JP2926526B2 - 板状脆性材料の切断方法 - Google Patents
板状脆性材料の切断方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/033—Apparatus for opening score lines in glass sheets
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- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/04—Cutting or splitting in curves, especially for making spectacle lenses
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路、太陽電池の
基板や、圧力計、ガスメータなどの各種計器の目盛盤保
護用のガラス円板のような、多量のガラスやセラミック
ス板の切断加工を必要とする産業分野に係る板状脆性材
料の切断方法に関する。
基板や、圧力計、ガスメータなどの各種計器の目盛盤保
護用のガラス円板のような、多量のガラスやセラミック
ス板の切断加工を必要とする産業分野に係る板状脆性材
料の切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ガラス板やセラミックスの切断
は、主として直線に沿って行なわれ、予めダイヤモンド
カッターのような工具で、板の一面に切断すべき線状の
条痕を設け、条痕に沿って曲げモーメントを人力で負荷
することにより行なわれてきた。しかし、この方法では
手間がかかり生産性に乏しかった。そこで、本願出願人
の出願になる特願昭６２−２９３８２７号では、ガラス
やセラミックスなどの板状脆性材料からなる工作物の一
面に予めダイヤモンドカッターのような工具で切断すべ
き形状の条痕を設け、次にほぼ同じ曲率からなる雌形と
雄形の両球面により、上記工作物をその条痕が雌形の球
面と当接可能にして挟持した状態で上記球面間に押圧荷
重を加え、工作物を各球面に沿って変形させることによ
り、工作物を上記条痕に沿った縦断面で曲げ加工により
切断するようにし生産性を飛躍的に向上させた。
は、主として直線に沿って行なわれ、予めダイヤモンド
カッターのような工具で、板の一面に切断すべき線状の
条痕を設け、条痕に沿って曲げモーメントを人力で負荷
することにより行なわれてきた。しかし、この方法では
手間がかかり生産性に乏しかった。そこで、本願出願人
の出願になる特願昭６２−２９３８２７号では、ガラス
やセラミックスなどの板状脆性材料からなる工作物の一
面に予めダイヤモンドカッターのような工具で切断すべ
き形状の条痕を設け、次にほぼ同じ曲率からなる雌形と
雄形の両球面により、上記工作物をその条痕が雌形の球
面と当接可能にして挟持した状態で上記球面間に押圧荷
重を加え、工作物を各球面に沿って変形させることによ
り、工作物を上記条痕に沿った縦断面で曲げ加工により
切断するようにし生産性を飛躍的に向上させた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記方法によれば条痕
は直線、曲線にかかわらず加工する板材の一端からもう
一方の端まで続いていれば簡単に切断できるので、例え
ば図２に示すように工作物に複数の条痕Ｎを設けること
により複数の正方形のものが簡単に得られ、同様に長方
形、三角形、波型のものも簡単に得ることができる。し
かし、円形や小判形のような閉曲線で構成される形状の
ものは、切断できても、これを工作物から分離すること
が困難であるので、この分離技術の開発が望まれてい
た。そこで、特開昭５９−３０７２７号公報において
は、閉曲線で構成された形状のものに分離用切断部を設
け順次手作業で切断していた従来のものを、まず閉曲線
で構成された形状の切断線を設け、さらに、分離用のプ
レス具を閉曲線の外方で押圧することによって、工作物
の切断と分離を行うようにしていた。しかし、このもの
