CN110177766B - 玻璃膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

玻璃膜的制造方法包括：搬运工序，在该搬运工序中，将长条状的玻璃膜(G)沿着其长边方向搬运；以及切断工序，在该切断工序中，通过搬运工序搬运玻璃膜(G)的同时，从激光照射装置(19)向玻璃膜(G)照射激光(L)，由此将玻璃膜(G)分离。在切断工序中，从分离后的玻璃膜(G)的宽度方向端部呈螺旋状地产生丝状剥离物(Ge)。丝状剥离物(Ge)的宽度(W)为180μm以上且300μm以下。另外，丝状剥离物(Ge)的螺旋直径(D)为80mm以上且200mm以下。

Description

玻璃膜的制造方法

技术领域

本发明涉及制造能够卷绕成卷筒状的玻璃膜的方法。

背景技术

众所周知，液晶显示器、有机EL显示器等平板显示器(FPD)所使用的玻璃板、有机EL照明所使用的玻璃板、作为触摸面板的构成要素的强化玻璃等的制造中所使用的玻璃板、以及太阳能电池的面板等所使用的玻璃板正在推行薄壁化。

例如专利文献1中公开了一种厚度为几百μm以下的玻璃膜(薄玻璃板)。这种玻璃膜也如该文献记载的那样，通常通过采用了所谓溢流下拉法的成形装置而连续成形。

通过溢流下拉法而连续成形出的长条的玻璃膜在例如其搬运方向由铅垂方向转换为水平方向之后，由搬运装置的横向搬运部(水平搬运部)继续向下游侧搬运。在该搬运中途，玻璃膜的宽度方向两端部(耳部)被切断并去除。之后，玻璃膜由卷绕辊卷绕成卷筒状而构成为玻璃卷筒。

作为将玻璃膜的宽度方向两端部切断的技术，在专利文献1中公开了激光割断。在激光割断中，利用金刚石切刀等裂纹形成单元在玻璃膜上形成初始裂纹之后，对该部分照射激光并进行加热。之后，利用冷却单元将加热后的部分冷却，在玻璃膜所产生的热应力的作用下使初始裂纹进展而将玻璃膜切断。

作为其他的切断方法，专利文献2中公开了一种利用了所谓剥皮现象的玻璃膜的切断技术。在该技术中，在搬运玻璃膜(玻璃基板)的同时向该玻璃膜照射激光，将其一部分熔断，并通过使该熔断部分远离激光的照射区域而进行冷却。

在该情况下，熔断部分被冷却而产生大致丝状的剥离物(析出物)(例如参照专利文献2中的0044段以及图3)。通常将从玻璃膜的端部剥落该丝状剥离物的现象称为剥皮。通过产生丝状剥离物，在玻璃膜上形成均匀的切断面。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-240883号公报

专利文献2：国际公开第2014/002685号公报

发明内容

发明要解决的课题

此外，在专利文献2中，作为去除该丝状剥离物的方法，例如记载了利用气体吹起的方法、抽吸的方法、或者使用刷子、挡板等的方法(参照该文献中的0046段)。

然而，在玻璃膜的切断中利用上述的单元去除丝状剥离物时，丝状剥离物在其中途可能断裂，此时的断裂片附着于玻璃膜而使玻璃膜的表面受到损伤。因此，期望丝状剥离物以在中途不断裂的方式连续地回收。另外，在利用了剥皮现象的玻璃膜的切断中，当在玻璃切断部处丝状剥离物的产生中断时(当剥皮现象中止时)，丝状剥离物的中断部位的玻璃的切断品质变差，切断后的玻璃容易破损，因此，期望以丝状剥离物的产生不中断的方式持续切断。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够在不使丝状剥离物断裂且不中断丝状剥离物的产生的状态下回收该丝状剥离物的玻璃膜的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明用于解决上述课题，其特征在于，包括：搬运工序，在该搬运工序中，将长条状的玻璃膜沿着该玻璃膜长边方向搬运；以及切断工序，在该切断工序中，通过所述搬运工序搬运所述玻璃膜的同时，从激光照射装置向所述玻璃膜照射激光，由此将所述玻璃膜分离，在所述切断工序中，从分离后的所述玻璃膜的宽度方向端部呈螺旋状地产生丝状剥离物，所述丝状剥离物的宽度为180μm以上且300μm以下，并且所述丝状剥离物的螺旋直径为80mm以上且200mm以下。

