JPH07505111A - 製品塗装方法および装置の改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 製品塗装方法および装置の改良 本発明は一般に製品の外面に塗装を施すための方法および装置の改良に関し、詳 細には、動的強度を高めるために脆い製品をモノマーまたはポリマー材料で浸漬 塗装するこのような方法および装置に関する。この方法および装置は破壊に対す る耐性および衝撃強度を高めるために円筒形瓶および他の容器のような概ね円筒 形のガラス製品に適用でき、本発明をその適例の用途に関して後述するのが有利 である。しかしながら、本発明がこの用途に限定されないことはわかるであろう 。

オアーストラリア特許出願第７０９４１／９１号は材料の外面塗装を施すために ガラス容器を材料に浸漬する方法および装置を開示している。この方法および装 置に使用される好適な塗料材料は溶媒基剤中モノマーまたはポリマーである。一 般に使用される溶媒はメチルエチルケトン（ＭＥＫ）である。約７５％のＭＥＫ を含有する材料は許容可能な硬化塗膜を生じることがわかった。塗布された塗膜 は約ｌθミクロンまでの厚さを有しており、この方法および装置では、好適な塗 料材料の約５〜６ミクロンの一貫した厚さが達成される。

この方法および装置は、一般に良好に機能し、許容可能な製品塗膜を達成するが 、好適な塗料材料の使用と関連した難点が認められる。

ＭＥＫが装置の作動現場における火災または爆発の顕著な恐れを与える非常に揮 発性の溶媒であることは良く認められている。これは、装置を加熱されたガラス 容器を浸漬塗装するためのレアコンベヤに有利に位置決めする好例の用途では特 にそうである。また、塗膜の熱熟成中に蒸発される溶媒煙霧が装置の操作者にと っての不愉快且つ恐らく有害な作業環境をもたらす。かくして、この方法および 装置は潜在的に危険な状況を生じる。

その環境を最小にするために、特許出願第７０９４１／９１号の装置は溶媒煙霧 を希釈して装置のまわりから排気する換気装置を備えていた。しかしながら、煙 霧の排気は大気へであり、その結果、溶媒が損失する。しかも、溶媒の大気放出 は環境上不合理である。

上記特許出願の方法および装置を使用する場合、約５〜６ミクロンの最小の塗膜 厚さが一貫して達成されていた。約１〜３ミクロンのもっと薄い塗膜厚さを得る 際には、問題が生じる。この点で、塗膜は、酸素が硬化工程を抑制するので、（ ガラス界面に近い）内側から外へ硬化するように設けられた空気雰囲気中で硬化 し難くなる。しかしながら、より薄い塗膜が、その量、従ってコストを低減する 意味でより経済的であり、塗装された容器の動的強度が許容不可能に悪化される ことがないと言うことが認められている。

塗料材料の満足すべき硬化は比較的高いエネルギの紫外線照射ユニットを必要と することがわかった。これは、通過製品に対するこれらのユニットの限定された 有効な位置、ならびにこれらのユニットが作動する環境のためである。これらの ユニットは高い資本コストを有し、また作動費が高価であり、全体の製品塗装構 造のコストを増大する。

また、高価帯域に入るＭＥＫ溶媒が分解に至ってすすを紫外線照射ユニットに付 着させると言うことがわかった。これにより紫外線を容器表面に達しないように 次第に遮断し、かくして塗膜の硬化を損なう。その結果、塗膜の品質が変化して 不定の容器品質を生じる。

本発明の目的は改良された保護塗装方法および装置を提供することによりこれら の欠点を軽減することである。

本発明の他の目的は以前の同様な構成より安全且つ清浄な作用を有する保護塗装 方法および装置を提供することである。

本発明のなお一層の目的はガラス瓶および他のガラス容器のような脆い製品に保 護塗装を施すためのより効率的な方法および装置を提供することである。

本発明によれば、制御温度でレアから出てくる加熱されたガラス容器の外面を塗 装する方法において、容器が互いに非接触関係に配列されるように、塗装室の浸 漬帯域、熱熟成帯域および硬化帯域を順次通って延びている塗装経路に沿って容 器を搬送し、浸漬帯域を通して搬送されている容器を紫外線硬化性の液状塗料材 材温に少なくとも部分的に浸漬してこれらの容器の外面に塗料材料の塗膜を塗布 し、熱熟成帯域を通して搬送されている容器の塗布塗膜を熱熟成し、硬化帯域を 通して搬送されている塗装済みの容器に紫外線の照射を施して塗膜を硬化し、塗 装済みの容器は塗料材料に対して不活性な雰囲気内で照射されることを特徴とす るガラス容器の外面を塗装する方法が提供される。

本発明によれば、制御温度でレアから出てくる加熱されたガラス容器の外面を塗 装するための装置において、浸漬帯域、熱熟成帯域および硬化帯域を有する塗装 室と、次々に塗装室の浸漬帯域、熱熟成帯域および硬化帯域を通って延びている 塗装経路を構成し、容器が互いに非接触関係で配列されるように、容器を塗装経 路に沿って搬送するように作動できる搬送手段と、浸漬帯域に設けられ、紫外線 硬化性液状塗料材料の浴を収容するための塗装良きとを備え、搬送手段が、容器 の外面に塗料材料の塗膜を塗布するために、塗装経路に沿って搬送されている容 器を浸漬するように構成されており、塗装経路に沿って搬送されている塗装済み 容器に塗膜の硬化のための紫外線照射を施すように作動できる照射手段と、少な くとも硬化帯域内の雰囲気が塗料材料に対して不活性であるように塗装室に制御 雰囲気を与える手段とを備えたことを特徴とするガラス容器の外面を塗装するた めの装置。

