JP2006076745A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不活性ガスを効率的に使用しつつ、不活性ガス濃度を維持できる搬送装置を提供することにある。
【解決手段】 搬入室１０と搬出室３０との間に連結ダクト６を設ける。このような構成によれば、連結ダクト６を通って圧力の高い搬出室３０側から圧力の低い搬入室１０側へと空気が移動し、気圧が均される。また、搬入室１０と搬出室３０とに設けられた差圧計７からの圧力データに基づき、ダンパ１３、３３の開口率を制御する。これにより、連結ダクト６のみでは調整しきれない搬入室１０−搬出室３０間の小さな気圧差の調整が可能となる。加えて、この搬入室１０および搬出室３０において排気ダクト１５、３５よりもやや照射室２０寄りの位置に仕切壁１６、３６を設け、照射室２０内の不活性ガスＧが過剰に流出することを防止する。これにより、必要最小限度の供給量で照射室２０内の不活性ガス濃度を維持することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、搬送装置に関する。

例えば紫外線照射装置においては、搬送されるワークが通過可能な出入口を有する照射室内に紫外線ランプを備えて、照射室内を搬送されるワークに紫外線を照射することでそのワークに施された紫外線硬化性樹脂を硬化させるものがある。

ところで、紫外線硬化性樹脂は、酸素が含まれる空気に曝された状態で紫外線を照射すると、いわゆる酸素阻害により表面硬化不良を起こしてしまう。そこで、搬送経路上に空気より比重の大きい不活性ガスを貯留する浸漬タンクを設けておき、ワークがこの浸漬タンク内を通過する間に不活性ガス雰囲気下で紫外線を照射する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特表２００３−５１５４４５公報

ここで、ワークがある程度速い速度で搬送移動されている場合、大気がワークの動きにつれて搬送経路の下流側に引きずられる。すなわち、ワークの搬入側では外部の空気が浸漬タンク内に流れ込むため、浸漬タンク内の不活性ガス濃度が低下してしまう。また、搬出側では浸漬タンク内の不活性ガスが外部に流れ出すため、これによっても浸漬タンク内の不活性ガス濃度が低下してしまう。このため、浸漬タンクに不活性ガスを常に供給してオーバーフローさせ、浸漬タンク内に常に一定濃度の不活性ガスを貯留できるようにすることが好ましい。

しかし、このような方法では、過剰の不活性ガスが浸漬タンク外に漏れて周囲環境の二酸化炭素濃度を上昇させ、周囲で作業している作業者等に悪影響を与えるおそれがある。このため、オーバーフローした不活性ガスを搬入口、搬出口付近で局所排気することが望ましい。

このとき、ワークの搬送によって生じた大気の流れにより、搬送方向の下流側である搬出口側が搬入口側よりも加圧気味となる。そこで、気圧の小さい搬入口側にあわせて小さな排気力で排気を行うと、搬出口側から余剰の不活性ガスが流出してしまうため、気圧の大きい搬出口側に合わせて大きな排気力で排気を行う必要がある。しかし、このようにすると、全体として不活性ガスの吸引量が増えてしまうので、その分供給量を増やさなければならず、不経済である。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、不活性ガスを効率的に使用しつつ、不活性ガス濃度を維持できる搬送装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために請求項１の発明に係る搬送装置は、ワークを内部に搬入するための搬入口が設けられた搬入部と、前記ワークを搬出するための搬出口が設けられた搬出部と、前記搬入部と搬出部との間に設けられて不活性ガスを貯留可能な貯留部とを備えて内部を前記ワークが通過可能な装置本体を備えた搬送装置であって、少なくとも前記搬出部に設けられて前記貯留部から流出する前記不活性ガスを排気する排気機構と、前記搬入部と前記搬出部とを連通するバイパス部とが設けられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、ワークを内部に搬入するための搬入口が設けられた搬入部と、前記ワークを搬出するための搬出口が設けられた搬出部と、前記搬入部と搬出部との間に設けられて不活性ガスを貯留可能な貯留部とを備えて内部を前記ワークが通過可能な装置本体を備えた搬送装置であって、少なくとも前記搬出部に設けられて前記貯留部から流出する前記不活性ガスを排気する排気機構と、前記搬入部と前記搬出部との気圧差の変動に基づいて前記排気機構による排気量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の紫外線照射装置であって、前記搬入部内において前記排気機構よりも搬送経路下流側、および／または前記搬出部内において前記排気機構よりも搬送経路上流側には、前記貯留部内の不活性ガスが前記排出機構へ引き込まれることを規制する規制壁が設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、搬入部と搬出部との間にはバイパス部が設けられている。このような構成によれば、バイパス部を通って気圧の高い搬出部側から気圧の低い搬入部側へと空気が移動し、気圧が均される。これにより、搬入部側で不活性ガスを過剰に吸引することがなくなるから、貯留部内の不活性ガス濃度を維持しつつ不活性ガスの供給量を削減することができる。

