JP6819025B2 - 板ガラスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板を折割ることにより所定形状の板ガラスを製造する方法に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の板ガラスを製造する場合、例えばダウンドロー法等の成形法により成形された大型のガラス基板を切断することで、所定の大きさの板ガラスを形成する。具体的には、例えばスクライブホイールを使用してガラス基板にスクライブ線を形成した後、このスクライブ線に沿ってガラス基板を折割ることにより、板ガラスが形成される。

スクライブホイールを使用してガラス基板にスクライブ線を形成すると、スクライブ線の形成時に板ガラスの表面に平行な方向に延びる微小なクラック（ラテラルクラック）が形成される。その後、ガラス基板を折割ることで板ガラスを形成すると、その切断面（端面）には、ラテラルクラックが残存する。このラテラルクラックは、板ガラスの機械的強度の低下を招くことから、板ガラスの端面を面取り加工（研削）することによって除去される。すなわち、板ガラスの機械的強度を高め、板ガラスの割れや欠けを防止し、後工程でのハンドリングを行い易くするために、板ガラスの端面には、研削（面取り）加工及び研磨加工が施される（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１３６４８８号公報

従来の板ガラスの製造方法では、ガラス基板を切断した際に、端面に形成されるラテラルクラックを除去するための面取り加工を必要とすることから、加工に係る工数及び時間が増大していた。板ガラスを一層効率良く製造するには、板ガラスの切断面にラテラルクラックが発生しないようにガラス基板を切断し、研削加工を省略又は簡略化することが望ましい。

そこで本発明は、切断面にラテラルクラックが発生しないようにガラス基板を切断することが可能な板ガラスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、チップを所定の方向に移動させることによりガラス基板にスクライブ線を形成し、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折割ることで、所定形状の板ガラスを製造する方法であって、前記チップは、前記ガラス基板の表面を摺動することによって前記ガラス基板に前記スクライブ線を形成するカッティングポイントを有しており、前記カッティングポイントは、前記所定の方向に直交する円弧状に形成されることを特徴とする。

これによれば、チップのカッティングポイントを円弧状に構成することにより、ガラス基板に過度の擦過を生じさせることなくスクライブ線を形成することができる。これにより、ラテラルクラックを発生させることなくガラス基板を切断でき、板ガラスの切断面の研削加工を省略又は簡略化できる。したがって、高品質の板ガラスを効率良く製造できる。

上記の方法において、前記チップは、チップホルダに着脱自在に保持されることが望ましい。この場合、前記チップホルダは、前記ガラス基板に対するチップの角度を変更可能に、前記チップを保持することが望ましい。また、前記チップは、多角形状に構成されており、前記カッティングポイントは、前記チップの角部に形成されてなることが望ましい。これにより、チップに複数のカッティングポイントを形成でき、チップを長期に亘って使用できる。あるいは、前記チップは、円板状に構成されており、前記カッティングポイントは、前記チップの縁部において円形に形成されることが望ましい。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、スクライブツールを所定の方向に移動させることによりガラス基板にスクライブ線を形成し、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折割ることで、所定形状の板ガラスを製造する方法であって、前記スクライブツールは、シャンクと、前記シャンクの端部に設けられるチップとを有しており、前記チップは、前記ガラス基板の表面を摺動することによって前記ガラス基板に前記スクライブ線を形成するカッティングポイントを有しており、前記カッティングポイントは、前記所定の方向に直交する円弧状に形成されることを特徴とする。

これによれば、シャンクの端部に設けられるチップのカッティングポイントを円弧状に構成することにより、ガラス基板に過度の擦過を生じさせることなくスクライブ線を形成することができる。これにより、ラテラルクラックを発生させることなくガラス基板を切断でき、板ガラスの切断面の研削加工を省略又は簡略化できる。したがって、高品質の板ガラスを効率良く製造できる。

この場合において、前記カッティングポイントは、円弧状の縁部として構成され、または、前記カッティングポイントは、前記円弧を含む球面により構成され得る。

また、前記カッティングポイントの曲率半径が０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされることが望ましい。これにより、多様な厚さのガラス基板を好適に切断できる。

本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記チップは、切頭円錐台状に構成されており、前記カッティングポイントは、前記チップの軸方向端部における縁部において円形に形成され得る。

