(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱脂、水洗を含む前処理装置、陽極酸化処理または化学皮膜処理を含む皮膜処理装置及び塗装、乾燥または焼き付けを含む塗装装置からなるアルミニウム製大型材料の塗装設備において、
Ａ．大型材料をセットするための静電塗装機の一方の極に接続されたキャリアーバー及びこれに連結した固定部材、
Ｂ．▲１▼静電塗装機の他方の極に接続され、塗料タンクとこれに連結された１個または複数の静電塗装機のガン、▲２▼それぞれの静電塗装機のガンの周辺をカバーする塗装ブース、▲３▼塗装ブースから吸気して飛散物や揮散物などを捕集するための回収設備、▲４▼被塗装物の位置を検知し、必要な塗装ブースの静電塗装機ガン及び回収設備のみを作動させるためのセンサー、▲５▼塗装の捕集ブースを備えた前記大型材料の長さの方向に沿って移動可能な台車、
Ｃ．▲１▼位置確認センサーの情報に基づき適切な塗装条件を選択してコントロールするためのコントローラー、▲２▼台車の移動速度はインバータを使用して速度を可変とすることができる台車上または台車外に設けた塗装設備の操作盤、
からなることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
脱脂、水洗を含む前処理装置、陽極酸化処理または化学皮膜処理を含む皮膜処理装置及び塗装、乾燥または焼き付けを含む塗装装置からなるアルミニウム製大型材料の塗装設備において、
Ａ．大型材料をセットするための静電塗装機の一方の極に接続されたキャリアーバー及びこれに連結した固定部材、
Ｂ．▲１▼静電塗装機の他方の極に接続され、粉体塗料タンクとこれに連結された１個または複数の静電塗装機のガン、▲２▼それぞれの静電塗装機のガンの周辺をカバーする塗装ブース、▲３▼塗装ブースから吸気して飛散塗料などを捕集するためのサイクロン、バグフィルターなどを備えた回収設備、▲４▼該回収設備により捕集された粉体塗料を粉体塗料タンクへの循環用回路、▲５▼被塗装物の位置を検知し、必要な塗装ブースの静電塗装機ガン及び回収設備のみを作動させるためのセンサー、▲６▼塗装の捕集ブースを備えた前記大型材料の長さの方向に沿って移動可能な台車、
Ｃ．▲１▼位置確認センサーの情報に基づき適切な塗装条件を選択してコントロールするためのコントローラー、▲２▼台車の移動速度はインバータを使用して速度を可変とすることができる台車上または台車外に設けた塗装設備の操作盤、
からなることを特徴とする塗装装置。
【請求項３】
前記大型材料が、長尺建材または長尺型材である請求項１または２に記載の塗装装置。
【請求項４】
静電塗装機の一方の極と接続したキャリアーバーの固定部材にセットされた大型材料に対し、静電塗装機の他方の極と接続し、塗装装置の操作盤により調整可能とされ、台車上に設けられ、塗装部周辺をカバーする塗装ブース内に設置され、かつ自動的に材料位置を確認可能な複数の静電塗装機のガンを用いて塗装すると共に、それぞれの静電塗装機のガンの塗装ブースから吸気して飛散物や揮散物などを捕集し、塗装の進行に従い前記大型材料の長さの方向に沿って塗装設備を載置した台車を移動すると共に、台車上または台車外に設けた塗装装置の操作盤により塗装条件を調整することを特徴とする大型材料の塗装方法。
【請求項５】
脱脂、水洗を含む前処理工程、陽極酸化処理または化学皮膜処理を含む皮膜処理工程及び塗装、乾燥または焼き付けを含む塗装工程からなるアルミニウム製大型材料の塗装方法において、塗装装置として請求項１または２に記載の塗装装置を使用し、静電塗装機の一方の極と接続したキャリアーバーの固定部材にセットされた大型材料に対し、静電塗装機の他方の極と接続し、塗装設備の操作盤により調整可能とされ、台車上に設けられ、塗装部周辺をカバーする塗装ブース内に設置され、かつ自動的に材料位置を確認可能な複数の静電塗装機のガンを用いて塗装すると共に、それぞれの塗装している静電塗装機のガンの塗装ブースから吸気して飛散物や揮散物などを捕集し、塗装の進行に従い前記大型材料の長さの方向に沿って塗装設備を載置した台車を移動すると共に台車上または台車外に設けた塗装装置の操作盤により塗装条件を調整することを特徴とするアルミニウム製大型材料の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型外装材、長尺建材、長尺型材などの大型材料を小スペースで塗装するための装置及び塗装方法に関する。