JP2003071356A

JP2003071356A - 塗布装置およびその塗布方法

Info

Publication number: JP2003071356A
Application number: JP2001268184A
Authority: JP
Inventors: Koichi Furuya; 孝一古屋; Yasuo Moriguchi; 泰夫森口; Hiroaki Arai; 宏明荒井
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】大型の板状体、特に建築物窓または車両窓向け
などの大板ガラスに、防汚、熱線遮蔽などを目的とした
機能性箔膜または着色膜などを、膜ムラなく生産性よく
塗布形成する安価な塗布装置およびその塗布方法を提供
する。【解決手段】板状体と所定の隙間間隔を保ちつつ移動
可能なアプリケータからなり、板状体とアプリケータと
の隙間に塗布液を供給しアプリケータを進行させ板状体
を塗布する塗布装置であって、板状体を水平に載置する
ステージと、ステージに載置した板状体上面との間に所
定の隙間間隔を保ちつつ移動可能なアプリケータからな
り、アプリケータの下面に、アプリケータの進行方向と
直交する段差を設けて、アプリケータの下面を２面以上
とし、かつ塗布時の進行方向側のアプリケータ下面と板
状体上面との隙間が、進行方向反対側のアプリケータ下
面と板状体上面の隙間より広いことを特徴とする塗布装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状体と所定の隙
間間隔を保ちつつ相対移動可能なアプリケータからな
り、板状体とアプリケータとの隙間にアプリケータに内
設した塗布液供給口より塗布液を供給しアプリケータを
進行させて板状体を塗布する塗布装置に関し、特に建築
物窓または車両窓向けなどの大面積の板ガラス（大板ガ
ラス）に塗布液の使用量を少なく、膜厚ムラ、即ち、膜
ムラなく塗布成膜する塗布装置およびその塗布方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス板などの液吸収性のない板状体に
塗布液を塗布し、表面に薄膜を形成する塗布方法とし
て、ディップコート法、スピンコート法、カーテンフロ
ーコート法、スプレー法、ロールコート法、フレキソ印
刷法などが挙げられる。

【０００３】ディップコ−ト法は、塗布液を満たした塗
布槽に板状体を浸漬し、一定速度で引き上げ塗布する塗
布方法で、均一な膜厚の薄膜が得られるものの、大板ガ
ラスに対しては、大きな塗布槽および多量の塗布液を必
要とし、更に、重量がある大板ガラスを多数一度に塗布
することが困難であり、塗布液の使用効率も低い。これ
に対して、スピンコート法、カーテンフローコート法、
スプレー法、ロールコート法、またはフレキソ印刷法
は、塗布速度が速く生産性が高い。

【０００４】スピンコート法は、回転台上に板状体を載
置し回転台上に固定させた後、回転台を回転させ、回転
の中心へ塗布液を滴下させて拡げて塗布する方法であ
る。しかしながら、大板ガラスを塗布するには大掛かり
となり、塗布液の大部分が飛散するので、塗布液の使用
効率が低い。

【０００５】カーテンフローコート法は、スリットから
カーテン状に落下する塗布液の中を、板状体を高速で搬
送させつつ塗膜するので生産性が高いが、大板ガラスに
塗膜するには、塗布液を多量に必要とし、構造上、膜厚
を厳密に制御することが困難である。

【０００６】スプレー法は、塗布液を板状体表面に吹き
付ける方法であるが、スプレーした際に、塗布液が飛散
して塗布環境が悪くなり、スプレーされた塗布液が板状
体に到達する間に溶媒の蒸発が起こり、均一な膜厚の薄
膜を得難い。

【０００７】ロールコート法は、表面に塗布液を被着さ
せたコートーロールを板状体表面に接触させ、塗布液を
転写させて塗布する方法で、正転ロールコータやリバー
スロールコータがあり、塗膜速度が速く、生産性も高
い。しかしながら、ガラスに塗布液を塗布する場合、ス
ジ状の膜欠陥が塗膜方向に生じやすい。

【０００８】フレキソ印刷法は、弾性材料よりなるドク
ターロール、または表面に微細なエンボス加工がされた
アニロックスロール上に、塗布液供給装置であるディス
ペンサーで塗布液を滴下し、両ロール表面で塗布液を練
り、アニロックスロール表面に均一に広げ、版胴に巻か
れたゴム等からなるフレキソ版に転写させた後、フレキ
ソ版で板状体表面に塗布する方法である。フレキソ印刷
法においては、フレキソ版の長さを、塗布される板状体
の長さより長くする必要があり、大板ガラスに塗布する
には、大型の版胴を用いなければならず、塗布装置が大
きく高価となる。

【０００９】ロールコート法やフレキソ印刷法を用い
て、水平に置かれた建築物および車両窓ガラス向け等の
大板ガラスを搬送しつつ、大板ガラスの上面を塗布する
際には、装置突入時に大板ガラスの端部でロール表面を
傷つけてしまい、装置を損傷させてしまう危険性がある
ので、注意を要する。

【００１０】上述したいずれの塗布装置および塗布方法
も、建築物窓および車両窓向け大板ガラスに生産性よく
塗布成膜するに適した安価で簡便な塗布装置および塗布
方法と言えるものではない。

