(57)【要約】【課題】  成形品に過剰な熱をかけないで熱変形を防ぐとともに、複雑形状の成形品であってもＵＶ硬化型塗料を均一に硬化させ、ダークエリアにまでＵＶを当てて硬化させる。さらには装置の省スペース化と低コスト化を図る。【解決手段】  ＵＶ硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品Ａを動かし、且つＵＶランプ６２を動かすことにより、ＵＶランプから成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射する。この硬化に用いるＵＶ硬化装置５０は、ＵＶ硬化槽５５と、成形品ＡをＵＶ硬化槽内で動かす成形品移動装置７２，７３，７４と、ＵＶランプ６２及びそのランプ移動装置６３とを備える。二階構造の筐体５１の１階部分をＵＶ硬化槽５５とし、ＵＶ硬化槽内を炭酸ガスでパージする不活性ガス供給装置５６が設けられる。また、ＵＶを反射する反射板６５が配置される。【選択図】        図７
2005342549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品を動かすことにより、前記ＵＶランプから前記成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射するＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
【請求項２】
紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品に対し、ＵＶランプを動かすことにより、前記ＵＶランプから前記成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射するＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
【請求項３】
紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品を動かし、且つＵＶランプを動かすことにより、前記ＵＶランプから前記成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射するＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
【請求項４】
前記成形品の動きは揺動、反転、回転、前後動、左右動及び上下動のうちの少なくとも何れか２つを含む請求項１又は３記載のＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
【請求項５】
前記ＵＶランプの動きは、前記成形品との光源距離の変更、左右旋回、縦横傾動、仰角の変更、上下動及び左右動のうちの少なくとも何れか２つを含む請求項２又は３記載のＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
【請求項６】
ＵＶ硬化槽と、紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品を前記ＵＶ硬化槽内で動かす成形品移動装置と、前記ＵＶ硬化槽内に設けられたＵＶランプと、前記ＵＶランプを動かすランプ移動装置とを備えたＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化装置。
【請求項７】
中央高さに設けられた連通口で連通した二階構造の筐体の１階部分を前記ＵＶ硬化槽とした請求項６記載のＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化装置。
【請求項８】
前記ＵＶ硬化槽内を不活性ガスでパージする不活性ガス供給装置が設けられた請求項６又は７記載のＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化装置。
【請求項９】
前記不活性ガスは炭酸ガスである請求項８記載のＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化装置。
【請求項１０】
前記成形品の一方側の前記ＵＶランプから照射されたＵＶを前記成形品の他方側から前記成形品に反射する反射板が配置された請求項６〜９のいずれか一項に記載のＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品に付着した紫外線（ＵＶ）硬化型塗料をＵＶ照射により硬化させる方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高分子材料よりなる成形品に塗布する塗料の多くは熱硬化型である。紫外線（ＵＶ）硬化型塗料もあるが、これは自動車外装品のような太陽光の当たる成形品にはほとんど使用されてこなかった。なぜなら、第１に、ＵＶ硬化型塗料にＵＶを照射する時、成形品の各部にＵＶが行き届くように相当強力なＵＶを長時間照射するため、成形品の温度が例えば１２０℃以上にまで上昇して熱変形のおそれがあるからである。第２に、ＵＶ硬化型塗料に耐候性をもたせるためにはＵＶ吸収剤を配合する必要があるが、そうするとそのＵＶ吸収剤がＵＶ硬化用に配合される光重合開始剤に作用する紫外線を吸収して硬化を妨げてしまうため、結局、ＵＶ吸収剤を配合できなかったためである。但し、この第２の問題はＵＶ吸収剤の吸収波長域と光重合開始剤の励起波長域とが重複して生じることから、両波長域をずらすことによりＵＶ吸収剤の配合が可能となる。そこで、自動車外装品においてもＵＶ硬化型塗料の使用が検討された例がある。例えば特許文献１には、自動車用ヘッドランプ等の樹脂成形品を載せるスピンドル式ホルダーと、前記樹脂成形品にＵＶ硬化型塗料を塗布するＵＶ塗布装置と、前記ＵＶ硬化型塗料中の溶剤を揮発する乾燥装置と、ＵＶ照射により前記ＵＶ硬化型塗料を硬化するＵＶ照射装置とを備えた塗膜付与装置が開示されている。
