JPH07323246A

JPH07323246A - 塗装機

Info

Publication number: JPH07323246A
Application number: JP6118203A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakano; 幸一中野; Tadami Suzuki; 忠視鈴木; Yoshiyasu Nobuto; 吉保延藤; Hiroshi Kuwamura; 博志桑村; Tsuneo Shibata; 恒雄柴田; Kunio Kimura; 邦夫木村; Yukiyoshi Ono; 之良小野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、高粘性、チキソトロピー性
塗料の塗装ガンによる吹き付け塗装において、吐出量を
安定化させる塗装機の構成を提供するものである。【構成】本発明の塗装機は、塗料容器１と、供給手段
２と、噴射手段３と、塗料の供給調節手段６とを塗料供
給経路を介して連結し、前記塗料容器１には塗料の温度
制御を行う機構５を備えた構成を持つものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高粘性及びチキソトロ
ピー性流体の塗装ガンによる吹き付け塗装機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から塗装方法は、被塗装物の大きさ
や、塗装の仕上がり条件、膜厚の許容範囲により決まる
が、比較的粘性が低く安定な塗料に関しては、塗装ガン
による吹き付け塗装が一般に行われている。この方法の
場合、広い範囲を均一な条件で塗装可能にするという利
点があり、膜厚などの仕上がり条件の調節も細やかにで
きる。一方、ホーロ塗料等に代表される高粘性でチキソ
トロピー性をもつ塗料の塗装方法としては、主に、被塗
装物を塗料の中に漬ける浸漬法が採用されている。しか
し、浸漬法による塗装では膜厚の制御が困難であり、膜
厚や仕上がり条件の許容範囲の小さい塗装には不向きで
あること、また、耐水性等の問題から浸漬できないもの
にはこの方法は採用できない等の課題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】浸積法の持つこの様な
課題は、塗装仕上がりの細やかな調節が可能な塗装ガン
による吹き付け塗装を、高粘性塗料やホーロ塗料等のチ
キソトロピー性をもつ塗料に用いることができるのなら
かいけつすることができる。しかし、この様な塗料が有
する高粘性やチキソトロピー性の塗料は、これら物性に
より塗装ガンのノズルが塗料で詰まったり、これらの物
性が温度依存性等を持つため、塗装ガンへの安定した供
給をすることができず、塗料の吐出量が不安定になって
しまい使用に耐えないなどの課題を有していた。

【０００４】上記従来技術の課題を解決するため、本発
明の目的としては、高粘性、チキソトロピー性塗料の塗
装ガンによる吹き付け塗装において、吐出量を安定化さ
せる塗装機の構成を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的のうち、特に塗
装時の塗料の粘性を安定化させることにより吐出量を安
定化させるために、本発明の第１の手段は、塗装ガンと
塗料容器を備え、塗料容器から塗装ガンまでの塗料供給
機構を設け、前記塗料容器には塗料の温度制御を行う機
構を備えた塗装機とするものである。

【０００６】また、上記目的のうち、主に塗装時の塗料
のチキソトロピー性を安定化させることにより吐出量を
安定化させるために、本発明の第２の手段は、塗装ガン
と塗料容器を備え、塗料容器から塗装ガンまでの塗料供
給機構を設け、前記塗料容器内には塗料の撹拌を行う機
構を備えた塗装機とするものである。

【０００７】また、供給を一層安定させるために、撹拌
機構には撹拌トルクの制御機構を備えたものが本発明の
第３の手段である。

【０００８】さらに本発明の第４の手段は、塗装ガンと
塗料容器を備え、塗料容器から塗装ガンまでの塗料供給
機構を設け、別経路で塗装ガンから前記塗料容器までの
塗料流路を設けることにより、塗料の循環が可能な塗装
機とするものである。

【０００９】

【作用】一般に温度があがると塗料の粘性は低下する性
質を持ち、高粘性塗料ほど温度による粘度の変動は大き
く、一般には塗料の粘度が低下すれば吐出量が増えるた
め、一定吐出量での吹き付け塗装は困難である。よっ
て、本発明の第１の手段により、塗料容器が温度制御さ
れるため、塗装時の塗料粘性の温度変動が原因で吐出量
が変動することが抑えられ、安定した吐出量で塗装が持
続できる。

【００１０】また、チキソトロピー性のある塗料では、
静止もしくは静止に近い状態においては、時間の経過と
ともに塗料中で分散していた粒子が沈降し構造を形成し
ていき、見かけの粘度が高くなるものである。そして、
その結果として塗料がスムーズに流れなくなり、塗料の
詰まりを生じ、吐出しなくなるものである。よって、本
発明の第２、第４の手段とすることにより、塗料が絶え
ず流動し、チキソトロピー効果が小さくなり、塗装時の
塗料チキソトロピー性が原因で塗装ガンへの塗料の供給
量が変動したり、塗料の供給途中や塗装ガン中で、塗料
で詰まることが抑えられ、安定した塗装が持続できる。

