JPS61161175A - 二流体のスプレイ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二流体のスプレィ作動におけるそのスプレィ方
法に関する。

元来、二流体のエアスプレィというのは、その作業に当
っては、気体及び液体を被塗物に対して、双方同時に、
かつ連続的にスプレィするというのが原則であった。し
かし、作業上の実際問題として、比較的薄い塗膜を得た
い場合又は塗布時におけるラインスピードが、その前後
の作業工程の都合により、已むを得ず低速にせざるを得
ない場合には、当然液体の噴出量を少くするように抑制
することが必要である。所がその場合、次のような問題
が生じた。

（１）　　ガン内の液体流量調整用のニードルバルブに
目詰りが発生すること。

吐出量を抑えるために、ニードルバルブを絞ると１当然
ニードルバルブと相手のシートとの間が狭げまる。する
と通過する液体中に存在するゲル化物質等が詰まり、い
わゆる目詰り現象が生ずる。従って、ある限度以上、ニ
ードルバルブを絞ることは出来ない。即ちスプレィ量を
少くして塗膜を薄くしたり、又は低ラインスピードにス
プレィ量を合わせたりすることは不可能に近かった。

（２）液体の噴出量をある限度以上抑えると、所望の塗
布パターンが得られないこと。

所望の塗布パターンを得るためには、スプレィする気体
の量がある量販上必要であることは勿論のこと、その気
体と液体の量との間にも、相関々係がある。即ち液体の
量が空気の量に対（〜て、ある限界を下回わると、所望
の液体の塗布パターンが得られないのである。

従って液体が気体に対して過剰であり、不必要であるこ
とは知り乍らも、液体のスプレィ量をある限度以下には
抑えることは出来なかった。

以上、二つの理由により、薄い塗膜を得るために、又は
低速のラインスピードに合わせるために、従来は、液体
のスプレィ量をある限度以下に抑えることが出来ず、必
要以上の無駄な液体を厚く塗って、それらを浪費してい
たのである。

本発明は、被塗物の面上に比較的薄い塗膜を得たい場合
、又は、低ラインスピードの下に、適切な塗布膜を得た
い場合、ガン内の液体用の流量調整バルブを支障を来た
すまで絞ることなく、それに代って気体は連続、液体を
断続的に、又は気体と液体とを共に断続的にスプレィす
ることによって、トータル的には液体又は液体と気体と
双方のスプレィ量を少くし、それによって上記の場合の
塗布作業を完全に行わしめ、同時に空気及び／又は液体
の消費量の節減をはかることを目的とする。

次に本発明の要旨を述べる。二流体のスプレィ作業にお
いて、スプレィガン内の液体又は気体の開閉バルブを断
続的に開閉することによって、液体又は液体及び気体を
断続的に噴出せしめ、その断の時間の合計時間分だけの
液体又は液体及び気体の噴出量を抑え、トータル的には
、被塗物に対しては比較的薄い塗膜を与え、又は低ライ
ンスピード下の被塗物に対しては所望の適量の塗膜を与
えるものである。

本発明を説明する前に、本発明の実験に使われた二流体
スプレィの実験装置について簡単に述べる。第１図を参
照されたい。スプレィガン２は二流体の吐出部Ａと、回
部の液体用開閉バルブ３を操作するエア操作部Ｂとから
成り、また上記吐出部Ａには上記液体用量１３と流量調
整弁１４と、そして最後はエアスプレノサ１５へと連ら
なシ、また液体用通路５は配管６を通じて液体夕／り１
０に連らなっている。そして上記エア操作部Ｂは、操作
エア配管１１により、操作エア用ソレノイドバルブ（三
方）１７に、更にそのエア回路はエア配管゛２１によっ
て操作ニアコンプレッサ２２に連らなっている。また上
記ソレノイドバルブ１７ト、前記のスプレィ用エア配管
Ｉ２上のソレノイドバルブ（三方）１３は、共にタイマ
ー２３に接続されている。

