JP2009530222A - ベンディング部を有するガラス切断装置及びこれを利用したガラス切断方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ガラスの切断装置及びこれを利用した切断方法に係り、特に、先にレーザービームによってガラスにクラックを形成し、次いでガラスを押し上げてガラスを切断する、ベンディング部を有するガラス切断装置及びこれを利用したガラス切断方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスの切断装置及びこれを利用した切断方法に係り、特に、先にレーザービームによってガラスにクラックを形成し、次いでガラスを押し上げてガラスを切断する、ベンディング部を有するガラス切断装置及びこれを利用したガラス切断方法に関する。

従来、ガラスを切断するためには刃先にダイヤモンドが取り付けられたカッターを利用して切断した。

しかしながら、上記カッターは、切断した時にその切断面の品質が悪く、且つ大型及び厚いガラスの切断には不向きであった。

このため、近年では、レーザーを利用してガラスを切断しており、このとき、上記ガラスをステージに載置し、上方からレーザービームを照射してガラスを切断する方式を取っている。この方式では、ガラスの切断に伴って新たに生成される界面、すなわち切断面から生じる反発力をもってガラスが切断されなければならないが、ガラスが大型になるにつれて自重が大きくなり、且つ摩擦力も大きくなる。

上記摩擦力は切断に邪魔となるストレスとして働いて切断され難くし、切断されたとしても切断面の品質が低下する。

上記のような従来のステージ装置では、上記ステージと上記ガラスとが面接触しているため、上記ステージとガラス間で大きな摩擦力が発生し、これにより、ガラスの切断時にガラスの切断面を基準に左右側の切断されたガラスが左右側に滑り難くなる。

したがって、切断し難くなり且つ切断面の品質が低下するだけでなく、切断に多くのエネルギーが必要となるため効率が低下し、エネルギーの無駄使いが多くなるという問題点があった。

本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ガラスの切断時にガラスとステージとの摩擦力を最小化し、また、少ないエネルギーでガラスの切断を容易に行なうことができる、ベンディング部を有するガラス切断装置及びこれを利用したガラス切断方法を提供することである。

本発明のベンディング部を有するガラス切断装置及びこれを利用したガラス切断方法によれば、次のような効果が得られる。

第一に、ベンディング部を上記ステージの上面より高くして装着することにより、ガラスの中心部を押し上げると共にその中心部を基準にガラスの両側が下向きに反るようにし、ガラスの切断しようとする中心部に応力が集中できるようにすることで少ないエネルギーでガラスを容易に切断することができる。特に、ベンディング部をレーザー発生装置の後方に装着することにより、上記ベンディング部がガラスを上方に押し上げてガラスの切断をより容易に行うことができるようにする。

第二に、ベンディング部の高さを調節することにより、ガラスのベンディング状態を調節することができため、ガラスの厚さ及び大きさに応じてガラスの切断する部位に加えられる応力を調節することができる。

第三に、ステージに空気吸入口を形成することにより、ガラスがずれることを防止することができ、上記ベンディング部と共に上記ガラスの中心部、すなわち切断しようとするガラスの部位が更に反られるようにすることができることで、応力が集中し、少ないエネルギーでガラスを容易に切断することができる。

第四に、上記ベンディング部を上記レーザー発生装置に連結して固定させる固定部材を装着することにより、簡単な構造で上記ベンディング部を上記レーザー発生装置に追従して移動させることができる。

第五に、上記固定部材が上記レーザー発生装置の側方に装着され、上記ステージの側面を取り囲みながら上記ベンディング部に連結されることにより、上記固定部材がガラスとぶつかることなく切断することができる。

第六に、上記固定部材が上記レーザー発生装置の後方に装着されて上記ベンディング部に連結されることにより、ガラスの大きさに関係なく切断することができ、また、固定部材の厚さを薄くし先端を鋭く製作して上記固定部材が上記ガラスの切断面を両側に押すようにすることで切断を迅速且つ容易に行うことができる。

