JP2015098009A - ロールコート装置及び塗布液の塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】このような塗布ムラを生じにくいロールコート装置及び塗布液の塗布方法を提供する。【解決手段】本発明のロールコート装置１は、搬送される板状体Ｇの搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体Ｇに塗布液を塗布するコーティングロール１１と、前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロール１１と互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロール１１の表面に付着させるメッシュロール１２と、前記コーティングロール１１と前記メッシュロール１２とが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部１５と、前記液溜部１５に塗布液を供給する給液部１６と、を有する塗布部１０を備え、前記給液部１６から前記液溜部１５に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部１０の下を搬送される板状体Ｇが通過する領域外であること、を特徴とする。【選択図】図２
Description
本発明は、板状体に塗布液を塗布するロールコート装置及び塗布液の塗布方法に関するものである。
従来、リバースロールコート装置を用いて、ガラス等の板状体に塗布液を塗布する装置がある。リバースロールコート装置は、板状体に当接して板状体に塗布液を塗るコーティングロールと、そのコーティングロールと互いの外周円筒面同士を接触させて平行に配置されたメッシュロールとを備える。そして、コーティングロールとメッシュロールとの接触部上部に液溜部が形成され、給液パイプから液溜部に塗布用塗布液が供給される。液溜部の塗布液はメッシュロールのメッシュに蓄えられ、コーティングロールに付着され、コーティングロールと接触した板状体に塗布液が塗布される（特許文献１参照）。
塗布液の温度は、板状体に塗布される膜の性質に影響をする。すなわち、コーティングロールの軸方向で、塗布液に温度分布ができると、温度の高いところと低いところとで、塗布液の溶媒の蒸発速度が変わり、それによって膜に筋状の塗布ムラが生じる。
本発明は、このような塗布ムラを生じにくいロールコート装置及び塗布液の塗布方法を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
請求項１に記載の発明は、搬送される板状体（Ｇ)の搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体（Ｇ)に塗布液を塗布するコーティングロール（１１）と、前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロール（１１）と互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロール（１１）の表面に付着させるメッシュロール（１２）と、前記コーティングロール（１１）と前記メッシュロール（１２）とが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部（１５）と、前記液溜部（１５）に塗布液を供給する給液部（１６）と、を有する塗布部（１０）を備え、前記給液部（１６）から前記液溜部（１５）に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部（１０）の下を搬送される板状体（Ｇ)が通過する領域外であること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロールコート装置（１）であって、前記ロールコート装置（１）は、リバースロールコート装置（１）であること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のロールコート装置（１）であって、前記給液部（１６）の前記給液位置は、前記板状体（Ｇ)の端部から前記軸の方向に５５ｍｍ以上離れていること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のロールコート装置（１）であって、前記メッシュロール（１２）のメッシュ容積が８０〜１００ｃｃ／ｍ２であること、としたことを特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のロールコート装置（１）であって、前記コーティングロール（１１）の回転速度が５〜１１ｍ／ｍｉｎであること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のロールコート装置（１）であって、前記塗布部（１０）は、上下動が可能で、前記塗布部（１０）の上下動、及び前記板状体（Ｇ)の搬送を制御する制御部（４０）を備え、前記制御部（４０）は、前記板状体（Ｇ)の搬送を開始して前記塗布部（１０）の下を通過して先端が所定の位置に来るまで前記塗布部（１０）を上部に保持し、前記板状体（Ｇ)の先端が所定位置まで来たら停止させ、前記塗布部（１０）の前記コーティングロール（１１）が板状体（Ｇ)に所定の圧力で当接したら、板状体（Ｇ)を再び搬送を開始すること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のロールコート装置（１）であって、前記板状体（Ｇ)の停止位置が、前記コーティングロール（１１）の当接したときに、コーティングロール（１１）の当接位置が、前記板状体（Ｇ)の先端から１０ｍｍ以上内側に入った場所であること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