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JP7033269B2 - 帯状ガラスの製造方法、及び帯状ガラスの製造装置 - Google Patents

帯状ガラスの製造方法、及び帯状ガラスの製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、帯状ガラスの製造方法、及び帯状ガラスの製造装置に関し、特にオーバーフローダウンドロー法等で帯状ガラスを成形した後、帯状ガラスの送り方向を縦方向から横方向に方向転換する技術に関する。
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においては、軽量化への要請の高まりに伴って薄板化が推進されており、その厚みが３００μｍ以下、あるいは２００μｍ以下にまで薄板化されたガラスフィルムが開発、製造されるに至っている。
このようなフィルム状のガラス（帯状ガラス）は、例えばオーバーフローダウンドロー法に代表されるように、帯状ガラスを成形する成形工程と、成形した帯状ガラスを下降させながら帯状ガラスにアニール処理を施すアニール工程と、アニール処理が施された帯状ガラスを冷却する冷却工程と、冷却された帯状ガラスの送り方向を縦方向から横方向に転換する方向転換工程と、方向転換した帯状ガラスを横方向に搬送する横方向搬送工程とを備える帯状ガラスの製造方法によって製造することができる。上述のようにアニール工程や冷却工程を経た後、帯状ガラスの送り方向を横方向に転換することで、その後の帯状ガラスに対する処理（切断処理、巻取り処理など）が容易になる利点がある。
しかしながら、上述のような製造方法を採用した場合、帯状ガラスは、その薄さ（厚み寸法が小さいが）故に、種々の外的要因により、下降中に、表面と裏面の何れか一方の側が凸、他方の側が凹となる湾曲変形を生じ、さらにはその湾曲変形の向き（凹凸の向き）が短い周期で入れ替わることがある。このように下降中の帯状ガラスの姿勢が不安定であると、方向転換工程に導入される際の帯状ガラスの姿勢も一定でなく、この際の姿勢に起因して、帯状ガラスに応力集中が生じ、帯状ガラスの破損を招き得る。この種の破損は製造ラインの長期停止を招き、また製造ラインの稼働再開までに多くの時間が必要となるため、帯状ガラスの生産性を悪化させる要因となる。
そこで、本出願人は、上記問題の解決策として、特許文献１に記載の製造方法及び製造装置を提案している。特許文献１には、帯状ガラスの表裏面となる第一及び第二の主表面のうち、横方向搬送工程で上を向く第一主表面の側が幅方向で凹となるように帯状ガラスを湾曲変形させた状態で、帯状ガラスを方向転換工程に導入することが記載されている。また、第一主表面の側が幅方向で凹となるように帯状ガラスを湾曲変形させるために、帯状ガラスの成形時に、帯状ガラスの両面間に温度差を付与することが記載されている。
このように帯状ガラスを方向転換工程に導入する際、意図的に第一主表面の側が幅方向で凹となる湾曲形状とすることにより、方向転換の際に、帯状ガラスに生じる応力集中を抑制できる。よって、方向転換のために帯状ガラスを曲げたとしても、これによる帯状ガラスの破損を可及的に防止することができる。
特開２０１３－１３３２４６号公報
しかしながら、特許文献１のように、帯状ガラスの成形時に帯状ガラスの両面間に温度差を付与するためには、精密な温度調整を必要とするため、作業が煩雑となるという問題があった。
以上の事情に鑑み、本発明では、製造過程における好ましくない向きの湾曲変形の発生を従来よりも簡便に防止して、帯状ガラスの破損を防止することを解決すべき技術課題とする。
前記課題の解決は、本発明に係る帯状ガラスの製造方法により達成される。すなわち、この製造方法は、帯状ガラスを成形する成形工程と、帯状ガラスにアニール処理を施すアニール工程と、アニール処理が施された帯状ガラスを冷却する冷却工程と、冷却後の帯状ガラスの送り方向を縦方向から横方向に転換する方向転換工程と、方向転換した後の帯状ガラスを横方向搬送部で支持して横方向に搬送する横方向搬送工程とを備えた帯状ガラスの製造方法において、横方向搬送工程において、横方向搬送部により帯状ガラスの幅方向両側に横方向の搬送を推進する第一推進力を付与しながら帯状ガラスを横方向に搬送し、この第一推進力を、帯状ガラスの幅方向中央に付与される横方向の搬送を推進する第二推進力よりも大きくした点をもって特徴付けられる。
なお、本明細書でいう「横方向」は、水平方向と、水平方向に対して一定の角度をなす方向とを含む概念である。同様に、「縦方向」は、鉛直方向と、鉛直方向に対して一定の角度をなす方向とを含む概念である。
また、本明細書でいう「幅方向両側」とは、帯状ガラスの幅方向両端位置から帯状ガラスの全幅方向寸法の５％以上でかつ１０％以下までの領域をいうものとする。「幅方向中央」とは、帯状ガラスの幅方向両側を除いた領域をいうものとする。