次に上記実験装置のスプレィ装置の作用について説明す
る。先づ、タイマー２３から、スプレィエア用の電気信
号が発せられ、スプレィエア用ソレノイドバルブ１３が
開く。コンプレッサー１５内の圧縮空気は、予め設定さ
れた流量調整弁１４を介し、エア配管１２を通ってスプ
レィガン２内に入り、エア通路４を通ってノズル１から
噴出（Ｓ）される。次に、上記タイマ２３より、液体用
の電気信号が発せられ、操作エア用ンレノイドバルブ１
７を開き、操作エア用のコンプレッサー２２からの、圧
縮空気がエア配管１１を通って、下記スプレィガン２の
エア操作部Ｂ内に入る。該操作エアは、該部内のピスト
ン７を押し上げ、それに直結されている液体用バルブ３
を開り、液体タンク１０内の液体りは、配管６を通り、
液体流量調整バルブ９を通って、上記液体用開閉バルブ
３を通過、スプレィノズル１に至シ、前出のエアスプレ
ィＳの吸引作用によって噴出される。上記スプレィノズ
ルの下方を走るコノペア３０上の被塗物０は塗布される
。そして、設定された時間がくると、タイマ２３より、
液体用の断の電気信号が発せられ、上述の糸路と同じ糸
路をたどって、逆の作動が行われ、液体の噴出は断とな
る。それから、設定された若干の遅れによってスプレィ
エア用の断の電気信号が発せられて、エアスプレィも断
となる。そしてまた、設定されたタイマにより、続断の
スプレィが繰り返えされるのである。

本発明は、上述の如き操作経路を経て、断続のエアスプ
レィが繰り返えされるが、それらの時間は極めて短時間
で、ミリセカンド（ｍｓ）単位である。即ち１ケの被塗
物又は被塗面に対し、多くの断続エアスプレィが行われ
るものである。これら短時間の断続には、上記実験にて
は、タイマによって行われたが、実際においては、コン
ピュタによるパルス信号によって行なうことも出来る。

このパルス信号の時間的組み合わせには無数考えられる
が、本発明においては先づ大きく分けて、気体と液体と
の間のスプレィガングを次の二種に大別する。

１、気体連続−液体断続スプレィ 第２図参照。二流体スプレィのスプレィガンにおいて、
ある時間の間（Ｔ）、気体は連続的にスプレィされる。

たマし、上記時間の範囲内において、液体は断続的にス
プレィされる。その断続のサイクルは、ｍｓ（ミリセカ
ンド）を単位とし、設定された時間をもって、一定の０
Ｎ−ＯＦＦを繰り返えさせる。その０Ｎ−ＯＦＦのタイ
ムの割り振りは、無数にあげられるが、それらの中の代
表的なものをパターンとして、次の５種をあげる。

パターンＴ・・・０８時間（ＯＦＦ時間とし、このサイ
クルをシリーズに継いだもの。

図例では、ＯＮ＝２０ｍｓ、０ＦＦ＝５００Ｓ０ パター／■・・・０８時間＞ＯＦＦ時間とし、このサイ
クルをシリーズに継いだもの。

図例では、ＯＮ＝８０ｍｓ、ＯＦＦ＝５０ｍｓパターン
■・・ＯＮ時間＝ＯＦＦ時間とし、このサイクルをシリ
ーズに継いだもの。

図例ではＯＮ　＝　ＯＦ　Ｆ　＝　５０　ｍｓパターン
■・・・０Ｎ−ＯＦＦのサイクルのある数をまとめて１
グループ（Ｇ　Ｐ、Ａ　）とし、このグループの複数筒
（ＧＰ、Ａ’　　、ＧＰ、Ａ″、・・・）を、あるＯＦ
Ｆ時間によってシリーズに継いだもの。図例では、 ０Ｎ−ＯＦＦ　＝１５ｍ５−３　Ｑｍｓの６サイクルを
ＯＦ　Ｆ　＝　２０　Ｑｍｓで継いだ。

パターンＶ・・０Ｎ−ＯＦＦのサイクルの数の違ったグ
ループ（Ｇ　Ｐ、ＢｌＧ　Ｐ、Ｃ１・・・）を、また異
ったＯＦＦの時間で継いだもの。図例では、０Ｎ−ＯＦ
　Ｆ　＝２　Ｑｍｓ　−５Ｑｍｓの１０サイクルと、６
サイクルとを、ＯＦＦ＝３００ｍｓ１５００ｍ５等で継
いだ。

本性による場合、気体のスプレィは連続的であるため、
その消費量は言うまでもなく、従来と同じであるが、液
体の消費量は、そのサイクル値の設定によって、従来よ
り、はるかに少く抑えることが出来る。

