JP6590049B2 - 板状物の端面加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、着脱可能な回転砥石の外周面によって板状物の端面を加工する、板状物の端面加工装置の技術に関する。

近年、ガラスやセラミックス等の板状物の利用分野は益々広がり、例えば、フラットパネルディスプレイやスマートフォンなどの利用分野においては、肉薄の板ガラスの需要が急速に伸びている。
このような板ガラスは、例えば、オーバーフロー・ダウンドロー法によって長尺・帯状に成形される。この際、成形された板ガラスの幅方向の両側縁部には、幅方向の中央部に比べて肉厚なビードが形成される。
そして、長尺・帯状の板ガラスは、幅方向に切断（割断）された後、前記ビードを含む両側縁部が切断されて除去されることで所定寸法の矩形板状に切断される。
こうして、均一な厚みのガラス基板に形成された矩形板状の板ガラスは、その後、切断された各端面において、例えば特許文献１に示されるような、外周面に環状の溝部が予め形成された回転砥石によって、粗研磨加工や仕上げ研磨加工等の端面加工が施され、最終製品として形成される。

ここで、従来の端面加工装置１０１について、図７を用いて説明する。
図７（ａ）は従来の端面加工装置１０１の全体的な構成を示した平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）中の矢印Ｙの方向から見た拡大正面図である。
なお、以下の説明においては便宜上、図７（ａ）における矢印Ａの方向を端面加工装置１０１の前方と規定して記述する。また、図７（ｂ）においては、上下方向を端面加工装置１０１の上下方向と規定して記述する。

図７（ａ）に示すように、端面加工装置１０１は、主に、水平且つ前後方向（矢印Ａとの平行方向）に延出して配設される平面視矩形状の吸着定盤１１０や、吸着定盤１１０の左右方向（吸着定盤１１０の延出方向との平面視直交方向）の両側にて前後方向に一列に配設される複数の回転砥石１２０・１２０・・・などにより構成される。

吸着定盤１１０の上面には、無数の小さな吸引孔（図示せず）が穿孔されている。
そして、これら複数の吸引孔を介して、矩形板状の板ガラスＷは、吸着定盤１１０に吸着されて堅固に保持される。
この際、板ガラスＷは、水平且つ前後方向に延出するとともに、左右両側の側縁部が吸着定盤１１０の外部へとはみ出した姿勢をもって、吸着定盤１１０の上面に保持される。

一方、吸着定盤１１０の左右両側の各側方における複数の回転砥石１２０・１２０・・・は、前方側から順に、複数の粗研磨用の回転砥石１２０（以下、適宜「粗研磨用回転砥石１２０Ｘ」と記載する）・１２０・・・と、仕上げ研磨用の回転砥石１２０（以下、適宜「仕上げ研磨用回転砥石１２０Ｙ」と記載する）とによって構成される。
また、これらの回転砥石１２０・１２０・・・は、それぞれ、軸心方向を板ガラスＷの厚み方向、即ち、上下方向（吸着定盤１１０の延出方向との側面視直交方向）として着脱可能に配置され、軸心を中心にして回転駆動可能に設けられる。

そして、吸着定盤１１０の左右両側に位置する、これら複数の回転砥石１２０・１２０・・・は、一体的、且つ吸着定盤１１０に対して相対的に、前方から後方に向かって（図７（ａ）における矢印Ｂの方向）移動可能な構成となっている。

このような構成からなる従来の端面加工装置１０１によって板ガラスＷの端面加工を行う場合、軸心を中心にして回転駆動する複数の回転砥石１２０・１２０・・・を、板ガラスＷの左右両側の端面に当接させながら、吸着定盤１１０（より具体的には、板ガラスＷ）と相対的に、前方から後方に向かって一体的に移動させる。
この際、図７（ｂ）に示すように、板ガラスＷの左右両側の側縁部は、各回転砥石１２０の外周面に形成された環状の溝部１２０ａ内に嵌挿されるとともに、前記側縁部の端面が溝部１２０ａの底面に当接される。

このように、板ガラスＷの端面加工を行う際は、従来から、板ガラスＷの厚み寸法と略同程度の幅寸法からなる環状の溝部１２０ａが外周面に形成された粗研磨用回転砥石１２０Ｘを、溝部１２０ａを介して板ガラスＷの端面に当接させながら粗研磨を行い、続いて、同様の形状からなる環状の溝部１２０ａが外周面に形成された仕上げ研磨用回転砥石１２０Ｙを、溝部１２０ａを介して板ガラスＷの端面に当接させながら仕上げ研磨を行うのが一般的であった。

特開２００８−９３７４４号公報

以上のように、従来の端面加工装置においては、回転砥石の外周面に予め形成された環状の溝部を介して、板状物の端面を挟持しつつ端面加工を行うことから、回転砥石の交換作業（より具体的には、使用寿命に到達した回転砥石を、未使用の新たな回転砥石に取り換える作業）を行う度に、環状の溝部の位置を、板ガラスの端面の位置と一致させるための調整作業が必要であった。
従って、回転砥石の交換作業に時間がかかり、タイムロスを生じさせ、生産効率の低下を招く要因となっていた。

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、板ガラス等の板状物の端面を着脱可能な回転砥石の外周面で研磨する端面加工装置であって、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くことのない板状物の端面加工装置を提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明の板状物の端面加工装置は、板状物の端面を、回転手段に着脱可能な回転砥石の外周面で加工する端面加工装置であって、溝部が未形成の状態の前記回転砥石を前記回転手段に装着した後に、前記回転砥石の前記外周面に、周方向に沿った環状の前記溝部を形成することを特徴とする。

