JP6828468B2 - 板ガラスの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、板ガラスの製造方法及び製造装置に関し、特に板ガラスの周縁部に対してレーザー光の照射による加熱処理を施すための技術に関する。

近年、ガラス基板の製造に際しては、生産効率の向上を目的として、大型のガラス原板（成形原板）から一枚又は複数枚のガラス基板を切り出すことが行われている。これにより、所望の寸法のガラス基板を取得可能としている。

また、ガラス原板から切り出されたガラス基板の端面には、通常、強度などの端面品位のばらつきを極力小さく抑える目的で、あるいは所要の寸法精度や形状精度を確保する目的で、研削加工（粗研磨加工）と研磨加工（仕上げ研磨加工）が施される。この種の端面加工は、例えばガラス基板の厚み方向と回転軸を一致させた状態の砥石をガラス基板の端面に接触させて行われる（例えば特許文献１を参照）。

ところで、有機ＥＬ照明などガラス基板を組み込んだ電子デバイスの生産工程においては、例えばエッチング液との接触や搬送装置の一部（位置決め治具）との接触等により、ガラス基板の端面からガラスの一部が剥離してガラス粉が発生することがある。このガラス粉はガラス板の主表面（最も面積の大きい平坦な表面）に付着することで、成膜不良などを招くため、ガラス粉の発生は極力避ける必要がある。

ここで、例えば特許文献２には、ガラス板の端面にレーザー光を照射することにより、当該端面が丸みを帯びるように処理（いわゆるＲ面取り）することが提案されている。

国際公開２０１３／１８７４００号 特開２０００−３４４５５１号

特許文献２に記載の技術を利用してガラス基板の端面全域に加熱溶融加工を施すようにすれば、研削加工や研磨加工のようにガラス粉が発生する事態を回避できる。また、加熱溶融により端面が平滑な火造り面となるため、当該端面からのガラス粉の流出を防止することができる。

しかしながら、特許文献２に記載のように、ガラス基板の端面に向けてレーザー光を照射する場合には、ガラス基板の端面だけでなく主表面にもレーザー光が照射されることを考慮する必要がある。主表面にレーザー光が照射されると、加熱溶融により主表面のうちレーザー光が照射された部分の表面性状が変化して（例えば凹部や凸部が生じて）、ガラス基板の平坦度に影響を及ぼす可能性がある。

一方、ガラス基板の主表面にレーザー光が照射される事態を避け、端面内にのみレーザー光が照射されるようその照射範囲（スポット径や照射位置など）を調整した場合、端面の一部が加熱溶融されない可能性が生じ、結果として端面品位が不安定となる問題がある。また、端面の幅方向寸法（ガラス基板の厚み寸法）とレーザー光のビーム径、及びこれらの位置を完全に一致するよう精密に調整することは、量産工程では極めて困難である。

以上の問題は何もガラス基板など矩形状の板ガラスに限ったことではなく、例えば円形状をなす半導体ウェハ支持用板ガラスなど、矩形状以外の板ガラスの周縁部にレーザー光を照射して所定の加熱処理を施す場合にも同様に起こり得る。

以上の事情に鑑み、本発明では、板ガラスにおける主表面の表面性状を良好な状態に維持しつつ、レーザー光の照射により周縁部に加熱処理を施すことで、周縁部からのガラス粉の発生を可及的に防止することを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る板ガラスの製造方法により達成される。すなわち、この製造方法は、板ガラスの周縁部にレーザー光を照射して、周縁部を軟化点以上の温度に加熱する加熱工程を備え、加熱工程において、レーザー光の光源から板ガラスの一方又は他方の主表面に至るレーザー光の光路領域内にレーザー光の減衰部材を配設し、周縁部に向けてレーザー光を照射した際、照射したレーザー光の一部が周縁部に照射され、照射したレーザー光のうち板ガラスの一方又は他方の主表面に向かう部分が減衰部材により減衰するようにした点をもって特徴付けられる。なお、ここでいうレーザー光の光路領域とは、光源から各主表面までの間でレーザー光が通過する空間を意味する。また、ここでいう減衰には、レーザー光の遮断が含まれないものとする。

このように、本発明に係る板ガラスの製造方法では、板ガラスの周縁部に向けてレーザー光を照射するに際して、レーザー光の光源から板ガラスの主表面に至るレーザー光の光路領域内にレーザー光の減衰部材を配設して、周縁部に向けて照射したレーザー光の一部が周縁部に照射され、照射したレーザー光のうち板ガラスの主表面に向かう部分が減衰部材により減衰するようにした。このようにすることで、板ガラスの周縁部にはレーザー光が直接的に照射されると共に、板ガラスの主表面に向かうレーザー光は減衰した状態で照射され、あるいは遮断される。従って、周縁部を所望の態様で加熱できつつも、主表面にレーザー光が照射されることでその表面性状が変化する事態を可及的に防止することができる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、減衰部材はスリットを備え、スリットの延在方向が板ガラスの一方又は他方の主表面に沿った向きと一致するよう、減衰部材をレーザー光の光路領域内に配置して、スリットを通過したレーザー光を周縁部に照射するようにしてもよい。

このように、減衰部材にスリットを設けて、このスリットの延在方向が板ガラスの一方又は他方の主表面に沿った向きと一致するよう、減衰部材をレーザー光の上記光路領域内に配置して、スリットを通過したレーザー光を周縁部に照射することにより、例えばスリットよりも照射範囲の大きなレーザー光を照射した場合であっても、周縁部に対して確実にレーザー光を照射しながら、主表面に対してレーザー光が直接的に照射される事態を回避することができる。従って、非常に簡易に周縁部を所望の態様に加熱しつつも、主表面にレーザー光が照射されることでその表面
性状が変化する事態を防止することが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、スリットを通じて周縁部を見た場合に、スリットの幅方向寸法が周縁部の板厚方向寸法と同じ大きさに設定されていてもよい。

このように、スリットの幅方向寸法を上記の大きさに設定することによって、周縁部の全域に対して確実にレーザー光を照射することが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、板ガラスの一方又は他方の主表面と当接する支持面を備えた支持部材を用い、支持面から周縁部を食み出させた状態で支持面により板ガラスを支持してもよい。