では、分離用プレス具の位置は閉曲線の形状により位置
を変える必要があり、また、位置合わせも困難であり、
汎用性に欠けるという問題があった。さらに、多数個取
りの場合はプレス具がより複雑となり、多数個取りには
適さないものであった。本発明はこのような点に鑑み、
比較的簡単な手段によりガラスやセラミックス板の工作
物から希望する複数の閉曲線で囲まれた円板や小判形等
の採取を可能にし、もって切断における生産性に劇的な
効果をもつ切断方法を得ることを目的とする。
は直線、曲線にかかわらず加工する板材の一端からもう
一方の端まで続いていれば簡単に切断できるので、例え
ば図２に示すように工作物に複数の条痕Ｎを設けること
により複数の正方形のものが簡単に得られ、同様に長方
形、三角形、波型のものも簡単に得ることができる。し
かし、円形や小判形のような閉曲線で構成される形状の
ものは、切断できても、これを工作物から分離すること
が困難であるので、この分離技術の開発が望まれてい
た。そこで、特開昭５９−３０７２７号公報において
は、閉曲線で構成された形状のものに分離用切断部を設
け順次手作業で切断していた従来のものを、まず閉曲線
で構成された形状の切断線を設け、さらに、分離用のプ
レス具を閉曲線の外方で押圧することによって、工作物
の切断と分離を行うようにしていた。しかし、このもの
では、分離用プレス具の位置は閉曲線の形状により位置
を変える必要があり、また、位置合わせも困難であり、
汎用性に欠けるという問題があった。さらに、多数個取
りの場合はプレス具がより複雑となり、多数個取りには
適さないものであった。本発明はこのような点に鑑み、
比較的簡単な手段によりガラスやセラミックス板の工作
物から希望する複数の閉曲線で囲まれた円板や小判形等
の採取を可能にし、もって切断における生産性に劇的な
効果をもつ切断方法を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ところで、特開昭５９−
３０７２７号公報の場合のように分離部をプレス具で押
圧する代わりに、分離部に分離用条痕を設け、前述の特
願昭６２−２９３８２７号のように球面間に工作物を挟
んで変形させる方法が考えらるが、分離用条痕の先端と
閉曲線を形成する条痕とが交わっていると、先に分離用
条痕の破壊が進むとその交点で異常破壊が生じ、所望の
形状を得られないばかりが板ガラスが破損し使用できな
い場合がある。これを防ぐには、閉曲線を形成する条痕
のきずの深さを分離用条痕より深くする（割れやすくす
る）などの手段が必要であるが、かかる条痕を形成する
のは難しく、結局、先に閉曲線の条痕の傷を進行させた
状態にしてから分離する旧来の方法を取るか、閉曲線の
条痕のみを設け切断あるいは切断しやすい状態にしてか
ら、さらに、分離用条痕を設けて切断するなど工程を増
やさざるを得ない。そこで、本発明においては、ガラス
やセラミックスを含む板状脆性材料の一面に予めダイヤ
モンドカッターを含む工具で切断すべき形状の条痕を設
け次にほぼ同じ曲率からなる雌形と雄形の両球面によ
り、上記板状脆性材料をその条痕が雌形の球面と当接可
能にして挟持した状態で上記球面間に押圧荷重を加え、
板状脆性材料を各球面に沿って変形させることにより、
板状脆性材料を上記条痕に沿った縦断面で曲げ加工によ
り切断する方法において、前記板状脆性材料には、切断
すべき形状が閉曲線を形成する条痕と、前記閉曲線を形
成する条痕とは間隙をもって設けられた分離用の条痕ま
たは圧痕と、を設けておき、一度の変形で工作物の形状
の切断と分離を行うことにより上記課題を解決した。
３０７２７号公報の場合のように分離部をプレス具で押
圧する代わりに、分離部に分離用条痕を設け、前述の特
願昭６２−２９３８２７号のように球面間に工作物を挟
んで変形させる方法が考えらるが、分離用条痕の先端と
閉曲線を形成する条痕とが交わっていると、先に分離用
条痕の破壊が進むとその交点で異常破壊が生じ、所望の
形状を得られないばかりが板ガラスが破損し使用できな
