(57)【要約】【課題】閉空間内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が被塗工物に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物に付着したりすることを防止した、局所クリーン方式による塗膜形成装置を低コストで供給する。【解決手段】塗膜を形成するエリアとその外部とを遮断して閉空間１Ａをつくり出す横断面矩形の筺体１で構成される、無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料で塗膜を形成する、塗膜形成装置１００において、前記筺体１の上壁の中央部分から前記閉空間１Ａ内にクリーンな空気を給気するファンフィルタユニット３と、前記ファンフィルタユニット３から給気された空気を前記筺体１Ａの側壁の内側へ流すように配置された第１の整流板１８ａと、前記第１の閉空間１Ａ内の空気を外部に排気する排気ファン４と、が設けられているものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗膜を形成するエリアとその外部とを遮断して第１の閉空間をつくり出す横断面矩形の第１の筺体内に、無端状ベルト形状の被塗工物を円筒状に支持する支持具、前記支持具を垂直に保持するチャック機構、前記無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料を円周方向に同時に供給するための環状液槽、及び、前記環状液槽を前記無端状ベルト形状の被塗工物の軸方向に平行に稼動させる駆動機構、を有する無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料で塗膜を形成する塗膜形成装置において、
前記第１の筺体の上壁の中央部分から前記第１の閉空間内にクリーンな空気を給気するファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットから給気された空気を前記第１の筺体の側壁の内側へ流すように配置された第１の整流板と、前記第１の閉空間内の空気を外部に排気する排気ファンと、が設けられていることを特徴とする塗膜形成装置。
【請求項２】
前記第１の筺体の上壁と側壁とで形成される角部に、前記第１の整流板で向きが変えられた空気を前記第１の筺体の側壁の内側へ流すように配置された第２の整流板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の塗膜形成装置。
【請求項３】
前記整流板が、その配置角度において、可変自在になるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗膜形成装置。
【請求項４】
前記第１の閉空間に外部からアクセスできるように、前記第１の閉空間をつくり出す第１の筺体の側壁に第１の開閉部が、設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗膜形成装置。
【請求項５】
前記第１の開閉部よりも小さい第２の開閉部が、該第１の開閉部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の塗膜形成装置。
【請求項６】
前記第１の開閉部に連結されて一体化される第２の筺体で構成される連結ブースが、設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の塗膜形成装置。
【請求項７】
前記連結ブースに排気ファンが、設けられていることを特徴とする請求項６に記載の塗膜形成装置。
【請求項８】
被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部の開閉状態を検出することが可能なセンシング手段と、前記第１の閉空間のクリーン度を計測するセンシング手段と、前記第１の閉空間と連続ブースによりつくり出される第２の閉空間との差圧を検出するセンシング手段と、前記各々のセンシング手段の信号を取り入れて前記第１の筺体にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットからの給気された空気を前記第１の筺体の外壁内側へ流すための整流板と、前記第１の筺体内の空気を外部に排気する排気ファン及び前記連結ブースに設けられた排気ファンの動作を制御する制御装置と、を有していることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の塗膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状ベルト形状の被塗工物の外表面に塗膜を形成する閉空間内の空気を低コストで清浄化するこことができる塗膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真の原理を用いた作像装置に用いられる各種のロール部品は、その部品を用いた作像装置の画像品質に直接影響するので、コンタミや埃の付着を嫌う。とりわけ、ロール部品がコンタミや埃の付着による０．１〜０．５ｍｍ程度の大きさの外観欠陥を有していると、白抜けの点等の目視で識別可能な異常画像を有する画像が出力されるという問題があった。
【０００３】
