JP5696393B2 - ガラスフィルムの割断方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスフィルムを送りながら、その送り方向に伸びる割断予定線に沿って局部加熱しかつその加熱領域を冷却することで発生する熱応力により、ガラスフィルムを割断して幅方向に分割する技術に関する。

周知のように、近年における画像表示装置は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどに代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が主流となっており、また、その軽量化が推進されている。従って、ＦＰＤに使用されるガラス基板についても薄板化（ガラスフィルム化）が推進されているのが現状である。

また、有機ＥＬについては、ディスプレイのように微細な三原色をＴＦＴにより明滅させずに、単色（例えば白色）のみで発光させて屋内照明の光源などの平面光源としても利用されつつある。この種の照明装置は、そのガラス基板が可撓性を有すれば、自由に発光面を変形させることが可能であるから、当該照明装置に使用されるガラス基板に関しても、十分な可撓性を確保するべく大幅な薄板化が推進されている。

ここで、上記ＦＰＤや照明装置等に使用されるガラス基板を割断する手法としては、ガラス基板の表面に、割断予定線に沿って所定深さのスクライブを刻設した後、このスクライブに曲げ応力を発生させてガラス基板を割断する手法が一般的に採られている。

しかしながら、このように曲げ応力によりガラス基板を割断する手法は、ガラス基板がガラスフィルムの状態まで薄肉化されると、スクライブを刻設することが非常に困難になることから採用が難しい。また、割断面に形成される欠陥（例えば、ラテラルクラックなど）によって著しい強度低下を招くという問題が生じ得る。

加えて、ガラスフィルムを順次送りながら連続的に割断することが要請される場合には、ガラスフィルムに刻設したスクライブに対して連続的に曲げ応力を作用させることが困難になるという問題もある。

そこで、上記曲げ応力を利用したガラスフィルムの割断手法に代えて、熱応力を利用したガラスフィルムの割断手法が採用されるに至っている。

具体的には、下記特許文献１に記載のように、帯状の板状ガラスの幅方向の端縁部をレーザーにより局部加熱し、かつ冷却装置により冷却することで熱応力を発生させ、当該熱応力により上記端縁部を連続的に割断する方法が提案されている。

また、同特許文献には、上記板状ガラスの割断により板状ガラスの本体（有効ガラス部）と分割された端縁部の進行方向を水平ゾーンから垂直下方に変化させて、下方端で幅方向に割断して廃棄処分にすると共に、板状ガラスの有効ガラス部を、進行方向を変化させることなくそのまま水平方向に送った後、所定長さで幅方向に割断して製品としてのガラス板を得ることが記載されている。

一方で、下記特許文献２には、レーザーを照射することにより生じた熱応力で連続ガラスリボンを所定のラインに沿って切断すると共に、当該切断したガラスリボンの端縁部を複数のローラで回転支持してガラスリボンの要部から幅方向外側に徐々に離間する向きに送り出すことで、上記端縁部と要部とを分離する旨が記載されている。

特開２０００−３３５９２８号公報 特開昭４９−７５６２２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された割断方法を採用した場合には、割断により分割された複数の分割ガラスフィルムのうち、互いに隣り合う一方の分割ガラスフィルムと他方の分割ガラスフィルムとが干渉する事態が懸念される。すなわち、図１１に示すように、互いに隣り合う一方の分割ガラスフィルム１０と他方の分割ガラスフィルム１０とを、例えばロール状の巻き取り等を目的として、その表裏方向に離反するように方向転換する場合、その方向転換開始位置（すなわち分離開始位置）において、双方の分割ガラスフィルム１０の割断面１１同士が極近接しているため互いに擦れ合う等して干渉する事態が不可避的に生じる（図１１中、クロスハッチングで示す部分）。このような干渉が生じると、互いに干渉し合う割断面１１に微小な欠陥が発生し、当該欠陥に起因してガラスフィルムＧに破損が生じ易くなるおそれが生じる。あるいは、当該欠陥が原因となってガラスフィルムＧの強度低下を招くおそれが生じる。

上記特許文献２に記載のように、切断後のガラスリボンの端縁部をその幅方向外側に向けて引張るようにして、隣り合うガラスリボンの要部から分離するようにすれば、上記干渉の問題は回避できる。しかし、この方法を、上記特許文献１に記載の手法で割断したガラスフィルムの分離手段として採用した場合、ガラスが脆性材料であることも影響して、その分離開始位置には、レーザー割断の際に生じる熱応力以外の応力が発生する可能性が高い。そのため、上記分離作業により生じる応力が、割断開始位置に発生させる熱応力に加わる形で影響を及ぼし、結果として、ガラスフィルムの割断が不安定になるおそれが生じる。

