JPS63137763A

JPS63137763A - 水性塗料用静電塗装装置

Info

Publication number: JPS63137763A
Application number: JP62289650A
Authority: JP
Inventors: アドリアン・ラシャ
Original assignee: Sames SA
Current assignee: Sames SA
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1988-06-09
Also published as: FR2607030B1; KR950000327B1; ES2015963B3; EP0270408A1; DE3763810D1; KR880005970A; EP0270408B1; FR2607030A1

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】（産業上の利用分野）本発明は、静電塗装装置に関し、特に、自動車の車体に
使用され、本明細書において「水性」塗料と称する、低
い電気固有抵抗を示す新型塗料用の静電塗装装置に関す
る。

この新型塗料は使用しても環境を汚染することが殆ど無
いので、注目されている。本発明は、この新型塗料を高
電圧の静電塗装装置内で長大な接地した閉ループ塗料循
環路手段を介して供給する際に、この塗料の電気固有抵
抗が低いことに起因する問題を特に解決しようとするも
のである。

一般に、自動車製造工場等で使用される従来の静電塗装
装置は、大規模塗料貯槽と種々の塗装室を連結する非常
に長大な（工場の全長に及ぶこともある）複数の閉ルー
プ塗料循環路を有する。従って、−色につき少なくとも
１つのこのような循環路を、更に溶剤または希釈剤用に
もう１つの同様の循環路を設ける必要がある。明らかに
安全対策から循環路は接地されている０便宜上、本明細
書ではこれらの循環路を「一次循環路」と称する。

塗装室では、被塗装物（本明細書の例では自動車車体で
ある）はコンベア手段により移送され、このコンベア手
段は室内の複数の静電吹付は器を通過する。これらの静
電吹付は器は、被塗装物の夫々の部分を塗装するために
、種々の高さ、方向に配置され、多関節をなして支持台
に取付けられている。特に自動車車体の規模、形では、
一般に１つの塗装地点当り少なくとも９つの吹付は器が
必要である。一般に、吹付は器はコンベア手段の長手方
向に互いから離間している。しかしながら、従来の有機
溶剤塗料は比較的に速く乾くので、当業者は吹付は器間
の距荀をできるだけ短くするように努めてきた。ｉｌｆ
間した違った吹付は器で塗布された層または面が良好に
融合するには、塗布されたこれらの層または面がある程
度液状のまま混ざり合う必要がある。

新型塗料の導入によって他に問題となるのは、塗料の色
を交換することである。自動車製造では多数の自動車車
体を同色で塗装し問題はないようであるが、一般には、
殆ど１台毎に色を交換しなくてはならない、これは、静
電吹付は器を非常に速く洗浄して乾燥させねばならない
ことを意味する。これは、有機溶剤塗料の場合には一般
に殆ど間層なく行われる４色を交換するときに、違った
色の塗料を収容する貯槽を空にして、洗浄し、乾燥する
操作が必要な装置では、色交換は必然的に遅くなり、装
置の効率を落としている。

しかしながら、解決すべき最も重大な問題は水性塗料の
電気固有抵抗が低いことに起因する。高電圧を塗料吹付
は部材（例えば、高速で回転する吹付はボール）に直接
に掛ける場合には、塗料の電気固有抵抗が低いために、
一次循環路の全体を極低い抵抗で接続するので、高圧電
源は塗料を介して接地される。

上述の問題を解決する様々な方法が提示された。

吹付は器を接地して被塗装物に高電圧を掛ける解決法が
西ドイツ国会１ｍ広報第３３４４７０３等にｊｗＪ示さ
れている６本発明は、重大な欠点があるとともに、吹付
は処理中、被塗装物（自動車車体）を高電圧に保持しな
ければならない、この種の解決法ではない、また、高電
圧が掛かつていれば被塗装物に埃が付着し易い。

