JP2003326200A - 導電性塗料供給装置 - Google Patents

導電性塗料供給装置

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JP2003326200A
JP2003326200A JP2002172075A JP2002172075A JP2003326200A JP 2003326200 A JP2003326200 A JP 2003326200A JP 2002172075 A JP2002172075 A JP 2002172075A JP 2002172075 A JP2002172075 A JP 2002172075A JP 2003326200 A JP2003326200 A JP 2003326200A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水系塗料などの導電性塗料の静電塗装に関し
て、既存の静電噴霧器を容易に使用できる。 【解決手段】 受取部(1)と圧送部(2)の間に絶縁
チューブ(3)を使用し、絶縁チューブ(3)内部に自
由に動けるセパレーター2個(4a)(4b)を配置し
て、両セパレーター間に導かれた導電性塗料(5)を挟
み、エア空洞もしくは絶縁材料(6)により電気的な絶
縁を常に保ちつつ、導電性塗料(5)を静電噴霧器
(8)に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】 この発明は塗装分野におい
て、従来から塗料材料の削減に効果のある静電噴霧器が
使われてきたが、導電性塗料はその物性上、この静電噴
霧器の高圧電流を塗料自体を通じてアースに逃がす為、
静電噴霧器の特長である高塗着効率などの機能を損なわ
せ、塗料の削減効果が認められなかった所で、本装置は
この導電性塗料を常に電気的に絶縁しながら供給できる
ことを特徴とするので、地球環境保護のニーズ(有機溶
剤規制など)における溶剤型塗料から水系塗料などに切
替える際に問題となる導電性塗料の静電塗装を可能とす
る塗料供給装置に関する。
【従来の技術】 一般に水系塗料など導電性塗料の静電
塗装方法の基本として、静電噴霧器とアース状態にある
導電性塗料の供給装置(ポンプ、タンク、配管など)間
を絶縁する方法の工夫をしてきた。第一は、導電性塗料
の供給装置を小型化して絶縁架台の上に設置する方法
で、部品塗装や木工塗装ラインでは広く使われている。
この方法の難点は作業者が時々導電性塗料を絶縁架台上
の塗料タンクに補給する必要があり、又絶縁架台上の全
ての機器類に高電圧が印加するので作業者との安全上の
隔離が必要であったりして、何台もの供給装置を同時に
設置することがで出来なかった。第二には前記の作業者
の代わりに、導電性塗料の補給を機械的に接続、切離し
をするボルテージブロック装置(総称)を使用する方法
で、様々な特許が出されているが、切離し機構などの装
置の小型化が難しく、同色使用時以外の何色もの塗料を
使用するときの色替洗浄時に、多くの塗料損失が生じ
た。第三には、前記ボルテージブロックの代わりに導電
性塗料を色毎に決められた専用のカートリッジに充填
し、それを専用ロボットが特別に製作された専用の静電
噴霧器に装着させ、塗装終了後にまた別のカートリッジ
に装着し直す方法や、カートリッジに相当する塗料タン
クを内蔵したやはり特別な静電噴霧器に導電性塗料の充
填を繰返しながら塗装をする方法などで、どちらも既存
の塗装装置は使用出来ず、専用に開発された静電噴霧器
とロボットなど周辺装置を必要として、大幅な改造が必
要であった。
【発明が解決しようとする課題】 上述した従来技術で
は、既存の溶剤型塗料の塗装装置の廃棄や静電噴霧器の
交換を要したり、高い改造費用と大幅改造日数などを伴
うため、水系塗料などの導電性塗料への普及が進まない
要因がある。本発明は従来の塗装装置(既存静電噴霧
器、既存塗料供給装置など)に容易に接続でき、既存の
静電噴霧器を使用できるため、大幅な改造とそれに伴う
改造費用の低減が可能になる。
【課題を解決するための手段】 図1は本装置を2台
使用した場合の構成図並びに導電性塗料を供給開始する
前のいわゆる原点状態を示す系統図である。2台の本装
置は全く同じ仕様の装置である。受取部1が静電噴霧器
8に接続され、高電圧が印加される部位となり、圧送部
2が導電性塗料の主配管9に接続されていて電気的接地
部位(アース)となる。受取部1並び圧送部2には、そ
れぞれ導電性塗料5を遮断する受取部仕切弁7a、圧送
部仕切弁7bを内蔵している。今、図1における圧送部
仕切弁7bが予め設定された時間だけ開き、既存導電性
塗料の主配管9から導電性塗料5が絶縁チューブ3に一
定量充填される。セパレーター4aは導電性塗料5の注
入量の増加に伴い絶縁チューブ内を受取部側へ移動す
る。導電性塗料5が一定量充填された状態が図2であ
る。この一定量とは絶縁チューブ内容積より少ない量
で、今仮に絶縁チューブ内径が10mm、長さを3mと
した時の内容積235.5cmより少ない約200c
