JPWO2013011877A1 - 板ガラス、その製造方法、および、その製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光の照射によって形成される溶断面１２を側面に有する板ガラス１０であって、板ガラス１０の溶断面１２は、少なくとも、板ガラス１０の一方の主面１３と交わる隅部１４、および板ガラス１０の他方の主面１５と交わる隅部１６に、丸みを帯びた形状を有しており、各隅部１４、１６の任意の位置における曲率半径をｒとし、板ガラス１０の中央部の板厚をｔとすると、１／３×ｔ≦ｒ≦２／３×ｔの式を満たす板ガラス１０を提供する。板ガラス１０の側面が溶断面か否かは、位相差顕微鏡や電子顕微鏡を用いて判断できる。
Description
本発明は、板ガラス、その製造方法、および、その製造装置に関する。
ガラス板を切断して板ガラスを製造する方法として、ガラス板の表面にカッタで溝線を形成したうえで、曲げ応力を加え、溝線に沿ってガラス板を割断する方法が知られている。割断により得られる板ガラスは、耐衝撃性を向上するため、角部を面取りしたうえで、後工程に供給される。
面取り方法としては、砥石を用いる方法が一般的であるが、板ガラスの角部を砥石で面取りすると、面取り面に微細なクラックが形成される。この微細なクラックは、曲げ強度の低下につながる。
そこで、近年では、板ガラスの角部をレーザ光で面取りするファイヤポリッシュ法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ファイヤポリッシュ法では、板ガラスの角部をレーザ光で加熱し、溶融させることで、面取りを行う。
従来のように、ガラス板を切断する工程と、切断により得られる板ガラスの角部を面取りする面取り工程とを別々に実施すると、効率が悪く、板ガラスの製造コストが高くなる。
そこで、ガラス板をレーザ光で局所的に加熱し、溶断することが考えられるが、ガラスは、明確な融点を有しておらず、温度の上昇と共に粘性が徐々に低下する性質を有するので、加熱された部分が軟化し重力によって下方に垂れ下がることがあり所望の面取り形状を得るのが難しかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、製造コストが低く、耐衝撃性や見栄えに優れた所望の形状の板ガラスを提供すること並びに、該板ガラスに適した製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
上記目的を解決するため、本発明は、
レーザ光の照射によって形成される溶断面を側面に有する板ガラスであって、
前記板ガラスの溶断面は、少なくとも、前記板ガラスの一方の主面と交わる隅部、および前記板ガラス１０の他方の主面と交わる隅部に、丸みを帯びた形状を有しており、各隅部の任意の位置における曲率半径をｒとし、前記板ガラスの中央部の板厚をｔとすると、１／３×ｔ≦ｒ≦２／３×ｔの式を満たす板ガラスを提供する。
レーザ光の照射によって形成される溶断面を側面に有する板ガラスであって、
前記板ガラスの溶断面は、少なくとも、前記板ガラスの一方の主面と交わる隅部、および前記板ガラス１０の他方の主面と交わる隅部に、丸みを帯びた形状を有しており、各隅部の任意の位置における曲率半径をｒとし、前記板ガラスの中央部の板厚をｔとすると、１／３×ｔ≦ｒ≦２／３×ｔの式を満たす板ガラスを提供する。
また、本発明は、
平板状のガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置および気流の吹き付け位置を移動させて、前記ガラス板を溶断する溶断工程を有する板ガラスの製造方法において、
前記溶断工程は、前記ガラス板を２つに溶断すると共に、一方または両方の溶断面の少なくとも両隅部を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する工程であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記レーザ光は、移動方向に沿って線状に形成されており、前記移動方向に沿う長さをＬとし、幅をＷとすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす板ガラスの製造方法を提供する。
平板状のガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置および気流の吹き付け位置を移動させて、前記ガラス板を溶断する溶断工程を有する板ガラスの製造方法において、
前記溶断工程は、前記ガラス板を２つに溶断すると共に、一方または両方の溶断面の少なくとも両隅部を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する工程であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記レーザ光は、移動方向に沿って線状に形成されており、前記移動方向に沿う長さをＬとし、幅をＷとすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす板ガラスの製造方法を提供する。
さらに、本発明は、
平板状のガラス板を支持する支持体と、レーザ光を出射するレーザ光源と、気流を噴射するノズルと、前記支持体によって支持されるガラス板の表面上における、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の照射位置、および、前記ノズルから噴射された気流の吹き付け位置を移動させる移動装置と、該移動装置を制御する制御装置とを有する前記ガラス板の溶断装置を有する板ガラスの製造装置において、
前記溶断装置は、前記ガラス板を２つに溶断すると共に、一方または両方の溶断面の少なくとも両隅部を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する装置であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記レーザ光は、移動方向に沿って線状に形成されており、前記移動方向に沿う長さをＬとし、幅をＷとすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす板ガラスの製造装置を提供する。
平板状のガラス板を支持する支持体と、レーザ光を出射するレーザ光源と、気流を噴射するノズルと、前記支持体によって支持されるガラス板の表面上における、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の照射位置、および、前記ノズルから噴射された気流の吹き付け位置を移動させる移動装置と、該移動装置を制御する制御装置とを有する前記ガラス板の溶断装置を有する板ガラスの製造装置において、
