(57)【要約】【課題】塗布剤の漏出や設置スペースの増加を抑制しつつ、簡便な構造で、容器内壁面に均一に塗布剤を塗布することが可能な塗布装置を提供すること。【解決手段】容器Ｃの内壁面に塗布剤Ｌを塗布する塗布装置１０であって、スプレーガン２０と、スプレーガン２０に取り付けられた往路パイプ３０および復路パイプ３３と、塗布剤Ｌの供給を制御する供給制御手段５０と、スプレーガン２０を回転させる回転駆動手段６０と、スプレーガン２０を移動させる移動手段７０とを備え、回転可能なスプレーガン２０の外周部にその一端を取り付けられた往路パイプ３０および復路パイプ３３に、弾性的に伸縮可能なコイル状の弾性形状部３２、３５をそれぞれ設け、回転駆動手段６０は、スプレーガン２０を所定角度で正逆回転させる塗布装置１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内壁面に塗布剤を塗布する塗布装置であって、
スプレーノズルを有し、塗布剤噴出路が形成されたスプレーガンと、
前記スプレーガンに取り付けられ、前記塗布剤噴出路に連通する塗布剤循環路を構成する往路パイプおよび復路パイプと、
前記塗布剤循環路から前記塗布剤噴出路への塗布剤の供給を制御する供給制御手段と、
前記スプレーガンをガン長手方向に沿った軸線を中心として回転させる回転駆動手段と、
前記スプレーガンをガン長手方向に沿って移動させる移動手段とを備え、
回転可能な前記スプレーガンの外周部にその一端を取り付けられた前記往路パイプおよび復路パイプに、弾性的に伸縮可能なコイル状の弾性形状部をそれぞれ設け、
前記回転駆動手段は、前記スプレーガンを所定角度で正逆回転させることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記回転駆動手段は、前記スプレーガンを１８０°〜３６０°回転させることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記スプレーノズルは、塗布剤が左右対称に広がるように噴出するノズル形状を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記スプレーガンは、ガン長手方向を上下方向として配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記供給制御手段は、前記スプレーガンにエアを供給することで、前記塗布剤循環路から前記塗布剤噴出路に塗布剤を供給させるエア噴出手段を含み、
前記回転駆動手段および前記移動手段は、エア駆動式のアクチュエータをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項６】
前記回転駆動手段は、ロータリアクチュエータと、前記ロータリアクチュエータおよび前記スプレーガンの間に介在するギアとを有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内壁面に塗布剤を塗布する塗布装置に関し、特に、容器内壁面に滑落性を向上させる塗布剤を塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラスチック容器は、成形が容易で安価に製造できることから各種用途に広く使用されているが、マヨネーズ様食品のような粘稠な内容物を注入した場合、内容物が容器内壁面に付着し易いことから、容器内に内容物を残すことなく使い切ることが難しいという問題があった。そこで、近年、内容物の滑落性を向上させる塗布剤の開発が進んでおり、このような塗布剤を容器内壁面に塗布した場合、容器内壁面の滑落性が向上し、容器内の内容物を容易に使い切ることができることが知られている。
【０００３】
ところが、このような塗布剤の性能を良好に発揮させるためには、容器内壁面に塗布剤を均一に塗布する必要があるが、プラスチック容器はその形状が多種多様であり、また、その開口部の径が小さいことから、塗布装置として一般に使用されるスプレーガン（例えば特許文献１を参照）を用いた場合、塗布剤を容器内壁面に均一に塗布することが難しいという問題があった。
【０００４】
