WO2015008518A1 - ガラスロール製造方法、およびガラスロール - Google Patents

ガラスロール製造方法、およびガラスロール Download PDF

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glass
glass sheet
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亮太 ▲濱▼田
吉田　聡
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旭硝子株式会社
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    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
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    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/61—Display device manufacture, e.g. liquid crystal displays

Definitions

  • the present invention relates to a glass roll manufacturing method and a glass roll.
  • the glass roll is produced by winding a glass sheet around a core (for example, see Patent Document 1).
  • a glass roll is suitable when, for example, a roll-to-roll method is used as a method for manufacturing a display panel such as a liquid crystal panel or an organic EL panel, or an electronic device such as a solar battery.
  • This invention is made in view of the said subject, Comprising: It aims at provision of the glass roll manufacturing method which can arrange the side edge of a glass sheet accurately.
  • the winding tension per unit width of the glass sheet is larger than the winding tension per unit width of the insertion sheet, and the winding tension per unit width of the insertion sheet is 50 N /
  • a method for producing a glass roll, which is m or less, is provided.
  • a glass roll manufacturing method capable of accurately aligning side edges of glass sheets.
  • FIG. 6 is a diagram showing winding tensions per unit width and evaluation results for glass sheets and insertion sheets in Test Examples 1 to 8.
  • FIG. 1 is a diagram showing a glass roll manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a glass roll according to an embodiment of the present invention.
  • the thickness unevenness of the glass sheet 12 is exaggerated for convenience of explanation.
  • the glass roll manufacturing apparatus 10 simultaneously winds the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 inserted between the glass sheets 12 around the core 20 as shown in FIG.
  • the glass roll 16 includes the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 wound in a spiral around the core 20, and the core 20 may not be included.
  • the core 20 may be removable from the glass roll 16.
  • the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 may be alternately wound around the core 20 as shown in FIG. Contact between the glass sheets 12 can be prevented, and breakage of the glass sheet 12 can be prevented.
  • the shape of the winding core 20 is a columnar shape whose cross-sectional shape perpendicular to the axial direction is circular or elliptical.
  • the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 do not always have to be wound around the core 20 at the same time.
  • the winding of the glass sheet 12 may be started after the insertion sheet 14 is wound around the core 20 one or more times.
  • the insertion sheet 14 may be wound once or more after the winding of the glass sheet 12 is completed.
  • the glass of the glass sheet 12 is selected according to the application.
  • an alkali-free glass substantially not containing an alkali metal oxide is used.
  • general glass such as soda lime glass and quartz glass can be used.
  • the forming method of the glass sheet 12 may be a general method, and a float method, a fusion down draw method, a slit down draw method, a redraw method, or the like is used.
  • the thickness of the glass sheet 12 is, for example, 0.01 mm to 0.3 mm.
  • the glass sheet 12 having a thickness of 0.3 mm or less has good flexibility and is suitable for producing a glass roll.
  • the thickness deviation of the glass sheet 12 is, for example, 0 mm to 0.01 mm.
  • thickness deviation means a deviation from the average thickness.
  • the average thickness of the glass sheet 12 refers to an average value of thicknesses measured at a pitch of 50 mm in the width direction of the glass sheet 12.
  • the thickness of the glass sheet 12 is substantially uniform in the longitudinal direction of the glass sheet 12.
  • a functional film may be formed on the surface of the glass sheet 12.
  • the functional film may be, for example, a conductive film or an insulating film, and the material of the functional film is selected according to the type of the functional film.
  • the functional film material include a metal material, an inorganic material, and an organic material.
  • the method for forming the functional film include a sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD method, and a method of applying a liquid material and drying.
  • the resin sheet may be a biaxially stretched sheet, a uniaxially stretched sheet, or an unstretched sheet.
  • the resin for the resin sheet include polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET).
  • the raw material of the paper as the insertion sheet 14 may be any of waste paper, virgin pulp, and a mixture of waste paper and virgin pulp. Among these, virgin pulp having a low content of foreign matter is preferable.
  • the thickness of the insertion sheet 14 is, for example, 0.005 mm to 2 mm.
  • the thickness of the insertion sheet 14 may be smaller than the thickness of the glass sheet 12.
  • the diameter of the glass roll 16 can be reduced.
  • the Young's modulus of the insertion sheet 14 is, for example, 5 MPa to 10,000 MPa.
  • the insertion sheet 14 having a Young's modulus of 10,000 MPa or less is sufficiently soft and can be deformed so as to absorb thickness unevenness of the glass sheet 12 when wound on the core 20.
  • the width of the insertion sheet 14 may be wider than the width of the glass sheet 12 in order to reliably prevent contact between the glass sheets 12.
  • the width in the present embodiment means a dimension in a direction perpendicular to the longitudinal direction (for example, the vertical direction in FIG. 1).
  • the glass roll manufacturing apparatus 10 includes a winding core 20, a winding motor 22, a torque sensor 24, an edge sensor 26, a winding core moving device 28, a plurality of nip rollers 32 and 34, a feed motor 36, a rotation speed sensor 38, a rotation core 42, A brake 44, a tension measuring roller 52, a plurality of guide rollers 54 and 56, a tension sensor 58, and a controller 60 are included.
  • the controller 60 is configured using a microcomputer including a CPU and a memory, and implements various functions by causing the CPU to execute a program stored in a storage unit such as a memory.
