JP2003225592A

JP2003225592A - 回転霧化塗装装置

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Publication number: JP2003225592A
Application number: JP2002026408A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Kazama; 重徳風間; Masatoshi Fujihira; 正敏藤平
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2003-08-12
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP3870794B2

Abstract

(57)【要約】【課題】塗装装置の相互汚れを防止する回転霧化塗装装
置を提供する。【解決手段】内周面３２に塗料Ｐが供給される回転可能
なベルカップ３０と、ベルカップ３０の背面側の周囲に
沿って開口され当該背面側から前方に向かってシェーピ
ングエアーを供給するエアー吹出口４６とを備える回転
霧化塗装装置１００であり、ベルカップ３０とエアー吹
出口４６との間に設けられ、シェーピングエアーを前方
へ誘導するエアー誘導面４２を有するエアーガイド部材
４０をさらに備え、エアー吹出口４６よりも上流側に設
けられ、その延長線がエアーガイド部材４０のエアー誘
導面４２に交わるエアー供給孔５０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転霧化静電塗装
装置に関し、特にシェーピングエアーの流れを考慮する
ことで、塗装装置の相互汚れを防止する回転霧化塗装装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体又は自動車部品の塗装装置と
して、従来よりその背面からシェーピングエアーが供給
されるベルカップを用いた回転霧化静電塗装装置が知ら
れている（例えば特開平９−２８５７４２号公報参
照）。このシェーピングエアーは、ベルカップにより噴
霧された帯電塗粒を被塗物方向へ集約させ、効率の良い
リング状塗装パターンを形成させる。これに関し、塗着
効率の向上を目的として、ベルカップとエアー吹出口と
の間にエアー誘導面を有するエアーガイド部材を設けた
回転霧化塗装装置が提案されている（例えば特開２００
０−１２６６５３号公報参照）。このエアーガイド部材
を設けた回転霧化塗装装置では、塗着効率の向上ととも
にパターン幅の拡大が図られ、重ね塗りを効率良く行う
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パター
ン幅の拡大は塗料の飛散領域の拡大に繋がり、複数の塗
装装置を並列に配置した場合に、相互にその側面を汚し
合ってしまうという不都合がある。この塗装装置の汚れ
は、塗装不良の原因ともなりうるため、未然に防止する
ことが好ましい。尤も、塗料の飛散を防ぐためにシェー
ピングエアーの勢いを強くすることも考えられる。しか
し、エアーの消費量が増加するうえ、余剰のエアーが塗
着した塗料粒子の一部を吹き飛ばし、却って塗着効率を
低下させてしまう。

【０００４】本発明は、塗着効率及び塗料の発色を適切
に維持向上させつつ、並列に配置された塗装装置の相互
汚れを防止する回転霧化塗装装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１記載の発
明によれば、内周面に塗料が供給される回転可能なベル
カップと、前記ベルカップの背面側の周囲に沿って開口
され当該背面側から前方に向かって前記ベルカップで微
粒化された塗料粒子を被塗物に搬送するシェーピングエ
アーを供給するエアー吹出口とを備えた回転霧化塗装装
置において、前記エアー吹出口の上流側近傍に設けら
れ、前記エアー吹出口から供給されるシェーピングエア
ーの外側領域に乱流域を形成するエアー供給孔を有する
回転霧化塗装装置が提供される。

【０００６】この発明では、エアー供給孔が、シェーピ
ングエアーの外側領域に乱流域を形成する。よって、塗
着効率に寄与する整流のエアー流れと、並設された回転
霧化塗装装置の相互汚れを防止する乱流（方向の整って
いない流れ）のエアー流れとを同時に形成することがで
きる。

【０００７】すなわち、微粒化された塗料粒子の大半
は、整流のエアー流れによって、ベルカップの前方の被
塗物へ搬送される。一方、この整流のエアー流れを突き
抜けた塗料粒子は、その外側領域で形成された乱流域に
おいて、シェーピングエアーの外側（回転霧化塗装装置
の並設方向）に向かう速度が減衰される。よって、被塗
物への塗料粒子の塗着を確保しつつ、塗料粒子がシェー
ピングエアーの外側へ飛散することを防止することがで
きる。

【０００８】これにより、塗着効率及び塗料の発色を適
切に維持向上させつつ、並列に配置された塗装装置の相
互汚れを防止する回転霧化塗装装置を提供することがで
きる。

【０００９】（２）請求項２記載の発明によれば、内周
面に塗料が供給される回転可能なベルカップと、前記ベ
ルカップの背面側の周囲に沿って開口され当該背面側か
ら前方に向かって前記ベルカップで微粒化された塗料粒
子を被塗物に搬送するシェーピングエアーを供給するエ
アー吹出口とを備えた回転霧化塗装装置において、前記
ベルカップと前記エアー吹出口との間に設けられ、前記
シェーピングエアーを前記ベルカップの前方へ誘導する
エアー誘導面と、前記エアー吹出口の上流側近傍に設け
られ、その延長線が前記エアー誘導面に交わるエアー供
給孔とを有する回転霧化塗装装置が提供される。

