特許 5979600 板ガラスの割断離反方法

(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】5979600

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】板ガラスの割断離反方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 33/09 20060101AFI20160817BHJP

   B23K 26/40 20140101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   C03B33/09

   B23K26/40

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-555980(P2012-555980)

(86)(22)【出願日】2012年12月12日

(86)【国際出願番号】JP2012082163

(87)【国際公開番号】WO2013089124

(87)【国際公開日】20130620

【審査請求日】2015年7月7日

(31)【優先権主張番号】特願2011-271284(P2011-271284)

(32)【優先日】2011年12月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(72)【発明者】

【氏名】寺西 妥夫

(72)【発明者】

【氏名】松本 保弘

(72)【発明者】

【氏名】江田 道治

(72)【発明者】

【氏名】藤居 孝英

(72)【発明者】

【氏名】稲山 尚利

【審査官】 田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０７３０９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ３３／００−３３／１４

Ｂ２３Ｋ２６／４０

Ｈ０１Ｌ５１／５０

Ｈ０５Ｂ３３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板ガラスを割断予定線に沿ってレーザー割断法により割断する割断工程と、割断された隣接する板ガラスを相互に離反する離反工程とを含む板ガラスの割断離反方法であって、
前記割断工程は、前記板ガラスが伸縮性を有するシート上に載置された状態で行い、前記離反工程は、前記シートを伸張させて行い、
前記離反工程を行った後、前記シートの一部を水平面に対して傾斜させることで、割断された複数枚の板ガラスの一部を、該シート上から落下させて廃棄することを特徴とする板ガラスの割断離反方法。

【請求項2】

前記割断予定線は、前記板ガラスの横方向に延びる横割断部を形成するための横割断予定線と、前記板ガラスの前記横方向と直交する縦方向に延びる縦割断部を形成するための縦割断予定線とからなることを特徴とする請求項１に記載の板ガラスの割断離反方法。

【請求項3】

前記横割断予定線に沿って前記割断工程を行った後、前記横割断部に対して前記離反工程を行い、その後、前記縦割断予定線に沿って前記割断工程を行った後、前記縦割断部に対して前記離反工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の板ガラスの割断離反方法。

【請求項4】

前記横割断予定線に沿って前記割断工程を行った後、前記縦割断予定線に沿って前記割断工程を行い、その後、前記横割断部に対する前記離反工程と、前記縦割断部に対する前記離反工程とを行うことを特徴とする請求項２に記載の板ガラスの割断離反方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板ガラスの割断離反方法に係り、詳しくは、レーザー割断法によって板ガラスを割断した後に、各板ガラスを相互に離反させるための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）等のガラス基板に代表される板ガラス製品の製造工程では、大面積の板ガラスから小面積の板ガラスが切り出されたり、板ガラスの辺に沿う縁部がトリミングされたりする。そのための手法としては、板ガラスを割断することが挙げられる。

【0003】

その場合、板ガラスを割断する手法の１つとしては、レーザー割断法があり、例えば、以下に記載の特許文献１にその技術が開示されている。

【0004】

特許文献１には、レーザー割断法において、板ガラスのレーザービームに対する吸収係数を制御し、上記レーザービームに材料の全厚さを透過させるか、或いは、全厚さを透過させない場合でも、十分な深さまで透過させることにより、板ガラスの端面に刻設された初期クラックを熱応力によって板ガラスの全厚みに進展させ、板ガラスの割断を行う技術が開示されている。

【0005】

上記特許文献１に開示された技術によれば、割断の位置精度の高精度化、割断の高速化等を図ることが可能となり、従来のダイヤモンドカッター等による機械的な板ガラスの割断法と比較して様々な利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−２５６９４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上記のような優れた特性を持つレーザー割断法によっても、割断後における板ガラスの対向する割断面同士が近接した状態下にあることに起因して、下記のような問題があった。

【0008】

すなわち、割断された板ガラスを後工程へと移すために、板ガラスをピックアップして割断用の加工台から移送するような場合において、持ち上げ途中の板ガラスの割断面と加工台上に載置された板ガラスの割断面との衝突や摺動により、各々の割断面に擦り傷や割れが発生し、板ガラスの品質を低下させてしまう場合があった。

【0009】

このため、割断後の板ガラスを移送する際は、各板ガラスの対向する割断面同士の衝突や摺動を回避する必要があるが、そのための措置については、何ら工夫が講じられていないのが実情である。

