KR20130094175A - 유리 필름의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

유리 필름 리본을 만곡 상태에서 하류측으로 이송할 때 유리 필름 리본 표면에 미소 결함이 형성되는 것을 가급적으로 방지한다.
성형 장치(10)로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본(G)을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본(G)의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치(20)를 구비한 유리 필름의 제조 장치(1)이다. 방향 변환 장치(20)는 유리 필름 리본(G)을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단(21)을 갖고, 이 만곡 지지 수단(21)은 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지하지 않고 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 지지하는 2열의 단부 지지부(22, 22)로 구성되어 있다.

Description

유리 필름의 제조 장치 및 제조 방법{GLASS FILM PRODUCTION DEVICE AND PRODUCTION METHOD}
본 발명은 유리 필름의 제조 기술의 개량에 관한 것이다.
최근, 화상 표시 장치는 CRT 디스플레이로부터 CRT 디스플레이보다 경량이고 또한 박형의 액정 디스플레이(LCD), 플라스마 디스플레이(PDP), 필드이미션 디스플레이(FED), 유기 EL 디스플레이(OLED) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)로 바뀌고 있다. 이들 FPD에 대해서는 보다 한층 경량화가 추진되고 있기 때문에, FPD의 주요 구성 부재 중 하나인 유리 기판을 한층 더 박판화할 필요가 생기고 있다.
또한, 예를 들면 유기 EL은 광의 삼원색을 TFT에 의해 명멸시키는 디스플레이 용도뿐만 아니라, 단색(예를 들면 백색)만으로 발광시켜서 LCD의 백라이트나 옥내 조명의 광원 등의 평면 광원으로서도 이용되고 있다. 유기 EL을 광원으로서 사용한 조명 장치는 유기 EL을 구성하는 유리 기판이 가요성을 갖는 것이면 발광면을 자유롭게 변형시키는 것이 가능하다. 그 때문에, 이 종류의 조명 장치에 사용되는 유리 기판에 대해서도 충분한 가요성 확보의 관점으로부터 한층 더 박판화(유리 필름화)가 추진되고 있다.
여기에서, 유리 필름(박판 유리)의 제조 방법으로서 예를 들면 이하에 나타내는 특허문헌 1에 개시된 것이 있다. 상세하게는 소위 다운드로우법에 의해 유리 모재를 연직 하방으로 인출하도록 해서 유리 필름 리본을 성형하고, 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하고, 그 후에 유리 필름 리본에 대하여 폭방향의 절단 가공을 실시함으로써 소정 치수의 박판 유리를 얻는다는 것이다. 또한, 유리 필름 리본의 판 두께에 따라서는 진행 방향이 수평 방향으로 변환된 후, 폭방향의 절단 가공을 실시하지 않고 권심에 권취해서 소위 유리 롤을 얻을 경우도 있다.
일본 특허 공개 평 9-52725호 공보
유리 필름 리본의 진행 방향을 변환하기 위한 수단으로서는 상기 특허문헌 1에도 기재되어 있는 바와 같이 원호 형상으로 만곡하는 이송로를 형성한 컨베이어 또는 복수의 롤러체를 사용하는 것이 통례이고, 또한 이 컨베이어 또는 롤러체로서는 유리 필름 리본의 폭방향 전역을 접촉 지지하는 것을 사용하는 것이 통례이다. 그러나, 유리 필름 리본의 폭방향 전역을 접촉 지지한 상태에서 유리 필름 리본의 진행 방향을 변환하면 컨베이어 등과의 접촉에 수반하여 유리 필름 리본의 표면, 특히 최종 제품(유리 필름)이 되는 폭방향 중앙 영역의 표면에 흠집이나 크랙 등의 결함이 형성되기 쉬워진다. 이러한 종류의 결함은 육안으로는 발견할 수 없는 미소한 것일 경우가 많고, 결함을 갖는 유리 필름이 그대로 후공정에 사용되면 후공정에서 소정의 추가 공정을 실시했을 때 유리 필름에 예기하지 않은 파손 등이 생기기 쉬워진다. 유리 필름이 파손 등이 되면 생산 효율이나 제품 수율에 다대한 악영향을 미치게 된다.
