JP7336071B2 - 板ガラスの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、板ガラスをスクライブ線に沿って割断する技術を含む板ガラスの製造技術の改良に関する。

周知のように、板ガラスは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ用のガラス基板や、有機ＥＬ照明用のカバーガラスなどに代表されるように、各種分野に利用されている。この種の板ガラスを製造する際には、大型の板ガラスから小型の板ガラスを切り出す工程や、板ガラスの辺に沿う端部をトリミングする工程などが実行される。これらの工程では、通例、板ガラスにスクライブ線を形成した後、そのスクライブ線に沿って板ガラスを割断することが行われる。

この種の板ガラスを割断する方法の具体例としては、特許文献１に開示された方法が挙げられる。同文献に開示の方法では、板ガラスの表面にスクライブ線を形成した後、板ガラスの第１領域（スクライブ線の一方側の領域）の裏面を裏面支持部材で支持しておく。そして、この状態で、ローラ（転動体）が板ガラスの第２領域（スクライブ線の他方側の領域）の表面に沿って転動しながら第２領域を裏面側に押し込む。このローラによる押し込み動作により、スクライブ線の近傍に曲げ応力を作用させ、板ガラスをスクライブ線に沿って割断する。

特開２０１７－２２６５４９号公報

ところで、特許文献１に開示のように、ローラを用いて板ガラスを割断しようとすると、ローラが板ガラスに点接触或いは線接触すること等に起因して、以下に示すような問題が生じる。

すなわち、割断前の板ガラスには、反りが発生している場合がある。この反りを有する板ガラスをローラが裏面側に押し込んでいく際には、板ガラスのうちで反りに伴って張り出す部分にローラが点接触または線接触するため、ローラからの押し込み力が、板ガラスの第２領域に局所的に作用する。そのため、板ガラスのスクライブ線の近傍に曲げ応力を均等に作用させることができず、スクライブ線に沿った適正な割断が阻害される。その結果、板ガラスの割断部にチッピング（割断端面の不当なクラック）が発生して多量のガラス粉が飛散する等の不具合を招く。

また、同文献の図４（ｂ）に示されているように、ローラが板ガラスを裏面側に押し込んでいく際には、板ガラスの第２領域が全体に亘って湾曲変形する。この状態で、板ガラスのスクライブ線の近傍に十分な曲げ応力を作用させるためには、ローラの移動距離（図例の下方への移動距離）を長くして全体に亘って曲率の大きな湾曲変形を生じさせる必要がある。その結果、割断作業に要する時間の長期化や、ローラを移動させる機構の大型化等を招くおそれがある。

以上の観点から、本発明は、割断時における板ガラスの裏面側への押し込み動作を良好に行えるようにして、板ガラスをスクライブ線に沿って適正に割断することを課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明の第１の側面は、板ガラスの第１領域と第２領域との境界部の表面側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板ガラスを割断する割断工程を含む板ガラスの製造方法において、前記割断工程では、裏面支持部材が前記第１領域の裏面を支持した状態にある時に、押し込み部材の平面部が前記第２領域の表面に接触した状態で回転しながら該第２領域を裏面側に押し込むことによって、前記スクライブ線に沿って前記板ガラスを割断することに特徴づけられる。なお、上記の板ガラスは、板厚が５００μｍ以下であることが好ましく、板厚が３００μｍ以下であることがより好ましい。また、この板ガラスは、可撓性を有していることが好ましい。

この方法によれば、押し込み部材の平面部は、板ガラスの第２領域の表面が平面状をなす場合には当該表面に面接触し、また当該表面が凸部や凹部などを有する場合には当該表面に複数箇所で接触する。したがって、押し込み部材の平面部が、板ガラスの第２領域の表面に接触した状態で回転しながら該第２領域を裏面側に押し込む際には、両者の接触面積が広くなる。そのため、ガラス板に反りが発生していても、押し込み部材の平面部から第２領域に作用する押し込み力が分散され、板ガラスの反りが矯正されると共に、押し込み力が局所的に作用し難くなる。これにより、スクライブ線の近傍には、均等に曲げ応力が作用し、板ガラスを適正に割断することが可能となる。その結果、板ガラスの割断部にチッピングが発生して多量のガラス粉が飛散する等の不具合が回避される。この場合、板ガラスの反りは、板ガラスの表面におけるスクライブ線及びこれと平行な任意の仮想直線が湾曲するような反りであれば特に有効である。また、この方法によれば、押し込み部材の平面部が第２領域を裏面側に押し込んだ際には、押し込み領域が広い範囲で平面状になるために、第２領域が全体に亘って湾曲変形せずに、第２領域における当該平面部との接触部位及びその接触部位からスクライブ線に至るまでの部位が平坦な形状に近い形状になる。これにより、第２領域のスクライブ線の近傍が、屈曲形状に近い形状つまり大きな曲率で湾曲した形状になり、十分な曲げ応力が作用するため、押し込み部材が裏側に向かって短い距離を移動するだけで、板ガラスの割断を完了することができる。これによっても、板ガラスをスクライブ線に沿って適正に割断することができると共に、割断作業に要する時間の短縮や、押し込み部材を移動させる機構のコンパクト化等が実現する。