そこで、塗布剤を容器内壁面に均一に塗布するための方策として、スプレーガンを容器内に挿入し、スプレーガンを回転および上下動、或いは前後動させつつ塗布剤を噴出することが考えられ、また、スプレーガンを容器内に挿入し、スプレーガンではなく容器を回転させるとともにスプレーガンを上下動、或いは前後動させつつ、塗布剤を噴出することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１ー２２４９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載される塗布剤循環式のスプレーガンにおいて、スプレーガンを回転および前後動させつつ塗布剤を噴出させようとした場合、塗布剤循環路を構成するパイプとスプレーガンとの間の接続箇所にストレスが掛かるという問題が生じる。すなわち、特許文献１に記載されるような塗布剤循環式のスプレーガンでは、スプレーガンに塗布剤循環用のパイプを接続し、塗布剤循環路を循環する塗布剤をスプレーノズルに連通する塗布剤噴出路に供給して、スプレーノズルから塗布剤を噴出するという構成を備えており、塗布剤を循環させることで塗布剤の沈殿等を抑制している。そして、このような塗布剤循環式のスプレーガンにおいて、スプレーガンを回転および前後動させた場合、パイプがスプレーガン外周に巻き付き、その結果、パイプとスプレーガンとの間の接続箇所にストレスが掛かるという問題が生じる。
【０００７】
また、上述したスプレーガンを回転させた際の問題点を解決する方策として、スプレーガンに対してパイプが回転可能になるように、パイプをスプレーガンに接続することも考えられるが、この場合、パイプとスプレーガンとの間の接続構造が複雑になり、当該接続箇所からの塗布剤の漏出を防止することが困難であるという問題が生じる。
【０００８】
また、上述したスプレーガンを回転させた際の問題点を解決する他の方策として、パイプの長さに充分な余裕を持たせることも考えられるが、この場合、塗布装置の初期状態において、スプレーガンの外側でパイプが横方向に広がるため、塗布装置の設置スペースを大きく確保しなければならないという問題があった。
【０００９】
更に、上述したスプレーガンを回転させた際の問題点を解決する他の方策として、弾性が高く柔らかい材料からパイプを形成することで、スプレーガンの回転および前後動時にパイプを弾性変形させて伸長させることも考えられるが、この場合、弾性が高く柔らかい材料から成るパイプでは、塗布剤循環路を流れる塗布剤の圧に耐え得る充分な強度を確保することが難しいという問題がある。
【００１０】
一方、スプレーガンを回転させるのではなく容器を回転させる場合、プラスチック容器は形状や大きさが多種多様であることから、容器を確実に保持しつつ回転させることが難しいという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、塗布剤の漏出や設置スペースの増加を抑制しつつ、簡便な構造で、容器内壁面に均一に塗布剤を塗布することが可能な塗布装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、容器内壁面に塗布剤を塗布する塗布装置であって、スプレーノズルを有し、塗布剤噴出路が形成されたスプレーガンと、前記スプレーガンに取り付けられ、前記塗布剤噴出路に連通する塗布剤循環路を構成する往路パイプおよび復路パイプと、前記塗布剤循環路から前記塗布剤噴出路への塗布剤の供給を制御する供給制御手段と、前記スプレーガンをガン長手方向に沿った軸線を中心として回転させる回転駆動手段と、前記スプレーガンをガン長手方向に沿って移動させる移動手段とを備え、回転可能な前記スプレーガンの外周部にその一端を取り付けられた前記往路パイプおよび復路パイプに、弾性的に伸縮可能なコイル状の弾性形状部をそれぞれ設け、前記回転駆動手段は、前記スプレーガンを所定角度で正逆回転させることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本請求項１に係る発明によれば、スプレーガンに取り付けられる往路パイプおよび復路パイプに、弾性的に伸縮可能な弾性形状部を設けることにより、各パイプが横方向に広がることを防止して、必要とされる設置スペースの増加を抑えつつ、スプレーガンを回転および上下動、或いは前後動させる際に弾性形状部を伸長させ、各パイプとスプレーガンとの間の接続箇所に過度なストレスが掛かることを抑制できる。
また、弾性形状部を弾性的に伸縮可能な形状とすることにより、塗布剤循環路を流れる塗布剤の圧に耐え得る充分な強度を確保する材料から形成した場合であっても、各パイプの伸縮性を確保することができる。
