JP2008073624A - 紫外線硬化塗装システム - Google Patents

Abstract

【課題】気体拡散防止手段内に拡散する酸素を効率的に排出でき、しかも、少量の低酸素気体で気体拡散防止手段内の酸素濃度を低く維持できる紫外線硬化塗装システムを提供すること。
【解決手段】紫外線硬化塗装システムは、処理槽１２、ＵＶランプ１３、送気手段及びガイド手段４１を有する。ＵＶランプ１３は、ＵＶ塗料を塗布した被塗布物Ｗ１に紫外線を照射する。送気手段は、処理槽１２の内部上方から内部下方に窒素ガスの流れを起こすよう送気する。また、送気手段は、開口部１２ｃ，１２ｄの略上方を除いた領域Ｂ２から流下する窒素ガスの流速を、開口部１２ｃ，１２ｄの略上方の領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速よりも速く設定する。ガイド手段４１は、処理槽１２の内壁面に沿って流下する窒素ガスを開口部１２ｃ，１２ｄ側に導くとともに、水平より上方向に導く。
【選択図】図２

Description

本発明は、被塗布物に紫外線を照射して、その被塗布物に塗布された紫外線硬化型塗料を硬化させる紫外線硬化塗装システムに関するものである。

従来、紫外線硬化塗装システムは、車両用部品などの被塗布物（ワーク）に塗布された紫外線硬化型塗料（ＵＶ塗料）を硬化させる工程などで使用されている。具体的にいうと、紫外線硬化塗装システムでは、コンベアによりワークを一定方向に搬送しながらワークに紫外線を照射することにより、ＵＶ塗料の硬化処理を行う。

ところが、空気中に存在する酸素により、ＵＶ塗料の硬化が阻害されてしまうことがある（いわゆる「酸素阻害」）。従来の紫外線硬化塗装システムでは、上記の酸素阻害を打ち消すように、高い光量の紫外線を照射してＵＶ塗料を硬化させていたが、ＵＶ塗料を効率良く硬化させるためには、紫外線が照射される照射ゾーン内の酸素濃度をできるだけ低下させておくことが望ましい。

そこで、図１２に示されるような処理槽６１を設け、処理槽６１内に窒素ガスなどの低酸素気体が充満した状態で、処理槽６１内を通過するワークＷに対して紫外線を照射することが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。この処理槽６１はフラットな槽底部６１ｂを有しており、槽底部６１ｂには開口部６３が形成されている。このような構成であれば、空気よりも軽い窒素ガスが処理槽６１内に溜まるのに伴い、空気が開口部６３から押し出されることで処理槽６１内の酸素濃度が低下するため、ＵＶ塗料を効率良く硬化させることができる。なお、窒素ガスは、処理槽６１外の温度よりも高い温度に加熱した状態で用いられることが好ましい。この場合、空気との比重差が大きくなって窒素ガスがさらに軽くなるため、上部が閉鎖された処理槽６１内に窒素ガスが溜まりやすくなり、処理槽６１内の酸素濃度が確実に低下する。
特開２００３−２４５５１５号公報（図１など） 特開２００４−２０５２５４号公報（図１など）

ところで、処理槽６１の開口部６３では、処理槽６１内の低酸素気体（窒素ガス）が処理槽６１外にある酸素濃度が高い気体に接しているため、処理槽６１外の酸素が処理槽６１内に拡散しやすい。この場合、処理槽６１内の開口部６３付近に酸素濃度が上昇する領域Ａ１（図１２の二点鎖線参照）が生じるため、領域Ａ１内の気体を全て排出して、処理槽６１内の酸素濃度の上昇を抑えることが好ましい。

ところが、窒素ガスは、例えば処理槽６１の天井部全体からフィルタ６２を介して処理槽６１内に供給され、開口部６３に向かって流下する（図１２の矢印参照）。このとき、処理槽６１の側壁６１ａ付近を流下する窒素ガスは、側壁６１ａの内壁面に接触した際に抵抗を受けるために流速が徐々に遅くなるが、開口部６３の略上方の領域から流下する窒素ガスは、側壁６１ａの内壁面に接触しないために流速が遅くなりにくい。即ち、開口部６３付近の流速分布は一定ではないため、領域Ａ１内の気体の効率的な排出が困難である。

その結果、処理槽６１内の酸素濃度が高くなるため、ＵＶ塗料の硬化効率が低下してしまい、硬化不足となってしまう。特に、加熱した窒素ガスを用いる場合、分子運動が活発になって窒素ガスが処理槽６１外に漏れやすくなるため、酸素濃度が高くなりやすい。しかも、酸素濃度を低く維持するためには、絶えず窒素ガスを供給し続けなければならないため、窒素ガスの消費量が多くなり、コストアップの原因となる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気体拡散防止手段内に拡散する酸素を効率的に排出でき、しかも、少量の低酸素気体で気体拡散防止手段内の酸素濃度を低く維持できる紫外線硬化塗装システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気するとともに、前記開口部の略上方を除いた領域から流下する前記低酸素気体の流速を、前記開口部の略上方の領域から流下する前記低酸素気体の流速よりも速く設定可能とした送気手段と、前記送気手段によって送り込まれ、前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段とを有することを特徴とする紫外線硬化塗装システムをその要旨とする。

ところで、開口部の略上方を除いた領域から流下する低酸素気体は、気体拡散防止手段の内壁面に接触した際に抵抗を受けるために流速が徐々に遅くなるが、開口部の略上方の領域から流下する低酸素気体は、気体拡散防止手段の内壁面に接触しないために流速が遅くなりにくい。その結果、開口部付近の流速分布が一定ではなくなるため、気体拡散防止手段内の酸素の効率的な排出が困難である。

そこで、請求項１に記載の発明において、開口部の略上方を除いた領域から流下する低酸素気体の流速を、開口部の略上方の領域から流下する低酸素気体の流速よりもあらかじめ速く設定しておけば、開口部付近に到達した際に、開口部の略上方を除いた領域から流下する低酸素気体の流速と開口部の略上方の領域から流下する低酸素気体の流速との差が小さくなる。しかも、気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する低酸素気体がガイド手段によって開口部側に導かれるため、開口部の略上方の領域から流下する低酸素気体は、ガイド手段によって導かれた低酸素気体との衝突により減速される。その結果、開口部の略上方を除いた領域から流下する低酸素気体の流速と開口部の略上方から流下する低酸素気体の流速との差が小さくなる。以上により、開口部付近の流速を遅くしつつ流速分布を一定にすることができるため、気体拡散防止手段内に拡散する酸素を効率的に排出できる。