このように、本発明に係る帯状ガラスの製造方法では、帯状ガラスの下降時ではなく、方向転換後の横方向搬送時に着目し、横方向搬送部により帯状ガラスの幅方向両側に横方向の搬送を推進する第一推進力を付与しながら帯状ガラスを横方向に搬送し、かつこの第一推進力を、横方向搬送部により帯状ガラスの幅方向中央に付与される横方向の搬送を推進する第二推進力よりも大きくした。このように、横方向搬送部により帯状ガラスに付与される横方向の搬送を推進する力を所定の態様で幅方向に分布させることで、方向転換工程に導入される帯状ガラスの好ましくない向きの湾曲変形を防止できる。また、横方向搬送部により帯状ガラスに付与される横方向の搬送推進力であれば、例えば横方向搬送部の支持形態や構造を変更するだけで比較的容易に幅方向の分布を調整することができる。以上より、本発明に係る製造方法によれば、方向転換時に帯状ガラスに生じる応力集中を簡便かつ効果的に抑制して、帯状ガラスの破損を可及的に防止することが可能となる。
また、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、第二推進力が実質的に零であってもよい。
このように、横方向搬送部により帯状ガラスの幅方向中央に付与される第二推進力を実質的に零とすることで、その分、横方向搬送部により帯状ガラスの幅方向両側に付与される第一推進力を大きくすることができる。従って、特に横方向の搬送推進力を従来よりも増大させなくても、湾曲変形の防止に効果的な推進力の幅方向分布（推進力としての幅方向の分布荷重）を帯状ガラスに付与することができ、これにより方向転換工程に導入される帯状ガラスの好ましくない向きの湾曲変形を確実に防止することが可能となる。
また、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、横方向搬送部が、ベルトに開口した孔部から上方に気体を噴射することで帯状ガラスの少なくとも幅方向の一部をベルトから浮上させる浮上式ベルトコンベアであって、ベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分には孔部がない構成としてもよい。なお、本明細書でいう「孔部がない」とは、気体を噴射可能な孔部がベルトに設けられていない場合だけでなく、気体を噴射できないよう孔部が塞がれている場合も含む意味である。
このように、横方向搬送部を浮上式ベルトコンベアとすることで、帯状ガラスの主表面のうち特に品質保証面となる幅方向中央をベルトコンベアから浮かせた状態で横方向に搬送することができる。その一方で、ベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分には気体噴射用の孔部がない構造としたので、帯状ガラスのうち幅方向両側については確実にベルトと接する。そのため、帯状ガラスを全体としては湾曲のない平坦な姿勢で横方向に搬送しつつ、帯状ガラスの幅方向両側に対して横方向の搬送推進力（第一推進力）を確実に付与することができ、これにより上記搬送推進力を容易に所望の態様で幅方向に分布させることが可能となる。
また、上述のように横方向搬送部が浮上式ベルトコンベアである場合、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、ベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分にテープが貼られており、これにより幅方向両側に接する部分の孔部が塞がれていてもよい。
このような構成とすれば、ベルト全域にわたって気体噴射用の孔部を設けた構造の浮上式ベルトコンベアを使用しつつ、その幅方向両側のみ孔部がない構造にできるので、極めて容易に上記搬送推進力を所望の態様で幅方向に分布させることができる。また、ベルトのうちテープが貼られた部分については、テープの厚み寸法の分だけ帯状ガラスの支持位置が高くなるので、帯状ガラスの幅方向中央を浮かしつつ、幅方向両側で支持し易くなる。
また、上述のようにテープが貼られる場合、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、テープに、ベルトよりも帯状ガラスに対して高い摩擦力を示すテープを使用してもよい。
このように、ベルトよりも帯状ガラスに対して高い摩擦力を示すテープを使用することで、帯状ガラスの幅方向両側に対してより大きな搬送推進力（第一推進力）を付与することができる。また、ある程度の摩擦力が生じたほうが、幅方向一方側と他方側とで付与される搬送推進力（第一推進力）のばらつきが小さくなり易い。さらに、この場合には、ベルトに帯状ガラスとの摩擦力が小さい（滑りやすい）材質のベルトを使用できるので、仮に品質保証面となる帯状ガラスの幅方向中央がベルトと接触しても、被接触面が傷付くおそれは低い。
また、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、横方向搬送部が、浮上式ベルトコンベアと、浮上式ベルトコンベアの上方に配置され、ベルトとで帯状ガラスの幅方向両側を挟持する挟持用ローラとを有するものであってもよい。
このように、横方向搬送部に、幅方向の一部に気体噴射用の孔部がない浮上式ベルトコンベアと、このコンベアのベルトとで帯状ガラスの幅方向両側を挟持する挟持用ローラとを設けることにより、帯状ガラスの幅方向両側に対してさらに大きな搬送推進力（第一推進力）を付与することができる。よって、さらに確実に帯状ガラスの上記好ましくない向きの湾曲変形を防止することが可能となる。もちろん、ベルトコンベアとローラとで帯状ガラスを挟持するので、帯状ガラスの横方向への円滑な搬送を阻害する心配もない。
