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技術 ガラスフィルムの製造方法

出願人 日本電気硝子株式会社
発明者 鑑継薫猪飼直弘秋山修二
出願日 2016年5月31日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2016-108678
公開日 2017年12月7日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2017-214241
状態 特許登録済
技術分野 ガラスの再成形、後処理、切断、輸送等
主要キーワード 上下方向複数段 縦方向下方 Zより Ga側 各樹脂板 オーバーフロー溝 各搬送体 最大変動
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重要な関連分野

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図面 (12)

課題

レーザ溶断を利用してガラスフィルムを精度良く切断する。

解決手段

ガラスフィルムGの搬送装置14は、切断したガラスフィルムGの第一の部分Gcを支持する第一支持部21と、ガラスフィルムGの第二の部分Gdを支持する第二支持部22と、第一支持部21と第二支持部22との間であって、レーザ照射装置19の下方位置に設けられる開口部23と、を備える。ガラスフィルムGの切断工程は、開口部23でガラスフィルムGを下方に凸となるように変形させるとともに、レーザ照射装置19によるレーザ光LBを、開口部23の範囲内であって、ガラスフィルムGの頂部GTに一致しないように照射する。

概要

背景

周知のように、液晶ディスプレイプラズマディスプレイ、及び有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイFPD)に用いられる板ガラス有機EL照明に用いられる板ガラス、タッチパネルの構成要素である強化ガラス等の製造に用いられるガラス板、更には太陽電池パネル等に用いられるガラス板は、薄肉化が推進されているのが実情である。

例えば特許文献1には、厚みが数百μm以下のガラスフィルム薄板ガラス)が開示されている。この種のガラスフィルムは、同文献にも記載されるように、いわゆるオーバーフローダウンドロー法を採用した成形装置によって連続成形されるのが一般的である。

オーバーフローダウンドロー法により連続成形された長尺のガラスフィルムは、例えばその搬送方向が鉛直方向から水平方向に変換された後、搬送装置の横搬送部(水平搬送部)によって継続して下流側に搬送される。この搬送途中で、ガラスフィルムは、その幅方向両端部(部)が切断除去される。その後、ガラスフィルムは、巻取りローラによってロール状に巻き取られることで、ガラスロールとして構成される。

ガラスフィルムの幅方向両端部を切断する技術として、特許文献1では、レーザ割断が開示されている。レーザ割断では、ダイヤモンドカッタ等のクラック形成手段によりガラスフィルムに初期クラックを形成した後、この部分にレーザ光照射して加熱し、その後、加熱された部分を冷却手段により冷却することで、ガラスフィルムに生じる熱応力により初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する。

他の切断方法として、ガラスフィルムにレーザ光を照射してその一部を溶断する、レーザ溶断が用いられる。図10(a)及び図11に示すように、レーザ溶断では、搬送装置101によりガラスフィルムGを所定の方向(図11において符号Xで示す方向)に搬送しつつ、レーザ照射装置102のレーザ光LBをガラスフィルムGの所定位置照射位置)Oに照射する。

搬送装置101は、離間して配置される第一搬送体101a及び第二搬送体101bを備える。レーザ光LBの照射位置Oは、第一搬送体101aと第二搬送体101bとの間に設定される。ガラスフィルムGには、溶融ガラス飛散しないように、また、溶融したガラスドロスとして残存しないように、アシストガスAGが吹き付けられる。

図10(b)に示すように、レーザ光LBの照射により、ガラスフィルムGは、第一の部分G1と第二の部分G2とに溶断される。この溶断により生じた溶融ガラスG3は、第一搬送体101aと第二搬送体101bとの間の空間に落下し、その下方位置にて回収される。

概要

レーザ溶断を利用してガラスフィルムを精度良く切断する。ガラスフィルムGの搬送装置14は、切断したガラスフィルムGの第一の部分Gcを支持する第一支持部21と、ガラスフィルムGの第二の部分Gdを支持する第二支持部22と、第一支持部21と第二支持部22との間であって、レーザ照射装置19の下方位置に設けられる開口部23と、を備える。ガラスフィルムGの切断工程は、開口部23でガラスフィルムGを下方に凸となるように変形させるとともに、レーザ照射装置19によるレーザ光LBを、開口部23の範囲内であって、ガラスフィルムGの頂部GTに一致しないように照射する。

目的

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、レーザ溶断を利用してガラスフィルムを精度良く切断することが可能なガラスフィルムの製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

