JP4266252B2 - ガラス加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工ガラスを加工テーブルに固定し所定の加工を行うようにしたガラス加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば線量計に用いる厚さが約１ｍｍ〜２ｍｍで、幅が約５ｍｍ〜１０ｍｍ、長さが約２０ｍｍのガラス板は、断面形状がガラス板と同形の直方体状のガラスブロックを１ｍｍ〜２ｍｍの厚さとなるよう加工装置を用いて切断加工することによって形成している。そして、その切断加工は、加工テーブル上に複数のガラスブロックを固定し、一度の切断加工で複数のガラス板を得るようにしており、ガラスブロックの加工テーブルへの固定は、次のように行われていた。
【０００３】
すなわち、ホットプレート上に加工テーブルを載せ１００℃〜２００℃に加熱する。そして、高温となっている加工テーブルの上に接着剤として融点が６０℃〜９０℃のワックスを所定量塗り付ける。その上にプレヒートしておいたガラスブロックを載せる。さらにガラスブロック上にワックスを新たに所定量塗り、同様にプレヒートしておいたガラスブロックを載せ、ホットプレートによる加熱を続ける。そして所定時間置いてからホットプレートによる加熱を停止し、加工テーブル、ガラスブロックの温度を自然放熱等によって常温まで徐々に下げ、ワックスによってガラスブロックを加工テーブル上に固定させる。
【０００４】
こうして加工テーブルにガラスブロックが固定された状態のものが形成されると、加工テーブルを所定寸法のガラス板に切断加工するための加工装置に取り付け、ガラスブロックの切断加工を行う。そして、切断加工行われたものについては、例えば８０℃程度の熱湯中に入れワックスを軟化させて分離させたり、手作業で分離するなどし、さらに分離したものを洗浄、乾燥させて所定の線量計用のガラス板を得る。
【０００５】
しかしながら上記の従来技術においては、ホットプレート上で１００℃〜２００℃の高温に加熱し、ワックスを融解させながら加工テーブル上にガラスブロックを固定するため、ガラスブロックや接着剤のワックスの加熱、接着剤の塗布、接着の際に個々の要素部材間に生じる温度差によるヒートショックでガラスブロックが破損したり、クラックが生じたりする虞があった。また加工テーブル上にガラスブロックを固定したり、ガラスブロックとガラスブロックを固定したりする際のワックス量が不均一になり易く、傾いて固定されてしまい加工後のガラス板が不良となってしまう虞があった。さらに、高温となっている部材を取り扱うことになるので、作業に不安全を伴うものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは加工に先立って加工テーブルに固定する際に、被加工ガラスが破損してしまうような虞もなく、クラックが生じる虞もなく、また加工テーブルへの固定も正確に行うことができ、さらに、加工テーブルへの固定を行う際の作業に不安全となる虞のないガラス加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス加工方法は、積み重ねられた被加工ガラスを加工テーブルに固定した後、加工装置により所定の加工を施すようにしたガラス加工方法であって、被加工ガラスを、加工テーブルに接着剤を間に介在させ、柱状部材が保持板に垂直に取り付けられたずれ防止治具を被加工ガラスの上面に載せ、柱状部材の外面を積み重ねられた被加工ガラスの側面に当接させることにより位置合せして載置した後、加工テーブルごと載置されたもの全体をオーブンに入れ前記接着剤の融点以上の所定温度まで加熱し、その後冷却することによって接着剤を固化させ固定するようにしたことを特徴とする方法であり、
さらに、加工テーブル上に接着剤を間に介在させて保護ガラス部材を載せ、保護ガラス部材の上に接着剤を間に介在させて被加工ガラスを載置した後、全体を加熱、冷却して接着剤を固化させ、一度に固定するようにしたことを特徴とする方法であり、
さらに、接着剤が、低融点ワックスであることを特徴とする方法であり、
さらに、接着剤を粉状または薄板状の状態にして間に介在させたことを特徴とする方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態である線量計用のガラス板の加工方法について、図１乃至図５参照して説明する。図１は加工テーブル上にガラスブロックをセットする状況を分解して示す斜視図であり、図２は加熱固定する前の加工テーブル上のガラスブロックに治具をセットした状態を示す斜視図であり、図３はオーブンの斜視図であり、図４は加工テーブル上にガラスブロックを固定した状態を示す斜視図であり、図５は加工されたガラスを示す図で、図５（ａ）は棹状ガラスブロックの部分斜視図、図５（ｂ）は線量計用のガラス板の斜視図である。
【０００９】
