JP2512739B2 - 塗装システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は塗装システムに関し、特に脱泡処理された塗
料が塗装装置に供給される様になっている塗装システム
に関する。

［従来の技術］ 金属板を切断、孔あけ、折曲げ等により機械加工して
各種機器のための所望の形状及び寸法の構成部品とする
ことは広く行なわれている。

この様な部品のうちには外観上の理由または発錆防止
等の理由により塗装の施されるものが多い。

従来は、この様な金属部品の塗装は、材料金属板を機
械加工により所定の形状及び寸法とした後で行なわれて
いた。

しかしながら、機械加工後の金属部品は一般に複雑な
立体形状をなしているので、塗装作業が極めて面倒であ
り、また塗料ムダも多く、製造コストアップの原因とな
っていた。

そこで、近年、材料金属板に予め全面に塗装を施した
もの（プレコートメタル:PCM）を製造し、該PCMを機械
加工して部品を製造することが行なわれる様になってき
た。これによれば、PCM製造が平面に対し全面均一に塗
料ムダの少ない状態で良質の塗装をすることができるの
で、部品製造全体からみても工程が短縮され且つ省力化
及び省資源化をはかることができる。

以上の様なPCM製造の際には、塗着効率が高く且つ連
続的に高速で塗膜形成が可能なカーテンフローコーター
塗装、ロールコーター塗装が好ましい。

ところで、塗料は一般に粘度が高く、その製造過程に
おいて気泡を含むことが多い。この様な気泡を含む塗料
を用いて塗装を行なうと、形成された塗膜にピンホール
が発生したり、あるいはカーテンフローコーター塗装の
際にはカーテン切れを生じたりして、安定且つ良好な塗
装を行なうことができない。このため、塗装に先立ち塗
料中の気泡を除去する脱泡処理が必要となる。

この様な脱泡処理は一般に塗料を入れた密閉容器内を
減圧して塗料中の気泡を膨張させて自由表面へと浮上さ
せ、浮上した気泡膜を破砕して空気中へと逃がして行な
われる。

しかし、塗料の粘度はかなり高いために、以上の様な
単なる減圧処理では短時間に十分な脱泡処理ができな
い。このため高速で塗装の行なわれる塗装装置において
使用されるに十分な量の脱泡済塗料を供給することが困
難となる。そこで、従来、減圧脱泡処理速度を高めるた
めに、たとえば、（１）被処理塗料を強制撹拌したり、
（２）被処理塗料に高速渦流を生ぜしめたり、（３）被
処理塗料に超音波を伝達させたりすることが行なわれて
いた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記（１）の促進方法を採用した脱泡
処理の場合には脱泡処理速度を十分に短縮することがで
きず更にバッチ処理であるため連続処理が困難であり、
上記（２）の促進方法を採用した脱泡処理の場合には渦
流の遠心力により顔料等の固形分が分離しやすく更に連
続処理が困難であり、上記（３）の促進方法を採用した
脱泡処理の場合には超音波の作用で顔料等の固形分が凝
集しやすく更に連続処理が困難であった。更に、前記各
手段とも浮上した気泡の破砕能率も低い等の問題点もあ
った。

従って、従来の脱泡処理装置と塗装装置入とを組合わ
せてPCM製造等のための塗装システムを構成しようとす
ると、上記の様に脱泡がバッチ式であるため、連続的塗
装のためには十分に大きな脱泡処理装置を用いて予め塗
料の脱泡を行ない脱泡済塗料を貯蔵しておく必要があ
り、それ故脱泡処理装置、塗料貯蔵容器が著しく大型化
し、塗装システム全体の小型化ができないという問題点
があった。また、従来の脱泡処理装置を用いる場合に
は、脱泡処理方法によっては塗料品質が低下して、形成
される塗膜の品質を低下させるという問題点もあった。

