JP6897445B2 - ガラスフィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ割断による割断工程を有する、ガラスフィルムの製造方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイでは、薄型化が推進されており、当該フラットパネルディスプレイに使用されるガラス基板については、フィルム状にまで薄肉化（例えば、厚みが２００μｍ以下）したガラスフィルムが開発されている。

このガラスフィルムを切断する方法として、レーザ割断技術が使用される（例えば特許文献１参照）。レーザ割断方法では、まず、テーブルに載置されたガラスフィルム（ガラス基板）に想定される割断予定線の端部（割断始端部）に初期クラック（初亀裂）を形成する。次に、この初期クラックを割断の出発位置として、割断予定線に沿ってＥｒ−ＹＡＧレーザビーム及びＣＯ_２レーザビームを照射し、その照射領域に水と空気とを混合してなる冷媒を噴射して、当該照射領域を冷却する。これにより、ガラスフィルムに熱応力が発生する。ガラスフィルムは、この熱応力の作用により初期クラックが割断予定線に沿って進展することで割断される。

特開２０１１−５７４９４号公報

厚みが２００μｍ以下となる超薄型のガラスフィルムを上記のレーザ割断方法によって切断する場合、テーブルに載置された状態において当該ガラスフィルムに微小な皺が無数に生じ得る。従来のレーザ割断方法において、この皺が割断予定線に重なった状態で割断が行われると、割断後のガラスフィルムの端面（断面）に、皺に起因する不良部分が残存するという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、レーザ割断によってガラスフィルムを切断した場合における端面不良の発生を防止する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、定盤に載置されるマザーガラスフィルムにレーザ光を照射することにより前記マザーガラスフィルムを割断する割断工程を備える、ガラスフィルムの製造方法において、前記割断工程は、第一割断予定線から間隔を空けて前記マザーガラスフィルムに第一固定部材を載置した後に前記レーザ光を前記第一割断予定線に沿って照射する第一割断工程と、第一割断工程後であって、前記第一割断予定線と交差する第二割断予定線から間隔を空けて前記マザーガラスフィルムに第二固定部材を載置した後に前記レーザ光を前記第二割断予定線に沿って照射する第二割断工程とを、備え、前記第二割断工程において、前記第二固定部材の端部は、前記第二割断予定線の割断終端部から割断始端部側にオフセットされることを特徴とする。

かかる構成によれば、第一割断予定線から間隔を空けて第一固定部材をマザーガラスフィルムの表面に載置することで、当該マザーガラスフィルムの表面における微小な皺の発生を抑制できる。同様に、第二割断予定線から間隔を空けて第二固定部材をガラスフィルムの表面に載置することで、当該マザーガラスフィルムの表面における微小な皺の発生を抑制できる。したがって、第一割断予定線に沿ってレーザ光を照射してマザーガラスフィルムを割断する場合、及び第二割断予定線にレーザ光を照射してマザーガラスフィルムを割断する場合において、各割断予定線での断面における不良（端面不良）の発生を防止できる。また、第二固定部材の端部を第二割断予定線の割断終端部から割断始端部側にオフセットすることで、当該割断終端部の周辺における端面不良の発生を防止できる。

上記の製造方法において、前記第一割断工程及び前記第二割断工程は、前記第一割断予定線及び前記第二割断予定線における前記レーザ光の照射部位を、前記レーザ光の照射後に冷却することが望ましい。これによれば、レーザ光の照射により加熱された部位（照射部位）を冷却することで発生する熱応力の作用により、各割断予定線に沿ってマザーガラスフィルムの各辺を精度良く割断できる。

また、上記の製造方法において、前記第二固定部材の端部に係るオフセット量は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下に設定されることが望ましい。

上記の製造方法において、前記第一固定部材は、前記第一割断予定線と並行に配置される一対の固定バーであり、前記第二固定部材は、前記第二割断予定線と並行に配置される一対の固定バーであり、前記第一固定部材の前記間隔を相対的に大きく設定して前記第一割断工程を行い、前記第二固定部材の前記間隔を相対的に小さく設定して前記第二割断工程を行うことが望ましい。これにより、マザーガラスフィルムの形状・寸法等に応じて、これらを最適な条件で割断できる。

本方法では、前記割断工程は、前記第一割断予定線及び前記第二割断予定線の割断始端部に初期クラックを形成する初期クラック形成工程を備えることが望ましい。この初期クラックを各割断予定線に沿って進展させることで、マザーガラスフィルムの各辺を精度良く割断できる。

本方法において、前記第一固定部材及び第二固定部材は、金属により構成される本体と、本体の表面を被覆する保護カバーとを備えることが望ましい。このように、各固定部材は保護シートを備えることから、マザーガラスフィルムを損傷させることなく固定できる。

