(57)【要約】【課題】主剤と硬化剤とを混合および霧化して塗布する二液混合塗装装置において、主剤の種類を迅速に変更するとともに、主剤の硬化等によるノズルの詰まりを防止する。【解決手段】硬化剤と５種類の主剤とを供給するノズル３４は、５種類の主剤がそれぞれ個別に供給される５つの偏在供給路５０と、これらの偏在供給路５０が１つの隙間部６４にまとめられる集合部６２とを有する。主剤は、５種類のうち１種類が供給され偏在供給路５０、隙間部６４を通り前部５４の先端部５４ａから放出される。硬化剤は軸心供給路４８および内管４４の中心孔４４ａを通り先端開口部４４ｂから放出される。【選択図】図３
2004141800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の塗装剤の中から選択される少なくとも１種類の第１塗装剤と第２塗装剤とを回転霧化ヘッド内において混合し、被塗装物に噴霧する二液混合塗装装置であって、
前記第１塗装剤および前記第２塗装剤を前記回転霧化ヘッドへ供給するノズルは、
複数種類の前記第１塗装剤がそれぞれ個別に供給される複数の第１供給路と、
前記複数の第１供給路が１つの集合路にまとめられる集合部と、
前記集合路に連通し、前記第１塗料剤を放出する第１放出口と、
前記第２塗装剤が供給される第２供給路と、
前記第２供給路に連通し、前記第２塗料剤を放出する第２放出口と、
を有することを特徴とする二液混合塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載の二液混合塗装装置において、
前記複数の第１供給路に前記第１塗装剤を個別に供給する複数の第１供給部と、
前記第２供給路に前記第２塗装剤を供給する第２供給部と、
を有し、
前記複数の第１供給部のうち選択されたいずれか１つが前記第１塗装剤を供給することを特徴とする二液混合塗装装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の二液混合塗装装置において、
前記ノズルの軸心に設けられる中空の内管と、前記内管の外側に同軸状に設けられる外管とによって二重管構造を形成し、
前記第２供給路は内管として設定され、前記集合路は前記内管と前記外管との間の隙間部として設定されることを特徴とする二液混合塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の塗装剤の中から選択される少なくとも１種類の第１塗装剤と第２塗装剤とを回転霧化ヘッド内において混合し、被塗装物に噴霧する二液混合塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車体等の被塗装物を塗装する際に、主剤と硬化剤とを混合して塗装ガンから噴霧する二液混合塗装装置が使用されている。
【０００３】
二液混合塗装装置では、エアモータ等によって高速回転するカップ状の回転霧化ヘッド内に主剤および硬化剤をノズルによってそれぞれ供給する。ノズルの先端近傍にはハブが設けられている。ノズルから供給された主剤および硬化剤は混合および霧化されながら、ハブと回転霧化ヘッドとの隙間から噴霧して車体に塗布される。
【０００４】
車体等を塗装する場合、被塗装物に応じて主剤の種類を変えて塗装を行うことがある。この場合、主剤の種類に応じた複数のノズルを配設し、このうち選択された１本のノズルだけに主剤を供給して塗装を行うという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−７４０６１号公報（第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術によれば、主剤を供給する複数のノズルの開口端は、全て回転霧化ヘッド内に露出している。不使用のノズルの開口端には、以前に使用した主剤が残留しており、この残留した主剤が硬化剤と反応して硬化し、ノズルを詰まらせる原因となる。従って、再度このノズルを使用するときに主剤が供給されないという事態が惹起される。
