JP7520289B2 - ガラス物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス物品の製造方法に関する。

液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイに使用されるガラス基板は、軽量化への要請の高まりに伴って薄板化が推進されている。これにより、厚みが３００μｍ以下、或いは、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。

ガラスフィルムを製造するための方法の一例として、特許文献１には、オーバーフローダウンドロー法、リドロー法、スロットダウンドロー法等に代表されるダウンドロー法を利用した製造方法が開示されている。

同文献に開示された方法では、まず、ダウンドロー法を利用してガラスフィルムの元となるガラスリボン（帯状ガラスフィルム）を成形する（成形工程）。次いで、成形されたガラスリボンを縦方向に搬送した後（縦搬送工程）、湾曲した搬送軌道に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向から横方向へと転換させる（搬送方向転換工程）。この搬送方向の転換にあたっては、湾曲した搬送軌道に沿って並べられた複数のローラーでなるローラーコンベアを使用する。その後、搬送方向が転換されたガラスリボンを横方向に搬送しつつ（横搬送工程）、ガラスリボンの幅方向両端に存する不要部を切断して分断する（分断工程）。更にその後、不要部が分断されたガラスリボンを巻芯の周りにロール状に巻き取ってガラスロールとする（巻取工程）。ガラスロールとして巻き取ったガラスリボンは、後に巻芯から巻き解かれると共に幅方向に沿って切断される。これにより、ガラスリボンからガラスフィルムが切り出されて製造される。

ところで、上記の方法では、縦搬送工程を経たガラスリボンが、その搬送経路に対して不当に傾いた状態で、搬送方向転換工程を実行するためのローラーコンベアに進入してくる場合がある。この場合、ガラスリボンにおけるローラーコンベアを通過前の部位と、通過後の部位との間で捻じれ生じてしまい、これに起因してガラスリボンが破断に至ることがある。

そこで、上述の問題を解決するために、特許文献１に開示された方法では、搬送方向転換工程を実行するに際し、上記の搬送軌道に沿って並列に複数のコンベアを配置している。そして、複数のコンベアでガラスリボンを搬送すると共に、各コンベアによる搬送速度を独立して調節できるようにしている。このようにすれば、複数のコンベア間でガラスリボンの搬送速度に差異を設けることができる。つまり、各コンベアにより搬送されるガラスリボンの幅方向における各部位を、それぞれ異なる搬送速度で搬送することが可能になる。これを利用してガラスリボンの捻じれを回避し、ガラスリボンの破断を防止している。

特開２０１６－１１３３４２号公報

上記の方法では、ガラスリボンの捻じれを回避し、ガラスリボンの破断を防止できるが、未だ解決すべき問題が残存している。ここで、ガラスリボンの捻じれは、ガラスリボンにおける幅方向の一端部と他端部との寸法差（ガラスリボンの長手方向に沿った長さの差）に起因しており、両端部の寸法差は、一端部と他端部との間でガラスリボンを成形する際の伸び量が相違することで生まれる。

このため、搬送方向転換工程の後工程において、再び、ガラスリボンの捻じれが発生し、ガラスリボンが破断に至るおそれがある。すなわち、巻取工程においてガラスリボンを巻芯の周りに巻き取る際に、ガラスリボンの幅方向の一方側に皺が寄ってしまったり、捻じれが発生したりして、ガラスリボンを巻き取り難くなるという問題が残存している。そのため、両端部の寸法差に起因した問題を根本から解消するべく、ガラスリボンの幅方向の一端部と他端部との間において、当該ガラスリボンを成形する際の伸び量を均等化する必要が生じていた。

なお、両端部の寸法差に起因した問題は、上記の方法によりガラスフィルムを製造する場合にのみ発生しているものではない。ガラスフィルムに比べて厚みの大きいガラス板を含め、ガラス物品を製造するにあたりガラスリボンを成形する場合には、同様に発生し得るものである。例えば、縦搬送工程を経たガラスリボンを引き続き縦方向に搬送しながら幅方向に沿って切断し、ガラスリボンからガラス板を切り出して製造するような場合には、切り出されたガラス板の一辺に沿って皺や反りが形成される等の不具合が生じる。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、ガラス物品の製造にあたりガラスリボンを成形する場合に、当該ガラスリボンの幅方向の一端部と他端部との間において、成形時の伸び量を均等化することを技術的な課題とする。

上記の課題を解決するためのガラス物品の製造方法は、溶融ガラスからガラスリボンを成形する成形工程と、ガラスリボンを搬送経路に沿って搬送する搬送工程とを備えた方法であって、搬送工程では、３００℃以上の温度域にあるガラスリボンについて、その幅方向の一端部および他端部にそれぞれ接触して搬送する第一ローラーおよび第二ローラーを配置すると共に、第一ローラーと第二ローラーとで速度差を設けることを特徴とする。

本方法では、搬送工程においてガラスリボンの幅方向の一端部を搬送する第一ローラーと、他端部を搬送する第二ローラーとで速度差を設けることが可能である。このように速度差を設けることにより、成形に伴うガラスリボンの一端部と他端部との間での伸び量のバランスを変更することができる。その結果、バランスの変更に伴って一端部と他端部との伸び量を均等化することが可能となる。

