专利名称：板状玻璃母材的切割方法
技术领域：
本发明涉及一种用作母材的板状玻璃构件的切割方法，该待压制的母材用于再加热压制方法中，并特别涉及一种切割在一个主表面上预先刻划/加工了许多沟槽的板状玻璃母材的方法，以及涉及一种板状玻璃母材切割装置。
在制备光学元件如光学透镜和棱镜时，使用压模法。压模方法的例子主要包括精密压模方法、直接压制方法和再加热压制方法。
精密压模方法是使软化的玻璃转移到形状和表面精密的成型模中的压模方法，而该经压制的材料不需要磨光和抛光。
另一方面，直接压制方法和再加热压制方法是基于一定前提的模压方法，该前提是在压制模塑之后，进行磨光，使压制材料的形状接近于最终产品的形状，以及抛光，使压制材料的表面抛光。
因为精密压制模塑方法不需要抛光，所以它适合制造形状难以抛光的透镜，如非球状透镜。然而，为了再生形状精密的成型模，不得不进行压制，此时在压制过程中粘度是在相对高的范围内108-1012dPa·S，而且只有满足在加压粘度下不会失透条件的玻璃材料才可以使用。而且，问题是制造装置是庞大的和昂贵的，以及制造成本提高。
因此，为了制造大量的玻璃产品，同时降低制造成本，直接压制方法和再加热压制方法是适合的。
直接压制方法包括将预定数量的从排放管流出的熔融玻璃注入成型模的下模和上模中，并且在大约103dPa·S的较低粘度下进行压制。按照此方法，压制的材料具有较高的重量精度，但是该方法不适合小规模制造各种产品。
另一方面，再加热压制方法包括制备具有预定重量的需压制的材料，在正常温度下再加热需压制的材料，软化该材料，和在粘度大约为105dPa·S下通过成型模进行压制模塑。该方法不适合大规模制造品种少的产品，但是适合小规模制造品种多的产品。在再加热压制方法中，当需压制的材料重量与在压制成型模中的模腔相比不够时，成型模的模腔未填满需压制的材料，这会引起伸长缺陷。而且，当需压制的材料的重量过重时，会带来另一个问题材料流出成型模。因此，在再加热压制方法中，调节需压制材料的重量是一个大问题。
例如迄今为止已经通过使用切割刀片从板状玻璃母材中切割材料的方法(下面被称之为“刀片切割方法”)制备需压制的玻璃材料。刀片切割方法缺乏经济性，因为由于切割误差必然损失部分玻璃母材。而且，因为刀片(切割刀片)的耗损相对较多，刀片需要频繁更换。此外，因为在切割过程中刀片偏斜，难以从一种玻璃母材中切割出大量尺寸相同的待压制的材料，在获得的待压制材料中重量偏差变大。
为了解决上述在刀片切割方法中存在的问题，近年来，本申请的申请人已经提出了一种方法，该方法包括以预定的方式处理板状玻璃母材；给玻璃母材局部加压；和通过产生的张应力切割玻璃母材，以得到具有预定形状的待压制材料(下面称之为“局部加压切割方法”)(参看日本专利申请公开说明书No.261347/1998)。
当使用在公开文本中描述的局部加压切割方法得到待压制材料时，首先准备(平)板状玻璃母材，其中处理一个主表面(特别是形成沟槽)，以增大局部加压，而在另一个主表面上，在被处理以增大局部加压的地方的背面形成刻痕。接着，将该玻璃母材放在定位构件上(在本说明书中相当于“辅助切割构件”)，以便使形成刻痕的主表面朝内(向下)。在这种状态下在被处理以增大局部加压的地方局部加压，而且当局部加压时，通过在刻痕部分两边产生的张应力切割该玻璃母材，得到具有所需形状的待压制材料。
当使用日本专利申请公开说明书No.261347/1998中描述的局部加压切割方法来制备待压制的材料时，可以消除或改进上述在刀片切割方法中出现的问题。然而，当获得玻璃母材时，已经进行了增大局部加压的处理。因此，增加了获得玻璃母材的制造程序，且还需要提供这一处理过程的金属模(成型模)。结果，制造成本相对提高。
而且，通常通过切割板状玻璃母材的方法来获得用于在再加热压制方法中的待压制材料，以及作为一种切割方法，可采用一种利用超硬轮式切割器预先刻划板状玻璃母材的主表面的方法。
图1是表示刻划板状玻璃母材方法的侧面剖视图。而且图2是从刻划方法的切割器的前侧看的视图。此外，图3是表示在板状玻璃母材中形成的具体形状沟槽的视图。在该方法中，具有刀刃倾角θ1的超硬轮式切割器51沿图10中的箭头方向在板状玻璃母材的主表面50a上移动，以形成线状沟槽52。当形成沟槽52时，产生了裂缝。该裂缝包括与主表面50a垂直的垂直裂缝53，和基本上与主表面50a平行的水平裂缝54、55。而且，也产生了如图3所示的表面裂缝56。
形成沟槽52后，将板状玻璃母材50放在安装底座上，以便使形成有垂直裂缝53的主表面50a朝下，且在背对的主表面50b一侧与垂直裂缝53相对的位置上施加一预定压力。借因此垂直裂缝53增长，且垂直裂缝53的张应力F1也有助于切割板状玻璃母材50。
此外，当板状玻璃母材的玻璃类型和形状不同时，产生裂缝53等的方式也不同。因此，即使当使用相同的超硬轮式切割器以数量一定的压力进行刻划时，也不会总能形成所希望的恒定裂缝。因此，不能获得精密度良好的切割构件。
而且，有另一种制备用于再加热压制方法中的待压制材料的方法，包括预先在作为待压制材料的母材的板状玻璃母材的一个主表面上刻划/加工出许多网状沟槽；放置带板状玻璃母材，并使沟槽转向朝下；用棒状压头从上面向与沟槽相对的部分加压；以及通过产生于沟槽中的应力集中使裂缝增长，从而实现切割过程。
在此切割方法中，在加压过程中，发生一种现象，即切割件以沟槽为中心飞起。当发生这种飞起现象时，出现的问题是相邻的切割件相互撞击和拐角被切削。当拐角被切削时，不能形成重量均匀的待压制材料。另外，在更糟的条件下，切割件跳跃到外面，且另一个问题是操作过程不能接着向下一个工序进行。
本发明的目的是提供一种制造待压制材料的方法，其中利用局部加压压制，以便以较低的成本能容易地获得高重量精度的待压制材料，从该方法得到的待压制材料被用来制造玻璃模制材料，以及提供一种适宜于获得待压制材料的局部加压切割装置。
本发明的另一个目的是提供一种制造开槽板状玻璃母材的方法，通常可以由该材料形成精确的切割构件，和提供一种制造玻璃材料的方法，以及提供一种制造玻璃光学元件的方法。
本发明的再一个目的是提供一种切割板状玻璃母材的方法，其中可以防止切割件飞起，以及提供一种板状玻璃母材切割装置。
为了达到上述目的，根据本发明，提供一种制备待压制材料的方法，包括将在一个主表面上形成有沟槽的板状玻璃母材放置在辅助切割构件上，以便使形成沟槽的主表面朝内；接着在玻璃母材外部主表面一侧上与形成沟槽的位置相对的位置处局部加压；和当局部加压时，通过沟槽两边产生的张应力切割玻璃母材。在该方法中，选择/确定辅助切割构件的形状跟踪特性，以便当仅在玻璃母材的一个主表面形成沟槽和向玻璃母材局部加压时，在沟槽的外围与辅助切割构件接触的状态下通过张应力切割玻璃母材。
而且，为了达到此目的，根据本发明，提供一种制造玻璃模制材料的方法，包括加热/软化/处理按照本发明上述制造待压制材料的方法获得的待压制材料；接着进行压制模塑。
此外，为了达到此目的，根据本发明，提供一种局部加压切割装置，该装置用来实施本发明上述制造待压制材料的方法，该装置包括具有一底座和位于底座上表面上的辅助切割构件的固定板部件，待压制的材料放置在辅助切割构件上；以及用于向放置在辅助切割构件上的待压制材料局部加压的局部加压施加部件。
而且，为了达到此目的，根据本发明，提供一种制造开槽板状玻璃母材的方法，包括将切割器压在板状玻璃母材的一个主表面上，以形成包括至少一条垂直裂缝的沟槽的步骤，以便通过局部应力可以切割带有沟槽的板状玻璃母材。在此步骤中，根据板状玻璃母材的厚度和材质来选择/确定切割器刀刃倾角，以便使垂直裂缝比水平裂缝深。
在形成板状玻璃母材的方法中，考虑到板状玻璃母材的厚度和材质，选择/确定切割器刀刃倾角，以便垂直裂缝比水平裂缝深。
因为垂直裂缝比水平裂缝深，所以通常可以形成精确的切割件。
而且，为了解决上述问题，根据本发明，提供一种切割板状玻璃母材的方法，其中在该母材的一个主表面上预先刻划/加工有许多沟槽，该方法包括将沟槽朝内放置板状玻璃母材；用一缓冲构件加压板状玻璃母材的外表面，通过一具有伸长形状的加压压头在外表面上加压与沟槽相对的部分；以及切割板状玻璃母材。
在切割方法中，首先将板状玻璃母材布置成沟槽朝内。接着，在用一缓冲构件推压板状玻璃母材的外表面的同时，用具有伸长形状的加压压头加压外表面上与沟槽相对的部分，从而切割板状玻璃母材。因此，切割后，防止了切割件飞起。
