JPH0824720A - 回転霧化静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粗大塗料粒子が混在しない微細な塗料噴霧を
得ることができ、塗装品質の向上が可能な回転霧化静電
塗装装置を提供する。 【構成】 回転霧化静電塗装装置１の噴霧頭３の先端面
３ｃに外周側に向けて幅および深さが漸減する多数の塗
料案内溝６を放射状に形成すると共に、噴霧頭３の内周
面３ａから当該噴霧頭３の中心軸方向に延出する環状面
３ｂを設け、該環状面３ｂに塗料案内溝６への塗料の流
入端を開口させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗料を霧化すると共に
霧化した塗料粒子に電荷を付与し、静電気の力によって
塗着効率を高めることのできる静電塗装に利用される回
転霧化静電塗装装置に係わり、さらに詳しくは回転霧化
静電塗装装置の噴霧頭の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような回転霧化静電塗装装
置としては、例えば特開昭６３−２２９１６３号公報に
記載されたものがある。

【０００３】図７（ａ）は、上記公報に記載された回転
霧化静電塗装装置の構造を示し、図示する回転霧化静電
塗装装置１００は、回転軸１０１に固定された噴霧頭１
０２と、回転軸１０１と被塗装物との間に高電圧を印加
する高電圧発生装置１０３と、高速で回転する噴霧頭１
０２内に塗料を供給する塗料供給ノズル１０４から主に
構成され、噴霧頭１０２の内周面１０２ａから先端部１
０２ｂに至る円錐面１０２ｃに複数のＶ字状塗料案内溝
１０５が形成されている。

【０００４】このような構造を備えた回転霧化静電塗装
装置１００において、塗料供給ノズル１０４から高速度
で回転する噴霧頭１０２の環状空間１０２ｄ内に供給さ
れた塗料は、噴霧頭１０２のカップ状をなす内周面１０
２ａの底部に環状に穿設された多数の塗料流出孔１０２
ｅを通って内周面１０２ａに沿って流れ出し、遠心力に
よって噴霧頭１０２の先端部１０２ｂに向けて流れる。
そして、内周面１０２ａから塗料案内溝１０５内に流
入し、案内溝１０５内において加速されて極めて細い糸
状の塗料流となって先端部１０２ｂに達する。 糸状の
塗料流は、先端部１０２ｄの外周縁から放出されたの
ち、ちぎれて負電荷を帯びた塗料粒子となり、上記高電
圧発生装置１０３の高電圧の正側を印加した被塗装物に
むけて放出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】しかしながら、上記し
た従来の回転霧化静電塗装装置１００においては、塗料
案内溝１０５への塗料の流入端が噴霧頭１０２の内周面
１０２ａ上に開口している関係上、塗料が内周面１０２
ａから噴霧頭先端部１０２ｂへ流れ出る際に、塗料流の
一部が塗料案内溝１０５内に流れ込むことなく円錐面１
０２ｃ上を通って噴霧頭先端部１０２ｄの外周縁から比
較的大きな粒子のままで放出されることがあり、このよ
うな場合には、案内溝１０５を通って放出された微細な
塗料噴霧中に粗大な塗料粒子が混在することから、塗装
むらが生じて塗装の仕上り品質が低下することがないと
はいえないという問題点があり、このような問題点の解
消がこの種の回転霧化静電塗装装置による塗装品質を向
上させるための課題となっていた。

【０００６】図７（ｂ）は、上記粗大塗料粒子が生成さ
れる過程を説明する概略図であって、前記噴霧頭１０２
の先端部１０２ｂ周辺を図７（ａ）中の矢印Ｂ方向から
見た矢視図である。

