JP2009131729A - びん底面の塗装方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】びん類の底面をムラなく塗装仕上げすると共に、見切り線を一直線に見栄えよく仕上げる。
【解決手段】底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら、前記底面に向けて塗料をかけ流す工程の後、底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら前記底面の周縁部をディップ槽に浸漬する。底面のかけ流し塗装により底面をムラなく塗装することができ、底面周縁部のディップ槽浸漬塗装により見切り線を一直線に見栄えよく仕上げることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラスびんなどのびん類の底面を塗装する方法及び塗装装置に関する。

ガラスびんなどのびん類の意匠的価値を高めるため、また底部が傷つくのを防止するために底面に塗装を施す要請がある。
従来、びん底面を塗装する方法として、例えば、下記特許文献１、２に記載される方法が提案されている。
下記特許文献１には、びんの中心軸線を水平に保ちつつ回転させ、びん底面の外近傍部にノズルより高粘度塗料を流下し、この流下する塗料に気体を吹き付けることによりびん底面のほぼ中心部に塗料を吹き流す方法が開示されている。
下記特許文献２には、底面を上向きに保持しつつ回転させ、びん底面から胴部側面にわたる範囲内に塗料を流下供給した後、びんを水平状態に保持しつつ回転させる方法が開示されている。
特公昭５２−２６５３１号公報 特公平３−４２９４７号公報

前記特許文献１に記載された技術は、ノズル位置、気体の吹き付け圧力、塗料の供給量などの制御が難しく、塗装の仕上がりにムラを生じやすく、また、びん底面以外の例えば胴部に塗料が付着する懸念があり、見切り線（塗装部分と非塗装部分の境目）を一直線に見栄えよくできないという問題がある。
前記特許文献２に記載された技術は、前記特許文献１に較べて仕上がりのムラや見切り線は改善されるのであるが、依然として見切り線を一直線に見栄えよくするのが困難である。
本発明は、びん類の底面をムラなく塗装仕上げすると共に、見切り線を一直線に見栄えよく仕上げることができる塗装方法及び装置を開発することを課題とするものである。

〔請求項１の発明〕
本発明は、底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら、前記底面に向けて塗料をかけ流す工程と、底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら前記底面の周縁部をディップ槽に浸漬する工程を有することを特徴とするびん底面の塗装方法である。
底面のかけ流し塗装により底面をムラなく塗装することができ、底面周縁部のディップ槽浸漬塗装により見切り線を一直線に見栄えよく仕上げることができる。また、底面のかけ流し塗装と底面周縁部のディップ槽浸漬塗装を併用することで、底面にかけ流す塗料の量を少なくし塗料が底面以外に付着してしまう事態を回避できる。底面のかけ流し塗装においてびん底面を下向きに傾斜させておくと、かけ流した塗料がびん胴部に回り込んで付着するのを防ぐことができる。底面周縁部のディップ槽浸漬塗装においてびん底面を下向きに傾斜させておくと、底面周縁部の「抜け」（塗料が完全に付着しない部分）の発生を防ぎ、見切り線を側面からほとんど見えないくらいの低い位置に設定することも可能となる。

〔請求項２の発明〕
また本発明は、前記請求項１の塗装方法において、前記塗料をかけ流す工程を前記びんをその中心軸と直交する方向に移動させながら行い、前記ディップ槽に浸漬する工程を、前記びんをその中心軸と直交する方向であって、かつディップ槽に沿って移動させながら行うびん底面の塗装方法である。
底面のかけ流し塗装と底面周縁部のディップ槽浸漬塗装を、びんを移動させながら行うことで、びんを周知の移動手段（例えば無端搬送コンベア）で搬送しながら塗装工程を行うことができる。