い場合がある。これを防ぐには、閉曲線を形成する条痕
のきずの深さを分離用条痕より深くする（割れやすくす
る）などの手段が必要であるが、かかる条痕を形成する
のは難しく、結局、先に閉曲線の条痕の傷を進行させた
状態にしてから分離する旧来の方法を取るか、閉曲線の
条痕のみを設け切断あるいは切断しやすい状態にしてか
ら、さらに、分離用条痕を設けて切断するなど工程を増
やさざるを得ない。そこで、本発明においては、ガラス
やセラミックスを含む板状脆性材料の一面に予めダイヤ
モンドカッターを含む工具で切断すべき形状の条痕を設
け次にほぼ同じ曲率からなる雌形と雄形の両球面によ
り、上記板状脆性材料をその条痕が雌形の球面と当接可
能にして挟持した状態で上記球面間に押圧荷重を加え、
板状脆性材料を各球面に沿って変形させることにより、
板状脆性材料を上記条痕に沿った縦断面で曲げ加工によ
り切断する方法において、前記板状脆性材料には、切断
すべき形状が閉曲線を形成する条痕と、前記閉曲線を形
成する条痕とは間隙をもって設けられた分離用の条痕ま
たは圧痕と、を設けておき、一度の変形で工作物の形状
の切断と分離を行うことにより上記課題を解決した。
【０００５】
【作用】かかる構成において、工作物を球面座で挟持
し、球面に沿って変形させているので、工作物内には球
面の曲率に比例した曲げモーメントが自動的に誘起し、
またその曲げによる引っ張り応力は条痕を設けた面に発
生し、しかも条痕部では引っ張りによる応力集中を発生
する。したがって、まず、条痕の両端がつながった切断
すべき形状が円形、だ円形等の閉曲線で構成される閉曲
線の条痕に沿って切断が発生し、閉曲線で囲まれた部分
が切断される。ついで、一端又は両端が閉じられた分離
用条痕または圧痕に沿って切断し、さらに間隙に切断を
誘起し、切断は最初に発生した閉曲線を形成する切断面
まで進行し、そこで停止する。これにより、一度の工程
で閉曲線で囲まれた形状の切断と分離が確実に行われ
る。
し、球面に沿って変形させているので、工作物内には球
面の曲率に比例した曲げモーメントが自動的に誘起し、
またその曲げによる引っ張り応力は条痕を設けた面に発
生し、しかも条痕部では引っ張りによる応力集中を発生
する。したがって、まず、条痕の両端がつながった切断
すべき形状が円形、だ円形等の閉曲線で構成される閉曲
線の条痕に沿って切断が発生し、閉曲線で囲まれた部分
が切断される。ついで、一端又は両端が閉じられた分離
用条痕または圧痕に沿って切断し、さらに間隙に切断を
誘起し、切断は最初に発生した閉曲線を形成する切断面
まで進行し、そこで停止する。これにより、一度の工程
で閉曲線で囲まれた形状の切断と分離が確実に行われ
る。
【０００６】
なお、球面座で挟持する工作物の枚数は１
枚でも、複数枚でも可能である。複数枚の工作物を加工
する場合は、工作物を、条痕を設けた方の面が同一方向
となるように可撓性シートを介して、交互に重ね、次に
ほぼ同じ曲率からなる雌形と雄形の両球面により、上記
工作物を、その条痕が雌形の球面側となるようにして、
挟持した状態で、球面間に押圧荷重を負荷して、工作物
を球面に沿うように変形させることにより、上記工作物
の曲げによる切断を、それぞれの工作物の条痕に沿った
縦断面で同時に発生させることにより、複数枚の工作物
から同時に採取することができる。
枚でも、複数枚でも可能である。複数枚の工作物を加工
する場合は、工作物を、条痕を設けた方の面が同一方向
となるように可撓性シートを介して、交互に重ね、次に
ほぼ同じ曲率からなる雌形と雄形の両球面により、上記
工作物を、その条痕が雌形の球面側となるようにして、
挟持した状態で、球面間に押圧荷重を負荷して、工作物
を球面に沿うように変形させることにより、上記工作物
の曲げによる切断を、それぞれの工作物の条痕に沿った
縦断面で同時に発生させることにより、複数枚の工作物
から同時に採取することができる。
【０００７】
【実施例】以下、添付した図面を参照して本発明の一実
施例について説明する。図１は複数枚の工作物を同時に
切断するようにした装置である。図１のＧ１、Ｇ２は雌
