JP5891941B2

JP5891941B2 - 脆性板の耐久試験方法、及び脆性板の耐久試験装置

Info

Publication number: JP5891941B2
Application number: JP2012113847A
Authority: JP
Inventors: 泰則伊藤
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: CN103424311B; CN103424311A; KR20130129140A; TW201400809A; JP2013242164A; TWI567389B

Description

本発明は、脆性板の耐久試験方法、及び脆性板の耐久試験装置に関する。

ガラス板の耐久試験方法として、ガラス板を湾曲変形させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、ガラス板を湾曲変形させることで、後工程でガラス板に加えられる応力と同等以上の応力をガラス板に与える。ガラス板に欠陥が含まれている場合、ガラス板に亀裂が形成され、不良品が選別できる。

特開２０１１−２０２９９１号公報

ガラス板等の脆性板に形成される亀裂は、主に脆性板の外周部の欠陥を起点として形成される。欠陥としては、不純物、傷などが挙げられる。亀裂が脆性板の端から端まで伸びると、脆性板が割れる。

上記特許文献１に記載の方法は、原理的に、矩形の脆性板の各辺の中央部しか湾曲変形できず、各辺の両端部を検査できないので、良品と不良品との判別の精度が悪かった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、良品と不良品とを精度良く判別できる脆性板の耐久試験方法、及び脆性板の耐久試験装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様による脆性板の耐久試験方法は、
脆性板に、該脆性板の表面に引張応力が生じる第１湾曲部を形成し、前記第１湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の表面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加え、
前記脆性板に、前記脆性板の裏面に引張応力が生じる第２湾曲部を形成し、前記第２湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の裏面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加える。

また、本発明の他の一態様による脆性板の耐久試験装置は、
前記脆性板の一部を曲げ変形させる曲げ変形手段を備え、
該曲げ変形手段は、
脆性板に、該脆性板の表面に引張応力が生じる第１湾曲部を形成し、前記第１湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の表面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加え、
前記脆性板に、前記脆性板の裏面に引張応力が生じる第２湾曲部を形成し、前記第２湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の裏面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加える。

本発明によれば、良品と不良品とを精度良く判別できる脆性板の耐久試験方法、及び脆性板の耐久試験装置が提供される。

本発明の第１実施形態による耐久試験装置の側面図本発明の第１実施形態による耐久試験装置で試験されるガラス板の平面図本発明の第１実施形態による耐久試験方法の側面図本発明の第１実施形態による耐久試験方法の上面図（１）本発明の第１実施形態による耐久試験方法の上面図（２）図４の変形例を示す図本発明の第２実施形態による耐久試験装置の一部を示す側面図複数の可動体の配置例を示す平面図本発明の第２実施形態による耐久試験方法の側面図本発明の第３実施形態による耐久試験方法の斜視図（１）本発明の第３実施形態による耐久試験方法の斜視図（２）

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して、説明を省略する。下記の実施形態の脆性板は、ガラス板であるが、セラミックス板、又はガラス板若しくはセラミックス板に樹脂層を成膜してなる複合板であってもよい。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による耐久試験装置の側面図である。図２は、本発明の第１実施形態による耐久試験装置で試験されるガラス板の平面図である。

ガラス板１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）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（ＦＰＤ）用のガラス基板、又は該ガラス基板と剥離可能に結合される補強板の一部であってよい。補強板は例えばガラス板、及びガラス板上に形成される樹脂層で構成され、樹脂層とガラス基板とが剥離可能に結合する。補強板は、ガラス基板を補強することで、ガラス基板の薄板化、ひいてはＦＰＤの薄型化や軽量化を可能とする。補強板は、ＦＰＤの製造工程の途中でガラス基板から剥離され、ＦＰＤの一部とはならない。補強板とガラス基板との剥離後、樹脂層の交換により補強板が再生される。旧い樹脂層の除去後、新しい樹脂層の形成前に、ガラス板の耐久試験が行われ、欠陥のない良品と、欠陥のある不良品とが判別される。良品には新しい樹脂層が成膜される。一方、不良品は廃棄されたり、ガラス原料として再利用されたりする。このように、補強板のガラス板は、繰り返し使用されるので、その途中で傷付くことがあり、耐久試験されることが好ましい。

