跡や研磨ムラを残すことなく、良好に研磨することができる。
【００１３】
本発明に係るガラス板研磨工具において、
前記研磨部は円柱体であり、前記複数の部材は前記円柱体が前記押圧軸線から外周に向かって分割されてなる扇形の前記平坦研磨面を有する柱体であることが好ましい。
【００１４】
本構成のガラス板研磨工具によれば、研磨部は円柱体であり、複数の部材は円柱体が押圧軸線から外周に向かって分割されてなる扇形の平坦研磨面を有する柱体であることから、研磨作業の際に発生する研磨くずを、扇形の平坦研磨面を有する柱体間の隙間を通して研磨部の外部に効率的に排出することができる。また、ガラス研磨工具の押圧軸線の近傍周りに実質的な空隙部が生じないため、複数の扇形の平坦研磨面を有する柱体はガラス板の曲面に追従して略完全に当接することができる。従って、ガラス曲面に研磨跡や研磨ムラを残すことなく、良好に研磨することができる。
【００１５】
本発明に係るガラス板研磨工具において、
前記押圧軸線から前記複数の部材の端部までの最短距離は、隣合う複数の部材の離間距離の２倍以下であることが好ましい。
【００１６】
本構成のガラス板研磨工具によれば、押圧軸線から複数の部材の端部までの最短距離は、隣合う複数の部材の離間距離の２倍以下であるので、押圧軸線の近傍周りに実質的な空隙部が存在しない。よって、研磨くずが研磨部の中央に溜まらず、研磨跡や研磨ムラの発生を防止することができる。
【００１７】
本発明に係るガラス板研磨工具において、
前記研磨部が、弾性部材を介して前記支持部に取り付けられていることが好ましい。
【００１８】
本構成のガラス板研磨工具によれば、研磨部が弾性部材を介して支持部に取り付けられていることから、研磨部を被加工面であるガラス板の曲面に対して弾性的に当接させることができる。従って、ガラス曲面に対する研磨部の押圧力をより均等化することができるとともに、様々な曲面を有するガラス板に対して適切な当接状態で研磨加工を行うことができる。
【００１９】
本発明に係るガラス板研磨工具において、
前記研磨部は回転研磨を行うものであり、前記複数の部材の少なくとも回転方向下手側の端辺に面取処理又はラウンド処理が施されていることが好ましい。
【００２０】
研磨部の複数の部材の回転方向下手側の端辺は荷重が集中し易いため、局所的な強い圧力が生じ、ガラス曲面の一部を過度に研磨することがある。しかしながら、本構成のガラス板研磨工具によれば、複数の部材の少なくとも回転方向下手側の端辺に面取処理又はラウンド処理が施されていることから、部材の端辺にかかる圧力を低減することができる。また、部材の早期の摩耗も防ぐことができる。特に、セメント系結合剤を用いた研磨部は、強い圧力が生じると摩耗し易いため、端辺に面取処理又はラウンド処理を行えば、研磨部の摩耗低減に効果的である。従って、本構成のガラス板研磨工具は、研磨跡や研磨ムラの発生を防止することができるとともに、研磨部の交換の頻度を減らすことができ、ひいては曲面を有するガラス板の製造コストの削減にもつながる。
【００２１】
本発明に係るガラス板研磨工具において、
クーラントである水を前記ガラス板に供給する給水管を前記押圧軸線上に備え、
前記給水管の半径が、前記押圧軸線から前記複数の部材の端部までの最短距離より大きくなるように構成されていることが好ましい。
【００２２】
本構成のガラス板研磨工具によれば、クーラントである水をガラス板に供給する給水管を押圧軸線上に備えていることから、給水管から放出される水により、研磨作業中に発生する研磨くずを、研磨工具の中心部から各部材間の隙間を通って、研磨部の外側に確実に排出させることができる。また、給水管の半径が、押圧軸線から複数の部材の端部までの最短距離より大きくなるように構成されているため、クーラントの供給量は十分であり、各部材を均等に且つ十分に濡らすことができる。
【００２３】
本発明に係るガラス板研磨工具において、
前記研磨部は、セメント系結合剤を含むことが好ましい。
【００２４】
