(57)【要約】【解決手段】  第１加工ヘッド７Ａを第１の割断予定線１０１に沿って移動させて素材ガラス２の第１の辺２０１を切り離し、この第１加工ヘッド７Ａよりも少し遅れて第２加工ヘッド７Ｂを第２の割断予定線１０２に沿って移動させて第２の辺２０２を切り離す。つまり、第１加工ヘッド７Ａと第２加工ヘッド７Ｂとによって素材ガラス２の隣接する辺２０１、２０２を少しタイミングをずらして切り離す。  同様にして素材ガラス２の第３の辺２０３は第１加工ヘッド７Ａによって切り離し、第４の辺２０４は第２加工ヘッド７Ｂによって切り離す。【効果】  従来と比較して割断加工に要する加工時間を短縮させることができる。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料を支持する加工テーブルと、該加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第１可動部材と、上記加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第２可動部材と、上記第１可動部材に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に進退動自在に設けられた第１加工ヘッドと、上記第２可動部材に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に進退動自在に設けられた第２加工ヘッドとを備え、上記加工テーブル上の脆性材料に対して各加工ヘッドをＸ―Ｙ方向に移動させて脆性材料の４辺を切り離す脆性材料の割断方法であって、
上記第１加工ヘッドにより脆性材料の第１の辺をＸ方向に割断し、該第１加工ヘッドにより脆性材料の第１の辺を割断している最中に、上記第２加工ヘッドにより、第１加工ヘッドによる割断始端部と隣接する第２の辺をＹ方向に割断するようにしたことを特徴とする脆性材料の割断方法。
【請求項２】
上記第１加工ヘッドによる第１の辺の割断が終了したら、該第１加工ヘッドは、該第１加工ヘッドによる割断終端部と隣接する第３の辺をＹ方向に割断し、また上記第２加工ヘッドによる第２の辺の割断が終了したら、該第２加工ヘッドは、上記第１加工ヘッドによる第３の辺を割断している最中に、該第２加工ヘッドによる割断終端部と隣接する第４の辺をＸ方向に割断し、かつ該第２加工ヘッドは、上記第１加工ヘッドによる第３の辺の割断が終了してから、第４の辺の割断を終了することを特徴とする請求項１に記載の脆性材料の割断方法。
【請求項３】
上記各加工ヘッドは、脆性材料の割断予定線に沿って微少な溝を形成する溝形成機構と、該溝形成機構によって形成された溝から亀裂を伸展させて該溝を割断させる亀裂伸展機構とを備えており、各加工ヘッドにより脆性材料を割断する際には、上記溝形成機構により割断予定線に沿って微少な溝を形成するとともに、その溝形成に追従して上記亀裂伸展機構により溝から亀裂を伸展させて割断させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の脆性材料の割断方法。
【請求項４】
脆性材料を支持する加工テーブルと、該加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第１可動部材と、上記加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第２可動部材と、上記第１可動部材に上記Ｘ方向と直交Ｙ方向に進退動自在に設けられた第１加工ヘッドと、上記第２可動部材に上記Ｙ方向に進退動自在に設けられた第２加工ヘッドとを備え、上記各加工ヘッドを脆性材料に対してＸ−Ｙ方向に相対移動させながら脆性材料を割断するようにした脆性材料の割断装置であって、
上記各加工ヘッドを支持する支持部材に、該加工ヘッドを回転させる回転手段を設けるとともに、該加工ヘッドに、脆性材料の割断予定線に沿って微少な溝を形成する溝形成機構と、該溝形成機構によって形成された溝から亀裂を伸展させて割断させる亀裂伸展機構とを設け、上記各加工ヘッドにより脆性材料を割断する際には、上記回転手段により上記各加工ヘッドを、進行方向に向けて上記溝形成機構が上記亀裂伸展機構に先行するように回転させることを特徴とする脆性材料の割断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脆性材料の割断方法とその装置に関し、より詳しくは、例えばガラス板の４辺を切り離す場合に好適な脆性材料の割断方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板状の被加工物を加工するレーザ加工装置は周知であり、さらに複数の加工ヘッドを備えたレーザ加工装置も知られている（例えば特許文献１）。