本発明において、「円弧状」には円形状の一部が含まれる。上記のようにチップを切頭円錐台状又は円柱状に構成することにより、その軸方向端部における縁部に形成されるカッティングポイントは円形状に構成されることになる。このように、カッティングポイントを円形に構成することで、カッティングポイントを複数回に亘って使用できる。すなわち、円形に構成されるカッティングポイントの一部をガラス基板に接触させて、スクライブ線を形成し、この一部が摩耗した場合には、接触していない円の残りの部分を新たなカッティングポイントとしてガラス基板に接触させて使用することができる。これにより、チップを長期に亘って使用することが可能になる。

上記のようにチップを切頭円錐台状に形成した場合には、前記スクライブツールを前記所定の方向に移動させながら、前記チップをその軸心まわりに回転させることにより、前記スクライブ線を形成してもよい。このようにすれば、チップは、常にカッティングポイントを変更しながらスクライブ線を形成することになり、これによりチップの長寿命化を実現できる。

本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記スクライブツールは、前記チップが前記ガラス基板に対して傾斜するように配置されるとともに、その傾斜角度を変更可能に構成され得る。チップのカッティングポイントは、使用しているうちに摩耗していくが、この摩耗により、新たなカッティングポイントがチップに形成され得る。この場合、本発明では、新たなカッティングポイントがガラス基板にスクライブ線を形成できるように、シャンクの傾斜角度を変更する。これにより、チップをより長期に亘って使用することが可能になる。

本発明によれば、切断面にラテラルクラックが発生しないようにガラス基板を切断することができる。

図１Ａは、板ガラスの製造方法を説明するための側面図である。 図１Ｂは、板ガラスの製造方法を説明するための側面図である。 図１Ｃは、板ガラスの製造方法を説明するための側面図である。 図２は、スクライブツールの斜視図である。 図３は、スクライブツールの平面図である。 図４は、スクライブ線の発生原理を説明するための模式図である。 図５Ａは、スクライブツールにおけるチップの摩耗の進行及びこれに伴うスクライブツールの好適な使用方法を示す側面図である。 図５Ｂは、スクライブツールにおけるチップの摩耗の進行及びこれに伴うスクライブツールの好適な使用方法を示す側面図である。 図５Ｃは、スクライブツールにおけるチップの摩耗の進行及びこれに伴うスクライブツールの好適な使用方法を示す側面図である。 図６は、スクライブツールの好適な使用方法を示す側面図である。 図７は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図８は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図９は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図１０は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図１１は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図１２は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図１３は、ガラス基板に形成されるスクライブ線を示す平面図である。 図１４は、スクライブツールの他の例を示す斜視図である。 図１５は、図１４に示すスクライブツールの平面図である。 図１６は、チップホルダの一例を示す側面図である。 図１７は、チップホルダの側面図である。 図１８Ａは、チップの平面図である。 図１８Ｂは、チップの平面図である。 図１８Ｃは、チップの平面図である。 図１８Ｄは、チップの平面図である。 図１８Ｅは、チップの平面図である。 図１９は、板ガラスの製造方法を説明するための側面図である。 図２０は、チップホルダの正面図である。 図２１は、チップホルダの正面図である。 図２２は、チップホルダの正面図である。 図２３は、チップホルダの他の例を示す側面図である。

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ながら説明する。図１乃至図１２は、本発明に係る板ガラスの製造方法の一実施形態を示す。

図１に示すように、本方法は、スクライブツール１をガラス基板Ｇに接触させ、所定の移動方向Ｘに直線的に移動させることにより、ガラス基板Ｇの表面にスクライブ線ＳＬを形成する。その後、ガラス基板Ｇに応力を付与し、スクライブ線ＳＬからクラックをその厚さ方向に進展させることにより、ガラス基板Ｇを所定の大きさの板ガラスに切断する。

ガラス基板Ｇは、公知のフロート法、ロールアウト法、スロットダウンドロー法、リドロー法等の各種成形法により成形され得るが、オーバーフローダウンドロー法により成形されることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、断面が略くさび形の成形体の上部に設けられたオーバーフロー溝に溶融ガラスを流し込み、このオーバーフロー溝から両側に溢れ出た溶融ガラスを成形体の両側の側壁部に沿って流下させながら、成形体の下端部で融合一体化し、一枚のガラス基板を連続成形するというものである。これにより、精度の高い大型のガラス基板を成形できる。

図１乃至図３に示すように、スクライブツール１は、シャンク２と、このシャンク２の端部に固定されるチップ３とを有する。

シャンク２は、金属製であり、円柱状又は多角柱状に構成される。図１及び図２に示すように、シャンク２においてチップ３が取り付けられる端部は、尖端状に構成される。また、シャンク２は、図示しないスクライブ装置に装着される。スクライブ装置は、図示しないホルダによって、シャンク２を保持するとともに、スクライブツール１を上下方向及び水平方向に移動させる。また、スクライブ装置は、シャンク２の傾斜角度を自在に変更できる。

