WO2017208676A1 - ガラスロールの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a glass roll constituted by winding a belt-shaped glass film into a roll.
- Patent Document 1 discloses a glass film (thin glass) having a thickness of several hundred ⁇ m or less. This type of glass film is generally continuously formed by a forming apparatus employing a so-called overflow down draw method, as described in the same document.
- a long glass film continuously formed by the overflow down draw method is continuously moved downstream by a horizontal transfer unit (horizontal transfer unit) of a transfer device after the transfer direction is changed from a vertical direction to a horizontal direction. Be transported. In the middle of this conveyance, both ends (ear portions) in the width direction of the glass film are cut and removed. Then, a glass film is comprised as a glass roll by being wound by roll shape with a winding roller.
- Patent Document 1 discloses laser cleaving.
- a crack forming means such as a diamond cutter
- this portion is irradiated with a laser beam and heated, and then the heated portion is cooled by a cooling means.
- the glass film is cut by causing the initial crack to develop due to the thermal stress generated in the film.
- Patent Document 2 discloses a glass film cutting technique using a so-called peeling phenomenon.
- the glass film is irradiated with laser light to melt a part thereof, and the melted part is cooled away from the laser light irradiation region.
- a substantially thread-like peeled material is produced by cooling the melted part (see, for example, paragraph 0067 of FIG. 8 and FIG. 8).
- the phenomenon in which this thread-like peeled material is peeled off from the end of the glass film is generally called peeling.
- a uniform cut surface will be formed in a glass film because a thread-like exfoliation thing arises.
- Patent Document 2 describes, as a method for removing the thread-like peeled material, for example, blowing off by gas, sucking, or using a brush or a baffle plate (see paragraph 0073 of the same document).
- the filamentous peeled material breaks in the middle of the glass film, and the fragments at that time may adhere to the glass film and damage the surface of the glass film. is there. For this reason, it is desirable to continuously collect the filamentous peeled material so as not to break in the middle.
- This invention is made
- the present invention is for solving the above-described problems, and is a method for producing a glass roll in which a band-shaped glass film is wound into a roll shape, and conveying the glass film along its longitudinal direction.
- a cutting step of separating the glass film into a non-product part and a product part by irradiating the glass film with a laser beam from a laser irradiation device while transporting the glass film by the transporting process A winding step of winding the product part into a roll shape to constitute the glass roll, and the cutting step is performed by winding a thread-like exfoliation product generated from a width direction end of the product part around a rod-like recovery member. It collects.
- the thread-like exfoliation can be continuously recovered by winding it around a rod-shaped recovery member.
- the thread-like peeled material is recovered without breaking in the middle, and the fragments do not adhere to the product part. Therefore, according to this method, it is possible to prevent the product part from being damaged and to efficiently manufacture the glass roll.
- the recovery member is disposed downstream of the irradiation position of the laser beam with respect to the glass film, and is disposed so that a tip portion thereof is directed upstream. It is desirable.
- the filamentous peeled material is generated when the glass film is melted by laser light, and the melted portion is cooled away from the laser light irradiation position to the downstream side. For this reason, while arrange
- the recovery member is provided at an upper position of the glass film and is inclined so that a tip portion thereof is directed downward.
- recovery member so that a front-end
- the tip of the recovery member is disposed above the non-product part.
- the tip of the recovery member is arranged so as to be directed to a position above the irradiation position of the laser beam with respect to the glass film.
- the thread-like exfoliation progresses so as to extend upward, there is a tendency to deform spirally in the middle.
- the tip of the recovery member when the tip of the recovery member is directed to the position above the laser light irradiation position, the tip can be passed through the center of the spiral when the thread-like peeled material is deformed in a spiral. Thereby, it can collect
- the cutting step blows air from an air nozzle toward the tip of the recovery member.
- the thread-like peeled material can be moved toward the collecting member, and the thread-like peeled material collected from the tip can be moved to the back side of the collecting member.
- FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of a glass roll manufacturing apparatus.
- FIG. 2 is a plan view showing a main part of the glass roll manufacturing apparatus.
- 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
- FIG. 4A is a cross-sectional view for explaining the principle of generation of a filamentous peeled material and showing a state in which a glass film is irradiated with laser light.
- FIG. 4B is a cross-sectional view for explaining the generation principle of the filamentous peeled material and showing a state in which the glass film is melted by laser light irradiation.
- FIG. 4A is a cross-sectional view for explaining the principle of generation of a filamentous peeled material and showing a state in which a glass film is irradiated with laser light.
- FIG. 4B is a cross-sectional view for explaining the generation principle of the filamentous peeled material and showing a state in which the glass film is melted by laser light
- FIG. 4C is a cross-sectional view for explaining the principle of generation of the thread-like peeled material, and shows a state where the thread-like peeled material is generated from the product part and the non-product part.
- FIG. 5A is a perspective view illustrating another example of the recovery member.
- FIG. 5B is a perspective view showing another example of the recovery member.
- or FIG. 5 shows one Embodiment of the manufacturing method of the glass roll based on this invention.
- FIG. 1 is a schematic side view schematically showing the overall configuration of a glass roll manufacturing apparatus.
- the manufacturing apparatus 1 includes a molding unit 2 that molds the glass film G, a direction conversion unit 3 that converts the traveling direction of the glass film G from the lower side in the vertical direction to the horizontal direction, and the glass film after the direction change.
- the horizontal conveyance part 4 which conveys G to a horizontal direction
- the cutting part 5 which cut
- the winding part 6 which winds up the product part Gd formed by cutting and removing the non-product part Gc by this cutting part 5 in a roll shape, and comprises the glass roll R is provided.
- the thickness of the product part Gd is 300 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less.
