JP2000344551A

JP2000344551A - ガラス板の製造方法及びガラス板

Info

Publication number: JP2000344551A
Application number: JP2000046039A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Takeuchi; 清武内; Shiro Takigawa; 志朗瀧川; Takahiko Kondo; 隆彦近藤; Takashi Hosoya; 高司細谷; Yasukuni Iwasaki; 安邦岩崎
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】端面への衝撃に対する強度が低下せず、端面
処理によって粉塵が発生せず、生産性がよく、かつ大が
かりな設備を必要としないガラス板の製造方法及びガラ
ス板を提供する。【解決手段】ガラス板１の端面にレーザ光３を照射す
ることにより、該端面が丸みを帯びるよう処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板の製造方
法及びその製造方法を用いたガラス板に関し、特に、滑
らかな端面を有するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス板、例えば、自動車のサイドウイ
ンドの窓ガラスにおいては、グラインダによる研磨によ
って端面の面取り処理が施されている。

【０００３】また、網入りガラスにおいては、該網入り
ガラスを切断線に沿って折り曲げた後、その金網を切断
し、さらに、その切断面をグラインダ仕上げする。この
場合、そのままの状態で放置すると、端面の金網にサビ
が発生し、それが金網に沿ってガラス内に侵入・膨張し
てガラスを破損しかねない。また、見かけも悪い。そこ
で、これを防止するために、金網の端部を漆などで特殊
処理している。

【０００４】また、一般のガラス基板においては、例え
ば、特開昭54-25号公報に開示されているように、エッ
チングによって端面の面取り処理が施されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記自
動車の窓ガラスにおけるグラインダ研磨による端面処理
は、窓ガラスの主面（平面）への衝撃に対する強度には
直接影響を与えないが、研磨によって発生するマイクロ
クラックが窓ガラスの端面への衝撃に対する強度を著し
く低下させている。すなわち、端面に衝撃力が加わった
場合、マイクロクラックの先端に応力集中を生じて強度
が低下する。また、端面を研磨処理すると、粉塵が発生
し、また生産性が低いという問題があった。

【０００６】また、上記網入りガラスにおけるグライン
ダ仕上による切断面の場合も、粉塵が発生し、また生産
性が低いという問題があった。

【０００７】また、上記一般のガラス基板におけるエッ
チングによる端面処理の場合は、端面にマイクロクラッ
クを発生したり、端面処理の際に粉塵を発生したりする
ことはないが、エッチング処理液の取扱に注意を要し、
エッチング処理に時間がかかり、かつ洗浄等の後処理工
程が必要である。このため、大がかりな設備が必要であ
るという問題があった。

【０００８】本発明はかかる問題点を解消するためにな
されたもので、端面への衝撃に対する強度が低下せず、
端面処理によって粉塵が発生せず、生産性がよく、かつ
大がかりな設備を必要としないガラス板の製造方法及び
ガラス板を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るガラス板の製造方法及びガラス板は、
ガラス板の端面にレーザ光を照射することにより、該端
面が丸みを帯びるよう処理する（請求項１、４）。ガラ
ス板の端面にレーザ光を照射すると、ガラスの熱伝導率
が著しく悪いため、照射部分が局部的に急激に温度上昇
して軟化点に達し、その表面積を最小にしようと丸みを
帯びるとともに、滑らかな曲面を形成する。

【００１０】また、上記ガラス板の製造方法及びガラス
板において、上記ガラス板に平行な方向から照射するよ
うにしてもよい（請求項２、５）。このような構成とす
ると、端部の断面形状が略半円形となり、最適な端面形
状が得られる。

【００１１】また、上記ガラス板の製造方法及びガラス
板において、上記ガラス板を略鉛直に保ち、該略鉛直に
保ったガラス板の端面の下方又は斜め下方を向いた部分
に上記レーザ光を照射するようにしてもよい（請求項
３、６）。このような構成とすると、レーザ光照射部に
より軟化した部分は下方に垂れ下がるため、端部におけ
る厚み方向へのはみ出しを的確に防止することができ
る。

【００１２】また、本発明に係るガラス板の製造方法及
びガラス板は、端部にレーザ光を照射することにより、
該端部の主面に盛り上がり部が形成されるよう処理する
（請求項７、１０）。このような構成とすると、その盛
り上がり部を積極的に利用することができる。

【００１３】また、上記ガラス板の製造方法及びガラス
板において、端部にレーザ光を照射することにより、該
端部の少なくとも一方の角部が、該角部の主面に盛り上
がり部が形成されるような丸みを帯びるよう処理するよ
うにしてもよい（請求項８、１１）。このような構成と
すると、ガラス板の端面に丸みを持たせることができる
とともに、端部の主面に盛り上がり部を形成することが
できる。

