JP5444667B2 - ガラス板付着液体除去装置及びガラス板付着液体除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の洗浄等を行なうことによって該ガラス板に付着した液体を効率良く除去するための装置及び方法に関する。

周知のように、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、及びフィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板に代表されるガラス板、並びにこれらに類するガラス板は、フロート法やオーバーフロー法或いはロール法などにより成形され、所定のサイズに切断加工された後、その端面やコーナーに対して研磨加工や面取り加工が施される。

この切断加工、研磨加工或いは面取り加工を行う際には、切断屑や切削屑が発生することから、これを除去するためにガラス板の表面や裏面の洗浄が行われるが、洗浄後にそのガラス板を放置していたのでは、ガラス板の表裏面に洗浄液が残存して付着することになるため、清浄なガラス板を得るには、その付着した液体を除去することが不可欠となる。

このようにガラス板に付着した液体を除去する方法としては、ガラス板搬送経路上の定位置に水切りブレード等の水切り部材を固定設置し、この水切り部材をガラス板の面に加圧して接触させつつガラス板を搬送させることにより、ガラス板の面に付着した水分を掻き出すという手法が、従来より広汎に亘って使用されていた。

しかしながら、このような手法では、水切り部材を加圧してガラス板の面に接触させているが故に、ガラス板の面に傷が付くという問題を招来するばかりでなく、ガラス板の面に均等に圧力が作用しないことに起因して水切り部材を通過する際にガラス板に蛇行が生じるという問題をも招来する。

このような問題に対処すべく、特許文献１によれば、水洗によりガラス基板に付着した水滴を、乾燥空気の吹き付け（エアーナイフ）により除去した後、そのガラス基板を乾燥させる方法が開示されている。また、特許文献２によれば、純水洗浄後のリードフレーム等の板状ワークが、上下一対の吸水ローラ間を通過することにより、当該板状ワークに付着した水が除去されるように構成した装置が開示されている。なお、この吸水ローラは、表面が螺旋形状を呈する絞りローラによってバックアップされている。

これらの文献に開示された方法或いは装置によれば、ガラス板（または板状ワーク）の面に傷が付くという問題や、ガラス板が蛇行して搬送されるという問題に関しては、解消されるものと推認することができる。

特開２０００−２８４２４７号公報 特開平５−１８６６５号公報

ところで、近年においては、冒頭で列挙したガラス板（特に、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板）の大型化が推進されている状況下にあり、その大型化されたガラス板に付着している水等の液体を、上述の特許文献１に開示のように、エアーナイフのみで除去するには、エアーナイフを多数列に配列させる必要がある。

そのため、液体の除去装置が大型且つ複雑になると共に、その製作コストの高騰を招くことになるが、それにも拘わらず、ガラス板に付着している液体を充分に除去することが困難であるばかりでなく、その液体をガラス板の全域に亘って均一に除去することは極めて困難となる。しかも、このガラス板の下面に対して乾燥空気を吹き付ける場合には、支持ローラなどが邪魔になり、当該ガラス板の下面に対するエアーナイフによる液体の除去効果が減殺されるという問題をも有している。

また、上述の特許文献２に開示の装置は、吸水ローラの回転によって板状ワークが搬送されるものであるため、板状ワークの搬送速度と吸水ローラの周速度とが実質的に同一となる。両者の速度がこのように実質的に同一であると、一対の吸水ローラ間を板状ワークが通過する際には、板状ワークに吸水ローラが単に接触することのみによって液体の吸収作用が得られるに過ぎないものとなる。そして、このような単純な吸収作用のみに依存していたのでは、板状ワークに付着している液体を充分に除去することが困難となる。この事は、吸水ローラをバックアップする絞りローラが付設されていても何ら変わるところがない。

本発明は、上記事情に鑑み、ガラス板の面に傷が付くこと及びガラス板が蛇行して搬送されることを抑制しつつ、ガラス板の面に付着している液体を効率良く且つ充分に除去することが可能な装置及び方法を提供することを技術的課題とする。