- the molded part 2 includes a substantially wedge-shaped molded body 7 having an overflow groove 7a formed at the upper end thereof, and a cooling roller that is disposed immediately below the molded body 7 and sandwiches the molten glass overflowing from the molded body 7 from both sides 8 and an annealer 9 disposed immediately below the cooling roller 8.
- the forming unit 2 forms the film-like molten glass by causing the molten glass overflowing from above the overflow groove 7a of the molded body 7 to flow down along both side surfaces and joining at the lower end.
- the cooling roller 8 regulates the shrinkage of the molten glass in the width direction to form a glass film G having a predetermined width.
- the annealer 9 is for applying a distortion removing process to the glass film G.
- the annealer 9 includes annealer rollers 10 arranged in a plurality of stages in the vertical direction.
- a support roller 11 is provided below the annealer 9, for sandwiching the glass film G from both the front and back sides. A tension is applied between the support roller 11 and the cooling roller 8, or between the support roller 11 and any one of the annealing rollers 10 to promote thinning of the glass film G.
- the direction changing unit 3 is provided below the support roller 11.
- a plurality of guide rollers 12 for guiding the glass film G are arranged in the direction changing portion 3 in a curved shape. These guide rollers 12 guide the glass film G conveyed in the vertical direction in the lateral direction.
- the horizontal conveyance unit 4 is arranged in front of the direction change unit 3 in the traveling direction (downstream side).
- the lateral conveyance unit 4 includes a first conveyance device 13 and a second conveyance device 14.
- the first transport device 13 is disposed on the downstream side of the direction changing unit 3, and the second transport device 14 is disposed on the downstream side of the first transport device 13.
- the first transport device 13 includes an endless belt-shaped transport belt 15 and a drive device 16 for the transport belt 15.
- the 1st conveying apparatus 13 conveys continuously the glass film G which passed the direction change part 3 by making the upper surface of the conveying belt 15 contact the glass film G to the downstream side.
- the driving device 16 includes a driving body 16a such as a roller and a sprocket for driving the conveyor belt 15, and a motor (not shown) that rotates the driving body 16a.
- the second transport device 14 includes a plurality (three in this example) of transport belts 17a to 17c for transporting the glass film G, and a driving device 18 for each of the transport belts 17a to 17c.
- the conveyor belts 17a to 17c are provided on the first conveyor belt 17a that comes into contact with the width direction one end Ga side portion of the glass film G, and the width direction other end Gb side portion of the glass film G. It includes a second conveying belt 17b that contacts, and a third conveying belt 17c that contacts the central portion in the width direction of the glass film G.
- the driving device 18 includes a driving body 18a such as a roller and a sprocket for driving each of the conveyor belts 17a to 17c, and a motor (not shown) that rotates the driving body 18a.
- the conveyor belts 17a to 17c are arranged in a spaced manner in the width direction of the glass film G. As a result, a gap is formed between the first conveyor belt 17a and the third conveyor belt 17c, and between the second conveyor belt 17b and the third conveyor belt 17c.
- the upper part of the third conveyor belt 17c supports the glass film G at a position higher than the upper part of the first conveyor belt 17a.
- the height of the upper part of the first conveyor belt 17a and the upper part of the second conveyor belt 17b are set to be the same.
- the glass film G to be transported is formed in the width direction by making a difference in height between the upper portion of the third transport belt 17c and the upper portion of the first transport belt 17a and the upper portion of the second transport belt 17b.
- the conveyor belts 17a to 17c are conveyed by the conveyor belts 17a to 17c in a state in which the central portion of the belt is deformed so as to protrude above the respective end portions Ga and Gb in the width direction.
- the product part Gd is transported by the third transport belt 17c at a position higher than the non-product part Gc.
- the cutting unit 5 is generated by irradiating the glass film G with the laser irradiation device 19 provided above the second transport device 14 and the laser light L of the laser irradiation device 19.
- a plurality of recovery devices 21 and 22 for recovering the thread-like exfoliated material Ge, and an air nozzle 22 for blowing air to a part of the recovery devices 21 are provided.
- the laser irradiation device 19 is configured to irradiate, for example, a CO 2 laser, a YAG laser, or other laser light L downward.
- the laser beam L is irradiated to a predetermined position (irradiation position) O with respect to the glass film G.
- the two laser irradiation apparatuses 19 are arrange
- the irradiation position O of the laser beam L includes a gap between the first conveyance belt 17 a and the third conveyance belt 17 c in the second conveyance device 14, and the second conveyance belt 17 b and the third conveyance belt. 17c is set so as to correspond to the gap with 17c.
- the collection devices 21 and 22 include a first collection device 20 disposed above the glass film G and a second collection device 21 disposed below the glass film G.
- recovery apparatus 20 is for collect
- recovery apparatus 21 is for collect
- two first recovery devices 20 and two second recovery devices 21 are provided at predetermined positions.
- FIG. 4A when the laser beam L is irradiated onto the glass film G, a part of the glass film G is melted by heating the laser beam L as shown in FIG. 4B. Since the glass film G is transported by the second transport device 14, the melted part is moved away from the laser light L.
- the melted portion of the glass film G is cooled.
- the melted portion generates thermal strain when cooled, and the stress caused thereby acts as a tensile force on the unfused portion.
- the thread-like peeled product Ge is separated from the width direction end of the non-product part Gc and the width direction end of the product part Gd.
- the vertical position of the third conveyor belt 17c that conveys the product part Gd is set higher than the positions of the first and second conveyor belts 17a and 17b that convey the non-product part Gc. Yes. From this positional relationship, the filamentous peeled product Ge generated from the non-product part Gc is urged to move below the product part Gd (see FIG. 4C). On the other hand, the filamentous peeled product Ge generated from the product part Gd is deformed so as to extend upward because there is no obstacle.
- the first recovery device 20 includes a rod-shaped recovery member 20a.
