JP6720758B2 - 板状物の加工装置及び加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板等の板状物を搬送コンベアにより搬送しながら、前記板状物の主表面の研磨を行う、板状物の加工装置及び加工方法に関する。

従来より、ガラス基板等の板状物を搬送コンベアにより搬送しながら、前記板状物の主表面を回転研磨具により研磨する、板状物の加工装置が知られている（特許文献１参照）。
このような加工装置の搬送コンベアとしては、板状物が載置される搬送ベルトと、前記搬送ベルトを下方から支持するプレート（定盤）と、前記搬送ベルトを駆動する駆動源とを備えており、前記プレート（定盤）が前記搬送ベルトよりも幅方向外側にはみ出して、前記搬送ベルトを幅方向の全域にわたって支持するものがある。

例えば、図６に示すような、板状物であるガラス基板Ｇを搬送するための搬送コンベア１０２においては、定盤１２２が搬送ベルト１２１よりも幅方向外側にはみ出しており、搬送ベルト１２１は幅方向の端部まで定盤１２２により支持されている。

特開平１０−３４５０３号公報

前述の搬送コンベア１０２によりガラス基板Ｇを搬送しながら、ガラス基板Ｇの研磨を行う場合、ガラス基板Ｇの研磨に伴って生じるスラッジやスラリーが、搬送ベルト１２１の幅方向端部から搬送ベルト１２１と定盤１２２との間に侵入することがある。特に、搬送ベルトが幅方向の全域にわたってプレート（定盤）により支持されている場合、スラッジやスラリーが搬送ベルト１２１と定盤１２２との間に侵入および滞留し易い。

スラッジやスラリーが搬送ベルト１２１と定盤１２２との間に侵入して滞留すると、搬送ベルト１２１のスラッジやスラリーが侵入した部分が盛り上がる。この盛り上がった部分にガラス基板Ｇが乗り上げると、ガラス基板Ｇは回転研磨具により加圧されているため、破損するおそれがある。
また、搬送ベルト１２１と定盤１２２との間にスラッジやスラリーが滞留すると、搬送ベルト１２１に破れが生じたり、定盤１２２が摩耗したりして、加工装置の寿命が短くなるおそれがある。

そこで、本発明においては、搬送ベルトと搬送ベルトを支持する定盤とを備えた搬送コンベアにより板状物を搬送しながら前記板状物の研磨を行う際に、搬送ベルトと定盤の搬送ベルトを支持している部分との間にスラッジやスラリーが滞留することを防止できる板状物の加工装置及び加工方法を提供するものである。

上記課題を解決する板状物の加工装置及び加工方法は、以下の特徴を有する。
即ち、本発明に係る板状物の加工装置は、板状物を搬送コンベアにより搬送しながら、前記板状物の主表面を研磨する、板状物の加工装置であって、前記搬送コンベアは、前記板状物が載置される搬送ベルトと、前記搬送ベルトを下方から支持する定盤と、前記搬送ベルトを駆動する駆動源とを備え、前記定盤は、前記搬送ベルトにおける幅方向両端部よりも幅方向内側の部分を支持し、前記搬送ベルトの幅方向両端部は不支持の状態にある。
このような構成により、研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルトと定盤の搬送ベルトを支持している部分との間に滞留することがなく、板状物が破損することを防止できるとともに、搬送ベルトの破れや定盤の摩耗を抑制して、加工装置の寿命を延ばすことができる。

また、前記定盤は、前記搬送ベルトにおける幅方向両端部よりも幅方向内側の部分を支持する支持部と、前記搬送ベルトの幅方向において前記支持部に隣接し、かつ上下方向において前記搬送ベルトから離間して配置され、前記搬送ベルトの幅方向両端部よりも幅方向外側に延出する延出部とを備えている。
これにより、前記延出部の幅方向端部から落下する研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルトに付着することを防止することができる。

また、前記延出部は、前記搬送ベルトと対向し、前記搬送ベルトの幅方向外側へいくにつれて下方に傾斜する傾斜面を有する。
これにより、傾斜面上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが幅方向外側へ流動するように誘導され、搬送ベルトと定盤の支持部との間に滞留することを防止できる。

また、前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は５°〜１５°である。
これにより、傾斜面上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが、滞りなく幅方向外側へ流動することとなる。

