WO2021085501A1 - 塗装装置および払拭方法 - Google Patents

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WO2021085501A1
WO2021085501A1 PCT/JP2020/040510 JP2020040510W WO2021085501A1 WO 2021085501 A1 WO2021085501 A1 WO 2021085501A1 JP 2020040510 W JP2020040510 W JP 2020040510W WO 2021085501 A1 WO2021085501 A1 WO 2021085501A1
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WO
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head
nozzle surface
wiping
wiper
wiping mechanism
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PCT/JP2020/040510
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French (fr)
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小林　直樹
大輔 穂積
亮太 長池
伸明 山口
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a coating device and a wiping method.
  • a painting device using an inkjet method is known.
  • Such an inkjet coating apparatus is equipped with a head for ejecting a coating material and a wiper for removing the coating material adhering to the head.
  • the coating apparatus operates so as to wipe one side of the head that discharges the coating material by a dedicated mechanism for moving the wiper, and removes the coating material adhering to the head.
  • the coating device includes a head, a wiping mechanism, an arm, and a control unit.
  • the head has a nozzle surface for discharging the coating material.
  • the wiping mechanism wipes the nozzle surface.
  • the arm holds the head.
  • the control unit controls the movement of the head via the arm.
  • the control unit causes the wiping mechanism to wipe the nozzle surface by relatively moving the head.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a coating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a painted object to be painted.
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a coating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a painted object to be painted.
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according
  • FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the seventh embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the seventh embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the eighth embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory view of the coating apparatus according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory view of a coating apparatus according to a second modification of the embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory view of the wiping unit shown in FIG.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a coating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 1 illustrates a three-dimensional Cartesian coordinate system including a Z-axis having a vertically upward direction as a positive direction and a vertically downward direction as a negative direction.
  • Such a Cartesian coordinate system may also be shown in other drawings used in the description below.
  • the same components as those of the coating apparatus 1 shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
  • the painting device 1 includes a head 10, a wiper 14, a robot 20, and a control device 40.
  • the head 10 is fixed to the robot 20.
  • the head 10 moves according to the operation of the robot 20 controlled by the control device 40.
  • the head 10 paints the object to be coated 30 by landing the coating material ejected from the plurality of ejection holes 11 located on the nozzle surface 12 on the surface of the object to be coated 30 facing the nozzle surface 12.
  • a coating material is supplied to the head 10 from a tank (not shown).
  • the head 10 discharges the coating material supplied from the tank.
  • the coating material is a mixture containing a volatile component and a non-volatile component, and has fluidity.
  • the tank may be a reservoir (not shown) housed in the head 10.
  • Volatile components are, for example, water, organic solvents, alcohol, etc., and adjust the physical characteristics of the coating material, such as viscosity and surface tension.
  • Non-volatile components include, for example, pigments, resin materials and additives. Pigments include one or more color pigments used depending on the desired paint color.
  • the resin material adheres to the object to be coated 30 to form a film.
  • the additive is a functional material added for the purpose of, for example, weather resistance.
  • the coating material supplied to the discharge hole 11 is prepared by mixing a plurality of coloring pigments or coating materials at a predetermined ratio so as to develop a desired coating color.
  • the wiper 14 wipes the nozzle surface 12 of the head 10.
  • the wiper 14 is an example of a wiping mechanism.
  • the wiper 14 is supported by a support member (not shown) and is arranged in the vicinity of the robot 20.
  • the wiper 14 is an elastic member having a predetermined hardness.
  • the wiper 14 has a hardness between the non-volatile component contained in the coating material adhering to the nozzle surface 12 and the plurality of discharge holes 11 of the nozzle surface 12. Therefore, the non-volatile component contained in the coating material adhering to the nozzle surface 12 can be effectively removed, and the deformation of the discharge hole 11 due to the wear of the nozzle surface 12 can be suppressed, and the durability of the head 10 can be suppressed. Is improved.
  • the hardness of the plurality of discharge holes 11 included in the nozzle surface 12 may be measured by measuring the hardness of, for example, the nozzle plate, which is a member constituting the nozzle surface 12.
  • the wiper 14 may be a wiper 14 by wrapping a flexible material such as a woven cloth, a non-woven fabric or paper around an elastic member. The wiper 14 is pressed against the nozzle surface 12 with a pressure within a predetermined range. When the head 10 is moved in a certain direction while maintaining this state, the non-volatile components such as the coating material, particularly the pigment and the resin material, adhering to the nozzle surface 12 are wiped off from the nozzle surface 12.
  • the wiper 14 may be a so-called wet wiper containing an affinity component having an affinity for the non-volatile component adhering to the nozzle surface 12.
  • affinity refers to a property of reducing the adhesion to the nozzle surface 12 by, for example, swelling, dispersion, dissolution, or the like.
  • the affinity component having such an affinity include water, organic solvents, alcohols, fats and oils, etc.
  • the affinity component is volatile, the coating quality is caused by the residue of the affinity component on the nozzle surface 12. Reduction is suppressed.
  • the robot 20 holds the head 10.
  • the robot 20 is, for example, a 6-axis articulated robot.
  • the robot 20 has a plurality of arms 21, and a head 10 is fixed to the tip of the arms 21.
  • the robot 20 is fixed to a floor surface, a wall surface, a ceiling surface, or the like.
  • the control device 40 controls the painting device 1.
  • the control device 40 includes a control unit 41 that controls the painting device 1 and a storage unit 45.
  • the control unit 41 includes a discharge control unit 42 and an operation control unit 43.
  • the discharge control unit 42 controls the head 10 based on the setting information stored in the storage unit 45, and discharges the coating material from the plurality of discharge holes 11 toward the object to be coated 30.
  • the motion control unit 43 controls the motion of the plurality of arms 21 based on the setting information stored in the storage unit 45, and controls the motion of the head 10 via the arms 21.
  • the distance between the head 10 and the object to be coated 30 is maintained, for example, about 0.5 to 14 mm.
  • the motion control unit 43 controls the motion of the plurality of arms 21 based on the position information of the wiper 14 stored in the storage unit 45, and moves the head 10 relative to the wiper 14 to move the head 10 relative to the nozzle surface 12 To wipe off.
  • the detailed movement of the head 10 when the nozzle surface 12 is wiped with the wiper 14 will be described later.
  • the storage unit 45 stores setting information for various controls.
  • the storage unit 45 stores information regarding ejection control of the coating material by the head 10. Further, the storage unit 45 stores information related to the operation control of the plurality of arms 21. Further, the storage unit 45 stores the position information of the wiper 14.
  • the storage unit 45 may store the data input by the user's teaching work using a terminal device (not shown) as teaching data for operating the robot 20.
  • the object to be painted 30 is, for example, a vehicle body.
  • the object to be coated 30 is placed on a transport device (not shown) and carried in and out.
  • the painting device 1 according to the embodiment paints the object to be painted 30 with the transport device stopped.
  • the coating device 1 may be used to paint the object to be coated 30 which is repeatedly conveyed and stopped, or may be coated in parallel with the conveying of the object to be coated 30.
  • the degree of freedom of movement of the head 10 is small, and when the nozzle surface 12 is wiped, the wiper 14 is moved with respect to the head 10. Therefore, for example, there is room for improvement in terms of simplification of the configuration that can realize miniaturization and cost reduction.
  • the head 10 since the head 10 is fixed to the robot 20, the head 10 is moved with respect to the wiper 14 fixed in the vicinity of the robot 20 according to the degree of freedom of the arm 21.
  • the nozzle surface 12 can be wiped off. Therefore, for example, a dedicated mechanism for moving the wiper 14 toward the head 10 becomes unnecessary, and the configuration can be simplified.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a painted object to be painted.
  • the object to be coated 30 shown in FIG. 2 includes a base material 31, a primer layer 32, and a first coating layer 33.
  • the base material 31 is, for example, a steel plate processed into a predetermined shape, and is subjected to an electrodeposition treatment as necessary to impart rust resistance.