上記の方法において、ガラスリボンの長手方向に沿った区間である計測対象区間について、その先頭部から最後部までの長さをガラスリボンの一端部および他端部に沿ってそれぞれ計測し、第一計測長および第二計測長を得る計測工程と、第一計測長と第二計測長との寸法差に基づいて第一ローラーと第二ローラーとの速度差を調節する調節工程とを更に備えることが好ましい。

このようにすれば、計測工程を実行することで、ガラスリボンの一端部と他端部との伸び量が十分に均等化されているか否かを、第一計測長と第二計測長との寸法差から定量的に把握することができる。このように定量的に得られた結果に基づいて第一ローラーと第二ローラーとの速度差を調節する調節工程を実行することで、一端部と他端部との伸び量を高精度に均等化することが可能となる。

上記の方法において、ガラスリボンの一端部と他端部とのうち、計測工程の結果から相対的に長尺となる計測長が計測された側の端部を長尺側端部とし、相対的に短尺となる計測長が計測された側の端部を短尺側端部としたとき、調節工程では、第一ローラーと第二ローラーとのうち、長尺側端部に対応する側のローラーの速度を遅くすると共に、短尺側端部に対応する側のローラーの速度を速くすることが好ましい。

このようにすれば、調節工程の実行により、長尺側端部の伸び量が減少すると共に、短尺側端部の伸び量が増加することから、ガラスリボンの一端部と他端部との伸び量を効率的に均等化することができる。

上記の方法において、搬送工程が、ガラスリボンを搬送しながらガラスリボンの一端部および他端部を冷却する冷却工程と、冷却工程を経たガラスリボンを搬送しながら徐冷する徐冷工程とを含み、第一ローラーおよび第二ローラーを、冷却工程と徐冷工程との少なくとも一方の工程に用いることが好ましい。

冷却工程および徐冷工程におけるガラスリボンは、一端部および他端部の伸び量の調節が可能な状態にある。特に徐冷工程においては、一端部および他端部の伸び量を調節しやすい。そのため、冷却工程と徐冷工程との少なくとも一方の工程に第一ローラーおよび第二ローラーを用いれば、一端部と他端部との伸び量を効果的に均等化できる。

上記の方法において、第一ローラーと第二ローラーとの両ローラーを一組として、複数組を搬送経路に沿って配置することが好ましい。

このようにすれば、ガラスリボンの搬送経路上における複数箇所で第一ローラーと第二ローラーとで速度差を設けることが可能となることから、ガラスリボンの一端部と他端部との伸び量を均等化する効果を安定して得ることができる。

上記の方法において、第一ローラーおよび第二ローラーとして、ガラスリボンを表裏両側から挟む一対のローラーをそれぞれ用いることが好ましい。

このようにすれば、ガラスリボンの表面側のみ、或いは、裏面側のみにローラーが配置される場合と比較して、ガラスリボンを表裏両側から挟む一対のローラーを用いることで、第一ローラーおよび第二ローラーにより、それぞれ一端部および他端部の伸び量を調節しやすくなる。これにより、伸び量を均等化する効果を一層安定して得ることができる。

上記の方法において、ガラスリボンをダウンドロー法により成形してもよい。

ダウンドロー法では、ガラスリボンの一端部と他端部との寸法差に起因した問題が生じやすい。従って、ガラスリボンをダウンドロー法により成形する場合に本発明を適用すれば、その効果を好適に享受することが可能である。

上記の方法において、ガラスリボンを搬送経路の下流端でロール状に巻き取ってガラスロールとする巻取工程を更に備えていてもよい。

上記の方法によれば、ガラスリボンの一端部と他端部との伸び量を均等化できることから、搬送工程後には両端部の寸法差が可及的に小さいガラスリボンを得ることが可能である。従って、このガラスリボンを巻取工程において巻き取ることで、両端部の寸法差に起因して幅方向の一方側に皺が寄ったり、捻じれが発生したりというような不具合のないガラスロールを得ることができる。

また、上記の課題を解決するためのガラス物品の製造方法は、ダウンドロー法を利用してガラスリボンを成形する成形工程と、ガラスリボンを縦方向に搬送する縦搬送工程と、縦搬送工程を経たガラスリボンを湾曲した搬送軌道に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、搬送方向を転換させたガラスリボンを横方向に搬送する横搬送工程とを備えた方法であって、縦搬送工程では、ガラスリボンの幅方向の一端部および他端部をにそれぞれ接触して搬送する第一ローラーおよび第二ローラーを配置すると共に、第一ローラーと第二ローラーとで速度差を設けることを特徴とする。

本発明によれば、ガラス物品の製造にあたりガラスリボンを成形する場合に、当該ガラスリボンの幅方向の一端部と他端部との間において、成形時の伸び量を均等化することが可能となる。

ガラスロールを示す斜視図である。 ガラスロールを構成するガラスリボンの全長を仮想的に巻芯から巻き外した状態を示す平面図である。 ガラスリボンの第一長さ～第三長さを計測する態様を示す平面図である。 （ａ）～（ｃ）は、ガラスリボンの第一長さ～第三長さを計測する態様を示す側面図である。 ガラス物品の製造方法を示す側面図である。 ガラス物品の製造方法を示す平面図である。 ガラス物品の製造方法を示す正面図である。

以下、実施形態に係るガラス物品の製造方法について添付の図面を参照しながら説明する。

＜ガラスリボン＞
はじめに、本実施形態に係るガラス物品の製造方法により製造されるガラスリボンについて説明する。ガラスリボンは、その全長（長手方向に沿った長さ）が極めて長尺であることから、保管や輸送にあたっては、ガラスリボンを巻き取ってガラスロールとすることが通例である。