【０００７】
また、ノズルが詰まることがなくても、硬化した固形物または半固形物が噴霧中に混入することがあり、塗装不良の原因となり得る。
【０００８】
主剤を供給するノズルを１本として、該ノズルの上流側で複数の主剤を選択的に供給するようにするとノズルの開口端で主剤が硬化することを防止できるが、この場合には主剤の切り換えを迅速に行うことができない。すなわち、前回まで使用していた主剤がノズル内に残留しているので、この残留した主剤を完全に放出した後に塗装を行うために、主剤を置換する時間が必要となる。また、ノズル内に残留した主剤は利用されずに廃棄される。
【０００９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、複数種類の第１塗装剤のうちの１種類と第２塗装剤とを混合および霧化して塗布する二液混合塗装装置において、第１塗装剤の種類を迅速に変更するとともに、第１塗装剤の硬化等によるノズルの詰まりを防止することを可能にする二液混合塗装装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る二液混合塗装装置は、複数種類の塗装剤の中から選択される少なくとも１種類の第１塗装剤と第２塗装剤とを回転霧化ヘッド内において混合し、被塗装物に噴霧する二液混合塗装装置であって、前記第１塗装剤および前記第２塗装剤を前記回転霧化ヘッドへ供給するノズルは、複数種類の前記第１塗装剤がそれぞれ個別に供給される複数の第１供給路と、前記複数の第１供給路が１つの集合路にまとめられる集合部と、前記集合路に連通し、前記第１塗料剤を放出する第１放出口と、前記第２塗装剤が供給される第２供給路と、前記第２供給路に連通し、前記第２塗料剤を放出する第２放出口と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このように、複数種類の第１塗装剤をそれぞれ供給する第１供給路は、第１放出口に達する前に集合部で１つにまとめられるので、第１供給路のうち不使用のものが外気や第２塗装剤に曝されることがない。従って、第１塗装剤の硬化等によるノズルの詰まりを防止することができる。また、ノズルの内部で第１塗料剤の種類が切り換わることになるので、第１塗装剤の種類を迅速に変更することができる。
【００１２】
この場合、前記複数の第１供給路に前記第１塗装剤を個別に供給する複数の第１供給部と、前記第２供給路に前記第２塗装剤を供給する第２供給部と、を有し、前記複数の第１供給部のうち選択されたいずれか１つが前記第１塗装剤を供給するとよい。これにより、ノズルは、弁機構等の駆動部のない簡便な構成でありながら複数種類の第１塗装剤を選択的に放出し、第２塗装剤と混合させることができる。
【００１３】
また、前記ノズルの軸心に設けられる中空の内管と、前記内管の外側に同軸状に設けられる外管とによって二重管構造を形成し、前記第２供給路は内管として設定され、前記集合路は前記内管と前記外管との間の隙間部として設定すると、ノズルをコンパクトな形状にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る二液混合塗装装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る二液混合塗装装置１０は、塗装剤である主剤および硬化剤を霧化して噴霧する塗装機１２と、硬化剤を供給する硬化剤用管路１４と、該硬化剤用管路１４の途中に設けられる硬化剤用電磁弁（第２供給部）１６と、５種類の主剤をそれぞれ供給する第１〜第５主剤用管路１８ａ〜１８ｅと、これらの第１〜第５主剤用管路１８ａ〜１８ｅの途中に設けられる第１〜第５主剤用電磁弁（第１供給部）２０ａ〜２０ｅとを有する。
【００１６】
主剤には、例えば、アクリル、ウレタン、ポリエステルウレタン、あるいはアクリルウレタン等が用いられる。硬化剤には、例えば、イソシアネート等が用いられる。
【００１７】