【００１１】一方、板状体と所定の隙間間隔を保ちつつ
移動可能なアプリケータからなり、板状体とアプリケー
タとの隙間にアプリケータに内設した塗布液供給口より
塗布液を供給しつつアプリケータを進行させて板状体を
塗布する塗布装置、キスコータに属しビードコータと通
称される塗布装置が、特開平８−２４７４０号公報、ま
たは特開平１１−４２４５７号公報にて開示されてい
る。コート手段であるアプリケータと板状体との間に、
アプリケータおよび板状体ともに接触する塗布液からな
るビードを生じさせ、ビードを引きずることによって塗
膜を形成する。

【００１２】特開平８−２４７４０号公報に記載の塗布
装置は、塗布液の有効利用を図るとともに設置スペース
を小さくし塗布品質の向上を図った縦型の塗布装置であ
る。

【００１３】特開平１１−４２４５７号公報に記載の塗
布装置は、特開平８−２４７４０号公報に記載の塗布装
置の改良を図ったもので、ノズル、即ち、アプリケータ
の形状を工夫することにより、ビード後方の液面形状、
即ち、メニスカスカーブの上昇を抑え、より均一な膜厚
を得るものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
特開平８−２４７４０号公報および特開平１１−４２４
５７号公報に記載の装置は、液晶表示デバイス、半導体
デバイス用などの小型基板に、フォトレジスト膜、絶縁
膜または導電膜を形成するための塗布液を塗布するため
に開発されたものであり、建築物窓、車両窓向けなどの
大板ガラスに塗布するための問題を解決しているもので
なく、大板ガラスの塗布において、装置を縦型とする
と、大板ガラスを立てる際など却ってハンドリングし辛
いものである。

【００１５】縦置きされた板状体と所定の隙間間隔を保
ちつつ上下方向に移動可能なアプリケータからなり、板
状体とアプリケータとの隙間にアプリケータに内設した
供給スリット、細い管よりなる塗布液供給口より毛細管
現象を利用して、塗布液を供給しつつアプリケータと板
状体の間に塗布液からなるビードを形成し、アプリケー
タを上から下に移動させて板状体を塗布する縦型の特開
平８−２４７４０号公報および特開平１１−４２４５７
号公報に記載の塗布装置を、大面積の板状体、例えば、
建築窓または自動車窓向け大板ガラスの塗布成膜に用い
るには以下の問題がある。

【００１６】大板ガラスを塗布成膜する際には、塗布液
の使用量が多くなるので、縦型の装置を用い塗布液の供
給に毛細管現象を利用すると、塗布中に塗布液が足りな
くなり塗布不能となる。強制的に塗布液を供給しつつ、
立てられた大板ガラスに対し上下方向に移動するアプリ
ケータを用いて塗布すると、成膜面に塗布液の垂れを生
じ膜ムラが発生する。

【００１７】しかしながら、大板ガラスを水平としアプ
リケータが水平に動くようにした横型の装置としても、
塗布する面積が大きいので、アプリケータの長手方向に
大きさ形状が同じで且つ同様なメニスカスカーブを有す
るビードを形成することが難しく、大板ガラスに塗布成
膜中に液切れ、膜ムラを生じやすい。即ち、塗布成膜中
にビードを形成する塗布液が少なくなり、そのために、
塗布液の表面張力によりビードの両端がアプリケータお
よび板状体の中央部によってきて、結果として板状体の
両端に未成膜部を生じるという問題があった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題を
解決することを目的とし、水平に置かれた大きな液吸収
性のない板状体に、例えば、建築物窓または車両窓向け
などの大板ガラスに、撥水ガラスの下地膜形成用塗布
液、赤外線反射膜形成用塗布液、紫外線遮蔽膜形成用塗
布液、光触媒機能を有する防汚性膜形成用塗布液、低反
射膜形成用塗布液などの機能性薄膜形成用塗布液、また
は遮光のための着色膜形成用塗布液を、膜ムラなく、塗
布液の使用効率よく、および生産性よく塗布することが
可能で且つ安価な塗布装置およびその塗布方法を提供す
るものである。

【００１９】本発明は、板状体と所定の隙間間隔を保ち
つつ相対移動するアプリケータからなり、板状体とアプ
リケータとの隙間にアプリケータに内設した塗布液供給
口より塗布液を供給しアプリケータを進行させて板状体
を塗布する塗布装置であって、板状体を水平に載置する
ステージと、ステージに載置した板状体上面との間に所
定の隙間間隔を保ちつつ相対移動可能なアプリケータか
らなり、アプリケータの下面に、アプリケータの進行方
向と直交する段差を設けて、アプリケータの下面を２面
以上とし、かつ塗布時の進行方向側のアプリケータ下面
と板状体上面との隙間が、進行方向反対側のアプリケー
タ下面と板状体上面の隙間より広いことを特徴とする塗
布装置である。

【００２０】更に、本発明は、前記アプリケータの塗布
時進行方向側の下面に、アプリケータに内設して塗布液
供給口を設けたことを特徴とする上記の塗布装置であ
る。

【００２１】更に、本発明は、前記アプリケータの塗布
時進行方向反対側の下面に、アプリケータに内設して塗
布液吸入口を設けたことを特徴とする上記の塗布装置で
ある。

【００２２】更に、本発明は、前記アプリケータ下面の
段差が、０．２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることを
特徴とする上記の塗布装置である。

【００２３】更に、本発明は、前記アプリケータの段差
位置が進行方向側の端部より５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下
であり、進行方向反対側の端部より５ｍｍ以上、２０ｍ
ｍ以下であることを特徴とする上記の塗布装置である。

