JP5695279B2 - 強化ガラスの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、強化ガラスの加工方法に関する。

携帯端末、タブレット、タッチパネル、ＰＤＡ（Personal Digital
Assistant）等の表示装置には、一般に化学強化された強化ガラスが用いられている。この強化ガラスは、ガラス母材の表面側に表面強化層（化学強化層）が設けられた構成とされており、これに基づき、強化ガラスは、薄板化を図りつつ、曲げ応力、衝撃に対して高強度を示している。

このような強化ガラスの加工方法としては、表面強化層の厚さが一定厚以上であって表面圧縮応力が所定値以上のもの(例えば、表面強化層４０μｍ以上、表面圧縮応力６００ＭＰａ以上のもの)に関しては、その加工が容易ではないことから、特許文献１に示すように、加工すべき強化ガラスとして、表面強化層を３０μｍ以下とすると共に表面圧縮応力を６００ＭＰａ以下にしたものを用意し、それに対して既存の切断方法（レーザ加工等）を用いるものや、特許文献２に示すように、強化ガラス(表面強化層４０μｍ以上、表面圧縮応力６００ＭＰａ以上)において、その切断予定個所の加工強度を弱めるべく、表面強化層の一部を予め除去した状態をもって該表面強化層に切断予定溝を形成し、その切断予定溝をレーザ等により切断するものが提案されている。

しかし、特許文献１においては、強化ガラスの加工性だけが重視され、その特許文献１に係る方法をもってしては、近時求められている更なる薄板化と更なる強度化とを満足させることができない。

また、特許文献２においては、表面強化層に切断予定溝を形成しなければならず、工程数が増えるばかりか、その切断予定溝は直線状にしか形成することができず、強化ガラスに対する加工が制限的なものとなっている。

このような状況下、本件発明者は、加工方法として、これまで上記強化ガラスを加工することは困難であると認識されてきた加工具を加振させつつ回転させる加工方法に着目し、その加工方法において、強化ガラスそのものを的確に加工できる条件を初めて見出した。

ところで、製品としての製品ガラスは、具体的には、強化ガラスからなる大板基板から製品形状の複数の製品用素板を切り出し、その切り出した各製品用素板に孔加工等の加工を行うことにより、形成される。

特開２００４−８３３７８号公報 特開２０１２−３１０１８号公報

しかし、上記のように、大板基板からの複数の製品用素板の切り出し、その切り出した各製品用素板に対する孔加工等の加工を、加工具を回転させつつ加振させる加工方法をもって、その全てについて行った場合には、製品として適切なものを得ることができるものの、製品ガラス１枚の生産に要する時間（平均サイクルタイム（時間／個））については必ずしも短いものとはならない。

本発明はこのような事情を勘案してなされたもので、その目的は、製品ガラスの品質を確保しつつ製品ガラス１枚の生産に要する時間を極力短縮できる強化ガラスの加工方法を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明（請求項１に係る発明）にあっては、
加工具を回転させつつ加振させた状態の下で、該加工具をもって、表面強化層を有する化学強化ガラスとしての製品用素板に対して加工を行う強化ガラスの加工方法であって、
前記製品用素板に対する前記加工具の加工に先立ち、表面強化層を有する化学強化ガラスとしての大板基板から前記製品用素板を、ダイシングブレードを用いた切断加工により切り出し、
前記製品用素板に対する前記加工具の加工に際して、該製品用素板の外周面に対する仕上げ加工をも行う構成とされている。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２以下の記載の通りとなる。

本発明（請求項１に係る発明）によれば、大板基板から製品用素板を、ダイシングブレードを用いた切断加工により切り出すことから、回転しつつ加振する加工具を用いて大板基板から製品用素板を切り出す場合よりも、迅速に製品用素板の切り出し作業を行うことができる。その一方、仮に、切り出された製品用素板の外周面に切断加工によりチッピングが発生したとしても、回転しつつ加振する加工具をもって、孔加工等の加工だけでなく製品用素板の外周面に対する仕上げ加工をも行って、製品用素板の外周面の補修を的確に行うことができる。特に、仕上げ加工は、製品用素板の外周面を含め加工面に対して本来行われるものであり、特別に行われる加工ではない。このため、製品ガラスの品質を確保しつつ製品ガラス１枚の生産に要する時間を極力短縮できる。

請求項２に係る発明によれば、切断加工用ベーステーブル上において、複数の個別ベースが隙間をあけつつ整列された状態で配置され、その切断加工用ベーステーブルにおける各隣り合う個別ベース間の隙間の上方領域において、大板基板をダイシングブレードをもって切断することから、複数の個別ベースの上面に取付けられている大板基板から複数の製品用素板を切り出すに際して、予め把握されている個別ベースの大きさ、切断加工用ベーステーブルでの個別ベースのピッチ等の情報に基づき、単純な切断加工の繰り返しとすることができる。このため、製品用素板を正確に切り出すことができると共に、切断加工制御の簡単化を図ることができる。

また、製品用素板が取付けられた各個別ベースを加工用ベーステーブルに保持し、次に、加工用ベーステーブル上における各個別ベース上の製品用素板に対して加工具により加工を行って、各個別ベース上に製品ガラスをそれぞれ形成することから、この場合も、個別ベースの大きさ、切断加工用ベーステーブルでの個別ベースのピッチ等の情報を予め把握することができ、加工具の加工を単純な加工の繰り返しとすることができる。このため、高性能、高価なカメラシステムを用いなくても、製品用素板を製品ガラスに正確に加工できると共に、加工制御の簡単化を図ることができる。

請求項３に係る発明によれば、大板基板として、枠状模様群が予め印刷されているとしても、切断加工用ベーステーブルに複数の個別ベースが保持された状態において、該複数の個別ベースに適合した状態で重なる大板基板の枠状模様群に対する複数の位置決め部の配置位置が、調整用ベーステーブルで位置決めされた大板基板１の枠状模様群に対する位置決め関与部の配置位置に反映されており、調整用ベーステーブル上に大板基板を載置して、該大板基板の複数の各位置合わせマークを複数の各位置合わせ部に位置合わせし、その状態の下で、移載部材の複数の各位置決め関係部と複数の各位置決め関与部とを位置決めした状態に維持しつつ、移載部材を調整用ベーステーブル上の大板基板に取付け、それを切断加工用ベーステーブルに運んで、移載部材の複数の各位置決め関係部と切断加工用ベーステーブル上の複数の各位置決め部とを位置決めした状態に維持しつつ、移載部材が取付けられた大板基板を、切断加工用ベーステーブル上に保持される複数の個別ベースに取付ければ、大板基板の枠状模様群を、切断加工用ベーステーブルに保持された複数の個別ベース上に傾かせることなく適合した状態で重ねることができる。このため、大板基板から製品用素板を正確に切り出すことができ、これに伴い、不良品の発生を防止できる。

また、大板基板の枠状模様群を、切断加工用ベーステーブルに保持された複数の個別ベース上に傾かせることなく適合した状態で重ねるに際して、大板基板としては、切断加工用ベーステーブル上の複数の個別ベースに適合した状態で重なる枠状模様群と、その枠状模様群に対して所定の配置関係を有する複数の位置合わせマークとを有していればよく、切断加工用ベーステーブルとしては、複数の個別ベースに適合した状態で重なる大板基板の枠状模様群に対して所定の位置関係となる複数の位置決め部を有していればよく、調整用ベーステーブルとしては、大板基板を載置できる載置面と、載置面上に載置される大板基板の複数の位置合わせマークを位置合わせする複数の位置合わせ部と、複数の各位置合わせ部に複数の各位置合わせマークを位置合わせした状態において、その大板基板の枠状模様群に対する位置関係が、切断加工用ベースにおいて、複数の個別ベースに適合した状態で重なる大板基板の枠状模様群に対する複数の位置決め部の位置関係と同一とされる位置決め関与部と、を有していればよく、移載部材としては、複数の位置決め部及び複数の位置決め関与部に対して位置決め関係を成立させることができる複数の位置決め関係部を有していればよい。このため、当該方法を低廉部材を用いて実施できる。しかも、カメラやセンサ類のように故障することはなく、当該方法においては、耐久性が高いものを用いることができる。

請求項４に係る発明によれば、移載部材を大板基板に取付けるに際して、接着剤を用いることから、大板基板に対する移載部材の接着作業と、移載部材の複数の各位置決め関係部と調整用ベーステーブルにおける複数の各位置決め関与部との位置決め作業とを、互いに阻害することなく同時に行うことができ、作業性を高めることができる。その一方、接着剤には、接着強度に関し、多種類のものがあり、また、接着強度は適宜調整が可能であり、接着剤として、移載部材と大板基板とを一定の接着強度をもって一体化できる一方、作業者による外力の付与によりに移載部材と大板基板との接着を剥がすことができるものを容易に選択できる。

請求項５に係る発明によれば、大板基板に移載部材を接着する前に、大板基板にカバーガラスを接着し、移載部材をカバーガラスを介して大板基板に接着することから、移載部材の取付け、取り外しに伴って、仮に、汚れ、損傷等が生じるとしても、それをカバーガラスにとどめることができ、最終的な製品ガラスの素材となる大板基板に汚れ、損傷等のダメージを与えることを防止できる。

請求項６に係る発明によれば、大板基板にカバーガラスを接着するに際して、温水により溶ける接着剤を用いることから、加工終了後、温水を用いることにより製品ガラスからカバーガラスを外力を加えることなく容易に剥がすことができる。

請求項７に係る発明によれば、大板基板として、複数枚の大板基板が積層されて各大板基板の枠状模様群が合わされた積層体が用いられ、積層体を形成するに際して、積層体における各大板基板の複数の各位置合わせマークと調整用ベーステーブルにおける複数の各位置合わせ部とを位置合わせすることから、各大板基板の複数の各位置合わせマークと調整用ベーステーブルにおける複数の各位置合わせ部とを利用することにより、各大板基板の枠状模様群が合わされた積層体を的確に得ることができる。

請求項８に係る発明によれば、調整用ベーステーブルにおける各位置合わせ部が、上下方向に延びる軸線上に配置される一対の検知カメラによりそれぞれ構成されていることから、大板基板間に接着剤が用いられて、大板基板の透明性が低下するとしても、同一軸線上における下側、上側の検知カメラにより各大板基板の位置合わせマークを順次、的確に検知して位置合わせすることができる。

また、接着剤が、特定照射光が照射されない限り、硬化しないことから、接着剤の硬化のタイミングを調整して、各大板基板の位置合わせマーク同士の位置合わせを容易に行うことができる。

請求項９に係る発明によれば、強化ガラスとしての製品用素板に対する加工具による加振を、該加工具の振幅及び振動数が目標振幅及び目標振動数にそれぞれ近づくようにフィードバック制御すると共に、該目標振幅及び目標振動数を、該製品用素板の加工に伴う該製品用素板の厚み方向各部において変化する値であって該製品用素板の品質を悪化させる品質悪化発生値の範囲に属さないものにそれぞれ設定し、しかも、フィードバック制御におけるサンプル周期として、０．３ｍsec以下の所定サンプル周期を用いることから、製品用素板が、強度の高い表面強化層を有する強化ガラス（具体的には、表面強化層４０μｍ以上、表面圧縮応力６００ＭＰａ以上のもの）であっても、加工進路等の制限を受けることなく自由に加工を行うことができる一方で、加工具の加振に際して、基本的に、加工具の振幅及び振動数が品質悪化発生値の範囲に属さないようにすることができる。

