JP2003190847A

JP2003190847A - 塗料送給装置

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Publication number: JP2003190847A
Application number: JP2001390179A
Authority: JP
Inventors: Takao Nomura; 村孝夫野; Masato Yamamori; 盛昌人山; Makoto Ichimura; 村誠市; Takao Ueno; 野隆夫上; Katsuhiro Ishikawa; 川勝浩石
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-08
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP3927026B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水性二液混合型塗料のように主剤と硬化剤が混
ざり難い塗料でも、これらを均一に混合しながら塗装機
や塗料タンクなどに送給でき、制御が極めて簡単で、小
型、安価な塗料送給装置を提供する。【解決手段】二種以上の塗料成分を所定の比率で混合し
て調整された塗料を塗装機に装着される塗料タンク
（２）に送給する塗料送給装置において、計量シリンダ
（４）によって各塗料成分をその混合比率に応じた分量
ずつ個別に且つ同時に圧し出し、管路攪拌型予備混合器
（５）で予備混合させた塗料成分を圧送用シリンダ
（６）へ充填し、この圧送用シリンダ（６）から塗料タ
ンク（２）に塗料を圧送する際に噴射型拡散混合器
（７）を通過させて、その流体圧により塗料を噴流化さ
せることにより各塗料成分を均一に拡散させるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二種以上の塗料成
分を所定の比率で混合して調整した塗料、特に主剤と硬
化剤からなる水性二液混合型塗料を、塗装機や、これに
装備もしくは脱着自在に装着される塗料タンクに送給す
る塗料送給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では地球的規模における環境保護の
観点から、塗装工程における排出有機溶剤規制や塗料の
ＶＯＣ規制が高まり、塗装業界においてもこのような要
請にこたえるべく、有機溶剤を使用しない水性塗料が開
発され、その市場規模も拡大している。

【０００３】自動車ボディの塗装においては、下塗り、
中塗り、上塗りのうち、下塗りはもともと水性塗料を電
着塗装により塗装しており、従来有機溶剤系塗料を使用
していた中塗りでも、今ではそのほとんどが水性塗料や
粉体塗装に切り替わりつつある。

【０００４】また、上塗りも、一部の特殊な色を除きベ
ースコートはそのほとんどが水性塗料や粉体塗料に替わ
りつつあるが、高級品質が要求されるクリアコートだけ
は、外観性、耐候性、耐水性、耐化学薬品性、耐酸性雨
性、耐スリキズ性等において高度な塗膜品質を満たす水
性塗料がなく、有機溶剤系の一液型又は二液混合型塗料
を使用せざるを得ないのが現状であった。

【０００５】しかし最近になって、有機溶剤系二液混合
型塗料に劣らない物性を有する強固な塗膜の水性クリア
コートとして、主剤と硬化剤を混合して使用する水性二
液混合型塗料が開発された。この水性二液混合型塗料
は、水酸基を持った水溶性もしくは水分散型ポリオール
を基体樹脂とする主剤に、水分散可能なポリイソシアネ
ートを主成分とする硬化剤を混合して架橋・硬化させる
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の水性二液混合型塗料は、主剤となる水分散型ポリオー
ルが親水性であるのに対し、硬化剤となるポリイソシア
ネートが疎水性であるため、水と油のように分離し易
く、均一に混合させることが困難であるという問題があ
った。

【０００７】このため、ブレンダー等で予め機械的に攪
拌混合したものを塗装機に供給するようにしているが、
攪拌混合すると同時に主剤と硬化剤が硬化反応を開始し
てしまうので、自動車塗装のように連続して長時間塗装
する場合は、供給している間に徐々に塗料が硬化してい
き、塗料粘度が変化して塗装品質が一定でなくなった
り、塗料供給配管内に残存する塗料が硬化して目詰まり
を起したり、塗装機から吐出されて塗膜面に付着してブ
ツと称する塗装不良を生ずるおそれがあった。

【０００８】一方、有機溶剤系二液混合型塗料は、塗料
供給流路中にスタティックミキサを介装しておけば均一
に混合可能であるため、予め混合しておかなくても、使
用する直前に混合しながら塗料供給することが可能であ
ったが、水性二液混合型塗料は上述のように混ざり難い
ため、塗料供給流路中にスタティックミキサを介装して
も、塗料を均一に混合させて十分な塗膜性能を得ること
ができなかった。

