JP2011042548A - 装飾ガラスの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料の塗布によって半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の装飾を、容易に剥離することのない状態でガラス表面に施すことができるようにする。
【解決手段】製造装置１０は、ガラス容器１００を搬送機構１によって矢印Ｘ方向に沿って搬送し、下塗ブース２、セッティング室３、上塗ブース４、乾燥炉５に順に通過させる。ガラス容器１００の表面に対して、下塗工程、中塗工程、糸切り工程、上塗工程をこの順に施し、ガラス容器１００の表面に塗料の塗布のみによって半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の装飾を形成する。ガラス容器１００の表面を乾燥炉５内で加熱し、ガラス容器１００の表面に塗布された下塗用塗料、中塗用塗料及び上塗用塗料の溶剤を気化させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガラスの表面に塗料を塗布することにより、和紙調の装飾を施すことができる装飾ガラスの製造方法及び製造装置に関する。

表面に種々の装飾を施した装飾ガラスが、様々な分野で用いられている。例えば、化粧品業界では、化粧品を収納するガラス容器の表面に高級感を醸し出す装飾を施すことが望まれている。

一方、表面に塗料を塗布することで、装飾ガラスを製造する方法が提案されている。特に、立体形状を呈するガラス容器の表面に塗料を塗布する作業に適した製造方法として、０．５〜１５０ｒｐｍで回転させたガラス容器に、圧縮空気によって第１の塗剤を霧状に吹き出す塗装具と圧縮空気によって第２の塗剤を前記霧状塗剤に吹き出す塗装具とを備えた塗装装置により化粧塗膜層を形成する工程、及び塗膜の焼き付け工程からなる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

近年、ガラス容器に対する装飾効果の要請の多様化により、半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の風合いを備えた装飾ガラスも求められている。

特開２００５−１６９３５３公報

しかし、従来の装飾ガラスの製造方法では、塗料の塗布によって不透明な下地をガラス表面に作ることはできるが、繊維が不均一な糸状模様として混ざった状態を作るようにしたものが無かった。このため、従来の方法でガラス表面に和紙調の風合いを醸し出そうとすると、半透明の下地を作成したガラス表面に繊維の糸状模様を手書きすることになり、生産性が著しく低下する。また、ガラス容器のように繰り返し手に触れて使用される装飾ガラスでは、半透明の下地用の塗料、及び繊維の糸状模様用の塗料がガラス表面から容易に剥離しないように考慮する必要もある。

この発明の目的は、塗料の塗布によって半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の装飾を、容易に剥離することのない状態でガラス表面に施すことができる装飾ガラスの製造方法及び製造装置を提供することにある。

この発明の装飾ガラスの製造方法は、下塗工程、中塗工程、上塗工程、焼付工程を順に行う。下塗工程では、第１の粘度の淡色の半透明塗料を第１の圧力のエアで霧化させてガラス表面に向けて第１のノズルから吹き付ける。中塗工程では、白色チタン顔料が混入された高分子樹脂塗料を溶剤によって第１の粘度よりも高い第２の粘度に調整した中塗用塗料を第１の圧力よりも低圧の第２の圧力のエアで霧化させることなくガラス表面に向けて第２のノズルから吹き付ける。上塗工程では、淡色の塗料を第１の圧力で霧化させてガラス表面に向けて第３のノズルから吹き付ける。焼付工程では、ガラス表面を乾燥炉内に搬入して加熱乾燥させる。

この構成により、下塗工程でガラス表面に形成された半透明の下地の上に、比較的高粘度の高分子樹脂塗料である中塗用塗料が霧化していない状態で塗布される。霧化していない状態の比較的高粘度の高分子樹脂塗料は、糸状を呈して空中に多方向に飛散し、ガラス表面の半透明の下地の上に不均一に付着する。これによって、半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の模様が形成される。糸状模様を構成している高分子樹脂塗料は、上塗工程で霧化される淡色の塗料によって上面を覆われ、乾燥工程で下地を構成している塗料及び上面を被覆している塗料とともに乾燥されることで、ガラス表面に堅牢に定着する。

