特許 7505908 スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法と塗装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-17

(45)【発行日】2024-06-25

(54)【発明の名称】スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法と塗装装置

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/02 20060101AFI20240618BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20240618BHJP

   B05B 7/16 20060101ALI20240618BHJP

【ＦＩ】

B05D1/02 G

B05D3/00 D

B05B7/16

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020073623

(22)【出願日】2020-04-16

(65)【公開番号】P2021169070

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-03-05

(73)【特許権者】

【識別番号】305021786

【氏名又は名称】株式会社ウエノコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100134533

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 夏香

(74)【代理人】

【識別番号】100186451

【弁理士】

【氏名又は名称】梅森 嘉匡

(72)【発明者】

【氏名】上野 信

【審査官】山本 晋也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－１２３６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１３８９２２（ＵＳ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００９９１８６（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２６２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１３３８４５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｄ

Ｂ０５Ｂ

Ｂ０５Ｃ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ホースを通ってスプレーガンに供給される圧縮空気の温度を、前記スプレーガンに組み付けられた温度計により測定する工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ１以下である場合に、前記ホース内の略全長にわたって取り付けられた電熱線に電力を供給して前記ホース内を加熱する工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ２以上である場合に、前記電熱線への電力供給を停止する工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ３以上である場合に、前記ホースに連結された冷風発生機を作動させる工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ４以下である場合に、前記冷風発生機の作動を停止する工程と、
を含むことを特徴とする補修用塗料の塗装方法。

【請求項2】

ホース内の略全長にわたって取り付けられ、外部電源に接続される電熱線と、
前記ホースに連結される冷風発生機と、
前記ホースが接続されるスプレーガンに取り付けられ、前記ホースを介して前記スプレーガン内に供給された圧縮空気の温度を測定する温度計と、
を有することを特徴とするスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置。

【請求項3】

前記ホース内に挿通され、一端が高電圧発生器に接続され他端が前記スプレーガンに連結されるケーブルを有することを特徴とする請求項２記載のスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置。

【請求項4】

加熱器と冷却器とを備え、前記ホースに連結されるタンクを有することを特徴とする請求項２又は３記載のスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法と塗装装置に関し、特に、自動車補修工場において、補修用（水性又は有機）塗料を車両に吹き付けて補修する際に用いられて好適なスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法と塗装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境保護意識の高まりから、自動車補修工場においても、補修用塗料として、水希釈型塗料等と称される水性塗料の利用が図られている。水性塗料の希釈剤には水とアルコール類が用いられるため、塗装の仕上がり品質を向上させるためには、塗装時の温度を管理して希釈剤である水の蒸発速度をコントロールすることが重要である。

【0003】

水性塗料を補修車両に吹き付ける際の用具として、従来、塗装ガン等と称されるスプレーガンが知られている（例えば、特許文献１参照）。スプレーガンは長尺（例えば約１０ｍ）のホース等を介して圧縮空気供給源に接続されており、供給された圧縮空気によりスプレーガンのノズルから塗料を噴射して塗装するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－０４３８７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、スプレーガンに供給される圧縮空気は、自動車補修工場内に設置されたコンプレッサー（圧縮空気供給源）により生産されるが、生産直後の圧縮空気は水分を含むとともに熱を帯びているため、冷却能力を備えるドライヤー工程において冷却されるとともに、余分な水分が除去される。一般の自動車補修工場においては、ビニールカーテンで区画された塗装ブースやプッシュプル型の塗装ブース内で塗装作業を行なっており、外気温の影響を遮断することが困難である。そのため、コンプレッサーにより生産された圧縮空気は、ドライヤー工程で冷却された後、フィルターや補助タンク、真鍮製のエア配管や地面に置かれたホースを通ってスプレーガンに供給される過程で外気温の影響を受けて、塗装に適さない温度に変化してしまうことがある。