根据本方法，在切断工序中以呈螺旋状产生丝状剥离物、且在玻璃膜的切断中使丝状剥离物成为规定的尺寸的方式进行管理，由此，能够在不使该丝状剥离物中途断裂且不中断该丝状剥离物的产生的状态下持续地形成。即，本发明人深入进行了研究，其结果发现，通过将丝状剥离物的宽度控制为180μm以上且300μm以下，并将构成为螺旋状的丝状剥离物的螺旋直径控制为80mm以上且200mm以下，从而能够在不使该丝状剥离物在中途断裂且不中断该丝状剥离物的产生的状态下回收该丝状剥离物。由此，在本方法中，能够在将端面维持为高品质的状态下制造长条状的玻璃膜。

在本发明的玻璃膜的制造方法中，所述丝状剥离物的所述宽度更优选为200μm以上且270μm以下，所述丝状剥离物的所述螺旋直径更优选为90mm以上且150mm以下。

在本发明的玻璃膜的制造方法中，向所述玻璃膜照射的所述激光的所述直径优选为160μm以上且400μm以下，更优选为160μm以上且300μm以下。

发明效果

根据本发明，能够在不使丝状剥离物断裂且不中断丝状剥离物的产生的状态下回收该丝状剥离物。

附图说明

图1是示出第一实施方式的玻璃卷筒的制造装置的整体结构的侧视图。

图2是示出玻璃卷筒的制造装置的主要部分的俯视图。

图3是图2的III-III线剖视图。

图4A是用于说明丝状剥离物的产生原理的图，且是示出向玻璃膜照射了激光的状态的剖视图。

图4B是用于说明丝状剥离物的产生原理的图，且是示出通过激光的照射而熔断了玻璃膜的状态的剖视图。

图4C是用于说明丝状剥离物的产生原理的图，且是示出从产品部及非产品部产生了丝状剥离物的状态的剖视图。

图5是示出呈螺旋状变形后的丝状剥离物的一部分的俯视图。

图6是示出第二实施方式的玻璃卷筒的制造装置的整体结构的侧视图。

图7是示出玻璃卷筒的制造装置的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本具体实施方式进行说明。图1至图5示出玻璃膜的制造装置以及使用该制造装置来制造玻璃膜的方法的第一实施方式。

图1是示意性地示出玻璃膜的制造装置的整体结构的概要侧视图。如图1所示，制造装置1具备：成形部2，其成形玻璃膜G；方向转换部3，其将玻璃膜G的行进方向由纵向下方转换为横向；横向搬运部4，其在方向转换后沿横向搬运玻璃膜G；切断部5，其在由横向搬运部4沿横向进行搬运的同时将玻璃膜G的宽度方向端部(耳部)Ga、Gb作为非产品部Gc而切断；以及卷绕部6，其将由该切断部5切断并除去非产品部Gc而成的产品部Gd卷绕成卷筒状而构成玻璃卷筒R。需要说明的是，在本实施方式中，产品部Gd的厚度为300μm以下，优选为10μm以上且200μm以下，更优选为50μm以上且100μm以下，但不局限于此。

成形部2具备：剖视时呈大致楔形的成形体7，其在上端部形成有溢流槽7a；边缘辊8，其配置于成形体7的正下方，并对从成形体7溢出的熔融玻璃从表背两侧夹住；以及退火炉9，其配置于边缘辊8的正下方。

成形部2使从成形体7的溢流槽7a的上方溢流出的熔融玻璃沿着两侧面分别流下，并在下端合流而成形出薄膜状的熔融玻璃。边缘辊8限制熔融玻璃的宽度方向收缩，形成规定宽度的玻璃膜G。退火炉9用于对玻璃膜G实施除形变处理。该退火炉9具有沿上下方向配设为多级的退火辊10。

在退火炉9的下方配设有对玻璃膜G从表背两侧进行夹持的支承辊11。在支承辊11与边缘辊8之间、或者在支承辊11与任一位置的退火辊10之间，被赋予用于助长玻璃膜G成为薄壁的张力。

方向转换部3设置于支承辊11的下方位置。在方向转换部3中，呈弯曲状地排列有用于引导玻璃膜G的多个引导辊12。这些引导辊12将沿铅垂方向搬运的玻璃膜G向横向引导。

横向搬运部4配置于方向转换部3的行进方向前方(下游侧)。该横向搬运部4具有第一搬运装置13和第二搬运装置14。第一搬运装置13配置于方向转换部3的下游侧，第二搬运装置14配置于第一搬运装置13的下游侧。