また、容器ではなく、スプレーガンを回転させる構成とすることにより、既存の製造ラインに容器の回転装置の設置が不要となり、また、限られた製造ラインのスペース内で塗布剤の塗布を効率良く行うことができ、設備投資費用を低く抑えることができる。
また、往路パイプおよび復路パイプに設けられる弾性形状部がコイル状に形成されていることにより、弾性形状部をコンパクトな形状にまとめることが可能であるため、必要とされる設置スペースを低減することができ、また、弾性形状部の弾性変形時においてもパイプの断面形状を一定に維持し易いため、塗布剤の円滑な流動を維持することができる。
また、回転駆動手段が、スプレーガンを所定角度で正逆回転させることにより、回転方向の正逆を組み合わせてスプレーガンを回転させることで、スプレーガン外周における各パイプの巻き付きの程度を軽減することが可能であるため、各パイプとスプレーガンとの間の接続箇所に過度なストレスが掛かることを抑制できる。
【００１４】
本請求項２に係る発明によれば、回転駆動手段が、スプレーガンを１８０°〜３６０°回転させることにより、スプレーノズルのノズル形状に関わらず、容器内壁面の全面に塗布剤を塗布することが可能であるため、ノズル形状の設計自由度を向上することができる。
本請求項３に係る発明によれば、スプレーノズルが、塗布剤が左右対称に広がるように噴出するノズル形状を有していることにより、容器内壁面の全面に塗布剤を塗布するにあたって、回転駆動手段によるスプレーノズルの回転角度を１８０°に設定することも可能であるため、回転駆動手段を低コストかつ簡便に構成することができる。
本請求項４に係る発明によれば、スプレーガンを、そのガン長手方向を上下方向として配置することにより、塗布対象である容器を水平方向に搬送する既存の製造ラインに塗布装置を組み込むことが容易であるため、設備投資費用を低く抑えることができる。
本請求項５に係る発明によれば、供給制御手段が、スプレーガンにエアを供給することで塗布剤噴出路に塗布剤を供給するエア噴出手段を含むとともに、回転駆動手段および移動手段がエア駆動式のアクチュエータをそれぞれ含むことにより、各手段の原動力をエアに統一することで、共通のエア供給源を利用することが可能であり、設備投資費用を低減することができる。
本請求項６に係る発明によれば、回転駆動手段のロータリアクチュエータとスプレーガンとの間にギアを介在させることにより、ギア比を調整することでスプレーガンの回転角度を調整することが容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布装置を示す正面図。
【図２】塗布装置を示す側面図。
【図３】塗布剤の流れを示す説明図。
【符号の説明】
【００１６】
１０  ・・・  塗布装置
２０  ・・・  スプレーガン
２１  ・・・  シャフト
２２  ・・・  スプレーノズル
２３  ・・・  塗布剤噴出路
２４  ・・・  塗布剤通路
３０  ・・・  往路パイプ
３１  ・・・  塗布剤通路
３２  ・・・  弾性形状部
３３  ・・・  復路パイプ
３４  ・・・  塗布剤通路
３５  ・・・  弾性形状部
４０  ・・・  塗布剤循環路
５０  ・・・  供給制御手段
５１  ・・・  バルブ
５２  ・・・  エア供給パイプ（エア噴出手段）
６０  ・・・  回転駆動手段
６１  ・・・  ロータリアクチュエータ
６２  ・・・  第１ギア
６３  ・・・  第２ギア
６４  ・・・  回転用エア供給パイプ
７０  ・・・  移動手段
７１  ・・・  ベース
７２  ・・・  リニアガイド
７３  ・・・  スライダ
８０  ・・・  回転支持部
８１  ・・・  ベアリング
９０  ・・・  容器保持手段
Ｃ    ・・・  容器
Ｌ    ・・・  塗布剤
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態に係る塗布装置１０について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず、塗布装置１０は、図１や図２に示すように、容器Ｃ内にスプレーノズル２２を挿入し、容器Ｃ内においてスプレーガン２０を回転させつつ、スプレーノズル２２から塗布剤Ｌを噴出することにより、内容物の滑落性を向上させる塗布剤Ｌを、マヨネーズ様食品のような粘稠な内容物を入れる容器Ｃの内壁面に塗布するものである。
