(57)【要約】  【課題】  ガラスまたはプラスチックボトルのような容器の外面に液体を塗布するための改良されたスポンジ塗布器及び改良された接触塗布装置を提供する。  【解決手段】  スポンジ塗布器は少なくとも１表面にボトルに接触して液体を塗布するための開放細胞型発泡体を有し、該発泡体は少なくとも１部分でスポンジから液体の流れが遅延または阻止される封止表面を有する。スポンジは液体がスポンジの開放細孔を通して流通できるような内部多孔度を有する。開放細胞型発泡体の面を封止する方法は発泡体を液体で膨潤させ、スポンジから過剰の液体を除去し、封止材をスポンジが膨潤形状にある間に発泡体の表面に塗布し、硬化する。ボトルのための改良された接触塗布装置は塗布すべきボトルを回転させる手段と、複数の封止面及び少なくとも１つの非封止面を有するスポンジ塗布器と、ボトルをスポンジ塗布器の非封止面に接触させる手段と、スポンジ塗布器に塗布液を供給する手段とを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を容器の外面に塗布するためのスポンジ塗布器であって、前記容器の一部に接触する少なくとも１つの表面部分と、液体の流れを遅延または阻止する少なくとも１つの封止表面との複数個の表面部分とを有する開放細胞構造の発泡体スポンジを含み、前記スポンジが前記開放細胞構造を通る液体の流れを可能にする内部多孔度を有しているスポンジ塗布器。
【請求項２】
容器の一部に接触する前記少なくとも１つの表面部分は、容器の異なった面にそれぞれ接触する少なくとも２つの非封止表面である請求項１に記載のスポンジ塗布器。
【請求項３】
発泡体を液体で膨潤させ、膨潤した発泡体から過剰の液体を除去し、封止材を発泡体が膨潤形状にある間に該発泡体の表面に塗布する工程を含む、開放細胞型発泡体の面を封止する方法。
【請求項４】
液体を塗布すべき容器を回転させる手段と、複数の封止面及び少なくとも１つの非封止面を有するスポンジ塗布器と、ボトルをスポンジ塗布器の非封止面に接触させる手段と、スポンジ塗布器に塗布液を供給する手段とを有する、容器の接触塗布装置。
【請求項５】
少なくとも２つのスポンジ塗布器を有し、それぞれのスポンジ塗布器は容器の異なった部分に接触するように位置づけられている請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
容器はガラスまたはプラスチックボトルである請求項４に記載の塗布装置。
【請求項７】
スポンジ塗布器が、容器の一部に接触する少なくとも１つの表面部分と、液体の流れを遅延または阻止する少なくとも１つの封止表面との複数個の表面部分とを有する開放細胞構造の発泡体スポンジを含み、前記スポンジが前記開放細胞構造を通る液体の流れを可能にする内部多孔度を有している、請求項４に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンベヤ経路上を通常は高速度で移動しているボトルの外面に液体を塗布するための塗布装置及びそれに利用されるスポンジに関する。液体の塗布を行うための装置は、液体をボトルに吹き付けるか、又はボトルを塗布すべき液体を収容した塗布装置に直接接触させる直接塗布法（接触塗布法）により液体を塗布装置からボトルに転写させるように設計されている。このような液体塗布装置は当業界に広く知られている。ボトルと液体を収納した塗布装置との直接接触による塗布装置の一つには、ボトルに接触する塗布器としてスポンジを使用するものがある。本発明は、容器（ボトル）の表面に液体を塗布するための改良されたスポンジ塗布器に関する。  
【０００２】
ボトルに直接塗布を行う装置は、一般に、塗布液をボトルに転写させるスポンジ塗布器と、ボトルをスポンジに沿って駆動しスポンジとの接触中にボトルを回転させるベルトとを備えている。一般に、接触塗布装置は充填プラントのような製造工程でボトルを利用するプラントにおいて、ボトルを移送するコンベアベルトの上方に配置される。回転ベルトと塗布装置の通常は静止したスポンジは、ボトルがコンベアベルト上を移動している間にボトルが通過しなければならない塗布レーンを構成する。ボトルはスポンジと接触している間は回転する。ボトルが回転しながら塗布レーンを通過する間に、ボトルはスポンジから塗布液を受け取る。通常では、スポンジの長さは良好な塗布特性を得るためにボトルを３回転させるように定める。直接塗布装置は各レーンに１個の塗布器を有する１つ又は複数のレーンを有する。