【００１４】また、上記ガラス板の製造方法及びガラス
板において、上記レーザ光を上記ガラス板に斜めの方向
から照射するようにしてもよい（請求項９、１２）。こ
のような構成とすると、盛り上がり部を容易に形成する
ことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、本発明のガラス板の製造方法の一
実施形態を示す斜視図である。図において、１はガラス
板、２は支持台、３はレーザ光を示す。また、θ１、θ
２は、レーザ光の照射角を示す。

【００１７】本実施の形態のガラス板の製造方法は、特
に、ガラス板１の端面処理に関し、その端面処理におい
て、例えば、水平に置かれた板状の支持台２上に、加工
対象となる所定形状のガラス板１（図示例では矩形）が
載置される。ガラス板１は、端面処理をすべき端部がは
み出すようにして支持台２上に載置される。そして、レ
ーザ照射装置の加工ヘッド（図示せず）が、該載置され
たガラス板１の処理すべき端面に沿って移動しながら、
該端面にレーザ光を照射する。このレーザ光の照射は、
所定の照射角θ１、及びθ２で行われる。ここで、照射
角θ１は、加工ヘッドの移動方向をＹ軸にとった場合に
おけるレーザ光のＸ−Ｙ平面（水平面）に対する交差角
を意味し、照射角θ２は、同じく、レーザ光のＸ−Ｙ平
面への投影成分のＸ軸に対する交差角を意味する。ま
た、照射角θ２は、加工ヘッドの移動方向に対しプラス
側からマイナス側の適当な角度に傾斜してもよい。例え
ば、プラス側で４５度、３０度、１５度、０度、マイナ
ス側で１５度、３０度、４５度に変化させる。

【００１８】図２は、本実施の形態に係るガラス板の端
部の断面形状を模式的に示す断面図である。図１、図２
において、上記のようにして、レーザ光３をガラス板１
の端面に照射すると、ガラスの熱伝導率が著しく悪いた
め、照射部分が局部的に急激に温度上昇して軟化点に達
し、その表面積を最小にしようと丸みを帯びる。この場
合、ガラス板１の端部は、略半円形の断面形状を有する
ものとなる。これにより、ガラス板１の端面を面取り処
理することができる。

【００１９】このガラス板の製造方法を、まず、グライ
ンダ研磨処理と比較すると、処理されたガラス板１の端
面は、溶融曲面であるため滑らかであり、グラインダ研
磨によって処理した場合のように、マイクロクラックは
存在せず、端面への衝撃に対する強度が低下することは
ない。また、端面処理によって粉塵が発生するようなこ
ともない。また、レーザ照射によって処理するので生産
性が高い。次ぎに、エッチング処理と比較すると、レー
ザ照射装置及びガラス板１の送り機構等を備えればよ
く、大がかりな装置を必要としない。

【００２０】次ぎに、図２において、処理後の端部の形
状（実線）を処理前の端部の形状（二点鎖線）と比較す
ると、処理後の端部が符号δで示すエッジはみ出し量だ
け側方にはみ出している。

【００２１】次ぎに、このエッジはみ出しδのモデルに
よる算出方法を説明する。レーザ照射による軟化部分の
断面積Ｔ×Ｌ（mm²)は、処理後の半径Ｒの半円柱部分
（斜線部分）の断面積π×Ｔ²／８（mm²)に等しいの
で、エッジはみ出しδは、 δ=Ｔ(４−π)／８（mm) の式で与えられる。この式によれば、レーザ照射による
端面処理後の端部の側方へのはみ出し量を予測すること
ができるため、該端面処理を適切に行うことができる。

【００２２】次ぎに、図１、図３〜図５を用いて望まし
い照射角θ１について説明する。

【００２３】図３は、照射角とガラス板１の端部の断面
形状との関係を示す図であって、図３(a)はガラス板の
端部の断面形状を表すパラメータを示す断面図、図３
(b)は照射角と断面形状のパラメータとの関係を示す表
である。また、図４、図５は、特定の照射角θ１による
端面処理で得られたガラス板の端部の断面形状を示す写
真である。

