WO2011129265A1 - 板ガラスの加工装置および加工方法 - Google Patents

板ガラスの加工装置および加工方法 Download PDF

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piston
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一也 豊嶋
博史 安藤
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旭硝子株式会社
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    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/10—Glass-cutting tools, e.g. scoring tools

Definitions

  • the present invention relates to a plate glass processing apparatus and a processing method for processing a cutting line on a plate glass.
  • an apparatus for cutting a sheet glass into a predetermined size and shape an apparatus for cutting a sheet glass along a cutting line by applying a bending stress (tensile stress) to the sheet glass after processing a cutting line on the sheet glass is widely used.
  • an apparatus for processing a cutting line on a sheet glass for example, there is an apparatus for relatively moving the cutter and the sheet glass in a state where a cutter connected to one end of an air cylinder via a holder is pressed against the sheet glass.
  • the air cylinder is connected to a cylinder body, a piston capable of reciprocating in the cylinder body, a rubber seal (for example, an O-ring) interposed between the inner circumferential surface of the cylinder body and the outer circumferential surface of the piston, and the piston.
  • a rubber seal for example, an O-ring
  • It consists of rods.
  • the rod protrudes outward from the bearing portion of the cylinder body, and a holder that supports the cutter is connected to the tip of the rod.
  • FPDs flat panel displays
  • LCDs liquid crystal displays
  • This invention was made in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the processing apparatus and processing method of plate glass which can make a cutter follow the unevenness
  • the present invention In a state where the cutter connected to the one end of the air cylinder is pressed against the plate glass, the cutter and the plate glass are relatively moved, and a processing device for the plate glass that processes the cutting line in the plate glass,
  • the air cylinder has a cylinder body, a piston capable of reciprocating in the cylinder body, and first and second pressure chambers defined on both sides of the piston, The first and second pressure chambers are capable of independently controlling the atmospheric pressure, and communicate with each other via a gap between the inner peripheral surface of the cylinder body and the outer peripheral surface of the piston.
  • It is a plate glass processing apparatus in which a groove is provided on the outer peripheral surface of the piston.
  • this invention is a processing method of the plate glass which processes the said cut line in the said plate glass using the said processing apparatus of plate glass.
  • the present invention it is possible to provide a processing apparatus and a processing method for plate glass that can cause the cutter to follow the unevenness of the processing surface of the plate glass.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. It is sectional drawing of the modification of FIG. It is sectional drawing of another modification of FIG.
  • the plate glass manufacturing method by the float method is a melting step of melting glass raw material to produce molten glass, and forming a ribbon glass ribbon by flowing molten glass over molten tin in the float bath And a slow cooling step in which the molded glass ribbon is transported into a slow cooling furnace and slowly cooled.
  • the melting step multiple types of glass raw materials are mixed and put into a melting furnace to obtain molten glass.
  • the molten glass flows out onto the molten tin in the float bath and flows in the downstream direction, thereby forming a strip-shaped glass ribbon.
  • the width direction end of the glass ribbon is supported by an assist roll.
  • the formed glass ribbon is transported into a slow cooling furnace, slowly cooled to a temperature below the strain point of the glass in the slow cooling furnace, and then carried out of the slow cooling furnace.
  • a method of cutting the plate glass a method of cutting the plate glass along the cut line by applying a bending stress (tensile stress) to the plate glass after cutting the plate glass is used. Specifically, first, as a cutting line, a vertical cutting line parallel to the longitudinal direction of the plate glass and a horizontal cutting line parallel to the width direction of the plate glass are processed.
  • the vertical cut line is engraved at a position on the inner side in the width direction from the portion where the assist roll is in contact.
  • the transverse line extends from one end to the other end in the width direction of the plate glass across the longitudinal cutting line, and crosses the portion where the assist roll is in contact.
  • the plate glass is cleaved along a transverse line by applying a bending stress to the plate glass. Finally, by applying a bending stress to the plate glass, the plate glass is cleaved along the longitudinal cutting line.
  • the part (the both ends of the width direction of plate glass) which the assist roll was contacting can be excised.
  • This processing apparatus for processing a cutting line on a sheet glass will be described. This processing apparatus is preferably used online.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a sheet glass processing apparatus according to the present invention.
  • the plate glass processing apparatus relatively moves the cutter 30 and the plate glass 40 in a state where the cutter 30 connected to one end of the air cylinder 10 via the holder 20 is pressed against the plate glass 40.
  • the cutting line 42 in the plate glass 40 is provided downstream of the slow cooling furnace in the transport direction, and processes a transverse line as a cutting line 42 for each predetermined length on a ribbon-like plate glass 40 continuously carried out from the slow cooling furnace.
  • the air cylinder 10 has a cylinder body 11, a piston 12 that can reciprocate within the cylinder body 11, and a rod 13 that is connected to the piston 12.
