專利名稱：多彩花紋涂裝設備及多彩花紋涂裝方法
技術領域：
本發明涉及一種即使在卷材涂裝(coil coating)等高速涂裝中也可以采用噴涂涂裝來形成均勻的多彩花紋涂膜的多彩花紋涂裝設備和多彩花紋涂裝方法。
背景技術：
過去，對移動的被涂物進行噴涂涂裝時，為了在移動的被涂物的寬度方向上使噴漆槍進行大的往復運動(往復移動)來涂裝，要使涂裝軌跡成為很大的鋸齒形。因此，如果加快被涂物的移動速度，通常在4m/分以上，被涂物上就會產生未被涂裝的部分，存在著涂裝膜厚的偏差增大的問題。
在被涂物上形成多色花紋的場合，由于涂裝膜厚偏差導致出現顯著的花紋偏差，因此特別需要減小涂裝膜厚的偏差。另外，考慮到增大噴漆槍的往復移動速度會消除未涂裝部分的發生和涂裝膜厚的偏差，但存在著如果增大往復移動速度，則涂料粒子的直行性隨著噴嘴噴出的涂料粒子的大小而有很大的差異，從而使花紋圖案發生混亂的問題。
作為解決以上問題的方法，本發明人在特開平2000-296357號公報中提出了在卷材涂裝等高速涂裝中采用噴涂涂裝來形成均勻且美觀性優良的多色花紋的方法，即，使用2臺具有2個以上涂料噴嘴的噴涂涂裝機，從各噴涂涂裝裝置的至少2個涂料噴嘴中噴出顏色相異的涂料，使其形成復數個該異色涂料相混雜的單位復色噴涂圖案，在被涂物上進行噴涂涂裝，以使由該復數個單位復色噴涂圖案形成的各單位多色花紋圖案的一部分與緊挨著的單位復色噴涂圖案形成的單位多色花紋圖案相重合。
雖然采用該方法可以解決上述的問題，但在實際涂裝生產線中存在著因各顏色噴出量的變動造成的花紋再現性和空氣霧化涂裝造成的噴粉飛散等問題。
本發明的目的在于，提供一種能夠解決上述問題，對于高速移動的帶狀被涂物可以采用噴涂涂裝來形成均勻且美觀性優良的多彩花紋涂膜的多彩花紋涂裝設備和多彩花紋涂裝方法。
發明公開本發明提供1.一種多彩花紋涂裝設備，它是在以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物上噴涂涂裝2色以上的涂料形成多彩花紋涂膜的涂裝設備，其特征在于，該涂裝設備具有將具有2個以上涂料噴嘴的復數個噴涂涂裝機固定在涂裝機支持體上，使各涂料噴嘴朝向被涂物面地配置，使該噴涂涂裝機的至少2個涂料噴嘴噴出顏色互異的涂料的涂裝裝置，將分別貯存于罐中的2色以上的涂料經過泵供給到各噴涂涂裝機的各涂料噴嘴中的涂料供給裝置，以及用于捕獲該噴涂涂裝時產生的涂料噴粉的局部排氣裝置。
2.1項所述的涂裝設備，其中，使復數個噴涂涂裝機一邊同時同方向上短距離地進行往復運動，一邊進行噴涂涂裝。
3.1或2項所述的涂裝設備，其中，各噴涂涂裝機為具有2個以上相鄰的涂料噴嘴的多噴嘴噴槍。
4.1～3任一項所述的涂裝設備，其中，涂裝裝置為在被指定的被涂物面的涂裝時前進、在涂裝結束時后退的自送式。
5.1項所述的涂裝設備，其中，涂料供給裝置具有用涂料供給徑路中的涂料流量值來調整各色涂料噴嘴的噴出量的功能。
6.1項所述的涂裝設備，具備有自動清洗各涂料供給徑路和各噴涂涂裝機的洗滌裝置。
7.1～6任一項所述的涂裝設備，其中，在以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物的涂裝生產線上，不需重新編排該涂裝生產線就可增加或減少地設置各裝置。
8.一種多彩花紋涂裝方法，該方法使用1～7任一項所述的涂裝設備，對以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物噴涂涂裝2色以上的涂料，從而形成多彩花紋涂膜。