  • the winding core 20 is rotatable about the center line of the winding core 20 and is connected to a winding motor 22.
  • the winding motor 22 is driven to rotate the core 20
  • the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 are simultaneously wound around the core 20.
  • the winding core 20 winds the glass sheet 12 inside the insertion sheet 14 as shown in FIG. 1, but may wind the glass sheet 12 outside the insertion sheet 14.
  • the connecting rod that connects the winding core 20 and the output shaft of the winding motor 22 is twisted according to the rotational torque of the winding core 20.
  • the torque sensor 24 detects the rotational torque of the core 20 by detecting torsion of the connecting rod.
  • the controller 60 performs feedback control of the winding motor 22 so that the detection value of the torque sensor 24 becomes a set value.
  • the torque sensor 24 of this embodiment directly detects the rotational torque of the winding core 20 by detecting the twist of the connecting rod, but the rotational torque of the winding core 20 by detecting the current value of the winding motor 22. May be detected indirectly.
  • the edge sensor 26 detects the position of the side edge of the glass sheet 12 with respect to the core 20.
  • the edge sensor 26 includes, for example, a light projecting unit 26a that applies light to the side edge of the glass sheet 12 that moves toward the core 20, and a light receiving unit 26b that receives light from the light projecting unit 26a.
  • the light receiving unit 26 b includes a plurality of light receiving elements arranged in a direction parallel to the width direction of the glass sheet 12. The position of the side edge of the glass sheet 12 relative to the core 20 can be detected based on the position of the light receiving element where the amount of received light changes rapidly.
  • the configuration of the edge sensor 26 may vary.
  • a distance sensor that detects the distance between the side edge of the glass sheet 12 and a pressure sensor that detects a change in air pressure according to the displacement of the side edge of the glass sheet 12 can be used.
  • the distance sensor include an ultrasonic sensor and a capacitance sensor.
  • the capacitance sensor detects the capacitance according to the distance from the metal film formed on the side edge of the glass sheet 12.
  • the pressure sensor detects the pressure of air ejected from a nozzle provided on the opposite side across the side edge of the glass sheet 12. Part of the air ejected from the nozzle is blocked by the glass sheet 12, and the remaining part reaches the pressure sensor.
  • the edge sensor 26 may be configured using an image sensor such as a CCD or CMOS that images the glass sheet 12 and an image processing unit that performs image processing on an image captured using the image sensor.
  • the image processing unit performs image processing on the image captured using the image sensor, and detects the position of the side edge of the glass sheet 12 based on the position where the brightness of the image changes abruptly.
  • the edge sensor 26 of the above embodiment detects the position of the side edge of the glass sheet 12 with respect to the core 20 at a position before the core 20, but the glass after being wound around the core 20. The position of the side edge of the sheet 12 may be detected.
  • the controller 60 controls the core moving device 28 that moves the core 20 in the axial direction of the core 20 (direction parallel to the center line of the core 20). The winding position of the glass sheet 12 with respect to 20 is adjusted.
  • the controller 60 performs feedback control so that the deviation between the detection position of the side edge of the glass sheet 12 relative to the core 20 and the target position becomes zero.
  • PID control, PI control, etc. are used for feedback control.
  • An upper limit value may be set for the moving speed of the core 20. If the moving speed of the core 20 is too fast, wrinkles may occur in the glass sheet 12 and the glass sheet 12 may be broken. Further, the speed acceleration time constant representing the acceleration time may be set larger so that the moving speed of the winding core 20 gradually increases to the set value.
  • the maximum deviation width W (see FIG. 2) of the glass sheet 12 from the start of winding to the end of winding is 0 to 40 mm, and the maximum deviation width per 1 m of the glass sheet 12 wound around the winding core 20 is It is 0 mm to 10 mm.
  • the glass sheet 12 can be prevented from being damaged during the winding process, during storage or during conveyance, and the yield of products such as a display panel manufactured in a subsequent process after the winding process is good.
  • the glass sheet 12 is pulled out from the glass roll 16 and a functional film is formed on the glass sheet 12.
  • the maximum deviation width W of the glass sheet 12 from the start of winding to the end of winding is preferably 0 mm to 20 mm, more preferably 0 mm to 10 mm.
  • the maximum deviation width per 1 m of the glass sheet 12 wound around the core 20 is preferably 0 mm to 3 mm, and more preferably 0 mm to 1 mm.
  • the “maximum deviation width” means the maximum deviation amount in the direction parallel to the center line of the core 20 at the side edge of the glass sheet 12.
  • the core moving device 28 may have a general configuration.
  • the core moving device 28 may move the edge sensor 26 together with the core 20.
  • the winding core moving device 28 does not have to adjust the winding position of the insertion sheet 14 with respect to the winding core 20. Since the insertion sheet 14 includes a resin sheet or paper, it is less likely to be damaged than the glass sheet 12. Further, since the insertion sheet 14 is removed in the middle of the subsequent process and does not become a part of a product such as a display panel, the displacement of the insertion sheet 14 is not a problem.
  • the plurality of nip rollers 32 and 34 are rotatable around their respective center lines, and feed out the glass sheet 12 moving toward the core 20.
  • the force with which the plurality of nip rollers 32 and 34 sandwich the glass sheet 12 may be variable.
  • One nip roller 32 is connected to a delivery motor 36.
