JP5927922B2

JP5927922B2 - ガラス母材の切断装置、ガラス母材の切断方法、および短尺ガラス母材の製造方法

Info

Publication number: JP5927922B2
Application number: JP2012004806A
Authority: JP
Inventors: 智哉鈴木
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: JP2013144614A

Description

本発明は、ガラス母材の切断装置、ガラス母材の切断方法、および短尺ガラス母材の製造方法に関し、特に、円柱形状のガラス母材における切断箇所の上方側を把持機構で把持するとともに当該切断箇所の下方側を支持機構で支持し、回転する切断刃によりガラス母材の軸線の直交方向から切断する切断装置、切断方法、および当該切断方法にて長尺のガラス母材を一端側から順次に切断して複数の短尺ガラス母材を製造する製造方法に関する。

長手方向が鉛直方向となるようにガラス棒を保持した状態で円盤の外周に刃を有する切断刃を用いてガラス棒を切断する切断装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このような装置では、ガラス棒の切断部の上方および下方を把持した状態で切断が行われる。

特開平１０−３１６４４２号公報

ところで、ガラス棒の外周面にチャックを当接させることによってガラス棒を把持する機構では、ガラス棒の重量が非常に大きいことから、昇降ターン時や掴み換え時など瞬間的に荷重が掛かる場合にガラス母材がチャックから滑り落ちて破損することがあり、その際は、落下したガラス棒は廃却せざるを得なかった。また、チャックの支持アームがガラス棒の重さで下方に撓むと、チャックとともにガラス母材も下方に移動することから、切断位置が目標位置からずれたり、切断中にガラス母材の位置がずれることによりガラス母材切断面に欠けやクラックが入ったりする虞があった。

本発明の目的は、ガラス母材を支える力が通常のチャック構造より大きくなるようにすることによって、切断時にガラス母材が滑り落ちたり、クラックが生じたりするのを防ぐことができるガラス母材の切断装置、ガラス母材の切断方法、および短尺ガラス母材の製造方法を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記の（１）〜（７）のいずれかの特徴を備えるガラス母材の切断装置により達成される。
（１）
軸線が上下方向に配置された円柱形状のガラス母材を、回転する切断刃により前記軸線の直交方向から前記ガラス母材を切断する切断機構と、
前記ガラス母材における前記切断刃により切断する箇所の上方側を把持する把持機構と、
前記ガラス母材における前記切断刃により切断する箇所の下方側を支持する支持機構と、
を備え、
前記支持機構は、
前記ガラス母材の外周面に径方向の両側から当接する一対の当接部材と、
前記当接部材の径方向外側に配され、下方に向かうにつれて前記ガラス母材の外周面に近づくように傾斜する傾斜面を有するチャック本体と、
を有し、
前記当接部材は前記傾斜面と対向する対向傾斜面を有し、前記チャック本体に保持されつつ前記傾斜面に沿って移動可能であり、
前記当接部材と前記チャック本体との間の摩擦係数は、前記当接部材と前記ガラス母材との間の摩擦係数よりも小さいことを特徴とするガラス母材の切断装置。

（２）
前記把持機構は、
前記支持機構と同様の前記チャック本体および前記当接部材を有することを特徴とする上記（１）に記載のガラス母材の切断装置。

（３）
前記チャック本体の前記傾斜面には、前記当接部材を前記傾斜面に沿って移動させる案内部が設けられていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のガラス母材の切断装置。

（４）
前記チャック本体には、前記当接部材の下面と対向する面に、前記当接部材に対して上向きの弾性力を与える弾性部材が設けられていることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載のガラス母材の切断装置。

（５）
前記当接部材における前記ガラス母材との当接面は、ポリイミド樹脂で形成されていることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれかに記載のガラス母材の切断装置。

また、本発明に係る上記目的は、下記の（６）の特徴を備えるガラス母材の切断方法によっても達成される。

（６）
上記（１）から（５）のいずれかに記載のガラス母材の切断装置を用いてガラス母材を切断することを特徴とするガラス母材の切断方法。

また、本発明に係る上記目的は、下記の（７）の特徴を備える短尺ガラス母材の製造方法によっても達成される。

（７）
上記（６）に記載のガラス母材の切断方法にて長尺のガラス母材を一端側から順次に切断して複数の短尺のガラス母材を製造することを特徴とする短尺ガラス母材の製造方法。