【０００９】また、二液混合型塗料は主剤と硬化剤の混
合比が変化すると、混合された塗料の物性も変化するの
で、塗装品質を均一に維持するためには、混合比を正確
にコントロールする必要があり、その一方で、制御が極
めて簡単で、塗装ラインに設置したときに邪魔になら
ず、しかも、設備費やランニングコストが安価であるこ
とが望ましい。

【００１０】そこで本発明は、水性二液混合型塗料のよ
うに主剤と硬化剤が混ざり難い塗料でも、これらを均一
に混合しながら塗装機や塗料タンクなどに送給すること
ができ、しかも、制御が極めて簡単で、小型、安価な塗
料送給装置を提供することを技術的課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、二種以上の塗料成分を所定の比
率で混合して調整された塗料を塗装機やこれに装備され
もしくは脱着自在に装着される塗料タンクに送給する塗
料送給装置において、前記塗料成分を各々その混合比率
に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出す計量シリン
ダと、当該シリンダから圧し出された前記塗料成分を通
過させることによって予備混合させる管路攪拌型予備混
合器と、当該予備混合器で前記塗料成分を予備混合した
塗料を前記塗装機又は塗料タンクへ圧送する圧送用シリ
ンダと、当該シリンダから圧送される塗料の流体圧によ
り当該塗料を噴流化させて各塗料成分を均一に拡散させ
る噴射型拡散混合器を備えたことを特徴とする。

【００１２】この請求項１の発明を用いて、水性二液混
合型塗料の塗料成分となる主剤及び硬化剤を混合して送
給する場合について説明すると、計量シリンダから主剤
及び硬化剤がその混合比率に応じた分量ずつ個別に且つ
同時に圧し出され、各塗料成分がその混合比率に応じた
一定流量比で予備混合器に送給されて予備混合され、こ
れによって各塗料成分が均一に分散される。

【００１３】したがって、予備混合器で混合された塗料
は、各塗料成分を均一に分散させた状態で圧送用シリン
ダに充填され、その混合比率も常に一定に維持されるこ
とになる。

【００１４】そして、このようにして塗料成分を均一に
分散させた塗料が圧送用シリンダ内に一時的に蓄えられ
るので、その時間を利用して各塗料成分の境界面では分
子拡散が進み、各塗料成分同士が馴染んでくる。

【００１５】ただし、この時点では均一に分散している
といっても各塗料成分の液滴の粒径が、まだ比較的大き
く、このまま塗装しても十分な塗膜性能が得られない。

【００１６】そこで、圧送用シリンダから塗装機や塗料
タンクに対して塗料を圧送すると、その塗料が噴射型拡
散混合器で噴流化され、粒径の大きな各塗料成分同士が
微粒化して拡散するので、親水性主剤と疎水性硬化剤な
どの混ざり難い塗料成分でも均一に混合される。

【００１７】このように予備混合−噴射拡散混合の２段
階で各塗料成分同士が均一に混合されて送給されるの
で、塗料タンクに塗料を充填する場合はもちろんのこ
と、塗装機に塗料を直接送給して長時間に連続して塗装
する場合にも、各塗料成分を塗装機の直前で均一に混合
しながら送給することができ、予めブレンダなどにより
機械的に混合したものを蓄えておく必要がない。

【００１８】請求項２の発明は、計量シリンダが、前記
塗料成分を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に充
填する二以上のバレルを具備し、これら各バレルに充填
された塗料成分を圧し出す各ピストンが、同一のストロ
ーク長を有すると共に、同期的に起動及び停止せられる
ように成されている。

【００１９】この請求項２の発明によれば、主剤及び硬
化剤等の塗料成分をその混合比率に応じた分量ずつ各バ
レルに個別に充填し、各ピストンを同一のストロークで
同期的に起動及び停止させるだけで、塗料成分が各バレ
ルから混合比率に応じた流量で圧し出されるので、面倒
な制御は一切不要となる。

【００２０】請求項３の発明は、圧送用シリンダへの塗
料の充填及び当該シリンダからの塗料の圧送に同期させ
て、前記各計量シリンダからの塗料成分の圧し出し及び
当該シリンダへの塗料成分の充填を交互に行うようにな
っている。

【００２１】この請求項３の発明によれば、圧送用シリ
ンダから塗料が圧送されている間に各計量シリンダに塗
料成分が充填され、圧送用シリンダが空になると同時
に、各計量シリンダから塗料成分が圧し出されて圧送用
シリンダに塗料が充填されるので、圧送用シリンダは塗
料の充填と圧送を連続してインターバルを設けることな
く交互に行うことができ、したがって、タクトタイムに
無駄がない。