  • the feeding motor 36 is driven to rotate one of the nip rollers 32, the glass sheet 12 is sent out toward the core 20, and the other nip roller 34 is rotated in a driven manner.
  • the number of revolutions of the delivery motor 36 is detected using a revolution number sensor 38, and the controller 60 feedback-controls the delivery motor 36 so that the detected value of the revolution number sensor 38 becomes a set value.
  • the moving speed and winding tension of the glass sheet 12 moving toward the winding core 20 can be adjusted.
  • the “winding tension” means a tension immediately before being wound around the core 20.
  • the rotation speed sensor 38 detects the rotation speed of the delivery motor 36, but may detect the rotation speed of any one of the plurality of nip rollers 32 and 34.
  • the means for feeding the glass sheet 12 toward the core 20 is not limited to the nip rollers 32 and 34.
  • an endless belt that adsorbs the surface of the glass sheet 12 and a rotary motor that rotates the endless belt are used. It may be a conveyor containing.
  • the rotary core 42 is rotatable about the center line of the rotary core 42.
  • the rotary core 42 holds the sheet roll 18 formed by winding the insertion sheet 14 in a spiral shape.
  • the brake 44 brakes the rotating core 42 in order to apply a predetermined winding tension to the drawn insertion sheet 14.
  • the brake 44 may be a general one.
  • the tension measuring roller 52 and the plurality of guide rollers 54 and 56 are rotatable about their respective center lines, and send out the insertion sheet 14.
  • the tension measuring roller 52 is disposed between the plurality of guide rollers 54 and 56.
  • the plurality of guide rollers 54 and 56 bend the conveyance path of the insertion sheet 14 and hold the insertion sheet 14 to the tension measurement roller 52. Thereby, a load corresponding to the tension of the insertion sheet 14 is applied to the tension measuring roller 52.
  • the tension sensor 58 detects the winding tension of the insertion sheet 14 by detecting the load applied to the tension measuring roller 52.
  • the controller 60 feedback-controls the braking torque of the brake 44 so that the detection value of the tension sensor 58 becomes a set value.
  • the take-up tension of the insertion sheet 14 is detected by the tension sensor 58, but the braking torque of the brake 44 is detected by using the torque sensor 24, and based on the braking torque and the radius of the sheet roll 18.
  • the winding tension of the insertion sheet 14 may be calculated.
  • the radius of the sheet roll 18 gradually decreases. Therefore, the radius of the sheet roll 18 may be monitored using a distance sensor (for example, an ultrasonic sensor) 46 that measures the distance to the sheet roll 18.
  • the glass roll manufacturing method includes a winding process in which the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 that prevents contact between the glass sheets 12 are wound around the core 20 at the same time. As described above, the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 do not always have to be wound around the core 20 at the same time.
  • the winding motor 22 is driven to rotate the winding core 20, and the glass sheet 12 and the insertion sheet 14 are wound around the winding core 20 at the same time.
  • the rotation speeds of the plurality of nip rollers 32 and 34 that feed out the glass sheet 12 are controlled so that a predetermined winding tension is applied to the glass sheet 12.
  • the braking torque of the brake 44 that brakes the rotary core 42 is controlled so that a predetermined winding tension is applied to the insertion sheet 14.
  • the winding tension T2 (unit [N]) of the insertion sheet 14 is detected using a tension sensor 58.
  • the winding tension T1 (unit [N]) of the glass sheet 12 is calculated from the following equation (1).
  • T1 RT / R-T2 (1)
  • RT represents the rotational torque (unit [N ⁇ m]) of the core 20
  • R represents the radius (unit [m]) of the glass roll 16.
  • the radius of the glass roll 16 may be monitored using a distance sensor (for example, an ultrasonic sensor) 29 that measures the distance to the glass roll 16.
  • the winding tension per unit width of the glass sheet 12 is greater than the winding tension per unit width of the insertion sheet 14 and the winding tension per unit width of the insertion sheet 14. Is 50 N / m or less. Since the glass sheet 12 is stretched and has no looseness, the wobbling of the side edge of the glass sheet 12 can be reduced. Further, if the winding tension per unit width of the glass sheet 12 is larger than the winding tension per unit width of the insertion sheet 14, the insertion sheet 14 is loosely wound around the core 20 as shown in FIG. A gap can be formed between the insertion sheet 14 and the glass sheet 12.
  • the core 20 when the core 20 is moved in the axial direction of the core 20, the winding position of the glass sheet 12 with respect to the core 20 is easily moved. Further, since the insertion sheet 14 is loosely wound around the core 20, the posture of the insertion sheet 14 is not easily affected by the thickness unevenness of the glass sheet 12, and the insertion sheet 14 is inclined with respect to the center line of the core 20. Hateful. Since the glass sheet 12 is wound on the insertion sheet 14 having almost no taper, the shift of the side edge of the glass sheet 12 can be suppressed. This effect is apparent from the fact that when the band-like object is wound around the side surface of the tapered truncated cone, the band-like object approaches the bottom surface of the truncated cone.
  • the winding tension per unit width of the insertion sheet 14 is 50 N / m or less, the effect of loosely winding the insertion sheet 14 around the core 20 is sufficiently obtained.
  • the winding tension per unit width of the insertion sheet 14 is more preferably 20 N / m or less.
  • the winding tension per unit width of the insertion sheet 14 is greater than 0 N / m.