上記技術的課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板搬送経路を表側及び裏側から挟むように一対または複数対の絞りローラを配設すると共に、液体が付着したガラス板の表面及び裏面に前記各絞りローラが接触してガラス板搬送方向に倣うように回転することにより該液体を除去するように構成したガラス板付着液体除去装置において、搬送手段により表側と裏側の各絞りローラ間に送り込まれるガラス板の搬送速度と、表側の絞りローラの周速度とを同一に設定すると共に、裏側の絞りローラの周速度を、前記ガラス板の搬送速度よりも低速に設定し、前記ガラス板の搬送速度をＡ、前記裏側の絞りローラの周速度をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．９８〜０．８５であることに特徴づけられる。ここで、上記の「ガラス板搬送方向に倣うように回転する」とは、絞りローラの外周面とガラス板の表裏面との接触部において、絞りローラの外周面の接線に沿う移動方向と、ガラス板の搬送方向とが同一であることを意味する（以下、同様）。また、上記の「低速に設定した」とは、絞りローラの回転が停止している場合を除外し、絞りローラが回転している条件下で周速度を低速に設定したことを意味する（以下、同様）。なお、上記の絞りローラの材質は、軟質で吸液性（吸水性）を有していることが好ましい。

このような構成によれば、ガラス板の搬送速度は、別途設けられている搬送手段によるガラス板への送り付与によって実質的に決まるものである。そして、表側の絞りローラの周速度は、その搬送速度と同一に設定されている。そのため、例えばガラス板の表面に透明電極等が形成されている場合には、その透明電極等が保護される。この場合、表側の絞りローラが、ガラス板の表面に接触することによって吸液効果が得られる。これに対して、裏側の絞りローラの周速度は、そのガラス板の搬送速度よりも低速に設定されている。このようにガラス板の搬送速度よりも裏側の絞りローラの周速度が低速であると、ガラス板の裏面と、裏側の絞りローラの外周面との間に滑りが生じることから、裏側の絞りローラがガラス板の裏面に接触することによる吸液効果に加えて、上記の滑りに起因する摩擦によってガラス板の裏面に付着している液体が拭い取られる。すなわち、裏側の絞りローラが本来有している吸液効果に加えて、摩擦による拭い取り効果が得られることから、ガラス板の裏面に付着している液体の除去効果が倍増し、装置の大型化や複雑化を招くことなく効率良く且つ充分に液体を除去することが可能となる。しかも、裏側の絞りローラは、回転が停止しておらず、且つガラス板の搬送方向に倣って回転していることから、ガラス板の裏面との間に生じる摩擦力が不当に大きくはならず、これによりガラス板の裏面における傷の発生及びガラス板の蛇行が効果的に防止される。更に、ガラス板の搬送速度Ａと、裏側の絞りローラの周速度Ｂとの関係を、Ｂ／Ａが０．９８〜０．８５となるようにしたから、次のような作用効果が得られる。すなわち、上記のＢ／Ａが０．９８を超えると、裏側の絞りローラの周速度とガラス板の搬送速度との差が小さくなり過ぎることにより、両者の摩擦による液体の拭い取り効果を充分に得られなくなるおそれがあり、その一方において、上記のＢ／Ａが０．８５未満であると、両者間に生じる摩擦力が大きくなり過ぎることにより、ガラス板が円滑に搬送されなくなるおそれ及びガラス板の裏面に傷が付くおそれがある。このような観点から、ガラス板の搬送速度と裏側の絞りローラの周速度とは上記の数値関係に設定されている。なお、表側及び裏側の双方の絞りローラの材質としては、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルまたはポリウレタンなどが適している。

この場合、上述の構成に代えて、前記ガラス板の搬送速度に対して、表側と裏側の双方の絞りローラの周速度を低速に設定することも可能である。

このようにすれば、ガラス板の表面と裏面との双方に付着している液体を、上記と同様にして効率良く且つ充分に除去することができる。

このようにした場合には、表側の絞りローラの周速度と裏側の絞りローラの周速度とを同一に設定することが好ましい。

このようにすれば、ガラス板の表面と裏面との双方に付着している液体を、双方同一の条件で、上記と同様にして効率良く且つ充分に除去することができる。

以上の構成を備えた装置において、前記搬送手段は、ベルトコンベアまたはローラコンベアで構成することができる。

このようにすれば、ガラス板と搬送手段との間で滑り等を生じることなく適切にガラス板を搬送することができ且つ表側と裏側の各絞りローラ間にガラス板を円滑に送り込むことが可能となる。

更に、以上の構成において、前記ガラス板を、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板とすることができる。

このようにすれば、近年におけるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の大型化に適切に対処することが可能となる。

