(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の表面に化学的作用または物理的作用による表面処理を施す表面処理工程と、前記表面処理後に被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐことにより除去するすすぎ工程と、前記すすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程とを含み、中心線を上下方向として配置される円筒状であって被処理物が載置される螺旋状の搬送路が固設された処理槽を前記各工程に用い、被処理物が搬送路に沿って移動するように加振装置を用いて処理槽に対して上下方向および周方向の振動を与え、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを向流としたことを特徴とする表面処理システム。
【請求項２】
被処理物の表面に化学的作用または物理的作用による表面処理を施す表面処理工程と、前記表面処理後に被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐことにより除去するすすぎ工程と、前記すすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程とを含み、中心線を上下方向として配置される円筒状であって被処理物が載置される螺旋状の搬送路が固設された処理槽を前記各工程に用い、被処理物が搬送路に沿って移動するように加振装置を用いて処理槽に対して上下方向および周方向の振動を与え、すすぎ工程において被処理物を処理槽内で上昇方向に移動させるとともに、被処理物のすすぎに用いる水を処理槽の上部から搬送路に流すことを特徴とする表面処理システム。
【請求項３】
前記各工程ごとに前記処理槽を備え、各処理槽の搬送路の上端部には被処理物を次工程に排出する排出路をそれぞれ備え、乾燥工程に用いる処理槽の上部に熱風を導入する熱風導入口を設け、この処理槽において熱風導入口よりも下方に被処理物を導入する被処理物投入口を設け、熱風導入口と被処理物投入口と排出路とを除いてこの処理槽をほぼ密閉したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の表面処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物の各種の表面処理に用いられる表面処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工業製品の製造工程では被処理物の脱脂、酸による洗浄、メッキのように被処理物を液体に浸漬することによって表面処理を伴うものが多々知られている。また、バレル内で被処理物を研磨する表面処理もある。この種の表面処理を行なう装置としては、図１８に示すように、被処理物（図示せず）をかご状のバレル７０に収納しておき、ホイスト７１によってバレル７０を搬送し、処理槽７２ａ，７２ｂにバレル７０を順に浸漬するものが考えられている。また、各処理槽７２ａ，７２ｂの中で液体と被処理物とを十分に接触させるために、バレル７０を回転させたり揺動させたりするための駆動機構７３が設けられている。処理槽７２ａ，７２ｂとしては、各種の表面処理を行なう処理槽７２ａや、表面処理によって被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐ処理槽７２ｂなどが設けられる。また、図示していないが、被処理物に各種の表面処理を施して最終的に水ですすいだ後には、被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる工程も必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来は、表面処理を行なうために、被処理物をバレル７０に収納して処理槽７２ａ，７２ｂに浸漬するバッチ処理になっているから、１バッチ当たりの被処理物の量が少ないとコスト高につながり、多品種少量生産には向かないという問題がある。また、被処理物を各処理槽７２ａ，７２ｂに出し入れするから、単位時間当たりの被処理物の処理個数を多くするには大型のバレルを必要とし、それに伴って大型のホイスト７１が必要になり、かつ大型のバレル７０を浸漬することができる多数の処理槽７２ａ，７２ｂが必要になるから、設備全体の占有スペースが非常に大きくなるという問題がある。さらに、処理槽７２ａ，７２ｂからバレル７０を取り出したときに、バレル７０に各処理槽７２ａ，７２ｂの中の液体が付着しているから、処理槽７２ａ，７２ｂから持ち出される液体の量が多くなるという問題がある。また、バレル７０を通して液体に被処理物を接触させているから、バレル７０の中の液体が十分に入れ換わらず表面処理の効率が低下し、しかもバレル７０にも表面処理が施されることになるから、このことによっても表面処理に用いる液体の消費量が多くなるという問題もある。さらにまた、上述のように液体の消費量が多いと廃液の量も多くなって廃液の処理装置に大規模のものが必要になるという問題や、バレル７０を各処理槽７２ａ，７２ｂに順に浸漬するために処理槽７２ａ，７２ｂの上面が開放されているから大規模な排気設備が必要になるという問題もある。