【0010】

上記事情に鑑みなされた本発明は、レーザー割断法によって割断された板ガラスの割断面同士の衝突や摺動を回避することで、割断面における擦り傷や割れ等の発生を防止し、板ガラスの品質低下を招く要因を排除することを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために創案された本発明は、板ガラスを割断予定線に沿ってレーザー割断法により割断する割断工程と、割断された隣接する板ガラスを相互に離反する離反工程とを含む板ガラスの割断離反方法であって、割断工程は、板ガラスが伸縮性を有するシート上に載置された状態で行い、離反工程は、シートを伸張させて行うことに特徴付けられる。ここで「相互に離反」とは、各板ガラスが互いに相反する方向に移動する場合のみならず、各板ガラスが異なる軌道に沿って移動し相互間の距離が拡大する場合や、静止した一つの板ガラスから遠ざかる方向に他の板ガラスが移動する場合、及び同方向に移動する各板ガラス間の距離が拡大する場合をも含む。

【0012】

このような方法によれば、割断工程において、レーザー割断法による板ガラスの割断は、伸縮性を有するシート上に板ガラスを載置した状態で行われることから、離反工程において、上記シートを伸張させれば、シートの伸張に伴って割断された隣接する各板ガラスの割断面同士を相互に離反させることが可能となる。このため、割断された各板ガラスを後工程へと移送すべく、各板ガラスをシートからピックアップするような場合においても、割断面同士の衝突や摺動を効果的に回避することができる。この結果、板ガラスの割断面における擦り傷や割れの発生を未然に防止することが可能となり、板ガラスの品質低下を招く要因が適切に排除されることになる。

【0013】

上記の方法において、割断予定線は、板ガラスの横方向に延びる横割断部を形成するための横割断予定線と、板ガラスの横方向と直交する縦方向に延びる縦割断部を形成するための縦割断予定線とからなるようにしてもよい。ここで割断部とは、板ガラスの割断によって各板ガラスの対向する割断面同士が近接又は当接した状態にある部位をいう。

【0014】

このようにすれば、割断後の板ガラスを矩形にすることができるため、使用頻度の高い板ガラスを得ることが可能となる。

【0015】

上記の方法において、横割断予定線に沿って割断工程を行った後、横割断部に対して離反工程を行い、その後、縦割断予定線に沿って割断工程を行った後、縦割断部に対して離反工程を行うようにしてもよい。

【0016】

このようにすれば、横割断予定線に沿った割断工程において、レーザー割断により割断された各板ガラスの割断面同士は、横割断部に対する離反工程において、上記シートを伸張させることにより相互に離反させられた状態となる。これにより、板ガラスの対向する割断面間には所定の間隙が生じる。そして、縦割断予定線に沿ってレーザー割断を行うための基点となる初期クラックを、割断された各板ガラスの端面に刻設する際には、上記の間隙が有効利用される。このため、板ガラスの縦割断予定線に沿った割断工程を円滑なものとすることができ、作業性の向上が図られる。

【0017】

上記の方法において、横割断予定線に沿って割断工程を行った後、縦割断予定線に沿って割断工程を行い、その後、横割断部に対する離反工程と、縦割断部に対する離反工程とを行うようにしてもよい。

【0018】

このようにすれば、横割断部に対する離反工程と、縦割断部に対する離反工程とを同時に行うことが可能となるなどして、特に離反工程の作業性を効率良く向上させることが可能となる。

【0019】

上記の方法において、離反工程を行った後、シートの一部を水平面に対して傾斜させることで、割断された複数枚の板ガラスの一部を、シート上から落下させて廃棄してもよい。

【0020】

このようにすれば、例えば、割断された複数枚の板ガラスの一部に、厚肉の耳部が形成されている等、製品として使用することができない板ガラスがある場合には、当該板ガラスをシート上から落下させることで、迅速に廃棄することが可能となる。

【発明の効果】

【0021】

以上のように、本発明によれば、レーザー割断法によって割断された板ガラスの割断面における擦り傷や割れ等の発生を防止することができ、板ガラスの品質低下を招く要因を排除することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1a】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1b】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1c】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1d】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1e】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1f】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1g】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図1h】本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す側面図である。

【図2a】本発明の第二実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図2b】本発明の第二実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図2c】本発明の第二実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【図2d】本発明の第二実施形態に係る板ガラスの割断離反方法を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付の図１ａ〜図１ｈ、図２ａ〜図２ｄに基づいて本発明の実施形態に係る板ガラスの割断離反方法について説明する。