また、ガイド手段によって導かれた低酸素気体の流れが、開口部を介して気体拡散防止手段の外に漏れようとする低酸素気体の流れを塞ぐようになるため、気体拡散防止手段外への低酸素気体の漏れを防止でき、低酸素気体の消費量を低減できる。ゆえに、少量の低酸素気体で気体拡散防止手段内の酸素濃度を低く維持することが可能となる。

ところで、空気は、窒素を７８％、酸素を２１％、その他を１％含んでいる。よって、「低酸素気体」とは、酸素含有率が空気の酸素含有率よりも低い（０％も含む）気体をいうものとする。しかし、紫外線を照射して紫外線硬化型塗料を確実に硬化させて良好な塗膜を得たいという課題を達成するためには、低酸素気体に含まれる酸素は、１０％以下であることが好ましく、特には３％以下であることが好ましい。また、低酸素気体は、１種類の気体からなる単体であってもよいし、複数種類の気体の混合物であってもよい。低酸素気体としては、通常の空気よりも酸素含有量を低くした空気、ヘリウム、窒素、二酸化炭素などが挙げられる。なお、低酸素気体は、上方を閉鎖した気体拡散防止手段に溜められるため、空気よりも軽いことが好ましい。ここで、空気より軽い低酸素気体としては、ヘリウムガスなどの希ガス族元素や、化学反応性の低い窒素ガスなどの不活性ガスが挙げられるが、ヘリウムガスに比べてかなり安価な窒素ガスを用いることが好ましい。また、不活性ガスとして窒素ガスを用いれば、ヘリウムガスに比べて気体拡散速度が低いため、不活性ガスが気体拡散防止手段の外に漏れにくくなる。

また、前記検出手段は、酸素濃度センサー、窒素濃度センサー及び温度センサーから選択される少なくとも１つであり、前記センサーの出力値に関連して前記送気度合変更手段、前記送気手段及び前記紫外線照射手段から選択される少なくとも１つを作動させることが好ましい（請求項４）。このようにすれば、気体拡散防止手段の内部の環境のうち、紫外線硬化型塗料の硬化に影響する酸素濃度、窒素濃度、温度の少なくとも１つを確実に検知できる。また、制御対象のうち、紫外線硬化型塗料の硬化に影響する送気度合変更手段、送気手段及び紫外線照射手段の少なくとも１つを、センサーの出力値に関連して確実に作動させることができる。その結果、塗装品質が向上する。

さらに、前記検出手段は、前記気体拡散防止手段内において前記紫外線照射手段の近傍に配置されていることが好ましい（請求項５）。このようにすれば、硬化中の被塗布物付近の環境を検出手段によって正確に測定できる。

また、上記課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気するとともに、前記開口部の略上方を除いた領域から流下する前記低酸素気体の流速を、前記開口部の略上方の領域から流下する前記低酸素気体の流速よりも速く設定可能とした送気手段と、前記送気手段によって送り込まれ、前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記送気手段の送気強さ及び送気量の少なくとも１つを変更する送気度合変更手段とを有することを特徴とする紫外線硬化塗装システムをその要旨とする。

従って、請求項２によれば、気体拡散防止手段の内部の環境を一定に保つことができるため、塗装品質が安定する。また、低酸素気体の無駄な供給が減るため、低酸素気体の消費量をよりいっそう低減できる。詳述すると、酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値及び第２の閾値が設定され、前記検出値が前記第１の閾値を逸脱した場合に、前記送気度合変更手段を作動させて前記送気手段を停止または出力減少させ、前記検出値が前記第２の閾値を逸脱した場合に、前記送気度合変更手段を作動させて前記送気手段を作動または出力増大させることが好ましい（請求項３）。この場合、検出値が第１の閾値を逸脱すると、送気度合変更手段が送気手段を停止または出力減少させる。その結果、低酸素気体の無駄な供給が減るため、低酸素気体の消費量をよりいっそう低減できる。一方、検出値が第２の閾値を逸脱すると、送気度合変更手段が送気手段を作動または出力増大させる。その結果、気体拡散防止手段内の酸素濃度を低く維持することができるため、塗装品質が安定する。

以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によると、気体拡散防止手段内に拡散する酸素を効率的に排出でき、しかも、少量の低酸素気体で気体拡散防止手段内の酸素濃度を低く維持できる紫外線硬化塗装システムを提供することができる。

［第１実施形態］

以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、紫外線硬化塗装システム１１は、大型のワークＷ１（被塗布物）を製造するための製造ラインに組み込まれ、ワークＷ１に紫外線を照射して、前工程においてワーク表面に塗布された紫外線硬化型塗料（ＵＶ塗料）を硬化させる設備である。なお、本実施形態のワークＷ１は、被塗面Ｗ２を表面側に有する一方で被塗面Ｗ２でない凹状曲面Ｗ３を裏面側に有する樹脂製の車両用部品（バンパー）である。

また、紫外線硬化塗装システム１１は、気体拡散防止手段としての処理槽１２を備えている。処理槽１２は、例えば鉄板などのようなガス不透過性の壁材によって空間を内外に区画しており、内部の気体が外部に拡散するのを防止するようになっている。処理槽１２は略直方体状に形成されており、処理槽１２の上方にある槽上部１２ａは天井によって閉鎖されている。一方、処理槽１２の槽底部１２ｂには、処理槽１２内にワークＷ１を搬入するためのワーク搬入口１２ｃ（開口部）と、処理槽１２外にワークＷ１を搬出するためのワーク搬出口１２ｄ（開口部）とが開口されている。ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄは、略矩形状をなしており、それぞれ別の場所に開口されている。なお、処理槽１２は、内部に搬入されたワークＷ１の周囲空間を包囲している。