その他の解決法は、塗料と接触する吹付は部材に高電圧
を掛けないようにするものである。その代わりに電離電
極が吹付は部材に近接して設けられる。これは、例えば
仏画特許第１，５７４，９８８等に開示されている。こ
の種の装置の欠点は、実電荷を得て吹付は部材（回転す
るボール）から射出する塗料粒子がこの電荷により電離
電極に引付けられることである。これらの電極から放射
されるイオンは粒子に付着してその電荷の符号を変える
ので、粒子は被塗装物方向に移動することができる。

しかしながら、粒子の一部は電極方向に移動する間にそ
の電荷の符号が変わらず、電極に到達してこれを汚染し
、その結果、絶縁体の電極架台は導電体となり、高圧電
源は接地されることになる。

更に、電極に到達した塗料粒子が集積して塗料の境が吹
付けられる問題がある。

本発明は、この種の解決法でもなく、高電圧を直接に１
升けた吹付は部材（通常は高速回転する吹付はボール）
による塗料の静電気帯電を利用しようするものである。

同様の考え方で、一次循環路と吹付は器の中間に電気的
接続を遮断する貯槽、即ち高電圧を掛けることができ、
接地から遮断される塗料用貯槽を設けることが公知であ
る１例えば、米国特許第４゜５４４．５７０には、一次
循環路からの塗料を中間容器の中で霧化することにより
このように遮断することが開示されている。しかしなが
ら、この解決法には、塗料が周囲の空気で汚損されたり
、酸化されること、また水や助溶剤が一部蒸発して濃縮
されることの恐れが伴う。

仏画特許第２，５７２，６６２には、中間貯槽に一回量
の塗料を充填する手段が開示されている。この処理は塗
料が空気に晒されないように行われる。しかしながら、
上述したように色交換するには中間貯槽およびこれに連
結される管を全て洗浄しなければならない、また、充填
後、中間貯槽の上流側の十分量の管の部分に塗料排出・
乾燥処理を行って遮断しなければならない０色交換毎に
この処理の時間が掛かるために効率が上がらない、仏画
特許第２，４５４，８４６（その米国特許出願第０３２
，７９０）は上述の構成に類似ではあるが、吹付は器毎
に色数と同数の中間貯槽を必要とする構成を開示してい
る。

従って、複数の吹付は器を備えた装置では中間貯槽の数
が増し、設ｇｆＪ費が増大する。

（発明の要旨）本発明の目的は、上述の問題を解決し、吹付は器の数に
拘らず１色当り１つの中間貯槽しか必要とせず、吹付は
器の新規な構成により色交換の時間を最少限にできる塗
装装置を提供するものである。

本発明は、一連の被塗装物をその先端同士が一定のｖｂ
　離だけ離間するように配ｊａシて運搬するコンベアと
、被塗装物をコンベアによって移動させながら被塗装物
の所定部分を塗装するように配置した複数の吹付は器と
、吹付は器の吹付は部材であって高圧電源に接続され、
かつその全てがコンベアの移動方向に直角の共通平面上
、または同方向に直角で互いにほぼ上述の距離だけ離間
した複数の平面上にほぼ配置される吹付は部材と、互い
に違った色の塗料を貯蔵する接地した複数の閉ループ−
次塗料循ＴＭＦ＃１と、一次塗料循環路と同数でこれに
１対１で対応しかつ接地から遮断される中間財槽と、中
間貯槽を対応する一次塗ｆ１循環路に選択的に連結する
手段と、各中間貯槽を吹付は器に選択的に連結する複数
の切替弁と、吹付は部材のどれも高圧電源に接続されて
いないときに選択的連結手段またはその下位構成部材を
作動させる制御手段とからなることを特徴とする低電気
固有抵抗塗料用静電塗装装置を提供することにある。

