JP2013049017A - 塗料用スプレーガン - Google Patents

Abstract

【課題】低圧の加圧空気によっても、塗料が良好に霧化、噴射する低圧霧化型のスプレーガンの提供。
【解決手段】塗料を空気により霧化し、噴射口３１から噴射するトリガー式の塗料用スプレーガン１０であって、スプレーガン本体２０の先端には、噴射口３１が形成されたキャップ材３０が取り付けられ、該キャップ材３０の内側に、エア噴出孔２５から噴出された加圧空気とノズル孔６１から吐出された塗料とが混合される混合スペースＳが形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、塗料を空気により霧化して被塗装物に吹き付ける塗料用スプレーガンに関する。

吹き付け塗装に使用される塗料用スプレーガン（以下、単にスプレーガンという場合がある。）として、加圧空気により塗料を霧化しつつ噴射して、被塗装物に付着させるハンドガンタイプのトリガー式スプレーガンが知られている。

例えば特許文献１には、図８に示すように、外部から供給された霧化用の加圧空気が流通するエア流路１０１と、外部から供給された塗料が流通する塗料流路１０２とが形成され、塗料流路１０２に連通したノズル１０３の先端から塗料を吐出させるスプレーガン１００が開示されている。このスプレーガン１００では、その先端部分において、ノズル１０３の先端のノズル孔から吐出された後の塗料に対して、エア流路１０１の先端１０４からの加圧空気が供給されて塗料に加圧空気が混合され、塗料が霧化するようになっている。
また、エア流路１０１は途中で分岐して、塗料の噴射パターンを制御するためのパターン調整流路１０５が形成されている。

このスプレーガン１００は、エア流路１０１が塗料流路１０２と平行で、かつ、直線的に形成されていることにより、エア流路１０１内におけるエアの圧力損失や偏りが抑制される結果、塗料の霧化・噴出不良が防止され、良好な塗装が行えるとされている。

このような形態のスプレーガンにおいては、加圧空気の供給圧力が高いと、塗装時の塗料の飛散や跳ね返りが増加するという問題があった。そこで、供給圧力が低い加圧空気によっても、塗料が良好に霧化、噴射する、いわゆる低圧霧化型のスプレーガンが求められている。

特開２００６−１９２３９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスプレーガンでは、加圧空気の供給圧力を低圧にした場合には、塗料の霧化、噴射が不充分となった。霧化が不充分であると、霧化されなかった塗料がノズル孔に溜まって大きなダマとなり、被塗装物上に落下して、外観不良を引き起こす場合がある。

また、特に塗料として、５．０ｍｍ以上の長さの円柱状のゲル状着色材を含有する多彩塗料を用いる際には、ゲル状着色材がスムーズに吐出されるように、ノズル孔の口径を大きくする必要があるが、口径が大きなノズルを備えたスプレーガンの場合には、供給圧力が低い加圧空気での霧化が一層困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、低圧の加圧空気によっても、塗料が良好に霧化、噴射する低圧霧化型のスプレーガンの提供を課題とする。

本発明者は鋭意検討した結果、塗料と加圧空気とをスプレーガンの外側で混合するのではなく内側で混合し、混合後に被塗装物に対して噴射させることにより、低圧の加圧空気によっても、塗料が良好に霧化、噴射することに想到し、本発明を完成するに至った。
本発明の塗料用スプレーガンは、塗料を空気により霧化し、噴射口から噴射するトリガー式の塗料用スプレーガンであって、外部から供給された霧化用の加圧空気が流通し、先端にエア噴出孔が形成されたエア流路と、外部から供給された塗料が流通する塗料流路と、該塗料流路の先端に設けられ、塗料を吐出するノズル孔が形成されたノズルと、該ノズル内を往復移動し、前記ノズル孔を開閉するニードル弁とを備えたスプレーガン本体を有し、該スプレーガン本体の先端には、前記噴射口が形成されたキャップ材が取り付けられ、該キャップ材の内側に、前記エア噴出孔から噴出された加圧空気と前記ノズル孔から吐出された塗料とが混合される混合スペースが形成されたことを特徴とする。
当該塗料用スプレーガンの非動作時には、前記ニードル弁の先端弁部は、前記噴射口の外部側出口面から外方に突出して、該噴射口を閉塞することが好ましい。
前記キャップ材に、前記塗料の噴射口からの噴射パターンを調整する規制部材が設けられていることが好ましい。
本発明の塗料用スプレーガンは、長さが５．０ｍｍ以上のゲル状着色材を含有する多彩塗料を吹き付け塗装する際に特に好適に用いられる。

本発明によれば、低圧の加圧空気によっても塗料が良好に霧化、噴射する低圧霧化型のスプレーガンとすることができる。

本発明の一実施形態であるスプレーガン（非動作時）を示す側面図である。 図１のスプレーガン（動作時）の部分断面側面図である。 （ａ）図２の要部を拡大した拡大断面図、（ｂ）（ａ）をさらに部分的に拡大した拡大断面図である。 図１のスプレーガン（非動作時）の要部を拡大した拡大断面図である。 図１のスプレーガンにおいて、キャップ材を取り外した様子を示す側面図である。 図１のスプレーガンの正面図である。 図１のスプレーガンの具備するスプレーガン本体の正面図である。 従来の塗料用スプレーガンを示す部分断面側面図である。

