JP7229708B2 - 塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗装装置に関する。

塗料会社の調色工場では、調製した塗料を塗装した見本板を多量に作成する作業が行われる。この作業では、色相、明度、光輝感及び仕上がり性が均一な見本板を複数作成する必要がある。
見本板の作成方法としては、エアスプレーガンを使用した手作業による塗装が挙げられる。この場合、作業者は、熟練者である必要がある。
次に、塗装工場の自動化ラインと同様な、ロボット塗装機を使用して見本板を作成することが検討される。この方法によれば、熟練者は必要とされないが、大規模な設備が必要となる問題点がある。これに鑑みて、これまでに、広い設置場所を必要としない塗装装置が提案されている(特許文献１)。

特許第４８３６９５５号

上述の特許文献１の塗装装置は、塗板を簡便に作成できるが、色相、明度、光輝感及び仕上がり性が均一な塗板を作成する点から改善の要求があった。上述の特許文献１の塗装装置は、例えば、塗装作業時に発生する塗料ダストが塗装物の仕上がり（色相、明度、光輝感及び仕上がり性の均一性）に影響を与えることがあった。

本発明の態様が解決しようとする課題は、塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性を安定化させることができる塗装装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明では以下の態様を提供する。
第１の態様の塗装装置は、上下方向に延在する筒状の側周壁を備え前記側周壁の内側に被塗物が搬入される塗装ブースが確保されたカバー壁と、前記塗装ブース内に収容された前記被塗物を支持する被塗物支持台と、前記塗装ブース内に設けられ前記被塗物支持台上に支持された前記被塗物の上方から前記被塗物に向かって塗料を噴霧する噴霧ガンと、前記カバー壁における前記噴霧ガンよりも上方の位置から前記カバー壁内側に空気を供給するエア供給装置と、前記カバー壁の前記側周壁の下端開口部から前記カバー壁内側の空気を排気する排気装置と、前記側周壁内側における前記被塗物支持台よりも下方位置を塞ぐ下部フィルターとを有し、前記カバー壁の前記側周壁は、一定断面で上下方向に延在する内側空間を形成する筒状の側周主壁部と、前記側周主壁部の下端から下方へ先細りのテーパー状に延出するテーパー筒壁と、前記テーパー筒壁の下端から下方へ一定断面で延出する出口筒壁とで構成され、前記下部フィルターは前記側周壁内側における前記出口筒壁を塞ぐフィルターであって、前記側周壁内側における前記被塗物支持台よりも下方位置を最初に塞ぐ部材は前記下部フィルターであり、前記塗装ブースは前記側周主壁部の内側空間である主室部と前記主室部から前記下部フィルターまで延在する空間とで構成され、前記被塗物支持台は前記被塗物を前記塗装ブースの前記主室部内に支持する。
上記塗装装置は、前記塗装ブースの周囲の前記側周壁にその周方向に延在形成された長孔に通された支持バー、前記支持バーの前記カバー壁内側に配置された先端部に固定された前記被塗物支持台、前記カバー壁の外側に配置され前記支持バーを前記長孔の延在方向及び前記側周壁の内外方向に移動させる移動機構、を備える被塗物移動装置と、前記被塗物移動装置の前記移動機構を収容する移動機構カバー壁とを有し、前記移動機構カバー壁の内側空間は前記長孔を介して前記塗装ブースと連通され、前記被塗物支持台は前記被塗物を前記側周壁の前記長孔に対して上方に離隔した位置に支持する構成も採用可能である。
上記塗装装置は、前記移動機構カバー壁の内側に温湿度を調整した空調エアを送給する側部エア供給装置をさらに有していても良い。
上記塗装装置は、前記噴霧ガンを移動する噴霧ガン移動装置をさらに有していても良い。

本発明の態様に係る塗装装置によれば塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性を安定化させることができる。

本発明の第１実施形態に係る塗装装置を示す正断面図である。 図１の塗装装置に対する対比例（第１対比例）の塗装装置を示す正断面図である。 本発明の第２実施形態に係る塗装装置を示す正断面図である。 図３の塗装装置の塗装ブース付近の構造を示す平断面図である。 図１の塗装装置に対する対比例（第２対比例）の塗装装置を示す正断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る塗装装置について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の塗装装置１０を示す。
なお、図１において、上側を上、下側を下として説明する。

図１に示す実施形態の塗装装置１０は、被塗物Ｔが搬入される塗装ブース２０Ｓが内側に確保されたカバー壁２０と、カバー壁２０内側に搬入された被塗物Ｔが載置されるトレイ３０（被塗物支持台）と、カバー壁２０内側に設けられた噴霧ガン４０とを有する。
また、塗装装置１０は、温湿度を調整した空調エアをカバー壁２０内側空間に供給するエア供給装置５０、カバー壁２０内側の空気を排気する排気装置６０、カバー壁２０内側に設けられた上部フィルター７１及び下部フィルター７２も有している。

カバー壁２０は、図示略の支持部材によって上下方向に延在する向きで支持された筒状の側周壁２１と、側周壁２１上を覆う天壁２２とを有する。
天壁２２は、側周壁２１の上端部に、側周壁２１の内側空間上を覆うように設けられている。

上部フィルター７１はカバー壁２０の上端部内側にカバー壁２０内側空間を上下に区画するように設けられている。上部フィルター７１はカバー壁２０の側周壁２１内における天壁２２から下方へ離隔した位置に設けられ、カバー壁２０内側空間を上下に区画している。
下部フィルター７２はカバー壁２０の下端部内側にカバー壁２０内側空間を上下に区画するように設けられている。
塗装ブース２０Ｓは、カバー壁２０内側における上部フィルター７１と下部フィルター７２との間の空間を指す。

