JP2005125420A

JP2005125420A - 連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法

Info

Publication number: JP2005125420A
Application number: JP2003360914A
Authority: JP
Inventors: Yukio Harada; 幸雄原田; Toshimasa Fujikawa; 稔政藤川; Yoshihiro Kitagawa; 良弘北川
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】回転する研磨具を備えた連続研磨装置における研磨具の目詰まりを防止し、容易に研磨面の平坦度を修正する効率の良いドレッシング方法を提供する。
【解決手段】本発明は、搬送コンベヤー２０の所定位置に板ガラス１を載置して移送し、搬送コンベヤー２０の上方に設けられた回転する研磨具により搬送コンベヤー上の板ガラスを押圧研磨する連続研磨装置で、板ガラス１と略同寸法の板状体５ｂと、研磨パッド２の板ガラス１との接触面全体に当接する領域に埋設された所定の粗面を有するドレッサー５ａとを具備するドレッシングプレート５を準備して、ドレッシングプレート５を搬送コンベヤー２０に載置して移送し、回転する研磨パッド２に接触させることにより研磨パッド２をドレッシングする方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、板ガラスを連続的に搬送して回転する研磨具で押圧研磨する連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法に関する。

従来、代表的な板ガラスの連続研磨方法としては磨き板ガラスの研磨方法があり、研磨具のポリッシングパッドにフェルトバフを使用している。フェルトバフによる研磨では研磨パッドは厚く繊維の密度も比較的粗く、しかも研磨スラリーの濃度が薄いので研磨パッドの目詰まりを起こすことがなくドレッシングの必要が少ない。しかし、フェルトバフは厚くて繊維の密度も比較的粗いために変形しやすいので、フェルトバフによる研磨は液晶ディスプレー用やプラズマディスプレー用などの電子部品に要求される高精度な平坦度及び表面粗さ等の表面品位が要求される板ガラスには適さない。

一方、液晶ディスプレー用やプラズマディスプレー用など高精度な表面品位を要する板ガラスの研磨には発泡ポリウレタンや特殊ウレタン繊維の不織布など耐磨耗性を有して比較的薄く、形状安定性に優れた高密度の研磨パッドが使用される。しかし、これらの研磨パッドは研磨中に時間経過と共に研磨スラリーによって目詰まりを起こし、板ガラスの研磨時間が一定である連続研磨装置では研磨の減量が低下して所定の研磨量を維持できなくなる。また、研磨パッドの研磨面の偏磨耗によってガラスの平坦度が悪くなり、このような状態のままで研磨を続行するとガラス表面の品位を保てない。このため、定期的に研磨パッドの目詰まりを除去して研磨面の再生及び研磨面の平坦度を修正するため、従来はラインを停止し、研磨ヘッドを上昇させて手作業によってドレッシング工具を研磨パッドに押し当て目詰まりや研磨面の修正を行っている。

具体的には、板ガラスの連続研磨装置は、図３に示すように、水平面で回転運動する研磨パッド２を有する研磨ヘッド群１０と、研磨される板ガラス１を載置するためのベルトコンベヤー部２０と、酸化セリューム研磨材等を水等の溶媒に溶いたスラリーを研磨部位に供給するスラリー供給システム（図示省略）とからなる。研磨ヘッド部は研磨パッド２を回転するための駆動モーター１２と、研磨パッド２が板ガラス１に適切な加圧を行い且つ研磨ヘッドを上昇下降させるためのエアーシリンダー１３と、研磨ヘッド昇降装置１４及び研磨ヘッド架設用ブリッジ１５とからなる。研磨ヘッド群１０は、研磨パッド２が回転運動する研磨ヘッド１０ａあるいは遊星回転運動する遊星研磨ヘッド１０ｂより構成される。ベルトコンベヤー部２０はガラス挿入用コンベヤー２１、コンベヤーベルト２２、コンベヤーベルト支持板２３およびベルトの駆動装置（図示省略）よりなる。このような連続研磨装置を定期的に停止させて研磨ヘッド１０を上昇させてドレッシング工具３を研磨パッド２に押し当てて目詰まりや研磨面の修正を行っている。
特開２００１−３０１５０号公報特開２００１−１８１７２号公報特開２００３−１１７８２３号公報このような連続研磨装置の研磨パッドをドレッシングする例として、特許文献１に液晶ディスプレー用などの高精度が要求される板ガラスの連続研磨装置が具備する研磨具のドレッシング方法が記載されている。そのドレッシング方法では、研磨具の目詰まり状態を再生して研磨面の平坦度を均一に修正するために、研磨されるガラス板を載せた台車の間に、樹脂ブラシや高価なダイアモンドチップを植え込んだドレッシング台車を通し、そのドレッシング台車は移動と共に移動方向に対して直角方向に揺動させるか、あるいは大重量の研磨ヘッドをドレッシング台車の移動方向に対して直角方向に揺動させてドレッシングを行っている。