【０００３】
この特許文献１には、塗膜付与装置中のＵＶ照射装置について、一般的に箱型の多い樹脂成形品に対して均一に全外周面に対してＵＶを照射するために、先ず装置内を少なくとも二つのエリヤ（実施例では４室）に分けてそれぞれのエリヤに複数のＵＶランプを設置すること、また、両エリアの中間部にスピンドル反転装置を設置してスピンドル式ホルダーと共に樹脂成形品を９０度反転させ、第１エリヤで十分にＵＶ照射されなかった面を第２エリヤで照射することが記載されている。
【特許文献１】特開平４−３４１３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のＵＶ照射装置は、横方向に並ぶ例えば４室ものエリアを要し、大きな設置スペースを必要とする。また、４室のエリヤにそれぞれ設置された複数のＵＶランプにより続けてＵＶ照射を受けることから、前記のとおり樹脂成形品の温度が例えば１２０℃以上にまで上昇して熱変形のおそれがある。また、樹脂成形品をスピンドル式ホルダーで９０度反転させる程度では、とりわけ複雑形状の樹脂成形品の全体に十分なＵＶを当てることが難しいため、どうしても各エリアに樹脂成形品をゆっくり流すことになり、前記熱変形のおそれが増大するとともに、硬化タクトが長くなる。また、トータルで多数のＵＶランプを要するため、設備費用が高くつく。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を解消し、成形品に過剰な熱をかけないで熱変形を防ぐことができるとともに、複雑形状の成形品であってもＵＶ硬化型塗料を均一に硬化させることができ、ダークエリアにまでＵＶを当てて硬化させることができ、さらには装置の省スペース化と低コスト化を図ることもできるＵＶ硬化型塗料の硬化方法及び硬化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＵＶ硬化型塗料の硬化方法は、次の［１］〜［３］の手段を採ったものである。
［１］紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品を動かすことにより、前記ＵＶランプから前記成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射するＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
［２］紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品に対し、ＵＶランプを動かすことにより、前記ＵＶランプから前記成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射するＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
［３］紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品を動かし、且つＵＶランプを動かすことにより、前記ＵＶランプから前記成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射するＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化方法。
【０００７】
ここで、前記成形品の動きは揺動、反転、回転、前後動、左右動及び上下動のうちの少なくとも何れか２つを含むことが好ましく、少なくとも何れか３つを含むことがより好ましく、全６つを含むことが最も好ましい。この動きの決め方を次に例示する。
１．成形品の寸法・形状に合わせて、成形品の基本的な動きを決める。
２．成形品の寸法が特に大きい場合には、１．に加えて反転を加える。ＵＶ硬化槽の内容積は、パージする不活性ガスの使用効率を考え、できる限り小さくしているためである。
３．例えば自動車のラジエターグリルのような複雑な立体形状を有しその奥までＵＶが届きにくい成形品は、揺動させて奥までＵＶを照射する。
４．例えば自動車のホイールキャップのような円形部品や小物等は、回転（スピンドル回転）させて均一にＵＶを照射する。
【０００８】
また、前記ＵＶランプの動きは、前記成形品との光源距離の変更、左右旋回、縦横傾動、仰角の変更、上下動及び左右動のうちの少なくとも何れか２つを含むことが好ましく、少なくとも何れか３つを含むことがより好ましく、全６つを含むことが最も好ましい。動きの重要度に鑑み優先的な動きを選択するならば、光源距離の変更、左右旋回、縦横傾動及び仰角の変更のうちの少なくとも何れか２つを含むことが好ましく、全４つを含むことがより好ましく、それに上下動及び左右動を加えることが最も好ましい。このＵＶランプの動きだけでも、ＵＶを成形品に均一に照射することができるようになるが、前記成形品の動きにこのＵＶランプの動きを加えることで、より均一に照射することができる。
【０００９】
