(57)【要約】      （修正有）【課題】塗工を終えて回収した塗工液に関する問題として、廃棄処理がもたらしている環境悪化と生産コストへの影響がある。少量の塗工処理に特化し、廃棄する塗工液量が少なくて済む無駄の少ない小型軽量で少量の塗工液循環に好適な塗工液循環装置を提供する。【解決手段】流路中で少量の塗工液を溜め得る液室を内蔵し、上部を筒体２３２と接続させてエアチャンバを構成するとともに、その下側に回転自在の弁体を設け、４流路切り換えを可能にした供給液運行調節器２３を形成して供給ポンプ２１に取り付け、液室を経由して吐出と吸引を切り換えられる構成にする。減勢器２４を排出ポンプ２２の吐出側に接続して、排出ポンプ２２を供給ポンプ２１の下に配置する。脱着自在の液体容器８を減勢器２４の下側かつ排出ポンプ２２の横に隣接する。液体容器８の下部に遮断弁８１を、供給ポンプ２１の吸込側流路に自動開閉バルブ付きカプラ２１３を接続する。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
液体容器内の塗工液を塗工液供給流路を介して塗工装置に供給するとともに、塗工装置内から塗工液を塗工液排出流路を介して液体容器に排出する塗工液循環装置において、
塗工液供給流路に設置される供給ポンプと、
塗工液排出流路に設置される排出ポンプと、
塗工液供給流路に設置され、上向きに延びて上端が閉鎖される筒体の下部に、塗工液供給流路と連通して塗工液を溜め得る液室を有する脈動減衰器とを備え、
供給ポンプ又は排出ポンプの一方と液体容器が横並びに配置されるとともに、その上に、供給ポンプ又は排出ポンプの他方と脈動減衰器が横並びに配置される
塗工液循環装置。
【請求項２】
塗工液排出流路に設置され、塗工液を流速を低減して液体容器に戻すための減勢器をさらに備え、
減勢器は、液体容器の上に配置される
請求項１に記載の塗工液循環装置。
【請求項３】
脈動減衰器は、内部に流路切換弁を備え、
塗工液供給流路は、液体容器から流路切換弁の第１ポートに至る第１流路と、流路切換弁の第２ポートから供給ポンプの吸込口に至る第２流路と、供給ポンプの吐出口から流路切換弁の第３ポートに至る第３流路と、流路切換弁の第４ポートから塗工装置に至る第４流路とを備え、
流路切換弁は、第１流路及び第２流路を連通するとともに、第３流路及び第４流路を連通する第１状態と、第１流路及び第３流路を連通するとともに、第２流路及び第４流路を連通する第２状態とに切り替え可能である
請求項１又は請求項２に記載の塗工液循環装置。
【請求項４】
前記液室の底面は、脈動減衰器の、供給ポンプの吐出口との接続口よりも低い位置に位置する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の塗工液循環装置。
【請求項５】
前記液室内であって、液室内に流入する塗工液の流れに対し、略水平方向の給液流路壁が設けられ、給液流路壁によって、略水平方向の流路が形成される
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の塗工液循環装置。
【請求項６】
前記液室内であって、給液流路壁による略水平方向の流路における塗工液の流れに対し、分岐流壁が設けられ、分岐流壁によって、分流ポートが形成される
請求項５に記載の塗工液循環装置。
【請求項７】
液体容器の下に、遮断弁が設けられ、液体容器内の塗工液を抜き取り可能とする
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の塗工液循環装置。
【請求項８】
供給ポンプの吸込口に、自動開閉バルブを備えるカプラが設けられ、洗浄水を供給するための洗浄水供給継手を接続可能とする
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の塗工液循環装置。
【請求項９】
脈動減衰器は、液体容器から塗工液を吸い上げるための液体容器用導管を備えるとともに、カプラによって液体容器用導管を脱着自在とし、
塗工液循環装置本体は、液体容器と係合する受け部材を備えて、液体容器を脱着自在とする
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の塗工液循環装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、印刷機、ニスコータ、グラビアロールコータ又はその他の塗工装置に用いられる塗工液循環装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷機、ニスコータ又はグラビアロールコータやその他の塗工装置では、回転する彫刻ローラ上に塗工液循環装置によって塗工液を供給し、彫刻ローラ上に塗工液を保有させ、印刷用紙又は高分子フィルム、布、金属などの被処理材まで塗工液を転移していくことで塗工処理が行われる。主な塗工液には、印刷用インキ、ニス、接着剤、液状樹脂などがある。これらの塗工装置の代表としては、特許文献１ないし３に示されるような、グラビア版胴、アニロックスローラなどのセルを有する彫刻ローラと、ドクタチャンバなどの塗工液チャンバと、塗工液循環装置とから構成される塗工装置が知られている。
