7249503 ガラスロールの製造方法及び製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-23

(45)【発行日】2023-03-31

(54)【発明の名称】ガラスロールの製造方法及び製造装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20230324BHJP

   B65H 26/04 20060101ALI20230324BHJP

   C03B 35/00 20060101ALI20230324BHJP

   C23C 16/54 20060101ALI20230324BHJP

   C03C 17/245 20060101ALN20230324BHJP

【ＦＩ】

C23C14/56 B

B65H26/04

C03B35/00

C23C16/54

C03C17/245 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019112742

(22)【出願日】2019-06-18

(65)【公開番号】P2020204079

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100129148

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 淳也

(72)【発明者】

【氏名】森 弘樹

【審査官】西田 彩乃

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０４９８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０６５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１２８５６０（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開２０１５－１６７０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００１１２２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／５６

Ｂ６５Ｈ ２６／０４

Ｃ０３Ｂ ３５／００

Ｃ２３Ｃ １６／５４

Ｃ０３Ｃ １７／２４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空チャンバ内において搬送ローラによって搬送されるガラスフィルムに真空成膜処理を施した後に、前記ガラスフィルムをロール状に巻き取ることでガラスロールを製造する方法において、
前記真空チャンバの真空引きを行う第一準備工程と、
前記第一準備工程後に前記搬送ローラの位置調整を行う第二準備工程と、
前記搬送ローラによって前記ガラスフィルムを搬送しつつ、前記ガラスフィルムに前記真空成膜処理を施す真空成膜処理工程と、を備えることを特徴とするガラスロールの製造方法。

【請求項2】

前記第二準備工程では、前記真空チャンバ外に配置される制御装置から前記真空チャンバ内に配された位置変更装置に制御信号を送信することによって前記搬送ローラの位置を変更する請求項１に記載のガラスロールの製造方法。

【請求項3】

前記第二準備工程では、前記真空チャンバ外に配される操作部材を操作することによって、前記操作部材に連結される前記搬送ローラの位置を変更する請求項１に記載のガラスロールの製造方法。

【請求項4】

前記第二準備工程は、前記搬送ローラによって搬送される前記ガラスフィルムの部分的な緩みを検出する検出工程を含む請求項１から３のいずれか一項に記載のガラスロールの製造方法。

【請求項5】

前記検出工程では、前記真空チャンバに設けられた確認窓を通じて目視により前記ガラスフィルムの前記緩みを検出する請求項４に記載のガラスロールの製造方法。

【請求項6】

前記検出工程では、前記真空チャンバ内に配置されたセンサによって前記ガラスフィルムの前記緩みを検出する請求項４に記載のガラスロールの製造方法。

【請求項7】

前記検出工程では、前記ガラスフィルムに作用する張力を張力計によって測定することで前記緩みを検出する請求項４に記載のガラスロールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスフィルムをロール状に巻き取ることでガラスロールを製造する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ロールトゥロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式により、母材ガラスロールからガラスフィルムを引き出して所定の方向に搬送しつつ、当該ガラスフィルムに機能性膜を形成する技術が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、真空チャンバ内に設けられている母材ガラスロールから引き出されて搬送される第一ガラスフィルムに加熱成膜処理を施すことで、機能性膜（透明導電膜）を有する第二ガラスフィルムを形成し、当該第二ガラスフィルムをロール状に巻き取ることで、ガラスロールを製造する方法が開示されている。この方法では、樹脂フィルムと比較して耐熱性に優れるガラスフィルムを基材とすることで、より高温での成膜処理が可能となる。

【0004】

真空チャンバ内でガラスフィルムを搬送するに当たっては、その搬送経路の中途位置に搬送ローラ（ガイドローラ）が配される場合がある（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１８８３２０号公報

【文献】特開２０１４－３１５３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

真空チャンバ内において、ガラスフィルムを搬送ローラで搬送しながら成膜処理を行う場合、搬送ローラがガラスフィルムを精度良く搬送できるように、事前の準備として搬送ローラの位置決め工程（調心工程）が実施される。従来、この位置決め工程は、真空チャンバの真空引きの前に行われていた。

【0007】

しかしながら、従来の方法では、真空引きによる真空チャンバ内の圧力変化により装置の機構に僅かな歪みが生じて、搬送ローラが所定の位置からずれる、いわゆる芯ずれが発生することが判明した。ガラスフィルムは樹脂フィルムと比較して伸縮性が極めて低いため、搬送ローラの芯ずれが発生すると、当該ガラスフィルムの幅方向の一端部に緩みが生じ、他端部に張りが生じることとなり、その偏荷重によってガラスフィルムの破損を招くおそれがある。

【0008】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、真空中においてガラスフィルムを精度良く搬送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】