前記溶断装置は、前記ガラス板を２つに溶断すると共に、一方または両方の溶断面の少なくとも両隅部を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する装置であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記レーザ光は、移動方向に沿って線状に形成されており、前記移動方向に沿う長さをＬとし、幅をＷとすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす板ガラスの製造装置を提供する。
本発明によれば、製造コストが低く、耐衝撃性や見栄えに優れた所望の形状の板ガラスを提供することができる。また、該板ガラスに適した製造方法および製造装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一のまたは対応する構成には同一のまたは対応する符号を付して説明を省略する。
（板ガラス）
図１は、本発明の一実施形態による板ガラスを、溶断面の延びる方向から見たときの図である。図１に示すように、板ガラス１０は、レーザ光の照射によって形成される溶断面１２を側面に有している。尚、板ガラス１０の側面が溶断面か否かは、位相差顕微鏡や電子顕微鏡を用いて判断できる。
図１は、本発明の一実施形態による板ガラスを、溶断面の延びる方向から見たときの図である。図１に示すように、板ガラス１０は、レーザ光の照射によって形成される溶断面１２を側面に有している。尚、板ガラス１０の側面が溶断面か否かは、位相差顕微鏡や電子顕微鏡を用いて判断できる。
図２は、本発明の一実施形態による板ガラスを、溶断面の延びる方向から見たときの位相差顕微鏡写真である。図２に示すように、板ガラス１０の溶断面１２付近の部分１３は、その周辺部分１４と異なる屈折率を有しており、直接光と回折光とによる明暗の縞が明瞭に見られない。これに対し、従来のファイヤポリッシュ法で面取りされた部分は、直接光と回折光とによる明暗の縞が明瞭に見られる。
図３は、本発明の一実施形態による板ガラスを、溶断面の延びる方向から見たときの電子顕微鏡写真である。図３に示すように、板ガラス１０の溶断面１２付近の部分１３は、その周辺部分１４と異なる反射率を有しており、その周辺部分１４に比べて揮発成分であるＢ２Ｏ３の含有量が１質量％以上低くなっている。これに対し、従来の砥石で面取りされた部分は、Ｂ２Ｏ３の含有量がほとんど低下しない。
板ガラス１０の溶断面１２は、少なくとも、板ガラス１０の一方の主面１５と交わる隅部１６、および板ガラス１０の他方の主面１７と交わる隅部１８に、丸みを帯びた形状を有している。ここで、ガラス板の「主面」とは所謂表面及び裏面を意味し、「丸みを帯びた形状」とは所謂Ｒ形状を意味し、主面に対して垂直な断面において外方に向けて凸の曲面状であって、単一の曲率半径を有する円弧面状の他、異なる曲率半径を有する複数の円弧面からなる弧面状、楕円弧面状などを含む。板ガラス１０の溶断面１２は、全体が凸の曲面状に形成されていても良いし、一部に平面を有してもよい。
このように、板ガラス１０の側面において、丸みを帯びた形状の部分は、溶断によって形成されているので、従来のように機械的研磨によって形成される場合に比べて、耐衝撃性に優れ、後述のＳ／ｔを０．０４３Ｊ／ｍｍよりも大きくすることができる。
板ガラス１０の溶断面１２は、各隅部１６、１８の任意の位置における曲率半径をｒとし、板ガラス１０の中央部の板厚をｔとすると、１／３×ｔ≦ｒ≦２／３×ｔの式を満たす。なお、ここでガラスの中央部とは、溶断により再溶融された外縁部以外の溶断の影響を受けていない部分を指し、その板厚は略均一である。曲率半径ｒは、溶断面の延びる方向から見たときの曲率半径である。
このように、本実施形態では、溶断面１２のうち少なくとも両隅部１６、１８が、丸みを帯びた形状に形成されており、上記式を満たしているので、耐衝撃性や見栄えに優れており、板ガラス１０の外周を面取りする必要がない。そのため、製造コストを削減できる。
例えば、板ガラス１０の溶断面１２は、円弧面である。円弧面状の溶断面１２の曲率半径は、特に限定されないが、板ガラス１０の中央部の板厚の半分であって、ｒ＝０．５×ｔであることが望ましい。この場合、溶断面１２は、主面に対して垂直な断面において外方に向けて凸の円弧状である。主面と直交する方向から視たとき、溶断面１２は、板厚方向両端部よりも板厚方向中央部が外側に突出する。
このように、溶断面１２が単一の曲率半径を有する円弧面であると、様々な方向の衝撃に対して耐性が高くなる。
板ガラス１０の溶断面１２は、板ガラス１０の中央部に対し、板厚方向における突出量Ｈが０．１ｍｍ以下となるように形成されている。突出量Ｈは、溶断時に水平に配置された板ガラス１０の下面（下側に位置する主面）からの垂れ下り量である。突出量Ｈ（図１参照）を０．１ｍｍ以下とすることで、板ガラス１０を支持台などに載せたとき、板ガラス１０の隅部１６、１８に応力が集中するのを軽減でき、板ガラス１０の破損を抑制できる。
板ガラス１０の中央部の板厚ｔは、板ガラス１０の用途によるが、例えば０．０５〜１．０ｍｍである。板厚ｔが１．０ｍｍを超えると、溶断が難しい。また、板厚ｔが０．０５ｍｍ未満であると、ハンドリングが難しい。
板ガラス１０の用途は、特に限定されないが、例えば、静止画や動画などの画像を表示する表示ディスプレイ用である。表示ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイ、タッチパネルディスプレイを含む。板ガラス１０は、例えば、ディスプレイ素子が設けられるガラス基板や、ディスプレイの前面を保護するカバーガラスとして用いられる。
板ガラス１０を構成するガラスの種類は、板ガラス１０の用途に応じて選択される。例えば、ＰＤＰ用のガラス基板や、カバーガラスとして用いられる場合、板ガラス１０は、ソーダライムガラスで構成される。一方、ＬＣＤ用のガラス基板として用いられる場合、板ガラス１０は、アルカリ金属元素を実質的に含まない無アルカリガラスで構成される。
無アルカリガラスとしては、例えば、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％、Ｂ２Ｏ３：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％、ＺｒＯ２：０〜５％を含有する無アルカリガラス、好ましくは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５８〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％、Ｂ２Ｏ３：５〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：３〜１２．５％、ＢａＯ：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％、を含有する無アルカリガラス、また、好ましくは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜６１．５％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜１８％、Ｂ２Ｏ３：７〜１０％、ＭｇＯ：２〜５％
ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：１６〜２９．５％、を含有する無アルカリガラスが挙げられる。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは任意成分である。これらのガラスの化学組成は、蛍光X線分析装置により測定することができる。
ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：１６〜２９．５％、を含有する無アルカリガラスが挙げられる。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは任意成分である。これらのガラスの化学組成は、蛍光X線分析装置により測定することができる。
なお、本実施形態では、溶断面１２は、円弧面であるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４に示す板ガラス２０の溶断面２２は、曲面と平面とで構成されている。要は、溶断面のうち少なくとも両隅部が、丸みを帯びた形状に形成されていればよい。
（板ガラスの製造装置）
図５は、本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置を一部破断して示す側面図である。図５に示すように、板ガラスの製造装置１００は、熱処理装置２００、溶断装置３００、アニール装置４００を有する。
図５は、本発明の一実施形態による板ガラスの製造装置を一部破断して示す側面図である。図５に示すように、板ガラスの製造装置１００は、熱処理装置２００、溶断装置３００、アニール装置４００を有する。
ガラス板３０は、熱処理装置２００、溶断装置３００、アニール装置４００にこの順で搬送される。ガラス板３０は、熱処理装置２００で予熱された後、溶断装置３００で溶断され、製品となる部分４０と、製品とならない部分５０（所謂耳部、図８参照）とに分かれる。製品となる部分４０は、アニール装置４００でアニール処理される。
なお、ここでは溶断されたガラス板３０の一方のみが製品となる例を示したが、ガラス板３０は、２つの部分に分かれればよく、両方の部分が、製品となる部分であってもよい。
熱処理装置２００は、ガラス板３０を室温よりも高温で熱処理する熱処理炉２１０を有する。熱処理炉２１０内でガラス板３０を予熱しておくことで、溶断時のレーザ光源の出力を低減できる。ガラス板３０の予熱温度は、ガラス板３０の軟化点よりも低く設定され、無アルカリガラスの場合、好ましくは７００℃以下である。
熱処理炉２１０は、電気炉やガス炉などで構成される。熱処理炉２１０は、バッチ式であっても良いし、連続式であっても良い。
例えば、熱処理炉２１０は、図５に示すように、連続式のトンネル炉であって良い。トンネル炉の内部の温度分布に制限はなく、例えば、入口から出口に行くほど温度が徐々に低くなるように設定されていても良いし、入口から内部に向けて温度が徐々に高くなり、内部から出口に向けて温度が徐々に低くなるように設定されても良い。
熱処理炉２１０の内部には、図５に示すように、入口から出口に向けてガラス板３０を水平に搬送する搬送ロール２２０が設けられている。搬送ロール２２０は、所定方向に間隔をおいて複数設けられ、それぞれ、モータなどによって回転駆動される駆動ロールであって、ガラス板３０を所定方向に搬送する。なお、一部の搬送ロール２２０は、受動ロールであっても良い。
熱処理炉２１０の入口側には、溶融ガラスを帯板状に成形する成形装置が隣接されて良い。成形装置としては、所謂、フロート成形装置、フュージョン成形装置などがある。フロート成形装置は、フロートバス内の溶融スズ上に連続的に供給される溶融ガラスを、溶融スズ上で流動させ、帯板状に成形する装置である。フュージョン成形装置は、断面略Ｖ字状の樋の内部に溶融ガラスを連続的に供給し、樋から左右両側に溢れ出た溶融ガラスを、樋の下縁で合流させて帯板状に成形する装置である。成形装置で成形された帯板状のガラス板は、熱処理炉２１０内に搬入される。
溶断装置３００は、ガラス板３０を所定寸法に溶断する。例えば、溶断装置３００は、成形装置で成形された帯板状のガラス板３０の側縁部（所謂、耳部）を溶断する。耳部を除く部分が、製品となる。これによって、図１に示す板ガラス１０と同様の板ガラスが得られる。
溶断装置３００は、レーザ光源３１０から出射されたレーザ光３１２によってガラス板３０を局所的に加熱すると共に、加熱により溶融した部分をノズル３２０から噴射された気流（アシストガス）３２２によって吹き飛ばすことで、ガラス板３０を溶断する。
溶断装置３００は、ガラス板３０を所定方向に搬送する搬送ロール３３０を有している。搬送ロール３３０は、熱処理炉２１０の内部に設けられる搬送ロール２２０と同様の構成である。なお、溶断装置３００の詳細については、後述する。
アニール装置４００は、溶断時の局所加熱に起因する残留歪みを緩和するため、溶断により得られる板ガラス（即ち、製品となる部分４０）をアニール処理するアニール炉４１０を有する。アニール炉４１０は、熱処理炉２１０と同様の構成である。
アニール炉４１０の内部には、例えば図１に示すように、入口から出口に向けて板ガラス４０を搬送する搬送ロール４２０が設けられている。搬送ロール４２０は、熱処理炉２１０の内部に設けられる搬送ロール２２０と同様の構成である。
なお、本実施形態では、板ガラスの製造装置１００は、熱処理装置２００、溶断装置３００、およびアニール装置４００を有するとしたが、溶断装置３００を有する限り、熱処理装置２００やアニール装置４００を有しなくても良い。
（溶断装置の詳細）
図６は、本発明の一実施形態による溶断装置の要部を拡大して示す側面図である。図７は、本発明の一実施形態による溶断装置の要部を拡大して示す正面図である。図８は、本発明の一実施形態による溶断装置の要部を拡大して示す平面図であって、ガラス板の表面を含む平面上におけるレーザ光および気流の位置関係を示す平面図である。
図６は、本発明の一実施形態による溶断装置の要部を拡大して示す側面図である。図７は、本発明の一実施形態による溶断装置の要部を拡大して示す正面図である。図８は、本発明の一実施形態による溶断装置の要部を拡大して示す平面図であって、ガラス板の表面を含む平面上におけるレーザ光および気流の位置関係を示す平面図である。
溶断装置３００は、平板状のガラス板３０を支持する支持体（例えば図５の搬送ロール３３０、図６〜図８では不図示）と、レーザ光３１２を出射するレーザ光源３１０と、レーザを集光制御する光学系３６０と、レーザ光３１２の照射位置、および気流３２２の吹き付け位置を移動させる移動装置３４０と、コンピュータなどで構成される制御装置３５０と、気流（アシストガス）３２２を噴射するノズル３２０とを有する。レーザ光源３１０から出射されたレーザ光３１２によってガラス板３０を局所的に加熱すると共に、加熱により溶融した部分をノズル３２０から噴射された気流３２２によって吹き飛ばすことで、ガラス板３０を溶断する。