このようなロール部品には、その表面に電気的な特性や必要な表面性状などを得るために各種の塗料を塗装することが一般的に用いられているが、そのロール部品の塗装には、スプレー塗装、浸漬塗装、ロールコート塗装、リングコート塗装等の多種多様な塗装がある。そして、このようなロール部品の塗装においては、半導体加工工程ほどではないが、クリーンルーム（特許文献１を参照。）等の空気が清浄化されたエリアをつくり、その中で該ロール部品の表層をコーティング加工するのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、このようなクリーンルームの空気が清浄化されたエリアをつくるためには、壁材により囲われた閉空間を工場内に新設する必要があること、天井にファンフィルタユニットを設ける必要があること、天井裏の空気を閉空間内に導いて該閉空間内の空気を循環パッケージで浄化した後再び閉空間に戻す必要があること、等のために、投資額が大きくなること、閉空間全体をクリーン化するので消費電力が大きくなること、及び、一度立ててしまうと生産規模に合わせて縮小したり、拡張したり、工場内で移動してレイアウトを見直したりすることが非常に困難になること、といった問題があった。
【０００５】
現在においては、製品の市場の急速な変化に伴って、製品寿命が短くなってきたので、実際の生産現場においては、様々な種類の部品を加工することが求められている。また、売れる時に一気に製品を売り、製品の需要が少なくなればその製品の生産を絞ると言った量的な変化も著しい。クリーンルームは、このような製品の需給状況に対応することが難しいので、クリーンルームは、敬遠されつつある。そこで、半導体業界を中心にして、必要な箇所がけに清浄化したエリアをつくり出す、いわゆる、「局所クリーン方式」が採用されるようになってきた。
【０００６】
この「局所クリーン方式」は、部品を加工する本当に必要なエリアのみを清浄化し、その他のエリアをそれに準じた準清浄化エリアとする方式である。この「局所クリーン方式」においては、装置の周りの限られた空間のみをクリーン化することとなるが、クリーンを得るためには、ＨＥＰＡ等の清浄化フィルタを通過したクリーンなエアをブースのように囲まれた閉空間に送る必要がある。しかし、局所クリーンブースのような閉空間は、もともとの大きさがクリーンルームのように大きな空間ではないので、その中で塗装をおこなうと、ブース内の気流の影響を受け塗装ムラや異物の混入が発生しやすい。とりわけ、被塗工物に直接風が当たると、塗装した塗料の乾燥スピードが変化するので、部分的に乾燥が促進し、そのために、スジやムラ模様が発生しやすい状況となる。
【０００７】
また、塗装液を貯めておく環状液槽に風が当たると、塗料中の水分や溶剤分の揮発が促進されるので、塗装液の濃度が上がり、そのために、塗装液の粘度が変化したり、最悪の場合は、塗装液中の固形分が凝着したりする。また、塗装液が被塗工物に付着すると、異物付着異常の発生した被塗工物が生産されることとなる。したがって、「局所クリーン方式」で塗装を成立させるためには、被塗工物の周りの空気に流れをつくらないことが必要となるが、そもそも、クリーンな空間をつくり出すためには、その空間内に清浄な空気を送り換気することが必要となるので、「局所クリーン方式」において被塗工物の周りの空気に流れをつくらないことと、クリーンな空間をつくり出すためにその空間内に清浄な空気を送り換気することとは、相反することとなる。
【特許文献１】特許第２６１０５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【０００９】
本発明は、閉空間内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が被塗工物に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物に付着したり、することを防止した、局所クリーン方式による塗膜形成装置を低コストで供給することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、塗膜を形成するエリアとその外部とを遮断して第１の閉空間をつくり出す横断面矩形の第１の筺体内に、無端状ベルト形状の被塗工物を円筒状に支持する支持具、前記支持具を垂直に保持するチャック機構、前記無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料を円周方向に同時に供給するための環状液槽、及び、前記環状液槽を前記無端状ベルト形状の被塗工物の軸方向に平行に稼動させる駆動機構、を有する無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料で塗膜を形成する塗膜形成装置において、
前記第１の筺体の上壁の中央部分から前記第１の閉空間内にクリーンな空気を給気するファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットから給気された空気を前記第１の筺体の側壁の内側へ流すように配置された第１の整流板と、前記第１の閉空間内の空気を外部に排気する排気ファンと、が設けられていることを特徴とする塗膜形成装置である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記第１の筺体の上壁と側壁とで形成される角部に、前記第１の整流板で向きが変えられた空気を前記第１の筺体の側壁の内側へ流すように配置された第２の整流板が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記整流板が、その配置角度において、可変自在になるように設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