JP2017109850A - ガラスロール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスロールの温度上昇に伴って巻芯の径が増大した場合に、ガラスフィルムに破損が生じる事態を有効に回避する。【解決手段】ガラスロール１は、巻芯２の廻りに膨張吸収材３が巻き付けられた複合巻芯４に、ガラスフィルム９が巻回されることで構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、巻芯の廻りにガラスフィルムが巻回されたガラスロール及びその製造方法に係り、特に巻芯の周辺構造の改良技術に関する。

周知のように、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの薄型表示機器、さらには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などのモバイル機器は、軽量であることが要求される。そのため、これらの機器に採用されるガラス基板としては、フィルム状に薄板化されたガラスフィルムが実用に供されている。

このガラスフィルムは、最終製品の段階では、略矩形状等の形態をなすが、それ以前の製造工程を含む各種処理工程などの段階では、帯状の形態をなすものとして取り扱われている。

この種のガラスフィルムは、適切な可撓性を有することから、取り扱い時や保管時あるいは輸送時等の利便性を考慮して、巻芯の廻りに巻回されたガラスロールの形態とすることが通例となっている。このようにガラスロールの形態としておけば、ガラスフィルムの取り扱い性等が優れるだけでなく、ガラスフィルムに各種の処理を行う場合にも作業の効率化が図られ得る。

このガラスロールは、例えば特許文献１に記載されているように、巻芯が金属等で形成されたり、或いは軽量化を図る等の観点から、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂等で形成される。そして、この巻芯の廻りに、必要な巻き取り方向の張力が付与されてガラスフィルムが巻き取られることで、ガラスロールが製造される。

このようにして製造されたガラスロールは、ガラス製造メーカー等で梱包されて出荷され、長距離輸送等を経て、上記の各種最終製品を製造する機器製造メーカー等に搬入される。

特開２０１５−５１９１２号公報

ところで、ガラスロールの輸送時には、日々の温度変化のみならず、ガラス製造メーカー等と機器製造メーカーとの地域差によっても温度変化が生じ得る。これに伴って、ガラスロールが温度上昇した場合には、以下に示すような問題を招く。

すなわち、ガラスロールの巻芯は、既述のように金属や塩化ビニル等の樹脂で形成されているため、温度上昇によって膨張し易い特性を有する。これに対して、巻芯に巻回されているガラスフィルムは、温度上昇しても伸び難い特性を有する。

そのため、温度上昇に伴って巻芯の径が増大した場合には、ガラスフィルムに引張応力が作用し、その引張応力値が過度に大きくなった場合には、ガラスフィルムに破損が生じる。このガラスフィルムの破損は、ガラスロールの巻芯周辺の内層部だけでなく外層部に至る場合もある。

そのため、ガラス製造メーカ等で良品として製造されたガラスロールが、出荷して輸送される間に、不良品となって使用不能になる等の問題が生じる。なお、このような問題は、ガラス製造メーカー等でのガラスロールの製造途中や保管時等においても、温度上昇が生じた場合には、同様にして起こり得る。

以上の観点から、本発明の課題は、ガラスロールの温度上昇に伴って巻芯の径が増大した場合に、ガラスフィルムに破損が生じる事態を有効に回避することである。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラスロールは、巻芯の廻りに膨張吸収材が巻き付けられた複合巻芯に、ガラスフィルムが巻回されていることに特徴づけられる。ここで、「膨張吸収」とは、巻芯の膨張（径の増大）に対して、その膨張に追随してガラスフィルムが伸びないように、巻芯の膨張を吸収することを意味する。

このような構成によれば、ガラスロールの温度上昇によって巻芯の径が増大しても、ガラスフィルムは、複合巻芯の構成要素である膨張吸収材の外周側に巻回されているため、巻芯の径の増大が、膨張吸収材により吸収されて、ガラスフィルムには大きな影響を与えなくなる。換言すれば、巻芯の径が増大した場合に、ガラスフィルムがそれに追随して伸びなくても、膨張吸収材の膨張吸収機能によって、ガラスフィルムには過度な引張応力が作用しなくなる。その結果、ガラスフィルムの破損が効果的に回避されて、良品としてのガラスロールを維持しておくことができる。このような観点から、膨張吸収材としては、巻回されているガラスフィルムに対して膨張吸収機能を有する緩衝材もしくは緩衝シート或いは膨張吸収機能を有するクッション材もしくはクッションシートを用いることができる。ここで、膨張吸収材であるためには、温度変化による巻芯の径の変化によって当該部材の径方向に作用する圧縮応力が変化した場合に、当該部材の厚みが０．５ｍｍ以上変化する特性を有していることが好ましい。

