JP5897327B2 - 被処理物搬送装置および静電塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理物搬送装置および静電塗装方法に関する。
特に、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる被処理物搬送装置およびそれを用いた静電塗装方法に関する。

従来、ガラス容器やプラスチック容器等の被処理物に対する塗装手段として、液状塗料のスプレー塗装が広く実施されている。
また、液状塗料を被処理物に対してより効率的に付着させることができることから、静電塗装が実施される場合も多い。

また、大量の被処理物に対して均一な塗膜を形成する観点から、通常、被処理物を水平方向に移動可能なスピンドルに対して取り付けた上で、スプレー塗装や静電塗装が実施される。
より具体的には、スピンドルにより回転しつつ搬送されている状態の被処理物に対して、搬送路の側方に設けられた塗装ノズルから噴射された液状塗料が吹き付けられることになる（例えば、特許文献１）。

すなわち、特許文献１には、図１４（ａ）に示すように、複数のベアリングとして、第１のベアリング２３２、２３４および第２のベアリング２１６、２１９、２３６を有するとともに、移動手段２５０に載置されて水平方向に移動し、かつ、強制回転装置の強制回転部材との接触によって回転可能なスピンドル２１０を備えた被処理物搬送装置であって、第２のベアリングが当接するガイド部材を備えるとともに、スピンドル２１０が、下記部材（ａ）〜（ｃ）を備えることを特徴とする被処理物搬送装置が開示されている。
（ａ）移動手段２５０に固定された回転軸２３９に対して、第１のベアリング２３２、２３４を介して回転可能に装着される回転支持部材２１０ａ
（ｂ）強制回転部材に接触する接触面２２０ｂを有するとともに、当該接触面２２０ｂの上方および下方に第２のベアリング２１６、２１９、２３６をそれぞれ備え、かつ、回転支持部材２１０ａに固定される接触駆動部材２１０ｂ
（ｃ）直接またはホルダーを介して被処理物を載置するための支持棒部材２１０ｃであって、接触駆動部材２１０ｂに固定される支持棒部材２１０ｃ

また、その使用態様として、図１４（ｂ）に示すように、スピンドル２１０の先端部に固定され、回転している状態の被処理物２５７に対し、側方から複数の塗装ノズル２５８を用いて液状塗料を噴射する態様が開示されている。

特開２００７−２８９８２３号公報（特許請求の範囲）

しかしながら、特許文献１に記載の被処理物搬送装置では、被処理物に対して複数色からなる縞模様やグラデーション模様を施そうとした場合、横向きの縞模様やグラデーション模様を施すことができるのみであり、得られる模様のバリエーションが少なく、ひいては、塗装により得られる被処理物の美感が限定されてしまうという問題が見られた。

そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、湾曲アーム冶具を備えたスピンドルを用いることにより、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させることができることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させながら搬送し、かつ、その状態の被処理物に対して塗装を行うことにより、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる被処理物搬送装置および静電塗装方法を提供することにある。

本発明によれば、鉛直方向に回転軸を有するスピンドルを備えた被処理物搬送装置であって、スピンドルが、被処理物をスピンドルの回転軸に対して所定の傾斜角度に保持するための湾曲アーム冶具を備えるとともに、当該湾曲アーム冶具により、被処理物をスピンドルの回転軸に対して所定の傾斜角度に保持した状態で回転させることを特徴とする被処理物搬送装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、本発明の被処理物搬送装置であれば、湾曲アーム冶具を備えたスピンドルを備えることから、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させることができる。
したがって、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させながら搬送し、かつ、その状態の被処理物に対して塗装を行うことにより、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、被処理物の重心が、回転軸上に位置することが好ましい。
このように構成することにより、被処理物を安定的に回転させることができることから、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より安定的に施すことができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、被処理物の傾斜角度を、回転軸を基準として、１〜９０°の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、多様な角度に傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、湾曲アーム冶具が、被処理物の傾斜角度を可変とする角度可変機構を備えることが好ましい。
このように構成することにより、傾斜角度ごとに複数種の湾曲アーム冶具を用意することなく、被処理物の傾斜角度の調整を容易に行うことができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、湾曲アーム冶具が、被処理物を保持するための保持部を有するとともに、当該保持部が、被処理物の被保持部と螺合することが好ましい。
このように構成することにより、被処理物を、湾曲アーム冶具に対してより安定的に固定することができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、湾曲アーム冶具の保持部が、被処理物を保持する際に、湾曲アーム冶具に対する被処理物の回転角度を規定するための回転角度規定機構を備えることが好ましい。
このように構成することにより、湾曲アーム冶具に対する被処理物の回転角度を所定の角度に調整することができることから、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より広い態様で施すことができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、湾曲アーム冶具が、分岐部を有するとともに、当該分岐部の分岐数に対応した複数の保持部を有することが好ましい。
このように構成することにより、１つの湾曲アーム冶具に対して複数の被処理物を固定することが可能となり、被処理物の処理効率を向上させることができる。