記第１の閉空間に外部からアクセスできるように、前記第１の閉空間をつくり出す第１の筺体の側壁に第１の開閉部が、設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記第１の開閉部よりも小さい第２の開閉部が、該第１の開閉部に設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載された発明は、請求項４又は５に記載された発明において、前記第１の開閉部に連結されて一体化される第２の筺体で構成される連結ブースが、設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載された発明は、請求項６に記載された発明において、前記連結ブースに排気ファンが、設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載された発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載された発明において、被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部の開閉状態を検出することが可能なセンシング手段と、前記第１の閉空間のクリーン度を計測するセンシング手段と、前記第１の閉空間と連続ブースによりつくり出される第２の閉空間との差圧を検出するセンシング手段と、前記各々のセンシング手段の信号を取り入れて前記第１の筺体にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットからの給気された空気を前記第１の筺体の外壁内側へ流すための整流板と、前記第１の筺体内の空気を外部に排気する排気ファン及び前記連結ブースに設けられた排気ファンの動作を制御する制御装置と、を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載された発明によれば、塗膜を形成するエリアとその外部とを遮断して第１の閉空間をつくり出す横断面矩形の第１の筺体内に、無端状ベルト形状の被塗工物を円筒状に支持する支持具、前記支持具を垂直に保持するチャック機構、前記無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料を円周方向に同時に供給するための環状液槽、及び、前記環状液槽を前記無端状ベルト形状の被塗工物の軸方向に平行に稼動させる駆動機構、を有する無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料で塗膜を形成する塗膜形成装置において、前記第１の筺体の上壁の中央部分から前記第１の閉空間内にクリーンな空気を給気するファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットから給気された空気を前記第１の筺体の側壁の内側へ流すように配置された第１の整流板と、前記第１の閉空間内の空気を外部に排気する排気ファンと、が設けられているので、前記第１の筺体の側壁の内側に流れる空気と前記被塗工物の周辺の空気との圧力差により、前記第１の筺体の側壁の内側に流れる空気と前記被塗工物の周辺の空気とを置換して、前記被塗工物の周辺の空気を清浄化することができ、そのために、前記第１の閉空間内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が前記被塗工物に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物に付着したり、することを防止した、局所クリーン方式による塗膜形成装置を低コストで供給することができる。
【００１９】
請求項２に記載された発明によれば、前記第１の筺体の上壁と側壁とで形成される角部に、前記第１の整流板で向きが変えられた空気を前記第１の筺体の側壁の内側へ流すように配置された第２の整流板が設けられているので、いっそう確実に、被塗工物の周りの空気に流れをつくらないようにすることができ、そのために、第１の閉空間内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が被塗工物に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物に付着したり、することをいっそう確実に防止することができる。
【００２０】
請求項３に記載された発明によれば、前記整流板が、その配置角度において、可変自在になるように設けられているので、清浄度が悪い部分に重点的にファンフィルタユニットからの清浄化された空気を送ることができ、そのために、前記第１の閉空間をいっそう均一にクリーンな状態に保つことができ、よって、前記第１の閉空間内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が被塗工物に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物に付着したり、することをいっそう確実に防止することができる。
【００２１】
請求項４に記載された発明によれば、前記第１の閉空間に外部からアクセスできるように、前記第１の閉空間をつくり出す筺体の側壁に第１の開閉部が設けられているので、塗膜形成装置の段取り変更などで時間がかかる時に利用することができ、そのために、前記第１の閉空間に外気が入り込んで該第１の閉空間のクリーン度が悪化させられることがなく、よって、異物が被塗工物に混入することがない。