具体的には、膨張吸収材としては、発泡樹脂シートが好ましく、厚みが２〜７ｍｍの発泡樹脂シートであることがより好ましい。

このようにすれば、発泡樹脂シートが、膨張吸収機能を十分に発揮して、ガラスロールの温度上昇に起因するガラスフィルムの破損を適切に阻止することが可能になる。そして、発泡樹脂シートの厚みが２〜７ｍｍであると、その厚みが不足することによる膨張吸収機能の阻害が抑止されると共に、その厚みが厚すぎることによる過剰品位も抑止される。すなわち、発泡樹脂シートの厚みが２ｍｍ未満であると、膨張吸収機能を十分に発揮できなくなるおそれがある。一方、発泡樹脂シートの厚みが７ｍｍを超えると過剰品位となって材料の無駄が生じる。したがって、厚みが上記の数値範囲内にあれば、このような不具合が回避され得る。

また、発泡樹脂シートの発泡倍率は、２５〜４５％であることが好ましい。

このようにすれば、発泡樹脂シートが、その材質面から膨張吸収機能を十分に発揮できるようになる。すなわち、発泡樹脂シートの発泡倍率が２５％未満であると、柔軟性が小さくなって硬くなり過ぎる傾向にあるため、巻芯の径の増大に追随してガラスフィルムも伸びようとして過度な引張応力が作用するおそれがある。一方、発泡樹脂シートの発泡倍率が４５％を超えると、柔軟性が大きくなって柔らかくなり過ぎる傾向にあるため、巻芯の径が増大する以前であっても、ガラスフィルムによって巻き締められて発泡樹脂シートが不当に圧縮されてしまうおそれがある。したがって、発泡倍率が上記の数値範囲内にあれば、このような不具合が回避され得る。

以上の構成において、膨張吸収材は、巻芯の外周面の周方向全長に対応する長さを有し且つ周方向の両端部が突き合わされた状態で、巻芯の廻りに巻き付けられていることが好ましい。

このようにすれば、膨張吸収材が周方向で重なり合って段差が形成されることを防止できるため、複合巻芯の廻りにガラスフィルムを不当な変形や不当な曲げ応力を生じさせることなく滑らかに巻回することが可能となる。この事によって、温度上昇に伴う巻芯の径の増大に起因するガラスフィルムの破損を、より一層確実に阻止することができる。

以上の構成において、ガラスフィルムがリーダーに連結された状態で、複合巻芯に巻回されていてもよい。

このようにすれば、膨張吸収材の外周側であって且つガラスフィルムの内周側にリーダーが巻回された状態となり得る。この場合、ガラスフィルムがリーダーに連結されていても、巻芯の廻りに膨張吸収材が巻き付けられていない場合には、そのガラスロールが温度上昇すれば、ガラスフィルムに破損が生じることを、本発明者等は研究の結果として知得している。そして、リーダーは、巻芯の膨張に対する膨張吸収機能を発揮するためにガラスフィルムに連結されるものではなく、ガラスフィルムの巻き取り時にガラスフィルムを適正に牽引するために用いられるものである。したがって、ガラスフィルムがリーダーに連結されている場合であっても、膨張吸収材による膨張吸収機能が発揮されなければ、ガラスロールの温度上昇に起因するガラスフィルムの破損を防止することができない。この事は、ガラスフィルムの内層側にリーダーが存在していても、さらにリーダーの内層側に存在する膨張吸収材による膨張吸収機能が発揮されてはじめて、ガラスフィルムの破損が防止されることを意味する。

この場合、膨張吸収材の厚みは、リーダーの厚みの２０倍〜１４０倍であることが好ましい。

このようにすれば、リーダーの厚みが厚いことによるガラスロールの肥大化を招くことなく、膨張吸収材によるガラスフィルムの破損を防止する効果を適切に得ることが可能となる。従って、両者の厚みの関係が、上記の数値の関係にあれば、膨張吸収材は十分に膨張吸収機能を発揮し、リーダーもその本来の機能すなわちガラスフィルムを適正に牽引する機能を十分に発揮することができる。