しかも、上記フィードバック制御におけるサンプル周期として、０．３ｍsec以下の所定サンプル周期を用いることから、極めて早いタイミングで見直しが図られ、仮に、加工具の振幅又は振動数が品質悪化発生値の範囲内の値となったとしても、その極めて早いタイミングをもって加工具の振幅及び振動数を目標振幅及び目標振動数（品質悪化発生値の範囲外）にそれぞれ戻すことができる。このため、化学強化ガラスとしての製品用素板の加工に伴い、該製品用素板内部の引張応力の開放等、加工中の微細な状態変化が生じるとしても、それに対応（追従）することができ、加工中に、製品用素板のクラック、所定以上のチッピング等が発生することを的確に抑制できる。この結果、製品用素板の加工を簡単且つ確実に行うことができる。

したがって、製品用素板が、表面強化層を有して強度が高められた化学強化ガラスであっても、加工自由度を確保しつつ簡単且つ確実に加工できる。

ここで、前記フィードバック制御におけるサンプル周期として、０．３ｍsec以下の所定サンプル周期を用いているのは、本件発明者が得た知見に基づき、０．３ｍsecを超えると、化学強化ガラスとしての製品用素板内部の応力変化に追従できず、製品用素板の加工の精度が低下（製品用素板のクラック、所定以上のチッピングの発生）する可能性が高まるからである。

表面強化層を有する強化ガラスを説明する説明図。 実施形態に係る超音波振動加工装置を示す全体構成図。 実施形態に係る超音波振動加工装置における制御関係を説明する説明図。 加工具の目標振幅８μｍ、フィードバックのサンプル周期（応答速度）０．２ｍｓｅｃに固定した条件の下で、加工具の目標振動数を変化させたときの実験結果（加工実験１の実験結果）を示す図。 加工具の目標振動数６３ｋＨｚ、フィードバックのサンプル周期（応答速度）０．２ｍｓｅｃに固定した条件の下で、加工具の目標振幅を変化させたときの実験結果（加工実験２の実験結果）を示す図。 加工具の目標振幅８μｍ、加工具の目標振動数６３ｋＨｚに固定した条件の下で、フィードバック制御のサンプル周期（応答速度）を変化させたときの実験結果（加工実験３の実験結果）を示す図。 フィードバックのサンプル周期（応答速度）と加工成功率との関係を示す図。 加工対象である強化ガラスの積層体を説明する説明図。 固定台上に強化ガラスの積層体がセットされた状態を説明する説明図。 強化ガラスの積層体に対する切り出し加工を説明する説明図。 積層ブロックに対する長孔、角孔の加工を説明する説明図。 積層ブロックの外周面等に対する研削加工を説明する説明図。 携帯端末用保護ガラスを示す図。 図１３のＡ部を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 図１３のＢ部を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 図１３のＣ部を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 図１３のＤ部を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 図１３のＥ部を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 比較例に係る携帯端末用保護ガラスにおける図１３のＡ部に相当する部分を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 比較例に係る携帯端末用保護ガラスにおける図１３のＢ部に相当する部分を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 比較例に係る携帯端末用保護ガラスにおける図１３のＣ部に相当する部分を示す拡大写真図（倍率：２７０倍）。 比較例に係る携帯端末用保護ガラスにおける図１３のＤ部に相当する部分を示す拡大写真図（倍率：９０倍）。 他の実施形態に係る工程を示す工程図。 枠状模様群及びアライメントマークが印刷された大板基板（化学強化ガラス）を示す斜視図。 「カバーガラスに対する印刷工程」を説明する説明図。 「接着剤の塗布工程」においてカバーガラスに接着剤が塗布されている状態を説明する説明図。 「ガラスの貼り合わせ及び接着剤の圧延工程」を説明する説明図。 「積層位置合わせ及び接着剤の仮硬化工程」を説明する説明図。 「接着剤の塗布工程」において大板基板に接着剤が塗布されている状態を説明する説明図。 積層体に対する「本硬化工程」を説明する説明図。 「移載プレートの取付け工程」を説明する説明図。 治具プレート及びその治具プレートに保持されているセット治具を示す斜視図。 セット治具の裏面を示す図。 切断加工のために積層体が移載プレートにより治具プレートに移載された状態を説明する説明図。 ダイシングブレードによる「切断加工工程」を説明する説明図。 ダイシングブレードによる「切断加工工程」を終了し、治具プレートから、積層ブロックが接着されたセット治具の一部が取り出されている状態を示す説明図。 積層ブロックが接着されたセット治具を示す斜視図。 超音波振動加工を行うために、積層ブロックが接着されたセット治具を加工用治具プレートに保持している状態を示す説明図。 「超音波振動加工工程」を説明する説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

本実施形態の説明に当たっては、加工対象としての強化ガラス、その強化ガラスを加工する強化ガラス用加工装置としての超音波振動加工装置、その超音波振動加工装置を用いた強化ガラスの加工方法、加工品質の比較の順で説明する。
１．強化ガラス
強化ガラス１は、図１に示すように、ガラス母材（例えばアルミノシリケートガラス）２の表面側（裏面側）に表面強化層（化学強化層）３が設けられた構成とされている。この表面強化層３により、強化ガラス１は、薄板化を図りつつ、曲げ応力、衝撃に対して高強度が確保されることになっている。具体的には、強化ガラス１としては、母材２の厚みδ１が０．７ｍｍ前後、表面強化層３の厚みδ２が４０μｍ以上（現在の時点で７０μｍのものが開発されているが、勿論、加工の対象）、表面圧縮応力が６００ＭＰａ〜７００ＭＰａとされたものが対象とされている。勿論、強化ガラス１だけでなく通常のガラスも、超音波振動加工装置の加工対象となる。

２．超音波振動加工装置
（１）超音波振動加工装置４は、図２に示すように、加工装置本体５を備えている。

加工装置本体５は、図２に示すように、比較的長尺な有底筒状のハウジング６と、該ハウジング６内に保持される加振装置（加振機構）７と、該加振装置７に取付けられる加工具８と、該加振装置７を回転駆動する回転駆動源としてのモータ９と、を有している。

(a)前記ハウジング６は、その軸心延び方向を上下方向に向けつつその開口を下側に向けた状態で、昇降装置(図２において、一部(ハウジング６に対する取付け部)のみ図示)１０に取付けられている。昇降装置１０は、ハウジング６を上下方向に昇降動させると共に、その際の昇降速度を調整できる機能を有しており(矢印参照)、この昇降装置１０の機能により、ハウジング６は、加工時に所定の設定速度（送り速度）をもって下降される。

(b)前記加振装置７は、円柱状のボディ部１１と、該ボディ部１１に保持されて超音波振動を発生させる円柱状の超音波振動発生ユニット１２と、を有している。ボディ部１１は、その軸心を上下方向に向けた状態で前記ハウジング６の内周面に軸受け１３を介して保持されており、その軸受け１３により、ボディ部１１は、その軸心を中心として相対回転可能且つ軸心延び方向(上下方向)に変位動不能とされている。このボディ部１１の上端部には、モータ９の駆動軸９ａを取付けるための円筒状の取付け筒部１４が形成され、そのボディ部１１の下端面には保持孔(図示略)が形成されている。超音波振動発生ユニット１２は、ボディ部１１下端面の保持孔に保持されている。この超音波振動発生ユニット１２は、既知の如く、超音波振動子、振動伝達部、増幅部が直列的に連結された状態で構成されており、これらは、ボディ部１１の保持孔の内部から開口側に向けて、超音波振動子、振動伝達部、増幅部の順で配置されている。このうち、超音波振動子は、圧電体と、これをボルト締めする金属ブロックとを有し、圧電体の間、及び、圧電体と金属ブロックとの間に電極（不図示）が配置されており、この電極間に直流電圧のパルス電圧を印加することにより、圧電体に縦振動が励振されることになっている。この超音波振動子は、印加する直流電圧のパルス電圧の周波数を超音波振動子の共振周波数に設定すると、共振現象により、強力な超音波振動が発生することになっている。振動伝達部は、超音波振動子の振動を増幅部に伝達する機能を有しており、増幅部は、振動伝達部から伝達された振動を増幅する機能を有している。

(c)前記加工具８は、前記超音波振動発生ユニット１２の振動によって振動するようにすべく、図２に示すように、超音波振動発生ユニット１２の軸心上においてその増幅部に連結されている。加工具８は、強化ガラス１に対して直接に接触してその強化ガラスの加工を行うものであり、本実施形態においては、軸状のダイヤモンド砥石が用いられ、その軸状の加工具８は超音波振動発生ユニット１２から下方に向けて延びている。この加工具８は、加工対象である強化ガラスの加工を行うだけでなく、その強化ガラスの圧力変動を検出するセンサとしても機能する。

(d)前記モータ９は、前記ハウジング６の底部６ａ外面（上端面）に取付けられている。ハウジング６の底部６ａには、ハウジング６内外を貫通させる貫通孔１５が形成されており、モータ９の駆動軸９ａは、その貫通孔１５を貫通して前記ボディ部１１における取付け筒部１４に嵌合保持(固定)されている。これにより、モータ９の駆動力は、ボディ部１１、超音波振動発生ユニット１２を介して加工具８に伝達され、加工具８は、その軸心を中心として回転できることになっている。

（２）超音波振動加工装置４は、図２、図３に示すように、前記超音波振動発生ユニット１２の振幅、振動数を調整する超音波発振器（加振調整手段）１６を備えている。

超音波発振器１６は、入力電気信号（具体的には、電圧又は電流）を調整してその調整電気信号を超音波振動発生ユニット１２（超音波振動子）に付与することになっている。本実施形態においては、電流一定（例えば１〜２Ａの所定値）の下で電源からの入力電圧の振幅、振動数（周波数）が調整され、その調整された電圧信号（例えば３００〜４００Ｖ）が超音波振動発生ユニット１２（超音波振動子）に付与されることになる。勿論この場合、電圧信号に代えて、電圧一定の下で、電流信号を超音波振動子に付与してもよい。

(３)超音波振動加工装置４は、図２、図３に示すように、前記超音波発振器１６（超音波振動発生ユニット１２）及び前記モータ９をフィードバック制御する制御手段としての制御ユニットＵを備えている。

(i)制御ユニットＵには、超音波発振器１６からの電圧信号（電圧の振幅、周波数信号）、モータ９の回転数信号（電圧信号）が入力される一方、制御ユニットＵからは、超音波発振器１６、モータ９に対して制御信号がそれぞれ出力されることになっている。

(ii)制御ユニットＵは、フィードバッグ制御のための目標値を設定するための設定部（設定手段）と、設定部の目標値と制御変数との偏差に基づいて操作変数を判断する判断部（判断手段）と、判断部からの操作変数を実行すべく制御信号を出力する実行制御部（実行制御手段）と、を備えている。

