JP6525395B2 - ガラス板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板及びその製造方法に関し、特に、ガラス板のコーナー部を除去するコーナーカット加工に関する。

周知のように、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイなどの各種画像表示機器用のガラスパネルは、通常、大型のガラス原板から矩形状をなした複数枚のガラス基板を切り出す切断工程と、ガラス基板の各辺（詳しくは、表面及び裏面と端面とが交差する縁）に面取り加工を施す面取り工程と、ガラス基板のコーナー部（略三角形状部分）を除去するコーナーカット工程とを経て製造される。

ガラス基板のコーナーカット加工は、通常、図８に示すように、カット後の端面（コーナーカット面）の形成予定線１０２ａ’に沿って砥石１０１を移動させながら、略三角形状のコーナー部１０２ｂを研削により除去することで行われる（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００６−３２６７８５号公報 特開２００８−４９４４９号公報

上記のように、コーナーカット面の形成予定線１０２ａ’に沿って砥石を動かすと、図９に示すようにコーナー部１０２ｂを砥石で削りながらコーナーカット面１０２ａを形成することになる。コーナー部１０２ｂは、砥石１０１を当てるために宙に浮いた状態（上下から支持されない状態）で支持されているため、コーナー部１０２ｂを削る際にはガラス板に振動（ばたつき）が生じやすい。従って、コーナー部１０２ｂを削りながらコーナーカット面１０２ａを形成すると、ばたつきが生じた状態でコーナーカット面１０２ａが形成されることになるため、コーナーカット面１０２ａに「欠け」や「焼け」が発生しやすくなる。「欠け」や「焼け」は、砥石の粗さが細かい程生じやすいため、これらの発生を回避するためには粗い砥石を使用せざるを得ないが、この場合、ガラス基板のコーナーカット面１０２ａにチッピングが生じやすく、品質の低下は避けられない。

このような事情に鑑み、本発明が解決すべき技術的課題は、ガラス板の品質、特にコーナーカット面の品質を向上させることにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、ガラス原板から矩形状のガラス板を切り出す切断工程と、前記ガラス板のコーナー部を研削により除去してコーナーカット面を形成するコーナーカット工程とを含むガラス板の製造方法であって、前記コーナーカット工程において、砥石による前記コーナー部の除去が完了すると同時に、前記砥石によりコーナーカット面の全域を同時に形成することを特徴とするものである。

このように、本発明におけるコーナーカット工程では、従来のようにコーナー部の除去とコーナーカット面の形成とを同時に並行して行うのではなく、まず、コーナー部の研削を行い、砥石によるコーナー部の除去が完了すると同時に、この砥石によりコーナーカット面を全域同時に形成するようにした。この場合、コーナー部を研削する際に振動が生じても、研削完了時まではコーナーカット面を形成しないため、振動がコーナーカット面の品質に影響することはない。そして、コーナー部が除去されたらガラス板にばたつきが生じにくくなるため、この状態でコーナーカット面を形成することでガラス板のばたつきが抑えられ、コーナーカット面の「欠け」や「焼け」が防止され、コーナーカット面の品質が向上する。

ところで、図８に示す従来例のように、コーナーカット面の形成予定線１０２ａ’に沿って砥石１０１を動かす場合、研削が終了した後、同じ経路で砥石１０１を元の位置に戻すと、砥石１０１と研削後のガラス板１０２とが干渉する恐れがある。このような不具合を回避するために、通常、砥石１０１を形成予定線１０２ａ’に沿って動かしてコーナーカットを行った後（矢印Ａ参照）、砥石１０１をガラス板１０２の一辺に沿って図中下方に移動させ（矢印Ｂ参照）、さらにガラス板１０２の他の一辺に沿って図中右側に移動させて元の位置に戻される（矢印Ｃ参照）。このように、砥石１０１の移動に３工程を要するため、タクトアップが問題となっていた。

本発明では、前記コーナーカット工程において、前記砥石を前記ガラス板に対して相対移動させながら研削を行った後、前記砥石を同じ経路を後退させて初期位置に戻すことができる。このように、砥石を同じ経路上で往復動させることで、砥石の移動が２工程で済むため、図８に示す従来例と比べてタクトタイムが短縮される。

上記のガラス板の製造方法では、前記コーナーカット工程において、前記ガラス板の角から研削し始めることが好ましい。

また、上記のガラス板の製造方法では、前記コーナーカット工程において、前記砥石を、前記ガラス板の角と前記コーナーカット面の形成予定線上の一点とを結ぶ直線と平行な方向（例えば、前記ガラス板の対角線と平行な方向）に相対移動させることが好ましい。

