強化ガラスのくり抜き加工方法
【課題】加工時にカレットを発生せず、かつ、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面を得ることができる、強化ガラスのくり抜き加工方法の提供。
【解決手段】板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法であって、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成した後、前記強化ガラスの初期クラックを形成した部位を始点として前記強化ガラスの内部加熱を開始し、前記強化ガラスの内部加熱される部位を前記強化ガラスのくり抜き予定線に沿って移動させることにより、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、強化ガラスのくり抜き加工方法。
【解決手段】板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法であって、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成した後、前記強化ガラスの初期クラックを形成した部位を始点として前記強化ガラスの内部加熱を開始し、前記強化ガラスの内部加熱される部位を前記強化ガラスのくり抜き予定線に沿って移動させることにより、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、強化ガラスのくり抜き加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の板状ガラス部材にくり抜き孔を形成するくり抜き加工方法としては、ドリルにより穿孔して板状ガラス部材に小孔を形成した後、該小孔を始点として、板状ガラス部材を研削することによって、該板状ガラス部材にくり抜き孔を形成する方法がある（特許文献１参照）。
また、特許文献２の図６に示すように、レーザ光照射によって、貫通孔４６として示されるマイクロクラックを走査線４２に沿ってガラス板に形成し、同文献の図８に示すように、レーザ光の走査を多重に繰り返すことでくり抜き孔を形成する方法がある。
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２に記載の方法のような、切削工具を用いる方法や、レーザ光照射によりマイクロクラックを形成し、これを多重に走査する方法は、加工時にカレットと呼ばれる小破片が発生し、くり抜き孔の加工面に付着するため、カレットの除去のため洗浄などの後工程が必要になる。
また、これらの方法の場合、くり抜き孔の加工面にマイクロクラックが多く存在するため、くり抜き孔を形成したガラス板の曲げ強度が低下し、携帯電話のカバーガラスのような、曲げ強度が要求される用途に使用するうえで問題となる。
特に、ガラス板の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスの場合、くり抜き孔の形成による曲げ強度の低下が問題となる。
したがって、これらの方法の場合、加工面のマイクロクラックを減少させるために、くり抜き孔の加工面の研磨などの後工程が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−３４５号公報
【特許文献２】特開２００９−２６９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解決するため、加工時にカレットを発生せず、かつ、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面を得ることができる、強化ガラスのくり抜き加工方法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】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明は、板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法であって、
前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成した後、前記強化ガラスの初期クラックを形成した部位を始点として前記強化ガラスの内部加熱を開始し、前記強化ガラスの内部加熱される部位を前記強化ガラスのくり抜き予定線に沿って移動させることにより、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、強化ガラスのくり抜き加工方法を提供する。
【０００７】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱にレーザ光の照射を用いることが好ましい。
また、本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱に放電を用いることが好ましい。
【０００８】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも１ｍｍ以上内側に初期クラックを形成することが好ましい。
【０００９】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入する際の、前記強化ガラスの内部加熱手段の進入角度が、前記強化ガラスのくり抜き予定線に対して、実質０度であることが好ましい。
【００１０】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱手段は、曲率半径２ｍｍ以上の曲線の軌跡に沿って、前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入することが好ましい。
【００１１】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱の終了後、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側の部位を、前記くり抜き予定線よりも外側の部位よりも低温にすることで、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カレットを発生することなしに強化ガラスをくり抜き加工することができ、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面が得られる。
このため、カレットを除去するための加工面の洗浄や、マイクロクラックを減少させるための加工面の研磨などの後工程が不要であり、くり抜き加工後の強化ガラスが曲げ強度に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、強化ガラスの一構成例を示した模式図である。
【図２】図２は、本発明によるくり抜き加工手順の一例を示した図である。
