JP2019182685A - ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯状マザーガラス板に対して傾斜状に形成された印刷パターンに応じて、ガラス基板を好適に切り出す。【解決手段】ガラス基板ＧＳの製造方法は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を切断する切断工程を備える。切断工程は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を準備する準備工程と、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を幅方向ＷＤに切断することにより一又は複数の印刷パターン１１を含む枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を形成する第一切断工程と、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を印刷パターン１１の傾斜方向に沿って切断することによりガラス基板ＧＳを形成する第二切断工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばタッチパネルに使用されるガラス基板を製造する方法に関する。

周知のように、銀行のＡＴＭやゲームセンターのゲーム機、鉄道やバス等の券売機等の表示装置には、タッチパネルが使用されている。表示装置にタッチパネルを搭載することで、表示装置に表示された情報から視覚を通じて直感的に機器の操作を行うことが可能となるため、タッチパネルを搭載した装置の操作が容易となるという利点を有する。

また、タッチパネルは、表示装置内に入力装置を搭載することを可能とするため、別途入力装置を設ける必要がなくなり、装置全体の小型化を可能にする。したがって、小型化が要求される携帯電話やスマートフォン、携帯型ゲーム機器、タブレット型ＰＣやノート型ＰＣにもタッチパネルが好適に使用されている。

タッチパネルとしては、ガラス基板の表面に導電回路や電極等の配線パターンを形成したものが使用される。配線パターンの形成には、パターンの線幅、厚さ等の条件に応じて、各種の印刷法が用いられる。例えばグラビアオフセット印刷は、数十μｍ程度の微細配線パターンを形成する場合に有効な印刷法である。

一般的なグラビアオフセット印刷では、所定の印刷パターン（配線パターン）に対応する凹部が形成されたグラビア版と、表面がシリコーンゴムからなるブランケットとが用いられる。グラビアオフセット印刷の工程は、グラビア版の凹部にインクを充填するドクタリング工程と、凹部に充填されたインクをブランケットの表面に転移するオフ工程と、ブランケットに移ったインクをガラス板等に転写するセット工程とを備える。

グラビアオフセット印刷のドクタリング工程では、グラビア版の全面にインクを塗付した後、ドクターブレードでグラビア版の表面の余分なインクを掻き取ることで、凹部へのインクの充填を行っている。しかしながら、ドクターブレードでグラビア版を走査していく際、ドクターブレードの先端が弾性変形して凹部内に落ち込み、凹部内のインクの一部が掻き取られてしまうおそれがあった。このようなインクの過剰な掻き取りが生じると、続くオフ工程での凹部からブランケットへのインクの転移に不具合が生じ、印刷不良を生じさせる要因となる。

上記のような印刷不良を防止する技術として、特許文献１には、印刷方向に延びる第一の細線部と、印刷方向に直交する方向に延びる第二の細線部とを含むグラビア版上の凹部を配置し、ドクターブレードを用いて凹部にインク（印刷ペースト）を充填する際に、第二の細線部に対してドクターブレードが所定の角度で傾斜するように、当該ドクターブレードをグラビア版に対して走査するグラビアオフセット印刷方法が開示される。

上記の印刷方法では、長方形状の平板により構成されるグラビア版に、凹部の第二の細線部を所定の傾斜をなすように形成しており、当該グラビア版を長手方向（搬送方向）に沿って搬送する。さらに、ドクターブレードを搬送方向に直交する方向に沿って配置する。ドクターブレードを搬送方向に沿って走査し、傾斜状の第二の細線部を通過させることで、ドクターブレードの先端部が第二の細線部に落ち込むことを防止できる。

特開２０１４−１２８９２４号公報

上記の方法においてオフ工程が実行されると、ブランケットには、第二の細線部の傾斜に応じた傾斜状のインクパターンが形成される。さらにセット工程が実行されると、ガラス板上には、当該ガラス板の長手方向（搬送方向）に対して第二の細線部が傾斜状に転写されてなる印刷パターンが形成されることになる。

上記のグラビアオフセット印刷方法を用いてタッチパネルを量産するには、例えば長尺状の帯状マザーガラス板に複数の印刷パターンを形成し、当該帯状マザーガラス板から印刷パターンごとにガラス基板を切り出すことが望ましい。

しかしながら、上記のグラビアオフセット印刷によって形成された印刷パターンは、帯状マザーガラス板の長手方向に対して傾斜状に形成されることから、当該印刷パターンの傾斜態様に応じてガラス基板を切り出す工程が必要となる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、帯状マザーガラス板に対して傾斜状に形成された印刷パターンに応じて、ガラス基板を好適に切り出すことを技術的課題とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、複数の印刷パターンが間隔をおいて形成された帯状マザーガラス板を切断する切断工程を備える、ガラス基板の製造方法において、前記印刷パターンは、前記帯状マザーガラス板の長手方向に対して傾斜状に形成されており、前記切断工程は、前記帯状マザーガラス板を準備する準備工程と、前記帯状マザーガラス板を幅方向に切断することにより一又は複数の前記印刷パターンを含む枚葉状マザーガラス板を形成する第一切断工程と、前記枚葉状マザーガラス板を前記印刷パターンの傾斜方向に沿って切断することにより前記ガラス基板を形成する第二切断工程と、を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、第一切断工程によって帯状マザーガラス板を幅方向に切断し、枚葉状マザーガラス板を形成することで、その後の第二切断工程において当該枚葉状マザーガラス板の移動及び位置決めを容易に行うことができる。第二切断工程では、印刷パターンの傾斜方向に沿って枚葉状マザーガラス板を切断することで、印刷パターンを含むガラス基板を枚葉状マザーガラス板から効率良く切り出すことができる。