본 발명의 목적은 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환할 때 유리 필름 리본 표면에 미소 결함이 형성되는 것을 가급적으로 방지하고, 이에 따라 후공정에 불량품이 유출될 가능성을 가급적으로 저감시키는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 유리 필름의 제조 장치에 의한 제 1 발명은 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치를 구비하는 것에 있어서, 방향 변환 장치는 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단을 갖고, 만곡 지지 수단은 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않고 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 말하는 「연직 방향」에는 연직 방향에 대하여 다소 경사진 방향도 포함되고, 마찬가지로 「수평 방향」에는 수평 방향에 대하여 다소 경사진 방향도 포함된다. 또한, 본 발명에서 말하는 「유리 필름」에는 소정 치수로 절단된 박판 유리나, 롤 형상으로 권취된 박판 유리(소위 유리 롤) 등이 포함된다. 이하에 나타내는 본 발명에 의한 기타의 구성에 있어서도 마찬가지이다.
성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본은 그 폭방향 단부 영역을 롤 등으로 파지하고 견인함으로써 그 두께가 제어되기 때문에, 유리 필름 리본 중 유효부가 되는 것은 폭방향 중앙 영역에 한정된다. 따라서, 상기한 바와 같이 만곡 지지 수단을 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않고 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부로 구성하면, 유리 필름 리본의 만곡 이송시에 있어서의 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역과 만곡 지지 수단의 접촉이 회피된다. 이에 따라, 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역, 즉 유효부에 미소 결함이 형성되기 어려워져서 후공정에 유리 필름의 불량품이 유출되기 어려워진다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 유리 필름의 제조 장치에 의한 제 2 발명은 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치를 구비하는 것에 있어서, 방향 변환 장치는 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단을 갖고, 만곡 지지 수단은 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부와, 2열의 단부 지지부 사이에 개재되어 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지 가능한 중앙 지지부를 갖고, 중앙 지지부는 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하는 지지 위치와 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않는 퇴피 위치 사이를 왕복 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
유리 필름 리본의 성형 초기 단계에 있어서는 유리 필름 리본의 선단부가 자유로운 상태에 있기 때문에 그렇지 않아도 성형 정밀도가 안정되기 어려운데 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 성형 개시 단계부터 일체 지지하지 않는다고 하면 성형 정밀도가 안정될 때까지의 시간이 장기화되어 생산 효율의 저하나 수율의 저하를 초래한다. 이에 대하여 만곡 지지 수단이 2열의 단부 지지부 사이에 개재되어 상기 형태에서의 왕복 이동이 가능한 중앙 지지부를 갖는 것이면, 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역의 지지/비지지를 용이하게 스위칭할 수 있다. 그 때문에, 예를 들면 유리 필름 리본의 성형 정밀도가 안정될 때까지의 동안(성형 개시부터 소정 시간이 경과될 때까지의 동안) 중앙 지지부가 지지 위치를 채택하는 한편, 소정 시간의 경과 후 중앙 지지부가 퇴피 위치를 채택하도록 해 두면 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역, 즉 유효부에 미소 결함이 형성되기 어려워지는 것에 더하여 유리 필름 리본의 성형 정밀도가 안정될 때까지의 시간을 단축하여 생산 효율이나 수율의 향상을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 유리 필름 리본의 성형 초기부가 실제로 사용되는 경우는 기본적으로 전무하기 때문에, 이것에 흠집이나 크랙 등이 형성되어도 특별한 문제는 없다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 유리 필름의 제조 장치에 의한 제 3 발명은 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치를 구비하는 것에 있어서, 방향 변환 장치는 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단을 갖고, 만곡 지지 수단은 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부와, 이 2열의 단부 지지부 사이에 개재되어 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지 가능한 중앙 지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성의 제조 장치에 의해서도 유리 필름 리본의 만곡 이송시에 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역과 만곡 지지 수단의 접촉이 회피된다. 그 때문에, 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역, 즉 유효부에 미소 결함이 형성되는 것을 가급적으로 방지할 수 있다.
이 경우에도 중앙 지지부는 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지하는 지지 위치와, 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않는 퇴피 위치 사이를 왕복 이동 가능하게 구성할 수 있다.
유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지하기 위한 구체적 수단의 일례로서 만곡 지지 수단의 중앙 지지부를 유리 필름 리본을 향해서 에어를 분사 가능한 에어 공급로를 갖는 것으로 하는 것이 고려된다.
이렇게 하면, 에어의 분사압(만곡 지지 수단의 중앙 지지부와 유리 필름 리본 사이에 형성되는 공기층)에 의해 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지할 수 있다. 또한, 만곡 지지 수단의 중앙 지지부와 유리 필름 리본 사이에 공기층이 형성되면 상기 공기층에서 유리 필름 리본 각 부 사이에서의 판 두께 차에 의거하는 응력의 변화를 흡수할 수 있다. 따라서, 유리 필름 리본, 나아가서는 유리 필름의 성형 정밀도가 향상된다.
