JPH01275440A - ガラス板の切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱応力を利用して厚板ガラス等のガラスを切
断する方法に関し、種々の厚板ガラス、特にこれまで難
しい切断をしいられている厚板ガラス、なかでも板厚が
ＩＯ＝１２ｍｍ程度より厚い厚板ガラスを熱応力切断す
る際極めて有用なガラスの切断方法に関する。

本発明は、住宅あるいは中高層ビル等の建築用窓ガラス
をはじめ、各種内装材、家具調度品。

調理用品等のガラス物品に幅広く採用し得るものである
。

〔従来の技術〕

従来、ガラス物品の切断加工には種々の手段が用いられ
、極く通常には、ダイヤモンドもしくは超硬合金製チッ
プでできている尖端によりガラス表面に傷をつけた後、
このクラックを促進させて切断する方法が行われており
、クラックを促進する手段としては例えば、特間昭５３
−８８８１７号公報ならびに特公昭５３−２３８４５号
公報には押え込んでベンディングを起こさせる機械的方
法、特公昭５５−６５．８４号公報ならびに特公昭５７
−５５６６２号公報には大型のホイルチップ等を用い高
い圧力で切筋を付与した後曲げモーメントを加えること
あるいは熱を加えることによる方法、また特公昭５３−
２７７３１号公報にはガラス板の表面のみへある予定し
た切断路に沿って狭い区域の下方にガス加熱器により熱
を加えて破壊することのない熱応力を導入し維持して、
端縁に破断開始の刻み目を付け、切断路に沿って曲げモ
ーメントを加えて切断する方法、さらに熱応力を利用す
る切断方法としては、例えば特公昭５５−２９９４２号
公報にはガラス板の切断すべき表面において所定の切断
形状をなした電気抵抗線を設置し、次に前期電気抵抗線
に通電して切断すべき表面を加熱して、切断すべき断面
に熱応力を発生せしめ、次にそのガラス板の切断すべき
何れか一方の端部に水滴を適下して冷却することにより
ガラス板の端部に局部的クラックを発生させて、ついで
発生するクラックの進展によりガラス板を瞬間的に切断
する方法が開示されており、さらにまた、特公昭５Ｂ−
２１７３６号公報にはリボン状またはシート状の焼きな
まし平坦ガラスから細長く伸びたストリップを切断する
ため、切込装置と接触させ切断線に沿って設けた切込み
にまたがって曲げモーメントを加えてガラスを切断線に
沿って破断する方法において、ガラスのリボン状または
シート状の縁部に隣接するストリップ領域を差動的に熱
処理し、これによってガラスの切断線とリボン状または
シート状の縁部との間のストリップ領域において圧縮応
力と引張応力間の平衡が改善されるよ、うにストリップ
領域の応カバターンを変形し、かく変形された応カバタ
ーンは引張応力線が切断線と圧縮応力を加えられている
リボン状またはシート状のガラスの縁部との間にあり、
この変形応カバターンが存在している間に切断線に沿っ
てガラスを破断する方法と装置ならびに特開昭６３−２
８２５号公報には板状ガラスの一面にガラス素材の外形
線に合わせてカットラインを成形し、カットラインを形
成した面に引っ張り応力が生じる方向に板状ガラスを反
り返らせ、カットラインからガラスの厚み方向にクラッ
クを生じさせ、次いでカットラインよりも外側部分を加
熱して外側部分を膨張せしめるか、カットラインよりも
内側部分を冷却して内側部分を収縮せいしぬることで外
側部分と内側部分とを分離せしめるようにしたガラス素
材の切断方法等が開示され知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したような従来の特開昭５３−８８８１７号公報な
らびに特公昭５３−２３８４５号公報のカッターで刻み
目を付けてベンディングを用いる切断方法では肉厚の厚
い特に１０〜１２ｍｍ厚以上のものになると切断が難し
く、種々の補助手段を組み合わせてもガラス表面に切り
込み線を刻設することでは必ずしも確実できれいなギザ
ギザのないまた凸凹状のカケ、切断計画線ハズレのない
切断、切断縁あるいは切断面を得ることはほとんどでき
ないものであり、例えばガラス表裏面に直角な切断面を
得ることが難しいものであり、加えて板厚の変動や応力
の不均一にも敏感に左右されて前記切断不良を生じやす
くしかも厚い小物あるいは板の中央でない場合などでは
切断が極めて困難であり、切粉などによるガラス表面の
キズ拳汚れを発生しやすいものである。特公昭５５−６
５８４号公報ならびに特公昭５７−５５６６２号公報の
方法では例えば約１２ｍｍの大直径で少なくとも約１５
０°の切断角の鈍刃を有する切断車により、比較的高い
圧力の下で表面に深い切口をつけ、熱及び／または曲げ
モーメントを加えて切口を伝播して破断するため、例え
ば切断面に折り割った後、ギザギザマークが付き易く、
端面ならびに端縁部の強さが例えば約４ｋｇ／ｃｍ２等
必ずしも充分とは言えないものであり、また特公昭５３
−２７？３１号公報に記載の方法ではその切断面はまだ
まだカケ、ツノが発生し易く凸凹がみられ、全くきれい
な切断面とは必ずしも言えないものであり、さらに特公
昭５５−２９９４２号公報に記載の方法ではガラス内の
応力分布が不均一な場合などては切断線がその計画線か
らズレを生じやすく、特にガラス板のサイズが大きくな
るほどあるいは非等分切断であるほどこの傾向は大とな
るものであり、さらにまた特公昭５６−２１７３６号公
報に記載の方法と装置では大がかりな装置が必要であり
、被切断ガラスの熱履歴が異なるため切断計画線通りの
切断が必ずしも確実に精度よくできるとは言い難いもの
であり、他の方法に比べれば切断計画線と実際の切断線
とのズレは小さいものの生ずることがあるものであり、
リボン状かつ応力分布の変化が極めて小さい場合のみに
問題が生じにくいものであり、特開昭６３−２８２５号
公報に記載の切断方法では必ずしも厚板ガラスに適用し
ても効果的な切断ができ難く、むしろ採用し難い方法で
ある。いずれにしても特に厚肉のガラスにおいては切断
間隔が小さくなればなるほど、また被切断ガラスの切断
間隔が非等分になればなるほどカケ、ツノ、ギザギザ、
ズレがなくまっすぐでガラスの表面に対して垂直、かつ
滑らかで強度を低下することがないきれいな切断面を得
難く、なかでも切断開始直後及び終了直前の端辺近傍で
のズレのないきれいな切断面を得ることは難しいもので
あった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来のかかる問題点に鑑みてなしたものであ
って、特定のカッター圧力、特定の曲げ荷重ならびに熱
応力切断を巧みに組み合わせて行うことにより、特にこ
れまで難しいとさた例えば１０ｍｍ厚以上の厚板ガラス
をある程度の過酷な条件下でも、切断面がきれいでかつ
ツノ等の切断予定線からのズレがない、切断面ならびに
端縁部の強さを保持することができるガラス板の切断方
法を提供するものである。