項８に記載の発明は、搬送される板状体（Ｇ)の搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体（Ｇ)に塗布液を塗布するコーティングロール（１１）と、前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロール（１１）と互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロール（１１）の表面に付着させるメッシュロール（１２）と、前記コーティングロール（１１）と前記メッシュロール（１２）とが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部（１５）と、前記液溜部（１５）に塗布液を供給する給液部（１６）と、を有する塗布部（１０）を備え、前記給液部（１６）から前記液溜部（１５）に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部（１０）の下を搬送される板状体（Ｇ)が通過する領域外であるロールコート装置（１）において、前記塗布部（１０）は上下動が可能で、前記板状体（Ｇ)の搬送を開始して前記塗布部（１０）の下を通過して先端が所定の位置に来るまで前記塗布部（１０）を上部に保持し、前記板状体（Ｇ)の先端が所定位置まで来たら停止させ、前記塗布部（１０）の前記コーティングロール（１１）が板状体（Ｇ)に所定の圧力で当接したら、板状体（Ｇ)を再び搬送を開始すること、を特徴とする塗布液の塗布方法である。
なお、上記構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
請求項１に記載の発明は、搬送される板状体（Ｇ)の搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体（Ｇ)に塗布液を塗布するコーティングロール（１１）と、前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロール（１１）と互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロール（１１）の表面に付着させるメッシュロール（１２）と、前記コーティングロール（１１）と前記メッシュロール（１２）とが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部（１５）と、前記液溜部（１５）に塗布液を供給する給液部（１６）と、を有する塗布部（１０）を備え、前記給液部（１６）から前記液溜部（１５）に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部（１０）の下を搬送される板状体（Ｇ)が通過する領域外であること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロールコート装置（１）であって、前記ロールコート装置（１）は、リバースロールコート装置（１）であること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のロールコート装置（１）であって、前記給液部（１６）の前記給液位置は、前記板状体（Ｇ)の端部から前記軸の方向に５５ｍｍ以上離れていること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のロールコート装置（１）であって、前記メッシュロール（１２）のメッシュ容積が８０〜１００ｃｃ／ｍ２であること、としたことを特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のロールコート装置（１）であって、前記コーティングロール（１１）の回転速度が５〜１１ｍ／ｍｉｎであること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のロールコート装置（１）であって、前記塗布部（１０）は、上下動が可能で、前記塗布部（１０）の上下動、及び前記板状体（Ｇ)の搬送を制御する制御部（４０）を備え、前記制御部（４０）は、前記板状体（Ｇ)の搬送を開始して前記塗布部（１０）の下を通過して先端が所定の位置に来るまで前記塗布部（１０）を上部に保持し、前記板状体（Ｇ)の先端が所定位置まで来たら停止させ、前記塗布部（１０）の前記コーティングロール（１１）が板状体（Ｇ)に所定の圧力で当接したら、板状体（Ｇ)を再び搬送を開始すること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のロールコート装置（１）であって、前記板状体（Ｇ)の停止位置が、前記コーティングロール（１１）の当接したときに、コーティングロール（１１）の当接位置が、前記板状体（Ｇ)の先端から１０ｍｍ以上内側に入った場所であること、を特徴とするロールコート装置（１）である。
請求項８に記載の発明は、搬送される板状体（Ｇ)の搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体（Ｇ)に塗布液を塗布するコーティングロール（１１）と、前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロール（１１）と互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロール（１１）の表面に付着させるメッシュロール（１２）と、前記コーティングロール（１１）と前記メッシュロール（１２）とが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部（１５）と、前記液溜部（１５）に塗布液を供給する給液部（１６）と、を有する塗布部（１０）を備え、前記給液部（１６）から前記液溜部（１５）に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部（１０）の下を搬送される板状体（Ｇ)が通過する領域外であるロールコート装置（１）において、前記塗布部（１０）は上下動が可能で、前記板状体（Ｇ)の搬送を開始して前記塗布部（１０）の下を通過して先端が所定の位置に来るまで前記塗布部（１０）を上部に保持し、前記板状体（Ｇ)の先端が所定位置まで来たら停止させ、前記塗布部（１０）の前記コーティングロール（１１）が板状体（Ｇ)に所定の圧力で当接したら、板状体（Ｇ)を再び搬送を開始すること、を特徴とする塗布液の塗布方法である。