前記第一切断工程では、前記帯状マザーガラス板に曲げ応力を付与した状態で、前記帯状マザーガラス板の一部に初期クラックを形成することで、前記初期クラックを前記幅方向に進展させることにより前記帯状マザーガラス板を切断することが望ましい。このように、応力割断によって帯状マザーガラス板を切断することで、当該帯状マザーガラス板を高速で切断できる。

前記第一切断工程は、前記帯状マザーガラス板を切断して前記枚葉状マザーガラス板を形成した後に、前記枚葉状マザーガラス板の一部を、前記印刷パターンの傾斜方向に沿って切断する部分切断工程を含むことが望ましい。

この部分切断工程により、枚葉状マザーガラス板の一部を印刷パターンの傾斜方向に沿って切断することで、その後の枚葉状マザーガラス板には、印刷パターンと同様に傾斜する辺部分が形成される。この部分を後の第二切断工程における切断始端部として利用することで、当該第二切断工程を容易かつ効率良く行うことが可能になる。

前記部分切断工程では、前記枚葉状マザーガラス板に曲げ応力を付与した状態で、前記枚葉状マザーガラス板の一部に初期クラックを形成することで、前記初期クラックを前記印刷パターンの傾斜方向に沿って進展させることにより前記枚葉状マザーガラス板の一部を切断することが望ましい。このように、部分割断工程を、帯状マザーガラス板の幅方向の切断と同様に応力割断により行うことで、第一切断工程を効率良く実行できる。

前記第二切断工程では、前記枚葉状マザーガラス板にレーザ光を照射し、前記枚葉状マザーガラス板を割断することにより前記ガラス基板を形成することが望ましい。これにより、枚葉状マザーガラス板を精度良く切断でき、ガラス基板の端面を高品位なものにできる。

前記切断工程は、前記第一切断工程によって形成された前記枚葉状マザーガラス板を前記第二切断工程に移動させる搬送工程を含むことが望ましい。これにより、第一切断工程及び第二切断工程に係る一連の工程を効率良く行うことができる。

本発明によれば、帯状マザーガラス板に対して傾斜状に形成された印刷パターンに応じて、ガラス基板を好適に切り出すことが可能になる。

第一実施形態に係るガラス基板の製造装置を示す側面図である。 準備工程を示す平面図である。 第一切断工程を示す平面図である。 第一切断工程に係る部分切断工程を示す平面図である。 第二切断工程を示す平面図である。 第二切断工程を示す平面図である。 第二切断工程終了時のガラス基板を示す平面図である。 第一切断工程の他の例を示す平面図である。 第一切断工程に係る部分切断工程の他の例を示す平面図である。 第一切断工程に係る部分切断工程の他の例を示す平面図である。 第二実施形態に係るガラス基板の製造装置を示す側面図である。 第三実施形態に係るガラス基板の製造装置を示す側面図である。

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１０は、本発明に係るガラス基板の製造方法の第一実施形態を示す。

図１は、本実施形態に係るガラス基板の製造装置を示す。製造装置１は、印刷部２と、切断部３とを備える。

印刷部２は、搬送装置４と、印刷装置５とを備える。搬送装置４は、ベルトコンベアにより構成されるが、この構成に限定されず、ローラコンベアその他の各種搬送装置により構成される。搬送装置４は、ロールトゥロール方式により、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を搬送する。すなわち、搬送装置４は、第一ガラスロールＧＲ１から帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を引き出して、下流側に搬送する。帯状マザーガラス板ＭＧＳ１は、印刷装置５を通過した後、第二ガラスロールＧＲ２として巻き取られる。

印刷装置５は、第一ガラスロールＧＲ１と第二ガラスロールＧＲ２との間に配される。印刷装置５は、例えばグラビアオフセット印刷方式の装置により構成されるが、この構成に限定されない。

印刷装置５は、グラビア版６と、ドクターブレード７と、ブランケット８を主に備える。

グラビア版６は、例えば円柱状に構成されており、その軸心回りに回転可能に構成される。グラビア版６は、インク９が充填される凹部１０を有する。凹部１０は、グラビア版６の軸方向に対して傾斜状に形成される。グラビア版６は、ブランケット８に接触しており、凹部１０に充填されたインク９を当該ブランケット８に転移させる。

ドクターブレード７は、その先端部がグラビア版６の表面に対して接触するように構成される。ドクターブレード７の先端部は、弾性変形可能に構成される。ドクターブレード７は、グラビア版６に塗布されたインク９を凹部１０に充填するとともに、余分なインク９を掻き取る。

