JP2018122369A - 板ガラスの製造方法、板ガラスの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端面の品質が良い板ガラスを製造する方法を提案すること。
【解決手段】板ガラスＧの端面を第１の押圧力Ｆ１で研削する端面研削工程と、端面研削工程後の板ガラスＧの端面を第２の押圧力Ｆ２で研磨する端面研磨工程と、を有し、第２の押圧力Ｆ２は、第１の押圧力Ｆ１の１．２〜２０倍大きいことを特徴とする板ガラスの製造方法において、端面研削工程では砥粒を金属結合材で固定した研削砥石１０を用い、端面研磨工程では砥粒を樹脂結合剤で固定した研磨砥石２０を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、端面加工工程を有する板ガラスの製造方法に関し、特に液晶ディスプレイ用板ガラスや有機ＥＬディスプレイ用板ガラス等の電子部品の基板用板ガラスを製造する方法に関する。

近年、特に液晶ディスプレイは、テレビ、パソコン、携帯電話、スマートフォン等の多方面の用途に使用されている。

これら液晶ディスプレイ等に使用される板ガラスは、ガラスメーカーにおいて成形した後、所定の寸法に切断してから出荷されるが、その切断面は粗面であるため、後工程で欠損や破損が発生しやすく、それを防止するために端面加工が施されるのが一般的である。

従来、下記特許文献１に記載されている通り、ディスプレイ用板ガラスの端面加工は、板ガラスの厚みよりも僅かに広い溝幅の環状溝を有する研削砥石を、板ガラスの端面に押し当てることによって端面研削（端面の形状加工）を行い、続いて、研磨砥石を、板ガラスの端面に押し当てることによって端面研磨（形状加工された端面の表面仕上げ）を行うのが一般的であった。

特表２０１４−５１８１６９号公報

上記特許文献１の[０００７]に記載されている通り、従来の板ガラスの端面加工は、研削砥石の板ガラスへの押圧力が、研磨砥石の押圧力よりも大きなものとなっている。具体的には、研削砥石の板ガラスの押圧力が、研磨砥石の板ガラスの押圧力よりも、１．２倍〜４倍大きいことが記載されている。

しかしながら、研削砥石はガラスを除去する能力が大きいことから、大きな押圧力で薄肉の板ガラスに押圧すると研削過剰となり、板ガラスの端面に生じるクラックが大きくなり、数も多くなることで板ガラスの端面品質が悪化するという問題がある。加えて、研磨砥石の押圧力が小さいと、研磨砥石はガラスを除去する能力が小さいので研削によって生じた傷を十分に除去することができず、研磨後の板ガラスの端面品質が更に悪化するという問題がある。

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、端面の品質が良い板ガラスを製造する方法を提案することを目的とする。

上記課題を解決すべく創案された発明は、板ガラスの製造方法であって、前記板ガラスの端面を第１の押圧力で研削する端面研削工程と、前記端面研削工程後の前記板ガラスの前記端面を第２の押圧力で研磨する端面研磨工程と、を有し、前記第２の押圧力は、前記第１の押圧力より大きいことを特徴とする板ガラスの製造方法に関する。

上記構成において、前記第２の押圧力は、前記第１の押圧力の１．２倍〜２０倍であることが好ましい。

上記構成において、前記端面研削工程では、砥粒を金属結合材で固定した研削砥石を使用し、
前記端面研磨工程では、砥粒を樹脂結合材で固定した研磨砥石を使用するのが好ましい。

上記課題を解決すべく創案された本発明は、板ガラスの製造装置であって、前記板ガラスの端面を研削する研削砥石と、前記板ガラスの前記研削後の前記端面を研磨する研磨砥石と、前記研削砥石と前記研磨砥石を制御する制御装置と、を有し前記制御装置は、前記研削砥石で前記板ガラスの前記端面を第１の押圧力で研削し、前記研磨砥石で前記板ガラスの前記端面を前記第１の押圧力より大きい第２の押圧力で研磨する、ことを特徴とする板ガラスの製造装置に関する。

本発明によれば、端面品質の良い板ガラスを製造することができる。

本発明に係る板ガラスの製造方法のフロー図である。 本発明に係る板ガラスの製造装置の平面図である。

以下、本発明に係る板ガラスの製造方法、製造装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

本発明に係る板ガラスの製造方法は、図１に示す通り、端面研削工程Ｓ１と、端面研磨工程Ｓ２とを有する。本発明に係る板ガラスの製造装置は、図２に示すように、研削砥石１０と研磨砥石２０と図示しない制御装置を有する。図１に示す端面研削工程Ｓ１は、図２に示す研削砥石１０で板ガラスＧの端面の研削を行い、図１に示す端面研磨工程Ｓ２は、図２に示す研磨砥石２０で研削後の板ガラスＧの端面の研磨を行う。図示しない制御装置は、研削砥石１０の板ガラスＧの端面への押圧力Ｆ１と、研磨砥石２０の板ガラスＧの端面への押圧力Ｆ２を制御する。

板ガラスＧは、フロート法、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法等の公知の成形方法で成形され、所定の大きさに切断されている。板ガラスＧの厚さは、０．１ｍｍ〜１．４ｍｍであることが好ましく、０．２ｍｍ〜０．７ｍｍであることがより好ましく、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることが最も好ましい。板ガラスＧは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや、タッチパネル、太陽電池、有機ＥＬ照明等のガラス基板用であることが好ましい。

端面研削工程Ｓ１は、研削砥石１０で板ガラスＧの端面を研削する工程である。研削砥石１０は、砥粒の結合材として金属結合材（メタルボンド）が使用されていることが好ましい。結合材として使用される金属は、鉄、銅、コバルト、ニッケル、タングステン等から１種又は２種以上混合して使用されていることが好ましく、特に鉄を含むことが好ましい。研削砥石１０に結合される砥粒は、ダイヤモンド砥粒であることが好ましく、粒度は♯３００〜６００であることが好ましい。

