| 【発明の名称】 |
塗料の塗工方法並びに塗工装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】森 俊樹
【氏名】石黒 正之
【氏名】桜田 昭
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| 【要約】 |
【課題】塗料の塗工方法並びに塗工装置において、乾燥炉を廃止するか、あるいは乾燥時間を大幅に短縮させるとともに、高粘度の接着剤にも適用できる塗料の塗工方法並びに塗工装置を提供することを課題とする。
【解決手段】塗布ガン１０，５０内にコンプレッサー３１から高圧エアをヒーター３４を通じて加熱した状態で塗布ガン１０，５０内に供給することにより、塗料供給タンク２１からの塗料を高温に加熱した状態で噴霧処理することを可能にし、乾燥工程の短縮化を図るとともに、高粘度の接着剤にも適用可能とする。また、ヒーター３４の温度制御を塗布ガン１０，５０直前のエア温度とヒーター３４自体のヒーター温度をそれぞれ熱電対ａ４１，ｂ４２で検知し、制御装置４０を通じてヒーター３４への通電量を制御することにより、ヒーター３４を塗布ガン１０，５０の使用時、非使用時、常に最適温度に維持する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 塗布ガン（１０）に、塗料を供給するとともに、高圧エアを所定温度に加熱した状態で塗布ガン（１０）に供給し、塗布ガン（１０）のノズル（１２）から所定温度に加熱された塗料を吹き付けることを特徴とする塗料の塗工方法。
【請求項２】 塗布ガン（１０）に供給される吹き付け用エアは、コンプレッサー（３１）からの高圧エアをヒーター（３４）を通じて所定温度に加熱した後、塗布ガン（１０）に供給することを特徴とする請求項１記載の塗料の塗工方法。
【請求項３】 コンプレッサー（３１）からの高圧エアをヒーター（３４）を通じて所定温度に加熱する際、塗布ガン（１０）の使用時には塗布ガン（１０）に供給される直前のエア温度を検知するとともに、塗布ガン（１０）の非使用時には、ヒーター（３４）のヒーター温度を検知して、制御装置（４０）によりヒーター（３４）の通電量を制御することにより、ヒーター（３４）を所定温度に維持することを特徴とする請求項２記載の塗料の塗工方法。
【請求項４】 自動式の塗布ガン（５０）に塗料を供給するとともに、コンプレッサー（３１）からの高圧エアをヒーター（３４）を通じて所定温度に加熱した後、塗布ガン（５０）内に供給し、塗布ガン（５０）から塗料を自動的に吐出する塗料の塗工方法において、前記塗布ガン（５０）の温度が所定温度に到達するまでは高圧エアのから拭きを行ない、所定温度に到達した後に、塗布ガン（５０）のノズル（５４）を開口することにより、塗料を所定温度に加熱された高圧エアにより吹き付けることを特徴とする塗料の塗工方法。
【請求項５】 塗料を塗布する塗布ガン（１０）と、この塗布ガン（１０）に接続する吹付け用エア供給系として高圧エアを供給するコンプレッサー（３１）と、コンプレッサー（３１）からの高圧エアを所定温度に加熱するヒーター（３４）を備えたことを特徴とする塗料の塗工装置。
【請求項６】 塗布ガン（１０）に塗料供給チューブ（２０）を通じて塗料圧送タンク（２１）が接続されていることを特徴とする請求項５記載の塗料の塗工装置。
【請求項７】 塗布ガン（１０）に供給される直前のエアの温度を検知する温度検知手段と、ヒーターの温度を検知する温度検知手段とが設けられるとともに、これらの温度検知手段からの信号に基づいて、ヒーターの通電量を制御する制御装置（４０）が設けられていることを特徴とする請求項５，６記載の塗料の塗工装置。
【請求項８】 自動式の塗布ガン（５０）の作動を制御する開閉バルブ（５３）が設置されるとともに、塗布ガン（５０）に所定温度に加熱された高圧エアを供給するための開閉バルブ（３５）が吹付け用エア供給系に設置されていることを特徴とする塗料の塗工装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、接着剤や各種塗料を塗工する塗料の塗工方法並びに塗工装置に関するもので、塗料の乾燥工程の廃止、あるいは乾燥時間の短縮化等、乾燥設備の簡素化を図ることができる塗料の塗工方法並びに塗工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、接着剤や各種塗料を塗布するには、図６に示す装置を使用して行なっている。