JP2015091610A - ガラス板の端面処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス板の端面を効率よく研磨し、ガラス板の端面の強度を向上させることができるガラス板の端面処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ガラス基板１０を複数枚積層して積層体２０を形成し、その積層体２０の外周部に研磨液３８を供給しながら回転する研磨ブラシ３４を当接させて、ガラス基板１０の端面をブラシ研磨する。この際、研磨ブラシ３４をガラス基板１０の積層方向に沿って往復移動させながら研磨する。これにより、ガラス基板１０の端面を高品質に研磨でき、端面の強度（特に曲げ強度）を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明はガラス板の端面処理方法に関する。

スマートフォンやタブレットコンピュータ等に用いられる静電容量型タッチパネルは、一般にガラス基板に透光性の入力位置検出用電極等を形成し、その上に強化ガラスからなるカバーガラスを配置して構成される。

近時、このような静電容量型タッチパネルにおいて、更なる部品点数の削減、薄型化を図ることを目的として、カバーガラスに入力位置検出用電極等を直接形成することが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

このような入力位置検出用電極等が形成されたカバーガラス（センサ一体型カバーガラス）を得るには、所望の寸法のカバーガラス板を多数枚取りできる素板（もといた：大サイズのガラス板）に、成膜工程やパターンニング工程等を行って入力位置検出用電極等を形成し、その後、製品サイズに分断する方法が生産性の観点から好ましい。

しかし、素板として強化ガラスを用いると、切断したガラス板の端面に引張応力層が露出し、その端面に傷が生じると、傷を起点にガラス板が割れてしまうという問題がある。

このような割れを防止するためには、切断後に端面を研磨し、割れの原因となる傷を除去して、端面の強度（特に曲げ強度）を向上させることが有効な対策となる。

特許文献２には、ガラス板の端面を研磨する方法として、ガラス板を複数枚積層して積層体を形成し、その積層体の外周部に回転する研磨ブラシを当接させて、複数枚のガラス板の端面を一括して研磨する方法が提案されている。

特開２０１１−１９７７０８号公報 特開２０１０−２６９３８９号公報

しかしながら、特許文献２の研磨方法は、ガラス板の端面が、研磨ブラシの同じ部位を用いて研磨されるため、研磨ブラシの一部に欠陥が生じていると、部分的に研磨不良が生じてしまうという欠点がある。

また、ガラス板の端面が面取りされていると、積層したときに積層体の外周部に凹凸が形成されるが、特許文献２の研磨方法では、凹部となる部分（積層されたガラス板とガラス板との間の部分）を十分に研磨できないという欠点がある。

さらに、静電容量型タッチパネルのカバーガラスとして用いられるガラス板には、遮光膜が形成されるが、特許文献２の方法では、研磨ブラシのブラシ毛が、積層されたガラス板とガラス板との間に入り込み、遮光膜が削れてしまうという欠点もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板の端面を効率よく研磨し、ガラス板の端面の強度を向上させることができるガラス板の端面処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。

第１の態様は、ガラス板を複数枚積層して、積層体を形成する工程と、軸部の外周にブラシ毛が放射状に植設された研磨ブラシを回転させながら積層体の外周部に当接し、研磨ブラシと積層体との当接部分に研磨液を供給して、ガラス板の端面を研磨する工程であって、研磨ブラシの軸の方向とガラス板の積層方向とを一致させ、研磨ブラシを回転させるとともに、研磨ブラシと積層体とをガラス板の積層方向に沿って相対的に移動させて、研磨ブラシを積層体の外周部に当接し、ガラス板の端面を研磨する工程と、を有する態様である。

本態様では、ガラス板を複数枚積層して積層体を形成し、その積層体の外周部に研磨液を供給しながら回転する研磨ブラシを当接させて、ガラス板の端面をブラシ研磨する。この際、研磨ブラシの軸の方向とガラス板の積層方向とを一致させて、研磨ブラシを積層体の外周部に当接させ、かつ、研磨ブラシを回転させるとともに、研磨ブラシと積層体とをガラス板の積層方向に沿って相対的に移動（往復移動を含む）させて研磨する。これにより、研磨ブラシの同一個所が接触して研磨されるのを防止でき、各ガラス板の端面を均一に研磨することができる。すなわち、仮に研磨ブラシの一部に不良箇所が存在する場合であっても、その不良個所がガラス板側の同一個所に常に接触するのを防止でき、全体として均一に研磨することができる。また、積層体と研磨ブラシとを相対的に移動させることにより、端面が面取りされたガラス板を効率よく研磨することができる。すなわち、端面が面取りされたガラス板を積層すると、積層体の外周部は凹凸が形成されるが、積層体と研磨ブラシとを相対的に移動させることにより、研磨ブラシのブラシ毛を凹部となる面取り部分に効率よく接触させることができ、端面全体を効率よく研磨できる。これにより、ガラス板の端面を高品質に研磨でき、端面の強度（特に曲げ強度）を向上させることができる。

