CN108025965A - 玻璃管的制造方法、玻璃物品的制造方法、玻璃管、玻璃物品和玻璃物品的制造装置 - Google Patents

玻璃管的制造方法、玻璃物品的制造方法、玻璃管、玻璃物品和玻璃物品的制造装置 Download PDF

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Abstract

一种玻璃管的制造方法，其具有以下工序：(1)准备管状的玻璃材料的工序；(2)对所述玻璃材料的外侧的主表面照射激光，从而在所述外侧的主表面上形成排列有多个空隙的面内空隙区域，并且形成多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向内侧的主表面排列而得到的内部空隙列的工序；以及(3)对形成有所述内部空隙列的所述玻璃材料进行化学强化处理的工序。

Description

玻璃管的制造方法、玻璃物品的制造方法、玻璃管、玻璃物品 和玻璃物品的制造装置
技术领域
本发明涉及玻璃物品和玻璃管等，尤其是涉及进行了化学强化的玻璃物品和玻璃管等。
背景技术
对例如物理化学用玻璃管、医疗用玻璃管、玻璃集热管等中所使用的玻璃物品有时要求高强度。在这样的情况下，对于作为玻璃物品的材料的玻璃管，经常应用化学强化处理。
化学强化处理是将玻璃管浸渍于含有碱金属的熔融盐中，将存在于玻璃管的表面中的原子半径较小的碱金属离子置换成存在于熔融盐中的原子半径较大的碱金属离子的过程。
通过化学强化处理，在玻璃管的表面中引入原子半径比原来的原子大的碱金属离子。因此，在玻璃基板的表面形成压应力层，由此玻璃管的强度提高。
需要说明的是，一般而言，进行了化学强化的玻璃物品经过以下工序制造：
(I)准备大尺寸的管状的玻璃材料的工序；
(II)从玻璃材料切割并获取多个制品形状的玻璃坯管的工序；以及
(III)对所获取的玻璃坯管进行化学强化处理的工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2015/0166393号说明书
专利文献2：日本特表2013-536081号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2012/0196071号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
以往的制造方法中，在(II)的切割后，在(III)的化学强化处理时，需要对大量最终形状的玻璃坯管进行处理。但是，在该阶段中，玻璃坯管尚未进行化学强化处理，因此特别容易在端面产生损伤，因而要求十分慎重的处理。例如，在对最终形状的玻璃坯管进行化学强化处理时，对于熔融盐中的玻璃坯管的支撑或把持的方法、或者玻璃坯管与使用夹具的接触等也需要充分的对策。
可见，以往的制造方法存在玻璃坯管的处理复杂的问题。另外，存在以下问题：难以主要确保最终得到的玻璃物品的强度的品质，不能过度提高玻璃物品的制造成品率。
另一方面，为了避免这样的问题，考虑通过预先对大尺寸的玻璃材料实施化学强化处理，并对该玻璃材料进行切割，从而制造进行了化学强化的玻璃物品的方法。
但是，对于这样的方法而言，由于玻璃材料的表面进行了强化，因此存在难以从玻璃材料切割出玻璃物品的问题。另外，即使能够切割出玻璃物品，由此得到的玻璃物品也具有未进行化学强化的端面，因此产生得不到足够的强度的问题。
本发明是鉴于这样的背景而作出的，本发明的目的在于提供一种玻璃物品和玻璃管的制造方法，该制造方法不仅能够显著地抑制因损伤导致的外观上的品质降低，而且能够得到具有良好的强度的玻璃物品。另外，本发明的目的还在于提供一种可以通过这样的制造方法制造的玻璃物品和玻璃管。此外，本发明的目的还在于提供一种这样的玻璃物品的制造装置。
用于解决问题的手段
本发明提供一种制造方法，其为玻璃管的制造方法，其中，所述制造方法具有以下工序：
(1)准备管状的玻璃材料的工序；
(2)对所述玻璃材料的外侧的主表面照射激光，从而在所述外侧的主表面上形成排列有多个空隙的面内空隙区域，并且形成多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向所述玻璃原材料的内侧的主表面排列而得到的内部空隙列的工序；以及
(3)对形成有所述内部空隙列的所述玻璃材料进行化学强化处理的工序。
需要说明的是，在该制造方法中，所述(1)的工序中的玻璃材料可以是实施本制造方法的人所制造的玻璃材料，也可以是从第三方购入的玻璃材料。
另外，本发明提供一种制造方法，其为玻璃物品的制造方法，其中，所述制造方法具有以下工序：
通过具有上述特征的玻璃管的制造方法而制造玻璃管的工序，其中，所述玻璃管具有与所述玻璃材料的所述外侧的主表面对应的第1主表面和与所述玻璃材料的所述内侧的主表面对应的第2主表面；以及
沿着贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的面，从所述玻璃管分离出1个或2个以上玻璃物品的工序。
另外，本发明提供一种玻璃管，其中，
在该玻璃管的外侧的主表面上存在排列有多个空隙的面内空隙区域，
所述玻璃管存在多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向内侧的主表面排列而得到的内部空隙列，
在以贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的方式切割该玻璃管时得到的切割面整体上具有通过化学强化处理而形成的压应力层。
另外，本发明提供一种玻璃管，其中，
在该玻璃管的外侧的主表面上存在排列有多个空隙的面内空隙区域，
所述玻璃管存在多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向内侧的主表面排列而得到的内部空隙列，
在以贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的方式切割该玻璃管时得到的切割面中，从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面的范围内的规定的碱金属离子的浓度分布具有所述规定的碱金属离子的浓度高于该玻璃管的主体浓度的分布，
所述规定的碱金属离子为用于通过对至少所述外侧的主表面赋予压应力层而提高至少所述外侧的主表面的强度的碱金属离子。
另外，本发明提供一种玻璃管，其中，
在该玻璃管的外侧的主表面上存在排列有多个空隙的面内空隙区域，
所述玻璃管存在多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向所述内侧的主表面排列而得到的内部空隙列，
在以贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的方式切割该玻璃管时得到的切割面中，从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面的范围内的规定的碱金属离子的浓度分布具有越靠近至少所述外侧的主表面一侧则所述碱金属离子的浓度越高的分布，
所述规定的碱金属离子为用于通过对至少所述外侧的主表面赋予压应力层而提高至少所述外侧的主表面的强度的碱金属离子，
在所述切割面中，所述浓度分布中的所述碱金属离子的浓度高于该玻璃管的主体浓度。
此外，本发明提供一种玻璃物品，其中，
所述玻璃物品具有外侧的主表面和内侧的主表面、以及与两个主表面接合的至少一个端面；
在所述端面中，从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面的范围内的规定的碱金属离子的浓度分布具有越靠近至少所述外侧的主表面一侧则所述碱金属离子的浓度越高的分布，
所述规定的碱金属离子为用于通过对至少所述外侧的主表面赋予压应力层而提高至少所述外侧的主表面的强度的碱金属离子，
在所述端面中，所述浓度分布中的所述碱金属离子的浓度高于该玻璃物品的主体浓度。
此外，本发明提供一种玻璃物品的制造装置，其中，
所述制造装置具有从玻璃管分离出1个或2个以上玻璃物品的分离单元，
所述玻璃管为具有上述特征的玻璃管，
所述分离单元通过
对所述玻璃管在所述外侧的主表面上施加压力、和/或、
对所述玻璃管施加沿着所述面内空隙区域的热应力所引起的拉应力，
而从所述玻璃管分离出所述1个或2个以上玻璃物品。
发明效果
本发明可以提供一种玻璃物品和玻璃管的制造方法，该制造方法不仅能够显著地抑制因损伤而导致的外观上的品质降低，而且能够得到具有良好的强度的玻璃物品。另外，还可以提供一种可以通过这样的制造方法制造的玻璃物品和玻璃管。此外，本发明还可以提供这样的玻璃物品的制造装置。
附图说明
图1为示意性地表示根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法的流程的图。
图2为示意性地表示根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法中可使用的玻璃材料的形态的图
图3为用于说明面内空隙区域和内部空隙列的形态的示意图。
图4为示意性地表示面内空隙区域的一个形态的图。
图5为示意性地表示在玻璃材料的第1主表面上形成有多个面内空隙区域的状态的图。
图6为示意性地表示面内空隙区域的一例的图。
图7为示意性地表示面内空隙区域的另一例的图。
图8为示意性地表示根据本发明的一个实施方式的玻璃管的制造方法的流程的图。
图9为概略地表示根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的图。
图10为示意性地表示根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的一个端面中的、厚度方向上的引入离子的浓度分布的图。
图11为概略地表示根据本发明的一个实施方式的玻璃管的图。
图12为表示第1玻璃管的第1主表面和截面的一例的SEM照片。