上記の製造方法によれば、コーナーカット面の「欠け」や「焼け」が防止されるため、従来よりも細かい砥石を使用することが可能となり、例えば番手が２００番以上の砥石を使用することができる。このように、細かい砥石を使用することで、コーナーカット面の品質のさらなる向上が図られる。

上記の方法で製造されたガラス板は、四隅にコーナーカット面を有し、各コーナーカット面が円弧形状を成している。

このガラス板は、例えば、隣接する二辺を延長した線の交点から前記コーナーカット面の両端までの距離（すなわち、コーナーカット加工による隣接する二辺の削り代の大きさ）が異なる構成とすることができる。具体的には、前記交点と前記コーナーカット面の長辺側の端部までの距離（すなわち、長辺の削り代）が、前記交点と前記コーナーカット面の短辺側の距離（すなわち、短辺の削り代）よりも小さいことが好ましい。ガラス板は、通常、長辺方向で撓みやすいため、上記のように長辺の削り代を小さくして長辺の長さを確保することで、長辺方向の撓みに対する剛性を高めることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、コーナーカット面の「欠け」や「焼け」が防止され、加工品質を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るガラス板の製造方法のコーナーカット工程において、加工開始前の状態を示す平面図である。 図１の側面図である。 上記コーナーカット工程による研削開始時の状態を示す平面図である。 上記コーナーカット工程による研削途中の状態を示す平面図である。 上記コーナーカット工程による研削完了時の状態を示す平面図である。 上記コーナーカット工程において、研削完了後に砥石を初期位置に戻す様子を示す平面図である。 上記方法で製造されたガラス板の平面図及びそのコーナーカット面付近の拡大図である。 従来のコーナーカット加工方法を示す平面図である。 図８のコーナーカット加工方法による研削途中の状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態に係るガラス板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法やフロート法等によりガラス原板を製作する工程と、ガラス原板から、矩形状をなした複数枚のガラス板（ガラス基板）を切り出す切断工程と、ガラス基板の端面（詳しくは、表面及び裏面と各辺の端面とが交差する縁）を研削して面取り加工を施す面取り工程と、ガラス基板のコーナー部を研削により除去するコーナーカット工程とを経て行われる。以下、コーナーカット工程を詳しく説明する。

コーナーカット工程は、図１に示す砥石１でガラス基板２を研削することにより、ガラス基板２のコーナー部２ａ（散点領域）を除去する工程である。ガラス基板２は、水平に平置きされた状態で、下定盤３ａ及び上定盤３ｂにより挟持固定される（図２参照）。具体的には、ガラス基板２のうち、コーナー部２ａを除く領域（製品部）、図示例ではガラス基板２の各辺からの距離が所定以内の領域（外周領域）を除く領域が、定盤３ａ，３ｂにより上下から挟持される。このとき、ガラス基板２のうち、定盤３ａ，３ｂで挟持されていない外周領域は、宙に浮いた状態で保持される。言い換えると、ガラス基板２の外周領域は、定盤３ａ，３ｂにより片持ち支持された状態となっている。

砥石１は、外周面に略円筒面状の研削面１ａを有し、鉛直方向の回転軸１ｂを中心に回転する。砥石１の研削面１ａには、無数の砥粒が保持されている。砥石１は、砥粒を金属で保持するメタルボンド型、あるいは砥粒を樹脂で保持するレジンボンド型の何れも使用可能である。砥石１の大きさ（外径）は、例えばφ３〜３００ｍｍ、好ましくはφ３０〜１５０ｍｍとされる。砥石１の研削面１ａの番手は、例えば２００番以上、好ましくは４００番以上、さらに好ましくは５００番以上、さらに好ましくは６００番以上、さらに好ましくは８００番以上、さらに好ましくは１０００番以上とされる。また、砥石１の研削面１ａの番手は、例えば２０００番以下とされる。砥石１は、ガラス基板２の端面とその上下両端の縁の研削（面取り）とを同時に行うものであってもよいし、ガラス基板２の端面のみを研削するものであってもよい。