【図３】図３は、放電による強化ガラスの内部加熱、および、それによる強化ガラスの加工を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、強化ガラスの一構成例を示した模式図である。図１に示すように、強化ガラス１０では、板状ガラス部材の両主表面１１ａ，１１ｂに圧縮応力層１２ａ，１２ｂが形成されている。ここで、圧縮応力層とは、化学処理または熱処理によって、圧縮応力を残留させた層である。強化ガラス１０の両主表面１１ａ，１１ｂに存在する圧縮応力層１２ａ，１２ｂでは、表面付近に残留する圧縮応力が最も高く、内部に向けて徐々に小さくなる傾向にある。圧縮応力層１２ａ，１２ｂよりも強化ガラスの内部側１３では、圧縮応力に対する反作用として、引張応力が残留している。
【００１５】
圧縮応力層１２ａ，１２ｂにおける最大残留圧縮応力Ｓ１，Ｓ２は、通常の化学強化ガラスの場合、１００〜１２００ＭＰａであり、好ましくは、４００〜１０００ＭＰａであり、より好ましくは５００〜９００ＭＰａである。
圧縮応力層１２ａ，１２ｂの厚さＤ１，Ｄ２は、通常の化学強化ガラスの場合、５〜１００μｍであり、好ましくは、１０〜９０μｍであり、より好ましくは２０〜８０μｍである。
【００１６】
強化ガラス１０の両主表面に圧縮応力層１２ａ，１２ｂを形成する方法としては、風冷強化法および化学強化法が挙げられる。
風冷強化法は、強化ガラス１０をなす板状ガラス部材を、軟化点付近の温度に保持した状態で、その両主表面１１ａ，１１ｂを急冷して、両主表面１１ａ，１１ｂと内部側１３との間に温度差をつけることで、圧縮応力層１２ａ，１２ｂを形成する。風冷強化法は、厚さが大きい板状ガラス部材に圧縮応力層を形成するのに好適である。
【００１７】
化学強化法は、強化ガラス１０をなす板状ガラス部材の両主表面１１ａ，１１ｂをイオン交換し、ガラスに含まれる小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｌｉイオン、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）に置換することで、圧縮応力層１２ａ，１２ｂを形成する。化学強化法は、アルカリ金属元素を含むソーダライムガラスからなる板状ガラス部材に圧縮応力層を形成するのに好適である。
【００１８】
強化ガラス１０をなす板状ガラス部材の厚さは、強化ガラス１０の用途などに応じて適宜設定される。例えば、強化ガラス１０の厚さは、０．１〜２．０ｍｍである。化学強化ガラスの場合、厚さが０．１ｍｍ未満になると、板状ガラス部材に化学強化処理を施すことが難しい。一方で、強化ガラス１０の厚さを２．０ｍｍ以下とすることで、強化ガラス１０を十分に薄板化・軽量化することができる。強化ガラス１０の厚さは、好ましくは０．３〜１．８ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。
【００１９】
強化ガラス１０の組成は、その用途に応じて選定される。例えば、酸化物基準で下記組成の強化ガラスが例示される。
（組成１：モル百分率表示）ＳｉＯ2を５０〜７４％、Ａｌ2Ｏ3を１〜１０％、Ｎａ2Ｏを６〜１４％、Ｋ2Ｏを３〜１５％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１０％、ＺｒＯ2を０〜５％含有し、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏの含有量の合計Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏが１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが７〜１５％。
（組成２：モル百分率表示）ＳｉＯ2を６１〜６６％、Ａｌ2Ｏ3を６〜１２％、ＭｇＯを７〜１３％、Ｎａ2Ｏを９〜１７％、Ｋ2Ｏを０〜７％含有し、ＺｒＯ2を含有する場合その含有量が０．８％以下。
（組成３：質量百分率表示）ＳｉＯ2を７５．５〜８５．５％、ＭｇＯを１〜８％、ＣａＯを０〜７％、Ａｌ2Ｏ3を０〜５％、Ｎａ2Ｏを１０〜２２．５％を含有し、ＭｇＯの含有量がＣａＯの含有量より多く、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が８％以下、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＮａ2Ｏの含有量の合計が２４．５％以下、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ）をＮａ2Ｏの含有量で除して得られた比が０．４５以下。
【００２０】
図２は、本発明によるくり抜き加工手順の一例を示した図である。後述する実施例では、図２に示す手順で強化ガラスのくり抜き加工を実施した。
図２において、強化ガラスのくり抜き予定線を破線で示している。図中の一点鎖線は、くり抜き予定線の寸法線である。
【００２１】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成する。図２において、部位Ｐ０に初期クラックを形成した。
強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成する理由は以下の通り。
【００２２】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、初期クラックの形成方法は特に限定されず、カッターホイール等を用いて強化ガラスの表面に初期クラックを形成する方法、回転ドリル（リュータ）等を用いて強化ガラスを貫通する初期クラックを形成する方法、レーザ照射により強化ガラスの表面に初期クラックを形成する方法、レーザ照射により強化ガラスの内部に初期クラックを形成する方法を用いることができる。
上記のいずれの方法を用いた場合でも、くり抜き予定線上に初期クラックを形成すると、続いて実施する強化ガラスの内部加熱によって形成されるくり抜き孔の加工面に初期クラックに起因するマイクロクラックが生じる。
【００２３】
これらの理由から、くり抜き予定線上に初期クラックを形成することは望ましくない。本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、後述するように、強化ガラスの内部加熱される部位の移動に沿ってクラックが進展するため、初期クラックを形成した部位から内部加熱手段がくり抜き予定線に進入するまでの部分（すなわち、図２における部位Ｐ０から部位Ｐ１を経て部位Ｐ２に到る部分）にもクラックが進展することになる。
くり抜き予定線よりも外側に初期クラックを形成すると、この部分に相当するクラックがくり抜き加工後の強化ガラスに残存するため、くり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成する必要がある。
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、強化ガラスのくり抜き予定線よりも１ｍｍ以上内側に初期クラックを形成することが好ましい。
【００２４】
次に、強化ガラスの初期クラックを形成した部位Ｐ０を始点として、強化ガラスの内部加熱を開始する。詳しくは後述するが、本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、強化ガラスの内部加熱する方法としては、放電を用いる方法、あるいは、レーザ光を照射する方法が好ましく用いられる。これらの方法による強化ガラスの内部加熱手段は、図２の部位Ｐ０から部位Ｐ１を経て部位Ｐ２へと移動して強化ガラスのくり抜き予定線に進入し、くり抜き予定線に沿って移動する。すなわち、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線に沿って一周する。