このような本発明における板状物の端面加工装置によれば、回転手段に回転砥石を装着した後の調整作業が不要となるため、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くこともない。

また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記端面加工装置は、前記回転砥石の前記外周面に周方向に沿った環状の溝部を形成する溝形成手段を備え、前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面と対応する位置であって、前記回転砥石の前記外周面に、前記溝部を形成することを特徴とする。

このような本発明における板状物の端面加工装置によれば、回転手段に装着された直後の回転砥石に対して特段の調整作業を行うことなく、溝形成手段によって、当該回転砥石の外周面の適宜な位置に、環状の溝部を形成することができる。

また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記端面加工装置は、前記回転砥石による前記板状物の前記端面の加工を実行する加工工程と、後続する前記板状物の端面加工の準備を行う準備工程と、を交互に実施し、前記準備工程の実施中に、前記溝形成手段による前記回転砥石の前記外周面への前記溝部の形成を実行することを特徴とする。

このように、本発明における板状物の端面加工装置によれば、後続する板状物の端面の加工（研磨）の準備を行う準備工程（例えば、加工工程の実施直後の回転砥石を、再び、研磨開始位置にまで移動させる復帰運転等）を実施しながら、回転砥石の外周面に新たな環状の溝部を形成するため、当該溝部を形成するための新たなステップを別途設ける必要もなく、タイムロスによる生産効率の低下を招くこともない。

また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面と対応する位置であって、前記回転砥石の前記外周面に、前記環状の溝部を形成するブレードと、前記ブレードを前記回転砥石の前記外周面に当接する当接位置と前記回転砥石の前記外周面から離反する離間位置とに切り替え可能な切り替え手段とを有することを特徴とする。

このように、本発明における板状物の端面加工装置においては、ブレードの位置が、板状物の端面に対応する位置となるように予め調整されているため、溝形成手段によって形成された直後の環状の溝部は、常に板状物の端面と対向することとなり、当該溝部の位置を改めて調整する必要もない。

一方、本発明の板状物の端面加工装置は、前記板状物の前記端面を加工することで、前記溝部を形成することを特徴としてもよい。

このように、本発明における板状物の端面加工装置においては、被加工物である板状物によって、回転砥石の外周面に環状の溝部を形成することとしてもよく、この場合、より適切な形状および配置位置からなる環状の溝部を、容易に形成することができる。

また、本発明の板状物の端面加工装置は、前記板状物の前記端面の両端部を除いた領域を加工することで、前記溝部を形成することを特徴としてもよい。

この場合、回転砥石の外周面に対して、より適切な形状および配置位置からなる環状の溝部を、容易に形成することができるばかりでなく、板状物の端面付近のバタツキを防止することができ、加工後の板状物の品質を確保することができる。

また、本発明の板状物の端面加工装置において、前記回転砥石は、回転軸心方向に沿って移動可能に設けられることを特徴とする。

このような構成を有することで、本発明における板状物の端面加工装置によれば、回転砥石自身を取り換えるような大掛かりな交換作業を行うことなく、該回転砥石を回転軸心方向に沿って所定のストローク分移動させるだけで、容易に新たな環状の溝部を形成可能な状態とすることができる。

本発明の板状物の端面加工装置によれば、回転砥石の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くこともない。

本発明の一実施形態に係る端面加工装置において、回転砥石および溝形成機構部の全体的な構成を示した平面図。 回転砥石および溝形成機構部の全体的な構成を示した図であって、図１中の矢視Ｘの方向から見た拡大正面図。 回転砥石および溝形成機構部の移動方向を経時的に示した概略平面図。 本実施形態の端面加工装置によって板ガラスの端面加工を行う際の手順を、経時的に示したフローチャート。 本発明の他の実施形態に係る端面加工装置において、回転砥石の移動範囲を示した図であって、（ａ）は板ガラスの端面全体を加工する状態を示した概略平面図、（ｂ）は、板ガラスの端面から離れた位置から加工を開始する状態を示した概略平面図。 本発明の端面加工装置を示した図であって、板ガラスの端面の角部付近に回転砥石が接触した直後の状態を示した概略斜視図。 従来の端面加工装置を示した図であって、（ａ）は全体的な構成を示した平面図、（ｂ）は図７（ａ）の矢印Ｙの方向から見た拡大正面図。 従来の端面加工装置によって板ガラスの端面加工を行う際の手順を、経時的に示したフローチャート。 従来の端面加工装置において、回転砥石と板ガラスとの関係を示した拡大正面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

［端面加工装置１］
先ず、本発明を具現化する端面加工装置１の構成について、図１および図２を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図２の上下方向を端面加工装置１の上下方向と規定して記述する。
また、図１においては、矢印Ａの方向を端面加工装置１の前方と規定して記述する。

本実施形態における端面加工装置１は、図１に示すように、板状物である板ガラスＷの端面に対して、後述する回転手段２１（図２を参照）に着脱可能な回転砥石２０の外周面によって、研磨等の加工を施すための装置である。
端面加工装置１は、主に、吸着定盤１０、回転砥石２０、および溝形成機構部３０等により構成される。