  • Test Example 1 to Test Example 11 the glass sheet and the insertion sheet were wound around the core using the same conditions other than those shown in Table 1.
  • Test examples 1 to 7 are examples, and test examples 8 to 11 are comparative examples.
  • the upper limit value of the moving speed of the core 20 was 50 mm / min, and the speed acceleration time constant representing the acceleration time was 30 msec.
  • OPP is an abbreviation for a biaxially oriented polypropylene sheet.
  • the evaluation is that the maximum deviation width of the glass sheet from the start of winding to the end of winding is 0 mm to 40 mm, and the maximum deviation width per 1 m of the glass sheet wound around the winding core is 0 mm to 10 mm.
  • “ ⁇ ” was indicated, and in other cases, “X” was indicated.
  • the glass sheet was not broken during the winding process, and in the case of “x”, the glass sheet was broken during the winding process.
  • FIG. 3 shows the winding tension TG per unit width of the glass sheet, the winding tension TP per unit width of the insertion sheet, and the evaluation results in Test Examples 1 to 11.
  • the conditions of Test Example 6 and the conditions of Test Example 7 are the same, they are overlapped in FIG.
  • the winding tension per unit width of the glass sheet is larger than the winding tension per unit width of the insertion sheet, and the unit of the insertion sheet Since the winding tension per width was 50 N / m or less, the side edges of the glass sheet could be aligned with high precision.
  • the rotational torque of the winding core 20 is controlled, the rotational speed of the nip roller 32 is controlled, and the braking torque of the rotational core 42 is controlled.
  • the method for adjusting the winding tension is not particularly limited.
  • the rotational speed of the winding core 20 may be controlled, the rotational torque of the nip roller 32 may be controlled, and the braking torque of the rotating core 42 may be controlled.
  • the rotational torque of the core 20 may be controlled by controlling the rotational torque of the core 20, the rotational torque of the nip roller 32, and the rotational speed of the rotating core 42.
  • the winding tension of the glass sheet 12 is calculated from, for example, the rotational torque of the nip roller 32 and the radius of the nip roller 32. Note that the winding tension of the insertion sheet 14 is detected using a tension sensor 58.
  • the adjustment method is There is no particular limitation. It is only necessary to adjust the positional relationship between the winding core 20 and a roller (a plurality of nip rollers 32 and 34 in the present embodiment) that feeds the glass sheet 12 toward the winding core 20. Either 20 may move, or both may move. Further, one or both of the set of the plurality of nip rollers 32 and 34 and the core 20 may rotate around a predetermined axis (for example, an axis parallel to the vertical direction in FIG. 1).