また、特許文献２及び特許文献３には、ハードディスク用アルミニウム基板を研磨する回分式の研磨装置に、アルミニウム基板と同じ寸法で、要部に砥粒を固定した研磨パッドドレッシング用のドレッサーが記載されている。

しかしながら、特許文献１のような台車式のドレッシングは、複雑なシステムを必要としており、搬送コンベヤーと回転する研磨具とを採用した連続研磨装置における研磨具のドレッシングには構造上適さないという問題がある。

また、連続研磨装置を停止し、研磨ヘッドを上昇させて手によってドレッシング工具を研磨パッドに押し当て目詰まりの修正を行うと、研磨ライン停止の時間的なロスが大きい上に研磨パッドの平坦度を板ガラスの研磨条件に適合した状態に正確に修正することが困難であるという問題がある。

さらに、特許文献２及び特許文献３のドレッシング方法は連続的に板ガラスが投入される連続式ではなく回分式であって、被研磨物が研磨装置から完全に取り除かれるものである点。また、ドレッシング条件と研磨条件との間に大きな条件変更を行うものである点で、連続研磨装置には適さないという問題がある。

本発明は、回転する研磨具を備えた連続研磨装置における研磨具の目詰まりを防止し、かつ、その研磨面の平坦度を容易に修正することが可能な稼働効率の良いドレッシング方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法は、搬送コンベヤーの所定位置に板ガラスを載置して移送し、該搬送コンベヤーの上方に設けられた回転する研磨具により搬送コンベヤー上の板ガラスを押圧研磨する連続研磨装置の研磨具をドレッシングする方法であって、前記板ガラスと略同寸法の板状体と、前記研磨具の板ガラスとの接触面全体に当接する該板状体の領域に所定の粗面を露出させて設けられたドレッサー部材とを具備するドレッシングプレートを準備し、該ドレッシングプレートを前記搬送コンベヤーの前記所定位置に載置して移送し、回転する研磨具に接触させることにより研磨具をドレッシングすることを特徴とする。

本発明は、搬送コンベヤーの所定位置に板ガラス保持用の保持板などを介して板ガラスを載置し、移送しつつ板ガラスの表面を研磨具（ポリッシャーとも称す）により所定の圧力条件の押圧状態で研磨する連続研磨装置に適用されるものである。本発明で使用するドレッシングプレートとしては、研磨される板ガラスと略同寸法の板状体であることが、連続研磨装置を停止させることなく、また運転条件を大幅に変更をさせることもなくドレッシングする上で重要である。

また、本発明の研磨具のドレッシング方法は、ドレッシングプレートの搬送コンベヤーの搬送方向に於けるドレッサー部材の長さ、研磨具の回転数、及び搬送コンベヤーの搬送速度を設定することにより、該ドレッシングプレートのドレッサー部材が、研磨具の板ガラスとの接触面全体に１回以上接触し、かつ１０回以上接触しないようにドレッシングすることを特徴とする。

ドレッシングプレートとしては、先に説明したように、研磨される板ガラスと略同寸法の板状体であり、この板状体の表面に所定の粗面を有するドレッシング面を露出させた状態で埋設等によりドレッサー部材を、研磨具の研磨パッドの大きさと、その配置及びその回転数とを考慮した搬送コンベヤーの搬送方向に於けるドレッサー部材の長さと、搬送コンベヤーの搬送速度とを設定することにより、最適のドレッシング条件を選定することが可能である。ドレッサー部材が回転する研磨具に押圧されて通過する時、少なくとも研磨具の板ガラスとの接触面全体に１回転以上ドレッサー部材に接触すると研磨具の全周を均一にドレッシングされるが１０回転以上では過度にドレッシングされ研磨具を必要以上に磨耗させ、ドレッサー自体の寿命を短くさせる。

また、本発明の研磨具のドレッシング方法は、所定枚数の板ガラスを押圧研磨した後、ドレッシングプレートを搬送コンベヤーに載置することを特徴とする。

連続研磨装置の搬送コンベヤーの所定位置にドレッシングプレートを載置して供給する場合、連続研磨装置の板ガラス研磨の実質的な稼動率を低下させない間隔で所定枚数の板ガラスを載置して所定枚数を押圧研磨する度にドレッシングプレートを載置して供給することが重要となる。板ガラスの寸法や研磨条件、研磨具（ポリッシャー）の種類や形態、ドレッシングプレートのドレッサー部材の寸法及び粗面の程度にもよるが、例えば、１００枚の板ガラスを研磨する毎にドレッシングプレートを載置する。

