JP2013071866A

JP2013071866A - 脆性材料製板の折割装置

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Publication number: JP2013071866A
Application number: JP2011211981A
Authority: JP
Inventors: Kengo Matsuo; 研吾松尾
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-04-22
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: JP5887800B2

Abstract

【課題】脆性材料製板を、高速で連続切断すると共に切断する作業効率を向上させることができるようにする。
【解決手段】表面に切れ目が入れられた脆性材料製板１を上記切れ目に直交する方向に送り出す送出ローラ機構３を設ける。又、該送出ローラ機構３から送られた脆性材料製板１を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構４を、上記送出ローラ機構３に対して、上記脆性材料製板１の裏面側に、上記脆性材料製板１を上記送出ローラ機構３との間で上記切れ目に沿って折り割ることができる変位量を設けて設置する。脆性材料製板１の切れ目部分が、送出ローラ機構３と巻出ローラ機構４との間に搬送されると、上記切れ目部分に、上記変位量に基づくせん断力が作用するので、脆性材料製板１を折り割ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス連続シート、セラミックス板、アクリル板などの如き脆性材料製板を、その表面に入れた切れ目に沿って折り割るために用いられる脆性材料製板の折割装置に関するものである。

脆性材料製板には、一般的に、フローティング法（フロート法）やフュージョン法などにより生産される連続したガラスシート（以下、ガラス連続シートと云う）や、セラミックス板、アクリル板などがあり、これらの脆性材製板を目的に応じたサイズに切断する装置として、現在では、脆性材料性板をその表面に設けた切れ目に沿って折り割る折割装置が提案されてきている。

このような折割装置は、一例として、下面に刻線（切れ目）が入れられた水平方向に移動するガラス連続シートをエアシリンダの伸長動作で上方へ傾動させるベンディングコンベアと、該傾動させたガラス連続シートの上記刻線部分にエアシリンダの伸長動作で上方から押圧力を加える折り割りローラと、を備えた構成のものがある（たとえば、特許文献１参照）。

特許第３６３８０４２号公報

ところが、上記特許文献１に記載された折割装置は、ガラス連続シートの表面に設けた切れ目ごとにエアシリンダを伸縮動作させることにより、ガラス連続シートの表面に折り割りローラを押し当てて、該ガラス連続シートに押圧力を作用させるものである。

このため、ガラス連続シートの切断を高速化させようとする場合には、エアシリンダの伸縮動作を高速化させる必要がある。しかし、エアシリンダの伸縮動作を、上記ガラス連続シートに付与する押圧力を安定させた状態に保持したまま高速化させることは、困難である。又、エアシリンダの伸縮動作によるタイムロスもある。したがって、特許文献１に記載されたような折割装置では、ガラス連続シートのような脆性材料製板を高速で連続切断することができないという問題がある。

又、上記特許文献１に記載された折割装置は、ガラス連続シートを折り割るたびに、エアシリンダを伸縮動作させるものであるため、ガラス連続シートを折り割りしてなるガラス枚葉シートを１枚生産するのに要するエネルギー消費量が高く、エアシリンダのメンテナンスの必要性も頻繁に生じる。したがって、脆性材料製板を切断する作業効率が悪いという問題もある。

そこで、本発明は、ガラス連続シート、セラミックス板、アクリル板の如き脆性材料製板を、高速で連続切断することができると共に、脆性材料製板を切断する作業効率を向上させることができる脆性材料製板の折割装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、表面に切れ目が入れられた脆性材料製板を該切れ目に直交する脆性材料製板搬送方向に送り出す送出ローラ機構と、該送出ローラ機構に対して上記脆性材料製板の裏面側に変位量を設けて設置されて上記送出ローラ機構から送り出された脆性材料製板を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構と、を備え、上記変位量は、上記脆性材料製板を上記送出ローラ機構と上記巻出ローラ機構との間で上記脆性材料製板の切れ目部分を裏面側に折り曲げることにより上記切れ目に沿って折り割ることができる変位量に設定するようにした構成とする。

又、請求項２に対応して、上記構成において、送出ローラ機構又は巻出ローラ機構を巻出ローラ機構又は送出ローラ機構に対して移動させる変位機構と、設定した変位量に基づいて上記変位機構を駆動させる機能を有する制御装置と、を設けるようにした構成とする。

更に、請求項３に対応して、上記各構成における送出ローラ機構を、脆性材料製板の表面と裏面に外周面を接触させて設けた２本の送出ローラを備えてなる構成とすると共に、巻出ローラ機構を、脆性材料製板の表面と裏面に外周面を接触させて設けた２本の巻出ローラを備えてなる構成とし、且つ上記送出ローラの周速よりも、上記巻出ローラの周速を速くさせるようにした構成とする。

更に又、請求項４に対応して、上記請求項３において、送出ローラ機構と巻出ローラ機構との間に脆性材料製板に入れた切れ目が移動したときに、送出ローラの周速よりも巻出ローラの周速を速くさせるようにした構成とする。

又、請求項５に対応して、上記請求項１、請求項２における送出ローラ機構を、脆性材料製板の表面に外周面を接触させて設けた送出ローラと、脆性材料製板の裏面に外周面を接触させて設けた、上記送出ローラよりも大径の大径ローラと、を備えてなる構成とすると共に、巻出ローラ機構を、上記大径ローラと、脆性材料製板の表面に外周面を接触させて設けた、上記大径ローラよりも小径の巻出ローラと、を備えてなる構成とし、且つ上記巻出ローラ機構の下流側に設けた、上記脆性材料製板を搬送する駆動ローラの周速を、上記巻出ローラ機構の各ローラの周速よりも速くさせるようにした構成とする。

又、請求項６に対応して、上記請求項５において、送出ローラ機構と巻出ローラ機構との間に脆性材料製板に入れた切れ目が移動したときに、上記巻出ローラ機構の各ローラの周速よりも駆動ローラの周速を速くさせるようにした構成とする。