この方法において、前記平面部は、前記スクライブ線に沿う方向に延びる軸線の廻りに回転することが好ましい。ここで、上記の「スクライブ線に沿う方向に延びる軸線」とは、板ガラスに反りが発生していない状態で形成されるスクライブ線に沿う方向に延びる軸線を意味する（以下、同様）。

このようにすれば、押し込み部材の平面部が第２領域の表面に接触した状態をそのまま維持して、当該平面部を適正に回転させていくことができる。詳述すると、当該平面部の回転中心である軸線が、スクライブ線に沿って延びていない場合には、当該平面部と第２領域との接触状態が偏るなどして、第２領域の表面に傷が付いたり或いはスクライブ線の近傍に曲げ応力が偏って作用したりするおそれがある。しかし、ここでの構成によれば、このような不具合が適切に回避される。

この方法において、前記軸線は、前記平面部が前記第２領域を裏面側に押し込む方向に平行移動するようにしてもよい。

このようにすれば、簡単な構成により、押し込み部材の平面部を第２領域の表面に接触させた状態をそのまま維持しつつ、より一層適正に当該平面部を回転させていくことができる。

この方法において、前記平面部が前記第２領域を裏面側に押し込むことに伴う前記第２領域の前記平面部との接触部位の角度変化に追随して、前記平面部の角度が変化するようにしてもよい。

このようにすれば、押し込み部材の平面部が第２領域を裏面側に押し込んでいく際に、第２領域における当該平面部との接触部位の角度（傾斜角度）が変化しても、当該平面部の角度は、変化する第２領域の角度に倣うことになる。これにより、押し込み部材と第２領域との接触状態を、常に好適な状態に維持することができる。

以上の方法において、前記割断工程では、前記板ガラスを、前記スクライブ線が上下方向を向くように吊り下げ支持するようにしてもよい。

このようにすれば、板ガラスに反りが発生している場合の既述の作用効果を顕著に得ることができる。詳述すると、板ガラスを定盤等の上に平置き姿勢で載置して割断する場合には、板ガラスの反りが小さくなるが、ここでの構成のように板ガラスを吊り下げ支持した場合には、反りが大きくなる。このような場合でも、板ガラスの反りに対しては、既述のように適正に対処可能であるため、その作用効果が格別なものになる。

以上の方法において、前記割断工程では、前記第２領域の裏面を吸着保持するようにしてもよい。

このようにすれば、第２領域の裏面の吸着保持によって、板ガラスの反りを補助的に小さくすることができるため、より一層確実にスクライブ線の近傍に均等な曲げ応力を作用させることができる。また、割断後においては、第１領域から分離した第２領域が継続して吸着保持されるため、第２領域を落下させずに退避位置まで搬送して、円滑に廃棄処分や回収処理等を行うことができる。

以上の方法において、前記平面部は、前記第２領域の前記スクライブ線と対向する端縁部を含む部位の表面に接触するようにしてもよい。

このようにすれば、特許文献１に開示のようにローラを用いて板ガラスを割断する場合に、当該端縁部にローラが接触することにより生じる不具合を回避することができる。すなわち、板ガラスの当該端縁部（耳部と呼称されている部位）は、板ガラスの中央側の部位よりも厚肉であり且つ表面に凹凸が形成されている。そのため、当該端縁部にローラが点接触または線接触した状態で第２領域を押し込んだ場合には、当該端縁部とローラとの接触状態が押し込み位置に応じて変動するおそれがあり、これに伴い両者間にガタツキが生じて、割断を適正に行えなくなり得る。これに対して、平面部が当該端縁部に接触した状態で第２領域を押し込んでも、平面部と当該端縁部との接触状態は変動し難いため、両者間にガタツキが生じ難くなり、割断を良好に行うことができる。また、これによって、第２領域のスクライブ線と直交する幅方向寸法が狭い場合であっても、平面部が当該端縁部に接触した状態で良好に割断を行うことができる。

以上の方法において、前記押し込み部材は、板厚方向で対向する二つの表面のうちの一方の表面が前記平面部とされた板状部材であって、前記板状部材は、前記スクライブ線に沿う方向に延びる軸線の廻りに回転可能なローラを有するローラ付き部材に着脱可能に保持されていてもよい。