【0009】

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、真空チャンバ内において搬送ローラによって搬送されるガラスフィルムに製造関連処理を施した後に、前記ガラスフィルムをロール状に巻き取ることでガラスロールを製造する方法において、前記真空チャンバの真空引きを行う第一準備工程と、前記第一準備工程後に前記搬送ローラの位置調整を行う第二準備工程と、前記搬送ローラによって前記ガラスフィルムを搬送しつつ、前記ガラスフィルムに前記製造関連処理を施す製造関連処理工程と、を備えることを特徴とする。

【0010】

かかる構成によれば、第一準備工程により真空チャンバを真空引きした後に、真空チャンバ内で位置ずれが生じた搬送ローラの位置を第二準備工程によって調整することで、ガラスフィルムを真空中で精度良く搬送することが可能になる。

【0011】

前記第二準備工程では、前記真空チャンバ外に配置される制御装置から前記真空チャンバ内に配された位置変更装置に制御信号を送信することによって前記搬送ローラの位置を変更してもよい。これにより、第二準備工程を効率良く行うことができる。

【0012】

前記第二準備工程では、前記真空チャンバ外に配される操作部材を操作することによって、前記操作部材に連結される前記搬送ローラの位置を変更してもよい。

【0013】

前記第二準備工程は、前記搬送ローラによって搬送される前記ガラスフィルムの部分的な緩みを検出する検出工程を含み得る。搬送ローラの芯ずれによるガラスフィルムの緩みを検出することで、真空中における搬送ローラの位置が適正であるか否かを確認できる。

【0014】

前記検出工程では、前記真空チャンバに設けられた確認窓を通じて目視により前記ガラスフィルムの前記緩みを検出してもよい。

【0015】

記検出工程では、前記真空チャンバ内に配置されたセンサによって前記ガラスフィルムの前記緩みを検出してもよい。

【0016】

前記検出工程では、前記ガラスフィルムに作用する張力を張力計によって測定することで前記緩みを検出してもよい。

【0017】

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配されるとともにガラスフィルムを搬送する搬送装置と、前記真空チャンバ内に配されるとともに前記ガラスフィルムに製造関連処理を施す製造関連処理装置と、を備えるガラスロールの製造装置において、前記搬送装置は、前記ガラスフィルムを送り出す巻出装置と、前記ガラスフィルムを巻き取る巻取装置と、前記巻出装置と前記巻取装置との間に配されるとともに、前記ガラスフィルムを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラによって搬送される前記ガラスフィルムの部分的な緩みを検出するセンサと、前記緩みを低減すべく前記搬送ローラの位置を変更する位置変更装置と、を備えることを特徴とする。

【0018】

かかる構成によれば、搬送ローラの芯ずれによるガラスフィルムの緩みをセンサにより検出し、当該緩みを低減させるように搬送ローラの位置を位置変更装置によって変更することで、ガラスフィルムを搬送ローラによって精度良く搬送することが可能になる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、真空中においてガラスフィルムを精度良く搬送できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第一実施形態に係るガラスロールの製造装置の断面図である。

【図2】搬送ローラ及び位置変更装置の斜視図である。

【図3】搬送ローラの平面図である。

【図4】ガラスロールの製造方法における一工程を示す側面図である。

【図5】第二実施形態に係るガラスロールの製造装置の断面図である。

【図6】搬送ローラ及び位置変更装置の斜視図である。

【図7】搬送ローラの側面図である。

【図8】第三実施形態に係るガラスロールの製造装置の断面図である。

【図9】搬送ローラ及び位置変更装置の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図４は、本発明に係るガラスロールの製造方法及び製造装置の第一実施形態を示す。

【0022】

ガラスロールの製造装置は、ロールトゥロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式を採用しており、母材ガラスロールから引き出された透明なガラスフィルムに対して製造関連処理により機能性膜を形成し、ロール状に巻き取ることでガラスロールを製造する。以下、母材ガラスロールから引き出されるガラスフィルムを第一ガラスフィルムといい、機能性膜が形成された後のガラスフィルムを第二ガラスフィルムという。

【0023】

図１に示すように、製造装置１は、真空チャンバ２と、搬送装置３と、製造関連処理装置としての成膜装置４と、搬送装置３及び成膜装置４を制御する制御装置５と、を主に備える。

【0024】

真空チャンバ２は、搬送装置３及び成膜装置４を内部に収容する。真空チャンバ２の内部空間は、真空ポンプにより所定の真空度に設定される。真空チャンバ２内には、アルゴンガス等の不活性ガスが供給され得る。

【0025】

真空チャンバ２は、複数の確認窓６ａ～６ｆを有する。確認窓６ａ～６ｆは、透明なガラス板等により構成される。確認窓６ａ～６ｆは、搬送装置３によって搬送されるガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の幅方向の端部ＧＦａ，ＧＦｂを確認できるように、真空チャンバ２における側壁部の複数箇所に設けられている。確認窓６ａ～６ｆは、ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の搬送方向における上流側から順に、第一確認窓６ａ、第二確認窓６ｂ、第三確認窓６ｃ、第四確認窓６ｄ、第五確認窓６ｅ及び第六確認窓６ｆを含む。