このように、主表面と当接する支持面を備えた支持部材を用い、支持面から周縁部を食み出させた状態で板ガラスを支持するようにすれば、周縁部のうちレーザー光の照射により加熱溶融した部分が支持面と接触することはない。よって、上記板ガラスの溶融部が支持面と接触することにより主表面の表面性状や周縁部の歪みが変化する事態を確実に防止することが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、支持部材が、支持面と、支持面の周囲に形成される溝とを有するものであってもよい。

このように支持部材を構成することによって、板ガラスの周縁部が支持面から食み出た状態となり、かつ食み出た部分の下方に溝を配置することができる。よって、レーザー光の照射により加熱溶融した部分を溝で受けることができ、溶融部と支持面との接触をより確実に防止することができる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、減衰部材が、支持部材と一体に形成されていてもよい。

減衰部材の位置は、板ガラスの主表面をレーザー光から保護する観点から非常に重要である。同様に、支持部材の位置は板ガラスの支持位置を左右することから、非常に重要である。よって、減衰部材を支持部材と一体に形成することにより、板ガラスの周縁部の位置決めと主表面に対する減衰部材の位置決めを同時にかつ自動的に行うことができる。よって、精度よく周縁部に対してレーザー光の照射による加熱処理を施すことが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、板ガラスと、板ガラスを支持面で支持する支持部材とを交互に積層すると共に、板ガラス各々の周縁部に対応する位置に複数のスリットを配置し、各スリットを通過したレーザー光を対応する板ガラスの周縁部に照射するようにしてもよい。

このように複数の板ガラスを積層した状態で、それぞれの周縁部に対応する位置にスリットを配置し、各スリットを介してレーザー光を対応する周縁部に照射することによって、複数の板ガラスの周縁部に対してまとめてレーザー光を照射することができる。もちろん、光源から各板ガラスの主表面に至るレーザー光の光路領域内に配設された減衰部材により、各板ガラスの主表面に対してレーザー光が直接的に照射される事態を回避することができるので、板ガラスの加工精度を高めつつその加工効率を向上させることが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、レーザー光の照射範囲内に複数の板ガラスの周縁部が同時に含まれるように、レーザー光の照射範囲を調整してもよい。

複数の板ガラスを積層した状態で各板ガラスの周縁部に加熱処理を施す場合、上述のように照射するレーザー光の照射範囲を調整することによって、一本のレーザー光でもって積層状態にある全ての板ガラスの周縁部に同時にレーザー光を照射することができる。よって、非常に効率よく板ガラスの周縁部に加熱処理を施すことが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、少なくとも周縁部とつながる一方又は他方の主表面の端部を減衰部材で覆った状態で、レーザー光を周縁部に向けて照射してもよい。

このように、板ガラスの一方又は他方の主表面のうち少なくとも周縁部とつながる主表面の端部を減衰部材で覆った状態で、レーザー光を周縁部に向けて照射することによっても、板ガラスの主表面に向かうレーザー光は減衰され、あるいは遮断される。従って、板ガラスの周縁部にレーザー光を直接的に照射することで当該周縁部を所望の態様で加熱できつつも、主表面にレーザー光が照射されることでその表面性状が変化する事態を可及的に防止することができる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、板ガラスの一方又は他方の主表面を支持する支持部材が、減衰部材であってもよい。

このように支持部材を減衰部材とすることによって、板ガラスの主表面をその全面で支持しつつ当該主表面をレーザー光から保護することができる。よって、レーザー光の照射による板ガラスの加熱装置を簡易に構成することが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、板ガラスを歪点以上でかつ軟化点未満の温度に加熱した状態で、レーザー光を照射してもよい。

このように板ガラスを予め加熱した状態でレーザー光を照射することにより、レーザー光が照射される周縁部と、周縁部以外の部分との温度差を小さくすることができる。よって、レーザー光の照射により板ガラスが割れる事態を可及的に防止することが可能となる。

また、本発明に係る板ガラスの製造方法においては、板ガラスが矩形状をなし、加熱工程は、レーザー光を照射するレーザー光照射装置を板ガラスの一つの辺縁部に沿って移動させながら、一つの辺縁部の長手方向全域にレーザー光を照射するレーザー光照射ステップと、板ガラスを一方又は他方の主表面の法線まわりに９０度回転させる板ガラス回転ステップとを備え、一つの辺縁部に対してレーザー光照射ステップを実行する度に、板ガラス回転ステップを実行して、残りの三つの辺縁部にレーザー光を順次照射してもよい。

このように、レーザー光照射装置のスライド動作と、板ガラスの軸回転を組み合わせることによって、各々最小限の動きで、必要十分なレーザー光の走査を行うことができる。よって、効率よくレーザー光の照射を行うことができ、かつ加熱装置の簡素化にもつながる。

また、前記課題の解決は、本発明に係る板ガラスの製造装置によっても達成される。すなわち、この製造装置は、板ガラスの周縁部にレーザー光を照射して、周縁部を軟化点以上の温度に加熱するための加熱装置を備えた、板ガラスの製造装置であって、加熱装置は、レーザー光の光源を有し、光源からレーザー光を照射するレーザー光照射装置と、レーザー光の光源から板ガラスの一方又は他方の主表面に至るレーザー光の光路領域内に配設されるレーザー光の減衰部材とを備え、周縁部に向けてレーザー光を照射した際、照射したレーザー光の一部が周縁部に照射され、照射されたレーザー光のうち一方又は他方の主表面に向かう部分が減衰部材により減衰するようにした点をもって特徴付けられる。

このように、本発明に係る板ガラスの製造装置では、板ガラスの周縁部に向けてレーザー光を照射するに際して、レーザー光の光源から板ガラスの主表面に至るレーザー光の光路領域内にレーザー光の減衰部材を配設して、周縁部に向けて照射したレーザー光の一部が周縁部に照射され、照射したレーザー光のうち板ガラスの主表面に向かう部分が減衰部材により減衰するようにした。このようにすることで、本発明に係る板ガラスの製造方法と同様、板ガラスの周縁部にはレーザー光が直接的に照射されると共に、板ガラスの主表面に向かうレーザー光は減衰された状態で照射され、あるいは遮断される。従って、周縁部を所望の態様で加熱できつつも、主表面にレーザー光が照射されることでその表面性状が変化する事態を可及的に防止することができる。

