JP2015171752A - ガラス板の位置決め装置及びガラス板の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス板の研磨加工の際にガラス板押圧部を保護し、ガラス板の加工生産性を向上することのできるガラス板の位置決め装置及びガラス板の加工方法を提供する。
【解決手段】ガラス板Gの位置決め装置の備える位置決め機構41は、ガラス板Gの外周縁を押圧するガラス板押圧部42と、ガラス板押圧部42を駆動する駆動機構43とを備えている。駆動機構43は、ガラス板押圧部42を上下動させる上下駆動部44と、ガラス板Gを押圧する押圧方向へガラス板押圧部42を移動させる押圧駆動部45とを備えている。上下駆動部44は、ガラス板押圧部42をガラス板Gよりも下方へ移動可能に構成されている。押圧駆動部45は、ガラス板押圧部42をガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ移動可能に構成されている。
【選択図】図2
【解決手段】ガラス板Gの位置決め装置の備える位置決め機構41は、ガラス板Gの外周縁を押圧するガラス板押圧部42と、ガラス板押圧部42を駆動する駆動機構43とを備えている。駆動機構43は、ガラス板押圧部42を上下動させる上下駆動部44と、ガラス板Gを押圧する押圧方向へガラス板押圧部42を移動させる押圧駆動部45とを備えている。上下駆動部44は、ガラス板押圧部42をガラス板Gよりも下方へ移動可能に構成されている。押圧駆動部45は、ガラス板押圧部42をガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ移動可能に構成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、ガラス板の位置決め装置及びガラス板の加工方法に関する。
ガラス板の外周端面の研磨加工は、ガラス板が位置決め装置によって位置決めされた後に行われている。ガラス板の位置決め装置は、ガラス板が載置される支持台と、ガラス板の外周縁を押圧するガラス板押圧部と、ガラス板押圧部を駆動する駆動機構とを備えている(例えば、特許文献1,2参照)。ガラス板押圧部は、駆動機構によりガラス板を押圧するように駆動される。このガラス板押圧部の押圧によりガラス板は位置決めされ、ガラス板を位置決めした後のガラス板押圧部は、ガラス板の外周端面を研磨加工するための研磨ヘッドと干渉しないように下降される(特許文献3の段落[0020]、図3参照)。
上記従来の技術によれば、ガラス板を位置決めした後のガラス板押圧部が下降されることで、研磨ヘッドとガラス板押圧部との干渉は回避できるものの、研磨加工中、研磨液や研磨屑等の異物がガラス板押圧部に付着する場合がある。ガラス板押圧部に異物が付着すると、例えば、ガラス板押圧部の劣化が促進されることで、位置決めの精度が低下するおそれがある。また、ガラス板押圧部がガラス板を押圧した際に、ガラス板押圧部に付着した異物によってガラス板の端面に傷がつくことで、ガラス板が破損するおそれがある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス板の研磨加工の際にガラス板押圧部を保護し、ガラス板の加工生産性を向上することのできるガラス板の位置決め装置及びガラス板の加工方法を提供することにある。
上記課題を解決するガラス板の位置決め装置は、ガラス板が略水平に載置される支持台と、ガラス板を位置決めする位置決め機構とを備えたガラス板の位置決め装置であって、前記位置決め機構は、前記ガラス板の外周縁を押圧するガラス板押圧部と、前記ガラス板押圧部を駆動する駆動機構とを備え、前記駆動機構は、前記ガラス板押圧部を上下動させる上下駆動部と、前記ガラス板を押圧する押圧方向へ前記ガラス板押圧部を移動させる押圧駆動部とを備え、前記上下駆動部は、前記ガラス板押圧部を前記ガラス板よりも下方へ移動可能に構成され、前記押圧駆動部は、前記ガラス板押圧部を前記ガラス板の外周端面よりも内側へ移動可能に構成されている。
この構成によれば、位置決め機構のガラス板押圧部を、ガラス板よりも下方に移動させるとともにガラス板の外周端面よりも内側に移動させることが可能である。すなわち、位置決め機構は、ガラス板押圧部をガラス板よりも下方、かつガラス板の外周端面よりも内側に格納する格納状態に移行することが可能である。このため、ガラス板の外周端面の研磨加工の際に、研磨液や研磨屑等の異物がガラス板押圧部に付着し難い。
上記ガラス板の位置決め装置について、前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の主面に対して傾斜する方向へ前記ガラス板を押圧することが好ましい。
上記ガラス板の位置決め装置について、前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の外周端面を前記ガラス板の主面と直交する仮想直交面とした場合、前記仮想直交面に対して傾斜する当接面を有することが好ましい。
上記ガラス板の位置決め装置について、前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の外周端面を前記ガラス板の主面と直交する仮想直交面とした場合、前記仮想直交面に対して傾斜する当接面を有することが好ましい。
上記構成によれば、ガラス板の外周縁の上面側、及びガラス板の外周縁の下面側のいずれか一方が優先して押圧され易くなる。このため、例えば、衝撃に比較的強い部分が優先してガラス板押圧部により押圧されることで、衝撃に比較的弱い部分への衝撃が抑制され易い。
上記ガラス板の位置決め装置について、前記押圧駆動部は、前記ガラス板を押圧する押圧方向に沿って伸縮する伸縮部を備え、前記ガラス板押圧部は、前記伸縮部の端部に設けられ、前記上下駆動部は、前記押圧駆動部が当接又は連結される一端部を有する回動体と、前記回動体の他端部を駆動して前記回動体を回動させる回動体駆動部とを備え、前記押圧駆動部が前記回動体の回動に応じて揺動されることで、前記ガラス板押圧部が上下動されることが好ましい。
この構成によれば、上下駆動部は、回動体及び回動体駆動部を備えているため、上下駆動部の上昇開始から上昇終了へ向かうに従って押圧駆動部の上昇速度が低速になる。これにより、押圧駆動部の上昇に伴う振動や衝撃がガラス板へ伝達され難くなる。