本発明に係るＵＶ硬化型塗料の硬化装置は、次の［４］の手段を採ったものである。
［４］ＵＶ硬化槽と、紫外線（ＵＶ）硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品を前記ＵＶ硬化槽内で動かす成形品移動装置と、前記ＵＶ硬化槽内に設けられたＵＶランプと、前記ＵＶランプを動かすランプ移動装置とを備えたＵＶ硬化型塗料のＵＶ硬化装置。
【００１０】
ここで、中央高さに設けられた連通口で連通した二階構造の筐体の１階部分を前記ＵＶ硬化槽とすることが好ましい。また、ＵＶ硬化槽内を不活性ガスでパージする不活性ガス供給装置が設けられることが好ましい。不活性ガスは炭酸ガスであることが好ましい。
【００１１】
また、成形品の一方側のＵＶランプから照射されたＵＶを成形品の他方側から成形品に反射する反射板が配置されることが好ましい。
【００１２】
なお、ＵＶ硬化型塗料には、溶剤を含む溶剤型と（こちらが一般的）、溶剤を含まない無溶剤型とがあり、いずれを用いてもよい。但し、塗布後の溶剤揮発工程が不要になる点と、回収塗料中の溶剤の調整処理が不要になる点で、実質的に無溶剤型を用いることが好ましい。実質的に無溶剤型とは、溶剤を全く含まないもののみならず、微量の溶剤（回収塗料中の溶剤の調整処理が不要な程度）を含むものを包含する意味である。
【００１３】
また、ＵＶ硬化型塗料には、着色したカラー塗料と、透明なクリヤ塗料とがあり、いずれを用いてもよい。但し、色の混ざり合いや色のバラツキの補正といった煩わしさが無い点で、クリヤ塗料を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るＵＶ硬化型塗料の硬化方法及び硬化装置によれば、成形品に過剰な熱をかけないで熱変形を防ぐことができるとともに、複雑形状の成形品であってもＵＶ硬化型塗料を均一に硬化させることができ、ダークエリアにまでＵＶを当てて硬化させることができ、さらには装置の省スペース化と低コスト化を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ＵＶ硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品（Ａ）を動かし、且つＵＶランプ（６２）を動かすことにより、ＵＶランプから成形品のＵＶ硬化型塗料に満遍なくＵＶ照射する。成形品の動きは揺動、反転及び回転であり、ＵＶランプの動きは、成形品との光源距離の変更、左右旋回、縦横傾動、仰角の変更及び上下調節である。この硬化に用いる装置は、ＵＶ硬化槽（５５）と、ＵＶ硬化型塗料が付着した高分子材料よりなる成形品（Ａ）をＵＶ硬化槽内で動かす成形品移動装置（７２，７３，７４）と、ＵＶ硬化槽内に設けられたＵＶランプ（６２）と、ＵＶランプを動かすランプ移動装置とを備える。中央高さに設けられた連通口で連通した二階構造の筐体（５１）の１階部分をＵＶ硬化槽とし、ＵＶ硬化槽内を不活性ガスとしての炭酸ガスでパージする不活性ガス供給装置（５６）が設けられる。また、成形品の一方側のＵＶランプから照射されたＵＶを成形品の他方側から成形品に反射する反射板が配置される。
【実施例】
【００１６】
実施例１のＵＶ硬化型塗料の硬化装置及び硬化方法について、図１〜図１４に従って説明する。
《成形品の塗装設備》
図１及び図２に、成形品の成形設備における成形装置１と、実施例１の塗料硬化装置を含む塗装設備全体とを概略的に示す。塗装設備に先立ち、成形装置１について簡単に説明すると、成形装置１は高分子材料により成形品Ａを成形するものである。図１及び図２に例示したのは合成樹脂による射出成形を行う成形装置１であり、固定型２と横方向に開閉する可動型３とを備えている。ここでは、成形品Ａの一例として自動車外装品のうちでも複雑形状である格子形状部ａを有するラジエターグリルを成形する型２，３を備えるものとする。この成形装置１による成形タクトは、例えば約１．５分（１〜２分）である。なお、成形装置１は該例に限定されるものではなく、成形方法は例えば注型、ブロー、スラッシュ等でもよいし、高分子材料はゴム又はエラストマーでもよいし、成形品は例えばプロテクターモール、ランプカバー、エンブレム等の各種自動車外装品でもよいし、それ以外のものでもよい。
【００１７】
さて、塗装設備は、該成形装置１から順に、成形装置１より成形品Ａを取り出す取出装置１０と、成形品Ａにベースコート（ＢＣ）塗料を塗布するＢＣ塗布装置２０と、加熱によりＢＣ塗料を乾燥するＢＣ乾燥装置３０と、成形品Ａに実質的に無溶剤型のＵＶ硬化型塗料を塗布するＵＶ塗布装置４０と、ＵＶ照射によりＵＶ硬化型塗料を硬化するＵＶ硬化装置５０とが、何れの各装置１０，２０，３０，４０，５０間にも在庫置場を介することなく配置されて構成されている。ＵＶ塗布装置４０にはＵＶ硬化型塗料回収装置４００が接続されている。また、この塗装設備には前記各装置１０，２０，３０，４０，５０間で成形品Ａを自動搬送する搬送装置７０が設けられている。
【００１８】
［取出装置１０］
取出装置１０は略直方体の筐体１１を持つユニットとして作製され、該筐体１１の下面に成形品入口１２が開口し、一側面（図１において右側面）に成形品出口１３が開口している。取出装置１０は成形装置１の上方に位置するように次のＢＣ塗布装置２０の２階部分に取り付けられ、成形品入口１２が成形装置１の型２，３の開き部に向いている。筐体１１の内部には、成形品を把持するチャック１４と、該チャック１４を型２，３の開き部と後述する搬送装置７０の可動受承装置７４との間で移動させる移動装置（図示略）とが設けられている。