図１に示されるように、紫外線硬化塗装システム１１は、搬送手段としてのフロアコンベア１４を備えている。フロアコンベア１４は、凹状曲面Ｗ３を下方に向けた状態のワークＷ１をワーク支持体１９で支持しながら搬送するようになっている。また、フロアコンベア１４は、ワークＷ１を鉛直方向に上昇させながらワーク搬入口１２ｃを介して処理槽１２内に搬入するとともに、ワークＷ１を鉛直方向に下降させながらワーク搬出口１２ｄを介して処理槽１２外に搬出するようになっている。即ち、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄは、処理槽１２においてフロアコンベア１４に対応するように設けられている。

また、ワーク支持体１９は台車１７を備えている。台車１７は、例えば図示しない牽引部材（ワイヤやチェーン等）で引っ張られることにより、フロアコンベア１４に沿って移動する。この牽引部材は、フロアコンベア１４を駆動するコンベア駆動装置１６によって駆動されるようになっている。なお、台車１７が自走する構成であってもよい。また、台車１７には、上端部にてワークＷ１を支持する支持棒１７ｂが突設されている。なお、支持棒１７ｂに支持されるワークＷ１の向きは、フロアコンベア１４の設置面に対してほぼ直立状態に維持される。

図１，図２に示されるように、前記処理槽１２には、紫外線照射手段としてのＵＶランプ１３が複数設置されている。各ＵＶランプ１３は、処理槽１２内においてフロアコンベア１４の移動方向上位位置に対応して設けられている。なお、「移動方向上位位置」とは、フロアコンベア１４においてワークＷ１が水平方向に移動する箇所に対応した位置をいう。また、ＵＶランプ１３は、処理槽１２において互いに対向する側壁１２ｅに各２本ずつ設けられている。よって、紫外線を照射する照射ゾーンは、槽上部１２ａ近傍に位置するようになる。これらＵＶランプ１３は、処理槽１２内を通過するワークＷ１に紫外線を照射するようになっている。各ＵＶランプ１３は、長い棒状をなし、縦置きに設置されているが、横置きに設置されていてもよい。なお、各ＵＶランプ１３を縦置きに設置すれば、ＵＶ塗料をムラなく硬化させることができる。

ＵＶランプ１３としては、図２に示すように、発光部１３ａと、凹状の反射面を有するアルミ板１３ｂ（反射板）とを備える集光形のランプが用いられる。ＵＶランプ１３と処理槽１２とを区画する位置には、熱線カットフィルタ１３ｃが設けられている。熱線カットフィルタ１３ｃは、ＵＶランプ１３から照射される紫外線を処理槽１２内に透過させるようになっている。

図１に示されるように、紫外線硬化塗装システム１１は、空気よりも軽い窒素ガス（低酸素気体）を送り出すタンク３２を備えている。また、紫外線硬化塗装システム１１は、タンク３２と処理槽１２内との間を連通しうる窒素ガス供給経路を構成する窒素ガス供給管３７を備えている。

また、窒素ガス供給管３７上には、窒素ガスを処理槽１２内に供給する窒素ガス供給装置３１（送気手段）が設置されている。即ち、窒素ガス供給装置３１は、窒素ガス供給管３７を介してタンク３２と流路的に接続されている。窒素ガス供給装置３１は、窒素ガス供給ポンプ３３、窒素ガス供給バルブ３５及び窒素ガス供給口３６及び整流手段５１を備えている。窒素ガス供給ポンプ３３は、タンク３２の下流側に配置されており、タンク３２から供給された窒素ガスを処理槽１２側に供給するようになっている。窒素ガス供給バルブ３５は、窒素ガス供給ポンプ３３の下流側に配置されており、窒素ガス供給管３７を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。窒素ガス供給バルブ３５は、開状態に切り替えられた際に、処理槽１２内に窒素ガスを供給可能とするようになっている。なお、本実施形態の窒素ガス供給バルブ３５は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。また、窒素ガス供給口３６は、処理槽１２の上方部分（前記槽上部１２ａ）に配設されており、窒素ガスを処理槽１２内に供給するようになっている。これにより、窒素ガスが処理槽１２内に溜まるようになる。なお、本実施形態の窒素ガス供給口３６は、下方に開口するノズルである。

図１，図２に示されるように、整流手段５１は、処理槽１２内の槽上部１２ａにおける窒素ガス供給口３６の下方であって、前記照射ゾーンの上方となる箇所において、槽上部１２ａの天井と平行に配置されている。また、整流手段５１において前記ワーク搬入口１２ｃの略上方、及び、前記ワーク搬出口１２ｄの略上方に位置する部分は、それぞれ邪魔板５２となっている。邪魔板５２は、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄと同じ形状（略矩形状）であって、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄの開口面積と同じ面積となるように形成されている。邪魔板５２は、処理槽１２内に供給された窒素ガスが処理槽１２の内部下方に流れるのを邪魔する機能を有している。一方、整流手段５１において邪魔板５２が設けられない部分は、フィルタ５３となっている。フィルタ５３は、繊維をまとめて積層することでマット状に構成されている。フィルタ５３は、窒素ガスが通過する際にその流れを整えて、処理槽１２の内部上方から内部下方に窒素ガスの流れ（微小風速のダウンフロー）を起こすように送気する。なお、本実施形態のようなフィルタ５３を用いる代わりに、パンチングメタルなどを用いてもよい。この場合におけるパンチングメタルとしては、例えば、板状部材に複数の貫通孔を規則的に配置することで構成されたもの等が好適である。

従って、本実施形態では、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄの略上方の領域Ｂ１（図２参照）からは窒素ガスが流下しないようになっている。よって、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄの略上方を除いた領域Ｂ２（図２参照）から流下する窒素ガスの流速は、領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速よりも速くなる。

図１，図２に示されるように、処理槽１２の槽底部１２ｂには、ガイド手段としてのガイド板４１が形成されている。ガイド板４１は、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄにそれぞれ対応するように配設されている。ガイド板４１は、ワーク搬入口１２ｃ（及びワーク搬出口１２ｄ）の外周部分から開口端に向かって斜め上方に延びている。ガイド板４１は、前記窒素ガス供給装置３１によって送り込まれ、前記側壁１２ｅの内壁面に沿って流下する窒素ガスをワーク搬入口１２ｃ側やワーク搬出口１２ｄ側に導くとともに、水平より上方向に導く機能を有している（図２の矢印Ｆ１参照）。

