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JP2018062432A - ガラスフィルムの製造方法 - Google Patents

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浩一 森
浩治 西島
Koji Nishijima
浩治 西島
森　弘樹
Hiroki Mori
弘樹 森
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Abstract

【課題】ダウンドロー法による板ガラスの成形の際の、その長手方向に沿った一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄する作業の簡便化及び、廃棄ガラス部の廃棄中に帯状ガラスフィルムの割れ発生の防止を可能とする方法。【解決手段】帯状ガラスフィルム１を成形する成形工程と、帯状ガラスフィルム１を湾曲搬送経路Ｒ１に沿って搬送し、その搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、帯状ガラスフィルム１を横搬送経路Ｒ２に沿って横方向に搬送する横搬送工程とを含み、帯状ガラスフィルム１から一部の区間を廃棄する際に、横搬送経路Ｒ２上で帯状ガラスフィルム１から廃棄ガラス部１ｘを分断する分断工程と、分断した廃棄ガラス部１ｘを横搬送経路Ｒ２から下方に離脱させて廃棄する廃棄工程との両工程を実行する。【選択図】図８

Description

本発明は、ダウンドロー法により帯状ガラスフィルムを製造する方法に関する。
近年、急速に普及しているスマートフォンやタブレット型ＰＣ等のモバイル端末は、薄型、軽量であることが求められるため、これらの端末に組み込まれるガラス基板に対しては、薄板化への要請が高まっているのが現状である。このような現状の下、フィルム状にまで薄板化（例えば、厚みが３００μｍ以下）されたガラス基板であるガラスフィルムが開発、製造されるに至っている。
ところで、ガラスフィルムの製造工程には、これの元となる帯状ガラスフィルムを製造する工程が含まれることが通例である。そして、特許文献１には、オーバーフローダウンドロー法、リドロー法、スロットダウンドロー法等に代表されるダウンドロー法を利用して、帯状ガラスフィルムを製造する手法の一例が開示されている。
同文献に開示された手法は、成形装置により帯状ガラスフィルムを縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形装置の鉛直下方に配置したローラーコンベアにより、成形後の帯状ガラスフィルムを湾曲した湾曲搬送経路に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、搬送方向を転換させた帯状ガラスフィルムを横搬送経路に沿って横方向に搬送する横搬送工程と、レーザー切断装置により、横方向に搬送中の帯状ガラスフィルムから幅方向両端に存する非有効部（厚肉な耳部を含む部位）を切断除去する切断除去工程と、非有効部が切断除去された帯状ガラスフィルムを巻芯の周りに巻き取ってガラスロールとする巻取工程とを含んでいる。
ここで、上記の手法を用いた帯状ガラスフィルムを製造中には、成形工程で成形した帯状ガラスフィルムから長手方向に沿った一部の区間を分断し、廃棄ガラス部として廃棄する必要が生じる場合がある。例えば、（Ａ）所望の長さの帯状ガラスフィルムを巻き取ったガラスロールが完成したために、次のガラスロールを作製するべく巻芯を新たなものに交換する場合や、（Ｂ）帯状ガラスフィルムから非有効部を切断除去するためのレーザー切断装置の調節を行う場合等が挙げられる。
詳述すると、上記の（Ａ）の場合、巻芯の交換が完了するまでは、新たに帯状ガラスフィルムの巻き取りを開始できないため、巻芯の交換中に成形した一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄する。一方、上記の（Ｂ）の場合、レーザー切断装置の調節が完了するまでは、非有効部が除去された帯状ガラスフィルムを得ることができない。つまり、ガラスロールとして巻き取るべき状態となった帯状ガラスフィルムが得られないため、レーザー切断装置の調節中に成形した一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄する。
なお、廃棄ガラス部を生じさせないために、巻芯の交換中やレーザー切断装置の調節中に、帯状ガラスフィルムの成形を一時的に停止する対応をとることも考えられる。しかしながら、このような対応をとった場合、再び成形を開始した際に、帯状ガラスフィルムの成形条件を元通りに復旧させることが非常に難しい。このことから、巻芯の交換中やレーザー切断装置の調節中においても、帯状ガラスフィルムの成形を継続し、その一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄する対応をとっている。