【０００３】
塗工液循環装置は、液体容器から塗工液チャンバに塗工液を送給する供給ポンプと、塗工液チャンバから塗工液を液体容器に排出する排出ポンプと、それぞれを連結する管路及びバルブ類とによって構成される。このような塗工装置において、彫刻ローラの回転と塗工液の補給によって連続的に塗工液が転移され、塗工処理が行われる。塗工品質を安定的に維持する上で、塗工液循環装置に求められる重要な性能には次のものがある。
（１）気泡が混入していない塗工液を塗工装置に供給し続けること
（２）塗工液の粘度や温度やｐＨなどの性状が安定していること
（３）彫刻ローラ上に形成される皮膜厚が安定していること
【０００４】
塗工液チャンバは、その室内に塗工液を貯えられる構造になっており、彫刻ローラに接することで連続的に塗工液を彫刻ローラ上に供給する装置である。彫刻ローラは、表面にセルと呼ばれる微細な凹部を有し、セルがチャンバ内の塗工液を受理することにより、塗工液を彫刻ローラ表面に保有することができるようになっている。セル内の塗工液が被処理材に転移して半減した後、塗工液チャンバ内でセル内に再び塗工液が満たされる。しかし、転移を終えたセルが空気を持ち込んでくるため、塗工液チャンバ内には、空気が気泡となって混入されることとなる。
【０００５】
気泡が混入しないようにするためには、塗工液チャンバ内への循環量を増やして気泡を塗工液チャンバから塗工液循環装置へ速やかに排出すること、塗工液チャンバ内でのセル内に塗工液が入り込みやすくするために塗工液チャンバ内の塗工液の圧力を確保すること、及び塗工液循環装置において気泡を除去することが必要になる。彫刻ローラ上の塗工液皮膜に対する膜厚安定性については、塗工液チャンバ内を循環する塗工液の流れから脈動成分を排除し、流量と圧力を安定させる手段が必要になる。
【０００６】
一般に、塗工液循環装置のポンプには、下記（ａ）から（ｇ）に挙げる理由により、ダイヤフラムポンプが使われる。
（ａ）自吸能力がある。
（ｂ）粘度の高い液体を扱うことができる。
（ｃ）気泡を混入した液体や空運転に耐えられる。
（ｄ）塗工液の流れを掻き乱す部位が少なく、気泡が混入していても泡立てることが少ない。
（ｅ）ポンプ内に残溜した塗工液を洗い流しやすい。
（ｆ）ポンプ内で塗工液と接触する部位において、塗工液によって劣化するシールなどの合成樹脂部品又は経時変化する部品がない。
（ｇ）比較的小型で安価である。
【０００７】
ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムを上下又は左右に往復運動させて容積を変化させ、吸込・吐出を繰り返すために、吐出量が脈動するという欠点が挙げられる。脈動が無く連続的な流れが可能なポンプとして回転式容積式ポンプがあるが、回転部分の擦れによる摩耗粉の混入や液漏れ、耐久性など問題が発生する恐れがあり、また、大型で比較的高価なため、採用されることは少ない。
【０００８】
特許文献４ないし６には、ダイヤフラムポンプと脈動についての対策手段が示されている。脈動の少ない状態で塗工液チャンバへ塗工液を供給することは、塗工液の流量と圧力をより安定させることにつながる。脈動を緩衝する手段としては、特許文献７に示されるようなプラダ型又はダイヤフラム型の脈動減衰器や、特許文献８に示されるようなガスサージタンク方式に代表される空気を利用した脈動減衰器が知られている。塗工液循環装置用の脈動減衰器としては、脈動減衰器の中において流入する塗工液の激しい変動に起因して液面が暴れ、泡が発生しないような手段が必要になる。
【０００９】
塗工液チャンバ内から気泡が混入した塗工液を排出し、塗工液循環装置内で消泡する対策として、液体容器に流入する前に液内から混入した気泡を取り除く手段、及び、液体容器内に塗工液を流し戻す際に、塗工液の流速を一定に保ち、吹き出したり、液面に降りたときに跳ね上がったりすることなく、穏やかに流し入れる手段が必要になる。液内から混入した気泡を取り除いていたとしても、勢いよく液体容器内の液面に戻し入れてしまうと、液面にて新たに泡が発生してしまう。そのため、排出ポンプ側に気泡分離機能を有した減勢器が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００７−５２９３３７号公報
【特許文献２】特許第４０２１５１０号公報
【特許文献３】特開２００９−０１２２０９号公報
【特許文献４】特開平１０−０８９２５８号公報
【特許文献５】特開平０８−１１４１７７号公報
【特許文献６】特表平１１−５０４０９８号公報
【特許文献７】特開昭５４−３６６１３号公報
【特許文献８】特開昭５５−１０１７７８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