(a)設定部は、本実施形態においては、フィードバック制御のための目標値として、超音波振動発生ユニット１２（超音波振動子）に対する入力電圧に関して、目標振幅、目標周波数が設定されており、それらには、強化ガラスの加工に伴う該強化ガラスの厚み方向各部において変化する値であって該強化ガラスの品質を悪化させる品質悪化発生値（クラック、所定以上のチッピング等を発生させる値）の範囲に属さないがものが設定されている。強化ガラスの加工に伴う該強化ガラス内部の引張応力の開放等、加工に伴う強化ガラス内部の応力変化を考慮するためである。また、モータ９に対する入力電流に関しては、加工にとって効果的な回転とする観点から、目標電流が設定されている。

上記超音波振動発生ユニット１２に対する入力電圧の目標振幅としては、最終的に加工具８の振幅が３μｍ〜９μｍの範囲（品質悪化発生値の範囲に属さないもの）の所定振幅（好ましくは８μｍ）となるように設定され、加工具８の振幅が３μｍ未満及び９μｍを超えるものについては、品質悪化発生値の範囲とされている。この場合、目標振幅を、加工具８の最終的な振幅において３μｍ〜９μｍの範囲としているのは、本件発明者が得た知見に基づき、３μｍ未満では、加工能力が十分でないために（切削屑等が残って切削抵抗等が増大することにより）強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する一方、９μｍを超えた場合には、加工に伴う強化ガラス内部の応力変化に追従できないために強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する可能性が高まるからである。

上記超音波振動発生ユニット１２（超音波振動子）に対する入力電圧の目標周波数としては、最終的に加工具８の振動数が６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚの範囲（品質悪化発生値の範囲に属さないもの）の所定振動数（好ましくは６3ｋＨｚ）となるように設定され、加工具８の振動数が６０ｋＨｚ未満及び６４ｋＨｚを超えるものについては、品質悪化発生値の範囲とされている。この場合、目標周波数を、加工具８の最終的な振動数において６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚとしているのは、本件発明者の知見に基づき、６０ｋＨｚ未満では、加工能力が十分でないために強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する一方、６４ｋＨｚを越えた場合には、加工に伴う強化ガラス内部の応力変化に追従できないために強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する可能性が高まるからである。

上記モータ９に対する目標電流としては、最終的に加工具８の回転数が２０００ｒｐｍ〜３００００ｒｐｍの範囲の所定回転数（好ましくは５０００ｒｐｍ）となるように設定されている。この場合、加工具８の回転数を２０００ｒｐｍ〜３００００ｒｐｍの範囲としているのは、２０００ｒｐｍ未満では、強化ガラスに対する加工の効果が十分でない一方、３００００ｒｐｍを越えると、加工面に対する滑り現象（加工抵抗低下）が生じて加工の効果が低下すると共に、耐久性の観点から問題を生じるからである。

尚、図３中、符号１８は、設定部に設定値を入力するための設定値入力部である。

(b)判断部は、加工具８の振幅に関しては、超音波発振器１６からの電圧（戻り電圧）の振幅と設定部の目標振幅との偏差から操作変数を判断し、加工具８の振動数に関しては、超音波発振器１６からの電圧（戻り電圧）の周波数と設定部の目標周波数との偏差から操作変数を判断する。また、加工具８の回転数に関しては、モータ９からの電流信号と設定部の目標電流との偏差から操作変数を判断する。

(c)実行制御部は、前記判断部からの各操作変数を制御信号として超音波発振器１６及びモータ９に出力することになっている。これにより、超音波発振器１６からの出力電圧（振幅、周波数）が調整されて、加工具８は、所定の上下振幅で且つ所定振動数となるようにフィードバッグ制御され、モータ９についても、その回転数がフィードバッグ制御されて、加工具８は所定回転数に維持されることになる。

(iii)制御ユニットＵは、フィードバッグ制御を、サンプル周期(応答速度)を０．３ｍsec以下である０．３ｍsec〜０．２ｍsecの範囲内の所定サンプル周期（好ましくは０．２ｍsec）をもって行わせるように設定されている。０．３ｍsec〜０．２ｍsecの範囲内の所定サンプル周期とするのは、本件発明者が得た知見に基づき、０．３ｍsecを超えると、強化ガラスの加工中の微細な応力変化に追従できず、強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する可能性が高まるからである。また、下限として、０．２ｍsecを設定しているのは、現在の時点で得ることができる最下限であり、その値未満のサンプル周期をもって現実にはフィードバッグ制御を行うことができないからである。今後、０．２ｍsec未満の値のものが開発されれば、より好ましい。

このため、制御ユニットＵにおいては、フィードバッグ制御のサンプル周期の高速化を図るべく、従前のものに比して、アナログ／デジタル変換機能及びＣＰＵの演算処理能力の高速化が図られている。これにより、具体的には、加工具８の振動数（周波数）が８０ｋＨｚとされた下でサンプル周期を０．２ｍｓｅｃとした場合には、負荷変動に対応して最適環境にて発振するまでに強化ガラスに与えられる振動衝撃を１６回に抑えることができる。また、３０ｍｍ／ｍｉｎの加工具８の送り速度の下で、０．２ｍsecのサンプル周期で発振環境を最適化した場合、加工の進行が０．１μｍ毎にフィードバック制御が行われることになり、加工中の微細な状態変化（応力変化）に対応（追従）できることになる。

これに対して、加工具８の振動数（周波数）が８０ｋＨｚである下では、０．００００１２５秒（０．０１２５ｍｓ）に一回、強化ガラスに対して振動衝撃が与えられることになるが、その下でサンプル周期（発振応答速度）を１０ｍsecとした場合（従前の制御ユニットの場合）には、負荷変動に対応して最適環境にて発振するまでに８００回の振動衝撃が強化ガラスに与えられる。また、３０ｍｍ／ｍｉｎの加工具８の送り速度の下で、１０ｍｓｅｃのサンプル周期で発振環境を最適化した場合には、加工の進行が５μｍとなってしまう。このような５μｍは、数十μｍの表面強化層に対して相対的に大きすぎる値であり、その５μｍ毎の応答では、強化ガラスの状態変化に追従できない。この結果、強化ガラスにストレスを与えながら加工を行わなければならなくなり、強化ガラスにクラック等が発生してしまう。

（iv）制御の目標値等
上記制御の目標値等は、本件発明者が行った下記加工実験１〜３に裏付けられている。この場合、加工実験１〜３は、下記共通実験条件の下で強化ガラスに対して行い、その評価は下記共通の評価基準に基づいて行った。

(a)共通実験条件
加工対象としての強化ガラス
母材材質:アルミノシリケートガラス
母材厚みδ１:０．７０ｍｍ
表面強化層の厚みδ２:４０μｍ(０．０４ｍｍ)
表面強化層の圧縮残留応力:６００ＭＰａ〜７００ＭＰａ
加工具８
加工送り速度:６０ｍｍ／分
回転数:５０００ｒｐｍ
軸状の加工具径：１．５ｍｍ
加工具８の粒度：♯６００番
(b)共通の評価基準
×：強化ガラスが割れた
△：チッピング１００〜１５０μｍ（加工ができるが、品質が悪い状態）
○：チッピング３０μｍ以下（加工、品質共に良い状態）

(c)加工実験１
(c-1)１枚の強化ガラスに対する加工具８の良好な振動数を得るために電圧を調整することにより、加工具８の目標振幅：８μｍ、フィードバックのサンプル周期（応答速度）：０．２ｍsecに固定した条件の下で、加工具８の目標振動数（目標周波数）を変化させる実験を行った。

(c-2)加工実験１の結果、図４に示す内容が得られた。その図４に示す内容によれば、加工具８の目標振動数は、６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚ（特に６３ｋＨｚ）が好ましいこと（６０ｋＨｚ未満、６４ｋＨｚを超えるものが品質悪化発生値の範囲であること）が判明した。

(d)加工実験２
(d-1)１枚の強化ガラスに対する加工具８の良好な目標振幅を得るために電圧を調整することにより、加工具８の目標周波数：６３ｋＨｚ、フィードバックのサンプル周期（応答速度）：０．２ｍsecに固定した条件の下で、加工具８の目標振幅を変化させる実験を行った。

(d-2)加工実験２の結果、図５に示す内容が得られた。その図５に示す内容によれば、加工具８の振幅は、３μｍ〜９μｍ（特に８μｍ）が好ましいこと（３μｍ未満、９μｍを超えるものが品質悪化発生値の範囲であること）が判明した。

(e)加工実験３
(e-1)加工中に微細な状態変化を起こす強化ガラスにとって、その加工のフィードバック制御のサンプル周期が重要であることに着目し、加工具８の目標振幅：８μｍ、加工具８の目標周波数：６３ｋＨｚに固定した条件の下で、フィードバック制御のサンプル周期（応答速度）を変化させる実験を行った。

(e-2)加工実験３の結果、図６に示す内容が得られた。その図６に示す内容によれば、フィードバック制御のサンプル周期は、０．３ｍsec以下（特に０．２ｍsec）が好ましいことが判明した。尚、下限値（０．２ｍsec）は、現在開発されている限界値である。

(e-3)図７は、フィードバック制御のサンプル周期（応答速度）と加工成功率との関係を示すものである。この図７によれば、応答速度が小さくなればなるほど、加工成功率が高くなることを示し、特に０．５ｍｓ以下においては、急激な立ち上がりをもって加工成功率が高まった。尚、加工成功の評価は、前述の評価（○）と同じであり、図６においては、加工成功率８７％以上のものについて「○」と評価した。

３．次に、実施形態に係る強化ガラスの加工方法の一例を、上記制御ユニットＵの制御内容と共に説明する。

（１）先ず、図８に示すように、表面強化層３を有する強化ガラス（具体的には、母材厚み０．７ｍｍ、表面強化層の厚み４０μｍ以上、表面圧縮応力６００ＭＰａ以上のもの）１が大板基板とされたものを用意する。携帯端末、タブレット等の保護用ガラスを作成するべく、大板基板から所定形状のものを切り出すためである。本実施形態においては、生産効率を高めるために、複数枚（例えば１２枚）の大板基板（強化ガラス１）を接着剤２０（接着層８０μｍ〜１００μｍ）により積層状態をもって接着した積層体（積層ガラス群）１Ａが用意される。この場合、接着剤２０としては、ＵＶ硬化接着剤等、紫外線により硬化し、それが温水により溶けるものが好ましい。迅速に接着剤を硬化させ、この後、最終的に、切り出された各強化ガラスを剥がす必要があるからである。この場合、積層体１Ａの最外表面（表面、裏面）を構成するガラス１ｎについては、強化ガラスではなくコストが安い通常のガラスを用いてもよい。積層体１Ａの最外表面は、チッピングが特に生じ易い傾向にあるからである。また、母材厚み０．５ｍｍの大板基板（強化ガラス１）については、それを１６枚接着した積層体１Ａを用意してもよい。