廃棄ガラス部を廃棄する態様の一例としては、成形後に縦方向下方に搬送中の帯状ガラスフィルムを繰り返し幅方向に切断することで、帯状ガラスフィルムから廃棄ガラス部を多数枚の廃棄ガラスフィルムとして切り出し、各廃棄ガラスフィルムを鉛直下方に落下させて廃棄する態様を挙げることができる。この態様では、廃棄ガラス部の廃棄を開始する前に、ローラーコンベアを成形装置の鉛直下方から一旦退避させ、搬送方向転換工程の実行を一時的に停止する。そして、巻芯の交換やレーザー切断装置の調節が完了すると、廃棄ガラス部の廃棄を終了すると共に、ローラーコンベアを成形装置の鉛直下方に復帰させ、廃棄ガラス部に後続する帯状ガラスフィルムにローラーコンベア上（湾曲搬送経路上）を通過させ、当該帯状ガラスフィルムを横搬送経路に引き込むことで、搬送方向転換工程の実行を再開する。
特開２０１５−４４７０９号公報
しかしながら、上記のような態様で廃棄ガラス部を廃棄する場合には、下記のような解決すべき問題が発生している。
すなわち、上記の態様では、廃棄ガラス部を廃棄するのに伴い、ローラーコンベアを成形装置の鉛直下方から退避させること、復帰させること、及び、帯状ガラスフィルムにローラーコンベア上を通過させ、これを横搬送経路に引き込むことが必要となり、その作業が極めて煩雑になるという問題がある。また、引き込み作業の難易度自体が高く、作業中の帯状ガラスフィルムに割れが発生しやすいという問題もあった。そして、割れが生じた場合には、この割れが帯状ガラスフィルムの長手方向に沿って成形中の部位にまで進展してしまい、帯状ガラスフィルムの成形を中断せざるを得ない状況に陥ってしまう場合があった。
なお、これらの問題は、上記の手法を用いた帯状ガラスフィルムの製造中に、上記の態様で廃棄ガラス部を廃棄する際にのみ発生しているものではない。この他、ダウンドロー法による成形後に搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる形態で帯状ガラスフィルムを製造する場合に、上記の態様で廃棄ガラス部を廃棄する際には、同様に発生し得る問題である。
上記の事情に鑑みなされた本発明は、ダウンドロー法による成形後に搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる形態で帯状ガラスフィルムを製造する場合に、その長手方向に沿った一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄するのに伴う作業の簡便化を図ること、及び、廃棄ガラス部の廃棄に際し、帯状ガラスフィルムにおける割れの発生を防止することを技術的な課題とする。
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ダウンドロー法により帯状ガラスフィルムを縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形した帯状ガラスフィルムを湾曲した湾曲搬送経路に沿って搬送することで、湾曲搬送経路を通過後の帯状ガラスフィルムの表面が上方を向くように、帯状ガラスフィルムの搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、搬送方向を転換させた帯状ガラスフィルムを横搬送経路に沿って横方向に搬送する横搬送工程とを含んだガラスフィルムの製造方法であって、帯状ガラスフィルムから長手方向に沿った一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄する際に、横搬送経路上で帯状ガラスフィルムを幅方向に切断することで、帯状ガラスフィルムから廃棄ガラス部を分断する分断工程と、分断した廃棄ガラス部を横搬送経路から下方に離脱させて廃棄する廃棄工程との両工程を実行することに特徴付けられる。
本方法では、帯状ガラスフィルムから廃棄ガラス部を分断する分断工程が横搬送経路上で実行される。このことから、分断工程が実行され、帯状ガラスフィルムから廃棄ガラス部が分断された時点において、この廃棄ガラス部に後続する帯状ガラスフィルムの先頭部は、既に横搬送経路上に位置していることになる。つまり、後続の帯状ガラスフィルムが、既に横搬送経路に引き込まれた状態となっている。そして、本方法では、分断工程と同様にして、横搬送経路上で廃棄工程が実行され、帯状ガラスフィルムから分断した廃棄ガラス部が廃棄される。従って、本方法によれば、廃棄ガラス部を廃棄するのに伴い、廃棄ガラス部に後続する帯状ガラスフィルムを横搬送経路に引き込む必要自体が無くなる。その結果、廃棄ガラス部を廃棄するのに伴う作業を簡便なものとできる。また、作業の難易度が高く、作業中に割れが生じやすい横搬送経路への帯状ガラスフィルムの引き込み作業が不要となるので、帯状ガラスフィルムにおける割れの発生についても防止することが可能となる。また、本方法によれば、副次的に下記のような効果をも得ることができる。すなわち、廃棄ガラス部を横搬送経路から下方に離脱させるので、例えば、上方に離脱させた場合のように、横搬送経路から一旦離脱した廃棄ガラス部が自重によって落下し、横搬送経路上に残存してしまうような虞を的確に排除することが可能となる。
上記の方法において、廃棄工程では、廃棄ガラス部を横搬送経路から落下させることが好ましい。