以上に述べたように、本発明によれば、板ガラスにおける主表面の表面性状を良好な状態に維持しつつ、レーザー光の照射により周縁部に加熱処理を施すことで、周縁部からのガラス粉の発生を可及的に防止することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係る板ガラスの加熱装置の概略断面図である。 図１に示す加熱装置のＡ−Ａ断面図である 図１に示す加熱装置をレーザー光の照射側から見た側面図である。 図１に示す加熱装置の要部拡大断面図である。 本発明の第一実施形態に係る板ガラスの加熱工程を説明するための概略平面図である。 本発明の第一実施形態に係る板ガラスの加熱工程を説明するための概略平面図である。 本発明の第一実施形態に係る板ガラスの加熱工程を施す前の板ガラスと、加熱工程を施した後の板ガラスの断面写真である。 本発明の第一実施形態に係る板ガラスの加熱工程を施す前の板ガラスと、加熱工程を施した後の板ガラスの側面写真である。 本発明の第二実施形態に係る板ガラスの加熱装置の概略断面図である。 図９に示す加熱装置のＢ−Ｂ断面図である。 図９に示す加熱装置の要部拡大断面図である。 本発明の第三実施形態に係る板ガラスの加熱装置の概略断面図である。 本発明の第四実施形態に係る板ガラスの加熱工程を説明するための要部拡大平面図である。 本発明の第五実施形態に係る板ガラスの加熱工程を説明するための要部拡大平面図である。

≪本発明の第一実施形態≫
以下、本発明の第一実施形態を図１〜図８を参照して説明する。まず本実施形態に係る加熱工程に使用する加熱装置の概要について、図１〜図４に基づき説明する。

図１に示すように、加熱装置１０は、板ガラス１の周縁部２を板ガラス１の軟化点以上の温度に加熱するものであって、板ガラス１を支持する支持部材１１と、周縁部２に対してレーザー光Ｌを照射するレーザー光照射装置１２と、レーザー光Ｌを減衰させる減衰部材１３とを備える。本実施形態では、加熱装置１０は、加熱炉１４と、板ガラス１の回転機構１５とをさらに備えている。

ここで、加熱装置１０の対象となる板ガラス１は、例えば有機ＥＬ照明用ガラス基板であり、典型的な形状として図２に示すような矩形状をなす。この場合、板ガラス１の周縁部２は、四つの辺縁部２ａ〜２ｄを有し、各辺縁部２ａ〜２ｄは、例えば割断等の公知の手段によりガラス原板から切り出された際に生成される。もちろん、本加熱工程に提供される前の段階で、各辺縁部２ａ〜２ｄに対して何らかの加工（例えば面取りのための研削加工、粗研磨加工など）を施しておいてもかまわない。

板ガラス１の一つの辺縁部２ａ（２ｂ〜２ｄ）の長手方向寸法は、例えば１０ｍｍ以上でかつ１５００ｍｍ以下であり、好ましくは１００ｍｍ以上でかつ１０００ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以上でかつ６００ｍｍ以下である。また、板ガラス１の厚み寸法は例えば０．０３ｍｍ以上でかつ１０ｍｍ以下であり、好ましくは、０．１ｍｍ以上でかつ３ｍｍ以下であり、より好ましくは０．３ｍｍ以上でかつ０．９ｍｍ以下である。

また、上記用途の板ガラス１としての組成を考えた場合、板ガラス１は、ガラス組成として、質量％で、例えばＳｉＯ_２：７０〜７３％、Ａｌ_２Ｏ_３：１．０〜１．９％、Ｆｅ_２Ｏ_３：０．０８〜０．１４％、ＭｇＯ：１．０〜４．５％、ＣａＯ：７〜１２％、Ｒ_２Ｏ：１３〜１５％を含有する。この場合、歪点は５００℃以上である。

もちろん、本発明を適用可能な板ガラス１は上記形態には限定されない。例えば矩形以外の形状（例えば多角形や円形）を有する板ガラスや、各寸法が上記範囲を外れるサイズの板ガラス、以上以外のガラス組成を有する板ガラスに対しても本発明を適用し得る。言い換えると、上記例示以外の用途に係る板ガラスに対しても当然に本発明を適用し得る。

上記形態及び組成の板ガラス１は、例えばダウンドロー法で成形され、好ましくはオーバーフローダウンドロー法で成形される。この方法で成形することにより、大面積で表面精度が良好な板ガラス１を効率良く成形することができる。この場合、板ガラス１の各主表面３ａ，３ｂは共に火造り面（成形面、アズフォーム面ともいう。）となる。もちろん、上述の記載は、ダウンドロー法以外の成形手段による板ガラス１の成形を否定するものではなく、フロート法など他の公知の成形手段を採用することも可能である。

支持部材１１は、図１に示すように板ガラス１の一方の主表面３ａ（ここでは下方の主表面）を支持する支持面１６を有する。ここで支持面１６は、レーザー光Ｌの照射方向に対して平行となる向き（図１でいえばレーザー光Ｌと支持面１６は共に水平方向、板ガラス１の厚み方向は鉛直方向）となるように配置される。

また、支持面１６の形状及び大きさは、図１に示すように、板ガラス１を支持面１６で支持した状態において板ガラス１が支持面１６から食み出るように設定される。本実施形態では、板ガラス１の四つの辺縁部２ａ〜２ｄが全て支持面１６から食み出るように（図２を参照）、支持面１６の形状及び大きさが設定される。なお、食み出し量ｐは任意であるが、レーザー光Ｌの照射により加熱溶融した部分が支持面１６に付着する事態を防止する観点からは、少なくとも食み出し量ｐが板ガラス１の厚み寸法ｔの０．５倍以上であることが望ましい。その一方で、あまりに食み出し量ｐが大きすぎると、支持状態における板ガラス１の平坦度に影響を及ぼすおそれがあるため、食み出し量ｐは最大で２ｍｍ程度までに留めておくのがよい。

