JPH062252B2 - 塗布調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は板材，棒材等の基材の表面に所望の塗料をディ
ッピング塗装により塗布し、且つ塗膜の厚さを調整する
ことのできる装置に関する。

〈従来技術及びその問題点〉 板材（例えば化粧板、棚板等）、棒材（例えば巾木、廻
り縁等），加工素材（例えば窓枠、ドア等）等の基材に
対する塗装を行うため、従来から様々な方法及び装置が
用いられている。

その一つの装置としていわゆるディッピング塗装装置が
ある。これは、基材の表面に凹凸があっても簡単な操作
で容易に塗装が行えるという利点を有する。

しかしながら、ディッピング塗装は、主としてシール状
物に対して行なわれ、上記しような基材に対して連続的
にディッピング塗装を施すことは不可能であった。ま
た、ディッピング塗装による場合は一般に塗布量が過大
となる傾向があるだけでなく、塗布量の調整が困難であ
る。何故ならば、塗布量は塗料の粘度に大きく相関する
が、塗料の粘度を厳密に一定に維持することは極めて困
難であるからである。塗料の粘度はまた基材への塗料成
分の浸透にも影響し、均一な塗装を行うためには、塗料
の粘度をある程度大きなものとして厚塗りを行わざるを
得ないため、塗布量の調整は一層困難となる。更に塗料
槽から取り出した基材に付着する過剰な塗料を流下させ
るために、取り出した後も基材をしばらく支持しておく
必要があるが、この作業に余分な時間を要し、また塗料
のキレ、ダレによる塗布ムラが生じる。

スプレー塗装装置もまた公知である。しかしながら、塗
料のロスが大きく、塗料中のゴミや塗料カス等に起因す
るノズルの目詰まりが生じ易く、従って塗料管理とノズ
ルの保守点検を頻繁に行う必要があり、作業効率が悪
く、コスト高を招くという欠点を有する。

本出願人は上記従来塗装装置における欠点を解消すべき
観点から実験と考察を重ね、塗料を塗布すべき基材を供
給する供給口と、塗布された製品を取り出す取出口とを
有する塗装箱内に、上記供給口及び取出口のレベルを越
えて上記塗装箱内に塗料を供給する一方、上記塗装箱内
を減圧してその減圧吸引力によって上記供給口及び取出
口からの塗料の溢出を防止し、上記供給口から取出口に
基材が移動する間に基材の全表面または所望の表面部分
に塗料を塗布し、且つ吸引によって生じる取出口におけ
る高速空気流によって基材に付着した過剰な塗料を除去
することを主たる特徴とする塗装装置及び塗装方法につ
いて既に数件の特許出願を行っている。

この本出願人の提案に係る塗装技術は、塗装箱内を減圧
状態に維持し、この減圧吸引力によって塗料が供給口・
取出口から溢出することを防止して基材に対して連続的
にディッピング塗装を施すことを可能にすると共に、こ
の減圧吸引力によって取出口から塗装箱内に流入する如
く得られる高速空気流によって基材に塗布された塗料の
過剰分を払拭し、所望の厚さの塗膜を形成することがで
きるものである。供給口及び取出口の開口部には基材の
寸法形状に適合調整され得るよう補助的な開口調整板部
材が取り付けられ、基材が挿入された場合において開口
部と基材断面との間に形成される隙間を調整することに
より、上記取出口から流入する空気流の流速が調整さ
れ、塗膜厚が任意に調整される。

この塗装技術は上記したような優れた作用効果を発揮し
得るものであるが、その後の研究により、場合によって
は若干の問題を呈することが明らかにされた。即ち、基
材が供給口及び取出口の開口部内を通過している状態に
おいては上記隙間が適切に調整されるが、基材が上記開
口部内に存在しない場合、開口部が大きく開口したまま
の状態に放置される。この開口部面積は、塗布すべき基
材の断面積が大きい場合や、塗膜厚を大きく設定する場
合には、特に大きなものとなる。開口部からの塗料の溢
出を防止するためには、開口部面積が大きくなるに比例
して減圧吸引力を強くしなければならないが、実際上減
圧手段のキャパシティには限度があるため困難を伴うも
のであった。また、減圧吸引力を強くしすぎると、基材
が取出口を通過する際に取出口から塗装箱内に流入する
空気流が過度に高速となり、取出口における塗料除去作
用が働き過ぎて、塗布量調整が困難となる。特に基材に
比較的厚い塗膜層を形成することが望まれる場合には大
きな問題となる。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記のような事情を勘案して更に工夫を重ねて
創案されたものであり、比較的小さな減圧吸引力であり
ながら塗装箱の供給口・取出口からの塗料溢出を防止
し、更には塗装箱の供給口及び取出口における基材の存
否に拘わらず、常に塗装箱内に実質的に一定の負圧状態
を形成維持することのできる塗布装置を提供することを
目的とする。