9.8項所述的涂裝方法，其中，帶狀被涂物是形成底層涂膜的帶狀金屬板。
10.8項所述的涂裝方法，其中，帶狀被涂物是在帶狀金屬板上形成底層涂膜、再在該底層涂膜上順次形成著色基底涂膜的金屬板。
11.9或10項所述的涂裝方法，其中，底層涂膜、著色基底涂膜是采用輥涂機涂裝形成的。
12.10或11項所述的涂裝方法，其中，著色基底涂膜和多彩花紋涂膜是以濕漉漉的狀態形成的。
13.一種形成多彩花紋涂膜的涂裝板，是采用8～12任一項所述的多彩花紋涂裝方法獲得的。
具體實施例方式
以下用
本發明的實施方案。圖1為示出本發明一實施方案的多彩花紋涂裝設備的概略圖，圖2為示出本發明中使用的涂料供給方式和清洗系統的示意圖，圖3為本發明涂裝設備中各噴涂涂裝機的配置和所獲得的花紋圖案的示意圖。
圖1中，1為涂裝裝置，2為涂料供給裝置，3為局部排氣裝置，4為洗滌裝置，5為涂裝裝置自送導軌，6為帶狀被涂物，7為輥涂機。帶狀被涂物6應為用輥涂機7進行底涂涂裝或者著色保護涂裝而成的。
涂裝裝置1中，將具有2個以上涂料噴嘴的復數個噴涂涂裝機50a～50e固定到涂裝機支持體51上，將各涂料噴嘴朝著被涂物6的被涂面鋸齒形地配置各噴涂涂裝機50a～50e，使各噴涂涂裝機50a～50e的至少2個涂料噴嘴噴出顏色互異的涂料。
作為本發明中使用的具有2個以上涂料噴嘴的噴涂涂裝機50a～50e，可以舉出例如多噴嘴噴漆槍、多頭噴漆槍、旋轉霧化涂裝機等。
上述多噴嘴噴漆槍是在涂裝機上有1個涂裝槍頭，該涂裝槍頭具有2個以上相鄰的涂料噴嘴的涂裝機。使多噴嘴噴漆槍的各涂料噴嘴噴出顏色互異的涂料，可以形成該異色涂料相混雜的復色噴涂圖案。
作為多噴嘴噴漆槍，可以舉出例如特開平9-299833號公報中記載的噴漆槍。多噴嘴噴漆槍的噴嘴位置，只要是能夠使各噴嘴噴出的異色涂料相混合，在被涂物上形成均勻花紋涂料層的位置即可，例如，可以是2個以上噴嘴獨立配置的，或者也可以是各噴嘴以同心圓狀一體配置，形成內側噴嘴和外側環狀噴嘴的。
對于各噴漆槍，可以通過更換各涂料噴嘴(a、b、c、d)的配置來調節涂料粒子的混合程度。即，通過使各涂料噴嘴部件之間相互靠近至能夠接觸的程度，可以增大各涂料噴嘴噴出的涂料粒子之間的混合程度。如果各涂料噴嘴部件之間相互離開，則涂料粒子之間的混合程度變小。各涂料噴嘴間的距離沒有特別的限定，通常涂料噴嘴間的距離為15mm以下，優選為10mm以下，更優選為5mm以下。
多噴嘴噴漆槍有3個以上涂料噴嘴的場合，可以分別由各涂料噴嘴噴出異色涂料，也可以只使用必要數的噴嘴(例如4個噴嘴中的2個)噴涂異色涂料。
另一方面，多頭噴漆槍應為例如特開平12-84479號公報中所示，涂裝機中具有2個以上涂裝槍頭，各涂裝槍頭中各有1個涂料噴嘴，涂料噴嘴不應靠近。應使多頭噴漆槍的各涂裝頭的各涂料噴嘴(合計2個以上)朝向被涂物，使2個以上的涂料噴嘴中噴出的異色涂料粒子的噴涂圖案在接觸被涂面之前交叉，形成2色以上的異色涂料混合的復色噴涂圖案，由此可以形成多色花紋涂膜。另外，通過確定2個空氣噴漆槍各噴嘴的方向的位置并固定，以使各噴涂圖案在接觸被涂面之前交叉，形成復色噴涂圖案，從而可以在被涂物上形成多色花紋涂膜，由此可以具有與多頭噴漆槍同樣的作用。
圖1中示例的噴涂涂裝機50a～50e為具有4個相鄰涂料噴嘴的多噴嘴噴漆槍。本發明中，可以使這些噴涂涂裝機50a～50e一邊同時同方向地進行短距離往復運動，一邊進行噴涂涂裝。
將具備該噴涂涂裝機50a～50e的涂裝裝置1設置在自送導軌5上，使其在被涂物6涂裝時能夠在該導軌上前進并對著被涂物6進行涂裝地配置，在涂裝結束時沿著導軌后退，離開被涂物6。后退之后，直到下次涂裝之前，可以進行噴漆槍的清洗或更換色漿，并使其待機。