【００１９】
［ＢＣ塗布装置２０］
ＢＣ塗布装置２０は略直方体の筐体２１を持つユニットとして作製され、筐体２１は中央高さに設けられた仕切り板により２階部分と１階部分との二階構造となっている。２階部分において、筐体２１の一側面（図１において左側面）に成形品入口２２が開口し、他の一側面（図１において右側面）に成形品出口２３が開口している。２階部分の内部には、複数の関節で連結支持された三次元駆動アームを有する公知のロボット２４が設けられている。ロボット２４には、成形品ＡにＢＣ塗料をスプレー塗布するスプレーノズル２５が取り付けられている。１階部分の内部には、ＢＣ塗料のタンク２６、ポンプ２７、ＢＣ塗料の加温装置２８、電磁弁２９及びその制御装置（図示略）からなる塗料供給装置が設けられ、スプレーノズル２５にＢＣ塗料を供給するようになっている。ＢＣ塗料は、特に限定されないが、揮発性の高い溶剤を含むラッカー等を用いたものが好ましい。成形品Ａであるラジエターグリルには、その正面側から見える部分にのみＢＣ塗料が付着すればよいから、正面側のみからスプレー塗布されるが、ラジエターグリルの背面にも若干量の回り込んだＢＣ塗料のミストが不可避的に付着する。このＢＣ塗布装置２０によるＢＣ塗布タクトは、ロボット２４を使用することにより、前記の成形タクトに略同期化させることができ、例えば約１分（０．５〜１．５分）である。
【００２０】
なお、筐体２１には、成形品Ａに付着しなかったＢＣ塗料を回収するＢＣ塗料回収装置２００と、排気装置２１０とが接続されている。ＢＣ塗料回収装置２００で回収されたＢＣ塗料を廃棄するか又は塗料の副資材等として利用するかは任意である（純粋なＢＣ塗料としての再利用は困難である。）。
【００２１】
［ＢＣ乾燥装置３０］
ＢＣ乾燥装置３０は略直方体の筐体３１を持つユニットとして作製され、筐体３１は中央高さに設けられた仕切り板により２階部分と１階部分との二階構造となっている。２階部分において、筐体３１の一側面（図１において左側面）に成形品入口３２が開口し、他の一側面（図１において右側面）に成形品出口３３が開口している。このＢＣ乾燥は、前記ＢＣ塗料中の溶剤が十分に揮発すればよい。そこで、２階部分の内部には、加熱源としてＩＲ（赤外線）ランプ３４が用いられ次のように並設されている。前記のとおり、成形品ＡであるラジエターグリルにはＢＣ塗料が正面側から必要的に付着するだけでなく、背面にも不可避的に付着するから、その両面を満遍なく加熱して乾燥させる必要がある。また、次に述べるＢＣ乾燥タクトを達成するために、素早い乾燥が必要である。そこで、ＩＲランプ３４は、ラジエターグリルの正面に向くようにして横長のランプが縦に複数本（例えば７本）並設されたランプ群と、ラジエターグリルの背面に向くようにして横長のランプが縦に複数本（例えば６本）並設されたランプ群との二群構成になっている。また、該二群間で各ランプは交互に高さがずれた段違い配列となっている。なお、１階部分の内部には制御電源３５が設けられ、ＩＲランプ３４に電力を制御して供給するようになっている。このＢＣ乾燥装置３０によるＢＣ乾燥タクトは、以上の工夫により前記の成形タクトに略同期化させることができ、例えば約１．５分（０．５〜２分）である。
【００２２】
［ＵＶ塗布装置４０］
ＵＶ塗布装置４０は略直方体の筐体４１を持つユニットとして作製され、筐体４１は中央高さに設けられた仕切り板により２階部分と１階部分との二階構造となっている。２階部分において、筐体４１の一側面（図１において左側面）に成形品入口４２が開口し、他の一側面（図１において右側面）に成形品出口４３が開口している。２階部分の内部には、複数の関節で連結支持された三次元駆動アームを有する公知のロボット４４が設けられている。ロボット４４には成形品ＡにＵＶ硬化型塗料５をスプレー塗布するスプレーノズル４５が取り付けられている。１階部分の内部には、ＵＶ硬化型塗料のタンク４６、ポンプ４７、ＵＶ硬化型塗料の加温装置４８、電磁弁４９及びその制御装置（図示略）からなる塗料供給装置が設けられ、スプレーノズル４５にＵＶ硬化型塗料５を供給するようになっている。
【００２３】
ＵＶ硬化型塗料５には、無溶剤型のクリヤ塗料が用いられている。無溶剤型のＵＶ硬化型塗料は、溶剤型のＵＶ硬化型塗料に必要とされるＵＶ硬化前の溶剤揮発目的の乾燥工程を省くことができる等の利点を備えている。しかし、無溶剤型のＵＶ硬化型塗料は高価であるため、後述するとおり、再利用可能な状態で回収するＵＶ硬化型塗料回収装置４００が設けられている。なお、ＵＶ硬化型塗料５にはＵＶ硬化用の光重合開始剤と耐候性をもたせるためのＵＶ吸収剤とが配合され、前者の吸収波長域と後者の励起波長域は少なくともピーク波長においてずれたものが選択されている。また、ＵＶ硬化型塗料の粘度が高い場合には、加温装置４８で加温することにより粘度を低くしている。
【００２４】
前記ＢＣ塗布と同様の理由により、成形品Ａであるラジエターグリルには、正面側のみからＵＶ硬化型塗料５がスプレー塗布されるが、背面にも若干量の回り込んだＵＶ硬化型塗料のミストが不可避的に付着する。このＵＶ塗布装置４０によるＵＶ塗布タクトは、前記ロボット４４を使用することにより、前記の成形タクトに略同期化させることができ、例えば約１分（０．５〜２分）である。
【００２５】
［ＵＶ硬化型塗料回収装置４００］