上記ガラス板の位置決め装置について、前記ガラス板押圧部の下方には、車輪が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、車輪が、例えば位置決め装置の設置面を走行することで、押圧駆動部によるガラス板押圧部の動作が安定する。
この構成によれば、車輪が、例えば位置決め装置の設置面を走行することで、押圧駆動部によるガラス板押圧部の動作が安定する。
上記ガラス板の位置決め装置について、前記支持台は、第1ガラス板が載置される第1支持台と、前記第1支持台と隣り合うとともに第2ガラス板が載置される第2支持台とを備え、前記位置決め機構は、前記第1支持台と前記第2支持台との間で前記第1ガラス板を位置決めする第1位置決め機構と、前記第1支持台と前記第2支持台との間で前記第2ガラス板を位置決めする第2位置決め機構とを含むことが好ましい。
この構成によれば、第1位置決め機構及び第2位置決め機構は、上述した格納状態に移行可能な構成であるため、第1支持台と第2支持台との間隔、すなわち、第1ガラス板と第2ガラス板との間隔をより狭く設定することが可能である。これにより、第1ガラス板の外周端面及び第2ガラス板の外周端面に沿って移動する研磨ヘッドの移動距離が短くなるため、一つの研磨ヘッドで複数のガラス板を研磨加工する際の効率を高める点で有利である。
上記課題を解決するガラス板の加工方法は、上記ガラス板の位置決め装置を用いてガラス板の外周端面を研磨加工するガラス板の加工方法であって、前記ガラス板押圧部が、前記ガラス板の下方であり、かつ前記ガラス板の外周端面よりも内側へ格納された状態で、前記ガラス板の外周端面を研磨加工する。
この方法によれば、研磨液や研磨屑等の異物がガラス板押圧部に付着し難い。
本発明によれば、ガラス板の研磨加工の際にガラス板押圧部を保護し、ガラス板の加工生産性を向上することができる。
以下、ガラス板の位置決め装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
<全体構成>
図1に示すように、ガラス板Gの位置決め装置11(以下、単に位置決め装置11という)は、第1ガラス板G1が略水平に載置される第1支持台21と、第2ガラス板G2が略水平に載置される第2支持台31とを備えている。第1支持台21の下方及び第2支持台31の下方には、それぞれ位置決め機構41が設置されている。位置決め機構41は、第1支持台21と第2支持台31との間で第1ガラス板G1を位置決めする第1位置決め機構51と、第1支持台21と第2支持台31との間で第2ガラス板G2を位置決めする第2位置決め機構61とを含む。
<全体構成>
図1に示すように、ガラス板Gの位置決め装置11(以下、単に位置決め装置11という)は、第1ガラス板G1が略水平に載置される第1支持台21と、第2ガラス板G2が略水平に載置される第2支持台31とを備えている。第1支持台21の下方及び第2支持台31の下方には、それぞれ位置決め機構41が設置されている。位置決め機構41は、第1支持台21と第2支持台31との間で第1ガラス板G1を位置決めする第1位置決め機構51と、第1支持台21と第2支持台31との間で第2ガラス板G2を位置決めする第2位置決め機構61とを含む。
本実施形態の位置決め装置11は、第1支持台21及び第2支持台31のそれぞれに対応して、第1移動機構71及び第2移動機構81を備えている。
第1ガラス板G1及び第2ガラス板G2の外周端面は、例えば、数値制御機械加工機(NCマシン)の有する研磨ヘッドPHを用いて研磨加工される。NCマシンは、共通の加工原点(ワーク座標系の原点)に基づいて、例えば、図1に一点鎖線の矢印で示すように研磨ヘッドPHの移動を制御する。本実施形態の第1ガラス板G1及び第2ガラス板G2の外形は、いずれも四角形状である。
第1ガラス板G1及び第2ガラス板G2の外周端面は、例えば、数値制御機械加工機(NCマシン)の有する研磨ヘッドPHを用いて研磨加工される。NCマシンは、共通の加工原点(ワーク座標系の原点)に基づいて、例えば、図1に一点鎖線の矢印で示すように研磨ヘッドPHの移動を制御する。本実施形態の第1ガラス板G1及び第2ガラス板G2の外形は、いずれも四角形状である。
<支持台>
第1支持台21及び第2支持台31は、NCマシンの定盤として構成される。すなわち、第1支持台21に載置された第1ガラス板G1の主面(上面及び下面)、及び第2支持台31に載置された第2ガラス板G2の主面(上面及び下面)は略水平となる。このように載置された第1ガラス板G1の一辺と第2ガラス板G2の一辺とは略平行となっている。また、第1ガラス板G1の一辺と第2ガラス板G2の一辺との間は、研磨ヘッドPHが通過可能な間隔を有している。
第1支持台21及び第2支持台31は、NCマシンの定盤として構成される。すなわち、第1支持台21に載置された第1ガラス板G1の主面(上面及び下面)、及び第2支持台31に載置された第2ガラス板G2の主面(上面及び下面)は略水平となる。このように載置された第1ガラス板G1の一辺と第2ガラス板G2の一辺とは略平行となっている。また、第1ガラス板G1の一辺と第2ガラス板G2の一辺との間は、研磨ヘッドPHが通過可能な間隔を有している。
第1支持台21及び第2支持台31は、それぞれ第1支持部材21a及び第2支持部材31aから構成されている。第1支持部材21a及び第2支持部材31aは、間隔をおいて複数配列され、第1支持台21の外形及び第2支持台31の外形は、全体として略四角形状となっている。
第1支持部材21a及び第2支持部材31aは、吸着機構を有している。第1支持部材21aの吸着機構の作動中には、第1支持台21に第1ガラス板G1が吸着されることで保持される。第2支持部材31aの吸着機構の作動中には、第2支持台31に第2ガラス板G2が吸着されることで保持される。本実施形態の吸着機構は、エアの吸引によりガラス板Gを保持することに加えて、エアの噴射によりガラス板Gを浮上させることも可能である。
<位置決め機構>
図2に示すように、位置決め機構41は、ガラス板Gの外周縁を押圧するガラス板押圧部42と、ガラス板押圧部42を駆動する駆動機構43とを備えている。駆動機構43は、ガラス板押圧部42を上下動させる上下駆動部44と、ガラス板Gを押圧する押圧方向へガラス板押圧部42を移動させる押圧駆動部45とを備えている。上下駆動部44は、ガラス板押圧部42をガラス板Gよりも下方へ移動可能に構成されている。押圧駆動部45は、ガラス板押圧部42をガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ移動可能に構成されている。