ここで、強化ガラスのくり抜き予定線に進入する際の、強化ガラスの内部加熱手段の進入角度が強化ガラスのくり抜き予定線に対して実質０度であること、すなわち、部位Ｐ１および部位Ｐ２間の曲線と、強化ガラスのくり抜き予定線と、が、部位Ｐ２においてなす角度が実質０度であることが、くり抜き孔の形状精度が向上するので好ましい。
【００２５】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、後述するように、強化ガラスの内部加熱される部位の移動に沿ってクラックが進展するため、クラックの変曲部には不連続点が生じないようにする必要がある。そのため、強化ガラスの内部加熱手段は、曲率半径２ｍｍ以上の曲線の軌跡に沿って、強化ガラスのくり抜き予定線に進入することが好ましい。ここで、図２では、部位Ｐ１および部位Ｐ２間の曲線が曲率半径１０ｍｍの曲線をなしている。
なお、クラックの変曲部に不連続点が生じないようにする必要がある点については、強化ガラスのくり抜き予定線についても同様であり、くり抜き予定線の変曲部においては曲率半径２ｍｍ以上の曲線をなす必要がある。なお、図２では、強化ガラスのくり抜き予定線が真円をなしているが、くり抜き予定線の変曲部が曲率半径２ｍｍ以上の曲線をなしている限り他の形状であってもよく。例えば、楕円形状や、角部に丸みを持たせた多角形に形状であってもよい。
なお、図２では、くり抜き予定線が曲率半径３０ｍｍの曲線をなしている。
【００２６】
次に、内部加熱による強化ガラスのくり抜き加工の原理について、放電による強化ガラスの内部加熱を例に説明する。
図３は、放電による強化ガラスの内部加熱、および、それによる強化ガラスの加工を示した模式図である。理解を容易にするため、くり抜き加工ではなく、直線状の加工を示している。
図３において、放電電極１００および対向電極２００が所定の間隔を開けて離隔されている。加工対象である強化ガラス１０は、放電電極１００と、対向電極２００と、の間に配置されている。放電電極１００および対向電極２００は交流電源３００に接続されている。但し、対向電極２００はなくてもよい。
交流電源３００から高周波交流電流を印加すると、放電電極１００と、該放電電極１００と対向する強化ガラス１０の主表面１１ａと、の間に放電４００が形成される。対向電極２００を使用している場合には、対向電極２００と、該対向電極２００と対向する強化ガラス１０の主表面１１ｂと、の間にも放電が形成される。放電電極１００は強化ガラス１０の加工予定線３０の上方に位置しており、加工予定線３０に沿って矢印方向に移動する。但し、ここで言う移動とは、放電電極１００と強化ガラス１０との相対的な移動であり、放電電極１００ではなく強化ガラス１０が矢印と反対方向に移動したのでもよい。
なお、内部加熱の開始時においては、放電電極１００は強化ガラス１０に形成された初期クラック（図示せず）の上方に位置する。
【００２７】
強化ガラス１０の放電４００が形成された部位、すなわち、放電電極１００の直下の部位は、放電によって内部加熱されて、その温度が周囲に比べて高温になるので、熱膨張により圧縮応力（熱応力）が作用する。その反作用として、放電電極１００の移動方向後方では、加工予定線３０と直交する方向に引張応力が作用し、強化ガラス１０にクラック４０が形成される。放電電極１００は強化ガラス１０の加工予定線３０に沿って矢印方向に移動させると、強化ガラス１０の内部加熱される部位も加工予定線３０に沿って移動し、クラック４０が強化ガラス１０の長手方向に進展する。
【００２８】
上記の加工原理を図２に当てはめると、図３の放電電極１００が図２の部位Ｐ０の上方に位置する状態から内部加熱を開始し、図３の放電電極１００を部位Ｐ１の上方を経て部位Ｐ２の上方へと移動させて、強化ガラスのくり抜き予定線の上方へと移動させる。そして、くり抜き予定線に沿って放電電極１００を移動させて、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線の上方を一周させる。これにより、クラック４０も部位Ｐ０からＰ１を経て部位Ｐ２から強化ガラスのくり抜き予定線へと進入し、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線に沿って一周し、くり抜き孔が形成される。
上記の加工原理によれば、くり抜き加工時にカレットが発生せず、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面が得られる。
【００２９】
図３に示した構成において、放電電極１００および対向電極２００としては、導電性に優れ、高融点であり、酸化されにくい材料であることが好ましい。このような材料の具体例としては、金、白金、パラジウムのような貴金属もしくはその合金が挙げられ、特に白金もしくはパラジウム、またはそれらの合金が好ましい。
【００３０】
放電電極１００と、強化ガラス１０の主表面１１ａと、の間隔は、放電電極１００と強化ガラス１０の主表面１１ａとの間に放電４００を形成することができる限り特に限定されないが、０ｍｍ〜１０ｃｍであることが好ましく、０ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることがさらに好ましい。ここで、０ｍｍとは、放電電極１００と強化ガラス１０の主表面１１ａとが接触している状態を意味する。
対向電極２００と、強化ガラス１０の主表面１１ｂと、の間隔についても上記と同様である。
【００３１】
交流電源３００は、放電４００を形成可能な高周波の交流電流を発生できる限り特に限定されない。具体例としては、たとえば、テスラ変圧器、フライバック変圧器、高出力高周波発生器、高周波半導体チョッパのような共振変圧器を用いた高周波交流電源が挙げられる。
交流電源３００は、電圧が１０Ｖ〜１０7Ｖ、より好ましくは１００Ｖ〜１０6Ｖ、さらに好ましくは１００Ｖ〜１０5Ｖで、周波数が１ｋＨｚ〜１０ＧＨｚ、より好ましくは１０ｋＨｚ〜１ＧＨｚ、さらに好ましくは１００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波交流電流を発生することが好ましい。
【００３２】
なお、放電４００を形成するため、放電電極１００および対向電極２００、および、両者の間に位置する強化ガラス１０は、圧力１Ｐａ〜１００ＭＰａ、より好ましくは１ｋＰａ〜１ＭＰａの、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気または六フッ化硫黄雰囲気下に置くことが好ましい。
【００３３】