最後に挙げた特徴は、このとき吹付は器の前には被塗装
物が何も無いことを意味する。非塗装物の先端は非塗装
物の移動方向に対して決まる。

吹付は器の全てを１つの共通平面の近接箇所に集めるの
は、非塗装物が比較的に小型の場合である。特に自動車
車体等で多数の吹付は器を必要とする大型の物の場合に
は、吹付は器は、上述のほぼ一定の距離に離間した複数
（一般には２つか３つ）の平面の近接箇所に集められる
。水性塗料は有機溶剤塗料に比べて乾きが遅いため、塗
料の層または面の「融合」を悪化させることなく吹付は
器間の距離をより大きくすることができる。

この構成では、吹付は器は全て同時に塗装状態か、必要
の場合には時間を無駄にすることなく同時に洗浄・乾燥
準備状態にある。中間貯槽はもはや互いから絶縁する必
要はなく、必要に応じて補給され、吹付は器の前方に塗
装する物が無いとき、高電圧は短時間、吹付は器の全て
から低減されるか、遮断される。

本発明の他の目的及び利点は添附の図面を参照にして下
記の実施例の説明から明らかとなろう。

（実施例）第１図及び第２図には、静電塗装室１１内を長手方向に
床面の高さで移動する通常のコンベア手段１２が示され
ていて、この上に被塗装物１３を互いから離間するよう
に配置して搬送している。

図示の例では被塗装物１３は自動車車体である。

かなり大きいので、９つの吹付は器１５〜２３が必要で
ある。吹付は器は、非常に高速で回転しかつ高電圧が掛
けられる吹付はボール等の吹付は部材２６を有する。

吹付は器１５〜１７は下方に配向されて車体の上部を、
吹付は器１８．１９はコンベア手段１２の各側面に１つ
ずつ水平に配向されて下方側面部を、吹付は器２０〜２
３は吹付は器１８．１９と同様に配向されているが、上
方側面部を夫々塗装するようになっている。車体１３は
コンベア手段１２上に連続的に載置され、連続する２つ
の車体の先端はほぼ一定の距離ｄ″′Ｃ″′Ｃ″離間。

本発明の重要な１特徴として、吹付は器１５〜２３はＡ
、Ｂの２つのグループに分けられ、各グループの吹付は
器は全て、少なくとも車体１３の移動方向にほぼ直交す
る方向に延長し、かつほぼ上記の距離ｄで離間する夫々
の平面上に配置されている。吹付は器の数によっては、
当然ながら３つ以上のグループに分けることも可能であ
り、その場合には、吹付は器は同距離にＢ間した平面上
に配置される。また一方では、被塗装物の大きさによっ
ては吹付は器を全て同一平面に配置することらでき、こ
の構成も後述するように本発明の範囲に含まれる。第１
図及び第２図から明らかなように、このように構成する
目的は吹付は器を全て同時に塗装状態かまたは非塗装状
態（あるいは色交換状態）にするなめである。

第３図には吹付は器に塗料を供給する装置の概略が示さ
れていて、符号Ａ、Ｂは、例えば、第１図に示したグル
ープＡの吹付は器１５〜１９の全てと、グループＢの吹
付は器２０〜２３の全てを夫々代表している。この装置
はまた２色だけの簡略した場合を示している。吹付は器
または吹付は器のグループの数、または色数によって決
まる部材については上述する。従って、図示の例では、
ただ２つの閉ループ−次塗料循環回路２８，３０（上記
の接地型）と、この循環路２８．３０に類似の１つの一
次溶剤循環路３３が示されている。

一次溶剤循環路はただ１つである６色の数と同数の一次
塗料循環路がある。

吹付は器Ａ、Ｂは１組の弁を介して接地から遮断される
中間貯槽３２，３−４に連結されている。

各一次塗料循環路につき１つの中間貯槽がある。

各中間ＵＭ１３２．３４も夫々選択的に作動する連結手
段３８．４０によって対応する一次塗料循環路に連結さ
れている０図示の例では、これは例えば【スタウブリ　
（ＳＴＡＵＢＬＩ）　Ｊの商品名で市販されている公知
の急速解除コネクタ等の装置である。