이상의 구성에 있어서, 만곡 지지 수단의 2열의 단부 지지부는 유리 필름 리본을 향해서 에어를 분사 가능한 에어 공급로를 갖는 것으로 해도 좋다.
이렇게 하면, 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 비접촉 지지할 수 있다. 이에 따라, 만곡 지지 수단(단부 지지부)과 유리 필름 리본의 접촉에 수반되는 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역으로의 미소 결함의 형성을 가급적으로 방지할 수 있다. 그 때문에, 폭방향 단부 영역에 미소 결함이 형성되는 것에 의한 악영향이 유효부인 폭방향 중앙 영역에 미치기 어려워진다.
2열의 단부 지지부는 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 접촉 지지하는 것으로 해도 좋고, 이 경우 2열의 단부 지지부는 유리 필름 리본의 하류측으로의 이송 속도와 대략 동일한 속도로 구동하도록 구성된 것으로 할 수 있다.
이렇게 하면 유리 필름 리본의 만곡 이송이 유리 필름 리본과 단부 지지부가 마치 일체화된 것 같은 상태로 진행되기 때문에, 유리 필름 리본과 단부 지지부의 상대적인 슬라이딩 이동이 가급적으로 방지된다. 그 때문에, 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역에 미소 결함이 형성되는 것에 의한 악영향이 유효부인 폭방향 중앙 영역에 미치는 사태를 가급적으로 방지할 수 있다.
이상의 구성은 성형되는 유리 필름 리본의 폭방향 중앙부(중앙부 부근)의 판 두께가 10㎛ 이상 300㎛ 이하일 경우에 바람직하게 적용할 수 있다.
유리 필름 리본의 폭방향 중앙부의 판 두께가 10㎛를 밑도는 경우에는 유리 필름 리본의 강성(강도)이 부족해진다. 그 때문에, 이 경우에는 유리 필름 리본의 자체 중량에 의한 휨이 커지고, 이 휜 부분과 제조 장치의 예기하지 않은 접촉에 의해 크랙(미소 결함)의 발생 확률이 높아진다. 한편, 상기 형태로 성형되는 유리 필름 리본은 폭방향 단부 영역의 판 두께가 폭방향 중앙 영역의 판 두께보다 커지기 쉽다. 그 때문에, 폭방향 중앙부의 판 두께가 300㎛를 상회하는 경우에는 폭방향 단부 영역의 판 두께가 지나치게 두꺼워져서 유리 필름 리본을 만곡시키는 것이 어려워진다. 이 점들 때문에, 본 발명은 성형되는 유리 필름 리본의 폭방향 중앙부(중앙부 부근)의 판 두께가 10㎛ 이상 300㎛ 이하일 경우에 적합하다.
이상의 구성에 있어서, 성형 장치는 오버플로우 다운드로우법에 의해 유리 필름 리본을 성형하는 것이 바람직하다.
유리 필름 리본으로부터 얻어지는 유리 필름은, 예를 들면 FPD용 유리 기판으로서 사용되고, 이러한 용도에 있어서는 유리 필름 표면에 미세한 소자나 배선을 설치하는 작업이 후공정에서 이루어지기 때문에 유리 필름 리본은 높은 평활성(평면도)을 구비하고 있을 필요가 있다. 이 점에서 오버플로우 다운드로우법이면 표면이 외기(분위기 가스)에 접촉하기만 한 상태로 유리 필름 리본의 성형이 진행되기 때문에, 슬롯 다운드로우법 등의 노즐을 사용한 성형법에 비해서 유리 필름 리본에 높은 평면도를 확보할 수 있다. 또한, 동일한 효과는 일단 고화된 2차 가공용 유리 모재를 가열해서 잡아늘리는, 소위 리드로우법에 의해 유리 필름 리본을 성형하는 성형 장치를 사용함으로써도 얻어진다.
상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 유리 필름의 제조 방법에 의한 제 1 발명은 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 공정을 포함하는 것에 있어서, 방향 변환 공정에서는 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지함과 아울러 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않는 것을 특징으로 한다.