好ましくは、容器の浸漬および熱熟成は塗料材料に対して不活性な雰囲気内で行 われる。少なくともｌ実施例では、塗料材料内の容器の浸漬、塗布塗膜の熱熟成 および塗装済み容器の照射は窒素ガス雰囲気内で行われる。制御雰囲気手段はこ の実施例では窒素ガス雰囲気を与えるように作動できる。

好ましくは、不活性ガス雰囲気は塗装経路に沿って延びる圧力勾配を有している 。この圧力勾配により、一般容器が塗装経路に沿って搬送される方向と反対の方 向における塗装室内の不活性ガスの流れを引き起こす。その結果、不活性ガスは 塗料材料の蒸気を同伴して塗装室から除去する。好ましくは、不活性ガスの流れ は硬化帯域から浸漬帯域に向かう方向であるので、不活性ガスは塗料材料の蒸気 を同伴して硬化帯域から除去する。少なくとも一実施例では、硬化帯域における 不活性ガス雰囲気の圧力は熱熟成帯域におけるガス雰囲気の圧力より高く、また 、熱熟成帯域におけるガス雰囲気の圧力は浸漬帯域におけるガス雰囲気の圧力よ り高い。

好ましくは、新しい不活性ガスが硬化帯域へ供給され、塗料材料の蒸気を同伴し た不活性ガスは浸漬帯域から取り出される。少なくとも一実施例では、新しい不 活性ガスは熱熟成帯域および浸漬帯域にも供給される。好ましくは、制御雰囲気 手段は新しい不活性ガスを塗装室に供給するための塗装室への少なくとも１つの 入口と、不活性ガスを浸漬帯域から取り出すための浸漬帯域からの少なくとも１ つの出口とを有している。これらの入口および出口は塗装室内の不活性ガスの上 記流れを達成するように位置決めされている。好ましくは、制御雰囲気手段は硬 化帯域における少なくとも１つの入口と、浸漬帯域における少なくとも１つの出 口とを有している。しかも、塗装雰囲気手段は、好ましくは更に、新しい不活性 ガスを熱熟成帯域および浸漬帯域に供給するための熱熟成帯域および浸漬帯域へ の少なくとも１つの入口を有している。

好ましくは、塗装室内の不活性ガス雰囲気は塗装室への空気の侵入および塗装室 からの塗料材料の流出を阻止するように周囲の空気雰囲気からシールされている 。しかも、好ましくは、不活性ガス雰囲気は周囲の空気雰囲気の圧力より高い圧 力を有している。

その目的で、塗装室は好ましり貞ヨ容器が室に入るときに通る入口と、容器が室 から出るときに通る出口とを有している。好ましくは、入口および出口にガスシ ールが設けられており、これにより塗装室への空気の侵入および塗装室からの塗 料材料の蒸気の流出を阻止しながら、容器をこれらの入口および出口に通すこと 阻止するように硬化帯域からシールされている。しかも、浸漬帯域もまた好まし くはこの浸漬帯域から熱熟成帯域への塗料材料の蒸気の侵入を阻止するように熱 熟成帯域からシールされている。これらの帯域間のシーリングは少なくとも一実 施例ではガスシールで達成される。

好ましくは、不活性ガスおよび同伴塗料材料蒸気を塗装室から除去し、処理して 塗料材料蒸気を回収する。更に、塗料材料蒸気が除去された不活性ガスは好まし くは塗装室への再循環に利用可能にされる。少なくとも一実施例では、塗料材料 蒸気が除去された不活性ガスは好ましくは浸漬帯域へ再循環される。好ましくは 、これはガス処理手段で達成され、この処理手段は浸漬帯域への再循環不活性ガ スの入口を有している。

本発明の方法および装置の好適な実施例を以下に説明する。本発明を理解し易く するために、好適な方法を実施するための好適な装置を示す添付図面を参照して 説明する。本発明が以後に説明し且つ図示する実施例に限定されないことは理解 すべきである。

図面は本発明の好適な実施例による塗装装置の全体側面図であり、円筒形瓶Ｂの 外面に塗膜Ｃを塗布するように液状塗料材料Ｍの浴において円筒形瓶Ｂを浸漬塗 装するための塗装装置１を示している。この説明は瓶Ｂについてであるが、この 方法および装置が他のガラス容器および製品に適用できることはわかるべきであ る。以後でより明らかになるように、装置ｌはオーストラリア特許出願第７０９ ４１／９１号に開示されている装置と同様な特徴を有しており、この特許は参照 によりここに組入れられる。