図１に示されるように、処理槽１２内の前記照射ゾーンには、処理槽１２の内部の環境を検出する検出手段である酸素濃度センサー２４及び温度センサー２５が設置されている。酸素濃度センサー２４は、処理槽１２内の酸素濃度を測定して、酸素濃度測定信号を出力するようになっている。また、温度センサー２５は、処理槽１２内の温度を測定して、温度測定信号を出力するようになっている。なお、酸素濃度センサー２４は、処理槽１２内においてＵＶランプ１３の近傍、即ち、処理槽１２内のフロアコンベア１４の近傍に配置されており、処理槽１２内に搬送されてきたワークＷ１の下端よりも下方に位置している。従って、酸素濃度センサー２４によってワークＷ１付近の酸素濃度を正確に測定できる。同様に、温度センサー２５も、ＵＶランプ１３の近傍、即ちフロアコンベア１４の近傍に配置されており、処理槽１２内に搬送されてきたワークＷ１の下端よりも下方に位置している。従って、温度センサー２５によってワークＷ１付近の温度を正確に測定できる。

次に、紫外線硬化塗装システム１１の電気的構成について説明する。

図１に示されるように、紫外線硬化塗装システム１１は、設備全体を統括的に制御するための制御装置１５を備えている。制御装置１５は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入出力回路等により構成されている。ＣＰＵ２１は、ＵＶランプ１３、コンベア駆動装置１６、窒素ガス供給ポンプ３３及び窒素ガス供給バルブ３５に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。

また、ＣＰＵ２１には、前記酸素濃度センサー２４から出力された酸素濃度測定信号が入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ２１は、酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値がＲＯＭ２２に記憶されている第１の閾値（本実施形態では３％）以下であるか否かを判定するようになっている。酸素濃度の検出値が第１の閾値を逸脱した場合（即ち３％以下である場合）、ＣＰＵ２１は、前記窒素ガス供給装置３１を停止させる制御（具体的には、窒素ガス供給ポンプ３３を停止させるとともに窒素ガス供給バルブ３５を閉状態に切り替える制御）を行うようになっている。また、ＣＰＵ２１は、酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値がＲＯＭ２２に記憶されている第２の閾値（本実施形態では５％）以上であるか否かを判定するようになっている。酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱した場合（即ち５％以上である場合）、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給装置３１を作動させる制御（具体的には、窒素ガス供給ポンプ３３を作動させるとともに窒素ガス供給バルブ３５を開状態に切り替える制御）を行うようになっている。即ち、ＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４の検出結果に応じて窒素ガス供給装置３１の送気量を変更する『送気度合変更手段』としての機能を有している。

次に、本実施形態のＣＰＵ２１によって行われる処理について説明する。

図３に示されるステップＳ１０の処理において、ＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４からの酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値が第１の閾値を逸脱したか否か、即ち、酸素濃度の検出値が３％以下であるか否かを判定する。酸素濃度の検出値が３％以下である場合（ステップＳ１０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０の処理へ移行する。一方、酸素濃度の検出値が３％よりも大きい場合（ステップＳ１０：Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３０の処理へ移行する。

ステップＳ３０において、ＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４からの酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱したか否か、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上であるか否かを判定する。酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ３０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４０の処理へ移行する。そして、ステップＳ４０において、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給装置３１を作動させる制御、具体的には、窒素ガス供給ポンプ３３を作動させるとともに窒素ガス供給バルブ３５を開状態に切り替える制御を行い、ここでの処理を終了する。一方、酸素濃度の検出値が５％未満である場合（ステップＳ３０：Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４０の処理を行わずに、ここでの処理を終了する。

その後、処理槽１２内の酸素濃度が低下して、酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値が３％以下になると（ステップＳ１０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０の処理へ移行する。ステップＳ２０において、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給装置３１を停止させる制御、具体的には、窒素ガス供給ポンプ３３を停止させるとともに窒素ガス供給バルブ３５を閉状態に切り替える制御を行い、ここでの処理を終了する。

即ち、ＣＰＵ２１は、酸素濃度３％，５％を閾値として窒素ガス供給装置３１のオンオフ制御を行う。このような制御によれば、処理槽１２内の酸素濃度を一定に保つことができるため、塗装品質が安定する。また、窒素ガスの無駄な供給が減るため、窒素ガスの消費量をよりいっそう低減できる。

次に、紫外線硬化塗装システム１１を用いた塗料硬化方法を説明する。

まず、ＣＰＵ２１は、コンベア駆動装置１６に駆動信号を出力してフロアコンベア１４を駆動させ、ワーク搬入口１２ｃを介して処理槽１２内にワーク支持体１９（ワークＷ１）を搬入させるとともに、ワーク搬出口１２ｄを介して処理槽１２外にワーク支持体１９（ワークＷ１）を搬出させる。なお、ＵＶランプ１３は、紫外線の出力が安定するまでに時間がかかるため、常時点灯している。このため、処理槽１２内を通過するワークＷ１には紫外線が照射される。その結果、ワークＷ１のワーク表面に塗布されたＵＶ塗料が硬化する。

また、上記したように、処理槽１２内の酸素濃度が低下して酸素濃度の検出値が３％以下になると、ＣＰＵ２１は、窒素ガス供給ポンプ３３及び窒素ガス供給バルブ３５に駆動信号を出力する。これにより、窒素ガス供給バルブ３５が開状態に切り替わり、タンク３２内の窒素ガスが、窒素ガス供給ポンプ３３によって窒素ガス供給管３７を通過し、槽上部１２ａの窒素ガス供給口３６から処理槽１２内に充填される。そして、処理槽１２内に充填された窒素ガスは、整流手段５１のフィルタ５３を通過し、その際にその流れが整えられて微小風速のダウンフローとなる。これにより、窒素ガスは、整流手段５１の下方に流れる。なお、窒素ガスの比重（０℃での比重は０．９６７）は空気の比重（０℃での比重は１）よりも小さい。即ち、窒素ガスは空気よりも軽いため、上方が閉鎖された処理槽１２に溜まりやすい。

そして、処理槽１２内に充填された窒素ガスは、処理槽１２の内部上方から内部下方に流れる。このとき、領域Ｂ２から流下する窒素ガス（図２の矢印Ｆ２参照）は、側壁１２ｅの内壁面に接触した際に抵抗を受けるために流速が遅くなる。一方、領域Ｂ１から流下する窒素ガス（図２の矢印Ｆ３参照）は、側壁１２ｅの内壁面に接触しないために流速が遅くなりにくい。