このようにすれば、板ガラスの反りの程度に応じて、板状部材による第２領域の押し込みと、ローラによる第２領域の押し込みとを使い分けることができる。詳述すると、板ガラスの反りが割断に悪影響を及ぼすおそれがある場合には、板状部材によって第２領域を押し込むようにする。これに対して、板ガラスの反りが問題にならない程度である場合には、ローラ付き部材から板状部材を取り外して、ローラによって第２領域を押し込むようにする。これにより、板状部材により押し込みを行う場合の既述の利点と、ローラにより押し込みを行う場合の利点とを、兼ね備えることができる。なお、反りが問題にならない程度の板ガラスについて、ローラにより押し込みを行う場合の利点としては、押し込み時に第２領域の表面に傷が付き難くなる事やローラを移動させる機構の構成が簡素化される事などが挙げられる。

上記課題を解決するために創案された本発明の第２の側面は、第１領域と第２領域との境界部の表面側にスクライブ線が形成された板ガラスを、前記スクライブ線に沿って割断する割断装置を備えた板ガラスの製造装置において、前記割断装置は、前記第１領域の裏面を支持する裏面支持部材と、前記スクライブ線に沿って前記板ガラスを割断するために、前記第２領域の表面に接触した状態で回転しながら該第２領域を裏面側に押し込む平面部が形成された押し込み部材とを備えていることに特徴づけられる。

この製造装置によれば、既述の製造方法の場合と同様にして、板ガラスの割断が適正に行われ、割断時のチッピングの発生や多量のガラス粉の飛散等が回避されると共に、割断に要する作業時間の短縮や押し込み部材を移動させる機構のコンパクト化等が実現する。

本発明によれば、割断時における板ガラスの裏面側への押し込み動作が良好に行われて、板ガラスがスクライブ線に沿って適正に割断される。

本発明の実施形態に係る板ガラスの製造装置に含まれる割断装置を示す斜視図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る板ガラスの製造装置に含まれる割断装置の要部を下方から視た拡大概略下面図である。 図３（ａ）は、本発明の実施形態に係る板ガラスの製造装置に含まれる割断装置を側方から視た概略側面図であり、図３（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造装置に含まれる割断装置の要部を下方から視た拡大概略下面図である。 図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態に係る板ガラスの製造方法に含まれる割断工程を示す概略下面図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る板ガラスの製造方法に含まれる割断工程の第１の変形例を示す概略下面図である。 本発明の実施形態に係る板ガラスの製造方法に含まれる割断工程の第２の変形例を示す概略下面図である。 本発明の実施形態に係る板ガラスの製造方法に含まれる割断工程の第３の変形例を示す概略下面図である。 本発明の実施形態に係る板ガラスの製造方法に含まれる割断工程の第４の変形例を示す概略下面図である。

以下、本発明の実施形態に係る板ガラスの製造方法及び製造装置について添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る板ガラスの製造装置に含まれる割断装置１を例示する斜視図である。同図に示すように、板ガラスＧは、表面側（符号Ｇａ、Ｇｘの側）に形成されたスクライブ線Ｓを境界として、その幅方向一方側（矢印Ａ方向側）が第１領域Ｇ１とされ、その幅方向他方側（矢印Ｂ方向側）が第２領域Ｇ２とされる。この実施形態では、第１領域Ｇ１が製品部分となり、第２領域Ｇ２が非製品部分となる。ただし、第１領域Ｇ１と第２領域Ｇ２の双方が製品部分となってもよい。図例では、スクライブ線Ｓは、板ガラスＧの上端及び下端に到達していないが、上端及び下端に到達していてもよい。

板ガラスＧは、スクライブ線Ｓが上下方向を向くように吊り下げ支持されている。板ガラスＧの板厚は、例えば２００～２０００μｍとすることができる。板厚が小さいほど反りが発生し易くなると共に発生する反りが大きくなり、後述の本発明の反りを矯正する効果が顕著となるので、板厚は、５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは３００μｍ以下である。また、板ガラスＧは、可撓性を有していることが好ましい。この実施形態では、板ガラスＧに反りが発生している。この反りは、板ガラスＧの表面におけるスクライブ線Ｓ及びこれと平行な任意の仮想直線が湾曲する形状を呈している。

割断装置１は、板ガラスＧを曲げ応力によってスクライブ線Ｓに沿って割断するものである。詳述すると、割断装置１は、板ガラスＧを吊り下げ支持する把持機構２と、第１領域Ｇ１の裏面Ｇｂ側を支持する裏面支持部材３と、第２領域Ｇ２の裏面Ｇｙ側を吸着保持する吸着機構４と、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに接触した状態で矢印Ｃ方向に回転しながら第２領域Ｇ２を裏面Ｇｙ側に押し込む押し込み部材５とを備えている。この実施形態では、押し込み部材５は、板厚方向で対向する２つの表面のうちの一方の表面が、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに接触する平面部５ａとされた板状部材である（図２（ｂ）参照）。

