JP7486044B2 - 帯状ガラスフィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状ガラスフィルムを製造する方法に関する。

スマートフォンやタブレット型ＰＣ等のモバイル端末は、薄型、軽量であることが求められるため、これらの端末に組み込まれるガラス基板に対しては、薄板化への要請が高まっているのが現状である。このような現状の下、フィルム状にまで薄板化（例えば、厚みが３００μｍ以下）されたガラス基板であるガラスフィルムが開発、製造されるに至っている。

ところで、ガラスフィルムの製造工程には、これの元となる帯状ガラスフィルムを製造する工程が含まれることが通例である。そして、特許文献１には、オーバーフローダウンドロー法、リドロー法、スロットダウンドロー法等に代表されるダウンドロー法を利用して、帯状ガラスフィルムを製造する手法の一例が開示されている。

同文献に開示された手法は、成形装置により帯状ガラスフィルムを縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形装置の鉛直下方に配置したローラコンベアにより、成形後の帯状ガラスフィルムを湾曲した湾曲搬送経路に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向下方から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、搬送方向を転換させた帯状ガラスフィルムを横搬送経路に沿って横方向に搬送する横搬送工程と、レーザー切断装置により、横方向に搬送中の帯状ガラスフィルムから幅方向両端に存する非有効部を切断除去する切断除去工程と、非有効部が切断除去された帯状ガラスフィルムを巻取装置で巻き取ってガラスロールとする巻取工程とを含んでいる。

特開２０１５－４４７０９号公報

ところで、帯状ガラスフィルムの成形工程では、帯状ガラスフィルムが縦方向下方に引き出されるが、ガラス供給量のばらつき等により、引き出した帯状ガラスフィルムの通過位置を常時安定化させることは難しく、引き出した帯状ガラスフィルムが弛み側や張り側に変位する場合も多い。この変位を放置すると、後続の横搬送工程で帯状ガラスフィルムに過度の張りや弛みを生じるため、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を害し、帯状ガラスフィルムの破損、あるいは後続の工程での作業安定性の低下等の不具合を招くおそれがある。

また、縦方向下方に引き出された帯状ガラスフィルムが変位する際の態様（形態、程度、範囲等）も種々想定されるため、全ての態様に対して帯状ガラスフィルムの搬送安定性を確保することは困難である。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を高めることを技術的な課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、帯状ガラスフィルムを縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形した前記帯状ガラスフィルムを湾曲した湾曲搬送経路に沿って搬送することで、前記帯状ガラスフィルムの搬送方向を縦方向下方から横方向に転換する搬送方向転換工程と、前記湾曲搬送経路により搬送方向を転換した前記帯状ガラスフィルムを、横搬送経路に沿って配置した複数の搬送装置により横方向に搬送する横搬送工程とを有する帯状ガラスフィルムの製造方法において、縦方向下方に搬送される前記帯状ガラスフィルムの状態を検出部で検出し、前記検出部の検出データに基づいて前記複数の搬送装置の搬送速度をそれぞれ制御し、前記複数の搬送装置のうち、最も上流側に位置する搬送装置を上流側搬送装置とし、前記上流側搬送装置よりも下流側の搬送装置を下流側搬送装置として、前記下流側搬送装置の搬送速度に上限と下限を設定することにより特徴づけられる。

このように縦方向下方に搬送される帯状ガラスフィルムの状態を検出部で検出し、検出部の検出データに基づいて複数の搬送装置の搬送速度をそれぞれ制御することにより、各搬送装置を、縦方向下方に引き出される帯状ガラスフィルムの状態に合った適切な搬送速度で搬送することができる。従って、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を高めることができる。また、最上流の上流側搬送装置よりも下流側の搬送装置の搬送速度に上限と下限を設定することにより、縦方向下方に引き出された帯状ガラスフィルムに部分的でかつ瞬間的な状態変化（例えば位置変動）があったとしても、これに基づく下流側搬送装置の搬送速度の急激な変化を防止することができる。そのため、帯状ガラスフィルムの搬送安定性をさらに高めて、搬送中の帯状ガラスフィルムの破損を防止し、あるいは横搬送工程に付加される他の工程（切断除去工程等）での作業安定性等を高めることができる。

この帯状ガラスフィルムの製造方法においては、前記検出部での検出データに基づいて前記上流側搬送装置の搬送速度Ｖ１を補正し、前記補正後の前記上流側搬送装置の搬送速度Ｖ１が規定速度範囲内にあるか否かを判定し、前記補正後の搬送速度Ｖ１が前記規定速度範囲内にある時は、当該補正後の搬送速度Ｖ１に基づいて前記下流側搬送装置の搬送速度を補正し、前記補正後の搬送速度Ｖ１が前記規定速度範囲外にある時は、該規定速度範囲の上限値もしくは下限値に基づいて前記下流側搬送装置の搬送速度を補正することができる。