【0006】

塗装の仕上がり品質を向上させるためには、各塗料の性状等に応じた好適な温度で塗装することが求められることから、塗料自体の温度管理に加えて、圧縮空気の温度を調節することが重要である。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、塗装の作業性を損なうことなく塗装の仕上がり品質を向上させることが可能な、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法と塗装装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法は、
ホースを通ってスプレーガンに供給される圧縮空気の温度を、前記スプレーガンに組み付けられた温度計により測定する工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ１以下である場合に、前記ホース内の略全長にわたって取り付けられた電熱線に電力を供給して前記ホース内を加熱する工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ２以上である場合に、前記電熱線への電力供給を停止する工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ３以上である場合に、前記ホースに連結された冷風発生機を作動させる工程と、
前記温度計により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ４以下である場合に、前記冷風発生機の作動を停止する工程と、
を含むことを特徴とする。

【0009】

本発明に係るスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置は、
ホース内の略全長にわたって取り付けられ、外部電源に接続される電熱線と、
前記ホースに連結される冷風発生機と、
前記ホースが接続されるスプレーガンに取り付けられ、前記ホースを介して前記スプレーガン内に供給された圧縮空気の温度を測定する温度計と、
を有することを特徴とする。

【0010】

本発明に係るスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置は、上記構成に加えて、前記ホース内に挿通され、一端が高電圧発生器に接続され他端が前記スプレーガンに連結されるケーブルを有するようにしても良い。さらに、本発明に係るスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置は、加熱器と冷却器とを備え、前記ホースに連結されるタンクを有するものであっても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、塗装の作業性を損なうことなく塗装の仕上がり品質を向上させることが可能な、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法と塗装装置を提供することができる。すなわち、本発明によれば、塗料を噴射するための圧縮空気の温度を、塗装に適した所望の温度域内に収まるように調節することが可能であり、寒冷地や屋外等の外気温度の影響を受けやすい場所においても、それぞれの補修用塗料に適した温度で吹き付け作業を行なうことができ、塗装の仕上がり品質を向上させることができる。塗装作業時にはホースを取り回すことになるが、電熱線がホース内に取り付けられているため、塗装の作業性を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置の構成等を模式的に示す図である。

【図2】図１に示すホースの内部構成を模式的に示す拡大図である。

【図3】本発明に係る第１の実施の形態であるスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法の工程を示すフロー図である。

【図4】本発明に係る第２の実施の形態であるスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法の工程を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は図面に示す実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限りにおいて適宜変更可能である。

【0014】

図１は、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置１の構成等を模式的に示す図である。本発明に係る塗装装置１は、自動車補修工場等において、水性塗料を車両（被塗物Ｃ）に吹き付けて塗装補修する際に用いられて好適な装置である。図１に示す場合には、塗装装置１は、コンプレッサー２０により生産された圧縮空気が流れる真鍮製のエア配管２４に連結されている。前述のとおり、コンプレッサー２０により生産された圧縮空気は、ドライヤー２１により乾燥・冷却され、粉塵等を除去するフィルター２２、エア量を確保するための補助タンク２３、真鍮製のエア配管２４等を通る過程で、外気温の影響を受けて変化してしまう。この点、以下の構成を有する塗装装置１によれば、スプレーガン４に供給される圧縮空気の温度を、水性塗料の吹き付け塗装に好適な温度に昇温等することができ、被塗物Ｃに吹き付けられた水性塗料の仕上がり品質を向上させることができる。

【0015】

すなわち、塗装装置１は、ホース２内の略全長にわたって取り付けられ、外部電源に接続される電熱線３と、ホース２に連結される冷風発生機１０と、ホース２が接続されるスプレーガン４に取り付けられ、ホース２を介してスプレーガン４内に供給された圧縮空気の温度を測定する温度計５と、を有する。以下、各構成につき順次説明する。

【0016】

ホース２は、長尺（例えば全長約１０ｍ）であるウレタン製の可撓性部材であり、流出側端部２ｂにはスプレーガン４が接続されている。なお、本実施の形態においては、ホース２は、後述するタンク１５に接続されているが、タンク１５の設置は任意的である。また、ホース２としては、例えば、各種のエアホースを用いることができるが、耐熱性に優れたホースを選択することが好ましい。