把持機構２は、第１領域Ｇ１の上端部を把持した状態で、板ガラスＧを幅方向に移動させるものである。なお、把持機構２は、板ガラスＧの上方を幅方向に沿って延びるレール（図示略）にスライド可能に保持されている。板ガラスＧを割断する工程が行われる際には、把持機構２及び板ガラスＧは停止した状態になる。また、把持機構２は、第１領域Ｇ１の上端部における幅方向の複数箇所に配置してもよい。

裏面支持部材３は、第１領域Ｇ１のスクライブ線Ｓ側の端部における裏面Ｇｂ側に配置されている。裏面支持部材３とスクライブ線Ｓとの幅方向の離間距離Ｌ１は、例えば１０～３０ｍｍであり、好ましくは１０～２０ｍｍである（図４（ａ）参照）。この実施形態では、裏面支持部材３は、第１領域Ｇ１の裏面Ｇｂを支持する支持面が平面とされ且つ上下方向に長尺な柱状体または板状体（定盤）である。なお、裏面支持部材３の形状は、丸棒状などであってもよい。また、裏面支持部材３は、第１領域Ｇ１の上端Ｇｄ及び下端Ｇｅから上下に食み出しているが、上端Ｇｄ及び下端Ｇｅに到達しない長さであってもよい。

吸着機構４は、上下方向に長尺な保持基材６と、保持基材６の長手方向に等間隔で装着された複数個（図例では５個）の吸着パッド７とを備えている。保持基材６は、ロボットアーム等の駆動手段（図示略）の動作によって移動する構成とされている。また、吸着パッド７は、伸縮可能なゴムや樹脂等の弾性部材で形成され、第２領域Ｇ２の裏面Ｇｙを負圧により吸着するものである。

押し込み部材としての板状部材５は、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘ側に配置されている。板状部材５とスクライブ線Ｓとの幅方向の離間距離Ｌ２は、例えば８０～１６０ｍｍである（図４（ａ）参照）。なお、ここでいう離間距離Ｌ２は、第２領域Ｇ２を押し込む前の離間距離である。この実施形態では、板状部材５は、上下方向に長尺な平板であって、第２領域Ｇ２の上端Ｇｆ及び下端Ｇｇから上下に食み出しているが、上端Ｇｆ及び下端Ｇｇに到達しない長さであってもよい。

板状部材５の表側には、板状部材５を着脱可能に保持するローラ付き部材８が配設されている。このローラ付き部材８は、スクライブ線Ｓに沿う方向に延びるローラ軸９と、ローラ軸９の軸方向に等間隔で配列された複数個（図例では５個）のローラ１０と、ローラ軸９を支持する支持体１１とを備えている。なお、ここでいうスクライブ線Ｓは、板ガラスＧに反りが全く無いとした場合のスクライブ線である。この実施形態では、板状部材５は、結束バンド１２を用いてローラ軸９に連結されている。結束バンド１２は、板状部材５とローラ軸９とに跨って巻き付け及び巻き外しが可能とされ、これにより板状部材５がローラ付き部材８に着脱可能とされている。支持体１１は、ロボットアーム等の駆動手段（図示略）の動作によって移動する構成とされ、これによりローラ付き部材８と板状部材５とが同期して移動するようになっている。

図２（ａ）、（ｂ）は、板状部材５の周辺を下方から視た下面図である。図２（ａ）に示すように、各ローラ１０は、板状部材５における平面部５ａと対向する表面（平面状をなす）に接触して、板状部材５を押圧するものである。板状部材５は、同図に鎖線で示すように、各ローラ１０と同一箇所で接触した状態を維持して、ローラ軸９の廻りに回転する構成とされている。したがって、板状部材５から表側に離間した位置に、板状部材５の平面部５ａの回転中心となるローラ軸９（厳密には、ローラ軸９の中心である軸線９ａ）が存在している。ローラ軸９の軸線９ａと板状部材５との離間距離Ｌ３（ローラ１０の半径）は、例えば１０～３０ｍｍである。