第七に、上記レーザー発生装置を前後方向に移動させる第１の移送部材と、上記ベンディング部を前後方向に移動させる第２の移送部材を装着し、制御部によって上記第１の移送部材と第２の移送部材の移動速度を制御して上記レーザー発生装置とベンディング部を同じ速度で移動させることにより、上記レーザー発生装置がレーザービームを照射する時に常に上記ベンディング部によってガラスが押し上げられるようにすることができる。また、上記ベンディング部とレーザー発生装置とが構造物によって直接に連結されていないため、ガラスを切断するにあたって障害物がないためガラスの大きさに関係なく切断が可能となる。

第八に、ガラスにレーザービームを照射してクラックを形成し、ガラスのクラック部位を押し上げることにより少ないレーザービームのエネルギーで大型のガラスを容易に切断することができ、また、優れた切断面の品質を有するようにすることができる。

第九に、レーザー発生装置の後ろを同じ速度で追いかけて移動しながら上記ガラスを押し上げることにより、レーザービームの照射位置とガラスの押し上げられる位置とが常に一定することでレーザービームの強さの調節がより容易になる。

第十に、上記ガラスを押し上げた後からは上記ガラスを持ち上げる前よりも弱いレーザービームをガラスに照射することにより、エネルギーの無駄使いを減らすことができ、最小限のエネルギーで切断面の品質に優れたガラスを切断することができる。また、上記ガラスの開始端から末端にいくにつれてガラスに照射されるレーザービームの強さを次第に弱くすることにより、ガラスを切断するに必要な最小限のエネルギーでガラスを切断することができることでエネルギーの無駄使いをさらに減らすことができ、ガラスの末端の切断品質を向上することができる。また、ガラスの末端の断面形状が丸み付け処理された場合には、ガラスの末端の断面が直線の場合よりも強いレーザービームをガラスに照射することにより、ガラスの末端ンの断面が丸み付け処理された場合と直線処理された場合とに応じて適切にレーザービームの強さを調節することで最小限のエネルギーで切断面の品質に優れたガラスを切断することができる。

上記目的を達成するための本発明によるベンディング部を有するガラス切断装置は、レーザービームを発生させ、前後方向に移動しながら該レーザービームをガラスに照射するレーザー発生装置と、上記レーザー発生装置の下方に配置され、上部にガラスが載置され中央にガイド部が形成されたステージと、上記レーザー発生装置に隣接して上記ガイド部に配置され、上端が上記ステージの上面より高くして装着され上端にガラスが載置されるベンディング部と、上記ベンディング部を移動させる移動手段と、を備えてなる。

上記ベンディング部は、上記ガイド部に沿って前後方向に移動する胴体と、上記胴体の上部に取り付けられてガラスに接するローラーまたはボールと、上記ローラーまたはボールの高さを調節するベンディング高さ調節部と、からなる。

上記ステージには、真空ポンプと連通する空気吸入口が形成されている。上記移動手段は、上記ベンディング部を上記レーザー発生装置に連結して固定させる固定部材からなり、上記固定部材は、上記レーザー発生装置の側方に装着されて上記ステージの側面を取り囲みながら上記ベンディング部に連結される。

また、上記移動手段は、上記ベンディング部を上記レーザー発生装置に連結して固定させる固定部材からなり、上記固定部材は、上記レーザー発生装置の後方に装着されて上記ベンディング部に連結される。または、上記移動手段は、上記レーザー発生装置を前後方向に移動させる第１の移送部材と、上記ベンディング部を前後方向に移動させる第２の移送部材と、上記第１の移送部材と第２の移送部材の移動速度を制御する制御部と、からなる。

また、上記目的を達成するための本発明によるレーザーを利用したガラス切断方法は、ガラスにレーザービームを照射してクラックを形成する照射段階と、上記ガラスのクラック部位を持ち上げて切断する切断段階と、からなる。

上記切断段階は、移動しながらレーザービームを照射するレーザー発生装置の後ろを同じ速度で追いかけて移動しながら上記ガラスを持ち上げる。

上記照射段階では、上記切断段階によって上記ガラスを持ち上げた後からは上記ガラスを持ち上げる前よりも弱いレーザービームをガラスに照射する。また、上記照射段階では、上記ガラスの開始端から末端に移動するにつれてレーザービームの強さを次第に弱くして照射する。

