JP2017039213A - ワーク割断方法およびワーク割断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光の照射軌跡に対する割断線の追従性を向上させる。
【解決手段】ワーク割断方法は、圧縮応力が作用している強化層が非強化層の表面に積層されたワークＷの表面Ｗａに向かって、ワークの一端から他端までレーザ光の照射位置を変位させて、照射位置がワークの他端に達すると、他端側から一端側へ、照射位置の移動方向と逆方向にき裂が進展してワークが厚さ方向に割断され、少なくともレーザ光の照射がワークの他端に到達するときに、気体による押圧力または吸引力によって、ワークを、ワークの表面に張力が作用し、かつ、ワークの表面が移動方向に沿って直線状に延在するように湾曲した湾曲状態に保持する。
【選択図】図６

Description

本発明は、熱応力によってワークを割断するワーク割断方法およびワーク割断装置に関する。

従来、ワークとして板状のガラスを分割する際に、前処理として、ワーク表面に溝を形成するスクライブ加工を行った上で、曲げ加工によって溝に応力を集中させて割断する方法が知られている。また、近年では、イオン交換などの化学処理によって表面に圧縮応力を持たせて強度を高めた強化層を形成し、強度を向上させた強化ガラスが普及している。強化ガラスの強化層には傷が付き難いため、強化層が形成されていないガラスに比べ、強化ガラスにスクライブ加工を施すのは困難であった。

そこで、例えば、特許文献１に記載の割断処理では、スクライブ加工を施さず、ワーク（強化層）の表面を厚さ方向に直交する方向に、ワークの一端から他端まで連続して加熱しながら、加熱された表面に水を噴霧することで、強化層の裏面側の非強化層における強化層との境界部分に破壊応力以上の熱応力を発生させている。その結果、ワークの他端まで加熱および冷却が完了すると、他端から一端に向かって瞬間的にき裂が進展して、ワークが割断される。

国際公開第２０１４／０７７３９７号

上記の特許文献１に記載された割断処理では、スクライブ加工を施すことなく、ワークを割断（フルカット）することができる。しかし、ワークの他端から一端に向かってき裂が進展する速度が速いことから、ワークが大型であるほど、き裂による割断線がレーザ光の照射軌跡からずれてしまう可能性が高くなる。そのため、レーザ光の照射軌跡に対する割断線の追従性を向上させる技術の開発が希求されている。

本発明の目的は、レーザ光の照射軌跡に対する割断線の追従性を向上させることが可能なワーク割断方法およびワーク割断装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のワーク割断方法は、圧縮応力が作用している強化層が非強化層の表面に積層されたワークの表面に向かって、ワークの一端から他端までレーザ光の照射位置を変位させて、照射位置がワークの他端に達すると、他端側から一端側へ、照射位置の移動方向と逆方向にき裂が進展してワークが厚さ方向に割断され、少なくともレーザ光の照射がワークの他端に到達するときに、気体による押圧力または吸引力によって、ワークを、ワークの表面に張力が作用し、かつ、ワークの表面が移動方向に沿って直線状に延在するように湾曲した湾曲状態に保持することを特徴とする。

ワークのき裂の進展速度は、ワークに対して、一端から他端側に向かうレーザ光の移動速度よりも速くてもよい。

少なくとも、レーザ光の照射がワークの他端に到達するよりも前のいずれかの時期に、ワークの他端に、き裂の始点となる切り欠き部を形成する工程をさらに含んでもよい。

レーザ光の照射開始後であって、レーザ光の照射がワークの他端に到達する前に、ワークを湾曲状態としてもよい。

ワークの裏面のうち、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させて、ワークを支持する工程をさらに含んでもよい。

