JP2007182338A - ガラス基板の切断方法およびその切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カッタの走行時によって板ガラスの上面に切り線を形成する際に生じる微細なガラスカレットを、板ガラスの上面に付着させることなく確実かつ効率よく排出除去できるガラス基板の切断方法およびその切断装置を提供すること。
【解決手段】ガラス基板１の表面１ａに沿って、カッタ１７ａを走行させることで前記ガラス基板１の表面１ａに切り線２を刻設し、該切り線２に沿って前記ガラス基板１を割断するガラス基板の切断方法であって、前記ガラス基板１の表面１ａに前記切り線２の刻設予定箇所よりカッタ１７側に向けて水流を噴射し、該予定箇所に水溶液２２の水膜を形成しながらカッタ１７ａを走行させて切り線を刻設する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ガラス基板の表面に沿って、カッタを走行させることで前記ガラス基板の表面に切り線を刻設し、該切り線に沿って前記ガラス基板を割断するガラス基板の切断方法および切断装置に関する。

従来、板ガラスの表面に切り線を刻設する場合、テーブルに板ガラスを載置した状態で、板ガラスの上面にカッタを当接させて、切断したい方向にカッタを走行させることで表面に切り線を入れていた。その際、カッタの走行方向後側に設けた噴射ノズルから切り込み部分に向けて洗滌水を絶えず噴射させることで、カッタの切り込みにともない板ガラスの表面に発生したガラス小片やガラス粉末等のいわゆる微細ガラスカレットを洗い流している。また、微細ガラスカレットを除去する別の手段として、カッタにより板ガラスの表面に切り線を刻設した後、板ガラスを水槽内に沈め板ガラスの表面に残った微細ガラスカレットを浮かせ水槽内の水を排出することで微細ガラスカレットを取り除くことも知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−７３６２号公報（段落００２７〜００３２，００３９，００４０、図５）

しかしながら、カッタの走行方向後側に設けた噴射ノズルから切り込み部分に向けて洗滌水を噴射させる方法は、カッタの走行方向前方は水溶液による水膜が充分形成されていない状態にあるので、切り込みの際に生じた微細ガラスカレットは水膜が形成されていない板ガラス表面に付着してしまう虞があった。そして微細ガラスカレットには三角状にとがったものも多く含まれ、このようなガラスカレットが一度板ガラス表面に付着すると、その後に水を流しても容易に取り除くことができなかった。また、板ガラスの表面に切り線を刻設した後、板ガラスを水槽内に沈めて微細ガラスカレットを洗い流す方法も、ガラスカレットが板ガラス表面に付着した後に洗い流すので、前記した除去方法と同様に、完全に板ガラスの上面から除去することができなかった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、カッタの走行時によって板ガラスの上面に切り線を形成する際に生じる微細なガラスカレットを、板ガラスの上面に付着させることなく確実かつ効率よく排出除去できるガラス基板の切断方法およびその切断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のガラス基板の切断方法は、ガラス基板の表面に沿って、カッタを走行させることで前記ガラス基板の表面に切り線を刻設し、該切り線に沿って前記ガラス基板を割断するガラス基板の切断方法であって、前記ガラス基板の表面に前記切り線の刻設予定箇所よりカッタ側に向けて水流を噴射し、該予定箇所に水溶液の水膜を形成しながらカッタを走行させて切り線を刻設することを特徴としている。
この特徴によれば、切り線の刻設予定箇所よりカッタに向けて水流を噴射し、該予定箇所に水溶液の水膜を形成することで、カッタの走行時の切削によって板ガラスの表面に生じた微細な無数のガラスカレットを水溶液に浮かせながら水流でガラス基板の表面から順次排出できるので、切削により生じるガラスカレットをガラス基板の表面に直接付着させることなく確実かつ効率よく排出除去できる。