本発明の脆性材料製板の折割装置によれば、表面に切れ目が入れられた脆性材料製板を該切れ目に直交する脆性材料製板搬送方向に送り出す送出ローラ機構と、該送出ローラ機構に対して上記脆性材料製板の裏面側に変位量を設けて設置されて上記送出ローラ機構から送り出された脆性材料製板を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構と、を備え、上記変位量は、上記脆性材料製板を上記送出ローラ機構と上記巻出ローラ機構との間で上記脆性材料製板の切れ目部分を裏面側に折り曲げることにより上記切れ目に沿って折り割ることができる変位量に設定するようにした構成としてあるので、上記脆性材料製板の切れ目部分に、上記設定した変位量に基づく曲げ力およびせん断力（折り割り力）により応力集中を生じさせることができる。よって、上記脆性材料製板を、その表面に入れた切れ目に沿って高速で連続切断することができる。又、脆性材料製板の切断に際して、該脆性材料製板の切れ目部分に曲げ力およびせん断力を作用させるためにシリンダなどを伸縮作動させる必要はないので、脆性材料製板を切断するのに要するエネルギー消費量を低減することができる。又、これに伴い、折割装置自体のメンテナンス量を低減させることができる。よって、脆性材料製板を切断する作業効率を向上させることができる。

本発明の脆性材料製板の折割装置の実施の一形態を示すもので、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ方向矢視図である。送出ローラ機構を示すもので、図１（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。巻出ローラ機構及び変位機構を示すもので、図１（ａ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。図１の脆性材料製板の折割装置に備えた制御装置の制御構成を示すブロック図である。本発明の脆性材料製板の折割装置の実施の他の形態を示すもので、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ方向矢視図である。送出ローラ機構を示すもので、図５（ａ）のＥ−Ｅ方向矢視図である。巻出ローラ機構及び変位機構を示すもので、（ａ）は図５（ｂ）のＦ−Ｆ方向矢視図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ方向矢視図である。である。駆動ローラ機構を示すもので、図５（ａ）のＨ−Ｈ方向矢視図である。図５の脆性材料製板の折割装置に備えた制御装置の制御構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。

図１（ａ）（ｂ）及至図４は本発明の実施の一形態を示すもので、本発明の脆性材料製板の折割装置は、脆性材料製板としてのガラス連続シート１の表面にそのシート搬送方向Ｘに直交する方向（シート幅方向）の切れ目（傷）を入れるスクライバ２と、該スクライバ２により切れ目が入れられたガラス連続シート１を上記シート搬送方向Ｘに沿って送り出す送出ローラ機構３と、該送出ローラ機構３のシート搬送方向Ｘ下流側であって該送出ローラ機構３の位置よりも上記ガラス連続シート１の裏面側に変位量を設けて設置されて上記送出ローラ機構３から送り出されたガラス連続シート１を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構４と、該巻出ローラ機構４を上記シート搬送方向Ｘに直交するガラス連続シート１の表裏面方向（上下方向）に移動させる変位機構５と、を備え、更に、予め記憶させておいた、ガラス連続シート１を上記送出ローラ機構３と上記巻出ローラ機構４との間で切れ目が開くような方向に上記ガラス連続シート１を折り曲げることにより上記切れ目に沿って割ることができる上記変位量に、上記巻出ローラ機構４を移動させるように、上記変位機構５の駆動を制御する変位機構制御部６ｂを有する制御装置６を備えた構成とする。つまり、送出ローラ機構３を通過するときのガラス連続シート１の高さ（即ち、送出ローラ機構３のニップ部の位置）よりも、巻出ローラ機構４を通過するときのガラス連続シート１の高さ（即ち、巻出ローラ機構４のニップ部の位置）が低くなるように、送出ローラ機構３及び巻出ローラ機構４が配置されるようにする。

詳述すると、上記スクライバ２は、図１（ａ）（ｂ）に示す如く、水平方向に搬送されるガラス連続シート１の表面（上面）にカッター又はレーザーの如き切断機７ａにより所要深さの切れ目を入れるスクライバ本体７と、該スクライバ本体７を取り付けたリニアガイドブロック８と、上記ガラス連続シート１のシート搬送方向Ｘに対して水平方向の所要の傾斜角で配置されてシート搬送方向Ｘ上流側の一端部とシート搬送方向Ｘ下流側の他端部との間で上記リニアガイドブロック８を移動可能に支持するリニアガイドレール９と、該リニアガイドレール９の両端部を上記ガラス連続シート１の幅方向（シート搬送方向Ｘに直交する水平方向）の両側で支持する図示してないリニアガイドレール支持台と、上記リニアガイドブロック８を上記リニアガイドレール９に沿って移動させる図示してない駆動装置と、を備えた構成としてある。上記スクライバ２に備えられている図示してない駆動装置は、後述する制御装置６のスクライバ制御部６ｄに制御されることにより、上記リニアガイドレール９におけるシート搬送方向Ｘの上流側端部から下流側端部にかけて上記リニアガイドブロック８を移動させるときの該リニアガイドブロック８の移動速度におけるシート搬送方向Ｘの成分が、ガラス連続シート１の搬送速度に一致するようにしてある。これにより、上記スクライバ２は、上記ガラス連続シート１の表面に、そのシート搬送方向Ｘに直交する水平方向の切れ目を入れるようにしてある。又、上記スクライバ２は、ガラス連続シート１の表面に切れ目を入れ終えると、スクライブ終了信号を後述する制御装置６の巻出ローラ回転駆動装置制御部６ｃに送るようにしてある。