溶断装置３００は、支持体によって支持されるガラス板３０の表面３２上における、レーザ光３１２の照射位置および気流３２２の吹き付け位置を移動させガラス板３０を溶断する。ガラス板３０の表面３２上における、レーザ光３１２の照射位置および気流３２２の吹き付け位置の移動は、ガラス板３０の移動で行ってもよいし、レーザ光源３１０およびノズル３２０の移動で行ってもよく、両方で行ってもよい。
ガラス板３０は、溶断後に、製品となる部分４０と、製品とならない部分５０（図８参照）とに分かれる。製品となる部分４０は、製品とならない部分５０よりも大きい。
支持体は、ガラス板３０を支持するものであって、例えばガラス板３０を水平に支持する。支持体は、例えば、図５に示す複数の搬送ロール３３０で構成されても良いし、板状のステージやエアテーブルなどで構成されても良く、その構成に制限はない。
支持体は、気流３２２がガラス板３０を通り抜けるように、図５に示すように、ガラス板３０の溶断位置を支持していない。即ち、ガラス板３０の溶断位置の下方には、気流３２２がガラス板３０を通り抜けるように、空間が配置されている。
レーザ光源３１０は、制御装置３５０による制御下で、レーザ光３１２を出射する。レーザ光源３１０の発振方式に制限はなく、レーザ光３１２を連続発振するＣＷレーザや、レーザ光３１２を断続発振するパルスレーザが用いられる。また、レーザ光３１２の強度分布に制限はなく、ガウシアン型であっても、トップハット型であっても良い。
レーザ光源３１０としては、例えば、ＣＯ２レーザ（波長１０６００ｎｍ）、半導体レーザ（波長８０８ｎｍ、９４０ｎｍ、９７５ｎｍ）、ファイバーレーザ（波長１０６４ｎｍ、１０７０ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長２１３ｎｍ、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（波長１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（波長１２６ｎｍ）などが挙げられる。これらの中でも、レーザ光３１２がガラスに熱として吸収されやすいＣＯ２レーザが好ましい。
レーザ光源３１０とガラス板３０との間には、レーザ光３１２をガラス板３０の表面３２に結像する光学系３６０（図５参照）が設けられている。光学系３６０は、例えば、ミラー３６２およびレンズ３６４で構成される。
ミラー３６２は、レーザ光源３１０から出射されたレーザ光３１２をレンズ３６４に向けて反射する。
レンズ３６４は、ミラー３６２で反射されたレーザ光３１２をガラス板３０の表面３２に結像する。レンズ３６４としては、レーザ光３１２の断面形状を、楕円状や矩形状などの高アスペクト比を有する線状にするため、シリンドリカルレンズなどが用いられる。
レンズ３６４を通過したレーザ光３１２の光軸は、ガラス板３０の表面３２に直交する。
なお、本実施形態では、レーザ光３１２の断面形状を、楕円状や矩形状などの高アスペクト比を有する線状にするため、シリンドリカルレンズを用いるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、マスクを用いても良い。マスクは、レーザ光３１２が通過する貫通孔を有する薄板からなり、貫通孔の形状によって、レーザ光３１２の断面形状を規定できる。
ノズル３２０は、制御装置３５０による制御下で、気流３２２を噴射する。気流３２２は、空気や不活性ガスなどのガスで構成される。ノズル３２０には、コンプレッサやボンベなどの圧縮ガス源が接続されている。また、ノズル３２０には、ノズル３２０内を通過する気流３２２を加熱するため、ヒータ３２１（図５参照）が取り付けられている。
ノズル３２０は、図８に示すように、溶断後に製品となる部分４０の上方に配置されており、ガラス板３０の溶断位置に向けて斜めに気流３２２を噴射する。ノズル３２０は、ガラス板３０の溶断位置の上方に配置されていても良い。
ノズル３２０は、図８に示すように、ガラス板３０の溶断位置に向けて、レーザ光３１２の幅方向外方から、または、レーザ光３１２の移動方向前方から、気流３２２を吹き付けるように配置されることが望ましい。
ノズル３２０の中心線と、ガラス板３０の表面３２に直交する方向とのなす角α（図７参照）は、好ましくは０〜３５°である。
ノズル３２０の中心線を、ガラス板３０の表面３２と直交する方向にガラス板３０の表面３２に投影した線と、ガラス板３０の表面３２上における気流３２２の吹き付け位置の移動方向と平行な方向とのなす角β（図８参照）は、好ましくは０〜９０°である（但し、α＞０）。
ノズル３２０の出口は、その形状に制限はないが、例えば円状に形成され、ノズル３２０の出口径（直径）は、好ましくは１〜３ｍｍ、より好ましくは１〜２ｍｍである。ノズル３２０の出口径を上記範囲とすることで、気流３２２の流量と風圧を適正化できる。気流３２２の流量は、好ましくは１０〜３０Ｌ／ｍｉｎ、より好ましくは１５〜２０Ｌ／ｍｉｎである。
ノズル３２０の出口温度は、好ましくは室温〜８００℃、より好ましくは６００〜８００℃である。ノズル３２０の出口温度が高くなるほど、気流３２２の温度が高くなるので、レーザ光源３１０の出力を削減できる。
ノズル３２０の出口と、ガラス板３０の表面３２との間の距離は、気流３２２の指向性などの観点から、好ましくは１〜５ｍｍである。
移動装置３４０は、支持体によって支持されるガラス板３０の表面３２上における、レーザ光３１２の照射位置および気流３２２の吹き付け位置を移動させる装置である。移動装置３４０は、例えば、支持体を駆動する回転モータ等の駆動源を有する。
なお、本実施形態の移動装置３４０は、支持体を駆動してガラス板３０を移動させるが、本発明はこれに限定されない。例えば、レーザ光源３１０およびノズル３２０が搭載される加工ヘッドを移動させても良いし、ガラス板３０および加工ヘッドの両方を移動させても良い。
制御装置３５０は、マイクロコンピュータなどで構成される。制御装置３５０は、レーザ光源３１０の出力、ノズル３２０の出力、移動装置３４０の出力を制御する。
図９は、本発明の一実施形態による溶断後に製品となる部分の説明図である。
溶断装置３００は、ガラス板３０を２つに溶断すると共に、一方（溶断後に製品となる部分４０）の溶断面４２のうち少なくとも両隅部４７、４８を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する。隅部４７は、部分４０の一方の主面４５と交わる部分であり、隅部４８は、部分４０の他方の主面４６と交わる部分である。なお、溶断後に製品とならない部分５０では、溶断面５２（図８参照）の形状に制限はなく、溶断面４２と同じ形状であってもよいし、溶断面４２と異なる形状であってもよい。
図８に示すように、ガラス板３０の表面３２を含む平面上において、レーザ光３１２は、移動方向（矢印Ａ方向）に沿って、線状に形成されており、例えば直線状に形成されている。
ここで、「ガラス板３０の表面３２を含む平面」とは、ガラス板３０のレーザ光源３１０側（およびノズル３２０側）の表面３２、および該表面３２の延長面をいう。延長面は、ガラス板３０の外側および内側に設定され、例えば、製品となる部分４０と製品とならない部分５０との間に溶断によって形成される隙間にも設定される。