特許文献１の装置の各加工ヘッドは、脆性材料の割断予定線（スクライブライン）の始端部に切れ目を形成する機構と、その切れ目から垂直方向のクラックを連続して形成するためのレーザ照射手段とを備えている。
そして、特許文献１の装置においては、上記複数の加工ヘッドを同一方向に平行移動させることにより、脆性材料に対してスクライブラインに沿って連続するクラックを形成するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−４２４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１の装置においては、板状の被加工物の４辺を切断加工する場合においては、先ず平行する２辺を割断したのちに、先に割断した２辺と直交する方向の２辺を割断することになる。そのため、最初の平行する２辺を割断してから次の直交方向の２辺を割断するために２台の加工ヘッドを所要位置まで移動させる必要があり、その移動時間の分だけ加工時間が長くなるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した事情に鑑み、請求項１に記載した本発明は、脆性材料を支持する加工テーブルと、該加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第１可動部材と、上記加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第２可動部材と、上記第１可動部材に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に進退動自在に設けられた第１加工ヘッドと、上記第２可動部材に上記Ｘ方向と直交するＹ方向に進退動自在に設けられた第２加工ヘッドとを備え、上記加工テーブル上の脆性材料に対して各加工ヘッドをＸ―Ｙ方向に移動させて脆性材料の４辺を切り離す脆性材料の割断方法であって、
上記第１加工ヘッドにより脆性材料の第１の辺をＸ方向に割断し、該第１加工ヘッドにより脆性材料の第１の辺を割断している最中に、上記第２加工ヘッドにより、第１加工ヘッドによる割断始端部と隣接する第２の辺をＹ方向に割断するようにしたものである。
また、請求項２に記載した発明は、上記請求項１の発明を前提として、上記第１加工ヘッドによる第１の辺の割断が終了したら、該第１加工ヘッドは、該第１加工ヘッドによる割断終端部と隣接する第３の辺をＹ方向に割断し、また上記第２加工ヘッドによる第２の辺の割断が終了したら、該第２加工ヘッドは、上記第１加工ヘッドによる第３の辺を割断している最中に、該第２加工ヘッドによる割断終端部と隣接する第４の辺をＸ方向に割断し、かつ該第２加工ヘッドは、上記第１加工ヘッドによる第３の辺の割断が終了してから、第４の辺の割断を終了するようにしたものである。
また、請求項３に記載した発明は、上記請求項１又は請求項２の発明を前提として、上記各加工ヘッドは、脆性材料の割断予定線に沿って微少な溝を形成する溝形成機構と、該溝形成機構によって形成された溝から亀裂を伸展させて該溝を割断させる亀裂伸展機構とを備えており、各加工ヘッドにより脆性材料を割断する際には、上記溝形成機構により割断予定線に沿って微少な溝を形成するとともに、その溝形成に追従して上記亀裂伸展機構により溝から亀裂を伸展させて割断させるものである。
さらに、請求項４に記載した発明は、脆性材料を支持する加工テーブルと、該加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第１可動部材と、上記加工テーブルに対してＸ方向に進退動自在に設けられた第２可動部材と、上記第１可動部材に上記Ｘ方向と直交Ｙ方向に進退動自在に設けられた第１加工ヘッドと、上記第２可動部材に上記Ｙ方向に進退動自在に設けられた第２加工ヘッドとを備え、上記各加工ヘッドを脆性材料に対してＸ−Ｙ方向に相対移動させながら脆性材料を割断するようにした脆性材料の割断装置であって、