  • a nip roller is used as a roller which sends out the glass sheet 12 toward the winding core 20, even if the holding roller holding the roll formed by winding the glass sheet 12 in a spiral shape is used. Good. When the holding roller is rotated, the glass sheet 12 is pulled out from the roll.

Abstract

【解決手段】ガラスシートおよび該ガラスシート同士の間に挿入される挿入シートを同時に巻芯に巻き取る巻き取り工程を有し、該巻き取り工程においては、前記ガラスシートの単位幅当たりの巻き取り張力が前記挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力よりも大きく、且つ、前記挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力が５０Ｎ／ｍ以下である、ガラスロール製造方法。

Description

ガラスロール製造方法、およびガラスロール
　本発明は、ガラスロール製造方法、およびガラスロールに関する。
　ガラスロールは、ガラスシートを巻芯に巻き取って作製される（例えば、特許文献１参照）。ガラスロールは、例えば液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネル、太陽電池などの電子デバイスの製造方法としてロール・ツー・ロール方式が用いられる場合に好適である。
　また、別の技術として、炭素繊維を含む樹脂シートを巻芯に巻き取るとき、タケノコ状（螺旋状）の巻ずれを防止するため、巻芯の軸方向に巻芯を移動させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
国際公開第２０１２／０７４９７９号 日本国特開２００８－２４７６１０号公報
　ガラスシートを巻芯に巻き取るとき、ガラスシートの側端縁を精度良く揃えることが困難であった。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ガラスシートの側端縁を精度良く揃えることができるガラスロール製造方法の提供を目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
　ガラスシートおよび該ガラスシート同士の間に挿入される挿入シートを同時に巻芯に巻き取る巻き取り工程を有し、
　該巻き取り工程においては、前記ガラスシートの単位幅当たりの巻き取り張力が前記挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力よりも大きく、且つ、前記挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力が５０Ｎ／ｍ以下である、ガラスロール製造方法が提供される。
　本発明の一態様によれば、ガラスシートの側端縁を精度良く揃えることができるガラスロール製造方法が提供される。
本発明の一実施形態によるガラスロール製造装置を示す図である。 本発明の一実施形態によるガラスロールの一部を示す断面図である。 試験例１～試験例８におけるガラスシートおよび挿入シートのそれぞれの単位幅当たりの巻き取り張力ならびに評価結果を示す図である。
　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て説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して、説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「～」はその前後の数値を含む範囲を意味する。
　図１は、本発明の一実施形態によるガラスロール製造装置を示す図である。図２は、本発明の一実施形態によるガラスロールの一部を示す断面図である。図２において、説明の都合上、ガラスシート１２の厚さムラを誇張して示す。
　ガラスロール製造装置１０は、図１に示すようにガラスシート１２およびガラスシート１２同士の間に挿入される挿入シート１４を同時に巻芯２０に巻き取り、ガラスロール１６を製造する。ガラスロール１６は、巻芯２０の周りに渦巻き状に巻いたガラスシート１２および挿入シート１４を含み、巻芯２０は含まなくてもよい。巻芯２０はガラスロール１６から取り外し可能であってよい。ガラスシート１２および挿入シート１４は、図２に示すように巻芯２０の周りに交互に巻回されてよい。ガラスシート１２同士の接触が防止でき、ガラスシート１２の破損が防止できる。なお、巻芯２０の形状は、軸方向に対して垂直な断面形状が円形または楕円形の柱状であることが好ましい。
　尚、ガラスシート１２および挿入シート１４は、常に同時に巻芯２０に巻き取られなくてもよい。例えば、巻芯２０とガラスシート１２との接触を防止するため、巻芯２０の周りに挿入シート１４が１回以上巻回された後、ガラスシート１２の巻き取りが開始されてもよい。また、ガラスロール１６の搬送中におけるガラスシート１２の破損を防止するため、ガラスシート１２の巻き取り終了後、挿入シート１４が１回以上巻回されてもよい。
　ガラスシート１２のガラスは、用途に応じて選定される。例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板の場合、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスが用いられる。用途によっては、ソーダライムガラス、石英ガラスなどの一般的なガラスが使用可能である。
　ガラスシート１２の成形方法は一般的な方法であってよく、フロート法、フュージョンダウンドロー法、スリットダウンドロー法、リドロー法などが用いられる。
　ガラスシート１２の厚さは、例えば０．０１ｍｍ～０．３ｍｍである。厚さ０．３ｍｍ以下のガラスシート１２は、良好な可撓性を有し、ガラスロールの製造に好適である。