また、上記照射段階では、ガラスの末端の断面形状が丸み付け処理された場合には、ガラスの末端の断面が直線処理された場合よりも強いレーザービームをガラスに照射する。

以下、添付された図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるガラス切断装置の斜視図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態によるガラス切断装置の側面図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態によるガラス切断装置の正面図である。

図１ないし図３に示されたように、第１の実施の形態は、レーザー発生装置１１０と、ステージ１２０と、下部光反射板１３０と、固定部材１５０、及びベンディング部１６０とからなる。
上記レーザー発生装置１１０は、従来のレーザー発生装置１１０と同様に、レーザービームを発生させてガラス１４０に照射するものであって、前後方向に移動するようになる。

上記ステージ１２０は、上記レーザー発生装置１１０の下方に配置され、その上部にガラス１４０が載置され、その中央には上記下部光反射板１３０及びベンディング部１６０を移動自在にガイドするガイド部１２２が形成されている。

上記ガイド部１２２は、上記ステージ１２０の上部を凹み状に加工して溝の形状に形成してなるものであればよく、図１及び図３に示されたようにステージ１２０を２つに分割してなるその間の分割空間をガイド部として使用してもよい。

上記下部光反射板１３０は、上記レーザー発生装置１１０の真下に配置され、上記ガイド部１２２、すなわち上記ステージ１２０の分割空間に沿って移動するようになる。

上記下部光反射板１３０は、上記レーザー発生装置１１０から照射されるレーザービームを反射する役割を果たす。

上記下部光反射板１３０は、円形をなし、その大きさは上記レーザー発生装置１１０の太さとほぼ同一に形成することが好ましい。

このとき、上記レーザー発生装置１１０の下方には上記下部光反射板１３０及びガラス１４０より上側に配置される上部光反射板（図示せず）を装着し、上記下部光反射板１３０によって反射されたレーザービームが上部光反射板で再び反射されてガラス１４０に繰り返し照射されるようにすることが望ましい。

上記固定部材１５０は、上記ベンディング部１６０と上記レーザー発生装置１１０とを同時に移動させる上記移動手段であって、上記ベンディング部１６０と上記レーザー発生装置１１０とを連結して上記ベンディング部１６０を上記レーザー発生装置１１０と一緒に移動させる。

このようにして、上記下部光反射板１３０を小型化することができ、常にレーザービームが上記下部光反射板１３０によって反射されるようにすることができる。

上記固定部材１５０は、図１及び図３に示されたように、上記レーザー発生装置１１０の側方に装着され、上記ステージ１２０の側面を取り囲みながら上記下部光反射板１３０及びベンディング部１６０に連結される。

したがって、上記下部光反射板１３０及びベンディング部１６０は、上記固定部材１５０によって上記レーザー発生装置１１０と一体になって上記レーザー発生装置１１０と共に同時に移動するようになる。

上記固定部材１５０は、上記レーザー発生装置１１０に装着され上記ステージ１２０の上方で側方向に配置される上部横部材１５１と、上記下部光反射板１３０及びベンディング部１６０に装着され上記ステージ１２０の下方で側方向に配置される下部横部材１５３と、上記上部横部材１５１と下部横部材１５３とを連結する縦部材１５２と、からなる。

このとき、上記縦部材１５２は二つの部材がスライド自在に結合されてなり、上記縦部材１５２に高さ調節部１５５が装着されて上記縦部材１５２の長さを調節することができるようにする。

上記高さ調節部１５５は、一般に知られたマイクロメーターを使用して精度よく容易に高さ調節を行なうことができ、上記高さ調節部１５５によって上記下部光反射板１３０及びベンディング部１６０の高さを調節することができる。

また、上記固定部材１５０の上部横部材１５１または下部横部材１５３には、横長方向への長さ調節が可能になるように横長さ調節部味（図示せず）を装着してもよい。

上記ベンディング部１６０は、上記ガイド部１２２、すなわち上記ステージ１２０の分割空間に沿って移動するように配置され、上端が上記ステージ１２０の上面より高くして装着され上端にガラス１４０が載置される。

このとき、上記ベンディング部１６０は、上記レーザー発生装置１１０の下方で上記レーザー発生装置１１０の前方または後方に隣接して配置される。すなわち、上記ベンディング部１６０は、上記下部光反射板１３０の前方または後方に装着され、上記下部光反射板１３０と一緒に移動できるようにすることが望ましい。

