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JP2012025624A - ガラスフィルムの製造装置および製造方法 - Google Patents

ガラスフィルムの製造装置および製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ガラスフィルムリボンを湾曲状態で下流側に移送する際に、ガラスフィルムリボン表面に微小欠陥が形成されるのを可及的に防止する。
【解決手段】成形装置１０から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンＧを、長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンＧの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置２０を備えたガラスフィルムの製造装置１である。方向変換装置２０は、ガラスフィルムリボンＧを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段２１を有し、この湾曲支持手段２１は、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持せずに幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを支持する二列の端部支持部２２，２２で構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガラスフィルムの製造技術の改良に関する。
近年、画像表示装置は、ＣＲＴディスプレイから、ＣＲＴディスプレイよりも軽量かつ薄型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に置き換わりつつある。これらＦＰＤについては、より一層の軽量化が推進されていることから、ＦＰＤの主要構成部材の一つであるガラス基板を一層薄板化する必要が生じている。
また、例えば有機ＥＬは、光の三原色をＴＦＴにより明滅させるディスプレイ用途のみならず、単色（例えば白色）のみで発光させてＬＣＤのバックライトや屋内照明の光源等の平面光源としても利用されつつある。有機ＥＬを光源として用いた照明装置は、有機ＥＬを構成するガラス基板が可撓性を有するものであれば、発光面を自由に変形させることが可能である。そのため、この種の照明装置に使用されるガラス基板についても、十分な可撓性確保の観点から、一層の薄板化（ガラスフィルム化）が推進されている。
ここで、ガラスフィルム（薄板ガラス）の製造方法として、例えば以下に示す特許文献１に開示されたものがある。詳しくは、いわゆるダウンドロー法によりガラス母材を鉛直下方に引き出すようにしてガラスフィルムリボンを成形し、ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することによってガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換し、その後、ガラスフィルムリボンに対して幅方向の切断加工を施すことにより所定寸法の薄板ガラスを得る、というものである。なお、ガラスフィルムリボンの板厚によっては、進行方向が水平方向に変換された後、幅方向の切断加工を施すことなく、巻芯に巻き取っていわゆるガラスロールを得る場合もある。
特開平９−５２７２５号公報
ガラスフィルムリボンの進行方向を変換するための手段としては、上記特許文献１にも記載されているように、円弧状に湾曲する移送路を形成したコンベア若しくは複数のローラ体を用いるのが通例であり、また、このコンベア若しくはローラ体としては、ガラスフィルムリボンの幅方向全域を接触支持するものを用いるのが通例である。しかしながら、ガラスフィルムリボンの幅方向全域を接触支持した状態でガラスフィルムリボンの進行方向を変換すると、コンベア等との接触に伴って、ガラスフィルムリボンの表面、特に最終製品（ガラスフィルム）となる幅方向中央領域の表面にキズやクラック等の欠陥が形成され易くなる。この種の欠陥は、目視では発見できないような微小なものである場合が多く、欠陥を有するガラスフィルムがそのまま後工程に払い出されると、後工程にて所定の追加工を施した際に、ガラスフィルムに予期せぬ破損等が生じ易くなる。ガラスフィルムが破損等すると、生産効率や製品歩留に多大な悪影響を及ぼす。
本発明の目的は、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する際に、ガラスフィルムリボン表面に微小欠陥が形成されるのを可及的に防止し、これにより、後工程に不良品が流出する可能性を可及的に減じることにある。
上記の目的を達成するために創案されたガラスフィルムの製造装置に係る第１発明は、成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置を備えるものにおいて、方向変換装置は、ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段を有し、湾曲支持手段は、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域支持せずに幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部で構成されていることを特徴とする。