【０００４】
このように、表面処理を行なうためにバレルを用いる現状の技術には多くの問題があり、これらの問題を解決する技術が要望されている。
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、バレルを用いることなく被処理物の表面処理を行なうことによって、多品種少量生産を容易にし、かつ設備の占有スペースを小さくし、しかも表面処理に用いる液体の消費量を少なくし、表面処理の効率を高め、排気設備を小型化することが可能な表面処理システムを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、被処理物の表面に化学的作用または物理的作用による表面処理を施す表面処理工程と、前記表面処理後に被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐことにより除去するすすぎ工程と、前記すすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程とを含み、中心線を上下方向として配置される円筒状であって被処理物が載置される螺旋状の搬送路が固設された処理槽を前記各工程に用い、被処理物が搬送路に沿って移動するように加振装置を用いて処理槽に対して上下方向および周方向の振動を与え、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを向流としたものである。この構成によれば、表面処理の各工程に用いる処理槽内に螺旋状の搬送路を設け、処理槽に上下方向および周方向の振動を与えることによって被処理物を搬送路に沿って移動させるから、処理槽内で表面処理、すすぎ、乾燥などの工程の作業が行なわれている間に被処理物が搬送路に沿って進むのであって、バレルを用いることなく各工程の作業を施すことができる。つまり、バレルを用いることなく被処理物の表面処理を行なうのであって、被処理物を搬送路に沿って一方向に進行させることができるから、バッチ処理を行なうことなく連続的な処理が可能になり、被処理物が少量であってもコストに見合う処理が可能になる。また、バレルを用いないから、設備の占有スペースが小さくなり、しかも液体の持ち出しや不要な部分への表面処理などがなく、液体の消費量が少なくなって、廃液の処理装置も小規模化が可能になる。加えて、バレルを用いる場合よりも処理槽を小型化することができるから、排気設備も小型化することが可能になる。しかも、処理槽が加振装置によって振動しているから、被処理物が搬送路を転動しながら進むことになり、被処理物の表面全体にむらなく作業を施すことができ、不要な部分への表面処理が行なわれないこととあいまって処理効率が高くなるものである。
【０００７】
また、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを互いに逆向きにしていることによって、被処理物に対する水の流速を相対的に速めることができ、被処理物の表面の付着物を除去する効率を高めることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、被処理物の表面に化学的作用または物理的作用による表面処理を施す表面処理工程と、前記表面処理後に被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐことにより除去するすすぎ工程と、前記すすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程とを含み、中心線を上下方向として配置される円筒状であって被処理物が載置される螺旋状の搬送路が固設された処理槽を前記各工程に用い、被処理物が搬送路に沿って移動するように加振装置を用いて処理槽に対して上下方向および周方向の振動を与え、すすぎ工程において被処理物を処理槽内で上昇方向に移動させるとともに、被処理物のすすぎに用いる水を処理槽の上部から搬送路に流すものである。この構成によれば、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを互いに逆向きにしていることによって、被処理物に対する水の流速を相対的に速めることができ、被処理物の表面の付着物を除去する効率を高めることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、前記各工程ごとに前記処理槽を備え、各処理槽の搬送路の上端部には被処理物を次工程に排出する排出路をそれぞれ備え、乾燥工程に用いる処理槽の上部に熱風を導入する熱風導入口を設け、この処理槽において熱風導入口よりも下方に被処理物を導入する被処理物投入口を設け、熱風導入口と被処理物投入口と排出路とを除いてこの処理槽をほぼ密閉したものである。この構成によれば、工程ごとに処理槽を分離して設けているから設備管理が容易になる。また、各工程の処理槽から次工程の処理槽に被処理物を排出する排出路を設けていることにより、各工程間で被処理物を順次受け渡すことができ、被処理物を連続的に処理することが可能になる。