JP6765639B2 - ガラス板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス板の製造方法に関する。
近年、ガラス板の製造工程では、製造効率の観点等から、大面積のガラス原板から製品となる一枚又は複数枚のガラス板を切り出す方法が採用される場合がある。このような方法は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用のガラス基板の製造工程で多く採用されている。
具体的には、例えば、フロート法やダウンドロー法などでガラスリボンを所定長さに切断して製造された成形原板からマザーガラスを切り出す場合や、マザーガラスからFPD用のガラス基板を切り出す場合がある。前者の場合は成形原板がガラス原板となり、後者の場合はマザーガラスがガラス原板となる。
ガラス原板からガラス板を切り出す場合、ガラス原板の状態で欠陥検査が行われる。この欠陥検査の結果、ガラス原板に一つでも品質基準を満たさない欠陥が存在すると、ガラス原板全体を不良品として廃棄するのが通例とされている。しかしながら、このような取り扱いをすると、ガラス原板の大型化に伴って、欠陥の発生確率が必然的に高まることに加え、廃棄によって失われるガラス量も非常に多くなる。その結果、製造コストの高騰を招く原因となる。
そこで、例えば特許文献1には、複数枚のマザーガラスの欠陥情報と、複数の異なる切り出し配置情報及びその評価基準情報とを蓄積しておき、それら情報の組み合わせを順次変えてシミュレーションを繰り返すことにより、最も多くの液晶表示装置用ガラス基板の切り出しが可能な組み合わせを見つける処理を行うことが開示されている。これにより、マザーガラスに欠陥が含まれる場合であっても、そのマザーガラスを有効活用して製造コストの高騰を防止することができる。
WO2003/087923号公報
ところで、上記のようにガラス原板の種々の情報を測定又は演算し、これらの情報に基づいてガラス原板の最適な切り出し区分を決定する構成では、測定又は演算された情報はサーバーのデータベースに記憶され、管理されるのが一般的である。この場合、例えば、ガラス原板からガラス板を切り出す工程(以下、加工工程ともいう)では、所定のネットワーク等を介してサーバーから情報を取得し、取得した情報に基づいてガラス原板の切断を行うことになる。
しかしながら、サーバーのデータベースには、例えば欠陥の位置、大きさ、種類を含む欠陥情報など、ガラス原板に関する多くの詳細情報が記憶されている。そのため、加工工程で、サーバーから欠陥情報を含む詳細情報を取得しようとすると、データ量が非常に多くなり、サーバー負荷が大きくなる。特に加工工程を複数の場所で同時に行う場合には、サーバー負荷が顕著になる。その結果、サーバー機能の低下や一時的なサーバーダウンなどのシステム障害が生じやすくなる。したがって、サーバーから必要な情報をスムーズに取得できず、ガラス原板からガラス板を効率よく製造できない事態が生じ得る。
本発明は、ガラス原板に関する情報が記憶されているサーバー負荷を低減し、ガラス原板からガラス板を効率よく製造することを技術的課題とする。
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス原板の欠陥を検査して欠陥情報を生成する工程と、欠陥情報に基づいてガラス原板の切り出し区分情報及びその区分毎の品質の合否を示す品質情報を演算で求める工程と、欠陥情報、切り出し区分情報及び品質情報を第一サーバーの第一データベースに記憶させる工程と、欠陥情報を除く切り出し区分情報及び品質情報を第一サーバーから第二サーバーに送信し、第二サーバーの第二データベースに記憶させる工程と、第二サーバーからガラス原板の識別情報に対応する切り出し区分情報及び品質情報を取得する工程と、第二サーバーから取得した切り出し区分情報に基づいてガラス原板から一枚又は複数枚のガラス板を切り出す工程と、第二サーバーから取得した品質情報に基づいてガラス板の中から良品を選別する工程とを備えることを特徴とする。