【0017】

図２は、図１に示すホース２の内部構成を模式的に示す拡大図である。ホース２の内部には、その略全長にわたって、より具体的には、流入側端部２ａから挿入され流出側端部２ｂ近傍でＵ字状に折り返されるようにして、電熱線３が挿入されることにより取り付けられている。電熱線３には電線６ａを介して外部電源６が接続されており、外部電源６を作動させることによりホース２内全体を加熱して、ホース２内の圧縮空気を昇温又は保温することができる。かかる電熱線３としては、例えば、ニクロム線を用いることができる。長尺（例えば全長約１０ｍ）のホース２の略全長にわたって電熱線３を取り付けることにより、スプレーガン４で使用するのに十分な量の圧縮空気を加熱することができる。電熱線３は、コイル状に巻かれたものを用いても良い。

【0018】

ホース２の流入側端部２ａは、Ｔ字状に分岐した筒状の連結部材７の一端（ホース接続用孔７ｂ）に嵌入されている。Ｔ字型コネクタ７は、端子７ａと、ホース２が嵌入されるホース接続用孔７ｂ及び連結管接続用孔７ｃとを備えている。端子７ａは圧縮空気が流出しないように封止されるとともに、電線６ａ、１１ｂの差し込み口が設けられており、電気的に外部と接続できるようになっている。電熱線３は、端部が端子７ａに接続されホース接続用孔７ｂを通ってホース２内に取り付けられており、端子７ａに着脱可能に接続された外部電源６を作動させることにより電熱線３に電力を供給することができる。また、連結管接続用孔７ｃには圧縮空気供給源側に連なる連結管８が接続されており、エア配管２４を介して供給される圧縮空気は、後述の圧力弁２５及びバルブ１６を操作することにより、連結管接続用孔７ｃ及びホース接続用孔７ｂを通ってホース２内に流れ込むようになっている（圧縮空気の流れを、図２中矢印で示す。）。

【0019】

スプレーガン４は、トリガー４ａを引くことにより、ノズル４ｂから塗装を噴射することができる、塗装の現場において汎用されている器具である。スプレーガン４の持ち手部にはホース接続孔４ｃが設けられており、銃身部には水性塗料が収容された容器９が装着されており、持ち手部及び銃身部の内部には一端がホース接続孔４ｃに開口し他端がノズル４ｂに開口する圧縮空気供給通路４ｄが形成されている。さらに、銃身部には一端が容器９に連通し他端がノズル４ｂに連通する塗料供給通路が形成されており、トリガー４ａを操作して圧縮空気供給通路４ｄを開閉することにより、圧縮空気に混合された水性塗料を被塗物Ｃに向けて噴射することができる。

【0020】

冷風発生機１０は、流入空気を冷却して排出することが可能な器具であり、連結管８に取り付けることにより、ホース２に連結されている。冷風発生機１０としては、例えば、日本精器株式会社製の冷風発生装置（商品名「ジェットクーラー」）を用いることができる。なお、冷風発生機１０は、ホース２の流入側端部２ａや連結部材７に装着するようにしても良い。

【0021】

スプレーガン４の持ち手部下端側には、温度計５を構成するセンサ部５ａが組み込まれており、ホース２を通ってスプレーガン４（圧縮空気供給通路４ｄ）内に供給される圧縮空気の温度Ｔを測定することができる。温度計５は、センサ部５ａと表示部５ｂとを備え、測定結果が表示部５ｂに表示される。

【0022】

上記構成を有する本発明によれば、スプレーガン４には温度計５が組み付けられているため、測温結果を確認しながら、電熱線３又は冷風発生機１０を作動させることにより、塗料を噴射するための圧縮空気が所望の温度域内に収まるように調節することができ、寒冷地や屋外等の外気温度の影響を受けやすい場所においても、それぞれの補修用塗料に適した温度で吹き付け作業を行なうことができる。ホース２内において温度が調節された圧縮空気は、トリガー４ａを引いたときにスプレーガン４を通って噴射されるまで電熱線３が組み込まれたホース２内に留まっており、外気温の影響を受けにくい。また、塗装作業時にはホース２を取り回すことになるが、電熱線３がホース２内に取り付けられているため、塗装の作業性を損なうことがない。

【0023】

上記構成を有する本発明によれば、塗装の作業性を損なうことなく塗装の仕上がり品質を向上させることが可能な、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置１を提供することができる。