この実施例では、装置ｌは、瓶の塗装が瓶製造の一部として行われるように、瓶 製造ラインと直列（インライン）である。有利には、装置ｌは、塗装が連続した 容器レア（図示せず）の下流で行われるように、製造ラインに位置決めされてい る。装置ｌは、瓶製造うイン即ち工程を中断したり、分裂したりすることなしに 、瓶ＢがコンベヤＲから受け取られ、塗装さね、次いでコンベヤＲに戻されるよ うに、レアコンベヤＲの上方に位置決めされている。詳細には、レアからコンベ ヤＲに沿った（それ他、上流における）瓶Ｂの移動を塗装のために遅延しなくて もよい。レアコンベヤＲについての言及はレアベルトまたはこれと別体のコンベ ヤを含むことをわかるべきである。

初期状態の瓶が塗装に差し向けられるように方法および装置をインライン状に組 み入れるのが好ましいが、予め製造された瓶の分離塗装のためにオフラインで使 用してもよいことを意図している。これを行う場合、塗装が約２４時間の製造時 間内で進行するか、或いは少なくとも、塗膜の塗布に悪影響するいずれの肌表面 の劣化が起こる前に、塗装が進行することが好ましい。それ以上遅延する場合に は、塗装前に瓶Ｂの予備処理を必要とする。その予備処理は瓶の表面から水分ま たは他の不純物を除去するために瓶の清浄および焼なましを含む。

この実施例では、裸ガラスの外面を塗装するために瓶Ｂを装置ｌに差し向けるの がよい。しかしながら、変更実施例では、外面にすず塗膜を塗布するようにこれ らの瓶Ｂをホット・エンド処理し、その上に浸漬塗装を施してもよい。その塗膜 はガラスの表面を保護し、一般に瓶Ｂを強化にする。すず塗膜は代表的には３０ 膜厚単位（ｃｔｕ）と５０膜厚単位との間の厚さを有している。

塗装を改良するように、特に、脱Ｂ上を流れる可能性または瓶Ｂから滴る可能性 を減じ、塗料材料Ｍと瓶Ｂとの結合を助成するように、瓶Ｂを制御加熱状態で装 置Ｉに差し向ける。しかも、照射前に（後で詳述するように）塗膜Ｃの熱熟成に 必要な時間を大幅に減少させるか、或いは無くすことができる。

この実施例では、瓶は装置ｌへの差し向は時に約５０℃と１５０℃との間、好ま しくは６０℃と８０℃との間の温度である。代表的には、装置への差し向は前に 瓶の冷却により瓶の温度が制御されるように、瓶Ｂは約１４０℃の温度でレアか ら出ていく。レアから出ていくときに瓶Ｂの加熱状態を使用することができるこ とは瓶の製造中に瓶をインラインで塗装するために更に有利な理由である。

装置ｌにおいて、瓶ＢをレアコンベヤＲに沿った入口帯域３から、これから隔て られた出口帯域４まで矢印Ａの方向に塗装経路２に沿って連続的に搬送する。

瓶Ｂを前後に配列された個々の瓶Ｂよりなるライン構成（図示せ豹状態、或いは ラインを構成すべく前後に配列された瓶Ｂの横列（図示せず）状態で搬送する。

瓶製造ラインの容量によっては、約４８個までの瓶Ｂの列が意図される。

塗装経路２に沿った瓶Ｂの搬送は、入口帯域３で瓶Ｂを収集し、出口帯域４で瓶 Ｂを載置することを含む。瓶Ｂの収集はレアコンベヤＲから瓶を取り上げること を含み、瓶Ｂの堆積はコンベヤＲに置き戻すことを含む。塗装経路２に沿った搬 送中、瓶Ｂは包囲され且つシールされた（周囲の大気から）塗装室６を次々に通 過する。この塗装室６は、瓶Ｂを塗料材料Ｍで浸漬塗装する浸漬帯域５と、脱Ｂ 上の塗膜を熱熟成する熱熟成帯域７と、脱Ｂ上の塗膜を硬化する硬化帯域８とを 備えている。

この搬送を達成するために、装置ｌは搬送機構ｌＯを持つ搬送手段９を有してい る。搬送機構ｌＯは、指示部材１２に設けられ、搬送経路１３に沿って連続的に 移動できるエンドレス搬送部材１１を有しており、搬送経路１３の一部分１３ａ は塗装室５を通って塗装経路２に沿って延びている。

また、搬送機構ＩＯは搬送部材１１を搬送経路１３に沿って移動させる駆動ユニ ッＨ４を有している。この駆動ユニット１４は、搬送部材１１に直接（図示せず ）、或いは適当なベルト／ブーりまたはチェーン／スプロケット駆動伝動装置１ ６（図示せず）を介して連結された電動モータのような駆動モータ１５を有して いる。

また、搬送手段９は搬送部材１１に沿って隔てられ且つ搬送部材１１にこれとと もに移動可能に連結された一連の読取上げ機構１７を有している。これらの機構 １７は、入口帯域３でコンベヤＲから瓶Ｂを解放可能に把持して取上げ、これら の瓶を塗装室５、詳細には、浸漬帯域６、熱熟成帯域７および硬化帯域８を通し て塗装経路２に沿って運び、塗装された瓶ＢをコンベヤＲに戻して出口帯域４に 向け、瓶Ｂを解放するように作動する。各取上げ機構１７は、瓶Ｂが塗料材料Ｍ の浴に浸漬するためにこの機構１７から全体的に垂下するように、瓶Ｂをその上 方首部Ｎのところで保持する。機構１７は瓶Ｂを直立した安定な吊下げ状態で保 持し、瓶Ｂをそれらの中心軸線を中心に回転させない。

