JPWO2019138990A1 - Manufacturing method and equipment for glass articles and glass articles - Google Patents
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Abstract
ガラス物品の製造方法は、レーザ光L3を切断予定線CLに沿ってマザーガラスG2の主面G2aに照射することで、このマザーガラスG2を切断する。レーザ光L3は、長さLL及び幅LWを有するライン状に照射される。マザーガラスG2を切断する工程は、マザーガラスG2におけるレーザ光L3の照射部位G2eを当該レーザ光L3の熱で膨張させることにより、当該マザーガラスG2を割断する。In the method of manufacturing a glass article, the mother glass G2 is cut by irradiating the main surface G2a of the mother glass G2 with a laser beam L3 along the planned cutting line CL. The laser beam L3 is irradiated in a line shape having a length LL and a width LW. In the step of cutting the mother glass G2, the mother glass G2 is cut by expanding the irradiation portion G2e of the laser beam L3 in the mother glass G2 with the heat of the laser beam L3.
Description
本発明は、マザーガラスをレーザ光で切断することによりガラス物品を製造する方法及びその製造装置並びにガラス物品に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a glass article by cutting the mother glass with a laser beam, a manufacturing apparatus thereof, and the glass article.
一般に、ガラス板等のガラス物品を切断する方法としては、大判のマザーガラス板(ガラス基板)の表面に、ダイアモンドチップによって所定深さのスクライブラインを刻設するスクライブ工程と、このスクライブ工程の後に、スクライブラインを跨ぐように曲げモーメントを加えることによりマザーガラス板を分断するブレイク工程を備えるものがある。 Generally, as a method of cutting a glass article such as a glass plate, a scribing step of engraving a scribing line of a predetermined depth on the surface of a large-sized mother glass plate (glass substrate) with a diamond chip, and after this scribing step Some have a break process for dividing the mother glass plate by applying a bending moment so as to straddle the scribe line.
上記切断方法の改良例として、特許文献1には、マザーガラス板を吸着ステージに吸着させる基板保持工程と、ホイールカッタをマザーガラス板の端部に当接させて初期クラックを生じさせるクラック形成工程と、マザーガラス板に圧縮応力を作用させるとともに、スクライブライン形成ユニットを走査させることで、直線状のスクライブラインを形成する工程(スクライブライン形成工程)と、スクライブラインに沿って分断ユニットを移動させることによりマザーガラス板を分断する工程(分断工程)とを備えたものが開示されている。
As an improved example of the above-mentioned cutting method,
スクライブライン形成ユニットは、レーザビーム出力部と、冷却媒体出力部とを備える。スクライブライン形成工程では、レーザビーム出力部からのレーザ光(レーザビーム)をマザーガラス板に照射するとともに、冷却媒体出力部から冷却水を噴射させつつ、スクライブライン形成ユニットをマザーガラス板の一端部(初期クラックが形成された端部)から他端部までの走査ラインに沿って走査することで、当該マザーガラス板にスクライブラインを形成する。 The scribe line forming unit includes a laser beam output unit and a cooling medium output unit. In the scribe line forming step, the scribing line forming unit is attached to one end of the mother glass plate while irradiating the mother glass plate with laser light (laser beam) from the laser beam output unit and injecting cooling water from the cooling medium output unit. A scribing line is formed on the mother glass plate by scanning along the scanning line from (the end portion where the initial crack is formed) to the other end portion.
上記のように、従来のマザーガラス板の切断方法では、スクライブライン形成ユニットのレーザビーム出力部及び冷却媒体出力部を走査ラインに沿って走査させることで、マザーガラス板にスクライブラインを形成する。レーザ光を走査することによってマザーガラス板を切断する場合、マザーガラス板を切断する速度(切断時間)は、レーザ光の走査速度(走査時間)により制限される。このことから、レーザ光を走査することなくマザーガラス板に照射して切断することができれば、その切断速度を飛躍的に高速化することが可能になる。 As described above, in the conventional cutting method of the mother glass plate, the scribe line is formed on the mother glass plate by scanning the laser beam output unit and the cooling medium output unit of the scribe line forming unit along the scanning line. When the mother glass plate is cut by scanning the laser beam, the cutting speed (cutting time) of the mother glass plate is limited by the scanning speed (scanning time) of the laser beam. From this, if the mother glass plate can be irradiated and cut without scanning the laser beam, the cutting speed can be dramatically increased.
本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、マザーガラスを高速で切断することが可能なガラス物品の製造方法及び製造装置、並びにガラス物品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a glass article capable of cutting a mother glass at a high speed, and a glass article.
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、レーザ光を切断予定線に沿って照射することでマザーガラスを切断する工程を備える、ガラス物品の製造方法において、前記レーザ光は、長さ及び幅を有するライン状に照射され、前記マザーガラスを切断する工程は、前記マザーガラスにおける前記レーザ光の照射部位を前記レーザ光の熱で膨張させることにより前記マザーガラスを割断することを特徴とする。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and in a method for manufacturing a glass article, which comprises a step of cutting a mother glass by irradiating a laser beam along a planned cutting line, the laser beam is long. The step of cutting the mother glass by irradiating the mother glass in a line shape having a width and width is characterized in that the mother glass is cut by expanding the irradiated portion of the laser light in the mother glass with the heat of the laser light. And.
かかる構成によれば、マザーガラスに設定される切断予定線に対してライン状のレーザ光を照射することにより、当該レーザ光を走査することなくマザーガラスを切断できる。これにより、マザーガラスの切断に係る時間を短縮でき、当該マザーガラスの高速切断を実現できる。 According to such a configuration, by irradiating the planned cutting line set on the mother glass with a line-shaped laser beam, the mother glass can be cut without scanning the laser beam. As a result, the time required for cutting the mother glass can be shortened, and high-speed cutting of the mother glass can be realized.
前記マザーガラスは、ガラス板であり、ライン状の前記レーザ光の前記長さは、前記マザーガラスにおける切断予定線の長さ以上であることが望ましい。このように、マザーガラスの切断部位の全範囲にライン状のレーザ光を照射することで、当該マザーガラスを確実に切断できる。 The mother glass is a glass plate, and it is desirable that the length of the line-shaped laser beam is equal to or longer than the length of the planned cutting line in the mother glass. In this way, by irradiating the entire range of the cut portion of the mother glass with a line-shaped laser beam, the mother glass can be reliably cut.
前記マザーガラスを切断する工程は、前記マザーガラスにおける前記レーザ光の前記照射部位を前記マザーガラスの歪点以上軟化点以下に加熱することが望ましい。これにより、レーザ光は、マザーガラスにおける照射部位を溶融させることなく確実に膨張させることができる。 In the step of cutting the mother glass, it is desirable to heat the irradiation site of the laser beam on the mother glass to the strain point or more and the softening point or less of the mother glass. As a result, the laser beam can be reliably expanded without melting the irradiated portion of the mother glass.
望ましい実施形態において、前記マザーガラスは、30〜380℃の範囲における熱膨張係数が70×10-7/℃〜150×10-7/℃である。また、望ましい実施形態において、前記マザーガラスの厚みは、0.05〜5mmである。また、前記レーザ光の前記長さは、5〜1200mmであることが望ましい。In a preferred embodiment, the mother glass has a coefficient of thermal expansion in the range of 30 to 380 ° C. of 70 × 10 -7 / ° C. to 150 × 10 -7 / ° C. Further, in a desirable embodiment, the thickness of the mother glass is 0.05 to 5 mm. Further, it is desirable that the length of the laser beam is 5 to 1200 mm.