以上の事情に鑑み、本明細書では、割断面同士の干渉を避けつつも、安定したガラスフィルムの割断作業を連続的に行うことのできるガラスフィルムの割断方法を提供することを、解決すべき技術的な課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係るガラスフィルムの割断方法により達成される。すなわち、この割断方法は、ガラスフィルムを所定の方向に送りながら、送り方向に伸びる割断予定線に沿って局部加熱しかつ加熱領域を冷却することで発生する熱応力により、割断予定線に沿ってガラスフィルムを連続的に割断して、ガラスフィルムを幅方向に分割すると共に、分割後に隣り合う各分割ガラスフィルムをその表裏方向に離反するように方向変換させるガラスフィルムの割断方法において、分割後でかつ方向変換前に、各分割ガラスフィルムの相互間に０．０２ｍｍ以上の幅方向隙間を形成する点をもって特徴づけられる。

なお、ここでいう、「幅方向」とは、ガラスフィルムの表裏面に沿う向きでかつガラスフィルムの送り方向に直交する向きをいうものとする。同様に、「所定の幅方向隙間」とは、割断により幅方向に分割された結果、隣り合うこととなった一対の分割ガラスフィルムを平面視した場合に、当該分割ガラスフィルムの相互間に現れる幅方向の隙間をいうものとする。また、その隙間の大きさは、分割後の搬送時において双方の分割ガラスフィルム同士が実質的に干渉を生じない程度の大きさであればよく、具体的には、上記平面視した状態で０．０２ｍｍ以上、好ましくは０．０５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１ｍｍ以上であればよい。

上記の方法によれば、幅方向に隣り合う分割ガラスフィルムの割断面同士が互いに所定距離だけ離間した状態で、各分割ガラスフィルムが送り方向に搬送されることになるので、当該分割ガラスフィルムの割断面同士が互いに擦れ合う等して接触する機会を大幅に減じて、欠陥発生の温床となる割断面間の干渉を可及的に回避することができる。そのため、分割後の搬送時に分割ガラスフィルムに微小な欠陥が発生するのを抑えて、この微小欠陥の存在に起因して破損が生じる可能性を低減することができる。また、割断により分割された後でかつ表裏方向に離反するように方向転換を行う前に、所定の幅方向隙間を形成するようにしたので、従来のように分割ガラスフィルムを幅方向外側に引張ることによる応力が割断開始位置に実質的に及ぶ事態を避けることができる。従って、割断によるガラスフィルムの分割を連続的かつ安定して行うことが可能となる。

ここで、ガラスフィルムの割断位置に上記所定の幅方向隙間を形成する方法としては、種々の手法を採用することができ、例えば、少なくとも一つの分割ガラスフィルムに、その幅方向に沿った曲げを生じさせることにより、所定の幅方向隙間を形成する手法を挙げることができる。ガラスフィルムと称される程度に帯状の板ガラスを薄肉化したものであれば、比較的幅の狭いガラスフィルムであってもその幅方向について相応の可撓性を有することから、上記幅方向に沿った曲げを生じさせることが可能となる。よって、この場合には、上記曲げにより、分割ガラスフィルムがその幅方向に沿って凹状又は凸状に変形することで、その幅方向端部が幅方向中央寄りに移動することになる（後述する図４を参照）。これにより、上記所定の幅方向隙間を形成することができる。また、曲げ変形を生じた分割ガラスフィルムの割断面は、当該曲げ変形に伴いその向きを変えることになるので、割断面同士の擦れ合い等好ましくない干渉をより回避し易くなる。また、割断面同士の干渉が懸念される段階を経過した後には、曲げ状態を解消させることで、分割ガラスフィルムの表裏面が平坦な状態に戻る。そのため、ロール巻き取り等の後処理を滞りなく実施することができる。

この場合、分割ガラスフィルムを、幅方向位置によって外径寸法の異なるローラで支持することにより、幅方向に沿った曲げを生じさせるようにしてもよい。あるいは、分割ガラスフィルムにおける幅方向の一部領域をローラで支持することで、幅方向に沿った曲げを生じさせるようにしてもよい。これらローラで支持することにより、上記幅方向に沿った曲げを分割ガラスフィルムに生じさせるようにすれば、特段の曲げ力を付与するための手段を搬送手段と別に設けずに済む。また、後述のように分割ガラスフィルムの幅方向の一部領域をローラで支持するようにすれば、ガラスフィルム表面との必要以上の接触を避けて、その品質（面精度など）を維持することができる。

また、上述のように分割ガラスフィルムの幅方向の一部領域をローラで支持する場合、当該分割ガラスフィルムにおける幅方向両端部のみをローラで支持するようにしてもよい。このように支持することで、分割ガラスフィルムに対して、その自重による撓みでもって自然に幅方向に沿った曲げを生じさせることができる。