局部排氣裝置3是用來捕獲上述涂裝裝置1在噴涂涂裝時產生的涂料噴粉的。抽吸涂料噴粉的導管9a～9c主要配置在移動的被涂物6的兩側和被涂物6的被涂面上。通過排氣扇(圖中未示出)的驅動，被導管9a～9c抽吸的涂料噴粉經過撓性軟管8而被排除。
涂料供給裝置2是將分別貯存于罐中的A色、B色涂料分別經過泵供給各噴涂涂裝機50a～50e的各4個涂料噴嘴。涂料供給裝置2具有為確保利用各顏色涂料的噴出量變動所產生的花紋再現性而用涂料供給徑路中的涂料流量值來調整來自各A、B色涂料噴嘴的最終噴出量的功能，將其示于圖2中。圖2中，為了簡化說明，示出對于噴涂涂裝機50a～50e中的2個涂裝機，只使用各涂裝機的多噴嘴中的2個噴嘴的場合。
圖2中，A色涂料罐中填充的A色涂料用定量泵使其經過三通閥進行循環，B色涂料罐中填充的B色涂料也用定量泵使其經過三通閥進行循環。這些涂料通過各自的三通閥變更流路，分別送至色彩變換閥，從這里供給到各噴漆槍的各涂料噴嘴中。各三通閥的流路變更和來自定量泵的流量，用控制器(圖示)控制。各定量泵使用能夠用轉換開關(圖中未示出)控制旋轉數的AC伺服電動機來驅動的齒輪泵。用該齒輪泵來調整各三通閥的涂料流量值，由此確保來自各色涂料噴嘴的最終噴出量的調整。由此控制由各噴嘴中的噴出量變動所造成的色調變動，可以調整花紋再現性。
本發明中，如圖1所示，可以具備自動清洗各涂料供給徑路和各噴涂涂裝機的清洗裝置4。為了防止由于連續霧化涂裝造成噴漆槍主體的污染而發生涂料噴粉，希望在噴漆槍被污染的臨界時間之前自動清洗各涂料供給徑路和各噴涂涂裝機。清洗裝置4是將由清洗溶劑壓送泵10壓送的清洗溶劑通過清洗溶劑送液配管輸送至清洗噴嘴13中，除去噴漆槍主體的污染，進而經過清洗溶劑配管清洗用輸氣軟管11和涂料配管霧化用輸氣軟管12等輸送吹風用空氣，使其干燥。供給徑路內和噴嘴的清洗系統，如圖2所示，是將清洗溶劑罐中填充的清洗溶劑用壓送泵分別輸送至色彩變換閥中，由此供給到各噴漆槍的各涂料噴嘴中進行清洗，進而將吹風用空氣分別供給到各色彩變換閥和各涂料噴嘴中，使其干燥。由壓送泵輸送的液體和空氣，用控制器(圖示)控制。
如上所述構成的本發明的涂裝設備，在以10m/分以上速度移動的帶狀被涂物的已有的或者新設的涂裝生產線上，希望不需重新編排該涂裝生產線，就可以自由地增加或者減少地設置各裝置。由此即使在卷材涂裝等的涂裝生產線中，也不用分解設備。
本發明方法中，使用上述涂裝設備，對以10m/分以上、優選20～120m/分的速度移動的帶狀被涂物噴涂涂裝2色以上的涂料。使被涂裝的涂膜在干燥爐中燒結固化，由此形成多彩花紋涂膜。
使用上述噴涂涂裝機，使具有2個以上涂料噴嘴的噴漆槍的至少2個涂料噴嘴噴出至少2種異色涂料。由此形成各噴嘴噴出的涂料相混雜的復色噴涂圖案。噴涂圖案中的涂料混雜程度，只要在可以形成多彩花紋涂膜的范圍內根據目的花紋來決定即可，可以通過適宜地調整涂料粘度、涂料噴出量等涂裝條件等來調節。涂裝時的涂料粘度通常用#4福特杯(20℃)測定，通常在10～40秒的范圍內為宜。涂料的霧化空氣壓通常在0.5～10kgf/cm2的范圍內為宜，圖案空氣壓通常在0.1～4kgf/cm2的范圍內為宜。
來自上述那樣形成的涂裝機的單位復色噴涂圖案，其形狀可以是圓形，也可以是橢圓形，沒有特別的限定。
