(57)【要約】【課題】  ガラス板の切断精度および作業効率が高く、一度の作業で複数の切断線の切断が可能で、切断面が滑らかで粗研磨が不要であり、曲率半径の小さなカーブ状の切断も可能なガラス板の切断方法および切断装置を提供する。【解決手段】  ガラス板３の表面に切断線６，６・・・を付け、その切断線６，６・・・に応力をかけてガラス板３を切断するガラス板の切断方法において、ガラス板３の表面に加熱部材を接触させることによって、切断線６，６・・・に応力を生じさせる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板の表面に切断線を付け、その切断線に応力をかけて前記ガラス板を切断するガラス板の切断方法において、
前記ガラス板の表面に加熱部材を接触させることによって、前記切断線に前記応力を生じさせることを特徴とするガラス板の切断方法。
【請求項２】
前記加熱部材が、ヒートプレートまたは加熱流体を充填した袋である請求項１に記載のガラス板の切断方法。
【請求項３】
前記ガラス板切断時の前記ガラス板の表面側と裏面側との温度差が、５０〜１５０℃である請求項１または２に記載のガラス板の切断方法。
【請求項４】
ガラス板を設置する支持台と、切断線を付けたガラス板の表面に当接可能とされた加熱部材を備えたことを特徴とするガラス板の切断装置。
【請求項５】
前記支持台が、前記ガラス板を冷却する冷却機構を備えた請求項４に記載のガラス板の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の切断精度および作業効率が高く、一度の作業で複数の切断線の切断が可能で、切断面が滑らかで粗研磨が不要なガラス板の切断方法および切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス基板などのガラス板を切断するには、まずガラス板の表面に、ガラスカッターや超鋼ホイールカッターなどで切断線（傷）を付けた後、その切断線に圧力をかける方法が知られている。この圧力のかけ方として、ガラス板を手で折る方法や切断線を付けた反対側から切断線に沿って押圧部具でガラス板を加圧する方法がある。
【０００３】
また、ガラス板表面に予め付けた切断線に超音波を加えて切断する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２７３５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の切断方法にあっては、ガラス板を曲線状に切断する場合、ガラス板が予め入れておいた切断線の通りに切れず、直線状のギザギザした切断面となり、充分な切断精度が得られなかった。また仕上げ研磨の前の粗研磨が必要となり、手間がかかるという問題があった。特に、ガラス板を曲率半径の小さなカーブ状に切断するのは困難であった。
【０００５】
また、ガラス板の切断線を付けた反対側の面から、押圧部具で切断線の近傍に圧力をかけてガラス板を切断する従来の方法にあっては、押圧部具を移動させながら切断するため、作業に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ガラス板の切断精度および作業効率が高く、一度の作業で複数の切断線の切断が可能で、切断面が滑らかで粗研磨が不要であり、曲率半径の小さなカーブ状の切断も可能なガラス板の切断方法および切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、ガラス板の表面に切断線を付け、その切断線に応力をかけて前記ガラス板を切断するガラス板の切断方法において、前記ガラス板の表面に加熱部材を接触させることによって、前記切断線に前記応力を生じさせることを特徴とするガラス板の切断方法である。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、前記加熱部材が、ヒートプレートまたは加熱流体を充填した袋である請求項１に記載のガラス板の切断方法である。
【０００９】
請求項３にかかる発明は、前記ガラス板切断時の前記ガラス板の表面側と裏面側との温度差が、５０〜１５０℃である請求項１または２に記載のガラス板の切断方法である。
【００１０】
請求項４にかかる発明は、ガラス板を設置する支持台と、切断線を付けたガラス板の表面に当接可能とされた加熱部材を備えたことを特徴とするガラス板の切断装置である。
【００１１】
請求項５にかかる発明は、前記支持台が、前記ガラス板を冷却する冷却機構を備えた請求項４に記載のガラス板の切断装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガラス板の切断方法および切断装置によれば、予め切断線を付けたガラス板の表面全面に加熱部材を接触させることにより、ガラス板に熱応力（熱歪み）がかかり、切断線に沿って応力が生じて、一度の作業で複数の切断線を容易に切断することができる。
【００１３】
また、ガラス板の切断精度および作業効率が高く、切断面が滑らかで粗研磨が不要であり、直線状のみならず曲率半径の小さなカーブ状にも切断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係るガラス板の切断装置の例を図面に示し、詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るガラス板の切断装置１の概略斜視図である。また、図２は、本実施形態に係るガラス板の切断装置１の概略構成図である。