以上、幅方向隙間を形成する手段として、分割ガラスフィルムに幅方向に沿った曲げを生じさせる場合について述べたが、もちろんこれ以外の手段を採用することも可能である。

例えば、割断後のガラスフィルムを熱変形させることにより、所定の幅方向隙間を形成するようにしてもよい。この手段によれば、分割ガラスフィルムに対して何らの外力を加えることなく当該分割ガラスフィルムを送り方向に向けて搬送しつつ、所定の幅方向隙間を形成できる。上記熱変形は加熱及び／又は冷却に伴う熱膨張及び／又は熱収縮で付与するため、上記分割ガラスフィルムを平坦なままの状態で所定の幅方向隙間を形成することができる。さらに、曲げによる手段と異なり、その温度差のみで幅方向隙間の大きさを制御できるので、例えば厚み方向寸法に対する幅方向寸法の比など、ガラスフィルムの寸法上の制約を受けずに実施できる利点も有する。

また、以上のように、所定の幅方向隙間を形成した後、隣り合う各分割ガラスフィルムの方向転換を行う際、当該方向変換の開始位置を、割断の開始位置からガラスフィルムの厚み寸法の５０倍以上離すようにしてもよい。この種の割断は、先に局部加熱された領域を冷却することにより初期クラックを連続して進展させ、これによりガラスフィルムの切断を行うものであるが、上記分割ガラスフィルムの方向転換開始位置（言い換えると分離作業を開始する位置）が割断開始位置に近いと、上記方向転換の際に分割ガラスフィルムに生じる曲げ応力が割断開始位置にまで及ぶこととなり、レーザー割断の際に生じる熱応力以外の応力が加わることで正確な割断作業が実施できないおそれが生じるところ、上記の離間距離を確保することで、この種の不具合を回避して、上記割断を安定して行うことができる。

あるいは、上記方向転換を図った各分割ガラスフィルムをロール状に巻き取るようにしてもよい。この場合、上記幅方向隙間の形成が、割断開始位置から上記方向転換の開始位置までの間の領域において実施されることで、割断面同士の干渉を避けつつ隣り合う双方の分割ガラスフィルムをロール状に巻き取ることが可能となる。

以上のように、本発明に係る割断方法によれば、割断面同士の干渉を避けつつも、安定したガラスフィルムの割断作業を連続的に行うことのできるガラスフィルムの割断方法を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る割断方法を実施するための割断装置の一部を示す概略斜視図である。 第１実施形態に係る割断装置の全体構成を示す概略側面図である。 第１実施形態に係る割断方法により分割されるガラスフィルムの要部平面図である。 第１実施形態に係る割断方法による分割後に、ガラスフィルムの割断位置に所定の幅方向隙間を形成する工程の一例を説明するための要部断面図である。 ガラスフィルムの割断位置に所定の幅方向隙間を形成する工程の他の例を説明するための要部断面図である。 ガラスフィルムの割断位置に所定の幅方向隙間を形成する工程の他の例を説明するための要部断面図である。 ガラスフィルムの割断位置に所定の幅方向隙間を形成する工程の他の例を説明するための要部断面図である。 ガラスフィルムの割断位置に所定の幅方向隙間を形成する工程の他の例を説明するための要部断面図である。 本発明の第２実施形態に係る割断方法を説明するための図であって、当該割断方法により分割されるガラスフィルムの要部平面図である。 ガラスフィルムを連続的に供給する手法の変形例を示す割断装置の概略側面図である。 従来技術の問題点を説明するためのガラスフィルムの要部斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態においては、ＦＰＤや有機ＥＬ照明装置あるいは太陽電池に使用されるもので厚みが３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下のガラスフィルムを対象とする。また、本発明に関する以下の説明の理解を容易にするため、添付図面においては、ガラスフィルムの厚みを誇張して図示している。

図１は、本発明の第１実施形態に係るガラスフィルムの割断方法を実施するための割断装置を示す概略斜視図である。この割断装置１は、ガラスフィルムＧを所定の送り方向ａに向けて搬送する搬送手段２と、この搬送手段２上に横姿勢（例えば、水平姿勢）で載置されたガラスフィルムＧに表面側からレーザーＬを照射して局部加熱を施す局部加熱手段３と、この局部加熱手段３により加熱された局部加熱領域Ｈに表面側から冷却水Ｗを噴射する冷却手段４、および、後述する隙間形成手段５とを主に備えている。

なお、この実施形態では、局部加熱手段３として、炭酸ガスレーザーが使用されているが、電熱線や熱風噴射などの他の局部加熱を実施し得る手段を用いてもよい。また、冷却手段４は、エアー圧等により冷却水Ｗを冷媒として噴射するものであるが、この冷媒は、冷却水以外の冷却液、またはエアーや不活性ガス等の気体、若しくは気体と液体を混合したもの、更にはドライアイスや氷等の固体と前記気体及び／又は前記液体とを混合したもの等であってもよい。