分断工程の実行により帯状ガラスフィルムから分断された廃棄ガラス部の最後部と、廃棄ガラス部に後続する帯状ガラスフィルムの先頭部との両部は、分断工程の実行直後においては極めて近接した状態に置かれている。このような状態に置かれると、廃棄ガラス部を横搬送経路から離脱させると共に、後続の帯状ガラスフィルムが横搬送経路に沿って搬送されるように、両者の進路を振り分けることが困難になる虞がある。しかしながら、廃棄ガラス部を横搬送経路から落下させるようにすれば、落下に伴って廃棄ガラス部の移動速度が加速され、廃棄ガラス部は後続の帯状ガラスフィルムよりも高速で移動するようになる。このため、廃棄ガラス部の最後部と、後続の帯状ガラスフィルムの先頭部との相互間の間隔を拡張でき、両部が近接した状態を解消することが可能となる。その結果、上述のような虞を取り除くことができ、廃棄ガラス部と後続の帯状ガラスフィルムとの両者の進路を確実に振り分けることが可能となる。
上記の方法において、横搬送経路の下方に、帯状ガラスフィルムの全幅よりも幅広に開口した開口部と、開口部を開閉させる開閉部材とを設け、開閉部材により開口部を開放し、廃棄ガラス部に開口部を通過させることで廃棄工程を実行すると共に、開閉部材により開口部を閉鎖し、帯状ガラスフィルムに開閉部材上を通過させることで横搬送工程を実行することが好ましい。
このようにすれば、開閉部材によって開口部を開閉するだけで、廃棄工程の実行と、横搬送工程の実行との切り替えを行うことができる。そのため、廃棄ガラス部を廃棄するのに伴う作業を更に簡便なものとすることが可能となる。
上記の方法において、開閉部材に、開口部の閉鎖時に帯状ガラスフィルムの裏面と対向する搬送面部と、搬送面部に形成されたガスを噴射するための噴射口とを設け、開閉部材により開口部を閉鎖した際に、噴射口から搬送面部の上を通過する帯状ガラスフィルムの裏面に向けてガスを噴射し、帯状ガラスフィルムの幅方向中央に存する有効部を搬送面部から浮上させた状態で搬送することが好ましい。
このようにすれば、開閉部材に開口部を閉鎖させて横搬送工程を実行する際に、開閉部材と帯状ガラスフィルムの有効部との両者の接触に起因して、有効部に傷等が発生することを可及的に回避することができる。これにより、帯状ガラスフィルムの有効部を元に製造されるガラスフィルムについて、品質の低下を防止することが可能となる。
上記の方法において、ガスの噴射により、帯状ガラスフィルムの全幅を搬送面部から浮上させた状態で搬送してもよい。
このようにすれば、開閉部材と帯状ガラスフィルムとの接触を可及的に回避できるため、帯状ガラスフィルムの搬送に伴う抵抗を可及的に低減することが可能となる。
上記の方法において、噴射口が、有効部に向かってガスを噴射する第一噴射口と、有効部に対して幅方向外側に存する非有効部に向かってガスを噴射する第二噴射口とを有し、搬送面部のうち、第一噴射口の形成された領域が、第二噴射口の形成された領域よりも帯状ガラスフィルムの裏面から離間するようにすることが好ましい。
帯状ガラスフィルムの厚みが薄くなるほど、その裏面に向けてガスを噴射したとしても、幅方向中央部に存する有効部が下方に撓みやすくなり、撓んだ有効部と搬送面部との接触に起因して、有効部に傷等が発生する虞が高まる。しかしながら、搬送面部のうち、第一噴射口の形成された領域が、第二噴射口の形成された領域よりも帯状ガラスフィルムの裏面から離間するようにしておけば、有効部と搬送面部との接触を可及的に回避でき、上述のような虞を的確に排除することが可能となる。
上記の方法において、開閉部材に、開口部の閉鎖時に有効部に対して幅方向外側に存する非有効部を下方から支持する支持部材を設けてもよい。
帯状ガラスフィルムの非有効部には、他の部位と比較して厚みの大きい耳部が含まれている。そのため、非有効部を下方から支持する支持部材を設けておけば、他の部位よりも重量の大きい耳部を揺動させることなく安定した状態で搬送することができ、結果として、帯状ガラスフィルムを安定した状態で搬送することが可能となる。
上記の方法において、支持部材が、ボールローラーであることが好ましい。
このようにすれば、支持部材としてボールローラーを用いることで、支持部材と非有効部との接触に由来して、帯状ガラスフィルムの搬送に伴う抵抗が大きくなることを防止できる。また、ボールローラーは、自身の回転方向について制約を受けないことから、例えば、搬送中の帯状ガラスフィルムが幅方向にずれたような場合でも、ずれに応じて自身の回転方向を変化させることが可能である。そのため、より安定した状態で帯状ガラスフィルムを搬送することができる。
上記の方法において、廃棄ガラス部を、複数の廃棄ガラスフィルムに分割して廃棄することが好ましい。
このようにすれば、廃棄ガラス部を、複数の廃棄ガラスフィルムに分割して廃棄するので、廃棄された廃棄ガラス部の取扱いを容易なものとすることが可能である。
上記の方法において、横搬送経路上で、且つ、廃棄工程を実行する位置よりも下流側の位置で、帯状ガラスフィルムの幅方向中央に存する有効部と、有効部に対して幅方向外側に存する非有効部との両部の境界に沿って、帯状ガラスフィルムを長手方向にレーザー切断することが好ましい。
