(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を供給する塗料供給源と、塗料流路を介して該塗料供給源から供給された塗料を噴霧する塗料噴霧手段と、該塗料噴霧手段から噴霧する塗料の供給、停止を行うために前記塗料流路を開，閉する塗料弁と、前記塗料供給源とは別に設けられ溶剤流路を介して溶剤を供給する溶剤源と、前記溶剤流路の途中に設けられ前記塗料噴霧手段に溶剤を供給する溶剤弁とを備えた塗装装置において、
通常塗装時には前記塗料弁のみ開弁して塗装を行い、再塗装時には前記塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して塗装を行う構成としたことを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
塗料を供給する塗料供給源と、塗料流路を介して該塗料供給源から供給された塗料を噴霧する塗料噴霧手段と、該塗料噴霧手段から噴霧する塗料の供給、停止を行うために前記塗料流路を開，閉する塗料弁と、前記塗料供給源とは別に設けられ溶剤流路を介して溶剤を供給する溶剤源と、前記溶剤流路の途中に設けられ前記塗料噴霧手段に溶剤を供給する溶剤弁とを備えた塗装装置において、
外気温度等の雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁からは塗料弁のみを開弁して通常塗装するときの流量とほぼ同じ流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させる構成としたことを特徴とする塗装装置。
【請求項３】
前記塗料供給源と塗料弁との間には、前記塗料供給源から供給される塗料の流量を調整する塗料流量調整手段を設け、前記溶剤源と溶剤弁との間には、前記溶剤源から供給される溶剤の流量を調整する溶剤流量調整手段を設けてなる請求項１または２に記載の塗装装置。
【請求項４】
前記塗料噴霧手段は、エアモータと、該エアモータの軸方向に挿通された回転軸と、該回転軸内にそれぞれ前記塗料流路と溶剤流路とが設けられたフィードチューブと、前記回転軸の先端に設けられ該フィードチューブから吐出された塗料を噴霧し、または塗料と溶剤を一緒に噴霧する回転霧化頭とによって構成してなる請求項１，２または３に記載の塗装装置。
【請求項５】
前記フィードチューブは内筒と外筒とからなる二重チューブ構造とし、内筒内に塗料流路を形成し、内筒と外筒との間に溶剤流路を形成する構成としてなる請求項４に記載の塗装装置。
【請求項６】
前記塗料噴霧手段は、スプレーガン本体と、該スプレーガン本体の先端側に設けられ前記塗料流路を介して供給される塗料を塗料噴霧口から噴霧する塗料ノズルとによって構成し、該塗料ノズルの手前側で前記塗料流路と溶剤流路とを合流させてなる請求項１，２または３に記載の塗装装置。
【請求項７】
塗料を供給する塗料供給源と、塗料流路を介して該塗料供給源から供給された塗料を噴霧する塗料噴霧手段と、該塗料噴霧手段から噴霧する塗料の供給、停止を行うために前記塗料流路を開，閉する塗料弁と、前記塗料供給源とは別に設けられ溶剤流路を介して溶剤を供給する溶剤源と、前記溶剤流路の途中に設けられ前記塗料噴霧手段に溶剤を供給する溶剤弁とを備えた塗装装置を用いた塗装方法において、
通常塗装時には前記塗料弁のみ開弁して塗装を行い、再塗装時には前記塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して塗装を行うことを特徴とする塗装装置を用いた塗装方法。
【請求項８】
再塗装時には、塗料弁からは通常塗装時の流量よりも少ない流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、通常塗装時よりも塗着時不揮発分含有率を低下させる構成としてなる請求項７に記載の塗装装置を用いた塗装方法。
【請求項９】
塗料を供給する塗料供給源と、塗料流路を介して該塗料供給源から供給された塗料を噴霧する塗料噴霧手段と、該塗料噴霧手段から噴霧する塗料の供給、停止を行うために前記塗料流路を開，閉する塗料弁と、前記塗料供給源とは別に設けられ溶剤流路を介して溶剤を供給する溶剤源と、前記溶剤流路の途中に設けられ前記塗料噴霧手段に溶剤を供給する溶剤弁とを備えた塗装装置を用いた塗装方法において、
外気温度等の雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁からは塗料弁のみを開弁して通常塗装するときの流量とほぼ同じ流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させる構成としたことを特徴とする塗装装置を用いた塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁することによって塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整可能な塗装装置およびその装置を用いた塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、塗装を行うための塗装装置としては、回転霧化型塗装機、エア霧化型塗装機、液圧霧化型塗装機、エア霧化と液圧霧化の霧化機構を併用したエアミックス型塗装機等が知られている。また、これらの塗装装置には被塗物への塗料粒子の塗着効率が高い静電塗装装置が用いられ、この静電塗装装置には直接帯電式と間接帯電式とがある。
【０００３】
ここで、直接帯電式の塗装装置とは、噴霧前の塗料に直接高電圧を印加することによって帯電塗料粒子を噴霧し、この帯電塗料粒子を塗装機と被塗物との間に形成される電気力線に沿って飛行させ、被塗物に塗着させるものである。一方、間接帯電式の塗装装置とは、外部電極に高電圧を印加し、塗装装置から噴霧された塗料粒子が外部電極の前方に形成されるコロナ放電領域を通過するときに帯電し、この帯電塗料粒子を外部電極と被塗物との間に形成される電気力線に沿って飛行させ、被塗物に塗着させるものである。
【０００４】
これら各塗装装置のうち直接帯電方式による回転霧化頭型塗装装置は、カバーによって覆われたエアモータと、該エアモータの前端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭に接続して設けられ、該回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電するための高電圧発生器とによって構成されている。
【０００５】
このように構成される回転霧化頭型塗装装置は、各回転霧化頭に高電圧を印加すると、該回転霧化頭とアース電位となる被塗物（図示せず）との間には電気力線による静電界域が形成される。この状態で、エアモータによって回転軸および回転霧化頭を高速回転し、塗料弁を開弁することにより、塗料供給配管を介して回転霧化頭に塗料を供給する。このように回転霧化頭に供給された塗料は、該回転霧化頭の回転による遠心力によって塗料薄膜化面に薄いフィルム状に拡がり、塗料放出端縁から径方向外側に飛び出すときに微粒化される。
【０００６】
また、微粒化される塗料粒子は、回転霧化頭に印加されている高電圧によって帯電塗料粒子となっている。そして、この帯電塗料粒子は、アースに接続された被塗物に向けて飛行して、該被塗物の表面に塗着し、塗膜を形成する。
【０００７】
ここで、塗膜には、次のような種々の原因によって塗装不良が発生する場合がある。即ち、塗装不良の原因には、例えば、塗料中の顔料、樹脂等の粗粒（小さな固まり）が塗面上に突起を形成するブツ（ｃｌｕｓｔｅｒ，  ｈｕｍｐ  ）現象、塗装前の被塗物表面にシリコンや油分が付着することにより局部的に塗膜が形成されないハジキ（ｃｉｓｓｉｎｇ  ）現象、塗装前の被塗物表面に微細なゴミ等が付着することにより局部的に小円状のへこみが生ずるクレタリング（ｃｒａｔｅｒｉｎｇ  ）現象、塗膜形成後の乾燥中に塗膜中の気泡の急激な膨張や溶剤の急激な蒸発により乾燥途中の表面塗膜を破壊するワキ（ｐｏｐｐｉｎｇ，  ｐｉｎ  ｈｏｌｅ  ）現象、垂直面に塗装された塗膜が下方に流動し塗膜だまりが生じ、膜厚が不均一にたるむダレ（ｓａｇｇｉｎｇ  ）現象がある。このような場合、塗装面を高品質に仕上げるためには、塗膜の表面に再度塗料を塗着する再塗装を行う必要がある。
【０００８】
このため、従来技術では、図９に示すように被塗物１００の表面に形成された塗膜１０１に塗装不良が生じた場合であって塗装不良が極少ないときには、塗装不良の箇所のみをスポット的に研磨処理（サンディング）を施した後に再塗装の塗膜との密着性を高めるために塗膜表面全体を極僅かに研磨処理を施す。また、塗装不良が塗膜の全面に亘って多数発生したときには、塗膜表面全体に研磨処理を施す。
