JP2016210653A - 脆性材料の切断装置、脆性材料の切断方法及び切断脆性材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】折り割り工程を経ることなく、厚みのある場合であっても、搬送を停止させずにフルボディ切断することができる脆性材料の切断装置及び脆性材料の切断方法を提供する。
【解決手段】本発明は、脆性材料２を搬送する搬送機構２０と、前記搬送機構２０により搬送される前記脆性材料２が通過する領域に対して、前記脆性材料２の搬送方向Ｘと垂直な方向Ｙに赤外線をライン状に集光照射する赤外線ラインヒータ１０と、前記赤外線ラインヒータ１０を、前記搬送機構２０による前記脆性材料２の搬送と同方向に且つ同速度で移動させるヒータ移動機構３０と、を備える脆性材料２の切断装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、脆性材料の切断装置、脆性材料の切断方法及び切断脆性材料の製造方法に関するものである。

従来、一定方向に搬送される板ガラス等の脆性材料を切断する装置として、板ガラスの幅方向にレーザを照射し、予備亀裂を入れる方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
この装置は、レーザを板ガラスに照射しつつ、板ガラスの搬送速度に合わせて搬送方向下流側に傾いた方向にレーザ発生装置を移動させることにより、板ガラス上に搬送方向と垂直な幅方向に切断線を形成する。その後、板ガラスに曲げモーメントを加えることで、板ガラスを切断線に沿って折り割るものである。

しかし、曲げモーメントを加えて折り割る方法は、折り割り時にガラス同士が接触し「キリコ」と呼ばれる小破片が発生し、切断した板ガラスの表面や切断面を汚染する。また、折り割りによって、切断面に「マイクロクラック」と呼ばれる無数の微小な傷が発生し、切断した板ガラスの機械的な強度が低下する。

さらに、主にビル用などに使用される、厚板ガラス（例えば、板厚で１５ｍｍを超えるようなもの）では、折り割り時に、切断予定線上に均等な曲げ応力が加えにくく、「そげ」、「角」、「切り口のかけ」、「はま欠け」、「逃げ」などのＪＩＳ Ｒ３２０２に記載されるような切り口欠点が生じやすい。
このため、例えば同じくレーザを用いて、板ガラスをフルボディ切断する技術もある（特許文献２参照）

特開平８−２３１２３９号公報 特許４１７９３１４号公報

特許文献２によれば、２．８ｍｍの無アルカリガラスの切断に必要なレーザ出力は２００Ｗである。しかし、板ガラスの厚みが厚くなると２００Ｗよりも高出力のレーザが必要となり、そのようなレーザを用意することは技術的に困難である。

本発明は、折り割り工程を経ることなく、厚みのある場合であっても、搬送を停止させずにフルボディ切断することができる脆性材料の切断装置、脆性材料の切断方法及び切断脆性材料の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、脆性材料をある程度透過する波長域帯の光を発光し、レーザに比べ高出力化が容易な近赤外線ラインヒータによる脆性材料の熱処理を研究する過程で、近赤外線を、脆性材料上にライン状に集光させることにより、脆性材料を折り割り工程を経ることなくフルボディ切断可能であることを見出した。