【００２４】更に、本発明は、前記アプリケータ下面と
板状体上面の隙間に、アプリケータの塗布時進行方向側
の下面に内設した塗布液供給口より塗布液を充填した
後、アプリケータを進行させて、アプリケータ下面と板
状体上面の隙間に塗布液からなるビードを形成して板状
体上面を塗布することを特徴とする上記の塗布装置を用
いた塗布方法である。

【００２５】更に、本発明は、板状体上面を塗布したの
ち後、アプリケータ下面と板状体上面の隙間に残った塗
布液をアプリケータの塗布時進行方向反対側の下面に内
設した塗布液吸入口より吸引除去することを特徴とする
上記の塗布方法である。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の塗布装置を構成
するアプリケータの一例を側面から見た部分拡大断面図
である。

【００２７】図１に示すように、アプリケータ１の下面
には、塗布時の進行方向と直交する段差２を持たせてお
り、塗布時進行方向側のアプリケータ１の下面と板状体
Ｇの上面との隙間ａを進行方向反対側のアプリケータ１
の下面と板状体Ｇ上面との隙間ｂより広くしている。

【００２８】また、アプリケータ１の下面には塗布液供
給口３および塗布液吸入口４が内設され、アプリケータ
１に穴を開けて、塗布液の供給および吸入ができるよう
に加工されている。

【００２９】図２は、本発明の塗布装置の一例の主要部
の構成を示す側面から見た断面図である。

【００３０】図３は、本発明の塗布装置の一例の上面図
である。

【００３１】図３に示すように、塗布装置を構成するア
プリケータ１は塗布液供給パイプ３１および塗布液吸入
パイプ４１を有する。尚、図１は図３のＡ、Ａ’におけ
る部分拡大断面図である。

【００３２】図２および図３に示すように、本発明の塗
布装置は、ステージ５上に水平に静置した板状体Ｇと、
その上側を進行するアプリケータ１の隙間に、アプリケ
ータ１に内設された塗布液供給口３から塗布液を供給し
充填した後、板状体Ｇの幅方向に長いアプリケータ１を
所定の速度で進行させて、アプリケータ１の下面と板状
体Ｇの上面との間に生成した塗布液からなるビードを引
きずりながら、板状体Ｇの上面に１枚毎塗布成膜するも
のである。

【００３３】本発明の塗布装置において、板状体Ｇに対
し所定の間隔を保ちながら、アプリケータ１が水平に相
対移動すればよく、アプリケータ１を固定して、ステー
ジ５を動かすことによって、板状体Ｇを水平移動させて
もよいが、窓向け大板ガラスなどの大きな面積の板状体
Ｇの上面に、数十ｎｍから数μｍ単位の膜厚の薄膜を膜
ムラなく塗布成膜するためには、板状体Ｇを固定し、ア
プリケータ１を板状体Ｇに対し水平移動させる機構とす
る方が簡便であり、板状体Ｇを動かす際の駆動系の振動
などによる膜ムラ発生の懸念がないので好ましい。

【００３４】板状体Ｇを水平に載置するステージ５は、
板状体Ｇが水平に載置できればよく、例えば、軽量かつ
加工が容易なアルミニウム製からなる定盤などが挙げら
れる。

【００３５】図１および図２に示すように、アプリケー
タ１の下面に、塗布時アプリケータの進行方向に直交す
る段差２を持たせるのは、大面積の板状体Ｇへの塗布中
に、塗布液の補給をすることなしに膜ムラなく板状体Ｇ
に均一に塗布成膜するためである。塗布対象の該板状体
Ｇとして、例えば、自動車用窓ガラス向けの板厚、３．
５ｍｍ、サイズ、１ｍ×１.８ｍの板ガラスが挙げられ
る。板状体がより大面積で、塗布成膜中に塗布液を補給
せざるを得ない場合でも、段差２を持たせた効果によ
り、給液による膜ムラを生ずることなく塗布成膜するこ
とが可能となる。

【００３６】一定のメニスカスカーブｄを与える安定し
たビードｃを形成するためには、アプリケータ１の下面
と板状体Ｇの上面の隙間が狭いことが好ましい。一方、
大面積の板状体Ｇの上面に塗布成膜する際、塗布成膜中
に塗布液の補給をすることなしに、膜ムラなく板状体Ｇ
に均一に塗布成膜するためには、アプリケータ１の下面
と板状体Ｇの上面の隙間に蓄えられる塗布液の量が多い
ことが好ましく、該隙間は広いことが好ましい。

【００３７】アプリケータ１の下面に設けた段差２によ
って、アプリケータ１の進行方向反対側の下面と板状体
Ｇの上面の間の狭い隙間ｂに形成した塗布液から成るビ
ードｃは安定となり、塗布中にビードｃの後端に一定の
メニスカスカーブｄを与えることによって、膜ムラなく
塗布成膜が行える。また、該段差２によって、アプリケ
ータ１の進行方向側の下面と板状体Ｇの上面の間の広い
隙間ａに蓄えられる塗布液量が多くなり、板状体Ｇが大
面積であるとしても、塗布成膜中に塗布液の補給をする
ことなしに、膜ムラなく塗布成膜することが可能とな
る。

【００３８】即ち、アプリケータ１の下面と板状体Ｇの
上面の間の広い隙間ａに、アプリケータ１に内設した塗
布液供給口３より塗布液を供給し充填した後、アプリケ
ータ１を所定の速度で進行させて板状体Ｇの上面に塗布
成膜する場合、アプリケータ１の進行に伴い広い隙間ａ
から狭い隙間ｂに塗布液が自然に移動して、その結果、
狭い隙間ｂに常に安定したビードｃを形成するため、途
中で塗布液を補給することなしに膜ムラなく塗布成膜す
ることが可能となる。

