工件切断方法和工件切断装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过热应力切断工件的工件切断方法和工件切断装置。
[0002]本发明基于2012年11月19日在日本申请的特愿2012-253024号而主张优先权，将其内容引用于此。
【背景技术】
[0003]一直以来，在切断板状玻璃作为工件时，作为前处理，公知一种在进行在工件表面上形成槽的划线加工之后，通过弯曲加工使应力集中在槽处从而切断的方法。另外，近年，普及一种通过离子交换等化学处理在表面维持压缩应力而形成强度增强的强化层并使强度提高的强化玻璃。由于在强化玻璃的强化层上难以形成刻痕，因而与未形成强化层的玻璃相比，难以对强化玻璃施加划线加工。
[0004]因此，例如，在专利文献I中记载的切断处理中，首先，通过刀具等在形成强化层的工件表面的一端形成初期裂缝。然后，通过以工件表面的初期裂缝作为起点连续地进行激光的照射和薄雾等导致的冷却，使裂缝从初期裂缝沿着激光照射区域的轨迹在工件表面的面方向上进展。另外，在专利文献2中记载的切断处理中，预先通过划片等在形成强化层的工件表面上形成切断预定槽，对该切断预定槽进行激光的照射和冷却从而切断工件。
[0005]在专利文献3至5中也公开了这样的通过对工件连续地进行激光的照射和冷却而在工件上产生裂缝，沿着裂缝切断工件的方向。
[0006]在先技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2012-171810号专利文献2:日本特开2012-31018号专利文献3:日本特开2007-76077号专利文献4:日本特开2002-346782号专利文献5:日本特开2005-212364号。
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
如在专利文献I和专利文献2中所记载的，如果在工件上借助刀具和切片等机械地施加应力而形成初期裂缝和切断预定槽，那么由于从初期裂缝和切断预定槽产生无数的裂纹，因而工件的品质劣化。并且，除划线槽之外，以用于产生初期裂缝、切断预定槽的加工时间程度，间歇时间降低。
[0008]另外，包括专利文献I和专利文献2，在以现有技术的划线加工作为前提的工件的切断处理中，存在划线槽的痕迹残留于切断面上的情况。而且，在产生划线槽之后，存在对工件施加弯曲加工的必要，这也使间歇时间降低。
[0009]本发明的目的在于提供能够迅速切断工件并且抑制切断部分上的品质的劣化的工件切断方法和工件切断装置。
[0010]用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的第一方式涉及的工件切断方法是在工件的厚度方向上切断作用有压缩应力的强化层层叠于非强化层的表面的工件的工件切断方法，包括:在与上述厚度方向垂直的方向上连续地加热强化层的表面，向强化层和非强化层传递热的工序；对加热后的工件表面喷射冷却介质，在非强化层中的与强化层的边界部分，使非强化层的破坏应力以上的热应力产生的工序。
[0011]另外，为了解决上述课题，本发明的第二方式涉及的工件切断方法是在工件的厚度方向上切断作用有压缩应力的强化层层叠于非强化层的表面的工件的工件切断方法，包括:在与上述厚度方向垂直的方向上连续地加热强化层的表面，向强化层和非强化层传递热的工序；对加热后的工件表面喷射冷却介质，在非强化层中的与强化层的边界部分，在上述厚度方向上使裂缝产生的工序。
[0012]另外，为了解决上述课题，本发明的第三方式涉及的工件切断方法是在工件的厚度方向上切断作用有压缩应力的强化层层叠于非强化层的表面的工件的工件切断方法，包括:在与上述厚度方向垂直的方向上连续地加热强化层的表面，向强化层和非强化层传递热的工序；对加热后的工件表面喷射冷却介质的工序；以及在加热强化层的表面的工序和对加热后的工件表面喷射冷却介质的工序的结束后，在工件上从这些工序的结束位置朝向开始位置使裂缝产生的工序。
[0013]在上述第一至第三方式中，在加热强化层的表面的工序中，加热处理的开始位置和结束位置也可处于工件的表面与侧面的边界处。