この構成において、中塗工程は、中塗用塗料を吹き付け開始から所定時間が経過した後に、ガラス表面の少なくとも下縁部に向けてエアを吐出する糸切り工程を含めることが好ましい。ガラス表面から下方に垂れ下がった糸状の中塗用塗料を切断して除去することで、次の上塗工程を確実に行うことができる。

この発明の製造装置は、上記の装飾ガラスの製造方法によって装飾ガラス容器を製造する製造装置であって、ループ状の搬送経路に沿って複数のガラス容器を連続して搬送する搬送機構を備えている。搬送経路には、上流側から下流側に向かって、装着ゾーン、下塗ブース、セッティング室、上塗ブース、乾燥炉、離脱ゾーンが順に配置されている。装着ゾーンで搬送機構に未装飾のガラス容器を保持させ、上塗ブース内で下塗工程及び中塗工程を行い、セッティング室内で予備乾燥を行い、上塗ブース内で上塗工程を行い、乾燥炉内で焼付工程を行い、離脱ゾーンで搬送機構から装飾済みのガラス容器を取り外す。

この発明によれば、塗料の塗布によって半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の装飾を、容易に剥離することのない状態でガラス表面に施すことができる。

この発明の実施形態に係る装飾ガラスの製造方法が用いられる第１の製造装置の概略の平面図である。 同製造装置の搬送機構を構成する搬送チェーンの部分断面側面図である。 同搬送機構の要部の正面断面図である。 同装飾ガラスの製造方法が用いられる第２の製造装置の概略図である。 同装飾ガラスの製造方法が用いられる第３の製造装置の概略図である。

以下に、この発明の実施形態に係る装飾ガラスの製造方法について、図を参照しつつ説明する。

図１に示すように、この発明の実施形態に係る装飾ガラスの製造方法が用いられる製造装置１０は、一例として、ガラス容器の表面に和紙調の模様を形成する。このため、製造装置１０は、搬送機構１、下塗ブース２、セッティング室３、上塗ブース４、乾燥炉５を備えている。

搬送機構１は、搬送チェーン１１、複数のスプロケット１２、モータ１３を備え、無端状を呈する所定の搬送経路を形成している。複数のスプロケット１２は、搬送経路における折曲位置に回転自在に配置されており、搬送チェーン１１を搬送経路に沿って張架する。モータ１３は、少なくとも１つのスプロケット１２に回転を供給する。モータ１３からスプロケット１２に供給される回転により、搬送チェーン１１が一例として毎分３〜４ｍの速度で所定の搬送経路に沿って循環して移動する。

図２に示すように、搬送チェーン１１は、２枚の外プレート１１１及び２本のピン１１２を有する外側リンク１１０と、２枚の内プレート１２１及び２個のローラ１２２を有する内側リンク１２０と、を交互に連結して無端状に構成されている。ローラ１２２を上下に貫通するピン１１２は、上側の外プレート１１１から上方に露出した支持部１１２Ａを備えている。外側リンク１１０は、所定個数毎に、下側の外プレート１１１に代えて軸支プレート１１３を備えている。軸支プレート１１３は、下方に延出した軸支部１１４で搬送ローラ１１５を軸支する。

図３に示すように、搬送機構１は、搬送経路に沿って板状の搬送路６を備えている。搬送路６には、搬送経路に沿って所定の間隔で複数対の支持部材６１が固定されている。支持部材６１には、上端部にガイド部材６２が固定されている。

搬送チェーン１１は、搬送ローラ１１５の周面を搬送路６の上面に当接させ、ローラ１２２の周面をガイド部材６２に当接させた状態で、搬送経路を移動する。ピン１１２の支持部１１２Ａには、ローレット部６３Ａを有する回転部材６３が回転自在に外嵌している。回転部材６３の上部には、上端にホルダ６５を備えたロッド６４が装着される。ホルダ６５は、ガラス容器１００の首部を保持する。複数のピン１１２のうちガラス容器１００の外径に応じて選択されたピン１１２の支持部１１２Ａに回転部材６３を装着することができる。