【００２２】また、請求項４の発明のように、各シリン
ダを一つのシリンダユニットに配設し、シリンダユニッ
トにスタティックミキサ及び噴射型拡散混合器を搭載す
れば、これらが一体に設けたオールインワンに形成され
るので、装置全体の小型化・軽量化が図られ、全体とし
てよりコンパクトになる。

【００２３】請求項５の発明は、各塗料成分を混合した
塗料が流れる予備混合器、圧送用シリンダ、噴射型拡散
混合器及びこれらを接続する配管からなる一連の流路が
その上流から下流に至るまで複数に分断されると共に、
分断された夫々の流路に洗浄流体を個別に導入してその
流路内を洗浄する洗浄系を備えている。

【００２４】この請求項５の発明によれば、分断された
夫々の流路を同時に洗浄できるので、計量シリンダから
水性二液混合型塗料の主剤及び硬化剤を供給する場合で
も、スタティックミキサから塗料タンクに至る流路内に
残存する二液混合型塗料が硬化する前に、これを短時間
で簡単に洗浄除去することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る塗料
送給装置の一例を示す流体回路図、図２はその外観図、
図３はその動作を示す説明図、図４は洗浄系を示す説明
図である。

【００２６】図１〜図４に示す塗料送給装置１は、主剤
と硬化剤を塗料成分とする水性二液混合型塗料を所定の
比率で混合し、塗装機に脱着自在に装着されるカートリ
ッジ式の塗料タンク２に送給して充填するタイプのもの
である。

【００２７】この塗料送給装置１は、シリンダユニット
３に、主剤供給源Ｓ_１及び硬化剤供給源Ｓ_２から送給さ
れる主剤及び硬化剤を各々その混合比率に応じた分量ず
つ個別に且つ同時に圧し出す計量シリンダ４と、当該計
量シリンダ４から圧し出された主剤及び硬化剤を通過さ
せることによって予備混合させるスタティックミキサ
（管路攪拌型予備混合器）５と、当該スタティックミキ
サ５で主剤及び硬化剤を予備混合した塗料を塗料タンク
２へ送給する圧送用シリンダ６と、当該シリンダ６から
塗料タンク２へ圧送される塗料の流体圧により当該塗料
を噴流化させて各塗料成分を均一に拡散させるジェット
ディスパージョンと称する噴射型拡散混合器７が設けら
れている。

【００２８】シリンダユニット３は略直方体のブロック
状に形成されており、計量シリンダ４のバレルＢ_１及び
Ｂ_２が、圧送用シリンダ６のバレルＢ_３を挟んでその両
側に配されるように互いに平行に形成されている。ま
た、各シリンダ４及び６は塗料成分及び塗料を圧し出す
ときに油圧駆動されるピストンＰ_１、Ｐ_２及びＰ_３を備
えている。

【００２９】そして、計量シリンダ４は、ピストンＰ_１
及びＰ_２を境にシリンダユニット３のヘッド３Ｈ側が作
動油室８、ボトム３Ｂ側が塗料成分室９に形成されてい
る。また、圧送用シリンダ６は、ピストンＰ_３を境にシ
リンダユニット３のヘッド３Ｈ側が塗料室１０、ボトム
３Ｂ側が作動油室１１に形成されている。

【００３０】計量シリンダ４の各バレルＢ_１及びＢ
_２は、主剤及び硬化剤を各々その混合比率に応じた分量
ずつ個別に充填し得る容量に形成され、各バレルＢ_１及
びＢ_２に充填された主剤及び硬化剤を圧し出す各ピスト
ンＰ_１及びＰ_２が、同一のストローク長を有すると共
に、同期的に起動及び停止せられるように成されてい
る。

【００３１】すなわち、各ピストンＰ_１及びＰ_２のスト
ローク長に対する夫々の圧出容量が、混合比率に応じて
設定されており、ストローク長が同一なことから、各バ
レルＢ_１及びＢ_２から押し出される主剤及び硬化剤の流
量比は、混合比率に等しくなる。

【００３２】これら各ピストンＰ_１及びＰ_２は、ピスト
ンロッド１２を介してビーム１３に一体に取り付けら
れ、バレルＢ_１及びＢ_２の作動油室８に供給される作動
油の供給圧及び塗料成分室９への塗料成分供給圧によ
り、互いに同期して同一のストロークで往復駆動され
る。

