JPH06297317A - ガラス板の平面研磨機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工し得るガラス板のサイズが制限されるこ
とがなく、大きなガラス板から小さなガラス板まで精度
良く平面研磨し得る上に、また粗研磨用、仕上げ用の異
なる研磨ベルトを用いることにより一度に粗研磨から仕
上げ研磨まで行うことができるガラス板の平面研磨機械
を提供することにある。 【構成】 ガラス板の平面研磨機械１００は、研磨ベル
ト３、４及び５と、各研磨ベルト３、４及び５をＡ方向
に循環走行させる走行装置６と、ガラス板７に対する研
磨領域で各研磨ベルト３、４及び５を平らに支持する支
持装置８、９及び１０と、研磨されるべきガラス板７を
保持すると共にこの保持したガラス板７を、研磨ベルト
３、４及び５に押圧する保持、押圧装置３１と、保持、
押圧装置３１を方向Ｅに循環移動させる移動装置８１
と、各研磨ベルト３、４及び５を保持、押圧装置３１に
対して方向Ｆに相対的に揺動させる揺動装置１１と、ガ
ラス板７を回転させるガラス板回転装置１２とを具備し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス板の表面を平面
研磨して液晶表示装置の表示画面に使用するガラス板、
コピー装置の原稿載置面に使用するガラス板等の精度の
高い平坦度、平面度を必要とするガラス板を生産するガ
ラス板の平面研磨機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガラス板の平面研磨機械において
は、主にスピードファーム社製の機械に代表されるよう
に、回転する研磨定盤上に、研磨剤を供給しながら保持
パット装置により保持され同時に回転されるガラス板を
押圧して、ガラス板の平面研磨を行っている。また他の
ガラス板の平面研磨機械では、上記の方法に加えてガラ
ス板を保持する保持パット部を平面内で円弧運動させて
ガラス板の平面研磨を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこれらの平面
研磨機械の研磨定盤では、その回転における平面精度を
十分に高くしなければならないため、研磨定盤の大きさ
に制限があり、従って加工し得るガラス板のサイズが制
限されることとなり、またその研磨定盤が回転するた
め、供給された研磨剤が遠心力により直ちに外周に流れ
出る結果、ガラス板と研磨定盤との間の研磨剤の保持が
十分でなく、更に、回転する研磨定盤では外周と内周と
で周速が異なることとなり、均一な研磨が困難であり、
そして従来の平面研磨機械では、研磨仕上り後、次に研
磨すべきガラス板の研磨機械への供給毎に研磨定盤の回
転を停止しなければならず、作業能率が極めて悪いもの
である。

【０００４】本発明は、前記諸点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、加工し得るガラス板の
サイズが制限されることがなく、大きなガラス板から小
さなガラス板まで精度良く平面研磨し得る上に、また粗
研磨用、仕上げ用の異なる研磨ベルトを用いることによ
り一度に粗研磨から仕上げ研磨まで行うことができるガ
ラス板の平面研磨機械を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的は、ガラス板と研磨定盤
との間に研磨剤を所望に保持し得て、平面研磨を困難な
く行い得るガラス板の平面研磨機械を提供することにあ
る。

【０００６】本発明の更に他の目的は、ガラス板の表面
に極めて均一な研磨を施し得るガラス板の平面研磨機械
を提供することにある。

【０００７】また本発明の他の目的は、平面研磨におけ
る作業能率を飛躍的に向上させることができるガラス板
の平面研磨機械を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、外表面に研磨層を備えた研磨ベルトと、この研磨ベ
ルトを走行させる走行装置と、ガラス板に対する研磨領
域で研磨ベルトを平らに支持する支持装置と、研磨され
るべきガラス板を保持すると共にこの保持したガラス板
を、支持装置によって平らに支持された研磨ベルトの外
表面に押圧する保持、押圧装置と、ガラス板に対する研
磨領域で保持、押圧装置を研磨ベルトの走行方向と交差
すると共に支持装置によって研磨ベルトが支持される平
面と平行な方向に移動させる移動装置とを具備するガラ
ス板の平面研磨機械によって達成される。