図１に示す搬送経路中の装着ゾーン１０１で、搬送チェーン１１のピン１１２の上部に装着されたホルダ６５に、ガラス容器１００が保持される。ガラス容器１００は、搬送チェーン１１によって搬送経路内を搬送される。

図１に示すように、下塗ブース２、セッティング室３、上塗ブース４は、搬送経路の上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。

下塗ブース２は、第１のスプレーガン２１、第２のスプレーガン２２、エアガン２３、回転装置２４、排気装置２５を備えている。

第１のスプレーガン２１は、この発明の第１のノズルを備え、下塗位置２Ａで第１の粘度の淡色の半透明塗料である下塗用塗料を第１の圧力のエアで霧化させて、搬送中のガラス容器１００の表面に向けて吹き付ける。スプレーガン２１は、ノズル及びエアキャップを備えている。ノズルは、スプレーガン２１の前面に開口したノズル孔を備え、下塗用塗料が背面側から供給される。エアキャップは、ノズルの前方にエアを吐出する。

下塗用塗料は、シランカップリング剤が１〜１０％の濃度で添加されている。シランカップリング剤は、下塗用塗料のガラス容器の表面に対する密着性を向上させる。下塗用塗料は、１０〜１５秒程度の第１の粘度であり、図示しない加圧式タンク又は圧送式ポンプを介して０．０１〜０．２ＭＰａの供給圧力でスプレーガン４のノズルに供給される。スプレーガン４のエアキャップには、図示しないエアポンプを介して第１の圧力である０．４ＭＰａ程度のエアが供給される。これによって、スプレーガン２１は、下塗用塗料を霧状に吐出する。

第２のスプレーガン２２は、この発明の第２のノズルを備え、中塗位置２Ｂで搬送方向におけるスプレーガン２１の下流側に配置されている。スプレーガン２２は、第２の粘度に調整した中塗用塗料を第１の圧力よりも低圧の第２の圧力のエアで霧化させることなく第２のノズルか吐出させる。スプレーガン２２は、スプレーガン２１と同一の構成を有し、ノズル及びエアキャップを備えている。ノズルは、スプレーガン２２の前面に開口したノズル孔を備え、中塗用塗料が背面側から供給される。エアキャップは、ノズルの前方にエアを吐出する。

中塗用塗料は、白色チタン顔料が混入された分子量１５０００〜２００００程度の高分子樹脂塗料を溶剤によって第１の粘度よりも高い２５〜３５秒の第２の粘度に調整されている。中塗用塗料は、図示しない加圧式タンク又は圧送式ポンプを介して０．０１〜０．３ＭＰａの供給圧力でスプレーガン２２のノズルに供給される。スプレーガン２２のエアキャップには、図示しないエアポンプを介して第２の圧力である０．０１〜０．２５ＭＰａ程度のエアが供給される。これによって、スプレーガン２２は、中塗用塗料を糸状に吐出する。

エアガン２３は、この発明の第４のノズルを備え、搬送方向におけるスプレーガン２２の下流側に配置されている。エアガン２３は、糸状の中塗用塗料が付着したガラス容器１００の下縁部にエアを吹き付け、ガラス容器１００の表面に付着することなく下部に垂れ下がっている糸状の中塗用塗料を切断して除去する。

回転装置２４は、駆動プーリ２４１と従動プーリ２４２との間に無端ベルト２４３を搬送チェーン１１に平行にして張架している。駆動プーリ２４１には、モータ２４４から回転が供給される。