【0024】

本発明の第一実施形態に係る板ガラスの割断離反方法として、図１ａ〜図１ｈに示すように、板ガラスＧをレーザー割断法により９枚の矩形の板ガラスＧに割断し、割断された各板ガラスＧを相互に離反させると共に、各板ガラスＧのうち、製品として使用できないものを廃棄する場合について説明する。なお、図１ａ〜図１ｇは、平面図であり、図１ｈは、図１ａに示す矢印Ｄの方向から見た側面図である。

【0025】

図１ａに示すように、第一実施形態において、レーザー割断法により割断される板ガラスＧは、伸縮性を有するシートＳ（以下、単にシートＳという）上に載置されている。シートＳの材質としては、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン等をはじめとした伸縮性を有する種々の材質を使用することができる。また、ガラス板ＧとシートＳとの摩擦係数は１．０以上であることが好ましい。

【0026】

図１ｂに示すように、まず、板ガラスＧの２本の横割断予定線Ｘと、板ガラスＧの一方の端面（横割断予定線Ｘと直交する方向の一方の端面）との２つの交差部に、割断の基点となる初期クラックＣをそれぞれ刻設する。各初期クラックＣは、ホイール等による機械的な方法や、短パルスレーザーを板ガラスＧに照射すること等によって刻設することができる。次に、横割断予定線Ｘに沿ってレーザービームを照射し加熱しつつ移動させ、このレーザービームに追従させて横割断予定線Ｘにミスト水等の冷媒を噴射し冷却する。これにより、板ガラスＧには熱応力が作用し、この熱応力によって初期クラックＣが横割断予定線Ｘに沿って進展する。このような割断工程を経ることで板ガラスＧを図１ｃに示すように割断することができると共に、横割断部ＸＸが形成される。

【0027】

図１ｃに示した状態において、割断された各板ガラスＧの横割断部ＸＸに対する離反工程として、図１ｄに示すように、シートＳを横割断部ＸＸに対して垂直な方向Ａに伸張させると、シートＳの伸張に伴って割断された各板ガラスＧが相互に離反するため、各板ガラスＧの割断面同士も必然的に離反する。この場合、割断された板ガラスＧの割断面同士の離反距離は、横割断部ＸＸに対する離反工程の後に行われる縦割断予定線Ｙに沿った板ガラスＧの割断工程において、割断の基点となる初期クラックＣを刻設する必要性を勘案して、１ｍｍ以上であることが好ましい。

【0028】

ここで、横割断予定線Ｘに沿って板ガラスＧを割断する際には、レーザービームによってシートＳの一部を溶かして板ガラスＧに溶着させてもよく、このようにした場合には、シートＳと板ガラスＧとの当接面が滑りにくくなる。これにより、横割断部ＸＸに対する離反工程の際に、シートＳの伸張に伴う割断された各板ガラスＧの割断面同士の離反効率を高めることができる。また、溶着した部分が限定されているため、ガラス基板として製造される板ガラスＧにシートＳを溶着させるような場合であっても、ガラス基板としての機能を損なってしまうような事態を可及的に回避することができる。

【0029】

次に、図１ｅに示すように、横割断部ＸＸにおいて離反された各板ガラスＧについては、２本の縦割断予定線Ｙと各板ガラスＧの一方の端面（縦割断予定線Ｙと直交する方向の一方の端面）との２つの交差部に、割断の基点となる初期クラックＣを刻設する。この初期クラックＣも既述の方法によって刻設することができる。

【0030】

図１ｅに示した状態で、縦割断予定線Ｙに沿ってレーザー割断を行う割断工程を経ると、図１ｆに示すように、各板ガラスＧは、縦割断予定線Ｙに沿って割断された状態となると共に、縦割断部ＹＹが形成される。この縦割断予定線Ｙに沿って板ガラスＧを割断する割断工程においても、上述したように、レーザービームによってシートＳの一部を溶かして板ガラスＧに溶着させてもよく、このようにした場合には、後述の割断された板ガラスＧの割断面同士の離反効率を高めることができる。また、溶着した部分が限定されているため、ガラス基板として製造される板ガラスＧにシートＳを溶着させるような場合であっても、ガラス基板としての機能を損なってしまうような事態を可及的に回避することができる。

【0031】

図１ｆに示した状態で、図１ｇに示すようにシートＳを縦割断部ＹＹに対して垂直な方向Ｂに伸張させると、シートＳの伸張に伴って割断された各板ガラスＧが相互に離反するため、各板ガラスＧの割断面同士も必然的に相互に離反する。

