JPH05329407A - 静電塗装方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異なる塗料との交換時に排出される無駄な不使
用塗料を可及的に削減することができるとともに、構成
が複雑化することを有効に阻止することを可能にする。 【構成】接地された導電性塗料供給源１２は、所望の塗
料が充填されたタンク２４と、ポンプ２６を介してこの
タンク２４内の塗料を循環させる循環経路２８とを備
え、この循環経路２８から第１供給路３０が分岐され
る。第１供給路３０は、色替弁機構３２を介して供給路
１８に連通自在であり、この第１供給路３０の途上に三
方切換弁３４が配設され、この三方切換弁３４を介して
導電性塗料供給源１２と中間貯留槽１４と返送路３６と
が連通可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性塗料を用いて静
電塗装を行う静電塗装方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、導電性塗料に高電圧を直接印
加して自動車車体等の被塗装物に静電塗装を施す静電塗
装装置として、例えば米国特許４，７７１，７２９号に
開示されている自動静電塗装システムが知られている。

【０００３】この従来技術は、塗装作業に使用される塗
料を異なる色の塗料に変更する際に、塗料経路の洗浄作
業に伴って無駄に排出される不使用塗料を低減させるこ
とを目的としている。すなわち、適用される被塗装物の
塗布面積や塗料の色等に応じて最適な塗料の量を計量
し、該最適量の塗料を貯留部に供給しようとするもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術では、被塗装物の種類、塗料の種類および塗装機の
種類等に応じて塗料の最適量が異なってしまう。このた
め、これらの条件を考慮して塗料の最適量を設定する必
要があり、この種の制御が相当に煩雑なものとなるとい
う問題が指摘されている。しかも、塗料は、その粘度が
変化し易く、これにより塗装機からの吐出量が変化する
場合が多い。従って、塗装中に塗料が不足するおそれが
あり、通常、最適量よりも多量の塗料を貯留部に供給し
て塗装作業が行われているため、多量の塗料が無駄に排
出されており、不経済であるという問題が生じている。

【０００５】さらに、塗料を計量するために検出機が必
要であり、コストアップの要因となるとともに、該検出
機の型式によっては洗浄性が悪化したり、電気的に絶縁
する必要が発生する場合がある。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、異なる塗料との交換時に排出される無駄な不使用
塗料を可及的に削減することができるとともに、構成が
複雑化することを有効に阻止することが可能な静電塗装
方法および装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、接地された導電性塗料供給源から電気
的絶縁機構が設けられた供給路を介して貯留部に所望の
塗料を供給する過程と、前記電気的絶縁機構を介して前
記導電性塗料供給源と前記貯留部とを電気的に絶縁する
過程と、前記絶縁状態で、前記貯留部から送出路を介し
て塗装ガンに前記所望の塗料を供給して塗装作業を行う
過程と、前記所望の塗料とは異なる塗料を使用するのに
先立って、少なくとも前記貯留部内に残留する該所望の
塗料を前記導電性塗料供給源に戻す過程と、前記供給
路、貯留部および送出路を含む塗料流路を洗浄する過程
と、を備えることを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明は、接地された導電性塗料
供給源と、前記導電性塗料供給源と貯留部とを連通する
とともに、その途上に電気的絶縁機構が設けられた供給
路と、前記貯留部と塗装ガンとを連通する送出路と、前
記供給路とは個別に設けられて前記導電性塗料供給源に
連通する返送路と、前記電気的絶縁機構の上流側にあっ
て前記供給路に設けられ、前記導電性塗料供給源と前記
貯留部とを前記返送路を介して連通させることにより該
貯留部内の塗料を前記導電性塗料供給源に戻すための切
換弁機構と、を備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本発明に係る静電塗装方法および装置で
は、接地された導電性塗料供給源から電気的絶縁機構が
設けられた供給路を介して貯留部に所望の塗料が供給さ
れた後、この電気的絶縁機構を介して前記導電性塗料供
給源と前記貯留部とが電気的に絶縁された状態で、前記
貯留部から送出路を介して塗装ガンに前記所望の塗料が
供給されて塗装作業が行われる。そして、異なる塗料が
使用される際には、まず、少なくとも貯留部内に残留す
る不使用塗料が返送路を介して導電性塗料供給源に戻さ
れるため、この残留塗料を無駄に排出することがなく、
塗料を効率的に使用することができる。しかも、被塗装
物や塗料の種類に対応して貯留部に供給される塗料の最
適量を設定する必要がなく、制御が一挙に簡素化すると
ともに、塗料の供給不足が回避される。