しかし本実施形態では、領域Ｂ１に邪魔板５２が位置しているため、領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速は、そもそも遅い。これにより、領域Ｂ２から流下する窒素ガスの流速は、領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速よりも速くなる。また、領域Ｂ２から流下する窒素ガスは、ガイド板４１によってワーク搬入口１２ｃ側やワーク搬出口１２ｄ側に導かれるとともに、水平より上方向に導かれるため、領域Ｂ１から流下する窒素ガスは、ガイド板４１によって導かれた窒素ガスが衝突して流速が遅くなる（図２の矢印Ｆ１参照）。これにより、領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速がさらに遅くなる。その結果、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄ付近の流速分布が一定になる。なお、処理槽１２外の酸素が処理槽１２内に拡散するために、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄ付近には酸素濃度が上昇する領域Ａ２が存在するが、領域Ａ２での流速分布が一定であるため、領域Ａ２内の気体が効率的に排出され、処理槽１２内の酸素濃度の上昇が抑えられる。また、ガイド板４１によって導かれた窒素ガスの流れが、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを介して処理槽１２外に漏れる窒素ガスの流れを塞ぐようになるため、処理槽１２外への窒素ガスの漏れが防止される。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の紫外線硬化塗装システム１１では、処理槽１２内（特には領域Ａ２内など）の酸素を効率的に排出でき、処理槽１２内の酸素濃度の上昇を抑えることができる。しかも、処理槽１２外への窒素ガスの漏れが防止されるため、窒素ガスの消費量を低減できる。なお、紫外線硬化塗装システム１１において酸素濃度を３％以下に維持するために必要な窒素ガスの流量は、従来の１／５程度で済む。

（２）本実施形態では、上方が閉鎖された処理槽１２内に空気より軽い窒素ガスを供給しているため、窒素ガスの処理槽１２外への漏れを防止でき、窒素ガスの消費量を低減できる。また、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄから遠い槽上部１２ａから窒素ガスを供給しているため、窒素ガスが処理槽１２外に漏れにくくなる。しかも、フィルタ５３がダウンフローを生じさせるため、槽上部１２ａ側に流れやすい窒素ガスを槽底部１２ｂまで到達させることができる。よって、処理槽１２内を窒素ガスで確実に充満させることができる。しかも、ダウンフローはフィルタ５３によって整流されて静かに流れるため、たとえ窒素ガスが処理槽１２外の空気に接したとしても空気中に拡散しにくい。よって、窒素ガスが処理槽１２外に漏れ出す量を最小限に留めることができる。

なお本実施形態では、処理槽１２がガス不透過性の壁材によって構成されているため、窒素ガスが槽上部１２ａの天井、槽底部１２ｂ及び側壁１２ｅなどを透過して処理槽１２外に漏れることはない。さらに、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄが槽底部１２ｂに形成されているため、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄからの窒素ガスの漏れを最小限に抑えることができる。

（３）本実施形態では、ワークＷ１を支持するワーク支持体１９は、フロアコンベア１４を鉛直方向に上昇しながらワーク搬入口１２ｃを通過し、フロアコンベア１４を鉛直方向に下降しながらワーク搬出口１２ｄを通過する。その結果、ワーク支持体１９の支持棒１７ｂがフロアコンベア１４の設置面に対してほぼ直立した状態を維持し、支持棒１７ｂに支持されるワークＷ１の向きが直立状態を維持するため、ワーク支持体１９を上下方向から見た際の投影面積は、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを通過する際であっても増加しない。従って、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄの開口面積を小さくすることができる。ゆえに、窒素ガスがワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを介して処理槽１２外に漏れることをより確実に防止できる。
［第２実施形態］

次に、第２実施形態の紫外線硬化塗装システム１１を図４，図５に基づいて詳細に説明する。ここでは第１実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通する部分については同じ部材番号を付す代わりに説明を省略する。本実施形態のＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４の検出結果に応じて窒素ガスの送気方向を変更する『送気方向変更手段』としての機能を有している点が第１実施形態とは異なる。また、処理槽１２内の整流手段５１の構成も第１実施形態とは異なっている。

具体的に言うと、例えば図４（ａ），（ｂ）に示されるように、フィルタ５３の下方位置において、領域Ｂ１に邪魔板５２を配置するとともに、領域Ｂ２に複数の流下方向変更手段７１を配置する。流下方向変更手段７１は、回転軸を介して回動する整流板を備えており、領域Ｂ２を流下する窒素ガスの方向を変更するようになっている。

なお、整流板の向きは、ＣＰＵ２１によって制御される。例えば図５に示されるように、ＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４からの酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱した場合、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ３０：Ｙ）に、ステップＳ１１０の処理へ移行する。なお本実施形態では、酸素濃度の検出値が３％よりも大きくなった時点（ステップＳ１０：Ｎ）で、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料を硬化させる作業が中止される。ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２１は、流下方向変更手段７１に駆動信号を出力して整流板を回動させる。具体的には、整流板を鉛直方向から斜め方向（ワーク搬入口１２ｃ側及びワーク搬出口１２ｄ側）に向ける。その結果、窒素ガス供給装置３１によって供給された窒素ガスの送気方向が、ワークＷ１に窒素ガスが当たるように変更される（図４（ｂ）参照）。

次に、ステップＳ１２０において、ＣＰＵ２１は、酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱しているか否か、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上であるか否かを判定する。酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ１２０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、再びステップＳ１２０の処理を行う。なお、ステップＳ１２０の処理は、酸素濃度の検出値が５％未満になるまで繰り返される。そして、酸素濃度の検出値が５％未満になると（ステップＳ１２０：Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１３０の処理へ移行する。ステップＳ１３０において、ＣＰＵ２１は、流下方向変更手段７１に駆動信号を出力して整流板を回動させる。整流板を斜め方向から鉛直方向に向ける。その結果、窒素ガスの送気方向が標準状態（下方）に変化する（図４（ａ）参照）。そして、ＣＰＵ２１は、ここでの処理を終了する。なお、図５に示される処理は、紫外線硬化塗装システム１１の運転開始時に実行される処理ではなく、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料の硬化作業が行われている際に実行される処理である。