また、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、ガラス板搬送経路を表側と裏側から挟むように一対または複数対の絞りローラを配設した状態で、液体が付着したガラス板の表面及び裏面に前記各絞りローラを接触させてガラス板搬送方向に倣うように回転させることにより該液体を除去する付着液体除去工程を含むガラス板付着液体除去方法において、前記付着液体除去工程では、搬送手段により表側と裏側の各絞りローラ間に送り込まれるガラス板の搬送速度と、表側の絞りローラの周速度とが同一であると共に、裏側の絞りローラの周速度が、前記ガラス板の搬送速度よりも低速であり、前記ガラス板の搬送速度をＡ、前記裏側の絞りローラの周速度をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．９８〜０．８５であることに特徴づけられる。

このような方法によれば、冒頭で述べた本発明に係る装置の構成から得られる作用効果と実質的に同一の作用効果が得られる。

この方法においては、前記付着液体除去工程を実行した後に、前記ガラス板に対して乾燥処理を施す乾燥工程を更に実行することが好ましい。

このようにすれば、ガラス板の面に付着している液体が充分に除去されているので、乾燥工程における乾燥処理の負担が大幅に軽減されることになる。

以上のように本発明によれば、ガラス板の搬送速度と表側の絞りローラの周速度とを同一に設定したから、当該絞りローラとガラス板の表面との接触による吸液効果に加えて、ガラス板の表面に形成されている例えば透明電極等が保護される。しかも、ガラス板の搬送速度よりも裏側の絞りローラの周速度を低速に設定したから、ガラス板の面と裏側の絞りローラの外周面との間に滑りが生じ、裏側の絞りローラが本来有している吸液効果に加えて、滑り摩擦による拭い取り効果が得られることになり、ガラス板の面に付着している液体の除去効果が倍増する。これにより、装置の大型化や複雑化を招くことなく、しかもガラス板の裏面に傷が付くこと及びガラス板が蛇行して搬送されることを抑制しつつ、効率良く且つ充分にガラス板の裏面から液体を除去することが可能となる。更に、ガラス板の搬送速度Ａと、裏側の絞りローラの周速度Ｂとの関係を示すＢ／Ａが０．９８を超えると、裏側の絞りローラの周速度とガラス板の搬送速度との差が小さくなり過ぎることにより、両者の摩擦による液体の拭い取り効果を充分に得られなくなるおそれがあり、その一方において、上記のＢ／Ａが０．８５未満であると、両者間に生じる摩擦力が大きくなり過ぎることにより、ガラス板が円滑に搬送されなくなるおそれ及びガラス板の裏面に傷が付くおそれがあるが、本発明では、上記のＢ／Ａが０．９８〜０．８５となるように設定したから、このような不具合が回避される。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態においては、ガラス板として、略矩形を呈するフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、特にプラズマディスプレイや液晶ディスプレイに用いられるガラス基板を対象とした場合を例示する。また、このガラス基板は、横方向寸法が５００〜４０００ｍｍ、縦方向寸法が５００〜６０００ｍｍ、厚みが０．４〜６ｍｍである。

図１は、本発明の実施形態に係るガラス板付着液体除去装置（以下、液体除去装置という）の概略側面図である。同図に示すように、液体除去装置１は、ガラス基板２を矢印Ａ方向に搬送する前側ベルトコンベア３及び後側ベルトコンベア４と、前側ベルトコンベア３の後端と後側ベルトコンベア４の前端との間のスペース５に装備され且つガラス基板２の搬送経路を表側（上側）及び裏側（下側）から挟むように配設された表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７とを備えてなる。

表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７は、ガラス基板２の搬送方向Ａに倣うようにそれぞれが矢印ｘ、ｙ方向に回転している。詳述すると、表側絞りローラ６は反時計方向ｘに回転してその外周面がガラス基板２の表面（上面）に接触し、また裏側絞りローラ７は時計方向ｙに回転してその外周面がガラス基板２の裏面（下面）に接触している。この両絞りローラ６、７は、何れも軸の外周部が吸液性（吸水性）を有するウレタンエラストマーで形成されている。