【００１０】

【実施例】本発明に係る静電塗装方法および装置につい
て実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説明す
る。

【００１１】図１において、参照符号１０は、第１の実
施例に係る静電塗装装置を示す。この静電塗装装置１０
は、接地された導電性塗料供給源１２と、この導電性塗
料供給源１２と中間貯留槽（貯留部）１４とを連通する
とともに、その途上にブロック弁機構（電気的絶縁機
構）１６が設けられた供給路１８と、この中間貯留槽１
４と塗装ガン２０とを連通する送出路２２とを備える。

【００１２】導電性塗料供給源１２は、所望の塗料が充
填されたタンク２４と、ポンプ２６を介してこのタンク
２４内の塗料を循環させる循環経路２８とを備え、この
循環経路２８から第１供給路３０が直接、あるいは流量
調整弁（図示せず）を介して分岐される。この第１供給
路３０は、後述する色替弁機構３２を介して供給路１８
に連通自在であり、電気的絶縁機構１６の上流側にある
前記第１供給路３０の途上に三方切換弁（切換弁機構）
３４が配設され、この三方切換弁３４を介して導電性塗
料供給源１２と中間貯留槽１４と返送路３６とが連通可
能である。返送路３６の一端が三方切換弁３４に連結さ
れるとともに、この返送路３６の他端が循環経路２８と
は個別にタンク２４に連通している。

【００１３】図２および図３に示すように、三方切換弁
３４は、円板状弁本体３８と流路部材４０とを備え、こ
の流路部材４０の一の側面に第１および第２通路４２、
４４が形成されるとともに、前記流路部材４０の他の側
面に第３通路４６が形成される。この第１通路４２乃至
第３通路４６は、流路部材４０の内部で屈曲してこの流
路部材４０の上面に設けられた円板状開口部４８に連通
する。この開口部４８の中央に孔部５０が形成され、第
１通路４２乃至第３通路４６は、この孔部５０を中心に
所定の角度ずつ離間している。第１通路４２は第１供給
路３０の循環経路２８側に連通し、第２通路４４は返送
路３６に連通し、さらに第３通路４６は第１供給路３０
の色替弁機構３２側に連通する。

【００１４】流路部材４０にケーシング５２が装着され
ており、このケーシング５２内に弁本体３８が配設され
る。この弁本体３８の中央部にピン５４が植設され、こ
のピン５４の一端が孔部５０に嵌合する。弁本体３８に
は、円弧状開口部５６が形成されており、この円弧状開
口部５６が、第１通路４２と第３通路４６あるいは第２
通路４４と第３通路４６とを連通自在である。弁本体３
８は、スラスト軸受５８およびばね６０を介して流路部
材４０の上面に回転自在に押圧保持されるとともに、こ
の弁本体３８に設けられたピン５４の他端が回転駆動源
６２から延びる回転軸６４に連結されている。

【００１５】色替弁機構３２は、エア（Ａ）、水（Ｗ）
および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁部８
４と、異なる塗料を供給することが可能な複数の塗料弁
８６ａ乃至８６ｃとを備え、この塗料弁８６ａに第１供
給路３０を介して導電性塗料供給源１２が連結されてい
る。塗料弁８６ｂ、８６ｃには、第２および第３供給路
８８、９０を介して図示しない他の導電性塗料供給源が
連結されている。