形と雄形の球面Ｑ１、Ｑ２をもつアクリル樹脂（略称Ｐ
ＭＭＡ）製の加圧板で、両球面の曲率半径はいずれもＲ
である。Ｔ１〜Ｔｎはそれぞれ工作物で、その一面には
いずれも切断すべき形状を示す条痕がダイヤモンドカッ
ターのような工具で設けてあり、またＡはアクリル樹脂
製のシート、Ｓは鋼製の圧縮板である。図１は上記複数
の工作物を、それぞれ条痕を設けた面が雌形の球面Ｑ１
側となるようにしてシートＡを介して交互に重ね、これ
を両球面Ｑ１、Ｑ２により挟持した状態を示す。
施例について説明する。図１は複数枚の工作物を同時に
切断するようにした装置である。図１のＧ１、Ｇ２は雌
形と雄形の球面Ｑ１、Ｑ２をもつアクリル樹脂（略称Ｐ
ＭＭＡ）製の加圧板で、両球面の曲率半径はいずれもＲ
である。Ｔ１〜Ｔｎはそれぞれ工作物で、その一面には
いずれも切断すべき形状を示す条痕がダイヤモンドカッ
ターのような工具で設けてあり、またＡはアクリル樹脂
製のシート、Ｓは鋼製の圧縮板である。図１は上記複数
の工作物を、それぞれ条痕を設けた面が雌形の球面Ｑ１
側となるようにしてシートＡを介して交互に重ね、これ
を両球面Ｑ１、Ｑ２により挟持した状態を示す。
【０００８】図３に工作物Ｔに設ける条痕例を示す。図
３に示す条痕Ｎａは、工作物Ｔの切断により９枚の円板
（直径Ｄａ）を採取しようとするものである。さらに、
図３に示すように工作物Ｔに分離用条痕Ｎｂを条痕Ｎａ
から間隙δだけ離れた位置に設けている。これは工作物
の切断を最初に条痕Ｎａで、次に分離用条痕Ｎｂで発生
させ、もって条痕Ｎａで切断した円板を自動的に工作物
から分離するためである。この分離用条痕Ｎｂと同様な
効果は、ビツカース硬度計などによる圧痕を分離用条痕
Ｎｂのほぼ中央位置に設けても可能である。尚、前述し
たように、条痕Ｎａで円板切断後、分離用条痕Ｎｂを入
れ、切離しのための切断を行なうこともできる。その場
合は間隙δ＝０でも良いが、本発明のように一度に切断
と分離はできない。
３に示す条痕Ｎａは、工作物Ｔの切断により９枚の円板
（直径Ｄａ）を採取しようとするものである。さらに、
図３に示すように工作物Ｔに分離用条痕Ｎｂを条痕Ｎａ
から間隙δだけ離れた位置に設けている。これは工作物
の切断を最初に条痕Ｎａで、次に分離用条痕Ｎｂで発生
させ、もって条痕Ｎａで切断した円板を自動的に工作物
から分離するためである。この分離用条痕Ｎｂと同様な
効果は、ビツカース硬度計などによる圧痕を分離用条痕
Ｎｂのほぼ中央位置に設けても可能である。尚、前述し
たように、条痕Ｎａで円板切断後、分離用条痕Ｎｂを入
れ、切離しのための切断を行なうこともできる。その場
合は間隙δ＝０でも良いが、本発明のように一度に切断
と分離はできない。
【０００９】 上述の図１に示す状態のもとで、押圧荷重
Ｗを鋼球Ｂを介して圧縮板Ｓに負荷すれば、工作物Ｔ
１、Ｔ２、…Ｔｎは可撓性シートＡを介し球面Ｑ１、Ｑ
２に沿うように変形するので、すべての工作物には球面
の曲率に比例した曲げモーメントを自動的に誘起し、そ
の曲げによる引張応力は条痕を設けた方の面に発生し、
しかも条痕部では引張による応力集中を発生する。これ
故に、本切断法では球面の曲率を適当な値に選べば、押
圧荷重を負荷するだけで、上記複数の工作物は、曲げに
よりそれぞれの条痕に沿った縦断面で同時に切断され
る。
Ｗを鋼球Ｂを介して圧縮板Ｓに負荷すれば、工作物Ｔ
１、Ｔ２、…Ｔｎは可撓性シートＡを介し球面Ｑ１、Ｑ
２に沿うように変形するので、すべての工作物には球面
の曲率に比例した曲げモーメントを自動的に誘起し、そ
の曲げによる引張応力は条痕を設けた方の面に発生し、
しかも条痕部では引張による応力集中を発生する。これ
故に、本切断法では球面の曲率を適当な値に選べば、押
圧荷重を負荷するだけで、上記複数の工作物は、曲げに
よりそれぞれの条痕に沿った縦断面で同時に切断され
る。
【００１０】 本発明による切断では、球面の曲率半径Ｒ
の選定には、次式で示すものを目安とした。 Ｒ１＜Ｒ＜Ｒ２ （１） ここでＲ１、Ｒ２は条痕をもたない工作物と条痕をもっ