以上の構成において、ガラスフィルムが保護シートに重ねられた状態で、複合巻芯に巻回されていてもよい。

このようにすれば、保護シートによってガラスフィルム同士が接触しなくなり、ガラスフィルムに傷が付く等の弊害が生じ難くなる。この場合、ガラスフィルムが保護シートに重ねられた状態で巻芯の廻りに巻回されたガラスロールであっても、巻芯の廻りに膨張吸収材が止着されていない場合には、そのガラスロールが温度上昇すれば、ガラスフィルムに破損が生じることを、本発明者等は研究の結果として知得している。そして、保護シートは、膨張吸収を目的としてガラスフィルムに重ねられるものではなく、ガラスフィルムに傷が付き難くし且つガラスフィルムを適切に巻き締めるために用いられるものである。したがって、ガラスフィルムが保護シートに重ねられる場合であっても、膨張吸収材による膨張吸収機能が発揮されなければ、ガラスロールの温度上昇に起因するガラスフィルムの破損を防止することができない。この事は、ガラスフィルの内層側に保護シートが存在していたとしても、さらに保護シートの内層側に存在する膨張吸収材による膨張吸収機能が発揮されてはじめて、ガラスフィルムの破損が防止されることを意味する。

この場合、膨張吸収材の厚みは、保護シートの厚みの２０倍〜１４０倍であることが好ましい。

このようにすれば、保護シートの厚みが厚いことによるガラスロールの肥大化を招くことなく、膨張吸収材によるガラスフィルムの破損を防止する効果を適切に得ることが可能となる。従って、両者の厚みの関係が、上記の数値の関係にあれば、膨張吸収材は十分に膨張吸収機能を発揮し、保護シートもその本来の機能すなわちガラスフィルムに傷が付き難くし且つガラスフィルムに適切な張力を付与する機能を十分に発揮することができる。

以上の構成において、膨張吸収材の幅方向両端は、ガラスフィルムの幅方向両端から食み出していることが好ましい。

このようにすれば、ガラスフィルムの内層側には、その幅方向全長に亘って膨張吸収材が存在することになるため、安定した巻回状態が得られると共に、ガラスフィルムに対して幅方向全長に亘る均一な膨張吸収効果を発揮することができる。

また、膨張吸収材の幅方向両端は、リーダーの幅方向両端から食み出していることが好ましい。

このようにすれば、リーダーの内層側には、その幅方向全長に亘って膨張吸収材が存在することになるため、安定した巻回状態が得られると共に、リーダーひいてはガラスフィルムに対して幅方向全長に亘る均一な膨張吸収効果を発揮することができる。

さらに、保護シートの幅方向両端は、膨張吸収材の幅方向両端から食み出していることが好ましい。

このようにすれば、巻芯の両端にフランジを取り付ける構成とする場合に、ガラスフィルムがフランジに相対的に接近移動しても、先ず最初に保護シートがフランジに接触するため、ガラスフィルムとフランジとの衝突が回避されると共に、膨張吸収材とフランジとの接触も回避される。したがって、ガラスフィルム及び膨張吸収材が適切に保護される。

以上の構成において、リーダーの長手方向一端部が、膨張吸収材に固定される構成とすることができる。

このようにすれば、ガラスフィルムの巻き取り時に、リーダーがガラスフィルムを適正に牽引することができ、高品位のガラスロールを得ることが可能となる。

この場合、保護シートの長手方向一端部が、リーダーに固定される構成とすることができる。

このようにすれば、保護シートの巻回長さを短くして、その使用量を削減することができる。

これに代えて、保護シートの長手方向一端部が、膨張吸収材に固定される構成とすることができる。

このようにすれば、ガラスフィルムの巻き取り時に、保護シートからガラスフィルムに適切な巻き方向の張力を作用させることができ、高品位のガラスロールを得ることができる。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラスロールの製造方法は、巻芯の廻りに膨張吸収材を巻き付けた複合巻芯を製作する巻芯製作工程と、複合巻芯にガラスフィルムを巻回する巻回工程とを有することに特徴づけられる。

このような構成によれば、先ず巻芯製作工程を実行した後に、巻回工程を実行することになるため、作業の区分化によって作業能率の向上が図られるのみならず、この方法によって製造されたガラスロールは、既述のように、膨張吸収材の機能によって温度上昇に対するガラスフィルムの保護が十分なものになる。