一方、レーザ光を照射して強化ガラスを内部加熱する場合、図３に示した構成では、該放電電極１００と強化ガラス１０の主表面１１ａと、の間に放電４００が形成しつつ、該放電電極１００を強化ガラス１０の加工予定線３０に沿って矢印方向に移動させることによって、強化ガラス１０の内部加熱される部位も加工予定線３０に沿って移動させるのに対して、強化ガラス１０の主表面１１ａ上、具体的には、該主表面１１ａの加工予定線３０上にレーザ光を照射することによって、強化ガラス１０を内部加熱しつつ、レーザ光の照射部位を加工予定線３０に沿って矢印方向に移動させることによって、強化ガラス１０の内部加熱される部位を加工予定線３０に沿って移動させる。
【００３４】
強化ガラス１０の内部加熱に使用するレーザ光は、照射により強化ガラス１０を内部加熱できるものである限り特に限定されない。レーザ光の波長としては、２５０〜５０００ｎｍであることが照射による強化ガラス１０を内部加熱するのに好ましい。レーザ光の波長は、より好ましくは３００〜４０００ｎｍ、さらに好ましくは８００〜３０００ｎｍである。上記の波長域のレーザ光の光源としては、例えば、ＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、半導体レーザ（波長：８０８ｎｍ、９４０ｎｍ、９７５ｎｍ）、ファイバーレーザ（波長：１０６０〜１１００ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ、２０８０ｎｍ、２９４０ｎｍ）などが挙げられる。レーザ光の発振方式に制限はなく、レーザ光を連続発振するＣＷレーザ、レーザ光を断続発振するパルスレーザのいずれも使用可能である。また、レーザ光の強度分布に制限はなく、ガウシアン型であっても、トップハット型であっても良い。
【００３５】
強化ガラスの内部加熱の終了後、強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側のくり抜き加工された部位を冷却すると、当該部位が収縮して、くり抜き予定線よりも外側の部位と、の間隙が広がるので、くり抜き加工された部位の除去が容易になる。くり抜き予定線よりも外側の部位を加熱した場合も、当該部位が膨張して、くり抜き加工された部位と、の間隙が広がるので、くり抜き加工された部位の除去が容易になる。ここで、冷却時の収縮量、あるいは、加熱時の膨張量は、強化ガラスの組成やくり抜き加工された部位の表面積によって異なるが、上記した組成１〜３の強化ガラスの場合、両者の温度差が、典型的には１００℃以上になるように、くり抜き予定線よりも内側の部位の冷却、または、くり抜き予定線よりも外側の部位の冷却加熱を行うことが好ましい。
【００３６】
近年、携帯電話やＰＤＡなどの携帯機器において、ディスプレイ（タッチパネルを含む）の保護や美観などを高めるため、カバーガラス（保護ガラス）を用いることが多くなっている。また、ディスプレイの基板として、ガラス基板が広く用いられている。
一方、携帯機器の薄型化・軽量化が進行しており、携帯機器に用いられるガラスの薄板化が進行している。ガラスが薄くなると強度が低くなるので、ガラスの強度不足を補うため、圧縮応力が残留する表面層および裏面層を有する強化ガラスが開発されている。強化ガラスは、自動車用窓ガラスや建築用窓ガラスとしても用いられている。
このような幅広い用途に用いられる強化ガラスのくり抜き加工に本発明は好適である。
【実施例】
【００３７】
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００３８】
本実施例において、くり抜き加工の対象とした強化ガラスは以下の通り。
寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍ
組成（質量％表示）：ＳｉＯ2 ６４．５％、Ａｌ2Ｏ3 ６．０％、ＭｇＯ １１．０％、Ｎａ2Ｏ １２．０％、Ｋ2Ｏ ４％、ＺｒＯ2 ２．５％
圧縮応力層：最大残留圧縮応力７２６ＭＰａ、層厚３７．４μｍ
（実施例１）
本実施例では、図２に示す手順で強化ガラスのくり抜き加工を実施した。図２中、部位Ｐ０にリュータを用いてφ３ｍｍ程度の初期クラック（貫通クラック）を形成した。部位Ｐ０は破線で示すくり抜き加工線よりも２ｍｍ内側に位置している。
次に、部位Ｐ０を始点として、レーザ光照射による強化ガラスの内部加熱を開始した。強化ガラスの内部加熱には下記のレーザ光の照射を用いた。
光源：ファイバーレーザ（中心波長帯：１０７０ｎｍ）
ビーム径：０．１ｍｍ
走査速度：２．５ｍｍ／ｓｅｃ（部位Ｐ０から部位Ｐ１を経て部位Ｐ２へと移動して強化ガラスのくり抜き予定線に進入し、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線に沿って一周させた。ここで、部位Ｐ１−Ｐ２間は曲率半径１０ｍｍの曲線をなしており、くり抜き予定線が曲率半径３０ｍｍの曲線をなしていた。また、部位Ｐ２において、部位Ｐ１−Ｐ２間の曲線と、くり抜き予定線と、がなす角度は実質０度であった。）
出力：４０Ｗ
強化ガラスの内部加熱の終了後、強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側のくり抜き加工された部位を冷却して除去して、強化ガラスにφ６０ｍｍのくり抜き孔を形成した。くり抜き孔の加工面を目視により観察したが、カレットやマイクロクラックの存在は確認されず、加工面は鏡面状態となっていた。
【符号の説明】
【００３９】
１０ ：強化ガラス
１１ａ，１１ｂ：主表面
１２ａ，１２ｂ：圧縮応力層
１３ ：内部側
２０ａ，２０ｂ：初期クラック
３０ ：割断予定線
４０ ：クラック
１００ ：放電電極
２００ ：対向電極
３００ ：高周波交流電源
４００ ：放電
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の板状ガラス部材にくり抜き孔を形成するくり抜き加工方法としては、ドリルにより穿孔して板状ガラス部材に小孔を形成した後、該小孔を始点として、板状ガラス部材を研削することによって、該板状ガラス部材にくり抜き孔を形成する方法がある（特許文献１参照）。
また、特許文献２の図６に示すように、レーザ光照射によって、貫通孔４６として示されるマイクロクラックを走査線４２に沿ってガラス板に形成し、同文献の図８に示すように、レーザ光の走査を多重に繰り返すことでくり抜き孔を形成する方法がある。
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２に記載の方法のような、切削工具を用いる方法や、レーザ光照射によりマイクロクラックを形成し、これを多重に走査する方法は、加工時にカレットと呼ばれる小破片が発生し、くり抜き孔の加工面に付着するため、カレットの除去のため洗浄などの後工程が必要になる。
また、これらの方法の場合、くり抜き孔の加工面にマイクロクラックが多く存在するため、くり抜き孔を形成したガラス板の曲げ強度が低下し、携帯電話のカバーガラスのような、曲げ強度が要求される用途に使用するうえで問題となる。
特に、ガラス板の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスの場合、くり抜き孔の形成による曲げ強度の低下が問題となる。
したがって、これらの方法の場合、加工面のマイクロクラックを減少させるために、くり抜き孔の加工面の研磨などの後工程が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−３４５号公報