ブランケット８は、例えば円筒状の本体部の表面に、シリコーンゴム等を巻き付けることにより構成される。ブランケット８は、その軸心まわりに回転可能に構成され、かつ軸心方向に直交する水平方向、及び上下方向に移動可能に構成される。ブランケット８は、グラビア版６から転移したインク９を帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に転写することで、当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の表面に所定の印刷パターン１１を形成する。

印刷パターン１１に使用されるインク９は、例えば導電性粉末、樹脂、溶剤等を混合することにより構成される。導電性粉末としては、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属粉末が好適に用いられる。

切断部３は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を切断して枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を形成する第一切断部１２と、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断してガラス基板ＧＳを形成する第二切断部１３と、第一切断部１２と第二切断部１３との間に設けられる搬送部１４とを備える。

第一切断部１２は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を幅方向ＷＤ（長手方向ＬＤに直交する方向）に切断することにより、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を形成する。

第一切断部１２は、搬送装置１５と、曲げ応力割断装置１６とを備える。搬送装置１５は、第二ガラスロールＧＲ２から取り出された帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を下流側の曲げ応力割断装置１６へと搬送する。搬送装置１５はベルトコンベアにより構成されるが、この構成に限定されず、ローラコンベアその他の各種搬送装置により構成される。

曲げ応力割断装置１６は、支持部材１７と、一対の押さえ部材１８と、クラック形成部材１９とを備える。

支持部材１７は、円筒面を有する棒状部材であってもよく、多角柱状部材であってもよい。支持部材１７は、上下方向に移動可能に構成される。支持部材１７は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の幅方向ＷＤに平行となるように、当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の下側に配置される。

押さえ部材１８は、金属又は樹脂等により円柱状に構成される。押さえ部材１８は、上下方向及び水平方向に移動可能に構成される。押さえ部材１８は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の幅方向ＷＤに平行となるように、当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の上方に配置される。押さえ部材１８は、支持部材１７の上流側と下流側の二箇所に配置される。

クラック形成部材１９は、上下方向に移動可能に構成されており、支持部材１７の上方に配置される。クラック形成部材１９は、その下端部にダイヤモンドカッタを有する。

第二切断部１３は、第一切断部１２により形成された枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２をレーザ熱割断により切断する。第二切断部１３は、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を支持する定盤２０と、この定盤２０に載置される緩衝材２１と、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に初期クラックを形成するクラック形成部材２２と、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断するためのレーザ照射装置２３及び冷却装置２４と、を備える。

定盤２０は、金属製であり、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の表面積よりも大きな支持面を有する。緩衝材２１は、発泡樹脂により構成されるシート材である。緩衝材２１は、定盤２０の支持面よりも小さく枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２よりも大きな面積を有する。

クラック形成部材２２は、定盤２０の上方に配置されるとともに、水平方向及び上下方向に移動可能に構成される。クラック形成部材２２は、その下端部にダイヤモンドカッタを備える。

レーザ照射装置２３は、上下方向及び水平方向に移動可能に構成される。レーザ照射装置２３は、例えばＣＯ_２レーザ等のレーザ光Ｌを照射するように構成されるが、この構成に限定されない。冷却装置２４は、水と空気とを混合してなる冷媒（ミストエア）Ｒを下方に噴射するように構成される。また、冷却装置２４は、上下方向及び水平方向に移動可能に構成されており、レーザ照射装置２３に追従して移動する。

搬送部１４は、第一切断部１２において形成された枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を、下流側の第二切断部１３へと搬送する。搬送部１４は、ベルトコンベアにより構成されるが、この構成に限定されず、ローラコンベアその他の各種搬送装置により構成される。

上記の製造装置１により製造されるガラス基板ＧＳの材料としては、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、好ましくはホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。ここで、無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分の重量比が３０００ｐｐｍ以下のガラスのことである。本発明におけるアルカリ成分の重量比は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

以下、上記構成の製造装置１を使用してガラス基板ＧＳを製造する方法について説明する。ガラス基板ＧＳの製造方法は、準備工程と、切断工程とを主に備える。

準備工程は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に印刷パターン１１を形成する印刷工程と、印刷工程後に帯状マザーガラス板ＭＧＳ１をロール状に巻き取る巻取工程とを備える。

印刷工程は、ドクタリング工程と、オフ工程と、セット工程とを主に備える。

ドクタリング工程において、印刷装置５は、グラビア版６にドクターブレード７を接触させた状態で当該グラビア版６を回転させ、凹部１０にインク９を充填する。

オフ工程では、グラビア版６をブランケット８に接触させ、凹部１０に充填されたインク９を当該ブランケット８の外周面に転移させる。これにより、ブランケット８の外周面には、インク９によるパターンが形成される。このインク９によるパターンは、ブランケット８の軸方向に対して傾斜状に構成される。

セット工程では、搬送装置４によって第一ガラスロールＧＲ１から引き出された帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を搬送するとともに、当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の表面にブランケット８に接触させ、インク９によるパターンを帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の表面に転写する。これにより、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１には、その長手方向ＬＤに対する傾斜角度を有する複数の印刷パターン１１が形成される。