図３に示すように、無端ベルト２４３の外周面は、回転部材６３のローレット部６３Ａの周面に当接する。モータ２４４から供給される回転によって無端ベルト２４３が搬送チェーン１１に近接する側で搬送チェーン１１の移動方向と逆方向に移動し、ローレット部６３Ａに回転部材６３の回転力を伝達する。回転部材６３はロッド６４及びホルダ６５とともに回転し、ホルダ６５に装着されたガラス容器１００は下塗ブース２内を垂直軸周りに自転しながら搬送方向に沿って搬送される。

排気装置２５は、下塗ブース２内を排気する。

セッティング室３は、複数のスプロケット１２を千鳥状に配置して軸支している。中塗工程を終了したガラス容器１００は、表面に下塗用塗料及び中塗用塗料を適度に定着させるために、所定時間セッティング室３内に滞留させて予備乾燥する。セッティング室３内にヒータを配置し、ガラス容器１００を加熱して下塗用塗料及び中塗用塗料を積極的に乾燥させることもできる。

上塗ブース４は、第３のスプレーガン４１、回転装置４２、排気装置４３を備えている。

第３のスプレーガン４１は、この発明の第３のノズルを備え、上塗位置４Ａに配置されている。スプレーガン４１は、第１の粘度の淡色の透明塗料である上塗用塗料を第１の圧力のエアで霧化させて、搬送中のガラス容器１００の表面に向けて吹き付ける。スプレーガン４１は、スプレーガン２１と同一の構成を有し、ノズル及びエアキャップを備えている。ノズルは、スプレーガン４１の前面に開口したノズル孔を備え、下塗用塗料が背面側から供給される。エアキャップは、ノズルの前方にエアを吐出する。

上塗用塗料は、シランカップリング剤が１〜１０％の濃度で添加されている。シランカップリング剤は、上塗用塗料のガラス容器１００の表面に対する密着性を向上させる。上塗用塗料は、１０〜１５秒程度の第３の粘度であり、図示しない加圧式タンク又は圧送式ポンプを介して０．０１〜０．２ＭＰａの供給圧力でスプレーガン４１のノズルに供給される。スプレーガン４１のエアキャップには、図示しないエアポンプを介して第３の圧力である０．４ＭＰａ程度のエアが供給される。これによって、スプレーガン４１は、上塗用塗料を霧状にして吐出する。

回転装置４２は、回転装置２４と同様に構成されている。

排気装置４３は、上塗ブース４内を排気する。

乾燥炉５は、搬送経路における上塗ブース４の下流側の焼付位置に配置され、搬送中のガラス容器１００を遠赤外線、又は熱風によって加熱する。乾燥炉５内は、一例として１８０〜２１０℃に維持され、ガラス容器１００は乾燥炉５内に一例として２０〜３０分間滞留される。このため、乾燥炉５内には、複数のスプロケット１４が千鳥状に配置して軸支されている。

搬送経路における乾燥炉５の下流側で装着ゾーン１０１の上流側には、離脱ゾーン１０２が配置されている。乾燥炉５を通過したガラス容器１００は、離脱ゾーン１０２で搬送チェーン１１から取り外される。

製造装置１０を上記のように構成することにより、ガラス容器１００は、搬送機構１によって搬送経路に沿って搬送され、下塗ブース２、セッティング室３、上塗ブース４を順に通過する。この間に、ガラス容器１００の表面に対して、下塗工程、中塗工程、糸切り工程、上塗工程がこの順に施され、ガラス容器１００の表面に塗料の塗布のみによって半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の装飾が形成される。この後、ガラス容器１００の表面が焼付位置１４に配置された焼付室６内で加熱され、ガラス容器１００の表面に塗布された下塗用塗料、中塗用塗料及び上塗用塗料の溶剤が気化する。これによって、下塗用塗料、中塗用塗料及び上塗用塗料が固化してガラス容器１００の表面に塗料で形成された和紙調の装飾が堅牢に定着する。

