JP2021021117A - 積層ガラスの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基材の破損を抑制できる積層ガラスの製造装置および製造方法を提供すること。【解決手段】搬送成膜装置１０は、可撓性を有するガラス基材１を繰り出すように構成される繰出ロール２１と、ガラス基材１に透明導電層２を設けて透明導電性ガラス３を作製するように構成されるスパッタ装置１２と、透明導電性ガラス３を冷却するように構成される冷却装置１３と、透明導電性ガラス３を巻き取るように構成される巻取ロール４１とを備える。スパッタ装置１２は、加熱機３０を備える。透明導電性ガラス３は、加熱機３０によって加熱された透明導電性ガラス３を冷却するときに、第１冷却温度Ｔ１で透明導電性ガラス３に接触する第１冷却ロール３４と、第１冷却温度Ｔ１より低い第２冷却温度Ｔ２で透明導電性ガラス３に接触する第２冷却ロール３５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、積層ガラスの製造装置および製造方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの画像表示装置に備えられる光学フィルムのフレキシブル基材として、耐熱性に優れる薄ガラス基材が用いられつつある。具体的には、薄ガラス基材にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電層を形成した透明導電性ガラスが、タッチパネルフィルムとして用いられる。

このような光学フィルムを量産するための装置として、巻き出しロールと、互いに対向配置されるスパッタおよびヒータと、クーリングドラムと、巻き取りロールとを、薄ガラス基材の搬送方向下流側に向かって順に備えるロール・ツー・ロールスパッタリング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されるロール・ツー・ロールスパッタリング装置では、スパッタにより基材に対して透明導電膜などの機能層をスパッタリングしながら、これを加熱し、その後、クーリングドラムによってこれらを冷却する。

特開２０１４−１０９０７３号公報

近年、表面抵抗が低い透明導電層が求められ、そのため、ヒータの加熱温度を高くすることが試案される。

しかし、特許文献１に記載のロール・ツー・ロールスパッタリング装置では、高温の薄ガラス基材をクーリングドラムで冷却すると、薄ガラス基材が破損するという不具合がある。

本発明は、ガラス基材の破損を抑制できる積層ガラスの製造装置および製造方法を提供する。

本発明（１）は、可撓性を有するガラス基材を繰り出すように構成される繰出ロールと、前記操出ロールの搬送方向下流側に配置され、前記ガラス基材に機能層を設けて積層ガラスを作製するように構成される成膜加熱ユニットと、前記成膜加熱ユニットの搬送方向下流側に配置され、前記積層ガラスを冷却するように構成される冷却ユニットと、前記冷却ユニットの搬送方向下流側に配置され、前記積層ガラスを巻き取るように構成される巻取ロールとを備え、前記成膜加熱ユニットは、前記積層ガラスを加熱するように構成される加熱部を備え、前記冷却ユニットは、前記加熱部によって加熱された前記積層ガラスを冷却するときに、少なくとも第１冷却温度Ｔ１で前記積層ガラスに接触する第１冷却ロールと、前記第１冷却温度Ｔ１より低い第２冷却温度Ｔ２で前記積層ガラスに接触する第２冷却ロールとを備える、積層ガラスの製造装置を含む。

この積層ガラスの製造装置では、積層ガラスが、第１冷却温度Ｔ１である第１冷却ロールと、第１冷却温度Ｔ１より低い第２冷却温度Ｔ２である第２冷却ロールとに順に接触できる。そのため、１つのクーリングドラムが積層ガラスを冷却する特許文献１の装置に比べて、上記した第１冷却ロールおよび第２冷却ロールが積層ガラスが順に冷却するので、積層ガラスの破損、とりわけ、脆弱なガラス基材の破損を抑制できる。

本発明［２］は、前記加熱部によって加熱された前記積層ガラスの表面温度Ｔ０と、前記第１冷却温度Ｔ１と、前記第２冷却温度Ｔ２とが、下記式（１）および（２）を満足する、［１］に記載の積層ガラスの製造装置を含む。

５０℃≦Ｔ０−Ｔ１＜１３０℃ （１）
８０℃≦Ｔ１−Ｔ２＜１６０℃ （２）
この積層ガラスの製造装置では、成膜加熱ユニットの加熱部によって加熱された積層ガラスの表面温度Ｔ０と、第１冷却温度Ｔ１と、第２冷却温度Ｔ２とが、式（１）および（２）を満足するので、冷却ユニットにおける積層ガラスの破損を有効に抑制できる。

本発明［３］は、前記機能層が金属酸化物からなる透明導電層であり、前記加熱部が、前記積層ガラスを２００℃以上に加熱するように構成される、［１］または［２］に記載の積層ガラスの製造装置を含む。

この積層ガラスの製造装置では、加熱部が、積層ガラスを２００℃以上に加熱するように構成されるので、透明導電層の表面抵抗をより一層低減できる。一方、加熱部の設定温度を上記した高温に設定すれば、冷却ユニットにおいて、積層ガラスが破損し易い。しかし、この積層ガラスの製造装置では、第１冷却ロールおよび第２冷却ロールを備えるので、積層ガラス（とりわけ、ガラス基材）の上記した破損を抑制できながら、機能層の表面抵抗を低減できる。

本発明［４］は、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の積層ガラスの製造装置を用いて積層ガラスを製造する方法であり、前記ガラス基材を前記操出ロールから繰り出す工程と、前記成膜加熱ユニットによって、前記ガラス基材に前記機能層を設けて前記積層ガラスを加熱する工程と、前記積層ガラスを前記第１冷却ロールと接触させて冷却する第１冷却工程と、前記積層ガラスを前記第２冷却ロールと接触させて冷却する第２冷却工程と、前記前記積層ガラスを前記巻取ロールによって巻き取る工程とを備える、積層ガラスの製造方法を含む。