上記送出ローラ機構３は、図１（ａ）（ｂ）、図２に示す如く、上下２段に平行に配置して上記ガラス連続シート１の表面と裏面にその幅方向の全長に亘り外周面を接触させるようにした２本の送出ローラ１０と、該各送出ローラ１０の両端部の回転軸１０ａ，１０ｂがそれぞれ図示してない軸受を介して回転自在に支持される送出ローラ支持台１２ａ，１２ｂと、たとえば、上記送出ローラ支持台１２ａに取り付けられると共に上記各送出ローラ１０の一端側の回転軸１０ａに図示してないカップリングを介して連結させて各送出ローラ１０をそれぞれ回転させるサーボモータの如き送出ローラ回転駆動装置１１と、上記２本の送出ローラ１０の少なくとも一方を上記ガラス連続シート１の表面、裏面に密着させる方向に付勢する図示してない付勢手段と、を備えてなる構成としてある。上記各送出ローラ支持台１２ａ，１２ｂは、上記ガラス連続シート１の幅方向の両側に立設させるようにしてある。これにより、上記送出ローラ機構３は、上記スクライバ２により表面に切れ目が入れられたガラス連続シート１を、シート搬送方向Ｘ下流側に送り出せるようにしてある。

上記巻出ローラ機構４は、図１（ａ）（ｂ）、図３に示す如く、上下２段に平行に配置して上記送出ローラ機構３から送り出されたガラス連続シート１の表面と裏面にその幅方向の全長に亘り外周面を接触させるようにした２本の巻出ローラ１３と、該各巻出ローラ１３の両端部の回転軸１３ａ，１３ｂが図示してない軸受を介して回転自在にそれぞれ支持される巻出ローラ搬送テーブル１５ａ，１５ｂと、たとえば、上記巻出ローラ搬送テーブル１５ａに取り付けられると共に上記該各巻出ローラ１３の一端側の回転軸１３ａに図示してないカップリングを介して連結させて各巻出ローラ１３をそれぞれ回転させるサーボモータの如き巻出ローラ回転駆動装置１４と、上記２本の巻出ローラ１３の少なくとも一方を上記ガラス連続シート１の表面、裏面に密着させる方向に付勢する図示してない付勢手段と、を備えた構成としてある。これにより、上記巻出ローラ機構４は、上記送出ローラ機構３から送り出されたガラス連続シート１を、シート搬送方向Ｘ下流側に送り出せるようにしてある。又、上記巻出ローラ機構４は、変位機構５に支持させるようにしてある。

上記変位機構５は、図１（ａ）（ｂ）、図３に示す如く、上記各巻出ローラ１３の一端側の巻出ローラ搬送テーブル１５ａにおける上記巻出ローラ１３の位置から見た場合の外側面の上下両端部に設けられたアーム部１５ｃと、該各アーム部１５ｃにそれぞれ取り付けられたリニアガイドブロック１６と、上記各巻出ローラ１３の他端側の巻出ローラ搬送テーブル１５ｂに取り付けられたリニアガイドブロック１６と、該リニアガイドブロック１６が上記シート搬送方向Ｘに直交する上下方向に移動可能に取り付けられたリニアガイドレール１７と、上記巻出ローラ搬送テーブル１５ａ，１５ｂを上記リニアガイドレール１７に沿って移動させるリニアモータ、シリンダ等の図示してない駆動装置と、上記各リニアガイドレール１７を上下方向にそれぞれ固定してガラス連続シート１の幅方向の両側に立設させた巻出ローラ支持台１８ａ，１８ｂと、を備えた構成としてある。これにより、上記変位機構５は、上記巻出ローラ機構４を上記シート搬送方向Ｘに直交する上下方向に移動させることができるようにしてある。

又、上記巻出ローラ支持台１８ａ，１８ｂには、たとえば、上記変位機構５におけるリニアガイドレール１７と平行に、リニアスケールの如き図示してない位置検出器を設けるようにしてある。これにより、上記巻出ローラ機構４の高さ位置は、上記リニアガイドレール１７に沿う方向の任意の位置を基準とした絶対位置として検出されることができ、上記送出ローラ機構３に対する上記巻出ローラ機構４の上記ガラス連続シート１の裏面側への変位量を容易に設定できるようにしてある。

次に、上記制御装置６は、図４に示す如く、上記送出ローラ機構３と上記巻出ローラ機構４との間の位置で切れ目が開くような方向に上記ガラス連続シート１を折り曲げることにより上記ガラス連続シート１をその表面の切れ目に沿って折り割ることができる、上記送出ローラ機構３に対する上記巻出ローラ機構４の配置ずれ、すなわち、上記送出ローラ機構３に対する上記巻出ローラ機構４の上記ガラス連続シート１の裏面側への変位量を、記憶する変位量記憶部６ａと、後述する巻出ローラ回転駆動装置制御部６ｃ、回転駆動装置制御部６ｅによる制御を開始する前（ガラス連続シート１の折り割り開始前）に上記変位量記憶部６ａから読み込んだ変位量に基づいて上記変位機構５を駆動させて上記巻出ローラ機構４を予め上下方向に移動させておく制御を行う変位機構制御部６ｂと、を備えると共に、上記スクライバ２から出力されたスクライブ終了信号に基づいて上記各巻出ローラ１３の周速を上記各送出ローラ１０の周速よりも早くさせるように上記巻出ローラ回転駆動装置１４の制御を行う巻出ローラ回転駆動装置制御部６ｃを備え、更に、上記スクライバ２におけるリニアガイドブロック８の移動速度の上記シート搬送方向Ｘの成分とガラス連続シート１の搬送速度とを一致させた状態でガラス連続シート１の表面に切れ目を入れる制御を上記スクライバ２に対して行うスクライバ制御部６ｄと、上記各送出ローラ１０が同期して所要の周速で回転するように上記各送出ローラ回転駆動装置１１を制御すると共に上記各巻出ローラ１３が同期して所要の周速で回転するように上記各巻出ローラ回転駆動装置１４を制御する回転駆動装置制御部６ｅと、を備えた構成としてある。