【0026】

搬送装置３は、巻出装置７と、巻取装置８と、巻出装置７と巻取装置８との間に配される搬送ローラ９ａ～９ｄと、搬送ローラ９ａ～９ｄの位置を変更する位置変更装置１０と、を備える。

【0027】

巻出装置７は、母材ガラスロールＧＲ１を回転可能に支持するとともに、当該母材ガラスロールＧＲ１から第一ガラスフィルムＧＦ１を引き出して成膜装置４へと送り出す。巻出装置７は、制御装置５の制御によって母材ガラスロールＧＲ１の回転速度（第一ガラスフィルムＧＦ１の送り出し速度）を変更できる。

【0028】

巻出装置７に装着される母材ガラスロールＧＲ１は、第一ガラスフィルムＧＦ１と、この第一ガラスフィルムＧＦ１に重ねられる保護フィルムＰＦ１と、巻芯ＷＣ１とを含む。

【0029】

第一ガラスフィルムＧＦ１の厚みは、５００μｍ以下とされ、好ましくは１０μｍ以上３００μｍ以下とされ、最も好ましくは３０μｍ以上２００μｍ以下である。

【0030】

第一ガラスフィルムＧＦ１の材料としては、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、好ましくはホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。ここで、無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分の重量比が３０００ｐｐｍ以下のガラスのことである。本発明におけるアルカリ成分の重量比は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

【0031】

巻出装置７は、母材ガラスロールＧＲ１に含まれる保護フィルムＰＦ１を巻き取る保護フィルム回収部１１を備える。保護フィルム回収部１１は、巻取装置８の上方の位置に配されているが、この位置に限定されるものではない。保護フィルム回収部１１は、第一ガラスフィルムＧＦ１に重ねられている保護フィルムＰＦ１を剥離させるとともに、ロール状に巻き取ることによって回収する。

【0032】

搬送ローラ９ａ～９ｄは、第一ガラスフィルムＧＦ１を搬送する第一搬送ローラ９ａ及び第二搬送ローラ９ｂと、第二ガラスフィルムＧＦ２を搬送する第三搬送ローラ９ｃ及び第四搬送ローラ９ｄとを含む。本実施形態では四本の搬送ローラ９ａ～９ｄを例示するが、搬送ローラ９ａ～９ｄの数は本実施形態に限定されない。

【0033】

第一搬送ローラ９ａ及び第二搬送ローラ９ｂは、巻出装置７と成膜装置４との間で間隔をおいて配される。第三搬送ローラ９ｃ及び第四搬送ローラ９ｄは、成膜装置４と巻取装置８との間で間隔をおいて配される。

【0034】

各搬送ローラ９ａ～９ｄは、図示しないモータにより回転駆動されるが、その一部がフリーローラにより構成されてもよい。各搬送ローラ９ａ～９ｄは、各ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２を支持するローラ本体１２と、ローラ本体１２を支持する軸部１３とを備える。

【0035】

図１及び図２に示すように、位置変更装置１０は、搬送ローラ９ａ～９ｄを支持する第一支持部材１４と、当該第一支持部材１４を回動可能に支持する第二支持部材１５とを備える。

【0036】

第一支持部材１４は、基部１６と、各搬送ローラ９ａ～９ｄの軸部１３を回転可能に支持する一対の軸受部１７ａ，１７ｂと、基部１６の位置を変更する操作部材１８ａ，１８ｂとを備える。

【0037】

基部１６は長尺状の板部材により構成されるが、本実施形態の形状に限定されるものではない。基部１６は、軸受部１７ａ，１７ｂを介して搬送ローラ９ａ～９ｄを支持する。

【0038】

軸受部１７ａ，１７ｂは、基部１６の上面に固定されている。軸受部１７ａ，１７ｂは、搬送ローラ９ａ～９ｄの軸部１３の一端部１３ａを支持する第一軸受部１７ａと、軸部１３の他端部１３ｂを支持する第二軸受部１７ｂとを含む。第一軸受部１７ａと第二軸受部１７ｂとは、基部１６の長手方向に間隔をおいて配される。

【0039】

操作部材１８ａ，１８ｂは、基部１６の長手方向における一端部側に固定される第一操作部材１８ａと、基部１６の他端部側に固定される第二操作部材１８ｂとを含む。操作部材１８ａ，１８ｂは、長尺状の棒状部材により構成されるが、この形状に限定されない。操作部材１８ａ，１８ｂは、基部１６及び軸受部１７ａ，１７ｂを介して搬送ローラ９ａ～９ｄの軸部１３に連結されている。各操作部材１８ａ，１８ｂの一端部は、基部１６に固定されており、各操作部材１８ａ，１８ｂの他端部は、真空チャンバ２外に突出している。