セット工程は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を搬送させながら、連続的にインク９によるパターンを当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の表面に転写してもよいし、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の搬送を一度とめて、間欠的にインク９によるパターンを当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の表面に転写してもよい。また、間欠的に転写をする場合には、当該帯状マザーガラス基板を吸着するための吸着定盤を使用してもよい。

図２において、印刷パターン１１に対応する領域を矩形状に示す。印刷パターン１１は、第一辺１１ａ、第二辺１１ｂ、第三辺１１ｃ、及び第四辺１１ｄを有する。第一辺１１ａと第二辺１１ｂとが為す角度、及び第一辺１１ａと第四辺１１ｄとが為す角度は、いずれも９０°であるが、この角度に限定されない。第一辺１１ａと第三辺１１ｃは平行とされ、第二辺１１ｂと第四辺１１ｄは、同じく平行に構成される。第二辺１１ｂと第三辺１１ｃとが為す角度、及び第三辺１１ｃと第四辺１１ｄとが為す角度は、いずれも９０°であるが、この角度に限定されない。

印刷パターン１１の各辺１１ａ〜１１ｄは、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに対して傾斜する。例えば第一辺１１ａは、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに対して傾斜角度θ１を有する。また、印刷パターン１１の第二辺１１ｂは、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに対して傾斜角度θ２を有する。

図２に示す印刷パターン１１は仮想的に例示されるものであり、第一辺１１ａから第四辺１１ｄの全てを有するものに限定されない。印刷パターン１１は、第一辺１１ａから第四辺１１ｄの少なくとも一辺に対して一致し又は平行に形成される線状パターンを有するものであればよい。印刷パターン１１は、第一辺１１ａから第四辺１１ｄによって囲まれた領域内に多数の線状パターンを有してもよい。印刷パターン１１を構成する線状部分は、直線状に限らず、曲線状に構成されてもよい。印刷パターン１１は、その一部に帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに平行な線状部分を有するものであってもよい。例えばタッチパネル用のガラス基板ＧＳには、格子状の細線パターンや矩形状の電極パターンが印刷パターン１１として形成される。

図２において、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１から切り出されるガラス基板ＧＳを二点鎖線で示す。ガラス基板ＧＳは、長方形状に構成される。ガラス基板ＧＳの面積は、印刷パターン１１の面積よりも大きく設定される。ガラス基板ＧＳは、印刷パターン１１の第一辺１１ａ乃至第四辺１１ｄに対応する第一辺ＧＳａ、第二辺ＧＳｂ、第三辺ＧＳｃ、及び第四辺ＧＳｄを有する。仮想的に設定されるガラス基板ＧＳの各辺ＧＳａ〜ＧＳｄは、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに対して傾斜する。例えば、ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａは、印刷パターン１１の第一辺１１ａと平行に構成される。したがって、ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａの傾斜角度は、印刷パターン１１の第一辺１１ａの傾斜角度θ１と等しい。同様に、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂの傾斜角度は、印刷パターン１１の第二辺１１ｂの傾斜角度θ２と等しい。

巻取工程では、搬送装置４によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を搬送しつつ、印刷工程が終了した帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を巻き取って第二ガラスロールＧＲ２を形成する。

切断工程は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を切断して枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を形成する第一切断工程と、第一切断工程後に枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断する第二切断工程と、第一切断工程により形成された枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を第一切断部１２から第二切断部１３へと搬送する搬送工程とを備える。

図３に示すように、第一切断工程において、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１には、幅方向ＷＤに平行な第一切断予定線ＣＬ１が設定される。第一切断予定線ＣＬ１は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に形成される複数の印刷パターン１１のうち、長手方向ＬＤにおいて隣り合う二つの印刷パターン１１の間に設定される。第一切断予定線ＣＬ１の一端部は切断始端部ＳＰとされ、第一切断予定線ＣＬ１の他端部は切断終端部ＥＰとされる。

第一切断工程では、第一切断部１２の支持部材１７によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を下側から押し上げるとともに、押さえ部材１８によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を上方から押圧する。これにより、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に引張曲げ応力が作用する。次に、クラック形成部材１９によって、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の一部、すなわち第一切断予定線ＣＬ１の切断始端部ＳＰに初期クラックを形成する。その後、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に作用する引張曲げ応力により、第一切断予定線ＣＬ１に沿って初期クラックを切断終端部ＥＰまで進展させる。これにより、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の一部が切断され、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２が形成される。

図４に示すように、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２は、矩形状に構成される。枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２は、第一辺Ｓａ、第二辺Ｓｂ、第三辺Ｓｃ及び第四辺Ｓｄを有する。枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２から切り出されるガラス基板ＧＳの各辺ＧＳａ〜ＧＳｄは、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の各辺Ｓａ〜Ｓｄに対して所定の角度で傾斜する。

第一切断工程では、曲げ応力割断装置１６によって、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の一部を切断する部分切断工程が実行される。