図１に示すカバー壁２０の側周壁２１は、一定断面で上下方向に延在する内側空間を形成する筒状の側周主壁部２３と、側周主壁部２３の下端から下方へ先細りのテーパー状に延出するテーパー筒壁２４と、テーパー筒壁２４の下端から下方へ一定断面で延出する出口筒壁２５も有している。

下部フィルター７２は、出口筒壁２５の上端部に、カバー壁２０の軸線方向（図１では上下方向）に垂直の横方向に延在させて設けられ、カバー壁２０内側空間を上下に区画している。
図１に示す塗装装置１０の塗装ブース２０Ｓは、側周主壁部２３の内側空間である主室部２０Ｓ１と、テーパー筒壁２４内側に主室部２０Ｓ１下端から下方へ行くにしたがって先細りのテーパー状に確保されたテーパー室部２０Ｓ２とを有する。テーパー室部２０Ｓ２は、主室部２０Ｓ１下端から下部フィルター７２まで延在している。

図１に示す塗装装置１０のテーパー筒壁２４は、その上端から下方へ行くにしたがって、外周サイズ及び内周サイズが縮小するテーパー状に形成されている。
カバー壁２０の側周壁２１は、その内側に、塗装ブース２０Ｓの主室部２０Ｓ１と主室部２０Ｓ１下端から下方へ下部フィルター７２まで延在するテーパー室部２０Ｓ２とを確保可能な構成であれば良い。側周壁２１は、例えば、上下方向において外周サイズが一定で延在する構成も採用可能である。

側周壁２１に対する下部フィルター７２の配置位置は、出口筒壁２５の上端部よりも下方であっても良い。
塗装ブース２０Ｓは、主室部２０Ｓ１と、テーパー室部２０Ｓ２を含み主室部２０Ｓ１から下方へ下部フィルター７２まで延在する下部室部とを有する構成であれば良い。下部フィルター７２が出口筒壁２５のその上端部よりも下方に設けられた構成では、塗装ブース２０Ｓは、テーパー室部２０Ｓ２と、出口筒壁２５の内側空間のうち下部フィルター７２よりも上方に位置する部分とで構成された下部室部を有する。
なお、図１に示す塗装装置１０の塗装ブース２０Ｓは、テーパー室部２０Ｓ２のみによって構成される下部室部を有する。

図１に示す側周壁２１の側周主壁部２３は、それぞれ平板状の４つの側壁２１ａによって角筒状に構成されている。
側周主壁部２３の４つの側壁２１ａのひとつには、被塗物Ｔ、及びカバー壁２０内側にて被塗物Ｔに塗料を塗装して作成した塗装物が通過可能な窓孔２１ｂが開口形成されている。

被塗物Ｔは、カバー壁２０外側から窓孔２１ｂを介してカバー壁２０内側のトレイ３０上に載置できる。また、カバー壁２０内側にて被塗物Ｔに塗料を塗装した塗装物は、窓孔２１ｂを介してカバー壁２０内側からカバー壁２０外側へ取り出すことができる。

また、図１に示すカバー壁２０の側周主壁部２３は、窓孔２１ｂを開閉する開閉扉２１ｄを含む。
開閉扉２１ｄは、側周主壁部２３における窓孔２１ｂが開口形成されている側壁２１ａ（窓孔形成側壁２１ｃ）に回転可能またはスライド移動可能に取り付けられている。開閉扉２１ｄは、窓孔形成側壁２１ｃに対して回転移動またはスライド移動させることで窓孔２１ｂを開閉できる。

なお、開閉扉２１ｄは、窓孔形成側壁２１ｃに回転可能またはスライド移動可能に取り付けられたものに限定されず、カバー壁２０外側から窓孔形成側壁２１ｃに脱着可能なものも採用可能である。

図１の塗装装置１０は、トレイ３０を含む被塗物移動装置を有する。
被塗物移動装置は、トレイ３０をカバー壁２０に対して横方向に移動させる移動機構（図示略）を有している。
トレイ３０は、被塗物移動装置によって塗装ブース２０Ｓの主室部２０Ｓ１（以下、塗装ブース主室部、とも言う）内に支持されている。

図１のトレイ３０は、平板状の主板３１の外周部に主板３１の片面側に突出するリブ３２が形成された構成である。
被塗物Ｔはトレイ３０のリブ３２内側の主板３１上面（被塗物載置面）上に取り出し可能に載置される。
トレイ３０は、主板３１（以下、トレイ主板、とも言う）上に載置された被塗物Ｔをトレイ主板３１外周部のリブ３２によって位置決めする。
トレイ３０は、その上面（図１ではトレイ主板３１上面）が水平の向きで被塗物移動装置に支持されている。

噴霧ガン４０は図示略の噴霧ガン移動装置によって塗装ブース主室部２０Ｓ１内に支持されている。
噴霧ガン移動装置は、噴霧ガン４０をトレイ３０上方に支持し、噴霧ガン４０をカバー壁２０に対して横方向に移動させる。
噴霧ガン４０は、下方に向けて塗料を噴霧し、トレイ３０上（図１ではトレイ主板３１上面上。以下同）に載置された被塗物Ｔに塗料を塗装する。

噴霧ガン３０は、噴霧ガン移動装置に設けられたガン昇降機構の駆動によって上下方向の位置調整が可能である。
噴霧ガン３０は上下方向における被塗物Ｔとの距離を変更することができる。

噴霧ガン４０には、図示しない、塗料供給装置、エア制御盤、高電圧発生器、ケーブル（給電ケーブル）等が接続される。
噴霧ガン４０としては、回転ベル型霧化塗装機やエア霧化型塗装機等を例示できる。

回転ベル型霧化塗装機は、ガン先端部に高速回転するベルカップを有し、当該ベルカップの回転による遠心力によりベルカップに吐出された塗料を霧化するタイプの塗装機である。また、回転ベル型霧化塗装機は、ベルカップの外周エッジから半径方向外側に飛散する塗料の霧化粒子の飛散方向を調節して塗料の噴霧パターンのパターン幅を制御するシェーピングエアを噴出するエアノズルを備えている。