图13为表示根据本发明的一个实施方式的玻璃管的假想端面中的内部空隙列的一例的SEM照片。
图14为表示根据本发明的一个实施方式的玻璃管的假想端面中的内部空隙列的一例的SEM照片。
图15为表示根据本发明的一个实施方式的玻璃管的假想端面中的内部空隙列的一例的SEM照片。
图16为表示实施例中的玻璃基板与所获取的样品的关系的图。
图17为表示样品A的第1端面中测定的面内应力分布结果的图。
图18为表示样品B的第1端面中测定的面内应力分布结果的图。
图19为表示样品C的第1端面中测定的面内应力分布结果的图。
图20为表示样品A中得到的钾离子浓度分析的结果的图。
图21为表示样品B中得到的钾离子浓度分析的结果的图。
图22为表示样品C中得到的钾离子浓度分析的结果的图。
图23为示意性地表示平面弯曲试验装置的构成的图。
图24为示意性地表示纵向弯曲试验装置的构成的图。
图25为汇总表示各样品中得到的平面弯曲试验的结果的图(威布尔分布图)。
图26为汇总表示各样品中得到的纵向弯曲试验的结果的图(威布尔分布图)。
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明的一个实施方式进行说明。
(根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法)
参照图1～图7对于根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法进行说明。
在图1中，示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法(以下，称为“第1制造方法”)的流程。
如图1所示，第1制造方法具有：
准备管状的玻璃材料的工序(玻璃材料准备工序)(工序S110)；
对玻璃材料的外侧的主表面照射激光，从而在外侧的主表面上形成面内空隙区域，并且在玻璃材料的内部形成内部空隙列的工序(激光照射工序)(工序S120)；
对玻璃材料进行化学强化处理的工序(化学强化工序)(工序S130)；以及
沿着所述面内空隙区域和内部空隙列从作为进行了化学强化的玻璃材料的玻璃管分离出玻璃物品的工序(分离工序)(工序S140)。
以下，参照图2～图7对于各工序进行说明。需要说明的是，图2～图7分别为概略地表示第1制造方法的一个工序的图。以下，外侧的主表面和内侧的主表面分别表示为第1主表面和第2主表面。
(工序S110)
首先，准备具有相互相反的第1主表面和第2主表面的管状的玻璃材料。
玻璃材料的玻璃组成只要为能够进行化学强化的组成，就没有特别限制。玻璃材料可以为例如钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、或碱铝硅酸盐玻璃等。
在该阶段中，玻璃材料可以进行了化学强化处理，也可以未进行化学强化处理。需要说明的是，需要留意此处的化学强化处理不同于之后的工序S130中实施的化学强化处理。
为了明确这一点，以下，该阶段中的化学强化处理被称为“初步化学强化处理”，区别于之后的化学强化处理。
初步化学强化处理的次数可以为1次也可以为2次以上，并没有特别限定。在实施2次以上初步化学强化处理的情况下，可以使与主表面正交的方向上的残余应力层的分布成为不同于仅实施1次初步化学强化处理的情况下得到的分布的状态。
玻璃材料的厚度并没有特别限制，可以在例如0.1mm～10mm的范围内。
玻璃材料不需要为直线状的管，也可以为弯曲的管。另外，管的直径沿着管的轴可以为恒定的，也可以变化。与管的轴垂直的截面的形状可以为圆形、椭圆形、多边形、或复合曲线的组合。
在图2中，示意性地示出了作为一例的管状的玻璃材料110的形态。玻璃材料110具有第1主表面112、第2主表面114和端面116。
(工序S120)
接着，对管状的玻璃材料110照射激光。由此在玻璃材料110的第1主表面112上形成面内空隙区域。另外，从该面内空隙区域向管轴侧、即第2主表面114一侧，形成多个内部空隙列。
此处，“面内空隙区域”是指：将多个表面空隙以规定的配置进行排列而形成的线状区域。另外，“内部空隙列”是指：在玻璃材料的内部将1个或2个以上空隙从第1主表面向第2主表面进行排列而形成的线状区域。
以下，使用图3对于“面内空隙区域”和“内部空隙列”的形态更详细地进行说明。在图3中，示意性地示出了形成于玻璃材料的外表面上的面内空隙区域和内部空隙列。但是，在图3中，仅示出了形成于外表面上的面内空隙区域和内部空隙列的一部分。
如图3所示，在该玻璃材料110中，形成有一个面内空隙区域130以及与该面内空隙区域130对应的多个内部空隙列150。
如前所述，面内空隙区域130是指：将多个表面空隙138以规定的配置进行排列而形成的线状区域。例如，在图3的例中，在玻璃材料110的第1主表面112上，将多个表面空隙138沿固定的方向(X方向)进行排列，由此形成面内空隙区域130。
各表面空隙138与第1主表面112中的激光的照射位置对应，具有例如在1μm～5μm的范围内的直径。但是，表面空隙138的直径根据激光的照射条件和玻璃材料110的种类等而变化。
相邻的表面空隙138彼此的中心间距离P可以基于玻璃材料110的组成和厚度以及激光加工条件等任意确定。例如，中心间距离P可以在2μm～10μm的范围内。需要说明的是，表面空隙138彼此的中心间距离P不需要在所有位置都相等，也可以根据部位而不同。即，表面空隙138可以以不规则的间隔进行排列。
另一方面，如前所述，内部空隙列150是指：在玻璃材料110的内部将1个或2个以上空隙158从第1主表面112向第2主表面114进行排列而形成的线状区域。
空隙158的形状、尺寸和间隔并没有特别限定。例如从Y方向观察时，空隙158可以为圆形、椭圆形、矩形或三角形等形状。另外，从Y方向观察时的空隙158的最大尺寸(通常的情况下，相当于沿着内部空隙列150的延伸方向的空隙158的长度)可以在例如0.1μm～1000μm的范围内。
各内部空隙列150具有与其分别对应的表面空隙138。例如，在图3所示的例中，形成了与18个表面空隙138分别对应的、合计18列内部空隙列150。
需要说明的是，在图3的例中，构成一个内部空隙列150的各空隙158沿着玻璃材料110的厚度方向(Z方向)排列。即，各内部空隙列150沿Z方向延伸。但是，这只是一例，构成内部空隙列150的各空隙也可以以相对于Z方向倾斜的状态从第1主表面112到第2主表面114进行排列。
另外，在图3的例中，各内部空隙列150各自除了表面空隙138以外由合计3个空隙158的排列构成。但是，这只是一例，各内部空隙列150也可以由一个或两个空隙158、或四个以上空隙158构成。另外，各内部空隙列150中所包含的空隙158的数量也可以不同。此外，若干个空隙158可以与表面空隙138连接而形成“长的”表面空隙138。
此外，各内部空隙列150可以具有在第2表面114上开口的空隙(第2表面空隙)，也可以不具有在第2表面114上开口的空隙(第2表面空隙)。
需要说明的是，由以上的说明可知，需要留意的是，面内空隙区域130并不是以实际上连续的“线”的形式形成的区域，而是表示将各表面空隙138连接时形成的、假想的线状区域。
同样地，需要留意的是，内部空隙列150并不是以实际上连续的“线”的形式形成的区域，而是表示在将各空隙158连接时形成的、假想的线状区域。
此外，一个面内空隙区域130并不一定需要被认作是1条“线”(表面空隙138的列)，一个面内空隙区域130可以形成为以相互极接近的状态配置的、平行的多条“线”的集合体。
在图4中，示出了被认作是这样的多条“线”的集合体的面内空隙区域130的一例。在该例中，在玻璃材料110的第1主表面112上，形成有相互平行的2个表面空隙列138A、138B，通过它们而构成了一个面内空隙区域130。两表面空隙列138A和138B的距离为例如5μm以下，优选为3μm以下。
需要说明的是，在图4的例中，面内空隙区域130由表面空隙列138A和138B这2列构成，但是面内空隙区域130也可以由更多个表面空隙列构成。
以下，将这样的由多个表面空隙列构成的面内空隙区域特别地称为“多线面内空隙区域”。另外，将如图3所示的由一个表面空隙列构成的面内空隙区域130特别地称为“单线面内空隙区域”，区别于“多线面内空隙区域”。
以上所说明的面内空隙区域130和内部空隙列150可以通过对玻璃材料110的第1主表面112照射激光而形成。
更具体而言，首先，对玻璃材料110的第1主表面112的第1位置照射激光，由此从第1主表面112到第2主表面114形成包含第1表面空隙的第1内部空隙列。接着，改变对玻璃材料110的激光的照射位置，对玻璃材料110的第1主表面112的第2位置照射激光，由此从第1主表面112到第2主表面114形成包含第2表面空隙的第2内部空隙列。通过重复该操作，可以形成面内空隙区域130和与其对应的内部空隙列150。
需要说明的是，在通过1次激光照射未形成具有充分接近第2主表面114的空隙158的内部空隙列的情况下，即在空隙158之中最接近第2主表面114的空隙仍然位于距离第2主表面114非常远的位置的情况下(例如，最接近第2主表面114的空隙的距第1主表面112的距离为玻璃材料110的厚度的1/2以下的情况下)等，可以在实质上相同的照射位置进行2次以上激光照射。此处，“实质上相同的(照射)位置”是指：除了两个位置完全一致的情况以外，也包括稍微偏离的情况(例如最大3μm的偏离)。
例如，可以沿着与玻璃材料110的第1主表面112平行的第1方向进行多次激光照射，从而形成第1面内空隙区域130和与其对应的内部空隙列150(第1道次)，然后在与第1道次大致相同的方向和大致相同的照射位置进行激光照射(第2道次)，由此形成与第1面内空隙区域130对应的更“深的”内部空隙列150。
需要说明的是，在重复这样的道次的情况下，所得到的面内空隙区域130成为“多线面内空隙区域”的可能性升高。
在构成内部空隙列150的空隙158中，从位于距离第2主表面114最近的位置的空隙的中心起到第2主表面114的距离虽然也取决于玻璃材料110的厚度，但是优选在0μm～10μm的范围内。