チップ３は、例えば単結晶又は多結晶のダイヤモンドチップからなるが、これに限定されず、ＰＣＢＮ、セラミック、又は超硬合金その他の金属により構成され得る。チップ３は、接着剤、ろう材等によりシャンク２の先端部に固定されている。チップ３は、切頭円錐台状に構成されており、その端部には、カッティングポイント４が形成されている。すなわち、チップ３の軸方向の端面３ａ（第１の面３ａ）における円形の縁部がカッティングポイント４となっている。カッティングポイント４の半径（曲率半径）は、０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされることが望ましく、０．０２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とされることがより好ましい。

この円形のカッティングポイント４は、複数の円弧から成るものと見做すことができる。例えば図３に示すように、カッティングポイント４は、三個の円弧４ａ〜４ｃにより仮想的に構成される。この例において、各円弧４ａ〜４ｃの中心角θｄは、１２０°に設定されているが、これに限らず、５°以上１２０°以下とされることが望ましい。なお、各円弧４ａ〜４ｃの中心角θｄは等しく設定しているが、これらを異なる角度で構成してもよい。

上記構成のスクライブツール１を使用してガラス基板Ｇを切断（折割）するには、まず、スクライブ装置の載置台（図示せず）にガラス基板Ｇを載置し、このガラス基板Ｇに、スクライブ装置に装着されているスクライブツール１を接触させる。

このとき、スクライブツール１は、図１に示すように、シャンク２がガラス基板Ｇに対して傾斜するようにスクライブ装置に支持される。図１Ａに示すように、シャンク２を移動方向Ｘ側に傾斜させた場合、その傾斜角度θａは、３０°以上８５°以下とされることが望ましい。また、図１Ｂに示すように、移動方向Ｘとは反対の方向に傾斜させた場合、その傾斜角度θｂは、９５°以上１５０°以下とされ得る。なお、後述するように、図１２に例示するチップ３を使用する場合には、図１Ｃに示すように、板ガラスＧに対する角度θｃを９０°とすることも可能である。

その後、スクライブツール１に圧力を付与し、チップ３によってガラス基板Ｇを押圧しつつ、移動方向Ｘに沿って摺動させる（図１参照）。このとき、カッティングポイント４（円弧４ａの部分）は、この移動方向Ｘに対して直交する向きに配置される（図３参照）。これにより、ガラス基板Ｇの表面には、直線状のスクライブ線ＳＬが形成されるとともに、このスクライブ線ＳＬの底部には、その厚さ方向にクラック（メディアンクラック）Ｃが発生する（図４参照）。

スクライブ線ＳＬが形成されると、ガラス基板Ｇに応力（引張応力又は曲げ応力）を生ぜしめ、これによってスクライブ線ＳＬに含まれるクラックＣがガラス基板Ｇの厚さ方向に進展する。これにより、ガラス基板Ｇは、このスクライブ線ＳＬに沿って切断される。

図４に示すように、スクライブ線ＳＬをガラス基板Ｇに形成する場合には、円弧状（円形状）に構成されるカッティングポイント４がガラス基板Ｇの表面に凹状のスクライブ線ＳＬ（溝）を形成する。このとき、スクライブ線ＳＬとガラス基板Ｇの表面との境界部に上方に突出する突起部（突条部）５がスクライブ線ＳＬの全長に亘って形成される。

例えば、無アルカリガラス（日本電気硝子株式会社製ＯＡ１０Ｇ）により構成されるガラス基板Ｇを切断する場合、厚さ０．０５ｍｍ〜３．０ｍｍのガラス基板Ｇに対し、カッティングポイント４の切り込み量０．０１〜１．０ｍｍ、荷重０．５〜１０Ｎ、スクライブツール１の移動速度５０〜１５００ｍｍ／ｓとすることで、ラテラルクラックが発生しないように好適に切断できる。切断条件は、上記の値に限定されず、ガラス基板Ｇの材質、大きさ、厚さ、硬度等に応じて適宜設定され得る。

