特許 6836841 研磨システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6836841

(24)【登録日】2021年2月10日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】研磨システム

(51)【国際特許分類】

   B24B 7/24 20060101AFI20210222BHJP

   B24B 9/10 20060101ALI20210222BHJP

   B24B 55/02 20060101ALI20210222BHJP

   B08B 9/032 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   B24B7/24 A

   B24B9/10 Z

   B24B55/02 B

   B08B9/032 328

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-68562(P2016-68562)

(22)【出願日】2016年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-124483(P2017-124483A)

(43)【公開日】2017年7月20日

【審査請求日】2018年10月16日

(31)【優先権主張番号】特願2016-2855(P2016-2855)

(32)【優先日】2016年1月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004008

【氏名又は名称】日本板硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100156845

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 威一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124431

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 順也

(74)【代理人】

【識別番号】100112896

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 宏記

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(74)【代理人】

【識別番号】100170542

【弁理士】

【氏名又は名称】桝田 剛

(72)【発明者】

【氏名】浜田 晃

(72)【発明者】

【氏名】元山 大輔

【審査官】 山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０３００５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１７０８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５９９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５７１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１７９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７５９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６８１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２０４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２６２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９７０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５８２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１９２４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１９６９０２（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ７／２４

Ｂ０８Ｂ ９／０３２

Ｂ２４Ｂ ９／１０

Ｂ２４Ｂ ５５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス板を研磨する研磨システムであって、
前記ガラス板の端縁を研磨する砥石と、
前記砥石を回転可能に支持するとともに、前記ガラス板の端縁に沿って相対的に移動可能な支持体と、
前記砥石に冷却液を供給する冷却液供給装置と、
を備え、
前記冷却液供給装置は、
前記砥石による前記ガラス板の研磨位置に、冷却液を供給する供給ユニットと、
前記支持体において前記砥石に供給された後の冷却液を吸引する吸引管であって、主として剛性材料で形成されている、吸引管と、
を備え、
前記吸引管は、前記剛性材料により形成された第１管部材及び第２管部材と、当該第１管部材と第２管部材とを連結する伸縮可能な弾性材料で形成された伸縮部材と、を備え、
前記吸引管を構成する前記第１管部材、前記第２管部材、及び前記伸縮部材のいずれもが、前記支持体の前記相対的な移動に追従するように構成されている、研磨システム。

【請求項2】

前記供給ユニットは、
前記ガラス板と砥石との当接部分において、前記ガラス板の一方面から冷却液を吐出する第１吐出部と、前記ガラス板の他方面から冷却液を吐出する第２吐出部と、を備えている、請求項１に記載の研磨システム。

【請求項3】

前記支持体は、前記第１及び第２吐出部から吐出された冷却液を受ける受け部と、
前記受け部に溜まる冷却液を前記吸引管に流す連通部と、を備え、
前記受け部には、前記冷却液を前記連通部側へ案内する、回転可能な羽根車が設けられている、請求項１または２に記載の研磨システム。

【請求項4】

前記各吐出部は、複数のノズルを備えており、
前記各ノズルは、前記ガラス板の面方向に沿う長径を有する楕円形状に形成されている、請求項３に記載の研磨システム。

【請求項5】

前記複数のノズルは、少なくとも、前記ガラス板と砥石との当接部分、当該当接部分よりも前記砥石の回転方向の上流側、及び当該当接部分よりも前記砥石の回転方向の下流側、の３箇所に配置されている、請求項４に記載の研磨システム。

【請求項6】

前記ガラス板は、端縁にインナーカーブを有する、請求項１から５のいずれかに記載の研磨システム。

【請求項7】

前記冷却液供給装置は、
前記供給ユニットへ供給した冷却液を回収した後、回収した冷却液を前記供給ユニットに供給する循環経路と、
前記循環経路に、バブリング洗浄用の気体を注入する気体注入部と、
をさらに備えている、請求項１から６のいずれかに記載の研磨システム。

【請求項8】

前記冷却液供給装置は、
前記循環経路に設けられ、回収された冷却液と当該冷却液中のガラス粉とを分離する遠心分離機をさらに備え、
前記気体注入部は、前記遠心分離機から前記供給ユニットへ向かう冷却液に対して、前記気体を供給するように構成されている、請求項７に記載の研磨システム。

【請求項9】

前記冷却液供給装置は、
前記循環経路において、冷却液を循環させるためのポンプと、
前記循環経路において、前記ポンプの下流側に設けられ、当該ポンプと前記供給ユニットの間を流れる冷却液を、前記供給ユニットの下流側に流すバイパス経路と、
をさらに備え、
前記バイパス経路は、前記気体注入部の下流側と前記供給ユニットの下流側とを連結し、
前記気体が注入された前記バブリング洗浄用の前記冷却液の一部を、前記バイパス経路によって前記供給ユニットの下流側に流すことで、前記供給ユニットから供給される前記冷却水の量を低減可能に構成されている、請求項７または８に記載の研磨システム。

【請求項10】

前記気体注入部は、気体を断続的に前記循環経路に注入可能に構成されている、請求項７から９のいずれかに記載の研磨システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス板を研磨する研磨システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ガラス板の周縁を研磨する研磨装置が開示されている。この研磨装置では、回転可能な円筒状の砥石の外周面に、ガラス板の周縁を当接させて研磨を行う。このとき、砥石とガラス板との当接部分には冷却液が供給される。そして、砥石の表面から落下した冷却液は、ポンプなどを用いることで回収され、再び、当接部分に吹き付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−１１９５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記のような冷却液の供給や回収には、一般的にゴムなどの可撓性のある材料で形成された管部材が用いられる。しかしながら、このような可撓性のある管部材を用いると、破損しやすいという問題がある。また、冷却液の重量によって下方に湾曲するおそれがあり、これによって冷却液の吸引の際の圧力損失が大きくなる可能性がある。その結果、冷却液を十分に吸引できず、循環不良により冷却液が適切に吐出されなかったり、あるいは装置から漏れるおそれがある。

