強化玻璃板的割劃方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通過使割劃刀頭移動而形成用于將強化玻璃板切斷的割劃線的強化玻璃板的割劃方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，強化玻璃板通過離子交換法或風冷強化法而表層部被強化，在其板厚方向上的表面側、及背面側形成有壓縮應力所作用的壓縮應力層。進而，在兩側的壓縮應力層之間，形成有拉伸應力所作用的拉伸應力層。這樣的強化玻璃板與通常的玻璃板相比，相對于作用于表層部的拉伸應力，破壞強度被大幅提高。
[0003]在將該強化玻璃板切出成制品尺寸的情況下，例如廣泛采用以下那樣的方法。即，通過使割劃輪移動，從而對強化玻璃板的表面沿著切斷預定線進行按壓，形成割劃線(參照專利文獻I)。另外，在該割劃線上，包含沿強化玻璃板的板厚方向延伸、成為用于將該強化玻璃板切斷的起點的中位裂紋。之后，通過使彎曲力矩作用于割劃線的周邊，將強化玻璃板折斷，從而得到制品尺寸的強化玻璃板的方法。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2012-031018號公報
【發明內容】
[0007]發明所要解決的課題
[0008]然而，強化玻璃板作為例如近年來急速普及的智能手機、平板PC等中的顯示器的保護玻璃被采用。其中，這些制品中采用的強化玻璃板與一直以來大量制造的矩形的強化玻璃板不同，有時具有其外周輪廓的一部分、或全部由曲線構成的形狀。
[0009]作為具有這樣的外周輪廓的強化玻璃板，具代表性的是如圖23所示那樣的具有彎曲的拐角部C的大致矩形狀的強化玻璃板(以下，將該形狀稱為代表性形狀)。在得到這樣的形狀時，以往采用由大面積的強化玻璃板切出小面積的矩形的強化玻璃板G后，對其拐角部C實施磨削，將該拐角部C形成為R狀，從而得到代表性形狀的方法。
[0010]然而，在采用該以往的方法的情況下，由于對拐角部C的磨削需要大量的時間，所以生產率變得容易惡化，并且對實施磨削的磨削器也會造成大的負擔。進而，起因于作用于強化玻璃板G的拉伸應力層的拉伸應力，有時還在實施磨削時強化玻璃板G發生破裂。因此，作為用于得到代表性形狀的強化玻璃板、其他具有包含曲線的外周輪廓的強化玻璃板的方法，嘗試采用以下那樣的新的方法。
[0011]S卩，該新的方法是以下方法:如圖24中空白箭頭所示的那樣，對由大面積的強化玻璃板切出的小面積的強化玻璃板G，利用割劃輪H，由在切斷后被廢棄的非有效面部Gb開始形成預割劃線RS。然后，使該預割劃線RS與成為作為切出的對象的有效面部Ga和包圍該有效面部Ga的非有效面部Gb的邊界的封閉環狀的切斷預定線CL在點J匯合。之后，通過使割劃輪H沿著該切斷預定線CL移動，與預割劃線RS連接而以封閉環狀形成割劃線S。
[0012]然后，通過使彎曲力矩作用于完成形成的預割劃線RS、及割劃線S的周邊，將強化玻璃板G折斷并切斷成有效面部Ga和非有效面部Gb，從而切出所期望的形狀作為有效面部Ga。根據該新的方法，能夠適當避免上述的以往的方法中的不良情況的發生。
[0013]然而，通過該新的方法，也仍然殘留有應該解決的問題。S卩，如圖25(將圖24所示的L部放大的放大圖)中以空白箭頭所示的那樣，使預割劃線RS與切斷預定線CL在點J匯合后，在與該預割劃線RS連接而開始形成割劃線S時，在點J處必須使割劃輪H的前進方向急劇轉換。
[0014]因此，在使割劃輪H的前進方向轉換時，變成對該輪H強加不合理的旋轉，起因于此，在點J的附近會產生向各個方向延伸的龜裂K。其結果是，在將強化玻璃板G折斷時，強化玻璃板G有時并非沿著割劃線S、而是沿著龜裂K中的向與割劃線S不同的方向延伸的龜裂K被切斷，如圖26所示的那樣，存在變得容易在有效面部Ga中產生殘余裂紋W的問題。