【００１０】この回転霧化塗装装置は、シェーピングエ
アーを吹き出すエアー吹出口とともに、その延長線がエ
アー誘導面に交わるエアー供給孔を有している。この発
明において、エアー供給孔の延長線がエアー誘導面に交
わるとは、エアー誘導面そのものに接するのみならず、
エアー誘導面の延長線に接するような状態をも含む意味
である。

【００１１】エアー吹出口から吹き出されたエアーは、
エアー誘導面に沿って、その流れ方向が整った状態でベ
ルカップの前方へ流れ、微粒化された塗料粒子を被塗物
に搬送する。他方、エアー供給孔から供給されるエアー
は、エアー誘導面に衝突し、衝突したエアーはシェーピ
ングエアーの外側に向かい、その流れ方向が乱れた（整
っていない）状態でベルカップの前方へ向かって流れ
る。このようにエアー供給孔から供給されるエアーは、
エアー吹出口から吹き出される整流のエアーを含むシェ
ーピングエアーの外側領域に乱流域を形成する。

【００１２】同様に、シェーピングエアーの外側領域に
乱流域を形成するとの観点から、請求項３記載の発明に
よれば、内周面に塗料が供給される回転可能なベルカッ
プと、前記ベルカップの背面側の周囲に沿って開口され
当該背面側から前方に向かって前記ベルカップで微粒化
された塗料粒子を被塗物に搬送するシェーピングエアー
を供給するエアー吹出口とを備えた回転霧化塗装装置に
おいて、前記ベルカップと前記エアー吹出口との間に設
けられ、前記シェーピングエアーを前記ベルカップの前
方へ誘導するエアー誘導面と、前記エアー吹出口の外周
壁を構成するカバー部材と、前記エアー吹出口の上流側
近傍に設けられ、その延長線が前記カバー部材の内壁面
に交わるエアー供給孔とを有する回転霧化塗装装置が提
供される。この発明において、前記エアー供給孔は、当
該エアー供給孔から供給されるエアーが前記カバー部材
の内壁面に衝突し、当該衝突により反射したエアーが前
記エアー誘導面に沿って前記ベルカップの前方へ向かう
ように設けられることが好ましい（請求項４）。

【００１３】この回転霧化塗装装置は、シェーピングエ
アーを供給するエアー吹出口とともに、その延長線がエ
アー吹出口の外周壁を構成するカバー部材の内壁面に交
わるエアー供給孔を有している。

【００１４】エアー吹出口から吹き出されたエアーは、
エアー誘導面に沿って、その流れ方向が整った状態でベ
ルカップの前方へ流れ、微粒化された塗料粒子を被塗物
に搬送する。他方、エアー供給孔から供給されるエアー
は、カバー部材の内壁面に衝突し、衝突したエアーはエ
アー誘導面を流れるエアー又はエアー誘導面そのものに
再度衝突反射し、シェーピングエアーの外側領域へ進
み、その流れ方向が乱れた（整っていない）状態でベル
カップの前方へ向かって流れる。このとき、エアー供給
孔は、供給したエアーがカバー部材の内壁面に衝突反射
し、反射したエアーがエアー誘導面に沿ってベルカップ
の前方へ向かうような角度や向きをもって設けられてい
ることが好ましい。このようにエアー供給孔から供給さ
れるエアーは、エアー吹出口から吹き出される整流のエ
アーを含むシェーピングエアーの外側領域に乱流域を形
成する。エアー供給孔から供給されたエアーが、エアー
誘導面に沿って流れることにより、乱流域を形成すると
ともに塗着効率を維持することができる。

【００１５】以上のとおり、請求項２〜４記載の発明で
は、エアー供給孔を、その延長線がエアー誘導面又はカ
バー部材の内周面に交わるように設けることにより、エ
アーをエアー誘導面又はカバー部材の内周面に衝突させ
て、シェーピングエアーの外側領域に乱流域を形成させ
る。これによれば、塗着効率に寄与する整流のエアー流
れと、並設された回転霧化塗装装置の相互汚れを防止す
る乱流（方向が整っていない流れ）のエアー流れとを同
時に形成することができる。すなわち、微粒化された塗
料粒子の大半は、整流のエアー流れによって、ベルカッ
プの前方の被塗物へ搬送される。一方、この整流された
エアー流れを突き抜けた塗料粒子は、その外側領域で形
成された乱流域において、当該乱流と衝突し、シェーピ
ングエアーの外側方向（回転霧化塗装装置の並設方向）
に向かう速度が減衰される。よって、被塗物への塗料粒
子の塗着を確保しつつ、塗料粒子がシェーピングエアー
の外側へ飛散することを防止することができる。これに
より、塗着効率及び塗料の発色を適切に維持向上させつ
つ、並列に配置された塗装装置の相互汚れを防止する回
転霧化塗装装置を提供することができる。

【００１６】（３）請求項５記載の発明によれば、前記
エアー誘導面が形成されたエアーガイド部材に着脱自在
に設けられた円環状のバッフルリングを有し、前記エア
ー供給孔は、前記バッフルリングに形成されている回転
霧化塗装装置が提供される。