さらに、処理槽の下部から被処理物を導入し上部から排出するように構成し、かつ処理槽の上部から熱風を導入しているから、すすぎ工程で濡れている被処理物を処理槽の下部で転動させることで水分を徐々に除去し、被処理物の表面の水分をある程度除去した後に、処理槽の上部の高温の熱風に触れさせて被処理物を完全に乾燥させることができるのである。このような処理を行なうことによって、比較的少ない熱量で被処理物を完全に乾燥させることが可能になり、熱風の発生に要するエネルギ量を減少させることができる。しかも、被処理物の表面の水分を振動によってある程度除去してから高温乾燥させるから、水滴が残った状態で高温乾燥させる場合に比較すると被処理物の表面にしみが残る可能性がほとんどない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示す表面処理システムは、被処理物に表面処理を施す表面処理工程と、表面処理後に被処理物の付着物を水ですすぐことにより除去するすすぎ工程とを必要回数繰り返し、最終段階のすすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程を設けてある。このような表面処理システムでは、１つの処理槽を複数の工程で共用することも可能であるが、本実施形態では各工程ごとに処理槽を設けた例を示す。
【００１１】
図１に示す表面処理システムは、脱脂→メッキ→後処理という順の表面処理工程を有し、各表面処理工程ごとにすすぎ工程を有し、かつ後処理を施しすすぎを行なった後に乾燥工程を有するものである。したがって、合計７個の処理槽１ａ〜１ｇを備えている。各表面処理工程の処理槽１ａ，１ｃ，１ｅからすすぎ工程の処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆへの被処理物の受け渡しにはシュート２ａ，２ｂを用いている。つまり、処理槽１ａ，１ｃ，１ｅから排出された被処理物をシュート２ａから落下させ、処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆに設けたシュート２ｂでこれを受けることによって処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆに導入する。また、処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆから処理槽１ｃ，１ｅ，１ｆへの被処理物の受け渡しには、人手を伴わずにシュート２ｃ，２ｄや図示しないコンベアを用いることができる。
【００１２】
各処理槽１ａ〜１ｇにはそれぞれ搬送路３が設けられている。具体的な各処理槽１ａ〜１ｇの形状や搬送路３の取付位置および形状には、各処理槽１ａ〜１ｇごとに異なる部分があるが、基本構成はほぼ共通の構成を有している。すなわち、各処理槽１ａ〜１ｇは、中心線を上下方向として配置される円筒状であって、内部には螺旋状の搬送路３が固設されている。搬送路３は樋状をなし、被処理物が搬送路３に載置されることによって樋状の経路を搬送されることになる。搬送路３の床面やシュート２ａ，２ｃの床面の適所にはピラミッド状の微小凹凸を有するダイアカット部が適宜に設けられ、ダイアカット部により被処理物の滑りが抑制される。ダイアカット部はゴム等によって搬送路３やシュート２ａ，２ｃとは別に形成されたシート状部材に形成してあり、これを搬送路３やシュート２ａ，２ｃの床に貼着してある。
【００１３】
各処理槽１ａ〜１ｇの下面にはそれぞれ加振台４１が一体に結合される。加振台４１には振動モータ４２が取り付けられる。また、加振台４１は防振ばね４３を介して据付台４４の上に載設されている。振動モータ４２は、モータの回転軸に錘を偏心させて取り付けるとともにモータと錘とをモータハウジングに収納したものである。したがって、モータの回転に伴ってモータの回転軸に略直交する平面内でモータハウジングが振動することになる。このような振動モータ４２を回転軸が上下方向に対して傾斜する形で加振台４１に取り付けることにより、振動モータ４２の動作に伴って処理槽１ａ〜１ｇを上下方向および周方向に振動させることが可能になる。加振台４１は上述のように防振ばね４３を介して据付台４４に載設されているから、加振台４１の振動は防振ばね４３によって減衰し据付台４４にはほとんど伝達されないようになっている。つまり、据付台４４を置いた床に伝達される振動を低減してある。このように加振台４１、振動モータ４２、防振ばね４３、据付台４４により加振装置４が構成される。
【００１４】
上述のような構成の加振装置４では、振動モータ４２の回転軸の傾きを調節することによって、処理槽１ａ〜１ｇに与える振動成分を変化させることができる。つまり、振動モータ４２を回転軸が上下方向に近い角度になるように取り付けると処理槽１ａ〜１ｇの周方向の振動成分が多くなり、振動モータ４２を回転軸が水平方向に近い角度になるように取り付けると処理槽１ａ〜１ｇの上下方向の振動成分が多くなる。このように、加振台４１に対する振動モータ４２の傾きを調節すれば処理槽１ａ〜１ｇの振動成分を適宜に設定することが可能になる。
【００１５】