【0032】

図１ｇに示すように、全ての板ガラスＧが相互に離反した状態となると、割断された各板ガラスＧを後工程へと移送すべく、シートＳからピックアップするような場合においても、割断面同士の衝突や摺動を未然に回避することが可能となる。このため、割断面における擦り傷や割れの発生を防止することができ、板ガラスＧの品質低下を招く要因が適切に排除されることになる。

【0033】

また、上述の各工程を終了した後、割断された複数枚の各板ガラスＧのうち、例えば図１ｄに示したＡ方向における両端に位置する６枚の板ガラスＧに、厚肉の耳部が形成されており、製品として使用することができない場合等には、シートＳのＡ方向における両端を、図１ｈに示すように、水平面に対して傾斜させ、６枚の板ガラスＧをシートＳ上から落下させて廃棄する。これにより、これらの板ガラスＧを迅速に廃棄することが可能となる。

【0034】

ここで、上記の第一実施形態では、横割断予定線Ｘに沿う板ガラスＧの割断を行い、割断された板ガラスＧの割断面同士を横割断部ＸＸにおいて相互に離反させた後、縦割断予定線Ｙに沿う板ガラスＧの割断を行い、割断された板ガラスＧの割断面同士を縦割断部ＹＹにおいて相互に離反させている。但し、本発明は、このような構成に限定されるわけではなく、例えば、図２ａ〜図２ｄに示す本発明の第二実施形態のように、割断工程（図２ａ〜図２ｃ）として、横割断予定線Ｘに沿う板ガラスＧの割断と、縦割断予定線Ｙに沿う板ガラスＧの割断とを行った後、離反工程として、横割断部ＸＸに対する離反工程と、縦割断部ＹＹに対する離反工程とを行うべく、図２ｄに示すようにシートＳの両対角線に沿う方向Ｔにシートを伸張させて、割断された各板ガラスＧの割断面同士を相互に離反させるようにしてもよい。この際に、横割断部ＸＸを離反させる工程と縦割断部ＹＹを離反させる工程は、実質的に同時に行っても、所定の時間をおいて行ってもよく、所定の時間をおいて行う場合、どちらの工程を先に行ってもよい。また、横割断部ＸＸに対する離反工程と、縦割断部ＹＹに対する離反工程とを同時に行う場合は、離反工程の作業効率を向上させることができる。なお、本実施形態について説明するための図面において、上記第一実施形態と同一の機能もしくは形状を有する構成要素については、同一符号を付すことで重複する説明を省略している。

【0035】

また、上記の第二実施形態においては、横割断予定線Ｘに沿う板ガラスＧの割断が行われた後、割断面同士を離反させることなく、縦割断予定線Ｙに沿った板ガラスＧの割断を行うための基点となる初期クラックＣを横割断予定線Ｘと縦割断予定線Ｙとの交差部に刻設しなければならない。この第二実施形態の場合、割断された各板ガラスＧの割断面間には、初期クラックＣを刻設するための間隙が微小にしか存在しないため、縦割断予定線Ｙに沿った板ガラスＧの割断を行うための基点となる初期クラックＣは、ホイール等の機械的な方法よりも、短パルスレーザー等によって刻設されることが好ましい。また、横割断予定線Ｘに沿った板ガラスＧの割断が行われるより前に、予め、短パルスレーザーによって横割断予定線Ｘと縦割断予定線Ｙとの交差点に初期クラックＣを設けるようにしてもよい。

【0036】

さらに、上記の第一実施形態においては、縦割断部ＹＹに対する離反工程が行われた後（図１ｇの段階）、割断された複数枚の板ガラスＧのうち、製品として使用できないもの（第一実施形態においては、６枚の板ガラスＧ）を廃棄する構成となっているが、横割断部ＸＸに対する離反工程が行われた後（図１ｄの段階）、縦割断予定線Ｙに沿った板ガラスＧの割断を行う前に、製品として使用できないものを廃棄する構成としてもよい。また、シートＳの任意の部位を水平面に対して傾斜させることで、任意枚数の板ガラスＧを廃棄することができる。例えば、シートＳの両対角線の各々における両端を傾斜させることで、割断された複数枚の板ガラスＧのうち、コーナー部に位置する４枚の板ガラスＧを廃棄することが可能である。

【符号の説明】

【0037】

Ｓ 伸縮性シート
Ｇ 板ガラス
Ｘ 横割断予定線
Ｙ 縦割断予定線
ＸＸ 横割断部
ＹＹ 縦割断部
Ｃ 初期クラック
Ａ 伸縮性シート伸張方向
Ｂ 伸縮性シート伸張方向
Ｔ 伸縮性シート伸張方向

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図1e】

【図1f】

【図1g】

【図1h】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】