(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を霧化するための回転霧化頭内に、外管と内管とを有する二重管ノズルが設けられ、前記二重管ノズルを介して主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給されることにより、前記主剤と前記硬化剤とを該回転霧化頭内で混合して被塗装物に霧化吐出する２液混合塗装装置であって、
前記回転霧化頭内に設けられ、前記二重管ノズルの先端が開放される塗料分散用開口部を形成する蓋体を備え、
前記回転霧化頭の回転数Ｎ（ｒｐｍ）は、２０，０００〜３０，０００の範囲内に設定され、
前記蓋体から前記回転霧化頭の先端までの内面形状に沿った面距離Ｌ（ｍｍ）は、２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定されることを特徴とする２液混合塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記塗料分散用開口部の最奥部には、前記二重管ノズルの先端より内方に位置して液溜まり部が設けられることを特徴とする２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、回転霧化頭内に設けられた二重管ノズルの各通路に主剤および硬化剤を個別に供給し、前記主剤と前記硬化剤とを該回転霧化頭内で混合して被塗装物に霧化吐出する２液混合塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車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吐出する２液混合塗装装置が使用されている。この種の装置として、例えば、特開２０００−１２６６５４号公報に開示されている２液混合塗装装置が知られている。
【０００３】
上記の従来技術では、図４に示すように、塗装機１を備えており、この塗装機１は、内管２と、この内管２の外周に同軸的に配設される外管３と、前記外管３の外周に同軸的に配設される回転可能なシャフト４と、前記シャフト４の先端に設けられるベルカップ５と、前記ベルカップ５の先端に設けられる蓋体６とを備えている。内管２には、主剤７が供給される一方、この内管２と外管３との間には、硬化剤８が供給されている。
【０００４】
そこで、エアモータ等によりベルカップ５が高速回転すると、内管２に供給される主剤７と、この内管２と外管３との間に供給される硬化剤８とがこのベルカップ５内で混合され、この塗料がベルカップ５の隙間９から外部に噴霧されて図示しない被塗装物に塗布されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記の従来技術では、主剤７および硬化剤８が、二重管により遮断されて個別に供給されており、前記主剤７および前記硬化剤８は、ベルカップ５内に放出された後に初めて混合されることになる。しかしながら、ベルカップ５では、主剤７と硬化剤８との混合状態を改善する工夫、例えば、蓋体６から前記ベルカップ５の先端までの距離Ｈを規定する等の工夫が何らなされておらず、前記主剤７と前記硬化剤８との混合状態が成り行きとなっている。
【０００６】
これにより、上記の従来技術では、ベルカップ５内で主剤７と硬化剤８とが十分に混合されないおそれがあり、塗装被膜の色や硬度等の品質が安定しないという問題が指摘されている。
【０００７】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、主剤と硬化剤とを所望の混合状態に維持し、塗膜品質を有効に向上させることが可能な２液混合塗装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る２液混合塗装装置では、回転霧化頭内に外管と内管とを有する二重管ノズルが設けられ、前記二重管ノズルを介して主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給されるとともに、前記回転霧化頭内には、前記二重管ノズルの先端が開放される塗料分散用開口部を形成する蓋体が設けられている。その際、蓋体から回転霧化頭の先端までの内面形状に沿った面距離Ｌ（ｍｍ）と、前記回転霧化頭の回転数Ｎ（ｒｐｍ）との積Ｌ×Ｎが、４００，０００〜９００，０００の範囲内に設定されている。
【０００９】
ここで、回転数Ｎは、通常、２０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍに設定されており、この回転数Ｎと面距離Ｌとの積が４００，０００未満であると、この面距離Ｌが短尺化してしまい、主剤と硬化剤との混合状態が不均一になって塗装被膜の色むらや硬度むらが発生するおそれがある。一方、回転数Ｎと面距離Ｌとの積が９００，０００を超えると、この面距離Ｌが長尺化してしまい、乾燥が進行して塗着効率の低下や変色が惹起されるおそれがある。
【００１０】
従って、回転数Ｎと面距離Ｌとの積を上記の範囲内に設定することにより、主剤と硬化剤との混合状態を有効に向上させることができ、回転霧化頭から霧化吐出される塗料は、所定の混合比に確実に維持されて高品質な塗膜処理を効率的に遂行することが可能になる。しかも、構成が複雑化することがなく、経済的なものとなる。
【００１１】