請求項２の発明によれば、搬入部と搬出部との気圧差の変動に基づいて排気機構による排気量を制御する制御部材が設けられている、このような構成によれば、搬入部−搬出部間の小さな気圧差を調整することができ、不活性ガスの供給量を削減することができる。

請求項３の発明によれば、搬入部内において排気機構よりも搬送経路下流側、および／または搬出部内において排気機構よりも搬送経路上流側には、規制壁が設けられている。このような構成によれば、貯留部内の不活性ガスが過剰に搬入部側、搬出部側に流出することが防止されるから、必要最小限度の供給量で貯留部内の不活性ガス濃度を維持することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態について、図１および図２を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、ワークＷに塗布した紫外線硬化型の塗料を硬化させるための紫外線照射装置１を例として説明する。

図１には、本実施形態における紫外線照射装置１の側断面図を示した。この紫外線照射装置１は、内部をワークＷが通過可能な装置本体２を備えている。この装置本体２の内部には、その搬送方向（図１の白抜き矢印方向）に沿って搬入室１０、照射室２０、搬出室３０（本発明の搬入部、貯留部、搬出部に該当する）がこの順で連続して設けられている。

装置本体２には、前後（図１において紙面左右）両側に、それぞれワークＷが通過可能な搬入口１１、搬出口３１を備えた搬入室１０、搬出室３０が設けられ、搬入口１１に進入したきたワークＷを、装置本体２の天井壁３に設けられたトロリーコンベア５によって搬出口３１まで搬送できるようになっている。

搬入室１０の天井壁３および底壁４は、それぞれ搬送方向下流側に向かって下るように傾斜されるとともに、その先端が搬送方向に沿って水平方向に延設されている。また、搬出室３０の天井壁３および底壁４は、それぞれ搬送方向上流側に向かって下るように傾斜されるとともに、その先端が搬送方向に沿って水平方向に延設され、搬入室１０側から延設されてきた天井壁３および底壁４と接続している。この延設部分は、ワークＷに紫外線を照射するための照射室２０とされている。照射室２０は、搬入室１０および搬出室３０よりも天井面３Ｂおよび床面４Ｂの位置が低くなっているので、ここに空気より比重の大きい不活性ガスＧを溜めることができる。この不活性ガスＧは、ワークＷに紫外線を照射する際の酸素阻害を防止するためのものである。照射室２０の床面４Ｂ付近には、ガス供給管２１が接続されており、ここから不活性ガスＧが照射室２０内に供給される。また、照射室２０の天井面３Ｂは搬入室１０および搬出室３０の床面４Ａよりも低くするとともに、貯留される不活性ガスＧの上縁がこの天井面３Ｂよりも高くなるまで不活性ガスＧを照射室２０内に供給する。これにより、照射室２０の内部に満たされた不活性ガスＧと空気との接触面積ができるだけ少なくなるようにしている。

図２には、図１のＡ−Ａ断面図を示した。照射室２０の両側壁部２２には、例えば石英ガラス製の透光板２３を嵌め込んだ窓部２４がそれぞれ設けられている。この窓部２４の外側には、ランプハウスＬが設置されており、その内部には、紫外線を放射する紫外線ランプ２５と、この紫外線ランプ２６からの光をワークＷの搬送経路に向かって反射する反射板２６とが配置されている。これにより、照射室２０の内部を通過するワークＷに紫外線を照射できるようになっている。

搬入室１０および搬出室３０において、搬入口１１および搬出口３１よりもやや内側位置には、照射室２０からオーバーフローした不活性ガスＧを排気するための局所排気装置１２、３２が、それぞれダンパ１３、３３（本発明の制御手段に該当する）を取り付けた排気ダクト１５、３５を介して接続されている。また、この搬入室１０および搬出室３０において排気ダクト１５、３５よりもやや照射室２０寄りの位置には、不活性ガスＧが必要以上に搬入室１０、搬出室３０側に流出するのを防ぐための仕切壁１６、３６（本発明の規制壁に該当する）が設けられている。この仕切壁１６、３６には、トロリーコンベア５にて搬送されるワークＷが通過可能な通過口１７、３７が形成されている。