これにより、縦方向下方に搬送される帯状ガラスフィルムに部分的かつ瞬間的な状態変化が生じた際にも、下流側搬送装置の搬送速度の急激な変化を抑制することが可能となる。

帯状ガラスフィルムの搬送安定性の面から、前記規定速度範囲の上限値と下限値の比Ｘ（Ｘ＝上限値／下限値）を、１．０＜Ｘ＜１．２に設定するのが好ましい。

この帯状ガラスフィルムの製造方法では、前記帯状ガラスフィルムの幅方向両端の非有効部を切断装置により切断除去する切断除去工程をさらに設けることができる。この場合、前記下流側搬送装置として、前記切断装置に帯状ガラスフィルムを供給する第二コンベアを設けることができる。この第二コンベアの搬送速度に対して上記制御を行うことにより、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を高めることができる。

また、前記下流側搬送装置として、前記横搬送経路の終端に、前記帯状ガラスフィルムの巻き取りを行う巻取装置を設けることができる。巻取装置で帯状ガラスフィルムを巻き取る際に帯状ガラスフィルムに牽引力が作用し、帯状ガラスフィルムの搬送が行われる。上記の手法で巻取装置の搬送速度を制御することで、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を高めることができる。

この場合、前記下流側搬送装置として、前記巻取装置の上流側に、前記帯状ガラスフィルムを吸着して搬送する第三コンベアをさらに設けることができる。上記の手法で第三コンベアの搬送速度を制御することにより、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を高めることができる。

前記下流側搬送装置として複数の搬送装置を設け、前記下流側搬送装置の搬送速度を、下流側の搬送装置ほど大きくなるように定めることができる。これにより、横搬送経路において帯状ガラスフィルムが適度な緊張状態となるため、搬送安定性を高めることができる。

本発明によれば、帯状ガラスフィルムの搬送安定性を高めることができる。従って、搬送中の帯状ガラスフィルムの破断等による破損を防止し、あるいは横搬送工程に付加される他の工程（例えば切断除去工程等）での作業安定性を高めることができる。

本実施形態にかかる帯状ガラスフィルムの製造方法の概略を示す縦断側面図である。 湾曲搬送経路付近の概略を拡大して示す縦断面図であり、（ａ）図は帯状ガラスフィルムが弛み側に変位した状態、（ｂ）図は帯状ガラスフィルムが張り側に変位した状態を示す。 湾曲搬送経路付近の概略を拡大して示す縦断面図であり、（ａ）図は帯状ガラスフィルムが部分的に弛み側に変位した状態、（ｂ）図は帯状ガラスフィルムが部分的に張り側に変位した状態を示す。 既存の調速装置を用いて帯状ガラスフィルムを製造する場合の各種測定データを示す図である。 改良した調速装置を用いて帯状ガラスフィルムを製造する場合の各種測定データを示す図である。 改良した調速装置の制御部で実行される制御のフローチャートを示す。

以下、本発明の実施形態に係る帯状ガラスフィルムの製造方法について、添付の図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る帯状ガラスフィルムの製造方法は、ダウンドロー法、例えばオーバーフローダウンドロー法により帯状ガラスフィルム１を縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程Ｐ１と、成形工程Ｐ１で成形した帯状ガラスフィルム１を湾曲した湾曲搬送経路Ｒ１に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向下方から横方向に転換する搬送方向転換工程Ｐ２と、搬送方向転換工程Ｐ２で搬送方向を転換させた帯状ガラスフィルム１を横搬送経路Ｒ２に沿って横方向に搬送する横搬送工程Ｐ３と、横搬送工程Ｐ３で横方向に搬送中の帯状ガラスフィルム１から幅方向（帯状ガラスフィルム１の幅方向をいう）の両端の非有効部１ａを切断除去する切断除去工程Ｐ４と、を含んでいる。以下、各工程の詳細を説明する。

［Ａ．成形工程］
成形工程Ｐ１の実行には、主として、楔状に形成された成形体４と、成形体４から流下するガラスリボン５を表裏両側から挟持することが可能な上下複数段に配置されたローラ対６とが用いられる。

成形体４は、溶融ガラス７を流入させるための頂部に形成されたオーバーフロー溝４ａと、オーバーフロー溝４ａから両側方に溢れ出た溶融ガラス７をそれぞれ流下させるための一対の側面部４ｂ，４ｂと、両側面部４ｂ，４ｂに沿って流下した溶融ガラス７を融合一体化させるための下端部４ｃとを有する。この成形体４は、下端部４ｃで融合一体化した溶融ガラス７から連続的にガラスリボン５を生成することが可能となっている。