作为可用于这样的处理的激光，可以列举例如：脉冲宽度为飞秒级～纳秒级、即1.0×10-15～9.9×10-9秒的短脉冲激光。从有效地形成内部空隙的方面考虑，这样的短脉冲激光进一步优选为突发脉冲(バーストパルス)。另外，这样的短脉冲激光的照射时间内的平均输出功率例如为30W以上。在短脉冲激光的该平均输出功率小于10W的情况下，有时不能形成充分的空隙。作为突发脉冲的激光的一例，可以列举：利用脉冲数为3～10的突发脉冲激光形成一个内部空隙列、激光功率为额定值(50W)的约90％、突发脉冲的频率为约60kHz、突发脉冲的时间宽度为20皮秒～165纳秒。作为突发脉冲的时间宽度，作为优选的范围，可以列举10纳秒～100纳秒。
另外，作为激光的照射方法，有以下方法：利用基于克尔效应(Kerr-Effect)的束的自聚焦的方法、利用高斯·贝塞尔束和锥透镜的方法、利用基于像差透镜的线聚焦束的方法等。无论如何，只要能够形成面内空隙区域、内部空隙列，可以为任何方法。
例如，在使用突发脉冲激光装置(专利文献2)的情况下，通过适当变更激光的照射条件，可以使构成内部空隙列150的各空隙的尺寸和内部空隙列150所包含的空隙的个数等一定程度变化。
需要说明的是，在以下的记载中，有时将包含面内空隙区域130和与该面内空隙区域130对应的内部空隙列150的平面(图3中，由阴影表示的平面170)称为“假想端面”。该假想端面170实质上与通过第1制造方法制造的玻璃物品的端面对应。
在图5中，作为一例，示意性地示出通过工序S120在玻璃材料110的第1主表面112上形成了多个面内空隙区域130的状态。
在图5的例中，在玻璃材料110的第1主表面112上，在管轴方向上形成有4条面内空隙区域130。另外，虽然从图5不能观察到，但是在各面内空隙区域130的下侧、即第2主表面114一侧形成了多个通过1个或2个以上空隙向第2主表面114间断地排列而得到的内部空隙列。
将由四个面内空隙区域130和对应的内部空隙列围成的部分、即由三个假想端面围成的假想的部分称为玻璃块(ガラスピース)160。
面内空隙区域130的形状、以及玻璃块160的形状实质上与工序S140后得到的玻璃物品的形状对应。例如，在图5的例中，由玻璃材料110最终制造出3个管状的玻璃物品。另外，如前所述，包含各面内空隙区域130和与其对应的内部空隙列150的假想端面与工序S140后制造的玻璃物品的一个端面对应。
需要说明的是，图5中所示的面内空隙区域130、以及玻璃块160的配置形态仅为一例，它们根据最终玻璃物品的形状以规定的配置形成。
在图6和图7中，示意性地示出假设的面内空隙区域的其它形态的一例。
在图6的例中，各面内空隙区域131配置在管轴方向和与其正交的方向上。因此，从管状的材料得到具有恒定曲率的曲面形状的玻璃块161。
另外，在图7的例中，各面内空隙区域132配置在玻璃管的一部分表面上。
需要说明的是，面内空隙区域130、131、132可以以直线状、曲线状、或两者的组合来形成。
(工序S130)
接着，对玻璃材料110进行化学强化。
化学强化处理的条件并没有特别限定。化学强化可以通过例如将玻璃材料110浸渍于430℃～500℃的熔融盐中1分钟～2小时之间而实施。
作为熔融盐，可以使用硝酸盐。例如，在将玻璃材料110中所含的锂离子置换为较大的碱金属离子的情况下，可以使用含有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铷和硝酸铯中的至少一种的熔融盐。另外，在将玻璃材料110中所含的钠离子置换为较大的碱金属离子的情况下，可以使用含有硝酸钾、硝酸铷和硝酸铯中的至少一种的熔融盐。此外，在将玻璃材料110中所含的钾离子置换为较大的碱金属离子的情况下，可以使用含有硝酸铷和硝酸铯中的至少一种的熔融盐。
需要说明的是，在熔融盐中，可以还添加一种以上碳酸钾等盐。在这种情况下，可以在玻璃材料110的表面上形成10nm～1μm的厚度的低密度层。
通过对玻璃材料110进行化学强化处理，可以在玻璃材料110的第1主表面112和第2主表面114上形成压应力层，由此可以提高第1主表面112和第2主表面114的强度。压应力层的厚度与置换用的碱金属离子的渗透深度对应。例如，在使用硝酸钾将钠离子置换为钾离子的情况下，在钠钙玻璃的情况下可以将压应力层的厚度调节为8μm～27μm，在铝硅酸盐玻璃的情况下可以将压应力层的厚度调节为10μm～100μm。在铝硅酸盐玻璃的情况下，碱金属离子渗透的深度优选为10μm以上，更优选为20μm以上。
通常对第1主表面和第2主表面进行化学强化处理，但是例如在想要仅改善玻璃物品的外侧的品质的情况下，仅对第1主表面进行化学强化处理即可。第1主表面的化学强化处理中，例如将玻璃材料110的两端部密封，并使熔融盐不与玻璃材料110的内侧接触即可。
如前所述，在以往的进行了化学强化的玻璃物品的制造方法中，经过以下工序制造玻璃物品：
(I)准备大尺寸的管状的玻璃材料的工序；
(II)从玻璃材料切割并获取制品形状的多个玻璃坯管的工序；以及
(III)对获取的玻璃坯管进行化学强化处理的工序。
与此相对，在第1制造方法中，将玻璃材料110作为被处理物，并实施化学强化处理。在这种情况下，与以往那样的、对制品形状的玻璃物品进行化学强化处理的情况不同，化学强化处理时的被处理物的处理变得容易。
例如，即使在玻璃材料110的端面116(参照图5)上产生了损伤，该部分也不会包含在最终的玻璃物品中。另外，在化学强化处理时，例如，可以利用不会用作玻璃物品的玻璃材料110的外周部来支撑或把持被处理物。
因此，对于第1制造方法而言，与以往相比，更容易确保所制造的玻璃物品的因损伤而导致的外观上和强度的品质，能够提高制造成品率。另外，对于第1制造方法而言，可以将玻璃材料110作为被处理物进行化学强化处理，因此容易仅对第1主表面进行化学强化处理。
此处，对于第1制造方法而言，在制成玻璃物品的形状之前，对玻璃材料110实施化学强化处理，因此分离工序S140后得到的玻璃物品有可能具有未进行化学强化的端面。在这种情况下，玻璃物品未得到足够的强度。
但是，本申请发明人等发现，在第1制造方法的工序S130后，即化学强化处理后的玻璃材料110中，即使在假想端面(即，切割后的玻璃物品的端面)中，也存在通过化学强化处理而引入的碱金属离子(以下，称为“引入离子”)。
需要说明的是，如后所述，在假想端面中，至少与第1主表面112不同，引入离子在面内表现出不均匀的浓度分布，越靠近玻璃材料110的厚度方向的中央部分，引入离子的浓度越低。但是，在整个假想端面中存在通过化学强化处理而引入的碱金属离子，即使在厚度方向的中央部分，也存在引入离子，其浓度不为零。
该事实启示了：在第1制造方法中，在工序S130中的化学强化处理时，熔融盐经由通过激光照射而形成在玻璃材料110的表面的微细的表面空隙138和形成在玻璃材料110的内部的微细的空隙158被引入至玻璃材料110的内部，然后在被引入的熔融盐与假想端面之间发生了置换反应。据申请人所知，迄今为止尚未报道过这样的现象。
另外，作为支持该现象的结果，确认了经过第1制造方法、即工序S110～工序S140而制造的玻璃物品与经过前述的(I)～(III)的工序而制造的以往的玻璃物品相比具有毫不逊色的足够的强度。详细情况如后所述。
可见，对于第1制造方法而言，在工序S130之后，可以得到至少第1主表面112和各假想端面均进行了化学强化的玻璃材料110。对于第2主表面114，根据需要进行化学强化。
(工序S140)
接着，从进行了化学强化的玻璃材料110、即玻璃管175分离出玻璃物品。
在从玻璃管175分离出玻璃物品180时，利用前述的假想端面。换言之，将由前述的假想端面围成的玻璃块160从玻璃管175分离出而得到玻璃物品180。
如前所述，通常，化学强化处理后的玻璃材料的第1和第2主表面进行了强化，因此存在难以从玻璃管175分离出玻璃物品的问题。
但是，对于第1制造方法而言，玻璃管175的假想端面在面内具有：面内空隙区域130和对应的内部空隙列150所包含的、多个表面空隙138和空隙158。因此，在从玻璃管175分离出玻璃物品180时，这些空隙138、158发挥出所谓的“形成于面内和内部的穿孔(perforation)”的作用。因此，对于第1制造方法而言，通过利用假想端面，能够容易进行从玻璃管175的分离。特别是在面内空隙区域130为“多线面内空隙区域”的情况下，可以更容易地分离出玻璃物品180。
此处，如前所述，面内空隙区域130由多个空隙138构成，内部空隙列150由多个空隙158构成。这些面内空隙区域130和内部空隙列150以及空隙138、158，与例如以贯穿玻璃管的厚度方向的方式形成的通孔不同。
另外，如前所述，对于玻璃管175而言，对假想端面也实施了化学强化处理。因此，得到的玻璃物品180也具有进行了化学强化的端面186。因此，对于第1制造方法而言，可以避免以下问题：以往的对玻璃材料进行化学强化处理之后分离出玻璃物品的方法中的问题、即由于具有未进行化学强化的端面，因此玻璃物品得不到足够的强度的问题。
用于实施工序S140的具体方法并没有特别限定。例如，可以通过机械方法或热的方法，从玻璃管175分离出1个或2个以上玻璃物品180。
例如，对于从玻璃管175分离出玻璃物品的方法而言，通过沿玻璃管的管内方向对玻璃管的第1主表面施加压力而进行。为了对玻璃管的整个第1主表面施加按压玻璃管的方向的压力，将玻璃管放入比该玻璃管大的筒状的金属容器中并施加压力。此时，用泊松比比玻璃大的弹性体覆盖玻璃管的第1主表面，使施加压力后的玻璃物品的分离变得容易。此处，弹性体可以为聚氨酯橡胶或特氟龙(注册商标)树脂等。
另一方面，在通过热的方法从玻璃管175分离出1个或2个以上玻璃物品180的情况下，可以使用“表面吸收方式”或“内部吸收方式”。