搬入室１０の内部空間と搬出室３０の内部空間とは、連結ダクト６（本発明のバイパス部に該当する）を介して連通しており、この連結ダクト６内を通って搬入室１０と搬出室３０との間で空気が行き来することで、搬入室１０−搬出室３０間の気圧差を低減できるようにされている。この連結ダクト６は、照射室２０の上方を跨ぐようにして搬入室１０と搬出室３０とのに橋渡されており、その両端部は、天井壁３において搬入室１０、搬出室３０側から照射室２０側に向かう傾斜部３Ｃにそれぞれ接続されている。

搬入室１０と搬出室３０との間には、搬入室１０−搬出室３０間の気圧差を測定する差圧計７が取り付けられている。この差圧計７はダンパ１３、３３に接続されている。ダンパ１３、３３には自動制御機構が設けられており、差圧計７からの圧力データの変動に応じて自動的に羽根１４、３４の位置を調整することにより開口率を制御できるようになっている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。

紫外線照射装置１により、ワークＷに塗布した紫外線硬化型の塗料を硬化させるためには、まず、トロリーコンベア５に所定のピッチで取り付けられた吊り金具８に、塗料を塗布したワークＷを吊り下げる。そして、ガス供給管２１から不活性ガスＧを供給し、照射室２０内を不活性ガス雰囲気とした状態で、トロリーコンベア５を作動させてワークＷを搬送する。ワークＷは、搬入口１１を通過して装置本体２の内部に進入し、搬入室１０を経て照射室２０へと進む。

照射室２０内に進入したワークＷには、両サイドから紫外線ランプ２５により紫外線が照射される。これにより、ワークＷに塗布された紫外線硬化型塗料が硬化する。このとき、照射室２０内を不活性ガス雰囲気とすることにより、酸素阻害による表面硬化不良の低減が図られている。硬化が終了したワークＷは、搬出室３０を経て搬出口３１から装置本体２の外部へ運ばれる。

さて、照射室２０内を不活性ガス雰囲気に保つための不活性ガスＧとしては、例えば二酸化炭素などの空気より比重の大きいガスを使用する。この不活性ガスＧは、照射室２０の床面４Ｂ付近に設けられたガス供給管２１から照射室２０内に供給される。照射室２０の床面４Ｂは搬入室１０および搬出室３０の床面４Ａ、４Ｃよりも低くなっているため、空気より重い不活性ガスＧは照射室２０内に貯留される。

ここで、照射室２０内において、ワークＷの搬入側では、搬入室１０から照射室２０へと運ばれるワークＷの動きにつれて搬入室１０内の空気が照射室２０内に流れ込み、照射室２０内の不活性ガス濃度が低下してしまう。また、ワークＷの搬出側では、照射室２０から搬出室３０へと運ばれるワークＷの動きにつれて照射室２０内の不活性ガスＧが搬出室３０に流れ出すため、これによっても照射室２０内の不活性ガス濃度が低下してしまう。このため、ガス供給管２１から不活性ガスＧを常に供給してオーバーフローさせ、照射室２０内の不活性ガス濃度を維持するようにする。このとき、照射室２０からオーバーフローした不活性ガスＧをそのまま装置本体２外へ垂れ流すことは、周囲で作業をしている作業者の安全面等から好ましくないため、搬入室１０および搬出室３０に備え付けられた局所排気装置１２、３２によって不活性ガスＧを安全に排気する。

しかし、上記したように、ワークＷの動きによって、搬入室１０から照射室２０へと空気が流れ込み、照射室２０から搬出室３０へと不活性ガスＧが流れ出す、という流れが生じる。これにより、搬送方向の下流側である搬出室３０側が搬入室１０側よりも加圧気味となる。したがって、不活性ガスＧを装置本体２の外部に漏らさないためには気圧の大きい搬出室３０側に合わせてガスを吸引する必要があるが、このようにすると、気圧の小さい搬入室１０側では、不活性ガスＧを過剰に吸引することとなり、不活性ガスＧの吸引量が全体として増えてしまう。したがって、その分だけ照射室２０内への不活性ガスＧの供給量を増やさなければならず、不経済となる。

そこで、搬入室１０と搬出室３０との間に連結ダクト６を設けて、気圧の分布を調整することとした。すなわち、連結ダクト６を設けることによって搬入室１０と搬出室３０とが連通しているので、連結ダクト６を通って圧力の高い搬出室３０側から圧力の低い搬入室１０側へと空気が移動し、気圧が均される。連結ダクト６を設けない場合には、搬入室１０と搬出室との気圧差は約０．１ｋＰａであるが、連結ダクト６を設けるとこの気圧差を半分以下にすることができる。これにより、搬入室１０側で不活性ガスＧを過剰に吸引することがなくなるから、照射室２０内の不活性ガス濃度を維持しつつ、不活性ガスＧの供給量を削減することができる。