【0040】

真空チャンバ２の天井部には、各操作部材１８ａ，１８ｂの中途部が挿通される開口部１９が形成されている。開口部１９は、シール部材２０によって気密に閉塞されている。シール部材２０は伸縮自在に構成されており、一端部が操作部材１８ａ，１８ｂの中途部に固定され、他端部が開口部１９を閉塞するように真空チャンバ２の天井部の外面に固定されている。

【0041】

各操作部材１８ａ，１８ｂの中途部は、真空チャンバ２内に固定される支持軸２１によって支持されている。支持軸２１は、真空チャンバ２内において水平方向に沿うように設けられる。支持軸２１は、当該支持軸２１を支点として各操作部材１８ａ，１８ｂを揺動可能に支持する。

【0042】

第二支持部材１５は、真空チャンバ２内の所定位置に固定されている。第二支持部材１５は、基部２２と、第一支持部材１４を支持する連結軸２３とを備える。

【0043】

基部２２は、長尺状の板部材により構成されるが、本実施形態の形状に限定されるものではない。基部２２は、真空チャンバ２内において、第一支持部材１４の下方位置に固定されている。連結軸２３は、上下方向に沿うように設けられる。連結軸２３の下部は、基部２２に固定されている。連結軸２３の上部は、第一支持部材１４の基部１６を回動可能に支持している。

【0044】

図３に示すように、各搬送ローラ９ａ～９ｄは、連結軸２３を中心として、実線で示す位置から二点鎖線に示す位置へと回動できる。換言すると、各搬送ローラ９ａ～９ｄは、第一支持部材１４における連結軸２３まわりの回動により、ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の幅方向に対する角度を変更できる。なお、位置変更装置１０には、搬送ローラ９ａ～９ｄの位置変更後に、操作部材１８ａ，１８ｂを固定し、再度の位置変更を行う場合にその固定を解除する固定装置（図示せず）が設けられている。

【0045】

巻取装置８は、第二ガラスフィルムＧＦ２に保護フィルムＰＦ２を重ねて巻芯ＷＣ２に巻き付けることで、ガラスロールＧＲ２を形成する。巻取装置８は、制御装置５の制御によって巻芯ＷＣ２の回転速度を変更できる。

【0046】

巻取装置８は、巻芯ＷＣ２に巻き取られる第二ガラスフィルムＧＦ２に保護フィルムＰＦ２を供給する保護フィルム供給部２４を備える。保護フィルム供給部２４は、巻取装置８の上方位置に配されているが、この位置に限定されるものではない。保護フィルム供給部２４は、保護フィルムロールＰＦＲを備えており、保護フィルムロールＰＦＲから引き出された保護フィルムＰＦ２を第二ガラスフィルムＧＦ２に供給する。

【0047】

成膜装置４は、第一ガラスフィルムＧＦ１を加熱しながら搬送し、当該第一ガラスフィルムＧＦ１に機能性膜を形成する加熱成膜装置により構成される。成膜装置４は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の各種成膜法により、第一ガラスフィルムＧＦ１に機能性膜を形成できる。本実施形態では、スパッタリング法により機能性膜としての透明導電膜、例えばＩＴＯ膜を形成する場合について説明する。

【0048】

成膜装置４は、イオンビームスパッタ装置やマグネトロンスパッタ装置などにより構成される。スパッタ装置としての成膜装置４は、ターゲットを含む複数のスパッタ源２５と、第一ガラスフィルムＧＦ１を加熱する加熱部２６とを主に備える。

【0049】

各スパッタ源２５は、ターゲットから飛散するスパッタ粒子（ＩＴＯ粒子）が第一ガラスフィルムＧＦ１の一方の面に付着するように、加熱部２６から一定の間隔をおいて配置される。

【0050】

加熱部２６は、第一ガラスフィルムＧＦ１に接触しつつ加熱する回転可能な加熱ローラ（キャンローラ）により構成される。加熱部２６は、第一ガラスフィルムＧＦ１を支持する円筒状のローラ本体２７と、このローラ本体２７を加熱するヒータ２８とを備える。

【0051】

ローラ本体２７は、ガラス、セラミックス、又は金属により構成される。ローラ本体２７は、軸部２７ａにより回転自在に支持されている。

【0052】

ヒータ２８は、ローラ本体２７を加熱すべく、当該ローラ本体２７の内側に配置される。ヒータ２８は、例えば赤外線ヒータ又は近赤外線ヒータにより構成されるが、これらに限定されるものではない。

【0053】

制御装置５は、真空チャンバ２の外部に設置されている。制御装置５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、入出力インターフェース、ディスプレイ等の各種ハードウェアを実装するコンピュータ（例えばＰＣ）を含む。制御装置５は、成膜装置４、巻出装置７、巻取装置８及び搬送ローラ９ａ～９ｄに通信可能に接続されており、成膜装置４の加熱、成膜、搬送に係る制御、巻出装置７の制御、巻取装置８の制御、搬送ローラ９ａ～９ｄの回転制御等を実行する。制御装置５は、各種の制御プログラムに基づく演算処理を実行する演算処理部、各種の制御プログラムや測定データ等を保存する記憶部等を備える。

