(57)【要約】【課題】塗装機の塗料経路に空気とマイクロナノバブルを含有させた洗浄用液体とを交互に供給した際、塗装機の塗料経路内に付着して残っている水性塗料をマイクロナノバブルの破裂による衝撃波で剥離させて洗浄効果を高める。【解決手段】水性塗料ＷＰが循環する塗料供給配管４に連通可能に接続され水性塗料が供給される塗装機６と、塗装機６の塗料経路６ａに連通可能に接続され空気と洗浄用液体とを交互に供給する洗浄用切替制御弁７と、洗浄用切替制御弁７に連通可能に接続され洗浄用液体を当該洗浄用切替制御弁７に供給する洗浄用液体供給機８と、洗浄用液体供給機８の洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生機９とを備え、洗浄用液体供給機８から塗装機６までの距離は、マイクロナノバブルが収縮して消滅する位置が塗装機６の塗料経路６ａ内になるような長さに設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性塗料が循環する塗料供給配管に接続され前記水性塗料が供給される塗装機の塗料経路に、空気と洗浄用液体とを交互に供給して当該塗料経路を洗浄するにあたり、前記洗浄用液体にマイクロナノバブルを含有させることを特徴とする塗装機の洗浄方法。
【請求項２】
前記塗装機の前記塗料経路内の汚れ部で前記マイクロナノバブルを収縮させて消滅させることを特徴とする請求項１記載の塗装機の洗浄方法。
【請求項３】
前記洗浄用液体と空気とを円筒部材内に導入して高速旋回流を発生させ、前記円筒部材の軸線方向に形成された流体出口から前記高速旋回流を吐出させることで当該洗浄用液体中に前記マイクロナノバブルを含有させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗装機の洗浄方法。
【請求項４】
水性塗料が循環する塗料供給配管に連通可能に接続され前記水性塗料が供給される塗装機と、
前記塗装機の塗料経路に連通可能に接続され空気と洗浄用液体とを交互に供給する洗浄用切替制御弁と、
前記洗浄用切替制御弁に連通可能に接続され前記洗浄用液体を当該洗浄用切替制御弁に供給する洗浄用液体供給機と、
前記洗浄用液体供給機の前記洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生機とを備え、
前記洗浄用液体供給機から前記塗装機までの配管距離は、前記マイクロナノバブルが収縮して消滅する位置が前記塗装機の前記塗料経路内の汚れ部になるような長さに設定されていることを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗装機の洗浄方法及び塗装装置に係り、特に塗装機の塗料経路に空気と洗浄用液体とを交互に供給して、塗装機の塗料経路内に付着して残っている水性塗料を洗浄することができる塗装機の洗浄方法及び塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車などを塗装するために、図４（Ａ）に示すような塗装装置５０が工場内の塗装ラインに設けられている（例えば、特許文献１参照。）。この塗装装置５０は、塗料タンク５１の水性塗料がポンプ５２によって圧送され再び塗料タンク５１に戻るように循環させる塗料供給配管５３と、この塗料供給配管５３に接続されている塗装機５４とを備えている。また、図４（Ｂ）に示すように塗装機５４の塗料経路５４ａには、塗装機５４に空気と洗浄用液体とを交互に供給する洗浄用切替制御弁５５が連結管５６を介して連通可能に接続されている。
【０００３】
なお、連結管５６の洗浄用切替制御弁５５及び塗装機５４間には、塗料用切替制御弁５７が連通可能に接続されている。この塗料用切替制御弁５７は、塗装色の色替えに使用するもので、異なる塗装色に応じて塗料タンク５１、ポンプ５２及び塗料供給配管５３が設けられ、各塗料供給配管５３が塗料用切替制御弁５７に接続されている。
【０００４】