なお、上記構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
本発明によれば、塗布ムラを生じにくいロールコート装置及び塗布液の塗布方法を提供することができる。
図１は、本実施形態のリバースロールコート装置１の主要部を側面から見た模式図である。図２はリバースロールコート装置１の塗布部１０の斜視図である。
なお、本実施形態ではリバースロールコート装置１について説明するが、これに限定されるわけではなく、ロールが順方向に回るロールコート装置にも適用可能である。
なお、本実施形態ではリバースロールコート装置１について説明するが、これに限定されるわけではなく、ロールが順方向に回るロールコート装置にも適用可能である。
本発明のリバースロールコート装置１は、図１で示す搬送方向を流れる板状体Ｇに塗布液を塗布する装置である。リバースロールコート装置１は、塗布液を塗布する塗布部１０と、板状体Ｇを搬送する搬送部３０と、塗布部１０及び搬送部３０を制御する制御部４０とを備える。
リバースロールコート装置１によって、被膜が形成される板状体Ｇとしては、非吸収性の基板が好ましく、ガラス基板のみならず、例えば、プラスチック板、プラスチックフィルム、金属板、セラミック板等が挙げられる。
これに限定されるものではないが、本実施形態では、板状体Ｇとして端面を面取り加工したサイズ１５００ｍｍ（長さ）×１０００（幅）ｍｍのフロート板状体Ｇ（ソーダライムシリケートガラス）を用いる。なお、本実施形態で板状体Ｇは、板厚２．０ｍｍ及び３．２ｍｍの２種類を用いる。また、本実施形態において板状体Ｇの最大幅は１０５０ｍｍである。
これに限定されるものではないが、本実施形態では、板状体Ｇとして端面を面取り加工したサイズ１５００ｍｍ（長さ）×１０００（幅）ｍｍのフロート板状体Ｇ（ソーダライムシリケートガラス）を用いる。なお、本実施形態で板状体Ｇは、板厚２．０ｍｍ及び３．２ｍｍの２種類を用いる。また、本実施形態において板状体Ｇの最大幅は１０５０ｍｍである。
また、板状体Ｇに塗布する塗布液は、赤外線吸収または低反射膜、紫外線吸収膜、および酸化チタン微粒子の光触媒活性を利用した防汚膜等の機能性薄膜、あるいは遮光、装飾等を目的とした着色膜等を形成するための塗布液が挙げられる。
機能性薄膜の組成については、膜の種類によって適宜選択されればよく、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物およびタンタル酸化物が挙げられる。
また、これら塗布液は、有機溶媒として炭化水素の水素原子を水酸基で置換した化合物であるアルコール類、例えば、エタノール、イソプロパノール、１−メトキシ−２プロパノール等を用いたものであり、１ｍＰａ・ｓ以上、５ｍＰａ・ｓ以下の粘度範囲であると、膜厚塗布ムラのない被膜を板状体Ｇの表面に得ることができるので好ましい。
機能性薄膜の組成については、膜の種類によって適宜選択されればよく、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物およびタンタル酸化物が挙げられる。
また、これら塗布液は、有機溶媒として炭化水素の水素原子を水酸基で置換した化合物であるアルコール類、例えば、エタノール、イソプロパノール、１−メトキシ−２プロパノール等を用いたものであり、１ｍＰａ・ｓ以上、５ｍＰａ・ｓ以下の粘度範囲であると、膜厚塗布ムラのない被膜を板状体Ｇの表面に得ることができるので好ましい。
塗布部１０は、図示しない昇降機構により、板状体Ｇに対して昇降可能である。塗布部１０は、搬送方向と逆方向に回転し、板状体Ｇに当接して板状体Ｇに塗布液を塗布する昇降可能なコーティングロール１１と、コーティングロール１１の回転軸と平行な回転軸を有し、コーティングロール１１と互いの外周円筒面同士を接触又は近接させて、塗布液をコーティングロール１１に供給するメッシュロール１２と、を備えている。コーティングロール１１及びメッシュロール１２の回転軸は、板状体Ｇの搬送方向に対して垂直に配置されている。以下この回転軸の方向を軸方向という。
コーティングロール１１は、これに限定されるものではないが、直径１６５ｍｍで、直径１３５ｍｍの鉄製ロールに、厚み１５ｍｍのエチレン−プロピレン−ジエン共重合体であるＥＰＤＭゴムを接着加工したものである。ＥＰＤＭゴムの硬度は、ショア・デュロメータＡで計測してショア硬度３５である。このコーティングロール１１の幅は１３１０ｍｍである。
メッシュロール１２は、これに限定されるものではないが、ロール表面をエンボス加工した直径１６２ｍｍのクロームメッキした鉄製ロールである。メッシュロール１２の幅も１３１０ｍｍである。
メッシュロール１２の表面のエンボスに溜められた塗布液がコーティングロール１１に付着されることで、コーティングロール１１に塗布液が供給される。
メッシュロール１２の表面のエンボスに溜められた塗布液がコーティングロール１１に付着されることで、コーティングロール１１に塗布液が供給される。
なお、エンボスの容積を１ｍ２内で足し合わせたものをメッシュ容積（ｃｃ／ｍ２）というが、本実施形態においてはメッシュ容積８０〜１００ｃｃ／ｍ２のメッシュロール１２を用いる。