このような構成によれば、各種情報を管理するサーバーが、第一サーバーと第二サーバーに分けられる。第一サーバーの第一データベースには、欠陥情報、切り出し区分情報、品質情報を含む詳細情報が記憶され、第二サーバーの第二データベースには、欠陥情報を除いた、切り出し区分情報、品質情報を含む簡易情報が記憶される。そして、ガラス原板の切り出す工程や切り出したガラス板を選別する工程を含む加工工程では、第一サーバーからは各種情報を直接取得することなく、第二サーバーから取得した簡易情報が用いられる。そのため、加工工程において、第一サーバーに過度な負荷がかかることはなく、また第二サーバーから取得する情報も簡易情報に止められるので、第二サーバーに過度な負荷がかかることもない。したがって、第二サーバーから加工に必要な情報をスムーズに取得できる状態を安定して維持できるため、ガラス原板からガラス板を効率よく製造することが可能となる。
上記の構成において、欠陥情報を生成する工程の後であって、かつ、ガラス板を切り出す工程の前に、ガラス原板を梱包輸送する工程を備えていてもよい。
このようにすれば、欠陥情報を生成するためにガラス原板の欠陥検査を行う場所と、ガラス原板からガラス板を切り出す場所とを互いに離れた別々の場所に設定することができる。例えば、前者を国内工場で行い、後者を海外工場で行うこともできる。この場合、第一サーバーと第二サーバーの通信速度は遅くなりやすいが、欠陥情報を除いて切り出し区分情報及び品質情報を第一サーバーから第二サーバーに送信するので、ネットワーク回線の通信速度が遅くても、第一サーバーから第二サーバーへの送信を安定して行うことができる。
上記の構成の品質情報を演算で求める工程において、第一サーバーで品質情報を演算で求めてもよい。
このように第一サーバーで品質情報を演算すれば、他のサーバーで演算する場合と比べ、設備コストを削減できる。また、欠陥の検査や識別情報のマーキングに用いられる各コンピューターで演算する場合と比べ、品質情報の演算を行うアプリケーションのアップデートを一度で行うことができ、メンテナンス性を向上できる。
上記の構成のガラス板を切り出す工程において、第二サーバーから取得した切り出し区分情報とは異なる第二切り出し区分情報に基づいてガラス板を切り出すことが要求される場合に、第二サーバーが、識別情報と共に第二切り出し区分情報を第一サーバーに送信し、第一サーバーが、識別情報に対応する欠陥情報に基づいて第二切り出し区分情報の区分毎の品質の合否を示す第二品質情報を再演算して求め、第二サーバーに送信するようにしてもよい。
このようにすれば、ガラス板を切り出す工程において、第二サーバーから取得した切り出し区分情報とは異なる第二切り出し区分情報に基づいてガラス板を切り出すことが要求される場合であっても、欠陥情報を第二サーバーに移すことなく、第一サーバーと第二サーバーの間の少ない情報のやり取りのみで対応することができる。
以上のような本発明によれば、ガラス原板に関する情報が記憶されているサーバー負荷を低減し、ガラス原板からガラス板を効率よく製造することができる。
ガラス板の製造方法を示す概念図である。 成形工程を示す概略平面図である。 (a)〜(c)は、切り出し区分情報を説明するための図である。 加工工程を示す概略平面図である。 表示装置に表示される品質情報の一例を示す図である。
本発明に係るガラス板の製造方法の一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るガラス板の製造方法は、ガラス原板の成形工程S1と、ガラス原板の輸送工程S2と、ガラス原板の加工工程S3とを備える。成形工程S1では第一サーバー1とネットワーク2(例えばイントラネット)を介して通信し、加工工程S3では第二サーバー3とネットワーク4(例えばイントラネット)を介して通信する。第一サーバー1と第二サーバー3はネットワーク5を介して通信する。第一サーバー1と第二サーバー3が通信を行うためのネットワーク5は専用回線(無線と有線の両方を含む)でもよいが、インタネット(特にVPN)であることが好ましい。例えば、第一サーバー1は成形工程S1を行う工場内に置かれ、第二サーバー3は加工工程S3を行う工場内に置かれる。