なお、本発明でいう「鉛直方向」には、鉛直方向に対して多少傾いた方向も含まれ、同様に「水平方向」には、水平方向に対して多少傾いた方向も含まれる。また、本発明でいう「ガラスフィルム」には、所定寸法に切断された薄板ガラスや、ロール状に巻き取られた薄板ガラス（いわゆるガラスロール）等が含まれる。以下に示す本発明に係るその他の構成においても同様である。
成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンは、その幅方向端部領域をロールなどで把持し、牽引することによってその厚みが制御されるため、ガラスフィルムリボンのうち有効部となるのは幅方向中央領域に限られる。従って、上記のように、湾曲支持手段を、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持せずに幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部で構成すれば、ガラスフィルムリボンの湾曲移送時におけるガラスフィルムリボンの幅方向中央領域と湾曲支持手段との接触が回避される。これにより、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域、すなわち有効部に、微小欠陥が形成され難くなり、後工程にガラスフィルムの不良品が流出し難くなる。
また、上記の目的を達成するために創案されたガラスフィルムの製造装置に係る第２発明は、成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置を備えるものにおいて、方向変換装置は、ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段を有し、湾曲支持手段は、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部と、二列の端部支持部の間に介在して、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持可能な中央支持部とを有し、中央支持部は、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持する支持位置と、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持しない退避位置との間を往復動可能に構成されていることを特徴とする。
ガラスフィルムリボンの成形初期段階においては、ガラスフィルムリボンの先端部がフリーの状態にあるためにただでさえ成形精度が安定し難いのに、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を成形開始段階から一切支持しないとすれば、成形精度が安定するまでの時間が長期化し、生産効率の低下や歩留の低下を招く。これに対し、湾曲支持手段が、二列の端部支持部の間に介在して、上記態様での往復動が可能な中央支持部を有するものであれば、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域の支持／非支持を容易に切り換えることができる。そのため、例えば、ガラスフィルムリボンの成形精度が安定するまでの間（成形開始から所定時間が経過するまでの間）、中央支持部が支持位置を採る一方、所定時間の経過後、中央支持部が退避位置を採るようにしておけば、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域、すなわち有効部に、微小欠陥が形成され難くなることに加え、ガラスフィルムリボンの成形精度が安定するまでの時間を短縮し、生産効率や歩留の向上を達成することが可能となる。なお、ガラスフィルムリボンの成形初期部が実使用されることは基本的に皆無であるから、これにキズやクラック等が形成されても特段の問題はない。
また、上記の目的を達成するために創案されたガラスフィルムの製造装置に係る第３発明は、成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを、長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置を備えるものにおいて、方向変換装置は、ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段を有し、湾曲支持手段は、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部と、この二列の端部支持部の間に介在し、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持可能な中央支持部とを備えることを特徴とする。
このような構成の製造装置によっても、ガラスフィルムリボンの湾曲移送時に、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域と湾曲支持手段との接触が回避される。そのため、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域、すなわち有効部に、微小欠陥が形成されるのを可及的に防止することができる。
この場合も、中央支持部は、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持する支持位置と、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持しない退避位置との間を往復動可能に構成することができる。
ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持するための具体的手段の一例として、湾曲支持手段の中央支持部を、ガラスフィルムリボンに向けてエアーを噴射可能なエアー供給路を有するものとすることが考えられる。
このようにすれば、エアーの噴射圧（湾曲支持手段の中央支持部とガラスフィルムリボンとの間に形成される空気層）でガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持することができる。加えて、湾曲支持手段の中央支持部とガラスフィルムリボンとの間に空気層が形成されれば、当該空気層で、ガラスフィルムリボン各部間での板厚差に基づく応力の変化を吸収することができる。従って、ガラスフィルムリボン、ひいてはガラスフィルムの成形精度が向上する。
以上の構成において、湾曲支持手段の二列の端部支持部は、ガラスフィルムリボンに向けてエアーを噴射可能なエアー供給路を有するものとしても良い。
このようにすれば、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を非接触支持することができる。これにより、湾曲支持手段（端部支持部）とガラスフィルムリボンとの接触に伴うガラスフィルムリボンの幅方向端部領域への微小欠陥の形成を可及的に防止することができる。そのため、幅方向端部領域に微小欠陥が形成されることによる悪影響が、有効部である幅方向中央領域に及び難くなる。
二列の端部支持部は、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を接触支持するものとしても良く、この場合、二列の端部支持部は、ガラスフィルムリボンの下流側への移送速度と略同一の速度にて駆動するように構成されたものとすることができる。
このようにすれば、ガラスフィルムリボンの湾曲移送が、ガラスフィルムリボンと端部支持部とがあたかも一体化されたような状態で進行するため、ガラスフィルムリボンと端部支持部との相対的な摺動移動が可及的に防止される。そのため、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域に微小欠陥が形成されることによる悪影響が、有効部である幅方向中央領域に及ぶような事態を可及的に防止することができる。
以上の構成は、成形されるガラスフィルムリボンの幅方向中央部（中央部付近）の板厚が１０μｍ以上３００μｍ以下である場合に好ましく適用することができる。
ガラスフィルムリボンの幅方向中央部の板厚が１０μｍを下回るような場合には、ガラスフィルムリボンの剛性（強度）が不足する。そのため、この場合には、ガラスフィルムリボンの自重による撓みが大きくなり、この撓んだ部分と製造装置との予期せぬ接触によりクラック（微小欠陥）の発生確率が高くなる。一方、上記態様で成形されるガラスフィルムリボンは、幅方向端部領域の板厚が幅方向中央領域の板厚よりも大きくなり易い。そのため、幅方向中央部の板厚が３００μｍを上回るような場合には、幅方向端部領域の板厚が厚くなり過ぎ、ガラスフィルムリボンを湾曲させることが難しくなる。これらのことから、本発明は、成形されるガラスフィルムリボンの幅方向中央部（中央部付近）の板厚が１０μｍ以上３００μｍ以下である場合に適している。
以上の構成において、成形装置は、オーバーフローダウンドロー法によりガラスフィルムリボンを成形するものであることが望ましい。
ガラスフィルムリボンから得られるガラスフィルムは、例えばＦＰＤ用のガラス基板として用いられ、このような用途においてはガラスフィルム表面に微細な素子や配線を設ける作業が後工程でなされることから、ガラスフィルムリボンは、高い平滑性（平面度）を具備している必要がある。この点、オーバーフローダウンドロー法であれば、表面が外気（雰囲気ガス）に接触しただけの状態でガラスフィルムリボンの成形が進行することから、スロットダウンドロー法などのノズルを用いた成形法に比べてガラスフィルムリボンに高い平面度を確保することができる。なお、同様の効果は、一旦固化した二次加工用のガラス母材を加熱して引き延ばす、いわゆるリドロー法によりガラスフィルムリボンを成形する成形装置を用いることによっても得られる。
上記の目的を達成するために創案されたガラスフィルムの製造方法に係る第１発明は、成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換工程を含むものにおいて、方向変換工程では、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持すると共に、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持しないことを特徴とする。
このような製造方法によれば、上記したガラスフィルムの製造装置に係る第１発明を採用した場合と同様の作用効果を有効に享受することができる。
また、上記の目的を達成するために創案されたガラスフィルムの製造方法に係る第２発明は、成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換工程を含むものにおいて、方向変換工程では、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持すると共に、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持する状態と支持しない状態を切り換えることを特徴とする。