上記の製造方法において、前記マザーガラスは、第一主面と第二主面とを有しており、前記マザーガラスを切断する工程は、前記マザーガラスの前記第二主面を吸着又は接着により支持した状態で、前記第一主面側から前記レーザ光を照射することが望ましい。このように、マザーガラスを支持した状態で切断することで、高精度の切断を実現できる。 In the above manufacturing method, the mother glass has a first main surface and a second main surface, and the step of cutting the mother glass is performed by adsorbing or adhering the second main surface of the mother glass. It is desirable to irradiate the laser beam from the first main surface side in a supported state. By cutting while supporting the mother glass in this way, high-precision cutting can be realized.
前記レーザ光における長手方向の一端部を他端部よりも先に前記マザーガラスに照射することが望ましい。これにより、レーザ光の一端部が照射された部位からレーザ光の他端部が照射された部位に向かってクラックを進展させることができる。このようにマザーガラスの切断方向を規制することで、切断品位を安定化できる。また、前記レーザ光は、パルスレーザ光であってもよい。パルスレーザ光によってマザーガラスを切断する場合、マザーガラスの厚みを1mm以下とすることができ、パルス幅を110〜1000nsとすることができる。 It is desirable to irradiate the mother glass with one end in the longitudinal direction of the laser beam before the other end. As a result, cracks can be propagated from the portion irradiated with one end of the laser beam toward the portion irradiated with the other end of the laser beam. By regulating the cutting direction of the mother glass in this way, the cutting quality can be stabilized. Further, the laser beam may be a pulsed laser beam. When the mother glass is cut by the pulse laser light, the thickness of the mother glass can be 1 mm or less, and the pulse width can be 110 to 1000 ns.
望ましい実施形態において、前記マザーガラスは、リン酸塩系ガラス又はフツリン酸塩系ガラスにより構成される。 In a preferred embodiment, the mother glass is composed of a phosphate-based glass or a fluoride-based glass.
前記マザーガラスを切断する工程は、前記レーザ光を照射する前に、前記切断予定線上の一端部に初期クラックを形成する工程を備えることが望ましい。ライン状のレーザ光をマザーガラスに照射することで、初期クラックを切断予定線に沿って進展させることができる。 It is desirable that the step of cutting the mother glass includes a step of forming an initial crack at one end on the planned cutting line before irradiating the laser beam. By irradiating the mother glass with a line-shaped laser beam, the initial crack can be propagated along the planned cutting line.
また、本発明に係るガラス物品の製造方法では、前記マザーガラスを切断する工程は、枚葉状マザーガラス板を切断する工程を備え、前記枚葉状マザーガラス板を切断する工程の前に、前記枚葉状マザーガラス板の表面に赤外線反射膜を形成する成膜工程を備えてもよい。枚葉状マザーガラス板の表面に赤外線反射膜を形成した後に当該枚葉状マザーガラス板を切断することで、赤外線反射膜を有するガラス物品を効率良く製造できる。 Further, in the method for producing a glass article according to the present invention, the step of cutting the mother glass includes a step of cutting the single-wafered mother glass plate, and the sheet is before the step of cutting the single-wafered mother glass plate. A film forming step of forming an infrared reflective film on the surface of the leaf-shaped mother glass plate may be provided. By forming an infrared reflective film on the surface of the single-wafered mother glass plate and then cutting the single-wafered mother glass plate, a glass article having an infrared reflective film can be efficiently manufactured.
また、本発明に係るガラス物品の製造方法は、前記マザーガラスを切断する工程において、前記マザーガラスを切断することにより一辺が1〜30mmのガラス板を形成できる。 Further, in the method for producing a glass article according to the present invention, in the step of cutting the mother glass, a glass plate having a side of 1 to 30 mm can be formed by cutting the mother glass.
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、レーザ光を照射することによりマザーガラスを切断する切断部を備える、ガラス物品の製造装置において、前記切断部は、長さ及び幅を有する前記レーザ光を、前記マザーガラスに設定される切断予定線に沿って照射し、前記マザーガラスにおける前記レーザ光の照射部位を膨張させることにより前記マザーガラスを割断することを特徴とする。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and in a glass article manufacturing apparatus including a cutting portion for cutting a mother glass by irradiating a laser beam, the cutting portion has a length and a width. The mother glass is characterized by irradiating the laser beam along a planned cutting line set on the mother glass and expanding the irradiation portion of the laser beam on the mother glass to cut the mother glass.
かかる構成によれば、マザーガラスに設定される切断予定線に対して切断部からライン状のレーザ光を照射することにより、当該レーザ光を走査することなくマザーガラスを切断できる。これにより、マザーガラスの切断に係る時間を短縮でき、当該マザーガラスの高速切断を実現できる。 According to such a configuration, by irradiating the planned cutting line set on the mother glass with a line-shaped laser beam from the cutting portion, the mother glass can be cut without scanning the laser beam. As a result, the time required for cutting the mother glass can be shortened, and high-speed cutting of the mother glass can be realized.
本発明に係るガラス物品は、端面に火造り面を有するとともに一辺が1〜30mmであり、リン酸塩系ガラス又はフツリン酸塩系ガラスにより構成されるガラス板であることを特徴とする。 The glass article according to the present invention is characterized by having a fire-made surface on an end face and having a side of 1 to 30 mm, and being a glass plate made of phosphate-based glass or fluorinated glass.
本発明によれば、マザーガラスを高速で切断することが可能になる。 According to the present invention, the mother glass can be cut at high speed.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図1乃至図6は、本発明に係るガラス板の製造方法及び製造装置の第一実施形態を示す。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 show a method for manufacturing a glass plate and a first embodiment of a manufacturing apparatus according to the present invention.