上記変位量記憶部６ａには、ガラス連続シート１の通常部分（切れ目のない部分）は折り割り（切断）できないが、ガラス連続シート１における切れ目部分は折り割りできる変位量、すなわち、上記送出ローラ機構３に対する上記巻出ローラ機構４の上記ガラス連続シート１の裏面側への変位量を、たとえば、ガラス連続シート１の厚さとガラス連続シート１の切れ目部分の厚さに基づいて片持ち梁のたわみを求める式などにより求めたり、実験などにより求めたりして、ガラス連続シート１の厚さと該ガラス連続シート１の切れ目部分の厚さのデータ毎に、予め記憶させるようにしてある。

上記変位機構制御部６ｂは、これから折り割り（切断）するガラス連続シート１の厚さと、スクライバ２に設定した切れ目の深さから求まるガラス連続シート１の切れ目部分の厚さが入力されると、該入力値に基づいて、上記変位量記憶部６ａから変位量を読み込み、該読み込んだ変位量に基づいて、上記変位機構５における図示してない駆動装置を駆動させて、上記巻出ローラ機構４を、予め、上記送出ローラ機構３に対して、ガラス連続シート１を上記送出ローラ機構３と上記巻出ローラ機構４との間の位置で切れ目が開くような方向に上記ガラス連続シート１を折り曲げることにより上記切れ目に沿って折り割りすることができる変位量となるようにガラス連続シート１の裏面側の位置に移動させるようにしてある。これにより、上記ガラス連続シート１の折り割りを開始して、上記ガラス連続シート１の切れ目部分が、上記送出ローラ機構３と上記巻出ローラ機構４の間の位置に搬送されたときに、該ガラス連続シート１の切れ目部分には、上記変位量（撓み量）に基づく曲げ力およびせん断力（折り割り力）により応力集中が生じて、上記ガラス連続シート１を、その表面に入れた上記切れ目に沿って折り割ることができるようにしてある。

上記巻出ローラ回転駆動装置制御部６ｃは、たとえば、上記スクライバ２がガラス連続シート１の表面に切れ目を入れ終えた位置から上記送出ローラ機構３における各送出ローラ１０がガラス連続シート１に接触する位置（送出ローラ１０の軸心位置）までの水平方向距離と、各送出ローラ１０の周速、すなわち、ガラス連続シート１の搬送速度から、ガラス連続シート１の切れ目部分が送出ローラ機構３の位置に到達するまでの切れ目到達時間を求めると共に、各送出ローラ１０がガラス連続シート１に接触する位置から上記巻出ローラ機構４における各巻出ローラ１３がガラス連続シート１に接触する位置（巻出ローラ１３の軸心位置）までの水平方向距離と、各送出ローラ１０の周速から、ガラス連続シート１の切れ目部分が巻出ローラ機構４の位置を通過するまでの切れ目通過時間を求めるようにしてある。又、切れ目到達時間と切れ目通過時間とを求めると、上記スクライブ終了信号を受けて切れ目到達時間が経過してから、切れ目通過時間が経過するまでの間、上記巻出ローラ機構４における各巻出ローラ１３の周速を、上記送出ローラ機構３における各送出ローラ１３の周速よりも速くなるように、上記巻出ローラ回転駆動装置１４を制御するようにしてある。これにより、上記変位量に基づく上下方向（鉛直方向）の曲げ力およびせん断力（折り割り力）に加えて、上記送出ローラ１０の周速と上記巻出ローラ１３の周速との差に基づく水平方向の張力（引き裂き力）が、ガラス連続シート１の切れ目部分に作用するようにして、ガラス連続シート１を確実に折り割ることができるようにしてある。なお、上記各巻出ローラ１３の周速は、上記張力がガラス連続シート１の通常部分を引き裂ける力未満になるように制御するようにしてある。

このように、上記構成の脆性材料製板の折割装置によれば、表面に切れ目が入れられたガラス連続シート１をその切れ目に直交する方向に送り出す送出ローラ機構３に対して、該送出ローラ機構３から送り出されたガラス連続シート１を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構４は、上記ガラス連続シート１を上記送出ローラ機構３との間で上記ガラス連続シート１の切れ目部分を裏面側に折り曲げることにより上記切れ目に沿って割ることができる変位量を上記ガラス連続シート１の裏面側に設定して設置されるようにしてあるので、上記ガラス連続シート１の切れ目部分が、上記送出ローラ機構３と上記巻出ローラ機構４との間の位置に搬送されたときに、該切れ目部分に、上記設定した変位量（撓み量）に基づく曲げ力およびせん断力（折り割り力）により応力集中を生じさせることができる。よって、上記構成の脆性材料製板の折割装置では、上記ガラス連続シート１を、その表面に入れた切れ目に沿って高速で連続切断することができる。

又、上記構成の脆性材料製板の折割装置では、ガラス連続シート１の切断に際して、該ガラス連続シート１の切れ目部分に曲げ力およびせん断力を作用させるためにシリンダなどを伸縮作動させる必要はないので、ガラス連続シート１を折り割してなるガラス枚葉シートを生産するのに要するエネルギー消費量を低減することができる。又、これに伴い、折割装置自体のメンテナンス量を低減させることができる。よって、上記構成の脆性材料製板の折割装置では、ガラス連続シート１を切断する作業効率を向上させることができる。

次に、図５（ａ）（ｂ）及至図９は、本発明の脆性材料製板の折割装置の実施の他の形態を示すもので、図１（ａ）（ｂ）及至図４に示した実施の形態において、送出ローラ機構３と巻出ローラ機構４とを別々なものとして、送出ローラ機構３に対して巻出ローラ機構４をガラス連続シート１の裏面側へ変位させて設置するようにした構成に代えて、送出ローラ機構１９を、送出ローラ２５と該送出ローラ２５よりも大径の大径ローラ２６とを備えてなる構成とすると共に、巻出ローラ機構２０を、上記大径ローラ２６と該大径ローラ２６よりも小径の巻出ローラ３０とを備えてなる構成とする。又、変位機構２１は、上記巻出ローラ機構２０を上記大径ローラ２６の軸心を中心に回転移動させることができるようにした構成とする。更に、上記巻出ローラ機構２０のシート搬送方向Ｘ下流側には、該巻出ローラ機構２０から送り出されたガラス連続シート１を図示してないコンベア、搬送ロボットの如き搬送装置に送り出す駆動ローラ機構２２と、該駆動ローラ機構２２を上記シート搬送方向Ｘに直交する上下方向に移動させる駆動ローラ機構変位装置２３と、を備え、更に、上記駆動ローラ機構２２における駆動ローラ３６の周速を制御する駆動ローラ回転駆動装置制御部２４ｄと、上記変位機構２１に同期して上記設定した変位量に上記駆動ローラ機構２２が移動するように上記駆動ローラ機構変位装置２３の駆動を制御する駆動ローラ機構変位装置制御部２４ｃを有する制御装置２４を備えるようにした構成とする。