上下複数段に配置されたローラ対６の中には、上段側から順番に、冷却ローラ対６ａと、アニーラローラ対６ｂと、支持ローラ対６ｃとが含まれている。これらローラ対６の各々は、ガラスリボン５の幅方向における一方側と他方側とで、後に帯状ガラスフィルム１の非有効部１ａとなる部位を挟持することが可能となっている。

冷却ローラ対６ａは、成形体４の直下でガラスリボン５を挟持することで、当該ガラスリボン５の幅方向における収縮を抑制するためのローラ対である。アニーラローラ対６ｂは、徐冷炉８内で歪点以下の温度まで徐冷されるガラスリボン５を下方に案内するためのローラ対である。なお、アニーラローラ対６ｂは、ガラスリボン５を挟持している場合もあるし、挟持することなくガラスリボン５の厚み方向に沿った揺動を規制しているだけの場合もある。支持ローラ対６ｃは、徐冷炉８の下方に配置された冷却室（図示省略）内で室温付近まで温度が低下したガラスリボン５を支持すると共に、ガラスリボン５を下方に引っ張る速度（板引き速度）を決定するためのローラ対である。

これら上下複数段に配置されたローラ対６を通過したガラスリボン５が、帯状ガラスフィルム１として成形される。ここで、帯状ガラスフィルム１は、可撓性を付与できる程度の厚みとなるように成形される。なお、帯状ガラスフィルム１には、幅方向（図１では紙面に鉛直な方向）の中央に存して後に製品となる有効部１ｂと、有効部１ｂに対して幅方向の外側に存して除去の対象となる一対の非有効部１ａとが含まれている。有効部１ｂの厚さは３００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下である。非有効部１ａには、有効部１ｂよりも厚くなった耳部が含まれている。

なお、本実施形態では、オーバーフローダウンドロー法を利用して、帯状ガラスフィルム１を成形しているが、勿論、スロットダウンドロー法やリドロー法等の他のダウンドロー法を利用して、帯状ガラスフィルム１を成形してもよい。

［Ｂ．搬送方向転換工程］
搬送方向転換工程Ｐ２の実行には、並列に並べられた複数のローラ９ａからなるローラコンベア９が用いられる。ローラコンベア９は、帯状ガラスフィルム１を裏面１ｃ側から支持しつつ湾曲した湾曲搬送経路Ｒ１に沿って搬送することで、湾曲搬送経路Ｒ１を通過した後の帯状ガラスフィルム１の搬送方向を、その表面１ｄが上方を向くように横方向に転換させる。

［Ｃ．横搬送工程］
横搬送工程Ｐ３では、横方向の搬送力を与えることで帯状ガラスフィルム１が横方向に搬送される。横搬送経路Ｒ２には、帯状ガラスフィルム１に搬送力を与えるため、上流側から順に複数（本実施形態では、３つ）のコンベア１０，１１，１２が設置されている。各コンベア１０，１１，１２は図示しない駆動源により駆動される駆動コンベアであり、本実施形態では、一例として各コンベア１０，１１，１２をベルトコンベアで構成した場合を例示している。各コンベア１０，１１，１２のベルト１０ａ、１１ａ、１２ａを個々のコンベア１０，１１，１２に設けられた駆動源により回転駆動することで、帯状ガラスフィルム１が横方向に搬送される。なお、以下の説明では、最上流に位置するベルトコンベア１０を第一コンベアと称し、第一コンベア１０の下流側に位置するベルトコンベア１１を第二コンベアと称し、第二コンベア１１の下流側に位置するコンベア１２を第三コンベアと称する。

第三コンベア１２よりも下流側の横搬送経路Ｒ２には、帯状ガラスフィルム１を支持する第四コンベア１３が配置される。第四コンベア１３は、帯状ガラスフィルム１に搬送力を与えない従動型であり、例えば回転自在に支持された複数のローラからなるローラコンベアで構成される。第四コンベア１３の各ローラは、帯状ガラスフィルム１の搬送に伴って従動回転する。

横搬送経路Ｒ２の終端には、搬送された帯状ガラスフィルム１を巻き取ってガラスロールを形成する巻取り装置１４が設置されている。巻取り装置１４は、巻き芯１４ａとシートロール１４ｂとを備える。上流側から搬送された帯状ガラスフィルム１を、シートロール１４ｂから連続的に引き出した保護シート１５と重ね合わせた後、巻芯１４ａの周りにロール状に巻き取ることでガラスロールが得られる。巻取装置１４による帯状フィルム１の巻き取りにより、帯状ガラスフィルム１が牽引され、帯状ガラスフィルム１に横方向の搬送力が付与される。