た工作物が曲げ破壊するときの曲率半径の限界値であっ
て、工作物の厚さをｈ、その材料の引張強さをσb、ヤ
ング率をＥとすれば、 Ｒ１＝（１／３）×（Ｅ／σb）×ｈ （２） Ｒ２＝（α／２）×（Ｅ／σb）×ｈ （３） ここにαは条痕部の応力集中係数である。
の選定には、次式で示すものを目安とした。 Ｒ１＜Ｒ＜Ｒ２ （１） ここでＲ１、Ｒ２は条痕をもたない工作物と条痕をもっ
た工作物が曲げ破壊するときの曲率半径の限界値であっ
て、工作物の厚さをｈ、その材料の引張強さをσb、ヤ
ング率をＥとすれば、 Ｒ１＝（１／３）×（Ｅ／σb）×ｈ （２） Ｒ２＝（α／２）×（Ｅ／σb）×ｈ （３） ここにαは条痕部の応力集中係数である。
【００１１】 （１）式で示すようにＲ＞Ｒ１であるの
で、工作物の切断は決して条痕以外のところでは起こら
ないし、またＲ＜Ｒ２であるので、工作物の切断はすべ
て条痕に沿った縦断面で起こることとなる。さらに、条
痕に沿って切断が進むので、閉曲線が先に切断され、つ
いで分離用条痕又は圧痕に沿って間隙部分が後から切断
し、その切断は閉曲線の切断面で停止する。これ故に図
１にＴ１〜Ｔｎで示す複数の工作物から、図３の条痕Ｎ
ａで示す複数の円板を同時に採取することができる。
で、工作物の切断は決して条痕以外のところでは起こら
ないし、またＲ＜Ｒ２であるので、工作物の切断はすべ
て条痕に沿った縦断面で起こることとなる。さらに、条
痕に沿って切断が進むので、閉曲線が先に切断され、つ
いで分離用条痕又は圧痕に沿って間隙部分が後から切断
し、その切断は閉曲線の切断面で停止する。これ故に図
１にＴ１〜Ｔｎで示す複数の工作物から、図３の条痕Ｎ
ａで示す複数の円板を同時に採取することができる。
【００１２】 以上、本発明により、複数の工作物から円
形やだ円形等の形状を同時に切断する実施例について述
べたが、これは１枚の工作物を切断する場合においても
同様である。なお、切断時の重要点は工作物が球面に沿
って変形するか、否かであって、この変形が可能なかぎ
り、複数の工作物はその枚数にかかわらず同時に切断す
ることができる。しかし変形が困難な場合には、切断す
べき工作物の枚数を減ずる必要のあることはいうまでも
ない。なお、図１に示すアクリル樹脂製のシートＡは、
押圧荷重Ｗを重ねられた工作物のそれぞれに確実に伝達
させるためのものであり、かつ、工作物の切断時に発生
した微細な破片と、条痕Ｎａで切断した複数の円板を処
理するためのものである。
形やだ円形等の形状を同時に切断する実施例について述
べたが、これは１枚の工作物を切断する場合においても
同様である。なお、切断時の重要点は工作物が球面に沿
って変形するか、否かであって、この変形が可能なかぎ
り、複数の工作物はその枚数にかかわらず同時に切断す
ることができる。しかし変形が困難な場合には、切断す
べき工作物の枚数を減ずる必要のあることはいうまでも
ない。なお、図１に示すアクリル樹脂製のシートＡは、
押圧荷重Ｗを重ねられた工作物のそれぞれに確実に伝達
させるためのものであり、かつ、工作物の切断時に発生
した微細な破片と、条痕Ｎａで切断した複数の円板を処
理するためのものである。
【００１３】 （実験例） 実験例として、ソーダガラス板の切断について述べる。
この材料のヤング率Ｅと引張強さσb はそれぞれ次の値
となる。 Ｅ≒７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、 σb≒５．０ｋｇｆ／ｍｍ2 実験では、切断すべき形状の条痕は普通のガラス切りで
設けた。またこの条痕の応力集中係数はα≒４．５であ
った。
この材料のヤング率Ｅと引張強さσb はそれぞれ次の値
となる。 Ｅ≒７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、 σb≒５．０ｋｇｆ／ｍｍ2 実験では、切断すべき形状の条痕は普通のガラス切りで
設けた。またこの条痕の応力集中係数はα≒４．５であ
った。
【００１４】 （実験例Ｉ） 工作物の厚さはｈ＝１ｍｍで一辺がａ＝１００ｍｍの正