大型の塗工液循環装置は、特許文献１及び２に示すように、一般に２０リットルから４０リットルの液体容器を収納し、十分な循環量を得るために供給ポンプと排出ポンプの二つを用い、それぞれのポンプの近傍に脈動減衰器を配置し、塗工品質の安定化に取り組んでいる。塗工液循環装置、彫刻ローラ及び塗工液チャンバに対しては、洗浄処理を自動的に行えるよう、コントロールバルブ群が装備される。塗工液の必要量は、皮膜厚さ、塗工する幅、塗工長さによって決定されるので、大量生産も考慮に入れた塗工装置の場合は、大型の塗工液循環装置が設備される。しかし、少量で塗工処理が完了できる場合もある。このような場合、大量に供給できる大型の塗工液循環装置を使用すると、コントロールバルブ群、接続ホースなどを含む全流路が長いために、装置内を循環運転するためだけでも塗工液の量は所要消費量に対して多くなる。塗工終了後に塗工液循環装置内に残溜した塗工液を回収し、回収した塗工液を再び利用する場合もあるが、再利用が適当でない場合もあり、回収した塗工液の廃棄処理に新たな問題が生じている。回収した塗工液の廃棄処理に関する環境と生産コストを考慮し、無駄の出ない小型で少量の循環ができる塗工液循環装置が求められていた。
【００１２】
塗工液循環装置を小型軽量にすることで、塗工液チャンバの近くに設置できるようになり、装置内部及び塗工液チャンバと装置との間の接続ホース内を含む全流路容積が小さくなり、循環運転するための所要循環量を少なくできる。しかし、十分な循環量を得るための供給ポンプと排出ポンプの二つポンプと、それぞれのポンプ用に脈動減衰器を配置し、さらに洗浄機能を持たせるバルブ類を装備するようでは、塗工運転に支障がでるほどの大きさと重さになってしまい、塗工液チャンバの近くに簡単に移設できるまで小型化ができないという問題があった。
【００１３】
排出ポンプと液体容器との間に脈動減衰器を配置する場合、脈動減衰器内に貯まる液量と流出する量のバランスをとる必要性から、流出路での配管抵抗が適度に必要になる。脈動減衰器から液体容器までの流路が短いと、流出しやすい状態になり、脈動減衰器内に液が貯まらず、期待した脈動減衰効果が得られないことになる。一方、排出流路面積を絞って配管抵抗を得ようとすると、塗工液の流速が増し、液体容器内に勢いよく吹き出して発泡の原因となる。そのため、排出ポンプ直後に脈動減衰器を配置する方法は、配管抵抗に見合ったある程度の管路長さが必要となることから小型化に向かない。また、脈動減衰器は所定の大きさを有しているので、排出ポンプの直前に脈動減衰器を配置すると、小型化に支障がでてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本考案は、
液体容器内の塗工液を塗工液供給流路を介して塗工装置に供給するとともに、塗工装置内から塗工液を塗工液排出流路を介して液体容器に排出する塗工液循環装置において、
塗工液供給流路に設置される供給ポンプと、
塗工液排出流路に設置される排出ポンプと、
塗工液供給流路に設置され、上向きに延びて上端が閉鎖される筒体の下部に、塗工液供給流路と連通して塗工液を溜め得る液室を有する脈動減衰器とを備え、
供給ポンプ又は排出ポンプの一方と液体容器が横並びに配置されるとともに、その上に、供給ポンプ又は排出ポンプの他方と脈動減衰器が横並びに配置される
塗工液循環装置である。
【００１５】
ここで、本考案に係る塗工液循環装置は、一態様として、
塗工液排出流路に設置され、塗工液を流速を低減して液体容器に戻すための減勢器をさらに備え、
減勢器は、液体容器の上に配置される
構成を採用することができる。
【００１６】
また、本考案に係る塗工液循環装置は、他態様として、
脈動減衰器は、内部に流路切換弁を備え、
塗工液供給流路は、液体容器から流路切換弁の第１ポートに至る第１流路と、流路切換弁の第２ポートから供給ポンプの吸込口に至る第２流路と、供給ポンプの吐出口から流路切換弁の第３ポートに至る第３流路と、流路切換弁の第４ポートから塗工装置に至る第４流路とを備え、
流路切換弁は、第１流路及び第２流路を連通するとともに、第３流路及び第４流路を連通する第１状態と、第１流路及び第３流路を連通するとともに、第２流路及び第４流路を連通する第２状態とに切り替え可能である
構成を採用することができる。
【００１７】
また、本考案に係る塗工液循環装置は、別の態様として、
前記液室の底面は、脈動減衰器の、供給ポンプの吐出口との接続口よりも低い位置に位置する
構成を採用することができる。
【００１８】
また、本考案に係る塗工液循環装置は、さらに別の態様として、
前記液室内であって、液室内に流入する塗工液の流れに対し、略水平方向の給液流路壁が設けられ、給液流路壁によって、略水平方向の流路が形成される
構成を採用することができる。
【００１９】
この場合、本考案に係る塗工液循環装置は、
前記液室内であって、給液流路壁による略水平方向の流路における塗工液の流れに対し、分岐流壁が設けられ、分岐流壁によって、分流ポートが形成される
構成を採用することができる。
【００２０】
また、本考案に係る塗工液循環装置は、別の態様として、
液体容器の下に、遮断弁が設けられ、液体容器内の塗工液を抜き取り可能とする
構成を採用することができる。
【００２１】