このような製造方法によれば、上記したガラスフィルムの製造装置に係る第２発明を採用した場合と同様の作用効果を有効に享受することができる。
また、上記の目的を達成するために創案されたガラスフィルムの製造方法に係る第３発明は、成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換工程を含むものにおいて、方向変換工程では、ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持すると共に、ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持することを特徴とする。
このような製造方法によれば、上記したガラスフィルムの製造装置に係る第３発明を採用した場合と同様の作用効果を有効に享受することができる。
以上に示すように、本発明によれば、ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する際に、ガラスフィルムリボンに微小欠陥が形成されるのを可及的に防止することができる。これにより、後工程にガラスフィルムの不良品が流出する可能性を可及的に減じることができ、後工程における加工効率の向上や歩留の向上に寄与することができる。
本発明の実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の部分概略側面図である。 （ａ）図は図１の要部拡大正面図であり、（ｂ）図は図１の要部拡大斜視図である。 （ａ）図および（ｂ）図共に、本発明の他の実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の要部拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の要部拡大図であり、（ａ）図は同正面図、（ｂ）図は同斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の要部拡大図であり、（ａ）図は同正面図、（ｂ）図は同斜視図である。 （ａ）図および（ｂ）図共に、本発明の他の実施形態に係るガラスフィルムの製造装置の要部拡大斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るガラスフィルムの製造装置１の部分概略側面図である。同図に示す製造装置１は、ガラスフィルムリボンＧを成形する成形装置１０と、成形装置１０の下流側に設けられた方向変換装置２０と、方向変換装置２０の下流側に設けられ、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域（幅方向両端部）を切断する端部切断装置３０とを少なくとも備える。端部切断装置３０の下流側には、ガラスフィルムリボンＧをロール状に巻き取ってガラスフィルムのロール体（ガラスロール）を得る巻き取り装置、もしくはガラスフィルムリボンＧを幅方向に切断することで所定寸法の薄板ガラスを得る幅方向切断装置がさらに設けられる（何れも図示省略）。
成形装置１０は、溶融ガラスを鉛直下方に引き出すことによってガラスフィルムリボンＧを成形するものであり、その内部には、鉛直上方から鉛直下方に向けて成形領域１０Ａ、徐冷領域１０Ｂおよび冷却領域１０Ｃが順に設けられている。成形領域１０Ａには断面楔状の成形体１１が配置され、徐冷領域１０Ｂおよび冷却領域１０Ｃには、ローラ体１２が所定間隔で複数配置されている。ローラ体１２はガラスフィルムリボンＧを挟み込むように、ガラスフィルムリボンＧの表面側および裏面側に対をなして設けられている。徐冷領域１０Ｂおよび冷却領域１０Ｃにそれぞれ配置されたローラ体１２（ローラ体１２の組）のうち、少なくとも徐冷領域１０Ｂの最上部に位置するものは、ガラスフィルムリボンＧを冷却するための冷却ローラとして機能すると共に、ガラスフィルムリボンＧを鉛直下方に引き出すための駆動ローラとして機能する。徐冷領域１０Ｂに配置されたその他のローラ体１２の一部又は全部、及び冷却領域１０Ｃに配置されたローラ体１２の一部又は全部は、空転するフリーローラ（案内ローラ）であっても良いし、駆動ローラであっても良い。
かかる構成を具備する成形装置１０は、次のようにしてガラスフィルムリボンＧを成形する。まず、図示外の溶融窯から成形体１１に溶融ガラスが供給されると、成形体１１の頂部から溶融ガラスが溢れ出し、溢れ出た溶融ガラスが成形体１１の両側面を伝って成形体１１の下端で合流することによりガラスフィルムリボンＧの成形が開始される。以降、成形体１１に溶融ガラスを連続的に供給することにより、ガラスフィルムリボンＧが連続的に成形される。このようにして成形されたガラスフィルムリボンＧは、鉛直下方にそのまま流下し、成形領域１０Ａの下方に設けられた徐冷領域１０Ｂを通過することによって徐冷され、残留ひずみが除去される。そして、残留ひずみが除去されたガラスフィルムリボンＧが冷却領域１０Ｃを通過すると、ガラスフィルムリボンＧは室温程度の温度にまで冷却される。
以上で示したガラスフィルムリボンＧの成形方法は、いわゆるオーバーフローダウンドロー法である。オーバーフローダウンドロー法では、表面が外気（成形装置１０中の雰囲気ガス）に接触しただけの状態でガラスフィルムリボンＧの成形が進行することから、ガラスフィルムリボンＧに高い平面度を確保することができるという利点がある。そのため、当該ガラスフィルムリボンＧから得られるガラスフィルムを、例えばＦＰＤ用のガラス基板として用いる場合には、表面に微細な素子や配線を精度良く形成し易くなる。