この積層ガラスの製造方法では、第１冷却工程で、第１冷却温度Ｔ１の第１冷却ロールが積層ガラスに接触し、第２冷却工程で、第２冷却温度Ｔ２の第２冷却ロールが積層ガラスに接触する。そのため、上記した第１冷却工程および第２冷却工程を順に実施することにより、積層ガラスの破損、とりわけ、脆弱なガラス基材の破損を抑制できる。

本発明の積層ガラスの製造装置および製造方法は、ガラス基材の破損を抑制できる。

図１は、本発明の製造装置の一実施形態である搬送成膜装置を示す。 図２Ａ〜図２Ｄは、図１の搬送成膜装置で搬送されている搬送物の断面図であり、図２Ａが、繰出ロールから繰り出される第１保護材およびガラス基材、図２Ｂが、第１駆動ロールに搬送されるガラス基材、図２Ｃが、冷却装置に搬送されるガラス基材および透明導電層、図２Ｄは、巻取ロールに巻き取られる第２保護材、透明導電層およびガラス基材を示す。 図３は、図１に示す搬送成膜装置における第１冷却ロールおよび第２冷却ロールと、それらに搬送される透明導電性ガラスとの拡大図である。 図４は、図３に示す第１冷却ロールと第２冷却ロールと透明導電性ガラスとの変形例（第１冷却ロールがガラス基材に接触する態様）の拡大図である。 図５は、図３に示す第１冷却ロールと第２冷却ロールと透明導電性ガラスとの変形例（第１冷却ロールの回転軸と第２冷却ロールの回転軸とを結ぶ線分に平行して透明導電性ガラスが搬送される態様）の拡大図である。 図６は、ガラス基材の屈曲試験で用いられる２つの治具を示す。

１．搬送成膜装置
本発明の製造装置の一実施形態である搬送成膜装置を、図１〜図３を参照して、説明する。

図１に示す搬送成膜装置１０は、ガラス基材１を搬送しながらその厚み方向一方面５１に透明導電層（機能層の一例）２（図２Ｃ参照）を設けて、透明導電性ガラス（積層ガラスの一例）３を製造する。具体的には、搬送成膜装置１０は、ロール状の搬送基材４（後述）から第１保護材５を剥離してガラス基材１単体を搬送させ、次いで、ガラス基材１に透明導電層２を設けて透明導電性ガラス３を製造し、次いで、透明導電性ガラス３に第２保護材６を積層させてロール状に巻回する。

搬送成膜装置１０は、搬送装置１１と、スパッタ装置（成膜加熱ユニットの一例）１２と、冷却装置（冷却ユニットの一例）１３とを備える。さらに、搬送装置１１は、繰出部１４と、除電部１５と、巻取部１６とを備える。また、除電部１５は、第１除電部１７と、第２除電部１８とを備える。搬送成膜装置１０は、繰出部１４と、第１除電部１７と、スパッタ装置１２と、冷却装置１３と、第２除電部１８と、巻取部１６とを搬送方向上流側（以下、「上流側」と省略する）から搬送方向下流側（以下、「下流側」と省略する）に向かってこの順で備える。以下、これらを詳述する。

繰出部１４は、搬送装置１１の中で最上流側に配置されている。繰出部１４は、長尺な搬送基材４を繰り出す。繰出部１４は、繰出ロール２１と、第１駆動ロール２２と、保護材巻取ロール２３と、繰出ケーシング２４とを備える。

繰出ロール２１では、ロール状の搬送基材４がセットされている。すなわち、繰出ロール２１の表面（周面）に、搬送方向に長尺な搬送基材４が巻回されている。繰出ロール２１は、搬送方向に回転する回転軸を有し、幅方向に延びる円柱部材である。なお、本実施形態において、後述する各種のロール（繰出ロール２１、第１〜第２駆動ロール（２２、４０）、保護材巻取ロール２３、第１〜第４ガイドロール（２６、２８、３１、３８）、保護材ガイドロール４３、第１〜第２冷却ロール（３４、３５）、巻取ロール４１、保護材繰出ロール４２、ニップロール４４）は、いずれも、搬送方向に回転する回転軸を有し、幅方向（搬送方向および厚み方向に直交する方向）に延びる円柱部材である。

繰出ロール２１は、外部動力などによって駆動して、図１に示す矢印方向に回転するように構成されている。

第１駆動ロール２２は、繰出ロール２１の下流側に配置されている。第１駆動ロール２２は、ガラス基材１を搬送するための動力が外部から付与されるように構成されている。これによって、第１駆動ロール２２は、上記した外部の動力に基づいて、図１に示す矢印方向に回転する。具体的には、第１駆動ロール２２の回転軸の端部には、ギヤ（図示せず）が設けられており、ギヤには、第１駆動ロール２２を矢印方向に回転させるためのモータ（図示せず）が接続されている。第１駆動ロール２２は、モータの駆動力によって回転する。

これにより、第１駆動ロール２２は、繰出ロール２１にセットされた搬送基材４のガラス基材１を第１除電部１７に搬送する。

また、この第１駆動ロール２２は、ニップロール４４に隣接して配置される第２駆動ロール４０（後述）と異なり、ガラス基材１の厚み方向一方面（接触面）５１（図２Ｂ参照）と接触している状態において、ガラス基材１の厚み方向他方面（非接触面）５２（図２Ｂ参照）が、他の搬送部材（ニップロール４４など）と接触しないように構成されている。

