JP6641672B2 - ガラス板の製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ダウンドロー法によって連続成形されたガラスリボンにスクライブ線を形成すると共に、スクライブ線が形成された部位に曲げ応力を付与することでガラスリボンを折割切断するガラス板の製造装置に関する。
周知のように、ガラス板は、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として使用されたり、スマートホン、タブレット型PC等のカバーガラスとして使用される等、多種多様な電子デバイスに組み込まれている。
このガラス板の製造方法の一つとしては、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、リドロー法等に代表されるダウンドロー法によって連続成形されたガラスリボンを所定長さ毎に切断することにより、ガラス板を切り出す方法を挙げることができる。そして、このような製造方法に使用される装置の一例が特許文献1に開示されている。
同文献に開示されたガラス板の製造装置(以下、製造装置1と表記)は、成形後に下方へと搬送されるガラスリボンに追従降下しつつ、当該ガラスリボンの幅方向に沿ってスクライブ線(同文献では、スコアライン)を形成するスクライブ機構(同文献では、スコアリング装置)を備えている。また、スクライブ機構と共にガラスリボンに追従降下しつつ、スクライブ線が形成された部位をガラスリボンの長手方向に沿って湾曲させ、曲げ応力を付与することでガラスリボンを折割切断する折割機構(同文献では、ガラス板係合装置)を備えている。
スクライブ機構は、ガラスリボンの一方面上を幅方向に沿って移動することでスクライブ線を形成する形成部材(同文献では、スクライブ)と、他方面側からガラスリボンを介して移動中の形成部材を支持する形成補助部材(同文献では、アンビル)とを有している。また、折割機構は、スクライブ線の下方に存するガラスリボンの切出し部(切り出しの対象となる部位)を、その幅方向両端に沿って支持する支持体(同文献では、ガラス板係合部材)を有しており、当該支持体は、切出し部を平坦な形状に保持する。そして、折割機構は、切出し部の姿勢を縦置き姿勢から鉛直方向に対して傾斜した傾斜姿勢へと変化させ、スクライブ線が形成された部位を湾曲させて曲げ応力を付与する。
ところで、近年においては、ガラス板が組み込まれる電子デバイスの薄型化、軽量化が急速に推進されている。これに伴って、電子デバイスに組み込まれるガラス板においても薄板化を図ることが要請されている(例えば、厚みが500μm以下)。
このような薄板ガラスを製造するためには、当該薄板ガラスの元となるガラスリボンについても、厚みを薄くすることが要求される。しかしながら、厚みが薄いガラスリボンは、成形後、幅方向に沿って湾曲した状態で下方へと搬送されている場合が多い。そして、このようなガラスリボンを折割切断するためには、当該ガラスリボンの表裏面のうち、凸となる面側にスクライブ線を形成することが必要となる。これは、凹となる面側には圧縮応力が作用していることから、スクライブ線の形成が困難であるためである。そこで、ガラスリボンの凸となる面側にスクライブ線を形成するためのスクライブ機構を備えた装置が、特許文献2に開示されている。
同文献に開示されたガラス板の製造装置(以下、製造装置2と表記)は、ガラスリボンの凸となる面側を幅方向に沿った湾曲に倣って走行することでスクライブ線(同文献では、刻線)を形成する形成部材としてのカッターホイール(同文献では、刻設刃)を有している。また、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣うように形成された凸湾曲面(同文献では、当接面)により、ガラスリボンの凹となる面側から当該ガラスリボンを介して走行中のカッターホイールを支持する形成補助部材(同文献では、定盤)を有している。
特開2002−137930号公報 特開2008−19102号公報
しかしながら、上記の製造装置1や製造装置2を使用して薄板ガラスを製造する場合には、下記のような解決すべき種々の問題が存在していた。
第一の問題としては、薄板ガラスの元となるガラスリボンは、当該ガラスリボンに作用する外力等によって容易に変形してしまう。このため、成形後のガラスリボンが下方へと搬送される際に、搬送経路の周辺に発生した気流等の影響により、ガラスリボンの表裏面間において、凸となる側が入れ替わってしまう場合がある。これにより、スクライブ線が形成される側の面が凹となった状態で、ガラスリボンがスクライブ機構に搬入されてくる場合があり、スクライブ線の形成が困難となる難点があった。
このような事情に鑑みなされた本発明は、成形後に下方へと搬送されるガラスリボンについて、スクライブ線の形成に適した形状に維持した状態でスクライブ機構への搬入を可能とすることを第一の技術的課題とする。
第二の問題としては、ガラスリボンへのスクライブ線の形成に製造装置2を使用した場合でも、形成補助部材が有する凸湾曲面とガラスリボンとの間で、その湾曲を完全に一致させることは不可能である。従って、ガラスリボンには必然的に凸湾曲面から浮き上がった部位が存在することになる。この浮き上がった部位にカッターホイールが進入してくると、カッターホイールの前方に皺が形成されていく。そして、この皺の形成に起因して発生した応力でクラックが進展し、ガラスリボンが割れてしまう不具合があった。
このような事情に鑑みなされた本発明は、成形後に下方へと搬送されるガラスリボンにスクライブ線を形成する際に、ガラスリボンにおける割れの発生を防止することを第二の技術的課題とする。
第三の問題としては、ガラスリボンには、その幅方向に沿った湾曲のみでなく、その長手方向に沿って反りが発生している場合が多い。このため、ガラスリボンの折割切断に製造装置1を使用した場合には、支持体が本来的に切出し部を平坦な形状に保持する構成となっていることから、当該支持体は切出し部に発生した長手方向に沿った反りを平坦に矯正した状態で切出し部を支持することになる。そのため、切出し部においては、反りを矯正したことに伴って不要な応力が作用した状態となり、この不要な応力に起因して折割切断を実行するための曲げ応力が作用しにくく、ガラスリボンの切断不良を誘発してしまう欠点があった。
このような事情に鑑みなされた本発明は、成形後に下方へと搬送されるガラスリボンについて、折割切断の確実な実行を可能とすることを第三の技術的課題とする。
第四の問題としては、ガラスリボンの切出し部が傾斜姿勢をとった際には、当該切出し部の下端側には重力によって垂れが発生しやすい。この垂れは、切出し部の厚みが薄くなるほど、また、幅寸法が大きくなるほど顕著に発生する。そのため、ガラスリボンの折割切断に製造装置1を使用した場合には、支持体が切出し部を幅方向両端に沿って支持していることから、切出し部が傾斜姿勢をとった際に、その幅方向中央部が重力によって垂れ下がってしまう。その結果、この垂れに起因して発生した応力によって切出し部が破損してしまう事態を招いていた。
このような事情に鑑みなされた本発明は、成形後に下方へと搬送されるガラスリボンを折割切断する際に、切出し部の破損を回避することを第四の技術的課題とする。
上記の第一の技術的課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造装置は、ダウンドロー法によって連続成形されて下方へと搬送されるガラスリボンの一方面側に、幅方向に沿ってスクライブ線を形成するスクライブ機構を備えた装置であって、スクライブ機構に搬入されるガラスリボンを幅方向に沿って一方面側が凸となるように湾曲させる変形付与機構を備え、この変形付与機構が、ガラスリボンの一方面側において幅方向に沿って相互に離間した二箇所と、他方面側において前述の二箇所の相互間に位置する箇所との各々に、ガラスリボンに当接する当接部材を有し、一方面側の二つの当接部材と他方面側の当接部材とで、ガラスリボンを厚み方向に挟み込むように構成されていることに特徴付けられる。
このような構成によれば、変形付与機構が一方面側の二つの当接部材と他方面側の当接部材とを有し、これらの当接部材がガラスリボンを厚み方向に挟み込むことにより、スクライブ機構に搬入されるガラスリボンを、幅方向に沿って一方面側が凸となるように湾曲させることができる。すなわち、ガラスリボンをスクライブ線の形成に適した形状に維持した状態でスクライブ機構に搬入することが可能となる。
上記の構成において、ガラスリボンの搬送経路に沿って複数の変形付与機構を備えることが好ましい。
このようにすれば、複数の変形付与機構を備えることから、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲を安定的に維持することができる。
上記の構成において、一方面側の二つの当接部材と他方面側の当接部材とを、ガラスリボンの幅方向両端に存する非有効部に当接させることが好ましい。
このようにすれば、ガラスリボンの幅方向中央部に存する有効部が、当接部材との当接によって汚染されたり、傷付いたりすることを回避することが可能となる。
上記の構成において、一方面側の二つの当接部材と他方面側の当接部材とが、ガラスリボンの幅方向中央を基準として対称に配置されていることが好ましい。
このようにすれば、スクライブ機構に搬入されるガラスリボンについて、幅方向中央を境界とした一方側の部位と、他方側の部位とを対称に湾曲させることができる。すなわち、スクライブ機構に搬入されるガラスリボンを一層スクライブ線の形成に適した形状とすることが可能である。
上記の構成において、一方面側の二つの当接部材と他方面側の当接部材とが、ローラーであることが好ましい。
このようにすれば、当接部材がローラーであることから、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲を維持しつつ円滑にスクライブ機構に搬入することができる。
上記の構成において、スクライブ機構が、ガラスリボンに追従降下するように構成されると共に、ガラスリボンの一方面上を幅方向に沿って移動することでスクライブ線を形成する形成部材と、ガラスリボンの他方面側からガラスリボンを介して移動中の形成部材を支持し、且つ形成部材と同期した状態で他方面上を幅方向に沿って移動する形成補助部材とを有し、形成部材及び形成補助部材が、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動するように構成されていることが好ましい。
このようにすれば、スクライブ線の形成が開始されてから完了するまでの間、ガラスリボンにおいて、スクライブ線の形成が進行中の部位のみが、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動する形成部材と形成補助部材とによって厚み方向に挟まれた状態となる。従って、移動中の形成部材の前方に存するスクライブ線が未形成の部位(これからスクライブ線が形成される部位)では、形成補助部材自体が存在しないことから、当該部位が形成補助部材から浮き上がるということが必然的に起こり得ない。これにより、形成部材の前方でガラスリボンに皺が形成されることを確実に回避することが可能である。その結果、皺の形成に起因して発生した応力でクラックが進展し、ガラスリボンが割れてしまうような事態の発生を防止することができる。
上記の構成において、形成部材が、ガラスリボンの一方面上を幅方向に沿って走行するカッターホイールであると共に、形成補助部材が、他方面上を幅方向に沿って走行するホイール支持ローラーであることが好ましい。