支持部材１１の材質は原則として任意であるが、レーザー光Ｌの照射による板ガラス１との付着、及び板ガラス１を歪点以上でかつ軟化点未満の温度に加熱した時に支持部材１１の表面が板ガラス１へ転写されることを可及的に防止する観点から、例えばマシナブルセラミックス（組成の一例として、ＳｉＯ_２が質量％で５４％、Ａｌ_２Ｏ_３が質量％で４２％含まれるものを挙げることができる）、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）、結晶化ガラス（例えば日本電気硝子株式会社製のネオセラムＮ−０など）などが好適に使用可能である。

レーザー光照射装置１２は、支持部材１１に支持された状態の板ガラス１の周縁部２に対して、図示しない光源から所定のレーザー光Ｌを照射可能とする。レーザー光照射装置１２から照射されるレーザー光Ｌは、レンズで集光（フォーカス）されていない非集光レーザーである。また、ガスを媒体とする場合、ＣО_２レーザーが好適に使用可能である。レーザー光Ｌのサイズ（ビーム径Ｄ）については後述する。

レーザー光照射装置１２により、板ガラス１の周縁部２に向けてレーザー光Ｌを照射可能な限りにおいて、レーザー光Ｌの照射方向は原則として任意である。本実施形態では、図１に示すように、照射対象となる面（ここでは第一の辺縁部２ａの表面）に対して直交する向きにレーザー光Ｌの照射方向が設定されている。また、板ガラス１を平面視した状態においても、本実施形態では、照射対象となる面（例えば図２に示す第一の辺縁部２ａの表面）に対して直交する向きにレーザー光Ｌの照射方向が設定されている。

また、レーザー光Ｌは、各辺縁部２ａ〜２ｄの長手方向に沿って走査可能とされている。具体的には、図２に示すように、レーザー光照射装置１２が所定の方向に直線往復動できるようにし、かつその直線移動量を、少なくとも各辺縁部２ａ〜２ｄの長手方向寸法分とすることにより、各辺縁部２ａ〜２ｄの長手方向全域にわたってレーザー光Ｌを照射可能としている。

減衰部材１３は、図３に示すように、レーザー光照射装置１２の側から見て周縁部２（図３では第一の辺縁部２ａ）の周囲に配設されている。言い換えると、レーザー光照射装置１２と周縁部２との間（図１を参照）に減衰部材１３が配設されている。また、減衰部材１３はスリット１７を有しており（図１を参照）、スリット１７の延長線上に板ガラス１の周縁部２が位置している（図４を参照）。本実施形態では、減衰部材１３は、板ガラス１を収容する加熱炉１４と一体的に形成されており、減衰部材１３に設けられたスリット１７を通じて、レーザー光Ｌが周縁部２に照射されるようになっている。

このスリット１７の幅方向寸法ｗは、図４に拡大して示すように、板ガラス１の厚み寸法ｔと同じ大きさに設定されている。これにより、レーザー光照射装置１２の側からスリット１７を見た場合、スリット１７を通じて板ガラス１の周縁部２のみが視認され得る。よって、非集光レーザーとしてのレーザー光Ｌを周縁部２に向けて照射した場合、スリット１７を通過したレーザー光Ｌは周縁部２のみに照射される。

また、この際、照射対象となる周縁部２（図４では第一の辺縁部２ａ）の板厚方向全域がレーザー光Ｌの照射範囲に含まれるように、レーザー光Ｌの照射範囲を適当な大きさに設定するのがよい。具体的には、レーザー光Ｌが所定のビーム径Ｄを有する場合、図４に示すように、ビーム径Ｄを板ガラス１の厚み寸法ｔよりも大きく設定するのがよい。

加熱炉１４は、加熱炉１４内に収容された板ガラス１全体を例えば板ガラス１の歪点以上でかつ軟化点未満の温度（例えば、板ガラス１の歪点Ｐｓ＋０〜３０℃）にまで加熱可能としている。

回転機構１５は、支持部材１１を所定の回転軸Ｘ（図１を参照）まわりに回転させるもので、これにより支持部材１１に支持された状態の板ガラス１を回転軸Ｘまわりに回転可能としている。本実施形態では、板ガラス１（の一方及び他方の主表面３ａ，３ｂ）の法線方向が回転軸Ｘと一致している。

次に、上記構成の加熱装置１０を用いた板ガラス１の周縁部２に対する加熱工程の一例を、本発明の作用効果と共に説明する。

本実施形態に係る加熱工程は、レーザー光照射装置１２を板ガラス１の任意の一つの辺縁部２ａ（２ｂ、２ｃ、２ｄ）に沿って移動させながら、当該一つの辺縁部２ａ（２ｂ、２ｃ、２ｄ）の長手方向全域にレーザー光Ｌを照射するレーザー光照射ステップＳ１と、板ガラス１を一方又は他方の主表面３ａ，３ｂの法線まわりに９０度回転させる板ガラス回転ステップＳ２とを備える。

（Ｓ１）レーザー光照射ステップ
まず加熱対象となる第一の辺縁部２ａを、図５に示すようにレーザー光照射装置１２の側に向けた状態から、レーザー光照射装置１２を所定の位置間（図５中の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置までの間）で移動させる。そして、移動させながらレーザー光Ｌを第一の辺縁部２ａに向けて照射する。これによりレーザー光Ｌが第一の辺縁部２ａの一端部２ａ１から他端部２ａ２に至るまでの領域（すなわち第一の辺縁部２ａの長手方向全域）に照射される。また、この際、レーザー光Ｌのビーム径Ｄを板ガラス１の厚み寸法ｔよりも大きく設定することで（図４を参照）、レーザー光Ｌが第一の辺縁部２ａの板厚方向全域にわたって照射される。以上より、第一の辺縁部２ａの全域にレーザー光Ｌが照射され、板ガラス１の軟化点以上の温度にまで加熱される。