以下、本発明の塗料用スプレーガンについて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるスプレーガンの側面図、図２は、図１のスプレーガンの動作時における部分断面側面図、図３は、図２の要部を拡大した拡大断面図、図４は、図１のスプレーガンの非動作時における拡大断面図、図５は、図１のスプレーガンにおいて、キャップ材を取り外した状態を示す側面図である。
図６は、図１のスプレーガンの正面図、図７は、図１のスプレーガンの具備するスプレーガン本体の正面図である。

この例のスプレーガン１０は、水平方向に延びるスプレーガン本体２０と、スプレーガン本体２０の先端に着脱自在に取り付けられたキャップ材３０と、スプレーガン本体２０の後部から斜め下方に延びる中空のグリップ部４０と、スプレーガン本体２０に回動自在に軸支されたトリガーレバー５０とを備えている。このスプレーガン１０は、使用者がグリップ部４０を把持してトリガーレバー５０を操作することにより、空気により霧化された塗料を、キャップ材３０に開口された噴射口３１から噴射するトリガー式のものである。なお、図３などに示すように、キャップ材３０に形成された噴射口３１の内部側入口面を図中符号３１ｂで表し、外部側出口面を図中符号３１ａで表す。

スプレーガン本体２０の内部には、塗料が流通する塗料流路２１と、霧化用の加圧空気が流通するエア流路２２とが形成されている。
スプレーガン本体２０の前部には、下方に向けて開口し、例えば塗料圧送タンクなどの塗料供給手段からの塗料が供給される塗料入口２３が形成され、塗料流路２１には、この塗料入口２３から塗料が供給されるようになっている。

塗料流路２１の先端（下流端）には、塗料流路２１に連通して設けられ、塗料を吐出するノズル６０が配置されている。ノズル６０は円筒状であり、その先端にはノズル孔６１が形成されている。また、ノズル６０内には、ノズル６０内を軸方向に往復移動することにより、ノズル孔６１をその先端弁部７１により開閉可能な丸棒状のニードル弁７０が設けられている。ニードル弁７０はトリガーレバー５０と接続されており、ニードル弁７０の開閉操作は、トリガーレバー５０の操作により行われる。すなわち、トリガーレバー５０を引く操作をしていない場合（非動作時）には、ニードル弁７０は前方に付勢されてノズル孔６１を閉とし、ノズル孔６１からの塗料の吐出は停止される。一方、トリガーレバー５０を引く操作をした場合（動作時）には、ニードル弁７０は後退してノズル孔６１を開とし、ノズル孔から塗料が吐出される。図２および図３は、動作時を図示し、図４は非動作時を図示している。また、ニードル弁７０の先端部、すなわち、先端弁部７１は、図示例のようにテーパー状になっていることが望ましい。

グリップ部４０の下端には、ブロアなどのエア供給手段から所定の圧力に調整された加圧空気が供給されるエア入口２４が形成され、スプレーガン本体２０のエア流路２２には、このエア入口２４から供給され、グリップ部４０内のエア導入流路（図示略）を経た加圧空気が導入されるようになっている。

エア流路２２の先端（下流端）には、スプレーガン本体２０から加圧空気を噴出するエア噴出孔２５が形成されている。また、エア流路２２とエア導入流路との接続部（図示略）には、接続部を開閉するエア開閉弁（図示略）が配置されている。エア開閉弁は、ニードル弁７０の基端部側に取り付けられ、その開閉は、ニードル弁７０の開閉と連動している。すなわち、トリガーレバー５０の操作により、ニードル弁７０が後退してノズル孔６１が開とされた場合には、エア開閉弁も後退して接続部を開とし、エア導入流路からエア流路２２へと加圧空気が導入され、加圧空気がエア噴出孔２５から噴出される。一方、ニードル弁７０が前方に付勢されてノズル孔６１が閉とされた場合には、エア開閉弁も前方に付勢されて接続部を閉とし、エア導入流路からエア流路２２への加圧空気の流入は停止され、加圧空気のエア噴出孔２５からの噴出も停止される。

エア流路２２の先端に形成されたエア噴出孔２５は、図７に示すように、複数形成され、スプレーガン本体２０の先端において、ノズル孔６１を囲むように環状配置されている。
また、この例のニードル弁７０は、図４に示すように、トリガーレバーを引く操作をしていない非動作時には、その先端弁部７１がキャップ材３０の噴射口３１の外部側出口面３１ａから外方に突出するように位置して、ノズル孔６１だけでなく、その前方にある噴射口３１をも閉塞するように構成されている。
また、噴射口３１の径は、先端弁部７１の最先端部の径よりも大きく、ニードル弁７０の最大径より小さい。

