(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形のガラス容器を支持部材により水平姿勢で回転自在に支持したうえに、このガラス容器をコーティング液槽の上端面に乗り上げさせて、コーティング液槽からオーバーフローするコーティング液に接触させつつ転動させることにより、ガラス容器の外周に帯状の部分的コーティングを施すことを特徴とするガラス容器の部分的コーティング方法。
【請求項２】
ガラス容器の外周の転動周速を６〜３８０mm/secとした請求項１に記載のガラス容器の部分的コーティング方法。
【請求項３】
壜搬送用のチェーンに断面円形のガラス容器を水平姿勢で回転自在に支持する多数の支持部材を取付けるとともに、これらの支持部材に支持されたガラス容器の移動経路の下側に、コーティング液がオーバーフロー位置まで供給された細長いコーティング液槽を、その上面をガラス容器が乗り上げる高さとして配設したことを特徴とするガラス容器の部分的コーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス壜の外周にスカッフィング防止用の帯状のコーティングを施したり、ガラス食器の外周に装飾用の帯状のコーティングを施したりするためのガラス容器の部分的コーティング方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス壜などのガラス容器の表面に耐傷性被膜を形成するためのコーティング方法として、従来からディッピング法、スプレー法、シャワリング法などが知られている。ディッピング法はコーティング液中にガラス容器を浸漬する方法であり、スプレー法はコーティング液を吹き付ける方法、シャワリング法はノズルからコーティング液を流下させながら壜表面にかける方法である。しかしこれらの方法には、次のような問題があった。
【０００３】
▲１▼  コーティング液の粘性が低く速乾性がないために、これらの方法では部分的なコーティングが不可能である。
▲２▼  従って全面コーティングとなるため、コーティング液の使用量が多く、液ロスも大きい。
▲３▼  コーティング液の乾燥や硬化に時間がかかるため、生産スピードが上がらず、大規模な装置が必要となる。特に、ディッピング法やシャワリング法においてはコーティング液がガラス容器の底面にも回り込むため長い乾燥時間を必要とし、スプレー法においてはノズルの数を増加させなければ生産性を高めることができない。
▲４▼  コーティング液の塗布、乾燥工程でガラス容器の口部を保持していたので、保持具へのガラス容器の取付け、取外し機構を必要とし、また容器口部が汚れてしまうことがある。
▲５▼  コーティング液のレベリングや乾燥の均一化のために個々の保持具に回転機構を設ける必要があり、装置が複雑かつ高価となる。
▲６▼  全面コーティングのため樹脂被膜の付着量が多くなり、ガラス容器のリサイクルを行なう際にガラス色調に影響を与える有機成分や無機発色成分の混入率が高くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、ガラス容器の外周の所要部位に部分的にコーティングを施すことができ、しかも小型の設備で高い生産性を得ることができ、容器口部が汚れることもないガラス容器の部分的コーティング方法及びその装置を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明のガラス容器の部分的コーティング方法は、断面円形のガラス容器を支持部材により水平姿勢で回転自在に支持したうえに、このガラス容器をコーティング液槽の上端面に乗り上げさせて、コーティング液槽からオーバーフローするコーティング液に接触させつつ転動させることにより、ガラス容器の外周に帯状の部分的コーティングを施すことを特徴とするものである。なお、ガラス容器の外周の転動周速を６〜３８０mm/secとすることが好ましい。また本発明のガラス容器の部分的コーティング装置は、壜搬送用のチェーンに断面円形のガラス容器を水平姿勢で回転自在に支持する多数の支持部材を取付けるとともに、これらの支持部材に支持されたガラス容器の移動経路の下側に、コーティング液がオーバーフロー位置まで供給された細長いコーティング液槽を、その上面をガラス容器が乗り上げる高さとして配設したことを特徴とするものである。
【０００６】
以下に詳細に説明するように、本発明のガラス容器の部分的コーティング方法によれば、従来に比較して小型で安価な装置によって、ガラス容器の外周にスカッフィング防止または装飾を目的とした帯状の部分的コーティングを施すことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態を示す。この実施形態ではガラス容器は牛乳壜などの断面円形のガラス壜である。
図１は本発明の装置の全体図であり、図２はそのＡ-Ａ断面図である。図示のように、駆動モータ１により駆動される駆動スプロケット２と従動スプロケット３との間に、矢印方向に一定速度で移動する２列の無端チェーン４が張設されている。その移動経路に沿って、プライマ処理部５、コーティング部６、乾燥炉７が順次設けられている。ガラス容器（ガラス壜）は無端チェーン４に取り付けられた支持部材８に支持されてこれらのプライマ処理部５、コーティング部６、乾燥炉７を移動する。