この種の装置は、自動制御システムの作動により、その
雌雄端部を分離してアークを起こすことなく流体的とく
に電気的接続を完全に断つようになっている。

一定量補給手段は、センサ４４とこれに制御される弁４
６からなり、中間貯槽に結合されている。

弁４６は中間貯槽３２，３４とこれに対応する一次塗料
循環路２８．３０の間に、この例では連結手段３８．４
０の下流に配設される。即ち、センサ４４は圧搾空気供
給−［４８と連結した空気弐部分を有していて、中間貯
槽内の塗料の高さを感知する。弁４６はセンサに制御さ
れる空気式循環路４２により作動する。従って、中間貯
槽の補給には次の２つの条件か同時に満たされなければ
ならない。

・連結手段３８．４０が連結されている。

・弁４６が開いている。

中間貯１３２．３４は気密であり、大気に開口させるか
、または電気式弁５０によって与圧してもよい、この弁
の一方の吸気口は大気に開【コシ、他方は圧搾空気供給
源４８に連通している。このように中間貯槽は、一次塗
料循環路からの塗料が補給されるとき以外は、通常与圧
されている。このとき弁５０は中間貯槽が大気に連通ず
るように作動する。

塗料はポンプ５１によって中間貯槽から取出される。各
中間貯槽３２，３４は夫々の切換弁５２Ａ、５２Ｂ、５
４Ａ、５４Ｂを介して吹付は器Ａ。

Ｂ全てに連結している。より詳しくには、中間貯槽３２
，３４のポンプ５１の出口は、同じ中間貯槽に復帰しか
つ夫々の切換弁５２Ａ、５２Ｂ、または５４Ａ、５４Ｂ
の入口に連結される夫々の閉ループ二次塗料循環路５６
．５８に連結されて、吹付は器Ａ、Ｂまで連結されるこ
とになる。

このように、吹付は器Ａに対応する弁５２Ａ。

５４Ａは一方の色交換ユニット６０Ａのグループをなし
、一方、吹付は器Ｂに対応する弁５２Ｂ。

５４Ｂは色交換ユニット６０Ｂのグループをなす。

色交換ユニットにグループ分けされた弁の出口はマニホ
ールド６２Ａ、６２Ｂに連結され、このマニホールドは
対応する吹付は器Ａ、Ｂに連結される０色交換ユニット
の出口と吹付は器の間には、通常の部材、例えば流量調
節器６６、閉止弁６７゜放出弁６８があり、この放出弁
の出口は電気的に絶縁された回収＃Ｉ６９に連結されて
いる。弁６７゜６８は、洗浄及び色交換処理中、通常の
ように作動する。

一次溶剤循環路３２は、同じく接地されるが、上記の手
段３８．４０と同様の選択的に作動する連結手段７２を
介して吹付は器と同数の洗浄用弁７０Ａ、７０Ｂの入口
に連結されている。従って、色交換ユニットでは、洗浄
用弁の出口は夫々のマニホールド６２Ａ、６２Ｂに連結
される。一部の吹付は器の吹付は操作が終わる前に他の
吹付は器の色交換をする必要がある場合には、中間貯１
３２．３４と同様の中間溶剤貯槽を追加して閉ループ二
次溶剤循環路を設けるようにしてもよい。

圧搾空気供給源４８は吹付は器と同数の塗料排出・乾燥
用弁７２Ａ、７２Ｂに連結され、これらの弁の出「１は
夫々のマニホールド６２Ａ、６２Ｂに連結されている。

従って、色交換ニュットはこの種の塗料排出・乾燥用弁
を有する。

注目すべきことは、本発明により可変高圧電源７４は全
吹付は器に共通にして１つしか使用しないで済むように
なったことであるやこれが実現できたのは、吹付は器全
てが同時に作動するからである。説明するのはこの解決
法である。高圧電源７４は通常のものであり、その出力
は常時Ｏｖから公称電圧１２ＯｋＶ位まで調節可能であ
る。