なお、ガラス板３０の表面３２を含む平面上において、レーザ光３１２は、直線状部分および／または曲線状部分を含む線状に形成されてよい。
ガラス板３０の表面３２を含む平面上において、レーザ光３１２は、移動方向に沿う長さ（即ち、溶断予定線に沿う長さ）をＬ（図８参照）とし、幅をＷ（図８参照）とすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす。より好ましい範囲は１０≦Ｌ／Ｗ≦４０であり、特に好ましい範囲は１０≦Ｌ／Ｗ≦２０である。Ｌ／Ｗを１０以上とすることで、気流３２２の吹き付け位置の前方において、ガラス板１０を十分に加熱し、軟化できるだけでなく、気流３２２の吹き付け位置の後方において、ガラス板１０の製品となる部分４０の溶断面４２を長い間、加熱できる。よって、溶断面４２が、図９に示すように、表面張力によって丸みを帯びた形状になるまでの時間を確保できる。よって、耐衝撃性や見栄えに優れた板ガラスが得られる。また、Ｌ／Ｗを６０以下とすることで、レーザ光３１２のパワー密度を高め、加熱される部分を十分に軟化できる。
Ｌは、好ましくは４〜２０ｍｍ、より好ましくは４〜１２ｍｍ、さらに好ましくは４〜６ｍｍである。Ｌを４〜２０ｍｍとすることで、レーザ光源３１０の出力と、溶断される部分の加熱時間とを適正化できる。Ｌが４ｍｍよりも短いと、溶断される部分の加熱時間が過少となる。
Ｌは、ガラス板３０の表面３２における溶断予定線の長さよりも短い。
Ｗは、好ましくは０．２〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．６ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜０．４ｍｍである。Ｗを１．０ｍｍ以下とすることで、溶断時のレーザ光源の出力が過大となるのを防止できる。Ｗが０．２ｍｍ未満であると、レーザ光３１２の照射位置と、気流３２２の吹き付け位置とを位置合わせするのが困難である。
Ｗは、図８に示すように、レーザ光３１２が製品となる部分４０の溶断面４２を加熱できるように、製品となる部分４０と、製品とならない部分５０との間に溶断によって形成される隙間よりも広く設定される。
ガラス板３０の表面３２を含む平面上において、気流３２２の中心３２６は、レーザ光３１２の中心３１６との間の移動方向（矢印Ａ方向）における距離をＸ（図８参照）とすると、−０．２５×Ｌ＜Ｘ＜０．２０×Ｌの式を満たすことが好ましい。ここで、Ｘは、気流３２２の中心３２６がレーザ光３１２の中心３１６よりも移動方向前方にあるときに正とし、移動方向後方にあるときに負とする。
−０．２５×Ｌ＜Ｘ＜０．２０×Ｌの式を満たすことにより、ガラスを十分に軟化した状態で気流３２２によって分断できると共に、分断された後に、軟化した部分が表面張力によって丸くなるまでの時間を十分に確保できる。より好ましい範囲は−０．１５×Ｌ＜Ｘ＜０．１５×Ｌであり、特に好ましい範囲は−０．１×Ｌ＜Ｘ＜０．１×Ｌである。
ここで、ガラス板３０の表面３２を含む平面上における気流３２２とは、ノズル３２０の出口を、ノズル３２０の中心線と平行に、ガラス板３０の表面３２を含む平面上に投影したものをいう。
ガラス板３０の表面３２を含む平面上において、気流３２２の中心３２６は、レーザ光３１２の中心３１６の移動経路との間の距離をＹ（図８参照）とすると、０≦Ｙの式を満たすことが好ましい。ここで、Ｙは、上記移動経路と垂直な方向における距離であって、気流３２２の中心３２６が、上記移動経路を挟んだ両側のうち製品側にずれているときに正とし、反対側にずれているときに負とする。０≦Ｙの式を満たすことにより、良好な形状の溶断面が得られる。この効果を高めるため、製品となる部分４０の上方にノズル３２０を配置し、ノズル３２０からガラス板３０の溶断位置に向けて斜めに気流３２２を噴射することが望ましい。
Ｙ（図８参照）は、好ましくは０〜１．５ｍｍ、より好ましくは０〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０〜０．５ｍｍである。Ｙが１．５ｍｍを超えると、ガラス板３０の表面３２上においてレーザ光３１２と、気流３２２とが重なる領域が狭すぎるので、溶断効率が悪くなる。
レーザ光３１２の中心３１６と、気流３２２の中心３２６は、ガラス板３０の表面３２を含む平面上において、上記の位置関係を満たすように、連動して移動される。その移動速度は、好ましくは１０〜２００ｍｍ／ｓｅｃ、より好ましくは１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｍ／ｓｅｃである。また、その移動軌跡は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
（板ガラスの製造方法）
次に、上記構成の製造装置１００を用いて、板ガラスを製造する方法について説明する。
板ガラスの製造方法は、平板状のガラス板３０の表面３２上における、レーザ光３１２の照射位置、および気流３２２の吹き付け位置を移動させて、ガラス板３０を溶断する溶断工程を有する。
次に、上記構成の製造装置１００を用いて、板ガラスを製造する方法について説明する。
板ガラスの製造方法は、平板状のガラス板３０の表面３２上における、レーザ光３１２の照射位置、および気流３２２の吹き付け位置を移動させて、ガラス板３０を溶断する溶断工程を有する。
溶断の開始時、レーザ光３１２の中心３１６は、ガラス板３０の外側にあり、ガラス板３０の外周部のみにレーザ光３１２が照射される。このとき、気流３２２の中心３２６もガラス板３０の外側にあり、ガラス板３０には気流３２２が吹き付けられていない。
なお、溶断の開始時には、ガラス板３０には気流３２２が吹き付けられないので、気流３２２が形成されていなくてもよい。気流３２２が形成されるタイミングは、レーザ光３１２が形成されるタイミングから若干遅れてもよい。
続いて、レーザ光３１２の中心３１６および気流３２２の中心３２６は、上記の位置関係を満たすように、連動して移動され、それぞれ、ガラス板３０の表面３２上を移動するようになる。
その後、ガラス板３０が２つに分断され、ガラス板３０の外側に、レーザ光３１２や気流３２２が移動すると、レーザ光源３１０の出力やノズル３２０の出力が停止される。
板ガラスの製造方法は、上記溶断工程の他、溶断により得られる板ガラス４０をアニール処理するアニール工程をさらに有して良い。これによって、溶断時の局所加熱に起因する残留歪みを緩和できる。
以下に、実施例などにより本発明の一実施形態を具体的に説明する。
［例１〜例８］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワー、図８に示すＬおよびＷは、それぞれ、表１〜表２に示す通りとした。表１〜表２において、「レーザ光のパワー」とは、ガラス板の表面を含む平面上で測定したレーザ光のパワーを意味する（以下の各例についても同様）。レーザ光のパワーは、レーザ光源の出力や光学系などで定まる。なお、レーザ光は、ガラス板の表面を含む平面上において、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃）から噴射される気流の流量、図７に示すα、図８に示すβ、図８などに示すＸおよびＹは、それぞれ、表１〜表２に示すように、設定した。
