玻璃板的激光熔断方法
【专利说明】玻璃板的激光膝断方法
[0001] 本申请是国际申请号PCT/JP2012/073717、国家阶段申请号201280030903. 3、申 请日2012年9月14日、发明名称为"玻璃板切断方法及玻璃板切断装置"的申请的分案申 请。
技术领域
[0002] 本发明设及将玻璃板烙断的切断技术的改良。
【背景技术】
[0003] W往，作为将玻璃板切断的方法，广泛地使用利用金刚石刀具等在玻璃板的表面 上形成划线之后，使弯曲应力作用于该划线而进行割断的方法（基于弯曲应力的割断）。
[0004] 然而，就上述的利用了弯曲应力的切断方法而言，在切断面上容易形成裂纹，可能 会产生玻璃板W该裂纹为起点而发生破损的问题。因此，有时取代上述的利用弯曲应力的 切断方法，而采用将激光向玻璃板的切断部照射，通过激光的照射热使切断部烙融而进行 切断的激光烙断。
[0005] 作为基于激光烙断的玻璃板的切断方法，例如在专利文献1中公开了如下内容： 在利用散焦了的二氧化碳气体激光进行了预备加热之后，将聚光于微小点的二氧化碳气体 激光向被切断部照射，由此进行烙断。
[0006] 另外，在激光烙断中，通常利用从切断部的正上方朝向大致铅垂下方与激光一起 喷射的中屯、辅助气体，将因激光的照射热而在切断部产生的烙融物吹飞，同时进行玻璃基 板的切断（烙断）。
[0007] 运种情况下，在中屯、辅助气体的作用下飞散的烙融物成为被称作烙渣的杂质而有 时会附着于玻璃板，成为使玻璃板的产品价值下降的主要原因。因此，在激光烙断中，采取 了各种对策来防止运样的杂质的附着。
[0008] 例如，专利文献2虽然不设及玻璃板的切断，但是为了防止在陶瓷或金属的烙断 时产生的烙渣的附着而公开了如下的切断方法。即，在该文献中公开了如下的内容：从配置 在被加工物的切断部的正上方的加工喷嘴朝向大致铅垂下方喷射辅助气体（相当于上述 的中屯、辅助气体），并从辅助喷嘴将与辅助气体不同的气体从被加工物的产品运一侧分别 向被加工物的切断部的表背两面喷吹，使烙融杂质（烙渣等）向被加工物的废材运一侧飞 散，并在被加工物的切断部的正下方利用吸嘴进行吸引。
[0009] 在先技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开昭60-251138号公报 阳01引专利文献2 :日本特开平8-141764号公报
【发明内容】
[001引发明要解决的课题
[0014] <第一课题〉
[0015] 在专利文献1中，主要W将ImmW上的厚板玻璃切断成规定形状为课题，运种厚板 玻璃的机械强度优越。
[0016] 相对于此，近年来，在用于显示器用途等的薄板玻璃、尤其是SOOymW下的厚度 的薄板玻璃的情况下，与上述的厚板玻璃相比，机械强度弱得多。因此，在利用烙断将上述 薄板玻璃切断时，会产生如下的特有的问题。
[0017] 目P，第一，在将薄板玻璃烙断后进行分离时，若烙断端面彼此发生接触，则存在薄 板玻璃容易破损的问题。因此，需要通过烙断将薄板玻璃的切断部烙融除去，而将烙断后对 置的薄板玻璃的烙断端面间的间隙确保为某种程度。