また、塗料分散用開口部の最奥部には、二重管ノズルの先端より内方に位置して液溜まり部が設けられている。このため、塗料分散用開口部に放出された主剤および硬化剤が液溜まり部で混合されるとともに、この液溜まり部で混合された混合液が、該液溜まり部を経由しないで混合された混合液や主剤、あるいは硬化剤と十分混じり合うことができる。これにより、回転霧化頭内における主剤と硬化剤との混合状態が一層好適に遂行され、塗膜品質が確実に向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る２液混合塗装装置１０の概略構成説明図である。
【００１３】
塗装装置１０は、第１色替え弁機構１２から圧送される主剤１４を塗装機１６に供給するための主剤供給路１８と、第２色替え弁機構２０から圧送される硬化剤２２を前記塗装機１６に供給するための硬化剤供給路２４とを備える。
【００１４】
第１色替え弁機構１２は、エア（Ａ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁２６と、異なる色の塗料に対応する主剤１４を供給することが可能な複数の切り換え弁２８ａ〜２８ｄとを備える。第２色替え弁機構２０は、同様に、エア（Ａ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第２洗浄弁３０と、異なる色の塗料に対応する硬化剤２２を供給することが可能な複数の切り換え弁３２ａ〜３２ｉとを備える。各切り換え弁２８ａ〜２８ｄおよび３２ａ〜３２ｉは、図示しない主剤用貯留槽および硬化剤用貯留槽に接続されている。
【００１５】
主剤供給路１８および硬化剤供給路２４は、主剤１４および硬化剤２２を塗装機１６側に圧送する第１および第２ギヤポンプ３４、３６と、前記第１および第２ギヤポンプ３４、３６の上流側に配置され、該第１および第２ギヤポンプ３４、３６に供給される前記主剤１４および前記硬化剤２２を所定圧に制御する第１および第２圧力制御弁３８、４０とを備えている。第１および第２ギヤポンプ３４、３６には、第１および第２サーボモータ４２、４４が連結されている。
【００１６】
主剤供給路１８および硬化剤供給路２４の出口側には、トリガ弁４６ａ、４６ｂとドレン弁４８ａ、４８ｂとが接続され、前記主剤供給路１８および前記硬化剤供給路２４には、前記トリガ弁４６ａ、４６ｂを介して塗装機１６内に設けられた二重管ノズル４９を構成する内管５０および外管５２が開閉可能に連結される。
【００１７】
図２に示すように、塗装機１６は、ケーシング５４内に組み込まれるエアモータ５６を備え、このエアモータ５６を介して回転駆動される円筒状回転軸５８が、前記ケーシング５４内で軸受５９を介して回転自在に支持される。回転軸５８の先端には、回転霧化頭６０が取り付けられている。
【００１８】
回転軸５８内には、内管５０と外管５２とが同軸的に配置されて二重管ノズル４９を構成するとともに、前記内管５０の先端部５０ａが前記外管５２の先端部５２ａよりも前方に所定の長さだけ突出している。内管５０内には硬化剤通路６６が設けられ、この硬化剤通路６６が硬化剤供給路２４に連通可能である。内管５０と外管５２の間には主剤通路６８が設けられ、この主剤通路６８が主剤供給路１８に連通可能である。
【００１９】
回転霧化頭６０の内壁面６０ａには、樹脂部材７２と、この樹脂部材７２内に二重管ノズル４９の先端が開放される塗料分散用開口部７０を形成する蓋体７４とが取り付けられる。樹脂部材７２は、図３に示すように、その中心部に二重管ノズル４９が挿入される孔部７６が形成されるとともに、この樹脂部材７２には、開口部７０の最奥部に二重管ノズル４９の先端より内方に位置して液溜まり部７８が設けられている。
【００２０】
蓋体７４は、略円盤状に構成されており、二重管ノズル４９に対向する面側に塗料案内用の突起部７９が形成されるとともに、前記蓋体７４の外周縁部には、同一円周上に位置して複数の貫通孔（または、円弧状開口部）８０が形成されている。
【００２１】
回転霧化頭６０の内壁面６０ａには、２本の周溝８２ａ、８２ｂが形成されており、前記内壁面６０ａにおいて、蓋体７４が取り付けられた位置Ｐ１からこの回転霧化頭６０の先端位置Ｐ２までの内面形状（凹凸形状）に沿った面距離Ｌ（ｍｍ）と、前記回転霧化頭６０の回転数Ｎ（ｒｐｍ）との積Ｌ×Ｎが、４００，０００〜９００，０００の範囲内に設定されている。具体的には、回転霧化頭６０の回転数Ｎが２０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍの範囲内に設定される際、面距離Ｌが２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定される。
【００２２】
図１に示すように、塗装機１６には、第３および第４洗浄弁８４、８６が設けられるとともに、前記塗装機１６にドレン管路８８ａ、８８ｂが接続される。ドレン弁４８ａ、４８ｂには、同様にドレン管路９０ａ、９０ｂが接続されている。
【００２３】
このように構成される塗装装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２４】
まず、第１および第２色替え弁機構１２、２０において、例えば、切り換え弁２８ａ、３２ａを開放することにより、所定の塗料に対応する主剤１４および硬化剤２２が、第１および第２色替え弁機構１２、２０から主剤供給路１８および硬化剤供給路２４に圧送される。
【００２５】
その際、第１および第２ギヤポンプ３４、３６は、第１および第２サーボモータ４２、４４を介して駆動制御されており、前記第１および第２ギヤポンプ３４、３６を介して主剤供給路１８および硬化剤供給路２４の下流側にそれぞれ所定量の主剤１４および硬化剤２２が圧送される。さらに、主剤１４および硬化剤２２は、トリガ弁４６ａ、４６ｂの開放作用下に、主剤通路６８および硬化剤通路６６に供給される（図１参照）。