- the recovery member 20a is made of metal, but is not limited to this, and may be made of resin or other materials. As shown in FIG. 2, the recovery member 20 a is disposed on the downstream side of the laser irradiation device 19.
- the collection member 20a is disposed so as to be inclined so that the front end thereof is directed upstream in the transport direction of the glass film G in plan view.
- the collection member 20a is preferably inclined at about 10 to 60 ° with respect to a direction (width direction of the glass film G) orthogonal to the conveyance direction of the glass film G, and is preferably inclined at about 20 to 40 °.
- the inclination angle is not limited to this.
- the tip of the recovery member 20a disposed on the downstream side of the laser irradiation device 19 is disposed so as to be directed upstream, and thus is generated from the product portion Gd on the downstream side of the irradiation position O of the laser light L.
- the thread-like exfoliated material Ge to be recovered can be suitably recovered.
- the recovery member 20a is arranged so that at least a part, for example, a tip end portion thereof overlaps with the non-product part Gc. In other words, the front end portion of the recovery member 20a does not overlap the product portion Gd in plan view. With such an arrangement of the collecting member 20a, the filamentous peeled material Ge wound around the collecting member 20a does not come into contact with the product part Gd, and damage to the product part Gd can be prevented.
- the recovery member 20 a is disposed so as to be inclined so that the tip end portion is directed downward in a side view.
- the recovery member 20a is inclined at about 5 ° with respect to the horizontal direction, but the inclination angle is not limited to this.
- the distal end portion of the recovery member 20a is directed to the thread-like exfoliated material Ge extending from below. Therefore, the recovery member 20a can be suitably wound around the thread-like exfoliation product Ge generated from the product part Gd.
- the recovery member 20 a is arranged so that the tip portion thereof is directed to the upper position O ⁇ b> 1 of the irradiation position O of the laser light L to the glass film G.
- the upper position O1 is located on a vertical line (a straight line indicated by a one-dot chain line) passing through the irradiation position O of the laser light L.
- the thread-like exfoliated material Ge extends to some extent upward and then deforms into a spiral shape. Therefore, by directing the tip of the recovery member 20a toward the upper position O1 of the irradiation position O of the laser beam L, when the thread-like exfoliated material Ge is deformed in a spiral shape, the recovery member 20a is positioned at a substantially central position of the spiral.
- the tip can be oriented. Thereby, the front-end
- the second recovery device 21 is constituted by a belt conveyor 21a.
- two belt conveyors 21a are arranged corresponding to the respective end portions Ga and Gb of the glass film G.
- each belt conveyor 21 a is arranged to incline downward from the inner side in the width direction of the glass film G toward the outer side in the width direction.
- Each belt conveyor 21a conveys the thread-like exfoliated material Ge along the direction (width direction) orthogonal to the conveyance direction (longitudinal direction) of the glass film G, that is, from the inside to the outside in the width direction of the glass film G. .
- the air nozzle 22 is arrange
- the air nozzle 22 is disposed so as to face the recovery member 20a of the first recovery device 20, and is configured to be sprayed to the tip end portion of the recovery member 20a.
- the air nozzle 22 can blow air also to the fusing part formed in the irradiation position O of the laser beam L in the glass film G on the second transport device 14.
- the thread-like exfoliation Ge generated from the melted portion of the glass film G is moved toward the recovery member 20a, and the filament wound around the recovery member 20a.
- the exfoliated object Ge can be moved to the back side of the recovery member 20a.
- the winding unit 6 is installed on the downstream side of the cutting unit 5 and the second transport device 14.
- the winding unit 6 includes a winding roller 23, a motor (not shown) that rotationally drives the winding roller 23, and a protective sheet supply unit 24 that supplies a protective sheet 24 a to the winding roller 23.
- the winding unit 6 winds the product part Gd in a roll shape by rotating the winding roller 23 with a motor while superposing the protective sheet 24a from the protective sheet supply unit 24 on the product part Gd.
- the wound product part Gd is configured as a glass roll R.
- the manufacturing method of the glass roll R includes a forming step of forming the band-shaped glass film G by the forming unit 2, a transporting step of transporting the glass film G by the direction changing unit 3 and the lateral transporting unit 4, and a glass film by the cutting unit 5.
- a cutting process for cutting the width direction end portions Ga and Gb of G and a winding process for winding the product part Gd by the winding unit 6 after the cutting process are provided.
- the molten glass overflowing from above the overflow groove 7a of the molded body 7 in the molding part 2 is caused to flow down along both side surfaces, and merged at the lower end to form a film-like molten glass.
- the shrinkage in the width direction of the molten glass is regulated by the cooling roller 8 to obtain a glass film G having a predetermined width.
- the glass film G is subjected to a strain removal process by the annealer 9.
- the glass film G is formed with a predetermined thickness by the tension of the support roller 11.
- the direction conversion unit 3 converts the transport direction of the glass film G into the horizontal direction, and the transport devices 13 and 14 transport the glass film G to the downstream winding unit 6.
- the glass film G transported by the second transport device 14 is irradiated with laser light L from the laser irradiation device 19 of the cutting unit 5 to cut both ends Ga and Gb in the width direction of the glass film G. Thereby, the glass film G is divided
- the filamentous peeled product Ge generated from the product part Gd extends upward, but is deformed in a spiral manner in the middle thereof.
- the distal end portion of the recovery member 20a is inserted through substantially the center of the spiral in accordance with the deformation of the filamentous peeled material Ge.
- the filamentous peeled material Ge moves so as to be wound around the recovery member 20a while being deformed in a spiral shape. During this movement, a part of the filamentous peeled material Ge may come into contact with the recovery member 20a.
- the recovery member 20a guides the thread-like peeled material Ge to the back side while contacting a part of the thread-like peeled material Ge.