本発明によれば、レーザ割断によってガラスフィルムを切断した場合における端面不良の発生を防止できる。

ガラスフィルムの製造装置を示す模式図である。 第三切断部を示す斜視図である。 第三切断部を示す斜視図である。 ガラスフィルムの製造方法を示すフローチャートである。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程を示す側面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程を示す側面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程を示す側面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程を示す側面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程を示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第一割断工程の他の例を示す平面図である。 第一割断工程後のマザーガラスフィルムを示す平面図である。 ガラスフィルムの製造方法に係る第二割断工程の他の例を示す平面図である。 第二割断工程後のガラスフィルムを示す平面図である。

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２０は、本発明に係るガラスフィルムの製造方法及び製造装置の一実施形態を示す。

図１に示すように、製造装置１は、帯状ガラスフィルムＧＲを成形する成形部２と、帯状ガラスフィルムＧＲの進行方向を縦方向下方から横方向に変換する方向変換部３と、方向変換後に帯状ガラスフィルムＧＲを横方向に搬送する第一搬送部４と、帯状ガラスフィルムＧＲにおける幅方向端部（耳部）を切断する第一切断部５と、耳部が除去された帯状ガラスフィルムＧＲをロール状に巻き取ってガラスロールＧＲＬを構成する巻取部６とを備える。

さらに製造装置１は、ガラスロールＧＲＬから帯状ガラスフィルムＧＲを取り出す取出部７と、取出部７から取り出された帯状ガラスフィルムＧＲを搬送する第二搬送部８と、帯状ガラスフィルムＧＲの一部を枚葉状のマザーガラスフィルムＭＧＦとして切断する第二切断部９と、マザーガラスフィルムＭＧＦを搬送する第三搬送部１０と、マザーガラスフィルムＭＧＦの各辺ＳＤ１〜ＳＤ４を切断してガラスフィルムＧを形成する第三切断部１１とを備える。

成形部２は、上端部にオーバーフロー溝１２ａが形成された断面視略楔形の成形体１２と、成形体１２の直下に配置されて、成形体１２から溢出した溶融ガラスＧＭを表裏両側から挟むエッジローラ１３と、エッジローラ１３の直下に配備されるアニーラ１４とを備える。

成形部２は、成形体１２のオーバーフロー溝１２ａの上方から溢流した溶融ガラスＧＭを、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フィルム状に成形する。エッジローラ１３は、この溶融ガラスＧＭの幅方向収縮を規制して所定幅の帯状ガラスフィルムＧＲとする。アニーラ１４は、帯状ガラスフィルムＧＲに対して除歪処理を施すためのものである。アニーラ１４は、上下方向複数段に配設されたアニーラローラ１５を有する。

アニーラ１４の下方には、帯状ガラスフィルムＧＲを表裏両側から挟持する支持ローラ１６が配設されている。支持ローラ１６とエッジローラ１３との間、または支持ローラ１６と何れか一箇所のアニーラローラ１５との間では、帯状ガラスフィルムＧＲを薄肉にすることを助長するための張力が付与されている。

方向変換部３は、支持ローラ１６の下方位置に設けられている。方向変換部３には、帯状ガラスフィルムＧＲを案内する複数のガイドローラ１７が湾曲状に配列されている。これらのガイドローラ１７は、鉛直方向に搬送される帯状ガラスフィルムＧＲを横方向へと案内する。

第一搬送部４は、方向変換部３の進行方向前方（下流側）に配置される。第一搬送部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を使用できる。第一搬送部４は、無端帯状のベルト４ａを駆動することにより、方向変換部３を通過した帯状ガラスフィルムＧＲを下流側へと連続的に搬送する。

第一切断部５は、第一搬送部４の上方に配置される。本実施形態では、第一切断部５は、レーザ割断により帯状ガラスフィルムＧＲを切断するが、これに限定されず、レーザ溶断その他の切断手段により構成されてもよい。第一切断部５は、一対のレーザ照射装置１８と、一対の冷却装置１９とを備える。レーザ照射装置１８は、帯状ガラスフィルムＧＲの所定部位にＣＯ_２レーザ光Ｌ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１９は、帯状ガラスフィルムＧＲの搬送方向において、レーザ照射装置１８の下流側に配置される。冷却装置１９は、帯状ガラスフィルムＧＲにおいて局部加熱された部位に冷媒Ｒを噴射して当該部位を冷却する。

巻取部６は、第一搬送部４及び第一切断部５の下流側に設置されている。巻取部６は、巻芯２０を回転させることで、帯状ガラスフィルムＧＲをロール状に巻き取る。このようにして構成されるガラスロールＧＲＬは、取出部７の位置まで搬送される。取出部７は、巻取部６によって構成されたガラスロールＧＲＬから帯状ガラスフィルムＧＲを引き出して、第二切断部９に供給する。

第二搬送部８は、取出部７においてガラスロールＧＲＬから取り出された帯状ガラスフィルムＧＲを下流側へと搬送する。第二搬送部８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を使用できる。第二搬送部８は、無端帯状のベルト８ａを駆動することにより、帯状ガラスフィルムＧＲを下流側の第二切断部９へと搬送する。

