JPH11128786A - 高粘度材料の塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高粘度材料を、手作業によることなく、機械
装置を用いて塗布することを実現し、塗布時に材料の周
辺への飛散が少なく、作業者の健康が害されることがな
く、材料の無駄を省くことができる高粘度材料の塗布装
置を得る。 【解決手段】 高粘度材料の供給ポンプ２、低圧空気を
供給するブロア３、高粘度材料供給ポンプ２から供給さ
れる高粘度材料とブロア３から供給される低圧空気とを
一緒に吹き出すガン５を具備し、ガン５は、その先端の
内側に高粘度材料吹き出し口２８を、高粘度材料吹き出
し口２８の外周側に低圧空気吹き出し口３３を有し、ガ
ン５内の低圧空気通路３０の断面積は、ガン先端部で狭
く、それ以外は広くかつほぼ均一の断面積である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ウレタン
やエポキシ系のような高粘度材料の塗布装置に関するも
のであって、床用コーティング、防水コーティングなど
の施行などに適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】建物の床用コーティング、防水コーティ
ング、テニスやバスケットボール等の各種スポーツ用コ
ートなどには、ウレタンやエポキシ系のような高粘度材
料を塗布することによって施行されたものがある。従来
一般的な高粘度材料の塗布作業は手作業によるものであ
る。しかし、高粘度材料を塗布する手作業は腰をかがめ
て行う過酷な作業であり、作業者が腰痛になり易いなど
健康上の問題がある。また、省力化の面から機械化され
ることが要望されている。

【０００３】そこで、吹き付け器を用いて高粘度材料を
塗布することが考えられるが、技術的に解決すべき困難
な課題があって実現していない。高粘度材料は一般に複
数材料の混合体、例えば主剤と硬化剤との混合体である
ため、従来の吹き付け器を用いて高粘度材料を塗布しよ
うとすれば、複数の材料を混合する前の粘度が比較的低
い各材料ごとに吹き付け器を用い、塗布対象に向かって
同時に吹き付け、吹き付け器の外部で複数の材料を混合
することが考えられる。しかし、これでは複数の材料の
混合が非確実であり、また、複数の材料が十分に混合さ
れているかどうかの確認も困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、高粘度材料
を、手作業によることなく、機械装置を用いて塗布する
ことを実現した塗布装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、複数の材料を均一にかつ確実に混合した
状態で塗布することができるとともに、塗布時に材料の
周辺への飛散が少なく、作業者の健康が害されることが
なく、材料の無駄を省くことができる高粘度材料の塗布
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、高粘度材料の供給ポンプと、低圧空気
を供給するブロアと、上記高粘度材料供給ポンプから供
給される高粘度材料と上記ブロアから供給される低圧空
気とを一緒に吹き出すガンとを具備し、上記ガンは、そ
の先端の内側に高粘度材料吹き出し口を、この高粘度材
料吹き出し口の外周側に低圧空気吹き出し口を有し、上
記ガン内の低圧空気通路の断面積は、ガン先端部で狭
く、それ以外は広くかつほぼ均一の断面積にしたことを
特徴とする。上記高粘度材料は、予め複数材料が混合さ
れたものであってもよい。

【０００６】上記本発明に係る高粘度材料の塗布装置
は、低圧塗装機に類似の装置に改良を加えることによっ
て、高粘度材料を機械装置を用いて塗布することを実現
したものである。従来一般に用いられている塗装装置
は、高圧で流速の速い空気によって塗料を微粒子化し、
この塗料微粒子が自力で塗装対象に向かうことにより塗
装対象を塗装するものである。このような塗装装置によ
れば、ガンから吹き出される塗料が霧化されて周辺に飛
散し、また塗布面から跳ね返って周辺に飛散するため、
霧化した塗料が作業者の呼吸器内に浸入して作業者の健
康が害されやすいとか、塗料の無駄が多くなるとか、所
定の塗布対象のみに塗料を塗布させ、対象以外に塗料が
塗布されないようにするための前準備としてのマスキン
グ作業が大掛かりになるというような難点がある。

