JP2000288929A - 板状体の研削方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラス板１６を高平坦に研削する。 【解決手段】カップ型砥石１２の研削面１３の基準面に
対する傾きを変位計３２で検出し、この検出情報に基づ
いてガラス板１６の表面がカップ型砥石１２の研削面１
３と平行になるように、ガラス板吸着テーブル１５の傾
きをピエゾ素子２４によって修正させてガラス板１６を
カップ型砥石１２で研削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板等の板状
体を研削する板状体の研削方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のガラス板の研削方法及びその装
置として、本願出願人は、特開平９−２９０３５７号公
報にその一例を開示している。斯かる研削方法及び装置
は、所定の基準面に対する砥石の研削面の傾きをセンサ
で検出し、その検出情報に基づいて砥石の研削面の傾き
をピエゾ素子で調整してガラス板を研削するものであ
る。この研削方法及び装置によれば、砥石の傾き（反
り）変化による切り込み量の変動を阻止し、砥石の研削
面の姿勢を常に一定に保持することができるので、ガラ
ス板を平坦に研削することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−２９０３５７号公報の研削方法及び装置は、装置下
部と比較して剛性の低い装置上部に設けられた砥石の研
削面の傾きを調整する方法及び装置である。すなわち、
不安定な場所で砥石の研削面の姿勢を調整するものなの
で、ガラス板に対する砥石の研削面の姿勢を正確に調整
しにくいという欠点がある。これにより、前記研削方法
及び装置では、ガラス板を高平坦に研削することが必ず
しも充分でない。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、板状体と砥石との相対的な姿勢を正確に修正
して板状体を高平坦に研削することができる板状体の研
削方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、板状体を保持する保持部材と、該保持部
材を所望の方向に移動させるテーブルと、前記保持部材
に保持された板状体を研削する砥石と、該砥石を回転さ
せるモータとを備え、板状体の表面に砥石を押し付け、
該砥石を回転させるとともに板状体を移動させて板状体
の表面を研削する板状体の研削方法において、所定の基
準面に対する前記砥石の研削面の傾きを検出手段で検出
し、該検出手段で検出された検出情報に基づいて、板状
体の表面が砥石の研削面と平行になるように、前記保持
部材または前記テーブルの所定の基準面に対する傾きを
調整して板状体を研削することを特徴とする板状体の研
削方法を提供する。

【０００６】また、本発明は、前記目的を達成するため
に、板状体を保持する保持部材と、該保持部材を所望の
方向に移動させるテーブルと、前記保持部材に保持され
た板状体を研削する砥石と、該砥石を回転させるモータ
とを備え、板状体の表面に砥石を押し付け、該砥石を回
転させるとともに板状体を移動させて板状体の表面を研
削する板状体の研削装置において、所定の基準面に対す
る前記砥石の研削面の傾きを検出する検出手段と、所定
の基準面に対する前記保持部材または前記テーブルの傾
き調整する駆動手段と、前記検出手段で検出された検出
情報に基づいて前記駆動手段を制御し、板状体の表面が
砥石の研削面と平行になるように、前記保持部材または
前記テーブルの所定の基準面に対する傾きを調整させる
制御手段と、を設けたことを特徴とする板状体の研削装
置を提供する。

【０００７】本発明によれば、保持部材に板状体を保持
させた後、この板状体の表面に砥石を押し付け、そし
て、砥石を回転させるとともにテーブルを移動させて板
状体の表面を研削する。そして、所定の基準面に対する
砥石の研削面の傾きを検出手段で検出し、検出手段で検
出された検出情報に基づいて、板状体の表面が砥石の研
削面と平行になるように、保持部材またはテーブルの所
定の基準面に対する傾きを駆動手段で調整しながら板状
体の表面を研削する。したがって、本発明は、剛性の高
い装置下部に設置される保持部材またはテーブルを傾け
て、板状体を研削するので、板状体と砥石との相対的な
姿勢を正確に調整して、板状体を高平坦に研削すること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る板状体の研削方法及びその装置の好ましい実施の形態
について詳説する。図１は、本発明に係る板状体の研削
装置が適用された板状体用研削装置１０の全体構造図で
ある。同図に示す研削装置１０は、砥石（カップ型砥
石）１２とテーブル（Ｘ−Ｙ移動テーブル）１４とを備
え、テーブル１４の保持部材（吸着テーブル）１５に板
状体（ガラス板）１６が被研削面を上方に向けて吸着保
持されている。前記保持部材１５は、図１、図２に示す
ように多数の駆動手段（ピエゾ素子）２４、２４…を介
してテーブル１４に固定されている。この駆動手段２４
については後述する。