すなわち、本発明の一形態によると、脆性材料（２）を搬送する搬送機構（２０）と、前記搬送機構（２０）により搬送される前記脆性材料（２）が通過する領域に対して、前記脆性材料（２）の搬送方向（Ｘ）と垂直な方向（Ｙ）に赤外線をライン状に集光照射する赤外線ラインヒータ（１０）と、前記赤外線ラインヒータ（１０）を、前記搬送機構（２０）による前記脆性材料（２）の搬送と同方向に且つ同速度で移動させるヒータ移動機構（３０）と、を備える脆性材料（２）の切断装置（１）を提供する。
上述の切断装置（１）でおいて、前記ヒータ移動機構（３０）は、前記赤外線ラインヒータ（１０）を、前記搬送機構（２０）による前記脆性材料（２）の搬送と逆方向に前記赤外線ラインヒータ（１０）を移動可能であってもよい。
本発明は、上述の切断装置（１）であって、前記赤外線ラインヒータ（１０）により照射される赤外線のラインの長さは、前記搬送機構（２０）により搬送される脆性材料（２）の幅以上であってもよい。
上述の切断装置（１）において、前記赤外線ラインヒータ（１０）は、前記脆性材料（２）の搬送方向（Ｘ）と垂直な方向（Ｙ）に、複数台連結されていてもよい。
上述の切断装置（１）において、前記脆性材料（２）は、ガラス板またはアルミナ基板であってもよい。
上述の切断装置（１）において、前記脆性材料（２）は、ガラスリボンであってもよい。
上述の切断装置（１）において、前記脆性材料（２）は、幅方向端部が、前記脆性材料（２）の切断予想ラインに沿って加傷されていてもよい。
本発明の他の形態によると、搬送機構（２０）により搬送される脆性材料（２）に対して、赤外線ラインヒータ（１０）により、前記脆性材料（２）の搬送方向（Ｘ）と垂直な方向（Ｙ）に赤外線をライン状に集光照射しつつ、前記搬送機構（２０）による前記脆性材料（２）の搬送と同方向且つ同速度で移動させる脆性材料（２）の切断方法を提供する。
本発明の他の形態によると、搬送機構により搬送される脆性材料に対して、赤外線ラインヒータにより、前記脆性材料の搬送方向と垂直な方向に赤外線をライン状に集光照射しつつ、前記搬送機構による前記脆性材料の搬送と同方向且つ同速度で移動させる脆性材料の切断工程を含む、切断脆性材料の製造方法を提供する。
上記製造方法において、前記脆性材料（２）はガラスリボンであってもよい。

本発明によれば、折り割り工程を経ることなく、厚みのある場合であっても、搬送を停止させずにフルボディ切断することができる脆性材料の切断装置及び脆性材料の切断方法を提供することができる。

ガラス切断装置の概略図であり、ガラスが搬送されている状態を示す。 ガラス切断装置の赤外線ラインヒータを説明する図である。 ガラス切断装置の動作を示すフローチャートである。 実際に測定したガラス内の板厚方向のＹＺ断面の温度分布の写真であり、（ａ）はガラスの切断直前の温度分布で、（ｂ）は（ａ）の０．１秒後のガラスの切断時の温度分布である。 （ａ）は、ガラスリボン内の温度分布であり、（ｂ）は、（ａ）の場合にガラス内で発生する応力場を有限要素法で解析して得られた結果である。

以下、本実施形態では、脆性材料として、赤外線を吸収して熱割れする脆性材料であるガラスリボン２を切断し、切断ガラス２´を製造するガラス切断装置１について説明する。
図１はガラス切断装置１の概略図であり、ガラスリボン２が搬送されている状態を示す。
図２はガラス切断装置１の赤外線ラインヒータ１０を説明する図である。
以下、赤外線ラインヒータ１０の搬送方向をＸ方向、Ｘ方向と垂直且つ水平な方向をＹ方向、ガラスリボン２の厚さ方向をＺ方向として説明する。また、ガラスリボン２のＹ方向長さをガラスリボン２の幅とする。

（用語の説明）
まず、本明細書において用いる用語について説明する。
本明細書において、「フルボディ切断」とは、物体を２分割することを指す。また、「２分割」は、１本の切断予定線Ｌに対して２つに分割することを指す。「切断予定線」とは、図１に示すようにガラスリボン２上の切断が行われる予定の個所を指す。

本明細書において、「非接触切断」とは、例えば従来の折り割り工程のように、ガラスに装置や人の手等を接触させ力を加えて切断するような、加熱を除く外力を人為的に加えない切断を指す。

本明細書において、「脆性材料」とは、赤外線を吸収して熱割れを生じる材料を指す。

本明細書において、「ガラスリボン」とは、ガラス原料を溶融した後に板状に成型したものを指す。このガラスリボンを幅方向に切断する事によって、ガラスリボンから切断部分を分離する。

本明細書において、「切断ガラス」とは、少なくともガラスリボンの状態から切断工程を経て分離されたガラス板を指す。ガラスリボンからの分離後に複数回切断された場合であっても、「切断ガラス」としてよい。

（ガラス切断装置１）
図１に示すように、ガラス切断装置１は、赤外線ラインヒータ１０と、ガラスリボン２を搬送方向Ｘに搬送する搬送機構２０と、赤外線ラインヒータ１０を搬送方向Ｘに搬送するヒータ移動機構３０と、制御部４０と、図示しない赤外線ラインヒータフィラメントを冷却するための循環冷却装置を備える。