【００１６】ブロック弁機構１６は、第１および第２切
換弁９２、９４を備え、この第１切換弁９２と第２切換
弁９４との間に電気絶縁性の管路９６が配設される。こ
のブロック弁機構１６は、入口側の第１切換弁９２によ
って色替弁機構３２と第２洗浄弁部９７とに選択的に連
通されるとともに、出口側の第２切換弁９４を介して供
給路１８から中間貯留槽１４に接続される。

【００１７】中間貯留槽１４は、ピストン９８を介して
分割される塗料および洗浄液注入用第１シリンダ室１０
０と、エア供給用第２シリンダ室１０２とを備え、この
第２シリンダ室１０２に、空気供給源１０４が流量調整
弁１０６、開閉弁１０８を介して連通する。この空気供
給源１０４は、ブースタ１１０を経由してエア圧を調節
するための塗料流量調節器１１２に接続され、この流量
調節器１１２により塗料の吐出量の制御が図られる。第
２切換弁９４は、排出路１１４を経由して廃液槽１１６
に接続されている。

【００１８】中間貯留槽１４の第１シリンダ室１００
は、送出路２２を介して流量調節器１１２から塗装ガン
２０に接続される。この塗装ガン２０は、ダンプ弁１１
８とトリガ弁１２０とを備えるとともに、図示しない高
電圧印加手段に接続される。

【００１９】次に、このように構成される静電塗装装置
１０の動作について説明する。

【００２０】まず静電塗装装置１０による静電塗装に際
して、例えば色替弁機構３２の塗料弁８６ａが開放され
ると、導電性塗料供給源１２の循環経路２８を流動して
いる塗料が、三方切換弁３４を介して供給路１８側に圧
送される。この三方切換弁３４は、図４Ａに示す状態に
あり、第１通路４２が弁本体３８の円弧状開口部５６を
介して第３通路４６に連通している。このため、塗料
は、第１通路４２、第３通路４６および第１供給路３０
を通って中間貯留槽１４の第１シリンダ室１００に充填
され、さらに送出路２２を経由して塗装ガン２０まで充
填される。この充填時には、トリガ弁１２０は閉塞され
る一方、ダンプ弁１１８が開放され、充填後にこのダン
プ弁１１８が閉成される。

【００２１】そこで、ブロック弁機構１６の第１および
第２切換弁９２、９４の切換動作が行われ、第２洗浄弁
部９７の駆動作用下に図示しない洗浄液供給源から供給
される洗浄液を介して前記ブロック弁機構１６の管路９
６が洗浄される。この洗浄に用いられた洗浄液が、排出
路１１４を経由して廃液槽１１６に排出される。そし
て、第２洗浄弁部９７を介して乾燥用エアが管路９６に
供給され、この管路９６が乾燥されることにより、色替
弁機構３２と中間貯留槽１４とが電気的に絶縁される。

【００２２】さらに、空気供給源１０４から流量調整弁
１０６および開閉弁１０８を介して中間貯留槽１４の第
２シリンダ室１０２に駆動用エアが供給され、ピストン
９８が第１シリンダ室１００側に変位し、高電圧が直接
印加された塗料が、トリガ弁１２０の開成作用下に図示
しないワークに塗布される。

【００２３】次いで、上記塗装作業に使用された塗料と
は異なる塗料が使用される際、まず塗装ガン２０のダン
プ弁１１８およびトリガ弁１２０が閉塞されるととも
に、塗料弁８６ａが開放された状態で、ブロック弁機構
１６を構成する第１および第２切換弁９４が駆動され、
色替弁機構３２と中間貯留槽１４とが連通される。その
際、第１切換弁９２を駆動させた後、第２切換弁９４を
駆動させることにより、管路９６内のエアが排出路１１
４側に導出されてこの管路９６内にエアが残留すること
をが阻止できる。