【００２４】厚さ３mmの矩形のガラス板１について、例
えば、レーザ光の照射角θ２を１５度に固定し、照射角
θ１を、４５度、３０度、１５度、０度に変化させて端
面処理し、それによって得られたガラス板１の端部の断
面形状について、図３(a)に示す、盛り上がりＤ１、垂
れ下がりＤ２、及びエッジはみ出しδからなるパラメー
タを用いて評価した。ここで、盛り上がりＤ１は、ガラ
ス板１の端部の表面からの盛り上がりの程度を、垂れ下
がりＤ２は、ガラス板１の端部の裏面からの垂れ下がり
の程度をそれぞれ表している。上記評価の結果、図３
(b)に示すように、盛り上がりＤ１は、照射角θ１が小
さい程小さく、照射角θ１が０度のときゼロmmであっ
た。また、垂れ下がりＤ２は、いずれの照射角θ１にお
いてもゼロmmであった。よって、照射角θ１は０度付
近、すなわち、表裏対称的な断面形状を得る場合にはガ
ラス板１に平行な方向からレーザ光を照射するのが望ま
しいことが判る。

【００２５】また、既述したエッジはみ出しδを求める
式にガラス板１の厚みＴ＝３mmを代入すると、エッジは
み出しδ＝０．３２（mm)となり、図３(b)の表に示す、
照射角θ１が０度である場合のδ＝０．３１（mm)とい
う結果と略一致する。よって、上記モデルによるエッジ
はみ出しδを求める式が妥当であることが判る。

【００２６】また、図４(a)、図４(b)、図５(a)、図５
(b)は、照射角θ１が、それぞれ、４５度、３０度、１
５度、０度の場合の端部の断面形状を示しており、既述
した図３(b)の表に示す結果と一致している。

【００２７】なお、上記の説明では、ガラス板が単層の
ガラス板である場合を説明したが、ガラス板が、例え
ば、図６(a)に示すような上層22と下層23とからなる２
層のガラス板である場合、図６(b)に示すような上側板3
2 と下側板33 とからなる合わせガラス板である場合、
ハードディスクのガラス基板である場合にも本発明を同
様に適用することができる。また、図６(a)では２層の
例を示したが、３層以上など、少なくとも２層であれば
よい。

【００２８】次ぎに、端面処理したガラス板の端部の盛
り上がりや垂れ下がりを積極的に利用する場合について
説明する。上記望ましい照射角θ１の検討では、図３
(b)の表、図４、及び図５に示すように、照射角θ１が
大きくなる程盛り上がりＤ１が大きくなっている。これ
は、ガラスは熱伝導率が著しく悪い材質であることから
レーザ光の照射部分が局部的に急激に温度上昇して軟化
点に達し、その表面張力によって丸みを帯びる。しか
し、照射角θ１が大きくなると、レーザ光がガラス板の
端面以外の上面部分にも照射されるため、その上面部分
に盛り上がりＤ１を生じ、一方、照射角θ１が小さくな
ると、レーザ光が照射されるのはガラス板の端面部分に
限られるため、上面部分に盛り上がりＤ１を生じなくな
るものと考えられる。ガラス板の端部に盛り上がりや垂
れ下がりを生じさせるには、図７(a)に示すように、水
平に保ったガラス板１の端面（正確に言うと端部）に、
斜め上方からレーザ光３を照射する他、図７(b)に示す
ように、水平に保ったガラス板１の端面に斜め下方から
レーザ光３を照射してもよい。この場合は、ガラス板１
の端面以外に下面部分も照射されるため、該照射部分１
a が軟化して該下面部分に垂れ下がりＤ２を生じる。ま
た、図７(c)に示すように、鉛直に保ったガラス板１の
上方を向いた端面に上方斜め側方からレーザ光３を照射
してもよく、また、図７(d)に示すように、鉛直に保っ
たガラス板１の下方を向いた端面に下方斜め側方からレ
ーザ光３を照射してもよい。いずれの場合にも、端部に
側方への盛り上がりＤ１を生じる。すなわち、ガラス板
１の保持方向は、どの方向であってもよく、レーザ光の
照射角θ１を変化させることによって、盛り上がりＤ１
や垂れ下がりＤ２の程度を制御することができる。従っ
て、この端面処理方法によれば、ガラス板１が、端部に
ついて表裏非対称的な断面形状を要求される場合に、所
望の断面形状を得ることができる。具体的な用途とし
て、例えば、ガラス製のテーブル板、机のガラス製天
板、あるいはガラス製トレーの端部処理に利用すること
ができる。この場合、当該テーブル板、天板、あるいは
トレーでは、表面に水等の液体がこぼれた場合でも、端
部に形成された盛り上がり部により、それが床等に滴下
するのを防止することができる。また、上記盛り上がり
や垂れ下がりをガラス製の工芸品に利用することもでき
る。