（２）次に、図９に示すように、上記積層体１Ａを厚板状の固定台２１にセットする。この固定台２１には、上面に複数の溝（図示略）が形成されている一方、その各溝に連なる連通孔２２が固定台２１の内部を経てその側面から開口されている。この各連通孔２２には、図示を略す吸引装置（図示略）が接続されることになっており、固定台２１上方側の空気が固定台２１上面の溝、連通孔２２を介して吸引されることになっている。これにより、固定台２１上にセットされた積層体１Ａは、この吸引作用に基づき固定台２１に固定される。

（３）次に、図１０に示すように、前述の超音波振動加工装置４を用いることにより、上記積層体１Ａから携帯端末用保護ガラスの大きさのもの（積層ブロック１ａ）を複数切り出すと共に、図１１に示すように、その各積層ブロック１ａに対して長孔２３、角孔２４を形成すべく、研削加工を行う。そして、積層体１Ａからの積層ブロック１ａの切り出し等を終えると、積層体１Ａのうち、積層ブロック１ａ以外のものが除去され、図１２に示すように、各積層ブロック１ａの外周、長孔２３、角孔２４に対して仕上げ研削加工を行う。このとき、各積層ブロック１ａは、吸引作用に基づき固定台２１に固定された状態が維持される。尚、図１２においては、便宜上、固定台２１が縮小された状態で示され、積層ブロック１ａに形成されている長孔２３、角孔２４は省略されている。

この超音波振動加工装置４を用いた上記積層ブロックの切り出し加工、研削加工等においては、加工具８の振幅及び振動数が目標振幅及び目標振動数にそれぞれ近づくようにフィードバック制御され、その際の目標振幅及び目標振動数としては、加工中の微細な強化ガラスの応力変化があったとしても、強化ガラスのクラック、チッピング等の発生を基本的に防止すべく、強化ガラスの加工に伴う該強化ガラスの厚み方向各部において変化する品質悪化発生値（強化ガラスのクラック、所定以上のチッピングの発生基準）の範囲外のものが用いられる。

具体的には、加工具８の目標振幅が、３μｍ〜９μｍの範囲内の好ましいもの、例えば８μｍとされると共に、加工具８の目標振動数が６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚの範囲内の好ましいもの、例えば６３ｋＨｚに設定される。加工具８の目標振幅を３μｍ〜９μｍの範囲内のものにする理由、加工具８の目標振動数を６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚの範囲内のものにする理由は、前述の通りである。しかも、この場合のフィードバック制御におけるサンプル周期としては、０．３ｍsec以下の０．２ｍsecが用いられる。強化ガラスの内部で発生する応力変化を素早く捉え、強化ガラスに対するストレスを減らして、強化ガラスのクラックの発生等を的確に防止するためである。

またこの場合、加工具８は、その回転数が２０００ｒｐｍ〜３００００ｒｐｍの範囲内の所定回転数５０００ｒｐｍの下で回転される。超音波振動加工の効果を十分に発揮させつつ、加工具８の回転による好ましい効果を得るためである。その他の加工条件については、一般的な条件が用いられる。

（４）この後、ポリッシュ加工を経て、加工を終えた積層ブロック１ａは、フッ酸等のガラス端面強化の化学処理を経て温水に浸漬され、各強化ガラス１は剥がされる。これにより、製品（携帯端末用保護ガラス等）として、加工された強化ガラスが得られる。

４．本件方法（上記加工装置）を用いて作成した試験用ガラスの品質と、従前の方法を用いて作成した比較例に係る試験用ガラスの品質とを比較評価した。
（１）本件方法を用いて作成した試験用ガラスの場合

(i)試験用ガラスの作成
試験用ガラスとして、図１３に示す携帯端末用保護ガラス１Ｐを作成することを試みた。

(ii)本件方法による試験用ガラスの具体的作成方法及び作成条件
試験用ガラスの作成方法は、前述の強化ガラスの加工方法と同様である。すなわち、表面強化層を有する強化ガラス（具体的には、母材材質：アルミノシリケートガラス、母材厚み０．７ｍｍ、表面強化層４０μｍ、表面圧縮応力６００ＭＰａのもの）が大板基板とされたもの１２枚を、ＵＶ硬化接着剤等を用いることにより積層固定状態としたものを用意し、それから携帯端末用保護ガラスの大きさのもの（積層ブロック１ａ）を切り出し、その切り出したものに対して、長孔２３、角孔２４の研削加工を行って（一次加工）、一次加工品（積層体）を作成する。次に、一次加工品における外周、長孔２３、角孔２４の面取り仕上げ加工（二次加工）を行い、二次加工品（積層体）を作成する。次に、二次加工品に対してポリッシュ加工を行い、その後、加工を終えた積層ブロック１ａの各ガラス板を温水に漬けて剥がし、試験用（評価用）ガラスを得る。

この場合、一次加工、二次加工において、前述の超音波振動加工装置４が用いられ、その一次加工、二次加工における加工条件は、下記の通りとされた。
一次加工条件
加工具８
種類：軸状のダイヤモンド砥石（粒度：♯３２０番）
直径：１．５ｍｍ
送り速度：６０ｍｍ／ｍｉｎ
振幅：８μｍ
振動数：６３ｋＨｚ
フィードバッグ制御のサンプル周期（応答速度）：０．２ｍsec
回転数：５０００ｒｐｍ
二次加工条件
加工具８
種類：軸状のダイヤモンド砥石（粒度：♯６００番）
直径：１．５ｍｍ
送り速度：６０ｍｍ／ｍｉｎ
振幅：５μｍ
振動数：６３ｋＨｚ
フィードバッグ制御のサンプル周期（応答速度）：０．２ｍsec
回転数：５０００ｒｐｍ

(iii)本件方法による試験用ガラスの評価方法及び評価結果
図１３に示す試験用ガラスの各部Ａ〜Ｅにおける一次加工後、二次加工後、ポリッシュ加工後の加工状態を確認した。

それによれば、図１４〜図１８に示す拡大写真図（２７０倍）からも明らかなように、試験用ガラスの各部Ａ〜Ｅは、いずれの加工段階（一次加工後、二次加工後、ポリッシュ加工後）の状態においても、良好な加工状態を示した。

（２）従前の方法を用いて作成した試験用ガラスの場合

(i)試験用ガラスの作成
本件方法による試験用ガラスの場合同様、試験用ガラスとして、図１３に示す携帯端末用保護ガラスを作成することを試みた。

(ii)従前の方法による試験用ガラスの具体的作成方法及び作成条件
前述の本件方法同様、１２枚の大板基板（表面強化層を有する強化ガラス）を積層状態をもって接着したものを用意し、それに対して、下記一次加工条件の下で、一次加工（積層ブロック１ａの切り出し、長孔２３、角孔２４の加工）を行おうとした。しかし、積層ブロック１ａの切り出し後、一次加工における長孔２３の加工初期に、早々と複数のクラックが生じた。このため、比較例に係る試験用ガラスの孔加工に関する部分（Ｄ部，Ｅ部（図１３参照））に関しては、一次加工における角孔２４の加工を含め、以後の加工を行うことを断念した。また、比較例に係る試験用ガラスの外周面に関する部分（Ａ部〜Ｃ部（図１３参照））のうち、Ｂ部、Ｃ部に関しては、二次加工、ポリッシュ加工を行ったが、Ａ部に関しては、クラックが入ったため、以後の加工を断念した。
一次加工条件
加工具８
種類：軸状のダイヤモンド砥石（粒度：♯３２０番）
直径：１．５ｍｍ
送り速度：６０ｍｍ／ｍｉｎ
振幅：８μｍ
振動数：５０ｋＨｚ
フィードバッグ制御のサンプル周期（応答速度）：１０ｍｓｅｃ
回転数：５０００ｒｐｍ

(iii)比較例に係る試験用ガラスの評価方法及び評価結果
比較例に係る試験用ガラスの各部Ａ〜Ｄ（図１３参照）において、一次加工後の加工状態を確認したところ、図１９〜図２１（２７０倍）、図２２に示す拡大写真図（９０倍）に示す結果となった。すなわち、比較例に係る試験用ガラスの各部Ａ〜Ｃでは、クラック又は所定以上のチッピングが生じ、Ｄ部では、複数の大きなクラックが発生し、製品として成立し得ない品質のものとなった。図２２中、中央の大きな穴は、長孔２３に至る前の加工初期の穴である。

図２３〜図３９は他の実施形態を示す。この他の実施形態において、前記実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態は、前述の超音波振動加工装置４等を有効に利用して、製品ガラスとしての携帯端末、タブレット等の保護用ガラスを効率よく生産する具体的な加工方法（製造方法）を示しており、図２３は、その加工方法の工程図を示している。

（１）この加工方法においては、表面強化層３を有する強化ガラス（具体的には、母材厚み０．７ｍｍ、表面強化層の厚み４０μｍ以上、表面圧縮応力６００ＭＰａ以上のもの）１として、その強化ガラスの大きさを大きくした大板基板（以下、符号１を用いる）が用意されている。この大板基板１は、後述するように、加工時に積層体１Ａとして用いるべく、その複数枚が積層した状態で接着されることになっており、このため、多数の大板基板１が予め用意されている。この各大板基板１は、図２４に示すように、平面視長方形状に形成され、その各大板基板１には、多数の枠状模様５０（枠状模様群）と２つの位置合わせマークとしてのアライメントマーク（位置合わせマーク）５１とが予め印刷されている。枠状模様５０は、携帯端末、タブレット等の保護用ガラスの周縁部を占めることになっており、その保護用ガラスが携帯端末、タブレット等に用いられた場合には、その保護用ガラスの枠状模様５０により、その携帯端末、タブレット等において長方形状の表示画面が区画されることになる。この多数の枠状模様５０は、各大板基板１において、同じものが大板基板１の縦横に整列をなして複数列を構成しており、その枠状模様５０の各列間には、ダイシング（dicing）ブレードによる切断加工を行うために、直線状に延びる若干の間隔５２があけられている。アライメントマーク５１は、大板基板１の周縁部のうち、その一方の組における一対の各対向辺（長辺）近傍においてそれぞれ設けられ、その両アライメントマーク５１は、他方の組における一対の対向辺（短辺）の並設方向に離間された状態で配置されている。この２つのアライメントマーク５１は、多数の枠状模様５０に対して所定の配置関係となっており、この多数の枠状模様５０と２つのアライメントマーク５１との所定の配置関係は、各大板基板１において共通となっている。

また、本実施形態においては、前述の積層体１Ａの最外表面（表面、裏面）を構成するべく、カバーガラス１ｎが用意されている。カバーガラス１ｎには、化学強化ガラスとは異なり、表面強化層を有しない通常のガラスが用いられ、そのカバーガラス１ｎの大きさは、前記大板基板１と同じ大きさとされている。このカバーガラス１ｎは、透明であり、その外面には、何も印刷されていない。

（２）このような準備の下、本実施形態に係る加工方法においては、図２３、図２５に示すように、先ず、「カバーガラス１ｎに対する印刷工程」が実行される。

この工程においては、この工程を実行するために、平面視長方形状の第１ベーステーブル５４と、その第１ベーステーブル５４上に設けられる２つの位置決めピン５５と、第１ベーステーブル５４の下方側にその第１ベーステーブル５４の幅方向両側において配置される２台の検知カメラ５６と、第１ベーステーブル５４の上方側に前記各検知カメラ５６に対応してそれぞれ設けられる２台のマーク印刷用インクジェットヘッド５７と、が備えられている。