図４に示すように、部分切断工程では、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に設定される第二切断予定線ＣＬ２に沿って当該枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の一部を切断する。第二切断予定線ＣＬ２は、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第一辺Ｓａから第二辺Ｓｂに亘って設定される。この第二切断予定線ＣＬ２は、第一辺Ｓａに対して所定の角度θ３を為すように、傾斜状に設定される。第二切断予定線ＣＬ２の角度θ３は、印刷パターン１１に係る第二辺１１ｂの傾斜角度θ２と等しい。換言すると、第二切断予定線ＣＬ２は、切り出されるガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂに対して平行となるように設定される。第二切断予定線ＣＬ２の切断始端部ＳＰは、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第一辺Ｓａに設定され、第二切断予定線ＣＬ２の切断終端部ＥＰは、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第二辺Ｓｂに設定される。

部分切断工程では、支持部材１７及び押さえ部材１８によって第二切断予定線ＣＬ２に沿って曲げ応力を発生させる。そして、第二切断予定線ＣＬ２の切断始端部ＳＰにクラック形成部材１９を接触させ、初期クラックを形成することで、この初期クラックを第二切断予定線ＣＬ２の切断終端部ＥＰまで進展させる。これにより、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の一部が傾斜状に切断される。枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２には、第一辺Ｓａと第二辺Ｓｂとを繋ぐ第五辺Ｓｅが形成される（図５参照）。

この第五辺Ｓｅは、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第一辺Ｓａ及び第二辺Ｓｂの間で斜辺として形成される。第五辺Ｓｅは、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂと平行に構成される。第五辺Ｓｅは、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂに対する切断代を残すように、当該第二辺ＧＳｂから離れた位置に形成される。

搬送工程では、部分切断工程の完了後に、搬送部１４によって枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を第二切断部１３へと搬送する。

第二切断工程では、まず、図５に示すように、第二切断部１３における定盤２０に配置されている緩衝材２１上に、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２が載置される（載置工程）。

その後、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に設定される第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４に沿って、ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａ及び第三辺ＧＳｃに対応する切断が行われる。ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａに対応する第三切断予定線ＣＬ３は、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第四辺Ｓｄから第五辺Ｓｅに亘って設定される。この第三切断予定線ＣＬ３の切断始端部ＳＰは第五辺Ｓｅに設定され、切断終端部ＥＰは第四辺Ｓｄに設定される。

一方、ガラス基板ＧＳの第三辺ＧＳｃに対応する第四切断予定線ＣＬ４は、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第五辺Ｓｅから第三辺Ｓｃに亘って設定される。この第四切断予定線ＣＬ４の切断始端部ＳＰは第五辺Ｓｅに設定され、切断終端部ＥＰは第三辺Ｓｃに設定される。

第二切断工程では、第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４の各切断始端部ＳＰに、クラック形成部材２２によって初期クラックを形成する。クラック形成部材２２は、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の切断始端部ＳＰの上方位置から下降し、当該切断始端部ＳＰに接触して、初期クラックを形成する。

初期クラックが形成されると、レーザ照射装置２３は、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の上方において、切断始端部ＳＰから切断終端部ＥＰまで第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４に沿って水平方向に移動する。レーザ照射装置２３は、移動しながらレーザ光Ｌを第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４に向かって照射する。

冷却装置２４は、レーザ照射装置２３の後方に位置するとともに、レーザ照射装置２３に追従して水平方向に移動する。冷却装置２４は、レーザ光Ｌが照射された部位に向けて冷媒Ｒを噴射する。この冷媒Ｒにより、レーザ光Ｌにより加熱された部位が冷却される。

レーザ光Ｌの局部加熱によるガラスの膨張と、冷媒Ｒの冷却によるガラスの収縮とにより、第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４の部位に熱応力（引張応力）が発生する。この熱応力により、初期クラックが第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４に沿って進展し、当該クラックが切断終端部ＥＰに達することで、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の一部が切断される。

これにより、切断された枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２には、ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａ及び第三辺ＧＳｃが形成される（図６参照）。この切断では、二台のレーザ照射装置２３及び二台の冷却装置２４を並行して走査させることが望ましい。これにより、平行な第一辺ＧＳａ及び第三辺ＧＳｃを同時に形成でき、作業性を向上させることができる。また、第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４に直交する第五辺Ｓｅに切断始端部ＳＰを設定することで、クラック形成部材２２による初期クラックを容易に形成できる。しかも、この初期クラックを第三切断予定線ＣＬ３及び第四切断予定線ＣＬ４に沿って精度良く進展させることが可能になる。

上記の切断により、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第一辺Ｓａ及び第二辺Ｓｂの全て、第三辺Ｓｃ、第四辺Ｓｄ及び第五辺Ｓｅの一部が切除される。換言すると、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２には、第三辺Ｓｃ、第四辺Ｓｄ及び第五辺Ｓｅの一部が残存する。

次に、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂ及び第四辺ＧＳｄに対応する枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の切断が行われる。図６に示すように、先に形成されたガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａと第三辺ＧＳｃとに亘って第五切断予定線ＣＬ５及び第六切断予定線ＣＬ６が設定される。第五切断予定線ＣＬ５は、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂに対応し、第六切断予定線ＣＬ６は、ガラス基板ＧＳの第四辺ＧＳｄに対応する。この場合、ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａに第五切断予定線ＣＬ５及び第六切断予定線ＣＬ６の切断始端部ＳＰが設定され、第三辺ＧＳｃに切断終端部ＥＰが設定される。

