ガラスロールの製造方法
【課題】ダウンドロー法により連続的に成形されるガラスフィルムをガラスロールの状態で収容する際に、そのガラスロールに含まれるガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じるのを可及的に低減する。
【解決手段】ダウンドロー法によってガラスフィルムを連続成形しながら搬送する成形工程Ｓ１と、成形工程Ｓ１の搬送経路の下流端でガラスフィルムに保護フィルムを重ねてロール状に巻き取り、元ガラスロールを製造する仮巻き取り工程Ｓ３と、元ガラスロールからガラスフィルムを巻き出しながら下流側に搬送するとともに、その搬送経路の下流端で、ガラスフィルムに保護フィルムを重ねてロール状に巻き直し、ガラスロールを製造する本巻き取り工程Ｓ４とを含む。そして、仮巻き取り工程Ｓ３よりも本巻き取り工程Ｓ４でガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を大きくする。
【解決手段】ダウンドロー法によってガラスフィルムを連続成形しながら搬送する成形工程Ｓ１と、成形工程Ｓ１の搬送経路の下流端でガラスフィルムに保護フィルムを重ねてロール状に巻き取り、元ガラスロールを製造する仮巻き取り工程Ｓ３と、元ガラスロールからガラスフィルムを巻き出しながら下流側に搬送するとともに、その搬送経路の下流端で、ガラスフィルムに保護フィルムを重ねてロール状に巻き直し、ガラスロールを製造する本巻き取り工程Ｓ４とを含む。そして、仮巻き取り工程Ｓ３よりも本巻き取り工程Ｓ４でガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を大きくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダウンドロー法により成形されたガラスフィルムをロール状に巻き取ったガラスロールの製造技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、近年における映像表示装置は、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）が主流となっている。これらのＦＰＤの基板には、気密性・平坦性・耐熱性・透光性・絶縁性などの各種要求特性を確保するためにガラス基板が使用される。当該ＦＰＤに使用されるガラス基板は、軽量化の観点から薄板化の一途を辿っているのが実情である。特に有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤにおいては、表示画面を曲げて使用する用途も考えられることから、可撓性を付与すべくガラス基板の薄板化が要求されている。
【０００３】
また、有機ＥＬ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利用されつつある。有機ＥＬの照明装置は、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となり、使用用途が大幅に広がるという利点がある。そのため、この種の照明装置に使用されるガラス基板においても、十分な可撓性を確保する観点から薄板化が推進されている。
【０００４】
さらに、タッチパネルは、人の指などで表面を擦って操作することから、その表面の堅牢性を確保するためにガラス基板が用いられることが多い。この種のタッチパネルを搭載したモバイル端末の普及に伴って、タッチパネル用のガラス基板にも軽量化のために薄板化が求められている。
【０００５】
そして、このような薄板化の要求を受けて、フィルム状（例えば、厚みが３００μｍ以下）まで薄板化が図られたガラスフィルムが開発されるに至っている。このガラスフィルムは、適度な可撓性を有するため、保護フィルムと重ねて一緒に巻芯の周りにロール状に巻き取られ、いわゆるガラスロールの状態で収容される場合がある（例えば、特許文献１参照）。このようにすれば、ガラスフィルムの収容スペースが大幅に小さくなることから、輸送効率の向上を図ることができる。また、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置で、上流側のガラスロールから巻き出したガラスフィルムに対して、切断や成膜などの各種処理を連続的に施すことができ、生産効率の大幅な向上を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３２３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ガラスフィルムは、ダウンドロー法によって成形されることが多い。そのため、ガラスロールの状態で収容しようとした場合、ダウンドロー法を実行する成形体から連続的に成形されてくるガラスフィルムを巻芯の周りに直接巻き取る必要が生じる。
【０００８】
しかしながら、この場合には、巻き取り時にガラスフィルムに張力をかけすぎると（例えば、幅１ｍのガラスフィルムに対して１００Ｎ程度）、成形体付近の軟化状態のガラスフィルムに対して過度な張力が作用し、ガラスフィルムの厚みが安定しなくなったり、反りやうねりが生じたり、場合によっては成形体の下方部で断裂するという致命的な問題が生じる。
【０００９】
したがって、ガラスフィルムに十分な張力をかけて巻き取ることが実用上難しく、例えば巻き取られたガラスフィルムが事後的に幅方向に移動するなどして巻きズレが生じ易くなる。また、ガラスフィルムに適度な張力をかけて巻き取らなければ、ガラスロールの状態で、ガラスフィルムが巻芯から浮き上がり、ガラスフィルムの相互間に不当な隙間が形成され得る。そして、このようにガラスフィルムに巻きズレや浮き上がり（径方向隙間）が生じていると、ガラスフィルムが破損し易くなって取り扱いが非常に面倒になる。更に、この場合には、ガラスフィルムが不規則に巻き取られた状態となることから、ガラスロールの外観も非常に悪くなって製品価値を低下させる要因ともなり得る。
【００１０】
以上の実情に鑑み、本発明は、ダウンドロー法により連続的に成形されるガラスフィルムをガラスロールの状態で収容する際に、そのガラスロールに含まれるガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じるのを可及的に低減することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために創案された第１の発明は、ダウンドロー法を実行する成形装置によってガラスフィルムを連続的に成形しながら下流側に搬送する成形工程と、前記成形工程の搬送経路の下流端で前記ガラスフィルムに第１保護フィルムを重ねてロール状に巻き取り、元ガラスロールを製造する第１巻き取り工程と、前記元ガラスロールから前記ガラスフィルムを巻き出しながら下流側に搬送するとともに、その搬送経路の下流端で、前記ガラスフィルムに第２保護フィルムを重ねてロール状に巻き直し、ガラスロールを製造する第２巻き取り工程とを含み、前記第２巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第１巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する張力よりも大きくしたことに特徴づけられる。
【００１２】
このような方法によれば、第１巻き取り工程で巻き取られたガラスフィルムが、第２巻き取り工程で、第１巻き取り工程よりも巻き取り方向（ガラスフィルムの搬送方向）に大きな張力を作用させた状態で巻き直される。そのため、成形装置で成形されたガラスフィルムを直接的に巻き取る第１巻き取り工程において、ガラスフィルムに過度に張力をかけて巻き取る必要がない。付言すれば、第１巻き取り工程では、成形装置で成形されるガラスフィルムの厚みが不当に変動するなどの悪影響を与えない範囲でガラスフィルムに張力を作用させればよく、この結果、仮にガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じたとしても、第２巻き取り工程において修正することができる。すなわち、第２巻き取り工程では、大きな張力をガラスフィルムに作用させても、ガラスフィルムの成形には悪影響を与えることがないので、ガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じない程度の十分な張力を与えながら、ガラスフィルムを巻き直してガラスロールを製造することができる。
【００１３】
上記の方法で、前記第１巻き取り工程において、前記第１保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力よりも大きくすることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、ガラスフィルムに直接的に大きな張力を作用させなくても、第１保護フィルムによってガラスフィルムの移動を押え付けることができる。すなわち、ガラスフィルムに直接的に張力を作用させた場合と同等の効果を得ることができる。そのため、第１巻き取り工程で生じるガラスフィルムの巻きズレや浮き上がりを最小限の範囲に抑えることができる。また、元ガラスロールの状態で、ガラスフィルムが第１保護フィルムによって確実に押え付けられているので、第２巻き取り工程で元ガラスロールからガラスフィルを巻き出す際に、元ガラスロール中のガラスフィルムが不当に巻き締まるという事態が生じ難い。なお、ガラスフィルムが巻き締まると、ガラスフィルムと保護フィルムとの間で擦れ合いが生じるため、ガラスフィルムの表面に微小傷が形成されるおそれがある。
【００１５】
上記の方法において、前記第２巻き取り工程で、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第２保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力より大きくしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、第２巻き取り工程で製造されるガラスロール、すなわち、製品となるガラスロールにおいて、ガラスフィルム自体に作用する張力によって、ガラスフィルムに事後的に巻きズレや浮き上がりが生じるという事態を確実に防止することができる。付言すれば、第２保護フィルムによって強制的に押え付けられてガラスフィルムが矯正されることがないので、ガラスフィルムに不当な応力が作用し難くなり、安定した梱包状態を維持し得る。
【００１７】
上記の方法で、前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの一方側の表面のみを接触支持しながら搬送することが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、ガラスフィルムの他方側の表面が非接触面となる。そのため、この非接触面となるガラスフィルムの表面には、搬送に起因する微小傷が形成され難くなる。したがって、このガラスフィルムから有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤ用のガラス基板を製作する場合には、ガラスフィルムの非接触面となる側に素子や配線を形成すれば、微小傷による素子や配線の形成不良が生じ難く、信頼性の高いＦＰＤを提供することが可能となる。
【００１９】
上記の方法で、前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの前記接触支持面が、前記ガラスロールの内周面側に位置するように巻き取られることが好ましい。