  • the rod 13 protrudes outside from a bearing portion 112 that is one end of the cylinder body 11, and a holder 20 that supports the cutter 30 is connected to the tip of the rod 13.
  • the cutter 30 has a disk shape, and the outer peripheral portion 32 is made of diamond or super steel alloy.
  • the cutter 30 is rotatably supported by the holder 20 via the shaft 34.
  • the cutter 30 is moved relative to the plate glass 40 in a state where the outer peripheral portion 32 is pressed against the plate glass 40, the cutting line 42 is continuously formed on the plate glass 40 while rotating around the axis of the shaft 34. Engrave.
  • the holder 20 is rotatably connected to the rod 13 and is rotatable about the axis of the rod 13.
  • the holder 20 rotates so as to be parallel to the tangential direction of the cutting line 42.
  • the moving mechanism 50 that relatively moves the cutter 30 and the plate glass 40 may have a known configuration.
  • the moving mechanism 50 includes a base, a transport device, a guide rail, and a drive device.
  • a conveyance apparatus is an apparatus which conveys the plate glass 40 with respect to a base.
  • the plate glass 40 is conveyed horizontally, for example.
  • the guide rail is a member that movably supports the cylinder body 11 with respect to the base.
  • the cylinder body 11 is supported, for example, such that the axial direction is the vertical direction.
  • the drive device is a device that moves the cylinder body 11 along the guide rail under the control of the control device 60. This moving mechanism 50 moves the cutter body 30 and the plate glass 40 relatively by moving the cylinder body 11 while conveying the plate glass 40 horizontally.
  • the air cylinder 10 is a so-called double-acting air cylinder, and has first and second pressure chambers 14 and 15 defined on both sides of the piston 12.
  • the first and second pressure chambers 14 and 15 can control the atmospheric pressure independently.
  • the first pressure chamber 14 is connected to a compressed air source 70 such as a compressor via a first electromagnetic valve 71, a first regulator 72, and the like.
  • a first leak valve 73 may be connected to the first pressure chamber 14.
  • the second pressure chamber 15 is connected to the compressed air source 70 via the second electromagnetic valve 81, the second regulator 82, and the like.
  • a second leak valve 83 may be connected to the second pressure chamber 15.
  • the first and second electromagnetic valves 71 and 81 and the first and second leak valves 73 and 83 are opened and closed under the control of the control device 60.
  • the control device 60 is composed of a microcomputer or the like.
  • a position detection sensor 62 that detects the relative position of the cutter 30 with respect to the plate glass 40 is connected to the control device 60.
  • a known sensor is used for the position detection sensor 62, and for example, a proximity switch or the like is used.
  • the control device 60 controls the opening and closing of the first and second electromagnetic valves 71 and 81 and the like based on the detection result of the position detection sensor 62, and the atmospheric pressure P1 of the first and second pressure chambers 14 and 15 P2 is controlled independently. For example, when the cutter 30 is positioned above the plate glass 40, the control device 60 sets the atmospheric pressure P1 higher than the atmospheric pressure P2. Thereby, the rod 13 extends and the cutter 30 is pressed against the plate glass 40.
  • the outer diameter area A1 of the piston 12 is preferably 50 to 315 mm 2 when the plate thickness at the central portion in the width direction of the plate glass 40 is less than 0.2 mm. If it exceeds 315 mm 2 , the pressure contact force of the cutter 30 becomes excessive, and the plate glass 40 is damaged. On the other hand, if it is less than 50 mm 2, it is difficult to manufacture the piston 12.
  • the outer diameter area A1 of the piston 12 is preferably 75 to 710 mm 2 when the plate thickness at the center in the width direction of the plate glass 40 is 0.2 to 0.7 mm. If it exceeds 710 mm 2 , the pressure contact force of the cutter 30 becomes excessive, and the plate glass 40 is damaged. On the other hand, when it is less than 75 mm 2 , the pressure contact force of the cutter 30 is not sufficient.
  • the material of the piston 12 preferably has a density of 0.8 to 4.5 g / cm 3 .
  • the pressure contact force of the cutter 30 becomes excessive, and the plate glass 40 is damaged.
  • it is less than 0.8 g / cm 3 it is difficult to select a material.
  • the material include metal materials or alloy materials such as aluminum and titanium, resin materials, composite materials of metal materials and resin materials, and the like.
  • the first and second pressure chambers 14 and 15 communicate with each other via a gap 17 between the inner peripheral surface 114 of the cylinder body 11 and the outer peripheral surface 122 of the piston 12. 17 is not provided with a rubber seal such as an O-ring. Therefore, it is possible to suppress the operation of the piston 12 from being delayed due to the sliding resistance with the cylinder body 11. Therefore, the followability of the cutter 30 with respect to the unevenness of the processed surface of the plate glass 40 can be enhanced.
  • the area A (see FIG. 3) of the gap 17 is preferably 0.012 to 1 mm 2 .
  • a groove 18 is formed on the inner peripheral surface of the gap 17.