上記課題を解決するために、本発明のワーク割断装置は、圧縮応力が作用している強化層が非強化層の表面に積層されたワークの表面に向かって、ワークの一端から他端までレーザ光の照射位置を変位させて、照射位置がワークの他端に達すると、他端側から一端側へ、照射位置の移動方向と逆方向にき裂を進展させてワークを厚さ方向に割断し、少なくともレーザ光の照射がワークの他端に到達するときに、気体による押圧力または吸引力によって、ワークを、ワークの表面に張力が作用し、かつ、ワークの表面が移動方向に沿って直線状に延在するように湾曲した湾曲状態に保持する湾曲保持部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、レーザ光の照射軌跡に対する割断線の追従性を向上させることができる。

強化ガラスのワークを説明するための説明図である。 ワーク割断装置の概略図である。 ワークに熱応力が作用する原理を説明するための説明図である。 ワークのき裂の進展の向きについて説明するための説明図である。 ワークの切り欠き部を説明するための説明図である。 ワークの湾曲を説明するための説明図である。 ワーク割断処理の流れを説明するためのフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、強化ガラスのワークＷを説明するための説明図であり、ワークＷの厚さ方向に平行な断面図を示す。本実施形態では、ワークＷは、例えば、強化ガラスの板材（基板）などで構成される。

ワークＷの表面Ｗａには、ガラス中のアルカリイオンをよりイオン半径の大きいアルカリに交換するイオン交換処理が施されており、圧縮応力が作用する強化層Ｌ_１が形成されている。すなわち、ワークＷは、圧縮応力が作用している強化層Ｌ_１が非強化層Ｌ_２の表面に積層されている。ここでは、ワークＷのうち、強化層Ｌ_１でない層を非強化層Ｌ_２と称する。ワークＷの非強化層Ｌ_２は、隣接する強化層Ｌ_１に引っ張られており、非強化層Ｌ_２には引張応力が作用している。

図２は、ワーク割断装置１の概略図であり、図２（ａ）には、ワーク割断装置１の上面図を示し、図２（ｂ）には、ワーク割断装置１の側面図を示す。図２に示すように、ワーク割断装置１は、ワークＷが載置される基台２を備える。基台２は、上面視が大凡長方形であって、上面にワークＷが配される。

基台２の上面２ａに配されたワークＷよりも鉛直上方には、第１レール機構３ａが設けられている。第１レール機構３ａは、基台２上に組み付けられた複数のフレーム部材に設置されており、第１レール機構３ａに載置された移動フレーム４は、不図示のモータによって、図２中、左右方向に移動可能となっている。

移動フレーム４の上面には、第２レール機構３ｂが設けられており、第２レール機構３ｂに張架された支持フレーム５は、不図示のモータによって、図２（ａ）中、上下方向に移動可能となっている。支持フレーム５には、レーザ照射装置６とミスト噴射装置７が固定されている。

レーザ照射装置６は、発振器６ａと、ヘッド６ｂとを含んで構成される。発振器６ａは、励起源によって媒質の電子を励起状態に遷移させ、再び基底状態に戻る際の放出光を共振器によって共振、増幅させる。本実施形態では、レーザ光は、レーザ光のエネルギーが高出力となる炭酸ガスを媒体として生成される。ヘッド６ｂは、発振器６ａから出力されたレーザ光をワークＷに向けて照射する。

上記のように、移動フレーム４は、図２（ａ）中、左右方向に移動可能であって、移動フレーム４と連動する支持フレーム５は、図２（ａ）中、上下方向に移動可能である。そのため、支持フレーム５に固定されたレーザ照射装置６およびミスト噴射装置７は、図２（ａ）中、左右方向および上下方向に移動可能となる。

そして、ワーク割断装置１の制御装置（不図示）は、移動フレーム４を移動させるモータ、および、支持フレーム５を移動させるモータを駆動制御し、レーザ照射装置６およびミスト噴射装置７を、ワークＷに対して移動させる。