図１に示すように、ガラスロール１は、可撓性を有するガラスリボン２と、ガラスリボン２を傷等の発生から保護するための可撓性を有する帯状保護シート３とが重ね合わされた状態で、巻芯４の周りにロール状に巻かれてなる。ガラスリボン２は、その全幅が略均一な厚みに形成されており、厚みの一例としては３００μｍ以下である。なお、ガラスリボン２の厚みは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、最も好ましくは５０μｍ以下である。ガラスリボン２の厚みの下限は、例えば１０μｍである。また、ガラスリボン２の全長は、一例として１００ｍ以上である。

ここで、本実施形態では、帯状保護シート３の方がガラスリボン２よりも幅寸法が大きくなっているが、この限りではない。本実施形態の変形例として、両者２，３の幅寸法は同一であってもよいし、ガラスリボン２の方が帯状保護シート３よりも幅寸法が大きくてもよい。

ガラスロール１を構成するガラスリボン２の全長を仮想的に巻芯４から巻き外した状態を示すと、図２のようになる。同図に示すように、本ガラスリボン２では、その長手方向の一端となる先頭部２ａ、及び、他端となる最後部２ｂの各々が、当該ガラスリボン２の幅方向と平行に形成されている。

ガラスリボン２は、ダウンドロー法（オーバーフローダウンドロー法等）を利用して成形されたガラスである。ただし、成形に伴って幅方向両端に形成される耳部（他の部位よりも厚みの大きい部位）は、分断されて除去されている。本ガラスリボン２は、後述の第一位置ＰＳ１を含んだ幅方向の一端部２ｃと、後述の第二位置ＰＳ２を含んだ幅方向の他端部２ｄと、幅方向中心位置ＰＳ３を含むと共に、両端部２ｃ，２ｄの相互間に位置する中央部２ｅとを有する。

図２に示す第一長さＬ１、第二長さＬ２、及び第三長さＬ３は、ガラスリボン２の表面２ｆに沿った先頭部２ａから最後部２ｂまでの長さが、それぞれ第一位置ＰＳ１、第二位置ＰＳ２、及び幅方向中心位置ＰＳ３に沿って計測されたものである。このように各長さＬ１～Ｌ３が表面２ｆに沿って計測されていることで、各長さＬ１～Ｌ３の計測結果には、表面２ｆの凹凸の影響が反映され、凹凸の数の多寡や凹凸の大きさの大小が計測結果の長短として反映される。

第一位置ＰＳ１および第二位置ＰＳ２は、ガラスリボン２の幅方向の一方側端縁２ｇおよび他方側端縁２ｈからそれぞれ内側に２００ｍｍだけ離間した位置である。本実施形態では、第一位置ＰＳ１、第二位置ＰＳ２、及び幅方向中心位置ＰＳ３に沿って計測される各長さＬ１～Ｌ３は、いずれも後述するローラーエンコーダー５を用いて計測されている。

上記の第一長さＬ１～第三長さＬ３を計測したときに、幅方向中心位置ＰＳ３に沿って計測された長さ１００ｍあたりにつき、第一位置ＰＳ１に沿って計測された長さと、第二位置ＰＳ２に沿って計測された長さとの寸法差は３７ｍｍ以下となっている。つまり、幅方向中心位置ＰＳ３に沿って計測された長さを基準として、ガラスリボン２を一区間の長さが１００ｍである複数の区間に分割した場合に、各区間において、第一位置ＰＳ１に沿って計測された長さと、第二位置ＰＳ２に沿って計測された長さとの差が３７ｍｍ以下に収まる。上記寸法差は２５ｍｍ以下が好ましく、１５ｍｍ以下がより好ましい。上記寸法差は、例えば０ｍｍ以上であり、製造コストの増大を抑制する観点では、１０ｍｍ以上である。

＜第一長さ～第三長さの計測態様＞
以下、第一長さＬ１～第三長さＬ３の計測態様について説明する。

第一長さＬ１～第三長さＬ３を計測するための第一の態様としては、以下のような態様が挙げられる。すなわち、ダウンドロー法を利用して成形したガラスリボン２を搬送経路に沿って搬送しつつ、その幅方向両端に存する不要部（耳部を含む部位）を分断して除去した後、搬送経路の下流端でガラスリボン２を巻き取ってガラスロール１を作製するにあたり、搬送経路上で各長さＬ１～Ｌ３の計測を行う態様である。

また、第一長さＬ１～第三長さＬ３を計測するための第二の態様としては、所謂ロール・トゥ・ロールを利用する態様が挙げられる。すなわち、上記の巻芯４を第一巻芯として、ガラスロール１を構成するガラスリボン２を第一巻芯から巻き解いて搬送しつつ、その搬送経路上で各長さＬ１～Ｌ３を計測した後、ガラスリボン２を第一巻芯とは異なる第二巻芯の周りに巻き取って再びガラスロールとする態様である。

ここで、上記の第一の態様、或いは、第二の態様を用いて計測を行う場合の具体例を一つ挙げる。本具体例では、図３および図４に示すように、ベルトコンベアやローラーコンベア等の搬送手段（図示省略）上を平置き姿勢で搬送されるガラスリボン２について、その表面２ｆに当接するローラーエンコーダー５を用いて第一長さＬ１～第三長さＬ３を計測する。