硬化剤用電磁弁１６および第１〜第５主剤用電磁弁２０ａ〜２０ｅはコントローラ２２と接続されており、該コントローラ２２から供給される信号によりそれぞれ連通または閉塞される。第１〜第５主剤用電磁弁２０ａ〜２０ｅはいずれか１つのみが連通するように制御される。
【００１８】
硬化剤用管路１４は、図示しないポンプおよび硬化剤槽に接続されている。第１〜第５主剤用管路１８ａ〜１８ｅは、それぞれ図示しないポンプおよび主剤槽に接続されている。主剤は５種類用意されており、第１〜第５主剤用管路１８ａ〜１８ｅにそれぞれ異なる種類の主剤が供給される。主剤は、例えば塗装色によって種類が分別される。
【００１９】
図２に示すように、塗装機１２は、筐体２４と、エアモータ２６と、該エアモータ２６によって高速回転する回転霧化ヘッド２８と、回転霧化ヘッド２８内に設けられ、噴霧する塗料の整流作用を奏する整流部３０と、整流部３０の前方に設けられ、塗料の霧化を促進させるハブ部３２とを有する。ハブ部３２には霧化した塗料が通過する隙間３２ａが設けられている。
【００２０】
また、塗装機１２は、主剤および硬化剤を回転霧化ヘッド２８へ供給するノズル３４と、塗装機１２に対する主剤および硬化剤の供給接続口である６つの継手３６とを有する。継手３６には硬化剤用管路１４、第１〜第５主剤用管路１８ａ〜１８ｅが接続され、それぞれの管路はノズル３４の後端部に連通している。ノズル３４は塗装機１２の軸心部に設定されており、先端部が整流部３０とハブ部３２との間に配置される。
【００２１】
図３および図４に示すように、ノズル３４は円柱形状で前方部分がやや小径のベース部４０と、該ベース部４０の先端に取り付けられる主剤放出部４２と、主剤放出部４２の内部を通り、一部がベース部４０の先端部に挿入されている内管４４と、該内管４４の先端部に取り付けられる円錐部４６とを有する。
【００２２】
ベース部４０には、硬化剤を供給する軸心供給路（第２供給路）４８が軸心部分に設けられ、この軸心供給路４８の周囲には主剤を供給する５つの偏在供給路（図６参照）５０が設けられている。それぞれの偏在供給路５０は、半径方向の穴５０ａを経由してより軸心に近い位置に寄った後、先端部まで連通している。穴５０ａの外径側開口部はプラグ５０ｂで塞がれている。軸心供給路４８の先端付近は、内管４４の外径と略等しい径となっている。ベース部４０の後端面には筐体２４に対する位置決め穴５０ｃが設けられている。
【００２３】
主剤放出部４２は、ベース部４０の前端部と等しい外径に設定されている後部５２と、後部５２より小径の前部（外管）５４とからなる。主剤放出部４２の軸心には、内管４４に挿入される孔５６が設けられている。前部５４における孔５６は、内管４４の外径よりやや大径に設定されている。また、前部５４の先端部（第１放出部）５４ａはやや拡径しており、この部分における孔５６もやや拡径している（図５参照）。主剤放出部４２の後端部は、ベース部４０の先端部とろう付けにより接続される。
【００２４】
図５に示すように、主剤放出部４２の後端面には、ベース部４０の５つの偏在供給路５０の開口部とそれぞれ対面する５つの凹部５８が設けられている。主剤放出部４２単体の状態では、凹部５８はそれぞれ孔５６とつながっているが、内管４４が挿入されることによって凹部５８は互いに隔てられる（図７参照）。凹部５８には軸方向に小径の孔（第１供給路）６０がそれぞれ設けられている。後部５２のほぼ中央部には孔６０がそれぞれ連通する集合部６２が設けられている。集合部６２は容積の小さい空間であり、前部５４の孔５６と連通している。また、図３から明らかなように、集合部６２は、ノズル３４の先端に近い箇所に設けられている。
【００２５】
図３に戻り、内管４４は、中空円筒であり、後方の一部がベース部４０に挿入される。内管４４の中心孔（第２供給路）４４ａと軸心供給路４８とは連通している。内管４４の略中央部は主剤放出部４２の孔５６に挿入されており、内管４４の外面と前部５４との間には狭い隙間部（集合路）６４（図８参照）が形成されている。内管４４の先端部は主剤放出部４２の先端部５４ａよりやや突出しており、この部分における中心孔４４ａの先端開口部（第２放出口）４４ｂは拡径している。また内管４４の先端部の外周部には円錐部４６が設けられている。