이러한 제조 방법에 의하면, 상기한 유리 필름의 제조 장치에 의한 제 1 발명을 채용했을 경우와 같은 작용 효과를 유효하게 향수할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 유리 필름의 제조 방법에 의한 제 2 발명은 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 공정을 포함하는 것에 있어서, 방향 변환 공정에서는 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지함과 아울러 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하는 상태와 지지하지 않는 상태를 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제조 방법에 의하면, 상기한 유리 필름의 제조 장치에 의한 제 2 발명을 채용했을 경우와 같은 작용 효과를 유효하게 향수할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 유리 필름의 제조 방법에 의한 제 3 발명은 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 공정을 포함하는 것에 있어서, 방향 변환 공정에서는 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지함과 아울러 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제조 방법에 의하면, 상기한 유리 필름의 제조 장치에 의한 제 3 발명을 채용했을 경우와 같은 작용 효과를 유효하게 향수할 수 있다.
(발명의 효과)
이상에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의하면 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환할 때 유리 필름 리본에 미소 결함이 형성되는 것을 가급적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 후공정에 유리 필름의 불량품이 유출될 가능성을 가급적으로 저감시킬 수 있어 후공정에 있어서의 가공 효율의 향상이나 수율의 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 부분 개략 측면도이다.
도 2a는 도 1의 요부 정면도이다.
도 2b는 도 1의 요부 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 정면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 정면도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치(1)의 부분 개략 측면도이다. 동 도면에 나타내는 제조 장치(1)는 유리 필름 리본(G)을 성형하는 성형 장치(10)와, 성형 장치(10)의 하류측에 설치된 방향 변환 장치(20)와, 방향 변환 장치(20)의 하류측에 설치되어 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(폭방향 양단부)을 절단하는 단부 절단 장치(30)를 적어도 구비한다. 단부 절단 장치(30)의 하류측에는 유리 필름 리본(G)을 롤 형상으로 권취해서 유리 필름의 롤체(유리 롤)를 얻는 권취 장치, 또는 유리 필름 리본(G)을 폭방향으로 절단함으로써 소정 치수의 박판 유리를 얻는 폭방향 절단 장치가 더 설치된다(모두 도시 생략).
성형 장치(10)는 용융 유리를 연직 하방으로 인출함으로써 유리 필름 리본(G)을 성형하는 것이며, 그 내부에는 연직 상방에서 연직 하방을 향해서 성형 영역(10A), 서냉 영역(10B) 및 냉각 영역(10C)이 순차적으로 형성되어 있다. 성형 영역(10A)에는 단면 쐐기 형상의 성형체(11)가 배치되고, 서냉 영역(10B) 및 냉각 영역(10C)에는 롤러체(12)가 소정 간격으로 복수 배치되어 있다. 롤러체(12)는 유리 필름 리본(G)을 끼워넣도록 유리 필름 리본(G)의 표면측 및 이면측에 쌍을 이루어서 설치되어 있다. 서냉 영역(10B) 및 냉각 영역(10C)에 각각 배치된 롤러체(12)[롤러체(12)의 세트] 중, 적어도 서냉 영역(10B)의 최상부에 위치하는 것은 유리 필름 리본(G)을 냉각시키기 위한 냉각 롤러로서 기능함과 아울러 유리 필름 리본(G)을 연직 하방으로 인출하기 위한 구동 롤러로서 기능한다. 서냉 영역(10B)에 배치된 그 밖의 롤러체(12)의 일부 또는 전부, 및 냉각 영역(10C)에 배치된 롤러체(12)의 일부 또는 전부는 공전하는 프리 롤러(안내 롤러)라도 좋고, 구동 롤러라도 좋다.
이러한 구성을 구비하는 성형 장치(10)는 다음과 같이 해서 유리 필름 리본(G)을 성형한다. 우선, 도시되지 않은 용융 가마로부터 성형체(11)에 용융 유리가 공급되면 성형체(11)의 정부(頂部)로부터 용융 유리가 넘쳐나오고, 넘쳐나온 용융 유리가 성형체(11)의 양측면을 타고 흘러서 성형체(11)의 하단에서 합류함으로써 유리 필름 리본(G)의 성형이 개시된다. 이후, 성형체(11)에 용융 유리를 연속적으로 공급함으로써 유리 필름 리본(G)이 연속적으로 성형된다. 이렇게 하여 성형된 유리 필름 리본(G)은 연직 하방으로 그대로 유하되고, 성형 영역(10A)의 하방에 형성된 서냉 영역(10B)을 통과함으로써 서냉되어 잔류 변형이 제거된다. 그리고, 잔류 변형이 제거된 유리 필름 리본(G)이 냉각 영역(10C)을 통과하면 유리 필름 리본(G)은 실온 정도의 온도까지 냉각된다.