また、本発明の研磨具のドレッシング方法は、板ガラスが、平面表示装置用板ガラスであることを特徴とする。

平面表示装置用板ガラス、例えば、プラズマディスプレー用板ガラスや液晶ディスプレー用板ガラス等は、電気的な表示装置用で比較的表面積が大きい上に非常に高い表面品位が要求される。そこで、連続研磨装置の能力低下を防止する上で、上記の研磨具のドレッシング方法が有効になる。

なお、本発明でドレッシングプレートに設けられるドレッサー部材としては、表面がドレッサー機能を有しているものであれば市販品や、特別に作られたものでも構わない。連続研磨装置の所定の研磨条件で研磨具（ポリッシャー）を損傷させることなく長時間に亘って安定状態で維持する上で重要である。

本発明に係る連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法は、板ガラスと同じ寸法のドレッシングプレートを投入することで、搬送コンベヤー式の連続研磨装置であっても運転停止や大幅な運転条件の変更をせることなくドレッシングすることが可能となる。

また、本発明の研磨具のドレッシング方法は、搬送コンベヤーの搬送方向に於けるドレッシングプレートのドレッサー部材の長さ、研磨具の回転数、及び搬送コンベヤーの搬送速度を設定して、回転する研磨具の板ガラスとの接触面全体にドレッシングプレートのドレッサー部材が１回以上接触し、かつ１０回以上接触しないようにドレッシングするので、研磨具の全周を均一にドレッシングし、かつ過度に研磨具を磨耗さることなく、連続研磨装置の所定の研磨条件で研磨具（ポリッシャー）の状態を長時間に亘って目詰まりのない安定状態で維持することができる。

さらに、本発明の研磨具のドレッシング方法は、所定枚数の板ガラスを押圧研磨した後、ドレッシングプレートを搬送コンベヤーに載置するので、研磨された板ガラスの品位を高く維持したまま、連続研磨装置の板ガラス研磨の実質的な稼動率を低下させることがない。

また、本発明の研磨具のドレッシング方法は、板ガラスが、プラズマディスプレー用板ガラスまたは液晶ディスプレー用板ガラス等の平面表示装置用板ガラスであるので、連続研磨装置の研磨具を表面積が大きい上に高い表面品位の板ガラスが得られる状態に長時間に亘って維持することができる。

以上のように、本発明に係る連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法は、研磨ラインを実質的に停止させることなく研磨パッドの目詰まりを再生し、且つ研磨面の平坦度を維持して研磨される板ガラスの表面品位を常に高い状態で維持することができ、ドレッシングのために高価な装置を必要とせず、自由度が高く、生産性の向上に優れた効果を奏するものである。

以下に、本発明の実施形態の一例について図を参照しながら説明する。

図１（Ａ）はベルトコンベヤーに載置された板ガラスが研磨されている状態を示す正面図を、（Ｂ）は板ガラス及びドレッシングプレートを研磨している研磨パッドの関係を示す平面図である。なお、先出の図３と同一部分には同符号を付した。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連続研磨装置は、水平面で回転運動または遊星運動する研磨パッド２を有する研磨ヘッド群１０と、研磨される板ガラス１を載置して移送するためのベルトコンベヤー部２０と、図示されていない酸化セリュームのスラリー供給システムとからなる。研磨ヘッド部は研磨パッド２を水平回転するための駆動モーター１２と、その下部に駆動モーター１２の動力を減速および遊星回転させる研磨パッド２に伝えるギアヘッド１６及び研磨パッド２が板ガラス１に適切な加圧を行い且つ研磨ヘッドを上昇下降させるためのエアーシリンダー１３と、研磨ヘッド昇降装置１４及び研磨ヘッド架設用ブリッジ１５とからなる。研磨ヘッド群１０は、図１（Ｂ）に示すように、２つの研磨パッド２ａが定位置で水平回転運動のみする研磨ヘッド１０ａと遊星運動する４つの遊星研磨パッド２ｂを有する遊星研磨ヘッド１０ｂの２種類の研磨ヘッドにより構成される。ベルトコンベヤー部２０はガラス挿入用コンベヤー２１、コンベヤーベルト２２、コンベヤーベルト支持板２３及び図示しないベルト駆動装置よりなる。コンベヤーベルト支持板２３はコンベヤーベルト２２の平面度を維持し、板ガラス１にかかる研磨パッド２の研磨圧を受け、コンベヤーベルト２２との摩擦を軽減するためにその摩擦面にはメッキによる表面処理が施されている。また、ベルトコンベヤー部２０上には、研磨される板ガラス１と、板ガラス１と同じ寸法のドレッシングプレート５が載置される。

