JP2007181754A

JP2007181754A - 表面処理装置

Info

Publication number: JP2007181754A
Application number: JP2006000136A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Suzuki; 和尋鈴木; Yukio Yamabe; 由紀夫山辺
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 2006-01-04
Filing date: 2006-01-04
Publication date: 2007-07-19

Abstract

【課題】ワークの表面に帯電している静電気をほぼ完全に除去することによって該ワークの表面に付着している塵を完全に除去できる表面処理装置を提供する。
【解決手段】処理室２に設けられたワーク搬送手段５と、搬入口３の近傍に設けられた第１静電気除去カーテン１０と、これより下流に設けられた静電気除去エアー吹付け部１１と、これ１１より下流に設けられた静電気除去ブラシ１６と、この上方に設けられた第１塵除去エアー吹付け部１７とを備えた構成とする。したがって、ワークＷの表面に帯電している静電気をほぼ完全に除去して該ワークＷの表面に付着している塵を完全に除去できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば樹脂を含むワークの表面を処理する表面処理装置に関する。

樹脂等を含むワークの表面に塗装を施す場合、塗装前にワークの表面に帯電している静電気によって該ワークの表面に付着している塵を除去する表明処理を行う必要がある。
この表面処理を行う表面処理装置の一例として、特許文献１に記載の表面処理装置が知られている。この表面処理装置は、樹脂成形品の表面の静電気を除去する静電気除去部と、静電気が除去された前記樹脂成形品の表面上の塵を除去する第一塵除去部と、塵が除去された前記樹脂成形品の表面に塗料を塗布する塗布部とを備えている。
そして、この表面処理装置では、樹脂成形品の表面の静電気を静電気除去部によって除去し、次に、この静電気によって樹脂成形品の表面に付着した塵を第一塵除去部によって確実するようになっている。
特開２００４−４１９８３号公報

ところが、上記の表面処理装置では、樹脂成形品（ワーク）の表面に帯電している静電気を一つの静電気除去部によって除去しているので、この静電気除去部によって除去できていない静電気がワーク表面に残留していた場合、この残留静電気によって塵がワーク表面に付着したまま残るおそれがある。また、上記の表面処理装置では、静電気除去部の下流に副塵除去部を配置して、ワーク表面に付着したまま残っている塵を除去するようにしているが、塵を除去できても静電気は除去できず、この静電気によって再びワーク表面に塵が付着してしまうおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ワークの表面に帯電している静電気をほぼ完全に除去することによって該ワークの表面に付着している塵を完全に除去できる表面処理装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、ワークＷの表面を処理する表面処理装置であって、
ワークＷの搬入口３と搬出口４が設けられるとともに、ワーク表面に帯電している静電気および付着している塵を除去する処理を行う処理室２を構成するハウジング１と、
前記処理室２に設けられて、前記搬入口３から搬出口４に向けてワークＷを搬送するワーク搬送手段５と、
前記処理室２に、前記搬入口３の近傍に設けられた第１静電気除去カーテン１０と、
前記処理室２に、前記第１静電気除去カーテン１０に近づけて該第１静電気除去カーテン１０より下流に設けられた静電気除去エアー吹付け部１１と、
前記処理室２に、前記静電気除去エアー吹付け部１１より下流に設けられた静電気除去ブラシ１６と、
前記処理室２に、前記静電気除去ブラシ１６の上方に設けられた第１塵除去エアー吹付け部１７とを備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ワークＷは搬入口３から搬入されてワーク搬送手段５によって搬出口４に向けて搬送されるが、まず、搬入口３の近傍に設けられた第１静電気除去カーテン１０にワークＷが搬送されながら摺接するので、この第１静電気除去カーテン１０によってワークＷの表面に帯電している静電気の少なくとも一部が除去される。次に、静電気除去エアー吹付け部１１からイオン化空気をワークＷの表面に吹き付けることによって、このワークＷの表面に一部帯電して残っている静電気や付着している塵が除去される。次に、静電気除去ブラシ１６を回転させながらワークＷの表面を擦ることによって、ワークＷの表面に僅かに残って帯電している静電気や付着している塵が除去され、さらに僅かながらワークＷの表面に残っている塵が、第１塵除去エアー吹付け部１７からエアーが吹き付けられることによって、ワークＷの表面から完全に除去される。
このように、ワークＷの表面に帯電している静電気を、第１静電気除去カーテン１０、静電気除去エアー吹付け部１１、静電気除去ブラシ１６によって連続した３段階の処理で除去でき、さらに、静電気除去エアー吹付け部１４、第１塵除去エアー吹付け部１７によって塵を除去できるので、ワークＷの表面に帯電している静電気をほぼ完全に除去して該ワークＷの表面に付着している塵を完全に除去できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去エアー吹付け部１１に近づけて該静電気除去エアー吹付け部１１より下流に、第２静電気除去カーテン１４が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、静電気除去エアー吹付け部１１より下流に、第２静電気除去カーテン１４が設けられているので、さらに静電気を除去できる。また、第２静電除去カーテン１４と第１静電気除去カーテン１０によって、静電気除去エアー吹付け部１１が挟まれた状態となるので、静電気除去エアー吹付け部１１から吹き付けられたイオン化空気によって除去された塵がワークＷの搬送方向に飛散するのを防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去エアー吹付け部１１の下方に、第１集塵ダクト１５が開口していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、静電気除去エアー吹付け部１１の下方に、第１集塵ダクト１５が開口しているので、静電気除去エアー吹付け１１部から吹き付けられたイオン化空気によって除去された塵をハウジング１内に飛散させることなく、第１集塵ダクト１５によってハウジング１外に排出できる。