上述のように、振動モータ４２によって処理槽１ａ〜１ｇを上下方向および周方向に振動させると、搬送路３の上に載置された被処理物は、搬送路３に沿って移動することになる。被処理物が搬送路３を上から見て右回りで移動するか左回りで移動するかは、上下方向に対して振動モータ４２の回転軸を左右どちらに傾けるかに応じて決まる。また、振動モータ４２の回転軸の傾き角度を調節すれば被処理物の移動速度を調節することが可能である。
【００１６】
各処理槽１ａ，１ｃ，１ｅでは被処理物に施すそれぞれの表面処理に応じた処理液を用いている。これらの処理液は被処理物の表面処理によって次第に疲労（不純物が多く含まれるようになったり物質の性質が変化したりする）するから、処理槽１ａ，１ｃ，１ｅの中の処理液をそれぞれ液管理槽５１〜５３との間で循環させ、液管理槽５１〜５３において処理液から不純物を除去するなどの処理を行なう。たとえば、脱脂工程に対応した処理槽１ａで用いる脱脂用の処理液について液管理槽５１において油分を除去する処理を行ない、メッキ工程に対応した処理槽１ｃで用いる処理液としてのメッキ液については液管理槽５２において濃度などを管理し、同様に後工程の処理槽１ｅで用いる処理液については液管理槽５３で管理維持するのである。各処理液は処理槽１ａ，１ｃ，１ｅの適宜高さ位置でオーバーフローさせて液管理槽５１〜５３に送り、液管理槽５１〜５３から処理槽１ａ，１ｃ，１ｅへはポンプ５４で汲みだして送り込む。
【００１７】
表面処理の例として脱脂を行なう場合には、処理液として油分をほとんど乳化させることなく分離することができる水溶性の洗浄液を用いる。この種の洗浄液には、たとえば三菱化成社製の「ｋａｓｅｉ  クリーナー」や、大塚化学（株）社製の「シャダンＣ＆Ｓ−１０００」、奥野製薬社製の「エースクリーン」（いずれも商品名）などがある。「ｋａｓｅｉ  クリーナー」はＮ−メチル２ピロリドンを主成分とし、このような洗浄液を用いると被処理物から油分が容易に分離され、洗浄液の表面に油膜を形成するようになる。したがって、洗浄液の液面付近に洗浄液をあふれさせて処理槽１ａから外部に排出させるオーバーフロー部材を設けておけば、洗浄液をほとんど排出することなく油分を処理槽１ａから外部に排出することができる。処理槽１ａから排出された油分は油水を分離させる液管理槽５１で洗浄液と分離され、処理槽１ａに戻されて再使用される。
【００１８】
また、すすぎ工程に用いる処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆは、すすぎに用いた水を排水タンク５５に集めた後にイオン交換器５６などを用いて浄化し、浄化したイオン交換水をイオン交換水タンク５７に溜めて各処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆに戻すようにしてある。さらに、すすぎに用いた水には処理槽１ａ，１ｃ，１ｅから持ち出された液体が溶け込んでいるから、すすぎに用いた水の一部を液管理槽５１〜５３に戻すことによって、処理液の蒸発による減少分を補給できるようにしてある。
【００１９】
さらに、処理槽１ａ，１ｃ，１ｅに導入されている液体の蒸気は排気するのが望ましいから、処理槽１ａ，１ｃ，１ｅをほぼ密閉し、液体の蒸気を各処理槽１ａ，１ｃ，１ｅに結合した排気管６１で集め、さらに排気ダクト６２を通して排気ファン６３により外部に排出する。各処理槽１ａ，１ｃ，１ｅはバレルを用いる場合に比較すると非常に小型であり、しかもほぼ密閉されているから、液体の蒸気を拡散させることなく回収して排気することができる。つまり、バレルを用いる場合に比較して排気能力を大幅に縮小することができる。
【００２０】
以下では、処理槽１ａを脱脂槽、処理槽１ｃをメッキ槽、処理槽１ｅを後処理槽、処理槽１ｂ，１ｄ，１ｆをすすぎ槽、処理槽１ｇを乾燥槽と呼び、表面処理としては脱脂処理を例として説明する。
いま、被処理物が金属材料のプレス加工品、鍛造品、転造品などであると表面には加工油が付着しているから、加工油の脱脂が必要になる。このような脱脂処理を行なうために用いる脱脂槽１ａは、図２ないし図４に示すように、それぞれ円筒状に形成された内槽１１と外槽１２とを同軸的に配置した二重槽であって、内槽１１の内周面と外槽１２の内周面とにそれぞれ螺旋状の搬送路１３（３），２３（３）を一体に設けている。内槽１１の中の搬送路１３の下端は内槽１１の底面に連続し、内槽１１と外槽１２との間の空間に形成されている搬送路２３は、内槽１１の中に設けた搬送路１３の上端付近が下端となり、内槽１１の周壁に設けた貫通口１４を通して排出された被処理物を受けることができるように配置されている。この搬送路２３の上端部は外槽１２の周壁を貫通するシュート２ａに連通し、排出路を通してすすぎ工程に排出されるようになっている。また、内槽１１の底面は中央部が周部よりも高くなる形状に形成され、脱脂槽１ａの上蓋１５に設けた投入口１５ａから投入され脱脂槽１ａの底部に入った被処理物を内槽１１の底面周部に集めるようにしてある。
【００２１】