尚、補強板の樹脂層が劣化していない場合、樹脂層の交換は不要であり、補強板が本実施形態の耐久試験装置で試験されてもよい。

ガラス板１０は、外力によって曲げ変形可能であり、外力のない自然状態では平坦に戻る。ガラス板１０は、図２に示すように平面視で略矩形であって、外周に、互いに平行な２つの長縁部１０ａ、互いに平行な２つの短縁部１０ｂ、及び４つの面取り部１０ｃを有する。面取り部１０ｃは、図２に示すＣ面取り、Ｒ面取りのいずれでもよい。

ガラス板１０の長さＬは、例えば４００〜３２００ｍｍである。ガラス板１０の幅Ｗは、例えば３００〜２９００ｍｍである。ガラス板１０の厚さは、例えば０．０５〜２ｍｍである。

耐久試験装置１００は、ガラス板１０の一部を曲げ変形させる曲げ変形手段１１０を備える。曲げ変形手段１１０は、例えば図１に示すように、ガラス板１０が通る隙間を形成する２つの隙間形成部材１１１、１１２、及び２つの隙間形成部材１１１、１１２を連結するスペーサ１１３（図４参照）等で構成される。スペーサ１１３の厚さはガラス板１０の厚さよりも僅かに大きい。ガラス板１０は、２つの隙間形成部材１１１、１１２の間を通るとき、２つの隙間形成部材１１１、１１２の互いに対向する面に沿って変形する。２つの隙間形成部材１１１、１１２の対向面は、ガラス板１０に擦り傷を付けないように、樹脂で構成されてよい。

２つの隙間形成部材１１１、１１２は、互いに対向する面に、第１曲面部１１１ａ、１１２ａと、第２曲面部１１１ｂ、１１２ｂとを備える。第１曲面部１１１ａ、１１２ａと第２曲面部１１１ｂ、１１２ｂとは、図１に示すように連続的に形成されてよい。ガラス板１０の曲げ変形のためのスペースが小さくなる。

第１曲面部１１１ａ、１１２ａは、その間を通過するガラス板１０を曲げ変形し、ガラス板１０に第１湾曲部１３を形成する。第１湾曲部１３の表面に引張応力が生じ、第１湾曲部１３の裏面に圧縮応力が生じる。ガラス板１０の移動に伴って、第１湾曲部１３の位置が移動する。

第１曲面部１１１ａ、１１２ａは円弧面であってよい。第１湾曲部１３の表面が円弧面となり、円弧面の曲率半径は一定であるので、引張応力が安定的に生じる。第１湾曲部１３の表面と接触する第１曲面部１１１ａの半径は、第１湾曲部１３の裏面と接触する第１曲面部１１２ａの半径よりも大きく、その半径差はガラス板１０の厚さよりも僅かに大きい。

第２曲面部１１１ｂ、１１２ｂは、その間を通過するガラス板１０を曲げ変形し、ガラス板１０に第２湾曲部１４を形成する。第２湾曲部１４の表面に圧縮応力が生じ、第２湾曲部１４の裏面に引張応力が生じる。ガラス板１０の移動に伴って、第２湾曲部１４の位置が移動する。

第２曲面部１１１ｂ、１１２ｂは、円弧面であってよい。第２湾曲部１４の裏面が円弧面となり、円弧面の曲率半径は一定であるので、引張応力が安定的に生じる。第２湾曲部１４の裏面と接触する第２曲面部１１２ｂの半径は、第２湾曲部１４の表面と接触する第２曲面部１１２ｂの半径よりも大きく、その半径差はガラス板１０の厚さよりも僅かに大きい。

第１曲面部１１１ａ、１１２ａ、及び第２曲面部１１１ｂ、１１２ｂは、それぞれ、ガラス板１０の検査後の工程で生じる引張応力と同等以上の引張応力をガラス板１０に生じさせる。ガラス板１０の検査後の工程としては、例えば、ガラス板１０の研磨工程、ＦＰＤの製造工程での熱処理工程が挙げられる。