生産性よく板状体Ｇに塗布液を塗ろうとすると、板状体Ｇの搬送速度を早くする必要がある。このとき、板状体Ｇに塗布ムラを生じないようにするためには、コーティングロール１１の回転速度も速くし、また、メッシュロール１２のメッシュ容積も適切な範囲にする必要がある。
上記メッシュ容積の範囲は、実験により求めた、板状体Ｇの搬送速度を１０ｍ／ｍｉｎ程度の速い速度で、塗布液が粘度（１ｍＰａ・ｓ）の場合に塗布ムラが生じない良好な膜が形成されるメッシュ容積である。
生産性よく板状体Ｇに塗布液を塗ろうとすると、板状体Ｇの搬送速度を早くする必要がある。このとき、板状体Ｇに塗布ムラを生じないようにするためには、コーティングロール１１の回転速度も速くし、また、メッシュロール１２のメッシュ容積も適切な範囲にする必要がある。
上記メッシュ容積の範囲は、実験により求めた、板状体Ｇの搬送速度を１０ｍ／ｍｉｎ程度の速い速度で、塗布液が粘度（１ｍＰａ・ｓ）の場合に塗布ムラが生じない良好な膜が形成されるメッシュ容積である。
図２に示すように、コーティングロール１１とメッシュロール１２との当接部１４（又は最近接部）の軸方向の両端に、それぞれ壁部１３が設けられている。
そして、その壁部１３と、コーティングロール１１とメッシュロール１２の当接部１４より上部の回転側面とによって液溜部１５が形成されている。
そして、その壁部１３と、コーティングロール１１とメッシュロール１２の当接部１４より上部の回転側面とによって液溜部１５が形成されている。
液溜部１５の上部には、コーティングロール１１及びメッシュロール１２と平行に軸方向に延び、液溜部１５に塗布液を供給する供給パイプ１６が配置されている。
供給パイプ１６の中央部は、図示しない塗布液貯蔵部に接続されたパイプ１８が連結され、このパイプ１８を介して、塗布液貯蔵部より塗布液が供給パイプ１６に流入される。
供給パイプ１６の両端は開口しており、開口部１６Ａ，１６Ｂから塗布液が液溜部１５に流入される。
供給パイプ１６の中央部は、図示しない塗布液貯蔵部に接続されたパイプ１８が連結され、このパイプ１８を介して、塗布液貯蔵部より塗布液が供給パイプ１６に流入される。
供給パイプ１６の両端は開口しており、開口部１６Ａ，１６Ｂから塗布液が液溜部１５に流入される。
液溜部１５の壁部１３の上部には、液回収パイプ１９が連結されている。液溜部１５の塗布液の液量が液回収パイプ１９の高さ以上になると、塗布液が液回収パイプ１９より流出するようになっている。これにより、液溜部１５の液量が一定に保たれる。
本実施形態では、供給パイプ１６の軸方向両端の開口部１６Ａ，１６Ｂの位置、すなわち、塗布液が液溜部１５に供給されるときの供給位置が、軸方向において、板状体Ｇが通過する位置の外側となる。
具体的には、開口部１６Ａ，１６Ｂはコーティングロール１１の軸方向中心から左右にそれぞれ６００ｍｍの位置にある。
板状体Ｇは、その幅方向(軸方向)中心と、コーティングロール１１の軸方向中心とが一致するようにして搬送される。
板状体Ｇの幅は上述のように１０００ｍｍであるので、板状体Ｇの幅方向の端部は、中心から５００ｍｍになる。
すなわち、塗布液が液溜部１５に供給される位置は、板状体Ｇの端部よりも、軸方向の中心から離れた位置である。
板状体Ｇは、その幅方向(軸方向)中心と、コーティングロール１１の軸方向中心とが一致するようにして搬送される。
板状体Ｇの幅は上述のように１０００ｍｍであるので、板状体Ｇの幅方向の端部は、中心から５００ｍｍになる。
すなわち、塗布液が液溜部１５に供給される位置は、板状体Ｇの端部よりも、軸方向の中心から離れた位置である。
また、換言すると、図２で示すように、コーティングロール１１及びメッシュロール１２の軸方向の中心、板状体Ｇの幅方向の中心、供給パイプ１６の軸方向の中心がほぼ同じ位置であり、コーティングロール１１及びメッシュロール１２の長さＬＭ，板状体Ｇの幅ＬＧ、供給パイプ１６の長さＬＰとすると、ＬＭ＞ＬＰ＞ＬＧの関係がある。
さらに換言すると、供給パイプ１６の両端の開口部１６Ａ，１６Ｂは、コーティングロール１１及びメッシュロール１２の端部の壁部１３の内壁よりも内側で、板状体Ｇの側端部よりも外側に位置する。
また、供給パイプ１６が幅１２００ｍｍの場合、板状体Ｇの幅が１０５０ｍｍ以内が好ましく、板状体Ｇ上の液溜部１５の塗布液の温度がほぼ均一となる。また、板状体Ｇの幅が１０５０ｍｍの場合、供給パイプ１６は幅１２００ｍｍ以上が好ましく、この場合も板状体Ｇ上の液溜部１５の塗布液の温度がほぼ均一となる。したがって、板状体Ｇに筋、ムラが生じない。
コーティングロール１１の上部には、図１に示すようにドクターブレード１７が設けられている。なお、図２においてドクターブレード１７は液溜部１５を示すために図示していない。
ドクターブレード１７は、液溜部１５に溜められる塗布液の水面より上流側においてコーティングロール１１の表面と接するように保持されている。ドクターブレード１７は、コーティングロール１１の表面に付着した塗布液をかき出して、コーティングロール１１表面を清浄にする。ドクターブレード１７は、これに限定されるものではないが、スチール製の厚み０．５ｍｍのものを用いる。
ドクターブレード１７は、液溜部１５に溜められる塗布液の水面より上流側においてコーティングロール１１の表面と接するように保持されている。ドクターブレード１７は、コーティングロール１１の表面に付着した塗布液をかき出して、コーティングロール１１表面を清浄にする。ドクターブレード１７は、これに限定されるものではないが、スチール製の厚み０．５ｍｍのものを用いる。
図１に示すように、搬送部３０は、板状体Ｇを水平方向に搬送する回転可能な搬送ロール３１と、コーティングロール１１の直下に付設される回転可能なバックアップロール３２と、を備える。
搬送ロール３１は図示しない制御部によって回転制御され、搬送ロール３１が回転することで板状体Ｇが搬送される。