  • the groove 18 is formed inside the outer peripheral surface 122 of the piston 12.
  • the groove 18 is annular and extends along the circumferential direction of the piston 12.
  • the groove 18 serves as a labyrinth in which air flowing through the gap 17 strays, and restricts the movement of air through the gap 17 by abrupt expansion and contraction of the air passage.
  • the area A of the gap 17 is the same, this effect increases as the number of grooves 18 is increased.
  • the number of grooves 18 is 10 or more, the effect tends to be saturated. Therefore, the number of grooves 18 is preferably 2-10.
  • the groove width and depth of the groove 18 are each preferably 0.5 to 3 mm.
  • the groove 18 is formed inside the outer peripheral surface 122 of the piston 12 and does not reach the end surfaces 124 and 126 of the piston 12. Therefore, it is possible to suppress the piston 12 from rotating with respect to the cylinder body 11 by the pressure of the air flowing through the groove 18. Further, the role of the maze can be exhibited.
  • the second pressure chamber 15 communicates with the outside through a gap 19 between the bearing portion 112 of the cylinder body 11 and the outer peripheral surface 132 of the rod 13. Is not provided with a rubber seal such as an O-ring. Therefore, it is possible to suppress the operation of the rod 13 from being delayed due to the sliding resistance with the cylinder body 11.
  • the piston 12 and the rod 13 are integrally formed.
  • the member in which the piston 12 and the rod 13 are integrated may have a hollow structure. This is because it becomes lightweight. In the hollow structure, the end on the piston 12 side or the end on the rod 13 side may be opened.
  • the control device 60 aligns the cutter 30 above one end in the width direction of the plate glass 40 while referring to the detection result of the position detection sensor 62. In the process of aligning, the rod 13 is contracted and the cutter 30 and the plate glass 40 are separated. In order to separate the cutter 30 and the plate glass 40, the control device 60 sets the atmospheric pressure P1 of the first pressure chamber 14 to atmospheric pressure, and sets the atmospheric pressure P2 of the second pressure chamber 15 to positive pressure (higher than atmospheric pressure). Pressure).
  • control device 60 closes the first electromagnetic valve 71 and opens the first leak valve 73 in order to set the atmospheric pressure P1 of the first pressure chamber 14 to atmospheric pressure.
  • control device 60 opens the second electromagnetic valve 81 and closes the second leak valve 83 in order to set the atmospheric pressure P2 of the second pressure chamber 15 to a positive pressure. Then, the compressed air flows from the compressed air source 70 into the second pressure chamber 15 via the second regulator 82, and the atmospheric pressure P2 of the second pressure chamber 15 is a value set in advance by the second regulator 82. Become.
  • control device 60 sets the atmospheric pressure P1 of the first pressure chamber 14 to a positive pressure, and sets the atmospheric pressure P2 of the second pressure chamber 15 to an atmospheric pressure. Then, the rod 13 extends, and the cutter 30 is pressed against one end portion in the width direction of the plate glass 40.
  • control device 60 opens the first electromagnetic valve 71 and closes the first leak valve 73 in order to set the atmospheric pressure P1 of the first pressure chamber 14 to a positive pressure. Then, the compressed air flows from the compressed air source 70 into the first pressure chamber 14 via the first regulator 72, and the pressure P1 in the first pressure chamber 14 is a value set in advance by the first regulator 72. Become.
  • control device 60 closes the second electromagnetic valve 81 and opens the second leak valve 83 in order to set the atmospheric pressure P2 of the second pressure chamber 15 to the atmospheric pressure. Even if the second leak valve 83 is not opened, the air in the second pressure chamber 15 gradually leaks to the outside from the gap 19. Therefore, if the second electromagnetic valve 81 is closed, the atmospheric pressure P2 is changed to atmospheric pressure. Can be set.
  • control device 60 maintains the atmospheric pressure P1 and the atmospheric pressure P2 and moves the cutter 30 and the plate glass 40 relatively while pressing the cutter 30 against the plate glass 40, and forms a transverse line as a cutting line 42 on the plate glass 40. Process.
  • the piston 12 In the process of machining the cutting line 42, the piston 12 is located in the middle of the movable range in the cylinder body 11.
  • the piston 12 moves in a direction (downward direction) approaching the bearing portion 112 of the cylinder body 11 or in a direction (upward direction) away from the bearing portion 112, the rod 13 extends or contracts, and the cutter 30 moves the plate glass 40.
  • the irregularities of the processed surface follow the irregularities of the processed surface.
  • control device 60 When the processing of the cutting line 42 is completed, the control device 60 returns the rod 13 to the contracted state and separates the cutter 30 and the plate glass 40.
  • the plate glass processing apparatus is an apparatus that processes a horizontal cut line as the cut line 42 in the plate glass 40 manufactured by the float process, but the present invention is not limited to this.