第二切断部９は、帯状ガラスフィルムＧＲを割断することにより、枚葉状のマザーガラスフィルムＭＧＦを形成する。第二切断部９は、曲げ応力割断装置により構成されるが、この構成に限定されず、レーザ溶断その他の切断手段により構成され得る。第二切断部９は、曲面を有する支持部材２１と、一対の押さえ部材２２と、クラック形成部材２３とを備える。支持部材２１は、円筒面を有する棒状部材である。支持部材２１は、上下方向に移動可能に構成される。押さえ部材２２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２２は、支持部材２１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２３は、上下方向に移動可能に構成されており、支持部材２１の上方に配置される。クラック形成部材２３は、その下端部にダイヤモンドカッタを有する。

第三搬送部１０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を使用できる。第三搬送部１０は、無端帯状のベルト１０ａを駆動することにより、マザーガラスフィルムＭＧＦを下流側の第三切断部１１へと搬送する。

第三切断部１１は、枚葉状のマザーガラスフィルムＭＧＦの四辺ＳＤ１〜ＳＤ４をレーザ割断によりフルカットする。図１乃至図３に示すように、第三切断部１１は、マザーガラスフィルムＭＧＦを支持する定盤２４と、この定盤２４に載置される緩衝材２５と、マザーガラスフィルムＭＧＦの表面に載せられる複数の固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂと、マザーガラスフィルムＭＧＦに初期クラックを形成するクラック形成部材２８と、マザーガラスフィルムＭＧＦを切断するための一対のレーザ照射装置２９及び一対の冷却装置３０と、を備える。

定盤２４は、金属製であり、マザーガラスフィルムＭＧＦの表面積よりも大きな支持面２４ａを有する。緩衝材２５は、発泡樹脂により構成されるシート材である。緩衝材２５は、支持面２４ａよりも小さくマザーガラスフィルムＭＧＦよりも大きな面積を有する。

図２及び図３に示すように、マザーガラスフィルムＭＧＦは、矩形状に構成されており、第一辺ＳＤ１と、第一辺ＳＤ１と交差する第二辺ＳＤ２と、第一辺ＳＤ１と対向する第三辺ＳＤ３と、第一辺ＳＤ１と第三辺ＳＤ３とに交差する第四辺ＳＤ４と、を有する。各辺ＳＤ１〜ＳＤ４は、第三切断部１１において切断（割断）され、不要部分として除去される。各辺ＳＤ１〜ＳＤ４の長さは５００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下とされるが、この範囲に限定されない。本実施形態では、第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４の長さが、第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３の長さよりも短いマザーガラスフィルムＭＧＦを例示するが、この形状に限定されない。

固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂは、二対の第一固定部材２６ａ，２６ｂと、二対の第二固定部材２７ａ，２７ｂとを含む。本実施形態では、固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂとして、マザーガラスフィルムＭＧＦの表面（上面）に載置される固定バーを例示する。具体的には、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂは、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属により構成される本体３１と、本体３１の外表面を被覆する保護カバー３２とを備える。本体３１は、四角柱状又は四角筒状の棒状部材により構成されるが、この形状に限定されない。保護カバー３２は、発泡樹脂を含む樹脂によりシート状に構成される。保護カバー３２は、本体３１の外表面全体を被覆するが、これに限らず、本体３１の外表面の一部のみを被覆してもよい。

本実施形態において、第一固定部材２６ａ，２６ｂは、第二固定部材２７ａ，２７ｂよりも長い。具体的には、第一固定部材２６ａ，２６ｂの長さをＬ１とし、第二固定部材２７ａ，２７ｂの長さをＬ２としたとき（図２参照）、Ｌ１＞１．１Ｌ２の関係となるように、両者の長さＬ１，Ｌ２を設定することが望ましい。第一固定部材２６ａ，２６ｂの幅Ｗ１（図２参照）は、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定され、第二固定部材２７ａ，２７ｂの幅Ｗ２は、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されるが、これらの範囲に限定されるものではない。

クラック形成部材２８は、定盤２４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２８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２９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２９は、例えばＣＯ_２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３０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３０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２９に追従して移動する。

上記の製造装置１により製造されるガラスフィルムＧ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。ガラスフィルムＧとして無アルカリガラスを使用することで、化学的に安定なガラスとすることができる。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。

また、ガラスフィルムＧ（マザーガラスフィルムＭＧＦ）の厚みは、１０μｍ以上３００μｍ以下とされ、好ましくは３０μｍ以上２００μｍ以下であり、最も好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下である。