搬送ロール３１は、これに限定されるものではないが、直径１００ｍｍで、直径８０ｍｍの鉄製ロールに厚み１０ｍｍのＥＰＤＭゴムを貼り付けたものである。搬送ロール３１は、バックアップロール３２の前後に、すなわち上流側と下流側にそれぞれピッチ２００ｍｍで配置して、バックアップロール３２と同一の周速度、すなわち搬送速度で駆動する。
搬送ロール３１は、これに限定されるものではないが、直径１００ｍｍで、直径８０ｍｍの鉄製ロールに厚み１０ｍｍのＥＰＤＭゴムを貼り付けたものである。搬送ロール３１は、バックアップロール３２の前後に、すなわち上流側と下流側にそれぞれピッチ２００ｍｍで配置して、バックアップロール３２と同一の周速度、すなわち搬送速度で駆動する。
バックアップロール３２は、これに限定されるものではないが、直径１４０ｍｍで、直径１１４ｍｍの鉄製ロールに厚み１３ｍｍのＥＰＤＭゴムを貼り付けたものを用いる。ＥＰＤＭゴムの硬度は、ショア・デュロメータＡで計測して７０である。
次に、塗布部１０及び搬送部３０を制御して、板状体Ｇに膜を塗布する制御部４０の動作について説明する。
まず、板状体Ｇを、回転ブラシを用いて、酸化セリウムと水の懸濁液で研磨し、次いで回転ブラシにより酸化セリウムを水洗除去後、エアーナイフを用いて水切り乾燥された板状体Ｇを準備する。
まず、板状体Ｇを、回転ブラシを用いて、酸化セリウムと水の懸濁液で研磨し、次いで回転ブラシにより酸化セリウムを水洗除去後、エアーナイフを用いて水切り乾燥された板状体Ｇを準備する。
図３は制御部４０による塗布部１０及び搬送部３０の制御方法を説明する図である。
制御部４０は、塗布部１０において、図示しない塗布液貯蔵部よりパイプ１８を介して供給パイプ１６に塗布液を供給させる。
この際、塗布液は、開口部１６Ａ，１６Ｂより液溜部１５に流入される。
制御部４０は、コーティングロール１１とメッシュロール１２とを回転させる。液溜部１５に溜められた塗布液は、メッシュロール１２のエンボスに保持されてコーティングロール１１とメッシュロール１２が接触する際に、コーティングロール１１表面に付着される。
制御部４０は、塗布部１０において、図示しない塗布液貯蔵部よりパイプ１８を介して供給パイプ１６に塗布液を供給させる。
この際、塗布液は、開口部１６Ａ，１６Ｂより液溜部１５に流入される。
制御部４０は、コーティングロール１１とメッシュロール１２とを回転させる。液溜部１５に溜められた塗布液は、メッシュロール１２のエンボスに保持されてコーティングロール１１とメッシュロール１２が接触する際に、コーティングロール１１表面に付着される。
制御部４０は、このように２つのロールが回転している状態で、コーティングロール１１が板状体Ｇの厚みより０．５〜２ｍｍの位置で、塗布部１０を待機させる。
なお、コーティングロール１１とメッシュロール１２の周速度は必ずしも一致する必要はない。
なお、コーティングロール１１とメッシュロール１２の周速度は必ずしも一致する必要はない。
制御部４０は、搬送速度１０．０ｍ／ｍｉｎ、すなわち、搬送ロール３１およびバックアップロール３２の周速度を１０．０ｍ／ｍｉｎにして、図３（ａ）に示すように板状体Ｇの搬送を開始する。
制御部４０は、図３（ｂ）に示すように板状体Ｇの先頭がコーティングロール１１の回転軸の下を通過し、回転軸の下から１０ｍｍ進むと、搬送ロール３１を一旦停止させる。これにより、板状体Ｇも停止する。
制御部４０は、図３（ｃ）に示すように塗布部１０を下降させる。そして回転中のコーティングロール１１が下降して板状体Ｇに塗布液が接触すると、図３（ｄ）に示すように搬送ロール３１の回転を再開させ、再度１０．０ｍ／ｍｉｎの速度で板状体Ｇを搬送する。
なお、コーティングロール１１を板状体Ｇに接触させた場合の、コーティングロール１１の変形量は０．０５ｍｍ〜０．２が好ましく、より好適には、０．１５ｍｍである。すなわち、図２に示すように、コーティングロール１１と板状体Ｇとの接触部におけるコーティングロール１１の中心から、板状体Ｇの表面までの距離ｒは、加圧されていない場合のコーティングロール１１の半径Ｒよりも０．１５ｍｍ短い（Ｒ−ｒ＝０．１５ｍｍ）。
そして、制御部４０は、板状体Ｇの残りの部分全体に塗布液が塗布させると、塗布部１０を再度上昇させ、０．５〜２ｍｍの位置に保持する。
なお、コーティングロール１１を板状体Ｇに接触させた場合の、コーティングロール１１の変形量は０．０５ｍｍ〜０．２が好ましく、より好適には、０．１５ｍｍである。すなわち、図２に示すように、コーティングロール１１と板状体Ｇとの接触部におけるコーティングロール１１の中心から、板状体Ｇの表面までの距離ｒは、加圧されていない場合のコーティングロール１１の半径Ｒよりも０．１５ｍｍ短い（Ｒ−ｒ＝０．１５ｍｍ）。
そして、制御部４０は、板状体Ｇの残りの部分全体に塗布液が塗布させると、塗布部１０を再度上昇させ、０．５〜２ｍｍの位置に保持する。
これにより、板状体Ｇは、先頭部から所望幅(本実施形態で１０ｍｍ)の非塗膜部を残して、塗布液が塗布される。
次いで、板状体Ｇは、炉だし温度６２０℃の連続式焼成炉に２分間滞在される。これによって膜の強度が高められる。ただし、これに限定されるものではないが、本実施形態ではこれに限定されず、４００℃以上６５０℃未満であればよい。その後、板状体Ｇは取出されて室温まで冷却される。
以上、本実施形態によると以下の効果を有する。
（１）本実施形態で用いる塗布液は、有機溶媒であって揮発性を有し、蒸発しやすい。したがって、塗布液は、供給パイプ１６の開口部１６Ａ，１６Ｂから液溜部１５に供給された直後よりも、時間が経過すると蒸発熱で温度が下がる。その後、塗布液は、液溜部１５内で滞留することで、一定の温度になっていく。
すなわち、液溜部１５における、開口部１６Ａ，１６Ｂから塗布液が供給されている位置では、他の部分よりも液温が高い。
