(57)【要約】【課題】塗料詰まりを無くすこと。【解決手段】塗料タンク２を加圧して塗装ガン４まで塗料を圧送して塗装を行い、塗装を終えると塗料の流路に洗浄液と圧縮気体を交互に流して洗浄することとした。  これにより、塗料の供給配管中にポンプを介在させないので、ポンプの塗料詰まりを防ぐことができる。その上、洗浄液だけの洗浄では沈殿物が配管内に残り、圧縮気体だけの洗浄では配管内の塗料が乾いて残る恐れがあるところ、洗浄液と圧縮気体を交互に流すことにより、配管内の沈殿物や乾いた付着物を十分に洗浄し、詰まりを防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を撹拌するとともにタンク内が大気圧より高く加圧された塗料タンクと、
前記塗料タンクと第１の弁機構を流通可能につなぐ第１の塗料管と、
前記第１の弁機構と塗装ガンをつなぐとともに第１の弁機構を開くと前記第１の塗料管と流通可能になる第２の塗料管と、
前記第２の塗料管に第２の弁機構が接続され、その第２の弁機構と第３の弁機構をつなぐとともに前記第２の弁機構を開くと前記第２の塗料管と流通可能になる洗浄配管と、
前記第３の弁機構と洗浄液の供給源をつなぐとともに前記第３の弁機構を開くと前記洗浄配管と流通可能になる洗浄液管と、
前記洗浄配管に第４の弁機構が接続され、その第４の弁機構と圧縮気体の供給源をつなぐとともに前記第４の弁機構を開くと前記洗浄配管と流通可能になる噴気管を備えた塗装装置。
【請求項２】
前記第１の塗料管が鉛直方向に直線状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
前記第１の弁機構と第２の弁機構のふたつか、あるいは、前記第３の弁機構と第４の弁機構のふたつ、の少なくとも何れかのふたつの弁機構を一台の三方弁で併せ持たせたことを特徴とする請求項１または２に記載の塗装装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装装置を用いた塗装方法であって、前記第１の弁機構を閉じて塗料の流通を止めたときに、第２の弁機構を開けた状態で、第３、第４の弁機構を交互に開閉して第２の塗料管と塗装ガンに洗浄液と圧縮気体を交代で流して洗浄し、塗装を行うときには第２の弁機構を閉じて第１の弁機構を開けることを特徴とする塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装装置および塗装方法に関し、特に、塗料配管や塗装ガンの内部で塗料が詰まるのを防ぐことができる塗装装置と方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、詰まりやすい塗料を使って塗装を繰り返すと、配管の内部や塗装ガンのノズルで塗料が詰まり、正常な塗装ができなくなることがあった。
【０００３】
詰まりやすい塗料として、例えば、水系ジンクリッチペイントがある。
水系ジンクリッチペイントは、顔料として亜鉛末を多く含み、亜鉛系プライマとして広く使われている。その特徴のひとつとして、塗料の流れが止まると、亜鉛末が沈んで堆積することが挙げられる。
そのため、断続的に塗装を繰り返す場合のように、配管内で塗料の流れが止まる場合には、堆積した亜鉛末で流路が塞がってしまう。
【０００４】
このような水系ジンクリッチペイントの詰まりを防ぐ塗装装置として、塗料タンクから塗装ガンへの塗料供給配管（往路）に加えて、塗装ガンから塗料タンクへの塗料戻り配管（復路）を設けて、塗料タンクと塗装ガンの間でポンプを使って塗料を循環させ、その上、塗装ガンの姿勢を塗装中に変える塗装装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
また、水系ジンクリッチペイントを使う塗装方法として、塗装対象物（鋳鉄管）を予め加熱する塗装方法も開示されている。（例えば、特許文献２参照）
これは、塗膜を早く乾かして効率良くライン塗装を行うためのものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２４６３５３号公報
【特許文献２】特開平８−１４１４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、塗料の戻り配管を設けて塗料を循環させても、塗装ガン内部の流路の全てに亘って、つまり、塗料の吐出口まで含めて、塗料を循環させることは出来ないので、塗料が滞留する部分が残り、亜鉛末の堆積や凝固が発生する。
また、ポンプ内部の滞留部分に亜鉛末が堆積して詰まり、ポンプの作動不良を招く恐れもある。
