JP2006281158A - 塗装方法及び塗装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗装の手間暇やコストを軽減化、低減化でき、塗料を節減できると共に、均一に塗装できる塗装方法、及びこれに使用する、この種の利点を有し、しかも構造が簡易で価格を低廉化でき、メンテナンスも容易な塗装機を提供する。
【解決手段】 搬送方向と直交する方向の断面が搬送方向にわたって同一である被塗装物１を先ず搬送部２に取り付け、次にこの搬送部２に取り付けた被塗装物１の搬送方向の側の先端部の周面に塗料Ｐを多めに塗布する。その後、搬送部２を直線方向に搬送して被塗装物１を、搬送方向と直交する方向の断面より僅かに大きく形成されている相似形の型孔３に通す。この型孔３が形成されている型板６ａを微細に振動させて塗料Ｐを型孔３で被塗装物１の搬送方向に沿った周面の全体に伸展させて被塗装物１の表面に塗膜を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は塗装方法及び塗装機に関し、更に詳しくは例えば建築物の窓枠や柱を装飾するための内外装材、或いは門や塀等の建造物を構成する部材の表面に、塗膜を形成する塗装方法及びこれに使用する塗装機に関するものである。

従来この種の技術としては、例えば被塗装物をコンベアに載置し、スプレーブース、減圧ブース及び加圧ブースを順次通過させて塗装するよう形成しているものがある（例えば特許文献１参照）。
この従来例は、スプレーブースで被塗装物の表面にスプレー塗布機で塗料を霧状に吹付けて液状塗膜層を形成し、次に減圧ブースで液状塗膜層を脱泡し、その後、加圧ブースで液状塗膜層に空気を吹付けると共に、開口部を通して加圧ブースから減圧ブースへ空気を流れ込ませ、被塗装物が開口部を通過する際に、空気流をエアナイフとして働かせ、略均一の液状塗膜層を形成するものである。

ところでこの種の塗装方法及び塗装機は、建築費（施工費）の大幅な増加を招くことがないよう、塗装に係る手間暇を軽減でき、塗料を節約できると共に、塗膜を均一化できるよう、しかもコストを低廉化できるよう形成されているのが望ましい。
しかるに従来のこの種の装置は、上記の通り、スプレーブースや減圧ブース等を備え、コンベアで被塗装物をこれらのブースに通して塗装しているため、塗装に手間暇やコストがかかり、装置自体も構造が複雑化し、高価格化するのを避けられなかった。またスプレー塗布機で塗料を吹付けて塗膜層を形成するため、塗料が周囲に飛散し、その分、塗料の使用量が増加し、塗装費用が高く付くことになる、という問題点があった。
特開２０００−１５７９００号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、提案されたものである。
従って本発明の解決しようとする技術的課題は、塗装の手間暇やコストを軽減化、低減化でき、塗料を節減できると共に、均一に塗装できる塗装方法、及びこれに使用する、この種の利点を有し、しかも構造が簡易で価格を低廉化でき、メンテナンスも容易になるよう形成した塗装機を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、次のような技術的手段を採る。
即ち本発明は、搬送方向と直交する方向の断面が搬送方向にわたって同一である被塗装物１を先ず搬送部２に取り付け、次にこの搬送部２に取り付けた被塗装物１の搬送方向の側の先端部の周面に塗料Ｐを多めに塗布し、その後、搬送部２を直線方向に搬送して被塗装物１を搬送方向と直交する方向の断面より僅かに大きく形成されている相似形の型孔３に通し、この型孔３が形成されている型板６ａを微細に振動させて上記の塗料Ｐを型孔３で被塗装物１の搬送方向に沿った周面の全体に伸展させて被塗装物１の表面に塗膜を形成することを特徴とする（請求項１）。

本発明の場合、被塗装物１は、通常、発泡スチロール等の発泡材で長尺状に形成されるが、搬送方向と直交する方向の断面が搬送方向にわたって同一であれば、材質や長さは任意である。搬送部２としては、例えばスライドする板材、スクレーパコンベヤのスクレーパ、パレットコンベヤのパレットなどがある。この搬送部２は、それ自体が駆動源を備え、自走式に形成されているのでも良い。被塗装物１の搬送方向は、通常、水平方向であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、直線方向であれば、多少、上り又は下り勾配がつけられているのでも良い。ここで、塗料Ｐを多めに塗布し、とは、被塗装物１の搬送方向に沿った周面の全体に伸展させて被塗装物１の表面に塗膜を形成することが可能な量を塗布する、ということを意味する。この量は、被塗装物１の塗装面積や塗膜の厚さＤ（図４参照）、また型孔３の入口側で滞留するとき、自然落下する量等を計算し、適宜選定されるものである。またここで、僅かに大きく、とは、型孔３の内面と被塗装物１の周面とで塗膜を形成可能な大きさに型孔３が形成されている、ということを意味する。