特に、アルミニウムの長尺建材、長尺型材（Ｌ型、Ｈ型などの型材あるいはチャンネル）を既存のアルマイト処理などの表面処理ラインと組み合わせても、建家の高さや長さを大きくする必要がなくかつ廃水処理の問題や環境汚染の問題を大きく改善した塗装装置及び塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属材料のほとんどは腐食の防止、装飾のために表面処理か塗装がされて使用されている。このために使用されている塗料は現在は合成樹脂系のものがほとんどで、溶剤型、エマルジョン型、ハイソリッド型、粉体塗料などの形式があり、樹脂としては熱可塑性アクリル系、熱硬化性アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、アルキッド系、フェノール樹脂系、メラミン樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリ塩化ビニル系、酢酸ビニル系、シリコーン系、ポリアミド系、フッ素樹脂系など多数のものがある。さらに塗装方法としてもエアスプレー、静電塗装、浸漬塗装、ロールコート、ＴＦＳ塗装、電着塗装など各種の塗装方法が開発されており、ＴＰＯに応じて適宜その方法が採用されている。
しかし、大型材料においては、塗着効率が良く、大量生産に適し、生産性が高く、コストの低減が図れ、優秀な塗料を良く管理された条件下で塗装・硬化するため現場塗装よりはるかに優れた塗膜が得られ、溶剤の回収などが容易で環境維持に優れた工場塗装が主となっている。
【０００３】
このような工場塗装において、近年は溶剤の逸散がある溶剤型塗料は回収設備を設けても環境汚染の問題があるため徐々にハイソリッド型や水エマルジョン型に移行しつつある。また水エマルジョン型、水溶液タイプ（電着塗装など）においても省資源、低公害、廃水処理の問題もあるので溶剤含有量の小さいハイソリッド型あるいは無溶剤型のものが良いとされてきている。
アルミニウム製の被塗装材で、サイズが小さい場合にはアルマイト表面処理工程に組み合わせ、図４に示すような塗装ラインにより行われる。塗装は被塗装材をコンベアのハンガーに引っかけて移動し、固定した塗装ブースによりライン塗装がなされているが、この場合には被塗装物が小さいためラインの長さや建家の高さの問題はなく、脱脂工程、表面処理工程、塗装工程をライン状に並べて行うことができる。
一方、長さが６ｍ〜１０ｍまたはそれ以上の大型材料の場合には、コンベアを含む塗装設備は大規模になり、材料を横にして流す時は、建家の長さは塗装工程のみで数十ｍを必要とする。あるいはこれを縦にして流す時は建家の高さは２０ｍまたはそれ以上を必要とするなど、新たに大型材料用の塗装設備を設ける場合には従来の前処理、皮膜処理に組み合わせることは極めて困難であり、かなりコスト高になることが避けられない。
【０００４】
更に塗装ブースもかなり大掛かりなものとなるので、粉体塗料の回収経路の距離も長くなり、また塗料の色変えなどにおいて時間がかかるなど大規模なライン特有の問題があるため長尺建材、長尺型材などへの粉体塗装の導入は遅れていた。
いずれにしても大型外装材、長尺建材、長尺型材などの大型材料の塗装面は、乗用車、家具調度品などを除き、中級の仕上げで十分とされている。したがって溶剤回収や廃水処理などの問題の少ない粉体塗装であっても十分な性能の塗膜を得ることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、金属材料からなる大型材料の静電塗装において、設備面積が小さく、ライン長さが短く、建家の長さや高さを大きく必要とせず、かつ既存の表面処理ラインに任意に組入れが可能である塗装装置並びにその装置を用いた環境汚染が小さく、廃水処理の容易な大型材料の塗装方法の開発を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］  脱脂、水洗を含む前処理装置、陽極酸化処理または化学皮膜処理を含む皮膜処理装置及び塗装、乾燥または焼き付けを含む塗装装置からなるアルミニウム製大型材料の塗装設備において、