このようにすれば、形成部材がカッターホイールであるため、スクライブ線の形成を高速で行うことが可能となる。また、形成補助部材がホイール支持ローラーであることから、当該ローラーによって走行中のカッターホイールを安定して支持(ガラスリボンを介して支持)することができる。
上記の構成において、ガラスリボンを厚み方向に挟持しつつカッターホイール及びホイール支持ローラーと共にガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って走行する一対の挟持ローラーが、カッターホイール及びホイール支持ローラーの進行方向の前後にそれぞれ配置されていることが好ましい。
このようにすれば、ガラスリボンにおいて、カッターホイール及びホイール支持ローラーの前方に配置される挟持ローラーに挟まれた箇所から、後方に配置される挟持ローラーに挟まれた箇所までの部位が変形しにくくなる。そして、この変形しにくい部位上をカッターホイールが走行することから、ガラスリボンに対してより正確にスクライブ線を形成することができる。また、変形のしにくさにより、ガラスリボンの搬送経路の周辺に気流が発生したような場合であっても、カッターホイールが走行中の部位には揺れが生じにくい。そのため、カッターホイールから当該部位に局所的に大きな圧力が負荷されるような事態の発生を回避することが可能となる。これにより、ガラスリボンにおける割れの発生をより好適に防止することができる。
上記の構成において、カッターホイールの後方でガラスリボンの一方面上を走行する挟持ローラーが、相対的に径の小さい小径部と、一方面上を転動し且つ小径部の両側にそれぞれ連なる相対的に径の大きい大径部とを有すると共に、カッターホイールが形成したスクライブ線を小径部が跨いだ状態で走行するように構成されていることが好ましい。
このようにすれば、カッターホイールの後方でガラスリボンの一方面上を走行する挟持ローラー(以下、特定挟持ローラーと表記)について、小径部の両側に連なった大径部がガラスリボンの一方面上を転動すると共に、両大径部の間に存する小径部が一方面と非接触の状態(一方面から浮き上がった状態)で走行する。この小径部は、カッターホイールが形成したスクライブ線に跨った状態で移動していくため、結果として、特定挟持ローラーとスクライブ線との接触を回避でき、特定挟持ローラーがスクライブ線を押圧しながら走行するような事態の発生を防止することが可能となる。このため、スクライブ線の押圧に起因してガラスリボンが損傷することを回避できる。
上記のガラス板の製造装置において、カッターホイールの後方でガラスリボンの一方面上を走行する挟持ローラーに代えて、一方面との間に隙間を維持した状態で、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動するガイドローラーを配置してもよい。
このようにすれば、ガイドローラーとガラスリボンとの一方面との間に隙間が形成された状態の下で、ガイドローラーが移動していく。そのため、ガイドローラーがスクライブ線を押圧することを防止でき、スクライブ線の押圧に起因したガラスリボンの損傷を回避することが可能となる。なお、ガイドローラーがガラスリボンの一方面に接触しないことで、上述のガラスリボンの変形を防ぐ効果が薄れることが危惧されるが、ガイドローラーとガラスリボンの一方面との間には隙間が形成されるのみである。そのため、挟持ローラーをガイドローラーに置き換えたことで上記の効果が薄れることも可及的に回避することができる。
上記の構成において、ホイール支持ローラーの径がカッターホイールの径よりも大きいことが好ましい。
このようにすれば、カッターホイールが、自身よりも径の大きいホイール支持ローラーによって支持(ガラスリボンを介して支持)されるため、スクライブ線を安定して形成することが可能である。
上記の構成において、ガラスリボンに追従降下しつつスクライブ線が形成されたスクライブ線形成部を、ガラスリボンの長手方向に沿って一方面側が凸となるように湾曲させて曲げ応力を付与することで、ガラスリボンを折割切断してガラスリボンからスクライブ線の下方に存する切出し部を切り出す折割機構を備え、折割機構が、切出し部を、当該切出し部におけるガラスリボンの長手方向に沿った湾曲形状を維持しつつ支持した状態で、スクライブ線形成部に曲げ応力を付与する曲げ応力付与部材を有することが好ましい。
このような構成によれば、曲げ応力付与部材がガラスリボンの切出し部を不当に変形させることなく、自然な形状(ガラスリボンの長手方向に沿った湾曲形状)を維持した状態で支持するため、切出し部には、当該切出し部の変形による不要な応力が作用しにくくなる。従って、不要な応力に起因して折割切断を実行するための曲げ応力がスクライブ線形成部に作用しにくくなるような事態の発生を回避することができる。その結果、ガラスリボンの折割切断を確実に実行することが可能となる。
上記の構成において、曲げ応力付与部材が、切出し部を支持する複数の支持部材と、この複数の支持部材を切出し部の厚み方向に沿ってそれぞれスライド可能に保持する保持部材とを有することが好ましい。
このようにすれば、各支持部材が保持部材によって切出し部の厚み方向に沿ってスライド可能に保持されているため、各支持部材の切出し部の厚み方向における位置を容易に調節することができる。その結果、切出し部の自然な形状(ガラスリボンの長手方向に沿った湾曲形状)をより維持しやすくなる。
上記の構成において、複数の支持部材が、切出し部の幅方向両端に存する非有効部に沿って相互に離間して並べられ、且つ非有効部を把持する複数のチャックであることが好ましい。
このようにすれば、複数の支持部材の各々が切出し部の幅方向両端に存する非有効部を把持するチャックであることから、切出し部の幅方向中央部に存する有効部がチャックによる把持で汚染されたり、傷付いたりすることを回避することが可能となる。
上記の構成において、折割機構が、折割切断時に切出し部の下端部を幅方向に沿って支持する下端受け部材を有することが好ましい。
このようにすれば、折割切断時に、切出し部が鉛直方向に対して傾斜した傾斜姿勢をとっても、その幅方向中央部(チャックによって把持されていない部位)が重力によって垂れ下がることを防止することができる。その結果、垂れに起因して発生した応力によって切出し部が破損してしまうような事態の発生を回避することが可能となる。
上記の構成において、下端受け部材が、切出し部の下端部における一方面側を幅方向に沿って下方から支持することが好ましい。
下端受け部材が切出し部の下端部端面を幅方向に沿って支持した場合、下端部端面と下端受け部材との当接によって切出し部が破損してしまう恐れがある。しかしながら、下端受け部材が下端部における一方面側を幅方向に沿って下方から支持すれば、このような恐れを的確に排除することができると共に、安定的に下端部を支持することが可能である。
上記の構成において、下端受け部材が、切出し部の下端部を幅方向に沿って支持するための支持位置と、ガラスリボンの搬送経路から外れた退避位置との間を移動可能に構成されていることが好ましい。
このようにすれば、スクライブ線形成部への曲げ応力の付与時以外には、下端受け部材を退避位置へと移動させることで、切出し部と下端受け部材との不要な接触を防止することができる。
上記の構成において、退避位置として第一の退避位置と第二の退避位置とを有し、第一の退避位置が、支持位置から幅方向の外方に離間した位置であると共に、第二の退避位置が、支持位置から切出し部の厚み方向に沿って離間した位置であることが好ましい。
下端受け部材を支持位置から第一の退避位置へと移動させた場合には、第二の退避位置へと移動させた場合と比較して、下方へと搬送されるガラスリボンが気流等の影響によって厚み方向に揺動していても、ガラスリボンと下端受け部材との不要な接触を回避しやすくなる。一方、下端受け部材を支持位置から第二の退避位置へと移動させる場合には、第一の退避位置へと移動させる場合と比較して、下端受け部材の動作を小さく抑制しやすくなる。
また、上記の第二の技術的課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造装置は、ダウンドロー法によって連続成形されて下方へと搬送されるガラスリボンに対し、追従降下しつつ幅方向に沿ってスクライブ線を形成するスクライブ機構を備えた装置であって、スクライブ機構が、ガラスリボンの一方面上を幅方向に沿って移動することでスクライブ線を形成する形成部材と、ガラスリボンの他方面側からガラスリボンを介して移動中の形成部材を支持し、且つ形成部材と同期した状態で他方面上を幅方向に沿って移動する形成補助部材とを有し、形成部材及び形成補助部材が、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動するように構成されていることに特徴付けられる。
このような構成によれば、スクライブ線の形成が開始されてから完了するまでの間、ガラスリボンにおいて、スクライブ線の形成が進行中の部位のみが、ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動する形成部材と形成補助部材とによって厚み方向に挟まれた状態となる。従って、移動中の形成部材の前方に存するスクライブ線が未形成の部位(これからスクライブ線が形成される部位)では、形成補助部材自体が存在しないことから、当該部位が形成補助部材から浮き上がるということが必然的に起こり得ない。このため、形成部材の前方でガラスリボンに皺が形成されることを確実に回避することができる。その結果、皺の形成に起因して発生した応力でクラックが進展し、ガラスリボンが割れてしまうような事態の発生を防止することが可能である。
また、上記の第三の技術的課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造装置は、ダウンドロー法によって連続成形されて下方へと搬送されると共に、幅方向に沿ってスクライブ線が形成されたガラスリボンに対し、追従降下しつつスクライブ線が形成されたスクライブ線形成部に曲げ応力を付与することにより、ガラスリボンを折割切断してガラスリボンからスクライブ線の下方に存する切出し部を切り出す折割機構を備えた装置であって、折割機構が、切出し部を、当該切出し部におけるガラスリボンの長手方向に沿った湾曲形状を維持しつつ支持した状態で、スクライブ線形成部に曲げ応力を付与する曲げ応力付与部材を有することに特徴付けられる。
このような構成によれば、曲げ応力付与部材がガラスリボンの切出し部を不当に変形させることなく、自然な形状(ガラスリボンの長手方向に沿った湾曲形状)を維持した状態で支持するため、切出し部には、当該切出し部の変形による不要な応力が作用しにくくなる。従って、不要な応力に起因して折割切断を実行するための曲げ応力がスクライブ線形成部に作用しにくくなるような事態の発生を回避することができる。その結果、ガラスリボンの折割切断を確実に実行することが可能となる。
また、上記の第四の技術的課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造装置は、ダウンドロー法によって連続成形されて下方へと搬送されると共に、幅方向に沿ってスクライブ線が形成されたガラスリボンに対し、追従降下しつつスクライブ線が形成されたスクライブ線形成部に曲げ応力を付与することにより、ガラスリボンを折割切断してガラスリボンからスクライブ線の下方に存する切出し部を切り出す折割機構を備え、この折割機構が、切出し部を、その幅方向両端に沿って支持する支持体を有する装置であって、折割機構が、折割切断時に切出し部の下端部を幅方向に沿って支持する下端受け部材を備えることに特徴付けられる。