【０００７】すなわち、噴霧頭１０２の内周面１０２ａ
に沿って流れて来た塗料流Ｆは、その大半が円錐面１０
２ｃに形成されたＶ字形の塗料案内溝１０５内に流入
し、前述のように案内溝１０５内において加速されつつ
噴霧頭１０２の先端部１０２ｂに導かれ、極めて細い糸
状の塗料流となって先端部１０２ｄの外周縁から放出さ
れ、微細な塗料粒子ｍとなるものの、塗料流Ｆの一部
は、噴霧頭１０２の円錐面１０２ｃ近傍部における遠心
力が極めて強いために、図中に矢印で示すように隣接す
る案内溝１０５との境界部分を乗り越え、塗料案内溝１
０５内を通過することなく、円錐面１０２ｃに沿って先
端部１０２ｂへと流れ、案内溝１０５によって加速され
たり絞られたりすることなく、比較的太い紐状のまま
で、直接先端部１０２ｄの外周縁から放出され、この紐
状塗料流がちぎれて粗大な塗料粒子ｄとなる。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、従来の回転霧化静電塗装装置
における上記課題に着目してなされたものであって、粗
大塗料粒子が混在することのない微細な塗料噴霧を得る
ことができ、もって塗装品質の向上が可能な回転霧化静
電塗装装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る回転霧化静電塗装装置は、回転するカップ状噴霧頭の
内周面に供給した塗料を噴霧頭先端面の周縁部から放出
して霧化する回転霧化静電塗装装置において、前記噴霧
頭先端面に外周側に向けて幅および深さが漸減する塗料
案内溝を放射方向に複数個備えると共に、前記内周面か
ら当該噴霧頭の中心軸方向に延出する環状面を有し、該
環状面に前記塗料案内溝への塗料の流入端が開口してい
る構成とし、本発明の請求項２に係わる回転霧化静電塗
装装置は、同じく回転するカップ状噴霧頭の内周面に供
給した塗料を噴霧頭先端面の周縁部から放出して霧化す
る回転霧化静電塗装装置において、前記噴霧頭先端面に
外周側に向けて幅および深さが漸減する塗料案内溝を放
射方向に複数個備えると共に、前記内周面を延長した面
よりも外側に位置し、且つ当該噴霧頭の中心軸方向に延
出する環状面を有し、該環状面に前記塗料案内溝への塗
料の流入端が開口している構成としたことを特徴として
おり、このような回転霧化静電塗装装置の構成を前述し
た従来の課題を解決するための手段としている。

【００１０】そして、本発明に係わる回転霧化静電塗装
装置の実施態様においては、前記環状面の立上り部に曲
面仕上げを施したり、塗料案内溝をＶ字状のものとした
りすることができる。

【００１１】また、本発明の請求項２に係わる回転霧化
静電塗装装置の実施態様においては、内周面から環状面
に至る角部に曲面仕上げを施すことができる。

【００１２】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる回転霧化静電
塗装装置においては、カップ状噴霧頭がその内周面から
当該噴霧頭の中心軸方向に延出する環状面を備え、該環
状面に塗料案内溝への塗料の流入端が開口しているの
で、塗料供給ノズルから供給された塗料は、噴霧頭の塗
料流出孔を経て噴霧頭の内周面に沿って拡がりながら、
噴霧頭先端面に形成された塗料案内溝に流入しようとす
るが、塗料案内溝への塗料の流入端が形成されている環
状面が噴霧頭の中心軸方向に延出しているために、環状
面により塗料の進行が抑えられ、速度が低下して、塗料
が環状面に沿って円周方向に拡がることから、隣接する
案内溝間の境界部分を乗り越えることはなく、すべての
塗料が塗料案内溝に流入することになる。 塗料案内溝
に流入した塗料は、噴霧頭の外周側に向けて幅および深
さが漸減する塗料案内溝によって、絞られ、加速されな
がら噴霧頭先端面の外周縁に導かれ、極めて細い糸状の
塗料流となって放出される。 糸状の塗料流は、噴霧頭
の外周縁から放出されたのち、この液糸がちぎれて微細
な塗料粒子となるので、塗料噴霧中に粗大な塗料粒子が
混入することがない。

【００１３】本発明の請求項２に係わる回転霧化静電塗
装装置においては、カップ状噴霧頭の内周面を延長した
面よりも外側に位置し、且つ当該噴霧頭の中心軸方向に
延出する環状面に塗料案内溝への塗料の流入端が開口し
ているので、上記請求項１に係わる回転霧化静電塗装装
置と基本的に同様な作用を有すると共に、環状面が内周
面の延長よりも外側に位置することから、噴霧頭の内周
面をオーバーハング状に突き出させるような複雑な加工
が不要となる。