本發明中，將由復數個噴涂涂裝機形成的復數個單位復色噴涂圖案組合起來，形成相鄰的單位多色花紋圖案重疊的多重多色花紋圖案。相鄰的單位多色花紋圖案的重疊程度，在各單位多色花紋圖案之間，通常為重合度最大的線的1/6～1/2、優選1/3～1/2的范圍內(各單位多色花紋圖案為圓的場合下，適宜的是為其直徑的1/6～1/2、優選1/3～1/2的范圍內)。本發明中，單位多色花紋圖案和多重多色花紋圖案的大小，意味著有效噴涂圖案的大小。
由以鋸齒形配置的各噴涂涂裝機50a～50e獲得的花紋圖案的具體例示于圖3中。各噴涂涂裝機按照橫齒距250～300mm、縱齒距約150mm鋸齒形地設置，距離被涂物面約為500mm，獲得的各單位花紋圖案如圖3所示，它們形成了由相對于帶狀被涂物移動方向位于前列的噴涂涂裝機50a、c、e形成的單位花紋圖案與由噴涂涂裝機50b、d形成的單位花紋圖案相重合的多重多色圖案。
另外，在被涂物上形成多彩花紋時，如圖3所示，也可以使各噴涂涂裝機在帶狀被涂物的寬方向上按箭頭方向進行短距離往復移動(短距離的往復運動)，從而使多重多色花紋圖案在被涂物的寬方向上往復運動。通過進行短距離往復移動，可以提高花紋的均勻性。
本發明中，在進行噴涂涂裝形成多彩花紋時，所形成的多重多色花紋圖案位于連續覆蓋被涂物的整個寬度的位置。使涂裝機進行短距離往復移動時，多重多色花紋圖案在位于連續覆蓋被涂物整個寬度的位置的范圍內進行短距離往復移動。
被涂物上形成的多彩花紋圖案層的涂膜厚度沒有特別的限定，從獲得的花紋涂膜的外觀、防止燒結時涂膜沸騰(發泡)等的觀點考慮，干燥膜厚通常為2～30μm，優選為10～15μm的范圍內。
本發明中，作為帶狀被涂物，可以舉出例如金屬板、在該金屬板上形成底層涂膜、進而根據需要在該底層涂膜上形成著色基底涂膜的涂裝金屬板、塑料片材等，其中，優選使用金屬板、涂裝金屬板。
作為上述金屬板，可以舉出冷軋鋼板、鍍鋅系鋼板、鍍鋁鋼板、鋁板等，其中，優選使用鍍鋅系鋼板。作為鍍鋅系鋼板，可以舉出熔融鍍鋅鋼板、電氣鍍鋅鋼板、鍍鐵-鋅合金鋼板、鍍鎳-鋅合金鋼板、鍍鋁-鋅合金鋼板、(例如商品名為“ガルバリウム”、“ガルファン”的鍍鋼板)等。另外，為了提高附著性和耐蝕性，也可以對上述金屬板的表面施行磷酸鋅處理、鉻酸鹽處理等化學處理。
被涂物為涂裝金屬板的場合，作為可在上述金屬板上形成的底層涂膜，優選由聚酯系底涂劑或環氧樹脂系底涂劑獲得的涂膜，其膜厚沒有特別的限定，通常優選為2～15μm左右。作為著色基底涂膜的中層涂膜、面層基底涂膜，可以是由以往涂料領域中公知的中層涂膜、面層基底涂膜形成的涂膜。作為中層涂料、面層基底涂料，可以舉出聚酯樹脂系、醇酸樹脂系、丙烯酸樹脂系、硅酮聚酯樹脂系等的涂料。其膜厚沒有特別的限定，通常優選為2～20μm左右。
上述底層涂膜、著色基底涂膜希望是采用輥涂機涂裝形成的。它們在涂裝后，可以分別燒結干燥，也可以在上述底層涂膜或著色基底涂膜上以濕漉漉的狀態形成多彩花紋涂膜。特別地，在著色基底涂膜上形成多彩花紋涂膜的場合下，從縮短工序的觀點考慮，也希望以濕漉漉的狀態涂裝，還可以根據需要在著色基底涂裝后進行預熱。
多彩花紋涂膜的燒結條件沒有特別的限定，在連續涂裝的場合，通常在被涂物的最高到達溫度為160～250℃的條件下，以30秒～2分鐘左右為宜。
根據本發明，可以解決實際涂裝生產線中各顏色涂料的噴出量變動所造成的花紋再現性和空氣霧化涂裝所造成的噴粉飛散等問題，相對于高速移動的帶狀被涂物，可以采用噴涂涂裝形成均勻且美觀性優良的多彩花紋涂膜。
附圖的簡單說明圖1為示出本發明一個實施方案的多彩花紋涂裝設備的概略圖。
圖2為示出本發明中使用的涂料供給方式和清洗系統的示意圖。
圖3為本發明的涂裝設備中各噴涂涂裝機的配置和所獲得的花紋圖案的示意圖。
符號說明1涂裝裝置
