(57)【要約】【課題】オゾンの発生を抑制することが可能な塗料硬化装置を提供する。【解決手段】塗料硬化装置１００は、ワーク１５０に塗布された塗料１５１を硬化させるものであり、塗料１５１を硬化させるための電子線を出射する電子線出射部１と、電子線出射部１を収容する収容室３とを備える。塗料硬化装置１００は、収容室３内において少なくとも電子線出射部１から塗料１５１に照射される電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にした状態で、電子線出射部１から塗料１５１に電子線を照射しながら、ワーク１５０および電子線出射部１を相対的に移動させるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに塗布された塗料を硬化させる塗料硬化装置であって、
前記塗料を硬化させるための電子線を出射する電子線出射部と、
前記電子線出射部を収容する収容室とを備え、
前記収容室内において少なくとも前記電子線出射部から前記塗料に照射される電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にした状態で、前記電子線出射部から前記塗料に電子線を照射しながら、前記ワークおよび前記電子線出射部を相対的に移動させるように構成されていることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗料硬化装置において、
前記収容室内に不活性ガスを供給するガス供給部を備えることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗料硬化装置において、
前記電子線出射部が先端に設けられ、その電子線出射部を移動させるためのロボットアームを備えることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の塗料硬化装置において、
前記ワークを保持する保持部と、前記保持部を移送させる移送部とを有するワーク搬送部を備え、
前記保持部は、保持するワークを前記移送部に対して移動可能に構成されていることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の塗料硬化装置において、
前記ワークを保持する保持部と、前記保持部を移送させる移送部とを有するワーク搬送部を備え、
前記保持部は、保持するワークを前記移送部に対して移動可能に構成され、
前記電子線出射部は、前記収容室の内面に設けられ、水平方向に移動可能に構成されていることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の塗料硬化装置において、
前記ワークを保持する保持部と、前記保持部を移送させる移送部とを有するワーク搬送部を備え、
前記保持部は、保持するワークを前記移送部に対して移動可能に構成され、
前記電子線出射部は、前記収容室の内面に固定されていることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の塗料硬化装置において、
前記電子線の通過領域に不活性ガスを吹き付けるガス吹付部を備えることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の塗料硬化装置において、
前記電子線出射部は、出射する電子線の幅が前記ワークにおける電子線の被照射領域に比べて狭くなるように構成されていることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の塗料硬化装置において、
前記ワークは、三次元形状に形成されていることを特徴とする塗料硬化装置。
【請求項１０】
ワークに塗布された塗料を電子線によって硬化させる塗料硬化方法であって、
電子線出射部が収容された収容室内において、少なくとも前記電子線出射部から前記塗料に照射される電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にするステップと、
前記電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にした状態で、前記電子線出射部から前記塗料に電子線を照射するステップと、
前記電子線出射部から前記塗料に電子線を照射しながら、前記ワークおよび前記電子線出射部を相対的に移動させるステップとを備えることを特徴とする塗料硬化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料硬化装置および塗料硬化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに塗布された塗料を電子線によって硬化させる塗料硬化装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の塗料硬化装置は、塗料を硬化させるための電子線を出射する電子線出射部と、電子線出射部が先端に設けられたロボットアームとを備えている。