JP6826874B2 - 無機材料成形体用コート剤塗布装置およびコート剤塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス体などの無機材料成形体にコート剤を塗布する技術に関し、より詳しくは、無機材料成形体にコート剤を塗布する装置であるコート剤塗布装置、コート剤を塗布する方法であるコート剤塗布方法、およびこれらによって塗布されたコート剤によって塗膜が形成された塗膜付ガラス体に関する。

無機材料成形体の表面に塗膜を形成する技術としては、当該塗膜の成分を含む溶液を満たした槽に無機材料成形体を浸し、その後、無機材料成形体を加熱処理することによって、塗膜を形成する技術が従来知られている。

特許文献１には、無機材料成形体である石英ガラス管をＣｅ＋Ｓｉアルコレート溶液に浸して、石英ガラス管の外壁および／または内壁に前記溶液を塗布しておき、その後焼成することによって、ＣｅＯ_２−ＳｉＯ_２の層（塗膜）を形成する技術が開示されている。

特開昭６３−２１３２５３号公報

無機材料成形体の全体を溶液（コート剤）に浸す方法では、余計なコート剤が塗布され、塗膜の形成に必要な量以上にコート剤が消費される、という問題があった。
また、無機材料成形体をコート剤に浸す方法では、無機材料成形体をコート剤に浸す作業を繰り返しているうちに、コート剤の中に異物等が蓄積されていき、コート剤を塗布する作業によって無機材料成形体に異物が付着するという問題があった。
さらに、無機材料成形体の全体をコート剤に浸す方法では、無機材料成形体の全体にコート剤を塗布することは容易であるが、円筒ガラスの内周面のみや板ガラスの一側の主面のみといったように、無機材料成形体の一部にコート剤を塗布することは困難であった。

本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、コート剤の塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、無機材料成形体の一部にコート剤を塗布することが可能なコート剤塗布装置およびコート剤塗布方法を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置は、無機材料成形体にコート剤を塗布するコート剤塗布装置であって、前記無機材料成形体を内部に収容可能な閉鎖筐体と、前記閉鎖筐体の内部において前記無機材料成形体に向けて前記コート剤を噴射するノズルと、前記閉鎖筐体の内部雰囲気を調整する空調手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、スプレー方式とすることによって、コート剤の塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、無機材料成形体の一部にコート剤を塗布することができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置は、前記ノズルを、前記無機材料成形体の塗布面に沿って変位させる変位装置を備えることを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、無機材料成形体の一部にムラなくコート剤を塗布することができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置において、前記空調手段は、前記閉鎖筐体の内部の圧力を、該閉鎖筐体の外部の圧力に比して高く制御することを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、閉鎖筐体内に異物が侵入することを防止でき、塗布したコート剤に異物が付着することを確実に防止することができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置において、前記コート剤は、シリカ、ジルコニア、チタニア、アルミナの少なくとも何れかを含む分散液剤であることを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、無機材料成形体に対して、耐酸性向上を図るための塗膜を容易に形成することができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置において、前記空調手段は、前記閉鎖筐体の内部の湿度を、２０％以上７０％以下に制御することを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、コート剤の塗布環境を均一に保つことができ、塗膜の品質向上を図ることができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置において、前記空調手段は、前記閉鎖筐体の内部の温度を、２５℃以上３０℃以下に制御することを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、コート剤の塗布環境をより均一に保つことができ、より確実に塗膜の品質向上を図ることができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置において、前記無機材料成形体は円筒ガラスであり、前記閉鎖筐体の内部において、前記円筒ガラスをその円筒軸を上下方向に向けた姿勢で配置し、前記ノズルは、前記変位手段によって、前記円筒軸上を下方から上方に向けて変位され、前記ノズルから、前記円筒ガラスの内周面に向けて前記コート剤を噴射することを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、コート剤の塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、円筒ガラスの内周面にコート剤を塗布することができる。

また、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置は、前記閉鎖筐体の上部から前記閉鎖筐体の内部雰囲気を排気する排気手段を備えることを特徴とする。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置によれば、コート剤から揮発する溶剤や雰囲気中に浮遊している異物等を閉鎖筐体の外部に排出することができ、閉鎖筐体内の雰囲気を均一に保つことができる。

また、本発明に係る無機材料成形体塗布方法は、無機材料成形体にコート剤を塗布するコート剤塗布方法であって、前記無機材料成形体を、内部雰囲気が制御された閉鎖筐体に収容し、前記閉鎖筐体の内部において、ノズルから前記無機材料成形体に向けて前記コート剤を噴射して、前記無機材料成形体に前記コート剤を塗布することを特徴とする。
このような構成のコート剤塗布方法によれば、コート剤の塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、無機材料成形体の一部にコート剤を塗布することができる。