図２（ｂ）に示すように、板状部材５は、ローラ１０に接触した状態を維持して、裏側へのＤ方向に直進移動する構成とされている。このＤ方向は、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘと直交する方向である。ここでいう第２領域Ｇ２の表面Ｇｘとは、反りが全く無いとした場合の第２領域Ｇ２の折割工程前の表面Ｇｘである。同図に鎖線で示すように、ローラ１０がＤ方向に直進移動した場合には、第２領域Ｇ２の角度変化に追随して、板状部材５の平面部５ａの角度が変化する。ここで、ローラ軸９（軸線９ａ）の移動経路Ｚを基準にすれば、板状部材５の平面部５ａは、角度変化と共に、スクライブ線Ｓに近づく側に距離Ｌ６だけ相対移動する。したがって、当該平面部５ａと第２領域Ｇ２との接触位置も、ローラ軸９の移動経路Ｚに対して、スクライブ線Ｓに近づく側に距離Ｌ６だけ相対移動する。この場合、仮に特許文献１に開示のようにローラ１０が第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに直接接触していたならば、ローラ１０と第２領域Ｇ２との接触位置ａは、上記の距離Ｌ６よりも短い距離Ｌ７だけスクライブ線Ｓに近づく側に相対移動する。

板状部材５の平面部５ａは、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに傷が付き難い材質で形成されている。したがって、当該平面部５ａは、樹脂等で形成されることが好ましい。さらに、板状部材５は、適度な可撓性を有していることが好ましい。詳しくは、板状部材５は、板ガラスＧと同程度またはそれよりも高い剛性を備えた上で可撓性を有していることが好ましい。これらの観点から、板状部材５は、プラスチック段ボールやパロニアに代表される多孔質樹脂板または発泡樹脂板等であることが好ましい。

次に、以上のように構成された製造装置を用いた板ガラスの製造方法を説明する。

まず、図１に示す位置の上流側の工程において、板ガラスＧを把持機構２により吊り下げ支持した状態で、ホイールカッターによる押圧やレーザーの照射等により、板ガラスＧの表面Ｇｘにスクライブ線Ｓを形成する。次に、スクライブ線Ｓが形成された板ガラスＧを把持機構２で吊り下げ支持した状態のまま、板ガラスＧを幅方向に搬送して停止させる。板ガラスＧが停止した時点で、図１に示すように、裏面支持部材３が表側に向かって移動して板ガラスＧの第１領域Ｇ１の裏面Ｇｙに接触する。また、ローラ付き部材８が裏側に向かって移動することで、板状部材５の平面部５ａが第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに接触する。さらに、吸着機構４の保持基材６が表側に向かって移動することで、吸着パッド７が第２領域Ｇ２の裏面Ｇｙを吸着する。

そして、板状部材５の平面部５ａは、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに面接触した状態を維持して、第２領域Ｇ２を裏面Ｇｙ側に押し込んでいく。この段階で、第２領域Ｇ２と板状部材５の平面部５ａとの面接触部Ｇｗ周辺は、図３（ａ）に示す側面視及び図３（ｂ）に示す下面視（実線で描かれた態様）において、反りが殆ど無い平坦な形状になる。この場合、仮に特許文献１に開示のようにローラ１０を第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに直接接触させたならば、例えば、図３（ｂ）に鎖線で示すように、ローラ１０が板ガラスＧのうちで反りに伴って張り出した部分に点接触または線接触することで、第２領域Ｇ２のローラ１０との接触部ｂの近傍が局所的に大きく窪む。そして、この局所的な窪みは、第２領域Ｇ２の広い範囲に不当な変形を生じさせる要因になる。そのため、板ガラスＧの割断時には、スクライブ線Ｓの近傍に均等な曲げ応力が生じ難くなる。これに対して、板状部材５の平面部５ａが第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに面接触していれば、第２領域Ｇ２と当該平面部５ａとの面接触部Ｇｗ周辺が平坦な形状になることから、第２領域Ｇ２の広い範囲に不当な変形を生じさせるには至らない。これにより、板ガラスＧの割断時には、特許文献１に開示の場合と比較して、スクライブ線Ｓの近傍に均等に曲げ応力が作用し、チッピングの発生や多量のガラス粉の飛散等が生じ難くなる。なお、第２領域Ｇ２の裏面Ｇｙは、吸着パッド７により吸着保持されているため、板ガラスＧの反りをより一層小さくする効果が得られる。ただし、吸着パッド７は、伸縮する等の容易に変形する特性を有しているため、吸着パッド７のみでは板ガラスＧの反りを十分に小さくすることができず、反りの低減について補助的な役割を果たす。

図４（ａ）～（ｃ）は、板状部材５の平面部５ａが回転しながら第２領域Ｇ２を裏面Ｇｙ側に押し込み、板ガラスＧを割断していく工程を時系列で例示している。まず、図４（ａ）に示すように、ローラ付き部材８を移動させて、板状部材５の平面部５ａを第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに面接触させる。このとき、ローラ１０は板状部材５に接触した状態にあり、板状部材５及び保持基材６は双方共に傾斜しない状態（第１領域Ｇ１の表面Ｇａと平行な状態）にある。以下、この状態を初期状態とよぶ。