【００３３】また、作動油室８には作動油の流入出口８
ａが形成され、塗料成分室９には塗料成分の流入口９in
及び流出口９outが形成されている。そして、各塗料成
分室９の流入口９inは、主剤（硬化剤）、洗浄エア、洗
浄液を選択的に供給するバルブ装置ＶＡ_１（ＶＡ_２）の
主剤バルブ１４（硬化剤バルブ１５）を介して主剤供給
源Ｓ_１（硬化剤供給源Ｓ_２）に接続されており、流出口
９outは、バルブ装置ＶＡ_３の主剤バルブ１６（硬化剤
バルブ１７）を介してスタティックミキサ５のシリンダ
ボトム３Ｂ側に形成された流入口５inに接続されてい
る。

【００３４】バルブ装置ＶＡ_３は、スタティックミキサ
５へ通ずる流路を切り換えるもので、計量シリンダ４か
ら圧し出された主剤及び硬化剤と、洗浄エアと、洗浄液
とを選択的にスタティックミキサ５内に供給すると共
に、計量シリンダ４から排出された洗浄液をドレンに排
出できるようになっている。また、スタティックミキサ
５のシリンダヘッド３Ｈ側に形成された流出口５out
が、オンオフバルブ１８を介して圧送用シリンダ６に接
続されている。

【００３５】スタティックミキサ５は、主剤及び硬化剤
が合流して流れる流路内に、その流れを繰返し分割し、
置換し、重合せて混合する多数のエレメントが流れの方
向に沿って配されてなる。

【００３６】圧送用シリンダ６は、前記各ピストンＰ_１
及びＰ_２が１ストロークしたときに送給される主剤及び
硬化剤の総供給量に等しい容量に形成されると共に、バ
レルＢ_３に充填された塗料を圧し出す各ピストンＰ
_３が、前記各ピストンＰ_１及びＰ_２と同一のストローク
長で往復されるようになっている。そして、このピスト
ンＰ_３は、バレルＢ_３の塗料室１０に供給される塗料供
給圧及び作動油室１１に供給される作動油供給圧により
往復駆動される。

【００３７】なお、主剤及び硬化剤の混合比が例えば
５：２であるときに、各シリンダ４及び６の各ピストン
Ｐ_１〜Ｐ_３を単位長さ動かしたときに圧し出される主
剤：硬化剤：塗料の流量比が５：２：７になるように各
バレルＢ_１〜Ｂ_３が設計されている。

【００３８】また、バレルＢ_３の容量は任意であるが、
本例では，ピストンＰ_３を３往復させたときに塗料タン
ク２への混合塗料の充填が完了されるように、塗料タン
ク２の約１／３程度と小型に形成されている。

【００３９】この圧送用シリンダ６の塗料室１０には塗
料流入口１０in及び流出口１０outが形成され、作動油
室１１には作動油の流入出口１１ａが形成されている。
塗料室１０の流出口１０outは、バルブ装置ＶＡ_４の塗
料バルブ１９を介して噴射型拡散混合器７に接続されて
いる。

【００４０】このバルブ装置ＶＡ_４は、圧送用シリンダ
６の流出口１０outを噴射型拡散混合器７側とドレン側
に切換接続すると共に、洗浄エア及び洗浄液を選択的に
噴射型拡散混合器７に供給するようになっている。

【００４１】噴射型拡散混合器７は、流入口７inと流出
口７outの間に小径オリフィス７ａが形成されている。
本例では、直径０.２〜０.５ｍｍ程度に形成された同軸
の対向型小径オリフィス７ａが形成されてなり、圧送用
シリンダ６から１〜１０ＭＰａで供給される二液混合型
塗料がオリフィス７ａを通過するときに噴流化される。

【００４２】これにより、塗料中に含まれる主剤及び硬
化剤は微粒化状態となって拡散されるので、二液混合型
塗料がより均一に混合されることとなり、このように十
二分に混合された塗料が塗料吐出ポート２０に接続され
た塗料タンク２へ送給される。

【００４３】また、前記各シリンダ４及び６に作動油を
切換供給すると共に、各シリンダ４及び６から排出され
る作動油を回収する作動油供給系Ｄは、作動油タンク２
１からポンプ２２により１〜１０ＭＰａの供給圧で作動
油を供給する作動油供給管２３と、作動油タンク２１に
作動油を戻すドレン２４の夫々が、切換弁２５を介し
て、計量シリンダ４の各作動油室８に接続された低圧配
管２６と、圧送用シリンダ６の作動流体室１１に連通さ
れた高圧配管２７に切換可能に接続されている。