上記課題を解決するために、本発明の請求項２に記載のガラス基板の切断装置は、ガラス基板の表面に沿って、カッタを走行させることで前記ガラス基板の表面に切り線を刻設し、該切り線に沿って前記ガラス基板を割断するガラス基板の切断装置であって、前記カッタと同期して走行し、かつ前記切り線の刻設予定箇所よりカッタ側に向けてガラス基板の表面に水溶液を噴射する噴射機を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、カッタと同期して走行し、かつ切り線の刻設予定箇所よりカッタ側に向けてガラス基板の表面に水溶液を噴射する噴射機を備えることにより、切り線の刻設時に発生した直後の微細な無数のガラスカレットを常に水溶液に浮かせながら噴射機による水流でガラス基板の表面から効率良く排出できる。

本発明の請求項３に記載のガラス基板の切断方法およびその切断装置は、請求項２に記載のガラス基板の切断装置であって、前記カッタの走行開始前に前記噴射機による水溶液の噴射が開始することを特徴としている。
この特徴によれば、噴射機による水溶液の噴射後に、連動してカッタの切削走行が行われるので、切削前に切り線の刻設予定箇所処理に水溶液の水膜を形成することができ、ガラスカレットがガラス基板の表面に直接付着することを確実に防止することができる。

本発明の請求項４に記載のガラス基板の切断装置は、請求項２または３に記載のガラス基板の切断装置であって、前記カッタは上下方向に移動調整可能であることを特徴としている。
この特徴によれば、ガラス基板の厚みに応じてカッタの高さを適宜調整できるので、カッタによる最適な切り線の刻設深度をガラス基板の表面に形成することができる。

本発明の請求項５に記載のガラス基板の切断装置は、請求項２乃至４のいずれかに記載のガラス基板の切断装置であって、前記水溶液は帯電しにくい界面活性剤入り水溶液であることを特徴としている。
この特徴によれば、帯電しにくい界面活性剤入り水溶液を用いることで、ガラス基板が帯電し易い状態であっても、この界面活性剤溶液の作用によって帯電によるガラスカレットの付着を防止できる。

本発明の実施例を以下に説明する。

図１は、本発明の実施例におけるガラス基板の切断装置の全体像を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線を示す断面図であり、図３は、ガラス基板の切り線の刻設方法を示す要部拡大斜視図であり、図４は、ガラス基板の切り線の刻設状況を示す平面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ線を示す断面図であり、図６（ａ）は、ガラス基板の切り線刻設後の割断処理を示す概略断面図であり、図６（ｂ）は、２つに割断されたガラス基板を示す断面図である。

図１には、特に近年では液晶ディスプレイ等に用いられる上面視矩形のガラス基板１を複数枚に割断するための切り線形成装置１０と、この切り線形成装置１０に向けてガラス基板１を搬送する搬送コンベア装置７が示されている。尚、図１において、左側に設置された切り線形成装置１０を前方とし、右側に設置された搬送コンベア装置７を後方とし、これら装置７，１０の両側部のそれぞれに設けられた後述するローラ支持体７ｃおよび走行体支持部材１２を左方とし、ローラ支持体７ｃ’および走行体支持部材１２’を右方として以下本実施例を説明する。

まず、後方の搬送コンベア装置７には、左右のローラ支持体７ｃ，７ｃ’間に軸支された搬送ローラ７ａが前後方向に向けて複数設けられ、これら搬送ローラ７ａ，・・・に搬送ベルト７ｂが掛け渡され、モータ（図示省略）で回動制御されることで、搬送ベルト７ｂが後方から前方に向けて駆動制御されている。さらに搬送ベルト７ｂの表面には、搬送ローラ７ａの回動に伴う振動をガラス基板１に直接与えないように緩衝帯８が貼着されている。

図１および図２に示されるように、切り線形成装置１０は、左右に前後方向に向けて配置された走行体支持部材１２，１２’と、この走行支持体１２，１２’に直交するように横架支持された走行体１１と、ガラス基板１を支持する基台１３と、から主に構成されている。左右の走行体支持部材１２，１２’はそれぞれ床面４０に立設され、上部にガイドレール１２ａ，１２ａが敷設されている。左方のガイドレール１２ａには、ネジ切りされた前後方向に延びる回動軸１２ｂが架設され、右方のガイドレール１２ａ’には、ネジ切りされていない案内軸１２ｄが架設されている。