以下、上記構成の製造装置１を使用してガラスフィルムＧを製造する方法について説明する。図４に示すように、本方法は、成形部２によって帯状ガラスフィルムＧＲを成形する成形工程Ｓ１と、帯状ガラスフィルムＧＲの幅方向端部（耳部）を切断する耳部除去工程Ｓ２と、帯状ガラスフィルムＧＲを巻き取ってガラスロールＧＲＬを構成する巻取工程Ｓ３と、ガラスロールＧＲＬから帯状ガラスフィルムＧＲを引き出す取出工程Ｓ４と、帯状ガラスフィルムＧＲを切断してマザーガラスフィルムＭＧＦを形成するマザーガラス形成工程Ｓ５と、マザーガラスフィルムＭＧＦの四辺ＳＤ１〜ＳＤ４を割断してガラスフィルムＧを形成する割断工程Ｓ６とを備える。

成形工程Ｓ１では、成形部２における成形体１２のオーバーフロー溝１２ａから溢流した溶融ガラスＧＭを当該成形体１２の両側面に沿ってそれぞれ流下させ、その下端で合流させてフィルム状に成形する。この際、溶融ガラスＧＭの幅方向収縮をエッジローラ１３により規制して所定幅の帯状ガラスフィルムＧＲとする。その後、帯状ガラスフィルムＧＲに対してアニーラ１４により除歪処理を施す（徐冷工程）。支持ローラ１６の張力により、帯状ガラスフィルムＧＲは所定の厚みに形成される。

耳部除去工程Ｓ２では、方向変換部３及び第一搬送部４によって帯状ガラスフィルムＧＲを下流側に送りつつ、第一切断部５において、レーザ照射装置１８の局部加熱による膨張と冷却装置１９の冷却による収縮とにより帯状ガラスフィルムＧＲに熱応力を生じさせる。帯状ガラスフィルムＧＲには、予め初期クラックが形成されており、この熱応力によって当該クラックを進展させることで、帯状ガラスフィルムＧＲの幅方向端部を連続的に割断する。これにより、非製品部としての耳部が製品部としての帯状ガラスフィルムＧＲから分離する。

続く巻取工程Ｓ３では、耳部が除去された帯状ガラスフィルムＧＲを巻芯２０に巻き取ることにより、ガラスロールＧＲＬを構成する。その後、ガラスロールＧＲＬは、取出部７に移送される。取出工程Ｓ４では、取出部７に移送されたガラスロールＧＲＬから帯状ガラスフィルムＧＲを引き出し、第二搬送部８によって第二切断部９へと搬送する。

マザーガラス形成工程Ｓ５では、第二切断部９の支持部材２１と押さえ部材２２とによって帯状ガラスフィルムＧＲに引張応力を作用させる。次に、クラック形成部材２３によって、帯状ガラスフィルムＧＲの一部に初期クラックを形成する。その後、帯状ガラスフィルムＧＲに作用する引張応力により、支持部材２１の長手方向に想定される割断予定線に沿って初期クラックを進展させる。これにより、帯状ガラスフィルムＧＲの一部が切断され、枚葉状のマザーガラスフィルムＭＧＦが形成される。その後、マザーガラスフィルムＭＧＦは、第三搬送部１０によって第三切断部１１へと搬送される。

割断工程Ｓ６では、まず、第三切断部１１における定盤２４の支持面２４ａに配置されている緩衝材２５上に、マザーガラスフィルムＭＧＦが載置される（載置工程）。その後、マザーガラスフィルムＭＧＦの第一辺ＳＤ１と第三辺ＳＤ３とを割断する第一割断工程と、第一割断工程後に、マザーガラスフィルムＭＧＦの第二辺ＳＤ２と第四辺ＳＤ４とを割断する第二割断工程とが実行される。

第一割断工程では、図２、図３、図５及び図６に示すように、マザーガラスフィルムＭＧＦの上面に、二対の第一固定部材２６ａ，２６ｂが載置される。この場合、マザーガラスフィルムＭＧＦの第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３に対応する二本の第一割断予定線ＣＬ１に並行して第一固定部材２６ａ，２６ｂが設置される（第一固定工程）。この場合、第一固定部材２６ａ，２６ｂの保護カバー３２の一部がマザーガラスフィルムＭＧＦに接触し、本体３１はマザーガラスフィルムＭＧＦに接触しない。これにより、本体３１の接触によるマザーガラスフィルムＭＧＦの損傷が防止される。第一固定部材２６ａ，２６ｂのマザーガラスフィルムＭＧＦへの載置は、作業者の手動で行われてもよく、マニピュレータ等により自動で行われてもよい（後述する第二固定工程において同じ）。

具体的には、一本の第一割断予定線ＣＬ１に対して二本（一対)の第一固定部材２６ａ，２６ｂが配置される。各二本の第一固定部材２６ａ，２６ｂは、水平方向において一定の間隔をおいて配置される。より具体的には、第一固定部材２６ａ，２６ｂは、第一割断予定線ＣＬ１から離れた位置に設けられる。各第一固定部材２６ａ，２６ｂにおける第一割断予定線ＣＬ１からの間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ（図６参照）は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定される。本実施形態では、一方の第一固定部材２６ａと第一割断予定線ＣＬ１との間隔Ｄ１ａと、他方の第一固定部材２６ｂと第一割断予定線ＣＬ１との間隔Ｄ１ｂとが等しくされる。これに限定されず、各間隔Ｄ１ａ、Ｄ１ｂは異なっていても良い。