貫通口１４とシュート２ａとの間の高さ位置で内槽１１の内周面には断面略Ｌ字形であって内槽１１の内周面との間に上方に開放された樋状の空間を形成する油分回収リング１６ａが内槽１１の全周に亙って配設されている。油分回収リング１６ａの縦片には円環状の調節板１６ｂが油分回収リング１６ａに対して上下方向に移動自在に取り付けられている。つまり、調節板１６ｂの下部には全周に亙ってスリットが形成され、このスリットに油分回収リング１６ａの縦片を挿入することによって、調節板１６ｂの高さ調節が可能になっている。調節板１６ｂの上縁は線状ないし凹凸を繰り返す形状に形成されている。しかして、内槽１１に導入された洗浄液（上述した水溶性洗浄液）の一部は調節板１６ｂの上縁を乗り越えて油分回収リング１６ａと内槽１１の内周面との間の空間にオーバーフローすることになる。脱脂槽１ａには排出管１７が設けられる。排出管１７は、油分回収リング１６ａと内槽１１の内周面との間に一端が開放され、他端が外槽１２の周壁を貫通して脱脂槽１ａの外部に突き出され、調節板１６ｂを乗り越えた洗浄液を脱脂槽１ａの外部に排出する。
【００２２】
内槽１１と外槽１２との間の空間に設けた搬送路２３のうち調節板１６ｂの上端部付近の高さ位置では、搬送路２３の上方に洗浄液吐出装置１８が設けられている。洗浄液吐出装置１８は洗浄液をスプレー状に噴射し、搬送路１３および搬送路２３を搬送される間に脱脂された被処理物に最終的に清浄な洗浄液をかけるようになっている。また、洗浄液を洗浄液吐出装置１８から吐出させていることによって、内槽１１の洗浄液の一部は調節板１６ｂからオーバーフローして排出管１７に導入されることになる。
【００２３】
脱脂槽１ａを上述のように構成しているから、被処理物を内槽１１に導入すると、被処理物は搬送路１３を上昇しながら脱脂され、このとき脱脂槽１ａが振動していることによって被処理物と洗浄液との接触が促進され、効率よく脱脂が行なわれることになる。被処理物の表面に付着した油分は内槽１１の中で被処理物からほとんど離脱する。洗浄液としては油分をほとんど乳化しないものを用いているから、油分は洗浄液の上部に浮遊し洗浄液の液面に油膜を形成することになる。この油膜は調節板１６ｂからオーバーフローする洗浄液とともに排出管１７を通して脱脂槽１ａの外部に排出されるから、被処理物に付着した油分は脱脂槽１ａから外部に排出されるのである。
【００２４】
ここで、洗浄液をオーバーフローさせる部分を内槽１１の内周面の全周に形成しているから、油分が多く含まれる洗浄液を効率よく迅速にオーバーフローさせることができる。また、被処理物に付着している油分は内槽１１の中でほとんど分離されるから、内槽１１と外槽１２との間の洗浄液の液面付近には油分がほとんど浮遊せず、被処理物を洗浄液から引き上げる際に被処理物に油分が再び付着するのを防止することができる。しかも、清浄な洗浄液を洗浄液吐出装置１８から吐出させて被処理物にかけていることにより、被処理物からほぼ完全に油分を除去することができるのである。なお、脱脂槽１ａの底壁には洗浄液を完全に排出させることができるようにドレン１９が接続されている。
【００２５】
脱脂槽１ａとしては、図３のような構成を採用してもよい。この脱脂槽１ａは油分回収リング１６ａおよび調節板１６ｂを設けずに、排出管１７の一部を内槽１１の中に突出させてあり、かつ内槽１１の内周面から離れるほど幅を広げる扇形に形成してある。また、内槽１１の中に突出する部分は上面が開放され周縁の全周に縦片１７ａが形成されている。したがって、縦片１７ａを乗り越えてオーバーフローした洗浄液が排出管１７に導入されるのである。図３に示す脱脂槽１ａでは、被処理物を脱脂槽１ａの底部に導くために漏斗状の投入筒２０を設けてある。このような投入筒２０は図２に示した脱脂槽１ａにおいても使用可能である。
【００２６】
脱脂槽１ａから排出管１７を通して排出された油分を多く含む洗浄液は、上述のように液管理槽５１に導入される。液管理槽５１の上部は邪魔板５８によって仕切られており、邪魔板５８の両側は液管理槽５１の下部でのみ連通するのであり、排出管１７を通った洗浄液は邪魔板５８の一側で液管理槽５１に導入される。したがって、油分は邪魔板５８の上記一側に集まり、邪魔板５８の他側には油分を除去した洗浄液を溜めることができる。このように油分を除去した洗浄液を洗浄液吐出装置１８から脱脂槽１ａに返すことによって、洗浄液を循環させながら油分を除去することができるのである。この構成によって廃液が少なく、かつ洗浄液の使用量も少ない脱脂処理を実現することができる。
【００２７】
脱脂された被処理物はすすぎ槽１ｂにおいて水によるすすぎ処理が施される。すすぎ槽１ｂは円筒状に形成され、図４に示すように、内周面に搬送路３３が固設されたものであって、搬送路３３（３）の一部は二重床とされている。下床板３３ａは搬送路３３の全長に亙って形成され、勾配が下床板３３ａよりも大きくかつ下端が下床板３３ａに連続する上床板３３ｂを搬送路３３の複数箇所に形成することによって、搬送路３３の複数箇所に上床板３３ｂと下床板３３ａとの段差を持つ落差部３４を形成してある。また、上床板３３ｂは図５、図６に示すように、メッシュ状の通孔３５をほぼ全面に亙って形成するか、あるいはまた金網を用いて形成してある。落差部３４を形成する仕切壁３４ａには適宜の高さ位置にオーバーフロー口３４ｂを設けてある。ここで、各落差部３４の上下の落差は被処理物の大きさに応じて決定される。被処理物は搬送路３３を上昇方向に搬送されるのであって、搬送路３３の上端に連続する排出口３６を通してすすぎ槽１ｂの外部に排出される。