また、横方向搬送部が挟持用ローラを有する場合、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、浮上式ベルトコンベアのベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分にテープが貼られており、かつ挟持用ローラで帯状ガラスの幅方向両側をテープの上から押さえることで、テープを介して帯状ガラスの幅方向両側を挟持用ローラとベルトとで挟持してもよい。
このように、テープを介して帯状ガラスの幅方向両側を挟持用ローラとベルトとで挟持する構造をとることにより、帯状ガラスの幅方向両側をさらに強固に挟持することができる。これにより、帯状ガラスの幅方向両側に対してさらに大きな搬送推進力（第一推進力）を付与することができるので、さらに確実に帯状ガラスの上記好ましくない向きの湾曲変形を防止することが可能となる。
また、横方向搬送部が挟持用ローラを有する場合、本発明に係る帯状ガラスの製造方法においては、帯状ガラスが、幅方向中央を含む厚み寸法が幅方向で一定の平坦部と、平坦部の幅方向外側に位置し平坦部よりも厚み寸法の大きな耳部とからなり、帯状ガラスの幅方向両側のうち耳部を除いた領域を挟持用ローラとベルトとで挟持してもよい。
このように、帯状ガラスが肉厚部分となる耳部をその幅方向両側（平坦部の幅方向外側）に有する場合、幅方向両側のうち耳部を除いた領域、言い換えると、耳部よりも幅方向内側の領域を挟持用ローラとベルトとで挟持するのがよい。このように挟持すれば、厚み寸法が安定しない耳部を挟持する場合と比べて、帯状ガラスの挟持態様が安定する。従って、挟持することにより帯状ガラスに付与される第一推進力の大きさを安定させることができ、上記好ましくない向きの湾曲変形をより安定的にかつ確実に防止することが可能となる。
また、前記課題の解決は、本発明の第一の側面に係る帯状ガラスの製造装置によっても達成される。すなわち、この製造装置は、帯状ガラスを成形する成形部と、帯状ガラスにアニール処理を施すアニール処理部と、アニール処理を施した帯状ガラスを冷却する冷却部と、冷却後の帯状ガラスの送り方向を縦方向から横方向に転換する方向転換部と、方向転換した後の帯状ガラスを支持して帯状ガラスを横方向に搬送する横方向搬送部とを備えた帯状ガラスの製造装置において、横方向搬送部は、ベルトに開口した孔部から上方に気体を噴射することで帯状ガラスの少なくとも幅方向の一部をベルトから浮上させる浮上式ベルトコンベアであって、ベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分に孔部がない点をもって特徴付けられる。
このように、横方向搬送部を浮上式ベルトコンベアとすることで、帯状ガラスの幅方向中央をベルトコンベアから浮かせた状態で横方向に搬送することができる。その一方で、ベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分には気体噴射用の孔部がない構造としたので、帯状ガラスのうち幅方向両側については確実にベルトと接する。そのため、帯状ガラスの幅方向中央に対して付与される横方向の搬送を推進する力（第二推進力）を実質的に零としつつ、帯状ガラスの幅方向両側に対して横方向の搬送を推進する相応の力（第一推進力）を付与しながら帯状ガラスを横方向に搬送することができる。よって、帯状ガラスの幅方向両側に付与される第一推進力を、横方向搬送部により帯状ガラスの幅方向中央に付与される第二推進力よりも大きくすることができる。このように、横方向搬送部により帯状ガラスに付与される上記搬送推進力を所定の態様で幅方向に分布させることができれば、本発明に係る帯状ガラスの製造方法と同様、方向転換工程に導入される帯状ガラスの好ましくない向きの湾曲変形を防止することができる。また、ベルトの構造を調整するだけで、横方向搬送部により帯状ガラスに付与される横方向の搬送推進力の幅方向の分布を調整できるので、従来よりも簡便に湾曲変形を防止できる。以上より、本発明に係る製造方法によれば、方向転換時に帯状ガラスに生じる応力集中を簡便かつ効果的に抑制して、帯状ガラスの破損を可及的に防止することが可能となる。
また、本発明に係る帯状ガラスの製造装置においては、ベルトのうち帯状ガラスの幅方向両側に接する部分にテープが貼られており、これにより幅方向両側に接する部分の孔部が塞がれていてもよい。
このような構成とすれば、ベルト全域にわたって気体噴射用の孔部を設けた構造の浮上式ベルトコンベアを使用しつつ、その幅方向両側のみ孔部がない構造にできるので、極めて容易に上記搬送推進力を所望の態様で幅方向に分布させることができる。また、ベルトのうちテープが貼られた部分については、テープの厚み寸法の分だけ帯状ガラスの支持位置が高くなるので、帯状ガラスの幅方向中央を浮かしつつ、幅方向両側で支持し易くなる。
以上に述べたように、本発明によれば、製造過程における好ましくない向きの湾曲変形の発生を従来よりも簡便に防止して、帯状ガラスの破損を防止することが可能となる。