ローラーエンコーダー５に備わったローラー５ａは、ガラスリボン２の表面２ｆに常に当接した状態で表面２ｆとの摩擦により滑りなく回転することが可能である。そして、ローラー５ａが、表面２ｆ上を転動した距離に基づいて各長さＬ１～Ｌ３が計測される。

図３に示すように、ローラーエンコーダー５は、第一位置ＰＳ１、第二位置ＰＳ２、及び幅方向中心位置ＰＳ３の各々に沿って計測される第一長さＬ１、第二長さＬ２、及び第三長さＬ３のそれぞれの計測用として三器が配置されている。三器のローラーエンコーダー５にそれぞれ備わった三つのローラー５ａは、ガラスリボン２の幅方向に沿って並べられており、ガラスリボン２の搬送経路上における同一地点に位置している。

図４（ａ）～（ｃ）に示すように、各ローラーエンコーダー５に備わったローラー５ａは、表面２ｆの凹凸に倣ってガラスリボン２の厚み方向に移動することが可能である。なお、図４においては、表面２ｆの凹凸を誇張して表している。ローラー５ａが、ガラスリボン２の搬送に伴って凹凸を乗り越える際には、図４（ｂ）に二点鎖線で示した位置から実線で示す位置まで、ローラー５ａが上方に移動する。また、ローラー５ａは、ガラスリボン２に対して常に一定の荷重（ガラスリボン２の厚み方向に作用する荷重）を負荷する構成となっている。荷重の大きさは、ローラー５ａと表面２ｆとが常に当接する状態を維持できつつも、凹凸を潰して平坦化させることがない程度の大きさとなっている。

ここで、本実施形態の変形例として、ローラー５ａがガラスリボン２に対して負荷する荷重の大きさを、ローラー５ａが凹凸を潰して平坦化させる程度の大きさとしても構わない。この場合でも、第一長さＬ１、第二長さＬ２、及び第三長さＬ３を問題なく計測することができる。

各ローラーエンコーダー５に備わったローラー５ａが、それぞれ第一位置ＰＳ１、第二位置ＰＳ２、及び幅方向中心位置ＰＳ３上において、ガラスリボン２の表面２ｆに沿って先頭部２ａから最後部２ｂまで転動し終えると、上記の各長さＬ１～Ｌ３の計測が完了する。

＜ガラス物品の製造方法＞
以下、ガラス物品の一例として、上記のガラスロール１を製造する方法について説明する。本製造方法では、ガラスロール１を製造するための主たる過程として、オーバーフローダウンドロー法を利用してガラスリボン２を成形する。

図５～図７に示すように、本製造方法は、溶融ガラス６からガラスリボン２を成形する成形工程Ｐ１と、３００℃以上の温度域にあるガラスリボン２を搬送経路に沿って搬送する搬送工程Ｐ２（縦搬送工程）と、ガラスリボン２を湾曲した搬送軌道に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向から横方向に転換させる搬送方向転換工程Ｐ３と、搬送方向を転換させたガラスリボン２を横方向に搬送する横搬送工程Ｐ４と、横方向に搬送されるガラスリボン２の幅方向両端に存する不要部２ｘを切断して有効部２ｙから分断する分断工程Ｐ５と、不要部２ｘが分断されて有効部２ｙのみでなるガラスリボン２を搬送経路の下流端でロール状に巻き取ってガラスロール１とする巻取工程Ｐ６とを備えている。

成形工程Ｐ１の実行には、楔状の断面形状を有するオーバーフローダウンドロー法用の成形体７を用いる。

成形体７は、溶融ガラス６が流入する頂部に形成された溝７ａと、溝７ａから両側方に溢れ出た溶融ガラス６をそれぞれ流下させるための一対の側面部７ｂ，７ｂと、両側面部７ｂ，７ｂに沿って流下した溶融ガラス６を融合一体化させるための下端部７ｃとを有する。そして、成形体７により下端部７ｃで融合一体化させた溶融ガラス６から連続的にガラスリボン２を成形する。

搬送工程Ｐ２は、ガラスリボン２を搬送しつつ、その一端部２ｓおよび他端部２ｔを冷却する冷却工程Ｐ２ａと、冷却工程Ｐ２ａを経たガラスリボン２を搬送しながら徐冷する徐冷工程Ｐ２ｂとを含んでいる。ここで、徐冷工程Ｐ２ｂでは、ガラスリボン２の粘度をηとしたとき、常用対数を用いてｌｏｇηの値が１４．５Ｐｏｉｓｅ（１．４５Ｐａ・ｓ）以下となっている。なお、「一端部２ｓ」には、後に有効部２ｙから分断される不要部２ｘと、有効部２ｙにおける幅方向の一端部２ｃとが含まれている。同様にして、「他端部２ｔ」には、後に有効部２ｙから分断される不要部２ｘと、有効部２ｙにおける幅方向の他端部２ｄとが含まれている。