ロボットアームは、ワークに塗布された塗料に対して電子線出射部を走査させるように構成されている。これにより、ワークが曲面を有する場合などであっても、電子線を塗料に適切に照射することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２３３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電子線出射部から塗料に電子線が照射される際に、電子線が酸素に衝突すると、オゾンが発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、オゾンの発生を抑制することが可能な塗料硬化装置および塗料硬化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による塗料硬化装置は、ワークに塗布された塗料を硬化させるものであり、塗料を硬化させるための電子線を出射する電子線出射部と、電子線出射部を収容する収容室とを備える。塗料硬化装置は、収容室内において少なくとも電子線出射部から塗料に照射される電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にした状態で、電子線出射部から塗料に電子線を照射しながら、ワークおよび電子線出射部を相対的に移動させるように構成されている。
【０００８】
このように構成することによって、電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にすることにより、電子線が酸素に衝突されるのを抑制することができるので、オゾンの発生を抑制することができる。
【０００９】
上記塗料硬化装置において、収容室内に不活性ガスを供給するガス供給部を備えていてもよい。
【００１０】
このように構成すれば、ガス供給部から収容室内に不活性ガスを供給することにより、電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にすることができる。
【００１１】
上記塗料硬化装置において、電子線出射部が先端に設けられ、その電子線出射部を移動させるためのロボットアームを備えていてもよい。
【００１２】
このように構成すれば、ロボットアームにより、電子線出射部をワークに対して移動させることができる。
【００１３】
上記塗料硬化装置において、ワークを保持する保持部と、保持部を移送させる移送部とを有するワーク搬送部を備え、保持部は、保持するワークを移送部に対して移動可能に構成されていてもよい。
【００１４】
このように構成すれば、保持部により、ワークを電子線出射部に対して移動させることができる。
【００１５】
上記塗料硬化装置において、ワークを保持する保持部と、保持部を移送させる移送部とを有するワーク搬送部を備え、保持部は、保持するワークを移送部に対して移動可能に構成され、電子線出射部は、収容室の内面に設けられ、水平方向に移動可能に構成されていてもよい。
【００１６】
このように構成すれば、電子線出射部が内面に沿って移動されるので、電子線出射部を安定した状態で移動させることができる。
【００１７】
上記塗料硬化装置において、ワークを保持する保持部と、保持部を移送させる移送部とを有するワーク搬送部を備え、保持部は、保持するワークを移送部に対して移動可能に構成され、電子線出射部は、収容室の内面に固定されていてもよい。
【００１８】
このように構成すれば、電子線出射部を安定させながら、ワークおよび電子線出射部を相対的に移動させることができる。
【００１９】
上記塗料硬化装置において、電子線の通過領域に不活性ガスを吹き付けるガス吹付部を備えていてもよい。
【００２０】
このように構成すれば、ガス吹付部から不活性ガスを吹き付けることにより、電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にすることができる。
【００２１】
上記塗料硬化装置において、電子線出射部は、出射する電子線の幅がワークにおける電子線の被照射領域に比べて狭くなるように構成されていてもよい。
【００２２】
このように構成すれば、ワークの形状に応じて電子線出射部とワークの塗料との距離などを調整しながら、ワークの塗料に電子線を照射することができる。
【００２３】
上記塗料硬化装置において、ワークは、三次元形状に形成されていてもよい。
【００２４】
このように構成すれば、三次元形状のワークに塗布された塗料を硬化させることができる。
【００２５】
本発明による塗料硬化方法は、ワークに塗布された塗料を電子線によって硬化させるものであり、電子線出射部が収容された収容室内において、少なくとも電子線出射部から塗料に照射される電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にするステップと、通過領域を不活性ガス雰囲気にした状態で、電子線出射部から塗料に電子線を照射するステップと、電子線出射部から塗料に電子線を照射しながら、ワークおよび電子線出射部を相対的に移動させるステップとを備える。