溶断の結果は、溶断の可否、溶断面の形状、突出量Ｈで評価した。溶断の可否は、ガラス板が２つに分離されたものを○、分離されなかったものを×とした。形状の評価は、製品となる部分の溶断面の寸法形状を光学顕微鏡で観察し、突出量Ｈが０．１ｍｍ以上の場合を×、突出量Ｈは０．１ｍｍ未満であるが、溶断面の形状が円弧面状でないものを△、突出量Ｈが０．１ｍｍ未満であって、且つ、溶断面の形状が円弧面状であるものを○とした。結果を表１〜表２に示す。
［例９〜例１９］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワー、図８に示すＬおよびＷは、それぞれ、表３〜表４に示す通りとした。なお、ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃）から噴射される気流の流量は３０Ｌ／ｍｉｎ、図７に示すαは３５°、図８に示すβは０°とした。図８などに示すＸおよびＹは、それぞれ、表３〜表４に示すように設定した。
溶断の結果を表３〜表４に示す。
［例２０〜例２３］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワー、図８に示すＬおよびＷは、それぞれ、表５に示す通りとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃）から噴射される気流の流量は３０Ｌ／ｍｉｎ、図７に示すαは３５°、図８に示すβは０°とした。図８などに示すＸおよびＹは、それぞれ、表５に示すように設定した。
溶断の結果を表５に示す。
［例２４〜例２７］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を表６に示す予熱温度に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を表６に示す予熱温度に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワーは、表６に示す通りとした。図８に示すＬは４ｍｍ、同じく図８に示すＷは０．４ｍｍとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃）から噴射される気流の流量は１５Ｌ／ｍｉｎ、図７に示すαは３５°、図８に示すβは０°とした。図８などに示すＸは−０．２ｍｍとし、同じく図８などに示すＹは０．５ｍｍとした。
溶断の結果を表６に示す。
［例２８〜例３１］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５６０℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５６０℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワーは、表７に示す通りとした。図８に示すＬは４ｍｍ、同じく図８に示すＷは０．４ｍｍとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ）から噴射される気流の流量は１５Ｌ／ｍｉｎ、図７に示すαは３５°、図８に示すβは０°、図８などに示すＸは−０．２ｍｍ、同じく図８に示すＹは０．５ｍｍに設定した。ノズルの出口温度は、表７に示すように設定した。
溶断の結果を表７に示す。
［例３２〜例３４］
表８に示す厚さを有する平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を表８に示す予熱温度で予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して６０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
表８に示す厚さを有する平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を表８に示す予熱温度で予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して６０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワーは、表８に示す通りとした。図８に示すＬは４ｍｍ、同じく図８に示すＷは０．４ｍｍとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃）から噴射される気流の流量、図８などに示すＸおよびＹは、それぞれ、表８に示すように設定した。図７に示すαは３５°、図８に示すβは９０°とした。
溶断の結果を表８に示す。
［例３５〜例３６］
表９に示す厚さを有する平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＳ、ソーダライムガラス）を４６０℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
表９に示す厚さを有する平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＳ、ソーダライムガラス）を４６０℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワーは表９に示す通り、図８に示すＬは４ｍｍ、同じく図８に示すＷは０．４ｍｍとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃、α：３５°、β：０°）から噴射される気流の流量、図８などに示すＸおよびＹは、それぞれ、表９に示すように設定した。
溶断の結果を表９に示す。
［例３７〜例４２］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５００℃に予熱したうえで、移動ステージに水平に載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワーは１２６Ｗ、図８に示すＬは４ｍｍ、同じく図８に示すＷは０．４ｍｍとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口温度：８００℃、α：３５°、β：０°）から噴射される気流の流量、ノズルの出口径、図８などに示すＸおよびＹは、それぞれ、表１０に示すように設定した。
溶断の結果を表１０に示す。
［例４３］
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５６０℃に予熱したうえで、移動ステージに載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して６０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
