JPH0292837A - ガラス板の切抜き方法 - 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〕 本発明はガラス板を閉曲線輪郭で切抜く方法に関する。

とりわけガラス板から、内周と外周をそなえた円盤状の
情報処理記録用のガラス基板の製造に必要な、ガラス板
の穴あけ加工法に関する。

〔従来の技術〕

光記録のような情報処理記録用のガラス基板は、内周と
外周を有するドーナッツ状の円盤の形をしている。かか
るガラス基板の内周の加工は、従来１枚のガラス板を支
持台の上に固定し、コアードリルを用いて回転するダイ
ヤモンドの砥石で切削する方法や、ガラス板を接着剤で
何枚も貼合せブロック状にし、−度に多数のガラス板の
穴あけ加工をする方法が用いられていた。一方、ガラス
の穴あけ方法としては、特公昭６２−４７８２２にある
ようにガラス板の片面にカッターにより切筋をつけ、こ
の切筋上を移動する冷却具により冷却して、ガラス板に
穴をあける方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記したガラスを１枚づつ、ダイヤモンド砥石
で切削する方法は、ダイヤモンド砥石の摩耗によりガラ
スの加工寸法が漸次変化して、加工寸法が不安定なこと
や、砥粒層によりガラス表面に微小キズが発生しやすい
という欠点を有していた。一方ガラス板を多数枚貼合せ
る方法では、両性側のガラス板を除いては上記したキズ
の問題は解決したが、ガラス板の貼合せ、はずし、接着
剤の除去など、余分の作業を必要とする欠点があった。

一方、特公昭６２−４７８２２による方法は、所定の形
状にガラス板を寸法精度良く美麗な切口で切抜くことが
可能であるが、クラックの進行が遅く短時間に多数のガ
ラス板に穴をあけることが困難であるという欠点を有し
ていた。

情報処理記録用のガラス基板を製造するための穴あけ加
工としては、内周円の直径の寸法精度が±０．１　ｍ１
以上を必要とし、かつガラス表面にキズをつけないこと
が必要であり、かつ、大量生産が可能なすなわち、短時
間で穴あけ加工ができる方法が必要とされていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記した従来のガラス板の穴あけ加工法が有
する欠点を克服したものであって、ガラス板の片面にカ
ッターにより閉曲線を描くように切筋をつける工程と、
該ガラスの切筋をつけた面から該ガラス板を加熱する工
程と、該切筋で囲まれた部分のガラスを切筋をつけた面
から、あるいは反対側の面から、あるいは両面から冷却
せしめる工程とから主としてなるものであって、ガラス
板を寸法精度良く、ガラス表面にキズを発生させること
なく、しかも短時間に穴あけ加工をする方法を提供する
ものである。

ガラス板の閉曲線からなる切筋がつけられた面からガラ
ス板を加熱すると、該切筋をつけた面と反対面との間に
温度差が生じ、この温度差により切筋がつけられた面の
ガラス表面方向の熱膨張は、反対面より大きくなり、ガ
ラス板は切筋がつけられた面が凸になるように若干変形
する。ガラス板の切筋の部分でガラス表面の方向に張力
が発生し、切筋を始発点としてクランクがほぼ瞬間的に
生成、進行する。該クラックは前記したガラス板の若干
の変形がある状態で進むため、ガラス厚み方向から若干
外側に向って進行する。その後膣クランクで囲まれた部
分のガラス表面を、または対向面をあるいは両面を冷却
することにより、切抜くべきガラス部分の温度を低下せ
しめ熱収縮により体積を減少せしめて、クランクの間隙
を広げる。かくして切抜くべき、ガラス板は、容易に抜
取ることができる状態になり、外部より力を若干加える
ことにより、あるいは自然落下によりガラス板を切抜く
ことができる。

ガラス板の該切筋をつけた面からの加熱は、該ガラス板
の全体を加熱しても良く、また該切筋より外側の部分の
面のみを加熱しても良い。切筋をつけた面の加熱により
、クランクはほぼ厚み方向に貫通するが、完全にクラン
クをガラス厚み方向に貫通させるためには、該切筋をつ
けた面からの加熱に引続き反対面から加熱することが好
ましい。

反対面からの加熱は、ガラス板全体であっても良く、ま
た生じたクラックで囲まれるガラスの外側の部分のみで
あっても良い。ここでガラス板の加熱温度は５０〜４０
０°Ｃの範囲に加熱することが好ましく、とくに１００
〜３５０°Ｃの温度範囲が好ましい。ガラス板の加熱温
度は切抜くガラスの大きさにより最適に設定される。ガ
ラス板の厚みが１．１ｆｌで切取るべきガラスの形状が
円で直径が１０〜１５１ｍと比較的小さい場合は、３０
０〜３５０℃と比較的高い温度に加熱することが、また
直径が７０鶴程度と比較的直径が大きい場合は、１００
〜１５０℃と比較的低い温度に加熱することが、切口の
形状、処理時間、ガラスを切抜いたあとの冷却などの観
点から考えて最適である。加熱温度が５０°Ｃ以下では
、クラックの伝播速度が遅くなるとともに、クランクの
進行が実質状、閉曲線からなる切筋を始発線として外側
に向わなくなるため、クラックの内側のガラス部分を冷
却しても、容易にかつ迅速にガラスを離脱させることが
できない。一方４００°Ｃ以上に加熱してもガラス板の
切抜きを実施することができるが、ガラス板を均一に加
熱することが困難になり、特に加工されるべきガラス板
の寸法が大きい場合は、ガラス板の切抜き後の冷却時に
熱割れが生じるので好ましくない。