本構成のガラス板研磨工具によれば、研磨部は、セメント系結合剤を含むので、曲面を有するガラス板の研磨に効果的な研磨部を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係るガラス板研磨工具を利用するガラス板研磨装置の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係るガラス板研磨工具であり、（ａ）はガラス板研磨工具の斜視図、（ｂ）はガラス板研磨工具の側面図、（ｃ）はガラス板研磨工具の底面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係るガラス板研磨工具であり、（ａ）はガラス板研磨工具の斜視図、（ｂ）は研磨部の端部が面取処理されたガラス板研磨工具の一部拡大側面図、（ｃ）は研磨部の端部がラウンド処理されたガラス板研磨工具の一部拡大側面図である。
【図４】図４は、本発明の別実施形態に係るガラス板研磨工具であり、（ａ）は一つの別実施形態に係るガラス板研磨工具の側面図、（ｂ）は一つの別実施形態に係るガラス板研磨工具の底面図、（ｃ）は一つの別実施形態に係るガラス板研磨工具の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のガラス板研磨工具に関する実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。さらに、本発明のガラス板研磨工具に関する別実施形態を図４に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。
【００２７】
〔ガラス板研磨装置〕
図１は、本発明に係るガラス板研磨工具（以下、「研磨工具」と略称する）２０を利用するガラス板研磨装置１００の斜視図である。ガラス板研磨装置１００は、本発明に係る研磨工具２０を使用する研磨装置として例示したものであり、本発明に係る研磨工具２０が当該ガラス板研磨装置１００での使用に限定されるものではない。ガラス板研磨装置１００は、曲面を有するガラス板Ｇを研磨する用途に使用され、主に、ガラス板Ｇを保持する保持手段１０と、ガラス板Ｇの表面を研磨する研磨工具２０と、研磨工具２０をガラス板Ｇに押圧させるとともに回転駆動させる押圧手段３０と、保持手段１０を回動させるモーター（回動手段）４０と、保持手段１０を前後にスライドさせる台車５０とを備えている。さらに、ガラス板研磨装置１００は、研磨工具２０を昇降させる昇降アーム（昇降手段）６０も備えている。なお、本明細書では、「曲面」とは、Ｘ−Ｙ方向で見た場合、一方の方向において曲率を有し、他方の方向において曲率を有さない非平面を意味する。曲面の例としては、円柱や楕円柱の側面が挙げられる。曲面を有するガラス板Ｇについて、円周に沿う方向（曲率を有する方向）を「幅方向」、円周に直交する方向（曲率を有さない方向）を「長さ方向」と規定する。
【００２８】
ガラス板研磨装置１００は、保持手段１０の回動によるガラス板Ｇの角度調整と、台車５０のスライドによるガラス板Ｇの長さ方向の位置調整と、昇降アーム６０による研磨工具２０の位置調整とを行うことにより、研磨作業時のガラス板Ｇに対する研磨工具２０の位置を最適なものにしている。位置調整後、ガラス板研磨装置１００は、研磨工具２０をガラス板Ｇに押圧させるとともに回転駆動させて、曲面を有するガラス板Ｇを良好に研磨できるようにしている。ガラス板研磨装置１００は、平坦な形状を有する通常のガラス板も当然に研磨可能である。
【００２９】
ガラス板Ｇは、保持手段１０によって保持される。保持手段１０は、ベース５１及び支柱５２からなるスライド手段としての台車５０の上に互いに平行に配置された二つのホルダ１１，１２を備えている。ホルダ１１とホルダ１２とは回転軸１３で連結固定されており、両者の動作は完全にシンクロする。ホルダ１１，１２の合計４つの端部には、ガラス板Ｇの縁部を挟持する挟持手段（図示せず）が夫々設けられており、ホルダ１１，１２が有する合計４つの挟持手段によって、ガラス板Ｇを外側から挟持する構造となっている。挟持手段のガラス板Ｇに接触する部位には、ガラス板Ｇの縁部を保護する目的として、ゴム等の柔軟な素材が被覆されている。
