KR102475077B1

KR102475077B1 - 유리 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR102475077B1
Application number: KR1020197024631A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 하세가와; 히로키 모리; 코이치 모리; 슈지 아키야마; 야스히로 우에무라; 나오유키 마츠모토
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2022-12-07
Also published as: TWI759509B; CN114573224A; CN114573224B; KR20200035369A; JP2019026509A; WO2019026554A1; CN110573465A; TW201918460A; CN110573465B; JP6909403B2

Abstract

유리 필름(G)의 제조 방법에 있어서의 반송 공정은 레이저 조사 장치(25)보다도 상류측에 배치되는 주름 제거부(20)에 의해 유리 필름(G)의 주름을 제거하는 주름 제거 공정을 구비한다. 유리 필름(G)의 제조 방법에 있어서의 절단 공정은 반송 공정에 있어서 유리 필름(G)의 주름(Ge)을 제거한 후에, 레이저광(L)을 유리 필름(G)에 조사함으로써 유리 필름(G)을 분리하고, 분리된 유리 필름(G)의 폭 방향 단부로부터 실 형상 박리물(Gg)을 발생시킨다.

Description

유리 필름의 제조 방법

본 발명은 롤 형상으로 권취하는 것이 가능한 유리 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이미 알고 있는 바와 같이, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)에 사용되는 판유리, 유기 EL 조명에 사용되는 판유리, 터치패널의 구성 요소인 강화 유리 등의 제조에 사용되는 판유리, 또한 태양 전지의 패널 등에 사용되는 판유리는 박육화(薄肉化)가 추진되어 있는 것이 실정이다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 두께가 수백㎛ 이하인 유리 필름(박판 유리)이 개시되어 있다. 이 종류의 유리 필름은 동 문헌에도 기재되는 바와 같이, 소위 오버플로우 다운드로우법을 채용한 성형 장치에 의해 연속 성형되는 것이 일반적이다.

오버플로우 다운드로우법에 의해 연속 성형된 장척의 유리 필름은, 예를 들면 그 반송 방향이 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환된 후, 반송 장치의 가로 반송부(수평 반송부)에 의해 계속해서 하류측으로 반송된다. 이 반송 도중에 있어서, 유리 필름은 그 폭 방향 양단부가 절단 제거된다. 그 후, 유리 필름은 권취 롤러에 의해 롤 형상으로 권취됨으로써 유리 롤로서 구성된다.

유리 필름의 폭 방향 양단부를 절단하는 기술로서 특허문헌 1에서는 레이저 할단(割斷)이 개시되어 있다. 레이저 할단에서는 다이아몬드 커터 등의 크랙 형성 수단에 의해 유리 필름에 초기 크랙을 형성한 후, 이 부분에 레이저광을 조사해서 가열한다. 그 후, 가열된 부분을 냉각 수단에 의해 냉각하고, 유리 필름에 생기는 열 응력에 의해 초기 크랙을 진전시켜서 유리 필름을 절단한다.

다른 절단 방법으로서 특허문헌 2에는 소위 필링 현상을 이용한 유리 필름의 절단 기술이 개시되어 있다. 이 기술은 유리 필름(유리 기판)을 반송하면서, 당해 유리 필름에 레이저광을 조사해서 그 일부를 용단(溶斷)하고, 그 용단 부분을 레이저광의 조사 영역으로부터 멀어지게 함으로써 냉각한다.

이 경우에 있어서, 용단 부분이 냉각됨으로써 대략 실 형상의 박리물(석출물)이 발생된다(예를 들면 특허문헌 2의 단락 0044 및 도 3 참조). 이 실 형상 박리물이 유리 필름의 단부로부터 벗겨져 떨어지는 현상을 일반적으로 필링이라고 칭한다. 실 형상 박리물이 발생됨으로써 유리 필름에는 균일한 절단면이 형성되게 된다.

일본 특허공개 2012-240883호 공보 국제공개 제 2014/002685호 공보

유리 필름은 가요성을 갖고 있기 때문에, 가로 반송부에서 가로 방향으로 반송되는 도중에, 당해 유리 필름에 주름이 발생할 수 있다. 주름이 발생하면, 이 주름 및 그 근방에 굽힘 응력이 발생한다. 따라서, 유리 필름에 주름이 생긴 채의 상태로 레이저광을 조사하면, 용단 부분에 대하여 주름에 기인하는 헤아리지 못하는 굽힘 응력이 부여되게 된다. 이 때문에, 유리 필름의 절단을 정밀도 좋게 행하는 것이 곤란해진다는 문제를 초래할 수 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 필링을 이용해서 유리 필름을 절단할 경우에 유리 필름에 발생할 수 있는 주름을 적합하게 제거하여, 유리 필름을 정밀도 좋게 절단하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것이며, 장척 형상의 유리 필름을 그 길이 방향을 따라 상류로부터 하류로 반송하는 반송 공정과, 상기 반송 공정에 의해 상기 유리 필름을 반송하면서, 상기 유리 필름에 레이저 조사 장치로부터 레이저광을 조사함으로써 상기 유리 필름을 분리하는 절단 공정을 구비하고, 상기 반송 공정은 상기 레이저 조사 장치보다도 상류측에 배치되는 주름 제거부에 의해 상기 유리 필름의 주름을 제거하는 주름 제거 공정을 구비하고, 상기 절단 공정은 상기 반송 공정에 있어서 상기 유리 필름의 상기 주름을 제거한 후에, 상기 레이저광을 상기 유리 필름에 조사함으로써 상기 유리 필름을 분리하고, 분리된 상기 유리 필름의 폭 방향 단부로부터 실 형상 박리물을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 반송 공정에 있어서 주름 제거부에 의해 유리 필름의 주름을 제거한 후에, 절단 공정에 있어서 필링에 의한 유리 필름의 절단(용단)을 행함으로써 유리 필름의 폭 방향 단부로부터 균일한 실 형상 박리물을 발생시킬 수 있다. 이것에 의해 유리 필름의 폭 방향 단부를 균일한 단면으로 형성할 수 있고, 따라서 유리 필름을 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능해진다.