このように、横搬送工程Ｐ３に設けられた各ベルトコンベア１０、１１、１２および巻取装置１４は、何れも帯状ガラスフィルム１に搬送力を与える搬送装置として機能する。

第一コンベア１０は、帯状ガラスフィルム１の裏面１ｃに対し、ガス（例えば、空気）を噴射することが可能となっている。帯状ガラスフィルム１は、第一コンベア１０上を幅方向中央（主として有効部１ｂ）のみが浮上した状態で搬送されていく。このベルトコンベア１０は、帯状ガラスフィルム１の非浮上部（主として非有効部１ａ）を搬送するための無端状のベルト１０ａと、ベルト１０ａの内周側に配置され、上方に向かってガスを噴射するガス噴射器（図示省略）とを備えている。ベルト１０ａには、多数の微細な貫通孔（図示省略）が形成されており、ガス噴射器から噴射されたガスが貫通孔を通って帯状ガラスフィルム１の裏面１ｃに到達する。

第二コンベア１１としては、ガス（エア）の噴射機能および吸着機能を有しない通常のベルトコンベアが使用される。第二コンベア１１上の帯状ガラスフィルム１は、その自重で第二コンベア１１のベルト１１ａに接触している。第二コンベア１１上には、後述する切断除去工程Ｐ４を行うための切断装置１６が配置されている。第二コンベア１１として、平行に配設した複数のローラを回転駆動するローラコンベアを使用することもできる。

第三コンベア１２は、エアの吸引により帯状ガラスフィルム１をベルト１２ａに吸着する吸着コンベアで構成される。第三コンベア１２のベルト１２ａには、多数の微細な貫通孔（図示省略）が形成されている。また、ベルト１２ａの内周側には、真空ポンプ等に接続された負圧発生装置（図示省略）が配置されている。負圧発生装置は、貫通孔を介したエアの吸引により負圧を発生させて、帯状ガラスフィルム１をベルト１２ａに吸着させる。この吸着により、第三コンベア１２による搬送中は、ベルト１２ａと帯状ガラスフィルム１との間に相対移動は生じない。

第二コンベア１１と第三コンベア１２の間には、帯状ガラスフィルム１をたわませた弛み区間１７が設けられる。このように弛み区間１７を設ける理由は、弛み区間１７を設けていないと、巻取り装置１４により帯状ガラスフィルム１に付与される張力が切断装置１６により切断される第二コンベア１１上の帯状ガラスフィルム１に伝播し、そのために切断除去工程Ｐ４で非有効部１ａを切断除去する際の切断品位が悪化して、帯状ガラスフィルム１が破断する等の不具合を生じるためである。

［Ｄ． 切断除去工程］
切断除去工程Ｐ４では、レーザー割断を行う切断装置１６により帯状ガラスフィルム１から非有効部１ａが切断除去される。切断除去工程Ｐ４の実行には、ベルトコンベア１４の上方で定点に固定して設置されたレーザー照射器１６ａ、及び、冷媒噴射器１６ｂが用いられる。レーザー照射器１６ａは、自身の下方を通過する帯状ガラスフィルム１の有効部１ｂと非有効部１ａとの境界に沿ってレーザーを連続的に照射する。冷媒噴射器１６ｂは、帯状ガラスフィルム１におけるレーザーが照射された部位に対して冷媒（例えば、ミスト状の水）を連続的に噴射する。

これにより、レーザーにより加熱された部位と、冷媒により冷却された部位との間の温度差に起因して、帯状ガラスフィルム１に熱応力を発生させると共に、熱応力により、有効部１ｂと非有効部１ａとの境界に沿って割断部（有効部１ｂと非有効部１ａとが分離した部位）を連続的に形成していく。このようにして、帯状ガラスフィルム１を長手方向に沿って連続的に切断していく。なお、本実施形態では、レーザー割断法により帯状ガラスフィルム１を切断しているが、レーザー溶断法により帯状ガラスフィルム１を切断するようにしてもよい。

非有効部１ａが切断除去された帯状ガラスフィルム１（有効部１ｂのみでなる帯状ガラスフィルム１）は、第二コンベア１１から弛み区間１７を経て第三コンベア１２に移乗させる。一方、帯状ガラスフィルム１から除去された非有効部１ａは、第三コンベア１２に移乗させずに、横搬送経路Ｒ２から下方に離脱させた後、廃棄する。

［Ｅ．調速装置］
横搬送工程Ｐ３における各搬送装置１０，１１，１２，１４は、基本的に支持ローラ対６ｃによる板引き速度と同期して駆動される。その一方で、支持ローラ対６ｃから引き出される帯状ガラスフィルム１の位置は、何らかの事情（例えば溶融ガラス供給量のばらつき等）で変動する場合がある。この変動に対処するため、調速装置２０により、各搬送装置１０，１１，１２，１４の搬送速度が個別に制御される。調速装置２０は、縦方向下方に搬送される帯状ガラスフィルム１の状態（変位）を検出する検出部２１と、検出部２１での検出データに応じて、各搬送装置（第一コンベア１０、第二コンベア１１、第三コンベア１２、および巻取装置１４）の搬送速度を制御する制御部２２とを有する。