エア霧化型塗装機は、塗料の吐出口近傍を取り囲む圧縮エア（霧化エア）用の噴出口を備えており、塗料を吐出口から吐出すると共に、当該噴出口から圧縮エアを噴出することによって、塗料の霧化を行うタイプの塗装機である。また、エア霧化型塗装機は、噴霧パターンのパターン幅の制御を行うパターンエア噴出口を圧縮エアの噴出口の外側に備える構成のものを採用できる。

エア制御盤は、回転ベル型霧化塗装機のベル回転用の空気圧やシェーピングエアの流量等を制御する装置である。
高電圧発生器は、霧化装置により微粒化された霧化粒子を静電気で被塗装物５０に塗着させるための装置である。

図１では板状の被塗物Ｔ（以下、被塗板、とも言う）を用いている。
図１の塗装装置１０は、トレイ主板３１上面に重ね合わせるようにしてトレイ３０上に載置した被塗板Ｔに噴霧ガン４０から噴霧した塗料を塗装し、被塗板Ｔのトレイ主板３１とは逆側の面（上面）に塗膜を形成した塗装物（塗板）を作成することができる。

図１に示すように、エア供給装置５０及び排気装置６０はカバー壁２０外側に配置されている。
エア供給装置５０は、カバー壁２０の天壁２２の中央部に設けられた給気ヘッド５１（給気口）に給気配管５２を介して空調エアを送給する。給気ヘッド５１は天壁２２中央部に形成された開口部２２ａに挿入して天壁２２に固定されている。給気ヘッド５１にはカバー壁２０内側空間に開口する給気出口（図示略。給気口）が形成されている。
エア供給装置５０から給気配管５２を介して給気ヘッド５１へ送給された空調エアは、給気ヘッド５１の給気出口からカバー壁２０内側空間に供給される。

排気装置６０は、排気配管６１を介してカバー壁２０の側周壁２１の下端開口部（出口筒壁２５の下端開口部）にカバー壁２０内側空間の空気を吸引可能に接続されている。
排気装置６０は、排気配管６１を介してカバー壁２０の側周壁２１の下端開口部からカバー壁２０内側の空気を吸引して排気する。

図１に示す塗装装置１０は、エア供給装置５０からカバー壁２０内側への空調エアの給気と、排気装置６０によるカバー壁２０内側の空気の排気とによるプッシュプル方式でカバー壁２０内側の空気の温湿度を安定に保つ。

なお、図１では、それぞれ独立のエア供給装置５０及び排気装置６０を有する塗装装置１０を例示したが、塗装装置は、例えば、エア供給装置５０の吸気口をカバー壁２０の側周壁２１の下端開口部にカバー壁２０内側空間内の空気を吸気可能に接続（必要に応じて排気配管６１を介して接続）した構成も採用可能である。
吸気口を直接または排気配管６１を介してカバー壁２０の側周壁２１の下端開口部に接続したエア供給装置５０は排気装置を兼ねる。

上部フィルター７１は、側周主壁部２３内側の上端部にカバー壁２０横方向に延在させて設けられている。
カバー壁２０内側には、上部フィルター７１から上側の空間、すなわち上部フィルター７１と天壁２２との間の空間である給気チャンバー室２０Ａが確保されている。

エア供給装置５０からカバー壁２０内側空間に供給される空調エアは、給気ヘッド５１から給気チャンバー室２０Ａへ放出される。
上部フィルター７１は通気性を有する。給気チャンバー室２０Ａ内の空調エアは、エア供給装置５０から給気チャンバー室２０Ａへの空調エアの供給継続によって、上部フィルター７１を透過して上部フィルター７１からその下側の塗装ブース２０Ｓへ流出する。塗装ブース２０Ｓには、給気チャンバー室２０Ａから上部フィルター７１を介してダウンフローの空調エアが供給される。
図１のカバー壁２０内側を流れる空調エアに図中符号Ａを付した。

上部フィルター７１は、エア供給装置５０からカバー壁２０内側空間に供給される空調エアから粉塵等の微細なゴミを除去する。
また、上部フィルター７１は、給気チャンバー室２０Ａから塗装ブース２０Ｓへの空調エアＡの流量及び流速の分布を塗装ブース２０Ｓ横方向において平準化する役割も果たす。

塗装ブース２０Ｓにてトレイ３０上の被塗物Ｔに噴霧ガン４０から噴霧した塗料を吹き付けて塗装するとき、エア供給装置５０は、給気チャンバー室２０Ａへの空調エアＡの供給を継続する。
エア供給装置５０から給気チャンバー室２０Ａへの空調エアＡの供給が継続すると、給気チャンバー室２０Ａから塗装ブース２０Ｓへの空調エアＡの供給（上部フィルター７１を介したダウンフローの空調エアＡの供給）も継続される。給気チャンバー室２０Ａから上部フィルター７１を介して塗装ブース２０Ｓへ継続供給されるダウンフローの空調エアＡは、塗装ブース２０Ｓ全体に上部フィルター７１から下方へ流れる層流を形成する。

なお、塗装装置１０は、例えば、給気ヘッド５１の給気出口の配置や構造等によって上部フィルター７１が無くてもカバー壁２０内側空間上下方向における噴霧ガン４０及びトレイ３０が位置する領域にその上方から下方へ流れる層流を形成可能であれば、上部フィルター７１を省略した構成も採用可能である。
塗装装置１０について上部フィルター７１を省略した場合、塗装ブース２０Ｓは、カバー壁２０内側空間における天壁２２と下部フィルター７２との間の空間を指す。

下部フィルター７２は通気性を有する。塗装ブース２０Ｓ内を上部フィルター７１から下方へ流れて下部フィルター７２に到達した空調エアＡは、下部フィルター７２を透過して側周壁２１下端から排気装置６０へ吸引され、排気装置６０から排気される。