【０００９】本発明によれば前記目的は、支持装置によ
って研磨ベルトが支持される平面と平行であって研磨ベ
ルトの走行方向と交差する方向に各研磨ベルトを保持、
押圧装置に対して相対的に揺動させる揺動装置を更に具
備している上述のガラス板の平面研磨機械によっても達
成される。

【００１０】本発明における揺動装置は、一つの例で
は、保持、押圧装置に対して各研磨ベルトを揺動させる
ように、各研磨ベルトに連結されており、他の例では、
各研磨ベルトに対して保持、押圧装置を揺動させるよう
に、保持、押圧装置に連結されている。揺動速度は、研
磨ベルトの走行速度等との関連で決定すれば良いのであ
るが、一つの例として約７ｍ／分の速度を例示し得る。

【００１１】本発明の研磨ベルトは、好ましい例では無
端ベルトからなっているが、本研磨ベルトは、支持層
と、この支持層に支持された研磨層としてのバフ層とを
少なくとも具備して形成されており、バフ層は、例えば
フェルト、皮革、スポンジ又はゴム系若しくは樹脂系の
材料からなり、好ましい例として発泡ウレタン又はポリ
エステル繊維の不織布を例示し得、本バフ層は支持層に
接着又は溶着されている。

【００１２】更に本発明によれば前記目的は、保持、押
圧装置によって保持されたガラス板を、支持装置による
研磨ベルトの支持平面と平行な平面内で回転させるガラ
ス板回転装置を更に具備している上述のガラス板の平面
研磨機械によっても達成される。

【００１３】本発明におけるガラス板回転装置によるガ
ラス板の回転速度は、ベルトの走行速度、ガラス板の寸
法等によって決定され、一つの好ましい例では、例えば
１３ｒｐｍの回転速度でもってガラス板を回転させるよ
うに、本ガラス板回転装置は形成される。

【００１４】本発明における移動装置の一つの好ましい
例では、無端循環機構を具備して構成され、無端循環機
構を具備する移動装置の例では、当該無端循環機構に保
持、押圧装置が取付けられていても良く、無端循環機構
に保持、押圧装置を取付けて移動装置を構成すると、連
続研磨を行い得る結果、作業能率を飛躍的に向上させる
ことができ、製品のコストを大幅に低下させ得る。

【００１５】本発明の他の例では、研磨ベルトは複数並
置されて設けられており、この場合、走行装置は各研磨
ベルトを走行させるように構成されており、支持装置は
各研磨ベルトをガラス板に対する研磨領域で平らに支持
すように、各研磨ベルトに配されている。

【００１６】

【作用】本発明のガラス板の平面研磨機械によれば、支
持装置により平らに支持された研磨ベルトの研磨層に保
持、押圧装置により保持されたガラス板が押圧される。
走行装置により走行される研磨ベルトは、このようにし
て押圧されたガラス板に対して研磨を施す。研磨中、移
動装置により保持、押圧装置が研磨ベルトの走行方向と
交差する方向に移動される結果、ガラス板は研磨ベルト
の異なる領域で研磨される。研磨を施されたガラス板
は、所定の排出装置により排出されて製品とされる。

【００１７】次に本発明を、図面に示す好ましい具体例
に基づいて説明する。これにより前記発明及び他の発明
が明瞭となるであろう。尚、本発明はこれら具体例に何
等限定されないのである。

【００１８】

【具体例】図１及び図４において、本例のガラス板の平
面研磨機械１００は、それぞれ外表面２に研磨層を備え
ており、並置された三つの無端の研磨ベルト３、４及び
５と、各研磨ベルト３、４及び５をＡ方向に循環走行さ
せる走行装置６と、ガラス板７に対する研磨領域で各研
磨ベルト３、４及び５を平らに支持する支持装置８、９
及び１０と、研磨されるべきガラス板７を保持すると共
にこの保持したガラス板７を、支持装置８、９及び１０
によって平らに支持された研磨ベルト３、４及び５の外
表面２に押圧する保持、押圧装置３１と、ガラス板７に
対する研磨領域で保持、押圧装置３１を研磨ベルト３、
４及び５の走行方向Ａと交差する直交方向であって支持
装置８、９及び１０によって研磨ベルト３、４及び５が
支持される平面と平行な方向Ｅに循環移動させる移動装
置８１と、支持装置８、９及び１０によって研磨ベルト
３、４及び５が支持される平面と平行であって研磨ベル
ト３、４及び５の走行方向Ａと交差する直交方向Ｆに各
研磨ベルト３、４及び５を保持、押圧装置３１に対して
相対的に揺動させる揺動装置１１と、保持、押圧装置３
１によって保持されたガラス板７を、支持装置８、９及
び１０による研磨ベルト３、４及び５の支持平面と平行
な平面内で回転させるガラス板回転装置１２とを具備し
ている。