また、本発明の被処理物搬送装置を構成するにあたり、被処理物搬送装置における搬送路の側方に、被処理物に対して静電塗装を行うための静電塗装ノズルが設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、さらに容易に施すことができる。

また、本発明の別の態様は、鉛直方向に回転軸を有するスピンドルと、静電塗装ノズルと、を備えた被処理物搬送装置を用いた静電塗装方法であって、スピンドルが、当該スピンドルに備えられた湾曲アーム冶具により、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させると同時に、被処理物を搬送方向に沿って搬送し、かつ、回転しつつ搬送されている状態の被処理物に対して、静電塗装ノズルを用いて静電塗装を行うことを特徴とする静電塗装方法である。
すなわち、本発明の静電塗装方法であれば、所定の被処理物搬送装置を用いることから、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる。

また、本発明の静電塗装方法を実施するにあたり、湾曲アーム冶具の回転外径と、静電塗装ノズルの先端と、の間の最短距離を１〜３０ｃｍの範囲内の値とするとともに、静電塗装ノズルにおける印加電圧を５〜３０ｋＶの範囲内の値とすることが好ましい。
このように実施することにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスが好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より安定的に施すことができる。

また、本発明の静電塗装方法を実施するにあたり、静電塗装ノズルによる液状塗料の塗布量を２０〜２００ミリリットル／分の範囲内の値とすることが好ましい。
このように実施することにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスがより好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、さらに安定的に施すことができる。

また、本発明の静電塗装方法を実施するにあたり、スピンドルの回転速度を１０〜１５０ｒｐｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように実施することにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスがさらに好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より一段と安定的に施すことができる。

図１は、本発明の被処理物搬送手段の概要を示すために供する図である。 図２（ａ）〜（ｂ）は、本発明におけるスピンドルを説明するために供する図である。 図３（ａ）〜（ｂ）は、縦向き、および傾斜した縞模様等を有する被処理物について説明するために供する図である。 図４（ａ）〜（ｄ）は、湾曲部分のバリエーションを説明するために供する図である。 図５は、回転軸部分と、湾曲部分と、の取り付け方法を説明するために供する図である。 図６（ａ）〜（ｂ）は、保持部に対する被処理物の取り付け方法を説明するために供する図である。 図７（ａ）〜（ｂ）は、保持部に対する被処理物の取り付け方法を説明するために供する別の図である。 図８（ａ）〜（ｂ）は、回転角度規定機構について説明するために供する図である。 図９（ａ）〜（ｂ）は、回転角度規定機構について説明するために供する別の図である。 図１０（ａ）〜（ｃ）は、角度可変機構を説明するために供する図である。 図１１（ａ）〜（ｂ）は、湾曲アーム冶具のバリエーションを説明するために供する図である。 図１２（ａ）〜（ｂ）は、静電塗装ノズルについて説明するために供する図である。 図１３（ａ）〜（ｂ）は、本発明の静電塗装方法によって得られたガラス容器を示す写真である。 図１４（ａ）〜（ｂ）は、従来の被処理物搬送装置について説明するために供する図である。

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、図１に示すように、鉛直方向に回転軸Ｚを有するスピンドル１を備えた被処理物搬送装置８０であって、スピンドル１が、被処理物５をスピンドル１の回転軸Ｚに対して所定の傾斜角度θ１に保持するための湾曲アーム冶具２０を備えるとともに、当該湾曲アーム冶具２０により、被処理物５をスピンドル１の回転軸Ｚに対して所定の傾斜角度θ１に保持した状態で回転させることを特徴とする被処理物搬送装置８０である。
かかる被処理物搬送装置８０であれば、図１に示すように、被処理物５をスピンドル１の回転軸Ｚに対して傾斜した角度に保持した状態で回転させながら搬送し、かつ、その状態の被処理物５に対して塗装を行うことにより、被処理物５に対し、横向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる。
以下、第１の実施形態の被処理物搬送装置について、図面を適宜参照しながら、具体的に説明する。

１．被処理物
本発明における被処理物は、特に制限されるものではなく、例えば、ガラス製品、プラスチック製品、金属製品および木材製品等を挙げることができる。
中でも、高い装飾性が求められることから、化粧品等を収容するためのガラス容器およびプラスチック容器は、本発明における被処理物として、特に好ましい。
また、かかるガラス容器やプラスチック容器の形状についても、特に制限されるものではないが、例えば、ボトルネック型、矩形状、円筒状および異形等が挙げられる。

２．スピンドル
本発明の被処理物搬送装置は、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、鉛直方向に回転軸Ｚを有するスピンドル１であって、湾曲アーム冶具２０を備えたスピンドル１を備えることを特徴とする。
以下、本発明におけるスピンドルについて、構成部分に分けて説明する。