【0024】

本発明に係る塗装装置を用いて静電塗装を行う場合には、次の構成を有するようにしても良い。すなわち、スプレーガン４として、いわゆる静電ガンを用いる場合には、塗装装置１は、ホース２内に挿通され、一端が高電圧発生器１１に接続され他端がスプレーガン４に連結されるケーブル１２を有するようにしても良い。このように静電塗装のためのケーブル１２をホース２内に挿通することにより、ホース２と別々に配線する場合に比べて塗装作業の邪魔にならず、作業性が向上する。本実施の形態においては、ケーブル１２は、その一端がＴ字型コネクタ７の端子７ａに着脱可能に接続され、他端がホース２内を通ってスプレーガン４に連結されている。ケーブル１２は耐熱性材料で被覆されている。高電圧発生器１１は、アース線１１ａと、端子７ａを介してケーブル１２に接続される電線１１ｂとを備えており、高電圧発生器１１を作動させることにより、静電塗装用の電力を、ケーブル１２を介してスプレーガン４に供給することができる。なお、スプレーガン４を金属製とし、ケーブル１２をスプレーガン４に接続して帯電させることにより、スプレーガン４を用いて静電塗装を行うことも可能である。

【0025】

塗装装置１は、任意的に、加熱器１３と冷却器１４とを備え、ホース２が連結されたタンク１５を有するようにしても良い。かかるタンク１５を設けることにより、ホース２に供給される圧縮空気の温度をタンク１５内でも昇温又は冷却することができ、電熱線３等と併用することにより、スプレーガン４に供給される圧縮空気の温度をより短時間で調節することができる。

【0026】

タンク１５は中空の容体であり、給気孔１５ａと排気孔１５ｂとが設けられている。給気孔１５ａには、エア配管２４が接続されており、圧力弁２５を操作することにより、タンク１５内に圧縮空気を充填・収容することができる。また、排気孔１５ｂには、連結管８が接続されており、バルブ１６を操作することにより、連結管接続用孔７ｃを通じてタンク１５内の圧縮空気をホース２に向けて圧送することができる。タンク１５内には、通常一般に使用される加熱器１３（例えば、シーズヒーター）及び冷却器１４が組み込まれている。

【0027】

次に、本発明に係るスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法について説明する。

【0028】

図３は、第１の実施の形態であるスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法の工程を示すフロー図であり、ホース２を通ってスプレーガン４に供給される圧縮空気の温度を、スプレーガン４に組み付けられた温度計５により測定する工程（Ｓ１）と、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ１以下である場合に、ホース２内に取り付けられた電熱線３に電力を供給してホース２内を加熱する工程（Ｓ２）と、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ２以上である場合に、電熱線３への電力供給（加熱）を停止する工程（Ｓ３）と、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ３以上である場合に、ホース２の端部に取り付けられた冷風発生機１０を作動させる工程（Ｓ４）と、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ４以下である場合に、冷風発生機１０の作動を停止する工程（Ｓ５）と、を含む。各工程は、前述した塗装装置１により実行することができる。以下、各工程（Ｓ１～Ｓ５）につき説明する。

【0029】

＜Ｓ１＞先ず、ホース２を通ってスプレーガン４に供給される圧縮空気の温度を、スプレーガン４に組み付けられた温度計５により測定する。

【0030】

＜Ｓ２＞本工程では、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ１以下であるか否かを判定し、温度Ｔが所定値Ｔ１以下である場合には、外部電源６を作動させて電熱線３に電力を供給し、ホース２内を加熱する。所定値Ｔ１は、水性塗料の性状や被塗物Ｃまでの噴射距離等に応じて設定される（例えば、Ｔ１＝１３℃）。供給される電力は、目標温度や電熱線３の長さ等に応じて設定される。

【0031】

＜Ｓ３＞本工程では、当該温度Ｔが所定値Ｔ２以上であるか否かを判定し、所定値Ｔ２以上である場合には、電熱線３への電力供給（加熱）を停止する。所定値Ｔ２は、Ｔ１より高い温度で、水性塗料の性状等に応じて設定される（例えば、Ｔ２＝２０℃）。

【0032】

＜Ｓ４＞本工程では、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ３以上であるか否かを判定し、温度Ｔが所定値Ｔ３以上である場合に、ホース２の端部に取り付けられた冷風発生機１０を作動させる。所定値Ｔ３は、水性塗料の性状等に応じて設定される。なお、Ｔ２＜Ｔ３となるように設定することにより、本工程（Ｓ４）実行中は、ホース２内部に組み込まれた電熱線３への電力供給（加熱）が停止されるようにする。