搬送工程Ｐ２の実行には、上下複数段に配置したローラーを用いる。これらのローラーの中には、上段側から順番に、冷却ローラー８と、アニーラローラー９と、支持ローラー１０とが含まれている。各ローラー８，９，１０は、ガラスリボン２を表裏両側から挟む一対のローラーが、ガラスリボン２の幅方向の一端部２ｓと他端部２ｔとにそれぞれ対応して配置されてなる。ここで、以下の説明では、各ローラー８，９，１０において、一端部２ｓに対応して配置されたローラーを「第一ローラー８ａ，９ａ，１０ａ」と表記し、他端部２ｔに対応して配置されたローラーを「第二ローラー８ｂ，９ｂ，１０ｂ」と表記する。なお、本実施形態では、一段の冷却ローラー８、六段のアニーラローラー９、及び一段の支持ローラー１０が配置されているが、各ローラー８，９，１０の段数は適宜増減させて構わない。

冷却ローラー８は、冷却工程Ｐ２ａを実行するためのローラーであり、成形体７の直下でガラスリボン２の一端部２ｓおよび他端部２ｔとそれぞれ接触して冷却し、ガラスリボン２の幅方向における収縮を抑制する機能を有する。アニーラローラー９は、徐冷工程Ｐ２ｂを実行する徐冷炉（図示省略）内で、例えば歪点以下の温度まで徐冷されるガラスリボン２を下方に案内する機能を有する。支持ローラー１０は、徐冷炉の下方に設けられる冷却室（図示省略）内で、室温付近まで温度を低下させる過程でガラスリボン２を支持する機能を有する。

ここで、アニーラローラー９について詳述する。上述のとおり、アニーラローラー９は上下六段が配置されている。アニーラローラー９の各々は、ガラスリボン２の一端部２ｓおよび他端部２ｔをそれぞれ第一ローラー９ａおよび第二ローラー９ｂにより牽引している。これら第一ローラー９ａおよび第二ローラー９ｂの牽引力（速度）の大小により、徐冷炉内を搬送されるガラスリボン２の一端部２ｓおよび他端部２ｔの伸び量（ガラスリボン２の長手方向に沿った伸び量）が増減する。

ガラスリボン２は、一例として、その厚みが３００μｍ以下に形成される。なお、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、最も好ましくは５０μｍ以下の厚みに形成される。ガラスリボン２の不要部２ｘには、他の部位と比較して厚みの大きい耳部が含まれている。ここで、本実施形態では、オーバーフローダウンドロー法によりガラスリボン２を成形しているが、本実施形態の変形例として、スロットダウンドロー法やリドロー法等によりガラスリボン２を成形してもよい。

搬送方向転換工程Ｐ３の実行には、湾曲した搬送起動に沿って並べられた複数のローラーでなるローラーコンベア１１を用いる。そして、ローラーコンベア１１によりガラスリボン２の搬送方向を滑らかに縦方向から横方向に転換させる。

横搬送工程Ｐ４の実行には、コンベア１２～１４を用いる。そして、これらのコンベア１２，１３，１４によりガラスリボン２を横方向に搬送する。

分断工程Ｐ５の実行には、レーザー割断法によりガラスリボン２の切断を行うレーザー切断器１５を用いる。そして、レーザー切断器１５からガラスリボン２における有効部２ｙと両不要部２ｘ，２ｘとのそれぞれの境界線Ｂに沿ってレーザー１５ａを照射し、有効部２ｙから両不要部２ｘ，２ｘをそれぞれ分断する。なお、分断後の両不要部２ｘ，２ｘは、コンベア１４から下方に落下させて廃棄する。

巻取工程Ｐ６の実行には、巻芯４と、帯状保護シート３が巻回されてなるシートロール１６とを用いる。そして、搬送に伴って巻芯４まで到達した有効部２ｙのみでなるガラスリボン２を、シートロール１６から供給した帯状保護シート３と重ね合わせた状態で巻芯４の周りに巻き取っていく。

本製造方法においては、上記の各工程Ｐ１～Ｐ６に加えて、計測工程Ｐ７および調節工程Ｐ８を実行する。なお、両工程Ｐ７，Ｐ８は、常時実行するものではなく、所定の時間間隔を空けて断続的に実行したり、製造設備の交換（例えばアニーラローラー９の交換等）を行った後に実行したりする。

計測工程Ｐ７では、ガラスリボン２の長手方向に沿った区間である計測対象区間Ｓについて、その先頭部Ｓａから最後部Ｓｂまでの長さを、有効部２ｙの一端部２ｃ、他端部２ｄ、及び中央部２ｅ（ここでは幅方向中心位置）に沿ってそれぞれ計測し、第一計測長ＬＬ１～第三計測長ＬＬ３を得る。計測工程Ｐ７の態様としては、例えば、前述の第一長さＬ１～第三長さＬ３を計測するための第一又は第二の態様を採用できる。本実施形態では、前述の第一の態様を採用するものとする。

ここで、計測対象区間Ｓの長さ（ガラスリボン２の長手方向に沿った長さ）は、任意の長さとすることが可能であるが、ガラスリボン２の両端部２ｓ，２ｔ間における伸び量のバランスを正確に把握するため、２０ｍ以上であることが好ましい。なお、ここで言う「計測側対象区間Ｓの長さ」とは、ガラスリボン２（有効部２ｙ）の幅方向中心位置に沿った長さである。従って、本実施形態では、第三計測長ＬＬ３が計測対象区間Ｓの長さとなる。