従って、本実施形態によれば、ワークＷ１の移動によって処理槽１２内に気流が生じるのに伴い、処理槽１２内に外部の空気が侵入しやすくなる。しかし本実施形態では、酸素濃度の検出値が５％以上となった場合に、窒素ガスの送気方向がワークＷ１に窒素ガスが当たるように変更される。その結果、侵入した空気が窒素ガスによって処理槽１２外に押し出されるため、処理槽１２内の酸素濃度が低下し、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料が効率良く硬化する。
［第３実施形態］

次に、第３実施形態の紫外線硬化塗装システム１１を図６，図７に基づいて詳細に説明する。ここでは第１実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通する部分については同じ部材番号を付す代わりに説明を省略する。

本実施形態のＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４の検出結果に応じて遮断機構であるシャッター７２（図６（ａ），（ｂ）参照）を開放または閉鎖させるようにしている点が第１実施形態とは異なっている。このシャッター７２は、領域Ｂ１においてフィルタ５３の下方に配置されており、複数の流下方向変更手段７１からなっている。流下方向変更手段７１は、回転軸を介して回動する整流板を備えており、全ての整流板が窒素ガスの流下方向と平行になった際にシャッター７２が開放され（図６（ｂ）参照）、全ての整流板が窒素ガスの流下方向と垂直になった際にシャッター７２が閉鎖される（図６（ａ）参照）。

なお、シャッター７２はＣＰＵ２１によって制御される。例えば図７に示されるように、ＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４からの酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱した場合、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ３０：Ｙ）に、ステップＳ２１０の処理へ移行する。なお本実施形態では、酸素濃度の検出値が３％よりも大きくなった時点（ステップＳ１０：Ｎ）で、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料を硬化させる作業が中止される。ステップＳ２１０において、ＣＰＵ２１は、シャッター７２に駆動信号を出力して流下方向変更手段７１の整流板を回動させ、シャッター７２を開放させる（図６（ｂ）参照）。

次に、ステップＳ２２０において、ＣＰＵ２１は、酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱しているか否か、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上であるか否かを判定する。酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ２２０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、再びステップＳ２２０の処理を行う。なお、ステップＳ２２０の処理は、酸素濃度の検出値が５％未満になるまで繰り返される。そして、酸素濃度の検出値が５％未満になると（ステップＳ２２０：Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２３０の処理へ移行する。ステップＳ２３０において、ＣＰＵ２１は、シャッター７２に駆動信号を出力して流下方向変更手段７１の整流板を回動させ、シャッター７２を閉鎖させる（図６（ａ）参照）。そして、ＣＰＵ２１は、ここでの処理を終了する。なお、図７に示される処理は、紫外線硬化塗装システム１１の運転開始時に実行される処理ではなく、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料の硬化作業が行われている際に実行される処理である。

従って、本実施形態によれば、ワークＷ１の移動によって処理槽１２内に気流が生じるのに伴い、処理槽１２内に外部の空気が侵入しやすくなる。しかし本実施形態では、酸素濃度の検出値が５％以上となった場合にシャッター７２が開放する。その結果、侵入した空気が窒素ガスによって処理槽１２外に押し出されるため、処理槽１２内の酸素濃度が低下し、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料が効率良く硬化する。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記第１実施形態のＣＰＵ２１は、酸素濃度の検出値が３％以下である場合に窒素ガス供給装置３１を停止させ、酸素濃度の検出値が５％以上である場合に窒素ガス供給装置３１を作動させていた。即ち、第１の閾値及び第２の閾値は異なる値であった。しかし、第１の閾値及び第２の閾値を同一の値としてもよい。例えば図８に示されるように、ＣＰＵ２１は、酸素濃度の検出値が３％以下である場合（ステップＳ１０：Ｙ）に窒素ガス供給装置３１を停止させ、酸素濃度の検出値が３％以上である場合（ステップＳ１０：Ｎ）に窒素ガス供給装置３１を作動させるようにしてもよい。即ち、ステップＳ３０の処理を省略するようにしてもよい。

・上記実施形態のＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４の検出結果に応じて窒素ガス供給装置３１の送気量を変更するようになっていたが、酸素濃度センサー２４の検出結果に応じてＵＶランプ１３の照射パワーを変化させるようにしてもよい。

なお、ＵＶランプ１３の照射パワーはＣＰＵ２１によって制御される。例えば図９に示されるように、ＣＰＵ２１は、酸素濃度センサー２４からの酸素濃度測定信号が示す酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱した場合、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ３０：Ｙ）に、ステップＳ３１０の処理へ移行する。ステップＳ３１０において、ＣＰＵ２１は、ＵＶランプ１３に駆動信号を出力してＵＶランプ１３の照射パワーを増大させる。

次に、ステップＳ３２０において、ＣＰＵ２１は、酸素濃度の検出値が第２の閾値を逸脱しているか否か、即ち、酸素濃度の検出値が５％以上であるか否かを判定する。酸素濃度の検出値が５％以上である場合（ステップＳ３２０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、再びステップＳ３２０の処理を行う。なお、ステップＳ３２０の処理は、酸素濃度の検出値が５％未満になるまで繰り返される。そして、酸素濃度の検出値が５％未満になると（ステップＳ３２０：Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３３０の処理へ移行する。ステップＳ３３０において、ＣＰＵ２１は、ＵＶランプ１３に駆動信号を出力してＵＶランプ１３の照射パワーを元の状態（標準状態）に戻す。そして、ＣＰＵ２１は、ここでの処理を終了する。なお、図９に示される処理は、紫外線硬化塗装システム１１の運転開始時に実行される処理ではなく、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料の硬化作業が行われている際に実行される処理である。

このようにすれば、処理槽１２内の酸素濃度が高くなったとしても、ＵＶランプ１３の照射パワーを増大させることで、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料が確実に硬化するため、塗装品質が安定する。

・上記実施形態において、酸素濃度の検出値が第３の閾値を逸脱した場合に、ＣＰＵ２１は、紫外線硬化塗装システム１１の異常または警告を表示させる制御、もしくは、紫外線硬化塗装システム１１を停止させる制御を行ってもよい。