（１）本体部分
本発明におけるスピンドルの本体部分は、鉛直方向に回転軸を有し、かかる回転軸を回転軸として回転可能な回転機構を有するものであれば、特に制限されるものではない。
したがって、例えば、図２（ａ）〜（ｂ）に示すような独立した本体部分５０を用いてもよいし、一本の長尺部材に対して複数の回転軸が設けてあるようなものであってもよい。

（２）湾曲アーム冶具
本発明におけるスピンドル１は、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、湾曲アーム冶具２０を備えることを特徴とする。
この理由は、湾曲アーム冶具２０を備えることにより、被処理物５をスピンドル１の回転軸Ｚに対して傾斜した角度に保持した状態で回転させることができるためである。
その結果、被処理物５をスピンドル１の回転軸Ｚに対して傾斜した角度に保持した状態で回転させながら搬送し、かつ、その状態の被処理物５に対して塗装を行うことにより、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、被処理物５に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができる（５ａ、５ｂ）。

（２）−１ 基本的構成
図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、湾曲アーム冶具２０は、基本的に、スピンドル１の本体部分５０における先端部に取り付けるための回転軸部分２０ａ、当該回転軸部分２０ａの上端部に設けられ、回転軸Ｚよりも側方に張り出した略コの字状の湾曲部分２０ｂ、および湾曲部分２０ｂの上端部に設けられる、被処理物５を取り付けるための保持部２０ｃからなることが好ましい。

（２）−２ 回転軸部分
また、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、回転軸部分２０ａは、その軸心がスピンドル１の回転軸Ｚと一致する直線状の部分であり、本体部分５０の先端部に取り付けられる。
かかる回転軸部分２０ａを本体部分５０の先端部に取り付ける方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、本体部分５０の先端部に回転軸Ｚの方向に延びる孔部を設けておき、かかる孔部に対して回転軸部分２０ａを挿入した上でネジ等により固定する方法が好ましい。
あるいは、本体部分５０の先端部に傘様の板バネ部材を設けておき、かかる板バネ部材を回転軸部分２０ａの下端部に設けられた孔部に対して圧入することにより固定する方法であってもよい。

また、回転軸部分２０ａの大きさについても特に制限されるものではないが、本体部分５０に対して取り付けた際に、本体部分５０の先端部から露出している部分の長さＬ１を、通常、１５〜２００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、回転軸部分２０ａが棒状物の場合には、直径を７〜１２ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
また、回転軸部分２０ａが板状物の場合には、幅を７〜１２ｍｍの範囲内の値とするとともに、厚さを０．５〜５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
さらに、回転軸部分２０ａの材料物質についても、特に制限されるものではなく、通常、ステンレスやアルミニウム合金等の金属、もしくは、プラスチック材料とすることが好ましい。

（２）−３ 湾曲部分
また、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、湾曲部分２０ｂは、回転軸Ｚよりも側方に張り出した略コの字状の部分であり、上述した回転軸部分２０ａの上端部に取り付けられていることが好ましい。
また、湾曲部分２０ｂのその他の形状としては、図２（ａ）〜（ｂ）に示すようなコの字状のほか、図４（ａ）に示すようなくの字状や図４（ｂ）に示すようなムの字状等が挙げられる。
あるいは、図４（ｃ）に示すような半円状や図４（ｄ）に示すような椅子状等であってもよい。
いずれにしても、被処理物を取り付ける際に傾斜角度をつけることができる形状であれば、特に制限されるものではない。

また、湾曲部分２０ｂを回転軸部分２０ａの上端部に取り付ける方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、図２（ａ）〜（ｂ）等に示すように、回転軸部分２０ａと一体に成形してもよいし、図５に示すように、金属やプラスチック材料等からなる連結部材２５を介して取り付けられていてもよい。
なお、かかる連結部材２５としては、例えば、図５に示すように、両側にネジ孔を有するくの字状のナット部材等を用いることができる。
この場合、回転軸部分２０ａの上端部および湾曲部分２０ｂの下端部には、連結部材２５のネジ孔と螺合することができるように、それぞれネジ溝を切っておけばよい。

また、湾曲部分２０ｂの大きさについても特に制限されるものではないが、側方への張り出し長さＬ２を２０〜２００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、高さＬ３を２０〜２００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、湾曲部分２０ｂが棒状物の場合には、直径を７〜２０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
また、図４（ｄ）に示すように、湾曲部分２０ｂが板状物の場合には、幅を７〜１２ｍｍの範囲内の値とするとともに、厚さを０．５〜５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
さらに、湾曲部分２０ｂの材料物質についても、特に制限されるものではなく、上述した回転軸部分２０ａの材料物質と同様に、ステンレスやアルミニウム合金等の金属、もしくは、プラスチック材料とすることが好ましい。