下部フィルター７２は、噴霧ガン４０から噴霧された塗料のうち被塗物Ｔやトレイ３０に付着せず落下したものを捕捉する。
下部フィルター７２は、塗料ミスト等の塗料がカバー壁２０内側空間における下部フィルター７２から下方（空調エア流の流れ方向における下部フィルター７２から下流側）へ流出することを防ぎ、排気装置６０の動作が塗料ダストの吸い込みによって影響を受けることを防止する。

本発明者は、図２に示すように、図１の塗装装置１０について下部フィルター７２の位置を塗装ブース主室部２０Ｓ１下端部に変更した構成の塗装装置１１０（対比例の塗装装置）を試作し、図１の塗装装置１０と対比した。
図２の塗装装置１１０の下部フィルター７２の位置以外の構成は、図１の塗装装置１０と同様である。

図２の対比例（第１対比例）の塗装装置１１０では、カバー壁２０内側における上部フィルター７１と下部フィルター７２との間の領域を塗装ブース１１０Ｓとして扱う。
図２の対比例の塗装装置１１０の塗装ブース１１０Ｓにはテーパー室部Ｓ２が存在しない。図２の対比例の塗装装置１１０では、図１の塗装装置１０に比べて、トレイ３０の主板３１上に載置された被塗物Ｔから下部フィルター７２までの距離が短い。

図２の対比例の塗装装置１１０では、下部フィルター７２上面に、噴霧ガン４０から噴霧した塗料のうちトレイ３０から下方に落下したものが付着、乾燥した塗料固化物Ｐ１が存在するとき、噴霧ガン４０から被塗物Ｔやトレイ３０に衝突することなく塗料固化物Ｐ１に高速で衝突した塗料ダストＰ２が塗料固化物Ｐ１から上方に跳ね上がり、被塗物Ｔに付着することがあった。
これは、塗装機から吐出されるエア圧力に起因するものであり、エア圧力を低くすることによって影響（塗料固化物Ｐ１に高速で衝突して跳ね上がった塗料ダストＰ２の被塗物Ｔへの付着）を低減することができる。しかし、塗装装置１１０にて、実塗装ラインの塗装条件を再現するためには、エア圧力を高く設定する必要がある。

図１の塗装装置１０では、塗装ブース主室部２０Ｓ１と下部フィルター７２との間にテーパー室部Ｓ２が存在する。図１の塗装装置１０では、図２の対比例の塗装装置１１０に比べて、トレイ主板３１上面から下部フィルター７２までの距離を大きく確保できる。
このため、図１の塗装装置１０では、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１にその上方から衝突して跳ね上がった塗料ダストＰ２がトレイ３０上の被塗物Ｔに到達しにくく、塗料固化物Ｐ１から上方へ跳ね上がった塗料ダストＰ２の被塗物Ｔへの付着を防ぐことができる。

図１の塗装装置１０の塗装ブース２０Ｓのテーパー室部２０Ｓ２は、その上端から下方へ行くにしたがって横方向断面積が縮小するテーパー状になっている。
テーパー室部２０Ｓ２の上端よりも下方の領域では、塗装ブース主室部２０Ｓ１に比べて塗装ブース２０Ｓをその上端から下方へ流れる空調エア流の流速が速く、また、テーパー室部２０Ｓ２の下方へ行くほど空調エア流の流速は速い。
このため、図１の塗装装置１０では、噴霧ガン４０から下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１に高速で衝突した塗料ダストＰ２の塗料固化物Ｐ１から上方への跳ね上がりを抑えることができる。その結果、図１の塗装装置１０では、塗料固化物Ｐ１から上方へ跳ね上がった塗料ダストＰ２の被塗物Ｔへの付着を確実に防ぐことができ、塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性の均一化を実現できる。

塗装装置１０は、噴霧ガンから塗料を噴霧させた状態で、被塗物移動装置によって被塗物を往復運動させながら部分的な重ね塗りが順次行われるように一定方向（重ね塗り移動方向）に移動させ、被塗物の塗装中において、被塗物と噴霧ガンとを互いの相対位置を一定に保った状態で重ね塗り移動方向と反対の方向にシフト移動（途中シフト動作）させた後、塗装を再開する、塗装動作（以下、途中シフト塗装動作、とも言う）を行なう構成を採用している。
塗装装置１０の途中シフト塗装動作は、例えば特許文献２に記載の塗装動作と同様のものを採用できる。

塗装装置１０の塗装シフト動作後に再開する塗装動作は、塗装シフト動作前の塗装動作と同様である。すなわち、塗装装置１０の塗装シフト動作後に再開する塗装動作は、噴霧ガンから塗料を噴霧させた状態で、被塗物を往復運動させながら部分的な重ね塗りが順次行われるように一定方向（重ね塗り移動方向）に移動させる動作である。

途中シフト塗装動作を行なう塗装装置１０は、狭小なカバー壁２０を採用してコンパクト化、省スペース化することが可能である。
図２の対比例の塗装装置１１０も図１の塗装装置１０と同様に、狭小なカバー壁２０を採用してコンパクト化、省スペース化することが可能である。

但し、狭小なカバー壁２０は、側周壁２１外周の周方向寸法のみならず、上下方向寸法についても縮小が要求される。
図２の対比例の塗装装置１１０は、その構造上、図１の塗装装置１０に比べてトレイ３０上面から下部フィルター７２上面までの上下方向の離間距離の確保が困難である。

図２の対比例の塗装装置１１０は、図１の塗装装置１０と同サイズのカバー壁２０を採用した場合、図１の塗装装置１０に比べてトレイ主板３１上面から下部フィルター７２上面までの上下方向の離間距離が短くなる。
図２の対比例の塗装装置１１０では、図１の塗装装置１０に比べて、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１にその上方から衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２がトレイ３０上の被塗物Ｔ上面近傍を浮遊することが生じやすい。このため、図２の対比例の塗装装置１１０では、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１にその上方から衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２がトレイ３０上の被塗物Ｔ上面に付着することが生じやすい。