第２の態様は、上記第１の態様において、強化後に切断されたガラス板を積層し、積層体を形成する態様である。

本態様によれば、強化後に切断されたガラス板が処理対象とされる。強化後に切断されたガラス板は、端面に引張応力層が露出し、端面に傷が生じると、その傷を起点に割れることがある。上記第１の態様で端面を研磨することにより、端面を高品質に研磨でき、割れの原因となる傷を効率よく除去することができる。これにより、強化後に切断されたガラス板を強化することができる。

ここで、強化されたガラス板（いわゆる強化ガラス）とは、表裏の主面に圧縮応力を有する層が形成されたガラス板であり、応力を均衡させるため、厚さ方向の内部には引張応力層が形成される。強化ガラスの製造方法としては、加熱と冷却によるガラスの膨張と収縮を利用する物理強化法（風冷強化法）と、ガラス中のアルカリイオンをよりイオン半径の大きな他のアルカリイオンと交換（イオン交換）する化学強化法が知られている。カバーガラス等の薄いガラスの場合、一般的に化学強化法が適用される。

第３の態様は、上記第１又は２の態様において、端面が面取りされたガラス板を積層し、積層体を形成する態様である。

本態様によれば、端面が面取りされたガラス板が処理対象とされる。上記のように、端面が面取りされたガラス板を積層すると、積層体の外周部は凹凸が形成されるが、積層体と研磨ブラシとを相対的に移動させることにより、研磨ブラシのブラシ毛を凹部となる面取り部分に効率よく接触させることができ、端面全体を効率よく研磨できる。これにより、ガラス板の端面を高品質に研磨でき、端面の強度（特に曲げ強度）を向上させることができる。

なお、端面の面取りとは、ガラス板の表裏の主面と端面との間の稜角部分を研削することをいい、研削された面を面取り面という。

第４の態様は、上記第１から３のいずれか１の態様において、積層体の積層方向におけるブラシ毛の先端の幅をＷ、積層されたガラス板の積層方向の間隔をＧとしたとき、Ｗ≧Ｇの条件を満たすように、間隔調整部材を介してガラス板を積層し、積層体を形成する態様である。

本態様によれば、積層体の積層方向におけるブラシ毛の先端の幅をＷ、積層されたガラス板とガラス板との間隔をＧとしたとき、Ｗ≧Ｇの条件を満たすように、間隔調整部材を介してガラス板が積層される。これにより、ガラス板とガラス板との間にブラシ毛が入り込み、ガラス板の表裏の主面が必要以上に研磨されるのを防止できる。たとえば、ガラス板の主面に膜（たとえば、遮光膜）等が形成されている場合には、その膜が研磨により削り取られるのを有効に防止できる。

第５の態様は、上記第１から４のいずれか１の態様において、研磨ブラシと積層体との相対的な移動速度を５００ｍｍ／ｍｉｎ以下とする態様である。

本態様によれば、研磨ブラシと積層体とをガラス板の積層方向に沿って相対的に移動させる際、その移動速度が５００ｍｍ／ｍｉｎ以下に設定される。上記のように、回転する研磨ブラシを積層体の外周部に当接させて、ガラス板の端面を研磨する際、研磨ブラシと積層体とをガラス板の積層方向に沿って相対的に移動させることにより、端面を効率よく研磨できる。これにより、ガラス板の強度を効果的に向上させることができる。この際、相対的な移動速度を５００ｍｍ／ｍｉｎ以下の低速度に設定して研磨することにより、ガラス板の表裏の主面と面取り面との境界部分を効率よく研磨することができる。すなわち、研磨ブラシと積層体との相対的な移動速度を低くすることにより、研磨ブラシのブラシ毛がガラス板の表裏の主面と面取り面との境界部分に接触する時間を長くすることができ、当該領域をより効率よく研磨することができようになる。そして、当該領域を高品質に研磨することにより、ガラス板の端面の強度をより向上させることができる。

第６の態様は、上記第１から５のいずれか１の態様において、研磨ブラシのブラシ毛の長さをＬ、研磨ブラシの軸部の外周から積層体の外周部までの距離をＳとしたとき、５ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍ、かつ、３ｍｍ≦Ｌ−Ｓ≦２０ｍｍの条件を満たすように、研磨ブラシを積層体の外周部に当接させる態様である。

本態様によれば、研磨ブラシのブラシ毛の長さをＬ、研磨ブラシの軸部の外周から積層体の外周部までの距離をＳとしたとき、５ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍ、かつ、３ｍｍ≦Ｌ−Ｓ≦２０ｍｍの条件を満たすように、研磨ブラシが積層体の外周部に当接される。ブラシ毛は、短すぎると、剛性が高くなりすぎ、被研磨面にブラシによる傷が発生しやすくなる。また、軸部のブレの影響で精度よく積層体の外周部に当接させることができなくなる（所望の当接圧で当接させることができなくなる。）。一方、ブラシ毛は、長すぎると、圧力を掛けにくくなり、所望の当接圧で積層体の外周部に当接させることが難しくなる。押し込み量（Ｌ−Ｓ）を大きくすることにより、当接圧を確保できるが、磨耗が激しくなるという問題がある。そこで、上記条件を満たすように研磨ブラシを構成し、積層体の外周部に当接させることにより、適切な圧で当接でき、端面を高品質に研磨することができる。また、研磨ブラシの寿命も延ばすことができる。