六段のアニーラローラー９のうちの複数段では、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとで速度差を設ける（以下、これら複数段の各段を「速度差を設ける段」と呼称する場合がある）。調節工程Ｐ８では、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との寸法差に基づき、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとで速度差を設けるに際して、その速度差（例えば周速度の差）の大きさを調節する。これにより、両ローラー９ａ，９ｂの相互間での牽引力のバランスを変更して、ガラスリボン２の一端部２ｓと他端部２ｔとの伸び量を均等化させる。なお、両ローラー９ａ，９ｂは、相互に異なる駆動源（例えばモーター）に連結されており、第一ローラー９ａの速度Ｖ１と第二ローラー９ｂの速度Ｖ２とは独立して変更が可能である。ここで、複数段のアニーラローラー９において、複数段の相互間で速度差を設ける態様は同一であってもよいし、異なっていてもよい。

以下、調節工程Ｐ８について詳述する。ここでは、計測工程Ｐ７の結果から、第一計測長ＬＬ１が第二計測長ＬＬ２よりも長尺であった場合を例に挙げる。なお、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との相互間において、特定の一方が常に長尺となるわけではなく、長尺となる側が入れ替わることがある。一例として、アニーラローラー９を交換した際等に入れ替わり得る。

本実施形態では、計測対象区間Ｓの長さを１００ｍ（つまり、第三計測長ＬＬ３が１００ｍ）とし、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との寸法差が、閾値として設定した３７ｍｍを超える場合に、調節工程Ｐ８を実行する。なお、閾値として設定する値は、例えばガラスリボン２に要求される品質や、ガラスリボンの破損状況に応じて任意に設定すればよい。

ガラスリボン２の一端部２ｓと他端部２ｔとのうち、計測工程Ｐ７の結果から相対的に長尺となる計測長が計測された側の端部を長尺側端部とし、相対的に短尺となる計測長が計測された側の端部を短尺側端部とする。このとき、本実施形態においては、一端部２ｓが長尺側端部となり、他端部２ｔが短尺側端部となる。つまり、調節工程Ｐ８の実行前の時点では、ガラスリボン２において、一端部２ｓの方が他端部２ｔよりも伸び量が大きい状態にあったことになる。

調節工程Ｐ８では、速度差を設ける段の第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとのうち、長尺側端部（一端部２ｓ）に対応する側のローラーである第一ローラー９ａの速度Ｖ１を遅くする。一方で、短尺側端部（他端部２ｔ）に対応する側のローラーである第二ローラー９ｂの速度Ｖ２を速くする。これにより、一端部２ｓの伸び量を減少させると共に、他端部２ｔの伸び量を増加させる。このようにして両端部２ｓ，２ｔの伸び量を均等化させる。なお、本実施形態では、調節工程Ｐ８の実行前の時点において、第一ローラー９ａの速度Ｖ１と第二ローラー９ｂの速度Ｖ２は同一の速度であり、両ローラー９ａ，９ｂの速度差は零としていた。一方、冷却ローラー８、支持ローラー１０、ローラーコンベア１１では、調節工程Ｐ８の実行前及び実行後のいずれでも、一端部２ｓ及び他端部２ｔにそれぞれ対応する両ローラで速度差を設けることなく、同一の速度である。

ここで、本実施形態の変形例として、両端部２ｓ，２ｔの伸び量を均等化させるに際して、速度差を設ける段の第一ローラー９ａの速度Ｖ１を調節工程Ｐ８前の速度に維持した上で、第二ローラー９ｂの速度Ｖ２を速くしてもよい。さらに、別の変形例として、第二ローラー９ｂの速度Ｖ２を調節工程Ｐ８前の速度に維持した上で、第一ローラー９ａの速度Ｖ１を遅くしてもよい。なお、本実施形態、及び、本実施形態の変形例のいずれにおいても、速度Ｖ１と速度Ｖ２との相互間で相対的に速い方の速度は、相対的に遅い方の速度を基準として１００．１％以下の速度とすることが好ましい。

また、本実施形態の変形例として、上述した複数段のアニーラローラー９のうちの一部（例えば一段のみ）で、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとで速度差を設けるようにしてもよい。さらには、速度差を設ける第一ローラーと第二ローラーは、搬送工程Ｐ２（縦搬送工程）で用いればよく、アニーラローラー９に加えて冷却ローラー８（徐冷工程Ｐ２ｂに加えて冷却工程Ｐ２ａ）において、或いは、アニーラローラー９に代えて冷却ローラー８（徐冷工程Ｐ２ｂに代えて冷却工程Ｐ２ａ）において、第一ローラー８ａと第二ローラー８ｂとで速度差を設けるようにしてもよい。これらの場合、両端部２ｓ，２ｔの伸び量をより均等化する観点から、冷却ローラー８の配置を上下二段以上とした上で、最上段を除く二段目以降で速度差を設けることが好ましい。また、いずれの場合でも、両端部２ｓ，２ｔの伸び量をより均等化する観点から、速度差を設ける第一ローラーと第二ローラーを二段以上配置することが好ましく、三段以上配置することがより好ましい。さらに、いずれの場合でも、アニーラローラー９、冷却ローラー８の他、冷却室に配置された支持ローラー１０においても、第一ローラー１０ａと第二ローラー１０ｂとで速度差を設けるようにしてもよい。