例えば図１０に示されるように、ＵＶランプ１３の照射パワーが増大している状態（ステップＳ３１０）で、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４１０の処理を行う。ステップＳ４１０において、ＣＰＵ２１は、酸素濃度の検出値が第３の閾値を逸脱したか否か、即ち、酸素濃度の検出値が８％以上であるか否かを判定する。酸素濃度の検出値が８％未満である場合（ステップＳ４１０：Ｎ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３２０の処理へ移行する。一方、酸素濃度の検出値が８％以上である場合（ステップＳ４１０：Ｙ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４２０の処理へ移行する。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４２０において紫外線硬化塗装システム１１を停止させ、ステップＳ４３０において警告を行い、ここでの処理を終了する。なお、図１０に示される処理は、紫外線硬化塗装システム１１の運転開始時に実行される処理ではなく、ワークＷ１に塗布されたＵＶ塗料の硬化作業が行われている際に実行される処理である。また、警告を行う方法としては、制御装置１５のディスプレイ（図示略）に、「警告」という文字を表示させることなどが挙げられる。

・紫外線硬化塗装システム１１の起動時において酸素濃度の検出値が第１の閾値を逸脱した場合（例えば３％以下である場合）に、フロアコンベア１４を停止するとともに、ガイド板４１によりワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを閉止するように制御してもよい。例えば、ガイド板４１を側壁１２ｅの下端部に対して回動可能に設け、全てのガイド板４１が窒素ガスの流下方向と垂直になった際にワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄが閉止されるように構成してもよい。また、紫外線硬化塗装システム１１の起動時において酸素濃度の検出値が第１の閾値を逸脱した場合に、フロアコンベア１４を停止するとともに、ガイド板４１に接続する部材（図示略）によりワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを閉止するように制御してもよい。例えば、上下方向に移動する閉止板（図示略）を処理槽１２内に設け、閉塞板が下方に移動した際にワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄが閉止されるように構成してもよい。なお、閉止板としては、上記実施形態に記載の邪魔板５２と同じ形状であって、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄの開口面積よりも大きいものなどが挙げられる。このようにすれば、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを介して窒素ガスが漏れなくなるため、酸素濃度を低く維持することができる。

また、紫外線硬化塗装システム１１の起動時において酸素濃度の検出値が第３の閾値を逸脱した場合（例えば８％以上である場合）にも、上記と同様の制御を行ってもよい。このようにすれば、処理槽１２内の酸素濃度が高すぎる場合に紫外線硬化塗装システム１１が使用不能となるため、ＵＶ塗料の硬化不良に起因したワークＷ１の塗装品質低下を防止できる。

・図１１に示されるように、処理槽１２内の領域Ｂ１の上方部分に、第２のガイド手段となる整流体７３を設けてもよい。整流体７３は、下方に頂部が位置する略四角錐状（または略円錐状）をなしており、上方に行くに従ってワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄの外側に行く湾曲面７３ａ（斜面）を有している。従って、整流体７３は、ガイド板４１によって上方向に導かれた窒素ガスを領域Ｂ２に振り向けることができる。なお、整流体７３は、上記実施形態の邪魔板５２と同じ機能も有している。

また図１１に示されるように、ガイド板４１の下側にさらに同じガイド板４１を設けてもよい。このように構成すれば、ワーク搬入口１２ｃ及びワーク搬出口１２ｄを通過する流体の抵抗が増えるため、処理槽１２内への外部の空気の侵入を防止できる。また、窒素ガスの処理槽１２外への漏れも防止できる。

・上記実施形態では、領域Ｂ１に邪魔板５２を配置することによって、領域Ｂ２から流下する窒素ガスの流速を領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速よりも速く設定していた。しかし、領域Ｂ２から流下する窒素ガスを側壁１２ｅの内壁面に沿って流下させるとともに、領域Ｂ１から流下する窒素ガスを側壁１２ｅの内壁面側に導くことにより、領域Ｂ２から流下する窒素ガスの流速を領域Ｂ１から流下する窒素ガスの流速よりも速く設定してもよい。なお、領域Ｂ１から流下する窒素ガスを側壁１２ｅの内壁面側に導く方法としては、領域Ｂ１に図４（ａ），（ｂ）に示すような流下方向変更手段７１を配置することなどが考えられる。

・上記実施形態の検出手段としては、酸素濃度センサー２４及び温度センサー２５が用いられていたが、さらに窒素濃度センサーを検出手段として追加してもよい。なお、検出手段として窒素濃度センサーを設けた場合、処理槽１２内の窒素濃度を検出すれば酸素濃度も導出できる。例えば、窒素濃度の検出値が９７％である場合、酸素濃度は残りの３％となる。この場合、酸素濃度センサー２４を省略することができる。また、温度センサー２５は省略されていてもよい。

・上記実施形態では、タンク３２内の窒素ガスをそのまま処理槽１２内に供給するようになっていたが、図示しない加熱装置によって所定温度（例えば４０℃）に加熱した窒素ガスを処理槽１２内に供給するようにしてもよい。

・上記実施形態では、紫外線硬化塗装システム１１によって塗装される被塗布物としてバンパーを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、空力付加物（スポイラーなど）などの他の車両用部品を被塗布物としてもよい。また、被塗布物は、必ずしも車両用部品でなくてもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記気体拡散防止手段の上方部分であって、前記開口部の略上方の領域に、前記ガイド手段によって上方向に導かれた前記低酸素気体を前記開口部の略上方を除いた領域に振り向ける第２のガイド手段を設けたことを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（２）請求項１乃至５のいずれか１項において、酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値及び第２の閾値が設定され、前記検出値が前記第２の閾値を逸脱した場合に、前記被塗布物に対する前記紫外線照射手段の照射時間または照射パワーを変化させることを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（３）請求項１乃至５のいずれか１項において、酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値、第２の閾値及び第３の閾値が設定され、前記検出値が前記第３の閾値を逸脱した場合に、前記紫外線硬化塗装システムの異常もしくは警告の表示、または、前記紫外線硬化塗装システムの停止を行うことを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（４）請求項１乃至５のいずれか１項において、酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値、第２の閾値及び第３の閾値が設定され、前記紫外線硬化塗装システムの起動時で、前記検出値が前記第１の閾値または前記第３の閾値を逸脱した場合に、前記搬送手段を停止するとともに、前記ガイド手段または前記ガイド手段に接続する部材により前記開口部を閉止するよう制御することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（５）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記搬送手段は、前記被塗布物を鉛直方向に上昇させながら前記開口部を介して前記被塗布物を前記気体拡散防止手段内に搬入するとともに、前記被塗布物を鉛直方向に下降させながら前記開口部を介して前記気体拡散防止手段外に前記被塗布物を搬出することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（６）被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気するとともに、前記開口部の略上方を除いた領域から流下する前記低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下させ、前記開口部の略上方の領域から流下する前記低酸素気体を前記内壁面側に導く送気手段と、前記送気手段によって送り込まれ、前記内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段とを有することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（７）被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気する送気手段と、前記送気手段によって送り込まれ、前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記送気手段の送気方向を、前記気体拡散防止手段内において前記開口部の略上方の領域にある前記被塗布物に前記低酸素気体が当たるように変更する送気方向変更手段とを有することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。よって、技術的思想（７）によれば、検出手段の検出結果に応じて送気手段の送気方向が変更される。これにより、流速が遅くなりやすい低酸素気体（開口部の略上方を除いた領域から流下する低酸素気体）の流速を速くすることができるとともに、流速が遅くなりにくい低酸素気体（開口部の略上方の領域から流下する低酸素気体）の流速を遅くすることができる。その結果、開口部付近の流速分布を一定にすることができるため、気体拡散防止手段内に拡散する酸素を確実に排出できる。