【０００３】
直接塗布装置によりボトルに塗布される液体は大部分が水溶液又は水性エマルジョンである。所望量の液体塗料を塗布するのに適した多孔度を有する発泡ゴムスポンジは液体の粘度と所望塗布物の厚さに依存する。ボトルの表面に塗布される液体の例には、ボトルの摩擦と擦り傷を減じるように調製された潤滑液がある。他の例にはボトルが再充填されるリサイクルボトルの擦り傷を隠蔽又は隠す（カモフラージュする）ように調製された液体がある。
【０００４】
典型的な塗布器と直接塗布装置の一部は図１に示されてる。
図１には装置２４の供給ランス２２を有するスポンジ１２が示されている。供給ランスは塗布液２０をスポンジに供給する。スポンジの片面はボトル１０に接触する。ランスは塗布液をスポンジに供給する。ランスは液体をスポンジの個所に分配することができる孔１６を有する。塗料をスポンジ内に良好に分配させるためには少なくとも２本のランスを使用する。ボトル１０はスポンジ１２に沿って矢印２５のように回転し、その間に塗布液２０がボトルに接触するスポンジの表面からボトルに転写される。スポンジは塗布液をその前面すなわち接触面からだけではなく、所望されない他の５つの表面１４、１８等を通しても放出する。こうした無駄な塗料は塗料の消費量を大幅に増大させることになる。２本のランスが使用されるが、液体はスポンジの内部に均一に分配されない。液体は常にスポンジの下部に流れ落ちる傾向を有し、ボトルの上側部分への供給が少なくなる。
スポンジはスポンジの前面側のみを開放するフレーム又は適当は箱部材の中に保持される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする問題点は、従来の接触塗布装置がボトルに適正な塗布量を与えず無駄が生じたことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明により、ガラス又はプラスチックボトルのような容器の外表面に液体を塗布するため改良されたスポンジ塗布器と改良された接触塗布装置が提供される。改良されたスポンジ塗布器は、少なくとも１つの表面部分が容器に接触して塗布を行うように設計された複数個の表面部分を有する開放細胞構造の発泡体と、前記スポンジからの液体の流れを遅延させる少なくとも１つの封止表面とを有し、さらに前記スポンジが前記開放細胞構造を通る液体の流れを可能にする内部多孔度を有している。本発明により、開放細胞発泡体の表面を封止する方法が提供される。本発明の方法は、発泡体を液体で膨潤させ、スポンジから過剰の液体を除去し、スポンジが膨潤している間にシール材を発泡体の表面に塗布し、そしてシール材をスポンジ表面で硬化させる。本発明のボトルに対する改良された接触被覆装置は、被覆される容器を回転させる手段と、容器を数カ所の封止表面と少なくとも１個所の封止されない表面とを有するスポンジ塗料塗布器と、容器をスポンジ塗料塗布器の封止されない表面と接触させる手段と、塗布溶液をスポンジ塗料塗布器に供給する手段とを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は従来技術によるスポンジ１２と接触塗布装置２４の一部を示し、ボトル１０はスポンジと接触しながら矢印２５により示されている方向に回転される。矢印２０で示すように、塗布液が塗布装置のランス部２２に、次いでランス内の孔１６を通してスポンジへ供給される。矢印１４、１８はスポンジ内外の液体の流れ方向を示している。これらの矢印の相対寸法は液体流の体積に比例する。図１に示した従来例では、液体はランスを通して供給される（矢印２０）が、スポンジから漏れ出す（矢印１４、１８）。なお４６はボトルの隆起部である。
【０００８】
図２は改良されたスポンジ２６と、改良された接触塗布装置２８の一部を示し、ボトル１０はスポンジに接触しながら矢印２５の方向に回転される。塗布装置のランス３６、３６では塗布液がランス、次いでランスの孔３４を通してスポンジ２６に供給される。矢印３０はスポンジ内の液体流がスポンジ２６の封止表面３１を通してスポンジから出て行くことを阻止されて行く方向を示している。表面２９を通してスポンジから出て行く液体はボトル１０に接触する。表面２９を通る流れは矢印３２、３２’、３２”及び３２"'で示される。矢印の相対寸法は液体流の体積に比例する。液体はスポンジの封止表面３１を通ることが出来ないで、ボトルに接触する前面２９のみを通過する。