【００２４】ここで、三方切換弁３８を構成する回転駆
動源６２の駆動作用下に回転軸６４を介して弁本体３８
が所定の角度だけ回転されると、この弁本体３８の円弧
状開口部５６が第２通路４４と第３通路４６とを連通す
る（図４Ｂ参照）。従って、循環経路２８と第１供給路
３０とが遮断される一方、この第１供給路３０が返送路
３６を介してタンク２４に連通する。

【００２５】この状態で、空気供給源１０４から中間貯
留槽２６の第２シリンダ室１０２に駆動用エアが供給さ
れると、ピストン９８が第１シリンダ室１００側に変位
する。その際、ダンプ弁１１８およびトリガ弁１２０が
閉塞されるとともに、塗料弁８６ａが開放されかつ第１
供給路３０が返送路３６を介してタンク２４に連通して
いる。このため、第１シリンダ室１００内に残留してい
る塗料は、供給路１８からブロック弁機構１６を構成す
る第２切換弁９４、管路９６および第１切換弁９２を通
って色替弁機構３２に至り、塗料弁８６ａから第１供給
路３０を介して三方切換弁３４の第３通路４６に導入さ
れる。この塗料は、さらに円弧状開口部５６および第２
通路４４を通って返送路３６に供給され、タンク２４内
に戻される。

【００２６】中間貯留槽１４内に残留していた不使用塗
料がタンク２４に戻された後、塗料弁８６ａが閉塞され
るとともに、第１洗浄弁部８４が駆動されて供給路１
８、中間貯留槽１４、送出路２２および塗装ガン２０の
洗浄作業が行われる。そして、塗料弁８６ｂあるいは塗
料弁８６ｃが開放され、第２供給路８８あるいは第３供
給路９０に連通する図示しない導電性塗料供給源から中
間貯留槽１４に所望の塗料が供給され、上述した塗装作
業と同様に、この新たな塗料による塗装作業が遂行され
る。

【００２７】ところで、本実施例では、使用される塗料
の種類が異なる場合にも、中間貯留槽１４に対して、常
時、同量の塗料を供給している。すなわち、ソリッド系
塗料とメタリック系塗料とでは、同一の塗布部位を塗装
するのに必要な量が異なっており、例えばソリッド系塗
料で約３００ＣＣ必要な場合にメタリック系塗料では約
１００ＣＣでよい場合がある。その際、本実施例では、
中間貯留槽１４に供給される塗料の量を最大量である３
００ＣＣに設定しているため、塗料の種類に応じて中間
貯留槽１４に供給される塗料を変更制御するものに比
べ、この塗料の供給量の制御が一挙に簡素化するという
利点が得られる。

【００２８】そして、使用される塗料の種類が変更され
る際、静電塗装装置１０の塗料流路を洗浄するのに先立
って、中間貯留槽１４内に残留している不使用塗料が返
送路３６を介して導電性塗料供給源１２を構成するタン
ク２４に戻される。従って、上記の塗装作業にメタリッ
ク系塗料が使用された場合、塗装が終了した時点では、
中間貯留槽１４内に不使用塗料が２／３程度残っている
が、この残留塗料をタンク２４に戻して再度の使用に供
することが可能になる。これにより、塗料の変更時に塗
料を無駄に排出することがなく、種々の塗料を効果的に
活用することができ、極めて経済的であるという効果が
得られる。

【００２９】さらに、本実施例では、導電性塗料供給源
１２を構成する循環経路２８から分岐して第１供給路３
０が設けられるとともに、この第１供給路３０には、色
替弁機構３２の上流側にあって三方切換弁３４が接続さ
れ、この三方切換弁３４とタンク２４とが返送路３６を
介して連通している。このため、循環経路２８と返送路
３６とが個別にタンク２４に連通することになり、この
循環経路２８と返送路３６とが接続された場合のように
それぞれの圧力差によって塗料が逆流したり、返送不良
が惹起するという不具合を阻止することが可能になる。

【００３０】次いで、本発明の第２の実施例に係る静電
塗装装置２００について、図５乃至図７を用いて説明す
る。なお、第１の実施例に係る静電塗装装置１０と同一
の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明
は省略する。