【0005】

本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、砥石とガラス板との当接部分に冷却液を供給する研磨システムにおいて、冷却液の経路の破損や、圧力損失の低下を防止することができる、研磨システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ガラス板を研磨する研磨システムであって、前記ガラス板の端縁を研磨する砥石と、前記砥石を回転可能に支持するとともに、前記ガラス板の端縁に沿って相対的に移動可能な支持体と、前記砥石に冷却液を供給する冷却液供給装置と、を備え、前記冷却液供給装置は、前記砥石による前記ガラス板の研磨位置に、冷却液を供給する供給ユニットと、前記支持体において前記砥石に供給された後の冷却液を吸引する吸引管であって、主として剛性材料で形成されている、吸引管と、を備えている。

【0007】

この構成によれば、吸引管が主として剛性材料で形成されているため、ゴムなどの可撓性のある材料で吸引管を構成する場合に比べ、破損を低減することができる。また、可撓性材料のように冷却液の重量で垂れ下がったりすることがないため、吸引時の圧力損失を低減することができる。したがって、冷却液を確実に吸引することができる。なお、「主として」とは、上述した効果を得るために、吸引管の大部分が剛性材料で形成されることをいい、例えば、吸引管の伸縮しない部分をすべて剛性材料で形成することをいう。

【0008】

上記研磨システムにおいて、前記吸引管は、伸縮可能に構成することができる。これにより、支持体の相対的な移動に対して吸引管を追従させることができる。

【0009】

吸引管は種々の構成にすることができるが、例えば、剛性材料により形成された第１管部材及び第２管部材と、当該第１管部材と第２管部材とを連結する伸縮可能な弾性材料で形成された伸縮部材と、を備えるようにすることができる。

【0010】

この構成により、吸引管の剛性を保ちつつ、伸縮可能とすることができる。また、吸引管の支持体に追従する動作による振動を、伸縮部材によって吸収することができるため、振動が支持体に伝達するのを防止することができる。これにより、研磨時にガラス板に振動が伝達するのを防止でき、ガラス板の端縁が波状に形成されるのを防止することができる。

【0011】

上記各研磨システムにおいて、前記供給ユニットは、前記ガラス板と砥石との当接部分において、前記ガラス板の一方面から冷却液を吐出する第１吐出部と、前記ガラス板の他方面から冷却液を吐出する第２吐出部と、を備えることができる。これにより、ガラスの上面及び下面のいずれにも冷却液を吐出できるため、冷却液不足による、ガラス板の焼けが生じるのを防止することができる。

【0012】

上記各研磨システムにおいて、前記支持体は、前記第１及び第２吐出部から吐出された冷却液を受ける受け部と、前記受け部に溜まる冷却液を前記吸引管に流す連通部と、を備え、前記受け部は、前記冷却液を前記連通部側へ案内する、回転可能な羽根車を備えることができる。

【0013】

このように、受け部に羽根車を設けることで、受け部に溜まる冷却液を連通部に案内することができる。これにより、受け部に冷却液が溜まるのを防止することができる。

【0014】

上記各研磨システムにおいて、前記各吐出部は、複数のノズルを備えており、前記各ノズルは、前記ガラス板の面方向に沿う長径を有する楕円形状に形成することができる。これにより、ガラス面に沿って冷却液を吹き付けることができるため、冷却が必要な部分に対する実質的な水圧を向上することができ、冷却効果を高めることができる。

【0015】

上記各研磨システムにおいて、前記複数のノズルは、少なくとも、前記ガラス板と砥石との当接部分、当該当接部分よりも前記砥石の回転方向の上流側、及び当該当接部分よりも前記砥石の回転方向の下流側、の３箇所に配置することができる。

【0016】

この構成により、次の効果を得ることができる。まず、砥石は高速で回転するため、その遠心力により冷却液が砥石から剥がれ、砥石の表面に空気層が形成されることがある。そのため、砥石に向かって冷却液を吹き付けても空気層によって冷却液の吹きつけが妨げられ、砥石を冷却できないおそれがある。これに対して、上記のように、回転方向の上流側から砥石に向かって冷却液を吹き付けると、空気層を破壊することができ、当接部分において冷却液を確実に砥石に当てることができる。一方、回転方向の上流側から砥石に向かって冷却液を吹き付けると、研磨によって生じたガラス粉を砥石から吹き飛ばすことができ、その結果、砥石に付着したガラス粉による研磨精度の低下を防止することができる。

【0017】

上記研磨システムにおいて、前記ガラス板は、種々のものを対象とすることができるが、例えば、端縁にインナーカーブを有するものを対象とすることができる。

【0018】

ところで、ガラス板を研磨すると、研磨によるガラス粉が発生するため、上記研磨装置の冷却液を循環させている場合には、冷却液とともに上記冷却液供給装置内を循環する。ところが、ガラス粉は凝集して固まる性質があり、冷却液供給装置内の循環経路の内壁面に付着して成長する傾向にある。そして、内壁において成長したガラス粉は、内壁面から離脱し、塊となって循環経路内を流れ、吐出部のノズルに詰まったり、他のフィルターなどに詰まるおそれがある。そこで、本発明者は、以下のように第２の研磨システムの発明に至った。

