JP5532506B2 - ガラスロール - Google Patents

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイや太陽電池に用いられるガラス基板や、有機ＥＬ照明に用いられるカバーガラスなどに使用されるガラスフィルムの梱包形態の改良技術に関する。

周知のように、近年では、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、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を始めとする各種ガラス板において、更なる薄板化が要請されている。そして、このような薄肉化の要請に伴って、例えば特許文献１に開示されているように、２００μｍ以下の厚みをなすフィルム状の薄板ガラスが開発されるに至っている。

また、例えば特許文献２には、このようにフィルム状まで薄肉化された薄板ガラス（以下、ガラスフィルムという）の梱包形態として、ガラスフィルムを中間層に重ねて巻芯にロール状に巻き取ったガラスロールを採用することが開示されている。当該梱包形態は、ガラスフィルムが、その薄さから良好な可撓性を有しているという特性を利用したものである。

その一方で、ガラスフィルムは、その薄さに起因して破損を来たし易いという欠点を有する。従って、特許文献２に開示されているように、ガラスフィルムの梱包形態としてガラスロールを採用した場合でも、依然として問題が残されている。

すなわち、巻芯が略水平となる横向きの姿勢でガラスロールをパレット等の載置面に載置すると、ガラスフィルムが中間層を介して載置面に接触するので、当該接触部に応力集中が生じてガラスフィルムに容易に破損が生じるという問題である。

そこで、このような問題に対処すべく、ガラスフィルムに関するものではないが、特許文献３に開示されている圧力測定シートの梱包形態を適用することが考えられる。すなわち、同文献には、圧力測定シートが巻き取られる巻芯の両端に圧力測定シートの外径よりも大きなフランジを設け、圧力測定シートが載置面から離隔する梱包形態が開示されている。

特開２００８−１３３１７４号公報 特表２００２−５３４３０５号公報 特開２００９−１７３３０７号公報

ところで、特許文献３に開示されているように、巻芯の両端部にフランジを設ければ、パレット等の載置面に載置した場合に、フランジで荷重を受けて、ガラスフィルムの接触部に過度な荷重が作用するという事態を防止することが可能となる。

一方、ガラスフィルムは、圧力測定シートと異なり、破損を来たし易い材料である。すなわち、圧力測定シートであれば、表面に形成された圧力測定用のマイクロカプセルに破裂が生じないように配慮すれば十分であるが、ガラスフィルムの場合には、表面のみならず、エッジ部分を構成する端部も破損が生じないように配慮する必要がある。特に、ガラスフィルムの幅方向両端部は、ガラスロールの状態で外部に露出する場合もあるので破損の基点となり易く、何らかの破損防止策を講じる必要がある。

しかしながら、特許文献３に開示の梱包形態では、ガラスフィルムの梱包を念頭に置いたものではないので、ガラスフィルムの幅方向両端部の破損を防止するための構成については言及されておらず、また、本来的に圧力測定シートを対象とするものであるので、このような課題も存在し得ない。付言すれば、圧力測定シートの場合、マイクロカプセルの破裂を問題とするので、マイクロカプセルが形成されていない幅方向両端部の破損が問題となることは実質的には生じ得ない。

なお、同文献には、マイクロカプセルの破損を防止することを目的として、フランジと圧力測定シートの幅方向端部との間に隙間を設ける構成が開示されているが、これと同様に、フランジとガラスフィルムの幅方向端部との間に単に隙間を設けても、ガラスフィルムの幅方向端部の破損を十分に防止することはできない。すなわち、輸送中の振動や衝撃により、ガラスフィルムが、巻芯の軸方向にズレる場合があり、この場合には、ガラスフィルムの幅方向端部がフランジに直接接触して破損を来たすおそれがある。

以上の実情に鑑み、本発明は、フランジ付きの巻芯を利用したガラスロールにおいて、ガラスフィルムの幅方向端部を基点とした破損を確実に抑制することを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、両端部にフランジを有する巻芯に、耳部が切断されたガラスフィルムと緩衝シートとを重ねた状態で巻き取ったガラスロールであって、前記ガラスフィルムの幅方向両側において、前記ガラスフィルムの幅方向端部が前記フランジから離隔すると共に、前記緩衝シートが、前記ガラスフィルムの幅方向端部から食み出していることに特徴づけられる。

このような構成によれば、ガラスフィルムの幅方向端部が、フランジから離隔しているので、ガラスフィルムの幅方向端部がフランジと接触する割合を低減することができる。更に、仮に、輸送中の振動や衝撃等によって、ロール状に巻き取られたガラスフィルムにズレが生じたとしても、ガラスフィルムの幅方向端部とフランジとの間に、緩衝シートが介在することになるので、ガラスフィルムの幅方向端部がフランジに直接接触するという事態は生じ得ない。従って、ガラスフィルムの幅方向端部を基点とした破損を確実に抑制することができる。