この塗装装置５０で、前色塗料から次色塗料に色替えするには、洗浄用切替制御弁５５を制御部（図示せず。）で制御して空気と洗浄用液体とを交互に供給することで、塗装機５４の塗料経路５４ａ内に付着して残存する水性塗料を洗浄している。色替え後、塗料用切替制御弁５７を制御部で制御して、所望の塗装色の水性塗料が循環している塗料供給配管５３に接続されている弁を開放し、塗装機５４にその水性塗料を供給させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３００２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、背景技術に記載した塗装装置５０では、自動車などを塗装する塗装ラインで前色塗料から次色塗料に色替えするために、洗浄用切替制御弁５５により塗装機５４の塗料経路５４ａ内に空気と洗浄用液体とを交互に供給して洗浄しているが、塗装ラインでは車体が比較的短時間で順次搬送されてくるので、この洗浄方法では色替えのための洗浄時間が限られ、塗装機５４の塗料経路５４ａ内に付着して残存する水性塗料を完全には洗浄できなくなる虞があった。この場合には、塗装機５４内の洗浄不良となるので、次色塗料中に残存している前色塗料が混じって塗装品質を低下させてしまうことになる。
【０００７】
本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、塗装機の塗料経路に空気とマイクロナノバブルを含有させた洗浄用液体とを交互に供給した際、塗装機の塗料経路内に付着して残っている水性塗料をマイクロナノバブルの破裂による衝撃波で剥離させて洗浄効果を高めることができる塗装機の洗浄方法及び塗装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成する第１の態様である塗装機の洗浄方法は、水性塗料が循環する塗料供給配管に接続され水性塗料が供給される塗装機の塗料経路に、空気と洗浄用液体とを交互に供給して当該塗料経路を洗浄するにあたり、洗浄用液体にマイクロナノバブルを含有させるものである。
【０００９】
このような第１の態様である塗装機の洗浄方法によれば、洗浄用液体が水でもマイクロナノバブルが水中を上昇しながら収縮して当該水中で消滅するので、その消滅時における気泡の破裂による衝撃波で塗装機の塗料経路内に付着して残存する水性塗料を剥離させることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は第１の態様である塗装機の洗浄方法において、塗装機の塗料経路内の汚れ部でマイクロナノバブルを収縮させて消滅させるものである。
【００１１】
このような第２の態様である塗装機の洗浄方法によれば、塗装機の塗料経路内を効率よく洗浄することができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様である塗装機の洗浄方法において、洗浄用液体と空気とを円筒部材内に導入して高速旋回流を発生させ、円筒部材の軸線方向に形成された流体出口から高速旋回流を吐出させることで当該洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させるものである。
【００１３】
このような第３の態様である塗装機の洗浄方法によれば、洗浄用液体と空気とを円筒部材内で高速旋回させて、この高速旋回流の中心部に空気空洞部を発生させて負圧を形成させると、流体出口付近の旋回速度よりも円筒部材内の旋回速度の方が速くなるので、その速度差により空気空洞部が切断されマイクロナノバブルが発生する。このようにして発生したマイクロナノバブルは、洗浄用液体中の圧力がマイクロナノバブル中の気体圧力よりも高くなるので、洗浄用液体中において収縮させ消滅させることができる。
【００１４】
また、上述の目的を達成する第４の態様である塗装装置は、水性塗料が循環する塗料供給配管に連通可能に接続され水性塗料が供給される塗装機と、塗装機の塗料経路に連通可能に接続され空気と洗浄用液体とを交互に供給する洗浄用切替制御弁と、洗浄用切替制御弁に連通可能に接続され洗浄用液体を当該洗浄用切替制御弁に供給する洗浄用液体供給機と、洗浄用液体供給機の洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生機とを備え、洗浄用液体供給機から塗装機までの配管距離は、マイクロナノバブルが収縮して消滅する位置が塗装機の塗料経路内の汚れ部になるような長さに設定されているものである。ここで、切替制御弁とは、複数の弁を有し各弁に接続された管から供給される塗料を選択するために、その塗料を供給する管に接続された弁のみを開放するように制御する装置を言う。
【００１５】