【００１１】また、第３の手段として、第２の手段をさ
らに撹拌のトルクを制御し、一定のトルクで撹拌するも
のとすれば、塗料容器内の塗料が減少しても相対的な撹
拌効果が一定し、チキソトロピー性による構造形成と撹
拌による破壊の平衡状態が変化せず、一層吐出量が安定
するものである。

【００１２】

【実施例】

（実験例１）以下本発明の一実施例について説明する。

【００１３】ここではホーロ塗料を用いて、塗装を行っ
た。塗装機を図１に示す。１は塗料タンク、ここではス
テンレス製で２０リットルのものを用いた。２は塗料供
給用の定圧ポンプ、３は塗装用のスプレーガン、４は塗
料容器内の撹拌装置、ここではモータにプロペラを取り
付けた物を用いている。また５は恒温槽であり、６は塗
料の循環を停止させるコックである。また、塗装容器１
から定圧ポンプ２を経由して塗装ガン３までと、塗装ガ
ン３からコック６を経由して塗装タンク１までは内径６
ｍｍ肉厚２ｍｍのテフロン製チューブを用いて、塗料の
供給、循環を行っている。

【００１４】図中の矢印は塗料の流れを示しており、定
圧ポンプ２により塗料タンク１から吸いだされた塗料は
塗装ガン３に供給される。塗装ガン３では必要時にガン
内のノズルが開閉され、吹き出し圧力を供給することに
より塗料が噴出される。この（実験例１）では、コック
６は開いた状態にあり、塗装ガン３で塗装に使用されな
かった塗料は再び塗料タンク１に戻されるものとする。
また、撹拌装置４はトルクセンサーでトルクを検出し、
モータのパワーを制御することにより一定のトルクで塗
料タンク１内の塗料を撹拌している。また、恒温槽５は
温度センサーにより塗料温度を検出し塗料温度を制御し
ている。この時の条件を（Ａ）とする。

【００１５】次に、ホーロ塗料は以下の手順で作製した
ものを用いた。ホーロの原料としては、重量比で表示す
れば、関東琺瑯製フリット（M-117）を70に対して日本
フェロー製フリット（4303-M）30、日本フェロー製酸化
チタン（FA-55W）10、日本フェロー製粘土（11号）1、
日本化学製水ガラス（S-40）14.2、水を46.8の割合で混
合したものを使用した。なおこれら原料の混合及びミル
引きは３．６リットルのポットミルで行い、ミル引き時
間は塗料５０ｍｌの３３０メッシュ上の残査で、７．５
±１ｇの範囲にはいるように時間を調節し、塗料の粒度
を調節している。

【００１６】図２に前記ホーロ塗料粘度の温度依存性を
示す。図２は０℃付近で７００ｍＰａ・ｓであったもの
が、温度が上がると共に低下し３０℃付近では５００ｍ
Ｐａ・ｓになることを示している。ここで、粘度は東京
計器製のＢ８型粘度計を用い、ロータＮｏ．２、回転数
１００ｒｐｍで測定した。

【００１７】（Ａ）では塗料温度を１５±１℃に制御し
ており、比較実験として、恒温槽５を取り外し、用いな
いときのものを（Ｂ）とする。このとき（Ｂ）では、塗
料温度は塗料まわりの気温に応じて変化することにな
る。３時間の実験中、気温は５℃から１３℃に上昇し、
（Ｂ）の塗料温度も５℃から１１℃に上昇した。

【００１８】条件（Ａ）、（Ｂ）でそれぞれ塗装実験を
行い、吐出量変化を図４に示す。ここで、定圧ポンプ２
の塗料送り圧力は、初期の吐出量がほぼ１２０ｇ／ｍｉ
ｎとなるように設定した。また、塗装ガン３の吹き出し
圧力は１０Ｎ／ｃｍ²とした。また、塗装ガン３のノズ
ルの開閉は５秒間開いて吐出し、５秒間閉じるサイクル
を繰り返すものとした。

【００１９】吐出量変化を図３に示す。（Ａ）では初期
の吐出量からほとんど変化がないのに対して、（Ｂ）で
は徐々に増加し３時間経過後では２００ｇ／ｍｉｎ以上
となった。これは、（Ｂ）の塗料温度が上昇すれば、塗
料温度に従い図２に示される様に塗料粘度は低下する。
そして、一般には塗料の粘度が低下すれば、相対的に吐
出圧の影響が大きくなり吐出量が増えるため、このよう
に吐出量が粘度の低下と共に増加したものである。