第１ベーステーブル５４は、大板基板１を載置できる平坦な上面を有し、その上面形状は、大板基板１等の形状（板面形状）に似せつつ、その大板基板１よりも多少、大きくされている。このため、この第１ベーステーブル５４の上面形状を作業者が見た場合には、その上面に対して大板基板１をどのように配置するかが把握できることになる。

２つの位置決めピン５５は、第１ベーステーブル５４の上面上において、その一の位置決めピン５５が一方の組における一対の対向辺（長辺）の一方の近傍に配置され、他の位置決めピン５５が他方の組における一対の対向辺（短辺）の一方の近傍に配置されている。これにより、第１ベーステーブル５４上に大板基板１を載置し、その大板基板１の外周面を２つの位置決めピン５５に当接したときには、その一の位置決めピン５５が大板基板１の長辺部分に当接し、他の位置決めピン５５が大板基板１の短辺部分に当接することになり、大板基板１は、第１ベーステーブル５４上の所定位置に位置決められる。

各検知カメラ５６は、作業者の手作業により移動可能となっている移動ユニット５８にそれぞれ搭載されており、その各移動ユニット５８の移動により、各検知カメラ５６は、第１ベーステーブル５４の下方側において、移動可能となっている。各検知カメラ５６は、上方領域を写し出す機能を有しており、その写し出した内容は、撮像中心（検知カメラの軸線上に位置）を示す基準マークと共にモニタ（図示略）に表示されることになっている。

各マーク印刷用インクジェットヘッド５７は、前記各移動ユニット５８にそれぞれ搭載されている。各インクジェットヘッド５７は、各検知カメラ５６の上方において、該各検知カメラ５６に対向した状態でそれぞれ配置（同一軸線上に配置）されており、各インクジェットヘッド５７は、各移動ユニット５８の移動により、第１ベーステーブル５４の上方において、各検知カメラ５６と同期して移動することになっている。

このような構成の下で、この工程を実行するに当たっては、先ず、第１ベーステーブル５４上に大板基板１（多数の枠状模様５０が印刷されているもの）を載置し、その大板基板１の上にカバーガラス１ｎを載置する。そして、その重ねられた大板基板１及びカバーガラス１ｎの両外周面を第１ベーステーブル５４上面上の２つの位置決めピン５５に当接させ、その両位置決めピン５５により、重ねられた大板基板１及びカバーガラス１ｎを第１ベーステーブル５４上の所定位置に位置決める。

第１ベーステーブル５４上の所定位置に大板基板１及びカバーガラス１ｎが位置決められると、各移動ユニット５８を作業者が移動させ、各検知カメラ５６（軸心）と大板基板１の各アライメントマーク５１とを、上下方向に延びる同一軸線上に位置させる。

この場合、第１ベーステーブル５４には、大板基板１における各アライメントマーク５１の配置予想領域において開口（図示略）が形成されており、その開口を通じて各検知カメラ５６は各アライメントマーク５１の検知作業を行うことができることになっている。また、作業者が移動ユニット５８の移動位置を決めるに当たっては、検知カメラ５６からの出力信号に基づいてモニタに表示されるアライメントマーク５１と基準マーク（撮像中心を示すモニタ上のマーク：図示略）との位置合わせが行われる。

各アライメントマーク５１に対する各検知カメラ５６（モニタ上の基準マーク）の位置合わせが行われると、移動ユニット５８によりインクジェットヘッド５７を下降させ、そのインクジェットヘッド５７により、カバーガラス１ｎに位置合わせマーク５３を印刷する。これにより、カバーガラス１ｎに印刷された位置合わせマーク５３は、大板基板１のアライメントマーク５１に重なって配置されることになる。

また、この工程には、図２５に示すように、第１ベーステーブル５４の長手方向及び幅方向に移動可能な印刷ユニット５９も備えられている。印刷ユニット５９は、カバーガラス１ｎに対して印字を行うインクジェットヘッド６０と、インクを硬化させる硬化ランプユニット６１と、を備えており、この印刷ユニット５９は、前述の検知カメラ５６の位置情報（アライメントマーク５１位置）に基づき、カバーガラス１ｎ上を大板基板１の枠状模様５０毎に移動すると共に、その各枠状模様５０内において、印字及びその硬化のために細かく移動できることになっている。この印刷ユニット５９のインクジェットヘッド６０は、カバーガラス１ｎに、その各枠状模様５０内において、製品管理番号の他に、図示を略す制御ユニット（記憶手段）に入力された加工予定条件等を印字することになっており、この印字内容と最終的加工結果（超音波振動加工終了後の加工結果）とを比較することにより、良好な製品ガラスを得るための加工条件が多く得られることになる。

このようなカバーガラス１ｎに対する位置合わせマーク５３の印刷等が行われると、そのカバーガラス１ｎが取り除かれ、第１ベーステーブル５４上に載置された大板基板１上に次の新たなカバーガラス１ｎが載置される。そして、その新たなカバーガラス１ｎに対して上述と同様の作業が行われ、その新たなカバーガラス１ｎ上に位置合わせマーク５３等が印刷される。

尚、図２５においては、カバーガラス１ｎが透明であるため、大板基板１に印刷された多数の枠状模様５０がカバーガラス１ｎを介して見えている。

（３）次に、図２３に示すように、「接着剤の塗布工程」が実行される。加工対象を、複数枚の大板基板１が積層された積層体１Ａとするためである。特に本実施形態においては、積層体１Ａとして、最上段と最下段とがカバーガラス１ｎとされた構造のものが形成される。

このため、この工程においては、図２６に示すように、第２ベーステーブル６３上に、先ず、積層体１Ａの最下段となるカバーガラス１ｎ（位置合わせマーク５３が印刷されたもの）を載置し、そのカバーガラス１ｎを、第２ベーステーブル６３にその半周囲の範囲に亘って配置された位置決めブロック６４に当接させることにより位置決める。そして、その第２ベーステーブル６３上のカバーガラス１ｎに、移動可能な接着剤塗布用ディスペンサ６５を用いて所定のパターンをもって接着剤を塗布する。

この接着剤としては、ＵＶ硬化接着剤等、紫外線により硬化し、それが温水により溶けるものが用いられる。迅速に接着剤を硬化させる一方、最終的に製品ガラスの積層体１Ａが形成された後には、それを各製品ガラスとして剥がす必要があるからである。

尚、図２６においては、カバーガラス１ｎの存在を明確に示すために、カバーガラス１ｎの下方側が透けて見えないように示されているが、カバーガラス１ｎは、透明性を有している。

（４）次に、図２３に示すように、「ガラスの貼り合わせ及び接着剤の圧延工程」が実行される。

この工程においては、図２７に示すように、先ず、前工程で接着剤塗布が行われたカバーガラス１ｎを、その接着剤塗布面を上側に向けつつ第３ベーステーブル６７上に載置し、そのカバーガラス１ｎを、図示を略す位置決めピンにより位置決めした後、真空吸引装置（図示略）により第３ベーステーブル６７に吸引固定する。次いで、その第３ベーステーブル６７上のカバーガラス１ｎに対して大板基板１を重ね、それらを載置した第３ベーステーブル６７を、搬送ユニット６８により圧延ローラ６９に向けて移動させる。この移動により、カバーガラス１ｎと大板基板１との間の接着剤が圧延され、その両ガラス１ｎ、１からはみ出した接着剤は、スクレーパ・接着剤回収トレイ７０に回収される。

（５）次に、図２３に示すように、「積層位置合わせ調整及び接着剤の仮硬化工程」が実行される。

この工程においては、この工程を実行するために、図２８に示すように、調整用ベーステーブルとしての平面視長方形状の第４ベーステーブル７２と、第４ベーステーブル７２を間に挟んで上下に配置される２組の一対の検知カメラ７３ａ，７３ｂ（位置合わせ部）と、接着剤を仮硬化させる仮硬化用ランプ装置７４と、が備えられている。

第４ベーステーブル７２は、前述の大板基板１及びカバーガラス１ｎを載置できる平坦な上面を有しており、その上面には、大板基板１等の概略的な配置の向き、配置領域等を作業者に知らしめるべく、配置領域案内ブロック（図示略）が設けられている。これに基づき、第４ベーステーブル７２には、大板基板１の各アライメントマーク５１の配置想定領域を考慮し、その配置想定領域よりもやや広めの開口（図示略）がそれぞれ形成されている。また、第４ベーステーブル７２には、上記開口の他にも開口（図示略）が適宜形成されており、その開口は、真空吸引装置（図示略）に連なっている。

各組の一対の検知カメラ７３ａ，７３ｂは、図２８に示すように、第４ベーステーブル７２に対して固定関係にある支持部材７５にそれぞれ取付けられ、各組の一対の検知カメラ７３ａ，７３ｂは、第４ベーステーブル７２に対して固定状態となっている。各組の一対の検知カメラ７３ａ，７３ｂは、その一方が下側検知カメラ７３ａとして第４ベーステーブル７２の下側に配置され、他方が上側検知カメラ７３ｂとして第４ベーステーブル７２の上側に配置されている。この下側検知カメラ７３ａと上側検知カメラ７３ｂとは、互いに対向して配置されており、両カメラ７３ａ、７３ｂの撮像中心は、上下方向に延びる同一軸線上に配置されるように設定されている。

この２組の検知カメラ７３ａ，７３ｂは、平面的には、第４ベーステーブル７２の幅方向両側において、その長手方向に離間するようにして配置されており、その両組の検知カメラ７３ａ，７３ｂ間の平面的な距離（各組における下側検知カメラ７３ａと上側検知カメラ７３ｂとが結ぶ軸線と第４ベーステーブル７２との交点間の距離）は、前述の大板基板１における２つのアライメントマーク５１間の距離に等しくされている。これにより、大板基板を第４ベーステーブル７２上に載置して、その各アライメントマーク５１を、各組における下側検知カメラ７３ａと上側検知カメラ７３ｂとが結ぶ軸線上に位置させたときには、図２８に示すように、大板基板１は、第４ベーステーブル７２内に収まると共に、大板基板１の短辺が第４ベーステーブル７２の短辺に沿い、大板基板１の長辺が第４ベーステーブル７２の長辺に沿う配置となる。

仮硬化用ランプ装置７４は、接着剤の硬化を促進する照射光を照射するものである。本実施形態においては、カバーガラス１ｎと大板基板１との間に用いる接着剤として、ＵＶ硬化接着剤が用いられていることから、仮硬化用ランプ装置７４は紫外線を照射することになっている。この場合、仮硬化用ランプ装置７４による紫外線の照射は、ＵＶ硬化接着剤をある程度まで硬化させるものの、完全な硬化までには至らないものとなっている。