すなわち、手動式の塗布ガン１に塗料カップ２が備わっており、塗布ガン１に接続された吹付け用エア供給チューブ３を通じて電動ブロア４から圧縮エアが塗布ガン１に供給され、作動レバー５を操作することにより、塗料カップ２からの塗料を圧縮エアによりノズル６から塗料７を吹付け塗工していた。このとき、電動ブロア４で発生する熱により圧縮エアは若干加熱されて供給されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の塗料の塗工方法並びに塗工装置においては、電動ブロア４を使用しているため、圧縮エアの圧力が小さく、通常０．２５ｋｇｆ／ｃｍ2 程度であり、例えば、接着剤等の高粘度（１５０ｃｐ以上）の塗料では霧化できず、高粘度の接着剤の使用に制限を受けるという問題点があった。
【０００４】更に、電動ブロア４により圧縮エアは多少は加熱されるものの、大気温度プラス２０℃程度であり、塗料を塗工した後は乾燥炉等による乾燥工程が必要となり、設備コストや工数が多大化するとともに、塗料カップ２が小型（約１リットル程度）であるため、生産ライン等での量産品に適用するには不向きである等、様々な問題点が指摘されていた。
【０００５】この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗料を吹き付けるエアを予め所定温度に加熱しておき、加熱炉を不要とするか、あるいは加熱時間を短縮化できるとともに、高粘度の接着剤の塗布にも適用できる塗料の塗工方法並びに塗工装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本願の請求項１記載の発明は、塗布ガンに、塗料を供給するとともに、高圧エアを所定温度に加熱した状態で塗布ガンに供給し、塗布ガンのノズルから所定温度に加熱された塗料を吹き付けることを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、塗布ガンに供給される吹き付け用エアは、コンプレッサーからの高圧エアをヒーターを通じて所定温度に加熱した後、塗布ガンに供給することを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、コンプレッサーからの高圧エアをヒーターを通じて所定温度に加熱する際、塗布ガンの使用時には塗布ガンに供給される直前のエア温度を検知するとともに、塗布ガンの非使用時には、ヒーターのヒーター温度を検知して、制御装置によりヒーターの通電量を制御することにより、ヒーターを所定温度に維持することを特徴とする。
【０００９】請求項４記載の発明は、自動式の塗布ガンに塗料を供給するとともに、コンプレッサーからの高圧エアをヒーターを通じて所定温度に加熱した後、塗布ガン内に供給し、塗布ガンから塗料を自動的に吐出する塗料の塗工方法において、前記塗布ガンの温度が所定温度に到達するまでは高圧エアのから拭きを行ない、所定温度に到達した後に、塗布ガンのノズルを開口することにより、塗料を所定温度に加熱された高圧エアにより吹き付けることを特徴とする。
【００１０】更に、上記塗料の塗工方法に使用する請求項５記載の塗工装置は、塗料を塗布する塗布ガンと、この塗布ガンに接続する吹付け用エア供給系として高圧エアを供給するコンプレッサーと、コンプレッサーからの高圧エアを所定温度に加熱するヒーターを備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項６記載の発明は、塗布ガンに塗料供給チューブを通じて塗料圧送タンクが接続されていることを特徴とする。
【００１２】請求項７記載の発明は、塗布ガンに供給される直前のエアの温度を検知する温度検知手段と、ヒーターの温度を検知する温度検知手段とが設けられるとともに、これらの温度検知手段からの信号に基づいて、ヒーターの通電量を制御する制御装置が設けられていることを特徴とする。
【００１３】請求項８記載の発明は、自動式の塗布ガンの作動を制御する開閉バルブが設置されるとともに、塗布ガンに所定温度に加熱された高圧エアを供給するための開閉バルブが吹付け用エア供給系に設置されていることを特徴とする。
【００１４】ここで、請求項１，２記載の発明によれば、コンプレッサーにより吹付け用エアとして高圧エアを塗布ガンに供給することができるため、高粘度の接着剤を使用した場合においても充分霧化できるとともに、ヒーターにより所定温度に高圧エアを加熱すれば、接着剤の溶剤を飛ばし、乾燥炉を廃止するか、あるいは乾燥工程を大幅に短縮化できる。