상기 유리 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 주름 제거부는 상기 유리 필름의 하면측이며 상기 유리 필름의 폭 방향을 따라 배치되는 막대 형상 부재를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 반송 공정의 주름 제거 공정에서는 유리 필름이 이 막대 형상 부재를 통과함으로써 유리 필름의 주름을 적합하게 소실시킬 수 있다.

또한, 상기 주름 제거부는 상기 막대 형상 부재와 상기 레이저 조사 장치의 사이이며, 상기 유리 필름의 하면측에 배치되는 판 형상 부재를 구비할 수 있다. 주름 제거 공정에서는 유리 필름이 막대 형상 부재 및 판 형상 부재를 통과함으로써 유리 필름의 주름을 한층 더 적합하게 소실시키는 것이 가능해진다.

이 경우에 있어서, 상기 판 형상 부재의 상면은 상기 막대 형상 부재의 상단부보다도 하방에 위치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 유리 필름의 주름을 막대 형상 부재와 판 형상 부재에 의해 단계적으로 소실시킬 수 있다.

또한, 상기 판 형상 부재의 폭은 상기 막대 형상 부재의 길이보다도 작게 설정되는 것이 바람직하다.

상기 유리 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 레이저 조사 장치는 상기 유리 필름의 상방에 배치됨과 아울러, 상기 유리 필름의 폭 방향에 대하여 소정의 이간 거리를 두고 2대 배치되어 있고, 상기 판 형상 부재의 폭은 상기 레이저 조사 장치의 상기 이간 거리보다도 크게 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 판 형상 부재의 폭이란 반송되는 유리 필름의 길이 방향에 직교하는 폭 방향에 있어서의 판 형상 부재의 치수를 말한다.

상기와 같이 판 형상 부재의 폭을 2대의 레이저 조사 장치의 이간 거리보다도 크게 설정함으로써 레이저광을 조사하는 위치에 유리 필름이 도달하기 전에 확실하게 그 주름을 소실시킬 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 판 형상 부재의 폭은 상기 레이저 조사 장치의 상기 이간 거리의 1.02배 이상 상기 막대 형상 부재의 길이의 0.95배 이하인 것이 바람직하다.

상기 반송 공정에서는 상기 유리 필름의 하면에 접촉하는 반송용 시트재를 정반 상에서 이동시킴으로써 상기 유리 필름을 반송하고, 상기 주름 제거부는 상기 레이저 조사 장치에 의한 상기 레이저광의 조사 위치보다도 상류측이며, 상기 반송용 시트재를 상기 정반의 상면으로부터 상방으로 이간하기 위해 상기 상면에 설치되어 있고, 상기 레이저광의 상기 조사 위치의 상류측에 있어서 상기 반송용 시트재가 상기 정반의 상기 상면에 접촉한 상태인 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 주름 제거부에 의해 주름이 제거된 유리 필름은 레이저광의 조사 위치에 있어서 정반의 상면에 의해 안정적으로 지지되게 된다. 이것에 의해 레이저광의 조사 위치에 있어서 유리 필름을 정밀도 좋게 절단할 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 필링을 이용해서 유리 필름을 절단할 경우에, 유리 필름에 발생할 수 있는 주름을 적합하게 제거하고, 유리 필름을 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능해진다.

도 1은 제 1 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 유리 필름의 제조 장치의 평면도이다.
도 3은 유리 필름의 제조 장치의 요부 확대 측면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.
도 5는 도 2의 V-V선 단면도이다.
도 6a는 절단 공정을 설명하기 위한 유리 필름의 단면도이다.
도 6b는 절단 공정을 설명하기 위한 유리 필름의 단면도이다.
도 6c는 절단 공정을 설명하기 위한 유리 필름의 단면도이다.
도 7은 제 2 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 8은 유리 필름의 제조 장치의 평면도이다.
도 9는 유리 필름의 제조 장치의 요부 확대 측면도이다.
도 10은 도 8의 X-X선 단면도이다.
도 11은 제 3 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 12는 유리 필름의 제조 장치의 평면도이다.
도 13은 제 4 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 14는 유리 필름의 제어 장치의 평면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서, 설명한다. 도 1~도 6은 본 발명에 의한 유리 필름의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 제 1 실시형태를 나타낸다.

도 1은 유리 필름의 제조 장치의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 개략적인 측면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(1)는 유리 필름(G)을 성형하는 성형부(2)와, 유리 필름(G)의 진행 방향을 세로 방향 하방으로부터 가로 방향으로 변환하는 방향 변환부(3)와, 방향 변환 후에 유리 필름(G)을 가로 방향으로 반송하는 가로 반송부(4)와, 가로 반송부(4)에서 가로 방향으로 반송하면서, 유리 필름(G)의 폭 방향 단부(Ga, Gb)를 비제품부(Gc)로서 절단하는 절단부(5)와, 이 절단부(5)에 의해 비제품부(Gc)를 절단 제거하여 이루어지는 제품부(Gd)를 롤 형상으로 권취해서 유리 롤(R)을 구성하는 권취부(6)를 구비한다.