図２の対比例の塗装装置１１０において、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１にその上方から衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２は、カバー壁２０の側周壁２１内周面とトレイ３０との間を通ってトレイ３０上の被塗物Ｔ上面近傍を浮遊する。
コンパクト化、省スペース化の要求が低く、サイズが大きいカバー壁２０を採用可能な塗装装置では、トレイ３０上の被塗物Ｔ上面から下部フィルター７２上面までの距離を大きく確保可能である。また、この塗装装置では、カバー壁２０の側周壁２１内周面とトレイ３０との間に、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１に衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２を広範囲に拡散させるに充分な寸法の離間距離を確保可能である。このため、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１に衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２がトレイ３０上の被塗物Ｔ上面近傍を浮遊することの回避は容易である。

これに対して、コンパクト化、省スペース化のため狭小なカバー壁２０を採用した図２の塗装装置１１０では、塗装ブース１１０Ｓ寸法の制約から、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１に衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２の拡散が抑えられる。その結果、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１にその上方から衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２が、カバー壁２０の側周壁２１内周面とトレイ３０との間を通ってトレイ３０に支持された被塗物Ｔ上に到達しやすく、被塗物Ｔ上面近傍を浮遊する塗料ダストＰ２が生じやすい。

図１の塗装装置１０は、図２の対比例の塗装装置１１０に比べて、トレイ主板３１上面から下部フィルター７２上面までの上下方向の離間距離を大きく確保することが容易であり、しかも、塗装ブース主室部２０Ｓ１と下部フィルター７２との間に塗装ブース主室部２０Ｓ１に比べて空調エア流の流速が速いテーパー室部２０Ｓ２を有する。
このため、図１の塗装装置１０では、コンパクト化、省スペース化のため狭小なカバー壁２０を採用した場合でも、下部フィルター７２上面の塗料固化物Ｐ１にその上方から衝突し跳ね上がった塗料ダストＰ２がトレイ３０に支持された被塗物Ｔ上に到達することを防止できる。
その結果、図１の塗装装置１０では、狭小なカバー壁２０を採用した場合でも、塗料固化物Ｐ１から上方へ跳ね上がった塗料ダストＰ２の被塗物Ｔへの付着を防ぐことができ、塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性の均一化及び安定化を実現できる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の塗装装置１０Ａを説明する。
図３、図４に示すように、この実施形態の塗装装置１０Ａは、第１実施形態の塗装装置１０に、被塗物移動装置８０の移動機構８１を収容した移動機構カバー壁８２を設けた概略構成となっている。
この実施形態の塗装装置１０Ａについて、図３において、上側を上、下側を下として説明する。
なお、図３、図４において、図１と同様の構成部分には共通の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

図３、図４に示すように、カバー壁２０の側周主壁部２３には、その周方向に延在する長孔２６が形成されている。
被塗物移動装置８０は、トレイ３０と、カバー壁２０の長孔２６に通された支持バー８３と、支持バー８３をカバー壁２０に対して横方向に移動する移動機構８１とを有する。

図３に示すように、トレイ３０は、支持バー８３のカバー壁２０内側に配置された先端部に固定され、支持バー８３の先端部上に支持されている。
また、図３に示す被塗物移動装置８０のトレイ３０は、支持バー８３の先端部上に固定、立設された支持脚８４上に固定され、カバー壁２０に対して横方向（水平方向）に延在する向きで支持されている。また、トレイ３０は、支持バー８３に、主板３１上面がカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に位置するように設けられている。

なお、被塗物移動装置８０は、トレイ主板３１上面がカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に位置する構成等、被塗物Ｔを長孔２６よりも上方へ離隔した位置に支持可能な構成であれば良く、支持脚８４上にトレイ３０を固定する構成に限定されない。
被塗物移動装置８０は、例えば、支持バー８３先端部に固定されたトレイ３０の主板３１自体の厚みによってトレイ主板３１上面が長孔２６に対して上方へ離隔した所に位置する構成、支持バー８３先端部上に突出形成された支持台固定台にトレイ３０固定することでトレイ主板３１上面が長孔２６に対して上方へ離隔した所に位置する構成、等も採用可能である。

図３、図４に示す移動機構８１は、第１アクチュエータ８５及び第２アクチュエータ８６を有する２軸アクチュエータを採用している。
第１アクチュエータ８５は、第２アクチュエータ８６をカバー壁２０の長孔２６の延在方向（図４中、Ｘ方向）に平行に移動する。
図３、図４に示すように、第２アクチュエータ８６は、支持バー８３のカバー壁２０外側に配置された基端部が固定された移動ヘッド８６ａを有する。第２アクチュエータ８６は、支持バー８３を移動ヘッド８６ａとともに、カバー壁２０に対する横方向におけるＸ方向に垂直のＹ方向（図３、図４参照）に移動する。

図３、図４に示すように、カバー壁２０の長孔２６は、カバー壁２０の側周主壁部２３において窓孔形成側壁２１ｃとは逆側に位置する側壁２１ａに形成されている。
長孔２６が形成された側壁２１ｃを、以下、奥側側壁２１ｅ、とも言う。
図３、図４において、Ｙ方向は、カバー壁２０の奥側側壁２１ｅに垂直の方向である。
支持バー８３のＹ方向の移動は、奥側側壁２１ｅに対するカバー壁２０内外方向の移動である。

図３、図４に示す移動機構８１は、第１アクチュエータ８５及び第２アクチュエータ８６によって、支持バー８３をＸ方向に移動可能かつＹ方向に移動可能である。
また、移動機構８１は、支持バー８３を移動することで支持バー８３とともにトレイ３０（被塗物支持台）を移動する役割を果たす。
以下、移動機構８１を、支持台移動機構、とも言う。