【００１５】また、請求項３記載の発明によれば、ヒーターの温度設定を最適に制御できるため、吹付け温度が低い場合には、揮発分の溶剤が充分飛ばず、乾燥工程を必要とするという不具合がなく、また、吹付け温度が高いと接着剤が粒々になり、塗布ムラが生じるという不具合がない。
【００１６】更に、請求項４記載の発明によれば、上記作用に加えて、自動化できることにより、省人化に貢献できる。
【００１７】請求項５記載の発明によれば、塗布ガンに吹付け用エアを供給するためにコンプレッサーを使用するとともに、このコンプレッサーからの高圧エアをヒーターを通じて所定温度に加熱するため、吹付け用エアのエア圧を大きく確保でき、ヒーターの能力次第でコンプレッサーの容量を際限なく大型化できる。
【００１８】請求項６記載の発明によれば、塗布ガンに塗料を供給する塗料圧送タンクを設置した構成であるため、従来の塗料カップに比べ、多量の塗料を供給でき、量産品に有効に適用できる。
【００１９】請求項７記載の発明によれば、圧縮エアを所定温度に加熱するヒーターを制御する制御装置を設置したため、ヒーター温度を常に所定温度に維持できる。
【００２０】請求項８記載の発明によれば、塗布ガン自体の温度も自動制御でき、本システムが有効な状態を常時保つことができ、設定通りの温度のエアを常時取り出すことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塗料の塗工方法並びに塗工装置の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】図１は本発明方法の一実施形態に使用する塗工装置の全体構成を示す概要図であり、図２は同塗工装置におけるヒーターの制御を示すフローチャート図、図３は本発明方法の第２実施形態に使用する塗工装置の全体構成を示す概要図であり、図４は同塗工装置の塗布ガンの要部断面図、図５は同塗工方法における塗布ガンの加熱制御を示すフローチャート図である。
【００２３】図１において、まず、本発明方法の第１実施形態に使用する塗工装置の全体構成について説明すると、塗料を霧化吐出する塗布ガン１０にはそれぞれ塗料供給系と吹付け用エア供給系が備わっており、塗料供給系としては、塗料供給チューブ２０を通じて塗料圧送タンク２１（容量２０リットル程度のもの）に接続されており、吹付け用エア供給系としては、塗布ガン１０に吹付け用エア供給チューブ３０が接続され、この吹付け用エア供給チューブ３０はコンプレッサー３１に接続しており、この吹付け用エア供給チューブ３０には、吹付けエア圧を調整するエア調圧器３２と塗布ガン１０の作動の有無を検知するエア圧力スイッチ３３が設置されており、更に、コンプレッサー３１からの高圧エアを所定温度に加熱するヒーター３４が設置されている。
【００２４】更に詳しくは、塗布ガン１０は、手動式であるため、手動式の作動レバー１１が設けられており、この作動レバー１１を操作することにより、塗料が塗料圧送タンク２１から塗料供給チューブ２０を通して塗布ガン１０内に供給されるとともに、コンプレッサー３１から供給される高圧エアがヒーター３４により所定温度に加熱され、高温の吹付け用エアが吹付け用エア供給チューブ３０を通じて塗布ガン１０内に供給され、この吹付け用エアにより塗料を所定温度に加熱した状態でノズル１２から霧化吐出するというものである。
【００２５】従って、塗料圧送タンク２１を使用しているため、従来の塗料カップのような小型のものではないため、長時間の連続運転が可能となり、量産部品に塗料，接着剤を塗布する連続運転が可能となる。
【００２６】また、コンプレッサー３１を通じて高圧エア、例えば、本実施形態では５ｋｇｆ／ｃｍ2 の高圧エアを供給するとともに、ヒーター３４により４０〜５０℃の範囲で加熱して塗布ガン１０に供給して高温状態で塗料を塗布するため、塗料の揮発成分（溶剤）を迅速に飛ばすことができ、乾燥炉を廃止することができるか、あるいは乾燥時間を大幅に短縮化することができ、乾燥設備の簡素化や生産性を高めることができ、更に、高温に加熱されているため、例えば、高粘度の接着剤等においても充分霧化吐出することができ、接着剤の粘度によりその使用に制約を受けることがない。
【００２７】次に、本発明方法においてはヒーター３４により高圧エアを所定温度に加熱するが、塗布ガン１０の使用時、あるいは非使用時においてヒーター３４の温度を常に最適温度に保つように制御される。