【００２０】
このようにすれば、仮に、ガラスフィルムの接触支持面に微小傷が生じたとしも、この接触支持面がガラスロールの内周面側に位置するように巻き取られるため、接触支持面には圧縮応力のみが作用する。したがって、接触支持面に微小傷が生じていても、その微小傷が進展するような力が作用し難い。換言すれば、微小傷が進展するような力が作用するガラスフィルムの外周面側の面には、微小傷が実質的にない非接触面が位置することになるので、ガラスフィルムの破損を確実に低減することが可能となる。
【００２１】
上記の方法において、前記第１巻き取り工程と前記第２巻き取り工程の少なくとも一方で、前記ガラスフィルムをレーザー切断により所定の幅に切断してから巻き取ってもよい。ここで、レーザー切断には、レーザー割断及びレーザー溶断が含まれる。レーザー割断は、レーザーの加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって生じる熱応力を利用して、初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する方法である。一方、レーザー溶断は、レーザーエネルギーによる加熱でガラスを軟化・溶融した部分に高圧ガスを噴射して切断する方法である。
【００２２】
このようにすれば、例えばオーバーフローダウンドロー法で成形した場合などに、ガラスフィルムの幅方向両端部に形成される相対的に厚肉となる非有効部（耳部）を切断除去してから、巻き取ることができる。また、ガラスフィルムを所望の幅に変更してから巻き取ることも可能となる。そして、これらのガラスフィルムをレーザー切断により切断することから、ガラスフィルムの切断端面に破損原因となるマイクロクラックが形成され難いという利点を享受できる。
【００２３】
上記の方法において、前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法であることが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、成形後にガラスフィルムの表面に対して別途加工を施さなくても、ガラスフィルムの表面に表面粗さの小さい優れた平滑性を付与することができる。
【００２５】
上記の方法において、前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、ガラスフィルムに十分な可撓性を付与することができるため、ガラスフィルムを巻き取った際に、ガラスフィルムに不当な応力が作用するという事態を軽減することができ、ガラスフィルムの破損防止にも繋がる。
【００２７】
上記の課題を解決するために創案された第２の発明は、ダウンドロー法によってガラスフィルムを成形すると共に、その成形したガラスフィルムを保護フィルムに重ねてロール状に巻き取るガラスロールの製造方法であって、前記保護フィルムに、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力を付与しながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることに特徴づけられる。
【００２８】
このような方法によれば、ガラスフィルムに大きな巻き取り方向の張力を付与しなくても、保護フィルムに付与された相対的に大きな巻き取り方向の張力によってガラスフィルムを締め付けることができるため、巻き取りに緩みのないガラスロールを製造することができる。また、ガラスフィルム巻き取り時にガラスフィルムには巻き取り方向の張力が付与されていないか或いはその張力が小さいことから、湾曲領域でガラスフィルムを略水平方向に沿うように湾曲させてから巻き取る場合であっても、湾曲領域の曲率が変化することを防止することができ、ガラスフィルムの成形が安定し、反りやうねり、板厚の変化のないガラスフィルムを巻き取ることができる。
【００２９】
上記の方法において、ロール状にガラスフィルムを巻き取るまでの段階で、前記ガラスフィルムの幅方向両端部に形成される非有効部（耳部）をレーザー切断するようにしてもよい。ここで、レーザー切断には、レーザー割断及びレーザー溶断が含まれる。レーザー割断は、レーザーの加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって生じる熱応力を利用して、初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する方法である。一方、レーザー溶断は、レーザーエネルギーによる加熱でガラスを軟化・溶融した部分に高圧ガスを噴射して切断する方法である。
【００３０】
このようにすれば、研磨等の後加工を施すことなく、ガラスフィルムの幅方向の両端面を構成する切断面に適度な平滑性を容易に付与することができる。また、保護フィルムには相対的に大きな巻き取り方向の張力が付与されているため、ガラスフィルムの端面と保護フィルムが接触し易いが、接触した場合でも、ガラスフィルムの端面の平滑化によって当該端面が保護フィルムに噛み込むことがなく、ガラスフィルムと保護フィルムとの分離性を良好に維持できる。更に、ガラスフィルムをロール状に巻き取る際に、ガラスフィルムの両端面に微細な傷が生じ難くなる。これにより、ガラスフィルムの端面の微細な傷に起因する欠けにより発生するガラス粉を低減できることから、ガラスフィルムの表裏面の清浄性を確保する上でも非常に有利となる。
【００３１】
上記の方法において、前記保護フィルムが最外層にある状態に維持されるように、前記ガラスフィルムの外周面側に前記保護フィルムを重ねながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、保護フィルムによってガラスフィルムを容易に締め付けることができ、緩みのないガラスロールを確実に製造することができる。
【００３３】
上記の方法において、前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法であることが好ましい。
【００３４】
このようにすれば、成形後に別途加工を施すことなく表面の平滑性に優れたガラスフィルムを成形することができることから、表面精度の優れたガラスロールを容易に製造することが可能となる。
【００３５】
上記の課題を解決するために創案された第３の発明は、ダウンドロー法によって成形されたガラスフィルムを、保護フィルムに重ねてロール状に巻き取ったガラスロールであって、前記保護フィルムは、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力が付与されていることに特徴づけられる。
【００３６】
このような構成によれば、反りやうねり、板厚の変化のないガラスフィルムを緩みなく巻き取ったガラスロールとすることができる。
【００３７】
上記の構成において、前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
このようにすれば、ガラスフィルムに適切な可撓性を付与することができる。そのため、ガラスフィルムを巻き取った際にガラスフィルムに作用する不当な応力を軽減することができ、破損を防止することができる。
【００３９】
上記の構成において、前記ガラスフィルムの幅方向の両端面の算術平均粗さＲａが、０．１μｍ以下であるこが好ましい。
【００４０】
このようにすれば、ガラスフィルムの幅方向の両端面に適切な平滑性を付与することができる。保護フィルムには相対的に大きな巻き取り方向の張力が付与されているため、ガラスフィルムの端面と保護フィルムが接触し易いが、接触した場合でも、ガラスフィルムの端面の平滑化によって当該端面が保護フィルムに噛み込むことがなく、ガラスフィルムと保護フィルムとの分離性を良好に維持できる。
【００４１】
上記の構成において、前記保護フィルムが、前記ガラスフィルムの幅方向両側から食み出していることが好ましい。
【００４２】
このようにすれば、ガラスフィルムの幅方向両端面を保護フィルムで保護することが可能となる。また、ガラスフィルムの幅方向両端が保護フィルムによって覆われるので、外部からの異物の侵入を防止することもできる。
【発明の効果】
【００４３】
以上のような第１の発明によれば、ダウンドロー法により連続的に成形されるガラスフィルムを第１巻き取り工程で巻き取った後、第２巻き取り工程において、そのガラスフィルムが第１巻き取り工程よりも巻き取り方向に大きな張力を作用させた状態で巻き直される。そのため、ダウンドロー法によりガラスフィルムを連続的に成形する場合であっても、これら第１巻き取り工程と第２巻き取り工程を経ることでガラスフィルムに適度な張力が付与され、巻きズレや浮き上がりの生じ難いガラスロールを製造することが可能となる。
【００４４】
また、以上のような第２及び第３の発明によれば、ガラスフィルムに大きな巻き取り方向の張力を付与しなくても、保護フィルムに付与された相対的に大きな巻き取り方向の張力によって、ガラスフィルムを締め付けることができるので、巻きズレや浮き上がりの生じ難いガラスロールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るガラスロールの製造方法のフローチャートである。
【図２】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる成形工程、切断工程、及び仮巻き取り工程の実施状況を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる本巻き取り工程の実施状況を説明するための図である。
【図４】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる本巻き取り工程の別の実施状況を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる本巻き取り工程の別の実施状況を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００４７】
図１は、本発明の第１実施形態に係るガラスロールの製造方法のフローチャートである。このガラスロールの製造方法は、成形工程Ｓ１と、切断工程Ｓ２と、仮巻き取り工程（第１巻き取り工程）Ｓ３と、本巻き取り工程（第２巻き取り工程）Ｓ４とを含む。
【００４８】
成形工程Ｓ１は、この実施形態では、図２に示すように、オーバーフローダウンドロー法を実行する成形装置１により行われる。この成形装置１は、上方から順に、成形ゾーン２、徐冷（アニール）ゾーン３、及び冷却ゾーン４を有している。なお、成形装置１は、スロットダウンドロー法や、リドロー法などの他のダウンドロー法を実行するものであってもよい。
【００４９】
成形ゾーン２では、楔状の断面形状を有する成形体５に溶融ガラスＧｍを供給するとともに、この成形体５の頂部から両側方に溢れ出た溶融ガラスＧｍをその下端部で融合させて流下させることで、溶融ガラスＧｍから板状のガラスフィルムＧを成形する。このガラスフィルムＧは、下方に移動するに伴って次第に粘度が高くなり、形状を維持できる十分な粘度に達した後、徐冷ゾーン３で除歪され、更に冷却ゾーン４で室温付近まで冷却される。
【００５０】
