JP3886563B2 - ガラススクライバー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス板表面にスクライブラインを刻むガラススクライバーに関し、特に次工程でなされるブレイク作業をも当該スクライバーのテーブル上で実施するガラススクライバーに関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、一般に行われているスクライブ作業を示しており、ガラス板1は、平板のテーブル2上で真空吸引(不図示)により固定されており、そのガラス板1に対してカッターホイール3を圧下状態で矢印3a方向に転動させ、カッターホイール3自身を矢印3b方向に進めることにより、ガラス表面にスクライブライン1aが刻まれる。図2は、カッターホイール3部を側方から見た図であり、図3は、カッターホイール3の転動方向から見た図である。図3において、カッターホイール3のV字形状の刃先がガラス板1に切り込む様子を拡大したのが図4であり、図5はカッターホイール通過後の様子を示す。
【0003】
図5に示されるように、スクライブにより刻まれたクライブライン(図5では紙面に対して鉛直方向)1aから下方に延びる縦クラック1bが発生する。尚、この縦クラック1bはスクライブ方向(紙面と垂直方向)に垂れ幕状に延びている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上記のスクライブ作業において、図4に示されるように、カッターホイール3の押下により、刃先に接する箇所(黒塗り部)1cは塑性変形を受け、その塑性変形部1cの下部1dは弾性変形を受け、矢印で示すようにそれぞれ側方へ押しやられる。
【0005】
スクライブ後を示した図5において、弾性変形部1dは、元の形状に復帰しようとするが、その時、側方に押しやられていた塑性変形部1c相互が衝突する結果、左右方向のクラック1e(水平クラックと呼ぶ)が生じ、その箇所が破片1fとなり、欠けが生じる。このように、スクライブ時にガラス板に対し側方向の大きな応力が加わるために水平クラックが生じ、製品品質上重大な欠陥となる。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、商品価値を低下させるようなクラックを発生させないガラススクライバーを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラススクライバーは、
所定のスペースを隔てて設けられた第1のテーブル及び第2のテーブルと、
前記第1のテーブル及び第2のテーブルの間のスペースの上方に設けられた押圧手段と、
前記第1のテーブル及び第2のテーブルの間のスペースを跨ぐようにして前記2つのテーブル上にセットされた1枚のガラス板の上面に対し、前記押圧手段を押圧してガラス板を湾曲状態にする駆動手段と、
前記湾曲状態のガラス板の下面に対してスクライブするカッターホイールとを具備することを特徴とする。
【0008】
請求項2に示すように、前記スクライブに引き続き前記駆動手段を用いて前記押圧手段を下降させてガラス板を第2の湾曲状態として、ガラス板をブレイクすることを特徴とする。
【0009】
請求項4に示すように、前記押圧手段の近傍に、ガラス板に当接させる第2の押圧手段を具備することを特徴とする。
【0010】
請求項5に示すように、スクライブラインを境として両側のガラス板にそれぞれ外側に向かう力が作用するように前記第1のテーブルと前記第2のテーブルの少なくとも一方を移動させる移動手段を具備する。
【0011】
【作用】
上述のごとく、水平クラックの発生する原因は、スクライブ時に弾性変形により左右方向に押しやられていた部分が、スクライブ後に元の状態に復元しようとするためである。従って、ガラス板を湾曲させた状態で、その湾曲した凸部に対してスクライブを行い、スクライブ後もガラス板を平常(平板)状態に復することなく、ブレイクをも行えば、水平クラックの発生を防止できることがわかる。
【0012】
但し、スクライブ終了後、ガラス板を湾曲させたままで次のブレイク工程へ移送しセットするのは困難であり、従ってこの間でガラス板の復元により、水平クラックが発生してしまう。そこで本発明では、請求項1のように、テーブル間のスペースにおいて、ガラス板を下方に向けて湾曲させた状態でスクライブを行い、更に請求項2のように、第1および第2のテーブルからガラス板を移動させることなく、ガラス板を第2の湾曲状態に更に湾曲させることにより、ガラス板をブレイクしている。
【0013】
請求項5に示したように、ブレイクのために行った湾曲工程に並行して、前記両テーブルの少なくとも一方が外側方向に移動するような力を加えておけば、ガラス板のブレイクと同時に、分断されたガラス板相互が引き離され、両ガラス板相互が衝突しなくなるので、上述したような衝突に伴うクラックの発生を防止できる。