なお、ここでは、ワークＷの位置が固定され、レーザ照射装置６およびミスト噴射装置７が移動する場合について説明したが、これとは逆に、レーザ照射装置６およびミスト噴射装置７の位置が固定され、ワークＷが移動する構成としてもよいし、ワークＷも、レーザ照射装置６およびミスト噴射装置７も移動可能としてもよい。いずれにしても、レーザ照射装置６とワークＷを相対移動させ、ミスト噴射装置７が、ワークＷに対するレーザ照射装置６の移動方向後方側に設けられていればよい。

そして、レーザ照射装置６は、支持フレーム５とともに、図２中、白抜き矢印の向きに移動しながら、制御装置の制御に応じて発振器６ａからレーザ光を出力する。こうして、レーザ照射装置６は、ワークＷの表面Ｗａにレーザ光を照射し、ワークＷのうち、図２中、右側の一端Ｗｂから左側の他端Ｗｃまでレーザ光の照射位置を変位させる。ミスト噴射装置７は、レーザ照射装置６より、支持フレーム５の移動方向の後方側（図２中、右側）に設けられ、制御装置の制御に応じてレーザ光が照射されたワークＷの表面Ｗａに冷却媒体を噴射する。冷却媒体としては、例えば、水を霧（ミスト）状にして用いる。

以下、図２に白抜き矢印で示す、ワークＷに対するレーザ照射装置６の相対的な移動方向（すなわち、レーザ光の照射位置の移動方向）を、単にレーザ照射装置６の移動方向と称す。

図３は、ワークＷに熱応力が作用する原理を説明するための説明図である。図３（ａ）に示すように、レーザ照射装置６によるレーザ光の照射が行われると、ワークＷの強化層Ｌ_１の表面（ワークＷの表面Ｗａ）が加熱される（高温域Ｈ）。強化層Ｌ_１の表面の熱は、ワークＷの内部の非強化層Ｌ_２に伝わる。

そして、図３（ｂ）に示すように、ミスト噴射装置７によってワークＷの強化層Ｌ_１の表面（ワークＷの表面Ｗａ）に冷却媒体が噴射されて冷却される（低温域Ｃ）。温度変化によって、高温域Ｈは膨張、低温域Ｃは収縮しようとするが、ワークＷのうち、高温域Ｈおよび低温域Ｃの周囲の温度変化の少ない領域によって変形が抑制される。

その結果、図３（ｃ）に白抜き矢印で示すように、高温域Ｈに圧縮応力が生じ、低温域Ｃに引張応力が生じる。こうして、ワーク割断装置１は、熱応力によって、非強化層Ｌ_２における強化層Ｌ_１との境界部分に、図３（ｃ）中、黒の塗りつぶしで示すように、歪みやき裂を生じさせる。

図４は、ワークＷのき裂の進展の向きについて説明するための説明図である。図４（ａ）中、白抜き矢印で示すように、ワークＷの一端Ｗｂから他端Ｗｃに向かって、レーザ照射装置６によるレーザ光の照射と、ミスト噴射装置７による冷却が連続して遂行される。そうすると、図４（ａ）に破線で示すように、非強化層Ｌ_２の歪みやき裂がレーザ光の照射軌跡に形成される。しかし、図４（ａ）に示す段階では、ワークＷは、非強化層Ｌ_２に歪みやき裂が形成されるだけで割断されない。

そして、この段階までは、ワークＷの他端Ｗｃに、き裂の始点となる切り欠き部が形成されている。

図５は、ワークＷの切り欠き部Ｗｄ、Ｗｅを説明するための説明図である。図５（ａ）には、図４（ａ）の一点鎖線部分の拡大図を示す。図５（ａ）に示すように、ワークＷの他端Ｗｃには、レーザ照射装置６の移動方向（図５中、白抜き矢印で示す）と逆方向に窪んだ切り欠き部Ｗｄが形成されている。

そして、図４（ｂ）に示すように、レーザ照射装置６によるレーザ光の照射と、ミスト噴射装置７による冷却が、ワークＷの他端Ｗｃまで完遂すると、切り欠き部Ｗｄに引張応力が集中的に作用する。