図1に示すように、製造装置1は、帯状マザーガラス板G1を成形する成形部2と、帯状マザーガラス板G1の進行方向を縦方向下方から横方向に変換する方向変換部3と、方向変換後に帯状マザーガラス板G1を横方向に搬送する搬送部4と、帯状マザーガラス板G1における幅方向端部(耳部)を切断する第一切断部5と、第一切断部5の下流側で帯状マザーガラス板G1を切断して、枚葉状マザーガラス板G2を形成する第二切断部6と、枚葉状マザーガラス板G2をさらに切断して、ガラス物品であるガラス板G3を形成する第三切断部7とを備える。
As shown in FIG. 1, the
成形部2は、上端部にオーバーフロー溝8aが形成された断面視略楔形の成形体8と、成形体8の直下に配置されて、成形体8から溢出した溶融ガラスGMを表裏両側から挟むエッジローラ9と、エッジローラ9の直下に配備されるアニーラ10とを備える。
The
成形部2は、成形体8のオーバーフロー溝8aの上方から溢流した溶融ガラスGMを、両側面に沿ってそれぞれ流下させ、その下端部で合流させてフィルム状に成形する。エッジローラ9は、この溶融ガラスGMの幅方向収縮を規制して所定幅の帯状マザーガラス板G1とする。アニーラ10は、帯状マザーガラス板G1に対して除歪処理を施すためのものである。アニーラ10は、上下方向複数段に配設されたアニーラローラ11を有する。
The
アニーラ10の下方には、帯状マザーガラス板G1を表裏両側から挟持する支持ローラ12が配設されている。支持ローラ12とエッジローラ9との間、または支持ローラ12と何れか一箇所のアニーラローラ11との間では、帯状マザーガラス板G1を薄肉にすることを助長するための張力が付与されている。
Below the
方向変換部3は、支持ローラ12の下方位置に設けられている。方向変換部3には、帯状マザーガラス板G1を案内する複数のガイドローラ13が湾曲状に配列されている。これらのガイドローラ13は、鉛直方向に搬送される帯状マザーガラス板G1を横方向へと案内する。
The
搬送部4は、方向変換部3の進行方向前方(下流側)に配置される。搬送部4は、ベルトコンベアにより構成されるが、この構成に限定されず、ローラコンベアその他の各種搬送装置を使用できる。搬送部4は、無端帯状のベルト4aを駆動することにより、方向変換部3を通過した帯状マザーガラス板G1を下流側へと連続的に搬送する。また、搬送部4は、帯状マザーガラス板G1を切断することで形成される枚葉状マザーガラス板G2を、第二切断部6から第三切断部7に向かって搬送する。
The
第一切断部5乃至第三切断部7は、いずれもレーザ照射装置14〜16を備える。以下、第一切断部5のレーザ照射装置を第一レーザ照射装置14といい、第二切断部6のレーザ照射装置を第二レーザ照射装置15という。また、第三切断部7のレーザ照射装置を第三レーザ照射装置16という。各レーザ照射装置14〜16は、ライン状のレーザ光L1〜L3をマザーガラス板G1,G2に照射する。
Each of the first cutting section 5 to the
第一切断部5は、帯状マザーガラス板G1の幅方向端部に形成される厚肉部(耳部)を除去する。第一切断部5の第一レーザ照射装置14は、耳部よりも幅方向内方の部位にライン状のレーザ光L1を照射する。ライン状のレーザ光L1は、帯状マザーガラス板G1の長手方向(搬送方向)に沿って照射される。第一切断部5は、帯状マザーガラス板G1の幅方向における両端部の耳部を除去すべく、少なくとも一対の第一レーザ照射装置14を有する。
The first cut portion 5 removes a thick portion (ear portion) formed at the widthwise end portion of the strip-shaped mother glass plate G1. The first
第二切断部6の第二レーザ照射装置15は、耳部が除去された帯状マザーガラス板G1の幅方向に沿って、すなわち、帯状マザーガラス板G1の長手方向に直交する方向にライン状のレーザ光L2を照射する。ライン状のレーザ光L2の長さは、耳部の除去後における帯状マザーガラス板G1の幅寸法よりも大きく設定されることが望ましい。
The second
第三切断部7は、図2及び図3に示すように、枚葉状マザーガラス板G2が載置される定盤17と、この定盤17を支持する支持台18とを備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
定盤17と支持台18との間には、スペーサ19が配置される。スペーサ19は、定盤17を傾斜姿勢にするための手段である。定盤17を傾斜させる手段は、スペーサ19に限らず、定盤17の上面の角度を変更する手段や定盤17の一部を上下方向に移動させる昇降機構等により構成され得る。
A
定盤17の上面における水平方向に対する傾斜角度は、0.05〜5°とされることが望ましい。定盤17に支持されることで、枚葉状マザーガラス板G2は、その一方の端部G2cが他方の端部G2dよりも上方に位置するように傾斜する(図3参照)。
The inclination angle of the upper surface of the
枚葉状マザーガラス板G2(又は帯状マザーガラス板G1)の厚さは、0.05〜5mmとされることが望ましい。枚葉状マザーガラス板G2(又は帯状マザーガラス板G1)は、30〜380℃の範囲における熱膨張係数が70×10-7/℃〜150×10-7/℃とされることが望ましい。また、枚葉状マザーガラス板G2(又は帯状マザーガラス板G1)の熱伝導率は、25℃において0.5〜1.4W/m・Kとされることが望ましい。The thickness of the single-wafer-shaped mother glass plate G2 (or strip-shaped mother glass plate G1) is preferably 0.05 to 5 mm. It is desirable that the single-wafer-shaped mother glass plate G2 (or strip-shaped mother glass plate G1) has a coefficient of thermal expansion in the range of 30 to 380 ° C. of 70 × 10 -7 / ° C. to 150 × 10 -7 / ° C. Further, it is desirable that the thermal conductivity of the single-wafer-shaped mother glass plate G2 (or strip-shaped mother glass plate G1) is 0.5 to 1.4 W / m · K at 25 ° C.
枚葉状マザーガラス板G2は、第一主面G2aと第二主面G2bとを有する。枚葉状マザーガラス板G2の第二主面G2bには、保護シート20が貼着される。保護シート20は第二主面G2bの面積以上の面積を有するが、これに限定されず、第二主面G2bの面積よりも小さな面積を有してもよい。本実施形態において、保護シート20は、粘着面を有するテープにより構成されるが、これに限定されず、樹脂シート、ガラスシートその他のシート材により構成され得る。保護シート20は、接着材を介して第二主面G2bに接着されてもよい。この保護シート20により、枚葉状マザーガラス板G2が第三切断部7によって切断された際に、分断された破片又はガラス物品であるガラス板G3の飛散が防止される。
The single-wafered mother glass plate G2 has a first main surface G2a and a second main surface G2b. A
枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aには、直線状の切断予定線CLが仮想的に設定される。切断予定線CLは、枚葉状マザーガラス板G2の一方の端部G2cから他方の端部G2dに至る直線である。切断予定線CLにおける一方の端部SPは、切断開始端部とされ、他方の端部EPは、切断終了端部とされる。 A linear planned cutting line CL is virtually set on the first main surface G2a of the single-wafered mother glass plate G2. The planned cutting line CL is a straight line from one end G2c of the single-wafered mother glass plate G2 to the other end G2d. One end SP on the planned cutting line CL is the cutting start end, and the other end EP is the cutting end.
各レーザ照射装置14〜16は、内蔵する光学系を介してライン状のレーザ光L1〜L3を放出する。本実施形態に係るレーザ照射装置14〜16は、CO2レーザ光を照射するように構成されるが、この構成に限定されるものではない。Each of the
図2及び図3に示すように、レーザ照射装置14〜16が放出するレーザ光L1〜L3の長さLLは、5〜1200mmの範囲に設定されることが望ましい。レーザ光L1〜L3の幅LWは、0.5〜5mmの範囲に設定されることが望ましい。レーザ光L1〜L3の出力は、100〜600W、好ましくは100〜300Wの範囲に設定されるが、この範囲に限定されない。各レーザ照射装置14〜16は、パルスレーザ光を放出できる。この場合、レーザ光L1〜L3のパルス幅は、100〜300msに設定されるが、この範囲に限定されない。例えば厚みが1mm以下のマザーガラス板G1,G2を切断する場合、パルスレーザ光L1〜L3のパルス幅は、110〜1000nsとすることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the length LL of the laser beams L1 to L3 emitted by the
マザーガラス板G1,G2の材料としては、硫リン酸塩系ガラス、フツリン酸系ガラス、リン酸塩系ガラス等からなるガラスが挙げられる。特に、CuOを含有した硫リン酸塩系ガラス、フツリン酸系ガラス、リン酸塩系ガラスが好ましく用いられる。これらの材料により製造されるガラス物品(ガラス板G3)は、赤外線吸収ガラスとして好適に使用される。 Examples of the material of the mother glass plates G1 and G2 include glass made of sulfate-based glass, fluoric acid-based glass, and phosphate-based glass. In particular, sulfur phosphate-based glass, futuric acid-based glass, and phosphate-based glass containing CuO are preferably used. The glass article (glass plate G3) produced by these materials is suitably used as infrared absorbing glass.