砥石１は、ガラス基板２の延在方向（水平方向）に平行移動可能とされる。本実施形態では、砥石１が、形成予定線２ｂ’に接近離反する直線方向に往復移動可能とされ、詳しくは、コーナーカット加工前のガラス基板２の角Ｐと、ガラス基板に形成されるコーナーカット面の形成予定線２ｂ’（図１の点線参照）上の一点を結ぶ直線と平行な方向で往復移動可能とされる。図示例では、砥石１の回転軸１ｂがガラス基板２の対角線Ｄの延長線上に配され、砥石１が対角線Ｄ方向で往復移動可能とされる。

コーナーカット工程は、以下の手順で行われる。まず、図１に示す初期位置に配された砥石１を、回転させながらガラス基板２に近づく側に平行移動させる。そして、図３に示すように、砥石１をガラス基板２の角Ｐに当接させてこの角Ｐから研削し始める。その後、図４に示すように、形成予定線２ｂ’に近接する側に向けて砥石１を移動させながら、コーナー部２ａを角Ｐ側から研削する。そして、砥石１がコーナーカット面の形成予定線２ｂ’に達したら、砥石１の平行移動を停止させる（図５参照）。これにより、研削によるコーナー部２ａの除去が完了すると同時に、コーナーカット面２ｂが形成される。このとき、コーナーカット面２ｂは、砥石１により全域が同時に研削される。

このように、上記のコーナーカット工程では、砥石１で、コーナー部２ａを、コーナーカット面の形成予定線２ｂ’から離反した側（角Ｐ側）から研削し、コーナー部２ａの除去が完了すると同時にコーナーカット面２ｂを形成する。従って、コーナー部の除去とコーナーカット面の形成とを同時に並行して行っていた従来の方法（図９参照）と比べて、コーナー部２ａの除去による振動がコーナーカット面２ｂの形成に影響を与えにくいため、コーナーカット面２ｂの加工品質の向上が図られる。

その後、図６に示すように、砥石１を対角線Ｄ方向に沿ってガラス基板２から離反する側に後退させ、初期位置に戻す。このように、砥石１を同一経路上で往復動させることで、砥石１の移動が２工程で済むため、砥石の移動に３工程を要していた従来の方法（図８参照）と比べて工程数が削減され、タクトタイムの短縮が図られる。

その後、他のコーナー部に対しても、上記と同様にコーナーカット加工を施す。これにより、図７に示すように、ガラス基板２の四隅にコーナーカット面２ｂが形成される。各コーナーカット面２ｂは、平面視で、ガラス基板２の中央側へ向けて凸となる円弧形状を成している。また、各コーナーカット面２ｂは、それぞれ砥石１で全域同時に研削された研削面であり、砥石１の研削面１ａ（外周面）と同一の円弧形状を成している。尚、上記のようにガラス基板２の四隅の一箇所ずつに順にコーナーカット加工を施す他、ガラス基板２の複数の角に同時にコーナーカット加工を施してもよく、例えばガラス基板２の四隅に同時にコーナーカット加工を施してもよい。

上記のコーナーカット工程は、面取り工程の前、面取り工程の後、あるいは面取り工程と同時の何れのタイミングで行ってもよい。あるいは、ガラス基板２の一辺の面取り工程と、その一端側のコーナーカット工程を行い、その後、ガラス基板２を９０°ずつ回転させながら、他の辺の面取り工程及びその一端側のコーナーカット工程を行うようにしてもよい。尚、面取り工程は、例えば、砥石を回転させてガラス基板２の端面に当接させながら、各辺に沿って相対的に移動させ、ガラス基板２の端面の上側の縁と下側の縁とを同時に研削することにより行われる。

上記の方法により製造されたガラス基板２は、図７の拡大図に示すように、隣接する二辺２ｃ，２ｄのコーナーカット加工による削り代の大きさＬ１，Ｌ２、すなわち、二辺２ｃ，２ｄを延長した線の交点（コーナーカット前のガラス基板２の角Ｐ）からコーナーカット面２ｂの両端までの距離Ｌ１，Ｌ２が異なっている。図示例では、長辺２ｄの削り代Ｌ２が、短辺２ｃの削り代Ｌ１よりも小さい（Ｌ２＜Ｌ１）。これにより、コーナーカット加工による長辺２ｄの短縮が抑えられ、湾曲の生じやすいガラス基板２の長辺方向の剛性の低下を抑えることができる。尚、コーナーカット加工による各辺の削り代の大きさＬ１，Ｌ２は、例えば１〜５ｍｍの範囲内とされる。また、各辺の削り代の大きさＬ１，Ｌ２は、１＜Ｌ１／Ｌ２＜２の関係を満たすことが好ましく、１．１＜Ｌ１／Ｌ２＜１．５の関係を満たすことがさらに好ましい。