さらに、塗装ガンの姿勢（取り付け角度）を塗装中に変えることは、構造や制御の複雑化を招き、好ましくない。
【０００８】
また、塗装対象物を予熱した場合、塗装ガンの先端に熱を受け、そこに残留する塗料が短時間で乾いて凝固するため、詰まりが一層発生しやすくなる。
【０００９】
本発明は、水系ジンクリッチペイントなどの詰まり易い塗料を使っても、簡単な構成で確実に塗料詰まりを防ぐことができる塗装装置および方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の塗装装置は、塗料を撹拌するとともにタンク内が大気圧より高く加圧された塗料タンクと、前記塗料タンクと第１の弁機構を流通可能につなぐ第１の塗料管と、前記第１の弁機構と塗装ガンをつなぐとともに第１の弁機構を開くと前記第１の塗料管と流通可能になる第２の塗料管と、前記第２の塗料管に第２の弁機構が接続され、その第２の弁機構と第３の弁機構をつなぐとともに前記第２の弁機構を開くと前記第２の塗料管と流通可能になる洗浄配管と、前記第３の弁機構と洗浄液の供給源をつなぐとともに前記第３の弁機構を開くと前記洗浄配管と流通可能になる洗浄液管と、前記洗浄配管に第４の弁機構が接続され、その第４の弁機構と圧縮気体の供給源をつなぐとともに前記第４の弁機構を開くと前記洗浄配管と流通可能になる噴気管を備えた構成とした。
これにより、加圧した塗料タンクから塗装ガンまで塗料を圧送し、塗料の供給配管にポンプを介在させないから、ポンプの塗料詰まりが発生しない。その上、各弁機構を切り替えることで、洗浄液や圧縮気体を第２の塗料管から塗装ガンまで流して管内を洗浄することができる。
【００１１】
また、本発明の塗装装置は、前記第１の塗料管が鉛直方向に直線状に配置された構成を採ることができる。
これにより、洗浄液や圧縮気体による洗浄を行わない第１の塗料管の内部で顔料の沈降が起きても管内には堆積しにくい。
【００１２】
さらに、本発明の塗装装置は、前記第１の弁機構と第２の弁機構のふたつか、あるいは、前記第３の弁機構と第４の弁機構のふたつ、の少なくとも何れかのふたつの弁機構を一台の三方弁で併せ持たせた構成を採ることができる。
これにより、配管機器が少なく済み、装置や制御の複雑化を防ぐことができる。その上、第１の弁機構と第２の弁機構のふたつの弁機構を併せ持つ三方弁を備えた場合は、第１の弁機構と第２の弁機構の位置が重なるので、第２の塗料管内の塗料の滞留部分を減らすことができる。
【００１３】
さらに、本発明の塗装方法として、前記第１の弁機構を閉じて塗料の流通を止めたときに、第２の弁機構を開けた状態で、第３、第４の弁機構を交互に開閉して第２の塗料管と塗装ガンに洗浄液と圧縮気体を交代で流して洗浄し、塗装を行うときには第２の弁機構を閉じて第１の弁機構を開ける構成を採用できる。
これにより、洗浄液だけでは比重の重い沈殿物が配管内に残り、圧縮気体だけでは配管内側面の塗料が乾いて残る恐れがあるところ、洗浄液と圧縮気体が交互に流れて、沈殿物や乾いた付着物を配管内から洗い流す。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の塗装装置および塗装方法は、水系ジンクリッチペイントなどの、詰まり易い塗料を使っても、塗料詰まりを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塗装装置の配管図である。
【図２】本発明に係る塗装装置で使用する塗装ガンの断面参考図である。
【図３】塗装時の説明図である。
【図４】洗浄時の説明図で、（ａ）は洗浄液、（ｂ）は圧縮気体による洗浄を表す。
【図５】本発明の他の実施形態に係る塗装装置の配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る第１の実施形態を図１〜３を使って説明する。
【００１７】
図１は、第１の実施形態に係る塗装装置を説明する図であり、２は塗料タンク、４は塗装ガン、８と９は三方弁、１０は塗装対象物の鋳鉄管である。
３は、塗料タンク２から塗装ガン４まで塗料を流す塗料管であり、塗料タンクから三方弁８までをつなぐ第１の塗料管３ａと、三方弁８から塗装ガンまでをつなぐ第２の塗料管３ｂとから構成されている。
５は、三方弁８と９をつなぐ洗浄配管であり、６は、水（洗浄液）の供給源６２と三方弁９をつなぐ洗浄液管である。７は、圧縮空気（圧縮気体）の供給源７１と三方弁９をつなぐ噴気管である。
【００１８】
塗料タンク２は、主にタンク本体２１と蓋２２で構成され、本体２１の中には塗料１２（水系ジンクリッチペイント）が貯められている。