  • the primer layer 32 is provided, for example, to impart weather resistance, color development property, and peeling resistance.
  • the first coating layer 33 is, for example, a base layer having smoothness and weather resistance and imparting a desired coating color.
  • the surface of the first coating layer 33 is the surface to be coated 30a to be coated by the coating apparatus 1 according to the embodiment.
  • the second coating layer 34 is located on the first coating layer 33, which is the surface to be coated 30a.
  • the second coating layer 34 is positioned so as to cover a part of the first coating layer 33 with a coating material having a coating color different from that of the first coating layer 33.
  • the region 36 where the second coating layer 34 is located and the region 35 where the first coating layer 33 is exposed without the second coating layer 34 being located are the edges of the second coating layer 34.
  • the painted body 38 is painted in a so-called two-tone color lined up with the portion 37 as a boundary.
  • the coating apparatus 1 has been described as locating the second coating layer 34 on the surface to be coated 30a on the first coating layer 33, but the present invention is not limited to this, and for example, coating on the primer layer 32 is performed.
  • the coating apparatus 1 may be applied when the first coating layer 33 is positioned on the surface 32a.
  • the painted body 38 is not limited to the example shown in FIG.
  • a coating layer (not shown) may be located on the surface of the regions 35 and 36.
  • the second coating layer 34 may not be provided and only the first coating layer 33 may be provided, or the second coating layer 34 may be located on the entire surface of the first coating layer 33.
  • the object to be coated 30 or the coated body 38 may further have one or more layers (not shown).
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the first embodiment.
  • the motion control unit 43 (see FIG. 1) operates the arm 21 (see FIG. 1) with respect to the wiper 14 to relatively move the head 10.
  • the first wiper 14 arranged along the Z-axis direction is located along the XY plane intersecting the Z-axis and as one end surface of the head 10.
  • the head 10 is arranged so that the surface 10a is in contact with or close to the wiper 14.
  • the nozzle surface 12 receives a predetermined pressing force from the second surface 14b of the wiper 14 from the first surface 10a side of the head 10 toward the second surface 10b side as the other end surface.
  • the nozzle surface 12 is wiped by the wiper 14 by being moved in the direction 50 along the positive direction of the Y axis.
  • the series of operations described above may be continuously performed after the painting operation is completed, or the arm 21 (see FIG. 1) may be temporarily stopped before the operation of wiping the nozzle surface 12. If the arm 21 is temporarily stopped before the wiping operation, the misalignment of the head 10 due to the movement of the arm 21 accompanied by vibration or rocking is reduced, and the accuracy of the wiping operation is improved.
  • the term "resting” as used herein is not limited to a state in which the vehicle is completely stopped, but includes, for example, a state in which vibration or vibration is attenuated to a predetermined allowable range.
  • "before the operation of wiping the nozzle surface 12" is not limited to before the wiper 14 and the nozzle surface 12 are brought into contact with each other. For example, after the wiper 14 and the nozzle surface 12 are brought into contact with each other, the term “before the operation” is applied. It may be before moving the head 10.
  • FIG. 4 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the second embodiment.
  • the example shown in FIG. 4 differs from the coating apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 3 in that the nozzle surface 12 of the head 10 is inclined by an angle ⁇ 1 with respect to the XY plane.
  • the head 10 arranged so that the nozzle surface 12 faces the wiper 14 side is moved in the direction 50 along the positive direction of the Y axis, so that the head 10 moves from the first surface 10a side to the second surface 10b side.
  • the nozzle surface 12 is wiped away by the wiper 14.
  • the wiper 14 is compressed according to its hardness and other characteristics, or is bent toward the first surface 14a of the wiper 14, so that the nozzle surface 12 receives a predetermined pressing force from the second surface 14b of the wiper 14. Therefore, for example, even if the movement of the head 10 with respect to the wiper 14 is displaced, by canceling the displacement by changing the amount of deformation of the wiper 14, for example, the nozzle surface 12 may be damaged. Can be reduced.
  • the angle ⁇ 1 of the nozzle surface 12 with respect to the XY plane can be, for example, 10 ° or more and 35 ° or less. If the angle ⁇ 1 is less than 10 °, the effect of canceling the misalignment of the head 10 may not appear easily. Further, when the angle ⁇ 1 exceeds 35 °, the amount of change of the wiper 14 increases, and it may be easily damaged.
  • FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the second embodiment.
  • the coating apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 4 in that the direction 50 in which the head 10 moves is along the nozzle surface 12 which is inclined by an angle ⁇ 2 with respect to the XY plane. Is different from. Even when the direction 50 is tilted in this way, the nozzle surface 12 may be damaged by canceling the misalignment of the head 10 with respect to the wiper 14, as in the coating apparatus according to the second embodiment. Can be reduced.
  • the angle ⁇ 2 of the nozzle surface 12 with respect to the XY plane can be, for example, 10 ° or more and 35 ° or less. If the angle ⁇ 2 is less than 10 °, the effect of canceling the misalignment of the head 10 may not appear easily. Further, when the angle ⁇ 2 exceeds 35 °, the pressing force by the wiper 14 is difficult to be transmitted to the nozzle surface 12, and the nozzle surface 12 may be poorly wiped.
  • FIG. 6 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the third embodiment.
  • the example shown in FIG. 6 differs from the coating apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 3 in that the nozzle surface 12 can be wiped in both the directions 50 and the directions 50a facing each other along the Y-axis direction.
  • the nozzle surface 12 is wiped by the second surface 14b of the wiper 14 from the first surface 10a side to the second surface 10b side. .. Further, while the head 10 is moved in the direction 50a along the negative direction of the Y axis, the nozzle surface 12 is wiped by the first surface 14a of the wiper 14 from the second surface 10b side to the first surface 10a side. ..
  • the nozzle surface 12 can be wiped in both the direction 50 and the direction 50a in this way, the wiping performance by the wiper 14 is improved. Further, by wiping from both directions 50 and 50a, for example, deformation of the discharge hole 11 (see FIG. 1) due to wear of the nozzle surface 12 can be suppressed, and the durability of the head 10 is improved.
  • FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the third embodiment.
  • the example shown in FIG. 7 differs from the coating apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 4 in that the nozzle surface 12 can be wiped in both the directions 50 and the directions 50a facing each other along the Y-axis direction.
  • the nozzle surface 12 is moved from the first surface 10a side to the second surface 10b. It is wiped by the second surface 14b of the wiper 14 toward the side. Further, the head 10 changes the posture of the nozzle surface 12 so that the nozzle surface 12 faces the wiper 14 side, and while the head 10 is moved in the direction 50a along the negative direction of the Y axis, the nozzle surface 12 is on the second surface 10b side. The wiper 14 is wiped from the surface toward the first surface 10a by the first surface 14a of the wiper 14.
  • the nozzle surface 12 can be wiped in both the direction 50 and the direction 50a in this way, the wiping performance by the wiper 14 is improved. Further, by changing the inclination of the nozzle surface 12 in both the direction 50 and the direction 50a, the wiping performance of the nozzle surface 12 is improved, and for example, the coating material remaining on the nozzle surface 12 is reduced.
  • the head 10 has been described as moving along the direction 50 and the direction 50a along the Y-axis component, but the present invention is not limited to this, and the nozzle surface 12 is not limited to this, for example, as shown in FIG.
  • the head 10 may be moved in the direction along the above.
  • FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the fourth embodiment.
  • the direction 50 in which the head 10 is moved when wiping the nozzle surface 12 and the surface of the object to be coated 30 facing the nozzle surface 12 by discharging the coating material 13 from the plurality of discharge holes 11 The direction 51 for moving the head 10 when painting is parallel.
  • the control unit 41 operation control
  • the attitude control of the head 10 using the robot 20 (see FIG. 1) by the unit 43) is simplified.
  • the direction 50 for moving the head 10 when wiping the nozzle surface 12 may be a direction facing the direction 51.