図５に示すように、第一割断予定線ＣＬ１に沿って並列配置された四本（二対）の第一固定部材２６ａ，２６ｂは、第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４と交差する。これにより、第一固定部材２６ａ，２６ｂの一方の端部が第二辺ＳＤ２から突出し、他方の端部が第四辺ＳＤ４から突出した状態となる。第一固定部材２６ａ，２６ｂにおける第二辺ＳＤ２、第四辺ＳＤ４からの突出長さＬ３は、１ｍｍ以上３００ｍｍ以下とされるが、この範囲に限定されない。

第一割断予定線ＣＬ１は、一端部に割断始端部Ｓが設定され、他端部に割断終端部Ｅが設定される。図７及び図８に示すように、第一割断工程では、第一割断予定線ＣＬ１の割断始端部Ｓにクラック形成部材２８によって初期クラックが形成される（第一初期クラック形成工程）。クラック形成部材２８は、マザーガラスフィルムＭＧＦの割断始端部Ｓの上方位置から下降し、当該割断始端部Ｓに接触して、初期クラックを形成する。その後、クラック形成部材２８は、マザーガラスフィルムＭＧＦから離れ、所定の待機位置に戻り、次回の動作まで待機する。

初期クラックが形成されると、図９及び図１０に示すように、レーザ照射装置２９は、
マザーガラスフィルムＭＧＦの上方において、割断始端部Ｓから割断終端部Ｅまで第一割断予定線ＣＬ１に沿って水平方向に移動する。レーザ照射装置２９は、移動しながらレーザ光Ｌを第一割断予定線ＣＬ１に向かって照射する。

冷却装置３０は、レーザ照射装置２９の後方に位置するとともに、レーザ照射装置２９に追従して水平方向に移動する。冷却装置３０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、第一割断予定線ＣＬ１の部位に熱応力（引張応力）が発生する。この熱応力により、初期クラックが第一割断予定線ＣＬ１に沿って進展し、当該クラックが割断終端部Ｅに達することで、第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３がマザーガラスフィルムＭＧＦから分断される（図１１参照）。以上により、第一割断工程が終了する。

なお、図１１に示すように、第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３は、一定の割断代ＲＳ１を有する。本実施形態における割断代ＲＳ１は、１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下に設定されるが、この範囲に限定されるものではない。

第二割断工程では、マザーガラスフィルムＭＧＦの第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４を割断するために、当該マザーガラスフィルムＭＧＦの位置（向き）が変更される。図１１に示すように、マザーガラスフィルムＭＧＦは、平面視で９０度回転し、実線で示す位置から二点鎖線で示す位置へと移動する。マザーガラスフィルムＭＧＦの向き及び位置の変更は、作業者によって行われてもよく、定盤２４を回転可能に構成するとともに、当該定盤２４を９０度回転させることで行われてもよい。また、マザーガラスフィルムＭＧＦの位置を変更することなく、クラック形成部材２８、レーザ照射装置２９及び冷却装置３０を、第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４を切断可能な位置に移動させてもよい。或いは、第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４を割断するための、クラック形成部材、レーザ照射装置及び冷却装置を別途用意してもよい。

マザーガラスフィルムＭＧＦの第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４には、第二割断予定線ＣＬ２が設定される。図１２及び図１３に示すように、第二割断工程では、マザーガラスフィルムＭＧＦの第二割断予定線ＣＬ２に沿って二対の第二固定部材２７ａ，２７ｂが配置される（第二固定工程）。

第二固定部材２７ａ，２７ｂの長さＬ２は、第一割断工程後の第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４の長さ、すなわち、マザーガラスフィルムＭＧＦの第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３が除去された後の第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４の長さよりも短い。

このため、第二固定部材２７ａ，２７ｂが第二割断予定線ＣＬ２に並行して配置された状態では、当該第二固定部材２７ａ，２７ｂの端部２７ｃ，２７ｄは、マザーガラスフィルムＭＧＦの切断後の第一辺ＳＤ１ａ及び第三辺ＳＤ３ａから突出しない。すなわち、第二固定部材２７ａ，２７ｂの各端部２７ｃ，２７ｄは、切断後の第一辺ＳＤ１ａ及び第三辺ＳＤ３ａからオフセットされる。

具体的には、第二固定部材２７ａ，２７ｂの一方の端部（第一端部）２７ｃは、第二割断予定線ＣＬ２の割断始端部Ｓ（切断後の第一辺ＳＤ１ａ）から割断終端部Ｅ側にオフセットされる。また、第二固定部材２７ａ，２７ｂの他方の端部（第二端部）２７ｄは、第二割断予定線ＣＬ２の割断終端部Ｅ（切断後の第三辺ＳＤ３ａ）から割断始端部Ｓ側にオフセットされる。