（２）−４ 保持部
また、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、保持部２０ｃは、被処理物５を取り付けるための部分であり、湾曲部分２０ｂの上端部に取り付けられる。
また、かかる保持部２０ｃは、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、被処理物５の被保持部５´と螺合するように構成してあることが好ましい。
この理由は、保持部２０ｃをこのように構成することにより、被処理物５を、湾曲アーム冶具２０に対してより安定的に固定することができるためである。
なお、被処理物５をより容易に取り付ける観点からは、かかる保持部２０ｃを、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、被処理物５の被保持部５´を周囲から挟み込むことによって固定するクランプ部材とすることも好ましい。

また、かかる保持部２０ｃを湾曲部分２０ｂの上端部に取り付ける方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、保持部２０ｃの後部にネジ孔を設けるとともに、湾曲部分２０ｂの上端部にネジ溝を切っておき、これらを螺合させることが好ましい。
また、保持部２０ｃの大きさについても特に制限されるものではなく、被処理物５の被保持部５´の態様に合わせて、適宜、調整することが好ましいが、通常、長さＬ４を５〜４０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、幅Ｌ５を１０〜１００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
さらに保持部２０ｃの材料物質についても、特に制限されるものではないが、被処理物５の被保持部５´を安定的に保持することができ、かつ、液状塗料を熱硬化させる場合であっても十分な耐熱性を有することから、真鍮やアルミニウム合金等の金属材料とすることが好ましい。
なお、液状塗料を紫外線硬化させる場合であれば、プラスチック材料とすることも好ましい。

また、図８（ａ）〜（ｂ）および図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、湾曲アーム冶具２０の保持部２０ｃが、被処理物５を保持する際に、湾曲アーム冶具２０に対する被処理物５の回転角度θ２を規定するための回転角度規定機構３０を備えることが好ましい。
この理由は、かかる回転角度規定機構３０を備えることにより、湾曲アーム冶具２０に対する被処理物５の回転角度を一定にすることができることから、被処理物５に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より広い態様で施すことができるためである。
より具体的な回転角度規定機構３０の態様としては、例えば、図８（ａ）〜（ｂ）に示すように、保持部２０ｃの上面に対し、かかる面方向において進行方向（Ａ、Ｂ）が異なる２以上の溝部（３０ａ、３０ｂ）を設ける態様が挙げられる。
このような回転角度規定機構３０であれば、複数の溝部（３０ａ、３０ｂ）のうち、いずれか１つの溝部（３０ａ、３０ｂ）を選択し、当該選択した溝部（３０ａ、３０ｂ）に対して湾曲部分２０ｂを嵌合させつつネジ２０ｄにて両者を固定することができる。

したがって、溝部３０ａを選択した場合には、図９（ａ）に示すように、回転角度θ２＝０°の状態で被処理物５を湾曲アーム冶具２０に対して固定することができ、溝部３０ｂを選択した場合には、図９（ｂ）に示すように、回転角度θ２＝４５°の状態で被処理物５を湾曲アーム冶具２０に対して固定することができる。
これにより、例えば、θ２＝０°の場合には塗装しにくい被処理物５の側面（幅の狭い方の側面）に対しても、θ２＝４５°の場合には容易に塗装することができるようになる等、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より広い態様で施すことができるようになる。
なお、回転角度θ２は、所望のデザインに対応して、適宜、０〜９０°の範囲内で調整することが好ましい。

（２）−５ 傾斜角度
また、図２（ａ）〜（ｂ）に示す被処理物５の傾斜角度θ１を、回転軸Ｚを基準として、１〜９０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、被処理物５の傾斜角度θ１をかかる範囲内の値とすることにより、多様な角度に傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができるためである。
なお、傾斜角度θ１は、所望のデザインに対応して、適宜、１〜９０°の範囲内で調整することが好ましい。

（２）−６ 角度可変機構
また、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、湾曲アーム冶具２０が、被処理物５の傾斜角度θ１を可変とする角度可変機構４０を備えることが好ましい。
この理由は、かかる角度可変機構４０を備えることにより、傾斜角度θ１ごとに複数種の湾曲アーム冶具２０を用意することなく、被処理物５の傾斜角度θ１の調整を容易に行うことができるためである。

また、より具体的な角度可変機構４０の態様としては、例えば、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すような態様が挙げられる。
すなわち、かかる態様の角度可変機構４０においては、湾曲部分２０ｂの中間部分にヒンジ式の角度可変部４１が設けてあるとともに、湾曲部分２０ｂの上端部近傍に支持棒部材４２の上端を回転可能に取り付けてなる上端支持部４３が設けてある。
また、湾曲部分２０ｂの下端近傍には支持棒部材４２の下端を取り外し可能に固定してなる下端支持部４４が設けてあるとともに、さらに、湾曲部分２０ｂの下端近傍には、支持棒部材４２の下端を取り外し可能に固定するための角度調整孔４５が複数設けてある。
したがって、複数の角度調整孔４５のうち、使用する角度調整孔４５を、適宜、選択し、支持棒部材４２の下端を固定するための下端支持部４４とすることにより、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、被処理物５の傾斜角度θ１を容易に調整することができる。