【0014】
本発明のスクライバーの具体的な構成としては、請求項1から請求項5に示すことができ、これらについては以下に説明する図7、図10および図11で詳しく述べている。
【0015】
【発明の実施の形態】
図6は、本発明の1実施形態を示したガラススクライバー10をスクライブ方向から眺めた側面図である。
スクライバー10の作業台11 , 12は、図中、中央部にスペースを隔て左右にそれぞれに位置する。右側の作業台12は、装置の架台13に固定的に設けられるが、左側の作業台11は、その左端部がエアシリンダ14により持ち上げられることにより、作業台11と共にテーブル15が左上がりに傾動可能に、しかも破断面が相互離反するように設けられている。このテーブル15は、傾動時、Q点が支点となるように設けられている。それらの各作業台11,12上には、個別のテーブル15,16が設けられ、各テーブル15,16は、不図示のリニアモータによる駆動力により、それぞれ作業台11,12上を外側方向に移動可能になっている。
【0016】
両テーブル15,16にまたがるようにして被加工物のガラス板17が載置され、所定位置にセットされた後は各テーブル15,16に多数設けられた吸引孔より吸引固定される。前記スペースには、ガラス板17の下面から、図中紙面に垂直方向にスクライブできるように、カッターホイール18が刃先を上方にしてカッターヘッド19で軸支され、そのカッターヘッド19自身は、スクライブ箇所の調整のために図中、左右方向に移動し、又、スクライブに備えて、カッターホイール18の刃先(ホイールの稜線部)がガラス板17に当接するように上下方向に移動し、更に、実際のスクライブ時には、レール20上を不図示のリニアモータの駆動力によって図中紙面に垂直方向に移動する。
【0017】
耳押えバー21は、ガラス板17の辺縁 ( 耳と呼ぶ ) をブレイクするときに用いられるものであり、押圧手段22は、ガラス板を二つにブレイクするときに用いられるものであり、共に紙面と垂直方向(刻まれようとするスクライブラインの直上)に延在する。耳押さえバー21、押圧手段22の下端部には、バーの押下時にガラス板17を捕捉できるように弾性体Eが宛てがわれている。バー駆動ボックス23は、両バー21 , 22を個別に上下動させるためのものであり、このバー駆動ボックス23は、保持部材24により保持され、その保持部材の下端部は、作業台11に左右方向に設けたガイド棒25に沿って左右方向に移動可能に設けられる。アライメント用カメラ26はテーブル上のガラス板の位置合わせのために用いられるものである。
【0018】
本装置によるスクライブおよびブレイク動作を以下に説明する。
図7において図6と同一の要素に対しては共通の符号を付しており、Sは前述した吸引孔であり、真空ポンプPはそれらの吸引孔Sを真空引きするものである。
【0019】
まず図7 ( a )に示すように、ガラス板17をテーブル15,16上の所定位置にセットした後、真空ポンプPを運転することにより、ガラス板17をテーブル15,16に固定する。次にバックアップバー22が、これから刻むスクライブラインの直上(即ち、カッターホイール18の直上)に位置するよう上記保持部材24を平行移動させる。
【0020】
次に図7 ( b )に示すように、バックアップバー22のみを下降させ、ガラス板17の上面に当接させ、更に、バックアップバー22を“第1段押し下げ"(Z1で示す)の状態で保持する。これにより、ガラス板17は図示したように、その押下部で0.1mm程度押し下げられ下方に向けて僅かながら湾曲する。この後、カッターヘッド19を上昇させ、カッターホイール18の刃先をガラス板17の下面に所定圧でもって当接させる。
【0021】
この後、カッターヘッド19をレール20に沿って移動させることで、ガラス板17の下面にスクライブラインを刻む。このときのスクライブ動作の様子を図8に拡大図にして示している。
【0022】
バックアップバー22の押下により、ガラス板17は下方に向けて湾曲する結果、ガラス板17の下面が、スクライブライン(カッターホイール18の刃先がガラス板17に当接している箇所)を境として図中左右方向に押し広げられている。この状態でカッターホイール18がスクライブのためにガラス板17に切り込むため、その切り込み時、ガラス板17を側方に押し広げようとする応力が小さく、そのため上述した塑性変形(領域1c)および弾性変形(領域1d)の量も小さく、従ってこのスクライブ時に生じる水平クラックの量が大幅に低減され、又、このスクライブで生じた縦クラック1bは、その成長が促進されるため、長い目の縦クラックが生じ、次に行うブレイク作業が容易になる。
【0023】