すなわち、本発明は、熱応力を利用して板厚１０ｍｍ以
上の厚板ガラスを切断する方法において、切断予定線に
沿って８０〜１６０ｋｇのカッター圧力でカット線を付
与し、ついで１００〜８００ｇ／ｃ■の曲げ荷重をかけ
ることと、少なくとも切断予定線上の表裏両面を加熱す
ることの両手段を同時乃至時差を以て行いながら熱応力
切断を行うことを特徴とするガラス板の切断方法を提供
するものである。

ここで、切断予定線に沿ってカッター線を付与する際の
カッター圧力を８０〜１６０ｋｇとしたのは、８０ｋｇ
未満では切断面がカッター線に沿わず切断予定線からも
ズレを生じ、１６０に８を越えるとカッター線下に生じ
るニュと称するクラックが深く入りすぎて切断面がギザ
ギザ状を呈し、しかも切断面ならびに端縁部の強さの低
下を招くので好ましくないものであり、さらに好ましく
は１００〜１４０ｋｇ程度である。

また、曲げ荷重を１００〜８００ｇ／ｃｍとしたのは、
１００ｇ／ｃｍ未満てあればカッター線に沿わず切断予
定線からズしてしまい、８００ｇ／ｃｍｔｔ＆！！！え
ると曲げ荷重のみによる切断が生し、切断面がギザギザ
状となり、切断面ならびに端縁部における強度の低下を
まねくこととなる。したがって初期の切断を行うための
補助的要素として重要であり、好ましくは１５０〜６０
０ｇ／ｃｍ程度である。曲げ荷重の値の選択については
、切断するガラス板の板厚、切断幅などによって適時変
え、この手段のみでは切断が進行しない程度とするもの
である。

ざらに、熱応力切断としては、上記曲げ荷重を付加しつ
つ切断予定線部の表裏両表面を、同時にあるいは同時と
時差の両方で配設したニクロム線などの加熱部材を用い
てできるだけ狭い幅で加熱した後、切断予定線上のガラ
ス板端面に例えば水付けなとの急冷あるいは機械的傷付
けなどの手段により切断開始をし完了するものであり、
好ましくは、表裏両表面を同時に加熱することであり、
しかもこの加熱バランスについては、熱容量として表面
側（カッター線付与表面側）とこの裏面側の割合を例え
ば約１対２とアンバランスにする。こと、さらには表裏
両表面を同時加熱後、表面側の加熱を裏面側の加熱より
早くやめ、自然放冷あるいは強制風冷し、裏面側を加熱
している状態でカッター線付与部端面を水滴等で冷却す
ることがより好ましいものである。