ＵＶ硬化型塗料５は、ＵＶを当てない限り硬化しない性質を有している。そこで、このＵＶ塗布装置４０は筐体４１内にＵＶを含む外光が入らない雰囲気が形成される。具体的には、筐体４１は内部が暗室となるように形成され、筐体４１の側面（図示例では前側面）には外気取入口４２０が設けられるが、該外気取入口４２０は外光を通さない通気性材質又は構造で形成される。そして、該雰囲気中でのスプレー塗布で、被塗装物である成形品Ａに付着しなかったミスト状のＵＶ硬化型塗料５をＵＶ硬化型塗料として再利用可能な未硬化状態で回収するＵＶ硬化型塗料回収装置４００が設けられている。ＵＶ硬化型塗料回収装置４００は、図３及び図４に示すように、筐体４１の一側面（図示例ではテーパー状の後側面）に接続された例えば円筒状の筐体４０１と、筐体４０１の内部に相互間隔をおいて並設され軸支された複数枚のエリミネータ４０２と、該エリミネータ４０２をその軸と共に回転させる回転駆動機４０３と、各エリミネータ４０２の表面に膜状に付着したＵＶ硬化型塗料５を掻き取って落とす複数のスクレーパ４０４と、掻き落とされたＵＶ硬化型塗料５を貯溜回収する筐体４０１下部の回収容器４０５と、成形品Ａからエリミネータ４０２への空気流を作る排気装置４１０とから構成される。勿論、該装置４００の筐体４０１内にもＵＶを含む外光が入らない雰囲気が形成される。
【００２６】
図４〜図６に示すように、エリミネータ４０２は筐体４０１の内断面を略塞ぐ円板状に形成されるとともに、多数個の通気穴４０６が分散状に形成されている。通気穴４０６は、隣り合うエリミネータ４０２間で通気穴４０６の軸線方向に並ばないよう千鳥状に配されているため、ある通気穴４０６を空気と共に通過したＵＶ硬化型塗料５は隣のエリミネータ４０２の表面に衝突して捕集されやすくなっている。また、通気穴４０６の内縁は斜めに加工されているため（図６）、該内縁に付着したＵＶ硬化型塗料５が垂れ落ちやすくなっている。このエリミネータ４０２の直径は例えば直径８００〜１０００ｍｍ、エリミネータ４０２の相互間隔は例えば１０〜５０ｍｍ、通気穴４０６の直径は例えば直径２０〜４０ｍｍ、通気穴４０６の各エリミネータ４０２における数は例えば１００〜２００個である。この数値範囲にある場合の１枚のエリミネータ４０２によるＵＶ硬化型塗料５の捕集率は４０〜６０％程度であり、従って例えば４枚のエリミネータ４０２によるＵＶ硬化型塗料５の捕集率は８７〜９８％程度である。本例の場合、エリミネータ４０２の枚数は３〜６枚が適当である。なお、この捕集率は前記数値の変更により変化する数字である。
【００２７】
スクレーパ４０４は、各エリミネータ４０２の前表面（成形品Ａを向く側）及び後表面（反対側）に対しそれらの半径方向に延びて接触する長へら状のものである。スクレーパ４０４自体は固定的に設けられており、エリミネータ４０２の両表面に膜状に付着したＵＶ硬化型塗料は、該エリミネータ４０２が回転することによりスクレーパ４０４に掻き落とされ、回収容器４０５に貯溜回収される。エリミネータ４０２及びスクレーパ４０４の材料又は表面処理は、ＵＶ硬化型塗料をスムースに掻き取るために重要なファクターであり、低摩擦係数、耐摩耗性、耐蝕性等に優れた材料又は表面処理の採用が好ましい。本例では、エリミネータ４０２がＳＳ（ＪＩＳ：一般構造用圧延鋼）で形成され、さらにニッケルメッキされている。スクレーパ４０４はＮＣナイロン樹脂で形成されている。
【００２８】
排気装置４１０は、筐体４０１の終端に接続された筐体４１１と、該筐体４１１内に設けられたフィルタ４１２と、該フィルタ４１２外の方向へ吸気する排気ファン４１３とから構成される。この吸気により、外気取入口４２０→筐体４１内→筐体４０１内→筐体４１１内→外気の順に流れる空気流が形成され、成形品Ａに付着しなかったミスト状のＵＶ硬化型塗料がこの空気流とともにエリミネータ４０２へ流れるようになっている。
【００２９】
［ＵＶ硬化装置５０］
ＵＶ硬化装置５０は、略直方体の筐体５１を持つユニットとして作製され、図７に示すように、筐体５１は中央高さに設けられた連通口５４付きの仕切り板により２階部分と１階部分との二階構造となっている。２階部分において、筐体５１の一側面（図１において左側面）に成形品入口５２が開口し、他の二側面（図１において右側面と前側面）に成形品出口５３が開口している。
【００３０】
２階部分の内部は、空洞になっているが、次に述べるＵＶランプ６２の電源、制御装置（移動制御、出力制御等）等を設けてもよい。
【００３１】
１階部分がＵＶ硬化装置５０の本体であり、１階部分の筐体５１自身が不活性ガスをパージ（充填）するＵＶ硬化槽５５となっている。ＵＶ硬化においては、熱に弱い合成樹脂製の成形品Ａに対して、いかに過剰な熱をかけないようにＵＶを照射し、また、複雑形状である格子形状部ａを有するラジエターグリルのような成形品Ａに対して、該格子形状部ａの奥のようなＵＶの当たりにくいダークエリアにまでいかに満遍なくＵＶを当てることができるかがキーポイントとなる。そこで、本例のＵＶ硬化装置５０は、次の５つの項目を織り込んで作製されている。
【００３２】
（１）落とし込み式
前記のとおり筐体５１を二階構造とし、仕切り板の連通口５４から一階部分のＵＶ硬化槽５５へ成形品Ａを落とし込んでＵＶ硬化させる落とし込み式を採っている。これは、後述するパージで使う不活性ガスの性質からこの方式を採っている。また、落とし込み式にすることにより、該装置及び工程から前のＵＶ塗布装置及び工程へのＵＶの漏れを防止するのに有効である。ＵＶ硬化槽５５の内容積は約１ｍ3 、床寸法は約１ｍ×約１．５ｍである。
【００３３】
（２）不活性ガスによるパージ