硫リン酸塩系ガラスとしては、例えば、質量%でP2O5 20〜70%、SO3 1〜25%、ZnO 10〜50%、R2O 1〜30%(RはLi、Na、Kのいずれか)の基本組成を含有するガラスを用いることができる。Examples of the sulfurized phosphate glass include P 2 O 5 20 to 70%, SO 3 1 to 25%,
フツリン酸塩系ガラスとしては、例えば、アニオン%でF- 5〜70% O2- 30〜95%であり、カチオン%でP5+ 20〜50%、Al3+ 0.2〜20%、R+ 1〜30%(RはLi、Na、Kのいずれか)、R’2+ 1〜50%(R’はZn、Mg、Ca、Sr、Baのいずれか)の基本組成を含有するガラスを用いることができる。Examples of the fluorinated glass include F - 5 to 70% O 2 to 30 to 95% in% anion,
リン酸塩系ガラスとしては、例えば、質量%でP2O5 20〜70%、Al2O3 1〜20%、R2O 0〜30%(RはLi、Na、Kのいずれか)、R’O 0〜40%(R’はZn、Mg、Ca、Sr、Baのいずれか)の基本組成を含有するガラスを用いることができる。As the phosphate-based glass, for example, P 2 O 5 20 to 70%, Al 2 O 3 1 to 20%, and R 2 O 0 to 30% in mass% (R is any of Li, Na, and K). ,
上記各ガラスにおけるCuOの含有量は、基礎ガラス100質量部に対して、0.1〜15質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜10質量部であり、さらに好ましくは2〜8質量部である。 The content of CuO in each of the above glasses is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and further preferably 2 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base glass. It is 8 parts by mass.
以下、本実施形態に係るガラス物品の製造方法について説明する。本方法は、図4に示すように、成形部2によって帯状マザーガラス板G1を成形する成形工程S1と、帯状マザーガラス板G1の幅方向端部(耳部)を切断する第一切断工程S2と、第一切断工程S2後に、帯状マザーガラス板G1を切断して枚葉状マザーガラス板G2を形成する第二切断工程S3と、枚葉状マザーガラス板G2を切断してガラス物品としてのガラス板G3を形成する第三切断工程S4と、を備える。
Hereinafter, a method for manufacturing a glass article according to the present embodiment will be described. In this method, as shown in FIG. 4, a molding step S1 for molding the strip-shaped mother glass plate G1 by the
成形工程S1では、成形部2における成形体8のオーバーフロー溝8aから溢流した溶融ガラスGMを当該成形体8の両側面に沿ってそれぞれ流下させ、その下端で合流させて板状に成形する。この際、溶融ガラスGMの幅方向収縮をエッジローラ9により規制して所定幅の帯状マザーガラス板G1とする。その後、帯状マザーガラス板G1に対してアニーラ10により除歪処理を施す(徐冷工程)。支持ローラ12の張力により、帯状マザーガラス板G1は所定の厚みに形成される。
In the molding step S1, the molten glass GM overflowing from the
第一切断工程S2では、方向変換部3及び搬送部4によって帯状マザーガラス板G1を下流側に送りつつ、第一切断部5において、第一レーザ照射装置14のライン状のレーザ光L1を帯状ガラス板の幅方向端部(耳部)よりも内側の部位に対して照射する。これにより、非製品部としての耳部が製品部としての帯状マザーガラス板G1から分離する。
In the first cutting step S2, the band-shaped mother glass plate G1 is sent to the downstream side by the
第二切断工程S3では、耳部が除去された帯状マザーガラス板G1に対し、第二レーザ照射装置15からライン状のレーザ光L2を照射する。レーザ光L2の長さは、帯状マザーガラス板G1の幅以上に設定される。これにより、帯状マザーガラス板G1の一部が切断され、枚葉状マザーガラス板G2が形成される。枚葉状マザーガラス板G2は、搬送部4によって下流側に搬送された後、第三切断部7の定盤17に載置される。
In the second cutting step S3, the strip-shaped mother glass plate G1 from which the ears have been removed is irradiated with the line-shaped laser beam L2 from the second
第三切断工程S4では、枚葉状マザーガラス板G2の第二主面G2bに保護シート20が貼着される。その後、枚葉状マザーガラス板G2は、定盤17に載置される。この場合、定盤17の上面に保護シート20が接触する。定盤17及びスペーサ19により、枚葉状マザーガラス板G2は、傾斜姿勢となって当該定盤17に支持される。第三切断部7の第三レーザ照射装置16によるレーザ光L3の照射に先立って、枚葉状マザーガラス板G2における切断予定線CL上の一端部G2cの一部、すなわち、切断開始端部SPに初期クラックFCを形成する(初期クラック形成工程)。初期クラックFCは、マイクロクラックであることが望ましい。ここで、マイクロクラックとは、深さが1〜90μmの微小なクラックをいう。この初期クラックFCは、例えばダイアモンドチップDTを、枚葉状マザーガラス板G2の切断予定線CLにおける切断開始端部SPに接触させることで形成される。
In the third cutting step S4, the
その後、第三レーザ照射装置16からライン状のレーザ光L3が定盤17上の枚葉状マザーガラス板G2に照射される。図3に示すように、レーザ光L3は、照射面に沿って直線状に照射される。レーザ光L3の長さLLは、枚葉状マザーガラス板G2の切断予定線CLの長さLよりも長く設定されている(図2及び図3参照)。したがって、レーザ光L3は、枚葉状マザーガラス板G2の切断部位の全範囲に照射される。枚葉状マザーガラス板G2が傾斜姿勢となっていることから、レーザ光L3の長手方向の一端部L3aは、他端部L3bよりも先に枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aに到達する。その後、レーザ光L3は、その長手方向の中途部、他端部L3bの順に枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aに到達する。このようなレーザ光L3の照射態様により、枚葉状マザーガラス板G2は、切断予定線CLの切断開始端部SPが、切断終了端部EPよりも先に加熱される。
After that, the line-shaped laser beam L3 is irradiated from the third
図5に示すように、枚葉状マザーガラス板G2においてレーザ光L3が照射された部位G2eは、レーザ光L3の加熱によって、溶解することなく膨張する。枚葉状マザーガラス板G2を溶解することなく膨張させるには、レーザ光L3による照射部位G2eの加熱温度が枚葉状マザーガラス板G2の歪点以上軟化点以下とされることが望ましい。なお、レーザ光L3の照射時間は、100〜300msとされるが、この範囲に限定されるものではない。また、レーザ光L3の照射としてパルスレーザ光を使用する場合は、一回の照射の他、所定のパルス幅、所定の周波数にて複数回の照射を行ってもよい。 As shown in FIG. 5, the portion G2e of the single-wafered mother glass plate G2 irradiated with the laser beam L3 expands without being melted by the heating of the laser beam L3. In order to expand the single-wafered mother glass plate G2 without melting it, it is desirable that the heating temperature of the irradiation site G2e by the laser beam L3 is equal to or more than the strain point of the single-leaf mother glass plate G2 and not more than the softening point. The irradiation time of the laser beam L3 is set to 100 to 300 ms, but is not limited to this range. Further, when the pulsed laser beam is used as the irradiation of the laser beam L3, the irradiation may be performed a plurality of times with a predetermined pulse width and a predetermined frequency in addition to the single irradiation.