研磨される板ガラス１は、図２（Ａ）に示すように、一辺１５００ｍｍ、他辺３０００ｍｍ、厚さ３ｍｍの矩形状板である。また、ドレッシングプレート５は、板ガラス１と略同寸法でアルミ合金製の板状体５ｂの搬送方向に対する中央部に、一辺５０ｍｍ、他辺１５０ｍｍ、２ｍｍ厚のドレッサー５ａ（例えば、エヌティー（株）製商品名ＮＴドレッサー）の矩形状であり、図２（Ｂ）に拡大して示すように、粗さＲが０．１ｍｍのヤスリ状の表面を露出させてドレッシングプレート５の表面と概同レベルに埋設固定した構造である。本実施例では定位置で水平回転運動のみする研磨ヘッド１０ａの２つの研磨具に対応し、また遊星研磨ヘッド１０ｂは遊星運動である事を考慮して、ドレッシングプレート５の搬送方向に対する中央部にドレッサー５ａを４枚配置し、コンベヤーベルト２２の進行方向と平行にドレッサー５ａの他辺１５０ｍｍを配置した。なお、研磨パッド２の配置、大きさ、材質によって、ドレッサー５ａは、その表面粗さ、数量、配置を適切に決めることが可能である。

図２に示すようなドレッシングプレート５を使用し、そのドレッサー５ａの搬送方向の長さを１５０ｍｍ、研磨パッド２ａの回転数を１．３３回／秒、研磨パッド２ｂの回転数を２．３２回／秒、コンベヤーベルト２２の搬送速度を５０ｍｍ／秒と設定して、研磨パッド２ａではその表面全体にドレッシングプレート５のドレッサー５ａを３．９９回接触させ、研磨パッド２ｂでは６．９６回接触させてドレッシングを行った。

また、本実施例では、連続研磨装置のコンベヤーベルト２２の移送速度を５０ｍｍ/秒で運転し、板ガラス１を１００枚研磨する毎にドレッシングプレート５を投入することで、ラインを停止することなく研磨パッド２の目詰まりを防止し、且つ研磨面の平坦度を維持し、安定した研磨をすることができた。

なお、ドレッサー５ａは本実施例では市販品を使用しているがダイアモンドや砥粒を使用した砥石および他のヤスリ状のものなど、研磨パッド２の目詰まりを再生し研磨面の平坦度を修正可能なものであれば材質、形状は限定されない。

上記のようなドレッシング方法は、ガラス以外の金属その他の板状体の連続研磨装置にも適用が可能である。

ベルトコンベヤーに載置された板ガラスが研磨されている状態を示す説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は板ガラス及びドレッシングプレートを研磨している研磨パッドの関係を示す平面図および側面図である。ドレッシングプレートの説明図。従来の方法で、ラインを停止し研磨ヘッドを上昇させ、研磨パッドを低速で回転させ、ドレッシング治具を研磨パッドに押し当てている状態を示す。(Ａ)は側面図、(Ｂ)は平面図。

符号の説明

１板ガラス
２、２ａ研磨パッド
２ｂ遊星研磨パッド
３ドレッシング工具
５ドレッシングプレート
５ａドレッサー
５ｂ板状体
１０研磨ヘッド群
１０ａ研磨ヘッド
１０ｂ遊星研磨ヘッド
１２駆動モーター
１３エアーシリンダー
１４昇降装置
１５研磨ヘッド架設用ブリッジ
１６ギアヘッド
２０ベルトコンベヤー部
２１ガラス挿入用コンベヤー
２２コンベヤーベルト
２３コンベヤーベルト支持板
Ｒ粗さ

Claims

搬送コンベヤーの所定位置に板ガラスを載置して移送し、該搬送コンベヤーの上方に設けられた回転する研磨具により搬送コンベヤー上の板ガラスを押圧研磨する連続研磨装置の研磨具をドレッシングする方法であって、
前記板ガラスと略同寸法の板状体と、前記研磨具の板ガラスとの接触面全体に当接する該板状体の領域に所定の粗面を露出させて設けられたドレッサー部材とを具備するドレッシングプレートを準備し、該ドレッシングプレートを前記搬送コンベヤーの前記所定位置に載置して移送し、回転する研磨具に接触させることにより研磨具をドレッシングすることを特徴とする連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法。
ドレッシングプレートの搬送コンベヤーの搬送方向に於けるドレッサー部材の長さ、研磨具の回転数、及び搬送コンベヤーの搬送速度を設定することにより、該ドレッシングプレートのドレッサー部材が、研磨具の板ガラスとの接触面全体に１回以上接触し、かつ１０回以上接触しないようにドレッシングすることを特徴とする請求項１に記載の連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法。
所定枚数の板ガラスを押圧研磨した後、ドレッシングプレートを搬送コンベヤーに載置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法。
板ガラスが、平面表示装置用板ガラスであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の連続研磨装置の研磨具のドレッシング方法。