特開2018-94497(P2018-94497A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特開2018-94497無機材料成形体用コート剤塗布装置、コート剤塗布方法および塗膜付ガラス体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-94497(P2018-94497A)
(43)【公開日】2018年6月21日
(54)【発明の名称】無機材料成形体用コート剤塗布装置、コート剤塗布方法および塗膜付ガラス体
(51)【国際特許分類】
   B05B 16/00 20180101AFI20180525BHJP
   C04B 41/87 20060101ALI20180525BHJP
   C03C 17/25 20060101ALI20180525BHJP
   B05B 13/06 20060101ALI20180525BHJP
   B05B 13/04 20060101ALI20180525BHJP
   B05D 1/02 20060101ALI20180525BHJP
   B05D 7/00 20060101ALI20180525BHJP
   B05D 7/22 20060101ALI20180525BHJP
   B32B 9/00 20060101ALI20180525BHJP
   B32B 17/06 20060101ALI20180525BHJP
【FI】
   B05B15/12
   C04B41/87 A
   C03C17/25 B
   B05B13/06
   B05B13/04
   B05D1/02 Z
   B05D7/00 C
   B05D7/22 A
   B32B9/00 A
   B32B17/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2016-240471(P2016-240471)
(22)【出願日】2016年12月12日
(71)【出願人】
【識別番号】000232243
【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】593046429
【氏名又は名称】日電硝子加工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002217
【氏名又は名称】特許業務法人矢野内外国特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石原 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】入谷 晃弘
(72)【発明者】
【氏名】森上 弘昭
(72)【発明者】
【氏名】小谷 孝司
【テーマコード(参考)】
4D073
4D075
4F035
4F100
4G059
【Fターム(参考)】
4D073AA01
4D073BB03
4D073DD07
4D073DD15
4D073DD18
4D073DD19
4D073DD20
4D073DD35
4D073DD36
4D075AA01
4D075AA76
4D075AA81
4D075AA84
4D075AA86
4D075BB56X
4D075BB56Y
4D075BB91X
4D075BB91Y
4D075BB93X
4D075BB93Y
4D075CA47
4D075CA48
4D075CB00
4D075DA06
4D075DA19
4D075DB11
4D075DB13
4D075DB14
4D075EA05
4D075EA10
4D075EC01
4D075EC03
4F035AA03
4F035CA01
4F035CA05
4F035CB03
4F035CC01
4F035CD02
4F035CE01
4F035CE06
4F100AA00A
4F100AA19B
4F100AA20B
4F100AA21B
4F100AA27B
4F100AD00A
4F100AG00A
4F100BA02
4F100CC00B
4F100DA11
4F100EH46B
4F100EH61B
4F100EK00
4F100JL06
4G059AA04
4G059AC30
4G059EA01
4G059EA04
4G059EA05
4G059EB06
(57)【要約】      (修正有)
【課題】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コート剤塗布装置の提供。
【解決手段】コート剤塗布装置1は、円筒形状を有する無機材料成形体である円筒ガラスG1にコート剤Cを塗布する装置であって、円筒ガラスG1を内部の塗布室20に収容可能な筐体2と、筐体2内部の塗布室20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内部の塗布室20の雰囲気を制御する空調装置5と、を備えているコート剤塗布装置1。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項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、
を備える、
ことを特徴とする無機材料成形体用コート剤塗布装置。
【請求項2】
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手段を備える、
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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〜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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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、前記円筒ガラスはその円筒軸を上下方向に向けた姿勢で配置され、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、
前記ノズルは、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。
【請求項8】
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7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。
【請求項9】
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、
ことを特徴とするコート剤塗布方法。
【請求項10】
筒状のガラス体の内周面に塗布されたコート剤によって、
前記ガラス体の内周面のみに塗膜が形成されている、
ことを特徴とする塗膜付ガラス体。
【請求項11】
板状のガラス体の一側の主面に塗布されたコート剤によって、
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、
ことを特徴とする塗膜付ガラス体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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−SiOの層(塗膜)を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭63−213253号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【発明の効果】
【0019】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【0020】
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。
【0021】
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。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】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。
図2】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。
図3】円筒ガラスに適した噴射ノズルを示す模式図。
図4】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。
図5】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。
図6】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。
図7】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。
図8】板ガラスに適した噴射ノズルを示す模式図。
図9】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。
【発明を実施するための形態】
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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からに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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
そして、図5に示す如く、噴射孔32・32・・・が、遮蔽板22より下方の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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【符号の説明】
【0083】
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)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9