図2に示すように、成形工程S1は、オーバーフローダウンドロー法によって連続成形されたガラスリボンを縦姿勢のまま所定長さで切断することで、成形原板であるガラス原板Gを製造する切断工程S11を備える。切断工程S11では、曲げ応力による割断によってガラスリボンの粗切を行う。なお、成形工程S1は、オーバーフローダウンドロー法を用いたものに限定されない。例えば、スロットダウンドロー法やリドロー法などの他のダウンドロー法や、フロート法を用いてもよい。
更に、成形工程S1は、切断工程S11の後に、ガラス原板Gの欠陥を検査する欠陥検査工程S12と、ガラス原板Gに識別情報を付すマーキング工程S13と、ガラス原板Gを梱包する梱包工程S14とを備える。本実施形態では、成形工程S1において、図2の左から右に向かって、ガラス原板Gを縦姿勢(好ましくは鉛直姿勢)で搬送する。この搬送の間、例えばガラス原板Gはチャック機構等によって吊り下げ支持される。なお、コンベア等でガラス原板Gを横姿勢(好ましくは水平姿勢)で搬送してもよい。
欠陥検査工程S12は、センサ6でガラス原板Gに含まれる欠陥の種類(例えば、泡、異物等)、位置(座標)、大きさを測定する工程S12aを備える。本実施形態では、欠陥検査工程S12は、工程S12aの前に、センサ7でガラス原板Gの偏肉を測定する工程S12bと、センサ8でガラス原板Gの筋(脈理)を測定する工程S12cとを更に備える。なお、工程S12a〜S12cの順序は特に限定されない。欠陥検査工程S12では、これらの工程S12a〜S12cの検査結果を含む欠陥情報を生成し、第一サーバー1に送信する。なお、工程S12b及び工程S12cは省略してもよい。
一方、第一サーバー1では、図1に示すように、欠陥情報をガラス原板Gの識別情報に紐付けて第一データベース1aに記憶すると共に、その欠陥情報に基づいてガラス原板Gの切り出し区分情報及び品質情報を演算(シミュレーション)により自動的に求める。ここで、切り出し区分情報は、一枚のガラス原板Gから一枚又は複数枚のガラス板Gaを如何に切り出すかを示すレイアウト情報である。また、品質情報は、切り出し区分情報に含まれる切り出し区分毎の品質の合否を示す判定結果情報(合格を示す情報と、不合格を示す情報からなる)である。一つの区分は、一枚のガラス板Gaとなる部分に対応する。
図3(a)〜(c)に示すように、第一サーバー1には、切り出し区分情報の候補として予め異なる複数種のパターンがある。例えば、同図(a)の一枚取り、同図(b)のトリミング、同図(c)の多面取り(図例は六面取り)の三つのパターンがある。これらパターンの中から欠陥情報に含まれる欠陥の位置や大きさ等を考慮し、最適な切り出し区分情報が自動選択される。切り出し区分情報としては、ガラスの廃棄量が最も少なくなるパターンを選択するようにすることが好ましい。本実施形態では、欠陥がないガラス原板Gは一枚取りとされ、欠陥があるガラス原板Gは欠陥の位置や大きさ等を考慮し、トリミング又は多面取りとされる。切り出し区分情報の候補のパターンは、追加、編集、削除することができる。
図3(a)に示すように、一枚取りの場合には、ガラス原板Gの周縁部を除く矩形状の区分C1が切り出し区分情報として選択される。区分C1の大きさは予め設定されるが、変更も可能である。
図3(b)に示すように、トリミングの場合には、ガラス原板Gの周縁部を除き、かつ、ガラス原板Gの四つの角の近傍にそれぞれ形成される起点P1〜P4のいずれか一つを角に有する矩形状の区分が切り出し区分情報として選択される。そのため、切り出し区分情報の中には選択された起点P1〜P4の情報も含められる。例えば、ガラス原板Gに欠陥がd1,d2がある場合には、欠陥d1と欠陥d2を含まないように、起点P1を含む矩形状の区分C2が切り出し区分情報として選択される。区分C2の大きさは予め設定されるが、変更も可能である。