その結果、レーザ光の照射軌跡に形成された歪みやき裂から、厚み方向にき裂が進展するとともに、図４（ｃ）中、ハッチングの矢印で示すように、ワークＷの切り欠き部Ｗｄから一端Ｗｂに向かいレーザ光の照射軌跡に沿って（ワークに対するレーザ光の移動方向と逆方向に）き裂が進展して、ワークＷが割断される。

このき裂は、瞬間的に進展してワークＷを割断させる。すなわち、ワークＷのき裂の進展速度は、レーザ照射装置６の移動速度（ワークＷに対して一端Ｗｂから他端Ｗｃ側に向かうレーザ光の移動速度）よりも速い。

また、ワークＷの他端Ｗｃには、切り欠き部Ｗｄの代わりに、図５（ｂ）に示す切り欠き部Ｗｅが形成されてもよい。図５（ｂ）は、図４（ａ）におけるＶ（ｂ）矢視図であり、切り欠き部Ｗｅは、ワークＷの他端Ｗｃの表面側の角に対する面取り加工によって形成される。この切り欠き部Ｗｅが形成されているだけでも、切り欠き部Ｗｄと同様、レーザ光の照射および冷却がワークＷの他端Ｗｃまで完遂すると、ワークＷの切り欠き部Ｗｅから一端Ｗｂに向かってき裂が瞬間的に進展してワークＷが割断される。

これらの切り欠き部Ｗｄ、Ｗｅは、少なくとも、レーザ光の照射がワークＷの他端Ｗｃに到達するよりも前のいずれかの時期に、制御装置が不図示の加工装置を制御してワークＷの他端Ｗｃを加工させることで形成される。

こうして、ワーク割断装置１は、スクライブ加工を施すことなく、ワークＷを割断（フルカット）することができる。しかし、ワークＷのうち、割断線の両側の応力バランスが偏ると、き裂による割断線がレーザ光の照射軌跡からずれる場合がある。ワークＷの他端Ｗｃから一端Ｗｂに向かってき裂が進展する速度が速いことから、従来の割断手段よりも応力バランスの偏重による影響が大きい。

図６は、ワークＷの湾曲を説明するための説明図であり、図６（ａ）は、図２（ｂ）におけるＶＩ（ａ）−ＶＩ（ａ）線断面を示し、図６（ｂ）は、ワークＷの他の配置例における図６（ａ）と同じ位置の断面を示す。ただし、図６では、理解を容易とするため、図２（ｂ）中、ワークＷ、基台２、および、発振器６ａを抽出して示す。

図６（ａ）に示すように、基台２の上面２ａには、窪み部８が形成されている。窪み部８は、レーザ照射装置６の移動方向に沿って延在し、窪み部８の底面には噴出孔９が開口している。噴出孔９は、不図示のエアポンプと連通しており、制御装置の制御に応じてエアポンプから圧送された空気を窪み部８に噴出する。

また、基台２の上面２ａには、窪み部８を挟んだ両側に多孔質チャック１０が配設されている。多孔質チャック１０は、窪み部８と平行に延在しており、制御装置の制御に応じてエアポンプが空気を吸引することで上面２ａ側を負圧にする。このように、基台２は、噴出孔９からの空気の噴出と、多孔質チャック１０からの空気の吸引を、それぞれ個別にオンとオフとで切り換えられる。

窪み部８、噴出孔９、多孔質チャック１０は湾曲保持部１１として機能しており、少なくともレーザ光の照射がワークＷの他端Ｗｃに到達するときに、気体による押圧力または吸引力によって、ワークＷを湾曲状態に保持する。

まず、ワークＷのうち、レーザ光の照射予定線の裏面Ｗｆ側を窪み部８に対向させた状態で、基台２の上面２ａにワークＷを載置する。そして、レーザ照射装置６によるレーザ光の照射、および、ミスト噴射装置７による冷却が開始する。