ここで、本実施形態の更なる変形例として、搬送工程Ｐ２におけるガラスリボン２の温度域や粘度域に着目して、第一ローラーと第二ローラーとで速度差を設ける形態を採用してもよい。例えば、温度域に着目する場合、上下複数段に配置したローラー８，９，１０のうち、搬送工程Ｐ２の実行中にガラスリボン２における３００℃以上の温度域にある領域と接触する段にて、第一ローラーと第二ローラーとで速度差を設けるようにしてもよい。両端部２ｓ，２ｔの伸び量を効率よく均等化する観点では、上記温度域は、４５０℃以上であることが好ましく、６００℃以上以上であることがより好ましい。一方、上記温度域の上限は、ガラスリボン２が成形可能であれば特にないが、前述の通り、最上段を除く二段目以降で速度差を設けることが好ましい。

一方、粘度域に着目する場合、上下複数段に配置したローラー８，９，１０のうち、ガラスリボン２の粘度をηとして、常用対数を用いてｌｏｇηの値が２８．１Ｐｏｉｓｅ以下の粘度域にある領域と接触する段にて、第一ローラーと第二ローラーとで速度差を設けるようにしてもよい。両端部２ｓ，２ｔの伸び量を効率よく均等化する観点では、上記粘度域は、２２．０Ｐｏｉｓｅ以下であることが好ましく、１７．０Ｐｏｉｓｅ以下であることがより好ましい。一方、上記粘度域の上限は、ガラスリボン２が成形可能であれば特にないが、前述の通り、最上段を除く二段目以降で速度差を設けることが好ましい。

調節工程Ｐ８を実行した後には、上記の計測対象区間Ｓとは別の区間を新たな計測対象区間Ｓとして再び計測工程Ｐ７を実行する。なお、「新たな計測対象区間Ｓ」とは、調節工程Ｐ８の実行後に成形されたガラスリボン２の長手方向に沿った区間である。

再度実行した計測工程Ｐ７の結果、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との寸法差が３７ｍｍ以下になっていれば、ガラスリボン２の一端部２ｓと他端部２ｔとの伸び量が均等化されたものと見做す。そして、速度差を設ける段の第一ローラー９ａの速度Ｖ１と第二ローラー９ｂの速度Ｖ２とを調節工程Ｐ８後の速度に維持する。さらに、調節工程Ｐ８後の状態の下で成形したガラスリボン２における有効部２ｙを巻芯４の周りに巻き取っていく。

一方で、再度実行した計測工程Ｐ７の結果、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との寸法差が未だ３７ｍｍを超えていれば、計測工程Ｐ７を実行する度に計測対象区間Ｓを新たな区間に変更しつつ、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との寸法差が３７ｍｍ以下になるまで、計測工程Ｐ７と調節工程Ｐ８との両工程Ｐ７，Ｐ８を交互に実行する。

なお、一回、又は、複数回に亘って実行される計測工程Ｐ７において、有効部２ｙのうちの計測対象区間Ｓとなった区間は、ローラーエンコーダー５に備わったローラー５ａとの接触により表面２ｆが汚染されている虞がある。このため、有効部２ｙにおける巻き取りの対象となる区間（実際に巻芯４に巻き取られる区間）から分断した上で廃棄してもよい。さらに、有効部２ｙのうち、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２の寸法差が３７ｍｍ以下になる前に成形された区間についても、有効部２ｙにおける巻き取りの対象となる区間から分断した上で不良品として廃棄してもよい。

以上に説明したガラス物品の製造方法によれば、一端部２ｃと他端部２ｄとの伸び量が均等化されたガラスリボン２（有効部２ｙのみでなるガラスリボン２）を巻芯４の周りに巻き取ることが可能である。そのため、両端部２ｃ，２ｄの寸法差に起因して幅方向の一方側に皺が寄ったり、捻じれが発生したりというような不具合のないガラスロール１を得ることができる。

ここで、上記の実施形態では、ガラス物品としてガラスロール１を製造する態様となっているが、これに限定されるものではない。例えば、搬送工程Ｐ２を経たガラスリボン２を引き続き縦方向に搬送しながら幅方向に沿って切断し、ガラスリボン２からガラス物品としてのガラス板を切り出して製造する態様とし、同態様の下で切断前のガラスリボン２を対象として計測工程Ｐ７および調節工程Ｐ８を実行するようにしてもよい。ガラス板の厚みは、例えば２００μｍ～２０００μｍである。

また、上記の実施形態では、計測工程Ｐ７および調節工程Ｐ８を設けているが、これに限定されるものではない。例えば、計測工程Ｐ７および調節工程Ｐ８を省略し、過去の操業実績等に基づき、速度差を設ける第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂを配置すると共にその速度差を設定してもよい。

本発明による効果を検証するため、上記の実施形態と同様の態様の下、ガラスロール１を製造するに際してガラスリボン２を成形すると共に、調節工程によって六段のアニーラローラー９のうちの一部で、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとで速度差を設けた。そして、ガラスリボン２に捻じれが発生するか否かを確認した。実施例１～３および比較例の条件は、下記の［表１］のとおりとした。ここで、［表１］の各項目について説明する。

「アニーラローラー段数」とは、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとで速度差を設けたアニーラローラー９が上下何段に存在しているかを示している。

「速度比」とは、速度差を設けたアニーラローラー９において、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとの相互間で、相対的に速度が速いローラーが、相対的に速度が遅いローラーに対して何％の速度を有するかを示している。