端面研磨工程Ｓ２は、端面研削工程Ｓ１後の板ガラスＧの端面を研磨砥石２０で研磨する工程である。研磨砥石２０は、砥粒の結合材として樹脂製結合材（レジンボンド）が使用されていることが好ましい。樹脂製結合材としては、熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。樹脂製結合材として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用することができる。研磨砥石２０に結合される砥粒としては、ダイヤモンド粒子、酸化アルミニウム粒子、炭化珪素粒子、立方晶窒化硼素粒子、金属酸化物粒子、金属炭化物粒子、金属窒化物粒子等が使用できる。研磨砥石２０に結合される砥粒の粒度は、＃１００〜３０００であることが好ましく、＃２００〜１０００であることがより好ましい。

本発明は、図２に示す通り、端面研磨工程Ｓ２で研磨砥石２０が板ガラスＧを押圧する押圧力Ｆ２が、端面研削工程Ｓ１で研削砥石１０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ１よりも大きくなっている。これにより、研削砥石１０による過剰研削を防止するとともに、研磨砥石２０によって板ガラスＧの端面を十分に仕上げることができ、板ガラスＧの端面の品質を良好なものとすることができる。研磨砥石２０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ２は、研削砥石１０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ１の１．２倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましく、３倍以上であることが更に好ましい。また、研磨砥石２０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ２は、研削砥石１０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ１の２０倍以下であることが好ましく、１５倍以下であることがより好ましく、１２倍以下であることが最も好ましい。これにより、研削砥石１０による板ガラスＧの端面の過剰研削や研削不足をより確実に防止することができると共に、研磨砥石２０による過剰研磨や研磨不足をより確実に防止することができる。

研削砥石１０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ１は、０．５Ｎ〜５Ｎであることが好ましく、１Ｎ〜４Ｎであることがより好ましく、２Ｎ〜３Ｎであることがさらに好ましい。研磨砥石２０が板ガラスＧの端面を押圧する押圧力Ｆ２は、１Ｎ〜１５Ｎであることが好ましく、５Ｎ〜１５Ｎであることがより好ましく、７Ｎ〜１３Ｎであることが更に好ましく、８Ｎ〜１１Ｎであることが最も好ましい。これにより、より良好な端面品位を有する板ガラスＧを製造することができる。

次に、製造装置１を使用して板ガラスを製造する方法について説明する。

図２に示す通り、厚さ０．５ｍｍの板ガラスＧを所定の速度で搬送しながら、まず端面研削工程Ｓ１を行う。端面研削工程Ｓ１では、板ガラスＧを研削砥石１０に送り込み、研削砥石１０が相対的に押圧力の小さい押圧力Ｆ１で板ガラスＧの両端面を研削加工する。次いで端面研磨工程Ｓ２を行う。端面研磨工程Ｓ２では、板ガラスＧを研磨砥石２０に送り込み、研磨砥石２０が相対的に押圧力の大きい押圧力Ｆ２で板ガラスＧの両端面に仕上げ研磨を施す。これにより、研削砥石１０の過剰研削と研磨砥石２０の研磨不足を防止することができ、良好な端面品位を有する板ガラスＧを製造することができる。

図２を使用して本発明の実施形態を説明したが、本発明は図２の実施形態には限定されない。図２では研削砥石１０は、１個しか記載されていないが、２個以上使用しても良い。同様に、研磨砥石２０も２個以上使用しても良い。また、図２では、板ガラスＧの長辺のみを端面加工している形態で説明を行ったが、図示しない回転機構を備えることで、板ガラスＧの短辺も同様に端面加工を行っても良い。また、図２では、研削砥石１０と研磨砥石２０が固定され、板ガラスＧが移動する形態で説明を行ったが、逆に、板ガラスＧを定盤等に固定し、研削砥石１０と研磨砥石２０が移動する形態でも良い。

本発明は、主として電子デバイス用途のガラス基板の製造に好適に使用することができる。

１ 製造装置
１０ 研削砥石
２０ 研磨砥石
Ｓ１ 端面研削工程
Ｓ２ 端面研磨工程
Ｆ１ 研削砥石の押圧力（第１の押圧力）
Ｆ２ 研磨砥石の押圧力（第２の押圧力）
Ｇ 板ガラス

Claims (4)

1. 板ガラスの製造方法であって、
   前記板ガラスの端面を第１の押圧力で研削する端面研削工程と、
   前記端面研削工程後の前記板ガラスの前記端面を第２の押圧力で研磨する端面研磨工程と、を有し、
   前記第２の押圧力は、前記第１の押圧力より大きいことを特徴とする板ガラスの製造方法。
2. 前記第２の押圧力は、前記第１の押圧力の１．２倍〜２０倍であることを特徴とする請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
3. 前記端面研削工程では、砥粒を金属結合材で固定した研削砥石を使用し、
   前記端面研磨工程では、砥粒を樹脂結合材で固定した研磨砥石を使用する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板ガラスの製造方法。
4. 板ガラスの製造装置であって、
   前記板ガラスの端面を研削する研削砥石と、
   前記板ガラスの前記研削後の前記端面を研磨する研磨砥石と、
   前記研削砥石と前記研磨砥石を制御する制御装置と、を有し
   前記制御装置は、前記研削砥石で前記板ガラスの前記端面を第１の押圧力で研削し、前記研磨砥石で前記板ガラスの前記端面を前記第１の押圧力より大きい第２の押圧力で研磨する、
   ことを特徴とする板ガラスの製造装置。