徐冷ゾーン３と冷却ゾーン４には、ガラスフィルムＧの搬送経路の上流側から下流側に至る複数個所に、一対のローラを有するローラ群６が配置されており、ガラスフィルムＧの幅方向両端部を下方側に案内するようになっている。なお、この実施形態では、成形装置１内の成形ゾーン２の最上部に配設されたローラが、ガラスフィルムＧの幅方向両端部を冷却する冷却ローラとして機能すると共に、ガラスフィルムＧを下方に引き出すための駆動ローラとしても機能している。一方、成形装置１内の残りのローラは、空転ローラおよび引張りローラ等としてガラスフィルムＧを下方に案内する機能を果たしている。
【００５１】
この成形工程Ｓ１で成形されるガラスフィルムＧは、厚み１〜６００μｍ（好ましくは１〜３００μｍ、更に好ましくは１０〜２００μｍ）の長尺体であって、例えば、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ＦＰＤ、太陽電池、リチウムイオン電池、デジタルサイネージ、タッチパネル、電子ペーパー等のデバイスのガラス基板や、有機ＥＬ照明等のカバーガラス、医療品のガラス容器、窓板ガラス、積層軽量窓ガラスなどに利用される。
【００５２】
また、ガラスフィルムＧの幅は、１００ｍｍ以上であることが好ましく、３００ｍｍ以上であることがより好ましく、５００ｍｍ以上であることが更に好ましい。なお、ガラスフィルムＧは、小型の携帯電話用等の小画面ディスプレイから大型のテレビ受像機等の大画面ディスプレイに至るまで、多岐に亘るデバイスに使用される。そのため、ガラスフィルムＧの幅は、最終的には、使用されるデバイスの基板の大きさに応じて適宜選択することが好ましい。
【００５３】
さらに、ガラスフィルムＧのガラス組成としては、シリカガラスやホウケイ酸ガラスなどのケイ酸塩ガラスなどの種々のガラス組成を使用することができるが、無アルカリガラスであることが好ましい。これは、ガラスフィルムＧにアルカリ成分が含有されていると、所謂ソーダ吹きと称される現象が生じて構造的に粗となり、ガラスフィルムＧを湾曲させた場合に、経年劣化により構造的に粗となった部分から破損が生じるおそれがあるためである。なお、ここでいう無アルカリガラスとは、アルカリ成分を実質的に含有していないガラスのことであって、具体的には、アルカリ金属酸化物が１０００ｐｐｍ以下（好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下）であることをいう。この条件を満足するガラスとしては、例えば、日本電気硝子株式会社製のＯＡ−１０Ｇが挙げられる。
【００５４】
そして、以上のような成形工程Ｓ１で成形されたガラスフィルムＧは、成形装置１の下方位置でガラスフィルムＧを下方から支持する複数のローラを有する姿勢変換ローラ群７によって略水平方向に湾曲された後、その姿勢を維持したまま切断工程Ｓ２へと送られる。なお、この姿勢変換ローラ群７は、適宜省略してもよい。
【００５５】
切断工程Ｓ２では、成形工程Ｓ１でガラスフィルムＧの幅方向両端部に形成された非有効部（耳部）Ｇｘを切断装置８によって切断除去する。この非有効部Ｇｘは、ガラスフィルムＧの幅方向中央部の有効部Ｇａに比して相対的に厚肉となる。
【００５６】
詳細には、切断装置８は、レーザー割断を実行するものであって、成形装置１で連続的に成形されるガラスフィルムＧを略水平姿勢のまま下流側に搬送する搬送手段９と、この搬送手段９上に載置されたガラスフィルムＧに表面側からレーザービームＬを照射して局部加熱を施す局部加熱手段１０と、この局部加熱手段１０により加熱された加熱領域に表面側から冷却水Ｗを噴射する冷却手段１１とを備えている。このようにレーザー割断によってガラスフィルムＧを切断すれば、研磨等の後加工を施すことなく、ガラスフィルムＧの幅方向の両端面を構成する切断面に適度な平滑性を容易に付与することができる。そのため、ガラスフィルムＧの端面が保護フィルムＦ１に噛み込むことがなく、ガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１との分離性を良好に維持できるという利点がある。また、ガラスフィルムＧをロール状に巻き取る際に、ガラスフィルムＧの両端面に微細な傷に起因する欠けが生じ難くなるという利点もある。ここで、以上のような利点をより確実に享受する観点からは、ガラスフィルムＧの幅方向両端面の算術平均粗さＲａは、０．１μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以下であることがより好ましい。
【００５７】
この実施形態では、局部加熱手段１０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行い得る手段であってもよい。また、冷却手段１１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。なお、切断装置８は、ダイヤモンドカッターを利用してスクライブ線に沿って折り割りを実行するものや、レーザー溶断を実行するものであってもよい。
【００５８】
搬送手段９でガラスフィルムＧを下流側に送ることにより、局部加熱手段１０の加熱領域が冷却手段１１の冷却領域に先立ってガラスフィルムＧの長手方向に沿って延びる割断予定線（有効部Ｇａと、非有効部Ｇｘとの境界部）上を一端部側から走査していく。これにより、加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって熱応力が生じ、割断予定線の先端部に予め形成された初期クラック（不図示）が割断予定線に沿って進展し、ガラスフィルムＧが連続的にフルボディ割断される。
【００５９】
そして、切断されたガラスフィルムＧの非有効部Ｇｘは、下方に折り曲げられて有効部Ｇａと分離された後、廃棄処分される。一方、ガラスフィルムＧの有効部Ｇａは、仮巻き取り工程Ｓ３へと送られる。
【００６０】
仮巻き取り工程Ｓ３では、保護フィルムＦ１が最外層にある状態に維持されるように、ガラスフィルムＧ（詳しくは、有効部Ｇａ）の外周面側に、保護ロール１２から巻き出した保護フィルムＦ１を重ねながら巻芯１３の周りに所定長さ巻き取った後、図示しない切断装置によりガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１を幅方向に切断し、元ガラスロール１４を製造する。この際、ガラスフィルムＧに張力をかけすぎると、成形体５付近の軟化状態のガラスフィルムＧに対して過度な張力が作用し、ガラスフィルムＧの厚みが安定しなくなったり、場合によっては成形体５の下方部で断裂するという致命的な問題が生じ得る。そこで、仮巻き取り工程Ｓ３では、ガラスフィルムＧの成形に悪影響を与えない範囲で、ガラスフィルムＧに巻き取り方向に沿って張力（例えば、ガラスフィルムＧに幅方向０〜２０（未満）Ｎ／ｍ）を作用させながら巻芯１３の周りに巻き取る。ここで、仮巻き取り工程Ｓ３では、ガラスフィルムＧに積極的に張力を作用させる必要はなく、ガラスフィルムＧを巻き取る際に自然に作用する最小限の張力を作用させるだけであってもよい。
【００６１】
また、この実施形態では、仮巻き取り工程Ｓ３において、ガラスフィルムＧよりも保護フィルムＦ１に大きな巻き取り方向の張力を作用させている。具体的には、例えば、保護フィルムＦ１に幅方向０．８〜４００Ｎ／ｍの張力を作用させる。この保護フィルムＦ１の張力は、例えば、元ガラスロール１４と保護ロール１２との間に回転速度差を設けたり、元ガラスロール１４と保護ロール１２の間に図示のようなテンションローラ１５を介在させることで付与される。このようにすれば、ガラスフィルムＧに直接的に大きな張力を作用させなくても、保護フィルムＦ１によってガラスフィルムＧの移動を押え付けることができる。すなわち、ガラスフィルムＧに直接的に張力を作用させた場合と同等の効果を得ることができる。そのため、仮巻き取り工程Ｓ３で生じるガラスフィルムＧの巻きズレや浮き上がりを最小限の範囲に抑えることができる。また、元ガラスロール１４の状態で、ガラスフィルムＧが保護フィルムＦ１によって確実に押え付けられているので、後述する本巻き取り工程Ｓ４で元ガラスロール１４からガラスフィルムＧを巻き出す際に、元ガラスロール１４中のガラスフィルムＧが不当に巻き締まるという事態が生じ難い。
【００６２】
元ガラスロール１４用の保護フィルムＦ１の厚みは、２０〜１０００μｍ（より好ましくは２５〜５００μｍ）であることが好ましい。また、保護フィルムＦ１の幅は、ガラスフィルムＧの幅方向両端面を種々の接触から保護するためにガラスフィルムＧの有効部Ｇａの幅よりも大きいことが好ましい。すなわち、ガラスフィルムＧの有効部Ｇａの幅方向両側に、保護フィルムＦ１が食み出すようにすることが好ましい。
【００６３】
また、仮巻き取り工程Ｓ３を実行する段階で、ガラスフィルムＧの温度が５０℃以上である場合もあるため、保護フィルムＦ１は１００℃前後で軟化等変質しないことが好ましい。
【００６４】
保護フィルムＦ１は、弾性フィルムを使用することが好ましい。これにより、保護フィルムＦ１に適切な巻き取り方向の張力を付与させつつ、緩みのない元ガラスロール１４を作製することができる。ここで、保護フィルムＦ１の引張弾性率は、１〜５ＧＰａであることが好ましい。
【００６５】
保護フィルムＦ１には、導電性が付与されていることが好ましい。このようにすれば、元ガラスロール１４からガラスフィルムＧを取り出す際に、ガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１との間に剥離帯電が生じ難くなるため、ガラスフィルムＧから保護フィルムＦ１を容易に剥離できるという利点を享受し得る。保護フィルムＦ１に導電性を付与する方法としては、例えば、保護フィルムＦ１が樹脂製の場合には、保護フィルムＦ１中にポリエチレングリコール等の導電性を付与する成分を添加することが挙げられる。また、保護フィルムＦ１が合紙の場合には、合紙中に導電性繊維を抄き込むことが挙げられる。更に、保護フィルムＦ１の表面にＩＴＯ等の導電膜を成膜することによっても、保護フィルムＦ１に導電性を付与することが可能である。
【００６６】
具体的には、保護フィルムＦ１としては、例えば、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、セロファンなどの有機樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）などの樹脂フィルムを使用することができる。また、緩衝性能を確保する観点からは、保護フィルムＦ１として、ポリエチレン発泡樹脂製フィルムなどの発泡樹脂フィルムや、上記の樹脂フィルムに発泡樹脂フィルムを積層した複合材などを使用することができる。更に、上記の樹脂フィルムに、ガラスフィルムＧとの間の滑りを良好にするシリカなどの滑剤を分散させてもよい。このようにすれば、ガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１の僅かな巻き取り径の差によって生じる両者の巻き取り長さのズレを、保護フィルムＦ１の滑り性によって吸収できる。なお、後述するガラスロール１６用の保護フィルムＦ２についても同様とする。
【００６７】
なお、上記の保護フィルムＦ１に関する事項は、後述するガラスロール１６用の保護フィルムＦ２についても同様とする。
【００６８】
そして、以上のような仮巻き取り工程Ｓ３で製造された元ガラスロール１４は、本巻き取り工程Ｓ４へと送られて巻き直される。
【００６９】
本巻き取り工程Ｓ４では、図３に示すように、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置によって、元ガラスロール１４から巻き出したガラスフィルムＧ（詳しくは有効部Ｇａ）を再び巻き取って、製品となるガラスロール１６を製造する。
【００７０】