ＵＶ照射時における雰囲気中の酸素の存在は、塗料のＵＶ硬化を阻害し、未硬化部分を生じさせる原因となる。そこで、ＵＶ硬化槽５５には、該槽内を不活性ガスでパージするための不活性ガス供給装置５６が接続されている。不活性ガス供給装置５６は、不活性ガスのタンク５７と、複数の電磁弁５８及び吐出口５９とから構成されている。一部の吐出口５９は筐体５１内に開口し、不活性ガスを噴出して満たすようになっている。また、他の吐出口５９は仕切り板の連通口５４に複数分岐して開口し、連通口５４を横断するように不活性ガスを噴出して、２階部分からの空気の流入を防いでいる。ＵＶ硬化槽５５には酸素センサ６０が設置され、これにより検知される酸素濃度が所定値以下となるように電磁弁５８を開閉制御するパージ制御装置６１が設けられている。本例では、不活性ガスとして炭酸ガス（二酸化炭素）が用いられている。炭酸ガスは空気より重いため、ＵＶ硬化槽５５内に自ら溜まり続けて上部の連通口５４から逃げにくい性質があり、従って絶えず供給しなくても、断続的に供給すれば足りるという利点がある。なお、パージ目的で一般的に用いられるのは窒素ガスであるが、窒素ガスは空気より軽いため、連通口５４から逃げやすい。
【００３４】
（３）ＵＶランプとランプ移動装置
ＵＶ硬化槽５５内には、ＵＶランプ６２が次のように設けられている。前記のとおり、ラジエターグリルの格子形状部ａの奥のようなＵＶの当たりにくいダークエリアのＵＶ硬化型塗料にまで満遍なくＵＶを当てる必要がある。また、後述するＵＶ硬化タクトを達成するために、素早い硬化が必要である。そこで、ラジエターグリルの正面に向くようにして例えば二つのＵＶランプ６２が、また、ラジエターグリルの正面を下方から見上げるようにして例えば一つのＵＶランプ６２が、それぞれ互いの位置を縦方向及び横方向にずらして設けられており、互いに異なる照射方向で正面を照射できるようになっている。また、一般的な有電極型のＵＶランプは自由に動かすことができないが、本例ではランプを自由に動かすことができる無電極型のＵＶランプ６２が用いられている。具体的にはフュージョン（ＦＵＳＩＯＮ）社の無電極ランプである。これに基づき、各ＵＶランプ６２はランプ移動装置６３に取り付けられており、該ランプ移動装置６３によって成形品Ａとの光源距離の変更、左右旋回、縦横傾動、仰角の変更、上下動及び左右動ができるようになっている。ＵＶランプ６２の可動範囲は、例えば、光源距離５０〜２００ｍｍ、左右旋回±３０度、縦横傾動±４５度、仰角±３０度、上下動幅５００ｍｍ、左右動幅２００ｍｍである。こうしてＵＶランプ６２を可動としたことにより、ランプ配置を成形品Ａの形状（ラジエターグリル又はそれ以外の成形品）に対し柔軟に対応して最適な配置とすることができる。
【００３５】
本例のランプ移動装置６３は、図８に示すように、ＵＶ硬化槽５５内に立設されたガイドポール６０１に案内されて上下する上下台６０２と、該上下台６０２上を前後及び左右に移動する前後左右台６０３と、該前後左右台６０３に下端が支持されて軸回転且つ傾動する可動縦軸６０４と、該可動縦軸６０４の上端に取り付けられた支持台６０５に設けられてＵＶランプ６２を支持するとともに軸回転する可動横軸６０６とから構成され、それぞれモータ等による駆動装置（図示略）を備えている。そして、上下台６０２の上下動によりＵＶランプ６２が上下動され、前後左右台６０３の前後動によりＵＶランプ６２の光源距離が変更され、前後左右台６０３の左右動によりＵＶランプ６２が左右動され、可動縦軸６０４の軸回転によりＵＶランプ６２が左右旋回され、可動縦軸６０４の傾動によりＵＶランプ６２が縦横傾動され、可動横軸６０６の軸回転によりＵＶランプ６２の仰角が変更されるようになっている。
【００３６】
（４）成形品の移動
後述する搬送装置７０の可動受承装置７４は、成形品Ａを受承した状態でＵＶ硬化槽５５内に入り込むが、その際に成形品Ａを揺動、反転（ひっくり返すこと。次の回転の一形態ともいえる。）、回転、前後動、左右動及び上下動させる機能を有している。この機能により、図９に示すように成形品Ａを揺動させながら、ダークエリアのＵＶ硬化型塗料までＵＶを当てるようにしている。また、前記のとおりパージに必要な不活性ガスの量を節減できるよう極力ＵＶ硬化槽５５の内容積を小さくするために、また、ＵＶを効率よく使うために、図１０に示すように、成形品Ａを反転及び回転させてＵＶに当てるようにしている。
【００３７】
（５）反射板
前記のとおり、成形品ＡであるラジエターグリルにはＵＶ硬化型塗料５のミストが背面にも不可避的に付着するから、背面にもＵＶ照射する必要がある。とはいえ、該ミストは少量であり、その硬化のために高価なＵＶランプを設けるのは効率が悪い。そこで、正面側のＵＶランプ６２からのＵＶをより効率よく使うために、図１１に示すように、成形品Ａの背面側に該ＵＶを反射させる反射板（ミラー）６５が配置され、該反射板６５で反射した２次ＵＶを使って、成形品Ａの背面や前記ダークエリアに付着したＵＶ硬化型塗料を硬化させるようにしている。図１１（ｂ）において、ＩはＵＶランプ６２からの直接ＵＶ（１次ＵＶ）で硬化するＵＶ硬化型塗料５の範囲を、ＩＩは反射板６５で反射した２次ＵＶで硬化するＵＶ硬化型塗料５の範囲を示している。
【００３８】
［搬送装置７０］