또한, 이하의 설명에 있어서 「상류」(측)이란 성형부(2) 또는 유리 롤 원재(Ra) 근처의 위치를 말하고, 「하류」(측)이란 권취부(6) 근처의 위치를 말한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 제품부(Gd)의 두께는 300㎛ 이하로 되고, 바람직하게는 10㎛ 이상 200㎛ 이하로 되고, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 100㎛ 이하로 되지만, 이것에 한정되지 않는다.

성형부(2)는 상단부에 오버플로우 홈(7a)이 형성된 단면시 대략 쐐기형의 성형체(7)와, 성형체(7)의 바로 아래에 배치되어서, 성형체(7)로부터 흘러 넘친 용융 유리를 표리 양측으로부터 끼우는 엣지 롤러(8)와, 엣지 롤러(8)의 바로 아래에 배치되는 어닐러(9)를 구비한다.

성형부(2)는 성형체(7)의 오버플로우 홈(7a)의 상방으로부터 흘러 넘친 용융 유리를 양측면을 따라 각각 유하시키고, 하단에서 합류시켜서 필름 형상의 용융 유리를 성형한다. 엣지 롤러(8)는 용융 유리의 폭 방향 수축을 규제하여 소정 폭의 유리 필름(G)으로 한다. 어닐러(9)는 유리 필름(G)에 대하여 변형 제거 처리를 실시하기 위한 것이다. 이 어닐러(9)는 상하 방향 복수단에 배치된 어닐러 롤러(10)를 갖는다.

어닐러(9)의 하방에는 유리 필름(G)을 표리 양측으로부터 협지하는 지지 롤러(11)가 배치되어 있다. 지지 롤러(11)와 엣지 롤러(8)의 사이, 또는 지지 롤러(11)와 어느 1개소의 어닐러 롤러(10) 사이에서는 유리 필름(G)을 박육으로 하는 것으로 조장하기 위한 장력이 부여되어 있다.

방향 변환부(3)는 지지 롤러(11)의 하방 위치에 설치되어 있다. 방향 변환부(3)에는 유리 필름(G)을 안내하는 복수의 가이드 롤러(12)가 만곡 형상으로 배열되어 있다. 이들 가이드 롤러(12)는 연직 방향으로 반송되는 유리 필름(G)을 가로 방향으로 안내한다.

가로 반송부(4)는 방향 변환부(3)의 진행 방향 전방(하류측)에 배치된다. 이 가로 반송부(4)는 상류측으로부터 순서대로, 제 1 반송 장치(13), 제 2 반송 장치(14), 및 제 3 반송 장치(15)를 갖는다.

제 1 반송 장치(13)는 무단 띠 형상의 반송 벨트(16)와, 이 반송 벨트(16)의 구동 장치(17)를 갖는다. 제 1 반송 장치(13)는 반송 벨트(16)의 상면을 유리 필름(G)에 접촉시킴으로써 방향 변환부(3)를 통과한 유리 필름(G)을 하류측으로 연속적으로 반송한다. 구동 장치(17)는 반송 벨트(16)를 구동하기 위한 롤러, 스프로킷 등의 구동체(17a)와, 이 구동체(17a)를 회전시키는 모터(도시하지 않음)를 갖는다.

제 2 반송 장치(14)는 유리 필름(G)을 지지하는 정반(18)과, 유리 필름(G)을 반송하기 위한 시트재(19)를 갖는다.

정반(18)은 반송 중에 유리 필름(G)에 발생하는 주름(Ge)을 제거하기 위한 주름 제거부(20)를 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 주름 제거부(20)는 막대 형상 부재(20a)를 포함한다. 막대 형상 부재(20a)는 원통면을 갖는 부재에 의해 구성되지만, 이 형상에 한정되지 않는다. 막대 형상 부재(20a)는 유리 필름(G)의 주름(Ge)을 제거하기 위해, 상방으로 볼록해지는 곡면을 갖고 있으면 좋고, 단면시 반원형이나 타원형으로 구성되어도 좋다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 막대 형상 부재(20a)는 정반(18)의 상면(18a)에 고정되어 있지만, 이 형태에 한정되지 않는다. 막대 형상 부재(20a)는 정반(18)의 상면(18a)으로부터 상방으로 이간된 위치에서 회전 가능하게 구성되어도 좋다. 이 경우, 막대 형상 부재(20a)는 공전해도 좋고, 구동 수단에 의해 회전 구동되어도 좋다. 막대 형상 부재(20a)의 지름(D)은 2㎜ 이상 100㎜ 이하로 설정되지만, 이 범위에 한정되지 않고, 유리 필름(G)이나 제품부(Gd)의 치수 등에 따라 적당히 설정될 수 있다. 또한, 막대 형상 부재(15a)가 원통형 이외인 경우(예를 들면, 삼각기둥 형상이나 반원기둥 형상), 막대 형상 부재(15a)의 높이는 10㎜ 이상 100㎜ 이하인 것이 바람직하고, 반송용 시트재(23)를 개재하여 유리와 접촉하는 부분의 곡률 반경이 R1㎜ 이상, R100㎜ 이하인 것이 바람직하다.

막대 형상 부재(20a)는 유리 필름(G)의 폭 방향(W)을 따라 배치된다. 즉, 막대 형상 부재(20a)는 유리 필름(G)의 길이 방향에 대하여 직교하도록 정반(18)의 상면(18a)에 배치된다.

도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)는 유리 필름(G)의 폭(WG)보다도 짧게 설정된다.