【００３０】
研磨工具２０は、主要な構成として、研磨剤で構成される研磨部２１と、研磨部２１を支持する支持部２３とを備えている。さらに、研磨部２１と支持部２３との間には、必要に応じて弾性部材２２が設けられる。研磨工具２０は、保持手段１０に保持された状態にあるガラス板Ｇに当接し、後述する給水管からクーラントである水をガラス板Ｇに供給しながら、ガラス表面を湿式で研磨する。研磨工具２０についての詳細は、後述の実施形態にて説明する。
【００３１】
押圧手段３０は、ガラス板Ｇに対して研磨工具２０を押し付ける。そのため、押圧手段３０は、エアシリンダー３１とシャフト３２とを備えている。エアシリンダー３１は、伸縮可能且つ回転可能に構成されたシャフト３２を支持する支持部材３３の側方に取り付けられる。エアシリンダー３１が伸長すると、支持部材３３の間隔が広がり、シャフト３２が伸びて当該シャフト３２の先端に取り付けられている研磨工具２０がガラス板Ｇの方向に付勢される。エアシリンダー３１の伸長量（ストローク幅）は、５０〜１００ｍｍ程度に設定される。従って、このストローク幅を超えて研磨工具２０を動かす場合は、昇降アーム６０も同時に操作することになる。押圧手段３０の押圧力（すなわち、ガラス板Ｇに対する研磨工具２０の付勢力）は、２〜３ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。押圧力が２ｋｇ／ｃｍ２より小さいと、ガラス板Ｇを十分に研磨できない虞がある。一方、押圧力が３ｋｇ／ｃｍ２より大きいと、ガラス板Ｇを研磨し過ぎて研磨跡や研磨ムラが残る虞がある。なお、シャフト３２は中空構造となっており、外部の水源からシャフト３２の中空部（図示せず）にクーラントとしての水が通され、その水はさらに下方の研磨工具２０の給水管に供給される。
【００３２】
エアシリンダー３１及びシャフト３２は、昇降アーム６０に取り付けられる。昇降アーム６０は、ガラス板Ｇを跨ぐように設置された二つの昇降フレーム６１，６２と、当該昇降フレーム６１，６２の間に設けられた昇降ビーム６３とを備えている。昇降ビーム６３の側部には当該昇降ビーム６３の長さ方向に沿って移動可能な水平移動ボックス６４が取り付けられ、当該水平移動ボックス６４にエアシリンダー３１及びシャフト３２が接続される。このうち、シャフト３２は水平移動ボックス６４に内蔵された図示しない研磨用モーターに連結され、回転駆動される。水平移動ボックス６４を昇降ビーム６３に沿って移動させることにより、さらに、昇降ビーム６３を上下に移動させることにより、ガラス板Ｇに対する研磨工具２０の距離を大きく調整することが可能となる。その結果、ガラス板Ｇに対する研磨工具２０の相対的な姿勢変化の幅がより広くなる。従って、押圧手段３０のストローク幅による移動ステップ（微調整）と、昇降アーム６０による移動ステップ（高さ位置合わせ）とを組み合わせることで、例えば、曲率半径が非常に小さい曲面を有するガラス板Ｇや、複雑な曲面を有するガラス板Ｇについても、ガラス板Ｇに対する研磨工具２０の位置を最適な位置に調整することができる。
【００３３】
ガラス板Ｇに対する研磨工具２０の相対的な姿勢制御は、回動手段としてのモーター４０、及びスライド手段としての台車５０によって行われる。モーター４０は、台車５０の支柱５２に取り付けられた保持手段１０を回転軸１３周りに回転させる。保持手段１０の回転中は、ガラス板Ｇと研磨工具２０とが実質的に面接触する状態が維持される。このようにして、研磨工具２０に対するガラス板Ｇの角度を調整することができる。台車５０は、レール７０の上を移動することで、保持手段１０を水平方向にスライドさせる。これにより、研磨工具２０に対するガラス板Ｇの位置を調整することができる。
【００３４】
研磨工具２０に対するガラス板Ｇの角度調整及び位置調整は、コンピュータ等で構成される制御手段８０によって行われる。制御手段８０に予め研磨パターンをプログラムしておくことで、モーター４０及び台車５０の動作が自動制御され、ガラス板Ｇの研磨が適切に実行される。