搬送手段２は、ガラスフィルムＧを支持して搬送するコンベア６で構成される。このコンベア６の搬送ベルト７は、ガラスフィルムＧを割断予定線８に沿う所定の送り方向ａに向けて搬送する向きに駆動される。なお、この搬送ベルト７は、その外側表面がガラスフィルムＧを吸着等により保持する支持面とされていてもよい。また、搬送ベルト７（コンベア６）により支持する領域はガラスフィルムＧの幅方向全領域には限定されない。例えば、図示は省略するが、ガラスフィルムＧの割断予定線８の裏面側に、コンベア６の送り方向全長に亘って所定の空間が形成されるように、ガラスフィルムＧの幅方向両側部分を一対のコンベア６で支持するようにしてもよい。これは、局部加熱手段３による加熱や、冷却手段４による冷却によって生じる熱エネルギーが、搬送ベルト７に吸収されて熱効率が低下するのを抑制するためである。

隙間形成手段５は、この実施形態では、複数の搬送ローラ９で構成されると共に、これら複数の搬送ローラ９はローラコンベアとして、コンベア６と共にガラスフィルムＧの搬送手段２を構成している。すなわち、割断される前の段階のガラスフィルムＧを搬送ベルト７を有するコンベア６で支持しながら送り方向ａに搬送すると共に、割断後のガラスフィルムＧ（分割ガラスフィルム１０）を複数の搬送ローラ９からなるローラコンベアで同方向に搬送するようになっている。ここで、複数の搬送ローラ９は、図４に示すように、割断により分割された各分割ガラスフィルム１０を支持するもので、例えばこの図示例のように、１つの分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部を２個の搬送ローラ９で支持するようになっている。そのため、分割ガラスフィルム１０の数の２倍の搬送ローラ９が一列に配置されると共に、送り方向ａに沿って上記一列に配置された複数個（この図示例では４個）の搬送ローラ９が１列又は複数列（この図示例では４列）にわたって配置される。

上記構成の割断装置１において、コンベア６の搬送ベルト７を所定の向きに駆動させ、ガラスフィルムＧを所定の送り方向ａに搬送することにより、局部加熱手段３から照射されたレーザーＬを、冷却手段４からの冷却水Ｗの噴射に先立ってガラスフィルムＧの割断予定線８上を一端部側から走査していく。これにより、上記レーザーＬの照射位置に局部加熱領域Ｈが形成されると共に、この局部加熱領域Ｈが送り方向ａに沿って所定距離搬送された位置（すなわち、局部加熱領域Ｈのうち冷却水Ｗの供給を受けた位置）において局部冷却領域Ｃとなる。この場合、例えば図示は省略するが、ガラスフィルムＧの長手方向の一端部における割断予定線８上に、予め初期亀裂（初期クラック）を形成しておくことにより、上述の局部加熱領域Ｈと局部冷却領域Ｃとの形成時に発生する熱応力によって初期亀裂が進展する。これにより、割断予定線８上に表面から裏面に貫通する割断面１１が形成され、ガラスフィルムＧが割断予定線８に沿って連続的に割断（いわゆるフルボディ割断）される。また、ガラスフィルムＧの平坦度を保った状態で割断されるので、レーザー等を用いた局部加熱手段３や冷却手段４とガラスフィルムＧとの距離を正確に保って、精密な割断作業を実施することができる。特に、ガラスフィルムＧを搬送ベルト７に吸着保持した状態で搬送する場合には、より安定した状態で割断作業を行うことが可能となる。

以上のようにして割断されることにより、当該割断されたガラスフィルムＧは複数の分割ガラスフィルム１０（この図示例では２つ）に分割される。そして、これら分割ガラスフィルム１０は、コンベア６の下流側に位置する複数の搬送ローラ９によって引き続き所定の送り方向ａに搬送される。この状態において、各分割ガラスフィルム１０の割断面１１同士は幅方向に極近接しており、相互間の移動により割断面１１間の干渉が生じるおそれがある。ここで、各分割ガラスフィルム１０を搬送する複数の搬送ローラ９は隙間形成手段５を構成しており、分割ガラスフィルム１０の搬送に伴い、各分割ガラスフィルム１０の相互間に所定の幅方向隙間を形成する。具体的には、図４に示すように、隙間形成手段５を構成する複数の搬送ローラ９で各分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部を支持することにより、当該分割ガラスフィルム１０に自重による撓みが生じ、その結果、幅方向に沿った曲げが生じる。このようにして分割ガラスフィルム１０に幅方向の曲げを生じさせることで、双方の幅方向端部１０ａが幅方向中央部１０ｂ寄りに移動し、当該移動量の分だけ、双方の分割ガラスフィルム１０相互間に所定の幅方向隙間Ｓが形成される。この実施形態では、所定の速度でガラスフィルムＧないし分割ガラスフィルム１０が所定の送り方向ａに搬送されることから、上記搬送ローラ９による幅方向に沿った曲げも搬送に伴って大きくなり、結果、図３に示すように、幅方向に隣り合う分割ガラスフィルム１０相互間の幅方向隙間も送り方向ａの下流側に向けて徐々に拡がって行く。そのため、搬送ローラ９による搬送開始位置から送り方向ａに所定の距離だけ進んだ位置では、その後の搬送工程において、分割ガラスフィルム１０同士が実質的に干渉を生じない程度の大きさの幅方向隙間Ｓが確保される。