【０００９】前記テーブル１４は図１に示すように、台
座１８の基準面（水平面）１８Ａ上に水平方向（図中Ｘ
方向及びＹ方向）に移動可能に設置され、図示しない駆
動装置からの駆動力によってＸ方向及びＹ方向に移動さ
れる。前記台座１８の図１上左部にはポスト２０が鉛直
方向に立設される。このポスト２０の内側面２０Ａに
は、逆Ｌ字状に形成された昇降アーム２２の基部２２Ａ
が直動ベアリング２３を介して上下方向（図１上Ｚ方
向）に移動自在に支持される。前記昇降アーム２２は、
図示しない駆動装置から駆動力が伝達されると、前記ポ
スト２０に沿ってＺ方向に移動される。昇降アーム２２
の水平部２２Ｂには、駆動モータ２６が固定され、駆動
モータ２６のスピンドル２８に前記砥石１２が研削面１
３を真下に向けた状態で固着されている。砥石１２は、
駆動モータ２６からの駆動力によってその軸心１２Ａを
中心に回転駆動される。

【００１０】前記駆動手段２４、２４…は、台座１８の
基準面１８Ａに対して保持部材１５を所望の方向に傾け
ることができるように、図２の如く所定の間隔を以て複
数個配設されている。これらの駆動手段２４、２４…
は、電圧が印加されると上下方向（図２上実線で示す矢
印方向）に歪む特性を有し、各々が駆動部３０に接続さ
れている。したがって、駆動部３０から電圧が印加され
ると、駆動手段２４、２４…は前記方向に歪むので、保
持部材１５が基準面１８Ａに対して所望の方向に傾斜さ
れる。したがって、各々の駆動手段２４、２４…に印加
する電圧を制御すれば、基準面１８Ａに対する板状体１
６の傾きを調整することができ、また、砥石１２の研削
面１３の傾きに沿って板状体１６を傾斜させることもで
きる。

【００１１】ところで、４台の変位計（例えば静電容量
型の非接触変位計）３２、３２…が砥石１２の裏面１２
Ｂから所定量離間して設置される。これらの変位計３
２、３２…は図１に示すように、昇降アーム２２の基部
２２Ａから水平方向に延設されたアーム４２に固定され
る。また、変位計３２、３２…は図２に示すように、砥
石１２の軸心１２Ａを中心に９０°間隔で配置される。
前記変位計３２、３２…は、各々の変位計３２、３２…
と、それに対向する砥石１２の裏面１２Ｂとの間の距
離、すなわち砥石１２の研削面１３の水平面（基準面）
に対する傾きを非接触で直接検出するものであり、各々
の検出情報は増幅部３５で増幅されて制御装置３６に出
力される。

【００１２】前記制御装置３６は、変位計３２、３２…
からの検出情報に基づいて、各々の変位計３２、３２…
と、それに対向する砥石１２の裏面１２Ｂとの間の距離
を演算し、砥石１２の研削面１３の水平面に対する傾き
方向及び角度を演算する。砥石１２の裏面１２Ｂと研削
面１３とは平行なので、上記の如く前記裏面１２Ｂとの
間の距離を演算すれば、前記傾き方向及び角度を演算す
ることができる。

【００１３】そして、制御装置３６は、演算した砥石１
２の研削面１３の水平面に対する傾き方向及び角度に対
して板状体１６の表面１７が平行になるように前記駆動
部３０を制御して前記駆動手段２４、２４…を駆動させ
る。すなわち、制御装置３６は、駆動手段２４、２４…
に印加する必要な電圧を演算し、この電圧を各々の駆動
手段２４、２４…に印加するように駆動部３０をフィー
ドバック制御する。