【００１７】この発明では、エアー供給孔は環状のバッ
フルリングに形成されている。よって、エアーガイド部
材に装着されたバッフルリングに形成されたエアー供給
孔から吹き出されたエアーが、エアー誘導面又はカバー
部材の内壁面に衝突し、シェーピングエアーの外側領域
に乱流域を形成する。

【００１８】これにより、上記発明と同様の作用及び効
果を奏する。加えて、エアー供給孔の形状、大きさ、断
面積、数、配置等の異なる、数種類のバッフルリングを
用意することにより、塗装する部位に応じてバッフルリ
ングを交換する、又はバッフルリングを取り除くことに
より、シェーピングエアーの状態を変化させることがで
き、容易に回転霧化塗装装置の塗装特性を変更させるこ
とができる。

【００１９】（４）上記発明に関し、請求項６記載の発
明によれば、前記エアー供給孔は、前記ベルカップの回
転方向に対向する方向にエアーを供給し、前記ベルカッ
プの回転軸に対して３０°〜６０°の角度をもって捻ら
れている回転霧化塗装装置が提供される。

【００２０】この発明のエアー供給孔は、ベルカップの
回転方向に対向する方向にエアーを供給し、回転軸に対
して捻られた状態で設けられている。この構成により、
シェーピングエアーの外側領域で、エアー供給孔から供
給されるエアーの流れが、エアー吹出口から吹き出され
るシェーピングエアーの流れと対向し、乱流域が効率良
く形成される。具体的には、エアー供給孔は、ベルカッ
プの回転軸に対して３０°〜６０°の角度をもって捻ら
れていることが好ましく、４５°の角度をもって捻られ
ていることがさらに好ましい。１°から３０°未満の捻
り角度であっても捻らない場合に比べれば乱流域を効率
良く形成することができるが、捻り角度を３０°以上と
することにより、乱流域の形成がより効率的に行われ
る。具体的には、本発明の回転霧化塗装装置を用いた所
定条件を満たす塗装に必要なエアー量を、捻り角度を３
０°未満とした回転霧化塗装装置を用いた同条件の塗装
に必要なエアー量よりも少なくすることができる。

【００２１】他方、捻り角度を６０°以上とすると、エ
アー吹出口から吹き出される整流のエアーの流れを却っ
て弱めてしまい、微粒化された塗料粒子を被塗物に搬送
するシェーピングエアーの機能を低下させてしまう。こ
のため、本発明ではエアー供給孔の捻り角度を３０°〜
６０°とすることとした。

【００２２】これにより、塗着効率及び塗料の発色を適
切に維持向上させつつ、並列に配置された塗装装置の相
互汚れを防止する回転霧化塗装装置を提供することがで
きる。

【００２３】（５）上記発明に関し、請求項７記載の発
明によれば、前記エアー供給孔の総断面積は、前記エア
ー吹出口の総断面積に対して、２０％〜６０％である回
転霧化塗装装置が提供される。

【００２４】この発明では、エアー供給孔の総断面積
を、エアー吹出口の総断面積に対して２０％〜６０％と
している。エアー供給孔は、エアー誘導面又はカバー部
材の内周面にエアーを衝突させるようにエアーを供給し
て、エアー吹出口が形成するシェーピングエアーの外側
領域に乱流域を形成する。エアー供給孔の総断面積の割
合が２０％未満となると、塗料粒子の広がりを抑制する
乱流域が十分に形成されない。他方、６０％より大きい
値とすると、エアー吹出口から吹き出されるエアーの流
れを弱めてしまい、微粒化された塗料粒子を被塗物に搬
送するシェーピングエアーの機能を低下させてしまう。
このため、本発明ではエアー供給孔の総断面積のエアー
吹出口の総断面積に対する割合を２０％〜６０％とする
こととした。

【００２５】これにより、塗着効率及び塗料の発色を適
切に維持向上させつつ、並列に配置された塗装装置の相
互汚れを防止する回転霧化塗装装置を提供することがで
きる。

【００２６】（６）上記発明に関し、請求項８記載の発
明によれば、前記エアー誘導面は、その延長線が前記ベ
ルカップの最大外径部に近接ないし接する回転霧化塗装
装置が提供される。

【００２７】このように形成されたエアー誘導面は、シ
ェーピングエアーをベルカップの最大外径部に近接ない
し接するように誘導するため、ベルカップの最大外径部
において塗料粒子を被塗物側へ偏向させる。これによ
り、アルミ顔料やマイカ顔料その他の扁平顔料を含んだ
塗料の色目の黒ずみを防止することができる。また、こ
のエアー誘導面によりベルカップの前方へ誘導されたシ
ェーピングエアーは、塗布パターンの分布がフラットに
近くなり、その結果、膜厚の均一性を得ることができ
る。

【００２８】（７）上記発明に関し、請求項９記載の発
明によれば、前記エアー吹出口は、前記エアー誘導面を
内壁面とする円環状のスリットからなり、前記スリット
の幅が１ｍｍ以下である回転霧化塗装装置が提供され
る。