本発明の第一実施形態に係る帯状ガラスの製造装置の縦断面図である。 図１に示す製造装置の要部Ａ－Ａ断面図である。 本発明に係るベルトコンベアで帯状ガラスを搬送した際に、ベルトコンベアにより帯状ガラスに付与される搬送力の幅方向の分布を模式的に示す要部斜視図である。 従来式のベルトコンベアで帯状ガラスを搬送した際に、ベルトコンベアにより帯状ガラスに付与される搬送力の幅方向の分布を模式的に示す要部斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る帯状ガラスの製造装置の縦断面図である。 図５に示す製造装置の要部Ｂ－Ｂ断面図である。
以下、本発明の第一実施形態を、図１～図４を参照して説明する。本実施形態では、オーバーフローダウンドロー法により溶融ガラスから帯状ガラスを成形する場合を例にとって、以下に説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る帯状ガラスの製造装置１の縦断面図を示している。この製造装置１は、いわゆるオーバーフローダウンドロー法により、溶融ガラスＧｍから帯状ガラスＧを成形するためのもので、溶融ガラスＧｍを帯状に成形して帯状ガラスＧを得る成形部２と、徐冷炉３内で帯状ガラスＧにアニール処理を施すアニール処理部４と、アニール処理が施された帯状ガラスＧを所定の温度、例えば室温付近にまで冷却する冷却部５と、冷却後の帯状ガラスＧの送り方向を縦方向から横方向に転換する方向転換部６、及び方向転換後の帯状ガラスＧを支持して横方向に搬送する横方向搬送部７とを主に備える。本実施形態では、帯状ガラスの製造装置１は、横方向に搬送された帯状ガラスＧをロール状に巻取る巻取り部８と、巻取り部８よりも帯状ガラスＧの搬送方向上流側に位置し、帯状ガラスＧを幅方向に沿って切断する切断部９とをさらに備える。以下、横方向搬送部７を中心に詳細を説明する。
成形部２は、その内部に、断面略楔状の外表面形状を有する成形体１０を有し、図示しない溶融窯で溶融されたガラス（溶融ガラスＧｍ）を成形体１０に供給することで、溶融ガラスＧｍが成形体１０の頂部１０ａから溢れ出るようになっている。そして、溢れ出た溶融ガラスＧｍは、成形体１０の断面楔状を呈する両側面１０ｂを伝って下端で合流することで、溶融ガラスＧｍから帯状ガラスＧが成形されるようになっている。
アニール処理部４は主に徐冷炉３を有し、成形部２の下方に配設される。徐冷炉３の内部空間３ａは、徐冷炉３内での帯状ガラスＧの送り方向、すなわち下方向に沿って所定の温度勾配を有しており、この内部空間３ａを通過する帯状ガラスＧを送り方向下流側に向かうにつれて温度が低くなるよう徐冷し、内部ひずみを除去できるようになっている。なお、内部空間３ａの温度勾配は、例えば図示は省略するが、徐冷炉３の内面に設けた加熱装置などの温度調整装置により適宜に設定することが可能である。
また、アニール処理部４（徐冷炉３内）には、帯状ガラスＧに両面側から当接可能な一組又は複数組のローラ１１が設けられる。本実施形態では、四組のローラ１１が徐冷炉３内に配置された成形体１０の下方領域に配設されている。これら一組又は複数組のローラ１１は、例えば帯状ガラスＧを冷却しながら幅方向の収縮を規制すると共に、帯状ガラスＧを下方に延伸する機能を有する。同様に、本実施形態では、冷却部５に、帯状ガラスＧに両面側から当接可能な一組又は複数組（図示例では三組）のローラ１２が設けられる。これら一組又は複数組のローラ１２は、例えば帯状ガラスＧの下方向への送り（搬送）を補助する機能を有する。
方向転換部６は、帯状ガラスＧの送り方向（ここでは側面視で略円弧状の軌跡を描いている）に沿って配設される複数のローラ１３を有する。これら複数のローラ１３の一部又は全部が、帯状ガラスＧに当接する。なお、各ローラ１３は、帯状ガラスＧの幅方向全域にわたって伸びていてもよいし、幅方向の一部領域で当接するようその長手方向寸法や長手方向位置が設定されていてもよい。
横方向搬送部７は、方向転換部６により横方向に方向転換した後の帯状ガラスＧを支持して横方向に搬送するためのもので、本実施形態では、帯状ガラスＧの少なくとも幅方向両側を支持する浮上式のベルトコンベア１４で構成される。このベルトコンベア１４は、無端ベルト１５と、無端ベルト１５を駆動させる駆動ローラ１６とを有する。また、無端ベルト１５には、図２に示すように、多数の孔部１７が開口しており、無端ベルト１５の内周に配設された気体供給装置（図示は省略）から気体Ｖが上向きに噴射供給される。これにより、孔部１７を介して無端ベルト１５上に気体Ｖを噴射供給できるようになっている。
また、無端ベルト１５の外表面の幅方向両側には、テープ１８が無端状に貼り付けられている。これにより、ベルトコンベア１４上に導入された帯状ガラスＧの幅方向両側がテープ１８と接する（図２を参照）。無端ベルト１５に設けられた複数の孔部１７のうち、無端ベルト１５の幅方向両側に設けられた孔部１７は、テープ１８により塞がれている。よって、テープ１８と接する帯状ガラスＧの幅方向両側（図２を参照）には気体Ｖの噴射供給による浮力は作用しない。