このようにすれば、横搬送経路上で、且つ、廃棄工程を実行する位置よりも下流側の位置で、帯状ガラスフィルムに対してレーザー切断を実行するので、横搬送経路上におけるレーザー切断の実行位置を廃棄ガラス部が通過するようなことが起こり得なくなる。これにより、本来的にレーザー切断を実行する対象ではない廃棄ガラス部に対して、不当にレーザー切断が実行されることを回避でき、製造上の無駄を省くことが可能となる。
本発明によれば、ダウンドロー法による成形後に搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる形態で帯状ガラスフィルムを製造する場合に、その長手方向に沿った一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄するのに伴う作業を簡便なものとできる。また、廃棄ガラス部の廃棄に際して帯状ガラスフィルムにおける割れの発生を防止することが可能となる。
本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法の概略を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す平面図である。 図２におけるＡ‐Ａ断面を示す縦断正面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における分断工程および廃棄工程の概略を示す図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における分断工程および廃棄工程を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における分断工程および廃棄工程を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における分断工程および廃棄工程を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す側面図である。 本発明の第二実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す縦断正面図である。 本発明の第三実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す平面図である。 本発明の第三実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す縦断正面図である。 本発明の第四実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す平面図である。 本発明の第四実施形態に係るガラスフィルムの製造方法における横搬送工程を示す縦断正面図である。
以下、本発明の実施形態に係るガラスフィルムの製造方法について、添付の図面を参照して説明する。
＜第一実施形態＞
まず、本発明の第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、成形される帯状ガラスフィルムの厚みが５０μｍ未満である場合に適用することが好ましい。
図１に示すように、第一実施形態に係るガラスフィルムの製造方法は、オーバーフローダウンドロー法により帯状ガラスフィルム１を縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形した帯状ガラスフィルム１を湾曲した湾曲搬送経路Ｒ１に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、搬送方向を転換させた帯状ガラスフィルム１を横搬送経路Ｒ２に沿って横方向に搬送する横搬送工程と、横方向に搬送中の帯状ガラスフィルム１から非有効部１ａを切断除去する切断除去工程と、非有効部１ａが除去されて有効部１ｂのみでなる帯状ガラスフィルム１を、巻芯２の周りにロール状に巻き取ってガラスロール３とする巻取工程とを含んでいる。
［成形工程］
成形工程の実行には、主として、楔状に形成された成形体４と、成形体４から流下するガラスリボン５を表裏両側から挟持することが可能な上下複数段に配置されたローラー対６とを用いる。
成形体４は、溶融ガラス７を流入させるための頂部に形成されたオーバーフロー溝４ａと、オーバーフロー溝４ａから両側方に溢れ出た溶融ガラス７をそれぞれ流下させるための一対の側面部４ｂ，４ｂと、両側面部４ｂ，４ｂに沿って流下した溶融ガラス７を融合一体化させるための下端部４ｃとを有する。この成形体４は、下端部４ｃで融合一体化した溶融ガラス７から連続的にガラスリボン５を生成することが可能となっている。
上下複数段に配置されたローラー対６の中には、上段側から順番に、冷却ローラー対６ａと、アニーラローラー対６ｂと、支持ローラー対６ｃとが含まれている。これらローラー対６の各々は、ガラスリボン５の幅方向における一方側と他方側とで、後に帯状ガラスフィルム１の非有効部１ａとなる部位を挟持することが可能となっている。