图1是表示刻划板状玻璃母材方法的侧面剖视图；图2是从正面看刻划方法的切割器的主视图；图3是表示在板状玻璃母材中形成的具体形状的沟槽的视图；图4是概略表示板状玻璃母材一示例的俯视图，该母材是用来获得总重为100的待压制材料；图5A是概略表示辅助切割构件一示例的俯视图，该构件用来从图4所示玻璃母材获得待压制的材料，而图5B是概略表示图5A所示的辅助切割构件的侧视图；图6A是概略表示用于一实施例的局部加压切割装置中固定板部分的附近区域的俯视图，而图6B是沿着图6A的B-B线剖开的剖面图，其概略表示图6A所示的固定板部分和图6A省略的局部加压施加部件；图7是概略表示刻痕装置结构的俯视图；图8是表示切割器装置结构的侧视图9是表示实施例中轮式切割器形状的视图；图10表示刻痕板状玻璃母材的形状例子的视图图10A是俯视图；和图10B是侧视图；图11是表示在板状玻璃母材切割装置的固定底座附近的结构的俯视图；图12是沿着图11中A1-A1线剖开的剖面图；图13是表示在各种板状玻璃母材中轮式切割器最佳刀刃倾角的图；图14是表示在各种板状玻璃母材中轮式切割器最佳加压负载的图；图15是在刚度和最佳加压负载之间关系的图；图16是表示根据本发明实施例的板状玻璃母材切割装置的固定底座附近结构的俯视图；图17是沿着图16中A1-A1线剖开的剖面图；图18是表示缓冲构件的连接结构图；图19是表示安装底座的驱动机构部分的构造图；图20是表示待切割材料结构的俯视图；图21是图20的主视图；图22是表示辅助切割构件结构的俯视图；图23表示辅助切割构件的侧视图图23A是从图22的箭头方向X1看的侧视图；而图23B是从图22的箭头方向Y1看的侧视图；图24是表示待切割材料刚刚被压头切割后的状态的侧视图。
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。
首先，描述本发明待压制材料的制备方法。
如上所述，本发明提供一种方法，包括将在其一个主表面上形成有沟槽的板状玻璃母材放置在辅助切割构件上，以便使形成沟槽的主表面朝内；接着，在玻璃母材外主表面一侧与形成沟槽的位置相对的位置上局部加压；以及当局部加压时，由沟槽两边产生的张应力切割玻璃母材，以获得多个待压制材料。因此，本发明与日本专利申请公开说明书261347/1998描述的局部加压切割方法有共性。另外，本发明的方法包括在局部加压切割方法的概念中。
然而，在本发明的方法中，仅在板状玻璃母材(下面简称为“玻璃母材”)的一个主表面上形成沟槽(相应于公开文本中描述的“凹槽”)，至于其它主表面，不仅没有形成公开文本中所描述的沟槽，也没有其所描述的增大局部加压的过程。
优选使沟槽的长度从平面看等于待切割区域的长度，但是实际上从平面看获得基本上50％或更多的待切割区域长度已经足够。而且，优选使线宽度(意思是形成于主表面上的沟槽的线宽度，且在下面含义相同)尽可能窄，以便抑制形成沟槽时玻璃母材的损失。此外，深度优选基本上为玻璃母材厚度的2-10％。另外，截面形状(意思是与沟槽的纵向成直角的截面形状，且在下面含义相同)优选为直线形或V形，以便使另一主表面一侧的形状比形成沟槽的主表面一侧的形状要窄。
所述沟槽可以通过刀具(例如轮式切割器、油式切割器、钻石切割器等等)等很容易地形成，其中这些刀具中，例如可以用超硬材料(陶瓷、金属陶瓷、合金)作为刀片材料。
对于切割在一个主表面上形成有沟槽的玻璃母材来说，施加局部加压时，优选使用具有直线加压面的压头(圆棒形状的压头)。在这种情况下，压头加压面的长度优选等于或大于从平面看玻璃母材的待切割区域的长度(下面称为“切割长度”)。
施加到玻璃母材上的局部加压的大小(局部加压负载的大小)可以适当根据下列情况选择(1)待切割玻璃母材的材质和厚度，(2)待切割玻璃母材的尺寸(意思是与沟槽的纵向成直角的方向上的长度的1/2，该沟槽在与将要局部加压的位置相对的位置上形成，且下面含义相同)，(3)待切割玻璃母材的切割长度，(4)在待切割玻璃母材上形成的沟槽的剖面的形状和深度，(5)所使用的辅助切割构件的材料等等。
当待切割的玻璃母材是光学玻璃母材(意思是用于光学元件的待压制材料的玻璃母材，且下面含义相同)，且尺寸为大约55mm或更少时，局部加压负载的大小基本上为500-3000千克力。制定的局部加压的大小优选应尽可能小，以便抑制因切割产生的待压制材料或因切割新产生的玻璃母材彼此间干扰或在切割过程中由于撞击而损坏。
将在一个主表面上形成有沟槽的玻璃母材放置在具有预定杨氏模量的辅助切割构件上，即，杨氏模量小于玻璃母材杨氏模量的辅助切割构件上，以便使形成有沟槽的主表面朝内(向下)后，从如上所述的玻璃母材的外主表面上在与与形成沟槽的位置相对的位置处局部加压。然后，使玻璃母材产生弯矩并在沟槽的两边(意思是沿着纵向看时沟槽的两边，下面含义相同)产生张应力。因此，通过张应力可以切割玻璃母材。
然而，如上所述，就待压制的材料而言，要求较严格地控制重量。因此，当使用局部加压切割方法获得待压制材料时，简单地切割并不总是足够的。当在高的重量精确度条件下获得待压制材料时，要求切割沿着通过沟槽的纵向剖面进行。为此，优选当对玻璃母材局部加压时，在沟槽两边产生的张应力之间与尺寸无关。
张应力的大小取决于当对玻璃母材局部加压时在玻璃母材中产生的弯矩大小。因此，当选择沟槽形成位置，以便在沟槽两边具有相同的弯矩值，即当在玻璃母材可以被分成两等份的位置上形成沟槽时，似乎应该沿着通过沟槽的纵剖面切割玻璃母材。
然而，根据发明人的研究，在许多情况下，即使当在玻璃母材可以被分成两等份的位置上形成沟槽时，玻璃母材也不能沿着通过沟槽的纵剖面被切割。已经发现，对于将其用作玻璃母材用作待压制材料的材料来制备光学元件的玻璃母材(光学玻璃母材)，这种趋势尤为明显。
由于对为什么难以在所希望的位置上切割光学玻璃母材进行了深入细致的研究，本发明人等已经得出具有下列现象(1)和(2)的结论(1)因为作为光学玻璃母材的材料，通常采用模压方法来获得板状材料，其从下列观点看不需要抛光，(a)在制造过程中抑制了玻璃的损失，和(b)抑制了制造工序的增加，通过在板状材料上形成沟槽而得到的光学玻璃母材通常有轻微的不规则弯曲。因此，当将该材料放置在平面上，通常有不平整现象发生。
(2)通常，在光学玻璃母材的表面上存在微裂缝。
接着，本申请的发明人等已经发现，为了通过局部加压切割方法从光学玻璃母材获得待压制材料，当局部加压施加在具有特殊形状跟踪特性的辅助切割构件上时，光学玻璃母材在如下状态下被切割，即与局部加压的位置相对的位置上形成的沟槽(因为沟槽是局部加压的位置标志，下面被称为“用作标志的沟槽”或“要被用作标志的沟槽”)的周围紧靠着辅助切割构件的状态下，并且通过使用具有这种形状跟踪特性的辅助切割构件，可以在高重量精确度条件下获得所希望的待压制材料。
因此，在本发明的方法中，具有形状跟踪特性的辅助切割构件被用作辅助切割构件。
优选辅助切割构件和用作标志的沟槽的周围在切割之前应该在尽可能宽的范围内彼此接触，但是实际上辅助切割构件紧靠用作标志的沟槽周围，只要在用作标志的沟槽的每侧上的宽度大约达到2.5-3mm就足够。而且，当从平面看待切割区域时，辅助切割构件和用作标志的沟槽的周围沿纵向在整个区域上彼此邻接，但是如果它们沿纵向在基本上超过50％或更多的长度上彼此邻接，实际上就足够了。另外，辅助切割构件的材料选自杨氏模量小于待切割的玻璃母材杨氏模量的材料。
如果辅助切割构件的形状跟踪特性太高，即，如果辅助切割构件太软，当对玻璃母材局部加压时，难以在用作标志的沟槽两边产生切割玻璃母材所需要的张应力。因此，当选择/确定具有上述形状跟踪特性的辅助切割构件时，也要适当考虑是否可以产生切割玻璃母材所需要的张应力。
通常，当待切割的玻璃母材的材质、厚度、大小和不平整度、以及在玻璃母材上的切割长度恒定，形成沟槽的形状和大小相同，而辅助切割构件的杨氏模量较高(然而，它应该比玻璃母材的杨氏模量低)时，通过较小的局部加压可以产生切割玻璃母材所需要的张应力。因此，当选择/确定具有上述形状跟踪特性的辅助切割构件时，应该考虑待切割的玻璃母材的材质、厚度、大小和不平整度、以及待切割玻璃母材上的切割长度等等。
例如，当待切割玻璃母材是光学玻璃母材时，可以根据下列标准I到III来选择/确定辅助切割构件。
I.在光学玻璃母材的不平整度超过0.3mm的情况下，(a)当(光学玻璃母材的厚度[mm])×(切割长度[mm])≥340时，有杨氏模量大体上为1.0-20.0kg/mm2的材料，如天然橡胶、聚乙烯树脂、丁腈橡胶和异戊二烯橡胶。
(b)当(光学玻璃母材的厚度[mm])×(切割长度[mm])＜340时，有杨氏模量大体上为240-350kg/mm2的材料，如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂和缩醛树脂。
II.在光学玻璃母材的不平整度超过0且为0.3mm或0.3mm以下的情况下，(a)当(光学玻璃母材的厚度[mm])×(切割长度[mm])≥340时，有杨氏模量大体上为35-70kg/mm2的材料，如聚氨酯橡胶、聚丙烯和氟塑料。
(b)当(光学玻璃母材的厚度[mm])×(切割长度[mm])＜340时，有杨氏模量大体上为240-350kg/mm2的材料，如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂和缩醛树脂。
III.在光学玻璃母材的不平整度为0mm的情况下，不考虑光学玻璃母材的厚度和切割长度，有杨氏模量大体上为240-350kg/mm2的材料，如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂和缩醛树脂。
事实上，这里所述的“不平整度”意思是将待切割的玻璃母材放置在平面上，以便使玻璃母材上形成有沟槽的主表面朝内(向下)并加压一个端部(在当从平面上看玻璃母材时在玻璃母材上有长、短两个方向的情况下，该部分的意思是长度方向的一侧端部)时，另一端部的下表面与平面之间的最大距离。