【０００８】
支持部材８は、図２、図３に示すように２列の無端チェーン４，４のピン部分から水平に延びる軸９を備え、その先端部分に口部保持板１０と底部規制板１１とが軸９に対して自由に回転できるように取り付けられている。またそれらの間には容器回転用ローラ１２が軸９と一体回転できるように取り付けられている。図４に示すように、支持部材８のピッチをガラス容器の胴部外径に合わせて適切に設定することにより、ガラス容器を隣接する支持部材８、８間に水平姿勢で支持する。口部保持板１０には段部が形成されて壜口部の天面と側面とを支えている。また底部規制板１１は壜底面を支え、ガラス容器がその軸線方向に移動しないように位置を規制している。
【０００９】
なお、重量のあるガラス容器を支持することによって支持部材８の軸９が傾かないように、軸９の無端チェーン４，４間の部分にローラ１３を設け、その上面を平板１４の下面に接触させてある。また無端チェーン４の下面はガイドレール１５で支持されている。
【００１０】
図２、図３に示すように、軸９の後端部分にはスプロケット１６が固定されている。このスプロケット１６はその下方に張設された容器回転用チェーン１７とかみ合うことによって、軸９及び容器回転用ローラ１２を回転させるためのものである。なお図３からはわかりにくいが、この容器回転用チェーン１７は図１に示すように乾燥炉７の部分だけに設けられているので、軸９は乾燥炉７を通過する時間中のみ回転駆動され、その他の部分では回転されない。
【００１１】
このため乾燥炉７を通過するガラス容器は口部保持板１０と容器回転用ローラ１２との２点で保持され、容器回転用ローラ１２によって回転されながら乾燥される。しかし乾燥炉７に入る前の部分では、ガラス容器は単に支持部材８の上に載せられて移動されるだけであり、軸９による回転は与えられない。なお図２に示される１８は、容器回転用チェーン１７の駆動モータである。
【００１２】
一方コーティング部６には、図３、図４に示すようにコーティング液が充満された細長いコーティング液槽２０が無端チェーン４と平行に設けられている。このコーティング液槽２０は支持部材８に支持されて移動するガラス容器の胴部が接触する下方位置に設けられている。この実施形態ではガラス容器の肩部と裾部とにそれぞれコーティング液槽２０が設けられている。
【００１３】
コーティング液槽２０の内部には、コーティング液が常にオーバーフロー位置まで供給されている。しかもコーティング液槽２０の上端面は、支持部材８に支持されて移動するガラス容器の胴部が乗り上げる高さに設定されている。このため、ガラス容器はコーティング液槽２０の端部に差しかかるとその上面に乗り上げてわずかに胴部を持ち上げられ、容器回転用ローラ１２から離れる。すなわちこのときガラス容器は口部保持板１０とコーティング液槽２０とによって支えられた状態となるため、コーティング液槽２０の上面を自由に転動しながら水平移動する。その際にコーティング液がガラス容器の胴部（肩部と裾部）に帯状に付着し、部分コーティングが行われる。オーバーフローしたコーティング液は回収して循環使用される。
【００１４】
なお、用いられるコーティング液は特に限定されるものではないが、水系ポリウレタン１００部に水系メラミン樹脂１２部、水系エポキシ樹脂６部、水１０部、微量のシランカップリング剤などを添加した１５〜２５ｍＰａ・ｓの粘度のものを使用できる。上記のコーティング液は有機樹脂系であるが、無機系、有機無機ハイブリッド系等の各種のコーティング液が使用できる。いずれの場合にもコーティング液の粘度は０．６〜１０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは上記のように１５〜２５ｍＰａ・ｓとする。
【００１５】
このようにして、本発明ではコーティング液槽２０の上面を自由に転動しながらガラス容器に部分コーティングがなされるので、ガラス容器の外径がばらついていたり偏心、楕円などがあっても、それらを吸収しながらコーティングを行うことができる。またコーティング幅もコーティング液槽２０に応じて正確な一定幅となる。この実施形態ではコーティング液槽２０の液幅を１８ｍｍとすることにより、乾燥後の最終状態では２１ｍｍ幅の部分コーティングが行なわれた。なお、液槽２０の長さはガラス容器の胴部外周の１.５〜２倍程度としておくことが好ましい。またこのときのガラス容器の転動周速が６〜３８０mm/sec、より好ましくは１５〜１２５mm/secとなるよう、無端チェーン４の移動速度を設定する。転動周速が遅すぎるとコーティング膜厚が薄くなり、速すぎるとコーティング液が飛散したりコーティング膜厚がむらになり易い。
【００１６】