上記の構成において、前記緩衝シートの食み出し部が、前記フランジに非接触であってもよい。

このようにすれば、ガラスフィルムの巻き取り時や、取り出し時に、緩衝シートの食み出し部がフランジに引っ掛かるなどの不具合が生じ難くなるので、フランジが付いたままでも、ガラスフィルムの巻き取り作業や取り出し作業を円滑に進めることができる。

上記の構成において、前記緩衝シートの食み出し部が、前記フランジに接触していてもよい。

このようにすれば、緩衝シートの食み出し部によって、フランジとガラスフィルムの幅方向端部との間の隙間が確実に埋められるので、輸送中にガラスロールに対して振動や衝撃が加わったとしても、ガラスフィルムにズレが生じ難くなる。

なお、この場合には、緩衝シートの食み出し幅を、フランジとガラスフィルムの幅方向端部との間の隙間の幅よりも大きくすることが好ましい。このようにすれば、緩衝シートが、折れ曲がった状態で、フランジとガラスフィルムの幅方向端部との間の隙間に収容されるので、より高い緩衝効果を享受することができる。

上記の構成において、前記ガラスフィルムの幅方向両端部が、レーザー割断により切断された切断面により構成されていることが好ましい。

このようにすれば、ガラスフィルムの幅方向両端部に微小な傷（例えば、マイクロクラック）等の破損原因となる欠陥が生じ難くなる。換言すれば、レーザー割断によって切断面は平滑な高強度断面となるので、上述の緩衝手段（緩衝シート等）との相乗効果により、ガラスフィルムの幅方向端部を基点とした破損をより確実に防止することができる。また、レーザー割断は、レーザーの照射熱および冷媒による冷却によって生じる熱応力を利用して、ガラスフィルムを切断するものであるので、溶断する場合のように高温までガラスフィルムを加熱する必要がない。そのため、レーザー割断を利用すれば、切断面が溶けて分厚くなったり、或いは、切断時の熱でガラスフィルムに不当な歪が生じるなどの不具合が生じることもない。

以上のような本発明によれば、フランジ付きの巻芯を利用したガラスロールにおいて、
フランジとガラスフィルムの幅方向端部とを離隔させると共に、ガラスフィルムの幅方向端部から緩衝シートが食み出しているので、ガラスフィルムの幅方向端部を十分に保護することができる。従って、ガラスフィルムの幅方向端部を基点とした破損を確実に抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るガラスロールの斜視図である。 第１の実施形態に係るガラスロールの部品分解配列斜視図である。 第１の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明に係るガラスロールの製造装置の一例を示す縦断面図である。 図７に示す製造装置により、ガラスフィルムの幅方向両端部を切断（Ｙ切断）する工程を説明するための図である。 図７に示す製造装置により、ガラスフィルムの幅方向を切断（Ｘ切断）する工程を説明するための図であって、（ａ）はその切断工程の序盤の状態、（ｂ）はその切断工程の中盤の状態、（ｃ）はその切断工程の終盤の状態をそれぞれ示す。 本発明に係るガラスロールの変形例を示す図である。 本発明に係るガラスロールの変形例を示す図である。 本発明に係るガラスロールに使用される巻芯の変形例を示す図である。 本発明に係るガラスロールの使用される巻芯の別の変形例を示す図である。 本発明に係るガラスロールの処理方法を示した側面図である。 本発明に係るガラスロールの他の処理方法を示した側面図である。 本発明に係るガラスロールに使用される緩衝シートの変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るガラスロールの全体構成を示す斜視図である。このガラスロール１は、両端部にフランジ２を有する巻芯３に、ガラスフィルム４と緩衝シート５とを重ねた状態で巻き取ったものである。

ガラスフィルム４は、オーバーフローダウンドロー法により成形された、厚みが１μｍ〜２００μｍ（好ましくは１０μｍ〜１００μｍ）をなすガラスである。当該数値範囲の厚みであれば、ガラスフィルム４に巻き取り時において支障がない適切な可撓性を付与することができる。なお、ガラスフィルム４の厚みが１μｍ未満であると、強度不足によって取り扱いが面倒になり、ガラスフィルム４の厚みが２００μｍを超えると、可撓性が不十分となって巻き取り半径を大きくせざるを得なくなるという不具合がある。

ガラスフィルム４のガラス組成としては、シリカガラスやホウケイ酸ガラスなどのケイ酸塩ガラスなどの種々のガラス組成を使用することができるが、無アルカリガラスを使用することが好ましい。これは、ガラスフィルム４にアルカリ成分が含有されていると、所謂ソーダ吹きと称される現象が生じて構造的に粗となり、ガラスフィルム４を湾曲させた場合に、経年劣化により構造的に粗となった部分から破損が生じるおそれがあるためである。なお、ここでいう無アルカリガラスとは、アルカリ成分を実質的に含有していないガラスのことであって、具体的には、アルカリ金属酸化物が１０００ｐｐｍ以下（好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下）であることをいう。