第２アクチュエータ８６は、支持バー８３及びトレイ３０を、予め設定した往復動ストロークでＹ方向に往復動させるレシプロ装置である。
図３、図４の塗装装置１０Ａは途中シフト塗装動作を行なう。
塗装装置１０Ａが行なう途中シフト塗装動作は、被塗物Ｔをトレイ３０とともに第２アクチュエータ８６によって往復運動させながら第１アクチュエータ８５によって重ね塗り移動方向（Ｘ方向）に移動させ、被塗物の塗装中において途中シフト動作を行なった後、塗装を再開する。

途中シフト動作では、被塗物Ｔと噴霧ガン４０とを互いの相対位置を一定に保った状態で重ね塗り移動方向と反対の方向にシフト移動させる。
途中シフト動作は、例えば、途中シフト塗装動作の開始から、噴霧ガン４０の噴霧中心Ｐ３（図４参照）が重ね塗り移動方向における被塗物Ｔ中央部に対応する予め設定した位置（シフト動作開始位置）に到達したときに行われることが好適である。

図３、図４に示すように、移動機構カバー壁８２は、カバー壁２０の奥側側壁２１ｅに取り付けられて長孔２６を覆っている。
移動機構カバー壁８２の内側空間は、カバー壁２０の長孔２６を介して塗装ブース２０Ｓと連通されている。

図３、図４に示す塗装装置１０Ａは、移動機構カバー壁８２の内側空間に温湿度を調整した空調エアを送給する側部エア供給装置８７を含む。側部エア供給装置８７から移動機構カバー壁８２内側への空調エアの送給は、長孔２６を介して塗装ブース２０Ｓから移動機構カバー壁８２内側への塗料ダストの進入を防ぐ。
排気装置６０には、エア供給装置５０及び側部エア供給装置８７から送給される空調エアを円滑排気できる排気能力を確保し、塗装ブース２０Ｓ内を下方へ向かって流れる空調エア流の層流状態を安定に保てるようにする。

図５は、第２実施形態の塗装装置１０Ａに対する対比例（第２対比例）の塗装装置１２０を示す。
図５の対比例の塗装装置１２０では、第２実施形態の塗装装置１０Ａについて、被塗物移動装置８０の支持バー８３先端部によるトレイ３０の支持位置を上下方向においてカバー壁２０の長孔２６の形成位置と同じに変更している。
また、図５の対比例の塗装装置１２０では、図２の第１対比例に準拠して、下部フィルター７２の位置を第２実施形態の塗装装置１０Ａの塗装ブース主室部２０Ｓ１の下端部に変更し、カバー壁２０内側における上部フィルター７１と下部フィルター７２との間の領域を塗装ブース１２０Ｓとした。

図５の対比例の塗装装置１２０において、トレイ３０の主板３１上面は、カバー壁２０の長孔２６のＹ方向の投影範囲内に位置する。図５において、トレイ主板３１上に支持された被塗物Ｔ（被塗板）は、その全体がカバー壁２０の長孔２６のＹ方向の投影範囲内に位置する。

また、図５の対比例の塗装装置１２０では、移動機構カバー壁８２の内側への空調エアの送給にかえて、移動機構カバー壁８２外側に配置された側部エア供給装置１２１から移動機構カバー壁８２内側に移動機構カバー壁８２外側から吸引した空気を送給している。
また、側部エア供給装置１２１から移動機構カバー壁８２内側への空気の送給圧は、エア供給装置５０からカバー壁２０内側への空調エアの送給圧よりも低くしている。

特許文献１には、その図２等を参照して、塗装ブースに隣接して設けられた格納部に塗装物移動装置を備え、塗装物移動装置は塗装ブースと格納部との間を仕切る仕切り板に形成された空間部を介して被塗装物を固定する固定治具を備える、構成が開示されている。
特許文献１の図２等を参照して、固定治具は、上下方向において、仕切り板に形成された空間部と重なる位置に被塗装物を支持する。
なお、特許文献１には、格納部内側へのエア送給や、格納部内側の気圧調整のための構成は存在しない。

特許文献１の図２を参照して、仕切り板の空間部は水平方向に延在する長孔状に形成されている。
本発明者は、特許文献１記載の従来構成の塗装装置について、塗装ブース内の塗料ダストが仕切り板の空間部を介して格納部内に進入することを防ぐため、仕切り板に、空間部を塞ぎかつ固定治具の空間部長手方向への移動に追従変形可能な蛇腹状シャッターを設けることを検討した。蛇腹状シャッターは、仕切り板に垂直の方向への固定治具の蛇腹状シャッターに対する摺動移動を可能とする構成である。

しかしながら、蛇腹状シャッターは、塗装ブース内での塗装作業の繰り返しによって塗料ダストの付着量が増大することで変形しにくくなり、固定治具の移動の障害となる。また、蛇腹状シャッターは、固定治具の空間部長手方向への移動によって変形したときに、蛇腹状シャッターに付着、固化していた塗料が剥がれて塗装ブース内を浮遊するダストの発生源となる。
蛇腹状シャッターを設ける対策は塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性を安定化させることができない。

そこで、本発明者は、図５の対比例の塗装装置１２０のように、エア供給装置１２１から移動機構カバー壁８２外側の空気を移動機構カバー壁８２内側へ送給することによって、塗装ブース２０Ｓ内の塗料ダストがカバー壁２０の長孔２６を介して移動機構カバー壁８２内側へ進入することを防ぐことを検討した。
しかしながら、図５の対比例の塗装装置１２０を用いた塗装物の作成では、同一の塗料を同一条件で塗装した場合においても、塗装作業のはじめと終わり、フィルター交換前後など、得られる塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性に差が出る場合があった。また、特に水性塗料を使用する場合の色相、明度、光輝感及び仕上がり性に影響が大きい被塗物Ｔ近傍の温湿度が安定しない場合があった。