（２）−７ 重心
また、図２（ａ）〜（ｂ）等に示すように、被処理物５の重心が、回転軸Ｚの上に位置するように、湾曲アーム冶具２０を構成することが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、被処理物５を安定的に回転させることができることから、被処理物５に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より安定的に施すことができるためである。
すなわち、被処理物５の重心を回転軸Ｚの上に位置させることにより、スピンドル１を回転させた場合であっても、被処理物５が回転しながら振動したり、あるいは、被処理物５の回転速度にムラが生じたりすることを効果的に抑制することができるためである。
なお、被処理物５の重心の位置を調整する方法としては、例えば、湾曲部分２０ｂにおける側方への張り出し長さＬ２を変えたり、あるいは、上述した角度可変機構４０を用いて、被処理物５の傾斜角度θ１を変えたりすることにより行うことができる。

（２）−８ その他の態様
また、図１１（ａ）〜（ｂ）に示すように、湾曲アーム冶具２０が、分岐部２１を有するとともに、当該分岐部２１の分岐数に対応した複数の保持部２０ｃを有することも好ましい。
この理由は、このような湾曲アーム冶具２０であれば、１つの湾曲アーム冶具２０に対して複数の被処理物５を取り付けることが可能となり、被処理物５の処理効率を向上させることができるためである。
また、複数の被処理物５を対称に取り付けることにより、被処理物５の全体の重心を、回転軸Ｚの上に位置させることが容易となり、スピンドル１を回転させた場合であっても、被処理物５が回転しながら振動したり、あるいは、被処理物５の回転速度にムラが生じたりすることを効果的に抑制することができるためである。
より具体的には、例えば、図１１（ａ）〜（ｂ）に示すように、３つの被処理物５を１２０°間隔で配置することができるが、被処理物５の個数は特に制限されるものではない。
また、その他の湾曲アーム冶具２０の態様についても、特に制限されるものではなく、例えば、図１１（ａ）に示すようなプロペラ状の態様であってもよく、図１１（ｂ）に示すように、被処理物５が湾曲アーム冶具２０の内側に配置されるような態様であってもよい。

３．移動手段
本発明におけるスピンドル１は、図１に示すように、移動手段６０に取り付けられ、水平方向に移動可能であることが好ましい。
この理由は、スピンドル１が移動手段６０に取り付けられ、水平方向に移動することによって、静電塗装ノズル１００や赤外線乾燥装置等（図示せず）をスピンドル１の進行方向の側方等に配置して、連続的、かつ、安定的に所望の処理を実施することができるためである。
かかる移動手段６０としては、スピンドル１を水平方向に移動させることができるとともに、スピンドル１を回転可能に装着できるものであれば、特に制限されるものではないが、特に好ましいものとしては、コンベヤチェーンを用いた移動手段６０が挙げられる。
この理由は、移動手段６０がコンベヤチェーンであれば、スピンドル１を回転可能に装着することが容易となるばかりか、スピンドル１の進行路を任意の方向へとカーブさせることも容易となるためである。

４．塗装ノズル
また、図１に示すように、被処理物搬送装置８０における搬送路の側方に、被処理物５に対して静電塗装を行うための静電塗装ノズル１００が設けてあることが好ましい。
この理由は、このように静電塗装ノズル１００を設けることにより、被処理物５に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、さらに容易に施すことができるためである。
すなわち、静電塗装であれば、液状塗料と、被処理物との間の電位差により、積極的に液状塗料が被処理物に付着することから、被処理物に付着することなく、廃棄されることになる無駄な液状塗料を減らし、少ない吐出量で効率的な塗装をすることができるためである。
また、回転している被処理物の裏面に対しても、液状塗料を回り込ませて付着させることができる。
さらに、被処理物の回転により生じる気流により、液状塗料を飛散させることなく、液状塗料を的確に被処理物に対して付着させることができる。

また、静電塗装ノズルとしては、一般に公知の静電塗装ノズルであれば好適に使用することができるが、例えば、図１２（ａ）に例示されるような静電塗装ノズル１００を使用することができる。
すなわち、静電塗装ノズル１００は、その先端部に設けてある塗料噴射孔１１５と、液状塗料に高電圧を付与するための電極１１２を突出させてなる高電圧印加部１０３と、液状塗料を噴射する際に、空気を供給するための２つの空気噴射孔１０７、１０８と、を備えていることが好ましい。
また、静電塗装ノズル１００の本体１０１には、高電圧印加部１０３に対して、通電するための高電圧供給部１１０と、塗料噴射孔１１５に対して、液状塗料の貯蔵部（図示せず）から供給するための塗料供給路１０４と、２つの空気噴射孔１０７、１０８に対して、圧縮空気を供給するための空気供給路（図示せず）と、を備えていることが好ましい。