【０００９】
次に、研磨処理後の塗膜１０１表面に塗料を再度噴霧し、再塗装による塗膜１０２を形成する。そして、このような再塗装を行うときには、最初の塗装時と同じ塗料を使用し、最初の塗装時と同程度の膜厚となった塗膜を形成している。
【００１０】
一方、図１０に示すように、被塗物１１０の表面に微細な凹凸状の模様をもった塗膜１１１を施す絞（しぼ）塗装、レザートーン塗装等の塗装方法が知られている。このような塗装方法の場合、再塗装時に最初の塗装時と同程度の膜厚となった塗膜１１２を形成すると、図１０の塗膜１１２′のように所望の塗膜表面の模様が得られない。このため、このような模様をもった塗装方法の場合、被塗物１１０の表面から最初の塗装時の塗膜１１１を全部研磨処理して除去した後、再度絞（しぼ）塗装、レザートーン塗装等を行っているのが実情である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、例えば研磨処理後に再塗装を行う場合には、図９中の（ｃ）に示すように研磨処理によって減少した膜厚分だけ再塗装による塗膜１０２′を形成すれば、所望の膜厚は確保できる。しかし、塗膜を薄くするために単に塗料の吐出量を減少させたときには、塗膜表面にオレンジピールまたはゆず肌と呼ばれるゆずの実の表皮のような小さな凹凸が発生し、塗装欠陥を起こし易いという問題がある。
【００１２】
このような塗装欠陥が生じるのは、次の理由によるものである。即ち、塗料の吐出量を少なくした場合には、図１１の特性線Ａに示すように回転霧化頭から噴霧される塗料粒子の質量が小さくなると共に、その粒径が小さくなる。このため、通常塗装時に比べて単位質量当たりの塗料粒子が空気に接触する表面積が大きくなる。この結果、塗料粒子中の揮発性溶剤の蒸発速度は、図１１の特性線Ｂに示すように速くなるから、塗料粒子中の揮発成分の揮発が促進されて塗装装置から被塗物への飛行している間に塗料粒子が乾燥する傾向がある。
【００１３】
これにより、塗着直後の塗膜中において揮発性溶剤の割合が減少するから、塗膜の粘度が高く、流動性が低くなる。この結果、以下の数１に示す塗着時不揮発分含有率（通常、塗着ＮＶ（塗着  ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ）と呼ばれる）が上昇するから、塗料粒子が被塗物に塗着しても、塗着塗料は平滑化（レベリング）の途中で流動を停止し、塗膜表面に凹凸状のゆず肌が形成されるものである。
【００１４】
【数１】
0003566584.tif 000002
【００１５】
このような問題を解決するために、従来技術にあっては、図９中の（ｄ）に示すように再塗装時も通常塗装時と同様の吐出量を回転霧化頭に供給していた。このため、再塗装後による塗膜１０２が不必要に厚くなり、塗料を無駄に消費するという問題がある。
【００１６】
また、絞（しぼ）塗装、レザートーン塗装等にあっては、再塗装時に通常塗装時と同様の吐出量を回転霧化頭に供給した場合、図１０中の（ｃ）に示すように再塗装時の塗膜１１２によって微小な凹凸が埋まり、凹凸感が損なわれてしまうという問題がある。
【００１７】
一方、冬期のように朝夕の気温差が激しいときには、気温の変化に応じて被塗物の温度や塗料の温度も変化する。また、日中は気温の上昇に加えて塗装装置の周囲に配置された種々の機械等が放熱するから、被塗物、塗装装置等の周囲温度はさらに上昇することになる。このように被塗物、塗料等の温度変化が激しい環境で同じ塗料を使用した場合にも、塗装不良が生じる傾向がある。
【００１８】
即ち、被塗物や塗料が低温のときには、塗料粒子や塗着塗膜からの溶剤の揮発が活発ではないから、塗着塗膜は流動し易くなる。一方、被塗物や塗料が高温のときには、塗料粒子や塗着塗膜からの溶剤の揮発が促進されるから、塗着塗膜は流動しにくくなる。このため、例えば被塗物、塗料等が低温となったときに合わせて塗料中の溶剤含有量を設定した場合には、日中のように被塗物、塗料等が高温となったときには、塗着塗膜が流動しにくいから、塗膜表面にゆず肌が形成されるという問題がある。
【００１９】
そこで、本発明者達は、このような従来技術による欠点の改善について鋭意研究した結果、例えば実開平２−３７７６６号公報等に記載されているフィードチューブ先端を洗浄する技術を応用し、再塗装時や塗料等の温度が高温となるときに揮発性溶剤の割合を高め、もって再塗装時等であっても塗着時不揮発含有率を最適な値に調整可能であることに着目してなされたものである。
【００２０】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、塗料と溶剤とを一緒に吐出することによって塗着時不揮発分含有率を低下させ、塗装面の品質を向上できるようにした塗装装置およびその装置を用いた塗装方法を提供することを目的としている。
【００２１】
また、本発明の他の目的は、塗料の吐出量を低くしつつ、再塗装による塗装面の品質を向上できるようにした塗装装置およびその装置を用いた塗装方法を提供することにある。
【００２２】
さらに、本発明の他の目的は、気温、湿度等のような被塗物、塗装装置周囲のの雰囲気条件が変化するときでも、塗装面の品質を向上できるようにした塗装装置およびその装置を用いた塗装方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による塗装装置は、塗料を供給する塗料供給源と、塗料流路を介して該塗料供給源から供給された塗料を噴霧する塗料噴霧手段と、該塗料噴霧手段から噴霧する塗料の供給、停止を行うために前記塗料流路を開，閉する塗料弁と、前記塗料供給源とは別に設けられ溶剤流路を介して溶剤を供給する溶剤源と、前記溶剤流路の途中に設けられ前記塗料噴霧手段に溶剤を供給する溶剤弁とを備えた塗装装置に適用される。
【００２４】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、通常塗装時には前記塗料弁のみ開弁して塗装を行い、再塗装時には前記塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して塗装を行う構成としたことにある。
【００２５】
これにより、未塗装の被塗物に塗装を行う通常塗装時には、塗料弁のみを開弁させるから、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が塗料流路を通じて供給される。このため、塗料噴霧手段は、塗料供給源から供給される塗料を噴霧し、被塗物を塗装する。
一方、塗装済みの被塗物に再度塗装を行う再塗装時（塗着時不揮発分含有率を低下させるとき）には、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁するから、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が供給されると共に、溶剤源からの溶剤が供給される。この結果、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とが混合希釈した希釈塗料を噴霧する。このとき、飛行中の希釈塗料粒子の揮発性溶剤の割合が高くなるから、塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、外気温度等の雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁からは塗料弁のみを開弁して通常塗装するときの流量とほぼ同じ流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させる構成としたことにある。
これにより、溶剤の揮発が促進される外気温度等の雰囲気条件となるときには、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して未塗装の被塗物に通常塗装を行う。これにより、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が供給されると共に、溶剤源からの溶剤が供給されるから、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とが混合希釈した希釈塗料を噴霧する。この結果、飛行中の希釈塗料粒子の揮発性溶剤の割合が高くなるから、塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。