其中的“表面吸收方式”中，使用热源对玻璃管175的第1主表面112进行局部加热，产生热应力，由此从玻璃管175分离出玻璃物品180。作为热源，例如，可以使用波长较长的激光(CO2激光等)、燃烧器或热射线等。通过使源自热源的热集中于面内空隙区域130，在面内空隙区域130以及假想端面上产生热应力，沿着这些假想端面使玻璃管175断裂。由此，可以分离出玻璃物品180。
与此相对，在“内部吸收方式”中，使用波长较短的激光(CO激光等)。当对玻璃管175照射这样的激光时，激光的热量被玻璃管175的内部吸收。因此，通过沿着面内空隙区域130照射激光，可以使假想端面局部地产生内部应力，并且使其从其它部分断裂。其结果是，从玻璃管175分离出玻璃物品180。
通常，在从玻璃材料分离出玻璃物品时，使用玻璃切割机等对玻璃材料进行切割。在这种情况下，玻璃物品的端面容易成为具有凹凸的“粗糙的”端面。
但是，对于第1制造方法而言，在分离出玻璃物品180时，不一定需要使用玻璃切割机这样的切割工具，因此在分离出玻璃物品180时，可以得到比较平滑的端面186。
但是，在不需要特别平滑的端面186的情况等、特定的情况下，也可以通过使用玻璃切割机等沿着假想端面切割玻璃管175而分离出玻璃物品180。即使在这种情况下，由于假想端面的存在，也可以比通常的切割更容易地切割玻璃管175。
通过以上的工序，可以制造1个或2个以上玻璃物品180。需要说明的是，为了保护所得到的玻璃物品180的端面186，可以在该端面186上涂布树脂等材料。
对于第1制造方法而言，通过如前所述的特征，可以得到不仅显著地抑制了玻璃物品180的外观上的品质降低，而且具有良好的强度的玻璃物品180。
以上，以第1制造方法为例，对于用于制造玻璃物品的一个制造方法进行了说明。但是，第1制造方法仅为一例，在实际制造玻璃物品时，可以进行各种变更。
例如，不一定需要对玻璃材料110的第1主表面112和第2主表面114两者实施第1制造方法的工序S130中的化学强化处理，也可以考虑对一个主表面不实施化学强化处理的方式。
另外，例如，在工序S130之后且在工序S140之前，可以对玻璃管175实施赋予各种功能的工序(附加工序)。
附加工序并不限于此，例如也可以为了对玻璃管175在表面上附加保护功能等附加功能、或者对表面进行改性而实施。
这样的附加工序可以具有例如：在玻璃管175的第1主表面112、第2主表面和/或端面116(以下，将它们统称为“露出面”)上粘贴功能膜的工序、以及对露出面的至少一部分实施表面处理(包含表面改性)的工序等。
作为表面处理的方法，有例如：蚀刻处理、成膜处理和印刷处理等。成膜处理可以使用例如涂布法、浸渍法、蒸镀法、溅射法、PVD法或CVD法等而实施。需要说明的是，在表面处理中，也包含利用试剂的清洗。
通过表面处理，可以形成例如：低反射膜、高反射膜、IR吸收膜或UV吸收膜等的波长选择膜、防眩膜、防指纹膜、防雾膜、印刷、电子电路和它们的多层构成膜等。
此外，在工序S120之前或之后或这两者、即面内空隙区域130的形成前或后或这两者的阶段中，可以在玻璃材料110的至少一个主表面上形成槽。
例如，在玻璃材料110的第1主表面112上已经形成有面内空隙区域130的情况下，可以沿着该面内空隙区域130形成槽。或者，在玻璃材料110的第1主表面112上尚未形成面内空隙区域130的情况下，可以沿着将来要形成的面内空隙区域130形成槽。
槽的形状并没有特别限定。槽可以为例如：截面为近似V字形、近似U字形、近似倒梯形、以及近似凹状等。另外，在这些槽的形态中，槽的第1主表面112或第2主表面114的开口部分可以进行了倒圆角。
在形成了这样的截面形态的槽的情况下，在工序S140后得到的玻璃物品180中，端面186的与第1主表面112和/或第2主表面114的连接部分成为进行了倒角或倒圆角加工的状态。因此，可以省略对玻璃物品180的后加工工序。
槽的深度例如为小于玻璃材料110的厚度的1/2。槽的深度优选为0.01mm以上。
槽的形成工具可以为例如磨石和激光等。特别是，从槽的精度和品质的方面考虑，优选利用激光进行加工。
(根据本发明的一个实施方式的玻璃管的制造方法)
接着，参照图8对于根据本发明的一个实施方式的玻璃管的制造方法进行说明。
在图8中示意性地示出根据本发明的一个实施方式的玻璃管的制造方法(以下，称为“第2制造方法”)的流程。
如图8所示，第2制造方法具有以下工序：
准备管状的玻璃材料的工序(玻璃材料准备工序)(工序S210)；
对玻璃材料的第1主表面照射激光，从而在第1主表面上形成面内空隙区域，并且在玻璃材料的内部形成内部空隙列的工序(激光照射工序)(工序S220)；以及
对玻璃材料进行化学强化处理的工序(化学强化工序)(工序S230)。
需要说明的是，由图8可知，该第2制造方法相当于前述的图1中所示的第1制造方法中省略了工序S140的分离工序的方法。
即，在该第2制造方法中，以玻璃管的形式制造如前述的图5～图7所示的、具有1个或2个以上假想端面、即面内空隙区域和与其对应的内部空隙列的玻璃材料。
换言之，在本申请中，“玻璃管”是指：从玻璃材料到制造出玻璃物品前的工序中的中间体、即加工后的玻璃材料。
这样的“玻璃管”对于以下情况是有意义的：
对玻璃材料进行加工的工序(例如工序S210～工序S230)和从玻璃管分离出玻璃物品的工序为不同的工序或者在不同的场所实施；或者
这两个工序在时间上隔开相应的间隔而实施。
需要说明的是，对于这样的第2制造方法而言，也可以得到与前述的第1制造方法同样的效果，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。即，通过第2制造方法而得到的玻璃管的假想端面进行了化学强化，在从该玻璃管分离出玻璃物品时，可以得到具有良好的强度的玻璃物品。另外，显著地抑制了所得到的玻璃物品的品质降低。
(根据本发明的一个实施方式的玻璃物品)
接着，参照图9对于根据本发明的一个实施方式的玻璃物品进行说明。
图9中概略地示出了根据本发明的一个实施方式的玻璃物品(以下，称为“第1玻璃物品”)。
如图9所示，第1玻璃物品380具有：第1主表面382和第2主表面384、以及连接两者的端面386。需要说明的是，第1主表面382与玻璃材料的第1主表面和玻璃材料的外侧的主表面对应，第2主表面384与玻璃材料的第2主表面和玻璃材料的内侧的主表面对应。
但是，这只是一例，作为第1玻璃物品380的形态，可以设想各种形态。例如，第1主表面382和第2主表面384除了可以为矩形以外，还可以为圆形、椭圆形、三角形或多边形的形状。另外，端面386可以倾斜地延伸。在这种情况下，得到“倾斜”端面。
第1玻璃物品380的厚度并没有特别限定。第1玻璃物品380的厚度可以在例如0.1mm～10mm的范围内。
此处，对于第1玻璃物品380而言，至少第1主表面382进行了化学强化，第2主表面384根据需要进行化学强化。另外，第1玻璃物品380的端面386进行了化学强化。
但是，在主表面382、384和端面386中，化学强化的状态、即引入离子(通过化学强化处理而引入的碱金属离子)的分布的状态不同。
使用图10对于该事项更详细地进行说明。需要说明的是，此处对于对第1主表面与第2主表面进行了化学强化处理的情况进行说明。
在图10中，示意性地示出了第1玻璃物品380的一个端面386(例如386-1)中的、厚度方向(Z方向)上的引入离子的浓度分布。在图10中，横轴为厚度方向的相对位置t(％)，第1主表面382一侧对应于t＝0％，第2主表面384一侧对应于t＝100％。纵轴为引入离子的浓度C。如前所述，引入离子是指：通过化学强化处理而引入的碱金属离子、即用于通过在玻璃物品的第1主表面和第2主表面上赋予压应力层而提高这些主表面的强度的碱金属离子。
此处，该浓度C通过扣除玻璃物品380的主表面382、384和端面386-1～386-2以外的部分、即玻璃物品380的主体部分所含有的、与引入离子相同种类的碱金属离子的浓度(以下，称为主体浓度)而计算出。因此，主体浓度与相对于化学强化处理前的玻璃坯板的体积的碱金属离子的算术平均浓度大致相同。
需要说明的是，如图10所示的浓度分布可以在端面386-1的各面内位置处进行测定。但是，如果在玻璃物品380的同一端面386-1内，则即使在端面386-1的任意位置处进行评价，浓度分布的倾向也基本相同。
如图10所示，对于端面386-1而言，成为沿着厚度方向的引入离子的浓度C在整个端面中大于主体浓度的分布，在该例中表现出近似抛物线状的分布。即，引入离子的浓度C具有在第1主表面382一侧(t＝0％)和第2主表面384一侧(t＝100％)显示出最大值Cmax、在厚度方向的中央部分(t＝50％)显示出最小值Cmin的倾向。此处，最小值Cmin＞0。
需要说明的是，引入离子的浓度分布的形状根据第1玻璃物品380的厚度和材质、以及制造条件(化学强化处理的条件等)等而变化，但是在任何情况下均在整个端面中大于主体浓度，作为一例，产生这样的近似抛物线状的分布。但是，由于化学强化处理方法等的影响，经常观察到：在第1主表面382一侧(t＝0％)与第2主表面384一侧(t＝100％)，引入离子的浓度C并不严格一致。即，经常发生的情况是，仅任一主表面中的浓度C为Cmax。另外，此处的近似抛物线状的分布与抛物线的数学上的定义不同，其包含：引入离子的浓度C至少在第1主表面一侧相对于厚度方向的中央部分变大、且该浓度分布中的引入离子浓度为玻璃物品的主体浓度以上的分布。
此处，在将利用硅离子进行标准化后的引入离子的浓度(原子比)、即(引入离子的浓度C)/(Si离子的浓度)设为Cs时，对象端面中的Cs的最小值相对于主体中的Cs之比优选为1.6以上，更优选为1.8以上，进一步优选为2.2以上。
在第1主表面382和第2主表面384中，引入离子的浓度在面内实质上是恒定的，这样的端面386-1的浓度分布是特征性的。另外，到目前为止尚未观察到具有这样的化学强化状态的端面386的第1玻璃物品380。
例如，在从玻璃材料切割出制品形状的玻璃物品，并对该玻璃物品进行化学强化处理的情况下，所得到的玻璃物品的端面中的引入离子的浓度在面内实质上是恒定的。在这种情况下，典型的是，得到图10中由点划线表示的分布。即，不管位置如何，C＝Cmax。另外，例如，在对玻璃材料进行化学强化处理之后，切割出制品形状的玻璃物品的情况下，在所得到的玻璃物品的端面中几乎未检测到引入离子。即C≈0。