【００３９】アプリケータ１の進行に伴い広い隙間ａか
ら狭い隙間ｂに塗布液が自然に移動して、狭い隙間ｂに
常に安定したビードｃを形成するために、塗布液供給口
３はアプリケータ進行方向側下面に内設することが好ま
しく、塗布成膜する際に、アプリケータ１の下面と板状
体Ｇの上面の間に充填される塗布液の量は、塗布液の表
面張力によりアプリケータ１の下面と板状体Ｇの上面と
の隙間に止まる量とすることが好ましい。

【００４０】狭い隙間ｂの好ましい間隔は塗布液の種類
および粘度によって左右されるが、好ましくは、０．1
ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で調整することで、塗布液からな
るアプリケータ１の下面と板状体Ｇの上面に形成される
ビードｃに、塗布液を膜ムラなく塗布成膜するに適した
形状のメニスカスカーブｄが得られる。

【００４１】図４の（ａ）は、本発明のアプリケータの
一例を側面から見た部分拡大断面図であり、（ｂ）は、
該アプリケータを使用し板状体を塗布した際の、板状体
の塗布状況を示す上面図である。

【００４２】塗布前後にアプリケータ１が静止する板状
体Ｇの部位には、図４の（ｂ）に示すように、塗布液溜
まりによるアプリケータの静止跡７および７’が発生す
るので、例えば、板状体Ｇが建築物および車両窓ガラス
向けの場合、この部位はカットするなどして使用するこ
とが好ましい。

【００４３】図５の（ａ）は、段差を設けないアプリケ
ータを側面から見た部分拡大断面図であり、（ｂ）は段
差を設けないアプリケータを使用し板状体Ｇを塗布した
際の、板状体Ｇの塗布状況を示す上面図である。

【００４４】図５に示すように、従来の下面が板状体Ｇ
の上面と平行で段差がないアプリケータ１’を用いた場
合、アプリケータ１’を所定の速度で進行させて塗膜す
ると、塗布液切れにより板状体Ｇの横方向の両端部から
ビードがなくなり、未成膜部６を生じる。未成膜部６を
解消するために、塗布中に塗布液を補給すると、補給に
よる膜ムラが発生する。

【００４５】図６の（ａ）は、円柱状のアプリケータを
側面から見た部分拡大断面図であり、（ｂ）は円柱状の
アプリケータを使用し板状体を塗布した際の、板状体の
塗布状況を示す上面図である。

【００４６】図６に示すように、円柱状のアプリケータ
１”を用いた場合も同様に、塗布液切れにより板状体Ｇ
の横方向の両端部からビードがなくなり、板状体Ｇの横
方向の両端部から塗布液切れにより未成膜部６を生じ
る。未成膜部６を解消するために、塗膜中に塗布液を補
給すると、補給による膜ムラが発生する。

【００４７】図１に示す本発明の塗布装置を構成するア
プリケータ１において、塗布液の補給をすることなく塗
布するためには、アプリケータ１の下面の段差２を、
０.２ｍｍ以上、２.０ｍｍ以下とすることが好ましい。
段差２が０.２ｍｍより小さいと、塗布液に対する広い
隙間ａと狭い隙間ｂの作用効果が無くなり、塗布液から
なるビードｃが不安定となり、アプリケータ１を所定の
搬送速度で移動させて板状体Ｇの上面に塗布成膜した場
合、板状体Ｇの横方向の両端部に塗布液切れによる未成
膜部が発生する。段差２が２.０ｍｍより大きいと、塗
布液が、アプリケータ１の進行方向側の広い隙間ａよ
り、重力の作用で、進行方向反対側の隙間ｂに移動しす
ぎて、狭い隙間ｂに、好ましいメニスカスカーブｄを擁
するビードｃが形成されず、膜ムラが発生する。

【００４８】アプリケータ１の下面の段差２の位置を、
アプリケータ１の塗布時進行方向側の端部より５ｍｍ以
上、２０ｍｍ以下としたのは、アプリケータ１を所定の
速度で進行させて板状体Ｇの上面に塗布成膜する際、広
い隙間ａから狭い隙間ｂに塗布液を自然に移動させて、
塗布液を補給することなく板状体全面に膜ムラなく塗布
成膜するためであり、より好ましい範囲は１０ｍｍ以
上、１５ｍｍ以下である。５ｍｍ未満では、広い隙間ａ
の塗布液量が少ないので狭い隙間ｂへの塗布液の移動量
が少なくなり、成膜部の膜ムラおよび未成膜部が生じ
る。２０ｍｍを越えると、狭い隙間ｂにおけるビードｃ
がアプリケータ１の長辺方向に均一に広がりにくくな
り、成膜部に膜ムラを生じ易くなる。

【００４９】一方、アプリケータ１の下面の段差２の位
置を、アプリケータ１の塗布時進行方向反対側の端部よ
り５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下としたのは、アプリケータ
１を所定の速度で進行させて板状体Ｇの上面に塗布成膜
する際、広い隙間ａから狭い隙間ｂに塗布液を自然に移
動させて、狭い隙間ｂに形成したビードｃを安定させ
て、塗布液を補給することなく板状体全面に膜ムラなく
塗膜成膜するためであり、より好ましい範囲は、５ｍｍ
以上、１０ｍｍ以下である。５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下
の範囲を外れると、狭い隙間ｂにおけるビードｃが不安
定となり、膜ムラなく塗膜成膜することが困難となる。