さらに、搬入室１０と搬出室３０とに差圧計７を設けて気圧差をモニタリングする。差圧計７からの圧力データはダンパ１３、３３の制御機構に送られる。制御機構は圧力データの変動に基づいて自動的に羽根１４、３４の位置を調整することにより、ダンパ１３、３３の開口率を制御する。例えば、搬入室１０の圧力に対して搬出室３０の圧力が大きくなった場合には、搬出室３０側のダンパ３３の開口率を大きくし、搬入室１０側のダンパ１３の開口率を絞ることにより、搬出室３０側の排気量が搬入室１０側の排気量よりも大きくなるようにする。これにより、局所排気装置１２、３２における排気量を随時調整し、連結ダクト６の存在のみでは調整しきれない搬入室１０−搬出室３０間の小さな気圧差を調整することができる。したがって、不活性ガスＧの供給量をいっそう削減することができる。

加えて、この搬入室１０および搬出室３０において排気ダクト１５、３５よりもやや照射室２０寄りの位置には仕切壁１６、３６が設けられており、照射室２０内の不活性ガスＧはこの仕切壁１６、３６を越えなければ排気ダクト１５、３５側へ行くことができない。これにより、不活性ガスＧが必要以上に搬入室１０、搬出室３０側に流出することを防止できるから、必要最小限度の供給量で照射室２０内の不活性ガス濃度を維持することができる。

本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
（１）本実施形態の紫外線照射装置１は、ワークＷに塗布した紫外線硬化型の塗料を硬化させるためのものであったが、例えば紫外線硬化型の印刷インク、接着剤、樹脂材料等を硬化させるためのものであっても構わない。
（２）本実施形態では、不活性ガスとして二酸化炭素を使用したが、不活性ガスの種類としては空気より比重の大きいものであれば特に制限はなく、例えばアルゴンなどであっても良い。また、これらの複数種の不活性ガスを混合した混合ガスを使用しても良い。
（３）本実施形態では、トロリーコンベア５によりワークＷを搬送したが、ワークの搬送手段は本実施形態の限りではなく、例えばベルトコンベアであっても良い。
（４）本実施形態では、貯留される不活性ガスＧの上縁がこの天井面３Ｂよりも高くなるまで不活性ガスＧを照射室２０内に供給し、不活性ガスＧと空気との接触面積ができるだけ少なくなるようにされているが、この天井面３Ｂを不活性ガスＧの上縁よりわずかに上に位置させることで、天井面３Ｂと不活性ガスＧのガス面との間に空気の進入路を設けるようにしても良い。このような構成によれば、この天井面３Ｂと不活性ガスＧのガス面との間の空間を、バイパス部として利用することができる。

本実施形態の紫外線照射装置の側断面図 図１のＡ−Ａ断面図

符号の説明

１…紫外線照射装置（搬送装置）
２…装置本体
６…連結ダクト（バイパス部）
１０…搬入室（搬入部）
１１…搬入口
１３、３３…ダンパ（制御手段）
１５、３５…排気ダクト（排気機構）
１６、３６…仕切壁（規制壁）
２０…照射室（貯留部）
３０…搬出室（搬出部）
３１…搬出口
Ｇ…不活性ガス
Ｗ…ワーク

Claims (3)

1. ワークを内部に搬入するための搬入口が設けられた搬入部と、前記ワークを搬出するための搬出口が設けられた搬出部と、前記搬入部と搬出部との間に設けられて不活性ガスを貯留可能な貯留部とを備えて内部を前記ワークが通過可能な装置本体を備えた搬送装置であって、
   少なくとも前記搬出部に設けられて前記貯留部から流出する前記不活性ガスを排気する排気機構と、
   前記搬入部と前記搬出部とを連通するバイパス部とが設けられていることを特徴とする搬送装置。
2. ワークを内部に搬入するための搬入口が設けられた搬入部と、前記ワークを搬出するための搬出口が設けられた搬出部と、前記搬入部と搬出部との間に設けられて不活性ガスを貯留可能な貯留部とを備えて内部を前記ワークが通過可能な装置本体を備えた搬送装置であって、
   少なくとも前記搬出部に設けられて前記貯留部から流出する前記不活性ガスを排気する排気機構と、
   前記搬入部と前記搬出部との気圧差の変動に基づいて前記排気機構による排気量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする搬送装置。
3. 前記搬入部内において前記排気機構よりも搬送経路下流側、および／または前記搬出部内において前記排気機構よりも搬送経路上流側には、前記貯留部内の不活性ガスが前記排出機構へ引き込まれることを規制する規制壁が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送装置。

Images