このような構成によれば、折割切断時に、切出し部が鉛直方向に対して傾斜した傾斜姿勢をとっても、その幅方向中央部(支持体によって支持されていない部位)が重力によって垂れ下がることを防止することができる。その結果、垂れに起因して発生した応力によって切出し部が破損してしまうような事態の発生を回避することが可能となる。
以上のように、本発明によれば、成形後に下方へと搬送されるガラスリボンについて、スクライブ線の形成に適した形状に維持した状態でスクライブ機構に搬入することが可能である。また、このガラスリボンにスクライブ線を形成する際に、当該ガラスリボンにおける割れの発生を防止することができる。さらには、このガラスリボンの折割切断を確実に実行することが可能となる。加えて、折割切断の際に、切出し部の破損を回避することができる。
本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置の概略を示す正面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置の概略を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置を図1に示すA‐A方向から視た平面図である。 変形付与機構が有する支持ローラーの周辺を拡大して示す拡大平面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置を図1に示すB‐B方向から視た平面図である。 スクライブ機構が有するカッターホイール及びホイール支持ローラーの周辺を拡大して示す拡大平面図である。 スクライブ機構が有するカッターホイール及びホイール支持ローラーの周辺を図6におけるD‐D方向から視た縦断側面図である。 スクライブ機構が有するカッターホイール及びホイール支持ローラーの周辺を拡大して示す拡大平面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置を図5に示すC‐C方向から視た正面図である。 折割機構が有する曲げ応力付与部材の周辺を拡大して示す拡大側面図である。 折割機構が有する揺動規制ローラーの周辺を拡大して示す拡大平面図である。 折割機構が有するガス噴射ノズル及び吸引ノズルの周辺を拡大して示す拡大平面図である。 折割機構が有する支点バーの周辺を拡大して示す拡大側面図である。 折割機構が有する支点バーの周辺を拡大して示す拡大側面図である。 折割機構が有する支点バーの周辺を拡大して示す拡大側面図である。 本発明の第二実施形態に係るガラス板の製造装置の概略を示す正面図である。 折割機構が有する曲げ応力付与部材の周辺を拡大して示す拡大側面図である。
以下、本発明の実施形態に係るガラス板の製造装置について、添付の図面を参照して説明する。なお、添付の図面には、ガラスリボンの幅方向を「X‐X方向」で表し、ガラスリボンの長手方向を「Y‐Y方向」で表し、ガラスリボンの厚み方向を「Z‐Z方向」で表している。
まず、本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置の概要について説明する。
<第一実施形態>
図1及び図2に示すように、本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造装置1は、ダウンドロー法によって連続成形されて下方へと搬送される可撓性を有するガラスリボンG(例えば、厚みが700μm以下)を所定長さ毎に切断することにより、当該ガラスリボンGから切出し部としてのガラス板Gxを連続的に切り出すための装置である。ガラス板の製造装置1は、ガラスリボンGの表面Ga(ガラスリボンGの表裏面Ga,Gbのうちの表面Ga)に対する幅方向(X‐X方向)に沿ったスクライブ線Sの形成と、スクライブ線Sが形成されたスクライブ線形成部Gsへの曲げ応力の付与によるガラスリボンGの折割切断とを繰り返し実行するように構成されている。なお、図1及び図2においては、ガラス板の製造装置1の一部の構成要素の図示を省略しており、図1及び図2で図示を省略した構成要素は図3以降に図示している。
上記のガラス板の製造装置1は、図1に矢印E‐Eで示すように、ガラスリボンGに追従降下しつつスクライブ線Sを形成する形成動作、及び、スクライブ線Sの形成後に上方へと帰還する帰還動作を行うスクライブ機構2を備えている。また、スクライブ機構2よりもガラスリボンGの搬送経路の下流側において、図1に矢印F‐Fで示すように、ガラスリボンGに追従降下しつつ折割切断を実行する折割動作、及び、折割切断の実行後に上方へと復帰する復帰動作を行う折割機構3を備えている。スクライブ機構2と折割機構3とは相互に独立して上下動することが可能となっており、スクライブ機構2は、図1に実線で示した位置を上端、二点鎖線で示した位置を下端として上下動する。一方、折割機構3は、図1に二点鎖線で示した位置を上端、実線で示した位置を下端として上下動する。
また、ガラス板の製造装置1は、スクライブ機構2よりもガラスリボンGの搬送経路の上流側に、スクライブ機構2に搬入されるガラスリボンGを幅方向(X‐X方向)に沿って表面Ga側が凸となるように湾曲させる変形付与機構4を備えている。さらに、折割切断の実行によって切り出されたガラス板Gxを、折割機構3から受け取って下流工程へと移送するための移送機構5を備えている。
ここで、ダウンドロー法により成形されたガラスリボンには、その幅方向両端に製品ガラス板の製造過程で除去される非有効部が含まれている。さらに、非有効部には、他の部位と比較して厚みの大きい耳部が含まれている。以下の説明においては、非有効部のうちの耳部を除外した部位を表す場合には「非有効部Gu」と表記し、耳部を表す場合には「耳部Gm」と表記する。
以下、変形付与機構4の詳細について説明する。
変形付与機構4は、ガラスリボンGが元来有する幅方向(X‐X方向)に沿った湾曲に倣って表面Ga側が凸となるように、当該ガラスリボンGを湾曲させる。この変形付与機構4は、図2に示すように、ガラスリボンGの搬送経路に沿って二基が配置されており、この二基は同一な構成を有している。両変形付与機構4のそれぞれは、図3に示すように、ガラスリボンGの表面Ga側において幅方向に沿って相互に離間した二箇所と、裏面Gb側において前述の二箇所の相互間に位置する二箇所との各々に、ガラスリボンGに当接する当接部材としての支持ローラー4aを有している。表面Ga側の二つの支持ローラー4aと裏面Gb側の二つの支持ローラー4aとは、ガラスリボンGの幅方向中央Gcを基準として対称に配置されると共に、ガラスリボンGの幅方向両端に存する非有効部Guに当接するように配置されている。そして、表面Ga側の支持ローラー4aと裏面Gb側の支持ローラー4aとで、ガラスリボンGを厚み方向(Z‐Z方向)に挟み込んでいる。なお、表面Ga側の支持ローラー4a、及び、裏面Gb側の支持ローラー4aは、いずれもフリーローラーである。
各支持ローラー4aは、その各々がボールネジ(図示省略)を介してエアシリンダー4bと連結されており、各エアシリンダー4bは、それぞれガラスリボンGの表面Ga側と裏面Gb側とに配置されたフレーム6に取り付けられている。そして、各支持ローラー4aは、各エアシリンダー4bの内圧の増減を調節することで、図3に矢印H‐Hで示すように、ガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に沿って移動させることが可能であると共に、ボールネジによって前後に移動して、厚み方向に沿った位置の微調整を行うことが可能となっている。これにより、表面Ga側の支持ローラー4aと裏面Gb側の支持ローラー4aとを移動させ、各支持ローラー4aのガラスリボンGの厚み方向に沿った位置を調節することで、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿った湾曲(曲率)を任意に変化させることが可能となっている。
ここで、ガラスリボンGを表面Ga側の支持ローラー4aと裏面Gb側の支持ローラー4aとで挟み込むにあたり、ガラスリボンGを幅方向(X‐X方向)に沿って確実に湾曲させるため、図4に示すように、隣接する表面Ga側の支持ローラー4aと裏面Gb側の支持ローラー4aとの重なり代J(両支持ローラー4aをその回転軸に沿う方向から視た場合の重なり代)を、3mm〜100mmの範囲内とすることが好ましい。また、隣接する表面Ga側の支持ローラー4aと裏面Gb側の支持ローラー4aとの離反距離K(両支持ローラー4aの回転軸に沿う方向における離反距離)を、30mm〜500mmの範囲内とすることが好ましい。さらに、幅方向に沿った湾曲を安定的に維持した状態でガラスリボンGをスクライブ機構2へと搬入するため、図2に示すように、スクライブ機構2がスクライブ線Sの形成を開始する高さ位置から、スクライブ機構2に最も近接した変形付与機構4までの離間距離L(ガラスリボンGの搬送経路に沿った離間距離)を、100mm〜1500mmの範囲内とすることが好ましい。
以上に説明した構成により、スクライブ機構2に搬入されるガラスリボンGは、幅方向(X‐X方向)に沿って表面Ga側が凸となるように湾曲した状態となる。さらに、このガラスリボンGにおいては、幅方向中央Gcを境界とした一方側の部位と、他方側の部位とが対称に湾曲した状態となる。
以下、変形付与機構4の変形例について説明する。
本実施形態においては、ガラスリボンGに当接する当接部材として支持ローラー4aを使用しているが、この限りではない。例えば、各支持ローラー4aに代えて、ガラスリボンGの長手方向(Y‐Y方向)に長尺なベルトコンベア(送り方向は上方から下方)を配置してもよい。また、各支持ローラー4aに代えて、ガラスリボンGの長手方向に延びる丸棒等を配置してもよい。
以下、スクライブ機構2の詳細について説明する。
スクライブ機構2は、図5及び図6に示すように、ガラスリボンGの表面Ga上を幅方向(X‐X方向)に沿って走行することでスクライブ線Sを形成する形成部材としてのカッターホイール2aと、裏面Gb側からガラスリボンGを介して走行中のカッターホイール2aを支持し、且つカッターホイール2aと同期した状態で裏面Gb上を幅方向に沿って走行する形成補助部材としてのホイール支持ローラー2bとを有している。ホイール支持ローラー2bの径D2は、カッターホイール2aの径D1よりも大きくなっている。さらに、カッターホイール2a及びホイール支持ローラー2bの進行方向Mの前後には、ガラスリボンGを厚み方向(Z‐Z方向)に挟持しつつ、カッターホイール2a及びホイール支持ローラー2bと共に幅方向に沿って走行する一対の挟持ローラー7がそれぞれ配置されている。そして、カッターホイール2a、ホイール支持ローラー2b、及び、各挟持ローラー7は、ガラスリボンGの幅方向に沿った湾曲に倣って走行することが可能となっている。なお、ホイール支持ローラー2b、及び、各挟持ローラー7は、いずれもフリーローラーである。
複数の挟持ローラー7のうち、カッターホイール2aの後方でガラスリボンGの表面Ga上を走行する挟持ローラー7(以下、特定挟持ローラー7aと表記)は、他の挟持ローラー7とは異なった形状を有している。図7に示すように、他の挟持ローラー7は円柱状に形成されている。これに対し、特定挟持ローラー7aは、相対的に径の小さい小径部7aaと、ガラスリボンGの表面Ga上を転動し且つ小径部7aaの両側にそれぞれ連なる相対的に径の大きい大径部7abとを有している。そして、特定挟持ローラー7aは、カッターホイール2aが形成したスクライブ線Sを小径部7aaが跨いだ状態で走行するように構成されている。これにより、特定挟持ローラー7aの走行中には、小径部7aaと大径部7abとのうち、大径部7abのみがガラスリボンGの表面Gaと接触した状態となる。