由于第1玻璃物品380的端面386具有这样的特征性的引入离子的浓度分布，因此与将以往的进行了化学强化的玻璃材料切割而得到的玻璃物品相比，具有更良好的强度。
第1玻璃物品380的第1主表面382、第2主表面384的表面压应力例如在200MPa～1000MPa的范围内，优选在500MPa～850MPa的范围内。第1玻璃物品380的端面386-1～386-4的表面压应力的最小值大于0MPa，例如为25MPa～1000MPa以上，优选在50MPa～850MPa的范围内，更优选在100MPa～850MPa的范围内。需要说明的是，表面压应力的测定可以使用例如利用光弹性分析法的折原制作所制造的表面应力测定装置FSM-6000LE或FSM-7000H等来实施。
在仅对第1主表面进行了化学强化处理的情况下，成为相对于图10的近似抛物线中的纵向的对称轴而言仅左侧的区域的分布的形态。即使在这种情况下，在第2主表面附近，熔融盐从端面侧渗透，至少与主体的引入离子浓度(主体浓度)相比引入离子浓度增高。
需要说明的是，第1玻璃物品380可以在第1主表面382、第2主表面384和/或端面386上具备1个或2个以上附加构件。
这样的附加构件可以以例如层、膜和薄膜等形态提供。另外，为了表现出低反射特性和保护等功能，可以在第1主表面382、第2主表面384和/或端面386上提供这样的附加构件。
第1玻璃物品380可以应用于例如电子设备(例如智能手机、显示器等信息终端设备)、照相机、传感器的保护玻璃、建筑物用玻璃、产业输送机用玻璃、以及生物医疗用玻璃设备等。
(根据本发明的一个实施方式的玻璃管)
接着，参照图11对于根据本发明的一个实施方式的玻璃管进行说明。
在图11中，概略地示出了根据本发明的一个实施方式的玻璃管(以下，称为“第1玻璃管”)。
如图11所示，第1玻璃管415具有第1主表面417和第2主表面419、以及连接两者的两个端面420(420-1～420-2)。需要说明的是，第1主表面417与玻璃材料的第1主表面和外侧的主表面对应，第2主表面419与玻璃材料的第2主表面和内侧的主表面对应。
第1玻璃管415的玻璃组成只要为可以进行化学强化的组成，就没有特别限制。第1玻璃管415可以为例如钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、或碱铝硅酸盐玻璃等。
第1玻璃管415的厚度并没有特别限定，可以在例如0.1mm～10mm的范围内。
第1玻璃管415在第1主表面112上具有多个面内空隙区域431，在各面内空隙区域431的下侧(第2主表面一侧)形成有对应的多个内部空隙列(不能观察到)。内部空隙列可以与第1玻璃管415的厚度方向(Z方向)平行地延伸，也可以相对于厚度方向倾斜地延伸。
由各面内空隙区域431和对应的内部空隙列围成的部分、即由假想端面围成的部分称为玻璃块461。
由图11可知，第1玻璃管415相当于前述的图5中所示的玻璃材料110。即，第1玻璃管415被用作从玻璃材料到制造出玻璃物品的工序中的中间体，换言之，被用作分离出期望形状的玻璃物品之前的玻璃材料。
更具体而言，在第1玻璃管415中，可以通过沿着假想端面从第1玻璃管415分离出玻璃块461而得到玻璃物品(相当于玻璃块461)。
这样的第1玻璃管415对于以下情况是有意义的：
从玻璃材料制造第1玻璃管415的工序和从第1玻璃管415分离出玻璃物品的工序为不同的工序或者在不同的场所实施；或者
这两个工序在时间上隔开相应的间隔而实施。
此处，参照图12～图15对于第1玻璃管415所包含的面内空隙区域431和内部空隙列更详细地进行说明。
在图12中，示出了从相当于图11中所示的第1玻璃管415的第1主表面417和截面的玻璃板得到的SEM照片的一例。在图12中，上侧对应于第1玻璃管415的第1主表面417，下侧相当于第1玻璃管415的截面。
在第1玻璃管415的第1主表面417上，沿水平方向形成了2列表面空隙列，各列与图11中所示的面内空隙区域431对应。在该例中，各表面空隙具有约2μm的直径，相邻的表面空隙间的距离P为约50μm。
在各表面空隙的周围形成有宽度约1μm～约2μm的改性部(发白的环状区域)。认为这是在激光照射时第1玻璃管415的成分熔融，然后凝固而形成的应力残留部。
另一方面，第1玻璃管415的截面实质上沿着一个面内空隙区域431和与其对应的内部空隙列而切割，因此，该截面与第1玻璃管415的假想端面对应。需要说明的是，由于利用手工作业进行切割，因此准确而言，所示的截面并不包含左端的表面空隙。但是，对于图12而言，也可以实质上掌握假想端面的形态。因此，对于图12中的截面部分，也称为假想端面。
在图12中观察到在所示的假想端面上沿垂直方向延伸的三个内部空隙列。参照可以最明确地观察到的中央的内部空隙列，可知在该内部空隙列中多个微细的空隙以“穿孔”的方式间断地排列。在内部空隙列中，沿倾斜方向产生的若干须状的裂纹、具体而言在中央的内部空隙列中观察到的三个须状的裂纹是由于利用手工作业进行切割而产生的，其不是内部空隙。
在图13中，示出了相当于第1玻璃管415的另一假想端面的SEM照片的一例。在图13中，上侧对应于第1玻璃管415的第1主表面417一侧，下侧对应于第2主表面419一侧。
从该照片可知，在假想端面中，从第1主表面417向第2主表面419多个空隙形成一列，由此形成了一列内部空隙列。
在图13的照片中，构成内部空隙列的各空隙具有约0.5μm～约1.5μm的最大长度(纵向的长度)，空隙的形态为近似圆形、近似椭圆形和近似长方形等。另外，相邻的空隙之间的间隔壁的尺寸为约0.2μm～约0.5μm。
在图14和图15中，分别示出了相当于第1玻璃管415的假想端面的其它SEM照片的一例。
在图14所示的例中，形成于假想端面的一个内部空隙列由尺寸约0.5μm～约1.5μm的空隙构成。空隙的形态为近似圆形或近似椭圆形。另外，相邻的空隙之间的间隔壁的尺寸为约0.1μm～约2μm。
另一方面，在图15所示的例中，形成于假想端面的一个内部空隙列由尺寸约3μm～约6μm的细长的空隙构成。另外，相邻的空隙之间的间隔壁的尺寸为约0.8μm。
可见，第1玻璃管415的假想端面所包含的内部空隙列、以及构成该内部空隙列的空隙组的形态并没有特别限定。它们根据第1玻璃管415的玻璃组成和激光的照射条件等进行各种变化。需要说明的是，对于空隙组而言，由于空隙产生时的应力，沿着内部空隙列会产生微裂纹，在玻璃材料不会沿着内面空隙区域而分离的程度上，空隙组可以由该微裂纹连接在一起。这从化学强化处理中的熔融盐向玻璃材料内部的渗透的方面考虑是优选的。但是，典型的是，构成内部空隙列的空隙的、沿着内部空隙列的方向的尺寸在0.1μm～1000μm的范围内，优选在0.5μm～100μm的范围内，更优选在0.5μm～50μm的范围内。另外，构成内部空隙列的空隙的形状为矩形、圆形和椭圆形等。此外，相邻的空隙之间的间隔壁的厚度通常在0.1μm～10μm的范围内。
同样地，构成面内空隙区域431的表面空隙的尺寸也根据第1玻璃管415的玻璃组成和激光的照射条件等而进行各种变化。
但是，典型的是，表面空隙的直径在0.2μm～10μm的范围内，例如在0.5μm～5μm的范围内。另外，相邻的表面空隙的中心间距离P(参照图3)在1μm～20μm的范围内，例如在2μm～10μm的范围内。中心间距离P越小，则越容易从第1玻璃管415分离出玻璃物品，但是由于激光照射的重复次数增加，因此受到加工速度的制约，需要大功率的振荡器。
再次参照图11，在第1玻璃管415中，至少对第1主表面417进行了化学强化处理，并根据需要对第2主表面419进行了化学强化处理。需要说明的是，四个端面420可以进行了化学强化处理，也可以未进行化学强化处理。另外，在第1玻璃管415中，对各玻璃块461的周围、即假想端面进行了化学强化。
但是，在主表面417、419和假想端面中，化学强化的状态、即引入离子的分布的状态不同。
即，在假想端面中，引入离子显示出沿着内部空隙列的延伸方向，如前述的图13所示的近似抛物线状、或者相对于近似抛物线的对称轴而言一半的区域的浓度分布。
需要说明的是，对于如图10所示的对第1主表面和第2主表面进行了化学强化处理的情况下的浓度分布而言，即使改变假想端面内的测定位置，也没有发生太大变化，如果在同一假想端面内，则无论在任何位置进行评价，浓度分布的倾向也基本相同。特征在于，即使在仅对第1主表面进行化学强化处理的情况下，在假想端面中也存在引入离子，并且假想端面中的引入离子浓度大于主体的引入离子浓度。
在第1玻璃管415中，在第1主表面417和第2主表面419中，引入离子的浓度在面内实质上是恒定的，这样的假想端面中的引入离子的浓度分布是特征性的。另外，迄今尚未认识到具有这样的化学强化状态的假想端面的第1玻璃管415。
需要说明的是，本申请发明人观察到：对于第1玻璃管415的假想端面而言，在对第1玻璃管415实施一般的化学强化处理工艺时，第1主表面417和第2主表面419一起进行了化学强化处理。
因此认为，对于假想端面而言，在第1玻璃管415的玻璃材料的化学强化处理时，熔融盐经由假想端面所包含的间断的空隙被引入至第1玻璃管415的内部，然后在引入的熔融盐与假想端面之间发生置换反应，由此进行化学强化。
具有这样的特征的第1玻璃管415可以用作提供玻璃物品的供给构件。特别是，对于第1玻璃管415而言，假想端面进行了化学强化，因此由第1玻璃管415得到的玻璃物品具有进行了化学强化的端部。因此，通过使用第1玻璃管415，可以提供具有良好的强度的玻璃物品。另外，对于第1玻璃管415而言，从进行化学强化前到分离为止均未露出成为玻璃物品的端面，可以以与玻璃物品相比较大的板的形式进行处理，因此不容易在玻璃管的表面和假想端面上产生损伤，显著地抑制了强度品质的降低。