（８）技術的思想（７）において、酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値及び第２の閾値が設定され、前記検出値が前記第１の閾値を逸脱した場合に、前記送気方向変更手段を作動させ、前記送気手段の送気方向を、前記気体拡散防止手段内にある前記被塗布物に前記低酸素気体が当たるように変更することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。よって、技術的思想（８）によれば、検出値が第１の閾値を逸脱した場合にのみに、送気手段の送気方向を被塗布物に低酸素気体が当たるように変更するため、開口部付近の流速分布を一定にしやすくなり、気体拡散防止手段内に拡散する酸素を確実に排出できる。

（９）被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気する送気手段と、前記送気手段における前記開口部の略上方の領域を遮断する遮断機構と、前記送気手段によって送り込まれ、前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段とを有し、前記検出手段の検出結果に応じて前記遮断機構を開放させることを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

（１０）技術的思想（９）において、酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値及び第２の閾値が設定され、前記検出値が前記第１の閾値を逸脱した場合に、前記送気度合変更手段を作動させて前記遮断機構を開放させることを特徴とする紫外線硬化塗装システム。

第１実施形態における紫外線硬化塗装システムの概略構成を示す断面図。 同じく、紫外線硬化塗装システムの概略構成を示す側断面図。 同じく、ＣＰＵにて行われる処理を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は、第２実施形態における紫外線硬化塗装システムの概略構成を示す側断面図。 同じく、ＣＰＵにて行われる処理を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は、第３実施形態における紫外線硬化塗装システムの概略構成を示す側断面図。 同じく、ＣＰＵにて行われる処理を示すフローチャート。 他の実施形態においてＣＰＵにて行われる処理を示すフローチャート。 他の実施形態においてＣＰＵにて行われる処理を示すフローチャート。 他の実施形態においてＣＰＵにて行われる処理を示すフローチャート。 他の実施形態における紫外線硬化塗装システムの概略構成を示す側断面図。 従来技術における紫外線硬化塗装システムの概略構成を示す側断面図。

符号の説明

１１…紫外線硬化塗装システム
１２…気体拡散防止手段としての処理槽
１２ｃ…開口部としてのワーク搬入口
１２ｄ…開口部としてのワーク搬出口
１３…紫外線照射手段としてのＵＶランプ
１４…搬送手段としてのフロアコンベア
２１…送気度合変更手段としてのＣＰＵ
２４…検出手段としての酸素濃度センサー
２５…検出手段としての温度センサー
３１…送気手段としての窒素ガス供給装置
４１…ガイド手段としてのガイド板
Ｂ１…開口部の略上方の領域
Ｂ２…開口部の略上方を除いた領域
Ｗ１…被塗布物としてのワーク

Claims (5)

1. 被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、
   前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、
   前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、
   前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、
   前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気するとともに、前記開口部の略上方を除いた領域から流下する前記低酸素気体の流速を、前記開口部の略上方の領域から流下する前記低酸素気体の流速よりも速く設定可能とした送気手段と、
   前記送気手段によって送り込まれ、前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、
   前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段と
   を有することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。
2. 被塗布物の周囲空間を包囲し上方を閉鎖した気体拡散防止手段と、
   前記気体拡散防止手段に対して前記被塗布物を下方から搬入搬出する搬送手段と、
   前記気体拡散防止手段において前記搬送手段に対応するように設けた開口部と、
   前記気体拡散防止手段内における前記搬送手段の移動方向上位位置において紫外線硬化型塗料を塗布した前記被塗布物に紫外線を照射する紫外線照射手段と、
   前記気体拡散防止手段の上方部分に配設され、空気より軽い低酸素気体を前記気体拡散防止手段の内部上方から内部下方に前記低酸素気体の流れを起こすよう送気するとともに、前記開口部の略上方を除いた領域から流下する前記低酸素気体の流速を、前記開口部の略上方の領域から流下する前記低酸素気体の流速よりも速く設定可能とした送気手段と、
   前記送気手段によって送り込まれ、前記気体拡散防止手段の内壁面に沿って流下する前記低酸素気体を前記開口部側に導くとともに、水平より上方向に導くガイド手段と、
   前記気体拡散防止手段の内部の環境を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に応じて前記送気手段の送気強さ及び送気量の少なくとも１つを変更する送気度合変更手段と
   を有することを特徴とする紫外線硬化塗装システム。
3. 酸素濃度または窒素濃度の検出値に関する第１の閾値及び第２の閾値が設定され、
   前記検出値が前記第１の閾値を逸脱した場合に、前記送気度合変更手段を作動させて前記送気手段を停止または出力減少させ、前記検出値が前記第２の閾値を逸脱した場合に、前記送気度合変更手段を作動させて前記送気手段を作動または出力増大させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の紫外線硬化塗装システム。
4. 前記検出手段は、酸素濃度センサー、窒素濃度センサー及び温度センサーから選択される少なくとも１つであり、前記センサーの出力値に関連して前記送気度合変更手段、前記送気手段及び前記紫外線照射手段から選択される少なくとも１つを作動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の紫外線硬化塗装システム。
5. 前記検出手段は、前記気体拡散防止手段内において前記紫外線照射手段の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の紫外線硬化塗装システム。

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