유리 필름(G)의 폭 방향 단부(Ga, Gb)에는 중앙부보다도 두께가 큰 부분(이하 「러그부」라고 함)(Gf)이 형성된다. 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)는 유리 필름(G)의 하면측에 막대 형상 부재(20a)를 배치했을 경우에, 이 러그부(Gf)에 겹치지 않도록 설정된다. 즉, 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)는 유리 필름(G)에 있어서, 러그부(Gf)를 포함하지 않는 폭 방향 중앙측의 부분의 폭(WC)보다도 짧게 설정되는 것이 바람직하다. 이것에 의해 유리 필름(G)을 지지하는 막대 형상 부재(20a)는 유리 필름(G)의 러그부(Gf)를 지지하는 일 없이, 유리 필름(G)의 러그부(Gf)보다도 폭 방향 중앙측의 부분을 지지한다. 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)는 레이저 조사 장치(25)의 이간 거리(DL)의 1.1배 이상, 유리 필름(G)의 중앙측의 부분의 폭(WC)의 0.98배 이하인 것이 바람직하다.

반송용 시트재(19)는, 예를 들면 발포 수지 시트에 의해 구성되지만, 이 재료에 한정되는 것은 아니다. 반송용 시트재(19)는 정반(18)의 하방에 배치되는 시트 롤(21)로부터 인출되고, 정반(18) 위를 상류측으로부터 하류측으로 이동한다(도 1 참조). 반송용 시트재(19)는 정반(18) 상에 있어서, 유리 필름(G)의 하면에 접촉하고, 그 이동에 의해 당해 유리 필름(G)을 하류측으로 반송한다. 반송용 시트재(19)는 정반(18)의 상면(18a)을 통과한 후에, 정반(18)의 하방 위치에 있어서 도시되지 않은 권취 장치에 의해 회수된다.

반송용 시트재(19)의 폭(WS)은 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)보다도 크게 설정된다. 또한, 반송용 시트재(19)의 폭(WS)은 유리 필름(G)의 폭(WG)보다도 작게 설정된다. 보다 상세하게는 반송용 시트재(19)의 폭(WS)은 유리 필름(G)에 있어서, 러그부(Gf)를 포함하지 않는 폭 방향 중앙측의 부분의 폭(WC)보다도 작게 설정되는 것이 바람직하다(도 4 참조).

반송용 시트재(19)의 두께(TS)는 0.05㎜ 이상 2㎜ 이하로 설정되지만, 이 범위에 한정되지 않고, 유리 필름(G)의 러그부(Gf)가 정반(18)의 상면(18a)에 접촉시키지 않도록 적당히 설정될 수 있다.

제 3 반송 장치(15)는 유리 필름(G)을 지지하는 정반(22)과, 유리 필름(G)을 반송하기 위한 시트재(23)를 갖는다. 제 3 반송 장치(15)는 정반(22)의 상류측 하방에 배치되는 시트 롤(24)로부터 인출된 반송용 시트재(23)를 정반(22) 위에서 하류측으로 이동시킴으로써 절단부(5)에 의해 절단된 유리 필름(G)의 비제품부(Gc) 및 제품부(Gd)를 하류측으로 반송한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 절단부(5)는 가로 반송부(4)에 있어서의 제 2 반송 장치(14)와 제 3 반송 장치(15) 사이에 배치된다. 절단부(5)는 레이저 조사 장치(25)와, 유리 필름을 지지하는 정반(26)과, 레이저 조사 장치(25)의 레이저광(L)을 유리 필름(G)에 조사함으로써 발생하는 실 형상 박리물(Gg)을 회수하는 회수 장치(27)를 구비한다.

레이저 조사 장치(25)는 정반(26)의 상방이며, 주름 제거부(20)보다도 하류측에 배치된다. 레이저 조사 장치(25)는, 예를 들면 CO₂ 레이저, YAG 레이저 그 외의 레이저광(L)을 하방을 향해서 조사하도록 구성된다. 본 실시형태에서는 유리 필름(G)의 폭 방향 양단부(Ga, Gb)를 절단하도록 2대의 레이저 조사 장치(25)가 배치되어 있다(도 2 참조).

레이저광(L)은 유리 필름(G)에 대하여 소정의 위치(조사 위치)(O)에 조사된다. 이 조사 위치(O)와, 주름 제거부(20)의 막대 형상 부재(20a)의 이간 거리(D1)는 200㎜ 이상 2000㎜ 이하로 되지만, 이 범위에 한정되지 않고, 유리 필름(G)의 치수 및 막대 형상 부재(20a)의 치수에 따라 적당히 설정된다.

정반(26)은 상하 방향으로 관통하는 개구부(26a)를 갖는다. 레이저 조사 장치(25)에 있어서의 레이저광(L)의 조사 위치(O)는 이 개구부(26a)의 범위 내에 설정된다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와, 같이 회수 장치(27)는 정반(26)의 하방에 배치된다. 회수 장치(27)는 벨트 컨베이어(27a)에 의해 구성된다. 본 실시형태에서는 유리 필름(G)의 각 단부(Ga, Gb)에 대응해서 2대의 벨트 컨베이어(27a)가 배치된다. 각 벨트 컨베이어(27a)는 유리 필름(G)의 반송 방향(길이 방향)에 직교하는 방향(폭 방향)을 따라, 즉 유리 필름(G)의 폭 방향에 있어서의 내측으로부터 외측을 향해서 실 형상 박리물(Gg)을 반송한다.