【００３１】この静電塗装装置２００を構成する色替弁
機構２０２は、塗料弁として三方切換弁２０４ａ乃至２
０４ｃを備えている。図６に示すように、三方切換弁２
０４ａは、弁本体２３８と流路部材２４０とを備え、こ
の弁本体２３８と流路部材２４０との間に弁座台２４２
が配設されるとともに、この弁座台２４２には、弁座２
４４が設けられ、この弁座２４４を介して塗料導出口２
４６と供給路１８とが連通自在である。

【００３２】弁本体２３８の両側部には、第１供給路３
０および流量調整弁２４７を介して循環経路２８に連通
する第１ポート２４８と、返送路２４９を介してタンク
２４に連通する第２ポート２５０とが形成される。この
弁本体２３８には、鉛直方向に指向して孔部２５２が設
けられ、この孔部２５２は、これと直交する軸線を有す
る孔部２５４を介して第１ポート２４８と連通する。孔
部２５２の上部側は、段部２５２ａを介して拡開してお
り、この拡開する上部側に鉛直方向に対し傾斜する小径
な孔部２５６を介して第２ポート２５０が連通する。

【００３３】弁本体２３８の上部側に、孔部２５２と同
軸的に比較的大径な開口部２５８が形成され、この開口
部２５８の上部側に流体導入用ポート２５９が連通す
る。開口部２５８内に固定筒２６０が配設され、この固
定筒２６０の一端部に形成されたフランジ部２６２にコ
イルスプリング２６４の一端が当接し、このコイルスプ
リング２６４の他端がピストン部材２６６に係合する。
このピストン部材２６６にナット部材２６８を介して弁
体２７０が係着される。この弁体２７０の所定の位置に
係止部２７２が設けられ、この係止部２７２とピストン
部材２６６との間にスリーブ状の閉塞部材２７４が保持
されるとともに、この閉塞部材２７４の係止部２７２に
係合する端部に大径部２７６が形成される。弁体２７０
の下端部に、弁座台２３２の弁座２４４に係合するシー
ル部２７８が形成されている。

【００３４】なお、三方切換弁２０４ｂおよび三方切換
弁２０４ｃは、上記三方切換弁２０４ａと同様に構成さ
れるものであり、その詳細な説明は省略する。

【００３５】このように構成される第２の実施例に係る
静電塗装装置２００では、導電性塗料供給源１２から所
望の塗料を中間貯留槽１４に供給する際、色替弁機構２
０２を構成する三方切換弁２０４ａが駆動される。すな
わち、ポート２５９に図示しない流体供給源から駆動用
エアが供給されると、ピストン部材２６６がコイルスプ
リング２６４の弾発力に抗して弁体２７０と一体的に下
降する。このため、閉塞部材２７４の大径部２７６が段
部２５２ａに当接するとともに、シール部２７８が供給
路１８内に臨入し、塗料導出口２４６が開成される。従
って、循環経路２８を流動する塗料は、流量調整弁２４
７および第１供給路３０から第１ポート２４８を介して
孔部２５４に供給され、さらに孔部２５２を介して供給
路１８を通って中間貯留槽１４に供給される。

【００３６】一方、種類の異なる塗料が使用される際に
は、ポート２５９に供給される駆動用エアが調整され、
コイルスプリング２６４の弾発力を介して弁体２７０が
所定の位置まで上昇する。このため、図７に示すよう
に、塗料導出口２４６が開成されるとともに、段部２５
２ａから閉塞部材２７４の大径部２７６が離間して孔部
２５２と第２ポート２５０とが連通する。

【００３７】この状態で、前述した静電塗装装置１０と
同様に、中間貯留槽２６の第１シリンダ室１００内に残
留している塗料は、供給路１８からブロック弁機構１６
を構成する第２切換弁９４、管路９６および第１切換弁
９２を通って色替弁機構２０２に至り、三方切換弁２０
４ａの塗料導出口２４６に導入される。この塗料は、さ
らに孔部２５２、２５６および第２ポート２５０を通っ
て返送路２４９に供給され、タンク２４内に戻される。