  • FIG. 9 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the fourth embodiment.
  • the direction 50 in which the head 10 is moved when wiping the nozzle surface 12 and the surface of the object to be coated 30 facing the nozzle surface 12 by discharging the coating material 13 from the plurality of discharge holes 11 The direction 51 for moving the head 10 when painting intersects with the direction 51.
  • the direction 50 is a direction along the Y-axis
  • the direction 51 is a direction along the X-axis that intersects the Y-axis.
  • the head 10 in the direction 50 intersecting the direction 51, which is the moving direction of the head 10 when painting the object to be coated 30, and wiping the nozzle surface 12, for example, one end of the coating material 13.
  • the nozzle surface 12 can be wiped off while switching the moving direction of the head 10, for example, painting is performed by reducing the moving distance of the head 10. You can save time.
  • FIG. 10 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the fifth embodiment.
  • the wiper 14 is supported by the suspension 18 as a buffer mechanism.
  • the suspension 18 buffers the pressing force received by the nozzle surface 12 from the wiper 14 by adjusting the height of the wiper 14, that is, the length in the Z-axis direction according to the pressing force received by the wiper 14 from the nozzle surface 12.
  • FIG. 11 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the sixth embodiment.
  • the example shown in FIG. 11 includes a plurality of wipers 14 and 15 having different characteristics.
  • the wiper 14 is a so-called wet wiper containing an affinity component for a non-volatile component contained in a coating material
  • the wiper 15 is a so-called dry wiper that does not contain an affinity component or has a smaller content of an affinity component than the wiper 14. .
  • the wiper 14 is an example of the first wiper
  • the wiper 15 is an example of the second wiper.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the first surface 10a side to the second surface 10b side by the wiper 14 and the wiper 15.
  • the wipers 14 and 15 are arranged side by side along the direction 50 in which the nozzle surface 12 moves, but if the wipers 14 and 15 are provided, the arrangement is limited. Absent. However, if the wipers 14 and 15 are arranged side by side as shown in FIG. 11, for example, the time required for wiping the nozzle surface 12 can be shortened.
  • FIG. 12 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the seventh embodiment.
  • a plurality of wipers 14 to 16 having different characteristics and an elevating mechanism 19 are included.
  • Wipers 14 to 16 are installed along the Y-axis direction.
  • the wipers 14 and 16 are wet wipers, and the wipers 15 are dry wipers.
  • the wipers 14 to 16 are examples of the first wiper to the third wiper, respectively.
  • the elevating mechanism 19 is configured to be able to elevate the wipers 14 and 16 according to the control of the control unit 41.
  • the elevating mechanism 19 While the head 10 is moved in the direction 50 along the positive direction of the Y axis, the elevating mechanism 19 operates the wiper 16 so as to be lower than the height of the wiper 15 in the Z direction, and the wiper 14 is operated. The wiper 15 is operated so as to match the height in the Z direction.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the first surface 10a side to the second surface 10b side by the wiper 14 and the wiper 15, but not by the wiper 16.
  • the elevating mechanism 19 causes the wiper 16 to operate so as to match the height of the wiper 15 in the Z direction, and also with respect to the wiper 14.
  • the wiper 15 is operated so as to be lower than the height in the Z direction.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the second surface 10b side to the first surface 10a side by the wiper 16 and the wiper 15, but not by the wiper 14.
  • FIG. 13 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the modified example of the seventh embodiment.
  • a plurality of wipers 15, 14, 17 having different characteristics and an elevating mechanism 19 are included.
  • the wipers 15, 14 and 17 are arranged in order along the Y-axis direction.
  • the wiper 14 is a wet wiper, and the wipers 15 and 17 are dry wipers.
  • the wipers 14, 15 and 17 are examples of the first wiper, the second wiper and the fourth wiper, respectively.
  • the elevating mechanism 19 is configured to be able to elevate the wipers 15 and 17 according to the control of the control unit 41.
  • the elevating mechanism 19 While the head 10 is moved in the direction 50 along the positive direction of the Y axis, the elevating mechanism 19 is operated so as to be lower than the height of the wiper 14 in the Z direction with respect to the wiper 15, and the wiper 17 is operated with respect to the wiper 17.
  • the wiper 14 is operated so as to match the height in the Z direction.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the first surface 10a side to the second surface 10b side by the wiper 14 and the wiper 17, but not by the wiper 15.
  • the elevating mechanism 19 causes the wiper 15 to operate so as to match the height of the wiper 14 in the Z direction, and also to the wiper 17.
  • the wiper 14 is operated so as to be lower than the height in the Z direction.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the second surface 10b side to the first surface 10a side by the wiper 14 and the wiper 15, but not by the wiper 17.
  • FIG. 14 is a diagram showing an arrangement example of a head and a wiper included in the coating apparatus according to the eighth embodiment.
  • the example shown in FIG. 14 includes a plurality of wipers 14 to 16 having different characteristics.
  • Wipers 14 to 16 are installed along the Y-axis direction. Further, the wiper 15 protrudes from the wipers 14 and 16.
  • the wipers 14 and 16 are wet wipers, and the wipers 15 are dry wipers.
  • the wipers 14 to 16 are examples of the first wiper to the third wiper, respectively.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the first surface 10a side to the second surface 10b side by the wiper 14 and the wiper 15, but the wiper 16 Will not be wiped out.
  • the nozzle surface 12 is wiped in order from the second surface 10b side to the first surface 10a side by the wiper 16 and the wiper 15. It is not wiped with the wiper 14.
  • the nozzle surface 12 is wiped in both directions 50 and 50a. Therefore, the wiping performance by the wipers 14 to 16 is improved.
  • the head 10 may be moved in the direction along the nozzle surface 12, and the head 10 may be moved while changing the inclination of the nozzle surface 12 with respect to the wiper 14.
  • the wipers 14 to 16 can be selectively brought into contact with each other by appropriately adjusting the angle of the head 10 by the arm 21 (see FIG. 1).
  • FIG. 15 is an explanatory view of the coating apparatus according to the first modification of the embodiment.
  • the example shown in FIG. 15 differs from the coating device 1 according to the embodiment in that the wiper 14 has the robot 20A fixed to the arm 21. Since the wiper 14 is fixed to the arm 21, both the head 10 and the wiper 14 can be relatively moved to wipe the nozzle surface 12. Therefore, for example, the time required for wiping the nozzle surface 12 can be shortened. Further, even when the nozzle surface 12 is frequently wiped, the time loss can be reduced. It also has the advantage that the quality of the coating film is improved by wiping frequently.
  • FIG. 16 is an explanatory view of a coating apparatus according to a second modification of the embodiment.
  • the coating device 1A shown in FIG. 16 is different from the coating device 1 according to each of the above-described embodiments and modifications in that it has a wiping unit 114 as an example of the wiping mechanism instead of the wiper 14.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the wiping unit shown in FIG. As shown in FIG. 17, the wiping unit 114 includes a pressure roller 115, a winding roller 116, a winding roller 117, and a wiping web 120.
  • the unwinding roller 116 unwinds the wiping web 120.
  • the unwinding roller 116 unwinds the wiping web 120a before the wiping process, which is used for wiping the head 10 by the wiping unit 114.
  • the pressure roller 115 presses the wiping web 120 against the nozzle surface 12 of the head 10.
  • the pressure roller 115 is located between the take-up roller 116 and the take-up roller 117.
  • the pressure roller 115 presses the wiping web 120a unwound from the unwinding roller 116 before wiping against the nozzle surface 12 of the head 10.
  • the pressure roller 115 may or may not rotate following the movement of the wiping web 120.
  • the take-up roller 117 winds up the wiping web 120 unwound from the unwinding roller 116.
  • the take-up roller 117 winds up the wiping web 120b after wiping that has passed through the pressure roller 115.
  • the wiping web 120 may be a flexible material such as woven fabric, non-woven fabric or paper.
  • the wiping web 120 is pressed against the nozzle surface 12 by a pressure roller 115 with a pressure within a predetermined range.