第二固定部材２７ａ，２７ｂの第一端部２７ｃにおけるオフセット量（第一端部２７ｃと割断始端部Ｓとの離間距離）ＯＳ１は、３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下に設定されることが望ましい。第二固定部材２７ａ，２７ｂの第二端部２７ｄにおけるオフセット量（第二端部２７ｄと割断終端部Ｅとの離間距離）ＯＳ２は、１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下に設定されることが望ましい。

図１３に示すように、第二固定部材２７ａ，２７ｂは、第二割断予定線ＣＬ２から離れた位置に設けられる。各第二固定部材２７ａ，２７ｂにおける第二割断予定線ＣＬ２からの間隔Ｄ２ａ，Ｄ２ｂは、６ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定される。本実施形態において、一方の第二固定部材２７ａと第二割断予定線ＣＬ２との間隔Ｄ２ａと、他方の第二固定部材２７ｂと第二割断予定線ＣＬ２との間隔Ｄ２ｂとが等しくされる。これに限定されず、各間隔Ｄ２ａ、Ｄ２ｂは異なっていても良い。また、第二固定部材２７ａ，２７ｂに係る間隔Ｄ２ａ，Ｄ２ｂは、第一固定部材２６ａ，２６ｂに係る間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂよりも小さく設定されることが望ましい。この場合、間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂと、間隔Ｄ２ａ，Ｄ２ｂとの差は、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下とされることが望ましい。

第二固定部材２７ａ，２７ｂがマザーガラスフィルムＭＧＦを固定すると、図１４に示すように、クラック形成部材２８が再始動し、マザーガラスフィルムＭＧＦの第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４に係る第二割断予定線ＣＬ２の割断始端部Ｓに初期クラックを形成する（第二初期クラック形成工程）。

その後、図１５に示すように、各レーザ照射装置２９及び各冷却装置３０が、第二割断予定線ＣＬ２に沿ってマザーガラスフィルムＭＧＦの上方を移動する。レーザ照射装置２９が放出するレーザ光Ｌによる加熱と、冷却装置３０が噴射する冷媒Ｒの冷却とによってマザーガラスフィルムＭＧＦに生じる熱応力により、初期クラックが第二割断予定線ＣＬ２に沿って進展する。このクラックが第二割断予定線ＣＬ２の割断終端部Ｅに到達することで、第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４がマザーガラスフィルムＭＧＦから分断される（図１６参照）。

なお、図１６に示すように、第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４は、一定の割断代ＲＳ２を有する。本実施形態における割断代ＲＳ２は、１０ｍｍ以上４００ｍｍ以下に設定されるが、この範囲に限定されるものではない。

以上により、図１６に示すように、マザーガラスフィルムＭＧＦの四辺ＳＤ１〜ＳＤ４の全てが精度良く切断され、新たな四辺ＳＤ１ａ〜ＳＤ４ａを有する矩形状のガラスフィルムＧが完成する。

なお、本発明者は、本発明を完成するにあたり、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの載置条件によっては、割断工程Ｓ６においてガラスフィルムＧの端面（マザーガラスフィルムの割断面）に不良が発生する場合があることを見出した。

図１７に示すように、第一割断工程において、第一固定部材２６ａ，２６ｂの第二端部２７ｄが第二辺ＳＤ２から突出している場合には、第一割断予定線ＣＬ１の割断終端部Ｅにレーザ光Ｌが到達する前に、クラックが急速に進展して割断終端部Ｅに到達する場合がある。このとき、図１７において符号ＣＬ３で示す二点鎖線にように、クラックの進展の向きが第一割断予定線ＣＬ１からずれる場合がある。そうすると、図１８に示すように、マザーガラスフィルムＭＧＦにおける割断面に、不良部分ＤＦが発生する。

この不良部分ＤＦは、第一割断予定線ＣＬ１の割断終端部Ｅの近傍位置で発生する。しかしながら、第一割断工程の結果、この不良部分ＤＦが生じたとしても、次の第二割断工程によって、当該不良部分ＤＦを除去できる。

具体的には、図１９に示すように、第一割断工程によって第一辺ＳＤ１が除去された後に形成される新たな第一辺ＳＤ１ａから、第三辺ＳＤ１が除去された後に形成される新たな第三辺ＳＤ３ａまで、第二辺ＳＤ２に沿って第二割断予定線ＣＬ２が設定される。第二割断工程が実行されると、図２０に示すように、不良部分ＤＦは、第二辺ＳＤ２と共にマザーガラスフィルムＭＧＦ（ガラスフィルムＧ）から分断される。

本発明者の研究によれば、上記のような不良部分ＤＦが発生する確率は数％に過ぎず、殆どの場合において、第一割断工程において端面不良を生じさせることなく、第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３を割断できる。加えて、不良部分ＤＦが生じた場合であっても、上記の処理により、ガラスフィルムＧに不良部分ＤＦが残存することはない。