本発明によれば、ガラスロールの温度上昇に伴って巻芯の径が増大した場合であっても、ガラスフィルムに生じ得る破損が有効に阻止される。

本発明の実施形態に係るガラスロールの全体構成（特に複合巻芯の構成）を示す斜視図である。 図２（ａ）は、本発明の実施形態に係るガラスロールの構成要素である複合巻芯の膨張吸収材を示す単体正面図であり、図２（ｂ）は、その膨張吸収材を示す単体側面図である。 本発明の実施形態に係るガラスロールの構成要素である複合巻芯の周辺構造を示す要部斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラスロールの全体構成を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係るガラスロールの要部構成を示す縦断正面図である。 図６（ａ）は、本発明の実施形態に係るガラスロールの構成要素である複合巻芯の製作途中の状態を示す側面図であり、図６（ｂ）は、その複合巻芯の製作後の状態を示す側面図である。 図７（ａ）は、本発明の実施形態に係るガラスロールの構成要素である複合巻芯に係る変形例の製作途中の状態を示す側面図であり、図７（ｂ）は、その複合巻芯に係る変形例の製作後の状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係るガラスロールの複合巻芯の周辺構造に係る変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラスロールの複合巻芯の周辺構造に係る変形例を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態に係るガラスロール及びその製造方法について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るガラスロールの要部を示す斜視図である。同図に示すように、ガラスロール１は、巻芯２の廻りに膨張吸収材３が巻き付けられた複合巻芯４を備えている。膨張吸収材３は、ガラスロール１の温度上昇に伴って巻芯２が膨張することで巻芯２の径が増大した場合に、その巻芯２の膨張を外周側に直接伝えないようにする膨張吸収機能を有している。膨張吸収材３としては、そのような膨張吸収機能を有する緩衝材或いは緩衝シートまたはクッション材或いはクッションシートを用いることができ、本実施形態では、そのような膨張吸収機能を有する発泡樹脂シートが用いられている。この場合、膨張吸収材としての発泡樹脂シート３は、ポリエチレン製発泡樹脂等からなることが好ましい。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、膨張吸収材としての発泡樹脂シート３は、厚みＴ１が２〜７ｍｍ、好ましくは厚みＴ１の上限値が６ｍｍ、下限値が３ｍｍであって、発泡倍率が２５〜４５％、好ましくは発泡倍率の上限値が４０％、下限値が３０％である。また、発泡樹脂シート３の長さＬ１は、巻芯２の外周面２ａの周方向長さと同一または略同一である。従って、発泡樹脂シート３の長さＬ１は、巻芯２の外周面２ａの周方向長さに対応している。そして、発泡樹脂シート３の長さ方向の両端部には、両面に粘着面または接着面を有する樹脂等からなるテープ体５がそれぞれ貼着されている。この場合、テープ体５は、発泡樹脂シート３の長さ方向の少なくとも両端部に貼着されていればよく、従って長さ方向の中間部にさらに一または複数のテープ体を貼着したり、或いは全面（全領域）に亘って一枚のテープ体を貼着したり等の種々のバリエーションが可能である。

この発泡樹脂シート３は、巻芯２の廻りにテープ体５によって巻かれた状態に止着されている（図１参照）。従って、発泡樹脂シート３は、巻芯２の外周面２ａから巻き解くことができないように貼り付けられている。そして、発泡樹脂シート３は、長さ方向の両端部が突き合わされた状態で巻芯２の廻りに止着されている。この場合、発泡樹脂シート３の長さ方向両端部の突き合わせ部６は、密着していることが好ましいが、僅かな隙間が介在していてもよい。この場合の隙間は、周方向に対して０．１〜３ｍｍであることが好ましい。

膨張吸収材３としては、上述の発泡樹脂シート以外に、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどを材料とする緩衝材或いはクッション材等であってもよいが、膨張吸収機能を発揮する程度の厚みや発泡倍率等の特性を有していることが必要である。

膨張吸収材３の幅方向寸法（巻芯２の軸心と平行な方向の寸法）は、本実施形態では、１００ｍｍ以上であるが、中でも、３００ｍｍ以上であることが好ましく、５００ｍｍ以上であることがより好ましく、１０００ｍｍ以上であることが更に好ましい。