緩衝シート５は、ガラスフィルム４に傷が付くのを防止するために、ガラスフィルム４と重ねて巻き取られ、半径方向に対向するガラスフィルム４の相互間に介装される。詳細には、緩衝シート５は、ガラスフィルム４の表裏面の全面を覆うように配置されており、ガラスフィルム４の表裏面全体を保護するようになっている。そのため、ガラスフィルム４を巻き取って形成される、各ガラス層のガラスフィルム４同士が直接接触して傷が付くという事態を確実に防止することができる。また、仮に各ガラス層のガラスフィルム４のいずれかに破損が生じても、ガラスフィルム４は緩衝シート５の間に挟み込まれているので、破損により生じたガラス粉が他へ飛散する割合を低減することができる。

緩衝シート５の厚みは、緩衝効果を十分に得るという観点からは１０μｍ以上であることが好ましく、ガラスロール１のロール外径の不当な膨張を防止するという観点からは２０００μｍ以下であることが好ましい。

緩衝シート５としては、合紙や不織布以外にも、例えば、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、ポリプロピレンフィルム、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、セロファン等の樹脂シートを使用することができる。なお、緩衝性能と強度を同時に確保する観点からは、緩衝シート５として、ポリエチレン発泡樹脂製シートなどの発泡樹脂シートを使用することが好ましい。また、これら樹脂シートにシリカなどを分散させてガラスフィルム４との滑り性を向上させてもよく、この場合にはガラスフィルム４と緩衝シート５との間に生じるズレをその滑り性により吸収することができる。

緩衝シート５には、導電性が付与されていることが好ましい。このようにすれば、ガラスロール１からガラスフィルム４を取り出す際に、ガラスフィルム４と緩衝シート５との間に静電気による密着が生じ難くなるため、ガラスフィルム４と緩衝シート５との剥離が容易になるという利点がある。緩衝シート５に導電性を付与する方法としては、例えば、緩衝シート５が樹脂製の場合には、緩衝シート５中にポリエチレングリコール等の導電性を付与する成分を添加することが挙げられる。また、緩衝シート５が合紙の場合には、合紙中に導電性繊維を抄き込むことが挙げられる。更に、緩衝シート５の表面にＩＴＯ等の導電膜を成膜することによっても、緩衝シート５に導電性を付与することが可能である。

なお、溶融ガラスからガラスフィルム４を成形した後、連続的にその成形したガラスフィルム４を巻き取ってガラスロール１を製作する場合（後述の図７参照）には、緩衝シート５は、１００℃前後で軟化等の変質が生じない耐熱性を有していることが好ましい。

巻芯３は、この実施形態では、中空の円筒状を呈しているが、中実の円柱状であってもよい。

巻芯３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、紙などを使用することができる。中でも、アルミニウム合金や強化プラスチックは強度確保の点から好ましく、紙は軽量化の点から好ましい。なお、ガラスフィルム４の表面に傷が生じるのを防止する観点からは、巻芯３には予め緩衝シート５を１周以上巻き付けておくことが好ましい。

フランジ２の外径は、巻芯３に巻き付けられたガラスフィルム４の外径よりも大きくなっており、ガラスロール１を横向きの姿勢でパレット等の載置面に載置した場合に、フランジ２で荷重を支持し、ガラスフィルム４が載置面から離隔するようになっている。

図２に示すように、フランジ２は、巻芯３の両端部に挿脱可能な軸部２ａを有し、巻芯３に対して着脱自在になっている。そのため、ガラスフィルム４の巻き取り時や、取り出し時には、作業の邪魔にならないように、フランジ２を取り外しておくことができる。なお、フランジ２が作業に支障を与えない場合などには、フランジ２は、巻芯３と一体化された構成であってもよい。

なお、図１及び図２では、フランジ２の形状は円形であるが、多角形であってもよい。多角形をなすフランジ２であれば、ガラスロール１の転がりを防止することができるので、取り扱いが容易になるという利点がある。また、フランジ２の材料には、巻芯３と同種の材料を使用することができるが、フランジ２は、ガラスロールの荷重を支持する必要があるので、金属等の剛性の高い材料で形成することが好ましい。

このガラスロール１の特徴的な構成としては、次の点が挙げられる。すなわち、図３に示すように、第一には、ガラスフィルム４の幅方向端部が、フランジ２から離隔されている点と、第二には、ガラスフィルム４の幅方向端部とフランジ２との間の隙間に、緩衝手段が配置されている点である。