請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去ブラシ１６の下方に、第２集塵ダクト１８が開口していることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、静電気除去ブラシ１６の下方に、第２集塵ダクト１８が開口しているので、静電気除去ブラシ１６やその上の第１塵除去エアー吹付け部１７からのエアーによって除去された塵をハウジング１内に飛散させることなく、第２集塵ダクト１８によってハウジング１外に排出できる。

請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去ブラシ１６より下流に、第２塵除去エアー吹付け部１９が設けられていることを特徴とする

請求項５に記載の発明によれば、静電気除去ブラシ１６より下流に、第２塵除去エアー吹付け部１９が設けられているので、ワークＷの表面に僅かでも塵が残っていた場合に、この塵を確実に除去できる。

本発明によれば、ハウジングと、ワーク搬送手段と、第１静電気除去カーテンと、静電気除去エアー吹付け部と、静電気除去ブラシと、第１塵除去エアー吹付け部とを備えているので、ワークの表面に帯電している静電気を、第１静電気除去カーテン、静電気除去エアー吹付け部、静電気除去ブラシによって連続した３段階の処理で除去でき、さらに、静電気除去エアー吹付け部、第１塵除去エアー吹付け部によって塵を除去できるので、ワークの表面に帯電している静電気をほぼ完全に除去して該ワークの表面に付着している塵を完全に除去できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態に係る表面処理装置の概略構成を示す斜視図である。この表面処理装置は、樹脂または樹脂を含んで形成されたワークＷの表面に帯電している静電気やこの静電気によってワークＷの表面に付着している塵を除去するものである。
表面処理装置は、ハウジング１を備えている。このハウジング１は、ワークＷ表面に帯電している静電気および付着している塵を除去する処理を行う処理室２を構成するもので、略直方体箱状に形成されている。ハウジング１はガラス板やアクリル板等の透明な板によって上面、左右両側面、前後端面がそれぞれ形成されている。また、ハウジング１の前端面１ａには、ワークＷを搬入する搬入口３が形成されており、後端面１ｂにはワークＷを搬出する搬出口４が形成されている。

また、処理室２には、搬入口３から搬出口４に向けてワークＷを搬送するワーク搬送手段５が設けられている。このワーク搬送手段５は、多数の回転するローラ５ａを所定間隔で平行離間して配置したものであり、処理室２の下面から上方に離間して設けられている。なお、搬入口３より上流側にはワーク搬送手段５へ連続するローラコンベア６が、搬出口４より下流側にはワーク搬送手段５から連続するローラコンベア７が設けられている。したがって、ローラコンベア６によって搬送されてきたワークＷは、搬入口３から処理室２に搬入され、ワーク搬送手段５によって搬出口４まで搬送される間に表面処理が施され、搬出口４から搬出され、さらにローラコンベア７によって次工程すなわち塗装工程に搬送されるようになっている。