また、前記搬送ベルトにおける、前記支持部よりも幅方向外側に位置する部分の幅寸法は１０ｍｍ〜３０ｍｍである。
このような構成により、傾斜面上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが、傾斜面に沿って幅方向外側へ流動する前に傾斜面の傾斜に抗して幅方向内側へ流動した場合でも、定盤の支持部と搬送ベルトの中央部との間に達することがない。

また、前記板状物の幅寸法は、前記支持部の幅寸法よりも小さい。
これにより、板状物を、定盤の支持部に支持される搬送ベルトの中央部の範囲内に全体が収まるように載置することができ、板状物を搬送ベルトにより搬送しながら研磨する際に、板状物を均一に研磨することが可能となる。

また、板状物の加工装置は、前記板状物を研磨する研磨工具と、前記研磨工具による前記板状物の研磨部に研磨スラリーを供給する研磨スラリー供給部とを、さらに備える。
これにより、研磨スラリー供給部から供給された研磨スラリーや、板状物を研磨工具により研磨する際に生じる研磨スラッジが、搬送ベルトと定盤の搬送ベルトを支持している部分との間に滞留することがなく、板状物の破損を防止できるとともに、搬送ベルトの破れや定盤の摩耗を抑制して、加工装置の寿命を延ばすことができる。

また、本発明に係る板状物の加工方法は、幅方向両端部よりも幅方向内側の部分が定盤により下方から支持され、前記幅方向両端部が不支持状態にある搬送ベルトに板状物を載置する工程と、前記板状物を前記搬送ベルトにより搬送しながら、前記板状物の主表面を研磨する工程とを備える。
このように板状物の加工を行うことで、板状物を研磨する際に生じる研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルトと定盤の搬送ベルトを支持している部分との間に滞留することがなく、板状物の破損を防止できるとともに、搬送ベルトの破れや定盤の摩耗を抑制して加工装置の寿命を延ばすことが可能である。

本発明によれば、研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルトと定盤の搬送ベルトを支持している部分との間に滞留することがなく、板状物が破損することを防止できるとともに、搬送ベルトの破れや定盤の摩耗を抑制して、加工装置の寿命を延ばすことができる。

ガラス基板の加工装置を示す側面図である。 ガラス基板の加工装置を示す平面図である。 ガラス基板の加工装置を示す正面断面図である。 搬送コンベアの搬送ベルト及び定盤を示す正面断面図である。 定盤の別実施形態を示す正面断面図である。 従来の搬送コンベアにおいて、搬送ベルトと定盤との間にスラッジやスラリーが滞留した状態を示す正面断面図である。

次に、本発明に係る板状物の加工装置及び加工方法を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

図１〜図３に示すガラス基板Ｇの加工装置１は、本発明に係る板状物の加工装置の一実施形態である。加工装置１は、搬送コンベア２と、研磨工具である回転研磨具３と、搬入コンベア４と、搬出コンベア５と、研磨スラリー供給装置６とを備えており、板状物であるガラス基板Ｇを搬送コンベア２により搬送しながら、ガラス基板Ｇの主表面を回転研磨具３により研磨するものである。
なお、以下の説明においては、ガラス基板Ｇ及び搬送コンベア２の幅方向を、平面視においてガラス基板Ｇの搬送方向と直交する方向と規定する。

搬送コンベア２は、駆動プーリ２３と従動プーリ２４との間に搬送ベルト２１を無端状に張設して構成されており、駆動プーリ２３を駆動源であるモータ（不図示）により回転駆動させることにより、搬送ベルト２１上に載置されたガラス基板Ｇを一方向へ搬送する。

搬送コンベア２は、搬送ベルト２１を下方から支持する定盤２２を備えている。定盤２２は、ガラス基板Ｇが載置される搬送ベルト２１の下方に配置されている。
搬送ベルト２１は、中央部２１ａ及び端部２１ｂを備えている。端部２１ｂは、中央部２１ａの幅方向両側に連続して形成されている。つまり、中央部２１ａは、搬送ベルト２１の幅方向における中央部であり、端部２１ｂは、搬送ベルト２１の幅方向における端部であって、幅方向の一側から他側へ向かって、端部２１ｂ、中央部２１ａ、端部２１ｂの順に配置されている。