　ガラスシート１２の厚さ偏差は、例えば０ｍｍ～０．０１ｍｍである。ここで、「厚さ偏差」とは、平均厚さからのずれを意味する。ガラスシート１２の平均厚さは、ガラスシート１２の幅方向に５０ｍｍピッチで測定した厚さの平均値をいう。尚、ガラスシート１２の厚さは、ガラスシート１２の長手方向に略均一である。
　ガラスシート１２の表面には、機能膜が成膜されていてもよい。機能膜は、例えば導電性膜、絶縁性膜などであってよく、機能膜の種類に応じて機能膜の材料が選定される。機能膜の材料としては、金属材料、無機材料、有機材料などがある。機能膜の成膜方法には、例えばスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、液状物を塗布して乾燥する方法などがある。
　挿入シート１４としては、樹脂シート、または紙などが用いられる。樹脂シートは、２軸延伸シート、１軸延伸シート、無延伸シートのいずれでもよい。樹脂シートの樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。
　挿入シート１４としての紙の原料は、古紙、バージンパルプ、古紙とバージンパルプとの混合物のいずれでもよい。中でも、異物の含有量が少ないバージンパルプが好ましい。
　挿入シート１４の厚さは、例えば０．００５ｍｍ～２ｍｍである。挿入シート１４の厚さはガラスシート１２の厚さよりも薄くてよい。ガラスロール１６の小径化が可能である。
　挿入シート１４のヤング率は、例えば５ＭＰａ～１００００ＭＰａである。ヤング率１００００ＭＰａ以下の挿入シート１４は、十分柔らかく、巻芯２０に巻き取られたとき、ガラスシート１２の厚さムラを吸収するように変形できる。
　挿入シート１４の幅は、ガラスシート１２同士の接触を確実に防止するため、ガラスシート１２の幅よりも広くてよい。なお、本実施形態における幅とは、長手方向と垂直な方向（例えば図１の紙面鉛直方向）の寸法を意味する。
　ガラスロール製造装置１０は、巻芯２０、巻取モータ２２、トルクセンサ２４、エッジセンサ２６、巻芯移動装置２８、複数のニップローラ３２、３４、送出モータ３６、回転数センサ３８、回転芯４２、ブレーキ４４、張力測定ローラ５２、複数のガイドローラ５４、５６、張力センサ５８、およびコントローラ６０などを含む。コントローラ６０は、ＣＰＵやメモリなどを含むマイクロコンピュータを用いて構成され、メモリなどの記憶部に記憶されたプログラムをＣＰＵにより実行させることにより、各種機能を実現する。
　巻芯２０は、巻芯２０の中心線を中心に回転自在とされ、巻取モータ２２に接続される。巻取モータ２２を駆動して巻芯２０を回転させると、ガラスシート１２および挿入シート１４が同時に巻芯２０に巻き取られる。このとき、巻芯２０は、ガラスシート１２を、図１に示すように挿入シート１４よりも内側において巻き取るが、挿入シート１４よりも外側において巻き取ってもよい。
　巻芯２０と巻取モータ２２の出力軸とを接続する接続棒には、巻芯２０の回転トルクに応じた捩れが生じる。トルクセンサ２４は、接続棒の捩れを検出することによって、巻芯２０の回転トルクを検出する。トルクセンサ２４の検出値が設定値になるように、コントローラ６０が巻取モータ２２をフィードバック制御する。
　尚、本実施形態のトルクセンサ２４は、接続棒の捩れを検出することによって巻芯２０の回転トルクを直接検出するが、巻取モータ２２の電流値を検出することによって巻芯２０の回転トルクを間接検出してもよい。
　エッジセンサ２６は、巻芯２０に対するガラスシート１２の側端縁の位置を検出する。エッジセンサ２６は、例えば、巻芯２０に向けて移動するガラスシート１２の側端縁に光を当てる投光部２６ａ、および投光部２６ａからの光を受光する受光部２６ｂを含む。受光部２６ｂは、ガラスシート１２の幅方向と平行な方向に並ぶ複数の受光素子を含む。受光量が急激に変化する受光素子の位置に基づいて、巻芯２０に対するガラスシート１２の側端縁の位置が検出できる。
　尚、エッジセンサ２６の構成は多種多様であってよい。例えば、ガラスシート１２の側端縁との間の距離を検出する距離センサ、ガラスシート１２の側端縁の変位に応じた空気圧の変化を検出する圧力センサなどが使用できる。距離センサとしては、例えば超音波センサ、または静電容量センサなどが挙げられる。静電容量センサは、ガラスシート１２の側端縁に形成される金属膜との間の距離に応じた静電容量を検出する。圧力センサは、ガラスシート１２の側端縁を挟んで反対側に設けられるノズルから噴出される空気の圧力を検出する。ノズルから噴出された空気は、一部がガラスシート１２によって遮断され、残部が圧力センサに到達する。ガラスシート１２の側端縁の変位に応じて、ガラスシート１２によって遮断される空気の量が変動し、圧力センサを用いて検出される空気圧が変動する。また、エッジセンサ２６は、ガラスシート１２を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子と、撮像素子を用いて撮像された画像を画像処理する画像処理部とを用いて構成されてもよい。画像処理部は、撮像素子を用いて撮像された画像を画像処理し、画像の明るさが急激に変化する位置に基づいて、ガラスシート１２の側端縁の位置を検出する。また、上記実施形態のエッジセンサ２６は、巻芯２０よりも手前の位置において、巻芯２０に対するガラスシート１２の側端縁の位置を検出するが、巻芯２０に巻き取られた後のガラスシート１２の側端縁の位置を検出してもよい。
　コントローラ６０は、エッジセンサ２６の検出結果に基づいて、巻芯２０の軸方向（巻芯２０の中心線と平行な方向）に巻芯２０を移動させる巻芯移動装置２８を制御し、巻芯２０に対するガラスシート１２の巻き取り位置を調整する。
　例えば、コントローラ６０は、巻芯２０に対するガラスシート１２の側端縁の検出位置と目標位置との偏差がゼロになるようにフィードバック制御を行う。フィードバック制御には、ＰＩD制御、ＰＩ制御などが用いられる。巻芯２０の移動速度には上限値を設定してよい。巻芯２０の移動速度が速すぎると、ガラスシート１２にシワが発生し、ガラスシート１２が割れることがある。また、巻芯２０の移動速度が設定値まで緩やかに上昇するように、加速時間を表す速度加速時定数は大きめに設定してよい。