また、本発明に係る塗膜付ガラス体は、筒状のガラス体の内周面にコート剤を塗布し、前記コート剤を加熱して、前記ガラス体の内周面のみに塗膜が形成されていることを特徴とする。
このような構成の塗膜付ガラス体によれば、機能性膜を有する円筒ガラスの美観を向上させることができる。

また、本発明に係る塗膜付ガラス体は、板状のガラス体の一側の主面にコート剤を塗布し、前記コート剤を加熱して、前記ガラス体の一側の主面のみに塗膜が形成されていることを特徴とする。
このような構成の塗膜付ガラス体によれば、機能性膜を有する板ガラスの美観を向上させることができる。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置およびコート剤塗布方法によれば、コート剤の塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、無機材料成形体の一部にコート剤を塗布することができる。

また、本発明に係る塗膜付ガラス体によれば、機能性膜を有するガラス体の美観を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置（塗布対象物が円筒ガラスである場合）の全体構成を示す正面視断面模式図。 本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置の全体構成を示す斜視模式図。 円筒ガラスに適した噴射ノズルを示す模式図。 円筒ガラスに対するコート剤塗布装置によるコート剤の塗布方法（塗布開始前）を示す模式図。 円筒ガラスに対するコート剤塗布装置によるコート剤の塗布方法（塗布開始〜塗布中）を示す模式図。 円筒ガラスに対するコート剤塗布装置によるコート剤の塗布方法（塗布中〜塗布終了）を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置（塗布対象物が板ガラスである場合）の全体構成を示す正面視断面模式図。 板ガラスに適した噴射ノズルを示す模式図。 板ガラスに対するコート剤塗布装置によるコート剤の塗布方法を示す模式図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置は、無機材料成形体の一例であるガラス体に対してコート剤を塗布する装置である。尚、本説明においていう「無機材料成形体」とは、例えば、ガラス、セラミック、ガラスセラミック（結晶化ガラス）を素材として構成される部材である。

本発明の第一の実施形態に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置の全体構成について、説明する。
図１および図２に示す如く、コート剤塗布装置１は、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置の一実施形態であり、筐体２、噴射装置３、排気装置４、空調装置５、制御装置６等を備えている。
コート剤塗布装置１は、円筒形状の無機材料成形体Ｇである円筒ガラスＧ１を、コート剤Ｃの塗布対象物としている。

筐体２は、コート剤塗布装置１によるコート剤Ｃの塗布対象物である円筒ガラスＧ１を収容する閉鎖筐体であり、該筐体２によって、円筒ガラスＧ１にコート剤Ｃを塗布するための塗布室２０を構成している。塗布室２０は、該塗布室２０内で噴射したコート剤Ｃが外部に漏れ出ることがないように気密性が確保されている。
また、塗布室２０には、円筒ガラスＧ１を配置するステージ２１を備えている。

噴射装置３は、ステージ２１上の円筒ガラスＧ１に対してコート剤Ｃを噴射するための装置であり、噴射ノズル３０を備えている。

ここで、コート剤塗布装置１における噴射ノズル３０の構成について、説明する。
図３に示す如く、噴射ノズル３０は管状のノズル本体３１の先端部において、複数の噴射孔３２・３２・・・が形成されている。噴射ノズル３０は、円筒ガラスＧ１の内周面にコート剤Ｃを塗布することに適した形状を有しており、複数の噴射孔３２・３２・・・がノズル本体３１の軸心Ｘに対して直交する向きに、かつ、軸心Ｘを中心とする放射状に形成されている。尚、噴射ノズル３０では、軸心Ｘを中心とする等ピッチで（３０°ずつ角度をずらして）、１２個の噴射孔３２を形成する構成としている。

図１および図２に示す如く、噴射装置３は、さらに変位装置３３、供給ポンプ３４、タンク３５等を備えている。
変位装置３３は、噴射ノズル３０を上下方向に変位可能に支持する装置であり、エアシリンダによって構成され、上下方向に変位するシリンダ部３３Ａを備えている。噴射ノズル３０は、軸心Ｘ（図３参照）を鉛直向きとする姿勢で、シリンダ部３３Ａに対して支持部材３６を介して取り付けられている。
尚、噴射ノズル３０は、支持部材３６の長さや固定位置を調整することによって、シリンダ部３３Ａに対する該噴射ノズル３０の相対位置が調整可能である。
このような構成によって、円筒ガラスＧ１の仕様（大きさや長さ）に応じて、塗布室２０内における噴射ノズル３０の配置位置を調整することができる。