【００２９】スリット幅が１ｍｍを越えると、エアー誘
導面によるシェーピングエアーの誘導効果が低下し、塗
料粒子を被塗物へ搬送するベルカップの回転軸側のエア
ーの流れ方向に乱れが生じるからである。

【発明の効果】請求項１〜９記載の発明によれば、塗着
効率及び塗料の発色を適切に維持向上させつつ、並列に
配置された塗装装置の相互汚れを防止する回転霧化塗装
装置を提供することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の３つの実施形態を
図面に基づいて説明する。これら３つの実施形態におい
て共通する構成は第１の実施形態において説明する。

【００３１】＜第１の実施形態＞図１（ａ）は本発明の
回転霧化塗装装置の第１の実施形態を示す断面図であ
り、図１（ｂ）は図１（ａ）で示した矢印Ａに沿って見
たエアー供給孔５０を拡大して示す図である（カバー部
材４８を除いて状態で示す）。図１（ａ）に示すよう
に、本実施形態の回転霧化塗装装置１００は、ハウジン
グ１０内に回転軸２０が図外のモータにより回転可能に
支持されており、この回転軸２０の先端にベルカップ３
０がベルハブ部３４において固定されている。ベルカッ
プ３０は、塗装時において、例えば３５，０００ｒｐｍ
程度の高速で回転される。

【００３２】また、ベルカップ３０の内周面３２とベル
ハブ部３４との隙間には、複数の塗料孔３６が開設され
ており、回転軸２０に挿通された塗料ノズル５０の先端
からベルハブ部３４の裏面に供給された塗料は、これら
の塗料孔３６を通ってベルカップ３０の内周面３２に導
かれることになる。なお、図示は省略したが、ベルカッ
プ３０の内周面３２の先端には、内周面３２に沿って液
膜状に広がった塗料Ｐを微粒化するための、微細な凹凸
が形成されている。また、印加電圧回路は回転軸２０に
接続され、当該回転軸２０を介してベルカップ３０に例
えば−６０ｋＶ程度の直流電圧が印加される。

【００３３】本実施形態の回転霧化静電塗装装置では、
ハウジング１０とベルカップ３０との間にエアーガイド
部材４０が固定されており、このエアーガイド部材４０
の外表面の全周にわたってエアー誘導面４２が形成され
ている。このエアーガイド部材４０は、ハウジング１０
の外側に設けられたハウジングカバー１４にねじ込むこ
とでハウジング１０側に固定される。このエアーガイド
部材４０は、そのエアー誘導面４２を、ベルカップ３０
の最大外径部（最先端縁）３８の外径に等しい外径の円
筒体として形成し、エアー誘導面４２は、その延長線が
ベルカップ３０の最大外径部３８に近接ないし接するよ
うに設けられている。これにより環状のエアー通路１６
およびエアー通路４４から供給された圧縮エアーは、ス
リット状のエアー吹出口４６からベルカップ３０の最大
外径部３８に対して平行かつ、この最大外径部３８に接
するシェーピングエアーとして吐出されることになる。
ちなみに、本実施形態では、ベルカップ３０の先端から
エアー誘導面４２の塗出前方側先端部までの距離は８ｍ
ｍである。なお、エアー誘導面４２を形成するエアーガ
イド部材４０を、ベルカップ３０の最大外径部３８の外
径より大きい外径を有する円錐体の一部とすることも可
能である。

【００３４】また、ハウジング１０とハウジングカバー
１４との間には環状のエアー通路１６が形成され、この
環状のエアー通路１６は、エアーガイド部材４０に形成
された複数のエアー通路４４に連通され、このエアー通
路４４を介して、エアー吹出口４６にまで連通されてい
る。

【００３５】さらに、エアー通路４４は、エアー溜り１
８を介して、同じくエアーガイド部材４０に形成された
エアー供給孔５０にも連通されている。すなわち、エア
ー通路４４から供給された圧縮エアーは、エアー吹出口
４６とエアー供給孔５０とから装置外部に吹き出され
る。

【００３６】本実施形態のエアー吹出口４６は、エアー
ガイド部材４０のエアー誘導面４２を内周面としたカバ
ー部材４８の内面を外周面とする円環状のスリットで構
成されている。特に限定はされないが、スリット状のエ
アー吹出口４６のスリット幅は１ｍｍ以下とすることが
望ましい。これより幅広のスリットであると、エアー誘
導面４２によるエアーの誘導効果が低下するとともに、
シェーピングエアーの流れを乱すからである。なお、本
実施形態では、エアー吹出口４６を円環状のスリットと
したが、その形状は限定されず、丸孔状のものを設けて
もよい。

【００３７】このエアー吹出口の上流側（エアー供給源
側）には、エアー供給孔５０が設けられている。具体的
には、エアー吹出口４６よりも上流側（エアー供給源
側）のエアー誘導面４２とカバー部材４８との間に、円
環状のエアー吹出口４６に沿って７２個のエアー供給孔
５０が等間隔に設けられている。図１（ｂ）には図１
（ａ）で示した矢印Ａに沿って見たエアー供給孔５０を
拡大して示した。図１（ｂ）に示すように、エアー供給
孔５０は、その延長線をエアー誘導面４２に交わらせる
ように開口している。ちなみに、このエアー供給孔５０
はエアー誘導面４２そのもののみならず、エアー誘導面
の延長線に交わるように設けてもよい。