また、静電塗装ノズルとして、塗料を均一に噴射できるように、図１２（ｂ）に示すように、塗料噴射孔１１５を回転ヘッドとする静電塗装ノズル１００´とすることも好ましい。
すなわち、静電塗装ノズル１００´の回転ヘッド１１５が、空気噴射孔１０８から吹き出すエアーの噴射力によって回転軸を中心に回転し、それによって生じる遠心力により、塗料噴射孔１１５から噴射される液状塗料は被処理物５に対して、均一に吹き付けることができる。
また、静電塗装ノズルの小型化を図るために、図１２（ｂ）に示すように、塗料供給路１０４の一部１２０を、コイル状に構成して、静電塗装ノズル１００´の先端部近傍に収容することも好ましい。
このように燃料供給路１０４をコイル状とすることにより、液状塗料の低抵抗に起因する絶縁破壊やショートを防止するとともに、静電塗装ノズルを全体としてコンパクトな設計とすることができる。
なお、本発明の場合、被処理物５に対して縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を施すことを目的としている。
したがって、図１に示すように、複数の静電塗装ノズル１００に由来した複数色の液状塗料が、被処理物５に対して、位置をずらしつつ同時に噴射されるように、複数の静電塗装ノズル１００を上下方向において隣接するように配置しておくことが好ましい。
なお、所望とする模様のレベルによっては、上述した静電塗装ノズル以外に、例えば、エアースプレーノズル（エアースプレーガン）を用いることも好ましい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、鉛直方向に回転軸を有するスピンドルと、静電塗装ノズルと、を備えた被処理物搬送装置を用いた静電塗装方法であって、スピンドルが、当該スピンドルに備えられた湾曲アーム冶具により、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させると同時に、被処理物を搬送方向に沿って搬送し、かつ、回転しつつ搬送されている状態の被処理物に対して、静電塗装ノズルを用いて静電塗装を行うことを特徴とする静電塗装方法である。
以下、第２の実施形態の静電塗装方法について、図面を適宜参照しながら、具体的に説明する。

１．被処理物搬送装置
第２の実施形態としての静電塗装方法においては、第１の実施形態として記載した被処理物搬送装置を用いることを特徴とする。
この理由は、所定の被処理物搬送装置を用いることにより、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができるためである。
なお、かかる所定の被処理物搬送装置についての内容は、第１の実施形態として既に説明したため、省略する。

また、本発明の静電塗装方法においては、湾曲アーム冶具の回転外径と、静電塗装ノズルの先端と、の間の最短距離を１〜３０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、湾曲アーム冶具の回転外径と、静電塗装ノズルの先端と、の間の最短距離をかかる範囲内の値とすることにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスが好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より安定的に施すことができるためである。
すなわち、かかる最短距離が１ｃｍ未満の値となると、スピンドルの振動等により、湾曲アーム冶具または被処理物と、静電塗装ノズルの先端とが衝突する場合があるためである。一方、かかる最短距離が３０ｃｍを超えた値となると、複数色の液状塗料が重なり合い、縞模様やグラデーション模様が過度にぼやけてしまう場合があるためである。
したがって、湾曲アーム冶具の回転外径と、静電塗装ノズルの先端と、の間の最短距離を２〜２０ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、５〜１０ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

また、本発明の静電塗装方法においては、静電塗装ノズルにおける印加電圧を５〜３０ｋＶの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、静電塗装ノズルにおける印加電圧をかかる範囲内の値とすることにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスがより好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より安定的に施すことができるためである。
すなわち、かかる印加電圧が５ｋＶ未満の値となると、被処理物に対する液状塗料の付着効率が過度に低下したり、液状塗料が所望の箇所以外の箇所に付着し易くなったりする場合があるためである。一方、かかる印加電圧が３０ｋＶを超えた値となると、回転している被処理物の裏側に対し、液状塗料が過度に回り込んで、液状塗料が所望の箇所以外の箇所に付着し易くなる場合があるためである。
したがって、静電塗装ノズルにおける印加電圧を８〜２５ｋＶの範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜２０ｋＶの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

また、本発明の静電塗装方法においては、静電塗装ノズルによる液状塗料の塗布量を２０〜２００ミリリットル／分の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、静電塗装ノズルによる液状塗料の塗布量をかかる範囲内の値とすることにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスがより好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、さらに安定的に施すことができるためである。
すなわち、かかる塗布量が２０ミリリットル／分未満の値となると、霧状に噴霧された液状塗料が、被処理物に対してドット状に付着して、付着しない箇所が生じ、均一な塗膜を形成することが困難になる場合があるためである。一方、かかる塗布量が２００ミリリットル／分を超えた値となると、被処理物に塗布された液状塗料に垂れが生じたり、液状塗料の使用量が過度に増加して、コスト面での問題が生じたりする場合があるためである。
したがって、静電塗装ノズルによる塗料の塗布量を２５〜１５０ミリリットル／分の範囲内の値とすることがより好ましく、３０〜９０ミリリットル／分の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