次に、図４（ｂ）に示すように、ローラ１０及びローラ軸９がＤ方向に直進移動（平行移動）することで、板状部材５の平面部５ａは、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに面接触した状態を維持してローラ軸９（軸線９ａ）の廻りに回転する。これにより、板ガラスＧは裏面支持部材３を起点として撓む。このとき、板状部材５の平面部５ａは、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘの角度変化に追随して、角度が変化する。そして、この過程では、第２領域Ｇ２における板状部材５の平面部５ａとの面接触部Ｇｗからスクライブ線Ｓに至るまでの部位が平坦に近い形状になるため、第２領域Ｇ２のスクライブ線Ｓの近傍は屈曲に近い形状つまり大きい曲率で湾曲した形状になる。ここで、同図に鎖線で示す湾曲線Ｗは、特許文献１に開示のようにローラ１０が第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに直接接触していたとした場合に、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘが撓んだときの形状を描いたものである。この湾曲線Ｗは、第２領域Ｇ２のスクライブ線Ｓの近傍が小さい曲率で湾曲している。そのため、ローラ１０が直接接触する場合よりも板状部材５の平面部５ａが面接触する場合の方が、第２領域Ｇ２のスクライブ線Ｓの近傍に作用する曲げ応力が大きくなる。また、この過程では、板状部材５の平面部５ａは、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘを滑動し、第２領域Ｇ２に対する相対位置が、スクライブ線Ｓから離反する側に移動する。これに対して、吸着パッド７の第２領域Ｇ２に対する相対位置は変化しない。

この後、ローラ１０及びローラ軸９がさらにＤ方向に直進移動して、板状部材５の平面部５ａが第２領域Ｇ２をさらに押し込み、スクライブ線Ｓの近傍に作用する曲げ応力が十分に大きくなった時点で、図４（ｃ）に示すように、板ガラスＧがスクライブ線Ｓに沿って割断される。この場合、図４（ｂ）に基づいて既に説明したように、第２領域Ｇ２が撓んだ時には、第２領域Ｇ２の面接触部Ｇｗからスクライブ線Ｓに至るまでの部位が平坦に近い形状になる。そのため、ローラ１０をＤ方向に直進移動させる距離が短くても、板ガラスＧを割断することができる。これにより、板ガラスＧの割断に要する時間が短縮され、作業効率が向上すると共に、ローラ付き部材８を移動させる機構のコンパクト化も図られる。なお、板ガラスＧが割断されることで第２領域Ｇ２が第１領域Ｇ１から分離した後は、第２領域Ｇ２は落下することなく、吸着パッド７によって吸着保持された状態を維持する。そして、この第２領域Ｇ２は、第１領域Ｇ１に影響が生じない退避位置まで搬送された後、吸着パッド７による吸着が解除されて落下回収される。

本発明に係る板ガラスの製造装置及び製造方法は、上記例示の構成に代えて、図５（ａ）に示すように、板状部材５の平面部５ａが、第２領域Ｇ２のスクライブ線Ｓと対向する端縁部Ｇｚを含む部位の表面Ｇｘに接触するようにしてもよい。詳述すると、第２領域Ｇ２の端縁部Ｇｚ（耳部と呼称される部位）は、第２領域Ｇ２のその他の部位よりも厚みが大きく且つ上下方向（同図の奥行方向）において凹凸が形成されている。そのため、特許文献１に開示のようにローラを第２領域Ｇ２の端縁部Ｇｚまたはその近傍の表面Ｇｘに接触させた場合には、ローラがＤ方向に直進移動していく過程でローラと端縁部Ｇｚとの不安定な接触に起因して両者間にガタツキ等が生じるおそれがある。これに対して、板状部材５の平面部５ａが当該端縁部Ｇｚを含む部位に接触している場合には、板状部材５をＤ方向に直進移動させても、板状部材５の平面部５ａと端縁部Ｇｚとの接触状態が安定するため、両者間にガタツキ等が生じ難くなる。また、図５（ａ）に示す板ガラスＧは、第２領域Ｇ２の幅方向の寸法が短くなっている。このような第２領域Ｇ２の幅狭に対しては、板状部材５の平面部５ａを、当該端縁部Ｇｚの表面に接触させること、図例では端縁部Ｇｚから食み出させることで、対応が可能である。