在本发明的方法中，由于使用了具有形状跟踪特性的辅助切割构件，仅仅在玻璃母材的一个主表面上形成沟槽，不需要在玻璃母材的另一主表面上进行任何特殊的处理，因此，无需要制备任何进行此处理的金属模，就可以沿着通过沟槽的纵截面切割玻璃母材。结果，可以以低成本获得具有高重量精度的待压制材料。而且，与刀片切割方法不同，刀片(切割刀片)不必频繁更换，另外，无需特殊的处理过程，因此，容易获得待压制材料。
这里，当形成沟槽的地方大大偏离可以将玻璃母材分成两等份的位置，并向使用沟槽作为标志的玻璃母材局部加压时，沟槽两边产生的张应力差被扩大，从而很难沿着通过沟槽的纵截面切割玻璃母材。因此，当形成沟槽时，优先选择形成的位置，以便当向使用沟槽作为标志的玻璃母材局部加压时，抑制在沟槽两边产生的张应力之间产生尺寸关系，从而可沿着通过沟槽的纵截面切割玻璃母材。
通常，形成沟槽的地方位于从平面看可以将玻璃母材分成两等份的位置和在该位置附近的特定区域。该区域的延伸程度根据待切割玻璃母材的材质、厚度、尺寸和不平整度，玻璃母材的切割长度等等而不同。另外，考虑到如上所述的形成沟槽的地方，沿着通过沟槽的纵截面可以更安全地切割玻璃母材。结果，可以在高重量精确度条件下获得待压制材料。
为了从一玻璃母材获得大量的待压制材料，必须依次地切割形成有多个沟槽的玻璃母材。另外，在这种情况下，为沿着通过沟槽的纵截面切割玻璃母材，每次都需要适当选择局部加压的位置，以便抑制当对玻璃母材局部加压时在沟槽两边产生的张应力之间产生的尺寸关系。特别地，每次施加局部加压时，都要从多个沟槽中适当选择沟槽，以作为施加局部压力的标志。
在这种情况下，从提高制造率的观点出发，每次切割时，优选沿着沟槽的整个纵向切割玻璃母材，以便通过施加与形成于玻璃母材(它表示尚未通过局部加压切割的材料)上的沟槽数目的相同的次数的局部加压来获得目标数目的待压制材料。另外，为了进行上述选择，从要获得具有高重量精确度的待压制材料的观点出发，应优选考虑以便当经切割新产生的玻璃母材(表示由切割产生的切割件和包括未分开的待压制材料)被进一步切割时，切割长度变得最短。
例如在要从85×85×8mm的玻璃母材获得100块尺寸基本相同的待压制材料的情况下，如图4所示，因为以网格方式在玻璃母材10的一个主表面上总共形成了18个沟槽11-28，优选按照下列顺序局部加压，以便在高重量精确度条件下以最小的18次局部加压次数获得100个待压制材料。
特别地，优选使用沟槽作为标志，将附属于图4所示的18个沟槽的数字按递增的顺序，即，按沟槽11到沟槽28的顺序依次局部加压。然而，为了按该顺序局部加压，在第二个和接下来的局部加压过程中，将要作为局部加压的位置标志的沟槽(如沟槽)已经分开。因此，从平面看切割玻璃母材的整个形状基本上保持与切割前从平面看玻璃母材10的形状相同，即，当沿着已经分开的沟槽进行第二个和接下来的进一步局部加压时，分开前沟槽的位置和分开后沟槽的位置基本上保持不变。因此，可以一次在两块或更多块的玻璃母材(表示通过切割产生的切割件和包括未分开的待压制材料)上进行第二次和随后的局部加压。
如上所述，在从一块玻璃母材获得大量待压制材料的情况下，随着依次地切割玻璃母材，新产生大量的玻璃母材(表示通过切割产生的切割件和包括未分开的待压制材料)。随着待切割的玻璃母材的尺寸被减小，切割玻璃母材所需要的局部加压的大小增大，另外，玻璃母材的切割长度缩短。
因此，在尚未进行局部加压切割的阶段，根据玻璃母材的尺寸和待压制的目标材料的大小，为了从一块玻璃母材中得到大量的待压制材料，在该过程中有时会发生这种情况其中由一种类型的材料形成的辅助切割构件不能满足上述形状跟踪特性。
在预期发生这种情况的条件下，优选使用另一种辅助切割构件，其包括形状跟踪特性不同的多种类型的构件，当对待切割的玻璃母材局部加压时，这些构件紧靠在与局部加压位置相对的位置上形成的沟槽的周围，这些不同类型的构件以预定的状态排列，以致于可以以这种状态切割玻璃母材。与选择/确定上述由单一类型构件组成的辅助切割构件的相同标准来选择/确定由辅助切割构件组成的构件。
当以上述次序18次对如图4所示的玻璃母材10局部加压总共获得100块待压制材料时，优选使用的辅助切割构件的例子如图5A和5B所示。另外，如图4所示的玻璃母材10被用作不平整度超过0.3mm的光学玻璃母材(下面被称之为“光学玻璃母材10a”)。
对如图5A、5B所示的辅助切割构件30来说，从平面看其大小等于从平面看光学玻璃母材的大小(85×85mm)，或稍大于纵向和横向两个方向上的大小，而且辅助切割构件30装有7个天然橡胶构件31a、31b、32、33a、33b、34a、34b和8个丙烯酸树脂构件35a到35h。
在待切割的光学玻璃母材(光学玻璃母材10a，或由于切割光学玻璃母材10a新产生的光学玻璃母材)的产品的厚度(＝8mm)和切割长度[mm]的乘积为340或更大的区域中，放置每个天然橡胶构件31a、31b、32、33a、33b、34a、34b(参看图5A)。特别地，放置天然橡胶构件31a、31b，以便它们与从平面看在光学玻璃母材10a上形成沟槽11的地方相符，在它们之间插入天然橡胶构件32。放置天然橡胶构件32，以便它与从平面看在光学玻璃母材10a上形成沟槽12的地方相符，以及放置天然橡胶构件33a、33b，以便它们与从平面看在光学玻璃母材10a上形成沟槽13的地方相符，在它们之间插入天然橡胶构件31b。而且，放置天然橡胶构件34a、34b，以便它们与从平面看在光学玻璃母材10a上形成沟槽14的地方相符，在它们之间插入天然橡胶构件31a。
另一方面，在待切割的光学玻璃母材(由于切割光学玻璃母材10a新产生的光学玻璃母材)的产品的厚度(＝8mm)和切割长度[mm]的乘积小于340的区域中，在相应的天然橡胶构件31a、31b、32、33a、33b、34a、34b之间放置每个丙烯酸树脂构件35a到35h，以便可以获得从平面看具有如上所述大小的辅助切割构件30(参看图5A)。另外，从平面看每个天然橡胶构件31a、31b、32、33a、33b、34a、34b较短方向上的宽度为5mm。
而且，如图5B所示，每个天然橡胶构件的上表面(在图5B中只能看见5个构件31a、31b、32、33a、34a)从每个丙烯酸树脂构件的上表面(在图5B中只能看见4个构件35a到35d)以预定的长度伸出，而且这些天然橡胶构件31a、31b、32、33a、33b、34a、34b的上表面基本上在一个平面上。而且，丙烯酸树脂构件35a到35h的上表面基本上在一个平面上，而且丙烯酸树脂构件的厚度为15mm。
这里，选择/确定以丙烯酸树脂构件上表面为基准，天然橡胶构件上表面的伸出长度，使之满足下列条件(A)和(B)，但是当待切割的玻璃母材是光学玻璃母材时，伸出长度实质上为0.5mm或更少。
(A)在待切割的光学玻璃母材(光学玻璃母材10a，或由于切割光学玻璃母材10a而新产生的光学玻璃母材)的产品的厚度(＝8mm)和切割长度[mm]的乘积超过340的区域中局部加压的情况下，在天然橡胶构件由于施加的局部加压而变形达到与丙烯酸树脂构件的上表面相同的表面之前，在局部加压过程中用作标志的沟槽的周围与天然橡胶构件的上表面相接触的状态下，光学玻璃母材被切割。特别地，上述“对光学玻璃母材产品的厚度(＝8mm)和切割长度[mm]的乘积超过340的区域局部加压的情况”是在光学玻璃母材10a上形成的沟槽中，当光学玻璃母材10a以预定的方向放置在辅助切割构件30上时，在从平面看与天然橡胶构件重叠的用作标志的沟槽(相应于图4中的沟槽11、12、13或14，不包括简单交叉的其它沟槽)上局部加压的情况。
(B)在待切割的光学玻璃母材(切割光学玻璃母材10a而新产生的光学玻璃母材)的产品的厚度(＝8mm)和切割长度[mm]的乘积小于340的地方中局部加压的情况下，光学玻璃母材是在与天然橡胶构件接触的区域之外的区域中形成的沟槽的周围与丙烯酸树脂构件的上表面相接触的状态下被切割的。特别地，上述“对光学玻璃母材产品的厚度(＝8mm)和切割长度[mm]的乘积小于340的区域中局部加压的情况”是在光学玻璃母材10a上形成的沟槽中，将图4中的沟槽15至28(这些沟槽已经由于前面施加的局部加压而分开)作为标志来局部加压的情况。
另外，在不需要使天然橡胶构件的上表面从丙烯酸树脂构件的上表面伸出，就可以满足上述条件(A)和(B)的情况下，可以这样放置这些构件，以便天然橡胶构件与丙烯酸树脂构件的上表面基本上位于同一平面上。
如上所述，如果使用由多种类型构件形成的辅助切割构件，那么应将适当的构件预先放置在切割位置上。这避免了根据切割位置而替换辅助切割构件的必要性，从而提高了切割操作的效率。
下面将描述本发明制造玻璃模制材料的方法。
如上所述，本发明制造玻璃模制材料的方法包括加热/软化/处理按照本发明上述制造待压制材料的方法得到的待压制材料，和接下来进行模压。
这里，可以用上述本发明制造待压制材料的方法由玻璃母材来制造(切割)待压制材料，或其后可以经过滚筒抛光等来调节重量达到所希望的重量。
例如，根据待压制材料的材质(组成)在700-900℃的范围内对待压制材料进行加热/软化处理，以便待压制的材料获得适于模压的粘度。而且，在加热/软化该待压制材料的同时，使用具有符合目标玻璃模制材料形状的预定形状的成型模对待压制的材料进行压制成型。