上記ベンディング部１６０は、上記ガイド部１２２に沿って前後方向に移動する胴体１６３と、上記胴体１６３の上部に取り付けられてガラスに接するローラー１６１または回転自在なボールと、上記ローラー１６１またはボールの高さを調節するベンディング高さ調節部１６２と、からなる。

上記ベンディング部１６０の上端、すなわち、上記ローラー１６１またはボールは、図２及び図３に示されたように上記ステージ１２０の上面より高くして取り付けられるようにする。このとき、上記ローラー１６１は、図３（ａ）に示されたように上記胴体１６３の中心に一つだけ取り付けて上記レーザー発生装置１１０及び下部光反射板１３０と共に垂直線上に配置されるようにすることもでき、図３（ｂ）に示されたように上記胴体１６３の両側に一つずつ、すなわち２つを取り付けて上記レーザー発生装置１１０と下部光反射板１３０をつなぐ垂直線が上記ローラー１６１の間に配置されるようにすることもできる。

上記のように、上記ベンディング部１６０を装着することにより、上記ステージ１２０の上部にガラス１４０を載置すると、上記ベンディング部１６０の上端が上記ステージ１２０の上部より高いため、図３に示されたように上記ベンディング部１６０の上端すなわちローラー１６１と接する上記ガラス１４０の中央部は上方に張り出し両側は自重によってステージ１２０に接し、これにより、上記ガラス１４０の全体的な形状が、その両側が下向きに反るような形態を取るようになる。

上記のような状態では、上記ガラス１４０の中央部にベンディング力による応力が集中され、このとき、上記レーザー発生装置１１０を利用して上記ガラス１４０の中央部にレーザービームを照射することにより、より少ないエネルギーでガラス１４０を切断することができる。

また、上記ベンディング部１６０を上記下部光反射板１３０の後方に装着することにより、上記ガラス１４０にレーザービームを少し照射しても上記ベンディング部１６０が上記ガラス１４０を上方に押し上げているため上記ガラス１４０が容易に切断できるようにする。このとき、図３（ａ）及び上述したように上記ローラー１６１が一つである場合には、上記ガラス１４０に形成された切開線の真下で上記ガラス１４０を上方に押し上げるようにし、図３（ｂ）及び上記ローラー１６１が二つである場合には、上記ガラス１４０に形成された切開線の両側下方で上記ガラス１４０を上方に押し上げるようにする。

また、上記ステージ１２０には、多数の空気吸入口１２５を形成し真空ポンプと連通するようにすることが望ましい。このようにすることで、上記ステージ１２０の上部にガラス１４０を載置し、上記空気吸入口１２５から上記ステージ１２０とガラス１４０との間の空気を吸い出すことで上記ガラス１４０を上記ステージ１２０に密着させ、これにより上記ガラス１４０の中心部に上記ベンディング部１６０による応力が一層集中されるようにすることができ、また上記ベンディング部１６０のローラー１６１によって上記ガラス１４０がずれることを防止することができる。

このとき、空気吸入口１２５の数及び位置はガラス１４０の切断線を基準に左右対称になるようにし、一定な真空圧を保つようにしなければならない。これは、上記ガラス１４０を上記ステージ１２０に配置する時、切断しようとする線を中心に左側と右側の空気吸入部１２５の数及び位置を等しくすることで達成することができる。

図４は、本発明の第２の実施の形態によるガラス切断装置の斜視図であり、図５は、本発明の第２の実施の形態によるガラス切断装置の側面図である。

図４及び図５に示されたように、第２の実施の形態は、レーザー発生装置２１０、ステージ２２０、下部光反射板２３０、固定部材２５０、ベンディング部２６０からなる。上記レーザー発生装置２１０と、ガイド部２２２及び空気吸入口２２５が形成されたステージ２２０、下部光反射板２３０、及びベンディング部２６０は、上述した第１の実施の形態における構成要素と同一であるところ、それについての詳しい説明は省略し、上記固定部材２５０を中心に説明する。