【００２６】
塗装を行う際には、主剤は隙間部６４を通り前部５４の先端部５４ａから放出される。このとき主剤は、円錐部４６の外面４６ａに沿って外方へ拡径するように放出される。一方、硬化剤は、軸心供給路４８および内管４４の中心孔４４ａを通って先端開口部４４ｂから放出される。中心孔４４ａの先端開口部４４ｂは拡径しているので、硬化剤は外方へ拡径するように放出される。
【００２７】
このように、ノズル３４は、５種類の主剤に対応する５本の孔６０が集合部６２で集合するとともに、主剤放出部４２の前部５４と内管４４とによって二重管構造を形成しているので、ノズル３４を単一のコンパクトな形状にすることができる。
【００２８】
なお、図４では、ベース部４０、主剤放出部４２、内管４４および円錐部４６を分離した状態で示しているが、実際上これらのベース部４０、主剤放出部４２および内管４４および円錐部４６はろう付けにより固定されており、各接続部から主剤または硬化剤が漏出することはない。
【００２９】
次に、このように構成される二液混合塗装装置１０を用いて、塗装を行う方法について説明する。説明の便宜上、第１主剤用電磁弁２０ａに対応する主剤を主剤Ｓ１とし、第２主剤用電磁弁２０ｂに対応する主剤を主剤Ｓ２と呼ぶ。また、主剤Ｓ１が供給される偏在供給路５０および孔６０をそれぞれ第１偏在供給路、第１孔と呼び、主剤Ｓ２が供給される偏在供給路５０および孔６０をそれぞれ第２偏在供給路、第２孔と呼ぶ。
【００３０】
塗装を行うときには、コントローラ２２（図１参照）が硬化剤用電磁弁１６を連通させるとともに、使用する主剤の種類に応じて第１〜第５主剤用電磁弁２０ａ〜２０ｅのいずれか１つを連通させる。使用しない主剤に対応する４つの主剤用電磁弁は閉塞させる。硬化剤は、硬化剤用管路１４、軸心供給路４８および中心孔４４ａを通って先端開口部４４ｂから放出される。
【００３１】
主剤は、例えば、第１主剤用電磁弁２０ａ連通させることによって主剤Ｓ１が選択され、この主剤Ｓ１は、第１主剤用管路１８ａ、第１偏在供給路、第１孔、集合部６２および隙間部６４、先端部５４ａ（図３参照）を通って放出される。放出された硬化剤および主剤Ｓ１は、ノズル３４の先端近傍において空中混合した状態で整流部３０（図２参照）によって流れが整えられる。また、整流部３０は回転霧化ヘッド２８とともに高速回転しているので、混合した主剤Ｓ１および硬化剤は霧化してハブ部３２の隙間３２ａから放出される。混合して霧化された主剤Ｓ１および硬化剤は図示しない車体等の被塗装物に塗布される。
【００３２】
次に、主剤の種類を変更するときには、コントローラ２２により連通させる主剤用電磁弁を変更する。例えば、連通していた第１主剤用電磁弁２０ａを閉塞し、第２主剤用電磁弁２０ｂを連通させる。これにより主剤Ｓ１の供給は停止され、代わりに主剤Ｓ２が第２主剤用管路１８ｂ、第２偏在供給路、第２孔、集合部６２および隙間部６４、先端部５４ａを通って放出される。主剤Ｓ２は主剤Ｓ１と同様に硬化剤と混合および霧化されて被塗装物に塗布される。
【００３３】
このように、ノズル３４は、弁機構等の駆動部のない簡便な構成でありながら複数種類の主剤を選択的に放出することができる。
【００３４】
主剤の種類を主剤Ｓ２に切り換えるとき、集合部６２および隙間部６４にはそれまでに使用していた主剤Ｓ１が残留している。この集合部６２および隙間部６４では、新たに供給される主剤Ｓ２と残留している主剤Ｓ１とが混合することになるが、集合部６２および隙間部６４は小さい容積であることから、残留している主剤Ｓ１は即座に送出されて、主剤Ｓ２に置換される。従って、迅速に主剤の種類を主剤Ｓ２に切り換えることができるとともに、それ以前の使用で残留していて、廃棄されることになる主剤Ｓ１の量が少ない。特に、集合部６２は、容積が小さく、かつノズル３４の先端に近い箇所に設けられているので、廃棄されることになる主剤Ｓ１の量が少ない。
【００３５】