上記各加工ヘッドを支持する支持部材に、該加工ヘッドを回転させる回転手段を設けるとともに、該加工ヘッドに、脆性材料の割断予定線に沿って微少な溝を形成する溝形成機構と、該溝形成機構によって形成された溝から亀裂を伸展させて割断させる亀裂伸展機構とを設け、上記各加工ヘッドにより脆性材料を割断する際には、上記回転手段により上記各加工ヘッドを、進行方向に向けて上記溝形成機構が上記亀裂伸展機構に先行するように回転させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
上記請求項１、請求項２及び請求項４に記載した構成によれば、従来と比較して脆性材料を加工するための加工時間を短縮することができる。
また、上記請求項３に記載した構成によれば、脆性材料の割断予定線に沿って溝を形成してから割断しているので、確実に脆性材料を割断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図１において１はレーザ割断装置である。後に詳述するが、このレーザ割断装置１は、連続する微小な溝を形成する溝形成機構と、溝に沿ってレーザ光を照射して溝から亀裂を伸展させる亀裂伸展機構を備えており、これらの機構によって板状の素材ガラス２の４辺を割断して切り離すことで所定寸法の方形のガラス基板２’を製作するようになっている。
レーザ割断装置１は、水平で平坦な載置面３Ａを有し、予め方形に形成された素材ガラス２を上記載置面３Ａ上に支持する加工テーブル３と、この加工テーブル３の一側の隣接位置に配置されて素材ガラス２を支持する素材テーブル４と、上記加工テーブル３の他側の隣接位置に配置されて加工テーブル３から搬出される製品としてのガラス基板２’を支持する製品テーブル５とを備えている。
【０００７】
上記加工テーブル３の載置面３Ａには図示しない多数の孔を形成してあり、所要時にこれら多数の孔からエアを噴出することで、載置面３Ａ上に素材ガラス２を浮上させることができる。他方、載置面３Ａに素材ガラス２が載置されてから上記多数の孔に負圧を作用させることで、載置面３Ａに素材ガラス２を吸着保持できるようになっている。上記素材テーブル４および製品テーブル５の載置面にも上記加工テーブル３と同様に多数のエアを給排する孔を設けてあり、所要時に素材ガラス２あるいはガラス基板２’を載置面に吸着し、或いは載置面上に浮上させるようにしている。なお、素材ガラス２や製品ガラス２’の搬送面となる各テーブル間にも所要時にエアを噴出する孔が設けられている。
【０００８】
また、レーザ割断装置１は、レーザ光Ｌを発振するレーザ発振器６と、後述する移動機構によって水平面の直交するＸＹ方向にそれぞれ独立して移動されてレーザ光Ｌを加工テーブル３上の素材ガラス２に向けて照射する第１加工ヘッド７Ａおよび第２加工ヘッド７Ｂと、レーザ発振器６から発振されたレーザ光Ｌを両加工ヘッド７Ａ、７Ｂへ分割して案内する導光手段１１とを備えており、これらが亀裂伸展機構を構成している。
導光手段１１は、レーザ発振器６の近傍に設置され、レーザ発振器６からのレーザ光Ｌを出力が１／２になった２本のレーザ光に分割するビームスプリッタ１１Ｓと、ビームスプリッタ１１Ｓにより分割された各レーザ光の光路上に設置され、レーザ光の通過をＯＮ／ＯＦＦするビームシャッタ１１Ａ、１１Ｂと、各レーザ光を各加工ヘッド７Ａ、７Ｂまで案内する複数の反射ミラーとを備えており、ビームシャッタ１１Ａ、１１Ｂは後述する制御装置１３によって作動を制御されるようになっている。
また、レーザ割断装置１は、素材ガラス２や割断後のガラス基板２’を吸着保持可能な複数の吸着パッド１２Ａ、１２Ｂを有して上記素材テーブル４と加工テーブル３と製品テーブル５とにわたってＸ方向に移動される枠状の搬送手段１２と、上記搬送手段１２、レーザ発振器６および両加工ヘッド７Ａ、７Ｂの作動を制御する制御装置１３とを備えている。そして、レーザ割断装置１の第１加工ヘッド７Ａの図１における下方への移動端、図１における右方への移動端、加工テーブル３の載置面３Ａを基準としたＸＹＺ座標系が設定され、制御装置１３に登録された加工プログラムに従って各部を制御するようになっている。
【０００９】
レーザ割断装置１は、図３および図４に示すように、上記第１加工ヘッド７Ａおよび第２加工ヘッド７Ｂを回転可能に構成しており、これら各加工ヘッド７Ａ、７Ｂにそれぞれメカニカルカッタ１４Ａを有する溝形成機構１４およびシリンドリカルレンズ２４を設けている。
図１ないし図２に示すように、加工テーブル３上にはＹ方向と平行な一対の可動ガイドレール１６、１６’を設けてあり、それら各可動ガイドレール１６、１６’に上記各加工ヘッド７Ａ、７ＢをＹ方向に移動可能に取り付けている。各加工ヘッド７Ａ、７Ｂは第１移動機構１７、１７によって可動ガイドレール１６、１６’に沿ってＹ方向に移動されるようになっている。