検出部２１は、成形工程Ｐ１の支持ローラ対６ｃよりも下流側で、縦方向下方に搬送される帯状ガラスフィルム１と対峙するように配置される。検出部２１として、例えば距離センサが用いられる。本実施形態では、湾曲搬送経路Ｒ１の最上流のローラ９ａと対峙する位置に検出部２１を配置した場合を例示している。

搬送方向転換工程Ｐ２の上流部では、図２（ａ）（ｂ）に示すように、帯状ガラスフィルム１が最上流のローラ９ａとは非接触の状態で縦方向下方に搬送される。最上流のローラよりも下流側のローラ９ａに帯状ガラスフィルム１が接触することで、帯状ガラスフィルム１の搬送方向が縦方向下方から横方向に変換される。本実施形態では、検出部２１を湾曲搬送経路Ｒ１の最上流のローラ９ａ付近に配置した場合を例示しているが、検出部２１は、帯状ガラスフィルム１に対して非接触のローラ９ａよりも上流側で、かつ支持ローラ対６ｃよりも下流側の任意の位置に配置することができる。

制御部２２の入力側に検出部２１が接続される。一方、制御部２２の出力側は、横搬送経路Ｒ２の各搬送装置（第一コンベア１０、第二コンベア１１、第三コンベア１２、および巻取装置１４）の駆動源にそれぞれ接続されている。検出部２１の検出データに基づき、制御部２２で所定の演算を行うことで、各搬送装置１０，１１，１２，１４の搬送速度がそれぞれ独立して制御される。

成形工程Ｐ１を経た帯状ガラスフィルム１が縦方向下方に搬送される際には、既に述べたように種々の要因で帯状ガラスフィルム１の位置が変化する。この位置変化は、図２（ａ）に示すように、縦方向下方に搬送される帯状ガラスフィルム１の全体が弛み側に移動し、あるいは図２（ｂ）に示すように、帯状ガラスフィルム１の全体が張り側に移動する形で現れる。

このように帯状ガラスフィルム１の位置が変動した際には、検出部２１が帯状ガラスフィルム１の変位を検出し、その検出信号を受けた制御装置２２が各搬送装置（第一コンベア１０，第二コンベア１１，第三コンベア１２，巻取装置１４）の搬送速度を調整し、変位した帯状ガラスフィルム１を規定位置に復帰させる。具体的には、図２（ａ）に示すように、帯状ガラスフィルム１が弛み側に変位した際（二点鎖線で示す）には、各搬送装置（１０，１１，１２，１４）の搬送速度を増し、帯状ガラスフィルム１を張り側に移動させて規定位置（実線で示す）に戻す。一方、図２（ｂ）に示すように、帯状ガラスフィルム１が張り側に移動した際（二点鎖線）には、各搬送装置（１０，１１，１２，１４）の搬送速度を減じ、帯状ガラスフィルム１を弛み側に移動させて規定位置（実線で示す）に戻す。

この際、各搬送装置（１０，１１，１２，１４）のうち、最上流に位置する第一コンベア１０（上流側搬送装置）の搬送速度Ｖ１は、検出部２１での検出データに基づき、帯状ガラスフィルム１の位置変動が解消されるように増速側もしくは減速側に補正される。また、第一コンベア１０よりも下流側に位置する第二コンベア１１、第三コンベア１２、および巻取装置１４の各搬送速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗは、第一コンベア１０の補正後の搬送速度Ｖ１に、個々の搬送装置１１，１２，１４毎に定めた固有の係数αを乗じて得られる値に補正される。係数αは、第二コンベアの係数をα_２、第三コンベアの係数をα_３、巻取装置１４の係数をα_ｗとして、α_２＜α_３＜α_ｗとなるように定められる。以上から、第二コンベア１１の搬送速度Ｖ２、第三コンベア１２の搬送速度Ｖ３、および巻取装置１４の搬送速度Ｖｗは、
Ｖ２＝Ｖ１×α_２
Ｖ３＝Ｖ１×α_３
Ｖｗ＝Ｖ１×α_ｗ
となるように補正され、下流側の搬送装置ほど搬送速度が速くなる。このように下流側の搬送装置ほど搬送速度を速くすることで、横搬送経路Ｒ２上での意図しない帯状ガラスフィルム１の弛みを防止することができ、帯状ガラスフィルムを適切な緊張状態に保持することが可能となる。因みに、α_２＝１．０１、α_３＝１．０２、α_ｗ＝１．０５程度であるので、各搬送装置１０，１１，１２，１４の搬送速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗの差は微差となる。なお、弛み区間１７には図示しない弛み量測定センサ（例えばレーザーセンサ）が設けられ、弛み区間１７の弛み量が所定量よりも少ない場合については、弛み量が所定量よりも多くなるまで、制御装置２２が第三コンベア１２の搬送速度Ｖ３を第二コンベア１１の搬送速度よりも遅くすることがある。この場合についても、第三コンベア１２の搬送速度Ｖ３は、第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１よりも、速いことが好ましい。