回転研磨具３は、円盤状に形成される研磨盤３１の下面にフェルト状の繊維成形体等からなる研磨パッド３２を固着して構成されており、ガラス基板Ｇが載置される搬送ベルト２１の上方に、ガラス基板Ｇの搬送方向に沿って複数配置されている。

回転研磨具３においては、搬送コンベア２により搬送されるガラス基板Ｇの主表面となる上面に研磨パッド３２を圧接させた状態で、研磨盤３１を回転軸３ａを中心として回転させることで、ガラス基板Ｇの研磨が行われる。研磨パッド３２の外径寸法は、ガラス基板Ｇの幅寸法ｗと略同等に形成されている。

搬入コンベア４は、ガラス基板Ｇの搬送方向における搬送コンベア２よりも上流側に配置されている。搬入コンベア４は、ガラス基板Ｇを搬送コンベア２に適宜の間隔で連続的に搬入するための搬送具である。搬入コンベア４は、例えば複数の搬入ローラ４１にて構成されている。

搬出コンベア５は、ガラス基板Ｇの搬送方向における搬送コンベア２よりも下流側に配置されている。搬出コンベア５は、回転研磨具３による研磨が終了したガラス基板Ｇを搬送コンベア２から順次搬出するための搬送具である。搬出コンベア５は、例えば複数の搬出ローラ５１にて構成されている。

研磨スラリー供給装置６は、回転研磨具３によるガラス基板Ｇの研磨部に研磨スラリー６１を供給するための装置であり、加工装置１の研磨スラリー供給部を構成している。
研磨スラリー６１は、酸化セリウム等の研磨材を水等の溶媒に混濁させることにより構成されている。

このように構成される加工装置１においては、搬入コンベア４によって搬送コンベア２に連続的に搬入されたガラス基板Ｇが搬送コンベア２によって搬送され、搬送コンベア２により搬送されるガラス基板Ｇの上面が回転研磨具３により研磨され、研磨を終えたガラス基板Ｇが搬出コンベア６によって搬送コンベア２から排出される。

次に、搬送コンベア２の定盤２２について詳しく説明する。
定盤２２は、搬送ベルト２１の中央部２１ａを支持する支持部２２１と、幅方向において支持部２２１に隣接し、かつ上下方向において搬送ベルト２１から離間して配置され、搬送ベルト２１の両端部２１ｂよりも幅方向外側に延出する延出部２２２とを備えている。図４に示すように、延出部２２２は、搬送ベルト２１の両端部２１ｂから寸法Ｌだけ幅方向外側に延出している。

搬送ベルト２１の中央部２１ａは、搬送ベルト２１における両端部２１ｂよりも幅方向内側の部分であり、搬送ベルト２１は定盤２２の支持部２２１により中央部２１ａのみが支持され、両端部２１ｂは定盤２２により支持されていない。つまり、搬送ベルト２１の中央部２１ａは定盤２２により支持された状態にあり、両端部２１ｂは不支持の状態にある。
図４に示すように、搬送ベルト２１の端部２１ｂは、搬送ベルト２１において定盤２２の支持部２２１よりも幅方向外側に位置する部分である。端部２１ｂの幅寸法はＷｅに設定されている。

定盤２２における支持部２２１の上面は搬送ベルト２１の支持面２２１ａとなっており、支持面２２１ａは搬送ベルト２１に接触している。
定盤２２の延出部２２２における上面は、ガラス基板Ｇが載置される搬送ベルト２１（即ち、搬送ベルト２１のうち駆動プーリ２３及び従動プーリ２４の上方に位置する部分）と対向しており、搬送ベルト２１の幅方向外側へいくにつれて下方に傾斜する傾斜面２２２ａに形成されている。傾斜面２２２ａは、搬送ベルト２１から離間している。
延出部２２２の傾斜面２２２ａと搬送ベルト２１の下面との離間寸法は、搬送ベルト２１の幅方向外側へいくにつれて大きくなっている。傾斜面２２２ａは、水平方向に対して傾斜角度θだけ傾斜している。

図４に示すように、搬送ベルト２１上に載置され搬送コンベア２により搬送されるガラス基板Ｇを回転研磨具３により研磨する際には、ガラス基板Ｇの研磨部に供給された研磨スラリー６１やガラス基板Ｇを研磨することにより生じる研磨スラッジが、搬送ベルト２１上を流動して搬送ベルト２１の端部２１ｂに到達し、当該端部２１ｂから下方へ落下する。