【００１９】研磨ベルト３、４及び５のそれぞれをＡ方
向に、例えば速度約１５０ｍ／分で走行させる走行装置
６は、フレーム１５に回転自在に支持されたテールドラ
ム１６、１７及び１８と、同じくフレーム１５に回転自
在に支持された駆動ドラム１９、２０及び２１と、基台
２４に取付けられた駆動モータ２２とを具備しており、
駆動ドラム１９、２０及び２１の中心軸はそれぞれ連結
されており、中心軸の一端にはスプラインシャフト２２
ａが取り付けられており、スプラインシャフト２２ａは
軸受２３を介して基台２４に回転自在であってＦ方向に
移動自在に支持されている。スプラインシャフト２２ａ
のＦ方向の移動を許容してこれと噛み合うプーリ２５と
プーリ２６との間には、チェーン若しくはベルト２７が
掛け渡されている。プーリ２６とモータ２２の回転出力
軸との間には、歯車機構２２ｂが設けられており、歯車
機構２２ｂを介してモータ２２の回転出力軸の回転は、
プーリ２６に伝達される。モータ２２の作動でプーリ２
６が回転されると、チェーン若しくはベルト２７、プー
リ２５、スプラインシャフト２２、駆動ドラム１９、２
０及び２１も回転され、これによりベルト３、４及び５
はＡ方向に循環走行される。

【００２０】ベルト３、４及び５の夫々は、支持層と支
持層の外表面の全巾、全周に亘って接着されたバフ層と
を具備して均一な厚さもって形成されており、ベルト
３、４及び５の外表面２に位置する研磨層としてのバフ
層は本例では発泡ウレタン材からなる。

【００２１】ガラス板７に対する研磨領域で研磨ベルト
３、４及び５のそれぞれを平らに支持する支持装置８、
９及び１０は、フレーム１５に支持された支持板を具備
しており、この支持板はベルト３、４及び５の上方の走
行部の下面に近接して配置されており、ベルト３、４及
び５の走行においてベルト３、４及び５の上方の走行部
の支持層と摺接してベルト３、４及び５を平面的に支持
する支持板の上面は高い平坦精度と耐磨耗特性をもって
形成されている。

【００２２】研磨されるべきガラス板７を保持すると共
にこの保持したガラス板７を、ガラス板７に対する研磨
領域で支持装置８、９及び１０によって平らに支持され
た研磨ベルト３、４及び５の外表面２、即ちバフ層に押
圧する保持、押圧装置３１は、ガラス板７を保持する保
持カップ３２と、軸受３３を介してキャタピラチェーン
８５のリンクプレート９１に回転自在に支持されて一端
に保持カップ３２が取付けられたスプラインシャフト３
５と、スプラインシャフト３５の他端にカップリングを
介して一端が連結されたピストンロッド３４を有してブ
ラケット３６を介して軸受３３に取付けられたエアーシ
リンダ装置３８とを具備している。

【００２３】このような保持、押圧装置３１は、本例で
は、多数枚のガラス板７を同時に研磨すべく、移動方向
Ｅに関して等間隔に多数キャタピラチェーン８５に設け
られている。研磨されるべきガラス板７は研磨されるべ
き平面を露出せしめて保持カップ３２に嵌着されて保持
される。スプラインシャフト３５は上述のように軸受３
３によりキャタピラチェーン８５のリンクプレート９１
に回転自在に支持されている上に、夫々対応する軸受３
３とスプライン連結しており、軸受３３に対して図３に
おいて上下方向に移動自在とされている。スプラインシ
ャフト３５の他端とピストンロッド３４の一端との間に
配置される夫々のカップリングはスプラインシャフト３
５の回転をエアーシリンダ装置３８のピストンロッド３
４に伝達しないようにしている。エアーシリンダ装置３
８はその作動によりスプラインシャフト３５を上下に移
動させ、これにより保持カップ３２は研磨ベルト３、４
及び５に対して進退されることとなる。