また、処理室２には、第１静電気除去カーテン１０が搬入口３の近傍に設けられている。この第１静電気除去カーテン１０は、導電性を有する素材で形成された可撓性を有するシート状のものであり、ワーク搬送手段５によって搬送されるワークＷの表面に接触し、ワークＷの搬送に伴ってワークＷの表面を相対的に摺動することによって、ワークＷの表面に帯電している静電気を除去するようになっている。すなわち、第１静電気除去カーテン１０には図示しないアース線が接続されており、ワークＷの表面に帯電している静電気は、第１静電気除去カーテン１０を介してアース線に流れて除去されるようになっている。このような第１静電気除去カーテン１０は、例えば、電導性ポリマーを汎用プラスチック基材（フィルム・シート・繊維）などの表面に均一に被覆、複合することにより導電化したものとして得ることができる。

さらに、処理室２には、静電気除去エアー吹付け部１１が第１静電気除去カーテン１０に近づけてかつ該第１静電気除去カーテン１０より下流に設けられている。
静電気除去エアー吹付け部１１は、酸素、窒素、水蒸気などの空気中の複数の分子をイオン化し、これらイオン化された複数の分子をワークＷの表面に衝突させ、これら複数の分子とワークＷの表面との間で電子の授受をさせることによりワークＷの表面の静電気を中和して除去するものである。この静電気除去エアー吹付け部１１は、処理室２の幅と略等しい長さを有する除去部本体１２と、この除去部本体１２から下方に突出した複数のエアー噴出口１３等とを備えている。除去部本体１２は、エアー噴出口１３の内部に配置された複数の電極（図示せず）と、これら電極に交流電圧を印加する電圧発生部（図示せず）と、これら電極及び電圧発生部の間を通電するケーブル（図示せず）と、ワークＷの表面と電極との電位差を測定する測定部（図示せず）等とを備えている。このような静電気除去エアー吹付け部１１は、ワーク搬送手段５によるワークＷの搬送方向と直交して搬送路の上部に設けられている。

このような静電気除去エアー吹付け部１１は、ワーク搬送手段５によって搬送されるワークＷの表面の静電気を以下のようにして除去する。
まず、静電気除去エアー吹付け部１１は、電極とワークＷの表面との電位差によって生じるイオン電流の状態を測定することにより、ワークＷの表面の帯電量を算出する。
次に、電圧発生部によって電極に電圧を印加して電極の先端部の周りに不平等電界を発生させる。これにより、電極の先端部の周りにはコロナ放電が発生し、電極の先端近傍に存在する空気中の分子がプラス又はマイナスイオンに電離、即ちイオン化される。なお、このとき静電気除去エアー吹付け部１１は、ワークＷの表面の帯電量に基づいてイオン量と、プラス及びマイナスのイオンバランスとを調整している。
次に、静電気除去エアー吹付け部１１は、エアー噴出口１３によってワークＷの表面にイオン化された分子をエアーとともに噴出する。これにより、ワークＷの表面はその静電気と同極性にイオン化された分子とは反発し、反対極性にイオン化された分子を吸引してこれらの分子と電子の授受を行う。その結果、ワークＷの表面の静電気が中和されて除去され、この静電気によってワークＷの表面に付着していた塵が吹付けられたエアーによって除去される。

また、処理室２には、第２静電気除去カーテン１４が静電気除去エアー吹付け部１１に近づけて該静電気除去エアー吹付け部１１より下流に設けられている。この第２静電気除去カーテン１４は、前記第１静電気除去カーテンと同様に構成されている。
また、処理室２には、第１集塵ダクト１５が静電気除去エアー吹付け部１１の下方に、ワーク搬送手段５を挟んで設けられており、この第１集塵ダクト１５の開口は上方を向いている。このように、静電気除去エアー吹付け部１１の下方に、第１集塵ダクト１５が開口しているので、静電気除去エアー吹付け部１１から吹き付けられたイオン化空気によって除去された塵をハウジング１内に飛散させることなく、第１集塵ダクト１５によってハウジング１外に排出できる。