【0019】

本発明に係る第２の研磨システムは、ガラス板を研磨する研磨システムであって、前記ガラス板の端縁を研磨する砥石と、前記砥石を回転可能に支持するとともに、前記ガラス板の端縁に沿って相対的に移動可能な支持体と、前記砥石に冷却液を供給する冷却液供給装置と、を備え、前記冷却液供給装置は、前記砥石による前記ガラス板の研磨位置に、冷却液を供給する供給ユニットと、前記供給ユニットへ供給した冷却液を回収した後、回収した冷却液を前記供給ユニットに供給する循環経路と、前記循環経路に、バブリング洗浄用の気体を注入する気体注入部と、を備えている。

【0020】

上記前記冷却液供給装置は、前記循環経路に設けられ、回収された冷却液と当該冷却液中のガラス粉とを分離する遠心分離機をさらに備え、前記気体注入部は、前記遠心分離機から前記供給ユニットへ向かう冷却液に対して、前記気体を供給するように構成することができる。

【0021】

上記冷却液供給装置は、前記循環経路において、冷却液を循環させるためのポンプと、前記循環経路において、前記ポンプの下流側に設けられ、当該ポンプと前記供給ユニットの間を流れる冷却液を、前記供給ユニットの下流側に流すバイパス経路と、をさらに備えている。

【0022】

上記第２の研磨装置において、前記気体注入部は、気体を断続的に前記循環経路に注入可能に構成することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、砥石とガラス板との当接部分に冷却液を供給する研磨システムにおいて、冷却液の経路の破損や、圧力損失の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係る研磨システムの概略構成図である。

【図2】図１の研磨システムにおける冷却液の循環経路を示す概略図である。

【図3】図１の平面図である。

【図4】吸引管の平面図である。

【図5】支持体の概略断面図である。

【図6】支持フレームを下方から見た図である。

【図7】受け部を上方から見た図である。

【図8】ガラス板の研磨を示す図である。

【図9】ガラス板の研磨を示す図である。

【図10】ガラス板の研磨を示す図である。

【図11】第２吐出部による冷却液の吹きつけを示す正面図である。

【図12】第１吐出部による冷却液の吹きつけを示す断面図である。

【図13】本発明に係る研磨システムの他の例の概略構成図である。

【図14】消泡器の一例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る研磨システムの一実施形態について説明する。本実施形態に係る研磨システムは、冷却液を供給しつつ、ガラス板の端縁を研磨するものである。以下では、まず、このシステムで対象とするガラス板の例を示し、その後、研磨システムについて詳細に説明する。

【0026】

＜１．ガラス板＞
本実施形態において対象となるガラス板としては、例えば、建築用や自動車用の公知のガラス板を利用することができる。例えば、ガラス板には、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラス若しくはグリーンガラス、又はＵＶグリーンガラスが利用されてもよい。ただし、このようなガラス板は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、日射吸収率、可視光線透過率などが安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラスの組成の一例と、熱線吸収ガラス組成の一例を示す。

【0027】

（クリアガラス）
ＳｉＯ₂：７０〜７３質量％
Ａｌ₂Ｏ₃：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ²Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）：０．０８〜０．１４質量％

【0028】

（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ₂の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ₂の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃）をＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂及びＴｉＯ₂の増加分だけ減じた組成とすることができる。

【0029】

なお、ガラス板の種類は、クリアガラス又は熱線吸収ガラスに限られず、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、ガラス板は、アクリル系、ポリカーボネート系等の樹脂窓であってもよい。

【0030】

また、本実施形態に係るガラス板の厚みは、特には限定されなくてもよい。ただし、軽量化の観点からは、ガラス板１０の厚みは、２．２〜５．１ｍｍの範囲で設定されてもよく、２．４〜３．８ｍｍの範囲で設定されてもよく、２．７〜３．２ｍｍの範囲で設定されてもよい。更に、ガラス板１０の厚みは３．１ｍｍ以下となるように設定されてもよい。

【0031】

また、このようなガラス板１０は、単一のガラス板のほか、複数のガラスで樹脂などの中間膜を挟持した合わせガラスであってもよい。

【0032】

＜２．研磨システム＞
次に、本実施形態に係る研磨システムの概要について、図面を参照しつつ説明する。図１は、この研磨システムの概略構成図、図２は、冷却液の循環経路を示す概略図である。

【0033】

図１に示すように、この研磨システムは、砥石１を有する支持体２と、この支持体２をガラス板１０に対して相対的に移動させる移動ユニット３と、を備えている。また、ガラス板１０は、搬送ユニット４により搬送され、この搬送ユニット４と移動ユニット３がともに移動することで、砥石１がガラス板１０の４つの辺からなる端縁に沿って移動し、これによって、ガラス板１０の端縁が砥石で研磨される。

【0034】

また、図２に示すように、この研磨システムにおいては、砥石１とガラス板１０との当接部分に冷却液が供給されるようになっており、そのために、この研磨システムには、冷却水供給装置が設けられている。この冷却水供給装置は、支持体２において砥石１に冷却液を供給する後述の供給ユニットと、冷却液を貯留するタンク５と、このタンク５からの冷却液を受ける遠心分離機６と、支持体２において供給された後の冷却液をタンク５に流すための吸引管７と、を備えている。また、砥石に供給した冷却液を回収し循環させるため、吸引管７の下流側には、吸引ブロワー５１が設けられ、タンク５に貯留された冷却液は、リターンポンプ５２によって遠心分離機６に送られる。また、遠心分離機６には、クーラントポンプ８が設けられ、このポンプ８によって遠心分離機６から支持体２の供給ユニットに対して冷却液が送られる。以下では、図２に示すように、冷却液の循環経路において、タンク５から遠心分離機６までを第１経路９１、遠心分離機６からポンプ８までを第２経路９２、ポンプ５から支持体２までを第３経路９３、吸引管７からタンク５までを第４経路９４と称することとする。なお、これらの経路９１〜９４は、金属、樹脂、またはゴムなどで形成された管部材により構成される。以下、各部材について詳細に説明する。