【００２８】
すすぎ槽１ｂには最下段の落差部３４の高さ位置付近に、すすぎ用の水をすすぎ槽１ｂの外部に排出させる排出管３７を設けてあり、この排出管３７を通してすすぎ槽１ｂからの廃液を排水タンク５５に回収させるようになっている。被処理物をすすぐ水は、搬送路３３の上端付近で搬送路３３の上方に設けた洗浄水吐出口３８からスプレー状に噴射される。この水は搬送路３３を伝わって流下し、各落差部３４に設けた仕切壁３４ａでせき止められることにより、落差部３４の上流側に水の溜まる液溜部３９が形成されることになる。各液溜部３９に溜まった水は洗浄水吐出口３８から吐出されて搬送路３３を流下する水が溜まることによってオーバーフロー口３４ｂからオーバーフローし、下床板３３ａの上を流れた後、通孔３５から流出して下段の液溜部３９に溜まるのである。
【００２９】
すすぎ用の水はこのように流れるから、搬送路３３の上部の液溜部３９ほど清浄な水を溜めていることになり、被処理物は搬送路３３を上昇方向に進むにしたがって、より清浄な水ですすがれることになる。しかも、被処理物は上昇方向に進み、水は下降方向に向かって流れることによって、被処理物と水とが向流になり、被処理物に対する水の流下速度が相対的に速くなるから、被処理物の表面に残留している異物が除去されやすくなる。また、被処理物は落差部３４で落下することにより転動して向きを変えるから、被処理物を重ならないように個々に離すことができるとともに被処理物の表面全体をむらなく水に接触させることができ、被処理物のすすぎ効果を高めることができる。さらに、搬送路３３に落差部３４が設けられていることによって、被処理物の滑りによる落下を抑制することができ、しかも搬送路３３が溝状であることによっても被処理物の落下を防止することができる。
【００３０】
すすぎ工程には、図７、図８に示すように、２槽のすすぎ槽１ｂａ，１ｂｂを用いてもよい。一方のすすぎ槽１ｂａは外側槽１２ｂａを備え、すすぎ槽１ｂａと外側槽１２ｂａとはそれぞれ個別に設けた水管理槽２５ａ，２５ｂとの間で洗浄水を循環させている。すすぎ槽１ｂａの中には螺旋状の搬送路３３が設けられているのはもちろんのこと、図４に示したすすぎ槽１ｂと同様に、加振装置４によって上下方向および周方向の振動が与えられることにより、被処理物が上昇方向に移動するようになっている。また、すすぎ槽１ｂａの上部では搬送路３３が水面の上方に突出しており、この部分ではある程度の水分が除去されるようにしてある。搬送路３３を上端まで搬送された被処理物はシュート２ｅを通して外側槽１２ｂａに投入され、水によるすすぎが再度行なわれる。外側槽１２ｂａの搬送路３３は内側から外側に向かって渦巻き状に形成され、最終的にシュート２ｆを通してすすぎ槽１ｂｂに投入される。
【００３１】
すすぎ槽１ｂｂは独立した水管理槽２５ｃを備える。すすぎ槽１ｂｂは内側と外側とにそれぞれ螺旋状の搬送路３３ｃ，３３ｄを備え、内側の搬送路３３ｃで被処理物がすすがれた後に、外側の搬送路３３ｄで水分が篩い落とされるようになっている。搬送路３３ｄを通った被処理物はシュート２ｇから次工程に投入される。
【００３２】
各すすぎ槽１ｂａ，１ｂｂにおける搬送路３３，３３ｃ，３３ｄにおいて、水面から出ている部分は被処理物から水分を篩い落とすために、図９のような通孔２６を有したパンチングメタルまたは図１０のような金網２７で形成されている。また、水管理槽２５ａ〜２５ｃでは、ポンプ２６による水の汲みだしを行なってすすぎ槽１ｂａ，１ｂｂに水を送り、また各水管理槽２５ａ〜２５ｃの不純物の濃度が高くなると、より不純物の濃度の高い水管理槽２５ａ〜２５ｃに水を汲みだし、最終的には処理液管理槽に送るようになっている。このように水を管理することで、廃液を極力少なくすることができる。
【００３３】
ところで、すすぎ槽１ｂにおいて、図１１に示すように、オーバーフローによる排水管２８ａのほかに、すすぎ槽１ｂに底部に排水管２８ｂを設けておき、すすぎ後に排水管２８ｂを通してすすぎ槽１ｂの水を水管理槽２５に戻し、すすぎ槽１ｂの中の水位を下げてから、被処理物を搬出することが考えられる。この場合、水切りを行なう距離を長く取ることができるから、水切りの効率をより高めることができる。もっとも、すすぎの際には被処理物が搬送路３３を連続的に搬送されると水から被処理物が出るから、被処理物が水の中で循環する構成を採用する必要がある。この考え方は、すすぎに限らず表面処理工程においても採用可能である。
【００３４】
上述の例では脱脂処理に関して、脱脂槽１ａとすすぎ槽１ｂとの関係を説明したが、メッキ槽１ｃとすすぎ槽１ｄとの関係、後処理槽１ｅとすすぎ槽１ｆとの関係もほぼ同様になる。このようにして所要の表面処理を行ない、すすぎを行なった後、被処理物は最終的に乾燥槽１ｇにおいて乾燥させられる。