ここで、端面加工装置１において、吸着定盤１０の左右両側の各側には、前述したように、粗研磨用および仕上げ研磨用の複数の回転砥石２０・２０・・・、およびこれらの回転砥石２０・２０・・・の近傍に各々配設される複数の溝形成機構部３０・３０・・・が、それぞれ設けられる。そして、これらの複数の回転砥石２０・２０・・・は互いに同一の構成からなり、また同様に、これらの複数の溝形成機構部３０・３０・・・も互いに同一の構成からなる。
従って、以下の説明においては、主に、吸着定盤１０の一方側（例えば、本実施形態においては右側）に設けられる一対の回転砥石２０および溝形成機構部３０に着目して記述することとし、他の複数の回転砥石２０・２０・・・、および溝形成機構部３０・３０・・・についての記述は省略する。
なお、溝形成機構部３０は、複数の回転砥石２０・２０・・・のうちの、一部の回転砥石２０・２０・・・に対応して設けることも可能である。例えば、図７に示す粗研磨用回転砥石１２０Ｘを従来の回転砥石１２０とし、仕上げ研磨用回転砥石１２０Ｙを本発明の回転砥石２０とし、溝形成機構部３０を設けてもよい。

吸着定盤１０は、矩形板状の板ガラスＷを水平状態に堅固に保持するためのものである。
吸着定盤１０は、平面視矩形状に形成され、その上面には図示せぬ無数の吸引孔が穿孔されている。

そして、このような構成からなる吸着定盤１０の上面において、板ガラスＷは、水平且つ前後方向に延出するとともに、左右両側の側縁部が吸着定盤１０の外部へと各々はみ出した姿勢によって載置され、前記無数の吸引孔を介して吸着されることにより堅固に保持される。

次に、回転砥石２０について説明する。
回転砥石２０は、板ガラスＷの端面に対して面取り加工や研磨加工等の端面加工を施すためのものである。
回転砥石２０は、基体となる円盤形状の台金２０ａや、台金２０ａの外周面に即して固定される砥粒層２０ｂなどにより構成される。

そして、未使用の回転砥石２０においては、未だ外周面に環状の溝部２０ｃが形成されておらず、後述するように、環状の溝部２０ｃは、板ガラスＷの端面加工を行う際に、溝形成機構部３０によって回転砥石２０の外周面に形成される。

台金２０ａは、例えば、アルミニウム、鋼、超硬合金、モリブデン、モリブデン合金、サーメット、チタン、またはセラミック等の材質からなる、円盤形状の部材によって形成される。
なお、鋼の材質としては、例えば、炭素工具鋼、合金工具鋼、または高速度鋼等を用いることが可能である。

一方、砥粒層２０ｂは、図示せぬ接着層等を介して台金２０ａの外周面に固着される。
また、砥粒層２０ｂは、結合材、および多数の砥粒からなる混合物を、焼成することによって作製される。

ここで、結合材としては、熱硬化性樹脂を主成分とするレジンボンド等を用いることが可能であり、また、砥粒としては、ダイヤモンド粒子、酸化アルミニウム粒子、炭化珪素粒子、立方晶窒化硼素粒子、金属酸化物粒子、金属炭化物粒子、または金属窒化物粒子等を用いることが可能である。
また、これらの結合材と砥粒との割合については、結合材が３０〜９７体積％、砥粒が３〜７０体積％となるようにするのが適当である。

そして、砥粒層２０ｂは、砥粒層２０ｂの外表面より砥粒の一部が露出するようにして、台金２０ａの外周面に沿って環状に作製される。
なお、砥粒の粒径は、その研磨量や仕上げ表面粗さの要求レベルに応じて選択すればよく、例えば、＃１００〜３０００、好ましくは＃６００〜１０００の範囲で適宜決定すればよい。

こうして形成された回転砥石２０は、図２に示すように、例えば駆動モータ等による回転手段２１に対して、軸心方向を板ガラスＷの厚み方向、即ち上下方向としつつ着脱可能に固設され、当該回転手段２１によって軸心を中心にして回転駆動される。

以上のような構成からなる回転砥石２０・２０・・・は、一台の端面加工装置１に対して複数（図２においては、拡大正面図のため一個のみ記載）備えられ、吸着定盤１０の左右方向の両側にて前後方向に沿って一列に配設される。

そして、吸着定盤１０の左右両側に位置する、これら複数の回転砥石２０・２０・・・は、一体的、且つ吸着定盤１０に対して相対的に、前後方向に移動可能な構成となっている。
また、吸着定盤１０の左右両側の各側において一列に配置される回転砥石２０・２０・・・は、吸着定盤１０に対して近接離反方向（本実施形態においては、左右方向）に移動可能な構成となっている。

次に、溝形成機構部３０について説明する。
溝形成機構部３０は、装着された回転砥石２０の外周面において、板ガラスＷの端面と対応する位置に、周方向に沿った環状の溝部２０ｃを形成するための溝形成手段であって、各回転砥石２０に対して各々配設される。
溝形成機構部３０は、図１に示すように、水平方向（板ガラスＷの板面に沿った方向であり、例えば、本実施形態においては前後方向）に延出する回動アーム３１を備え、回動アーム３１の延出方向の中央部には、軸心方向を上下方向とする回動シャフト３２が、軸受部材３３を介して貫設されている。
また、回動アーム３１の延出方向の一端部（例えば、本実施形態においては前端部）には、例えば超硬材からなるブレード３４が着脱可能に固設される。