本発明に係るガラス母材の切断装置によれば、単体のチャックでガラス母材を直接支持する場合と比べてガラス母材を支える力がより大きくなるので、ガラス母材が支持機構から滑り落ちたり、切断面にクラックが入ったりするのを防ぐことができる。これは、チャック本体を支えているアームがガラス母材の重量で撓むことによりチャック本体が支持位置よりも下方に落ち込もうとした場合でも、当接部材とチャック本体との間の摩擦係数が当接部材とガラス母材との間の摩擦係数よりも小さいことにより、当接部材が傾斜面で上方に押し上げられようとするので、当接部材には（チャック本体とともに落ち込まずに）支持位置で留まりつつガラス母材を上方へ押し上げる力が作用するためである。したがって、ガラス母材をより安定した状態で支持することができる。
また、瞬間的に荷重が掛かり、ガラス母材が落下しそうになるような場合にも、楔形の当接部材の構造により水平方向の把持力が加わるので、ガラス母材の落下を防ぐことができる。

また、本発明に係るガラス母材の切断方法によれば、ガラス母材をより安定した状態で支持しつつ当該ガラス母材を切断することができる。また、本発明に係る短尺ガラス母材の製造方法によれば、長尺のガラス母材をより安定した状態で支持しつつ当該ガラス母材から複数の短尺ガラス母材を製造することができる。

本発明の実施形態に係る短尺ガラス母材の製造装置を概念的に表した側面図である。搬送・保持装置における尺取り動作を（ａ）（ｂ）（ｃ）で示した側面図である。搬送・保持装置、切断機、および支持機構を概念的に表した側面図である。支持機構の上面図である。図４のＡ−Ａ断面矢視図である。搬送・保持装置における下側把持機構の上面図である。図６のＢ−Ｂ断面矢視図である。切断刃の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る短尺ガラス母材の製造装置１０を概念的に表した側面図である。本実施形態に係る製造装置１０は、ガラス母材１０００から延伸した長尺ガラス母材１０１０を製造し、さらに、長尺ガラス母材１０１０を切断して複数の短尺ガラス母材１０２０を製造するための装置であって、延伸装置２００と、搬送・保持装置３００と、切断機４００と、支持機構５００とを備える。これらの構成のうち、搬送・保持装置３００、切断機４００、および支持機構５００は、本発明におけるガラス母材の切断装置の一例であり、本発明に係るガラス母材の切断方法は、これらの構成によって実施することができる。また、本発明に係る短尺ガラス母材の製造方法は、本実施形態に係る製造装置１０によって実施することができる。

延伸装置２００は、昇降装置２０５、第一チャック２１０、第二チャック２２０、第三チャック２３０、および炉部２４０を有する。昇降装置２０５は、第一チャック２１０、第二チャック２２０、および第三チャック２３０を鉛直方向に昇降させる。延伸前のガラス母材１０００は、その上端部が支持棒２０７に接続され、該支持棒２０７が第一チャック２１０によって把持されるとともに、下端部が第二チャック２２０および第三チャック２３０によって把持されている。そして、ガラス母材１０００を炉部２４０により加熱しながら、第一チャック２１０と第二チャック２２０および第三チャック２３０との間の距離が拡がるようにこれらのチャック２１０，２２０，２３０を異なる速度で移動させることにより、ガラス母材１０００が延伸される。この延伸後のガラス母材１０００を長尺ガラス母材１０１０と称する。

搬送・保持装置３００は、フレーム３０５、上側把持機構３１０、および下側把持機構３６０を有し、延伸装置２００で延伸が終わった長尺ガラス母材１０１０を切断機４００まで搬送する。フレーム３０５は、上側把持機構３１０および下側把持機構３６０を鉛直方向に上下移動自在に支持する。上側把持機構３１０および下側把持機構３６０は、延伸装置２００で延伸が終わった長尺ガラス母材１０１０をその軸線が鉛直方向（図中の上下方向）となるように把持する。

搬送・保持装置３００は、長尺ガラス母材１０１０を延伸装置２００から切断機４００へと搬送する途中で、切断機４００に長尺ガラス母材１０１０を衝突させないように、長尺ガラス母材１０１０を切断機４００の上方に持ち上げるための尺取り動作を行う。図２は、搬送・保持装置３００における尺取り動作を（ａ）（ｂ）（ｃ）で示した側面図である。