スクライブツール１のチップ３は、使用によりそのカッティングポイント４が摩耗する。この場合において、摩耗によって新たなカッティングポイント４がチップ３に形成される。すなわち、図５Ａに示すように、所定の傾斜角度θ１にてガラス基板Ｇにスクライブ線ＳＬを形成し続けると、チップ３に当初形成されていたカッティングポイント４Ａが、摩耗により消滅する。そうすると、図５Ｂに示すように、摩耗によりチップ３に新たに形成される面には、新たな円弧状の縁部４Ｂが現れる。この縁部４Ｂを新たなカッティングポイントとすることで、ガラス基板Ｇに引き続きスクライブ線ＳＬを形成できる。この場合、新たなカッティングポイント４Ｂがスクライブ線ＳＬを形成できるように、シャンク２を当初の傾斜角度θ１よりも小さな角度θ２に設定することが望ましい（図５Ｃ参照）。

上記のようにカッティングポイント４を円形状に構成することにより、例えばその一部をガラス基板Ｇに接触させてスクライブ線ＳＬを形成し、この一部が摩耗した場合には、接触していなかった他の部分によってスクライブ線ＳＬを形成することで、チップ３を長期に亘って使用することが可能になる。

また、図６に示すように、スクライブツール１を移動方向Ｘに沿って直線的に移動させつつ、シャンク２をその軸心まわりに回転させながら、ガラス基板Ｇにスクライブ線ＳＬを形成してもよい。これにより、チップ３も回転することから、スクライブツール１の寿命を可及的に長期化できる。

以上説明した本実施形態に係る板ガラスの製造方法によれば、円弧状のカッティングポイント４によってガラス基板Ｇに過度の擦過を生じさせることなくスクライブ線ＳＬを形成し、このスクライブ線ＳＬに沿ってガラス基板Ｇを折割ることで、その切断面におけるラテラルクラックの発生を防止できる。これにより、切断面に対する研削（面取り）処理を省略又は簡素化でき、高品質の板ガラスを効率良く製造することが可能になる。

図７乃至図１２は、スクライブツール１の他の例を示す。図７に示すスクライブツール１の例では、チップ３は、円柱状又は円板状に構成されている。この場合、チップ３は、多結晶ダイヤモンド、ＰＣＢＮ、セラミック又は超硬合金等により構成される。チップ３は、その軸方向端部に第１の面３ａと第２の面３ｂとを有する。本例では、第１の面３ａ及び第２の面３ｂにおける円形の縁部がカッティングポイント４となる。この例では、第１の面３ａ及び第２の面３ｂの縁部は、半径が一定な円形に構成されるが、これに限定されない。各縁部（カッティングポイント４）は、曲率半径の異なる複数の円弧を含む円形状（例えば楕円状）に構成されてもよい。本例においても、図６に示す方法により、ガラス基板Ｇにスクライブ線ＳＬを形成できる。

第１の面３ａのカッティングポイント４が使用される場合、第２の面３ｂは、シャンク２に固定されることになるが、第１の面３ａの各カッティングポイント４が全て使用されると、チップ３は、一旦シャンク２から取り外される。その後、第１の面３ａがこのシャンク２に固定され、第２の面３ｂにおける各カッティングポイント４が使用される。これにより、チップ３を長期に亘って使用できる。

図８に示すスクライブツール１の例では、チップ３は、三角柱状に構成されている。チップ３は、軸方向における各端部に、第１の面３ａ及び第２の面３ｂを有する。第１の面３ａ及び第２の面３ｂは、その頂部が円弧状に構成される三角形状（例えば正三角形状）に構成されている。すなわち、各面３ａ，３ｂの角部にカッティングポイント４が形成されている。

各カッティングポイント４は、三角形の辺に相当する直線状の縁部３ｃに繋がるように形成される。各カッティングポイント４の曲率半径は同一に設定されるが、これに限定されない。第１の面３ａ及び第２の面３ｂにおける各カッティングポイント４の曲率半径は異なってもよい。この例では、チップ３の第１の面３ａに三個、第２の面３ｂに三個、合計六個のカッティングポイント４が形成されている。

図９に示すスクライブツール１の例では、チップ３は、切頭三角錐状に構成されている。チップ３は、三角形状の第１の面３ａ及び第２の面３ｂを有する。第１の面３ａ及び第２の面３ｂは、正三角形状に構成され、各角部が円弧状のカッティングポイント４として構成される。第２の面３ｂは、第１の面３ａよりも大きく構成されている。したがって、第２の面３ｂにおけるカッティングポイント４の曲率半径は、第１の面３ａにおけるカッティングポイント４の曲率半径よりも大きくなっている。