【００３８】このエアー供給孔５０の延長線とエアー誘
導面４２とのなす角度は特に限定されず、少なくとも、
エアー供給孔５０から供給されるエアーがエアー誘導面
４２に衝突するような角度又はエアー誘導面４２を通過
するエアーに衝突するような角度をもって設けられてい
ればよい。また、エアー供給孔５０は、エアー誘導面４
２に対して傾きを有するとともに、ベルカップ３０の回
転軸２０に対して捻られた状態で設けられていてもよ
い。本実施形態に係るエアー供給孔５０は、ベルカップ
３０の回転方向に対向する方向にエアーを供給し、回転
軸に対して４５°の角度を持って捻られている。

【００３９】さらに、この７２個のエアー供給孔５０の
総断面積は５２ｍｍ^２であり、スリット状のエアー吹出
口４６の総断面積の１３０ｍｍ^２に対して４０％の面積
比率とした。もちろん、このような値に限定されること
なく、エアー供給孔５０は、エアー吹出口４６の総断面
積に対して２０％から６０％とすることができ、さらに
好ましくは３０％から５０％とすることができる。

【００４０】本実施形態は、エアーガイド部材４０をハ
ウジングカバー１４にねじ込んだのち、このエアーガイ
ド部材４０の外側にカバー部材４８をねじ込むことによ
り、当該カバー部材４８とエアーガイド部材４０のエア
ー誘導面４２との間にスリット状のエアー吹出口４６を
形成し、さらに、エアーガイド部材４０とカバー部材４
８との間に空気溜り１８とこれに連通するエアー供給孔
５０を形成する。

【００４１】図外の圧縮エアー供給源から、このように
構成された環状のエアー通路１６およびエアー通路４４
を介してエアーを供給すると、エアー吹出口４６とエア
ー供給孔５０との両方から同時にエアーが吹き出され
る。このうちエアー吹出口４６は、ベルカップ３０に向
けてシェーピングエアーを環状に吹き出す。このエアー
吹出口４６から吹き出されたシェーピングエアーの流れ
の方向は整っており、この整流のエアー流れは塗料粒子
を被塗物へ向けて搬送する。他方、エアー供給孔５０か
ら吹き出されたエアーは、エアー誘導面４２に衝突し、
シェーピングエアーの外側領域において、当該シェーピ
ングエアーを包むように、乱流域を形成する。

【００４２】次に作用を説明する。本実施形態では、ベ
ルカップ３０を回転させて、塗料Ｐを塗料ノズル５０か
らベルハブ部３４の裏面へ供給すると、ベルカップ３０
の回転遠心力によって、塗料Ｐは塗料孔３６を通過して
ベルカップ３０の内周面３２を液膜状に広がりながら先
端に至る。そして、このベルカップ３０の内周面先端に
形成された微細な凹凸によって微粒化しながら、帯電し
た塗粒がベルカップ３０の半径方向外方へ飛び出す。

【００４３】このとき、エアー吹出口４６から吹き出さ
れたシェーピングエアーは、エアーガイド部材４０のエ
アー誘導面４２に沿って流れ、ベルカップ３０の最大外
径部３８に向かって平行かつ接するように吹き出され
（図１（ａ）矢印ａで示す）、当該ベルカップ３０の最
大外径部３８において前述した塗粒を被塗物側へ偏向さ
せる。エアー吹出口４６から吹き出されたシェーピング
エアーの流れは、被塗物へ向かう方向に整った整流であ
る。このようなエアー誘導面４２を設けることにより、
アルミ顔料やマイカ顔料その他の扁平顔料を含んだ塗料
の色目の黒ずみを防止することができる。また、このエ
アー誘導面４２によりベルカップ３０の前方へ誘導され
たシェーピングエアーは、塗布パターンの分布がフラッ
トに近くなり、その結果、膜厚の均一性を得ることがで
きる。

【００４４】他方、エアー供給孔５０から吹き出された
エアーは、エアー誘導面４２に衝突し、衝突したエアー
はシェーピングエアーの外側領域（回転軸２０から離れ
る方向の外延の領域）へ向かって流れる。反射したエア
ーは、シェーピングエアーの外側領域に流れ方向の揃っ
ていない乱流域（図１（ａ）矢印ｂ参照）を形成する。

【００４５】このように形成された乱流域は、塗料粒子
の飛散を防止する。具体的に説明すると、エアー吹出口
４６から吹き出されるエアーは原則として流れ方向の整
った整流であり、この整流のエアーが塗料粒子を被塗物
へ搬送する。ところが、遠心力を利用した回転霧化塗装
装置１００では、微粒化した塗料粒子がこの整流のエア
ー流れを突き抜けて、その外側領域に形成された乱流域
に突入する。乱流域は様々な方向のエアー流れを含むた
め、整流のエアー流れを突き抜けてきた塗料粒子にも衝
突する。この衝突により塗料粒子のシェーピングエアー
の外側へ向かう速度は減衰され、並設された他の装置に
まで飛散しない。こうして乱流域は、シェーピングエア
ーを包み込み塗料粒子の飛散を防止する。