カッターホイール2a、及び、表面Ga上を走行する二つの挟持ローラー7(以下、これらをまとめて表面走行群8と表記)は、図1に示すように、サーボモーターを動力源として駆動する駆動輪9と、従動輪10と、これらに巻き掛けられたベルト11とを備えたコンベア12に連結されている。このコンベア12は、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)が送り方向とされると共に、ベルト11が旋回する方向を逆転させることが可能となっている。そして、駆動輪9の回転に伴ってベルト11が旋回することにより、表面走行群8がガラスリボンGの幅方向に沿って移動する。
図5に示すように、表面走行群8を構成するカッターホイール2a、及び、二つの挟持ローラー7は、これらの各々と連結された各ボールネジ12aにより、コンベア12と連結された状態でガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に沿っても移動することが可能となっている。各ボールネジ12aのそれぞれの駆動はサーボ機構(図示省略)によって制御されている。そして、表面走行群8は、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿った移動中に厚み方向に沿っても移動することで、ガラスリボンGの幅方向に沿った湾曲に倣って走行する。
図1に示すように、コンベア12は、これを収容したケーシング13内に配置されている。そして、図2に示すように、ケーシング13がサーボモーター14と連結されたボールネジ15によってフレーム6に設置されたガイド16に沿って上下動するのに伴って、コンベア12が上下動する。
同様に、図5に示すように、ホイール支持ローラー2b、及び、裏面Gb上を走行する二つの挟持ローラー7(以下、これらをまとめて裏面走行群17と表記)についても、各々がボールネジ18a(ボールネジ12aと同一な構成を有するボールネジ)と連結されると共に、図9に示すように、コンベア12と同一な構成を有し、且つ、ガラスリボンGを挟んでコンベア12と対向して配置されたコンベア18に連結されている。
以上に説明した構成により、スクライブ機構2が形成動作を行う際には、両コンベア12,18が、ガラスリボンGの搬送速度と同一な速度で、且つ、表面Ga側と裏面Gb側とで相互に同期した状態でガラスリボンGに追従降下していく。そして、両コンベア12,18のガラスリボンGへの追従降下中には、表面走行群8及び裏面走行群17がガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿った湾曲に倣って走行する。なお、本実施形態においては、上記の変形付与機構4がガラスリボンGに付与した湾曲に倣って、表面走行群8及び裏面走行群17が走行するように制御している。また、ガラスリボンGにおいて、表面走行群8と裏面走行群17とによって挟まれた部位(図6においてクロスハッチングを施した部位)の形状が平坦となるように、カッターホイール2a、ホイール支持ローラー2b、及び、各挟持ローラー7の間での相対的な位置関係を制御している。ガラスリボンGへのスクライブ線Sの形成が完了すると、両コンベア12,18のガラスリボンGへの追従降下が停止する。
一方、スクライブ機構2が帰還動作を行う際には、両コンベア12,18が表面Ga側と裏面Gb側とで相互に同期した状態で上方へと移動していく。そして、両コンベア12,18の上方への移動中には、形成動作中とは逆向きにベルト11が旋回して、表面走行群8及び裏面走行群17がガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿って形成動作中とは逆向きに移動する。このとき、サーボ機構によって制御されたボールネジ12a、及びボールネジ18aの駆動により、表面走行群8及び裏面走行群17がガラスリボンの厚み方向(Z‐Z方向)に沿って当該ガラスリボンGから離反するように移動することで、両走行群8,17が帰還動作中にガラスリボンGと接触しないように制御されている。そして、両コンベア12,18がスクライブ線S(次回に形成されるスクライブ線S)の形成を開始する高さ位置まで帰還すると、これらの上方への移動が停止する。
以下、スクライブ機構2の変形例について説明する。
本実施形態においては、スクライブ線Sを形成する形成部材としてカッターホイール2aを使用しているが、この限りではなく、ガラスリボンGの表面Ga上を移動することでスクライブ線Sを形成できるものであれば他の物を使用してもよい。一例を挙げると、形成部材として針状の形成刃等を使用してもよい。さらに、形成補助部材についても、ホイール支持ローラー2b以外の物を使用してもよく、ガラスリボンGを介して移動中の形成部材を支持できるものであればよい。
また、本実施形態においては、変形付与機構4がガラスリボンGに付与した湾曲に倣って、表面走行群8及び裏面側走行群17を走行させているが、この限りではない。例えば、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿って並べられた複数の変位センサーでスクライブ機構2に搬入される直前のガラスリボンGの湾曲を検出させると共に、検出結果に基づいて、表面走行群8及び裏面側走行群17がガラスリボンGの幅方向に沿った湾曲に倣って走行するようにしてもよい。このようにすれば、ガラスリボンGがうねりを有しているような場合であっても、確実にスクライブ線Sを形成することが可能となる。
さらに、本実施形態においては、表面走行群8と裏面走行群17とによって挟まれた部位の形状が平坦となるように、カッターホイール2a、ホイール支持ローラー2b、及び、各挟持ローラー7の間での相対的な位置関係が制御されている。しかしながら、この限りではなく、両走行群8,17によって挟まれた部位の湾曲が維持されるように、カッターホイール2a、ホイール支持ローラー2b、及び、各挟持ローラー7の間での相対的な位置関係を制御してもよい。
また、本実施形態で用いた特定挟持ローラー7aに代えて、カッターホイール2aが形成したスクライブ線Sから上方、或いは、下方にずれた高さ位置において、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿った湾曲に倣って表面Ga上を走行する挟持ローラー7を配置してもよい。さらに、本実施形態に用いた各挟持ローラー7に代えて、ガラスリボンGとの間に隙間を維持した状態で、ガラスリボンGの幅方向に沿った湾曲に倣って移動するガイドローラーを配置してもよい。この場合、ガラスリボンGの表面Ga側と裏面Gb側とで対向する一対のガイドローラーについて、両者の相互間の距離がガラスリボンGの厚み寸法に対して僅かに長くなるように、両者の相対的な位置関係が制御される。また、複数の挟持ローラー7のうち、一部の挟持ローラー7のみをガイドローラーに置き換えてもよい。このような置き換えを行う場合には、図8に示すように、カッターホイール2aの後方でガラスリボンGの表面Ga上を走行する挟持ローラー7(特定挟持ローラー7a)をガイドローラー7xに置き換えることが好ましい。なお、このガイドローラー7xもフリーローラーである。ここで、ガイドローラー7xとガラスリボンGの表面Gaとの間に形成される隙間の幅AAは、0.5mm〜5mmの範囲内とすることが好ましい。
加えて、本実施形態においては、スクライブ機構2が帰還動作を行う際には、両コンベア12,18が表面Ga側と裏面Gb側とで相互に同期した状態で上方へと移動していくが、この限りではなく、両コンベア12,18を別々に上方へと移動させてもよい。
以下、折割機構3の詳細について説明する。
図10に示すように、折割機構3は、スクライブ線形成部Gsに対して裏面Gb側から当接して折割切断の支点となる支点部材としての支点バー19と、スクライブ線Sの下方に存するガラス板Gxを支持した状態で表面Ga側から裏面Gb側に向かって回動することで、スクライブ線形成部Gsを湾曲させて曲げ応力を付与する曲げ応力付与部材20と、折割切断後(ガラス板Gxの切出し後)におけるガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)の揺動を規制するための揺動規制手段としての揺動規制ローラー21と、折割切断に伴って発生したガラス粉Gkを吹き飛ばすためのガス22aを噴射するガス噴射ノズル22と、ガラス粉Gkを吸引するための吸引ノズル23とを備えている。なお、これら折割機構3の構成要素のうち、最上方に位置する揺動規制ローラー21は、スクライブ機構3よりも下方に位置している。
支点バー19は、図9に示すように、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿って延びると共に、その全長がガラスリボンGの幅寸法よりも長くなっている。従って、支点バー19はスクライブ線形成部Gsの全幅と当接することが可能となっている。なお、図5に示すように、支点バー19においてスクライブ線形成部Gsと当接する部位は、平面視で円弧状に湾曲している。さらに、この当接する部位は、図10に示すように、側面視で凸湾曲面に形成されている。
支点バー19は、エアシリンダー(図示省略)と連結されており、当該エアシリンダーの内圧の増減に伴って、図10に矢印N‐Nで示すように、ガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に沿って移動させることが可能となっている。これにより、支点バー19はガラスリボンGへの接近、及びガラスリボンGからの離反が可能となっている。上記のエアシリンダーは、図2に示すように、サーボモーター24と連結されたボールネジ25により、フレーム6に設置されたガイド26に沿って上下動するプレート27に固定されている。そして、プレート27の上下動に伴ってエアシリンダー、及び、支点バー19が上下動する。
曲げ応力付与部材20は、図10に示すように、ガラス板Gxを支持する複数の支持部材(支持体)としての複数のチャック20aと、複数のチャック20aをガラス板Gxの厚み方向(Z‐Z方向)に沿ってそれぞれスライド可能に保持する保持部材としての折割アーム20bとを有している。
複数のチャック20aは、ガラス板Gxの幅方向(X‐X方向)両端に存する耳部Gmに沿って相互に離間して並べられており、これらの各々が耳部Gmの把持、及び、その解除を行うことが可能となっている。各チャック20aは、同図に矢印P‐Pで示すように、エアーの圧力によって開閉する一対の爪20aaを有しており、この一対の爪20aaによって耳部Gmを把持する。また、各チャック20aは、同図に矢印Q‐Qで示すように、ガラスリボンGの幅方向に沿って延びる軸線28の周りを回転することで、その姿勢を任意に設定することが可能となっている。
折割アーム20bは、図1に示すように、ガラス板Gxを幅方向(X‐X方向)に挟んで一対が設置されている。一対の折割アーム20bの各々は、図10に示すように、真っ直ぐに延びた棒状のアーム本体20baと、アーム本体20baに相互に離間して取り付けられ、且つ各チャック20aを保持するための複数の保持プレート20bbと、複数の保持プレート20bbの各々をアーム本体20baに取り付けるためのボルト20bcとを有している。