図１乃至図５において、１は線量計用のガラス板で、例えば厚さが約１ｍｍ〜２ｍｍで、幅が約５ｍｍ〜１０ｍｍ、長さが約２０ｍｍの寸法を有するもので、これは、例えば厚さが約５ｍｍ〜１０ｍｍで、幅が約６０ｍｍ、長さが約１００ｍｍ〜１５０ｍｍの寸法を有する厚板状ガラスブロック２を、断面形状がガラス板１と同形となる厚さが約５ｍｍ〜１０ｍｍで、幅が約２０ｍｍ、長さが約１００ｍｍ〜１５０ｍｍの３本の棹状ガラスブロック３となるように図示しない加工装置を用いて切断加工し、さらに切り分けられた各棹状ガラスブロック３を約１ｍｍ〜２ｍｍの所定の厚さとなるよう切断加工することによって形成している。また加工装置での切断加工に際しては、被加工物の厚板状ガラスブロック２あるいは棹状ガラスブロック３を、加工装置の加工テーブル４の上に接着剤のワックス５で固定して切断加工し、また加工を終えた後には、加工物である棹状ガラスブロック３あるいはガラス板１を、ワックス５を軟化あるいは融解するように加熱し加工テーブル４から取り外すようにしている。
【００１０】
こうした厚板状ガラスブロック２から所定サイズのガラス板１を加工する過程は次の通りとなっている。すなわち、先ず第１の工程において、図１に示すように、加工テーブル４の略方形状に形成された上面に接着剤として、所定の厚さに粉状の、例えば融点が６０℃〜９０℃の低融点のワックス５を、加工テーブル４の上面全体に平坦となるように載せる。なお、６は加工テーブル４を加工装置に取り付ける際の位置決め用の切溝である。
【００１１】
そして、加工テーブル４上面に載せたワックス５の上に、加工テーブル４と略同形状の方形状の保護ガラス板７を載せ、さらに保護ガラス板７の上面の中央部分に所定の厚さに粉末状のワックス５を、被接着物である方形状の厚板状ガラスブロック２の形状に合わせて平坦となるように載せる。さらに、載せられたワックス５の上に１枚目の厚板状ガラスブロック２を置く。続いて１枚目の厚板状ガラスブロック２の上面全体に所定の厚さとなるよう粉末状のワックス５を平坦となるように載せ、またさらに、このワックス５の上に、１枚目と同形状の２枚目の厚板状ガラスブロック２を二段重ねとなるように載せる。
【００１２】
次に、第２の工程で図２に示すように、二段に積み重ねられた厚板状ガラスブロック２の対角線上に位置する２つの角部分上面に、長方形状の保持板８の両側部分に外面が保持板８面に垂直に取り付けられていると共に、離間する両者の間隔が調整可能となるよう設けられた柱状部材９を備えたずれ防止治具１０を、柱状部材９の外面がそれぞれ二段重ねされた厚板状ガラスブロック２の隣接する側面に当接するように載せる。このように柱状部材９の外面を厚板状ガラスブロック２の側面に当接させるようにすることで、容易に２枚の厚板状ガラスブロック２が正確に位置合わせされた状態で二段に積み重ねられる。
【００１３】
そして、加工テーブル４の上に、接着剤のワックス５をそれぞれの間に介在させて正確に位置合わせされ二段重ねされた厚板状ガラスブロック２を、電熱線加熱方式のオーブン１１の常温状態になっている庫内１２に入れる。この時、加工テーブル４の上面が水平となるようにし、ワックス５が融解した状態で厚板状ガラスブロック２が位置ずれを起こしたり、傾いたりしないようにする。
【００１４】
その後、ワックス５の融点が約８０℃である場合には、庫内温度を常温から１時間かけて１４０℃に略等速で徐々に昇温する。庫内温度が１４０℃に達した時点で昇温を停止し、庫内温度を１４０℃にしてそのまま１時間保持する。さらにその後、庫内温度を１４０℃から４時間かけて常温にまで略等速で徐々に降温する。このように急速加熱、急速冷却とならないように昇温、降温し庫内温度が常温に戻った時点で、庫内１２から図４に示すように、上面に固定された保護ガラス板７の上に、二段重ねの厚板状ガラスブロック２が固定されている加工テーブル４を取り出す。
【００１５】
なお、用いるワックス５として融点の低いものを選定した場合には、最高庫内温度が１４０℃よりも低くても厚板状ガラスブロック２の固定が可能であるので、昇温と降温に要する時間が短縮できることになる。このため、融点が６０℃〜９０℃のものよりも、融点が６０℃〜８０℃のもののほうが、さらに融点が６０℃〜７０℃のもののほうが、より固定に要する作業時間の短縮が可能となる。
【００１６】
こうして厚板状ガラスブロック２が固定された加工テーブル４を、切断加工を行う加工装置に、加工テーブル４の位置決め用の切溝６によって位置合わせするようにして取り付ける。そして、図４に２点鎖線Ａで示すように加工装置の図示しないバンドソーによって研摩液を併用して切断加工し、あるいはダイヤモンドホイールソーにより切断加工し、二段重ねの厚板状ガラスブロック２を３分割して３本の二段重ねになっている棹状ガラスブロック３に切り分ける。この時、加工テーブル４の上面に保護ガラス板７を固定しておくことによって、切断加工に用いるバンドソーあるいはダイヤモンドホイールソーの切断刃が、厚板状ガラスブロック２を切断した後に加工テーブル４に当たってしまうのを防ぎ、切断刃及び加工テーブル４を保護する。また加工テーブル４上にガラスブロック２を直接接着したのでは、接着面積がガラスブロック面のみとなり、切断が進むにつれて接着面積が減少していくので、ガラスブロックの固定が不安定となること、例えば加工装置の切断力により接着がとれてしまうことが防げ、またさらにガラスブロック２を切断したときの欠けが防げる。