保護材巻取ロール２３は、繰出ロール２１の近傍に配置される。保護材巻取ロール２３は、搬送基材４から第１保護材５を剥離（離間）させるとともに、第１保護材５を巻き取る。保護材巻取ロール２３は、外部動力などによって駆動して図１に示す矢印方向に回転するように構成されている。

繰出ケーシング２４は、その内部に、繰出ロール２１、第１駆動ロール２２および保護材巻取ロール２３を収容する。繰出ケーシング２４は、その内部を真空状態に調節するように構成されている。具体的には、繰出ケーシング２４には、その内部の空気を外部に排出する真空ポンプ（図示せず）が接続されている。なお、本明細書において、真空状態とは、例えば、気圧が０．１Ｐａ以下、好ましくは、１×１０^−３Ｐａ以下である状態をいう。

第１除電部１７は、繰出部１４の下流側に、繰出部１４と隣接するように配置されている。第１除電部１７は、ガラス基材１に対して除電する。第１除電部１７は、第１除電機２５と、第１ガイドロール２６と、第１除電ケーシング２７とを備える。

第１除電機２５は、ガラス基材１に帯電した電気を低減させる。第１除電機２５は、第１駆動ロール２２の下流側かつ第１ガイドロール２６の上流側に配置されている。第１除電機２５としては、例えば、コロナ放電式、電離放射線式除電機などが挙げられる。

第１ガイドロール２６は、第１駆動ロール２２から第１除電機２５を通過して搬送されるガラス基材１を、スパッタ装置１２の第２ガイドロール２８に案内（ガイド）する。第１ガイドロール２６は、第１除電機２５の下流側かつ第２ガイドロール２８の上流側に配置されている。第１ガイドロール２６は、ガラス基材１の搬送に従って回転するフリーロールである。

第１除電ケーシング２７は、その内部に、第１除電機２５および第１ガイドロール２６を収容する。第１除電ケーシング２７は、その内部を真空状態に調節するように構成されている。

スパッタ装置１２は、第１除電部１７の下流側に、第１除電部１７と隣接するように配置されている。スパッタ装置１２は、成膜領域３３において、ガラス基材１に対してスパッタリングを実施して、透明導電層２（図２Ｃ参照）を形成する。

スパッタ装置１２は、第２ガイドロール２８と、スパッタターゲット２９と、加熱機３０と、第３ガイドロール３１と、スパッタケーシング３２とを備える。

第２ガイドロール２８は、第１ガイドロール２６から搬送されるガラス基材１を成膜領域３３に案内（ガイド）する。第２ガイドロール２８は、第１ガイドロール２６の下流側かつスパッタターゲット２９の上流側に配置されている。第２ガイドロール２８の構成は、第１ガイドロール２６の構成と同一である。

スパッタターゲット２９は、透明導電層２の原材料である。スパッタターゲット２９は、第２ガイドロール２８の下流側かつ第３ガイドロール３１の上流側に、ガラス基材１と間隔を隔てて対向配置されている。スパッタターゲット２９は、ガラス基材１の厚み方向一方面５１に面する。

スパッタターゲット２９の材料としては、例えば、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｗからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含む金属酸化物が挙げられる。具体的には、例えば、インジウムスズ複合酸化物（ＩＴＯ）などのインジウム含有酸化物、例えば、アンチモンスズ複合酸化物（ＡＴＯ）などのアンチモン含有酸化物などが挙げられ、好ましくは、インジウム含有酸化物、より好ましくは、ＩＴＯが挙げられる。

加熱機３０は、ガラス基材１やそれから得られる透明導電性ガラス３を加熱する。第２ガイドロール２８の下流側かつ第３ガイドロール３１の上流側に、ガラス基材１と間隔を隔てて配置されている。また、加熱機３０は、ガラス基材１を基準にして、スパッタターゲット２９とは反対側に対向配置されている。加熱機３０は、ガラス基材１の厚み方向他方面５２に面する。

加熱機３０の加熱方式は、特に限定されず、例えば、熱放射、対流、熱伝導などが挙げられ、好ましくは、熱放射が挙げられる。具体的には、加熱機３０としては、赤外線ヒータ、ハロゲンランプヒータ、高周波誘導ヒータ、熱風ヒータ、電熱ヒータなどが挙げられる。加熱機３０として、好ましくは、赤外線ヒータ、ハロゲンランプヒータが挙げられる。

成膜領域３３は、第２ガイドロール２８と第３ガイドロール３１との搬送方向途中に区画される。成膜領域３３には、スパッタターゲット２９と、加熱機３０とが配置されている。

第３ガイドロール３１は、成膜されたガラス基材１（具体的には、ガラス基材１および透明導電層２を厚み方向に備える透明導電性ガラス３）（図２Ｃ参照）を、冷却装置１３の第１冷却ロール３４に案内（ガイド）する。第３ガイドロール３１は、スパッタターゲット２９の下流側かつ第１冷却ロール３４（後述）の上流側に配置されている。第３ガイドロール３１の構成は、第１ガイドロール２６の構成と同一である。

スパッタケーシング３２は、第２ガイドロール２８、スパッタターゲット２９、加熱機３０および第３ガイドロール３１を収容する。スパッタケーシング３２は、成膜領域３３を含む成膜室を構成する。スパッタケーシング３２は、その内部を真空状態に調節するように構成されている。なお、スパッタ装置１２は、図示しないが、スパッタを実施するための他の素子（アノード、カソード、Ａｒガス導入手段など）を備える。スパッタ装置１２としては、具体的には、例えば、２極型スパッタ装置、電子サイクロトロン共鳴型スパッタ装置、マグネトロン型スパッタ装置、イオンビーム型スパッタ装置などが挙げられる。