  • a certain direction for example, the direction 50 along the positive direction of the Y axis
  • non-volatile components such as coating materials, especially pigments and resin materials, adhering to the nozzle surface 12 are released from the nozzle surface 12. Be wiped out.
  • the wiping web 120 may contain an affinity component having an affinity for the non-volatile component adhering to the nozzle surface 12.
  • affinity refers to a property of reducing the adhesion to the nozzle surface 12 by, for example, swelling, dispersion, dissolution, or the like.
  • the affinity component having such an affinity include water, organic solvents, alcohols, fats and oils, etc.
  • the affinity component is volatile, the coating quality is caused by the residue of the affinity component on the nozzle surface 12. Reduction is suppressed.
  • the wiping unit 114 may be fixed to the arm 21.
  • both the head 10 and the wiping unit 114 can be relatively moved to wipe the nozzle surface 12. Therefore, for example, the time required for wiping the nozzle surface 12 can be shortened. Further, even when the nozzle surface 12 is frequently wiped, the time loss can be reduced. It also has the advantage that the quality of the coating film is improved by wiping frequently.
  • the drive of the wiping unit 114 may be controlled by the control device 40.
  • the control device 40 presses, for example, the winding speed of the wiping web 120 driven by the take-up roller 117 and / or the unwinding roller 116, and / or the wiping web 120 against the nozzle surface 12 via the pressure roller 115. The amount may be controlled. Further, the drive of the wiping unit 114 may be controlled by a control mechanism (not shown) different from the control device 40.
  • the coating device 1 including one head 10 for discharging a monochromatic coating material has been described.
  • magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K) have been described.
  • a robot 20 may be provided that holds the heads 10 for discharging the coating materials of the basic colors such as.
  • the nozzle surface 12 is wiped with the wiper 14 extending in the positive direction side of the Z axis, but the present invention is not limited to this, and for example, the nozzle surface 12 is wiped with the wiper 14 extending in the negative direction side of the Z axis.
  • the nozzle surface 12 may be wiped with a wiper 14 located along the X-axis direction or the Y-axis direction intersecting the Z-axis direction. Further, the nozzle surface 12 may be wiped with the wiper 14 located at an angle to the Z axis.
  • the wiping unit 114 has shown an example in which the wiping web 120 is pressed toward the Z-axis positive direction side, but the present invention is not limited to this, and for example, the wiping web 120 may be pressed toward the Z-axis negative direction side. Often, the wiping web 120 may be pressed in the direction along the X-axis direction or the Y-axis direction intersecting the Z-axis direction. Further, the wiping unit 114 may press the wiping web 120 in a direction obliquely toward the Z axis.
  • the present invention is not limited to this, and a non-contact wiper 14 may be used.
  • a non-contact wiper 14 a hollow tubular member can be exemplified.
  • the non-contact wiper 14 can wipe the nozzle surface 12 in a non-contact state by ejecting air from the inside of the cylinder.
  • the coating device 1 includes a head 10, a wiping mechanism (wiper 14 and / or a wiping unit 114), an arm 21, and a control unit 41.
  • the head 10 has a nozzle surface 12 for discharging a coating material.
  • the wiping mechanism wipes the nozzle surface 12.
  • the arm 21 holds the head 10.
  • the control unit 41 controls the movement of the head 10 via the arm 21.
  • the control unit 41 causes the wiping mechanism to wipe the nozzle surface 12 by relatively moving the head 10. Therefore, the configuration can be simplified.

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Abstract

塗装装置は、ヘッドと、払拭機構と、アームと、制御部とを備える。ヘッドは、塗装材料を吐出するノズル面を有する。払拭機構は、ノズル面を払拭する。アームは、ヘッドを保持する。制御部は、アームを介してヘッドの動きを制御する。制御部は、払拭機構に対し、ヘッドを相対的に移動させてノズル面を払拭させる。