まず、第一の特徴点は、巻芯３の軸方向寸法をガラスフィルム４の幅方向寸法よりも長くすることによって実現される。これにより、ガラスフィルム４の幅方向両端部が、それぞれの端部に対向するフランジ２から離隔するので、フランジ２との接触によるガラスフィルム４の幅方向端部に擦れが生じたり、フランジ２に作用する衝撃や振動が直接ガラスフィルム４の幅方向端部に伝わるという事態を抑制することできる。

第二の特徴点は、第一の特徴点との相乗効果により、ガラスフィルム４の幅方向端部の破損防止効果をより確実なものとするためのものである。すなわち、単に、ガラスフィルム４の幅方向端部とフランジ２とを離隔した場合には、輸送中の振動や衝撃により、ガラスフィルム４にズレが生じた場合には、ガラスフィルム４の幅方向端部がフランジ２に直接接触して破損を来たすおそれがある。そこで、第二の特徴点として、ガラスフィルム４の幅方向端部とフランジ２との間の隙間に緩衝手段を配置しており、ガラスフィルム４にズレが生じても、ガラスフィルム４の幅方向端部がフランジ２に直接接触しないようしている。なお、ここでいうガラスフィルム４のズレは、ガラスフィルム４の巻芯３の軸方向に沿うズレを意味し、例えば、ガラスフィルム４が全体として巻芯３の軸方向に移動する場合や、ガラスフィルム４の内径側に対して外径側が大きく移動してガラスフィルム４の幅方向端部が階段状に重なった状態になる場合などを含む。

詳細には、この実施形態においては、緩衝手段は、ガラスフィルム４の幅方向両端部からフランジ２側に食み出させた、緩衝シート５の食み出し部５ａにより構成されている。この緩衝シート５の食み出し部５ａは、ガラスフィルム４よりも大きな幅方向寸法を有する緩衝シート５を、ガラスフィルム４と重ねて巻き取ることにより形成される。このようにして、緩衝シート５の食み出し部５ａを形成すれば、ガラスフィルム４の幅方向端部が緩衝シート５の食み出し部５ａによって覆われる。そのため、輸送中の振動や衝撃によりガラスフィルム４にズレが生じても、ガラスフィルム４の幅方向端部がフランジ２と直接接触するという事態を防止することができる。しかも、ガラスフィルム４の幅方向端部が食み出し部５ａを介してフランジ２に接触しても、そのときに生じる衝撃や振動は、緩衝性を有する食み出し部５ａにより吸収される。従って、緩衝シート５の食み出し部５ａにより、ガラスフィルム４の幅方向端部の破損を可及的に低減することが可能となる。

更に、この実施形態では、緩衝シート５の食み出し部５ａは、フランジ２と非接触となっている。すなわち、緩衝シート５の食み出し部５ａの食み出し幅Ｄ２が、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の離隔距離Ｄ１よりも小さくなっている。換言すれば、巻芯３の軸方向寸法（フランジ２の内壁間の離隔距離）が、緩衝シート５の幅方向寸法よりも大きくなっている。このようにして、緩衝シート５の食み出し部５ａをフランジ２と非接触とすることで、フランジ２が付いた状態でも緩衝シート５の食み出し部５ａがフランジ２に引っ掛かり難くなる。そのため、フランジ２が付いた状態でも、ガラスフィルム４の巻き取り作業や、取り出し作業を円滑に行うことができるので便宜である。

図４は、本発明の第２の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。この第２の実施形態に係るガラスロール１が、第１の実施形態に係るガラスロール１と相違するところは、緩衝シート５の食み出し部５ａが、フランジ２に接触している点にある。このようにすれば、緩衝シート５の食み出し部５ａによって、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の隙間が確実に埋められるので、輸送中に振動や衝撃がガラスロール１に加わったとしても、ガラスフィルム４にズレが生じ難くなる。この場合、図示のように、緩衝シート５の食み出し幅を、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の離隔距離Ｄ１よりも大きくすることが好ましい。このようにすれば、緩衝シート５が折れ曲がりながら重なり合って、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の隙間に密に収容されることになるので、より高い緩衝効果を享受することができる。

図５は、本発明の第３の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。この第３の実施形態に係るガラスロール１が、第１〜２の実施形態に係るガラスロール１と相違するところは、緩衝手段を、緩衝シート５とは別体の緩衝材６により構成した点にある。すなわち、この実施形態では、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の隙間に緩衝材６を押し込むことで、当該隙間に緩衝材６が保持された構成とされている。なお、この場合、ガラスロール１の幅方向端部は、緩衝材６により保護されるので、図示のように、緩衝シート５がガラスフィルム４から食み出していなくてもよい。