また、本考案に係る塗工液循環装置は、さらに別の態様として、
供給ポンプの吸込口に、自動開閉バルブを備えるカプラが設けられ、洗浄水を供給するための洗浄水供給継手を接続可能とする
構成を採用することができる。
【００２２】
また、本考案に係る塗工液循環装置は、さらに別の態様として、
脈動減衰器は、液体容器から塗工液を吸い上げるための液体容器用導管を備えるとともに、カプラによって液体容器用導管を脱着自在とし、
塗工液循環装置本体は、液体容器と係合する受け部材を備えて、液体容器を脱着自在とする
構成を採用することができる。
【００２３】
本考案は、塗工液の供給側ホースとの接続口と液体容器用導管とを連通する流れに対して、吸引方向と吐出方向とを切り換えて、洗浄準備と塗工運転との切り換えを行う４方向流路切換弁と、その流れに連通する液室と、液室の上部に接続した上端を塞いだ筒体と、液体容器用導管とを一体化した供給液運行調節器としての脈動減衰器を構成し、供給ポンプ吸込口と吐出口の両方と接続させて一体的に装着し、排出ポンプの吐出側には減勢器を配し、液体容器の上部に配置するとともに、供給ポンプの下に排出ポンプを配置した塗工液循環装置本体を構成し、液体容器と一体的に組み合わせることにより、塗工液循環装置の小型軽量化を図った。液室内に、給液流路壁と分岐流壁を設けることにより、筒体内にできる液面の暴れを抑え、気泡の発生を抑制しながら供給ポンプから吐出される塗工液の脈動を減衰できる。減勢器は、排出ポンプから排出される塗工液を受容し、曲り流路と拡大した空間によって流れにエネルギ損失を与え、還流室の流出孔に到達するまでの間で流速を減じ、同時に渦を誘発させて気泡を旋回中央部に分離させて除去するとともに管内脈動流から自由表面を有する低脈動流に変える効果がある。減勢器を用いることで、プラダ型又はダイヤフラム型の脈動減衰器やガスサージタンク方式の脈動減衰器に必要とされる所定の大きさを有する殻体と所定の管路長さが不要になり、小型化でき、排出ポンプと液体容器とを隣接できる。
【００２４】
脈動減衰器の下面にカプラを設け、液体容器用導管と接続可能な構造にすることによって、液体容器用導管を塗工液循環装置本体から切り離し自在にする。さらに、液体容器と係合する受け部材を設けることによって、塗工液循環装置本体から切り離し自在な液体容器にする。その結果、塗工液循環装置本体、液体容器用導管及び液体容器は、工具を要せず容易な操作で取り付け、取り外しできるようになり、すみやかに移設でき、取り外した後の装置の洗浄がしやすくなり、すみやかに運用できるようになる。
【００２５】
以上のように、供給液運行調節器及び減勢器を具備し、各装置を隣接させて一体的に配置することにより、塗工液循環装置を小型軽量化でき、塗工装置の近傍に容易に設置又は撤去できるようにし、問題点を解決している。
【考案の効果】
【００２６】
大型の塗工液循環装置と同様に二つのポンプを装備しているため、塗工液チャンバ内の気泡の影響に対処するに十分な循環量を確保でき、気泡に影響されることなく所定の塗工濃度が安定的に管理できる。脈動減衰器の液室内の給液流路壁と分岐流壁により、供給ポンプから吐出される塗工液の脈動に対して筒体内の液面の暴れを抑え、気泡の発生を抑制しながら脈動を減衰できる。分岐流壁は、供給ポンプから脈動を伴って液室内に圧送されてくる塗工液が直接的に塗工液供給側ホース接続口に流れ込むことなく、流入方向と対設しない向きの分流ポートを介して流通させる働きと、十分な液面の高さを確保する働きをすることから、脈動減衰作用が損なわれることなく効果的に脈動が緩和された状態の塗工液が塗工液チャンバへ圧送されるようになる。供給ポンプから圧送されてくる脈動を伴った塗工液が液室内に流入した際、液面を波立ててしまう流れ成分の向きを給液流路壁が変え、液面が脈動の勢いで乱されて暴れないようにし、筒内の空気を気泡として液内に混入してしまう作用を抑える働きをするので、気泡混入によって塗工濃度を不安定的に低下させたり、筒内の空気を消失させて減衰効果の持続時間を短くしてしまうという問題を回避できる。筒体内に空気を補充する必要がなくなるため、プラダ型又はダイヤフラム型の脈動減衰器のような高価で大型の方式を採用することなく、簡単なガスサージタンク方式を採用した脈動減衰器で済み、小型で安価に構成できる。脈動が効果的に緩和され、気泡の影響を回避した塗工液を送給できるため、彫刻ローラ上で形成される塗工液皮膜厚が安定する。
【００２７】
また、排出ポンプの吐出側に減勢器を装備することにより、液内から混入した気泡を取り除き、脈動を低減し、さらに塗工液を減速させることができ、液体容器内に塗工液を流し戻す際に吹き出したり、液面に降りたときに跳ね上がったりすることなく、穏やかに流し入れることができる。そのため、液体容器内で着液の際に新たに泡が発生してしまうという問題が生じない。また、小型の減勢器を用いたことで、排出ポンプと液体容器を隣接でき、脈動減衰器、供給ポンプ、排出ポンプ、液体容器及び減勢器を一体的に組み合わせられるようになり、小型軽量化が計れる。
【００２８】