さらに、このとき、第１偏在供給路に充満していて使用されない主剤Ｓ１は、外気や硬化剤に曝されることがないので硬化することがなく、第１孔や隙間部６４が詰まることがない。また、硬化した固形物または半固形物が噴霧中に混入するという不都合が生じることがない。
【００３６】
さらにまた、主剤Ｓ１は第１偏在供給路に充満しているので、再度主剤Ｓ１を使用するときには、主剤Ｓ２から迅速に切り換えを行うことができる。
【００３７】
主剤Ｓ１と主剤Ｓ２とは、第１および第２孔と集合部６２とを通して接触することになるが、集合部６２の容量は小さく、しかも第１および第２孔は小径であることから主剤Ｓ１と主剤Ｓ２との混合量は少ない。実際上、主剤Ｓ１と主剤Ｓ２との混合によって塗装の品質に及ぼす影響はない。
【００３８】
上記の説明においては、第１および第２主剤用電磁弁２０ａ、２０ｂにそれぞれ対応する主剤Ｓ１およびＳ２との相互作用について説明したが、第３、第４、第５主剤用電磁弁２０ｃ、２０ｄ、２０ｅに対応するそれぞれの主剤との間においても同様の作用効果を奏することはもちろんである。
【００３９】
第１〜第５主剤用電磁弁２０ａ〜２０ｅは、コントローラ２２によって制御するものに限らず、例えば手動で操作してもよい。
【００４０】
また、上記の例では５種類の主剤のうち１つを選択して、１種類の硬化剤と混合して塗装するものとしたが、逆に、５種類の硬化剤のうち１つを選択して、１種類の主剤と混合して塗装するようにしてもよい。
【００４１】
本発明に係る二液混合塗装装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る二液混合塗装装置によれば、複数種類の塗装剤の中から選択される少なくとも１種類の第１塗装剤と第２塗装剤とを回転霧化ヘッド内において混合し、被塗装物に噴霧する二液混合塗装装置において、第１塗装剤の種類を迅速に変更するとともに、第１塗装剤の硬化等によるノズルの詰まりを防止することができる。
【００４３】
また、ノズルを二重管構造とすることによって、単一のコンパクトな形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る二液混合塗装装置を示すブロック図である。
【図２】塗装機を示す断面図である。
【図３】ノズルの断面図である。
【図４】ノズルの分解斜視図である。
【図５】主剤放出部の斜視図である。
【図６】図３におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】図３におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図３におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【符号の説明】
１０…二液混合塗装装置　　　　　　　　１２…塗装機
１４…硬化剤用管路　　　　　　　　　　１６…硬化剤用電磁弁
１８ａ〜１８ｅ…主剤用管路　　　　　　２０ａ〜２０ｅ…主剤用電磁弁
２２…コントローラ　　　　　　　　　　２４…筐体
２６…エアモータ　　　　　　　　　　　２８…回転霧化ヘッド
３４…ノズル　　　　　　　　　　　　　４０…ベース部
４２…主剤放出部　　　　　　　　　　　４４…内管
４４ａ…中心孔　　　　　　　　　　　　４６…円錐部
４６ａ…外面　　　　　　　　　　　　　４８…軸心供給路
５０…偏在供給路　　　　　　　　　　　５６、６０…孔
５８…凹部　　　　　　　　　　　　　　６２…集合部
６４…隙間部
【図１】
2004141800.tif 000003
【図２】
2004141800.tif 000004
【図３】
2004141800.tif 000005
【図４】
2004141800.tif 000006
【図５】
2004141800.tif 000007
【図６】
2004141800.tif 000008
【図７】
2004141800.tif 000009
【図８】
2004141800.tif 000010