詳細には、この実施形態では、巻き出し位置Ｐ１で元ガラスロール１４から巻き出されたガラスフィルムＧを、複数のローラからなるローラ群１７によって遠回りさせながら略円周状に案内した後、巻き取り位置Ｐ２で再び巻芯１８の周りに巻き取り、ガラスロール１６を製造する。このようにガラスフィルムＧを案内すれば、ローラ群１７の各ローラ間においても、ガラスフィルムＧに適度な張力を作用させやすくなる。
【００７１】
この際、巻き出し位置Ｐ１では、ガラスフィルムＧから保護フィルムＦ１が引き剥がされるとともに、その保護フィルムＦ１が保護ロール１９として巻き取られる。一方、巻き取り位置Ｐ２では、保護フィルムＦ２が最外層にある状態を維持されるように、ガラスフィルムＧの外周面側に、新たに別の保護ロール２０から巻き出した保護フィルムＦ２を重ねながら巻芯１８の周りに巻き取られる。そして、ガラスフィルムＧに保護フィルムＦ１を重ねて巻芯１８の周りに所定長さ巻き取った後、図示しない切断装置により保護フィルムＦ２（又はガラスフィルムＧと保護フィルムＦ２）を幅方向に切断し、ガラスロール１６を製造する。この実施形態では、保護フィルムＦ２は、仮巻き取り工程Ｓ３で使用した保護フィルムＦ１と同種とする。
【００７２】
そして、この本巻き取り工程Ｓ４では、図１に示すように、ガラスフィルムＧに作用する巻き取り方向の張力ｂを、仮巻き取り工程Ｓ３でガラスフィルムＧに作用する張力ａよりも大きくしている。具体的には、例えば、ガラスフィルムＧに幅方向１０〜５００Ｎ／ｍの張力を作用させる。このガラスフィルムＧの張力は、例えば、元ガラスロール１４とガラスロール１６との間に回転速度差を設けることによって付与される。このようにすれば、仮に、仮巻き取り工程Ｓ３で製造された元ガラスロール１４に含まれるガラスフィルムＧに巻きズレや浮き上がりが生じたとしても、本巻き取り工程Ｓ４でガラスフィルムＧに十分な張力を作用させ、これらの巻きズレ等を修正して巻き直すことができる。
【００７３】
なお、この本巻き取り工程Ｓ４において、保護フィルムＦ２よりもガラスフィルムＧに大きな巻き取り方向の張力を作用させてもよい。具体的には、例えば、保護フィルムＦ２に幅方向０．８〜４００Ｎ／ｍの張力を作用させることが好ましい。この保護フィルムＦ２の張力は、例えば、ガラスロール１６と保護ロール２０との間に回転速度差を設けたり、ガラスロール１６と保護ロール２０の間に図示のようなテンションローラ２１を介在させることで付与される。この場合、本巻き取り工程Ｓ４で保護フィルムＦ２に作用する巻き取り方向の張力と、仮巻き取り工程Ｓ３で保護フィルムＦ１に作用する巻き取り方向の張力との大小関係は、特に限定されるものではなく、種々の要件を加味して適宜設定（Ｆ１の張力＜Ｆ２の張力、Ｆ１の張力＝Ｆ２の張力，Ｆ１の張力＞Ｆ２の張力）することができる。
【００７４】
また、本巻き取り工程Ｓ４では、図３に示すように、ガラスフィルムＧの一方側の表面のみを接触支持しながら搬送するとともに、その接触支持面がガラスロール１６の内周面側に位置するように、ガラスフィルムＧを巻き取っている。このようにすれば、ガラスフィルムＧの接触支持面に微小傷が生じたとしも、この接触支持面がガラスロール１６の内周面側に位置するように巻き取られる。ガラスロール１６中では、ガラスフィルムＧの内周面側の面には圧縮応力のみが作用するため、接触支持面に微細傷が生じていても、その微小傷が進展するような力が作用し難い。換言すれば、微小傷が進展するような力が作用するガラスフィルムＧの外周面側の面には、微小傷が実質的にない非接触面が位置することになるので、ガラスフィルムＧの破損を確実に低減することが可能となる。なお、この実施形態では、仮巻き取り工程Ｓ３においても、ガラスフィルムＧの一方側の表面のみを接触支持しており、その接触支持面が本巻き取り工程Ｓ４の接触支持面と同じ側に設定されている。
【００７５】
なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、図４に示すように、本巻き取り工程Ｓ４においても、切断工程を実行するようにしてもよい。詳細には、元ガラスロール１４から巻き出されたガラスフィルムＧ（詳しくは有効部Ｇａ）を幅方向に切断し、所望の幅を有する複数（図示例は２つ）のガラスフィルムＧに分割し、それぞれのガラスフィルムＧに保護フィルムＦ２を重ねて巻芯１８の周りに巻き取り、複数のガラスロール１６を同時に製造するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記の実施形態では、元ガラスロール１４の状態で内周面側に位置する面を、搬送時のガラスフィルムＧの接触支持面とする場合を説明したが、図４に示すように、元ガラスロール１４の状態で外周面側に位置する面を、搬送時のガラスフィルムＧの接触支持面としてもよい。また、上記の実施形態では、この接触支持面が、ガラスロール１６の内周面側に位置するように巻き取られる場合を説明したが、ガラスロール１６の外周面側に位置するように巻き取られるようにしてもよい。
【００７７】
更に、上記の実施形態では、本巻き取り工程Ｓ４において、元ガラスロール１４から巻き出したガラスフィルムＧを略円周状に遠回りさせながら誘導した後に、巻き取る場合を説明したが、図５に示すように、元ガラスロール１４から巻き出したガラスフィルムＧを直線状に誘導した後に、巻き取るようにしてもよい。
【００７８】
また、上記の実施形態では、仮巻き取り工程Ｓ３の後に、本巻き取り工程Ｓ４を１回だけ行う場合を説明したが、本巻き取り工程Ｓ４の後に、更にガラスフィルムＧの巻き直しを行う工程が１乃至複数回含まれていてもよい。
【００７９】
次に、本発明の第２実施形態に係るガラスロールの製造方法について説明する。なお、この第２実施形態は、図１に示した同様の態様で実施でき、仮巻き取り工程Ｓ３を最終製品となるガラスロールを製造する本巻き取り工程として実行する点が相違する。
【００８０】
詳細には、この第２実施形態では、図１に示したように、ダウンドロー法によってガラスフィルムＧを成形すると共に、その成形したガラスフィルムＧの外周側に保護フィルムＦ１を重ねて、ガラスフィルムＧよりも保護フィルムＦ１に大きな巻き取り方向の張力を付与しながらロール状に巻き取ることによって、最終製品となるガラスロールを製造する。そして、このように製造されたガラスロールは、巻き取られた状態で、保護フィルムＦ１に、ガラスフィルムＧよりも大きな巻き取り方向の張力が付与される。
【００８１】
ここで、保護フィルムＦ１に付与される張力、及びガラスフィルムＧに付与される張力は、上記の第１実施形態で説明した仮巻き取り工程Ｓ３で説明した張力（例えば、ガラスフィルムＧに幅方向０〜２０（未満）Ｎ／ｍ、保護フィルムＦ１に幅方向０．８〜４００Ｎ／ｍ）と同様とする。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや太陽電池等のデバイスに使用されるガラス基板、及び有機ＥＬ照明等のカバーガラスに好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 成形装置
２ 成形ゾーン
３ 徐冷ゾーン
４ 冷却ゾーン
５ 成形体
７ 姿勢変換ローラ群
８ 切断装置
９ 搬送手段
１０ 局部加熱手段
１１ 冷却手段
１４ 元ガラスロール
１６ ガラスロール
Ｆ１，Ｆ２ 保護フィルム
Ｇ ガラスフィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダウンドロー法により成形されたガラスフィルムをロール状に巻き取ったガラスロールの製造技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、近年における映像表示装置は、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）が主流となっている。これらのＦＰＤの基板には、気密性・平坦性・耐熱性・透光性・絶縁性などの各種要求特性を確保するためにガラス基板が使用される。当該ＦＰＤに使用されるガラス基板は、軽量化の観点から薄板化の一途を辿っているのが実情である。特に有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤにおいては、表示画面を曲げて使用する用途も考えられることから、可撓性を付与すべくガラス基板の薄板化が要求されている。
【０００３】
また、有機ＥＬ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利用されつつある。有機ＥＬの照明装置は、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となり、使用用途が大幅に広がるという利点がある。そのため、この種の照明装置に使用されるガラス基板においても、十分な可撓性を確保する観点から薄板化が推進されている。
【０００４】
さらに、タッチパネルは、人の指などで表面を擦って操作することから、その表面の堅牢性を確保するためにガラス基板が用いられることが多い。この種のタッチパネルを搭載したモバイル端末の普及に伴って、タッチパネル用のガラス基板にも軽量化のために薄板化が求められている。
【０００５】
そして、このような薄板化の要求を受けて、フィルム状（例えば、厚みが３００μｍ以下）まで薄板化が図られたガラスフィルムが開発されるに至っている。このガラスフィルムは、適度な可撓性を有するため、保護フィルムと重ねて一緒に巻芯の周りにロール状に巻き取られ、いわゆるガラスロールの状態で収容される場合がある（例えば、特許文献１参照）。このようにすれば、ガラスフィルムの収容スペースが大幅に小さくなることから、輸送効率の向上を図ることができる。また、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置で、上流側のガラスロールから巻き出したガラスフィルムに対して、切断や成膜などの各種処理を連続的に施すことができ、生産効率の大幅な向上を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３２３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ガラスフィルムは、ダウンドロー法によって成形されることが多い。そのため、ガラスロールの状態で収容しようとした場合、ダウンドロー法を実行する成形体から連続的に成形されてくるガラスフィルムを巻芯の周りに直接巻き取る必要が生じる。
【０００８】
しかしながら、この場合には、巻き取り時にガラスフィルムに張力をかけすぎると（例えば、幅１ｍのガラスフィルムに対して１００Ｎ程度）、成形体付近の軟化状態のガラスフィルムに対して過度な張力が作用し、ガラスフィルムの厚みが安定しなくなったり、反りやうねりが生じたり、場合によっては成形体の下方部で断裂するという致命的な問題が生じる。
【０００９】
したがって、ガラスフィルムに十分な張力をかけて巻き取ることが実用上難しく、例えば巻き取られたガラスフィルムが事後的に幅方向に移動するなどして巻きズレが生じ易くなる。また、ガラスフィルムに適度な張力をかけて巻き取らなければ、ガラスロールの状態で、ガラスフィルムが巻芯から浮き上がり、ガラスフィルムの相互間に不当な隙間が形成され得る。そして、このようにガラスフィルムに巻きズレや浮き上がり（径方向隙間）が生じていると、ガラスフィルムが破損し易くなって取り扱いが非常に面倒になる。更に、この場合には、ガラスフィルムが不規則に巻き取られた状態となることから、ガラスロールの外観も非常に悪くなって製品価値を低下させる要因ともなり得る。