切抜くべきガラス部分の冷却は、ガラスの表面に銅、真
ちゅう、ステンレス、アルミニウムまたはそれらの合金
などの熱伝導率が良い金属製の、切抜くべきガラスの輪
郭とほぼ同じ大きさの輪郭をし、あらかじめ冷却された
冷却具を該ガラス表面に接触させることにより実施する
ことができる。

ガラス面の冷却は、切筋をつけた面、その反対面のどち
らでも良く、また両面を同時に冷却しても良い。

以下に本発明を図面により詳しく説明する。

第１図に示すように、外形が円であるガラス板１の片面
に鋼製ホイールカッター、ダイヤモンドカッターなどの
ガラスカッターを用いて同心円の切筋２をつける。ガラ
ス板１とほぼ同じ外周および内周をもつ、厚さ８鰭のグ
ラファイト製の円盤状の均熱板４を有する、あらかじめ
一定温度に加熱された加熱器５に、第２図に示すように
ガラス板１を切り筋２をつけた面を均熱板４に密接させ
て置く。ガラス板１の加熱が開始されると、クラック３
がすぐに第３図に示すようにガラス板１の中をガラス表
面に垂直な方向よりも若干外側に向って迅速に進行し、
他方の面に達する直前で停止する。つぎにガラス板１の
加熱する面を逆にしてようにしてクランクが貫通したガ
ラス板］−の、クランクで囲まれた切抜くべきガラス部
分の表面に、あらかじめドライアイスに接触させて冷却
した真ちゅう製の取手がついた厚さが７Ｎで、直径が切
抜くべきガラス部分のそれより若干小さい円盤状の冷却
具６を、図５に示すように軽く押しあてることにより、
第６図に示すようにガラスを離脱させることができる。

ガラスを切抜くのに要する時間は、たとえば外径３００
　Ｉｌｍ、厚み］、　１　ｎのガラス板から直径６８龍
の同心円を切抜く場合は、ガラス板の加熱開始からクラ
ックの貫通まで１０〜１５秒、冷却開始から切り抜くべ
きガラスの離脱まで２〜３秒である。

第７図は冷却具６の冷却方法の１例を示すもので、プラ
スチック製の容器８にドライアイスの固まり７をいれ、
その上に冷却具６をのせて放置することにより冷却状態
に維持されている。

外形が円であるガラス板は、該ガラス板の直径より若干
大きい長方形のガラス板に、ガラスカッターにより切り
筋をつける公知の方法で得ることができる。通常、第１
図で示される切り筋２は、上記した正方形のガラス板か
ら外形をかたちづくるための切り筋と同一の装置で同時
につけることが、同心円精度を確保するうえで好ましい
。

以上説明した本発明にかかる方法は、ガラスの外形がと
くに円であることに限定されるものでなく、また切り抜
くガラスも外形がとくに円に限定されるものでない。

〔作用〕

本発明にかかる方法において、閉曲線をした切筋がつけ
られたガラス板の片面から、該ガラス板を加熱すること
は、ガラス板の切り筋をつけた面と反対面の熱膨張の差
により、切り筋を始発点として、クラックを迅速に成長
させる。かかる片面からの加熱は、クラックが進行する
方向をガラス表面と垂直な方向よりも若干外側に向けさ
せる作用をする。

次に切り筋をつけた面の反対面を切り筋をつけた面と同
じように加熱することは、成長したクラックをガラス板
の厚み方向に迅速に完全に貫通させる作用をする。上記
の加熱により、切取られるべきガラスは、外側のガラス
とクラックにより境界を有するようになり、該クラック
の方向がガラス板厚み方向と若干の角度をもった状態で
外側のガラス板に密接して内在した状態になる。その後
、切取るべきガラスの表面に冷却具を密接させることは
、該部分を熱収縮させ、クラックの間隙を広げる作用を
し、前記した極く僅かにクランクの方向が板厚み方向と
若干の角度を持っていることと相乗して、抜取るべきガ
ラス部分を瞬間的に離脱することを可能にする。

〔実施例〕

次に本発明による実施例を示す。

実施例１ 一辺が３２０　ｍｍで厚みが１．１１の正方形のガラス
板の片面に、外径３００ｆｉ、内径６８１ｍに調整され
た超硬ホイール付同軸スクライブ装置により、同心円の
切筋をつけた。外側の切筋に沿って、手でガラス板の端
部を破断してガラス円盤とした。