耐久試験装置１００は、曲げ変形手段１１０でガラス板１０を曲げ変形することによりガラス板１０に形成される亀裂を検出する亀裂検出器１３０をさらに有してよい。亀裂は、主にガラス板１０の外周部の欠陥を起点として形成される。欠陥としては、不純物、傷などが挙げられる。亀裂がガラス板１０の端から端まで伸びると、ガラス板１０が割れる。

亀裂検出器１３０は、例えば亀裂の形成（発生、進展）に伴う音を検出する音センサ等で構成される。音センサは、例えば集音マイクであって、ガラス板１０の近傍に設置される。

尚、亀裂検出器は、ガラス板１０を撮像するカメラ、及びカメラで撮像した画像データを画像処理する画像処理装置で構成され、画像処理で亀裂を検出してもよい。この場合、亀裂検出器は、耐久試験装置１００と別に設けられ、曲げ変形手段１１０で曲げ変形された後の平坦なガラス板をカメラで撮像してよい。

次に、図３〜図５に基づいて、上記構成の耐久試験装置を用いた耐久試験方法について説明する。図３は、本発明の第１実施形態による耐久試験方法の側面図である。図４は、本発明の第１実施形態による耐久試験方法の上面図（１）である。図４（ａ）は全体図、図４（ｂ）は図４（ａ）の一部拡大図であって、ガラス板の表面に加わる引張応力を示す。図５は、本発明の第１実施形態による耐久試験方法の上面図（２）である。図５（ａ）は全体図、図５（ｂ）は図５（ａ）の一部拡大図であって、ガラス板の表面に加わる引張応力を示す。

先ず、図３（ａ）に示すように、ガラス板１０が適当な駆動装置又は手動で第１曲面部１１１ａ、１１２ａの間に挿入され、ガラス板１０に第１湾曲部１３が形成される。このとき、第１湾曲部１３は、図４（ａ）に示すように、ガラス板１０の端から端まで第１方向に延在する。第１方向は、自然状態でのガラス板１０の幅方向である。

第１湾曲部１３の表面には引張応力が生じる。第１湾曲部１３の表面の外周でガラス板１０が切れているので、図４（ｂ）に示すように、第１湾曲部１３の表面の外周では、周直交方向の応力は発生せず、周方向に沿う応力が発生する。第１湾曲部１３の表面の外周のうち、湾曲される部分に引張応力が発生する。

続いて、図３（ｂ）に示すように、ガラス板１０がさらに挿入されると、第１湾曲部１３の位置が第１方向と垂直な方向に移動し、ガラス板１０に第２湾曲部１４が形成される。この第２湾曲部１４は、ガラス板１０の端から端まで第１方向に延在する。

第２湾曲部１４の裏面には引張応力が生じる。第２湾曲部１４の裏面の外周でガラス板１０が切れているので、第２湾曲部１４の裏面の外周では、周直交方向の応力は発生せず、周方向に沿う応力が発生する。第２湾曲部１４の裏面の外周のうち、湾曲される部分に引張応力が発生する。

第１湾曲部１３の表面及び第２湾曲部１４の裏面は、それぞれ円弧面であって、同じ半径を有してよい。第１湾曲部１３の表面に生じる引張応力と、第２湾曲部１４の裏面に生じる引張応力とが同じになる。

第１湾曲部１３の表面の曲率半径、及び第２湾曲部１４の裏面の曲率半径は、それぞれ例えば１０〜１５００ｍｍである。また、第１湾曲部１３の表面に生じる引張応力、及び第２湾曲部１４の裏面に生じる引張応力は、それぞれ、例えば５０〜２００ＭＰａである。引張応力は、曲率半径、ガラス板１０の厚さ、ガラス板１０のヤング率等で決まる。

続いて、図３（ｃ）に示すように、ガラス板１０がさらに挿入されると、ガラス板１０の先端部が間隙形成部材１１１、１１２から抜け出し、平坦に戻る。このとき、ガラス板１０の後端部も平坦となっており、ガラス板１０の互いに平行な２つの平坦部１５、１６の間に、第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４が形成される。この状態で、第１湾曲部１３の位置と、第２湾曲部１４の位置とが同時に第１方向と垂直な方向に移動し、第２湾曲部１４の位置が第１湾曲部１３の位置に追従する。第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４の移動方向は、平坦部１５、１６に対して平行な方向である。