を充填したとすると、この場合は約45cmの空洞
が残ることになる。導電性塗料5の充填終了後に絶縁材
料6が絶縁材料供給口10から注入され、導電性塗料5
をセパレーター4aとセパレーター4bで挟みながら移
動し、この空洞部分を絶縁材料6で埋めていき、セパレ
ーター4aが受取り部先端に達した状態が図3で、この
絶縁材料6の部分がアースからの電気的絶縁距離とな
り、静電噴霧器8から導電性塗料5を通じて逃げてくる
高圧電流を遮断する部分となる。図3はこの装置の準備
完了状態を表す。この絶縁距離は静電噴霧器8の使用す
る高電圧値と絶縁材料6の抵抗率にもよるが、今この説
明文では圧縮エアを絶縁材料6に使用するが、そのエア
の絶縁破壊距離は1万ボルトで1cmと言われており、
絶縁破壊を起こさない安全を考慮しても9万ボルトの高
電圧を使用する場合は静電噴霧器8とアースされている
被塗装物体の通常の塗装距離であるところの25cm以
上離れれば安全に使用できる距離となるので45cmは
十分である。今図3の状態から塗装を開始して、導電性
塗料を使い切った状態が図4である。この状態になった
瞬間にこの系統の受取部仕切弁7aが閉じ、もう片方系
統の受取部仕切弁7a’が開き、同時に両系統の絶縁材
料仕切弁11も切替って静電噴霧器8はスプレーを継続
するが、この切替タイミングの検出は静電噴霧器8に接
続する部位の圧力センサー14のエア信号の変動(セパ
レーター4aと4bのストッパー15がドッキングし
た、つまり導電性塗料5を使い切った状態では静電噴霧
器側に供給するものが無くなるので圧力が急速に低下す
る)で検出できるが、本装置の内容積は製作時点で計量
出来るので、絶縁材料に液体を使用する場合には他に流
量計を使用したり、場合によっては絶縁材料定量ポンプ
の回転信号などを利用して検出することも考えられる。
いま一般の塗装作業条件では毎分300cmほどの吐
出量を使用するため、仮に前述したチューブ長3mを使
用した本装置の場合には、図3状態での200cm
塗料を使い切るには約40秒かかる。この時間中に図4
の状態から直ちに先系統の本装置はセパレーターの戻し
用の圧縮エア供給口12に接続されているエア仕切弁1
3が開き、セパレーター4a並び4bと絶縁材料6が図
1の状態に戻される。図1への原点復帰まで約4秒、図
2の導電性塗料の充填終了迄約14秒、図3の準備完了
まで約6秒と合計24秒程で先系統の本装置の供給準備
が完了するため、時間的余裕を持ってもう片方系統の終
了検出を待つことが可能である。この系統の導電性塗料
の消費終了を待って再び先系統の本装置に切替えさせ、
このように交互に2台の本装置を使用することにより、
連続供給が実現出来る。前述の一連の時間想定は、絶縁
材料6に圧縮エアを使用した場合だが、今仮に絶縁材料
6に絶縁シンナーを使用した場合でも、原点復帰まで1
0秒、塗料充填が14秒、準備完了までが4秒の合計2
8秒程の予想が出来る。つまり、一般に塗装現場で広く
使用されている前述のチューブ内径10Φmm×3m
(材質はテフロン(登録商標)製が使用される)への充
填時間と吐出量から逆算すると、導電性塗料の主配管9
の供給量が毎分900cm程で圧送部2に注入され、
絶縁材料6の供給ポンプに吐出量調整が容易なギアポン
プ(100〜800cm毎分時)を使用し、両セパレ
ーターと絶縁シンナーの戻し用の圧縮エア供給口12の
圧力を、絶縁シンナーの戻し吐出量が毎分1500cm
程になるように設定すればよく、どちらの数字も既存
のギアポンプや供給配管の圧送能力性能から現実的な値
である。それから前記までの説明はあくまでも絶縁チュ
ーブの内径と長さを10Φmm×3mと仮定したもので
あり、本発明はこの寸法に限定されるわけではなく、塗
装現場の生産タクト時間などに合わせてチューブ内径や
長さの異なった様々な本装置を製作することが出来る。
【発明の効果】 以上述べたように、本発明によれば既
存の静電噴霧器や塗料供給の周辺機器をそのまま使用し
て、大幅な改造投資を要さずに時代のニーズでもある水
系塗料を使用した静電塗装が実現できる。また本装置は
チューブ式のため、静電噴霧器が上下、または左右に動
くレシプロ式の塗装機械に容易に取付けることが出来
る。また本装置はチューブをコイル状(例えば6系統6
色用12本など)に加工できるため、各色毎に決まった
専用の本装置を接続すれば省スペースでかつ色替洗浄に
伴う廃棄塗料や洗浄剤の損失を減らすことが出来るの
で、塗装作業環境の改善、材料削減に貢献出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本装置の構成と原点状態を示す系統図。
【図2】 導電性塗料が一定量充填された状態図。
【図3】 絶縁材料が満たされた準備完了状態図。
【図4】 導電性塗料を使いきった状態図。
【符号の説明】