【０００７】これに対して上記低圧塗装機は、使用空気
圧が例えば高圧塗装の約２０分の１、風量は約２０倍と
いうように、いわば風量による塗装装置ということがで
きる。この低圧塗装機に用いられるガンの先端部には、
内側に塗料吹き出し口が、その外周側に低圧空気吹き出
し口があり、塗料吹き出し口から吹き出された塗料は、
その外側の大量の空気の流れにより粒子化されて空気と
ともに塗装面まで運ばれ塗装面に付着する。従って、低
圧塗装機を用いれば、塗料吹き出し口から吹き出された
塗料は、その外側が低圧空気によって囲まれているため
周辺への飛散が少なく、よって、作業者の健康阻害要因
が激減し、塗料の無駄が減り、大掛かりなマスキングが
不要になる、というような多くの利点を有している。

【０００８】本発明は、上記のような多くの利点を有し
ている低圧塗装機の技術を利用し、これに改良を加える
ことによって、高粘度材料の塗布作業の機械化を実現し
たものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる高粘度材料の塗布装置の実施の形態を説明す
る。まず、図１に示す装置全体の構成例について説明す
る。図１に示す高粘度材料の塗布装置は、大きく分けて
高粘度材料供給ポンプ２の部分と、低圧空気を供給する
ブロワ３と、ガン５の部分からなる。上記高粘度材料供
給ポンプ２は高粘度材料タンク１とともにキャリア２０
に載せられ、キャリア２０によって材料タンク１ととも
に任意の場所に移動し、任意の場所でキャリア２０とと
もに所定の定置姿勢をとることができるようになってい
る。上記材料タンク１には複数の材料が予め充分に撹拌
されてなる高粘度材料が収容されている。材料タンク１
内の高粘度材料はホース９を介し上記ポンプ２によって
吸い上げられる。上記ブロワ３は比較的軽く、作業者が
背負うことができるようになっている。ポンプ２、ブロ
ワ３はモータによって駆動され、それぞれプラグ７、プ
ラグ８を通じてコンセント６から電源をとるようになっ
ている。

【００１０】ポンプ２とガン５はホース１０で連結さ
れ、ポンプ２からホース１０を介してガン５に高粘度材
料が供給される。また、ブロワ３とガン５はホース１２
で連結され、ブロワ３からホース１２を介してガン５に
低圧の空気が大量に供給される。ポンプ２からガン５ま
での距離は作業条件に応じてまちまちであるため、必要
に応じてホース１０は継ぎ足すことができるようになっ
ている。一方、ブロワ３は作業者が背負うことができ、
また、作業者はガン５を持って作業を行うため、ホース
１２の長さは一定であり、また、ガン５の姿勢を任意に
変えることができるようにホース１２はフレキシブルな
ホースになっている。

【００１１】作業者が立った姿勢で塗布作業ができるよ
うにガン５には管軸１１が継ぎ足されており、また、こ
の管軸１１とガン５を肩で支持することができるように
管軸１１にショルダーベルト１９が取り付けられてい
る。ガン５は空気ガイドパイプ１５とこの空気ガイドパ
イプ１５から斜めに分岐した空気導入パイプ１７を有
し、上記管軸１１と空気導入パイプ１７を介して空気ガ
イドパイプ１５に低圧空気が導入されるようになってい
る。空気ガイドパイプ１５内にはまた前記ホース１０と
これに連結されたホース１３を介してポンプ２から高粘
度材料が供給されるようになっている。後で詳細に説明
するが、ガン５は空気ガイドパイプ１５内に材料移送パ
イプを有していて、ガン５の先端部のノズル１６から高
粘度材料が吹き出され、また、この高粘度材料と一緒に
その周囲から低圧空気が吹き出されるようになってい
る。

【００１２】次に、上記ガン５について詳細に説明す
る。図２、図３において、空気ガイドパイプ１５の後端
（図２において右端）には連結部材２１が取り付けられ
ている。連結部材２１は中心軸線に沿って孔２１ａを有
する管状の部材で、長さ方向中央の外周側にフランジ２
４を有するとともにフランジ２４に隣接して前側に雄ね
じ２３を有し、この雄ねじ２３が上記パイプ１５の後端
部の雌ねじ１５ａにねじ込まれ、フランジ２４がパイプ
１５の後端に圧接することによって、連結部材２１がパ
イプ１５の後端に固定されている。連結部材２１の後端
側外周には前記ホース１３の端部が嵌められている。パ
イプ１５内にはまた材料移送パイプ２５が挿入されてい
る。材料移送パイプ２５は後端部の径が膨らんだ嵌合部
２５ａになっていて、この嵌合部２５ａの内周面２６が
連結部材２１の先端側外周面２２に嵌まっている。上記
嵌合部２５ａの内周面２６と連結部材２１の先端側外周
面２２は同一角度のテーパー面になっていて、双方が密
着状態で嵌合するようになっている。