【００２２】
請求項５に記載された発明によれば、前記第１の開閉部よりも小さい第２の開閉部が該第１の開閉部に設けられているので、前記第１の閉空間に外気が入り込んで該第１の閉空間のクリーン度が悪化させられることがなく、そのために、異物が被塗工物に混入することがない。
【００２３】
請求項６に記載された発明によれば、前記第１の開閉部に連結されて一体化される第２の筺体で構成される連結ブース２００が設けられているので、環状液槽のメンテナンス時などに被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部を開けた場合も、その閉空間内のクリーン度を悪化させることがなく、そのために、メンテナンス後にクリーンな状態が回復するまで待つ必要がなく、すぐに、塗装を再開することが可能となり、よって、クリーンルームのような大型の空気清浄化装置が無くても、埃などの異物が付着しない塗装を実現することができる。
【００２４】
請求項７に記載された発明によれば、前記連結ブース２００に排気ファンが設けられているので、前記連結ブース２００の内部の空気の循環が促進され、そのために、前記連結ブース２００内をクリーン化するのにかかる時間を短縮することが可能となり、よって、クリーンルームのような大型の空気清浄化装置が無くても、埃などの異物が付着しない塗装を実現することができる。
【００２５】
請求項８に記載された発明によれば、被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部の開閉状態を検出することが可能なセンシング手段と、前記第１の閉空間のクリーン度を計測するセンシング手段と、前記第１の閉空間と連続ブースによりつくり出される第２の閉空間との差圧を検出するセンシング手段と、前記各々のセンシング手段の信号を取り入れて前記第１の筺体にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットからの給気された空気を前記第１の筺体の外壁内側へ流すための整流板と、前記第１の筺体内の空気を外部に排気する排気ファン及び前記連結ブースに設けられた排気ファンの動作を制御する制御装置と、を有しているので、前記被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部の開閉状態を検知して、その状態に応じて前記被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニットと、該ファンフィルタユニットからの給気された空気を前記第１の筺体の外壁内側へ流すための整流板と、前記第１の閉空間内の空気を外部に排気する排気ファン及び連結ブースに具備された排気ファンの動作を制御することが可能となり、それらのために、連結ブースの内部で作業する人から発塵する埃が被塗工物を加工するエリアを外部と遮断した閉空間に進入するのを防ぐことができる塗膜形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の説明図である。図２は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置における塗装機構の拡大説明図である。図３は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置における環状液槽部の拡大説明図である。図４は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置内における空気の流れを説明する説明図である。図５は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置を連結ブースに連結する状態を示す説明図であって、（ａ）は、連結ブースを連結する前の状態を示し、（ｂ）は、連結ブースを連結した後の状態を示し、そして、（ｃ）は、作業者が作業する状態を示す。図６は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の動作を説明する説明図である。図７は、本発明の他の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の動作を説明する説明図である。図８は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の動作を説明するフロー図である。図９は、本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装に連結ブースを連結したことによる効果を説明する説明図である。
【００２７】
図１〜３に示されているように、本発明の無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料で塗膜を形成する塗膜形成装置１００は、塗膜を形成するエリアとその外部とを遮断して第１の閉空間１Ａをつくり出す横断面矩形の第１の筺体１内に、無端状ベルト形状の被塗工物１９を円筒状に支持する支持具（図示せず）、前記支持具を垂直に保持するチャック機構２０、前記無端状ベルト形状の被塗工物１９の外周に塗料を円周方向に同時に供給するための環状液槽２２、及び、前記環状液槽２２を前記無端状ベルト形状の被塗工物１９の軸方向に平行に稼動させる駆動機構（図示せず）、を有している。そして、前記塗膜形成装置１００においては、前記筺体１の上壁の中央部分から前記閉空間１Ａ内にクリーンな空気を給気するファンフィルタユニット３と、前記ファンフィルタユニット３から給気された空気を前記筺体１Ａの側壁の内側へ流すように配置された第１の整流板１８ａと、前記閉空間１Ａ内の空気を外部に排気する排気ファン４と、が設けられている。図１において、５は、給気ダクトであり、６は、排気ダクトであり、１４は、パーティクルカウンタであり、１５ａ，１５ｂは、差圧計である。