また、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁、溶剤弁から塗料、溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させるから、溶剤の揮発が促進される雰囲気条件であっても塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。また、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときであっても、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときとほぼ同じ流量の塗料を供給するから、溶剤弁の開，閉に関係なく通常塗装時の塗膜の膜厚をほぼ一定に保持することができる。
【００２６】
また、請求項３の発明は、塗料供給源と塗料弁との間には塗料供給源から供給される塗料の流量を調整する塗料流量調整手段を設け、溶剤源と溶剤弁との間には溶剤源から供給される溶剤の流量を調整する溶剤流量調整手段を設ける構成としたことにある。
【００２７】
これにより、塗料流量調整手段は所望の流量となった塗料を塗料噴霧手段に定量供給することができ、溶剤流量調整手段は所望の流量となった溶剤を塗料噴霧手段に定量供給することができる。このため、溶剤によって希釈化した希釈塗料を、塗料と溶剤との混合比が最適な揮発性溶剤の割合となるように調整することができる。
【００２８】
また、請求項４の発明は、塗料噴霧手段を、エアモータと、該エアモータの軸方向に挿通された回転軸と、該回転軸内にそれぞれ塗料流路と溶剤流路とが設けられたフィードチューブと、回転軸の先端に設けられ該フィードチューブから吐出された塗料を噴霧し、塗料と溶剤とを一緒に噴霧する回転霧化頭とによって構成したことにある。
【００２９】
これにより、エアモータは、回転軸と回転霧化頭とを高速回転する。この状態で、塗料供給源は、フィードチューブの塗料流路を通じて回転霧化頭に塗料を供給するから、回転霧化頭は、フィードチューブから吐出された塗料を、その遠心力によって噴霧し、被塗物を塗装する。また、塗着時不揮発分含有率を低下させるときには、フィードチューブは、塗料流路を通じて塗料を吐出し、溶剤流路を通じて溶剤を吐出するから、回転霧化頭は、塗料と溶剤とを混合すると共に、溶剤によって希釈化した希釈塗料を被塗物に向けて噴霧する。
【００３０】
また、請求項５の発明は、フィードチューブを内筒と外筒とからなる二重チューブ構造とし、内筒内に塗料流路を形成し、内筒と外筒との間に溶剤流路を形成する構成としたことにある。
【００３１】
このように構成したことにより、再塗装時には、内筒内の塗料流路から塗料が吐出されると共に、内筒の外周側を取り囲む溶剤流路から溶剤が供給されるから、塗料と溶剤とを容易に混合することができる。
【００３２】
さらに、請求項６の発明は、塗料噴霧手段を、スプレーガン本体と、該スプレーガン本体の先端側に設けられ塗料流路を介して供給される塗料を塗料噴霧口から噴霧する塗料ノズルとによって構成し、塗料ノズルの手前側で塗料流路と溶剤流路とを合流させる構成としたことにある。
【００３３】
このように構成したことにより、塗料供給源は、塗料流路を通じて塗料ノズルに塗料を供給するから、塗料ノズルは、塗料供給源からの塗料を塗料噴霧口から噴霧する。また、塗着時不揮発分含有率を低下させるときには、塗料供給源は塗料流路を通じて塗料を供給し、溶剤源は溶剤流路を通じて溶剤を供給する。そして、塗料流路と溶剤流路とは塗料ノズルの手前側で合流しているから、塗料ノズルは、塗料と溶剤とを混合希釈し、希釈塗料を塗料噴霧口から被塗物に向けて噴霧することができる。
【００３４】
また、請求項７の発明が採用する塗装方法は、塗料を供給する塗料供給源と、塗料流路を介して該塗料供給源から供給された塗料を噴霧する塗料噴霧手段と、該塗料噴霧手段から噴霧する塗料の供給、停止を行うために前記塗料流路を開，閉する塗料弁と、前記塗料供給源とは別に設けられ溶剤流路を介して溶剤を供給する溶剤源と、前記溶剤流路の途中に設けられ前記塗料噴霧手段に溶剤を供給する溶剤弁とを備えた塗装装置を用いた塗装方法に適用される。
【００３５】
そして、請求項７の発明による塗装方法は、通常塗装時には前記塗料弁のみ開弁して塗装を行い、再塗装時には前記塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して塗装を行うことを特徴としている。
【００３６】
このような塗装方法によると、未塗装の被塗物に塗装を行う通常塗装時には、塗料弁のみを開弁させる。これにより、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が塗料流路と通じて供給されるから、塗料噴霧手段は、塗料供給源から供給される塗料を噴霧し、被塗物を塗装する。
【００３７】
一方、塗装済みの被塗物に再度塗装を行う再塗装時には、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁する。これにより、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が供給されると共に、溶剤源からの溶剤が供給されるから、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とが混合希釈した希釈塗料を噴霧する。この結果、飛行中の希釈塗料粒子の揮発性溶剤の割合が高くなるから、塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。
【００３８】
また、請求項８の発明は、再塗装時には、塗料弁からは通常塗装時の流量よりも少ない流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、通常塗装時よりも塗着時不揮発分含有率を低下させる構成としたことにある。
【００３９】
これにより、再塗装時には、塗料弁、溶剤弁から塗料、溶剤を供給し、通常塗装時よりも塗着時不揮発分含有率を低下させるから、再塗装時の塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。また、再塗装時には、通常塗装時の流量よりも少ない流量の塗料を供給するから、通常塗装時よりも薄い塗膜を形成することができる。
【００４０】
また、請求項９の発明による塗装方法は、外気温度等の雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁からは塗料弁のみを開弁して通常塗装するときの流量とほぼ同じ流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させる構成としたことを特徴としている。
【００４１】
このような塗装方法によると、溶剤の揮発が促進される外気温度等の雰囲気条件となるときには、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して未塗装の被塗物に通常塗装を行う。これにより、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が供給されると共に、溶剤源からの溶剤が供給されるから、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とが混合希釈した希釈塗料を噴霧する。この結果、飛行中の希釈塗料粒子の揮発性溶剤の割合が高くなるから、塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。
【００４３】
また、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁、溶剤弁から塗料、溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させるから、溶剤の揮発が促進される雰囲気条件であっても塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。また、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときであっても、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときとほぼ同じ流量の塗料を供給するから、溶剤弁の開，閉に関係なく通常塗装時の塗膜の膜厚をほぼ一定に保持することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図８に基づいて本発明の実施の形態による塗装装置について詳細に説明する。
【００４５】
まず、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態による塗装装置として直接帯電式の回転霧化頭型静電塗装装置を例に挙げて説明する。
【００４６】