然る後、図１及び図２に示すように、隣り合う分割ガラスフィルム１０を、その幅方向相対位置を変えることなく表裏方向に離反する向きに送り出し（方向転換を開始し）、搬送ローラ９（搬送手段２）の下流側に配置された２本の巻芯１２のまわりにそれぞれロール状に巻き取る。このように、隣り合う分割ガラスフィルム１０の相互間に所定の幅方向隙間Ｓを形成した後に、分割ガラスフィルム１０の方向転換（分離作業）を開始することで、分割ガラスフィルム１０の割断面１１同士が擦れ合う等して干渉する事態を可及的に回避して、微小な欠陥の発生を抑えることができる。従って、分割後の搬送時ないし上記巻取り時に、微小欠陥の存在に起因して分割ガラスフィルム１０に破損が生じる可能性を低減することができ、これにより、最終製品となる２つのガラスフィルムロール１３を歩留まり良く得ることができる。

また、この際、各分割ガラスフィルム１０の方向転換開始位置、言い換えると分離開始位置Ｘ₁を、割断面１１が形成され始めた位置（割断開始位置）Ｘ₂から送り方向ａにガラスフィルムＧの厚み寸法の５０倍以上離しておくことで、上述した分離作業の際、分割ガラスフィルム１０の送り方向を変えることにより生じる曲げ応力が、割断開始位置Ｘ₂にまで実質的に及ばないようにして、当該割断を安定して行うことができる。この実施形態では、割断開始位置Ｘ₂よりも送り方向ａの下流側に隙間形成手段５としての複数の搬送ローラ９を配置し、かつこれら搬送ローラ９の更に下流側に上記分離開始位置Ｘ₁）を設けていることから、位置Ｘ₁，Ｘ₂間の距離Ｄは、上記離間距離に関する条件を確実に満たす。なお、上記の距離Ｄは、好ましくはガラスフィルムＧの厚み寸法の１００倍以上、より好ましくは５００倍以上に設定されるのがよい。

この実施形態では、一方の分割ガラスフィルム１０（図１中右下側の分割ガラスフィルム１０）の軌道は、上記分離工程の前後で変化させずに、他方の分割ガラスフィルム１０（図１中左上側の分割ガラスフィルム１０）の軌道のみを、この一方の分割ガラスフィルム１０の軌道に対して相対的に上方に変化させることで、上記の向きに搬送しているが、もちろん、双方の分割ガラスフィルム１０の軌道を共に変化させることで、上記の向きに搬送するようにしてもよい。

また、図２に示すように、本実施形態では、各保護シート巻回体１４から引き出された保護シート１５が、それぞれの分割ガラスフィルム１０の裏面側（又は表面側）に重ねられた状態で、当該分割ガラスフィルム１０を巻芯１２まわりに巻き取っているが、場合によっては、保護シート１５を省略してもよい。

また、同図に示すように、第１実施形態に係る割断装置１は、コンベア６の上流側に、割断前のガラスフィルムＧを巻芯１６の回りにロール状に巻き取ってなる元ガラスフィルムロール１７を更に備えてもよく、この元ガラスフィルムロール１７から引き出したガラスフィルムＧがコンベア６によって水平な送り方向ａに沿って連続的に送られるものであってもよい。なお、この実施形態では、元ガラスフィルムロール１７に含まれるガラスフィルムＧの裏面側（又は表面側）には保護シート１８が予め重ねられており、元ガラスフィルムロール１７からガラスフィルムＧを引き出す際に、この保護シート１８が保護シート巻回体１９に巻き取られながらガラスフィルムＧの裏面（又は表面）から引き剥がされる。

以上、本発明に係るガラスフィルムの割断方法および割断装置の一実施形態を説明したが、この割断方法および割断装置は当然に、上記例示の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得る。

例えば、隙間形成手段５を、複数の搬送ローラ９で分割ガラスフィルム１０を幅方向所定位置で支持することにより構成する場合、図４に示す一例以外の構成を採ることも当然に可能である。以下、その例（変形例）を図面に基づき説明する。