【0054】

以下、上記構成の製造装置１を使用して、ガラスロールＧＲ２を製造する方法について説明する。本方法は、準備工程と、この準備工程後に第一ガラスフィルムＧＦ１に成膜処理を施す製造関連処理工程とを備える。

【0055】

準備工程は、真空チャンバ２の真空引きを行う第一準備工程と、搬送ローラ９ａ～９ｄの位置調整（調心）を行う第二準備工程とを含む。

【0056】

第一準備工程では、真空ポンプによる真空引きにより、真空チャンバ２の内部空間が所定の真空度に設定される。その後、真空チャンバ２内には、アルゴンガス等の不活性ガスが充填される。第一準備工程において、搬送装置３は、巻出装置７から引き出された第一ガラスフィルムＧＦ１を巻取装置８に接続した状態で待機している。

【0057】

第一準備工程が終了すると、第二準備工程が実行される。各搬送ローラ９ａ～９ｄは、巻出装置７の巻芯ＷＣ１、成膜装置４の加熱部２６（加熱ローラ）及び巻取装置８の巻芯ＷＣ２に対して平行に設置されることが望ましい。第一準備工程における真空チャンバ２の真空引きによって搬送ローラ９ａ～９ｄの位置がずれると（芯ずれが発生すると）、これによる第一ガラスフィルムＧＦ１の部分的な緩みが発生する。第二準備工程は、この緩みを検出する検出工程と、芯ずれが生じた搬送ローラ９ａ～９ｄが相互に平行となり、巻芯ＷＣ１，ＷＣ２、加熱部２６とも平行となるように、各搬送ローラ９ａ～９ｄの位置を調整（調心）する位置調整工程と、を備える。

【0058】

検出工程では、真空チャンバ２の確認窓６ａ～６ｆを介して第一ガラスフィルムＧＦ１の幅方向端部ＧＦａ，ＧＦｂの状態が検査される。作業者は、真空チャンバ２の外部から確認窓６ａ～６ｆを通じて第一ガラスフィルムＧＦ１の各端部ＧＦａ，ＧＦｂの状態を目視により確認する。

【0059】

具体的には、巻取装置８と第一搬送ローラ９ａの間における第一ガラスフィルムＧＦ１の状態が第一確認窓６ａにより確認される。また、第一搬送ローラ９ａと第二搬送ローラ９ｂとの間における第一ガラスフィルムＧＦ１の状態が第二確認窓６ｂにより確認される。同様に、第二搬送ローラ９ｂと成膜装置４との間、成膜装置４と第三搬送ローラ９ｃとの間、第三搬送ローラ９ｃと第四搬送ローラ９ｄとの間、及び、第四搬送ローラ９ｄと巻取装置８との間における第一ガラスフィルムＧＦ１の状態が第三確認窓６ｃ乃至第六確認窓６ｆを通じて作業者に確認される。

【0060】

各搬送ローラ９ａ～９ｄに芯ずれが生じている場合、第一ガラスフィルムＧＦ１の幅方向における端部ＧＦａ，ＧＦｂに部分的な緩みが作業者によって検出される。

【0061】

次に、位置調整工程において、作業者は位置変更装置１０の操作部材１８ａ，１８ｂを操作することで第一ガラスフィルムＧＦ１の緩みを低減させる。以下、第一搬送ローラ９ａと第二搬送ローラ９ｂとの間における第一ガラスフィルムＧＦ１の緩みを低減する場合を例として説明する。

【0062】

例えば第一搬送ローラ９ａと第二搬送ローラ９ｂとの間において、第一ガラスフィルムＧＦ１に係る幅方向の一端部ＧＦａに緩みが存在する場合、作業者は、第一搬送ローラ９ａに係る位置変更装置１０の第一操作部材１８ａ、第二搬送ローラ９ｂに係る位置変更装置１０の第一操作部材１８ａを操作する。この操作により、第一搬送ローラ９ａの一端部及び第二搬送ローラ９ｂの一端部は、図４において二点鎖線で示すように、相互に離れるように移動する。これにより、第一ガラスフィルムＧＦ１の一端部ＧＦａは、緩みが低減し、図４において二点鎖線で示すように、ほぼ直線状となる。このとき、第一搬送ローラ９ａと第二搬送ローラ９ｂとは、ほぼ平行な状態となる。作業者は、第一ガラスフィルムＧＦ１の緩みが低減したか否かを、第二確認窓６ｂを介して目視で確認できる。作業者は、第一搬送ローラ９ａ及び第二搬送ローラ９ｂの調心が終了すると、操作部材１８ａ，１８ｂを固定装置により固定する。以上により、位置調整工程が終了する。