また、この際、レーザー光照射装置１２と板ガラス１との間に減衰部材１３を配設すると共に、減衰部材１３にスリット１７を設け、かつスリット１７の延長線上に板ガラス１の周縁部２が位置するよう、減衰部材１３及びスリット１７を配置し、スリット１７を通過したレーザー光Ｌを第一の辺縁部２ａに照射するようにした（図１及び図４を参照）。この構成によれば、第一の辺縁部２ａにはレーザー光Ｌが直接的に照射されると共に、板ガラス１の各主表面３ａ，３ｂに向かうレーザー光Ｌは減衰する。従って、スリット１７の幅方向寸法ｗと同じ大きさあるいはそれより大きいビーム径Ｄを有するレーザー光Ｌを照射することにより（図４を参照）、第一の辺縁部２ａの全域に対して確実にレーザー光Ｌを照射しつつも、各主表面３ａ，３ｂに対してレーザー光Ｌが直接的に照射される事態を回避することができる。従って、非常に簡易に第一の辺縁部２ａを所望の態様に加熱しつつも、各主表面３ａ，３ｂにレーザー光Ｌが照射されることでその表面性状が変化する事態を防止することが可能となる。また、ビーム径Ｄを板ガラス１の厚み寸法ｔと同じ大きさにして第一の辺縁部２ａのみにレーザー光Ｌを照射した場合と比べて、レーザー光Ｌの強度分布の影響を受けにくくなるので、第一の辺縁部２ａ全域に対して均質な加熱処理を施すことができる。

（Ｓ２）板ガラス回転ステップ
このようにして、第一の辺縁部２ａに対する加熱処理が完了した後、回転機構１５により支持部材１１を回転軸Ｘ（図１を参照）まわりに９０度回転させ、図６に示すように、支持部材１１に支持された状態の板ガラス１を各主表面３ａ，３ｂの法線まわりに９０度回転させる。図６中の二点鎖線で示す位置が回転する前、実線で示す位置が回転した後の位置をそれぞれ示している。これにより、第一の辺縁部２ａと周縁部２において隣り合う第二の辺縁部２ｂがレーザー光照射装置１２と向かい合う位置に配設される。そして、レーザー光照射装置１２を図６の二点鎖線で示す位置まで移動させた後、レーザー光照射装置１２を所定の位置間（図６中の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置までの間）で移動させながら、レーザー光Ｌを第二の辺縁部２ｂの一端部２ｂ２から他端部２ｂ１に至るまでの領域（すなわち第二の辺縁部２ｂの長手方向全域）に照射する。もちろん、この際も、レーザー光照射装置１２と板ガラス１との間に減衰部材１３が配設され、減衰部材１３に設けられたスリット１７の延長線上に板ガラス１の周縁部２が位置しているので、スリット１７を通じて第二の辺縁部２ｂの全域に対して確実にレーザー光Ｌを照射しつつも、各主表面３ａ，３ｂに対してレーザー光Ｌが直接的に照射される事態を回避することができる。

然る後、上述した板ガラス回転ステップＳ２とレーザー光照射ステップＳ１を繰り返し実行することにより、第二の辺縁部２ｂと隣り合う第三の辺縁部２ｃ、及び第三の辺縁部２ｃと隣り合う第四の辺縁部２ｄの長手方向全域にレーザー光Ｌを照射する。以上より、各主表面３ａ，３ｂにレーザー光Ｌが照射されることで各々の表面性状が変化する事態を防止しつつも、周縁部２に含まれる全ての辺縁部２ａ〜２ｄに対しその全域にわたって所定の加熱処理を施すことが可能となる。

図７に、上述した加工工程の前後における板ガラスの辺縁部の断面写真の一例を示す。また、図８に、上述した加熱工程の前後における板ガラスの辺縁部の側面写真の一例を示す。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、加熱工程の前後で板ガラスの辺縁部は丸みを帯びた形状に成形加工されていることが分かる。また、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、加熱工程の前後で板ガラスの辺縁部はその表面が滑らかになっている（表面性状が改善されている）ことが分かる。一方で、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、加工工程の前後で主表面のうち辺縁部とつながっている部分（各写真に映り込んでいる部分）の表面性状に特に変化は見られないことが分かる。

以上、本発明の第一実施形態を説明したが、もちろん本発明に係る板ガラスの製造方法及び製造装置はこの形態に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の形態をとることが可能である。

≪本発明の第二実施形態≫
図９は、本発明の第二実施形態に係る加熱装置２０の概略断面図である。図９に示すように、この加熱装置２０は、複数の板ガラス１，１…に対してレーザー光Ｌを照射するもので、これら複数の板ガラス１を積層した状態で支持するための複数の支持部材２１〜２４と、各支持部材２１〜２４に設けられた減衰部材２５〜２８と、板ガラス１の厚み方向で隣り合う減衰部材２５〜２８の間に配設されるスリット２９〜３１とを主に有する。なお、加熱炉１４と回転機構１５については第一実施形態と同じであるので、詳細な説明を省略する。

本実施形態において、支持部材２１〜２４は、支持すべき板ガラス１の数より一つ多く加熱炉１４内に設置されている。ここで、各支持部材２１〜２４にはそれぞれ支持面２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａが設けられている。各支持面２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａのうち互いに対向する面２１ａ，２２ａ（２２ｂ，２３ａ、２３ｂ，２４ａ）で、板ガラス１が支持されている。

また、減衰部材２５〜２８は、対応する各支持部材２１〜２４の外周に設けられている。このうち互いに対向する減衰部材２５，２６（２６，２７、２７，２８）の間に、スリット２９〜３１が形成されている。各減衰部材２５〜２８は、例えば図１０に示すように、対応する板ガラス１の周縁部２の全周を囲むように配設されている。そのため、これら減衰部材２５〜２８の間に形成されるスリット２９〜３１も、対応する板ガラス１の周縁部２の全周を囲むように配設されている。