図中、１は塗料噴霧手段としての回転霧化頭型の塗装機で、該塗装機１は、後述するエアモータ３、回転軸４、回転霧化頭５、フィードチューブ９等によって構成されている。
【００４７】
２は塗装機１の外形をなすカバーで、該カバー２は、薄肉な円筒状に形成され、その先端部に段付円筒状のシェーピングエアリング２Ａが取り付けられると共に、その内部には後述するエアモータ３を収容している。また、シェーピングエアリング２Ａの先端面には、多数個のシェーピングエア噴出口２Ｂが環状に列設され、該シェーピングエア噴出口２Ｂは、エア通路を通じてカバー２の外部に設けられたシェーピングエア源（図示せず）に接続されている。
【００４８】
３はカバー２内に収容されたエアモータで、該エアモータ３は、筒状に形成されたモータ本体３Ａと、該モータ本体３Ａ内に収容されたエアタービン３Ｂと、後述する回転軸４を回転可能に軸支する静圧エア軸受３Ｃとによって構成されている。そして、エアモータ３は、エアタービン３Ｂに高圧のエアを供給することによって回転駆動するものである。また、エアモータ３は、高電圧発生器（図示せず）に接続されている。そして、該高電圧発生器は、エアモータ３、回転軸４を通じて後述の回転霧化頭５に高電圧を供給している。
【００４９】
４はエアモータ３の静圧エア軸受３Ｃに回転可能に軸支された回転軸で、該回転軸４の先端は、エアモータ３の前側に突出し、その基端側はエアモータ３のエアタービン３Ｂに取り付けられている。そして、回転軸４は、エアモータ３によって高速で回転駆動するものである。
【００５０】
５は回転軸４の先端側に取付けられた霧化ヘッドとしてのベル形の回転霧化頭で、該回転霧化頭５は、回転霧化頭５の外形をなす霧化頭本体６と該霧化頭本体６の前面側中央に取付けられたハブ部材７とによって構成されている。
【００５１】
ここで、霧化頭本体６は、前方に向けて拡開して延びるベル状に形成されたベルカップ部６Ａと、ハブ部材７の後方に位置して該ベルカップ部６Ａの内側に向けて突設された環状隔壁６Ｂと、前記ハブ部材７よりも前側に位置して前記ベルカップ部６Ａの前面側に形成され、塗料を薄膜化する塗料薄膜化面６Ｃと、前記ベルカップ部６Ａの先端側に設けられ、該塗料薄膜化面６Ｃによって薄膜化された塗料を放出する塗料放出端縁６Ｄと、前記ベルカップ部６Ａの縮径部の内周側に位置して回転軸４の先端部が嵌合される取付穴６Ｅとによって構成されている。
【００５２】
また、ハブ部材７は、略円板状に形成されると共に、ベルカップ部６Ａの内周側中央部位に嵌合して取り付けられ、ベルカップ部６Ａの前面を閉塞している。そして、ハブ部材７の中央側には、洗浄時に後述するフィードチューブ９から前面に向けてシンナを供給する複数個の溶剤流出孔７Ａ（２個のみ図示）が穿設されている。また、ハブ部材７の径方向外側位置には、フィードチューブ９から吐出された塗料またはシンナを霧化頭本体６の塗料薄膜化面６Ｃに導くための多数個の塗料流出孔７Ｂ（２個のみ図示）が穿設されている。
【００５３】
８は回転霧化頭５内に形成された塗料溜りで、該塗料溜り８は、霧化頭本体６の環状隔壁６Ｂの前面側に位置して、ハブ部材７の背面側との間に画成されている。そして、塗料溜り８は、その内部にフィードチューブ９の先端部が挿入され、フィードチューブ９から吐出される塗料、シンナを一時的に貯留するものである。
【００５４】
９は回転軸４内に同軸に設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ９は、後述する外筒１０と内筒１１とにより二重チューブ構造となっている。
【００５５】
１０はフィードチューブ９を後述の内筒１１と共に構成する外筒で、該外筒１０は、その先端側が縮径して溶剤吐出口１０Ａとなり、回転霧化頭５の環状隔壁６Ｂと対応する位置まで延在している。また、外筒１０の先端側には、ゴム等によるチェック弁体１０Ｂが取り付けられ、該チェック弁体１０Ｂによって外筒１０と内筒１１との間を流通するシンナがだれ落ちするのを防止している。
【００５６】
１１は外筒１０内に同軸に配設された内筒で、該内筒１１は、その途中に後述する塗料弁１４の弁体１４Ｃが離着座する弁座１１Ａが一体形成されると共に、先端側が縮径しつつ外筒１０の外部に突出した塗料吐出口１１Ｂとなっている。
【００５７】
１２は内筒１１内に形成された塗料流路で、該塗料流路１２は、その基端側が後述の塗料供給配管１７に接続され、先端側は塗料吐出口１１Ｂの位置でハブ部材７の塗料供給面１２Ａに向けて開口している。そして、該塗料流路１２は、その途中に設けられた塗料弁１４が開，閉することにより、内部に収容した塗料をハブ部材７に向けて噴出するものである。
【００５８】
１３は外筒１０と内筒１１との間に形成された溶剤流路で、該溶剤流路１３は、その基端側が後述の溶剤供給配管２１に接続され、先端側は溶剤吐出口１０Ａの位置で内筒１１の先端側に向けて開口している。そして、該溶剤流路１３は、後述の溶剤弁１５が開，閉することにより、外部から供給されたシンナを内筒１１の先端側に向けて噴射するものである。
【００５９】
１４は２ポート２位置のスプリングリターン型エア式切換弁からなる常閉の塗料弁で、該塗料弁１４はエアシリンダ等からなるアクチュエータ１４Ａと、基端側が該アクチュエータ１４Ａに連結され、先端側が内筒１１内に挿通された弁軸１４Ｂと、該弁軸１４Ｂの先端側に設けられ、内筒１１の弁座１１Ａに離着座する弁体１４Ｃとから構成されている。そして、塗料弁１４は、常時は弁座１１Ａに着座して閉弁している。一方、塗装時、再塗装時には、塗料弁１４は、外部からの制御エアがアクチュエータ１４Ａに給排されることによって、弁軸１４Ｂを縮小させて弁体１４Ｃを内筒１１の弁座１１Ａから離座させ、塗料流路１２を開弁するものである。
【００６０】
１５は溶剤流路１３の途中に配設された常閉の溶剤弁で、該溶剤弁１５は、２ポート２位置のスプリングリターン型エア式切換弁によって構成されている。そして、溶剤弁１５は、常時は溶剤流路１３を閉弁している。一方、洗浄時、再塗装時には、溶剤弁１５は、外部から制御エアが供給されることによって開弁し、後述の溶剤源装置２０と溶剤流路１３との間を連通するものである。
【００６１】
１６は塗装機１の外部に設けられた色替弁装置で、該色替弁装置１６は、図２に示すように塗料供給配管１７を介して塗料流路１２と接続されると共に、塗料供給配管１７の途中には、後述の塗料用容積型ポンプ１９が配設されている。また、色替弁装置１６は、Ａ色，Ｂ色，…Ｎ色の塗料を選択的に回転霧化頭５に供給するための塗料弁１６Ａ，１６Ｂ，…１６Ｎと、色替のときに塗料通路１２と回転霧化頭５との間を洗浄するためのシンナ弁１６Ｔｈ  、エア弁１６Ａｒ  によって構成されている。さらに、塗料弁１６Ａ，１６Ｂ，…１６Ｎは、塗料供給源としての塗料供給ライン１８Ａ，１８Ｂ，…１８Ｎに接続されると共に、シンナ弁１６Ｔｈ  は、シンナ源１８Ｔｈ  に接続され、エア弁１６Ａｒ  は、エア源１８Ａｒ  に接続されている。そして、色替弁装置１６は、Ａ色，Ｂ色，…Ｎ色の複数の塗料弁１６Ａ，１６Ｂ，…１６Ｎ、シンナ弁１６Ｔｈ  、エア弁１６Ａｒ  を選択的に開弁し、塗料を塗料流路１２内に供給すると共に、色替時にあっては回転霧化頭５、塗料流路１２、後述の排液流路２４を洗浄するものである。
【００６２】
１９は塗料の吐出量を可変に調整する塗料流量調整手段としての塗料用容積型ポンプで、該塗料用容積型ポンプ１９は、塗料供給配管１７の途中に接続され、例えばギヤポンプ、ベーンポンプ、アキシャルピストン型ポンプ、ラジアルピストン型ポンプ等によって構成されている。そして、塗料用容積型ポンプ１９の１回転当たりの押しのけ容積は、そのポンプにとって固有の値に予め定められているから、塗料用容積型ポンプ１９の回転数を調整することによって塗料、シンナの供給量を可変に設定する。このため、塗料用容積型ポンプ１９は、回転数を調整することによって、被塗物、塗装機１周囲の温度、湿度等の雰囲気条件に影響されることなく、所望の吐出量となった塗料、シンナを定量供給するものである。
【００６３】
２０は色替弁装置１６と共に塗装機１の外部に設けられた溶剤源としての溶剤源装置で、該溶剤源装置２０は、溶剤供給配管２１を介して溶剤弁１５に接続され、該溶剤弁１５を介して溶剤流路１３に接続されている。そして、溶剤源装置２０は、色替時には内筒１１の先端側や回転霧化頭５等を洗浄し、再塗装時には塗料を希釈化するシンナを回転霧化頭５に供給するための複数（例えば２個）のシンナ弁２０Ｔｈ  と、洗浄用のエアを供給するエア弁２０Ａｒ  によって構成されている。また、シンナ弁２０Ｔｈ  は溶剤源としてのシンナ源２２Ｔｈ  に接続されると共に、エア弁２０Ａｒ  はエア源２２Ａｒ  に接続されている。これにより、溶剤源装置２０は、シンナ弁２０Ｔｈ  とエア弁２０Ａｒ  とを選択的に開弁し、シンナ等を溶剤流路１３に供給するものである。なお、２個のシンナ弁２０Ｔｈ  は、塗料の種類等に応じて異なる成分のシンナを供給するシンナ源２２Ｔｈ  に接続されている。