搬送機構１によって複数のガラス容器１００を所定の間隔で連続して搬送することで、複数のガラス容器１００のそれぞれの表面に、順に和紙調の装飾を施すことができる。

糸切り工程でガラス容器１００の下部とホルダ６５との間にエアを吹き付けることにより、ガラス容器１００の下部からホルダ６５に垂れ下がっている糸状の中塗用塗料を切断して除去することができ、次の上塗工程を確実に行うことができる。ただし、中塗工程で中塗位置１２の雰囲気中に飛散する糸状の中塗用塗料が十分に短い場合等、中塗用塗料の垂れ下がりが問題にならない場合には、糸切り工程を省略することができ、製造装置１０からエアガン２３を省くことができる。

スプレーガン２１、スプレーガン２２、エアガン２３、スプレーガン４１の数は、１個に限るものではない。ガラス容器１００の形状や搬送速度等の条件に応じてそれぞれ複数備えることができる。

図４に示すように、ガラス板用の製造装置２０は、吊り下げ搬送機構２０１、レシプロ式塗布機２０２〜２０４、乾燥炉２０５を備えている。

吊り下げ搬送機構２０１は、複数の吊り下げ具２１１を矢印Ｘ方向に沿って移動させる。複数の吊り下げ具２１１のそれぞれは、ガラス板２００を吊り下げる。ガラス板２００は、吊り下げ搬送機構２０１により、矢印Ｘ方向に搬送される。

レシプロ式塗布機２０２は、下塗位置２０Ａに配置され、一例として２個のスプレーガン２２１を昇降自在に備えている。スプレーガン２２１は、図１に示したスプレーガン２１と同様に構成されており、上述の下塗用塗料を第１の圧力のエアで霧化させて、搬送中のガラス板２００の表面に向けて吹き付ける。レシプロ式塗布機２０２は、ガラス板２００の搬送中に、２個のスプレーガン２２１を所定の速度で昇降させる。

レシプロ式塗布機２０３は、中塗位置２０Ｂに配置され、一例として２個のスプレーガン２２２を昇降自在に備えている。スプレーガン２２２は、図１に示したスプレーガン２２と同様に構成されており、上述の中塗用塗料を第２の圧力のエアで霧化させずに糸状にして搬送中のガラス板２００の表面に向けて吹き付ける。レシプロ式塗布機２０３は、ガラス板２００の搬送中に、２個のスプレーガン２２２を所定の速度で昇降させる。

レシプロ式塗布機２０４は、上塗位置２０Ｃに配置され、一例として２個のスプレーガン２２３を昇降自在に備えている。スプレーガン２２３は、図１に示したスプレーガン４１と同様に構成されており、上述の上塗用塗料を第３の圧力のエアで霧化させて、搬送中のガラス板２００の表面に向けて吹き付ける。レシプロ式塗布機２０４は、ガラス板２００の搬送中に、２個のスプレーガン２２３を所定の速度で昇降させる。

乾燥炉２０５は、焼付位置２０Ｄに配置され、搬送中のガラス板２００を遠赤外線、又は熱風によって加熱する。乾燥炉２０５の内部は、一例として１８０〜２１０℃に維持され、ガラス板２００は乾燥炉２０５内に一例として２０〜３０分間滞留する。

製造装置２０を上記のように構成することにより、ガラス板２００は、吊り下げ搬送機構２０１によって矢印Ｘ方向に沿って搬送される。この間に、表面に下塗工程、中塗工程、糸切り工程、上塗工程がこの順に施され、ガラス板２００の表面に塗料の塗布のみによって半透明の下地の中に繊維が不均一な糸状模様として混ざった和紙調の装飾が形成される。この後、ガラス板２００の表面が乾燥炉２０５内で加熱され、ガラス板２００の表面に塗布された下塗用塗料、中塗用塗料及び上塗用塗料の溶剤が気化する。これによって、下塗用塗料、中塗用塗料及び上塗用塗料が固化してガラス板２００の表面に塗料で形成された和紙調の装飾が堅牢に定着する。

吊り下げ搬送機構２０１によって複数のガラス板２００を所定の間隔で搬送することで、複数のガラス板２００のそれぞれの表面の全面に、順に和紙調の装飾を施すことができる。