厚さ０．６ｍｍの平板状のガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス）を５６０℃に予熱したうえで、移動ステージに載せ、移動ステージをレーザ光源（ＣＯ２レーザ）やノズルに対して６０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた。ガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置や気流の吹き付け位置は、ガラス板の一辺と平行に直線状に移動させた。
レーザ光のパワーは５０４Ｗ、図８に示すＬは４ｍｍ、同じく図８に示すＷは０．４ｍｍとした。ガラス板の表面を含む平面上において、レーザ光は、直線状（より詳細には、楕円状）に形成した。
ノズル（出口径：２ｍｍ、出口温度：８００℃、α：３５°、β：９０°）から噴射される気流の流量は２０Ｌ／ｍｉｎ、図８などに示すＸは０ｍｍ、同じく図８などに示すＹは０．５ｍｍとした。
溶断後、製品となる部分（板ガラス）の平面歪みを、セナルモン法を用いて測定した。その結果、溶断面の近傍における平面歪みは、１５．１ＭＰａであった。
次に、この板ガラスを下記の条件でアニール処理した。
開始温度：室温
昇温速度：５℃／ｍｉｎ
最高温度：７１０℃（３０分）
降温速度：−１℃／ｍｉｎ
アニール処理後、板ガラスの平面歪みを再度測定した。その結果、溶断面の近傍における平面歪みは、０ＭＰａであった。
開始温度：室温
昇温速度：５℃／ｍｉｎ
最高温度：７１０℃（３０分）
降温速度：−１℃／ｍｉｎ
アニール処理後、板ガラスの平面歪みを再度測定した。その結果、溶断面の近傍における平面歪みは、０ＭＰａであった。
［例４４］
例４で得られた製品となる部分（板ガラス）を、例４３と同じ条件でアニール処理した後、振り子式のシャルピー衝撃試験機を用いて、衝撃強度試験を行った。試験片は、アニール処理後のガラス板を切断して作製した。試験片の寸法は、６０ｍｍ×３０ｍｍ×０．６ｍｍであって、溶断面の長さは６０ｍｍとした。
例４で得られた製品となる部分（板ガラス）を、例４３と同じ条件でアニール処理した後、振り子式のシャルピー衝撃試験機を用いて、衝撃強度試験を行った。試験片は、アニール処理後のガラス板を切断して作製した。試験片の寸法は、６０ｍｍ×３０ｍｍ×０．６ｍｍであって、溶断面の長さは６０ｍｍとした。
図１０は、衝撃強度試験機の説明図である。図１０において、衝撃子５０３が中立位置にある状態を実線で示し、衝撃子５０３が中立位置から持ち上げられた状態を１点鎖線で示す。
衝撃試験機５００は、水平に配置される回動軸５０１と、回動軸５０１から垂直に延びるロッド５０２と、ロッド５０２に同軸的に固定される円柱状の衝撃子５０３とを有する。衝撃子５０３は、直径１９ｍｍ、高さ３０ｍｍ、重さ６７ｇであって、ＳＳ製である。衝撃子５０３は、回転軸５０１を中心に回動自在であり、ロッド５０２が鉛直になる中立位置から左右に回動自在である。
また、衝撃試験機５００は、試験片６００の主面６０１を水平面に対し４５°傾斜して支持する治具５０４を有する。治具５０４によって、試験片６００の一側面である溶断面６０２は、回転軸５０１と平行に配置される。
この衝撃試験機５００では、衝撃子５０３が、中立位置から持ち上げられた後、重力で落とされる。衝撃子５０３は、回転軸５０１を中心に回転し、中立位置で、試験片６００の一側面である溶断面６０２に衝突する。衝突時に試験片６００に印加される衝撃エネルギーは、衝撃子５０３の重さ、衝撃子５０３の重心５０５の持ち上げられる高さＨに基づいて算出される。
その後、試験片６００の溶断面に、クラックが生じたか否かが調べられる。クラックが生じなかった場合、衝撃子５０３の持ち上げる高さを上げて、試験が繰り返し行われる。クラックが発生しなかったときの最大の衝撃エネルギーが、衝撃強度Ｓ（Ｊ）として記録される。衝撃強度Ｓ（Ｊ）は、試験片６００の板厚ｔ（ｍｍ）が大きくなるほど、大きくなる傾向にあるので、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔがガラス板の耐衝撃性を表わす指標となる。
例４４では、衝撃強度Ｓは０．０５Ｊであり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．０８３Ｊ／ｍｍであった。
［例４５］
例２６で得られたガラス板を、例４３と同じ条件でアニール処理した後、例４４と同様にして衝撃強度試験を行った。その結果、衝撃強度Ｓは０．０８Ｊであり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．１３３Ｊ／ｍｍであった。
例２６で得られたガラス板を、例４３と同じ条件でアニール処理した後、例４４と同様にして衝撃強度試験を行った。その結果、衝撃強度Ｓは０．０８Ｊであり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．１３３Ｊ／ｍｍであった。
［例４６］
例２７で得られたガラス板を、例４３と同じ条件でアニール処理した後、例４４と同様にして衝撃強度試験を行った。その結果、衝撃強度Ｓは０．０５Ｊであり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．１３３Ｊ／ｍｍであった。
例２７で得られたガラス板を、例４３と同じ条件でアニール処理した後、例４４と同様にして衝撃強度試験を行った。その結果、衝撃強度Ｓは０．０５Ｊであり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．１３３Ｊ／ｍｍであった。
比較のため、ガラス板（旭硝子社製、ＡＮ１００、無アルカリガラス、厚さ０．７ｍｍ）の表面にカッタで溝線を形成し、溝線に沿ってガラス板を割断して得た試験片について、同様に、衝撃強度試験を行った。その結果、衝撃強度Ｓは０．０００５Ｊ未満であり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．０００７１Ｊ／ｍｍであった。
また、比較のため、上記と同様に、割断により得られた試験片の割断面を、砥石で円弧面状に面取りした後、面取り面に衝撃子を衝突させて、衝撃強度試験を行った。その結果、衝撃強度Ｓは０．０３Ｊであり、衝撃強度Ｓと板厚ｔとの比Ｓ／ｔは０．００４３Ｊ／ｍｍであった。
以上、板ガラス、その製造方法、および、その製造装置を、実施形態および実施例等で説明したが、本発明は上記実施形態および実施例等に限定されない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
本出願は、２０１１年７月２０日に日本国特許庁に出願された特願２０１１−１５９２８７号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１１−１５９２８７号の全内容を本国際出願に援用する。
１０ 板ガラス
１２ 溶断面
１６ 隅部