取上げ機構１７は任意の適当な構成および作動のものであり、オーストラリア特 許出願第７０９４１／９１号に開示されているように構成され、作動される。

搬送部材１１の移動速度は、入口帯域３における瓶Ｂが入口帯域３への到着速度 にほぼ等しい速度で取上げ機構１７を通することによって取り上げられるように 選択される。このように、レアから下流に移動している瓶Ｂはそれらの製造方法 において不当に遅延されない。瓶Ｂが１列あたり約２２個と４８個との間の横列 に配列されるときに約２００〜６００個／分で移動するように速度を設定するの がよい。かくして、１分あたり約９列と〜１３列との間の瓶Ｂを塗装経路２に沿 って移動させる。

浸漬帯域６を通り塗装経路２に沿って延びる搬送経路１３の部分１３ａは、取上 げ機構１７により保持された瓶Ｂが浸漬作用で液状塗料材料Ｍの浴の中へ下方に 移動するように構成されている。塗料材料Ｍの浴に隣接した搬送経路部分１３ａ は、取上げ機構１７がこの部分１３ａに沿って移動すると、把持された瓶Ｂが塗 料材料Ｍの浴に対して出入り移動されるように、概ね弧状形状である。瓶Ｂは、 浴中にある間、塗装経路２に沿って移動する。塗装経路２は、液状塗料材料Ｍの 浴の中への浸漬速度、最大の浸漬時間および浴からの引出し速度を変化させて所 望を塗膜厚を得るように調整可能である。塗装経路２の調整は搬送経路１３、特 に、液状塗料材料Ｍの浴に隣接した部分１３ａの調整を含む。

瓶の浸漬期間および速度は瓶Ｂの性質および形状ならびに塗料材料Ｍの組成およ び所望の塗膜に応じて変化し得る。一般に、浸漬は瓶Ｂに許容可能な塗膜を塗　 布するのに十分な期間および速度で行われる。この実施例では、浸漬期間は瓶Ｂ に（硬化後）約３ミクロンと５ミクロンとの間の厚さの一様な塗膜を生じるため に１０秒程度であるが、（硬化後）約１０ミクロンまでの厚さの塗膜を多読Ｂの ヒールのまわりに、且つ多読Ｂの基部を横切って塗布してもよい。この追加厚は 後の使用中に瓶Ｂを保護するのを助成する。瓶の浸漬期間および速度は、特に塗 料材料Ｍの浴にすぐ隣接した経路部分１３ａの概ね弧状の形状を局部的に変える ことによって調整することができる。

装置１は液状塗料材料Ｍの浴を保持するための容器１８を浸漬帯域６内に有して いる。この容器１８は開放頂部１９、一対の側壁部２０および一対の端壁部２１ を有している。側壁部２０は、容器１８の端輪郭が塗料材料Ｍの浴を通る瓶の移 動ラインに近似するように、塗装経路２の横方向に延びて開放頂部１９から下方 に近づき合っている。これにより、塗装中、容器１８内に保持された過剰の塗　 ゛料材料Ｍの量を最小にし得る。開放頂部１９は、そこにおける塗料材料Ｍの熟 成または硬化を最小にするために、従ってこの材料Ｍの浴寿命を延ばすために、 部分的に閉鎖されるか、或いは少なくとも遮蔽されているのがよい。

また、装置ｌは、瓶Ｂが容器１８から出るときに、瓶Ｂの基部におけるいずれの 塗料材料の滴り形成物をも除去する対策を有している。これは、この実施例では 、瓶が容器を去るときに高温ガスジェットすなわち噴流を瓶の基部に吹きつける ことによって達成され、このガスジェットすなわち噴流は滴りを塗料材料から分 離する。ガスジェットすなわち噴流は容器１８に隣接して設けられ、高温ガス源 （図示せず）に連結されたガスノズル２２により供給される。滴りを除去し易く するために、装置１は、瓶がガスノズル２２を通るときに滴りが各脱Ｂ上の対応 位置で集中するように構成されている。これは、いずれの過剰の塗料材料Ｍも瓶 Ｂのヒールの最も下方の領域で滴りを形成するように取上げ機構１７から垂下さ れた瓶Ｂを傾動させることによって達成される。

塗料材料Ｍは任意の適当な組成のものである。本発明の方法および装置の好適な 実施例では、適当な塗料材料はオーストラリア特許出願第１５２６９／８８号に 開示されているようなポリマーを含んでいる。

特定の一実施例では、塗料材料Ｍはメチルケトン（ＭＥＫ）揮発性希薄溶媒を含 有している。従って、容器１８内の塗料材料Ｍの浴はこの溶媒の蒸発点すなわち 沸点より下の温度に維持される。この特定の実施例では、容器１８内の塗料材料 Ｍは約３０℃までの常温に維持され、瓶Ｂはこれらが塗料材料Ｍに入るときに約 ６０℃と７５℃との間の温度にある。