【００２９】次ぎに、ガラス板の端部を強く加熱する場
合について説明する。上記の説明では、図３(b)の表、
および図５(b)に示すように、ガラス板を水平に保持し
て該ガラス板に平行な方向からレーザ光を照射した場合
でも、端部に垂れ下がりを生じていない。これは、レー
ザ光照射部分を、該レーザ光照射部分が軟化して表面張
力により丸みを帯びるのに最小限必要な程度にしか加熱
していないからである。しかし、レーザ光照射部分の加
熱の程度を強くして行くと、該レーザ光照射部分の温度
が高くなって表面張力が低下し、それにより垂れ下がり
を生じる。このような場合を、図８により説明する。図
８(a)に示すように、例えば、ガラス板１を水平に保持
し、その端面に水平方向からレーザ光３を強く照射する
と、その照射部分１aが下方に流動して下面からの垂れ
下がりを生じる。また、図８(b)に示すように、例え
ば、ガラス板１を鉛直に保持し、その上方を向いた端面
に上方からレーザ光３を強く照射すると、その照射部分
１aが側方に流動して側方へのはみ出し（主面からの盛
り上がり）を生じる。しかし、図８(c)に示すように、
ガラス板１を鉛直に保持し、その下方を向いた端面にレ
ーザ光３を強く照射するようにすると、その照射部分１
aは下方に流動して下方に垂れ下がる。この場合、レー
ザ光３を、真下から照射しても斜め下方から照射しても
同様である。従って、照射部分１aが側方へはみ出すの
を的確に防止することができる。また、図８(a)、図８
(b)に示すような垂れ下がりやはみ出しを、図７の場合
と同様に、ガラス板１の端部について所望の断面形状を
得るのに利用することができる。具体的用途も図７の場
合と同様である。

【００３０】なお、本明細書では、「ガラス板の主面」
とは、ガラス板の表面又は裏面を意味し、「角部の主面
に盛り上がり部が形成されるような丸みを帯びるよう処
理する」とは、図７(a)に示すようにガラス板の表面に
盛り上がりが形成される場合、図７(b)、図８(a)に示す
ようにガラス板の裏面に垂れ下がりが形成される場合、
及び図７(c)、図７(d)、図８(b)に示すようにガラス板
の表面若しくは裏面あるいはそれら双方に側方へのはみ
出しが形成される場合のいずれをも意味する。

【００３１】次ぎに、円板形状のガラス板の端面処理方
法の一例を説明する。図９に示すように、円板形状のガ
ラス板41を、回転軸42に、その中心孔に該回転軸42を挿
通せしめるようにして装着する。そして、ガラス板41を
回転させながら、該ガラス板41の端面に、固定したある
方向からレーザ光３を照射し、それにより端面処理を行
う。この端面処理方法によれば、レーザ光３の加工ヘッ
ド（図示せず）を移動させずに済むので、より簡単な設
備で端面処理を行うことができる。この端面処理方法
は、例えば、ハードディスク用のガラス基板を端面処理
する場合に適用することができる。

【００３２】なお、上記の説明におけるレーザ光は収束
光、略平行光のいずれであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。 (１)処理された端面が滑らかな溶融曲面となるため、端
面への衝撃に対しても強度が低下しない。また、端面処
理の際に粉塵が発生することもなく、かつ生産性がよ
い。また、大がかりな設備を必要としない。 (２)レーザ光をガラス板に平行な方向から照射するよう
にすると、端部の断面形状が略半円形となり、最適な端
面形状が得られる。 (３)ガラス板を略鉛直に保ちながらその端面の下方又は
斜め下方を向いた部分にレーザ光を照射するようにする
と、端部における厚み方向へのはみ出しを的確に防止す
ることができる。 (４)レーザ光を照射することにより、端部の主面に盛り
上がり部が形成されるよう処理すると、その盛り上がり
部を積極的に利用することができる。 (５)レーザ光を照射することにより、端部の少なくとも
一方の角部が、該角部の主面に盛り上がり部が形成され
るような丸みを帯びるよう処理すると、盛り上げ部を利
用する効果とガラス板の端面に丸みを持たせる効果とを
併せて奏することができる。 (６)レーザ光をガラス板に斜めの方向から照射するよう
にすると、盛り上がり部を容易に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るガラス板の製造方法
の概要を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るガラス板の端部の断
面形状を模式的に示す断面図である。

【図３】照射角とガラス板の端部の断面形状との関係を
示す図であって、図３(a)はガラス板の端部の断面形状
を表すパラメータを示す断面図、図３(b)は照射角と断
面形状のパラメータとの関係を示す表である。

【図４】特定の照射角による端面処理で得られたガラス
板の端部の断面形状を示す写真であって、図４(a)は照
射角が４５度である場合を示す写真、図４(b)は照射角
が３０度である場合を示す写真である。