第一搬运装置13具有环状的搬运带15以及该搬运带15的驱动装置16。第一搬运装置13通过使搬运带15的上表面与玻璃膜G接触而将通过了方向转换部3的玻璃膜G朝下游侧连续地搬运。驱动装置16具有用于驱动搬运带15的辊、链轮等驱动体16a、以及使该驱动体16a旋转的马达(未图示)。

第二搬运装置14具有搬运玻璃膜G的多个(本例中为三根)搬运带17a～17c、以及各搬运带17a～17c的驱动装置18。如图2所示，搬运带17a～17c构成为环状，并且包括与玻璃膜G的宽度方向一端部Ga侧的部分接触的第一搬运带17a、与玻璃膜G的宽度方向另一端部Gb侧的部分接触的第二搬运带17b、以及与玻璃膜G的宽度方向中央部接触的第三搬运带17c。驱动装置18具有用于驱动各搬运带17a～17c的辊、链轮等驱动体18a、以及使该驱动体18a旋转的马达(未图示)。

如图2所示，各搬运带17a～17c在玻璃膜G的宽度方向上分离。由此，在第一搬运带17a与第三搬运带17c之间、且在第二搬运带17b与第三搬运带17c之间形成间隙。

如图1至图3所示，切断部5具备：激光照射装置19，其设置于第二搬运装置14的上方位置；以及多个回收装置20，它们对因向玻璃膜G照射激光照射装置19的激光L而产生的丝状剥离物Ge进行回收。

激光照射装置19构成为例如朝向下方照射CO₂激光、YAG激光等激光L。激光L向相对于玻璃膜G而言的规定位置(照射位置)O照射。该照射位置O处的激光L的照射直径(直径)优选为160μm以上且400μm以下，更优选为160μm以上且300μm以下。

激光照射装置19的激光输出例如为50W以上且200W以下，但不限定于该范围。另外，激光照射装置19中的激光L的输出密度为500W/mm²以上且10000W/mm²以下，但不限定于该范围。在将该输出密度设为E、将玻璃膜G或产品部Gd的板厚设为t(mm)、将第二搬运装置14中的玻璃膜G的搬运速度设为v(m/h)时，优选为E≥15tv的关系。另外，输出密度优选为50tv＞E≥15tv，更优选为40tv≥E≥15tv，最优选为35tv≥E≥15tv，但其上限值不限定于此。

在本实施方式中，以将玻璃膜G的宽度方向两端部Ga、Gb切断的方式配置有两台激光照射装置19(参照图2)。如图2所示，激光L的照射位置O被设定为与第二搬运装置14中的第一搬运带17a与第三搬运带17c之间的间隙、以及第二搬运带17b与第三搬运带17c之间的间隙对应。

如图2及图3所示，回收装置20配置于玻璃膜G的下方。回收装置20由带式输送机20a构成。在本实施方式中，与玻璃膜G的各端部Ga、Gb对应地配置有两台带式输送机20a。各带式输送机20a沿着与玻璃膜G的搬运方向(长边方向)正交的方向(宽度方向)搬运丝状剥离物Ge，即，从玻璃膜G的宽度方向上的内侧朝向外侧搬运丝状剥离物Ge。

这里，参照图4及图5对丝状剥离物Ge的产生原理进行说明。若如图4A所示那样向玻璃膜G照射激光L，则如图4B所示那样玻璃膜G的一部分因激光L的加热而被熔断。由于玻璃膜G被第二搬运装置14搬运，因此，熔断了的部分远离激光L。

由此，玻璃膜G的熔断部分被冷却。熔断部分通过被冷却而产生热形变，由该热形变引起的应力作为拉伸力对未熔断的部分起作用。通过该作用，如图4C所示，丝状剥离物Ge从非产品部Gc的宽度方向端部及产品部Gd的宽度方向端部分离。

分离出的丝状剥离物Ge由于其自重而向下方移动(参照图4C)。各丝状剥离物Ge的宽度W优选为180μm以上且300μm以下，更优选为200μm以上且270μm以下。