【００１４】また、図１に示すように台座１８の基準面
１８Ａと昇降アーム２２との間には、リニアスケール４
４が取り付けられている。リニアスケール４４は、温度
変化による昇降アーム２２の膨縮量を検出する検出手段
であり、リニアスケール４４で検出された膨縮量は、図
２に示した制御装置３６に出力される。制御装置３６
は、前記膨縮量に基づいて、昇降アーム２２の下降移動
量（切り込み量）を補正し、この補正した下降移動量で
昇降アーム２２を下降移動させる。これにより、昇降ア
ーム２２が膨縮しても、板状体１６の切り込み量が一定
に保持される。

【００１５】次に、前記の如く構成された板状体用研削
装置１０による板状体１６の研削方法について説明す
る。先ず、テーブル１４を砥石１２の下方から退避させ
て、テーブル１４の保持部材１５に板状体１６を吸着保
持させる。次に、昇降アーム２２を下降移動させて砥石
１２による板状体１６の切り込み量を設定する。この切
り込み量は、前記リニアスケール４４で検出された昇降
アーム２２の膨縮量に基づいて設定される。次いで、砥
石１２を回転させるとともに、テーブル１４を砥石１２
に向けて移動させて板状体１６の研削を開始する。

【００１６】砥石１２の研削面１３の水平面に対する傾
きは、変位計３２、３２…で常時検出され、検出情報が
制御装置３６に常時出力されている。そして、制御装置
３６は、変位計３２、３２…からの検出情報に基づいて
砥石１２の研削面１３の水平面に対する傾き方向、傾き
角度を算出する。そして、制御装置３６は、算出した砥
石１２の研削面１３の水平面に対する傾き方向及び角度
に対して、板状体１６の表面１７が平行になるための板
状体１６の水平面に対する傾き方向及び角度を算出し、
その傾き方向及び角度となるように、駆動部３０を制御
して駆動手段２４、２４…を駆動させる。

【００１７】これにより、保持部材１５は、砥石１２の
研削面１３の水平面に対する傾き方向及び角度に倣って
傾くので、板状体１６の表面１７は、砥石１２との相対
的な平行関係の姿勢が維持された状態で研削される。こ
れにより、本実施の形態の研削装置１０によれば、板状
体１６を平坦に研削することができる。また、前記研削
装置１０は、剛性の高い装置下部に設置されるテーブル
１４の保持部材１５の傾きを調整して、板状体１６の表
面１７が砥石１２の研削面１３と平行になるように調整
したので、板状体１６を高平坦に研削することができ
る。

【００１８】図３は、前記研削装置１０で研削された板
状体表面の断面形状データを示す図である。同図に示す
ように、前記研削装置を使用すると、研削開始位置から
研削終了位置までの切り込み量が一定になるので、板状
体１６が高平坦に研削される。本実施の形態では、テー
ブル１４の保持部材１５を傾斜調整させる研削装置１０
について説明したが、図４のようにテーブル１４を傾斜
調整するようにしてもよい。

【００１９】図４に示す板状体１６は、テーブル１４を
移動自在に支持するベース板１９が傾斜調整可能に構成
された装置である。この研削装置５０を説明するに当た
り、図１、図２に示した研削装置１０と同一または類似
の部材については同一の符号を付してその説明は省略す
る。図４に示す研削装置５０の保持部材１５は、テーブ
ル１４に直接保持され、そのテーブル１４を移動自在に
支持するベース板１９が台座１８の基準面１８Ａ上に複
数の駆動手段２４、２４…を介して傾斜可能に設置され
ている。したがって、前記研削装置５０によれば、装置
の基台である剛性の高い装置下部に設置されたベース板
１９を傾けて、板状体１６の表面１７が砥石１２の研削
面１３の水平面に対する傾きと平行となるように調整し
たので、板状体１６を高平坦に研削することができる。