この実施例では、塗布された塗料材料Ｍは硬化前に塗料材料からＭＥＫ溶媒を除 去するために熟成帯域７内で熱熟成される。この熟成用の熱エネルギはこの実施 例では加熱された瓶自身により供給されるが、必要に応じて、別体の加熱手段（ 図示せず）を熟成帯域７に組み入れてもよい。熟成帯域７内の搬送経路部分１３ ａは塗料材料Ｍの硬化前に瓶Ｂの十分な熱熟成を達成すように選択された長さの ものである。

この実施例では、熟成された塗料材料Ｍはこれに紫外線照射を施すことによって 硬化帯域８内で硬化される。照射は、瓶Ｂが取上げ機構１７により保持されてい る間に起こり、硬化帯域８において紫外線照射手段によって行われる。この照射 手段２３は照射ユニット２４を備えており、これらの照射ユニット２４はこれら の間を通る瓶Ｂに光線を差し向けるように搬送経路１３の両側に配置されている 。搬送経路】３は、照射ユニット２４開を通るとき、下方に延びており、照射ユ ニット２４は光線を一般には搬送経路１３を横切って差し向けように傾斜されて いる。瓶Ｂが取上げ機構１７から下方に垂下された状態では、これらの瓶は照射 ユニット２４の光線に完全にさらされる。

装置ｌは、塗料材料Ｍに対して不活性な雰囲気で塗装方法を少なくとも部分的に 行うようになっている。この実施例では、不活性な雰囲気は好適な樹脂／ＭＥＫ 溶媒塗料材料Ｍに対して不活性な窒素ガス雰囲気よりなる。不活性な雰囲気はこ の実施例では５％未満、好ましくは２％未満の酸素を含有している。

この実施例では、不活性雰囲気は少なくと硬化帯域８に与えられる。

硬化帯域８に窒素雰囲気を使用することにより、瓶の強度を下げることなしによ り薄い塗膜を瓶Ｂに十分に塗布することができる。硬化帯域８に窒素雰囲気を使 用することから、５ミクロン未満、例えば、１ミクロンと３ミクロンとの間のよ り薄い塗膜が５ミクロンと１０ミクロンとの間の厚さの空気硬化塗膜よりも瓶Ｂ の強度を高めると言う驚くべき結果が得られた。その理由は塗膜全体にわたって 一様な硬化が起こり、この一様な硬化が空気硬化の場合に塗膜内に生じる内部応 力を回避するためと思われる。空気硬化における酸素が肌表面に引張応力を生じ る硬化法を阻止し、それにより塗膜の強化作用を減じる。

また、硬化帯域８に空気雰囲気ではなく窒素雰囲気を使用することにより、満足 すべき硬化を達成するのに必要とされる照射手段２３のエネルギ容量を低減し得 る。この点で、紫外線照射を使用する場合、低減エネルギ容量の照射ユニット２ ４を用いることができ、その分、資本および作動コストの節約になる。

この実施例では、不活性雰囲気は熱熟成帯域７にも設けられる。この帯域７に窒 素雰囲気を設けることにより、空気雰囲気、特に１０％またはそれ以上の酸素を 含有する雰囲気と比較して、蒸発溶媒で生じる火災および爆発の恐れの可能性を 最小にする。

この実施例では、不活性雰囲気は浸漬帯域６にも設けられる。かくして、この実 施例では、不活性雰囲気は、瓶Ｂを不活性雰囲気にある間に塗料材料に浸漬する ように塗装容器１Ｂを取り囲んでいる。

浸漬帯域６に窒素雰囲気を使用することは、１〜３ミクロンの塗膜が瓶Ｂに塗布 されている場合に特に有利である。かかる薄い塗膜は、低減粘度を有しそれに　 ゛より特に瓶の表面きずへの瓶付着を向上させ、且つ低減された均一な厚さの塗 膜を残す浸漬後の過剰材料の流出を向上させるように配合されるのがよい。この 低減粘度は高い溶媒含有量を有する配合物で達成し得る。高い溶媒含有量の塗料 材料Ｍの使用において空気雰囲気ではなく窒素雰囲気を設けることにより、溶媒 の蒸発から生じる火災および爆発の恐れを更に減じる。

本発明のこの好適な実施例では、不活性雰囲気領域は塗装室５とともに入口帯域 ３と出口帯域４との間で塗装経路２全体に沿って延びている。

この実施例では、塗装室５内の均衡化不活性雰囲気を保持するための制御雰囲気 手段２５が設けられている。この制御雰囲気手段２５は不活性ガス供給源２６と 、このガス供給源２６から清浄で新鮮な不活性ガスを供給する際に通る塗装室５ への１つまたはそれ以上の入口２７と、不活性ガス（および同伴溶媒）を除去す ることができる少なくとも１つの出口２８とを有しでいる。この実施例では、制 御雰囲気手段２５は不活性雰囲気内の蒸発溶媒含有量を所定レベルに或いはそれ 以下に維持するように作用する。このレベルは不活性雰囲気内２５％までであり 、約５％と１０％との間に過ぎないのがよい。このレベルは帯域６．７．８を通 る不活性ガスの流れを制御することによって達成することができる。