【００６４】
２３は再塗装時のシンナの供給量を可変に調整する溶剤流量調整手段としての溶剤用容積型ポンプで、該溶剤用容積型ポンプ２３は、溶剤供給配管２１の途中に接続され、塗料用容積型ポンプ１９と同様にギヤポンプ等によって構成されている。そして、溶剤用容積型ポンプ２３は、塗料用容積型ポンプ１９と同様に、回転数を調整することによって、所望の吐出量となったシンナを定量供給するものである。
【００６５】
２４はカバー２内に形成された排液流路で、該排液流路２４は、図２に示すように、その一端側が排液配管２５を介して塗装機１の外部に設けられた廃液タンク２６に接続され、その他端側がカバー２内で塗料流路１２の途中に接続されている。
【００６６】
２７は排液流路２４の途中に設けられた排液弁で、該排液弁２７は溶剤弁１５とほぼ同様に、常閉の２ポート２位置のスプリングリターン型エア式切換弁として構成されている。そして、排液弁２７は、常時は、排液流路２４を閉弁している。一方、洗浄時には、排液弁２７は、外部からの制御エアによって開弁し、排液流路２４と廃液タンク２６との間を連通するものである。
【００６７】
本実施の形態による回転霧化型静電塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次にＡ色の通常塗装と再塗装を行う場合について図２および図３を参照しつつ説明する。
【００６８】
まず、前色の洗浄が済んでいる塗装機１の回転霧化頭５にＡ色塗料を供給するＡ色供給工程が行われる。このとき、Ａ色塗料は、塗料供給配管１７から塗料流路１２、回転霧化頭５に亘って充填される。
【００６９】
そして、Ａ色の通常塗装工程では、エアモータ３によって回転軸４、回転霧化頭５を回転させる。また、回転霧化頭５に高電圧を印加すると共に、シェーピングエア源（図示せず）からシェーピングエアリング２Ａに向けてシェーピングエアを供給し、シェーピングエア噴出口２Ｂから回転霧化頭５の前面側にシェーピングエアを噴出する。
【００７０】
このとき、塗料弁１４は、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁する。一方、溶剤弁１５と排液弁２７は、閉弁位置となる切換位置（イ）に保持されている。この状態で、塗料用容積型ポンプ１９はＡ色塗料を回転霧化頭５の塗料溜り８に定量供給するから、Ａ色塗料は、塗料吐出口１１Ｂからハブ部材７の塗料薄膜化面６Ｃに向けて吐出され、回転霧化頭５の高速回転によって霧化される。そして、この霧化されたＡ色塗料は、塗料放出端縁６Ｄから放出されるときに高電圧が帯電すると共に、シェーピングエア噴出口２Ｂからのシェーピングエアにより塗装パターンが形成され、回転霧化頭５と被塗物との間に生じる電気力線に沿って飛行することにより、該被塗物に塗着する。
【００７１】
次に、Ａ色の通常塗装工程が終了したら、塗料供給配管１７、塗料流路１２、ハブ部材７等に残留、付着したＡ色塗料を洗浄する洗浄工程を行う。
【００７２】
即ち、洗浄工程では、排液弁２７は、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁する。一方、塗料弁１４は閉弁位置となる切換位置（イ）に保持される。
【００７３】
これにより、排液弁２７は、排液流路２４と廃液タンク２６とを接続するから、色替弁装置１６は、エア、シンナを交互に複数回吐出する。この結果、塗料供給配管１７、塗料流路１２の一部に残留したＡ色塗料は、排液流路２４から排液配管２５等を介して廃液タンク２６内に流入し、回収される。
【００７４】
そして、塗料供給配管１７および塗料流路１２の一部の洗浄が終了したら、塗料弁１４を切換位置（ロ）に切換えて開弁させ、色替弁装置１６からのシンナを塗料流路１２の先端側に供給する。これにより、色替弁装置１６から供給されるシンナは、塗料流路１２先端側に残留するＡ色塗料をハブ部材７に吐出させ、該塗料流路１２の先端側や回転霧化頭５等を洗浄する。
【００７５】
また、Ａ色の通常塗装工程では、Ａ色塗料の吐出時に内筒１１の先端の塗料吐出口１１Ｂ外周側に塗料が付着する。しかし、前述の洗浄工程では、塗料流路１２から回転霧化頭５に向けてシンナ等を噴射するだけであるから、この塗料吐出口１１Ｂ外周側に付着した塗料を洗浄することができない。そこで、洗浄工程では、前述した色替弁装置１６による塗料流路１２等の主洗浄に加えて、溶剤源装置２０によって内筒１１の先端外周側をスポット的に洗浄する補助洗浄工程を行うようになっている。
【００７６】
即ち、例えば洗浄工程の初期時には、補助洗浄工程を行うために溶剤弁１５は、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わり開弁する。この状態で、溶剤源装置２０のシンナ弁２０Ｔｈ  が開弁し、シンナを吐出する。これにより、このシンナは、溶剤供給配管２１から溶剤流路１３に供給され、該溶剤吐出口１０Ａから内筒１１の塗料吐出口１１Ｂ外周側に向けて吐出されて付着塗料を洗浄する。そして、内筒１１の先端側外周の付着塗料の洗浄が終了した後、溶剤源装置２０のエア弁２０Ａｒ  は、エアを吐出し、溶剤流路１３内に残留したシンナを排出する。
【００７７】
また、Ａ色の塗装が行われた被塗物は乾燥工程、焼付工程等の後、仕上り工程においてその塗装状態が検査される。このとき、塗装された被塗物の塗膜表面に塗装不良が発生していることがある。このように塗装不良が発生している場合には、塗装面を高品質に仕上げるために、塗装不良が点在して発生している塗膜表面全体に研磨処理を施した後に、研磨除去された塗膜の膜厚分を補うために再塗装を行う必要がある。そこで、次にＡ色の再塗装工程について説明する。
【００７８】
まず、塗料供給工程では、回転霧化頭５にＡ色塗料を供給し、Ａ色の塗装準備を行う。次に、再塗装工程では、塗料弁１４は、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁すると共に、溶剤弁１５も、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁する。一方、排液弁２７は、閉弁位置となる切換位置（イ）に保持されている。
【００７９】
この状態で、塗料用容積型ポンプ１９は、塗料流路１２を介してＡ色塗料を塗料溜り８に定量供給し、溶剤用容積型ポンプ２３は、溶剤流路１３を介してシンナを塗料溜り８に定量供給する。これにより、塗料溜り８で、Ａ色塗料とシンナとが混合され、シンナによって希釈化したＡ色希釈塗料となって回転霧化頭５により噴霧される。
【００８０】
ここで、このＡ色希釈塗料を用いて塗装を行う再塗装工程では、研磨処理工程で研磨除去した膜厚分だけの塗料を塗装すればよいから、塗料用容積型ポンプ１９の回転数を低く設定する。これにより、塗料用容積型ポンプ１９は、Ａ色塗料のみを用いて行う通常塗装工程のときよりも少量のＡ色塗料を塗料溜り８に定量供給する。一方、溶剤用容積型ポンプ２３は、溶剤流路１３から吐出するシンナの吐出量を調整し、シンナを塗料溜り８に定量供給する。
【００８１】
即ち、通常塗装工程では、塗料弁１４を開弁し、塗料用容積型ポンプ１９によって流量が例えば１００ｃｃ／ｍｉｎとなったＡ色塗料を定量供給する。このとき、溶剤弁１５は閉弁しているから、溶剤用容積型ポンプ２３からシンナが供給されることはない。これに対し、再塗装工程では、塗料弁１４と溶剤弁１５を開弁し、塗料用容積型ポンプ１９によって流量が例えば５０ｃｃ／ｍｉｎとなったＡ色塗料を定量供給すると共に、溶剤用容積型ポンプ２３によって流量が例えば２０ｃｃ／ｍｉｎとなったシンナを定量供給する。これにより、再塗装のときに使用されるＡ色希釈塗料は、Ａ色塗料とシンナとの混合比が最適な揮発性溶剤の割合となるように調整される。
【００８２】
そして、塗料溜り８内に吐出したＡ色塗料とシンナとは、高速回転する回転霧化頭５によって塗料溜り８内で攪拌され、Ａ色希釈塗料となって塗料流出孔７Ｂから流出する。そして、Ａ色希釈塗料は、塗料薄膜化面６Ｃによって平滑化されると共に、塗料放出端縁６Ｄから放出され、回転霧化頭５の高速回転によって霧化される。これにより、霧化されたＡ色希釈塗料は、塗料放出端縁６Ｄから放出されるときに高電圧に帯電した帯電塗料粒子となり、シェーピングエア噴出口２Ｂからのシェーピングエアによって塗装パターンが形成される。そして、帯電塗料粒子は、回転霧化頭５と被塗物との間に生じる電気力線に沿って飛行することにより、該被塗物に塗着する。
【００８３】