「ガラス粘度」とは、速度差を設けたアニーラローラー９が配置された領域におけるガラスリボン２の粘度をηとしたとき、常用対数を用いてｌｏｇηの値を示したものである。

「エッジ部の寸法差」とは、計測工程Ｐ７において、第一計測長ＬＬ１～第三計測長ＬＬ３を計測したときに、第三計測長ＬＬ３の長さ１００ｍあたりにおける、第一計測長ＬＬ１と第二計測長ＬＬ２との寸法差を示している。

検証の結果、比較例では、常にガラスリボン２に捻じれが発生したため、「×」と判定した。実施例１では、捻じれが許容範囲に低減したことから、「△」と判定した。実施例２および３では、捻じれの発生が全く確認されなかったため、「○」と判定した。このような結果が得られたのは、実施例１～３では、第一ローラー９ａと第二ローラー９ｂとで速度差を設けたことにより、ガラスリボン２における一端部２ｓと他端部２ｔとの間で伸び量が均等化されたためであると推認される。

１ ガラスロール
２ ガラスリボン
２ｓ 一端部
２ｔ 他端部
２ｇ 一方側端縁
２ｈ 一方側端縁
６ 溶融ガラス
８ａ 第一ローラー
８ｂ 第二ローラー
９ａ 第一ローラー
９ｂ 第二ローラー
１０ａ 第一ローラー
１０ｂ 第二ローラー
Ｌ１ 第一長さ
Ｌ２ 第二長さ
Ｌ３ 第三長さ
ＬＬ１ 第一計測長
ＬＬ２ 第二計測長
Ｐ１ 生成工程
Ｐ２ 成形工程
Ｐ２ａ 冷却工程
Ｐ２ｂ 徐冷工程
Ｐ３ 搬送方向転換工程
Ｐ４ 横搬送工程
Ｐ６ 巻取工程
Ｐ７ 計測工程
Ｐ８ 調節工程
ＰＳ１ 第一位置
ＰＳ２ 第二位置
ＰＳ３ 幅方向中心位置
Ｓ 計測対象区間
Ｓａ 先頭部
Ｓｂ 最後部
Ｖ１ 第一ローラーの速度
Ｖ２ 第二ローラーの速度

Claims (8)

1. 溶融ガラスからガラスリボンを成形する成形工程と、
   前記ガラスリボンを搬送経路に沿って搬送する搬送工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、
   前記搬送工程では、３００℃以上の温度域にある前記ガラスリボンについて、その幅方向の一端部および他端部にそれぞれ接触して搬送する第一ローラーおよび第二ローラーを配置すると共に、前記第一ローラーと前記第二ローラーとで速度差を設け、
   前記ガラスリボンの長手方向に沿った区間である計測対象区間について、その先頭部から最後部までの長さを前記ガラスリボンの前記一端部および前記他端部に沿ってそれぞれ計測し、第一計測長および第二計測長を得る計測工程と、
   前記第一計測長と前記第二計測長との寸法差に基づいて前記第一ローラーと前記第二ローラーとの速度差を調節する調節工程とを更に備えることを特徴とするガラス物品の製造方法。
2. 前記ガラスリボンの前記一端部と前記他端部とのうち、前記計測工程の結果から相対的に長尺となる計測長が計測された側の端部を長尺側端部とし、相対的に短尺となる計測長が計測された側の端部を短尺側端部としたとき、
   前記調節工程では、前記第一ローラーと前記第二ローラーとのうち、前記長尺側端部に対応する側のローラーの速度を遅くすると共に、前記短尺側端部に対応する側のローラーの速度を速くすることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
3. 前記搬送工程が、前記ガラスリボンを搬送しながら前記ガラスリボンの前記一端部および前記他端部を冷却する冷却工程と、前記冷却工程を経た前記ガラスリボンを搬送しながら徐冷する徐冷工程とを含み、
   前記第一ローラーおよび前記第二ローラーを、前記冷却工程と前記徐冷工程との少なくとも一方の工程に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
4. 前記第一ローラーと前記第二ローラーとの両ローラーを一組として、複数組を前記搬送経路に沿って配置することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
5. 前記第一ローラーおよび前記第二ローラーとして、前記ガラスリボンを表裏両側から挟む一対のローラーをそれぞれ用いることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
6. 前記ガラスリボンをダウンドロー法により成形することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
7. 前記ガラスリボンを前記搬送経路の下流端でロール状に巻き取ってガラスロールとする巻取工程を更に備えることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
8. ダウンドロー法を利用してガラスリボンを成形する成形工程と、
   前記ガラスリボンを縦方向に搬送する縦搬送工程と、
   前記縦搬送工程を経た前記ガラスリボンを湾曲した搬送軌道に沿って搬送することで、その搬送方向を縦方向から横方向に転換させる搬送方向転換工程と、
   搬送方向を転換させた前記ガラスリボンを横方向に搬送する横搬送工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、
   前記縦搬送工程では、前記ガラスリボンの幅方向の一端部および他端部にそれぞれ接触して搬送する第一ローラーおよび第二ローラーを配置すると共に、前記第一ローラーと前記第二ローラーとで速度差を設け、
   前記ガラスリボンの長手方向に沿った区間である計測対象区間について、その先頭部から最後部までの長さを前記ガラスリボンの前記一端部および前記他端部に沿ってそれぞれ計測し、第一計測長および第二計測長を得る計測工程と、
   前記第一計測長と前記第二計測長との寸法差に基づいて前記第一ローラーと前記第二ローラーとの速度差を調節する調節工程とを更に備えることを特徴とするガラス物品の製造方法。

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