【００２０】このように本発明である（Ａ）によれば、
塗料の温度制御をすることにより、塗料粘度が安定し、
吐出量も安定する。

【００２１】（実験例２）（Ａ）では撹拌装置４を一定
のトルク１０Ｎ・ｍでパワーを制御したものであるが、
比較実験として、撹拌装置４のパワーを制御せずに一定
のパワーで撹拌したものを実験（Ｃ）、撹拌装置４を停
止させたものを実験（Ｄ）とする。

【００２２】吐出量変化を図３に示す。（Ｃ）では、
（Ａ）と比較すると、徐々に吐出量は少しずつ増加し、
３時間経過後には１５０ｇ／ｍｉｎ以上となった。
（Ｄ）では吐出開始１５分あたりから急激に吐出量は低
下し３０分経過後には吐出しなくなり、実験終了後には
塗料タンクから塗装ガンまでの経路のチューブ内にホー
ロ塗料の詰まりが確認された。

【００２３】これは、（Ｄ）は、撹拌がなければ容器内
のホーロ塗料は静止に近い状態となり、時間の経過とと
もに分散粒子が次第に沈降し、塗料のスムーズな移動が
行われず、塗料の詰まりが生じたものである。

【００２４】また、（Ｃ）は、撹拌はしているが、パワ
ーの制御をしないために、タンク内の塗料の量が減少し
てくると、相対的に撹拌の効果が大きくなるため、構造
形成と撹拌による破壊の平衡が刻々変化し、安定したチ
クソトロピー性が持続できなかったためである。

【００２５】このように本発明によれば、塗料の撹拌を
することにより、タンク内の塗料が絶えず流動し、チキ
ソトロピー効果が小さくなり、吐出量が安定する。ま
た、さらに撹拌のトルクを制御し、一定のトルクで撹拌
するものとすれば、塗料容器内の塗料が減少しても相対
的な撹拌効果が一定し、一層吐出量が安定するものであ
る。

【００２６】（実験例３）次に、（Ａ）に対する比較実
験として、コック６を閉じたものを実験（Ｅ）とする。

【００２７】吐出量変化を図４に示す。（Ｅ）では吐出
開始直後から急激に吐出量は低下し２０分経過後には吐
出しなくなった。実験終了後には塗料タンクから塗装ガ
ンまでの経路のチューブ内と、塗装ガンの吹き出し口に
ホーロ塗料の詰まりが確認された。

【００２８】これもホーロ塗料のチキソトロピー性が原
因であり、塗装ガン付近では、ノズルの開閉に従い、塗
料の動きも止まり、徐々にではあるが塗料の沈降が生
じ、さらには構造形成がなされ、塗料詰まりとなったた
めである。

【００２９】また、塗料の循環を行わずに、塗料の流れ
を一方方向とすると、塗料の詰まりは解消されるが、塗
装ガン以降の塗料を回収しないと塗料の大部分が無駄と
なるものである。

【００３０】このように本発明によれば、塗料の循環を
することにより、塗料を無駄にすることなく、また塗装
ガン付近も塗料が絶えず流動し、チキソトロピー効果が
小さくなり、塗料の詰まりがなくなり吐出量が安定す
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明の第１の手段とすることにより、
塗装時の塗料粘性の温度による変動が原因で吐出量が変
動することが抑えられ、安定した吐出量で塗装が持続で
きる。

【００３２】また、本発明の第２、第３、第４の手段と
することにより、塗料が絶えず流動し、チキソトロピー
効果が小さくなり、塗装時の塗料チキソトロピー性が原
因でスプレーガンへの塗料の供給量が変動したり、塗料
の供給途中や塗装ガン中で塗料で詰まることが抑えら
れ、安定した吐出量で塗装が持続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における塗装機の構成図

【図２】ホーロ塗料粘度の温度依存性を示す特性図

【図３】本発明の実施例における実験結果を示す特性図

【図４】同実験結果を示す特性図

【図５】同実験結果を示す特性図

【符号の説明】

１塗料タンク３塗装ガン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑村博志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者柴田恒雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者木村邦夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小野之良大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗料容器と、供給手段と、噴射手段と、
塗料の供給調節手段とを塗料供給経路を介して連結し、
前記塗料容器には塗料の温度制御を行う機構を備えた塗
装機。
【請求項２】塗料容器内には塗料の撹拌を行う機構を
備えた請求項１記載の塗装機。
【請求項３】撹拌機構には撹拌トルクの制御機構を備
えた請求項２記載の塗装機。
【請求項４】塗料容器と、供給手段と、噴射手段と、
塗料の供給調節手段とを塗料供給経路を介して連結し、
別経路で噴射手段から前記塗料容器までの塗料流路を設
けることにより、塗料の循環を可能にした塗装機。