冷却装置１３は、スパッタ装置１２の下流側に、スパッタ装置１２と隣接するように配置されている。冷却装置１３は、スパッタ装置１２で加熱された透明導電性ガラス３を冷却する。冷却装置１３は、第１冷却ロール３４と、第２冷却ロール３５と、冷却ケーシング３６とを備える。

第１冷却ロール３４は、冷却装置１３において上流側に配置されている。第２冷却ロール３５は、第１冷却ロール３４の下流側に配置されている。第１冷却ロール３４および第２冷却ロール３５は、それぞれ、外部動力などによって駆動して図１に示す矢印方向に回転するように構成されている。

第１冷却ロール３４は、例えば、内部に、冷却水などの冷媒が流れる流路を含む。第１冷却ロール３４は、透明導電性ガラス３を冷却するときに、第１冷却温度Ｔ１で透明導電性ガラス３に接触するように、構成されている。具体的には、第１冷却ロール３４の表面温度が、第１冷却温度Ｔ１となる。第１冷却温度Ｔ１は、後で詳述する。

第２冷却ロール３５は、例えば、内部に、冷却水などの冷媒が流れる流路を含む。第２冷却ロール３５は、透明導電性ガラス３を冷却するときに、第２冷却温度Ｔ２で透明導電性ガラス３に接触するように、構成されている。具体的には、第２冷却ロール３５の表面温度が、第２冷却温度Ｔ２となる。第２冷却温度Ｔ２は、第１冷却温度Ｔ１とともに後で詳述するが、第１冷却温度Ｔ１より低い。

冷却ケーシング３６は、その内部に、第１冷却ロール３４および第２冷却ロール３５を収容する。冷却ケーシング３６は、その内部を真空状態に調節するように構成されている。

第２除電部１８は、冷却装置１３の下流側に、冷却装置１３と隣接するように配置されている。第２除電部１８は、透明導電性ガラス３に対して除電する。第２除電部１８は、第２除電機３７と、第４ガイドロール３８と、第２除電ケーシング３９とを備える。

第２除電機３７は、ガラス基材１に帯電した電気を低減させる。第２除電機３７は、第２冷却ロール３５の下流側かつ第４ガイドロール３８の上流側に配置されている。第２除電機３７の構成は、第１除電機２５の構成と同一である。

第４ガイドロール３８は、第２冷却ロール３５から第２除電機３７を通過して搬送される透明導電性ガラス３を、巻取部１６の第２駆動ロール４０に案内（ガイド）する。第４ガイドロール３８は、第２除電機３７の下流側かつ第２駆動ロール４０の上流側に配置されている。第４ガイドロール３８の構成は、第１ガイドロール２６の構成と同一である。

第２除電ケーシング３９は、その内部に、第２除電機３７および第４ガイドロール３８を収容する。第２除電ケーシング３９は、その内部を真空状態に調節するように構成されている。

巻取部１６は、搬送装置１１の中で最下流側に配置されており、第２除電機３７の下流側に、第２除電機３７と隣接するように配置されている。巻取部１６は、透明導電性ガラス３を第２保護材６（図２Ｄ参照）とともに巻き取る。巻取部１６は、第２駆動ロール４０と、巻取ロール４１と、保護材繰出ロール４２と、保護材ガイドロール４３と、ニップロール４４と、巻取ケーシング４５とを備える。

第２駆動ロール４０は、第４ガイドロール３８の下流側かつ巻取ロール４１の上流側に配置されている。第２駆動ロール４０は、ガラス基材１を含む透明導電性ガラス３を搬送するための動力が外部から付与されるように構成されている。これによって、第２駆動ロール４０は、上記した外部の動力に基づいて、図１に示す矢印方向に回転する。これにより、第２駆動ロール４０は、透明導電性ガラス３を巻取ロール４１に搬送する。

第２駆動ロール４０は、透明導電性ガラス３の厚み方向一方面５３と接触している状態において、第２保護材６の厚み方向他方面５４がニップロール４４と接触するように構成されている。つまり、第２駆動ロール４０およびニップロール４４は、ニップ機構を構成する。

巻取ロール４１は、保護材ガイドロール４３とニップロール４４との間から搬送される透明導電性ガラス３および第２保護材６の積層体７（後述）を巻き取る。巻取ロール４１は、外部動力などによって駆動して、図１に示す矢印方向に回転するように構成されている。

保護材繰出ロール４２は、巻取ロール４１の近傍に配置されている。保護材繰出ロール４２では、ロール状の第２保護材６がセットされている。すなわち、保護材繰出ロール４２の表面に、搬送方向に長尺な第２保護材６が巻回されている。保護材繰出ロール４２は、外部動力などによって駆動して、図１に示す矢印方向に回転するように構成されている。保護材繰出ロール４２は、第２保護材６を保護材ガイドロール４３に繰り出す。

保護材ガイドロール４３は、保護材繰出ロール４２から繰り出される第２保護材６を、ニップロール４４に案内する。保護材ガイドロール４３は、保護材繰出ロール４２とニップロール４４との搬送方向途中に配置されている。

ニップロール４４は、第２駆動ロール４０とともに、第２保護材６を透明導電性ガラス３に積層させる。ニップロール４４は、第２駆動ロール４０と対向配置されている。ニップロール４４は、その表面が透明導電性ガラス３および第２保護材６を第２駆動ロール４０の表面とで挟みながらラミネート可能に構成されている。

巻取ケーシング４５は、その内部に、第２駆動ロール４０、巻取ロール４１、保護材繰出ロール４２、保護材ガイドロール４３およびニップロール４４を収容する。巻取ケーシング４５は、その内部を真空状態に調節するように構成されている。