なお、テープ１８には任意の種類のテープが使用でき、例えば帯状ガラスＧとの摩擦力を考慮してその材質（特に表面の材質）、厚みなどを選定するのがよい。例えば無端ベルト１５に比べて帯状ガラスＧに対する摩擦力が高いテープが使用される。あるいは、（無端ベルト１５よりも）耐熱性に優れたテープが使用される。これらの特性を共に満たすテープとして、ガラス繊維テープを挙げることができる。なお、本実施形態では、無端ベルト１５の幅方向両側に二本のテープ１８，１８が貼り付けられているが（図２を参照）、これら二本のテープ１８，１８はともに同じ種類のテープであってもよいし、異なる種類のテープであってもよい。要は、後述するように、ベルトコンベア１４により帯状ガラスＧの幅方向両側に付与される横方向の搬送を推進する力（図３に示す第一推進力Ｆ１，Ｆ１’）の大きさが等しい限りにおいて、各テープ１８，１８の選定は任意である。
次に、上記構成の製造装置１を用いた帯状ガラスＧの製造方法の一例を、本発明の作用効果と共に説明する。
まず、帯状ガラスの製造装置１の最も上部に位置する成形部２の内部に配設された成形体１０に、図示しない溶融窯で溶融されたガラス（溶融ガラスＧｍ）を供給する。これにより、図１に示すように、溶融ガラスＧｍが成形体１０の頂部１０ａから溢れ出ると共に、成形体１０の断面楔状を呈する両側面１０ｂを伝って下端で合流して、溶融ガラスＧｍが帯状をなす帯状ガラスＧに成形される（成形工程）。
成形部２で成形された帯状ガラスＧは、そのまま下方に流下し、成形部２の下方に位置するアニール処理部４の徐冷炉３内に至る。そして、徐冷炉３の内部空間３ａを所定の送り方向（ここでは下方向）に沿って進みながら帯状ガラスＧは徐冷されていき、その残留ひずみが除去される（アニール工程）。
また、アニール工程の間、帯状ガラスＧは、徐冷炉３の内部空間３ａに配設された一組又は複数組のローラ１１により下方向に向けて連続的に送られる。この際、これら一組又は複数組のローラ１１は、例えば帯状ガラスＧを冷却しながら幅方向の収縮を規制すると共に、帯状ガラスＧを下方に延伸する。この結果、アニール工程（あるいは、さらに冷却工程）を経た帯状ガラスＧは、図２に示すように、幅方向中央を含む厚み寸法が幅方向で一定の平坦部Ｇａと、平坦部Ｇａの幅方向外側に位置し平坦部Ｇａよりも厚み寸法の大きな耳部Ｇｂとからなる形態をなす。
ここで、帯状ガラスＧの平坦部Ｇａにおける厚み寸法は例えば３００μｍ以下であり、好ましくは２００μｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以下である。また、帯状ガラスＧの幅方向寸法は例えば４０００ｍｍ以下であり、好ましくは３０００ｍｍ以下であり、より好ましくは２０００ｍｍ以下である。
以上のようにして得られた帯状ガラスＧは、方向転換部６に導入され、方向転換部６を構成する複数のローラ１３の一部又は全部によって支持されながら、その送り方向を転換した後、横方向搬送部７に向けて搬出される（方向転換工程）。具体的には、図１に示すように、帯状ガラスＧがその長手方向に沿って所定の曲率で曲げられながら複数のローラ１３により搬送されることで、帯状ガラスＧの送り方向が、縦方向から横方向（図示例では鉛直下方から水平方向）へと転換される。
そして、横方向へと送り方向を転換した帯状ガラスＧが横方向搬送部７としてのベルトコンベア１４上に導入されると、帯状ガラスＧの少なくとも幅方向両側にベルトコンベア１４から横方向の搬送を推進する力としての第一推進力Ｆ１，Ｆ１’（図３を参照）が付与され、これにより、帯状ガラスＧは引き続き横方向に搬送される（横方向搬送工程）。
また、本実施形態では、ベルトコンベア１４の無端ベルト１５に多数の孔部１７が開口しており、無端ベルト１５を通過して気体Ｖを上向きに噴射供給できるようになっている。そのため、ベルトコンベア１４上に帯状ガラスＧが導入されると、図示しない気体供給装置により所定の気体Ｖが孔部１７を介して無端ベルト１５上の帯状ガラスＧに噴射供給される。ここで、無端ベルト１５の幅方向両側にはテープ１８，１８が貼られているので、無端ベルト１５のうちテープ１８，１８が貼られていない領域に設けられた孔部１７を介して、気体Ｖが帯状ガラスＧの平坦部Ｇａに対して上向きに噴射供給される（図２を参照）。これにより、帯状ガラスＧの幅方向中央（ここでは平坦部Ｇａの一部）が無端ベルト１５から浮上した状態で、耳部Ｇｂを含む帯状ガラスＧの幅方向両側がベルトコンベア１４により支持され、帯状ガラスＧが横方向に搬送される。