本実施形態においても、減衰部材２５〜２８は、レーザー光照射装置１２の側から見て周縁部２（図９では第一の辺縁部２ａ）の周囲であってレーザー光照射装置１２と各板ガラス１，１…との間に配設されている。本実施形態では、減衰部材２５〜２８は、対応する支持部材２１〜２４と一体的に形成されており、支持部材２１〜２４間に板ガラス１，１…を配置することで、向かい合う減衰部材２５，２６（２６，２７、２７，２８）の間に対応するスリット２９〜３１が形成されるようになっている。各スリット２９〜３１の延長線上には、それぞれに対応する板ガラス１の周縁部２が位置している（図１１を参照）。

ここで、各スリット２９〜３１の幅方向寸法ｗは何れも、図１１に拡大して示すように、板ガラス１の厚み寸法ｔと同じ大きさに設定されている。これにより、非集光レーザーとしてのレーザー光Ｌを周縁部２に向けて照射した場合、加熱炉１４に設けられた窓３２、そして各スリット２９〜３１を通過したレーザー光Ｌはそれぞれ対応する板ガラス１の周縁部２のみに照射される。

また、この際、照射対象となる三枚の板ガラス１各々の周縁部２（図１１では三つの第一の辺縁部２ａ）全てがレーザー光Ｌの照射範囲に同時に含まれるように、レーザー光Ｌの照射範囲が適当な大きさに設定される。具体的には、図１１において、支持部材２１〜２４で支持された状態の三つの板ガラス１のうち最も下位の板ガラス１の下方の主表面３ａから最も上位の板ガラス１の他方の主表面３ｂまでの距離ｄよりも大きくなるよう、レーザー光Ｌの照射範囲を設定するのがよい。例えば、レーザー光Ｌの照射形状が円形である場合、そのビーム径Ｄを距離ｄよりも大きくなるよう拡径する。なお、照射形状が楕円状やライン状のレーザー光Ｌを用いることによって照射範囲を拡大してもよい。

また、支持部材２１〜２４には、各支持面２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａの外周に沿って、所定深さの溝２１ｃ，２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ，２４ｃが設けられている。なお、各支持面２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａの面形状は、支持する板ガラス１，１…の主表面より寸法の小さな略相似形である。すなわち、本実施形態において支持面２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａは矩形状である。このような形状とすることで板ガラス１，１…を安定して支持可能である。溝２１ｃ，２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ，２４ｃは、例えば図１０に代表的に示すように各支持面２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａの全周に沿って、各支持面を囲むように形成されており、これにより、各板ガラス１の周縁部２が支持部材２１〜２４と確実に非接触の状態としている。また、周縁部２の下方に所定深さの溝２１ｃ，２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ，２４ｃを配設することで、レーザー光Ｌの照射により加熱溶融した部分が周囲に流出する事態を防止している。ここで、溝２１ｃ，２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ，２４ｃの深さ寸法は例えば０．１ｍｍ以上でかつ１．０ｍｍ以下に設定される。

なお、支持部材２１〜２４の材質、使用するレーザー光Ｌの条件については、第一実施形態と同じであるので、詳細な説明を省略する。

次に、上記構成の加熱装置２０を用いた板ガラス１の周縁部２に対する加熱工程の一例を、本発明の作用効果と共に説明する。

本実施形態に係る加熱工程は、第一実施形態と同様、レーザー光照射ステップＳ１と、板ガラス回転ステップＳ２とを備える。

このうちレーザー光照射ステップＳ１においては、加熱対象となる三つの板ガラス１における第一の辺縁部２ａ，２ａ，２ａ全てをレーザー光照射装置１２の側に向けた状態から、レーザー光照射装置１２を図５に示す如く所定の位置間で移動させる。そして、移動させながらレーザー光Ｌを第一の辺縁部２ａ，２ａ，２ａに向けて照射する。これによりレーザー光Ｌが第一の辺縁部２ａの長手方向全域にわたって照射される。また、この際、積層状態にある三つの板ガラス１全ての辺縁部２ａが一本のレーザー光Ｌの照射範囲に含まれるように（図１１でいえばビーム径Ｄが距離ｄ以上となるように）、レーザー光Ｌのビーム径Ｄを設定することで、レーザー光Ｌが三つの辺縁部２ａ全ての板厚方向全域にわたって照射される。以上より、積層状態にある三つの辺縁部２ａの全域にレーザー光Ｌが照射され、板ガラス１の軟化点以上の温度にまで加熱される。

また、この際、レーザー光照射装置１２と各板ガラス１との間に減衰部材２５〜２８を配設すると共に、これら減衰部材２５〜２８の間にスリット２９〜３１を設け、かつ各スリット２９〜３１の延長線上にそれぞれ対応する板ガラス１の周縁部２が位置するよう、減衰部材２５〜２８及びスリット２９〜３１を配置し、各スリット２９〜３１を通過したレーザー光Ｌをそれぞれ対応する第一の辺縁部２ａ，２ａ，２ａに照射するようにした（図９及び図１１を参照）。この構成によれば、第一の辺縁部２ａにはレーザー光Ｌが直接的に照射されると共に、板ガラス１の各主表面３ａ，３ｂに向かうレーザー光Ｌは減衰する。従って、各主表面３ａ，３ｂに対してレーザー光Ｌが直接的に照射される事態を回避しつつ、一本のレーザー光Ｌでもって積層状態にある全ての板ガラス１の周縁部２（辺縁部２ａ）にレーザー光Ｌを照射することができる。よって、非常に効率よく加熱処理を施すことが可能となり、生産性が向上する。

然る後、上述した板ガラス回転ステップＳ２とレーザー光照射ステップＳ１を繰り返し実行することにより、第一の辺縁部２ａと隣り合う第二の辺縁部２ｂ、第二の辺縁部２ｂと隣り合う第三の辺縁部２ｃ、及び第三の辺縁部２ｃと隣り合う第四の辺縁部２ｄの長手方向全域にレーザー光Ｌを照射する。以上より、各主表面３ａ，３ｂにレーザー光Ｌが照射されることで各々の表面性状が変化する事態を防止しつつも、積層状態にある三つの板ガラス１について周縁部２に含まれる全ての辺縁部２ａ〜２ｄに対しその全域にわたって所定の加熱処理を施すことが可能となる。