下面描述本发明的局部加压切割装置。
如上所述，本发明的局部加压切割装置是一种用于实施本发明的制造待压制材料的方法的装置，它包括具有底座和放置在底座的上表面上的辅助切割构件的固定板部分，待切割的材料放置在辅助切割构件上；以及对放置在辅助切割构件上的待切割材料局部加压的局部加压施加部件。
这里，根据与用于上述本发明制造待压制材料方法中的辅助切割构件的相同思想来选择/确定构成固定板部分的辅助切割构件。
而且，局部加压施加部件可以是通过具有直线加压面的压头(例如圆钢压头)对待压制材料的预定地方局部加压的部件。选择压头局部加压区域的长度，使之等于或大于待切割材料的长度。另外，控制局部加压施加部件，使得在对待切割材料局部加压之后，该部件从待切割材料的上表面向辅助切割构件移动一预定距离时停止，以及选择/确定停止位置，以便当切割材料时产生的碰撞可以最小化。
从沿着通过在待切割材料中形成的沟槽的纵截面切割待切割材料的观点来看，局部加压施加部件优选沿着这样的面对待切割材料局部加压，该面包括相对于构成固定板部分的底座的上表面的法线。
当使用具有上述固定板部分和局部加压施加部件的本发明的局部加压切割装置时，可以按照本发明上述制造待压制材料的方法制造待压制材料，且使用局部加压容易以低成本获得具有高重量精确度的待压制材料。而且，可以使用本发明的局部加压切割装置将各种易碎的材料(玻璃、陶瓷等等)切割成所希望的形状。
另外，使用的待切割材料是由具有一组相互对立平面的易碎材料组成，且在这组对立平面之一上形成有沟槽。而且，将待切割材料放置在辅助切割构件上，以便带沟槽的平面朝内(向下)。另外，使用局部加压施加部件对待切割材料局部加压，以便在与形成沟槽的位置相对的位置处局部加压。
局部加压切割装置可以用来将一块待切割的材料简单地分成两块以得到两块切割件，或可以用来连续地切割形成有许多沟槽的待切割材料以得到大量的切割件。另外，当连续地切割在其上形成有许多沟槽的待切割材料以得到大量的切割件时，优选至少将固定板部分和局部加压施加部件之一设定成可移动的，以便从平面看固定板部分和局部加压施加部件的相互位置可以相对改变。
当如上所述固定板部分或局部加压施加部件是可移动的时，即使连续地切割带有许多沟槽的待切割材料以得到大量的切割件(例如，在本发明的上述方法中的待压制材料)的情况下，例如，在首先将待切割材料放置在辅助切割构件的预定位置上之后，通过放置如后所述的局部加压位置选择装置和定位构件，不需要再定位待切割的材料就可以得到目标数量的切割件(包括由于切割而产生切割件和包括待压制的未分开的材料)。因此，可以容易提高制造率。
对于希望按上述情况放置的局部加压位置选择装置来说，当如上所述对待切割材料局部加压时，在参考位置的基础上，连续地选择局部加压施加位置，以便抑制在局部加压和切割待切割材料的过程中，在用作标志的沟槽(在与局部加压的位置相对的位置上形成沟槽)两边产生的张应力之间产生尺寸关系。
参考位置可以是在选择局部加压施加位置时可以作为一个参考的位置，以便按照如上所述切割待切割材料，参考位置可以设定为任意位置，例如底座上的位置、辅助切割构件上的位置和待切割材料上的位置，以及例如从平面看底座上的中心点可以用作参考位置。当中心点被用作参考位置时，将待切割材料放置在辅助切割构件上，以便中心轴(与厚度方向平行的中心轴)与底座上的中心轴重合。另外，在旋转底座的情况下，从平面看固定板部分和局部加压施加部件的位置是相对改变的，优选将中心点定位于底座上的旋转轴上。
局部加压施加位置选择装置可以连续地选择如上所述的局部加压施加位置，并相对地和适当地改变固定板部分和局部加压施加部件的相互位置，以从平面看与选择结果一致。从平面看，相对改变固定板部分和局部加压施加部件的相互位置，例如，预先将局部加压施加位置和与待切割材料中形成的沟槽相对应的顺序储存在一存储器中，并通过基于此数据的数控操作来连续地改变从平面看时固定板部分或局部加压施加部件的位置。
这里，通过下面描述的定位构件，可以保持在第二个和接下来的局部加压施加过程中，从平面看时待切割材料的整体形状基本上与切割前从平面看时待切割材料的形状相同。因此，可以选择局部加压施加位置，以便一次对两个或更多个待切割材料(表示由于切割而产生的切割件)局部加压。例如，当从如图4所示的玻璃母材10中获得100块待压制材料时，随着玻璃母材10被切割，沟槽11至28被分开。通过使用后面描述的定位构件，这些沟槽11至28基本上可以保持在分开前的状态。因此，使用基本上保持在分开前状态的沟槽作为标志局部加压，也可以一次对两个或更多个待切割材料(表示由于切割而产生的切割件)局部加压。
另一方面，在连续地切割带有许多沟槽的待切割材料来得到大量切割件的情况下，将需要布置的定位构件这样布置，使之从平面看时包围了待切割材料(尚未切割)。定位构件定位待切割材料，以便使切割材料中的沟槽与参考位置的相对位置基本上不变。因此，在预定的夹紧力作用下布置定位构件，以便从平面看时可以使切割材料的整体形状保持与待切割材料的形状相同，即，防止由于切割待切割材料而形成的切割件偏离切割前的位置。夹紧力随着待切割材料的厚度而异，但是例如，当待切割的材料是用于待压制材料的光学玻璃母材时，夹紧力通常为5千克力。
当将待切割材料(尚未切割)放置在辅助切割构件上时，或当回收或收集切割件时，为了方便，定位构件是由许多构件组成，且优选放置以便其一部分构件可以按照所希望的方向移动。
另外，为了给待切割材料局部加压来切割待切割材料，既然需要在定位构件与待切割材料之间确保一间隙，以保证以切割位置为中心的切割件彼此分开，所以应优选放置定位构件，以便确保该间隙。间隙随着待切割材料的大小而异，且当待切割的材料是用于待压制材料的光学玻璃母材时，间隙通常为大约0.2-1.5mm的范围内。然而，在由富弹性的材料制备定位构件，或者使用弹性构件如弹簧布置定位构件，以便它可以以可逆的方式按照恒定的方向移动的情况下时，可以得到等效于通过变形或移动定位构件而获得间隙的同等效果，因而可以不必确保所述间隙。
当上述局部加压施加位置选择装置和定位构件放置好时，可以连续地在形成许多沟槽的待切割材料上的所希望的地方可靠和持续地局部加压。因此，例如，即使为了从如图4所示的玻璃母材10中得到100块待压制的材料，不需要中途人工定位待切割材料(由于切割而产生的切割件)，按照上述顺序连续局部加压18次，便可以很容易地得到待压制的目标材料。另外，因为在局部加压的过程中可以沿着通过用作标志的沟槽的纵截面切割待切割的材料，所以可以获得具有高重量精确度的待压制材料。
然而，如在描述制造本发明待压制材料的方法中提到的那样，在连续地切割带有形成许多沟槽的待切割材料来得到大量切割件的情况下，在该过程中可能发生情形即由一种类型材料形成的辅助切割构件不能满足上述形状跟踪特性。因此，在预期发生这种情形的情况下，如在描述制造本发明待压制材料的方法中提到的那样，优选使用由形状跟踪特性不同的多种类型构件组成的辅助切割构件，当对待切割材料局部加压时，这些构件持续地紧靠在与局部加压位置相对的位置上形成的沟槽的周围，且多种类型的构件以预定状态布置，以便以此状态切割待切割的材料。当使用辅助切割构件时，在切割位置上预先放置合适的辅助切割构件，由此，不需要按照切割位置替换辅助切割构件。结果，很容易地提高了切割操作的效率。
另外，因为使用上述的定位构件，可以防止在切割过程中切割件由于碰撞而散开，通过使用定位构件可以很容易地回收或收集切割件。因此，不仅在从一种待切割材料中得到大量具有预定形状的切割件的情况下，而且在从一种待切割材料中得到一个或两个具有预定形状的切割件的情况下，也优选使用定位构件。
实施例以下将参考附图描述本发明的实施例，但是本发明不局限于下面的实施例。
实施例1(1)制备玻璃母材首先，准备一块85×85×8mm的光学玻璃板(由FD8(玻璃类型名称)形成，由Hoya公司制造)。该光学玻璃板具有与100块待压制材料(每个重量为2.46克)相对应的大小和重量，其中包括0.05克作为富余量由滚筒抛光而抛掉。
随后，使用具有由超硬材料形成的刀片部分和具有130°的刀刃倾角的轮式切割器在光学玻璃板的一个主表面上总共形成18个沟槽，以便获得作为目标的光学玻璃母材。在这种情况下，给轮式切割器施加5千克力的负载，并且以网格状形成沟槽，以便从光学玻璃母材中总共可以获得100块尺寸均匀的待压制材料。每个沟槽的线宽度为1.2mm，深度为0.2mm。
(2)制造待压制的材料首先，准备如图6A和6B所示的局部加压切割装置。
如图6A和6B所示，局部加压切割装置1装有放置待切割的材料的固定板部分2，和对放置在固定板部分2上的待切割材料的预定位置局部加压的局部加压施加部件3。
固定板部分2具有一底座2a和放置在底座2a上表面上的辅助切割构件2b，以及从平面看时辅助切割构件2b的尺寸稍大于从平面看时待切割材料4的尺寸。然后，将待切割材料4放置在辅助切割构件2b上。放置固定板部分2，以便它可以通过一操作机构(未表示出)在一预定的垂直轴周围在90度的范围内旋转，并使它可以在一预定的水平方向往复运动。