  • an apparatus for processing a vertical cut line on a plate glass or an apparatus for processing a cut line inclined with respect to the width direction of the plate glass may be used.
  • the apparatus which processes a cutting line in the plate glass manufactured by the fusion method may be sufficient.
  • the groove 18 is annular, but the present invention is not limited to this. That is, the shape of the groove 18 is not limited as long as it does not reach the end faces 124 and 126 of the piston 12, and may be, for example, a spiral.
  • the holder 20 is connected to the tip of the rod 13, but may be connected to the tip of the cylinder body 11 instead of the tip of the rod 13. That is, the holder 20 may be connected to one end of the air cylinder 10.
  • the moving mechanism 50 moves both the cutter 30 and the plate glass 40 in order to relatively move the cutter 30 and the plate glass 40.
  • the present invention is not limited to this. That is, only one of the cutter 30 and the plate glass 40 may be moved.
  • the groove 18 in FIG. 2 has a rectangular cross section.
  • the groove 18 may have a circular arc shape as in the groove 18A in FIG. 4, or a trapezoidal cross section in the groove 18B in FIG. There may be.

Abstract

　エアシリンダ１０の一端にホルダ２０を介して連結されるカッター３０を板ガラス４０に圧接した状態で、カッター３０と板ガラス４０とを相対的に移動させ、板ガラス４０に切り線４２を加工する板ガラスの加工装置において、エアシリンダ１０は、シリンダ本体１１、シリンダ本体１１内を往復移動可能なピストン１２、およびピストン１２の両側に区画される第１および第２の圧力室１４、１５を有する。第１および第２の圧力室１４、１５は、気圧を独立に制御可能なものであって、シリンダ本体１１の内周面１１４とピストン１２の外周面１２２との間の隙間１７を介して連通している。ピストン１２の外周面１２２の内側には、溝１８が設けられる。

Description

板ガラスの加工装置および加工方法
　本発明は、板ガラスに切り線を加工する板ガラスの加工装置および加工方法に関する。
　板ガラスを所定の寸法形状に切断する装置として、板ガラスに切り線を加工したうえで、板ガラスに曲げ応力（引張応力）を与え、板ガラスを切り線に沿って割断する装置が広く用いられている。板ガラスに切り線を加工する装置には、例えばエアシリンダの一端にホルダを介して連結されるカッターを板ガラスに圧接した状態で、カッターと板ガラスとを相対的に移動させる装置がある。
　エアシリンダは、シリンダ本体、シリンダ本体内を往復移動可能なピストン、シリンダ本体の内周面とピストンの外周面との間に介装されるゴムシール（例えば、Ｏリング）、およびピストンに連結されるロッドなどからなる。ロッドは、シリンダ本体の軸受け部から外部に突出しており、ロッドの先端には、カッターを支持するホルダが連結されている。ピストンのロッドと反対側の端面に所定の圧力を加えることで、カッターを板ガラスに圧接することができ、板ガラスの加工面の凹凸にカッターを追従させることができる。
　しかしながら、カッターと板ガラスとの相対速度が速くなると、ゴムシールとシリンダ本体との摺動抵抗などに起因して、シリンダ本体に対するピストンの動作が遅れ、板ガラスの加工面の凹凸に対するカッターの追従性が悪くなる。
　そこで、カッターの追従性を向上するため、ロッドとホルダとの間にコイルバネを介装する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、シリンダ本体に対するピストンの動作が遅れた場合に、コイルバネの伸縮を利用して、板ガラスの加工面の凹凸に対してカッターを追従させることができるとしている。