図１０に示すスクライブツール１の例では、チップ３は、図８の例と同様に三角柱状に構成されている。チップ３は、三角形状の各面３ａ，３ｂの頂部に第１のカッティングポイント４ａを有し、三角形状の各辺に相当する部分に第２のカッティングポイント４ｂを有する。第１のカッティングポイント４ａ及び第２のカッティングポイント４ｂは、その曲率半径が異なる。すなわち、第２のカッティングポイント４ｂの曲率半径が第１のカッティングポイント４ａの曲率半径よりも大きくなっている。

図１１に示すスクライブツール１の例では、チップ３は、四角柱状に構成されている。したがって、チップ３の軸方向における端面（第１の面３ａ及び第２の面３ｂ）は、四角形状に構成される。各面３ａ，３ｂの角部には、円弧状のカッティングポイント４が形成されている。この例では、各面３ａ，３ｂに合計八個のカッティングポイント４が形成されている。各面３ａ，３ｂにおける四角形の各辺３ｃは直線状に構成されるが、これに限定されず、図１０の例と同様に、円弧状に構成されてカッティングポイント４とされてもよい。

図１２に示すスクライブツール１の例では、チップ３は、半球体により構成されており、そのカッティングポイント４は、無数の円弧状の部分を含む球面により構成される。本例では、球面からなるカッティングポイント４をガラス基板Ｇに接触させることにより、このガラス基板Ｇの表面にスクライブ線ＳＬを形成できる。この場合、チップ３は、シャンク２をガラス基板Ｇに対して傾斜させて接触する（図１Ａ，１Ｂ参照）場合の他、ガラス基板Ｇに対してシャンク２が９０°の角度θｃを為す姿勢とされて、このガラス基板Ｇにスクライブ線ＳＬを形成することも可能である（図１Ｃ参照）。

また、本例によるチップ３を使用することにより、図１３に示すように、スクライブ線ＳＬを曲線的に形成する場合であっても、チップ３の進行方向に対応するようにシャンク２をその軸心廻りに回動させる動作を必要としない。これにより、スクライブ線ＳＬを容易に形成できる。

図１４及び図１５は、スクライブツール１に使用されるチップの他の例を示す。チップ３は、円錐状に構成されるとともに、その頂部に複数のカッティングポイント４を有する。カッティングポイント４は、複数の円弧状の縁部（エッジ部）組み合わせることにより構成される。具体的には、三角形状に構成される縁部の各辺を円弧状に構成することにより、三個のカッティングポイント４がチップ３に形成される。

図１６乃至図２２は、本発明の他の実施形態を示す。図１６及び図１７は、チップ３を着脱自在に保持するチップホルダ（保持具）の一例を示す。チップホルダ６は、チップ３を支持する第１支持体７と、第１支持体７を支持する第２支持体８と、第２支持体８を支持する第３支持体９とを備える。

チップ３は、ねじ部材等の固定部材１０を介して第１支持体７に固定される。チップ３の中央部には、固定部材１０の軸部を挿通可能な孔３ｄが形成されている。チップ３としては、図１８Ａ乃至図１８Ｃに示す三角形板又は三角柱、図１８Ｄに示す四角形板又は四角柱、図１８Ｅに示す円板状又は円柱形状を有するものが例示される。図１８Ａ乃至図１８Ｅに例示するチップ３は、図７乃至図１１に例示するチップ３と同様な特徴を有する。チップ３は、図１８Ａ乃至図１８Ｅに例示される形状に限定されない。チップ３は、五角形その他の多角形状に構成されてもよく、複数の角部（カッティングポイント４）を有する異形形状に構成されてもよい。また、例えば、図１８Ａ乃至図１８Ｄに係るチップ３において、各角部を球面状（図１２に相当）に形成し、この球面をカッティングポイント４としてもよい。以下では、図１８Ａに例示する三角形状のチップ３を使用する場合について説明する。

第１支持体７は、チップ３の一方の面（第２の面３ｂ）に接触する第１支持部７ａと、チップ３の一辺３ｃ（縁部）に接触する第２支持部７ｂと、第２支持体８による第１支持体７の支持に使用される孔７ｃとを有する。第１支持部７ａは、チップ３の第２の面３ｂに接触する面である。図１７に示すように、第１支持部７ａは、三角形状に構成されるが、この形状に限定されない。第１支持部７ａの面積は、チップ３の面積よりも小さく設定される。第１支持部７ａは、固定部材１０が挿通される孔１１を有する。この孔１１は、ねじ孔として形成されるが、この構成に限定されない。第２支持部７ｂは、第１支持部７ａと直角を為す面である。