図５は、第１実施形態に係る割断方法でガラスフィルムＧを３分割する場合に採用し得る隙間形成手段５の他の構成例を示している。この隙間形成手段５は、幅方向に３分割された分割ガラスフィルム１０を何れもその幅方向両端部１０ａで支持しながら送り方向ａ（図１を参照）に向けて搬送する複数の搬送ローラ９ａ，９ｂで構成されている。このうち、幅方向には１枚の分割ガラスフィルム１０につき２個、３枚で計６個の搬送ローラ９ａ，９ｂが配設されると共に、幅方向中央の分割ガラスフィルム１０を支持する第２の搬送ローラ９ｂは、その幅方向両側に位置する分割ガラスフィルム１０を支持する第１の搬送ローラ９ａに比べてそのローラ径を小さく設定している。このようにすれば、隣り合う分割ガラスフィルム１０間に所定の幅方向隙間Ｓが形成されると共に、双方の幅方向端部１０ａをその厚み方向（ここでは鉛直方向）にずらすことができる。そのため、割断面１１同士の干渉をより高い確率で回避することが可能となる。また、各搬送ローラ９ａ，９ｂを同一の回転軸部材２０とすることで、隙間形成手段５の構成を簡素化できる。なお、この形態の隙間形成手段５を使用する場合、コンベア６から搬送ローラ９ａ，９ｂ（特に幅方向中央の第２の搬送ローラ９ｂ）への分割ガラスフィルム１０の移載時に、幅方向に極近接する割断面１１同士の擦れ合いを防止するため、まず、図４に示す同一径の搬送ローラ９を用いて上記３枚の分割ガラスフィルム１０を搬送支持し、ある程度の幅方向隙間を形成した時点で、図５に示す隙間形成手段５（搬送ローラ９ａ，９ｂ）に上記分割ガラスフィルム１０を移載するのがよい。

もちろん、割断により幅方向に分割された全ての分割ガラスフィルム１０をその幅方向両端部１０ａでローラ支持する必要はなく、以後の搬送を不具合なく行い得るために必要な大きさの幅方向隙間が確保できる限りにおいて、その一部の分割ガラスフィルム１０のみをその幅方向両端部１０ａ，１０ａでローラ支持するようにしてもよい。図６はその一例を示すもので、同図に示す隙間形成手段５は、第１実施形態に係る割断方法により３分割された分割ガラスフィルム１０のうち幅方向中央に位置する分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部１０ａのみを支持する搬送ローラ９で構成されており、残る幅方向両側の分割ガラスフィルム１０はそれぞれ、コンベア６（図１及び図２を参照）と同じ高さの搬送ベルト７（を有するベルトコンベア）でその幅方向全域にわたって面支持されている。

また、以上の説明では、分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部１０ａを支持する搬送ローラ９（９ａ，９ｂ）で隙間形成手段５を構成した場合を説明したが、例えば、分割ガラスフィルム１０の幅方向中央部１０ｂのみをローラ支持することにより隙間形成手段５を構成するようにしても構わない。図７はその一例を示すもので、同図に示す搬送ローラ９ｃは、その回転軸方向中央部をその両端部に比べて僅かに大径とした略太鼓状を呈すると共に、割断により幅方向に分割された分割ガラスフィルム１０の幅方向中央部１０ｂを支持するようになっている。このような搬送ローラ９ｃで構成される隙間形成手段５を用いた場合、支持された分割ガラスフィルム１０は、被支持面とは反対側に凸となる向きに撓み、これにより幅方向に沿った曲げを生じる。従って、この場合においても、上記支持に係る分割ガラスフィルム１０の双方の幅方向端部１０ａが幅方向中央部１０ｂ寄りに移動し、当該移動量に見合った分の幅方向隙間が隣り合う分割ガラスフィルム１０の相互間に形成される。

また、以上の説明では、分割ガラスフィルム１０の幅方向一部領域をローラ支持することで隙間形成手段５を構成した場合を説明したが、当然の如く、その幅方向の略全域をローラ支持することにより隙間形成手段５を構成するようにしても構わない。図８はその一例を示すもので、同図に係る搬送ローラ９は、被支持体となる分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部１０ａを支持する大径部９ｄと、該大径部９ｄに比べて小径でかつ上記分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部１０ａを除く大部分を支持する小径部９ｅとを一体的に有する。このように、ローラ径の異なる部位９ｄ，９ｅを一体的に有する搬送ローラ９で分割ガラスフィルム１０を支持することにより、隣り合う一方の分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部１０ａに所定の曲げ変形を生じさせ、これにより他方の分割ガラスフィルム１０との間に所定の幅方向隙間を形成することができる。もちろん、小径部９ｅに相当する径のローラの幅方向両側に大径部９ｄに相当する径のローラを回転軸が重なるように配設することも可能である。この場合、双方のローラを互いに独立して回転可能とすることで、夫々が分割ガラスフィルム１０の送り速度に合わせて回転するので、一体的に回転させる場合に搬送ローラ９と分割ガラスフィルム１０とが擦れる心配もない。