需要说明的是，第1玻璃管415在第1主表面417、第2主表面419和端面420中的至少一个上可以具有1个或2个以上附加构件。
这样的附加构件可以以例如层、膜和薄膜等形态提供。另外，为了表现出低反射功能、高反射功能、IR吸收功能或UV吸收等波长选择功能、防眩功能、防指纹功能、防雾功能、印刷、以及它们的多层构成功能、以及保护等功能，可以在第1主表面417、第2主表面419和端面420中的至少一个上提供这样的附加构件。
实施例
接着，对于本发明的实施例进行说明。
通过以下的方法，制造各种玻璃物品的样品，并评价其特性。需要说明的是，在本实施例中，利用板状的玻璃进行了评价，由以下的结果可以清楚地知晓利用本发明的构思而得到的效果。
(样品A的制造方法)
准备纵向和横向的长度L为100mm且厚度t为1.3mm的铝硅酸盐玻璃制的玻璃基板。需要说明的是，玻璃基板相当于玻璃材料。玻璃基板使用Dragontrail(注册商标)的化学强化前的坯板。因此，玻璃基板的玻璃组成除了通过化学强化处理而置换的碱金属成分以外与Dragontrail的情况相同。从一个主表面一侧对该玻璃基板照射激光，从而在纵向和横向上形成了多个面内空隙区域。
使用可以射出皮秒级的短脉冲激光的Rofin公司(德国)的突发脉冲激光器(突发脉冲数为3)作为激光器。激光器的输出功率设定为额定值(50W)的90％。激光器的一个突发脉冲的频率为60kHz，脉冲宽度为15皮秒，一个突发脉冲宽度为66纳秒。另外，激光的照射次数在各面内空隙区域中设定为仅1次(因此为1道次的激光照射)。另外，在各面内空隙区域中，相邻的表面空隙的中心间距离P设定为5μm。
如图16所示，在玻璃基板800的第1主表面802中，沿纵向形成了2条面内空隙区域831，沿横向形成了9条面内空隙区域832。纵向的面内空隙区域831彼此的间隔R为60mm，横向的面内空隙区域832彼此的间隔Q为10mm。
需要说明的是，激光沿与第1主表面802垂直的方向对第1主表面802进行照射。因此，形成于面内空隙区域831、832的下侧的内部空隙列与玻璃基板800的厚度方向大致平行地延伸。
接着，对于得到的玻璃基板800实施化学强化处理。
化学强化处理通过将玻璃基板800整体浸渍于硝酸钾熔融盐中而进行。处理温度为435℃，处理时间为1小时。
接着，对于玻璃基板800，沿着各自的面内空隙区域831、832进行分离，由此从1片玻璃基板800的中央部分(图16的粗框部)获取合计8片样品880。各样品880的长度(参照图16的长度R)为约60mm，宽度(参照图16的长度Q)为约10mm。各样品880的四个端面均相当于前述的假想端面。通过目视对各样品的端面的状态进行确认，结果未确认到损伤等问题。
将以这样的方式制造的样品880称为样品A。
(样品B的制造方法)
对于与在样品A中所使用的玻璃基板同样的玻璃基板，在与样品A同样的激光条件下形成面内空隙区域和内部空隙列，然后进行切割，从而获取长度60mm、宽度10mm的多个样品。然后，对于各样品实施化学强化处理，从而制造样品B。化学强化处理的条件与前述的样品A的情况相同。
需要说明的是，在该样品B的制造方法中，一部分样品的端面上产生了损伤，可知包含不是完好无损的状态的样品。因此，通过目视仅选择出完全无损的状态的样品，从而准备了样品B。由于利用切割后的样品进行化学强化处理，因此预测该损伤发生在化学强化前的工序的过程中的某处。
(样品C的制造方法)
使用与在样品A中使用的玻璃基板相同的玻璃基板制造样品C。在样品C的情况下，未实施激光照射，对于玻璃基板直接实施化学强化处理。化学强化处理的条件与前述的样品A的情况相同。
然后，将进行了化学强化处理的玻璃基板在与样品A相同的激光条件下进行切割，从而获得长度60mm、宽度10mm的多个样品C。
需要说明的是，在该样品C的制造方法中，一部分样品的端面上产生了损伤，可知包含不是完好无损的状态的样品。因此，通过目视仅选择出完好无损的状态的样品，从而准备了样品C。预测该损伤是由于化学强化处理后难以切割而产生的。
(评价)
使用如上所述制造的各样品A～C，进行以下的评价。
(应力分布的评价)
对各样品A～C的端面的应力分布进行评价。该应力主要由化学强化处理产生。在评价中，使用双折射成像装置(abrio：美国CRi公司制造)。在各个样品中，评价对象面为长度60mm、厚度1.3mm的端面(以下，称为“第1端面”)。
在图17～图19中，分别示出了在样品A～C的第1端面中测定的面内应力分布结果。需要说明的是，由于这些图为黑白数据，因此应力分布不太明确，在图的右侧的中央区域中产生较小的拉应力，在从图的左侧的端部向右侧的颜色深的区域中产生比图的右侧的中央区域小的拉应力，在左上和左下的角部附近以及左侧的端部中，颜色越深的部分，压应力越大(与白色部相比靠近外侧的区域)。
另外，对于使用的装置而言，不仅包含评价对象面的信息，还包含该评价对象面的深度方向的信息。因此，在该评价中，得到了将从评价对象面起至深度方向10mm的所谓的应力值进行积分而得到结果。
如图17所示，对于样品A而言，在三个外表面、即上下两个主表面以及宽度10mm×厚度1.3mm的端面(以下，称为“第2端面”)中，存在较大的压应力。特别是，在“第2端面”中，不管厚度方向的位置如何，在整个第2端面中存在较大的压应力。
另外，如图18所示，在样品B的情况下，在三个外表面的所有面中存在较大的压应力。
另一方面，如图19所示，在样品C的情况下，在上下两个主表面中存在较大的压应力，但是在第2端面的特别是厚度方向的中心的大多数的部分中实质上不存在压应力。
由此可知，在样品A的第2端面中，在整个厚度方向上，存在与样品B的端面相同程度的压缩应力。
(钾离子的分析)
接着，使用各样品A～C，进行第1端面中的钾离子浓度的分析。具体而言，将各样品的第1端面作为对象，实施利用EDX法(能量色散型X射线能谱法：Energy Dispersive X-raySpectrometry)的谱线分析。
在图20～图22中，示出了各样品中得到的浓度分析的结果。需要说明的是，在这些图中，横轴为第1端面中的自第1主表面起的距离，该距离从0(第1主表面)到1300μm(第2主表面)变化。另外，纵轴(左轴)为利用硅离子进行标准化后的钾离子的浓度(原子比)。在图20和图21中，为了参考，在右纵轴上示出了钾离子的渗透深度的分布。该渗透深度表示利用EDX法测定的、与第1端面垂直的方向上的钾离子的渗透深度。即，该值表示：在第1端面中沿着如前所述定义的距离的方向的各位置处测定的、自第1端面起的深度方向上的钾离子的渗透深度。
需要说明的是，这些分析在各样品的第1端面的若干个位置处实施，但是所得到的结果基本相同。
由图20的结果可知，在样品A的情况下，第1端面中的钾离子的浓度显示出从第1主表面向第2主表面近似抛物线状的分布。即，钾离子浓度具有在第1主表面侧和第2主表面侧高，在两主表面的中间部分变低的倾向。
此处，用于制造样品A的玻璃基板中原来含有的钾离子浓度(K/Si)以主体浓度表示为0.118、即约0.12。另一方面，在图20的分布中，钾离子浓度的最小值(深度约650μm处的值)为0.19～0.20。因此可以说，在样品A的情况下，在整个第1端面中引入了钾离子。需要说明的是，这根据下述内容也可以清楚地知晓：钾离子的渗透深度并不太依赖于自第1主表面起的距离，即使在距离为650μm的位置，钾离子也引入至约20μm为止。此处，分布的K/Si的最小值相对于K/Si的主体浓度之比为1.6。
在图21中，示出了样品B的情况下的分析结果。在样品B的情况下，第1端面与第1主表面和第2主表面同样地进行了化学强化。因此，钾离子浓度不依赖于横轴的距离，在所有的距离中均表现出基本恒定的高值。
另一方面，如图22所示，在样品C的情况下，对于玻璃基板实施化学强化处理后，切割出样品，因此在第1端面中几乎未引入钾离子。即，钾离子浓度不依赖于横轴的距离，与玻璃基板中原来含有的钾离子的浓度0.12相等。
由此确认了：在样品A中，虽然在化学强化处理后获取样品，但是在端面中引入了钾离子。
(强度评价)
接着，使用各样品A～C，通过4点弯曲试验，进行强度评价。
利用如下的两种方法(平面弯曲试验和纵向弯曲试验)实施4点弯曲试验。
(平面弯曲试验)
在图23中，示意性地示出了平面弯曲试验装置的构成。
如图23所示，平面弯曲试验装置900具有1组支点构件920和1组载荷构件930。支点构件920的中心间距离L1为30mm，载荷构件930的中心间距离L2为10mm。支点构件920和载荷构件930与供于试验的样品的宽度(10mm)相比具有足够长的全长(Y方向的长度)。
在试验时，在两个支点构件920上水平地配置样品910。样品910以各自的第2端面918距离两支点构件920的中心的距离相等的方式进行配置。另外，样品910以第1主表面912或第2主表面914朝下的方式进行配置。
接着，将两个载荷构件930以两者的中心与样品910的中心对应的方式配置在样品910的上方。
接着，通过将载荷构件930按压在样品910上，从样品910的上部对样品910施加载荷。压头速度为5mm/分钟。试验时的室内的温度为约23℃且相对湿度为约60％。将根据通过这样的试验样品910断裂时的载荷求出的最大拉应力作为平面弯曲断裂应力。
(纵向弯曲试验)
在图24中，示意性地示出了纵向弯曲试验装置的构成。
如图24所示，纵向弯曲试验装置950具有1组支点构件970和1组载荷构件980。支点构件970的中心间距离L1为50mm，载荷构件980的中心间距离L2为20mm。支点构件970和载荷构件980具有与供于试验的样品的厚度(1.3mm)相比足够长的全长(Y方向的长度)。
在试验时，在两个支点构件970上水平地配置样品910。样品910以各自的第2端面918距离两支点构件970的中心的距离相等的方式进行配置。另外，样品910以第1端面916朝上的方式进行配置。对样品910进行支撑以使其不倒。在该支撑中，在样品910与用于支撑的构件之间不产生摩擦。
接着，将两个载荷构件980以两者的中心与样品910的中心对应的方式配置在样品910的上方。
