(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品をコーティング剤でコーティングするコーティング装置であって、
物品を搬送するコンベアと、
前記コンベアの上の物品に接触するように配置され、該物品を回転させながら該物品をコーティング剤でコーティングするためのコーティングベルトと、
前記コーティングベルトを駆動する駆動プーリーと、
前記コーティングベルトが物品をコーティングするためのコーティング剤を前記コーティングベルトに塗布する塗布機構と、
前記塗布機構を制御する制御部と、を備え、
前記塗布機構は、コーティング剤を吐出するノズルと、前記コーティングベルトの塗布対象領域にコーティング剤が塗布されるように前記ノズルを走査する走査機構と、を含み、
前記走査機構による前記ノズルの走査方向は、前記駆動プーリーの回転軸に平行な方向を含み、
前記制御部は、コーティング剤でコーティングするべき物品の大きさに応じて、前記ノズルからのコーティング剤の単位時間当たりの吐出量および前記走査機構による前記ノズルの走査速度の少なくとも一方を制御する、
ことを特徴とするコーティング装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記コーティング装置に物品が供給されていない場合に前記塗布機構による前記コーティングベルトへのコーティング剤の塗布を停止させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記コンベアによる物品の搬送経路における前記コーティングベルトの配置位置よりも上流側において、前記コンベアによって搬送されている物品を検出する物品センサを更に備え、
前記制御部は、前記物品センサによって物品が検出されたことに応じて前記塗布機構に前記コーティングベルトへのコーティング剤の塗布を開始させ、前記物品センサによって所定期間にわたって物品が検出されないことに応じて前記塗布機構に前記コーティングベルトへのコーティング剤の塗布を停止させる、
ことを特徴とする請求項２に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記コーティング装置への単位時間当たりの物品の供給量に応じて前記ノズルからのコーティング剤の吐出量を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項５】
前記コンベアによる物品の搬送スピードおよび前記コーティングベルトのスピードは、前記コーティング装置の上流側に配置された処理装置による物品の処理スピードに応じて変更され、
前記制御部は、前記処理スピードに応じて前記ノズルからのコーティング剤の吐出量を制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載のコーティング装置。
【請求項６】
前記コーティング装置に供給される物品の擦り傷状態を観察する観察センサを更に備え、
前記制御部は、前記観察センサによって観察された擦り傷の程度に応じて前記ノズルからのコーティング剤の吐出量を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項７】
前記物品は、容器を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品をコーティング剤でコーティングするコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器等の物品をコーティング液などのコーティング剤でコーティングするコーティング装置がある。図５には、特許文献１に記載されたコーティング装置１００が示されている。コーティング装置１００は、ビール瓶等の瓶１の円筒部の表面をコーティング液でコーティングするように構成されている。コーティング対象の瓶１は、適当な間隔でコンベア１０によって所定方向（図５では、右方向）に搬送される。コンベア１０の両側には、コンベア１０上の瓶１を挟むように一対の環状のコーティングベルト１１、１５が配置されている。一対のコーティングベルト１１、１５は、コンベア１０に載って所定方向に搬送される瓶１が回転するような相対速度で回転駆動される。例えば、コーティングベルト１１を低速で回転させ、コーティングベルト１５をそれよりも高速で回転させることにより、コンベア１０上の瓶１は、図５において右方向に移動しながら時計回りに回転する。このように瓶１を回転させることにより、コーティングベルト１５の表面に供給されたコーティング液が瓶１の円筒部にその全周にわたって塗布される。
【０００３】
コーティングベルト１５の表面には、コーティング液供給部７５によってコーティング液が供給される。コーティング液供給部７５は、例えば、コーティングベルト１５にコーティング液を吹き付ける複数のノズルを鉛直方向に所定間隔で配置して構成されうる。コーティング液供給部７５の下流側（コーティングベルト１５の回転方向における下流側）には、コーティング液供給部７５によってコーティングベルト１５の表面に供給されたコーティング液を均一化するためのブラシ６３が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにコーティング液供給部を複数のノズルの配列で構成する場合において、コーティングベルトにおけるノズルに対面する領域には相対的に多量のコーティング剤が吹き付けられるが、コーティングベルトにおけるノズルとノズルとの間の領域に対面する領域には相対的に少量のコーティング剤しか吹き付けられない。容器等の物品におけるコーティング対象領域の全域を十分な量のコーティング剤でコーティングするためには、コーティングベルトにおけるノズルとノズルとの間の領域に対面する領域にも十分な量のコーティング剤を吹き付ける必要がある。そのためには、ノズルからのコーティング剤の吐出量を十分に多くする必要があり、結果として、コーティングベルトにおけるノズルに対面する領域には、必要量を超えるコーティング剤が吹き付けられることになる。したがって、このような構成では、コーティング剤の使用量が多くなりうる。