第７の態様は、上記第１から６のいずれか１の態様において、研磨ブラシの外径を１５０ｍｍ〜３５０ｍｍとする態様である。

本態様によれば、研磨ブラシの外径が１５０ｍｍ〜３５０ｍｍに設定されて、ガラス板の端面が研磨される。端面をより効率よく研磨するためには、所定の周速度で研磨ブラシを回転させて、積層体の外周部に当接させることが要求される。研磨ブラシの外径を小さくすると、研磨ブラシの磨耗が激しくなるという問題がある。また、所望の周速度を得るために、研磨ブラシの回転数を高くしなければならず、装置の負荷が高くなるという問題もある。一方、研磨ブラシの外径を大きくすると、軸部のブレが大きくなり、精度よく研磨することができなくなるという問題がある。研磨ブラシの外径を１５０ｍｍ〜３５０ｍｍに設定することで、これらの問題を解消し、効率よく端面を高品質に研磨することができる。

第８の態様は、上記第７の態様において、研磨ブラシの回転数を１００ｒｐｍ〜９００ｒｐｍとする態様である。

本態様によれば、研磨ブラシの外径が１５０ｍｍ〜３５０ｍｍに設定され、かつ、研磨ブラシの回転数が１００ｒｐｍ〜９００ｒｐｍに設定されて、ガラス板の端面が研磨される。研磨ブラシの外径を１５０ｍｍ〜３５０ｍｍとし、研磨ブラシの回転数を１００ｒｐｍ〜９００ｒｐｍとすることにより、研磨ブラシの磨耗を防ぎつつ、効率よくガラス板の端面を研磨することができる。また、端面を高品質に研磨することができる。

第９の態様は、上記第１から８のいずれか１の態様において、研磨液の比重を１．１〜１．４とする態様である。

本態様によれば、研磨液の比重が１．１〜１．４に設定されて、ガラス板の端面が研磨される。研磨液の比重を１．１〜１．４とすることにより、効率よくガラス板の端面を研磨することができる。また、端面を高品質に研磨することができる。研磨液は、砥粒と分散媒とを含有して構成される。砥粒は、たとえば、酸化セリウムで構成され、平均粒径が２μｍ以下で構成される。

本発明によれば、ガラス板の端面を効率よく研磨し、ガラス板の端面の強度を向上させることができる。

センサ一体型カバーガラスの構造例を概略的に示す断面図 センサ一体型カバーガラスの製造工程の一例を示すフローチャート ガラス基板の研磨方法を説明する説明図 ガラス基板の積層方法を説明する説明図 ガラス基板の積層方法を説明する説明図 ガラス基板の積層方法を説明する説明図 ガラス基板の間隔の調整方法を説明する説明図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

なお、ここでは、スマートフォンやタブレットコンピュータ等の静電容量型タッチパネルの入力操作面を構成するカバーガラス、特にセンサ一体型カバーガラスを処理する場合を例に説明する。

《センサ一体型カバーガラス》
まず、センサ一体型カバーガラスについて概説する。

図１はセンサ一体型カバーガラスの構造例を概略的に示す断面図である。

センサ一体型カバーガラス１は、静電容量型タッチパネルの入力操作面を構成するカバーガラスとしての機能と、入力位置検出用電極等が形成されるセンサ基板としての機能を併せ持つ。

センサ一体型カバーガラス１は、ガラス基板（ガラス板）１０の一方の主面（入力操作面とは反対側の面）の上に入力位置検出用電極１２、黒色の遮光層１４、周辺配線１６、保護層１８等が設けられて構成される。

ガラス基板１０は、強化ガラスで構成される。ガラス基板１０の厚さは、通常、０．３〜１．５ｍｍ程度であり、好ましくは、０．５〜１．１ｍｍである。ガラス基板１０は、必要に応じて端面が面取り加工される。すなわち、表裏の主面と端面との間の稜角部分が研削され、表裏の主面の周縁部に所定幅の面取り面１１が形成される。

入力位置検出用電極１２は、ＩＴＯ（Iindium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜等の透光性導電膜により、ガラス基板１０の一方の主面の中央領域（液晶表示パネル等の表示手段の有効画素領域）に形成される。入力位置検出用電極１２を形成する透光性導電膜の厚さは２０〜１００ｎｍ程度である。