詳述すると、上記送出ローラ機構１９は、図５（ａ）（ｂ）、図６に示す如く、上記スクライバ２により切れ目が入れられたガラス連続シート１の表面にその幅方向（シート搬送方向Ｘに直交する水平方向）の全長に亘り外周面を接触させるようにした送出ローラ２５と、該送出ローラ２５よりも大径としてあって上記ガラス連続シート１の裏面にその幅方向の全長に亘り外周面を接触させるように設置した大径ローラ２６と、上記送出ローラ２５の両端部の回転軸２５ａ，２５ｂと上記大径ローラ２６の両端部の回転軸２６ａ，２６ｂが図示してない軸受を介して回転自在に支持されるローラ支持台２９ａ，２９ｂと、上記ローラ支持台２９ａに取り付けられると共に上記送出ローラ２５の一端側の回転軸２５ａに図示してないカップリングを介して連結させて送出ローラ２５を回転させるサーボモータの如き送出ローラ回転駆動装置２７と、上記ローラ支持台２９ａに取り付けられると共に上記大径ローラ２６の一端側の回転軸２６ａに図示してないカップリングを介して連結させて大径ローラ２６を回転させるサーボモータの如き大径ローラ回転駆動装置２８と、上記送出ローラ２５を上記ガラス連続シート１の表面に密着させる方向に付勢する図示してない付勢手段と、を備えてなる構成としてある。上記一方のローラ支持台２９ａは、上下方向に延びるローラ支持部と、該ローラ支持部に対向して所要の間隔を置いて設けられるアーム支持部と、該アーム支持部の下端と上記ローラ支持部の下端とを接続するベース部と、を備えてなる構成としてある。該ローラ支持台２９ａのローラ支持部には、上記送出ローラ２５、大径ローラ２６の一端側の回転軸２５ａ，２６ａを回転自在に支持させるようにしてある。又、上記送出ローラ回転駆動装置２７、大径ローラ回転駆動装置２８は、上記ローラ支持台２９ａのローラ支持部とアーム支持部との間の空間に配置して、上記ローラ支持部に支持させるようにしてある。これにより、上記送出ローラ機構１９は、上記スクライバ２により表面に切れ目が入れられたガラス連続シート１を、シート搬送方向Ｘ下流側に送り出せるようにしてある。

上記巻出ローラ機構２０は、図５（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）に示す如く、上記大径ローラ２６と、該大径ローラ２６よりも小径としてあって上記送出ローラ機構１９から送り出されたガラス連続シート１の表面にその幅方向の全長に亘り外周面を接触させるようにした巻出ローラ３０と、上記大径ローラ回転駆動装置２８と、上記巻出ローラ３０の両端部の回転軸３０ａ，３０ｂが図示してない軸受を介して回転自在に支持される支持ブロック３１ａ，３１ｂと、上記一方の支持ブロック３１ａに取り付けられると共に上記巻出ローラ３０の一端側の回転軸３０ａに図示してないカップリングを介して連結させて巻出ローラ３０を回転させるサーボモータの如き巻出ローラ回転駆動装置３２と、上記巻出ローラ３０を上記ガラス連続シート１の表面に密着させる方向に付勢する図示してない付勢手段と、を備えてなる構成としてある。上記巻出ローラ３０の一端側の支持ブロック３１ａは、巻出ローラ支持アーム３３ａの先端部に支持させるようにしてあると共に、上記巻出ローラ３０の他端側の支持ブロック３１ｂは、別の巻出ローラ支持アーム３３ｂの先端部に支持させるようにしてある。これにより、上記巻出ローラ機構２０は、上記送出ローラ機構１９から送り出されたガラス連続シート１を、シート搬送方向Ｘ下流側に送り出せるようにしてある。又、上記各巻出ローラ支持アーム３３ａ，３３ｂは、その基端部の軸心を、上記大径ローラ２６の軸心線上に配置して、該巻出ローラ支持アーム３３ａ，３３ｂの基端部を、上記ローラ支持台２９ａのアーム支持部における上記大径ローラ２６の位置から見た場合の外側面、上記別のローラ支持台２９ｂにおける上記大径ローラ２６の位置から見た場合の外側面に回転自在に支持させるようにしてある。

上記変位機構２１は、図５（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）に示す如く、上記巻出ローラ支持アーム３３ａ，３３ｂと、該巻出ローラ支持アーム３３ａ，３３ｂの巻出ローラ取付側端部に一端部をピンを介して回動可能に連結すると共に他端部を固定面（床面）に、たとえば、ピンを介して回動可能に連結したシリンダの如きアクチュエータ３４と、を備えた構成としてある。これにより、上記変位機構２１では、アクチュエータ３４を伸縮作動させることで、上記巻出ローラ３０を、大径ローラ２６の軸心を中心に該大径ローラ２６の外周面に沿って移動させることができるようにしてあると共に、上記巻出ローラ機構２０を、上記大径ローラ２６の軸心を中心に回転変位させることができるようにしてある。