【００５０】以上より、アプリケータ１の下面の短辺長
は、１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下であり、好ましくは１
５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下である。

【００５１】本発明の塗布装置を構成するアプリケータ
１の塗布時進行方向側の下面に、図１に示すように、塗
布液供給口３を内設させると、塗布開始前にアプリケー
タ１の下面と板状体Ｇの上面との隙間ａ、ｂに効率よく
塗布液を充填して、アプリケータ１の塗布時進行方向反
対側の下面と板状体Ｇの上面との狭い隙間ｂに、塗布液
からなる好ましいメニスカスカーブｄを擁するビードｃ
を形成し、板状体Ｇの上面に膜ムラなく塗布成膜でき
る。また、塗布中に該塗布液供給口３から塗布液を補給
しても、狭い隙間ｂに形成されたビードｃに対しての影
響が少なく、板状体Ｇの上面に膜ムラなく塗布成膜する
ことが可能になる。塗布液供給口３は、板状体Ｇが小さ
い場合は、アプリケータの長手方向の中央部１箇所でも
よいが、大面積の板状体Ｇでは複数設けた方が、短時間
で効率よくアプリケータ１の下面と板状体Ｇの上面の隙
間に塗布液を充填できる。

【００５２】本発明の塗布装置を構成するアプリケータ
１の塗布時進行方向反対側の下面に、図１に示すよう
に、塗布液吸引口４を設けたのは、アプリケータ１を所
定の速度で進行させて、板状体Ｇの上面とアプリケータ
１の下面との狭い隙間ｂに塗布液からなるビードｃを形
成し且つ引きずりながら、板状体Ｇの上面に塗布成膜し
アプリケータ１を停止させた後、隙間に残った塗布液を
アプリケータ１の塗布時進行方向反対側の下面に内設さ
せた塗布液吸引口４から効率よく吸引除去し、連続した
塗布に対処するためである。

【００５３】例えば、塗布時進行方向側の下面に塗布液
吸引口４を内設させた場合は、隙間に残った塗布液を吸
引しても完全に除去することができず、塗布膜後端に塗
布液残りによる膜ムラを生じる。塗布液吸引口４の位置
は、板状体Ｇが小さい場合はアプリケータ１の長手方向
の中央部１箇所でもよいが、大面積の板状体では複数設
けた方が、短時間に効率よくアプリケータ１の下面と板
状体Ｇの上面の隙間に塗布液を吸引除去できる。

【００５４】本発明の塗布装置を構成するアプリケータ
１は、ステンレス鋼製または耐酸性の樹脂からなること
が好ましい。ステンレス鋼は剛性が高く、耐久性、特に
耐薬品性に優れるためである。また、段差２の加工が容
易なように、アプリケータ１の下面部のみを樹脂製にし
てもよく、ステンレス鋼と樹脂から作製すれば、剛性高
く加工が容易であり好ましい。

【００５５】なお、本発明の塗布装置で板状体Ｇの上
面、特に建築物窓および車両窓向けの大板ガラスの上面
に塗布成膜するための塗布液は、各種の機能性薄膜形成
用塗布液および着色膜形成用塗布液などが挙げられる。

【００５６】機能性薄膜形成用塗布液としては、ケイ素
アルコキシドおよび／またはチタンアルコキシドをアル
コール系溶剤に溶解させてなる撥水ガラスの下地膜形成
用塗布液、インジウムアルコキシド、錫アルコキシド、
およびケイ素アルコキシドをアルコール系溶剤に溶解さ
せてなる赤外線反射膜形成用塗布液、セリウムアルコキ
シド、チタンアルコキシド、ケイ素アルコキシドをアル
コール系溶剤に溶解させてなる紫外線遮蔽膜形成用塗布
液、チタニアゾル、オキシ硝酸ジルコニウム、およびケ
イ素アルコキシドをアルコール系溶剤に溶解させてなる
光触媒機能を有する防汚性膜形成用塗布液、または高屈
折率膜と低屈折率膜を積層させてなる低反射ガラスの低
反射膜形成のための、チタンアルコキシドおよびケイ素
アルコキシドをアルコール系溶媒に溶解させてなる高屈
折率膜形成用塗布液およびケイ素アルコキシドをアルコ
ール系溶媒に溶解させてなる低屈折率膜形成用塗布液な
どが挙げられる。

【００５７】着色膜形成用塗布液としては、例えば、顔
料、貴金属微粒子、貴金属化合物、または加熱焼成する
ことによって有色の金属酸化物与える金属化合物を着色
源とし、ケイ素アルコキシド、チタンアルコキシド、ま
たはジルコニウムアルコキシドなどの金属アルコキシド
をマトリックス源とし、アルコール系溶剤に分散または
溶解させてなる着色膜形成用塗布液などが挙げられる。

【００５８】尚、これら機能性薄膜形成用塗布液または
着色膜形成用塗布液において、通常、ケイ素アルコキシ
ドとしてはテトラエトキシシラン、チタンアルコキシド
としてはチタンイソプロポキシドが用いられ、チタンア
ルコキシドを用いる場合は安定剤としてアセチルアセト
ンが添加され、これらアルコキシドの加水分解を促進す
るための水または酸などが添加される。