アーム本体20baは、図10に実線で示す初期姿勢から二点鎖線で示す折割姿勢へと姿勢を変化(同図に矢印R‐Rで示すように変化)させることが可能となっている。このアーム本体20baの姿勢の変化に伴って複数のチャック20aによって把持されたガラス板Gxが、スクライブ線形成部Gsを中心に回動する。これにより、スクライブ線形成部GsがガラスリボンGの長手方向(Y‐Y方向)に沿って表面Ga側が凸となるように湾曲し、当該スクライブ線形成部Gsに曲げ応力が付与される。アーム本体20baの初期姿勢から折割姿勢への姿勢の変化は、支点バー19と当接したスクライブ線形成部Gsに沿って幅方向(X‐X方向)に延びる軸線29の周りをアーム本体20baが回動することによって行われる。このアーム本体20baの回動に伴って曲げ応力付与部材20全体が回動する構成となっている。アーム本体20baの初期姿勢は、ガラスリボンGの幅方向に沿う方向から視た場合に、鉛直線30に対して角度θだけ傾斜した姿勢となっている。
アーム本体20baは、図1に示すように、サーボモーター31と連結されたボールネジ32により、フレーム33に設置されたガイド34に沿って上下動するプレート35に固定されている。そして、プレート35の上下動に伴ってアーム本体20ba(曲げ応力付与部材20全体)が上下動する。さらに、フレーム33は、サーボモーター36と連結されたボールネジ37により、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に延びたガイド38に沿って移動することが可能となっている。そして、ガラス板Gx(ガラスリボンG)の幅寸法の大小に合わせて、フレーム33を移動させることで、アーム本体20baの幅方向に沿った位置を調節することが可能となっている。
複数の保持プレート20bbの各々には、図10に示すように、ガラス板Gxの厚み方向(Z‐Z方向)に長尺な長孔20bbaが形成されており、この長孔20bbaに挿通されたボルト20bcが上記のアーム本体20baに固定されることにより、保持プレート20bbがアーム本体20baに取り付けられる。従って、同図に矢印W‐Wで示すように、各保持プレート20bbは、当該保持プレート20bbに形成された長孔20bbaの長さの分だけ、アーム本体20baに対してガラス板Gxの厚み方向に沿ってスライドさせることが可能である。そして、各保持プレート20bbのアーム本体20baに対する位置と、上記の各チャック20aの姿勢とを調節することで、各チャック20aが、ガラス板Gxを、当該ガラス板GxにおけるガラスリボンGの長手方向(Y‐Y方向)に沿った湾曲形状を維持しつつ把持することが可能となっている。
ここで、保持プレート20bbのアーム本体20baに対する位置を調節するべく、当該保持プレート20bbをスライドさせる際に、スライドの幅を可及的に小さく抑制するため、上記の角度θの値は、0.1°〜10°の範囲内とすることが好ましい。
上記のアーム本体20baの下端部には、図1及び図10に示すように、折割切断時にガラス板Gxの下端部Gxaにおける表面Ga側を幅方向(X‐X方向)に沿って支持する下端受け部材としての下端受けバー39が取り付けられている。下端受けバー39は、アーム本体20baと連結された状態での回転、及びガラス板Gxの厚み方向(Z‐Z方向)に沿った移動が可能な棒体40を介してアーム本体20baに取り付けられている。そして、下端受けバー39は、棒体40の回転、或いは、棒体40のガラス板Gxの厚み方向に沿った移動に伴って、ガラス板Gxの下端部Gxaを幅方向に沿って支持するための支持位置(図1及び図10に実線で示す位置)と、ガラスリボンGの搬送経路から外れた退避位置との間を移動することが可能となっている。
詳細には、棒体40の回転に伴って、図1に矢印T‐Tで示すように、支持位置と、当該支持位置から幅方向(X‐X方向)の外方に離間した第一の退避位置との間を移動する。さらに、棒体40のガラス板Gxの厚み方向(Z‐Z方向)に沿った移動に伴って、図10に矢印U‐Uで示すように、支持位置と、当該支持位置からガラス板Gxの厚み方向に沿って離間した第二の退避位置(図10に二点鎖線で示す位置)との間を移動する。なお、下端受けバー39は、ガラス板Gxの幅寸法の大小に合わせるため、当該下端受けバー39の長尺方向に伸縮することが可能となっている(伸縮のための機構は図示省略)。
図10に示すように、揺動規制ローラー21は、ガラスリボンGの表面Ga側及び裏面Gb側のそれぞれに配置されており、表裏両側の揺動規制ローラー21が協働することで、折割切断後のガラスリボンGにおける厚み方向(Z‐Z方向)の揺動を規制する構成となっている。なお、表裏両側の揺動規制ローラー21は、いずれもフリーローラーである。
表面Ga側の揺動規制ローラー21(以下、表面側ローラー21と表記)は、ガラスリボンGにおいてスクライブ線Sよりも上方に位置した部位Gd(以下、上方部位Gdと表記)の表面Gaと面するように配置されている。表面側ローラー21は、エアシリンダー41と連結されており、当該エアシリンダー41の内圧の増減に伴って、図10に矢印O2‐O2で示すように、ガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に沿って移動させることが可能となっている。これにより、ガラスリボンGに接近して揺動を規制するための規制位置(図10において実線で示す位置)と、ガラスリボンGから離反して退避するための退避位置(図10において二点鎖線で示す位置)との間を移動することが可能となっている。
なお、表面側ローラー21は、折割切断時には規制位置に位置する構成となっている。これにより、アーム本体20baの回動に伴ってスクライブ線形成部Gsを中心に裏面Gb側から表面Ga側に回動しようとする(表面Ga側に膨らもうとする)上方部位Gdを表面Ga側から表面側ローラー21が支持して、上方部位Gdの回動を防止する。つまり、表面側ローラー21が、ガラスリボンGの折割切断を補助する折割補助手段(折割補助ローラー21)として機能する。ここで、表面側ローラー21を折割補助手段として確実に機能させるため、表面側ローラー21と支点バー19とのガラスリボンGの長手方向(Y‐Y方向)に沿った離間距離は、10mm〜100mmの範囲内とすることが好ましい。
裏面Gb側の揺動規制ローラー21(以下、裏面側ローラー21と表記)は、上方部位Gdの裏面Gbと面すると共に、表面側ローラー21と同一な高さ位置に配置されている。裏面側ローラー21は、表面側ローラー21と同様に、エアシリンダー41と連結されている。そして、エアシリンダー41の内圧の増減に伴って、図10に矢印O1‐O1で示すように、ガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に沿って移動させることが可能となっている。これにより、表面側ローラー21と同様に、規制位置(図10において二点鎖線で示す位置)と退避位置(図10において実線で示す位置)との間を移動することが可能となっている。ここで、後に詳述するが、表面側ローラー21と裏面側ローラー21との間では、規制位置と退避位置との間を移動するタイミングが異なっている。
図11に示すように、表面側ローラー21及び裏面側ローラー21が共に規制位置に移動した際には、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)両端に存する非有効部Guが、両ローラーによって厚み方向に挟まれた状態となる。なお、図11においては、幅方向の一方端側に存する非有効部Guを厚み方向に挟む両ローラーを図示しているが、他方端側にも一方端側の両ローラーと同一な構成を有する両ローラーが配置されている。また、表面側ローラー21及び裏面側ローラー21が規制位置に移動した際には、両ローラーのそれぞれとガラスリボンGとの間に隙間が形成されるように、両ローラーの規制位置が位置決めされている。ここで、規制位置に移動した表面側ローラー21と表面Gaとの間に形成される隙間の幅BB、及び、規制位置に移動した裏面側ローラー21と裏面Gbとの間に形成される隙間の幅CCは、共に0.5mm〜5mmの範囲内とすることが好ましく、1mm〜3mmの範囲内とすることがより好ましい。
表面側ローラー21は、サーボモーター42と連結されたボールネジ43により、フレーム6に設置されたガイド44に沿って上下動する図2に示したプレート45と連結されている(連結部は図示省略)。そして、プレート45の上下動に伴って表面側ローラー21が上下動する。一方、裏面側ローラー21は、図2に示したプレート27と連結されている(連結部は図示省略)。そして、プレート27の上下動に伴って裏面側ローラー21が上下動する。
図10に示すように、ガス噴射ノズル22は、ガラスリボンGの裏面Gb側に配置されると共に、支点バー19よりも下方に配置されている。また、図12に示すように、ガス噴射ノズル22は、ガラスリボンGの搬送中に耳部Gmが通過するパスラインを指向してガス22aを噴射するように姿勢が調節されている。詳述すると、ガス噴射ノズル22は、平面視した場合に、ガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に対して傾斜した姿勢をとっており、ノズルの先端部が幅方向(X‐X方向)外側に向かって傾いている。このガス噴射ノズル22は、上記の裏面側ローラー21と同様に、図2に示したプレート27と連結されている(連結部は図示省略)。そして、プレート27の上下動に伴ってガス噴射ノズル22が上下動する。
図10に示すように、吸引ノズル23は、ガラスリボンGを厚み方向(Z‐Z方向)に挟んで上記の支点バー19及びガス噴射ノズル22とは反対側となる表面Ga側に配置されている。この吸引ノズル23は、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に沿って長尺に形成されており、その全長がスクライブ線Sよりも長くなっている。また、吸引ノズル23は、集塵機(図示省略)と接続されており、当該集塵機の稼働に伴って負圧を発生させることにより、折割切断で発生したガラス粉Gkを吸引する(詳細は後述)。さらに、吸引ノズル23は、エアシリンダー(図示省略)と連結されており、当該エアシリンダーの内圧の増減に伴って、図10に矢印V‐Vで示すように、ガラスリボンGの厚み方向に沿って移動させることが可能となっている。これにより、吸引ノズル23はガラスリボンGへの接近、及び、ガラスリボンGからの離反が可能となっている。上記のエアシリンダーは、図2に示すプレート45に固定されている。そして、プレート45の上下動に伴ってエアシリンダー、及び、吸引ノズル23が上下動する。
図12に示すように、ガラスリボンGの搬送中に耳部Gmが通過するパスラインの幅方向(X‐X方向)外側には、ガラス粉Gkを吸引するための補助吸引ノズル46が配置されている。なお、補助吸引ノズル46は、吸引ノズル23と同一な高さ位置に配置されている。この補助吸引ノズル46についても、吸引ノズル23と同様に集塵機と接続されている。また、補助吸引ノズル46は、裏面側ローラー21及びガス噴射ノズル22と同様に、図2に示したプレート27と連結されている(連結部は図示省略)。そして、プレート27の上下動に伴って補助吸引ノズル46が上下動する。
以上に説明した構成により、折割機構3が折割動作を行う際には、支点バー19、曲げ応力付与部材20、揺動規制ローラー21、ガス噴射ノズル22、吸引ノズル23、及び補助吸引ノズル46が、ガラスリボンGの搬送速度と同一な速度で、且つ、相互に同期した状態でガラスリボンGに追従降下していく。そして、これらのガラスリボンGへの追従降下中には、以下のようにしてガラスリボンGからガラス板Gxが切り出される。