권취부(6)는 제 3 반송 장치(15)의 하류측에 설치되어 있다. 권취부(6)는 권취 롤러(28)와, 이 권취 롤러(28)를 회전 구동하는 모터(도시하지 않음)와, 권취 롤러(28)에 보호 시트(29a)를 공급하는 보호 시트 공급부(29)를 갖는다. 권취부(6)는 보호 시트 공급부(29)로부터 보내지는 보호 시트(29a)를 제품부(Gd)에 서로 겹치면서 모터에 의해 권취 롤러(28)를 회전시킴으로써 제품부(Gd)를 롤 형상으로 권취한다. 권취된 제품부(Gd)는 유리 롤(R)로서 구성된다.

이하, 상기 구성의 제조 장치(1)에 의해 유리 롤(R)을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 유리 롤(R)의 제조 방법은 성형부(2)에 의해 띠 형상의 유리 필름(G)을 성형하는 성형 공정과, 방향 변환부(3) 및 가로 반송부(4)에 의해 유리 필름(G)을 반송하는 반송 공정과, 절단부(5)에 의해 유리 필름(G)의 폭 방향 단부(Ga, Gb)를 절단하는 절단 공정과, 절단 공정 후에 제품부(Gd)를 권취부(6)에 의해 권취하는 권취 공정을 구비한다.

성형 공정에서는 성형부(2)에 있어서의 성형체(7)의 오버플로우 홈(7a)의 상방으로부터 흘러 넘친 용융 유리를 양측면을 따라 각각 유하시키고, 하단에서 합류시켜서 필름 형상의 용융 유리로 한다. 이때, 용융 유리의 폭 방향 수축을 엣지 롤러(8)에 의해 규제해서 소정 폭의 유리 필름(G)으로 한다. 그 후, 유리 필름(G)에 대하여 어닐러(9)에 의해 변형 제거 처리를 실시한다(서랭 공정). 지지 롤러(11)의 장력에 의해 유리 필름(G)은 소정의 두께로 형성된다.

반송 공정에서는 방향 변환부(3)에 의해 유리 필름(G)의 반송 방향을 가로 방향으로 변환함과 아울러, 각 반송 장치(13~15)에 의해 유리 필름(G)을 하류측의 권취부(6)로 반송한다.

유리 필름(G)에는 가로 반송부(4)에 의한 반송 중에 다수의 주름(Ge)이 불규칙하게 발생한다. 이들 주름(Ge)은 유리 필름(G)이 제 2 반송 장치(14)의 주름 제거부(20)를 통과함으로써 소실된다(주름 제거 공정). 즉, 유리 필름(G)은 주름 제거부(20)의 막대 형상 부재(20a)를 통과할 때, 그 하면측에 위치하는 막대 형상 부재(20a)에 의해 반송용 시트재(19)와 함께 정반(18)의 상면(18a)보다도 상방 위치로 밀어 올려진다. 이때, 유리 필름(G)의 주름(Ge)은 유리 필름(G)이 막대 형상 부재(20a)에 의해 연신됨으로 소실된다.

반송용 시트재(19)는 막대 형상 부재(20a)를 통과할 때에, 당해 막대 형상 부재(20a)에 의해 들어 올려진다. 이것에 의해 반송용 시트재(19)는 막대 형상 부재(20a)보다도 상류측의 일부와, 막대 형상 부재(20a)보다도 하류측의 일부가 정반(18)의 상면(18a)으로부터 이간된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 반송용 시트재(19)와 정반(18)의 상면(18a)과의 상하 방향에 있어서의 이간 거리는 반송용 시트재(19)가 막대 형상 부재(20a)로부터 하류로 이동함에 따라 작아진다. 반송용 시트재(19)는 레이저 조사 장치(25)에 있어서의 레이저광(L)의 조사 위치(O)보다도 상류측에서, 정반(18)의 상면(18a)에 접촉한다.

유리 필름(G)은 반송용 시트재(19)가 정반(18)의 상면(18a)에 접촉함으로써, 당해 반송용 시트재(19)를 개재하여 정반(18)에 지지된다. 반송용 시트재(19)는 정반(18)의 상면(18a)과의 접촉을 유지하면서, 유리 필름(G)을 레이저광(L)의 조사 위치(O)로 이동시킨다.

절단 공정에서는 제 2 반송 장치(14)에 의해 반송되는 유리 필름(G)에 절단부(5)의 레이저 조사 장치(25)로부터 레이저광(L)을 조사하여, 유리 필름(G)의 폭 방향 양단부(Ga, Gb)를 절단한다. 이것에 의해 유리 필름(G)은 비제품부(Gc)와 제품부(Gd)로 분리된다.

구체적으로는 레이저광(L)이 유리 필름(G)에 조사되면(도 6a 참조), 유리 필름(G)의 일부가 레이저광(L)의 가열에 의해 용단된다(도 6b 참조). 유리 필름(G)은 제 2 반송 장치(14)에 의해 반송되어 있기 때문에 용단된 부분은 레이저광(L)으로부터 멀어진다.

이에 따라 유리 필름(G)의 용단 부분이 냉각된다. 용단 부분은 냉각됨으로써 열 변형을 발생시키고, 이것에 의한 응력이 용단되어 있지 않은 부분에 대하여 인장력으로서 작용한다. 이 작용에 의해 실 형상 박리물(Gg)은 비제품부(Gc)의 폭 방향 단부 및 제품부(Gd)의 폭 방향 단부로부터 분리된다. 분리된 실 형상 박리물(Gg)은 그 자체 중량에 의해 하방으로 이동한다(도 6c 참조). 실 형상 박리물(Gg)은 비제품부(Gc) 또는 제품부(Gd)로부터 분리된 후에 나선 형상으로 변형된다. 절단 공정에서는 비제품부(Gc)와 제품부(Gd)로부터 발생하는 실 형상 박리물(Gg)을 회수 장치(27)에 의해 회수한다(회수 공정).