【００２４】保持、押圧装置３１によって保持されたガ
ラス板７を、支持装置８、９及び１０による研磨ベルト
３、４及び５の支持平面と平行な平面内で、例えば回転
速度約１３ｒｐｍで回転させるガラス板回転装置１２
は、本例では、スプラインシャフト３５に固着されたピ
ニオン９２と、ブラケット９３を介してフレーム９４に
固定されたラック歯４８とを具備しており、ラック歯４
８は研磨ベルト３、４及び５の直ぐ上を走行するキャタ
ピラチェーン８５に沿って配置されている。キャタピラ
チェーン８５の走行でピニオン９２がラック歯４８と噛
合うと、ピニオン９２は回転され、これによりスプライ
ンシャフト３５が回転されるようになっている。本例で
は更にピニオン９２とラック歯４８とが噛合う領域にお
いて研磨ベルト３、４及び５が支持される平面と平行に
伸長して一対の案内部材４９がブラケット９３を介して
フレーム９４に取付けられており、案内部材４９内には
ローラ９６が走行するようになっている。ローラ９６
は、リンクプレート９１に取付けられたローラ支持板９
８に回転自在に設けられており、これにより軸受３３及
びスプラインシャフト３５を介してローラ支持板９８に
連結された保持カップ３２は案内部材４９に案内されて
研磨ベルト３、４及び５の直ぐ上では研磨ベルト３、４
及び５が支持される平面と平行に走行されるようになっ
ている。このように本例では研磨中、研磨ベルト３、４
及び５の支持平面と実質的に平行にガラス板７の被研磨
面を走行させるような案内部材４９、ローラ９６等から
なる案内装置５２を具備している。

【００２５】保持、押圧装置３１を、例えば速度約０．
７ｍ／分で移動させる移動装置８１は、フレーム９４に
回転自在に取付けられた一対のチェーンホイール８３及
び８４並びにチェーンホイール８３及び８４間に掛け渡
されたキャタピラチェーン８５からなる無端循環機構
と、フレーム９４に取付けられた駆動モータ８６とを具
備しており、モータ８６の出力回転軸に取付けられたプ
ーリ８７とチェーンホイール８３の回転軸に取付けられ
たプーリ８８との間にはベルト又はチェーン８９が掛け
渡されており、モータ８６の出力回転軸の回転でプーリ
８７が回転されると、ベルト又はチェーン８９及びプー
リ８８を介してチェーンホイール８３も回転され、その
結果キャタピラチェーン８５もＥ方向に循環走行され
る。フレーム９４は、研磨ベルト３，４及び５を跨いで
基台２４上に設けられたフレーム８２に支持されてい
る。

【００２６】揺動装置１１は、基台２４に取付けられた
駆動モータ５５と、両端で軸受５６及び５７を介して基
台２４に回転自在に支持されて且つ一端でモータ５５の
出力回転軸５８に連結されたねじ軸５９とを具備してお
り、ねじ軸５９はフレーム１５に固着されたナット６０
に螺合しており、フレーム１５には各一対のスライダ６
１及び６２が取り付けられており、スライダ６１及び６
２は、基台２４に取付けられた各一対の案内レール６３
及び６４にＦ方向に摺動自在に嵌着されている。モータ
５５が作動されて、その出力回転軸５８が一定周期で正
転及び逆転されると、ねじ軸５９も正、逆転され、ねじ
軸５９の正転及び逆転でナット６０を介してフレーム１
５はＦ方向に揺動され、而して各研磨ベルト３、４及び
５もまたＦ方向に揺動される。このように本例では、揺
動装置１１は、保持、押圧装置３１に対して研磨ベルト
３、４及び５を揺動させるように、フレーム１５等を介
して研磨ベルト３、４及び５に連結されている。本例で
は揺動による研磨ベルト３、４及び５のＦ方向の移動速
度が約７ｍ／分程度になるように設定されている。