接着，通过将载荷构件980按压在样品910上，从样品910的上部对样品910施加载荷。压头速度为1mm/分钟。试验时的室内温度为约23℃且相对湿度为约60％。将根据通过这样的试验样品910断裂时的载荷求出的最大拉应力作为纵向弯曲断裂应力。
(试验结果)
在图25中，汇总示出了样品A～C中得到的平面弯曲试验的结果(威布尔分布图)。对图中的各样品的威布尔曲线进行拟合而得到的直线通过最小二乘法求出。
如图25所示，可知对于样品C而言，断裂应力不太高，未表现出良好的强度。与此相对，可知对于样品A和样品B而言，表现出大致同等的良好的强度。
需要说明的是，通常已知在威布尔分布图中，直线的斜率与样品间的变动相关。即，可以说样品间的变动越小，则直线的斜率越大。
在图25所示的结果中，与样品B相比，样品A的直线的斜率较大。因此可以说，样品A与样品B相比，样品间的强度的变动小。其理由是因为，在样品A中，成为其端部的内部空隙列在化学强化工序中被玻璃本身覆盖，因此不容易产生损伤，因而强度的变动小。
接着，在图26中，汇总示出了样品A～C中得到的纵向弯曲试验的结果(威布尔分布图)。对图中的各样品的威布尔曲线进行拟合而得到的直线通过最小二乘法求出。
如图26所示，可知对于样品C而言，断裂应力不太高，未表现出良好的强度。与此相对，可知对于样品A和样品B而言，表现出良好的强度。样品A的断裂应力稍低于样品B的断裂应力，其原因在于，前述的第1端面中的由于化学强化处理而产生的钾离子浓度存在差异。
另外，如前所述，与样品B相比，样品A的直线的斜率较大，因此可以说样品A与样品B相比样品间的强度变动较小。其理由是因为，在样品A中，成为其端部的内部空隙列在化学强化工序中被玻璃本身覆盖，因此不容易产生损伤，因而强度的变动小。
如上所述，确认了对于样品A而言，在玻璃基板的化学强化处理时，钾离子被引入至端面，并且作为其结果，样品A表现出良好的强度。
由以上的结果可知，在对于玻璃管、玻璃物品的本发明中，得到同样的效果。
接着，对于本发明的其它实施例进行说明。
(其它实施例1)
利用前述的(样品A的制造方法)中所示的方法，制造了3种样品E、F和G。
但是，样品E由厚度t为0.5mm的玻璃基板(玻璃材料)制造，另外，样品F由厚度t为0.85mm的玻璃基板(玻璃材料)制造。与此相对，样品G由厚度t为1.3mm的玻璃基板(玻璃材料)制造。即，样品G利用与样品A相同的方法制造。
对于各样品E～G，使用EPMA法(电子探针·微·分析仪：Electron Probe MicroAnalyzer)，对前述的“第1端面”中的钾离子浓度进行分析。
在第1端面中，在以下的3个部位实施分析：
与玻璃材料的第1主表面对应的任意位置、即与长度60mm的一个边对应的任意位置(称为“测定区域1”)、
从与玻璃材料的第1主表面对应的位置起、沿着样品的厚度方向(朝向玻璃材料的第2主表面的方向)移动1/4的任意位置(称为“测定区域2”)、以及
从与玻璃材料的第1主表面对应的位置起、沿着样品的厚度方向移动1/2的任意位置(称为“测定区域3”)。
在以下的表1中，示出了在样品E～G的各测定区域中得到的钾浓度的分析结果。
表1
钾离子浓度以利用硅离子进行标准化后的钾离子的浓度(原子比)、即Cs表示。需要说明的是，严格而言，在各测定区域中，相对于各测定区域的表面，在沿正交的深度方向(样品的宽度方向)稍稍进入表面的附近，钾离子浓度达到最大。因此，此处采用各测定区域中表面的附近处K的分析值达到最大的位置处的Cs值作为该测定区域中的Cs。
需要说明的是，通过EPMA法得到Cs的值有时与前述的EDX法的结果不同。但是，对分布的评价没有影响。
另外，在表1中，同时示出了各测定区域中的钾离子的渗透深度的值。该渗透深度表示沿着深度方向(样品的宽度方向)的、自第1端面起钾离子不再发生变化的渗透深度。
此外，在表1中，示出了在测定区域3中计算的、各测定区域的Cs相对于主体的Cs之比(以下，称为“Cs比”)。
根据表1的结果确认了：在样品E～G中，钾离子被引入至整个第1端面中，并且表现出钾离子的浓度从厚度的中央部分向第1主表面增加的分布。此外确认了，第1端面中的钾离子的浓度为样品中原来含有的钾离子浓度(主体浓度)的1.8倍以上高。
(其它实施例2)
对于钠钙玻璃制的、外径40mm、管厚0.85mm、全长30cm的玻璃管，使用Rofin公司(德国)的突发脉冲激光(突发脉冲数为4)，以20mm的间距形成面内空隙。
对于突发脉冲激光的照射条件而言，将玻璃管的旋转速度设定为89.5rpm，激光的功率为额定值(50W)的90％，激光的一个突发脉冲的频率为37.5kHz，脉冲宽度为15皮秒，一个突发脉冲宽度为75纳秒，将相邻的内面空隙的中心间距离设定为5μm。激光的照射次数在各面内空隙区域中为仅1次。
此外，进行化学强化处理。该化学强化处理通过将整个玻璃管浸渍在硝酸钾熔融盐中而进行。处理温度设定为400℃、420℃、450℃这三种，处理时间分别为6小时、8小时、10小时。
即使在化学强化处理后，玻璃管也未沿着面内空隙列分离。
利用燃烧器对内面空隙列的1个点进行加热，由此进行化学强化处理后的玻璃管的分离。确认了在加热开始后1～2秒后，端面也可以无问题地分离。
本申请要求基于2015年9月4日提出申请的日本专利申请2015-175178号的优先权，将该日本申请的全部内容以参考的形式援引到本申请中。
附图标记
110 玻璃材料
112 第1主表面
114 第2主表面
116 端面
130、131、132 面内空隙区域
138 表面空隙
138A、138B 表面空隙列
150 内部空隙列
158 空隙
160、161、162 玻璃块
170 假想端面
175 玻璃管
380 第1玻璃物品
382 第1主表面
384 第2主表面
386(386-1～386-2) 端面
415 第1玻璃管
417 第1主表面
419 第2主表面
420(420-1～420-2) 端面
431 面内空隙区域
461 玻璃块
800 玻璃基板
802 第1主表面
831、832 面内空隙区域
880 样品
900 平面弯曲试验装置
910 样品
912 第1主表面
914 第2主表面
918 第2端面
920 支点构件
930 载荷构件
950 纵向弯曲试验装置
916 第1端面
918 第2端面
970 支点构件
980 载荷构件

Claims (15)

1.一种制造方法，其为玻璃管的制造方法，其中，所述制造方法具有以下工序：
(1)准备管状的玻璃材料的工序；
(2)对所述玻璃材料的外侧的主表面照射激光，从而在所述外侧的主表面上形成排列有多个空隙的面内空隙区域，并且形成多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向所述玻璃材料的内侧的主表面排列而得到的内部空隙列的工序；以及
(3)对形成有所述内部空隙列的所述玻璃材料进行化学强化处理的工序。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，在所述面内空隙区域中，相邻的空隙彼此的间隔在3μm～10μm的范围内。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，在所述(2)的工序中，通过第1道次的激光照射而形成所述面内空隙区域，然后再沿着该面内空隙区域重复至少1次激光照射，由此从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面形成所述内部空隙列。
4.一种制造方法，其为玻璃物品的制造方法，其中，所述制造方法具有以下工序：
通过权利要求1～3中任一项所述的玻璃管的制造方法而制造玻璃管的工序，其中，所述玻璃管具有与所述玻璃材料的所述外侧的主表面对应的第1主表面和与所述玻璃材料的所述内侧的主表面对应的第2主表面；以及
沿着贯通所述面内空隙区域和所述多个内部空隙列的面，从所述玻璃管分离出1个或2个以上玻璃物品的工序。
5.如权利要求4所述的制造方法，其中，在所述分离出玻璃物品的工序中，
对所述玻璃管在所述第1主表面上施加压力、和/或
对所述玻璃管施加沿着所述面内空隙区域的热应力所引起的拉应力，
由此得到所述1个或2个以上玻璃管物品。
6.一种玻璃管，其中，
在该玻璃管的外侧的主表面上存在排列有多个空隙的面内空隙区域，
所述玻璃管存在多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向内侧的主表面排列而得到的内部空隙列，
在以贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的方式切割该玻璃管时得到的切割面整体上具有通过化学强化处理而形成的压应力层。
7.一种玻璃管，其中，
在该玻璃管的外侧的主表面上存在排列有多个空隙的面内空隙区域，
所述玻璃管存在多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向内侧的主表面排列而得到的内部空隙列，
在以贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的方式切割该玻璃管时得到的切割面中，从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面的范围内的规定的碱金属离子的浓度分布具有所述规定的碱金属离子的浓度高于该玻璃管的主体浓度的分布，
所述规定的碱金属离子为用于通过对至少所述外侧的主表面赋予压应力层而提高至少所述外侧的主表面的强度的碱金属离子。
8.一种玻璃管，其中，
在该玻璃管的外侧的主表面上存在排列有多个空隙的面内空隙区域，
所述玻璃管存在多个通过1个或2个以上空隙从所述面内空隙区域向所述内侧的主表面排列而得到的内部空隙列，
在以贯通所述面内空隙区域和多个所述内部空隙列的方式切割该玻璃管时得到的切割面中，从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面的范围内的规定的碱金属离子的浓度分布具有越靠近至少所述外侧的主表面一侧则所述碱金属离子的浓度越高的分布，