そして、回動シャフト３２を中心にして回動アーム３１が回動することにより、ブレード３４が回転砥石２０の外周面に対して近接離反する構成となっている。

ここで、回動アーム３１の延出方向の他端部（例えば、本実施形態においては後端部）には、例えば引張バネ等からなる付勢手段３５が設けられており、回動アーム３１は、当該付勢手段３５によって、常に、ブレード３４が回転砥石２０の外周面に近接する方向に付勢された状態となっている。
また、付勢手段３５の近傍には、例えばエアシリンダー等からなるアクチュエーター３６が設けられており、当該アクチュエーター３６の伸縮ロッド３６ａによって回動アーム３１の他端部を押圧することにより、ブレード３４が回転砥石２０の外周面より離反する方向に、回動アーム３１が回動されるようになっている。

このような構成からなる溝形成機構部３０により、ブレード３４の水平方向位置を、回転砥石２０の外周面に当接する当接位置と、回転砥石２０の外周面から離反する離間位置とに切り替え可能にしている。
つまり、回動アーム３１、回動シャフト３２、軸受部材３３、付勢手段３５、およびアクチュエーター３６により、ブレード３４を当接位置と離間位置とに切り替え可能な切り替え手段が構成されている。

また、溝形成機構部３０において、付勢手段３５の付勢力によって回動アーム３１を回動させて、回転駆動状態にある回転砥石２０の外周面にブレード３４を当接させることにより、当該外周面に環状の溝部２０ｃを形成することができる。
さらに、溝形成機構部３０は、回転砥石２０と一体的に移動可能に構成されている。

なお、図２に示すように、本実施形態においては、ブレード３４の上下位置が、吸着定盤１０に載置された板ガラスＷの端面の上下位置と一致するように予め調整されているため、溝形成機構部３０によって形成される溝部２０ｃの上下位置は、板ガラスＷの端面の上下位置と常に一致する。
換言すると、溝形成機構部３０は、ブレード３４によって、板ガラスＷの端面と対応する位置（例えば、本実施形態においては、上下方向に一致する位置であって、板ガラスの端面と対向する位置）であって、回転砥石２０の外周面に、環状の溝部２０ｂを形成するように構成されている。
これにより、本実施形態における端面加工装置１においては、例えば、回転砥石２０の交換作業を行う度に、回転砥石２０の上下位置を、板ガラスＷの上下位置と一致させるための調整作業が必要になることもない。

以上のように、本実施形態における端面加工装置１においては、溝部２０ｃが未形成の状態の回転砥石２０を回転手段２１に装着した後に、溝形成機構部３０によって、回転砥石２０の外周面に、周方向に沿った環状の溝部２０ｃを形成する構成となっている。
よって、前述したような、回転手段２１に回転砥石２０を装着した後の調整作業が不要となるため、回転砥石２０の交換作業に時間がかかることもなく、生産効率の低下を招くこともない。

［端面加工方法］
次に、本実施形態における端面加工装置１によって板ガラスＷの端面加工を行う際の端面加工方法について、図２乃至図４を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図３における矢印Ａの方向を端面加工装置１の前方と規定して記述する。

先ず始めに、図３に示すように、自動運転を停止した端面加工装置１において、回転砥石２０を回転駆動する回転手段２１（図２を参照）および溝形成機構部３０は、ともに初期状態となっている。
具体的には、初期状態においては、回転手段２１および溝形成機構部３０は、所定の基準位置Ｓｐ１（例えば、図３においては、吸着定盤１０に対して後方、且つ右方に離反した位置）に位置している。
この場合、回転手段２１は停止しており、溝形成機構部３０は、アクチュエーター３６の伸縮ロッド３６ａが伸長して、ブレード３４が離間位置に位置した状態となっている。また、回転手段２１には、回転砥石２０は未だ装着されていない。

このような状態からなる端面加工装置１において、図４に示すように、吸着定盤１０の上面に板ガラスＷを所定の載置姿勢によって載置し、その後、溝形成機構部３０のブレード３４の上下位置を、当該板ガラスＷの上下位置と一致するように調整する（ステップＳ１０１）。

ブレード３４の調整が終了すると、未使用の回転砥石２０を当該回転手段２１に取付ける（ステップＳ１０２）。

そして、回転砥石２０の取付けが終了すると、端面加工装置１の自動運転を起動する（ステップＳ１０３）。

端面加工装置１が自動運転を開始すると、回転砥石２０の第一の復帰運転が実行される（ステップＳ１０４）。
第一の復帰運転は、回転砥石２０を板ガラスＷの端面加工開始位置の近傍にまで移動させながら、当該回転砥石２０の外周面に環状の溝部２０ａを形成するものである。
ステップＳ１０４における第一の復帰運転では、まず、回転手段２１による回転砥石２０の回転駆動が開始されるとともに、溝形成機構部３０におけるアクチュエーター３６の伸縮ロッド３６ａが縮退することによりブレード３４が当接位置に移動され、回転砥石２０の外周面にブレード３４が当接する（ステップＳ１０５）。

その後、回転駆動される回転砥石２０の外周面にブレード３４が当接した状態のまま、回転砥石２０が移動を開始する（ステップＳ１０６）。
回転砥石２０の移動方向としては、回転砥石２０が、吸着定盤１０に対して相対的に基準位置Ｓｐ１から前方へと移動し、板ガラスＷの端面加工開始位置の近傍に位置する所定の第一停止位置Ｓｐ２（例えば、図３においては、吸着定盤１０に対して前方、且つ右方に離反した位置）にて停止する。
第一停止位置Ｓｐ２に回転砥石２０が到達して停止すると、溝形成機構部３０におけるアクチュエーター３６の伸縮ロッド３６ａが伸長し、回転砥石２０の外周面よりブレード３４が離反する（ステップＳ１０７）。