（１）本実施形態で用いる塗布液は、有機溶媒であって揮発性を有し、蒸発しやすい。したがって、塗布液は、供給パイプ１６の開口部１６Ａ，１６Ｂから液溜部１５に供給された直後よりも、時間が経過すると蒸発熱で温度が下がる。その後、塗布液は、液溜部１５内で滞留することで、一定の温度になっていく。
すなわち、液溜部１５における、開口部１６Ａ，１６Ｂから塗布液が供給されている位置では、他の部分よりも液温が高い。
このように塗布液に温度差があると（例えば、給液部から供給された直後の温度が１７℃で、その他の液溜部１５の温度が１５℃くらい）、温度が高い塗布液は、低い塗布液よりも蒸発しやすいため、その部分が板状体Ｇ上で筋となって残ってしまう。
しかし、本実施形態では、塗布液が液溜部１５に供給され開口部１６Ａ，１６Ｂの位置が、板状体Ｇが通過する位置の外側である。したがって、板状体Ｇが通過する領域まで塗布液が拡散するまでの間に、温度が安定する。このため、塗布液の温度がより均一な領域を板状体Ｇが通過するので、塗布液に塗布ムラが生じにくい。
（２）コーティングロール１１を常に一定の高さにおき、板状体Ｇをストップさせずに搬送させていると、板状体Ｇの先端がコーティングロール１１についたときに、板状体Ｇの先端の膜が薄くなり、これが塗布ムラとなってしまう。
しかし、本実施形態のように、一旦、板状体Ｇの搬送を停止させて、そこにコーティングロール１１を降ろすようにすると、まず、板状体Ｇの表面とコーティングロール１１が当接する箇所に液溜ができる。
このような液溜まりが形成されると、予め液が板状体Ｇ内にある程度あるような状態となる。そこから板状体Ｇを動かして塗り始めると、板状体Ｇ内での膜厚をより平坦にすることが可能となる。
しかし、本実施形態のように、一旦、板状体Ｇの搬送を停止させて、そこにコーティングロール１１を降ろすようにすると、まず、板状体Ｇの表面とコーティングロール１１が当接する箇所に液溜ができる。
このような液溜まりが形成されると、予め液が板状体Ｇ内にある程度あるような状態となる。そこから板状体Ｇを動かして塗り始めると、板状体Ｇ内での膜厚をより平坦にすることが可能となる。
（３）塗布液は、焼くと収縮するので、それによって板厚が２．０ｍｍ以下のような薄い板状体の場合、板状体の先端部分が引っ張られて反る可能性がある。本実施形態では、これを防ぐために塗布液を塗らない箇所を有する。
なお、後端部分は、後端まで塗布液を塗っても、焼いた後において、先端に塗布液を塗布した場合ほど収縮を引き起こす程度が小さいので、本実施形態では後端は塗布液を塗布している。ただし、後端部に塗布液を塗布しない場合、板状体Ｇの反りをより防止することができる。
なお、後端部分は、後端まで塗布液を塗っても、焼いた後において、先端に塗布液を塗布した場合ほど収縮を引き起こす程度が小さいので、本実施形態では後端は塗布液を塗布している。ただし、後端部に塗布液を塗布しない場合、板状体Ｇの反りをより防止することができる。
（４）本実施形態によると、メッシュロール１２のメッシュ容積を、塗布液が粘度（１ｍＰａ・ｓ）においては良好な膜が形成される８０〜１００ｃｃ／ｍ２としている。したがって、板状体Ｇの搬送速度を１０ｍ／ｍｉｎ程度の早い速度としても塗布ムラなく塗布液を板状体Ｇに塗布できる。
次に、本発明を実際に適用した実施例について説明する。表１は、板状体Ｇの厚さが２．０ｍｍの場合の実施例の結果を示したものである。
（実施例１）
容量１０Ｌのポリプロピレン容器に、正珪酸エチル（多摩化学工業製）４６７．４ｇを量り入れ、イソプロパノール（キシダ科学製）７０９．１ｇを撹拌しながら加えた。
次いで、硝酸（キシダ科学製、濃度０．５ｍｏｌ／ｌ）３２３．５ｇを、を撹拌しながら混合させ、１６時間加水分解させた。加水分解の後、イソプロパノールを３０００ｇ加えて希釈し固形分濃度３％の塗布液（粘度：１ｍＰａ・ｓ）を得た。
容量１０Ｌのポリプロピレン容器に、正珪酸エチル（多摩化学工業製）４６７．４ｇを量り入れ、イソプロパノール（キシダ科学製）７０９．１ｇを撹拌しながら加えた。
次いで、硝酸（キシダ科学製、濃度０．５ｍｏｌ／ｌ）３２３．５ｇを、を撹拌しながら混合させ、１６時間加水分解させた。加水分解の後、イソプロパノールを３０００ｇ加えて希釈し固形分濃度３％の塗布液（粘度：１ｍＰａ・ｓ）を得た。
次いで、当該ＳｉＯ２膜形成用塗布液を前述の板状体Ｇに塗布する際の塗布環境は、室温２３℃、湿度５０〜６０％ＲＨであった。
コートロール速度Ｃｒ＝１０．６ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型７０線１７０μｍ、メッシュ容積８０ｃｃ／ｍ２を用いた。
成膜前の板状体Ｇの停止位置はコーティングロール１１の回転軸真下から１０ｍｍ進入させた位置とした。
成膜前の板状体Ｇの停止位置はコーティングロール１１の回転軸真下から１０ｍｍ進入させた位置とした。
実施例１によると、表１の実施例１に示すように、膜の状態は良好(表において丸印で示す)で筋がつくようなことはなかった。
また、板状体Ｇの反り評価も許容範囲内であった。図４は反り評価方法を説明する図である。図示するように反り評価は、板状体Ｇに長さ３００ｍｍの鋼尺等の直線状の冶具Jを当て、冶具Jと板状体Ｇとの間の最大距離Ｄを隙間ゲージで測定し、一定値（０．３ｍｍ）以上か以下かで行った。
また、板状体Ｇの反り評価も許容範囲内であった。図４は反り評価方法を説明する図である。図示するように反り評価は、板状体Ｇに長さ３００ｍｍの鋼尺等の直線状の冶具Jを当て、冶具Jと板状体Ｇとの間の最大距離Ｄを隙間ゲージで測定し、一定値（０．３ｍｍ）以上か以下かで行った。
（実施例２）
コートロール速度Ｃｒ＝５．４ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３５線２２３μｍ、８０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