【００３５】
〔第一実施形態〕
図２は、本発明の第一実施形態に係る研磨工具２０であり、（ａ）は研磨工具２０の斜視図、（ｂ）は研磨工具２０の側面図、（ｃ）は研磨工具２０の底面図である。研磨部２１は、押圧軸線ａの周りで平坦研磨面を有する複数の部材（本実施形態では、４つの研磨片２１ａ〜２１ｄ）に分割されており、平坦研磨面がガラス板Ｇの曲面に追従して研磨が行われるように構成され、これら複数の部材の押圧軸線ａ側の端部Ｘが互いに近接した状態で配置されている。ここで、「平坦研磨面」とは、研磨対象であるガラス板Ｇの曲面に実際に当接して研磨を行う平坦な面である。複数の部材２１の下側平面が平坦研磨面に該当し、図２（ａ）及び（ｃ）では、扇形で示されている面である。「押圧軸線」とは、研磨対象物（図１に示すガラス板Ｇ）に対して研磨工具２０を押し当てる方向に延伸する軸線であり、研磨工具２０が回転駆動する回転軸線と一致する。「押圧軸線の周り」とは、押圧軸線ａの近傍周りだけでなく、研磨部２１の外周Ｙまでの領域を含む。従って、「研磨部が押圧軸線の周りで平坦研磨面を有する複数の部材に分割され」とは、分割領域（後述の隙間Ｓに相当）が押圧軸線ａの位置（研磨部２１の中心）から平坦研磨面を横断して研磨部２１の外周Ｙまで延伸している状態であり、言い換えると、研磨部２１が押圧軸線ａの周方向に分割されていることを意味する。研磨部２１を複数の部材に分割すると、研磨片２１ａ〜２１ｄの夫々が若干の撓みを発生させてガラス曲面に追従し、各研磨片２１ａ〜２１ｄの平坦研磨面を略均等な押圧力でガラス曲面に当接させることができる。研磨片２１ａ〜２１ｄの夫々は、押圧軸線ａ側の端部Ｘが互いに近接した状態で配置されている。「押圧軸線側の端部が互いに近接した状態」とは、押圧軸線の近傍では実質的な空隙が形成されずに研磨片２１ａ〜２１ｄが寄せ集まっている状態を意味する。この場合、研磨部２１をガラス板Ｇの曲面に押圧すると、研磨片２１ａ〜２１ｄの間に形成される隙間Ｓが研磨工具２０の中心の押圧軸線ａから平坦研磨面を横断して研磨部２１の外周Ｙに向けて延伸するように通路を形成する。研磨作業の際に発生した研磨くずは、この通路（隙間Ｓ）を通って研磨部２１の外部に排出される。従って、研磨くずが研磨部２１とガラス板Ｇとの間に入り込み難くなるので、ガラス曲面に研磨跡や研磨ムラを残すことなく、良好に研磨することができる。研磨工具２０には、支持部２３と研磨部２１との間に弾性部材２２を介在させてある。研磨部２１を、ガラス板Ｇに押圧させると、弾性部材２２の作用により、研磨部２１の研磨片２１ａ〜２１ｄをガラス板Ｇの曲面に対して弾性的に当接させることができる。これにより、ガラス曲面に対する研磨部２１の押圧力をより均等化することができるとともに、様々な曲面を有するガラス板に対して適切な当接状態で研磨加工を行うことができる。弾性部材２２としては成形が容易なゴムが好ましいが、スプリングであっても構わない。支持部２３は、ガラス板研磨装置１００側の押圧手段３０に対して着脱可能に取り付けられ、押圧軸線ａ周りに回転駆動される。このため、研磨部２１を本実施形態のように円柱体で構成し、さらに、当該円柱体を押圧軸線ａから外周Ｙに向かって分割してなる扇型の平坦研磨面を有する４つの研磨片２１ａ〜２１ｄで構成することが好ましい。ただし、研磨部２１の形状は、楕円柱体、角柱体等であっても構わない。
【００３６】