遮光層１４は、液晶表示パネルに入射する光を完全に制御するために形成され、入力位置検出用電極１２が形成された中央領域の周りの領域、すなわち、周辺領域に形成される。遮光層１４は、たとえば、チタンブラック等を含む黒色の感光性樹脂（フォトレジスト）により形成される。遮光層１４の厚さは１〜２μｍ程度である。この他、遮光層１４は、スクリーン印刷法等によっても形成することもできる。ただし、印刷法を用いた場合、遮光層１４の厚さは１０〜３０μｍ程度と厚くなるため、遮光層１４はフォトレジストの使用が好ましい。

周辺配線１６は、遮光層１４上に、たとえば、Ｍｏ−Ｎｂ合金／Ａｌ／Ｍｏ−Ｎｂ合金、Ｍｏ−Ｎｂ合金／Ａｌ−Ｎｄ合金／Ｍｏ−Ｎｂ合金等の金属からなる膜によって形成される。周辺配線１６を形成する金属膜の厚さは０．３〜０．５μｍ程度である。

保護層１８は、主として、入力位置検出用電極１２、遮光層１４及びび周辺配線１６の保護を目的とし、入力位置検出用電極１２、遮光層１４及び周辺配線１６を被覆するように形成される。保護層１８は、たとえば、透光性のフォトレジストにより形成される。保護層１８の厚さは、１〜２μｍ程度である。

《センサ一体型カバーガラスの製造方法》
図２は、センサ一体型カバーガラスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

上記のように、センサ一体型カバーガラスは、所望の寸法のガラス基板を多数枚取りできる素板（大サイズのガラス板）に入力位置検出用電極等を形成し、その後、製品サイズに分断する方法が生産性の観点から好ましい。

この場合、素板に強化ガラスが使用される。上記のように、強化ガラスの製造方法としては、加熱と冷却によるガラスの膨張と収縮を利用する物理強化法（風冷強化法）と、ガラス中のアルカリイオンをよりイオン半径の大きな他のアルカリイオンと交換（イオン交換）する化学強化法が知られている。カバーガラスには、一般に化学強化法が適用される。

したがって、センサ一体型カバーガラス１を製造するにあたっては、まず、未強化の素板を化学強化する処理が行われる（ステップＳ１）。

次に、素板の一方の主面の上に入力位置検出用電極１２、遮光層１４、周辺配線１６、保護層１８等を形成し、素板に製品単位でセンサ類を形成する（ステップＳ２）。これらのセンサ類を形成する方法については、公知の技術であるので、その具体的な説明は省略する。

次に、素板を切断し、製品サイズのガラス基板１０を複数枚取りする（ステップＳ３）。素板の切断は、たとえば、スクライブ・ブレイク法、レーザ切断法等により行われる。

スクライブ・ブレイク法は、割断予定線に沿ってスクライブカッタでガラス板の主面にスクライブ線（溝線）を形成し、その後、ガラス板を折り曲げることにより切断する方法である。

レーザ切断法は、割断予定線に沿ってガラス板の表面にレーザ光を照射し、熱応力で割断する方法である。熱源として、レーザ光源に代えて放電電極を用いることもできる。

なお、切断に際して、個々のガラス基板１０は、同じサイズに切断される。

切断後、ガラス基板１０の端面に面取り加工を施す（ステップＳ４）。面取り加工は、たとえば、回転する砥石車をガラス基板の端面に接触させて、ガラス基板１０の表裏の主面と端面との間の稜角部分を研削除去することにより行われる。ただし、これ以外の方法によって面取り加工を施すこともできる。

なお、この面取り加工の工程は、選択的に行われる工程である。すなわち、切断後の面取り加工は、必ずしも実施しなければならない処理ではなく、必要に応じて選択的に行われる処理である。ただし、この面取り加工を施すことにより、エッジ部の効果的に割れを防止でき、ガラス基板１０の強化を図ることができる。

さて、上記のように、ガラス基板１０は、化学強化された素板を切断して得られる。このように、強化後、切断したガラス基板１０は、端面に引張応力層が露出する。そして、このように引張応力層が露出した端面に傷があると、ガラス基板１０は、その傷を起点に割れることがある。

このため、本実施形態においては、ガラス基板１０の端面に研磨処理が施される（ステップＳ５）。研磨処理が施されることにより、割れの原因となる傷を除去することができ、ガラス基板１０の強度を高めることができる。

ここで、本発明において、ガラス基板の「端面」とは、素板を切断したときの切断面を意味し、切断後に面取り加工を施した場合には、面取り面１１を含むものとする。

《ガラス基板の端面の研磨方法》
図３は、ガラス基板の研磨方法を説明する説明図である。

〈積層体の形成〉
同図に示すように、本実施の形態の研磨方法では、複数枚（たとえば、２００枚）のガラス基板１０を積層して積層体２０を形成し、その積層体２０の外周部を研磨ブラシ３４でブラシ研磨して、個々のガラス基板１０の端面を一括して研磨する。