続いて、図３（ｄ）に示すように、ガラス板１０がさらに挿入されると、ガラス板１０の後端部が間隙形成部材１１１、１１２に挿入される。その後、図３（ｅ）の状態を経て、ガラス板１０の全体が間隙形成部材１１１、１１２から抜け出し、平坦に戻る。

図３（ａ）〜図３（ｅ）に示すようにガラス板１０が間隙形成部材１１１、１１２の間を通り抜けることにより、ガラス板１０の両面１１、１２の外周のうち、２つの長縁部１０ａ（図２参照）、及び４つの面取り部１０ｃに引張応力が加わる。

次いで、図５（ａ）に示すように、ガラス板１０の向きを変えて、ガラス板１０が第１曲面部１１１ａ、１１２ａの間に挿入され、ガラス板１０に第１湾曲部１３が形成される。この第１湾曲部１３はガラス板１０の端から端まで第２方向に延在する。第２方向は、自然状態でのガラス板１０の長手方向である。

第１湾曲部１３の表面には引張応力が生じる。第１湾曲部１３の表面の外周でガラス板１０が切れているので、図５（ｂ）に示すように、第１湾曲部１３の表面の外周では、周直交方向の応力は発生せず、周方向に沿う応力が発生する。第１湾曲部１３の表面の外周のうち、湾曲される部分に引張応力が発生する。

続いて、ガラス板１０がさらに挿入されると、第１湾曲部１３の位置が第２方向と垂直な方向に移動し、ガラス板１０に第２湾曲部１４が形成される。この第２湾曲部１４は、ガラス板１０の端から端まで第２方向に延在する。

その後、図３（ａ）〜図３（ｅ）と同様にガラス板１０が間隙形成部材１１１、１１２の間を通り抜けることにより、ガラス板１０の両面の外周のうち、２つの短縁部１０ｂ（図２参照）、及び４つの面取り部１０ｃに引張応力が加わる。

このように、本実施形態では、第１湾曲部１３の位置を変えることにより、ガラス板１０の表面１１の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加え、第２湾曲部１４の位置を変えることにより、ガラス板１０の裏面１２の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加える。そのため、ガラス板１０の外周部のどこかに欠陥があれば、当該欠陥を起点として亀裂が形成されるので、欠陥のない良品と欠陥のある不良品とが精度良く判別できる。また、ガラス板１０の外周部が少しずつ曲げ変形されるので、曲げ変形のためのスペースが削減できる。

また、第１湾曲部１３の位置、及び第２湾曲部１４の位置が同時に変わるとき、いずれか一方の位置が他方の位置に追従するので、曲げ変形のためのスペースがさらに削減できる。

また、第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４は、それぞれ、ガラス板１０の端から端まで第１方向に延在し、該第１方向と垂直な方向に移動され、その後、第１方向と異なる第２方向にガラス板１０の端から端まで延在し、第２方向と垂直な方向に移動される。よって、ガラス板１０の両面１１、１２全体に、方向の異なる２種類の引張応力が加わる。いずれか片面の面内に直線状の傷が形成されていれば、少なくとも一方の引張応力は傷を開く方向に作用し、亀裂が進展するので、良品と不良品とが精度良く判別できる。

尚、本実施形態では、ガラス板１０の平面視での形状が、略矩形であるが、その形状は多種多様であってよく、例えば円形、楕円形、多角形などであってよい。

また、本実施形態では、ガラス板１０の四隅がそれぞれ面取りされているが、面取りされていなくてもよい。この場合、図６に示すように、例えば第１方向がガラス板１０の長手方向に対して斜め方向となっていれば、矩形の両面１１、１２の外周全周に、周方向に沿う引張応力が加わる。

また、本実施形態では、第１方向がガラス板の幅方向、第２方向がガラス板の長手方向であるが、第１方向がガラス板の長手方向、第２方向がガラス板の幅方向であってもよい。

［第２実施形態］
本実施形態では、第１実施形態と、曲げ変形手段の構成が相違する。以下、相違点について主に説明する。

図７は、本発明の第２実施形態による耐久試験装置の一部を示す側面図である。

耐久試験装置２００は、ガラス板１０の一部を曲げ変形させる曲げ変形手段２１０を備える。曲げ変形手段２１０は、例えば図１に示すように、ガラス板１０を真空吸着する可撓性板２１１を備える。また、曲げ変形手段２１０は、可撓性板２１１に固定される可動体２１２、伸縮アクチュエータ２１４、及び可動体２１２の端部と伸縮アクチュエータ２１４の端部とを連結する連結部２１６の組を複数組備える。複数の伸縮アクチュエータ２１４は、支持フレーム２１８で支持され、コントローラ２２０で独立に制御される。