そこで、本発明は、上記の様な従来の塗装システムに
おける問題点を解決し、小型で高速連続運転が可能で、
更に良好な品質の塗膜を形成できる、塗装システムを提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、新規塗料の容
器；上方室と該上方室の下部にスリット状貫通孔板を介
して配置された下方室とを有し、該下方室には該室内を
減圧するための手段が接続されている脱泡処理装置；上
記新規塗料の容器から上記脱泡処理装置の上方室内へと
新規塗料を導入するための第１の塗料導入手段；上記脱
泡処理装置の下方室から脱泡処理済塗料の供給される塗
装装置；該塗装装置にて塗膜形成に寄与しなかった塗料
を回収するための回収手段；更に必要に応じ該回収手段
から回収塗料を上記脱泡処理装置の上方室へと導入する
ための第２の塗料導入手段：とを有することを特徴とす
る、塗装システム、により達成される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。

第１図は本発明による塗装システムの一実施例を示す
概略構成図である。

第１図において、２は新規塗料を収容せる塗料タンク
であり、４は塗料脱泡処理装置であり、６は塗装装置で
あり、８は該塗装装置において塗膜形成に寄与しなかっ
た塗料を回収するための回収手段である。

上記新規塗料タンク２には収容された塗料を撹拌して
均一化をはかるための撹拌手段2aが付設されている。

上記塗料脱泡処理装置４は第２図及び第３図に示され
る様な構成を有する。

第２図は脱泡処理装置４の縦断面図であり、第３図は
そのＡ−Ａ断面図である。

第２図及び第３図（ａ）において、12は円筒状容器で
あり、該容器内は上方室14と下方室16とに区画されてい
る。

18は該上方室14と下方室16とを区画するスリット状貫
通孔板である。該貫通孔板は、図示される様に、適宜の
間隔に配列された複数のスリット18aを有する。該各ス
リットの幅は、被処理塗料の粘度等に応じて該塗料が適
切な速度で薄膜となって通過する様に適宜設定される。
たとえば、該スリット幅は20〜2000μｍであり、好まし
くは50〜300μｍである。各スリット間の間隔、スリッ
ト状貫通孔板18の厚さ等は所望の設定処理条件に応じて
適宜定めることができる。尚、第３図（ｂ）は容器12が
角筒状の場合のスリット状貫通孔板のスリットのパター
ン例を示したものである。

20は上記新規塗料タンク２から上記上方室14内へと被
処理塗料を導入するための配管であり、第１図に示され
る様に該配管の途中には流量制御バルブ20a、圧送ポン
プ20b及び流量制御バルブ20cが介在している。

21は上記塗料回収手段８から上記上方室14内へと被処
理塗料を導入するための配管であり、第１図に示される
様に該配管の途中には圧送ポンプ21a及び流量制御バル
ブ21bが介在している。

22は上方室14内に導入された被処理塗料の液面の高さ
を検知するためのレベル計であり、上記配管21の流量制
御バルブ21bの開度はレベル計22の検出結果に基づき設
定される。

24は上方室14内の上下部分の気密調整のための手段で
あり、該気密調整手段は上方室14内において対応する開
口パターンを有し水平方向に相対移動可能な様に互いに
密着された２枚のパネル24a,24bと該パネル水平方向の
相対位置を設定するための駆動手段24cとからなる。該
駆動手段24cにより、２枚のパネル24a,24bのうちの少な
くとも一方が水平方向に移動せしめられ、かくして双方
のパネルの開口が重なり合った位置に通気可能開口パタ
ーンが形成され、該開口の面積を適宜設定することによ
り気密度を調節することができる。また、気密調整手段
24は被処理塗料をスリット状貫通孔板18表面に均一に導
入する機能をも有する。尚、気密調整手段は省略するこ
ともできる。

26は上記下方室16内の空気を排気し該下方室内を減圧
するための配管であり、減圧源たとえば真空ポンプ27に
接続されており、該配管の途中には調圧弁26aが介在し
ている。

28は上記配管26の容器12内の開口部に対向して該下方
室内に配設された隔壁であり、該配管開口と上記スリッ
ト状貫通孔板18のスリット部分から落下する塗料膜とを
隔てている。

32は下方室16内に導入された塗料の液面の高さを検知
するためのレベル計であり、上記配管20の流量制御バル
ブ20cの開度はレベル計32の検出結果に基づき設定され
る。

34は下方室16の下部に接続され脱泡処理済塗料を上記
塗装装置６へと移送するための配管であり、該配管の途
中には圧送ポンプ34a及び流量制御バルブ34bが介在して
いる。