スクライブの後は図7 ( c )に示すように、カッターヘッド19が元の位置に下降され、そして、双方のテーブル15,16をそれぞれ外側方向に移動させるような力を加えた状態で、現在、“1段押し下げ"の状態でガラス板17を押下しているバックアップバー22が、更に下方に押下され“2段押し下げ"(Z2で示す)に移行する。この“2段押し下げ"により、ガラス板17は更に0.1mm程度押し下げられ、その結果、前記の縦クラック1bが図9に示すように、ガラス板17の上面まで進行し、図7 ( d )に示されるように二つに分断され、この分断と同時に、テーブル15,16に加えられていた外側方向の移動力により、分断されたガラス板17相互は直ちに引き離されるため、図5に関して述べたような、塑性変形分断1c相互の衝突による水平クラックの発生を防止できる。
【0024】
図7では、双方のテーブル15,16にそれぞれ外側方向に移動させるような力を加えたが、一方のテーブルは固定とし、他方のテーブルのみを外側方向に移動させる力を加える構成としても、分断と同時に両ガラス板相互が引き離されるため図7のものと同じ機能を発揮できる。
【0025】
尚、図8に示されるように、ガラス板17が下方に向けて湾曲している状態では、スクライブラインを境として、両側のガラス板にそれぞれ外側方向に向かう力が本来作用しているため、ガラス板17が分断すると同時に両ガラス板17が互いに離れようとする。従って、テーブル15,16に予めそれぞれ外側方向に移動させるような力を加えなくてもほぼ同程度の効果を得ることができる。
【0026】
又、図7は、スクライブ済みのガラス板17を、バックアップバー22による“2段押し下げ"により、ブレイクした例であったが、次にこのブレイクをテーブルの傾動により行う例を図10を用いて説明する。
【0027】
図10 ( a )から図10 ( b )までのスクライブ動作は、図7 ( a )から図7(b)のものと同じである。次の図10 ( c )では、“第1段押し下げ"の状態にあるバックアップバー22をそのままにして、カッターヘッド19が元の位置に降下される。そして次の図10 ( d )に示すように、双方のテーブル15,16にそれぞれ外側方向に移動させるような力を加えた状態で、エアシリンダ14を作動させ、他方のテーブル15の左端部を僅かに持ち上げ、このテーブル15上のガラス板17を、バックアップバー22の押下部(スクライブライン)を支点として折り曲げる。この結果、バックアップバー22を“2段押し下げ"たときと同じような応力がガラス板17に加わるため、ガラス板17は分断され、その分断と同時に、分断されたガラス板17相互が引き離されるため水平クラックの発生が防止される。
【0028】
この図10においても、一方のテーブル(傾動機構をもたないテーブル16が適す)のみを外側方向に移動させる力を加える構成であってもよく、あるいはそのような機構を持たなくてもよい。
【0029】
最後にこの装置を用いて“耳取り"を行う動作を図11を参照して述べる。
図11 ( a )においてテーブル15上のガラス板17の部分Yが切除したい“耳"の箇所である。この場合、その“耳"Yを吸引孔17で固定する必要はないが(固定もできない)、オープンになった吸引孔17を別の部材で閉封しておく。図11 ( a )から図11 ( c )までのスクライブ動作は、図10 ( a )ないし図10 ( c )のものと同じである。
【0030】
さて、次の図11 ( d )に示すように、バックアップバー22を“1段押し下げ"の状態のままにし、そして、耳押えバー21を下降させ、ガラス板17の上面に当接させる。そして、一方のテーブル16に外側方向に移動させるような力を加えた状態で(上述したようにこの動作は必要不可欠のものではない)、エアシリンダ14を作動させ、他方のテーブル15の左端部を僅かに持ち上げ、ガラス板17を、耳押えバー21およびバックアップバー22の押下部を支点として湾曲させる。その結果、上例と同様に縦クラックがガラス板上面まで到達して、“耳"Yの箇所がガラス板17本体から分断され、この分断と同時に、ガラス板17本体が“耳"Yから引き離されるため水平クラックの発生が防止される。
【0031】
上述した装置によれば、水平クラックの発生が従来のものと比較して大幅に抑制され、又、僅かながら発生したカレットも自然に下方に飛散するため、ブレイク後のガラス板はクリーンであり、カレットの除去のための工程も不要である。
【0032】
【発明の効果】
本発明のガラススクライバーは、テーブル間のスペースにおいてガラス板を下方に湾曲させた状態で、その湾曲したガラス板の下面に対してスクライブを行うため、カッターホイールによる切り込み時に、両側に押し広げようとする応力が低減され、水平クラックの発生が抑えられる。
又、スクライブをガラス板の下面に対して行うため、カレットが発生してもそのカレットは下方に飛散するため、ガラス板はクリーンであり、カレット除去のための工程(ガラス表面を逆に傷をつける恐れがある)は不要となるため、液晶パネルの加工に好適である。