なお、巻芯２の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、マンガン鋼、炭素鋼等の金属、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ジリアルテレフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、これらの熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂にガラス繊維や炭素繊維などの強化繊維を混合した強化プラスチックなどを使用することができる。本実施形態では、塩化ビニルが用いられている。

図３は、ガラスロール１の複合巻芯４の周辺構造を示す概略斜視図であって、図４は、ガラスロール１の全体構造を示す概略側面図である。これら各図に示すように、複合巻芯４の膨張吸収材３には、巻き始め側のリーダー（以下、巻始側リーダーとういう）７の始端部７ａが、片面に粘着面または接着面を有する樹脂等からなるテープ体８によって固定されている。この巻始側リーダー７の終端部７ｂには、ガラスフィルム９の始端部９ａが、上記と同一構成の一対のテープ体１０によって固定され、これにより巻始側リーダー７にガラスフィルム９が連結された状態となっている。また、ガラスフィルム９の終端部９ｂには、巻き終わり側のリーダー（以下、巻終側リーダーという）１１の始端部１１ａが、上記と同一構成の一対のテープ体１２によって固定され、これによりガラスフィルム９に巻終側リーダー１１が連結された状態となっている。

さらに、複合巻芯４の膨張吸収材３には、保護シート１３の始端部１３ａが、上記と同一構成のテープ体１４によって固定されている。なお、保護シート１３は、巻始側リーダー７の始端部７ａを覆い越えた状態で膨張吸収材３に固定されているが、保護シート１３の始端部１３ａと巻始側リーダー７の始端部７ａとは、同一箇所でそれぞれテープ体８、１４によって膨張吸収材３に固定されていてもよい。いずれの場合であっても、保護シート１３の始端部１３ａと巻始側リーダー７の始端部７ａとは、膨張吸収材３の長さ方向両端部の突き合わせ部６を除外した部位でテープ体８、１４によって固定されていることが好ましい。

ここで、ガラスフィルム９は、例えば、オーバーフローダウンドロー法等のダウンドロー法やフロート法により成形される。ガラスフィルム９の厚みは、３００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下、さらには５０μｍ以下が好ましい。一方、ガラスフィルム９の厚みは、１μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましい。また、ガラスフィルム９の幅方向寸法は、本実施形態では、１００ｍｍ以上であるが、中でも、３００ｍｍ以上であることが好ましく、５００ｍｍ以上であることがより好ましく、１０００ｍｍ以上であることが更に好ましい。

巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１の厚みや幅は、特に限定されるものではないが、ガラスフィルム９と同程度の厚みや幅を有することが好ましい。具体的には、これらのリーダー７、１１の厚みは、１〜２００μｍであることが好ましく、また幅方向寸法は、本実施形態では、１００ｍｍ以上であるが、中でも、３００ｍｍ以上であることが好ましく、５００ｍｍ以上であることがより好ましく、１０００ｍｍ以上であることが更に好ましい。また、これらのリーダー７、１１の長さは、１〜５０ｍであることが好ましい。これらのリーダー７、１１として樹脂フィルムを使用する場合には、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ナイロン(登録商標)フィルム（ポリアミドフィルム）、ポリイミドフィルム、セロファンなどの有機樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）などを使用することができる。また、これらのリーダー７、１１として金属フィルムを使用する場合には、例えばアルミニウム、銅などを使用することができる。

保護シート１３の厚みは、１０００μｍ以下または５００μｍ以下もしくは３００μｍ以下であって、且つ、１０μｍ以上または２０μｍ以上である。また、保護シート１３の幅方向寸法は、本実施形態では、１００ｍｍ以上であるが、中でも、３００ｍｍ以上であることが好ましく、５００ｍｍ以上であることがより好ましく、１０００ｍｍ以上であることが更に好ましい。この場合、保護シート１３としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ナイロン(登録商標)フィルム（ポリアミドフィルム）、ポリイミドフィルム、セロファンなどの有機樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）などを使用することができる。

図５は、ガラスロール１の要部を詳細に示す縦断正面図である。なお、同図は、ガラスロール１の幅方向の一端部のみを図示しているが、ガラスロール１の幅方向の他端部も同一の構成である。同図に示すように、ガラスロール１は、複合巻芯４の膨張吸収材３の廻りに、巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１が連結されたガラスフィルム９と、ガラスフィルム９に接着されることなく重ねられた保護シート１３とが巻回され、巻芯２の両端部にフランジ１５が固定されている。