このようにして行われる、ステップＳ１０４の第一の復帰運転中には、ブレード３４が回転砥石２０の外周面に当接しているので、基準位置Ｓｐ１を出発した回転砥石２０が第一停止位置Ｓｐ２に到達するまでの間において、回転砥石２０の外周面に環状の溝部２０ｃが、ブレード３４によって形成される。本実施形態では、回転砥石２０に最初に形成される溝部２０ｃは、回転砥石２０の上端部に形成される。
このように、ステップＳ１０４における第一の復帰運転中に、回転砥石２０の外周面に環状の溝部２０ｃを形成する溝形成工程が実施される。

なお、本実施形態では、回転砥石２０の外周面にブレード３４を当接させた後に、回転砥石２０の基準位置Ｓｐ１からの移動を開始し、回転砥石２０が第一停止位置Ｓｐ２に到達して停止した後に、回転砥石２０の外周面からブレード３４を離反させているが、回転砥石２０の基準位置Ｓｐ１からの移動を開始してから、回転砥石２０の外周面にブレード３４を当接させたり、回転砥石２０が第一停止位置Ｓｐ２に到達する前に、回転砥石２０の外周面からブレード３４を離反させたりすることも可能である。

回転砥石２０に溝部２０ｃが形成されると、端面加工装置１は、研磨運転を実行する（ステップＳ１０８）。
研磨運転が開始されると、回転砥石２０は、溝形成機構部３０とともに、吸着定盤１０に近接する方向へ移動し、所定の加工開始位置Ｓｐ３（例えば、図３においては、吸着定盤１０に対して前方、且つ右側に近接した位置）に到達して停止する。
つまり、回転砥石２０は、研磨運転の開始時に、板ガラスＷの端面の一端側（即ち、後述するように、板ガラスＷの端面加工を行う際の開始位置となる前端側）の近傍（加工開始位置Ｓｐ３）に予め移動される。

その後、図３に示すように、回転砥石２０は、回転駆動を行いながら、吸着定盤１０と相対的に加工開始位置Ｓｐ３から後方へと移動し、所定の第二停止位置Ｓｐ４（例えば、図３においては、吸着定盤１０に対して後方、且つ右側に近接した位置）に到達して停止する。
回転駆動される回転砥石２０が加工開始位置Ｓｐ３から第二停止位置Ｓｐ４まで移動する間に、回転砥石２０の溝部２０ｃが、板ガラスＷの各端面（例えば、図３においては右側端面）の前端側から後端側にかけての全範囲に渡って当接することとなり、板ガラスＷの端面加工が実施される。

板ガラスＷの端面加工が終了すると、回転砥石２０は第二停止位置Ｓｐ４から、吸着定盤１０に対する離間方向に移動し、再び基準位置Ｓｐ１に到達して停止する。

回転砥石２０が基準位置Ｓｐ１にて停止すると、端面加工装置１が備える判定手段によって、板ガラスＷの上下位置と一致する環状の溝部２０ｃ（前回の板ガラスＷの端面加工を実施した溝部２０ｃ）が、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される（ステップＳ１０９）。
また、この際、吸着定盤１０においては、前記ステップＳ１０８によって端面加工の施された板ガラスＷが搬出される一方、新たな未加工の板ガラスＷが所定の載置姿勢によって吸着定盤１０の上面に載置される。

そして、前記溝部２０ｃが未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石２０の第二の復帰運転が実行される（ステップＳ１１０）。
第二の復帰運転は、回転砥石２０の外周面に環状の溝部２０ａを形成することなく、単に、回転砥石２０を板ガラスＷの端面加工開始位置の近傍にまで移動させるものである。
ステップＳ１１０における第二の復帰運転では、回転砥石２０の外周面からブレード３４が離反した状態で、回転砥石２０が、吸着定盤１０に対して相対的に基準位置Ｓｐ１より前方へと移動し、第一停止位置Ｓｐ２にて停止する。
なお、第二の復帰運転では、ブレード３４が回転砥石２０の外周面から離反しているので、回転砥石２０の外周面に対する溝部２０ｃの形成は行われない。

回転砥石２０が第一停止位置Ｓｐ２にて停止すると、再度研磨運転が開始され（ステップＳ１０８）、回転砥石２０が加工開始位置Ｓｐ３へ移動し、さらに加工開始位置Ｓｐ３から第二停止位置Ｓｐ４へ移動して新たに載置された未加工の板ガラスＷの端面加工を行う。
以降、ステップＳ１０９にて溝部２０ｃが規定の使用寿命に到達していないと判断されるまで、第二の復帰運転（ステップＳ１１０）および研磨運転（ステップＳ１０８）が繰り返し実行される。

一方、ステップＳ１０９において、前記溝部２０ｃが既に規定の使用寿命に到達していると判断されると、前記判定手段によって、さらに、回転砥石２０自身が、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される（ステップＳ１１１）。
なお、ステップＳ１０９では、予め設定された所定の板ガラスＷの加工枚数の加工終了をもって、前記溝部２０ｃの規定の使用寿命に到達したと判断してもよい。