ここで、横方向搬送部７としてのベルトコンベア１４により帯状ガラスＧに付与される横方向の搬送力の幅方向分布について考察する。図４は、本発明との比較のために用意した従来式のベルトコンベア１１４で、帯状ガラスＧに横方向に搬送する場合における上記搬送推進力の幅方向への分布態様を模式的に示している。このベルトコンベア１１４は、本発明に係るベルトコンベア１４と同様、帯状ガラスＧと接する無端ベルト１１５を有し、無端ベルト１１５には多数の孔部１１７が設けられている。しなしながら、本発明に係るベルトコンベア１４のように、無端ベルト１１５に設けた多数の孔部１７の一部（帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分）が塞がれていない。そのため、帯状ガラスＧの搬送に伴い、図示しない気体供給装置から上向きに気体（図示は省略）を噴射供給した場合、帯状ガラスＧは全体として上向きの浮力を受けるものの、その幅方向中央と幅方向両側とで、あるいは幅方向一方側と他方側とで浮力の大小を制御することは難しい。よって、無端ベルト１１５との接触により帯状ガラスＧに付与される横方向の搬送推進力が安定せず、例えば図４に示すように、帯状ガラスＧの幅方向中央に付与される横方向の搬送推進力（第二推進力Ｆ２）より、幅方向一方側又は他方側に付与される横方向の搬送推進力（第一推進力Ｆ１，Ｆ１’）のほうが小さいことがある。これでは、帯状ガラスＧの湾曲変形態様が安定せず、例えば図４に示すように、方向転換前の帯状ガラスＧに好ましくない向きの湾曲変形、正確には、横方向搬送時に上を向く第一主表面Ｇｃが凸、下を向く第二主表面Ｇｄが凹となる湾曲変形が生じるおそれが生じる。
これに対して、本発明に係る横方向搬送部７（浮上式のベルトコンベア１４）によれば、図２及び図３に示すように、無端ベルト１５のうち帯状ガラスＧの幅方向両側に接する部分には気体噴射用の孔部１７がない（テープ１８により塞がれた）構造としたので、帯状ガラスＧのうち幅方向両側については確実に無端ベルト１５と接する。一方で、帯状ガラスＧの幅方向中央については、無端ベルト１５の孔部１７を介して上向きに気体Ｖが噴射供給されることにより、ベルトコンベア１４から浮かせた状態で横方向に搬送することができる。そのため、図２及び図３に示すように、帯状ガラスＧを全体としては湾曲のない平坦な姿勢で横方向に搬送しつつ、ベルトコンベア１４により帯状ガラスＧの幅方向両側に相応な大きさを有する横方向の搬送推進力（第一推進力Ｆ１，Ｆ１’）を付与しながら、帯状ガラスＧを横方向に搬送できる。また、ベルトコンベア１４により帯状ガラスＧの幅方向中央に付与される第二推進力Ｆ２は実質的に零となるので、この第二推進力Ｆ２よりも第一推進力Ｆ１（Ｆ１’）を確実に大きくすることができる。
このように、ベルトコンベア１４により帯状ガラスＧに付与される横方向の搬送推進力を所定の態様で幅方向に分布させることができれば、方向転換部６に導入される帯状ガラスＧの好ましくない向きの湾曲変形（図４に示す向きの湾曲変形）を防止することができる。また、横方向搬送部７により帯状ガラスＧに付与される横方向の搬送推進力Ｆ１，Ｆ１’，Ｆ２であれば、例えば横方向搬送部７の支持形態や構造を変更するだけで比較的容易に幅方向の分布を調整することができる。以上より、本発明に係る製造方法によれば、方向転換時に起こり得る帯状ガラスＧの応力集中を簡便かつ効果的に抑制して、帯状ガラスＧの破損を防止することが可能となる。
また、本実施形態のように、無端ベルト１５に設けられた多数の孔部１７のうち、帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分に設けられた孔部１７をテープ１８（より好ましくは無端ベルト１５よりも帯状ガラスＧに対する摩擦力が高いテープ１８）により塞いだ形態をとることにより、帯状ガラスＧの幅方向両側に付与される第一推進力Ｆ１，Ｆ１’をさらに高めることができる。これにより、第二推進力Ｆ２と第一推進力Ｆ１，Ｆ１’との差を広げて、下降中の帯状ガラスＧに対して、図４に示す好ましくない向きの湾曲変形とは逆向きの湾曲変形、すなわち図３に示すように、横方向搬送時に上を向く第一主表面Ｇｃが凹、下を向く第二主表面Ｇｄが凸となる湾曲変形を積極的に発生させることができる。従って、図４に示すような帯状ガラスＧの好ましくない向きの湾曲変形を確実に防止することが可能となる。
横方向搬送部７により横方向の搬送力が付与された帯状ガラスＧは、横方向搬送部７よりも帯状ガラスＧの搬送方向下流側に位置する巻取り部８によりロール状に巻取られる（図１を参照）。また、巻取り部８よりも帯状ガラスＧの搬送方向上流側に位置する切断部９により、帯状ガラスＧがその幅方向に沿って切断される。これにより、帯状ガラスＧをロール状に巻取ってなるガラスフィルムロールＧｒが得られる。
以上、本発明の第一実施形態を説明したが、上述した帯状ガラスの製造方法及び製造装置１は、当然に本発明の範囲内において任意の形態を採ることができる。
図５は、本発明の第二実施形態に係る帯状ガラスの製造装置２１の縦断面図である。この製造装置２１は、横方向搬送部２２について、第一実施形態に係る製造装置１と異なる構成をなす。
詳述すると、本実施形態では、横方向搬送部２２は、浮上式のベルトコンベア１４と、このベルトコンベア１４の上方に位置し、ベルトコンベア１４とで帯状ガラスＧを挟持可能な一組又は複数組（図５では五組）の挟持用ローラ２３，２３とを有する。これら一組又は複数組の挟持用ローラ２３，２３は、図６に示すように、無端ベルト１５上に導入された帯状ガラスＧの幅方向両側を挟持可能なように、所定の距離だけ幅方向に離間して配置される。また、無端ベルト１５（ベルトコンベア１４）との鉛直方向離間距離が帯状ガラスＧの挟持力に影響することに鑑みて、例えばこれら一組又は複数組の挟持用ローラ２３，２３の鉛直方向位置を調整可能に構成しておくことが望ましい。もちろん、より積極的に挟持力を調整する目的で、下方へ押圧可能なようにこれら挟持用ローラ２３，２３を構成し、かつ下方への押圧力を調整可能に構成してもよい。