供給ポンプ３４は、タンク３５に貯溜されているコート剤Ｃを噴射ノズル３０に対して供給する装置である。供給ポンプ３４と噴射ノズル３０の間は、配管３７やホース３８等によって接続されている。特に、塗布室２０内では、噴射ノズル３０を変位可能とするために、コート剤Ｃを供給する配管３７とノズル本体３１の後端部３１Ａ（図３参照）を、可撓性を有するホース３８を介して接続している。

また、噴射装置３では、コート剤Ｃを供給する配管３７の途中に、電磁弁３９を設けており、制御装置６からの指令信号に基づいて、所定のタイミングで電磁弁３９を「開」とすることによって、所定のタイミングで噴射ノズル３０からコート剤Ｃが噴射される。

コート剤塗布装置１によって円筒ガラスＧ１に塗布するコート剤Ｃは、円筒ガラスＧ１の耐酸性向上を図る機能性膜を形成するためのものであり、シリカを含む分散液剤（一般名 コロイダルシリカ）である。
尚、本実施形態では、コート剤Ｃとしてシリカを含む分散液剤を使用しているが、コート剤塗布装置１で使用するコート剤Ｃは、シリカ、ジルコニア、チタニア、アルミナの少なくとも何れかを含む分散液剤であればよい。また、コート剤塗布装置１によって塗布するコート剤Ｃの種類は、耐酸性向上のためのものには限定されず、耐摩耗性向上、耐熱性向上、反射防止等のその他の機能の向上を図るためのコート剤であってもよい。

即ち、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１において使用するコート剤Ｃは、シリカ、ジルコニア、チタニア、アルミナの少なくとも何れかを含む分散液剤である。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１によれば、円筒ガラスＧ１に対して、耐酸性向上を図るための塗膜を容易に形成することができる。

筐体２では、ステージ２１の下方に遮蔽板２２が配置されており、該遮蔽板２２には開口部２３が形成されている。開口部２３は、変位装置３３によって噴射ノズル３０を下方に変位させたときに、噴射ノズル３０を挿通することができる大きさおよび位置に形成されている。遮蔽板２２は、余計なコート剤Ｃが円筒ガラスＧ１に塗布されることを防止するものである。

また、筐体２は、架台２４の上部に固定されており、架台２４内の空きスペースに供給ポンプ３４やタンク３５を配置する構成としている。

排気装置４は、筐体２の塗布室２０内を排気する装置であり、排気ファン４０と排気ダクト４１を備えている。排気ダクト４１は、下方の一端が塗布室２０内と連通しており、他端が排気ファン４０に接続されている。排気装置４は、このような構成によって、排気ファン４０を作動させることによって、排気ダクト４１を通じて塗布室２０内の空気を筐体２の外部に排気することができる。

空調装置５は、筐体２の塗布室２０内の雰囲気を調整するための装置であり、空調機本体５０と、該空調機本体５０に内蔵される給気ファン５１、給気調整部５２等を備えている。
空調機本体５０には、給気口５０Ａ、還気口５０Ｂ、外気取入口５０Ｃが形成されており、給気口５０Ａと還気口５０Ｂが、塗布室２０内と連通している。

空調装置５は、給気ファン５１を作動させることによって、給気口５０Ａから塗布室２０内に空調された空気を給気するとともに、塗布室２０内の空気が空調機本体５０に還気され、さらに、排気装置４によって排気された空気量に見合った外気が、外気取入口５０Ｃから空調機本体５０に吸気されるように構成している。
尚、コート剤塗布装置１では、排気装置４による排気量に対して、空調装置５における外気取入口５０Ｃからの外気取入量が多くなるように調整することによって、筐体２内（即ち、塗布室２０）が筐体２の外部に比して高圧になるように、給排気のバランスを調整する構成としている。

給気調整部５２は、塗布室２０内に給気する空気の状態（温度および湿度）を調整するための部位であり、給気の温湿度を調整するためのコイル（冷温水コイルや直膨コイル等）やヒーター（電気ヒーター）および加湿器（超音波加湿器や蒸気加湿器等）等を備えている。

そして、コート剤塗布装置１では、空調装置５によって、塗布室２０内の湿度を、２０％以上７０％以下、好ましくは２５％以上６５％以下、より好ましくは３０％以上６０％以下に保つようにしている。また、コート剤塗布装置１では、空調装置５によって、塗布室２０内の温度を、２５℃以上３０℃以下に保つようにしている。

また、コート剤塗布装置１は、制御装置６を備えている。
制御装置６は、コート剤塗布装置１の各部の動作を制御する装置であり、噴射装置３、排気装置４、空調装置５と電気的に接続されている。