【００５９】これらの機能性薄膜形成用塗布液または着
色膜形成用塗布液を、好ましくは、粘度０．００１Ｐａ
・ｓ〜０．００５Ｐａ・ｓの範囲内に、濃度およびアル
コール系溶剤の種類などにより調整することで、図１に
示すように、アプリケータ１の下面と板状体Ｇの上面に
形成される塗布液からなるビードｃに、塗布液を膜ムラ
なく塗布成膜するに適した形状のメニスカスカーブｄが
得られる。

【００６０】前記塗布液は酸性であることが多く、アプ
リケータ１を金属製としアプリケータ１の下面側のみ樹
脂とした場合、耐酸性の樹脂であることが好ましく、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタールなどの汎
用の耐酸性樹脂を用いることができる。

【００６１】本発明の塗布装置で塗布する板状体Ｇは、
本発明の塗布装置において表面が平滑に加工されていれ
ば塗布可能であるので、板ガラスに係わらず金属板また
はセラミック板などであってもかまわない。

【００６２】本発明の塗布装置を構成するアプリケータ
１の下面以外の部分の形状は問わず、前記下面が段差を
有する面であれば、アプリケータ１は、例えば、角柱状
であっても半円柱状であってもかまわない。また、アプ
リケータ１の塗布時進行方向側下面および進行方向反対
側下面ともに、板状体Ｇと平行な面であってもよく、安
定したメニスカスカーブｄを得るために、進行方向に対
して角度を持たせた平面または、丸みを持たせた曲面で
あっても構わない。

【００６３】なお、アプリケータ１の進行方向側下面に
内設された塗布液供給口３までの塗布液供給の経路、お
よびアプリケータ１の進行方向反対側の塗布液吸入口４
から塗布液の経路は問わない。

【００６４】本発明の塗布装置において、アプリケータ
１を板状体Ｇに対し所定の隙間間隔を保ちつつ相対移動
させる、即ち板状体Ｇに対し平行に進行させる機構は、
例えば、定盤５の両側に付設させた電磁モーターとスク
リューねじ、または電磁モーターとローラーによるスラ
イド機構にアプリケータ１の両端を固定する機構などが
挙げられるが、アプリケータ１を所定の速度で板状体Ｇ
に対し平行に進行させられればよく、好ましくは、連続
生産のために、板状体Ｇを塗布後にアプリケータ１を塗
布前の位置に速やかに戻せるもので有ればよい。更に、
連続生産のために、本発明の塗布装置において、塗布後
はアプリケータ１を上昇させ、または定盤５を下降させ
て板状体Ｇよりアプリケータ１を離す機構を備えること
が好ましい、以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。ただし、本発明は係る実施例に限定されるもので
はない。

【００６５】

【実施例】実施例に示した、塗布時にアプリケータ１を
走行させる搬送機構は、図３に示すように板状体Ｇ、例
えば、大板ガラスを載置する定盤５の両側に配設した図
示しない直線状ガイドレール上に、所望の速度で移動可
能な搬送装置を付設させて設け、該搬送装置に、アプリ
ケータ１の両端を支持金具で支持固定して作製した。搬
送装置にスクリューねじ機構を儲け、アプリケータ１を
上下方向にも動けるものとし、アプリケータ１と板状体
Ｇの隙間が所定の間隔となるように調整した。ガイドレ
ール上を移動する搬送装置は、板状体Ｇを載置する定盤
５の長辺方向両側に設けた、長尺のスクリューねじ機構
をモーター駆動させて、所望の速度で移動可能とした。

【００６６】表１は、実施例１、比較例１〜３において
使用したアプリケータの段差、段差位置および塗布成膜
後の膜付きガラスの評価結果、即ち、未成膜部の有無、
膜ムラの有無、膜厚分布をまとめたものである。

【００６７】

【表１】

【００６８】実施例１および比較例１，２における膜付
きガラスの評価は、以下の方法で行った。

【００６９】未成膜部の有無および膜ムラは、内側に蛍
光灯を配置した白色のアクリル樹脂からなる白色検査板
を用い、目視にて、反射像に見られる干渉色により評価
した。

【００７０】一方、平均膜厚および膜厚分布は、板厚
３.５ｍｍ、サイズ１ｍ×１.８ｍ、即ち、１０００ｍｍ
×１８００ｍｍの車両窓向けフロート板ガラス（ソーダ
ライムシリケートガラス）に、塗布液を塗布成膜した
後、板ガラス短辺方向に１００ｍｍ間隔で、板ガラスの
長辺方向に、塗布を始めた側の端部から２５０ｍｍ間隔
に交差する計５４点を測定点とし、膜の一部をカッター
ナイフで削りとり得られた段差に、触針型表面粗さ計
（Ｓｌｏａｎ社製、製品名ＤＥＫＴＡＫ３０３０）を走
査して膜厚を測定し求めた。尚、膜厚分布は（最大膜厚
ー最小膜厚）／（最大膜厚＋最小膜厚）×１００とし
た。実施例１板厚３.５ｍｍ、サイズ１×１.８ｍ、即ち、１０００ｍ
ｍ×１８００ｍｍの車両窓向けフロート板ガラス（ソー
ダライムシリケートガラス）の片面側に、本発明の塗布
装置を用いて、ケイ素アルコキシドおよびチタンアルコ
キシドをイソプロピルアルコールに溶解させてなるゾル
液を塗膜成膜後、焼成して、板ガラスの片面表面にシリ
カ・チタニア膜付き板ガラスを以下の手順により作製し
た。