コートロール速度Ｃｒ＝５．４ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３５線２２３μｍ、８０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
（比較例１）
次に、上述の実施例に対する比較例について説明する。
コートロール速度Ｃｒ＝５．０ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３０線２００μｍ、メッシュ容積１１８ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であった。しかし、メッシュロール容積が大きすぎたため、膜にスジムラが生じた。
なお、スジムラとは、メッシュロール１２のメッシュロール容積が大きいことにより、コーティングロール１１に塗布液が一様に移らなくて発生するもので、板状体Ｇのロール軸方向に塗布液の厚さムラができ、搬送方向にスジができる現象である。
次に、上述の実施例に対する比較例について説明する。
コートロール速度Ｃｒ＝５．０ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３０線２００μｍ、メッシュ容積１１８ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であった。しかし、メッシュロール容積が大きすぎたため、膜にスジムラが生じた。
なお、スジムラとは、メッシュロール１２のメッシュロール容積が大きいことにより、コーティングロール１１に塗布液が一様に移らなくて発生するもので、板状体Ｇのロール軸方向に塗布液の厚さムラができ、搬送方向にスジができる現象である。
（比較例２）
コ−トロール速度Ｃｒ＝１８ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型１８０線４５μｍ、６０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であったが、メッシュロール容積が小さかったため、膜にかすれが生じた。
コ−トロール速度Ｃｒ＝１８ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型１８０線４５μｍ、６０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であったが、メッシュロール容積が小さかったため、膜にかすれが生じた。
（比較例３）
実施例１と、同様の条件であるが、板状体Ｇの上面側全面に塗布液を塗布した。
塗布乾燥の後強化焼成を行った板状体Ｇの先頭部の反りが観測された。ただし、後述の実施例５の場合、比較例３と同一条件であっても反りは観測されない。したがって、比較例３の条件においては、板厚が２．０ｍｍ以下の薄い場合のみ、反りが観測される。
実施例１と、同様の条件であるが、板状体Ｇの上面側全面に塗布液を塗布した。
塗布乾燥の後強化焼成を行った板状体Ｇの先頭部の反りが観測された。ただし、後述の実施例５の場合、比較例３と同一条件であっても反りは観測されない。したがって、比較例３の条件においては、板厚が２．０ｍｍ以下の薄い場合のみ、反りが観測される。
表２は、板状体Ｇの厚さが３．２ｍｍの場合の実施例の結果を示したものである。
(実施例３)
コートロール速度Ｃｒ＝１０．６ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型７０線１７０μｍ、メッシュ容積８０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
コートロール速度Ｃｒ＝１０．６ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型７０線１７０μｍ、メッシュ容積８０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
（実施例４）
コートロール速度Ｃｒ＝５．４ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３５線２２３μｍ、８０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
コートロール速度Ｃｒ＝５．４ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３５線２２３μｍ、８０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
（比較例４）
次に、上述の実施例に対する比較例について説明する。
コートロール速度Ｃｒ＝５．０ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３０線２００μｍ、メッシュ容積１１８ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であった。しかし、メッシュロール容積が大きすぎたため、膜にスジムラが生じた。
次に、上述の実施例に対する比較例について説明する。
コートロール速度Ｃｒ＝５．０ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型３０線２００μｍ、メッシュ容積１１８ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であった。しかし、メッシュロール容積が大きすぎたため、膜にスジムラが生じた。
（比較例５）
コートロール速度Ｃｒ＝１８ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型１８０線４５μｍ、６０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であったが、メッシュロール容積が小さかったため、膜にかすれが生じた。