[0015]另外，這樣的問題是不僅在如上述那樣由矩形的強化玻璃板切出具有包含曲線的外周輪廓的有效面部的情況下產生，而且在由具有任意的形狀(矩形以外)的強化玻璃板切出有效面部那樣的情況下也同樣產生的問題。
[0016]鑒于上述情況的本發明的第一技術課題是在由強化玻璃板切出具有包含曲線的外周輪廓的有效面部時，抑制該有效面部中的殘余裂紋的產生。
[0017]此外，在上述的新的方法中，還存在以下那樣的問題。S卩，在強化玻璃板G上的完成形成的割劃線S中，除了向縱向、及橫向以直線狀延伸的直線部位以外，還包含沿著有效面部Ga中的四處的拐角部C彎曲的彎曲部位。
[0018]因此，在將有效面部Ga和非有效面部Gb折斷并切斷時，由于除了用于沿著割劃線S中的直線部位實行折斷的彎曲力矩以外，還必須使用于沿著四處的彎曲部位實行折斷的彎曲力矩向與各彎曲部位對應的方向起作用，所以必須將強化玻璃板G同時沿各個方向折彎。其結果是，在實行折斷時，有效面部Ga與非有效面部Gb的相對的切斷面彼此接觸，導致裂縫產生等而切斷面的品質大大降低的情況。
[0019]另外，這樣的問題也是不僅在如上述那樣由矩形的強化玻璃板切出具有包含曲線的外周輪廓的有效面部的情況下產生，而且在由具有任意的形狀(矩形以外)的強化玻璃板切出有效面部的情況下也同樣產生的問題。
[0020]鑒于上述情況的本發明的第二技術課題是在將強化玻璃板折斷并切斷成具有包含曲線的外周輪廓的有效面部和包圍該有效面部的非有效面部時，盡可能地抑制有效面部與非有效面部的相對的切斷面彼此的接觸。
[0021]此外，在上述的新的方法中，還存在以下那樣的問題。S卩，如上述那樣在將強化玻璃板G折斷并切斷時，除了用于沿著割劃線S中的直線部位實行折斷的彎曲力矩以外，還必須使用于沿著四處的彎曲部位實行折斷的彎曲力矩向與各彎曲部位對應的方向起作用。起因于此，存在以下問題:僅單純地使彎曲力矩作用于割劃線S的周邊時，在四處的彎曲部位，有效面部Ga與非有效面部Gb不適當分離等無法順利地實施有效面部Ga的切出。
[0022]另外，這樣的問題也是不僅在如上述那樣由強化玻璃板切出具有代表性形狀的有效面部的情況下產生，而且在例如將代表性形狀的外周輪廓中的直線的一部分或全部切出置換成看作大致直線的曲線的形狀等的情況下也同樣產生的問題。
[0023]鑒于上述情況的本發明的第三技術課題是在由強化玻璃板切出具有彎曲的拐角部的大致矩形狀的有效面部時，能夠進行該有效面部的順利的切出。
[0024]用于解決課題的方案
[0025]為了解決上述的第一技術課題所首創的本發明的特征在于，其是通過使割劃旋轉刀頭沿著成為具有包含曲線的外周輪廓的有效面部與包圍該有效面部的非有效面部的邊界的封閉環狀的切斷預定線移動，從而形成用于將強化玻璃板切斷成上述有效面部和上述非有效面部的割劃線的強化玻璃板的割劃方法，其中，利用上述割劃旋轉刀頭，形成從上述非有效面部向上述切斷預定線彎曲且順滑匯合的預割劃線后，與該預割劃線連接而形成上述割劃線。其中，“向切斷預定線彎曲且順滑匯合”包括:預割劃線在與切斷預定線連接的狀態下匯合的情況；在預割劃線與切斷預定線匯合的點，預割劃線的切線與切斷預定線所成的角的角度為10°以下的情況；或者預割劃線的切線與切斷預定線的切線所成的角的角度為10°以下的情況。