４つの研磨片（例えば、研磨片２１ａと研磨片２１ｂ）間の離間距離Ｌａ（すなわち、隙間Ｓの幅）は、研磨対象のガラス板Ｇに合わせて適宜選択可能であるが、３〜１０ｍｍが好ましい。離間距離Ｌａが３ｍｍより小さいと、研磨作業時に発生する研磨くずが隙間Ｓに詰まってしまう虞がある。離間距離Ｌａが１０ｍｍより大きくなると、研磨部の存在しない隙間Ｓが占める面積が大きくなり、ガラス板Ｇの研磨効率が低下する。離間距離Ｌａは、５〜７ｍｍであることがさらに好ましい。これにより、研磨作業時に発生する研磨くずを略確実に研磨部２１の外部に排出することができるとともに、ガラス板Ｇを効率的に研磨することができる。研磨部２１を構成する円柱体の半径ｒは、３〜２００ｍｍであり、好ましくは３０〜１００ｍｍである。研磨片２１ａ〜２１ｄの厚み（研磨片２１ａ〜２１ｄの平坦研磨面から弾性部材２２までの長さ）ｈは、研磨部２１を構成する円柱体の半径ｒの０．５〜５倍が好ましく、より好ましくは１〜４倍である。この場合、研磨片２１ａ〜２１ｄは、押圧軸線ａ周りの回転方向に沿った若干の撓みが許容されるので、平坦研磨面がガラス板Ｇの曲面に追従し易くなる。厚みｈが半径ｒの０．５倍未満では研磨片２１ａ〜２１ｄが殆ど撓まず、厚みｈが半径ｒの５倍を超えると研磨作業中の研磨工具２０の姿勢が不安定になる。押圧軸線ａから研磨片２１ａ〜２１ｄの各端部Ｘまでの最短距離Ｌｂ（本実施形態の場合、押圧軸線ａから研磨片２１ａ〜２１ｄの各端部Ｘまでの最短距離Ｌｂは同じ距離となる。）は、隣合う研磨片２１ａ〜２１ｄの離間距離Ｌａの２倍以下であることが好ましい。この場合、押圧軸線ａの近傍周りに実質的な空隙部が存在しないので、研磨くずが研磨部２１の中央に溜まらず、研磨跡や研磨ムラの発生を防止することができる。より好ましい最短距離Ｌｂは、離間距離Ｌａの１．５倍以下であり、さらに好ましくは、離間距離Ｌａの１倍以下である。なお、最短距離Ｌｂが離間距離Ｌａの０．５倍以上であれば、研磨作業の際に発生する研磨くずを研磨部２１の外部に略問題なく排出することができる。
【００３７】
研磨工具２０には、押圧軸線ａ上に給水管２４が設けられている。給水管２４は、外部の水源からクーラントである水を通すために設けられている。給水管２４から放出された水は、研磨部２１の中心部から研磨部２１の隙間Ｓを通って各研磨片２１ａ〜２１ｄを濡らし、研磨部２１の外側へと排出される。従って、研磨作業中に発生する研磨くずは、水とともに研磨部２１の外側に確実に排出される。給水管２４の半径Ｌｃは、押圧軸線ａから研磨片２１ａ〜２１ｄまでの最短距離Ｌｂよりも大きくなるように構成されている。これにより、研磨部２１には、十分な水が供給されるため、４つの研磨片２１ａ〜２１ｄの全体を均等に且つ確実に濡らすことができる。
【００３８】
研磨部２１は、研磨剤を結合剤で固めたものが使用される。研磨部２１が水で濡らされながらガラス板Ｇを研磨することにより、研磨部２１に含まれる研磨剤が徐々に放出され、ガラス板Ｇの表面を滑らかに仕上げることができる。研磨剤は、研磨対象のガラス板Ｇの表面状態に合わせて最適な素材及び粗さのものが選択される。研磨剤の素材に関しては、例えば、酸化セリウムやダイヤモンド等が挙げられる。研磨剤の粗さに関しては、例えば、最初の研磨においては、研磨剤として比較的目の粗いもの（１００番手）を使用して粗研磨を行い、徐々に目が細かい研磨剤（２００番手、４００番手、８００番手の順）に変更しながら仕上げていく。研磨部２１の交換は、研磨部２１と弾性部材２２とが一体となっているため、弾性部材２２ごと行われる。研磨剤を結合する結合剤としては、セメント系結合剤、樹脂系結合剤、セラミックス系結合剤等が挙げられるが、好ましくは、セメント系結合剤である。セメント系結合剤を使用すると、ガラス研磨に最適な研磨部２１を容易に構成することができる。セメント系結合剤を用いた研磨部２１の例として、酸化マグネシウム（成分：ＭｇＯ  ９０％以上、ＣａＯ  ３％以下、ＳｉＯ２  ３％以下、Ｆｅ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３  ８％以下）、炭化ケイ素研削材（成分：ＳｉＣ  ９６％以上）、及び塩化マグネシウム（成分：ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ  ９８％以上）の混合物からなるＭＧセメント砥石が挙げられる。
【００３９】
〔第二実施形態〕