【0035】

＜２−１．搬送ユニット及び移動ユニット＞
次に、搬送ユニット４と移動ユニット３の概要について、図３を参照しつつ説明する。図３は、図１の平面図である。以下では、移動ユニット３の移動する方向を左右方向又は幅方向と称し、搬送ユニット４の移動する方向を前後方向と称することとする。

【0036】

搬送ユニット４は、支持台４１と、この支持台４１上に配置され、ガラス板１０を支持する複数の吸盤４２と、を備えている。また、この支持台４１は、基台４３上に配置され、シリンダ等の駆動部（図示省略）によって、基台４３上を前後方向Ｘに移動可能となっている。このとき、支持台４１は、ガラス板１０の入替を行う待機位置Ａ（図８（ａ）参照）から、前方へ移動していき、この前方への移動の途中で、ガラス板１０が砥石１によって研磨される。また、待機位置Ａにおいては、図示を省略するロボットアームで研磨後のガラス板１０が、研磨前のガラス板１０に入れ替えられる。

【0037】

移動ユニット３は、搬送ユニット４の上方に配置され、搬送ユニット４の移動する方向Ｘとは直交する幅方向Ｙに延びる移動レール３１と、この移動レール３１に沿って移動可能で支持体２を回転可能に支持する移動体３２と、を備えている。そして、移動体３２は、シリンダ等の駆動部（図示省略）によって移動レール３１上を移動するようになっている。

【0038】

＜２−２．吸引管＞
続いて、吸引管７について図４を参照しつつ説明する。図４は吸引管の平面図である。同図に示すように、吸引管７は、一端部が、後述する連結部材２２３を介して支持体２に連結されるとともに、他端部が軸支部７２に回転自在に支持されている。また、吸引管７は、後述するように、軸方向に伸縮可能となっている。これにより、吸引管７は、支持体２に連結された一端部が、支持体２とともに幅方向に移動するのにともなって、軸支部７２を中心として揺動するようになっている。

【0039】

より詳細に説明すると、吸引管７は、支持体２側に配置される円筒状の第１管部材７３と、軸支部７２側に配置される円筒状の第２管部材７４と、が軸方向に並び、両者の間に配置された伸縮部材７５によって連結されている。また、第１管部材７３と第２管部材７４の外周面には、一対のスライド機構７６が設けられている。これらスライド機構７６は、両管部材７３，７４の軸心を挟んで径方向の互いに反対側にそれぞれ配置されている。各スライド機構７６は、第１ブラケット７６５を介して第１管部材７３の外周面に固定される第１支持部材７６１と、この第１支持部材７６１に固定されるスライドバー７６２と、第２ブラケット７６６を介して第２管部材７４の外周面に付けられ、スライドバー７６２をスライド可能に支持する一対の第２支持部材７６３と、を備えている。第１支持部材７６１は、スライドバー７６２の一端部に固定されており、スライドバー７６２は、第２支持部材７６３側へ両管部材７３，７４の軸方向に延びている。第２支持部材７６３には、軸方向に延びる貫通孔が形成されており、この貫通孔にスライドバー７６２の他端部がスライド可能に挿通されている。この構成により、両管部材７３，７４が近接離間すると、これに伴って、スライドバー７６２が第２支持部材７６３の貫通孔内を移動する。したがって、第１及び第２管部材７３，７４は、２つのスライド機構７６によって、軸方向に正確に近接離間可能となっている。

【0040】

両管部材７３，７４は、金属等の剛性材料で形成されているが、両管部材７３，７４の間に配置される伸縮部材７５は、蛇腹状に形成されたゴム等の弾性材料で形成されている。そのため、両管部材７３，７４の近接離間に伴って、軸方向に伸縮するようになっている。このように、吸引管７は、スライド機構７６及び伸縮部材７５によって軸方向に伸縮可能となっており、これにより、吸引管７の一端部が移動ユニット３による支持体の移動に追従しつつ、揺動できるようになっている。

【0041】

＜２−３．支持体＞
次に、支持体２について図５〜図７を参照しつつ説明する。図５は支持体の概略断面図、図６は支持フレームを下方から見た図、図７は受け部を上方から見た図である。図５に示すように、支持体２は、円筒状の本体部２１と、その周囲に配置される環状の支持フレーム２２と、この支持フレーム２２の下方に配置されるカップ状の受け部２５と、を備えている。まず、本体部２１について説明する。本体部２１は、移動ユニット３に支持されつつ回転するようになっている。本体部２１の下面には、円筒状の砥石１が回転可能に支持されており、本体部２１に内蔵されたモータ（図示省略）により上下方向（鉛直方向）を回転軸として砥石１は回転する。砥石１の外周面には、複数の環状の溝１１が形成されており、これらの溝１１のいずれかにガラス板１０の端縁が嵌まり、砥石１の回転によってガラス板１０の端縁が研磨される。

【0042】

支持フレーム２２は、本体部２１の下端部の外周を覆うような環状に形成されている。具体的には、本体部２１の下端部付近に配置される環状の下面板２２１と、この下面板２２１から上方へ隙間を空けて配置される環状の上面板２２２と、を備えている。そして、下面板２２１と上面板２２２との外周縁同士を結ぶように、上下方向に延びる円筒状の連結部材２２３が取付けられている。また、連結部材２２３は、支持フレーム２２の外周面を構成するとともに、下面板２２１及び上面板２２２に対して液密状態で回転自在に取付けられている。この構成により、支持フレーム２２には、下面板２２１、上面板２２２、及び連結部材２２３によって囲まれる内部空間Ｓを有しており、下面板２２１に形成された開口２２４から内部空間Ｓに、冷却後の冷却液が流れ込むようになっている。また、上述したように、連結部材２２３には吸引管７が取付けられており、内部空間Ｓの冷却液が吸引管７へ流れるようになっている。なお、下面板２２１の開口２２４は、砥石１の周囲に約１８０度に亘って扇形に形成されている。また、上記内部空間Ｓ、連結部材２２３などの受け部２５と吸引管７とを結ぶ構成が本発明の連通部を構成する。