この尺取り動作は、まず、図２（ａ）に示すように、上側把持機構３１０と下側把持機構３６０で長尺ガラス母材１０１０を把持した状態から、上側把持機構３１０の把持を開放して下側把持機構３６０により長尺ガラス母材１０１０を上昇させる。これにより、図２（ｂ）に示す位置まで長尺ガラス母材１０１０が上昇する。次に、上側把持機構３１０で長尺ガラス母材１０１０を把持するとともに、下側把持機構３６０の把持を開放して下降させる。これにより、図２（ｃ）に示す状態となる。搬送・保持装置３００は、この一連の動作を繰り返すことで、長尺ガラス母材１０１０の下端が切断機４００に当たらない位置まで持ち上げた後、切断機４００の上方まで移動する。

そして、搬送・保持装置３００は、長尺ガラス母材１０１０を下降させて切断機４００へ挿入するための尺取り動作を行う。このとき、搬送・保持装置３００は、長尺ガラス母材１０１０を持ち上げる際とは逆の順序、すなわち図２の（ｃ）から（ａ）への動作を一連に行うことで長尺ガラス母材１０１０を下降させる。

図３は、搬送・保持装置３００、切断機４００、および支持機構５００を概念的に表した側面図である。図３に示すように、搬送・保持装置３００の上側把持機構３１０は、送りねじ３１１、送りモータ３１３、および把持部３２０を有する。送りモータ３１３は、送りねじ３１１を正転または逆転させる。把持部３２０は、送りモータ３１３によって送りねじ３１１が回転されることによって長尺ガラス母材１０１０を保持または開放する。下側把持機構３６０は、送りねじ３６１、送りモータ３６３、および把持部３７０を有する。これらの送りねじ３６１、送りモータ３６３、および把持部３７０は、上側把持機構３１０が備える送りねじ３１１、送りモータ３１３、および把持部３２０と同様の機能を有することからその説明を省略する。

なお、図示は省略するが、搬送・保持装置３００は、上側把持機構３１０の送りモータ３１３および下側把持機構３６０の送りモータ３６３の回転数や回転速度などを制御する制御装置を備える。なお、これに替えて、上側把持機構３１０の送りモータ３１３および下側把持機構３６０の送りモータ３６３は、外部の制御装置からの制御信号に基づいてその回転数や回転速度などが制御されてもよい。

切断機４００は、図３に示すように、切断刃４１０と、筐体４２０とを有する。切断刃４１０は、略円盤形状の一枚刃であり、不図示の回転機構によって回転駆動されるとともに、不図示の送り機構によって水平方向に移動される。なお、切断刃４１０の回転数および送りは、手動または予め定められたプログラムに基づいて変更が可能である。筐体４２０は、切断刃４１０の外側を覆っており、切断刃４１０で長尺ガラス母材１０１０を切断したときに発生するガラス片が飛散するのを防止する。この筐体４２０には、例えば透明のアクリルボックスなどが好ましく用いられる。この切断機４００によって長尺ガラス母材１０１０を切断する際には、切断刃４１０の軌道と長尺ガラス母材１０１０の切断しようとする箇所（以下、省略のために「切断箇所」と称する）とが交差するように長尺ガラス母材１０１０を配置し、切断刃４１０で軸線Ａｘの直交方向から切断する。

支持機構５００は、上記の上側把持機構３１０および下側把持機構３６０が長尺ガラス母材１０１０における切断機４００による切断箇所の上方側を把持するのに対して当該切断箇所の下方側を支持するためのものであり、送りねじ５１１、ハンドル５１３、および支持部５２０を有する。ハンドル５１３は、手動にて正転または逆転させることにより送りねじ５１１を正転または逆転させることができる。支持部５２０は、ハンドル５１３によって送りねじ５１１が回転されることによって長尺ガラス母材１０１０を保持または開放する。以下において、支持機構５００における支持部５２０のより詳細な構成を示しながら、本実施形態の製造装置１０が備える支持機構５００の特徴について説明する。