図３は、本発明の第二実施形態に係る研磨工具２０であり、（ａ）は研磨工具２０の斜視図、（ｂ）は研磨部２１の端部Ｘが面取処理された研磨工具２０の一部拡大側面図、（ｃ）は研磨部２１の端部Ｘがラウンド処理された研磨工具２０の一部拡大側面図である。本実施形態では、研磨部２１を構成する研磨片２１ａ〜２１ｄの回転方向Ｔにおける下手側の端辺に面取処理Ｍ又はラウンド処理Ｒが施されている。図３（ａ）では、代表として、面取処理Ｍが施された研磨工具２０を示してある。その他の構成は、第一実施形態に係る研磨工具２０と同じであるため、詳細な説明は省略する。面取処理Ｍは、研磨片２１ａ〜２１ｄの端辺の角部を適切な角度で切り落とした状態である。ラウンド処理Ｒは、研磨片２１ａ〜２１ｄの端辺の角部をヤスリ掛けして丸めた状態である。研磨片２１ａ〜２１ｄの回転方向Ｔ下手側の端辺には、荷重が集中し易いため、局所的な強い圧力が生じ、ガラス板Ｇの表面の一部を過度に研磨することがある。しかし、本実施形態の研磨工具２０では、上記端辺に面取処理Ｍ又はラウンド処理Ｒを施していることから、研磨片２１ａ〜２１ｄの端辺にかかる圧力を低減することができる。また、研磨片２１ａ〜２１ｄの早期の摩耗も防ぐことができる。特に、セメント系結合剤を用いた研磨部２１は、強い圧力が生じると摩耗し易いため、研磨片２１ａ〜２１ｄの回転方向Ｔ下手側の端辺に面取処理Ｍ又はラウンド処理Ｒを行うことは、研磨部２１の摩耗の低減に特に効果的である。本実施形態では、研磨片２１ａ〜２１ｄの回転方向Ｔ下手側の端辺にのみ面取処理Ｍ又はラウンド処理Ｒを行っているが、回転方向Ｔ上手側の端辺にも面取処理Ｍ又はラウンド処理Ｒを行ってもよい。面取処理Ｍ及びラウンド処理Ｒの処理幅Ｌｄは、各研磨片２１ａ〜２１ｄ間の隙間Ｓと同等の大きさが好ましく、３〜１０ｍｍとすることができる。
【００４０】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、研磨部２１を４つの部材に分割し、実質的に同じ形状の研磨片２１ａ〜２１ｄを構成しているが、分割した部材は互いに異なる形状であっても構わない。
【００４１】
（２）上記実施形態では、研磨部２１は平坦研磨面を有する複数の部材に完全に分割されているが、図４（ａ）に示すように、研磨部２１の下側（研磨面側）から途中まで切れ込みとなる隙間Ｓを形成し、研磨部２１の上部は一体構造を維持しているものであっても構わない。
【００４２】
（３）上記実施形態では、研磨部２１は押圧軸線ａから研磨部２１の外周Ｙに向けて分割されているが、図４（ｂ）に示すように、押圧軸線ａから若干ずれた位置から研磨部２１の外周Ｙに向けて分割されても構わない。
【００４３】
（４）上記実施形態では、研磨部２１は押圧軸線ａから研磨部２１の外周Ｙに向けて直線状に分割されているが、図４（ｃ）に示すように、押圧軸線ａから研磨部２１の外周Ｙに向けて曲線状に分割されても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の研磨工具は、建築物の外壁材や内装に利用される曲面を有する結晶化ガラス板の研磨に利用可能である。また、本発明の研磨工具の原理は、ガラスだけでなく、例えば、金属、木材、硬質樹脂等の他の素材の研磨にも応用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
２０              研磨工具
２１              研磨部
２１ａ〜２１ｄ    研磨片（複数の部材）
２２              弾性部材
２３              支持部
２４              給水管
１００            ガラス板研磨装置
ａ                押圧軸線
Ｘ                複数の部材の押圧軸線側の端部
Ｇ                ガラス板
Ｍ                面取処理
Ｒ                ラウンド処理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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