緩衝材６としては、上記に例示列挙した緩衝シート５と同種の材料を使用することができるが、それ以外にも、例えばエアーバッグや、発泡樹脂ブロックなどを使用することができる。また、フィルムや布帛などのシート状のものを折り畳むなどして、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の隙間に挟み込んでもよい。

なお、緩衝シート５をガラスフィルム４から食み出させた状態で、フランジ２とガラスフィルム４の幅方向端部との間の隙間に緩衝材６を押し込むようにしてもよい。このようにすれば、緩衝材６を押し込む際に、ガラスフィルム４の幅方向端部が緩衝シート５により保護することができるので、緩衝材６の押し込み時に、ガラスフィルム４の幅方向端部に緩衝材６が引っ掛かるなどの不具合を防止することができる。

図６は、本発明の第４の実施形態に係るガラスロールにおける、ガラスフィルムとフランジとの間を拡大して示す要部拡大断面図である。この第４の実施形態に係るガラスロール１が、第３の実施形態に係るガラスロール１と相違するところは、緩衝シート５とは別体の緩衝材６をフランジ２にのみ接触させた点にある。すなわち、フランジ２の内壁に緩衝材６が固定されている。なお、図示例では、緩衝シート５がガラスフィルム４から食み出していないが、ガラスフィルム４の幅方向端部の破損をより確実に防止する観点からは、この場合でも、緩衝シート５を食み出させて食み出し部を形成することが好ましい。また、緩衝材６をガラスフィルム４の幅方向端部側にのみ接触させるようにしてもよい。

次に、以上の実施形態に係るガラスロール１の製造装置及びこれを用いたガラスロールの製造方法を簡単に説明する。

図７に示すように、ガラスロールの製造装置１１は、オーバーフローダウンドロー法によってガラスフィルム４を成形するものであって、上流側から順に、成形ゾーン１２、徐冷ゾーン（アニーラー）１３、冷却ゾーン１４、及び加工ゾーン１５を備えている。

成形ゾーン１２には、楔状の断面形状を有する成形体１６が配置されており、この成形体１６に供給される溶融ガラスを頂部から溢れ出させると共にその下端部で融合させることで、溶融ガラスからガラスフィルム４が成形される。

徐冷ゾーン１３では、ガラスフィルム４を徐冷しながら残留歪を除去（アニール処理）し、冷却ゾーン１４では、徐冷されたガラスフィルム４を十分に冷却するようになっている。徐冷ゾーン１３と冷却ゾーン１４には、ガラスフィルム４を下方に案内する複数のローラ１７が配置されている。なお、最上部のローラ１７は、ガラスフィルム４の幅方向両端部を冷却する冷却ローラとして機能する。

加工ゾーン１５には、ガラスフィルム４の幅方向両端部（冷却ローラの接触により幅方向中央部に比して相対的に肉厚となる耳部）を搬送方向に沿って切断（Ｙ切断）する切断手段１８が配置されている。この切断手段１８は、ダイヤモンドカッターを利用してスクライブラインを形成するとともに、ガラスフィルム４の幅方向両端部（耳部）を幅方向外側に引っ張ることで、幅方向両端部をスクライブラインに沿って切断するものであってもよいが、切断端面の強度向上を図る観点からは、レーザー割断により切断するものであることが好ましい。このようにレーザー切断を利用すれば、ガラスフィルム４の幅方向両端部に微小な傷（例えば、マイクロクラック）等の破損原因となる欠陥が生じ難く、ガラスフィルム４の幅方向両端部の破損強度を向上させることが可能となる。具体的には、レーザー割断を利用した場合には、切断後に研磨等を施さなくても、ガラスフィルム４の幅方向両端面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠）を０．１μｍ以下（好ましくは、０．０５μｍ以下）とすることができる。

レーザー割断は、レーザーの照射熱及び冷媒による冷却によって生じる熱応力を利用してガラスフィルム４を切断する方法であり、詳細には、次のような手順で切断を行うものである。すなわち、図８に示すように、ガラスフィルム４の下流側端部に亀裂Ｗを形成すると共に、レーザーの照射による加熱点Ｘをガラスフィルム４の長手方向に沿って走査した後、冷媒による冷却点Ｙを走査しながら加熱部位を冷却し、そのときに生じる熱応力によって亀裂Ｗを進展させて割断線Ｚ１を形成するものである。ここで、この割断線Ｚ１は、ガラスフィルム４の表裏面に亘って連続的に形成されるので、事後的に折り割り等をすることなく割断線Ｚ１が形成された時点で幅方向両端部（耳部）は切断される。なお、レーザーの加熱点Ｘ及び冷媒による冷却点Ｙの走査は、レーザーの加熱点Ｘ及び冷媒による冷却点Ｙを固定した状態で、ガラスフィルム４を搬送方向下流側（図７中の左方向）に順次搬送することによって行われる。