【0043】

また、図５及び図６に示すように、支持フレーム２２には、砥石１に対して冷却液を吐出するための供給ユニットが設けられている。供給ユニットは、２つの吐出部、つまり第１吐出部２３及び第２吐出部２４で構成されている。第１吐出部２３は、円弧状に形成されており、下面板２２１の下面に取付けられる。また、この第１吐出部２３には、複数のノズル２３１が取付けられており、各ノズル２３１からは斜め下方に冷却液が吐出され、砥石１の外周面に吹き付けられるようになっている。すなわち、第１吐出部２３から吐出される冷却液は、ガラス板１０の上方から砥石１に向けて吐出されるようになっている。また、各ノズル２３１は、ガラス板１０の面方向、つまり水平方向に長径が延びるような楕円状に形成されている。

【0044】

また、図６に示すように、支持フレーム２２の下面には、冷却液をガラス板１０の下方から吐出するための第２吐出部２４が設けられている。この第２吐出部２４は、砥石１の下方に配置されるように延びる管状の管部材２４１と、この管部材２４１に取付けられる３つのノズル２４２と、を備えており、管部材２４１を流れる冷却液が３つのノズル２４２から噴射されるようになっている。管部材２４１は、下面板２２１の下面から下方に延びる一対の垂下部２４１１と、これら垂下部２４１１を連結するように円弧状に形成された管本体２４１２とで構成されている。垂下部２４１１は、本体部２１の軸心を挟んで第１吐出部２３とは反対側にそれぞれ配置されており、これら垂下部２４１１の下端部に管本体２４１２が連結されている。

【0045】

管本体２４１２は、第１吐出部２３の下方を、第１吐出部２３に沿って通過するように円弧状に形成されており、軸方向に沿う３つのノズル、つまり第１ノズル２４２ａ，第２ノズル２４２ｂ，及び第３ノズル２４２ｃがこの順で配置されている。第１〜第３ノズル２４２ａ〜２４２ｃは、第１吐出部２３のノズル２３１の直下にあり、第２ノズル２４２ｂが、砥石１とガラス板１０との当接部分（以下、研磨位置という）の直下に位置している。そして、第１ノズル２４２ａは、砥石１の回転方向において、研磨位置の上流側に配置され、第３ノズル２４２ｃは研磨位置の下流側に配置されている。また、これら第１〜第３ノズル２４２ａ〜２４２ｃも、第１吐出部２３のノズル２３１と同様に、水平方向に長径が延びるような楕円状に形成されている。

【0046】

なお、第１及び第２吐出部２３，２４には、内部空間Ｓに配置された供給管２８から冷却液が供給されるようになっており、この供給管２８には、上述したクーラントポンプ８から冷却液が供給される。

【0047】

次に、受け部２５について説明する。図５及び図７に示すように、受け部２５は、支持フレーム２２の下方に配置されおり、第１及び第２吐出部２３，２４から吐出されて、砥石１に吹き付けられた後の冷却液を受けるためのものである。具体的には、円板状の底面２５１と、その周縁から立ち上がる円筒状の壁部２５２とを有するカップ状に形成されている。受け部２５は、冷却液を受けるため、支持フレーム２２と同等の外径を有しており、受け部２５の壁部２５２の一部がブラケット２６を介して、支持フレーム２２の下端部に連結されている。また、上述した下面板２２１に形成された開口２２４は、受け部２５の壁部２５２の上方に位置しており、後述するように、壁部２５２を伝って上方に上がる冷却液が開口２２４に流れ込むようになっている。

【0048】

受け部２５の底面２５１において、砥石１と対向する位置には、羽根車２７が回転自在に配置されている。この羽根車２７は、受け部２５の底面２５１に溜まる冷却液を開口２２４側へ誘導するためのものである。

【0049】

上記のように、支持体２においては、連結部材２２３が下面板２２１及び上面板２２２に対して回転可能に構成されているため、本体部２１及び支持フレーム２２の下面板２２１と上面板２２２は、移動ユニット３上で回転可能となっている。これにより、下面板２２１に取付けられている両吐出部２３，２４の向きを変えることができ、ガラス板１０に対し吐出部２３，２４を対向させることができる。

【0050】

＜３．研磨システムの動作＞
＜３−１．支持体の移動＞
続いて、上記のように構成された研磨システムの動作について図８〜図１０を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、各図中に記載の方向に基づいて説明を行う。まず、支持体２の動作について説明する。上記のように、支持体２は、移動ユニット３により、左右方向に移動し、ガラス板１０は搬送ユニット３により前後方向に移動する。これら２つのユニット３，４の移動により、支持体２がガラス板１０の周囲の４辺を相対的に移動するようになっている。ここでは、説明の便宜上、ガラス板１０の４辺を、第１辺１０１，第２辺１０２，第３辺１０３，及び第４辺１０４と称することとする。以下、説明する。