Description

塗装装置および払拭方法
　開示の実施形態は、塗装装置および払拭方法に関する。
　インクジェット方式を利用した塗装装置が知られている。このようなインクジェット方式の塗装装置には、塗装材料を吐出させるためのヘッドと、ヘッドに付着した塗装材料を取り除くワイパが搭載されている。塗装装置は、ワイパを移動させる専用の機構により塗装材料を吐出するヘッドの一面側を払拭するように動作させて、ヘッドに付着した塗装材料を取り除く。
特開２００４－１６０８０１号公報 特開２００４－３３７７７０号公報
　実施形態の一態様に係る塗装装置は、ヘッドと、払拭機構と、アームと、制御部とを備える。ヘッドは、塗装材料を吐出するノズル面を有する。払拭機構は、ノズル面を払拭する。アームは、ヘッドを保持する。制御部は、アームを介して前記ヘッドの動きを制御する。前記制御部は、前記払拭機構に対し、前記ヘッドを相対的に移動させて前記ノズル面を払拭させる。
図１は、実施形態に係る塗装装置の説明図である。 図２は、塗装された被塗装物の一例を示す断面図である。 図３は、第１の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図４は、第２の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図５は、第２の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図６は、第３の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図７は、第３の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図８は、第４の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図９は、第４の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図１０は、第５の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図１１は、第６の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図１２は、第７の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図１３は、第７の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図１４は、第８の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。 図１５は、実施形態の第１変形例に係る塗装装置の説明図である。 図１６は、実施形態の第２変形例に係る塗装装置の説明図である。 図１７は、図１６に示す払拭ユニットの説明図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する塗装装置および払拭方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
＜塗装装置の構成＞
　まず、図１を参照して実施形態に係る塗装装置の概要について説明する。図１は、実施形態に係る塗装装置の説明図である。なお、説明を分かりやすくするために、図１には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図１に示す塗装装置１と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
　図１に示すように、塗装装置１は、ヘッド１０と、ワイパ１４と、ロボット２０と、制御装置４０とを備える。
　ヘッド１０は、ロボット２０に固定されている。ヘッド１０は、制御装置４０によって制御されるロボット２０の動作に応じて移動する。
　ヘッド１０は、ノズル面１２に位置する複数の吐出孔１１から吐出した塗装材料を、ノズル面１２と対向する被塗装物３０の表面に着弾させることにより、被塗装物３０を塗装する。
　ヘッド１０には、図示しないタンクから塗装材料が供給される。ヘッド１０は、タンクから供給される塗装材料を吐出する。塗装材料は、揮発成分と不揮発成分とを含む混合物であり、流動性を有する。なお、タンクは、ヘッド１０に収容された図示しないリザーバであってもよい。
　揮発成分は、例えば、水、有機溶剤、アルコールなどであり、例えば粘度や表面張力といった塗装材料の物性を調整する。不揮発成分は、例えば、顔料、樹脂材料、添加剤を含む。顔料は、所望する塗装色に応じて使用される１または複数の着色顔料を含む。樹脂材料は、被塗装物３０に付着して成膜する。添加剤は、例えば耐候性等を目的として添加される機能性材料である。
　なお、吐出孔１１に供給される塗装材料は、複数の着色顔料または塗装材料を所定の割合で混合させて所望の塗装色が発現するように調製されたものである。
　ワイパ１４は、ヘッド１０のノズル面１２を払拭する。ワイパ１４は、払拭機構の一例である。ワイパ１４は、図示しない支持部材に支持され、ロボット２０の近傍に配置されている。ワイパ１４は、所定の硬度を有する弾性部材である。具体的には、ワイパ１４は、ノズル面１２に付着する塗装材料に含まれる不揮発成分と、ノズル面１２が有する複数の吐出孔１１との間の硬度を有する。このため、ノズル面１２に付着する塗装材料に含まれる不揮発成分を効果的に除去することができるとともに、ノズル面１２の摩耗に伴う吐出孔１１の変形を抑えることができ、ヘッド１０の耐久性が向上する。なお、ノズル面１２が有する複数の吐出孔１１の硬度は、ノズル面１２を構成する部材である、例えばノズルプレートの硬度を測定すればよい。
　また、ワイパ１４は、例えば織布、不織布または紙といった柔軟な材料を弾性部材に巻き付け、ワイパ１４としてもよい。ワイパ１４は、ノズル面１２に対し所定範囲の圧力で押し当てられる。この状態を維持したままヘッド１０を一定方向に移動させると、ノズル面１２に付着した塗装材料、特に顔料、樹脂材料といった不揮発成分がノズル面１２から払拭される。
　ワイパ１４は、ノズル面１２に付着した不揮発成分に対する親和性を有する親和成分を含むいわゆるウエットワイパであってもよい。ここで、「親和性」とは、例えば膨潤、分散、溶解等によりノズル面１２との密着性を低減させる性質をいう。ノズル面１２と不揮発成分との密着性が低減すると、不揮発成分が払拭されやすくなる。このような親和性を有する親和成分としては、例えば水、有機溶剤、アルコール、油脂などが挙げられるが、親和成分が揮発性を有すると、ノズル面１２への親和成分の残留に起因する塗装品質の低減が抑えられる。
　ロボット２０は、ヘッド１０を保持する。ロボット２０は、例えば、６軸の多関節ロボットである。ロボット２０は、複数のアーム２１を有し、アーム２１の先端には、ヘッド１０が固定されている。ロボット２０は、床面や壁面、天井面などに固定される。
　制御装置４０は、塗装装置１を制御する。制御装置４０は、塗装装置１を制御する制御部４１と、記憶部４５とを含む。制御部４１は、吐出制御部４２と、動作制御部４３とを含む。
　吐出制御部４２は、記憶部４５に記憶された設定情報に基づいてヘッド１０を制御し、複数の吐出孔１１から被塗装物３０に向けて塗装材料を吐出させる。動作制御部４３は、記憶部４５に記憶された設定情報に基づいて複数のアーム２１の動作を制御し、アーム２１を介してヘッド１０の動きを制御する。ヘッド１０と被塗装物３０との間の距離は、例えば、０．５～１４ｍｍ程度に保持される。
　また、動作制御部４３は、記憶部４５に記憶されたワイパ１４の位置情報に基づいて複数のアーム２１の動作を制御し、ワイパ１４に対し、ヘッド１０を相対的に移動させてノズル面１２を払拭させる。なお、ワイパ１４によってノズル面１２を払拭する際のヘッド１０の詳細な動きについては後述する。
　記憶部４５は、各種制御のための設定情報を記憶する。記憶部４５は、ヘッド１０による塗装材料の吐出制御に関する情報を記憶する。また、記憶部４５は、複数のアーム２１の動作制御に関する情報を記憶する。また、記憶部４５は、ワイパ１４の位置情報を記憶する。なお、記憶部４５は、図示しない端末装置を用いたユーザの教示作業によって入力されたデータを、ロボット２０を動作させるための教示データとして記憶してもよい。
　被塗装物３０は、例えば、車体である。被塗装物３０は、図示しない搬送装置に載置され、搬出入が行われる。実施形態に係る塗装装置１は、搬送装置を停止させた状態で被塗装物３０を塗装する。なお、塗装装置１は、搬送と停止を繰り返し行う被塗装物３０を塗装するものであってもよく、被塗装物３０の搬送に並行して塗装するものであってもよい。
　ヘッド１０を用いた従来の装置では、ヘッド１０の移動の自由度が小さく、ノズル面１２を払拭する際にはヘッド１０に対してワイパ１４を移動させていた。このため、例えば小型化やコスト低減を実現しうる構成の簡素化の面で改善の余地があった。これに対し、実施形態に係る塗装装置１では、ヘッド１０がロボット２０に固定されているため、アーム２１の自由度に応じてロボット２０の近傍に固定されたワイパ１４に対し、ヘッド１０を移動させてノズル面１２を払拭させることができる。このため、例えばワイパ１４をヘッド１０に向けて移動させるための専用の機構が不要となり、構成を簡素化することができる。