図７に示すように、この実施形態では、切断手段１８によるガラスフィルム４の幅方向両端部の切断は、ガラスフィルム４を垂直姿勢から湾曲して横向きの姿勢に変更した状態で行われる。この際、ガラスフィルム４の湾曲部は、下方から支持ローラ１９によって支持される。そして、幅方向両端部（耳部）が除去されたガラスフィルム４は、冷却ゾーン１４の直下位置から側方にずらした位置に配置された巻芯３に巻き取られる。

この際、巻芯３の下方に配置された緩衝シートロール２０から緩衝シート５が引き出されて、この引き出された緩衝シート５をガラスフィルム４の外周側に重ねた状態で、両者４，５が巻芯３に巻き取られる。このようにして、所定のロール外径までガラスフィルム４を巻き取った後、図示しない切断手段（例えば、後述の図９を参照）を使用することによってガラスフィルム４の幅方向にスクライブを入れて折り割りを行い、ガラスフィルム４のみを切断（Ｘ切断）する。切断したガラスフィルム４を最後まで巻き取った後、そのまま緩衝シート５をさらに１周以上巻き取り、緩衝シート５を切断することによって、ガラスロール１の製造が完了する。

この場合、ガラスロール１の最外層は、緩衝シート５で構成されるが、ガラスフィルム４を保護する観点からは、巻芯３に予め緩衝シート５を巻き付けておき、ガラスロール１の最内層も緩衝シート５で構成するようにすることが好ましい。

なお、ガラスフィルム４の外周側に緩衝シートを重ねて、ガラスフィルム４と緩衝シート５を巻き取る場合には、所定のロール外径に達した段階で、ガラスフィルム４と緩衝シート５とを同時に切断するようにしてもよい。換言すれば、緩衝シート５が常にガラスフィルム４の外周側に位置するように巻き取られるので、緩衝シート５のみを余分に巻き取らなくてもガラスロール１の最外層を緩衝シート５で構成することができる。

また、ガラスフィルム４の内周側に緩衝シート５を重ねた状態で、ガラスフィルム４と緩衝シート５とを巻き取ってもよい。この場合、所定のロール外径に達した段階で、ガラスフィルム４のみを幅方向に切断して最後まで巻き取った後、そのまま緩衝シート５を１周以上巻き取って、緩衝シート５を切断するようにすることが好ましい。このようにすれば、ガラスロール１の最内層と最外層を緩衝シート５で構成することができる。

ガラスフィルム４は、その薄さから可撓性に富むため、通常の方法では幅方向に折り割りをすることが難しく、図９（ａ）〜（ｃ）に示す方法にて、幅方向の折り割りを行うことが好ましい。すなわち、同図（ａ）に示すように、ガラスフィルム４は、切断手段２１（Ｘ切断用）により幅方向へスクライブラインＺ２が形成された後、そのまま搬送され、切断前ローラ２２をスクライブラインＺ２が通過する。その後、同図（ｂ）に示すように、切断後ローラ２３の回転速度とガラスロール１の巻取り速度を切断前ローラ２２の回転速度よりも落とし、且つ、切断ローラ２４を搬送ラインから図示しない駆動手段によって上昇させることによって、撓ませておいたガラスフィルム４のスクライブラインＺ２の形成部分を上方に持ち上げて屈曲させ、その際に生じる応力集中によって折り割りを行う。その後、切断ローラ２４を下降させ、同図（ｃ）に示すように、切断後端部が切断後ローラ２３を通過した後に、ガラスロール１の巻き取り速度を上げ、巻き取りを完了させると同時にガラスロール１と巻芯３の交換を行い、その後連続して処理を行う。なお、ガラスフィルム４の幅方向の切断も、上述のレーザー割断を利用するようにしてもよい。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、ガラスフィルム４の端面を樹脂製フィルム等によって保護するようにしてもよい。この場合、ガラスフィルム４の端面から１〜２ｃｍの領域に樹脂製フィルムを重ねて巻き取ることによってガラスロール１を作成する。さらに、粘着性の樹脂製フィルムを使用すると、ガラスフィルム４の端面にクラックが発生したとしても、当該クラックが進展するのを防止することができる。また、ガラスフィルム４の端面を樹脂製フィルムで保護する代わりに、端面から１〜２ｃｍの領域に保護膜をコーティングするようにしてもよい。保護膜としては例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニル、ポリエチレンポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、セルロース基材重合体、エポキシ樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂などを利用することができる。これらの保護膜は噴霧塗布やローラなどによる塗布または前述の樹脂フィルムの貼着などで付与することができる。