不良部分ＤＦが発生する理由は、第一固定部材２６ａ，２６ｂによってマザーガラスフィルムＭＧＦが過度に拘束された状態における、冷却装置３０の冷媒Ｒの噴射による圧力の影響によるものと推察される。本実施形態では、第一割断工程において発生していた不良部分ＤＦが第二割断工程において生じることのないように、第二固定部材２７ａ，２７ｂの第二端部２７ｄを第二割断予定線ＣＬ２の割断終端部Ｅからオフセットさせる。このオフセットにより、第二固定部材２７ａ，２７ｂが割断終端部Ｅの周辺部分を過度に拘束することがなくなり、第二割断工程における不良部分ＤＦの発生を確実に防止できる。

以上説明した本実施形態に係るガラスフィルムＧの製造方法によれば、第一割断予定線ＣＬ１と並行して第一固定部材２６ａ，２６ｂをガラスフィルムＧの表面に載置することで、第一割断予定線ＣＬ１の周辺における皺の発生を抑制できる。同様に、第二割断予定線ＣＬ２に並行して第二固定部材２７ａ，２７ｂをマザーガラスフィルムＭＧＦの表面に載置することで、第二割断予定線ＣＬ２の周辺における皺の発生を抑制できる。これにより、ガラスフィルムＧの各辺ＳＤ１ａ〜ＳＤ４ａにおける端面不良の発生を効果的に防止できる。また、第二固定部材２７ａ、２７ｂの第二端部２７ｄを第二割断予定線ＣＬ２の割断終端部Ｅからオフセットすることで、当該割断終端部Ｅの周辺における端面不良の発生を防止できる。

また、本実施形態では、第一割断工程における第一固定部材２６ａ，２６ｂの載置条件（第一載置条件）と、第二割断工程における第二固定部材２７ａ，２７ｂの載置条件（第二載置条件）とを異ならせてマザーガラスフィルムＭＧＦに設置する。すなわち、本実施形態において、第一固定部材２６ａ，２６ｂと、第二固定部材２７ａ，２７ｂとにおける載置条件の相違点は、第一に、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの長さＬ１，Ｌ２である（Ｌ１＞Ｌ２）。第二の相違点は、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂにおける各割断予定線ＣＬ１，ＣＬ２からの離間間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂである（Ｄ１ａ（Ｄ１ｂ）＞Ｄ２ａ（Ｄ２ｂ））。第三の相違点は、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの重量である。

このように、第一固定部材２６ａ，２６ｂと第二固定部材２７ａ，２７ｂとの載置条件を異ならせることにより、割断工程Ｓ６（第一割断工程、第二割断工程）において、第一割断予定線ＣＬ１に沿う第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３と、第二割断予定線ＣＬ２に沿う第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４とを、各々最適な条件で割断することができる。

すなわち、本実施形態では、マザーガラスフィルムＭＧＦの第二辺ＳＤ２及び第四辺ＳＤ４は、第一辺ＳＤ１及び第三辺ＳＤ３よりも短いが、第一割断工程後により一層短くなる。この場合、第一固定部材２６ａ，２６ｂの第一載置条件と同じ条件で第一割断工程後のマザーガラスフィルムＭＧＦを固定すると、その固定が不十分となるおそれがある。

このため、マザーガラスフィルムＭＧＦを十分に固定すべく、第二固定部材２７ａ，２７ｂに係る間隔Ｄ２ａ，Ｄ２ｂは、第一固定部材２６ａ，２６ｂに係る間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂよりも小さく設定される。換言すれば、第一固定部材２６ａ，２６ｂによるマザーガラスフィルムＭＧＦの過度な拘束が生じないように、第一固定部材２６ａ，２６ｂに係る間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂは、第二固定部材２７ａ，２７ｂに係る間隔Ｄ２ａ，Ｄ２ｂよりも大きく設定される。また、マザーガラスフィルムＭＧＦの固定に際し、過度な圧力が作用しないように、そして、上記の不良部分ＤＦが生じないように、第二割断工程では、第一固定部材２６ａ，２６ｂよりも短い第二固定部材２７ａ，２７ｂが使用される。

上記の載置条件は、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの長さＬ１，Ｌ２、各割断予定線ＣＬ１，ＣＬ２からの離間間隔Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂに限定されない。この載置条件には、各固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの幅Ｗ１，Ｗ２、高さ、本体３１の材質、密度、保護カバー３２の厚み、各割断予定線ＣＬ１，ＣＬ２の長さなど、各種の条件が含まれる。

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、四角柱状又は四角筒状に構成される固定部材２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂによりマザーガラスフィルムＭＧＦを固定する例を示したが、これに限定されない。例えば多角柱状又は多角筒状の他、断面視異形形状を有する棒状部材又は板状部材を第一固定部材２６ａ，２６ｂ又は第二固定部材２７ａ，２７ｂとして使用できる。