また、本実施形態では、図６に示すように、無端ベルト１５の幅方向両側に貼られたテープ１８の上方に、上記挟持用ローラ２３，２３が配設されており、これら挟持用ローラ２３，２３で帯状ガラスＧの幅方向両側をそれぞれテープ１８，１８の上から押さえることができるようになっている。加えて、本実施形態では、上記挟持用ローラ２３，２３とテープ１８，１８とで、帯状ガラスＧの幅方向両側のうち平坦部Ｇａに比べて厚み寸法の大きな耳部Ｇｂを除いた領域を挟持可能な位置に、上記挟持用ローラ２３，２３が配設されている。言い換えると、帯状ガラスＧの平坦部Ｇａのうち耳部Ｇｂに近い部分を上記挟持用ローラ２３，２３とテープ１８，１８とで挟持できるように、上記挟持用ローラ２３，２３の幅方向位置が設定されている。
このように、本実施形態に係る横方向搬送部２２によれば、帯状ガラスＧの幅方向両側を挟持して、当該幅方向両側に対して積極的に横方向の搬送推進力（図３に示す第一推進力Ｆ１，Ｆ１’）を付与することができる。これにより、帯状ガラスＧの幅方向両側に付与される第一推進力Ｆ１，Ｆ１’をさらに高めることができ、より確実に帯状ガラスＧの上記好ましくない向きの湾曲変形を防止することが可能となる。もちろん、ベルトコンベア１４と挟持用ローラ２３とで帯状ガラスＧを挟持しながら帯状ガラスＧを横方向に搬送するので、帯状ガラスＧの横方向への円滑な搬送を阻害する心配もない。
また、無端ベルト１５に貼り付けたテープ１８，１８と挟持用ローラ２３，２３とで、帯状ガラスＧの幅方向両側を挟持する構造をとることにより（図６を参照）、帯状ガラスＧの幅方向両側をさらに強固に挟持することができる。これにより、帯状ガラスＧの幅方向両側に対してさらに大きな横方向の搬送推進力（第一推進力Ｆ１，Ｆ１’）を付与することができるので、さらに高確率に帯状ガラスＧの上記好ましくない向きの湾曲変形を防止することが可能となる。
また、本実施形態では、帯状ガラスＧの幅方向両側のうち平坦部Ｇａに属する部分を挟持用ローラ２３，２３と無端ベルト１５とで挟持するようにした。このように、厚み寸法が安定しない耳部Ｇｂを避けて、厚み寸法が一定の平坦部Ｇａを挟持することによって、帯状ガラスＧの挟持態様が安定する。従って、挟持することにより帯状ガラスに付与される第一推進力Ｆ１，Ｆ１’の大きさを安定させることができ、帯状ガラスＧの上記好ましくない向きの湾曲変形をより安定的にかつ確実に防止することが可能となる。
なお、上記実施形態では、テープ１８，１８を介して帯状ガラスＧの幅方向両側を無端ベルト１５と挟持用ローラ２３，２３とで挟持した場合を例示したが（図６を参照）、テープ１８，１８の介在は必須ではない。例えば図示は省略するが、無端ベルト１５の孔部１７が形成されていない部分と挟持用ローラ２３，２３とで直接帯状ガラスＧの幅方向両側を挟持してもよい。
また、上記実施形態では、テープ１８，１８の貼り付けにより、無端ベルト１５の帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分の孔部１７を塞いだ場合を例示したが（図２、図６を参照）、もちろんテープ１８，１８以外の手段で帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分の孔部１７を塞ぐようにしてもよい。あるいは、当初から、帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分に孔部１７がなく、上記幅方向両側と接する部分以外に孔部１７を設けた無端ベルト１５を用意してもよい。
また、上記実施形態では、帯状ガラスＧに対する横方向の搬送推進力（主に第一推進力Ｆ１，Ｆ１’）を高めるための手段として、無端ベルト１５に比べて帯状ガラスＧに対する摩擦力が高いテープ１８，１８を無端ベルト１５に貼り付ける場合を例示したが、搬送推進力向上のための手段はこれだけには限られない。例えば図示は省略するが、無端ベルト１５のうち帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分に孔部１７がないものを用意し、この孔部１７のない部分に粗面化加工を施すことによっても、第一推進力Ｆ１，Ｆ１’を高めることが可能である。
また、上記実施形態では、横方向搬送部７が、帯状ガラスＧの幅方向寸法よりも大きな幅方向寸法の無端ベルト１５を有し、無端ベルト１５で帯状ガラスＧの幅方向両側を支持可能なベルトコンベア１４である場合を例示したが、もちろん横方向搬送部７はこれには限られない。例えば図示は省略するが、帯状ガラスＧの幅方向両側を支持するベルトコンベアと、帯状ガラスＧの幅方向中央を支持するフリーローラとで横方向搬送部７を構成してもよい。あるいは、上記ベルトコンベアに代えて、回転駆動するローラで帯状ガラスＧの幅方向両側を支持する構成をとってもよい。あるいは、上記フリーローラに代えて、帯状ガラスＧの幅方向中央に定盤を配置し、定盤に設けた複数のスリット、孔等から気体Ｖ（図２を参照）が上向きに噴射供給される構成をとってもよい。