이상에서 나타낸 유리 필름 리본(G)의 성형 방법은 소위 오버플로우 다운드로우법이다. 오버플로우 다운드로우법에서는 표면이 외기[성형 장치(10) 내의 분위기 가스]에 접촉하기만 한 상태로 유리 필름 리본(G)의 성형이 진행되기 때문에, 유리 필름 리본(G)에 높은 평면도를 확보할 수 있다는 이점이 있다. 그 때문에, 상기 유리 필름 리본(G)으로부터 얻어지는 유리 필름을, 예를 들면 FPD용 유리 기판으로서 사용할 경우에는 표면에 미세한 소자나 배선을 정밀도 좋게 형성하기 쉬워진다.
성형 장치(10)의 하단으로부터 배출된[냉각 영역(10C)을 통과한] 유리 필름 리본(G)은 방향 변환 장치(20)로 이송되고, 방향 변환 장치(20)를 따라 유리 필름 리본(G)이 이송됨으로써 그 진행 방향이 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환된다.
이 방향 변환 장치(20)는 유리 필름 리본(G)을 길이 방향으로 만곡시킨 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단(21)을 갖는다. 본 실시형태의 만곡 지지 수단(21)은 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지하지 않고 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 지지하는 2열의 단부 지지부(22, 22)로 구성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 만곡 지지 수단(21)은 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지하는 수단을 갖지 않는다. 각 단부 지지부(22)는 소정의 곡률로 만곡된 원호 형상의 이송로를 형성하도록 해서 유리 필름 리본(G)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 배치되고, 또한 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga)을 접촉 지지하는 롤러체(24)의 열(列)로 구성된다.
본 실시형태에 있어서, 단부 지지부(22)를 구성하는 모든 롤러체(24)는 회전 구동하는 구동 롤러로 구성된다. 각 롤러체(24)의 회전 속도는 유리 필름 리본(G)의 하류측으로의 이송 속도(진행 속도)와 대략 동일한 속도로 설정된다. 롤러체(24) 중 적어도 유리 필름 리본(G)과 접촉하는 부분은 유리 필름 리본(G)에 흠집 등이 형성되는 것을 억제 또는 방지하기 위해서 수지나 고무 등의 탄성 재료(연질 재료)로 형성하는 것이 바람직하다.
방향 변환 장치(20)가 이상의 구성을 갖기 때문에, 유리 필름 리본(G)이 이 방향 변환 장치(20)(방향 변환 공정)를 따라 하류측으로 이송될 때에는 유리 필름 리본(G)은 길이 방향으로 원호 형상으로 만곡된다. 이와 같이, 유리 필름 리본(G)이 길이 방향으로 만곡된 상태에서 하류측으로의 이송이 진행됨으로써 유리 필름 리본(G)의 진행 방향이 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환된다. 그리고, 유리 필름 리본(G)이 단부 절단 장치(30)에 도달하면 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)이 절단된다. 상세한 도시 및 설명은 생략하지만, 단부 절단 장치(30)로서는 소위 폴딩-커팅 장치(folding-cutting device)나 레이저 할단 장치 등을 사용할 수 있다. 이에 따라, 유리 필름 리본(G)은 폭방향 단부 영역(Ga)과 폭방향 중앙 영역(Gb)으로 분할된다. 폭방향 단부 영역(Ga)은 폐기되는 한편, 폭방향 중앙 영역(Gb)은 더 하류측으로 이송되어서 폭방향으로 절단됨으로써 소정 길이의 유리 필름(유리 롤 또는 소정 치수의 박판 유리)으로 가공된다. 또한, 여기에서는 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)의 절단 후 폭방향의 절단을 행하도록 하고 있지만 이것과는 반대로 폭방향의 절단 가공을 행한 후 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 절단하도록 해도 좋다.
상기한 바와 같이, 유리 필름 리본(G) 중 유효부가 되는 것은 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)에 한정된다. 그 때문에, 상기한 바와 같이 만곡 지지 수단(21)을 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지하지 않고 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 지지하는 2열의 단부 지지부(22, 22)로 구성하면 만곡 이송 중에 있어서의 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)과 만곡 지지 수단(21)의 접촉이 회피된다. 이에 따라, 유효부인 폭방향 중앙 영역(Gb)에 미소 결함이 형성되는 것을 가급적으로 방지할 수 있고, 후공정에 유리 필름의 불량품이 유출될 가능성을 가급적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 2열의 단부 지지부(22, 22)가 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 접촉 지지하는 것이며, 또한 구동 롤러로 이루어지는 롤러체(24)의 열로 구성된 본 실시형태에 있어서 롤러체(24)의 회전 속도를 유리 필름 리본(G)의 하류측으로의 이송 속도와 대략 동일한 속도로 설정했기 때문에 유리 필름 리본(G)의 방향 변환(만곡 상태에서의 하류측으로의 이송)은 롤러체(24)[단부 지지부(22)]와 유리 필름 리본(G)이 마치 일체화된 것 같은 상태로 진행된다. 이에 따라, 유리 필름 리본(G)과 단부 지지부(22)의 상대적인 슬라이딩 이동이 가급적으로 방지되므로 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga)에 미소 결함이 형성되기 어려워진다. 그 때문에, 폭방향 단부 영역(Ga)에 미소 결함이 형성됨으로써 발생하는 악영향이 폭방향 중앙 영역(Gb)에 미치기 어려워진다.