【００２６】
このように構成することによって、電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にすることにより、電子線が酸素に衝突されるのを抑制することができるので、オゾンの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の塗料硬化装置および塗料硬化方法によれば、オゾンの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態による塗料硬化装置の概略構成を示した斜視図である。
【図２】第１実施形態による塗料硬化装置の動作を説明するための模式図である。
【図３】図２の塗料硬化装置において電子線出射部が移動された状態を示した図である。
【図４】第２実施形態による塗料硬化装置を説明するための模式図である。
【図５】第３実施形態による塗料硬化装置を説明するための模式図である。
【図６】第４実施形態による塗料硬化装置を説明するための模式図である。
【図７】第５実施形態による塗料硬化装置を説明するための模式図である。
【図８】第６実施形態による塗料硬化装置を説明するために電子線出射部およびワークを拡大して示した模式図（その１）である。
【図９】第６実施形態による塗料硬化装置を説明するために電子線出射部およびワークを拡大して示した模式図（その２）である。
【図１０】第６実施形態による塗料硬化装置を説明するために電子線出射部およびワークを拡大して示した模式図（その３）である。
【図１１】第６実施形態の塗料硬化装置においてワークが凹部を有する場合の動作を説明するための模式図（その１）である。
【図１２】第６実施形態の塗料硬化装置においてワークが凹部を有する場合の動作を説明するための模式図（その２）である。
【図１３】第６実施形態の塗料硬化装置においてワークが凹部を有する場合の動作を説明するための模式図（その３）である。
【図１４】第６実施形態の塗料硬化装置における電子線の走査パターンの第１変形例を説明するための図である。
【図１５】第６実施形態の塗料硬化装置における電子線の走査パターンの第２変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による塗料硬化装置１００について説明する。
【００３１】
塗料硬化装置１００は、たとえば工場の生産ラインに設置され、ワーク１５０に塗布された塗料１５１を電子線によって硬化させるように構成されている。工場の生産ラインにおいて、塗料硬化装置１００の上流側には、電子線硬化塗料である塗料１５１をワーク１５０に塗布する塗布装置（図示省略）が配置され、塗料硬化装置１００の下流側には、塗料１５１が硬化されたワーク１５０を検査する検査装置（図示省略）が配置されている。ワーク１５０は、たとえば樹脂製の車両用バンパであり、湾曲部または凹凸部などを有する三次元形状に形成されている。
【００３２】
塗料硬化装置１００は、図１に示すように、塗料１５１を硬化させるための電子線を出射する電子線出射部１と、電子線出射部１が先端２１に設けられたロボットアーム２と、ロボットアーム２が収容された収容室３と、収容室３に対してワーク１５０を搬送するワーク搬送部４と、収容室３に接続されたガス供給部５（図２参照）とを備えている。
【００３３】
電子線出射部１は、たとえば、カーテン型であり、幅広の電子線を出射するように構成されている。この電子線出射部１は、中空円柱状の真空チャンバ１１と、真空チャンバ１１内に配置されるフィラメント（図示省略）と、フィラメントから放出された電子を加速する加速器（図示省略）とを含んでおり、真空チャンバ１１の周面に長手方向に延びるように形成された窓（図示省略）から加速された電子が出射されるようになっている。
【００３４】
ロボットアーム２は、先端２１に設けられた電子線出射部１を移動させるために設けられている。具体的には、ロボットアーム２は、三次元形状のワーク１５０の表面に沿って電子線出射部１を走査させるように構成されている。このロボットアーム２は、たとえば６自由度で電子線出射部１を移動させるようになっている。すなわち、ロボットアーム２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸周り方向、Ｙ軸周り方向およびＺ軸周り方向に電子線出射部１を移動可能に構成されている。
【００３５】
収容室３は、ワーク１５０の塗料１５１に対して硬化処理が施される処理室である。収容室３には、ワーク１５０の搬入口３１ａを開閉する搬入扉３１と、ワーク１５０の搬出口３２ａを開閉する搬出扉３２とが設けられている。この収容室３は、搬入扉３１および搬出扉３２が閉じられた場合に、内部が密閉空間になるように形成されている。また、収容室３は、内部で発生したＸ線を遮蔽して外部に漏れないように構成されている。
【００３６】
ワーク搬送部４は、塗料１５１が塗布されたワーク１５０を収容室３に搬入するとともに、塗料１５１が硬化されたワーク１５０を収容室３から搬出するために設けられている。このワーク搬送部４は、ワーク１５０を保持する保持部４１と、保持部４１を移送させる移送部４２とを有する。保持部４１が保持するワーク１５０は、移送部４２に対して移動されないようになっている。