又、上記巻出ローラ機構２０のシート搬送方向Ｘ下流側には、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、該巻出ローラ機構２０から送り出されたガラス連続シート１のシート搬送方向Ｘを水平方向に修正するためのガイド装置３４ａと、該ガイド装置３４ａによりシート搬送方向Ｘを修正されたガラス連続シート１をガイドするローラ３５と、該ローラ３５にガイドされたガラス連続シート１を下流側に設けられたコンベア、搬送ロボットの如き図示してない搬送装置に送り出す駆動ローラ機構２２を設けるようにしてある。

該駆動ローラ機構２２は、図５（ａ）（ｂ）、図８に示す如く、上下２段に平行に配置してガラス連続シート１の表面と裏面にその幅方向の全長に亘り外周面を接触させるようにした２本の駆動ローラ３６と、該各駆動ローラ３６の両端部の回転軸３６ａ，３６ｂが図示してない軸受を介して回転自在にそれぞれ支持される駆動ローラ搬送テーブル３８ａ，３８ｂと、たとえば、上記ローラ搬送テーブル３８ａに取り付けられると共に上記各駆動ローラ３６の一端側の回転軸３６ａに図示してないカップリングを介して連結させて各駆動ローラ３６をそれぞれ回転させるサーボモータの如き駆動ローラ回転駆動装置３７と、上記駆動ローラ３６の少なくとも一方を上記ガラス連続シート１の表面、裏面に密着させる方向に付勢する図示してない付勢手段と、を備えた構成としてある。これにより、駆動ローラ機構２２は、上記巻出ローラ機構２０から送り出されたガラス連続シート１を、シート搬送方向Ｘ下流側に設置した図示してない搬送装置に送り出せるようにしてある。又、上記駆動ローラ機構２２は、駆動ローラ機構変位装置２３に支持させるようにしてある。

上記駆動ローラ機構変位装置２３は、図５（ａ）（ｂ）、図８に示す如く、上記各駆動ローラ３６の一端側の駆動ローラ搬送テーブル３８ａにおける上記駆動ローラ３６の位置から見た場合の外側面の上下両端部に設けられたアーム部３８ｃと、該各アーム部３８ｃにそれぞれ取り付けられたリニアガイドブロック３９と、上記各駆動ローラ３６の他端側の駆動ローラ搬送テーブル３８ｂに取り付けられたリニアガイドブロック３９と、該リニアガイドブロック３９が上記シート搬送方向Ｘに直交する上下方向に移動可能に取り付けられたリニアガイドレール４０と、上記駆動ローラ搬送テーブル３８ａ，３８ｂを上記リニアガイドレール４０に沿って移動させるリニアモータ、シリンダ等の図示してない駆動装置と、上記各リニアガイドレール４０を上下方向にそれぞれ固定してガラス連続シート１の幅方向の両側に立設させた駆動ローラ支持台４１ａ，４１ｂと、を備えた構成としてある。又、上記ガイド装置３４ａと上記ローラ３５は、上記駆動ローラ機構２２の移動と同期して移動できるようにしてある。

なお、図中４２は上記スクライバ２と送出ローラ機構１９との間に設置した上記駆動ローラ機構２２と同様の構成のローラ機構であり、４２ａはローラ、４２ｂはローラ４２ａを回転駆動させるためのローラ回転駆動装置である。

次に、上記制御装置２４について説明する。制御装置２４は、図９に示す如く、上記送出ローラ機構１９と上記巻出ローラ機構２０との間の位置で切れ目が開くような方向に上記ガラス連続シート１を折り曲げることにより上記ガラス連続シート１をその表面の切れ目に沿って折り割ることができる変位量、すなわち、上記送出ローラ機構１９に対する上記巻出ローラ機構２０の上記ガラス連続シート１の裏面側への変位量を、記憶する変位量記憶部２４ａと、後述する駆動ローラ回転駆動装置制御部２４ｄ、回転駆動装置制御部２４ｆによる制御を開始する前（ガラス連続シート１の折り割り開始前）に上記変位量記憶部２４ａから読み込んだ変位量に基づいて上記変位機構２１を駆動させて上記巻出ローラ機構２０を予め移動させておく制御を行う変位機構制御部２４ｂと、該変位機構制御部２４ｂの制御に同期して上記変位量記憶部２４ａから読み込んだ変位量に基づいて上記駆動ローラ機構変位装置２３を駆動させて上記駆動ローラ機構２２を予め上記変位量に移動させておく制御を行う駆動ローラ機構変位装置制御部２４ｃと、を備えると共に、上記スクライバ２から出力されたスクライブ終了信号に基づいて上記各駆動ローラ３６の周速を上記送出ローラ２５、大径ローラ２６、巻出ローラ３０の周速よりも早くさせるように上記駆動ローラ回転駆動装置３７の制御を行う駆動ローラ回転駆動装置制御部２４ｄを備え、更に、上記スクライバ２におけるリニアガイドブロック８の移動速度の上記シート搬送方向Ｘの成分とガラス連続シート１の搬送速度とを一致させた状態でガラス連続シート１の表面に切れ目を入れる制御を上記スクライバ２に対して行うスクライバ制御部２４ｅと、上記送出ローラ２５と大径ローラ２６と巻出ローラ３０とローラ機構４２のローラ４２ａが同期して所要の周速で回転するように上記各ローラ２５，２６，３０，４２ａのローラ回転駆動装置２７，２８，３２，４２ｂを制御すると共に上記各駆動ローラ３６が同期して所要の周速で回転するように上記駆動ローラ回転駆動装置３７を制御するローラ回転駆動装置制御部２４ｆと、を備えた構成としてある。

上記変位量記憶部２４ａには、ガラス連続シート１の通常部分（切れ目のない部分）は折り割り（切断）できないが、ガラス連続シート１における切れ目部分は折り割りできる変位量、すなわち、上記送出ローラ機構１９に対する上記巻出ローラ機構２０の上記ガラス連続シート１の裏面側への変位量を、たとえば、ガラス連続シート１の厚さとガラス連続シート１の切れ目部分の厚さに基づいて片持ち梁のたわみを求める式などにより求めたり、実験などにより求めたりして、ガラス連続シート１の厚さと該ガラス連続シート１の切れ目部分の厚さのデータ毎に、予め記憶させるようにしてある。