図４は、支持機構５００の上面図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ断面矢視図である。図４および図５に示すように、支持機構５００の支持部５２０は、長尺ガラス母材１０１０の外周面に径方向の両側から当接する一対の当接部材５２１ａ，５２１ｂと、当接部材５２１ａ，５２１ｂの径方向外側に配されて当接部材５２１ａ，５２１ｂを保持する一対のチャック本体５２２ａ，５２２ｂと、一端が送りねじ５１１に挿通されているとともに他端にチャック本体５２２ａ，５２２ｂの各一方が取り付けられたアーム５２９ａ，５２９ｂと、を有する。

当接部材５２１ａ，５２１ｂは、図５に示すように、ともに縦断面が略楔形状であるが、当接部材５２１ａと当接部材５２１ｂとで長尺ガラス母材１０１０の外周面との当接面の形状が異なる。より具体的には、図４に示すように、当接部材５２１ａは、長尺ガラス母材１０１０の外周面と対向する面が水平方向に略Ｖ字型に凹んでおり、当該外周面と２箇所で当接する。これに対し、当接部材５２１ｂは、長尺ガラス母材１０１０の外周面と対向する面が鉛直方向に平行な面であり、長尺ガラス母材１０１０の外周面と１箇所で当接する。

また、当接部材５２１ａ，５２１ｂの各々における上記長尺ガラス母材１０１０の外周面との当接面は、長尺ガラス母材１０１０の外周面との間の摩擦係数がより大きい材料で形成されることが好ましい。本例では当接部材５２１ａ，５２１ｂの上記当接面は、ポリイミド樹脂５２６ａ，５２６ｂで形成されているので、長尺ガラス母材１０１０との間の摩擦係数が比較的大きいだけでなく耐摩耗性や耐熱性にも優れる。ゆえに、上記当接面が高温の長尺ガラス母材１０１０と繰り返し当接しても劣化や磨耗が生じにくい。

チャック本体５２２ａ，５２２ｂは、長尺ガラス母材１０１０を挟んで互いに対向する面に、下方に向かうにつれて長尺ガラス母材１０１０の外周面に近づくように傾斜する傾斜面５２３ａ，５２３ｂを有する。そして、これらの傾斜面５２３ａ，５２３ｂには、リニアガイド５２５ａ，５２５ｂが取り付けられたガイドレール５２４ａ，５２４ｂが設けられている。リニアガイド５２５ａは、当接部材５２１ａに固定されており、チャック本体５２２ａの傾斜面５２３ａ上をガイドレール５２４ａに沿って上下に移動可能である。同様に、リニアガイド５２５ｂは、当接部材５２１ｂに固定されており、チャック本体５２２ｂの傾斜面５２３ｂ上をガイドレール５２４ｂに沿って上下に移動可能である。

なお、本例のガイドレール５２４ａ，５２４ｂおよびリニアガイド５２５ａ，５２５ｂは、本発明の切断装置における案内部の一例に過ぎず、チャック本体５２２ａ，５２２ｂの傾斜面５２３ａ，５２３ｂ上を当接部材５２１ａ，５２１ｂが後述の条件を満たす摩擦係数で移動可能な構成であれば、上記案内部は本例に限られない。

当接部材５２１ａ，５２１ｂは、ガイドレール５２４ａ，５２４ｂに取り付けられたリニアガイド５２５ａ，５２５ｂによってチャック本体５２２ａ，５２２ｂの傾斜面５２３ａ，５２３ｂ上を上下に移動することができる。なお、ガイドレール５２４ａ，５２４ｂおよびリニアガイド５２５ａ，５２５ｂを介してチャック本体５２２ａ，５２２ｂに対して移動可能な当接部材５２１ａ，５２１ｂと、チャック本体５２２ａ，５２２ｂの傾斜面５２３ａ，５２３ｂとの間の移動に対する摩擦係数（μ）は、当接部材５２１ａ，５２１ｂの上記当接面と長尺ガラス母材１０１０の外周面との間の摩擦係数（μ_０）よりも小さく、例えば前者（μ）は０．００４〜０．００６であるのに対し、後者（μ_０）は０．１〜０．３である。したがって、後述のように、支持機構５００で長尺ガラス母材１０１０を支持するときに当接部材５２１ａ，５２１ｂの楔効果により上方に押し上げる力が長尺ガラス母材１０１０に加わる。