基台１３は床面４０に安定した状態で設置され、基台１３の上部にはガラス基板１の下面１ｂに傷等を生じさせず、且つ基台１３に対して移動不能に保持可能な緩衝性に優れるとともに滑り止め効果を有する例えば、ゴム状のシート体からなるガラス保持板１４が設けられている。そこで、搬送コンベア７の後方から前方へ向けてからガラス基板１が搬送されてくると、傷や振動等をガラス基板１に生じさせることなく、安定した状態で円滑に基台１３のガラス保持板１４に載置される。

走行体１１は、その左右端部にスライダー１１ｂ，１１ｂ’が設けられているとともに、この両スライダー１１ｂ，１１ｂ’間を連接するコ字状の保持部１１ａが設けられている。保持部１１ａには、左方から右方に向けて切り線制御装置１５、２つの切削機１６，１６および噴射制御装置２０が設置されている。

切削機１６は切り線制御装置１５からの信号により回転制御されるモータ１６ｃ，１６ｃを有し、モータ１６ｃ，１６ｃの回動制御でネジ軸１６ａ，１６ａが回転し、切削機１６，１６を上下方向に移動調整できる構成になっている。切削機１６，１６は、外周先端がダイヤ等からなる超硬のカッタ１７ａを有する円盤状のローラ体１７，１７を備え、このローラ体１７，１７は保持部１１ａに固設した二股状のローラ支持部材１８に支持されたローラ軸１６ｂ，１６ｂを介して回動自在に軸支されている。

これら切削機１６，１６の後部位置に各々対応するように、保持部１１ａの後方側には下方に向けて延設された噴射ノズル２１ａ，２１ａを有する噴射機２１，２１が一対で設けられている。噴射ノズル２１ａ，２１ａから噴射される水溶液は前述の噴射制御装置２０で制御される。

保持部１１ａを保持する一方のスライダー１１ｂはガイドレール１２ａに対して、前後方向に摺接可能な摺動部１１ｃを介して取り付けられるとともに、この摺動部１１ｃの中央部が回動軸１２ｂに螺合されている。他方のスライダー１１ｂ’はガイドレール１２ａ’に対して、前後方向に摺接可能な摺動部１１ｃ’を介して取り付けられるとともに、この摺動部１１ｃ’の中央部が案内軸１２ｄの長さ方向に摺動可能に嵌合されている。

走行体支持部材１２の前端には、回動軸１２ｂの回動制御を行う回動モータ１２ｃが取り付けられており、回動モータ１２ｃの回動によって回動軸１２ｂが回動されることで、スライダー１１ｂが摺動部１１ｃを介して前方または後方に案内されるとともに、この動きに連動してスライダー１１ｂ’も同様に、摺動部１１ｃ’を介して案内軸１２ｄに沿って、前方または後方に案内される。したがって、両スライダー１１ｂ，１１ｂ’間に設けられた保持部１１ａが前後方向に安定して移動制御される。

次に、図３〜図５に基づいて、ガラス基板１における切り線の形成について具体的に説明する。図３に示されるように、噴射制御装置２０によって噴射機２１からは噴射ノズル２１ａを介して、ガラス基板１の上面１ａに向けて水溶液２２が継続して噴射され、ガラス基板１の上面１ａには水溶液２２の水膜が形成される。

そして、この噴射機２１による水溶液２２の噴射とともに、切り線制御装置１５が連動制御して、ローラ体１７がネジ軸１６ａにり高さ調整される。このように、切削機１６は上下方向に移動調整可能になっていることで、ガラス基板１の上面１ａから下面１ｂまでの厚みに応じて、ローラ体１７の高さが適宜微調整され、カッタ１７ａによる最適な切り線２の刻設深度を設定できる。

次いで、図４に示されるように、噴射ノズル２１ａからの水溶液２２の噴射を継続した状態で、前述の走行体１１が回動モータ１２ｃ（図１参照）の回動制御によって回動軸１２ｂを介して、一定の速度で後方に向けて移動されていくと、カッタ１７ａの切削走行によって、ガラス基板１の上面１ａに前方から後方に向けて直線状に切り線２が刻設されていく。この走行体１１の走行に伴ってガラス基板１の上面１ａからは細かくガラスが切削されることで、ガラス小片やガラス粉末等のガラスの微細な欠片である無数の微細なガラスカレット６が発生し、切り線２よりも若干左右側に離間した位置で前後方向に向けて帯状に形成されていく。