【００７１】塗布対象としてのフロート板ガラスは、ブ
ラシ洗浄機にて洗浄した後、１０００ｍｍ×１８００ｍ
ｍのアルミニウムからなる定盤５上に水平に載置し、定
盤５に設けられた微細な穴により真空吸着し固定した。

【００７２】詳しくは、まず最初に、テトラエトキシシ
ラン（＝Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₄）の重合体と、アセチルアセ
トンにて安定化させたテトラブトキシチタン（＝Ｔi
（Ｏ−Ｂu）₄）との混合物（モル比で５.２８：１）に
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を加え、固形分濃度
として酸化物換算で約５ｗｔ％になるまで希釈した第１
のゾル液を調合した。次いで、メチルトリメトキシシラ
ン（＝ＣＨ₃Ｓi（ＯＣＨ ₃）₃）の重合体にＩＰＡを加
え、固形分濃度として酸化物換算で約２０ｗｔ％になる
まで希釈した第２のゾル液を調合した。

【００７３】上記第一のゾル液２０ｇと、第２のゾル液
２０ｇとを混合させた後、ｎーブタノール５０ｇを加え
計９０ｇとした後、５０℃で約３時間密栓攪拌した後、
ＩＰＡ、１８０ｇで希釈し、室温、即ち、約２５℃下に
に攪拌して固形分濃度１.４８ｗｔ％の塗布液を得た。

【００７４】アプリケータ１は、下面の塗布時進行方向
側の端部から１５ｍｍ、進行方向の反対側の端部から１
０ｍｍの位置に０.５ｍｍの段差を設けた、有効幅１０
５０ｍｍのステンレス鋼製の角柱状のアプリケータ１を
用いた。ガラス基板とアプリケータ１との隙間は、進行
方向側ａが１.０ｍｍ、進行方向反対側ｂが０．５ｍｍ
になるよう調整した。

【００７５】塗布時の雰囲気は、室温、即ち、約２５
℃、湿度、５５〜５８％ＲＨとし、塗布液の液温は、同
じく２５℃とした。

【００７６】塗布成膜は、板ガラスを載置した前記定盤
５に対して、水平方向に移動可能な図示しない移動装置
に両端部を取り付けたアプリケータ１を板ガラスの長辺
方向（１８００ｍｍ方向）の端部に静止させ、上記アプ
リケータと板ガラスの隙間に、調整済の前記塗布液２７
ｇを塗布液供給液口３から供給した。

【００７７】アプリケータ１の下面と板状体全面の隙間
全体に、供給した塗布液が広がった後、定盤５に取り付
けられた搬送機構の長尺のスクリューねじ機構をモータ
ー駆動して、板ガラスの長辺方向のもう一方の端部に向
けて、アプリケータ１を５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で進
行させて、塗布液を板ガラスの表面に塗布した。

【００７８】次いで、アプリケータ１をもう一方の板ガ
ラスの端部まで進行させ停止させた後、アプリケータ１
の下面と板ガラスの上面隙間に残った塗布液を塗布液吸
引口４から吸引除去した。そして、アプリケータ１を上
方向に移動させ、ガラス面より浮かせた後、約２分間放
置して自然乾燥させて塗布を終了した。

【００７９】このようにして得られた塗膜付き板ガラス
を、３５０℃に加熱調整した赤外線乾燥炉内で１５０秒
間乾燥した。

【００８０】乾燥後の板ガラスの塗布成膜状況を目視に
て外観観察したところ、表１に示すように、板ガラスは
全面に塗布成膜されており未成膜部はなく、白色検査板
による反射像の干渉色は赤紫系を呈し一様であり膜ムラ
無きことが観察された。

【００８１】次いで、該板ガラスの前述の膜厚測定点５
４点についてカッターナイフで膜を削った後、６５０℃
に加熱した焼成炉内で７分間加熱処理し、膜を加熱硬化
させた後、触針型表面粗さ計で５４点の膜厚を測定し平
均膜厚と膜厚分布を求めたところ、表１に示すように９
０ｎｍ±１１％であり、膜ムラなく良好であった。比較例１下面に０.５ｍｍの段差を設け、かつ段差の位置が塗布
時進行方向側の端部から２２ｍｍ、進行方向反対側の端
部から３ｍｍである、有効幅１０５０ｍｍの塗布時進行
方向側下面に塗布液供給口を内設したステンレス鋼製の
角柱状のアプリケータを用意した。板ガラスの上面とア
プリケータの下面との隙間は、進行方向側ａが１.０ｍ
ｍ、進行方向反対側ｂが０.５ｍｍとなるようし、それ
以外の使用するガラスのサイズ、塗布条件および加熱硬
化条件などは、すべて実施例１と同じにして、板ガラス
の上面を実施例１で用いた塗布液で塗布成膜した。３５
０℃に１５０秒間乾燥して得られた膜の外観を目視にて
観察したところ、表１に示すように、塗布液切れによる
未成膜部は無かったものの、干渉色が一様でなく膜ムラ
が認められ、６５０℃に７分間加熱硬化後、実施例１と
同様に、平均膜厚および膜厚分布を測定したところ、１
１５ｎｍ±２１％であった。比較例２下面に２.５ｍｍの段差を設け、かつ段差の位置が塗布
時進行方向側の端部から１５ｍｍ、進行方向の反対側の
端部から１０ｍｍである、有効幅１０５０ｍｍの塗布時
進行方向側下面に塗布液供給口を内設したステンレス鋼
製の角柱状のアプリケータを用意した。板ガラスの上面
とアプリケータの下面との隙間は、進行方向側ａが３.
０ｍｍ、進行方向反対側ｂが０.５ｍｍとなるようし、
それ以外の使用するガラスのサイズおよび塗布条件など
は、すべて実施例１と同じにして、板ガラスの上面を実
施例１で用いた塗布液で塗布成膜した。３５０℃に１５
０秒間乾燥して得られた膜の外観を目視にて観察したと
ころ、表１に示すように、塗布液切れによる未成膜部は
無かったものものの、干渉色が一様でなく膜ムラが認め
られた。比較例３図５に示す、下面が平滑で段差を有しない２５ｍｍ角、
有効長１０５０ｍｍの下面に塗布液供給口を内設したス
テンレス鋼製の角柱状のアプリケータ１’を用意した。
板ガラスの上面とアプリケータ１’の下面との隙間を
０.５ｍｍに調整し、それ以外の、使用する板ガラスの
サイズおよび塗布条件などは、すべて実施例１と同じに
して、板ガラスの上面を実施例１で用いた塗布液で塗布
したが、図５の（ｂ）に示すように、塗布液切れによる
未成膜部６が発生した。