図2に示すように、位置決め機構41は、ガラス板Gの外周縁を押圧するガラス板押圧部42と、ガラス板押圧部42を駆動する駆動機構43とを備えている。駆動機構43は、ガラス板押圧部42を上下動させる上下駆動部44と、ガラス板Gを押圧する押圧方向へガラス板押圧部42を移動させる押圧駆動部45とを備えている。上下駆動部44は、ガラス板押圧部42をガラス板Gよりも下方へ移動可能に構成されている。押圧駆動部45は、ガラス板押圧部42をガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ移動可能に構成されている。
上下駆動部44は、押圧駆動部45が当接される一端部を有する回動体44aと、回動体44aの他端部を駆動させて回動体44aを回動させる回動体駆動部44bと、回動体駆動部44bを収容可能な第1収容部44cとを備えている。回動体44aは、駆動機構43の基台43aに立設された回動支持部43bに回動可能に支持されている。第1収容部44cは、駆動機構43の基台43aに立設された取付部43cに固定されている。
押圧駆動部45は、ガラス板Gを押圧する押圧方向に沿って伸縮する伸縮部45aと、伸縮部45aを収容可能な第2収容部45bとを備えている。伸縮部45aの先端には、上下方向に延びる連結部45cが連結されている。連結部45cの上部には、ガラス板押圧部42が回転可能に支持されている。連結部45cの下部には、車輪45dが軸支されている。第2収容部45bは、基台43aの取付部43cに回動可能に支持されている。
押圧駆動部45は、回動体44aの回動に応じて揺動されることで、ガラス板押圧部42が上下動される。
図2に示される位置決め機構41では、ガラス板押圧部42がガラス板Gよりも下方に位置するとともに、そのガラス板押圧部42はガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1に位置している。このような位置決め機構41の格納状態では、回動体44aの一端部は、回動体44aの回動軸よりも上方に位置するとともに、回動体44aの他端部は、回動体44aの回動軸よりも下方に位置している。
図2に示される位置決め機構41では、ガラス板押圧部42がガラス板Gよりも下方に位置するとともに、そのガラス板押圧部42はガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1に位置している。このような位置決め機構41の格納状態では、回動体44aの一端部は、回動体44aの回動軸よりも上方に位置するとともに、回動体44aの他端部は、回動体44aの回動軸よりも下方に位置している。
図3に示すように、上下駆動部44の下降状態、かつ押圧駆動部45の伸縮部45aが伸長した押圧駆動部45の伸長状態では、ガラス板押圧部42は、ガラス板Gの下方であり、かつガラス板Gの外周端面Gaよりも外側S2に位置している。
図4に示すように、押圧駆動部45の伸長状態、かつ上下駆動部44の上昇状態では、ガラス板押圧部42は、ガラス板Gと略水平となる位置であり、ガラス板Gの外周端面Gaよりも外側S2に位置している。
図5に示すように、ガラス板Gが位置決めされる状態では、押圧駆動部45の伸縮部45aが予め決められた位置まで引き込まれる。これにより、ガラス板Gは、ガラス板押圧部42の有する当接面42aによって押圧され、位置決めされる。
図5には、押圧駆動部45の伸縮部45aが第2収容部45bに引き込まれる方向を方向Dで示している。ガラス板押圧部42の当接面42aは、ガラス板Gの主面(上面及び下面)に対して傾斜する方向Dに沿ってガラス板Gの外周縁を押圧する。
図6には、上記の方向Dとガラス板Gの主面とのなす角度を角度θ1で示している。この角度θ1は、以下の条件A及び条件Bのいずれも満たすことが好ましい。
条件A:|θ1|≦5°
条件B:θ1≠0°
上記条件Aを満たすことで、ガラス板Gが円滑に移動され易くなる。上記条件Bを満たすことで、ガラス板Gの外周縁の上面側及びガラス板Gの外周縁の下面側の一方が他方よりも優先して押圧されるようになる。
条件A:|θ1|≦5°
条件B:θ1≠0°
上記条件Aを満たすことで、ガラス板Gが円滑に移動され易くなる。上記条件Bを満たすことで、ガラス板Gの外周縁の上面側及びガラス板Gの外周縁の下面側の一方が他方よりも優先して押圧されるようになる。
本実施形態では、上記条件A及び条件Bのいずれの関係も満たし、角度θ1は、0<θ1≦5°の関係を満たしている。この場合、押圧駆動部45の伸縮部45aは、斜め上方に向かって第2収容部45bに引き込まれる。すなわち、ガラス板押圧部42は、ガラス板Gの外周縁の下面側を優先して押圧するようになる。なお、角度θ1は、ガラス板Gの主面から時計回りの角度を正の値で示し、反時計回りの角度を負の値で示す。角度θ1は、1°≦|θ1|≦5°の関係を満たすことがより好ましい。
本実施形態のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの外周端面Gaをガラス板Gの主面と直交する仮想直交面Fとした場合、その仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有している。図6には、仮想直交面Fと当接面42aとのなす角度を角度θ2で示している。この角度θ2は、以下の条件C及び条件Dのいずれも満たすことが好ましい。
条件C:|θ2|≦10°
条件D:θ2≠0°
上記条件Cを満たすことで、ガラス板Gが円滑に移動され易くなる。上記条件Dを満たすことで、ガラス板Gの外周縁の上面側及びガラス板Gの外周縁の下面側の一方が他方よりも優先して押圧されるようになる。
条件D:θ2≠0°
上記条件Cを満たすことで、ガラス板Gが円滑に移動され易くなる。上記条件Dを満たすことで、ガラス板Gの外周縁の上面側及びガラス板Gの外周縁の下面側の一方が他方よりも優先して押圧されるようになる。
本実施形態では、上記条件C及び条件Dのいずれの関係も満たし、角度θ2は、0<θ2≦10°の関係を満たしている。この場合、ガラス板押圧部42は、ガラス板Gの外周縁の下面側を優先して押圧するようになる。なお、角度θ2は、仮想直交面Fから時計回りの角度を正の値で示し、反時計回りの角度を負の値で示す。角度θ2は、1°≦|θ2|≦10°の関係を満たすことがより好ましい。