【００４６】特に、本実施形態ではエアー供給孔５０の
総断面積を、エアー吹出口４６の総断面積に対して４０
％としたため、エアー吹出口４６から吹き出される整流
のエアー流れを弱めることもなく、塗料粒子の飛散を抑
制する乱流域が十分に形成され、塗料粒子の飛散を防止
しつつも塗装効率や発色効果を維持向上することができ
る。

【００４７】また、本実施形態のエアー供給孔５０を、
ベルカップ３０の回転方向に対向する方向にエアーを供
給させるとともに、ベルカップの回転軸２０に対して４
５°の角度をもって捻った状態で設けている。このた
め、捻り角度が０°の場合に比べてエアー供給量が１０
％〜３０％少ない状態であっても塗着効率及び発色効果
を維持することができる。

【００４８】以上のとおり、本実施形態の回転霧化塗装
装置１００は、シェーピングエアーの外側領域に乱流域
を形成させるエアー供給孔５０を設けたことにより、塗
着効率及び塗料の発色を適切に維持向上させつつ、並列
に配置された塗装装置の相互汚れを防止することができ
る。

【００４９】＜第２の実施形態＞続いて第２の実施形態
を図２（ａ）（ｂ）を参照しつつ説明する。この実施形
態は、第１の実施形態と比較するとエアー供給孔５０の
形態が異なるため、このエアー供給孔５０を中心に説明
する。

【００５０】第２の実施形態では、エアー誘導面４２と
ともに、このエアー誘導面に沿ってエアーを吹き出すエ
アー吹出口４６の外周壁を構成するカバー部材４８とを
備えている。このカバー部材４８とエアーガイド部材４
０との同軸性は確保されている。

【００５１】エアー供給孔５０は、エアー吹出口４６の
上流側近傍（エアー供給源側の近傍）に設けられ、その
延長線がカバー部材４８の内壁面に交わるように設けら
れている。図２に示すように、エアー供給孔５０は、エ
アーガイド部材４０内部に形成されたエアー溜まり１８
に連なり、このエアー溜まり１８からエアー吹出口４６
近傍のエアー誘導面４２に臨むように設けられている。

【００５２】圧縮エアーは、第１実施形態と同様に環状
のエアー通路１６、エアー通路４４を介して供給され
る。供給されたエアーは、エアー吹出口４６とエアー供
給孔５０とから吹き出される。エアー吹出口４６から吹
き出されたエアーは、流れ方向の整った整流の流れであ
り（図２の矢印ａ）、ベルカップで微粒化された塗料粒
子を被塗物に搬送する。

【００５３】他方、エアー供給孔５０から供給されたエ
アーは、カバー部材４８の内壁面に衝突し、反射する。
反射したエアーはエアー誘導面４２に再度衝突して反射
し、ベルカップ３０の前方へ向けて吹き出される。この
とき反射したエアーはエアー誘導面４２に沿って（エア
ー誘導面４２の接線乃至その近傍）通過する。エアー誘
導面４２に反射したエアーの流れの方向は様々であり
（図２の矢印ｂで示す）、エアーの流れ方向が整ってい
ない乱流域をシェーピングエアーの外側領域に形成し、
当該シェーピングエアーを包み込む。これにより、第２
の実施形態は第１の実施形態と同様の作用・効果を奏す
ることとなる。特に、本実施形態ではエアー溜まり１８
部分を回転軸２０に近い部分に設けることができるた
め、回転霧化塗装装置１００の先端部分をコンパクトに
することができる。

【００５４】ちなみに、本実施形態のエアー供給孔５０
の配置（孔の角度、捻り方向及び角度）エアー供給孔５
０の大きさ、数、及びエアー吹出口４６の形状、大きさ
等は第１の実施形態と同様の設計とした。

【００５５】＜第３の実施形態＞さらに、第３の実施形
態について、図３を参照しつつ説明をする。この実施形
態は、上記２つの実施形態と比較すると、バッフルリン
グ５２にエアー供給孔５０が設けられている点が異な
る。

【００５６】図３（ａ）に示したように、バッフルリン
グ５２は、エアー誘導面４２の上流側（エアー供給源
側）に挿入される。バッフルリング５２には予めエアー
供給孔５２となる細孔が多数設けられており、環状のエ
アー通路１６及びエアー通路４４を介してエアーが供給
される点は前述の実施形態と同様である。また、エアー
吹出口４６はスリット状に構成されてもよいし、バッフ
ルリング５２にエアー吹出口４６用に穿孔されてもよ
い。

【００５７】バッフルリング５２のエアー供給孔５０
を、図３（ｂ）に示した。エアー供給孔５０は、その延
長線をエアー誘導面４２に交えるように設けられる。そ
れに加えて、図３（ｂ）に示すように、ベルカップ３０
の回転軸２０の回転方向（矢印で示す）に対向する方向
にエアーを供給するようにエアー供給孔５０が向けら
れ、ベルカップ３０の回転軸２０に対して４５°の角度
をもって捻じられている。この捻じり角度は特に限定さ
れないが、３０°から６０°であることが好ましい。