【０００６】
一方、物品によっては、コーティング対象領域が複数の領域に分かれて存在しうる。例えば、物品が、コーティング対象領域として第１領域および第２領域を有し、第１領域と第２領域との間の第３領域は、コーティング剤の塗布が不要な領域（コーティング剤の塗布は禁止されていない領域）である場合は、２つのコーティング対象領域が分かれて存在する場合である。このような場合において、第３領域にもコーティング剤を塗布することは、コーティング剤を無駄に使用することになる。
【０００７】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、コーティング剤の使用量を削減するために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面は、物品をコーティング剤でコーティングするコーティング装置に係り、前記コーティング装置は、物品を搬送するコンベアと、前記コンベアの上の物品に接触するように配置され、該物品を回転させながら該物品をコーティング剤でコーティングするためのコーティングベルトと、前記コーティングベルトを駆動する駆動プーリーと、前記コーティングベルトが物品をコーティングするためのコーティング剤を前記コーティングベルトに塗布する塗布機構と、前記塗布機構を制御する制御部と、を備え、前記塗布機構は、コーティング剤を吐出するノズルと、前記コーティングベルトの塗布対象領域にコーティング剤が塗布されるように前記ノズルを走査する走査機構と、を含み、前記走査機構による前記ノズルの走査方向は、前記駆動プーリーの回転軸に平行な方向を含み、前記制御部は、コーティング剤でコーティングするべき物品の大きさに応じて、前記ノズルからのコーティング剤の単位時間当たりの吐出量および前記走査機構による前記ノズルの走査速度の少なくとも一方を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コーティング剤の使用量を削減するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の好適な実施形態のコーティング装置の構成を示す平面図。
【図２】本発明の好適な実施形態のコーティング装置の構成を示す図。
【図３】容器の種類に応じた塗布機構の制御を例示する図。
【図４】容器の種類を例示する図。
【図５】特許文献１に記載されたコーティング装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１、図２を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。図１は、本発明の好適な実施形態のコーティング装置２００の構成を示す平面図であり、図２は、図１に示すコーティング装置２００を矢印Ａで示す方向から見た図である（ただし、コーティングベルトは断面で示されている）。コーティング装置２００は、物品の一例としての容器（例えばビール瓶）２０１の表面の少なくとも一部（典型的には円筒部）をコーティング剤でコーティングするように構成されている。コーティング剤は、典型的には液体である。
【００１２】
容器２０１は、適当な間隔でコンベア２１０によって所定方向（図１では、左方向）に搬送される。コンベア１０の両側方のうち一方には、環状のコーティングベルト（環状ベルト）２２０が容器２０１に接触するように配置され、他方には、押し付けガイド２５０が配置されている。押し付けガイド２５０には、エアシリンダなどのアクチュエータ２５２によってコーティングベルト２２０の方向に力が加えられる。これにより、容器２０１がコーティングベルト２２０に押し付けられる。
【００１３】
コーティングベルト２２０は、駆動プーリー２４０、２４２に架け渡されている。駆動プーリー２４０、２４２は、不図示の回転源（モータ）によって駆動され、これによりコーティングベルト２２０が回転駆動される。コーティングベルト２２０の回転速度は、コンベア２１０の上に載っている容器２０１がコーティングベルト２２０の回転にともなって回転するように調整される。容器２０１がコーティングベルト２２０の回転にともなって回転することにより、コーティングベルト１５の表面に供給されたコーティング剤により容器２０１の円筒部がその全周にわたってコーティングされる。
【００１４】
なお、図１には、コンベア１０の両側方のうち一方に環状のコーティングベルト２２０が配置され、他方に押し付けガイド２５０が配置された構成が示されているが、例えば、図５に示された構成のように、コンベア１０の両側方に環状のコーティングベルトが配置されてもよい。
【００１５】