[0018] 第二，当向薄板玻璃施加的热量增大时，如图18所示，存在因处于烙融状态的切 断部C向下方垂下等而在薄板玻璃G的烙断端面附近产生形状不良的问题。当产生运种形 状不良时，会导致无法作为产品提供而必须当作不良品进行处理的事态。并且，运种薄板玻 璃的烙断端面附近的形状不良随着增加薄板玻璃的烙融除去量来增大烙断端面间的间隙 而变得明显。因此，不能过度增大薄板玻璃的烙断端面间的间隙。而且，由于热量增多，因 此烙断端面附近的玻璃溫度也上升，可能会因应变而使薄板玻璃发生变形或破损。
[0019] 因此，在将薄板玻璃烙断而切断时，需要严格管理因烙断而形成的烙断端面间的 间隙，但实际情况是，W专利文献1为首，W往没有从运种观点出发来采取对策。
[0020] 本发明鉴于W上的实际情况，第一课题是在利用激光的照射热将薄板玻璃烙断 时，管理薄板玻璃的烙断端面间的间隙，良好地维持烙断端面附近的形状。
[0021] <第二课题〉
[0022] 在将玻璃板烙断时，利用激光的照射热使玻璃板的切断部烙融，因此玻璃板的切 断部附近成为软化状态。
[0023] 然而，在专利文献2中，从加工喷嘴喷射的辅助气体的喷射压设定得比从辅助喷 嘴喷射的气体的喷射压大，因此假设适用于玻璃板G的切断时，会产生如下的问题。
[0024] 目P，当从加工喷嘴喷射的辅助气体的喷射压过大时，会在其喷射压下将烙融状态 的玻璃板的切断部附近强烈地向下方按压。其结果是，如图18所示，处于烙融状态的玻璃 板G的切断部C附近垂下，在切断部C(严格来说是产品部Ga的切断端面Gal及非产品部 Gb的切断端面Gbl的附近）会产生形状不良。
[00巧]就玻璃板而言，若运样在切断部产生形状不良，则不仅会导致产品品质的下降，而 且会导致破损等大的问题。
[00%] 本发明鉴于W上的实际情况，第二课题是在不会使作为产品的玻璃板的切断端面 产生形状不良的情况下通过烙断将玻璃板切断。
[0027] <第；课题〉
[0028] 在专利文献2中，仅在被加工物的切断部的正下方配置吸嘴，并利用吸嘴来吸引 从被加工物的切断部落下的烙渣等附着物。
[0029] 然而，就玻璃板而言，多严格地要求表面的清洁性，因此假设将专利文献2的切断 方法直接适用于玻璃板时，会产生如下的问题。目P，若利用从辅助喷嘴喷射的气体将玻璃板 烙断时在切断部产生的烙融杂质吹飞，则烙融杂质不仅向玻璃板的非产品部侧（在专利文 献2中称为废材侧）飞散，而且微小的烙融杂质会在空中浮游。因此，若对该浮游的烙融杂 质放任不管，则它们可能会再次附着于玻璃板的产品部侧。
[0030] 关于运一点，在专利文献2中，虽然通过在被加工物的下方配置吸嘴来进行应对， 但认为利用运种吸嘴能够捕捉的烙融杂质并非浮游在空中的杂质，而主要是因重力从切断 部落下那样的大杂质。因此，实质上无法充分地捕捉浮游在空中那样的微小的烙融杂质。尤 其是在烙断过程中切断部贯通之前的状态下，完全无法吸引烙融杂质，因此玻璃板的上方 空间的烙融杂质的浮游变得明显。
[0031] 本发明鉴于W上的实际情况，第=课题是在利用激光的照射热将玻璃板烙断时， 可靠地减少烙渣等烙融杂质附着于作为产品的玻璃板的事态。 阳0巧 <第四课题〉
[0033] 在W玻璃板为对象而利用激光烙断法进行切断时，烙融后的玻璃的粘性比专利文 献2所公开的金属或陶瓷高，因此将在激光照射部产生的烙融玻璃部除去的作业变得极其 麻烦且复杂。而且，玻璃由于导热率比较低，因此烙融玻璃部的除去的困难性愈发加剧。