2 涂料供給裝置3 局部排氣裝置4 洗滌裝置5 涂裝裝置自送導軌6 帶狀被涂物7 輥涂機8 撓性軟管9a～c 導管10 清洗溶劑壓送泵11 清洗溶劑配管清洗用輸氣軟管12 涂料配管清洗用輸氣軟管13 清洗噴嘴50a～e 噴涂涂裝機51 涂裝機支持體
權利要求
1.一種多彩花紋涂裝設備，它是在以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物上噴涂涂裝2色以上的涂料形成多彩花紋涂膜的涂裝設備，其特征在于，該涂裝設備具有將具有2個以上涂料噴嘴的復數個噴涂涂裝機固定在涂裝機支持體上，使各涂料噴嘴朝向被涂物面地配置，使該噴涂涂裝機的至少2個涂料噴嘴噴出顏色互異的涂料的涂裝裝置，將分別貯存于罐中的2色以上的涂料經過泵供給到各噴涂涂裝機的各涂料噴嘴中的涂料供給裝置，以及用于捕獲該噴涂涂裝時產生的涂料噴粉的局部排氣裝置。
2.權利要求1所述的涂裝設備，其中，使復數個噴涂涂裝機一邊同時同方向上短距離地進行往復運動，一邊進行噴涂涂裝。
3.權利要求1或2所述的涂裝設備，其中，各噴涂涂裝機為具有2個以上相鄰的涂料噴嘴的多噴嘴噴槍。
4.權利要求1～3任一項所述的涂裝設備，其中，涂裝裝置為在被指定的被涂物面的涂裝時前進、在涂裝結束時后退的自送式。
5.權利要求1所述的涂裝設備，其中，涂料供給裝置具有用涂料供給徑路中的涂料流量值來調整各色涂料噴嘴的噴出量的功能。
6.權利要求1所述的涂裝設備，具備有自動清洗各涂料供給徑路和各噴涂涂裝機的洗滌裝置。
7.權利要求1～6任一項所述的涂裝設備，其中，在以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物的涂裝生產線上，不需重新編排該涂裝生產線就可增加或減少地設置各裝置。
8.一種多彩花紋涂裝方法，該方法使用權利要求1～7任一項所述的涂裝設備，對以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物噴涂涂裝2色以上的涂料，從而形成多彩花紋涂膜。
9.權利要求8所述的涂裝方法，其中，帶狀被涂物是形成底層涂膜的帶狀金屬板。
10.權利要求8所述的涂裝方法，其中，帶狀被涂物是在帶狀金屬板上形成底層涂膜、再在該底層涂膜上順次形成著色基底涂膜的金屬板。
11.權利要求9或10所述的涂裝方法，其中，底層涂膜、著色基底涂膜是采用輥涂機涂裝形成的。
12.權利要求10或11所述的涂裝方法，其中，著色基底涂膜和多彩花紋涂膜是以濕漉漉的狀態形成的。
13.一種形成多彩花紋涂膜的涂裝板，是采用權利要求8～12任一項所述的多彩花紋涂裝方法獲得的。
全文摘要
提供一種即使在卷材連續涂覆等高速涂裝中也可以采用噴涂涂裝來形成均勻的多彩花紋涂膜的多彩花紋涂裝設備和多彩花紋涂裝方法。多彩花紋涂裝設備具備一種涂裝裝置，它是在以10m/分以上的速度移動的帶狀被涂物上噴涂涂裝2色以上的涂料形成多彩花紋涂膜的涂裝設備，該涂裝設備是將具有2個以上涂料噴嘴的復數個噴涂涂裝機固定在涂裝機支持體上，使各涂料噴嘴朝向被涂物面地配置，使噴涂涂裝機的至少2個涂料噴嘴噴出顏色互異的涂料；將分別貯存于罐中的2色以上的涂料經過泵供給到各噴涂涂裝機的各涂料噴嘴中的涂料供給裝置，以及用于捕獲噴涂涂裝時產生的涂料噴粉的局部排氣裝置。
文檔編號B05D5/06GK1416965SQ0214815
公開日2003年5月14日 申請日期2002年10月31日 優先權日2001年10月31日
發明者藤澤潡久, 菊田真人 申請人:關西油漆株式會社