【0051】

まず、図８（ａ）に示すように、待機位置Ａにある搬送ユニット４を駆動して支持台４１を前方に移動させる。次に、図８（ｂ）に示すように、移動ユニット３を駆動し、支持体２をガラス板１０の第１辺１０１の端部、つまり第１辺１０１と第４辺１０４との連結部分である角部に配置する。このとき、支持体２を移動ユニット３上で回転させ、両吐出部２３，２４がガラス板１０を向くようにする。また、本体部２１のモータを駆動し、砥石１を回転させつつ、両吐出部２３，２４から冷却液を吐出しておく。そして、ガラス板１０を前方に移動させ、両吐出部２３，２４の間から砥石１の表面にガラス板１０の端縁を当接させる。

【0052】

この状態で、移動ユニット３を駆動し、支持体２を右方向に移動する。すなわち、支持体２をガラス板１０の第１辺１０１に沿って移動させ、これによってガラス板１０の第１辺１０１が研磨される。このとき、支持体２は左右方向にしか移動しないため、図３に示すように、支持体２に連結された吸引管７は、伸縮部材７５によって伸縮することで支持体の左右方向に動作に追従する。

【0053】

そして、図９（ａ）に示すように、支持体２がガラス板１０の第１辺１０１と第２辺１０２との連結部分に到達すると、支持体２を回転させ、両吐出部２３，２４がガラス板１０の第２辺１０２を向くようにする。これに続いて、砥石１をガラス板１０に当接させた状態で、支持台４１を前方に移動させると、支持体２は、相対的にガラス板１０の第２辺１０２に沿って移動し、これによって、第２辺１０２が研磨される。

【0054】

こうして、図９（ｂ）に示すように、支持体２が第２辺１０２と第３辺１０３との連結部分まで到達すると、支持体２を回転させ、両吐出部２３，２４がガラス板１０の第３辺１０３を向くようにする。これに続いて、砥石１をガラス板１０に当接させた状態で、移動ユニット３を左方向に移動させる。これにより、第３辺１０３が研磨される。

【0055】

そして、図１０（ａ）に示すように、支持体２がガラス板１０の第３辺１０３と第４辺１０４との連結部分に到達すると、支持体２を回転させ、両吐出部２３，２４がガラス板１０の第４辺１０４を向くようにする。これに続いて、砥石１をガラス板１０に当接させた状態で、支持台４１を後方に移動させると、支持体２は、相対的にガラス板１０の第４辺１０４に沿って移動し、これによって、第４辺１０４が研磨される。

【0056】

以上のようにガラス板１０の４つの辺１０１〜１０４が研磨されると、図１０（ｂ）の状態から、搬送ユニット４により、ガラス板１０は図８（ａ）に示す待機位置Ａまで後退する。そして、この待機位置Ａにおいてガラス板１０が支持台４１から取り外され、新たに研磨前のガラス板１０を支持台４１に配置し、その後、図８〜図１０の手順が繰り返され、ガラス板の研磨が行われる。

【0057】

＜３−２．冷却液の供給＞
続いて、冷却液の供給について図１１及び図１２も参照しつつ説明する。クーラントポンプ８により供給管２８を介して第１及び第２吐出部２３，２４に供給された冷却液は、回転する砥石１とガラス板１０との当接部分（研磨位置）及びその近傍に吹き付けられる。より詳細に説明すると、図５に示すように、第１吐出部２３のノズル２３１から吐出された冷却液は、ガラス板１０の上面側から吹き付けられる。このとき、冷却液は、研磨位置を挟んで砥石１の回転方向の上流側から下流側に亘って吹き付けられる。一方、第２吐出部２４では、３つのノズル２４２ａ〜２４２ｃから吐出された冷却液がガラス板１０の下面側から吹き付けられる。このように、両吐出部２３，２４から吹き付けられた冷却液は、研磨位置を挟んで砥石１の回転方向の上流側から下流側に亘って吹き付けられるが、これにより、次の効果を奏する。

【0058】

まず、砥石１は高速で回転しているため、その遠心力により冷却液が砥石１から剥がれ、砥石１の表面には空気層が形成される。そのため、砥石１の研磨位置に向かって冷却液を吹き付けても空気層によって冷却液の吹きつけが妨げられ、砥石１及びガラス板１０を冷却できないおそれがある。これに対して、回転方向の上流側から砥石１に向かって冷却液を吹き付けると、図１１に示すように、空気層を破壊することができ、研磨位置において冷却液を確実に砥石１及びガラス板１０に当てることができる。なお、図１１では、第２吐出部２４についてのみ図示しているが、第１吐出部２３についても同様の動作が行われる。

【0059】

一方、回転方向の下流側で砥石１に冷却液を吹き付けると、研磨により生じたガラス粉を砥石１から除去することができる。その結果、砥石１にガラス粉が付着するのが防止され、研磨精度が低下するのを防止することができる。

【0060】

また、第１及び第２吐出部２３，２４のノズル２３１、２４２ａ〜２４２ｃは、ともに水平方向に長径を有する楕円状に形成されているため、図１２に示すように、ノズル２３１、２４２ａ〜２４２ｃから吐出された冷却液は、水平方向に広がりながら、ガラス板１０の面方向に沿って砥石１に吹き付けられる。すなわち、冷却液は上方又は下方には広がらないため、冷却液の吹きつけが必要な箇所、つまりガラス板１０の面方向に沿う部分に対する水圧を向上することができる。そのため、冷却効果を向上することができる。なお、図１２では、第１吐出部２３についてのみ図示しているが、第２吐出部２４についても同様である。