（赤外線ラインヒータ１０）
赤外線ラインヒータ１０は、図２に示すように、筐体１１と、筐体１１の中に配置された赤外線ランプ１２と、赤外線ランプ１２の外周に配置された集光部１３とを備える。

（筐体１１）
筐体１１は、長方形の箱型であり下面が開口し、筐体１１の内部に赤外線ランプ１２と集光部１３とが保持されている。

（集光部１３）
集光部１３としては、例えば反射鏡が用いられる。反射鏡は、矩形の板部材を湾曲させた凹面鏡である。
楕円の第一の焦点に赤外線ランプ１２が配置され、楕円の長軸（二焦点通る線分と一致）は赤外線ランプ１２から放射される赤外線の照射軸と一致している。
赤外線ランプ１２から発する赤外線光を無駄なく集光するために、反射鏡の長さは、赤外線ランプ１２よりも長いものを使用するのが好ましい。また、反射鏡表面を金メッキ処理すると反射率が向上し、より赤外線光を無駄なく集光することができる。

なお、集光部１３としては、反射鏡に限定されず、シリンドリカルレンズ等の各種レンズを用いてもよい。シリンドリカルレンズを用いる場合は、赤外線ランプ１２とガラスリボン２との間に設置する。
また、集光部１３を用いて赤外線を集光する際、フルボディ切断の精度を上げるために焦点における集光幅を狭くするのが好ましい。本実施形態においては、集光幅は３ｍｍである。また、さらに集光幅を狭くさせるため、図示しない遮光スリットを用いてもよい。

（赤外線ランプ１２）
赤外線ランプ１２が発生する赤外線としては、近赤外線、中赤外線、遠赤外線等が挙げられるが、赤外線のピーク波長の領域が７８０〜２５００ｎｍである近赤外線が好ましい。
その理由は、建築用に用いられる板ガラスであるソーダライムシリケートガラスは、近赤外線領域において透過率が約３０〜８５％であり、他の領域の赤外線と比べて透過性及び吸収性が高いからである。
すなわち、近赤外線を用いた場合、ガラスリボン２の厚み方向において、ガラス表面から裏面に亘る全板厚で赤外線の吸収が可能で、より効果的に短時間で切断することが可能となる。
このため、ガラスリボン２の全板厚方向に好適な温度分布を板幅の範囲に形成することが可能となり、切り口に欠陥のない良好な切断面を得ることができる。

本実施形態において、赤外線ランプ１２は、ガラスリボン２の幅と同じ又はそれよりも長いものを用いる。しかし、赤外線ランプ１２はガラスリボン２の幅より多少短くてもよい。例えば、ガラスリボン２のそれぞれの両端よりも約５ｃｍ短くてもガラスリボン２の切断は可能である。
また、赤外線ランプ１２の長さがガラスリボン２の幅よりかなり短い場合、複数の赤外線ラインヒータ１０をガラスリボン２の幅方向に直列に連結してもよい。２以上の赤外線ラインヒータ１０を連結する場合、赤外線ランプ１２同士は極力近付けるのが好ましいが、切断に影響のない程度であれば赤外線ランプ１２間の距離が開いていてもよい。当該距離は、例えば２ｃｍ程度開いていた場合であっても、ガラスリボン２の切断において支障は生じない。

なお、本実施形態では赤外線ラインヒータ１０はガラスリボン２の上側に設置したが、これに限らず、赤外線ラインヒータ１０を搬送機構２０の下側に設けることも、上下両側に設置することも可能である。

（循環冷却装置５０）
また、本実施形態のガラス切断装置１は、図1に示すように循環冷却装置５０を備える。循環冷却装置５０は、循環水ポンプ５１と、循環水タンク５２と、給水管５３と、排水管５４とを備える。循環冷却装置５０は、さらに、図２に示すように赤外線ラインヒータ１０の筐体１１の内部に、循環水が流れる流路５５を備える。流路５５の一端には給水管５３が取り付けられ、他端には配水管５４が取り付けられている。

循環水ポンプ５１は、循環水タンク５２から循環水を給水し、給水管５３をから流路５５へと循環水を送り出す。循環水は、流路５５を流れることにより赤外線ラインヒータフィラメントを冷却し、排水管５４より循環水タンク５２へ排水される。
赤外線ラインヒータフィラメントの発熱が過ぎると、ランプの寿命を短くしたり、装置の故障等の原因となるが、本実施形態によると、循環冷却装置５０が設けられているため、赤外線ラインヒータフィラメントの過度の発熱を抑制することができる。