　巻き取り開始から巻き取り終了までのガラスシート１２の最大ずれ幅Ｗ（図２参照）は０ｍｍ～４０ｍｍであり、巻芯２０に巻き取られたガラスシート１２の長さ１ｍ当たりの最大ずれ幅は０ｍｍ～１０ｍｍである。これにより、巻き取り工程時、保管時または搬送時などにおけるガラスシート１２の破損が防止でき、また、巻き取り工程後の後工程において作製される表示パネルなどの製品の歩留まりが良い。後工程においては、ガラスロール１６からガラスシート１２を引き出し、ガラスシート１２上に機能膜を形成する。
　巻き取り開始から巻き取り終了までのガラスシート１２の最大ずれ幅Ｗは、好ましくは０ｍｍ～２０ｍｍであり、さらに好ましくは０ｍｍ～１０ｍｍである。巻芯２０に巻き取られたガラスシート１２の長さ１ｍ当たりの最大ずれ幅は、好ましくは０ｍｍ～３ｍｍであり、さらに好ましくは０ｍｍ～１ｍｍである。ここで、「最大ずれ幅」とは、ガラスシート１２の側端縁の、巻芯２０の中心線と平行な方向における最大ずれ量を意味する。
　巻芯移動装置２８は、一般的な構成であってよい。巻芯移動装置２８は、巻芯２０と共に、エッジセンサ２６を移動させてよい。尚、巻芯移動装置２８は、巻芯２０に対する挿入シート１４の巻き取り位置は調整しなくてよい。挿入シート１４は、樹脂シートまたは紙などを含むため、ガラスシート１２に比べて破損しにくい。また、挿入シート１４は後工程の途中において除去され表示パネルなどの製品の一部とはならないので、挿入シート１４のずれは問題とはならない。
　複数のニップローラ３２、３４は、それぞれの中心線を中心に回転自在とされ、巻芯２０に向けて移動するガラスシート１２を挟んで送り出す。複数のニップローラ３２、３４がガラスシート１２を挟む力は可変とされてよい。一方のニップローラ３２は、送出モータ３６と接続される。送出モータ３６を駆動して一方のニップローラ３２を回転させると、ガラスシート１２が巻芯２０に向けて送り出され、他方のニップローラ３４が従動的に回転する。送出モータ３６の回転数は回転数センサ３８を用いて検出され、回転数センサ３８の検出値が設定値になるように、コントローラ６０が送出モータ３６をフィードバック制御する。巻芯２０に向けて移動するガラスシート１２の移動速度や巻き取り張力が調整できる。「巻き取り張力」とは、巻芯２０に巻き取られる直前の張力を意味する。
　尚、本実施形態の回転数センサ３８は、送出モータ３６の回転数を検出するが、複数のニップローラ３２、３４のいずれか一方の回転数を検出してもよい。また、ガラスシート１２を巻芯２０に向けて送り出す手段は、ニップローラ３２、３４に限定されるものではなく、例えばガラスシート１２の表面を吸着する無端ベルトおよび該無端ベルトを輪転させる回転モータなどを含むコンベアでもよい。
　回転芯４２は、回転芯４２の中心線を中心に回転自在とされる。回転芯４２は、挿入シート１４を渦巻き状に巻回してなるシートロール１８を保持する。巻取モータ２２を駆動して巻芯２０を回転させると、シートロール１８から挿入シート１４が引き出される。引き出された挿入シート１４に所定の巻き取り張力を加えるため、ブレーキ４４が回転芯４２を制動する。ブレーキ４４は一般的なものでよい。
　張力測定ローラ５２および複数のガイドローラ５４、５６は、それぞれの中心線を中心に回転自在とされ、挿入シート１４を送り出す。張力測定ローラ５２は、複数のガイドローラ５４、５６の間に配設される。複数のガイドローラ５４、５６は、挿入シート１４の搬送路を曲げ、挿入シート１４を張力測定ローラ５２に抱き付かせる。これにより、挿入シート１４の張力に応じた荷重が張力測定ローラ５２に加わる。張力センサ５８は、張力測定ローラ５２に加わる荷重を検出することによって、挿入シート１４の巻き取り張力を検出する。張力センサ５８の検出値が設定値になるように、コントローラ６０がブレーキ４４の制動トルクをフィードバック制御する。
　尚、本実施形態においては、張力センサ５８によって挿入シート１４の巻き取り張力を検出するが、トルクセンサ２４を用いてブレーキ４４の制動トルクを検出し、制動トルクとシートロール１８の半径とに基づいて挿入シート１４の巻き取り張力を算出してもよい。シートロール１８から挿入シート１４が引き出されるにつれ、シートロール１８の半径が徐々に小さくなる。そこで、シートロール１８の半径は、シートロール１８との間の距離を測定する距離センサ（例えば超音波センサ）４６などを用いて監視してよい。
　次に、上記構成のガラスロール製造装置１０の動作（ガラスロール製造方法）について説明する。
　ガラスロール製造方法は、ガラスシート１２およびガラスシート１２同士の接触を防止する挿入シート１４を同時に巻芯２０に巻き取る巻き取り工程を有する。尚、上述の如く、ガラスシート１２および挿入シート１４は、常に同時に巻芯２０に巻き取られなくてもよい。
　巻き取り工程においては、巻取モータ２２を駆動して巻芯２０を回転させ、ガラスシート１２および挿入シート１４を同時に巻芯２０に巻き取る。このとき、ガラスシート１２に所定の巻き取り張力が加わるように、ガラスシート１２を挟んで送り出す複数のニップローラ３２、３４の回転数が制御される。また、挿入シート１４に所定の巻き取り張力が加わるように、回転芯４２を制動するブレーキ４４の制動トルクが制御される。挿入シート１４の巻き取り張力Ｔ２（単位［Ｎ］）は、張力センサ５８を用いて検出される。一方、ガラスシート１２の巻き取り張力Ｔ１（単位［Ｎ］）は、下記の式（１）から算出される。
Ｔ１＝ＲＴ／Ｒ－Ｔ２・・・（１）
式（１）において、ＲＴは巻芯２０の回転トルク（単位［Ｎ・ｍ］）、Ｒはガラスロール１６の半径（単位［ｍ］）を表す。巻芯２０にガラスシート１２や挿入シート１４が巻き取られるとき、ガラスロール１６の半径が徐々に大きくなる。そこで、ガラスロール１６の半径は、ガラスロール１６との間の距離を測定する距離センサ（例えば超音波センサ）２９などを用いて監視してよい。
　本実施形態の巻き取り工程においては、ガラスシート１２の単位幅当たりの巻き取り張力が挿入シート１４の単位幅当たりの巻き取り張力よりも大きく、且つ、挿入シート１４の単位幅当たりの巻き取り張力が５０Ｎ／ｍ以下である。ガラスシート１２が張られ、緩みがないことにより、ガラスシート１２の側端縁のふらつきが低減できる。また、ガラスシート１２の単位幅当たりの巻き取り張力が挿入シート１４の単位幅当たりの巻き取り張力よりも大きければ、図２に示すように巻芯２０の周りに挿入シート１４が緩く巻かれ、挿入シート１４とガラスシート１２との間に隙間が形成できる。よって、巻芯２０の軸方向に巻芯２０を移動させたときに巻芯２０に対するガラスシート１２の巻き取り位置が移動しやすい。また、巻芯２０の周りに挿入シート１４が緩く巻かれるので、挿入シート１４の姿勢がガラスシート１２の厚さムラの影響を受けにくく、挿入シート１４が巻芯２０の中心線に対して傾きにくい。テーパのほとんどない挿入シート１４上にガラスシート１２が巻かれるので、ガラスシート１２の側端縁のずれが抑制できる。この効果は、テーパのある円錐台の側面に帯状物を巻き付けると、帯状物が円錐台の底面に近寄ることからも明らかである。