또한, 특히 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga)과 단부 지지부(22)가 상대적으로 슬라이딩 이동해도 특별한 문제가 없는 경우에는 단부 지지부(22)는 공전(空轉)하는 롤러체(24)(안내 롤러)만으로 구성된 것이라도 좋고, 일부가 회전 구동하는 롤러체로 구성되고, 그 이외에는 공전하는 롤러체로 구성된 것으로 해도 좋다.
상기 형태에서 유리 필름 리본(G)을 만곡 이송할 때에 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙부의 판 두께가 10㎛를 밑도는 경우에는 유리 필름 리본(G)의 강성(강도) 부족에 기인하여 유리 필름 리본(G)의 자체 중량에 의한 폭방향의 휨이 커진다. 이 경우, 휜 부분과 제조 장치의 예기하지 않은 접촉에 의해 크랙 등의 미소 결함이 발생하기 쉬워진다. 또한, 상기 형태로 성형되는 유리 필름 리본(G)은 폭방향 단부 영역(Ga)의 판 두께가 폭방향 중앙부의 판 두께보다 커지기 쉽다. 그 때문에, 폭방향 중앙부의 판 두께가 300㎛를 상회하는 경우에는 폭방향 단부 영역(Ga)의 판 두께가 지나치게 두꺼워져서 유리 필름 리본(G)을 소정의 곡률로 만곡시키는 것이 어려워진다. 따라서, 성형 장치(10)로서는 폭방향 중앙부(중앙부 부근)의 판 두께가 10㎛ 이상 300㎛ 이하인 유리 필름 리본(G)을 성형 가능한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 유리 필름 리본(G)의 만곡 변형성을 고려하면, 성형 장치(10)로서는 폭방향 중앙부의 판 두께가 200㎛ 이하인 유리 필름 리본(G)을 성형 가능한 것이 보다 바람직하고, 100㎛ 이하로 성형 가능한 것이 한층 더 바람직하고, 50㎛ 이하로 성형 가능한 것이 가장 바람직하다.
이상, 본 발명에 의한 유리 필름의 제조 장치의 일실시형태에 대하여 설명을 행했지만 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 특히 방향 변환 장치(20)에 대해서는 여러 가지 변경을 실시하는 것이 가능하다.
도 3a 및 도 3b에 본 발명의 다른 실시형태에 의한 유리 필름의 제조 장치의 요부 사시도를 나타낸다. 양 도면은 도 2에 나타내는 방향 변환 장치(20)의 변형예를 나타내고 있고, 상세하게는 만곡 지지 수단(21)이 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 지지하는 2열의 단부 지지부(22, 22)와, 이 단부 지지부(22, 22) 사이에 개재되어 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지 가능한 중앙 지지부(23)를 구비하고, 또한 이 중앙 지지부(23)가 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지(접촉 지지)하는 지지 위치(도 3a)와 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지하지 않는 퇴피 위치(도 3b) 사이를 왕복 이동 가능하게 구성된 것이다.
이러한 구성은 유리 필름 리본(G)의 성형 개시 후, 유리 필름 리본(G)의 성형 정밀도를 조기에 안정시키고 싶을 경우에 바람직하게 적용할 수 있다.
즉, 유리 필름 리본(G)의 성형 초기 단계에 있어서는 유리 필름 리본(G)의 선단부가 자유로운 상태로 있기 때문에 그렇지 않아도 성형 정밀도가 안정되기 어려운데 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 유리 필름 리본(G)의 성형 개시 단계부터 일체 지지하지 않는다고 하면, 성형 정밀도가 안정될 때까지의 시간이 장기화되어 생산 효율의 저하나 수율의 저하를 초래한다. 이에 대하여 만곡 지지 수단(21)이 상기 형태에서의 왕복 이동이 가능한 중앙 지지부(23)를 갖는 것이면, 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)의 지지/비지지를 용이하게 스위칭할 수 있다. 그 때문에, 유리 필름 리본(G)의 성형 정밀도가 안정될 때까지의 동안(성형 개시로부터 소정 시간이 경과될 때까지의 동안) 중앙 지지부(23)가 지지 위치에서 대기하는 한편, 소정 시간의 경과 후 중앙 지지부(23)가 퇴피 위치로 퇴피하도록 해 두면 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb), 즉 유효부에 미소 결함이 형성되기 어려워지는 것에 더하여 유리 필름 리본(G)의 성형 정밀도가 안정될 때까지의 시간을 단축하여 생산 효율이나 수율의 향상을 달성하는 것이 가능해진다.