このような第４の態様である塗装装置によれば、前色塗料から次色塗料に色替えするために、塗装機の塗料経路内に洗浄用切替制御弁で空気と洗浄用液体とを交互に供給すると、マイクロナノバブル発生機で洗浄用液体に含有させたマイクロナノバブルによる気泡の破裂による衝撃波で、塗装機の塗料経路内に付着して残存する水性塗料を剥離させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の塗装機の洗浄方法及び塗装装置によれば、塗装機の塗料経路内に付着して残っている水性塗料を洗浄する効果を高めて塗装品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の塗装装置による好ましい実施の形態例を示す図で、（Ａ）は全体構成図、（Ｂ）は塗装機、塗装用切替制御弁及び洗浄用切替制御弁の詳細構成図である。
【図２】本発明の塗装装置の洗浄剤供給機及びマイクロナノバブル発生機の動作状態を示す説明図である。
【図３】通常のバブルとマイクロナノバブルとを比較する説明図である。
【図４】従来の塗装装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の塗装機の洗浄方法及び塗装装置を実施するための最良の形態例について図面に基き説明する。
【００１９】
本発明の塗装装置は図１（Ａ）に示すように、自動車などを塗装するための水性塗料ＷＰを貯留する塗装タンク２と、塗装タンク２に貯留された水性塗料ＷＰを吸い込み吐出するポンプ３と、塗料タンク２の水性塗料ＷＰがポンプ３によって圧送され再び塗料タンク３に戻るように循環させる塗料供給配管４と、塗料供給配管４に連通可能に塗料用切替制御弁５を介して接続され水性塗料ＷＰが供給される塗装機６とを備えている。なお、図１（Ａ）においては塗装ラインに塗装機６が６台配置されている。また、塗装機６は、一般的には揺動自在のアームを有する塗装ロボット６１に連結されている。
【００２０】
この塗装機６は、塗料供給配管４から供給される水性塗料ＷＰを噴霧化して塗装対象の表面に吹き付けるような構造で、例えば自動車の車体表面を塗装する塗装機の場合には、エアモータ及びベルカップ（図示せず。）が内蔵され、エアモータでベルカップを高速回転させることにより、ベルカップ内に供給された水性塗料ＷＰを噴霧化させるものである。
【００２１】
また、塗装装置１は図１（Ｂ）に示すように、塗装機６の塗料経路６ａに連通可能に接続され制御部（図示せず。）による制御により空気と洗浄用液体とを交互に供給する洗浄用切替制御弁７と、洗浄用切替制御弁７に連通可能に接続され洗浄用液体を当該洗浄用切替制御弁７に供給する洗浄剤供給機８と、洗浄剤供給機８の洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生機９とを備えている。
【００２２】
塗装機６の塗料経路６ａに連通可能に接続されている塗料用切替制御弁５は、制御部による制御により選択された弁を開放して、所望の塗装色の塗料が循環している塗料供給配管４から塗装機６にその塗料を供給させる。
【００２３】
なお、塗装機６の塗料経路６ａと洗浄用切替制御弁７とは連結管１０により連通可能に接続され、塗料用切替制御弁５は塗装機６と洗浄用切替制御弁７との間に位置する連結管１０に連通可能に接続されている。また、塗料用切替制御弁５は、塗装色の色替えに使用するもので、異なる塗装色に応じて塗料タンク２、ポンプ３及び塗料供給配管４が各々設けられ、各塗料供給配管４が塗料用切替制御弁５の各弁に振り分けて接続されている。図１（Ｂ）においては塗料用切替制御弁５は２つ設けられているので５Ａ、５Ｂと示してある。
【００２４】
マイクロナノバブル発生機９は図２に示すように、洗浄用液体供給機８のタンク内に内蔵され、洗浄用液体と空気とを導入する円筒部材９ａを備えている。この円筒部材９ａに洗浄用液体と空気とを導入することで高速旋回流を発生させるポンプ（図示せず。）を備えている。このポンプは、空気及び洗浄用液体を吸い込んで洗浄用液体供給機８のタンク内に吐出することで、洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させている。また、この円筒部材９ａは軸線方向に流体出口９ｂが設けられ、この流体出口から高速旋回流を吐出させることで当該洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させることができる。
【００２５】