【００３７】
ガス供給部５（図２参照）は、収容室３に不活性ガスを供給し、収容室３内を不活性ガス雰囲気にするために設けられている。不活性ガスは、空気に比べて酸素濃度が低いガスであり、たとえば窒素ガスである。
【００３８】
−塗料硬化装置の動作−
次に、図１〜図３を参照して、第１実施形態による塗料硬化装置１００の動作（塗料硬化方法）について説明する。
【００３９】
まず、塗料１５１が塗布されたワーク１５０が収容室３（図１参照）に搬入される。具体的には、塗料硬化装置１００の上流側の塗布装置（図示省略）によって塗料１５１が塗布されたワーク１５０をワーク搬送部４の保持部４１に保持させる。そして、収容室３の搬入扉３１が開かれ、ワーク搬送部４の移送部４２が移動される。このため、ワーク１５０を保持するワーク搬送部４が、搬入口３１ａを介して収容室３の内部に進入される。その後、搬入扉３１が閉じられ、収容室３の内部が密閉される。
【００４０】
次に、ガス供給部５（図２参照）から収容室３に不活性ガスが供給されることにより、収容室３内が不活性ガス雰囲気にされる。このため、電子線出射部１から塗料１５１に照射される電子線の通過領域も不活性ガス雰囲気にされる。すなわち、電子線の通過領域の酸素濃度が低くされている。
【００４１】
そして、図２に示すように、ロボットアーム２により、電子線出射部１が照射開始位置に配置される。照射開始位置は、予め設定された位置であり、ワーク１５０の塗料１５１の表面に対して所定距離だけ離間されている。次に、電子線出射部１から塗料１５１に電子線が照射されることにより、その塗料１５１が硬化される。このとき、電子線の照射により発生したＸ線は、収容室３によって遮蔽される。
【００４２】
また、電子線出射部１から塗料１５１に電子線を照射しながら、図３に示すように、ロボットアーム２により、電子線出射部１がワーク１５０の塗料１５１の表面に沿って走査される。このとき、ロボットアーム２により、電子線出射部１と塗料１５１との距離が所定距離のまま一定に保たれる。なお、ワーク搬送部４により保持されるワーク１５０は、移動されることなく固定されている。その後、ワーク１５０の塗料１５１の全体に電子線が照射され、電子線出射部１が照射終了位置まで移動されると、電子線出射部１から塗料１５１への電子線の照射が終了される。これにより、ワーク１５０の塗料１５１の全体が硬化される。
【００４３】
次に、塗料１５１が硬化されたワーク１５０が収容室３（図１参照）から搬出される。具体的には、収容室３の搬出扉３２が開かれ、ワーク搬送部４の移送部４２が移動される。このため、ワーク１５０を保持するワーク搬送部４が、搬出口３２ａを介して収容室３から進出される。そして、塗料１５１が硬化されたワーク１５０が検査装置（図示省略）に引き渡される。
【００４４】
−効果−
第１実施形態では、上記のように、ワーク１５０および電子線出射部１を相対的に移動させることによって、三次元形状のワーク１５０に対して電子線を照射して塗料１５１を硬化させることができる。また、電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にすることによって、電子線が酸素に衝突されるのを抑制することができるので、オゾンの発生を抑制することができる。さらに、不活性ガス雰囲気にすることにより、電子線の照射による塗料１５１の硬化が酸素によって阻害されるのを抑制することができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、ガス供給部５が設けられることによって、電子線の通過領域を不活性ガス雰囲気にすることができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、ロボットアーム２が設けられることによって、ワーク１５０に対して電子線出射部１を走査させることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態による塗料硬化装置１００ａについて説明する。第２実施形態の塗料硬化装置１００ａでは、電子線出射部１と塗料１５１との間の空間（電子線の通過領域）に不活性ガスを吹き付けるガス吹付部６が設けられている。
【００４８】
塗料硬化装置１００ａは、図４に示すように、電子線出射部１と、ロボットアーム２と、収容室３と、ワーク搬送部４と、ガス供給部５と、ガス吹付部６とを備えている。
【００４９】
ガス吹付部６は、ロボットアーム２の先端２１に設けられ、電子線が照射される塗料１５１の表面に向けて不活性ガスを吹き付けるように構成されている。このガス吹付部６は、電子線出射部１から塗料１５１への電子線の照射時に、電子線の通過領域に不活性ガスを吹き付けるように構成されている。すなわち、ガス吹付部６は、電子線出射部１が照射開始位置から照射終了位置へと走査されているときに、不活性ガスを吹き付けるように構成されている。
【００５０】