- the non-product part Gc is transported downstream by the first transport belt 17a and the second transport belt 17b of the second transport device 14, and is recovered by another recovery device (not shown) on the upstream side of the winding unit 6.
- the protective sheet 24a is supplied from the protective sheet supply unit 24 to the product unit Gd, and the product unit Gd conveyed by the second conveyance device 14 is rolled into a roll shape by the winding roller 23 of the winding unit 6. Wind up.
- the glass roll R is completed by winding the product part Gd having a predetermined length by the winding roller 23.
- the filamentous peeling thing Ge produced from the product part Gd side is wound around the collection
- the product Ge can be continuously recovered.
- the thread-like peeled material Ge generated from the non-product part Gc side is collected by the belt conveyor 21 a of the second collection device 21.
- each thread-like exfoliation object Ge is collect
- this inventor implemented the test for measuring the collection
- FIG. As a reference example, a resin plate was prepared, and the recovery was attempted by placing the thread-like exfoliated material Ge on the resin plate. As a result of comparison with the reference example, the rod-like recovery member 20a was able to recover more thread-like exfoliated material Ge without breaking the thread-like exfoliated material Ge in the middle.
- this invention is not limited to the structure of the said embodiment, It is not limited to the above-mentioned effect.
- the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
- the first recovery device 20 is configured by the rod-shaped recovery member 20a
- the second recovery device 21 is configured by the belt conveyor 21a, but is not limited thereto.
- both the recovery devices 21 and 22 may be configured by rod-shaped recovery members, or may be configured by a belt conveyor.
- recovery apparatus 20 may be comprised with a belt conveyor
- recovery apparatus 21 may be comprised with a rod-shaped collection
- the filamentous peeled product Ge generated from the non-product part Gc moves below the product part Gd, depending on the length of the product part Gd to be wound, it does not come into contact with the product surface of the product part Gd. It may not occur.
- the second recovery device 21 may be omitted, and only the thread-like exfoliation Ge generated from the product part Gd side may be recovered only by the first recovery device 20.
- the recovery member 20a of the first recovery device 20 is configured by a linear rod-shaped member, but is not limited thereto.
- the recovery member 20a may be configured by a curved rod-shaped member.
- the collection member 20a is desirably arranged so that each end portion faces downward.
- the thread-like peeled material Ge is taken in from one end of the recovery member 20a and recovered while moving to the other end side.
- the recovery member 20a is formed in a curved shape, the thread-like peeled material Ge Is guided downward according to this curved shape on the way to the other end of the recovery member 20a.