脈動減衰器内の流路切換弁は、供給ポンプによって液体容器内の塗工液を液体容器用導管から吸い上げて塗工液チャンバへ供給する流路と、塗工液チャンバから塗工液を回収して液体容器用導管を介して液体容器内に戻す流路とを切り換えられる。流路切換弁を操作することにより、洗浄準備作業として塗工液チャンバから塗工液を回収するとともに、液体容器下の遮断弁を操作して塗工液を抜き取り、その後、流路切換弁を運転状態に切換え、自動開閉バルブ付きカプラに洗浄水供給継手を接続して洗浄水を通しながら供給ポンプと排出ポンプを動作させることにより、塗工液循環装置内の流路、塗工液チャンバ及び彫刻ローラを洗浄できる。作業終了後、塗工液に接触する液体容器用導管及び液体容器は自在に切り離しできるので、手洗いしやすい。
【００２９】
また、液体容器を切り離した状態で塗工液循環装置を移設できるので、持ち運び中に液こぼれを気にすることがなくなり、塗工液循環装置の移設作業が容易である。液体容器だけを取り付け、取り外しできるので、準備作業が迅速に行える。
【００３０】
以上のように、本考案に係る塗工液循環装置は、すみやかに運用でき、塗工品質上重要になる混入気泡の除去、脈動、液面到達時の発泡抑制についても大型の塗工液循環装置と遜色ない性能で小型軽量に構成できるので、３リットルから５リットル程度の少量の塗工に好適である。また、少量の塗工液循環量で塗工処理が完了できるので、塗工液の無駄が排除でき、環境保全と生産コスト低減に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案の一実施形態に係る塗工液循環装置が用いられる代表的な塗工装置の斜視図である。
【図２】塗工の様子を模式的に示した説明図である。
【図３】同塗工液循環装置の左側面図である。
【図４】同塗工液循環装置の正面図である。
【図５】同塗工液循環装置の右側面図である。
【図６】同塗工液循環装置に設置される供給液運行調節器の正面図である。
【図７】同供給液運行調節器の断面図である。
【図８】同供給液運行調節器に洗浄水供給継手が接続される状態の左側面図である。
【図９】同塗工液循環装置に設置される減勢器の斜視図である。
【図１０】同塗工液循環装置本体から液体容器が取り外された状態の斜視図である。
【図１１】他の実施形態に係る液体容器の斜視図である。
【図１２】他の実施形態に係る供給液運行調節器の側面図である。
【図１３】同供給液運行調節器の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００３２】
以下、本考案の実施の形態を図面を参酌しつつ説明する。
【００３３】
図１に示すように、塗工装置１は、塗工液循環装置２内の供給ポンプ２１から塗工液チャンバ３に送給される塗工液を、回転する彫刻ローラ４の表面上に保有させ、被処理材の表面（図示せず）に転移する装置である。図２に示すように、彫刻ローラ４は、その表面に微細なセルを有しており、塗工液チャンバ３内に供給される塗工液５がセル内に入り、塗工液５で満たされたセルは、塗工液チャンバ３から送り出されていく。彫刻ローラ４が塗工液皮膜５１を転移すると、セル内には半減した塗工液５が残留した状態となる。転移後のセルが空気６とともに再び塗工液チャンバ３内に戻ってくると、空気６は、塗工液チャンバ３内で気泡６１となって塗工液５中に放出され、塗工液５の流速と圧力の作用により塗工液５と置き換わり、戻ってきたセルは、塗工液チャンバ３内で再び塗工液５で満たされる。なお、図１及び２に示すセルは、説明しやすくするために模式的にかなり大きく表現しているが、実際には２０〜１３０μｍ程度の大きさで、肉眼ではわからない微細な凹部である。塗工液チャンバ３内に気泡６１が滞留して成長しないようにするため、一般に塗工液循環装置２には排出ポンプ２２が装備され、塗工液チャンバ３から塗工液５を強制的に排出している。気泡６１は塗工液の濃度や平滑性や光沢などの塗工品質を悪化させる。塗工液循環装置２では、供給ポンプ２１と排出ポンプ２２によって塗工液チャンバ３内の気泡を速やかに排出するのに十分な塗工液５の流量で循環することができ、塗工品質の安定性を保っている。
【００３４】
図３は、塗工液循環装置２の左側面図であり、図４に正面図を、図５に右側面図を示す。供給ポンプ２１及び排出ポンプ２２は、両者同じ形式のダイヤフラムポンプで、図８にも示すように、吸込口２１１，２２１と吐出口２１２，２２２が互いに反対向きに付いているモデルである。排出ポンプ２２及び液体容器８を塗工液循環装置２の下部に配置し、供給ポンプ２１、供給液運行調節器２３及び減勢器２４を塗工液循環装置２の上部に配置することで小型化が図られている。
【００３５】