可撓性板２１１は、ガラス板１０を真空吸着する。可撓性板２１１の吸着面と反対側の面には複数の可動体２１２が固定される。複数の可動体２１２の動きに応じて可撓性板２１１が変形され、可撓性板２１１に倣ってガラス板１０が変形される。

可撓性板２１１がガラス板１０を真空吸着するので、各可動体２１２のサイズに関係なく、所望の吸着力が得られる。そのため、複数の可動体２１２が直接ガラス板１０を真空吸着する場合よりも、各可動体２１２の小型化が可能であり、可動体２１２の形状によってガラス板１０の変形が制限されにくい。

可撓性板２１１は、ガラス板１０よりも大きく形成され、ガラス板１０の外周全周からはみ出している。可撓性板２１１は、ガラス板１０を真空吸着する吸着部２１１ａ、及び吸着部２１１ａを支持する本体板２１１ｂで構成される。

吸着部２１１ａは、シリコーンゴム等のゴムで形成される。吸着部２１１ａは、ゴムとガラスとの剥離性を向上するため、表面処理が施されたものであってよい。吸着部２１１ａの一部は、ゴム製の連続発泡体で構成されてもよい。吸着部２１１ａは、ゴムで形成されるので、容易に変形でき、可動体２１２の形状によってガラス板１０の変形が制限されにくい。

本体板２１１ｂは、吸着部２１１ａよりも高い曲げ剛性を有する。本体板２１１ｂの単位幅（１ｍｍ）あたりの曲げ剛性が可撓性板２１１の曲げ剛性を支配する。可撓性板２１１の曲げ剛性は、可撓性板２１１の折れ曲がり防止と、可撓性板２１１の適度な撓み変形との両立のため、例えば１０００〜４００００Ｎ・ｍｍ^２／ｍｍであってよい。

本体板２１１ｂは、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、又は金属で形成される。

本体板２１１ｂ上には、図８に示すように、円盤状の可動体２１２が間隔をおいて複数固定される。この固定には、ボルト、接着剤等が用いられる。

可撓性板２１１は、ガラス板１０の全体を吸着してもよいし、ガラス板１０の外周部のみを吸着してもよい。可撓性板２１１は、ガラス板１０の外周部のみを吸着する場合、中央部に開口部を有してよい。可撓性板２１１とガラス板１０との接触面積が減るので、ガラス板１０に傷が付きにくい。

図８は、複数の可動体の配置例を示す平面図である。図８はガラス板の曲げ変形開始前の状態を示している。この状態では、ガラス板１０が平坦となっており、可撓性板２１１が平坦となっている。

少なくとも１つの可動体２１２は、可撓性板２１１のガラス板１０からはみ出す部分に固定される。可撓性板２１１のガラス板１０からはみ出す部分の動きを制御することにより、ガラス板１０の外周部の動きを細かく制御することができる。可動体２１２は、可撓性板２１１のガラス板１０を吸着する部分にも固定されてよい。

尚、本実施形態では、少なくとも１つの可動体２１２が、可撓性板２１１のガラス板１０からはみ出す部分に固定されるが、後述の第３実施形態では、全ての可動体２１２が、可撓性板２１１のガラス板１０を吸着する部分に固定されてもよい。この場合、可撓性板２１１はガラス板１０と略同じ大きさであってよく、ガラス板１０からはみ出さなくてよい。