[0034] 详细而言，单纯将辅助气体向激光照射部喷射的话，无法将在玻璃板上产生的烙 融玻璃部容易地除去，因此玻璃板的切断所需的时间变得长期化，作业效能变差。而且， 由于在板玻璃上产生的烙融玻璃部的除去的顺杨化受阻，而导致玻璃板的切断面的品质下 降。
[0035] 另外，在专利文献2中，虽然公开了对金属板或陶瓷板的激光照射部从正上方喷 射辅助气体的方法，但是将运种方法应用于玻璃板的话，会产生W下所示的特有的问题。
[0036] 目P，玻璃板的烙融玻璃部被辅助气体向下方强烈地按压，因此烙融玻璃部在其高 粘性的作用下不会飞散，而会因辅助气体的压力招致垂下的事态。因此，切断后的板玻璃成 为切断面附近的厚度比其它的部分（玻璃板的板厚）大的状态，存在切断面的形状不良，进 而使切断面的品质下降的问题。
[0037] 另外，玻璃板由于玻璃自身为氧化物，因此与进行金属板等的激光烙断的情况不 同，无法期待通过氧化燃烧反应来促进切断。因此，上述的问题变得更为明显。
[0038] 本发明鉴于上述情况，第四课题是通过致力研究玻璃板的激光烙断法，由此改善 玻璃板的切断时的作业性，并提高切断后的玻璃板的切断面的品质。
[0039] 解决方案 W40] <第一发明〉
[0041] 为了解决上述第一课题而提出的第一发明设及一种玻璃板切断方法，向SOOym W下的厚度的玻璃板（W下，也称作薄板玻璃）的切断部照射激光，将所述玻璃板烙断，其 特征在于，所述玻璃板的厚度设为a且在所述切断部对置的所述薄板玻璃的烙断端面间的 最小间隙设为b时，W满足0. 1《b/a《2的关系的方式管理所述最小间隙。
[0042] 根据运种方法，按照与薄板玻璃的厚度的相对关系来严格地管理薄板玻璃的烙断 端面间的间隙，因此能够良好地维持薄板玻璃的烙断端面附近的形状，并将烙断后的薄板 玻璃安全地分离。而且，能够避免由应变引起的薄板玻璃的变形或破损。另一方面，当b/ a超过2时，通过烙断而烙融除去的薄板玻璃的量变得过多，向烙断端面附近施加的热量过 度增大。其结果是，可能在薄板玻璃的烙断端面附近产生垂下等形状不良或者发生由应变 引起的薄板玻璃的变形或破损。而且，当b/a小于0. 1时，烙断端面彼此过度接近，可能在 分离时烙断端面彼此接触而导致薄板玻璃破损。
[0043] 在上述的方法中，优选的是，使所述激光W散焦的状态向所述切断部照射。
[0044]目P，由于薄板玻璃为烙断的对象，因此即使是散焦的激光也能够将切断部充分地 烙断。并且，在运样将散焦的激光向切断部照射的情况下，激光的能量密度在与切断部对 应的位置处减小，因此照射位置周边的能量的变化量也减小。因此，具有如下的优点：即使 由于玻璃板的翅曲或振动等而使照射位置稍微发生变动，向切断部施加的照射热也不易变 化，能够W大致相同条件执行烙断。
[0045] 在上述的方法中，优选的是，所述激光的光斑直径比所述玻璃板的烙断端面间的 最小间隙小。
[0046] 运样的话，向比实际要烙融除去的范围窄的范围照射激光。因此，能够期待通过来 自激光的照射部的导热来对薄板玻璃的烙断端面实施退火处理。
[0047] 在上述的方法中，优选的是，所述烙断端面形成为凸曲面。
[0048] 运样的话，就薄板玻璃的烙断端面而言，能得到与实施倒角的情况同等或运W上 的效果，端面强度得W提高。因此，具有如下优点：在流转到切断工序W后的工序时不易在 端面上产生缺欠，处理容易且成品率提高。
[0049] 在上述的方法中，优选的是，所述烙断端面为锻造