【００４４】なお、低圧配管２６には、設定圧１ＭＰａ
以下の減圧弁２８が介装され、計量シリンダ４から圧し
出される主剤及び硬化剤の供給圧を低圧に維持するよう
に成されている。

【００４５】そして、各シリンダ４及び６に対して作動
油供給系Ｄにより作動油の供給／排出を所定のタイミン
グで行うと同時に、各バルブ装置ＶＡ_１〜ＶＡ_４、オン
オフバルブ１８の開閉制御を行うことにより、主剤及び
硬化剤の充填／圧出、塗料の充填／圧出を行う。

【００４６】以上が本発明の一例であって、次にその作
用について図３を伴って説明する。まず、図３（ａ）に
示すように、計量シリンダ４の作動油室８をドレン２４
に接続し、バルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２の主剤バルブ１
４及び硬化剤バルブ１５を開き、夫々の塗料成分室９に
親水性主剤及び疎水性硬化剤を充填する（図３
（ｂ））。

【００４７】そして、バルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２の各
バルブを閉じ、スタティックミキサ５の流入口５inに形
成されたバルブ装置ＶＡ_３の主剤バルブ１６及び硬化剤
バルブ１７を開き、作動油供給系Ｄの切換弁２５を操作
して作動油供給管２３を低圧配管２６に接続し、圧送用
シリンダ６の高圧配管２７をドレン２４に接続する。

【００４８】これにより、計量シリンダ４に１ＭＰａ以
下の低圧で作動油が供給され、ピストンＰ_１及びＰ_２が
同期して一体的にシリンダボトム３ｂ側に摺動し、親水
性主剤及び疎水性硬化剤がスタティックミキサ５に圧し
出されて予備混合され、圧送用シリンダ６のバレルＢ_３
内に流入されていく（図３（ｃ））。

【００４９】このとき、ピストンＰ_１及びＰ_２が同期し
ているので、押出速度が変化しても、計量シリンダ４か
ら供給される主剤及び硬化剤の流量比は常に混合比に等
しい。そして、主剤及び硬化剤がその混合比率に応じた
一定流量比でスタティックミキサ５に送給されると、主
剤及び硬化剤は均一に分散された状態で圧送用シリンダ
６に流入することとなる。

【００５０】したがって、圧送用シリンダ６内には、予
め設定された混合比率に維持されて混合された主剤及び
硬化剤が、均一に分散された状態で充填される。しか
も、主剤及び硬化剤は低圧で供給されているので、主剤
及び硬化剤がスタティックミキサ５内を通過する際や、
混合塗料が圧送用シリンダ６に流入される際に、気泡が
生じることもない。

【００５１】そして、このようにして主剤及び硬化剤を
均一に分散させた塗料が圧送用シリンダ内に一時的に蓄
えられるので、その時間を利用して主剤及び硬化剤の境
界面では分子拡散が進み、主剤及び硬化剤が各塗料成分
同士が馴染んでくる。

【００５２】ただし、主剤及び硬化剤が夫々親水性及び
疎水性であるため、スタティックミキサ５で呼び混合さ
せただけでは、個々の液滴の直径が最大０.５ｍｍ程度
と大きく、このまま塗装しても十分な塗膜性能が得られ
ない。そこで、圧送用シリンダ６への充填が完了する
（図３（ｄ））と、作動油供給系Ｄの切換弁２５を操作
して、作動油供給管２３を高圧配管２７に接続すると共
に、各計量シリンダ４の作動油室８をドレン２４に接続
する。

【００５３】同時に、オンオフバルブ１８を閉じて圧送
用シリンダ６からの逆流を阻止し、噴射型拡散混合器７
に連通されるバルブ装置ＶＡ_４の塗料バルブ１９を開
く。さらに、各計量シリンダ４に主剤及び硬化剤を供給
するバルブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２の主剤バルブ１４及び
硬化剤バルブ１５を開く。

【００５４】これにより、まず、圧送用シリンダ６の作
動油室９に１〜１０ＭＰａの高圧で作動油が供給され、
塗料室１０から噴射型拡散混合器７に対して作動油の供
給圧と等しい圧力で二液混合型塗料が送り出される（図
３（ｅ））。