高圧電源７４と連結手段３８，４０．７２を含む上述の
弁の全て（弁４４は除く）は、例えば制御コンソール等
に集中化した制御手段７６により＄１１御、同期化され
る。このような制御手段は電気機械式または電子式方法
で実施し得る。これをコンピュータと結合しても良い、
塗装歴序が決定されると、これらの設計は当業者には容
易であるので、詳細には説明しない０本発明によると、
これらの制御手段の１特徴として、これらは、高圧電源
７４の出力電圧が０■か許容できる残留電圧まで減少し
た後に、連結手段３８，４０．７２　（またはこの下位
部分）を作動するように構成（プログラム）されている
。

本発明の装置は次のように作用する。中間貯槽３２．３
４は夫々の一次塗料循環路２８．３０からの異なった色
の塗料で満たされ、ポンプ５１は二次塗料循環路５６．
；８内で塗料を連続的に循環させる。従って、色交換ユ
ニット６０Ａ、６０Ｂ内では、異なった色の塗料が切換
弁５２Ａ、５２Ｂ、５４Ａ、５４Ｂの流木用入口から供
給される。注目すべきことは、塗料は、吹付は器のＬ流
側では、自由大気内にある一方の中ＩＩＩ！？槽から池
の中間ｖＭｊへの噴射または重力手段によって決して霧
化または噴霧されないことである。これによって塗料の
蒸発や劣化が防止され、元の特性が保持される。−次溶
剤＠環路３３の溶剤は流体入口から弁７０Ａ、７０Ｂに
供給されると共に、圧搾空気は流体人［１から弁７２Ａ
、７２Ｂに供給される。

１（または２）色が選択され、２つの車体が吹付は器Ａ
、Ｂの前を通過する場合、制御手段７６は対応する弁５
２まなは５４を開け、高圧電源の出力電圧を公称電圧ま
で上げる。車体が吹付は器Ａ、Ｂの前を通過する間、連
結手段３８，４０゜７２は電気的、油圧的に開いている
。即ち、−次回路との接続は遮断されている。

車体が吹付は器Ａ、Ｂの領域外に出ていくと直ぐに、制
御手段７６は一連の制御信号を送って、・高圧電源の出
力電圧を急速に０■に落とし、・開いていた切換弁５２
及び／または５４を閉じ、・連結手段３８．４０を（色
交換処理が必要な場合には７２も）閉じる。

直前までは弁５０を介して圧搾空気供給源４８からの空
気で与圧されていた中間貯槽３２，３４は、この時から
弁５０の状態を切替えることにより大気に連通され、中
間貯槽は、その弁４６の開閉がセンサ４４に前もって選
択されていて、車体が吹付は器の前に無い間に補給され
る。同じくこの間に必要であれば、即ち次の車体が同色
でないとプログラムされていれば、色交換処理がなされ
る０色交換処理には関係する弁６７．６８，７０゜７２
を連続的に作動させるが、公知であるのでここには詳細
には説明しない、そのとき、色交換ユニット６０Ａ、６
０Ｂは、吹付は器が再稼顔し始める際に、対応する弁５
２．５４の開閉により異なった色を備えるようにプログ
ラムされている。