このように、帯状ガラスフィルム１の位置変動が生じた場合には、検出部２１の検出データに基づき、帯状ガラスフィルム１の位置変動が解消されるように第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１が補正される。一方、第１コンベア１０よりも下流側の第二コンベア１１、第三コンベア１２、および巻取装置１４の各搬送速度（Ｖ２，Ｖ３、Ｖｗ）は、第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１に対して係数α分だけ上乗せする形で定められ、しかも下流側ほど搬送速度が徐々に速くなる。

［Ｆ．既存の調速装置の課題および解決手段］
以上に述べた既存の調速装置２０による各搬送速度の制御では、以下の不具合を生じることが明らかとなった。

図２（ａ）（ｂ）に示す帯状ガラスフィルム１の位置変動が、広大な領域（例えば幅方向の全域）で一定時間継続して生じるのであれば、既存の調速装置２０による搬送速度の制御でも、帯状ガラスフィルム１の安定した搬送が可能となる。その一方で、帯状ガラスフィルム１に生じる位置変動の態様は、上記の態様に限られず、しわ等の発生により帯状ガラスフィルム１の部分的な領域で瞬間的に位置変動を生じる場合もある。図３（ａ）（ｂ）は、そのような位置変動が検出部２１との対向領域でのみ生じた状態を示すものであり、図３（ａ）は帯状ガラスフィルム１の幅方向中央部１’が弛み側に膨らんだ場合を示し、図３（ｂ）は帯状ガラスフィルム１の幅方向中央部１’が張り側に膨らんだ場合を示す。

図３（ａ）（ｂ）に示す帯状ガラスフィルム１の部分的かつ瞬間的な位置変動は、そのまま放置しておいても帯状ガラスフィルム１の搬送安定性の面では大きな問題とはならない。しかしながら、既存の調速装置２０では、帯状ガラスフィルム１の瞬間的な位置変動に応じて、上流側搬送装置（第一コンベア１０）の搬送速度Ｖ１が当該位置変動を解消するように急激に変化するため、この変化を受けて下流側搬送装置（第二コンベア１１、第三コンベア１２、巻取装置１４）の各搬送速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗも急激に変化することになる。従って、横搬送経路Ｒ２を搬送される帯状ガラスフィルム１に想定外の張力が生じ、あるいは過大な弛みが生じるため、切断装置１６による切断除去工程Ｐ４の実行に支障を来し、あるいは帯状ガラスフィルム１が破断する等の不具合を招くおそれがある。

かかる不具合を解消するために改良した調速装置２０を以下に説明する。
改良後の調速装置２０は改良前の調速装置２０と同様に、検出部２１と制御部２２とを備える。制御部２２に格納するソフトウェアを変更することで、調速装置２０の改良が実現される。

改良後の調速装置２０において、最上流の第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１の補正手法は、改良前の調速装置２０と同じである。すなわち、検出部２１での検出データに基づき、帯状ガラスフィルム１の位置変動が解消されるように第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１を補正する。このようにして求めた搬送速度Ｖ１を、以下では「補正搬送速度」と呼ぶ。

下流側搬送装置１１，１２，１４の搬送速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗを定めるにあたり、先ず、演算の基礎となる基準速度範囲を設定する。基準速度範囲は、帯状ガラスフィルム１に位置変動が生じていない時（図２（ａ）（ｂ）の実線で示す状態）の第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１（基準速度）を中心として幅を持たせた範囲であり、その上限値と下限値の比Ｘ（上限値／下限値）は、１＜Ｘ＜１．２、好ましくは１＜Ｘ＜１．１、さらに好ましくは１＜Ｘ＜１．０５、最も好ましくは１＜Ｘ，１．０３となるように定めるのが好ましい。例えば帯状ガラスフィルムの厚さが５０μｍでガラス流量２００ｋｇ／ｈの場合は、基準速度は１２．４ｍ／ｍｉｎとし、基準速度範囲の上限値を１２．８ｍ／ｍｉｎ、下限値を１２．０ｍ／ｍｉｎに設定する。