噴射装置３は、制御装置６から出力される指令信号に基づいて、変位装置３３によって噴射ノズル３０を上下に変位させるタイミングや、噴射ノズル３０からコート剤Ｃを噴射させるタイミングが制御される。

排気装置４は、制御装置６から出力される指令信号に基づいて、排気ファン４０を作動させるタイミングが制御され、空調装置５は、制御装置６から出力される指令信号に基づいて、給気ファン５１を作動させるタイミングが制御される。そして、排気装置４と空調装置５は、制御装置６によって、連動して作動するように構成されている。

また、制御装置６は、塗布室２０内に設けた図示しない各種センサに接続されている。塗布室２０内には湿度センサ、温度センサ、差圧センサ等が設けられている。
制御装置６は、湿度センサの検出値に応じて、空調装置５の給気調整部５２を制御して、塗布室２０内の湿度を制御する。また、制御装置６は、温度センサの検出値に応じて、空調装置５の給気調整部５２を制御して、塗布室２０内の温度を制御する。さらに制御装置６は、差圧センサによって、筐体２の内部（塗布室２０）と外部の差圧を検出して、空調装置５の給気ファン５１の給気量（ファン回転数）を制御する。

さらに、コート剤塗布装置１では、筐体２の正面の扉２Ａ（図２参照）に、その扉２Ａの開閉状態を検知する図示しないセンサ（リミットスイッチ）が設けられている。そして、コート剤塗布装置１では、前記センサが制御装置６に接続されており、扉２Ａが開いているときには、制御装置６によって、噴射装置３を作動させないように制御している。また、コート剤塗布装置１では、扉２Ａが開いているときには、制御装置６によって、空調装置５を停止させるとともに排気装置４のみを作動させて、扉２Ａが閉まると、空調装置５を作動させるようにして、省エネルギーを図っている。
尚、コート剤塗布装置１では、溶剤を含むコート剤Ｃを扱うため、各装置の仕様を防爆仕様としている。

次に、コート剤塗布装置１によるコート剤Ｃの塗布方法について、説明する。
本実施形態では、コート剤塗布装置１によって、直径が１５０〜２００φ程度の円筒ガラスＧ１の内周面Ｐに対して、膜厚が５０〜２００ｎｍ程度となるようにコート剤Ｃを塗布する場合を例示している。
尚、コート剤塗布装置１によってコート剤Ｃを塗布する作業は、作業者が塗布室２０内のステージ２１上に円筒ガラスＧ１をセットした後、作業者が制御装置６等に付設された所定の作業開始スイッチを押すことで開始される。

コート剤塗布装置１によって、円筒ガラスＧ１にコート剤Ｃを塗布するときには、空調装置５によって、筐体２の塗布室２０内の雰囲気を調整している。具体的には、空調装置５によって、塗布室２０内の湿度を、２０％以上７０％以下、好ましくは２５％以上６５％以下、より好ましくは３０％以上６０％以下に調整しておく。また、コート剤塗布装置１では、筐体２の塗布室２０内の温度を、２５℃以上３０℃以下に調整しておく。塗布室２０内の雰囲気をこのような環境条件に調整しておくことで、コート剤Ｃの状態（用材の揮発速度や塗着後の拡散速度等）を安定させることができ、これにより、コート剤Ｃの塗着状態の均一化を図ることができる。

即ち、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１およびコート剤塗布方法において、空調装置５は、塗布室２０の湿度を、２０％以上７０％以下に制御し、塗布室２０の温度を、２５℃以上３０℃以下に制御するものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１およびコート剤塗布方法によれば、コート剤Ｃの塗布環境をより均一に保つことができ、より確実に塗膜の品質向上を図ることができる。

図４に示す如く、コート剤塗布装置１によって円筒ガラスＧ１の内周面Ｐに塗膜を形成する場合には、まず始めに、制御装置６の指令信号に基づいて、噴射装置３の噴射ノズル３０が変位装置３３によって変位され、噴射ノズル３０が開口部２３に挿通され、噴射ノズル３０に形成された噴射孔３２・３２・・・が、遮蔽板２２より下方に位置する状態とされる。
円筒ガラスＧ１は、ステージ２１において、噴射ノズル３０の変位軸上に該円筒ガラスＧ１の円筒軸が位置するように配置されている。

また、密閉された塗布室２０内は、内部雰囲気が上部から排気装置４によって排気されており、揮発した溶剤や霧状となって飛散している余計なコート剤Ｃ等が塗布室２０内から排出される。また、このとき塗布室２０内は、筐体２の外部に比して正圧となるように、空調装置５によって、給気量、還気量および外気取り入れ量が調整されている。