吹付は器が再稼働し始める前、即ち高圧電源７４の出力
電圧が再び上昇する前に、連結手段３８゜４０と場合に
よっては７２は再び開けられる（遮断される）。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動車車体を移動するコンベアと組合わされ
る、本発明に係る静電塗装装置の概略的な側面図、第２
図は第１図の線■−■に沿った断面図、第３図はただ２
つの吹付は器（象徴的に２つの平面を表す）と２色を例
示して簡略化した、第１図の静電塗装装置の構成図であ
る。１２・・・コンベア　　　　　１３・・・非塗装物１５
〜２３・・・吹付は器　　２６・・・吹付は部材２８〜
３０・・・閉ループ一次塗料循環路３３・・・一次溶剤
循環路　　３２．３４・・・中間貯槽３８．４０・・・
連結手段　　４４・・・高さセンサ４６・・・弁　　　
　　　　　４８・・・空気供給手段５２Ａ、５２Ｂ、５
４Ａ、５４Ｂ・・・切替弁５６．５８・・・閉ループ二
次塗料循環路６０Ａ、６０Ｂ・・・色交換ユニット６２Ａ、６２Ｂ・・・マニホールド７０Ａ、７０Ｂ・・・洗浄用弁７２Ａ、７２Ｉ３・・・排出・乾燥用弁７４・・・高圧
電源　　　　　７６・・・制御手段ｄ・・・所定の距離

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一連の被塗装物をその先端同士が一定の距離だけ
離間するように配置して運搬するコンベアと、該被塗装
物を該コンベアによって移動させながら該被塗装物の所
定部分を塗装するように配置した複数の吹付け器と、該
吹付け器の吹付け部材であって高圧電源に接続され、か
つその全てが該コンベアの移動方向に直角の共通平面上
、または同方向に直角で互いにほぼ該距離だけ離間した
複数の平面上にほぼ配置される吹付け部材と、互いに違
った色の塗料を貯蔵する接地した複数の閉ループ一次塗
料循環路と、該一次塗料循環路と同数でこれに１対１で
対応しかつ接地から遮断される中間貯槽と、該中間貯槽
を対応する該一次塗料循環路に選択的に連結する手段と
、該各中間貯槽を該吹付け器に選択的に連結する複数の
切替弁と、該吹付け部材のどれも該高圧電源に接続され
ていないときに該選択的連結手段またはその下位構成部
材を作動させる制御手段とからなることを特徴とする低
電気固有抵抗塗料用静電塗装装置。
（２）前記各中間貯槽が一定量補給手段を有し、該一定
量補給手段が塗料の高さセンサと、該中間貯槽と前記各
一次循環路を連結しかつ該高さセンサに制御される弁と
を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の低電気固有抵抗塗料用静電塗装装置。
（３）更に、前記各中間貯槽と前記切替弁の入口の中間
に夫々に閉ループ二次塗料循環路を設けることを特徴と
する第１項に記載の低電気固有抵抗塗料用静電塗装装置
。
（４）前記各吹付け器に流体を供給しかつ前記中間貯槽
と同数の切替弁を有する色交換ユニットと、該切替弁の
出口と該吹付け器を連結するマニホールドとを更に有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の低電
気固有抵抗塗料用静電塗装装置。
（５）接地した閉ループ一次溶剤循環路と、前記吹付け
器と同数の洗浄用弁と、該一次溶剤循環路と該洗浄用弁
を選択的に連結する手段とを更に有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の低電気固有抵抗塗料用
静電塗装装置。
（６）接地した閉ループ一次溶剤循環路と、前記吹付け
器と同数の洗浄用弁と、該一次溶剤循環路と該洗浄用弁
を選択的に連結する手段とを更に有し、前記各色交換ユ
ニットが該洗浄用弁の１つを備え、該洗浄弁の出口が前
記各マニホールドに連結されることを特徴とする特許請
求の範囲第４項に記載の低電気固有抵抗塗料用静電塗装
装置。
（７）前記吹付け器と同数で、出口が該吹付け器に連結
される排出・乾燥用弁と、該排出・乾燥用弁に連結した
空気供給手段とを有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の低電気固有抵抗塗料用静電塗装装置。
（８）前記吹付け器と同数で、出口が該吹付け器に連結
される排出・乾燥用弁と、該排出・乾燥用弁に連結した
空気供給手段とを有し、前記各色交換ユニットが該排出
・乾燥用弁の１つを備え、該排出・乾燥用弁が前記各マ
ニホールドに連結されることを特徴とする特許請求の範
囲第４項に記載の低電気固有抵抗塗料用静電塗装装置。