タンク本体２１の側面（側壁）には、加圧管２４が外から差し込まれ、その先端はタンクの中に開口している。差し込み部分には隙間が無く、タンクは気密に保たれている。タンク内には加圧管から圧縮空気が導入され、タンクの内圧は大気圧より高くなっている。
【００１９】
蓋２２は、ゴムパッキンを介してタンク本体２１に気密かつ強固に取り付けられている。この蓋２２は、開放弁２５を開けてタンクの内圧を下げれば、安全に取り外すことができる。タンク内への塗料の注ぎ足しは、蓋２２を開けて行う。
【００２０】
タンク本体２１は、円形の底板と円筒形の側壁が一体成形されて出来ている。側壁の上部には前述の加圧管２４が取り付けられ、下部にはドレン排出用の配管が液密に取り付けられている。加圧管２４の先端は、タンク本体内で塗料１２の液面より上に開口している。
【００２１】
蓋２２には、タンク内の塗料をかき混ぜるための撹拌機２３が取り付けられている。撹拌機のモータは蓋の上面に載せて取り付けられ、モータから伸びる回転シャフトが蓋を貫通してタンク内に差し込まれている。この回転シャフトはオイルシール等を介して蓋２２に気密かつ回転可能に差し込まれている。また、回転シャフトの先は、タンク内の塗料に浸けられ、先端には撹拌翼が固定されている。
【００２２】
第１の塗料管３ａは真っ直ぐ鉛直方向に伸びる直管であり、蓋２２を貫通してタンク内に差し込まれている。この第１の塗料管は、パッキン等を介して蓋に液密に挿通させられ、その先端（下端）は塗料に浸かり、タンク本体の底板近くにある。
蓋２２には、開放弁２５と圧力計を接続した配管が、タンク内に開口するように液密に取り付けられている。圧力計はタンクの内圧を表示し、開放弁２５は、タンク内の圧縮気体を大気に放出するためのものである。
【００２３】
第１の塗料管３ａの上端は、三方弁８に接続されている。三方弁８は、流体の入口が二箇所と出口を一箇所備えた流路切り替え用バルブである。第１の塗料管３ａは、一方の入口に接続されている。出口には第２の塗料管３ｂの一端が接続され、残る他方の入口には洗浄配管５が接続されている。
ここで、三方弁８の一方の入口と出口の間で構成される流路（すなわち、第１の塗料管３ａと第２の塗料管３ｂをつなぐ流路）の開閉機構を第１の弁機構８１とし、他方の入口と出口の間で構成される流路（すなわち、洗浄配管５と第２の塗料管３ｂをつなぐ流路）の開閉機構を第２の弁機構８２とする。なお、第２の塗料管３ｂの他端は、塗装ガン４の塗料流路につながっている。
【００２４】
三方弁８の入口に接続した洗浄配管５は、三方弁９の出口につながっている。この三方弁９の二箇所の入口のうち、一方には洗浄液管６がつながり、他方には噴気管７が接続されている。
ここで、三方弁９の一方の入口と出口の間で構成される流路（すなわち、洗浄液管６と洗浄配管５をつなぐ流路）の開閉機構を第３の弁機構９１とし、他方の入口と出口の間で構成される流路（すなわち、噴気管７と洗浄配管５をつなぐ流路）の開閉機構を第４の弁機構９２とする。
洗浄液管６は、ポンプ６１を介して水（洗浄液）の供給源６２につながっている。噴気管７は、圧縮空気（圧縮気体）の供給源７１に接続され、途中で分岐して加圧弁２６を介して加圧管２４に接続されている。
【００２５】
塗装ガン４には、流路の開閉と塗料の霧化を行うためのエア配管４２が接続されている。エア配管４２は作動弁７３を介してエア（圧縮空気）の供給源７２につながっている。
円筒形の塗装ガン４の先端には、塗料を一定の形（パターン）で吹き出すノズル４１が付いている。そのノズル４１から管１０に向けて塗料１２が噴出する。管１０は、４基の回転ローラ１１に載せられ、予熱で温められたまま、管軸周りに回転している。
【００２６】
図２は、塗装ガン４の断面図であり（ａ）は塗装前、（ｂ）は塗装中の状態を表している。この塗装ガンは、エア（圧縮空気）の吹き出し口と塗料の噴出口が共通する構造となっている。つまり、塗料の流路とエアの流路がガンの内部で合流し、塗料とエアの混合流が同一のノズル吐出口から外に吹き出す型式のものである。
【００２７】
塗装前は、エア配管４２につながる作動弁７３が閉じてエアの供給が無いため、ピストン４４はコイルバネ４３に押されてノズル４１側に付勢され、ピストンの先端部が弁座４６に押し当てられている。そのため、第１の塗料管３ｂからの塗料１２の流路がせき止められ、塗料が弁座４６を通ってノズルチップ４７に流れることはない。（図２（ａ）参照）
【００２８】