コートロール速度Ｃｒ＝１８ｍ／ｍｉｎ、メッシュロール１２として格子型１８０線４５μｍ、６０ｃｃ／ｍ２を用いた。塗布液、塗布環境及び、成膜前の板状体Ｇの停止位置は実施例１と同様である。
その結果、板状体Ｇの反りは許容範囲内であったが、メッシュロール容積が小さかったため、膜にかすれが生じた。
（実施例５）
比較例３と同様の条件であり、板状体Ｇの上面側全面に塗布液を塗布した。
その結果、比較例３で述べたように、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、比較例３と異なり、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
このように板厚が３．２ｍｍと厚くなると、非塗布幅が０ｍｍになっても、板状体Ｇの反りは許容範囲となる。
比較例３と同様の条件であり、板状体Ｇの上面側全面に塗布液を塗布した。
その結果、比較例３で述べたように、実施例１と同様に、膜の状態は良好で筋がつくようなことはなかった。また、比較例３と異なり、板状体Ｇの反りも許容範囲内であった。
このように板厚が３．２ｍｍと厚くなると、非塗布幅が０ｍｍになっても、板状体Ｇの反りは許容範囲となる。
以上より、メッシュ容積は、スジムラやかすれが生じない８０から１００ｃｃ／ｍ２が好ましいことがわかった。
また、ガラス板Ｇの先端部から所定範囲、塗布膜を形成しないことにより、成膜後に板状体Ｇに反りが生じないことが検証された。
また、ガラス板Ｇの先端部から所定範囲、塗布膜を形成しないことにより、成膜後に板状体Ｇに反りが生じないことが検証された。
１：リバースロールコート装置、１０：塗布部、１１：コーティングロール、１２：メッシュロール、１３：壁部、１４：当接部、１５：液溜部、１６：供給パイプ(給液部)、１６Ａ：開口部、１６Ｂ：開口部、１７：ドクターブレード、３０：搬送部、３１：搬送ロール、３２：バックアップロール、４０：制御部
Claims (8)
- 搬送される板状体の搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体に塗布液を塗布するコーティングロールと、
前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロールと互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロールの表面に付着させるメッシュロールと、
前記コーティングロールと前記メッシュロールとが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部と、
前記液溜部に塗布液を供給する給液部と、を有する塗布部を備え、
前記給液部から前記液溜部に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部の下を搬送される板状体が通過する領域外であること、
を特徴とするロールコート装置。 - 請求項１に記載のロールコート装置であって、
前記ロールコート装置は、リバースロールコート装置であること、
を特徴とするロールコート装置。 - 請求項１または２に記載のロールコート装置であって、
前記給液部の前記給液位置は、前記板状体の端部から前記軸の方向に５５ｍｍ以上離れていること、
を特徴とするロールコート装置。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載のロールコート装置であって、
前記メッシュロールのメッシュ容積が８０〜１００ｃｃ／ｍ２であること、
としたことを特徴とするロールコート装置。 - 請求項１から４のいずれか１項に記載のロールコート装置であって、
前記コーティングロールの回転速度が５〜１１ｍ／ｍｉｎであること、
を特徴とするロールコート装置。 - 請求項１から５のいずれか１項に記載のロールコート装置であって、
前記塗布部は、上下動が可能で、
前記塗布部の上下動、及び前記板状体の搬送を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記板状体の搬送を開始して前記塗布部の下を通過して先端が所定の位置に来るまで前記塗布部を上部に保持し、
前記板状体の先端が所定位置まで来たら停止させ、
前記塗布部の前記コーティングロールが板状体に所定の圧力で当接したら、板状体を再び搬送を開始すること、
を特徴とするロールコート装置。 - 請求項６に記載のロールコート装置であって、
前記板状体の停止位置が、前記コーティングロールの当接したときに、コーティングロールの当接位置が、前記板状体の先端から１０ｍｍ以上内側に入った場所であること、
を特徴とするロールコート装置。 - 搬送される板状体の搬送方向に対して垂直な軸を中心として回転し、前記板状体に塗布液を塗布するコーティングロールと、
前記軸と平行な軸を中心として回転し、前記コーティングロールと互いの外周面同士を近接又は接触させて、前記塗布液を前記コーティングロールの表面に付着させるメッシュロールと、
前記コーティングロールと前記メッシュロールとが前記近接又は接触する部分の上部に形成される液溜部と、
前記液溜部に塗布液を供給する給液部と、を有する塗布部を備え、
前記給液部から前記液溜部に前記塗布液が給液される給液位置が、前記塗布部の下を搬送される板状体が通過する領域外であるロールコート装置において、
前記塗布部は上下動が可能で、
前記板状体の搬送を開始して前記塗布部の下を通過して先端が所定の位置に来るまで前記塗布部を上部に保持し、
前記板状体の先端が所定位置まで来たら停止させ、
前記塗布部の前記コーティングロールが板状体に所定の圧力で当接したら、板状体を再び搬送を開始すること、
を特徴とする塗布液の塗布方法。
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