図3(c)に示すように、多面取りの場合には、ガラス原板Gの周縁部を除く領域内で隣接配置された同一サイズの複数の矩形状の区分が切り出し区分情報として選択される。例えば、六面取りの場合には、区分C3〜C8が切り出し区分情報として選択される。この場合、品質情報には、欠陥d3〜d5が存在する区分C3,C5,C7の品質を不合格とする情報と、欠陥が存在しない区分C4,C6,C8の品質を合格とする情報とが含まれる。区分C3〜C8の数(多面取り数)は予め設定されるが、変更も可能である。
第一サーバー1は、演算により求めた切り出し区分情報及び品質情報をガラス原板Gの識別情報に紐付けて第一データベース1aに記憶する。またこれと併せて、第一サーバー1は、識別情報と共に、切り出し区分情報及び品質情報を第二サーバー3に送信する。第二サーバー3は、これらの情報を識別情報に紐付けて第二データベース3aに記憶する。これにより、第二データベース3aに記憶された切り出し区分情報及び品質情報は、第一データベース1aに記憶された切り出し区分情報及び品質情報と同期した状態となる。この際、欠陥情報は、第一サーバー1から第二サーバー3に送信されることはなく、同期情報から除かれる。したがって、第一サーバー1には、欠陥情報、切り出し区分情報、品質情報を含む詳細情報が記憶され、第二サーバー3には、欠陥情報を除く、切り出し区分情報、品質情報を含む簡易情報が記憶される。なお、第一サーバー1から第二サーバー3に送信する切り出し区分情報及び品質情報は、第二サーバー3に記憶されている切り出し区分情報及び品質情報との差分情報のみでもよい。
再び図2に戻って説明すると、マーキング工程S13では、マーキング装置9でガラス原板Gの周縁部などの非有効部分(例えば精切時に切断除去される部分)に識別情報を付す。識別情報はガラス原板GのID情報であり、例えば二次元コード(好ましくは、データマトリックスコード)などの形式でガラス原板Gに付される。マーキング装置9で識別情報を付す方法としては、例えば、ラベルの貼り付け、レーザー加工、インクジェット印刷等が用いられる。インクジェット印刷を用いる場合、金属成分を含まないインクを使用することが好ましい。
梱包工程S14では、ガラス原板Gをパレット10に複数枚積層して梱包する。この際、必要に応じ、切り出し区分情報に基づいてガラス原板Gを適宜分類してもよい。積層作業は人又はロボットにより行われる。本実施形態では、ガラス原板Gを縦姿勢で積層するパレット10を用いるが、ガラス原板Gを横姿勢で積層するパレットを用いてもよい。縦姿勢の場合、ガラス原板Gの姿勢は、水平面とのなす角が45°〜80°であることが好ましく、60°〜75°であることがより好ましい。横姿勢の場合、ガラス原板Gの姿勢は、水平面とのなす角が0°(水平姿勢)〜30°であることが好ましく、0°〜15°であることがより好ましい。これらの場合、ガラス原板Gの各相互間には、紙(合紙)や発泡樹脂シート等の保護シート(不図示)を介在させることが好ましい。
上記の梱包工程S14が終了すると、パレットに梱包されたガラス原板Gを加工工程S3まで輸送する(輸送工程S2)。輸送には、陸送、空輸及び海運の少なくとも一つが含まれる。
図4に示すように、加工工程S3は、ガラス原板Gに付された識別情報Xをスキャンする読み取り工程S31と、ガラス原板Gからマザーガラスであるガラス板Gaを切り出す切断工程S32と、ガラス板Gaを選別する選別工程S33とを備える。本実施形態では、加工工程S3において、図4の左から右に向かってガラス原板Gを横姿勢(好ましくは水平姿勢)で搬送するが、縦姿勢で搬送してもよい。本実施形態では、パレット10から取り出されたガラス原板Gに加工工程S3を施す場合を例にとって説明するが、これに限定されない。パレット10からのガラス原板Gの取出作業は人又はロボットによって行われる。
読み取り工程S31では、スキャンした識別情報を第二サーバー3に送信し、第二サーバー3から識別情報に対応する切り出し区分情報及び品質情報を取得する。