積層体２０を形成する際、ガラス基板１０が間隔調整部材２２を介在させて積層され、積層方向の間隔Ｇが所定の値に調整される。

間隔調整部材２２は、図４に示すように、ガラス基板１０の両主面に保護膜２２Ａが設けられる場合には、この保護膜２２Ａを間隔調整部材として用いることができる。すなわち、ガラス基板１０には、その損傷を防止するために、両主面に除去可能な保護膜２２Ａが設けられる場合があり、この保護膜２２Ａが設けられる場合には、保護膜２２Ａを間隔調整部材２２として用いることができる。

保護膜２２Ａには、たとえば、樹脂等からなるフィルムを用いることができる。また、ガラス基板１０の主面に液状の硬化性樹脂を塗布して硬化させることによって形成することもできる。

保護膜２２Ａを間隔調整部材として用いる場合は、保護膜２２Ａの厚さを調整することによって、間隔Ｇが調整される。なお、保護膜２２Ａは、厚さが１０〜３０μｍ程度である。

また、間隔調整部材２２は、図５に示すように、所定の厚さを有する板状のスペーサ部材２２Ｂで構成することもできる。スペーサ部材２２Ｂは、たとえば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂で構成される。なお、スペーサ部材２２Ｂは、表面に粘着層を形成して、ガラス基板１０に貼付できるようにしてもよい。

さらに、間隔調整部材２２は、図６に示すように、保護膜２２Ａとスペーサ部材２２Ｂとで構成することもできる。上記のように、保護膜２２Ａは、厚さが１０〜３０μｍ程度なので調整可能な範囲が限定される。したがって、保護膜２２Ａだけでは間隔Ｇの調整ができない場合などには、スペーサ部材２２Ｂを併用して、積層方向のガラス基板１０の間隔Ｇの条件を満たすようにする。

間隔調整部材２２を介して積層されたガラス基板１０は、クランプ等の治具（図示なし）によって積層方向の両側から挟まれて固定される。なお、固定は、治具を用いずに接着剤を用いて行うこともできる。この場合、除去可能な接着剤、たとえば、熱軟化性の樹脂を使用して接着される。

なお、積層に際して、ガラス基板１０は外周の端面を揃えて積層される。また、間隔調整部材２２は、ガラス基板１０の各辺から食み出さないように、ガラス基板１０のサイズよりも小さいサイズで形成され、ガラス基板１０の外周より内側に配置される。したがって、形成される積層体２０の外周部には、ガラス基板１０とガラス基板１０との間に溝状の隙間（凹部）２４が形成される。

〈ブラシ研磨装置〉
ブラシ研磨装置３０は、図４に示すように、主として、積層体保持手段３２と、研磨ブラシ３４と、研磨ブラシ３４を駆動する研磨ブラシ駆動手段（図示なし）と、研磨液３８を供給する研磨液供給手段３６とを備えて構成される。

積層体保持手段３２は、積層体２０を着脱可能に保持する。同図に示す例では、積層体２０を積層方向の両側から挟んで保持している。

研磨ブラシ３４は、シャフト（軸部）３４Ａと、そのシャフト３４Ａの外周に放射状に設けられる多数のブラシ毛３４Ｂとで構成される。シャフト３４Ａは、所定の外径を有する円筒状に形成される。ブラシ毛３４Ｂは、帯状体に植設されたもの（いわゆるチャンネルブラシ）をシャフト３４Ａの外周に螺旋状に巻き付けることによって、シャフト３４Ａの外周に設けられる（いわゆるチャンネルロールブラシ）。ブラシ毛３４Ｂは、たとえば、ポリアミド樹脂等からなる可撓性の線材で構成される。この線材には、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ダイヤモンド等の粒子が含まれていてもよい。

研磨ブラシ３４は、積層体２０を構成するガラス基板１０の積層方向に沿って配設される。すなわち、ガラス基板１０の積層方向とシャフト３４Ａの軸方向とが一致するように配置される。

また、研磨ブラシ３４は、軸方向の長さが積層体２０の積層方向の長さよりも長く形成される。そして、図３に示すように、初期位置において、積層体２０を構成する各ガラス基板１０の端面に当接するように配置される。

研磨ブラシ駆動手段は、主として、研磨ブラシ３４を回転させる回転駆動手段（図示なし）と、研磨ブラシ３４を軸方向（図３においてＺ方向）に往復移動させるＺ方向移動手段（図示なし）と、研磨ブラシ３４を積層体２０の方向（図３においてＸ方向）に進退移動させるＸ方向移動手段（図示なし）と、研磨ブラシ３４を積層体２０の方向と直交する方向（図３においてＸ−Ｚ平面に直交する方向：Ｙ方向）に往復移動させるＹ方向移動手段（図示なし）とで構成される。