丝状剥离物Ge在从非产品部Gc或产品部Gd分离之后，呈螺旋状地变形。如图5所示，丝状剥离物Ge的螺旋的直径(外径)D优选为80mm以上且200mm以下，更优选为90mm以上且150mm以下。需要说明的是，丝状剥离物Ge在载置于载置面等的情况下呈以圆形成捆的金属丝状，因此，能够通过载置丝状剥离物Ge数圈的量并测定其最大的外径而求出螺旋的外径D。

卷绕部6设置于切断部5及第二搬运装置14的下游侧。卷绕部6具有卷绕辊21、驱动该卷绕辊21进行旋转的马达(未图示)、以及向卷绕辊21供给保护片22a的保护片供给部22。卷绕部6使从保护片供给部22输送的保护片22a与产品部Gd重叠，同时利用马达使卷绕辊21旋转，由此，将产品部Gd卷绕成卷筒状。卷绕后的产品部Gd构成为玻璃卷筒R。

以下，对利用上述结构的制造装置1来制造玻璃卷筒R的方法进行说明。玻璃卷筒R的制造方法包括：利用成形部2成形出带状的玻璃膜G的成形工序；利用方向转换部3及横向搬运部4对玻璃膜G进行搬运的搬运工序；利用切断部5将玻璃膜G的宽度方向端部Ga、Gb切断的切断工序；以及在切断工序之后利用卷绕部6来卷绕产品部Gd的卷绕工序。

在成形工序中，使从成形部2中的成形体7的溢流槽7a的上方溢流出的熔融玻璃沿着两侧面分别流下，并在下端合流而成为薄膜状的熔融玻璃。此时，利用边缘辊8来限制熔融玻璃的宽度方向收缩而成为规定宽度的玻璃膜G。之后，利用退火炉9对玻璃膜G实施除形变处理(缓冷工序)。通过支承辊11的张力，将玻璃膜G形成为规定厚度。

在搬运工序中，利用方向转换部3将玻璃膜G的搬运方向转换成横向，并且，利用各搬运装置13、14将玻璃膜G向下游侧的卷绕部6搬运。

在切断工序中，从切断部5的激光照射装置19向由第二搬运装置14搬运的玻璃膜G照射激光L，将玻璃膜G的宽度方向两端部Ga、Gb切断。由此，玻璃膜G被分离成非产品部Gc与产品部Gd。另外，在切断工序中，利用回收装置20来回收从非产品部Gc和产品部Gd产生的丝状剥离物Ge(回收工序)。

需要说明的是，非产品部Gc由第二搬运装置14的第一搬运带17a及第二搬运带17b向下游侧搬运，在卷绕部6的上游侧由未图示的其他回收装置进行回收。

在卷绕工序中，从保护片供给部22向产品部Gd供给保护片22a，同时在卷绕部6的卷绕辊21将由第二搬运装置14搬运的产品部Gd卷绕成卷筒状。通过利用卷绕辊21来卷绕规定长度的产品部Gd，从而完成玻璃卷筒R。

在以上说明的本实施方式中，通过将丝状剥离物Ge的宽度W控制为180μm以上且300μm以下、将其螺旋直径D控制为80mm以上且200mm以下，从而能够在不使该丝状剥离物Ge断裂且不中断丝状剥离物的产生的状态下由回收装置20回收该丝状剥离物。此外，通过将向玻璃膜G照射的激光L的直径设为160μm以上且400μm以下，从而能够产生不容易断裂的丝状剥离物Ge。由此，能够制造端面品质高的玻璃卷筒R。

图6及图7示出玻璃膜的制造装置以及使用该制造装置来制造玻璃膜的方法的第二实施方式。在上述的第一实施方式中，示出了使用溢流下拉法来制造玻璃膜G的例子，但在本实施方式中，例示出使用辊对辊工序(Roll to Roll)来制造玻璃膜G(玻璃卷筒R)的方法。

如图6及图7所示，取代第一实施方式中的成形部2、方向转换部3，制造装置1在最上游侧具备将作为加工对象的玻璃膜G构成为卷筒状而得到的玻璃卷筒原材料Ra。玻璃卷筒原材料Ra卷绕于供给辊23而成。在玻璃卷筒原材料Ra的下游侧，与第一实施方式同样地依次配置有搬运部4、切断部5、卷绕部6。这些各要素4～6的结构与第一实施方式相同。