【図５】特定の照射角による端面処理で得られたガラス
板の端部の断面形状を示す写真であって、図５(a)は照
射角が１５度である場合を示す写真、図５(b)は照射角
が０度である場合を示す写真である。

【図６】本発明の実施の形態に係る他のガラス板の端部
の断面形状を示す図であって、図６(a)はガラス板が少
なくとも２層のガラス板である場合の断面図、図６(b)
はガラス板が合わせガラス板である場合の断面図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態に係るガラス板の製造方法
を模式的に示す断面図であって、(a)は、水平に保った
ガラス板の端面に、斜め上方からレーザ光を照射する場
合を示す図、(b)は、水平に保ったガラス板の端面に斜
め下方からレーザ光を照射する場合を示す図、(c)は、
鉛直に保ったガラス板の上向きの端面に上方斜め側方か
らレーザ光を照射する場合を示す図、(d)は、鉛直に保
ったガラス板の下向きの端面に下方斜め側方からレーザ
光を照射する場合を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態に係るガラス板の製造方法
を模式的に示す断面図であって、(a)は、水平に保った
ガラス板の端面に側方からレーザ光を強く照射する場合
を示す図、(b)は、鉛直に保ったガラス板の上向きの端
面に上方からレーザ光を強く照射する場合を示す図、
(c)は、鉛直に保ったガラス板の下向きの端面に下方又
は斜め下方からレーザ光を強く照射する場合を示す図で
ある。

【図９】本発明の実施の形態に係るガラス板の製造方法
における円板形状のガラス板の端面処理工程を示す模式
図である。

【符号の説明】

１ガラス板１a 軟化部２支持台３レーザ光 21 ２層ガラス板 21a 軟化部 22 上層 23 下層 31 合わせガラス板 31a 軟化部 32 上側板 33 下側板 41 ガラス基板 42 回転軸 δ エッジはみ出し θ１照射角 θ２照射角Ｄ１盛り上がりＤ２垂れ下がりＬ元の端部の軟化部の幅Ｔガラス板の厚みＲ処理後の端部の軟化部の半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤隆彦兵庫県西宮市田近野町６番107号新明和工業株式会社開発センタ内 (72)発明者細谷高司兵庫県西宮市田近野町６番107号新明和工業株式会社開発センタ内 (72)発明者岩崎安邦兵庫県西宮市田近野町６番107号新明和工業株式会社開発センタ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス板の端面を処理する工程を含むガ
ラス板の製造方法において、上記工程は、上記端面にレーザ光を照射することによ
り、該端面が丸みを帯びるよう処理するものであること
を特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】上記レーザ光を、上記ガラス板に平行な
方向から照射することを特徴とする請求項１記載のガラ
ス板の製造方法。
【請求項３】上記ガラス板を略鉛直に保ち、該略鉛直
に保ったガラス板の端面の下方又は斜め下方を向いた部
分に上記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１
記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】レーザ光を照射することにより丸みを帯
びるよう処理された端面を有するガラス板。
【請求項５】上記レーザ光を、上記ガラス板に平行な
方向から照射することを特徴とする請求項４記載のガラ
ス板。
【請求項６】上記ガラス板を略鉛直に保ち、該略鉛直
に保ったガラス板の端面の下方又は斜め下方を向いた部
分に上記レーザ光を照射することを特徴とする請求項４
記載のガラス板。
【請求項７】ガラス板の端部を処理する工程を含むガ
ラス板の製造方法において、上記工程は、上記端部にレーザ光を照射することによ
り、該端部の主面に盛り上がり部が形成されるよう処理
するものであることを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項８】上記工程は、上記端部にレーザ光を照射
することにより、該端部の少なくとも一方の角部が、該
角部の主面に盛り上がり部が形成されるような丸みを帯
びるよう処理するものであることを特徴とする請求項７
記載のガラス板の製造方法。
【請求項９】上記レーザ光を、上記ガラス板に斜めの
方向から照射することを特徴とする請求項７又は８記載
のガラス板の製造方法。
【請求項１０】レーザ光を照射することにより、主面
に盛り上がり部が形成されるよう処理された端部を有す
るガラス板。
【請求項１１】レーザ光を照射することにより、少な
くとも一方の角部が、該角部の主面に盛り上がり部が形
成されるような丸みを帯びるよう処理された端部を有す
る請求項１０記載のガラス板。
【請求項１２】上記レーザ光を、上記ガラス板に斜め
の方向から照射することを特徴とする請求項１０又は１
１記載のガラス板。