【００２８】すなわち、ヒーター３４に供給する電流値を調整する制御装置４０が設置されているとともに、この制御装置４０に入力される信号としては、塗布ガン１０に供給される直前のエア温度を検知する熱電対ａ４１とヒーター３４のヒーター温度を検知する熱電対ｂ４２が設けられており、これら熱電対ａ４１，熱電対ｂ４２からの信号が制御装置４０に入力される。また、塗布ガン１０にも塗布ガン１０自体の温度を検知する熱電対ｃ４３が設けられており、この熱電対ｃ４３からの信号は温度表示器４４に表示され、作業者が塗布ガン１０の温度を確認するために使用される。
【００２９】そして、制御装置４０のヒーター３４に対する制御は図２のフローチャート図に示すように、塗布ガン１０の使用時と非使用時、それぞれ別個に行なわれる。すなわち、塗布ガン１０の使用時においては、エア圧力スイッチ３３がＯＮ状態であるので、その時には塗布ガン１０に供給される直前のエア温度を検知する熱電対ａ４１からの信号が制御装置４０に入力され、エア温度が設定温度より高い場合には制御装置４０からの指令によりヒーター３４の発熱量を小さく制御し、ヒーター３４の温度を下げて設定温度に近付ける。また、エア温度が設定温度より低い場合には制御装置４０からの指令によりヒーター３４の発熱量を増大させてヒーター３４を加熱して設定温度に近付ける。
【００３０】一方、塗布ガン１０の非使用時においては、エア圧力スイッチ３３はＯＦＦ状態であるので、この時には、ヒーター３４に設置されている熱電対ｂ４２の信号に基づき、ヒーター温度が設定温度より高い場合には、ヒーター３４の発熱量を低下させるように制御装置４０により制御するとともに、ヒーター温度が設定温度より低い場合にはヒーター３４を加熱させる必要があり、発熱量を増大させるように制御装置４０から指令する。このようにして、常にヒーター３４の温度を最適温度に制御している。
【００３１】従って、従来では、吹付け温度が低い場合には塗料や接着剤中の揮発分が充分揮発せず、乾燥工程が必要になり、工数が多大になる欠点があり、逆に吹付け温度が高すぎる場合には、塗布面に凹凸が生じ、平滑な塗布面が得られず、表皮を貼着する場合には表皮に凹凸が生じ、表面不良の基になるという欠点があったが、本発明のように熱電対ａ４１，熱電対ｂ４２から塗布ガン１０に供給される直前のエア温度、あるいはヒーター３４のヒーター温度を検知して、制御装置４０によりヒーター３４を常に最適温度に維持するようにしたから、理想的な塗料の塗工が行なわれる。
【００３２】次いで、本発明方法の第２実施形態について図３乃至図５に基づいて説明する。まず、図３において、塗工装置の全体構成の概要図において説明するが、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３３】本実施形態では、塗料の塗布ガン５０は手動の作動レバーが備わっておらず、エア駆動方式の自動式の塗布ガン５０を使用する。そして、本実施形態では、吹付け用エア供給チューブ３０に吹付けエア用バルブ３５が設けられており、このバルブ３５の開閉操作は制御装置４０により行なわれるとともに、自動式の塗布ガン５０をエア駆動するための作動エア供給路５１にコンプレッサー５２が接続されており、作動エア供給路５１に設けられた開閉バルブ５３の開閉操作もまた制御装置４０により行なわれる。
【００３４】すなわち、図４に示すように、塗布ガン５０のノズル５４は、通常の非使用状態ではニードル５５により閉鎖されており、このニードル５５は塗布ガン５０内部のエアシリンダ室５６を形成するピストン５７に接続しており、ピストン５７は押圧スプリング５８により図中左方向、すなわち、ニードル５５がノズル５４を閉鎖する方向にバネ付勢されている。
【００３５】そして、作動エア供給路５１から作動エアがエアシリンダ室５６内に供給されれば、押圧スプリング５８を押圧してピストン５７が図中右方向に移動してノズル５４のニードル５５が後退することにより、ノズル５４が開放され、塗料が吹出し用エアにより外部に霧化吐出されるという構成である。
【００３６】従って、本実施形態においても、熱電対ａ４１、熱電対ｂ４２の信号が制御装置４０に入力され、制御装置４０からの指令によりヒーター３４の通電量を制御して常に最適温度にヒーター３４が維持される一方、吹付け用エア供給チューブ３０の吹付けエア用バルブ３５を制御装置４０により開閉操作するとともに、塗布ガン５０を作動させる作動エア用バルブ５３の開閉操作も制御装置４０により行なうことにより、自動化を可能にし、ロボット等の作動アームの先端に塗布ガン５０を設置することにより、自動塗工を行なう。