而して請求項１記載の本発明法に使用する塗装機としては、図１等に示されるように、被塗装物１が上面に取り付けられる搬送部２と、この搬送部２を直線方向に案内する案内路４が上面に設けられている台５と、この台５の上に上記の案内路４と交差状に起立されている塗膜形成部６と、この塗膜形成部６の型板６ａに形成されている型孔３に通して被塗装物１を搬送部２と一緒に搬送する搬送装置７と、また上記の型板６ａを微細に振動させる振動発生装置８とを備えて形成されていることを特徴とするものがある（請求項２）。

本発明機の場合、塗膜形成部６は、案内路４と交差状に起立されているのであれば、垂直に設けられる場合には限られない。本発明は、被塗装物１の断面形状に合わせて型板６ａを複数備え、この型板６ａを交換して使用する。型板６ａの厚さは、任意である。また被塗装物１の搬送速度及び型板６ａの振動数は、被塗装物１の断面形状が大きい場合は、塗膜を綿密に形成できるよう、搬送速度を遅くすると共に、振動数を低減し、断面形状が小さい場合は、これと逆に設定する。

また本発明の場合は、案内路４が断面凸状に形成され、この案内路４に係合する凹溝２ｂが搬送部２の底面に形成されているのが好ましい（請求項３）。
なぜならこれによると、簡単な構成で且つ安定した姿勢で搬送部２を確実に搬送できるからである。この場合本発明は、搬送部２の底面に、凹溝２ｂに代えて案内路４と係合する戸車が設けられているのでも良い。この場合は、より円滑に、軽い力で搬送部２を搬送できるからである。

また本発明の場合は、型孔３の入口側の周縁が面取りされて傾斜面部３ａに形成されているのが好ましい（請求項４）。
なぜならこれによると、傾斜面部３ａによって塗料Ｐを型孔３の内側に徐々に導き入れ易くなり、また塗料Ｐを一時的に留めて順次被塗装物１の周面に押し広げて塗膜を延ばして塗装できるからである。

また請求項２乃至４の何れかに記載の本発明機は、塗膜形成部６に対応する台５の位置に、型孔３の入口側から落下する塗料Ｐを下方で回収するための開口部１４が形成されているのが好ましい（請求項５）。
なぜならこれによると、落下する塗料Ｐが例えば台５の上に堆積することを防止でき、掃除を頻繁に行なうことなく、また塗料Ｐを無駄にすることなく、塗装できるからである。なお開口部１４の下方には、通常、塗料Ｐの収納容器を配置する。

また請求項２乃至５の何れかに記載の本発明機は、搬送装置７が、搬送部２を介して無端状に張られている伝動帯７ａと、この伝動帯７ａを駆動する可逆モータ７ｂとを備えて形成され、上記の伝動帯７ａは、一端が搬送部２の前端のフック２ｃに引っ掛けられ、他端が搬送部２の後端のフック２ｃに引っ掛けられているのが好ましい（請求項６）。
なぜならこれによると、型孔３を通すときは被塗装物１を牽引でき、塗装後は搬送部２だけを後退させて、効率良く運転でき、構成が簡易でより安価な塗装機を提供できるからである。なお本発明の場合、搬送装置７はこれに限定されるものではなく、その他例えはシリンダーのロッドの伸縮動作や、モータの駆動で進退動作するボールネジ等で実現されるのでも良い。

本発明の塗装方法及び塗装機は、このように構成されているから、これによれば塗装の手間暇やコストを軽減化、低減化でき、塗料を節減できると共に、塗膜を均一に塗装できる。
また本発明の塗装機は、構造が比較的簡易であるから、これによれば価格を低廉化でき、メンテナンスを容易化できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１等において、１は、搬送方向と直交する方向の断面が搬送方向にわたって同一である被塗装物である。この被塗装物１は、建築物の外装部材用として、例えば発泡スチロールで長尺状に形成されている。また２は、この被塗装物１が取り付けられる搬送部である。この搬送部２は、長尺状の被塗装物１に合わせて長く、且つ長手方向と直交する方向の幅が被塗装物１の同方向の幅より短い寸法の長板状に形成されている。