≪本発明の第三実施形態≫
図１２は、本発明の第三実施形態に係る加熱装置４０の概略断面図である。図１２に示すように、この加熱装置４０は、一つの板ガラス１を一対の支持部材４１，４２で挟持した構造を有する。

ここで、板ガラス１の主表面３ａ，３ｂはその全域にわたって支持部材４１，４２で覆われており、周縁部２（本実施形態では四つの辺縁部２ａ〜２ｄ）のみが露出した状態となっている。従って、図１２に示すように辺縁部２ａ〜２ｄが略平坦な切断面又は割断面である場合、支持部材４１，４２の端面４１ａ，４２ａはともに辺縁部２ａ〜２ｄと同一平面レベルにある。

また、本実施形態では、支持部材４１，４２は減衰部材としても機能する。よって、この場合、支持部材４１，４２の材質は、使用するレーザー光Ｌを必要なレベルにまで減衰可能な特性を有するものが好適である。なお、レーザー光照射装置１２、加熱炉１４、及び回転機構１５については第一実施形態と同じであるので、詳細な説明を省略する。

このように、板ガラス１の双方の主表面３ａ，３ｂのうち少なくとも辺縁部２ａとつながる端部３ａ１，３ｂ１を減衰部材としての支持部材４１，４２で覆った状態で、レーザー光Ｌを周縁部２（辺縁部２ａ〜２ｄ）に向けて照射することによって、板ガラス１の主表面３ａ，３ｂに向かうレーザー光Ｌは減衰する。従って、板ガラス１の辺縁部２ａ〜２ｄにレーザー光Ｌを直接的に照射することで辺縁部２ａ〜２ｄを所望の態様で加熱できつつも、主表面３ａ，３ｂにレーザー光Ｌが照射されることでその表面性状が変化する事態を可及的に防止することができる。

また、本実施形態では、板ガラス１の主表面を支持する支持部材４１，４２を、ともに減衰部材とした。これによれば、板ガラス１の主表面３ａ，３ｂをその全面で支持しつつこれら主表面３ａ，３ｂをレーザー光Ｌから保護することができる。よって、レーザー光Ｌの照射による板ガラス１の加熱装置４０を簡易に構成することが可能となる。

もちろん、減衰部材１３，２５〜２８，４１，４２の配置態様は上記例示の形態には限られない。レーザー光Ｌの光源から板ガラス１の各主表面３ａ，３ｂに至るレーザー光Ｌの光路領域内に減衰部材１３，２５〜２８，４１，４２が配設される限りにおいて、その配置態様は任意である。

なお、以上の説明では、周縁部２に含まれる四つの辺縁部２ａ〜２ｄのみに加熱処理を施す場合を例示したが、もちろん、周縁部２に含まれる部位である限りにおいて、辺縁部２ａ〜２ｄ以外の部位に本発明を適用することも可能である。以下、その例を第四実施形態及び第五実施形態として説明する。

≪本発明の第四実施形態≫
本実施形態に係る板ガラス１は、図１３に示すように、各辺縁部２ａ〜２ｄの間に一つ以上のコーナーカット部４を有する。この場合、コーナーカット部４に対するレーザー光Ｌの照射ステップＳ１は、レーザー光照射装置１２を以下の軌跡Ｔに沿って移動させながら周縁部２をなす辺縁部２ａ（２ｂ〜２ｄ）及びコーナーカット部４に対してレーザー光Ｌを照射することで行われる。

ここで、軌跡Ｔは、まず辺縁部２ａの長手方向に沿って直線移動する第一軌跡Ｔ１と、第一軌跡Ｔ１の終点から連続してコーナーカット部４の長手方向に沿って移動する第二軌跡Ｔ２とを有する。この間、レーザー光Ｌの照射方向は常に一定（辺縁部２ａの長手方向に対して直交する向き）である。これにより、レーザー光Ｌの照射は、レーザー光照射装置１２と被照射面との距離が常に一定に保たれた状態で実施されるので、レーザー光Ｌを継続的に照射して辺縁部２ａ〜２ｄとコーナーカット部４を短時間で加熱処理することが可能となる。

≪本発明の第五実施形態≫
本実施形態に係る板ガラス１についても、図１４に示すように、各辺縁部２ａ〜２ｄの間に一つ以上のコーナーカット部４を有する。この場合、コーナーカット部４に対するレーザー光Ｌの照射ステップＳ１は、レーザー光照射装置１２を以下の軌跡Ｔに沿って移動させながら周縁部２をなす辺縁部２ａ（２ｂ〜２ｄ）及びコーナーカット部４に対してレーザー光Ｌを照射することで行われる。

具体的に、この場合の軌跡Ｔは、まず辺縁部２ａの長手方向に沿って直線移動する第一軌跡Ｔ３と、第一軌跡Ｔ３の終点から連続してコーナーカット部４の長手方向に沿って移動する第二軌跡Ｔ４とを有する。この間、レーザー光Ｌの照射方向は第一軌跡Ｔ３と、第二軌跡Ｔ４とで異なる。すなわち、第一軌跡Ｔ３では、辺縁部２ａの長手方向に直交する向きであるのに対し、第二軌跡Ｔ４では、辺縁部２ａではなくコーナーカット部４の長手方向に直交する向きとしている。これにより、レーザー光Ｌの照射方向は、常に被照射面（辺縁部２ａ、コーナーカット部４）に直交する向きとなるため、被照射面の向きに関わらず、安定した品質の加熱処理を施すことが可能となる。

なお、上記実施形態では、板ガラス１を固定して、レーザー光照射装置１２を移動させることで、レーザー光Ｌを走査するようにしたが、もちろん、場合によっては、レーザー光照射装置１２を固定して、板ガラス１を移動させることで、レーザー光Ｌを走査してもよいし、板ガラス１とレーザー光照射装置１２を共に移動させることで、レーザー光Ｌを走査してもよい。

また、上記実施形態では、辺縁部２ａ〜２ｄを加熱溶融して、全体として丸みを帯びた形状に加工（いわゆるＲ面取り加工）を施した場合を例示したが、もちろんこの形態には限られない。例えば辺縁部２ａなど周縁部２に含まれる角部を取り除いて滑らかな面形状とする場合など、レーザー光Ｌの照射条件によっては、Ｒ面取り以外の種類の加工を周縁部２に対して施すことも可能である。