【0061】

こうして、砥石１に吹き付けられた冷却液は下方に落下し、受け部２５に貯留される。ここで、受け部２５の上方にある開口２２４は、支持フレーム２２の内部空間Ｓ、連結部材２２３を介して吸引管７に連通している。そして、吸引管７の端部には、吸引ブロワー５１が配置され、冷却液を吸引しているため、受け部２５に貯留された冷却液は、吸引管７へ流れ込む。また、吸引ブロワー５１に加え、受け部２５には、羽根車２５３が設けられているため、これも冷却液の吸引に寄与する。すなわち、この羽根車２５３は砥石１の直下に配置されているため、砥石１の回転につられて回転するようになっている。そして、この羽根車２５３の回転により、受け部２５に溜まった冷却液は、径方向外方に遠心力を受けるため、図５の矢印に示すように、底面２５１の周縁に向かって流れる。そして、さらに遠心力を受けた冷却液は、底面２５１から壁部２５２に沿って上方に向かい、開口２２４から内部空間Ｓに流入する。そのため、羽根車２５３によって、吸引ブロワー５１の出力を高くすることなく、冷却液の吸引管７への吸引を助長することができる。

【0062】

こうして、吸引管７へ吸引された冷却液は、タンク５に貯留され、その後、リターンポンプ５２によって遠心分離機６に送られる。そして、遠心分離機６で後述するようにガラス粉が分離された冷却液は、クーラントポンプ８により各吐出部２３，２４に供給される。こうして、冷却液は、研磨システム内で循環する。

【0063】

＜４．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、吸引管７が主として剛性材料で形成されているため、ゴムなどの可撓性のある材料で吸引管全体を構成する場合に比べ、破損を低減することができる。また、可撓性材料のように冷却液の重量で垂れ下がったりすることがないため、圧力損失を低減することができる。したがって、冷却液を確実に吸引することができる。

【0064】

また、吸引管７は、弾性材料で形成された伸縮部材７５により、両管部材７３，７４が連結されているため、吸引管７の剛性を保ちつつ、伸縮可能とすることができる。また、吸引管７の支持体２に追従する動作による振動を、伸縮部材７５より吸収することができるため、振動が支持体２に伝達するのを防止することができる。これにより、研磨時にガラス板１０に振動が伝達するのを防止でき、ガラス板１０の端縁が波状に形成されるのを防止することができる。

【0065】

＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。そして、以下に示す複数の変形例は適宜組合わせることが可能である。

【0066】

＜５−１＞
上記のようなガラス板を研磨すると、研磨によるガラス粉が発生し、冷却液とともに冷却液供給装置内を循環する。ところが、ガラス粉は凝集して固まる性質があり、冷却液供給装置内の循環経路の内壁面に付着して成長する傾向にある。そして、内壁において成長したガラス粉は、内壁面から離脱し、塊となって循環経路内を流れ、吐出部のノズルに詰まったり、他のフィルターなどに詰まるおそれがある。特にノズル２３１，２４２の内径が小さいと、ガラス粉が詰まりやすく、これによって、研磨箇所へ冷却液を十分に塗布することができないおそれがある。また、管の内壁面に塊が付着することで管が損傷するおそれもある。そこで、このようなガラス粉が成長する前に、循環経路の内壁面に付着したガラス粉を除去するため、以下では、バブリング洗浄を行う機器を装着した例について図１３を参照しつつ説明する。

【0067】

図１３に示すように、この例に係る研磨システムでは、ポンプ８の下流側の第３経路９３に、バブリング洗浄用の気体を注入するためのエアー源（気体注入部）８１を取り付けている。このエアー源８１により、第３経路９３へは細かい気泡が供給される。また、図示を省略するコントローラにより、エアー源８１からは、断続的に気泡が供給されるようにすることができる。例えば、１秒間気泡を供給後、３秒停止するのを繰り返すことができる。これにより、運転コストを低減することができる。

【0068】

また、図１３に示すように、第３経路９３において、エアー源８１より下流側で、エアー源８１と支持体２との間にバスパス経路９５を取り付ける。このバイパス経路９５の下流の端部は、第４経路９４に取り付ける。なお、バイパス経路９５の下流側の端部はタンク５に直接接続することもできる。また、バイパス経路９５あるいは第３経路９４には適宜弁などの流量調整手段を取り付けることができる。

【0069】

続いて、図１３のように構成された研磨システムの動作について説明する。研磨後、吸引管７を通過した冷却液は、第４経路９４を経てタンク５に貯留される。この冷却液の中には、研磨で発生したガラス粉が含まれる。そして、冷却液の中のガラス粉の一部はタンク５内で沈殿する。タンク５から第１経路９１を経て遠心分離機６に送られた冷却液は、遠心分離機６によりガラス粉が分離された後、ポンプ８によって吸引され、第２経路９２を経て第３経路９３へ流れる。遠心分離機６では多くのガラス粉が除去されるが、それでもなお冷却液にはガラス粉が含まれる。特に、第２及び第３経路９２，９３から支持体２への経路は、冷却液を吐出するノズル２３１，２４２の直前の経路であるため、ここでガラス粉を除去できると、ノズル２３１，２４２の詰まりを効果的に防止することができる。

【0070】

そこで、第３経路９３において、エアー源８１より気泡を注入し、バブリング洗浄を行う。すなわち、経路の内壁面に付着したガラス粉に気泡を衝突させ、ガラス粉を内壁面から剥がす。これにより、ガラス粉が内壁面で成長することなく、細かい粒子のまま冷却液とともに循環するため、ノズル２３１，２４２の詰まりを防止することができる。