次いで、制御部２２では、第一コンベア１０の補正搬送速度Ｖ１が上記基準速度範囲内であるか否かを判定する。補正搬送速度Ｖ１が基準速度範囲内である場合には、補正搬送速度Ｖ１に、下流側搬送装置１１，１２，１４に固有の各係数αを乗じて各搬送装置１１，１２，１４の搬送速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗを補正する。すなわち、
Ｖ２＝Ｖ１×α_２
Ｖ３＝Ｖ１×α_３
Ｖｗ＝Ｖ１×α_ｗ
と補正する。この補正で得られた搬送速度（Ｖ２，Ｖ３、Ｖｗ）は、改良前の調速装置２０による制御で得られる搬送速度と同じ値となる。係数αは改良前の調速装置２０で使用していた係数αと同じものを使用でき、α_２＜α_３＜α_ｗの関係に設定するのが好ましい。

一方、第一コンベア１０の補正搬送速度Ｖ１が上記基準速度範囲外である場合は、基準速度範囲の上限値もしくは下限値に係数αを乗じて各搬送装置１１，１２，１４の搬送速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗを補正する。すなわち、
搬送速度（Ｖ２，Ｖ３，or Ｖｗ）＝上限値or下限値×α
となるように補正される。具体的には、補正搬送速度Ｖ１が基準速度範囲の上限値を超える場合は、
Ｖ２＝上限値×α_２
Ｖ３＝上限値×α_３
Ｖｗ＝上限値×α_ｗ
と補正し、補正搬送速度Ｖ１が基準速度範囲の下限値を下回る場合は、
Ｖ２＝下限値×α_２
Ｖ３＝下限値×α_３
Ｖｗ＝下限値×α_ｗ
と補正する。これは、下流側搬送装置１１，１２，１４の各搬送速度（Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗ）に上限と下限を設定することを意味する。

図６に、以上に説明した改良後の調速装置２０の制御部２２で実行される制御のフローチャートを示す。図６において、Ｖ１は上流側コンベア（第一コンベア１０）の搬送速度を表す。Ｖは下流側コンベア（第二コンベア１１、第三コンベア、巻取装置１４）の搬送速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖｗを総称したものである。

図６に示すように、先ず検出部２１の検出データから帯状ガラスフィルム１の位置が変位したか否かが判定される（Ｓ１）。変位している場合（ＹＥＳ）は、この変位を解消するようにＶ１が補正され（Ｓ２）、変位していない場合（ＮＯ）にはスタートに戻る。次に補正したＶ１が規定速度範囲内であるかが判定される（Ｓ３）。規定範囲内である場合（ＹＥＳ）は下流側搬送装置１１，１２，１４の搬送速度ＶがＶ＝Ｖ１×αとなるように補正され（Ｓ４）、規定範囲外である場合（ＮＯ）は搬送速度ＶがＶ＝上限値 or 下限値×αとなるように補正される（Ｓ５）。次に製造ライン全体で帯状ガラスフィルム１の搬送が停止しているかが判定され（Ｓ６）、停止している場合（ＹＥＳ）は制御を終了し、停止していない場合（Ｎｏ）はスタートに戻る。

図４は改良前の調速装置２０を用いて帯状ガラスフィルム１を製造する時の各種測定データを示し、図５は改良後の調速装置２０を用いて帯状ガラスフィルム１を製造する際の各種測定データを示す。図４および図５において、横軸は経過時間であり、横軸の一目盛は０．３秒を表す。太実線は、検出部２１で検出した帯状ガラスフィルム１の位置を示し、図の下方ほど帯状ガラスフィルム１が検出部２１に接近したことを示す。細破線は第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１、一点鎖線は第二コンベア１１の搬送速度Ｖ２、二点鎖線は巻取装置１４の搬送速度Ｖｗを示し、それぞれ図の下方ほど搬送速度が低下したことを表す。また、細実線は弛み区間１７での最大弛み量（最大たわみ量）を示し、図の下方ほど弛み量が減少したことを表す。太破線は第二コンベア１１で搬送される帯状ガラスフィルムに作用する張力を示し、図の下方ほど張力が減少したことを表す。

改良前の調速装置２０を用いた場合、図４から明らかなように、瞬間的にガラス位置が検出部２１に近づくと、第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１だけでなく、第二コンベア１１の搬送速度Ｖ２、第三コンベア１２の搬送速度Ｖ３、および巻取装置１４の搬送速度Ｖｗも瞬間的に大きく低下する。これにより、帯状ガラスフィルム１に作用する張力が瞬間的に低下し、例えば切断除去工程Ｐ４での切断作業が困難になる等の不具合を招く。図４とは逆に、ガラス位置が瞬間的に検出部２１から遠ざかると、第二コンベア１１の搬送速度Ｖ２、第三コンベア１２の搬送速度Ｖ３、および巻取装置１４の搬送速度Ｖｗが速くなるため、帯状ガラスフィルム１に作用する張力がきつくなり、帯状ガラスフィルム１の破断等が懸念されることとなる。