【0063】

第二準備工程が終了すると、製造関連処理工程としての成膜工程が実施される。制御装置５は、成膜装置４の加熱部２６を始動させ、ヒータ２８によってローラ本体２７を加熱する。制御装置５は、搬送装置３を始動させ、第一ガラスフィルムＧＦ１の搬送を開始する。

【0064】

ローラ本体２７は、第一ガラスフィルムＧＦ１を加熱しながら下流側に案内する。第一ガラスフィルムＧＦ１は、ローラ本体２７によって１５０℃以上に加熱される。スパッタ粒子がＩＴＯである場合、第一ガラスフィルムＧＦ１は、２００℃以上に加熱されることが望ましく、２５０℃に加熱されることが更に望ましく、３００℃以上に加熱されることが最も望ましい。

【0065】

制御装置５の制御により、成膜装置４は、複数のスパッタ源２５からスパッタ粒子（例えばＩＴＯ粒子）を飛散させ、ローラ本体２７により搬送されている第一ガラスフィルムＧＦ１に順次付着させる。

【0066】

ローラ本体２７によって第一ガラスフィルムＧＦ１が加熱されることで、当該第一ガラスフィルムＧＦ１に付着したＩＴＯ粒子が結晶化し、低抵抗（例えば２０Ω／□以下）の機能性膜ＦＭが形成される。機能性膜ＦＭが形成された第二ガラスフィルムＧＦ２は、第三搬送ローラ９ｃ及び第四搬送ローラ９ｄを介して巻取装置８に向かって搬送される。

【0067】

巻取装置８は、保護フィルム供給部２４によって保護フィルムＰＦ２を第二ガラスフィルムＧＦ２に重ねつつ、巻芯ＷＣ２に第二ガラスフィルムＧＦ２および保護フィルムＰＦ２を巻き付ける。これにより、巻芯ＷＣ２の周囲にガラスロールＧＲ２が形成される。ガラスロールＧＲ２は、巻芯ＷＣ２の回転に応じてその外径を拡大する。

【0068】

巻取装置８による第二ガラスフィルムＧＦ２の巻取が終了すると、成膜工程が終了し、制御装置５は、搬送装置３、成膜装置４を停止させる。その後、真空チャンバ２が大気開放され、ガラスロールＧＲ２が当該真空チャンバ２から取り出される。

【0069】

以上説明した本実施形態に係るガラスロールＧＲ２の製造方法及び製造装置１によれば、第一準備工程により真空チャンバ２の真空引きを実行した後に、真空チャンバ２内で位置ずれ（芯ずれ）が生じた搬送ローラ９ａ～９ｄの位置を第二準備工程において位置変更装置１０により調整することで、ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２を精度良く搬送できる。したがって、ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の破損を防止でき、低抵抗の機能性膜ＦＭが精度良く形成された高品質なガラスロールＧＲ２を製造できる。

【0070】

図５乃至図７は、本発明の第二実施形態を示す。本実施形態では、製造装置における搬送装置の構成が第一実施形態と異なる。

【0071】

図５及び図６に示すように、搬送装置３は、巻出装置７、巻取装置８、搬送ローラ９ａ～９ｄ及び位置変更装置１０の他、搬送ローラ９ａ～９ｄの芯ずれによって生じるガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の部分的な緩みを検出する複数のセンサ２９ａ，２９ｂを備える。

【0072】

センサ２９ａ，２９ｂは、巻出装置７と第一搬送ローラ９ａとの間、第一搬送ローラ９ａと第二搬送ローラ９ｂとの間、及び第二搬送ローラ９ｂと成膜装置４との間に配置されている。また、センサ２９ａ，２９ｂは、成膜装置４と第三搬送ローラ９ｃとの間、第三搬送ローラ９ｃと第四搬送ローラ９ｄとの間、及び第四搬送ローラ９ｄと巻取装置８との間に配置されている。

【0073】

センサ２９ａ，２９ｂは、ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２における幅方向の端部ＧＦａ，ＧＦｂを撮像可能な撮像素子、カメラ等により構成されるが、これに限らず距離センサその他のセンサにより構成されてもよい。センサ２９ａ，２９ｂは真空チャンバ２外に配される制御装置５に通信可能に接続されている。図６に示すように、センサ２９ａ，２９ｂは、検出工程において、第一ガラスフィルムＧＦ１の幅方向における一端部ＧＦａを測定する第一センサ２９ａと、第一ガラスフィルムＧＦ１の他端部ＧＦｂを測定する第二センサ２９ｂとを含む。