【００２７】研磨ベルト３、４及び５の上方走行部に対
峙して、ブラケット９３に支持された研磨剤供給パイプ
の一端７２が夫々配されており、研磨剤供給パイプの他
端は研磨剤供給ポンプ（図示せず）に連結されている。
研磨剤としては、酸化セリウムを水に混入させたものが
適用されている。

【００２８】尚、図示しないが図１において、平面研磨
機械１００の左側には自動的に保持カップ３２に研磨す
べきガラス板７を供給するガラス板供給装置が、平面研
磨機械１００の右側には自動的に保持カップ３２から研
磨されたガラス板７を取出すガラス板取出し装置が夫々
設けられており、これによりガラス板７の連続的研磨が
なされるようになっている。

【００２９】以上のように形成されたガラス板の平面研
磨機械１００では、モータ８６の作動によりプーリ８
７、ベルト又はチェーン８９、プーリ８８及びチェーン
ホイール８３を介してキャタピラチェーン８５はＥ方向
に走行される。キャタピラチェーン８５の走行で保持カ
ップ３２も次々にＥ方向に走行される。保持カップ３２
のそれぞれが研磨ベルト３の直ぐ上にもたらされると、
対応するエアシリンダ装置３８が作動されて保持カップ
３２が下降され同時に案内部材４９により保持カップ３
２はその走行が案内されると共にラック歯４８とピニオ
ン９２との噛合いにより保持カップ３２は回転される。
保持カップ３２の下降で、研磨ベルト３に所定の押圧力
で各保持カップ３２に保持されたガラス板７が押圧され
ると、エアーシリンダ装置３８による保持カップ３２の
下降が停止されガラス板７は回転されたままの状態で研
磨ベルト３、４及び５にエアーシリンダ装置３８のエア
ー弾性下で押圧される。研磨ベルト３、４及び５は、モ
ータ２２の作動によるスプラインシャフト２２ａの回転
と、モータ５５の作動によるねじ軸５９の回転とによっ
て予めＡ方向に走行されていると共にＦ方向に揺動され
ている。従って保持カップ３２に保持されたガラス板７
は、走行装置６によりＡ方向に走行されると共に揺動装
置１１によりＦ方向に揺動される研磨ベルト３、４及び
５に次々に押圧され、これによりガラス板７に平面研磨
が施される。研磨中、研磨剤供給パイプの一端７２から
研磨ベルト３、４及び５上に研磨剤が供給される。

【００３０】所定の平面研磨が施されて保持カップ３２
が駆動ドラム８３に近づくと、対応するエアシリンダ装
置３８により保持カップ３２は上昇されてガラス板７と
研磨ベルト５との接触が解除されると共に、案内部材４
９による保持カップ３２の案内及びラック歯４８とピニ
オン９２との噛合いによる保持カップ３２の回転も解除
されてガラス板取出し装置により研磨されたガラス板７
が保持カップ３２から取出される。空になった保持カッ
プ３２はキャタピラチェーン８５の上方部の走行でガラ
ス板供給装置の位置にまで運ばれてここで再び新たな研
磨すべきガラス板７が保持カップ３２に供給され、保持
カップ３２に嵌着される。以後上述の動作が繰り返され
る。

【００３１】尚、研磨ベルト３、４及び５のＦ方向の揺
動は、ねじ軸５９を一定数回転毎に正転、逆転させるよ
うに、モータ５５を作動せしめることになされる。

【００３２】このようにガラス板の平面研磨機械１００
では、研磨ベルト３、４及び５にガラス板７を押圧して
ガラス板７を平面研磨しているため、研磨ベルト３、４
及び５の走行距離及び支持装置８、９及び１０の支持板
の長さを長くすれば簡単に大きなガラス板７を研磨し
得、加工し得るガラス板のサイズが制限されることがな
くなり、大きなガラス板から小さなガラス板まで精度良
く平面研磨し得る。そして直線的に走行する研磨ベルト
３、４及び５により研磨するため、全幅方向に亘って研
磨速度が同一となり、ガラス板の表面に極めて均一な研
磨を施し得る。更に、供給される研磨剤に研磨ベルト
３、４及び５からの遠心力が作用しないため、ガラス板
７と研磨ベルト３、４及び５との間に研磨剤を所望に保
持し得て、研磨剤の機能を確実に発揮させることがで
き、そして平面研磨機械１００では揺動装置１１が設け
られているため、研磨においてガラス板７の表面に線等
が付くことがなく、極めて均一な研磨をガラス板７に施
し得る。また研磨ベルト３に粗研磨を、研磨ベルト４に
普通の研磨を、研磨ベルト５に仕上げ研磨を行わせるよ
うにしてもよく、このようにすると一度にガラス板７の
表面を研磨することができる。