また、チャック本体５２２ａ，５２２ｂの下端部からは、水平方向に弾性部材取付部５２７ａ，５２７ｂが内側（長尺ガラス母材１０１０の外周面に近づく側）に延出している。そして、弾性部材取付部５２７ａの上面と当接部材５２１ａの下面との間には弾性部材５２８ａが配されており、弾性部材取付部５２７ｂの上面と当接部材５２１ｂの下面との間には弾性部材５２８ｂが配されている。これらの弾性部材５２８ａ，５２８ｂは、例えば弦巻バネや板バネなどが好ましく用いられ、対応する当接部材５２１ａ，５２１ｂに対して上向きの弾性力を与える。このような弾性部材５２８ａ，５２８ｂを設けることにより、支持機構５００で長尺ガラス母材１０１０を支持するときに、当接部材５２１ａ，５２１ｂは、対応するチャック本体５２２ａ，５２２ｂの傾斜面５２３ａ，５２３ｂに対して最も下まで滑り落ちた状態とはなっておらず、やや持ち上げられた状態で長尺ガラス母材１０１０の外周面と当接する。

次に、以上の支持部５２０を有する支持機構５００を用いて長尺ガラス母材１０１０を支持する際に支持機構５００によって加えられる支持力について説明する。図５に示すように、送りねじ５１１を正転させることによって当接部材５２１ａ，５２１ｂの上記当接面を長尺ガラス母材１０１０の外周面に径方向の両側から当接させると、当接部材５２１ａ，５２１ｂにより、長尺ガラス母材１０１０の落下力（自重：大きさＦ_１）に対して以下の式で与えられる水平方向の把持力（Ｆ_２）が長尺ガラス母材１０１０に加わる。

Ｆ_２＝Ｆ_１／（ｔａｎθ＋μ）

ここで、μは、前述のチャック本体５２２ａ，５２２ｂの傾斜面５２３ａ，５２３ｂとの間の摩擦係数であり、θは、傾斜面５２３ａ，５２３ｂの鉛直方向に対する傾斜角である（図５参照）。この式に示すように、長尺ガラス母材１０１０の自重が把持力に変わることにより、長尺ガラス母材１０１０が支持機構５００によって安定的に支持される。

なお、本例の支持機構５００によって長尺ガラス母材１０１０に加えられる上記把持力（Ｆ_２）は、従来のチャック（楔形の当接部材５２１ａ，５２１ｂのようなパーツのない単純把持構造のチャック）により加えることのできる把持力に比べて、長尺ガラス母材１０１０の外周面と当接面との摩擦係数（μ_０）が同じ場合、およそ２．３倍となる。したがって、長尺ガラス母材１０１０が支持機構５００から落下する可能性がより小さくなる。

また、本例の支持機構５００によって長尺ガラス母材１０１０を支持すると、上記把持力（Ｆ_２）の一部が図５にＦ_３として示す上方支持力として作用し、長尺ガラス母材１０１０を上方に押し上げる。したがって、切断機４００によって長尺ガラス母材１０１０を切断したときにその衝撃によって長尺ガラス母材１０１０が支持機構５００から落下したり、切断面にクラックが入ったりするのをより確実に防止することができる。

ところで、傾斜面５２３ａ，５２３ｂの鉛直方向に対する傾斜角（θ）は、本例の５度に限られず、少なくとも１１度未満、好ましくは３〜７度である。上記傾斜角（θ）は、上記摩擦係数（μ_０）の大きさなどに応じてその許容範囲は異なるが、傾斜角が大きすぎると把持力が小さくなりすぎ、逆に傾斜角が小さくなりすぎると上向きの力が生じない。

図６は、下側把持機構３６０の上面図である。また、図７は、図６のＢ−Ｂ断面矢視図である。図６および図７に示すように、下側把持機構３６０の把持部３７０は、支持機構５００の支持部５２０と一部を除いて同様の構成を有する。すなわち、把持部３７０は、長尺ガラス母材１０１０の外周面に径方向の両側から当接する一対の当接部材３７１ａ，３７１ｂと、当接部材３７１ａ，３７１ｂの径方向外側に配されて当接部材３７１ａ，３７１ｂを保持する一対のチャック本体３７２ａ，３７２ｂと、一端が送りねじ３６１に挿通されているとともに他端にチャック本体３７２ａ，３７２ｂの各一方が取り付けられたアーム３７９ａ，３７９ｂと、を有する。