その後、レーザ光の照射開始後であって、レーザ光の照射がワークＷの他端Ｗｃに到達する前に、例えば、他端Ｗｃより予め設定された所定間隔だけ一端Ｗｂ側の位置にレーザ光の照射位置が到ると、ワーク割断装置１の制御装置は、エアポンプを駆動し、多孔質チャック１０から空気を吸引させる。レーザ光の照射位置の判定は、例えば、制御装置が、移動フレーム４および支持フレーム５を移動させるモータの移動量に基づいて遂行する。

こうして、ワーク割断装置１は、図６（ａ）中、白抜き矢印で示すように、ワークＷの裏面Ｗｆのうち、レーザ光の照射軌跡（照射予定線）を挟んだ両側に吸引力を作用させて、ワークＷを基台２の上面２ａに吸い付けて支持する。

その後、図６（ａ）中、黒の矢印で示すように、噴出孔９から空気が噴出してワークＷが押圧され、ワークＷは、ワークＷの表面Ｗａが突出する向きに、照射軌跡（照射予定線）を中心に湾曲する。すなわち、ワークＷは、ワークＷの表面Ｗａの中心側が突出して表面Ｗａに張力が作用し、かつ、ワークＷの表面Ｗａが、レーザ照射装置６の移動方向に沿って直線状に延在するように湾曲する（湾曲状態）。

ワーク割断装置１では、このようにワークＷを湾曲させた状態で、レーザ光の照射および冷却がワークＷの他端Ｗｃまで完遂し、ワークＷの切り欠き部Ｗｄから一端Ｗｂに向かってき裂が瞬間的に進展する。

図６（ａ）に示すようにワークＷが湾曲した状態では、ワークＷの表面Ｗａ側において、割断線（レーザ光の照射軌跡、レーザ光の照射予定線）に張力（引張応力）が作用している。そのため、上記の応力バランスの偏重の影響が抑えられ、割断線がレーザ光の照射軌跡からずれ難くなり、ワークＷが大型化しても、レーザ光の照射軌跡に対する割断線の追従性を向上させることが可能となる。

また、図６（ｂ）に示すように、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側で大きさ（重量バランス）が異なる場合、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側で、基台２側からワークＷへの反力の差が大きくなり、ワークＷの位置ずれが生じ易い。このような場合であっても、ワークＷの裏面Ｗｆのうち、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させることで、ワークＷの位置ずれを抑制することが可能となる。

図７は、ワーク割断処理の流れを説明するためのフローチャートである。以下、上記のワーク割断装置１を用いたワーク割断方法について詳述する。

（設置Ｓ１１０）
まず、ワークＷのうち、レーザ光の照射予定線の裏面側を窪み部８に対向させた状態で、基台２の上面２ａにワークＷを載置する。

（切欠処理Ｓ１２０）
制御装置は、加工装置を制御してワークＷの他端Ｗｃに切り欠き部Ｗｄを形成させる。

（開始Ｓ１３０）
制御装置は、モータを駆動し、レーザ照射装置６およびミスト噴射装置７の移動を開始させるとともに、レーザ照射装置６に、ワークＷの表面Ｗａに向かってレーザ光を照射させることで、ワークＷの一端Ｗｂから他端Ｗｃに向かってレーザ光の照射位置を変位させる。また、制御装置は、ミスト噴射装置７に、レーザ光が照射されたワークＷの表面Ｗａへの冷却媒体の噴射を開始させる。

（湾曲開始判定Ｓ１４０）
制御装置は、他端Ｗｃより所定間隔だけ一端Ｗｂ側の位置にレーザ光の照射位置が到達したか否かを判定する。他端Ｗｃより所定間隔だけ一端Ｗｂ側の位置にレーザ光の照射位置が到達したと判定されると、吸引開始処理Ｓ１５０に処理を移し、他端Ｗｃより所定間隔だけ一端Ｗｂ側の位置にレーザ光の照射位置が到達したと判定されないと、当該湾曲開始判定Ｓ１４０を繰り返す。