帯状ガラスフィルムを、搬送装置により所定の方向に搬送する搬送工程と、前記搬送工程により前記ガラスフィルムを搬送しつつ、切断部により前記ガラスフィルムを第一の部分と第二の部分とに溶断する切断工程と、を備えるガラスフィルムの製造方法であって、前記切断部は、レーザ照射装置と、前記第一の部分を支持する第一支持部と、前記第二の部分を支持する第二支持部と、前記第一支持部と前記第二支持部との間であって、前記レーザ照射装置の下方位置に設けられる開口部と、を備え、前記切断工程は、前記開口部で前記ガラスフィルムを下方に凸となるように変形させるとともに、前記レーザ照射装置による前記レーザ光を、前記開口部の範囲内であって、前記ガラスフィルムの頂部に一致しないように照射することを特徴とするガラスフィルムの製造方法。

請求項2

前記搬送装置は、前記第一支持部と、前記第二支持部と、前記開口部とを含む定盤を備えており、前記切断工程は、前記開口部で吸引することにより前記ガラスフィルムを下方に凸となるように変形させる請求項1に記載のガラスフィルムの製造方法。

請求項3

前記第一の部分は非製品部とされ、前記第二の部分は製品部とされており、前記ガラスフィルムに対する前記レーザ光の照射位置は、前記ガラスフィルムの前記頂部に一致しないように前記第一支持部寄りの位置にオフセットされる請求項1又は2に記載のガラスフィルムの製造方法。

請求項4

前記第一支持部から前記レーザ光の前記照射位置までの距離をL1とし、前記第二支持部から前記レーザ光の前記照射位置までの距離をL2とすると、L1:L2=3:7〜4.5:5.5に設定される請求項3に記載のガラスフィルムの製造方法。

請求項5

前記切断工程は、前記レーザ光による前記ガラスフィルムの溶断後に、前記第一の部分の幅方向端部及び前記第二の部分の幅方向端部から糸状剥離物を生じさせる請求項1から4のいずれか1項に記載のガラスフィルムの製造方法。

請求項6

前記第二支持部は、前記第一支持部よりも高い位置で前記製品部を支持する請求項5に記載のガラスフィルムの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、例えばロール状に巻き取ることが可能なガラスフィルムを製造する方法に関する。

背景技術

0002

周知のように、液晶ディスプレイプラズマディスプレイ、及び有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイFPD)に用いられる板ガラス有機EL照明に用いられる板ガラス、タッチパネルの構成要素である強化ガラス等の製造に用いられるガラス板、更には太陽電池パネル等に用いられるガラス板は、薄肉化が推進されているのが実情である。

0003

例えば特許文献1には、厚みが数百μm以下のガラスフィルム(薄板ガラス)が開示されている。この種のガラスフィルムは、同文献にも記載されるように、いわゆるオーバーフローダウンドロー法を採用した成形装置によって連続成形されるのが一般的である。

0004

オーバーフローダウンドロー法により連続成形された長尺のガラスフィルムは、例えばその搬送方向が鉛直方向から水平方向に変換された後、搬送装置の横搬送部(水平搬送部)によって継続して下流側に搬送される。この搬送途中で、ガラスフィルムは、その幅方向両端部(部)が切断除去される。その後、ガラスフィルムは、巻取りローラによってロール状に巻き取られることで、ガラスロールとして構成される。

0005

ガラスフィルムの幅方向両端部を切断する技術として、特許文献1では、レーザ割断が開示されている。レーザ割断では、ダイヤモンドカッタ等のクラック形成手段によりガラスフィルムに初期クラックを形成した後、この部分にレーザ光照射して加熱し、その後、加熱された部分を冷却手段により冷却することで、ガラスフィルムに生じる熱応力により初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する。

0006

他の切断方法として、ガラスフィルムにレーザ光を照射してその一部を溶断する、レーザ溶断が用いられる。図10(a)及び図11に示すように、レーザ溶断では、搬送装置101によりガラスフィルムGを所定の方向(図11において符号Xで示す方向)に搬送しつつ、レーザ照射装置102のレーザ光LBをガラスフィルムGの所定位置照射位置)Oに照射する。

0007

搬送装置101は、離間して配置される第一搬送体101a及び第二搬送体101bを備える。レーザ光LBの照射位置Oは、第一搬送体101aと第二搬送体101bとの間に設定される。ガラスフィルムGには、溶融ガラス飛散しないように、また、溶融したガラスドロスとして残存しないように、アシストガスAGが吹き付けられる。

0008

図10(b)に示すように、レーザ光LBの照射により、ガラスフィルムGは、第一の部分G1と第二の部分G2とに溶断される。この溶断により生じた溶融ガラスG3は、第一搬送体101aと第二搬送体101bとの間の空間に落下し、その下方位置にて回収される。