また、本発明の静電塗装方法においては、スピンドルの回転速度を１０〜１５０ｒｐｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、スピンドルの回転速度をかかる範囲内の値とすることにより、液状塗料の拡散と、被処理物への付着とのバランスがさらに好適となって、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を、より一段と安定的に施すことができるためである。
すなわち、かかる回転速度が１０ｒｐｍ未満の値となると、被処理物が一回転する前に静電塗装ノズルの前を通り過ぎてしまい、塗装できない部分が生じる場合があるためである。一方、かかる回転速度が１５０ｒｐｍを超えた値となると、被処理物の回転により生じる気流により、液状塗料が拡散し、所望の箇所に液状塗料を付着させることが困難になる場合があるためである。
したがって、スピンドルの回転速度を２０〜１２０ｒｐｍの範囲内の値とすることがより好ましく、３０〜９０ｒｐｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

また、本発明の静電塗装方法においては、被処理物の搬送速度を１〜８ｍ／分の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる搬送速度が１ｍ／分未満の値となると、被処理物の処理効率が過度に低下する場合があるためである。一方、かかる搬送速度が８ｍ／分を超えた値となると、被処理物が一回転する前に静電塗装ノズルの前を通り過ぎてしまい、塗装できない部分が生じる場合があるためである。
したがって、被処理物の搬送速度を１．５〜６ｍ／分の範囲内の値とすることがより好ましく、２〜４ｍ／分の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

２．液状塗料
（１）種類
また、静電塗装方法において用いる液状塗料の種類は、特に制限されるものではないが、例えば、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。
また、これらの樹脂を硬化主成分とし、その硬化剤として、アミノ化合物、ホルムアルデヒド化合物、フェノール化合物、イソシアネート化合物、ポリアミド化合物、金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物等を混合したものを使用することが好ましい。

（２）硬化性樹脂
また、静電塗装方法において用いる液状塗料として、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を使用することが好ましい。
この理由は、かかる硬化性樹脂を使用することにより、被処理物の表面と、塗膜の間の密着力を高めることができるとともに、表面保護性に優れた薄膜からなる塗膜を形成することができるためである。
また、熱硬化性樹脂を用いた場合には、加熱炉を用いて容易に塗膜を形成することができ、紫外線硬化性樹脂を用いた場合には、紫外線照射によって、迅速に形成することができる。

（３）粘度
また、液状塗料の粘度（２５℃）を５〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、液状塗料の粘度が５ｍＰａ・ｓ未満の値になると、取り扱いが困難になったり、塗膜の厚膜化が困難になったりする場合があるためである。一方、液状塗料の粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓを超えた値になると、塗膜の厚さの制御が困難になったり、あるいは、静電塗装処理自体が困難になったりする場合があるためである。
したがって、液状塗料の粘度（２５℃）を１０〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがより好ましく、１００〜５，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

（４）塗膜の厚さ
また、液状塗料からなる塗膜の厚さは特に制限されるものではないが、例えば、５〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましい。
この理由は、かかる塗膜の厚さが５μｍ未満の値になると、機械的強度が低下して、被処理物の表面から容易に剥離する場合があるためである、一方、かかる塗膜の厚さが２００μｍを超えた値となると、塗膜の形成やその乾燥処理に過度に時間がかかる場合があるためである。
したがって、液状塗料からなる塗膜の厚さを１０〜１００μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜５０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

また、図１３（ａ）〜（ｂ）に、本発明の具体的な実施結果を示す。
すなわち、１３（ａ）には、スピンドルに装着された状態のガラス容器の写真を示し、図１３（ｂ）には、静電塗装により得られた塗装後のガラス容器を示す。
なお、具体的な実施条件は以下の通りである。

１．被処理物の準備
ボトルネック型のガラスビンであって、ネック部分の長さが１２ｍｍ、胴部の形状が高さ７０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの直方体であるガラスビンを用意した。

２．静電塗装工程
次いで、図１に示すような被処理物搬送装置（静電塗装装置）を用いて、以下の条件にて、ガラス容器の表面に静電塗装を実施した。
液状塗料１：黄色カラークリアー樹脂（アクリルメラミン系樹脂）
液状塗料２：黒色カラークリアー樹脂（アクリルメラミン系樹脂）
液状塗料３：青色カラークリアー樹脂（アクリルメラミン系樹脂）
粘度（２５℃）：１００ｍＰａ・ｓ
被処理物の傾斜角度：４５°
湾曲アーム冶具の回転外径と、静電塗装ノズルの先端との間の距離：１０ｃｍ
静電塗装ノズルにおける印加電圧：１０ｋＶ
液状塗料の塗布量：９０ミリリットル／分
スピンドルの回転速度：２０ｒｐｍ
被処理物の搬送速度：３ｍ／分