前記の取出装置１０、ＢＣ塗布装置２０、ＢＣ乾燥装置３０、ＵＶ塗布装置４０及びＵＶ硬化装置５０の各二階部分の天井部には、連続した搬送装置７０が設けられている。搬送装置７０は、連続したレール７１と、該レール７１に沿って移動する移動機７２と、該移動機７２から垂下する垂下部材７３と、該垂下部材７３の下端に設けられた可動受承装置７４とから構成されている。移動機７２は垂下部材７３を上下動させる機能を有している。また、可動受承装置７４は成形品Ａを受承して支持する機能と、前記のとおり成形品Ａを揺動、反転、回転、前後動、左右動及び上下動させる機能とを有している。
【００３９】
［各装置の配置］
前記各装置１０，２０，３０，４０，５０は、それぞれの成形品出口と成形品入口とを合わせるようにして、その順に直線状に配置されて接合されている（図１、図１３（ａ））。なお、前記各装置１０，２０，３０，４０，５０において少なくとも一つのユニットの２つ又は３つの側面から選択可能な一側面に他のユニットの一側面を接合することができるように構成することにより、図１３（ｂ）に示すような平面Ｌ字配置にしたり、図１３（ｃ）に示すような平面コ字配置にしたりするなど、各ユニットの平面配置を変更できるようにしてもよい。
【００４０】
また、前記各装置２０，３０，４０，５０のユニットは組み替え可能に組み付けられるため、次の３通りの配置を選択的に行うことができる。
（１）ＢＣ塗布装置２０とＢＣ乾燥装置３０とＵＶ塗布装置４０とＵＶ硬化装置５０とをこの順に配置して接合する（図１、図１３（ａ））。この場合の塗装方法は、後述する各工程、いわゆる２コート２ベイクとなる。
（２）ＢＣ塗布装置２０とＢＣ乾燥装置３０とを省き、ＵＶ塗布装置４０とＵＶ硬化装置５０とをこの順に配置して接合する（図１４（ａ））。この場合の塗装方法は、後述するＵＶ塗布工程とＵＶ硬化工程の構成、いわゆる１コート１ベイクとなる。
（３）ＢＣ乾燥装置３０を省き、ＢＣ塗布装置２０とＵＶ塗布装置４０とＵＶ硬化装置５０とをこの順に配置して接合する（図１４（ｂ））。この場合の塗装方法は、後述するＢＣ塗布工程とＵＶ塗布工程とＵＶ硬化工程の構成、いわゆる２コート１ベイクとなる。なお、この場合、ＢＣ塗料のＩＲ乾燥はしない（ＩＲ乾燥が不要なように、前もってＢＣ塗料の溶剤を調整する）。
【００４１】
《成形品の塗装方法》
さて次に、以上のように構成された成形品の塗装設備を使用して行う塗装方法について説明する。該塗装方法に先立ち、成型装置１においては、成形品Ａであるラジエターグリルが成形タクト約１．５分（０．５〜２分）で射出成形され、型２，３が開かれる。
【００４２】
１．取出工程：  取出装置１０のチャック１４は、型２，３間に下降し、成形品Ａを把持して取り出し、再び上昇し、搬送装置７０の可動受承装置７４に成形品Ａを１個ずつ受け渡す。この取出タクトは数秒〜１０数秒であり、他工程のタクトに比して極めて短いため、同期を取る上ではほとんど無視しうる。なお、取出装置１０において成形品が複数個取りのときは、取り出し後にゲートカットが行われて１個ずつに分離された後、同様に１個ずつ受け渡される。
【００４３】
２．ＢＣ塗布工程：  搬送装置７０はこの成形品Ａを１個ずつＢＣ塗布装置２０に搬送し、ＢＣ塗布装置２０ではロボット２４に取り付けられたスプレーノズル２５によって、成形品ＡにＢＣ塗料を、ＢＣ塗布タクト約１分（０．５〜１．５分）で塗布する。
【００４４】
３．ＢＣ乾燥工程：  搬送装置７０はＢＣ塗布後の成形品ＡをＢＣ乾燥装置３０に搬送し、ＢＣ乾燥装置３０ではＩＲランプ３４によって、成形品ＡのＢＣ塗料を、ＢＣ乾燥タクト約１．５分（１〜２分）で乾燥する。
【００４５】
４．ＵＶ塗布工程：  搬送装置７０はＢＣ乾燥後の成形品Ａを１個ずつＵＶ塗布装置４０に搬送し、ＵＶ塗布装置４０では、ロボット４４に取り付けられたスプレーノズル４５によって、成形品Ａに無溶剤型のＵＶ硬化型塗料５を、ＵＶ塗布タクト約１分（０．５〜１．５分）で塗布する。このとき、ＵＶ塗布装置４０には、ＵＶを含んだ外光や、ＵＶ硬化装置５０からのＵＶが入らない。このため、ＵＶ硬化型塗料回収装置４００は成形品Ａに付着しなかったＵＶ硬化型塗料５をＵＶ硬化型塗料として再利用可能な未硬化状態で回収する。これにより、ＵＶ硬化型塗料の利用効率の向上・コストの削減・廃棄物処理の軽減を図ることができる。
【００４６】
５．ＵＶ硬化工程：  搬送装置７０はＵＶ塗布後の成形品Ａを１個ずつＵＶ硬化装置５０に搬送する。ＵＶ硬化装置５０では、搬送装置７０が成形品Ａを下降させて、２階部分のＢＣ乾燥装置３０を素通りさせ、さらに連通口５４を通って１階部分のＵＶ硬化槽５５に落とし込む。連通口５４を通るとき、連通口５４に設けられた吐出口５９から吐出される不活性ガスにより、成形品Ａに付着した酸素が吹き飛ばされる。そして、不活性ガスでパージされたＵＶ硬化槽５５内で、前記のとおりＵＶランプ６２により成形品ＡのＵＶ硬化型塗料５（塗膜）にＵＶが照射され、ＵＶ硬化タクト約１．５分（１〜２分）で硬化する。このとき、ＵＶ硬化装置５０は、前記のとおり５つの項目を織り込んでＵＶ照射するので、次の作用効果が得られる。
【００４７】
ア：適度なＵＶ強度と適度な短時間で効率的にＵＶ照射することができるので、成形品Ａに過剰な熱がかからず熱変形しにくい。
イ：複雑形状の成形品ＡであってもＵＶ硬化型塗料５を均一に硬化させることができ、格子形状部ａの奥のようなダークエリアのＵＶ硬化型塗料についても確実にＵＶを当てて硬化させることができる。
ウ：二階構造にして１階部分への落とし込み式にすることで、不活性ガスの貯溜性の向上と、ＵＶ塗布装置４０へのＵＶ漏れの防止を図ることができる。
エ：ＵＶランプ６２が少なくて済み、ＵＶ硬化槽５５も最小限の大きさで済むので、ＵＶ硬化装置５０の省スペース化（設置面積の減少）と低コスト化を図ることができる。
