JPH03258476A - レーザ切断方法 - Google Patents

レーザ切断方法

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JPH03258476A
JPH03258476A JP2055324A JP5532490A JPH03258476A JP H03258476 A JPH03258476 A JP H03258476A JP 2055324 A JP2055324 A JP 2055324A JP 5532490 A JP5532490 A JP 5532490A JP H03258476 A JPH03258476 A JP H03258476A
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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 本発明はレーザ光を用いたガラスの切断方法および装置
に関するものである。
従来の技術 以下図面を参照しながら、上述した従来のガラスのレー
ザ切断方法および装置について説明する。
第５図は従来のガラスのレーザ切断方法および装置の構
成図を示す。第５図において、１４はレーザ発振器、１
５はレーザ・ビーム、１６は反射鏡、１７は集光レンズ
、１８はガラス板、１９はＸ−Ｙテーブル、２０は切断
線である。レーザ発振器１４から出射されたレーザ・ビ
ーム１５は集光レンズ１７によってガラス板１８上に集
光され、同時にＸ−Ｙテーブル１９によって移動される
。レーザ発振器１４に炭酸ガス・レーザを用いた場合、
ガラス材料は、このレーザの波長１０．６μｍに対する
吸収率が高いため、ガラス板１８のレーザ光１５が照射
された部分は溶融し切断される。また、レーザ発振器１
４にＹＡＧレーザを用いた場合、このレーザの波長１．
０６μｍに対するガラスの吸収率は一般に低いが、黒部
ら（昭和６３年度精密工学会春季大会学術講演会講演論
文集、Ｐ８５３）によると、ソーダ石炭ガラスを割断で
きることが示されている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来法のうち、炭酸ガス・レーザを用
いたガラスの切断方法では、ガラス材料がレーザ光を吸
収し、熱加工によって、溶融し切断される。したがって
所定の切断幅を必要とし、また切断部周辺にだれや熱影
響部が生しるため、加工精度が十分でなく、さらに残留
熱応力によって切断部周辺に割れが発生するという課題
を有していた。
またＹＡＧレーザを用いた方法では、ガラスのレーザ吸
収率が一般に低いため、エネルギー効率か悪く、切断可
能なガラス材料が限られてくる。
また、裏面に蒸着膜等の他層か存在する場合には、ガラ
スを透過したレーザ光によって、蒸着膜か加工されると
いう課題のあることか判明した。
本発明は上記課題に鑑み、切断幅を要することなくガラ
スを任意の形状に精度良く切断することができ、しかも
裏面に他層が存在する場合も不必要な加工を施さないガ
ラスのレーザ切断方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のガラスのレーザ切
断方法は、ガラスの少くとも片方の面に連続した罫書き
線を形威し、罫書き線上にレーザ光を照射しガラスを切
断するもので、罫書きとレーザ切断を一台の装置で行な
うために、罫書き点の移動に追従してレーザ光が罫書き
線上で移動するように、罫書き装置と集光装置と移動装
置とを備えたものである。
作　　　用 本発明は上記した構成によって、レーザ光は照射部近傍
のガラスにすへて吸収され、局所的に温度か上昇し、温
度勾配に寄因した弾性的ひずみエネルギーが増大する。
その結果、ガラスが溶融せずとも罫書き線を発生点とし
たき裂が厚さ方向に発生し、レーザ光の移動にともなっ
てき裂は伝播し、ガラスを精度良く切断することが出来
る。また、ガラス材料は、ＢＨ３が波長２，９μｍ以上
、石英が４．３μｍ以上でそれぞれ透過率が０％になる
ので、４μｍ以上の波長を有すレーザ発振器を選択する
ことによって、裏面に他層が存在する場合の不必要な加
工を防ぐことが出来る。
実　　施　　例 以下本発明の実施例におけるガラスのレーザ切断方法お
よび装置について、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるガラスのレーザ
切断方法の構成図を示すものである。第１図において、
ｌは連続発振の炭酸ガス・レーザ発振器、２はレーザ光
、３は反射鏡、４は集光レンズ、５はガラス板、６は罫
書き線、７はＸ−Ｙテーブル、８は切断線である。炭酸
ガス・レーザ発振器１から出たレーザ光２は、反射鏡３
によって集光レンズ４に入射され、ガラス板５上に照射
される。目的の形状の罫書き線６上にレーザ・スポット
が来るようにＸ−Ｙテーブルを移動させることによって
、ガラス板５を所定の形状に切断することができる。ガ
ラス板５の厚さが１　ｍｍの場合、加工点のパワー密度