ガラス基板ＧＳの第一辺ＧＳａ及び第三辺ＧＳｃに係る切断と同様に、第五切断予定線ＣＬ５及び第六切断予定線ＣＬ６の切断始端部ＳＰに、クラック形成部材２２による初期クラックが形成される。その後、二台のレーザ照射装置２３によるレーザ光Ｌの照射および二台の冷却装置２４による冷媒Ｒの噴射が行われる。これにより、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に作用する熱応力によって初期クラックが切断終端部ＥＰまで進展し、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２が切断される。これにより、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂ及び第四辺ＧＳｄが形成される。以上により、図７に示すように、印刷パターン１１の各辺１１ａ〜１１ｄに平行な各辺ＧＳａ〜ＧＳｄを有する矩形のガラス基板ＧＳが形成される。

図８乃至図１０は、第一切断工程の他の例を示す。図８に示すように、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１には、幅方向ＷＤに間隔をおいて複数（図例では二つ）の印刷パターン（第一印刷パターン及び第二印刷パターン）１１Ａ，１１Ｂが形成されている。第一印刷パターン１１Ａと第二印刷パターン１１Ｂとは、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに対して同じ角度（θ１，θ２）で傾斜している。

上記の例と同様に、印刷パターン１１Ａ，１１Ｂから離れた位置に、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の幅方向ＷＤに平行な第一切断予定線ＣＬ１が設定される。第一切断工程では、曲げ応力割断装置１６により、第一切断予定線ＣＬ１に沿って帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を幅方向ＷＤに切断することで、二つの印刷パターン１１Ａ，１１Ｂを含む一枚の枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２が形成される。本例では、第一印刷パターン１１Ａに対して第一ガラス基板ＧＳＡが設定され、第二印刷パターン１１Ｂに対して第二ガラス基板ＧＳＢが設定される。

本例に係る部分切断工程は、第一部分切断工程と、第二部分切断工程とを備える。

図９に示すように、第一部分切断工程では、第一印刷パターン１１Ａと第二印刷パターン１１Ｂの間に第二切断予定線ＣＬ２が設定される。第二切断予定線ＣＬ２は、各印刷パターン１１Ａ，１１Ｂの傾斜角度と同一の角度で傾斜するように、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の第二辺Ｓｂから第四辺Ｓｄに亘って設定される。

第一部分切断工程では、曲げ応力割断装置１６により、第二切断予定線ＣＬ２の切断始端部ＳＰに形成した初期クラックを当該第二切断予定線ＣＬ２に沿って進展させることで、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断する。この切断により、第一印刷パターン１１Ａを含む第一枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａと、第二印刷パターン１１Ｂを含む第二枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ｂとが形成される。図１０に示すように、各枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａ，ＭＧＳ２Ｂに係る各辺Ｓａ〜Ｓｄのうち、第三辺Ｓｃは、ガラス基板ＧＳの第三辺ＧＳｃと平行な斜辺となる。

図１０に示すように、第二部分切断工程では、各枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａ，ＭＧＳ２Ｂの一部を切断するために、当該各枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａ，ＭＧＳ２Ｂの第一辺Ｓａから第二辺Ｓｂに亘って第三切断予定線ＣＬ３が設定される。第三切断予定線ＣＬ３は、ガラス基板ＧＳの第二辺ＧＳｂと平行となるように設定される。第二部分切断工程では、曲げ応力割断装置１６により、この第三切断予定線ＣＬ３に沿って各枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａ，ＭＧＳ２Ｂの一部を切断する。これにより、各枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａ，ＭＧＳ２Ｂには、上記の例と同様に第五辺（図示せず）が形成される。

その後、各枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２Ａ，ＭＧＳ２Ｂに対して、図５及び図６の例と同様な第二切断工程が実施される。これにより、第一印刷パターン１１Ａを含む第一ガラス基板ＧＳＡと、第二印刷パターン１１Ｂを含む第二ガラス基板ＧＳＢとが形成されることになる。

以上説明した本実施形態に係るガラス基板ＧＳの製造方法によれば、第一切断工程により帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を幅方向ＷＤに沿って切断し、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を形成する。これにより、その後の第二切断工程において当該枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の移動及び位置決めを容易に行うことができる。第二切断工程では、印刷パターン１１の傾斜方向に沿って枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断することで、印刷パターン１１を含むガラス基板ＧＳを効率良く切り出すことが可能になる。加えて、第二切断工程では、レーザ熱割断によって枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断することから、高品位な端面を有するガラス基板ＧＳを製造できる。