はじめに、図13に示すように、既に表面側ローラー21が退避位置から規制位置に移動した状態の下で、支点バー19及び吸引ノズル23が、それぞれガラスリボンGに接近し、支点バー19についてはスクライブ線形成部Gsに当接する。また、図外の複数のチャック20aが耳部Gmを把持すると共に、図外の下端受けバー39が第一の退避位置、或いは、第二の退避位置から支持位置へと移動する。
次に、図外のアーム本体20baが回動して初期姿勢から折割姿勢への姿勢の変化を開始する。このとき、図14に示すように、上方部位Gdの回動を防止するべく表面側ローラー21が表面Ga側から上方部位Gdを支持する。また、ガス噴射ノズル22がガス22aの噴射を開始し、吸引ノズル23及び補助吸引ノズル46が吸引を開始する。すなわち、ガス噴射ノズル22と、吸引ノズル23及び補助吸引ノズル46とは、それぞれガラス板Gxの切出し前からガス22aの噴射、及び吸引を開始するように構成されている。
次に、ガラスリボンGの折割切断が完了し、ガラスリボンGからガラス板Gxが切り出されると、図15に示すように、支点バー19がガラスリボンGから離反すると共に、支点バー19と入れ替わりで裏面側ローラー21がガラスリボンGに接近し、退避位置から規制位置に移動する。これにより、表裏両側の揺動規制ローラー21が、ガラス板Gxの切出し後におけるガラスリボンGの下端部Geを挟んだ配置となる。また、ガラス板Gxが切り出されると、ガス噴射ノズル22が噴射したガス22aが、ガラスリボンGの下端部Geとガラス板Gxの上端部Gxbとの間に形成された隙間を裏面Gb側から表面Ga側に向かって通過するようになる。そして、折割切断時に発生したガラス粉Gkの一部は、ガス22aの圧力によって吹き飛ばされて吸引ノズル23に誘導される。さらに、ガラス粉Gkの別の一部は、ガス22aの圧力によって補助吸引ノズル46に誘導される。
最後に、ガラス粉Gkの吸引が完了すると、ガス噴射ノズル22によるガス22aの噴射が停止すると共に、吸引ノズル23による吸引が停止する。また、表面側ローラー21及び裏面側ローラー21がそれぞれ規制位置から退避位置に移動し、吸引ノズル23はガラスリボンGから離反する。さらに、支点バー19、曲げ応力付与部材20、揺動規制ローラー21、ガス噴射ノズル22、吸引ノズル23、及び補助吸引ノズル46のガラスリボンGへの追従降下も停止する。なお、切り出されたガラス板Gxは、折割機構3から移送機構5へと受け渡される。
一方、折割機構3が復帰動作を行う際には、支点バー19、曲げ応力付与部材20、揺動規制ローラー21、ガス噴射ノズル22、吸引ノズル23、及び補助吸引ノズル46が相互に同期した状態で上方へと移動していく。なお、これら折割機構3の構成要素のうち、ガラスリボンGに対する接近及び離反が可能な構成要素については、離反した状態で上方へと移動する。また、これら折割機構3の構成要素の移動中には、下端受けバー39が支持位置から第一の退避位置、或いは、第二の退避位置へと移動する。支点バー19、曲げ応力付与部材20、揺動規制ローラー21、ガス噴射ノズル22、吸引ノズル23、及び補助吸引ノズル46が折割切断(次回に実行される折割切断)を開始する高さ位置まで復帰すると、これらの上方への移動が停止される。
ここで、下端受けバー39を第一の退避位置と、第二の退避位置とのいずれに移動させるかの選択は、以下のように行うことが好ましい。すなわち、ダウンドロー法によって連続成形されたガラスリボンGがガラス板の製造装置1に搬入される前の初期状態においては、下端受けバー39を第一の退避位置に移動させておくことが好ましい。そして、折割機構3が一回目(初回)の折割動作を開始する際には、第一の退避位置から支持位置へと下端受けバー39を移動させる。また、折割機構3が一回目の折割動作を完了した後、二回目の折割動作を開始するまでの間は、下端受けバー39を第二の退避位置に移動させておくことが好ましい。さらに、折割機構3が二回目以降の折割動作を完了した後、次回の折割動作を開始するまでの間は、下端受けバー39を第二の退避位置に移動させておくことが好ましい。
以下、折割機構3の変形例について説明する。
本実施形態においては、ガラス板Gxを支持する複数の支持部材(支持体)として、複数のチャック20aを使用しているが、この限りではない。ガラス板Gxに負圧を発生させることにより、当該ガラス板Gxを吸着することが可能な吸着パッド等を支持部材(支持体)として使用してもよい。また、本実施形態においては、下端受け部材としての下端受けバー39がガラス板Gxの下端部Gxaにおける表面Ga側を幅方向(X‐X方向)に沿って支持するようになっているが、この限りではない。下端受け部材として、下端受けバー39に代えて吸着パッドを使用してもよい。この場合、必ずしも表面Ga側を幅方向に沿って支持させる必要はなく、裏面Gb側を幅方向に沿って支持させてもよい。
また、本実施形態においては、折割機構3が復帰動作を行う際には、支点バー19、曲げ応力付与部材20、揺動規制ローラー21、ガス噴射ノズル22、吸引ノズル23、及び補助吸引ノズル46が、相互に同期した状態で上方へと移動していくようになっているが、この限りではない。これらが上下動するための機構を個別に設け、これらが別々に上方に移動して復帰するようにしてもよい。
さらに、本実施形態においては、表面側ローラー21及び裏面側ローラー21が規制位置に移動した際に、両ローラーのそれぞれとガラスリボンとの間に隙間が形成されるように規制位置が位置決めされているが、この限りではない。両ローラーが規制位置に移動した際に、両ローラーのそれぞれとガラスリボンGとが接触するように規制位置を位置決めしてもよいし、両ローラーのうちの一方のみがガラスリボンGと接触するように規制位置を位置決めしてもよい。
加えて、本実施形態においては、ガス噴射ノズル22によるガス22aの噴射、及び吸引ノズル23による吸引が停止した際に、表面側ローラー21及び裏面側ローラー21が規制位置から退避位置に移動しているが、これに限定されるものではない。ガラスリボンGの揺動の継続時間や、揺動の振幅の大きさに合わせて、ガス噴射ノズル22及び吸引ノズル23の停止前に両ローラーが退避位置に移動するようにしてもよいし、停止後に両ローラーが退避位置に移動するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、表面側ローラー21及び裏面側ローラー21がいずれも退避位置に移動した状態で、折割機構3の復帰動作に伴って両ローラーが上方に移動しているが、この限りではない。規制位置に移動した両ローラーのそれぞれとガラスリボンとの間に隙間が形成されるように規制位置を位置決めすると共に、両ローラーが規制位置にある状態で上方に移動させてもよい。また、ガラス板Gx一枚あたりの切出しに要する時間を短縮するため、規制位置に移動した表面側ローラー21とガラスリボンGとが接触するように規制位置を位置決めすると共に、規制位置にある表面側ローラー21が上方に移動するようにしてもよい。つまり、表面側ローラー21とガラスリボンGとが、折割機構3の折割動作中、復帰動作中を問わず、常に接触した状態となるようにしてもよい。
さらに、本実施形態においては、揺動規制手段(折割補助手段)として、ローラー(表面側ローラー21及び裏面側ローラー21)を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、ガラスリボンGの幅方向に長尺な棒状部材を揺動規制手段(折割補助手段)として採用してもよい。この場合、棒状部材が規制位置に移動した際に、ガラスリボンGとの間に隙間が形成されるように、規制位置を位置決めすることが好ましい。また、棒状部材においてガラスリボンGに面する部位は、平面に形成されていてもよいし、当該ガラスリボンGとの接触に起因して損傷等が生じることを防止するため、凸湾曲面に形成されていてもよい。
加えて、本実施形態においては、ガス噴射ノズル22が、ガラスリボンGの搬送中に耳部Gmが通過するパスラインを指向してガス22aを噴射するように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に長尺な噴射口を備えたガス噴射ノズル22を用いて、ガラスリボンG全幅のパスラインに向けてガス22aを噴射する構成としてもよい。
以下、スクライブ機構2と折割機構3との連動した動作について説明する。
ダウンドロー法によって連続成形されたガラスリボンGがガラス板の製造装置1に搬入される前の初期状態において、スクライブ機構2は、スクライブ線Sの形成を開始する高さ位置に待機しており、折割機構3は、折割切断を開始する高さ位置に待機している。ガラスリボンGがガラス板の製造装置1に搬入されると、スクライブ機構2が形成動作(一回目)を開始し、ガラスリボンGにスクライブ線Sが形成される。スクライブ機構2は形成動作(一回目)の完了後、連続して帰還動作(一回目)を開始する。つまり、折割機構3が折割動作(一回目)を完了する前に、スクライブ機構2が帰還動作(一回目)を開始する。そして、折割機構3が待機した高さ位置(折割切断を開始する高さ位置)までスクライブ線形成部Gsが到達すると、折割機構3が折割動作(一回目)を開始する。折割機構3は折割動作(一回目)の完了後、連続して復帰動作(一回目)を開始する。なお、スクライブ機構2は、スクライブ線Sの形成を開始する高さ位置まで帰還した後、折割機構3が折割動作(一回目)、或いは、復帰動作(一回目)を行っている間に、再び形成動作(二回目)を開始する。そして、スクライブ機構2が形成動作(二回目)を完了する前に、折割機構3が復帰動作(一回目)を完了し、折割切断を開始する高さ位置に復帰する。そして、折割機構3が待機した高さ位置までスクライブ線形成部Gsが到達すると、折割機構3が折割動作(二回目)を開始する。このようにして、スクライブ機構2によるスクライブ線Sの形成と、折割機構3によるガラスリボンGの折割切断とが繰り返し実行される。
以下、移送機構5の詳細について説明する。
移送機構5は、切り出されたガラス板Gxを折割機構3から受け取って移送するための受取アーム5aを有している。この受取アーム5aの先端には、ガラス板Gxの上端部Gxbの把持、及び、その解除を行うためのチャック5aaが設けられている。そして、チャック5aaがガラス板Gxを把持した状態の下で、受取アーム5aが図2に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置まで移動することにより、ガラス板Gxを移送することが可能となっている。
以下、本発明の第二実施形態に係るガラス板の製造装置について説明する。なお、この第二実施形態の説明において、上記の第一実施形態で既に説明済みの要素については、第二実施形態についての説明文、又は、第二実施形態の説明で参照する図面に同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。
<第二実施形態>
本発明の第二実施形態に係るガラス板の製造装置1が、上記の第一実施形態に係るガラス板の製造装置1と相違している主たる点は、アーム本体20baの回動中に、その回動の中心となる軸線29の位置を変更することが可能となっている点と、回動中のアーム本体20baが更に自転することが可能となっている点である。なお、この第二実施形態においても、第一実施形態と同様に棒体40及び下端受けバー39を配置するようにしてもよい。