また、ガラスフィルム４の巻き取り開始時（始端）と巻き取り終了時（終端）に、樹脂製のフィルムを取着するようにしてもよい。このようにすれば、ガラスフィルムの始端と終端が樹脂製のフィルムによって保護される。そのため、ガラスロール１からガラスフィルム４の始端や、終端を直接把持して各種工程に供給する場合でも、ガラスフィルム４に破損が生じ難くなる。この樹脂製のフィルムは、例えば、ガラスフィルム４の始端部と終端部にそれぞれ１〜２ｃｍ程度重ねて取着する。樹脂製のフィルムの長さは、特に限定されず、例えば、ガラスロール１の外周１周分の長さに設定することが挙げられる。また、樹脂製のフィルムは、粘着性を持つことが好ましく、ガラスフィルム４よりも弾性率が小さいことが好ましい。

また、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ用ガラス基板は、その用途から塵や埃等の付着のない清浄なガラスが求められる。従って、ガラスロール１を密閉容器内に収容し、内部ガスを清浄なものと置換することによって、清浄な状態を維持することが好ましい。なお、クリーンルーム内でガラスロール１を密閉容器内に収容すれば、内部ガスを置換する必要はない。また、密閉容器を使用しない場合でも、ガラスロール１をクリーンルーム内にてシュリンクフィルムで包装することで、清浄な状態を維持することもできる。

また、図１０に示すように、フランジ２の両端から突出する軸部３１を設け、この軸部３１を台座３２に設けられた軸受３３によって支持するようにしてもよい。このようにすれば、ガラスロール１が台座３２に確実に固定されるので、フランジ２の形状に関係なくガラスロール１の転がりを防止し、安定した輸送を実現することができる。この場合、フランジ２と台座３２を接触させてもよいし、フランジ２を台座３２から離隔させてもよい。また、ガラスロール１を台座３２に配置した後、全体を図示しない梱包箱で覆うことが好ましい。梱包箱内部をクリーンエアで置換することによって、清浄な状態を維持することができるからである。この場合、ガラスロール１単体毎に梱包箱を有する形態でもよいし、複数のガラスロール１を１つの梱包箱に同時に梱包する形態でもよい。加えて、梱包箱内に台座３２を固定し、ガラスロール１の軸部３３をクレーン等で吊り下げることによって、梱包箱から出し入れを行う形態にすることにより、輸送の際に台座３２が梱包箱内に強固に固定されることから、安全性に優れる。

また、上記の実施形態では、ガラスロール１を横向きの姿勢で保持する場合を説明したが、ガラスロール１を縦向きの姿勢で保持するようにしてもよい。この場合、図１１に示すように、台座４１の上面に柱状部４２を立設し、この柱状部４２をガラスロール１の巻芯３内へ挿入することで、ガラスロール１を台座４１上に縦向きの姿勢で載置するようにすることができる。これにより、輸送の際にガラスロール１が揺れたとしても、ガラスロール１は柱状部４２によって固定されるため、ガラスロール１同士が衝突することに起因するガラスフィルム４の破損を防止することができる。なお、ガラスロール１の積み込みや積み下ろしを容易にする観点から、柱状部４２は、台座４１に対して着脱自在であることが好ましい。柱状部４２は、ガラスロール１を載置した場合に、ガラスロール１同士が衝突しない程度の間隔で立設される。輸送中に振動するのを防止するために、ガラスロール１間に緩衝材を充填してもよい。台座４１には、フォークリフト用の孔が設けられることが好ましい。また、図示しない箱体を設けることにより、より厳重に梱包することが可能となる。

また、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、巻芯３にガラスフィルム４の端部を保持する保持溝５１を設けてもよい。ガラスフィルム４を巻芯３に巻き始める際、ガラスフィルム４の端部を巻芯３に沿わせ難く、無理に沿わせると、巻き始め部分に相当するガラスフィルム４の端部に不当な応力がかかり、破損を来たす場合があるが、保持溝５１を設ければこのような事態を解消することができる。詳細には、同図（ａ）に示すように、保持溝５１にガラスフィルム４の端部を、緩衝シート５を折り返して覆った状態で同時に差し込んだ後、ガラスフィルム４の巻き取りを開始したり、同図（ｂ）に示すように、保持溝５１が緩衝材５２で形成されている場合には、ガラスフィルム４のみを差し込んで巻き取りを開始するようにすることで、ガラスフィルム４の巻取り開始をスムーズに行うことが可能となる。

また、図１３に示すように、巻芯３を、内円筒６１と外円筒６２の同心二重円状のスリーブから構成し、内円筒６１と外円筒６２の間に弾性部材６３を介在させてもよい。これにより、外円筒６２を中心方向へと押圧することで弾性部材６３が収縮して外円筒６２が縮径するため、ガラスロール１から巻芯３を容易に取り外すことが可能となる。なお、内円筒６１と外円筒６２との間に弾性部材６３を介在させる代わりに、内円筒６１と外円筒６２との間の空間を密閉し、その内部空間の流体圧力を変化させることによって、外円筒６２を径方向に伸縮させる構成を採用しても同様の効果が享受できる。