　図２は、塗装された被塗装物の一例を示す断面図である。図２に示す被塗装物３０は、基材３１と、プライマ層３２と、第１塗装層３３とを含む。基材３１は、例えば所定の形状に加工された鋼板であり、必要に応じて電着処理が施されて防錆性が付与される。プライマ層３２は、例えば耐候性、発色性、耐剥離性を付与するために設けられる。第１塗装層３３は、例えば、平滑性および耐候性を有し、所望の塗装色を付与するベース層である。第１塗装層３３の表面が、実施形態に係る塗装装置１で塗装される被塗装面３０ａとなる。
　被塗装面３０ａである第１塗装層３３上には、第２塗装層３４が位置している。第２塗装層３４は、第１塗装層３３とは異なる塗装色を有する塗装材料によって、第１塗装層３３の一部を覆うように位置する。これにより、被塗装物３０は、第２塗装層３４が位置する領域３６と、第２塗装層３４が位置せずに第１塗装層３３が露出した領域３５とが第２塗装層３４の端部３７を境界として並ぶいわゆるツートーンカラーに塗装が施された塗装体３８となる。
　図２に示した例では、塗装装置１は、第１塗装層３３上の被塗装面３０ａに第２塗装層３４を位置させるとして説明したが、これに限らず、例えばプライマ層３２上の塗装面３２ａに第１塗装層３３を位置させる場合に塗装装置１を適用してもよい。
　なお、塗装体３８は、図２に示した例に限られない。例えば、領域３５，３６の表面に図示しない被覆層が位置してもよい。また、第２塗装層３４を有さず、第１塗装層３３のみを有してもよく、第１塗装層３３の全面に第２塗装層３４が位置してもよい。さらに、被塗装物３０または塗装体３８が、１または複数の図示しない層をさらに有してもよい。
＜第１の実施形態＞
　図３は、第１の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。動作制御部４３（図１参照）は、ワイパ１４に対し、アーム２１（図１参照）を動作させてヘッド１０を相対的に移動させる。具体的には、図３に示すように、Ｚ軸方向に沿って配置されたワイパ１４に対し、Ｚ軸に交差するＸＹ平面に沿って位置し、かつ、ヘッド１０の一端面としての第１面１０ａが、ワイパ１４に接触または近接するようにヘッド１０を配置させる。このように配置されたヘッド１０は、ヘッド１０の第１面１０ａ側から他端面としての第２面１０ｂ側に向けてノズル面１２がワイパ１４の第２面１４ｂから所定の押圧力を受けるようにＹ軸正方向に沿う方向５０に移動されることで、ノズル面１２がワイパ１４により払拭される。
　なお、上記した一連の動作は、塗装動作の終了後に連続的に行われてもよく、ノズル面１２を払拭させる動作の前にアーム２１（図１参照）を一時的に静止させてもよい。払拭動作の前にアーム２１を一時的に静止させると、例えば振動や揺動を伴ったアーム２１の移動に伴うヘッド１０の位置ずれが低減され、払拭動作の精度が向上する。なお、ここでいう「静止」とは、完全に停止している状態に限定されるものではなく、例えば振動や揺動が予め定められた許容範囲となるまで減衰した状態を含む。また、「ノズル面１２を払拭させる動作の前」とは、ワイパ１４とノズル面１２とを接触させる前に限定されるものではなく、例えば、ワイパ１４とノズル面１２とを接触させた後、ヘッド１０を移動させる前、であってもよい。
＜第２の実施形態＞
　図４は、第２の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図４に示す例では、ヘッド１０のノズル面１２が、ＸＹ平面に対して角度θ１だけ傾斜している点で図３に示す第１の実施形態に係る塗装装置と相違する。
　このようにノズル面１２がワイパ１４側を向くように傾けて配置されたヘッド１０は、Ｙ軸正方向に沿う方向５０に移動されることで、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてノズル面１２がワイパ１４により払拭される。ワイパ１４は、その硬度その他の特性に応じて圧縮され、あるいはワイパ１４の第１面１４ａに向けて撓むことにより、ノズル面１２がワイパ１４の第２面１４ｂから所定の押圧力を受ける。このため、例えばワイパ１４に対するヘッド１０の移動が位置ずれした場合であっても、ワイパ１４の変形量を変化させることで位置ずれを相殺することで、例えば、ノズル面１２が損傷する可能性を低減することができる。
　ここで、ＸＹ平面（ワイパ１４）に対するノズル面１２の角度θ１は、例えば１０°以上３５°以下とすることができる。角度θ１が１０°未満だと、ヘッド１０の位置ずれを相殺する効果が表れにくい場合がある。また、角度θ１が３５°を超えると、ワイパ１４の変化量が増大し、損傷しやすくなる場合がある。
＜第２の実施形態の変形例＞
　図５は、第２の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図５に示す例では、ヘッド１０が移動する方向５０が、ＸＹ平面に対して角度θ２だけ傾斜しているノズル面１２に沿っている点で図４に示す第２の実施形態に係る塗装装置と相違する。このように方向５０を傾けた場合においても、第２の実施形態に係る塗装装置と同様に、ワイパ１４に対するヘッド１０の位置ずれを相殺することで、例えば、ノズル面１２が損傷する可能性を低減することができる。
　ここで、ＸＹ平面（ワイパ１４）に対するノズル面１２の角度θ２は、例えば１０°以上３５°以下とすることができる。角度θ２が１０°未満だと、ヘッド１０の位置ずれを相殺する効果が表れにくい場合がある。また、角度θ２が３５°を超えると、ワイパ１４による押圧力がノズル面１２に伝わりにくくなり、ノズル面１２の払拭不良が発生する場合がある。
＜第３の実施形態＞
　図６は、第３の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図６に示す例では、Ｙ軸方向に沿って向かい合う方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができる点で図３に示す第１の実施形態に係る塗装装置と相違する。
　すなわち、ヘッド１０は、Ｙ軸正方向に沿う方向５０に移動される間、ノズル面１２は、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてワイパ１４の第２面１４ｂにより払拭される。また、ヘッド１０は、Ｙ軸負方向に沿う方向５０ａに移動される間、ノズル面１２は、第２面１０ｂ側から第１面１０ａ側に向けてワイパ１４の第１面１４ａにより払拭される。
　このように方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができるため、ワイパ１４による払拭性能が向上する。また、方向５０および方向５０ａの両方向から払拭することにより、例えば、ノズル面１２の摩耗に伴う吐出孔１１（図１参照）の変形を抑えることができ、ヘッド１０の耐久性が向上する。
＜第３の実施形態の変形例＞
　図７は、第３の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図７に示す例では、Ｙ軸方向に沿って向かい合う方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができる点で図４に示す第２の実施形態に係る塗装装置と相違する。
　すなわち、ヘッド１０は、ノズル面１２がワイパ１４側を向くように傾けた姿勢でＹ軸正方向に沿う方向５０に移動される間、ノズル面１２は、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてワイパ１４の第２面１４ｂにより払拭される。また、ヘッド１０は、ノズル面１２がワイパ１４側を向くようにノズル面１２の姿勢を変化させ、Ｙ軸負方向に沿う方向５０ａに移動される間、ノズル面１２は、第２面１０ｂ側から第１面１０ａ側に向けてワイパ１４の第１面１４ａにより払拭される。
　このように方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができるため、ワイパ１４による払拭性能が向上する。また、方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２の傾きを変化させることにより、ノズル面１２の払拭性能が向上し、例えば、ノズル面１２に残留する塗装材料が低減する。
　なお、図７に示した例では、ヘッド１０は、Ｙ軸成分に沿う方向５０および方向５０ａに沿って移動するとして説明したが、これに限らず、例えば図５に示したようにノズル面１２に沿う方向にヘッド１０を移動させてもよい。
＜第４の実施形態＞
　図８は、第４の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図８に示す例では、ノズル面１２を払拭する際にヘッド１０を移動させる方向５０と、複数の吐出孔１１から塗装材料１３を吐出し、ノズル面１２と対向する被塗装物３０の表面を塗装する際にヘッド１０を移動させる方向５１とが平行である。
　このように、被塗装物３０を塗装するときのヘッド１０の移動方向である方向５１に沿う方向５０にヘッド１０を移動させてノズル面１２を払拭することにより、例えば、制御部４１（動作制御部４３）によるロボット２０（図１参照）を用いたヘッド１０の姿勢制御が簡素化される。なお、ノズル面１２を払拭する際にヘッド１０を移動させる方向５０は、方向５１と対向する方向であってもよい。
＜第４の実施形態の変形例＞