冷却ローラー対６ａは、成形体４の直下でガラスリボン５を挟持することで、当該ガラスリボン５の幅方向における収縮を抑制するためのローラー対である。アニーラローラー対６ｂは、徐冷炉８内で歪点以下の温度まで徐冷されるガラスリボン５を下方に案内するためのローラー対である。なお、アニーラローラー対６ｂは、ガラスリボン５を挟持している場合もあるし、挟持することなくガラスリボン５の厚み方向に沿った揺動を規制しているだけの場合もある。支持ローラー対６ｃは、徐冷炉８の下方に配置された冷却室（図示省略）内で室温付近まで温度が低下したガラスリボン５を支持すると共に、ガラスリボン５を下方に引っ張る速度（板引き速度）を決定するためのローラー対である。
これら上下複数段に配置されたローラー対６を通過したガラスリボン５が、帯状ガラスフィルム１として成形される。ここで、帯状ガラスフィルム１は、可撓性を付与できる程度の厚みとなるように成形する。なお、帯状ガラスフィルム１には、幅方向（図１では紙面に鉛直な方向）の中央に存して後に製品となる有効部１ｂと、有効部１ｂに対して幅方向の外側に存して除去の対象となる一対の非有効部１ａとが含まれている。さらに、非有効部１ａのうち、帯状ガラスフィルム１の幅方向端部に位置する部位には、他の部位よりも厚みの大きい耳部１ａａが形成される。
なお、本実施形態では、オーバーフローダウンドロー法を利用して、帯状ガラスフィルム１を成形しているが、勿論、スロットダウンドロー法やリドロー法等を利用して、帯状ガラスフィルム１を成形してもよい。
［搬送方向転換工程］
搬送方向転換工程の実行には、並列に並べられた複数のローラー９ａでなるローラーコンベア９を用いる。ローラーコンベア９は、帯状ガラスフィルム１を裏面１ｃ側から支持しつつ湾曲搬送経路Ｒ１に沿って搬送することで、湾曲搬送経路Ｒ１を通過後の帯状ガラスフィルム１の表面１ｄが上方を向くように搬送方向を転換させる。
［横搬送工程］
横搬送工程の実行には、横搬送経路Ｒ２に沿って上流側から順番に並べられたベルトコンベア１０、三体に分割された板状体１１，１２，１３、ベルトコンベア１４、及び、ベルトコンベア１５を用いる。
ベルトコンベア１０は、帯状ガラスフィルム１の裏面１ｃに対し、ガスＧ（例えば、空気）を噴射することが可能となっており、帯状ガラスフィルム１は、ベルトコンベア１０上を幅方向中央（主として有効部１ｂ）のみが浮上した状態で搬送されていく。このベルトコンベア１０は、帯状ガラスフィルム１の非浮上部（主として非有効部１ａ）を搬送するための無端状のベルト１０ａと、ベルト１０ａの内周側に配置され、上方に向かってガスＧを噴射するガス噴射器（図示省略）とを備えている。ベルト１０ａには、多数の微細な貫通孔（図示省略）が形成されており、ガス噴射器から噴射されたガスＧが貫通孔を通って帯状ガラスフィルム１の裏面１ｃに到達する。なお、ベルト１０ａの内周側に配置されたガス噴射器は、ベルト１０ａの幅方向中央に沿って配置されている。
図２および図３に示すように、三体に分割された板状体１１，１２，１３の各々は、帯状ガラスフィルム１の裏面１ｃと対向する搬送面部１６を有する。搬送面部１６には、当該搬送面部１６の上を通過する帯状ガラスフィルム１の有効部１ｂに向けてガスＧ（例えば、空気）を噴射するための多数の噴射口１６ａが形成されている。また、搬送面部１６には、帯状ガラスフィルム１の非有効部１ａを下方から支持するための支持部材としての複数のボールローラー１６ｂが備え付けられている。これにより、横搬送工程の実行中に、有効部１ｂがガスＧの圧力によって搬送面部１６から浮上した状態で、且つ、非有効部１ａがボールローラー１６ｂによって支持された状態の下、帯状ガラスフィルム１が各板状体１１，１２，１３の上を通過するように搬送していく。
搬送面部１６は、帯状ガラスフィルム１の全幅よりも幅広な矩形に形成されている。多数の噴射口１６ａのそれぞれは、各板状体１１，１２，１３の内部に形成された空間１７に連結されている。そして、各噴射口１６ａは、流体圧縮装置（例えば、エアコンプレッサー）から空間１７に供給されたガスＧを噴射することが可能となっている。複数のボールローラー１６ｂは、帯状ガラスフィルム１の長手方向に沿って二列に並べられた状態で配置されている。各ボールローラー１６ｂは、非有効部１ａを直接に支持する球体状のロードボール１６ｂａと、ロードボール１６ｂａが挿入される穴部１６ｂｂと、穴部１６ｂｂ内でロードボール１６ｂａを回転自在に支持するサポートボール１６ｂｃとを備えている。
図４に示すように、三体に分割された板状体１１，１２，１３のうち、板状体１２は、板状体１１と板状体１３との相互間に形成された開口部１８を開閉させる開閉部材としての機能を有する。開口部１８は、横搬送経路Ｒ２の下方において、帯状ガラスフィルムの全幅よりも幅広に開口している。板状体１２は、当該板状体１２に対して横搬送経路Ｒ２の上流側に配置された板状体１１と連結部材１９（例えば、蝶番）を介して連結されている。連結部材１９は、板状体１１と固定された第一プレート１９ａと、板状体１２と固定された第二プレート１９ｂと、両プレート１９ａ，１９ｂを保持し、且つ、両プレート１９ａ，１９ｂの旋回軸となる軸部１９ｃとを備えている。軸部１９ｃは、帯状ガラスフィルム１の幅方向に沿って延びている。