方形板である。 実験では６枚の工作物の一面に、それぞ
れ図３に示すような９個の円形をした条痕Ｎａを設け、
さらに、条痕Ｎａで切断した円板を自動的に工作物から
分離するため、ここではビツカース硬度計による圧痕を
１１ｋｇｆの荷重下で各円板間のほぼ中央位置に設け
た。これを重ねて本切断法により５４枚の円板（直径Ｄ
ａ＝３０ｍｍ）の採取を試みた。実験に用いた球面の曲
率半径はＲ＝２０００ｍｍである。その結果、６枚の工
作物はすべて期待したように切断され、希望する５４枚
の円板は同時に採取された。なお、前述の（２）式と
（３）式からＲ１、Ｒ２を求めてみると Ｒ１≒４７０ｍｍ、 Ｒ２≒３２００ｍｍ となり、実験に用いた球面の曲率Ｒ＝２０００ｍｍは
（１）式を満足する。
方形板である。 実験では６枚の工作物の一面に、それぞ
れ図３に示すような９個の円形をした条痕Ｎａを設け、
さらに、条痕Ｎａで切断した円板を自動的に工作物から
分離するため、ここではビツカース硬度計による圧痕を
１１ｋｇｆの荷重下で各円板間のほぼ中央位置に設け
た。これを重ねて本切断法により５４枚の円板（直径Ｄ
ａ＝３０ｍｍ）の採取を試みた。実験に用いた球面の曲
率半径はＲ＝２０００ｍｍである。その結果、６枚の工
作物はすべて期待したように切断され、希望する５４枚
の円板は同時に採取された。なお、前述の（２）式と
（３）式からＲ１、Ｒ２を求めてみると Ｒ１≒４７０ｍｍ、 Ｒ２≒３２００ｍｍ となり、実験に用いた球面の曲率Ｒ＝２０００ｍｍは
（１）式を満足する。
【００１５】 （実験例ＩＩ） 工作物は厚さがｈ＝４ｍｍで一辺がａ＝１００ｍｍの正
方形板である。ここでは１枚の工作物から円板と小判板
をそれぞれ採取した実験例を示す。図４、図５に示すよ
うに、工作物Ｔの一面にはそれぞれ切断すべき形状の円
形および小判形の条痕Ｎａのほかに４本の分離用条痕Ｎ
ｂを予め設けておく。条痕Ｎａと分離用条痕Ｎｂは交わ
らず、両者間には間隔δを設けているので、工作物の切
断はまず条痕Ｎａで起こり、次いで分離用条痕Ｎｂで起
こる。このため条痕Ｎａで切断した円板や小判板は自動
的に工作物から分離される。実験では曲率半径がＲ＝８
０００ｍｍの球面を用い、また条痕Ｎａと分離用条痕Ｎ
ｂの間隔はδ＝２ｍｍとした。その結果は、工作物は期
待したように切断され、希望する円板と小判板を採取で
きた。なお実験に用いた球面のＲ＝８０００ｍｍは
（１）式を満足することはいうまでもない。
方形板である。ここでは１枚の工作物から円板と小判板
をそれぞれ採取した実験例を示す。図４、図５に示すよ
うに、工作物Ｔの一面にはそれぞれ切断すべき形状の円
形および小判形の条痕Ｎａのほかに４本の分離用条痕Ｎ
ｂを予め設けておく。条痕Ｎａと分離用条痕Ｎｂは交わ
らず、両者間には間隔δを設けているので、工作物の切
断はまず条痕Ｎａで起こり、次いで分離用条痕Ｎｂで起
こる。このため条痕Ｎａで切断した円板や小判板は自動
的に工作物から分離される。実験では曲率半径がＲ＝８
０００ｍｍの球面を用い、また条痕Ｎａと分離用条痕Ｎ
ｂの間隔はδ＝２ｍｍとした。その結果は、工作物は期
待したように切断され、希望する円板と小判板を採取で
きた。なお実験に用いた球面のＲ＝８０００ｍｍは
（１）式を満足することはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明による切
断方法では、ガラスやセラミックスなどの板状ぜい性材
料に切断すべき形状が円形、だ円形等の閉曲線を形成す
る条痕と、この条痕とは間隙をもって設けられた分離用
の条痕または圧痕とを設け、これを球面座で挟持し、球
面に沿って変形させ、間隙を設けることにより、閉曲線
で囲まれた部分の切断と、分離用条痕または圧痕による
切断によって閉曲線で囲まれた形状の分離が確実に行わ
れる。このように、本発明においては、球面に沿って変
形するだけの簡単な手段により、複数の工作物から、複
数の円板や小判形等の閉曲線で囲まれた複雑な形状の切
断と分離が一度に、簡単に行え、汎用性も高くなり、切