を２５〜５０ｗ／ｃｆｆｌとすると、切断速度１０ｍｍ
／秒を得ることが出来た。
切断線８はレーザ・スポットの移動により進行するが、
切断の機構か局部的温度上昇にともなう弾性的ひずみに
寄因するものであるため、き裂の伝播はレーザ照射位置
よりも後方で発生する。罫書き線の形成方法としては機
械的手段による方か残留ひずみによる効果で、き裂の発
生が容易となる傾向がみられた。また、レーザ光の照射
方向は、罫書き線上に照射した方が、裏面から照射する
よりもき裂の発生が容易となる傾向がみられた。
第２図は本発明の第２の実施例におけるガラスレーザ切
断装置の構成図を示すものである。第２図において、９
はダイヤモンド・カッターである。ダイヤモンド・カッ
ター９の罫書き点にレーザ加工点が追従するようにＸ−
Ｙテーブル７を図中の矢印の方向に移動させると、ダイ
ヤモンド・カッター９によって罫書き線６が形威され、
さらに罫書き線６上に照射されるレーザ光２によって直
線の切断線８が形威されることとなる。
以上のように、罫書き点にレーザ加工点が追従するよう
にガラス板を移動させることで、罫書きとレーザ切断と
を一工程で行える。
また、第２の実施例において、移動装置としてＸ−Ｙテ
ーブルでガラス板を移動させたが、罫書き装置とレーザ
集光装置を移動させる方式でも良く、この場合には曲線
の切断も可能となる。
第３図は本発明の第３の実施例におけるガラスのレーザ
切断装置の構成図を示すものである。第３図において、
１０は回転機構、１１と１２は反射鏡である。炭酸ガス
・レーザ発振器１から出たレーザ光２は、反射鏡３によ
って回転機構１０の中心に設置された反射鏡１１に入射
され、さらに回転機構１０の外周上に設置された反射鏡
１２によって集光レンズ４に入射される。回転中心から
罫書き点までの距離とレーザ加工点までの距離とが等し
く、かつ回転方向（図中の矢印）に対してレーザ加工点
よりも前方にダイヤモンド・カッター９を設置すること
によって、罫書き線６上にレーザ光を照射することが出
来、ガラス板５上に円孤状の切断線８を形成することか
出来る。
第４図は本発明の第４の実施例におけるガラスのレーザ
切断装置の構成図を示すものである。第４図において、
１３はガラス管である。第４の実施例が第３の実施例と
異なるのは、罫書き点とレーザ加工点の描く軌跡か回転
面に平行になるように集光レンズ４とダイヤモンド・カ
ッター９を配置した点で、このような構成によって、ガ
ラス管を内面から切断することが出来る。
発明の効果 以上のように本発明は、ガラスの少くとも片方の面に連
続した罫書き線を形威し、罫書き線上にレーザ光を照射
しガラスを切断するもので、罫書きとレーザ切断を一台
の装置で行うために、罫書き点の移動に追従してレーザ
光か罫書き線上で移動するように、罫書き装置と集光装
置と移動装置とを備えることによって、切断幅を要する
ことなくガラスを任意の形状に精度良く切断することが
でき、しかも裏面に他層が存在する場合も不必要な加工
を施さずガラスを切断することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例におけるガラスのレーザ
切断方法の構成図、第２図は本発明の第２の実施例にお
けるガラスのレーザ切断装置の構成図、第３図は本発明
の第３の実施例におけるガング、５・・・・・・ガラス
板、６・・・・・・罫書き線、８・・・・・・切断線、
９・・・・・・ダイヤモンド・カッター　１０・・・・
・・回転機構、１１・・・・・・反射鏡、１３・・・・
・・ガラス管。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ガラスの少くとも片方の面に連続した罫書き線を
    形成し、罫書き線上にレーザ光を照射するレーザ切断方
    法。
  2. （２）ガラス表面が溶触する前にレーザ・スポットを移
    動させる特許請求の範囲第１項記載のレーザ切断方法。
  3. （３）前記レーザの波長が４μｍ以上である特許請求の
    範囲第１項記載のレーザ切断方法。
  4. （４）前記罫書き線は機械的手段によって形成される特
    許請求の範囲第１項記載のレーザ切断方法。
  5. （５）前記レーザ光は連続発振レーザ源から出射される
    特許請求の範囲第１項記載のレーザ切断方法。
  6. （６）罫書き線を形成した面とは反対の方向からレーザ
    を照射する特許請求の範囲第１項記載のレーザ切断方法
    。
  7. （７）ガラス表面に罫書き線を形成する罫書き装置と、
    レーザ光の集光装置と、罫書き点の移動に追従してレー
    ザ光が罫書き線上で移動する移動装置とを備えたレーザ
    切断装置。（８）前記罫書き装置と集光装置は中心から
    の距離が等しくなるように回転機構上に設けられた特許
    請求の範囲第７項記載のレーザ切断装置。
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