さらに、図５（ｂ）に示すように、板状部材５が可撓性を有するようにすれば、第２領域Ｇ２の端縁部Ｇｚからその近傍にかけて板状部材５の平面部５ａを隙間なくまたは僅かに隙間が生じた状態で面接触させることができる。詳述すると、板状部材５の剛性が板ガラスＧの剛性よりも高く且つ板状部材５が可撓性を有するものであれば、同図に示すように、板状部材５が第２領域Ｇ２を変形させた上で、板状部材５自体も変形する態様となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造装置及び製造方法は、以上の説明に係る板ガラスＧよりも反りが小さいかまたは反りが無い板ガラスを割断する場合に、以下に示すように構成を変更することができる。すなわち、まず、ローラ付き部材８の結束バンド１２を外して、板状部材５を取り外す。その後、図６に示すように、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘにローラ１０を転動可能に接触させると共に、第２領域Ｇ２の裏面Ｇｙを吸着パッド７により吸着保持させる。この状態を初期状態とする。そして、この初期状態から、ローラ１０をＤ方向に直進移動させることで、既述の図４（ｂ）に示す状態のように第２領域Ｇ２を撓ませる。この過程では、ローラ１０は、第２領域Ｇ２との間に生じる摩擦によって第２領域Ｇ２の表面Ｇｘを転動し、これに伴ってローラ１０の第２領域Ｇ２に対する相対位置がスクライブ線Ｓから離反する方向に移動する。そして、第２領域Ｇ２の撓みが大きくなり、スクライブ線Ｓに作用する曲げ応力が十分な大きさになった時点で、既述の図４（ｃ）に示す状態のように板ガラスＧが割断される。

さらに、本発明に係る板ガラスの製造装置及び製造方法は、板ガラスＧを一箇所で割断するだけでなく、以下に示すように板ガラスＧを二箇所で割断する場合にも適用可能である。すなわち、図７に示すように、板ガラスＧの幅方向の中央側領域を第１領域Ｇ１として、その両側にスクライブ線Ｓを形成し、各スクライブ線Ｓの幅方向の外側領域をそれぞれ第２領域Ｇ２とする。そして、各第２領域Ｇ２の表面Ｇｘ側に、ローラ付き部材８をそれぞれ配置し、各第２領域Ｇ２の裏面Ｇｙ側に、吸着機構４をそれぞれ配置する。また、第１領域Ｇ１の幅方向の両端部における裏面Ｇｂ側に、裏面支持部材３をそれぞれ配置する。この場合には、各ローラ付き部材８を基準にすれば、幅方向の中央側が図１の矢印Ａ方向側になり且つ幅方向の両外側が図１の矢印Ｂ方向側になる。これらを前提条件にすれば、板ガラスＧの幅方向の両側でそれぞれ、既に説明した作用と実質的に同一の作用が行われ、且つ、既に説明した効果と実質的に同一の効果が得られる。

また、本発明に係る板ガラスの製造装置及び製造方法は、板状部材５の平面部５ａを回転可能に支持するために、以下に示すような構成を採用することができる。すなわち、図８に示すように、板状部材５の表側に固定したブラケット１３に、板状部材５の平面部５ａの回転中心となる軸１４を挿通し、この軸１４を、支持体１５の裏側に固定したブラケット１６により支持させる。これにより、板状部材５の平面部５ａは、軸１４（軸線１４ａ）の廻りに回転可能となる。なお、支持体１５は、ロボットアーム等の駆動手段の動作によって、初期状態にある第２領域Ｇ２の表面Ｇｘと直交するＤ方向に移動する。これ以外にも、支持体１５によって支持された軸の廻りに板状部材５の平面部５ａが回転可能とされる他の機構を採用することができる。

なお、以上の実施形態では、ローラ軸９（軸１４）が、初期状態にある第２領域Ｇ２の表面Ｇｘと直交するＤ方向に直進移動するように構成したが、これに代えて、Ｄ方向と角度をなす斜め方向に直進移動させてもよい。さらに、ローラ軸９（軸１４）は、裏面支持部材３の近傍やスクライブ線Ｓの近傍を中心とする円軌道またはこれに類似する軌道などの湾曲軌道に沿って移動させてもよい。また、ローラ軸９（軸１４）と保持基材６とを、同一の湾曲軌道（例えば上記の湾曲軌道）に沿って移動させてもよい。

また、以上の実施形態では、板ガラスＧの反りが、板ガラスＧの表面におけるスクライブ線Ｓ及びこれと平行な任意の仮想直線が湾曲する形状を呈したものであるが、これとは異なる形状を呈する反りであってもよい。

さらに、以上の実施形態では、板ガラスＧを縦姿勢で吊り下げ支持するようにしたが、板ガラスＧを横姿勢（好ましくは水平姿勢）で平置きするものであってもよい。この場合は、板ガラスＧの下面を裏面支持部材３で支持し、板ガラスＧの第２領域Ｇ２の上面を板状部材５によって下面側（下方）に押し込むことになる。なお、板ガラスＧの上面を裏面支持部材３で支持し、板ガラスＧの第２領域Ｇ２の下面を板状部材５によって上面側（上方）に押し込むようにしてもよい。また、板ガラスＧの姿勢は、鉛直面や水平面に対して傾斜した傾斜姿勢でもよい。