更に、表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７は、何れの周速度もガラス基板２の搬送速度に比して低速になるように回転する構成とされている。したがって、表側絞りローラ６とガラス基板２の表面との間には滑り摩擦が生じ、且つ、裏側絞りローラ７とガラス基板２の裏面との間にも同程度の滑り摩擦が生じる。なお、前側ベルトコンベア３及び後側ベルトコンベア４は何れも、上記の滑り摩擦に打ち勝ってガラス基板２の裏面との間に滑りを生じることなくガラス基板２を矢印Ａ方向に搬送するように構成されている。

このような構成を備えた液体除去装置１によれば、例えば端面研磨の前段階或いは後段階で洗浄されることにより洗浄液が付着したガラス基板２に対して、以下に示すような洗浄液除去工程が実行される。

すなわち、表面及び裏面に洗浄液が付着したガラス基板２は、後側ベルトコンベア４により矢印Ａ方向に搬送されて、表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７の相互間に送り込まれ、後側ベルトコンベア４及び前側ベルトコンベア３により搬送されつつ両絞りローラ６、７の相互間を通過した後、前側ベルトコンベア３により受け取られる。このガラス基板２が、両絞りローラ６、７の相互間を通過する際には、表側絞りローラ６とガラス基板２の表面との間に生じる滑り摩擦、及び、裏側絞りローラ７とガラス基板２の裏面との間に生じる滑り摩擦によって、ガラス基板２の表面及び裏面にそれぞれ付着している洗浄液が拭い取られる。詳述すると、この時点においては、表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７がそれぞれ本来有している吸液効果に加えて、上記の滑り摩擦による洗浄液の拭い取り効果が得られるため、ガラス基板２の表面及び裏面における洗浄液のトータル除去効果は大幅に増大する。しかも、表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７は、何れもガラス基板２の搬送方向Ａに倣う方向ｘ、ｙに回転しているので、ガラス基板２に傷が付いたり或いはガラス基板２が蛇行したりする等の不具合も生じなくなる。

そして、以上のようにして洗浄液除去工程を終えたガラス基板２は、その後に、乾燥工程にて乾燥処理を受ける。この乾燥工程においては、ガラス基板２に付着していた洗浄液が既に充分に除去されていることから、当該乾燥処理の負担が大幅に軽減される。

なお、上記実施形態においては、表側絞りローラ６及び裏側絞りローラ７の何れについても、それらの周速度がガラス基板２の搬送速度よりも低速に設定されているが、本発明は、このような速度関係に限定されず、例えば、ガラス基板２の表面に透明電極等が形成されている場合には、その透明電極等を保護するため、表側絞りローラ６の周速度をガラス基板２の搬送速度と同速度に設定し、裏側絞りローラ７の周速度のみをガラス基板２の搬送速度よりも低速に設定するようにしてもよい。この場合、周速度が相対的に高速になる何れか一方の絞りローラの周速度は、ガラス基板２の搬送速度と同速度が上限になることが好ましい。

また、上記実施形態では、搬送手段をベルトコンベアで構成したが、これに代えて、例えば図２に示すような前側及び後側のローラコンベア８、９（個々のローラ軸上に外周にＯリングを有する複数枚のディスク状ローラ部材を備えたローラコンベアを含む）等の他のコンベアを使用するようにしてもよい。

更に、上記実施形態では、一対の絞りローラ６、７を、ガラス基板２（ガラス板搬送経路）の表裏に配設したが、複数対の絞りローラをガラス板搬送経路の表裏に配設するようにしてもよい。

本発明者等は、以下に示すようにして、本発明の実施例と比較例とを対比すると共に、その結果について検討を行った。すなわち、本発明の実施例及び比較例の何れについても、縦方向寸法（搬送方向寸法）が３０００ｍｍ、横方向寸法（幅方向寸法）が２０００ｍｍ、厚みが１．８ｍｍであって、四辺の端面研磨及び洗浄を行った直後のプラズマディスプレイ用のガラス基板（日本電気硝子株式会社製：ＰＰ−８）を使用した。また、絞りローラとしては、直径が１００ｍｍで且つウレタンエラストマーからなる一対の絞りローラを使用した。