【００２８】
このように、塗膜を形成するエリアとその外部とを遮断して第１の閉空間１Ａをつくり出す横断面矩形の第１の筺体１内に、無端状ベルト形状の被塗工物１９を円筒状に支持する支持具（図示せず）、前記支持具を垂直に保持するチャック機構２０、前記無端状ベルト形状の被塗工物１９の外周に塗料を円周方向に同時に供給するための環状液槽２２、及び、前記環状液槽２２を前記無端状ベルト形状の被塗工物１９の軸方向に平行に稼動させる駆動機構（図示せず）、を有する無端状ベルト形状の被塗工物の外周に塗料で塗膜を形成する塗膜形成装置１００において、前記筺体１の上壁の中央部分から前記閉空間１Ａ内にクリーンな空気を給気するファンフィルタユニット３と、前記ファンフィルタユニット３から給気された空気を前記筺体１Ａの側壁の内側へ流すように配置された第１の整流板１８ａと、前記閉空間１Ａ内の空気を外部に排気する排気ファン４と、が設けられていると、前記筺体１Ａの側壁の内側に流れる空気と前記被塗工物１９の周辺の空気との圧力差により、前記筺体１Ａの側壁の内側に流れる空気と前記被塗工物１９の周辺の空気とを置換して、前記被塗工物１９周辺の空気を清浄化することができ、そのために、前記閉空間１Ａ内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が前記被塗工物１９に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物１９に付着したり、することを防止した、局所クリーン方式による塗膜形成装置１００を低コストで供給することができる。
【００２９】
本発明においては、前記第１の筺体１の上壁と側壁とで形成される角部に、前記第１の整流板１８ａで向きが変えられた空気を前記第１の筺体１の側壁の内側へ流すように配置された第２の整流板１８ｂが設けられている。このように、前記第１の筺体１の上壁と側壁とで形成される角部に、前記第１の整流板１８ａで向きが変えられた空気を前記第１の筺体１の側壁の内側へ流すように配置された第２の整流板１８ｂが設けられていると、いっそう確実に、被塗工物１９の周りの空気に流れをつくらないようにすることができ、そのために、前記第１の閉空間１Ａ内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が被塗工物１９に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物１９に付着したり、することをいっそう確実に防止することができる。
【００３０】
本発明においては、前記整流板、即ち、第１の整流板１８ａ及び第２の整流板１８ｂは、その配置角度において、可変自在になるように設けられている。このように、前記整流板１８、即ち、第１の整流板１８ａ及び第２の整流板１８ｂが、その配置角度において、可変自在になるように設けられていると、清浄度が悪い部分に重点的にファンフィルタユニット３からの清浄化された空気を送ることができ、そのために、前記第１の閉空間１ａをいっそう均一にクリーンな状態に保つことができ、よって、前記第１の閉空間１Ａ内に流れる気流の影響を受けて、塗装ムラが発生したり、前記気流中の異物が被塗工物１９に混入したり、また、塗料中における固形分の凝集によって発生した異物が被塗工物１９に付着したり、することをいっそう確実に防止することができる。
【００３１】
本発明においては、前記第１の閉空間１Ａに外部からアクセスできるように、前記第１の閉空間１Ａをつくり出す第１の筺体１の側壁に第１の開閉部１０が設けられている。このように、前記第１の閉空間１Ａに外部からアクセスできるように、前記第１の閉空間１Ａをつくり出す第１の筺体１の側壁に第１の開閉部１０が設けられていると、塗膜形成装置１００の段取り変更などで時間がかかる時に利用することができ、そのために、前記第１の閉空間１Ａに外気が入り込んで該閉空間１Ａのクリーン度が悪化させられることがなく、よって、異物が被塗工物１９に混入することがない。
【００３２】
本発明においては、前記第１の開閉部１０よりも小さい第３の開閉部３４が該第１の開閉部１０に設けられている。このように、前記第１の開閉部１０よりも小さい第３の開閉部３４が該第１の開閉部１０に設けられていると、前記閉空間１Ａに外気が入り込んで該閉空間１Ａのクリーン度が悪化させられることがなく、そのために、異物が被塗工物１９に混入することがない。
【００３３】
本発明においては、前記第１の開閉部１０に連結されて一体化される第２の筺体２で構成される連結ブース２００が設けられている。このように、前記第１の開閉部１０に連結されて一体化される第２の筺体２で構成される連結ブース１００が設けられていると、環状液槽２２のメンテナンス時などに被塗工物１９を加工するエリアを外部と遮断した閉空間１Ａをつくり出す第１の筺体１に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部１０を開けた場合も、その第１の閉空間１Ａ内のクリーン度を悪化させることがなく、そのために、メンテナンス後にクリーンな状態が回復するまで待つ必要がなく、すぐに、塗装を再開することが可能となり、よって、クリーンルームのような大型の空気清浄化装置が無くても、埃などの異物が付着しない塗装を実現することができる。