本発明法の場合、作業者は、先ず上記の搬送部２の上面に被塗装物１を取り付ける。次に作業者は、被塗装物１の搬送方向の側の先端部の周面に、塗料Ｐ（図１、図４参照）を塗布する。この塗料Ｐの量は、被塗装物１の塗装面積、塗装厚、及び塗装時に落下して損失する量を考慮して選定する。塗料Ｐとしては、例えば防水性や弾性、耐衝撃性等を有するアクリル樹脂製のものがある。

次に作業者は、被塗装物１を、直線方向に例えばスライド搬送し、搬送方向と直交する方向の断面より僅かに大きく形成されている相似形の型孔３に通す。この場合、本発明では型孔３が形成されている型板６ａが微細に振動している。従って先端部の周面に塗布した塗料Ｐは、図４に示されるように、型孔３の入口側で滞留しながら、被塗装物１の移動に伴って徐々に型孔３の内面と被塗装物１の周面とが作る隙間に引き込まれ、型孔３を通過しながら被塗装物１の表面に伸展されて塗膜が均一に形成される。この塗膜の厚みＤは、上記の隙間で決定される。従って本発明法の場合は、被塗装物１の断面形状と相似形の型孔３を有する型板６ａを複数用意し、塗膜の厚みＤを変更したいとき、或いは断面形状の異なる他の被塗装物１を塗装するときは、この型板６ａを作業者は交換する。

次に本発明法に使用する塗装機の好適な一実施形態を、図１等に従って説明する。
本発明に係る塗装機は、被塗装物１が上面に取り付けられる搬送部２と、この搬送部２を直線方向に案内する案内路４が上面に設けられている台５と、この台５の上に上記の案内路４と交差状に起立されている塗膜形成部６と、この塗膜形成部６の型板６ａに形成されている型孔３を通して被塗装物１を搬送部２と一緒に搬送する搬送装置７と、また上記の型板６ａを微細に振動させる振動発生装置８とを備えて形成されている。

上記の搬送部２は、上面に被塗装物１の底面の溝１ａが嵌め合わされる突条２ａが長手方向に延びて形成されている。被塗装物１は、この突条２ａに底面の溝１ａが嵌め合わされ、この実施形態ではこの嵌合作用と、搬送部２の上面との接触摩擦によって位置ずれが防止される。

上記の案内路４は、台５の上面の中央に、台５の長手方向の延びて断面凸状に設けられ、この案内路４と嵌め合わされる凹溝２ｂが搬送部２の底面に、長手方向に延びて形成されている。また台５の上面には、この実施形態では図５〜図７に示されるように、搬送部２の滑りを良くするため接触摩擦低減用テープ９が、案内路４の両側に、案内路４に沿って平行に複数貼られている。

上記の台５は、図１、図２において、左右方向に延びて形成され、この台５の略中央部に前後一対状の支柱１０が、横架状の上桟１０ａを備えて門形に且つ垂直に起立されている。上記の塗膜形成部６は、この支柱１０の間に配置され、支柱１０にボルト１１で取り付けられている。またこの塗膜形成部６は、横桟６ｂ１と縦桟６ｂ２で門形に形成されている枠６ｂと、この枠６ｂ内に納められてネジ１２で止め付けられているアルミプレート６ｃと、このアルミプレート６ｃにネジ１２で固定されている上記の型板６ａとを備えて形成されている。アルミプレート６ｃは、大きさの異なる型板６ａの取り付けが容易になるよう、この実施形態では外側の板６ｃ１と、内側の板６ｃ２が連結されて形成され、型板６ａは内側の板６ｃ２にネジ１２で固定されている。