【００１３】材料移送パイプ２５の長さ方向中央付近に
はフランジ２７が一体に形成され、このフランジ２７に
は低圧空気を流通させるための窓孔４５が形成されてい
る。上記フランジ２７はパイプ１５の先端部内周に嵌め
られている。パイプ１５の先端部内周にはまた上記フラ
ンジ２７の前側から前記ノズル１６の後端部が嵌められ
ている。ノズル１６の後端近くの外周には比較的小さな
フランジ３１が形成されており、このフランジ３１はパ
イプ１５の前端面に対して僅かな隙間をおいて対向して
いる。パイプ１５の前端部外周には雄ねじ１５ｂが形成
され、この雄ねじ１５ｂには固定リング３５の雌ねじ３
５ｂがねじ込まれている。固定リング３５は前端側に内
向きのフランジ３５ａを有し、固定リング３５が上記の
ようにパイプ１５にねじ込まれることによって上記内向
きのフランジ３５ａがノズル１６のフランジ３１を押圧
し、ノズル１６の後端が材料移送パイプ２５のフランジ
２７を押圧し、材料移送パイプ２５の後端部の嵌合部２
５ａと連結部材２１の先端側外周面２２とが双方のテー
パー面同志で嵌まり合うことにより、材料移送パイプ２
５と、ノズル１６と、パイプ１５と、連結部材２１とが
実質一体に結合されている。

【００１４】上記ノズル１６は、後端側が同一径、先端
側が先端に向かって連続的に径が小さくなるテーパー状
になっていて、材料移送パイプ２５の先端がノズル１６
の先端の直近に至っている。材料移送パイプ２５の内部
の孔は、連結部材２１の孔２１ａ、前記ホース１３の孔
とほぼ同一径であり、これら連結部材２１の孔２１ａお
よびホース１３の孔と連通している。材料移送パイプ２
５の先端内側は高粘度材料の吹き出し口２８になってい
る。パイプ１５の内周面と材料移送パイプ２５の外周面
との間の断面形状ドーナツ状の空間は管軸１１、空気導
入パイプ１７を通じてガン５に導入される低圧空気の通
路３０となっている。この低圧空気通路３０の一部には
材料移送パイプ２５の前記フランジ２７に形成された窓
孔４５が介在している。また、ノズル１６は上記のよう
に先端側が先端に向かって連続的に径が小さくなるテー
パー状になっているのに対し、材料移送パイプ２５の外
径はほぼ一定であるため、低圧空気通路３０の断面積
は、ガン５の先端部で狭く、それ以外は広くかつほぼ均
一の断面積になっている。ガン５の先端部のノズル１６
の内周面と材料移送パイプ２５の外周面との間、従って
上記高粘度材料吹き出し口２８の外周側に形成されてい
る断面形状ドーナツ状の狭い空間は低圧空気吹き出し口
３３となっている。

【００１５】ノズル１６の先端部には、材料移送パイプ
２５の先端よりも外側に、一対の角状の突起３２、３２
が形成されている。図３からもわかるように、上記各突
起３２、３２はノズル１６の中心を挟んで対称位置に、
かつ、相対向させて形成されている。そして、各突起３
２、３２の内側の面は、空気吹き出し口３３から吹き出
される低圧空気に対して抵抗となるように、低圧空気吹
き出し通路に進出するとともに、各突起３２、３２の内
側面の前方への延長線が互いに交叉する向きの斜面にな
っている。ノズル先端部における低圧空気の流れがスム
ーズになるように、材料移送パイプ２５の先端部外周面
は、ノズル１６の先端部のテーパー面とほぼ同じ範囲で
かつノズル１６のテーパーと同じ方向で、しかし微小な
傾斜角度のテーパー面２５ｃとなっている。

【００１６】次に、上記実施の形態の動作を説明する。
図１について説明したように、材料タンク１内の高粘度
材料はホース９を介しポンプ２によって吸い上げられ、
ホース１０、１３を介してガン５に供給される。ガン５
に供給された高粘度材料は、連結部材２１の孔２１ａ、
材料移送パイプ２５の孔を通じて適宜の圧力で材料吹き
出し口２８から吹き出される。ホース１３の孔、連結部
材２１の孔２１ａ、材料移送パイプ２５の孔は径がほぼ
同一でありかつ材料移送パイプ２５の材料吹き出し口２
８の径も変わりがないため、高粘度の材料であっても円
滑に吹き出される。