上記固定部材２５０は、図４及び図５に示されたように上記レーザー発生装置２１０の後方に装着され、上記下部光反射板２３０及びベンディング部２６０に連結される。したがって、上記下部光反射板２３０及びベンディング部２６０は、上記固定部材２５０によって上記レーザー発生装置２１０と一体になって上記レーザー発生装置２１０と共に同時に移動するようになる。

上記固定部材２５０は、上記レーザー発生装置２１０の後方に結合される上部横部材２５１と、上記下部光反射板２３０に結合されて後方に配置される下部横部材２５３と、上記上部横部材２５１と下部横部材２５３とを相互連結する縦部材２５２と、からなる。このとき、上記縦部材２５２は、二つの部材がスライド自在に結合されてなり、上記縦部材２５２に高さ調節部２５５が装着されて上記縦部材２５２の長さを調節できるようにする。

また、上記縦部材２５２は、上記ベンディング部２６０より後方に配置されるようにする。上記高さ調節部２５５は、一般に知られたマイクロメーターを使用して精度よく容易に高さ調節を行なうことができ、上記高さ調節部２５５によって上記下部光反射板２３０の高さを調節することができる。

上記縦部材２５２は、ガラス２４と当接する部分の厚さが薄いことが望ましく、上記高さ調節部２５５は、上記縦部材２５２の上部、すなわちガラス２４０と当接しない部位に装着されるようにすることが望ましい。このようにして、上記レーザー発生装置２１０によってガラス２４０にレーザービームが照射されガラス２４０に切断線が生じると、上記縦部材２５２が追いかけて来ながら上記ガラス２４０の切断線に挟まれてガラス２４０の隙間を広げることでガラス２４０がより速やかに切断できるようにする。

図６は、本発明の第３の実施の形態によるガラス切断装置の斜視図である。

図６に示されたように第３の実施の形態は、レーザー発生装置３１０、ステージ３２０、下部光反射板３３０、移動手段、ベンディング部３６０、制御部（図示せず）からなる。上記レーザー発生装置３１０と、ガイド部３２２と空気吸入口３２５が形成されたステージ３２０、下部光反射板３３０、及びベンディング部３６０は、上述した第１の実施の形態における構成要素と同一であるため、それについての詳しい説明は省略し、上記移動手段及び制御部を中心に説明する。

上記移動手段は、上記レーザー発生装置３１０を前後方向に移動させる第１の移送部材３５０と、上記下部光反射板３３０及び／またはベンディング部３６０を前後方向に移動させる第２の移送部材３６０とからなる。上記第１の移送部材３５０は、上記レーザー発生装置３１０に連結された横支持杆３５１と、上記横支持杆３５１の両側で下方に延長形成された縦支持杆３５２と、上記ステージ３２０のガイド部３２２と平行に地面に装着された第１のベース部３５４と、上記縦支持杆３５２の下部に形成され上記第１のベース部３５４にスライド自在に装着されるスライダー３５３と、からなる。

上記スライダー３５３が上記第１のベース部３５４に沿って前後方向に移動するに伴い、上記縦支持杆３５２及び横支持杆３５１も移動し、結局として、上記レーザー発生装置３１０も上記ガイド部３２２に沿って前後方向に移動するようになる。このとき、上記スライダー３５３は、公知のモーター及びギア装置などを利用して自動で移動できるようにし、上記スライダー３５３と上記第１のベース部３５４との結合構造は、公知のレール構造を利用することもでき、上記第１のベース部３５４にスライド溝を形成し、上記スライダー３５３に突起を形成して上記スライド溝に係合することにより上記スライダー３５３を移動可能にするなどの公知のあらゆるスライディング構造を使用すればよい。

上記第２の移送部材３６０は、上記ガイド部３２２に配置される第２のベース部３６１と、上記第２のベース部３６１にスライド自在に結合され上部に上記下部光反射板３３０及びベンディング部３６０が装着された胴体部３６２と、上記胴体部３６２を移動させるモーター３６４及びスクリュー３６３などと、からなる。

上記モーター３６４の回転軸に上記スクリュー３６３を装着し、上記胴体部３６２にねじ山が形成された貫通孔を形成し、これに上記スクリュー３６３を挿入することにより、上記モーター３６４を回転させた時に上記胴体部３６２が上記第２のベース部３６１に沿って前後方向に移動できるようにすることが可能となる。