【００３８】従って、第２の実施例に係る静電塗装装置
２００では、中間貯留槽１４内に残留する塗料をタンク
２４に戻して再度の使用に供することが可能になる等、
第１の実施例に係る静電塗装装置１０と同様の効果が得
られることになる。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る静電塗装方法および装置に
よれば、以下の効果が得られる。

【００４０】異なる塗料が使用されるのに先立って、少
なくとも貯留部内に残留する不使用塗料が導電性塗料供
給源に戻されるため、この残留塗料を無駄に排出するこ
とがなく、塗料を効率的に使用することができる。しか
も、被塗装物や塗料の種類に対応して貯留部に供給され
る塗料の最適量を設定する必要がなく、塗料の供給量制
御が一挙に簡素化するとともに、塗料の供給不足が回避
される。これにより、種々の塗料を使用して容易かつ良
好な塗装作業が遂行されるとともに、無駄に排出される
塗料を可及的に低減して経済的であるという利点が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る静電塗装装置の概
略構成説明図である。

【図２】前記静電塗装装置を構成する三方切換弁の縦断
面図である。

【図３】前記三方切換弁の要部分解斜視図である。

【図４】前記三方切換弁の動作説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る静電塗装装置の概
略構成説明図である。

【図６】前記静電塗装装置を構成する三方切換弁の縦断
面図である。

【図７】前記三方切換弁の動作説明図である。

【符号の説明】

１０…静電塗装装置 １２…導電性塗料供給源 １４…中間貯留槽 １６…ブロック弁機構 １８…供給路 ２０…塗装ガン ２２…送出路 ２４…タンク ２６…ポンプ ２８…循環経路 ３０…供給路 ３２…色替弁機構 ３４…三方切換弁 ３６…返送路 ８６ａ〜８６ｃ…塗料弁 １０４…空気供給源 ２００…静電塗装装置 ２０２…色替弁機構 ２０４ａ〜２０４ｃ…三方切換弁 ２４６…塗料導出口 ２４７…流量調整弁 ２４８、２５０…ポート ２４９…返送路

フロントページの続き (72)発明者 石橋 一郎 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 辻 正照 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接地された導電性塗料供給源から電気的絶
   縁機構が設けられた供給路を介して貯留部に所望の塗料
   を供給する過程と、 前記電気的絶縁機構を介して前記導電性塗料供給源と前
   記貯留部とを電気的に絶縁する過程と、 前記絶縁状態で、前記貯留部から送出路を介して塗装ガ
   ンに前記所望の塗料を供給して塗装作業を行う過程と、 前記所望の塗料とは異なる塗料を使用するのに先立っ
   て、少なくとも前記貯留部内に残留する該所望の塗料を
   前記導電性塗料供給源に戻す過程と、 前記供給路、貯留部および送出路を含む塗料流路を洗浄
   する過程と、 を備えることを特徴とする静電塗装方法。
2. 【請求項２】接地された導電性塗料供給源と、 前記導電性塗料供給源と貯留部とを連通するとともに、
   その途上に電気的絶縁機構が設けられた供給路と、 前記貯留部と塗装ガンとを連通する送出路と、 前記供給路とは個別に設けられて前記導電性塗料供給源
   に連通する返送路と、 前記電気的絶縁機構の上流側にあって前記供給路に設け
   られ、前記導電性塗料供給源と前記貯留部とを前記返送
   路を介して連通させることにより該貯留部内の塗料を前
   記導電性塗料供給源に戻すための切換弁機構と、 を備えることを特徴とする静電塗装装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、前記導電性
   塗料供給源は、タンク内の塗料を循環させる循環経路を
   備え、 前記循環経路から分岐されて前記供給路が設けられると
   ともに、 前記返送路は、該循環経路とは個別に前記導電性塗料供
   給源に連通するよう配設されることを特徴とする静電塗
   装装置。