另一方面，局部加压施加部件3具有一个移动工作台3a和横向放置在移动工作台3a下表面上的圆钢压头3b，并如图6B中的箭头B所示，放置移动工作台3a以便它可以在垂直方向往复运动。因此，当固定板部分2是水平的时，局部加压施加部件3沿着包括有构成固定板部分2的底座2a的上表面的法线的一个面对待切割材料4局部加压。另外，将圆钢压头3b的加压面的长度设定为等于或大于待切割材料4的切割长度。另外，控制移动工作台3a在垂直方向上的向下移动，以便当对待切割材料4局部加压时，圆钢压头3b的加压面以预定加压量(mm)从待切割材料4的上表面移向辅助切割构件2b然后停止。加压量预设为与形成沟槽的位置一致。
在该实施例中，因为将上面(1)获得的光学玻璃母材用作待切割材料4，使用如图5所示的辅助切割构件30作为辅助切割构件2b。另外，在实施例中准备的局部加压切割装置1还具有一个定位构件用于定位待切割材料4，以防止改变在待切割材料4中形成的沟槽与参考位置的相对位置，以及具有局部加压施加位置选择装置。
当从平面看底座2a时，参考位置为底座2a的中心点，该中心点是在底座2a的上表面上，并在底座2a的旋转轴上。另外，将待切割材料4放置在辅助切割构件2b(辅助切割构件30)上，同时中心轴(与厚度方向平行的中心轴)与底座2a的旋转轴重合。
如图6A、6B所示，定位构件是由4个由天然橡胶制成的定位构件5a至5d组成。布置这些定位构件，使得在使用过程中从平面看时其包围待切割材料4(光学玻璃母材)，定位构件5a至5d的每一个都是由从平面看时具有矩形形状的板状材料构成。另外，定位构件5a至5d抑制了由于切割而产生的切割件因在切割过程中碰撞而移动，并实现了从平面看时切割后待切割材料的整体形状与从平面看时切割前待切割材料4的形状基本上相同的功能。
将两个定位构件(构件5a、5b)固定在已经固定/放置在底座2a上的L形基准板6的两个内表面上，将放置在定位构件5a对面的定位构件5c固定在已经固定在底座2a上的驱动器7的顶端，和将放置在定位构件5b对面的定位构件5d固定在已经固定在底座2a上的驱动器8的顶端。在接近或远离定位构件5a的方向上，由驱动器7驱动定位构件5c，和在接近或远离定位构件5b的方向上，由驱动器8驱动定位构件5d。
将待切割材料4(光学玻璃母材)放置在辅助切割构件2b上，以便使形成沟槽的主表面朝内(向下)和使侧表面紧靠定位构件5a、5b，接着，在接近或远离定位构件5a和5b的方向上，驱动器7、8分别驱动定位构件5c、5d。在这种情况下，如上所述，因为从平面看时辅助切割构件2b的尺寸稍大于从平面看时待切割材料4(光学玻璃母材)的尺寸，所以定位构件5c压在辅助切割构件2b的侧表面上，而不是压在待切割材料(光学玻璃母材)的侧表面上，并在4千克力的夹紧力下固定。因此，在定位构件5c与待切割材料4(光学玻璃母材)的侧表面之间形成一预定大小的间隙S1(在实施例中为0.1mm)。同样地，顶靠着辅助切割构件2b的侧表面，而不是待切割材料(光学玻璃母材)的侧表面，来压紧定位构件5d，并在4千克力的夹紧力下固定。因此，在定位构件5d与待切割材料4(光学玻璃母材)的侧表面之间形成一预定大小的间隙S2(在该实施例中为0.1mm)。
在附图中没有表示出局部加压施加位置选择装置，但是局部加压施加位置选择装置具有记忆功能，其中储存着局部加压的顺序和根据上述参考位置确定的局部加压施加位置，以便局部加压施加部件3对放置在固定板部分2上的待切割材料4(光学玻璃母材)以图4所示的沟槽11至28的顺序局部加压。另外，局部加压施加位置选择装置允许固定板部分2通过基于储存在记忆中的数据的数控操作来旋转或往复运动。
使用上述局部加压切割装置1连续地切割上面(1)获得的光学玻璃母材来获得总共100个待压制材料。在这种情况下，当使用图4所示的沟槽11至28作为标志局部加压时，将局部加压的负载大小和加压量设定为表1的值。
表1
另外，从将光学玻璃母材放置在辅助切割构件2b上时开始，直到获得总共100个待压制材料为止，根本不需要除去由于切割而产生的切割件，定位切割件等等。
对于以此方式获得的待压制材料来说，获得测量的重量范围以及测量的重量与理论重量的离差。结果与理论重量一起示于表2中。
实施例2除了使用85×85×8mm由Hoya公司制造的光学玻璃板(由BSC7(玻璃型号名称)形成)作为光学玻璃母材的材料外，以与实施例1(1)相同的方法得到不平整度为0.35mm的光学玻璃母材，并以与实施例1(2)相同的方法从光学玻璃母材中获得总共100个待压制材料。
对于以此方式获得的待压制材料来说，获得测量的重量范围以及测量的重量与理论重量的离差。结果与理论重量一起示于表2中。
实施例3除了使用85×85×8mm由Hoya公司制造的光学玻璃板(由NBFD11(玻璃型号名称)形成)作为光学玻璃母材的材料外，以与实施例1(1)相同的方法得到不平整度为0.35mm的光学玻璃母材，并以与实施例1(2)相同的方法从光学玻璃母材中获得总共100个待压制材料。
对于以此方式获得的待压制材料来说，获得测量的重量范围以及测量的重量与理论重量的离差。结果与理论重量一起示于表2中。
表2
如表2所示，在实施例1-3中获得的每个待压制材料具有较小的测量的重量与理论重量的离差，即，具有高的重量精确度。
实施例4使用在实施例1-3中的任何一个获得的待压制材料和具有预定形状模腔的成型模通过压制成型来制造双凸透镜。在这种情况下，在通过将放置在成型模的模腔中的待压制材料与成型模一起加热进行加热/软化处理之后，进行压制成型。
首先，将在该实施例中形成的待压制材料经过滚磨，切割掉待压制材料的拐角，使表面变粗糙，并将脱模剂如氮化硼均匀地涂到待压制材料的表面上。
从常温加热经滚筒抛光的待压制材料，通过输送装置将加热/软化的待压制材料放置在压制成型模的下模上。接着，当加热/软化的待压制材料的粘度为104-106dPa·S，优选为105dPa·S时，用许多具有成型表面的成型模进行集中压制成型来提供末级透镜的形状。成型模是由上模和下模组成，并可以包括一滚筒模。在大气压环境下进行压制成型。
当在待压制材料中使用B2O3-La2O3玻璃类型时，在加热/软化到大约780℃(105dPa·S)状态下，通过输送装将待压制材料引入到加热到大约660℃的下模成型面上。接着，将下模压在加热到大约670℃的上模上，并在30kg/cm2下将软化的待压制材料压制成型2或3秒钟。
而且，当在待压制材料中使用SiO2-B2O3玻璃类型时，在加热/软化到大约870℃(105dPa·S)状态下，通过输送装将待压制材料引入到加热到大约650℃的下模成型面上。接着，将下模压在加热到大约660℃的上模上，并在30kg/cm2下将软化的待压制材料压制成型2或3秒钟。
另外，在加压过程中通过改变粘度对上述两种玻璃类型进行再加热压制，压制成型条件示于表3中。
因为待压制材料具有小的重量离差，在再加热压制过程中，没有发现待压制材料的延伸缺陷或待压制材料从成型模中突出的现象。
将再加热压制制备的压制材料经过粗磨，精磨和抛光，以便获得最终产品。
表3
>结果，当使用实施例1-3的任何一个获得的待压制材料时，没有发现待压制材料的延伸缺陷和待压制材料从成型模中突出的现象，从而可以获得质量优异的双凸透镜。
下面将描述在本发明中使用的刻划装置。
图7是图解性地表示刻划装置组成的俯视图。在该实施例中使用的刻划装置100的底座11上，在Y轴方向上滑动连接着一个工作台12。工作台12由Y轴驱动电动机13移动/控制。在工作台12上固定着丙烯酸板12a、12b，用以接近切割器的运行。而且，放置板状玻璃母材20，使得其紧靠在丙烯酸板12a、12b的内侧表面上。板状玻璃母材20是光学玻璃母材，特别是作为用于后述的光学元件中待压制材料的材料的玻璃母材。板状玻璃母材20的一个拐角部分P0被设定为刻划原点。
而且，将一切割器机构14放置在底座11上。在切割器机构14中，一垂直移动机构15和一切割器组件16在X轴方向上整体滑动连接。如后所述，切割器组件16通过其轮式切割器刻划板状玻璃母材20，并通过操作垂直移动机构15来垂直移动。通过X轴驱动电动机17移动/控制垂直移动机构15和切割器组件16。
由一控制器(未示出)驱动/控制X轴驱动电动机17和Y轴驱动电动机13。
图8是表示切割器组件16的构成的侧视图。轮式切割器161通过支架162连接到固定构件160上，而构件160连接到垂直移动机构15上。至于支架162，其轴162a通过轴承163连接到固定构件160上。因此，轮式切割器161可以围绕刀片指向的垂直方向轴旋转。
而且，切割器组件16装有加压缸164。当刻划板状玻璃母材20时，加压缸调节轮式切割器161的加压负载。根据如后所述的各种条件适当调整加压负载。
图9是表示本实施例的轮式切割器161的形状的视图。这里，表示从与轮式切割器161的旋转轴成直角的方向看时的状态。轮式切割器161是超硬轮式切割器，且刀刃161a的两面是对称的。根据如后所述的各种条件适当选择刀刃161a的角度θ。
在如上所述构成的实施例的刻划装置100中，通过图7中所示的X轴驱动电动机17和Y轴驱动电动机13的驱动，把切割器组件16放置在板状玻璃母材20的适当位置，并通过垂直移动机构15，控制轮式切割器161对板状玻璃母材20的切割量。另外，通过旋转轮式切割器161、以及相对移动工作台12和切割器组件16，板状玻璃母材20的表面被刻划。