そして、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘは、巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１のそれぞれの幅方向両端部７ｘ、１１ｘから食み出していると共に、ガラスフィルム９の幅方向両端部９ｘからも食み出している。これに対して、保護シート１３の幅方向両端部１３ｘは、巻始側リーダー７、巻終側リーダー１１及びガラスフィルム９のそれぞれの幅方向両端部７ｘ、１１ｘ、９ｘから食み出していると共に、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘからも食み出している。なお、巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１と、ガラスフィルム９との幅方向寸法は、同一もしくは略同一であることが好ましい。

この場合、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘは、ガラスフィルム９の幅方向両端部９ｘと同一箇所で揃っていてもよく、また僅かであれば、ガラスフィルム９の幅方向両端部９ｘが膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘから食み出していてもよい。また、巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１のそれぞれの幅方向両端部７ｘ、１１ｘも、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘと同一箇所で揃っていてもよく、また僅かであれば、巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１のそれぞれの幅方向両端部７ｘ、１１ｘが膨張吸収材３の幅方向の両端部３ｘから食み出していてもよい。なお、図例では、保護シート１３の幅方向両端部１３ｘが、フランジ１５に接触していないが、両者は接触していてもよい。また、図例では、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘが、フランジ１５に接触していないが、両者は接触していてもよい。そのように両者を接触させる場合には、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘが、保護シート１３の幅方向両端部１３ｘから食み出していてもよい。

さらに、膨張吸収材３の厚みＴ１は、巻始側リーダー７及び巻終側リーダー１１のそれぞれの厚みＴ２の２０〜１４０倍、より好ましくは３０〜１３０倍、最も好ましくは４０〜１２０倍とされている。なお、膨張吸収材３の厚みＴ１と、ガラスフィルム９の厚みＴ３との関係も、これと同一である。また、膨張吸収材３の厚みＴ１は、保護シート１３の厚みＴ４の２０〜１４０倍、より好ましくは５０〜１３０倍、最も好ましくは６０〜１２０倍とされている。

以上のような構成を備えたガラスロール１によれば、ガラスロール１の温度上昇によって巻芯２の径が増大しても、ガラスフィルム９は、複合巻芯４の構成要素である膨張吸収材３の外周側に巻回されているため、巻芯２の径の増大が、膨張吸収材３により吸収されて、ガラスフィルム９には大きな影響を与えなくなる。したがって、巻芯２の径が増大した場合に、ガラスフィルム９がそれに追随して伸びなくても、膨張吸収材３の膨張吸収機能によって、ガラスフィルム９には過度な引張応力が作用しなくなる。その結果、ガラスフィルム９の破損が効果的に回避されて、良品としてのガラスロール１を維持しておくことができる。さらに、膨張吸収材３として、厚みが２〜７ｍｍで且つ発泡倍率が２５〜４５％の発泡樹脂シートが用いられる場合には、十分な膨張吸収機能を発揮することができる。

しかも、膨張吸収材３は、巻芯２の外周面２ａの周方向全長に対応する長さを有し且つ周方向の端部同士が突き合わされた状態で、巻芯２の廻りに止着されているため、膨張吸収材３が周方向で重なり合って段差が形成されることを防止することができる。これにより、複合巻芯４の廻りに巻回されるガラスフィルム９には、不当な変形や不当な曲げ応力が生じ難くなり、複合巻芯４の廻りにガラスフィルム９が滑らかに巻回されることになる。この事によって、温度上昇に伴う巻芯２の径の増大に起因するガラスフィルム９の破損を、より一層確実に阻止することができる。

また、このガラスロール１は、ガラスフィルム９の内層側に巻始側リーダー７及び保護シート１３が巻回されているが、この両者７、１３は、材質や厚み等が膨張吸収材３とは大きく相違しており、膨張吸収材３のように膨張吸収機能を発揮できるものではない。したがって、上述の温度上昇に伴うガラスフィルム９の破損防止は、膨張吸収材３の膨張吸収機能によってもたらされる。

さらに、このガラスロール１（図５に示す例）は、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘが、ガラスフィルム９の幅方向両端部９ｘから食み出しているため、ガラスフィルム９の内層側には、その幅方向全長に亘って膨張吸収材３が存在することになる。そのため、安定した巻回状態が得られると共に、ガラスフィルム９に対して幅方向全域に亘る均一な膨張吸収機能を発揮することができる。