この実施例では、少なくとも１つのガス人口２７が塗装経路２に沿った瓶Ｂの移 動に対して少なくとも１つのガス出口２８の下流に設けられている。このように 、入口２７と出口２８との間のガス圧勾配により、不活性ガスを瓶および塗膜の 移動方向と反対の方向に流し、それにより不活性ガスが人口２７から出口２８ま で流れるときに溶媒を不活性ガス中に同伴させる。この実施例では、ガスの流れ が照射手段２３から離れるように少なくと１つのガス人口２７が硬化帯域８に設 けられている。これは熱熟成帯域７内の蒸発溶媒を放射手段２３から離れたとこ ろに保つ傾向があり、それにより溶媒による紫外線照射ユニット２４の可能性の ある損傷を最小にする。

（図示のような）好適な実施例では、入口２７は帯域６．７．８の各々に設けら れており、出口２Ｂは浸漬帯域６に設けられている。

不活性ガスは容器の塗装を容易にする任意の適当な温度で供給される。ガスが照 射手段２３に隣接して導入される場合、照射ユニット２４および一般に硬化帯域 ８に対して冷却剤として作用するように温度を選択するのがよい。

この実施例では、ガスノズル２２から瓶Ｂに差し向けられるガスジェットすなわ ち噴流は、瓶Ｂが塗装容器１８から出るときに、不活性ガス供給源２６から供給 される。

好適な実施例では、不活性ガス供給源２６は、塗装室５から除去された不活性ガ ス内に同伴される溶媒を再循環するために回収するように作用する溶媒回収系統 ２９に組み入れられるのがよい。このような構成は溶媒の再使用により塗装コス トを低減するだけではなく、溶媒の放出を最小にする。

一実施例では、米国のエアーコ（Ａｉｒｃｏ）により開発されたような窒素雰囲 気閉鎖ループ式溶媒回収系統２９が不活性雰囲気ガスを供給し且つ溶媒を回収す るのに適している。この回収系統２９は溶媒を同伴した不活性ガスをガス出口２ ８から除去するための取出しポンプ３０と、溶媒を分離して回収するための処理 ユニット３１とを有している。回収された溶媒を要求に応じて再使用するために 系統２９内の保持タンク３２に貯留する。処理ユニット３１は回収溶媒が除去さ れた不活性ガスを１つまたはそれ以上の他の入口３３を通して塗装室５の中へ再 循環するようになっている。この好適な実施例で示すように、この他の入口３３ は浸漬帯域６に設けられている。

この実施例では、帯域６．７．８内の不活性雰囲気の保全性が維持され、蒸発溶 媒は周囲の空気雰囲気から塗装室５をガスシールすることによって塗装経路２の まわりに封じ込められる。この実施例では、塗装室５は塗装経路の入口および出 口帯域３．４にそれぞれ人口３４および出口３５を有しており、これらの入口３ ４および出口３５にガスシール３６が設けられており、それにより空気の流入お よび溶媒の流出を阻止しながら瓶をこれら人口３４および出口３５に通すことが できる。空気の流入は塗装室５内のガス雰囲気を周囲の空気雰囲気の圧力より高 い圧力に保持することによって更に阻止される。

当業者に周知の任意の適当なガスシール３６を使用し得る。この実施例では、ガ スシール３６は、不活性ガス供給源２６を有する溶媒回収系統２９から供給され た不活性ガスカーテンを発生させるシール装置３７を含んでいる。シール装置３ ７は各々、装置の作動中、少なくとも１つの取上げ機構１７およびこれと関連し た把持瓶Ｂが常に各装置３７内に収容されるように構成されている。この目的で 、シール装置３７は各々、１つの取上げ機構１７がシール装！ｆ３７を去ると、 次の取上げ機構１７がそのシール装置３７に入るように選択された距離、搬送経 路１３に沿って延びている。このように、取上げ機構１７および瓶Ｂは入ってく る空気の流れおよび出ていく不活性ガスの流れに対して入口３４および出口３５ を閉鎖するのを助成する。

また、閉鎖され且つシールされた塗装室５は別々の浸漬帯域６、熟成帯域７およ び硬化帯域８を構成するように分割されている。分割は、室５を実質的に横切っ て延びているが、塗装経路２が帯域６．７．８間で通っている分離壁部３８．３ ９によって達成される。これらの分離壁部３８および／または３９は少なくとも 瓶搬送方向における帯域６．７．８間のガスの流れを阻止するために（壁部３９ には示しであるが、壁部３８には示していない）更にのガスシール４０を組入れ るのがよい。ガスシール４０とともに分離壁部３８．３９により、帯域６．７． ８内にガス差圧を発生させて塗装経路２に沿ってガス圧勾配を与えることができ る。詳細には、熱熟成帯域７におけるガス圧雰囲気は浸漬帯域６におけるガス圧 雰囲気より高い圧力に保持される。これらの差圧は硬化帯域８に供給されて熱熟 成帯域７、次いで浸漬帯域６に流入する新しい不活性ガスの流れを促進し、かく して瓶Ｂの移動方向における特に硬化帯域の中に入る溶媒の流れを阻止する。

ガスの流量は硬化帯域８における圧力および各ガスシール４０におけるガスの流 れを制御することによって均衡化される。

各ガスシール４０は塗装経路２が通る不活性ガスカーテンを発生させるシール装 置４１であるのがよい。これらのシール装置４１はシール装置３７と同じか、或 いは同様な箱型トンネルシール装置または別の形状のトンネルシール装置である 。