또한, 비제품부(Gc)는 제 3 반송 장치(15)에 의해 하류측으로 반송되며, 권취부(6)의 상류측에서 도시되지 않은 별도의 회수 장치에 의해 회수된다.

권취 공정에서는 보호 시트 공급부(29)로부터 보호 시트(29a)를 제품부(Gd)에 공급하면서, 제 3 반송 장치(15)에 의해 반송되는 제품부(Gd)를 권취부(6)의 권취 롤러(28)로 롤 형상으로 권취한다. 소정 길이의 제품부(Gd)를 권취 롤러(28)에 의해 권취함으로써 유리 롤(R)이 완성된다.

이상 설명한 본 실시형태에 의한 유리 필름(G)의 제조 방법에 의하면, 절단 공정에 있어서, 주름 제거부(20)(막대 형상 부재(20a))에 의해 유리 필름(G)의 주름(Ge)을 제거한 후에, 유리 필름(G)의 용단을 행함으로써 유리 필름(G)으로부터 제품부(Gd)를 정밀도 좋게 잘라내는 것이 가능해진다. 레이저 조사 장치(25)에 의한 레이저광(L)의 조사 위치(O)에 있어서, 유리 필름(G)은 반송용 시트재(19)를 개재하여 정반(18)의 상면(18a)에 안정적으로 지지된다. 이것에 의해 제품부(Gd)로부터 균일한 실 형상 박리물(Gg)을 발생시킬 수 있고, 제품부(Gd)의 절단면을 균일하게 함으로써 고품질의 유리 필름(G)(유리 롤(R))을 제조할 수 있다.

도 7~도 10은 유리 필름의 제조 장치 및 제조 방법의 제 2 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태에서는 가로 반송부(4)의 제 2 반송 장치(14), 제 3 반송 장치(15), 및 절단부(5)의 구성이 제 1 실시형태와는 상이하다.

도 7~도 9에 나타내는 바와 같이, 제 2 반송 장치(14)의 주름 제거부(20)는 제 1 실시형태에 있어서의 막대 형상 부재(20a)에 추가하여, 당해 막대 형상 부재(20a)의 하류측에 배치되는 판 형상 부재(20b)를 구비한다.

판 형상 부재(20b)는 유리 필름(G)의 반송 방향에 있어서, 막대 형상 부재(20a)와 레이저 조사 장치(25) 사이에 배치된다. 판 형상 부재(20b)는 정반(18)의 상면(18a)에 고정되어 있다. 판 형상 부재(20b)의 폭(WP)(유리 필름(G)의 폭 방향(W)에 있어서의 판 형상 부재(20b)의 길이)은 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)보다도 작게 설정된다. 판 형상 부재(20b)의 폭(WP)은 레이저 조사 장치(25)의 이간 거리(DL)의 1.02배 이상, 막대 형상 부재(20a)의 길이(LR)의 0.95배 이하인 것이 바람직하다. 유리 필름(G)의 반송 방향에 있어서의 판 형상 부재(20b)의 길이(LP)는 10㎜ 이상 500㎜ 이하로 되는 것이 바람직하지만, 이 범위에 한정되지 않고, 유리 필름(G) 및 제품부(Gd)의 치수에 따라 적당히 설정된다.

판 형상 부재(20b)의 두께(TP)는 막대 형상 부재(20a)의 지름(D)보다도 작게 설정된다. 따라서, 판 형상 부재의 상면(20c)은 막대 형상 부재(20a)의 상단부(20d)보다도 하방에 위치한다. 이 판 형상 부재(20b)의 두께(TP)는 1㎜ 이상, 95㎜ 이하로 되지만, 이 범위에 한정되지 않고, 막대 형상 부재(20a)의 지름(D)에 따라 적당히 설정된다. 판 형상 부재(20b)의 상면(20c)과, 막대 형상 부재(20a)의 상단부(20d)의 고저 차는 3㎜ 이상 50㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다.

유리 필름(G)의 반송 방향에 있어서, 레이저 조사 장치(25)에 의한 레이저광(L)의 조사 위치(O)와 판 형상 부재(20b)의 이간 거리(D2)는 50㎜ 이상 1950㎜ 이하로 되지만, 이 범위에 한정되지 않고, 유리 필름(G) 및 제품부(Gd)의 치수에 따라 적당히 설정된다. 또한, 유리 필름(G)의 반송 방향에 있어서의 판 형상 부재(20b)와 막대 형상 부재(20a)의 이간 거리(D3)는 50㎜ 이상 1500㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다.

제 3 반송 장치(15)는 유리 필름(G)을 반송하는 복수 개(본 예에서는 3개)의 반송 벨트(30a~30c)와, 각 반송 벨트(30a~30c)의 구동 장치(31)를 갖는다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 반송 벨트(30a~30c)는 무단 띠 형상으로 구성됨과 아울러, 유리 필름(G)의 폭 방향 일단부(Ga)측의 부분에 접촉하는 제 1 반송 벨트(30a)와, 유리 필름(G)의 폭 방향 타단부(Gb)측의 부분에 접촉하는 제 2 반송 벨트(30b)와, 유리 필름(G)의 폭 방향 중앙부에 접촉하는 제 3 반송 벨트(30c)를 포함한다. 구동 장치(31)는 각 반송 벨트(30a~30c)를 구동하기 위한 롤러, 스프로킷 등의 구동체(31a)와, 이 구동체(31a)를 회전시키는 모터(도시하지 않음)를 갖는다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 각 반송 벨트(30a~30c)는 유리 필름(G)의 폭 방향에 있어서 이간되어 있다. 이것에 의해 제 1 반송 벨트(30a)와 제 3 반송 벨트(30c)의 사이, 제 2 반송 벨트(30b)와 제 3 반송 벨트(30c)의 사이에는 극간이 형성된다.