そして、回転砥石２０自身が未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石２０は段替え（より具体的には、使用寿命に到達した溝部２０ｃに替わって新たな溝部２０ｃを形成可能とする動作）を実行する（ステップＳ１１２）。
具体的には、図２に示すように、回転砥石２０は、回転手段２１とともに、回転軸心方向（本実施形態においては上下方向）に沿って所定のストローク分だけ所定の方向（本実施形態においては上方）に移動して停止する。
これにより、板ガラスＷの端面には、回転砥石２０の外周面における環状の溝部２０ｃが形成されていない部分が対向することとなる。
このように、回転砥石２０の段替えは、板ガラスＷの端面が、使用寿命に到達した溝部２０ｃと対向している状態から、回転砥石２０の外周面における環状の溝部２０ｃが形成されていない部分と対向する状態へ切り替える動作である。

その後、回転砥石２０の段替えを終了した端面加工装置１は、図４に示すように、第一の復帰運転（ステップＳ１０４）以降の動作を再び繰り返し、回転砥石２０の外周面に新たな溝部２０ｃを形成した後、板ガラスＷの端面加工を実施することとなる。
この場合、ステップＳ１１２の段替え後に形成される溝部２０ｃは、前回形成された溝部２０ｃよりも下方に形成される。

また、ステップＳ１１１において、回転砥石２０自身が既に規定の使用寿命に到達していると判断されると、端面加工装置１の自動運転が停止する（ステップＳ１１３）。
これにより、端面加工装置１による板ガラスＷの端面加工は終了する。
なお、引き続き、端面加工装置１によって板ガラスＷの端面加工を行う場合には、前記ステップＳ１０２以降の各ステップを順に実行することとなる。つまり、使用寿命に到達した回転砥石２０を溝部２０ｃが未形成の新たな回転砥石２０に交換した後、端面加工装置１の自動運転を再開する。

このように、本実施形態の端面加工装置１においては、回転砥石２０による板ガラスＷの端面の加工（具体的には、研磨）を実行する加工工程（ステップＳ１０８）と、後続する板ガラスＷ（即ち、次に端面加工が行われる板ガラスＷ）の端面加工（研磨加工）の準備を行う準備工程（例えば、第一および第二の復帰運転を実行するステップＳ１０４、Ｓ１１０など）と、を交互に実施することとしており、溝形成機構部３０による回転砥石２０の外周面への溝部２０ｃの形成は、前記準備工程の実施中（例えば、本実施形態においては、ステップＳ１０４の実行時）に実行することとしている。
よって、本実施形態の端面加工装置１によれば、回転砥石２０の外周面に環状の溝部２０ｃを形成するための新たなステップを別途設ける必要もなく、タイムロスによる生産効率の低下を招くこともない。

また、本実施形態における端面加工装置１は、ステップＳ１０４の第一の復帰運転時における一連のステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７を通じて、回転砥石２０の外周面に予め環状の溝部２０ｃを形成した上で、板ガラスＷの端面加工を行うこととしているため、加工された板ガラスＷの品質向上を図ることができる。

ところで、前述した従来の端面加工装置１０１（図７を参照）によって、板ガラスＷの端面加工を行う際の端面加工方法については、本実施形態の端面加工装置１による端面加工方法と略同一のステップから構成される一方、自動運転を起動する以前の各ステップについて大きく相違する。
以下、従来の端面加工装置１０１によって板ガラスＷの端面加工を行う際の端面加工方法について、図８および９を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図９の上下方向を端面加工装置１０１の上下方向と規定して記述する。

先ず始めに、図８に示すように、端面加工装置１０１の装置外において、予め、複数の環状の溝部１２０ａ・１２０ａ・・・を回転砥石１２０の外周面に形成する（ステップＳ２０１）。
また、その一方において、吸着定盤（図示せず）の上面に、板ガラスＷを所定の載置姿勢によって載置する。

そして、複数の環状の溝部１２０ａ・１２０ａ・・・を形成し終えた回転砥石１２０を、端面加工装置１０１の回転手段１２１に取付けた後（ステップＳ２０２）、板ガラスＷの端面と対向する環状の溝部１２０ａの上下位置が、当該板ガラスＷの上下位置と一致するように、回転砥石１２０の上下位置を調整する（ステップＳ２０３）。

回転砥石１２０の取付けが終了した後、端面加工装置１０１の自動運転を起動すると（ステップＳ２０４）、回転砥石１２０は、溝形成機構部（図示せず）を伴い復帰運転を実行する（ステップＳ２０５）。
復帰運転では、回転砥石１２０は、基準位置Ｓｐ１より第一停止位置Ｓｐ２へ移動して停止する。

その後、研磨運転が実行され（ステップＳ２０６）、回転砥石１２０が第一停止位置Ｓｐ２から移動を開始し、加工開始位置Ｓｐ３に到達して停止する。
加工開始位置Ｓｐ３にて停止すると、回転砥石１２０は、回転手段１２１による回転駆動を開始する。
具体的には、前述した本実施形態の端面加工装置１におけるステップＳ１０８と同様に、回転砥石１２０は、回転駆動を行いながら、加工開始位置Ｓｐ３より第二停止位置Ｓｐ４へと移動して停止する。
これにより、回転砥石１２０は、板ガラスＷの各端面の前端から後端にかけての全範囲に渡って、回転駆動しながら環状の溝部１２０ａを介して当接しつつ移動することとなり、板ガラスＷの端面加工が実施される。