伸縮アクチュエータ２１４は、例えば図７に示すように電動シリンダであって、シリンダ本体２１４ａ、シリンダ本体２１４ａから伸縮可能に突出するロッド２１４ｂ、サーボモータ２１４ｃ等で構成される。サーボモータ２１４ｃの回転運動は、シリンダ本体２１４ａ内に収容されるボールねじ機構で直線運動に変換され、ロッド２１４ｂに伝達される。サーボモータ２１４ｃが正逆回転すると、ロッド２１４ｂが伸縮する。サーボモータ２１４ｃには、サーボモータ２１４ｃの回転数を検出するエンコーダ、サーボモータ２１４ｃへの供給電流を検出する電流センサが設けられる。エンコーダの検出信号、及び電流センサの検出信号は、それぞれ、コントローラ２２０に供給される。

尚、本実施形態の伸縮アクチュエータ２１４は、電動シリンダであるが、流体圧シリンダ、リニアモータなどであってもよい。

シリンダ本体２１４ａは、クッション部材２１５を介して支持フレーム２１８で支持される。クッション部材２１５は、例えばウレタンゴム等で形成される。クッション部材２１５は、可撓性板２１１の撓み変形に追従するように、シリンダ本体２１４ａを揺動させる役割を果たす。

連結部２１６は、可撓性板２１１の撓み変形を滑らかにするため、ロッド２１４ｂの中心線上の一点を中心に可動体２１２が回動自在となるように可動体２１２の端部とロッド２１４ｂの端部とを連結する。可動体２１２の回動中心は、可撓性板２１１で真空吸着されるガラス板１０における可撓性板２１１と反対側の面と、中心線との交点から１５ｍｍ以内（好ましくは５ｍｍ以内）の位置に配置される。

連結部２１６は、例えば球面継手で構成され、可動体２１２と一体化される凸球面部２１６ａ、及びロッド２１４ｂと一体化される凹球面部２１６ｂ等で構成される。凸球面部２１６ａの曲率中心が可動体２１２の回動中心となる。凸球面部２１６ａと、凹球面部２１６ｂとは図示されないバネの付勢力で常に接触する。尚、連結部２１６は、リンク機構で構成されてもよい。

コントローラ２２０は、ＣＰＵ及びメモリ等を含むマイクロコンピュータで構成され、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵで実行させることにより、複数の伸縮アクチュエータ２１４を独立に制御し、可撓性板２１１を曲げ変形させる。

コントローラ２２０は、エンコーダから供給される検出信号に基づいて、サーボモータ２１４ｃの回転をフィードバック制御する。また、コントローラ２２０は、電流センサから供給される検出信号に基づいて、サーボモータ２１４ｃの回転トルク（負荷）を検出する。

耐久試験装置２００は、曲げ変形手段２１０でガラス板１０を曲げ変形することによりガラス板１０に形成される亀裂を検出する亀裂検出器２３０をさらに有してよい。亀裂検出器２３０は、例えば亀裂の形成（発生、進展）に伴う音を検出する音センサ等で構成される。音センサは、集音マイクであってよい。尚、本実施形態では、集音マイクの代わりに、アコースティックエミッションセンサ（ＡＥセンサ）も使用可能である。ＡＥセンサは、ガラス板１０の裏面１２に密着される。

尚、亀裂検出器２３０は、可撓性板２１１の吸着孔の真空度を検出する気圧センサ、サーボモータ２１４ｃへの供給電流を検出する電流センサ等で構成されてもよい。気圧センサは、亀裂が形成されるときの吸着孔内の気圧の変化を検出できる。また、電流センサは、亀裂が形成されるときのサーボモータ２１４ｃの負荷の変動を検出できる。

次に、図９に基づいて、上記構成の耐久試験装置２００の動作（耐久試験方法）について説明する。耐久試験装置２００の動作は、コントローラ２２０による制御下で行われる。図９は、本発明の第２実施形態による耐久試験方法の側面図である。図９（ａ）〜図９（ｅ）は、図８（ａ）〜図８（ｅ）に相当する図である。

コントローラ２２０は、複数の伸縮アクチュエータ２１４を独立に制御することにより、図９（ａ）〜図９（ｅ）に示すように可撓性板２１１を曲げ変形させ、可撓性板２１１で吸着されるガラス板１０を曲げ変形させる。ガラス板１０の一連の動きは、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１湾曲部１３の位置を変えることにより、ガラス板１０の表面１１の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加え、第２湾曲部１４の位置を変えることにより、ガラス板１０の裏面１２の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加える。そのため、ガラス板１０の外周部のどこかに欠陥があれば、当該欠陥を起点として亀裂が形成されるので、欠陥のない良品と欠陥のある不良品とが精度良く判別できる。また、ガラス板１０の外周部が少しずつ曲げ変形されるので、曲げ変形のためのスペースが削減できる。