２．透明導電性ガラスの製造方法
搬送成膜装置１０を用いて透明導電性ガラス３を製造する方法を説明する。透明導電性ガラス３の製造方法は、搬送基材４を用意する用意工程と、ガラス基材１から第１保護材５を剥離する剥離工程と、ガラス基材１に、透明導電層２を真空下で設ける成膜工程と、透明導電性ガラス３を冷却する冷却工程と、透明導電性ガラス３を巻取ロール４１に巻き取る巻取工程とを備える。以下、各工程を詳述する。

まず、搬送基材４を繰出ロール２１に用意する（用意工程）。具体的には、搬送基材４を用意し、繰出ロール２１にセットする。

搬送基材４は、保護材付きガラス基材であって、具体的には、ガラス基材１と第１保護材５とを厚み方向他方側に向かって順に備える（図２Ａ参照）。搬送基材４は、搬送方向に長尺であり、ロール状に巻回されている。このようなロール状の搬送基材４は、公知または市販のものを用いることができる。

ガラス基材１は、フィルム形状（シート形状を含む）を有し、透明なガラスから形成されている。ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスなどが挙げられる。

ガラス基材１は、可撓性を有する。

一方、ガラス基材１の機械強度は、通常低く（脆弱であり）、下記で測定される屈曲試験における破断時の両端部間距離Ｌが、例えば、１５ｍｍ以下、または、２０ｍｍ以下である。

図６に示すように、具体的には、ガラス基材１を長さ１２０ｍｍに切断加工し、これの長手方向両端部を、間隔を対向配置される２つの治具８１のそれぞれの引っ掛け部８２に引っ掛ける。続いて、２つの治具８１を互いにゆっくりと近づけ、ガラス基材１が破断した時における２つの引っ掛け部８２間の長さＬを、破断時の両端部間距離Ｌとして得る。

ガラス基材１の厚みは、例えば、２５０μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下、より好ましくは、１５０μｍ以下、さらに好ましくは、１００μｍ以下であり、また、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、４０μｍ以上である。

このようなガラス基材１は、市販品を用いることができ、例えば、Ｇ−ｌｅａｆシリーズ（日本電気硝子社製）などが用いられる。

第１保護材５は、ロール状のガラス基材１を繰り出す際に、ガラス基材１同士の接触による破損を防止する。第１保護材５は、フィルム形状を有し、ガラス基材１の厚み方向他方面５２に配置されている。

第１保護材５としては、例えば、粘着剤付きフィルム、合紙などが挙げられる。

粘着剤付きフィルムは、高分子フィルムと粘着剤層とを厚み方向に備える。

高分子フィルムとしては、例えば、ポリエステル系フィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなど）、ポリカーボネート系フィルム、オレフィン系フィルム（ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、シクロオレフィンフィルムなど）、アクリル系フィルム、ポリエーテルスルフォン系フィルム、ポリアリレート系フィルム、メラミン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリイミド系フィルム、セルロース系フィルム、ポリスチレン系フィルムが挙げられる。

粘着剤層は、感圧接着剤層であり、例えば、アクリル系粘着剤層、ゴム系粘着剤層、シリコーン系粘着剤層、ポリエステル系粘着剤層、ポリウレタン系粘着剤層、ポリアミド系粘着剤層、エポキシ系粘着剤層、ビニルアルキルエーテル系粘着剤層、フッ素系粘着剤層などが挙げられる。

合紙としては、例えば、上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙などが挙げられる。

第１保護材５の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、３０μｍ以上であり、また、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下である。

次いで、搬送成膜装置１０を作動させる。具体的には、ケーシングの全て（繰出ケーシング２４、第１除電ケーシング２７、スパッタケーシング３２、冷却ケーシング３６、第２除電ケーシング３９、巻取ケーシング４５）を真空にするとともに、駆動ロールの全て（繰出ロール２１、第１〜第２駆動ロール（２２、４０）、保護材巻取ロール２３、第１〜第２冷却ロール（３４、３５）、巻取ロール４１、保護材繰出ロール４２）を回転駆動させる。また、除電部１５（第１除電機２５および第２除電機３７）、冷却装置１３、スパッタ装置１２なども作動させる。これにより、搬送基材４が下流側に搬送されるとともに、剥離工程、成膜工程、冷却工程、および、巻取工程が順に実施される。

具体的には、繰出部１４において、搬送基材４は、繰出ロール２１から繰り出される。その際、第１保護材５がガラス基材１から剥離される（剥離工程）。第１保護材５は、保護材巻取ロール２３に巻き取られる。他方、ガラス基材１は、単独で、第１駆動ロール２２によって第１除電部１７に搬送される（図２Ｂ参照）。ガラス基材１の厚み方向一方面５１が第１駆動ロール２２と接触する状態において、ガラス基材１の厚み方向他方面５２（非接触面５２）は、他の部材と接触しない。ガラス基材１は、第１駆動ロール２２と接触して帯電しても、第１除電部１７における第１除電機２５の作動によって除電される。

続いて、ガラス基材１は、第１ガイドロール２６によって、スパッタ装置１２に案内される。

続いて、スパッタ装置１２において、ガラス基材１は、第２ガイドロール２８によって、成膜領域３３に案内される。成膜領域３３では、ガラス基材１に対して、スパッタリングが実施される。スパッタリングとしては、具体的には、２極スパッタリング法、電子サイクロトロン共鳴スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法などが挙げられる。スパッタリング時の気圧（すなわち、成膜領域３３の気圧）は、真空であり、好ましくは、１．０Ｐａ未満、より好ましくは、０．５Ｐａ以下である。