また、このガラスロール１（図５に示す例）は、膨張吸収材３の幅方向両端部３ｘが、巻始側リーダー７の幅方向両端部７ｘから食み出しているため、巻始側リーダー７の内層側には、その幅方向全長に亘って膨張吸収材３が存在することになる。これによっても、安定した巻回状態が得られると共に、巻始側リーダー７ひいてはガラスフィルム９に対して幅方向全域に亘る均一な膨張吸収効果を発揮することができる。

しかも、このガラスロール１（図５に示す例）は、保護シート１３の幅方向両端部１３ｘが、膨張吸収材３、リーダー７、１１及び保護シート１３の幅方向両端部３ｘ、７ｘ、１１ｘ、１３ｘから食み出しているため、輸送時の振動や衝撃等によってガラスフィルム９がフランジ１５に相対的に接近移動しても、先ず最初に保護シート１３がフランジ１５に接触するため、ガラスフィルム９とフランジ１５との衝突が回避される。

次に、上記の構成を備えたガラスロール１の製造方法について説明する。この製造方法は、大別すると、複合巻芯４を製作する巻芯製作工程と、その後に複合巻芯４にガラスフィルム９を巻回する巻回工程とを有する。

巻芯製作工程では、図６（ａ）に示すように、巻芯２の廻りに膨張吸収材３を長さ方向両端部３ｙを残して巻き掛けた状態で、膨張吸収材３を伸縮させるなどして長さ調整及び位置調整を行う。その後、図６（ｂ）に示すように、膨張吸収材３の長さ方向両端部３ｙをテープ体５で巻芯２の外周面２ａに貼着する。これにより、膨張吸収材３が巻芯２の廻りに巻き付けられてなる複合巻芯４が得られる。

巻回工程では、図３に示すように、複合巻芯４の膨張吸収材３に、巻始側リーダー７の始端部７ａと保護シート１３の始端部１３ａとを固定し、且つ、巻始側リーダー７にガラスフィルム９を連結した状態で、複合巻芯４を軸心周りに回転させつつ、複合巻芯４の廻りに、巻始側リーダー７、保護シート１３及びガラスフィルム９をロール状に巻き取っていく。そして、ガラスフィルム９が所要長さまで巻き取られた時点で、幅方向に沿って切断し、ガラスフィルム９の切断端部に巻終側リーダー１１を連結してさらに巻き取ることで、図４に示すようなガラスロール１が得られる。

この巻回工程は、一例として、ダウンドロー法やフロート法等における成形装置で成形されて連続的に搬送されるガラスフィルム９（例えば搬送途中で幅方向両端部がレーザー割断等で切除される）を、上述の場合と同様に保護シート１３等と共に複合巻芯４の廻りに巻き取ることによって行われる。また、他の例として、成形装置で成形されて連続的に搬送されるガラスフィルム９を、膨張吸収材を有しない巻芯の廻りに巻き取ることでガラスロールを元ガラスロールとして製作した後、この元ガラスロールからロール・ツー・ロールで複合巻芯４の廻りに上述の場合と同様にガラスフィルム９を保護シート１３等と共に巻き取ることによって行われる。

図７（ａ）、（ｂ）は、複合巻芯４及び巻芯製作工程の変形例を示す概略側面図である。この複合巻芯４は、複数枚のシート材（図例では３枚の発泡樹脂シート）３ｂ、３ｃ、３ｄを貼り合わせてなる積層構造の膨張吸収材３を、巻芯２の廻りに巻き付けたものである。そして、複数枚のシート材３ｂ、３ｃ、３ｄのトータル厚みが、既述の発泡樹脂シート３の厚みＴ１と同一である。なお、この変形例は、膨張吸収材３を積層構造とした点のみが既述の図６（ａ）、（ｂ）に示す複合巻芯４及び巻芯製作工程と相違しているため、その他の共通する構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。この変形例によれば、一枚のシート材３ｂ、３ｃ、３ｄにそれぞれ厚みのバラツキがあっても、それらを積層構造とすることによって厚みのバラツキを低減できるという利点を有する。