回転駆動手段は、たとえば、モータで構成され、シャフト３４Ａに連結されて、シャフト３４Ａを軸周りに回転させる。

Ｚ方向移動手段は、たとえば、モータで駆動される送りネジ機構で構成され、回転駆動手段とともに研磨ブラシ３４を軸方向に往復移動させる。

Ｘ方向移動手段は、たとえば、モータで駆動される送りネジ機構で構成され、回転駆動手段及びＺ方向移動手段とともに研磨ブラシ３４を積層体２０に向けて進退移動させる。

Ｙ方向移動手段は、たとえば、モータで駆動される送りネジ機構で構成され、回転駆動手段、Ｚ方向移動手段及びＸ方向移動手段とともに研磨ブラシ３４を積層体２０の辺に沿って往復移動させる。

研磨液供給手段３６は、研磨ブラシ３４と積層体２０との接触部に研磨液を供給する。研磨液３８は、研磨材と分散媒とを含有し、所定の比重に調整される。研磨材としては、たとえば、酸化セリウム、ジルコニア等が使用される。研磨材の平均粒径（Ｄ５０）は、たとえば、５μｍ以下であり、好ましくは２μｍ以下である。研磨液の比重は、１．１〜１．４とすることが好ましい。

研磨ブラシ駆動手段及び研磨液供給手段３６の駆動は、制御手段（図示なし）によって制御される。制御手段は、所定の制御プログラムに従って研磨ブラシ駆動手段及び研磨液供給手段３６の駆動を制御し、研磨ブラシの動作（回転、移動）及び研磨液の供給を制御する。

〈研磨方法〉
研磨は、次のように行われる。

まず、研磨ブラシ３４を一定の回転速度（回転数）で回転させる。

次に、研磨ブラシ３４を積層体２０に向けて移動させ、研磨ブラシ３４を積層体２０の外周部に押圧当接させる。この際、所定の押し込み量で当接するように、研磨ブラシ３４を移動させる。

次に、研磨ブラシ３４と積層体２０との接触部に研磨液供給手段３６から研磨液を所定の供給量で供給する。

次に、研磨ブラシ３４を軸方向（ガラス基板１０の積層方向）に所定速度で往復移動させる。

この状態で研磨を行う。すなわち、回転する研磨ブラシ３４を軸方向（ガラス基板１０の積層方向）に往復移動させながら、積層体２０の外周部に研磨ブラシ３４を押圧当接させて、積層体２０を構成する個々のガラス基板１０の端面を研磨する。これにより、複数枚のガラス基板１０を一括して処理することができる。

また、単に回転する研磨ブラシ３４を積層体２０の外周部に押し当てるのではなく、ガラス基板１０の積層方向に往復移動させて研磨することにより、端面をより効果的に研磨することができる。すなわち、積層体２０の外周部には、ガラス基板１０とガラス基板１０との間に溝状の隙間（凹部）２４が形成されるが、研磨ブラシ３４をガラス基板１０の積層方向に往復移動させながら研磨することにより、隙間２４の部分にブラシ毛３４Ｂを適切に当接させることができ、効率よく端面を研磨することができる。これにより、ガラス基板１０の端面を高品質に研磨でき、端面の強度（特に曲げ強度）を向上させることができる。

また、ガラス基板１０の積層方向に往復移動させて研磨することにより、たとえば、研磨ブラシ３４の一部に欠陥が生じている場合であっても、全体を均一に研磨することができる。すなわち、常に同一箇所で研磨されることがなくなるので、全体を均一に研磨することができる。

〈加工条件〉
［軸方向の移動速度］
上記のように、研磨ブラシ３４をガラス基板１０の積層方向に往復移動させながら研磨することにより、各ガラス基板１０の端面を効率よく高品質に研磨することができる。

しかし、研磨ブラシ３４の軸方向の移動速度が速すぎると、表裏の主面と面取り面１１との境界部分の研磨がされにくくなる。

したがって、研磨ブラシ３４の軸方向の移動速度は、可能な限り低く設定することが好ましい（５００ｍｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは、１００ｍｍ／ｍｉｎ以下とすることが好ましい。）。これにより、ブラシ毛３４Ｂが、表裏の主面と面取り面１１との境界部分に接触する時間を長くすることができ、当該領域を効率よく研磨することができる。この結果、ガラス基板１０の端面をより高品質に研磨でき、端面の強度（特に曲げ強度）をさらに向上させることができる。

［ガラス基板の間隔Ｇ］
上記のように、ガラス基板１０は、間隔調整部材２２を介して積層され、隣接するガラス基板１０とガラス基板１０との間の間隔Ｇが調整される。この間隔Ｇは、図７に示すように、研磨ブラシ３４のブラシ毛３４Ｂの先端の幅以下の値に設定される。すなわち、研磨ブラシ３４のブラシ毛３４Ｂの先端の幅をＧとしたとき、Ｗ≧Ｇの条件を満たすように、間隔Ｇが調整される。