【００３７】また、本実施形態では、塗布ガン５０自体の温度を熱電対ｃ４３により検知して制御装置４０に入力するという構成である。すなわち、塗布ガン５０の温度が所定温度に達しない場合は、手動式の場合はから拭きを行なうが、自動式塗布ガン５０の場合には、図５に示すように、塗布ガン５０に設置された熱電対ｃ４３により塗布ガン５０の温度を検知して制御装置４０に入力するとともに、塗布ガン５０の温度が設定温度より低い場合、すなわち、から拭きが必要な時には、吹付けエア用バルブ３５を制御装置４０により開放し、から拭きを行ない、塗布ガン５０の温度上昇を促進させる。この時、塗料供給系の供給は行なわれない。一方、塗布ガン５０の温度が設定温度より高い場合には、吹付けエア用バルブ３５を制御装置４０により閉鎖する。
【００３８】そして、塗布ガン５０のガン温度が設定温度に達したならば、制御装置４０から吹付けエア用バルブ３５並びに作動エア用バルブ５３をそれぞれ開放操作して、塗布ガン５０内に所定温度に加熱された吹付け用エアを供給して、塗料の霧化吐出を行なう。
【００３９】従って、本発明方法によれば、塗布ガン５０自体の温度が低い場合に必要としたから拭き操作を廃止でき、塗布ガン５０の温度が熱電対ｃ４３により制御装置４０に入力され、これにより塗布ガン５０が設定温度になるまで自動的にから拭きが行なわれ、その後、制御装置４０からの指令により、バルブ３５，５３を開放操作して、自動的に塗料，接着剤の霧化吐出が行なわれるため、人手を介することなく自動化が可能となり、省人化に大きく貢献できる。
【００４０】尚、塗布ガン５０を作動するコンプレッサー５２からの圧縮エアを供給、あるいは停止する開閉バルブ５３の制御は別途制御装置を用いて行なうようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は以下に記載する格別の作用効果を有する。
【００４２】（１）請求項１，２記載の本発明方法並びに請求項５記載の本発明装置によれば、塗布ガンにコンプレッサーから高圧エアをヒーターにより所定温度に加熱して供給して、塗料を加熱した状態で霧化するため、塗料を乾燥させる乾燥炉を廃止できるか、あるいは乾燥時間を大幅に短縮化できるため、乾燥設備の簡素化、あるいは乾燥時間の短縮化に伴なう作業性の向上を図ることができるという効果を有する。
【００４３】（２）請求項１，２記載の本発明方法及び請求項５記載の本発明装置によれば、塗布ガンにコンプレッサーから高圧エアをヒーターにより所定温度に加熱した状態で供給して、塗料を霧化吐出するという構成であるため、高圧エアを加熱した状態で塗布ガンに供給するため、高粘度の接着剤の塗工にも適用でき、従来のように粘度による制約を受けることがなく、塗料，接着剤の使用範囲を大幅に拡大することができるという効果を有する。
【００４４】（３）請求項６記載の本発明装置によれば、塗布ガンに供給する塗料を塗料圧送タンクから供給チューブを通じて塗布ガン内に供給するという構成であるため、大量の塗料を連続供給することが可能となり、量産品に対する塗料，接着剤の塗工に有効に対応できるという効果を有する。
【００４５】（４）請求項３記載の本発明方法並びに請求項７記載の本発明装置によれば、コンプレッサーからの高圧エアを加熱するヒーターは、制御装置により常に最適温度に設定されているため、塗料，接着剤を加熱状態で霧化吐出する際、吹付け温度が低い場合の欠点である乾燥工程の追加や、吹付け温度が高すぎる場合の欠点である塗布ムラが生じることがなく、短時間に能率よく塗工が行なえるという効果を有する。
【００４６】（５）請求項４記載の本発明方法、並びに請求項８記載の本発明装置によれば、自動式の塗布ガンを使用し、塗布ガンのガン温度を検知して、所定温度に達するまで自動的にから拭きを行ない、その後、作動エアを供給して塗料の自動塗工を行なうというものであるから、ロボットに装備すれば、塗料，接着剤を自動的に塗工することができ、手狭なスペース内で塗工操作を行なう場合や作業環境の劣悪な条件で塗料，接着剤の塗工を行なう際などに好適である等の効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２４４５４
【氏名又は名称】河西工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 成則
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２８３９３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）２月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１８３３５０ |
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