塗装を行うときは、作動弁７３を開けてエア配管４２からエア（圧縮空気）を塗装ガンに供給する。このエアに押されてピストン４４がコイルバネ４３の付勢力に打ち勝ってノズルから離れる方向に後退する。すると、ピストン４４の先端が弁座４６から離れて、第１の塗料管３ｂから供給される塗料１２が弁座４６を通り抜けてノズルの先から噴出する。また、ピストン４４の後退により、エア孔４５にエア配管４２から供給されるエアが流れ込む。そのまま、エアは、ピストン４４の先端から塗料の流れと合流して弁座４６を経てノズル４１の先から塗料との混合流となって噴出する。（図２（ｂ）参照）
【００２９】
次に、図３と４を使って、塗装や洗浄を行うときの各機器の操作内容と動作を説明する。
まずは、塗料タンク２から塗装ガン４まで塗料１２が流れるように、三方弁８を操作する。つまり、第１の塗料管３ａと第２の塗料管３ｂが流通可能に接続されるように、三方弁８を切り替える。これで、第１の弁機構８１が開いて、第２の弁機構８２が閉まった状態となる。そして、作動弁７３を開けて、塗装ガンにエアを供給し、塗装ガン内部の流路を開放すると、塗料が圧送されて塗装を開始する。（図３参照）
【００３０】
作動弁７３を閉じて塗装を終えると、三方弁８を切り替えて、今度は、洗浄配管５と第２の塗料管３ｂを流通可能につなぎ、第１の塗料管３ａと第２の塗料管３ｂの接続は遮断する。これで、第１の弁機構８１は閉じて、第２の弁機構８２が開いた状態となる。
洗浄配管５は、三方弁９を介して洗浄液管６と流通可能につながっている。つまり、第３の弁機構９１が開いて、第４の弁機構９２は閉じている。
【００３１】
続いて、第２の塗料管３ｂと塗装ガン４の塗料流路内を洗浄するために、再び、作動弁７３を開けて塗装ガン４にエアを供給し、塗装ガン内部の流路を開ける。（図４（ａ）参照）
すると、洗浄液管６から、三方弁９、洗浄配管５、三方弁８、第２の塗料管３ｂを通って、水（洗浄液）が塗装ガン４の塗料流路まで流れ込み、エア配管４２から供給されるエアと混ざってノズル４１の先から噴射される。
しばらく流し続けると、三方弁８や第２の塗料配管３ｂ、塗装ガン４の流路内の残留塗料の大部分が洗い流される。ノズルの先から噴出する洗浄水は、廃液パン（図示無し）で受けて、捨て吹きの廃液として処理される。
【００３２】
次に、三方弁９を切り替えて、第３の弁機構９１を閉じ、第４の弁機構９２を開ける。つまり、洗浄液管６を閉じて代わりに噴気管７と洗浄配管５を流通可能につなぐ。（図４（ｂ）参照）
すると、噴気管７から三方弁９、洗浄配管５、三方弁８、第２の塗料管３ｂを通って、圧縮空気（圧縮気体）が塗装ガン４の塗料流路にまで流れ込み、エア配管４２からのエアと混ざってノズル４１の先から吹き出す。
これにより、三方弁８や第２の塗料配管３ｂ、塗装ガン４の流路内の水（洗浄液）や残留塗料が吹き出される。流路内に残留していた塗料や洗浄水とともに塗装ガンのノズルから噴出する液体は、廃液パン（図示無し）で受けて、捨て吹きの廃液として処理される。
【００３３】
このように、三方弁９を切り替えて、水（洗浄液）と圧縮空気（圧縮気体）を交互に流し、それを繰り返すと流路内が洗浄され、残留した塗料の堆積で詰まることがない。
【００３４】
次に、図５を使って本発明の他の実施形態について説明する。
図５は、図１と同様に本発明に係る塗装装置の配管図であるが、配管の流路を切り替える三方弁を使わず、流路の開閉のみ可能なバルブを複数使用する構成となっている。
三方弁８の代わりに２基のバルブを設け、それぞれ、第１の弁機構８１と第２の弁機構８２とし、同じく、三方弁９の代わりに２基のバルブを設け、第３の弁機構９１と第４の弁機構９２とした。
三方弁で流路を切り替える代わりに、２基のバルブの一方を開き、他方を閉じて流路を切り替える。
他の機器や配管の構成・作用については、既述の第１の実施形態と同じであるから、同一の符号を付けて説明は省略する。
【００３５】
なお、各実施形態において、塗装ガンは、エアの吹き出し口と塗料の噴出口が共通する構造のものを示したが、エアの吹き出し口と塗料の噴出口が別々に設けられた一般的なエアスプレーの塗装ガンとすることもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１  塗装装置 
２  塗料タンク
３  塗料管
３ａ  第１の塗料管
３ｂ  第２の塗料管
４  塗装ガン
５  洗浄配管
６  洗浄液管
７  噴気管
８，９  三方弁
８１  第１の弁機構（バルブ）
８２  第２の弁機構（バルブ）
９１  第３の弁機構（バルブ）
９２  第４の弁機構（バルブ）
１０  塗装対象物（鋳鉄管）
２３  撹拌機
２４  加圧管
２５  開放弁
２６  加圧弁
７３  作動弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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