本発明者の検証の結果、図５の塗装装置１２０では、移動機構カバー壁８２からカバー壁２０の長孔２６を介して塗装ブース１２０Ｓへ放出された空気（未調整エア）が被塗物Ｔ付近に到達することで被塗物Ｔ付近の温湿度が不安定になり、これが塗装作業のはじめと終わりとで塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性が不均一となる原因となっていた。

また、下部フィルター７２の交換は、塗料固化物Ｐ１が付着した下部フィルター７２を塗料固化物Ｐ１が付着していない下部フィルター７２に交換することで、下部フィルター７２を通過する空気流量に若干の変動が生じる。その結果、移動機構カバー壁８２内側からカバー壁２０の長孔２６を介して塗装ブース１２０Ｓに放出される未空調エアの放出量が変動し、下部フィルター７２の交換前後での塗装ブース１２０Ｓ内の被塗物Ｔ付近の温湿度の変動を招き、塗装物の色相、明度、光輝感及び仕上がり性が不均一となる原因となる。

図３、図４に示す実施形態の塗装装置１０Ａは、被塗物移動装置８０のトレイ３０の主板３１上面がカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に位置し、被塗物Ｔを長孔２６に対して上方に離隔した位置に支持する。このため、塗装装置１０Ａは、移動機構カバー壁８２内側からカバー壁２０の長孔２６を介して塗装ブース２０Ｓ（具体的には塗装ブース主室部２０Ｓ１）に放出される空気（この実施形態では空調エア）がトレイ３０に載置（本明細書においては「トレイ主板３１上に載置」を指す）された被塗物Ｔ上面付近の温湿度に影響を与えることを回避できる。その結果、塗装装置１０Ａを用いた被塗物Ｔの塗装では、被塗物Ｔの塗装仕上がり（色相、明度、光輝感及び仕上がり性）を均一化、安定化することができる。

また、図３、図４に示す実施形態の塗装装置１０Ａは、側部エア供給装置８７から移動機構カバー壁８２内側へ空調エアを供給する。塗装ブース主室部２０Ｓ１には、カバー壁２０の長孔２６から移動機構カバー壁８２内側の空調エアが放出される。
このため塗装装置１０Ａは、仮に、移動機構カバー壁８２内側に空調エアではなく未空調エアを供給した場合に比べて、トレイ３０に支持された被塗物Ｔ上面付近の温湿度を安定に維持でき、被塗物Ｔの塗装仕上がり（色相、明度、光輝感及び仕上がり性）の均一化、安定化をより確実に実現できる。

塗装装置１０Ａについて、仮に、移動機構カバー壁８２内側に空調エアではなく未空調エアを供給した場合、塗装ブース主室部２０Ｓ１を下方へ向かって流れる空調エア流の流速が遅い等の条件によっては、被塗物移動装置８０の動作等によってカバー壁２０の長孔２６から上側へ放出方向が拡がった未空調エアの一部がトレイ３０に支持された被塗物Ｔの上面付近の温湿度に僅かに影響を与えることがあり得る。
しかしながら、図３、図４に示す実施形態の塗装装置１０Ａのように、被塗物Ｔを被塗物移動装置８０のトレイ３０によってカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に支持し、しかも、側部エア供給装置８７から移動機構カバー壁８２内側へ空調エアを供給する構成であれば、トレイ３０に支持された被塗物Ｔ上面付近の温湿度を安定に維持でき、被塗物Ｔの塗装仕上がり（色相、明度、光輝感及び仕上がり性）の均一化、安定化をより確実に実現できる。

また、図３、図４に示す実施形態の塗装装置１０Ａのように、被塗物Ｔを被塗物移動装置８０のトレイ３０によってカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に支持する構成であれば、被塗物Ｔ上面への塗料の噴霧や、被塗物Ｔ上面に形成された塗膜の乾燥固化が、カバー壁２０の長孔２６から放出される空調エアの影響を受けることを回避できる。この点も、図３、図４に示す実施形態の塗装装置１０Ａを用いて作成した塗装物の仕上がり（色相、明度、光輝感及び仕上がり性）の均一化、安定化に有効に寄与する。

以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

本発明に係る実施形態の塗装装置は途中シフト塗装動作を行うものに限定されない。
本発明に係る実施形態の塗装装置は、例えば、第１実施形態の塗装装置について、噴霧ガン移動装置及び被塗物移動装置の一方または両方を省略した構成も採用可能である。

被塗物移動装置８０のトレイ３０は、支持バー８３に対して脱着、交換可能であることが好ましい。支持バー８３に対して交換可能なトレイ３０は、被塗物Ｔ外寸に応じて、トレイ主板３１上面上に載置された被塗物Ｔを位置決め可能なリブ３２を有するものを選択使用することができる。

被塗物移動装置８０の被塗物支持台は、被塗物Ｔをカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に支持できる構成であれば良く、トレイに限定されない。
被塗物支持台は、例えば、被塗物Ｔが載置される上面（被塗物載置面）を形成する平板状に形成された構成や、被塗物Ｔの把持及び把持解除とを切り替え可能な把持具を有する構成、等も採用可能である。
平板状の被塗物支持台の上面上に設けられた被塗物は、例えば、被塗物支持台に脱着可能な被塗物押さえ具（脱着型押さえ具）を使用して被塗物支持台に脱着可能に固定する。脱着型押さえ具は、塗物支持台に対して係脱可能なクリップや、被塗物支持台上面に粘着貼付可能な押さえテープ、磁性体（強磁性体）によって形成された被塗物支持台に磁気吸着可能な磁石（永久磁石）を有する構成のもの（吸着押さえ具）等を採用できる。
平板状の被塗物支持台は、被塗物支持台に対して回転可能な被塗物押さえ具（回転型押さえ具）が設けられた構成も採用できる。
磁性体（強磁性体）によって形成された平板状の被塗物支持台は、上面とは反対の下面側に設けられた磁石によって磁性体（強磁性体）製の被塗物Ｔを磁気吸着して上面上に保持可能とした構成も採用できる。被塗物支持台下側に配置する磁石は、永久磁石、電磁石のいずれも採用可能である。電磁石を採用する場合は、通電装置による電磁石への通電のオン、オフ切り替えによって電磁石の磁力の発生と発生停止とを切り替えることで、被塗物Ｔの磁気吸着と吸着停止とを切り替える構成を採用できる。
なお、被塗物支持台下側に磁石を配置する構成は、トレイである場合も採用可能である。被塗物支持台が磁性体（強磁性体）によって形成されたトレイである場合は、電磁石をトレイの主板の下側に配置する。