Ａ．大型材料をセットするための静電塗装機の一方の極に接続されたキャリアーバー及びこれに連結した固定部材、
Ｂ．▲１▼静電塗装機の他方の極に接続され、塗料タンクとこれに連結された１個または複数の静電塗装機のガン、▲２▼それぞれの静電塗装機のガンの周辺をカバーする塗装ブース、▲３▼塗装ブースから吸気して飛散物や揮散物などを捕集するための回収設備、▲４▼被塗装物の位置を検知し、必要な塗装ブースの静電塗装機ガン及び回収設備のみを作動させるためのセンサー、▲５▼塗装の捕集ブースを備えた前記大型材料の長さの方向に沿って移動可能な台車、
Ｃ．▲１▼位置確認センサーの情報に基づき適切な塗装条件を選択してコントロールするためのコントローラー、▲２▼台車の移動速度はインバータを使用して速度を可変とすることができる台車上または台車外に設けた塗装設備の操作盤、
からなることを特徴とする塗装装置、
［２］  脱脂、水洗を含む前処理装置、陽極酸化処理または化学皮膜処理を含む皮膜処理装置及び塗装、乾燥または焼き付けを含む塗装装置からなるアルミニウム製大型材料の塗装設備において、
Ａ．大型材料をセットするための静電塗装機の一方の極に接続されたキャリアーバー及びこれに連結した固定部材、
Ｂ．▲１▼静電塗装機の他方の極に接続され、粉体塗料タンクとこれに連結された１個または複数の静電塗装機のガン、▲２▼それぞれの静電塗装機のガンの周辺をカバーする塗装ブース、▲３▼塗装ブースから吸気して飛散塗料などを捕集するためのサイクロン、バグフィルターなどを備えた回収設備、▲４▼該回収設備により捕集された粉体塗料を粉体塗料タンクへの循環用回路、▲５▼被塗装物の位置を検知し、必要な塗装ブースの静電塗装機ガン及び回収設備のみを作動させるためのセンサー、▲６▼塗装の捕集ブースを備えた前記大型材料の長さの方向に沿って移動可能な台車、
Ｃ．▲１▼位置確認センサーの情報に基づき適切な塗装条件を選択してコントロールするためのコントローラー、▲２▼台車の移動速度はインバータを使用して速度を可変とすることができる台車上または台車外に設けた塗装設備の操作盤、
からなることを特徴とする塗装装置、
【０００７】
［３］  前記大型材料が、長尺建材または長尺型材である上記［１］または［２］に記載の塗装装置、
【０００８】
［４］  静電塗装機の一方の極と接続したキャリアーバーの固定部材にセットされた大型材料に対し、静電塗装機の他方の極と接続し、塗装装置の操作盤により調整可能とされ、台車上に設けられ、塗装部周辺をカバーする塗装ブース内に設置され、かつ自動的に材料位置を確認可能な複数の静電塗装機のガンを用いて塗装すると共に、それぞれの静電塗装機のガンの塗装ブースから吸気して飛散物や揮散物などを捕集し、塗装の進行に従い前記大型材料の長さの方向に沿って塗装設備を載置した台車を移動すると共に、台車上または台車外に設けた塗装装置の操作盤により塗装条件を調整することを特徴とする大型材料の塗装方法、
【０００９】
［５］  脱脂、水洗を含む前処理工程、陽極酸化処理または化学皮膜処理を含む皮膜処理工程及び塗装、乾燥または焼き付けを含む塗装工程からなるアルミニウム製大型材料の塗装方法において、塗装装置として請求項１または２に記載の塗装装置を使用し、静電塗装機の一方の極と接続したキャリアーバーの固定部材にセットされた大型材料に対し、静電塗装機の他方の極と接続し、塗装設備の操作盤により調整可能とされ、台車上に設けられ、塗装部周辺をカバーする塗装ブース内に設置され、かつ自動的に材料位置を確認可能な複数の静電塗装機のガンを用いて塗装すると共に、それぞれの塗装している静電塗装機のガンの塗装ブースから吸気して飛散物や揮散物などを捕集し、塗装の進行に従い前記大型材料の長さの方向に沿って塗装設備を載置した台車を移動すると共に台車上または台車外に設けた塗装装置の操作盤により塗装条件を調整することを特徴とするアルミニウム製大型材料の塗装方法、を開発することにより上記の課題を解決した。