乾燥槽１ｇは、図１２、図１３に示すように、円筒状に形成された筒胴６１の内周面に搬送路６３（３）を形成したものであって、筒胴６１の上下両底面は蓋板６２ａ，６２ｂにより閉塞してあり、筒胴６１の下部周壁に設けた処理物投入口（図示せず）を貫通するシュート２ｄにより搬送路６３の下端部に被処理物が導入されるようになっている。搬送路６３の上端部は筒胴６１の上部周壁を貫通する排出路６４を通して筒胴６１の外部に排出される。さらに、筒胴６１の上部には熱風導入口６５が設けられ図１に示す熱風発生機６６により生成した熱風を筒胴６１の内部に導入するようにしてある。さらに、筒胴６１の中には搬送路６３の内側縁を結ぶ仮想円筒に沿って筒状に形成した耐熱シートのバリア６７を筒胴６１の上下のほぼ全長に亙って配置してある。したがって、熱風導入口６５から導入される熱風はバリア６７により遮られて筒胴６１の中心付近には導入されず、搬送路６３に沿った空間にのみ導入されることになる。さらに、筒胴６１の外周面にはほぼ全面に亙って断熱性材料よりなる遮熱壁６８を形成してあり、筒胴６１の中で搬送路６３に沿った部分の温度を保つようにしてある。
【００３５】
搬送路６３の床は、図１４（ｂ）に示すように、金網６３ａを用いて形成してあり、図１４（ａ）のように金網６３ａを支持するための支持枠６３ｂが搬送路６３に設けられている。したがって、乾燥槽１ｇに導入された被処理物に付着している水分を編み目を通して篩い落とすことができる。つまり、乾燥槽１ｇは振動モータ４２により振動しているから、被処理物に付着している水分を振動によって篩い、かつ編み目を通して乾燥槽１ｇの底部に落とすのである。このようにして、被処理物は乾燥槽１ｇの下部で振動によって水分を除去され、上昇方向に搬送されるに従って高温の熱風にさらされるから、被処理物を完全に乾燥させることができる。ここで、被処理物の水分を篩った後に熱風によって乾燥させているから、水滴が付着したままで乾燥させる場合に比較すると、しみの残らないように乾燥させることができ、仕上がりが美麗になる。しかも、振動によって水分をある程度除去してから熱風によって乾燥させるから、乾燥に要する熱エネルギが少なくなるものである。
【００３６】
搬送路６３の床は、金網６２ａではなく図１５に示すようなパンチングメタル６３ｃを用いて形成してもよい。ここではステンレスを用いており、表面に多数の凹凸を形成してある。このように形成した凸部６３ｄに囲まれている凹部に通孔６３ｅを形成しているのであって、凸部６３ｄによって被処理物の滑りを抑制するとともに被処理物と搬送路６３の床との接触面積を小さくし、被処理物と熱風との接触面積をより広げて効率よく乾燥させることができる。また、凹凸によって被処理物の転動を促進し、被処理物が重なったままで移動するのを防止するとともに、被処理物の表面をむらなく乾燥させることができる。この搬送路６３の要所には、バリア６７をねじのような固定具で取り付けるための取付片６３ｆが設けられている。金網６３ａを用いる場合も同様に凹凸を有した金網６３ａを用いることで、被処理物の転動を促進することができる。
【００３７】
乾燥槽１ｇの床は図１６、図１７に示すように二重床としてもよい。つまり、上述した搬送路６３の下に水受用の下床６３ｇを設けているのである。下床６３ｇの下端付近には筒胴６１にドレン６０を設けてあり、下床６３ｇに集められた水を乾燥槽１ｇの外部に排出するようにしてある。このように二重床としているのは、被処理物が搬送路６３を搬送される途中で篩い落とされた水分が乾燥槽１ｇに残っていると乾燥槽１ｇの内部の湿度が上昇して乾燥に時間がかかるようになるからであり、被処理物から篩い落とされた水分を回収し乾燥槽１ｇの外に排出することによって、被処理物の乾燥が一層促進されるのである。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、被処理物の表面に化学的作用または物理的作用による表面処理を施す表面処理工程と、前記表面処理後に被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐことにより除去するすすぎ工程と、前記すすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程とを含み、中心線を上下方向として配置される円筒状であって被処理物が載置される螺旋状の搬送路が固設された処理槽を前記各工程に用い、被処理物が搬送路に沿って移動するように加振装置を用いて処理槽に対して上下方向および周方向の振動を与え、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを向流としたものであり、表面処理の各工程に用いる処理槽内に螺旋状の搬送路を設け、処理槽に上下方向および周方向の振動を与えることによって被処理物を搬送路に沿って移動させるから、処理槽内で表面処理、すすぎ、乾燥などの工程の作業が行なわれている間に被処理物が搬送路に沿って進むのであって、バレルを用いることなく各工程の作業を施すことができる。つまり、バレルを用いることなく被処理物の表面処理を行なうのであって、被処理物を搬送路に沿って一方向に進行させることができるから、バッチ処理を行なうことなく連続的な処理が可能になり、被処理物が少量であってもコストに見合う処理が可能になるという利点がある。また、バレルを用いないから、設備の占有スペースが小さくなり、しかも液体の持ち出しや不要な部分への表面処理などがなく、液体の消費量が少なくなって、廃液の処理装置も小規模化が可能になる。加えて、バレルを用いる場合よりも処理槽を小型化することができるから、排気設備も小型化することが可能になるという利点があり、しかも、処理槽が加振装置によって振動しているから、被処理物が搬送路を転動しながら進むことになり、被処理物の表面全体にむらなく作業を施すことができ、不要な部分への表面処理が行なわれないこととあいまって処理効率が高くなるという利点がある。