また、本発明の目的は周縁部２からのガラス粉の発生を防止する点にあることを鑑みれば、レーザー光Ｌの照射による加熱処理で周縁部２の形状を積極的に変化させなくてもよい。周縁部２表面の微小な凹凸が均されればよい。あるいは、周縁部２の表面に既に付着しているガラス粉が加熱溶融により周縁部２の表面に固着すればよい。

１ 板ガラス
２ 周縁部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 辺縁部
３ａ，３ｂ 主表面
４ コーナーカット部
１０，２０，４０ 加熱装置
１１，２１，２２，２３，２４，４１，４２ 支持部材
１２ レーザー光照射装置
１３，２５，２６，２７，２８，４１，４２ 減衰部材
１４ 加熱炉
１５ 回転機構
１６，２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ 支持面
１７，２９，３０，３１ スリット
２１ｃ，２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ，２４ｃ 溝
３２ 窓
Ｄ ビーム径
Ｌ レーザー光
ｐ 食み出し量
ｔ 板ガラスの厚み寸法
ｗ スリットの幅方向寸法
Ｘ 回転軸

Claims (13)

1. 板ガラスの一方の主表面と他方の主表面との間に位置する面にレーザー光を照射して、前記主表面間の面を軟化点以上の温度に加熱する加熱工程を備えた、板ガラスの製造方法であって、
   前記加熱工程において、前記板ガラスが所定の位置に配置された場合に、前記レーザー光の光源から前記板ガラスの一方又は他方の主表面に至る前記レーザー光の光路領域内に前記レーザー光の減衰部材が位置し、
   前記主表面間の面に向けて前記レーザー光を照射した際、前記照射したレーザー光の一部が前記主表面間の面に照射され、前記照射したレーザー光のうち前記主表面間の面に照射されたレーザー光の一部以外の部分でかつ前記一方又は他方の主表面に向かう部分が前記減衰部材により減衰して前記一方又は他方の主表面に照射されるように、前記減衰部材を所定の位置に配設した、板ガラスの製造方法。
2. 前記減衰部材はスリットを備え、
   前記スリットの延在方向が前記板ガラスの一方又は他方の主表面に沿った向きと一致するよう、前記減衰部材を前記レーザー光の前記光路領域内に配置して、前記スリットを通過した前記レーザー光を前記主表面間の面に照射する、請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
3. 前記スリットを通じて前記主表面間の面を見た場合に、前記スリットの幅方向寸法が前記主表面間の面の板厚方向寸法と同じ大きさに設定されている、請求項２に記載の板ガラスの製造方法。
4. 前記板ガラスの前記一方又は他方の主表面と当接する支持面を備えた支持部材を用い、前記支持面から前記主表面間の面を食み出させた状態で前記支持面により前記板ガラスを支持する請求項１〜３の何れか一項に記載の板ガラスの製造方法。
5. 前記支持部材は、前記支持面と、前記支持面の周囲に形成される溝とを有する請求項４に記載の板ガラスの製造方法。
6. 前記減衰部材が、前記支持部材と一体に形成されている請求項４又は５に記載の板ガラスの製造方法。
7. 前記板ガラスと、前記板ガラスを支持面で支持する支持部材とを交互に積層すると共に、前記板ガラス各々の主表面間の面に対応する位置に複数の前記スリットを配置し、
   前記各スリットを通過した前記レーザー光を対応する前記板ガラスの主表面間の面に照射するようにした請求項２又は３に記載の板ガラスの製造方法。
8. 前記レーザー光の照射範囲内に複数の前記板ガラスの主表面間の面が同時に含まれるように、前記レーザー光の照射範囲を調整する請求項７に記載の板ガラスの製造方法。
9. 少なくとも前記主表面間の面とつながる前記一方又は他方の主表面の端部を前記減衰部材で覆った状態で、前記レーザー光を前記主表面間の面に向けて照射する、請求項１に記載の板ガラスの製造方法。
10. 前記板ガラスの前記一方又は他方の主表面を支持する支持部材が、前記減衰部材である請求項９に記載の板ガラスの製造方法。
11. 前記板ガラスを歪点以上でかつ軟化点未満の温度に加熱した状態で、前記レーザー光を照射する請求項１〜１０の何れか一項に記載の板ガラスの製造方法。
12. 前記板ガラスが矩形状をなし、
    前記加熱工程は、前記レーザー光を照射するレーザー光照射装置を前記板ガラスの一つの辺縁部に沿って移動させながら、前記一つの辺縁部の前記主表面間の面の長手方向全域に前記レーザー光を照射するレーザー光照射ステップと、
    前記板ガラスを前記一方又は他方の主表面の法線まわりに９０度回転させる板ガラス回転ステップとを備え、
    前記一つの辺縁部に対して前記レーザー光照射ステップを実行する度に、前記板ガラス回転ステップを実行して、残りの三つの辺縁部の前記主表面間の面に前記レーザー光を順次照射する請求項１〜１１の何れか一項に記載の板ガラスの製造方法。
13. 板ガラスの一方の主表面と他方の主表面との間の面にレーザー光を照射して、前記主表面間の面を軟化点以上の温度に加熱するための加熱装置を備えた、板ガラスの製造装置であって、
    前記加熱装置は、前記レーザー光の光源を有し、前記光源から前記レーザー光を照射するレーザー光照射装置と、
    前記レーザー光の光源から前記板ガラスの一方又は他方の主表面に至る前記レーザー光の光路領域内に配設される前記レーザー光の減衰部材とを備え、
    前記板ガラスが所定の位置に配置された場合において、前記主表面間の面に向けて前記レーザー光を照射した際、前記照射したレーザー光の一部が前記主表面間の面に照射され、前記照射された前記レーザー光のうち前記主表面間の面に照射されたレーザー光の一部を除いた部分でかつ前記一方又は他方の主表面に向かう部分が前記減衰部材により減衰して前記一方又は他方の主表面に照射されるように、前記減衰部材を所定の位置に配設した、板ガラスの製造装置。