- the thread-like exfoliated material Ge also moves downward due to its own weight. Thereby, the collection speed of the filamentous exfoliated material Ge can be improved. Further, by forming the recovery member 20a in a curved shape, it is possible to ensure the length dimension as long as possible without taking a large installation space in the horizontal direction as compared with the linear shape. Become.
- the thread-like exfoliated material Ge may be recovered while rotating the rod-shaped recovery member 20a around its axis.
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Abstract
ガラスロールの製造方法は、ガラスフィルムGをその長手方向に沿って搬送する搬送工程と、搬送工程によりガラスフィルムGを搬送しつつ、ガラスフィルムGにレーザ照射装置19からレーザ光Lを照射することにより、ガラスフィルムGを非製品部Gcと製品部Gdとに分離する切断工程と、製品部Gdをロール状に巻き取ってガラスロールRを構成する巻取工程とを備える。切断工程では、製品部Gdの幅方向端部から生じる糸状剥離物Geを棒状の回収部材20aに巻き付けることにより回収する。
Description
本発明は、帯状のガラスフィルムをロール状に巻き取ることにより構成されるガラスロールを製造する方法に関する。
周知のように、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及び有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)に用いられる板ガラス、有機EL照明に用いられる板ガラス、タッチパネルの構成要素である強化ガラス等の製造に用いられるガラス板、更には太陽電池のパネル等に用いられるガラス板は、薄肉化が推進されているのが実情である。
例えば特許文献1には、厚みが数百μm以下のガラスフィルム(薄板ガラス)が開示されている。この種のガラスフィルムは、同文献にも記載されるように、いわゆるオーバーフローダウンドロー法を採用した成形装置によって連続成形されるのが一般的である。
オーバーフローダウンドロー法により連続成形された長尺のガラスフィルムは、例えばその搬送方向が鉛直方向から水平方向に変換された後、搬送装置の横搬送部(水平搬送部)によって継続して下流側に搬送される。この搬送途中で、ガラスフィルムは、その幅方向両端部(耳部)が切断除去される。その後、ガラスフィルムは、巻取りローラによってロール状に巻き取られることで、ガラスロールとして構成される。
ガラスフィルムの幅方向両端部を切断する技術として、特許文献1では、レーザ割断が開示されている。レーザ割断では、ダイヤモンドカッタ等のクラック形成手段によりガラスフィルムに初期クラックを形成した後、この部分にレーザ光を照射して加熱し、その後、加熱された部分を冷却手段により冷却することで、ガラスフィルムに生じる熱応力により初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する。
他の切断方法として、特許文献2には、いわゆるピーリング現象を利用したガラスフィルムの切断技術が開示されている。この技術は、ガラスフィルム(ガラス基板)を搬送しつつ、ガラスフィルムにレーザ光を照射してその一部を溶断し、その溶断部分をレーザ光の照射領域から遠ざけることにより冷却する。
この場合において、溶断部分が冷却されることにより略糸状の剥離物が生じる(例えば特許文献2の段落0067及び図8参照)。この糸状剥離物がガラスフィルムの端部から剥がれ落ちる現象を一般にピーリングと呼ぶ。糸状剥離物が生じることで、ガラスフィルムには、均一な切断面が形成されることになる。
さらに特許文献2には、この糸状剥離物を除去する方法として、例えばガスにより吹き飛ばす、吸引する、あるいはブラシや邪魔板等を使用することが記載されている(同文献の段落0073参照)。
しかしながら、ガラスフィルムの切断中に糸状剥離物を上記の手段により除去すると、糸状剥離物がその中途部で破断し、その際の破片がガラスフィルムに付着し、ガラスフィルムの表面を損傷させるおそれがある。このため、糸状剥離物は、途中で破断しないように連続的に回収することが望ましい。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、糸状剥離物を破断することなく回収することが可能なガラスロールの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、帯状のガラスフィルムがロール状に巻き取られてなるガラスロールの製造方法であって、前記ガラスフィルムをその長手方向に沿って搬送する搬送工程と、前記搬送工程により前記ガラスフィルムを搬送しつつ、前記ガラスフィルムにレーザ照射装置からレーザ光を照射することにより、前記ガラスフィルムを非製品部と製品部とに分離する切断工程と、前記製品部をロール状に巻き取って前記ガラスロールを構成する巻取工程と、を備え、前記切断工程は、前記製品部の幅方向端部から生じる糸状剥離物を棒状の回収部材に巻き付けることにより回収することを特徴とする。
切断工程において、棒状の回収部材に巻き付けることにより、糸状剥離物を連続的に回収できる。これにより、糸状剥離物は途中で破断することなく回収され、その破片が製品部に付着することはない。したがって、本方法によれば、製品部の損傷を防止して、効率良くガラスロールを製造することが可能になる。
本発明に係るガラスロールの製造方法では、前記回収部材は、前記ガラスフィルムに対する前記レーザ光の照射位置よりも下流側に配置されるとともに、その先端部が上流側に指向するように配置されることが望ましい。
糸状剥離物は、既述のようにレーザ光によってガラスフィルムを溶断し、その溶断部分がレーザ光の照射位置から下流側に離れて冷却されることにより発生する。このため、回収部材をレーザ光の照射位置よりも下流側に配置するとともに、その先端部を上流側に向けることで、糸状剥離物をこの回収部材に好適に巻き付けることが可能になる。