【００１７】一方、ホース１２、管軸１１を通じてブロ
ワ３から低圧で大量の空気がガン５に供給される。ガン
５に供給された低圧空気は、空気導入パイプ１７を介し
て空気ガイドパイプ１５に導かれ、空気ガイドパイプ１
５の内周面と材料移送パイプ２５の外周面との間に形成
されている低圧空気通路３０をガン５の先端に向かって
流れ、ドーナツ状の低圧空気吹き出し口３３から、従っ
て、材料吹き出し口２８の外周から吹き出される。ノズ
ル１６は先端に向かって連続的に径が小さくなるテーパ
ーになっているため、上記低圧空気通路３０の断面積
は、ガン５の先端に向かって連続的に狭くなっていて、
ガン５の先端の低圧空気吹き出し口３３が最も狭く、そ
れ以外は広くかつほぼ均一の断面積になっている。その
ため、低圧空気は通路３０を円滑に流通し、空気吹き出
し口３３から空気が勢いよくかつ大量に吹き出し、上記
材料吹き出し口２８から吹き出される高粘度材料ととも
に塗布対象に向かう。

【００１８】このように低圧空気とともに高粘度材料が
吹き出されることにより、高粘度材料は低圧空気によっ
て微粒子化され、低圧空気とともに塗布対象に吹き付け
られて塗布対象に付着し、塗布対象の表面に高粘度材料
が塗布される。材料吹き出し口２８から吹き出され微粒
子化された高粘度材料の周囲は低圧空気の流れによって
囲まれているため、塗布材料の微粒子が低圧空気の流れ
から外方へ飛散することはなく、また、空気の流れは低
圧であるため、塗布面からの塗布材料の跳ね返りもほと
んどない。従って、作業者が塗布材料の微粒子を吸い込
んで呼吸器系を害するというようなことはほとんどなく
なるし、材料の無駄が無くなって材料を節約することが
でき、塗布の前準備としてのマスキング作業も簡単でよ
いというように、多くの効果を得ることができる。

【００１９】上記のように、低圧空気が空気吹き出し口
３３から吹き出されるとき、一対の突起３２、３２の内
側の面が低圧空気に対して抵抗となり、この一対の突起
３２、３２の位置を通る低圧空気の流速がほかの位置を
通る低圧空気の流速よりも速くなり、その部分だけ圧力
が低くなる。この圧力配分と大気圧とのバランスとの関
係によって空気の吹き出し角度配分に差が生じ、吹き出
しパターンが楕円形あるいは長円形状になる。図示の実
施の形態のように一対の突起３２、３２をノズル１６の
先端に中心軸を挟んで対称位置に形成したものにおいて
は、図３に示すように、ノズル先端を正面から見て一対
の突起３２、３２の中心を通る線の方向に広がった吹き
出しパターン４０を得ることができる。このように吹き
出しパターンを一方向に広がったパターンにする理由
は、材料の塗布範囲を拡大して塗布作業の能率化を図る
ためである。

【００２０】このように、以上説明した実施の形態は、
低圧塗装機の技術を利用して高粘度材料を用いた塗布を
可能にしたものであって、かかる着想自体が新規なもの
であるが、低圧塗装機の技術を利用して高粘度材料を用
いた塗布を可能にするために工夫した点がある。その一
つは、ガン５内の低圧空気通路３０の断面積を、ガン５
の先端部で狭く、それ以外は広くかつほぼ均一の断面積
にした点である。こうすることによって低圧空気がガン
５内を効率的に大量に流れ、空気吹き出し口３３におい
て低圧空気が塗布材料とともに勢いよく吹き出され、高
粘度の塗布材料であってもこれを微粒子化させ塗布する
ことが可能となった。また、ガン５における材料の通路
は材料吹き出し口２８に至るまでほぼ同一の断面積にな
っており、また、比較的大きな断面積であるため、高粘
度の材料であってもこれを円滑に移送し吹き出させるこ
とができ、もって、機械力を用いた高粘度材料の塗布の
実現に寄与している。