即ち、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１において、空調装置５は、筐体２の内部の圧力を、筐体２の外部の圧力に比して高く制御するものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１によれば、筐体２内に異物が侵入することを防止でき、塗布したコート剤Ｃに異物が付着することを確実に防止することができる。

また、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１は、筐体２の上部から筐体２の内部雰囲気を排気する排気装置４を備えるものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１によれば、コート剤Ｃから揮発する溶剤や雰囲気中に浮遊している異物等を筐体２の外部に排出することができ、筐体２内（即ち、塗布室２０）の雰囲気を均一に保つことができる。

そして、図５に示す如く、噴射孔３２・３２・・・が、遮蔽板２２より下方に位置している状態で、制御装置６によって電磁弁３９（図１参照）を「開」として、噴射孔３２・３２・・・からコート剤Ｃの噴射を開始する。尚、本説明では、無機材料成形体Ｇに塗着する前の霧状のコート剤Ｃを霧状コート剤Ｃ１とも呼ぶ。

コート剤Ｃの噴射開始当初は、霧状コート剤Ｃ１の噴射ムラが生じやすいため、霧状コート剤Ｃ１の噴射状態が安定するのを待ってから、噴射ノズル３０の変位を開始する。
コート剤塗布装置１によって円筒ガラスＧ１の内周面Ｐにコート剤Ｃを塗布する場合には、制御装置６によって変位装置３３の動作を制御して、噴射ノズル３０を円筒ガラスＧ１の内周面Ｐに沿って下から上に向けて変位させて、下から上へ順に膜状にコート剤Ｃを塗布していく。尚、本説明では、無機材料成形体Ｇに塗着した後のコート剤Ｃを膜状コート剤Ｃ２とも呼ぶ。

即ち、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１は、噴射ノズル３０を、円筒ガラスＧ１の塗布面である内周面Ｐに沿って変位させる変位装置３３を備えるものである。
また、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布方法は、噴射ノズル３０を、円筒ガラスＧ１の塗布面である内周面Ｐに沿って変位させながら、噴射ノズル３０から円筒ガラスＧ１に向けてコート剤Ｃを噴射するものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１およびコート剤塗布方法によれば、円筒ガラスＧ１の一部にムラなくコート剤Ｃを塗布することができる。

さらに、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布方法は、噴射ノズル３０を、円筒ガラスＧ１の塗布面である内周面Ｐに沿って、下方から上方に向けて変位させるものである。
このような構成のコート剤塗布方法によれば、円筒ガラスＧ１の一部によりムラなくコート剤Ｃを塗布することができる。

そして、図６に示す如く、円筒ガラスＧ１の内周面の上端まで膜状コート剤Ｃ２が塗布されたときに、制御装置６によって、電磁弁３９（図１参照）を「閉」として、噴射孔３２・３２・・・からの霧状コート剤Ｃ１の噴射を終了するとともに、噴射ノズル３０の変位を停止させる。

コート剤塗布装置１では、このようにして円筒ガラスＧ１の内周面にムラなくコート剤Ｃを塗布することができる。

コート剤塗布装置１を用いてコート剤Ｃを塗布した後に、円筒ガラスＧ１を上下反転させて静置することで膜状コート剤Ｃ２の膜厚の均一化が図られ、その後、加熱処理や焼成処理等を行うことで、従来に比してより膜厚が均一な質の高い塗膜を形成することができる。

このように、スプレー式のコート剤塗布装置１では、コート剤Ｃはタンク３５に貯溜されている状態から円筒ガラスＧ１に塗着するまでの間に、他の円筒ガラスＧ１等に触れることがないため、コート剤Ｃに異物が蓄積され難い。このため、コート剤塗布装置１を用いた場合には、コート剤Ｃに混入した異物によって、塗膜の品質が害される事態が防止できる。
さらにスプレー式のコート剤塗布装置１では、コート剤Ｃは、ほぼ必要な分だけが噴射ノズル３０から噴射されるため、塗膜の形成に寄与しない余計なコート剤Ｃの量を大幅に削減することができる。また、コート剤Ｃを貯めておき無機材料成形体Ｇを浸すための槽が不要であるため、作業スペースも少なくて済む。

即ち、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１は、円筒ガラスＧ１にコート剤Ｃを塗布する装置であって、円筒ガラスＧ１を内部に収容可能な筐体２と、筐体２の内部において円筒ガラスＧ１に向けてコート剤Ｃを噴射する噴射ノズル３０と、筐体２の内部雰囲気を制御する空調装置５と、を備えるものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１によれば、スプレー方式によって、コート剤Ｃの塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、円筒ガラスＧ１の一部にコート剤Ｃを塗布することができる。