これにより、成膜領域３３において、ガラス基材１の厚み方向一方面５１に透明導電層２が成膜されて、ガラス基材１と、透明導電層２とを厚み方向一方側に向かって順に備える透明導電性ガラス３が製造される（図２Ｃ参照）（成膜工程）。

また、スパッタリングと同時に、透明導電性ガラス３は、加熱機３０によって加熱される。これにより、例えば、透明導電層２の材料が金属酸化物か（好ましくは、ＩＴＯ）である場合には、透明導電層２の成膜と同時に、透明導電層２を結晶化させることができ、その結果、透明導電層２の表面抵抗を低減できる。

加熱温度としては、加熱機３０の温度として、例えば、３００℃以上、好ましくは、４００℃以上、より好ましくは、４５０℃以上であり、また、例えば、８００℃以下である。

また、透明導電性ガラス３の表面温度Ｔ０は、例えば、１７５℃以上、好ましくは、２００℃以上、より好ましくは、２５０℃以上であり、また、例えば、５００℃以下、好ましくは、４００℃以下である。なお、透明導電性ガラス３の表面温度Ｔ０を、加熱機３０の温度に０．６を乗じた値であり、また、実測することもできる。

透明導電性ガラス３の表面温度Ｔ０が、上記した下限以上であれば、透明導電層２の表面抵抗を有効に低減できる。

加熱後の透明導電層２（具体的には、結晶化した透明導電層２）の表面抵抗は、例えば、１００Ω／□以下、好ましくは、５０Ω／□以下、より好ましくは、４０Ω／□以下、さらに好ましくは、３０Ω／□以下、とりわけ好ましくは、２５Ω／□以下、最も好ましくは、２０Ω／□以下であり、また、０Ω／□超過である。表面抵抗は、四端子法により測定される。

その後、透明導電性ガラス３は、第３ガイドロール３１によって、冷却装置１３に案内される。

冷却装置１３において、透明導電性ガラス３は、第１冷却ロール３４および第２冷却ロール３５に順に接触して、冷却される（冷却工程）。

冷却工程は、第１冷却工程と、第２冷却工程とを順に備える。第１冷却工程では、第１冷却ロール３４が透明導電性ガラス３に接触し、続いて、第２冷却工程では、第２冷却ロール３５が透明導電性ガラス３に接触する。

具体的には、透明導電性ガラス３は、上記した第１冷却温度Ｔ１になっている第１冷却ロール３４と、第１冷却温度Ｔ１より低い第２冷却温度Ｔ２になっている第２冷却ロール３５とに順に接触して、段階的に冷却される。

第１冷却温度Ｔ１は、例えば、４００℃未満、好ましくは、３５０℃以下、より好ましくは、３００℃未満、さらに好ましくは、２５０℃以下であり、また、例えば、１００℃以上、好ましくは、１２５℃以上であり、より好ましくは、１７５℃以上である。

第２冷却温度Ｔ２は、例えば、１００℃未満、好ましくは、９５℃以下、より好ましくは、９０℃未満、さらに好ましくは、８５℃以下である。また、第２冷却温度Ｔ２は、例えば、−２５℃以上、好ましくは、０℃以上、より好ましくは、２５℃以上、さらに好ましくは、５０℃以上、とりわけ好ましくは、７５℃以上である。

また、第１冷却温度Ｔ１および第２冷却温度Ｔ２は、加熱された透明導電性ガラス３の温度（表面温度）Ｔ０とともに、例えば、下記式（１）〜（２）を満足し、好ましくは、下記式（３）〜（４）を満足し、より好ましくは、下記式（５）〜（６）を満足する。

３０℃≦Ｔ０−Ｔ１＜２５０℃ （１）
５０℃≦Ｔ１−Ｔ２＜２００℃ （２）
５０℃≦Ｔ０−Ｔ１＜１３０℃ （３）
８０℃≦Ｔ１−Ｔ２＜１６０℃ （４）
６０℃≦Ｔ０−Ｔ１＜１２０℃ （５）
１１０℃≦Ｔ１−Ｔ２＜１３０℃ （６）
また、上記した温度Ｔ０〜Ｔ２は、例えば、温度の差の比に関する下記式（７）を満足し、好ましくは、下記式（８）を満足し、より好ましくは、下記式（９）を満足する。

０．２５≦（Ｔ０−Ｔ１）／（Ｔ１−Ｔ２）＜４ （７）
０．５≦（Ｔ０−Ｔ１）／（Ｔ１−Ｔ２）＜１．７５ （８）
０．６≦（Ｔ０−Ｔ１）／（Ｔ１−Ｔ２）＜１．２５ （９）
温度Ｔ０〜Ｔ２が上記した式を満足すれば、冷却装置１３における透明導電性ガラス３の破損（とりわけ、クラック）を有効に抑制できる。

図３に示すように、第１冷却工程では、透明導電層２が、第１冷却ロール３４に直接接触する。また、ガラス基材１は、透明導電層２を介して第１冷却ロール３４に隣接するため、透明導電層２と同程度に冷却される。

第２冷却工程では、ガラス基材１が、第２冷却ロール３５に直接接触する。また、透明導電層２は、ガラス基材１を介して第２冷却ロール３５に隣接するため、ガラス基材１と同程度に冷却される。

透明導電性ガラス３と、第１冷却ロール３４および第２冷却ロール３５との接触面積の拡大（ひいては、冷却効率の向上）の観点から、第１冷却ロール３４の回転軸と第２冷却ロール３５の回転軸とを結ぶ線分を横切るように、透明導電性ガラス３は搬送される。