本発明は、上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、コーナーカット工程において、同一の砥石１でコーナー部２ａの除去及びコーナーカット面２ｂの形成を一気に行う場合を示したが、これに限らず、コーナーカット工程を、異なる砥石を用いた複数回の研削で行ってもよい。例えば、砥石でコーナー部２ａの一部を除去した後、別の砥石でコーナー部２ａの残りの部分の除去とコーナーカット面２ｂの形成を行ってもよい。この場合、一回目の研削による研削量（除去されるコーナー部２ａの体積）よりも、二回目の研削による研削量を少なくすることが好ましい。また、一回目の研削を番手の低い（目の粗い）砥石で行い、二回目の研削を番手の高い（目の細かい）砥石で行うことが好ましい。また、一回目の研削をメタルボンド型の砥石で行い、二回目の研削をレジンボンド型の砥石で行うことが好ましい。具体的には、例えば、一回目の研削を、番手が２００〜１５００番、好ましくは４００〜１０００番のメタルボンド型の砥石で行い、二回目の研削を、番手が４００〜２０００番、好ましくは５００〜２０００番のレジンボンド型の砥石で行うことができる。

また、上記のコーナーカット工程では、ガラス基板２の四隅に設けられるコーナーカット面２ｂが全て同一形状である場合を示したが、これに限られない。例えば、四隅のコーナーカット面２ｂの一つを、他とは異なる形状（例えば、他のコーナーカット面２ｂよりも削り代を大きくする）としてもよい。この場合、他とは形状の異なるコーナーカット面を、ガラスの表裏を判別するためのオリエンテーション部として機能させてもよい。例えば他よりも削り代の大きいコーナーカット面をオリエンテーション部として機能させる場合、このコーナーカット面における各辺の削り代Ｌ１，Ｌ２（図７の拡大図参照）は、３〜５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。一方、オリエンテーション部として機能させない通常のコーナーカット面における各辺の削り代Ｌ１，Ｌ２は、０．５〜１．５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。

また、上記のコーナーカット工程では、水平に平置きしたガラス基板２に対し、砥石１を水平に移動させて研削を行う場合を示したが、ガラス基板２の姿勢や砥石１の移動方向はこれに限られない。例えば、水平面と交差させた姿勢（例えば鉛直方向）でガラス基板２を保持し、砥石１をガラス基板２の延在方向で平行移動可能としてもよい。

また、上記のコーナーカット工程では、ガラス基板２を固定し、砥石１を平行移動させながら研削を行う場合を示したが、これに限らず、例えば、砥石１の位置を固定し、ガラス基板２を平行移動させながら研削を行ってもよい。あるいは、砥石１及びガラス基板２の双方を平行移動させながら研削を行ってもよい。

上記の実施形態で示したコーナーカット加工は、矩形状のガラス板であれば適用することができ、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などに代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）のガラス基板や、太陽電池のガラス基板などに適用することができる。

１ 砥石
２ ガラス基板（ガラス板）
２ａ コーナー部
２ｂ コーナーカット面
２ｂ’ （コーナーカット面の）形成予定線
３ａ，３ｂ 定盤

Claims (6)

1. ガラス原板から矩形状のガラス板を切り出す切断工程と、前記ガラス板のコーナー部を研削により除去してコーナーカット面を形成するコーナーカット工程とを含むガラス板の製造方法であって、
   前記コーナーカット工程において、前記ガラス板と直交する方向の回転軸を中心に回転する砥石を、前記ガラス板に対して前記ガラス板の延在方向に相対移動させながら前記コーナー部に当接させて研削し、前記砥石による前記コーナー部の除去が完了すると同時に、前記砥石によりコーナーカット面を全域同時に形成することを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 前記コーナーカット工程において、前記砥石を前記ガラス板に対して相対移動させながら研削を行った後、前記砥石を同じ経路を後退させて初期位置に戻す請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記コーナーカット工程において、前記ガラス板の角から研削し始める請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記コーナーカット工程において、前記砥石を、前記ガラス板の角と前記コーナーカット面の形成予定線上の一点とを結ぶ直線と平行な方向に相対移動させる請求項１〜３の何れかに記載のガラス板の製造方法。
5. 前記砥石を、前記ガラス板の対角線と平行な方向に相対移動させる請求項４に記載のガラス板の製造方法。
6. 前記砥石の番手が２００番以上である請求項１〜５の何れかに記載のガラス板の製造方法。

Images