このように、噴射機２１による水溶液２２の噴射直後に、連動してカッタ１ａの切削走行が連動して行われるので、切削前に切り線２の刻設予定箇所処理に水溶液２２の水膜を形成して、微細な無数のガラスカレット６がガラス基板１の上面１ａの広範囲に拡散される前に、水溶液２２に確実に付着させることができるので、これらガラスカレット６をガラス基板１の上面１ａに直接付着しないようにすることができる。特に、切り線２が刻設される後方側から前方のローラ体１７に向けて水溶液２２が噴霧されるので、後方側に飛ぶガラスカレット６も充分水溶液２２に確実に付着させることができる。

走行体１１が前方から後方に向けて走行され続けることで、ガラス基板１の前端から後端に切り線２が完全に刻設され、切削機１６による切り線２の刻設工程が終了となる。さらに、噴射ノズル２１ａから継続して噴射される水溶液２２の水流によって、水溶液２２の水膜に付着する複数のガラスカレット６を、この水膜とともに水溶液２２に浮かせながら、ガラス基板１の上面１ａから外方に向けて順次排出できるので、カッタ１７ａの切削により生じるガラスカレット６をガラス基板１の上面１ａに直接付着させることなく、確実かつ効率よく排出除去できる。

そして、例えば、走行体１１に、カッタ１ａを備えた２つの切削機１６，１６を、ガラス基板１に対して等間隔で並列して配置すれば、走行体１１の走行後には、ガラス基板１の上面１ａに前後方向に平行して２本の切り線２，２が同時に形成されることから、一枚のガラス基板１に対して均等幅な切り線２，２を正確に刻設することも可能である。

図５に示されるように、切り線２の断面形状はカッタ１７ａの形状に沿って略Ｖ字状の切溝となっており、この切削走行中に切り線２よりも下方に向けてニュー３が形成される。無数のガラスカレット６は水溶液２２の水膜によって、直にガラス基板１の上面１ａに付着されることなく、水溶液２２の上面で保持された状態になっている。そこで特に図示しないが、水等をガラス基板１の上面１ａを用いて洗浄するだけで、ガラスカレット６がガラス基板１の上面１ａに残留することなく、微細な無数のガラスカレット６を水溶液２２と同時に洗い流すことができる。

本実施例で使用された水溶液２２には、静電防止の特性を持つ陽イオン系（カチオン）の帯電しにくい界面活性剤溶液が使用されており、例えばガラス基板１に帯電が発生している場合おいても、この界面活性剤溶液を用いた水溶液２２の水膜をガラス基板１の上面に形成することによって帯電が遮断されることから、ガラス基板１の帯電によりガラスカレット６を吸着しようとする付着力を低減させることができるので、ガラスカレット６とガラス基板１との付着を確実に防止することができる。

次に、ガラス基板１の割断過程について具体的に説明する。図６（ａ）に示されるように、洗浄後のガラス基板１を載置台３０の上部に設けられたテンプレート３１に、切り線２が形成された上面１ａを上向きにした状態で下面１ｂを載置する。この載置位置はガラス基板１のニュー３の形成位置とテンプレート３１の側端位置が上下方向に重なり合った位置となっている。そこで、テンプレート３１に載置されたガラス基板１側の上面１ａをガラス押え部材３２，３２で上方より下方に向けて押圧することで、ガラス基板１がテンプレート３１を介して載置台３０に位置固定される。

そして、テンプレート３１に載置されていないガラス基板１側の上面１ａに向けて、上方より下方に向けて押圧力を加えることにより、さらにニュー３が下方に向けて深く形成されていき、図６（ｂ）に示されるようにガラス基板１が割断され、割断元のガラス基板１と新たなガラス基板５に分割され、ガラス基板１の割断処理が完了する。