かくして、本実施の形態では、通常塗装工程では塗料弁１４のみ開弁し、再塗装工程では塗料弁１４と一緒に溶剤弁１５を開弁する構成としたから、再塗装工程では、回転霧化頭５に塗料流路１２を通じて塗料を供給すると共に、溶剤流路１３を通じてシンナを供給することができる。これにより、回転霧化頭５は、塗料とシンナとを混合すると共に、シンナによって希釈化した希釈塗料を高電圧に帯電させつつ被塗物に向けて噴霧する。
【００８４】
このため、再塗装工程では、溶剤弁１５から供給されるシンナによって塗料の揮発性溶剤の割合を増加させることができるから、再塗装工程で塗料の吐出量が減少し、塗料粒子中の揮発成分の揮発が促進されるときでも、回転霧化頭５から噴霧される各塗料粒子中に含まれる揮発成分の割合を増加させることができ、塗着時不揮発分含有率を所望の値に容易に調整することができる。従って、再塗装における被塗物の塗装仕上り性を良好にして、塗装機１に対する信頼性を向上することができる。
【００８５】
また、本実施の形態によれば、再塗装工程では塗料用容積型ポンプ１９によって色替弁装置１６からの塗料の吐出量を減少させることができるから、従来技術のような塗料の無駄をなくすことができ、塗装コストを低下させることができる。しかも、色替弁装置１６からの塗料の吐出量を減少させることによって絞塗装、レザートーン塗装等の塗膜に再塗装を施すときでも、再塗装によって被塗物の表面に薄い塗膜を形成することができるから、絞塗装、レザートーン塗装等による凹凸感が損なうことなく、再塗装を行うことができる。
【００８６】
また、色替弁装置１６と塗料弁１４との間には塗料用容積型ポンプ１９を設け、溶剤源装置２０と溶剤弁１５との間には溶剤用容積型ポンプ２３を設ける構成としたから、再塗装工程では、塗料用容積型ポンプ１９によって塗料の吐出量を調整しつつ塗料を塗料溜り８に定量供給できると共に、溶剤用容積型ポンプ２３によってシンナの吐出量を調整しつつシンナを塗料溜り８に定量供給することができる。これにより、再塗装のときに使用される希釈塗料を、塗料とシンナとの混合比が最適な揮発性溶剤の割合となるように調整することができる。
【００８７】
一方、塗装機１を、エアモータ３と、該エアモータ３の軸方向に挿通された回転軸４と、該回転軸４に設けられたフィードチューブ９と、回転軸４の先端に取り付けた回転霧化頭５とによって構成したから、再塗装工程では、塗料弁１４と溶剤弁１５とが開弁し、エアモータ３によって高速回転状態にある回転霧化頭５に向けて塗料とシンナとを供給することができる。この結果、回転霧化頭５は、塗料とシンナとを混合希釈すると共に、希釈化した希釈塗料を高電圧に帯電させつつ被塗物に向けて噴霧することができる。
【００８８】
また、フィードチューブ９を内筒１１と外筒１０とからなる二重チューブ構造とし、内筒１１内には塗料流路１２を形成すると共に、内筒１１と外筒１０との間には溶剤流路１３を形成する構成としたから、洗浄工程では、溶剤弁１５をフィードチューブ９先端の洗浄を行う洗浄弁として用いることができる。このため、補助洗浄工程で溶剤弁１５を開弁し、内筒１１と外筒１０との間に形成された溶剤流路１３を通じてシンナを吐出することによって、内筒１１の先端に付着した塗料を確実に洗浄することができる。また、再塗装工程では、内筒１１内の塗料流路１２から塗料が吐出されると共に、内筒１１の外周側を取り囲む溶剤流路１３からシンナが供給されるから、回転霧化頭５の全周に亘ってほぼ均等に塗料、シンナを吐出させることができ、塗料とシンナとを容易に混合することができる。
【００８９】
また、回転霧化頭５にはフィードチューブ９の先端を収容する塗料溜り８を形成したから、再塗装工程でフィードチューブ９の先端から塗料とシンナとを吐出したときに、塗料溜り８内で塗料とシンナとを容易に混合、攪拌することができる。
【００９０】
次に、図４は第２の実施の形態による塗装方法で、本実施の形態の特徴は、被塗物、塗装装置等の周囲の温度、湿度等のような雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うことにある。そこで、図４を参照しつつ雰囲気条件が適温時、適湿時のＡ色の通常塗装工程（以下、適温時塗装工程という）と溶剤が揮発し易い高温時、乾燥時のＡ色の通常塗装工程（以下、高温時塗装工程という）について説明する。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９１】
まず、前色の洗浄が済んでいる塗装機１の回転霧化頭５にＡ色塗料を供給するＡ色塗料供給工程が行われる。このとき、Ａ色塗料は、塗料供給配管１７から塗料流路１２、回転霧化頭５に亘って充填される。
【００９２】
そして、適温時塗装工程では、エアモータ３によって回転軸４、回転霧化頭５を回転させる。また、回転霧化頭５に高電圧を印加すると共に、シェーピングエア源（図示せず）からシェーピングエアリング２Ａに向けてシェーピングエアを供給し、シェーピングエア噴出口２Ｂから回転霧化頭５の前面側にシェーピングエアを噴出する。
【００９３】
このとき、塗料弁１４は、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁する。一方、溶剤弁１５と排液弁２７は、閉弁位置となる切換位置（イ）に保持されている。これにより、塗料用容積型ポンプ１９は、塗料流路１２を介してＡ色塗料を塗料溜り８に定量供給し、Ａ色塗料を塗料吐出口１１Ｂからハブ部材７の塗料薄膜化面６Ｃに向けて吐出して回転霧化頭５によって霧化する。そして、この霧化されたＡ色塗料は、塗料放出端縁６Ｄから放出されるときに高電圧が帯電すると共に、シェーピングエア噴出孔２Ａからのシェーピングエアにより塗装パターンが形成され、回転霧化頭５と被塗物との間に生じる電気力線に沿って飛行することにより、該被塗物に塗着する。
【００９４】
ところで、一般に、塗料は通常の塗装温度等の適正な雰囲気条件に合わせて溶剤の含有量が設定されている。このため、例えば被塗物、塗装装置等の周囲温度が上昇したときには通常使用される塗料によって塗装を行うと、塗着時不揮発分含有率が上昇して、塗膜表面にゆず肌が形成される傾向がある。
【００９５】
本実施の形態はこのような問題点を解決したもので、次に前述した高温時等における高温時塗装工程について説明する。
【００９６】
まず、塗料供給工程では、回転霧化頭５にＡ色塗料を供給し、Ａ色の塗装準備を行う。次に、高温時塗装工程では、塗料弁１４は、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁すると共に、溶剤弁１５も、切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わって開弁する。一方、排液弁２７は、閉弁位置となる切換位置（イ）に保持されている。
【００９７】
この状態で、塗料用容積型ポンプ１９は、塗料流路１２を介してＡ色塗料を塗料溜り８に定量供給し、溶剤用容積型ポンプ２３は、溶剤流路１３を介してシンナを塗料溜り８に定量供給する。これにより、塗料溜り８で、Ａ色塗料とシンナとが混合され、シンナによって希釈化したＡ色希釈塗料となって回転霧化頭５により噴霧される。
【００９８】
ここで、このＡ色希釈塗料を用いて塗装を行う高温時塗装工程では、適温時塗装工程とほぼ同じ膜厚分だけ塗料を塗装する必要があるから、塗料用容積型ポンプ１９の回転数は適温時塗装工程とほぼ同じ回転数に設定する。これにより、塗料用容積型ポンプ１９は、Ａ色塗料のみを用いて行う適温時塗装工程とほぼ同じ流量のＡ色塗料を塗料溜り８に定量供給する。一方、溶剤用容積型ポンプ２３は、溶剤流路１３から吐出するシンナの吐出量を調整し、シンナを塗料溜り８に定量供給する。
【００９９】
即ち、適温時塗装工程では、塗料弁１４を開弁し、塗料用容積型ポンプ１９によって流量が例えば１００ｃｃ／ｍｉｎとなったＡ色塗料を定量供給する。このとき、溶剤弁１５は閉弁しているから、溶剤用容積型ポンプ２３からシンナが供給されることはない。一方、高温時塗装工程では、塗料弁１４を開弁し、塗料用容積型ポンプ１９によって流量が適温時塗装工程と同様の１００ｃｃ／ｍｉｎとなったＡ色塗料を定量供給する。このとき、溶剤弁１５も開弁し、溶剤用容積型ポンプ２３によって流量が例えば３０ｃｃ／ｍｉｎとなったシンナを定量供給する。これにより、高温時塗装工程に使用されるＡ色希釈塗料は、Ａ色塗料とシンナとの混合比が最適な揮発性溶剤の割合となるように調整される。
【０１００】
そして、塗料溜り８内に吐出したＡ色塗料とシンナとは、高速回転する回転霧化頭５によって塗料溜り８内で攪拌され、Ａ色希釈塗料となって塗料流出孔７Ｂから流出する。そして、Ａ色希釈塗料は、塗料薄膜化面６Ｃによって平滑化されると共に、塗料放出端縁６Ｄから放出され、回転霧化頭５の高速回転によって霧化される。これにより、霧化されたＡ色希釈塗料は、塗料放出端縁６Ｄから放出されるときに高電圧に帯電した帯電塗料粒子となり、シェーピングエア噴出口２Ｂからのシェーピングエアによって塗装パターンが形成される。そして、帯電塗料粒子は、回転霧化頭５と被塗物との間に生じる電気力線に沿って飛行することにより、該被塗物に塗着する。