即ち、このような目的を達成し得る本発明は、塗装すべ
き基材を供給する供給口と塗装された製品を取り出す取
出口の対を少なくとも一対有する塗装箱と、上記供給口
及び取出口のレベルを越えて上記塗装箱内に塗料を供給
する塗料供給手段と、上記供給口及び上記取出口より高
速空気流を導入し、取出口より流入する高速空気流によ
り塗布量を調整し且つ乾燥させるために上記塗装箱内を
減圧する減圧手段とを有する装置において、上記塗装箱
の少なくとも上記取出口に、その取出口における開口面
積を調整することのできる可動遮蔽板を設置したことを
特徴とする塗布調整装置である。

可動遮蔽板が少なくとも取出口に設置されることによ
り、供給口及び取出口の開口部からの塗料溢出の防止に
必要な減圧吸引力を小さくすることができると共に、該
取出口から流入する空気流速が常にほぼ一定に維持さ
れ、基材に対する塗料付着量の調整が容易且つ正確にな
され得る。可動遮蔽板が供給口及び取出口の双方に設置
されたものにおいては、これら開口部面積が基材通過の
有無に拘わらず常に一定化され、より一層厳密な基材塗
膜調整を行い得る。

可動遮蔽板は、基材が供給口から塗装箱内に導入され、
及び／又は取出口を経て塗装箱から導出される直前に自
動的に開き、導入・導出の直後に自動的に閉じるよう、
自動的に作動されることが好ましく、このために基材の
有無を検出する検出手段が搬送方向において供給口の後
方に設置され得る。

〈作用〉 基材が塗装箱の供給口から取出口に至るまで、塗装箱に
充填された塗料中を搬送される間、ディッピング法と同
様に塗料浸漬され、基材表面に凹凸がある場合において
も、基材に簡単かつ効率的に該塗料が塗布ないし含浸さ
れる。塗装箱内は減圧状態が維持され、取出口から空気
が高速に吸引されているため、基材表面に過剰に付着す
る塗料は取出口を通過するときに該高速空気流によって
除去され、かつこの高速空気流によって取出口から取り
出される製品は指触乾燥程度にまで乾燥される。

塗料の基材表面への塗布量は、塗料の粘度、減圧された
塗装箱内圧力（負圧）、基材の搬送速度等の要因に左右
されるので、これら原因の一または二以上を適宜組み合
わせて調整することによって塗布量の調整が行なわれ得
る。更に減圧手段とは別に塗装箱に二次空気取入口を付
設し、この二次空気取入口からの空気取り入れ量を調整
するよう構成すれば、塗装箱内の負圧を微妙に調整する
ことが可能であり、これにより塗布量の微妙かつ厳密な
調整が達成され得る。

また、取出口の寸法形状と基材の断面寸法形状との関
係、即ち基材が取出口を通過する際に形成される隙間面
積もまた、減圧手段によってこの際に取出口から吸引さ
れる高速空気流の流速を決定する一要因となるので、こ
の隙間面積の調整を通じて塗布量の調整を行うことがで
きる。更には、供給口及び取出口の開口部と基材との位
置関係を適切に調整することによって、基材の各面に異
なった厚さの塗膜を形成させることができる。

減圧手段によって塗装箱の供給口及び取出口から空気が
高速吸引されることから、それに伴って塗料中に形成さ
れる多数の気泡によって塗料が十分に撹拌され、基材と
の接触が良好となる。よって基材に対する塗料の塗布・
含浸が促進され、また同時に塗料中の固形分の沈降や液
状成分の分離が防止される。

塗料の撹拌によって基材が塗装箱内搬送中に上下左右に
振動する傾向があるので、供給口と取出口との間に適切
な案内支持手段を設けて、これを防止することが望まし
い。更に、この案内支持手段に、基材搬送方向の全長に
亙って基材の表面の一部を覆う被覆面を形成すれば、該
被覆面に覆われた部分の塗料付着が防止され、基材にお
ける所望の表面部分或いは所望の面のみに塗料を塗布含
浸させることができる。

塗装箱の供給口及び／又は取出口に配設される可動遮蔽
板は、上下または左右に開閉作動される。その開放時に
おいては供給口・取出口における開口を塗装すべき基材
の断面寸法形状に応じて広く開口させた状態を維持する
と共に、基材がこれら開口部に存在しない場合には閉止
されてその開口面積を狭め、塗装箱内において過大な減
圧吸引力を必要とすることなしに、これら開口部から塗
料が溢出することを防止する。また可動遮蔽板は、塗装
箱の供給口及び取出口内における基材の存否に拘わら
ず、塗装箱内の負圧を一定化することに寄与し、より厳
密且つ効率的な塗布量調整を可能にする。