【００２６】
一方、塗装機１６では、図２に示すように、エアモータ５６の作用下に回転軸５８が軸受５９に支持された状態で回転駆動され、この回転軸５８に一体的に取り付けられている回転霧化頭６０が回転している。
【００２７】
この場合、本実施形態では、図３に示すように、回転霧化頭６０内に蓋体７４が取り付けられるとともに、この蓋体７４から前記回転霧化頭６０の先端まで（位置Ｐ１から位置Ｐ２まで）の内面形状（凹凸形状）に沿った面距離Ｌ（ｍｍ）が、前記回転霧化頭６０の回転数Ｎ（ｒｐｍ）に対応して予め設定されている。
具体的には、面距離Ｌと回転数Ｎとの積が４００，０００〜９００，０００の範囲内であり、この回転数Ｎは、２０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍの範囲内であるため、前記面距離Ｌ（ｍｍ）は、２０ｍｍ〜３０ｍｍ内に設定されている。
【００２８】
これにより、二重管ノズル４９から開口部７０にそれぞれ個別に放出される主剤１４および硬化剤２２は、回転霧化頭６０内で所望の混合状態（混合比）で確実に混合される。従って、回転霧化頭６０から図示しない被塗装物に霧化吐出される塗料は、所望の混合状態を確実に維持しており、この被塗装物に対して、常時、安定した塗膜品質を確保し、塗装むらや塗膜硬度むらのない高品質な塗装被膜を効率的に得ることができるという効果がある。
【００２９】
ここで、回転霧化頭６０の回転数Ｎが２０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍの範囲内にある際、面距離Ｌが２０ｍｍ未満であると、この面距離Ｌが短尺すぎて主剤１４と硬化剤２２との混合状態が不均一となり、塗装被膜の色むらや硬度むらが生ずるおそれがある。一方、同一の回転条件で、面距離Ｌが３０ｍｍを超えると、この面距離Ｌが長尺すぎて乾燥が進行してしまい、被塗装物への塗着効率が低下したり、変色が発生したりするおそれがある。従って、本実施形態の範囲内に回転数Ｎ（ｒｐｍ）および面距離Ｌ（ｍｍ）が設定されることにより、高精度な塗膜処理が効率的に遂行されるという効果が得られる。
【００３０】
また、本実施形態では、開口部７０の最奥部に、二重管ノズル４９の先端より内方に位置して液溜まり部７８が設けられている。このため、二重管ノズル４９から放出される主剤１４および硬化剤２２は、液溜まり部７８での混合流Ｆ１に沿って混合されるとともに、この液溜まり部７８で混合された後に該液溜まり部７８を経由しない混合流Ｆ２と衝突する。
【００３１】
これにより、主剤１４および硬化剤２２は、さらなる混合状態に至り、前記主剤１４および前記硬化剤２２が所望の混合状態に一層確実に移行することが可能になる。従って、回転霧化頭６０からは、主剤１４および硬化剤２２が所望の混合状態に精度よく混合された塗料が霧化吐出され、高品質な塗装被膜を確実に得ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、二重管ノズル４９の内側通路（硬化剤通路６６）に硬化剤２２を供給する一方、この二重管ノズル４９の外側通路（主剤通路６８）に主剤１４を供給しているが、これとは逆に、内側通路に前記主剤１４を供給するとともに、外側通路に前記硬化剤２２を供給するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る２液混合塗装装置では、主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給される二重管ノズルを備えるとともに、回転霧化頭内に設けられた蓋体から前記回転霧化頭の先端までの内面形状に沿った面距離Ｌ（ｍｍ）と、前記回転霧化頭の回転数Ｎ（ｒｐｍ）との積Ｌ×Ｎが、４００，０００〜９００，０００の範囲内に設定されている。これにより、簡単な構成で、主剤と硬化剤との混合状態を有効に向上させるとともに、所望の混合比で被塗装物に塗料を霧化吐出することができ、高品質な塗装作業が効率的に遂行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る２液混合塗装装置の概略構成説明図である。
【図２】前記塗装装置を構成する塗装機の要部断面説明図である。
【図３】前記塗装機を構成する二重管ノズルおよび回転霧化頭の説明図である。
【図４】従来技術に係る２液混合塗装装置を構成する塗装機の断面説明図である。
【符号の説明】
１０…２液混合塗装装置          １２、２０…色替え弁機構
１４…主剤                      １６…塗装機
１８…主剤供給路                ２２…硬化剤
２４…硬化剤供給路              ２６、３０、８４、８６…洗浄弁
２８ａ〜２８ｄ、３２ａ〜３２ｉ…切り換え弁
４９…二重管ノズル              ５０…内管
５０ａ、５２ａ…先端部          ５２…外管
５４…ケーシング                ６０…回転霧化頭
６０ａ…内壁面                  ６６…硬化剤通路
６８…主剤通路                  ７０…開口部
７４…蓋体                      ７６…孔部
７８…液溜まり部
【図１】
0004542692.tif 000002
【図２】
0004542692.tif 000003
【図３】
0004542692.tif 000004
【図４】
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