图10表示刻划的板状玻璃母材10的形状的例子的视图，图10A是俯视图，而图10B是侧视图。这里，表示一个实施例，其中板状玻璃母材20的两个主表面21、22中，在上主表面21上形成18个沟槽D1至D18。沟槽D1至D18按网格形式以等间距形成。而且，形成18个沟槽D1至D18，以便在如图2和3所示的主表面上产生大体上垂直的裂缝。
通过板状玻璃材料切割装置切割带有沟槽的板状玻璃母材20。
图11是表示在板状玻璃母材切割装置的安装底座附近构成的俯视图。而且，图12是沿着图11中线A1-A1剖开的剖视图。板状玻璃母材切割装置300装有用于放置板状玻璃母材20的安装底座331。放置安装底座331，以便它可以在图11的X轴方向上往复运动。而且，当开始操作时，布置安装底座331，以便中心点P1与X-Y坐标系的原点重合。此外，布置安装底座331，以便它可以围绕X-Y平面中心点P1的轴旋转。通过装在安装底座331下面的驱动机构部分(未示出)实现安装底座331的移动和旋转。
将基准板332固定在安装底座331上。基准板332是L形构件，并将定位构件333、334固定在内侧表面332a、332b上。定位构件333、334是由弹性材料如天然橡胶形成，以便当切割板状玻璃母材20时防止碎屑等的出现。
而且，将具有基本上是矩形平板的辅助切割构件40放置在安装底座331上。通过加压装置337和338将辅助切割构件40顶靠着基准板332的定位构件333、334加压。将由天然橡胶制成的定位构件335固定在加压装置337的加压板状337a上。加压装置337通过定位构件335沿X轴方向向着基准板332的定位构件333对加压辅助切割构件40加压。
同样地，将由天然橡胶构成的定位构件336固定在加压装置338的加压板状338a上。加压装置338通过定位构件336沿Y轴方向将辅助切割构件40压在基准板332上的定位构件334上。以这种方式，将辅助切割构件40定位/固定在安装底座331上。
将稍小于辅助切割构件40的板状玻璃母材20放置在辅助切割构件40上。放置板状玻璃母材20，以便使形成沟槽D1-D18的主表面21指向朝下，且紧靠着定位构件333、334的侧边。在这种情况下，如图12所示，板状玻璃母材20以一预定长度从定位构件333至336的上侧表面伸出。而且，因为板状玻璃母材20小于辅助切割构件40，所以在板状玻璃母材20与定位构件335、336之间形成适当的间隙(例如这里为0.1mm)。在切割过程中该间隙保证了玻璃的退刀槽空间。
在安装底座331中，设计构件尺寸，以便当放置板状玻璃母材20时，板状玻璃母材20的中心与安装底座331的中心点P1重合。
如图12所示，将加压装置339放置在安装底座331上。将加压装置339的压头底座390通过一滚珠螺杆392a连接到Z轴伺服电动机392的轴上。压头底座390通过Z轴伺服电动机392的旋转沿着Z轴垂直移动。将在Y轴方向延伸的圆钢压头391固定在压头底座390的下表面390a上。如后所述压头391从上加压且切割板状玻璃母材20，并具有基本上与板状玻璃母材20的沟槽相同的长度。
在如上所述构成的板状玻璃母材切割装置300中，当开始切割操作时，将安装底座331的中心点P1定位于X-Y坐标系的原点。另一方面，加压装置339是在充分高于如图12所示的安装底座331的位置上。在这种情况下，控制安装底座331的位置和方向，以便板状玻璃母材中首先被切割的沟槽(例如沟槽D5)沿着Y轴延伸，即，在X-Y平面上该沟槽与加压装置339的压头391重叠。
当完成定位时，Z轴伺服电动机392开动降低压头391，其紧靠着与板状玻璃母材20主表面22上的沟槽D5相对的位置。当从该状态下进一步降低压头391时，在与沟槽D5相对的位置上局部加压，增大并切割沟槽D5的裂缝。就其它沟槽而论，通过类似的位置和加压操作进行切割，以便最终形成总共100个待压制材料。另外，这里，除了归因于从外边施加压力或加热产生的应力外，局部应力还包括从外边施加力或加热从而导致在沟槽部分的应力集中而产生的应力，和由于增大局部张应力(图3所示的F1)产生的应力，该张应力是在从外边加压或加热而形成沟槽的过程中在垂直裂缝的尖端部分预先产生的。
在加热/软化状态下将形成的待压制材料压制成型以形成光学玻璃元件。压制成型后进行抛光和磨光制造光学玻璃元件如透镜和棱镜。
另外，判断待压制材料的质量标准是没有碎屑产生和重量均匀。为此，重要的是在刻划阶段中形成优选的裂缝。在这种情况下，产生垂直裂缝以及水平裂缝。为了使垂直裂缝增长以进行精确切割，重要的是垂直裂缝要深于水平裂缝。尤其是，在优选的裂缝中，由轮式切割器161的加压力产生张应力，以及在更优选的裂缝中，该应力应保持更强。当通过它可使裂纹尽力打开的张应力被增大时，可以减小切割的负载，这可以防止玻璃碎裂。而且，在大的张应力下，在切割的部分中将不会产生任何弯矩，或弯矩非常小。因此，玻璃母材20的移动被降低，玻璃材料不会彼此妨碍，且在切割后，可以防止碎屑的产生和表面的损坏。
此外，与主表面垂直的裂缝优选较深。特别优选地，裂缝深于水平裂缝，而水平裂缝是玻璃碎裂的一个原因。当垂直裂缝深时，可以减小产生切割的局部应力的负载。另外，当垂直裂缝深于水平裂缝时，可以安全地防止玻璃碎裂。
通过将轮式切割器161的刀刃倾角θ和刻划过程中的加压负载设定为最佳值可以获得优选的裂缝。
下面将描述为了形成具有优选裂缝的沟槽而设定轮式切割器161的刀刃倾角θ和刻划过程中的加压负载的方法。
首先，为了确定轮式切割器161的刀刃倾角θ，使用带有各种刀刃倾角的轮式切割器，并改变三种类型材料的每一种板状玻璃构件的板状厚度，进行刻划和切割。接着，检查当可以获得极好的待压制材料时轮式切割器的刀刃倾角θ。
图13是表示在各种板状玻璃母材中轮式切割器的最佳刀刃倾角的曲线图。这里，将轮式切割器161的加压负载设定为常数进行试验。而且，将轮式切割器161对玻璃表面的切割量和在刻划过程中轮式切割器161的速度都设为常数(例如切割量为0.05mm，而刻划速度为250mm/秒)。
作为板状玻璃母材20的材料，选择三种类型玻璃硼酸盐-灯笼型(特征L1)；硼硅酸盐型(特征L2)；二氧化硅-铅型(特征L3)。而且，对每个这些材料，刻划和切割板状厚度为4(mm)、6(mm)和8(mm)的板状玻璃母材。附图中表示了以这种方式获得最佳的待压制材料时的刀刃倾角θ。这里，最佳的待压制材料的判断标准是形成的待压制材料具有较小的重量离差，和切割面的条形花纹标记深度(垂直裂缝的深度)在大约0.5-0.6(mm)的范围内。
结果，已经发现可以由下列等式(1)表示轮式切割器161的最佳刀刃倾角θθ＝a-b·β1+c·β2…(1)这里，β1是板状玻璃母材20的板厚，而β2是表示板状玻璃母材20的材料的参数。而且，a、b、c代表正系数。从等式中可以看出，当增大板状玻璃母材20的板状厚度时优选减小最佳刀刃倾角，而当增加表示板状玻璃母材20的材料的参数时优选增大最佳刀刃倾角。
这里，可以使用刚度、硬度、耐磨度、杨氏模量等作为表示材料的参数。当使用刚度作为参数时，系数a是在100-200的范围内，系数b为1-2，而系数c为0.5-0.6。将它们设定为这些值，可以形成深于水平裂缝的垂直裂缝，并可以在垂直裂缝中将张应力保持为这种程度，以致于可以切割玻璃而不会成为碎裂。而且，为了增强效果，系数a、b、c优选分别在141.01-142.99、1.3-1.48和0.51-0.55的范围内。
接着，为了获得轮式切割器161的最佳加压负载，进行相同的试验。
图14为表示在各种板状玻璃母材中轮式切割器的最佳加压负载的曲线图。这里，按照在刀刃倾角试验中相同的方式，将轮式切割器161的切割量和在刻划过程中轮式切割器161的速度设定为常数(例如切割量为0.05mm，和刻划速度为250mm/秒)。
而且，作为板状玻璃母材20的材料，选择三种类型玻璃硼酸盐-灯笼型(特征L4)；硼硅酸盐型(特征L5)；二氧化硅-铅型(特征L6)。而且，对每个这些材料，刻划和切割板状厚度为4(mm)、6(mm)和8(mm)的板状玻璃母材。附图中表示了以这种方式获得最佳的待压制材料时的加压负载θ。而且，按照在刀刃倾角试验中相同的方式，最佳的待压制材料的判断标准是形成的待压制材料具有较小的重量离差(特别地，±5重量％)，和切割面的条形花纹标记深度(垂直裂缝的深度)在大约0.5-0.6(mm)的范围内。
从图14中可以看出板状厚度的不同对加压负载有较小的影响。另外，选择刚度(GPa)/比重(千克·m-2)作为参数确定最佳加压负载，并检查刚度/比重与最佳加压负载之间的关系。这些表示在图15中。
根据图15的结果，已经发现可以由下列等式(2)表示轮式切割器161的之最佳加压负载WW＝d+e·α …(2)这里，α代表表示板状玻璃母材20的材料/比重的参数。而且，d、e代表正系数。从等式中看出当板状玻璃母材20的比重较大时，优选减小最佳加压负载W，而当表示玻璃母材20的材料的参数较大时优选增大最佳加压负载。
这里，可以使用刚度、硬度、耐磨度、杨氏模量等作为表示材料的参数。当使用刚度作为参数时，系数d、e是分别在0.15-0.3和0.001-0.03的范围内，优选在0.171-0.246和0.006-0..014的范围内。