〔請求項３の発明〕
また本発明は、前記請求項１又は２の塗装方法において、前記ディップ槽に浸漬する工程を、前記びん底面周縁部の所定位置を前記ディップ槽の側壁上端に接触させて行うびん底面の塗装方法である。底面周縁部のディップ槽浸漬塗装を、びん底面周縁部の所定位置を前記ディップ槽の側壁上端に接触させて行うことで、浸漬塗装時のびんの移動が安定し、見切り線が安定して設けられる。この場合、びん底面周縁部の所定位置は、見切り線を設けたい位置である。

〔請求項４の発明〕
また本願発明は、前記請求項３の塗装方法において、前記びんが接触するディップ槽の側壁上端が鋭角的になるように上部に行くほど先細りとなっているびん底面の塗装方法である。
びんが接触するディップ槽の側壁上端を鋭角的とすることで、見切り線を一層一直線状に美しく仕上げることができる。

〔請求項５の発明〕
また本発明は、前記請求項１〜４のいずれかの塗装方法において、前記塗料をかけ流す工程における前記びんの中心軸と垂線がなす角度が４０°〜５０°であり、前記ディップ槽に浸漬する工程における前記びんの中心軸と垂線がなす角度が５５°〜７０°であるびん底面の塗装方法である。
塗料をかけ流す工程におけるびんの中心軸と垂線がなす角度は４０°〜５０°が適当である。４０°未満であるとかけ流した塗料がびん胴部に回り込んで付着する可能性がある。５０°を越えるとびん底面に塗料を十分にかけ流すことが出来ない。なお、さらに好ましくは４３°〜４７°である。
ディップ槽に浸漬する工程におけるびんの中心軸と垂線がなす角度は５０°〜７０°が適当である。５０°未満、又は７０°を越えた場合はびん底面周縁部の「抜け」の発生を十分に防ぐことができないおそれがある。なお、さらに好ましくは５５°〜６５°である。

〔請求項６の発明〕
また本発明は、底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら該中心軸と直角方向に移動させる移動手段と、該移動手段の移動経路に設けられ、底面を下向きに傾斜させて回転保持されて移動中のびん底面に向けて塗料をかけ流すかけ流し手段と、前記移動手段の移動経路の前記かけ流し手段の下流側に設けられ、底面を下向きに傾斜させて回転保持されて移動中のびんの底面周縁部を浸漬するディップ槽とを有することを特徴とするびん底面の塗装装置である。
本装置により、前記請求項１又は２の塗装方法を容易に実施することが可能となる。

〔請求項７の発明〕
また本発明は、前記請求項６の塗装装置において、前記かけ流し手段の吐出口が、びんに接近離隔する方向に移動可能であり、びんが吐出口の正面に進入してきたときにびん方向に接近し、吐出口の正面から退出するときに離隔するものであるびん底面の塗装装置である。
このように、かけ流し手段の吐出口をびんに接近離隔する方向に移動可能とすることで、かけ流した塗料がびん底面の塗装予定部分以外の部分（例えば胴部）に付着するのを防止できる。ここで、「びんが吐出口の正面に進入してきたとき」及び「吐出口の正面から退出するとき」とは、びんと吐出口の位置関係、及び吐出口の動作タイミングを厳密に規定するものではなく、要は、塗料がびん底面の塗装予定部分以外の部分に付着しないようなタイミングで吐出口が動作すればよい。

〔請求項８の発明〕
また本発明は、前記請求項６又は７の塗装装置において、前記ディップ槽が、びん底面周縁部が浸漬されて移動するときに、びん底面周縁部の所定位置が該ディップ槽の側壁上端に接触するものであるびん底面の塗装装置である。
本装置によれば、前記請求項３の塗装方法を容易に実施することが可能となる。

〔請求項９の発明〕
また本発明は、前記請求項８の塗装装置において、前記ディップ槽のびんが接触する側壁上端が鋭角的になるように上部に行くほど先細りとなっているびん底面の塗装装置である。
本装置によれば、前記請求項４の塗装方法を容易に実施することが可能となる。