成形装置１０の下端から排出された（冷却領域１０Ｃを通過した）ガラスフィルムリボンＧは方向変換装置２０に移送（移載）され、方向変換装置２０に沿ってガラスフィルムリボンＧが移送されることにより、その進行方向が鉛直方向から水平方向に変換される。
この方向変換装置２０は、ガラスフィルムリボンＧを長尺方向に湾曲させた状態で支持する湾曲支持手段２１を有する。本実施形態の湾曲支持手段２１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持せずに幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを支持する二列の端部支持部２２，２２で構成されている。すなわち、本実施形態の湾曲支持手段２１は、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持する手段を有さない。各端部支持部２２は、所定の曲率で湾曲した円弧状の移送路を形成するようにしてガラスフィルムリボンＧの長尺方向に沿って所定間隔で配置され、かつガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａを接触支持するローラ体２４の列で構成される。
本実施形態において、端部支持部２２を構成する全てのローラ体２４は、回転駆動する駆動ローラで構成される。各ローラ体２４の回転速度は、ガラスフィルムリボンＧの下流側への移送速度（進行速度）と略同一の速度に設定される。ローラ体２４のうち、少なくともガラスフィルムリボンＧと接触する部分は、ガラスフィルムリボンＧにキズ等が形成されるのを抑制又は防止するために、樹脂やゴム等の弾性材料（軟質材料）で形成するのが望ましい。
方向変換装置２０が以上の構成を有することから、ガラスフィルムリボンＧがこの方向変換装置２０（方向変換工程）に沿って下流側に移送されるときには、ガラスフィルムリボンＧは長尺方向に円弧状に湾曲する。このように、ガラスフィルムリボンＧが長尺方向に湾曲した状態で下流側への移送が進行することにより、ガラスフィルムリボンＧの進行方向が鉛直方向から水平方向に変換される。そして、ガラスフィルムリボンＧが端部切断装置３０に到達すると、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａが切断される。詳細な図示および説明は省略するが、端部切断装置３０としては、いわゆる折り割り装置やレーザー割断装置等を用いることができる。これにより、ガラスフィルムリボンＧは、幅方向端部領域Ｇａと幅方向中央領域Ｇｂとに分割される。幅方向端部領域Ｇａは廃棄される一方、幅方向中央領域Ｇｂはさらに下流側に移送されて幅方向に切断されることにより、所定長さのガラスフィルム（ガラスロールもしくは所定寸法の薄板ガラス）に加工される。なお、ここでは、幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａの切断後、幅方向の切断を行うようにしているが、これとは逆に、幅方向の切断加工を行った後、幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを切断するようにしても良い。
上記のように、ガラスフィルムリボンＧのうち、有効部となるのは、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂに限られる。そのため、上記のように、湾曲支持手段２１を、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持せずに幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを支持する二列の端部支持部２２，２２で構成すれば、湾曲移送中におけるガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂと湾曲支持手段２１との接触が回避される。これにより、有効部である幅方向中央領域Ｇｂに微小欠陥が形成されるのを可及的に防止することができ、後工程にガラスフィルムの不良品が流出する可能性を可及的に減じることができる。
また、二列の端部支持部２２，２２が、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを接触支持するものであり、かつ駆動ローラからなるローラ体２４の列で構成された本実施形態において、ローラ体２４の回転速度をガラスフィルムリボンＧの下流側への移送速度と略同一の速度に設定したことから、ガラスフィルムリボンＧの方向変換（湾曲状態での下流側への移送）は、ローラ体２４（端部支持部２２）とガラスフィルムリボンＧとがあたかも一体化したような状態で進行する。これにより、ガラスフィルムリボンＧと端部支持部２２との相対的な摺動移動が可及的に防止されるので、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａに微小欠陥が形成され難くなる。そのため、幅方向端部領域Ｇａに微小欠陥が形成されることにより生じる悪影響が、幅方向中央領域Ｇｂに及び難くなる。
なお、特に、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａと端部支持部２２とが相対的に摺動移動しても特段問題がないような場合には、端部支持部２２は、空転するローラ体２４（案内ローラ）のみで構成されたものであっても良いし、一部が回転駆動するローラ体で構成され、その他が空転するローラ体で構成されたものとしても良い。