先行技術

0009

特開2012−240883号公報

発明が解決しようとする課題

0010

ところで、本発明者は、レーザ溶断を利用してガラスフィルムを精度良く切断すべく、鋭意研究を重ねた結果、以下のような問題点を発見するに至った。すなわち、図10(a)に示すように、ガラスフィルムGの幅方向Yにおける、第一搬送体101aと第二搬送体101bとの距離をLとするとき、第一搬送体101aと第二搬送体101bとの中間位置(各搬送体101a,101bからL/2の位置)にレーザ光LBを照射する。そうすると、図11に示すように、溶断部分103が直線状に形成されず、蛇行するように形成されることが判明した。このように溶断部分103が蛇行してしまうと、精度の高い切断面を得ることができない。

0011

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、レーザ溶断を利用してガラスフィルムを精度良く切断することが可能なガラスフィルムの製造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

0012

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、帯状のガラスフィルムを、搬送装置により所定の方向に搬送する搬送工程と、前記搬送工程により前記ガラスフィルムを搬送しつつ、切断部により前記ガラスフィルムを第一の部分と第二の部分とに溶断する切断工程と、を備えるガラスフィルムの製造方法であって、前記切断部は、レーザ照射装置と、前記第一の部分を支持する第一支持部と、前記第二の部分を支持する第二支持部と、前記第一支持部と前記第二支持部との間であって、前記レーザ照射装置の下方位置に設けられる開口部と、を備え、前記切断工程は、前記開口部で吸引することにより前記ガラスフィルムを下方に凸となるように変形させるとともに、前記レーザ照射装置による前記レーザ光を、前記開口部の範囲内であって、前記ガラスフィルムの頂部に一致しないように照射することを特徴とする。

0013

本発明者の知見によれば、ガラスフィルムを搬送しながら下方に凸となるように変形させると、搬送の影響によりその頂部が横方向に変動することが判明している。ガラスフィルムの溶断部分に蛇行が生じていたのは、この頂部の変動範囲内にレーザ光を照射することが原因であると考えられる。本発明では、開口部の吸引によりガラスフィルムを下方に凸となるように変形させた場合に、レーザ光を、変形したガラスフィルムの頂部と一致しないように、この頂部の変動範囲外の位置に照射することにより、溶断部分の蛇行の発生を防止でき、ガラスフィルムを精度良く切断することが可能になる。

0014

本発明に係るガラスフィルムの製造方法では、前記搬送装置は、前記第一支持部と、前記第二支持部と、前記開口部とを含む定盤を備えており、前記切断工程は、前記開口部で吸引することにより前記ガラスフィルムを下方に凸となるように変形させることが望ましい。

0015

ガラスフィルムは、搬送される過程でその一部に皺を生じる傾向がある。皺が生じている部分を溶断してしまうと精度の高い切断面を得ることができない。本発明では、定盤の開口部を吸引孔として使用し、ガラスフィルムを下方に凸となるように変形させ、この皺を解消することにより、このガラスフィルムを精度良く切断(溶断)することができる。

0016

本発明に係るガラスフィルムの製造方法では、前記第一の部分は非製品部とされ、前記第二の部分は製品部とされており、前記ガラスフィルムに対する前記レーザ光の照射位置は、前記ガラスフィルムの前記頂部に一致しないように前記第一支持部寄りの位置にオフセットされることが望ましい。このように、レーザ光を、変形したガラスフィルムの頂部と一致しないように、この頂部の変動範囲外の位置に照射することにより、溶断部分の蛇行の発生を防止でき、ガラスフィルムを精度良く切断することが可能になる。また、製品部の有効幅を増加させることができる。

0017

本発明に係るガラスフィルムの製造方法によれば、前記第一支持部から前記レーザ光の前記照射位置までの距離をL1とし、前記第二支持部から前記レーザ光の前記照射位置までの距離をL2とすると、L1:L2=3:7〜4.5:5.5に設定されることが望ましい。これにより、レーザ光を照射することによる溶断部の蛇行の発生を確実に防止でき、ガラスフィルムを精度良く切断することが可能になる。

0018

本発明に係るガラスフィルムの製造方法では、前記切断工程は、前記レーザ光による前記ガラスフィルムの溶断後に、前記第一の部分の幅方向端部及び前記第二の部分の幅方向端部から糸状剥離物を生じさせることが望ましい。第一の部分及び第二の部分から糸状剥離物を生じさせることで、その後に形成される第一の部分及び第二の部分の切断面を均一に精度良く形成できる。

0019

本発明に係るガラスフィルムの製造方法では、前記第二支持部は、前記第一支持部よりも高い位置で前記製品部を支持することが望ましい。これにより、第二支持部が支持するガラスフィルムの製品部は、第一支持部が支持する非製品部よりも高い位置で支持されることになる。したがって、このような位置関係から、非製品部から生じる糸状剥離物は、製品部の下方への移動を促される。したがって、非製品部から生じた糸状剥離物は、製品部の上面に接触することがなくなり、これによって製品部の損傷を防止できる。