なお、循環冷却装置は、赤外線ラインヒータフィラメントを冷やす事が出来ればよく、本実施形態に限らず、他の既存のものであっても良く、例えば風冷装置等であってもよい。

(搬送機構２０)
搬送機構２０としては、これに限定されるものではないが、本実施形態では、回転ローラ２１の間に輪状の幅広のベルト２２を架け渡したベルト搬送台２０を用いる。
ベルト２２は、赤外線に曝されることから、耐熱性の部材を用いるのが好ましい。また、ガラスリボン２の切断される部分と接する面にグラスウール等の断熱材を設置することで赤外線による搬送機構の直接加熱を防止するようにしてもよい。また、回転ローラ２１を連続させてガラスリボン２を搬送するようにしてもよい。

（ヒータ移動機構３０）
ヒータ移動機構３０は、赤外線ラインヒータ１０を支持する支持フレーム３１と、支持フレーム３１を移動する移動部３２（３２Ａ，３２Ｂ）とを備える。

支持フレーム３１は、赤外線ラインヒータ１０の筐体１１の背面に一端が取り付けられて垂直方向に延びる２本の棒状の垂直部３１ａと、その垂直部３１ａの他端が固定されるとともにガラスリボン２の幅方向に延びる棒状の水平部３１ｂと、を備える。

移動部３２は、搬送機構２０の幅方向の両側にそれぞれ配置された一対の第１移動部３２Ａと第２移動部３２Ｂとを備える。
第１移動部３２Ａと第２移動部３２Ｂとは同様の構成を有するので、以下、区別して説明する必要がある場合以外、移動部３２として説明する。
移動部３２は、それぞれ、固定台３３と、固定台３３から上方に延びる２本の支柱３４と、支柱３４の間に配置されるとともに搬送方向Ｘと平行に延びるレール３５と、レール３５に沿って移動するスライダ３６とを備える。
スライダ３６は、レール３５の移動開始位置Ｓと移動終了位置Ｅとの間を往復移動可能である。第１移動部３２Ａのスライダ３６Ａと第２移動部３２Ｂのスライダ３６Ｂの往復移動は、同時且つ同様に行われる。

支持フレーム３１の水平部３１ｂの両端は、両側のスライダ３６Ａ，３６Ｂの間に架け渡されている。レール３５に沿ってスライダ３６が搬送方向Ｘに往復移動すると、水平部３１ｂ、すなわち支持フレーム３１も往復移動し、支持フレーム３１に固定された赤外線ラインヒータ１０も往復移動する。

（制御部４０）
制御部４０は、搬送機構２０、ヒータ移動機構３０、循環水ポンプ５１及び赤外線ラインヒータ１０の動作を制御する。
制御部４０には、操作部４１が設けられており、作業者が操作部４１を操作することにより、搬送機構２０の搬送開始、停止及び速度調整、ヒータ移動機構３０の駆動による赤外線ラインヒータ１０の搬送方向Ｘの往復移動、赤外線ラインヒータ１０のオンオフ等が行われる。

（ガラスリボン２）
ガラス切断装置１の切断対象の脆性材料はガラスリボン２である。
ガラスリボン２の材料としては、赤外線光を吸収するガラスであれば特に限定するものではないが、例えばソーダライムガラス、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノシリケートガラス等が挙げられる。なお、上記のガラスの他にも、赤外線光を吸収し、熱割れを生じる材料であればガラス同様に切断可能である。例えばアルミナ板等のセラミックス材料の板が挙げられる。

本実施形態において切断するガラスリボン２は、一般的な建築用板ガラス（例えばＪＩＳ Ｒ３２０２に記載の板ガラス）として用いられる、厚み２ｍｍ以上、２５ｍｍ以下の板状のガラスリボン２である。ただし、この厚みに限定されるものではない。また、板幅は本実施形態では約３ｍであるが、板幅もこれに限定されるものではない。