根据如上所述获得的等式(1)和(2)确定轮式切割器161的刀刃倾角θ和在刻划过程中的加压负载W，并根据此使用刻划装置100进行刻划，可以形成更好的垂直裂缝。因此，可以高速率和大量地获得高质量的待压制材料。
另外，在实施例中，已经描述了在板状玻璃母材20中形成沟槽来获得待压制材料的实施例，但是本发明可以适用于在制造平面显示器如液晶显示器的玻璃基质过程中形成用于切割的沟槽。
而且，在实施例中，已经描述了使用轮式切割器161作为形成沟槽的工具的实施例，但是也可以使用矩形切割器等。
下面将描述本发明使用的板状玻璃母材切割装置的另一个实施例。
图16是表示在该实施例中的板状玻璃母材切割装置400在安装底座附近的构成的俯视图。而且，图17是沿着图16中线A1-A1剖开的剖视图。板状玻璃母材切割装置400装有用于放置板状玻璃母材的安装底座411。放置安装底座411，以便它可以在图16的X轴方向上往复运动。而且，当开始操作时，布置安装底座411，以便中心点P0与X-Y坐标系的原点重合。此外，布置安装底座411，以便它可以围绕X-Y平面中心点P0的轴旋转。通过下面描述的驱动机构部分实现安装底座411的移动和旋转。
将基准板412固定在安装底座411上。基准板412是L形构件，并将定位构件413、414固定在内侧表面412a、412b上。定位构件413、414是由杨氏模量比玻璃基质低的材料，例如，如天然橡胶等弹性材料制成，以便当切割板状玻璃母材时防止碎屑等的出现。
而且，将具有基本上是正方形板状形的辅助切割构件430放置在安装底座411上。通过加压装置417和418将辅助切割构件430顶靠着基准板412的定位构件413、414加压。将由天然橡胶制成的定位构件415固定在加压装置417的加压板状417a上。加压装置417通过定位构件415沿X轴方向向基准板412的定位构件413加压辅助切割构件430。
同样地，将由天然橡胶制成的定位构件416固定在加压装置418的加压板状418a上。加压装置418通过定位构件416沿Y轴方向向着基准板412上的定位构件414推动辅助切割构件430。以这种方式，将辅助切割构件430定位/固定在安装底座411上。
在比辅助切割构件430小的范围内将由4个板状玻璃母材421-424组成的待切割材料420放置在辅助切割构件430上。板状玻璃母材421-424是基本上具有相同尺寸的正方形板状构件，其彼此紧靠，且按紧靠着定位构件413、414的侧面的方式放置。对于如图17所示的待切割材料420来说，上主表面420a从定位构件413-416的上侧表面以一常量伸出。将待切割材料420的主表面设定为加压行程的参考位置。
而且，因为待切割材料的平面尺寸小于辅助切割构件430，因而在板状玻璃母材423、424与定位构件415、416之间形成了适当的间隙。在切割过程中该间隙保证了玻璃的退刀槽空间。
在安装底座411中，设计构件尺寸，以便当放置待切割材料420时，该材料的中心与安装底座411的中心点P0重合。
如图17所示，将加压装置419放置在安装底座411上。
将加压装置419的压头底座4190通过滚珠螺杆4192a连接到Z轴伺服电动机4192的轴上。压头底座4190通过Z轴伺服电动机4192的旋转沿着Z轴垂直移动。将在Y轴方向延伸的圆钢压头4191固定在压头底座4190的下表面4190a上。该压头4191从上加压且切割如后所述的待切割材料420的板状玻璃母材421-424，且其以延伸形状形成，并且具有基本上与后面所述的沟槽相同的长度。
而且，将一缓冲构件4193连接到压头底座4190的下表面4190a上。作为缓冲构件4193，如图18所示，使用两个缓冲构件4193a、4193b，其基本上全部放在下表面4193a上，除了压头4191外。在缓冲构件4193a或4193b中，使用的材料具有这样的硬度，以致于待切割材料的切割件不会飞起，且具有不会损坏切割件的合适的柔软度。而且，使用的缓冲构件4193a、4193b具有一定的厚度，以致于它不会从压头4191的最低部分4191a向下伸出。
正如满足这些条件的构件那样，举例说明用于透镜抛光的抛光板。特别地，它是具有多孔层的树脂构件，且例如，使用的构件具有的总厚度为0.70-1.5mm，多孔层厚度为400-450μm，孔直径为50-90μm，硬度为50-80度，抗压模量为4-8％，以及抗压弹性模量为60-80％。更优选地，总厚度为0.70mm，多孔层厚度为400μm，孔直径为60-80μm，硬度为70度，抗压模量为6％，以及抗压弹性模量大约为72％。
图19是表示安装底座411的驱动机构部分的构造图。这里，示出了除去图16中所示安装底座411的俯视图。将一X轴伺服电动机4112固定在驱动机构部分4110上。将滚珠螺杆4113连接到X轴伺服电动机4112的轴上。
安装底座411与滚珠螺杆4113啮合，并在X轴方向随着滚珠螺杆4113的旋转而移动。另一方面，托板4114可以围绕与安装底座411的中心点P0重叠的点旋转。而且，在托板4114的圆周边部分形成小齿轮部分4114a。小齿轮部分4114a与齿条构件4116的齿条部分4116a啮合。齿条构件4116连接到汽缸4115上，且在X轴方向上随着汽缸4115的驱动而移动。
在驱动机构部分中，当移动安装底座411时，开动X轴伺服电动机4112以移动安装底座411。而且，汽缸4115驱动/旋转托板4114。另外，通过机构制动器4117、4118控制托板4114的旋转，以便它可以仅仅在90°的范围内旋转。
下面将描述待切割材料420的具体结构。
图20是表示待切割材料420构造的俯视图。而且，图21是图20的正视图。4块构成待切割材料420的板状玻璃母材421-424都是平面形状为正方形的板状玻璃。在板状玻璃母材421-424的下主表面上，以网格状和以V形截面形式形成18条纵向和横向的沟槽，即总共36条沟槽DD1-DD36。由此划分板状玻璃母材421-424，以便每块材料具有10×10＝100个单元。
按照将材料放置在板状玻璃母材切割装置400上时相同的排列来排列沟槽DD1-DD36，并在一专用刻划装置中以颠倒状态(主表面420b朝下)安装和形成。而且，在这种情况下，形成沟槽DD1-DD36，以便在与主表面420b垂直的方向上充分产生裂缝。
将如上所述构成的待切割材料420放置在如图16、17所示辅助切割构件430上，并从在加压过程中承受大弯矩的位置上的沟槽开始顺序切割。例如，首先切割板状玻璃母材423和424共有且放置在该材料中心的沟槽DD14。接着，切割板状玻璃母材421和422共有且放置在该材料中心的沟槽DD5。此外，依次切割沟槽DD23、DD32、DD34、DD30和其它沟槽。
下面描述辅助切割构件430的具体构成。
图22是表示辅助切割构件430构成的俯视图。而且，图23表示辅助切割构件430的侧视图图23A是从图22的箭头方向X1看时的侧视图；图23B是从图22的箭头方向Y1看时的侧视图。如上所述，辅助切割构件430的纵向和横向长度构造成稍大于待切割材料420的长度。辅助切割构件430是由底座垫块431、排列在底座垫块431中的支座构件432-439构成，而且它们是整体形成的。
底座垫块431是由聚氨酯橡胶制成。另一方面，支座构件432-439是由天然橡胶制成，以便它们具有大约5mm的厚度。而且，如图23所示，这样形成支座构件432-439，以便它们在上表面的高度上基本上彼此一致，而且它们从底座垫块431的上表面上稍微伸出。根据在切割待切割材料420的过程中的压力选择每个支座构件的伸出量和材料。
如图16所示或与之相类似，将4块板状玻璃母材421-424作为待切割材料420放置在辅助切割构件430上。在这种情况下，如图23所示，它们这样放置，以便沟槽DD14位于支座构件432上，沟槽DD5位于支座构件433上，沟槽DD32位于支座构件434上，和沟槽DD23位于支座构件435上。
下面将描述本实施例的板状玻璃母材切割装置400的操作过程。
首先，在开始切割操作之前，如图16、17所示，将安装底座411的中心点P0定位于X-Y坐标的原点。另一方面，加压装置419处于充分高于如图17所示安装底座411的位置。在这种情况下，控制安装底座411的位置和方向，以便待切割材料420的首先切割的沟槽DD14沿着Y轴延伸，即沟槽指向与X-Y平面上加压装置419的压头4191重叠。
当完成定位时，操作Z轴伺服电动机4192，以降低压头4191，该压头4191紧靠着与板状玻璃母材420的主表面421上的沟槽DD14相对的位置。当从此状态进一步降低压头4191进行加压时，沟槽DD14的裂缝增大并切割。对于每个沟槽，确定压头4191的加压行程量，并当已完成所确定加压行程时停止切割操作。
当完成沟槽DD14的切割时，向上退出压头底座4190，安装底座411基本上在X轴方向滑动，并进行定位，以便沟槽DD5与Y轴重合。按照与沟槽DD14相同的方式，由压头4191加压沟槽DD5并切割。接着，安装底座411旋转90°，进行定位，例如将沟槽DD23与Y轴排成一直线，并进行切割。之后，按照相同的方法，以预定的顺序切割剩余的沟槽。切割所有的沟槽，形成总共400块待压制材料。