発明の効果

0020

本発明によれば、レーザ溶断を利用してガラスフィルムを精度良く切断することが可能になる。

図面の簡単な説明

0021

第一実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の全体構成を示す側面図である。
ガラスフィルムの製造装置の要部を示す平面図である。
切断部における定盤の平面図である。
図3のIV−IV線断面図である。
ガラスフィルムの溶断部分に蛇行が生じる原理を説明するための断面図である。
ガラスフィルムが溶断された状態を示す断面図である。
第二実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の要部を示す断面図である。
ガラスフィルムが溶断された状態を示す断面図である。
製品部及び非製品部から糸状剥離物が生じた状態を示す断面図である。
ピーリング現象を説明するためのガラスフィルムの断面図である。
ガラスフィルムを溶断する過程を示す平面図である。

実施例

0022

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図1乃至図5は、本発明に係るガラスフィルムの製造方法、及び製造装置の第一実施形態を示す。

0023

図1は、ガラスフィルムの製造装置の全体構成を模式的に示す概略側面図である。図1に示すように、製造装置1は、ガラスフィルムGを成形する成形部2と、ガラスフィルムGの進行方向を縦方向下方から横方向Xに変換する方向変換部3と、方向変換後にガラスフィルムGを横方向Xに搬送する横搬送部4と、この横搬送部4で横方向Xに搬送しつつガラスフィルムGの幅方向端部(耳部)Ga,Gbを非製品部Gcとして切断する切断部5と、この切断部5により非製品部Gcを切断除去してなる製品部Gdをロール状に巻き取ってガラスロールRを構成する巻取り部6とを備える。なお、本実施形態において、製品部Gdの厚みは、300μm以下とされ、好ましくは100μm以下とされる。

0024

成形部2は、上端部にオーバーフロー溝7aが形成された断面視略楔形成形体7と、成形体7の直下に配置されて、成形体7から溢出した溶融ガラスの幅方向両端部を表裏両側から挟む冷却ローラ8と、冷却ローラ8の直下に配備されるアニーラ9とを備える。

0025

成形部2は、成形体7のオーバーフロー溝7aの上方から溢流した溶融ガラスを、両側面に沿ってそれぞれ流下させ、下端合流させてフィルム状の溶融ガラスを成形する。冷却ローラ8は、溶融ガラスの幅方向収縮規制して所定幅のガラスフィルムGとする。アニーラ9は、ガラスフィルムGに対して除歪処理を施すためのものである。このアニーラ9は、上下方向複数段に配設されたアニーラローラ10を有する。

0026

アニーラ9の下方には、ガラスフィルムGの幅方向両端部を表裏両側から挟持する支持ローラ11が配設されている。支持ローラ11と冷却ローラ8との間、または支持ローラ11と何れか一箇所のアニーラローラ10との間には、ガラスフィルムGに張力が付与されている。

0027

方向変換部3は、支持ローラ11の下方位置に設けられている。方向変換部3には、ガラスフィルムGを案内する複数のガイドローラ12が湾曲状に配列されている。これらのガイドローラ12は、鉛直方向に搬送されるガラスフィルムGを横方向へと案内する。

0028

横搬送部4は、方向変換部3の進行方向前方(下流側)に配置される。この横搬送部4は、第一搬送装置13と、第二搬送装置14とを有する。第一搬送装置13は、方向変換部3の下流側に配置され、第二搬送装置14は、第一搬送装置13の下流側に配置されている。

0029

第一搬送装置13は、無端帯状搬送ベルト15と、この搬送ベルト15の駆動装置16とを有する。第一搬送装置13は、搬送ベルト15の上面をガラスフィルムGに接触させることで、方向変換部3を通過したガラスフィルムGを下流側へと連続的に搬送する。駆動装置16は、搬送ベルト15を駆動するためのローラスプロケット等の駆動体16aと、この駆動体16aを回転させるモータ(図示せず)を有する。

0030

第二搬送装置14は、切断部5の一部として構成される。第二搬送装置14は、ガラスフィルムGを搬送する複数(本例では三本)の搬送ベルト17a〜17cと、各搬送ベルト17a〜17cの駆動装置18とを有する。図2に示すように、搬送ベルト17a〜17cは、ガラスフィルムGの幅方向一端Ga側の部分に接触する第一搬送ベルト17aと、ガラスフィルムGの幅方向他端部Gb側の部分に接触する第二搬送ベルト17bと、ガラスフィルムGの幅方向中央部に接触する第三搬送ベルト17cとを含む。駆動装置18は、各搬送ベルト17a〜17cを駆動するためのローラ、スプロケット等の駆動体18aと、この駆動体18aを回転させるモータ(図示せず)を有する。