これにより、板状体１２は、連結部材１９の軸部１９ｃを中心に旋回することで、初期位置（図４に実線で示す位置）と旋回位置（図４に二点鎖線で示す位置）との相互間を移動することが可能であり、移動に伴って開口部１８を開閉させる。そして、本実施形態に係るガラスフィルムの製造方法では、板状体１２によって開口部１８を開閉させることで、横搬送工程の実行と、後述する分断工程および廃棄工程の実行とを切り替えることが可能となっている。
板状体１２が初期位置に位置して開口部１８を閉鎖した際には、上述のように、有効部１ｂをガスＧによって浮上させると共に、非有効部１ａをボールローラー１６ｂによって支持した状態で、帯状ガラスフィルム１に板状体１２の上を通過させて横搬送工程を実行する。これに対し、板状体１２が旋回位置に位置して開口部１８を開放した際には、ガスＧの噴射、及び、ボールローラー１６ｂによる支持を解除した状態で、分断工程および廃棄工程を実行する。
［分断工程および廃棄工程］
以下、分断工程および廃棄工程の概略について説明する。
図５（ａ）〜（ｄ）に、分断工程および廃棄工程の概略を示す。図５（ａ）に示す廃棄ガラス部１ｘは、図５（ｂ）に示すように、その先頭部１ｘａを先行する帯状ガラスフィルム１（Ｇ１）の最後部Ｇ１ａから最初に分離する。これをもって分断工程の開始となる。その後、図５（ｃ）に示すように、廃棄ガラス部１ｘを複数の廃棄ガラスフィルム１ｘｘとして連続的に分割していくと共に、廃棄工程の開始に伴って、各廃棄ガラスフィルム１ｘｘを横搬送経路Ｒ２から順次に下方に離脱させて廃棄していく。最後に、図５（ｄ）に示すように、廃棄ガラス部１ｘの最後部１ｘｂを後続の帯状ガラスフィルム１（Ｇ２）の先頭部Ｇ２ａから分離する。これをもって廃棄ガラス部１ｘの全長を帯状ガラスフィルム１から分断して、分断工程を完了させる。また、廃棄ガラス部１ｘの最後部１ｘｂを含んだ廃棄ガラスフィルム１ｘｘを廃棄することで、廃棄工程を完了させる。
以下、分断工程および廃棄工程の詳細について、図６〜図８を参照しながら説明する。
まず、分断工程および廃棄工程を実行するための準備として、帯状ガラスフィルム１の表面１ｄ側に切断の起点となる切断起点２０を形成する。この切断起点２０の形成は、帯状ガラスフィルム１の搬送経路上において、板状体１２よりも上流側の位置で行う。なお、切断起点２０を形成する位置は、横搬送経路Ｒ２上であってもよいし、湾曲搬送経路Ｒ１上であってもよい。切断起点２０は、例えば、ホイールカッター等を用いて帯状ガラスフィルム１の幅方向に沿って形成したスクライブラインであってもよいし、砥石等を用いて帯状ガラスフィルム１の耳部１ａａを幅方向に沿って傷付けた傷であってもよい。ここで、切断起点２０は、帯状ガラスフィルム１の長手方向において相互に間隔を空けて連続的に複数を形成する。
次いで、図６に示すように、複数の切断起点２０のうち、横搬送経路Ｒ２上で最も下流側に位置した切断起点２０（２０ａ）が板状体１２まで到達すると、板状体１２を初期位置から旋回位置まで移動させ、開口部１８を開放する。なお、本実施形態では、切断起点２０（２０ａ）が板状体１２まで到達してから開口部１８を開放しているが、切断起点２０（２０ａ）が板状体１２に到達する前から開口部１８を開放しておいてもよい。これにより、板状体１１と板状体１３との間に架け渡された帯状ガラスフィルム１が自重により下方に撓む。そして、この撓みに伴い、切断起点２０（２０ａ）の形成部は、その表面１ｄ側が凸となるように湾曲する。これにより、図７に示すように、帯状ガラスフィルム１を曲げ応力によって切断起点２０（２０ａ）を起点に幅方向に切断する。そして、帯状ガラスフィルム１の切断に伴って、廃棄ガラス部１ｘの先頭部１ｘａを先行する帯状ガラスフィルム１（Ｇ１）の最後部Ｇ１ａから分離する。
切断起点２０（２０ａ）を起点に帯状ガラスフィルム１を切断した後は、当該切断起点２０（２０ａ）に後続する複数の切断起点２０の各々が既に開放された開口部１８に到達する度に、繰り返し切断起点２０を起点に廃棄ガラス部１ｘを幅方向に切断する。これに伴い、図８に示すように、廃棄ガラス部１ｘを複数の廃棄ガラスフィルム１ｘｘとして分割すると共に、各廃棄ガラスフィルム１ｘｘを横搬送経路Ｒ２から落下させ、開口部１８を通過させることで廃棄する。そして、この廃棄ガラスフィルム１ｘｘの廃棄を、廃棄ガラス部１ｘの最後部１ｘｂを含んだ廃棄ガラスフィルム１ｘｘを廃棄するまで続行する。以上により、分断工程および廃棄工程が完了する。
分断工程および廃棄工程が完了した後は、図９に示すように、廃棄ガラス部１ｘの最後部１ｘｂに後続する帯状ガラスフィルム１（Ｇ２）の先頭部Ｇ２ａが板状体１２上に到達した時点で、板状体１２を旋回位置から初期位置に復帰させるために移動させ、開口部１８の閉鎖を開始する。そして、板状体１２が初期位置に復帰すると、これに伴って開口部１８が板状体１２によって閉鎖され、図１０に示すように、廃棄ガラス部１ｘに後続する帯状ガラスフィルム１（Ｇ２）を横搬送経路Ｒ２に沿って搬送する横搬送工程を実行する。
［切断除去工程］