搬送ベルト２１の端部２１ｂから下方へ落下した研磨スラリーや研磨スラッジは、定盤２２の傾斜面２２２ａ上に落下する。傾斜面２２２ａ上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジは、傾斜面２２２ａに沿って幅方向外側へ流動し、定盤２２の幅方向端部から下方へ落下する。

このように、搬送ベルト２１と傾斜面２２２ａとは接触しておらず、傾斜面２２２ａは幅方向外側へいくに従って下方に傾斜しているため、傾斜面２２２ａ上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジは幅方向外側へ流動するように誘導され、搬送ベルト２１と傾斜面２２２ａ及び支持面２２１ａとの間に滞留することがない。

つまり、傾斜面２２２ａは、傾斜面２２２ａ上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが幅方向外側へ流動して傾斜面２２２ａから排出されることを誘導する面として機能している。
また、傾斜面２２２ａの水平方向に対する傾斜角度θは、傾斜面２２２ａ上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが、滞りなく幅方向外側へ流動する角度に設定されている。具体的には、傾斜面２２２ａの水平方向に対する傾斜角度θは、５°〜１５°に設定されている。

これにより、研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルト２１と定盤２２との間に滞留することがなく、研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルト２１と定盤２２の支持部２２１との間に侵入して搬送ベルト２１が盛り上がった箇所にガラス基板Ｇが乗り上げて破損する、といったことが防止できるとともに、搬送ベルト１２１の破れや定盤１２２の摩耗を抑制して、加工装置の寿命を延ばすことができる。

また、搬送ベルト２１の中央部２１ａは、搬送ベルト２１の幅方向端から端部２１ｂの幅寸法Ｗｅだけ幅方向内側に入り込んだ箇所に位置しているが、この幅寸法Ｗｅは、傾斜面２２２ａ上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが、傾斜面２２２ａに沿って幅方向外側へ流動する前に傾斜面２２２ａの傾斜に抗して幅方向内側へ流動した場合でも、定盤２の支持部２２１と搬送ベルト２１の中央部２１ａとの間に達することがない寸法に設定されている。具体的には、端部２１ｂの幅寸法Ｗｅは１０ｍｍ〜３０ｍｍに設定されている。

さらに、定盤２２の延出部２２２は、搬送ベルト２１の端部２１ｂよりも幅方向外側へ延出しているため、定盤２２の幅方向端部から下方へ落下した研磨スラリーや研磨スラッジが、定盤２２の下方に位置する搬送ベルト２１（即ち、搬送ベルト２１のうち駆動プーリ２３及び従動プーリ２４の下方に位置する部分）上に付着することなく、搬送コンベア２よりも下方へ落下することとなる。

この場合、定盤２２の延出部２２２における、搬送ベルト２１の端部２１ｂよりも幅方向外側に延出する部分の幅寸法Ｌは、延出部２２２の幅方向端部から落下する研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルト２１に付着することを確実に防止することができる寸法に設定されている。
具体的には、延出部２２２における搬送ベルト２１の端部２１ｂよりも幅方向外側に延出する部分の幅方向の幅寸法Ｌは、２０ｍｍ〜４０ｍｍに設定されている。

以上のように構成される搬送コンベア２においては、両端部２１ｂよりも幅方向内側の部分である中央部２１ａが定盤２２の支持部２２１により下方から支持された搬送ベルト２１に板状物であるガラス基板Ｇを載置する工程を実施した後に、ガラス基板Ｇを搬送ベルト２１により搬送しながら、ガラス基板Ｇの主表面である上面を回転研磨具３により研磨する工程を実施することにより、ガラス基板Ｇの加工を行うように構成されている。

このようにガラス基板Ｇの加工を行うことで、ガラス基板Ｇの研磨により発生する研磨スラリーや研磨スラッジが搬送ベルト２１と定盤２２の支持部２２１との間に滞留して搬送ベルト２１に盛り上がりが発生することが抑制され、ガラス基板Ｇの破損を防止できるとともに、搬送ベルト２１の破れや定盤２２の摩耗を抑制して加工装置１の寿命を延ばすことが可能となる。