例えば第２実施形態の塗装装置１０Ａのように、被塗物Ｔを被塗物支持台によってカバー壁２０の長孔２６に対して上方へ離隔した所に支持できる被塗物移動装置８０を有する塗装装置は、移動機構カバー壁８２内側に空調エアを供給する側部エア供給装置を有する構成に限定されない。例えば、塗装ブース内を下降する空調エア流によって、カバー壁２０の長孔２６を介して放出される移動機構カバー壁８２内側の未空調エアが被塗物付近の温湿度に影響を与えることを回避できる場合は、移動機構カバー壁８２内側に未空調エアを供給する側部エア供給装置を有する構成も採用可能である。

カバー壁２０の側周主壁部２３は角筒状に限定されず、例えば、五角形筒状、六角形筒状、八角系筒状等の多角形筒状や、円筒状等であっても良い。
本発明に係る実施形態の塗装装置は、被塗板を塗装する塗板の作成に限定されず、被塗板以外の被塗物の塗装による種々の被塗物の作成に適用できる。

１０、１０Ａ…塗装物作成装置、２０…カバー壁、２０Ａ…給気チャンバー室、２０Ｓ…塗装ブース、２０Ｓ１…主室部、２０Ｓ２…テーパー室部、２１…側周壁、２１ａ…側壁、２１ｂ…窓孔、２１ｃ…窓孔形成側壁、２１ｄ…開閉扉、２１ｅ…奥側側壁、２２…天壁、２３…側周主壁部、２４…テーパー筒壁、２５…出口筒壁、２６…長孔、３０…被塗物支持台（トレイ）、３１…主板、３２…リブ、４０…噴霧ガン、５０…エア供給装置、５１…給気ヘッド、５２…給気配管、６０…排気装置、６１…配管、７１…上部フィルター、７２…下部フィルター、８０…被塗物移動装置、８１…移動機構（支持台移動機構）、８２…移動機構カバー壁、８３…支持バー、８４…支持脚、８５…第１アクチュエータ、８６…第２アクチュエータ、８６ａ…移動ヘッド、８７…側部エア供給装置、１１０…塗装装置、１１０Ｓ…塗装ブース、１２０…塗装装置、１２０Ｓ…塗装ブース、１２１…エア供給装置、Ａ…空調エア、Ｐ１…塗料固化物、Ｐ２…塗料ダスト、Ｐ３…噴霧中心、Ｔ…被塗物。

Claims (4)

1. 上下方向に延在する筒状の側周壁を備え前記側周壁の内側に被塗物が搬入される塗装ブースが確保されたカバー壁と、
   前記塗装ブース内に収容された前記被塗物を支持する被塗物支持台と、
   前記塗装ブース内に設けられ前記被塗物支持台上に支持された前記被塗物の上方から前記被塗物に向かって塗料を噴霧する噴霧ガンと、
   前記カバー壁における前記噴霧ガンよりも上方の位置から前記カバー壁内側に空気を供給するエア供給装置と、
   前記カバー壁の前記側周壁の下端開口部から前記カバー壁内側の空気を排気する排気装置と、
   前記側周壁内側における前記被塗物支持台よりも下方位置を塞ぐ下部フィルターとを有し、
   前記カバー壁の前記側周壁は、一定断面で上下方向に延在する内側空間を形成する筒状の側周主壁部と、前記側周主壁部の下端から下方へ先細りのテーパー状に延出するテーパー筒壁と、前記テーパー筒壁の下端から下方へ一定断面で延出する出口筒壁とで構成され、
   前記下部フィルターは前記側周壁内側における前記出口筒壁を塞ぐフィルターであって、前記側周壁内側における前記被塗物支持台よりも下方位置を最初に塞ぐ部材は前記下部フィルターであり、
   前記塗装ブースは前記側周主壁部の内側空間である主室部と前記主室部から前記下部フィルターまで延在する空間とで構成され、
   前記被塗物支持台は前記被塗物を前記塗装ブースの前記主室部内に支持する塗装装置。
2. 前記塗装ブースの周囲の前記側周壁にその周方向に延在形成された長孔に通された支持バー、前記支持バーの前記カバー壁内側に配置された先端部に固定された前記被塗物支持台、前記カバー壁の外側に配置され前記支持バーを前記長孔の延在方向及び前記側周壁の内外方向に移動させる移動機構、を備える被塗物移動装置と、
   前記被塗物移動装置の前記移動機構を収容する移動機構カバー壁とを有し、
   前記移動機構カバー壁の内側空間は前記長孔を介して前記塗装ブースと連通され、
   前記被塗物支持台は前記被塗物を前記側周壁の前記長孔に対して上方に離隔した位置に支持する請求項１に記載の塗装装置。
3. 前記移動機構カバー壁の内側に温湿度を調整した空調エアを送給する側部エア供給装置をさらに有する請求項２に記載の塗装装置。
4. 前記噴霧ガンを移動する噴霧ガン移動装置をさらに有する請求項１～３のいずれか１項に記載の塗装装置。

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