可動遮蔽板は、基材が供給口・取出口を通過する前にこ
れらを開口し通過後に閉塞するよう自動的に作動される
ことが好ましく、このために、基材の有無を検出する検
出手段が設置され得る。

〈実施例〉 第１図及び第２図には本発明による塗装装置の一実施例
が模式的に示されている。塗装箱10には、塗装されるべ
き基材１（第２図）を供給する供給口11と、塗装された
基材を取り出す取出口12との一対が形成されている。

これら供給口11及び取出口12の開口面積は、種々異なっ
た断面寸法形状を有する基材に対して本装置を適用可能
ならしめるため、予め想定される基材の最大寸法形状に
対応するものとして定められ、必要に応じてそれらの開
口の寸法形状を制限する開口調整板が調節可能にまたは
交換可能に設けられる。図示の実施例では、供給口11に
開口調整板11′が、また取出口12に開口調整板12′が夫
々設けられ、塗装されるべき基材の断面寸法形状に応じ
てその都度これら開口部面積を制限するよう機能する。
この開口部面積を制限する態様としては、異なった開口
寸法形状を有する開口板を複数個用意して適宜交換使用
しても良く、或いは上下方向の寸法形状を調整する調整
板と左右方向の寸法形状を調整する調整板とを設けこれ
ら複数の調整板を組み合わせて位置調整することによっ
て全体の寸法形状を調整するようにしても良い。これら
開口調整板11′及び12′は、基材に対する塗装開始前に
予め、その断面寸法形状に合わせて該基材との間に所定
の隙間面積を与えるような位置に移動され、同一断面寸
法形状を有する基材に対する塗装工程の間該位置に固定
される。

基材はローラまたはコンベア19aのような搬入手段で矢
印方向に搬送され、供給口11から塗装箱内に導入され、
塗装箱内を案内バー部材13上を案内され、取出口12を経
て塗装箱から導出されて、更にローラまたはコンベア19
bのような搬出手段で矢印方向に搬送される。後述する
ように塗装箱10内の塗料中には減圧吸引力によって多数
の気泡が形成され、これによって塗料中を通過する基材
が振動することがあるため、案内バー部材13は、基材の
下面を支持するよう塗装箱10に水平方向に横架された軸
13aと、基材の両側面を挟み込むよう該軸に装着された
一対の円盤状突起13b,13bとより成っている（第２
図）。好ましくはこれら円盤状突起13b,13bを軸13aに沿
って摺動可能に装着すれば、異なる幅の基材に対して横
方向振動を制止するために共有することができる。更に
基材の上下方向の振動を防止するため、同様の案内バー
部材を基材上面にも対設して、上下左右から基材を挟み
込むようにしてもよい。

塗装箱10の内部の洗浄、保守、点検等のため、その開放
された上面を閉塞する蓋体14が設けられる。後述する如
く、塗装箱10内は減圧されて負圧状態を維持するよう構
成され、この目的を達成するために、蓋体14は塗装箱を
気密密閉できる構造とされている。

塗装箱10には塗料供給手段20によって塗料が供給され、
供給口11及び取出口12のレベルを越えて塗装箱内に充填
される。図示の実施例では、塗料供給手段20は、塗料タ
ンク21と、配管22と、ポンプ23とから成るものとして示
されている。

減圧手段30は真空ポンプ31と配管32とより成り、塗料タ
ンク21の上部空気室21′内を減圧する。この空気室21′
は、塗装箱10の側壁15を包囲する如く形成された連通路
25を介して塗装箱10の上部ヘッドスペース16と連通さ
れ、従って塗料タンク21の空気室21′内の減圧は同時に
塗装箱10のヘッドスペース16内の減圧をもたらす。塗料
の粘度が比較的大きい場合には目詰まりが生じやすく、
洗浄も不便となるので、これを未然に防止するために連
通路25の断面積は大きくするのが好ましい。また、この
連通路25は塗装箱10に供給された塗料がその側壁15の上
端からオーバーフローした場合にこれを塗料タンク21内
に回収する役割を果たすので、これによって塗装箱10内
における塗料の液面調整を図ることができる。