【０００９】
図３は改良されたスポンジ２６と、ボトル１０がスポンジ２６と接触しながら矢印２５の方向に回転されるようにする改良された接触塗布装置２８を例示する。塗布装置のランス３６、３６は、塗布液をランス、次いでランスの孔３４を通してスポンジに供給する。矢印３０はスポンジ内の液体流がスポンジ２６の封止された表面３８を通してスポンジの頂部から出て行くことを阻止される方向を示している。封止された外表面は３１で示されているが、内部にも封止面３８がある。表面２９を通してスポンジから出て行く液体はボトル１０に接触する。図３の実施例はスポンジが図３のように２つの部分に分割されており、別個の供給ランス３６、３６が各スポンジ部分に供給を行う点で図２の実施例とは違う。これにより各スポンジ部分への液体の供給が個別に制御することが可能になり、内部封止面３８がスポンジの上部からの液体が下部に移行又は流下することを防ぐ。この遮蔽封止によりスポンジ２６の上部からの液体は流下することが阻止され、スポンジの上部に保持され、それによりボトルの各部への液体量をよりよく制御している。
【００１０】
図４は他の改良されたスポンジ２６と、ボトル１０がスポンジ２６と接触しながら回転されるようにする改良された接触塗布装置２８を例示する。塗布装置のランス３６、３６は、塗布液をランス次いでランスの孔３４を通してスポンジ２６に供給する。外側の封止表面は３１、内側の封止表面は３８で示されている。大きい内部封止部４０は黒で示されている。スポンジ２６の封止部４０は、ボトル１０の隆起部４６、４６の間の領域でボトル１０に接触するように配置される。隆起部４６、４６は摩滅及び擦り傷が主に起きるボトル１０の部位に存在する。隆起部分４６、４６の間を封止することにより、液体の塗布は主として最も望ましい隆起部４６、４６の近傍で行われる。液体はボトル１０に接触する表面２９を通して流れ出る。本体領域４２、４４ではボトルは、表面２９の封止部４０の長さに依存して、全く塗布されないか又は隆起部４６、４６よりもごく少なく塗布されることになる。
【００１１】
図５は２つの改良されたスポンジ２６を有し、ボトル１０が両スポンジ２６と接触しながら矢印２５の方向に回転されるようにする改良された接触塗布装置２８を例示する。各スポンジとボトル１０の間の接触個所は矢印４６で指示されている隆起部４６の近傍にある。図５の各スポンジは図２のスポンジに類似であるが、図２のスポンジに２つのランスがあるのに対し、図５では各スポンジに対して１つのランス３６が例示されている。図５の実施例は各隆起部４６に異なった量の液体を塗布することができ、或いは異なった塗布液体をボトルの各隆起部に塗布することができる。
【００１２】
スポンジの構造：好ましいスポンジの構造は図３に示されている。スポンジは細胞間で液体の流通を可能にするように細胞壁が完全に閉鎖されないで開放されている開放細胞型のスポンジでなければならない。スポンジの多孔度（空孔率）は所望の厚さでボトルを被覆するに充分な液体を流通させるものでなければならない。開放細胞はポアとも呼ばれる。スポンジの単位ｃｍ当たり４〜２０ポアの範囲のポア径を有するスポンジはボトルを被覆するのに一般的に使用される型の液体流れを与えるのに好適な多孔度を有する。
【００１３】
スポンジ材料：スポンジを構成するための素材は塗布される液体と親和性を有するものでなければならない。有機物を基材とするエマルジョン又は有機被覆化学剤の水性エマルジョンに対しては、セルロース質スポンジが好ましい。ポリウレタンも多くの液体に対して適当であり、可撓性の（開放細胞）ポリウレタン発泡体は各種の多孔度を有することが良く知られている。溶剤抽出の火仕上げ(fire polishing)により細胞壁を除去された、可撓性で、開放細胞を有する網状発泡体もまた適当であり、制御された多孔度と発泡体スポンジを流通する液体の一様な流れが得られる利点がある。
【００１４】
スポンジ表面の封止（シーリング）：封止材料はスポンジの少なくとも片面に塗布される。好ましくはスポンジには６つの面を有する長方形又は長方形であり、５つの面は封止され、１つの面は接触塗布装置において液体を塗布すべきボトルの一部に接触する位置に配置される。好ましくは塗料はスポンジの図２〜５に示したようにボトルに接触する面からのみ流出するように強制される。これにより液体の消費量は大幅に減少する。もしも塗布すべき液体が乾燥スポンジの形に対してスポンジを膨潤させ或いは変形させるならば、次の膨潤性スポンジの封止手順が使用されるべきである。