ここで、ガラス板Gの外周縁とは、ガラス板Gの外周端面Gaに加えて、ガラス板Gの主面と外周端面Gaとの境界である稜線部分を含む。ガラス板Gの外周端面Gaは、マザーガラスを切断したときの切断面をいう。ガラス板Gの外周縁の下面側とは、ガラス板Gの外周縁の中でも下面側の部分を示し、ガラス板Gの外周縁の上面側とは、ガラス板Gの外周縁の中でも上面側の部分を示す。
上下駆動部44の回動体駆動部44b及び押圧駆動部45の伸縮部45aは、例えば、油圧、エア圧等の流体圧を駆動源として駆動される。ガラス板押圧部42は、例えば、樹脂、ゴム、又は金属から形成されるが、衝撃を吸収するという観点から、樹脂又はゴムから形成されることが好ましい。
<移動機構>
図1に示すように、第1移動機構71は、位置決め機構41に対向するように配置されている。第1移動機構71は、位置決め機構41に向かって第1ガラス板G1を押圧し、第1ガラス板G1を位置決めに適した位置まで移動させる。第1ガラス板G1を移動させた後の第1移動機構71は、研磨ヘッドPHと干渉しない位置まで退避される。
図1に示すように、第1移動機構71は、位置決め機構41に対向するように配置されている。第1移動機構71は、位置決め機構41に向かって第1ガラス板G1を押圧し、第1ガラス板G1を位置決めに適した位置まで移動させる。第1ガラス板G1を移動させた後の第1移動機構71は、研磨ヘッドPHと干渉しない位置まで退避される。
第2移動機構81についても、位置決め機構41に対向するように配置されている。第2移動機構81は、位置決め機構41に向かって第2ガラス板G2を押圧し、第2ガラス板G2を位置決めに適した位置まで移動させる。第2ガラス板G2を移動させた後の第2移動機構81は、研磨ヘッドPHと干渉しない位置まで退避される。
<ガラス板の加工方法>
上述した位置決め装置11を用いてガラス板Gの外周端面Gaを研磨加工する際には、図2に示すように、位置決め機構41のガラス板押圧部42が、ガラス板Gの下方であり、かつガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ格納された状態とされる。こうした位置決め機構41の格納状態において、ガラス板Gの外周端面Gaは研磨加工される。詳述すると、研磨ヘッドPHの移動は、NCマシンによって図1に一点鎖線の矢印で示すように制御される。これにより、第1ガラス板G1の外周端面Ga及び第2ガラス板G2の外周端面Gaは研磨加工される。この研磨加工では、常法に従って研磨液が用いられる。
上述した位置決め装置11を用いてガラス板Gの外周端面Gaを研磨加工する際には、図2に示すように、位置決め機構41のガラス板押圧部42が、ガラス板Gの下方であり、かつガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ格納された状態とされる。こうした位置決め機構41の格納状態において、ガラス板Gの外周端面Gaは研磨加工される。詳述すると、研磨ヘッドPHの移動は、NCマシンによって図1に一点鎖線の矢印で示すように制御される。これにより、第1ガラス板G1の外周端面Ga及び第2ガラス板G2の外周端面Gaは研磨加工される。この研磨加工では、常法に従って研磨液が用いられる。
例えば、第1ガラス板G1の研磨加工が完了し、第2ガラス板G2の研磨加工が開始されると、研磨加工された第1ガラス板G1が搬出され、次に研磨加工する第1ガラス板G1が搬入される。そして、第2ガラス板G2の研磨加工中に第1ガラス板G1の位置決めが行われる。第2ガラス板G2の研磨加工が完了し、第1ガラス板G1の研磨加工が開始されると、研磨加工された第2ガラス板G2が搬出され、次に研磨加工する第2ガラス板G2が搬入される。なお、第1ガラス板G1及び第2ガラス板G2の位置決めは、同時に行われてもよい。
研磨加工されるガラス板Gは、例えば、マザーガラスを切断することで得られる。マザーガラスの切断工程では、カッターによってマザーガラスにスクライブラインを形成した後に、そのスクライブラインに沿ってマザーガラスを割断(ブレーク)する。マザーガラスにおいてスクライブラインが形成された主面側がブレークの起点側になるとともに、その主面と反対の主面側がブレークの終点側となる。このため、ガラス板Gは、ブレークの起点側の主面である第1面と、ブレークの終点側の主面である第2面とを有する。ガラス板Gにおいて、外周縁の第1面側は、クラック等の欠陥が比較的多いことから、外周縁の第2面側よりも衝撃に弱い。すなわち、ガラス板Gは、外周縁の第1面側への衝撃によって割れ易いため、ガラス板Gの外周縁を押圧して位置決めする際には、外周縁の第1面側への衝撃をできるだけ回避することが重要である。
本実施形態の第1ガラス板G1は、ブレーク起点側の主面である第1面が上方、ブレーク終点側の主面である第2面が下方となるように、第1支持台21に載置される。第2ガラス板G2についても同様に、第1面が上方、第2面が下方となるように第2支持台31に載置される。
<作用>
次に、本実施形態の位置決め装置11の動作を作用とともに説明する。
位置決め装置11の第1支持台21上には、第1ガラス板G1が載置され、第1移動機構71により位置決めに適した位置まで移動される。次に、第1支持台21に対応する位置決め機構41は、図2に示される格納状態から押圧駆動部45の伸縮部45aが伸長されることで、図3に示される押圧駆動部45の伸長状態へ移行する。
次に、本実施形態の位置決め装置11の動作を作用とともに説明する。
位置決め装置11の第1支持台21上には、第1ガラス板G1が載置され、第1移動機構71により位置決めに適した位置まで移動される。次に、第1支持台21に対応する位置決め機構41は、図2に示される格納状態から押圧駆動部45の伸縮部45aが伸長されることで、図3に示される押圧駆動部45の伸長状態へ移行する。
本実施形態の位置決め機構41におけるガラス板押圧部42の下方には、車輪45dが設けられている。この車輪45dが、例えば、位置決め装置11の設置面を走行することで、押圧駆動部45(伸縮部45a)の伸長動作が安定する。また、伸縮部45aは、連結体及び車輪45dを介して、例えば、位置決め装置11の設置面に支持されるため、伸縮部45aにかかる荷重を低減することが可能である。