塗料タンク21の上面から上部空気室21′内に斜めに突出
する如く複数形成された邪魔板24は、後述するように減
圧によって塗装箱10の塗料中に形成される気泡に伴われ
真空ポンプ31によって該気泡と共に吸引される塗料分を
ここに付着せしめ、図示矢印の如く自然滴下させて塗料
タンク21に回収することによって、空気のみが配管32を
通じて吸引されるよう機能する気液分離手段を構成する
ものである。その際、邪魔板24に付着した塗料を乾燥さ
せることなく塗料タンク21に戻すために、邪魔板24の表
面を樹脂コーティングし、または溶媒を流し或いはスプ
レーすることが望ましい。

真空ポンプ31は、塗料タンク21の空気室21′及び連通路
25を介して、塗装箱10の上部ヘッドスペース16を所定レ
ベルにまで減圧する。この減圧に伴い、供給口11及び取
出口12の開口から大気が高速にて吸引され、図示のよう
な気泡（第１図）となって塗装箱内の塗料中を浮上す
る。この塗料中における気泡の運動によって、塗装箱10
内の塗料は激しく撹拌され、塗料中の固形分の沈降及び
その液状成分の分離が防止される。気泡形成が過剰とな
る場合には適宜消泡剤を用いる。気泡に伴われて塗料の
液滴がヘッドスペース16に生ずるが、前述のように、吸
引過程において塗料分が邪魔板24に付着して気体分と分
離される。

供給口11から塗装箱10内に導入された基材は、取出口12
に向かって移動する間に、ディッピング法と同様に塗料
中に浸漬され、基材表面の凹凸にも十分に塗料が入り込
み塗装される。基材が取出口12に近付いたとき、そこか
ら高速で吸引される空気流に遭遇し、過剰に基材表面に
付着した塗料が吹き飛ばされて塗布量調整が行なわれる
と共に、指触乾燥程度にまで乾燥される。

例えば停電等によって減圧手段30が不作動となったと
き、塗装箱10中の塗料が供給口11及び取出口12から溢出
する恐れがあるので、これを防止するために塗料抜き取
り手段を設けることが好ましい。この塗料抜き取り手段
は、図示の実施例においては、常態的には閉止されてお
り、塗装箱10内圧力が所定値以上に上昇したときに自動
的に開くよう構成されたバルブ手段35として示されてい
る。

以上説明した本発明装置の構成は本出願人が既に提案し
たものと同様である。

本発明の上述した目的は、塗装装置10の供給口11及び取
出口12の少なくとも一方にこれら開口部における開口面
積を調整し得る可動遮蔽板を配置したことによって達成
される。図示の実施例においては、供給口11に可動遮蔽
板17が、取出口12に可動遮蔽板18が、夫々設けられてい
る。

可動遮蔽板17及び18は同様の構造及び機構のものであっ
て良く、一枚の板部材によって或いは複数分割された板
片の集合体として構成され、上下または左右に、シリン
ダやギア等の公知の駆動機構（図示せず）によって作動
され、供給口11及び取出口12の開口部面積を任意調整す
ることができる。

この可動遮蔽板17及び18を塗装箱10の供給口11及び取出
口12に夫々設置した本実施例の装置においては、塗装箱
10に基材が存在しないときには、可動遮蔽板17及び18は
供給口11及び供給口12の開口部面積を狭めるような位置
（以下閉塞位置と言う）に保持され、基材がこれら開口
部を通過するときには基材断面寸法形状よりも僅かに大
であるような開口面積を形成するような位置（以下開口
位置という）に該可動遮蔽板が作動されて基材通過中こ
の開口位置に保持される。この場合において、可動遮蔽
板が閉塞位置にあるときの供給口11及び取出口12の狭め
られた開口部面積と、可動遮蔽板が開口位置にあるとき
にこれら開口部と通過する基材の断面との間に形成され
る隙間面積とが概ね同一となるよう配慮される。

このように可動遮蔽板17,18を供給口11及び供給口12に
設け、基材搬送と同調して作動することによって、基材
がこれら開口部を通過するときも通過しないときも、常
に実質上の開口部面積をほぼ一定化することができ、従
って減圧手段30によってこれら開口部から吸引される空
気流の流速が一定化され、基材の塗膜調整が厳密になさ
れる。また、このようにして狭小化された開口部面積が
維持されるので、減圧手段30における減圧吸引力を必要
以上に大きくしなくても、開口部11,12からの塗料溢出
を防止することができる。