上記制御部は、上記第１の移送部材３５０と第２の移送部材３６０を制御するものであって、上記レーザー発生装置３１０と上記下部光反射板３３０及びベンディング部３６０が同じ速度で移動するように上記第１の移送部材３５０と第２の移送部材３６０を制御する。したがって、上記レーザー発生装置３１０と下部光反射板３３０は、上記第１の移送部材３５０と第２の移送部材３６０及び制御部によって同じ速度で移動するようになり、常に上記レーザー発生装置３１０の真下には上記下部光反射板３３０が配置されるようにすることができ、その前方または後方には上記ベンディング部３６０が配置されてガラスを持ち上げるようにすることができる。

上記のような構造によって上記ベンディング部３６０がガラスを持ち上げるため、上記ベンディング部３６０によって持ち上げられたガラスの部位に応力が集中されるようになり、そこを上記レーザー発生装置３１０を利用して切断することにより極力少ないエネルギーでガラスを切断することができるのみならず、ベンディング部３６０がレーザー発生装置３１０の後方に配置されて切断されたガラスを両側に押し出す役割をも果たすようにすることもできる。

一方、上記のような構成からなる本発明のガラス切断方法は、ガラスにレーザービームを照射してクラックを形成する照射段階と、上記ガラスのクラック部位を持ち上げて切断する切断段階とからなる。

上記照射段階では、上記ガラスを完全に切断することもできるが、切断しないで単にクラックを形成することが望ましく、切断は、上記切断段階で上記ベンディング部によってガラスを持ち上げることにより上記クラックに沿ってガラスが切断されるようにする。このとき、上記ベンディング部の上端に取り付けられた上記ローラーは、上記ガラスに形成されたクラックに沿って移動するようになり、上記ガラスに形成されたクラックが脆弱個所であるところ、上記クラックに沿ってガラスが切断されるようになる。

上記切断段階は、上記レーザー発生装置と同じ速度で移動する上記ベンディング部によって行なわれ、上記ベンディング部と上記レーザー発生装置の移動速度を同一にすることにより、レーザービームの照射位置とガラスの持ち上げ位置とが常に一定であるため、後述するようにレーザービームの強さの調節がより容易となる。

一方、上記照射段階では、上記切断段階によって上記ガラスを持ち上げた後からは上記ガラスを持ち上げる前よりも弱いレーザービームをガラスに照射すればよい。これは、レーザービームによってクラックが形成されたガラスが持ち上げられることにより、ガラスの持ち上げられた中央部位にベンディング力による応力が集中し、同時にガラスの切断面が広げられながら両側に移動しようとする力が発生するところ、強さの弱いレーザーでも十分にガラスを切断することができるためである。

また、上記照射段階では、上記ガラスの開始端ら末端に移動するにつれてレーザービームの強さを次第に弱くして照射すればよい。これは、ガラスの切断が行なわれるにつれて切断面が次第に大きく広げられると共に両側に移動しようとする力も益々大きく増大するところ、上記のような力によって上記ガラスに照射されるレーザービームの強さを次第に弱くしてもガラスを容易に切断することができるためである。

また、上記ガラスの末端から略１０ｍｍ離れた地点では、レーザービームの強さを最も弱くしてガラスに照射することが望ましい。

また、上記照射段階では、ガラスの末端の断面形状が丸み付け処理された場合には、ガラスの末端の断面がレーザービームによって切断され直線処理された場合よりも強いレーザービームをガラスに照射する。

上記のようにレーザービームの強さを調節することは、図７に示された実験結果に関するグラフから分かる。図７（ａ）は、末端が丸み付け処理されたガラスの切断時におけるレーザービームの強さの変化を示すグラフであり、図７（ｂ）は、末端が垂直処理されたガラスの切断時におけるレーザービームの強さの変化を示すグラフである。

本実験では、ＰＤ２００ ４２インチのガラスを使用し、レーザービームを照射するレーザー発生装置の切断移動速度は１５０ｍｍ／ｓであった。先ず、図７（ａ）グラフをよく見ると、ここで使用されたガラスは、開始端と末端の両方とも丸み付け処理（Ｒ面取り）されたものであり、切断長さが１９３０ｍｍで、幅が１１６３ｍｍである。