図１に示すように、切断除去工程においては、横搬送経路Ｒ２上で、且つ、廃棄工程を実行する位置よりも下流側の位置で、レーザー割断法を利用して帯状ガラスフィルム１から非有効部１ａを切断除去する。切断除去工程の実行には、ベルトコンベア１４の上方で定点に固定して設置されたレーザー照射器２１、及び、冷媒噴射器２２を用いる。レーザー照射器２１は、自身の下方を通過する帯状ガラスフィルム１の有効部１ｂと非有効部１ａとの境界に沿ってレーザー２１ａを連続的に照射する。冷媒噴射器２２は、帯状ガラスフィルム１におけるレーザー２１ａが照射された部位に対して冷媒２２ａ（例えば、ミスト状の水）を連続的に噴射する。
これにより、レーザー２１ａにより加熱された部位と、冷媒２２ａにより冷却された部位との間の温度差に起因して、帯状ガラスフィルム１に熱応力を発生させると共に、熱応力により、有効部１ｂと非有効部１ａとの境界に沿って割断部（有効部１ｂと非有効部１ａとが分離した部位）を連続的に形成していく。このようにして、帯状ガラスフィルム１を長手方向に沿って連続的に切断していく。なお、本実施形態では、レーザー割断法により帯状ガラスフィルム１を切断しているが、レーザー溶断法や、レーザー溶断と同時に溶断に伴って形成された端部を糸状剥離物として除去する所謂ピーリング法により帯状ガラスフィルム１を切断するようにしてもよい。
非有効部１ａが切断除去された帯状ガラスフィルム１（有効部１ｂのみでなる帯状ガラスフィルム１）は、ベルトコンベア１４からベルトコンベア１５に移乗させる。一方、帯状ガラスフィルム１から除去された非有効部１ａは、ベルトコンベア１５に移乗させずに、帯状ガラスフィルム１の搬送経路から下方に離脱させた後、廃棄する。
［巻取工程］
巻取工程の実行には、主として、巻芯２とシートロール２３とを用いる。巻取工程では、ベルトコンベア１５から搬出された帯状ガラスフィルム１を、シートロール２３から連続的に引き出した保護シート２３ａと重ね合わせた後、巻芯２の周りにロール状に巻き取ってガラスロール３とする。以上により、本実施形態に係るガラスフィルムの製造方法の全工程が完了する。
以下、本発明の他の実施形態に係るガラスフィルムの製造方法について説明する。ここで、他の実施形態の説明において、上記の第一実施形態で既に説明済みの要素については、他の実施形態の説明で参照する図面に同一の符号を付すことで重複する説明を省略し、第一実施形態との相違点についてのみ説明する。なお、以下に説明する第二〜第四実施形態に係るガラスフィルムの製造方法が、上記の第一実施形態と相違している点は、いずれも板状体１１，１２，１３の構成が異なっている点である。
＜第二実施形態＞
図１１および図１２に示すように、第二実施形態に係るガラスフィルムの製造方法では、各板状体１１，１２，１３が有する搬送面部１６において、上記の第一実施形態で複数のボールローラー１６ｂが備え付けられていた領域に、帯状ガラスフィルム１の非有効部１ａに向けてガスＧを噴射するための多数の噴射口１６ａが形成されている。これにより、本実施形態では、横搬送工程の実行中に、帯状ガラスフィルム１の全幅がガスＧの圧力によって搬送面部１６から浮上した状態の下、帯状ガラスフィルム１が各板状体１１，１２，１３の上を通過するように搬送していく。なお、本実施形態は、上記の第一実施形態と同様に、成形する帯状ガラスフィルム１の厚みが５０μｍ未満である場合に適用することが好ましい。
＜第三実施形態＞
図１３および図１４に示すように、第三実施形態に係るガラスフィルムの製造方法では、各板状体１１，１２，１３が有する搬送面部１６において、有効部１ｂに向けてガスＧを噴射するための第一噴射口１６ａａと、非有効部１ａに向けてガスＧを噴射する第二噴射口１６ａｂとが形成されている。そして、搬送面部１６のうち、第一噴射口１６ａａの形成された領域が、第二噴射口１６ａｂの形成された領域よりも帯状ガラスフィルムの裏面から離間する配置となっている。これにより、本実施形態では、横搬送工程の実行中に、帯状ガラスフィルム１の全幅がガスＧの圧力によって搬送面部１６から浮上した状態で、且つ、有効部１ｂが非有効部１ａよりも搬送面部１６から離間した状態の下、帯状ガラスフィルム１が各板状体１１，１２，１３の上を通過するように搬送していく。なお、本実施形態は、成形する帯状ガラスフィルム１の厚みが５０μｍ以上である場合に適用することが好ましい。
＜第四実施形態＞
図１５および図１６に示すように、第四実施形態に係るガラスフィルムの製造方法では、各板状体１１，１２，１３が有する搬送面部１６において、複数のボールローラー１６ｂが備え付けられた領域が、多数の噴射口１６ａが形成された領域よりも上方に配置されている。これにより、本実施形態では、横搬送工程の実行中に、上記の第一実施形態との比較において、有効部１ｂがガスＧの圧力によって搬送面部１６から更に上方に浮上した状態で、且つ、非有効部１ａがボールローラー１６ｂによって支持された状態の下、帯状ガラスフィルム１が各板状体１１，１２，１３の上を通過するように搬送していく。なお、本実施形態は、成形する帯状ガラスフィルム１の厚みが５０μｍ以上である場合に適用することが好ましい。