【００２１】また、図２に示すガン５の構成によれば、
パイプ１５に対する固定リング３５の締め付けだけでノ
ズル１６、材料移送パイプ２５の結合が可能な構造にな
っていて、固定リング３５を緩めるだけでノズル１６と
材料移送パイプ２５を取り外すこともできるため、ガン
５のメンテナンスが極めて簡単である。また、特性の異
なる高粘度材料を使用する場合など、ノズル１６と材料
移送パイプ２５を仕様の異なる別のノズルと材料移送パ
イプに変更しようとする場合にも容易に対応することが
できる。仕様の異なるノズルと材料移送パイプとは、例
えば全体の長さが異なるもの、あるいは先端部のテーパ
ーの角度が異なるものなどである。さらに上記実施の形
態によれば、連結部材２１と材料移送パイプ２５との嵌
合面が同一傾斜角度のテーパー面２２、２６となってい
るため、これら相互の嵌合面が互いに嵌合させられるだ
けで密接に嵌合するため、上記のように材料移送パイプ
を交換しようとするときはこれを連結部材２１に抜き差
しするだけでよく、この点からも、必要に応じて連結部
材２１を交換することが容易な構造となっている。

【００２２】以上説明した実施の形態は、ガン５を１個
用いた形態になっていたが、塗布能率を上げるために、
図４に示す実施の形態のように２個のガンを用いてもよ
い。図４において、低圧空気は管軸１１を通じて、ま
た、二手に枝分かれした空気導入パイプ１７、１７を通
じて二つのガン５、５に供給されるようになっている。
一方、高粘度材料はバルブ４４を経て二手に枝分かれし
たホース１３、１３を介して二つのガン５、５に供給さ
れるようになっている。二つのガン５、５は図２、図３
に示したガンの構成と同様に構成されていて互いに並列
的に配置されている。上記管軸１１は、作業者の身長差
によって、あるいは塗布対象が足下の床面等であるか、
縦方向の面であるかなどに応じて伸縮可能になってい
る。符号４２は管軸１１の長さ調整時に使用する締め付
けねじである。上記管軸１１は大小のパイプの嵌まり合
いによって伸縮可能になっていて、上記締め付けねじ４
２の締め付けによって上記大小のパイプを互いに固定し
て伸縮不能とし、締め付けねじ４２を緩めることによっ
て上記大小のパイプの伸縮を可能としている。この伸縮
機構自体は写真撮影用三脚の伸縮機構などで周知のもの
を適用することができる。枝分かれ前の上記ホース１３
は管軸１１に固定された支持部材４３によって支持され
ている。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、高粘度材料の供給ポン
プと、低圧空気を供給するブロアと、高粘度材料供給ポ
ンプから供給される高粘度材料とブロアから供給される
低圧空気とを一緒に吹き出すガンとを具備し、上記ガン
は、その先端の内側に高粘度材料吹き出し口を、この高
粘度材料吹き出し口の外周側に低圧空気吹き出し口を有
し、上記ガン内の低圧空気通路の断面積は、ガン先端部
で狭く、それ以外は広くかつほぼ均一の断面積にしたた
め、低圧空気がガン内を効率的に大量に流れ、空気吹き
出し口において低圧空気が塗布材料とともに勢いよく吹
き出され、従来機械力による塗布が不可能であった高粘
度の塗布材料であっても、これを微粒子化させ塗布する
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる高粘度材料の塗布装置の実施の
形態を示す系統図である。

【図２】上記実施の形態中のガンの構成を示す断面側面
図である。

【図３】同上ガンの正面図である。

【図４】本発明に適用可能なガンの別の例を示す側面図
である。

【符号の説明】

２ 高粘度材料供給ポンプ ３ ブロア ５ ガン ２８ 高粘度材料吹き出し口 ３０ 低圧空気通路 ３３ 低圧空気吹き出し口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高粘度材料の供給ポンプと、 低圧空気を供給するブロアと、 上記高粘度材料供給ポンプから供給される高粘度材料と
   上記ブロアから供給される低圧空気とを一緒に吹き出す
   ガンとを有してなり、 上記ガンは、その先端の内側に高粘度材料吹き出し口
   を、この高粘度材料吹き出し口の外周側に低圧空気吹き
   出し口を有し、 上記ガン内の低圧空気通路の断面積は、ガン先端部で狭
   く、それ以外は広くかつほぼ均一の断面積になっている
   高粘度材料の塗布装置。
2. 【請求項２】 高粘度材料は、予め複数材料が混合され
   たものである請求項１記載の高粘度材料の塗布装置。