続いて、上下駆動部44の回動体駆動部44bが回動体44aの他端部を駆動して回動体44aを回動させる。回動体44aの回動に伴って、図4に示すように、回動体44aの一端部は、押圧駆動部45の第1収容部44cを押し上げる。これにより、ガラス板押圧部42が上昇され、位置決め機構41は、上下駆動部44の上昇状態へ移行する。
本実施形態の位置決め機構41における押圧駆動部45は、ガラス板Gを押圧する押圧方向に沿って伸縮する伸縮部45aを備えている。ガラス板押圧部42は、伸縮部45aの端部に設けられている。そして、上下駆動部44は、押圧駆動部45が当接される一端部を有する回動体44aと、回動体44aの他端部を駆動して回動体44aを回動させる回動体駆動部44bとを備えている。ガラス板押圧部42は、押圧駆動部45が回動体44aの回動に応じて揺動されることで、上下動される。
このため、押圧駆動部45(第1収容部44c)の上昇開始から上昇終了へ向かうに従って押圧駆動部45の上昇速度が低速になる。これにより、押圧駆動部45の上昇に伴う振動や衝撃が第1ガラス板G1へ伝達され難くなる。
次いで、押圧駆動部45の伸縮部45aが第2収容部45bへ引き込まれることで、ガラス板押圧部42の有する当接面42aは、第1ガラス板G1の外周縁に当接される。そして、押圧駆動部45の伸縮部45aが第2収容部45bへさらに引き込まれることで、第1ガラス板G1は、押圧駆動部45により押圧され、第1ガラス板G1の位置決めが行われる。
本実施形態のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの主面に対して傾斜する方向に沿ってガラス板Gの外周縁を押圧するように構成されている。詳述すると、押圧駆動部45の伸縮部45aは、斜め上方に向かって第2収容部45bに引き込まれるため、ガラス板Gの外周縁の下面側が、ガラス板Gの外周縁の上面側よりも押圧され易くなる。このため、第1ガラス板G1は、上述した第1面が上方となるように第1支持台21上に載置されることで、その第1ガラス板G1の外周縁の第2面側は、外周縁の第1面側よりも押圧され易くなる。これにより、第1ガラス板G1の第1面側への衝撃が抑制され易い。
また、本実施形態のガラス板押圧部42は、第1ガラス板G1の外周端面Gaを第1ガラス板G1の主面と直交する仮想直交面Fとした場合、その仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有している。詳述すると、ガラス板押圧部42の当接面42aは、ガラス板Gの外周縁の下面側が優先して押圧されるように傾斜している。このため、上述した衝撃に比較的弱い第1面側を上方に向けて第1ガラス板G1を第1支持台21上に載置することで、その第1ガラス板G1の外周縁の第1面側よりも外周縁の第2面側が押圧され易くなる。これにより、第1ガラス板G1の第1面側への衝撃が抑制され易い。
続いて、第1ガラス板G1の位置決めを完了した位置決め機構41は、図4に示される押圧駆動部45の伸長状態、かつ上下駆動部44の上昇状態へ移行した後に、図3に示される上下駆動部44の下降状態へ移行する。最後に、位置決め機構41は、図2に示される格納状態に移行する。
第2支持台31上に載置された第2ガラス板G2についても、第2支持台31に対応して設けられた位置決め機構41によって第1ガラス板G1と同様に位置決めが行われ、位置決め機構41が格納される。
位置決めされた第1ガラス板G1は、第1支持台21の吸着機構によって第1支持台21に吸着される。位置決めされた第2ガラス板G2についても、第2支持台31の吸着機構によって第2支持台31に吸着される。
位置決めされた第1ガラス板G1の外周端面Gaは、研磨ヘッドPHによって研磨加工される。この研磨加工では、研磨液が用いられる。このとき、位置決め機構41のガラス板押圧部42は、第1ガラス板G1よりも下方に位置するとともに、そのガラス板押圧部42は、第1ガラス板G1の外周端面Gaよりも内側S1に位置している。すなわち、位置決め機構41は格納状態となっている。このため、第1ガラス板G1の外周端面Gaの研磨加工の際に、研磨液や研磨屑等の異物がガラス板押圧部42に付着し難い。第2ガラス板G2の外周端面Gaが研磨加工される際にも、同様にガラス板押圧部42には、研磨液や研磨屑等が付着し難い。
ここで、従来、ガラス板を押圧し、ガラス板から離間する機能のみを有するガラス板押圧部を備えた位置決め装置が用いられている。このような従来の位置決め装置を第1ガラス板と第2ガラス板との間に配置する場合、第1ガラス板と第2ガラス板との間隔をより広く設定することになる。このように第1ガラス板と第2ガラス板との間隔を設定し、研磨液や研磨屑等の異物が付着し難い位置にガラス板押圧部を移動させて研磨加工を行うことも可能である。ところが、第1ガラス板と第2ガラス板とを1台のNCマシンで研磨加工する場合、第1ガラス板と第2ガラス板との離間に伴って、研磨ヘッドの移動距離が長くなるため、研磨加工の効率の低下を招くことになる。
この点、本実施形態の第1位置決め機構51及び第2位置決め機構61は、上述した格納状態に移行可能な構成であるため、第1支持台21と第2支持台31との間隔、すなわち、第1ガラス板G1と第2ガラス板G2との間隔をより狭く設定することが可能である。これにより、第1ガラス板G1の外周端面Ga及び第2ガラス板G2の外周端面Gaに沿って移動する研磨ヘッドPHの移動距離が短くなるため、一つの研磨ヘッドPHで複数のガラス板Gを研磨加工する際の効率を高める点で有利である。
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
(1)位置決め装置11の位置決め機構41は、ガラス板Gの外周縁の一部を押圧するガラス板押圧部42と、ガラス板押圧部42を駆動する駆動機構43とを備えている。駆動機構43は、ガラス板押圧部42を上下動させる上下駆動部44と、ガラス板Gを押圧する押圧方向へガラス板押圧部42を移動させる押圧駆動部45とを備えている。上下駆動部44は、ガラス板押圧部42をガラス板Gよりも下方へ移動可能に構成されている。押圧駆動部45は、ガラス板押圧部42をガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ移動可能に構成されている。この構成によれば、ガラス板Gの外周端面Gaの研磨加工の際に、研磨液や研磨屑等の異物がガラス板押圧部42に付着し難い。従って、本実施形態の位置決め装置11では、ガラス板Gの研磨加工の際にガラス板押圧部42を保護し、ガラス板Gの加工生産性を向上することができる。