コーティングベルト２２０の表面の塗布対象領域２２４には、塗布機構２３０によってコーティング剤が塗布される。塗布機構２３０は、コーティングベルト２２０に向けてコーティング剤を吐出するノズル２３２と、コーティングベルト２２０の塗布対象領域２２４にコーティング剤２３６が塗布されるようにノズル２３２を走査する走査機構２３４とを含む。走査機構２３４によるノズル２３２の走査方向は、駆動プーリー２４０の回転軸２４２に平行な方向を含みうる。走査機構２３４は、例えば、エアシリンダ、リニアモータ、ボールネジ機構、又はラックアンドピニオン機構などで構成されうるが、他の機械要素によって構成されてもよい。
【００１６】
コーティング剤を吐出するノズル２３２を走査機構２３４によって走査することにより、コーティングベルト２２０の塗布対象領域２２４に対して、制御された塗布量で、コーティング剤を塗布することができる。したがって、コーティング品質を高めながらコーティング剤の使用量を削減することができる。
【００１７】
ここで、塗布量は、ノズル２３２からのコーティング剤の単位時間当たりの吐出量を一定に制御し、走査機構２３４によるノズル２３２の走査速度を制御することによって制御することができる。即ち、走査速度が速くなると塗布量が減少し、走査速度が遅くなると塗布量が増加するので、目標する塗布量に応じて、走査機構２３４によるノズル２３２の走査速度を制御すればよい。あるいは、塗布量は、走査機構２３４によるノズル２３２の走査速度を一定に制御し、ノズル２３２からのコーティング剤の単位時間当たりの吐出量（”０”を含みうる）を変化させることによって制御することができる。あるいは、塗布量は、走査機構２３４によるノズル２３２の走査速度およびノズル２３２からのコーティング剤の単位時間当たりの吐出量の双方を変化させることによって制御することができる。
【００１８】
即ち、ノズル２３２からのコーティング剤の吐出および走査機構２３４によるノズル２３２の走査の少なくとも一方を制御することによってコーティングベルト２２０に対するコーティング剤の塗布量の分布（”０”を含みうる）。
【００１９】
コーティング装置２００は、容器２０１の種類に応じて塗布機構２３０を制御する制御部２６０を備えうる。制御部２６０は、例えば、コーティングベルト２２０に対するコーティング剤の塗布量の分布が制御されるように、容器２０１の種類に応じて塗布機構２３０を制御しうる。以下、図３、図４を参照しながら制御部２６０による塗布機構２３０の制御を例示的に説明する。ここでは、説明の便宜のため、コーティング装置２００は、３種類の容器２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃをコーティング剤でコーティングすることができるように構成されているものとする。容器２０１ａは大容器の例、容器２０１ｂは中容器の例、容器２０１ｃは小容器の例である。
【００２０】
容器２０１ａは、第１領域３０１と、第２領域３０２と、第１領域３０１と第２領域３０２との間の第３領域３０３とを含む。第１領域３０１および第２領域３０２は、第２領域３０３よりも径が大きく、他の容器２０１ａの第１領域３０１および第２領域３０２と接触し易く、したがって、擦り傷が付き易い領域である。一方、第３領域３０３は、第１領域３０１および第２領域３０２よりも径が小さいので、他の容器２０１ａの第３領域３０３と接触せず、したがって、擦り傷が付きにくい領域である。
【００２１】
容器２０１ｂは、第１領域３０４を含む。第１領域３０４は、容器２０１ｂのうち最も径の大きな部分であり、他の容器２０１ｂと接触し易く、したがって、擦り傷が付きやすい領域である。
【００２２】
容器２０１ｃは、第１領域３０５と、第２領域３０６と、第１領域３０５と第２領域３０６との間の第３領域３０７とを含む。第１領域３０５および第２領域３０６は、第２領域３０７よりも径が大きく、他の容器２０１ｃの第１領域３０５および第２領域３０６と接触し易く、したがって、擦り傷が付き易い領域である。一方、第３領域３０７は、第１領域３０５および第２領域３０６よりも径が小さいので、他の容器２０１ｃの第３領域３０７と接触せず、したがって、擦り傷が付きにくい領域である。
【００２３】
制御部２６０は、容器の表面のうち擦り傷が付きやすい領域が選択的にコーティング剤でコーティングされるように塗布機構２３０を制御しうる。ここで、この例では、容器２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの種類ごとに擦り傷が付きやすい領域（高さ範囲）が異なるので、制御部２６０は、容器２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの種類に応じて、ノズル２３２からのコーティング剤の吐出および走査機構２３４によるノズル２３２の走査の少なくとも一方を制御することによって、コーティングベルト２２０に対するコーティング剤の塗布量の分布を制御する。これによって、容器２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃのそれぞれは、その種類に応じた領域（高さ範囲）がコーティング剤でコーティングされることになる。
【００２４】