枚葉状マザーガラス板G2では、レーザ光L3の照射部位G2eが加熱され、熱膨張することにより、当該照射部位G2eに熱応力が発生する。レーザ光L3が切断終了端部EPよりも先に切断開始端部SPに照射されることから、上記の応力は、切断終了端部EPよりも先に、切断開始端部SPの初期クラックFCに作用する。これにより、当該クラックFCは、切断予定線CLに沿って切断終了端部EPに向かって進展する。クラックが切断終了端部EPに到達することで、枚葉状マザーガラス板G2は分断(割断)される(図6参照)。以上により、所期の寸法を有するガラス板G3(ガラス物品)が形成される。このようにして形成されるガラス板G3の四辺の端面(切断面)の少なくとも一部は、レーザ光L3の加熱によって火造り面を有する。 In the single-wafered mother glass plate G2, the irradiation site G2e of the laser beam L3 is heated and thermally expanded, so that thermal stress is generated in the irradiation site G2e. Since the laser beam L3 is applied to the cutting start end SP before the cutting end EP, the above stress is applied to the initial crack FC of the cutting start end SP before the cutting end EP. It works. As a result, the crack FC propagates toward the cut end end EP along the planned cutting line CL. When the crack reaches the end end EP of cutting, the single-wafered mother glass plate G2 is divided (divided) (see FIG. 6). As described above, the glass plate G3 (glass article) having the desired dimensions is formed. At least a part of the end faces (cut faces) of the four sides of the glass plate G3 formed in this way has a fire-making surface by heating the laser beam L3.
以上説明した本実施形態に係るガラス物品の製造方法及び製造装置によれば、枚葉状マザーガラス板G2に設定される切断予定線CLに対してライン状のレーザ光L3を照射することにより、第三切断部7の第三レーザ照射装置16は、当該レーザ光L3を走査することなく枚葉状マザーガラス板G2を切断できる。同様に、第一切断部5及び第二切断部6によるオンライン工程においても、レーザ光L1,L2を走査することなく、帯状マザーガラス板G1を切断できる。したがって、各マザーガラス板G1,G2の切断に係る時間を短縮でき、当該マザーガラス板G1,G2の高速切断を実現できる。
According to the method and apparatus for manufacturing a glass article according to the present embodiment described above, by irradiating the scheduled cutting line CL set on the single-wafered mother glass plate G2 with the line-shaped laser beam L3, the first (3) The third
図7乃至図11は、ガラス物品の製造方法及び製造装置の第二実施形態を示す。本実施形態では、第三切断工程S4の構成が第一実施形態と異なる。第一実施形態では、ダイアモンドチップDTを切断開始端部SPのみに接触させることにより初期クラックFCを形成したが、本実施形態では、ダイアモンドチップDTを使用して枚葉状マザーガラス板G2を切断(折割り)した後に、第三レーザ照射装置16による切断を実行する。
7 to 11 show a method for manufacturing a glass article and a second embodiment of a manufacturing apparatus. In the present embodiment, the configuration of the third cutting step S4 is different from that of the first embodiment. In the first embodiment, the initial crack FC was formed by contacting the diamond chip DT only with the cutting start end SP, but in the present embodiment, the single-wafer mother glass plate G2 is cut using the diamond chip DT ( After the splitting), cutting by the third
具体的には、第三切断工程S4は、図7及び図8に示すように、ダイアモンドチップDTを、枚葉状マザーガラス板G2に接触させるとともに、当該枚葉状マザーガラス板G2に設定される第一切断予定線CL1に沿って移動させる。これにより、枚葉状マザーガラス板G2に、第一切断予定線CL1に沿うスクライブラインが形成される。このスクライブラインに曲げ応力を作用させることにより、枚葉状マザーガラス板G2は、図8に示すように分断される。枚葉状マザーガラス板G2には、この切断によって新たな端部G2fが形成される。この新たな端部G2fには、上記のようにダイアモンドチップDTによって多数のマイクロクラックが形成される。本実施形態では、このマイクロクラックを利用し、枚葉状マザーガラス板G2を更に切断する。すなわち、この新たな端部G2fは、次のレーザ光L3による切断の際に、第二切断予定線CL2の切断開始端部SPを含むことになる。 Specifically, in the third cutting step S4, as shown in FIGS. 7 and 8, the diamond chip DT is brought into contact with the single-wafered mother glass plate G2 and is set on the single-wafered mother glass plate G2. (1) Move along the planned cutting line CL1. As a result, a scribe line along the first planned cutting line CL1 is formed on the single-wafer-shaped mother glass plate G2. By applying bending stress to this scribe line, the single-wafered mother glass plate G2 is divided as shown in FIG. A new end portion G2f is formed on the single-wafer-shaped mother glass plate G2 by this cutting. A large number of microcracks are formed on the new end G2f by the diamond chip DT as described above. In the present embodiment, the single-wafered mother glass plate G2 is further cut by utilizing the microcracks. That is, this new end portion G2f includes the cutting start end portion SP of the second planned cutting line CL2 at the time of cutting by the next laser beam L3.
その後、図9に示すように、枚葉状マザーガラス板G2に保護シート20が貼着される。次に、枚葉状マザーガラス板G2に設定される第二切断予定線CL2に沿ってライン状のレーザ光L3が照射される。枚葉状マザーガラス板G2は、第一実施形態と同様に傾斜姿勢となって定盤17(図示せず)に支持されている。第二切断予定線CL2は、切断開始端部SP(新たな端部G2f)と所定の角度(例えば90度)で交差(直交)するように枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aに設定される。レーザ光L3が照射されると、第一実施形態と同様に、切断開始端部SPのマイクロクラックが第二切断予定線CL2に沿って進展し(図10参照)、このクラックが第二切断予定線CL2の切断終了端部EPに到達すると、枚葉状マザーガラス板G2は、図11に示すように分断され、ガラス板G3が形成される。
After that, as shown in FIG. 9, the
本実施形態では、ダイアモンドチップDTによってスクライブラインを形成し、折割り後に残存するマイクロクラックを亀裂進展の起点とすることにより、後のレーザ光L3による枚葉状マザーガラス板G2の切断を好適に行うことができる。 In the present embodiment, a scribe line is formed by the diamond chip DT, and the microcracks remaining after the fracture are used as the starting point of crack growth, thereby preferably cutting the single-wafered mother glass plate G2 by the subsequent laser beam L3. be able to.
図12は、ガラス物品の製造方法及び製造装置の第三実施形態を示す。本実施形態において、第三切断工程S4では、第三切断部7における第三レーザ照射装置16から照射されるレーザ光L3の長さLLが第一実施形態の場合よりも短く設定されている。具体的には、レーザ光L3の長さLLは、枚葉状マザーガラス板G2の切断予定線CLの長さL(切断開始端部SPから切断終了端部EPまでの距離)よりも短い。レーザ光L3の長さLLは、切断予定線CLの長さLの90%以上に設定されることが望ましい。
FIG. 12 shows a third embodiment of a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a glass article. In the present embodiment, in the third cutting step S4, the length LL of the laser beam L3 emitted from the third
レーザ光L3の長手方向における一端部L3aと枚葉状マザーガラス板G2の切断開始端部SPとの離間距離D1は、0.01〜20mmとされることが望ましい。また、レーザ光L3の他端部L3bと枚葉状マザーガラス板G2の切断終了端部EPとの離間距離D2は、0.01〜20mmとされることが望ましい。本実施形態のその他の構成は、第一実施形態と同じである。本実施形態においても、第一実施形態と同じ作用効果を奏する。 It is desirable that the separation distance D1 between one end L3a of the laser beam L3 in the longitudinal direction and the cutting start end SP of the single-wafered mother glass plate G2 is 0.01 to 20 mm. Further, it is desirable that the separation distance D2 between the other end L3b of the laser beam L3 and the cutting end end EP of the single-wafered mother glass plate G2 is 0.01 to 20 mm. Other configurations of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Also in this embodiment, the same effects as those in the first embodiment are obtained.