【００１７】
また、切り分けられた二段重ねの棹状ガラスブロック３については、加工テーブル４に固定した状態で、例えば８０℃程度の熱湯中に入れワックス５を軟化させ、加工テーブル４から二段重ねの棹状ガラスブロック３を分離させ、また二段重ねの棹状ガラスブロック３については個々の棹状ガラスブロック３に分離する。そして、さらに分離したものを洗浄、乾燥することで棹状ガラスブロック３とする。
【００１８】
また、このように分離された棹状ガラスブロック３については、再び図示しないが加工テーブルの上に、上記した厚板状ガラスブロック２の固定工程と同様の工程を踏んでワックス５によって二段重ねした状態に固定する。そして、棹状ガラスブロック３が固定された加工テーブルを、切断加工を行う加工装置に取り付ける。そして、図５（ａ）に実線Ｂで示すように加工装置のバンドソー等によって研摩液を併用して切断加工し、ワックス５によって連結された状態のガラス板１とする。その後、手作業で１枚、１枚に分離し、さらに分離したものを洗浄、乾燥させる等して所定形状の線量計用のガラス板１を得る。
【００１９】
以上の通り構成することによって、加工テーブル４に厚板状ガラスブロック２や棹状ガラスブロック３等を接着固定する際、これらの接着物を常温状態で取り扱うことになるので、高温度のものを取り扱う場合のような危険を伴わず安全である。また高温物に対する注意を要しないので接着固定の作業が容易なものとなる。そして、オーブン１１等によって接着固定するもの全体を一度に加熱、冷却するので、部材や部位によって温度の大きな差が生じ難く、ヒートショックによって破損等が発生する虞が少なく、ガラス板１の状態でひび割れ等が生じる虞も少ない。また接着固定の際の温度管理も容易であり、接着固定が正確に行うことができ、ばらつきが非常に少なくなる。
【００２０】
なお、上記の実施形態においてはワックス５を粉状のものとしたが、所定の厚さを有する薄板状のものを接着固定するものの形状に合わせて用いるようにしてもよく、またワックス５を加熱融解する加熱源についてもランプ等の輻射熱によるものでもよい。さらに、上記の実施形態では加工テーブル４に厚板状ガラスブロック２等を固定して切断加工するようにしているが、例えば研磨加工等他の加工を行う場合にも適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、加工テーブルに固定する際に、一度に全体を加熱、冷却するので被加工ガラスが破損してしまうような虞もなく、また加工物にひび割れ等が生じるような虞もなく、さらに加工テーブルへの固定も正確に行うことができ、加工テーブルへの固定を行う際の作業も不安全となる虞のないなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における加工テーブル上にガラスブロックをセットする状況を分解して示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における加熱固定する前の加工テーブル上のガラスブロックに治具をセットした状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るオーブンの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態における加工テーブル上にガラスブロックを固定した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における加工されたガラスを示す図で、図５（ａ）は棹状ガラスブロックの部分斜視図、図５（ｂ）は線量計用のガラス板の斜視図である。
【符号の説明】
１…ガラス板
２…厚板状ガラスブロック
３…棹状ガラスブロック
４…加工テーブル
５…ワックス
７…保護ガラス板
１１…オーブン
１２…庫内

Claims (4)

1. 積み重ねられた被加工ガラスを加工テーブルに固定した後、加工装置により所定の加工を施すようにしたガラス加工方法であって、前記被加工ガラスを、前記加工テーブルに接着剤を間に介在させ、柱状部材が保持板に垂直に取り付けられたずれ防止治具を前記被加工ガラスの上面に載せ、前記柱状部材の外面を積み重ねられた前記被加工ガラスの側面に当接させることにより位置合せして載置した後、前記加工テーブルごと載置されたもの全体をオーブンに入れ前記接着剤の融点以上の所定温度まで加熱し、その後冷却することによって前記接着剤を固化させ固定するようにしたことを特徴とするガラス加工方法。
2. 加工テーブル上に接着剤を間に介在させて保護ガラス部材を載せ、前記保護ガラス部材の上に前記接着剤を間に介在させて被加工ガラスを載置した後、全体を加熱、冷却して前記接着剤を固化させ、一度に固定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のガラス加工方法。
3. 接着剤が、低融点ワックスであることを特徴とする請求項１記載のガラス加工方法。
4. 接着剤を粉状または薄板状の状態にして間に介在させたことを特徴とする請求項１記載のガラス加工方法。

Images