本発明に係るガラスロールの製造方法では、前記回収部材は、前記ガラスフィルムの上方位置に設けられるとともに、その先端部が下方を指向するように傾斜して配置されることが望ましい。このように先端部が下方に向くように回収部材を傾斜配置することにより、下方で生じる糸状剥離物が上方に延びるように進展する場合に、これを好適に回収できる。
本発明に係るガラスロールの製造方法では、前記回収部材は、少なくとも先端部が前記非製品部の上方に配置されることが望ましい。このように回収部材の少なくとも先端部を非製品部の上方に配置することにより、回収している糸状剥離物が製品部に接触することを回避でき、製品部の損傷を防止できる。
本発明に係るガラスロールの製造方法では、前記回収部材の先端部は、ガラスフィルムに対する前記レーザ光の照射位置の上方位置を指向するように配置されることが望ましい。糸状剥離物が上方に延びるように進展する場合、その途中で螺旋状に変形する傾向がある。本発明では、回収部材の先端部がレーザ光の照射位置の上方位置に向けられることで、糸状剥離物が螺旋状に変形した場合に、この先端部を螺旋状の中心に通すことができる。これにより、糸状剥離物を破断させることなく好適に回収できる。
本発明に係るガラスロールの製造方法では、前記切断工程は、前記回収部材の先端部に向けてエアノズルからエアを吹き付けることが望ましい。これにより、糸状剥離物を回収部材に向けて移動させるとともに、先端部から回収した糸状剥離物を回収部材の奥側へと移動させることができる。
本発明によれば、糸状剥離物を破断することなく回収することが可能になる。
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5は、本発明に係るガラスロールの製造方法の一実施形態を示す。
図1は、ガラスロールの製造装置の全体構成を模式的に示す概略側面図である。図1に示すように、製造装置1は、ガラスフィルムGを成形する成形部2と、ガラスフィルムG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、方向変換後にガラスフィルムGを横方向に搬送する横搬送部4と、横搬送部4で横方向に搬送しつつガラスフィルムGの幅方向端部(耳部)Ga,Gbを非製品部Gcとして切断する切断部5と、この切断部5により非製品部Gcを切断除去してなる製品部Gdをロール状に巻き取ってガラスロールRを構成する巻取り部6とを備える。なお、本実施形態において、製品部Gdの厚みは、300μm以下とされ、好ましくは100μm以下とされる。
成形部2は、上端部にオーバーフロー溝7aが形成された断面視略楔形の成形体7と、成形体7の直下に配置されて、成形体7から溢出した溶融ガラスを表裏両側から挟む冷却ローラ8と、冷却ローラ8の直下に配備されるアニーラ9とを備える。
成形部2は、成形体7のオーバーフロー溝7aの上方から溢流した溶融ガラスを、両側面に沿ってそれぞれ流下させ、下端で合流させてフィルム状の溶融ガラスを成形する。冷却ローラ8は、溶融ガラスの幅方向収縮を規制して所定幅のガラスフィルムGとする。アニーラ9は、ガラスフィルムGに対して除歪処理を施すためのものである。このアニーラ9は、上下方向複数段に配設されたアニーラローラ10を有する。
アニーラ9の下方には、ガラスフィルムGを表裏両側から挟持する支持ローラ11が配設されている。支持ローラ11と冷却ローラ8との間、または支持ローラ11と何れか一箇所のアニーラローラ10との間には、ガラスフィルムG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11の下方位置に設けられている。方向変換部3には、ガラスフィルムGを案内する複数のガイドローラ12が湾曲状に配列されている。これらのガイドローラ12は、鉛直方向に搬送されるガラスフィルムGを横方向へと案内する。
横搬送部4は、方向変換部3の進行方向前方(下流側)に配置される。この横搬送部4は、第一搬送装置13と、第二搬送装置14とを有する。第一搬送装置13は、方向変換部3の下流側に配置され、第二搬送装置14は、第一搬送装置13の下流側に配置されている。
第一搬送装置13は、無端帯状の搬送ベルト15と、この搬送ベルト15の駆動装置16とを有する。第一搬送装置13は、搬送ベルト15の上面をガラスフィルムGに接触させることで、方向変換部3を通過したガラスフィルムGを下流側へと連続的に搬送する。駆動装置16は、搬送ベルト15を駆動するためのローラ、スプロケット等の駆動体16aと、この駆動体16aを回転させるモータ(図示せず)を有する。
第二搬送装置14は、ガラスフィルムGを搬送する複数(本例では三本)の搬送ベルト17a~17cと、各搬送ベルト17a~17cの駆動装置18とを有する。図2に示すように、搬送ベルト17a~17cは、ガラスフィルムGの幅方向一端部Ga側の部分に接触する第一搬送ベルト17aと、ガラスフィルムGの幅方向他端部Gb側の部分に接触する第二搬送ベルト17bと、ガラスフィルムGの幅方向中央部に接触する第三搬送ベルト17cとを含む。駆動装置18は、各搬送ベルト17a~17cを駆動するためのローラ、スプロケット等の駆動体18aと、この駆動体18aを回転させるモータ(図示せず)を有する。
図2に示すように、各搬送ベルト17a~17cは、ガラスフィルムGの幅方向において、離間されて配置されている。これにより、第一搬送ベルト17aと第三搬送ベルト17cとの間、第二搬送ベルト17bと第三搬送ベルト17cとの間には、隙間が形成される。
図3に示すように、第三搬送ベルト17cの上部は、第一搬送ベルト17aの上部よりも高い位置でガラスフィルムGを支持している。図示は省略するが、第一搬送ベルト17aの上部と第二搬送ベルト17bの上部の高さは同じに設定されている。このように、第三搬送ベルト17cにおける上部と、第一搬送ベルト17aの上部及び第二搬送ベルト17bの上部との間に高低差をつけることで、搬送されるガラスフィルムGは、その幅方向の中央部が幅方向の各端部Ga,Gbよりも上方に突出するように変形した状態で、各搬送ベルト17a~17cにより搬送される。また、切断部5によりガラスフィルムGが切断されると、製品部Gdは、非製品部Gcよりも高い位置にて第三搬送ベルト17cにより搬送される。
図1乃至図3に示すように、切断部5は、第二搬送装置14の上方位置に設けられるレーザ照射装置19と、レーザ照射装置19のレーザ光LをガラスフィルムGに照射することにより生じる糸状剥離物Geを回収する複数の回収装置21,22と、一部の回収装置21にエアを吹き付けるエアノズル22とを備える。
レーザ照射装置19は、例えばCO2レーザ、YAGレーザその他のレーザ光Lを下方に向けて照射するように構成される。レーザ光Lは、ガラスフィルムGに対して所定の位置(照射位置)Oに照射される。本実施形態では、ガラスフィルムGの幅方向両端部Ga,Gbを切断するように、二台のレーザ照射装置19が配置されている(図2参照)。レーザ光Lの照射位置Oは、図2に示すように、第二搬送装置14における第一搬送ベルト17aと第三搬送ベルト17cとの間の隙間、及び第二搬送ベルト17bと第三搬送ベルト17cとの間の隙間に対応するように設定される。