また、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１において、無機材料成形体Ｇは円筒ガラスＧ１であり、筐体２の内部において、円筒ガラスＧ１をその円筒軸を上下方向に向けた姿勢で配置し、噴射ノズル３０は、変位装置３３によって、前記円筒軸上を下方から上方に向けて変位され、噴射ノズル３０から、円筒ガラスＧ１の内周面Ｐに向けてコート剤Ｃを噴射するものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１によれば、コート剤Ｃの塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、円筒ガラスＧ１の内周面Ｐにコート剤Ｃを塗布することができる。

尚、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１によれば、円筒ガラスＧ１の一部である内周面Ｐにコート剤Ｃを容易に塗布することができるが、例えば、円筒ガラスＧ１の外周面や端面に向けてコート剤Ｃを噴射するノズルを別途設ければ、円筒ガラスＧ１の全体にコート剤Ｃを塗布することも容易に行うことができる。

さらに、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布方法は、円筒ガラスＧ１にコート剤Ｃを塗布する方法であって、円筒ガラスＧ１を、内部雰囲気が制御された筐体２に収容し、筐体２の内部（即ち、塗布室２０）において、噴射ノズル３０から円筒ガラスＧ１に向けてコート剤Ｃを噴射して、円筒ガラスＧ１にコート剤Ｃを塗布するものである。
このような構成のコート剤塗布方法によれば、コート剤Ｃの塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、円筒ガラスＧ１の一部にコート剤Ｃを塗布することができる。

そして、コート剤塗布装置１を用いて製造される塗膜付円筒ガラスは、円筒ガラスＧ１の内周面のみに機能性膜が付与されている。機能性膜はガラスの透明度や色合いを損なう恐れがあるため、塗膜を内周面と外周面の両方に付与するよりも、内周面のみに付与する方が、美観に優れた塗膜付円筒ガラスＧＡが得られる。
即ち、スプレー方式のコート剤塗布装置１を用いることで、従来の方式（槽に貯溜したコート剤に浸す方式）では困難であった、無機材料成形体Ｇの一部に塗膜を形成することが容易になり、これにより、美観に優れた塗膜付円筒ガラスＧＡが得られる。

即ち、本発明の一実施形態に係る塗膜付ガラス体である塗膜付円筒ガラスＧＡは、円筒ガラスＧ１の内周面Ｐに塗布されたコート剤Ｃによって、円筒ガラスＧ１の内周面Ｐのみに塗膜が形成されているものである。
このような構成により、塗膜付円筒ガラスＧＡの美観を向上させることができる。

尚、本実施形態で示したコート剤塗布装置１では、噴射装置３を２系統備える構成としているため、２個の円筒ガラスＧ１・Ｇ１に対して、同時にコート剤Ｃを塗布することができ、コート剤Ｃを塗布する作業の効率化を図ることができる。

これまでに示した実施形態では、コート剤塗布装置１によるコート剤Ｃの塗布対象が円筒ガラスＧ１である場合を例示したが、コート剤塗布装置１は、噴射ノズル３０を交換することによって、他の形状を有する無機材料成形体Ｇにコート剤Ｃを塗布する用途にも用いることができる。

ここで、別実施形態に係るコート剤塗布装置について、説明する。
図７に示す如く、別実施形態に係るコート剤塗布装置１１は、本発明に係る無機材料成形体用コート剤塗布装置の一例であり、板状の無機材料成形体Ｇである板ガラスＧ２にコート剤Ｃを塗布する用途に適している。コート剤塗布装置１１は、噴射ノズル６０を有する噴射装置１３を備えている点で、コート剤塗布装置１と相違している。そして、噴射装置１３は、噴射ノズル６０以外の構成については、噴射装置３と共通している。

図８に示す如く、噴射ノズル６０は管状のノズル本体６１の先端部が軸心Ｙに対して９０度曲げられており、曲げられている部位の先にノズル体６２が付設されている。ノズル体６２の先端には噴射孔６３が形成されており、軸心Ｙの方向視において、略扇状に広がりを有する形態で、コート剤Ｃを噴射することができるように構成されている。尚、噴射孔６３から噴射されるコート剤Ｃは、側方視の図で示すように、上下方向の広がりは抑えられている。

次に、コート剤塗布装置１１によるコート剤Ｃの塗布方法について、説明する。
図７に示すコート剤塗布装置１１によって、板ガラスＧ２にコート剤Ｃを塗布するときには、空調装置５によって、筐体２の塗布室２０内の湿度を２０％以上７０％以下、好ましくは２５％以上６５％以下、より好ましくは３０％以上６０％以下に調整し、塗布室２０内の温度を２５℃以上３０℃以下に調整しておく。