0031

図2に示すように、各搬送ベルト17a〜17cは、ガラスフィルムGの幅方向Yにおいて、離間されて配置されている。これにより、第一搬送ベルト17aと第三搬送ベルト17cとの間、第二搬送ベルト17bと第三搬送ベルト17cとの間には、隙間が形成される。

0032

図1乃至図3に示すように、切断部5は、第二搬送装置14の他、この第二搬送装置14の上方位置に設けられるレーザ照射装置19と、ガラスフィルムGの一部を支持する定盤20とを備える。

0033

レーザ照射装置19は、例えばCO2レーザYAGレーザその他のレーザ光LBを下方に向けて照射するように構成される。レーザ光LBは、ガラスフィルムGに対して所定の位置(照射位置)Oに照射される。本実施形態では、ガラスフィルムGの幅方向両端部Ga,Gbを切断するように、二台のレーザ照射装置19が配置されている。レーザ光LBの照射位置Oは、図2に示すように、第二搬送装置14における第一搬送ベルト17aと第三搬送ベルト17cとの間の隙間、及び第二搬送ベルト17bと第三搬送ベルト17cとの間の隙間に対応するように設定される。

0034

定盤20は、図3及び図4に示すように、レーザ照射装置19の下方位置に配置される。本実施形態では、二台のレーザ照射装置19に対応して、二台の定盤20が設けられる。このうち、一方の定盤20は、第二搬送装置14における第一搬送ベルト17aと第三搬送ベルト17cとの間の隙間に配置される。他方の定盤20は、第二搬送ベルト17bと第三搬送ベルト17cとの間の隙間に配置されている。

0035

定盤20は、金属製であり、非製品部Gcを支持する第一支持部21と、製品部Gdを支持する第二支持部22と、第一支持部21と第二支持部22との間に形成される開口部23とを有する。

0036

第一支持部21及び第二支持部22は、その上部に樹脂板24,25を有する。第一支持部21及び第二支持部22は、各樹脂板24,25により、定盤20上を通過するガラスフィルムGの一部を滑りやすくする構成となっている。第一支持部21は、その上部に設けられる樹脂板24の上面24aによってガラスフィルムG(非製品部Gc)を支持する。以下、この上面24aを第一支持部21における支持面という。同様に、第二支持部22に設けられる樹脂板25の上面25aも、ガラスフィルムG(製品部Gd)を支持する支持面となっている。

0037

開口部23は、所定の幅寸法及び長さ寸法を有し、ガラスフィルムGの搬送方向Xに沿って長尺状に構成される。開口部23は、定盤20を上下に貫通する孔として構成されている。この開口部23には、吸引ポンプ26が接続されている。この構成により、開口部23は、定盤20を通過するガラスフィルムGを吸引する吸引孔として機能する。

0038

図3及び図4に示すように、開口部23の上方には、レーザ照射装置19が設けられている。これにより、レーザ照射装置19は、開口部23の範囲内でガラスフィルムGにレーザ光LBを照射することができる。

0039

図4に示すように、ガラスフィルムGに対するレーザ光LBの照射位置Oは、第一支持部21と第二支持部22との中間位置MPよりも第一支持部21寄りの位置にオフセットされている。このオフセットについては、第一支持部21からレーザ光LBの照射位置Oまでの距離をL1とし、第二支持部22からレーザ光LBの照射位置Oまでの距離をL2とするとき、L1<L2とされることが望ましい。より具体的には、L1:L2=3:7〜4.5:5.5に設定されることが望ましい。あるいは、L1/L2=0.42〜0.82に設定されることが望ましい。なお、開口部23を挟んで離間される、第一支持部21と第二支持部22との距離L(L=L1+L2)は、約20mmに設定されることが望ましいが、これに限定されない。

0040

巻取り部6は、切断部5及び第二搬送装置14の下流側に設置されている。巻取り部6は、巻取りローラ27と、この巻取りローラ27を回転駆動するモータ(図示せず)と、巻取りローラ27に保護シート28aを供給する保護シート供給部28とを有する。巻取り部6は、保護シート供給部28から保護シート28aを製品部Gdに重ね合わせつつ、モータにより巻取りローラ27を回転させることで、製品部Gdをロール状に巻き取る。巻き取られた製品部Gdは、ガラスロールRとして構成される。

0041

以下、上記構成の製造装置1を用いてガラスフィルムG(ガラスロールR)を製造する方法について説明する。

0042

ガラスフィルムGの製造方法は、成形部2によって帯状のガラスフィルムGを成形する成形工程と、方向変換部3及び横搬送部4によりガラスフィルムGを搬送する搬送工程と、切断部5によりガラスフィルムGの幅方向端部Ga,Gbを切断する切断工程と、切断工程後に製品部Gdを巻取り部6によって回収する巻取り工程とを備える。