【００２０】なお、本実施の形態では、ガラス板用の研
削装置について説明したが、他の板状体を研削する装置
にも適用できる。更に、本実施の形態では、駆動手段２
４としてピエゾ素子を使用した例について説明したが、
これに限られるものではない。すなわち、テーブル１４
の保持部材１５やベース板１９の傾きを調整するもので
あれば、ボールねじ装置等の他の駆動手段を使用しても
良い。また、駆動手段２４、及び変位計３２の台数も、
本実施の形態で説明した台数に限られるものではなく、
また、砥石１２もカップ型砥石に限られるものではな
い。

【００２１】また、本実施の形態の研削装置１０、５０
では、テーブル１４を平面移動させて板状体１６を研削
する研削装置について説明したが、これに限られるもの
ではなく、回転テーブルを使用して板状体を回転させな
がら研削する研磨装置に対しても、装置下部に設置され
る前記回転テーブルに傾斜機構を設ければ同様の効果を
得ることができる。

【００２２】更に、本実施の形態の研削装置１０、５０
では砥石回転軸が垂直で、テーブル１４を水平に移動さ
せる研削装置の例について説明したが、これに限られる
ものではない。すなわち、砥石回転軸が水平であった
り、テーブル１４が垂直に移動または回転する形態にも
適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る板状体
の研削方法及びその装置によれば、砥石の研削面の基準
面に対する傾きを検出手段で検出し、検出手段で得られ
た検出情報に基づいて、板状体の表面が砥石の研削面と
平行になるように、保持部材またはテーブルの基準面に
対する傾きを駆動手段で調整して板状体を研削するの
で、板状体と砥石との相対的な姿勢を正確に修正して、
板状体を高平坦に研削することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る研削装置の全
体構造図

【図２】駆動手段と変位計との位置関係を示す要部斜視
図

【図３】板状体表面の形状測定結果を示す説明図

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る研削装置の全
体構造図

【符号の説明】

１０、５０…板状体用研削装置 １２…砥石（カップ型砥石） １４…テーブル（Ｘ−Ｙ移動テーブル） １５…保持部材（吸着テーブル） １６…板状体（ガラス板） １９…ベース板 ２２…昇降アーム ２４…駆動手段（ピエゾ素子） ２６…駆動モータ ３０…駆動部 ３２…変位計 ３６…制御装置 ４４…リニアスケール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沢 郁夫 神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 太田 和重 神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 3C034 AA08 CA30 CB08 DD20 3C043 BB06 CC04 DD02 DD04 DD06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状体を保持する保持部材と、該保持部
   材を所望の方向に移動させるテーブルと、前記保持部材
   に保持された板状体を研削する砥石と、該砥石を回転さ
   せるモータとを備え、板状体の表面に砥石を押し付け、
   該砥石を回転させるとともに板状体を移動させて板状体
   の表面を研削する板状体の研削方法において、 所定の基準面に対する前記砥石の研削面の傾きを検出手
   段で検出し、該検出手段で検出された検出情報に基づい
   て、板状体の表面が砥石の研削面と平行になるように、
   前記保持部材または前記テーブルの所定の基準面に対す
   る傾きを調整して板状体を研削することを特徴とする板
   状体の研削方法。
2. 【請求項２】 板状体を保持する保持部材と、該保持部
   材を所望の方向に移動させるテーブルと、前記保持部材
   に保持された板状体を研削する砥石と、該砥石を回転さ
   せるモータとを備え、板状体の表面に砥石を押し付け、
   該砥石を回転させるとともに板状体を移動させて板状体
   の表面を研削する板状体の研削装置において、 所定の基準面に対する前記砥石の研削面の傾きを検出す
   る検出手段と、 所定の基準面に対する前記保持部材または前記テーブル
   の傾き調整する駆動手段と、 前記検出手段で検出された検出情報に基づいて前記駆動
   手段を制御し、板状体の表面が砥石の研削面と平行にな
   るように、前記保持部材または前記テーブルの所定の基
   準面に対する傾きを調整させる制御手段と、 を設けたことを特徴とする板状体の研削装置。