图24是表示刚刚完成由压头4191切割待切割材料420后的状态的侧视图。在压头4191切割待切割材料420之后，待切割材料420的切割件试图飞起来。然而，在实施例的装置中，因为缓冲构件4193a、4193b附加在压头4191周围，所以这些缓冲构件4193a、4193b适当地加压切割件以防止它们飞起。因此，可以防止切割件邻近的拐角部分彼此相互碰撞并碎裂。所以，可以形成重量均匀的待压制材料。而且，可以防止切割件跳到外边。因此，在操作过程中，不需作不必要的中断，其提高了效率。因此，由于缓冲构件4193a、4193b阻止了切割件，所以防止了切割件的表面被刮伤。
而且，在实施例中，因为同时放置和切割4块板状玻璃母材421-424，所以与分别切割4块材料相比缩短了操作时间。实际上4块50cm的正方形板状玻璃母材421-424被分割成400块。结果，在对于分别切割每块材料的方法所需要时间的一半内，可以形成400块重量离差较小的切割件。
在该方法中，在后半段的操作中增加了切割件的数量，而且切割件彼此容易相互妨碍。然而，在实施例中，因为缓冲构件4193a、4193b防止了飞起，所以也可以防止切割件的妨碍。另外，也可以防止产生碎屑。因此，可以高速率得到高质量的待压制材料。
此外，在实施例中，当在4块板状玻璃母材421-424中形成沟槽时，将4块材料按照在切割过程中的相同排列固定在刻划装置上，并同时刻划。因此，即使当在板状玻璃母材421-424上有形状缺陷时，在该材料被固定在板状玻璃母材切割装置400上的情况下，板状玻璃母材中沟槽的位置和方向不会偏离。因此，由于压头4191的方向总是每个沟槽的方向重合，所以可以进行精确的切割。而且，在这个意义上，可以高速率地得到高质量的待压制材料。
权利要求
1.一种制造板状玻璃母材的方法，其特征在于，它包括下列步骤将切割器仅压在板状玻璃母材的一个主表面上，以形成包括至少一条垂直裂缝的沟槽；从没有形成所述沟槽的主表面一侧在与形成所述沟槽的位置相对的位置处局部加压，并通过局部应力切割所述的板状玻璃母材，其中选择/确定所述切割器的刀刃倾角，以便使所述垂直裂缝比水平裂缝深。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，当选择/确定所述切割器的刀刃倾角时，使用所述板状玻璃母材的刚度、硬度、耐磨度和杨氏模量之一作为选择/判断的标准。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括这样的步骤，即选择/确定所述刀刃倾角θ使之满足下列等式θ＝a-b·β1+c·β2，其中，β1代表板状玻璃母材的板状厚度，而β2是表示板状玻璃母材材质的参数值，以及a、b、c代表正系数。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，还包括步骤使用刚度作为表示所述材料的参数值β2；将所述系数a设定在100-200的范围内；将所述系数b设定为1-2；将所述系数c设定为0.5-0.6。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括步骤根据表示所述材料的参数值与所述板状玻璃母材的比重的比率，设置所述切割器对所述的板状玻璃母材的加压负载。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括步骤设定所述的加压负载W使之满足下列等式W＝d+e·α，其中α是表示所述材料/比重的参数值，以及d和e代表正系数。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，还包括步骤使用刚度作为表示所述材料的参数值；将所述系数d设定在0.15-0.3的范围内；将所述系数e设定为0.01-0.03。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中将所述的板状玻璃母材用作光学玻璃母材。
9.一种制造板状玻璃母材的方法，其特征在于，它包括下列步骤将切割器仅压在板状玻璃母材的一个主表面上，以形成包括至少一条垂直裂缝的沟槽；和从没有形成所述沟槽的主表面一侧在与形成所述沟槽的位置相对的位置处局部加压，并通过局部应力切割所述的板状玻璃母材，其中选择/确定所述刀刃倾角θ使之满足下列等式θ＝a-b·β1+c·β2，其中，β1代表板状玻璃母材的板厚，而β2是表示板状玻璃母材材质的参数值，以及a、b、c代表正系数，用刚度作为表示所述材料的参数值β2；将所述系数a设定在100-200的范围内；将所述系数b设定为1-2；将所述系数c设定为0.5-0.6。
10.一种通过分割板状玻璃母材来制造多块玻璃材料的方法，其特征在于，它包括下列步骤根据板状玻璃母材的厚度和材料来选择切割器刀刃倾角，以便使垂直裂缝比水平裂缝深；使用所选择的切割器，形成沟槽，以便在所述的板状玻璃母材的一个主表面上产生垂直裂缝从而制造带沟槽的板状玻璃母材；和对所述带沟槽的板状玻璃母材的沟槽施加局部应力，以使所述的垂直裂缝增长，并进行所述的分割。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括下列步骤在所述带沟槽的板状玻璃母材的另一主表面上与所述垂直裂缝相对的位置上局部加压，以施加局部应力。
12.根据权利要求10的方法，其特征在于，其中所述的玻璃材料是在再加热压制方法中使用的待压制材料。
13.一种通过再加热压制方法制造光学玻璃元件的方法，其特征在于，它包括下列步骤根据板状玻璃母材的厚度和材料来选择切割器的刀刃倾角，以便使垂直裂缝比水平裂缝深；使用所选择的切割器，形成沟槽，以便在所述的板状玻璃母材的一个主表面上产生垂直裂缝，以制造带有沟槽的板状玻璃母材；和对所述带沟槽的板状玻璃母材的沟槽施加局部应力，以使所述的垂直裂缝增长，并分割板状玻璃母材，以形成作为待压制材料的玻璃材料；和加热/软化所述的玻璃材料，并进行压制成型。
14.一种切割板状玻璃母材的方法，其特征在于，它包括下列步骤准备板状玻璃母材，其中在一个主表面上预先刻划/加工成许多沟槽；放置所述带沟槽的板状玻璃母材，并使所述的沟槽转向朝内；用一缓冲构件推压所述板状玻璃母材的一外表面，用一具有拉伸形状的加压压头对所述外表面上与所述沟槽相对的部分加压，以及切割所述的板状玻璃母材。
15.一种切割板状玻璃母材的方法，其特征在于，它包括下列步骤准备板状玻璃母材，其中在一个主表面上预先刻划/加工成许多沟槽；放置所述板状玻璃母材，并使所述沟槽转向朝内；通过一具有延伸形状的加压压头连续地加压和切割所述的沟槽，其中当待切割的玻璃构件接触到邻近的切割玻璃构件时，抑制切割玻璃构件由于切割反作用力而在玻璃构件的厚度方向上倾斜，以便防止玻璃构件破碎。
16.一种切割板状玻璃母材的方法，其特征在于，它包括下列步骤在一个平面上排列许多板状玻璃母材，其中在这些板状玻璃母材的一个主表面上预先刻划/加工成许多沟槽；和使用具有延伸形状的加压压头沿着与所述板状玻璃母材的沟槽相同的直线同时加压和切割。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于，还包括下列步骤以与在所述的切割过程中相同的排列方式排列所述的多个板状玻璃母材，以预先形成所述的沟槽。
18.一种制造待压制材料的方法，其特征在于，还包括步骤采用权利要求14-17的任何一个方法获得玻璃材料作为原材料；加热/软化该玻璃材料；和接着进行模压成形。
19.一种用于切割板状玻璃母材的板状玻璃母材切割装置，其中该板状玻璃母材在一个主表面上预先刻划/加工出许多沟槽，其特征在于，它包括一安装底座，所述板状玻璃母材放置在其上，并使形成有所述沟槽的主表面朝内；一具有延伸形状的加压压头，用于从外侧加压所述的板状玻璃母材；一保持所述的加压压头的压头底座；一连接在所述压头底座上的缓冲构件，用于在所述的切割过程中从外侧加压所述的板状玻璃母材；一压头移动机构部分，用于移动所述压头底座和所述加压压头，从而加压与所述板状玻璃母材的沟槽相对的部分；和加压切割控制部件，用于驱动所述压头移动机构部分，以使所述加压压头向所述的板状玻璃母材相对移动，以及加压与所述板状玻璃母材的沟槽相对的部分，以进行切割。
20.根据权利要求19的装置，其特征在于，其中所述的加压压头具有一个曲面表面，且从所述缓冲构件的表面伸出。
全文摘要
一种切割板状玻璃母材的方法,包括:将在一个主表面上形成沟槽的板状玻璃母材放在辅助切割构件上,并使形成沟槽的主表面朝内;接着从玻璃母材外部主表面一侧正对形成沟槽的位置局部加压,此时,由产生于沟槽两边的张应力切割玻璃母材,以获得多个待压制材料。沟槽仅在玻璃母材的主表面上形成,选择辅助切割构件的形状跟踪特性,以便对玻璃母材局部加压时,在沟槽的外围与辅助切割构件接触的状态下通过张应力切割玻璃母材。
文档编号C03B33/00GK1252390SQ99123899
公开日2000年5月10日 申请日期1999年9月16日 优先权日1998年9月16日
发明者吉国启介, 冢田章吾 申请人:保谷株式会社