上記の態様でガラスフィルムリボンＧを湾曲移送するに際して、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央部の板厚が１０μｍを下回るような場合には、ガラスフィルムリボンＧの剛性（強度）不足に起因して、ガラスフィルムリボンＧの自重による幅方向の撓みが大きくなる。この場合、撓んだ部分と製造装置との予期せぬ接触によりクラック等の微小欠陥が発生し易くなる。また、上記態様で成形されるガラスフィルムリボンＧは、幅方向端部領域Ｇａの板厚が幅方向中央部の板厚よりも大きくなり易い。そのため、幅方向中央部の板厚が３００μｍを上回るような場合には、幅方向端部領域Ｇａの板厚が厚くなり過ぎ、ガラスフィルムリボンＧを所定の曲率で湾曲させることが難しくなる。従って、成形装置１０としては、幅方向中央部（中央部付近）の板厚が１０μｍ以上３００μｍ以下のガラスフィルムリボンＧを成形可能なものを用いるのが望ましい。
なお、ガラスフィルムリボンＧの湾曲変形性を考慮すると、成形装置１０としては、幅方向中央部の板厚が２００μｍ以下のガラスフィルムリボンＧを成形可能であるものがより好ましく、１００μｍ以下に成形可能なものがより一層好ましく、５０μｍ以下に成形可能なものが最も好ましい。
以上、本発明に係るガラスフィルムの製造装置の一実施形態について説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、特に方向変換装置２０については種々の変更を施すことが可能である。
図３（ａ）（ｂ）は、図２に示す方向変換装置２０の変形例であり、詳しくは、湾曲支持手段２１が、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを支持する二列の端部支持部２２，２２と、この端部支持部２２，２２間に介在してガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持可能な中央支持部２３とを備え、かつ、この中央支持部２３が、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持（接触支持）する支持位置［図３（ａ）］と、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持しない退避位置［図３（ｂ）］との間を往復動可能に構成されたものである。
このような構成は、ガラスフィルムリボンＧの成形開始後、ガラスフィルムリボンＧの成形精度を早期に安定させたい場合に好ましく適用できる。
すなわち、ガラスフィルムリボンＧの成形初期段階においては、ガラスフィルムリボンＧの先端部がフリーの状態にあるためにただでさえ成形精度が安定し難いのに、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域ＧｂをガラスフィルムリボンＧの成形開始段階から一切支持しないとすれば、成形精度が安定するまでの時間が長期化し、生産効率の低下や歩留の低下を招く。これに対し、湾曲支持手段２１が、上記態様での往復動が可能な中央支持部２３を有するものであれば、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂの支持／非支持を容易に切り換えることができる。そのため、ガラスフィルムリボンＧの成形精度が安定するまでの間（成形開始から所定時間が経過するまでの間）、中央支持部２３が支持位置で待機する一方、所定時間の経過後、中央支持部２３が退避位置に退避するようにしておけば、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂ、すなわち有効部に微小欠陥が形成され難くなることに加え、ガラスフィルムリボンＧの成形精度が安定するまでの時間を短縮し、生産効率や歩留の向上を達成することが可能となる。
また、方向変換装置２０は、幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを非接触支持した状態でガラスフィルムリボンＧを下流側に湾曲移送することにより、ガラスフィルムリボンＧの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換するものとすることができる。このような構成は、例えば図４（ａ）（ｂ）に示すように、各端部支持部２２を、ガラスフィルムリボンＧに向けてエアーを噴射可能なエアー供給孔（エアー噴射孔）を有するローラ体２５の列で構成することにより得られる。このようなローラ体２５としては、例えば、焼結金属、多孔質樹脂（発泡樹脂）、セラミックス等の多孔質材料で形成されたものを用いることもできるし、非多孔質の部材に貫通孔を穿設したものを用いることもできる。なおこの場合、ローラ体２５には、少なくとも、ガラスフィルムリボンＧに浮上力を付与することができるような方向性を有するエアー供給孔を設ける。これに加え、ガラスフィルムリボンＧに下流側への送り力を付与できるような方向性を有するエアー供給孔を設けても良い。
このような構成によれば、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａと湾曲支持手段２１の端部支持部２２とが非接触の状態で、ガラスフィルムリボンＧの下流側への湾曲移送が進行するので、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａに微小欠陥が形成され難くなる。これにより、幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａに微小欠陥が形成されることによる悪影響が、幅方向中央領域Ｇｂに及ぶような事態を可及的に防止することができるので、一層高品質のガラスフィルムを得ることが可能となる。