【００５８】これにより、第３の実施形態は第１の実施
形態と同様の作用・効果を奏することとなる。特に、こ
のようにバッフルリング５２にエアー供給孔５０を設け
ることにより、バッフルリング５２を交換、又はバッフ
ルリング５２を取り除くことにより、容易に回転霧化塗
装装置１００の塗装特性を変更することができる。

【００５９】ちなみに、本実施形態のエアー供給孔５０
の配置（孔の角度、捻り方向及び角度）エアー供給孔５
０の大きさ、数、及びエアー吹出口４６の形状、大きさ
等は第１の実施形態と同様の設計とした。

【００６０】以上、第１の実施形態から第３の実施形態
について、その構成と作用及び効果を説明した。ここで
は、これら各実施形態の塗装効率、パターン幅、シェー
ピングエアー量の観点から、第１乃至第３の実施形態を
検討する。また、比較のために、比較例１及び比較例２
についても併せて検討する。

【００６１】この比較例１は、本実施形態のエアー誘導
面４２及びエアー供給孔５０に相当する構成を備えてい
ない、例えば特開平９−２８５７４２号に記載された回
転霧化塗装装置である。また、比較例２は、本実施形態
のエアー誘導面４２に相当する構成を備えるが、エアー
供給孔５０に相当する構成を備えていない、例えば特開
２０００−１２６６５３号に記載された回転霧化塗装装
置である。

【００６２】これら５つの回転霧化塗装装置を用いて、
ベルカップ３０の先端から２００ｍｍの距離にある被塗
物に塗装を行った場合のシェーピングエアー量、パター
ン幅、塗装効率を計測した。結果は以下のとおりであ
る。

【００６３】第１の実施形態シェーピングエアー量が６００ＮＬ／ｍｉｎにおいて、
パターン幅が３５０ｍｍの良好な塗装が得られ、塗着効
率は７０％〜７５％であった。

【００６４】第２の実施形態シェーピングエアー量が６００ＮＬ／ｍｉｎにおいて、
パターン幅が３５０ｍｍの良好な塗装が得られ、塗着効
率は７０％〜７５％であった。

【００６５】第３の実施形態シェーピングエアー量が６００ＮＬ／ｍｉｎにおいて、
パターン幅が３５０ｍｍの良好な塗装が得られ、塗着効
率は７０％〜７５％であった。

【００６６】以上のとおり、第１の実施形態から第３の
実施形態については、同様の効果が得られた。続いて、
比較例１及び比較例２についての結果を述べる。

【００６７】比較例１シェーピングエアー量が５００ＮＬ／ｍｉｎにおいて、
パターン幅が３００ｍｍの塗装が得られ、塗着効率は６
５％〜７０％であった。

【００６８】比較例２シェーピングエアー量が７００ＮＬ／ｍｉｎにおいて、
パターン幅が４００ｍｍの塗装が得られ、塗着効率は７
０％〜７５％であった。

【００６９】これらに基づいて、第１から第３の実施形
態（以下、本実施形態という）の回転塗装装置１００
と、比較例１の回転塗装装置及び比較例２の回転塗装装
置との効果を比較する。

【００７０】まず、本実施形態を比較例１と比較する。
本実施形態の塗着効率は７０％〜７５％であり、比較例
１の６５％〜７０％を大きく向上させている。一方、本
実施形態のパターン幅は３５０ｍｍであり、比較例１の
３００ｍｍに対して多少拡大している。よって、本実施
形態はパターン幅の拡大を最小限に抑制しつつ、塗着効
率を大幅に向上させることができる。この比較におい
て、パターン幅は塗料粒子の飛散の程度に関連づけて考
察することができるため、本実施形態は塗料粒子の飛散
を最小限に抑えつつ、塗着効率を大幅に向上させること
ができる。

【００７１】続いて、本実施形態を比較例２と比較す
る。本実施形態のシェーピングエアーの量は６００ＮＬ
／ｍｉｎであり、比較例２のシェーピングエアーの流量
は７００ＮＬ／ｍｉｎである。よって、シェーピングエ
アー量の多い比較例２の方がより高い塗着効率が予想さ
れる。ところが、本実施形態の塗着効率は７０％〜７５
％と比較例２のそれと同じであり、本実施形態は塗着効
率のレベルを維持している。また、比較例２のシェーピ
ングエアーの量が本実施形態のそれよりも大きいことか
ら、より強いシェーピングエアーを吹き出す比較例２の
パターン幅は、本実施形態のパターン幅よりも小さいも
のになると予測される。ところが、本実施形態のパター
ン幅は３５０ｍｍであり比較例２のパターン幅の４００
ｍｍよりも小さい。このように、本実施形態は、少ない
シェーピングエアー量で、塗着効率を維持しつつ、さら
にパターン幅を小さく抑え、塗料粒子の飛散を防止する
ことができる。