【特許文献２】特開２００９−２６９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解決するため、加工時にカレットを発生せず、かつ、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面を得ることができる、強化ガラスのくり抜き加工方法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】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明は、板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法であって、
前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成した後、前記強化ガラスの初期クラックを形成した部位を始点として前記強化ガラスの内部加熱を開始し、前記強化ガラスの内部加熱される部位を前記強化ガラスのくり抜き予定線に沿って移動させることにより、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、強化ガラスのくり抜き加工方法を提供する。
【０００７】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱にレーザ光の照射を用いることが好ましい。
また、本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱に放電を用いることが好ましい。
【０００８】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも１ｍｍ以上内側に初期クラックを形成することが好ましい。
【０００９】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入する際の、前記強化ガラスの内部加熱手段の進入角度が、前記強化ガラスのくり抜き予定線に対して、実質０度であることが好ましい。
【００１０】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱手段は、曲率半径２ｍｍ以上の曲線の軌跡に沿って、前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入することが好ましい。
【００１１】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、前記強化ガラスの内部加熱の終了後、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側の部位を、前記くり抜き予定線よりも外側の部位よりも低温にすることで、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カレットを発生することなしに強化ガラスをくり抜き加工することができ、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面が得られる。
このため、カレットを除去するための加工面の洗浄や、マイクロクラックを減少させるための加工面の研磨などの後工程が不要であり、くり抜き加工後の強化ガラスが曲げ強度に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、強化ガラスの一構成例を示した模式図である。
【図２】図２は、本発明によるくり抜き加工手順の一例を示した図である。
【図３】図３は、放電による強化ガラスの内部加熱、および、それによる強化ガラスの加工を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、強化ガラスの一構成例を示した模式図である。図１に示すように、強化ガラス１０では、板状ガラス部材の両主表面１１ａ，１１ｂに圧縮応力層１２ａ，１２ｂが形成されている。ここで、圧縮応力層とは、化学処理または熱処理によって、圧縮応力を残留させた層である。強化ガラス１０の両主表面１１ａ，１１ｂに存在する圧縮応力層１２ａ，１２ｂでは、表面付近に残留する圧縮応力が最も高く、内部に向けて徐々に小さくなる傾向にある。圧縮応力層１２ａ，１２ｂよりも強化ガラスの内部側１３では、圧縮応力に対する反作用として、引張応力が残留している。
【００１５】
圧縮応力層１２ａ，１２ｂにおける最大残留圧縮応力Ｓ１，Ｓ２は、通常の化学強化ガラスの場合、１００〜１２００ＭＰａであり、好ましくは、４００〜１０００ＭＰａであり、より好ましくは５００〜９００ＭＰａである。
圧縮応力層１２ａ，１２ｂの厚さＤ１，Ｄ２は、通常の化学強化ガラスの場合、５〜１００μｍであり、好ましくは、１０〜９０μｍであり、より好ましくは２０〜８０μｍである。
【００１６】
強化ガラス１０の両主表面に圧縮応力層１２ａ，１２ｂを形成する方法としては、風冷強化法および化学強化法が挙げられる。
風冷強化法は、強化ガラス１０をなす板状ガラス部材を、軟化点付近の温度に保持した状態で、その両主表面１１ａ，１１ｂを急冷して、両主表面１１ａ，１１ｂと内部側１３との間に温度差をつけることで、圧縮応力層１２ａ，１２ｂを形成する。風冷強化法は、厚さが大きい板状ガラス部材に圧縮応力層を形成するのに好適である。
【００１７】
化学強化法は、強化ガラス１０をなす板状ガラス部材の両主表面１１ａ，１１ｂをイオン交換し、ガラスに含まれる小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｌｉイオン、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）に置換することで、圧縮応力層１２ａ，１２ｂを形成する。化学強化法は、アルカリ金属元素を含むソーダライムガラスからなる板状ガラス部材に圧縮応力層を形成するのに好適である。
【００１８】
強化ガラス１０をなす板状ガラス部材の厚さは、強化ガラス１０の用途などに応じて適宜設定される。例えば、強化ガラス１０の厚さは、０．１〜２．０ｍｍである。化学強化ガラスの場合、厚さが０．１ｍｍ未満になると、板状ガラス部材に化学強化処理を施すことが難しい。一方で、強化ガラス１０の厚さを２．０ｍｍ以下とすることで、強化ガラス１０を十分に薄板化・軽量化することができる。強化ガラス１０の厚さは、好ましくは０．３〜１．８ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。
【００１９】
強化ガラス１０の組成は、その用途に応じて選定される。例えば、酸化物基準で下記組成の強化ガラスが例示される。
（組成１：モル百分率表示）ＳｉＯ2を５０〜７４％、Ａｌ2Ｏ3を１〜１０％、Ｎａ2Ｏを６〜１４％、Ｋ2Ｏを３〜１５％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１０％、ＺｒＯ2を０〜５％含有し、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏの含有量の合計Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏが１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが７〜１５％。