第二停止位置Ｓｐ４に到達した回転砥石１２０は、再び基準位置Ｓｐ１に移動して停止する。
回転砥石１２０が、再び基準位置Ｓｐ１にて停止すると、判定手段によって、板ガラスＷの上下位置と一致する環状の溝部１２０ａが、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される（ステップＳ２０７）。

そして、前記環状の溝部１２０ａが未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石１２０は、前述したステップＳ２０５以降の動作を再び繰り返すこととなる。

一方、前記環状の溝部１２０ａが既に規定の使用寿命に到達していると判断されると、判定手段によって、さらに、回転砥石１２０自身が、規定の使用寿命に到達しているかどうかの判断が実行される（ステップＳ２０８）。

そして、回転砥石１２０自身が未だ規定の使用寿命に到達していないと判断されると、回転砥石１２０は段替え（より具体的には、使用寿命に到達した溝部１２０ａに替わって新たな溝部１２０ａを使用可能とする動作）を実行する（ステップＳ２０９）。
具体的には、図９に示すように、回転砥石１２０は、回転手段１２１とともに、所定のストローク分だけ垂直方向に上昇して停止する。
これにより、回転砥石１２０の外周面において、板ガラスＷの端面の上下位置と一致する箇所には、未使用の環状の溝部１２０ａが位置することとなる。
そして、段替えを終了した回転砥石１２０は、図８に示すように、前述したステップＳ２０２以降の動作を再び繰り返すこととなる。

一方、回転砥石１２０自身が既に規定の使用寿命に到達していると判断されると（即ち、未使用の環状の溝部１２０ａが存在しないと判断されると）、端面加工装置１０１の自動運転が停止する（ステップＳ２１０）。
これにより、端面加工装置１０１による板ガラスＷの端面加工は終了する。
なお、引き続き、端面加工装置１０１によって板ガラスＷの端面加工を行う場合は、再び、ステップＳ２０１以降の各ステップを順に実行することとなる。

以上のように、従来の端面加工装置１０１においては、回転砥石１２０自身が既に規定の使用寿命に到達している場合、前述したステップＳ２０２にて未使用の回転砥石１２０に取り換える交換作業を実行する度に、ステップＳ２０３にて回転砥石１２０の上下位置を調整しなければならない。
これに対して、本実施形態の端面加工装置１においては、図４に示すように、ステップＳ１０１において、板ガラスＷの上下位置と一致するように、ブレード３４の上下位置を一度調整するだけであり、その後、回転砥石２０の交換作業を何度行ったとしても、当該回転砥石２０の上下位置を調整する必要はないため、タイムロスが生じ生産効率が低下することもない。

［検証実験］
次に、本実施形態における端面加工装置１において、溝形成機構部３０の有効性を判断するために本発明者らが行った検証実験について、図１を用いて説明する。

先ず始めに、本発明者らは、本発明の実施形態のサンプルとして、外径寸法が１５０［ｍｍ］の、円盤形状の回転砥石２０を用意し、当該回転砥石２０を、未使用状態（外周面に環状の溝部２０ｃ（図２を参照）が未だ形成されていない状態）のまま端面加工装置１に装着した。

また、本発明者らは、溝形成機構部３０の回動アーム３１において、回動シャフト３２と付勢手段３５との離間距離（図１における寸法ａ）、および回動シャフト３２とブレード３４との離間距離（図１における寸法ｂ）が、ともに３０［ｍｍ］となるように調整した。

そして、本発明者らは、回転砥石２０を回転駆動させながら、当該回転砥石２０の外周面に、ブレード３４を所定の時間当接させた。
この際の諸条件として、回転砥石２０の回転数を３８２０［ｒｐｍ］とし、回転砥石２０の外周面へのブレード３４の押圧力を３〜４［Ｎ］とし、且つ、ブレード３４の当接時間を３［ｓ］として、回転砥石２０の外周面に、環状の溝部２０ｃを形成することとした。

以上の結果、本発明者らは、回転砥石２０の外周面において、溝深さ０．２〜０．３［ｍｍ］からなる環状の溝部２０ｃが、安定して形成されることを確認した。
また、本発明者らは、この回転砥石２０を用いて、０．３〜０．５［ｍｍ］の厚み寸法からなる板ガラスＷの端面加工を行った結果、溝部２０ｃの形成後に微調整等が必要なかったことを確認するとともに、角部付近のバタツキの発生を抑制しつつ、各端面の前端から後端にかけての全範囲に渡って、板ガラスＷの端面加工を行うことが可能であることを確認した。

［端面加工装置２０１（別実施形態）］
次に、別実施形態における端面加工装置２０１の構成について、図５を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図５における矢印Ａの方向を端面加工装置２０１の前方と規定して記述する。

別実施形態における端面加工装置２０１は、溝部が未形成の状態の回転砥石２２０を回転手段（図示せず）に装着した後に、回転砥石２２０の外周面に、周方向に沿った環状の溝部（図示せず）を形成する点について、前述した端面加工装置１と共通する一方、溝形成機構部３０（図１を参照）のような前記環状の溝部を形成するための手段が備えられていない点について、端面加工装置１と相違する。
即ち、端面加工装置２０１においては、板ガラスＷの端面を加工することによって、回転砥石２２０の外周面に環状の溝部を形成する構成となっている。

具体的には、端面加工装置２０１において、回転砥石２２０は、未だ環状の溝部が形成されていない状態のまま板ガラスＷの端面加工に用いられ、板ガラスＷの端面を研磨することにより、回転砥石２２０の外周面に環状の溝部が形成される。