【００７２】また、比較例１と比較例２と本実施形態と
を比較する。比較例２は比較例１よりも高い塗着効率
（６５％〜７０％から７０〜７５％へ向上）を実現する
が、それに伴いパターン幅の若干の拡大（３００ｍｍか
ら４００ｍｍへ拡大）が見られる。パターン幅の拡大に
は作業効率の向上等の利点があるものの、並列に並んだ
装置を互いに汚し合うという欠点がある。本実施形態を
これら２つの比較例と比較すると、塗着効率の維持向上
を果たしつつ、パターン幅の拡大を抑制し、装置同士の
汚し合いを防止することができる。

【００７３】以上のとおり、本実施形態は、シェーピン
グエアーの量を増加させることなく、また塗着効率を維
持向上させ、さらに塗料粒子の飛散を防止することがで
きる。よって、塗装装置を並列に配置した場合であって
も、塗装装置相互間の汚し合いを防ぐことができる回転
霧化塗装装置を提供することができる。

【００７４】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の回転霧化塗装装置の第１
の実施形態を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１
（ａ）に示す矢印Ａから見たエアー吹出口周辺の図であ
る。

【図２】本発明の回転霧化塗装装置の第２の実施形態を
示す断面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明の回転霧化塗装装置の第３
の実施形態を示す断面図であり、図３（ｂ）は図３
（ａ）で示した回転霧化塗装装置の切り欠き図である。

【符号の説明】

１００…回転霧化塗装装置３０…ベルカップ３２…内周面３４…ベルハブ３６…塗料孔３８…最先端４０…エアーガイド部材４２…エアー誘導面４４…エアー通路４６…エアー吹出口４８…カバー部材５０…エアー供給孔５２…バッフルリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に塗料が供給される回転可能なベル
カップと、前記ベルカップの背面側の周囲に沿って開口
され当該背面側から前方に向かって前記ベルカップで微
粒化された塗料粒子を被塗物に搬送するシェーピングエ
アーを供給するエアー吹出口とを備えた回転霧化塗装装
置において、前記エアー吹出口の上流側近傍に設けられ、前記エアー
吹出口から供給されるシェーピングエアーの外側領域に
乱流域を形成するエアー供給孔を有する回転霧化塗装装
置。
【請求項２】内周面に塗料が供給される回転可能なベル
カップと、前記ベルカップの背面側の周囲に沿って開口
され当該背面側から前方に向かって前記ベルカップで微
粒化された塗料粒子を被塗物に搬送するシェーピングエ
アーを供給するエアー吹出口とを備えた回転霧化塗装装
置において、前記ベルカップと前記エアー吹出口との間に設けられ、
前記シェーピングエアーを前記ベルカップの前方へ誘導
するエアー誘導面と、前記エアー吹出口の上流側近傍に設けられ、その延長線
が前記エアー誘導面に交わるエアー供給孔とを有する回
転霧化塗装装置。
【請求項３】内周面に塗料が供給される回転可能なベル
カップと、前記ベルカップの背面側の周囲に沿って開口
され当該背面側から前方に向かって前記ベルカップで微
粒化された塗料粒子を被塗物に搬送するシェーピングエ
アーを供給するエアー吹出口とを備えた回転霧化塗装装
置において、前記ベルカップと前記エアー吹出口との間に設けられ、
前記シェーピングエアーを前記ベルカップの前方へ誘導
するエアー誘導面と、前記エアー吹出口の外周壁を構成するカバー部材と、前記エアー吹出口の上流側近傍に設けられ、その延長線
が前記カバー部材の内壁面に交わるエアー供給孔とを有
する回転霧化塗装装置。
【請求項４】前記エアー供給孔は、当該エアー供給孔か
ら供給されるエアーが前記カバー部材の内壁面に衝突
し、当該衝突により反射したエアーが前記エアー誘導面
に沿って前記ベルカップの前方へ向かうように設けられ
た請求項３記載の回転霧化塗装装置。
【請求項５】前記エアー誘導面が形成されたエアーガイ
ド部材に着脱自在に設けられた円環状のバッフルリング
を有し、前記エアー供給孔は、前記バッフルリングに形成されて
いる請求項２〜４記載の回転霧化塗装装置。
【請求項６】前記エアー供給孔は、前記ベルカップの回
転方向に対向する方向にエアーを供給し、前記ベルカッ
プの回転軸に対して３０°〜６０°の角度をもって捻ら
れている請求項２〜５記載の回転霧化塗装装置。
【請求項７】前記エアー供給孔の総断面積は、前記エア
ー吹出口の総断面積に対して、２０％〜６０％である請
求項２〜６記載の回転霧化塗装装置。
【請求項８】前記エアー誘導面は、その延長線が前記ベ
ルカップの最大外径部に近接ないし接する請求項２〜７
記載の回転霧化塗装装置。
【請求項９】前記エアー吹出口は、前記エアー誘導面を
内壁面とする円環状のスリットからなり、前記スリット
の幅が１ｍｍ以下である請求項２〜８記載の回転霧化塗
装装置。