0043

成形工程では、成形部2における成形体7のオーバーフロー溝7aの上方から溢流した溶融ガラスを、両側面に沿ってそれぞれ流下させ、下端で合流させてフィルム状に成形する。この際、溶融ガラスの幅方向収縮を冷却ローラ8により規制して所定幅のガラスフィルムGとする。その後、ガラスフィルムGに対してアニーラ9により除歪処理を施す。アニーラローラ10及び支持ローラ11の張力により、ガラスフィルムGは所定の厚みに形成される。

0044

搬送工程では、方向変換部3によってガラスフィルムGの搬送方向を横方向Xに変換するとともに、各搬送装置13,14によって、ガラスフィルムGを下流側の巻取り部6へと搬送する。

0045

切断工程では、第二搬送装置14により搬送されるガラスフィルムGに、切断部5のレーザ照射装置19からレーザ光LBを照射して、ガラスフィルムGの幅方向両端部Ga,Gbを切断する。これにより、ガラスフィルムGは非製品部Gcと製品部Gdとに分断される。

0046

詳細には、切断工程では、定盤20の開口部23を通過するガラスフィルムGに対してレーザ照射装置19によるレーザ光LBを照射する。定盤20上を通過するガラスフィルムGの一部は、吸引ポンプ26の作用により、開口部23に吸い込まれる。このとき、定盤20の第一支持部21及び第二支持部22が、その支持面24a,25aを介して、ガラスフィルムGを摺動させながらこれを支持する。

0047

開口部23を通過するガラスフィルムGは、図4に示す通り、第一支持部21の支持面25aと第二支持部22の支持面25aとに支持され、さらに、開口部23によって吸引されることにより、下方に凸となるように変形する。

0048

凸状に変形したガラスフィルムGの頂部GTは、搬送に影響により、その位置が変動する。以下、切断工程におけるガラスフィルムGの頂部GTの位置変動について、図5を参照しながら説明する。図5(a)に示すように、定盤20の第一支持部21と第二支持部22とに支持されるガラスフィルムGは、その間の開口部23にて、下方に凸となるように変形する。図5(a)では、この凸状に変形したガラスフィルムGの頂部GTが変動せず、定盤20の第一支持部21と第二支持部22との中間位置MPを通る中間線Z上に位置している場合を示す。

0049

このように、ガラスフィルムGの頂部GTが中間線Zに一致している状態を維持できれば、第一支持部21と第二支持部22との中間位置MPにレーザ光LBを照射してガラスフィルムGを溶断しても、溶断部分(29)の蛇行は生じない。

0050

しかしながら、本発明者の知見によれば、搬送の影響により、ガラスフィルムGが不規則に変形することが判明している。ガラスフィルムGは、例えば図5(b)に示すように、その頂部GTが中間線Zよりも右側にずれるように変形する場合がある。また、ガラスフィルムGは、図5(c)に示すように、その頂部GTが中間線Zよりも左側にずれるように変形する場合もある。このように、ガラスフィルムGは、開口部23の範囲内において、その頂部GTがガラスフィルムGの幅方向Yに変動するように変形する。なお、図5(a)〜(c)は、蛇行の発生原因明りょうに説明するために、ガラスフィルムGの変形の程度を誇張して示している。

0051

このように頂部GTが変動するようにガラスフィルムGが変形するにもかかわらず、中間位置MPに二点鎖線で示すレーザ光LBを照射し続けることにより、その溶断部分が蛇行する(図11参照)ことが推察される。

0052

これに対し、実施例では、図5(a)〜(c)において実線で示すように、レーザ光LBの照射位置Oを、中間位置MPよりも第一支持部21寄りの位置にオフセットしている。すなわち、レーザ光LBは、下方に凸となるように変形したガラスフィルムGの頂部GTを狙うのではなく、頂部GTの変動範囲外の位置であって、凸状に変形した部分における傾斜の大きな部位に照射されることになる。

0053

この場合において、図5(b),(c)に示すように、第一支持部21と第二支持部22との中間位置MPからのレーザ光LBのオフセット量(距離)ODは、この中間位置MPからの頂部GTの変動幅最大変動距離)Dよりも大きく設定される(OD>D)。これにより、ガラスフィルムGにおける頂部GTの横ずれの影響を可及的に低減でき、溶断部分29の蛇行を抑制することが可能になる。

0054

上記のようにガラスフィルムGが変形した状態で、レーザ照射装置19からのレーザ光LBがガラスフィルムGの照射位置Oに照射される。既述のように、この照射位置Oは、凸状に変形したガラスフィルムGの頂部GTの変動範囲D外であって、第一支持部21寄りの位置にオフセットされている。この照射位置Oにレーザ光LBが照射されることにより、ガラスフィルムGは、図6に示すように、非製品部Gcと製品部Gdとに溶断される。この場合、ガラスフィルムGの溶断部分29は、蛇行することなく、ガラスフィルムGの搬送方向Xに沿って直線的に進展する。溶断により生じた溶融ガラスGeは、開口部23を介して吸引され、開口部23の下方位置にて回収される。なお、ガラスフィルムGには、溶融ガラスGeが飛散しないように、かつ、レーザ照射装置19のレンズに溶融ガラスがドロスとして付着しないように、アシストガスAGが噴射される。