【００５５】噴射型拡散混合器７の流入口７inから１〜
１０ＭＰａの高圧で流入された二液混合型塗料は、直径
０.２〜０.５ｍｍ程度に形成された同軸の対向型小径オ
リフィス７ａに向かって徐々に高圧となり、小径オリフ
ィス７ａを通過する際に噴流化される。これにより、塗
料中に含まれる主剤及び硬化剤は微粒化状態となって拡
散されるので、混ざり難い親水性主剤及び疎水性硬化剤
でも均一に拡散混合されて、これが塗料充填ポート２０
に接続された塗料タンク２へ供給される。

【００５６】このように予備混合−噴射拡散混合の２段
階で各塗料成分同士が均一に混合されて送給されるの
で、塗料タンク２に塗料を充填する場合はもちろんのこ
と、塗装機に塗料を直接送給して長時間連続して塗装す
る場合にも、各塗料成分を塗装機の直前で均一に混合し
ながら送給することができ、予めブレンダなどにより機
械的に混合したものを蓄えておく必要がない。

【００５７】なお、圧送用シリンダ６から二液混合型塗
料を圧し出して塗料タンク２に充填している間に、計量
シリンダ４に対し主剤及び硬化剤が供給され、夫々の塗
料成分室９に主剤及び硬化剤が充填されていく（図３
（ｅ））。このとき、各計量シリンダ４への主剤及び硬
化剤の供給圧が低くても、夫々の作動油はドレン２４に
逃がされるので、圧送用シリンダ６からの塗料の圧しだ
しが完了するまでに短時間で充填することができる。

【００５８】また、圧送用シリンダ６の容量は塗料タン
ク２１／３であるから、圧送用シリンダ６内の混合塗料
の押出が完了すると、直ちに、各計量シリンダ４から主
剤及び硬化剤を圧し出して、混合塗料を圧送用シリンダ
６に充填し、これを再び圧し出して塗料タンク２に供給
する手順を３回繰返して、ピストンＰ_３を合計３往復さ
せれば、塗料タンク２への混合塗料の充填が完了する
（図３（ｂ）〜（ｅ））。

【００５９】このように、圧送用シリンダ６から混合塗
料が圧し出されている間に、各計量シリンダ４に主剤及
び硬化剤が充填されるので、圧送用シリンダ６からの塗
料の押出が完了すると同時に、圧送用シリンダ６に塗料
を充填開始することができる。

【００６０】したがって、圧送用シリンダ６から、塗料
の充填と圧送との間にインターバルを設けることなく、
これらを連続して交互に行うことができ、したがって、
タクトタイムに無駄がない。また、一の塗料タンク２に
ついて混合塗料の充填が完了した後、次に待機している
空の塗料タンク２を塗料吐出ポート２０にセットしなが
ら、混合塗料を圧送用シリンダに充填することができる
ので、塗料タンク２を交換して充填開始するまでのタク
トタイムも短縮することができる。

【００６１】次いで、この塗料送給装置１を洗浄する場
合はバルブ装置ＶＡ_１〜ＶＡ_４を操作することにより、
図４に示すように、流路を上流側から下流側へ４つの洗
浄系Ｆ_１〜Ｆ_４に分断する。各洗浄系Ｆ_１〜Ｆ_４には、
夫々の上流側に配された各バルブ装置ＶＡ_１〜ＶＡ _４か
ら洗浄液・洗浄エアが導入され、その洗浄廃液が、洗浄
系Ｆ_１〜Ｆ_３では下流側のバルブ装置ＶＡ_３、ＶＡ_４か
らドレンへ排出され、洗浄系Ｆ_４では塗料タンク２が接
続されていない充填ポート２０から外部に排出される。

【００６２】具体的には、洗浄系Ｆ_１及びＦ_２は、バル
ブ装置ＶＡ_１及びＶＡ_２から各計量シリンダ４内を通っ
てバルブ装置ＶＡ_３のドレンへ至る流路を洗浄し、洗浄
系Ｆ_３は、バルブ装置ＶＡ_３からスタティックミキサ５
及び圧送用シリンダ６内を通ってバルブ装置ＶＡ_４のド
レンへ至る流路を洗浄し、洗浄系Ｆ_４は、バルブ装置Ｖ
Ａ_４から噴射型拡散混合器７内を通って塗料充填ポート
６に至る流路を洗浄する。

【００６３】このように、流路を複数の洗浄系Ｆ_１〜Ｆ
_４に分断して、夫々を同時に洗浄することができるの
で、塗料送給装置１全体を、迅速且つ確実に洗浄するこ
とができ、必要に応じて任意のタイミングで洗浄を行う
ことにより、二液混合型塗料がスタティックミキサ５、
圧送用シリンダ６、噴射型拡散混合器７やこれらを接続
する配管内などに残留して硬化することを未然に防止す
ることができる。