【0074】

位置変更装置１０は、第一支持部材１４及び第二支持部材１５の他、搬送ローラ９ａ～９ｄの位置を変更するための駆動装置３０ａ，３０ｂを備える。第一支持部材１４は、第一実施形態における操作部材１８ａ，１８ｂを備えておらず、この駆動装置３０ａ，３０ｂにより操作される。駆動装置３０ａ，３０ｂは、第一支持部材１４の長手方向の一端部を操作する第一駆動装置３０ａと、第一支持部材１４の長手方向の他端部を操作する第二駆動装置３０ｂとを含む。

【0075】

各駆動装置３０ａ，３０ｂは、制御装置５に通信可能に接続されている。駆動装置３０ａ，３０ｂは、電動式のアクチュエータ、例えばリニアサーボモータ、シリンダ装置等により構成される。駆動装置３０ａ，３０ｂは、本体部３１と、ピストン３２とを備える。本体部３１は、真空チャンバ２内の所定位置に固定されている。ピストン３２は、本体部３１によって進退自在に支持されている。ピストン３２の先端部は、第一支持部材１４の基部１６の長手方向における各端部に固定されている。

【0076】

以下、本実施形態に係る製造装置１を使用してガラスロールＧＲ２を製造する方法について説明する。第一準備工程において、真空チャンバ２の真空引きが終了すると、第二準備工程において、センサ２９ａ，２９ｂによる測定が実行される（検出工程）。検出工程では、巻出装置７から成膜装置４を介して巻取装置８に接続されている第一ガラスフィルムＧＦ１における幅方向の端部ＧＦａ，ＧＦｂが、各センサ２９ａ，２９ｂによって撮像される。各センサ２９ａ，２９ｂは、測定データ（画像データ）を制御装置５に送信する。

【0077】

制御装置５は、測定データを受信すると、演算処理部の画像解析処理により、第一ガラスフィルムＧＦ１に生じている緩み量Ｓを算出する。緩み量Ｓは、例えば図７に示すように、第一ガラスフィルムＧＦ１の一端部ＧＦａが基準線Ｌから最も離れている位置と当該基準線Ｌとの距離（Ｓ）である。基準線Ｌは、例えば第一搬送ローラ９ａの上部と第二搬送ローラ９ｂとの上部を結ぶ直線である。基準線Ｌは、本実施形態に限らず、ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の搬送形態に応じて適宜設定できる。

【0078】

制御装置５の演算処理部は、緩み量Ｓを算出すると、記憶部に保存されている基準値（閾値）と比較し、緩み量Ｓが基準値以下であるか否かを判定する。緩み量Ｓが基準値を超えている場合、演算処理部は、当該緩み量Ｓを低減させるために、必要とされるピストン３２の移動距離を算出する。制御装置５は、演算処理部が算出したピストン３２の移動距離に係る制御信号を位置変更装置１０の駆動装置３０ａ，３０ｂに送信する。

【0079】

駆動装置３０ａ，３０ｂは、制御信号に基づいてピストン３２を移動させる。ピストン３２の移動により、第一支持部材１４は、連結軸２３まわりに回動する。この回動により、第一支持部材１４に支持される搬送ローラ９ａ～９ｄの位置が変更される（位置調整工程）。

【0080】

制御装置５は、上記のような搬送ローラ９ａ～９ｄの自動位置調整制御（オート制御）を、オペレータによる手動位置調整制御（マニュアル制御）に切り替えることができる。手動位置調整制御では、制御装置５は、センサ２９ａ，２９ｂから受信した画像データや、画像処理及び演算処理によって求められた緩み量Ｓをディスプレイに表示する。オペレータは、制御装置５のディスプレイに表示された画像データ及び演算結果に基づいて、制御装置５のインターフェースを介して、緩み量Ｓを減少させるための補正値（ピストン３２の移動距離）を当該制御装置５に入力する。制御装置５は、入力された補正値に係る制御信号を駆動装置３０ａ，３０ｂに送信する。制御信号を受信した駆動装置３０ａ，３０ｂは、補正値に応じてピストン３２を移動させる。

【0081】

各搬送ローラ９ａ～９ｄの位置が調整されると、第一実施形態と同様に、成膜工程が実行され、ガラスロールＧＲ２が製造される。

【0082】

図８及び図９は、本発明の第三実施形態を示す。本実施形態では、製造装置における搬送装置の構成が第一実施形態と異なる。

【0083】

本実施形態に係る搬送装置３において、位置変更装置１０の第一支持部材１４は、長尺状の第一構成部材１４ａ及び第二構成部材１４ｂと、第一構成部材１４ａと第二構成部材１４ｂとの間に配されるセンサ３３ａ，３３ｂと、を備える。

【0084】

第一構成部材１４ａは、その上面に軸受部１７ａ，１７ｂを備える。第二構成部材１４ｂは、センサ３３ａ，３３ｂを介して第一構成部材１４ａを支持する。第二構成部材１４ｂは、第二支持部材１５の連結軸２３によって回動可能に支持されている。