上記変位機構制御部２４ｂは、これから折り割り（切断）するガラス連続シート１の厚さと、スクライバ２に設定した切れ目の深さから求まるガラス連続シート１の切れ目部分の厚さが入力されると、該入力値に基づいて、上記変位量記憶部２４ａから変位量を読み込み、該読み込んだ変位量に基づいて、上記変位機構２１におけるアクチュエータ３４を駆動させて、上記巻出ローラ機構２０を、予め、上記送出ローラ機構１９に対して、ガラス連続シート１を上記送出ローラ機構１９と上記巻出ローラ機構２０との間の位置で切れ目が開くような方向に上記ガラス連続シート１を折り曲げることにより上記切れ目に沿って割ることができる変位量となるガラス連続シート１の裏面側の位置に移動させるようにしてある。これにより、上記ガラス連続シート１の折り割りを開始して、上記ガラス連続シート１の切れ目部分が、上記送出ローラ機構１９と上記巻出ローラ機構２０の間の位置に搬送されたときに、該ガラス連続シート１の切れ目部分には、上記変位量（撓み量）に基づく曲げ力およびせん断力（折り割り力）により応力集中が生じるようにして、上記ガラス連続シート１を、その表面に入れた上記切れ目に沿って折り割ることができるようにしてある。

上記駆動ローラ機構変位装置制御部２４ｃは、上記変位機構制御部２４ｂと同期して、上記変位量記憶部２４ａから変位量を読み込み、該読み込んだ変位量に基づいて、上記駆動ローラ機構変位装置２３における図示してない駆動装置を駆動させて、上記駆動ローラ機構２２を、上記巻出ローラ機構２０の上記送出ローラ機構１９に対する上下方向の変位量に移動させるようにしてある。これにより、上記巻出ローラ機構２０から送り出されるガラス連続シート１を、下流側の図示してない搬送装置に送り出せるようにしてある。この際、図示してない制御部により、上記ガイド装置３４ａ及びローラ３５を、上記駆動ローラ機構２２の移動に同期して、上記巻出ローラ機構２０の上記送出ローラ機構１９に対する上下方向の変位量に移動させるようにしてある。

上記駆動ローラ回転駆動装置制御部２４ｄは、たとえば、上記スクライバ２がガラス連続シート１の表面に切れ目を入れ終えた位置から上記送出ローラ機構１９における送出ローラ２５がガラス連続シート１の表面に接触する位置（送出ローラ２５の軸心位置）までの水平方向距離と、送出ローラ２５、大径ローラ２６の周速、すなわち、ガラス連続シート１の搬送速度から、ガラス連続シート１の切れ目部分が送出ローラ機構１９の位置に到達するまでの切れ目到達時間を求めると共に、送出ローラ２５がガラス連続シート１の表面に接触する位置から上記巻出ローラ３０がガラス連続シート１の表面に接触する位置（巻出ローラ３０の軸心位置）までの水平方向距離と、ガラス連続シート１の搬送速度から、ガラス連続シート１の切れ目部分が巻出ローラ機構２０の位置を通過するまでの切れ目通過時間を求めるようにしてある。又、切れ目到達時間と切れ目通過時間とを求めると、上記スクライブ終了信号を受けて切れ目到達時間が経過してから、切れ目通過時間が経過するまでの間、上記駆動ローラ機構２２における各駆動ローラ３６の周速は、上記送出ローラ２５、大径ローラ２６、巻出ローラ３０の周速よりも速くなるように、上記駆動ローラ回転駆動装置３７を制御するようにしてある。これにより、上記変位量に基づく上下方向（鉛直方向）の曲げ力およびせん断力（折り割り力）に加えて、上記送出ローラ２５、大径ローラ２６、巻出ローラ３０の周速と上記駆動ローラ３６の周速との差に基づく水平方向の張力（引き裂き力）が、ガラス連続シート１の切れ目部分に作用させられて、ガラス連続シート１を確実に折り割ることができるようにしてある。なお、上記各駆動ローラ３６の周速は、上記張力がガラス連続シート１の通常部分を引き裂ける力未満になるように制御するようにしてある。

その他の構成は、図１（ａ）（ｂ）及至図４に示した実施の形態と同様であり、同一のものには同一符号が付してある。

このように、図５（ａ）（ｂ）及至図９に示した実施の形態の脆性材料製板の折割装置によれば、表面に切れ目が入れられたガラス連続シート１をその切れ目に直交する方向に送り出す送出ローラ機構１９に対して、該送出ローラ機構１９から送り出されたガラス連続シート１を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構２０は、上記ガラス連続シート１を上記送出ローラ機構１９との間で上記ガラス連続シート１の切れ目部分を裏面側に折り曲げることにより上記切れ目に沿って割ることができる変位量を上記ガラス連続シート１の裏面側に設定して予め設置されるようにしてあるので、図１（ａ）（ｂ）及至図４に示した実施の形態と同様に、上記ガラス連続シート１の切れ目部分が、上記送出ローラ機構１９と上記巻出ローラ機構２０との間の位置に搬送されたときに、該切れ目部分に、上記設定した変位量（撓み量）に基づく曲げ力およびせん断力（折り割り力）により応力集中を生じさせることができる。よって、上記構成の脆性材料製板の折割装置では、図１（ａ）（ｂ）及至図４に示した実施の形態と同様に、上記ガラス連続シート１を、その表面に入れた切れ目に沿って高速で連続切断することができる。又、図１（ａ）（ｂ）及至図４に示した実施の形態の構成に比べて少ないローラ本数でガラス連続シート１を折り割りすることができる。よって、ガラス連続シート１を折り割りする際にローラを回転させる駆動装置の数を減らせるので、ガラス連続シート１を折り割してなるガラス枚葉シートを生産するのに要するエネルギー消費量を低減することができる。