なお、第２実施形態のその他の構成および動作は、第１実施形態とほぼ同様である。
【００５１】
−効果−
第２実施形態では、上記のように、ガス吹付部６が設けられることによって、電子線の通過領域の酸素濃度をより低下させることができる。また、たとえば、ワーク１５０に凹部（図示省略）が形成され、凹部に酸素が入り込んでいる場合には、その酸素を凹部から吹き出すことができる。
【００５２】
また、第２実施形態では、ロボットアーム２の先端２１にガス吹付部６が取り付けられることによって、ロボットアーム２により電子線出射部１およびガス吹付部６が一体的に移動されるので、容易に、電子線の通過領域に不活性ガスを吹き付けながら電子線の通過領域を移動させることができる。また、電子線出射部１を移動させるロボットアーム２とは別個に、ガス吹付部を移動させるロボットアーム（図示省略）が設けられる場合に比べて、部品点数の削減を図るとともに、小型化を図ることができる。
【００５３】
なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態による塗料硬化装置１００ｂについて説明する。第３実施形態の塗料硬化装置１００ｂでは、ワーク搬送部４ｂの保持部４１ｂがワーク１５０を移動可能に保持している。
【００５５】
塗料硬化装置１００ｂは、図５に示すように、電子線出射部１と、ロボットアーム２と、収容室３と、ワーク搬送部４ｂと、ガス供給部５と、ガス吹付部６とを備えている。
【００５６】
ワーク搬送部４ｂは、ワーク１５０を保持する保持部４１ｂと、保持部４１ｂを移送させる移送部４２とを有する。保持部４１ｂは、ワーク１５０を移送部４２に対して移動可能であり、たとえば６自由度でワーク１５０を移動させるようになっている。このため、電子線出射部１から塗料１５１への電子線の照射時には、ロボットアーム２および保持部４１ｂが協働して、電子線出射部１およびワーク１５０の位置関係が調整される。したがって、電子線出射部１およびワーク１５０が移動されることにより、ワーク１５０に対して電子線出射部１が走査される。
【００５７】
なお、第３実施形態のその他の構成および動作は、第２実施形態とほぼ同様である。
【００５８】
−効果−
第３実施形態では、上記のように、保持部４１ｂがワーク１５０を移動可能であることによって、ロボットアーム２および保持部４１ｂを協働させることにより、ロボットアーム２の移動量を小さくすることができるので、収容室３の小型化を図ることができる。
【００５９】
なお、第３実施形態のその他の効果は、第２実施形態と同様である。
【００６０】
（第４実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第４実施形態による塗料硬化装置１００ｃについて説明する。第４実施形態の塗料硬化装置１００ｃでは、ロボットアーム２（図５参照）が設けられておらず、電子線出射部１およびガス吹付部６が収容室３の上面の内側３ａにスライド移動可能に設けられている。なお、上面の内側３ａは、本発明の「内面」の一例である。
【００６１】
塗料硬化装置１００ｃは、図６に示すように、電子線出射部１と、収容室３と、ワーク搬送部４ｂと、ガス供給部５と、ガス吹付部６と、スライド部材７とを備えている。
【００６２】
スライド部材７には、電子線出射部１およびガス吹付部６が取り付けられている。このスライド部材７は、収容室３の上面の内側３ａに設けられ、水平方向に移動可能に構成されている。すなわち、電子線出射部１およびガス吹付部６がスライド部材７により２自由度で移動されるようになっている。このため、電子線出射部１から塗料１５１への電子線の照射時には、スライド部材７および保持部４１ｂが協働して、電子線出射部１およびワーク１５０の位置関係が調整される。したがって、電子線出射部１およびワーク１５０が移動されることにより、ワーク１５０に対して電子線出射部１が走査される。
【００６３】
なお、第４実施形態のその他の構成および動作は、第３実施形態とほぼ同様である。
【００６４】
−効果−
第４実施形態では、上記のように、電子線出射部１およびガス吹付部６が収容室３の上面の内側３ａにスライド移動可能に設けられることによって、電子線出射部１およびガス吹付部６が上面に沿って移動されるので、電子線出射部１およびガス吹付部６を安定した状態で移動させることができる。
【００６５】
なお、第４実施形態のその他の効果は、第３実施形態と同様である。
【００６６】
（第５実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第５実施形態による塗料硬化装置１００ｄについて説明する。第５実施形態の塗料硬化装置１００ｄでは、スライド部材７（図６参照）が設けられておらず、電子線出射部１およびガス吹付部６が収容室３の上面の内側３ａに固定されている。
【００６７】
塗料硬化装置１００ｄは、図７に示すように、電子線出射部１と、収容室３と、ワーク搬送部４ｂと、ガス供給部５と、ガス吹付部６とを備えている。
【００６８】