図８は、複合巻芯４に対する巻始側リーダー７及び保護シート１３の取付構造の変形例を示す概略斜視図であって、図９は、その変形例に係るガラスロール１を示す概略側面図である。これら各図に示すように、複合巻芯４の膨張吸収材３には、巻始側リーダー７の始端部７ａが固定され、この巻始側リーダー７の長手方向中間部（巻始側リーダー７の終端部７ｂ寄り側の部位）に、保護シート１３の始端部１３ａがテープ体１４によって固定されている。その他の構成要素は、既述の図３及び図４に示すガラスロール１と同一であるため、両者に共通する構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。この変形例によれば、保護シート１３を短尺にできるため、その使用量を削減して、コストを低減できるという利点を有する。

なお、以上の実施形態では、保護シート１３がガラスフィルム９に接着されずに複合巻芯４の廻りに巻回される構成としたが、これに代えて、保護シート１３がラミネートフィルムとしてガラスフィルム９に貼り付けられた状態で複合巻芯４の廻りに巻回される構成としてもよい。また、そのようにする場合には、ラミネートフィルムが貼り付けられたガラスフィルム９に、別体としての保護シートが接着されずに重ねられた状態で、複合巻芯４の廻りに巻回される構成としてもよい。

また、以上の実施形態では、複合巻芯４の膨張吸収材３は、長さ方向両端部が突き合わされた状態となっているが、その長さ方向の両端部が重ね合わされた状態で巻芯２の廻りに巻き付けられていてもよい。そのようにする場合には、膨張吸収材３の外周面に大きな段差が生じることを阻止するために、膨張吸収材３の最外層の端面を、終端側に移行するに連れて厚みが漸次小さくなるように形成することが好ましい。

さらに、以上の実施形態では、複合巻芯４の膨張吸収材３として、発泡樹脂シート等のシートを用いて、巻芯２の廻りに巻き付ける構成としたが、発泡樹脂等でなる筒状のシート材を巻芯２に嵌合して巻き付ける構成としてもよい。

１ ガラスロール
２ 巻芯
３ 膨張吸収材（発泡樹脂シート）
３ｘ 膨張吸収材の幅方向端部
４ 複合巻芯
６ 膨張吸収材の突き合わせ部
７ リーダー（巻始側リーダー）
７ｘ リーダーの幅方向端部
９ ガラスフィルム
９ｘ ガラスフィルムの幅方向端部
１３ 保護シート
１３ｘ 保護シートの幅方向端部
１５ フランジ

Claims (13)

1. 巻芯の廻りに膨張吸収材が巻き付けられた複合巻芯に、ガラスフィルムが巻回されていることを特徴とするガラスロール。
2. 前記膨張吸収材は、厚みが２〜７ｍｍの発泡樹脂シートである請求項１に記載のガラスロール。
3. 前記膨張吸収材は、発泡倍率が２５〜４５％の発泡樹脂シートであることを特徴とする請求項１または２に記載のガラスロール。
4. 前記膨張吸収材は、前記巻芯の外周面の周方向全長に対応する長さを有し且つ周方向の両端部が突き合わされた状態で、前記巻芯の廻りに巻き付けられている請求項１〜３の何れかに記載のガラスロール。
5. 前記ガラスフィルムがリーダーに連結された状態で、前記複合巻芯に巻回されている請求項１〜４の何れかに記載のガラスロール。
6. 前記ガラスフィルムが保護シートに重ねられた状態で、前記複合巻芯に巻回されている請求項１〜５の何れかに記載のガラスロール。
7. 前記膨張吸収材の幅方向両端が、前記ガラスフィルムの幅方向両端から食み出している請求項１〜６の何れかに記載のガラスロール。
8. 前記膨張吸収材の幅方向両端が、前記リーダーの幅方向両端から食み出している請求項５〜７の何れかに記載のガラスロール。
9. 前記保護シートの幅方向両端が、前記膨張吸収材の幅方向両端から食み出している請求項６〜８の何れかに記載のガラスロール。
10. 前記リーダーの長手方向一端部が、前記膨張吸収材に固定されている請求項５〜９の何れかに記載のガラスロール。
11. 前記保護シートの長手方向一端部が、前記リーダーに固定されている請求項１０に記載のガラスロール。
12. 前記保護シートの長手方向一端部が、前記膨張吸収材に固定されている請求項６〜１０の何れかに記載のガラスロール。
13. 巻芯の廻りに膨張吸収材を巻き付けた複合巻芯を製作する巻芯製作工程と、前記複合巻芯にガラスフィルムを巻回する巻回工程とを有することを特徴とするガラスロールの製造方法。

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