　図９は、第４の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図９に示す例では、ノズル面１２を払拭する際にヘッド１０を移動させる方向５０と、複数の吐出孔１１から塗装材料１３を吐出し、ノズル面１２と対向する被塗装物３０の表面を塗装する際にヘッド１０を移動させる方向５１とが交差している。具体的には、方向５０はＹ軸に沿う方向であり、方向５１はＹ軸に交差するＸ軸に沿う方向である。
　このように、被塗装物３０を塗装するときのヘッド１０の移動方向である方向５１に交差する方向５０にヘッド１０を移動させてノズル面１２を払拭することにより、例えば、塗装材料１３の一端側と他端側との間を往復しながら塗装するヘッド１０において、ヘッド１０の移動方向を切り替える途中でノズル面１２を払拭させることができ、例えば、ヘッド１０の移動距離が低減することで塗装時間を短縮することができる。
＜第５の実施形態＞
　図１０は、第５の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図１０に示す例では、ワイパ１４が緩衝機構としてのサスペンション１８に支持されている。サスペンション１８は、ワイパ１４がノズル面１２から受ける押圧力に応じてワイパ１４の高さ、すなわちＺ軸方向の長さを調整することにより、ノズル面１２がワイパ１４から受ける押圧力を緩衝する。このようにワイパ１４を支持するサスペンション１８を有することにより、例えばヘッド１０の位置ずれや移動速度のばらつきに応じて、ワイパ１４からノズル面１２が受ける押圧力の差異を吸収することができる。
＜第６の実施形態＞
　図１１は、第６の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図１１に示す例では、特性の異なる複数のワイパ１４，１５を含む。
　ワイパ１４は、塗装材料に含まれる不揮発成分に対する親和成分を含むいわゆるウエットワイパであり、ワイパ１５は、親和成分を含まない、あるいはワイパ１４と比較して親和成分の含有量が少ないいわゆるドライワイパである。ワイパ１４は、第１ワイパの一例であり、ワイパ１５は、第２ワイパの一例である。
　ヘッド１０は、Ｙ軸正方向に沿う方向５０に移動される間、ノズル面１２は、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてワイパ１４およびワイパ１５により順に払拭される。このように特性の異なる複数のワイパ１４，１５を、特にウエットワイパに次いでドライワイパによってノズル面１２が払拭されるように配置することにより、例えば、ノズル面１２に残存する親和成分に伴う塗装品質の低下を防止することができる。
　なお、図１１に示した例では、ワイパ１４，１５が、ノズル面１２が移動する方向５０に沿って並設された構成としたが、ワイパ１４，１５を有していれば配列に制限はない。ただし、図１１に示すようにワイパ１４，１５を並設させると、例えばノズル面１２の払拭に要する時間を短縮することができる。
＜第７の実施形態＞
　図１２は、第７の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図１２に示す例では、特性の異なる複数のワイパ１４～１６と、昇降機構１９とを含む。
　ワイパ１４～１６は、Ｙ軸方向に沿って併設されている。ワイパ１４，１６は、ウエットワイパであり、ワイパ１５は、ドライワイパである。ワイパ１４～１６はそれぞれ、第１ワイパ～第３ワイパの一例である。また、昇降機構１９は、制御部４１の制御に応じてワイパ１４，１６を昇降可能に構成されている。
　ヘッド１０は、Ｙ軸正方向に沿う方向５０に移動される間、昇降機構１９は、ワイパ１６に対し、ワイパ１５のＺ方向の高さよりも低くなるように動作させるとともに、ワイパ１４に対し、ワイパ１５のＺ方向の高さに合わせるように動作させる。昇降機構１９の動作により、ノズル面１２は、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてワイパ１４およびワイパ１５により順に払拭されるが、ワイパ１６では払拭されない。
　また、ヘッド１０は、Ｙ軸負方向に沿う方向５０ａに移動される間、昇降機構１９は、ワイパ１６に対し、ワイパ１５のＺ方向の高さに合わせるように動作させるとともに、ワイパ１４に対し、ワイパ１５のＺ方向の高さよりも低くなるように動作させる。ノズル面１２は、第２面１０ｂ側から第１面１０ａ側に向けてワイパ１６およびワイパ１５により順に払拭されるが、ワイパ１４では払拭されない。
　このように特性の異なる複数のワイパ１４～１６を交互に配置するとともに、ヘッド１０の移動方向に応じてワイパ１５に対するワイパ１４，１６の位置を変化させる昇降機構１９を備えることにより、例えば、方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができるため、ワイパ１４～１６による払拭性能が向上する。
＜第７の実施形態の変形例＞
　図１３は、第７の実施形態の変形例に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図１３に示す例では、特性の異なる複数のワイパ１５，１４，１７と、昇降機構１９とを含む。
　ワイパ１５，１４，１７は、Ｙ軸方向に沿って順に配置されている。ワイパ１４は、ウエットワイパであり、ワイパ１５，１７は、ドライワイパである。ワイパ１４，１５，１７はそれぞれ、第１ワイパ、第２ワイパ、第４ワイパの一例である。また、昇降機構１９は、制御部４１の制御に応じてワイパ１５，１７を昇降可能に構成されている。
　ヘッド１０は、Ｙ軸正方向に沿う方向５０に移動される間、昇降機構１９は、ワイパ１５に対し、ワイパ１４のＺ方向の高さよりも低くなるように動作させるとともに、ワイパ１７に対し、ワイパ１４のＺ方向の高さに合わせるように動作させる。昇降機構１９の動作により、ノズル面１２は、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてワイパ１４およびワイパ１７により順に払拭されるが、ワイパ１５では払拭されない。
　また、ヘッド１０は、Ｙ軸負方向に沿う方向５０ａに移動される間、昇降機構１９は、ワイパ１５に対し、ワイパ１４のＺ方向の高さに合わせるように動作させるとともに、ワイパ１７に対し、ワイパ１４のＺ方向の高さよりも低くなるように動作させる。ノズル面１２は、第２面１０ｂ側から第１面１０ａ側に向けてワイパ１４およびワイパ１５により順に払拭されるが、ワイパ１７では払拭されない。
　このように特性の異なる複数のワイパ１５，１４，１７を交互に配置するとともに、ヘッド１０の移動方向に応じてワイパ１４に対するワイパ１５，１７の位置を変化させる昇降機構１９を備えることにより、例えば、方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができるため、ワイパ１５，１４，１７による払拭性能が向上する。
＜第８の実施形態＞
　図１４は、第８の実施形態に係る塗装装置が備えるヘッドとワイパの配置例を示す図である。図１４に示す例では、特性の異なる複数のワイパ１４～１６を含む。
　ワイパ１４～１６は、Ｙ軸方向に沿って併設されている。また、ワイパ１５は、ワイパ１４，１６に対して突出している。ワイパ１４，１６は、ウエットワイパであり、ワイパ１５は、ドライワイパである。ワイパ１４～１６はそれぞれ、第１ワイパ～第３ワイパの一例である。
　ヘッド１０は、ノズル面１２に沿う方向５０に移動される間、ノズル面１２は、第１面１０ａ側から第２面１０ｂ側に向けてワイパ１４およびワイパ１５により順に払拭されるが、ワイパ１６では払拭されない。
　また、ヘッド１０は、ノズル面１２に沿う方向５０ａに移動される間、ノズル面１２は、第２面１０ｂ側から第１面１０ａ側に向けてワイパ１６およびワイパ１５により順に払拭されるが、ワイパ１４では払拭されない。
　このように特性の異なる複数のワイパ１４～１６を交互に配置するとともに、ワイパ１４，１６に対してワイパ１５を突出させることにより、例えば、方向５０および方向５０ａの両方向でノズル面１２を払拭することができるため、ワイパ１４～１６による払拭性能が向上する。
　また、図５に示したようにノズル面１２に沿う方向にヘッド１０を移動させ、ワイパ１４に対するノズル面１２の傾きを変化させながらヘッド１０を移動させてもよい。このようにした場合、ヘッド１０を移動させる際に、ヘッド１０の角度をアーム２１（図１参照）が適宜調整することにより、ワイパ１４～１６を選択的に接触させることができる。
＜塗装装置の第１変形例＞
　図１５は、実施形態の第１変形例に係る塗装装置の説明図である。図１５に示す例では、ワイパ１４が、アーム２１に固定されたロボット２０Ａを有する点で実施形態に係る塗装装置１と相違する。ワイパ１４がアーム２１に固定されていることにより、ヘッド１０およびワイパ１４の両方を相対的に移動させてノズル面１２を払拭させることができる。このため、例えば、ノズル面１２の払拭に要する時間を短縮することができる。また、頻繁にノズル面１２の払拭を行う場合であっても、時間のロスを少なくすることができる。頻繁にワイプすることで塗膜品質が向上するという利点も有する。
＜塗装装置の第２変形例＞
　図１６は、実施形態の第２変形例に係る塗装装置の説明図である。図１６に示す塗装装置１Ａは、ワイパ１４に代えて、払拭機構の一例としての払拭ユニット１１４を有する点で上記した各実施形態および変形例に係る塗装装置１と相違する。
　図１７は、図１６に示す払拭ユニットの説明図である。図１７に示すように、払拭ユニット１１４は、圧力ローラ１１５と、巻出しローラ１１６と、巻取りローラ１１７と、払拭ウェブ１２０とを備える。