電子線出射部１およびガス吹付部６は、収容室３の上面の内側３ａに移動しないように取り付けられている。ワーク搬送部４ｂは、保持するワーク１５０を固定された電子線出射部１に対して移動させるように構成されている。具体的には、ワーク搬送部４ｂの保持部４１ｂおよび移送部４２が動くことにより、電子線出射部１と対向する所定位置をワーク１５０の塗料１５１の表面が順に通過するようにワーク１５０が移動される。したがって、電子線出射部１から塗料１５１への電子線の照射時には、保持部４１ｂおよび移送部４２によってワーク１５０が電子線出射部１に対して移動されることにより、ワーク１５０に対して電子線出射部１が走査される。なお、電子線出射部１から塗料１５１への電子線の照射時に、保持部４１ｂのみによってワーク１５０が電子線出射部１に対して移動されるようにしてもよい。
【００６９】
なお、第５実施形態のその他の構成および動作は、第４実施形態とほぼ同様である。
【００７０】
−効果−
第５実施形態では、上記のように、電子線出射部１およびガス吹付部６が収容室３の上面の内側３ａに固定されることによって、電子線出射部１およびガス吹付部６を安定させながら、ワーク１５０および電子線出射部１を相対的に移動させることができる。また、ワーク１５０に対して電子線出射部１を走査させる際の駆動制御の簡単化を図ることができる。
【００７１】
なお、第５実施形態のその他の効果は、第４実施形態と同様である。
【００７２】
（第６実施形態）
次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第６実施形態による塗料硬化装置１００ｅについて説明する。第６実施形態の塗料硬化装置１００ｅでは、第１実施形態の電子線出射部１（図１参照）に代えて、たとえば真空管型の電子線出射部１ａが設けられている。なお、図８〜図１０の各図において、（ａ）は電子線出射部１ａおよびワーク１６０を横側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を上側から見た図である。
【００７３】
電子線出射部１ａは、電子線発生源（図示省略）を内部に封入した真空管１１ａを有し、真空管１１ａに設けられた窓（図示省略）から電子線を出射するように構成されている。この電子線出射部１ａは、上記した電子線出射部１に比べて小型であり、電子線出射部１に比べて幅狭の電子線を出射することが可能である。このため、図８の（ａ）に示すように、電子線出射部１ａは、出射する電子線の幅Ｗがワーク１６０における電子線の被照射領域Ｒに比べて狭くなるように構成されている。すなわち、電子線出射部１ａによるワーク１６０の塗料１６１に対する電子線の照射範囲Ｉ（図８（ｂ）参照）が被照射領域Ｒに比べて小さいので、電子線を塗料１６１に対して走査させることにより、電子線がワーク１６０の被照射領域Ｒの全体に照射されるようになっている。
【００７４】
なお、ワーク１６０は、たとえば樹脂製の車両用バンパであるが、説明の便宜を図るためにその一部を拡大して示している。ワーク１６０は、湾曲部１６０ａを有する三次元形状に形成され、電子線硬化塗料である塗料１６１が表面に塗布されている。ワーク１６０の塗料１６１が塗布された領域が被照射領域Ｒである。
【００７５】
したがって、塗料硬化装置１００ｅでは、ワーク１６０の塗料１６１に電子線を照射する際に、ワーク１６０の形状に応じて、電子線出射部１ａとワーク１６０の塗料１６１との距離、および、ワーク１６０の塗料１６１に対する電子線の照射角度を調整することが可能である。そして、塗料硬化装置１００ｅは、電子線出射部１ａから塗料１６１までの距離および電子線の照射角度を適切に調整しながら、ワーク１６０の被照射領域Ｒの全体に電子線を照射するように構成されている。
【００７６】
たとえば、塗料硬化装置１００ｅは、ワーク１６０の湾曲部１６０ａの塗料１６１を硬化させる場合に、電子線出射部１ａの主方向（Ｄ１およびＤ２方向）への移動と、電子線出射部１ａの副方向（Ｃ方向）への移動とを繰り返しながら、ワーク１６０の塗料１６１に電子線を照射するように構成されている。副方向は、主方向と直交する方向であり、ワーク１６０の湾曲形状に沿う方向である。
【００７７】
具体的には、塗料硬化装置１００ｅでは、電子線出射部１ａから電子線を出射させながら、図８の（ｂ）に示すように、電子線出射部１ａを主方向の一方（Ｄ１方向）に移動させる。このとき、電子線出射部１ａは、図８の（ａ）に示すように、電子線を出射する窓がワーク１６０の表面と対向する（電子線の出射方向が湾曲部１６０ａの接線方向と直交する方向を向く）ように配置されるとともに、電子線の幅方向（照射範囲Ｉの長手方向）が副方向を向くように配置されている。ワーク１６０の塗料１６１の電子線が照射される部分（照射範囲Ｉ）と電子線出射部１ａとの距離が所定距離に設定されている。所定距離は、予め設定された距離（たとえば１０ｍｍ〜３０ｍｍ）である。これにより、ワーク１６０の第１被照射領域Ｒ１の塗料１６１が硬化される。
【００７８】