[0026]根據這樣的方法，由于預割劃線向切斷預定線彎曲且順滑匯合，所以在與該預割劃線連接而開始割劃線的形成時，不需要使割劃旋轉刀頭的前進方向急劇地轉換。由此，在預割劃線與切斷預定線匯合的點(以下，稱為匯合點)的附近，即使是產生龜裂的情況下，該龜裂也容易以與切斷預定線(在完成割劃線的形成后，該割劃線)平行地延伸的狀態形成。其結果是，在將強化玻璃板切斷時，即使該強化玻璃板沿著該龜裂被切斷，在有效面部中也能夠抑制殘余裂紋的產生。
[0027]在上述的方法中，優選上述預割劃線的起始端位于上述非有效面部中的上述強化玻璃板的邊緣部。
[0028]這樣操作的話，隨著預割劃線的形成，能夠在從成為預割劃線的起始端的邊緣部到終端(割劃線的起始端)為止的全長中，以適合于切斷的深度形成沿強化玻璃板的板厚方向形成的中位裂紋。因此，在與預割劃線連接而形成割劃線時，也能夠同樣地形成適合于強化玻璃板的切斷的深度的中位裂紋，能夠容易地將強化玻璃板切斷。
[0029]在上述的方法中，優選上述預割劃線中的曲率半徑為5mm以上且20mm以下。
[0030]這樣操作的話，通過將曲率半徑設為5mm以上，割劃旋轉刀頭的前進方向的急劇的轉換被更適當地避免。此外，通過將曲率半徑設為20_以下，能夠防止預割劃線與割劃線以整個長距離接近的狀態形成。由此，在將強化玻璃板切斷時，能夠適當避免本來應該沿著割劃線形成的切斷部(割斷部)沿著預割劃線形成、或者邊在割劃線與預割劃線之問往返邊形成那樣的情況的發生。
[0031]在上述的方法中，在上述切斷預定線包含直線的情況下，上述預割劃線優選以該直線與上述切斷預定線匯合。此外，在上述切斷預定線僅由曲線構成的情況下，上述預割劃線優選在上述切斷預定線中的曲線中的曲率達到最小的位置與該切斷預定線匯合。
[0032]這樣操作的話，即使是在匯合點的附近產生龜裂的情況下，該龜裂也更加容易以與切斷預定線平行地延伸的狀態形成。
[0033]在上述的方法中，優選使上述割劃旋轉刀頭沿相對于上述邊緣部正交的方向移動，形成上述預割劃線的起始端。
[0034]這樣操作的話，由于割劃旋轉刀頭相對于邊緣部變得容易掛住，所以在預割劃線中形成適合于強化玻璃板的切斷的深度的中位裂紋的方面變得更加有利。
[0035]在上述的方法中，優選上述有效面部具備帶彎曲的拐角部的大致矩形狀的形狀，上述割劃線的深度在上述有效面部與上述非有效面部的邊界中的沿著上述拐角部的彎曲部位形成得比其他部位更深。其中，“帶彎曲的拐角部的大致矩形”不僅包括上述的代表性形狀，還包括將代表性形狀的外周輪廓中的直線的一部分或全部置換成看作大致直線的曲線的形狀。
[0036]這樣操作的話，在完成強化玻璃板中的割劃線的形成后，將該強化玻璃板折斷并切斷時，在有效面部與非有效面部的邊界(完成形成的割劃線)中的沿著拐角部的彎曲部位，能夠以小于其他部位的彎曲力矩將強化玻璃板切斷。由此，由于在彎曲部位，與其他部位相比，容易實行有效面部與非有效面部的分離，所以能夠順利地實施有效面部從強化玻璃板的切出。
[0037]在上述的方法中，優選將上述有效面部與上述非有效面部的邊界中的上述其他部位上形成的上述割劃線的深度設為上述強化玻璃板中形成的壓縮應力層的厚度的3倍以上且低于上述強化玻璃板的板厚的60%。
[0038]這樣操作的話，在有效面部與非有效面部的邊界中的其他部位，變得容易避免由割劃線(該割劃線中包含的中位裂紋)產生的裂紋(以下，稱為截斷裂紋)沿強化玻璃板的板厚方向自發形成。另一方面，由于在有效面部與非有效面部的邊界中的沿著拐角部的彎曲部位，比其他部位深地形成割劃線，所以變得容易誘發截斷裂紋的自發形成。并且，在產生截斷裂紋的自發形成的情況下，該截斷裂紋利用作用于拉伸應力層的拉伸應力，進展至其進展方向(板厚方向)上的前端側的壓縮應力層為止，成為強化玻璃板的大致全部厚度、或全部厚度被切斷的狀態。因此，在完成割劃線的形成后，將強化玻璃板折斷并切斷時，能夠對彎曲部位極其容易地實行有