日本国特開平１０－１５８０２２号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、コイルバネの伸縮を利用するので、コイルバネが共振することがあり、その場合、カッターの追従性が損なわれる。その結果、切り線が不連続になり、板ガラスの割断面の品質が悪くなることがある。
　特に、近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の薄型化、軽量化に伴い、ＦＰＤに用いられるガラス基板が薄板化している。
　このような薄い板ガラス（例えば、厚さ０．７ｍｍ以下の板ガラス）に切り線を加工する場合、板ガラスの破損防止や割断品質確保のため、板ガラスに対するカッターの圧接力を小さく設定する必要がある。そのため、ピストンのロッドと反対側の端面に加える圧力を小さく設定する必要があり、ピストンの動作が遅れやすく、カッターの追従性が悪くなりやすい。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、板ガラスの加工面の凹凸にカッターを追従させることができる板ガラスの加工装置および加工方法を提供することを目的とする。
　本発明は、
　エアシリンダの一端にホルダを介して連結されるカッターを板ガラスに圧接した状態で、前記カッターと前記板ガラスとを相対的に移動させ、前記板ガラスに切り線を加工する板ガラスの加工装置において、
　前記エアシリンダは、シリンダ本体、前記シリンダ本体内を往復移動可能なピストン、および前記ピストンの両側に区画される第１および第２の圧力室を有し、
　前記第１および第２の圧力室は、気圧を独立に制御可能なものであって、前記シリンダ本体の内周面と前記ピストンの外周面との間の隙間を介して連通しており、
　前記ピストンの前記外周面には、溝が設けられている板ガラスの加工装置である。
また、本発明は、上記板ガラスの加工装置を用いて前記板ガラスに前記切り線を加工する板ガラスの加工方法である。
　本発明によれば、板ガラスの加工面の凹凸にカッターを追従させることができる板ガラスの加工装置および加工方法を提供することができる。
本発明に係る板ガラスの加工装置の一例の模式図である。 図１の要部の断面図である。 図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図２の変形例の断面図である。 図２の別の変形例の断面図である。
　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て説明する。なお、各図において、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
　はじめに、フロート法による板ガラスの製造方法について説明する。なお、本実施形態では、フロート法により製造される板ガラスに切り線を加工する場合について説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明を、フュージョン法により製造される板ガラスに切り線を加工する場合に適用しても良い。
　フロート法による板ガラスの製造方法は、ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを作製する溶解工程と、フロートバス内の溶融錫上に溶融ガラスを流出して、帯板状のガラスリボンを成形する成形工程と、成形したガラスリボンを徐冷炉内に搬送して、徐冷する徐冷工程とを有する。
　溶解工程では、複数種類のガラス原料を混合し、溶解窯に投入することで、溶融ガラスとする。
　成形工程では、フロートバス内の溶融錫上に溶融ガラスを流出して、下流方向に流動させることで、帯板状のガラスリボンを成形する。その際、ガラスリボンの幅方向の収縮を抑制し、ガラスリボンの厚さを一定に維持するため、ガラスリボンの幅方向端部をアシストロールで支持している。
　徐冷工程では、成形されたガラスリボンを徐冷炉内に搬送し、徐冷炉内でガラスの歪み点以下の温度に徐冷した後、徐冷炉外に搬出する。
　なお、溶融ガラスに含まれる泡を脱泡する脱泡工程を、溶解工程と成形工程との間に有しても良い。
　このようにして、帯板状の板ガラスが製造される。この板ガラスは、アシストロールが接触していた部分（板ガラスの幅方向両端部）が切除された後、製品となる。よって、製品として、平坦性や厚みの均一性に優れた部分を提供することができる。なお、製品として提供する前に、通常、ガラス表面の洗浄や研磨が行われる。
　ここで、板ガラスを切断する方法としては、板ガラスに切り線を加工したうえで、板ガラスに曲げ応力（引張応力）を与え、板ガラスを切り線に沿って割断する方法が用いられる。具体的には、はじめに、切り線として、板ガラスの長手方向に対して平行な縦切り線、および板ガラスの幅方向に対して平行な横切り線を加工する。
　縦切り線は、アシストロールが接触していた部分よりも幅方向内側の位置に刻まれる。一方、横切り線は、縦切り線を横断して、板ガラスの幅方向一端から他端まで延びており、アシストロールが接触していた部分を横断している。
　次いで、板ガラスに曲げ応力を与えることで、板ガラスを横切り線に沿って割断する。最後に、板ガラスに曲げ応力を与えることで、板ガラスを縦切り線に沿って割断する。このようにして、アシストロールが接触していた部分（板ガラスの幅方向両端部）を切除することができる。