また、第１実施形態と同様に、第１湾曲部１３の位置、及び第２湾曲部１４の位置が同時に変わるとき、いずれか一方の位置が他方の位置に追従するので、曲げ変形のためのスペースがさらに削減できる。

また、第１実施形態と同様に、第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４は、それぞれ、ガラス板１０の端から端まで第１方向に延在し、該第１方向と垂直な方向に移動され、その後、第１方向と異なる第２方向にガラス板１０の端から端まで延在し、第２方向と垂直な方向に移動される。よって、ガラス板１０の両面１１、１２の全体に、方向の異なる２種類の引張応力が加わる。いずれか片面の面内に直線状の傷が形成されていれば、少なくとも一方の引張応力は傷を広げるように作用し、亀裂が進展するので、良品と不良品とが精度良く判別できる。

曲げ変形手段２１０は、可撓性板２１１でガラス板１０を真空吸着したまま、第１湾曲部１３の延在方向、及び第２湾曲部１４の延在方向を変えることができる。尚、延在方向の変更前に、亀裂が形成される場合、亀裂が検出された時点で、真空吸着が解除されてよい。

ガラス板１０は、可撓性板２１１の下面で真空吸着されてよい。真空吸着の解除後、可撓性板２１１に付着するガラス板１０が重力で分離しやすい。

ガラス板１０と可撓性板２１１との分離を促進するため、真空吸着の解除後、可撓性板２１１の吸着孔に圧縮ガスが供給されてもよい。また、真空吸着の解除後、複数の伸縮アクチュエータ２１４が同時に伸ばされ、同時に急停止されてもよい。衝撃でガラス板１０と可撓性板２１１とが分離しやすい。

亀裂検出器２３０が亀裂を検出した場合、真空吸着が解除され、ガラス板１０が下方の廃棄ボックスに落下される。一方、亀裂検出器２３０が亀裂を検出しなかった場合、ガラス板１０は取り出し機に渡される。ガラス板１０を廃棄ボックスに落下させる位置と、ガラス板１０を取り出し機に渡す位置との間で、支持フレーム２１８が移動可能となっている。

［第３実施形態］
本実施形態では、第２実施形態と同じ曲げ変形手段２１０が用いられるが、コントローラ２２０で制御される可撓性板２１１の一連の動きが相違し、ガラス板の一連の動きが相違する。以下、相違点について主に説明する。

図１０及び図１１は、本発明の第３実施形態による耐久試験方法の斜視図である。図１０及び図１１において、便宜上、可撓性板２１１等の曲げ変形手段２１０の図示を省略する。

先ず、図１０（ａ）に示すように、ガラス板１０に第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４が同時に形成される。図１０（ａ）の状態は、図８（ｃ）の状態と略同一である。

第１湾曲部１３は、ガラス板１０の中心部を通り、ガラス板１０の端から端まで延在する。第１湾曲部１３の表面には引張応力が生じる。第１湾曲部１３の表面の外周でガラス板１０が切れているので、第１湾曲部１３の表面の外周では、周直交方向の応力は発生せず、周方向に沿う応力が発生する。第１湾曲部１３の表面の外周のうち、湾曲される部分に引張応力が発生する。

第２湾曲部１４は、ガラス板１０の中心部を通り、ガラス板１０の端から端まで延在する。第２湾曲部１４の裏面には引張応力が生じる。第２湾曲部１４の裏面の外周でガラス板１０が切れているので、第２湾曲部１４の裏面の外周では、周直交方向の応力は発生せず、周方向に沿う応力が発生する。第２湾曲部１４の裏面の外周のうち、湾曲される部分に引張応力が発生する。

第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４は、ガラス板１０の互いに平行な２つの平坦部１５、１６の間に形成される。この状態で、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）、図１１（ｄ）〜図１１（ｅ）に示すように、第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４が同時にガラス板１０の中心部を中心に反時計回りで１８０°以上回動される。回動軸線は、平坦部１５、１６に対して垂直となっている。これにより、ガラス板１０の両面の外周全周に、周方向に沿う引張応力が加わる。