また、各可動ガイドレール１６、１６’の両端部は、加工テーブル３を挟んで配置された一対のＸ方向ガイドレール１８、１８’に係合されており、上記両加工ヘッド７Ａ、７Ｂを取り付けた各可動ガイドレール１６、１６’は図示しない第２移動機構によってＸ方向ガイドレール１８、１８’に沿ってＸ方向に移動されるようになっている。上記第１移動機構１７および上記第２移動機構の作動は制御装置１３によって作動されるようになっている。制御装置１３は、第１移動機構１７および第２移動機構の作動を制御して、各加工ヘッド７Ａ、７Ｂを水平面においてＸＹ方向に移動させることができるようになっている。
後に詳述するが、各加工ヘッド７Ａ、７Ｂを独立して少しタイミングをずらしてから同時に作動させることにより、素材ガラス２の４辺２０１〜２０４を割断予定線１０１〜１０４に沿って切り離してガラス基板２’を製作するようにしている。
【００１０】
図３および図４に示すように、第１加工ヘッド７Ａは、可動ガイドレール１６にＹ方向に移動可能に係合されたブラケット２１と、このブラケット２１に回転自在に支持された環状部材２２と、この環状部材２２に上端部を連結されて、かつ軸心が鉛直方向に維持された角筒部材２３と、この角筒部材２３の内部の下方に取り付けられたシリンドリカルレンズ２４と、環状部材２２の上方に傾斜させた状態でブラケット２１に連結された反射鏡２５を備えている。
また、第１加工ヘッド７Ａのブラケット２１には上記反射鏡２５の手前となるレーザ光Ｌの光路上にビームホモジナイザ２６を固定して設けている。レーザ発振器６から発振されたレーザ光Ｌが上記導光手段１１を経てビームホモジナイザ２６を透過することで、該レーザ光Ｌの強度分布がトップハット状に形成され、かつレーザ光Ｌに約５度の拡がり角度が付与されるようになっている。
【００１１】
そして、ビームホモジナイザ２６を透過したレーザ光Ｌは反射鏡２５によって鉛直下方に向けて反射されてからシリンドリカルレンズ２４を通過した後に、素材ガラス２に照射されるようになっている。図５に示すように、レーザ光Ｌはシリンドリカルレンズ２４を透過することで、進行方向（加工方向）において細長い木の葉状の断面形状に形成されるようになっている。レーザ光Ｌをこのような断面形状にして素材ガラス２に照射することで、断面が円形のレーザ光Ｌを素材ガラス２に照射して加工する場合に比較して、加工速度を速くすることができるようになっている。
上記環状部材２２はブラケット２１の上部に設けられたアクチュエータ２７により上記環状部材２２の中心軸を回転中心として回転するようになっており、このアクチュエータ２７は上記制御装置１３によって作動を制御されるようになっている。なお、反射鏡２５により鉛直方向に反射されたレーザ光Ｌの光軸は上記環状部材２２の回転中心に一致しており、制御装置１３によって所要時にアクチュエータ２７が作動されると、レーザ光Ｌの光軸は移動することなく上記環状部材２２と角筒部材２３が所要角度回転されるようになっている。
【００１２】
上記角筒部材２３の外側面には鉛直方向のブラケット２８を介して上記溝形成機構１４を昇降可能に取り付けるとともに、この角筒部材２３の側面にクリーニング手段３１を取り付けている。クリーニング手段３１は、レーザ光Ｌに向けてエアを水平方向に噴出させるブローノズル３２と、大気を吸引することでカレット（加工屑）を吸引して回収する吸引機構３３とを備えており、それらはレーザ光Ｌの光路を挟んで対向位置に配置されている。素材ガラス２に対して各加工ヘッド７Ａにより割断加工を施す際には、制御装置１３によってクリーニング手段３１が作動されるようになっており、このクリーニング手段３１によって割断加工に伴って生じるカレットを吸引して回収するようになっている。
このように、角筒部材２３の外側面の３面に上記ブローノズル３２、メカニカルカッタ１４Ａおよび吸引機構３３を順次隣り合わせて配置している。
上記アクチュエータ２７により第１加工ヘッド７Ａの角筒部材２３を所要角度だけ回転させることで、メカニカルカッタ１４Ａとブローノズル３２および吸引機構３３を水平面において回転させることができる。
【００１３】
上記ブラケット２８を介して昇降機構３４を角筒部材２３に連結してあり、この昇降機構３４によって上記溝形成機構１４のメカニカルカッタ１４Ａを昇降させるようになっている。上記昇降機構３４は、上記制御装置１３によって作動を制御されるようになっている。