なお、吊り下げ搬送機構２０１の吊り下げ具２１１を自転可能に構成し、下塗位置、中塗位置、上塗位置のそれぞれでガラス板２００を垂直軸周りに１８０度回転させることにより、ガラス板２００の表裏両面に和紙調の装飾を施すことができる。

図５に示すように、ガラス板用の製造装置３０は、ローラハース式搬送機構３０１、第１のスプレーガン３０２、第２のスプレーガン３０３、第３のスプレーガン３０４、乾燥炉３０５を備えている。

ローラハース式搬送機構３０１は、ガラス板３００を複数のハースローラ３１１の回転により、矢印Ｘ方向に沿って下塗位置３０Ａ、中塗位置３０Ｂ、上塗位置３０Ｃ及び焼付位置３０Ｄを通過して所定の速度で搬送する。スプレーガン３０２〜３０４は、それぞれ下塗位置３０Ａ、中塗位置３０Ｂ、上塗位置３０Ｃに矢印Ｘ方向に直交する矢印Ｙ方向に沿って水平方向に往復移動する。乾燥炉３０５は、焼付位置３０Ｄに配置されており、ガラス板３００を上面から加熱する。

ローラハース式搬送機構３０１によって複数のガラス板３００を所定の間隔で搬送することで、複数のガラス板３００のそれぞれの表面の全面に、順に和紙調の装飾を施すことができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−搬送装置
２−下塗ブース
４−上塗ブース
５−焼付室
１０−製造装置
２１−第１のスプレーガン
２２−第２のスプレーガン
２３−エアガン
４１−第３のスプレーガン

Claims (4)

1. 第１の粘度の淡色の半透明塗料を第１の圧力のエアで霧化させてガラス表面に向けて第１のノズルから吹き付ける下塗工程と、白色チタン顔料が混入された高分子樹脂塗料を溶剤によって前記第１の粘度よりも高い第２の粘度に調整した中塗用塗料を前記第１の圧力よりも低圧の第２の圧力のエアで霧化させることなく前記ガラス表面に向けて第２のノズルから吹き付ける中塗工程と、淡色の塗料を前記第１の圧力で霧化させて前記ガラス表面に向けて第３のノズルから吹き付ける上塗工程と、前記ガラス表面を乾燥炉内に搬入して加熱乾燥させる焼付工程と、をこの順に行う装飾ガラスの製造方法。
2. 前記中塗工程は、前記中塗用塗料の吹付開始から所定時間が経過した後に、前記ガラス表面の下縁部に向けて第４のノズルからエアを吐出する糸切り工程を含む請求項１に記載の装飾ガラスの製造方法。
3. 前記ガラス表面を備えたガラスを、前記下塗工程を行う下塗位置、前記中塗工程を行う中塗位置、前記上塗工程を行う上塗位置、及び前記焼付工程を行う焼付位置のそれぞれを順に配置した所定の搬送方向に沿って搬送し、前記中塗位置で高分子樹脂塗料が糸状に飛散する雰囲気中に前記ガラスを通過させる請求項１又は２に記載の装飾ガラスの製造方法。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の装飾ガラスの製造方法によって装飾ガラス容器を製造する製造装置であって、
   ループ状の搬送経路に沿って複数のガラス容器を連続して搬送する搬送機構と、
   前記搬送経路の上流側から下流側に向かって順に配置された装着ゾーン、下塗ブース、セッティング室、上塗ブース、乾燥炉及び離脱ゾーンと、を備え、
   前記装着ゾーンで前記搬送機構に未装飾のガラス容器を保持させ、前記上塗ブース内で前記下塗工程及び前記中塗工程を行い、前記セッティング室内で予備乾燥を行い、前記上塗ブース内で前記上塗工程を行い、前記乾燥炉内で前記焼付工程を行い、前記離脱ゾーンで前記搬送機構から装飾済みのガラス容器を取り外す製造装置。

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