初期にはガラスの開始端にクラックを形成するために８００ｗの強さのレーザービームを照射し、上記ガラスが持ち上げられた状態（ａ１地点）からは６５０ｗの強さのレーザービームを照射し、中間部位では６００ｗとレーザービームの強さを弱くして照射し、上記ガラスの末端から１０ｍｍ程度離れた地点（ａ２地点）からは４００ｗの強さのレーザービームを照射してガラスを切断した。

上記のように、ガラスを持ち上げる前の初期には強いレーザービームを必要とするのに対し、上記ガラスを持ち上げた中間部では弱いレーザービームを必要とし、ガラスの末端に隣接した後半部では更に弱いレーザービームを必要とすることが分かる。そして、図７（ｂ）グラフで使用されたガラスは、開始端が丸み付け処理され末端がレーザーによって切断されて垂直処理（レーザー面取り）されており、切断長さは５８１ｍｍで、幅は１９３０ｍｍである。

初期にはガラスの開始端にクラックを形成するために８００ｗの強さのレーザービームを照射し、上記ガラスが持ち上げられた状態（ｂ１地点）からは６００ｗとレーザービームの強さを弱くして照射し、上記ガラスの末端から１０ｍｍ程度離れた地点（ｂ２地点）からは１００ｗの強さのレーザービームを照射してガラスを切断した。

上記のように、ガラスを持ち上げる前の初期には強いレーザービームを必要とするのに対し、上記ガラスを持ち上げた中間部では弱いレーザービームを必要とし、ガラスの末端に隣接した後半部では更に弱いレーザーを必要とすることが分かる。

上記のような実験によるグラフから分かるように、初期にはガラスにクラックを形成できる程度の強さの８００ｗのレーザービームを照射し、ガラスが持ち上げられた後からはレーザービームの照射強さ（６５０ｗ、６００ｗ）を弱く変化させ、終期にガラスの末端に近接すれば、更に弱くレーザービームの強さ（４００ｗ、１００ｗ）を変化させ、極力少ないエネルギーを利用して切断面の品質に優れたガラスを切断することができる。

また、図７（ａ）と図７（ｂ）とを比べてみると分かるように、ガラスの幅が大きくなると、ガラスが持ち上げられると共に両方向に移動する力が一層より大きくなるため、幅が１６３３ｍｍである図７（ａ）では、ガラスの末端に近接した状態でレーザービームの強さが４００ｗであるのに対し、幅が１９３０ｍｍである図７（ｂ）では、ガラスの末端に近接した状態でレーザービームの強さが１００ｗと小さいことが分かる。

これは、図７（ａ）で使用されたガラスの末端が丸み付け処理されており、図７（ｂ）で使用されたガラスの末端が垂直処理されていることに起因する。すなわち、ガラスの末端が丸み付け処理された場合には、ガラスの末端が垂直処理された場合に比べて強いレーザービームを必要とする。

一方、ガラスを切断するために上記ガラスの上方及び下方にそれぞれ光反射板を設けて、上記ガラスに繰り返しレーザービームが照射されるようにすることができるがこのとき、上記上部光反射板の大きさは略１インチにし、上部光反射板と下部光反射板との間の距離は、略１５ｍｍ以下にすることが望ましい。

上記上部光反射板は、上記下部光反射板の真下に配置され、中央にレーザービームが通ることができる穴が形成されている。これは、上部光反射板の大きさを過度に大きくするか、または上部光反射板と下部光反射板との間の距離を過度に大きくすると、上部光反射板と下部光反射板との間の反射面積が広くなり且つ反射回数が多くなるところ、切断しようとするガラスの切断部位に吸収されるエネルギーの量が相対的に減ってしまって切断面が不良化することがあり、特に、ガラスの開始端ではバリ（ｂｕｒｒ）が発生し得るためである。また、上部光反射板の大きさを過度に小さくすると、光反射板に反射される反射回数が減ってしまってレーザービームによってガラスに吸収されるエネルギーが小さくなることでガラスを切断し難いためである。

本発明によるベンディング部を有するガラス切断装置及びこれを利用したガラス切断方法は、前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の技術思想が許容される範囲内で種々に変形して実施することができる。