また、密閉された塗布室２０内は、排気装置４によって、内部雰囲気が上部から排気されており、揮発した溶剤や霧状となって飛散している余計なコート剤Ｃ等が塗布室２０内から排出される。また、このとき塗布室２０内は、筐体２の外部に比して正圧となるように、空調装置５によって、給気量、還気量、外気取り入れ量の各バランスが調整されている。

図９に示す如く、コート剤塗布装置１１によって板ガラスＧ２の一側の主面Ｑにコート剤Ｃを塗布する場合には、まず始めに、制御装置６の指令信号に基づいて、噴射装置１３の噴射ノズル６０が変位装置３３によって変位され、噴射ノズル６０が開口部２３に挿通され、噴射ノズル６０に付設されたノズル体６２が、遮蔽板２２より下方に位置する状態とされる。
板ガラスＧ２は、ステージ２１において、ノズル体６２の噴射孔６３（図８参照）が向けられている位置が、該板ガラスＧ２の幅方向における中央に位置するように配置されている。

そして、ノズル体６２が遮蔽板２２より下方の位置している状態で、電磁弁３９（図７参照）を「開」として、噴射孔６３からのコート剤Ｃの噴射を開始する。霧状コート剤Ｃ１の噴射開始当初は、霧状コート剤Ｃ１の噴射ムラが生じやすいため、霧状コート剤Ｃ１の噴射状態が安定するのを待ってから、噴射ノズル６０の変位を開始する。
コート剤塗布装置１１によって板ガラスＧ２の主面Ｑにコート剤Ｃを塗布する場合には、噴射ノズル６０を、板ガラスＧ２の主面Ｑに沿って下から上に向けて変位させて、下から上へ順に膜状にコート剤Ｃを塗布していく。このとき、噴射ノズル６０は、変位装置３３によって、一定の速度で引き上げられていく。

コート剤塗布装置１１によって主面Ｑに霧状コート剤Ｃ１が塗着すると膜状コート剤Ｃ２となり、噴射ノズル６０によって、板ガラスＧ２の一側の主面Ｑの下から上に向けて、順に膜状コート剤Ｃ２が塗布されていく。

そして、板ガラスＧ２の一側の主面の上端まで膜状コート剤Ｃ２を塗布されたときに、電磁弁３９（図７参照）を「閉」として、噴射孔６３からの霧状コート剤Ｃ１の噴射を終了するとともに、噴射ノズル６０の変位を停止させる。

コート剤塗布装置１１では、このようにして板ガラスＧ２の一側の主面Ｑのみにムラなく膜状コート剤Ｃ２を塗布することができる。

そして、コート剤塗布装置１１を用いてコート剤Ｃを塗布した後、板ガラスＧ２を上下反転させて静置することで膜状コート剤Ｃ２の膜厚の均一化が図られて、その後、加熱処理、焼成処理等を行うことで、従来に比してより膜厚が均一な質の高い塗膜を形成することができる。

即ち、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布装置１１は、板ガラスＧ２にコート剤Ｃを塗布する装置であって、板ガラスＧ２を内部に収容可能な筐体２と、筐体２の内部において板ガラスＧ２に向けてコート剤Ｃを噴射する噴射ノズル６０と、筐体２の内部雰囲気を制御する空調装置５と、を備えるものである。
このような構成の無機材料成形体用コート剤塗布装置１１によれば、スプレー方式によって、コート剤Ｃの塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、板ガラスＧ２の一部にコート剤Ｃを塗布することができる。

また、本発明の一実施形態に係るコート剤塗布方法は、板ガラスＧ２にコート剤Ｃを塗布する方法であって、板ガラスＧ２を、内部雰囲気が制御された筐体２に収容し、筐体２の内部（即ち、塗布室２０）において、噴射ノズル６０から板ガラスＧ２に向けてコート剤Ｃを噴射して、板ガラスＧ２にコート剤Ｃを塗布するものである。
このような構成のコート剤塗布方法によれば、コート剤Ｃの塗布量を適正化し、異物の付着を防止しつつ、板ガラスＧ２の一部にコート剤Ｃを塗布することができる。

そして、コート剤塗布装置１１を用いて製造される塗膜付板ガラスは、板ガラスＧ２の一側の主面Ｑのみに機能性膜が付与されている。機能性膜はガラスの透明度や色合いを損なう恐れがあるため、塗膜を表裏両側の主面に付与するよりも、一側の主面Ｑのみに付与する方が、美観に優れた塗膜付板ガラスＧＢが得られる。
即ち、スプレー方式のコート剤塗布装置１１を用いることで、従来の方式（槽に貯溜したコート剤に浸す方式）では困難であった、無機材料成形体Ｇの一部に塗膜を形成することが容易になり、これにより、美観に優れた塗膜付板ガラスＧＢが得られる。