（組成２：モル百分率表示）ＳｉＯ2を６１〜６６％、Ａｌ2Ｏ3を６〜１２％、ＭｇＯを７〜１３％、Ｎａ2Ｏを９〜１７％、Ｋ2Ｏを０〜７％含有し、ＺｒＯ2を含有する場合その含有量が０．８％以下。
（組成３：質量百分率表示）ＳｉＯ2を７５．５〜８５．５％、ＭｇＯを１〜８％、ＣａＯを０〜７％、Ａｌ2Ｏ3を０〜５％、Ｎａ2Ｏを１０〜２２．５％を含有し、ＭｇＯの含有量がＣａＯの含有量より多く、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が８％以下、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＮａ2Ｏの含有量の合計が２４．５％以下、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ）をＮａ2Ｏの含有量で除して得られた比が０．４５以下。
【００２０】
図２は、本発明によるくり抜き加工手順の一例を示した図である。後述する実施例では、図２に示す手順で強化ガラスのくり抜き加工を実施した。
図２において、強化ガラスのくり抜き予定線を破線で示している。図中の一点鎖線は、くり抜き予定線の寸法線である。
【００２１】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成する。図２において、部位Ｐ０に初期クラックを形成した。
強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成する理由は以下の通り。
【００２２】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、初期クラックの形成方法は特に限定されず、カッターホイール等を用いて強化ガラスの表面に初期クラックを形成する方法、回転ドリル（リュータ）等を用いて強化ガラスを貫通する初期クラックを形成する方法、レーザ照射により強化ガラスの表面に初期クラックを形成する方法、レーザ照射により強化ガラスの内部に初期クラックを形成する方法を用いることができる。
上記のいずれの方法を用いた場合でも、くり抜き予定線上に初期クラックを形成すると、続いて実施する強化ガラスの内部加熱によって形成されるくり抜き孔の加工面に初期クラックに起因するマイクロクラックが生じる。
【００２３】
これらの理由から、くり抜き予定線上に初期クラックを形成することは望ましくない。本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、後述するように、強化ガラスの内部加熱される部位の移動に沿ってクラックが進展するため、初期クラックを形成した部位から内部加熱手段がくり抜き予定線に進入するまでの部分（すなわち、図２における部位Ｐ０から部位Ｐ１を経て部位Ｐ２に到る部分）にもクラックが進展することになる。
くり抜き予定線よりも外側に初期クラックを形成すると、この部分に相当するクラックがくり抜き加工後の強化ガラスに残存するため、くり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成する必要がある。
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法において、強化ガラスのくり抜き予定線よりも１ｍｍ以上内側に初期クラックを形成することが好ましい。
【００２４】
次に、強化ガラスの初期クラックを形成した部位Ｐ０を始点として、強化ガラスの内部加熱を開始する。詳しくは後述するが、本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、強化ガラスの内部加熱する方法としては、放電を用いる方法、あるいは、レーザ光を照射する方法が好ましく用いられる。これらの方法による強化ガラスの内部加熱手段は、図２の部位Ｐ０から部位Ｐ１を経て部位Ｐ２へと移動して強化ガラスのくり抜き予定線に進入し、くり抜き予定線に沿って移動する。すなわち、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線に沿って一周する。
ここで、強化ガラスのくり抜き予定線に進入する際の、強化ガラスの内部加熱手段の進入角度が強化ガラスのくり抜き予定線に対して実質０度であること、すなわち、部位Ｐ１および部位Ｐ２間の曲線と、強化ガラスのくり抜き予定線と、が、部位Ｐ２においてなす角度が実質０度であることが、くり抜き孔の形状精度が向上するので好ましい。
【００２５】
本発明の強化ガラスのくり抜き加工方法では、後述するように、強化ガラスの内部加熱される部位の移動に沿ってクラックが進展するため、クラックの変曲部には不連続点が生じないようにする必要がある。そのため、強化ガラスの内部加熱手段は、曲率半径２ｍｍ以上の曲線の軌跡に沿って、強化ガラスのくり抜き予定線に進入することが好ましい。ここで、図２では、部位Ｐ１および部位Ｐ２間の曲線が曲率半径１０ｍｍの曲線をなしている。
なお、クラックの変曲部に不連続点が生じないようにする必要がある点については、強化ガラスのくり抜き予定線についても同様であり、くり抜き予定線の変曲部においては曲率半径２ｍｍ以上の曲線をなす必要がある。なお、図２では、強化ガラスのくり抜き予定線が真円をなしているが、くり抜き予定線の変曲部が曲率半径２ｍｍ以上の曲線をなしている限り他の形状であってもよく。例えば、楕円形状や、角部に丸みを持たせた多角形に形状であってもよい。
なお、図２では、くり抜き予定線が曲率半径３０ｍｍの曲線をなしている。
【００２６】
次に、内部加熱による強化ガラスのくり抜き加工の原理について、放電による強化ガラスの内部加熱を例に説明する。
図３は、放電による強化ガラスの内部加熱、および、それによる強化ガラスの加工を示した模式図である。理解を容易にするため、くり抜き加工ではなく、直線状の加工を示している。
図３において、放電電極１００および対向電極２００が所定の間隔を開けて離隔されている。加工対象である強化ガラス１０は、放電電極１００と、対向電極２００と、の間に配置されている。放電電極１００および対向電極２００は交流電源３００に接続されている。但し、対向電極２００はなくてもよい。
交流電源３００から高周波交流電流を印加すると、放電電極１００と、該放電電極１００と対向する強化ガラス１０の主表面１１ａと、の間に放電４００が形成される。対向電極２００を使用している場合には、対向電極２００と、該対向電極２００と対向する強化ガラス１０の主表面１１ｂと、の間にも放電が形成される。放電電極１００は強化ガラス１０の加工予定線３０の上方に位置しており、加工予定線３０に沿って矢印方向に移動する。但し、ここで言う移動とは、放電電極１００と強化ガラス１０との相対的な移動であり、放電電極１００ではなく強化ガラス１０が矢印と反対方向に移動したのでもよい。
なお、内部加熱の開始時においては、放電電極１００は強化ガラス１０に形成された初期クラック（図示せず）の上方に位置する。
【００２７】