(1)位置決め装置11の位置決め機構41は、ガラス板Gの外周縁の一部を押圧するガラス板押圧部42と、ガラス板押圧部42を駆動する駆動機構43とを備えている。駆動機構43は、ガラス板押圧部42を上下動させる上下駆動部44と、ガラス板Gを押圧する押圧方向へガラス板押圧部42を移動させる押圧駆動部45とを備えている。上下駆動部44は、ガラス板押圧部42をガラス板Gよりも下方へ移動可能に構成されている。押圧駆動部45は、ガラス板押圧部42をガラス板Gの外周端面Gaよりも内側S1へ移動可能に構成されている。この構成によれば、ガラス板Gの外周端面Gaの研磨加工の際に、研磨液や研磨屑等の異物がガラス板押圧部42に付着し難い。従って、本実施形態の位置決め装置11では、ガラス板Gの研磨加工の際にガラス板押圧部42を保護し、ガラス板Gの加工生産性を向上することができる。
(2)位置決め機構41のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの主面に対して傾斜する方向へガラス板Gを押圧するように構成されている。この構成によれば、ガラス板Gの外周縁の上面側、及びガラス板Gの外周縁の下面側のいずれか一方が優先して押圧され易くなる。このため、例えば、衝撃に比較的強い部分が優先してガラス板押圧部42で押圧されることで、衝撃に比較的弱い部分への衝撃が抑制され易い。従って、位置決め装置11によるガラス板Gの位置決めを要因としたガラス板Gの破損が低減され易い。
(3)位置決め機構41のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの外周端面Gaをガラス板Gの主面と直交する仮想直交面Fとした場合、その仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有している。この場合、上記(2)欄で述べたように、位置決め装置11によるガラス板Gの位置決めを要因としたガラス板Gの破損が低減され易い。
(4)位置決め機構41の押圧駆動部45は、ガラス板Gを押圧する押圧方向に沿って伸縮する伸縮部45aを備えている。ガラス板押圧部42は、伸縮部45aの端部に設けられている。そして、上下駆動部44は、押圧駆動部45が当接される一端部を有する回動体44aと、回動体44aの他端部を駆動して回動体44aを回動させる回動体駆動部44bとを備えている。ガラス板押圧部42は、押圧駆動部45が回動体44aの回動に応じて揺動されることで、上下動される。このため、押圧駆動部45(第1収容部44c)の上昇開始から上昇終了へ向かうに従って押圧駆動部45の上昇速度が低速になる。これにより、押圧駆動部45の上昇に伴う振動や衝撃がガラス板Gへ伝達され難くなる。
(5)位置決め機構41のガラス板押圧部42の下方には、車輪45dが設けられている。この車輪45dが、例えば、位置決め装置11の設置面を走行することで、伸縮部45aの伸長動作が安定する。また、伸縮部45aは、連結体及び車輪45dを介して、例えば、位置決め装置11の設置面に支持されるため、伸縮部45aにかかる荷重を低減することが可能である。従って、押圧駆動部45の耐久性を高めることが可能である。
(6)位置決め装置11は、第1ガラス板G1が載置される第1支持台21と、第1支持台21と隣り合うとともに第2ガラス板G2が載置される第2支持台31とを備えている。位置決め機構41は、第1支持台21と第2支持台31との間で第1ガラス板G1を位置決めする第1位置決め機構51と、第1支持台21と第2支持台31との間で第2ガラス板G2を位置決めする第2位置決め機構61とを含む。
この場合、研磨ヘッドPHの移動距離をより短くすることが可能であるため、研磨加工の効率を高める点で有利である。
(7)位置決め機構41のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの主面に対して上方へガラス板Gを押圧するように構成されている。この場合、ガラス板押圧部42はガラス板Gを浮き上がらせるように押圧するようになるため、ガラス板Gの移動が円滑になり、ガラス板Gへの負荷が軽減され易い。
(7)位置決め機構41のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの主面に対して上方へガラス板Gを押圧するように構成されている。この場合、ガラス板押圧部42はガラス板Gを浮き上がらせるように押圧するようになるため、ガラス板Gの移動が円滑になり、ガラス板Gへの負荷が軽減され易い。
(8)位置決め機構41のガラス板押圧部42における当接面42aは、ガラス板Gの外周縁の下面側が優先して押圧されるように傾斜している。また、位置決め機構41のガラス板押圧部42は、ガラス板Gの主面に対して上方へガラス板Gを押圧するように構成されている。この場合、ガラス板Gの外周縁の上面側よりも、ガラス板Gの外周縁の下面側がさらに押圧され易くなる。このため、例えば、衝撃に比較的強い部分をガラス板押圧部42で押圧することで、衝撃に比較的弱い部分への衝撃が抑制され易い。従って、位置決め装置11によるガラス板Gの位置決めを要因としたガラス板Gの破損がさらに低減され易い。このように、位置決め機構41のガラス板押圧部42がガラス板Gの主面に対して傾斜する方向と、位置決め機構41のガラス板押圧部42の有する当接面42aが仮想直交面Fに対して傾斜する方向とは、同じ方向(上記角度θ1と角度θ2とがいずれも正の値又は負の値)であることが好ましい。この場合、ガラス板Gの外周縁の上面側、及びガラス板Gの外周縁の下面側のいずれか一方がより押圧され易くなるため、位置決め装置11によるガラス板Gの位置決めを要因としたガラス板Gの破損がさらに低減され易い。
(変更例)
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・位置決め装置11の第1支持台21及び第2支持台31のいずれか一方は、省略されてもよい。この場合であっても、上記(1)欄で述べた効果を得ることができる。
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・位置決め装置11の第1支持台21及び第2支持台31のいずれか一方は、省略されてもよい。この場合であっても、上記(1)欄で述べた効果を得ることができる。
・位置決め機構41の押圧駆動部45は、車輪45dを備えているが、この車輪45dは、省略されてもよい。