절단부(5)의 레이저 조사 장치(25)는 제 3 반송 장치(15)의 상방에 배치된다. 레이저 조사 장치(25)에 있어서의 레이저광(L)의 조사 위치(O)는 각 반송 벨트(30a~30c) 사이의 극간에 대응하도록 설정된다. 본 실시형태에 있어서의 절단부(5)는 제 1 실시형태에 있어서의 정반(26)을 구비하고 있지 않지만, 각 반송 벨트(30a~30c)의 극간에 배치 가능한 정반을 구비해도 좋다. 회수 장치(27)는 제 1 반송 벨트(30a) 및 제 2 반송 벨트(30b)를 가로지르도록 각 반송 벨트(30a, 30b)의 내측에 배치된다.

본 실시형태에 의한 제조 장치(1)에 의해 유리 필름(G)(유리 롤(R))을 제조할 경우, 제 1 실시형태와 마찬가지로 성형 공정, 반송 공정, 절단 공정, 및 권취 공정을 실행하게 되지만, 반송 공정에 있어서의 주름 제거 공정의 형태가 제 1 실시형태와는 상이하다.

주름 제거 공정에서는 우선, 유리 필름(G)이 제 2 반송 장치(14)의 정반(18)에 설치되는 막대 형상 부재(20a)를 통과한다. 이때, 유리 필름(G)은 그 하면측에 위치하는 막대 형상 부재(20a)에 의해 반송용 시트재(19)와 함께 정반(18)의 상면(18a)보다도 상방 위치로 밀어 올려진다. 이때, 유리 필름(G)에 발생되어 있는 주름(Ge)의 대부분은 유리 필름(G)이 막대 형상 부재(20a)에 의해 확대됨으로써 소실된다.

막대 형상 부재(20a)를 통과한 후에 있어서도 유리 필름(G)에 주름(Ge)이 잔존할 경우, 당해 주름(Ge)은 유리 필름(G)이 판 형상 부재(20b)를 통과함으로써 소실된다. 반송용 시트재(19)를 개재하여 유리 필름(G)에 선 형상으로 접촉하는 막대 형상 부재(20a)에 대하여, 판 형상 부재(20b)는 반송용 시트재(19)를 개재하여, 말하자면 면 형상으로 접촉한다. 이것에 의해 막대 형상 부재(20a)에 의해 제거되지 않은 주름(Ge)은 유리 필름(G)이 판 형상 부재(20b)를 통과함으로써 확실하게 소실된다.

반송용 시트재(19)는 막대 형상 부재(20a) 및 판 형상 부재(20b)를 통과할 때에 정반(18)의 상면(18a)으로부터 상방으로 이간되지만, 판 형상 부재(20b)를 통과한 후에 레이저광(L)의 조사 위치(O)보다도 상류측에서, 당해 상면(18a)에 접촉한다. 이것에 의해 유리 필름(G)은 레이저광(L)의 조사 위치(O)보다도 상류측에서 정반(18)의 상면(18a)에 지지된다. 따라서, 유리 필름(G)은 정반(18)의 상면(18a)에 안정적으로 지지된 상태에서 레이저 조사 장치(25)에 의해 절단된다. 이것에 의해 제품부(Gd)의 폭 방향 단부로부터 균일한 실 형상 박리물(Gg)을 연속적으로 발생시킬 수 있고, 따라서 유리 필름(G)의 절단을 정밀도 좋게 실행할 수 있다.

본 실시형태에 의한 절단 공정에서는 제 3 반송 장치(15)에 의해 유리 필름(G)을 반송하면서, 상방에 배치되는 레이저 조사 장치(25)로부터 레이저광(L)을 조사한다. 그 후, 실 형상 박리물(Gg)을 회수 장치(27)에 의해 회수하면서(도 10 참조), 유리 필름(G)의 비제품부(Gc)를 제 3 반송 장치(15)의 제 1 반송 벨트(30a) 및 제 2 반송 벨트(30b)에 의해 반송하고, 제품부(Gd)를 제 3 반송 벨트(30c)에 의해 반송한다. 본 실시형태에 의한 성형 공정, 권취 공정 그 외의 공정은 제 1 실시형태와 동일하다.

도 11 및 도 12는 유리 필름의 제조 장치 및 제조 방법의 제 3 실시형태를 나타낸다. 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는 오버플로우 다운드로우법을 사용하여 유리 필름(G)을 제조하는 예를 나타냈지만, 본 실시형태에서는 롤 투 롤 공정(Roll to Roll)을 사용하여 유리 필름(G)(유리 롤(R))을 제조하는 방법을 예시한다.

도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(1)는 제 1 실시형태에 있어서의 성형부(2), 방향 변환부(3)로 대체하고, 가공 대상인 유리 필름(G)을 롤 형상으로 구성하여 이루어지는 유리 롤 원재(Ra)를 가장 상류측에 구비한다. 유리 롤 원재(Ra)는 공급 롤러(32)에 권취되어 이루어진다. 유리 롤 원재(Ra)의 하류측에는 제 1 실시형태와 마찬가지로 가로 반송부(4), 절단부(5), 권취부(6)가 순서대로 배치된다. 이들 각 요소(4~6)의 구성은 제 1 실시형태와 같다.