図16に示すように、ガラス板の製造装置1は、アーム本体20baをガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に延びる中心軸線47を中心に自転させるための回転機構48と、回転機構48を支持した状態で移動させることにより、回転機構48と連結されたアーム本体20baを移動させるための移動機構49とを備えている。さらに、移動機構49は、アーム本体20baをガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に移動させるための第一移動機構49aと、アーム本体20baを上下方向に移動させるための第二移動機構49bとを備えている。なお、移動機構49は、静止系としての床壁50に設置されている。
回転機構48は、アーム本体20baと連結された状態で中心軸線47を軸心として回転する軸部48aと、軸部48aと連結された第一サーボモーター(図示省略)を収容した筐体48bと、筐体48bを移動させるためのガイド51が設置され、且つガイド51を介して筐体48bを下方から支持する支持台48cとを有している。
軸部48aは、第一サーボモーターによって正逆の回転方向、及び回転速度を制御することが可能となっている。また、軸部48aは、アーム本体20baの長尺方向における中央部と連結されており、軸部48aの回転と同期してアーム本体20baが自転することが可能となっている。そして、アーム本体20baの自転に伴って、曲げ応力付与部材20全体が中心軸線47を中心に自転する構成となっている。筐体48bは、ガイド51に沿ってガラスリボンGの幅方向(X‐X方向)に移動させることが可能となっている。これにより、ガラス板Gx(ガラスリボンG)の幅寸法の大小に合わせて筐体48bを移動させることで、軸部48aを介して筐体48bと連結されたアーム本体20baの幅方向に沿った位置を調節することが可能となっている。
以上に説明した構成により、折割機構3が折割動作を行う際には、第一サーボモーターによって回転方向、及び回転速度が制御された軸部48aが回転し、これに同期してアーム本体20baが中心軸線47を中心に自転する。これにより、折割動作中におけるアーム本体20baの姿勢が制御され、曲げ応力付与部材20全体の姿勢が制御される。また、アーム本体20baが自転することで、その回動の中心となる軸線29の位置を変更することが可能となっている。
第二移動機構49bは、第二サーボモーター(図示省略)と連結されたボールネジ52により、フレーム53に設置されたガイド54に沿って上下動する可動体49baと、フレーム53を支持する支持テーブル49bbとを有している。
可動体49baは、回転機構48が備えた支持台48cと連結されており、第二移動機構49bが可動体49baを介して回転機構48を支持することが可能となっている。また、可動体49baの上下動に伴って当該可動体49baと連結された支持台48cが上下動することで、回転機構48、及び回転機構48と連結されたアーム本体20baが上下動する。これにより、可動体49baの上下動と同期して曲げ応力付与部材20全体が上下方向に移動する構成となっている。
この可動体49baは、折割切断時に曲げ応力付与部材20をガラスリボンGに追従降下させるため、ガラスリボンGに追従して下方に移動することが可能となっている。可動体49baの下方への移動速度は、第二サーボモーターによって制御されている。これにより、可動体49baは、ガラスリボンGの搬送速度と同一な速度(以下、基本速度と表記)で移動することが可能である。さらに、基本速度に対して加速した速度(以下、加速速度と表記)、或いは、基本速度に対して減速した速度(以下、減速速度と表記)で下方に移動することも可能となっている。
以上に説明した構成により、折割機構3が折割動作を行う際には、第二サーボモーターによって移動速度が制御された可動体49baが下方に移動し、これに同期してアーム本体20baが下方に移動する。このとき、可動体49baの移動速度が基本速度から加速速度、或いは、減速速度に切り換わることで、アーム本体20baの下方への移動速度が変化し、上下方向において支点バー19とアーム本体20baとの相対的な位置関係が変化する。この位置関係の変化に伴って曲げ応力付与部材20全体を支点バー19に対して相対的に上下方向に移動させることが可能となる。また、アーム本体20baの移動速度が変化することで、軸線29の位置を支点バー19に対して相対的に上下方向に変更することが可能となっている。
第一移動機構49aは、第三サーボモーター(図示省略)と連結されたボールネジ55により、フレーム56に設置されたガイド57に沿ってガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に移動する可動体49aaを有している。
可動体49aaは、第二移動機構49bが備えた支持テーブル49bbと連結されており、第一移動機構49aが可動体49aaを介して第二移動機構49bを支持することが可能となっている。また、可動体49aaの厚み方向(Z‐Z方向)への移動に伴って当該可動体49aaと連結された支持テーブル49bbが厚み方向に移動することで、第二移動機構49b、第二移動機構49bに支持された回転機構48、及び回転機構48と連結されたアーム本体20baが厚み方向に移動する。これにより、可動体49aaの厚み方向への移動と同期して曲げ応力付与部材20全体が厚み方向に移動する構成となっている。可動体49aaの厚み方向に沿った移動方向、及び移動速度は、第三サーボモーターによって制御されている。
以上に説明した構成により、折割機構3が折割動作を行う際には、第三サーボモーターによって移動方向、及び移動速度が制御された可動体49aaが移動し、これに同期してアーム本体20baが厚み方向(Z‐Z方向)に移動する。このようにして折割動作中におけるアーム本体20baの厚み方向における位置が制御され、曲げ応力付与部材20全体の厚み方向における位置が制御される。また、アーム本体20baが厚み方向に移動することで、軸線29の位置を厚み方向に変更することが可能となっている。
上記の回転機構48、第一移動機構49a、及び第二移動機構49bは、これら三者を同時に動作させることが可能であると共に、三者のうちの一つの機構のみ、或いは、二つの機構のみを選択的に動作させることも可能である。
本実施形態においては、回転機構48、第一移動機構49a、及び第二移動機構49bの三者を同時に動作させている。これにより、図17に示すように、アーム本体20baが実線で示す初期姿勢から二点鎖線で示す折割姿勢へと姿勢変化する際に、ガラスリボンGに追従降下中の支点バー19と同一な高さ位置において、軸線29の位置を厚み方向(Z‐Z方向)に沿って表面Ga側から裏面Gb側に移動させている。このアーム本体20baの姿勢変化の際には、回転機構48、第一移動機構49a、及び第二移動機構49bの各機構は以下のような動作を行う。
回転機構48は、中心軸線47を中心として時計回りにアーム本体20baを自転させることにより、アーム本体20baの鉛直線30に対する傾斜角度を角度θから漸次に大きくさせている(θ<θ1<θ2)。
ここで、仮にアーム本体20baが自転のみを行った場合には、(1)自転に伴って軸線29の位置が厚み方向(Z‐Z方向)において裏面Gb側から表面Ga側に移動してしまう。さらに、(2)自転に伴って軸線29の位置が支点バー19に対して相対的に下方に移動してしまう。そのため、これら(1)、(2)の移動を打ち消して、軸線29の位置を支点バー19と同一な高さ位置で表面Ga側から裏面Gb側に移動させるための動作を第一移動機構49a、及び第二移動機構49bが行っている。
第一移動機構49aは、アーム本体20baをガラスリボンGの厚み方向(Z‐Z方向)に沿って表面Ga側から裏面Gb側に移動させている。そして、この際のアーム本体20baの移動速度を、上記の(1)において、軸線29が裏面Gb側から表面Ga側に移動する速度よりも速くしている。これにより、上記の(1)の移動が打ち消され、軸線29の位置が厚み方向において表面Ga側から裏面Gb側に移動する。
第二移動機構49bは、可動体49baを減速速度で移動させることで、アーム本体20baを減速速度と等しい速度で下方に移動させている。つまり、第二移動機構49bについては、軸線29の位置を支点バー19に対して相対的に上方に移動させるための動作を行っている。この動作により、上記の(2)の移動が打ち消され、軸線29の位置が上下方向において支点バー19と同一な高さ位置に維持される。
回転機構48、第一移動機構49a、及び第二移動機構49bが上記の動作を行うことで、図17に実線で示すように、折割切断の開始時に、ガラスリボンGの長手方向(Y‐Y方向)に沿った反りに起因して、スクライブ線形成部Gsが支点バー19から浮き上がっていたとしても、折割切断中に、同図に二点鎖線で示すように、スクライブ線形成部Gsの浮き上がった状態が是正される。
折割切断が完了してガラスリボンGからガラス板Gxが切出されると、アーム本体20baが中心軸線47を中心として反時計回りに自転する。これにより、曲げ応力付与部材20に支持されたガラス板Gxが中心軸線47を中心として反時計回りに回転し、縦置き姿勢とされる。そして、縦置き姿勢とされた状態のガラス板Gxが折割機構3から移送機構5に受け渡される。なお、アーム本体20baの反時計回りの自転は、裏面側ローラー21が退避位置から規制位置に移動した後で実行される。
以下、本実施形態の変形例について説明する。
本実施形態においては、回転機構48が備えた軸部48aが、アーム本体20baの長尺方向における中央部と連結されているが、この限りではない。軸部48aをアーム本体20baの長尺方向における中央部からずれた位置に連結し、アーム本体20baの自転の中心となる中心軸線47の位置を本実施形態とは異なった位置に変更してもよい。
ここで、本発明に係るガラス板の製造装置は、上記の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。上記の実施形態に係るガラス板の製造装置においては、スクライブ機構と折割機構とが相互に独立して上下動するようになっているが、この限りではなく、両者が一体となって上下動するようにしてもよい。すなわち、スクライブ機構と折割機構との両者が、一体となってスクライブ線の形成を開始する高さ位置から折割切断が完了する高さ位置まで、ガラスリボンに追従降下して折割切断を実行すると共に、折割切断の完了後、両者が一体となってスクライブ線の形成を開始する高さ位置まで上方へと移動するようにしてもよい。
また、上記の実施形態に係るガラス板の製造装置においては、ガラス粉を吹き飛ばすためのガスを噴射するガス噴射ノズルや、ガラス粉を吸引するための吸引ノズルが配置されているが、これらは配置しなくてもよい。このようにした場合には、ガス噴射ノズルが噴射したガスの圧力や、吸引ノズルが発生させる負圧によってガラスリボンが厚み方向に揺動することが防止されるため、揺動を抑制する上で有利となる場合がある。さらに、表裏両側の揺動規制ローラーのうち、裏面側の揺動規制ローラーは、必ずしも配置しなくともよく、表面側の揺動規制ローラーのみを配置し、当該ローラーを折割補助ローラーとしてのみ機能させてもよい。
1 ガラス板の製造装置
2 スクライブ機構
2a カッターホイール
2b ホイール支持ローラー
3 折割機構
4 変形付与機構
4a 支持ローラー
7 挟持ローラー
7a 挟持ローラー
7aa 小径部
7ab 大径部
7x ガイドローラー
8 表面走行群
17 裏面走行群
20 曲げ応力付与部材
20a チャック
20b 折割アーム