上記の型孔３は、上記の型板６ａに、被塗装物１の断面形状に合わせて開口状に形成されている。本発明の場合、塗膜の厚みＤを変更するときや、断面形状の違う被塗装物１を塗装するときは、型板６ａをアルミプレート６ｃに取り付け直すものである。型孔３は、この実施形態では図４に示されるように、型孔３の入口側の周縁が面取りされて傾斜面部３ａに形成されている。この傾斜面部３ａの角度は、この実施形態では４５度に選定されている。また型孔３の入口側の左右位置には、図１、図６等に示されるように、入口側に滞留する塗料Ｐが側方に流れることを防止するため、はみ出し防止板１３が型板６ａに固定されている。また塗膜形成部６に対応する台５の位置には、型孔３の入口側から落下する塗料Ｐを下方で回収するための開口部１４が形成されている。この開口部１４を介して落下する塗料Ｐは、開口部１４の下方に配置する収納容器（図示せず）で回収される。

また塗膜形成部６は、この実施形態に係る本発明では支柱１０に沿って高さが調節自在に形成されている。１５は、塗膜形成部６の高さを調節するための高さ調節機構である。この高さ調節機構１５は、図３に示されるように、横桟６ｂ１に固定されている一対の鉤形延出部材６ｂ３の縦片部に枢着されて横桟６ｂ１に沿って水平状に横架されている横棒１５ａと、この横棒１５ａの両端部と傘歯車１５ｂを介して接続されている縦ネジ１５ｃとを備えて形成されている。縦ネジ１５ｃは、同図に示されるように、鉤形延出部材６ｂ３の水平状の横片部に螺合されると共に、支柱１０の上端の水平片部１０ｂに螺合されている。

塗膜形成部６の高さを調節するときは、先ず作業者はボルト１１を緩め、次に横棒１５ａを、その端部の断面四角形状の操作部１５ａ１を介して例えば時計方向に回す。すると傘歯車１５ｂを介して縦ネジ１５ｃが回り、縦ネジ１５ｃが支柱１０の水平片部１０ｂから上昇する。これにより、鉤形延出部材６ｂ３と共に塗膜形成部６が支柱１０に沿って引き上げられる。塗膜形成部６は、このようにして上昇し、また横棒１５ａを上記とは逆に反時計方向に回転することにより下降する。

また上記の搬送装置７は、搬送部２を介して無端状に張られている伝動帯７ａと、この伝動帯７ａを駆動する可逆モータ７ｂとを備えて形成されている。伝動帯７ａは、一端が搬送部２の前端のフック２ｃに引っ掛けられ、他端が搬送部２の後端のフック２ｃに引っ掛けられている。この伝動帯７ａは、例えばチェーンで形成され、台５の長手方向に沿った適宜位置に配設されているスプロケット７ｃに張架されている。７ｄは、伝動帯７ａの緊張具合を調節するためのレバー式テンション調整具である。

また上記の振動発生装置８は、バイブレーターアーム８ａの上端に設けられたバイブレーターモーターで構成されている。バイブレーターモーターは、回転軸が偏心され、インバーターで振動数が可変自在に形成されている。またバイブレーターアーム８ａは、その下端部がアルミプレート６ｃに、バイブレーター角度調節孔８ｂを介してボルトとナット等の止め具８ｃで固定され、起立状に形成されている。

次に本発明に係る塗装機の作用を説明する。
先ず作業者は、被塗装物１の底面の溝１ａを搬送部２の上面の突条２ａに係合させ、被塗装物１を搬送部２に取り付ける。次に作業者は、この搬送部２の底面の凹溝２ｂを、台５の上面の案内路４に係合させる。この状態で作業者は、被塗装物１の先端部の周面に塗料Ｐを塗布する。この場合、塗料Ｐの量は、被塗装物１の長手方向の外周面の全体にいきわたる量を想定し、多めに塗布する。

次に作業者は、搬送装置７の可逆モータ７ｂのスイッチを入れる。すると伝動帯７ａとしてのチェーンが駆動し、このチェーンに引かれて搬送部２が、図１、図２において、左方向にスライドし、型孔３に通される（図５〜図７等参照）。この場合、型孔３は、上記の通り、被塗装物１の断面より僅かに大きい相似形に形成され、振動発生装置８により型板６ａが上下及び前後に微細に振動している。従って搬送部２と共に移動する被塗装物１は、型孔３を通過しながら、先端部の周面に塗布された塗料Ｐが、被塗装物１の搬送方向に沿った周面に延ばされ、被塗装物１の表面に塗膜が形成される。