또한, 방향 변환 장치(20)는 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 비접촉 지지한 상태로 유리 필름 리본(G)을 하류측으로 만곡 이송함으로써 유리 필름 리본(G)의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 것으로 할 수 있다. 이러한 구성은, 예를 들면 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이 각 단부 지지부(22)를, 유리 필름 리본(G)을 향해서 에어를 분사 가능한 에어 공급 구멍(에어 분사 구멍)을 갖는 롤러체(25)의 열로 구성함으로써 얻어진다. 이러한 롤러체(25)로서는 예를 들면 소결 금속, 다공질 수지(발포 수지), 세라믹스 등의 다공질 재료로 형성된 것을 사용할 수도 있고, 비다공질의 부재에 관통 구멍을 형성한 것을 사용할 수도 있다. 또한, 이 경우 롤러체(25)에는 적어도 유리 필름 리본(G)에 부상력을 부여할 수 있는 방향성을 갖는 에어 공급 구멍을 형성한다. 이것에 더하여, 유리 필름 리본(G)에 하류측으로의 이송력을 부여할 수 있는 방향성을 갖는 에어 공급 구멍을 형성해도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)과 만곡 지지 수단(21)의 단부 지지부(22)가 비접촉의 상태에서 유리 필름 리본(G)의 하류측으로의 만곡 이송이 진행되므로, 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)에 미소 결함이 형성되기 어려워진다. 이에 따라, 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)에 미소 결함이 형성되는 것에 의한 악영향이 폭방향 중앙 영역(Gb)에 미치는 사태를 가급적으로 방지할 수 있으므로 한층 더 고품질의 유리 필름을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 방향 변환 장치(20)의 만곡 지지 수단(21)은 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와 같이 유리 필름 리본(G)의 폭방향 단부 영역(Ga, Ga)을 비접촉 지지하는 2열의 단부 지지부(22, 22)와, 이 단부 지지부(22, 22) 사이에 개재되어 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 비접촉 지지하는 중앙 지지부(23)를 구비하는 것으로 할 수도 있다. 본 실시형태에서는 에어 공급 구멍을 갖고, 유리 필름 리본(G)을 폭방향으로 횡단하도록 해서 연장되는 롤러체(26)의 열로 2열의 단부 지지부(22, 22) 및 중앙 지지부(23)를 구성하고 있다.
이렇게 했을 경우에 있어서도, 유리 필름 리본(G)의 만곡 이송시에 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)과 만곡 지지 수단(21)의 접촉이 회피된다. 그 때문에, 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb), 즉 유효부에 미소 결함이 형성되는 것을 가급적으로 방지할 수 있다. 특히, 중앙 지지부(23)를 구성하는 각 롤러체(26)가 에어 공급 구멍을 갖기 때문에, 유리 필름 리본(G)의 만곡 이송 중에는 만곡 지지 수단(21)의 중앙 지지부(26)와 유리 필름 리본(G) 사이에 공기층을 형성할 수 있다. 이러한 공기층이 형성되면 유리 필름 리본(G)의 각 부 사이에서의 판 두께 차에 의거하는 응력의 변화를 흡수할 수 있다. 따라서, 유리 필름 리본(G), 나아가서는 유리 필름의 성형 정밀도를 향상시킬 수도 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 만곡 지지 수단(21)은 2열의 단부 지지부(22, 22)와 중앙 지지부(23)가 일체적으로 설치된 것이지만, 이들을 분리 독립한 것으로 해서 도 3에 나타낸 실시형태와 마찬가지로 중앙 지지부(23)가 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지(비접촉 지지)하는 지지 위치와 유리 필름 리본(G)의 폭방향 중앙 영역(Gb)을 지지하지 않는 퇴피 위치 사이를 왕복 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 실시형태에서는 2열의 단부 지지부(22, 22), 중앙 지지부(23) 모두 유리 필름 리본(G)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 배치한 롤러체의 열로 구성했지만, 2열의 단부 지지부(22, 22) 및 중앙 지지부(23) 중 어느 한쪽 또는 양쪽은 도 6에 나타내는 바와 같이 유리 필름 리본(G)의 길이 방향을 따라 만곡되도록 해서 연장된 컨베이어로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 도 6a는 만곡 지지 수단(21)이 2열의 단부 지지부(22, 22)만으로 구성되는 것에 있어서 각 단부 지지부(22)를 컨베이어로 구성했을 경우의 일례를 나타내는 것이며, 도 6b는 만곡 지지 수단(21)이 2열의 단부 지지부(22, 22)와 중앙 지지부(23)로 구성된 것에 있어서 양쪽 지지부(22, 23)를 컨베이어로 구성했을 경우의 일례를 나타내는 것이다.