また、図７では、緩衝シートロール２０をガラスフィルム４の下方に配置し、上方へと緩衝シート５を引っ張り出す形態を例示しているが、緩衝シートロール２０をガラスフィルム４の上方に配置し、下方へと緩衝シート５を引っ張り出す形態としてもよい。また、図７では、略水平方向に搬送されているガラスフィルム４の巻き取りを行っている形態を例示しているが、鉛直方向に搬送されているガラスフィルム４を巻き取る形態でもよい。

また、図７では、成形から巻き取りまで連続して行う長尺物の巻き取りの形態について説明を行ったが、短尺物の巻き取りを行う場合は、先に所定長毎にガラスフィルム４を切断した後、その切断した複数のガラスフィルム４をバッチ処理で巻き取るようにしてもよい。また、複数の短尺物を１つのガラスロール１として巻き取るようにしてもよい。

また、ガラス基板の洗浄や乾燥等の処理を行う場合に、従来の矩形状のガラス基板では、１枚１枚個別に搬送することしかできなかったが、ガラスフィルム４をロール状に巻き取ったガラスロール１の状態では、ロール・ツー・ロール方式での連続処理を行うことができる。具体的には、例えば図１４に示す方法により洗浄工程Ｓ１、乾燥工程Ｓ２、除電工程Ｓ３をロール・ツー・ロール方式により連続して処理を行うことができる。ガラスフィルム４は可撓性を有するため、洗浄工程Ｓ１において、洗浄槽に浸漬させることも可能である。

ガラスロール１をロール・ツー・ロール方式の連続処理を行う場合、図１５に示すように、ガラスロール１を立てた状態で行うようにしてもよい。ガラスフィルム４は樹脂フィルムと比較して、剛性が高いため、フィルムを立てた状態でロール・ツー・ロール方式を行うことができる。立てた状態で行うと、洗浄工程終了後に水切れがよく、また、搬送ローラ７１とガラスフィルム４の表面とが接触しないため、傷の発生をより確実に防止することができる。なお、図１５の処理方法において、ガラスフィルム４がばたつく場合は、ガラスフィルム４の上方を図示しない搬送ローラで支持するようにしてもよい。

このとき洗浄後の乾燥が不十分なガラスロール１を、水分を極端に嫌う工程で使用する場合、ガラス表面に吸着した水分を使用前に除去する必要があるため、当該工程にガラスロール１を投入する前にロール状態で十分に乾燥する必要がある。この場合、図１６に示すように、エンボス加工を施す等により表面に凹凸が形成された緩衝シート５を使用することが好ましい。緩衝シート５の全面がガラスフィルム４と接触しないため通気性に優れ、より乾燥させ易くすることができるからである。また、巻芯３についても、孔やスリット、メッシュを設けることによって、通気性に優れる構造とすることが好ましい。加えて、巻芯３の中空部にヒータを配置し、巻芯３内部から加熱することによって乾燥させることが好ましい。乾燥後は、ガラスロール１を密閉容器内に収容し、内部に乾燥剤等を投入することにより、乾燥状態を維持することができる。また、ガラスロール１の端面に、シート状乾燥剤（例えばシリカゲル含有シート等）を設け、防湿性フィルム（金属膜蒸着フィルム等）で覆うことも可能である。

また、上述では、ガラスフィルム４をオーバーフローダウンドロー法により成形する場合を説明したが、スロットダウンドロー法や、リドロー法により成形したものであってもよい。

本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや太陽電池等のデバイスに使用されるガラス基板、及び有機ＥＬ照明のカバーガラスに好適に使用することができる。

１ ガラスロール
２ フランジ
３ 巻芯
４ ガラスフィルム
５ 緩衝シート
５ａ 食み出し部
６ 緩衝材

Claims (4)

1. 両端部にフランジを有する巻芯に、耳部が切断されたガラスフィルムと緩衝シートとを重ねた状態で巻き取ったガラスロールであって、
   前記ガラスフィルムの幅方向両側において、前記ガラスフィルムの幅方向端部が前記フランジから離隔すると共に、前記緩衝シートが、前記ガラスフィルムの幅方向端部から食み出していることを特徴とするガラスロール。
2. 前記緩衝シートの食み出し部が、前記フランジに非接触であることを特徴とする請求項１に記載のガラスロール。
3. 前記緩衝シートの食み出し部が、前記フランジに接触していることを特徴とする請求項１に記載のガラスロール。
4. 前記ガラスフィルムの幅方向両端部が、レーザー割断により切断された切断面により構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラスロール。

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