〔請求項１０の発明〕
また本発明は、前記請求項８又は９の塗装装置において、前記ディップ槽のびんの接触する側壁の上端が反対側の側壁の上端よりも高い位置にあるびん底面の塗装装置である。
このように構成することで、塗料が、びんが接触する側壁の反対側の側壁からオーバーフローするので、見切り線をさらに一直線に美しく仕上げることができる。

〔請求項１１の発明〕
また本発明は、前記請求項６〜１０のいずれかの塗装装置において、前記ディップ槽の内法幅が１０ｍｍ〜７０ｍｍであるびん底面の塗装装置である。
ディップ槽の内法幅は１０ｍｍ〜７０ｍｍが適当である。１０ｍｍ未満であるとびん底面が十分にディップ槽に入らないため、びん底面周縁部が浸漬されない。７０ｍｍを越えるとディップ槽内での液面の波打ちが大きくなり見切り線を美しく仕上げることが出来ないおそれがある。なお、さらに好ましくは３０ｍｍ〜５０ｍｍである。

〔請求項１２の発明〕
また本発明は、前記請求項６〜１１のいずれかの塗装装置において、前記移動手段のびん保持角度（びんの中心軸と垂線がなす角度）が、かけ流し手段による塗料かけ流しを行うときは４０°〜５０°であり、ディップ槽に浸漬するときは５０°〜７０°であるびん底面の塗装装置である。
かけ流しを行うときのびん保持角度のさらに好ましい範囲は４３°〜４７°であり、ディップ槽に浸漬するときのさらに好ましい範囲は５５°〜６５°である。
本装置によれば、前記請求項５の塗装方法を容易に実施することが可能となる。

本発明の方法又は装置によれば、びんの底面をムラなく塗装でき、さらに見切り線を一直線状に美しく仕上げることが可能となる。
また本発明は、従来から普通に用いられているびんの移動手段を利用できるので、安価かつ容易に実施可能である。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は実施例の塗装装置の略平面図、図２はびん底面に向けて塗料をかけ流す工程の説明図、図３はかけ流し手段の吐出口がびんから離隔した状態の説明図、図４はびんの底面周縁部をディップ槽に浸漬する工程の説明図、図５は塗料をかけ流す工程終了時のびんの説明図、図６はディップ槽に浸漬する工程終了後のびんの説明図である。

図１に示すように、本発明塗装装置は、移動手段１、かけ流し手段２及びディップ槽３を有する。移動手段１は、びんＢを回転させながら連続的に移動するもので、びんＢを所望の角度に傾けた状態で移動可能な、周知の無端搬送コンベア等とすることができる。無端搬送コンベアは、びんの塗装やコーティングに従来から普通に用いられているものである（例えば特開２００１−４８５９２、特公昭５８−２８２１６等）。かけ流し手段２は、塗料を吐出口２からびん底に向けて連続的にかけ流すもので、移動手段１の移動経路に設けられている。ディップ槽３は、塗料を満たした槽で、移動手段１により底面を下向きに傾斜させて回転保持され移動中のびんＢの底面周縁部を浸漬するために、移動手段１の移動経路のかけ流し手段２の下流側に移動経路に沿って設けられている。
移動手段１は、図１の矢印Ａに示すように、びんＢを左方向に搬送するので、びんＢは、先ずかけ流し手段２で底面にかけ流し塗装を施され、次いでディップ槽３に移動し、底面の周縁部をディップ槽に浸漬しながら移動して底面周縁部の浸漬塗装が行われる。

びん底面に向けて塗料をかけ流す工程は、図２に示されるように行われる。同図において、符号４は吐出口、５は供給チューブ、６はシリンダ、７は支持フレーム、８は支持台、９は無端搬送コンベア、１０はガラスびんの把持具、１１は把持具の先端部、１２は把持具のローラ部、１３は枢軸ピン、１４はカム板である。
無端搬送コンベア９には枢軸ピン１３を介してガラスびんの把持具１０が取り付けられている。把持具１０の先端部１１にはガラスびんＢの口部が嵌入し、ガラスびんＢが把持具１０に把持される。先端部１１はゴムなどの弾性体である。把持具１０は、ローラ部１２がカム板１４の上を転がりながら（自転しながら）、同図の裏方向から表方向に、無端搬送コンベア９により移動する。