また、第１湾曲部１３及び第２湾曲部１４は、それぞれ、ガラス板１０の中心部を通りガラス板１０の端から端まで延在し、ガラス板１０の中心部を中心に回動される。よって、ガラス板１０の略全体に引張応力が加わる。ガラス板１０の外周部よりも内方に欠陥があると、その欠陥を起点として亀裂が形成されやすく、内方の欠陥が検出できる。

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１０脆性板
１１表面
１２裏面
１３第１湾曲部
１４第２湾曲部
１５、１６平坦部
１００耐久試験装置
１１０曲げ変形手段
１１１、１１２隙間形成部材
１１１ａ、１１２ａ第１曲面部
１１１ｂ、１１２ｂ第２曲面部
１３０亀裂検出器
２００耐久試験装置
２１０曲げ変形手段
２１１可撓性板
２１２可動体
２１４伸縮アクチュエータ
２１４ａシリンダ本体
２１４ｂロッド
２１４ｃサーボモータ
２１５クッション部材
２１６連結部
２１６ａ凸球面部
２１６ｂ凹球面部
２１８支持フレーム
２２０コントローラ
２３０亀裂検出器

Claims

脆性板に、該脆性板の表面に引張応力が生じる第１湾曲部を形成し、前記第１湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の表面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加え、
前記脆性板に、前記脆性板の裏面に引張応力が生じる第２湾曲部を形成し、前記第２湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の裏面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加える、脆性板の耐久試験方法。
前記第１湾曲部の位置、及び前記第２湾曲部の位置を同時に変えるとき、いずれか一方の位置を他方の位置に追従させる、請求項１に記載の脆性板の耐久試験方法。
前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部は、それぞれ、前記脆性板の端から端まで第１方向に延在し、該第１方向と垂直な方向に移動され、その後、前記第１方向と異なる第２方向に前記脆性板の端から端まで延在し、該第２方向と垂直な方向に移動される請求項１又は２に記載の脆性板の耐久試験方法。
前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部は、それぞれ、前記脆性板の中心部を通り前記脆性板の端から端まで延在し、前記脆性板の中心部を中心に回動される請求項１又は２に記載の脆性板の耐久試験方法。
前記脆性板はガラス板を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の脆性板の耐久試験方法。
前記脆性板の一部を曲げ変形させる曲げ変形手段を備え、
該曲げ変形手段は、
脆性板に、該脆性板の表面に引張応力が生じる第１湾曲部を形成し、前記第１湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の表面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加え、
前記脆性板に、前記脆性板の裏面に引張応力が生じる第２湾曲部を形成し、前記第２湾曲部の位置を変えることにより、前記脆性板の裏面の外周全周に、周方向に沿う引張応力を加える、脆性板の耐久試験装置。
前記曲げ変形手段は、前記第１湾曲部の位置、及び前記第２湾曲部の位置を同時に変えるとき、いずれか一方の位置を他方の位置に追従させる請求項６に記載の脆性板の耐久試験装置。
前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部は、それぞれ、前記脆性板の端から端まで第１方向に延在し、該第１方向と垂直な方向に移動され、その後、前記第１方向と異なる第２方向に前記脆性板の端から端まで延在し、該第２方向と垂直な方向に移動される請求項６又は７に記載の脆性板の耐久試験装置。
前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部は、それぞれ、前記脆性板の中心部を通り前記脆性板の端から端まで延在し、前記脆性板の中心部を中心に回動される請求項６又は７に記載の脆性板の耐久試験装置。
前記曲げ変形手段は、前記脆性板を吸着する可撓性板を有し、
該可撓性板は、前記脆性板を吸着するゴム製の吸着部と、該吸着部が固定される本体板とを含む請求項６〜９のいずれか一項に記載の脆性板の耐久試験装置。
前記曲げ変形手段は、前記本体板に固定される可動体、伸縮アクチュエータ、及び前記可動体の端部と前記伸縮アクチュエータの端部とを連結する連結部の組を複数組有し、
前記複数の伸縮アクチュエータは、フレームで支持される請求項１０に記載の脆性板の耐久試験装置。