・位置決め機構41の上下駆動部44は、回動体44aと回動体駆動部44bとを備えているが、次のように上下駆動部44を構成することもできる。例えば、押圧駆動部45の第2収容部45bを垂直方向に押圧するシリンダ等を用いて上下駆動部44を構成することができる。さらに、位置決め機構41の上下駆動部44は、回動体44a及び回動体駆動部44bを備えずに、押圧駆動部45の第2収容部45bを支持する軸にモーターを連結することで押圧駆動部45を回動駆動させる構成に変更されてもよい。
・位置決め機構41の上下駆動部44は、回動体44aと回動体駆動部44bとを備えているが、次のように上下駆動部44を構成することもできる。例えば、押圧駆動部45の第2収容部45bを垂直方向に押圧するシリンダ等を用いて上下駆動部44を構成することができる。さらに、位置決め機構41の上下駆動部44は、回動体44a及び回動体駆動部44bを備えずに、押圧駆動部45の第2収容部45bを支持する軸にモーターを連結することで押圧駆動部45を回動駆動させる構成に変更されてもよい。
・位置決め機構41の上下駆動部44における回動体駆動部44bは、省略されてもよい。この場合、例えば、回動体44aにモーターを連結することで、回動体44aを回動駆動させることができる。但し、上記実施形態のように、回動体44a及び回動体駆動部44bを備えた上下駆動部44は、電気的な制御の複雑化を回避し易く、動作の信頼性も得られ易いという観点で有利である。
・位置決め機構41の上下駆動部44における回動体44aの一端部は、押圧駆動部45に当接されているが、押圧駆動部45に連結されていてもよい。
・位置決め機構41のガラス板押圧部42の形状は、円柱状以外の板状等の形状に変更されてもよい。例えば、図7(a)に示されるガラス板押圧部42の形状は、側面視で正台形状であり、図7(b)に示されるガラス板押圧部42の形状は、側面視で逆台形状である。また、図8(a)に示されるガラス板押圧部42の形状は、鼓状であり、図8(b)に示されるガラス板押圧部42の形状は、樽状である。こうした変更例のガラス板押圧部42であっても、仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有しているため、ガラス板Gの外周縁の上面側、及びガラス板Gの外周縁の下面側のいずれか一方が優先して押圧され易くなる。従って、上記(3)欄で述べた効果を得ることができる。
・位置決め機構41のガラス板押圧部42の形状は、円柱状以外の板状等の形状に変更されてもよい。例えば、図7(a)に示されるガラス板押圧部42の形状は、側面視で正台形状であり、図7(b)に示されるガラス板押圧部42の形状は、側面視で逆台形状である。また、図8(a)に示されるガラス板押圧部42の形状は、鼓状であり、図8(b)に示されるガラス板押圧部42の形状は、樽状である。こうした変更例のガラス板押圧部42であっても、仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有しているため、ガラス板Gの外周縁の上面側、及びガラス板Gの外周縁の下面側のいずれか一方が優先して押圧され易くなる。従って、上記(3)欄で述べた効果を得ることができる。
・位置決め機構41のガラス板押圧部42における当接面42aは、ガラス板Gの外周縁の下面側が優先して押圧されるように傾斜している。例えば、その当接面42aは、ガラス板Gの外周縁の上面側が優先して押圧されるように変更されてもよい。また例えば、その当接面42aは、仮想直交面Fと平行な当接面42aに変更されてもよい。
・位置決め機構41のガラス板押圧部42は、仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有している。この当接面42aは、ガラス板Gの外周縁の下面側のみが押圧されるように構成されているが、ガラス板Gの厚み方向においてガラス板Gの外周縁の全体が押圧されてもよい。すなわち、位置決め機構41のガラス板押圧部42は、上記仮想直交面Fに対して傾斜する当接面42aを有することで、ガラス板Gの厚み方向においてガラス板Gの外周縁の少なくとも一部を優先して(ガラス板Gの厚み方向においてガラス板Gの外周縁の少なくとも一部の圧力を高めて)押圧することが可能となる。
・位置決め機構41のガラス板押圧部42における当接面42aの角度は、例えば、位置決め機構41の連結部45cを湾曲形状に変更することで、変更することができる。
・図7及び図8に示すように、位置決め機構41のガラス板押圧部42における当接面42aの角度は、ガラス板押圧部42の形状を変更することで、変更することもできる。図8(a)及び図8(b)に示されるガラス板押圧部42では、角度の異なる外面を上下に有しているため、ガラス板押圧部42の上下方向の位置を変更することで、ガラス板Gの外周縁の上面側の押圧、ガラス板Gの外周縁の下面側の押圧のいずれにも対応することができる。
・図7及び図8に示すように、位置決め機構41のガラス板押圧部42における当接面42aの角度は、ガラス板押圧部42の形状を変更することで、変更することもできる。図8(a)及び図8(b)に示されるガラス板押圧部42では、角度の異なる外面を上下に有しているため、ガラス板押圧部42の上下方向の位置を変更することで、ガラス板Gの外周縁の上面側の押圧、ガラス板Gの外周縁の下面側の押圧のいずれにも対応することができる。
・位置決め機構41の押圧駆動部45は、ガラス板Gの主面に対して傾斜する方向へガラス板Gを押圧するように構成されているが、ガラス板Gの主面に沿った方向へガラス板Gを押圧するように変更されてもよい。
・ガラス板押圧部42は、連結部45cに回転可能に設けられているが、回転不能に設けられてもよい。なお、ガラス板押圧部42が連結部45cに回転可能に設けられることで、ガラス板押圧部42により押圧されるガラス板Gに応力集中が起こり難くなり、ガラス板Gへの負荷が軽減され易い。
・位置決め機構41の押圧駆動部45に備えられている車輪45dは、位置決め装置11が設置されている設置面を走行するように構成されているが、例えば、位置決め装置11の基台43aを延設し、その基台43aの上面を走行するように変更されてもよい。
・位置決め装置11の第1移動機構71及び第2移動機構81の少なくとも一方は、省略されてもよい。例えば、第1移動機構71を省略する場合、第1支持台21上の位置決めに適した位置に第1ガラス板G1を載置するガラス板Gの搬入装置が設置される。