本発明の第１の実施の形態によるガラス切断装置の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態によるガラス切断装置の側面図である。 本発明の第１の実施の形態によるガラス切断装置の正面図である。 本発明の第２の実施の形態によるガラス切断装置の斜視図である。 本発明の第２実施の形態によるガラス切断装置の側面図である。 本発明の第３の実施の形態によるガラス切断装置の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る、ガラスの切断時におけるレーザービームの強さの変化状態を示すグラフである。

符号の説明

１１０ レーザー発生装置
１２０ ステージ
１２２ ガイド部
１２５ 空気吸入口
１３０ 下部光反射板
１４０ ガラス
１５０ 固定部材
１５１ 上部横部材
１５２ 縦部材
１５３ 下部横部材
１５５ 調節部
１６０ ベンディング部
１６１ ローラー
１６２ ベンディング高さ調節部
１６３ 胴体

Claims (11)

1. レーザービームを発生させ、前後方向に移動しながら該レーザービームをガラスに照射するレーザー発生装置と、
   前記レーザー発生装置の下方に配置され、上部にガラスが載置され中央にガイド部が形成されたステージと、
   前記レーザー発生装置に隣接して前記ガイド部に配置され、上端が前記ステージの上面より高くして装着され上端にガラスが載置されるベンディング部と、
   前記ベンディング部を移動させる移動手段と、
   を備えてなることを特徴とする、ベンディング部を有するガラス切断装置。
2. 前記ベンディング部は、
   前記ガイド部に沿って前後方向に移動する胴体と、
   前記胴体の上部に取り付けられてガラスに接するローラーまたはボールと、
   前記ローラーまたはボールの高さを調節するベンディング高さ調節部と、からなることを特徴とする、請求項１に記載のベンディング部を有するガラス切断装置。
3. 前記ステージには、真空ポンプと連通する空気吸入口が形成されたことを特徴とする、請求項１または２に記載のベンディング部を有するガラス切断装置。
4. 前記移動手段は、前記ベンディング部を前記レーザー発生装置に連結して固定させる固定部材からなり、
   前記固定部材は、前記レーザー発生装置の側方に装着されて前記ステージの側面を取り囲みながら前記ベンディング部に連結されることを特徴とする、請求項１に記載のベンディング部を有するガラス切断装置。
5. 前記移動手段は、前記ベンディング部を前記レーザー発生装置に連結して固定させる固定部材からなり、
   前記固定部材は、前記レーザー発生装置の後方に装着されて前記ベンディング部に連結されることを特徴とする、請求項１に記載のベンディング部を有するガラス切断装置。
6. 前記移動手段は、
   前記レーザー発生装置を前後方向に移動させる第１の移送部材と、
   前記ベンディング部を前後方向に移動させる第２の移送部材と、
   前記第１の移送部材と第２の移送部材の移動速度を制御する制御部と、からなることを特徴とする、請求項１に記載のベンディング部を有するガラス切断装置。
7. ガラスにレーザービームを照射してクラックを形成する照射段階と、
   前記ガラスのクラック部位を押し上げて切断する切断段階と、
   からなることを特徴とするレーザーを利用したガラス切断方法。
8. 前記切断段階は、移動しながらレーザービームを照射するレーザー発生装置の後ろを同じ速度で追いかけて移動しながら前記ガラスを押し上げることを特徴とする請求項７に記載のレーザーを利用したガラス切断方法。
9. 前記照射段階では、前記切断段階によって前記ガラスを押し上げた後からは前記ガラスを押し上げる前より弱いレーザービームをガラスに照射することを特徴とする請求項７または８に記載のレーザーを利用したガラス切断方法。
10. 前記照射段階では、前記ガラスの開始端から末端に移動するにつれてレーザービームの強さを次第に弱くして照射することを特徴とする請求項７または８に記載のレーザーを利用したガラス切断方法。
11. 前記照射段階では、ガラスの末端の断面形状が丸み付け処理された場合には、ガラスの末端の断面が直線処理された場合よりも強いレーザービームをガラスに照射することを特徴とする請求項７または８に記載のレーザーを利用したガラス切断方法。

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