そして、上記のガラス基板の搬送速度をＡとし且つ両絞りローラの周速度をＢとした場合におけるＢ／Ａで表わされる速度比を、１．０から０．０まで変化させ、一対の絞りローラ間を通過させたガラス基板に対して５５℃で１分間の乾燥工程を実行し、その乾燥工程の実行後におけるガラス基板への洗浄液の付着状況と、傷の発生状況と、ガラス基板の絞りローラ間の通過時における蛇行の発生状況とを検査した。そして、それらの検査した中から、必要なものの検査結果をピックアップして、本発明の実施例及び比較例として表わしたのが下記の表１である。この表１に記載しているように、実施例１は速度比が０．９、実施例２は速度比が０．９８、実施例３は速度比が０．８５、実施例４は速度比が０．８、比較例１は速度比が０．０（絞りローラが回転停止）、比較例２は速度比が１．０（ガラス基板の搬送速度と絞りローラの周速度とが同一）である。なお、下記の表１中、符号◎は極めて良好であること、符号○は僅かに問題があるものの良好であること、符号×は致命的な問題があることを意味している。

上記の表１によれば、実施例１、２、３（速度比が０．９８〜０．８５）は、ガラス基板への液体の付着、傷の発生、蛇行の発生の全てにおいて、製品として問題となるものが全く存在せず極めて良好であった。また、実施例４（速度比が０．８）は、液体の付着については製品として全く問題とならず極めて良好であったが、傷の発生と蛇行の発生とについては製品として問題にはならないものの僅かに劣っていた。一方、比較例１（速度比が０．０）は、液体の付着については全く問題とならないが、傷の発生と蛇行の発生とについては製品に致命的な欠陥を与えるものであった。また、比較例２（速度比が１．０）は、傷の発生と蛇行の発生とについては全く問題とならないが、液体の付着については製品に致命的な欠陥を与えるものであった。以上の結果を検討した結果、速度比が０．９８〜０．８５の範囲内にあれば、製品として極めて良質のものを得ることができ、また速度比が０．８５未満で０．８以上であれば、やや劣るものの製品として問題にはならない程度の品質を有していることを知得するに至った。

本発明の実施形態に係るガラス板付着液体除去装置の構成を示す概略側面図である。 本発明の他の実施形態に係るガラス板付着液体除去装置の構成を示す概略側面図である。

符号の説明

１ ガラス板付着液体除去装置（液体除去装置）
２ ガラス基板
３ 搬送手段（前側ベルトコンベア）
４ 搬送手段（後側ベルトコンベア）
６ 絞りローラ（表側絞りローラ）
７ 絞りローラ（裏側絞りローラ）
８ 搬送手段（前側のローラコンベア）
９ 搬送手段（後側のローラコンベア）

Claims (5)

1. ガラス板搬送経路を表側及び裏側から挟むように一対または複数対の絞りローラを配設すると共に、液体が付着したガラス板の表面及び裏面に前記各絞りローラが接触してガラス板搬送方向に倣うように回転することにより該液体を除去するように構成したガラス板付着液体除去装置において、
   搬送手段により表側と裏側の各絞りローラ間に送り込まれるガラス板の搬送速度と、表側の絞りローラの周速度とを同一に設定すると共に、裏側の絞りローラの周速度を、前記ガラス板の搬送速度よりも低速に設定し、
   前記ガラス板の搬送速度をＡ、前記裏側の絞りローラの周速度をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．９８〜０．８５であることを特徴とするガラス板付着液体除去装置。
2. 前記搬送手段が、ベルトコンベアまたはローラコンベアであることを特徴とする請求項１に記載のガラス板付着液体除去装置。
3. 前記ガラス板が、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス板付着液体除去装置。
4. ガラス板搬送経路を表側と裏側から挟むように一対または複数対の絞りローラを配設した状態で、液体が付着したガラス板の表面及び裏面に前記各絞りローラを接触させてガラス板搬送方向に倣うように回転させることにより該液体を除去する付着液体除去工程を含むガラス板付着液体除去方法において、
   前記付着液体除去工程では、搬送手段により表側と裏側の各絞りローラ間に送り込まれるガラス板の搬送速度と、表側の絞りローラの周速度とが同一であると共に、裏側の絞りローラの周速度が、前記ガラス板の搬送速度よりも低速であり、前記ガラス板の搬送速度をＡ、前記裏側の絞りローラの周速度をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．９８〜０．８５であることを特徴とするガラス板付着液体除去方法。
5. 前記付着液体除去工程を実行した後に、前記ガラス板に対して乾燥処理を施す乾燥工程を更に実行することを特徴とする請求項４に記載のガラス板付着液体除去方法。

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