【００４０】
また、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを互いに逆向きにしていることによって、被処理物に対する水の流速を相対的に速めることができ、被処理物の表面の付着物を除去する効率を高めることができるという利点がある。
【００４１】
請求項２の発明は、被処理物の表面に化学的作用または物理的作用による表面処理を施す表面処理工程と、前記表面処理後に被処理物の表面に残留している付着物を水を用いてすすぐことにより除去するすすぎ工程と、前記すすぎ工程の後に被処理物の表面に残留している水分を乾燥させる乾燥工程とを含み、中心線を上下方向として配置される円筒状であって被処理物が載置される螺旋状の搬送路が固設された処理槽を前記各工程に用い、被処理物が搬送路に沿って移動するように加振装置を用いて処理槽に対して上下方向および周方向の振動を与え、すすぎ工程において被処理物を処理槽内で上昇方向に移動させるとともに、被処理物のすすぎに用いる水を処理槽の上部から搬送路に流すものであり、すすぎ工程において被処理物の移動方向と被処理物をすすぐ水の流れ方向とを互いに逆向きにしていることによって、被処理物に対する水の流速を相対的に速めることができ、被処理物の表面の付着物を除去する効率を高めることができるという利点がある。
【００４２】
請求項３の発明は、前記各工程ごとに前記処理槽を備え、各処理槽の搬送路の上端部には被処理物を次工程に排出する排出路をそれぞれ備え、乾燥工程に用いる処理槽の上部に熱風を導入する熱風導入口を設け、この処理槽において熱風導入口よりも下方に被処理物を導入する被処理物投入口を設け、熱風導入口と被処理物投入口と排出路とを除いてこの処理槽をほぼ密閉したものであり、工程ごとに処理槽を分離して設けているから設備管理が容易になるという利点がある。また、各工程の処理槽から次工程の処理槽に被処理物を排出する排出路を設けていることにより、各工程間で被処理物を順次受け渡すことができ、被処理物を連続的に処理することが可能になるという利点がある。さらに、処理槽の下部から被処理物を導入し上部から排出するように構成し、かつ処理槽の上部から熱風を導入しているから、すすぎ工程で濡れている被処理物を処理槽の下部で転動させることで水分を徐々に除去し、被処理物の表面の水分をある程度除去した後に、処理槽の上部の高温の熱風に触れさせて被処理物を完全に乾燥させることができるという利点がある。このような処理を行なうことによって、比較的少ない熱量で被処理物を完全に乾燥させることが可能になり、熱風の発生に要するエネルギ量を減少させることができる。しかも、被処理物の表面の水分を振動によってある程度除去してから高温乾燥させるから、水滴が残った状態で高温乾燥させる場合に比較すると被処理物の表面にしみが残る可能性がほとんどないのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】同上に用いる脱脂槽を示す一部破断した正面図である。
【図３】同上に用いる脱脂槽の他例を示す一部破断した正面図である。
【図４】同上に用いるすすぎ槽の要部断面図である。
【図５】同上に用いるすすぎ槽の平面図である。
【図６】同上に用いるすすぎ槽の要部斜視図である。
【図７】同上に用いるすすぎ槽の他例を示す概略構成図である。
【図８】図７に示したすすぎ槽を示す平面図である。
【図９】同上の要部斜視図である。
【図１０】同上の要部斜視図である。
【図１１】同上の望ましい使用形態に関する説明図である。
【図１２】同上に用いる乾燥槽の要部断面図である。
【図１３】同上に用いる乾燥槽の平面図である。
【図１４】同上に用いる乾燥槽の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１５】同上に用いる乾燥槽の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１６】同上に用いる乾燥槽の他例を示す要部断面図である。
【図１７】図１６に示した乾燥槽の要部断面図である。
【図１８】従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ａ  脱脂槽
１ｂ，１ｄ，１ｆ  すすぎ槽
１ｃ  メッキ槽
１ｅ  後処理槽
１ｇ  乾燥槽
３  搬送路
４  加振装置
【図１】
0003575197.tif 000002
【図２】
0003575197.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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