図６は、供給液運行調節器２３の正面図であり、図７に断面図を示す。供給液運行調節器２３は、内部に流路切換弁を備え、液体容器８から塗工液を塗工装置１に供給する塗工液供給流路は、液体容器８から流路切換弁の第１ポートに至る第１流路ａと、流路切換弁の第２ポートから供給ポンプ２１の吸込口２１１に至る第２流路ｂと、供給ポンプ２１の吐出口２１２から流路切換弁の第３ポートに至る第３流路ｃと、流路切換弁の第４ポートから塗工装置１に至る第４流路ｄとを備える。供給液運行調節器２３の本体２３０中央部に配置している流路切換弁の弁体２３８は、その仕切壁２３９によって隣接するそれぞれの第１流路ａ，第２流路ｂ，第３流路ｃ，第４流路ｄの連通を切り換えることができ、供給ポンプ２１による流れ方向を切り換えることができる。図７は、塗工運転用の流路に切り換えられた状態を示しており、第１流路ａ及び第２流路ｂが連通し、第３流路ｃ及び第４流路ｄが連通している。
【００３６】
塗工運転における塗工液の流れる流路について説明する。塗工運転状態では、液体容器８内に溜められている塗工液は、供給ポンプ２１の吸込力によって液体容器用導管９内を上り、第１流路ａ及び第２流路ｂを流通し、図８に示す接続口２３４及び供給ポンプ２１の吸込口２１１を通って吸い込まれる。その後、塗工液は、供給ポンプ２１の吐出口２１２から吐出され、接続口２３３から本体２３０に入り、第３流路ｃを流通し、第４流路ｄに入り、液室２３１に圧送される。図７に示すように、液室２３１の上部には、筒体２３２が接続されており、密閉用キャップ２３７によって筒体２３２内の空気１０１は上から流出できない構造になっている。塗工液が液室２３１に圧送されてくると、筒内空気１０１は、圧縮されながら液圧とバランスする状態で塗工液を液室２３１及び筒体２３２中に蓄える。液面１０２は脈動により乱れるが、筒内空気１０１の圧縮効果によって塗工液の脈動は吸収され、圧力と流量が緩衝された状態となり、塗工液は、塗工液供給側ホース接続口２３５から吐出され、連結ホースを介して塗工液チャンバ３に供給される。排出ポンプ２２は、塗工液チャンバ３から連結ホースを介して気泡６１とともに塗工液を排出させる。排出ポンプ２２は、図３に示す塗工液排出側ホース接続口２２３から排出ポンプ２２の吸込口２２１に塗工液を吸い込むと、排出ポンプ２２の吐出口２２２から塗工液排出管２２４を通って吐出し、減勢器２４に通し、液体容器８に流し戻す。
【００３７】
供給液運行調整器２３では、液室２３１、筒体２３２及び密閉用キャップ２３７によって、エアチャンバと呼ばれるガスサージタンク方式の脈動減衰器が形成されている。図７の場合、第３流路ｃから第４流路ｄに入って液室２３１内に圧送されてくる塗工液は、上向きの流れ成分を持ちながら液室２３１に進入することになる。給液流路壁１０３が略水平に液室２３１内に設けられているために、上向きの流れ成分は、給液流路壁１０３に当たり、方向が変えることにより、液面１０２を上下に乱す流速成分が減じられる。また、給液流路壁１０３が液室２３１に形成する開口断面積は、第４流路ｄより数倍大きく形成している。そのため、塗工液は、面積比の効果で脈動が和らげられた状態で、液室２３１内に入り込むことができる。
【００３８】
液室２３１で脈動が緩和された塗工液は、分岐流壁１０４によって形成される分流ポート１０５から流れ出る。分岐流壁１０４は、給液流路壁１０３によって略水平に向きを変えて流入する塗工液が、脈動成分を伴ったまま直接的に塗工液供給側ホース接続口２３５に入り込むことを防いでいる。このように、液室２３１は、塗工液に対して脈動の緩衝効果を効率よく作用させる構造になっている。
【００３９】
次に、洗浄準備における塗工液の流れる流路について説明する。塗工運転を終了し、塗工液チャンバ３、連結ホース及び塗工液循環装置２内に残留している塗工液を液体容器８まで回収する際には、図６に示す切換ハンドル２３６を操作して、弁体２３８を、図７に示す状態から９０°回転させ、第１流路ａ及び第３流路ｃが連通し、第２流路ｂ及び第４流路ｄが連通するように切り換える。この状態で、供給ポンプ２１及び排出ポンプ２２を作動させる。排出ポンプ２２は、塗工液チャンバ３からの連結ホースを含む排出流路内に残溜している塗工液を、塗工液排出側ホース接続口２２３から図３に示す排出ポンプ２２の吸込口２２１を通して吸い込むと、排出ポンプ２２の吐出口２２２から塗工液排出管２２４を通って減勢器２４を介し、液体容器８に吐出する。一方、供給ポンプ２１は、図７及び８にて説明すると、塗工液チャンバ３、連結ホース及び供給液運行調節器２３の中に残溜している塗工液を、液室２３１を通って第４流路ｄから第２流路ｂに流し込み、接続口２３４を通り抜けて供給ポンプ２１の吐出口２１２を通り、第３流路ｃから第１流路ａを流通させ、液体容器用導管９内を降下して液体容器８内に吐出する。洗浄前に液体容器８を空にしておく必要があるため、液体容器８に回収された残留塗工液は、図４に示す液体容器８下に設けられた遮断弁８１を使用して、液体容器８を塗工液循環装置本体に取り付けたままの状態で抜き取ることができる。
【００４０】