２、気体−液体双方断続スプレィ 本性は気体、液体共に断続スプレィするものである。言
うまでもなく、気体のスプレィ時間内において、液体が
スプレィされるものであって、その両者のサイクルの代
表的なものを選んで、次の５種のパターンを第３図に示
す。

両者のスプレィ時間及びタイミングは、被塗物の形状、
大きさ、塗布距離、塗膜の厚さ、ラインスピード、液体
の種類、気体の種類、ノズルの種類、スプレィパターン
の形状、室内温度及び湿度等等のファクターによって決
定され、その数は無数にあるといってよい。

また、同図における液体スプレィの０Ｎ−ＯＦＦの気体
スプレィとのタイミングについて若干説明を加える。元
来、スプレイガノ内の気体及び液体を開閉する開閉パル
電気式タイマによって操作される。逆に言うと、電気式
タイマによって、スプレィ作動は行われるのである。

さて、同図における気体と液体との０Ｎ−ＯＦＦのタイ
ミングプログラムは、電気式タイマーによる設定を意味
している。従って、その設定したタイミングと、実際の
スプレィとの間には若干のヅレのあることは避けられな
い。

実際問題として、塗布状態及びその品質の調整は、上記
タイマーの設定に基づいて行われるので、実際上は、タ
イマー設定上のプログラムを対象として論することは、
問題のないことである。

次に同図における各パターンについて説明する。

パターンＡ・・気体のＯＮ、ＯＦＦの各時間（３５ｍｓ
　−２００ｍｓ　）は相異し、そのＯＮの時間内に、液
体のスプレィ時間が（２０ｍｓ）が挿入される。その時
間は、気体のスプレィの時間よりも、若干短くし、その
前後には僅かのアロアンス１＋、及びｔｌを設ける。

パターンＢ・・・気体の０Ｎ１ＯＦＦのそれぞれの時間
を等しくしだものである（２０ｍｓ　−２０ｍｓ　）。

そして液体のスプレィ時間（１５ｍｓ）は、上記気体の
ＯＮの時間内に、ｔｌ、　　ｂの時間を織り込んで組み
入れられる。

パターンＣ・・・液体のＯＮ、ＯＦＦの時間を等しくし
たもの（１５ｍｓ−１５ｍｓ）である。気体の０８時間
は、上記液体の０８時間（１５ｍｓ）、に、ｔｌ、ｔ、
プラスαの時間の織り込まれたもの（２０ｍｓ）となる
。

パターンＤ・・・液体の０Ｎ−ＯＦＦの比較的短時間（
２０ｍｓ　−４０ｍｓ　）のものを、複数個まとめて１
グループＧＰ、ａとなし、これらのグループ（Ｇ　Ｐ、
−、Ｇ　Ｐ、−’、ＧＰ、−“、・・・）をＯＦＦの時
間（２６０ｍｓ）でシリーズに継ぎ、かつ、気体は、こ
れらグループをカバー（６００ｍｓ）するように組んだ
プログラムである。

パターンＥ・・・液体の０Ｎ−ＯＦＦの、比較的短時間
（１５ｍ５−３０ｍ５）のものを複数個、それぞれ違っ
た数のグループ（ＧＰ、番、ＧＰ、６．・・・）にまと
め、それらグループを、またそれぞれ違ったＯＦＦの時
間（３００ｍｓ、　　４６０ｍ５）で継ぎ、かつ、これ
ら異ったＯＮのグループを、それらに対応した時間（６
７０ｍｓ、４５０ｍ５．・・・）でカバーするように組
んだプログラムである。