制御装置１３からの指令によって昇降機構３４がメカニカルカッタ１４Ａを下降端まで移動させると、メカニカルカッタ１４Ａの下端が加工テーブル３上の素材ガラス２の表面２Ａに当接する高さに位置されるようになっている。この状態において第１加工ヘッド７Ａが上記第１移動機構１７あるいは第２移動機構によって移動されると、メカニカルカッタ１４Ａが転動することで素材ガラス２の表面２Ａに連続する微小な溝Ｍ１が形成されるようになっている（図５参照）。
また、制御装置１３からの指令によって昇降機構３４がメカニカルカッタ１４Ａを上昇端まで移動させると、メカニカルカッタ１４Ａの下端は素材ガラス２から離隔するようになっている。この状態では、メカニカルカッタ１４Ａによって素材ガラス２に溝を形成できないようになっている。
【００１４】
図５に略図で示すように、第１加工ヘッド７Ａを素材ガラス２の割断予定線１０１に沿って移動させることにより、先行するメカニカルカッタ１４Ａによって素材ガラス２の表面２Ａの割断予定線１０１上に微小な連続する溝Ｍ１を形成し、メカニカルカッタ１４Ａに追従してレーザ光Ｌを溝Ｍ１の箇所に照射するようにしている。これにより、表面２Ａの溝Ｍ１から裏面２Ｂまで亀裂が到達することで、割断予定線１０１のとおりに直線状に素材ガラス２を割断するようになっている。
上記メカニカルカッタ１４Ａによって素材ガラス２の表面に溝Ｍ１を形成し、かつ溝Ｍ１にレーザ光Ｌを照射することに伴って、溝Ｍ１を形成して割断した割断加工部分から糸状のカレット（加工屑）が生じる。このように割断加工に伴って発生するカレットは、上記クリーニング手段３１によって吸引回収されるようになっている。
【００１５】
以上のように構成したレーザ割断装置１によって加工テーブル３上の素材ガラス２の４辺２０１〜２０４を切り離すわけであるが、後に詳述するように、第１加工ヘッド７Ａによって素材ガラス２の隣り合う直交方向の第１の辺２０１と第３の辺２０３とを順次切り離すとともに、第２加工ヘッド７Ｂによって素材ガラス２における隣り合う直交方向の第２の辺２０２と第４の辺２０４を順次切り離すようにしている（図１、図２参照）。
すなわち、上記レーザ割断装置１による素材ガラス２の割断加工工程の詳細は次のとおりである。
先ず、図１において、素材テーブル４上に長方形をした１枚の素材ガラス２が所定位置に供給されると、素材テーブル４上まで搬送手段１２が移動されて、該搬送手段１２におけるＸ方向の一端側の吸着パッド１２Ａによって素材ガラス２の表面における加工テーブル３側の部分が吸着保持される。
この後、素材テーブル４、加工テーブル３の載置面３Ａ及び両テーブル間に上述した複数の孔からエアが噴出され、素材テーブル４上の素材ガラス２がエアによって浮上される。その状態において、該素材ガラス２を保持した状態の搬送手段１２がＸ方向に移動されることで、搬送手段１２に保持された素材ガラス２が加工テーブル３上の所定位置に搬送される。このあと、素材テーブル４と加工テーブル３の載置面３Ａおよび両テーブル間のエア噴出が停止されて搬送手段１２による素材ガラス２の保持状態は解放されるとともに、加工テーブル３の載置面３Ａの孔に負圧が導入されるので、その負圧によって載置面３Ａに素材ガラス２が吸着保持される。
【００１６】
制御装置１３は、上記第１移動機構１７と第２移動機構を作動させて第１加工ヘッド７Ａとそのメカニカルカッタ１４Ａを、素材ガラス２の第１の辺２０１と平行な第１割断予定線１０１の始端部１０１ａの延長線上に位置させるとともに、昇降機構３４によりメカニカルカッタ１４Ａを下降端まで下降させる（図２）。
この状態では、第１加工ヘッド７Ａのメカニカルカッタ１４Ａは、該第１加工ヘッド７Ａが進行方向に移動される際における、進行方向の先行位置に位置している。つまり、第１加工ヘッド７Ａが移動されると、メカニカルカッタ１４Ａが先行して、それにレーザ光Ｌが追従するようになっている。
【００１７】
この状態において制御装置１３は、ビームスプリッタ１１Ａ、１１ＢをＯＦＦにした状態でレーザ発振器６を作動させてレーザ光Ｌを発振させておくとともに、上記クリーニング手段３１を作動させる。そして、制御装置１３は、先ず第２移動機構を介して第１加工ヘッド７Ａを割断予定線１０１に向けて移動させてから、その割断予定線１０１に沿って所定速度で移動させる。