ガラスリボン２は、例えばフロート法で製造される。フロート法では、溶解窯でガラス原料を溶融して溶融ガラスとし、溶融ガラスを溶融スズ浴槽上に流し出す事によって、溶融ガラスを溶融スズ表面に平面状に広げて成型し、板状のガラスリボンとする。一般的にガラスはスズより軽いので、溶融ガラスやガラスリボンが溶融スズ上に浮いた状態になる。次に、溶融窯と反対方向からガラスリボンを引き出して徐々に冷却を行う。この時、引き出す速度によってガラスリボンの厚みを調節する事が出来る。厚みは溶融スズ上に流し出す溶融ガラスの量との兼ね合いで決まるが、例えば、引き出す速度が遅いとガラスリボンの厚みが厚くなり、速いとガラスリボンの厚みが薄くなる。また、上記の冷却後、赤外線ラインヒータ１０の照射直前のガラスリボン２の表面温度が５０〜６０℃以下程度で、切断を行うことが可能である。なお、切断直前の温度はこれに限らず、歪点から−１００℃以下程度であれば、切断可能だと考えられる。冷却を終えた後、本実施形態のガラス切断装置１にて所望の長さに切断され、切断ガラス２′となる。

（ガラス切断装置１の動作）
図３は、ガラス切断装置１の動作を示すフローチャートである。
作業者の操作部４１の操作により、ガラス切断装置１のスイッチがＯＮになる（ステップＳ１）と、制御部４０は、搬送機構２０の駆動を開始する（ステップＳ２）。
搬送機構２０の駆動により、搬送方向Ｘの上流方向よりガラスリボン２が搬送される。ガラスリボン２は、搬送方向Ｘに連続する長い板である。
ガラスリボン２の搬送速度Ｖは、上述したフロート法を用いて成型したガラスリボン２を切断する際は、ガラスリボン２の厚さを所望なものとする為に、ある程度決まった速度にせざるを得ず、自由に変更するのは難しい。ただし、上記のようなガラスリボン２を用いるのでなければ、これに限定されるわけではない。

スライダ３６は、レール３５上の図1に示す移動開始位置Ｓに配置されている。図１に示すように、この状態での赤外線ラインヒータ１０による赤外線照射位置を位置Ｓ’とする。

制御部４０は、ガラス２が搬送機構２０上を搬送され、位置Ｓ’に、ガラスリボン２の切断予定線Ｌが到達したとき、赤外線ラインヒータ１０の赤外線照射を開始する（ステップＳ３）。
そして、それと同時にスライダ３６のレール３５に沿った移動を開始する。スライダ３６の移動速度は、ガラスリボン２の搬送速度Ｖと同じであるので、スライダ３６間の支持フレーム３１に支持されている赤外線ラインヒータ１０も、ガラスリボン２の搬送速度Ｖと同じ速度で搬送方向Ｘに移動を開始する（ステップＳ４）。

なお、切断予定線Ｌが位置Ｓ’に到達したかどうかの判断方法は、特に限定されない。
例えば、ガラスリボン２の先端を検知するセンサを配置し、ガラスリボン２の先端を検知した時間から、所望のガラス長さＭ，搬送速度Ｖとしたときに、Ｍ／Ｖとなる時間が経過したときに、切断予定線Ｌが位置Ｓ’に到達したと判断してもよい。
また、例えばガラスリボン２上に集光の効率を上げるために、切断予定線Ｌ上に例えば黒色ペン等により赤外線吸収層を形成してもよく、このように引かれたラインを検出する検出部を設けてもよい。そしてこの検出部により切断予定線Ｌが位置Ｓ’に到達したかどうかの判断をしてもよい。なお、赤外線吸収層は集光幅以下とするのが好ましい。
また、上述したように、フロート法を用いて成型したガラスリボン２の場合は、ガラスリボン２の搬送速度Ｖは大きく変動しない為、一定間隔を開けて切断を開始させるように予め設定するのでもよい。

また、切断時間の短縮や、切断を安定化させる目的で、ガラスリボン２の端部表面又は断面にカッターや砥石等で予め傷を入れたり、端部の強度を低下させてもよい。特に、切断予定線Ｌ上の片側のみ端部表面や断面等に傷を入れておくことで、初期亀裂の発生位置を制御することが可能であるため好ましい。このようにガラスリボン２の端部に傷を入れたとしても、幅方向に切断された後の切断ガラス２′は、通常この後に端部から数ｍｍ幅を切断（＝耳切り）するため、最終製品には何ら影響がない。なお、「耳切り」とは、切断ガラス２′の端部のＸ方向の切断であり、製造過程で品質を上げることを目的として行われる手法である。