チップ３は、孔３ｄを第１支持部７ａの孔１１に一致させ、固定部材１０の軸部を、孔３ｄを通じてこの孔１１に螺合させることで、第１支持体７に固定される。第１支持体７は、チップ３の第２の面３ｂを第１支持部７ａに接触させ、チップ３の一辺３ｃを第２支持部７ｂに接触させた状態で、当該チップ３を支持する（図１６参照）。

第２支持体８は、第１支持体７を挟持する一対の腕部１２と、一対の腕部１２を連結する中間部１３と、中間部１３に一体に形成される軸部１４とを備える。一対の腕部１２は、連結部材１５ａ，１５ｂを介して第１支持体７を挟持する。連結部材１５ａ，１５ｂは、ボルト１５ａ及びナット１５ｂにより構成されるが、この構成に限定されない。

各腕部１２は、中間部１３と一体に構成される直線状の第１の部分１２ａと、この第１の部分１２ａに対して直角を為す直線状の第２の部分１２ｂとを有する。一対の第１の部分１２ａは、軸部１４と直交する方向において、間隔をおいて離間している。第２の部分１２ｂは、第１の部分１２ａの端部に設けられる。第２の部分１２ｂは、ボルト１５ａの軸部が挿通される孔１２ｃを有する。

第１支持体７は、以下のようにして第２支持体８に連結される。すなわち、第１支持体７の一部を一対の腕部１２（第２の部分１２ｂ）の間に配置した後、第１支持体７の孔７ｃと、腕部１２の一方の孔１２ｃにボルト１５ａの軸部を挿通する。その後、腕部１２の他方の孔１２ｃから突出するボルト１５ａの端部にナット１５ｂを嵌めて締結する。これにより、第２支持体８は、第１支持体７を姿勢変更不能に支持する。

連結部材１５ａ，１５ｂによる締結を緩めることで、第１支持体７の姿勢を変更できる。これにより、図１６において、二点鎖線で示すように、チップホルダ６に対するチップ３の角度を調整できる。この場合において、第１支持体７は、ボルト１５ａの軸部によって回動自在に支持される。チップ３の姿勢を決定し、連結部材１５ａ，１５ｂを締結することで、第１支持体７は再び第２支持体８の腕部１２に固定される。

第２支持体８は、所定の角度で回動するように第３支持体９に支持される。第２支持体８の中間部１３は、第２支持体８の回動角度を規制する規制部として機能する。中間部１３は、幅方向の縁部１３ａが第３支持体９の一部に接触することで、第２支持体８の回動を規制する。

第２支持体８の軸部１４は、円柱状に構成されるが、この形状に限定されない。軸部１４は、第３支持体９の内部に挿通されている。軸部１４は、所定の角度範囲でその軸心廻りに回動するように、第３支持体９に支持される。

図１６及び図１７に示すように、第３支持体９は、第２支持体８を支持する第１構成部材１６と、この第１構成部材１６に連結される第２構成部材１７とを備える。

第１構成部材１６は、中空状、例えば円筒状に構成されるが、この形状に限定されない。第１構成部材１６は、その一端部に、第２支持体８の軸部１４を挿通するための口部１８を有する。第１構成部材１６は、その内部に、軸部１４を回動可能に支持する軸受１９を有する。

第１構成部材１６は、第２支持体８の回動を規制する規制部２０を有する。規制部２０は、第１構成部材１６の一端部からその軸方向に突出する突起部である。規制部２０は、第２支持体８が所定の角度以上に回動しないように、当該第２支持体８の中間部１３に接触する規制面２０ａを有する。規制面２０ａは、第３支持体９における半径方向に直交するように形成される平坦面である。

第２構成部材１７は、第１構成部材１６の端部を閉塞するように、当該第１構成部材１６に連結される。第２構成部材１７は、円筒状又は円柱状に構成されるが、この構成に限定されるものではない。第２構成部材１７は、その端部にスクライブ装置に着脱自在に装着される接続部２１を有する。

図１９に示すように、本実施形態に係る板ガラスの製造方法は、チップホルダ６によってチップ３を保持した状態で、当該チップ３のカッティングポイント４をガラス基板Ｇに接触させる。この場合において、チップホルダ６は、第１支持体７の姿勢を調整することにより、ガラス基板Ｇに対するチップ３の角度θａが設定される。チップ３の角度θａは、チップ３の厚みに対する中心線ＸＴと、ガラス基板Ｇの表面とが為す角度である（図１９参照）。これに限らず、チップホルダ６は、図１Ｂ、図１Ｃと同様に、ガラス基板Ｇに対するチップ３の角度（θｂ，θｃ）を設定できる。