【００８２】

【発明の効果】本発明の塗布装置を用いると、大面積の
板状体、特に、建築物窓または車両窓向けなどに使用さ
れる大板ガラスに塗布液を塗布成膜する際、未成膜部な
く、かつ膜ムラなく塗布成膜できる。また、装置の構成
が簡便であるので装置が安価であり、塗布液を無駄にす
ることなく１枚毎に塗布するので、塗布液の使用効率が
高い。

【００８３】本発明の塗布装置および塗布方法を用いる
ことによって、例えば、建築物窓または車両窓向け大板
ガラスに、膜ムラなく各種機能性薄膜形成用塗布液また
は着色膜形成用塗布液を塗布することが可能となり、例
えば、撥水ガラスの下地膜、赤外線反射膜、紫外線遮蔽
膜、光触媒活性を有する防汚膜、低反射膜または遮光目
的の着色膜が形成された膜付きガラスを安価に得られ、
経済生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置を構成するアプリケータの一
例を側面から見た部分拡大断面図である。

【図２】本発明の塗布装置の一例の主要部の構成を示す
側面から見た断面図である。

【図３】本発明の塗布装置の一例の上面図である。

【図４】（ａ）本発明のアプリケータの一例を側面から
見た部分拡大断面図である。（ｂ）本発明のアプリケータを使用し板状体を塗布した
際の、板状体の塗布状況を示す上面図である。

【図５】（ａ）段差を設けていないアプリケータを側面
から見た部分拡大断面図である。（ｂ）段差を設けていないアプリケータを使用し板状体
を塗布した際の、板状体の塗布状況を示す上面図であ
る。

【図６】（ａ）円柱状のアプリケータを側面から見た部
分拡大断面図である。（ｂ）円柱状のアプリケータを使用し板状体を塗布した
際の、板状体の塗布状況を示す上面図である。

【符号の説明】

１アプリケータ２段差３塗布液供給口４塗布液吸入口５定盤６未成膜部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒井宏明三重県松阪市大口町1510番地セントラル硝子株式会社硝子研究所内Ｆターム(参考） 4D075 AC02 AC59 AC73 CA34 CB02 CB07 DA06 DB13 DC01 DC11 EA07 EB01 4F041 AA02 AB01 BA05 BA12 CA02 CA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状体と所定の隙間間隔を保ちつつ相対
移動するアプリケータからなり、板状体とアプリケータ
との隙間にアプリケータに内設した塗布液供給口より塗
布液を供給しアプリケータを進行させて板状体を塗布す
る塗布装置であって、板状体を水平に載置するステージ
と、ステージに載置した板状体上面との間に所定の隙間
間隔を保ちつつ相対移動可能なアプリケータからなり、
アプリケータの下面に、アプリケータの進行方向と直交
する段差を設けて、アプリケータの下面を２面以上と
し、かつ塗布時の進行方向側のアプリケータ下面と板状
体上面との隙間が、進行方向反対側のアプリケータ下面
と板状体上面の隙間より広いことを特徴とする塗布装
置。
【請求項２】前記アプリケータの塗布時進行方向側の
下面に、アプリケータに内設して塗布液供給口を設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】前記アプリケータの塗布時進行方向反対
側の下面に、アプリケータに内設して塗布液吸入口を設
けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
塗布装置。
【請求項４】前記アプリケータ下面の段差が、０．２
ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求
項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項５】前記アプリケータの段差位置が進行方向
側の端部より５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であり、進行方
向反対側の端部より５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項６】前記アプリケータ下面と板状体上面の隙
間に、アプリケータの塗布時進行方向側の下面に内設し
た塗布液供給口より塗布液を充填した後、アプリケータ
を進行させて、アプリケータ下面と板状体上面の隙間に
塗布液からなるビートを形成して板状体上面を塗布する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記
載の塗布装置を用いた塗布方法。
【請求項７】板状体上面を塗布した後、アプリケータ
下面と板状体上面の隙間に残った塗布液をアプリケータ
の塗布時進行方向反対側の下面に内設した塗布液吸入口
より吸引除去することを特徴とする請求項６に記載の塗
布方法。