【００１０】
以上の実情に鑑み、本発明は、ダウンドロー法により連続的に成形されるガラスフィルムをガラスロールの状態で収容する際に、そのガラスロールに含まれるガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じるのを可及的に低減することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために創案された第１の発明は、ダウンドロー法を実行する成形装置によってガラスフィルムを連続的に成形しながら下流側に搬送する成形工程と、前記成形工程の搬送経路の下流端で前記ガラスフィルムに第１保護フィルムを重ねてロール状に巻き取り、元ガラスロールを製造する第１巻き取り工程と、前記元ガラスロールから前記ガラスフィルムを巻き出しながら下流側に搬送するとともに、その搬送経路の下流端で、前記ガラスフィルムに第２保護フィルムを重ねてロール状に巻き直し、ガラスロールを製造する第２巻き取り工程とを含み、前記第２巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第１巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する張力よりも大きくしたことに特徴づけられる。
【００１２】
このような方法によれば、第１巻き取り工程で巻き取られたガラスフィルムが、第２巻き取り工程で、第１巻き取り工程よりも巻き取り方向（ガラスフィルムの搬送方向）に大きな張力を作用させた状態で巻き直される。そのため、成形装置で成形されたガラスフィルムを直接的に巻き取る第１巻き取り工程において、ガラスフィルムに過度に張力をかけて巻き取る必要がない。付言すれば、第１巻き取り工程では、成形装置で成形されるガラスフィルムの厚みが不当に変動するなどの悪影響を与えない範囲でガラスフィルムに張力を作用させればよく、この結果、仮にガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じたとしても、第２巻き取り工程において修正することができる。すなわち、第２巻き取り工程では、大きな張力をガラスフィルムに作用させても、ガラスフィルムの成形には悪影響を与えることがないので、ガラスフィルムに巻きズレや浮き上がりが生じない程度の十分な張力を与えながら、ガラスフィルムを巻き直してガラスロールを製造することができる。
【００１３】
上記の方法で、前記第１巻き取り工程において、前記第１保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力よりも大きくすることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、ガラスフィルムに直接的に大きな張力を作用させなくても、第１保護フィルムによってガラスフィルムの移動を押え付けることができる。すなわち、ガラスフィルムに直接的に張力を作用させた場合と同等の効果を得ることができる。そのため、第１巻き取り工程で生じるガラスフィルムの巻きズレや浮き上がりを最小限の範囲に抑えることができる。また、元ガラスロールの状態で、ガラスフィルムが第１保護フィルムによって確実に押え付けられているので、第２巻き取り工程で元ガラスロールからガラスフィルを巻き出す際に、元ガラスロール中のガラスフィルムが不当に巻き締まるという事態が生じ難い。なお、ガラスフィルムが巻き締まると、ガラスフィルムと保護フィルムとの間で擦れ合いが生じるため、ガラスフィルムの表面に微小傷が形成されるおそれがある。
【００１５】
上記の方法において、前記第２巻き取り工程で、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第２保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力より大きくしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、第２巻き取り工程で製造されるガラスロール、すなわち、製品となるガラスロールにおいて、ガラスフィルム自体に作用する張力によって、ガラスフィルムに事後的に巻きズレや浮き上がりが生じるという事態を確実に防止することができる。付言すれば、第２保護フィルムによって強制的に押え付けられてガラスフィルムが矯正されることがないので、ガラスフィルムに不当な応力が作用し難くなり、安定した梱包状態を維持し得る。
【００１７】
上記の方法で、前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの一方側の表面のみを接触支持しながら搬送することが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、ガラスフィルムの他方側の表面が非接触面となる。そのため、この非接触面となるガラスフィルムの表面には、搬送に起因する微小傷が形成され難くなる。したがって、このガラスフィルムから有機ＥＬディスプレイなどのＦＰＤ用のガラス基板を製作する場合には、ガラスフィルムの非接触面となる側に素子や配線を形成すれば、微小傷による素子や配線の形成不良が生じ難く、信頼性の高いＦＰＤを提供することが可能となる。
【００１９】
上記の方法で、前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの前記接触支持面が、前記ガラスロールの内周面側に位置するように巻き取られることが好ましい。
【００２０】
このようにすれば、仮に、ガラスフィルムの接触支持面に微小傷が生じたとしも、この接触支持面がガラスロールの内周面側に位置するように巻き取られるため、接触支持面には圧縮応力のみが作用する。したがって、接触支持面に微小傷が生じていても、その微小傷が進展するような力が作用し難い。換言すれば、微小傷が進展するような力が作用するガラスフィルムの外周面側の面には、微小傷が実質的にない非接触面が位置することになるので、ガラスフィルムの破損を確実に低減することが可能となる。
【００２１】
上記の方法において、前記第１巻き取り工程と前記第２巻き取り工程の少なくとも一方で、前記ガラスフィルムをレーザー切断により所定の幅に切断してから巻き取ってもよい。ここで、レーザー切断には、レーザー割断及びレーザー溶断が含まれる。レーザー割断は、レーザーの加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって生じる熱応力を利用して、初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する方法である。一方、レーザー溶断は、レーザーエネルギーによる加熱でガラスを軟化・溶融した部分に高圧ガスを噴射して切断する方法である。
【００２２】
このようにすれば、例えばオーバーフローダウンドロー法で成形した場合などに、ガラスフィルムの幅方向両端部に形成される相対的に厚肉となる非有効部（耳部）を切断除去してから、巻き取ることができる。また、ガラスフィルムを所望の幅に変更してから巻き取ることも可能となる。そして、これらのガラスフィルムをレーザー切断により切断することから、ガラスフィルムの切断端面に破損原因となるマイクロクラックが形成され難いという利点を享受できる。
【００２３】
上記の方法において、前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法であることが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、成形後にガラスフィルムの表面に対して別途加工を施さなくても、ガラスフィルムの表面に表面粗さの小さい優れた平滑性を付与することができる。
【００２５】
上記の方法において、前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、ガラスフィルムに十分な可撓性を付与することができるため、ガラスフィルムを巻き取った際に、ガラスフィルムに不当な応力が作用するという事態を軽減することができ、ガラスフィルムの破損防止にも繋がる。
【００２７】
上記の課題を解決するために創案された第２の発明は、ダウンドロー法によってガラスフィルムを成形すると共に、その成形したガラスフィルムを保護フィルムに重ねてロール状に巻き取るガラスロールの製造方法であって、前記保護フィルムに、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力を付与しながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることに特徴づけられる。
【００２８】
このような方法によれば、ガラスフィルムに大きな巻き取り方向の張力を付与しなくても、保護フィルムに付与された相対的に大きな巻き取り方向の張力によってガラスフィルムを締め付けることができるため、巻き取りに緩みのないガラスロールを製造することができる。また、ガラスフィルム巻き取り時にガラスフィルムには巻き取り方向の張力が付与されていないか或いはその張力が小さいことから、湾曲領域でガラスフィルムを略水平方向に沿うように湾曲させてから巻き取る場合であっても、湾曲領域の曲率が変化することを防止することができ、ガラスフィルムの成形が安定し、反りやうねり、板厚の変化のないガラスフィルムを巻き取ることができる。
【００２９】
上記の方法において、ロール状にガラスフィルムを巻き取るまでの段階で、前記ガラスフィルムの幅方向両端部に形成される非有効部（耳部）をレーザー切断するようにしてもよい。ここで、レーザー切断には、レーザー割断及びレーザー溶断が含まれる。レーザー割断は、レーザーの加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって生じる熱応力を利用して、初期クラックを進展させてガラスフィルムを切断する方法である。一方、レーザー溶断は、レーザーエネルギーによる加熱でガラスを軟化・溶融した部分に高圧ガスを噴射して切断する方法である。
【００３０】
このようにすれば、研磨等の後加工を施すことなく、ガラスフィルムの幅方向の両端面を構成する切断面に適度な平滑性を容易に付与することができる。また、保護フィルムには相対的に大きな巻き取り方向の張力が付与されているため、ガラスフィルムの端面と保護フィルムが接触し易いが、接触した場合でも、ガラスフィルムの端面の平滑化によって当該端面が保護フィルムに噛み込むことがなく、ガラスフィルムと保護フィルムとの分離性を良好に維持できる。更に、ガラスフィルムをロール状に巻き取る際に、ガラスフィルムの両端面に微細な傷が生じ難くなる。これにより、ガラスフィルムの端面の微細な傷に起因する欠けにより発生するガラス粉を低減できることから、ガラスフィルムの表裏面の清浄性を確保する上でも非常に有利となる。
【００３１】
上記の方法において、前記保護フィルムが最外層にある状態に維持されるように、前記ガラスフィルムの外周面側に前記保護フィルムを重ねながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、保護フィルムによってガラスフィルムを容易に締め付けることができ、緩みのないガラスロールを確実に製造することができる。
【００３３】
上記の方法において、前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法であることが好ましい。
【００３４】