【００１５】
膨潤性スポンジの表面の封止：膨潤性スポンジを周辺部及び背面で封止するに適した方法は次の通りである。
・スポンジを湿らせて最大寸法まで膨潤させる。
・スポンジを充分に絞って余分な液体を除去する。
・封止材を調製する。液体を含有する水を封止する好ましい封止材（シール材）は３ｇのＢｏｓｃｏｄｕｒ（Ｂｏｓｔｉｋ  Ｆｉｎｄｌｅｙ  ＧｍｂＨ製硬化剤）を１００ｇのＢＶ５７に添加した混合物である。
・封止材を刷毛塗りする。封止材を充分に振とうし、５分以内に塗布する。
・一時間放置し、スポンジの再封止すべき面を少量のボトル塗布液でぬらす。
・清浄な刷毛で２回以上これを繰り返す。
【００１６】
スポンジ封止材：スポンジを封止するための材料は好ましくは適当な溶剤（アセトンＣＡＳ  ｎｏ．６７−５４−１、酢酸エチルＣＡＳ  ｎｏ．１４１−７６−６、及びメチルエチルケトンＣＡＳ  ｎｏ．７８−９３−３）中のポリウレタン樹脂等の市販の封止材であり、Ｂｏｓｔｉｋ  Ｆｉｂｎｄｌｅｙ  ＧｍｂＨより市販されているＢＶ５７がある。このものは２剤型の封止材であり、硬化剤としてＢｏｓｔｉｋ  Ｆｉｎｄｌｅｙ  ＧｍｂＨ製のＢｏｓｃｏｄｕｒ  ＡＦ８６５０  ３６０ＧＲ（商品名）の使用を要する。
【００１７】
スポンジの寸法：スポンジの寸法は塗布対象のボトルの寸法による。図２〜３に示したスポンジの高さはボトルの上側隆起部よりも若干高くすべきであり、スポンジの長さはボトルの直径の１〜８倍にすべきである。
【００１８】
本発明のスポンジと装置の利用は次の通りである。ボトル外面への液体の塗布は好ましくは一般に高速度で移動しているボトルの面に対して実行する。本発明の液体塗布装置は、ボトルに塗布すべき液体が供給されているスポンジ塗布器に直接接触させることによる直接塗布（接触塗布）を行う。液体はボトルの表面に転写される。本発明の装置は一般に塗布液をボトルに転写するスポンジと、ボトルをスポンジに沿って駆動しスポンジに接触している間にボトルを回転させるベルトとを備えている。接触塗布装置はボトルを好ましくは充填プラント等の製造工程でボトルを利用するプラントで移送するベルト上に配置される。回転ベルト及び塗布装置の通常は静止しているスポンジはボトルがコンベアベルトに載って移動している間に通過する塗布レーンを構成する。ボトルはスポンジに接触している間に回転する。ボトルは回転しながら同時に塗布レーンを通過する間に、スポンジから塗布液を塗布される。好ましくはスポンジの長さは良好な被覆特性が得られるようにボトルが３回転する長さを有する。好ましくは装置は各レーンに各１個の塗布器を有する数個のレーンより構成される。
【００１９】
本発明のスポンジと装置を利用してボトルを被覆するための好ましい液体は、Ａｔｏｆｉｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．より市販されているＯｐｔｉｃｏａｔシリーズ（商品名）である。特に好ましいものは水性エマルジョンであるＯｐｔｉｃｏａｔ１４０である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は従来技術によりスポンジ１２と接触塗布装置２４の一部を示し、ボトル１０はスポンジと接触しながら実線２５により示されている方向に回転される。
【図２】本発明の改良されたスポンジ２６と、スポンジと接触しながら回転するボトル１０に対する改良された塗布装置２８の実施例を示す。
【図３】本発明の他の実施例を示す。
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す。
【図５】本発明のさらに別の実施例を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ボトル
１２、２６、３６  スポンジ
１６、３４  孔
２２、３６  ランス
２４、２８  直接塗布装置
２９  前面
３１、３８  封止面
４０  内部封止部
４６  隆起部
【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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