切断工程S32は、第二サーバー3から取得した切り出し区分情報に基づいてガラス原板Gにスクライブ線Lを形成する工程S32aと、ガラス原板Gをスクライブ線Lに沿って折り割る工程S32bとを備える。工程S32aでは、ホイールカッターによる押圧やレーザーの照射等によりスクライブ線Lが形成される。工程S32bは、ガラス原板Gの搬送方向と平行な第一方向に延びるスクライブ線Lに沿ってガラス原板Gを折り割る工程と、搬送方向と直交する第二方向に延びるスクライブ線Lに沿ってガラス原板Gを折り割る工程とを別々に備える。なお、図4は、取得した切り出し区分情報が一枚のガラス原板Gから四枚のガラス板Gaを切り出すことを指示する情報であった場合を例示している。
ここで、切断工程S32で用いられるスクライブ機構や折り割り機構には、切り出し区分情報の候補のパターンが予め登録されている。第二サーバー3から取得した切り出し区分情報に対応するパターンの選択スイッチを人が押下することで、第二サーバー3から取得した切り出し区分情報に対応する加工が自動的に行われる。なお、スクライブ機構や折り割り機構が第二サーバー3から切り出し区分情報を直接取得し、登録パターンの中から切り出し区分情報に対応する加工を自動選択するようにしてもよい。
なお、切断工程S32では、レーザー割断やレーザー溶断でガラス原板Gを切断してもよい。
選別工程S33では、第二サーバー3から取得した品質情報に基づいて、切り出されたガラス板Gaの中から良品を選別する。選別工程S33を人が行う場合には、表示装置11を配置し、品質情報を表示するのが好ましい。図5に示すように、表示装置11には、例えば、品質が合格の区分に「○」が表示され、品質が不合格の区分に「×」が表示される。なお、選別工程S33はロボットによって自動で行ってもよい。この場合、表示装置11は省略してもよい。良品とみなされた欠陥のないガラス板(マザーガラス)Gaは、液晶表示装置の製造等を行う顧客に販売される。
以上のような構成によれば、各種情報を管理するサーバーが、第一サーバー1と第二サーバー3に分けられる。第一サーバー1には、欠陥情報、切り出し区分情報、品質情報を含む詳細情報が記憶され、第二サーバー3には、欠陥情報を除いた、切り出し区分情報、品質情報を含む簡易情報のみが記憶される。加工工程S3では、第一サーバー1からは各種情報を直接取得することなく、第二サーバー3から取得した簡易情報のみが用いられる。そのため、加工工程S3において、第一サーバー1に過度な負荷がかかることはなく、また第二サーバーから取得する情報も簡易情報に止められるので、第二サーバー3に過度な負荷がかかることもない。したがって、第二サーバー3から加工に必要な情報をスムーズに取得できる状態を安定して維持できるため、ガラス原板Gからガラス板Gaを効率よく製造することが可能となる。また、加工工程S3の作業者が第一サーバー1にアクセスするのを制限(禁止)すれば、加工工程S3の作業者は、第一サーバー1にのみ記憶された欠陥情報にアクセスできない。このような態様とすれば、機密性の高い欠陥情報が流出するリスクを低減できる。
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。
上記の実施形態では、ガラス原板Gに識別情報を付す場合を説明したが、ガラス原板Gの付帯物(例えば、パレット等)に識別情報を付してもよい。この場合、付帯物(パレット)の識別情報及び積載位置によってガラス原板Gを識別することができる。また、ガラス原板Gに、演算により求められた切り出し区分情報及び品質情報を直接付してもよい。これら情報は、欠陥情報に比べて情報量が非常に少ないため、例えば二次元コード等に埋め込むことができる。この場合、加工工程S3において、ガラス原板Gに付した識別情報から直接切り出し区分状況及び品質情報を読み取ることができるので、第二サーバー3との通信を削減又は省略することもできる。