これらの当接部材３７１ａ，３７１ｂ、チャック本体３７２ａ，３７２ｂ、およびアーム３７９ａ，３７９ｂに加えて、チャック本体３７２ａ，３７２ｂに形成された傾斜面３７３ａ，３７３ｂ、傾斜面３７３ａ，３７３ｂ上に配されたガイドレール３７４ａ，３７４ｂおよびリニアガイド３７５ａ，３７５ｂ、当接部材３７１ａ，３７１ｂにおける長尺ガラス母材１０１０との当接面に設けられたポリイミド樹脂３７６ａ，３７６ｂ、チャック本体３７２ａ，３７２ｂの下端部から延出する弾性部材取付部３７７ａ，３７７ｂ、および、弾性部材取付部３７７ａ，３７７ｂと当接部材３７１ａ，３７１ｂとの間に配された弾性部材３７８ａ，３７８ｂは、いずれも、支持機構５００の支持部５２０における当接部材５２１ａ，５２１ｂ、チャック本体５２２ａ，５２２ｂ、傾斜面５２３ａ，５２３ｂ、ガイドレール５２４ａ，５２４ｂ、リニアガイド５２５ａ，５２５ｂ、ポリイミド樹脂５２６ａ，５２６ｂ、弾性部材取付部５２７ａ，５２７ｂ、弾性部材５２８ａ，５２８ｂ、およびアーム５２９ａ，５２９ｂと対応する構成であり、同様の機能を有することから、その説明を省略する。

図６および図７に示すように、下側把持機構３６０は、チャック本体３７２ａ，３７２ｂの上端部から水平方向にストッパボルト取付部３８０ａ，３８０ｂが内側（長尺ガラス母材１０１０の外周面に近づく側）に延出している。そして、ストッパボルト取付部３８０ａには、当接部材３７１ａの上面と当接することで当接部材３７１ａの上方への移動を規制するストッパボルト３８１ａが挿通されており、ストッパボルト取付部３８０ｂには、当接部材３７１ｂの上面と当接することで当接部材３７１ｂの上方への移動を規制するストッパボルト３８１ｂが挿通されている。

下側把持機構３６０は、支持機構５００と同様に、楔形状により当接部材３７１ａ，３７１ｂに上向きの力を加えることになり、長尺ガラス母材１０１０に対しても、上方に押し上げる力が加わるが、このようにストッパボルト３８１ａ，３８１ｂで当接部材３７１ａ，３７１ｂの上方への移動を規制することで、切断機４００によって長尺ガラス母材１０１０を切断したときの衝撃などによって長尺ガラス母材１０１０が上方へ移動してしまうのを防止することができる。また、下側把持機構３６０は、支持機構５００と同様に、チャック本体３７２ａ，３７２ｂの内側に設けられた楔形の当接部材３７１ａ，３７１ｂで長尺ガラス母材１０１０と当接するので、長尺ガラス母材１０１０に加える把持力が従来のチャックと比べて大きくなる。ゆえに、長尺ガラス母材１０１０が下側把持機構３６０から落下する可能性がより小さくなる。

なお、上側把持機構３１０も、本例の下側把持機構３６０と同様の構成を備えてもよい。これにより、長尺ガラス母材１０１０が落下する可能性がさらに小さくなる。

図８は、切断機４００が有する切断刃４１０の平面図である。図８に示すように、本例の切断刃４１０は、長尺ガラス母材１０１０の切断面と対向する面の複数箇所に砥石４１２が設けられている。したがって、切断機４００による切断時に長尺ガラス母材１０１０の切断面が切断刃４１０に接触した場合でも、接触した切断面を傷つけることなく表面に設けられた砥石４１２によって研磨することができるので、切断面のガラスの欠けやクラックの発生を、より防ぐことができる。

以上に説明した製造装置１０によって上記のようにガラス母材１０００から延伸した長尺ガラス母材１０１０を製造し、さらに、長尺ガラス母材１０１０を上側把持機構３１０、下側把持機構３６０、および支持機構５００によって支持した状態で切断機４００によって一端側から順次に切断することで、複数の短尺のガラス母材を製造することができる。