【0033】

＜Ｓ５＞本工程では、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ４以下であるか否かを判定し、温度Ｔが所定値Ｔ４以下である場合に、冷風発生機１０の作動を停止する。所定値Ｔ４は、Ｔ３より低い温度で、水性塗料の性状等に応じて設定される。

【0034】

Ｓ５工程終了後、塗装作業継続中である場合には、任意の時間をおいて、Ｓ１工程に戻り、各工程（Ｓ１～Ｓ５）を再実行する。かかる工程（Ｓ１～Ｓ５）を繰り返し実行することにより、スプレーガン４に供給される圧縮空気の温度を調節する。図３に示す場合には、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５工程の順序で実行しているが、Ｓ２～Ｓ５工程の実行順序は問わない（例えば、Ｓ２及びＳ３工程に先だってＳ４及びＳ５工程を実行しても良いし、Ｓ２，Ｓ４，Ｓ３、Ｓ５工程の順で実行しても良い。）。温度Ｔが所定値Ｔ１以下である限り、電熱線３への電力の供給、即ち、ホース２内の加熱状態が継続し、温度Ｔが所定値Ｔ３以下である限り、冷風発生機１０の作動、即ち、圧縮空気の冷却状態が継続する。本実施の形態に係る塗装方法によれば、塗料を噴射するための圧縮空気が所望の温度域内に収まるように調節することができ、水性塗料の塗装に適する温度で塗装することができる。

【0035】

図４は、第２の実施の形態であるスプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法の工程を示すフロー図であり、上記各工程（Ｓ１～Ｓ５）に加えて、次の各工程（Ｓ６，Ｓ７）、即ち、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ５以下である場合に、ホース２が接続されたタンク１５に取り付けられた加熱器１３を作動させて、タンク１５内を加熱する工程（Ｓ６）と、温度計５により測定された圧縮空気の温度Ｔが所定値Ｔ６以上である場合に、加熱器１３の作動を停止する工程（Ｓ７）と、を含むものである。所定値Ｔ５及びＴ６は、電熱線３の加熱能力等に応じて設定される。

【0036】

上記工程（Ｓ６～Ｓ７）は、測温工程（Ｓ１）後に実行されるが、Ｓ２～Ｓ７工程の実行順序は問わない。例えば、加熱器１３を電熱線３の補助として使用する場合には、Ｔ１＜Ｔ５、Ｔ２＜Ｔ６となるように設定のうえ、図４に示すように、Ｓ２工程後にＳ６工程を実行し、Ｓ７工程後にＳ３工程を実行するようにしても良い。温度Ｔが所定値Ｔ５以下である限り、加熱器１３の作動、即ち、タンク１５内の加熱状態が継続する。上記工程（Ｓ１～Ｓ７）を含む塗装方法によれば、スプレーガン４に供給される圧縮空気の温度を、ホース２に取り付けられた電熱線３とタンク１５に取り付けられた加熱器１３とを併用して昇温することができる。

【0037】

本発明は、上記実施の形態ないし実施例に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施が可能である。例えば、本発明は水性塗料以外の補修用塗料にも適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明は、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装方法、又は、スプレーガンを用いた補修用塗料の塗装装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0039】

１ 塗装装置
２ ホース
２ａ 流入側端部
２ｂ 流出側端部
３ 電熱線
４ スプレーガン
４ａ トリガー
４ｂ ノズル
４ｃ ホース接続孔
４ｄ 圧縮空気供給通路
５ 温度計
６ 外部電源
７ コネクタ
７ａ 端子
７ｂ ホース接続用孔
７ｃ 連結管接続用孔
８ 連結管
９ 容器
１０ 冷風発生機
１１ 高電圧発生器
１２ ケーブル
１３ 加熱器
１４ 冷却器
１５ タンク
１５ａ 給気孔
１５ｂ 排気孔
１６ バルブ
２０ コンプレッサー
２１ ドライヤー
２２ フィルター
２３ 補助タンク
２４ エア配管
２５ 圧力弁
Ｃ 被塗物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】