【０１０１】
かくして、本実施の形態では、溶剤が揮発しにくい適温時塗装工程では塗料弁１４のみ開弁し、溶剤が揮発し易い高温時塗装工程では塗料弁１４と一緒に溶剤弁１５を開弁する構成としたから、高温時塗装工程では、回転霧化頭５に塗料流路１２を通じて塗料を供給すると共に、溶剤流路１３を通じてシンナを供給することができる。
【０１０２】
このため、高温時塗装工程では、溶剤弁１５から供給されるシンナによって塗料の揮発性溶剤の割合を増加させることができるから、高温時塗装工程で温度、湿度等の雰囲気条件によって塗料粒子中の揮発成分の揮発が促進されるときでも、回転霧化頭５から噴霧される各塗料粒子中に含まれる揮発成分の割合を増加させることができ、被塗物に塗着したときの塗着時不揮発分含有率を所望の値に容易に調整することができる。従って、溶剤の揮発が促進されるときでも被塗物の塗装仕上り性を良好にして、塗装機１に対する信頼性を向上することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態によれば、高温時塗装工程では塗料用容積型ポンプ１９によって適温時塗装工程とほぼ同じ流量の塗料を定量供給するから、高温時塗装工程でも適温時塗装工程とほぼ同じ膜厚の塗膜を形成することができる。
【０１０４】
なお、前記第１、第２の実施の形態では、塗装装置として直接帯電式の静電塗装装置を例に挙げて説明したが、カバーの外周側に外部電極を設け、該外部電極に高電圧を印加することによって塗料粒子を帯電させる間接帯電方式の静電塗装装置に適用してもよい。
【０１０５】
また、前記第１、第２の実施の形態では、二重チューブ構造のフィードチューブ９を用いる構成としたが、図５および図６に示す変形例のように、内部が塗料流路３１となった一重チューブ構造のフィードチューブ３２を用いる構成としてもよい。この場合、フィードチューブ３２の途中には塗料弁１４′を設けると共に、該塗料弁１４′の上流側には溶剤流路としての溶剤配管３３を接続するものである。
【０１０６】
次に、図７および図８は第３の実施の形態による塗装装置で、本実施の形態の特徴は、塗料噴霧手段をエア霧化型の塗装機によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０７】
４１は塗料噴霧手段としてのエア霧化型の塗装機で、該塗装機４１は、後述するスプレーガン本体４２、塗料ノズル４３、エアノズル４５等によって構成されている。
【０１０８】
４２は長尺な筒状に形成されたスプレーガン本体、４３は該スプレーガン本体４２の先端側中央に取付けられた塗料ノズルをそれぞれ示し、該塗料ノズル４３は、その先端側がテーパ状に形成されると共に、その内部には色替弁装置１６に接続された塗料流路４４が形成されている。また、塗料ノズル４３の内部には後述する塗料弁５０のニードル弁体５０Ｂが離着座する弁座部４３Ａが形成されると共に、弁座部４３Ａの先端側にはニードル弁体５０Ｂの開弁時に塗料流路４４を介して供給される塗料を噴霧する塗料噴霧口４３Ｂが形成されている。
【０１０９】
４５は塗料ノズル４３の先端面側を覆うようにして設けられたエアノズルで、該エアノズル４５は、リテーナリング４６を介してスプレーガン本体４２の先端側に固定されている。そして、エアノズル４５の前面側には、上下方向に対向し、かつ前方に突出した一対のホーン部４５Ａが形成されている。また、エアノズル４５の中央部には、塗料ノズル４３の先端側が挿通するノズル挿通穴４５Ｂが形成されると共に、該ノズル挿通穴４５Ｂ内には塗料ノズル４３の塗料噴霧口４３Ｂが突出して配設されている。さらに、ノズル挿通穴４５Ｂの周囲には、多数の霧化エア噴出口４５Ｃが形成され、各ホーン部４５Ａには、斜め内側に向けて開口したパターンエア噴出口４７が形成されている。
【０１１０】
そして、ノズル挿通穴４５Ｂと霧化エア噴出口４５Ｃは、霧化エア通路４８を通じて供給される霧化エアを噴出し、塗料噴霧口４３Ｂから噴霧する塗料の霧化を促進するものである。また、パターンエア噴出口４７は、パターンエア通路４９を通じて供給されるパターンエアを噴出し、塗料噴霧口４３Ｂから噴霧する塗料のパターンを成形するものである。
【０１１１】
５０は塗料流路４４を開，閉弁する塗料弁で、該塗料弁５０は、スプレーガン本体４２に設けられたアクチュエータ５０Ａと、該アクチュエータ５０Ａによって弁座部４３Ａに離着座するニードル弁体５０Ｂとによって構成されている。また、ニードル弁体５０Ｂの先端には、高電圧発生器（図示せず）に接続された針状電極５１が設けられている。
【０１１２】
５２は塗料ノズル４３の手前側で塗料流路４４に合流する溶剤流路で、該溶剤流路５２は、その途中には第１の実施の形態の溶剤弁１５とほぼ同様の溶剤弁５３が設けられると共に、溶剤供給配管２１を通じて溶剤源装置２０に接続されている。
【０１１３】
５４は塗料流路４４に合流した排液流路で、該排液流路５４は、その途中に第１の実施の形態による排液弁２７とほぼ同様の排液弁５５が設けられると共に、排液配管２５を介して塗装機４１の外部に設けられた廃液タンク２６に接続されている。
【０１１４】
かくして、本実施の形態でも前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１１５】
なお、第２の実施の形態では、塗料噴霧手段としてエア霧化型塗装機４１を用いるものとしたが、液圧霧化型塗装機、エアミックス型塗装機等を用いてもよい。
【０１１６】
また、前記各実施の形態では、塗料用容積型ポンプ１９を色替弁装置１６と塗装機１，４１との間に接続するものとしたが、例えば色替弁装置１６と塗料供給ライン１８Ａ，１８Ｂ，…１８Ｎとの間にそれぞれ配設する構成としてもよい。
【０１１７】
また、前記各実施の形態では、溶剤用容積型ポンプ２３を溶剤源装置２０と塗装機１，４１との間に接続するものとしたが、例えば溶剤源装置２０とシンナ源２２Ｔｈ  との間に配設する構成としてもよい。
【０１１８】
また、前記各実施の形態では、塗料流量調整手段、溶剤流量調整手段としてギヤポンプ、ベーンポンプ、アキシャルピストン型ポンプ、ラジアルピストン型ポンプ等からなる容積型ポンプ１９，２３によって構成するものとしたが、本発明はこれに限らず、例えば圧力レギュレータによって塗料流量調整手段、溶剤流量調整手段を構成してもよい。
【０１１９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明による塗装装置によれば、通常塗装時には塗料弁のみ開弁して塗装を行い、再塗装時には塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して塗装を行う構成としたから、通常塗装時には、塗料噴霧手段は、塗料供給源から供給される塗料を噴霧し、被塗物を塗装することができる。一方、塗着時不揮発分含有率を低下させる再塗装時には、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁させるから、塗料噴霧手段に塗料と溶剤とを供給することができる。これにより、塗料噴霧手段は、溶剤と混合希釈した希釈塗料を噴霧することができる。この結果、飛行中の塗料粒子の揮発成分の割合を増加させ、再塗装時の被塗物に塗着した塗膜の塗着時不揮発分含有率を所望の値に調整することができ、再塗装における被塗物の塗装仕上り性を良好にして、塗装装置に対する信頼性を向上することができる。
また、請求項２の発明によれば、雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うから、溶剤の揮発が促進される温度、湿度等の雰囲気条件となるときには、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して未塗装の被塗物に通常塗装を行うことができる。これにより、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とが混合希釈した希釈塗料を噴霧するから、飛行中の希釈塗料粒子の揮発性溶剤の割合が高くなり、塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。