このようにすれば、成形後に別途加工を施すことなく表面の平滑性に優れたガラスフィルムを成形することができることから、表面精度の優れたガラスロールを容易に製造することが可能となる。
【００３５】
上記の課題を解決するために創案された第３の発明は、ダウンドロー法によって成形されたガラスフィルムを、保護フィルムに重ねてロール状に巻き取ったガラスロールであって、前記保護フィルムは、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力が付与されていることに特徴づけられる。
【００３６】
このような構成によれば、反りやうねり、板厚の変化のないガラスフィルムを緩みなく巻き取ったガラスロールとすることができる。
【００３７】
上記の構成において、前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
このようにすれば、ガラスフィルムに適切な可撓性を付与することができる。そのため、ガラスフィルムを巻き取った際にガラスフィルムに作用する不当な応力を軽減することができ、破損を防止することができる。
【００３９】
上記の構成において、前記ガラスフィルムの幅方向の両端面の算術平均粗さＲａが、０．１μｍ以下であるこが好ましい。
【００４０】
このようにすれば、ガラスフィルムの幅方向の両端面に適切な平滑性を付与することができる。保護フィルムには相対的に大きな巻き取り方向の張力が付与されているため、ガラスフィルムの端面と保護フィルムが接触し易いが、接触した場合でも、ガラスフィルムの端面の平滑化によって当該端面が保護フィルムに噛み込むことがなく、ガラスフィルムと保護フィルムとの分離性を良好に維持できる。
【００４１】
上記の構成において、前記保護フィルムが、前記ガラスフィルムの幅方向両側から食み出していることが好ましい。
【００４２】
このようにすれば、ガラスフィルムの幅方向両端面を保護フィルムで保護することが可能となる。また、ガラスフィルムの幅方向両端が保護フィルムによって覆われるので、外部からの異物の侵入を防止することもできる。
【発明の効果】
【００４３】
以上のような第１の発明によれば、ダウンドロー法により連続的に成形されるガラスフィルムを第１巻き取り工程で巻き取った後、第２巻き取り工程において、そのガラスフィルムが第１巻き取り工程よりも巻き取り方向に大きな張力を作用させた状態で巻き直される。そのため、ダウンドロー法によりガラスフィルムを連続的に成形する場合であっても、これら第１巻き取り工程と第２巻き取り工程を経ることでガラスフィルムに適度な張力が付与され、巻きズレや浮き上がりの生じ難いガラスロールを製造することが可能となる。
【００４４】
また、以上のような第２及び第３の発明によれば、ガラスフィルムに大きな巻き取り方向の張力を付与しなくても、保護フィルムに付与された相対的に大きな巻き取り方向の張力によって、ガラスフィルムを締め付けることができるので、巻きズレや浮き上がりの生じ難いガラスロールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係るガラスロールの製造方法のフローチャートである。
【図２】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる成形工程、切断工程、及び仮巻き取り工程の実施状況を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる本巻き取り工程の実施状況を説明するための図である。
【図４】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる本巻き取り工程の別の実施状況を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係るガラスロールの製造方法に含まれる本巻き取り工程の別の実施状況を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００４７】
図１は、本発明の第１実施形態に係るガラスロールの製造方法のフローチャートである。このガラスロールの製造方法は、成形工程Ｓ１と、切断工程Ｓ２と、仮巻き取り工程（第１巻き取り工程）Ｓ３と、本巻き取り工程（第２巻き取り工程）Ｓ４とを含む。
【００４８】
成形工程Ｓ１は、この実施形態では、図２に示すように、オーバーフローダウンドロー法を実行する成形装置１により行われる。この成形装置１は、上方から順に、成形ゾーン２、徐冷（アニール）ゾーン３、及び冷却ゾーン４を有している。なお、成形装置１は、スロットダウンドロー法や、リドロー法などの他のダウンドロー法を実行するものであってもよい。
【００４９】
成形ゾーン２では、楔状の断面形状を有する成形体５に溶融ガラスＧｍを供給するとともに、この成形体５の頂部から両側方に溢れ出た溶融ガラスＧｍをその下端部で融合させて流下させることで、溶融ガラスＧｍから板状のガラスフィルムＧを成形する。このガラスフィルムＧは、下方に移動するに伴って次第に粘度が高くなり、形状を維持できる十分な粘度に達した後、徐冷ゾーン３で除歪され、更に冷却ゾーン４で室温付近まで冷却される。
【００５０】
徐冷ゾーン３と冷却ゾーン４には、ガラスフィルムＧの搬送経路の上流側から下流側に至る複数個所に、一対のローラを有するローラ群６が配置されており、ガラスフィルムＧの幅方向両端部を下方側に案内するようになっている。なお、この実施形態では、成形装置１内の成形ゾーン２の最上部に配設されたローラが、ガラスフィルムＧの幅方向両端部を冷却する冷却ローラとして機能すると共に、ガラスフィルムＧを下方に引き出すための駆動ローラとしても機能している。一方、成形装置１内の残りのローラは、空転ローラおよび引張りローラ等としてガラスフィルムＧを下方に案内する機能を果たしている。
【００５１】
この成形工程Ｓ１で成形されるガラスフィルムＧは、厚み１〜６００μｍ（好ましくは１〜３００μｍ、更に好ましくは１０〜２００μｍ）の長尺体であって、例えば、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ＦＰＤ、太陽電池、リチウムイオン電池、デジタルサイネージ、タッチパネル、電子ペーパー等のデバイスのガラス基板や、有機ＥＬ照明等のカバーガラス、医療品のガラス容器、窓板ガラス、積層軽量窓ガラスなどに利用される。
【００５２】
また、ガラスフィルムＧの幅は、１００ｍｍ以上であることが好ましく、３００ｍｍ以上であることがより好ましく、５００ｍｍ以上であることが更に好ましい。なお、ガラスフィルムＧは、小型の携帯電話用等の小画面ディスプレイから大型のテレビ受像機等の大画面ディスプレイに至るまで、多岐に亘るデバイスに使用される。そのため、ガラスフィルムＧの幅は、最終的には、使用されるデバイスの基板の大きさに応じて適宜選択することが好ましい。
【００５３】
さらに、ガラスフィルムＧのガラス組成としては、シリカガラスやホウケイ酸ガラスなどのケイ酸塩ガラスなどの種々のガラス組成を使用することができるが、無アルカリガラスであることが好ましい。これは、ガラスフィルムＧにアルカリ成分が含有されていると、所謂ソーダ吹きと称される現象が生じて構造的に粗となり、ガラスフィルムＧを湾曲させた場合に、経年劣化により構造的に粗となった部分から破損が生じるおそれがあるためである。なお、ここでいう無アルカリガラスとは、アルカリ成分を実質的に含有していないガラスのことであって、具体的には、アルカリ金属酸化物が１０００ｐｐｍ以下（好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは３００ｐｐｍ以下）であることをいう。この条件を満足するガラスとしては、例えば、日本電気硝子株式会社製のＯＡ−１０Ｇが挙げられる。
【００５４】
そして、以上のような成形工程Ｓ１で成形されたガラスフィルムＧは、成形装置１の下方位置でガラスフィルムＧを下方から支持する複数のローラを有する姿勢変換ローラ群７によって略水平方向に湾曲された後、その姿勢を維持したまま切断工程Ｓ２へと送られる。なお、この姿勢変換ローラ群７は、適宜省略してもよい。
【００５５】
切断工程Ｓ２では、成形工程Ｓ１でガラスフィルムＧの幅方向両端部に形成された非有効部（耳部）Ｇｘを切断装置８によって切断除去する。この非有効部Ｇｘは、ガラスフィルムＧの幅方向中央部の有効部Ｇａに比して相対的に厚肉となる。
【００５６】
詳細には、切断装置８は、レーザー割断を実行するものであって、成形装置１で連続的に成形されるガラスフィルムＧを略水平姿勢のまま下流側に搬送する搬送手段９と、この搬送手段９上に載置されたガラスフィルムＧに表面側からレーザービームＬを照射して局部加熱を施す局部加熱手段１０と、この局部加熱手段１０により加熱された加熱領域に表面側から冷却水Ｗを噴射する冷却手段１１とを備えている。このようにレーザー割断によってガラスフィルムＧを切断すれば、研磨等の後加工を施すことなく、ガラスフィルムＧの幅方向の両端面を構成する切断面に適度な平滑性を容易に付与することができる。そのため、ガラスフィルムＧの端面が保護フィルムＦ１に噛み込むことがなく、ガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１との分離性を良好に維持できるという利点がある。また、ガラスフィルムＧをロール状に巻き取る際に、ガラスフィルムＧの両端面に微細な傷に起因する欠けが生じ難くなるという利点もある。ここで、以上のような利点をより確実に享受する観点からは、ガラスフィルムＧの幅方向両端面の算術平均粗さＲａは、０．１μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以下であることがより好ましい。
【００５７】
この実施形態では、局部加熱手段１０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行い得る手段であってもよい。また、冷却手段１１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。なお、切断装置８は、ダイヤモンドカッターを利用してスクライブ線に沿って折り割りを実行するものや、レーザー溶断を実行するものであってもよい。
【００５８】
搬送手段９でガラスフィルムＧを下流側に送ることにより、局部加熱手段１０の加熱領域が冷却手段１１の冷却領域に先立ってガラスフィルムＧの長手方向に沿って延びる割断予定線（有効部Ｇａと、非有効部Ｇｘとの境界部）上を一端部側から走査していく。これにより、加熱作用による膨張と、冷媒の冷却作用による収縮とによって熱応力が生じ、割断予定線の先端部に予め形成された初期クラック（不図示）が割断予定線に沿って進展し、ガラスフィルムＧが連続的にフルボディ割断される。
【００５９】
そして、切断されたガラスフィルムＧの非有効部Ｇｘは、下方に折り曲げられて有効部Ｇａと分離された後、廃棄処分される。一方、ガラスフィルムＧの有効部Ｇａは、仮巻き取り工程Ｓ３へと送られる。
【００６０】
仮巻き取り工程Ｓ３では、保護フィルムＦ１が最外層にある状態に維持されるように、ガラスフィルムＧ（詳しくは、有効部Ｇａ）の外周面側に、保護ロール１２から巻き出した保護フィルムＦ１を重ねながら巻芯１３の周りに所定長さ巻き取った後、図示しない切断装置によりガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１を幅方向に切断し、元ガラスロール１４を製造する。この際、ガラスフィルムＧに張力をかけすぎると、成形体５付近の軟化状態のガラスフィルムＧに対して過度な張力が作用し、ガラスフィルムＧの厚みが安定しなくなったり、場合によっては成形体５の下方部で断裂するという致命的な問題が生じ得る。そこで、仮巻き取り工程Ｓ３では、ガラスフィルムＧの成形に悪影響を与えない範囲で、ガラスフィルムＧに巻き取り方向に沿って張力（例えば、ガラスフィルムＧに幅方向０〜２０（未満）Ｎ／ｍ）を作用させながら巻芯１３の周りに巻き取る。ここで、仮巻き取り工程Ｓ３では、ガラスフィルムＧに積極的に張力を作用させる必要はなく、ガラスフィルムＧを巻き取る際に自然に作用する最小限の張力を作用させるだけであってもよい。