次に、塗料硬化装置１００ｅでは、図９に示すように、電子線出射部１ａを副方向（Ｃ方向）に移動させた後に、電子線出射部１ａから電子線を出射させながら、電子線出射部１ａを主方向の他方（Ｄ２方向）に移動させる。このとき、電子線出射部１ａは、電子線を出射する窓がワーク１６０の表面と対向するように配置されるとともに、電子線の幅方向が副方向を向くように配置されている。ワーク１６０の塗料１６１の電子線が照射される部分と電子線出射部１ａとの距離が所定距離に設定されている。これにより、ワーク１６０の第１被照射領域Ｒ１と隣接する第２被照射領域Ｒ２の塗料１６１が硬化される。第２被照射領域Ｒ２は、副方向において第１被照射領域Ｒ１と僅かに重複（オーバーラップ）するように設定されている。
【００７９】
次に、塗料硬化装置１００ｅでは、図１０に示すように、電子線出射部１ａを副方向（Ｃ方向）に移動させた後に、電子線出射部１ａから電子線を出射させながら、電子線出射部１ａを主方向の一方（Ｄ１方向）に移動させる。このとき、電子線出射部１ａは、電子線を出射する窓がワーク１６０の表面と対向するように配置されるとともに、電子線の幅方向が副方向を向くように配置されている。ワーク１６０の塗料１６１の電子線が照射される部分と電子線出射部１ａとの距離が所定距離に設定されている。これにより、ワーク１６０の第２被照射領域Ｒ２と隣接する第３被照射領域Ｒ３の塗料１６１が硬化される。第３被照射領域Ｒ３は、副方向において第２被照射領域Ｒ２と僅かに重複するように設定されている。このようにして、ワーク１６０の被照射領域Ｒの全体の塗料１６１が硬化される。
【００８０】
したがって、塗料硬化装置１００ｅは、電子線の照射範囲Ｉの長手方向が副方向を向いた状態で、電子線の照射範囲Ｉを副方向にずらしながら、電子線の照射範囲Ｉをワーク１６０の一方端部１６０ｂおよび他方端部１６０ｃの間で主方向に行き交うように移動させるように構成されている。
【００８１】
なお、第６実施形態のその他の構成および動作は、第１実施形態とほぼ同様である。
【００８２】
−効果−
第６実施形態では、上記のように、狭い幅Ｗの電子線が電子線出射部１ａから出射されることによって、ワーク１６０の形状に応じて、電子線出射部１ａから塗料１６１までの距離および電子線の照射角度を調整しながら、ワーク１６０の塗料１６１に電子線を照射することができる。すなわち、ワーク１６０が三次元形状であっても、ワーク１６０の各部の塗料１６１に電子線を照射する際に、電子線出射部１ａから塗料１６１までの距離および電子線の照射角度を適切に調整することができる。これにより、ワーク１６０の塗料１６１の全体を精度よく硬化させることができる。
【００８３】
なお、第６実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００８４】
（他の実施形態）
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、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。
【００８５】
たとえば、第１〜第５実施形態では、ワーク１５０が樹脂製の車両用バンパである例を示したが、これに限らず、ワークが金属製であってもよいし、ワークが車両用バンパ以外の被塗装物であってもよい。なお、第６実施形態についても同様である。
【００８６】
また、第１〜第５実施形態において、塗料１５１は、単層であってもよいし、複層であってもよい。なお、第６実施形態についても同様である。
【００８７】
また、第１〜第６実施形態では、不活性ガスの一例として窒素ガスを示したが、これに限らず、不活性ガスがヘリウムガスなどであってもよい。
【００８８】
また、第２〜第４実施形態では、電子線出射部１およびガス吹付部６が一体的に移動される例を示したが、これに限らず、電子線出射部およびガス吹付部が個別に移動されるようにしてもよい。
【００８９】
また、第２実施形態では、ガス供給部５が設けられる例を示したが、これに限らず、ガス供給部が設けられていなくてもよい。すなわち、少なくとも電子線の通過領域が不活性ガス雰囲気にされていればよい。
【００９０】
また、第３〜第５実施形態では、ガス供給部５およびガス吹付部６が設けられる例を示したが、これに限らず、ガス供給部およびガス吹付部の一方のみが設けられていてもよい。
【００９１】
また、第４および第５実施形態では、電子線出射部１およびガス吹付部６が収容室３の上面の内側３ａに設けられる例を示したが、これに限らず、電子線出射部およびガス吹付部が収容室の底面に設けられていてもよい。
【００９２】
また、第６実施形態では、第１実施形態の電子線出射部１に代えて真空管型の電子線出射部１ａが設けられる例を示したが、これに限らず、第２〜第５実施形態の電子線出射部に代えて真空管型の電子線出射部が設けられていてもよい。すなわち、第６実施形態の電子線出射部１ａが第２〜第５実施形態に適用されていてもよい。
【００９３】