【００３４】
本発明においては、前記連結ブース２００に排気ファン９が設けられている。このように、前記連結ブース２００に排気ファン９が設けられていと、前記連結ブース１００の内部の空気の循環が促進され、そのために、前記連結ブース１００内をクリーン化するのにかかる時間を短縮することが可能となり、よって、クリーンルームのような大型の空気清浄化装置が無くても、埃などの異物が付着しない塗装を実現することができる。
【００３５】
本発明の塗膜形成装置１００は、前記被塗工物１９を加工するエリアを外部と遮断した閉空間１Ａをつくり出す第１の筺体１に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部１０の開閉状態を検出することが可能なセンシング手段３５と、前記第１の閉空間１Ａのクリーン度を計測するセンシング手段（図示せず）と、前記第１の閉空間１Ａと連結ブース２００によりつくり出される第２の閉空間２との差圧を検出するセンシング手段（図示せず）と、前記各々のセンシング手段の信号を取り入れて前記第１の筺体１にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニット３と、前記ファンフィルタユニット３からの給気された空気を前記第１の筺体１Ａの外壁内側へ流すための整流板１８と、前記第１の筺体１Ａ内の空気を外部に排気する排気ファン４及び前記連結ブース２００に設けられた排気ファン９の動作を制御する制御装置（図示せず）と、を有している。
【００３６】
このように、前記被塗工物１９を加工するエリアを外部と遮断した閉空間１Ａをつくり出す第１の筺体１に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部１０の開閉状態を検出することが可能なセンシング手段３５と、前記第１の閉空間１Ａのクリーン度を計測するセンシング手段（図示せず）と、前記第１の閉空間１Ａと連結ブース２００によりつくり出される第２の閉空間２との差圧を検出するセンシング手段（図示せず）と、前記各々のセンシング手段の信号を取り入れて前記第１の筺体１にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニット３と、前記ファンフィルタユニット３からの給気された空気を前記第１の筺体１Ａの外壁内側へ流すための整流板１８と、前記第１の筺体１Ａ内の空気を外部に排気する排気ファン４及び前記連結ブース２００に設けられた排気ファン９の動作を制御する制御装置（図示せず。）と、を有していると、被塗工物１９を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間をつくり出す第１の筺体１に外部よりアクセスする際に開閉する第１の開閉部（扉）１０の開閉状態を検知して、その状態に応じて前記被塗工物１９を加工するエリアを外部と遮断した第１の閉空間１Ａをつくり出す第１の筺体１にクリーンな空気を送付するファンフィルタユニット３と、該ファンフィルタユニット３からの給気された空気を前記第１の筺体１の外壁内側へ流すための整流板１８と、前記第１の閉空間１Ａ内の空気を外部に排気する排気ファン４及び連結ブース２００に具備された排気ファン９の動作を制御することが可能となり、それらのために、連結ブース２００の内部で作業する人から発塵する埃が被塗工物１９を加工するエリアを外部と遮断した閉空間１Ａに進入するのを防ぐことができる塗膜形成装置１００を提供することができる。
【００３７】
本発明における塗装装置１００の動作は図６に示されている。本発明においては、塗装装置１００の段取り変更などで時間がかかる時は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の開閉部（扉）１０を開いて作業を実施するが、被塗工物１９を塗装機構１６にセットするなど短時間の開閉が必要な際には図７に示すように、第１の開閉部（扉）１０に設けてある第２の開閉部（小扉）３４を開け作業を実施する。また、これらの扉はいずれも図７に示すように引き戸になっており左右方向に開閉する機構となっている。これらの扉を左右に開閉すると、閉空間１Ａの内部に外気が流入するのを防ぐことができる。
【００３８】
次ぎに、図１〜３及び図５（ａ）〜（ｃ）を用いて、本発明の塗膜形成装置１００について詳細に説明する。
【００３９】
１は、塗装機構１６を設置するために外部と遮断した第１の閉空間１Ａを創出するための第１の筺体を示し、そして、２は、車輪１３により矢印Cの向きに移動可能な第２の閉空間２Ａを創出するための第２の筺体２を示している。前記第２の筺体２は、連結ブース２００を構成している。連結ブース２００は、その側壁に設けられた第２の開閉部（扉）１２により、作業担当者１７の出入りが可能になる。３は、前記第１の閉空間１Ａの内部に外部の空気をＨＥＰＡフィルタにより浄化して給気するためのファンフィルタユニット３であり、５は、ファンフィルタユニット３の空気を第１の閉空間１Ａに送る際に流れるダクトであり、４は、第１の閉空間１Ａの内部に外部の空気を外に放出するための排気ファンであり、６は、同様に排気空気が流れるダクトであり、７は、ダクト６内に流れる空気量を調節するダンパであり、８は、移動可能な第２の閉空間２Ａの内部に外部の空気をＨＥＰＡフィルタにより浄化して給気するためのファンフィルタユニットであり、９は、第２の閉空間２Ａの内部に外部の空気を外に放出するための排気ファンである。前記ファンフィルタユニット３又は８は、可変抵抗器にて内部のファンの回転数が変化して給気量をコントロールすることができる。１０は、塗装機構１６をメンテナンスする際に開閉する第１の開閉部（扉）であり、３５は、第１の開閉部（扉）１０の開閉状態を検出するセンシング手段であり、前記第２の筺体２を前記筺体１に連結する際のシール部材であり、１４は、各閉空間１Ａ，２Ａの空気の浄化状態を定量的に評価、監視するパーティクルカウンタであり、１５ａ、１５ｂは、各閉空間１Ａ，２Ａと外部との差圧を計測する差圧計である。１８は、ファンフィルタ３から噴出した清浄化された空気を第１の筺体１の壁面に沿って流すための整流板である。