【００６４】なお、作動油供給系Ｄは、一つのポンプ２
２で各シリンダ４、６に対し作動油を供給する場合に限
らず、計量シリンダ４に低圧で作動油を供給するポンプ
を設けた系と、圧送用シリンダ６に高圧の作動油を供給
するポンプを設けた系を並設してもよい。さらに、計量
シリンダ４から塗料成分を低圧で圧し出し、圧送用シリ
ンダ６から二液混合型塗料を高圧で圧し出す場合に限ら
ず、１ＭＰａ程度の一定圧力で供給する場合でもよい。

【００６５】また、圧送用シリンダ６のピストンロッド
（図示せず）を、計量シリンダ４のピストンロッドＲ_１
及びＲ_２と共にビーム１３に一体的に取り付けておけ
ば、全てのピストンＰ_１〜Ｐ_３を同期させて同じストロ
ークで摺動させることもできる。

【００６６】これによれば、各ピストンＰ_１〜Ｐ_３が同
期して後退するときに、各計量シリンダ４から主剤及び
硬化剤が混合比に応じた所定流量比で送り出される同時
に、圧送用シリンダ６に混合塗料が充填される。また、
各ピストンＰ_１〜Ｐ_３が同期して前進するときに、圧送
用シリンダ６から塗料タンク２に混合塗料が圧し出され
ると同時に、各計量シリンダ４に主剤及び硬化剤が送給
される。このように、各ピストンＰ_１〜Ｐ_３を同期させ
て同じストロークで進退させるだけで、主剤及び硬化剤
が所定の混合比で混合されるので、その流量制御及びタ
イミング制御がより簡単になる。

【００６７】さらに、上述の説明では、主剤と硬化剤か
らなる二液混合型塗料について説明したが、複数の主剤
と硬化剤、主剤と添加剤など、二種以上の塗料成分を混
合する任意の多成分混合型塗料に適用し得る。

【００６８】さらにまた、本発明の塗料送給装置１は、
塗装機内に装備または装着される塗料タンク２に塗料を
充填させる場合に限らず、塗料の供給を受けながら塗装
を行う塗装機へ直接塗料を供給する塗料供給装置として
使用することもできる。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、主
剤及び硬化剤等の塗料成分が、計量シリンダからその混
合比率に応じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出される
ので、各塗料成分がその混合比率に応じた一定流量比で
予備混合器に送給されて均一に分散され、その塗料を圧
送用シリンダに充填した後、塗装機や塗料タンクに対し
て圧送すると、その塗料が噴射型拡散混合器で噴流化さ
れ、粒径の大きな各塗料成分同士が微粒化して拡散する
ので、親水性主剤と疎水性硬化剤などの混ざり難い塗料
成分でも均一に混合した状態で塗料タンクに充填するこ
とができるという大変優れた効果を奏する。

【００７０】このように予備混合−噴射拡散混合の２段
階で各塗料成分同士が均一に混合されて送給されるの
で、塗料タンクに塗料を充填する場合はもちろんのこ
と、塗装機に塗料を直接送給して長時間に連続して塗装
する場合にも、予めブレンダなどにより機械的に混合し
たものを蓄えておくまでもなく、各塗料成分を塗装機や
塗料タンクの直前で均一に混合しながら送給することが
できるという効果がある。

【００７１】また、計量シリンダから主剤及び硬化剤等
の塗料成分が、その混合比率に応じた分量ずつ圧し出さ
れるので、面倒な流量制御は一切不要になるという効果
もある。このとき、例えば、計量シリンダとして、同一
のストロークで同期的に起動及び停止されるピストンを
備えると共に、主剤及び硬化剤等の塗料成分をその混合
比率に応じた分量ずつ個別に充填可能な容積のバレルを
用いれば、ピストンを同期させて動かすだけで各塗料成
分をその混合比率に応じた流量比で圧し出すことがで
き、ピストンの駆動制御も極めて簡単になるという効果
がある。

【００７２】さらに、圧送用シリンダへの塗料の充填及
び当該シリンダからの塗料の圧送に同期させて、各計量
シリンダからの塗料成分の圧し出し及び当該シリンダへ
の塗料成分の充填を交互に行えば、圧送用シリンダから
塗料を圧送している間に各計量シリンダに塗料成分が充
填され、圧送用シリンダが空になると同時に、各計量シ
リンダから塗料成分が圧し出されて圧送用シリンダに塗
料が充填されるので、圧送用シリンダは塗料の充填と圧
送との間にインターバルを設けることなまでもなく、充
填と圧送を連続して交互に行うことができ、したがっ
て、タクトタイムに無駄がなく、作業効率に優れる。