なお、上記何れの形態を採る場合においても、各搬送ローラ９（９ａ〜９ｅ）で支持された状態における分割ガラスフィルム１０の幅方向両端部１０ａと幅方向中央部１０ｂとの厚み方向位置（ここでは鉛直方向位置）の差が、ガラスフィルムＧの厚み寸法の１倍以上でかつ当該分割ガラスフィルム１０の幅方向寸法の０．０１倍以下となるように、ローラ径や支持面となる外周面の形状、幅方向支持位置などを設定するのがよい。上記幅方向両端部１０ａと幅方向中央部１０ｂとの厚み方向位置の差がガラスフィルムＧの厚み寸法の１倍未満だと、当該曲げを生じた一方の分割ガラスフィルム１０の割断面１１と、この分割ガラスフィルム１０に隣り合う他方の分割ガラスフィルム１０の割断面１１とが接触する可能性が残るためである。また、上記厚み方向位置の差が分割ガラスフィルム１０の幅方向寸法の０．０１倍を上回ると、分割ガラスフィルム１０の幅方向の反りの度合いが大き過ぎるために、当該曲げを生じた状態の分割ガラスフィルム１０に対して更に搬送方向に沿った曲げを生じさせることが困難となるためである。

また、以上の説明では、分割ガラスフィルム１０を支持する搬送ローラ９（９ａ〜９ｅ）で隙間形成手段５を構成した場合、すなわち、隙間形成手段５が搬送手段２を兼ねる場合を説明したが、もちろん、隙間形成手段５を搬送手段２とは別に設けることも可能である。

図９は、本発明の第２実施形態に係るガラスフィルムの割断方法の概略を説明するための図であって、当該割断に係るガラスフィルムＧを平面視した図を示している。同図に示すように、この実施形態において、隙間形成手段５は、局部加熱及び冷却で生じた熱応力による割断の前にガラスフィルムＧをその幅方向全域にわたって加熱する全域加熱装置（図示は省略）と、上記割断により分割された分割ガラスフィルム１０をその幅方向全域にわたって冷却する全域冷却装置（図示は省略）とを備え、これら加熱・冷却装置により、割断前のガラスフィルムＧに幅方向全域に及ぶ加熱領域２１と、割断後の全ての分割ガラスフィルム１０の幅方向全域に及ぶ冷却領域２２とを生じさせるものである。そして、このようにして生じさせた加熱領域２１及び冷却領域２２の温度差を所定の値ないし範囲内に設定することで、割断の前後でガラスフィルムＧ（又はその分割ガラスフィルム１０）に所定の温度低下を付与する。これにより、分割ガラスフィルム１０が温度低下量に応じて幅方向に熱収縮し（同図中２点鎖線から実線で示す位置まで）、隣り合う分割ガラスフィルム１０相互間に所定の幅方向隙間Ｓが形成される。

このように、分割ガラスフィルム１０に熱変形を与えることで、所定の幅方向隙間を形成するようにすれば、ガラスフィルムＧ（の分割ガラスフィルム１０）に何らかの部材を接触させることなく幅方向隙間Ｓを形成できるので、分割ガラスフィルム１０に不要な傷や異物の付着が生じる事態を回避できる。また、分割ガラスフィルム１０の分離開始位置Ｘ₁までコンベア６で搬送することができるので、搬送ローラ９を省略して、搬送手段２の簡素化を図ることができる。もちろん、第１実施形態に係る割断方法（曲げによる幅隙間形成手法）に、本実施形態（第２実施形態）に係る割断方法（熱収縮による幅隙間形成手法）を組合せることで、より大きな幅方向隙間Ｓを形成することができる。

なお、この図示例では、加熱領域２１及び冷却領域２２をガラスフィルムＧの幅方向全域にわたって形成しているが、例えば図示のようにガラスフィルムＧを割断により３分割する場合、幅方向中央の分割ガラスフィルム１０のみの幅方向全域に冷却領域２２が形成されるようにしてもよい。また、ガラスフィルムＧが例えば後述する成形工程中において割断される場合、当該ガラスフィルムＧが所定の温度（例えば１００℃程度）を有する段階で割断し、然る後、上述の冷却領域２２を設けるようにしても、所定の温度低下をガラスフィルムＧ（ないしその分割ガラスフィルム１０）に付与することができ、これにより所定の幅方向隙間Ｓを形成することができる。また、その場合、加熱領域２１は省略できる。