【００４０】
前記塗装機構１６について
１９は、挿入されたマンドレル（支持具）によって保持された被塗工物である。２２は、被塗工物１９の外周に塗る塗料を供給する環状液槽であり、２４は、その環状液槽２２を固定するベース材であり、２３は、環状液槽２２に塗料を送液するためのホースである。前記塗料は、図示されていないがポンプ（チューブポンプ、ダイヤフラムポンプ等）で送液される。また、加工物１９は、支持具ごとチャック機構２０で垂直に固定されているが、エアシリンダ２１で固定、解除が自在にコントロールされる。この状態で環状液槽２２を被塗工物の上から下方向にアクチュエータ（駆動源）２５により駆動することで、ディッピングの原理で塗装がおこなわれ、被塗工物１９の外周に塗膜が形成されることとなる。
【００４１】
前記環状液槽の詳細について
環状液槽２２は、固定ねじ２６でベース２４に固定されていて、アクチュエータ（駆動源）２５により、被塗工物１９に平行に駆動することができる。この時の平行度は、好ましくは、０．１ｍｍ以下である。環状液槽２２の中には、塗料２７が蓄えられていて、被塗工物１９との隙間は、弾性体（ゴム）で構成されたシール部材２９で密閉され、液体が漏れないような構造となっている。塗料２７は、ホース２３を通じて環状液槽２２に送液されるが、この時、液面の高さをセンサ３０で検知して、図示していないポンプを制御することにより、常に一定の液面を保つことが可能となっている。また、環状液槽２２には、液面の蒸発により乾くのを防止するためにカバー２８が設けられている。
【００４２】
前記塗膜形成装置１００の動作について
通常、塗装時は、図１に示すように、第１の筺体１により創出される第１の閉空間１Ａ内で行われる。塗装機構１６は、環状液槽２２が上昇した位置にあり、被塗工物１９をセットしスタートすると、まず、エアシリンダ２１で被塗工物１９をチャックし、環状液槽２２が下降することで、シール２９が被塗工物１９に当接する。この状態で塗料２７を供給し液面をシール部材２９より上昇させることで、被塗工物１９は接液する。この状態で環状液槽２２を被塗工物１９の下端部まで下降させると、浸漬塗装の原理により被塗工物１９の外周には塗膜が形成されることとなる。環状液槽２２が下端に到達した際には、環状液槽２２内部の塗料２７を回収し、液面がシール部材２９より下に下がるまで塗料２７を回収する。その状態でチャック機構２０を解除して被塗工物１９を取り出すことができる。次の、被塗工物１９を塗装する前に環状液槽２２を上端に戻しておく。以下上記の作業を繰り返すことで連続的な塗装作業が可能である。
【００４３】
この時、ファンフィルタユニット３の給気量とこの排気ファン４により排気される排気量をダンパ７にてコントロールすることで外部より差圧が２〜３Ｐａほどプラス圧になるように調整しておく。また、パーティクルカウンタ１４により第１の閉空間１Ａの浄化状態は常に監視することが可能である。図４に示されているように、前記ファンフィルタユニット３から供給された正常化された空気は整流板１８にあたり向きを変えられる。これにより、前記第１の筺体１の壁面に沿って空気を流すことができる。この時、被塗工物１９の周りには直接ファンフィルタユニット３から供給される清浄化された空気は流れないが、前述の壁面に速い流れができることで、ベルヌーイの原理で負圧な領域ができるので、被塗工物１９付近の空気はその流れに巻き込まれることで、新たな空気と置換される。これにより、この第１の閉空間1Ａ全体が清浄化されることとなる。前記第１の閉空間1Ａの体積が３ｍ3 の時ファンフィルタユニット３から５ｍ3 ／ｍｉｎの空気を流すと第１の筺体１の壁面に沿って０．５〜０．７m／ｓの清浄化された空気の流れができ（矢印３１を参照。）、その影響で被塗工物１９付近には０．１ｍ／ｓ程度のゆっくりとした空気の流れができる（矢印３２，３２を参照。）。このため、被塗工物１９には、早い空気の流れが当たることがないので、塗膜に乾燥ムラ、スジが発生したり、環状液槽２２の内部が乾燥し、乾燥した塗料の異物が被塗工物１９に付着して外観品質の悪化を生じることなく塗装することが可能となる。
【００４４】
従来のクリーンルームにおいては、被塗工物１９の塗膜外観が良好であるが、空調電力の消費が多くなるという問題があり、そして、従来の局所型クリーンルームにおいては、空調電力の消費が小さくなるが、被塗工物１９の塗膜外観が悪くなるという問題があった。これらに対して、本本発明の塗膜形成装置おいては、空調電力の消費が少なくなり、しかも、被塗工物１９の塗膜外観が良好である。
【００４５】
次ぎに、図１〜４、図５（ａ）〜（ｃ）、及び、図８〜９を用いて、本発明の塗膜形成装置１００について詳細に説明する。
【００４６】