このガラス円盤を、切筋をつけた面を第２図で示すよう
に１４０°Ｃに加熱された均熱板に密接するように置き
、クランクを進行させ、その後ガラス円盤を裏返して同
様に加熱した。クラックがガラスの厚み方向に貫通した
ことを目視で確認してから、第７図で示すように十分に
ドライアイスで冷却された直径６６龍、厚さ７鶴の真ち
ゅう製の取手のついた冷却具を、クランクで囲まれたガ
ラス表面に軽く押しあてることによって、切筋内のガラ
ス部分を簡単に切抜くことができた。その切口はカケ、
割れ、突起のない良好な面であった。このガラスを超音
波洗浄機で洗浄後、３０Ｗの蛍光灯下３０ｃｍで目視検
査したところ、ガラス表面にキズは認められなかった。

実施例２ 実施例１と、均熱板の加熱温度が５０℃であることを除
いて、他は全く同様にして切筋内のガラスの切抜きを行
った。ガラスの切抜きは、実施例１と同様に容易に行う
ことができた。ガラスの切口はカケ、割れ、突起のない
良好な面が得られた。

洗浄後実施例１と同様の検査をし、ガラス面にはキズが
認められないことを確めた。

実施例３ 実施例１と、内径が１５ｍｍであること、均熱板の温度
が４００℃であること、冷却具が直径１３龍、高さ２０
　ａｍの真ちゅう製の円筒状であることを除いて、他は
全く同様にして切筋で囲まれたガラス部分の切抜きを行
った。ガラス板の徐冷をゆっくりと行うことにより、切
筋内のガラス部分を切抜くことができた。得られたガラ
ス板の内周の切口はカケ、割れ、突起のない良好な面で
あった。

洗浄後実施例１と同様の検査によってもガラス面にはキ
ズが認められなかった。

比較例１ 一辺が３２０ｔｌで厚みがｌ、　ｌ　鉗の正方形のガラ
ス板の片面に、外径３０ＯＮ、内径６８１１に調整され
た実施例１に用いたものと同じ超硬ホイール付同軸スク
ライブ装置により同心円の切筋をつけた。外側の切筋に
沿って、手でガラス板の端部を破断してガラス円盤とし
た。このガラス円盤の切筋で囲まれた部分に、第７図で
示すように十分にドライアイスで冷却された実施例１で
使用したものと同じ冷却具を押しあてた。クラックが切
筋を始発点として進行し、厚み方向に貫通したことを目
視で確認した。しかし冷却具を押しつづけても、クラッ
クの内側のガラス部分を容易に離脱させることができず
、ねじるようにして抜取った。得られたガラス円盤の内
周部の切口にはカケが数ケ所発生していた。

比較例２ 比較例１と、内径が１５１１であることを除いて、他は
同様にして切筋内のガラス部の切抜きを行った。しかし
クラックは仮の厚み方向に貫通させることができたが、
クラックで囲まれたガラス部分を離脱させることができ
なかった。

〔発明の効果〕

本発明の方法により、ガラス板から閉曲線輪郭でガラス
板の１部を、その切口が良好な状態で、切抜かれたガラ
スの表面にキズをつけることなく迅速に切抜くことがで
きる。これは情報処理記録用に用いられるガラス基板の
如き、ガラス表面が無欠陥に近い性能が要求され、かつ
高い加工処理スピードが要求されるガラス板の切抜き方
法として有用な方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は切筋をつけたガ
ラス板の平面図、第２図、第４図は本発明に用いたガラ
ス板の加熱の要部断面図、第３図は第２図に示される加
熱によるガラス板中のクラツク発生状況を示す要部断面
図、第５図は冷却具を切抜くべきガラス部分に密接した
状態を示す要部断面図、第６図は切抜くべきガラス部分
が離脱された状態を示す要部断面図、第７図は冷却具を
冷却する１実施例を示す要部断面図である。 Ｉニガラス板、２：切筋、３：クランク、４：均熱板、
５：加熱器、６：冷却具、７：ドライアイス、８：冷却
ボックス。 第４ 図 ４川Ｎぐ ５よ― 第 図 【シ ４〜しも ５ノ夜溪 し 図 第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ガラス板の片面にカッターにより所定の閉曲線の切
   筋をつけガラス板を切抜く方法において、ガラス板の切
   筋をつけた面から該ガラス板を加熱し、該ガラス板の該
   切筋で囲まれた面および対向する面の少くともいずれか
   １つの面を冷却することを特徴とするガラス板の切抜き
   方法。 ２）特許請求範囲第１項記載の方法において、該ガラス
   板の切筋をつけた面を加熱後、冷却する前に該切筋がつ
   けられた面の反対面を加熱することを特徴とする方法。 ３）該ガラス板の加熱温度を５０〜４００℃とすること
   を特徴とする特許請求範囲第１項または第２項記載の方
   法。 ４）該ガラス板の該切筋で囲まれた面および対向面のい
   ずれか１つの面に、あらかじめ冷却された該切筋で囲ま
   れた輪郭とほぼ同じ輪郭をした冷却具を、密接せしめて
   冷却することを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項または第３項記載の方法。