また、方向変換装置２０の湾曲支持手段２１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ガラスフィルムリボンＧの幅方向端部領域Ｇａ，Ｇａを非接触支持する二列の端部支持部２２，２２と、この端部支持部２２，２２間に介在して、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを非接触支持する中央支持部２３とを備えるものとすることもできる。本実施形態では、エアー供給孔を有し、ガラスフィルムリボンＧを幅方向に横断するようにして延びるローラ体２６の列で、二列の端部支持部２２，２２および中央支持部２３を構成している。
このようにした場合においても、ガラスフィルムリボンＧの湾曲移送時に、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂと湾曲支持手段２１との接触が回避される。そのため、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂ、すなわち有効部に、微小欠陥が形成されるのを可及的に防止することができる。特に、中央支持部２３を構成する各ローラ体２６がエアー供給孔を有することから、ガラスフィルムリボンＧの湾曲移送中には、湾曲支持手段２１の中央支持部２６とガラスフィルムリボンＧとの間に空気層を形成することができる。このような空気層が形成されれば、ガラスフィルムリボンＧの各部間での板厚差に基づく応力の変化を吸収することができる。従って、ガラスフィルムリボンＧ、ひいてはガラスフィルムの成形精度を向上することもできる。
なお、図５に示す湾曲支持手段２１は、二列の端部支持部２２，２２と中央支持部２３とが一体的に設けられたものであるが、これらを分離独立したものとし、図３に示した実施形態と同様に、中央支持部２３が、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持（非接触支持）する支持位置と、ガラスフィルムリボンＧの幅方向中央領域Ｇｂを支持しない退避位置との間を往復動するように構成することも可能である。
以上で説明した実施形態では、二列の端部支持部２２，２２、中央支持部２３共に、ガラスフィルムリボンＧの長尺方向に沿って所定間隔で配置したローラ体の列で構成したが、二列の端部支持部２２，２２および中央支持部２３の何れか一方又は双方は、図６に示すように、ガラスフィルムリボンＧの長尺方向に沿って湾曲するようにして延びたコンベアで構成することも可能である。なお、図６（ａ）は、湾曲支持手段２１が二列の端部支持部２２，２２のみで構成されるものにおいて、各端部支持部２２をコンベアで構成した場合の一例を示すものであり、図６（ｂ）は、湾曲支持手段２１が二列の端部支持部２２，２２と中央支持部２３とで構成されたものにおいて、両支持部２２，２３をコンベアで構成した場合の一例を示すものである。
また、以上では、いわゆるオーバーフローダウンドロー法によりガラスフィルムリボンＧの成形を行う成形装置１０を組み込んだガラスフィルムの製造装置１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、固化した二次加工用のガラス母材を加熱して引き延ばすいわゆるリドロー法により、ガラスフィルムリボンＧの成形を行う成形装置を組み込んだガラスフィルムの製造装置１にも好ましく適用することができる。
１ ガラスフィルムの製造装置
１０ 成形装置
１０Ａ 成形領域
１０Ｂ 徐冷領域
１０Ｃ 冷却領域
２０ 方向変換装置
２１ 湾曲支持手段
２２ 端部支持部
２３ 中央支持部
２４ ローラ体
２５ ローラ体
３０ 端部切断装置
Ｇ ガラスフィルムリボン
Ｇａ 幅方向端部領域
Ｇｂ 幅方向中央領域

Claims (12)

  1. 成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを、長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、前記ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置を備えたガラスフィルムの製造装置において、
    前記方向変換装置は、前記ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段を有し、該湾曲支持手段は、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持せずに幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部で構成されていることを特徴とするガラスフィルムの製造装置。
  2. 成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを、長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、前記ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置を備えたガラスフィルムの製造装置において、