さらに、処理室２には、静電気除去ブラシ１６が静電気除去エアー吹付け部１１より下流に設けられている。この静電気除去ブラシ１６は、図示しないモータによって回転される回転軸１６ａと、この回転軸１６ａに細い繊維が植毛されたブラシ部１６ｂとを備えており、ブラシ部１６ｂの繊維は導電性を有している。また、ブラシ部１６ｂの外周部は搬送されてくるワークＷに摺接するようになっている。回転軸１６ａも導電性を有しており、この回転軸１６ａには図示しないアース線が接続されている。そして、このような静電気除去ブラシ１６では、これを回転させながら搬送中のワークＷの表面を擦ることによって、ワークＷの表面に僅かに残って帯電している静電気や付着している塵を除去するようになっている。
また、処理室２には、第１塵除去エアー吹付け部１７が静電気除去ブラシ１６の上方に設けられている。この第１塵除去エアー吹付け部１７は、複数のエアー噴出口１７ａを備えており、これらエアー噴出口１７ａからワークＷに向けてエアーを吹き付けるようになっている。
さらに、静電気除去ブラシ１６の下方には、第２集塵ダクト１８がワーク搬送手段５を挟んで設けられており、この第２集塵ダクト１８の開口は上方を向いている。このように、静電気除去ブラシ１６の下方に、第２集塵ダクト１８が開口しているので、静電気除去ブラシ１６によって掻き取られた塵を第１塵除去エアー吹付け部１７から吹き付けられた空気によってハウジング１内に飛散させることなく、第２集塵ダクト１８によってハウジング１外に排出できる。
また、静電気除去ブラシ１６より下流には、第２塵除去エアー吹付け部１９が設けられている。この第２塵除去エアー吹付け部１９は、第１塵除去エアー吹付け部１７と同様に、複数のエアー噴出口１９ａを備えており、これらエアー噴出口１９ａからワークＷに向けてエアーを吹き付けるようになっている。

上記のような構成の表面処理装置では、ワークＷが前工程からローラコンベア６によって搬送されて、このワークＷが搬入口３から搬入されてワーク搬送手段５によって搬出口４に向けて搬送される。
そして、この搬送中にまず、第１静電気除去カーテン１０にワークＷが搬送されながら摺接するので、この第１静電気除去カーテンＷによってワークＷの表面に帯電している静電気の少なくとも一部が除去される。

次に、静電気除去エアー吹付け部１１からイオン化空気をワークＷの表面に吹き付けることによって、このワークＷの表面に一部帯電して残っている静電気や付着している塵が除去される。そして、除去された塵は静電気除去エアー吹付け部１１から吹き付けられたイオン化空気の流れにのって、第１集塵ダクト１５によって集塵されハウジング１外に排出される。したがって、除去された塵がハウジング１内に飛散するのを防止できる。さあらに、ワークＷは第２静電気除去カーテン１４によって、さらに静電気が除去される。また、この第２静電除去カーテン１４と第１静電気除去カーテン１０によって、静電気除去エアー吹付け部１１が挟まれた状態となっているので、静電気除去エアー吹付け部１１から吹き付けられたイオン化空気によって除去された塵がワークＷの搬送方向に飛散するのを防止できる。

第２静電気除去カーテン１４を通過したワークＷは、静電気除去ブラシ１６に搬送される、この静電気除去ブラシ１４を回転させながらワークＷの表面を擦ることによって、ワークＷの表面に僅かに残って帯電している静電気や付着している塵が除去され、さらに僅かながらワークＷの表面に残っている塵が、第１塵除去エアー吹付け部１７からエアーが吹き付けられることによって、ワークＷの表面から完全に除去される。この塵は第１塵除去エアー吹付け部１７から吹き付けられた空気の流れにのって、第２集塵ダクト１８によって集塵されハウジング１外に排出される。
さらに、静電気除去ブラシ１４より下流に、第２塵除去エアー吹付け部１９が設けられているので、ワークＷの表面に僅かでも塵が残っていた場合に、この塵を第２塵除去エアー吹付け部１９から吹き付けられるエアーによって確実に除去できる。