上記の実施形態では、第一サーバー1で欠陥情報に基づいてガラス原板Gの切り出し区分情報及び品質情報を演算して求めるが、他のサーバーで演算してもよく、欠陥検査工程S12やマーキング工程S13で用いられるコンピューターで演算してもよい。
上記の実施形態では、加工工程S3において、第二サーバー3から取得した切り出し区分情報の通りにガラス原板Gを切断する場合を説明したが、加工工程S3において、第二サーバー3から取得した切り出し区分情報とは異なる切り出し区分情報(第二切り出し区分情報)に基づいてガラス原板Gを切断してもよい。この場合、次のような構成とすることが好ましい。すなわち、第二サーバー3が、第二切り出し区分情報に従って切断することが要求されるガラス原板Gの識別情報と共に、第二切り出し区分情報を第一サーバー1に送信する。次に、第一サーバー1が、識別情報に対応する欠陥情報に基づいて第二切り出し区分情報の区分毎の品質の合否を示す第二品質情報を再演算して求める。その後、第一サーバー1が第二品質情報を第二サーバー3に送信する。このようにすれば、欠陥情報を第二サーバー3に移すことなく、第一サーバー1と第二サーバー3間の少ない情報のやり取りのみで、加工工程S3における切り出し情報の変更要求に対応することができる。
上記の実施形態では、成形原板からマザーガラスを切り出す場合を説明したが、本製造方法はマザーガラスから液晶表示装置用等の最終製品用ガラス基板を切り出す場合にも同様に適用できる。
1 第一サーバー
1a 第一データベース
3 第二サーバー
3a 第二データベース
G ガラス原板(成形原板)
Ga ガラス板(マザーガラス)
S1 成形工程
S11 切断工程(粗切)
S12 欠陥検査工程
S13 マーキング工程
S14 梱包工程
S2 輸送工程
S3 加工工程
S31 読み取り工程
S32 切断工程(精切)
S33 選別工程

Claims (4)

  1. ガラス原板の欠陥を検査して欠陥情報を生成する工程と、
    前記欠陥情報に基づいて前記ガラス原板の切り出し区分情報及びその区分毎の品質の合否を示す品質情報を演算で求める工程と、
    前記欠陥情報、前記切り出し区分情報及び前記品質情報を前記ガラス原板の識別情報と紐付けて第一サーバーの第一データベースに記憶させる工程と、
    前記欠陥情報を除く前記切り出し区分情報及び前記品質情報を前記第一サーバーから第二サーバーに送信し、前記第二サーバーの第二データベースに記憶させる工程と、
    前記第二サーバーから前記ガラス原板の前記識別情報に対応する前記切り出し区分情報及び前記品質情報を取得する工程と、
    前記第二サーバーから取得した前記切り出し区分情報に基づいて前記ガラス原板から一枚又は複数枚のガラス板を切り出す工程と、
    前記第二サーバーから取得した前記品質情報に基づいて前記ガラス板の中から良品を選別する工程とを備えることを特徴とするガラス板の製造方法。
  2. 前記欠陥情報を生成する工程の後であって、かつ、前記ガラス板を切り出す工程の前に、前記ガラス原板を梱包輸送する工程を備えることを特徴とする請求項1に記載のガラス板の製造方法。
  3. 前記品質情報を演算で求める工程において、前記第一サーバーで前記品質情報を演算で求めることを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス板の製造方法。
  4. 前記ガラス板を切り出す工程において、前記第二サーバーから取得した前記切り出し区分情報とは異なる第二切り出し区分情報に基づいて前記ガラス板を切り出すことが要求される場合に、前記第二サーバーが、前記識別情報と共に前記第二切り出し区分情報を前記第一サーバーに送信し、前記第一サーバーが、前記識別情報に対応する前記欠陥情報に基づいて前記第二切り出し区分情報の区分毎の品質の合否を示す第二品質情報を再演算して求め、前記第二サーバーに送信することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
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