断における生産性に劇的な効果をもたらすものとなっ
た。したがって本発明の切断方法は、例えば集積回路や
太陽電池の基板のように、また圧力計やガスメータなど
各種計器の目盛盤保護用のガラス円板のように、多量の
ガラスやセラミックス板の切断加工を必要とする産業分
野では、その生産性の向上に劇的な効果を奏することが
できるものとなった。
断方法では、ガラスやセラミックスなどの板状ぜい性材
料に切断すべき形状が円形、だ円形等の閉曲線を形成す
る条痕と、この条痕とは間隙をもって設けられた分離用
の条痕または圧痕とを設け、これを球面座で挟持し、球
面に沿って変形させ、間隙を設けることにより、閉曲線
で囲まれた部分の切断と、分離用条痕または圧痕による
切断によって閉曲線で囲まれた形状の分離が確実に行わ
れる。このように、本発明においては、球面に沿って変
形するだけの簡単な手段により、複数の工作物から、複
数の円板や小判形等の閉曲線で囲まれた複雑な形状の切
断と分離が一度に、簡単に行え、汎用性も高くなり、切
断における生産性に劇的な効果をもたらすものとなっ
た。したがって本発明の切断方法は、例えば集積回路や
太陽電池の基板のように、また圧力計やガスメータなど
各種計器の目盛盤保護用のガラス円板のように、多量の
ガラスやセラミックス板の切断加工を必要とする産業分
野では、その生産性の向上に劇的な効果を奏することが
できるものとなった。
【図１】本発明の切断方法を実施する装置の一実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】従来の複数枚の正方形を得る場合の工作物に付
す条痕を示す図である。（ａ）はその平面図である。
（ｂ）は（ａ）の側面図である。
す条痕を示す図である。（ａ）はその平面図である。
（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図３】本発明において円板を得る場合の工作物に付す
条痕を示す平面図である。
条痕を示す平面図である。
【図４】本発明において大きな円板を得る場合の工作物
に付す条痕を示す平面図である。
に付す条痕を示す平面図である。
【図５】本発明において小判板を得る場合の工作物に付
す条痕を示す平面図である。
す条痕を示す平面図である。
Ａ 可撓性シート Ｂ 鋼球 Ｇ１ 雌形の球面をもつ加圧板 Ｇ２ 雄形の球面をもつ加圧板 Ｎ、Ｎａ 条痕 Ｎｂ 条痕または圧痕 Ｑ１ 雌形の球面 Ｑ２ 雄形の球面 Ｒ 球面の曲率半径 Ｓ 圧縮板 Ｔ、Ｔ１〜Ｔｎ 工作物 δ 間隙
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックスを含む板状脆性材料の一面
に予めダイヤモンドカッターを含む工具で切断すべき形
状の条痕を設け次にほぼ同じ曲率からなる雌形と雄形の
両球面により、上記板状脆性材料をその条痕が雌形の球
面と当接可能にして挟持した状態で上記球面間に押圧荷
重を加え、板状脆性材料を各球面に沿って変形させるこ
とにより、板状脆性材料を上記条痕に沿った縦断面で曲
げ加工により切断する方法において、前記板状脆性材料
は、切断すべき形状が閉曲線を形成する条痕と、前記閉
曲線を形成する条痕とは間隙をもって設けられた分離用
の条痕または圧痕と、を有しており、一度の変形で工作
物の形状の切断と分離を行うことを特徴とする板状脆性
材料の切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214717A JP2926526B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 板状脆性材料の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214717A JP2926526B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 板状脆性材料の切断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640734A JPH0640734A (ja) | 1994-02-15 |