また、第６実施形態では、隣接する第１被照射領域Ｒ１および第２被照射領域Ｒ２が僅かに重複される例を示したが、これに限らず、隣接する第１被照射領域および第２被照射領域が重複されていなくてもよい。すなわち、隣接する第１被照射領域および第２被照射領域の互いに近い側の端部が一致されることにより、隣接する第１被照射領域および第２被照射領域の間に隙間が生じないようにされていてもよい。なお、隣接する第２被照射領域Ｒ２および第３被照射領域Ｒ３についても同様である。
【００９４】
また、第６実施形態では、ワーク１６０の一方端部１６０ｂおよび他方端部１６０ｃの間で電子線出射部１ａが３回行き交う例を示したが、これに限らず、ワークの一方端部および他方端部の間で電子線出射部が２回または４回以上行き交うようにされていてもよい。
【００９５】
また、第６実施形態では、ワーク１６０が湾曲部１６０ａを有する三次元形状に形成される例を示したが、これに限らず、図１１〜図１３に示すように、ワーク１７０が凹部１７０ａを有する三次元形状に形成されていてもよい。この場合には、まず、図１１に示すように、電子線出射部１ａは、電子線を出射する窓がワーク１７０の表面と対向するように配置され、電子線の幅方向が図１１の紙面に対する垂直方向を向くように配置されている。また、電子線出射部１ａは、ワーク１７０の一方端部（図１１の左側の端部）に配置され、ワーク１７０の塗料１７１の電子線が照射される部分までの距離が所定距離に設定されている。そして、電子線出射部１ａは、電子線をワーク１７０の塗料１７１に照射しながら、所定距離を保ちつつワーク１７０の表面に沿って水平に移動される。次に、電子線出射部１ａがワーク１７０の傾斜面（凹部１７０ａの側面）に差し掛かると、図１２に示すように、電子線出射部１ａから塗料１７１までの距離を所定距離に保つとともに、塗料１７１に対する電子線の照射角度を保つために、電子線出射部１ａの角度および進行方向が調整される。そして、電子線出射部１ａがワーク１７０の凹部１７０ａの底面に差し掛かると、図１３に示すように、電子線出射部１ａから塗料１７１までの距離を所定距離に保つとともに、塗料１７１に対する電子線の照射角度を保つために、電子線出射部１ａの角度および進行方向が調整される。その後、ワーク１７０の表面形状に応じて電子線出射部１ａの角度および進行方向を調整しながら、電子線出射部１ａがワーク１７０の他方端部まで移動されると、電子線出射部１ａが電子線の照射範囲分だけ図１３の紙面に対する垂直方向に移動される。次に、電子線出射部１ａをワーク１７０の他方端部から一方端部に向けて移動させながら、ワーク１７０の塗料１７１に対する電子線の照射が同様に行われる。その後、上記した動作が繰り返し行われることにより、ワーク１７０の塗料１７１の全体に電子線が照射される。これにより、ワーク１７０の表面形状に倣って、電子線出射部１ａから塗料１７１までの距離および電子線の照射角度が適宜調整されるので、ワーク１７０の塗料１７１の全体を精度よく硬化させることができる。
【００９６】
また、第６実施形態では、電子線の照射範囲Ｉを副方向にずらしながら、電子線の照射範囲Ｉをワーク１６０の一方端部１６０ｂおよび他方端部１６０ｃの間で主方向に行き交うように移動させる例を示したが、これに限らず、電子線の走査パターンはどのようなものであってもよい。
【００９７】
たとえば、図１４に示す第１変形例のように、電子線の照射範囲Ｉａをワーク１８０の一方端部１８０ａおよび他方端部１８０ｂの間でジグザグに行き交うように移動させるようにしてもよい。すなわち、電子線の照射範囲Ｉａが仮想線で示した照射範囲Ｉａ１、Ｉａ２、Ｉａ３およびＩａ４の順に通過するように、電子線の照射範囲Ｉａが矢印に沿って移動されるようにしてもよい。このようにして、ワーク１８０の塗料１８１の全体が硬化されるようにしてもよい。
【００９８】
また、図１５に示す第２変形例のように、電子線の照射範囲Ｉｂを、ワーク１９０の外縁部側から中心に向けて渦を巻くように移動させるようにしてもよい。すなわち、電子線の照射範囲Ｉｂが仮想線で示した照射範囲Ｉｂ１、Ｉｂ２、Ｉｂ３およびＩｂ４の順に通過するように、電子線の照射範囲Ｉｂが矢印に沿って移動されるようにしてもよい。このようにして、ワーク１９０の塗料１９１の全体が硬化されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ワークに塗布された塗料を電子線によって硬化させる塗料硬化装置および塗料硬化方法に利用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１、１ａ  電子線出射部
２  ロボットアーム
３  収容室
３ａ  上面の内側（内面）
４、４ｂ  ワーク搬送部
５  ガス供給部
６  ガス吹付部
２１  先端
４１、４１ｂ  保持部
４２  移送部
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ  塗料硬化装置
１５０、１６０、１７０、１８０、１９０  ワーク
１５１、１６１、１７１、１８１、１９１  塗料
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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