次に、前記実験装置であるエアスプレイ装置による実験
データの一部を記載する。

実験例１゜ 温潤油塗布。

金属平板上に温潤油をスプレィ塗布。

条件 （１）ノズルの種類と型番 ノードソン社製 フルードチップＰ／Ｎ２４５−２２７ ノードソン社製 エアキャンプ　Ｐ／Ｎ２４５−９８５ （２）ノズルと被塗物との距離　２５ＣＩｒＬ（３）ス
プレィパターンの形状及び大きさ２５ａｔｔ７−ｙット （４）被塗物のラインスピード　１〇九（５）ルブリカ
ントの種類　ジョンソン社製ワックス （６）二流体の断続 ａ６空気　　−０Ｎ−ＯＦＦ　、３０ｍｓ−１３５ｍｓ
ｂ、ルブリカント−・０Ｎ−ＯＦＦ　　１５ｍｓ−１５
０ｍＳ結果 （１）塗布量　０．８岬Ａ− （注、連続の場合には上記と断続ス プレィ以外は同一条件にて５ｑ／ｄｍ’）　　・（２）
塗布分布・・均一 上述の如き効果以外に、実験中、下記の如き派生的効果
のあることも発見した。即ち、 １、同一の条件において、エアの連続スプレィ時よりも
、本発明による断続エアスプレィにおける場合の方が、
エアスプレィにおける風速が小である（第４Ａ図及び第
４Ｂ図参照。その理由は、断続スプレィの場合には、そ
のスプレィパターン周辺の空気抵抗が連続の場合よりも
犬であるためである。たソし、ノズルよりの噴出速度に
は、双方とも、はソ同じであるので、霧化作用には変化
はない）。従って、塗布液のリバウンドも少なく、エア
の乱流発生も少ない。これはオーバースプレィを未然に
防ぐことになり、また、ブース内の容積を小さくして、
排気ダソトの容量を少なくすることにも繋がる。

２、流量を絞っても、スプレィパターンの幅が小さくな
らず、その幅を維持することが出来る。実験的には、エ
ア及び液体の０Ｎ−ＯＦＦが２０ｍｓ−３Ｑｍｓの場合
、液体の流量を絞っても、塗布パターンの幅２５０朋を
維持することが出来た。連続スプレィの場合には、液体
の流量を絞ることによって、塗布パターンの幅は、はソ
比例して縮少する傾向がある。従って、本発明によれば
、比較的流量の多い場合の塗布パターンと同程度の塗布
パターンが得られ、しかも塗布量を、より少なくするこ
とも出来るのである。

以上の如く、本発明による二流体の断続スプレィ法によ
れば、液体即ち液体塗料、油、葉液　ホットメルト等の
熱可塑性樹、溶融体等を、被塗物に対して比較的薄い塗
布膜を施し、まだ、比較的低ラインスピードにおける被
塗物に対しても、適量の塗布膜を施すことが出来、従来
の如き不必要の過剰の塗布を避けて、これら液体の消費
量の節減に寄与するなど、その他エアスプレィの風速を
減少せしめてオーバースプレィを少なくシ、乱流を少な
くしてブースを小型化する等、多くの効果をもたらすの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実験に使用されたエアスプレィ装置の
概要説明図。第２図は気体連続−液体連続スプレイにお
ける塗布タイミングの代表的パターンのプログラム。第
３Ａ図及び第３Ｂ図は気体−液体断続スプレィにおける
塗布タイミングの代表的パターンのプログラム。 主要な符号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、単数又はライン走行中の複数箇の被塗物に対し、ス
   プレイガン及びスプレイノズルより、連続的に加圧気体
   を噴出せしめると同時に、別置のコントローラ及びコン
   ピュタ等のパルス信号発信装置等からの、予め組み込ま
   れたプログラムによるパルス信号を上記スプレイガン内
   のソレノイド又は液体用開閉バルブに与え、該スプレイ
   ガン及びスプレイノズルより、上記パルス信号に従って
   断続的に液体を噴出せしめることを特徴とする二流体の
   スプレイ方法。 ２、被塗物又はスプレイガン及びスプレイノズルの相対
   的変速移動に対応して、所要のパルス信号により、スプ
   レイガン及びそのスプレイノズルより液体を断続的に噴
   出せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の二流体のスプレイ方法。 ３、単数又はライン走行中の複数箇の被塗物に対し、別
   置のコントローラ及びコンピュタ等のパルス信号発信装
   置等からの、予め組み込まれたプログラムのパルス信号
   を、スプレイガン内のソレノイド又は気体用開閉バルブ
   に与えて、加圧気体を、該スプレイガン及びそのスプレ
   イノズルから、上記パル信号に従って断続的に噴出せし
   め、それと同時に上記とは別のパルス信号をスプレイガ
   ン内の液体用開閉バルブに与え、上記加圧気体の断続的
   噴出の時間内において、スプレイガン及びスプレイノズ
   ルより、上記パルス信号に従って断続的に液体を噴出せ
   しめることを特徴とする二流体のスプレイ方法。 ４、被塗物又はスプレイガン及びスプレイノズルの相対
   的変速移動に対応して、所要の二種の適切なるパルス信
   号により、気体及び液体をスプレイガン及びスプレイノ
   ズルより、断続的に噴出することを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の二流体のスプレイ方法。