【００７３】そして、各シリンダを一つのシリンダユニ
ットに配設し、シリンダユニットに予備混合器及び拡散
混合器を搭載すれば、これらが一体に配されたオールイ
ンワンタイプに形成されるので、装置全体の小型化・軽
量化が図られ、全体としてよりコンパクトにすることが
できるという利点もある。

【００７４】また、予備混合器、圧送用シリンダ、噴射
型拡散混合器及びこれらを接続する配管からなる一連の
流路をその上流から下流に至るまで複数に分断し、分断
された夫々の流路に洗浄流体を個別に導入すれば、夫々
の流路を同時に洗浄できるので、計量シリンダから水性
二液混合型塗料の主剤及び硬化剤を供給する場合でも、
予備混合器から塗料タンクに至る流路内に残存する二液
混合型塗料が硬化する前に、これを短時間で簡単且つ確
実に洗浄除去することができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗料送給装置を示す流体回路図。

【図２】その外観図。

【図３】その動作を示す説明図。

【図４】その洗浄系を示す説明図。

【符号の説明】

１………塗料送給装置２………塗料タンク３………シリンダユニット４………計量シリンダ５………管路攪拌型予備混合器６………圧送用シリンダ７………噴射型拡散混合器Ｂ_１〜Ｂ_３………バレルＰ_１〜Ｐ_３………ピストンＦ_１〜Ｆ_４………洗浄系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市村誠愛知県豊田市柿本町一丁目９番地トリニティ工業株式会社内 (72)発明者上野隆夫愛知県豊田市柿本町一丁目９番地トリニティ工業株式会社内 (72)発明者石川勝浩愛知県豊田市柿本町一丁目９番地トリニティ工業株式会社内Ｆターム(参考） 4F033 QA01 QB18 QD02 QD11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二種以上の塗料成分を所定の比率で混合し
て調整された塗料を塗装機やこれに装備されもしくは脱
着自在に装着される塗料タンク（２）に送給する塗料送
給装置において、前記塗料成分を各々その混合比率に応
じた分量ずつ個別に且つ同時に圧し出す計量シリンダ
（４）と、当該シリンダ（４）から圧し出された前記塗
料成分を通過させることによって予備混合させる管路攪
拌型予備混合器（５）と、当該予備混合器（５）で前記
塗料成分を予備混合した塗料を前記塗装機又は塗料タン
ク（２）へ圧送する圧送用シリンダ（６）と、当該シリ
ンダ（６）から圧送される塗料の流体圧により当該塗料
を噴流化させて各塗料成分を均一に拡散させる噴射型拡
散混合器（７）を備えたことを特徴とする塗料送給装
置。
【請求項２】前記計量シリンダ（４）が、前記塗料成分
を各々その混合比率に応じた分量ずつ個別に充填する二
以上のバレル（Ｂ_１、Ｂ_２）を具備し、これら各バレル
（Ｂ_１、Ｂ_２）に充填された塗料成分を圧し出す各ピス
トン（Ｐ_１、Ｐ_２）が、同一のストローク長を有すると
共に、同期的に起動及び停止せられる請求項１記載の塗
料送給装置。
【請求項３】前記圧送用シリンダ（６）への塗料の充填
及び当該シリンダ（６）からの塗料の圧送に同期させ
て、前記各計量シリンダ（４）からの塗料成分の圧し出
し及び当該シリンダ（４）への塗料成分の充填を交互に
行う請求項１記載の塗料送給装置。
【請求項４】前記各シリンダ（４、６）が、一つのシリ
ンダユニット（３）に配設されると共に、当該シリンダ
ユニット（３）に前記予備混合器（５）及び噴射型拡散
混合器（７）が搭載された請求項１乃至３記載の塗料送
給装置。
【請求項５】各塗料成分を混合した塗料が流れる前記予
備混合器（５）、圧送用シリンダ（６）、噴射型拡散混
合器（７）及びこれらを接続する配管からなる一連の流
路がその上流から下流に至るまで複数に分断されると共
に、分断された夫々の流路に洗浄流体を個別に導入して
その流路内を洗浄する洗浄系（Ｆ_１〜Ｆ_４）を備えた請
求項１乃至４記載の塗料送給装置。