図１１は、ガラス基板の製造方法の第二実施形態を示す。上記の第一実施形態では、準備工程において、印刷工程後の巻取工程によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を巻き取って第二ガラスロールＧＲ２を構成したが、本実施形態に係るガラス基板ＧＳの製造方法では、巻取工程を行うことなく印刷工程後に切断工程を実施する。製造装置１は、印刷部２の下流側に第一切断部１２を有する。第一切断部１２は、印刷部２によって印刷パターン１１が形成された帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を直接切断する。本実施形態におけるその他の構成は、第一実施形態の構成と同じである。本実施形態において、第一実施形態と共通する構成要素には、共通の符号を付している。

本実施形態に係るガラス基板ＧＳの製造方法は、準備工程（印刷工程）において、第一ガラスロールＧＲ１から帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を引き出して搬送装置４によって搬送するとともに、印刷装置５によって当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に複数の印刷パターン１１を形成する。その後、印刷装置５の下流側に位置する第一切断部１２の曲げ応力割断装置１６によって当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を幅方向ＷＤに切断し、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を形成する（第一切断工程）。さらに、曲げ応力割断装置１６によって枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の一部を除去し（部分切断工程）、搬送部１４によって、当該枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を第二切断部１３へと搬送する（搬送工程）。最後に、第二切断部１３によって枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２からガラス基板ＧＳが切り出される（第二切断工程）。

図１２は、ガラス基板の製造方法の第三実施形態を示す。上記の第一実施形態では、第一ガラスロールＧＲ１から帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を引き出して、当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に対して準備工程及び切断工程を実行したが、本実施形態では、ガラスロールを用いることなくガラス基板ＧＳを製造する。

製造装置１は、印刷部２の上流側に成形部２５を備える。成形部２５は、上端部にオーバーフロー溝２６が形成された断面視略楔形の成形体２７と、成形体２７の直下に配置されて、成形体２７から溢出した溶融ガラスを表裏両側から挟むエッジローラ２８と、エッジローラ２８の直下に配備されるアニーラ２９とを備える。

成形部２５は、オーバーフロー溝２６の上方から溢流した溶融ガラスを成形体２７の両側面に沿ってそれぞれ流下させ、その下端部で合流させて板状に成形する。エッジローラ２８は、この溶融ガラスの幅方向収縮を規制して所定幅の帯状マザーガラス板ＭＧＳ１とする。アニーラ２９は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に対して除歪処理を施すためのものである。

成形部２５の下方には、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の搬送方向を変更する方向変換部３０が配置される。方向変換部３０の側方には、方向が変換された帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を搬送する横搬送部３１が配置される。

横搬送部３１の上方には、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１における幅方向端部の厚肉部分（耳部）を除去する切断装置３２が配置されている。切断装置３２は、レーザ熱割断により帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を切断するが、この構成に限定されない。切断装置３２は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の幅方向両端部に対応する、一対のレーザ照射装置３３及び一対の冷却装置３４を備える。

レーザ照射装置３３は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の所定部位にＣＯ_２レーザ等のレーザ光Ｌａを照射することにより、当該部位を局部加熱する。冷却装置３４は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の搬送方向において、レーザ照射装置３３の下流側に配置される。冷却装置３４は、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１においてレーザ光Ｌａが照射された部位に冷媒Ｒａを噴射し、当該部位を冷却する。切断装置３２は、レーザ光Ｌａの照射及び冷媒Ｒａの噴射によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に熱応力を生じさせ、予め帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に形成された初期クラックをこの熱応力によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の長手方向ＬＤに沿って進展させる。これにより、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１から耳部が切除される。

横搬送部３１の下流側には、印刷部２が配置され、印刷部２の下流側には切断部３が配置される。本実施形態に係るその他の構成は、第一実施形態の構成と同じである。なお、上記の切断装置３２は、成形部２５と印刷部２との間に配置されているが、これに限らず、第一切断部１２と第二切断部１３の間に配置されてもよい。この場合、切断装置３２は、搬送部１４の上方位置に配置される。切断装置３２は、第二切断部１２によって形成された枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を搬送部１４によって搬送しながら、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に残る耳部を除去できる。

本実施形態に係るガラス基板ＧＳの製造方法では、準備工程において、成形部２５によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を連続的に成形し（成形工程）、当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を方向変換部３０及び横搬送部３１によって搬送する（方向変換工程及び横搬送工程）。また、準備工程では、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を横搬送部３１によって搬送しつつ、切断装置３２によって当該帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の耳部を切除する（耳部除去工程）。その後、印刷部２によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に複数の印刷パターン１１を形成する（印刷工程）。

次に、印刷部２の下流側に配置される第一切断部１２によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を切断することで、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２が形成される（第一切断工程）。枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を搬送部１４によって第二切断部１３へと搬送し（搬送工程）、第二切断部１３によって当該枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２を切断することで、ガラス基板ＧＳが形成される（第二切断工程）。なお、第一切断部１２と第二切断部１３との間に耳部除去用の切断装置３２が配置される場合、搬送部１４による搬送工程と同時に、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に対して耳部除去工程が実施されることになる。この場合における耳部除去工程は、切断工程に含まれ、第一切断工程後に枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２の一部（耳部）を切断する部分切断工程となる。