【００１４】本発明の請求項１および請求項２に係わる
回転霧化静電塗装装置の実施態様として、請求項３に係
わる回転霧化静電塗装装置においては、環状面の立上り
部を曲面に仕上げるようにしているので、加工が容易で
あると共に、凹入部での塗料の滞留が防止され、塗料切
り換え時の清掃が容易なものとなる。

【００１５】また、本発明の請求項２に係わる回転霧化
静電塗装装置の実施態様として、請求項４に係わる回転
霧化静電塗装装置においては、噴霧頭の内周面から環状
面に至る角部を曲面に仕上げるようにしているので、塗
料中に配合された、アルミニウム，パール，マイカなど
の粉末からなる光輝材が角部に押し付けられて変形する
ようなことがなくなる。

【００１６】さらに、本発明の請求項１および請求項２
に係わる回転霧化静電塗装装置の実施態様として、請求
項５に係わる回転霧化静電塗装装置においては、塗料案
内溝をＶ字形としているので、例えば円形溝やＵ字形溝
と較べて加工がしやすいものとなる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明
する。

【００１８】図１ないし図３は、本発明の第１の実施例
に係わる回転霧化静電塗装装置の構造を示す説明図であ
って、図１（ａ）および（ｂ）は当該回転霧化静電塗装
装置の噴霧頭部分の縦断面図および部分正面図、図２は
噴霧頭先端部分の斜視図、図３は図１（ｂ）のIII −II
I 線位置における拡大断面図である。

【００１９】図に示す回転霧化静電塗装装置１は、高速
回転する回転軸２と、カップ状をなし、前記回転軸２に
固定された噴霧頭３と、塗料供給ノズル４を備え、塗料
供給ノズル４の前方の噴霧頭３の内部には塗料受け５が
固定されていると共に、塗料受け５の外周縁寄りの位置
にはその全周にわたって多数の塗料流出孔５ａが設けて
ある。

【００２０】さらに、噴霧頭３は、その内周面３ａの先
端寄りの位置から当該噴霧頭３の中心軸方向に延出する
環状面３ｂを備えると共に、噴霧頭３の先端面３ｃには
多数の塗料案内溝６が放射状に形成されている。

【００２１】塗料案内溝６は、図２あるいは図３に示す
ように、噴霧頭先端面３ｃの内周側から外周側に向けて
幅および深さが徐々に減少するＶ字状のものであって、
その内周側は前記環状面３ｂに開口して塗料の流入端と
なっている。

【００２２】なお、前記環状面３ｂの内周面３ａに対す
る立上がり角度θについては、この実施例では２０°に
設定してあるが、とくに規定されるものではなく、噴霧
頭３の直径および回転数によって生じる遠心力と塗料の
吐出量に応じて適宜設定することができる。

【００２３】また、当該噴霧頭３には、図示しない高電
圧発生装置によって負の高電圧が印加されており、霧化
した塗料粒子に負の電荷が与えられるようになってい
る。

【００２４】このような構造の回転霧化静電塗装装置１
において、塗料供給ノズル４から回転軸２と共に高速回
転する噴霧頭３の塗料受け５の中心部近傍に塗料が噴射
されると、塗料は噴霧頭３の回転による遠心力によって
塗料受け５の曲面５ｂから塗料流出孔５ａを通って、カ
ップ状をなす噴霧頭３の内周面３ａに流れ出す。