0055

なお、非製品部Gcは、第二搬送装置14の第一搬送ベルト17a及び第二搬送ベルト17bにより下流側に搬送され、巻取り部6の上流側で、図示しない回収装置により回収される。

0056

巻取り工程では、保護シート供給部28から保護シート28aを製品部Gdに供給しつつ、第二搬送装置14によって搬送された製品部Gdを巻取り部6の巻取りローラ27にてロール状に巻き取る。所定長さの製品部Gdを巻取りローラ27により巻き取ることで、ガラスロールRが完成する。

0057

以上説明した本実施形態に係るガラスフィルムGの製造方法によれば、第一支持部21と第二支持部22との中間位置MPでガラスフィルムGにレーザ光LBを照射するのではなく、凸状に変形したガラスフィルムGの頂部GTと一致しない位置、すなわち、この頂部GTの変動範囲D外の位置であって、第一支持部21寄りの位置(照射位置O)で、レーザ光LBをガラスフィルムGに照射する。これにより、ガラスフィルムGの頂部GTに一致するようにレーザ光LBを照射することにより生じていた溶断部分(103)の蛇行を防止することで、ガラスフィルムGを精度良く切断することができる。

0058

図7乃至図9は、ガラスフィルムの製造方法に係る第二実施形態を示す。本実施形態では、定盤20の態様が第一実施形態と異なる。本実施形態では、図7に示すように、第二支持部22の支持面25aは、第一支持部21の支持面24aよりも高い位置でガラスフィルムG(製品部Gd)を支持する。

0059

本実施形態では、第一支持部21の支持面24aと第二支持部22の支持面25aとの高低差は約1mmに設定されることが望ましいが、これに限定されず、ガラスフィルムGの厚みに応じて適宜設定され得る。この高低差の設定は、例えば、第二支持部22の上部に設ける樹脂板25を複数重ね合わせることにより行われる。第一実施形態と同様に、ガラスフィルムGは、開口部23の範囲内において、吸引されることで下方に凸となるように変形する。レーザ照射装置19によるレーザ光LBの照射位置Oは、第一支持部21と第二支持部22との中間点MPから所定距離ODだけ第一支持部21寄りにオフセットされている。

0060

本実施形態におけるその他の構成は、第一実施形態と同じであり、第一実施形態と共通する構成要素には、共通符号を付している。

0061

以下、本実施形態におけるガラスフィルムGの製造方法について説明する。本実施形態では、いわゆるピーリング現象を利用して、ガラスフィルムGを切断する。具体的には、第一実施形態と同様に、ガラスフィルムGを搬送しつつ、図8に示すように、第一支持部21寄りの位置にオフセットされた照射位置Oにレーザ光LBを照射して、非製品部Gcと製品部Gdとに溶断する。これにより生じる溶断部分29は、第一実施形態と同様に、蛇行することなく直線状に進展する。

0062

溶断部分29(図8参照)は、ガラスフィルムGが下流側に搬送され、照射位置Oから遠ざかることで冷却される。溶断部分29では、冷却されることにより熱歪を生じ、これによる応力が溶断されていない部分に対して引張力として作用する。この作用により、図9に示すように、非製品部Gcの幅方向端部、及び製品部Gdの幅方向端部から糸状剥離物Gfが分離する。このように、糸状剥離物GfがガラスフィルムG(非製品部Gc及び製品部Gd)の端部から剥がれ落ちる現象を一般にピーリングと呼ぶ。糸状剥離物Gfが生じることで、ガラスフィルムGには、均一な切断面が形成されることになる。糸状剥離物Gfは、例えば棒状の回収部材に巻き取られ、あるいはベルトコンベアによって搬送されることで、破断することなく回収される。

0063

本実施形態では、定盤20における第一支持部21の支持面25aよりも第二支持部22の支持面25aの位置を高く設定することにより、この第二支持部22が支持する製品部Gdから生じる糸状剥離物Gfを上方に移動させ、第一支持部21が支持する非製品部Gcから生じる糸状剥離物Gfを下方に移動させることができる。すなわち、図9に示すように、製品部Gd側から生じる糸状剥離物Gfは、非製品部Gc側から生じる糸状剥離物Gfの上側に位置する。