３．硬化工程
次いで、静電塗装によりガラス容器表面に塗装した液状塗料を、赤外線熱硬化装置を用いて硬化させ、１５μｍの塗膜を形成した。

本発明の被処理物搬送装置およびそれを用いた静電塗装方法によれば、湾曲アーム冶具を備えたスピンドルを用いることにより、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させることができるようになった。
その結果、被処理物をスピンドルの回転軸に対して傾斜した角度に保持した状態で回転させながら搬送し、かつ、その状態の被処理物に対して塗装を行うことにより、被処理物に対し、縦向き、もしくは傾斜した縞模様やグラデーション模様等を容易に施すことができるようになった。
したがって、本発明の被処理物搬送装置およびそれを用いた静電塗装方法によれば、優れた美感を有するガラス瓶等を、大量かつ安価に製造することが可能となる。

１：スピンドル、５：被処理物、５´：被保持部、２０：湾曲アーム冶具、２０ａ：回転軸部分、２０ｂ：湾曲部分、２０ｃ：保持部、２０ｄ：ネジ、２０ｄ´：ネジ孔、２５：連結部材、３０：回転角度規定機構、３０ａ：溝部、３０ｂ：溝部、４０：角度可変機構、４１：角度可変部、４２：支持棒部材、４３：上端支持部、４４：下端支持部、４５角度調整孔、５０：本体部分、６０：移動手段、８０：被処理物搬送装置、１００：静電塗装ノズル、１０６：高圧印加部、１０８：空気噴射孔、１１２：電極、１１５：塗料噴射孔

Claims (8)

1. 鉛直方向に回転軸を有するスピンドルと、移動手段と、を備え、前記スピンドルに保持された被処理物としてのガラス容器を、前記移動手段により、搬送路に沿って搬送しながら静電塗装を施すための被処理物搬送装置であって、
   前記スピンドルが、前記被処理物を、前記スピンドルの回転軸に対して所定の傾斜角度に保持するとともに、前記所定の傾斜角度に保持した状態で回転させるための湾曲アーム冶具を備えており、
   前記被処理物の傾斜角度を、前記回転軸を基準として、１〜９０°の範囲内の値としており、
   前記被処理物の重心が、前記回転軸上に位置しており、
   前記湾曲アーム冶具が、前記被処理物の被保持部を螺合した状態で保持するための保持部を有しており、
   さらには、前記搬送路の側方に、前記被処理物に対して静電塗装を行うための静電塗装ノズルが設けてあることを特徴とする被処理物搬送装置。
2. 前記湾曲アーム冶具が、前記被処理物の傾斜角度を可変とする角度可変機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の被処理物搬送装置。
3. 前記湾曲アーム冶具の保持部が、前記被処理物を保持する際に、前記湾曲アーム冶具に対する前記被処理物の回転角度を規定するための回転角度規定機構を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の被処理物搬送装置。
4. 前記湾曲アーム冶具が、分岐部を有するとともに、当該分岐部の分岐数に対応した複数の保持部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の被処理物搬送装置。
5. 鉛直方向に回転軸を有するスピンドルと、移動手段と、静電塗装ノズルと、を備え、前記スピンドルに保持された被処理物としてのガラス容器を、前記移動手段により、搬送路に沿って搬送しながら静電塗装を施すための静電塗装方法であって、
   前記スピンドルが、前記被処理物を、前記スピンドルの回転軸に対して所定の傾斜角度に保持するとともに、前記所定の傾斜角度に保持した状態で回転させるための湾曲アーム冶具を備えており、
   前記被処理物の傾斜角度を、前記回転軸を基準として、１〜９０°の範囲内の値としており、
   前記被処理物の重心が、前記回転軸上に位置しており、
   前記湾曲アーム冶具が、前記被処理物の被保持部を螺合した状態で保持するための保持部を有しており、
   前記スピンドルが、前記湾曲アーム冶具により、前記被処理物を回転させると同時に、前記被処理物を搬送方向に沿って搬送し、かつ、
   回転しつつ搬送されている状態の前記被処理物に対して、前記静電塗装ノズルを用いて静電塗装を行うことを特徴とする静電塗装方法。
6. 前記湾曲アーム冶具の回転外径と、前記静電塗装ノズルの先端と、の間の最短距離を１〜３０ｃｍの範囲内の値とするとともに、前記静電塗装ノズルにおける印加電圧を５〜３０ｋＶの範囲内の値とすることを特徴とする請求項５に記載の静電塗装方法。
7. 前記静電塗装ノズルによる液状塗料の塗布量を２０〜２００ミリリットル／分の範囲内の値とすることを特徴とする請求項５または６に記載の静電塗装方法。
8. 前記スピンドルの回転速度を１０〜１５０ｒｐｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の静電塗装方法。