【００４８】
６．排出工程：  搬送装置７０はＵＶ硬化後の成形品Ａを１個ずつ成形品出口５２から排出する。作業者は、その成形品Ａを搬送装置７０の可動受承装置７４から取り外し収容する。その可動受承装置７４は取出装置１０の方に循環して戻る。
上記各工程は連続的に順次行われ、各工程は略常に稼働している。すなわち、１個の成形品がＢＣ塗布工程からＢＣ乾燥工程に搬送されたとき、次の１個の成形品がＢＣ塗布工程に搬送されるし、先の１個の成形品はＢＣ乾燥工程からＵＶ塗布工程に搬送される。
【００４９】
このように、成形タクトに対して、ＢＣ塗布タクトと、ＢＣ乾燥タクトと、ＵＶ塗布タクトと、ＵＶ硬化タクトとを、それぞれ０．２倍〜５倍の範囲（好ましくは０．５倍〜２倍の範囲）に収まるように設定し、もってＢＣ塗布工程とＢＣ乾燥工程とＵＶ塗布工程とＵＶ硬化工程とに成形品を順次１個ずつ流すようにし、各工程間での在庫置を無くして行うことにより、在庫置場も無くし、設備配置スペースのコンパクト化・在庫置の手間の削減・リードタイムの短縮化を図ることができ、また、乾燥タクトを含めた各工程のタクトを略同期させて、成形品の１個流しの実現・乾燥装置のコンパクト化・高効率化を図ることもできる。
【００５０】
また、各装置２０，３０，４０，５０が、二階構造の筐体２１，３１，４１，５１を持つユニットとして作製されているので、成形品Ａが各装置の２階部分をスムースに通過することができる。また、前記のとおり、ＵＶ硬化装置５０を１階部分への落とし込み式にすることが容易にできる。さらに、各装置の１階部分に制御関係の部品などを収めて、ユニットの省スペース化（設置面積の減少）を図ることもできる。
【００５１】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）ＵＶ硬化型塗料５に溶剤を含む溶剤型を用いること。この場合、図１４（ｃ）に示すように、ＵＶ塗布装置４０とＵＶ硬化装置５０との間にＢＣ乾燥装置３０と同様の溶剤乾燥装置３０’を追加し、この溶剤乾燥装置３０’でＵＶ硬化型塗料５中の溶剤を揮発させればよい。従って、前記の１個流し等の作用効果を得ることができる。
【００５２】
（２）各装置２０，３０，４０，５０の成形品入口又は成形品出口、また、ＵＶ硬化装置５０の連通口５４は、単なる開口としたが、開閉装置を備えた開閉式としてもよい。特に、ＵＶ塗布装置４０とＵＶ硬化装置５０の１階部分との間の何れか口を開閉式にすることにより、ＵＶランプ６２からＵＶ塗布装置４０へのＵＶ漏れを確実に遮断することができる。
【００５３】
（３）各装置２０，３０，４０，５０を一階構造にしても、実施可能である。この場合、ＵＶ漏れ対策（前記口の開閉式や遮蔽板設置等）と不活性ガスの逃げ対策（前記口の開閉式等）を講じることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】成形設備と本発明に係る実施例１のＵＶ硬化装置を含む塗装設備との全体を筐体を透かして概略的に示す斜視図である。
【図２】同塗装設備全体を筐体を透かして概略的に示す平面図である。
【図３】同塗装設備のＵＶ塗布装置を筐体を透かして見せる、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同ＵＶ塗布装置に接続したＵＶ硬化型塗料回収装置の縦断面図である。
【図５】同ＵＶ硬化型塗料回収装置の横断面図である。
【図６】同ＵＶ硬化型塗料回収装置の作用を示す断面図である。
【図７】同塗装設備のＵＶ硬化装置を筐体を透かして見せる斜視図である。
【図８】同ＵＶ硬化装置のランプ移動装置を示す斜視図である。
【図９】同ＵＶ硬化装置による作用を示す斜視図である。
【図１０】同ＵＶ硬化装置による別の作用を示す斜視図である。
【図１１】同ＵＶ硬化装置による更に別の作用を示す斜視図である。
【図１２】同塗装設備の各工程のタクトを示すグラフである。
【図１３】同塗装設備の各装置の配置の態様を示す概略平面図である。
【図１４】同塗装設備の各装置の別の配置の態様を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
５０    ＵＶ硬化装置
５１    筐体
５５    ＵＶ硬化槽
５６    不活性ガス供給装置
６０    酸素センサ
６２    ＵＶランプ
６３    ランプ移動装置
６５    反射板
６０２    上下台
６０３    前後台
６０４    可動縦軸
６０５    支持台
６０６    可動横軸
７０    搬送装置
７４    可動受承装置
Ａ    成形品
【図１】
2005342549.tif 000003
【図２】
2005342549.tif 000004
【図３】
2005342549.tif 000005
【図４】
2005342549.tif 000006
【図５】
2005342549.tif 000007
【図６】
2005342549.tif 000008
【図７】
2005342549.tif 000009
【図８】
2005342549.tif 000010
【図９】
2005342549.tif 000011
【図１０】
2005342549.tif 000012
【図１１】
2005342549.tif 000013
【図１２】
2005342549.tif 000014
【図１３】
2005342549.tif 000015
【図１４】
2005342549.tif 000016