上記塗装装置６及び塗料回収手段８は第４図に示され
る様な構成を有する。

第４図はカーテンフローコーターによる塗装時におけ
る塗装装置６及び塗料回収手段８の具体的構成を示す縦
断面図である。

塗装装置６はフローコーターヘッド6aと該ヘッドの下
方に配置されたベルトコンベアー6bとからなり、被塗装
物である金属板Ｐは該ベルトコンベアー上を矢印方向に
搬送される。

塗料回収装置８は上記フローコーターヘッド6aの真下
においてベルトコンベアー6bの切れ目の下方に配置され
た樋8aと該樋内の塗料を受けるための受器8bとからな
る。そして、該受器に上記配管21が接続されている。
尚、図面では塗装装置がカーテンフローコーターの場合
を示しているが、塗装装置がロールコーター等の場合に
も同様に適用できる。

次に、本実施例塗装システムの動作を説明する。

先ず、塗料脱泡処理装置４に通じる各配管のバルブ
を、バルブ26aを除いて閉じ、真空ポンプ27を作動させ
て脱泡処理装置４内の排気を行ない、所望の気圧に減圧
する。尚、減圧度は塗料粘度等により異なるが、通常10
〜50Torr程度が適当である。

次に、気密調整手段24の２つのパネル24a,24b間の配
置を駆動手段24cにより適宜調整することにより所望の
気密状態にする（尚、気密調整手段24は必ずしも必要な
く、その場合には前記気密操作は省略する）。

次に、バルブ20a,20cの開度を適宜設定した上で、圧
送ポンプ20bを作動させて、塗料タンク２内の新規塗料
を配管20を通じて上方室14内に導入する。上方室14内に
導入された被処理塗料はスリット状貫通孔板18を通って
下方室16内へと落下する。この際の塗料の下方室16内へ
の流入速度は、該下方室内の気圧、上記スリット状貫通
孔板18の開口面積及び気密調整手段24により設定される
気密度、塗料の送給条件、塗料粘度等に応じて決まる。

かくして、スリット18aから下方室16内に流入する塗
料はスリット18aの配列パターンに対応した膜状（カー
テン状）となり、従って表面積が十分に拡大され、且つ
薄膜化が進む状態で下方室内で流下する。このため、該
被処理塗料中の気泡は減圧下、その両面の気泡膜部が拡
大し容易且つ迅速に破砕して気泡中の空気を放出する。

尚、配管26を通じての下方室16内の排気は隔壁28より
塗料流下位置からは隔離されて行なわれるので、塗料流
下状態を乱すことなく、また該配管内に塗料が入り込む
ことはない。

以上の様にして塗料は下方室16内に薄膜となって脱泡
されながら流下し、容器下部にたまる。

かくして得られた脱泡処理済塗料は、バルブ34bの開
度を適宜設定した上で圧送ポンプ34aを作動させること
により、塗装装置のフローコーターヘッド6aに供給され
る。

上記フローコーターヘッド6aからカーテン状に流下し
た塗料により金属板Ｐが塗装され、この際塗膜形成に寄
与しなかった塗料は樋8a内に落下し、更に受器8bに回収
される。

上記受器8bに回収された塗料は、バルブ21bの開度を
適宜設定した上で圧送ポンプ21aを作動させることによ
り、配管21を通って上記上方室14内へと導入され、新規
塗料と同様にして脱泡処理に付される。

尚、上記レベル計22により上方室14内の塗料液面が所
定の高さになったことが検出された時には、配管21に付
された流量制御バルブ21bが自動的にコントロールされ
上方室14内への回収塗料の流入が制限される。また、レ
ベル計32により下方室16内の塗料液面が所定の高さにな
ったことが検出された時には、配管20に付された流量制
御バルブ20cが自動的にコントロールされ上方室14内へ
の新規塗料の流入が制限される。

尚、以上の説明において、受器8bに回収された塗料を
脱泡処理装置４に直接導入する場合を説明したが、場合
により回収された塗料は新規塗料の容器２に導入しても
よく、更に別処理してもよい。

以上の様に、本実施例によれば、塗装装置６で消費さ
れる塗料の量に応じて、必要十分な量の塗料の脱泡処理
を連続的に行なうことができ、塗装システムの連続運転
が十分に可能である。