　次に、板ガラスに切り線を加工する加工装置について説明する。尚、この加工装置は、好ましくは、オンラインで使用される。
　図１は、本発明に係る板ガラスの加工装置の一例の模式図である。図１に示すように、板ガラスの加工装置は、エアシリンダ１０の一端にホルダ２０を介して連結されるカッター３０を板ガラス４０に圧接した状態で、カッター３０と板ガラス４０とを相対的に移動させて、板ガラス４０に切り線４２を加工する装置である。この装置は、徐冷炉よりも搬送方向下流側に設けられており、徐冷炉から連続的に搬出されるリボン状の板ガラス４０に、所定長さ毎に、切り線４２として横切り線を加工する。
　エアシリンダ１０は、シリンダ本体１１、シリンダ本体１１内を往復移動可能なピストン１２、およびピストン１２に連結されるロッド１３を有する。ロッド１３は、シリンダ本体１１の一端部である軸受け部１１２から外部に突出しており、ロッド１３の先端には、カッター３０を支持するホルダ２０が連結されている。ピストン１２のロッド１３と反対側の端面に所定の圧力を加えることで、カッター３０を板ガラス４０に圧接し、板ガラス４０の加工面の凹凸にカッター３０を追従させることができる。なお、エアシリンダ１０の詳細については、後述する。
　カッター３０は、円板状であって、外周部３２がダイヤモンドや超鋼合金などで構成される。カッター３０は、シャフト３４を介して、ホルダ２０に回転自在に支持されている。カッター３０は、外周部３２が板ガラス４０に圧接された状態で、板ガラス４０に対して相対的に移動されると、シャフト３４の軸周りに回転しながら、板ガラス４０に切り線４２を連続的に刻み込む。
　ホルダ２０は、ロッド１３に回転自在に連結されており、ロッド１３の軸周りに回転自在となっている。カッター３０は、板ガラス４０に圧接された状態で、板ガラス４０に対して相対的に移動されると、切り線４２の接線方向に対して平行になるように、ホルダ２０が回転する。
　カッター３０と板ガラス４０とを相対的に移動させる移動機構５０は、周知の構成であって良い。例えば、移動機構５０は、基台、搬送装置、ガイドレール、および駆動装置などにより構成される。搬送装置は、基台に対して板ガラス４０を搬送する装置である。板ガラス４０は、例えば水平に搬送される。ガイドレールは、基台に対してシリンダ本体１１を移動可能に支持する部材である。シリンダ本体１１は、例えば軸方向が上下方向になるよう支持される。駆動装置は、制御装置６０による制御下で、シリンダ本体１１をガイドレールに沿って移動させる装置である。この移動機構５０は、板ガラス４０を水平に搬送しながら、シリンダ本体１１を移動させることで、カッター３０と板ガラス４０とを相対的に移動させる。
　次に、エアシリンダ１０について詳しく説明する。
　図１に示すように、エアシリンダ１０は、所謂、複動型のエアシリンダであって、ピストン１２の両側に区画される第１および第２の圧力室１４、１５を有する。第１および第２の圧力室１４、１５は、気圧を独立に制御可能なものである。
　第１の圧力室１４は、第１の電磁弁７１、第１のレギュレータ７２などを介して、コンプレッサなどの圧縮空気源７０に接続されている。第１の圧力室１４には、第１のリーク弁７３が接続されていても良い。同様に、第２の圧力室１５は、第２の電磁弁８１、第２のレギュレータ８２などを介して、圧縮空気源７０に接続されている。第２の圧力室１５には、第２のリーク弁８３が接続されていても良い。第１および第２の電磁弁７１、８１、ならびに第１および第２のリーク弁７３、８３は、制御装置６０の制御下で、開閉される。
　制御装置６０は、マイクロコンピュータなどで構成される。制御装置６０には、板ガラス４０に対するカッター３０の相対位置を検出する位置検出センサ６２が接続されている。位置検出センサ６２には、周知のものが用いられ、例えば近接スイッチなどが用いられる。
　制御装置６０は、位置検出センサ６２の検出結果に基づいて、第１および第２の電磁弁７１、８１などの開閉を制御して、第１および第２の圧力室１４、１５の気圧Ｐ１、Ｐ２を独立に制御する。例えば、制御装置６０は、カッター３０が板ガラス４０の上方に位置するとき、気圧Ｐ１を気圧Ｐ２よりも高く設定する。これにより、ロッド１３が伸び、カッター３０が板ガラス４０に圧接される。
　板ガラス４０に対するカッター３０の圧接力は、気圧Ｐ１と気圧Ｐ２との差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ１－Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２））、ピストン１２の外径面積Ａ１（図３参照）、ピストン１２の重量などにて定まる。
　ピストン１２の外径面積Ａ１は、板ガラス４０の幅方向中央部の板厚が０．２ｍｍ未満の場合、５０～３１５ｍｍ２であることが好ましい。３１５ｍｍ２を超えると、カッター３０の圧接力が過大となり、板ガラス４０が損傷する。一方、５０ｍｍ２未満であると、ピストン１２の製造が難しい。
　ピストン１２の外径面積Ａ１は、板ガラス４０の幅方向中央部の板厚が０．２～０．７ｍｍの場合、７５～７１０ｍｍ２であることが好ましい。７１０ｍｍ２を超えると、カッター３０の圧接力が過大となり、板ガラス４０が損傷する。一方、７５ｍｍ２未満であると、カッター３０の圧接力が十分でない。