更に、前記ブレイクの工程に並行して、テーブルが外側方向に移動するような力を加えておけば、ガラス板のブレイクと同時に、分断されたガラス板相互が引き離されるため、両ガラス板相互が衝突することによって生じるであろう欠損の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 スクライブの様子を示した図
【図2】 図1のスクライブ図においてガラスカッターホイールを側方から眺めた図
【図3】 図1のスクライブ図においてガラスカッターホイールをスクライブ方向から眺めた図
【図4】 図3において、ガラスカッターホイールのガラス板への切り込む様子を示した拡大図
【図5】 図4においてガラスカッターホイールの通過後を示した図
【図6】 本発明のガラススクライバーの1実施形態を示した斜視図
【図7】 図6のガラススクライバーにおいてブレイク作業の流れを示した図
【図8】 図7の(b)図に示したスクライブ時におけるガラスカッターホイールのガラス板への切り込みの様子を示した図
【図9】 図8においてカッターホイールの通過後の様子を示した図
【図10】 図6のガラススクライバーにおいて別のブレイク作業の流れを示した図
【図11】 図6のガラススクライバーにおいて耳のブレイク作業の流れを示した図
【符号の説明】
10 ガラススクライバー
11 作業台
12 作業台
13 架台
14 エアシリンダ
15 テーブル
16 テーブル
17 ガラス板
18 カッターホイール
19 カッターヘッド
20 レール
21 耳押えバー
22 バックアップバー
23 バー駆動ボックス
24 保持部材
25 ガイド棒
26 アライメント用カメラ
E 弾性部材
S 吸引孔
P 真空ポンプ
Claims (10)
- 所定のスペースを隔てて設けられた第1のテーブル及び第2のテーブルと、
前記第1のテーブル及び第2のテーブルの間のスペースの上方に設けられた押圧手段と、
前記第1のテーブル及び第2のテーブルの間のスペースを跨ぐようにして前記2つのテーブル上にセットされた1枚のガラス板の上面に対し、前記押圧手段を押圧してガラス板を湾曲状態にする駆動手段と、
前記湾曲状態のガラス板の下面に対してスクライブするカッターホイールとを具備することを特徴とするガラススクライバー。 - 前記駆動手段は、前記スクライブ後に、前記押圧手段を更に下降させてガラス板を更に湾曲させる機能を具備すること特徴とする請求項1に記載のガラススクライバー。
- 前記第1のテーブルと前記第2のテーブルの少なくとも1つのテーブルにテーブルの外側方向の一方端を持ち上げる傾動機構を具備することを特徴とする請求項1記載のガラススクライバー。
- 前記押圧手段の近傍に、ガラス板を押圧する第2の押圧手段を具備することを特徴とする請求項1記載のガラススクライバー。
- スクライブラインを境として両側のガラス板にそれぞれ外側に向かう力が作用するように前記第1のテーブルと前記第2のテーブルの少なくとも一方を移動させる移動手段を具備することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のガラススクライバー。
- テーブル上にセットされたガラス板に対してカッターホイールを転動させてガラス板の表面にスクライブラインを刻むスクライブ方法において、
前記第1のテーブルと第2のテーブルの間のスペースを跨ぐようにして前記第1のテーブルと第2のテーブル上に1枚のガラス板をセットするステップと、
前記第1のテーブルと第2のテーブルの間のスペース上方に設けられた押圧手段を下降させてガラス板を下方に向けて湾曲させた湾曲状態とするステップと、
前記湾曲状態のガラス板の下面をカッターホイールを用いて前記押圧手段に沿ってスクライブするステップと、
を具備することを特徴とするスクライブ方法。 - 前記スクライブに引き続き前記押圧手段を下降させてガラス板を第2の湾曲状態とし、ガラス板をブレイクすることを特徴とする請求項6に記載のスクライブ方法。
- 前記スクライブに引き続き前記第1のテーブルと前記第2のテーブルの少なくとも1つのテーブルをテーブルの外側方向の一方端が持ち上がるように傾動させてガラス板をブレイクすることを特徴とする請求項6に記載のスクライブ方法。
- 前記スクライブに引き続き、前記押圧手段の近傍に設けられた第2の押圧手段をガラス板に当接させた状態で、前記第1のテーブルと前記第2のテーブルの少なくとも1つのテーブルをテーブルの外側方向の一方端が持ち上がるように傾動させてガラス板をブレイクすることを特徴とする請求項6記載のスクライブ方法。
- スクライブラインを境として両側のガラス板にそれぞれ外側に向かう力を作用させることを特徴とする請求項7及び請求項9のいずれかに記載のスクライブ方法。
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