連続塗装時には、被塗工物１９の塗装外観品質を確保するために、被塗工物１９の一定本数を塗装する度に、環状液槽２２の清掃などのメンテナンス時に第１の開閉部（扉）１０を開放する必要がある。そのままの状態で開放すると、閉空間1Ａの外部の汚れた空気が入り込むので、クリーン度を悪化させる。図５（ｂ）に示すように筺体２により創出される閉空間２Ａを第１の開閉部（扉）１０の前に設置する。次に、第２の開閉部（扉）１２を開けて作業担当者１７が閉空間２Ａの内部に入り、ファンフィルタユニット８と排気ファン９とにより閉空間２Ａの内部を浄化する。この時の差圧は、閉空間１Ａよりも閉空間２Ａの方が低いが、外部よりは大きい差圧の値０．５〜１．５Ｐａになるようにコントロールする。そして、パーティクルカウンタ１４の値を確認した後、閉空間２Ａの内部が十分浄化された状態で第１の開閉部（扉）１０を開放する。この時、第１の開閉部（扉）１０の開放をセンサ３５で検知し、その信号に基づいて制御装置（図示せず）により、ファンフィルタユニット３の給気量を最大にし、排気ファン４の動きを停止すると共にファンフィルタユニット８の給気を停止し、そして、排気ファン９がそのまま稼働するように、各々のファンをコントロールする。また、ファンフィルタユニット８の給気も停止し、排気ファン９はそのまま稼動する。前記閉空間１Ａ及び前記閉空間２Ａと外部との差圧は、等しくなるが、全体として、外部と比べて、２〜５ｐａ程度のプラス圧になるように、各ファンの回転数を制御する。
【００４７】
この時、整流板１８の一部が図５（ｃ）に示されている矢印Ｄの方向に向きを変えることで、作業担当者１７に直接風が当たることがないようになっている。作業担当者にファンフィルタユニット３から給気された清浄化された空気による風を直接当ててしまうと、作業担当者１７の衣服からほこりや繊維が必要以上に舞い上がり、クリーン度を悪化させる原因となることがわかっている。この状態で作業担当者１７は塗装機構１６のメンテナンスを実施する。ファンフィルタユニット３より給気した空気が排気ファン９より排気されると、図５（ｃ）に示されている矢印Ｅの方向に空気が流れるので、第２の閉空間２Ａで発生した埃は第１の閉空間１Ａに逆流することがなく、そのために、第１の閉空間１Ａは、清浄な状態を維持することが可能となる。これら一連の動きは図示していない制御装置により制御されているが、通常は塗装機構１６の制御装置を用いることで可能である。第２の筺体２により創出される第２の閉空間２Ａは、車輪１３が付いているが、必要な時意外は連結を外し格納しておくことが可能である。これにより限られた生産スペースを有効に活用することができる。実施結果を図９に示すが、本発明を用いることで、クリーン度を保ったまま第１の閉空間１Ａを開放することが可能でメンテナンスなどの塗装に関わる付帯作業を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の説明図である。
【図２】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置における塗装機構の拡大説明図である。
【図３】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置における環状液槽部の拡大説明図である。
【図４】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置内における空気の流れを説明する説明図である。
【図５】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置を連結ブースに連結する状態を示す説明図であって、（ａ）は、連結ブースを連結する前の状態を示し、（ｂ）は、連結ブースを連結した後の状態を示し、そして、（ｃ）は、作業者が作業する状態を示す。
【図６】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の動作を説明する説明図である。
【図７】本発明の他の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の動作を説明する説明図である。
【図８】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装置の動作を説明するフロー図である。
【図９】本発明の実施の一実施の形態を示す塗膜形成装に連結ブースを連結したことによる効果を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  第１の筺体
１Ａ  第１の閉空間
２  第２の筺体
２Ａ  第２の閉空間
３  ファンフィルタユニット
４  排気ファン
５  給気ダクト
６  排気ダクト
７  ダンパ
８  ファンフィルタユニット
９  排気ファン
１０  第１の開閉部（扉）
１１  シール
１２  第２の開閉部（扉）
１３  車輪
１４  パーティクルカウンタ
１５ａ、１５ｂ  差圧計
１６  塗装機構
１７  作業担当者
１８  整流板
１８ａ  第１の整流板
１８ｂ  第２の整流板
１９  被塗工物
２０  チャック機構
２１  エアシリンダチャック（機構の駆動源）
２２  環状液槽
２３  ホース
２４  ベース部材
２５  アクチュエータ（駆動源）
２６  固定ねじ
２７  塗料
２８  カバー
２９  シール部材
３０  センサ（液面検知）
３１  空気の流れを示す矢印
３２  空気の流れを示す矢印
３４  第３の開閉部（小扉）
３５  センサ（第１の開閉部の開閉を検知）
１００  塗膜形成装置
２００  連結ブース
【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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