図３（ａ）には、大容器である容器２０１ａをコーティングする際の制御部２６０によるノズル２３２からのコーティング剤の吐出および走査機構２３４によるノズル２３２の走査が例示されている。「吐出１」は、容器２０１ａの第１領域３０１に対応する高さ範囲（以下、第１高さ範囲）内にノズル２３２が位置するときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されることを示している。吐出されたコーティング剤は、コーティングベルト２２０の第１高さ範囲内に塗布され、それが容器２０１ａの第１領域３０１に塗布される。「非吐出」は、容器２０１ａの第２領域３０３に対応する高さ範囲内をノズル２３２が移動しているときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されないことを示している。「吐出２」は、容器２０１ａの第２領域３０２に対応する高さ範囲（以下、第２高さ範囲）内にノズル２３２が位置するときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されることを示している。「吐出１」と、「吐出２」と、それらによって挟まれた「非吐出」とからなるノズル２３２の１回の往復移動期間によって１サイクルが構成され、これが繰り返される。
【００２５】
図３（ｂ）には、中容器である容器２０１ｂをコーティングする際の制御部２６０によるノズル２３２からのコーティング剤の吐出および走査機構２３４によるノズル２３２の走査が例示されている。「吐出３」は、容器２０１ｂの第１領域３０４に対応する高さ範囲内をノズル２３２が移動しているときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されることを示している。「吐出３」からなるノズル２３２の１回の往復移動期間によって１サイクルが構成され、これが繰り返される。
【００２６】
図３（ｃ）には、小容器である容器２０１ｃをコーティングする際の制御部２６０によるノズル２３２からのコーティング剤の吐出および走査機構２３４によるノズル２３２の走査が例示されている。「吐出４」は、容器２０１ｃの第１領域３０５に対応する高さ範囲（以下、第４高さ範囲）内にノズル２３２が位置するときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されることを示している。「非吐出」は、容器２０１ｃの第２領域３０７に対応する高さ範囲内をノズル２３２が移動しているときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されないことを示している。「吐出５」は、容器２０１ｃの第２領域３０６に対応する高さ範囲（以下、第５高さ範囲）内にノズル２３２が位置するときにノズル２３２からコーティング剤が吐出されることを示している。「吐出４」と、「吐出５」と、それらによって挟まれた「非吐出」とからなるノズル２３２の１回の往復移動期間によって１サイクルが構成され、これが繰り返される。
【００２７】
なお、図４（ａ）、（ｂ）に示す例では、ノズル２３２が静止しているとき（即ち、高さが変化しないとき）にノズル２３２からコーティング剤が吐出されるが、第１、第２、第４、第５高さ範囲内でノズル２３２が移動しているときにコーティング剤が吐出されてもよい。
【００２８】
制御部２６０による塗布機構２３０の制御は、上記のほか、他の情報に基づいてなされてもよい。制御部２６０は、例えば、コーティング装置２００に容器２０１が供給されていない場合に、塗布機構２３０によるコーティングベルト２２０へのコーティング剤の塗布を停止させるように動作しうる。より具体的には、コーティング装置２００は、コンベア２１０による容器２０１の搬送経路におけるコーティングベルト２２０の配置位置よりも上流側において、コンベア２１０によって搬送されている容器（物品）２０１を検出する物品センサ２７０を備えうる。この場合において、制御部２６０は、例えば、物品センサ２７０によって容器２０１が検出されたことに応じて塗布機構２３０にコーティングベルト２２０へのコーティング剤の塗布を開始させ、物品センサ２７０によって所定期間にわたって容器２０１が検出されないことに応じて塗布機構２３０にコーティングベルト２２０へのコーティング剤の塗布を停止させる。
【００２９】
あるいは、制御部２６０は、コーティング装置２００への単位時間当たりの物品の供給量に応じてノズル２３２からのコーティング剤の吐出量を制御してもよい。より具体的には、コンベア２１０による容器２０１の搬送スピードおよびコーティングベルト２２０のスピードは、コーティング装置２００の上流側に配置された処理装置による容器２０１の処理スピードに応じて変更され、制御部２６０は、当該処理スピードに応じてノズル２３２からのコーティング剤の吐出量を制御することができる。
【００３０】
あるいは、コーティング装置２００は、コーティング装置２００に供給される容器（物品）２０１の擦り傷状態を観察する観察センサ２８０を備え、制御部２６０は、観察センサ２８０によって観察された擦り傷の程度に応じてノズル２３２からのコーティング剤の吐出量を制御することができる。擦り傷の程度は、例えば、擦り傷を有する領域の面積によって評価されうる。擦り傷を有する領域の面積が大きくなるほど、擦り傷の程度が高くなると判断することができる。例えば、容器２０１が日本において流通している典型的なビール瓶である場合には、擦り傷は、白色として観察され、擦り傷を有する領域の面積は、白色領域の面積として評価されうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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