【0085】

センサ３３ａ，３３ｂは、制御装置５に通信可能に接続されている。センサ３３ａ，３３ｂは、例えばロードセルにより構成されるが、この構成に限定されるものではない。センサ３３ａ，３３ｂは、第一構成部材１４ａの下面と第二構成部材１４ｂの上面に接触している。

【0086】

センサ３３ａ，３３ｂは、第一支持部材１４の長手方向における一端部側に配される第一センサ３３ａと、第一支持部材１４の長手方向における他端部側に配される第二センサ３３ｂとを含む。第一センサ３３ａは、第一軸受部１７ａの下方位置に配されている。第二センサ３３ｂは、第二軸受部１７ｂの下方位置に配されている。

【0087】

例えば搬送ローラ９ａ～９ｄに搬送されるガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２において、幅方向の一端部ＧＦａに緩みが生じている場合、当該一端部ＧＦａに作用する張力は、他端部ＧＦｂに作用する張力よりも小さくなる。この張力の大小は、第一センサ３３ａ及び第二センサ３３ｂによって、第一支持部材１４の一端部側に作用する荷重と、第一支持部材１４の他端部側に作用する荷重とを測定することにより確認できる。すなわち、第一センサ３３ａ及び第二センサ３３ｂは、搬送ローラ９ａ～９ｄに搬送されるガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２の各端部ＧＦａ，ＧＦｂに作用する張力（緩み）を測定する張力計として機能する。

【0088】

以下、本実施形態に係る製造装置１を用いてガラスロールＧＲ２を製造する方法について説明する。第一準備工程において真空チャンバ２の真空引きが終了すると、制御装置５は、第二準備工程において、第一センサ３３ａ及び第二センサ３３ｂによる第一ガラスフィルムＧＦ１の張力（緩み）の測定を開始する（検出工程）。各センサ３３ａ，３３ｂは、測定データ（荷重データ）を制御装置５に送信する。

【0089】

制御装置５の演算処理部は、第一センサ３３ａ及び第二センサ３３ｂの測定データに基づいて、第一ガラスフィルムＧＦ１の幅方向における一端部ＧＦａの張力と、他端部ＧＦｂの張力とが均衡するように、駆動装置３０ａ，３０ｂにおけるピストン３２の移動距離を算出する。制御装置５は、位置調整が必要な搬送ローラ９ａ～９ｄに対応する駆動装置３０ａ，３０ｂに制御信号を送信する。制御信号を受信した駆動装置３０ａ，３０ｂは、ピストン３２を作動させ、第一支持部材１４を移動させることで、調整対象となる搬送ローラ９ａ～９ｄの位置を変更する（位置調整工程）。

【0090】

各搬送ローラ９ａ～９ｄの位置が調整されると、第一実施形態と同様に、成膜工程が実行され、ガラスロールＧＲ２が製造される。なお、本実施形態においても、第二実施形態と同様に、制御装置５は、各搬送ローラ９ａ～９ｄの自動位置調整制御を、オペレータによる手動位置調整制御に切り替えることができる。

【0091】

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0092】

上記の実施形態では、第二準備工程において第一ガラスフィルムＧＦ１の緩みを検出する例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。第二準備工程のみならず、成膜工程の実行中に、第一ガラスフィルムＧＦ１及び第二ガラスフィルムＧＦ２の部分的な緩みを検出してもよい。製造装置１は、各ガラスフィルムＧＦ１，ＧＦ２を搬送しながら搬送ローラ９ａ～９ｄの位置調整を行うことができる。

【0093】

上記の実施形態では、製造関連処理工程として成膜工程（加熱成膜工程）を例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。製造関連処理工程には、ガラスフィルムの品質検査を行う工程、洗浄工程、乾燥工程その他の各種工程が含まれる。

【0094】

本発明に係るガラスロールの製造装置は、第一実施形態に係る操作部材１８ａ，１８ｂ及び確認窓６ａ～６ｆ、第二実施形態に係るセンサ２９ａ，２９ｂ及び駆動装置３０ａ，３０ｂ、及び第三実施形態に係る第一支持部材１４及びセンサ３３ａ，３３ｂの全ての構成要素を備えていてもよい。

【符号の説明】

【0095】

１ 製造装置
２ 真空チャンバ
４ 成膜装置
５ 制御装置
６ａ 第一確認窓
６ｂ 第二確認窓
６ｃ 第三確認窓
６ｄ 第四確認窓
６ｅ 第五確認窓
６ｆ 第六確認窓
７ 巻出装置
８ 巻取装置
９ａ 第一搬送ローラ
９ｂ 第二搬送ローラ
９ｃ 第三搬送ローラ
９ｄ 第四搬送ローラ
１０ 位置変更装置
１８ａ 第一操作部材
１８ｂ 第二操作部材
２９ａ 第一センサ
２９ｂ 第二センサ
３３ａ 第一センサ
３３ｂ 第二センサ
ＧＦ１ 第一ガラスフィルム
ＧＲ２ ガラスロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】