以下、本発明の製造方法によって製造されたガラス基板の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

本発明者らは、本発明の製造方法により実施例１及び２に係るガラス基板を製造し、他の方法により比較例１に係るガラス基板を製造し、製品としての品位について各例の比較検討を行った。

実施例１に係るガラス基板は、第一切断工程において部分切断工程を行うことなく矩形状の枚葉状マザーガラス板を形成した後、第二切断工程を実行して作製したものである。実施例２に係るガラス基板は、第一切断工程において部分切断工程を行った後に第二切断工程を実行することで作製したものである。比較例１に係るガラス基板は、切断刃を用いた打ち抜きにより作製したものである。各例のガラス基板は、いずれも四辺を有する矩形状に形成される。

実施例１、２及び比較例１について、ガラス基板の各辺を目視で確認することにより、その良否を判定した。判定結果を表１に示す。

実施例１に係るガラス基板は、各辺の状態が製品として出荷可能な品位を有していたため、評価を「○」（良）とした。実施例２に係るガラス基板は、各辺の状態が実施例１よりも良好であったため、その評価を「◎」（最良）とした。また、比較例１に係るガラス基板は、各辺から破損してしまい製品として切り出すことができなかったため、その評価を「×」（不良）とした。

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。

上記の実施形態では、第一切断工程において、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に形成した初期クラックを曲げ応力により進展させる曲げ応力割断装置１６を使用したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば第一切断工程（部分切断工程を含む）では、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に設定される第一切断予定線ＣＬ１（第二切断予定線ＣＬ２）に沿ってスクライブラインを形成し、スクライブラインが形成された部分に応力を作用させることにより、当該帯状マザーガラス板を切断（スクライブ割断）してもよい。

上記の実施形態では、第一切断工程において第一切断予定線ＣＬ１を帯状マザーガラス板ＭＧＳ１の幅方向ＷＤに平行となるように設定したが、本発明はこの構成に限定されない。この第一切断予定線ＣＬ１を印刷パターン１１の傾斜態様に応じて傾斜するように設定してもよい。

上記の実施形態では、円柱状のグラビア版６を例示したが、これに限らず、グラビア版６は、例えば平板状に構成されてもよい。

上記の実施形態では、第一切断工程において、帯状マザーガラス板ＭＧＳ１に対する幅方向ＷＤの切断と、枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に対する部分切断工程とを一台の曲げ応力割断装置１６により行う例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、製造装置１は、複数台（例えば二台）の曲げ応力割断装置１６を備えてもよい。この場合、第一の曲げ応力割断装置１６によって帯状マザーガラス板ＭＧＳ１を幅方向ＷＤに沿って切断し、これによって形成された枚葉状マザーガラス板ＭＧＳ２に対する部分切断工程を、第二の曲げ応力割断装置１６によって実行できる。第二の曲げ応力切断装置１６は、第一の曲げ応力切断装置１６の下流側、例えば、搬送部１４又は第二切断部１３に近接して配置され得る。

１１ 印刷パターン
ＭＧＳ１ 帯状マザーガラス板
ＭＧＳ２ 枚葉状マザーガラス板
ＬＤ 帯状マザーガラス板の長手方向
ＷＤ 帯状マザーガラス板の幅方向
ＧＳ ガラス基板

Claims (6)

1. 複数の印刷パターンが間隔をおいて形成された帯状マザーガラス板を切断する切断工程を備える、ガラス基板の製造方法において、
   前記印刷パターンは、前記帯状マザーガラス板の長手方向に対して傾斜状に形成されており、
   前記切断工程は、前記帯状マザーガラス板を準備する準備工程と、前記帯状マザーガラス板を幅方向に切断することにより一又は複数の前記印刷パターンを含む枚葉状マザーガラス板を形成する第一切断工程と、前記枚葉状マザーガラス板を前記印刷パターンの傾斜方向に沿って切断することにより前記ガラス基板を形成する第二切断工程と、を備えることを特徴とするガラス基板の製造方法。
2. 前記第一切断工程では、前記帯状マザーガラス板に曲げ応力を付与した状態で、前記帯状マザーガラス板の一部に初期クラックを形成することで、前記初期クラックを前記幅方向に進展させることにより前記帯状マザーガラス板を切断する請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記第一切断工程は、前記帯状マザーガラス板を切断して前記枚葉状マザーガラス板を形成した後に、前記枚葉状マザーガラス板の一部を、前記印刷パターンの傾斜方向に沿って切断する部分切断工程を含む請求項１又は２に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記部分切断工程では、前記枚葉状マザーガラス板に曲げ応力を付与した状態で、前記枚葉状マザーガラス板の一部に初期クラックを形成することで、前記初期クラックを前記印刷パターンの傾斜方向に沿って進展させることにより前記枚葉状マザーガラス板の一部を切断する請求項３に記載のガラス基板の製造方法。
5. 前記第二切断工程では、前記枚葉状マザーガラス板にレーザ光を照射し、前記枚葉状マザーガラス板を割断することにより前記ガラス基板を形成する請求項１から４のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
6. 前記切断工程は、前記第一切断工程によって形成された前記枚葉状マザーガラス板を前記第二切断工程に移動させる搬送工程を含む請求項１から５のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

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