かけ流し手段２は、例えば、金属製の筒状の吐出口４の後端に塗料を供給する供給チューブ５を接続したものとすることができる。吐出口４はシリンダ６（吐出口移動手段）により、矢印Ｂに示すように、びんＢに接近又は離隔する方向に移動可能となっている。シリンダ６は支持フレーム７に取り付けた支持台８上に固定されている。塗料は吐出口から連続的に流れ出ており、その流量は、例えば、毎分２００〜５００ｍｌとすることができる。塗料の種類はびんに良好に付着可能であることを条件に任意であり、塗料の粘度も吐出口から連続して支障なく流れ出ることを条件に任意である。
びんＢが吐出口４の正面にないときは、図３に示すように、吐出口４はびんから離隔する方向に移動している。この状態でも塗料は吐出口から連続して流出している。びんセンサ（図示せず）が、びんＢが吐出口４の正面に進入してくるのを検知すると、シリンダ６が作動し、図２に示すように吐出口４がびんに接近する方向に移動し、塗料１５がびん底面に向けてかけ流される。びんＢが吐出口の正面から退出する位置に来るのをびんセンサ（図示せず）が検知すると、シリンダ６が作動して、図３に示すように、吐出口４はびんから離隔する方向に移動する。このように、吐出口４がびんに接近離隔する方向に移動するので、塗料がびん底面の塗装予定部分以外の部分に付着することがない。
このかけ流し塗装工程において、びんＢは、その中心軸と垂線がなす角度αが例えば４５°となるように底面を下向きに傾斜させた状態で移動手段１によって保持されている。

図５は、上記のかけ流し塗装工程が終了した状態の塗装状態の例を示している。同図において斜線部分が塗装された部分である。びんＢは底面に塗料１５がムラなく付着しているものの、見切り線１６は一直線ではなく、かなり乱れた状態である。

上記のかけ流し塗装工程が終了したびんＢは内法幅１５ｍｍのディップ槽３のところに移動し、図４に示されるように、びん底面周縁部をディップ槽に浸漬する工程が行われる。ことのき、びんＢは、その中心軸と垂線がなす角度βが例えば５５°となるように底面を下向きに傾斜させた状態で、移動手段１により回転しながらディップ槽に沿って移動していく。ディップ槽３には塗料１５が満たされており、図示しない供給部から絶えず塗料が供給され、余剰の塗料はオーバーフロー槽１９に流れ落ちる。オーバーフロー槽に流れ落ちた塗料は供給部からディップ槽に戻される。
びんＢの底面周縁部がディップ槽３内の塗料に浸漬されて移動するときに、びん底面周縁部の所定位置（見切り線となるべき位置）がディップ槽３の左側の側壁（びん口部に近い側の側壁）１７の上端１７ａに接触している。側壁１７の上端１７ａは上部に行くほど先細りに加工されて鋭角的になっている。びんの側壁上端１７ａと接触したところが見切り線となる。左側の側壁（びん口部に近い側の側壁）１７の上端１７ａの高さは、反対側の側壁１８の高さよりも高くなっており（１〜５ｍｍ程度）、余剰の塗料は側壁１８の外側に設けたオーバーフロー槽１９内に流れ落ちる。したがって、びんが接触する側の側壁近くの塗料の液面の位置は安定しており、びん底面周縁部が鋭角的な側壁上端１７ａと接することと相俟って、見切り線がほぼ完全な一直線状に形成される。

図６は、ディップ槽に浸漬する工程終了後の塗装状態の例を示している。同図において斜線部分が塗装された部分である。びんＢは底面に塗料１５がムラなく付着し、見切り線１６は完全な一直線状となっている。