ここで、ガラスリボン２と赤外線ラインヒータ１０は同じ速度で移動するので、両者の相対速度はゼロであり、赤外線ラインヒータ１０は、搬送されるガラスリボン２上の切断予定線Ｌを照射し続ける。

赤外線ラインヒータ１０は、時間ｔの間、ガラスリボン２とともに移動する。この時間ｔは、ガラスリボン２が切断されるため十分な時間である。例えば、ガラスリボン２が２０〜３０秒ほど赤外線を照射した場合に切断されるとすると、ガラスリボン２とともに移動する時間ｔはそれ以上の、例えば３５〜６０秒程度が好ましい。切断速度を速くする場合には、赤外線ランプ１２の単位長さあたりの出力を上げることで適宜対応可能である。

赤外線ラインヒータ１０が、ガラスリボン２の切断予定線Ｌに赤外線を照射すると、ガラスリボン２への赤外線照射の開始から２０〜３０秒ほど、初期亀裂が発生してからは１〜２秒程度でガラスリボン２は全幅に亘ってフルボディ切断される。このフルボディ切断は、折り割り工程を経ておらず、切断の全工程において非接触切断が可能である。

そして、ガラスリボン２の切断が終了し、スライダ３６が移動終了位置Ｅに来たとき、制御部４０は、赤外線ラインヒータ１０をＯＦＦにする(ステップＳ５)。また、連続して稼動させる場合は、必ずしもＯＦＦにする必要はなく、例えば該赤外線ラインヒータ１０とガラスリボン２との距離が焦点距離より長くなるように、赤外線ラインヒータ１０を上昇させる事によって、意図しない切断を抑制するものでもよい。

制御部４０は、スライダ３６を搬送方向Ｘと逆方向に移動し、スライダ３６を移動開始位置Ｓに戻す(ステップＳ６)。この時、逆方向への移動速度はガラスリボン２の搬送速度Ｖと異なってもよく、所望の速度にすればよいが、搬送速度Ｖより速い方が生産性や作業性等を考慮すると好ましい。制御部４０は、作業者が操作部４１を操作してガラス切断装置１のスイッチをオフにしない限り、ステップＳ３に戻る。

本実施形態のように、折り割り工程を経ることなく非接触でガラスリボン２をフルボディ切断できる原理については以下のように考える。
赤外線ラインヒータ１０の集光照射によって、ガラスリボン２が局所的に加熱され、ガラスリボン２に温度分布が発生する。
図４は実際に測定したガラスリボン２内の板厚方向のＹＺ断面の温度分布の写真である。（ａ）はガラスリボン２の切断直前の温度分布で、（ｂ）は（ａ）の０．１秒後のガラスリボン２の切断時の温度分布である。
また、図５（ａ）は、赤外線ラインヒータ１０よって加熱されたガラスリボン２内で発生した温度分布であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の温度分布が生じた時に、ガラスリボン２内で発生する応力場を、有限要素法（ＦＥＭ）にて３次元解析して得られた結果である。

図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、赤外線ラインヒータ１０よって加熱されたガラスリボン２内には、温度勾配が発生する。この温度勾配により、図５（ｂ）に示すように、切断予定線Ｌ上のエッジの表層および下層に、３０〜３４ＭＰａ程度の引っ張り応力が、Ｘ軸方向へ誘起される。また、エッジの表層および下層の他にも、切断予定線Ｌ上のガラスリボン２の表面および裏面に１０〜２０ＭＰａ程度の引っ張り応力が誘起される。
このエッジ部分の引っ張り応力が、ガラスリボン２の破壊強度を超えると、切断予定線Ｌ上のガラスリボン２の端部に初期亀裂が発生し、該初期亀裂の発生と同時に亀裂がガラスリボン２の全幅方向へ進展し、フルボディ切断を生じる。この初期亀裂の進展は、前述したように予めガラスリボン２の切断予定線の表面および裏面に引っ張り応力が誘起されている事に起因して生じると考えられる。通常のガラスリボン２であれば、初期亀裂の発生と同時に、大きな遅延なく上記の亀裂の進展が生じると予想される。