次に、洗浄における洗浄水の流れる流路について説明する。塗工液循環装置２は、図８に示す洗浄水７を使って、塗工液循環装置２、塗工液チャンバ３及び彫刻ローラ４を洗浄することができる。前記洗浄準備の後、液体容器８を空の状態にし、切換ハンドル２３６を使って洗浄準備の状態から塗工運転の状態に切り換える。次に、図８に示す洗浄液供給継手７０を自動開閉バルブ付きカプラ２１３，２１４によって供給ポンプ２１の吸込口２１１側に接続する。両ポンプ２１，２２を作動させてから、遮断弁７２を操作して開き、洗浄水７を供給ポンプ２１の吸込口２１１に通す。洗浄水７は、供給ポンプ２１に吸い込まれて塗工液運行調節器２３に吐出され、塗工液チャンバ３の中を通って排出ポンプ２２に吸い込まれ、減勢器２４に吐出されて、液体容器８に到達し、以降同じ流通サイクルで循環を始める。液体容器８の中には洗浄水７で洗い流された汚れた水が溜まってくるので、汚れ具合を見ながら液体容器８下に設けられた遮断弁８１を通して排出する。もしくは遮断弁８１を閉じ、溜まってくる液面の状態を見ながら洗浄液供給継手７０の遮断弁７２を操作して洗浄水７の流入を止めると、液体容器８に溜まった洗浄水を用いて循環できるので、全流路と、塗工液チャンバ３及び彫刻ローラ４を洗浄することができる。
【００４１】
図９に、減勢器２４の内部を、密閉蓋２４５を外した状態で示す。減勢器２４は、曲壁２４０を有する受容室２４１と、曲り流路室２４６と、その先に流出孔２４２を下面に有する環流室２４３を設けた３室で構成されている。そして、密閉蓋２４５により、液が外に漏れないようになっている。曲り流路室２４６内には、排気筒２４４が設けられ、混入してきた気泡を液体容器８内の上部に排気できるようになっている。この点、減勢器２４は、気泡分離機能付きである。受容室２４１は、下流側が開放された略円筒状の曲壁２４０を有し、排出ポンプ２２から排出される塗工液は、塗工液排出管２２４を通り、曲壁２４０の円の中心から偏心した位置に流入するようになっている。塗工液の流れは、受容室２４１の曲壁２４０に差し掛かり、曲壁２４０で略１８０°の方向を変え、曲り流路室２４６の直前の傾斜壁に進入し、続いてその先につながる曲壁２４０によって略９０°の方向を変え、環流室２４３の曲壁２４０に進入する。環流室２４３において、塗工液は、反時計周りで渦を巻きながら下面の流出孔２４２を通って液体容器８内に流れ落ちる。
【００４２】
流量が少ない場合、第１番目の受容室２４１にて円の中心付近で気泡が集まった渦ができ、空気の渦の上端は排気筒２４４とつながる動きをする。そのため、早い段階で排気筒２４４から気泡を排気できる。環流室２４３における流れは、反時計周りであるが勢いのある渦まで成長することなく、下面の流出孔２４２から流れ落ちる。流量がやや多くなると、受容室２４１にできた空気の渦は、環流室２４３下面の流出孔２４２まで移動していき、流出孔２４２にて空気の渦が固定される。気泡が貯まると空気の渦は大きくなり、渦上端が排気筒２４４とつながる動きをするので、排気筒２４４は気泡の一部を排気できる。さらに、流量が多い場合、受容室２４１にて空気の渦は発生せず、還流室２４３の曲壁２４０に沿って反時計方向の安定的な流れに成長し、流出孔２４２に塗工液の渦流ができる。塗工液は、渦外側を円筒螺旋状になって流出孔２４２から液体容器８内に流れ落ちる。流出孔２４２の渦流の中心部には空気の渦ができ、渦下端は液体容器８内とつながるように縦長に成長する。気泡は、流出孔２４２の円筒中心から液体容器８内の上部空間へ抜けていく。
【００４３】
減勢器２４は、以上のように、気泡が液体の旋回流中心に集まるという性質を利用し、塗工液排出管２２４の断面積よりも大きな断面積を有する空間内で旋回流れを発生させて増長させ、気泡を旋回中央部に分離させて除去するとともに、塗工液を減速させることができる。減勢器２４の室内空間の流路の断面積を塗工液排出管２２４の断面積よりも大きくし、自由空間を旋回できる流れにしていることで、拡大損失、曲り損失及び渦損失が塗工液の流動エネルギから消失し、脈動は緩衝される。減勢器２４により、排出ポンプ２２の直後においても、脈動緩衝と気泡分離がなされるようになり、液体容器８と排出ポンプ２２の隣接を可能にし、小型軽量化を実現できる。そして、液体容器８内に塗工液を流し戻す際に吹き出したり、液面に降りたときに跳ね上がったりすることなく、穏やかに流し入れることができる。
【００４４】
図１０に、塗工液循環装置２から液体容器８を取り外した状態を示す。液体容器８は受け部材１３の上に乗せた状態で、塗工運転が実施される。塗工液循環装置２には開閉自在の蓋２０２が付いており、塗工運転時に収容した液体容器８の開放上部から不純物が入ったり、塗工液が蒸発したりしないよう、蓋で塞ぐことができる。図１１に、液体容器８の他の実施形態を示す。受け部材１３は、液体容器８に設けた鍔状に張り出した縁板であり、塗工液循環装置２のベース２０１に係合して引っ掛かることで、液体容器８を吊り下げるものである。これら液体容器８と塗工液循環装置２が係合する受け部材１３により、液体容器８を切り離した状態で塗工液循環装置２を移設できるので、液こぼれを気にすることがなくなり、装置の移設作業が容易である。液体容器８は３リットルから５リットル程度の少容量の液体容器であるため、液体容器８だけを取り付け、取り外しでき、準備作業が迅速に行える。
【００４５】