従来の連続塗装において、コンベアに吊して固定された塗装装置の前を被塗装物を移動しながら塗装するのに対し、本発明においては被塗装物を固定しておき、塗装装置を載置した台車を移動させながら塗装することにより、塗装ラインの長さを短くすることに成功したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において大型材料とは、大型外装材や長さ６〜１０ｍ、またはそれ以上の長尺建材、長尺型材などの金属部材を指し、特に本発明の塗装装置はアルミニウム製の長尺建材、長尺型材の塗装に適している。
本発明の塗装装置のキャリアーバーは、静電塗装機の一方の極から被塗装材へ電圧をかけることができるものであり、固定部材は大型材料を固定するとともにキャリアーバーからの電圧を付与するものであり、このため大型材料は固定されたままで原則として塗装装置を載置した台車を移動させるために塗装作業中は移動する必要はない。そして特に長尺建材や長尺型材のように幅がなく長さが長い部材の場合には、適当な間隔を置いて平行に横吊りにして複数本を吊すことが有利である。
本発明の静電塗装に使用する塗料としては、溶剤型塗料、粉体塗料など静電塗装可能な塗料はすべて使用できる。特に大型材料用のものであるので、仕上げがさほど問題となるものは少ないので粉体塗料が特に適している。
【００１１】
塗装装置の塗装ブースは、被塗装物の形状に合わせるため形状を特定することはできないが、長尺建材、長尺型材のように幅が小さく長さが極度に長い場合などにおいては、それぞれの被塗装物に対して少なくとも１個の静電塗装機のガンを備えた静電塗装機ガンの部分を覆う塗装ブースを設け、該ガンを被塗装材の長さの方向に対して水平移動するか、幅が広い場合は垂直に上下に移動させて塗装を行いながら、台車を徐々に未塗装部分に移動させ、被塗装物を塗装するようにする。
なお溶剤系塗料の場合には該ブースに接続して飛散する塗料の回収系と共に揮散する溶剤の回収系を備える。また粉体塗料の場合には未付着粉体塗料の回収のためのサイクロン及び／またはバグフィルターなどを備えており、これらにより未付着塗料を回収し、塗料タンクに循環し、使用する回収系を設置する。これらの回収系はファンを用いてそれぞれのブースから吸気する。
【００１２】
これらの塗装装置は、台車上あるいは台車には載置せずに設けた塗装設備の操作盤によりコントロールされ、センサーにより被塗装物位置を検知し、必要な塗装ブースの静電塗装機ガン及び回収設備のみを作動させると共に、適切な塗装条件を選択して塗装を行うことになるが、これ以外の塗装装置は台車上に一体に設け、台車を移動させながら塗装を行う。台車の移動速度はインバーターを使用して速度を可変としておく。ブース外の粉体の飛散を防止するためにブースの解放部分を狭くする。
この結果、塗装装置は大型材料の長さに若干のプラスで済むことになり、従来のコンベア方式に比較して塗装ラインは極めて短く、また塗装ブースも小さく、回収用ファンの能力も小さくて済み、回収経路の距離も短いため回収効率が高くなり、また色変えの操作も容易になる。
【００１３】
特に、大型材料がアルミニウム材（純アルミニウムまたはアルミニウム合金を含む）である時は、塗装の前に、弱アルカリ脱脂、エマルジョン脱脂または溶剤脱脂などの脱脂工程、水洗、エッチング、中和、などの前処理、陽極酸化または化学皮膜処理などの後で水洗、乾燥などを含む皮膜処理をした後に前記の塗装装置を設け、更に塗料の焼き付け乾燥炉を設けることにより、長尺材料であっても特にコンベアなどの設備を新設することなく、大面積を必要とすることなく通常のアルマイト加工をした上で塗装を行うことが容易に組み合わせることが可能となる。
【００１４】
本発明において、塗料は静電塗装機に使用可能なものであればいずれも使用可能であり特に限定する必要はないが、被塗装物が大型材料などにおいては粉体塗料の使用が好ましい。
粉体塗装をする時は限定するわけではないが、通常使用されているアミノアルキッド系、またメタリック系ではアクリル焼き付け塗料を用いることが可能である。この場合の回収系は、塗装ブースからの吸気はサイクロンを通ってバグフィルターを経由して大気中に放出するようにし、サイクロンにおいて回収した塗料は、塗料タンクに循環回路を通して戻すようにすることが好ましい。