また、定盤２２における支持部２２１の幅寸法、及び搬送ベルト２１における中央部２１ａの幅寸法は、ガラス基板Ｇの幅寸法ｗよりも大きく形成されており、ガラス基板Ｇを搬送ベルト２１により搬送する際には、ガラス基板Ｇは全体が中央部２１ａの範囲内に収まるように搬送ベルト２１上に載置される。

このように、支持部２２１及び中央部２１ａの幅寸法をガラス基板Ｇの幅寸法ｗよりも大きく形成することにより、定盤２２に支持される中央部２１ａの範囲内にガラス基板Ｇを全体が収まるように載置して、ガラス基板Ｇを搬送ベルト２１により搬送しながら研磨する際に、回転研磨具３によりガラス基板Ｇに均一に圧力をかけることができ、ガラス基板Ｇを均一に研磨することが可能となっている。

本実施形態の定盤２２における延出部２２２の上面は傾斜面２２２ａに形成されているが、定盤２２の延出部２２２の上面は、次のように構成することもできる。
例えば、図５に示すように、定盤２２における延出部２２２の上面を段差面２２２ｂに形成することも可能である。

段差面２２２ｂは、支持部２２１の支持面２２１ａよりも低位置に位置する面であり、段差面２２２と支持面２２１ａとの間には段差が形成されている。
段差面２２２と支持面２２１ａとの間の段差の寸法ｈは、搬送ベルト２１の端部２１ｂから段差面２２２上に落下した研磨スラリーや研磨スラッジが、段差面２２２の上方に位置する搬送ベルト２１に接触しない大きさに設定されており、段差面２２２に落下した研磨スラリーや研磨スラッジにより搬送ベルト２１が盛り上がることがないように構成されている。

また、段差面２２２に落下した研磨スラリーや研磨スラッジは定盤２２の支持面２２１ａと搬送ベルト２１の中央部２１ａとの間に侵入することもなく、搬送ベルト２１の盛り上がりによるガラス基板Ｇの破損の発生を防止することが可能となっている。

１ 加工装置
２ 搬送コンベア
３ 回転研磨具
６ 研磨スラリー供給装置
２１ 搬送ベルト
２１ａ 中央部（幅方向内側の部分）
２１ｂ 端部
２２ 定盤
２２１ 支持部
２２２ 延出部
２２２ａ 傾斜面
Ｇ ガラス基板

Claims (8)

1. 板状物を搬送コンベアにより搬送しながら、前記板状物の主表面を研磨する、板状物の加工装置であって、
   前記搬送コンベアは、
   前記板状物が載置される搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを下方から支持する定盤と、
   前記搬送ベルトを駆動する駆動源とを備え、
   前記定盤は、前記搬送ベルトにおける幅方向両端部よりも幅方向内側の部分を支持し、前記搬送ベルトの幅方向両端部は不支持の状態にある、
   ことを特徴とする板状物の加工装置。
2. 前記定盤は、
   前記搬送ベルトにおける幅方向両端部よりも幅方向内側の部分を支持する支持部と、
   前記搬送ベルトの幅方向において前記支持部に隣接し、かつ上下方向において前記搬送ベルトから離間して配置され、前記搬送ベルトの幅方向両端部よりも幅方向外側に延出する延出部とを備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の板状物の加工装置。
3. 前記延出部は、
   前記搬送ベルトと対向し、前記搬送ベルトの幅方向外側へいくにつれて下方に傾斜する傾斜面を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の板状物の加工装置。
4. 前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は５°〜１５°である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の板状物の加工装置。
5. 前記搬送ベルトにおける、前記支持部よりも幅方向外側に位置する部分の幅寸法は１０ｍｍ〜３０ｍｍである、
   ことを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の板状物の加工装置。
6. 前記板状物の幅寸法は、前記支持部の幅寸法よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか一項に記載の板状物の加工装置。
7. 前記板状物を研磨する研磨工具と、
   前記研磨工具による前記板状物の研磨部に研磨スラリーを供給する研磨スラリー供給部とを、
   さらに備える、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の板状物の加工装置。
8. 幅方向両端部よりも幅方向内側の部分が定盤により下方から支持され、前記幅方向両端部が不支持状態にある搬送ベルトに板状物を載置する工程と、
   前記板状物を前記搬送ベルトにより搬送しながら、前記板状物の主表面を研磨する工程とを備える、
   ことを特徴とする板状物の加工方法。

Images