１０…製造装置、２００…延伸装置、２０５…昇降装置、２０７…支持棒、２１０…第一チャック、２２０…第二チャック、２３０…第三チャック、２４０…炉部、３００…搬送・保持装置、３０５…フレーム、３１０…上側把持機構、３１１，３６１，５１１…送りねじ、３１３…送りモータ、３２０…把持部、３６０…下側把持機構、３６３…送りモータ、３７０…把持部、３７１ａ，３７１ｂ…当接部材、３７２ａ，３７２ｂ…チャック本体、３７３ａ，３７３ｂ…傾斜面、３７４ａ，３７４ｂ…ガイドレール（案内部）、３７５ａ，３７５ｂ…リニアガイド（案内部）、３７６ａ，３７６ｂ…ポリイミド樹脂、３７７ａ，３７７ｂ…弾性部材取付部、３７８ａ，３７８ｂ…弾性部材、３７９ａ，３７９ｂ…アーム、３８０ａ，３８０ｂ…ストッパボルト取付部、３８１ａ，３８１ｂ…ストッパボルト、４００…切断機（切断機構）、４１０…切断刃、４１２…砥石、４２０…筐体、５００…支持機構、５１３…ハンドル、５２０…支持部、５２１ａ，５２１ｂ…当接部材、５２２ａ，５２２ｂ…チャック本体、５２３ａ，５２３ｂ…傾斜面、５２４ａ，５２４ｂ…ガイドレール（案内部）、５２５ａ，５２５ｂ…リニアガイド（案内部）、５２６ａ，５２６ｂ…ポリイミド樹脂、５２７ａ，５２７ｂ…弾性部材取付部、５２８ａ，５２８ｂ…弾性部材、５２９ａ，５２９ｂ…アーム、１０００…ガラス母材、１０１０…長尺ガラス母材、１０２０…短尺ガラス母材

Claims

軸線が上下方向に配置された円柱形状のガラス母材を、回転する切断刃により前記軸線の直交方向から前記ガラス母材を切断する切断機構と、
前記ガラス母材における前記切断刃により切断する箇所の上方側を把持する把持機構と、
前記ガラス母材における前記切断刃により切断する箇所の下方側を支持する支持機構と、
を備え、
前記支持機構は、
前記ガラス母材の外周面に径方向の両側から当接する一対の第一当接部材と、
前記第一当接部材の径方向外側に配され、下方に向かうにつれて前記ガラス母材の外周面に近づくように傾斜する第一傾斜面を有する第一チャック本体と、
を有し、
前記第一当接部材は前記第一傾斜面と対向する第一対向傾斜面を有し、前記第一チャック本体に保持されつつ前記第一傾斜面に沿って移動可能であり、
前記第一当接部材と前記第一チャック本体との間の摩擦係数は、前記第一当接部材と前記ガラス母材との間の摩擦係数よりも小さく、
前記第一傾斜面の鉛直方向に対する傾斜角は３度以上７度以下であることを特徴とするガラス母材の切断装置。
前記把持機構は、
前記ガラス母材の外周面に径方向の両側から当接する一対の第二当接部材と、
前記第二当接部材の径方向外側に配され、下方に向かうにつれて前記ガラス母材の外周面に近づくように傾斜する第二傾斜面を有する第二チャック本体と、
を有し、
前記第二当接部材は前記第二傾斜面と対向する第二対向傾斜面を有し、前記第二チャック本体に保持されつつ前記第二傾斜面に沿って移動可能であり、
前記第二当接部材と前記第二チャック本体との間の摩擦係数は、前記第二当接部材と前記ガラス母材との間の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のガラス母材の切断装置。
前記第一チャック本体の前記第一傾斜面には、前記第一当接部材を前記第一傾斜面に沿って移動させる案内部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス母材の切断装置。
前記第一チャック本体には、前記第一当接部材の下面と対向する面に、前記第一当接部材に対して上向きの弾性力を与える弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のガラス母材の切断装置。
前記第一当接部材における前記ガラス母材との当接面は、ポリイミド樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のガラス母材の切断装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載のガラス母材の切断装置を用いてガラス母材を切断することを特徴とするガラス母材の切断方法。
請求項６に記載のガラス母材の切断方法にて長尺のガラス母材を一端側から順次に切断して複数の短尺のガラス母材を製造することを特徴とする短尺ガラス母材の製造方法。