図１に示すように、その後、透明導電性ガラス３は、冷却装置１３から第２除電部１８に搬送される。

図３に示すように、透明導電性ガラス３の厚み方向他方面５２（ガラス基材１の厚み方向他方面５２）では、第２冷却ロール３５との摩擦により、帯電が発生しても、第２除電部１８の第２除電機３７の作動によって除電される。他方、透明導電性ガラス３の厚み方向一方面５３（透明導電層２の厚み方向一方面５３）では、透明導電層２が導電性であることから、第１冷却ロール３４と摩擦しても、通常、帯電しない。

その後、透明導電性ガラス３は、第４ガイドロール３８によって、巻取部１６に案内される。

巻取部１６において、第２保護材６は、保護材繰出ロール４２から繰り出され、保護材ガイドロール４３に案内され、ニップロール４４に搬送される。

一方、透明導電性ガラス３は、第２保護材６とともに、第２駆動ロール４０とニップロール４４との間を通過して、透明導電性ガラス３の厚み方向他方面５２に第２保護材６がラミネートされる。

積層体７の透明導電性ガラス３の厚み方向一方面５３が第２駆動ロール４０に接触している状態において、積層体７における第２保護材６の厚み方向他方面５４（接触面５４）は、ニップロール４４に接触する（プレスされる）。

その後、透明導電性ガラス３は、第２保護材６とともに巻取ロール４１に巻き取られる（巻取工程）。具体的には、透明導電性ガラス３と、その厚み方向他方面５２（透明導電層２と反対側の表面５２）に配置される第２保護材６とを備える積層体７（図２Ｄ参照）がロール状に巻回される。積層体７は、第２保護材６、ガラス基材１および透明導電層２を厚み方向一方側に向かって順に備える。

３．透明導電性ガラスの用途
透明導電性ガラス３は、例えば、画像表示装置などの光学装置に用いられる。透明導電性ガラス３を画像表示装置（具体的には、ＬＣＤモジュール、有機ＥＬモジュールなどの画像表示素子を有する画像表示装置）に備える場合には、透明導電性ガラス３は、例えば、タッチパネル用基材、反射防止基材などとして用いられ、好ましくは、タッチパネル用基材として用いられる。タッチパネルの形式としては、光学方式、超音波方式、静電容量方式、抵抗膜方式などの各種方式が挙げられ、特に静電容量方式のタッチパネルに好適に用いられる。

４．一実施形態の作用効果
そして、この搬送成膜装置１０では、透明導電性ガラス３が、第１冷却温度Ｔ１である第１冷却ロール３４と、第１冷却温度Ｔ１より低い第２冷却温度Ｔ２である第２冷却ロール３５とに順に接触できる。そのため、１つのクーリングドラムが透明導電性ガラス３にする特許文献１の装置に比べて、上記した第１冷却ロール３４と第２冷却ロール３５との接触によって、透明導電性ガラス３の破損、とりわけ、脆弱なガラス基材１の破損を抑制できる。

また、スパッタ装置１２の加熱機３０によって加熱された透明導電性ガラス３の表面温度Ｔ０と、第１冷却温度Ｔ１と、第２冷却温度Ｔ２とが、下記式（３）および（４）を満足すれば、冷却装置１３における透明導電性ガラス３の破損を有効に抑制できる。

５０℃≦Ｔ０−Ｔ１＜１３０℃ （３）
８０℃≦Ｔ１−Ｔ２＜１６０℃ （４）
加熱機３０が、透明導電性ガラス３を２００℃以上に加熱するように構成されていれば、透明導電層２の表面抵抗をより一層低減できる。一方、加熱機３０の設定温度を上記した高温に設定すれば、冷却装置１３において、透明導電性ガラス３が破損し易い。しかし、この搬送成膜装置１０では、上記した第１冷却ロール３４および第２冷却ロール３５を備えるので、透明導電性ガラス３（とりわけ、ガラス基材１）の上記した破損を抑制できながら、透明導電層２の表面抵抗を低減できる。

また、この透明導電性ガラス３の製造方法では、第１冷却工程で、第１冷却温度Ｔ１の第１冷却ロール３４が透明導電性ガラス３に接触し、第２冷却工程で、第２冷却温度Ｔ２の第２冷却ロール３５が透明導電性ガラス３に接触する。そのため、上記した第１冷却工程および第２冷却工程を順に実施することにより、透明導電性ガラス３の破損、とりわけ、脆弱なガラス基材１の破損を抑制できる。

４．変形例
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。

図示しないが、搬送成膜装置１０は、冷却温度が互いに異なる冷却ロールを３つ以上備えることができる。例えば、冷却装置１３が、第１冷却ロール３４と、第２冷却ロール３５と、図示しない第３冷却ロールとを備える。図示しない第３冷却ロールは、第２冷却ロール３５の下流側に配置される。図示しない第３冷却ロールは、第３冷却工程を実施可能である。第３冷却工程において、図示しない第３冷却ロールは、第２冷却温度Ｔ２より低い第３冷却温度Ｔ３になっている。

例えば、図示しないが、第１冷却ロール３４が複数であってもよい。複数の第１冷却ロール３４の第１冷却温度Ｔ１は、同一である。

例えば、図示しないが、第２冷却ロール３５が複数であってもよい。複数の第２冷却ロール３５の第２冷却温度Ｔ２は、同一である。

図４に示すように、第１冷却工程では、透明導電性ガラス３のガラス基材１は、その厚み方向他方面５２が第１冷却ロール３４に直接接触する。一方、第２冷却工程では、透明導電性ガラス３の透明導電層２は、その厚み方向一方面５３が第２冷却ロール３５に直接接触する。

また、図５に示すように、透明導電性ガラス３と、第１冷却ロール３４の回転軸および第２冷却ロール３５の回転軸を結ぶ線分とが、平行するように、透明導電性ガラス３を搬送することもできる。