　ピストン１２の材料は、０．８～４．５ｇ／ｃｍ３の密度を有することが好ましい。４．５ｇ／ｃｍ３を超える場合、カッター３０の圧接力が過大となって、板ガラス４０が損傷する。一方、０．８ｇ／ｃｍ３未満の場合、材料の選定が困難である。具体的な材料としては、アルミニウムやチタンなどの金属材料または合金材料、樹脂材料、金属材料と樹脂材料の複合材料などが挙げられる。
　図２に示すように、第１および第２の圧力室１４、１５は、シリンダ本体１１の内周面１１４とピストン１２の外周面１２２との間の隙間１７を介して連通しており、隙間１７にはＯリングなどのゴムシールが介装されていない。そのため、シリンダ本体１１との摺動抵抗に起因してピストン１２の動作が遅れるのを抑制することができる。よって、板ガラス４０の加工面の凹凸に対するカッター３０の追従性を高めることができる。
　隙間１７の面積Ａ（図３参照）は、０．０１２～１ｍｍ２であることが好ましい。ここで、隙間１７の面積Ａは、シリンダ本体１１の内径面積Ａ２と、ピストン１２の外径面積Ａ１との差分（Ａ＝Ａ２－Ａ１）として求められる。隙間１７の面積Ａが０．０１２ｍｍ２よりも小さいと、シリンダ本体１１やピストン１２の製造コストが過大となる。一方、隙間１７の面積Ａが１ｍｍ２よりも大きいと、シリンダ本体１１の内周面１１４とピストン１２の外周面１２２とのガタが大きくなるので、シリンダ本体１１やピストン１２が偏摩耗したり、切り線４２のずれが大きくなったりする。
　隙間１７の内周面には、溝１８が形成される。溝１８は、ピストン１２の外周面１２２の内側に形成される。例えば、溝１８は、環状であって、ピストン１２の周方向に沿って延びている。溝１８は、隙間１７を流れる空気が迷い込む迷路の役割を果たし、空気の通路が急拡大、急収縮することにより、隙間１７を介して空気が移動するのを制限する。この効果は、隙間１７の面積Ａが同じ場合、溝１８の設置数が多くなるほど、大きくなるが、溝１８の設置数が１０個以上になると、飽和する傾向にある。従って、溝１８の設置数は、２～１０個が好ましい。また、溝１８の溝幅及び奥行は、それぞれ０．５～３ｍｍが好ましい。
　溝１８は、ピストン１２の外周面１２２の内側に形成されており、ピストン１２の端面１２４、１２６に達していない。そのため、溝１８を流れる空気の圧力によって、シリンダ本体１１に対してピストン１２が回転するのを抑制することができる。また、上記迷路の役割を発揮させることができる。
　また、図２に示すように、第２の圧力室１５は、シリンダ本体１１の軸受け部１１２とロッド１３の外周面１３２との間の隙間１９を介して外部に連通しており、隙間１９にはＯリングなどのゴムシールが介装されていない。そのため、シリンダ本体１１との摺動抵抗に起因してロッド１３の動作が遅れるのを抑制することができる。
　さらに、図２に示すように、ピストン１２およびロッド１３は、一体に構成されている。
　なお、ピストン１２およびロッド１３を一体化した部材は中空構造であっても良い。軽量となるからである。該中空構造は、ピストン１２側の端部またはロッド１３側の端部が開放されていても良い。
　次に、上記構成とされた板ガラスの加工装置を用いた、板ガラスの加工方法について説明する。
　制御装置６０は、位置検出センサ６２の検出結果を参照しながら、板ガラス４０の幅方向一端部の上方にカッター３０を位置合わせする。位置合わせする過程では、ロッド１３を縮んだ状態とし、カッター３０と板ガラス４０とを離間する。カッター３０と板ガラス４０とを離間するため、制御装置６０は、第１の圧力室１４の気圧Ｐ１を大気圧に設定し、第２の圧力室１５の気圧Ｐ２を正圧（大気圧よりも高い圧力）に設定する。
　ここで、制御装置６０は、第１の圧力室１４の気圧Ｐ１を大気圧に設定するため、第１の電磁弁７１を閉じ、第１のリーク弁７３を開く。
　また、制御装置６０は、第２の圧力室１５の気圧Ｐ２を正圧に設定するため、第２の電磁弁８１を開き、第２のリーク弁８３を閉じる。そうすると、第２のレギュレータ８２を介して、圧縮空気源７０から圧縮空気が第２の圧力室１５に流れ込み、第２の圧力室１５の気圧Ｐ２が、第２のレギュレータ８２で予め設定した値となる。
　位置合わせが終わると、制御装置６０は、第１の圧力室１４の気圧Ｐ１を正圧に設定し、第２の圧力室１５の気圧Ｐ２を大気圧に設定する。そうすると、ロッド１３が伸びて、カッター３０が板ガラス４０の幅方向一端部に圧接される。
　ここで、制御装置６０は、第１の圧力室１４の気圧Ｐ１を正圧に設定するため、第１の電磁弁７１を開き、第１のリーク弁７３を閉じる。そうすると、第１のレギュレータ７２を介して、圧縮空気源７０から圧縮空気が第１の圧力室１４に流れ込み、第１の圧力室１４の気圧Ｐ１が、第１のレギュレータ７２で予め設定した値となる。
　また、制御装置６０は、第２の圧力室１５の気圧Ｐ２を大気圧に設定するため、第２の電磁弁８１を閉じ、第２のリーク弁８３を開く。なお、第２のリーク弁８３を開かなくても、第２の圧力室１５内の空気は隙間１９から外部に徐々に漏れるので、第２の電磁弁８１を閉じれば、気圧Ｐ２を大気圧に設定することができる。
　次いで、制御装置６０は、気圧Ｐ１および気圧Ｐ２を保持して、カッター３０を板ガラス４０に圧接させながら、カッター３０と板ガラス４０とを相対的に移動させ、板ガラス４０に切り線４２として横切り線を加工する。