本発明に係る板ガラスの製造装置及び製造方法において、板状部材５の幅方向寸法Ｌ４（単位：ｍｍ、図２（ａ）参照）は、板ガラスＧの第２領域Ｇ２の幅方向の寸法（ｍｍ）に対する百分率で、３０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましく、７０％以上が最も好ましい。これにより、第２領域のスクライブ線の近傍を大きな曲率で湾曲した形状にすることを促進できる。一方、板状部材５の幅方向の寸法Ｌ４の上限は、例えば９０％とすることができる。板状部材５の長手方向寸法Ｌ５（単位：ｍｍ、図３（ａ）参照）は、板ガラスＧの長手方向寸法（ｍｍ）に対する百分率で、例えば７０％以上とすることができ、図３（ａ）のように１００％以上であってもよい。板状部材５の厚みＴは、例えば５～１５ｍｍとすることができる。

また、本発明に係る板ガラスの製造装置及び製造方法において、第２領域Ｇ２の表面Ｇｘに接触する押し込み部材は、板状部材５に限定されない。例えば、押し込み部材は、断面が半円形、三角形、四角形、或いはその他の多角形からなる柱状体や、これら以外の立体形状をなすものであっても、平面部を有する部材であればよい。また、押し込み部材は、上下方向に長尺な単一の部材でなくてもよく、上下方向に沿って複数の押し込み部材が配列されるようにしてもよい。但し、この場合には、同一の軸線の廻りに同一の径で複数の押し込み部材が回転するように構成する必要がある。

１ 板ガラスの製造装置（割断装置）
３ 裏面支持部材
５ 板状部材（押し込み部材）
５ａ 平面部
７ 吸着パッド
８ ローラ付き部材
９ ローラ軸
９ａ 軸線
１０ ローラ
１４ 軸
１４ａ 軸線
Ｇ 板ガラス
Ｇ１ 第１領域
Ｇ２ 第２領域
Ｇａ 第１領域の表面
Ｇｂ 第１領域の裏面
Ｇｘ 第２領域の表面
Ｇｙ 第２領域の裏面
Ｇｚ 板ガラスの端縁部
Ｓ スクライブ線

Claims (9)

1. 板ガラスの第１領域と第２領域との境界部の表面側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板ガラスを割断する割断工程を含む板ガラスの製造方法において、
   前記割断工程では、裏面支持部材が前記第１領域の裏面を支持した状態にある時に、押し込み部材の平面部が前記第２領域の表面に接触した状態で回転しながら該第２領域を裏面側に押し込むことによって、前記スクライブ線に沿って前記板ガラスを割断することを特徴とする板ガラスの製造方法。
2. 前記平面部は、前記スクライブ線に沿う方向に延びる軸線の廻りに回転することを特徴とする請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
3. 前記軸線は、前記平面部が前記第２領域を裏面側に押し込む方向に平行移動することを特徴とする請求項２に記載の板ガラスの製造方法。
4. 前記平面部が前記第２領域を裏面側に押し込むことに伴う前記第２領域の前記平面部との接触部位の角度変化に追随して、前記平面部の角度が変化することを特徴とする請求項３に記載の板ガラスの製造方法。
5. 前記割断工程では、前記板ガラスを、前記スクライブ線が上下方向を向くように吊り下げ支持することを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の板ガラスの製造方法。
6. 前記割断工程では、前記第２領域の裏面を吸着保持することを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の板ガラスの製造方法。
7. 前記平面部は、前記第２領域の前記スクライブ線と対向する端縁部を含む部位の表面に接触することを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の板ガラスの製造方法。
8. 前記押し込み部材は、板厚方向で対向する二つの表面のうちの一方の表面が前記平面部とされた板状部材であって、前記板状部材は、前記スクライブ線に沿う方向に延びる軸線の廻りに回転可能なローラを有するローラ付き部材に着脱可能に保持されていることを特徴とする請求項１～７の何れかに記載の板ガラスの製造方法。
9. 第１領域と第２領域との境界部の表面側にスクライブ線が形成された板ガラスを、前記スクライブ線に沿って割断する割断装置を備えた板ガラスの製造装置において、
   前記割断装置は、前記第１領域の裏面を支持する裏面支持部材と、前記スクライブ線に沿って前記板ガラスを割断するために、前記第２領域の表面に接触した状態で回転しながら該第２領域を裏面側に押し込む平面部が形成された押し込み部材とを備えていることを特徴とする板ガラスの製造装置。

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