１８ 隅部
３０ ガラス板
４０ 製品となる部分
４１ 溶断面
４７ 隅部
４８ 隅部
５０ 製品とならない部分
１００ 板ガラスの製造装置
２００ 熱処理装置
３００ 溶断装置
３１０ レーザ光源
３１２ レーザ光
３１６ ガラス板の表面を含む平面上におけるレーザ光の中心
３２０ ノズル
３２２ 気流
３２６ ガラス板の表面を含む平面上における気流の中心
３３０ 搬送ロール（支持体）
３４０ 移動装置
３５０ 制御装置
４００ アニール装置
１２ 溶断面
１６ 隅部
１８ 隅部
３０ ガラス板
４０ 製品となる部分
４１ 溶断面
４７ 隅部
４８ 隅部
５０ 製品とならない部分
１００ 板ガラスの製造装置
２００ 熱処理装置
３００ 溶断装置
３１０ レーザ光源
３１２ レーザ光
３１６ ガラス板の表面を含む平面上におけるレーザ光の中心
３２０ ノズル
３２２ 気流
３２６ ガラス板の表面を含む平面上における気流の中心
３３０ 搬送ロール（支持体）
３４０ 移動装置
３５０ 制御装置
４００ アニール装置
Claims (16)
- レーザ光の照射によって形成される溶断面を側面に有する板ガラスであって、
前記板ガラスの溶断面は、少なくとも、前記板ガラスの一方の主面と交わる隅部、および前記板ガラスの他方の主面と交わる隅部に、丸みを帯びた形状を有しており、各隅部の任意の位置における曲率半径をｒとし、前記板ガラスの中央部の板厚をｔとすると、１／３×ｔ≦ｒ≦２／３×ｔの式を満たす板ガラス。 - 前記板ガラスの溶断面は、円弧面である請求項１に記載の板ガラス。
- 前記板ガラスの溶断面は、前記板ガラスの中央部に対し、板厚方向における突出量が０．１ｍｍ未満となるように形成されている請求項１または２に記載の板ガラス。
- 前記板ガラスの中央部の板厚が０．０５〜１．０ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の板ガラス。
- 前記板ガラスの用途は、画像を表示する表示ディスプレイ用である請求項１〜４のいずれか１項に記載の板ガラス。
- 前記板ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２：５０〜６６％
Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％
Ｂ２Ｏ３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｒＯ２：０〜５％
を含有する無アルカリガラスで構成される請求項５に記載の板ガラス。 - 前記板ガラスの溶断部は、前記板ガラスの中央部と異なる屈折率を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の板ガラス。
- 前記板ガラスの衝撃強度をＳ（Ｊ）とし、前記板ガラスの中央部の板厚をｔ（ｍｍ）とすると、Ｓ／ｔが０．０４３Ｊ／ｍｍよりも大きい請求項１〜７のいずれか１項に記載の板ガラス。
- 平板状のガラス板の表面上における、レーザ光の照射位置および気流の吹き付け位置を移動させて、前記ガラス板を溶断する溶断工程を有する板ガラスの製造方法において、
前記溶断工程は、前記ガラス板を２つに溶断すると共に、一方または両方の溶断面の少なくとも両隅部を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する工程であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記レーザ光は、移動方向に沿って線状に形成されており、前記移動方向に沿う長さをＬとし、幅をＷとすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす板ガラスの製造方法。 - 前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記気流の中心は、前記レーザ光の中心との間の移動方向における距離をＸとし、該Ｘは前記気流の中心が前記レーザ光の中心よりも移動方向前方にあるときに正とし、移動方向後方にあるときに負とすると、−０．２５×Ｌ＜Ｘ＜０．２×Ｌの式を満たす請求項９に記載の板ガラスの製造方法。
- 前記溶断工程は、前記ガラス板を、製品となる部分と、製品とならない部分とに溶断する工程であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記気流の中心は、前記レーザ光の中心の移動経路との間の距離をＹとし、該Ｙは、前記気流の中心が前記移動経路を挟んだ両側のうち、製品側にずれているときに正とし、反対側にずれているときに負とすると、０≦Ｙの式を満たす請求項９または１０に記載の板ガラスの製造方法。 - 溶断により得られる板ガラスをアニール処理するアニール工程をさらに有する請求項９〜１１のいずれか１項に記載の板ガラスの製造方法。
- 平板状のガラス板を支持する支持体と、レーザ光を出射するレーザ光源と、気流を噴射するノズルと、前記支持体によって支持されるガラス板の表面上における、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の照射位置、および、前記ノズルから噴射された気流の吹き付け位置を移動させる移動装置と、該移動装置を制御する制御装置とを有する前記ガラス板の溶断装置を有する板ガラスの製造装置において、
前記溶断装置は、前記ガラス板を２つに溶断すると共に、一方または両方の溶断面の少なくとも両隅部を、それぞれ、丸みを帯びた形状に形成する装置であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記レーザ光は、移動方向に沿って線状に形成されており、前記移動方向に沿う長さをＬとし、幅をＷとすると、１０≦Ｌ／Ｗ≦６０の式を満たす板ガラスの製造装置。 - 前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記気流の中心は、前記レーザ光の中心との間の移動方向における距離をＸとし、該Ｘは前記気流の中心が前記レーザ光の中心よりも移動方向前方にあるときに正とし、移動方向後方にあるときに負とすると、−０．２５×Ｌ＜Ｘ＜０．２×Ｌの式を満たす請求項１３に記載の板ガラスの製造装置。
- 前記溶断装置は、前記ガラス板を、製品となる部分と、製品とならない部分とに溶断する装置であって、
前記ガラス板の表面を含む平面上において、前記気流の中心は、前記レーザ光の中心の移動経路との間の距離をＹとし、該Ｙは、前記気流の中心が前記移動経路を挟んだ両側のうち、製品側にずれているときに正とし、反対側にずれているときに負とすると、０≦Ｙの式を満たす請求項１３または１４に記載の板ガラスの製造装置。 - 溶断により得られる板ガラスをアニール処理するアニール装置をさらに有する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の板ガラスの製造装置。
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