強化ガラス１０の放電４００が形成された部位、すなわち、放電電極１００の直下の部位は、放電によって内部加熱されて、その温度が周囲に比べて高温になるので、熱膨張により圧縮応力（熱応力）が作用する。その反作用として、放電電極１００の移動方向後方では、加工予定線３０と直交する方向に引張応力が作用し、強化ガラス１０にクラック４０が形成される。放電電極１００は強化ガラス１０の加工予定線３０に沿って矢印方向に移動させると、強化ガラス１０の内部加熱される部位も加工予定線３０に沿って移動し、クラック４０が強化ガラス１０の長手方向に進展する。
【００２８】
上記の加工原理を図２に当てはめると、図３の放電電極１００が図２の部位Ｐ０の上方に位置する状態から内部加熱を開始し、図３の放電電極１００を部位Ｐ１の上方を経て部位Ｐ２の上方へと移動させて、強化ガラスのくり抜き予定線の上方へと移動させる。そして、くり抜き予定線に沿って放電電極１００を移動させて、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線の上方を一周させる。これにより、クラック４０も部位Ｐ０からＰ１を経て部位Ｐ２から強化ガラスのくり抜き予定線へと進入し、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線に沿って一周し、くり抜き孔が形成される。
上記の加工原理によれば、くり抜き加工時にカレットが発生せず、マイクロクラックの少ない滑らかな加工面が得られる。
【００２９】
図３に示した構成において、放電電極１００および対向電極２００としては、導電性に優れ、高融点であり、酸化されにくい材料であることが好ましい。このような材料の具体例としては、金、白金、パラジウムのような貴金属もしくはその合金が挙げられ、特に白金もしくはパラジウム、またはそれらの合金が好ましい。
【００３０】
放電電極１００と、強化ガラス１０の主表面１１ａと、の間隔は、放電電極１００と強化ガラス１０の主表面１１ａとの間に放電４００を形成することができる限り特に限定されないが、０ｍｍ〜１０ｃｍであることが好ましく、０ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることがさらに好ましい。ここで、０ｍｍとは、放電電極１００と強化ガラス１０の主表面１１ａとが接触している状態を意味する。
対向電極２００と、強化ガラス１０の主表面１１ｂと、の間隔についても上記と同様である。
【００３１】
交流電源３００は、放電４００を形成可能な高周波の交流電流を発生できる限り特に限定されない。具体例としては、たとえば、テスラ変圧器、フライバック変圧器、高出力高周波発生器、高周波半導体チョッパのような共振変圧器を用いた高周波交流電源が挙げられる。
交流電源３００は、電圧が１０Ｖ〜１０7Ｖ、より好ましくは１００Ｖ〜１０6Ｖ、さらに好ましくは１００Ｖ〜１０5Ｖで、周波数が１ｋＨｚ〜１０ＧＨｚ、より好ましくは１０ｋＨｚ〜１ＧＨｚ、さらに好ましくは１００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波交流電流を発生することが好ましい。
【００３２】
なお、放電４００を形成するため、放電電極１００および対向電極２００、および、両者の間に位置する強化ガラス１０は、圧力１Ｐａ〜１００ＭＰａ、より好ましくは１ｋＰａ〜１ＭＰａの、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気または六フッ化硫黄雰囲気下に置くことが好ましい。
【００３３】
一方、レーザ光を照射して強化ガラスを内部加熱する場合、図３に示した構成では、該放電電極１００と強化ガラス１０の主表面１１ａと、の間に放電４００が形成しつつ、該放電電極１００を強化ガラス１０の加工予定線３０に沿って矢印方向に移動させることによって、強化ガラス１０の内部加熱される部位も加工予定線３０に沿って移動させるのに対して、強化ガラス１０の主表面１１ａ上、具体的には、該主表面１１ａの加工予定線３０上にレーザ光を照射することによって、強化ガラス１０を内部加熱しつつ、レーザ光の照射部位を加工予定線３０に沿って矢印方向に移動させることによって、強化ガラス１０の内部加熱される部位を加工予定線３０に沿って移動させる。
【００３４】
強化ガラス１０の内部加熱に使用するレーザ光は、照射により強化ガラス１０を内部加熱できるものである限り特に限定されない。レーザ光の波長としては、２５０〜５０００ｎｍであることが照射による強化ガラス１０を内部加熱するのに好ましい。レーザ光の波長は、より好ましくは３００〜４０００ｎｍ、さらに好ましくは８００〜３０００ｎｍである。上記の波長域のレーザ光の光源としては、例えば、ＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、半導体レーザ（波長：８０８ｎｍ、９４０ｎｍ、９７５ｎｍ）、ファイバーレーザ（波長：１０６０〜１１００ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ、２０８０ｎｍ、２９４０ｎｍ）などが挙げられる。レーザ光の発振方式に制限はなく、レーザ光を連続発振するＣＷレーザ、レーザ光を断続発振するパルスレーザのいずれも使用可能である。また、レーザ光の強度分布に制限はなく、ガウシアン型であっても、トップハット型であっても良い。
【００３５】
強化ガラスの内部加熱の終了後、強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側のくり抜き加工された部位を冷却すると、当該部位が収縮して、くり抜き予定線よりも外側の部位と、の間隙が広がるので、くり抜き加工された部位の除去が容易になる。くり抜き予定線よりも外側の部位を加熱した場合も、当該部位が膨張して、くり抜き加工された部位と、の間隙が広がるので、くり抜き加工された部位の除去が容易になる。ここで、冷却時の収縮量、あるいは、加熱時の膨張量は、強化ガラスの組成やくり抜き加工された部位の表面積によって異なるが、上記した組成１〜３の強化ガラスの場合、両者の温度差が、典型的には１００℃以上になるように、くり抜き予定線よりも内側の部位の冷却、または、くり抜き予定線よりも外側の部位の冷却加熱を行うことが好ましい。
【００３６】
近年、携帯電話やＰＤＡなどの携帯機器において、ディスプレイ（タッチパネルを含む）の保護や美観などを高めるため、カバーガラス（保護ガラス）を用いることが多くなっている。また、ディスプレイの基板として、ガラス基板が広く用いられている。
一方、携帯機器の薄型化・軽量化が進行しており、携帯機器に用いられるガラスの薄板化が進行している。ガラスが薄くなると強度が低くなるので、ガラスの強度不足を補うため、圧縮応力が残留する表面層および裏面層を有する強化ガラスが開発されている。強化ガラスは、自動車用窓ガラスや建築用窓ガラスとしても用いられている。
このような幅広い用途に用いられる強化ガラスのくり抜き加工に本発明は好適である。
【実施例】
【００３７】
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００３８】
本実施例において、くり抜き加工の対象とした強化ガラスは以下の通り。
寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍ
組成（質量％表示）：ＳｉＯ2 ６４．５％、Ａｌ2Ｏ3 ６．０％、ＭｇＯ １１．０％、Ｎａ2Ｏ １２．０％、Ｋ2Ｏ ４％、ＺｒＯ2 ２．５％
圧縮応力層：最大残留圧縮応力７２６ＭＰａ、層厚３７．４μｍ
（実施例１）
本実施例では、図２に示す手順で強化ガラスのくり抜き加工を実施した。図２中、部位Ｐ０にリュータを用いてφ３ｍｍ程度の初期クラック（貫通クラック）を形成した。部位Ｐ０は破線で示すくり抜き加工線よりも２ｍｍ内側に位置している。
次に、部位Ｐ０を始点として、レーザ光照射による強化ガラスの内部加熱を開始した。強化ガラスの内部加熱には下記のレーザ光の照射を用いた。
光源：ファイバーレーザ（中心波長帯：１０７０ｎｍ）
ビーム径：０．１ｍｍ
走査速度：２．５ｍｍ／ｓｅｃ（部位Ｐ０から部位Ｐ１を経て部位Ｐ２へと移動して強化ガラスのくり抜き予定線に進入し、部位Ｐ２から部位Ｐ３へとくり抜き予定線に沿って一周させた。ここで、部位Ｐ１−Ｐ２間は曲率半径１０ｍｍの曲線をなしており、くり抜き予定線が曲率半径３０ｍｍの曲線をなしていた。また、部位Ｐ２において、部位Ｐ１−Ｐ２間の曲線と、くり抜き予定線と、がなす角度は実質０度であった。）
出力：４０Ｗ
強化ガラスの内部加熱の終了後、強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側のくり抜き加工された部位を冷却して除去して、強化ガラスにφ６０ｍｍのくり抜き孔を形成した。くり抜き孔の加工面を目視により観察したが、カレットやマイクロクラックの存在は確認されず、加工面は鏡面状態となっていた。
【符号の説明】
【００３９】
１０ ：強化ガラス
１１ａ，１１ｂ：主表面
１２ａ，１２ｂ：圧縮応力層
１３ ：内部側
２０ａ，２０ｂ：初期クラック
３０ ：割断予定線
４０ ：クラック
１００ ：放電電極
２００ ：対向電極
３００ ：高周波交流電源
４００ ：放電
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法であって、
前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成した後、前記強化ガラスの初期クラックを形成した部位を始点として前記強化ガラスの内部加熱を開始し、前記強化ガラスの内部加熱される部位を前記強化ガラスのくり抜き予定線に沿って移動させることにより、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項２】
前記強化ガラスの内部加熱にレーザ光の照射を用いる、請求項１に記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項３】
前記強化ガラスの内部加熱に放電を用いる、請求項１に記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項４】
前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも１ｍｍ以上内側に初期クラックを形成する、請求項１〜３のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項５】
前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入する際の、前記強化ガラスの内部加熱手段の進入角度が、前記強化ガラスのくり抜き予定線に対して、実質０度である、請求項１〜４のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項６】
前記強化ガラスの内部加熱手段は、曲率半径２ｍｍ以上の曲線の軌跡に沿って、前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入する、請求項１〜５のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項７】
前記強化ガラスの内部加熱の終了後、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側の部位を、前記くり抜き予定線よりも外側の部位よりも低温にすることで、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、請求項１〜６のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項１】
板状ガラス部材の表面に圧縮応力層が形成された強化ガラスのくり抜き加工方法であって、
前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側に初期クラックを形成した後、前記強化ガラスの初期クラックを形成した部位を始点として前記強化ガラスの内部加熱を開始し、前記強化ガラスの内部加熱される部位を前記強化ガラスのくり抜き予定線に沿って移動させることにより、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項２】
前記強化ガラスの内部加熱にレーザ光の照射を用いる、請求項１に記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項３】
前記強化ガラスの内部加熱に放電を用いる、請求項１に記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項４】
前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも１ｍｍ以上内側に初期クラックを形成する、請求項１〜３のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項５】
前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入する際の、前記強化ガラスの内部加熱手段の進入角度が、前記強化ガラスのくり抜き予定線に対して、実質０度である、請求項１〜４のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項６】
前記強化ガラスの内部加熱手段は、曲率半径２ｍｍ以上の曲線の軌跡に沿って、前記強化ガラスのくり抜き予定線に進入する、請求項１〜５のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【請求項７】
前記強化ガラスの内部加熱の終了後、前記強化ガラスのくり抜き予定線よりも内側の部位を、前記くり抜き予定線よりも外側の部位よりも低温にすることで、前記強化ガラスにくり抜き孔を形成する、請求項１〜６のいずれかに記載の強化ガラスのくり抜き加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５３０１９（Ｐ２０１３−５３０１９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０４７７（Ｐ２０１１−１９０４７７）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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