JP2003245575A - 回転霧化頭型塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤噴射ノズルから噴射される溶剤がシェー
ピングエアーキャップの内周面部に付着することを防止
する。 【解決手段】 本発明の回転霧化頭型塗装装置は、回転
霧化頭１４と、装置本体１１とを備えて成るものにおい
て、シェーピングエアーキャップ１５の内方に溶剤噴射
ノズル２５を設け、この溶剤噴射ノズル２５の内部に第
１の細径通路２９とこれに連通し且つ内径が太い第２の
細径通路３０を設け、そして、第２の細径通路３０の内
部まで延びる長さを有する筒状部材３１を第１の細径通
路２９に挿入嵌合したものである。この構成の溶剤噴射
ノズル２５によれば、溶剤を微粒化状態で噴射できる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、回転霧化頭と、こ
の回転霧化頭を回転可能に支持する装置本体とを備えて
成る回転霧化頭型塗装装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】塗料（液体塗料）に高電圧を印加して例
えば自動車の車体等の被塗装物に静電塗装する塗装装置
が一般的に知られており、このような塗装装置の一例と
して回転霧化頭型塗装装置がある。この回転霧化頭型塗
装装置においては、回転霧化頭が高速回転されると、塗
料は遠心力の作用により回転霧化頭の前面から端部に向
かって流れて端部で微粒化されて放出され、被塗装物に
塗着される。この場合、回転霧化頭の外周にシェーピン
グエアーキャップを設け、このシェーピングエアーキャ
ップに設けられたシェーピングエアー噴射口からシェー
ピングエアーを回転霧化頭の外周に向かって噴射してい
る。これにより、回転霧化頭の外周端部から放出された
塗料が、シェーピングエアーに衝突して回転霧化頭の回
転軸の軸方向へ向かって飛ぶようにしている。 【０００３】上記構成の場合、回転霧化頭の外周端部
と、シェーピングエアー噴射口との間でエアーの乱流が
発生することがあり、この乱流により塗料の微粒子が回
転霧化頭の背面側へ逆流して該背面に付着することがあ
る。そして、付着した塗料の積層が進むと、この積層し
た塗料が脱落し、被塗装物の塗膜に付着するという不具
合が発生した。 【０００４】上記不具合を解消するために、シェーピン
グエアーキャップの内方に溶剤噴射ノズルを設けた構成
があり、この構成の一例を図４に示す。この図４に示す
ように、シェーピングエアーキャップ１の内方には、溶
剤噴射ノズル２が設けられており、この溶剤噴射ノズル
２から溶剤が矢印で示すように回転霧化頭３の背面４に
向かって噴射されるように構成されている。そして、上
記噴射された溶剤により、回転霧化頭３の背面４が洗浄
されるようになっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記溶剤噴射
ノズル２を設けた構成の場合、溶剤の噴射方向と回転霧
化頭３の回転方向のなす角度が９０度であることから、
回転霧化頭３が高速回転されたときに、回転霧化頭３の
背面４に噴射された溶剤は周囲に飛散するようになる。
このとき、飛散した溶剤の一部がシェーピングエアーキ
ャップ１の内周面部５に付着する。そして、この付着し
た溶剤は、塗装の実行時にエアーの流れや重力等によっ
てシェーピングエアーキャップ１から脱落して、被塗装
物の塗膜に付着するという問題点が発生した。 【０００６】この問題点を解消するために、本発明者
は、溶剤噴射ノズル２から噴射される溶剤を微粒子化す
れば、溶剤がシェーピングエアーキャップ１の内周面部
に付着することがなくなるのではないかと考えた。そし
て、溶剤噴射ノズル２から噴射される溶剤を微粒子化す
るために、溶剤噴射ノズル２の噴射口の内径寸法を小さ
くする構成を考えたが、このように構成すると、溶剤噴
射ノズル２の製造コストがかなり高くなってしまう。ま
た、溶剤噴射ノズル２の噴射口がすぐに目詰まるを起こ
すという問題点も発生した。このため、溶剤噴射ノズル
２から噴射される溶剤を微粒子化することは、実用レベ
ルでは困難であった。 【０００７】そこで、本発明の目的は、溶剤噴射ノズル
から噴射される溶剤がシェーピングエアーキャップの内
周面部に付着することを防止することができる回転霧化