これに対し、改良後の調速装置２０を用いると、図５から明らかなように、瞬間的にガラス位置が変動した場合、第一コンベア１０の搬送速度Ｖ１は大きく変動するが、他の搬送装置（第二コンベア、巻取装置）の搬送速度はほとんど変化せず、帯状ガラスフィルム１に作用する張力もほとんど変化しない。従って、帯状ガラスフィルム１の搬送安定性を高めることができる。これにより、切断除去工程Ｐ４の停滞や帯状ガラスフィルム１の破断等の不具合を回避することが可能となる。

以上の説明では、横搬送経路Ｒ２に４つの搬送装置（第一コンベア１０、第二コンベア１１、第三コンベア１２、及び巻取装置１４）を配置した場合を説明したが、横搬送経路Ｒ２に配置する搬送装置の数は任意であり、３つ以下もしくは５つ以上の搬送装置を配置する場合にも、既に述べた改良後の調速装置２０を使用して各搬送装置の搬送速度を制御することができる。

また、帯状ガラスフィルム１を成形する方法としては、フロートバスから帯状ガラスフィルムを引き出して横搬送部で搬送するようにしたフロート法を採用することも可能である。

１ 帯状ガラスフィルム
１０ 第一コンベア（上流側搬送装置）
１１ 第二コンベア（下流側搬送装置）
１２ 第三コンベア（下流側搬送装置）
１４ 巻取装置（下流側搬送装置）
１６ 切断装置
２０ 調速装置
２１ 検出部
２２ 制御部
Ｐ１ 成形工程
Ｐ２ 搬送方向転換工程
Ｐ３ 横搬送工程
Ｐ４ 切断除去工程
Ｒ１ 湾曲搬送経路
Ｒ２ 横搬送経路

Claims (6)

1. 帯状ガラスフィルムを縦方向下方に引き出しつつ成形する成形工程と、成形した前記帯状ガラスフィルムを湾曲した湾曲搬送経路に沿って搬送することで、前記帯状ガラスフィルムの搬送方向を縦方向下方から横方向に転換する搬送方向転換工程と、前記湾曲搬送経路により搬送方向を転換した前記帯状ガラスフィルムを、横搬送経路に沿って配置した複数の搬送装置により横方向に搬送する横搬送工程とを有する帯状ガラスフィルムの製造方法において、
   縦方向下方に搬送される前記帯状ガラスフィルムの状態を検出部で検出し、前記検出部の検出データに基づいて前記複数の搬送装置の搬送速度をそれぞれ制御し、
   前記複数の搬送装置のうち、最も上流側に位置する搬送装置を上流側搬送装置とし、前記上流側搬送装置よりも下流側の搬送装置を下流側搬送装置として、前記下流側搬送装置の搬送速度に上限と下限を設定し、
   前記検出部での検出データに基づいて前記上流側搬送装置の搬送速度Ｖ１を補正し、
   前記補正後の前記上流側搬送装置の搬送速度Ｖ１が規定速度範囲内にあるか否かを判定し、
   前記補正後の搬送速度Ｖ１が前記規定速度範囲内にある時は、当該補正後の搬送速度Ｖ１に基づいて前記下流側搬送装置の搬送速度を補正し、
   前記補正後の搬送速度Ｖ１が前記規定速度範囲外にある時は、該規定速度範囲の上限値もしくは下限値に基づいて前記下流側搬送装置の搬送速度を補正することを特徴とする帯状ガラスフィルムの製造方法。
2. 前記規定速度範囲の上限値と下限値の比Ｘ（Ｘ＝上限値／下限値）を、１．０＜Ｘ＜１．２に設定した請求項１に記載の帯状ガラスフィルムの製造方法。
3. 前記帯状ガラスフィルムの幅方向両端の非有効部を切断装置により切断除去する切断除去工程をさらに備え、前記下流側搬送装置として、前記切断装置に帯状ガラスフィルムを供給する第二コンベアを有する請求項１または２に記載の帯状ガラスフィルムの製造方法。
4. 前記下流側搬送装置として、前記横搬送経路の終端に、前記帯状ガラスフィルムの巻き取りを行う巻取装置を有する請求項１～３何れか１項に記載の帯状ガラスフィルムの製造方法。
5. 前記下流側搬送装置として、前記巻取装置の上流側に、前記帯状ガラスフィルムを吸着して搬送する第三コンベアを設けた請求項４に記載の帯状ガラスフィルムの製造方法。
6. 前記下流側搬送装置として複数の搬送装置を設け、前記下流側搬送装置の搬送速度を、下流側の搬送装置ほど大きくなるように定める請求項１～５何れか１項に記載の帯状ガラスフィルムの製造方法。

Images