【００２５】そして、この塗料は、内周面３ａに沿って
拡がりながら薄い液膜となって内周面３ａから噴霧頭先
端面３ｃに形成された塗料案内溝６内に流入する。

【００２６】図４は、図３の矢印IV方向からの矢視図で
あって、塗料の案内溝６への流入状況を説明する概略図
ある。

【００２７】すなわち、内周面３ａに沿って薄い液膜と
なって流れてきた塗料流Ｆは、塗料案内溝６に分岐され
て流入するに際して、各案内溝６の底部６ａ近傍を流れ
る塗料流Ｆについては、ほぼそのままの速度で案内溝６
内に直進的に流入する。 一方、塗料の塗料案内溝６へ
の流入端（流入口）は、内周面３ａに対して所定の角度
（この実施例では２０°）をもって立上がる環状面３ｂ
に開口しているので、隣接する案内溝６との境界部Ｐに
向かって流れてきた塗料流Ｆについては、環状面３ｂに
よって進行が抑制され、環状面３ｂに沿って円周方向に
拡がって流れようとすることから、各案内溝６間の境界
部Ｐを乗り越えることなく、図中に矢印で示すように方
向を変えて、塗料案内溝６内に流入することになる。

【００２８】塗料案内溝６内に流入した塗料は、強い遠
心力によって案内溝６内で加速されるとともに太さを減
じつつ噴霧頭先端面３ｃの外周縁に導かれ、外周縁から
極めて細い液糸状となって放出されたのち、この液糸が
ちぎれて極めて微細な塗料粒子ｍとなって、被塗装物に
塗着することから、均一なむらのない塗膜が形成され、
塗装品質を向上させることができる。

【００２９】図５（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、本発
明に係わる回転霧化静電塗装装置の第２の実施例を示す
噴霧頭の部分正面図，拡大断面図および噴霧頭先端部の
斜視図である。

【００３０】すなわち、この実施例においては、噴霧頭
３の内周面３ａの先端部を部分的に削り取ることによっ
て環状面３ｂを形成したものであって、上記第１実施例
と同様の作用効果が得られるとともに、噴霧頭３の内周
面３ａを削り込むようにして加工するので、上記第１実
施例と較べて加工が容易なものとなる。

【００３１】なお、上記実施例においては、いずれも塗
料案内溝６をＶ字状に形成した例を示したが、本発明に
係わる回転霧化静電塗装装置においては、塗料案内溝の
形状についてはとくに限定されず、例えば円形溝やＵ字
形溝を採用することもできる。

【００３２】図６（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、本発
明に係わる回転霧化静電塗装装置の噴霧頭の他の形状例
を示すものである。

【００３３】すなわち、図６（ａ）および（ｂ）は、環
状面３ｂの立上り部を曲面に仕上げた例を示すものであ
って、このような形状を採用することによって、加工が
しやすくなり、凹入部での塗料の滞留を防止することが
でき、塗料切り換え時の清掃が容易なものとなる。

【００３４】また、図６（ｃ）は、噴霧頭内周面３ａか
ら環状面３ｂに至る角部を曲面に仕上げた例を示すもの
であって、これによって塗料中に配合された光輝材（例
えば、アルミニウム，パール，マイカなどの粉末）が角
部に押し付けられて変形するのを防止することができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる回転霧化静電塗装装置においては、噴霧頭がそ
の内周面から当該噴霧頭の中心軸方向に延出する環状面
を備え、該環状面に塗料案内溝への塗料の流入端が開口
している構成としたものであるから、塗料流が噴霧頭内
周面から塗料案内溝に流入するに際して、案内溝間の境
界部分を乗り越えようとする塗料の流れを環状面に沿っ
て円周方向に変えることが可能になり、すべての塗料を
塗料案内溝内に流入させるようにすることができるの
で、粗大な塗料粒子の生成が防止され、塗装品質の大幅
な向上が可能になるという極めて優れた効果がもたらさ
れる。

【００３６】また、本発明の請求項２に係わる回転霧化
静電塗装装置においては、カップ状噴霧頭の内周面を延
長した面よりも外側に位置し、且つ当該噴霧頭の中心軸
方向に延出する環状面に塗料案内溝への塗料の流入端が
開口している構成としたものであるから、上記請求項１
に係わる回転霧化静電塗装装置と同様な効果が得られる
ばかりでなく、噴霧頭の内周面をオーバーハング状に突
き出させるような複雑な加工が不要となるので、加工が
容易なものとなり、材料および加工コストの低減が可能
になるという効果がもたらされる。