（吸引開始処理Ｓ１５０）
制御装置は、エアポンプによって多孔質チャック１０から空気を吸引し、ワークＷの裏面Ｗｆのうち、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させて、ワークＷを基台２の上面２ａに吸い付けて支持する。

（押圧開始処理Ｓ１６０）
制御装置は、エアポンプによって噴出孔９から空気を噴出し、ワークＷを押圧させ、湾曲保持部１１にワークＷを湾曲状態に支持（維持）させる。この間、ワークＷの一端Ｗｂから他端Ｗｃ側に向かうレーザ光の照射と冷却が継続して遂行されるものの、他端Ｗｃまでは到達していない。

（割断処理Ｓ１７０）
ワークＷが湾曲状態に支持された状態で、レーザ照射装置６によるレーザ光の照射およびミスト噴射装置７による冷却が、ワークＷの他端Ｗｃまで到達し、レーザ光の照射軌跡に沿って、他端Ｗｃから一端Ｗｂに向かってワークＷにき裂が進展し、ワークＷが割断される。ここでは、理解を容易とするため、当該割断処理Ｓ１７０を上記のＳ１３０〜Ｓ１６０と区別して説明したが、ワークＷの割断は、Ｓ１３０〜Ｓ１６０の処理の結果としてなされるものであり、割断処理Ｓ１７０として別個の処理が遂行されるわけではない。

（終了処理Ｓ１８０）
制御装置は、モータを停止させてレーザ照射装置６およびミスト噴射装置７の移動を停止させるとともに、レーザ照射装置６によるレーザ光の照射、ミスト噴射装置７による冷却を停止させる。また、制御装置は、エアポンプを停止させる。

上述したように、ワークＷが湾曲した状態では、ワークＷの表面Ｗａ側において、割断線に引張応力が作用しているため、応力バランスの偏重の影響が抑えられ、レーザ光の照射軌跡に対する割断線の追従性を向上させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上述した本実施形態では、レーザ照射装置６が、炭酸ガスを媒体とする場合について説明したが、媒質は炭酸ガスに限られない。また、非強化層Ｌ_２における強化層Ｌ_１との境界部分に、歪みやき裂を生じさせることができれば、例えば、レーザ照射装置６として、パルス発振を行うパルスレーザを用いてもよい。この場合、パルスレーザのレーザ光は、ワークＷの強化層Ｌ_１を透過して、直接、非強化層Ｌ_２における強化層Ｌ_１との境界部分に、歪みやき裂を生じさせることができることから、ミスト噴射装置７による冷却は不要となる。

また、上述した実施形態では、基台２に設けられた噴出孔９から噴出する空気の押圧力によってワークＷを湾曲状態とする場合について説明したが、ベルヌーイチャックなどで、ワークＷの表面Ｗａ側を吸引することでワークＷを湾曲状態としてもよい。

また、上述したように、ワークＷの他端Ｗｃから一端Ｗｂに向かうき裂の進展速度は、ワークＷに対して、一端Ｗｂから他端Ｗｃ側に向かうレーザ光の移動速度よりも速い。そのため、本来、割断線がレーザ光の照射軌跡からずれ易いことから、上述したワーク割断方法が好適に用いられる。

また、上述した実施形態では、レーザ光の照射が開始する前に、切り欠き部Ｗｄを形成する場合について説明したが、レーザ光の照射を開始後、レーザ光の照射がワークＷの他端Ｗｃに到達するよりも前に、切り欠き部Ｗｄを形成してもよい。いずれにしても、切り欠き部Ｗｄ、Ｗｅを、レーザ光の照射がワークＷの他端Ｗｃに到達するよりも前のいずれかの時期に形成することで、確実に、ワークＷの他端Ｗｃから一端Ｗｂにき裂が進展する。