第１加工ヘッド７Ａが移動されることに伴って、第１加工ヘッド７Ａのメカニカルカッタ１４ＡがＸ方向の割断予定線１０１の始端部１０１ａに当接し、そこから割断予定線１０１上を終端部１０１ｂに向けて転動する。これに伴い、素材ガラス２の表面の割断予定線１０１に始端部１０１ａから徐々に微小な溝Ｍ１が形成され始める。制御装置１３はレーザ光Ｌの照射位置が素材ガラス２に差し掛かった時点でビームシャッタ１１ＡをＯＮさせることによりレーザ光Ｌが上記溝Ｍ１に対して照射される。
これにより、割断予定線１０１の溝Ｍ１の始端部１０１ａから亀裂が伸展して、第１加工ヘッド７Ａの移動に伴って始端部１０１ａの箇所から終端部１０１ｂに向けて徐々に素材ガラス２が割断予定線１０１のとおりに割断されていく。
【００１８】
上記第１加工ヘッド７Ａによる割断予定線１０１の割断が開始されてから少し遅れて、つまり、第１加工ヘッド７Ａによる割断加工の最中に、制御装置１３は第２加工ヘッド７Ｂとそのメカニカルカッタ１４Ａを、素材ガラス２における第２の辺２０２と平行な第２割断予定線１０２の始端部１０２ａの延長線上に位置させるとともに、昇降機構３４により第２加工ヘッド７Ｂのメカニカルカッタ１４Ａを下降端まで下降させる（図６（ａ）参照）。
このように、第１加工ヘッド７ＡがＸ方向に移動してから少し時間をずらして第２加工ヘッド７Ｂが上述した位置に移動されるので、両加工ヘッド７Ａ、７Ｂとそれらを設けた両可動ガイドレール１６、１６’が当接しないようになっている。
この状態では、第２加工ヘッド７Ｂのメカニカルカッタ１４Ａは、進行方向における先行位置に位置している。つまり、第２加工ヘッド７ＢがＹ方向に移動されると、メカニカルカッタ１４Ａが先行して、それにレーザ光Ｌが追従するようになっている。
【００１９】
このように、上記第１加工ヘッド７Ａによる素材ガラス２の割断加工の最中に、制御装置１３は第２加工ヘッド７Ｂを第１移動機構１７を介してＹ方向の割断予定線１０２に沿って所定速度で移動させるとともに、上記クリーニング手段３１を作動させる（図６（ａ））。
第２加工ヘッド７Ｂが移動されると、そのメカニカルカッタ１４Ａが割断予定線１０２の始端部１０２ａに当接した後、そこから割断予定線１０２上を転動することで、徐々に始端部１０２から微小な溝Ｍ１が形成される。また、
制御装置１３は第２加工ヘッド７Ｂのレーザ光Ｌの照射位置が素材ガラス２に差し掛かると、ビームシャッター１１ＢをＯＮさせてレーザ光Ｌを通過させる。これにより導光手段１１を介して第２加工ヘッド７Ｂにもレーザ光Ｌが導かれるので、割断予定線１０２の溝Ｍ１が形成された箇所にレーザ光Ｌが照射される。
これにより、割断予定線１０２の始端部１０２ａの溝Ｍ１から亀裂が伸展して、第２加工ヘッド７ＢのＹ方向の移動に伴って始端部１０２ａの箇所から終端部１０２ｂに向けて素材ガラス２が割断予定線１０２のとおりに徐々に割断されていく（図６（ｂ））。
一方、第２加工ヘッド７Ｂよりも先に割断加工を行っている第１加工ヘッド７Ａが割断予定線１０１の終端部１０１ｂを過ぎる位置まで移動されると、制御装置１３によって第２移動機構による第１加工ヘッド７ＡのＸ方向の移動が停止されるとともに、ビームシャッタ１１ＡがＯＦＦされて第１加工ヘッド７Ａへのレーザ光Ｌの導光が阻止される。この時点において、第１の辺２０１と平行なＸ方向の割断予定線１０１のとおりに素材ガラス２が割断され、それによって素材ガラス２の第１の辺２０１が切り離される（図６（ｂ））。
【００２０】
他方、この時点では、上記第１加工ヘッド７Ａの移動よりも少し遅れて移動している第２加工ヘッド７Ａは、割断予定線１０２に沿ってその中央部付近を移動している。つまり、第２加工ヘッド７Ｂによって割断予定線１０２の中央部付近まで素材ガラス２が割断されている状態である。
次に、制御装置１３は、第１加工ヘッド７Ａの昇降機構３４によりメカニカルカッタ１４Ａを上昇させてからアクチュエータ２７を介して第１加工ヘッド７Ａを時計方向に９０度回転させるとともに、制御装置１３は、第１移動機構１７と第２移動機構とによって第１加工ヘッド７Ａを所要量だけＸＹ方向に移動させる。その後、制御装置１３は、昇降機構３４によりメカニカルカッタ１４Ａを下降端に位置させる。これにより、第３の辺２０３に沿ったＹ方向の第３の割断予定線１０３の始端部１０３の延長線上にメカニカルカッタ１４Ａが位置する（図６（ｃ））。
この状態では、第１加工ヘッド７Ａのメカニカルカッタ１４Ａがレーザ光Ｌの照射位置よりも進行方向の先行位置に位置した状態となっている。そして、この後に制御装置１３は、第１移動機構１７を介して第１加工ヘッド７Ａを第３の割断予定線１０３に向けて移動させるとともに、ビームシャッタ１１ＡをＯＮさせてレーザ光Ｌを通過させる（図６（ｃ））。