【００１９】
塗布装置１０は、図１〜図３に示すように、塗布剤噴出路２３を有したスプレーガン２０と、スプレーガン２０に取り付けられ塗布剤循環路４０を構成する往路パイプ３０および復路パイプ３３と、塗布剤循環路４０から塗布剤噴出路２３への塗布剤Ｌの供給を制御する供給制御手段５０と、スプレーガン２０をガン長手方向に沿った軸線を中心として回転させる回転駆動手段６０と、スプレーガン２０をガン長手方向に沿って移動させる移動手段７０と、スプレーガン２０を回転可能に支持するベアリング８１を有した回転支持部８０と、容器Ｃを保持する容器保持手段９０とを備えている。
【００２０】
以下に、塗布装置１０の各構成要素について、図１〜図３に基づいて説明する。
【００２１】
まず、スプレーガン２０は、図１〜図３に示すように、塗布剤Ｌを噴出するものであり、容器Ｃ内に挿入可能な細さのシャフト２１と、シャフト２１の先端に設けられたスプレーノズル２２とを有している。ここで、スプレーノズル２２のノズル形状は、塗布剤Ｌを広げるように噴出するものであれば如何なるものでもよいが、塗布剤Ｌを左右対称に広げて噴出するものであることが望ましい。また、本実施形態では、シャフト２１の先端に１つのスプレーノズル２２が設けられているが、スプレーノズル２２の数量や位置は如何なるものでもよく、また、スプレーノズル２２から噴出される塗布剤Ｌを霧化させるために、スプレーノズル２２にエア噴出口を設けてもよい。
【００２２】
そして、スプレーガン２０の内部には、図３に示すように、スプレーノズル２２に連通する塗布剤噴出路２３と、この塗布剤噴出路２３に連通する塗布剤通路２４とが形成されている。そして、この塗布剤通路２４は、往路パイプ３０内の塗布剤通路３１および復路パイプ３３内の塗布剤通路３４と共に、塗布剤Ｌを循環させる塗布剤循環路４０を構成する。
【００２３】
また、往路パイプ３０および復路パイプ３３は、図１に示すように、スプレーガン２０の外部に配置され、その一端をスプレーガン２０に取り付けられるとともに、その他端を、塗布剤Ｌを貯留するタンク（図示しない）に取り付けられている。往路パイプ３０および復路パイプ３３は、その内部に形成された塗布剤通路３１、３４を循環する塗布剤Ｌの圧力に耐え得るように、高密度ポリエチレン等の硬質の合成樹脂から形成されている。また、往路パイプ３０および復路パイプ３３は、沈殿等の塗布剤Ｌの状態を外部から確認することができるように透明、或いは半透明に形成されている。そして、往路パイプ３０および復路パイプ３３には、図１に示すように、コイル状の弾性形状部３２、３５が形成されている。なお、弾性形状部３２、３５の具体的形状は、コイル状に限定されず、複数の屈曲部または湾曲部を有し、弾性的に伸縮可能なものであれば如何なるものでもよい。
【００２４】
供給制御手段５０は、図３から判るように、塗布剤噴出路２３と塗布剤循環路４０との間に設けられた開閉可能なバルブ５１と、このバルブ５１を開閉させるエアを供給するエア噴出手段を構成するエア供給パイプ５２と、エア供給パイプ５２に接続されるエア供給源（図示しない）とを有している。そして、エア供給パイプ５２を通してスプレーガン２０にエアを供給することでバルブ５１を開放し、塗布剤循環路４０内における塗布剤Ｌの圧を利用して、塗布剤循環路４０から塗布剤噴出路２３へ塗布剤Ｌを供給する。このように本実施形態では、エア供給のタイミングおよび時間の長さによって、スプレーノズル２２からの塗布剤Ｌの噴出のタイミングおよび噴出量を制御する。
また、エア供給パイプ５２は、上述した往路パイプ３０および復路パイプ３３と同様に弾性形状部３２、３５とするのが好ましい。
【００２５】
なお、供給制御手段５０の具体的態様は、塗布剤循環路４０から塗布剤噴出路２３への塗布剤Ｌの供給を制御するものであれば如何なるものでもよく、また、供給制御手段５０の駆動源についても、上述したようなエアを利用したもの以外にも、電力を利用したもの等、如何なるものでもよい。
【００２６】