본 실시형태에 있어서의 유리 필름(G)(유리 롤(R))의 제조 방법은 유리 롤 원재(Ra)로부터 가공용의 유리 필름(G)을 인출하여 하류측에 공급하는 유리 필름 공급 공정과, 반송 공정과, 절단 공정과, 권취 공정을 구비한다. 유리 필름 공급 공정에 있어서, 제조 장치(1)는 공급 롤러(32)를 회전시킴으로써 유리 롤 원재(Ra)로부터 가공용의 유리 필름(G)을 인출하여 하류측으로 이동시킨다. 이후의 반송 공정, 절단 공정 및 권취 공정은 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

본 실시형태에서는 절단 공정에 있어서, 가공용의 유리 필름(G)을 복수 개의 유리 필름(G)으로 분리시키고, 그 일부 또는 전체를 제품으로 할 수 있다. 이 경우, 제조되는 제품의 수에 따라 복수의 권취 롤러(28)가 권취부(6)에 배치된다.

도 13 및 도 14는 유리 필름의 제조 장치 및 당해 제조 장치를 사용하여 유리 필름을 제조하는 방법의 제 4 실시형태를 나타낸다.

도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(1)는 제 2 실시형태에 있어서의 성형부(2), 방향 변환부(3)로 대체하고, 가공 대상인 유리 필름(G)을 롤 형상으로 구성해서 이루어지는 유리 롤 원재(Ra)를 가장 상류측에 구비한다. 유리 롤 원재(Ra)는 공급 롤러(32)에 권취되어 이루어진다. 유리 롤 원재(Ra)의 하류측에는 제 2 실시형태와 마찬가지로 가로 반송부(4), 절단부(5), 권취부(6)가 순서대로 배치된다. 이들의 각 요소(4~6)의 구성은 제 2 실시형태와 동일하다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.

상기 제 2 실시형태에서는 1개의 막대 형상 부재(20a), 1매의 판 형상 부재(20b)를 포함하는 주름 제거부(20)를 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 정반(18) 상에 복수 개의 막대 형상 부재, 복수 개의 판 형상 부재를 배치해도 좋다.

18 : 정반
18a : 정반의 상면
19 : 반송용 시트재
20 : 주름 제거부
20a : 막대 형상 부재
20b : 판 형상 부재
20c : 판 형상 부재의 상면
20d : 막대 형상 부재의 상단부
25 : 레이저 조사 장치
DL : 레이저 조사 장치의 이간 거리
G : 유리 필름
Ge : 유리 필름의 주름
Gg : 실 형상 박리물
L : 레이저광
O : 레이저광의 조사 위치
W : 유리 필름의 폭 방향
WP : 판 형상 부재의 폭
LR : 막대 형상 부재의 길이

Claims

장척 형상의 유리 필름을 그 길이 방향을 따라서 상류로부터 하류로 반송하는 반송 공정과,
상기 반송 공정에 의해 상기 유리 필름을 반송하면서, 상기 유리 필름에 레이저 조사 장치로부터 레이저광을 조사함으로써 상기 유리 필름을 분리하는 절단 공정을 구비하고,
상기 반송 공정에서는, 상기 유리 필름의 하면에 접촉하는 반송용 시트재를 정반 상에서 이동시킴으로써 상기 유리 필름을 반송하고,
상기 반송 공정은 상기 레이저 조사 장치보다도 상류측에 배치되고, 상기 반송용 시트재를 상기 정반의 상면으로부터 상방으로 이간하기 위해 상기 상면에 설치되는 주름 제거부에 의해 상기 유리 필름의 주름을 제거하는 주름 제거 공정을 구비하고,
상기 절단 공정은 상기 반송 공정에 있어서 상기 유리 필름의 상기 주름을 제거한 후 또한 상기 반송용 시트재가 상기 정반의 상기 상면에 접촉한 상태가 된 후에, 상기 레이저광을 상기 유리 필름에 조사함으로써 상기 유리 필름을 분리하고, 분리된 상기 유리 필름의 폭 방향 단부로부터 실 형상 박리물을 발생시키는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 주름 제거부는 상기 유리 필름의 하면측이고 상기 유리 필름의 폭 방향을 따라서 배치되는 막대 형상 부재를 구비하는 유리 필름의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 주름 제거부는 상기 막대 형상 부재와 상기 레이저 조사 장치의 사이이고, 상기 유리 필름의 하면측에 배치되는 판 형상 부재를 구비하는 유리 필름의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 판 형상 부재의 상면은 상기 막대 형상 부재의 상단부보다도 하방에 위치하는 유리 필름의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 판 형상 부재의 폭은 상기 막대 형상 부재의 길이보다도 작게 설정되는 유리 필름의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 레이저 조사 장치는 상기 유리 필름의 상방에 배치됨과 아울러, 상기 유리 필름의 폭 방향에 대하여 소정의 이간 거리를 두고 2대 배치되어 있고, 상기 판 형상 부재의 폭은 상기 레이저 조사 장치의 상기 이간 거리보다도 크게 설정되는 유리 필름의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 판 형상 부재의 폭은 상기 레이저 조사 장치의 상기 이간 거리의 1.02배 이상 상기 막대 형상 부재의 길이의 0.95배 이하인 유리 필름의 제조 방법.
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