【００１６】
本実施形態に係るガラス板の切断装置１は、ガラス板３を載置する支持台２と、切断線６，６・・・を付けたガラス板３の表面に当接可能とされたヒートプレート４とから概略構成されている。
【００１７】
支持台２は、ガラス板３の面積と同じかそれ以上の大きさで、ガラス板３を静置できるものであり、例えば、木材、金属、セラミックスなどの材質からなる板状のものである。そのなかでも、ガラス板３からの熱を放熱できるものまたは冷却できるものであることが好ましく、冷却水が通過する冷却管のような、ガラス板を冷却する冷却機構９を備えていることがより好ましい。
【００１８】
支持台２に冷却機構９を設けることにより、支持台２の蓄熱を防止して支持台２上に静置したガラス板３を充分に冷却することができ、ガラス板３切断時のガラス板３の表面側と裏面側との温度差を５０〜１５０℃とすることができる。
【００１９】
また、ヒートプレート４は、厚さ５〜２０ｍｍで、材質としては、ニッケル合金、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス鋼、セラミックスなどの平板状のものが好ましい。ガラス板３と接触する面の大きさは、ガラス板３の表面と同じかそれ以上の大きさであることが好ましい。
【００２０】
ヒートプレート４の内部にはヒータが内蔵されていて、１００〜２００℃、好ましくは１００〜１５０℃に加熱できるようになっている。このヒータは、加熱電源５と接続させられている。ヒートプレート４は、ガラス板３の表面に置かれ、ガラス板３に直接的または間接的に接触させられ、ガラス板３の表面側を加熱できるようになっている。
【００２１】
ガラス板３の表面全面にヒートプレート４を直接的または間接的に接触させることにより、ガラス板の表面側に熱応力（熱歪み）がかかり、切断線６，６・・・に沿って応力が生じて、一度の作業で複数の切断線６，６・・・を５〜３０秒という短時間で切断することができる。
【００２２】
本実施形態では、ガラス板３の表面側に、ゴムや繊維強化プラスチックなどの平板状の弾性部材１０を配置して、ヒートプレート４を弾性部材１０に接触させ、間接的にガラス板３を加熱できるようになっている。この弾性部材１０は、ヒートプレート４側に配置してもよい。この弾性部材１０の大きさは、ガラス板３の表面と同じかそれ以上の大きさであることが好ましく、塑性変形と熱伝導性の観点から、厚さは０．５〜２ｍｍであるのが好ましい。
【００２３】
弾性部材１０を介して、ヒートプレート４を間接的にガラス板３の表面側に接触させることにより、ヒートプレート４の表面が加熱により歪んでも、弾性部材１０が塑性変形することで、ガラス板３に均一に接触することができ、ガラス板３の表面側に、ヒートプレート４の熱を均一に伝えることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、ガラス板３の表面に予め切断線６，６・・・を付けるためのホイールカッター７とその電源８が設けられている。このホイールカッター７としては、ダイヤモンドカッター、超硬チップホイール等が挙げられる。
【００２５】
次に、本実施形態に係るガラス板の切断装置１を用いたガラス板３の切断方法について説明する。
【００２６】
切断するガラス板３は、厚さ０．２〜１．１ｍｍの平板であって、例えば、液晶表示パネルなどに用いるガラス基板等が挙げられる。本実施形態では、１枚のガラス板を例示しているが、２枚のガラス基板を貼り合わせた液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルなどであってもよい。
【００２７】
まず、ホイールカッター７により、ガラス板３の表面に、幅０．１〜０．５ｍｍ、深さ０．１〜０．３ｍｍの切断線６，６・・・（傷）を付ける。この切断線６，６・・・は、直線状であっても、曲線状であってもかまわない。曲線状の場合、曲率半径が２〜５ｍｍの円周の一部からなる小さなカーブ状であってもよい。
【００２８】
次いで、ガラス板３の表面の切断線６，６・・・の上から、ガラス板３の表面側全面に、弾性部材１０を介して、好ましくは温度１００〜２００℃、より好ましくは１００〜１５０℃に加熱したヒートプレート４を、好ましくは５〜３０秒、より好ましくは７〜１５秒接触させる。この時、ヒートプレート４を加圧してもよいし、加圧しなくてもよい。また、この時、支持台２に設けた冷却管に冷却水を流して、室温以下に冷却しておくのが好ましい。
【００２９】
ガラス板３切断時のガラス板３の表面側と裏面側との温度差は、５０〜１５０℃となるのが好ましく、５０〜１００℃となるのがより好ましい。ガラス板３の表面側と裏面側との温度差を５０〜１５０℃とすることにより、ガラス板３の表面側に熱応力による歪みが掛かり、図２の矢印で示したように、切断線６，６・・・に沿ってガラス板３の表面側の高温部が膨張して切断線６，６・・・が押し広がり、ガラス板３の表面側から裏面側に徐々にこの切断線６，６・・・が進行する。
【００３０】
これにより、ガラス板３を高い切断精度で、滑らかな切断面で、直線状のみならず曲率半径の小さなカーブ状に切断することができる。そして、この切断面は滑らかであるので、仕上げ研磨の前の粗研磨を不要とすることができる。