図13は、ガラス物品の製造方法及び製造装置の第四実施形態を示す。本実施形態では、第三切断部7の定盤17は、スペーサ19を介することなく支持台18に載置されている。したがって、定盤17の上面は水平姿勢で枚葉状マザーガラス板G2を支持する。これにより、枚葉状マザーガラス板G2は、第一主面G2a及び第二主面G2bが傾斜することなく水平方向に沿って配置される。
FIG. 13 shows a fourth embodiment of a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a glass article. In the present embodiment, the
第三切断部7の第三レーザ照射装置16は、レーザ光L3の長手方向の一端部L3aが、他端部L3bよりも先に第一主面G2aに到達するように、当該レーザ光L3を傾斜状に照射する。すなわち、第三レーザ照射装置16は、レーザ光L3の一端部L3aを他端部L3bに先行して放出する。レーザ光L3の傾斜角度θ(レーザ光L3の光軸OAと第一主面G2aとが為す角度)は、85〜89.95°に設定されることが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。レーザ光L3の照射後、クラックは、枚葉状マザーガラス板G2の切断開始端部SPから切断終了端部EPに向かって進展する。
The third
図14は、ガラス物品の製造方法及び製造装置の第五実施形態を示す。本実施形態において、第三切断部7の定盤17は、第四実施形態と同様に、スペーサ19を介することなく枚葉状マザーガラス板G2を水平姿勢で支持する。
FIG. 14 shows a fifth embodiment of a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a glass article. In the present embodiment, the
第三切断部7は、一対の第三レーザ照射装置16A,16Bを備える。第三切断部7は、一方の第三レーザ照射装置16Aの第一レーザ光L3Aと、他方の第三レーザ照射装置16Bの第二レーザ光L3Bとを枚葉状マザーガラス板G2の切断予定線CLに沿って照射する。
The
図14に示すように、第一レーザ光L3Aは、第二レーザ光L3Bに先行して枚葉状マザーガラス板G2に照射される。すなわち、第一レーザ光L3Aにおける長手方向の端部L3aが、第二レーザ光L3Bにおける長手方向の端部L3bよりも先に枚葉状マザーガラス板G2に照射される。これにより、各レーザ光L3A,L3Bの照射後、クラックは、枚葉状マザーガラス板G2における切断予定線CLの切断開始端部SPから切断終了端部EPに向かって進展する。なお、第一レーザ光L3Aの長さLLAと、第二レーザ光L3Bの長さLLBとは相等しく設定されるが、異なっていてもよい。同様に、第一レーザ光L3Aの幅と第二レーザ光L3Bの幅とは相等しく設定されてもよく、異なっていてもよい。 As shown in FIG. 14, the first laser beam L3A irradiates the single-wafer mother glass plate G2 prior to the second laser beam L3B. That is, the longitudinal end L3a of the first laser beam L3A is irradiated to the single-wafer mother glass plate G2 before the longitudinal end L3b of the second laser beam L3B. As a result, after irradiation with the respective laser beams L3A and L3B, cracks propagate from the cutting start end SP of the planned cutting line CL on the single-wafer mother glass plate G2 toward the cutting end EP. The length LLA of the first laser beam L3A and the length LLB of the second laser beam L3B are set to be equal to each other, but may be different. Similarly, the width of the first laser beam L3A and the width of the second laser beam L3B may be set to be equal to or different from each other.
また、既述の第四実施形態では、レーザ光L3の光軸OAと枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aとが直交しないよう相対的に傾斜させて切断する場合を一例として示したが、本発明においては第五実施形態に示す通り、レーザ光L3の光軸OAと枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aとが直交した状態で切断を行うことも可能である。 Further, in the fourth embodiment described above, a case where the optical axis OA of the laser beam L3 and the first main surface G2a of the single-wafered mother glass plate G2 are relatively inclined so as not to be orthogonal to each other is shown as an example. However, in the present invention, as shown in the fifth embodiment, it is also possible to perform cutting in a state where the optical axis OA of the laser beam L3 and the first main surface G2a of the single-wafered mother glass plate G2 are orthogonal to each other.
図15乃至図19は、ガラス物品の製造方法及び製造装置の第六実施形態を示す。本実施形態では、第三切断工程S4において、複数回の切断を行うことで、枚葉状マザーガラス板G2から複数の小片のガラス物品(ガラス板G3b)を製造する。 15 to 19 show a sixth embodiment of a method for manufacturing a glass article and a manufacturing apparatus. In the present embodiment, in the third cutting step S4, a plurality of small pieces of glass articles (glass plate G3b) are manufactured from the single-wafered mother glass plate G2 by performing cutting a plurality of times.
図15に示すように、定盤17の上面は傾斜しておらず水平状に配される。したがって、定盤17に載置される枚葉状マザーガラス板G2は、水平姿勢で定盤17に支持されている。第三切断工程S4において、第三切断部7の第三レーザ照射装置16は、レーザ光L3を枚葉状マザーガラス板G2に照射する。
As shown in FIG. 15, the upper surface of the
本実施形態では、第一実施形態とは異なり、レーザ光L3の照射のみによって当該枚葉状マザーガラス板G2を切断する。すなわち、本実施形態では、上述第一実施形態のようなダイアモンドチップDTにより枚葉状マザーガラス板G2にマイクロクラックを形成する工程を有しない。好適なレーザ光L3の照射条件としては、例えば枚葉状マザーガラス板G2の厚みを1mm以下とした場合、パルス幅が110〜1000nsのパルスレーザ光を使用するとよい。 In the present embodiment, unlike the first embodiment, the single-wafer-shaped mother glass plate G2 is cut only by irradiation with the laser beam L3. That is, the present embodiment does not have the step of forming microcracks on the single-wafered mother glass plate G2 by the diamond chip DT as in the first embodiment described above. As suitable irradiation conditions for the laser beam L3, for example, when the thickness of the single-wafered mother glass plate G2 is 1 mm or less, pulsed laser light having a pulse width of 110 to 1000 ns may be used.
本実施形態では、ライン状のレーザ光L3のエネルギ分布を調整することにより、切断予定線CLの中途部から枚葉状マザーガラス板G2の切断を開始できる。すなわち、枚葉状マザーガラス板G2の四辺に囲まれた領域の任意の位置から切断を開始できる。図16に示すように、切断予定線CLの中途部に切断開始位置SPが設定されている。また、切断予定線CLの両端部の二箇所(枚葉状マザーガラス板G2の両端部G2c,G2d)に切断終了端部EPが設定されている。 In the present embodiment, by adjusting the energy distribution of the line-shaped laser beam L3, cutting of the single-wafered mother glass plate G2 can be started from the middle part of the planned cutting line CL. That is, cutting can be started from an arbitrary position in the region surrounded by the four sides of the single-wafered mother glass plate G2. As shown in FIG. 16, the cutting start position SP is set in the middle of the planned cutting line CL. Further, cutting end ends EP are set at two locations (both ends G2c and G2d of the single-wafered mother glass plate G2) at both ends of the planned cutting line CL.
第三切断工程S4において、切断予定線CLに沿って枚葉状マザーガラス板G2にライン状のレーザ光L3が照射されると、その照射部位(G2e)がレーザ光L3の加熱により膨張し、熱応力が発生する。枚葉状マザーガラス板G2には、この熱応力により切断開始位置SPを起点としてクラックが生じる。図16に示すように、クラックは、切断予定線CLに沿って枚葉状マザーガラス板G2の各端部G2c,G2dに向かって進展する。このクラックが切断予定線CLの切断終了端部EPに到達することで、図17に示すように枚葉状マザーガラス板G2から長方形状のガラス板G3aが形成される。 In the third cutting step S4, when the single-wafered mother glass plate G2 is irradiated with the line-shaped laser beam L3 along the scheduled cutting line CL, the irradiated portion (G2e) expands due to the heating of the laser beam L3 and heats up. Stress is generated. The single-wafered mother glass plate G2 is cracked by this thermal stress starting from the cutting start position SP. As shown in FIG. 16, the crack propagates toward the respective ends G2c and G2d of the single-wafered mother glass plate G2 along the planned cutting line CL. When this crack reaches the cut end end EP of the planned cutting line CL, a rectangular glass plate G3a is formed from the single-wafered mother glass plate G2 as shown in FIG.