また図示しないが、プライマ処理部５にも同様のプライマ処理槽が設けられており、ガラス容器の胴部（肩部と裾部）にプライマ処理液を帯状に付着させる。プライマ処理槽の幅（ガラス容器の軸線方向の幅）は、コーティング液槽２０よりも２〜３ｍｍ程度広くしておくことが好ましい。またプライマ処理部５にはスポンジにプライマ処理液を含ませたものを用いてもよい。なお、プライマ処理液の種類は特に限定されるものではないが、この実施形態では変性アルコール８８部に水１０部とシランカップリング剤２部とを混合したものを用いた。コーティング液の種類によってはプライマ処理液は不要の場合がある。
【００１７】
上記の装置によるコーティングの手順は下記の通りである。まず図１の左端部においてガラス容器を水平姿勢で隣接する保持部材８の間に落とし込むように載せる。このときガラス容器は口部保持板１０と容器回転用ローラ１２との２点で保持されるが、軸９が回転されないのでそのままプライマ処理部５に移動し、プライマ処理槽に乗り上げる。これと同時にガラス容器の胴部はやや持ち上げられて容器回転用ローラ１２から離れ、プライマ処理槽の上面に沿って自由に転動しながら胴部に帯状にプライマ処理液を付着させる。
【００１８】
プライマ処理されたガラス容器は次にコーティング部６に入り、上記したように帯状の部分コーティングが行われる。なおプライマ処理部５とコーティング部６との間には、プライマ処理液を乾燥させるためのゾーンを設けておくことが好ましい。
【００１９】
このようにして部分コーティングされたガラス容器は次に乾燥炉７に入る。前記したようにこの位置では軸９は容器回転用チェーン１７により回転され、ガラス容器は容器回転用ローラ１２から回転力を受けて回転しつつ均一に乾燥される。乾燥は２５〜２００℃の温風中で行うことが好ましいが、好ましくは１００〜１８０℃で１〜５分、更に好ましくは１６０〜１７０℃で２〜３分である。乾燥炉７の内部には、乾燥促進用の遠赤外線ヒータを設けることが好ましい。特に乾燥の初期にはガラス容器を一定速度で確実に回転させる必要があり、図５、図６に示すような強制回転用の無端ベルト１９を乾燥炉７の入口部分の天井に設置して、上方からも回転させることが好ましい。
【００２０】
乾燥炉７を通過する間にコーティング液は乾燥し、部分コーティングされたガラス容器として取り出される。なお乾燥炉７を十分に長くすれば硬化させることができるが、実際の設備では別の硬化炉に入れ、１６０〜１８０℃で１５〜２５分の処理を施すことが好ましい。部分コーティングの具体例を示すと、胴径が５９.６ｍｍ、全長が１２５ｍｍの牛乳壜に対して、底から７３ｍｍの位置を中心として幅２１±１ｍｍの上部コートと、底から１７ｍｍの位置を中心として幅２１±１ｍｍの下部コートとを行った。コーティング厚さは３０〜４０μｍであり、スカッフィングの保護に効果がある部分コーティング壜となった。
【００２１】
なお、コーティング液を着色液としておくことにより、ガラス食器のようなガラス容器の外周に装飾用の帯状着色コーティングを形成することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の効果を要約すると、下記の通りである。
▲１▼  ガラス容器の胴部に、帯状の均一幅の部分コーティングを施すことができる。
▲２▼  転動速度を調節することによって、コーティング膜厚を制御することができる。
▲３▼  小型かつ安価な装置により部分コーティングを施すことができ、装置の管理も容易である。
▲４▼  従来の全面コートに比較してコーティング液の消費量が非常に少なく経済的であり、しかもガラス容器をカレットとして再溶融する場合にも着色のおそれがない。
▲５▼  コーティング液槽を交換することによりコーティング幅に調整が可能であり、場合によっては全面コーティング装置としても使用可能である。
▲６▼  ガラス容器の口部をチャックすることがないため、容器口部が汚れるおそれがない。
▲７▼  生産性が高く、小型の設備により大量処理が加工となる。
▲８▼  本発明の装置を直列に２本接続すれば、２層コートや２色コートも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の全体図である。
【図２】図１のＡ-Ａ断面図である。
【図３】要部の側面図である。
【図４】要部の平面図である。
【図５】乾燥炉入口部の側面図である。
【図６】強制回転用の無端ベルトの正面図である。
【符号の説明】
１  駆動モータ
２  駆動スプロケット
３  従動スプロケット
４  無端チェーン
５  プライマ処理部
６  コーティング部
７  乾燥炉
８  支持部材
９  軸
１０  口部保持板
１１  底部規制板
１２  容器回転用ローラ
１３  ローラ
１４  平板
１５  ガイドレール
１６  スプロケット
１７  容器回転用チェーン
１８  駆動モータ
１９  強制回転用の無端ベルト
２０  コーティング液槽
【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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【図６】
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