なお、前記熱応力を付与した後、前記曲げ荷重を付加し
ながら、例えば水滴などによって熱応力切断を行っても
よいことは言うまでもない。

〔作用〕

前述したように、本発明のガラス板の切断方法によって
、例えばガラス板表面に従来のカッター圧力（４〜８ｋ
ｇ程度）より約１０〜２０倍程度の圧力でカッター線を
刻設した後、１００〜８００ｇ／ｃｓの曲げ荷重を刻設
したクラックが進展しない程度でカッター線部に引張り
力が生じるように付加しながら、しかもカッター線部の
表裏両表面を局部的に特異に加熱して熱応力を利用する
切断をするので、ガラス板内の残留応力の不均一分布を
も克服して、所期の切断予定線上に押圧力、引張り力並
びに熱応力を適量づつ集中的になるよう複合できてクラ
ックの進展をより好ましいものとすることができ、ツノ
等の切断予定線とのズレを発生することなく、ギザギザ
のない平滑できれいな直線で垂直な切断面を得ることが
できるものであり、特に非等分切断、なかでも大板にお
ける場合において研削研摩を必要としない切断となりよ
り効果的作用を発揮することができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について説明する。

実ＪＬ例」２ 大きさ３０００ｎ＋ｍＸ　２５００ｎｖ＋、厚さ１２Ｉ
ＩＩＩ１１のガラス板において、３０００ｍｍ辺に平行
して端縁部から３００ｍｍの位置に、カッター圧力１０
５ｋｇの高い押圧下でガラス上表面にカッター線を入れ
、カッター線を中心にして大きさ３０ＱＯｍｍＸ　２２
００ｍｎ＋側は自重とし、大きさ３０００ｍｍＸ　３０
０ｍｍ側にはその端縁部に約２００ｇ／ｃｍの荷重を付
加して曲げモーメントを与え、この状態でカッター線付
与部およびその直下の裏面部の両表面に１．８ｍｍφの
ニクロム線を配設し、夫々に約２６Ａの電流を約４０秒
間通電し、その後カッター線付与部側のニクロム線を外
し、裏面部のニクロム線はそのまま引き続き約４０秒間
だけ通電し、その直後裏面部のニクロム線上の一方のガ
ラス端面に注射針を用いて水滴を適量させて切断を行っ
た。

この結果、切断端縁部は切断予定線からズレることなく
直線となり、切断面も垂直で平滑となり所謂クリーンカ
ットとなった。さらに端縁部の強さも４．６〜４．９ｋ
ｇ／ｃｍ２と同等かそれ以上の値を有するものであった
。

支１五ユ 実施例１と同一大きさ、板厚２２Ｉｌ１１１のガラス板
を実施例１と同一の位置で、カッター圧力を１２０ｋｇ
、曲げ荷重を約６００３／ｃｓ＋付加し、約２８Ａを約
４２秒上下のニクロム線に電流を流し、その後下部のみ
約４０秒間だけ加熱し、他は実施例１と同様に行った。

この結果、実施例１と同様の良好な切断面および端縁部
を得ることができた。

を佼■ユ 実施例１と同一の大きさ、同一の厚さのガラス板におい
て、実施例１と同一切断予定線上の位置で表裏両表面に
１．８ｍｍφのニクロム線を配設し、夫々２７Ａの電流
を約８０秒間通電し、その後ニクロム線設置上のガラス
板端面部に注射針で水滴を適量した。

この結果、切断予定線とのズレは大きく最大的８ｒＲ−
であり、また切断終点部でのツノ欠けが生じ、切断面も
必ずしもクリーンカットとはならなかった。

止Ｊ日１λ 実施例１と同一の大きさ、１９ＩＩ＋ＩＩ＋厚さのガラ
ス板において、実施例１と同一切断予定線上の位置に１
１５ｋｇのカッター圧力でカッター線を付与し、カッタ
ー線上とその直下の表裏両表面に１．８ｍｍφのニクロ
ム線を配置し、夫々に２７Ａの電流を約８０秒間通電し
、その後ニクロム線上のガラス板端面部に注射針で水滴
を適量した。

この結果、カッター線とのズレは最大的５１１１！１と
なり、また切断線り端縁部近傍でツノ、欠けを生じた。

切断面も必ずしもクリーンカットとはならなかった。

〔発明の効果〕

以上、前述したことから明らかなように本発明によれば
、厚板ガラス、特に１０−１２ｍｍ以上の厚みをもった
ガラス板の切断に関し、従来の方法ではなし得難かった
確実な非等分切断を、不均一な応力分布を有する厚板ガ
ラスなどにおいても、切断予定線通りの切断ならびにク
リーンカットのきれいな垂直切、断面で得ることができ
るものであり、本発明はガラス板以外にも電子材料基板
等のガラス物品の切断にも広く適用できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱応力を利用して板厚１０ｍｍ以上の厚板ガラスを切断
   する方法において、切断予定線に沿って８０〜１６０ｋ
   ｇのカッター圧力でカット線を付与し、次いで１００〜
   ８００ｇ／ｃｍの曲げ荷重をかけることと少なくとも切
   断予定線上の表裏両面を加熱することの両手段を同時乃
   至時差を以て行いながら熱応力切断を行うことを特徴と
   するガラス板の切断方法。