可動遮蔽板17,18は基材搬送と同調して自動的に作動さ
れるよう構成することが好ましく、このために、基材搬
送方向において供給口11の後方に、基材の有無を検出す
る検出装置26が設置される。検出装置としては従来公知
のいかなるタイプのものをも使用することができ、例え
ば光電管、リミットスイッチ、近接スイッチ、リニアト
ランス等の検出センサーより成る。基材が未だ装置内に
存在せず可動遮蔽板17,18が上記閉塞位置にある状態に
おいて、検出装置26によってその直下における基材先端
の到達が検知されると、該検出装置26と供給口11との距
離と基材搬送速度とを勘案して自動的に計測された一定
時間経過後に（即ち基材が供給口11に到達する直前に）
可動遮蔽板17を自動作動して開口位置に移動せしめ、供
給口11を開口させ、該供給口11からの基材挿入を可能に
する。また、検出装置26と取出口12との距離と基材搬送
速度とを勘案して自動的に計測された一定時間経過後に
（即ち基材が取出口12に到達する直前に）可動遮蔽板18
を自動作動して開口位置に移動せしめ、取出口12を開口
させ、該取出口12からの基材導出を可能にする。同様
に、検出装置26が基材後端を検知すると、可動遮蔽板17
及び18を順次一定時間経過後に自動作動してこれらを閉
塞位置に移動せしめ、供給口11及び取出口12の開口部面
積が狭小化される。かくしてこれら開口部面積が常にほ
ぼ一定に自動調整される。検出装置26による検知後一定
時間経過後に可動遮蔽板17,18を作動せしめるために
は、公知のタイマー、パルス発生器等を適宜用いればよ
い。

図示の実施例では、供給口11に対して開口調整板11′及
び可動遮蔽板17が、取出口12に対して開口調整板12′及
び可動遮蔽板18が、夫々配設されている。開口調整板
は、本装置使用前に、塗装されるべき基材の断面寸法形
状に応じて適宜作動させ、所望の開口部面積が形成され
た位置にて固定し、その基材に対応する塗装を継続する
限り当該位置を保持する。これにより基材の開口部通過
時におけるこれら開口部面積と基材との隙間が所定面積
に調整される。可動遮蔽板は、本装置の運転中、開口部
における基材の有無に応じて開口位置と閉塞位置との間
を往復作動され、基材が開口部に存在しないときにこれ
ら開口部を上記所定の隙間面積とほぼ等しい面積となる
よう制御する。

〈発明の効果〉 ディッピング法と同様に基材を塗料に浸漬させて塗装す
ることができるため、表面凹凸がある場合にも効率的な
塗装を行うことができ、また塗装箱内を減圧吸引するこ
とによって得られる基材取出口からの高速空気流で該取
出口から導出される際に基材表面に過剰に付着した塗料
分が除去され、この現象を利用して塗膜厚さの調整を容
易に行い得る。

本発明においてはこれら効果に加えて、比較的小さな減
圧吸引力で塗装箱の開口部からの塗料溢出を防止するこ
とができる。更に、塗装箱の開口部面積を基材の存否に
拘わらず常にほぼ一定に維持することができ、従って該
開口部からの高速空気流の流速も一定化され、塗膜厚さ
のより厳密な調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による塗装装置の一実施例を模式的に示
す平面図、第２図は第１図II−II線による断面図であ
る。 符号の説明 １…基材 10…塗装箱 11…供給口 12…取出口 1
1′,12′…開口調整板 17,18…可動遮蔽板 20…塗料
供給手段 21…塗料タンク 25…連通路 26…検出装置
30…減圧手段 31…真空ポンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗装されるべき基材を供給する供給口と、
   塗装された製品を取り出す取出口との少なくとも一対を
   有する塗装箱と、 上記供給口及び取出口のレベルを越えて上記塗装箱内に
   塗料を供給する塗料供給手段と、 上記塗装箱内を減圧することにより上記供給口および取
   出口より高速空気流を導入し、取出口より流入する高速
   空気流により塗布量を調整し且つ乾燥させるための減圧
   手段と、 上記塗装箱の少なくとも上記取出口に、その開口面積を
   調整するために設けられる可動遮蔽板と、 を有してなることを特徴とする塗布調整装置。
2. 【請求項２】上記塗装箱の上記供給口にも、その開口面
   積を調整するための可動遮蔽板が設けられることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載の塗布調整装置。
3. 【請求項３】上記可動遮蔽板が、上記基材が上記供給口
   から塗装箱内に搬入され或いは上記取出口から上記塗装
   箱外へ搬出されるタイミングに同調して開閉するもので
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載の
   塗布調整装置。
4. 【請求項４】上記基材の存否を検出する検出手段を搬送
   方向における上記供給口の後方に設置し、更に上記検出
   手段からの検出信号を受けて上記可動遮蔽板を自動的に
   開閉する自動開閉手段を設けたことを特徴とする、特許
   請求の範囲第２項に記載の塗布調整装置。