本発明の方法および装置の上記実施例の使用において、ガラス瓶Ｂがレアコンベ ヤＲ上の入ロ帯域旧ト達する。必要なら、連続ラインにおいて瓶Ｂを個々に或い は列状に配列して取上げの用意が整うように積み重ね機構（図示せず）を入口帯 域３に隣接して位置決めしてもよい。

搬送部材１１は、次々の取上げ機構１７が入口帯域３に接近してここを通るよう に、連続的に移動している。その帯域３に入ると、各機構１７は夫々の瓶Ｂを把 持するように作動する。

次いで、取上げ機構１７および把持された瓶Ｂは搬送部材１１によって出口帯域 ４に向けて塗装経路２に沿って連続的に移動される。その移動中、瓶Ｂは室入口 ３４のところのガスシール３６を通って塗装室５に入り、塗装室５を通って移動 し、次いで窒出口３５のところのガスシール３６を通って室５から出ていく。

塗装室５を通る際、瓶Ｂは浸漬帯域６内の容器中の塗料材料Ｍの浴に次々に浸漬 され、瓶に形成されたいずれの材料の滴りをも除去するためにガスノズル２２に 差し向けられ、熱熟成帯域７内で熱熟成され、そして塗料材料の硬化のために硬 化帯域８内で照射ユニット２４からの紫外線照射にされされる。次いで、搬送部 材１１は瓶ＢをレアコンベヤＲ上に導き戻し、そこで取上げ機構１７が再び作動 して瓶Ｂを解放する。

本発明の製品塗装方法および装置によれば、ＭＥＫのような塗料材料の溶媒の使 用と関連した問題を軽減することができる。特に、溶媒の放出が制御されるため 、清浄性を有するので、方法および装置の作動上の安全性が高められた。

本発明によれば、塗膜厚さの大きな変更を適用することができ、特に、以前の構 成と比較して、厚さの低減が可能である。

また、本発明によれば、容器の塗膜を硬化するのに必要とされるエネルギ消費の 低減が可能になる。これと関連して、硬化に使用される紫外線照射ユニットのよ うな照射手段の長い寿命が期待される。

本発明の改良により、容器の塗装を達成するためのコスト的により効果的且つ効 率的な方法および装置が得られる。

塗装が行われるシールされた雰囲気の使用により、清浄な塗装環境を保持するこ とができる。これにより、塗装手順中、容器および塗膜の汚染を最小にし、その 結果、塗装の不完全が低減される。