あるいは、帯状ガラスＧの自重によるたわみが問題ないレベルで済むのであれば、例えば図示は省略するが、浮上式でない通常のベルトコンベアを帯状ガラスＧの幅方向両側と接する部分にのみ配設し、かつこれら一対のベルトコンベアの上方に、図５等に示す挟持用ローラ２３，２３を配設した構成を採ることも可能である。
なお、横方向搬送部７により帯状ガラスＧの幅方向一方側に付与される第一推進力Ｆ１と、幅方向他方側に付与される第一推進力Ｆ１’とは同じ大きさであることが望ましいが、各第一推進力Ｆ１，Ｆ１’の大きさによっては、異なる大きさであってもよい。
なお、以上の説明では、帯状ガラスＧをオーバーフローダウンドロー法で成形する場合に本発明を適用する場合を例示したが、もちろん本発明はこの場合には限られない。例えばスロットダウンドロー法やリドロー法など、オーバーフローダウンドロー法以外のダウンドロー法で帯状ガラスＧを成形する場合にも本発明を適用することが可能である。
１ 製造装置
２ 成形部
３ 徐冷炉
４ アニール処理部
５ 冷却部
６ 方向転換部
７ 横方向搬送部
８ 巻取り部
９ 切断部
１０ 成形体
１１ ローラ（アニール工程）
１２ ローラ（冷却工程）
１３ ローラ（方向転換工程）
１４ ベルトコンベア
１５ 無端ベルト
１６ 駆動ローラ
１７ 孔部
１８ テープ
２１ 製造装置
２２ 横方向搬送部
２３ 挟持用ローラ
１１４ ベルトコンベア
１１５ 無端ベルト
１１７ 孔部
Ｆ１，Ｆ１’ 第一推進力
Ｆ２ 第二推進力
Ｇ 帯状ガラス
Ｇａ 平坦部
Ｇｂ 耳部
Ｇｃ 第一主表面
Ｇｄ 第二主表面
Ｇｍ 溶融ガラス
Ｇｒ ガラスフィルムロール
Ｖ 気体

Claims (8)

  1. 帯状ガラスを成形する成形工程と、前記帯状ガラスにアニール処理を施すアニール工程と、アニール処理が施された前記帯状ガラスを冷却する冷却工程と、前記冷却後の帯状ガラスの送り方向を縦方向から横方向に転換する方向転換工程と、前記方向転換した後の前記帯状ガラスを横方向搬送部で支持して横方向に搬送する横方向搬送工程とを備えた帯状ガラスの製造方法において、
    前記横方向搬送工程において、前記横方向搬送部により前記帯状ガラスの幅方向両側に前記横方向の搬送を推進する第一推進力を付与しながら、前記帯状ガラスを前記横方向に搬送し、
    前記第一推進力を、前記帯状ガラスの幅方向中央に付与される前記横方向の搬送を推進する第二推進力よりも大きくすると共に、
    前記横方向搬送部を、ベルトに開口した孔部から上方に気体を噴射することで前記帯状ガラスの少なくとも幅方向の一部を前記ベルトから浮き上がらせる浮上式ベルトコンベアとし、かつ前記ベルトのうち前記帯状ガラスの幅方向両側に接する部分には前記孔部がない構造としたことを特徴とする帯状ガラスの製造方法。
  2. 前記横方向搬送部は、前記浮上式ベルトコンベアと、前記浮上式ベルトコンベアの上方に配置され、前記ベルトとで前記帯状ガラスの幅方向両側を挟持する挟持用ローラとを有する請求項１に記載の帯状ガラスの製造方法。
  3. 前記ベルトのうち前記帯状ガラスの幅方向両側に接する部分にテープが貼られており、これにより前記幅方向両側に接する部分の孔部が塞がれている請求項１又は２に記載の帯状ガラスの製造方法。
  4. 前記テープに、前記ベルトよりも前記帯状ガラスに対して高い摩擦力を示すテープが使用される請求項３に記載の帯状ガラスの製造方法。
  5. 前記横方向搬送部は、前記浮上式コンベアと、前記テープの上方に配置された挟持用ローラとを有し、
    前記挟持用ローラで前記帯状ガラスの幅方向両側を前記テープの上から押さえることで、前記テープを介して前記帯状ガラスの幅方向両側を前記挟持用ローラと前記ベルトとで挟持する請求項３又は４に記載の帯状ガラスの製造方法。
  6. 前記帯状ガラスは、前記幅方向中央を含む厚み寸法が幅方向で一定の平坦部と、前記平坦部の幅方向外側に位置し前記平坦部よりも厚み寸法の大きな耳部とからなり、
    前記帯状ガラスの幅方向両側のうち前記耳部を除いた領域を前記挟持用ローラと前記ベルトとで挟持する請求項２又は５に記載の帯状ガラスの製造方法。
  7. 帯状ガラスを成形する成形部と、前記帯状ガラスにアニール処理を施すアニール処理部と、前記アニール処理を施した前記帯状ガラスを冷却する冷却部と、前記冷却後の帯状ガラスの送り方向を縦方向から横方向に転換する方向転換部と、前記方向転換した後の前記帯状ガラスを支持して横方向に搬送する横方向搬送部とを備えた帯状ガラスの製造装置において、
    前記横方向搬送部は、ベルトの表面に開口した孔部から上方に気体を噴射することで前記帯状ガラスの少なくとも幅方向の一部を前記ベルトから浮上させる浮上式ベルトコンベアであって、
    前記浮上式ベルトコンベアの前記帯状ガラスの幅方向両側に接する部分には前記孔部がないことを特徴とする帯状ガラスの製造装置。
  8. 前記ベルトのうち前記帯状ガラスの幅方向両側に接する部分にテープが貼られており、これにより前記幅方向両側に接する部分の孔部が塞がれている請求項７に記載の帯状ガラスの製造装置。
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