・第1位置決め機構51,51のいずれか一方は、例えば第1ガラス板G1の寸法に応じて、省略されてもよい。第2位置決め機構61,61のいずれか一方についても、例えば第2ガラス板G2の寸法に応じて省略されてもよい。但し、位置決めの精度を高めるという観点から、第1位置決め機構51及び第2位置決め機構61は、それぞれ複数設置されることが好ましい。
・第1位置決め機構51及び第2位置決め機構61以外の位置決め機構41については、位置決め機構41以外の位置決め機構に変更されてもよい。この場合であっても、上記(6)欄で述べた効果を得ることができる。
・第1支持台21及び第2支持台31に、それぞれ第1ガラス板G1及び第2ガラス板G2を載置する載置時の位置決め機構41の状態は、図2に示される格納状態に限定されず、例えば、図3に示されるように押圧駆動部45の伸長状態であってもよいし、図4に示される上下駆動部44の上昇状態であってもよい。
・第1ガラス板G1の外形及び第2ガラス板G2の外形は、いずれも四角形状であるが、これに限定されず、少なくとも一方のガラス板Gの外形は、四角形状以外の外形であってもよい。
上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
(イ)前記ガラス板の位置決め装置を用いてガラス板の外周端面を研磨加工するガラス板の加工方法であって、ガラス板押圧部が、前記ガラス板の下方であり、かつ前記ガラス板の外周端面よりも内側へ格納された状態で、前記ガラス板の外周端面を研磨加工する工程を有し、前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の主面に対して傾斜する方向へ前記ガラス板を押圧することで前記ガラス板の位置決めを行うガラス板の加工方法。
(イ)前記ガラス板の位置決め装置を用いてガラス板の外周端面を研磨加工するガラス板の加工方法であって、ガラス板押圧部が、前記ガラス板の下方であり、かつ前記ガラス板の外周端面よりも内側へ格納された状態で、前記ガラス板の外周端面を研磨加工する工程を有し、前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の主面に対して傾斜する方向へ前記ガラス板を押圧することで前記ガラス板の位置決めを行うガラス板の加工方法。
(ロ)上記(イ)において、前記ガラス板押圧部は、マザーガラスの切断時におけるブレーク終点側となる主面側を優先して押圧するガラス板の加工方法。
G…ガラス板、G1…第1ガラス板、G2…第2ガラス板、Ga…外周端面、F…仮想直交面、S1…内側、S2…外側、11…ガラス板の位置決め装置、21…第1支持台、31…第2支持台、41…位置決め機構、42…ガラス板押圧部、42a…当接面、43…駆動機構、44…上下駆動部、44a…回動体、44b…回動体駆動部、45…押圧駆動部、45a…伸縮部、45d…車輪、51…第1位置決め機構、61…第2位置決め機構。
Claims (7)
- ガラス板が略水平に載置される支持台と、ガラス板を位置決めする位置決め機構とを備えたガラス板の位置決め装置であって、
前記位置決め機構は、
前記ガラス板の外周縁を押圧するガラス板押圧部と、
前記ガラス板押圧部を駆動する駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、
前記ガラス板押圧部を上下動させる上下駆動部と、
前記ガラス板を押圧する押圧方向へ前記ガラス板押圧部を移動させる押圧駆動部とを備え、
前記上下駆動部は、前記ガラス板押圧部を前記ガラス板よりも下方へ移動可能に構成され、
前記押圧駆動部は、前記ガラス板押圧部を前記ガラス板の外周端面よりも内側へ移動可能に構成されていることを特徴とするガラス板の位置決め装置。 - 前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の主面に対して傾斜する方向へ前記ガラス板を押圧することを特徴とする請求項1に記載のガラス板の位置決め装置。
- 前記ガラス板押圧部は、前記ガラス板の外周端面を前記ガラス板の主面と直交する仮想直交面とした場合、前記仮想直交面に対して傾斜する当接面を有することを特徴とする請求項1に記載のガラス板の位置決め装置。
- 前記押圧駆動部は、
前記ガラス板を押圧する押圧方向に沿って伸縮する伸縮部を備え、
前記ガラス板押圧部は、前記伸縮部の端部に設けられ、
前記上下駆動部は、
前記押圧駆動部が当接又は連結される一端部を有する回動体と、
前記回動体の他端部を駆動して前記回動体を回動させる回動体駆動部とを備え、
前記押圧駆動部が前記回動体の回動に応じて揺動されることで、前記ガラス板押圧部が上下動されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガラス板の位置決め装置。 - 前記ガラス板押圧部の下方には、車輪が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のガラス板の位置決め装置。
- 前記支持台は、
第1ガラス板が載置される第1支持台と、
前記第1支持台と隣り合うとともに第2ガラス板が載置される第2支持台とを備え、
前記位置決め機構は、
前記第1支持台と前記第2支持台との間で前記第1ガラス板を位置決めする第1位置決め機構と、
前記第1支持台と前記第2支持台との間で前記第2ガラス板を位置決めする第2位置決め機構とを含むことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のガラス板の位置決め装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のガラス板の位置決め装置を用いてガラス板の外周端面を研磨加工するガラス板の加工方法であって、
前記ガラス板押圧部が、前記ガラス板の下方であり、かつ前記ガラス板の外周端面よりも内側へ格納された状態で、前記ガラス板の外周端面を研磨加工することを特徴とするガラス板の加工方法。
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-
2014
- 2014-03-12 JP JP2014049261A patent/JP2015171752A/ja active Pending
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