最後に、添付の請求項に記載の本発明の範囲から逸脱することなしに方法および 装置の種々の変更例および／または付加例を行うことができることはわかるであ ろう。

平成　年　月　日

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. １．制御温度でレアから出てくる加熱されたガラス容器の外面を塗装する方法に おいて、容器が互いに非接触関係に配列されるように、塗装室の浸漬帯域、熱熟 成帯域および硬化帯域を順次通って延びている塗装経路に沿って容器を搬送し、 浸漬帯域を通して搬送されている容器を紫外線硬化性の液状塗料材料浴に少なく とも部分的に浸漬してこれらの容器の外面に塗料材料の塗膜を塗布し、熟熟成帯 域を通して搬送されている容器の塗布塗膜を熱熟成し、硬化帯域を通して搬送さ れている塗装済みの容器に紫外線の照射を施して塗膜を硬化し、塗装済みの容器 は塗料材料に対して不活性な雰囲気内で照射されることを特徴とするガラス容器 の外面を塗装する方法。
2. ２．塗装済みの容器は窒素雰囲気内で照射されることを特徴とする請求項１に記 載の方法。
3. ３．容器の浸漬は塗料材料に対して不活性な雰囲気内で行われることを特徴とす る請求項１に記載の方法。
4. ４．塗装済み容器の熱熟成は塗料材料に対して不活性な雰囲気内で行われること を特徴とする請求項１に記載の方法。
5. ５．塗料材料内への容器の浸漬、塗布された塗膜の熱熟成および塗装済み容器の 照射は窒素雰囲気内で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. ６．不活性ガス雰囲気は、一般に、容器が塗装経路に沿って搬送される方向と反 対の方向における塗装室内の不活性ガスの流れを引き起こす、塗装経路に沿って 延びる圧力勾配を有しており、それにより不活性ガスは塗料材料の蒸気を同伴し て塗装室から除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. ７．不活性ガスは硬化帯域から浸漬帯域に向かう方向に流れ、不活性ガスは塗料 材料の蒸気を同伴して硬化帯域から除去することを特徴とする請求項６に記載の 方法。
8. ８．硬化帯域における不活性ガス雰囲気は熱熟成帯域におけるガス雰囲気の圧力 より高く、また、熱熟成帯域におけるガス雰囲気の圧力は浸漬帯域におけるガス 雰囲気の圧力より高いことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. ９．新しい不活性ガスを硬化帯域ヘ供給し、塗料材料の蒸気を同伴した不活性ガ スを浸漬帯域から取り出すことを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. １０．新しい不活性ガスを熱熟成帯域に供給することを特徴とする請求項７に記 載の方法。
11. １１．新しい不活性ガスを浸漬帯域に供給することを特徴とする請求項７に記載 の方法。
12. １２．塗装室ヘに空気の侵入、および塗装室からの塗料材料の蒸気の流出を阻止 するように周囲の空気雰囲気から塗装室内の不活性ガス雰囲気をシールすること を特徴とする請求項１に記載の方法。
13. １３．不活性ガス雰囲気は周囲の空気雰囲気の圧力より高い圧力を有しているこ とを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. １４．熱熟成帯域から硬化帯域への塗料材料の蒸気の流入を限止するように硬化 帯域から熱熟成帯域をシールすることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. １５．浸漬帯域から熱熟成帯域への塗料材料の蒸気の流入を阻止するように熱熟 成帯域から浸漬帯域をシールすることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. １６．不活性ガスおよび同伴塗料材料蒸気を塗装室から除去し、このガスを処理 して塗料材料蒸気を回収し、塗料材料蒸気が除去された不活性ガスを塗装室への 再循環することを特徴とする請求項６に記載の方法。
17. １７．塗料材料蒸気が除去された不活性ガスを浸漬帯域ヘ再循環することを特徴 とする請求項６に記載の方法。
18. １８．添付図面を参照して前述したように制御温度でレアから出てくる加熱され たガラス容器の外面を塗装するための方法。
19. １９．制御温度でレアから出てくる加熱されたガラス容器の外面を塗装するため の装置において、浸漬帯域、熱熟成帯域および硬化帯域を有する塗装室と、次々 に塗装室の浸漬帯域、熱熟成帯域および硬化帯域を通って延びている塗装経路を 構成し、容器が互いに非接触関係で配列されるように、容器を塗装経路に沿って 搬送するように作動できる搬送手段と、浸漬帯域に設けられ、紫外線硬化性液状 塗料材料の浴を収容するための塗装良きとを備え、搬送手段が、容器の外面に塗 料材料の塗膜を塗布するために、塗装経路に沿って搬送されている容器を浸漬す るように構成されており、塗装経路に沿って搬送されている塗装済み容器に塗膜 の硬化のための紫外線照射を施すように作動できる照射手段と、少なくとも硬化 帯域内の雰囲気が塗料材料に対して不活性であるように塗装室に制御雰囲気を与 える手段とを備えたことを特徴とするガラス容器の外面を塗装する装置。
20. ２０．制御雰囲気手段は少なくとも硬化帯域内に窒素ガス雰囲気を与えるように 作動できることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. ２１．制御雰囲気手段は塗料材料に対して不活性な雰囲気を浸漬帯域内に与える ように作動できることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
22. ２２．制御雰囲気手段は塗料材料に対して不活性な雰囲気を熱熟成帯域内に与え るように作動できることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
23. ２３．制御雰囲気手段は塗装室全体にわたって窒素ガス雰囲気を与えるように作 動できることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
24. ２４．制御雰囲気手段は、新しい不活性ガスを塗装室に供給するための塗装室ヘ の少なくとも１つの入口と、不活性ガスを浸漬帯域から取り出すための浸漬帯域 からの少なくとも１つの出口とを有しており、上記入口および出口は、塗装室内 の不活性ガスの流れが一般に容器が塗装経路に沿って搬送される方向と反対の方 向であるように、位置決めされており、それにより不活性ガスは塗料材料の蒸気 を同伴して塗装室から除去することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
25. ２５．制御雰囲気手段は、不活性ガスが硬化帯域から浸漬帯域に向けて流れるよ うに、硬化帯域における少なくとも１つの入口と、浸漬帯域における少なくとも １つの出口とを有しており、不活性ガスは塗料材料の蒸気を同伴して硬化帯域か ら除去することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
26. ２６．塗装雰囲気手段は、新しい不活性ガスを熱熟成帯域に供給するための熱熟 成帯域への少なくとも１つの入口を有していることを特徴とする請求項２４に記 載の装置。
27. ２７．塗装雰囲気手段は、新しい不活性ガスを浸漬帯域に供給するための浸漬帯 域への少なくとも１つの入口を有していることを特徴とする請求項２４に記載の 装置。
28. ２８．塗装室は、容器がこの室に入るときに通る入口と、容器がこの室から出る ときに通る出口とを有しており、更に、入口および出口にガスシールを備えてお り、これにより塗装室への空気の侵入および塗装室からの塗料材料の蒸気の流出 を阻止しながら、容器をこれらの入口および出口に通すことができることを特徴 とする請求項２４に記載の装置。
29. ２９．熱熟成帯域から硬化帯域への塗料材料の蒸気の侵入を阻止するために熱熟 成帯域を硬化帯域からシールするガスシールを更に備えていることを特徴とする 請求項２８に記載の装置。
30. ３０．浸漬帯域から熱熟成帯域への塗料材料の蒸気の侵入を阻止するために浸漬 帯域を熱熟成帯域からシールするガスシールを更に備えていることを特徴とする 請求項２８に記載の装置。
31. ３１．塗料材料蒸気を回収し、塗料材料無気が除去された不活性ガスを塗装室ヘ 再循環するために、塗装室から除去された不活性ガスおよび同伴塗料材料蒸気を 処理する手段を更に備えていることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
32. ３２．処理手段は浸漬帯域への入口を有しており、塗料材料蒸気が除去された不 活性ガスを塗装室ヘ再循環することを特徴とする請求項３１に記載の装置。
33. ３３．実質的に添付図面を参照して前述したように、制御温度でレアから出てく る加熱されたガラス容器の外面を塗装する装置。