次に、スクライブ装置によって当該チップホルダ６を所定の移動方向Ｘに移動させ、チップ３のカッティングポイント４をガラス基板Ｇに対して摺動させることで、スクライブ線ＳＬを形成する。その後、ガラス基板Ｇをスクライブ線ＳＬに沿って折り割ることで、所定形状の板ガラスが構成される。

上記の製造方法において、第２支持体８は、スクライブ加工中に、回動によって姿勢を変更することで、チップ３の姿勢を変更できる。第２支持体８の回動によるチップ３の姿勢変更は、例えば、曲線状のスクライブ線ＳＬを形成する場合に生じ得る。チップ３の進行方向の変化に応じて、第２支持体８は、中間部１３を規制部２０と平行にした基準姿勢（図２０参照）から、軸部１４の軸心まわりに回動する（図２１参照）。

図２２に示すように、チップホルダ６は、中間部１３の縁部１３ａを規制部２０の規制面２０ａに接触させることで、第２支持体８の軸部１４の回動を規制する。第２支持体８の回動可能な角度θｒは、−４５°以上４５°以下に設定されることが望ましい。このように、本実施形態では、スクライブ加工中に、ガラス基板Ｇに不適切又は過剰な応力が生じないように、チップ３の姿勢を微調整できる。

第３支持体９は、第２支持体８を回動不能に固定するための固定部２２を有する。固定部２２は、規制部２０に形成される孔２３と、この孔２３に挿入される固定部材２４とを含む。規制部２０に形成される孔２３は、規制面２０ａと直角を為すように形成される。孔２３の一部には、雌ねじが形成されている。固定部材２４は、ボルト等のねじ部材により構成される。固定部材２４は、その軸部が固定部２２の孔２３に螺合されている。

図１６に示すように、固定部材２４の端部は規制部２０の規制面２０ａから突出するように構成される。規制部２０の孔２３に螺合する固定部材２４を回転させることにより、固定部材２４の端部の位置を変更できる。すなわち、固定部材２４は、その端部が第２支持体８の中間部１３の一部に接触して当該中間部１３を固定する位置（固定位置）と、この固定位置から退避した位置（退避位置、図１６参照）とに位置変更可能に構成される。

固定部材２４の端部が固定位置にある場合、第２支持体８の中間部１３は、この固定部材２４によって固定され、回動不能な状態となる。この状態は、例えばカッティングポイント４が球面により構成される場合に有効である。固定部材２４の端部が退避位置にある場合、中間部１３には固定部材２４が接触していないため、第２支持体８は上述したように、規制面２０ａによる規制を受ける範囲内で回動可能な状態となる。

図２３は、チップホルダの他の例を示す。本例に係るチップホルダ６は、シャンク２を支持する第１支持体２５と、第１支持体２５を支持する第２支持体２６とを備える。

第１支持体２５は、第１構成部材２７と、第２構成部材２８と、第１構成部材２７と第２構成部材２８とを連結するボルト等の連結部材２９と、を備える。第１構成部材２７及び第２構成部材２８は、シャンク２の外面に接触する溝部２７ａ，２８ａを有する。第１構成部材２７の溝部２７ａと、第２構成部材２８の溝部２８ａとによってシャンク２を挟んだ状態で、当該第１構成部材２７と第２構成部材２８とを連結部材２９により連結することにより、シャンク２は第１支持体２５に固定される。

第２支持体２６は、ボルト等の固定部材３０を介して第１支持体２５の第１構成部材２７を支持する。第１支持体２５の第１構成部材２７は、固定部材３０の軸部が挿通される孔（図示せず）を有する。第２支持体２６は、固定部材３０の軸部が嵌るねじ孔（図示せず）を有する。第１構成部材２７の孔を介して第２支持体２６のねじ孔に固定部材３０の軸部を螺合させ、当該固定部材３０を締結することで、第１支持体２５は、第２支持体２６に固定される。固定部材３０を緩めることにより、第１支持体２５の姿勢を変更することができる。これにより、シャンク２の端部に固定されるチップ３の姿勢を変更できる（図２３の二点鎖線を参照）。第２支持体２６は、スクライブ装置に着脱自在に連結される接続部３１を備える。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記図８乃至図１１の実施形態では、三角柱状、四角柱状のチップを例示したが、これに限定されない。チップを他の多角柱状に構成し、その軸方向の端面の角部に円弧状のカッティングポイントを形成してもよい。