【００６１】
また、この実施形態では、仮巻き取り工程Ｓ３において、ガラスフィルムＧよりも保護フィルムＦ１に大きな巻き取り方向の張力を作用させている。具体的には、例えば、保護フィルムＦ１に幅方向０．８〜４００Ｎ／ｍの張力を作用させる。この保護フィルムＦ１の張力は、例えば、元ガラスロール１４と保護ロール１２との間に回転速度差を設けたり、元ガラスロール１４と保護ロール１２の間に図示のようなテンションローラ１５を介在させることで付与される。このようにすれば、ガラスフィルムＧに直接的に大きな張力を作用させなくても、保護フィルムＦ１によってガラスフィルムＧの移動を押え付けることができる。すなわち、ガラスフィルムＧに直接的に張力を作用させた場合と同等の効果を得ることができる。そのため、仮巻き取り工程Ｓ３で生じるガラスフィルムＧの巻きズレや浮き上がりを最小限の範囲に抑えることができる。また、元ガラスロール１４の状態で、ガラスフィルムＧが保護フィルムＦ１によって確実に押え付けられているので、後述する本巻き取り工程Ｓ４で元ガラスロール１４からガラスフィルムＧを巻き出す際に、元ガラスロール１４中のガラスフィルムＧが不当に巻き締まるという事態が生じ難い。
【００６２】
元ガラスロール１４用の保護フィルムＦ１の厚みは、２０〜１０００μｍ（より好ましくは２５〜５００μｍ）であることが好ましい。また、保護フィルムＦ１の幅は、ガラスフィルムＧの幅方向両端面を種々の接触から保護するためにガラスフィルムＧの有効部Ｇａの幅よりも大きいことが好ましい。すなわち、ガラスフィルムＧの有効部Ｇａの幅方向両側に、保護フィルムＦ１が食み出すようにすることが好ましい。
【００６３】
また、仮巻き取り工程Ｓ３を実行する段階で、ガラスフィルムＧの温度が５０℃以上である場合もあるため、保護フィルムＦ１は１００℃前後で軟化等変質しないことが好ましい。
【００６４】
保護フィルムＦ１は、弾性フィルムを使用することが好ましい。これにより、保護フィルムＦ１に適切な巻き取り方向の張力を付与させつつ、緩みのない元ガラスロール１４を作製することができる。ここで、保護フィルムＦ１の引張弾性率は、１〜５ＧＰａであることが好ましい。
【００６５】
保護フィルムＦ１には、導電性が付与されていることが好ましい。このようにすれば、元ガラスロール１４からガラスフィルムＧを取り出す際に、ガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１との間に剥離帯電が生じ難くなるため、ガラスフィルムＧから保護フィルムＦ１を容易に剥離できるという利点を享受し得る。保護フィルムＦ１に導電性を付与する方法としては、例えば、保護フィルムＦ１が樹脂製の場合には、保護フィルムＦ１中にポリエチレングリコール等の導電性を付与する成分を添加することが挙げられる。また、保護フィルムＦ１が合紙の場合には、合紙中に導電性繊維を抄き込むことが挙げられる。更に、保護フィルムＦ１の表面にＩＴＯ等の導電膜を成膜することによっても、保護フィルムＦ１に導電性を付与することが可能である。
【００６６】
具体的には、保護フィルムＦ１としては、例えば、アイオノマーフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、セロファンなどの有機樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）などの樹脂フィルムを使用することができる。また、緩衝性能を確保する観点からは、保護フィルムＦ１として、ポリエチレン発泡樹脂製フィルムなどの発泡樹脂フィルムや、上記の樹脂フィルムに発泡樹脂フィルムを積層した複合材などを使用することができる。更に、上記の樹脂フィルムに、ガラスフィルムＧとの間の滑りを良好にするシリカなどの滑剤を分散させてもよい。このようにすれば、ガラスフィルムＧと保護フィルムＦ１の僅かな巻き取り径の差によって生じる両者の巻き取り長さのズレを、保護フィルムＦ１の滑り性によって吸収できる。なお、後述するガラスロール１６用の保護フィルムＦ２についても同様とする。
【００６７】
なお、上記の保護フィルムＦ１に関する事項は、後述するガラスロール１６用の保護フィルムＦ２についても同様とする。
【００６８】
そして、以上のような仮巻き取り工程Ｓ３で製造された元ガラスロール１４は、本巻き取り工程Ｓ４へと送られて巻き直される。
【００６９】
本巻き取り工程Ｓ４では、図３に示すように、ロール・トゥー・ロール（Roll to Roll）装置によって、元ガラスロール１４から巻き出したガラスフィルムＧ（詳しくは有効部Ｇａ）を再び巻き取って、製品となるガラスロール１６を製造する。
【００７０】
詳細には、この実施形態では、巻き出し位置Ｐ１で元ガラスロール１４から巻き出されたガラスフィルムＧを、複数のローラからなるローラ群１７によって遠回りさせながら略円周状に案内した後、巻き取り位置Ｐ２で再び巻芯１８の周りに巻き取り、ガラスロール１６を製造する。このようにガラスフィルムＧを案内すれば、ローラ群１７の各ローラ間においても、ガラスフィルムＧに適度な張力を作用させやすくなる。
【００７１】
この際、巻き出し位置Ｐ１では、ガラスフィルムＧから保護フィルムＦ１が引き剥がされるとともに、その保護フィルムＦ１が保護ロール１９として巻き取られる。一方、巻き取り位置Ｐ２では、保護フィルムＦ２が最外層にある状態を維持されるように、ガラスフィルムＧの外周面側に、新たに別の保護ロール２０から巻き出した保護フィルムＦ２を重ねながら巻芯１８の周りに巻き取られる。そして、ガラスフィルムＧに保護フィルムＦ１を重ねて巻芯１８の周りに所定長さ巻き取った後、図示しない切断装置により保護フィルムＦ２（又はガラスフィルムＧと保護フィルムＦ２）を幅方向に切断し、ガラスロール１６を製造する。この実施形態では、保護フィルムＦ２は、仮巻き取り工程Ｓ３で使用した保護フィルムＦ１と同種とする。
【００７２】
そして、この本巻き取り工程Ｓ４では、図１に示すように、ガラスフィルムＧに作用する巻き取り方向の張力ｂを、仮巻き取り工程Ｓ３でガラスフィルムＧに作用する張力ａよりも大きくしている。具体的には、例えば、ガラスフィルムＧに幅方向１０〜５００Ｎ／ｍの張力を作用させる。このガラスフィルムＧの張力は、例えば、元ガラスロール１４とガラスロール１６との間に回転速度差を設けることによって付与される。このようにすれば、仮に、仮巻き取り工程Ｓ３で製造された元ガラスロール１４に含まれるガラスフィルムＧに巻きズレや浮き上がりが生じたとしても、本巻き取り工程Ｓ４でガラスフィルムＧに十分な張力を作用させ、これらの巻きズレ等を修正して巻き直すことができる。
【００７３】
なお、この本巻き取り工程Ｓ４において、保護フィルムＦ２よりもガラスフィルムＧに大きな巻き取り方向の張力を作用させてもよい。具体的には、例えば、保護フィルムＦ２に幅方向０．８〜４００Ｎ／ｍの張力を作用させることが好ましい。この保護フィルムＦ２の張力は、例えば、ガラスロール１６と保護ロール２０との間に回転速度差を設けたり、ガラスロール１６と保護ロール２０の間に図示のようなテンションローラ２１を介在させることで付与される。この場合、本巻き取り工程Ｓ４で保護フィルムＦ２に作用する巻き取り方向の張力と、仮巻き取り工程Ｓ３で保護フィルムＦ１に作用する巻き取り方向の張力との大小関係は、特に限定されるものではなく、種々の要件を加味して適宜設定（Ｆ１の張力＜Ｆ２の張力、Ｆ１の張力＝Ｆ２の張力，Ｆ１の張力＞Ｆ２の張力）することができる。
【００７４】
また、本巻き取り工程Ｓ４では、図３に示すように、ガラスフィルムＧの一方側の表面のみを接触支持しながら搬送するとともに、その接触支持面がガラスロール１６の内周面側に位置するように、ガラスフィルムＧを巻き取っている。このようにすれば、ガラスフィルムＧの接触支持面に微小傷が生じたとしも、この接触支持面がガラスロール１６の内周面側に位置するように巻き取られる。ガラスロール１６中では、ガラスフィルムＧの内周面側の面には圧縮応力のみが作用するため、接触支持面に微細傷が生じていても、その微小傷が進展するような力が作用し難い。換言すれば、微小傷が進展するような力が作用するガラスフィルムＧの外周面側の面には、微小傷が実質的にない非接触面が位置することになるので、ガラスフィルムＧの破損を確実に低減することが可能となる。なお、この実施形態では、仮巻き取り工程Ｓ３においても、ガラスフィルムＧの一方側の表面のみを接触支持しており、その接触支持面が本巻き取り工程Ｓ４の接触支持面と同じ側に設定されている。
【００７５】
なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、図４に示すように、本巻き取り工程Ｓ４においても、切断工程を実行するようにしてもよい。詳細には、元ガラスロール１４から巻き出されたガラスフィルムＧ（詳しくは有効部Ｇａ）を幅方向に切断し、所望の幅を有する複数（図示例は２つ）のガラスフィルムＧに分割し、それぞれのガラスフィルムＧに保護フィルムＦ２を重ねて巻芯１８の周りに巻き取り、複数のガラスロール１６を同時に製造するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記の実施形態では、元ガラスロール１４の状態で内周面側に位置する面を、搬送時のガラスフィルムＧの接触支持面とする場合を説明したが、図４に示すように、元ガラスロール１４の状態で外周面側に位置する面を、搬送時のガラスフィルムＧの接触支持面としてもよい。また、上記の実施形態では、この接触支持面が、ガラスロール１６の内周面側に位置するように巻き取られる場合を説明したが、ガラスロール１６の外周面側に位置するように巻き取られるようにしてもよい。
【００７７】
更に、上記の実施形態では、本巻き取り工程Ｓ４において、元ガラスロール１４から巻き出したガラスフィルムＧを略円周状に遠回りさせながら誘導した後に、巻き取る場合を説明したが、図５に示すように、元ガラスロール１４から巻き出したガラスフィルムＧを直線状に誘導した後に、巻き取るようにしてもよい。
【００７８】
また、上記の実施形態では、仮巻き取り工程Ｓ３の後に、本巻き取り工程Ｓ４を１回だけ行う場合を説明したが、本巻き取り工程Ｓ４の後に、更にガラスフィルムＧの巻き直しを行う工程が１乃至複数回含まれていてもよい。
【００７９】
次に、本発明の第２実施形態に係るガラスロールの製造方法について説明する。なお、この第２実施形態は、図１に示した同様の態様で実施でき、仮巻き取り工程Ｓ３を最終製品となるガラスロールを製造する本巻き取り工程として実行する点が相違する。
【００８０】
詳細には、この第２実施形態では、図１に示したように、ダウンドロー法によってガラスフィルムＧを成形すると共に、その成形したガラスフィルムＧの外周側に保護フィルムＦ１を重ねて、ガラスフィルムＧよりも保護フィルムＦ１に大きな巻き取り方向の張力を付与しながらロール状に巻き取ることによって、最終製品となるガラスロールを製造する。そして、このように製造されたガラスロールは、巻き取られた状態で、保護フィルムＦ１に、ガラスフィルムＧよりも大きな巻き取り方向の張力が付与される。