次に、この長方形状のガラス板G3aに対して、再度レーザ光L3を照射する。図18に示すように、ガラス板G3aには、新たな複数の切断予定線CLが設定されている。第三レーザ照射装置16のレーザ光L3は、各切断予定線CLに対して同時に照射されてもよく、順番に照射されてもよい。
Next, the rectangular glass plate G3a is irradiated with the laser beam L3 again. As shown in FIG. 18, a plurality of new planned cutting lines CL are set on the glass plate G3a. The laser beam L3 of the third
レーザ光L3の照射により、長方形状のガラス板G3aは、切断予定線CLに沿って切断される。これにより、図19に示すように、正方形状の複数のガラス板G3b(ガラス物品)が製造される。正方形状のガラス板G3bは、その一辺が1〜30mmとされるが、当該ガラス板G3bの寸法はこの範囲に限定されるものではない。 By the irradiation of the laser beam L3, the rectangular glass plate G3a is cut along the planned cutting line CL. As a result, as shown in FIG. 19, a plurality of square glass plates G3b (glass articles) are manufactured. The square glass plate G3b has a side of 1 to 30 mm, but the dimensions of the glass plate G3b are not limited to this range.
図20乃至図22は、ガラス物品の製造方法及び製造装置の第七実施形態を示す。本実施形態に係るガラス物品の製造方法は、第三切断工程S4の実行前に、枚葉状マザーガラス板G2に赤外線反射膜IRFを形成する成膜工程を備える。成膜工程では、スパッタリング、蒸着等の成膜法によって枚葉状マザーガラス板G2の表面(例えば第一主面G2a)に赤外線反射膜IRFを形成する。 20 to 22 show a seventh embodiment of a method for manufacturing a glass article and a manufacturing apparatus. The method for producing a glass article according to the present embodiment includes a film forming step of forming an infrared reflective film IRF on a single-wafered mother glass plate G2 before executing the third cutting step S4. In the film forming step, an infrared reflective film IRF is formed on the surface (for example, the first main surface G2a) of the single-wafered mother glass plate G2 by a film forming method such as sputtering or thin film deposition.
本実施形態では、成膜工程として、スパッタ装置21により枚葉状マザーガラス板G2に赤外線反射膜IRFを形成する場合を例示する。
In this embodiment, as a film forming step, a case where an infrared reflective film IRF is formed on a single-wafered mother glass plate G2 by a sputtering
図20に示すように、スパッタ装置21は、枚葉状マザーガラス板G2を収容するチャンバ22と、チャンバ22内に配されるスパッタターゲット23とを備える。枚葉状マザーガラス板G2は、第一主面G2aをスパッタターゲット23に対向させた状態でチャンバ22内に配置されている。
As shown in FIG. 20, the
成膜工程では、チャンバ22内を所定の真空度に維持するとともに、当該チャンバ22内にスパッタガスを導入し、スパッタターゲット23の近傍にプラズマの高密度領域を形成することで、当該スパッタターゲット23から粒子を飛散させる。飛散した粒子は、枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aに堆積する。これにより、所定の厚みを有する赤外線反射膜IRFが枚葉状マザーガラス板G2に成膜される。
In the film forming step, the inside of the
赤外線反射膜IRFは、SiO2、TiO2、TaF2、Al2O3、Nb2O5等により構成され得るが、これらに限定されるものではない。赤外線反射膜IRFの厚みは、500〜8000nmとされることが好ましく、500〜5000nmとされることがより好ましい。The infrared reflective film IRF may be composed of SiO 2 , TiO 2 , TaF 2 , Al 2 O 3 , Nb 2 O 5, and the like, but is not limited thereto. The thickness of the infrared reflective film IRF is preferably 500 to 8000 nm, more preferably 500 to 5000 nm.
その後、枚葉状マザーガラス板G2に対して第三切断工程S4が実施される。図21に示すように、枚葉状マザーガラス板G2においてレーザ光L3の照射部位G2eが加熱され、熱膨張することにより、当該照射部位G2eに熱応力が発生する。これにより、この照射部位G2eに、熱応力によるクラックが発生する。枚葉状マザーガラス板G2は、このクラックが切断予定線CLに沿って進展することで分断される(図22参照)。この場合において、枚葉状マザーガラス板G2の第一主面G2aに形成された赤外線反射膜IRFは、当該枚葉状マザーガラス板G2とともに分断される。これにより、その表面に赤外線反射膜IRFを有する複数のガラス板G3が形成される。 After that, the third cutting step S4 is performed on the single-wafered mother glass plate G2. As shown in FIG. 21, in the single-wafered mother glass plate G2, the irradiation portion G2e of the laser beam L3 is heated and thermally expanded, so that thermal stress is generated in the irradiation portion G2e. As a result, cracks due to thermal stress are generated in the irradiation site G2e. The single-wafered mother glass plate G2 is divided by the crack extending along the planned cutting line CL (see FIG. 22). In this case, the infrared reflective film IRF formed on the first main surface G2a of the single-wafered mother glass plate G2 is divided together with the single-wafered mother glass plate G2. As a result, a plurality of glass plates G3 having an infrared reflective film IRF are formed on the surface thereof.
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and is not limited to the above-mentioned action and effect. The present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
上記の実施形態では、硫リン酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス及びフツリン酸塩系ガラスにより構成されるガラス板G3を例示したが、これに限定されない。ガラス板G3のその他の材料としては、例えば、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、より具体的には、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。なお、無アルカリガラスとは、アルカリ成分(アルカリ金属酸化物)が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分の重量比が3000ppm以下のガラスのことである。 In the above embodiment, a glass plate G3 composed of a sulfate-based glass, a phosphate-based glass, and a fluoride-based glass has been exemplified, but the present invention is not limited thereto. As other materials of the glass plate G3, for example, silicate glass and silica glass are used, and more specifically, borosilicate glass, sodalime glass, aluminosilicate glass, chemically strengthened glass, non-alkali glass and the like. Can be mentioned. The non-alkali glass is a glass that does not substantially contain an alkaline component (alkali metal oxide), and specifically, a glass having a weight ratio of an alkaline component of 3000 ppm or less. ..
上記の実施形態では、オーバーフローダウンドロー法により帯状マザーガラス板G1を成形する例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の方法、例えば、スロットダウンドロー法、ロールアウト法又はフロート法、アップドロー法、リドロー法等により、帯状マザーガラス板G1又は枚葉状マザーガラス板G2を成形し得る。上記の実施形態では、第一切断工程S2、第二切断工程S3及び第三切断工程S4によって、マザーガラス板G1,G2を切断する方法を例示したが、この構成に限定されず、マザーガラス板G1,G2の成形方法に応じて各切断工程を適宜選択してよい。例えば、本発明は、各切断工程のうち、第三切断工程S4のみによってガラス物品(ガラス板G3)を製造することも可能である。 In the above embodiment, an example of forming the strip-shaped mother glass plate G1 by the overflow down draw method is shown, but the present invention is not limited to this, and other methods such as a slot down draw method, a rollout method or a float method are shown. A strip-shaped mother glass plate G1 or a single-wafered mother glass plate G2 can be formed by a method, an updraw method, a redraw method, or the like. In the above embodiment, a method of cutting the mother glass plates G1 and G2 by the first cutting step S2, the second cutting step S3, and the third cutting step S4 has been exemplified, but the method is not limited to this configuration, and the mother glass plate is not limited to this. Each cutting step may be appropriately selected according to the molding method of G1 and G2. For example, according to the present invention, it is possible to manufacture a glass article (glass plate G3) only by the third cutting step S4 among the cutting steps.