所述规定的碱金属离子为用于通过对至少所述外侧的主表面赋予压应力层而提高至少所述外侧的主表面的强度的碱金属离子，
在所述切割面中，所述浓度分布中的所述碱金属离子的浓度高于该玻璃管的主体浓度。
9.如权利要求6～8中任一项所述的玻璃管，其中，在所述面内空隙区域中，相邻的空隙彼此的间隔在3μm～10μm的范围内。
10.如权利要求6～9中任一项所述的玻璃管，其中，所述切割面与从该玻璃管分离出玻璃物品时的端面对应。
11.如权利要求10所述的玻璃管，其中，所述切割面的、与所述外侧的主表面的连接部分、和/或、与所述内侧的主表面的连接部分进行了倒角或倒圆角加工。
12.一种玻璃物品，其中，
所述玻璃物品具有外侧的主表面和内侧的主表面以及与两个主表面接合的至少一个端面；
在所述端面中，从所述外侧的主表面到所述内侧的主表面的范围内的规定的碱金属离子的浓度分布具有越靠近至少所述外侧的主表面一侧则所述碱金属离子的浓度越高的分布，
所述规定的碱金属离子为用于通过对至少所述外侧的主表面赋予压应力层而提高至少所述外侧的主表面的强度的碱金属离子，
在所述端面中，所述浓度分布中的所述碱金属离子的浓度高于该玻璃物品的主体浓度。
13.如权利要求12所述的玻璃物品，其中，所述规定的碱金属离子为钠离子和/或钾离子。
14.如权利要求12或13所述的玻璃物品，其中，所述端面的、与所述外侧的主表面的连接部分、和/或、与所述内侧的主表面的连接部分进行了倒角或倒圆角加工。
15.一种玻璃物品的制造装置，其中，
所述制造装置具有从玻璃管分离出1个或2个以上玻璃物品的分离单元，
所述玻璃管为所述权利要求6～11中任一项所述的玻璃管，
所述分离单元通过
对所述玻璃管在所述外侧的主表面上施加压力、和/或
对所述玻璃管施加沿着所述面内空隙区域的热应力所引起的拉应力
而从所述玻璃管分离出所述1个或2个以上玻璃物品。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113195427A (zh) * 2018-12-18 2021-07-30 尼普洛株式会社 用于医疗用玻璃制品切断的切断部位的损伤加工装置及方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3521254A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-07 AGC Glass Europe Method for manufacturing a coated chemically strengthened glass article
MX2021002539A (es) * 2018-09-04 2021-07-21 Corning Inc Artículos de vidrio reforzados con características de separación.
KR20200079435A (ko) * 2018-12-24 2020-07-03 쇼오트 글라스 테크놀로지스 (쑤저우) 코퍼레이션 리미티드. 고강도의 음용 도구
US20220048814A1 (en) * 2019-02-20 2022-02-17 Agc Glass Europe Method for manufacturing a partially textured glass article
CN113233752B (zh) * 2021-06-28 2022-07-15 北方夜视技术股份有限公司 用于mpos偏置角一致性的切片辅助装置及方法
DE102022101347A1 (de) 2022-01-21 2023-07-27 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zur Laserbearbeitung eines Werkstücks
DE102022101349A1 (de) 2022-01-21 2023-07-27 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zur Laserbearbeitung eines Werkstücks

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012106280A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Corning Incorporated Strengthened glass substrate sheets and methods for fabricating glass panels from glass substrate sheets
US20140147624A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Corning Incorporated Methods of Fabricating Glass Articles by Laser Damage and Etching
US20140151370A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Corning Incorporated Strengthened glass containers resistant to delamination and damage
CN103857640A (zh) * 2011-09-15 2014-06-11 苹果公司 用于部分边缘化学强化的打孔母板
US20150140241A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-21 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for spiral cutting a glass tube using filamentation by burst ultrafast laser pulses

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296066B2 (en) 2010-07-12 2016-03-29 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method of material processing by laser filamentation
US8635887B2 (en) * 2011-08-10 2014-01-28 Corning Incorporated Methods for separating glass substrate sheets by laser-formed grooves
US9610653B2 (en) * 2012-09-21 2017-04-04 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for separation of workpieces and articles produced thereby
US20150166393A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser cutting of ion-exchangeable glass substrates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012106280A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Corning Incorporated Strengthened glass substrate sheets and methods for fabricating glass panels from glass substrate sheets
CN103857640A (zh) * 2011-09-15 2014-06-11 苹果公司 用于部分边缘化学强化的打孔母板
US20140147624A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Corning Incorporated Methods of Fabricating Glass Articles by Laser Damage and Etching
US20140151370A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Corning Incorporated Strengthened glass containers resistant to delamination and damage
US20150140241A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-21 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for spiral cutting a glass tube using filamentation by burst ultrafast laser pulses

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113195427A (zh) * 2018-12-18 2021-07-30 尼普洛株式会社 用于医疗用玻璃制品切断的切断部位的损伤加工装置及方法

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