【００３１】
また、ヒートプレート４はガラス板３の表面と同じかそれ以上の大きさであるため、ガラス板３の表面側全面を加熱することができる。このため、ガラス板３の表面に、予め複数の切断線６，６・・・を設けておけば、これらを一度の作業で切断することができ、作業効率を向上することができる。
【００３２】
［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係るガラス板の切断装置１の概略構成図である。この第２の実施形態は、加熱部材として、加熱流体１２を充填したエアバッグ状の袋１１を用いている。加熱部材として、加熱流体１２を充填した袋１１を用い、ガラス板３にこれを直接接触させるようにした以外は、第１の実施形態と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００３３】
本実施形態では、袋１１の内部に、電源５と接続したヒーター等の加熱装置１３を配置して、袋１１の内部で流体を加熱できるような構造になっている。この加熱装置１３は、袋１１の外部に配置して、外部から袋１１内部の流体を加熱する構造としてもよい。あるいは、外部で加熱した流体を袋１１に送給する構造としてもよい。
【００３４】
加熱流体１２としては、好ましくは温度１００〜２００℃、より好ましくは１００〜１５０℃の水、シリコーン油などの液体や空気などの気体を挙げることができる。液体の場合、沸点が１００℃を超えるものとし、液体の温度変化を抑制するために、熱伝導率の低いものであるのが好ましい。例えば、シリコーン油等の油が最も好ましい。
【００３５】
また、袋１１は、不織布、ウレタンゴムやシリコーンゴム等のゴム、ガラス繊維などの材質からなり、耐熱性を有し、熱伝導性に優れていると共に、容易に変形してガラス板３の表面と均一に接触できるものが好ましい。この袋１１の内容積は、加熱流体１２の保有する熱量の観点から、０．００５〜０．０１ｍ３であるのが好ましい。
【００３６】
本実施形態に係るガラス板の切断装置１を用いたガラス板３の切断方法は、弾性部材１０を介さずに加熱流体１２を充填した袋１１を、直接ガラス板３の表面に接触させる以外は第１の実施形態と同様であるので、それらの説明は省略する。加熱流体１２を充填した袋１１を用いた場合のガラス板３との接触時間は、好ましくは５〜３０秒、より好ましくは７〜１５秒である。
【００３７】
加熱流体１２を充填した袋１１は、加熱による熱歪みが少なく、また容易に変形できるため、弾性部材１０を用いずに、直接ガラス板３の表面に接触させることができる。これにより、熱が直接ガラス板３の表面側に均一に伝わり、ガラス板３の表面側に熱応力による歪みが掛かり、ガラス板３を高い切断精度で、滑らかに切断することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。本発明は、下記実施例に何ら制限されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
厚みが０．７ｍｍで、外形寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍのガラス基板３を準備した。このガラス基板３をアルミニウム製支持台上に静置し、超鋼ホイールカッターを用いて、図４に示す扇形の切断線（切断線）６０を形成した。この切断線の幅は０．１ｍｍ、深さは０．１ｍｍであった。なお、図４は、実施例１のガラス基板３の切断形状を示す概略平面図である。
【００４０】
切断線６０を付けたガラス基板３の表面に、１５０℃に加熱したアルミニウム合金からなるヒートプレートを載置し、直接ガラス基板３に３０秒間接触させた。この時、支持台の温度は２８℃であった。
【００４１】
ヒートプレートを離して、ガラス基板３を観察すると、切断線６０がガラス基板３の裏面側まで進行して、切捨部２０を容易に取り除くことができた。この切断面は滑らかな曲線状で、ギザギザした凹凸がなく、仕上げ研磨の前の粗研磨は不要であった。
【００４２】
以上の結果から、本発明に係るガラス板の切断方法によれば、一度の作業で切断線を切断することができ、ガラス板の切断精度が高く、切断面が滑らかで粗研磨が不要であり、曲率半径の小さなカーブ状にも切断できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態に係るガラス板の切断装置の概略斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るガラス板の切断装置の概略構成図である。
【図３】第２の実施形態に係るガラス板の切断装置の概略構成図である。
【図４】実施例１のガラス基板の切断形状を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ガラス板の切断装置
２  支持台
３  ガラス板（ガラス基板）
４  ヒートプレート
６，６０  切断線
９  冷却機構
１１  袋
１２  加熱流体
【図１】
2006232634.tif 000003
【図２】
2006232634.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006232634.tif 000006