このように、ワークの表面に帯電している静電気を、第１静電気除去カーテン１０、静電気除去エアー吹付け部１１、第２静電気除去カーテン１４、静電気除去ブラシ１６によって連続して処理で除去でき、さらに、静電気除去エアー吹付け部１４、第１塵除去エアー吹付け部１７、第２塵除去エアー吹付け部１９によって塵を除去できるので、ワークＷの表面に帯電している静電気をほぼ完全に除去して該ワークＷの表面に付着している塵を完全に除去できる。
そして、静電気や塵が完全に除去されたワークＷは搬出口４から搬出され、ローラコンベア７によって次の塗装工程まで搬送される。塗装工程に搬送されてきたワークの表面には静電気や塵がないので、容易に塗装を施すことができる。

なお、本実施の形態において、第１静電気除去カーテン１１や第２静電気除去カーテン１４、さらには静電気除去エアー吹付け部を昇降可能とするともに左右（ワークＷの搬送方向）に移動可能に設けてもよい。このようにすれば、ワークＷの大きさや形状に合わせて、第１静電気除去カーテン１１、第２静電気除去カーテン１４、静電気除去エアー吹付け部を適切な位置に位置決めできる。
同様に、静電気除去ブラシ１６、第１塵除去エアー吹付け部１７、第２塵除去エアー吹付け部１９を昇降可能とするともに左右（ワークＷの搬送方向）に移動可能に設けてもよい。
さらには、第１集塵ダクト１５や第２集塵ダクト１８を昇降可能とするともに左右（ワークＷの搬送方向）に移動可能に設けてもよい。
また、ハウジング１を支持する脚部１ｃを上下に伸縮可能としてもよい。このようにすれば、ワーク搬送手段５の上下の位置を自由に設定できるので、このワーク搬送手段５を、前工程からワークＷを搬送してくるローラコンベア６や、後工程にワークＷを搬送するローラコンベア７の高さに合わせることができる。

本発明に係る表面処理装置の概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

Ｗワーク
１ハウジング
２処理室
３搬入口
４搬出口
５ワーク搬送手段
１０第１静電気除去カーテン
１１静電気除去エアー吹付け部
１４第２静電気除去カーテン
１５第１集塵ダクト
１６静電気除去ブラシ
１７第１塵除去エアー吹付け部
１８第２集塵ダクト
１９第２塵除去エアー吹付け部

Claims

ワークの表面を処理する表面処理装置であって、
ワークの搬入口と搬出口が設けられるとともに、ワーク表面に帯電している静電気および付着している塵を除去する処理を行う処理室を構成するハウジングと、
前記処理室に設けられて、前記搬入口から搬出口に向けてワークを搬送するワーク搬送手段と、
前記処理室に、前記搬入口の近傍に設けられた第１静電気除去カーテンと、
前記処理室に、前記第１静電気除去カーテンに近づけて該第１静電気除去カーテンより下流に設けられた静電気除去エアー吹付け部と、
前記処理室に、前記静電気除去エアー吹付け部より下流に設けられた静電気除去ブラシと、
前記処理室に、前記静電気除去ブラシの上方に設けられた第１塵除去エアー吹付け部とを備えたことを特徴とする表面処理装置。
請求項１に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去エアー吹付け部に近づけて該静電気除去エアー吹付け部より下流に、第２静電気除去カーテンが設けられていることを特徴とする表面処理装置。
請求項１または２に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去エアー吹付け部の下方に、第１集塵ダクトが開口していることを特徴とする表面処理装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去ブラシの下方に、第２集塵ダクトが開口していることを特徴とする表面処理装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面処理装置において、
前記静電気除去ブラシより下流に、第２塵除去エアー吹付け部が設けられていることを特徴とする表面処理装置。