即ち、本発明の一実施形態に係る塗膜付ガラス体である塗膜付板ガラスＧＢは、板ガラスＧ２の一側の主面Ｑに塗布されたコート剤Ｃによって、板ガラスＧ２の一側の主面Ｑのみに塗膜が形成されているものである。
このような構成により、塗膜付板ガラスＧＢの美観を向上させることができる。

尚、本実施形態で示したコート剤塗布装置１１では、噴射装置３を２系統備える構成としているため、２個の板ガラスＧ２・Ｇ２に対して、同時にコート剤Ｃを塗布することができ、コート剤Ｃを塗布する作業の効率化を図ることができる。
また、コート剤塗布装置１１では、大型の板ガラスＧ２に対して、２系統の噴射ノズル６０・６０で同時にコート剤Ｃの塗布を行うことも可能であり、大型の板ガラスＧ２に対するコート剤Ｃの塗布作業の効率化を図ることが可能である。

１ コート剤塗布装置
２ 筐体（閉鎖筐体）
４ 排気装置（排気手段）
５ 空調装置（空調手段）
１１ コート剤塗布装置（別実施形態）
３０ 噴射ノズル（ノズル）
３３ 変位装置（変位手段）
６０ 噴射ノズル（ノズルの別実施形態）
Ｇ 無機材料成形体
Ｇ１ 円筒ガラス（無機材料成形体）
Ｇ２ 板ガラス（無機材料成形体）
ＧＡ 塗膜付円筒ガラス
ＧＢ 塗膜付板ガラス
Ｃ コート剤
Ｐ 内周面（塗布面）
Ｑ 主面（塗布面）

Claims (8)

1. 無機材料成形体にコート剤を塗布するコート剤塗布装置であって、
   前記無機材料成形体を内部に収容可能な閉鎖筐体と、
   前記閉鎖筐体の内部において前記無機材料成形体に向けて前記コート剤を噴射するノズルと、
   前記閉鎖筐体の内部雰囲気を調整する空調手段と、
   前記ノズルを変位させる変位手段とを備え、
   前記閉鎖筐体は、前記ノズルを挿通可能な開口部が形成された遮蔽板を内部に有し、
   前記ノズルは、
   前記開口部に挿通された状態で前記コート剤の噴射を開始し、
   その後、前記変位手段によって、前記開口部から引き出されて前記無機材料成形体の塗布面に沿って変位される、
   ことを特徴とする無機材料成形体用コート剤塗布装置。
2. 前記空調手段は、
   前記閉鎖筐体の内部の圧力を、該閉鎖筐体の外部の圧力に比して高く制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無機材料成形体用コート剤塗布装置。
3. 前記コート剤は、
   シリカ、ジルコニア、チタニア、アルミナの少なくとも何れかを含む分散液剤である、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無機材料成形体用コート剤塗布装置。
4. 前記空調手段は、
   前記閉鎖筐体の内部の湿度を、２０％以上７０％以下に制御する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の無機材料成形体用コート剤塗布装置。
5. 前記空調手段は、
   前記閉鎖筐体の内部の温度を、２５℃以上３０℃以下に制御する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の無機材料成形体用コート剤塗布装置。
6. 前記無機材料成形体は円筒ガラスであり、
   前記遮蔽板は、前記円筒ガラスを配置するステージの下方に設けられ、
   前記閉鎖筐体の内部において、
   前記円筒ガラスはその円筒軸を上下方向に向けた姿勢で、前記ステージ上に配置され、
   前記ノズルは、
   前記変位手段によって、前記円筒軸上を下方から上方に向けて変位されることにより、前記開口部から引き出されて前記円筒ガラスの内周面に沿って移動し、
   前記円筒ガラスの内周面に向けて前記コート剤を噴射する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の無機材料成形体用コート剤塗布装置。
7. 前記閉鎖筐体の上部から前記閉鎖筐体の内部雰囲気を排気する排気手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の無機材料成形体用コート剤塗布装置。
8. 無機材料成形体にコート剤を塗布するコート剤塗布方法であって、
   前記無機材料成形体を、
   内部雰囲気が制御された閉鎖筐体に収容し、
   前記閉鎖筐体の内部において、
   前記閉鎖筐体が有する遮蔽板に形成された開口部にノズルを挿通した状態で、前記ノズルによる前記コート剤の噴射を開始し、
   その後、前記開口部から前記ノズルを引き出して、前記無機材料成形体の塗布面に沿って前記ノズルを変位させることにより、
   前記無機材料成形体に前記コート剤を塗布する、
   ことを特徴とするコート剤塗布方法。

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