【００２１】
他方、この時点では、第２加工ヘッド７Ｂは割断予定線１０２の終端部１０２ｂを通過した位置まで移動しており、この時点で制御装置１３は第２加工ヘッド７Ｂの移動を停止させるとともに、ビームシャッタ１１ＢをＯＦＦさせてレーザ光Ｌの通過を阻止する（図６（ｃ））。その後、制御装置１３は、昇降機構３４によりメカニカルカッタ１４Ａを上昇させてからアクチュエータ２７を介して第２加工ヘッド７Ｂを反時計方向に９０度回転させるとともに、第１移動機構１７と第２移動機構を介して第２加工ヘッド７Ｂを所要量だけ移動させ、その後、昇降機構３４によりメカニカルカッタ１４Ａを下降端に位置させる。これにより、第２加工ヘッド７Ｂのメカニカルカッタ１４Ａを、素材ガラス２の第４の辺２０４と平行な第４割断予定線１０４の始端部１０４ａの延長線上に位置させる（図６（ｄ））。
この状態では、第２加工ヘッド７Ｂのメカニカルカッタ１４Ａは、進行方向の先行位置に位置している。この後、制御装置１３は、第２加工ヘッド７Ａを第２移動機構を介して割断予定線１０４に向けて移動させてからその割断予定線１０４に沿って所定速度で移動させるとともに、ビームシャッタ１１ＢをＯＮさせてレーザ光Ｌを照射させる。
【００２２】
他方、この時点においては、第１加工ヘッド７Ａは第３割断予定線１０３の中央部付近まで移動されている。つまり、第３割断予定線１０３は、始端部１０３ａから中央部の位置まで割断が進行している。
この第１加工ヘッド７Ａによる第３割断予定線１０３の割断加工の最中に、第２加工ヘッド７Ｂは上述したように移動されているので、第２加工ヘッド７Ｂのメカニカルカッタ１４ＡがＸ方向の割断予定線１０４の始端部１０４ａに当接してから割断予定線１０４上を終端部１０４ｂに向けて転動する。
これに伴い、素材ガラス２の表面の割断予定線１０４に始端部１０４ａから徐々に微小な溝Ｍ１が形成されるとともに、メカニカルカッタ１４Ａに追従するレーザ光Ｌが上記溝Ｍ１に対して照射される。
【００２３】
これにより、割断予定線１０４の溝Ｍ１の始端部１０４ａから徐々に亀裂が伸展して、この第２加工ヘッド７Ｂが第４割断予定線１０４の中央部を経過した位置まで移動した時点において、他方の第１加工ヘッド７Ａは、第３割断予定線１０３の終端部１０３ｂを過ぎた位置まで移動している（図６（ｅ））。
このように第１加工ヘッド７Ａが割断予定線１０３の全域を移動したことに伴って、割断予定線１０３に溝Ｍ１が形成されてからその溝Ｍ１にレーザ光Ｌが照射されて、割断予定線１０３のとおりに素材ガラス２が割断されて、第３の辺２０３が切り離される（図６（ｅ））。
この後、制御装置１３は、ビームシャッタ１１ＡをＯＦＦさせてレーザ光Ｌの通過を阻止するとともに、第１移動機構１７による第１加工ヘッド７Ａの移動を停止させてから第１移動機構１７と第２移動機構とを介して第１加工ヘッド７Ａを加工テーブル３上から少し離隔した位置に停止させる（図６（ｅ）、図６（ｆ））。
これにより、可動ガイドレール１６とそれに設けた第１加工ヘッド７Ａが加工テーブル３から外れた位置に停止したことになる。また、制御装置１３はこの直後に第１加工ヘッド７Ａのクリーニング手段３１の作動も停止させる。
【００２４】
他方、上記第１加工ヘッド７Ａが割断予定線１０３の終端部１０３ｂを過ぎた時点では、第２加工ヘッド７Ａは、第４割断予定線１０４の中央部を過ぎた位置を移動しており、その後、第２加工ヘッド７Ｂが第４割断予定線１０４の終端部１０４ｂを過ぎると、制御装置１３は第２加工ヘッド７Ｂの移動を停止させる（図６（ｆ））。また、制御装置１３は、レーザ発振器６の作動を停止させる。この時点では、既に第１加工ヘッド７Ａとそれを設けた可動ガイドレール１６は、加工テーブル３から離隔した外方位置に停止しているので、第２加工ヘッド７Ｂが第１加工ヘッド７Ａに当接することはない。また、この後、制御装置１３は第２加工ヘッド７Ｂに設けたクリーニング手段３１の作動も停止させる。
このように第２加工ヘッド７Ｂが割断予定線１０４の全域を移動したことに伴って、割断予定線１０４のとおりに素材ガラス２が割断されて、第４の辺２０４が切り離される。つまり、これによって、素材ガラス２の４つの辺２０１〜２０４が全て切り離されて製品としてのガラス基板２’が製作されたことになる。
なお、上述した両加工ヘッド７Ａ、７Ｂによる素材ガラス２の割断加工にともなって素材ガラス２の加工部分にカレット（加工屑）が発生するが、このカレットは、各加工ヘッド７Ａ、７Ｂのクリーニング手段３１によって回収される。
【００２５】