このように間隔Ｇを調整することにより、研磨ブラシ３４の先端が、ガラス基板１０とガラス基板１０との間に入り込むのを防止でき、表裏の主面が必要以上に研磨されるのを防止することができる。これにより、ガラス基板１０の周縁部に形成される遮光層１４が研磨によって削り取られるのを防止することができる。

したがって、たとえば、ブラシ毛３４Ｂの先端の幅Ｗが０．２ｍｍ（φ０．２ｍｍ）の場合は、ガラス基板１０の間隔Ｇを０．２ｍｍ以下（たとえば、０．１５ｍｍ）に調整する。また、たとえば、ブラシ毛３４Ｂの先端の幅Ｗが０．３ｍｍ（φ０．３ｍｍ）の場合は、ガラス基板１０の間隔Ｇを０．３ｍｍ以下（たとえば、０．２５ｍｍ）に調整する。

なお、ブラシ毛３４Ｂの先端の幅Ｗは、ブラシ毛３４Ｂの先端部の断面形状が円形のときは、その直径をいい、先端部の断面形状が楕円等の異形のとき（研磨によって、形状が変化した場合も含む）は、積層体２０に対向するときの積層方向における径をいう。

ブラシ毛３４Ｂの先端の幅Ｗは、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。幅Ｗが０．１ｍｍ未満であると、研磨効率が悪くなり、０．５ｍｍを超えると、研磨品質が不均一になる。より好ましくは、０．１５〜０．３ｍｍである。

また、ガラス基板１０の端面に面取り加工が施されている場合には、面取り面１１の積層方向の幅を含めた間隔が、ブラシ毛３４Ｂの先端の幅以下となるようにすることが好ましい。すなわち、図７に示すように、ガラス基板１０の間隔をＧ、面取り面１１の積層方向の幅をＣとしたとき、Ｗ≧Ｇ＋２Ｃの条件を満たすように、間隔Ｇが調整される。

ガラス基板１０の間隔Ｇの調整方法は、上記のように、ガラス基板１０の両主面に保護膜２２Ａが設けられる場合には、この保護膜２２Ａの厚さによって調整することができる（図４参照）。また、ガラス基板１０の間にスペーサ部材２２Ｂを介在させ、そのスペーサ部材２２Ｂの厚さによって調整することができる（図５参照）。さらに、保護膜２２Ａとスペーサ部材２２Ｂの双方の厚さによって調整することができる（図６参照）。

［研磨ブラシの押し込み量］
研磨時における研磨ブラシ３４の押し込み量は、ブラシ毛３４Ｂの長さ（シャフト３４Ａの外周からブラシ毛３４Ｂの先端までの長さ）をＬ、研磨ブラシ３４のシャフト３４Ａの外周から積層体２０の外周部までの距離をＳとしたとき、５ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍ、かつ、３ｍｍ≦Ｌ−Ｓ≦２０ｍｍの条件を満たすように設定することが好ましい。

ブラシ毛３４Ｂは、短すぎると、剛性が高くなりすぎ、被研磨面にブラシによる傷が発生しやすくなるからである。また、軸部のブレの影響で精度よく積層体の外周部に当接させることができなくなる（所望の当接圧で当接させることができなくなる。）からである。

一方、ブラシ毛３４Ｂは、長すぎると、圧力を掛けにくくなり、所望の当接圧で積層体の外周部に当接させることが難しくなるからである。

なお、当接圧については、押し込み量（Ｌ−Ｓ）を大きくすることにより（距離Ｓを短くする）、ある程度の圧を確保することができるが、磨耗が激しくなるという問題がある。

したがって、上記条件を満たすように研磨ブラシ３４を構成し、積層体２０の外周部に当接させることにより、適切な圧で当接でき、ガラス基板１０の端面を高品質に研磨することができる。また、研磨ブラシ３４の寿命も延ばすことができる。

なお、より好ましくは、１０ｍｍ≦Ｌ≦３０ｍｍ、かつ、４ｍｍ≦Ｌ−Ｓ≦１０ｍｍの条件を満たすように設定することが好ましい。

［研磨ブラシの構成］
上記のように、研磨ブラシ３４は、ブラシ毛３４Ｂの長さＬを５ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。

加えて、研磨ブラシ３４は、その外径を１５０ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。

端面をより効率よく研磨するためには、所定の周速度で研磨ブラシ３４を回転させて、高精度に積層体２０の外周部に当接させることが要求される。研磨ブラシ３４の外径を小さくすると、研磨ブラシ３４の磨耗が激しくなるという問題がある。また、所望の周速度を得るために、研磨ブラシ３４の回転数を高くしなければならず、装置の負荷が高くなるという問題もある。一方、研磨ブラシ３４の外径を大きくすると、シャフト３４Ａのブレが大きくなり、精度よく研磨することができなくなるという問題がある。

したがって、研磨ブラシ３４は、上記の範囲で外径を設定することが好ましい。

また、このように構成される研磨ブラシ３４は、回転数を１００ｒｐｍ〜９００ｒｐｍの範囲に設定して研磨することが好ましい。これにより、研磨ブラシ３４の磨耗を防ぎつつ、効率よく端面を研磨することができる。