本実施例では、カッタ１７ａの走行時の切削によってガラス基板１の上面１ａに切り線２が刻設される際に生じる微細な無数のガラスカレット６を、予めガラス基板１の上面１ａに形成された水溶液２２の水膜に常に浮かせることができる。したがって、切り線２に沿ってガラス基板１を割断処理する前工程にて、ガラス基板１の上面１ａを洗浄するだけで、無数のガラスカレット６を一度に洗い流すことができるので、簡便かつ確実にガラス基板１からガラスカレット６を効率良く排出できる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれ、例えば上記実施例では、ガラス基板１の割断処理前にガラスカレット６を水溶液２２とともに洗い流しているので、確実にガラス基板２の上面１ａにガラスカレット６が取り除かれ好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス基板１の割断処理後にガラス基板１と割断された新たなガラス基板５の上面から、ガラスカレット６を水溶液２２とともに洗い流しても良い。

また、上記実施例では、ローラ体１７の位置調整にモータ１６ｃにより駆動されるネジ軸１６ａを用いたが、シリンダ装置等を用いてローラ体の高さ位置を設定するようにしても良い。

本発明の実施例におけるガラス基板の切断装置の全体像を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線を示す断面図である。 ガラス基板の切り線の刻設方法を示す要部拡大斜視図である。 ガラス基板の切り線の刻設状況を示す平面図である。 図４のＢ−Ｂ線を示す断面図である。 （ａ）は、ガラス基板の切り線刻設後の割断処理を示す概略断面図であり、（ｂ）は、２つに割断されたガラス基板を示す断面図である。

符号の説明

１ ガラス基板
１ａ 上面（ガラス基板の表面）
１ｂ 下面
２ 切り線（断面Ｖ字状の切溝）
３ ニュー
５ 割断処理により生じた新たなガラス基板
６ 微細なガラスカレット
７ 搬送コンベア装置
７ａ 搬送ローラ
７ｂ 搬送ベルト
７ｃ、７ｃ’ ローラ支持体
８ 緩衝帯
１０ 切り線形成装置（切断装置）
１１ 走行体
１１ａ 保持部
１１ｂ、１１ｂ’ スライダー
１１ｃ、１１ｃ’ 摺動部
１２、１２’ 走行体支持部材
１２ａ、１２ａ’ ガイドレール
１２ｂ 回動軸
１２ｃ 回動モータ
１２ｄ 案内軸
１３ 基台
１４ ガラス保持板
１５ 切り線制御装置
１６ 切削機
１６ａ ネジ軸
１６ｂ ローラ軸
１６ｃ モータ
１７ ローラ体
１７ａ カッタ（ダイヤ等の超硬カッタ）
１８ ローラ支持部材
２０ 噴射制御装置
２１ 噴射機
２１ａ 噴射ノズル
２２ 水溶液
３０ 載置台
３１ テンプレート
３２ ガラス押え部材
４０ 床面

Claims (5)

1. ガラス基板の表面に沿って、カッタを走行させることで前記ガラス基板の表面に切り線を刻設し、該切り線に沿って前記ガラス基板を割断するガラス基板の切断方法であって、
   前記ガラス基板の表面に前記切り線の刻設予定箇所よりカッタ側に向けて水流を噴射し、該予定箇所に水溶液の水膜を形成しながらカッタを走行させて切り線を刻設することを特徴とするガラス基板の切断方法。
2. ガラス基板の表面に沿って、カッタを走行させることで前記ガラス基板の表面に切り線を刻設し、該切り線に沿って前記ガラス基板を割断するガラス基板の切断装置であって、
   前記カッタと同期して走行し、かつ前記切り線の刻設予定箇所よりカッタ側に向けてガラス基板の表面に水溶液を噴射する噴射機を備えていることを特徴とするガラス基板の切断装置。
3. 前記カッタの走行開始前に前記噴射機による水溶液の噴射が開始する請求項２に記載のガラス基板の切断装置。
4. 前記カッタは上下方向に移動調整可能である請求項２または３に記載のガラス基板の切断装置。
5. 前記水溶液は帯電しにくい界面活性剤入り水溶液である請求項２乃至４のいずれかに記載のガラス基板の切断装置。

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