回転駆動手段６０は、図２に示すように、ロータリアクチュエータ６１と、ロータリアクチュエータ６１とスプレーガン２０との間に配置される第１ギア６２および第２ギア６３とを有している。第１ギア６２は、ロータリアクチュエータ６１の出力軸に固定され、一方、第２ギア６３は、スプレーガン２０の後端に固定されており、これら第１ギア６２および第２ギア６３によって、ロータリアクチュエータ６１の回転駆動力を所定のギア比でスプレーガン２０に伝達する。また、ロータリアクチュエータ６１は、エアを原動力とするエア駆動式のロータリアクチュエータ６１であり、回転用エア供給パイプ６４によってエア供給源（図示しない）に接続されている。
また、回転用エア供給パイプ６４は、上述した往路パイプ３０および復路パイプ３３と同様に弾性形状部３２、３５とするのが好ましい。
【００２７】
なお、回転駆動手段６０の具体的態様は、スプレーガン２０をガン長手方向、図示例では上下方向に沿った軸線を中心として回転させるものであれば如何なるものでもよく、また、回転駆動手段６０の駆動源についても、上述したようなエアを利用したもの以外にも、電力を利用したもの等、如何なるものでもよい。また、本実施形態では、回転駆動手段６０が、スプレーガン２０を３６０°正逆回転させるように構成されているが、回転駆動手段６０によるスプレーガン２０の回転角度は１８０°以上であればよい。
例えば、スプレーガン２０を３６０°正逆回転させる場合はスプレーノズル２２の噴出口を１箇所、スプレーガン２０を１８０°正逆回転させる場合はスプレーノズル２２の噴出口を対称的に２箇所設ければ良い。
【００２８】
また、移動手段７０は、図２に示すように、エア駆動式のロッドレスシリンダとして構成され、リニアガイド７２を有したベース７１と、上下方向に沿って移動可能なスライダ７３とから構成されている。ベース７１には、エア供給源（図示しない）に接続されており、一方、スライダ７３には、ロータリアクチュエータ６１および回転支持部８０が固定されている。
【００２９】
なお、移動手段７０の具体的態様は、スプレーガン２０をガン長手方向、図示例では上下方向に沿って移動させるものであれば、ロッドシリンダ等、如何なるものでもよく、また、移動手段７０の駆動源についても、上述したようなエアを利用したもの以外にも、電力を利用したもの等、如何なるものでもよい。
【００３０】
また、上述した供給制御手段５０、回転駆動手段６０、および移動手段７０では、共通のエア供給源（図示しない）を原動力として利用している。しかしながら、各手段ごとに個別のエア供給源（図示しない）を設けてもよい。
【００３１】
容器保持手段９０は、水平方向に移動可能に設けられ、容器Ｃを固定状態で保持するように構成され、容器製造ラインの他工程においても共通して使用されるものである。なお、容器保持手段９０の具体的態様は、容器Ｃを保持するものであれば如何なるものでもよい。
【００３２】
次に、本実施形態における塗布装置１０を用いた塗布剤Ｌの塗布方法の一例を以下に説明する。
【００３３】
まず、塗布対象の容器Ｃをスプレーガン２０の下方位置に移動させた後、スプレーガン２０を下降させ、シャフト２１を容器Ｃ内に挿入する。
【００３４】
次に、スプレーノズル２２が最下方に達したタイミングで、スプレーガン２０を３６０°回転させると同時に、スプレーノズル２２から塗布剤Ｌを噴出する。
【００３５】
次に、スプレーガン２０を上昇させながら、下降時とは反対方向にスプレーガン２０を３６０°回転させると同時に、スプレーノズル２２から塗布剤Ｌを噴出する。このスプレーガン２０の上昇時には、容器Ｃの内壁面に均一に塗布剤Ｌを塗布するために、容器Ｃの形状に合わせてスプレーガン２０の上昇速度を可変させる。
【００３６】
なお、上述した実施形態は、本発明の塗布装置１０の動作例の一例であり、上下方向に向けて塗布装置１０を設置したが水平方向に向けて塗布装置１０を設置する等、ガン長手方向に設置すればよく、塗布装置１０の設置態様は如何なるものでもよい。
また、塗布装置１０は、容器Ｃの形状や大きさ等に応じて、スプレーガン２０の下降および上昇の速度、スプレーガン２０の回転速度、スプレーガン２０の回転のタイミング、塗布剤Ｌの噴出のタイミング、スプレーガン２０の回転角度、塗布剤Ｌの噴出量等を任意に決定すればよい。
さらに、容器に塗布される塗布剤は、内容物の滑落性を向上させ、容器はマヨネーズ様食品のような粘稠な内容物を充填、密封する容器として説明したが、塗布剤の具体的種類、容器の用途は如何なるものでもよい。
【図１】
2015213907.tif 000003
【図２】
2015213907.tif 000004
【図３】
2015213907.tif 000005