上記の第一実施形態では、枚葉状マザーガラス板G2に初期クラックFCを形成してその切断を行う場合を例示したが、レーザ光L3の照射のみにより切断に十分な応力を枚葉状マザーガラス板G2に生じせしめることが可能である場合には、第六実施形態のように初期クラックFCを形成することなく切断を行うことも可能である。第六実施形態では、切断予定線CLの中途部に切断開始位置SPを設定していたが、これに限らず、第一実施形態と同様に、枚葉状マザーガラス板G2の端部(G2c)に切断予定線CLの切断開始端部SPを設定してもよい。 In the above first embodiment, the case where the initial crack FC is formed on the single-wafered mother glass plate G2 and the cutting is performed is illustrated, but the single-wafered mother glass plate is sufficiently stressed for cutting only by irradiation with the laser beam L3. When it is possible to cause G2, it is also possible to perform cutting without forming the initial crack FC as in the sixth embodiment. In the sixth embodiment, the cutting start position SP is set in the middle of the planned cutting line CL, but the present invention is not limited to this, and the end portion (G2c) of the single-wafered mother glass plate G2 is similar to the first embodiment. The cutting start end SP of the planned cutting line CL may be set to.
上記の実施形態では、枚葉状マザーガラス板G2に保護シート20を貼着(接着)することにより枚葉状マザーガラス板G2を支持する例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、定盤17又は支持台18に枚葉状マザーガラス板G2を吸引可能な吸着孔を形成し、この吸着孔を介して枚葉状マザーガラス板G2を定盤17又は支持台18によって支持した状態で、第三切断工程S4を行ってもよい。
In the above embodiment, an example in which the single-wafered mother glass plate G2 is supported by attaching (adhering) the
上記の実施形態では、ダイアモンドチップDTによって切断開始端部SPにマイクロクラックを形成する例を示したが、マイクロクラックを形成する手段としては、ダイアモンドチップDTに限定されず、サンドペーパその他の公知の手段が使用され得る。 In the above embodiment, an example of forming microcracks at the cutting start end SP by the diamond chip DT has been shown, but the means for forming the microcracks is not limited to the diamond chip DT, and sandpaper or other known means. Can be used.
上記の実施形態では、定盤17及びスペーサ19によって枚葉状マザーガラス板G2を傾斜姿勢で支持する例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、保護シート20を局部的に肉厚に構成し、当該保護シート20により枚葉状マザーガラス板G2を傾斜姿勢で支持させてもよい。すなわち、枚葉状マザーガラス板G2の切断開始端部SPの近傍に位置する保護シート20の一部を厚肉に構成し、その他の部分を薄肉に構成することで、保護シート20は、枚葉状マザーガラス板G2を傾斜姿勢で支持できる。
In the above embodiment, an example in which the single-wafered mother glass plate G2 is supported by the
上記の実施形態では、ガラス物品としてガラス板G3を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、ガラスブロック、ガラス管その他のガラス物品にも適用可能である。 In the above embodiment, the glass plate G3 is exemplified as the glass article, but the present invention is not limited thereto. The present invention is also applicable to glass blocks, glass tubes and other glass articles.
上記の実施形態において、切断予定線CLは直線状に構成されていたが、これに限らず、曲線状に構成されてもよい。 In the above embodiment, the planned cutting line CL is configured to be linear, but the present invention is not limited to this, and the planned cutting line CL may be configured to be curved.
上記実施形態における成膜方法は一例であり、上記赤外線反射膜は、例えば蒸着法など任意の他の成膜手法を用いて成膜可能である。また、赤外線反射膜に限らず、例えば誘電体多層膜などの他の機能膜を成膜したり、複数の機能膜を積層形成することも可能である。 The film forming method in the above embodiment is an example, and the infrared reflective film can be formed by using any other film forming method such as a thin film deposition method. Further, the film is not limited to the infrared reflective film, and other functional films such as a dielectric multilayer film can be formed, or a plurality of functional films can be laminated and formed.
1 ガラス物品の製造装置
CL 切断予定線
G1 帯状マザーガラス板(マザーガラス)
G2 枚葉状マザーガラス板(マザーガラス)
G3 ガラス板(ガラス物品)
G3a ガラス板(ガラス物品)
G3b ガラス板(ガラス物品)
IRF 赤外線反射膜
L1 レーザ光
L2 レーザ光
L3 レーザ光
LL レーザ光の長さ
LW レーザ光の幅1 Glass article manufacturing equipment CL Scheduled cutting line G1 Strip-shaped mother glass plate (mother glass)
G2 sheet-fed mother glass plate (mother glass)
G3 glass plate (glass article)
G3a glass plate (glass article)
G3b glass plate (glass article)
IRF Infrared Reflective Film L1 Laser Light L2 Laser Light L3 Laser Light LL Laser Light Length LW Laser Light Width
Claims (16)
前記レーザ光は、長さ及び幅を有するライン状に照射され、
前記マザーガラスを切断する工程は、前記マザーガラスにおける前記レーザ光の照射部位を前記レーザ光の熱で膨張させることにより前記マザーガラスを割断することを特徴とする、ガラス物品の製造方法。In a method for manufacturing a glass article, which comprises a step of cutting a mother glass by irradiating a laser beam along a planned cutting line.
The laser beam is irradiated in a line shape having a length and a width.
The step of cutting the mother glass is a method for producing a glass article, which comprises cutting the mother glass by expanding the irradiated portion of the laser light in the mother glass with the heat of the laser light.
ライン状の前記レーザ光の前記長さは、前記マザーガラスにおける切断予定線の長さ以上である、請求項1に記載のガラス物品の製造方法。The mother glass is a glass plate and
The method for manufacturing a glass article according to claim 1, wherein the length of the line-shaped laser beam is equal to or longer than the length of the planned cutting line in the mother glass.
前記マザーガラスを切断する工程は、前記マザーガラスの前記第二主面を吸着又は接着により支持した状態で、前記第一主面側から前記レーザ光を照射する、請求項1から6のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。The mother glass has a first main surface and a second main surface.
The step of cutting the mother glass is any one of claims 1 to 6, wherein the laser beam is irradiated from the first main surface side in a state where the second main surface of the mother glass is supported by adsorption or adhesion. The method for manufacturing a glass article according to paragraph 1.
前記枚葉状マザーガラス板を切断する工程の前に、前記枚葉状マザーガラス板の表面に赤外線反射膜を形成する成膜工程を備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のガラス物品の製造方法。The step of cutting the mother glass includes a step of cutting a single-wafered mother glass plate.
The glass article according to any one of claims 1 to 12, further comprising a film forming step of forming an infrared reflective film on the surface of the single-wafered mother glass plate before the step of cutting the single-wafered mother glass plate. Manufacturing method.
前記切断部は、長さ及び幅を有する前記レーザ光を、前記マザーガラスに設定される切断予定線に沿って照射し、前記マザーガラスにおける前記レーザ光の照射部位を膨張させることにより前記マザーガラスを割断することを特徴とする、ガラス物品の製造装置。In a glass article manufacturing apparatus provided with a cutting portion that cuts mother glass by irradiating a laser beam.
The cutting portion irradiates the laser beam having a length and a width along a planned cutting line set on the mother glass, and expands the irradiation portion of the laser beam on the mother glass to cause the mother glass. A device for manufacturing a glass article, which comprises cutting a glass article.
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