    前記方向変換装置は、前記ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段を有し、該湾曲支持手段は、前記ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部と、該二列の端部支持部の間に介在して、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持可能な中央支持部とを有し、該中央支持部は、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持する支持位置と、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持しない退避位置との間を往復動可能に構成されていることを特徴とするガラスフィルムの製造装置。
  3. 成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを、長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、前記ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換装置を備えたガラスフィルムの製造装置において、
    前記方向変換装置は、前記ガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲した状態で支持する湾曲支持手段を有し、該湾曲支持手段は、前記ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持する二列の端部支持部と、該二列の端部支持部の間に介在し、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持可能な中央支持部とを備えることを特徴とするガラスフィルムの製造装置。
  4. 前記中央支持部は、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持する支持位置と、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持しない退避位置との間を往復動可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載のガラスフィルムの製造装置。
  5. 前記中央支持部は、前記ガラスフィルムリボンに向けてエアーを噴射するエアー供給路を有することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のガラスフィルムの製造装置。
  6. 前記二列の端部支持部は、前記ガラスフィルムリボンに向けてエアーを噴射するエアー供給路を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のガラスフィルムの製造装置。
  7. 前記二列の端部支持部は、前記ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を接触支持するものであり、かつ前記ガラスフィルムリボンの下流側への移送速度と略同一の速度にて駆動するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のガラスフィルムの製造装置。
  8. 前記ガラスフィルムリボンは、幅方向中央部の板厚が１０μｍ以上３００μｍ以下のものである請求項１〜７の何れか一項に記載のガラスフィルムの製造装置。
  9. 前記成形装置は、オーバーフローダウンドロー法により前記ガラスフィルムリボンを成形するものである請求項１〜８の何れか一項に記載のガラスフィルムの製造装置。
  10. 成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、前記ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換工程を含むガラスフィルムの製造方法において、
    前記方向変換工程では、前記ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持すると共に、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持しないことを特徴とするガラスフィルムの製造方法。
  11. 成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、前記ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換工程を含むガラスフィルムの製造方法において、
    前記方向変換工程では、前記ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持すると共に、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を支持する状態と支持しない状態を切り換えることを特徴とするガラスフィルムの製造方法。
  12. 成形装置から鉛直下方に引き出されたガラスフィルムリボンを長尺方向に湾曲させながら下流側に移送することにより、前記ガラスフィルムリボンの進行方向を鉛直方向から水平方向に変換する方向変換工程を含むガラスフィルムの製造方法において、
    前記方向変換工程では、前記ガラスフィルムリボンの幅方向端部領域を支持すると共に、前記ガラスフィルムリボンの幅方向中央領域を非接触支持することを特徴とするガラスフィルムの製造方法。
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