頭型塗装装置を提供するにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の回転霧化頭型塗
装装置は、回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転可能に
支持する装置本体とを備えて成る装置において、前記回
転霧化頭の外周に向かってシェーピングエアーを噴射す
るシェーピングエアー噴射口が設けられたシェーピング
エアーキャップと、このシェーピングエアーキャップの
内方に設けられ、前記回転霧化頭の背面に向かって溶剤
を噴射する溶剤噴射ノズルと、この溶剤噴射ノズルの先
端部の内部に設けられた第１の細径通路と、前記溶剤噴
射ノズルの内部に前記第１の通路に連通するように設け
られ、前記第１の細径通路よりも内径が太い第２の細径
通路と、前記第１の細径通路に挿入嵌合され、前記第２
の細径通路の内部まで延びる長さを有する筒状部材とを
備えたところに特徴を有するものである。 【０００９】上記構成の溶剤噴射ノズルによれば、筒状
部材の内径寸法をそれほど小さくしなくても、溶剤噴射
ノズルの筒状部材から噴射される溶剤を微粒子化できる
ことを、本発明者は試作や実験等により確認した。これ
により、溶剤がシェーピングエアーキャップの内周面部
に付着することがなくなる。そして、溶剤噴射ノズルの
製造コストもそれほど高くならないし、また、溶剤噴射
ノズルの筒状部材が目詰まりすることもほとんどない。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、図１ないし図３を参照しながら説明する。まず、図
２は本実施例の回転霧化頭型塗装装置の概略構成を示す
縦断面図である。尚、本実施例の回転霧化頭型塗装装置
の構成のうちの、後述する溶剤噴射ノズル以外の構成
は、周知の回転霧化頭型塗装装置の構成と同じである。 【００１１】本実施例の回転霧化頭型塗装装置の装置本
体１１は、図２に示すように、ハウジング１２と、この
ハウジング１２にエアベアリング１３を介して回転可能
に支承された回転霧化頭１４と、この回転霧化頭１４の
外周に向かってシェーピングエアーを噴射する機能を有
するシェーピングエアーキャップ１５と、装置本体１１
の外装を構成するほぼ円筒状のカバー１６とを備えて構
成されている。 【００１２】上記ハウジング１２の図２中の左面部の中
央部には、収容凹部１７が形成されており、この収容凹
部１７の内部にエアモータ１８を構成するエアタービン
１９が回転可能に収容されている。エアタービン１９
は、円筒状の回転軸２０の右端部に一体に回転するよう
に取り付けられている。この回転軸２０は、ハウジング
１２の左面部に取り付けられたエアベアリング１３に回
転可能に支承されている。上記回転軸２０の左端部に
は、回転霧化頭１４が一体に回転するように取り付けら
れている。尚、ハウジング１２には、収容凹部１７内に
エアを供給するエア供給通路（図示しない）と、収容凹
部１７内のエアを排気するエア排気通路（図示しない）
とが設けられている。 【００１３】そして、ハウジング１２には、中空状の固
定軸部２１が上記回転軸２０の内部に挿通すると共に回
転霧化頭１４まで達するように突設されている。この固
定軸部２１及びハウジング１２には、回転霧化頭１４に
塗料等を供給する塗料供給通路２２が設けられている。
上記回転霧化頭１４に供給された塗料は、回転霧化頭１
４が高速回転されることにより、回転霧化頭１４の外周
端部から霧化状態で放出されるように構成されている。
尚、装置本体１１内には、回転霧化頭１４から放出され
る塗料に静電気（高電圧）を帯電させるための高電圧印
加手段（図示しない）が配設されている。 【００１４】また、シェーピングエアーキャップ１５
は、リング状に形成されており、その円環状の先端面部
には多数のシェーピングエアー噴射口２３が設けられて
いる。そして、シェーピングエアーキャップ１５の内部
には、上記各シェーピングエアー噴射口２３に連通する
シェーピングエアー供給通路２４が設けられている。こ
のシェーピングエアー供給通路２４は、図示しないシェ
ーピングエアー供給源に接続されている。この構成の場
合、シェーピングエアー噴射口２３から噴射されたシェ
ーピングエアーは、回転霧化頭１４の外周に向かって噴
射されるようになっている。 【００１５】さて、エアベアリング１３の図２中におけ