【００３３】更にガラス板の平面研磨機械１００では、
ガラス板７の研磨加工を次々に連続して且つ並行して行
い得るため、極めて限られた狭い場所で極めて低コスト
のガラス板製品を供給することができる。

【００３４】尚、研磨機械１００では、三個の研磨ベル
ト３、４及び５を設けて構成したが、本発明はこれに限
定されないのはもちろんであって、研磨ベルト等を一個
若しくは二個又は４個以上並置させて構成してもよいの
である。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加工し得
るガラス板のサイズが制限されることがなく、大きなガ
ラス板から小さなガラス板まで精度良く平面研磨し得、
加えて研磨剤を所望に研磨領域に保持し得て、平面研磨
を困難なく行い得、ガラス板の表面に極めて均一な研磨
を施し得る。また本発明によれば平面研磨における作業
能率を飛躍的に向上させることができ、極めて限られた
狭い場所で極めて低コストのガラス板製品を供給するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガラス板の平面研磨機械の好まし
い一具体例の正面図である。

【図２】図１に示す具体例の一部断面図である。

【図３】図１に示す具体例の側面断面図である。

【図４】図１に示す具体例において図２と異なる位置で
の一部断面図である。

【符号の説明】

３、４、５ 研磨ベルト ６ 走行装置 ７ ガラス板 ８、９、１０ 支持装置 １１ 揺動装置 １２ ガラス板回転装置 ３１ 保持、押圧装置 ８１ 移動装置 １００ 平面研磨機械

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外表面に研磨層を備えた研磨ベルトと、
   この研磨ベルトを走行させる走行装置と、ガラス板に対
   する研磨領域で研磨ベルトを平らに支持する支持装置
   と、研磨されるべきガラス板を保持すると共にこの保持
   したガラス板を、支持装置によって平らに支持された研
   磨ベルトの外表面に押圧する保持、押圧装置と、ガラス
   板に対する研磨領域で保持、押圧装置を研磨ベルトの走
   行方向と交差すると共に支持装置によって研磨ベルトが
   支持される平面と平行な方向に移動させる移動装置とを
   具備するガラス板の平面研磨機械。
2. 【請求項２】 支持装置によって研磨ベルトが支持され
   る平面と平行であって研磨ベルトの走行方向と交差する
   方向に各研磨ベルトを保持、押圧装置に対して相対的に
   揺動させる揺動装置を更に具備している請求項１に記載
   のガラス板の平面研磨機械。
3. 【請求項３】 揺動装置は、保持、押圧装置に対して各
   研磨ベルトを揺動させるように、各研磨ベルトに連結さ
   れている請求項２に記載のガラス板の平面研磨機械。
4. 【請求項４】 揺動装置は、各研磨ベルトに対して保
   持、押圧装置を揺動させるように、保持、押圧装置に連
   結されている請求項２に記載のガラス板の平面研磨機
   械。
5. 【請求項５】 保持、押圧装置によって保持されたガラ
   ス板を、支持装置による研磨ベルトの支持平面と平行な
   平面内で回転させるガラス板回転装置を更に具備する請
   求項１から４のいずれか一項に記載のガラス板の平面研
   磨機械。
6. 【請求項６】 研磨ベルトは複数並置されて設けられて
   おり、走行装置は各研磨ベルトを走行させるように構成
   されており、支持装置は各研磨ベルトをガラス板に対す
   る研磨領域で平らに支持すように、各研磨ベルトに配さ
   れている請求項１から５のいずれか一項に記載のガラス
   板の平面研磨機械。