このような構成の下で、この工程を実行するに当たっては、先ず、前工程で貼り合わせられたカバーガラス１ｎと大板基板１とを、カバーガラス１ｎを下側にして第４ベーステーブル７２上に載置する。そして、カバーガラス１ｎを第４ベーステーブル７２上において移動させて、その各位置合わせマーク５３を各組の下側検知カメラ７３ａの軸線上に位置させる。この位置合わせを終えると、真空吸引装置（図示略）によりカバーガラス１ｎを第４ベーステーブル７２に吸引固定する。

一方、カバーガラス１ｎ上に載置される大板基板１については、このときには、接着剤が未だ硬化しておらず、大板基板１がカバーガラス１ｎ上を移動できることから、それを利用して、その各アライメントマーク５１を各組の上側検知カメラ７３ｂの軸線上に位置させる。勿論、上記各位置合わせとして、作業者がモニタを見ながら、各マーク５１（５３）を検知カメラ７３の基準マークに合致させる作業を行う。このように、下側に配置されるカバーガラス１ｎの位置合わせには、下側検知カメラ７３ａを用い、上側に配置される大板基板１の位置合わせには、上側検知カメラ７３ｂを用いることから、カバーガラス１ｎと大板基板１との間に介在される接着剤によりそれらの透明性が低下するとしても、下側又は上側検知カメラ７３のいずれか一方をだけを用いる場合のように位置合わせ精度が低下するようなことはなく、高い位置合わせ精度が確保できることになる。

カバーガラス１ｎの位置合わせマーク５３と大板基板１のアライメントマーク５１とが位置合わせされると、仮硬化用ランプ装置７４により紫外線が照射されて、接着剤が仮硬化され、カバーガラス１ｎと大板基板１とは、ある程度以上の接着力をもって仮一体化される。この仮一体化は、接着剤の仮硬化に基づいているが、人間の力では、カバーガラス１ｎと大板基板１とを剥がしたり、ずらしたりすることは容易にはできない。

（６）次に、カバーガラス１ｎと大板基板１との仮硬化処理を終えると、それらは、図２３、図２９に示すように、再び、「接着剤塗布工程」に戻される。

この工程では、第２ベーステーブル６３上に、カバーガラス１ｎと大板基板１とを仮一体化したもの（以下、仮一体化物という）１Ａ’を、カバーガラス１ｎを下側にした状態で載置し、大板基板１に対して、前述の「接着剤塗布工程」場合同様（図２６参照）、接着剤の塗布を行う（図２９参照）。

（７）次に、図２３に示すように、大板基板１に接着剤が塗布された仮一体化物１Ａ’は、再び、「ガラスの貼り合わせ及び接着剤の圧延工程」に運ばれる。

この工程では、第３ベーステーブル６７上に、接着剤が塗布された大板基板１を上側にした状態で仮一体化物を載置し、その大板基板１上に新たな大板基板１が重ねた上で、前述同様、圧延ローラ６９により大板基板１間の接着剤を圧延する（図２７参照）。

（８）次に、図２３に示すように、前工程を終えた仮一体化物１Ａ’は、再び、「積層位置合わせ調整及び接着剤の仮硬化工程」に運ばれる。

この工程では、先ず、前工程で新たに大板基板１が積層された仮一体化物を、カバーガラスを下側にした状態で第４ベーステーブル７２上に載置する。そして、前述同様、最下段のカバーガラス１ｎの位置合わせマークを下側検知カメラ７３ａの軸線上に位置合わせし、その位置合わせを終えると、真空吸引装置（図示略）によりカバーガラス１ｎを第４ベーステーブル７２に吸引固定する。

カバーガラス１ｎが第４ベーステーブル７２に吸引固定されると、現在、最上段に配置される大板基板１を、その各アライメントマーク５１が各組の上側検知カメラ７３ｂの軸線上に位置するように移動させる。

この位置合わせを終えると、再び、仮硬化用ランプ装置７４による照射光により新たな大板基板１とその下側の大板基板１との間の接着剤を仮硬化させ、仮一体化物を、カバーガラス１ｎ、大板基板１及び大板基板１の３枚とする。

（８）このようにして、図２３に示すように、「接着剤の塗布工程」、「ガラスの貼り合わせ及び接着剤の圧延工程」、「積層位置合わせ調整及び接着剤の仮硬化工程」が繰り返され、これにより、複数枚の大板基板１が積層されつつ接着される。そして、最終的に、カバーガラス１ｎが大板基板１に積層された状態で接着され、最下段だけでなく、最上段もカバーガラス１ｎが配置されたものとなる。

勿論このとき、各大板基板１の枠状模様５０、さらには、各大板基板１のアライメント５１とカバーガラス１ｎの位置合わせマーク５３とは、合致した状態で重なる。

（９）最上段と最下段がカバーガラス１ｎであり、その間の大板基板１が所定積層枚数であるものが作り上げられると、図２３に示すように、その仮一体化物１Ａ’は本硬化工程に運ばれる。

この本硬化工程においては、図３０に示すように、スライド式の引き出しユニット７６が備えられており、その各引き出しユニット７６には、本硬化用ランプ７７がそれぞれ設けられている。

この工程では、前工程である「積層位置合わせ調整及び接着剤の仮硬化工程」を終えた仮一体化物１Ａ’を、各引き出しユニット７６内に引き出した状態で設置し、それを元に戻した上で、本硬化用ランプ７７を点灯する。本硬化用ランプ７７は、点灯開始後、所定時間、点灯が行われ、その点灯をもって、仮一体化物１Ａ’の接着剤は完全硬化されることになる。これにより、積層体１Ａが得られたことになる。

（１０）積層体１Ａが形成されると、図２３に示すように、その積層体１Ａは、「移載プレートの取付け工程」に運ばれる。

この移載プレート取付け工程においては、「積層位置合わせ調整及び接着剤の仮硬化工程」において用いられた装置類が利用されるが、その装置類には、この工程を実行するための独自の構造も設けられ、その独自の構造は、新たな関係部材と共に利用される。

具体的には、装置類の一つである第４ベーステーブル７２上に、筒状の第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂ（位置決め関与部）が立設され、その第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂを利用するために移載部材としての移載プレート８０と位置決めピン８１ａ，８１ｂとが用意されている（図２８、図３１参照）。

第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂは、第４ベーステーブル７２上において、その幅方向両側に配置され、その第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂは、第４ベーステーブル７２上で位置決めされた大板基板１の外側領域に位置されている。本実施形態においては、第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂは、第４ベーステーブル７２（位置決めされた大板基板１）の長手方向中央を基準として、互い違いの配置関係をもって対称とされている。これは、後述するように、治具プレート８２において適正に配置された大板基板１の枠状模様５０群に対する第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂの配置位置を、第４ベーステーブル７２で位置決めされた大板基板１の枠状模様５０群に対する第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂの配置位置に反映させているのである。

移載プレート８０は、平面視長方形状をしており、その長手方向長さは、大板基板１の幅方向長さを幾分超えるものとされている。この移載プレート８０には、その長手方向両側において、第１、第２位置決め孔８０ａ，８０ｂ（位置決め関係部）がそれぞれ形成されており、その両位置決め孔８０ａ，８０ｂは、移載プレート８０の対角をなす角部に位置されている。この両位置決め孔８０ａ，８０ｂは、前記第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂに対して対応しており、第１位置決め筒部７８ａの開口と第１位置決め孔８０ａの開口とが重なるとき、第２位置決め筒部７８ｂの開口と第２位置決め孔８０ｂの開口とを重ねることができることになっている。

第１、第２位置決めピン８１ａ，８１ｂは、前述の第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂ、第１、第２位置決め孔８０ａ，８０ｂと協働して移載プレート８０を第４ベーステーブル７２に位置決めるものであり、その位置決めに際して、第１位置決めピン８１ａについては、第１位置決め筒部７８ａと位置決め孔８０ａとに対して挿入し、第２位置決めピン８１ｂについては、第２位置決め筒部７８ｂと位置決め孔８０ｂとに対して挿入することになる。

このような構成の下で、この工程を実行するに当たっては、先ず、積層体１Ａを第４ベーステーブル７２上に載置し、前述の積層位置合わせ調整工程の場合と同様、各下側検知カメラ７３ａを利用して、その各軸線上にカバーガラス１ｎの各位置合わせマーク（大板基板１のアライメントマーク）を位置させる。この位置決めを終えると、図示を略す真空吸引装置により、その位置決められた積層体１Ａを第４ベーステーブル７２上に吸引固定する。

次いで、接着剤が塗布された移載プレート８０を、その接着剤が存在する側を積層体１Ａに向けつつその積層体１Ａ（カバーガラス１ｎ（最上段ガラス））に重ねると共に、移載プレート８０における第１位置決め孔８０ａの開口を第１位置決め筒部７８ａの開口に重ね、第２位置決め孔８０ｂの開口を第２位置決め筒部７８ｂの開口に重ねる。その作業を終えると、第１位置決め筒部７８ａと第１位置決め孔８０ａとに対して第１位置決めピン８１ａを挿入すると共に、第２位置決め筒部７８ｂと第２位置決め孔８０ｂとに対して第２位置決めピン８１ｂを挿入し、移載プレート８０を位置決めされた状態で積層体１Ａ（カバーガラス１ｎ）に接着する（図３１参照）。

この場合、本実施形態においては、移載プレート８０を積層体１Ａに接着する接着剤は、大板基板１等を互いに接着する接着剤とは異なるものが用いられる。後述するように、移載プレート８０を積層体１Ａから切り離すタイミングと、大板基板１等を互いに剥がすタイミングとが異なるからである。このため、接着剤としては、例えば、アクリル樹脂とアクリルオリゴマーで構成される変性アクリレート系構造接着剤が用いられる。

（１１）積層体１Ａの上面に移載プレート８０が接着されると、図２３に示すように、その移載プレート８０が接着された積層体１Ａは「切断加工（ダイシング加工）工程」へ運ばれる。

この工程においては、図３２に示すように、治具プレート８２と、その治具プレート８２に着脱可能に保持できる多数のセット治具８３と、ダイシングブレード８４（図３５参照）と、が備えられている。

治具プレート８２は、図３２に示すように、前述の第１〜第４ベーステーブル５４，６３，６７，７２と同様の大きさをもって平面視長方形状に形成されており、その治具プレート８２の上面には、多数の凹所８５と、筒状の第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂと、位置決め孔８７と、が設けられている。多数の凹所８５は、その各凹所８５の平面的な大きさを前述の大板基板１の枠状模様５０よりも小さくしつつ、その大板基板１における多数の枠状模様５０に対応した状態で配置されており、その多数の凹所８５は、治具プレート８２の長手方向及び幅方向に整列して複数列を構成している。第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂは、治具プレート８２上において、その幅方向両側に立設されており、その第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂは、第４ベーステーブル７２の長手方向中央を基準として、互い違いの状態で対称となっている。より具体的には、治具プレート８２において適正に配置された大板基板１の枠状模様５０群に対する第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂの配置位置が、第４ベーステーブル７２で位置決めされた大板基板１の枠状模様５０群に対する第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂの配置位置と同じにされている。このため、この第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂの開口は、そのうちの第１位置決め筒部８６ａの開口に前述の移載プレート８０の第１位置決め孔８０ａを重ねたときには、移載プレート８０の第２位置決め孔８０ｂを第２位置決め筒部８６ｂの開口に重ねることができるように設定されている。位置決め孔８７は、治具プレート８２の上面において、各凹所８５当たり２つ形成されており、その２つの位置決め孔８７は、治具プレート８２の幅方向において、各凹所８５毎にその各凹所８５を挟むようにして配置されている。