【００３７】本発明に係わる回転霧化静電塗装装置の実
施態様として、請求項３に係わる回転霧化静電塗装装置
においては、環状面の立上り部を曲面に仕上げるように
したものであるので、容易に加工できると共に、凹入部
での塗料の滞留が防止され、塗料切り換え時の清掃を容
易なものとすることができる。 また、本発明の請求項
２に係わる回転霧化静電塗装装置の実施態様として、請
求項４に係わる回転霧化静電塗装装置においては、噴霧
頭の内周面から環状面に至る角部を曲面に仕上げるよう
にしたものであるから、塗料中の光輝材が角部に押し付
けられることによる変形を有効に防止することができる
という効果がもたらされる。

【００３８】さらに、同じく本発明に係わる回転霧化静
電塗装装置の実施態様として、請求項５に係わる回転霧
化静電塗装装置においては、塗料案内溝をＶ字形として
いるので、例えば円形溝やＵ字形溝と較べて加工を容易
なものとすることができるという効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本発明に係わる回転霧化静電塗装装置
の第１の実施例による噴霧頭部分の縦断面説明図であ
る。 （ｂ） 図１（ａ）に示した回転霧化静電塗装装置の噴
霧頭の部分正面説明図である。

【図２】図１（ｂ）に示した噴霧頭の先端部形状を示す
斜視説明図である。

【図３】図１（ｂ）のIII −III 線位置における拡大断
面説明図である。

【図４】図１に示した回転霧化静電塗装装置による霧化
の機構を示す説明図であって、図３の矢印IV方向から見
た矢視図である。

【図５】（ａ） 本発明に係わる回転霧化静電塗装装置
の第２の実施例による噴霧頭の部分正面説明図である。 （ｂ） 図５（ａ）のVb−Vb線位置における拡大断面説
明図である。 （ｃ） 図５（ａ）に示した噴霧頭の先端部形状を示す
斜視説明図である。

【図６】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は本発明に係わる
回転霧化静電塗装装置の噴霧頭の他の形状例を示すそれ
ぞれ噴霧頭先端部の拡大断面説明図である。

【図７】（ａ） 従来の回転霧化静電塗装装置を示す断
面図である。 （ｂ） 図７（ａ）に示した回転霧化静電塗装装置によ
る霧化の機構を示す説明図であって、図７（ａ）の矢印
Ｂ方向からの矢視図である。

【符号の説明】

１ 回転霧化静電塗装装置 ３ 噴霧頭 ３ａ 内周面 ３ｂ 環状面 ３ｃ 先端面 ６ 塗料案内溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥 居 修 司 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するカップ状噴霧頭の内周面に供給
   した塗料を噴霧頭先端面の周縁部から放出して霧化する
   回転霧化静電塗装装置において、 前記噴霧頭先端面に外周側に向けて幅および深さが漸減
   する塗料案内溝を放射方向に複数個備えると共に、前記
   内周面から当該噴霧頭の中心軸方向に延出する環状面を
   有し、該環状面に前記塗料案内溝への塗料の流入端が開
   口していることを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
2. 【請求項２】 回転するカップ状噴霧頭の内周面に供給
   した塗料を噴霧頭先端面の周縁部から放出して霧化する
   回転霧化静電塗装装置において、 前記噴霧頭先端面に外周側に向けて幅および深さが漸減
   する塗料案内溝を放射方向に複数個備えると共に、前記
   内周面を延長した面よりも外側に位置し、且つ当該噴霧
   頭の中心軸方向に延出する環状面を有し、該環状面に前
   記塗料案内溝への塗料の流入端が開口していることを特
   徴とする回転霧化静電塗装装置。
3. 【請求項３】 前記環状面の立上り部に曲面仕上げを施
   してなることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記
   載の回転霧化静電塗装装置。
4. 【請求項４】 前記内周面から環状面に至る角部に曲面
   仕上げを施してなることを特徴とする請求項２記載の回
   転霧化静電塗装装置。
5. 【請求項５】 前記塗料案内溝がＶ字形をなすことを特
   徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の回
   転霧化静電塗装装置。