図１２は、塗工液運行調節器２３の他の実施形態の側面図を示す。この例での供給ポンプ２１及び排出ポンプ２２（図示せず）は、両者同じ形式のダイヤフラムポンプで、供給ポンプ２１の吸込口２１１を下側に、供給ポンプ２１の吐出口２１２を上側に配置し、同一面同一方向に設けているモデルである。図１３に、塗工液運行調節器２３の断面図を示す。前述の実施形態と同様に、供給液運行調節器２３の本体２３０の中央部には、流路切換弁（弁体２３８）が設けられ、弁室より上方には、液室２３１が設けられる。図１３は、塗工運転時の流路に切り換えられた状態を示しており、前述の実施形態と同様に、第１流路ａ及び第２流路ｂが連通し、第３流路ｃ及び第４流路ｄが連通している。前述の実施形態と比べると、液室２３１に通じる流路が異なっている。
【００４６】
塗工運転における塗工液の流れる流路について説明する。塗工運転状態では、塗工液は、供給ポンプ２１により、液体容器用導管９内を吸い上げられて第１流路ａから第２流路ｂへと連通し、接続口２３４を通って吸引され、接続口２３３から圧送され、水平方向から液室２３１に進入する。液面１０２が給液流路面１０３よりも十分に高い場合、塗工液は上下方向の流速成分なしに水平に進入するため、液面１０２の乱れ及びそれによる気泡の混入も少なく、脈動が緩和される。液面１０２が給液流路面１０３よりも十分に高くない場合、塗工液が水平に進入すると、液面１０２を横から波立てて乱すこととなり、気泡の混入が見られる。図１３に示す分岐流壁１０４は、十分な液面の高さを確保する効果があり、液面１０２の乱れを増長させることなく、気泡の混入を防ぎ、分流ポート１０５から塗工液を流し出す。その後、塗工液は、第３流路ｃから第４流路ｄを通り、塗工液供給側ホース接続口２３５から塗工液チャンバ３へと供給される。
【００４７】
塗工運転を終了し、切換ハンドル２３６を操作して弁体２３８を図１３に示す状態から９０°回転させ、第１流路ａ及び第３流路ｃが連通し、第２流路ｂ及び第４流路ｄが連通するように切り換えると、洗浄準備における塗工液の回収が行える。塗工液チャンバ３、連結ホース及び塗工液循環装置２内に残留している塗工液を液体容器８まで回収できる。このように、供給液運行調節器２３は、一つの供給ポンプ２１を使用して塗工液の供給と回収とを切り換え可能にするとともに、液室２３１を経由させることで脈動緩衝効果を付与できる。
【００４８】
以上のように、塗工液運行調節器２３内に塗工品質の安定が図れるよう、気泡対策、脈動対策を施した液室２３１を設け、筒体２３２と接続させ、交差する４つの流路を設け、隣り合う流路を連通する流路切換弁としての弁体２３８を回転可能に収容するよう構成し、供給ポンプ２１に取り付けることにより、塗工運転及び洗浄準備における塗工液の回収と洗浄水の循環とを切り換え可能な小型の塗工液供給システムを構成できる。また、排出ポンプ２２を液体容器８の上部に配する減勢器２４と接続することにより、小型の塗工液排出システムを構成できる。さらに、供給ポンプ２１の下に排出ポンプ２２を配置することにより、小型の塗工液循環装置２を構成できる。
【００４９】
なお、本考案に係る塗工液循環装置は、今まで説明してきたものに限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  塗工装置
２  塗工液循環装置
３  塗工液チャンバ
４  彫刻ローラ
５  塗工液
６  空気
７  洗浄水
８  液体容器
９  液体容器用導管
１１，１２  保持部材
１３  受け部材
２１  供給ポンプ
２２  排出ポンプ
２３  供給液運行調節器（脈動減衰器）
２４  減勢器（気泡分離機能付き減勢器）
３１  塗工液チャンバ供給側ホース継手
３２  塗工液チャンバ排出側分岐ホース継手
３３  塗工液チャンバ排出側ホース継手
４１  塗工液で満たされたセル
４２  転移後のセル
５１  彫刻ローラから転移された塗工液皮膜
６１  気泡
７０  洗浄水供給継手
７１  逆止弁
７２  遮断弁
８１  遮断弁
９１  フィルタ用金網
９２  カプラ
１０１  筒内空気
１０２  液面
１０３  給液流路壁
１０４  分岐流壁
１０５  分流ポート
２０１  ベース
２０２  蓋
２１１  供給ポンプの吸込口
２１２  供給ポンプの吐出口
２１３  自動開閉バルブ付きカプラ・ソケット
２１４  自動開閉バルブ付きカプラ・プラグ
２２１  排出ポンプの吸込口
２２２  排出ポンプの吐出口
２２３  塗工液排出側ホース接続口
２２４  塗工液排出管
２３０  供給液運行調節器の本体
２３１  液室
２３２  筒体
２３３  接続口
２３４  接続口
２３５  塗工液供給側ホース接続口
２３６  切換ハンドル
２３７  密閉用キャップ
２３８  弁体
２３９  仕切壁
２４０  曲壁
２４１  受容室
２４２  流出孔
２４３  還流室
２４４  排気筒
２４５  密閉蓋
２４６  曲り流路室
ａ  第１流路
ｂ  第２流路
ｃ  第３流路
ｄ  第４流路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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