多数の各セット治具８３は、図３２に示すように、上述の各凹所８５内に着脱可能に嵌合できるものとなっている。この各セット治具８３には、図３３に示すように、嵌合凸部８８と、その嵌合凸部８８の基端側に設けられ表面（外面、上面）が平坦面とされた支持台部８９と、その支持台部８９の裏面に形成される位置決め孔９０と、が備えられている。嵌合凸部８８は、凹所８５の大きさに対応して形成されており、嵌合凸部８８と凹所８５とは着脱可能に嵌合できることになっている。このため、この嵌合凸部８８と凹所８５との嵌合により、治具プレート８２上において、セット治具８３の位置決めがなされることになる。支持台部８９は、嵌合凸部８８よりも大きく且つ大板基板１の枠状模様５０よりも多少、縮小された平面視長方形状に形成されており、嵌合凸部８８が凹所８５に嵌合されたときには、支持台部８９の肉厚分が治具プレート８２の上面から突出することになっている。位置決め孔９０は、支持台部８９裏面の周縁部において、治具プレート８２の位置決め孔８７に対応して２つ形成されており、嵌合凸部８８が凹所８５に嵌合されたときには、支持台部８９裏面の各位置決め孔９０と治具プレート８２の各位置決め孔８７とは重なることになる。

このような多数のセット治具８３は、その各セット治具８３の嵌合凸部８８が各凹所８５に嵌合されたときには、その各セット治具８３における支持台部８９の表面は、大板基板１の枠状模様５０よりも多少、縮小された面積をもって、その大板基板１の多数の枠状模様と同じパターンを形成することになり、大板基板１の各枠状模様５０を治具プレート８２上の各セット治具８３に合わせて大板基板１を多数のセット治具８３上に重ねたときには、各枠状模様５０の下方領域内に各セット治具８３の支持台部８９が収まることになる。

また、セット治具８３は整列して複数の列を形成しており、その隣り合う各列間には、隙間９１がそれぞれ形成されている。このため、各隙間９１には、切断加工のために、ダイシングブレード８４を進入させることができることになっている。

本実施形態においては、図３２に示すように、治具プレート８２の下側には電磁チャック９２が設けられている。この電磁チャック９２は、電磁石を利用して構成されており、治具プレート８２における各凹所８５にセット治具８３（嵌合凸部８８）が嵌合されている場合において、電磁チャック９２が作動したときには、そのセット治具８３は治具プレート８２に強固に保持されることになる。

ダイシングブレード８４（図３５参照）は、その剛性等に基づき切断加工を超音波振動加工装置４における軸状の加工具８を用いる場合よりも早めることができること等に着目して用いられている。このダイシングブレード８４としては、例えばダイヤモンドブレード等が用いられる。このダイシングブレード８４は、その移動駆動源等が図示を略す制御ユニットにより制御されることになっており、その制御ユニットは、治具プレート８２の位置、治具プレート８２上のセット治具８３の配置位置、セット治具８３の大きさ、隣り合うセット治具８３間の隙間９１等の情報に基づき、ダイシングブレード８４に積層体１Ａからの積層ブロック１ａの切り出しを行わせる。

このような構成の下で、この工程を実行するに当たっては、先ず、治具プレート８２上に各凹所８５毎に設けられる位置決め孔８７に図示を略す位置決めピンを挿入して、その位置決めピンを治具プレート８２上に立設した上で、各凹所８５にセット治具８３をそれぞれ嵌合すると共に、セット治具８３の位置決め孔９０に上記位置決めピンを挿入する。そして、電磁チャック９２を作動させ、各セット治具８３を治具プレート８２に吸着させる。これにより、各セット治具８３は、予め定められた所定位置において、治具プレート８２に強固に保持されることになる（図３２参照）。

一方、治具プレート８２に各セット治具８３が強固に保持されると、移載プレート８０が接着された積層体１Ａの下面に接着剤を塗布した上で、その積層体１Ａを治具プレート８２に運ぶ。そして、移載プレート８０における第１位置決め孔８０ａを第１位置決め筒部８６ａの開口に合わせると共に、移載プレート８０における第２位置決め孔８０ｂを第２位置決め筒部８６ｂの開口に合わせながら、積層体１Ａを治具プレート８２上に降ろし、第１位置決め孔８０ａと第１位置決め筒部８６ａとに対して第１位置決めピン８１ａを挿入し、第２位置決め孔８０ｂと第２位置決め筒部８６ｂとに対して第２位置決めピン８１ｂを挿入する。これにより、移載プレート８０は治具プレート８２に位置決められることになり、積層体１Ａの各枠状模様５０が各セット治具８３上に適正にそれぞれ配置された状態で、積層体１Ａは各セット治具８３に接着される。多数のセット治具８３上に適正に配置される大板基板１の多数の枠状模様５０群に対する第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂの配置位置が、第４ベーステーブル７２上で位置決めされた積層体１Ａにおける多数の枠状模様５０群に対する第１、第２位置決め筒部７８ａ，７８ｂの配置位置として反映されているからである。

本実施形態においては、移載プレート８０が接着された積層体１Ａの下面に用いられる接着剤として、前述のＵＶ硬化接着剤は用いられていない。ＵＶ硬化接着剤を用いた場合には、治具プレート８２近辺に、接着剤を硬化させる硬化用ランプ装置を設けなければならないからである。このため、接着剤としては、硬化用ランプ装置による照射がなくても硬化する接着剤、例えば前述の変性アクリレート系構造接着剤等が用いられる。

移載プレート８０が接着された積層体１Ａが各セット治具８３に接着されると、移載プレート８０を積層体１Ａから取り外す。この場合、移載プレート８０を積層体１Ａから取り外すに際しては、移載プレート８０と積層体１Ａとの接着を破壊する外力を加える。このとき、移載プレート８０が積層体１Ａにおける最上段のカバーガラス１ｎに接着されていることから、仮にそのカバーガラス１ｎが損傷しても問題とはならない。

次いで、図３５に示すように、ダイシングブレード８４を用いて、積層体１Ａにおける枠状模様５０の列間を、セット治具８３間の隙間９１を考慮しつつ、切断加工（ダイシング加工）を行う。ダイシングブレード８４を用いて切断加工を行うのは、ダイシングブレード８４の方が超音波振動加工装置４における軸状の加工具８よりも剛性が高く、その切断加工をもって積層体１Ａ（大板基板１）から積層ブロック１ａ（積層体１Ａから切り出したもの：製品用素板）を切り出した方が、超音波振動加工装置４における軸状の加工具８を用いて積層ブロック１ａを切り出すよりも速いからである。

切断加工は、図３６、図３７に示すように、積層体１Ａにおいて、各枠状模様５０を切り出すことになり、各セット治具８３上には積層ブロック１ａが、セット治具８３上面に接着された状態で切り出される。

（１２）セット治具８３に接着された積層ブロック１ａが切り出されると、そのセット治具８３に接着された積層ブロック１ａは、図２３に示すように、「超音波振動加工工程」に運ばれる。

この工程においては、加工用ベーステーブルとしての加工用治具プレート９６と前述の超音波振動加工装置４とが備えられている。

加工用治具プレート９６は、前記治具プレート８２と基本的に同じ構成となっており、この加工用治具プレート９６が治具プレート８２に対して異なる点は、第１、第２位置決め筒部８６ａ，８６ｂが省かれている点と、隣り合う凹所８５間の間隔が広げられて、積層ブロック１ａが接着されたセット治具８３を各凹所８５に嵌合したときに、隣り合う積層ブロック１ａ間に、超音波振動加工を可能とすべく、所定の隙間９７が確保されている点だけとなっている。このため、治具プレート８２と同一構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

超音波振動加工装置４は、既に詳述しているが、超音波振動加工装置４には、ハウジング６を上下方向に昇降動させる昇降装置１０(図２参照)だけでなく、昇降装置１０を含むハウジング６を、前後左右に移動させる移動装置（図示略）が備えられている。この移動装置の移動、昇降装置１０の昇降動は、加工用治具プレート９６にセットされるセット治具８３、そのセット治具８３上に接着された積層ブロック１ａ等の情報を考慮した設定内容に基づき制御ユニットＵ(図３参照)により制御される。

このような構成の下で、この工程を実行するに当たっては、図３６、図３８に示すように、切り出した積層ブロック１ａを接着したセット治具８３を治具プレート８２から取り出し、それらを、加工用治具プレート９６の各凹所８５内にセット（嵌合凸部８８を凹所８５に嵌合等）すると共に電磁チャック９２により各セット治具８３を加工用治具プレート９６に強固に保持する。

このような状態の下で、図３９に示すように、超音波振動加工装置４を用いて、積層ブロック１ａに対して孔等の加工（仕上げ加工を含む）、積層ブロック１ａの外周面を加工（仕上げ加工を含む）を行う。

（１３）超音波振動加工装置４による加工が終了すると、積層ブロック１ａが接着されたセット治具８３は、図２３に示すように、「剥がし作業工程」に運ばれる。積層ブロック１ａをセット治具８３から剥がすと共に、カバーガラス１ｎと製品ガラス、製品ガラス同士を互いに剥がして、製品ガラス（製品）を得る必要があるからである。

このため、この工程では、先ず、積層ブロック１ａとセット治具８３に剥がす外力を加えることにより、両者１ａ、８３とを剥がす。次いで、積層ブロック１ａを、温水が入っている温浴槽に入れ、積層ブロック１ａ等における接着剤を溶かす。これにより、製品としての製品ガラスが得られることになる。

したがって、上記実施形態においては、ダイシングブレード８４を用いて、積層体１Ａを切断加工することにより積層ブロック１ａを切り出すこととしていることから、超音波振動加工装置４の軸状の加工具８を用いて積層ブロック１ａを切り出す場合に比べて積層ブロック１ａを早く切り出すことができる。その一方、外周面を超音波振動加工装置４の軸状の加工具８を用いて、積層ブロック１ａの外周面を加工、仕上げ加工を行うことから、仮に、ダイシングブレード８４による切断加工によって積層ブロック１ａの外周面にチッピングが生じたとしても、基本的に行われる超音波振動加工装置４の加工具８による加工によって補修されることになる。このため、製品ガラスの品質を確保しつつ製品ガラス１枚の生産に要する時間を極力短縮できる。

また、治具プレート８２上の所定位置に多数のセット治具８３を規則的に配置できると共に、移載プレート８０等を用いることにより、その各セット治具８３上に大板基板１の各枠状模様５０を適正に配置した状態にしつつ、大板基板１を多数のセット治具８３に接着できることから、ダイシングブレード８４による切断加工を単純な動作の繰り返しとすることができ、積層ブロック１ａとして同じものを確実に大板基板１から切り出すことができると共に、ダイシングブレード８４による切断加工制御を簡単化することができる。