【００１５】
以下図１〜３を用いて本発明の塗装装置に一例を説明する。
被塗装材１を、固定部材３１にセットする。該固定部材３１は、被塗装材１に電圧を付与するため静電塗装機２の一方の極と接続したキャリアーバー３に電気的に連結してある。
一方、塗装ブース４は被塗装材１の一部である塗装部近辺を覆うようにに設けられている。該塗装ブース４は、レシプロケーター５により制御され上下に移動可能とされた少なくとも１個の静電塗装ガン６が設置されており、該ガンを通して塗料タンク９からの粉末塗料を被塗装材１に噴射する。このガン６は静電塗装機のキャリアーバー３の極とは反対の極に接続されており、塗料に電荷を付与するようになっている。
吸気ファン１０により塗装ブース４内の空気は吸引され減圧状態になるようにする。塗装ブース４から吸引された空気はサイクロン７、バグフィルター８を経て粉末塗料を確実に回収された後大気に放出されるようになっている。
なおサイクロン７で回収された粉末塗料は、図面に示されていないふるいなどを通して必要な粒度に調整した後、塗料タンク９に戻され再度塗装に使用する。
【００１６】
これらの装置は図べて台車１１上に設置し、塗装スピードに合わせて台車を移動させることにより塗装を行う。
これらの静電塗装機ガンの作動、台車のスピードなどは、図示されていない台車上あるいは台車外に設けた塗装設備の操作盤により、被塗装材を検出し、被塗装材のあるところのガンを作動させる、あるいは塗装厚さ、被塗装材の面積などににあわせてコントロールされる。
なお本図面において塗装ブース４は一体になっているが、場合によってはそれぞれの被塗装材ごとに分割されていて、稼働している塗装機ガンのところの塗装ブースのみを作動できるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
従来の静電塗装機による塗装設備は、塗装設備を固定しておき、この中を被塗装材を移動しながら塗装するコンベア方式によって行われていたが、本発明においては、これを逆にし、原則として被塗装材を固定しておき、静電塗装に必要な設備をすべて台車上に載置し、該設備の塗装ブースを被塗装材全体を覆うような大きなものでなく塗装部分を覆う程度に小規模のものとし、該台車を移動しながら静電塗装を行うというものである。このため長尺建材、長尺型材のような大型被塗装物であっても設備のための面積は小さく、また建家も小さくて済むため設備費を大幅に削減できる。
更に大型材料の塗装設備であっても小規模の設備で良くなったため、既存の表面処理ラインに任意に組み込むことが可能となり、したがって大型材料の塗装ラインを新設する際にも従来の表面処理ラインを利用できる。
特に被塗装材の塗装部分のみを覆う塗装ブースを使用する時は、塗装ブース自体が小さくできるので回収経路の距離を短くでき、回収効率を高めることが容易になる。このため塗装に際し生成する廃棄物の回収率を高く維持することが可能となり、環境汚染を小さくすることが容易になる。粉体塗装においては粉体塗料の回収、再利用が可能なため塗装効率も高くなる。
また塗装ブースが小さくなることは色変え操作を容易とし、作業効率の向上、塗料の無駄を小さくできるなど、本発明の装置は極めて優れた大型材料のための塗装装置である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗装装置の１実施例の平面図。
【図２】図１に示す塗装設備の正面図。
【図３】図１に示す塗装設備の右側面図。
【図４】従来の一般的塗装設備のフローシート。
【符号の説明】
１  被塗装材
２  静電塗装機
３  キャリアーバー
３１  固定部材
４  塗装ブース
５  レシプロケーター
６  静電塗装ガン
７  サイクロン
８  バグフィルター
９  塗料タンク
１０  吸気ファン
１１  台車
【図１】
0003544474.tif 000002
【図２】
0003544474.tif 000003
【図３】
0003544474.tif 000004
【図４】
0003544474.tif 000005