図2及び図3に示すように、回収装置21,22は、ガラスフィルムGの上方に配置される第一回収装置20と、ガラスフィルムGの下方に配置される第二回収装置21とを含む。第一回収装置20は、製品部Gdから生じる糸状剥離物Geを回収するためのものであり、第二回収装置21は、非製品部Gcから 生じる糸状剥離物Geを回収するためのものである。本実施形態では、二台の第一回収装置20と二台の第二回収装置21が所定の位置に設けられている。
ここで、糸状剥離物Geの発生原理について図4を参照しながら説明する。図4Aに示すように、レーザ光LがガラスフィルムGに照射されると、図4Bに示すように、ガラスフィルムGの一部がレーザ光Lの加熱により溶断される。ガラスフィルムGは、第二搬送装置14によって搬送されているため、溶断された部分はレーザ光Lから遠ざかる。
これにより、ガラスフィルムGの溶断部分が冷却される。溶断部分は、冷却されることにより熱歪を生じ、これによる応力が、溶断されていない部分に対して引張力として作用する。この作用により、図4Cに示すように、糸状剥離物Geは、非製品部Gcの幅方向端部、及び製品部Gdの幅方向端部から分離する。
既述のように、製品部Gdを搬送する第三搬送ベルト17cの上下方向における位置が、非製品部Gcを搬送する第一搬送ベルト17a及び第二搬送ベルト17bの位置よりも高く設定されている。この位置関係から、非製品部Gcから生じる糸状剥離物Geは、製品部Gdの下方に移動するように促される(図4C参照)。一方、製品部Gdから生じる糸状剥離物Geは、障害物がないため、上方に延びるように変形することになる。
第一回収装置20は、棒状の回収部材20aを含む。回収部材20aは、金属により構成されるが、これに限定されず、樹脂その他の素材により構成されてもよい。図2に示すように、回収部材20aは、レーザ照射装置19よりも下流側に配置されている。
回収部材20aは、平面視において、その先端部がガラスフィルムGの搬送方向上流側を指向するように傾斜して配置されている。回収部材20aは、ガラスフィルムGの搬送方向に直交する方向(ガラスフィルムGの幅方向)に対して約10~60°傾斜していることが好ましく、約20~40°傾斜していることが更に好ましいが、傾斜角度はこれに限定されない。このように、レーザ照射装置19の下流側に配置した回収部材20aの先端部を上流側に指向するように配置することで、レーザ光Lの照射位置Oの下流側にて製品部Gdから発生する糸状剥離物Geを好適に回収できる。
図2に示すように、回収部材20aは、少なくとも一部、例えば先端部が非製品部Gcに重なるように配置されている。換言すれば、平面視において、回収部材20aの先端部は、製品部Gdに重なっていない。このような回収部材20aの配置により、回収部材20aに巻き取られた糸状剥離物Geは、製品部Gdに接触することがなくなり、製品部Gdの損傷を防止できる。
図3に示すように、回収部材20aは、側面視において、その先端部が下方を指向するように傾斜して配置されている。本実施形態では、回収部材20aは、水平方向に対して約5°にて傾斜しているが、傾斜角度はこれに限定されない。このような傾斜配置により、回収部材20aの先端部は、下方から延び上がる糸状剥離物Geに向けられることになる。したがって、この回収部材20aは、製品部Gdから生じる糸状剥離物Geに好適に巻き取ることができる。
また、図3に示すように、回収部材20aは、その先端部がガラスフィルムGに対するレーザ光Lの照射位置Oの上方位置O1を指向するように配置されている。この上方位置O1は、レーザ光Lの照射位置Oを通る鉛直線(一点鎖線で示す直線)上に位置する。
糸状剥離物Geは、上方にある程度延び上がった後に、螺旋状に変形する。したがって、回収部材20aの先端部をレーザ光Lの照射位置Oの上方位置O1に指向させることで、糸状剥離物Geが螺旋状に変形したときに、その螺旋の略中心位置に回収部材20aの先端部を指向させることができる。これにより、回収部材20aの先端部を糸状剥離物Geの螺旋状の中心に挿通させることができ、糸状剥離物Geを確実に回収できる。
第二回収装置21は、図2及び図3に示すように、ベルトコンベア21aにより構成される。本実施形態では、ガラスフィルムGの各端部Ga,Gbに対応して、二台のベルトコンベア21aが配置される。各ベルトコンベア21aは、図3に示すように、ガラスフィルムGの幅方向内方側から幅方向外方側に向かうにつれて、下方に傾斜するように配置される。各ベルトコンベア21aは、ガラスフィルムGの搬送方向(長手方向)に直交する方向(幅方向)に沿って、すなわち、ガラスフィルムGの幅方向における内側から外側に向かって糸状剥離物Geを搬送する。
エアノズル22は、図1に示すように、第二搬送装置14の上方に配置されている。エアノズル22は、第一回収装置20の回収部材20aに対向するように配置されており、この回収部材20aの先端部に吹き付けるように構成される。また、エアノズル22は、第二搬送装置14上のガラスフィルムGにおけるレーザ光Lの照射位置Oに形成される溶断部分に対してもエアを吹き付けることができる。
回収部材20aの先端部に向けてエアノズル22からエアを吹き付けることにより、ガラスフィルムGの溶断部分から生じる糸状剥離物Geを回収部材20aに向けて移動させるとともに、回収部材20aに巻き取られた糸状剥離物Geをこの回収部材20aの奥側へと移動させることができる。
巻取り部6は、切断部5及び第二搬送装置14の下流側に設置されている。巻取り部6は、巻取りローラ23と、この巻取りローラ23を回転駆動するモータ(図示せず)と、巻取りローラ23に保護シート24aを供給する保護シート供給部24とを有する。巻取り部6は、保護シート供給部24から保護シート24aを製品部Gdに重ね合わせつつ、モータにより巻取りローラ23を回転させることで、製品部Gdをロール状に巻き取る。巻き取られた製品部Gdは、ガラスロールRとして構成される。
以下、上記構成の製造装置1によりガラスロールRを製造する方法について説明する。ガラスロールRの製造方法は、成形部2によって帯状のガラスフィルムGを成形する成形工程と、方向変換部3及び横搬送部4によりガラスフィルムGを搬送する搬送工程と、切断部5によりガラスフィルムGの幅方向端部Ga,Gbを切断する切断工程と、切断工程後に製品部Gdを巻取り部6によって巻き取る巻取り工程とを備える。
成形工程では、成形部2における成形体7のオーバーフロー溝7aの上方から溢流した溶融ガラスを、両側面に沿ってそれぞれ流下させ、下端で合流させてフィルム状の溶融ガラスとする。この際、溶融ガラスの幅方向収縮を冷却ローラ8により規制して所定幅のガラスフィルムGとする。その後、ガラスフィルムGに対してアニーラ9により除歪処理を施す。支持ローラ11の張力により、ガラスフィルムGは所定の厚みに形成される。