　さらに、挿入シート１４の単位幅当たりの巻き取り張力が５０Ｎ／ｍ以下であれば、巻芯２０の周りに挿入シート１４を緩く巻く効果が十分に得られる。挿入シート１４の単位幅当たりの巻き取り張力は、２０Ｎ／ｍ以下であることがより好ましい。挿入シート１４の単位幅当たりの巻き取り張力は、０Ｎ／ｍよりも大きい。
　試験例１～試験例１１においては、表１に示す条件以外、同じ条件を用いてガラスシートおよび挿入シートを巻芯に巻き取った。試験例１～試験例７が実施例、試験例８～試験例１１が比較例である。各試験例において、巻芯２０の移動速度の上限値は５０ｍｍ／ｍｉｎとし、加速時間を表す速度加速時定数は３０ｍｓｅｃとした。表１において、「ＯＰＰ」は、２軸延伸ポリプロピレンシートの略称である。
　評価は、巻き取り開始から巻き取り終了までのガラスシートの最大ずれ幅が０ｍｍ～４０ｍｍであり、且つ、巻芯に巻き取られたガラスシートの長さ１ｍ当たりの最大ずれ幅が０ｍｍ～１０ｍｍである場合を「○」とし、それ以外の場合を「×」とした。「○」の場合には巻き取り工程の途中においてガラスシートが割れず、「×」の場合には巻き取り工程の途中においてガラスシートが割れた。
　試験の結果を表１および図３に示す。図３は、試験例１～試験例１１におけるガラスシートの単位幅当たりの巻き取り張力ＴＧおよび挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力ＴＰならびに評価結果を示す。尚、試験例６の条件と、試験例７の条件とは、同一であるため、図３において重ねて表示してある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１および図３から明らかなように、試験例１～試験例７においては、ガラスシートの単位幅当たりの巻き取り張力が挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力よりも大きく、挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力が５０Ｎ／ｍ以下であるので、ガラスシートの側端縁を精度良く揃えることができた。
　以上、ガラスロール製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
　例えば、上記実施形態においては、巻芯２０の回転トルクを制御し、ニップローラ３２の回転数を制御し、回転芯４２の制動トルクを制御するが、ガラスシート１２の巻き取り張力および挿入シート１４の巻き取り張力を調整する方法は特に限定されない。例えば、巻芯２０の回転数を制御し、ニップローラ３２の回転トルクを制御し、回転芯４２の制動トルクを制御してもよい。また、巻芯２０の回転トルクを制御し、ニップローラ３２の回転トルクを制御し、回転芯４２の回転数を制御してもよい。これらの場合、ガラスシート１２の巻き取り張力は、例えばニップローラ３２の回転トルクとニップローラ３２の半径とから算出される。尚、挿入シート１４の巻き取り張力は、張力センサ５８を用いて検出される。
　また、上記実施形態においては、巻芯２０の軸方向に巻芯２０を移動させる巻芯移動装置２８を用いて、巻芯２０に対するガラスシート１２の巻き取り位置を調整するが、その調整方法は特に限定されない。巻芯２０と、巻芯２０に向けてガラスシート１２を送り出すローラ（本実施形態においては複数のニップローラ３２、３４）との位置関係が調整できればよく、複数のニップローラ３２、３４の組と巻芯２０とのどちらが移動してもよく、また両方が移動してもよい。また、複数のニップローラ３２、３４の組と巻芯２０との一方または両方が、所定の軸（例えば図１において上下方向と平行な軸）を中心に回動してもよい。
　また、上記実施形態においては、巻芯２０に向けてガラスシート１２を送り出すローラとして、ニップローラが用いられるが、ガラスシート１２を渦巻き状に巻回してなるロールを保持する保持ローラが用いられてもよい。保持ローラが回転させられると、ロールからガラスシート１２が引き出される。
　本出願は、２０１３年７月１８日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－１４９１０７号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１３－１４９１０７号の全内容を本出願に援用する。
１０　ガラスロール製造装置
１２　ガラスシート
１４　挿入シート
１６　ガラスロール
２０　巻芯
２２　巻取モータ
２４　トルクセンサ
２６　エッジセンサ
２８　巻芯移動装置
３２、３４　ニップローラ
３６　送出モータ
３８　回転数センサ
４２　回転芯
４４　ブレーキ
５２　張力測定ローラ
５４、５６　ガイドローラ
５８　張力センサ
６０　コントローラ

Claims (4)

  1. 　ガラスシートおよび該ガラスシート同士の間に挿入される挿入シートを同時に巻芯に巻き取る巻き取り工程を有し、
    　該巻き取り工程においては、前記ガラスシートの単位幅当たりの巻き取り張力が前記挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力よりも大きく、且つ、前記挿入シートの単位幅当たりの巻き取り張力が５０Ｎ／ｍ以下である、ガラスロール製造方法。
  2. 　前記巻き取り工程において、前記巻芯に対する前記ガラスシートの巻き取り位置を調整する、請求項１に記載のガラスロール製造方法。
  3. 　巻き取り開始から巻き取り終了までの前記ガラスシートの最大ずれ幅が０ｍｍ～４０ｍｍであり、
    　前記巻芯に巻き取られたガラスシートの長さ１ｍ当たりの最大ずれ幅が０ｍｍ～１０ｍｍである、請求項２に記載のガラスロール製造方法。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載のガラスロール製造方法により得られた、ガラスロール。
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