1 ‥‥受取部 2 ‥‥圧送部 3 ‥‥絶縁チューブ 4a‥‥セパレーター 4b‥‥セパレーター 5 ‥‥導電性塗料 6 ‥‥絶縁材料 7a‥‥受取部仕切弁 7b‥‥圧送部仕切弁 8 ‥‥静電噴霧器 9 ‥‥導電性塗料の主配管 10‥‥絶縁材料供給口 11‥‥絶縁材料仕切弁 12‥‥圧縮エア供給口 13‥‥エア仕切弁 14‥‥圧力センサー 15‥‥セパレータ用ストッパー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電噴霧器(8)に接続された高電圧
    が印加される受取部(1)と、導電性塗料の主配管
    (9)に接続されアースされている圧送部(2)の間に
    絶縁チューブ(3)が使用され、絶縁チューブ(3)内
    に自由に動けるストッパー(15)付きセパレーター2
    個(4a)(4b)が挿入され、受取部内の静電噴霧器
    (8)へ接続する回路は、当該セパレーター(4a)
    (4b)のストッパー(15)部が受取部(1)に密着
    した位置におけるセパレーター(4a)(4b)同士の
    中間位置に設けられ、接続する回路に受取部仕切弁(7
    a)が内蔵され、また同様に圧送部内の導電性塗料の主
    配管(9)に接続する回路も、セパレーターのストッパ
    ー(15)が圧送部(2)に密着した状態位置のセパレ
    ーター(4a)(4b)間の中間位置に設けられて、受
    取部仕切弁(7a)と同様な圧送部仕切弁(7b)が備
    えられている本装置において、セパレーター(4a)
    (4b)が圧送部(2)側にいる原点状態から、まず圧
    送部仕切弁(7b)が開き、導電性塗料(5)がセパレ
    ーター(4a)と(4b)間に当該絶縁チューブ(3)
    の内容積より少なく一定量満たされたのち、圧送部仕切
    弁(7b)が閉じ、次に静電噴霧器(8)との接続を開
    閉する受取部仕切弁(7a)を開き、絶縁材料(6)が
    絶縁材料供給口(10)から注入され、セパレーター
    (4b)と導電性塗料(5)とセパレーター(4a)ご
    と圧送させてゆき、セパレーター(4a)が受取部
    (1)に達して動けなくなった直後に行き場の無くなっ
    た導電性塗料(5)が静電噴霧器(8)側に押出され、
    圧力センサー(14)が感知してエア信号を出し、本装
    置は導電性塗料(5)が充填された準備完了状態とな
    る。この後に静電噴霧器(8)に高電圧を印加して静電
    塗装を開始出来るが、本装置は導電性塗料(5)が最大
    限に充填された状態においても、常に2個のセパレータ
    ー(4a)(4b)間に挟まれた状態にあるので、エア
    が充満した空洞による絶縁もしくは空洞に充填された絶
    縁材料(6)が高圧電流を遮断するので、導電性塗料を
    通じて高圧電流がアースに逃げない構造となり、常に電
    気的絶縁を保ち、導電性塗料を圧送供給出来ることを特
    徴とした導電性塗料供給装置。
  2. 【請求項2】 前記の本装置2セットを組合せて、1方
    系統の本装置が導電性塗料(5)を送りきった時点でセ
    パレーター(4a)(4b)のストッパー(15)が受
    取部(1)に密着して絶縁材料(6)の圧送圧力の伝達
    が遮断され、この時の圧力センサー(14)の感知によ
    る信号で、もう片方系統の本装置を受取部仕切弁(7
    a)と絶縁材料仕切弁(11)の切替操作で導電性塗料
    (5)の供給を開始させ、この系統の本装置が導電性塗
    料(5)の供給時間中に先の系統の本装置にて導電性塗
    料(5)の再充填作業を完了させておき、後系統の導電
    性塗料供給終了後に再び先系統の本装置に切替える本装
    置2セットの交互使用により、導電性塗料(5)の連続
    供給を可能にした導電性塗料連続供給装置。
  3. 【請求項3】 前記の導電性塗料連続供給装置の絶縁チ
    ューブ(3)をコイル状に加工し、複数の絶縁チューブ
    (3)をひとつのケースに収納した多色対応型の多系統
    用導電性塗料連続供給装置。
  4. 【請求項4】 前記の多系統用導電性塗料連続供給装置
    を静電噴霧器(8)に直接結合させた多系統用導電性塗
    料連続供給装置一体型の静電塗装装置。
  5. 【請求項5】 導電性塗料供給装置の絶縁チューブ
    (3)の代わりに絶縁プラスチックを円筒状に加工した
    違いにて、円筒状内径に合わせたセパレーターを2個使
    用するなどして、本装置と同じ動作をさせた機構と構造
    を持つ円筒状導電性塗料供給装置。
  6. 【請求項6】 前記の円筒状導電性塗料供給装置を複数
    台使用し、連続供給を可能にした円筒状導電性塗料連続
    供給装置。
  7. 【請求項7】 導電性塗料供給装置のうち、圧力センサ
    ー(14)の代わりに流量計などを使用した検出機器類
    の違いにて、本装置と同じ動作をさせた機構と構造を持
    つ導電性塗料供給装置。
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