| JP2926526B2 true JP2926526B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16660461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4214717A Expired - Fee Related JP2926526B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 板状脆性材料の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926526B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010038563A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 脆性材料基板のスクライブ方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10030388A1 (de) * | 2000-06-21 | 2002-01-03 | Schott Glas | Verfahren zur Herstellung von Glassubstraten für elektronische Speichermedien |
| US9069122B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-06-30 | Go!Foton Holdings, Inc. | Concave lens assembly |
| CN105837011A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-10 | 苏州微米光学科技有限公司 | 矩阵温控裂解玻璃装置 |
| US10631733B2 (en) | 2017-03-13 | 2020-04-28 | Go!Foton Holdings, Inc. | Lens combination for an optical probe and assembly thereof |
| JP2019043010A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 端材分離方法 |
| JP2019043011A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 端材分離方法 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP4214717A patent/JP2926526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010038563A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 脆性材料基板のスクライブ方法 |
| JP2010083015A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | 脆性材料基板のスクライブ方法 |
| CN102099169A (zh) * | 2008-09-30 | 2011-06-15 | 三星钻石工业股份有限公司 | 脆性材料基板的刻划方法 |
| CN102099169B (zh) * | 2008-09-30 | 2016-02-03 | 三星钻石工业股份有限公司 | 脆性材料基板的断裂方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0640734A (ja) | 1994-02-15 |
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