また、上述した実施形態では、レーザ光の照射開始後であって、レーザ光の照射がワークＷの他端Ｗｃに到達する前に、ワークＷを湾曲状態とする場合について説明したが、レーザ光の照射開始前にワークＷを湾曲状態にしてもよい。ただし、レーザ光の照射開始後にワークＷを湾曲状態とすることで、ワークＷを湾曲状態に支持するための空気の噴出や吸引に要するエネルギーを抑制できる。また、ワークＷを湾曲状態とする前にレーザ光を照射した部位については、ワークＷの湾曲に伴うワークＷの位置ずれの影響を受けずに、レーザ光の照射位置の位置精度を高く維持できる。

また、上述した実施形態では、ワークＷの裏面Ｗｆのうち、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させて、ワークＷを支持する場合について説明したが、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させなくてもよい。ただし、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させることでワークＷの位置ずれを抑制できる。特に、図６（ｂ）に示すように、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側で重量バランスが異なる場合、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側で、基台２側からワークＷへの反力の差が大きくなり、ワークＷの位置ずれが生じ易い。そのため、このような場合に、ワークＷの裏面Ｗｆのうち、レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させる処理が好適に用いられる。

本発明は、熱応力によってワークを割断するワーク割断方法およびワーク割断装置に利用することができる。

Ｌ_１ 強化層
Ｌ_２ 非強化層
Ｗ ワーク
Ｗａ 表面
Ｗｂ 一端
Ｗｃ 他端
Ｗｄ 切り欠き部
Ｗｅ 切り欠き部
Ｗｆ 裏面
１ ワーク割断装置
１１ 湾曲保持部
Ｓ１２０ 切欠処理
Ｓ１５０ 吸引開始処理

Claims (6)

1. 圧縮応力が作用している強化層が非強化層の表面に積層されたワークの表面に向かって、該ワークの一端から他端までレーザ光の照射位置を変位させて、該照射位置が該ワークの他端に達すると、該他端側から該一端側へ、該照射位置の移動方向と逆方向にき裂が進展して該ワークが厚さ方向に割断されるワーク割断方法であって、
   少なくとも前記レーザ光の照射が前記ワークの他端に到達するときに、気体による押圧力または吸引力によって、該ワークを、該ワークの表面に張力が作用し、かつ、該ワークの表面が前記移動方向に沿って直線状に延在するように湾曲した湾曲状態に保持することを特徴とするワーク割断方法。
2. 前記ワークのき裂の進展速度は、該ワークに対して、前記一端から他端側に向かう前記レーザ光の移動速度よりも速いことを特徴とする請求項１に記載のワーク割断方法。
3. 少なくとも、前記レーザ光の照射が前記ワークの他端に到達するよりも前のいずれかの時期に、該ワークの他端に、前記き裂の始点となる切り欠き部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク割断方法。
4. 前記レーザ光の照射開始後であって、該レーザ光の照射が前記ワークの他端に到達する前に、該ワークを前記湾曲状態とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワーク割断方法。
5. 前記ワークの裏面のうち、前記レーザ光の照射軌跡を挟んだ両側に吸引力を作用させて、該ワークを支持する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のワーク割断方法。
6. 圧縮応力が作用している強化層が非強化層の表面に積層されたワークの表面に向かって、該ワークの一端から他端までレーザ光の照射位置を変位させて、該照射位置が該ワークの他端に達すると、該他端側から該一端側へ、該照射位置の移動方向と逆方向にき裂を進展させて該ワークを厚さ方向に割断するワーク割断装置であって、
   少なくとも前記レーザ光の照射が前記ワークの他端に到達するときに、気体による押圧力または吸引力によって、該ワークを、該ワークの表面に張力が作用し、かつ、該ワークの表面が前記移動方向に沿って直線状に延在するように湾曲した湾曲状態に保持する湾曲保持部を備えることを特徴とするワーク割断装置。

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