実施例の塗装装置の略平面図である。 びん底面に向けて塗料をかけ流す工程の説明図である。 かけ流し手段の吐出口がびんから離隔した状態の説明図である。 びんの底面周縁部をディップ槽に浸漬する工程の説明図である。 塗料をかけ流す工程終了時のびんの説明図である。 ディップ槽に浸漬する工程終了後のびんの説明図である。

符号の説明

１ 移動手段
２ かけ流し手段
３ ディップ槽
４ 吐出口
５ 供給チューブ
６ シリンダ
７ 支持フレーム
８ 支持台
９ 無端搬送コンベア
１０ 把持具
１１ 先端部
１２ ローラ部
１３ 枢軸ピン
１４ カム板
１５ 塗料
１６ 見切り線
１７ 側壁
１８ 側壁
１９ オーバーフロー槽

Claims (12)

1. 底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら、前記底面に向けて塗料をかけ流す工程と、底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら前記底面の周縁部をディップ槽に浸漬する工程を有することを特徴とするびん底面の塗装方法。
2. 請求項１の塗装方法において、前記塗料をかけ流す工程を前記びんをその中心軸と直交する方向に移動させながら行い、前記ディップ槽に浸漬する工程を、前記びんをその中心軸と直交する方向であって、かつディップ槽に沿って移動させながら行うびん底面の塗装方法。
3. 請求項１又は２の塗装方法において、前記ディップ槽に浸漬する工程を、前記びん底面周縁部の所定位置を前記ディップ槽の側壁上端に接触させて行うびん底面の塗装方法。
4. 請求項３の塗装方法において、前記びんが接触するディップ槽の側壁上端が鋭角的になるように上部に行くほど先細りとなっているびん底面の塗装方法。
5. 請求項１〜４のいずれかの塗装方法において、前記塗料をかけ流す工程における前記びんの中心軸と垂線がなす角度が４０°〜５０°であり、前記ディップ槽に浸漬する工程における前記びんの中心軸と垂線がなす角度が５０°〜７０°であるびん底面の塗装方法。
6. 底面を下向きに傾斜させて保持したびんをその中心軸を回転軸として回転させながら該中心軸と直角方向に移動させる移動手段と、該移動手段の移動経路に設けられ、底面を下向きに傾斜させて回転保持されて移動中のびん底面に向けて塗料をかけ流すかけ流し手段と、前記移動手段の移動経路の前記かけ流し手段の下流側に設けられ、底面を下向きに傾斜させて回転保持されて移動中のびんの底面周縁部を浸漬するディップ槽とを有することを特徴とするびん底面の塗装装置。
7. 請求項６の塗装装置において、前記かけ流し手段の吐出口が、びんに接近離隔する方向に移動可能であり、びんが吐出口の正面に進入してきたときにびん方向に接近し、吐出口の正面から退出するときに離隔するものであるびん底面の塗装装置。
8. 請求項６又は７の塗装装置において、前記ディップ槽が、びん底面周縁部が浸漬されて移動するときに、びん底面周縁部の所定位置が該ディップ槽の側壁上端に接触するものであるびん底面の塗装装置。
9. 請求項８の塗装装置において、前記ディップ槽のびんが接触する側壁上端が鋭角的になるように上部に行くほど先細りとなっているびん底面の塗装装置。
10. 請求項８又は９の塗装装置において、前記ディップ槽のびんの接触する側壁の上端が反対側の側壁の上端よりも高い位置にあるびん底面の塗装装置。
11. 請求項６〜１０のいずれかの塗装装置において、前記ディップ槽の内法幅が１０ｍｍ〜７０ｍｍであるびん底面の塗装装置。
12. 請求項６〜１１のいずれかの塗装装置において、前記移動手段のびん保持角度（びんの中心軸と垂線がなす角度）が、かけ流し手段による塗料かけ流しを行うときは４０°〜５０°であり、ディップ槽に浸漬するときは５０°〜７０°であるびん底面の塗装装置。

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