この場合、カメラやセンサ類等を用いることなく、移載プレート８０、位置決め筒部７８ａ，７８ｂ，８６ａ，８６ｂ等を用いるだけで、大板基板１の各枠状模様５０を治具プレート８２のセット治具８３上に適正に配置でき、複雑で高価な設備を不要とすることができる。また、カメラやセンサ類のように故障するようなことはなく、耐久性の高いものを用いることができる。

さらには、上記積層ブロック１ａを接着したセット治具８３を加工用治具プレート９６の規則的な各凹所８５にそれぞれ保持することから、同じ形状の積層ブロック１ａが加工用治具プレート９６上に規則的に並ぶことになり、超音波振動加工装置４に規則的な作業を行わせることができる。このため、超音波振動加工装置４の制御も簡単化することができる。

以上実施形態について説明したが本発明にあっては、次の態様を包含する。
（１）請求項９の構成の下で、目標振幅を３μｍ〜９μｍの範囲の所定振幅とすると共に、目標振動数を６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚの範囲の所定振動数にすること。これにより、本件発明者が見出した知見に基づき、加工具の具体的な振幅及び振動数として、強化ガラスの加工精度の観点から好ましいものを提供できる。

この場合、目標振幅を３μｍ〜９μｍとしているのは、３μｍ未満では、加工能力が十分でないために（切削屑等が残って切削抵抗等が増大することにより）強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する一方、９μｍを超えた場合には、加工に伴う強化ガラス内部の応力変化に追従できないために強化ガラスにクラック、所定以上のチッピング等が発生する可能性が高まるからである。また、目標振動数を６０ｋＨｚ〜６４ｋＨｚとしているのは、目標振幅の場合同様、６０ｋＨｚ未満では、加工能力が十分でないために強化ガラスにクラック等が発生する一方、６４ｋＨｚを越えた場合には、加工に伴う強化ガラス内部の応力変化に追従できず強化ガラスにクラック等が発生する可能性が高まるからである。
（２）請求項９の構成の下で、加工具の回転数を、２０００ｒｐｍ〜３００００ｒｐｍの範囲内の所定回転数とすること。これにより、本件発明者の知見に基づき、前述の加振条件の下で、加工具の回転数を、強度の高い表面強化層を有する強化ガラスを加工する観点から、好ましいものにできる。

この場合、加工具の回転数を２０００ｒｐｍ〜３００００ｒｐｍの範囲内の所定回転数としているのは、２０００ｒｐｍ未満では、強化ガラスに対する加工の効果が十分でない一方、３００００ｒｐｍを越えると、加工面に対する滑り現象（加工抵抗低下）が生じて加工の効果が低下すると共に、耐久性の観点から問題を生じるからである。

１ 大板基板（強化ガラス）
１Ａ 積層体（大板基板）
１ａ 積層ブロック
１ｎ カバーガラス
３ 表面強化層
４ 超音波振動加工装置
７ 加振装置（加振機構）
８ 加工具
５０ 枠状模様
５１ アライメントマーク（位置合わせマーク）
５３ 位置合わせマーク
７２ 第４ベーステーブル（調整用ベーステーブル）
７３ａ 検知カメラ（位置合わせ部）
７３ｂ 検知カメラ（位置合わせ部）
７８ａ 第１位置決め筒部（位置決め関与部）
７８ｂ 第２位置決め筒部（位置決め関与部）
８０ 移載プレート（移載部材）
８０ａ 第１位置決め孔（位置決め関係部）
８０ｂ 第２位置決め孔（位置決め関係部）
８２ 治具プレート（切断加工用ベーステーブル）
８３ セット治具（個別ベース）
８４ ダイシングブレード
８６ａ 第１位置決め筒部（位置決め部）
８６ｂ 第２位置決め筒部（位置決め部）
９１ 隙間
９６ 加工用治具プレート（加工用ベーステーブル）
Ｕ 制御ユニット（制御手段）

Claims (9)

1. 加工具を回転させつつ加振させた状態の下で、該加工具をもって、表面強化層を有する化学強化ガラスとしての製品用素板に対して加工を行う強化ガラスの加工方法であって、
   前記製品用素板に対する前記加工具の加工に先立ち、表面強化層を有する化学強化ガラスとしての大板基板から前記製品用素板を、ダイシングブレードを用いた切断加工により切り出し、
   前記製品用素板に対する前記加工具の加工に際して、該製品用素板の外周面に対する仕上げ加工をも行い、
   前記化学強化ガラスとしての製品用素板に対する前記加工具による加振を、該加工具の振幅及び振動数が目標振幅及び目標振動数にそれぞれ近づくようにフィードバック制御すると共に、該目標振幅及び目標振動数を、該製品用素板の加工に伴う該製品用素板の厚み方向各部において変化する値であって該製品用素板の品質を悪化させる品質悪化発生値の範囲に属さないものにそれぞれ設定し、
   しかも、前記フィードバック制御におけるサンプル周期として、０．３ｍｓｅｃ以下の所定サンプル周期を用いる、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
2. 加工具を回転させつつ加振させた状態の下で、該加工具をもって、表面強化層を有する化学強化ガラスとしての製品用素板に対して加工を行う強化ガラスの加工方法であって、
   前記製品用素板に対する前記加工具の加工に先立ち、表面強化層を有する化学強化ガラスとしての大板基板から前記製品用素板を、ダイシングブレードを用いた切断加工により切り出し、
   前記製品用素板に対する前記加工具の加工に際して、該製品用素板の外周面に対する仕上げ加工をも行い、
   しかも、前記大板基板からの前記製品用素板の切り出し及び前記製品用素板に対する前記加工具の加工に当たっては、
   上面上に複数の個別ベースを隙間をあけつつ整列させた状態で着脱可能に保持できる切断加工用ベーステーブルと、上面上に、前記切断加工用ベーステーブルにおける隣り合う個別ベース間の隙間よりも広げられた隙間をもって、前記複数の個別ベースを整列した状態で着脱可能に保持できる加工用ベーステーブルと、を用意し、
   先ず、前記切断加工用ベーステーブル上に前記複数の個別ベースを保持した上で、該複数の個別ベースの上面に前記大板基板を該複数の個別ベースが覆われるようにして取付け、
   次に、前記切断加工用ベーステーブルにおける各隣り合う個別ベース間の隙間の上方領域において、前記大板基板を前記ダイシングブレードをもって切断することにより、前記各製品用素板を該各個別ベース上面にそれぞれ取付けられた状態で切り出し、
   次に、前記製品用素板が取付けられた各個別ベースを前記加工用ベーステーブルに保持し、
   次に、前記加工用ベーステーブル上における各個別ベース上の製品用素板に対して前記加工具により加工を行って、該各個別ベース上に製品ガラスをそれぞれ形成し、
   この後、前記各個別ベースから前記各製品ガラスを外す、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
3. 請求項２において、
   前記大板基板として、前記切断加工用ベーステーブル上に前記複数の個別ベースが保持された状態において、該複数の個別ベースに適合した状態で重なる枠状模様群と、該枠状模様群に対して所定の配置関係を有する複数の位置合わせマークと、が印刷されているものを用意し、
   前記切断加工用ベーステーブルとして、前記複数の個別ベースが保持された状態において、該複数の個別ベースに適合した状態で重なる前記大板基板の枠状模様群に対して所定の位置関係となる複数の位置決め部を有するものを用意し、
   さらには、調整用ベーステーブルと、移載部材と、を用意し、
   前記調整用ベーステーブルとして、前記大板基板を載置できる載置面と、該載置面上に載置される大板基板の複数の位置合わせマークを位置合わせする複数の位置合わせ部と、該複数の各位置合わせ部に前記複数の各位置合わせマークを位置合わせした状態において、該大板基板の枠状模様群に対する位置関係が、前記切断加工用ベースにおいて、前記複数の個別ベースに適合した状態で重なる前記大板基板の枠状模様群に対する前記複数の位置決め部の位置関係と同一とされる位置決め関与部と、を有するものを用意し、
   前記移載部材として、前記複数の位置決め部及び前記複数の位置決め関与部に対して位置決め関係を成立させることができる複数の位置決め関係部を有するものを用意し、
   その上で、前記調整用ベーステーブル上に前記大板基板を載置して、該大板基板の複数の各位置合わせマークを前記複数の各位置合わせ部に位置合わせし、
   次に、前記複数の各位置合わせマークと前記複数の各位置合わせ部とを位置合わせした状態の下で、前記移載部材の複数の各位置決め関係部と前記複数の各位置決め関与部とを位置決めした状態に維持しつつ、該移載部材を前記調整用ベーステーブル上の前記大板基板に取付け、
   次に、前記移載部材が取付けられた大板基板を前記切断加工用ベーステーブルに運んで、該移載部材の複数の各位置決め関係部と前記切断加工用ベーステーブル上の複数の各位置決め部とを位置決めした状態に維持しつつ、該移載部材が取付けられた大板基板を、該切断加工用ベーステーブル上に保持される複数の個別ベースに取付け、
   その後、前記移載部材を前記大板基板から外す、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
4. 請求項３において、
   前記移載部材を前記大板基板に取付けるに際して、接着剤を用いる、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
5. 請求項４において、
   前記大板基板に前記移載部材を接着する前に、該大板基板にカバーガラスを接着し、
   前記移載部材を前記カバーガラスを介して前記大板基板に接着する、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
6. 請求項５において、
   前記大板基板にカバーガラスを接着するに際して、温水により溶ける接着剤を用いる、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
7. 請求項３において、
   前記大板基板として、複数枚の大板基板が積層されて該各大板基板の枠状模様群が合わされた積層体が用いられ、
   前記積層体を形成するに際して、該積層体における各大板基板の複数の各位置合わせマークと前記調整用ベーステーブルにおける複数の各位置合わせ部とを位置合わせする、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
8. 請求項７において、
   前記調整用ベーステーブルにおける各位置合わせ部が、上下方向に延びる軸線上に配置される一対の検知カメラによりそれぞれ構成され、
   前記積層体を構成する各大板基板が、特定照射光により硬化する接着剤を利用して互いに接着され、
   前記積層体を形成するに際して、最下段に配置される大板基板の位置合わせマークを下側の検知カメラの軸線上に位置させる一方、該最下段の大板基板の上に積層する大板基板については、その各積層の度に、該大板基板の位置合わせマークを上側の検知カメラの軸線上に位置させた後、その積層した大板基板とその下側の大板基板との間に介在される接着剤に対して特定照射光を照射する、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。
9. 請求項２〜８のいずれか１項において、
   前記化学強化ガラスとしての製品用素板に対する前記加工具による加振を、該加工具の振幅及び振動数が目標振幅及び目標振動数にそれぞれ近づくようにフィードバック制御すると共に、該目標振幅及び目標振動数を、該製品用素板の加工に伴う該製品用素板の厚み方向各部において変化する値であって該製品用素板の品質を悪化させる品質悪化発生値の範囲に属さないものにそれぞれ設定し、
   しかも、前記フィードバック制御におけるサンプル周期として、０．３ｍｓｅｃ以下の所定サンプル周期を用いる、
   ことを特徴とする強化ガラスの加工方法。