搬送工程では、方向変換部3によってガラスフィルムGの搬送方向を横方向に変換するとともに、各搬送装置13,14によって、ガラスフィルムGを下流側の巻取り部6へと搬送する。
切断工程では、第二搬送装置14により搬送されるガラスフィルムGに、切断部5のレーザ照射装置19からレーザ光Lを照射して、ガラスフィルムGの幅方向両端部Ga,Gbを切断する。これにより、ガラスフィルムGは非製品部Gcと製品部Gdとに分断される。また、切断工程では、非製品部Gcと製品部Gdとから生じる糸状剥離物Geを第一回収装置20及び第二回収装置21により回収する(回収工程)。
図3に示すように、製品部Gdから生じる糸状剥離物Geは、上方に向かって延びるが、その途中で螺旋状に変形する。回収部材20aの先端部は、糸状剥離物Geの変形に応じて、その螺旋のほぼ中心に挿通される。糸状剥離物Geは、螺旋状に変形しながら回収部材20aに巻き付くように移動していく。この移動の際、糸状剥離物Geの一部が回収部材20aに接触する場合がある。回収部材20aは、糸状剥離物Geの一部に接触しながら、この糸状剥離物Geを奥側に案内する。
なお、非製品部Gcは、第二搬送装置14の第一搬送ベルト17a及び第二搬送ベルト17bにより下流側に搬送され、巻取り部6の上流側で、図示しない別の回収装置により回収される。
巻取り工程では、保護シート供給部24から保護シート24aを製品部Gdに供給しつつ、第二搬送装置14によって搬送された製品部Gdを巻取り部6の巻取りローラ23にてロール状に巻き取る。所定長さの製品部Gdを巻取りローラ23により巻き取ることで、ガラスロールRが完成する。
以上説明した本実施形態に係るガラスロールRの製造方法によれば、切断工程において、製品部Gd側から生じた糸状剥離物Geを第一回収装置20の回収部材20aに巻き付けることにより、糸状剥離物Geを連続的に回収できる。また、非製品部Gc側から生じた糸状剥離物Geを第二回収装置21のベルトコンベア21aにより回収する。これにより、各糸状剥離物Geは、途中で破断することなく回収され、その破片がガラスフィルムG上に付着することはない。したがって、ガラスフィルムGの損傷を防止しつつ、ガラスロールRを効率良く製造できる。
なお、本発明者は、第一回収装置20における棒状の回収部材20aの回収能力を測るための試験を実施した。参考例として、樹脂板を用意し、この樹脂板に糸状剥離物Geを載せることでその回収を試みた。参考例と比較した結果、棒状の回収部材20aは、糸状剥離物Geを途中で破断させることなく、より多くの糸状剥離物Geを回収することができた。
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、第一回収装置20を棒状の回収部材20aにより構成し、第二回収装置21をベルトコンベア21aにより構成したが、これに限定されない。例えば、両回収装置21,22を棒状の回収部材により構成してもよく、ベルトコンベアにより構成してもよい。また、第一回収装置20をベルトコンベアにより構成してもよく、第二回収装置21を棒状の回収部材により構成してもよい。なお、第二回収装置21を棒状の回収部材により構成する場合は、その先端部を上流側に向け、かつ上方のガラスフィルムGを指向するように傾斜配置することが望ましい。
また、非製品部Gcから生じる糸状剥離物Geは、製品部Gdよりも下方に移動するため、巻き取られる製品部Gdの長さによっては、製品部Gdの製品面に接触せず、支障を生じない場合もある。この場合には、第二回収装置21を省略し、第一回収装置20のみで製品部Gd側から生じる糸状剥離物Geのみを回収してもよい。
上記の実施形態では、第一回収装置20の回収部材20aは、直線状の棒状部材により構成されていたが、これに限定されない。例えば、図5Aに示すように、回収部材20aは、湾曲状の棒状部材により構成されてもよい。この回収部材20aは、各端部が下方を向くように配置されることが望ましい。糸状剥離物Geは、回収部材20aの一端部から取り込まれて、他端部側に移動しながら回収されることになるが、回収部材20aが湾曲状に形成されているため、糸状剥離物Geは、回収部材20aの他端部に向かう途中で、この湾曲形状に応じて下方に案内されることになる。
このとき、糸状剥離物Geは、その自重によって下方に移動することにもなる。これによって、糸状剥離物Geの回収速度を向上させることができる。また、回収部材20aを湾曲状に形成することで、直線状のものと比較して、水平方向の設置スペースを大きく取ることなく、その長さ寸法を可及的に長く確保することが可能になる。
その他、図5Bに示すように、棒状の回収部材20aをその軸心廻りに回転させながら、糸状剥離物Geを回収するようにしてもよい。
19 レーザ照射装置
20a 回収部材
G ガラスフィルム
Ga ガラスフィルムの端部
Gb ガラスフィルムの端部
Gc 非製品部
Gd 製品部
Ge 糸状剥離物
L レーザ光
R ガラスロール
20a 回収部材
G ガラスフィルム
Ga ガラスフィルムの端部
Gb ガラスフィルムの端部
Gc 非製品部
Gd 製品部
Ge 糸状剥離物
L レーザ光
R ガラスロール
Claims (6)
- 帯状のガラスフィルムがロール状に巻き取られてなるガラスロールの製造方法であって、
前記ガラスフィルムをその長手方向に沿って搬送する搬送工程と、
前記搬送工程により前記ガラスフィルムを搬送しつつ、前記ガラスフィルムにレーザ照射装置からレーザ光を照射することにより、前記ガラスフィルムを非製品部と製品部とに分離する切断工程と、
前記製品部をロール状に巻き取って前記ガラスロールを構成する巻取工程と、を備え、
前記切断工程は、前記製品部の幅方向端部から生じる糸状剥離物を棒状の回収部材に巻き付けることにより回収することを特徴とするガラスロールの製造方法。 - 前記回収部材は、前記ガラスフィルムに対する前記レーザ光の照射位置よりも下流側に配置されるとともに、その先端部が上流側に指向するように配置される請求項1に記載のガラスロールの製造方法。
- 前記回収部材は、前記ガラスフィルムの上方位置に設けられるとともに、その先端部が下方を指向するように傾斜して配置される請求項1又は2に記載のガラスロールの製造方法。
- 前記回収部材は、少なくとも先端部が前記非製品部の上方に配置される請求項1から3のいずれか1項に記載のガラスロールの製造方法。
- 前記回収部材の先端部は、ガラスフィルムに対する前記レーザ光の照射位置の上方位置を指向するように配置される請求項1から4のいずれか1項に記載のガラスロールの製造方法。
- 前記切断工程は、前記回収部材の先端部に向けてエアノズルからエアを吹き付ける請求項1から5のいずれか1項に記載のガラスロールの製造方法。
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