以上、本実施形態によると以下の効果を有する。
（１）ガラスリボン２は、材料の溶融、板状への成形を経て製造される。本実施形態の場合、搬送を停止することなく、所望の長さにガラスリボン２を切断し、切断ガラス２′を得ることが可能である。したがって、材料の溶融、板状への成形、所望長さへの切断を一つのラインで行うことができ、製造効率がよい。

（２）ガラスリボン２を切断予定線Ｌ上の表面を傷つけることなく、ガラスリボン２と非接触でフルボディ切断によって分割することができる。そして、厚板ガラスであっても切断可能である。

（３）さらに、本実施形態によれば、折り割り工程がなく、ガラスリボン２を切断する際に切断ガラス２′の切断面とガラスリボン２の切断面とが触れることが無いため、切断ガラス２′の切断面に、「マイクロクラック」の発生が無く、エッジ強度の低下を抑制することができる。

（４）切断によってカレットが発生しないため、切断面及び切断ガラス２′の表面に「キリコ」の付着を無くすことが可能である。また、「キリコ」が無いためガラス面内キズも低減することができる。

（５）また、本実施形態により、切り口欠陥（「そげ」、「角」、「切り口のかけ」、「はま欠け」、「逃げ」など）のない切断面を得ることが可能である。

（変形形態）
また、本実施形態では、脆性材料としてガラスリボン２を用いたが、これに限らず、既に一度ガラスリボン２から分離された切断ガラスを所望のサイズに分割してもよい。この場合、該切断ガラスの搬送速度Ｖは切断装置より上流の工程の影響を受け難いので、自在に搬送速度Ｖを変更する事が可能である。

１：ガラス切断装置、２：ガラスリボン、２′：切断ガラス、１０：赤外線ラインヒータ、２０：ベルト搬送台、２０：搬送機構、３０：ヒータ移動機構、３５：レール、３６：スライダ、３６Ａ：スライダ、３６Ｂ：スライダ、４０：制御部、４１：操作部、５０：循環冷却装置

Claims (10)

1. 脆性材料を搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構により搬送される前記脆性材料が通過する領域に対して、前記脆性材料の搬送方向と垂直な方向に赤外線をライン状に集光照射する赤外線ラインヒータと、
   前記赤外線ラインヒータを、前記搬送機構による前記脆性材料の搬送と同方向に且つ同速度で移動させるヒータ移動機構と、
   を備える脆性材料の切断装置。
2. 請求項１に記載の切断装置において、
   前記ヒータ移動機構は、前記赤外線ラインヒータを、前記搬送機構による前記脆性材料の搬送と逆方向に前記赤外線ラインヒータを移動可能であること、
   を特徴とする脆性材料の切断装置。
3. 請求項１または２に記載の切断装置において、
   前記赤外線ラインヒータにより照射される赤外線のラインの長さは、前記搬送機構により搬送される脆性材料の幅以上であること、
   を特徴とする脆性材料の切断装置。
4. 請求項１または２に記載の切断装置において、
   前記赤外線ラインヒータは、前記脆性材料の搬送方向と垂直な方向に、複数台連結されていること、
   を特徴とする脆性材料の切断装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の脆性材料の切断装置において、
   前記脆性材料は、ガラス板またはアルミナ基板であること、
   を特徴とする脆性材料の切断装置。
6. 請求項１から４のいずれか１項に記載の脆性材料の切断装置において、
   前記脆性材料は、ガラスリボンであること、
   を特徴とする脆性材料の切断装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の脆性材料の切断装置において、
   前記脆性材料は、幅方向端部の断面または表面が、前記脆性材料の切断予想ラインに沿って加傷されていること、
   を特徴とする脆性材料の切断装置。
8. 搬送機構により搬送される脆性材料に対して、赤外線ラインヒータにより、前記脆性材料の搬送方向と垂直な方向に赤外線をライン状に集光照射しつつ、前記搬送機構による前記脆性材料の搬送と同方向且つ同速度で移動させる脆性材料の切断方法。
9. 搬送機構により搬送される脆性材料に対して、赤外線ラインヒータにより、前記脆性材料の搬送方向と垂直な方向に赤外線をライン状に集光照射しつつ、前記搬送機構による前記脆性材料の搬送と同方向且つ同速度で移動させる脆性材料の切断工程を含む、切断脆性材料の製造方法。
10. 請求項９に記載の製造方法であって、前記脆性材料がガラスリボンであることを特徴とする切断脆性材料の製造方法。