39 下端受けバー
G ガラスリボン
Ga 表面
Gb 裏面
Gc 幅方向中央
Gu 非有効部
Gx ガラス板
Gxa 下端部
Gs スクライブ線形成部
S スクライブ線
M 進行方向
D1 ホイール支持ローラーの径
D2 カッターホイールの径

Claims (18)

  1. ダウンドロー法によって連続成形されて下方へと搬送されるガラスリボンの一方面側に、幅方向に沿ってスクライブ線を形成するスクライブ機構を備えたガラス板の製造装置であって、
    前記スクライブ機構に搬入される前記ガラスリボンを幅方向に沿って前記一方面側が凸となるように湾曲させる変形付与機構を備え、
    前記変形付与機構が、前記ガラスリボンの前記一方面側において幅方向に沿って相互に離間した二箇所と、他方面側において前記二箇所の相互間に位置する箇所との各々に、前記ガラスリボンに当接する当接部材を有し、
    前記一方面側の二つの当接部材と前記他方面側の当接部材とで、前記ガラスリボンを厚み方向に挟み込むように構成されていることを特徴とするガラス板の製造装置。
  2. 前記ガラスリボンの搬送経路に沿って複数の前記変形付与機構を備えることを特徴とする請求項1に記載のガラス板の製造装置。
  3. 前記一方面側の二つの当接部材と前記他方面側の当接部材とを、前記ガラスリボンの幅方向両端に存する非有効部に当接させることを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス板の製造装置。
  4. 前記一方面側の二つの当接部材と前記他方面側の当接部材とが、前記ガラスリボンの幅方向中央を基準として対称に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
  5. 前記一方面側の二つの当接部材と前記他方面側の当接部材とが、ローラーであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
  6. 前記スクライブ機構が、前記ガラスリボンに追従降下するように構成されると共に、前記ガラスリボンの前記一方面上を幅方向に沿って移動することで前記スクライブ線を形成する形成部材と、前記ガラスリボンの前記他方面側から該ガラスリボンを介して移動中の前記形成部材を支持し、且つ該形成部材と同期した状態で前記他方面上を幅方向に沿って移動する形成補助部材とを有し、
    前記形成部材及び前記形成補助部材が、前記ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動するように構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
  7. 前記形成部材が、前記ガラスリボンの前記一方面上を幅方向に沿って走行するカッターホイールであると共に、前記形成補助部材が、前記他方面上を幅方向に沿って走行するホイール支持ローラーであることを特徴とする請求項6に記載のガラス板の製造装置。
  8. 前記ガラスリボンを厚み方向に挟持しつつ前記カッターホイール及び前記ホイール支持ローラーと共に前記ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って走行する一対の挟持ローラーが、前記カッターホイール及び前記ホイール支持ローラーの進行方向の前後にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項7に記載のガラス板の製造装置。
  9. 前記カッターホイールの後方で前記ガラスリボンの前記一方面上を走行する前記挟持ローラーが、
    相対的に径の小さい小径部と、前記一方面上を転動し且つ前記小径部の両側にそれぞれ連なる相対的に径の大きい大径部とを有すると共に、前記カッターホイールが形成した前記スクライブ線を前記小径部が跨いだ状態で走行するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載のガラス板の製造装置。
  10. 請求項8に記載のガラス板の製造装置において、前記カッターホイールの後方で前記ガラスリボンの前記一方面上を走行する前記挟持ローラーに代えて、
    前記一方面との間に隙間を維持した状態で、前記ガラスリボンの幅方向に沿った湾曲に倣って移動するガイドローラーを配置したことを特徴とするガラス板の製造装置。
  11. 前記ホイール支持ローラーの径が前記カッターホイールの径よりも大きいことを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
  12. 前記ガラスリボンに追従降下しつつ前記スクライブ線が形成されたスクライブ線形成部を、前記ガラスリボンの長手方向に沿って前記一方面側が凸となるように湾曲させて曲げ応力を付与することで、前記ガラスリボンを折割切断して該ガラスリボンから前記スクライブ線の下方に存する切出し部を切り出す折割機構を備え、
    前記折割機構が、前記切出し部を、該切出し部における前記ガラスリボンの長手方向に沿った湾曲形状を維持しつつ支持した状態で、前記スクライブ線形成部に曲げ応力を付与する曲げ応力付与部材を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のガラス板の製造装置。
  13. 前記曲げ応力付与部材が、前記切出し部を支持する複数の支持部材と、該複数の支持部材を前記切出し部の厚み方向に沿ってそれぞれスライド可能に保持する保持部材とを有することを特徴とする請求項12に記載のガラス板の製造装置。
  14. 前記複数の支持部材が、前記切出し部の幅方向両端に存する非有効部に沿って相互に離間して並べられ、且つ該非有効部を把持する複数のチャックであることを特徴とする請求項13に記載のガラス板の製造装置。
  15. 前記折割機構が、折割切断時に前記切出し部の下端部を幅方向に沿って支持する下端受け部材を有することを特徴とする請求項14に記載のガラス板の製造装置。
  16. 前記下端受け部材が、前記切出し部の下端部における前記一方面側を幅方向に沿って下方から支持することを特徴とする請求項15に記載のガラス板の製造装置。
  17. 前記下端受け部材が、前記切出し部の下端部を幅方向に沿って支持するための支持位置と、前記ガラスリボンの搬送経路から外れた退避位置との間を移動可能に構成されていることを特徴とする請求項15又は16に記載のガラス板の製造装置。
  18. 前記退避位置として第一の退避位置と第二の退避位置とを有し、前記第一の退避位置が、前記支持位置から幅方向の外方に離間した位置であると共に、前記第二の退避位置が、前記支持位置から前記切出し部の厚み方向に沿って離間した位置であることを特徴とする請求項17に記載のガラス板の製造装置
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6598347B2 (ja) * 2014-12-29 2019-10-30 AvanStrate株式会社 ガラス基板の製造方法
JP6675587B2 (ja) * 2016-10-11 2020-04-01 日本電気硝子株式会社 帯状ガラスフィルムの製造方法及び製造装置
JP6796282B2 (ja) * 2016-10-11 2020-12-09 日本電気硝子株式会社 ガラスフィルムの製造方法
JP6798289B2 (ja) * 2016-12-02 2020-12-09 日本電気硝子株式会社 板ガラスの製造方法
JP6757496B2 (ja) * 2016-12-02 2020-09-23 日本電気硝子株式会社 ガラス板の製造方法
JP7193542B2 (ja) 2017-09-26 2022-12-20 コーニング インコーポレイテッド 帯状ガラスを分離するためのガラス製造装置および方法
US20200290915A1 (en) * 2017-10-31 2020-09-17 Corning Incorporated Methods of manufacturing glass ribbon
KR102660267B1 (ko) * 2018-06-21 2024-04-25 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 유리판 제조 방법 및 디바이스 제조 방법
JP7418408B2 (ja) * 2018-08-14 2024-01-19 コーニング インコーポレイテッド ガラスリボンを製造するための方法および装置
CN115348954A (zh) * 2020-06-09 2022-11-15 日本电气硝子株式会社 玻璃板的制造装置以及制造方法
CN115427363A (zh) * 2020-06-23 2022-12-02 日本电气硝子株式会社 玻璃板的制造方法、玻璃板的制造装置以及玻璃板
WO2022055701A1 (en) * 2020-09-10 2022-03-17 Corning Incorporated Glass separation apparatus and methods of separating a glass ribbon
CN112960898A (zh) * 2021-03-02 2021-06-15 甘肃光轩高端装备产业有限公司 玻璃分离设备和方法
CN112759242A (zh) * 2021-03-02 2021-05-07 甘肃光轩高端装备产业有限公司 玻璃生产设备和方法
CN113955932B (zh) * 2021-10-28 2023-10-20 河北光兴半导体技术有限公司 一种超薄玻璃裂片装置及裂片方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6616025B1 (en) 2000-08-31 2003-09-09 Corning Incorporated Automated flat glass separator
KR100681828B1 (ko) * 2005-07-20 2007-02-12 주식회사 에스에프에이 멀티 절단 시스템
JP4947488B2 (ja) * 2006-07-10 2012-06-06 日本電気硝子株式会社 ガラス板の製造方法及びその装置
US20110126593A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Rashid Abdul-Rahman Apparatus and method for separating a glass sheet
US8245539B2 (en) * 2010-05-13 2012-08-21 Corning Incorporated Methods of producing glass sheets
CN103003208A (zh) * 2010-07-08 2013-03-27 康宁股份有限公司 用于玻璃带连续成型的设备和方法
US9027815B2 (en) * 2010-08-31 2015-05-12 Corning Incorporated Apparatus and method for making glass sheet with improved sheet stability
US9315409B2 (en) * 2011-11-29 2016-04-19 Corning Incorporated Glass manufacturing apparatus and methods

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