特に、請求項２の発明によれば、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁からは塗料弁のみを開弁して通常塗装するときの流量とほぼ同じ流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させるから、溶剤の揮発が促進される雰囲気条件であっても塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。また、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときであっても、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときとほぼ同じ流量の塗料を供給するから、溶剤弁の開，閉に関係なく通常塗装時の塗膜の膜厚をほぼ一定に保持することができる。
【０１２０】
また、請求項３の発明によれば、塗料供給源と塗料弁との間には塗料流量調整手段を設け、溶剤源と溶剤弁との間には溶剤流量調整手段を設ける構成としたから、希釈塗料を用いるときには、塗料流量調整手段によって塗料の流量を調整しつつ塗料を塗料噴霧手段に定量供給できると共に、溶剤流量調整手段によって溶剤の流量を調整しつつ溶剤を塗料噴霧手段に定量供給することができる。これにより、希釈塗料を、塗料とシンナとの混合比が最適な揮発性溶剤の割合となるように調整することができる。
【０１２１】
また、請求項４の発明によれば、塗料噴霧手段を、エアモータと、該エアモータの軸方向に挿通された回転軸と、該回転軸内にそれぞれ塗料流路と溶剤流路とが設けられたフィードチューブと、回転軸の先端に設けられた回転霧化頭とによって構成したから、塗着時不揮発分含有率を低下させるときには、エアモータによって高速回転状態にある回転霧化頭に向けて塗料と溶剤とを供給することができる。この結果、回転霧化頭は、塗料と溶剤とを混合すると共に、この混合希釈した希釈塗料を高電圧に帯電させつつ被塗物に向けて噴霧することができる。
【０１２２】
また、請求項５の発明によれば、フィードチューブを内筒と外筒とからなる二重チューブ構造とし、内筒内には塗料流路を形成すると共に、内筒と外筒との間には溶剤流路を形成する構成としたから、塗着時不揮発分含有率を低下させるときには、内筒内の塗料流路から塗料を吐出すると共に、内筒の外周側を取り囲む溶剤流路から溶剤を供給し、塗料と溶剤とを容易に混合することができる。また、溶剤流路を通じて溶剤を吐出することによって、フィードチューブ先端の塗料を洗浄することができ、溶剤弁を洗浄弁として利用することができる。
【０１２３】
また、請求項６の発明によれば、塗料噴霧手段を、スプレーガン本体と、該スプレーガン本体の先端側に設けられ塗料流路を介して供給される塗料を塗料噴霧口から噴霧する塗料ノズルとによって構成し、塗料ノズルの手前側で塗料流路と溶剤流路とを合流させたから、塗着時不揮発分含有率を低下させるときには、塗料ノズルに塗料流路を通じて塗料を供給すると共に溶剤流路を通じて溶剤を供給することができる。これにより、塗料ノズルは、これらの塗料と溶剤とを混合希釈し、希釈塗料を一緒に噴霧することができる。
【０１２４】
一方、請求項７の発明による塗装方法によれば、通常塗装時には塗料弁のみ開弁して塗装を行い、再塗装時には塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して塗装を行う構成としたから、通常塗装時には、塗料噴霧手段は、塗料供給源から供給される塗料を噴霧し、被塗物を塗装することができる。一方、再塗装時には、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁させるから、塗料噴霧手段には、塗料供給源からの塗料が供給されると共に、溶剤源からの溶剤が供給される。これにより、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とを混合し、溶剤によって希釈化した希釈塗料を噴霧することができる。この結果、再塗装時の被塗物に塗着した塗膜の塗着時不揮発分含有率を所望の値に調整することができ、再塗装における被塗物の塗装仕上り性を良好にして、塗装装置に対する信頼性を向上することができる。
【０１２５】
また、請求項８の発明によれば、再塗装時には、塗料弁からは通常塗装時の流量よりも少ない流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、通常塗装時よりも塗着時不揮発分含有率を低下させるから、再塗装時の塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。また、再塗装時には、通常塗装時の流量よりも少ない流量の塗料を供給するから、通常塗装時よりも薄い塗膜を形成することができ、塗料の無駄をなくすことができる。
【０１２６】
また、請求項９の発明によれば、雰囲気条件に応じて塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うから、溶剤の揮発が促進される温度、湿度等の雰囲気条件となるときには、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して未塗装の被塗物に通常塗装を行うことができる。これにより、塗料噴霧手段は、塗料と溶剤とが混合希釈した希釈塗料を噴霧するから、飛行中の希釈塗料粒子の揮発性溶剤の割合が高くなり、塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。
【０１２７】
さらに、請求項９の発明によれば、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときには、塗料弁からは塗料弁のみを開弁して通常塗装するときの流量とほぼ同じ流量の塗料を供給し、溶剤弁からは所望の流量の溶剤を供給し、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときよりも塗着時不揮発分含有率を低下させるから、溶剤の揮発が促進される雰囲気条件であっても塗膜の塗着時不揮発分含有率を最適な値に調整することができる。また、塗料弁と溶剤弁とを一緒に開弁して通常塗装を行うときであっても、塗料弁のみを開弁して通常塗装するときとほぼ同じ流量の塗料を供給するから、溶剤弁の開，閉に関係なく通常塗装時の塗膜の膜厚をほぼ一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による塗装装置を示す全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態による塗装装置の塗料、溶剤等の流路系統を示す回路構成図である。
【図３】塗装工程、洗浄工程、再塗装工程における色替弁装置、溶剤源装置、塗料弁、排液弁、溶剤弁の動作を示す動作説明図である。
【図４】第２の実施の形態による適温時塗装工程、高温時塗装工程における色替弁装置、溶剤源装置、塗料弁、排液弁、溶剤弁の動作を示す動作説明図である。
【図５】第１、第２の実施の形態の変形例による塗装装置を示す全体構成図である。
【図６】第１、第２の実施の形態の変形例による塗装装置の塗料、溶剤等の流路系統を示す回路構成図である。
【図７】第３の実施の形態による塗装装置を示す全体構成図である。
【図８】第３の実施の形態による塗装装置の塗料、溶剤等の流路系統を示す回路構成図である。
【図９】従来技術による塗装装置によって被塗物を再塗装したときの塗膜を示す断面図である。
【図１０】従来技術による塗装装置によって絞塗装を施した被塗物を再塗装したときの塗膜を示す断面図である。
【図１１】塗料の吐出量、塗料粒子の粒径、飛行中の溶剤蒸発速度の関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
１，４１  塗装機（塗料噴霧手段）
３  エアモータ
４  回転軸
５  回転霧化頭
９，３２  フィードチューブ
１０  外筒
１１  内筒
１２，３１，４４  塗料流路
１３，５２  溶剤流路
１４，５０，１４′  塗料弁
１５，５３  溶剤弁
１８Ａ，１８Ｂ，…１８Ｎ  塗料供給ライン（塗料供給源）
１９  塗料量容積型ポンプ（塗料流量調整手段）
２２Ｔh   シンナ源（溶剤源）
２３  溶剤用容積型ポンプ（溶剤流量調整手段）
３３  溶剤配管（溶剤流路）
４２  スプレーガン本体
４３  塗料ノズル
４３Ｂ  塗料噴霧口
【図１】
0003566584.tif 000003
【図２】
0003566584.tif 000004
【図３】
0003566584.tif 000005
【図４】
0003566584.tif 000006
【図５】
0003566584.tif 000007
【図６】
0003566584.tif 000008
【図７】
0003566584.tif 000009
【図８】
0003566584.tif 000010
【図９】
0003566584.tif 000011
【図１０】
0003566584.tif 000012
【図１１】
0003566584.tif 000013