なお、上記各実施の形態では、ガラス連続シート１を折り割りする場合について説明したが、折り割りする対象はこれに限られるものではなく、他の脆性材料製板、たとえば、セラミックス板、アクリル板などであってもよい。

又、上記各実施の形態では、変位機構５，２１により巻出ローラ機構４，２０を送出ローラ機構３，１９に対して移動させて、変位量を設ける場合について説明したが、これに限られるものではなく、変位機構５，２１を送出ローラ機構３，１９に設けて、該送出ローラ機構３，１９を巻出ローラ機構４，２０に対して移動させて、変位量を設けるようにしてもよい。

更に、上記図１（ａ）（ｂ）及至図４に示した実施の形態では、制御装置６の巻出ローラ回転駆動装置制御部６ｃにより、ガラス連続シート１の切れ目部分が、送出ローラ機構３と巻出ローラ機構４の間の位置に移動したときに、巻出ローラ機構４の各巻出ローラ１３の周速を、送出ローラ機構３の各送出ローラ１０の周速よりも速くする場合について説明したが、上記巻出ローラ回転駆動装置制御部６ｃにより、ガラス連続シート１の搬送中に、常に、上記各巻出ローラ１３の周速を、上記各送出ローラ１０の周速よりも速くするようにしてもよい。

更に又、上記図５（ａ）（ｂ）及至図９に示した実施の形態では、制御装置２４の駆動ローラ回転駆動装置制御部２４ｄにより、ガラス連続シート１の切れ目部分が、送出ローラ機構１９と巻出ローラ機構２０の間の位置に移動したときに、駆動ローラ機構２２の各駆動ローラ３６の周速を、上記送出ローラ機構１９、巻出ローラ機構２０における、送出ローラ２５、大径ローラ２６、巻出ローラ３０の周速よりも速くする場合について説明したが、上記駆動ローラ回転駆動装置制御部２４ｄにより、ガラス連続シート１の搬送中に、常に、上記各駆動ローラ３６の周速を、上記送出ローラ２５、大径ローラ２６、巻出ローラ３０の周速よりも速くするようにしてもよい。

又、上記図５（ａ）（ｂ）及至図９に示した実施の形態では、駆動ローラ機構２２の各駆動ローラ３６の外周面、及び、ローラ機構４２の各ローラ４２ａの外周面を、ガラス連続シート１の幅方向の全長に亘り接触させる場合について説明したが、これに限られるものではなく、たとえば、駆動ローラ機構２２の各駆動ローラ３６、及び、ローラ機構４２の各ローラ４２ａを、それぞれ幅方向に２分割して長さを短くすると共に該分割した各ローラに回転駆動装置を取り付けて、ガラス連続シート１の幅方向両端部だけに、ローラの外周面を接触させるようにしてもよい。

更に、上記各実施の形態における変位機構５，２１は、巻出ローラ機構４を移動させることができれば如何なる構成のものであってもよく、上記図５（ａ）（ｂ）及至図９に示した実施の形態における駆動ローラ機構変位装置２３も、駆動ローラ機構２２を移動させることができれば如何なる構成のものであってもよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ガラス連続シート（脆性材料製板）
３送出ローラ機構
４巻出ローラ機構
６制御装置
１０送出ローラ
１３巻出ローラ
１９送出ローラ機構
２０巻出ローラ機構
２４制御装置
２５送出ローラ
２６大径ローラ
３０巻出ローラ
３６駆動ローラ

Claims

表面に切れ目が入れられた脆性材料製板を該切れ目に直交する脆性材料製板搬送方向に送り出す送出ローラ機構と、該送出ローラ機構に対して上記脆性材料製板の裏面側に変位量を設けて設置されて上記送出ローラ機構から送り出された脆性材料製板を巻き掛けて送り出す巻出ローラ機構と、を備え、上記変位量は、上記脆性材料製板を上記送出ローラ機構と上記巻出ローラ機構との間で上記脆性材料製板の切れ目部分を裏面側に折り曲げることにより上記切れ目に沿って折り割ることができる変位量に設定するようにした構成を有することを特徴とする脆性材料製板の折割装置。
送出ローラ機構又は巻出ローラ機構を巻出ローラ機構又は送出ローラ機構に対して移動させる変位機構と、設定した変位量に基づいて上記変位機構を駆動させる機能を有する制御装置と、を設けるようにした請求項１記載の脆性材料製板の折割装置。
送出ローラ機構を、脆性材料製板の表面と裏面に外周面を接触させて設けた２本の送出ローラを備えてなる構成とすると共に、巻出ローラ機構を、脆性材料製板の表面と裏面に外周面を接触させて設けた２本の巻出ローラを備えてなる構成とし、且つ上記送出ローラの周速よりも、上記巻出ローラの周速を速くさせるようにした請求項１又は２記載の脆性材料製板の折割装置。
送出ローラ機構と巻出ローラ機構との間に脆性材料製板に入れた切れ目が移動したときに、送出ローラの周速よりも巻出ローラの周速を速くさせるようにした請求項３記載の脆性材料製板の折割装置。
送出ローラ機構を、脆性材料製板の表面に外周面を接触させて設けた送出ローラと、脆性材料製板の裏面に外周面を接触させて設けた、上記送出ローラよりも大径の大径ローラと、を備えてなる構成とすると共に、巻出ローラ機構を、上記大径ローラと、脆性材料製板の表面に外周面を接触させて設けた、上記大径ローラよりも小径の巻出ローラと、を備えてなる構成とし、且つ上記巻出ローラ機構の下流側に設けた、上記脆性材料製板を搬送する駆動ローラの周速を、上記巻出ローラ機構の各ローラの周速よりも速くさせるようにした請求項１又は２記載の脆性材料製板の折割装置。
送出ローラ機構と巻出ローラ機構との間に脆性材料製板に入れた切れ目が移動したときに、上記巻出ローラ機構の各ローラの周速よりも駆動ローラの周速を速くさせるようにした請求項５記載の脆性材料製板の折割装置。