る左端部上部には、溶剤噴射ノズル２５が左方へ突出す
るように設けられている。これにより、溶剤噴射ノズル
２５は上記シェーピングエアーキャップ１５の内方に位
置するように設けられている。そして、エアベアリング
１３及びハウジング１２の内部には、溶剤噴射ノズル２
５に溶剤（例えばシンナー）とエアとを供給する溶剤供
給通路２６が設けられている。この溶剤供給通路２６に
は、溶剤供給ホース２７が接続されており、この溶剤供
給ホース２７には図示しない切換バルブ（ＣＣＶ）を介
して溶剤供給源（図示しない）及びエア供給源（図示し
ない）が接続されている。 【００１６】この構成の場合、上記切換バルブを溶剤供
給源側に切り換えると、溶剤供給源から溶剤が溶剤供給
ホース２７及び溶剤供給通路２６を通って溶剤噴射ノズ
ル２５へ供給されるように構成されている。また、上記
切換バルブをエア供給源側に切り換えると、エア供給源
からエアが溶剤供給ホース２７及び溶剤供給通路２６を
通って溶剤噴射ノズル２５へ供給されるように構成され
ている。これにより、溶剤噴射ノズル２５の先端から溶
剤が回転霧化頭１４の背面２８に向かって噴射される。
このとき、溶剤は、詳しくは後述するようにして、微粒
化状態で噴射されるように構成されている。 【００１７】ここで、溶剤噴射ノズル２５の具体的構成
について、図１を参照して説明する。この溶剤噴射ノズ
ル２５の先端部の内部には、第１の細径通路２９が設け
られている。そして、溶剤噴射ノズル２５の内部には、
第１の細径通路２９よりも内径が太い第２の細径通路３
０が第１の細径通路２９に連通するように設けられてい
る。 【００１８】更に、溶剤噴射ノズル２５の第１の細径通
路２９の内部には、筒状部材３１が挿入嵌合されてい
る。この筒状部材３１は、その右端部が第２の細径通路
３０の内部まで延びている。即ち、筒状部材３１は、第
２の細径通路３０の内部まで延びる長さを有している。
尚、筒状部材３１の内径寸法は、例えば０．７ｍｍに設
定されている。そして、筒状部材３１の外径寸法と、第
１の細径通路２９の内径寸法とがほぼ等しくなるように
設定されている。また、第２の細径通路３０の内径寸法
は、例えば３．０ｍｍに設定されている。 【００１９】そして、このような構成の溶剤噴射ノズル
２５から溶剤を噴射すると、溶剤は微粒化されて噴射さ
れる。この場合、切換バルブを切換動作させることによ
り、溶剤供給源から溶剤を例えば０．５秒吐出させて溶
剤噴射ノズル２５内に供給した後、エア供給源からエア
を例えば５．０秒吐出させて溶剤噴射ノズル２５内に供
給するサイクルの溶剤・エア切換供給動作を、必要な時
間だけ繰り返し実行するように構成されている。尚、溶
剤供給源からの溶剤の吐出量は、例えば３００ｃｃ／ｍ
ｉｎ以下に設定されている。また、エア供給源からのエ
アの吐出圧力は、例えば０．２ＭＰａ以上に設定されて
いる。 【００２０】ここで、溶剤噴射ノズル２５から噴射され
る溶剤が微粒化される動作（理由）について考察してみ
る。切換バルブを上述したサイクル（タイミング）で切
り換えることにより、溶剤とエアを交互に溶剤噴射ノズ
ル２５内に供給すると、溶剤噴射ノズル２５の第２の細
径通路３０内には、２つの流体（溶剤とエア）が混入し
た状態となる。このとき、エアの粘度は溶剤の粘度より
も低いことから、乱流が生じ、その結果、溶剤噴射ノズ
ル２５の筒状部材３１から塗料が微粒化状態で噴射され
るようになる。 【００２１】この場合、溶剤噴射ノズル２５の第２の細
径通路３０内に筒状部材３１の右端部が延びて突出して
いるので、第２の細径通路３０内の流体が筒状部材３１
内に入ろうとするときの流入損失が大きくなる。このと
き、エアの粘度が溶剤の粘度よりも低いため、エアの方
が筒状部材３１内に積極的に流入するようになる。従っ
て、筒状部材３１（溶剤噴射ノズル２５）の先端から、
エアが微量の溶剤を含んだ状態で噴出されるようにな
り、溶剤が微粒化状態で噴射されるのである。 【００２２】そして、溶剤噴射ノズル２５から噴射され
た溶剤は、微粒化状態であると共に、軸方向（図１及び
図２中の左方）への流速が与えられているので、高速回
転する回転霧化頭１４の背面２８の表面に衝突しても跳
ね返ることがなくなり、更に、溶剤は軸方向前方へ飛散
するようになる。この結果、溶剤はシェーピングエアー
キャップ１５の内周面部に付着することがなくなる。 【００２３】また、本実施例においては、溶剤噴射ノズ