또한, 이상에서는 소위 오버플로우 다운드로우법에 의해 유리 필름 리본(G)의 성형을 행하는 성형 장치(10)를 장착한 유리 필름의 제조 장치(1)에 본 발명을 적용했을 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 고화된 2차 가공용 유리 모재를 가열해서 잡아늘이는 소위 리드로우법에 의해 유리 필름 리본(G)의 성형을 행하는 성형 장치를 장착한 유리 필름의 제조 장치(1)에도 바람직하게 적용할 수 있다.
1 : 유리 필름의 제조 장치 10 : 성형 장치
10A : 성형 영역 10B : 서냉 영역
10C : 냉각 영역 20 : 방향 변환 장치
21 : 만곡 지지 수단 22 : 단부 지지부
23 : 중앙 지지부 24 : 롤러체
25 : 롤러체 30 : 단부 절단 장치
G : 유리 필름 리본 Ga : 폭방향 단부 영역
Gb : 폭방향 중앙 영역

Claims (12)

  1. 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 상기 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치를 구비한 유리 필름의 제조 장치에 있어서:
    상기 방향 변환 장치는 상기 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단을 갖고, 상기 만곡 지지 수단은 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않고 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  2. 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 상기 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치를 구비한 유리 필름의 제조 장치에 있어서:
    상기 방향 변환 장치는 상기 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단을 갖고, 상기 만곡 지지 수단은 상기 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부와, 상기 2열의 단부 지지부 사이에 개재되어 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지 가능한 중앙 지지부를 갖고, 상기 중앙 지지부는 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하는 지지 위치와 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않는 퇴피 위치 사이를 왕복 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  3. 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 상기 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 장치를 구비한 유리 필름의 제조 장치에 있어서:
    상기 방향 변환 장치는 상기 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡된 상태에서 지지하는 만곡 지지 수단을 갖고, 상기 만곡 지지 수단은 상기 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지하는 2열의 단부 지지부와, 상기 2열의 단부 지지부 사이에 개재되어 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지 가능한 중앙 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중앙 지지부는 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지하는 지지 위치와 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않는 퇴피 위치 사이를 왕복 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 지지부는 상기 유리 필름 리본을 향해서 에어를 분사하는 에어 공급로를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2열의 단부 지지부는 상기 유리 필름 리본을 향해서 에어를 분사하는 에어 공급로를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2열의 단부 지지부는 상기 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 접촉 지지하는 것이며, 또한 상기 유리 필름 리본의 하류측으로의 이송 속도와 대략 동일한 속도로 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 필름 리본은 폭방향 중앙부의 판 두께가 10㎛ 이상 300㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형 장치는 오버플로우 다운드로우법에 의해 상기 유리 필름 리본을 성형하는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 장치.
  10. 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 상기 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 공정을 포함하는 유리 필름의 제조 방법에 있어서:
    상기 방향 변환 공정에서는 상기 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지함과 아울러 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하지 않는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 방법.
  11. 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 상기 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 공정을 포함하는 유리 필름의 제조 방법에 있어서:
    상기 방향 변환 공정에서는 상기 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지함과 아울러 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 지지하는 상태와 지지하지 않는 상태를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 방법.
  12. 성형 장치로부터 연직 하방으로 인출된 유리 필름 리본을 길이 방향으로 만곡시키면서 하류측으로 이송함으로써 상기 유리 필름 리본의 진행 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변환하는 방향 변환 공정을 포함하는 유리 필름의 제조 방법에 있어서:
    상기 방향 변환 공정에서는 상기 유리 필름 리본의 폭방향 단부 영역을 지지함과 아울러 상기 유리 필름 리본의 폭방향 중앙 영역을 비접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 유리 필름의 제조 방법.
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