第１冷却ロール３４および／または第２冷却ロール３５は、外部からの駆動力が入力されず、透明導電性ガラス３の搬送に従って回転するフリーロールであってもよい。

図１に示す実施形態では、成膜装置として、スパッタ装置１２を例示しているが、例えば、図示しないが、真空蒸着装置、化学蒸着装置などの真空成膜装置などが挙げられる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。

実施例１
一実施形態で説明した搬送成膜装置１０を準備した。第１冷却ロール３４の第１冷却温度Ｔ１を２００℃に設定した。第２冷却ロール３５の第２冷却温度Ｔ２を８０℃に設定した。

続いて、ガラス基材１として、厚み５０μｍのＧ−ｌｅａｆ（日本電気硝子社製）と、その厚み方向他方面５２に配置される第１保護材５とを備える搬送基材４を繰出ロール２１にセットした（用意工程）。

続いて、剥離工程、成膜工程、第１冷却工程、第２冷却工程、および、巻取工程を順に実施した。

成膜工程では、材料がＩＴＯであり、厚み１３０ｎｍである透明導電層２を、ガラス基材１の厚み方向一方面５１に形成した。なお、成膜工程では、透明導電性ガラス３を５００℃の加熱機３０により、３００℃に加熱して、表面抵抗を１０Ω／□以下にした。

実施例２〜実施例３
表１に従って、第１冷却ロール３４の第１冷却温度Ｔ１と、第２冷却ロール３５の第２冷却温度Ｔ２とを変更した以外は、実施例１と同様に処理した。

実施例４
表１に従って、加熱機３０の温度を３５０℃に変更した以外は、実施例１と同様に処理した。なお、透明導電性ガラス３の表面温度Ｔ０は、２１０℃である。

比較例１〜比較例２
表１に従って、冷却装置１３に、第２冷却ロール３５を備えず、第１冷却ロール３４を備え、さらに、第１冷却ロール３４の第１冷却温度Ｔ１を表１の通りに変更した以外は、実施例１と同様に処理した。

［評価］
以下の事項を評価した。それらの結果を表１に示す。

＜ガラス基材の破損等＞
各実施例および各比較例のガラス基材１の破損等を以下の基準に従って評価した。
×：冷却装置１３においてガラス基材１が破損した。
○：冷却装置１３においてガラス基材１がほんのわずかなクラックが見られたが、全体の破損はなかった。
◎：冷却装置１３においてガラス基材１がクラックも破損もなかった。

＜透明導電層の導電性＞
各実施例および各比較例の透明導電層２の表面抵抗を、四端子法により測定し、下記の基準に従って、透明導電層２の導電性を評価した。
○：透明導電層２の表面抵抗が、１０Ω／□以下であった。
△：透明導電層２の表面抵抗が、１０Ω／□超過、１００Ω／□以下であった。
×：透明導電層２の表面抵抗が、１００Ω／□超過であった。

１ ガラス基材
２ 透明導電層
３ 透明導電性ガラス
１０ 搬送成膜装置
１１ 搬送装置
１２ スパッタ装置
１３ 冷却装置
２１ 繰出ロール
３０ 加熱機
３４ 第１冷却ロール
３５ 第２冷却ロール
４１ 巻取ロール
Ｔ０ 積層ガラスの表面温度
Ｔ１ 第１冷却温度
Ｔ２ 第２冷却温度

Claims (4)

1. 可撓性を有するガラス基材を繰り出すように構成される繰出ロールと、
   前記操出ロールの搬送方向下流側に配置され、前記ガラス基材に機能層を設けて積層ガラスを作製するように構成される成膜加熱ユニットと、
   前記成膜加熱ユニットの搬送方向下流側に配置され、前記積層ガラスを冷却するように構成される冷却ユニットと、
   前記冷却ユニットの搬送方向下流側に配置され、前記積層ガラスを巻き取るように構成される巻取ロールとを備え、
   前記成膜加熱ユニットは、前記積層ガラスを加熱するように構成される加熱部を備え、
   前記冷却ユニットは、前記加熱部によって加熱された前記積層ガラスを冷却するときに、少なくとも
   第１冷却温度Ｔ１で前記積層ガラスに接触する第１冷却ロールと、
   前記第１冷却温度Ｔ１より低い第２冷却温度Ｔ２で前記積層ガラスに接触する第２冷却ロールとを備えることを特徴とする、積層ガラスの製造装置。
2. 前記加熱部によって加熱された前記積層ガラスの表面温度Ｔ０と、前記第１冷却温度Ｔ１と、前記第２冷却温度Ｔ２とが、下記式（１）および（２）を満足することを特徴とする、請求項１に記載の積層ガラスの製造装置。
   ５０℃≦Ｔ０−Ｔ１＜１３０℃ （１）
   ８０℃≦Ｔ１−Ｔ２＜１６０℃ （２）
3. 前記機能層が、金属酸化物からなる透明導電層であり、
   前記加熱部が、前記積層ガラスを２００℃以上に加熱するように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の積層ガラスの製造装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層ガラスの製造装置を用いて積層ガラスを製造する方法であり、
   前記ガラス基材を前記操出ロールから繰り出す工程と、
   前記成膜加熱ユニットによって、前記ガラス基材に前記機能層を設けて前記積層ガラスを加熱する工程と、
   前記積層ガラスを前記第１冷却ロールと接触させて冷却する第１冷却工程と、
   前記積層ガラスを前記第２冷却ロールと接触させて冷却する第２冷却工程と、
   前記前記積層ガラスを前記巻取ロールによって巻き取る工程と
   を備えることを特徴とする、積層ガラスの製造方法。
   

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