【0071】

上記のように、ガラス粉は経路の内壁面に付着するため、冷却液が内壁面に接触するように流した上で、気泡を内壁面に衝突させなければならない。そのためには、経路の管内を冷却液で満たした状態にする必要がある。例えば、管が冷却液で満たされていないと、管の内壁面には冷却液が接しない領域が生じ、気泡を衝突させることができない。そこで、この例では、ポンプ８の出力を大きくして冷却液の吸引量を大きくし、第３経路９３の管が冷却液で満たされるようにする。但し、研磨箇所に大量の冷却液を吐出すると、研磨によるガラス板の表面性状が悪くなるおそれがある。そこで、上記のように、第３経路９３の下流側にバイパス経路９５を設けると、バブリング洗浄を行った後の冷却液の一部を第４経路９４またはタンク５に逃がすことができる。その結果、ノズル２３１，２４２から吐出される冷却液の量を低減することができ、ガラス板の表面性状の悪化を防止することができる。なお、上記システムを実施したところ、図２のようにポンプ８の出力を大きくしていないシステムでは、第３経路９３の管内の圧力は０．２０ＭＰａであったが、図１３のように、ポンプ８の出力を大きくし、さらにバイパス経路９５を設けたシステムでは、第３経路９３の管内の圧力は０．４５ＭＰａであった。これにより、第３経路９３の管内のガラス粉を十分に除去することができた。この観点から、第３経路９３の管内の圧力は０．３ＭＰａ以上が好ましく、０．４ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。

【0072】

このような気泡の供給は、ガラス板の研磨を行っていないときに行うことが好ましい。これは、気泡を含む冷却液を研磨箇所に吐出すると、これによって、ガラス板の表面性状が悪くなるおそれがあるためである。よって、気泡の供給は、例えば、ガラス板の交換のタイミングや、メンテナンスのタイミングなどの研磨を行っていないときに行うことが好ましい。このように、わずかな時間の気泡の供給であっても、ノズルの詰まりを防止できるなど、十分な効果が確認されている。

【0073】

なお、図１３の例は、一例であり、エアー源８１の配置箇所は特には限定されない。また、遠心分離機６の配置位置も特には限定されず、遠心分離機以外の方法で、ガラス粉を分離することもできる。また、冷却液の量によっては、バイパス経路を必ずしも設ける必要はない。

【0074】

ところで、上記のようなエアー源８１を設けると、その気泡が含まれた冷却水がタンク５に戻されたとき、気泡によってタンク５が溢れるおそれがある。そこで、タンク５への冷却液の流入部分、つまり第４経路９４の下流側に消泡器を設けることが好ましい。消泡器としては、例えば、図１４に示すものを用いることができる。同図に示すように、この消泡器８０は、外管８２と内管８３とを有する２重管構造になっている。外管８０の軸方向の上下の端部は外部に開放されており、また、外周面の上部には複数の貫通孔８２１が形成されている。一方、内管８３において、軸方向の上方の端部は外部に開放され、ここから冷却水が流入するが、内管８３の下方の端部は外管８２の下端部とほぼ一致するとともに、閉じられている。また、内管８３の外周面には複数の貫通孔８３１が形成されているが、最も上方に形成されている貫通孔８３１ａは、外管８２の貫通孔８３１よりも低い位置に配置されている。

【0075】

以上のような消泡器８０は次のように動作する。まず、冷却水が内管８３の上端から注入されると、この冷却水は貫通孔８３１を介して、内管８３と外管８２との間の空間に排出される。この空間において、冷却水中の気泡は上方に浮き上がり、外管８２の外部のタンク５へ排出されることなく、空気中へ放出される。そして、気泡が離脱した冷却水は、外管８２の上部の貫通孔８２１からタンク５内へ排出される。また、外管８２の下方の端部からも冷却水はタンク５へ排出される。

【0076】

また、外管８２の貫通孔８２１は、内管８３の貫通孔８３１よりも上方に形成されているため、これにより、内管８３と外管８２との間において、気泡が空気中に放出された時に液面で衝撃が生じても、外管８２の外部の液面に衝撃が伝わることを抑制することができる。

【0077】

＜５−２＞
上記実施形態では、吸引管７が剛性材料からなる２つの管部材７３，７４と、弾性材料からなる伸縮部材７５とで、構成されているが、吸引管全体を剛性材料で形成することもできる。例えば、第１管部材７３を第２管部材７４よりも大径に形成し、第１管部材に第２管部材を挿入しスライド可能とする。これにより、吸引管を伸縮可能とすることができる。

【0078】

＜５−３＞
上記実施形態に係る研磨システムでは、冷却液を循環させているが、循環させず、供給後、回収した冷却液を貯留したり、廃棄することもできる。

【0079】

＜５−４＞
冷却液の吐出部２３，２４の構成は、上記実施形態に限定されず、吐出部は、第１または第２吐出部２３，２４のいずれか一方でもよい。また、第１吐出部２３には、多数のノズル２３１を設けているが、第２吐出部２４のように３箇所にノズルを設けることもできる。反対に、第２吐出部２４に、第１吐出部２３のように多数のノズルを設けることもできる。

【0080】

＜５−５＞
上記実施形態では、移動ユニット３と搬送ユニット４の双方の動作により、支持体２がガラス板１０の周囲を相対的に移動するように構成されているが、いずれか一方を動作させることで、研磨を行うこともできる。

【0081】

＜５−６＞
ガラス板１０は種々のものを対象とすることができ、上記のような矩形状のもの以外の円形状、多角形状、異形状など種々の形状を対象とすることができる。また、ガラス板１０の端縁に溝（インナーカーブ）が形成されているものも研磨対象とすることができる。この場合、砥石１の溝１１と溝１１の間の突部をインナーカーブに嵌め込んで研磨を行うことができる。

【符号の説明】

【0082】

１ ：砥石
２ ：支持体
７ ：吸引管
１０ ：ガラス板
２３ ：第１吐出部
２４ ：第２吐出部
２５ ：受け部
２７ ：羽根車
７３ ：第１管部材
７４ ：第２管部材
７５ ：伸縮部材
２３１ ：ノズル
２４２ａ ：ノズル
２４２ｂ ：ノズル
２４２ｃ ：ノズル
２５３ ：羽根車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】