そして、回転砥石２２０による板ガラスＷの端面の研磨に伴い、環状の溝部の深さが増大して回転砥石２２０の研磨能力が低下すると、前記環状の溝部が使用寿命に達したとして、回転砥石２２０は、所定のストローク分だけ上昇する。
これにより、回転砥石２２０の外周面（より具体的には、回転砥石２２０の外周面における板ガラスＷの端面と当接される部位）においては、再び環状の溝部が未形成の状態となる。
その後、板ガラスＷの端面を研磨することによって、回転砥石２２０の外周面に、再び新たな環状の溝部が形成される。

ところで、図６に示すように、例えば、未だ環状の溝部が形成されていない回転砥石２２０によって、板ガラスＷの端面加工を行った場合、板ガラスＷの端面加工の開始直後において、板ガラスＷの角部付近が、回転駆動する回転砥石２２０の外周面に当って弾き飛ばされ、バタツキを発生させるおそれがある。
その結果、板ガラスＷの角部付近を均一に研磨することが困難となる一方、回転砥石２２０自身が板ガラスＷの角部によって傷付けられるおそれもあり、板ガラスＷの品質低下を引き起こすおそれがあった。

このようなことから、本実施形態における端面加工装置２０１においては、図５（ｂ）に示すように、回転砥石２２０の交換作業や段替えの終了直後における最初の一枚目の板ガラスＷとして、ダミーの板ガラスＷを用いることとし、このダミーの板ガラスＷの端面加工を行う際に限り、当該板ガラスＷの前側（矢印Ａの方向側）の角部より後方へ距離Ｚ分だけ離反した位置より、後方に向かって端面加工を行うこととしている。これにより、回転砥石２２０の外周面に新たな環状の溝部（図示せず）が形成される。前述の距離Ｚは、１〜１００ｍｍが好ましく、３０〜４０ｍｍが好ましい。
そして、図５（ａ）に示すように、二枚目以降の板ガラスＷについては、前側の角部を除くことなく端面全体に渡って端面加工を行う制御としている。

このように、板ガラスＷの端面の両端部（例えば、本実施形態においては、前端部）を除いた領域を端面加工することによって、回転砥石２２０の外周面に環状の溝部を形成するような制御運転が行われる端面加工装置２０１によれば、溝形成機構部３０を省略する分、設備コストの低減化を図ることができるとともに、例えば、回転砥石２２０の交換作業や段替えの終了後の、二枚目以降の板ガラスＷに対して、回転砥石２２０に新たに形成された環状の溝部によって板ガラスＷの角部付近のバタツキの発生を抑制しつつ、板ガラスＷの端面加工を行うことが可能となり、加工終了後の板ガラスＷの品質向上を図ることができる。
加えて、端面加工装置１においても、予め溝形成機構部３０で溝部２０ｃを形成することから、板ガラスＷの角部付近のバタツキの発生を抑制しつつ、板ガラスＷの端面加工を行うことが可能となり、加工終了後の板ガラスＷの品質向上を図ることができる。

２０ 回転砥石
２０ｃ 溝部
３０ 溝形成機構部（溝形成手段）
３４ ブレード
３５ 付勢手段
３６ アクチュエーター
Ｓ２０４ 第一のステップ
Ｓ２０５ 第一のステップ
Ｓ２０６ 第一のステップ
Ｓ２０７ 第二のステップ
Ｗ 板ガラス（板状物）

Claims (7)

1. 板状物の端面を、回転手段に着脱可能な回転砥石の外周面で加工する端面加工装置であって、
   前記端面加工装置は、前記回転砥石の前記外周面に周方向に沿った環状の溝部を形成する溝形成手段を備え、
   前記溝形成手段は、前記回転砥石と一体的に移動可能に構成されており、
   溝部が未形成の状態の前記回転砥石を前記回転手段に装着した後に、
   前記溝形成手段は、前記回転砥石の前記外周面に、周方向に沿った環状の前記溝部を形成する、
   ことを特徴とする板状物の端面加工装置。
2. 前記端面加工装置は、前記回転砥石による前記板状物の前記端面の加工を実行する加工工程と、後続する前記板状物の端面加工の準備を行う準備工程と、を交互に実施し、
   前記溝形成手段と前記回転砥石は、前記回転砥石によって前記板状物の前記端面加工を行う際の加工開始位置と加工終了位置とを交互に移動する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の板状物の端面加工装置。
3. 前記回転砥石は、回転軸心方向に沿って移動可能に設けられ、
   前記端面加工装置は、前記溝部が使用寿命に到達していると判断した場合に、段替えを実行する、
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の板状物の端面加工装置。
4. 前記段替えを実行した後に、前記溝形成手段が前記回転砥石の前記外周面への前記溝部の形成を実行する、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の板状物の端面加工装置。
5. 前記溝形成手段は、前記板状物の前記端面の上下位置と一致するように調整されている、
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の板状物の端面加工装置。
6. 前記溝形成手段は、前記回転砥石の前記外周面に当接することで前記環状の溝部を形成するブレードを有し、
   前記ブレードの上下位置が、前記板状体の前記端面の上下位置と一致するように調整されている、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の板状物の端面加工装置。
7. 前記溝形成手段は、前記ブレードを前記回転砥石の前記外周面に当接する当接位置と前記回転砥石の前記外周面から離反する離間位置とに切り替え可能な切り替え手段を有する、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の板状物の端面加工装置。
   

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