本实施方式中的玻璃膜G(玻璃卷筒R)的制造方法包括从玻璃卷筒原材料Ra抽出加工用的玻璃膜G并将其向下游侧供给的玻璃膜供给工序、搬运工序、切断工序以及卷绕工序。在玻璃膜供给工序中，制造装置1通过使供给辊23旋转而从玻璃卷筒原材料Ra抽出加工用的玻璃膜G并使其向下游侧移动。之后的搬运工序、切断工序以及卷绕工序与第一实施方式相同。

在本实施方式中，在切断工序中，将加工用的玻璃膜G分离成多个玻璃膜G，能够将其一部分或全部作为产品。在该情况下，根据所制造的产品的数量，在卷绕部6配置多个卷绕辊21。

需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式的结构，也不限定于上述的作用效果。本发明能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

实施例

以下，示出本发明的实施例，但本发明不限定于该实施例。本发明者们进行了用于确认本发明的效果的试验。在该试验中，在使用图1所示的第一实施方式的制造装置而利用激光熔断了长度为100m的玻璃膜时，确认了从产品部产生的丝状剥离物是否断裂、或者从产品部产生的丝状剥离物是否中断。另外，关于通过使玻璃膜的板厚t、玻璃膜的搬运速度v、激光的照射直径(光束直径)、激光的输出及输出密度的各条件改变从而得到的实施例1～19及比较例1～6，测定了丝状剥离物的宽度及螺旋直径(卷径)。需要说明的是，在玻璃膜的切断结束之后，将回收到的丝状剥离物在其形状不压坏的状态下载置于测定台，在此基础上测定了丝状剥离物的螺旋直径。

表1至表3示出试验结果。在表1至表3中，将能够在不使丝状剥离物断裂且不中断丝状剥离物的产生的状态下制造出产品(玻璃卷筒)的情况下的评价设为“○”，将在产品的制造中丝状剥离物断裂的情况、丝状剥离物从产品部的产生中断的情况、或者没有产生丝状剥离物的情况下的评价设为“×”。

[表1]

[表2]

[表3]

如表1及表2所示，在实施例1～19中，能够在丝状剥离物不断裂且且丝状剥离物的产生不中断的状态下适当地制造出产品。如表3所示，在丝状剥离物的螺旋直径小于80mm的情况下(参照比较例1、2及5)，该丝状剥离物在中途断裂或者该丝状剥离物的产生中断。如表3所示，在丝状剥离物的螺旋直径超过300μm的情况下(参照比较例6)，该丝状剥离物在中途断裂或者该丝状剥离物的产生中断。如表3所示，在丝状剥离物的宽度远超过300μm的情况下(参照比较例3)，该丝状剥离物无法构成螺旋形状，较短地断裂。另外，在激光的照射径小于160μm的情况下(参照比较例1、2及5)、或超过400μm的情况下(参照比较例3及6)，丝状剥离物在中途断裂或者该丝状剥离物的产生中断。另外，在比较例4的情况下，没有产生丝状剥离物。

附图标记说明：

19...激光照射装置；

D...螺旋直径；

G...玻璃膜；

Ge...丝状剥离物；

L...激光。

Claims (3)

1.一种玻璃膜的制造方法，其特征在于，包括：

搬运工序，在该搬运工序中，将长条状的玻璃膜沿着该玻璃膜的长边方向搬运；以及

切断工序，在该切断工序中，通过所述搬运工序搬运所述玻璃膜的同时，从激光照射装置向所述玻璃膜照射直径为160μm以上且400μm以下的激光，由此将所述玻璃膜分离，

在所述切断工序中，以所述激光的输出密度E、所述玻璃膜的板厚t以及所述玻璃膜的搬运速度v满足下述的式子(1)的关系的方式，向所述玻璃膜照射所述激光，从而从分离后的所述玻璃膜的宽度方向端部呈螺旋状地产生具有180μm以上且300μm以下的宽度的丝状剥离物，

在所述切断工序中，将通过向所述玻璃膜照射所述激光而呈螺旋状地产生的所述丝状剥离物的螺旋直径设为80mm以上且200mm以下，

E≥15tv (1)，

其中，E的单位是W/mm²，t的单位是mm，v的单位是m/h。

2.根据权利要求1所述的玻璃膜的制造方法，其中，

向所述玻璃膜照射的所述激光的所述直径为160μm以上且300μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃膜的制造方法，其中，

所述丝状剥离物的所述宽度为200μm以上且270μm以下，并且所述丝状剥离物的所述螺旋直径为90mm以上且150mm以下。

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