[0014]并且，在加热强化层的表面的工序中，也可从加热处理的开始位置至结束位置直线状地加热工件。
[0015]另外，在上述第一至第三方式中，在加热强化层的表面的工序中，也可照射激光而加热。
[0016]在该情况下，激光也可为以二氧化碳作为介质而形成的。
[0017]并且，在加热强化层的表面的工序中，也可对工件表面的相同部位多次照射激光。在该情况下，先照射的激光一方也可比后照射激光在到达工件表面时具有的每单位面积的能量高。
[0018]另外，在上述第一或第三方式中，在加热强化层的表面的工序之前，也可进一步包括从工件的背面以均等的压力支撑工件的工序。
[0019]另外，为了解决上述课题，本发明的第四方式涉及的工件切断装置是在工件的厚度方向上切断作用有压缩应力的强化层层叠于非强化层的表面的工件的工件切断装置，其具备:加热部，在与上述厚度方向垂直的方向上连续地加热强化层的表面，向强化层和非强化层传递热；和冷却部，对加热后的工件表面喷射冷却介质，在非强化层中的与强化层的边界部分，使非强化层的破坏应力以上的热应力产生。
[0020]另外，为了解决上述课题，本发明的第五方式涉及的工件切断装置是在工件的厚度方向上切断作用有压缩应力的强化层层叠于非强化层的表面的工件的工件切断装置，具备:加热部，在与上述厚度方向垂直的方向上连续地加热强化层的表面，向强化层和非强化层传递热；和冷却部，对加热后的工件表面喷射冷却介质。而且，加热部的加热和冷却部的冷却的结束位置确定为使得，在这些加热和冷却的结束后的工件上，从上述结束位置朝向加热和冷却的开始位置使裂缝产生。
[0021]发明的效果
根据本发明，能够迅速切断工件，并且抑制切断部分的品质的劣化。
【附图说明】
[0022]图1是用于说明作为工件的强化玻璃的图。
[0023]图2是工件切断装置的概略立体图。
[0024]图3是用于说明工件切断处理的流程的流程图。
[0025]图4A是用于说明热应力作用于工件的原理的图。
[0026]图4B是用于说明热应力作用于工件的原理的图。
[0027]图4C用于说明热应力作用于工件的原理。
[0028]图4D是用于说明热应力作用于工件的原理的图。
[0029]图5A是用于说明工件中的激光的照射区域的图。
[0030]图5B是用于说明工件中的激光的照射区域的图。
[0031]图6是示出作用于工件的应力分布的示例的图。
[0032]图7A是用于说明在工件上产生的裂缝的进展的方向的图。
[0033]图7B是用于说明在工件上产生的裂缝的进展的方向的图。
[0034]图7C是用于说明在工件上产生的裂缝的进展的方向的图。
[0035]图8A是用于说明在强化层内产生永久变形的原理的图。
[0036]图8B是用于说明在强化层内产生永久变形的原理的图。
[0037]图8C是用于说明在强化层内产生永久变形的原理的图。
[0038]图9是示出工件的端部的形状的示例的图。
[0039]图1OA是用于说明切断工件的次序的示例的图。
[0040]图1OB是用于说明切断工件的次序的示例的图。
[0041]图1OC是用于说明切断工件的次序的示例的图。
[0042]图1OD是用于说明切断工件的次序的示例的图。
【具体实施方式】
[0043]下面，参照附图，详细地说明本发明的优选实施方式。涉及的实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等仅仅是为了使本发明的理解容易的示例，除非特别说明的情况下，不限制本发明。并且，在本说明书和附图中，关于具有实质上相同的作用、构成的要素，通过标注相同的符号而省略重复说明，另外，与本发明无直接关系的要素省略图示。
[0044]图1是用于说明强化玻璃的工件W的图，示出与工件W的厚度方向平行的剖面图。在本实施方式中，工件W由例如强化玻璃的板材(基板)等构成。
[0045]在工件W的表面上，施加将玻璃中的碱性离子交换成离子半径更大的碱的离子交换处理，从而形成作用有压缩应力的强化层LI。S卩，工件W的作用有压缩应力的强化层LI层叠于非强化层L2的表面。在此，