上記の実施形態では、マザーガラスフィルムＭＧＦの第一辺ＳＤ１と第三辺ＳＤ３を共に第一割断工程で切断し、第二辺ＳＤ２と第四辺ＳＤ４とを共に第二割断工程で割断する例を示したが、これに限定されない。本発明に係るガラスフィルムＧの製造方法では、第一辺ＳＤ１乃至第四辺ＳＤ４を個別に割断してもよい。この場合、各辺ＳＤ１〜ＳＤ４に対応する第一割断予定線乃至第四割断予定線がマザーガラスフィルムＭＧＦに設定される。

上記の実施形態では、巻取工程Ｓ３によりガラスロールＧＲＬを構成した後に、取出工程Ｓ４においてガラスロールＧＲＬから帯状ガラスフィルムＧＲを取り出す例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明に係るガラスフィルムＧの製造方法は、巻取工程Ｓ３及び取出工程Ｓ４を省略して、耳部除去工程Ｓ２後に、マザーガラス形成工程Ｓ５を実行してもよい。

上記の実施形態では、第二割断工程において、第二固定部材２７ａ，２７ｂの第一端部２７ｃを第二割断予定線ＣＬ２からオフセットさせた例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。第一端部２７ｃは、第一割断工程後において第一辺ＳＤ１が除去された後に形成される新たな第一辺ＳＤ１ａから突出するように設置されてもよく、この新たな第一辺ＳＤ１ａと一致するように（第二割断予定線ＣＬ２の割断始端部Ｓに一致するように）設置されてもよい。

上記の実施形態では、第三切断部１１のレーザ照射装置２９及び冷却装置３０を水平方向に移動させて割断工程Ｓ６を実行する例を示したが、これに限らず、レーザ照射装置２９及び冷却装置３０を移動させることなく、定盤２４を水平方向に移動させることによって割断工程Ｓ６を実行してもよい。

２４ 定盤
２６ａ 第一固定部材
２６ｂ 第一固定部材
２７ａ 第二固定部材
２７ｂ 第二固定部材
３１ 本体
３２ 保護カバー
ＣＬ１ 第一割断予定線
ＣＬ２ 第二割断予定線
Ｄ１ａ 第一割断予定線と第一固定部材との間隔
Ｄ１ｂ 第一割断予定線と第一固定部材との間隔
Ｄ２ａ 第二割断予定線と第二固定部材との間隔
Ｄ２ｂ 第二割断予定線と第二固定部材との間隔
Ｅ 割断終端部
Ｇ ガラスフィルム
Ｌ レーザ光
ＭＧＦ マザーガラスフィルム
Ｓ 割断始端部
Ｓ６ 割断工程
ＳＤ１ マザーガラスフィルムの第一辺
ＳＤ２ マザーガラスフィルムの第二辺

Claims (6)

1. 定盤に載置されるマザーガラスフィルムにレーザ光を照射することにより前記マザーガラスフィルムを割断する割断工程を備える、ガラスフィルムの製造方法において、
   前記割断工程は、第一割断予定線から間隔を空けて前記マザーガラスフィルムに第一固定部材を載置した後に前記レーザ光を前記第一割断予定線に沿って照射する第一割断工程と、前記第一割断工程後であって、前記第一割断予定線と交差する第二割断予定線から間隔を空けて前記マザーガラスフィルムに第二固定部材を載置した後に前記レーザ光を前記第二割断予定線に沿って照射する第二割断工程とを、備え、
   前記第一割断工程において、前記第一固定部材の端部は、前記マザーガラスフィルムの端面から突出し、
   前記第二割断工程において、前記第二固定部材の端部は、前記第二割断予定線の割断終端部から割断始端部側にオフセットされることを特徴とする、ガラスフィルムの製造方法。
2. 前記第一割断工程及び前記第二割断工程は、前記第一割断予定線及び前記第二割断予定線における前記レーザ光の照射部位を、前記レーザ光の照射後に冷却する、請求項１に記載のガラスフィルムの製造方法。
3. 前記第二固定部材の前記端部に係るオフセット量は、１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下に設定される、請求項１又は２に記載のガラスフィルムの製造方法。
4. 前記第一固定部材は、前記第一割断予定線と並行に配置される一対の固定バーであり、前記第二固定部材は、前記第二割断予定線と並行に配置される一対の固定バーであり、
   前記第一固定部材の前記間隔を相対的に大きく設定して前記第一割断工程を行い、前記第二固定部材の前記間隔を相対的に小さく設定して前記第二割断工程を行う、請求項１から３のいずれか一項に記載のガラスフィルムの製造方法。
5. 前記割断工程は、前記第一割断予定線及び前記第二割断予定線の割断始端部に初期クラックを形成する初期クラック形成工程を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のガラスフィルムの製造方法。
6. 前記第一固定部材及び第二固定部材は、金属により構成される本体と、前記本体の表面を被覆する保護カバーとを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のガラスフィルムの製造方法。

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