0064

このため、非製品部Gc側の糸状剥離物Gfは、製品部Gd側の下方への移動を促される。また、製品部Gd側から生じる糸状剥離物Gfは、上方に障害物がないため、製品部Gdから離れるように(非製品部Gcに近づくように)、上方へと移動する。このように、各糸状剥離物Gfは、製品部Gdの製品面(上面)から離れるように移動することから、製品部Gdを損傷させることはない。したがって、本実施形態に係るガラスフィルムGの製造方法では、製品部Gdを損傷させることなく精度良くガラスフィルムGを切断することができる。

0065

本発明者は、本発明の効果を確認するための試験を行った。この試験は、比較例として帯状のガラスフィルムGを用意し、このガラスフィルムGを定盤20の開口部23にて吸込みつつ、このガラスフィルムGに対するレーザ光LBの照射位置Oを、下方に凸状に変形したガラスフィルムGの頂部GTの位置変動範囲内に位置するように設定して切断を行った。また、実施例として帯状のガラスフィルムGを用意し、このガラスフィルムGに対して、比較例と同様に開口部23によって吸込みつつ、下方に凸状に変形したガラスフィルムGの頂部GTの位置変動範囲外であって、第一支持部21寄りにオフセットした位置にレーザ光LBを照射してその切断を行った。

0066

この試験では、定盤20における第一支持部21と第二支持部22との距離Lを20mmとした。この試験では、吸引ポンプ26における吸気量を500l/minに設定した。ガラスフィルムGを吸引することにより、レーザ光LBの照射位置O(高さ位置)は、吸引しない場合と比較して下方位置に設定される。この試験では、レーザ光LBの照射位置Oは、第一支持部21の支持面25aよりも0.15mm下方の位置に設定した。

0067

各例を比較すると、比較例に係るガラスフィルムGは、溶断部分(図11の溶断部分103に相当)が蛇行し、直線的な切断面を得ることができなかったのに対し、実施例に係るガラスフィルムGは、比較例と比べ、その溶断部分29が蛇行せず、直線的な切断面を得ることができた。

0068

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

0069

上記の実施形態では、ガラスフィルムGを非製品部Gcと製品部Gdとに切断する例を示したが、これに限定されない。ガラスフィルムGを二以上の部分に切断し、その全て又は一部を製品部Gdとしてもよい。

0070

上記の実施形態では、ガラスフィルムGを巻取り部6によって巻き取ることにより、ガラスロールRを製造する例を示したが、これに限定されない。すなわち、巻取り工程は省略することが可能であり、ロール状に構成されないガラスフィルムGに対しても本方法を適用できる。

0071

上記の実施形態では、ガラスフィルムGに対するレーザ光LBの照射位置Oを、中間位置MPから第一支持部21寄りの位置にオフセットさせた例を示したが、これに限定されない。レーザ光LBの照射位置Oを第二支持部22寄りの位置にオフセットしてガラスフィルムGを溶断してもよい。

0072

上記の実施形態では、第二支持部22の支持面25aを第一支持部21の支持面25aよりも高い位置に設定した例を示したが、これに限定されない。例えば、第一支持部21の支持面25aを第二支持部22の支持面25aよりも高い位置に設定してもよい。また、第一支持部21の支持面24aと第二支持部22の支持面25aを同じ高さ位置に設定してもよい。

0073

上記の実施形態では、第一支持部21、第二支持部22及び開口部23を備える定盤20を使用してガラスフィルムGを切断する例を示したが、これに限定されない。本発明に係る切断工程では、定盤20を使用することなくガラスフィルムGを切断してもよい。この場合、第二搬送装置14における第一搬送ベルト17aと第三搬送ベルト17cとの間、及び第二搬送ベルト17bと第三搬送ベルト17cとの間にて、ガラスフィルムGを切断する。

0074

具体的には、第三搬送ベルト17cが第一支持部となり、第一搬送ベルト17a及び第二搬送ベルト17bが第二支持部となる。また、第三搬送ベルト17cと第一搬送ベルト17aとの間の隙間、及び第三搬送ベルト17cと第二搬送ベルト17bとの間の隙間が開口部として使用される。また、第三搬送ベルト17cにおけるガラスフィルムGの支持位置を、第一搬送ベルト17a及び第二搬送ベルト17bにおけるガラスフィルムGの支持位置よりも高く設定することが可能である。

0075

上記の実施形態では、定盤20の開口部23を介して、吸引ポンプ26によって吸引することで、ガラスフィルムGを下方に凸となるように変形させる例を示したが、これに限定されない。吸引ポンプ26により吸引することなく、その自重により、開口部23の範囲でガラスフィルムGを下方に凸となるように変形させてもよい。

0076

19レーザ照射装置
20定盤
21 第一支持部
22 第二支持部
23 開口部
Gガラスフィルム
Gc非製品部
Gd 製品部
Ge 糸状剥離物
LBレーザ光
O レーザ光の照射位置
MP 中間位置

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