ここで、本発明に係るガラスフィルムの製造方法は、上記の各実施形態で説明した態様に限定されるものではない。例えば、上記の各実施形態では、開口部１８を開閉させる開閉部材として板状体１２を用いているが、開閉部材としてベルトコンベアを用いてもよい。この場合、例えば、ベルトコンベアの搬送面が水平面となる姿勢（ベルトコンベアの搬送面が横方向と平行となる姿勢）の下で横搬送工程を実行し、搬送面が水平面に対して傾いた傾斜平面となる姿勢の下で分断工程および廃棄工程を実行できるように、姿勢の変化が可能なベルトコンベアを用いる。
また、上記の各実施形態では、搬送方向転換工程を実行するに際し、ローラーコンベア９を用いているが、これに限定されるものではない。ローラーコンベア９を用いることなく、縦方向下方に搬送中の帯状ガラスフィルムを直接ベルトコンベア１０（横搬送経路Ｒ２）に搬入することで、搬送方向転換工程を実行してもよい。この場合、湾曲搬送経路Ｒ１上の帯状ガラスフィルムは、何ら外物によって支持されてない状態の下、湾曲搬送経路Ｒ１に倣って湾曲した状態となる。
１ 帯状ガラスフィルム
１ａ 非有効部
１ｂ 有効部
１ｃ 裏面
１ｄ 表面
１ｘ 廃棄ガラス部
１ｘｘ 廃棄ガラスフィルム
１２ 板状体
１６ 搬送面部
１６ａ 噴射口
１６ａａ 第一噴射口
１６ａｂ 第二噴射口
１６ｂ ボールローラー
１８ 開口部
Ｇ ガス
Ｒ１ 湾曲搬送経路
Ｒ２ 横搬送経路

Claims (9)

  1. ダウンドロー法により帯状ガラスフィルムを縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形した前記帯状ガラスフィルムを湾曲した湾曲搬送経路に沿って搬送することで、該湾曲搬送経路を通過後の前記帯状ガラスフィルムの表面が上方を向くように、該帯状ガラスフィルムの搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、搬送方向を転換させた前記帯状ガラスフィルムを横搬送経路に沿って横方向に搬送する横搬送工程とを含んだガラスフィルムの製造方法であって、
    前記帯状ガラスフィルムから長手方向に沿った一部の区間を廃棄ガラス部として廃棄する際に、前記横搬送経路上で前記帯状ガラスフィルムを幅方向に切断することで、該帯状ガラスフィルムから前記廃棄ガラス部を分断する分断工程と、分断した前記廃棄ガラス部を前記横搬送経路から下方に離脱させて廃棄する廃棄工程との両工程を実行することを特徴とするガラスフィルムの製造方法。
  2. 前記横搬送経路の下方に、前記帯状ガラスフィルムの全幅よりも幅広に開口した開口部と、該開口部を開閉させる開閉部材とを設け、
    前記開閉部材により前記開口部を開放し、前記廃棄ガラス部に前記開口部を通過させることで前記廃棄工程を実行すると共に、前記開閉部材により前記開口部を閉鎖し、前記帯状ガラスフィルムに前記開閉部材上を通過させることで前記横搬送工程を実行することを特徴とする請求項１に記載のガラスフィルムの製造方法。
  3. 前記開閉部材に、前記開口部の閉鎖時に前記帯状ガラスフィルムの裏面と対向する搬送面部と、該搬送面部に形成されたガスを噴射するための噴射口とを設け、
    前記開閉部材により前記開口部を閉鎖した際に、前記噴射口から前記搬送面部の上を通過する前記帯状ガラスフィルムの裏面に向けて前記ガスを噴射し、該帯状ガラスフィルムの幅方向中央に存する有効部を前記搬送面部から浮上させた状態で搬送することを特徴とする請求項２に記載のガラスフィルムの製造方法。
  4. 前記ガスの噴射により、前記帯状ガラスフィルムの全幅を前記搬送面部から浮上させた状態で搬送することを特徴とする請求項３に記載のガラスフィルムの製造方法。
  5. 前記噴射口が、前記有効部に向かって前記ガスを噴射する第一噴射口と、前記有効部に対して幅方向外側に存する非有効部に向かって前記ガスを噴射する第二噴射口とを有し、
    前記搬送面部のうち、前記第一噴射口の形成された領域が、前記第二噴射口の形成された領域よりも前記帯状ガラスフィルムの裏面から離間するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のガラスフィルムの製造方法。
  6. 前記開閉部材に、前記開口部の閉鎖時に前記有効部に対して幅方向外側に存する非有効部を下方から支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載のガラスフィルムの製造方法。
  7. 前記支持部材が、ボールローラーであることを特徴とする請求項６に記載のガラスフィルムの製造方法。
  8. 前記廃棄工程では、前記廃棄ガラス部を、複数の廃棄ガラスフィルムに分割して廃棄することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のガラスフィルムの製造方法。
  9. 前記横搬送経路上で、且つ、前記廃棄工程を実行する位置よりも下流側の位置で、前記帯状ガラスフィルムの幅方向中央に存する有効部と、該有効部に対して幅方向外側に存する非有効部との両部の境界に沿って、前記帯状ガラスフィルムを長手方向にレーザー切断することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のガラスフィルムの製造方法。
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