次に、上記実施例システムの特性調査を行なった例を
示す。

実例1: 粘度3.2ポイズの白色ポリエステル樹脂系液状塗料
（商品名「Ｖユニット＃1500」、大日本塗料株式会社
製）30を用いた。第１〜４図に示されるシステムを用
いて、被塗装物を存在させずに、塗装装置から流下する
塗料を全量回収して脱泡処理に付し、以下同様に塗料を
循環使用した。

ここで、脱泡処理装置は以下の様な条件であった。

スリット状貫通孔の幅:0.2mm スリット状貫通孔の高さ:80mm スリット状貫通孔の全開口面積:1.28cm² 減圧度:30Torr 塗料流量:10.7/min 塗装装置における塗料カーテンの状態を観察したとこ
ろ、２時間の連続運転でも全くカーテン切れがなく、安
定な状態であった。

実例２（比較例）： 脱泡処理装置で減圧を行なわないことを除いて上記実
施例１と同様に連続運転を行なった。

塗装装置における塗料カーテンの状態を観察したとこ
ろ、最初の10分間はカーテン切れが１回／分の割合で生
じ、それ以降はカーテン切れが頻繁に生じた。

以上の実施例においては、塗装装置としてカーテンフ
ローコーターを例示したが、本発明においては塗装装置
としてその他の適宜の装置を使用してもよい。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、脱泡処理装置において被
処理塗料をカーテン状に流下させて表面積を大きくし、
且つ薄膜状態で減圧するので、該塗料中の気泡が容易且
つ迅速に拡大破砕され空気を塗料の外へ放散し効率良く
脱泡処理ができ、このため該脱泡処理装置が小型であっ
ても連続的に被処理塗料を導入しながら塗装装置での連
続的塗料消費に十分に対応した脱泡処理済塗料の供給を
行なうことができ、かくして小型で高速連続運転が可能
で更に良好な品質の塗膜を形成できる塗装システムが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による塗装システムを示す概略構成図で
ある。 第２図は脱泡処理装置を示す縦断面図であり、第３図は
そのＡ−Ａ断面図である。 第４図は塗装時における塗装装置及び塗料回収手段の具
体的構成を示す縦断面図である。 2:新規塗料タンク、 4:脱泡処理装置、 6:塗装装置、8:塗料回収手段、 12:容器、14:上方室、 16:下方室、 18:スリット状貫通孔板、 18a:スリット、 20,21,26,34:配管 22,32:レベル計、 24:気密調整手段、 28:隔壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三原 紘 奈良県生駒郡平群町若葉台87−517 (72)発明者 足立 利夫 大阪市旭区太子橋１丁目27番６号 名神 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−107261（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】新規塗料の容器；上方室と該上方室の下部
   にスリット状貫通孔板を介して配置された下方室とを有
   し、該下方室には該室内を減圧するための手段が接続さ
   れている脱泡処理装置；上記新規塗料の容器から上記脱
   泡処理装置の上方室内へと新規塗料を導入するための第
   １の塗料導入手段；上記脱泡処理装置の下方室から脱泡
   処理済塗料の供給される塗装装置；該塗装装置にて塗膜
   形成に寄与しなかった塗料を回収するための回収手段；
   更に必要に応じ該回収手段から回収塗料を上記脱泡処理
   装置の上方室へと導入するための第２の塗料導入手段：
   とを有することを特徴とする、塗装システム。
2. 【請求項２】第１の塗料導入手段に第１の塗料導入量調
   整手段が付設されており、脱泡処理装置に下方室内の塗
   料液面の高さを検出する手段が付設されており、該検出
   手段により検出される塗料液面高さに応じて上記第１塗
   料導入量調整手段が作動せしめられる、特許請求の範囲
   第１項の塗装システム。
3. 【請求項３】第２の塗料導入手段に第２の塗料導入量調
   整手段が付設されており、脱泡処理装置に上方室内の塗
   料液面の高さを検出する手段が付設されており、該検出
   手段により検出される塗料液面高さに応じて上記第２塗
   料導入量調整手段が作動せしめられる、特許請求の範囲
   第１項の塗装システム。
4. 【請求項４】塗装装置がカーテンフローコーターであ
   る、特許請求の範囲第１項の塗装システム。
5. 【請求項５】塗装装置がロールコーターである、特許請
   求の範囲第１項の塗装システム。