上記図１Ａ乃至図１Ｃ及び図６の実施形態では、スクライブツール１を直線的に移動させることにより、ガラス基板Ｇを切断する例を示したが、これに限定されず、スクライブツール１を曲線的に移動させてガラス基板Ｇを切断するようにしてもよい。また、複数のスクライブツール１を同時に移動させてガラス基板Ｇを切断することも可能である。

スクライブツール１のチップ３を、単結晶ダイヤモンド又は多結晶ダイヤモンドにより構成した場合には、摩耗によりカッティングポイント４が消失した場合であっても、公知の再生処理（リコンディショニング）により、カッティングポイント４をチップ３に新たに形成できる。これにより、チップ３を長期に亘って使用できる。

上記の図１６乃至図２２に係る実施形態では、第２支持体８を第３支持体９によって回動可能に支持してなるチップホルダ６を例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第３支持体９は、第２支持体８の軸部１４を回転駆動可能なモータ等の駆動源を備えてもよい。この形態を採用する場合には、第３支持体９に規制部２０は形成されない。駆動源によって第２支持体８を回転させることで、チップ３を回転させながらガラス基板Ｇにスクライブ線ＳＬを形成できる。この場合、チップ３のカッティングポイント４が第２支持体８の軸部１４の中心軸線上に位置するように、第１支持体７の姿勢を調整することが望ましい。

他の構成として、第３支持体９を省略し、第２支持体８の軸部１４をスクライブ装置に装着してもよい。スクライブ装置は、軸部１４を回転駆動可能な駆動源を備えてもよい。スクライブ装置によって第２支持体８を回転させることで、チップ３を回転させながらガラス基板Ｇにスクライブ線ＳＬを形成できる。

１ スクライブツール
２ シャンク
３ チップ
４ カッティングポイント
６ チップホルダ
Ｇ ガラス基板
ＳＬ スクライブ線

Claims (10)

1. チップを所定の方向に移動させることによりガラス基板にスクライブ線を形成し、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折割ることで、所定形状の板ガラスを製造する方法であって、
   前記チップは、前記ガラス基板の表面を摺動することによって前記ガラス基板に前記スクライブ線を形成するカッティングポイントを有しており、
   前記カッティングポイントは、前記所定の方向に直交する円弧状の縁部として構成され、かつ前記チップを前記ガラス基板の前記表面に対して摺動させる前に予め前記チップに形成されていることを特徴とする板ガラスの製造方法。
2. 前記チップは、チップホルダに着脱自在に保持される請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
3. 前記チップホルダは、前記ガラス基板に対する前記チップの角度を変更可能に、前記チップを保持する請求項２に記載の板ガラスの製造方法。
4. 前記チップは、円板状に構成されており、
   前記カッティングポイントは、前記チップの縁部において円形に形成されてなる請求項１又は２に記載の板ガラスの製造方法。
5. 前記チップは、多角形状に構成されており、
   前記カッティングポイントは、前記チップの角部に形成されてなる請求項１又は２に記載の板ガラスの製造方法。
6. スクライブツールを所定の方向に移動させることによりガラス基板にスクライブ線を形成し、前記スクライブ線に沿って前記ガラス基板を折割ることで、所定形状の板ガラスを製造する方法であって、
   前記スクライブツールは、シャンクと、前記シャンクの端部に設けられるチップとを有しており、
   前記チップは、前記ガラス基板の表面を摺動することによって前記ガラス基板に前記スクライブ線を形成するカッティングポイントを有しており、
   前記カッティングポイントは、前記所定の方向に直交する円弧状の縁部として構成され、かつ前記チップを前記ガラス基板の前記表面に対して摺動させる前に予め前記チップに形成されていることを特徴とする板ガラスの製造方法。
7. 前記カッティングポイントの曲率半径が０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項６に記載の板ガラスの製造方法。
8. 前記チップは、切頭円錐台状に構成されており、
   前記カッティングポイントは、前記チップの軸方向端部における縁部において円形に形成されてなる請求項６に記載の板ガラスの製造方法。
9. 前記スクライブツールを前記所定の方向に移動させながら、前記チップをその軸心まわりに回転させることにより、前記スクライブ線を形成する請求項８に記載の板ガラスの製造方法。
10. 前記スクライブツールは、前記チップが前記ガラス基板に対して傾斜するように配置されるとともに、その傾斜角度を変更可能に構成される請求項６から９のいずれか一項に記載の板ガラスの製造方法。

Images