一例として、研磨ブラシ３４の外径を２９０ｍｍとし、回転数を６００ｒｐｍとして、研磨することができる。

なお、上記のように、ブラシ毛３４Ｂは、ポリアミド樹脂等からなる可撓性の線材で構成される。

［研磨液の構成］
上記のように、研磨液３８は、研磨材と分散媒とを含有し、所定の比重に調整される。

研磨材としては、たとえば、酸化セリウム、ジルコニア等が使用される。研磨材の平均粒径（Ｄ５０）は、たとえば、５μｍ以下であり、好ましくは２μｍ以下である。研磨液の比重は、１．１〜１．４とすることが好ましい。

《その他の実施の形態》
本発明は、以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。

たとえば、上記実施の形態では、センサ一体型カバーガラスを処理する場合を例に説明したが、センサが形成されていない通常のカバーガラスを処理する場合にも適用することができる。また、カバーガラス以外の用途のガラス板を処理する場合にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、端面に面取り加工が施されたガラス基板を処理する場合を例に説明したが、端面に面取り加工が施されていないガラス基板を処理する場合にも本発明は適用することができる。

また、上記実施の形態では、強化ガラスを切断した後のガラス板の端面を処理する場合を例に説明したが、切断後に強化したガラス板の端面を処理する場合にも同様に適用することができる。

さらに、強化ガラスではないガラス板の端面を処理する場合にも同様に適用することができる。

また、上記実施の形態では、研磨ブラシ側を軸方向（ガラス基板１０の積層方向）に沿って往復移動させて研磨する例で説明したが、積層体側をガラス基板の積層方向に沿って往復移動させて研磨する構成としてもよい。また、研磨ブラシと積層体の双方を移動させて、研磨する構成としてもよい。

さらに、上記実施の形態では、研磨ブラシ３４を軸方向（ガラス基板１０の積層方向）に沿って往復移動させて研磨しているが、一方向にのみ移動させて研磨する構成としてもよい。

１…センサ一体型カバーガラス、１０…ガラス基板、１１…面取り面、１２…入力位置検出用電極、１４…遮光層、１６…周辺配線、１８…保護層、２０…積層体、２２…間隔調整部材、２２Ａ…保護膜、２２Ｂ…スペーサ部材、２４…隙間、３０…ブラシ研磨装置、３２…積層体保持手段、３４…研磨ブラシ、３４Ａ…シャフト、３４Ｂ…ブラシ毛、３６…研磨液供給手段、３８…研磨液

Claims (9)

1. ガラス板を複数枚積層して、積層体を形成する工程と、
   軸部の外周にブラシ毛が放射状に植設された研磨ブラシを回転させながら前記積層体の外周部に当接し、前記研磨ブラシと前記積層体との当接部分に研磨液を供給して、前記ガラス板の端面を研磨する工程であって、前記研磨ブラシの軸の方向と前記ガラス板の積層方向とを一致させ、前記研磨ブラシを回転させるとともに、前記研磨ブラシと前記積層体とを前記ガラス板の積層方向に沿って相対的に移動させて、前記研磨ブラシを前記積層体の外周部に当接し、前記ガラス板の端面を研磨する工程と、
   を有するガラス板の端面処理方法。
2. 強化後に切断された前記ガラス板を積層し、前記積層体を形成する請求項１に記載のガラス板の端面処理方法。
3. 端面が面取りされた前記ガラス板を積層し、前記積層体を形成する請求項１又は２に記載のガラス板の端面処理方法。
4. 前記積層体の積層方向における前記ブラシ毛の先端の幅をＷ、積層された前記ガラス板の積層方向の間隔をＧとしたとき、Ｗ≧Ｇの条件を満たすように、間隔調整部材を介して前記ガラス板を積層し、前記積層体を形成する請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス板の端面処理方法。
5. 前記研磨ブラシと前記積層体との相対的な移動速度を５００ｍｍ／ｍｉｎ以下とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス板の端面処理方法。
6. 前記研磨ブラシの前記ブラシ毛の長さをＬ、前記研磨ブラシの前記軸部の外周から前記積層体の外周部までの距離をＳとしたとき、５ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍ、かつ、３ｍｍ≦Ｌ−Ｓ≦２０ｍｍの条件を満たすように、前記研磨ブラシを前記積層体の外周部に当接させる請求項１から５のいずれか１項に記載のガラス板の端面処理方法。
7. 前記研磨ブラシの外径を１５０ｍｍ〜３５０ｍｍとする請求項１から６のいずれか１項に記載のガラス板の端面処理方法。
8. 前記研磨ブラシの回転数を１００ｒｐｍ〜９００ｒｐｍとする請求項７に記載のガラス板の端面処理方法。
9. 前記研磨液の比重を１．１〜１．４とする請求項１から８のいずれか１項に記載のガラス板の端面処理方法。