【００８１】
ここで、保護フィルムＦ１に付与される張力、及びガラスフィルムＧに付与される張力は、上記の第１実施形態で説明した仮巻き取り工程Ｓ３で説明した張力（例えば、ガラスフィルムＧに幅方向０〜２０（未満）Ｎ／ｍ、保護フィルムＦ１に幅方向０．８〜４００Ｎ／ｍ）と同様とする。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや太陽電池等のデバイスに使用されるガラス基板、及び有機ＥＬ照明等のカバーガラスに好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 成形装置
２ 成形ゾーン
３ 徐冷ゾーン
４ 冷却ゾーン
５ 成形体
７ 姿勢変換ローラ群
８ 切断装置
９ 搬送手段
１０ 局部加熱手段
１１ 冷却手段
１４ 元ガラスロール
１６ ガラスロール
Ｆ１，Ｆ２ 保護フィルム
Ｇ ガラスフィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンドロー法を実行する成形装置によってガラスフィルムを連続的に成形しながら下流側に搬送する成形工程と、
前記成形工程の搬送経路の下流端で前記ガラスフィルムに第１保護フィルムを重ねてロール状に巻き取り、元ガラスロールを製造する第１巻き取り工程と、
前記元ガラスロールから前記ガラスフィルムを巻き出しながら下流側に搬送するとともに、その搬送経路の下流端で、前記ガラスフィルムに第２保護フィルムを重ねてロール状に巻き直し、ガラスロールを製造する第２巻き取り工程とを含み、
前記第２巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第１巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する張力よりも大きくしたことを特徴とするガラスロールの製造方法。
【請求項２】
前記第１巻き取り工程において、前記第１保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項３】
前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第２保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力よりも大きくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項４】
前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの一方側の表面のみを接触支持しながら搬送することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項５】
前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの前記接触支持面が、前記ガラスロールの内周面側に位置するように巻き取られることを特徴とする請求項４に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項６】
前記第１巻き取り工程と前記第２巻き取り工程の少なくとも一方で、前記ガラスフィルムをレーザー切断により所定の幅に切断してから巻き取ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項７】
前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項８】
前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項９】
ダウンドロー法によってガラスフィルムを成形すると共に、その成形したガラスフィルムを保護フィルムに重ねてロール状に巻き取るガラスロールの製造方法であって、
前記保護フィルムに、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力を付与しながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることを特徴とするガラスロールの製造方法。
【請求項１０】
ロール状にガラスフィルムを巻き取るまでの段階で、前記ガラスフィルムの幅方向両端部に形成される非有効部をレーザー切断することを特徴とする請求項９に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１１】
前記保護フィルムが最外層にある状態に維持されるように、前記ガラスフィルムの外周面側に前記保護フィルムを重ねながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることを特徴とする請求項９又は１０に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１２】
前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法である請求項９〜１１のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１３】
ダウンドロー法によって成形されたガラスフィルムを、保護フィルムに重ねてロール状に巻き取ったガラスロールであって、
前記保護フィルムに、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力が付与されていることを特徴とするガラスロール。
【請求項１４】
前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１３に記載のガラスロール。
【請求項１５】
前記ガラスフィルムの幅方向の両端面の算術平均粗さＲａが、０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のガラスロール。
【請求項１６】
前記保護フィルムが、前記ガラスフィルムの幅方向両側から食み出していることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のガラスロール。
【請求項１】
ダウンドロー法を実行する成形装置によってガラスフィルムを連続的に成形しながら下流側に搬送する成形工程と、
前記成形工程の搬送経路の下流端で前記ガラスフィルムに第１保護フィルムを重ねてロール状に巻き取り、元ガラスロールを製造する第１巻き取り工程と、
前記元ガラスロールから前記ガラスフィルムを巻き出しながら下流側に搬送するとともに、その搬送経路の下流端で、前記ガラスフィルムに第２保護フィルムを重ねてロール状に巻き直し、ガラスロールを製造する第２巻き取り工程とを含み、
前記第２巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第１巻き取り工程で前記ガラスフィルムに作用する張力よりも大きくしたことを特徴とするガラスロールの製造方法。
【請求項２】
前記第１巻き取り工程において、前記第１保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項３】
前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムに作用する巻き取り方向の張力を、前記第２保護フィルムに作用する巻き取り方向の張力よりも大きくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項４】
前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの一方側の表面のみを接触支持しながら搬送することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項５】
前記第２巻き取り工程において、前記ガラスフィルムの前記接触支持面が、前記ガラスロールの内周面側に位置するように巻き取られることを特徴とする請求項４に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項６】
前記第１巻き取り工程と前記第２巻き取り工程の少なくとも一方で、前記ガラスフィルムをレーザー切断により所定の幅に切断してから巻き取ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項７】
前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項８】
前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項９】
ダウンドロー法によってガラスフィルムを成形すると共に、その成形したガラスフィルムを保護フィルムに重ねてロール状に巻き取るガラスロールの製造方法であって、
前記保護フィルムに、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力を付与しながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることを特徴とするガラスロールの製造方法。
【請求項１０】
ロール状にガラスフィルムを巻き取るまでの段階で、前記ガラスフィルムの幅方向両端部に形成される非有効部をレーザー切断することを特徴とする請求項９に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１１】
前記保護フィルムが最外層にある状態に維持されるように、前記ガラスフィルムの外周面側に前記保護フィルムを重ねながら、前記ガラスフィルムと前記保護フィルムとを巻き取ることを特徴とする請求項９又は１０に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１２】
前記ダウンドロー法が、オーバーフローダウンドロー法である請求項９〜１１のいずれか１項に記載のガラスロールの製造方法。
【請求項１３】
ダウンドロー法によって成形されたガラスフィルムを、保護フィルムに重ねてロール状に巻き取ったガラスロールであって、
前記保護フィルムに、前記ガラスフィルムよりも大きな巻き取り方向の張力が付与されていることを特徴とするガラスロール。
【請求項１４】
前記ガラスフィルムの厚みが、１μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１３に記載のガラスロール。
【請求項１５】
前記ガラスフィルムの幅方向の両端面の算術平均粗さＲａが、０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のガラスロール。
【請求項１６】
前記保護フィルムが、前記ガラスフィルムの幅方向両側から食み出していることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のガラスロール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１４４４１（Ｐ２０１３−１４４４１Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６１２３（Ｐ２０１１−１４６１２３）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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