具体的には、洗浄用液体と空気とを円筒部材９ａ内で高速旋回させて、この高速旋回流（図２中、円筒部材９ａ内の大きな回転矢印である。）の中心部に空気空洞部ＡＨを発生させて負圧を形成させると、流体出口９ｂ付近の旋回速度よりも円筒部材９ａ内の旋回速度の方が速くなるので、その速度差により空気空洞部ＡＨが切断されマイクロナノバブルが発生する。このようにして発生したマイクロナノバブルは図３に示すように、洗浄用液体中の圧力がマイクロナノバブルＭＮ中の気体圧力よりも高くなるので、洗浄用液体中において収縮させ消滅させることができる。なお、図３中に比較対象として５０μｍ以上の通常のバブルＡＢを示している。洗浄用液体中に発生した通常のバブルＡＢは上昇しながら膨張し水面において破裂するが、洗浄用液体中に発生した約０．２〜１０μｍのマイクロナノバブルＭＮは気体圧力が洗浄用液体中の圧力よりも低くなることで上昇しながら収縮し当該洗浄用液体中で消滅する。即ち、マイクロナノバブルＭＮは通常のバブルＡＢより早く消滅することになる。
【００２６】
このようなマイクロナノバブル発生機９がタンク内に内蔵された洗浄用液体供給機８から塗装機６までの配管距離は、マイクロナノバブルＭＮが消滅する位置が塗装機６の塗料経路６ａ内の汚れ部になるような長さに設定されている。このような長さに設定することで、マイクロナノバブルＭＮの消滅時における気泡の破裂による衝撃波で塗装機６の塗料経路６ａ内の汚れ部を洗浄することができる。即ち、塗料経路６ａ内に付着して残存する水性塗料を効率よく剥離させて洗浄することができるようになる。
【００２７】
この洗浄用液体供給機８から塗装機６までの配管距離は、マイクロナノバブルＭＮが発生してから洗浄効果が弱まるまでの時間を計測し、その計測結果及び洗浄用液体供給機８から塗装機６までの配管内における洗浄用液体の流量に基づき求めることになる。
【００２８】
このように構成された塗装装置１による塗装機６の洗浄方法について説明する。この塗装装置１で、前色塗料から次色塗料に色替えするには、洗浄用切替制御弁７を制御部（図示せず。）で制御して空気と洗浄用液体とを交互に供給することで、塗装機６の塗料経路６ａ内に付着して残存する水性塗料を洗浄する。
【００２９】
この際、洗浄剤供給機８には、マイクロナノバブル発生機９で洗浄用液体にマイクロナノバブルを含有させていることから、洗浄用液体が水でもマイクロナノバブルが水中を上昇しながら収縮して当該水中で消滅するので、その消滅時における気泡の破裂による衝撃波で塗装機６の塗料経路６ａ内に付着して残存する水性塗料を剥離させることができる。したがって、単に空気と水とを交互に供給して塗装機６の塗装経路６ａの汚れ部を洗浄する洗浄方法よりも、洗浄効果を高めることができる。
【００３０】
また、この塗装装置１では、塗装機６の塗料経路６ａ内の汚れ部でマイクロナノバブルを収縮させて消滅させることができるように、洗浄用液体供給機８から塗装機６までの配管距離が設定されているので、塗装機６の塗料経路６ａ内を効率よく洗浄することができる。
【００３１】
さらに、洗浄剤供給機８にマイクロナノバブルが含有された洗浄用液体を供給するマイクロナノバブル発生機９は、洗浄用液体と空気とを円筒部材９ａ内に導入して高速旋回流を発生させ、円筒部材９ａの軸線方向に形成された流体出口９ｂから高速旋回流を吐出させることで当該洗浄用液体中にマイクロナノバブルを含有させることができるので、洗浄用液体中の圧力がマイクロナノバブル中の気体圧力よりも高くなるという通常のバブルとは異なるバブル発生作用により、急速に収縮し消滅するマイクロナノバブルの消滅時における気泡の破裂による衝撃波で塗装機６の塗料経路６ａ内に付着して残存する水性塗料を剥離させることができるようになる。
【００３２】
色替え後、塗料用切替制御弁５Ａ、５Ｂを制御部で制御して、所望の塗装色の水性塗料が循環している塗料供給配管５３に接続されている塗料用切替制御弁の弁のみを開放して、塗装機６にその水性塗料を供給させても、マイクロナノバブルの消滅時における気泡の破裂による衝撃波で塗装機６の塗料経路６ａ内に付着して残存する水性塗料を剥離させて洗浄効果を高めているので、塗装品質を向上させることができる。
【００３３】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００３４】
１……塗装装置
４……塗料供給配管
６……塗装機
６ａ……塗料経路
７……洗浄用切替制御弁
８……洗浄用液体供給機
９……マイクロナノバブル発生機
ＷＰ……水性塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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