ル２５の筒状部材３１の内径寸法を０．７ｍｍと比較的
大きく設定することが可能であったので、筒状部材３１
が目詰まりすることをほとんど防止できる。 【００２４】一方、本実施例のような構成の回転霧化頭
型塗装装置においては、回転霧化頭１４の背面２８の洗
浄作業を終了した後、溶剤噴射ノズルへの溶剤とエアの
供給を停止したときに、溶剤供給経路内に排出されずに
残っている溶剤がある。この残留溶剤は、装置本体１１
が移動されたとき、特に、装置本体１１が下向きに向け
られたときに、溶剤噴射ノズル内から外へ流出しようと
し、この流出した溶剤が被塗装物の塗装面に滴下してし
まうことがある。 【００２５】これに対して、上記実施例では、図３に示
すように、溶剤噴射ノズル２５内において、筒状部材３
１の上端部が第２の細径通路３０内にＬ寸法分だけ突出
している。このため、装置本体１１が下向きに向けられ
たときなどに、上記残留溶剤が、図３に示すように、Ｌ
寸法の高さまで貯溜されるようになる。従って、残留溶
剤が溶剤噴射ノズル２５内から外へ流出すること（ひい
ては、被塗装物の塗装面に滴下してしまうこと）を防止
できる。尚、本実施例では、上記Ｌ寸法を例えば５ｍｍ
に設定し、第１の細径通路２９の長さ寸法も例えば５ｍ
ｍに設定している。 【００２６】ちなみに、従来周知の構成においては、溶
剤噴射ノズルの先端部にバルブを設け、このバルブを閉
めることにより、残留溶剤の滴下を防止する対策が考え
られているが、上記実施例によれば、このような精密小
形のバルブを設ける必要がなくなる。即ち、装置本体１
１の構成を簡単化並びに小形化することができる。 【００２７】尚、上記実施例では、第１の細径通路２９
の長さ寸法、筒状部材３１の内径寸法及び突出部分の長
さ寸法Ｌを前述したように設定したが、これは一例であ
り、必要に応じて適宜変更すれば良い。また、溶剤／エ
アーの切換バルブの切換タイミング（サイクル）等のデ
−タや、溶剤の吐出量や、エアの供給圧力等の各データ
も前述した各値に限られるものではなく、適宜変更する
ことが可能である。 【００２８】 【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、溶剤噴射ノズルの先端部の内部に設けられた第１の
細径通路を備えると共に、溶剤噴射ノズルの内部に第１
の通路に連通するように設けられ第１の細径通路よりも
内径が太い第２の細径通路を備え、そして、第１の細径
通路に挿入嵌合され第２の細径通路の内部まで延びる長
さを有する筒状部材を備えるように構成したので、溶剤
噴射ノズルから噴射される溶剤を微粒化できて、溶剤が
シェーピングエアーキャップの内周面部に付着すること
を防止できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示す溶剤噴射ノズル周辺の
拡大縦断面図 【図２】回転霧化頭型塗装装置の縦断面図 【図３】溶剤噴射ノズルの拡大部分縦断面図 【図４】従来構成を示す図１相当図 【符号の説明】 １１は装置本体、１２はハウジング、１３はエアベアリ
ング、１４は回転霧化頭、１５はシェーピングエアーキ
ャップ、１９はエアタービン、２０は回転軸、２３はシ
ェーピングエアー噴射口、２５は溶剤噴射ノズル、２８
は背面、２９は第１の細径通路、３０は第２の細径通
路、３１は筒状部材を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転可
   能に支持する装置本体とを備えて成る回転霧化頭型塗装
   装置において、 前記回転霧化頭の外周に向かってシェーピングエアーを
   噴射するシェーピングエアー噴射口が設けられたシェー
   ピングエアーキャップと、 このシェーピングエアーキャップの内方に設けられ、前
   記回転霧化頭の背面に向かって溶剤を噴射する溶剤噴射
   ノズルと、 この溶剤噴射ノズルの先端部の内部に設けられた第１の
   細径通路と、 前記溶剤噴射ノズルの内部に前記第１の細径通路に連通
   するように設けられ、前記第１の細径通路よりも内径が
   太い第２の細径通路と、 前記第１の細径通路に挿入嵌合され、前記第２の細径通
   路の内部まで延びる長さを有する筒状部材とを備えたこ
   とを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。