　切り線４２を加工する過程では、ピストン１２はシリンダ本体１１内の移動可能な範囲の中間に位置している。ピストン１２がシリンダ本体１１の軸受け部１１２に対して接近する方向（下方向）に移動したり離間する方向（上方向）に移動すると、ロッド１３が伸びたり縮んだりして、カッター３０が板ガラス４０の加工面の凹凸に追従する。
　図２に示すように、ピストン１２がシリンダ本体１１内を上方向に移動すると、第１および第２の圧力室１４、１５の容積が変化し、隙間１７を介して空気が下方向に移動する。このとき、隙間１７を流れる空気が溝１８に迷い込み、移動制限される。このとき生じる空気抵抗によって、ピストン１２がシリンダ本体１１内を移動するのを減衰するダンパー効果が発揮される。よって、ピストン１２の共振を抑制することができ、カッター３０の共振を抑制することができる。その結果、切り線４２を連続的に形成することができ、板ガラス４０の割断面の品質を向上することができる。
　なお、ピストン１２がシリンダ本体１１内を下方向に移動する場合も、同様に、ピストン１２がシリンダ本体１１内を移動するのを減衰するダンパー効果が発揮される。
　切り線４２の加工が終了すると、制御装置６０は、ロッド１３を縮んだ状態に戻し、カッター３０と板ガラス４０とを離間する。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
　例えば、上述した実施形態では、板ガラスの加工装置は、フロート法により製造される板ガラス４０に切り線４２として横切り線を加工する装置であるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、板ガラスに縦切り線を加工する装置であっても良いし、板ガラスの幅方向に対して傾斜する切り線を加工する装置であっても良い。また、フュージョン法により製造される板ガラスに切り線を加工する装置であっても良い。
　また、上述した実施形態では、溝１８は、環状であるとしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、溝１８は、ピストン１２の端面１２４、１２６に達していない限り、その形状に制限はなく、例えば螺旋状であっても良い。
　また、上述した実施形態では、ホルダ２０は、ロッド１３の先端に連結されるとしたが、ロッド１３の先端の代わりに、シリンダ本体１１の先端に連結されていても良い。即ち、ホルダ２０は、エアシリンダ１０の一端に連結されていれば良い。
　また、上述した実施形態では、移動機構５０は、カッター３０と板ガラス４０とを相対的に移動させるため、カッター３０および板ガラス４０の両方を移動させたが、本発明はこれに限定されない。即ち、カッター３０および板ガラス４０のいずれか一方のみを移動させても良い。
　また、図２の溝１８は、断面矩形状であるとしたが、図４の溝１８Ａのように、断面円弧状であっても良いし、図５の溝１８Ｂのように、断面台形状であっても良い。
　本出願を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１０年４月１２日出願の日本特許出願（特願２０１０-９１６５２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０　　エアシリンダ
１１　　シリンダ本体
１１２　軸受け部
１１４　内周面
１２　　ピストン
１２２　外周面
１３　　ロッド
１４　　第１の圧力室
１５　　第２の圧力室
１７　　隙間
１８　　溝
２０　　ホルダ
３０　　カッター
４０　　板ガラス
４２　　切り線

Claims (6)

  1. 　エアシリンダの一端にホルダを介して連結されるカッターを板ガラスに圧接した状態で、前記カッターと前記板ガラスとを相対的に移動させ、前記板ガラスに切り線を加工する板ガラスの加工装置において、
    　前記エアシリンダは、シリンダ本体、前記シリンダ本体内を往復移動可能なピストン、および前記ピストンの両側に区画される第１および第２の圧力室を有し、
    　前記第１および第２の圧力室は、気圧を独立に制御可能なものであって、前記シリンダ本体の内周面と前記ピストンの外周面との間の隙間を介して連通しており、
    　前記ピストンの前記外周面には、溝が設けられている板ガラスの加工装置。
  2. 　前記溝は、前記ピストンの前記外周面の内側に設けられている請求項１に記載の板ガラスの加工装置。
  3. 　前記溝は、環状であって、前記ピストンの周方向に延びる請求項１または２に記載の板ガラスの加工装置。
  4. 　前記エアシリンダは、前記ピストンに連結されるロッドを有し、
    　前記ロッドは、前記シリンダ本体の一端部である軸受け部から外部に突出し、
    　前記ロッドの先端には、前記ホルダが連結されており、
    　前記ピストンおよび前記ロッドは、一体に構成される請求項１～３のいずれか一項に記載の板ガラスの加工装置。
  5. 　前記カッターは、溶融ガラスを溶融錫上に流出することで帯板状に成形した前記板ガラスに、幅方向に対して平行な前記切り線を加工するものである請求項１～４のいずれか一項に記載の板ガラスの加工装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の板ガラスの加工装置を用いて前記板ガラスに前記切り線を加工する板ガラスの加工方法。
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