以上は、分割前のガラスフィルムＧを均一に加熱し、分割ガラスフィルム１０を均一に冷却して、所定の幅方向隙間Ｓを形成するものであるが、分割ガラスフィルム１０の一面（表面又は裏面）を加熱し、他面を冷却して、分割ガラスフィルム１０の厚み方向に温度勾配を設けるようにしてもよい。このようにすることで、分割ガラスフィルム１０は熱膨張及び熱収縮により、あたかも図４に示すような形状に変形するので、この方法によっても所定の幅方向隙間Ｓを形成することができる。

また、以上に述べた手段以外にも、例えば割断面の化学的溶解により所定の幅方向隙間を形成するような方法も考えられる。この場合、例えば所定の濃度（１０％程度）のフッ酸水溶液又はフツ硫酸水溶液を隣り合う各分割ガラスフィルム１０の割断面１１間に向けてノズル噴射し、これにより割断面１１相互間に幅方向隙間を形成し、拡げる方法を一例として挙げることができる。この手法は、既述した何れか一方又は双方の隙間形成手段５と組合せることでより有効に作用する。

また、上記実施形態では、元ガラスフィルムロール１７からガラスフィルムＧを引き出すことにより、ガラスフィルムＧを連続的に供給する場合を説明したが、図１０に示すように、図示しない溶融ガラスからのダウンドロー法（オーバーフローダウンドロー法や、スロットダウンドロー法など）によるか、ガラス板を再加熱するダウンドロー法（リドロー法）によりガラスフィルムＧを成形する成形装置２３から下方に引き出されたガラスフィルムＧを複数の変換ローラ２４によって滑らかに湾曲させることで、コンベア６に対して横方向に送るようにしてもよい。

また、上記実施形態では、割断により分割した全ての分割ガラスフィルム１０を最終的に製品としてロール状に巻き取る場合を説明したが、本発明に係る割断方法は、ガラスフィルムＧの端縁部（いわゆる耳部）の切断分離にも適用できることはもちろんである。

１ 割断装置
２ 搬送手段
３ 局部加熱手段
４ 冷却手段
５ 隙間形成手段
６ コンベア
７ 搬送ベルト
８ 割断予定線
９，９ａ，９ｂ，９ｃ 搬送ローラ
９ｄ 大径部
９ｅ 小径部
１０ 分割ガラスフィルム
１０ａ 幅方向端部
１０ｂ 幅方向中央部
１１ 割断面
１２ 巻芯
１３ ガラスフィルムロール
１４ 保護シート巻回体
１５ 保護シート
１６ 巻芯
１７ 元ガラスフィルムロール
１８ 保護シート
１９ 保護シート巻回体
２０ 回転軸部材
２１ 加熱領域
２２ 冷却領域
２３ 成形装置
２４ 変換ローラ
ａ 送り方向
Ｃ 局部冷却領域
Ｄ 距離
Ｇ ガラスフィルム
Ｈ 局部加熱領域
Ｌ レーザー
Ｓ 幅方向隙間
Ｗ 冷却水
Ｘ₁ 分離開始位置
Ｘ₂ 割断開始位置

Claims (7)

1. ガラスフィルムを所定の方向に送りながら、該送り方向に伸びる割断予定線に沿って局部加熱しかつ該加熱領域を冷却することで発生する熱応力により、前記割断予定線に沿って前記ガラスフィルムを連続的に割断して、該ガラスフィルムを幅方向に分割すると共に、該分割後に隣り合う各分割ガラスフィルムをその表裏方向に離反するように方向変換させるガラスフィルムの割断方法において、
   前記分割後でかつ前記方向変換前に、前記各分割ガラスフィルムの相互間に０．０２ｍｍ以上の幅方向隙間を形成することを特徴とするガラスフィルムの割断方法。
2. 前記少なくとも一つの分割ガラスフィルムに、その幅方向に沿った曲げを生じさせることにより、前記幅方向隙間を形成する請求項１に記載のガラスフィルムの割断方法。
3. 前記分割ガラスフィルムを、幅方向位置によって外径寸法の異なるローラで支持することにより、前記幅方向に沿った曲げを生じさせる請求項２に記載のガラスフィルムの割断方法。
4. 前記分割ガラスフィルムにおける幅方向の一部領域をローラで支持することで、前記幅方向に沿った曲げを生じさせる請求項２に記載のガラスフィルムの割断方法。
5. 前記分割ガラスフィルムにおける幅方向両端部のみをローラで支持する請求項４に記載のガラスフィルムの割断方法。
6. 前記割断後のガラスフィルムを熱変形させることにより、前記幅方向隙間を形成する請求項１に記載のガラスフィルムの割断方法。
7. 前記隣り合う各分割ガラスフィルムの方向変換の開始位置を、前記割断の開始位置から前記ガラスフィルムの厚み寸法の５０倍以上離した請求項１〜６の何れかに記載のガラスフィルムの割断方法。

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