　巻出しローラ１１６は、払拭ウェブ１２０を巻き出す。巻出しローラ１１６は、払拭ユニット１１４によるヘッド１０の払拭に供される払拭処理前の払拭ウェブ１２０ａを巻き出す。
　圧力ローラ１１５は、払拭ウェブ１２０をヘッド１０のノズル面１２に押し当てる。圧力ローラ１１５は、巻出しローラ１１６と巻取りローラ１１７との間に位置している。圧力ローラ１１５は、巻出しローラ１１６から巻き出された払拭前の払拭ウェブ１２０ａを、ヘッド１０のノズル面１２に押し当てる。圧力ローラ１１５は、払拭ウェブ１２０の移動に追従して回転してもよく、回転しなくてもよい。
　巻取りローラ１１７は、巻出しローラ１１６から巻き出された払拭ウェブ１２０を巻き取る。巻取りローラ１１７は、圧力ローラ１１５を通過した払拭後の払拭ウェブ１２０ｂを巻き取る。
　払拭ウェブ１２０は、例えば織布、不織布または紙といった柔軟な材料であってもよい。払拭ウェブ１２０は、圧力ローラ１１５によりノズル面１２に対し所定範囲の圧力で押し当てられる。この状態を維持したままヘッド１０を一定方向（例えば、Ｙ軸正方向に沿う方向５０）に移動させると、ノズル面１２に付着した塗装材料、特に顔料、樹脂材料といった不揮発成分がノズル面１２から払拭される。
　払拭ウェブ１２０は、ノズル面１２に付着した不揮発成分に対する親和性を有する親和成分を含んでもよい。ここで、「親和性」とは、例えば膨潤、分散、溶解等によりノズル面１２との密着性を低減させる性質をいう。ノズル面１２と不揮発成分との密着性が低減すると、不揮発成分が払拭されやすくなる。このような親和性を有する親和成分としては、例えば水、有機溶剤、アルコール、油脂などが挙げられるが、親和成分が揮発性を有すると、ノズル面１２への親和成分の残留に起因する塗装品質の低減が抑えられる。
　払拭ユニット１１４は、アーム２１に固定されていてもよい。払拭ユニット１１４がアーム２１に固定されていると、ヘッド１０および払拭ユニット１１４の両方を相対的に移動させてノズル面１２を払拭させることができる。このため、例えば、ノズル面１２の払拭に要する時間を短縮することができる。また、頻繁にノズル面１２の払拭を行う場合であっても、時間のロスを少なくすることができる。頻繁にワイプすることで塗膜品質が向上するという利点も有する。
　また、払拭ユニット１１４の駆動は、制御装置４０によって制御されてもよい。制御装置４０は、例えば、巻取りローラ１１７および／または巻出しローラ１１６の駆動による払拭ウェブ１２０の巻き取り速度、および／または圧力ローラ１１５を介して払拭ウェブ１２０をノズル面１２に押し当てる押し当て量を制御してもよい。また、制御装置４０とは異なる図示しない制御機構により払拭ユニット１１４の駆動を制御してもよい。
　以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、単色の塗装材料を吐出する１つのヘッド１０を備える塗装装置１について説明したが、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）といった基本色の塗装材料を吐出するヘッド１０をそれぞれ保持するロボット２０を備えてもよい。
　また、上述の実施形態では、Ｚ軸正方向側に延びるワイパ１４でノズル面１２を払拭する例について示したが、これに限らず、例えばＺ軸負方向側に延びるワイパ１４でノズル面１２を払拭してもよく、Ｚ軸方向に交差するＸ軸方向またはＹ軸方向に沿って位置するワイパ１４でノズル面１２を払拭してもよい。さらに、Ｚ軸に対して斜めに位置するワイパ１４でノズル面１２を払拭してもよい。
　同様に、払拭ユニット１１４は、Ｚ軸正方向側に向かって払拭ウェブ１２０を押し当てる例について示したが、これに限らず、例えばＺ軸負方向側に向かって払拭ウェブ１２０を押し当ててもよく、Ｚ軸方向に交差するＸ軸方向またはＹ軸方向に沿う方向に払拭ウェブ１２０を押し当ててもよい。さらに、払拭ユニット１１４は、Ｚ軸に対して斜めに向かう方向に払拭ウェブ１２０を押し当ててもよい。
　また、ワイパ１４として、所定の硬度を有する弾性部材を用いる例について示したが、これに限らず、非接触のワイパ１４を用いてもよい。非接触のワイパ１４としては、中空の筒状部材を例示できる。非接触のワイパ１４は、筒の内部から空気を噴出することによりノズル面１２を非接触状態で払拭することができる。
　以上のように、実施形態に係る塗装装置１は、ヘッド１０と、払拭機構（ワイパ１４および／または払拭ユニット１１４）と、アーム２１と、制御部４１とを備える。ヘッド１０は、塗装材料を吐出するノズル面１２を有する。払拭機構は、ノズル面１２を払拭する。アーム２１は、ヘッド１０を保持する。制御部４１は、アーム２１を介してヘッド１０の動きを制御する。制御部４１は、払拭機構に対し、ヘッド１０を相対的に移動させてノズル面１２を払拭させる。このため、構成を簡素化することができる。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　　　１，１Ａ　　塗装装置
　　１０　　ヘッド
　　１１　　吐出孔
　　１２　　ノズル面
　　１３　　塗装材料
　　１４～１７　ワイパ
　　２０　　ロボット
　　２１　　アーム
　　３０　　被塗装物
　　３０ａ　被塗装面
　　４０　　制御装置
　　４１　　制御部
　　４２　　吐出制御部
　　４３　　動作制御部
　　４５　　記憶部
　１１４　　払拭ユニット

Claims (20)

  1. 　塗装材料を吐出するノズル面を有するヘッドと、
    　前記ノズル面を払拭する払拭機構と、
    　前記ヘッドを保持するアームと、
    　前記アームを介して前記ヘッドの動きを制御する制御部と
    　を備え、
    　前記制御部は、前記払拭機構に対し、前記ヘッドを相対的に移動させて前記ノズル面を払拭させる
    　塗装装置。
  2. 　前記制御部は、前記払拭機構に対して前記ノズル面を傾けた姿勢で前記ヘッドを移動させる
    　請求項１に記載の塗装装置。
  3. 　前記払拭機構は、前記ヘッドが第１方向に移動したときに前記ノズル面を払拭する第１面と、前記ヘッドを挟んで前記第１方向と対称の第２方向に移動したときに前記ノズル面を払拭する第２面とを有する
    　請求項１または２に記載の塗装装置。
  4. 　前記制御部は、前記ヘッドの移動方向に応じて前記払拭機構に対する前記ノズル面の傾きを相違させる
    　請求項３に記載の塗装装置。
  5. 　特性の異なる複数の前記払拭機構を有する
    　請求項１～４のいずれか１つに記載の塗装装置。
  6. 　複数の前記払拭機構が、前記塗装材料に含まれる不揮発成分に対する親和性を有する親和成分を含む第１払拭機構と、前記親和成分を払拭する第２払拭機構とを有する
    　請求項５に記載の塗装装置。
  7. 　前記第１払拭機構を挟んで前記第２払拭機構と向かい合い、前記親和成分を払拭する第３払拭機構を有する
    　請求項６に記載の塗装装置。
  8. 　前記ヘッドの移動方向に応じて前記第１払拭機構に対する前記第２払拭機構または前記第３払拭機構の位置を変化させる昇降機構を有する
    　請求項７に記載の塗装装置。
  9. 　前記第２払拭機構を挟んで前記第１払拭機構と向かい合い、前記親和成分を含む第４払拭機構を有する
    　請求項６に記載の塗装装置。
  10. 　前記ヘッドの移動方向に応じて前記第２払拭機構に対する前記第１払拭機構または前記第４払拭機構の位置を変化させる昇降機構を有する
    　請求項９に記載の塗装装置。
  11. 　前記第２払拭機構は、前記第１払拭機構および前記第３払拭機構に対して突出している
    　請求項７に記載の塗装装置。
  12. 　複数の前記払拭機構が、前記ノズル面の移動方向に沿って並設する
    　請求項５～１１のいずれか１つに記載の塗装装置。
  13. 　前記制御部は、被塗装物を塗装するときの前記ヘッドの移動方向に沿う方向に前記ヘッドを移動させて前記ノズル面を払拭する
    　請求項１～１２のいずれか１つに記載の塗装装置。
  14. 　前記制御部は、被塗装物を塗装するときの前記ヘッドの移動方向に交差する方向に前記ヘッドを移動させて前記ノズル面を払拭する
    　請求項１～１２のいずれか１つに記載の塗装装置。
  15. 　前記ノズル面が前記払拭機構から受ける押圧力を緩衝する緩衝機構を備える
    　請求項１～１４のいずれか１つに記載の塗装装置。
  16. 　前記払拭機構は、前記ノズル面に付着する前記塗装材料に含まれる不揮発成分と、前記ノズル面が有する複数の吐出孔との間の硬度を有する
    　請求項１～１５のいずれか１つに記載の塗装装置。
  17. 　前記制御部は、前記ノズル面を払拭させる動作の前に前記アームを一時的に静止させる
    　請求項１～１６のいずれか１つに記載の塗装装置。
  18. 　前記制御部は、前記払拭機構に対する前記ノズル面の傾きを変化させながら前記ヘッドを移動させる
    　請求項２に記載の塗装装置。
  19. 　前記払拭機構は、前記アームに固定されている
    　請求項１～１８のいずれか１つに記載の塗装装置。
  20. 　塗装材料を吐出するノズル面を有するヘッドを、前記ノズル面を払拭する払拭機構に対し、前記ヘッドを保持するアームを介して相対的に移動させる
    　払拭方法。
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