この場合、この実施形態に係る本発明では、型孔３の入口側が傾斜面部３ａに形成されている。従って塗料Ｐは入口側で滞留しながら、被塗装物１の移動に伴って徐々に内方に凝縮されながら引き込まれ、みっちりと満遍なく塗布される。そして被塗装物１が、型孔３を通過し、型孔３から引き抜かれると、塗料Ｐが被塗装物１の表面に伸展され、塗膜が形成される。この塗膜の厚みＤは、型孔３の内面と被塗装物１の表面との隙間で決定される。なお型孔３の入口側から塗料Ｐの一部が落下した場合、この塗料Ｐはこの実施形態では開口部１４を介して落ちる。従って作業者は、開口部１４の下方に収納容器を配置し、落下分の塗料Ｐを回収する。

而して被塗装物１が型孔３を完全に通過したら、作業者は搬送部２から被塗装物１を取り外す。そして作業者は、可逆モータ７ｂを逆回転させ、搬送部２だけ復帰させ、次の被塗装物１を同様の手順で塗装する。

以上の処において、上記の型孔３の傾斜面部３ａは、塗料Ｐを被塗装物１の搬送速度に応じて徐々に引き込み、満遍なくみっちりと被塗装物１の周面に付着できるよう、通常は４５度程度が好ましいが、これに限定されるものではない。
また本発明の場合、上記の振動発生装置８は、型板６ａの前後方向の微細振動を高めるため、前後振動用モーター（図示せず）をバイブレーターモーターとは別個に備えて形成されているのでも良い。この場合、前後振動用モーターは、バイブレーターモーターと同様、回転軸が偏心されている。前後振動用モーターは、具体的には塗膜形成部６の前後方向の、例えば台５の下側に設け、その回転軸にリンク部材（図示せず）の一端を枢着し、他端をアルミプレート６ｃの下辺部の適宜位置に枢着することで実現される。なおこの前後振動用モーターもインバーターで振動が可変に構成されているのが良い。

本発明法を実現する塗装機の好適な一実施形態を示す要部斜視図である。 同上塗装機の正面図である。 同上塗装機の使用状態時の要部左側面図である。 塗膜の形成作用を説明するための要部拡大縦断面図である。 同上塗装機の使用状態時の要部平面図である。 同上塗装機の使用状態時の要部斜視図である。 同上塗装機の使用状態時の要部斜視図である。

符号の説明

１ 被塗装物
２ 搬送部
３ 型孔
４ 案内路
５ 台
６ 塗膜形成部
６ａ 型板
７ 搬送装置
８ 振動発生装置
Ｐ 塗料

Claims (6)

1. 搬送方向と直交する方向の断面が搬送方向にわたって同一である被塗装物を先ず搬送部に取り付け、次にこの搬送部に取り付けた被塗装物の搬送方向の側の先端部の周面に塗料を多めに塗布し、その後、搬送部を直線方向に搬送して被塗装物を搬送方向と直交する方向の断面より僅かに大きく形成されている相似形の型孔に通し、この型孔が形成されている型板を微細に振動させて上記の塗料を型孔で被塗装物の搬送方向に沿った周面の全体に伸展させて被塗装物の表面に塗膜を形成することを特徴とする塗装方法。
2. 請求項１記載の塗装方法に使用する塗装機であって、被塗装物が上面に取り付けられる搬送部と、この搬送部を直線方向に案内する案内路が上面に設けられている台と、この台の上に上記の案内路と交差状に起立されている塗膜形成部と、この塗膜形成部の型板に形成されている型孔に通して被塗装物を搬送部と一緒に搬送する搬送装置と、また上記の型板を微細に振動させる振動発生装置とを備えて形成されていることを特徴とする塗装機。
3. 請求項２記載の塗装機であって、案内路が断面凸状に形成され、この案内路に係合する凹溝が搬送部の底面に形成されていることを特徴とする塗装機。
4. 請求項２又は３記載の塗装機であって、型孔の入口側の周縁が面取りされて傾斜面部に形成されていることを特徴とする塗装機。
5. 請求項２乃至４の何れかに記載の塗装機であって、塗膜形成部に対応する台の位置に、型孔の入口側から落下する塗料を下方で回収するための開口部が形成されていることを特徴とする塗装機。
6. 請求項２乃至５の何れかに記載の塗装機であって、搬送装置が、搬送部を介して無端状に張られている伝動帯と、この伝動帯を駆動する可逆モータとを備えて形成され、上記の伝動帯は、一端が搬送部の前端のフックに引っ掛けられ、他端が搬送部の後端のフックに引っ掛けられていることを特徴とする塗装機。

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