上述したようにして、両加工ヘッド７Ａ、７Ｂによる素材ガラス２の割断加工が終了して、製品としてのガラス基板２’が切り出されたら、この後、加工テーブル３の載置面３Ａの孔への負圧の導入を停止して、素材ガラス２から切り離した残材を図示しない除去装置によって加工テーブル３上から除去する。
この後、すべてのテーブル及び各テーブル間に上述した多数の孔からエアが噴出され、製品としてのガラス基板２’が加工テーブル３の載置面３Ａ上に浮上される。
また、これと同時に既に素材テーブル４に供給されている素材ガラス２も素材テーブル４の載置面に供給されたエアによって浮上されている。そして、搬送手段１２におけるＸ方向の一端側の吸着パッド１２Ａによって素材ガラス２が吸着保持されると同時に、搬送手段１２におけるＸ方向の他端側の吸着パッド１２Ｂによって加工テーブル３上のガラス基板２’が吸着保持される。
この後、搬送手段１２は製品テーブル５に向けてＸ方向に平行移動されるので、新たな素材ガラス２が加工テーブル３上に供給されるとともに、製品としてのガラス基板２’が製品テーブル５上に搬出される（図１参照）。
この後、各部のエア噴出が停止され搬送手段１２による吸着パッド１２Ａ、１２Ｂによる素材ガラス２とガラス基板２’の保持状態が解除されるとともに、加工テーブル３及び製品テーブル５の各載置面の孔に負圧が導入されて、素材ガラス２及びガラス基板２’が各テーブルに吸着支持されるようになっている。
この後、素材ガラス２に対して上述した加工工程と同様にして両加工ヘッド７Ａ、７Ｂによる割断加工処理が行われる。
【００２６】
以上のように、本実施例によれば、素材ガラス２の４辺２０１〜２０４を切り離して製品としてのガラス基板２’を製作するにあたって、第１加工ヘッド７Ａによる第１の辺２０１の切り離しの最中に、第２加工ヘッド７Ｂによって第２の辺２０２の切り離しを行うことができる。また、第１加工ヘッド７Ａによる第３の辺２０３の切り離しの最中に、第２加工ヘッド２０２によって第４の辺２０４の切り離しを行うことができる。つまり、両加工ヘッド７Ａ、７Ｂを同時に作動させて素材ガラス２の異なる２辺を切り離すようにしているので、素材ガラス２の４辺を割断して切り離すための加工時間を大幅に短縮することができる。
また、各加工ヘッド７Ａ、７Ｂは、回転機構としてのアクチュエータ２７により回転することができるので、たとえば第１加工ヘッド７Ａによって第１の辺２０１を切り離してからその隣接位置の第３の辺２０３を切り離すために第１加工ヘッド７Ａの向きを迅速に変更することができる。これは、第２加工ヘッド７Ｂについても同様である。
このように本実施例の両加工ヘッド７Ａ、７Ｂは、回転機構としてのアクチュエータ２７によって回転されて、そのメカニカルカッタ１４Ａとレーザ光Ｌの照射位置との関係を、メカニカルカッタ１４Ａが先行し、かつ進行方向においてそれらが一直線上となるように迅速に位置を変更することができる。
この点においても、従来と比較して素材ガラス２の割断加工に要する作業時間を短縮することができる。
なお、上記実施例においては、溝形成機構１４としてメカニカルカッタ１４Ａを備えたものを採用していたが、溝形成機構としてレーザ光を照射することで素材ガラスの各割断予定線に沿って微小な溝Ｍ１を形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図。
【図２】図１に示したレーザ割断装置１の要部を示す平面図。
【図３】図１に示した第１加工ヘッド７Ａの正面図。
【図４】図３のＩＶ―ＩＶ線に沿う断面図。
【図５】図３に示した第１加工ヘッド７Ａによる素材ガラス２の加工状態を示す概略の斜視図。
【図６】図１に示した両加工ヘッド７Ａ、７Ｂによる素材ガラス２の加工工程を示す概略の平面図。
【符号の説明】
【００２８】
１…レーザ割断装置                ２…素材ガラス（脆性材料）
３…加工テーブル                  ３Ａ…載置面
７Ａ…第１加工ヘッド              ７Ｂ…第２加工ヘッド
１４…溝形成機構                  １４Ａ…メカニカルカッタ
１６…可動ガイドレール（第１可動部材）
１６’…可動ガイドレール（第２可動部材）
２７…アクチュエータ（回転機構）  Ｌ…レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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