スプレーガン本体２０の先端に設けられたキャップ材３０は、スプレーガン本体２０に螺合するネジ部３４が内周に形成された周壁部材３２と、周壁部材３２の一端を閉塞するヘッダー部材３３とからなり、スプレーガン本体２０に着脱自在に取り付けられている。また、ヘッダー部材３３の中央に、噴射口３１が１つ形成されている。
そして、このキャップ材３０は、スプレーガン本体２０の先端に螺着された場合には、キャップ材３０の内側とスプレーガン本体２０との間に空間が形成される形状とされ、この空間が、塗料の噴射口３１からの噴射に先立って、エア噴出孔２５から噴出された加圧空気とノズル孔６１から吐出された塗料とが混合される混合スペースＳとなるようにされている。噴射口３１は、円形であることが望ましい。

また、この例のキャップ材３０は、図６にも示すように、ヘッダー部材３３の外表面に、噴射口３１から噴射された塗料の広がりを抑制し、噴射パターンを調整するための一対のブロック状の規制部材３５が形成されている。図示例では、規制部材３５は、噴射口３１を挟んで上下となるように配置され、そのため、噴射された塗料は、上下方向には広がらず横長の楕円パターンに形成される。
また、この例では、周壁部材３２とヘッダー部材３３とは別体で形成され、キャップ材３０の螺着時において、噴射口３１を中心としてヘッダー部材３３を回転させることにより、規制部材３５を任意の位置（角度）に調整し、固定できるようになっている。そのため、使用者は、塗料の噴射パターンを横長の楕円パターンだけでなく、縦長の楕円パターン、斜めに延びる楕円パターンなどに調整できるようになっている。

次に、このスプレーガン１０を用いて塗装する方法について説明する。
まず、グリップ部４０の下端のエア入口２４に、エア供給手段を接続する。一方、スプレーガン本体２０の塗料入口２３に、塗料供給手段を接続する。
使用者がトリガーレバー操作を行っていない非動作時には、図４に示すように、ニードル弁７０の先端弁部７１が噴射口３１の外部側出口面３１ａから外方に突出するように位置し、噴射口３１およびノズル孔６１はニードル弁７０により閉塞されている。また、エア導入流路とエア流路２２との接続部も、エア開閉弁により閉塞されている。

ついで、使用者がトリガーレバー５０を操作すると（動作時）、図３に示すようにニードル弁７０が後退してノズル孔６１および噴射口３１が開放され、同時に、エア開閉弁も開放される。
その結果、塗料がノズル孔６１から吐出されるとともに、加圧空気がエア噴出孔２５から噴出される。そして、キャップ材３０の内側の混合スペースＳにおいて、エア噴出孔２５から噴出された加圧空気とノズル孔６１から吐出された塗料とが混合される。
このように混合スペースＳにおいて加圧空気が混合された塗料は、噴射口３１を通過しつつ霧化され、噴射口３１から被塗装物に向けて噴射される。

このようなスプレーガン１０は、スプレーガン本体２０の先端に、噴射口３１が形成されたキャップ材３０が取り付けられ、エア噴出孔２５から噴出された加圧空気とノズル孔６１から吐出された塗料とは、キャップ材３０の内側の混合スペースＳにおいて混合されてから、噴射口３１を流通して霧化し、噴射されるようになっている。そのため、加圧空気はその圧力が維持されたまま塗料に混合され、その結果、効果的に塗料を霧化することができる。よって、このようなスプレーガン１０によれば、加圧空気が例えば０．０３〜０．２ＭＰａの低圧であっても、塗料を良好に霧化し、噴射することができる。霧化が良好に行われると、ノズル孔６１におけるダマの生成も抑制され、ダマが被塗装物上に落下することによる外観不良も低減される。

これに対して、従来のスプレーガンのように、スプレーガンの外側においてノズル孔から吐出された後の塗料と加圧空気とが混合される形態では、混合時には加圧空気の圧力が低下してしまうため、加圧空気の供給圧力が低い場合には、効果的な塗料の霧化が困難となる。その結果、霧化されなかった塗料が大きなダマとなり、被塗装物上に落下して、外観不良を引き起こす場合がある。

特に、塗料が、長さが５．０ｍｍ以上のゲル状着色材を少なくとも含有する多彩塗料であると、ゲル状着色材がスムーズに吐出されるように、ノズル孔の口径を大きくする必要があり、その場合、従来のスプレーガンでは、塗料の良好な霧化がより困難になる傾向があった。また、一般的に塗料は、霧化のための加圧空気の圧力が低い場合、特にダマを形成しやすい。しかしながら、キャップ材３０の内側に混合スペースＳを設けることにより、ノズル孔６１および噴射口３１の口径を大きくした場合でも、加圧空気と塗料とが充分に混合して良好な霧化が行え、霧化のための加圧空気の圧力が低い場合でも、ダマの生成を抑制できる。ゲル状着色材の長さは、通常１０．０ｍｍ以下である。
なお、ゲル状着色材には、例えば球形のものや、円柱状のものがある。ゲル状着色材の長さとは、球形の場合にはその直径に相当し、円柱状の場合にはその長手方向の長さに相当する。また、ここでゲル状着色材の長さとは、目視による観察により測定された値である。

多彩塗料としては、例えば、特開２０１１−８４７００号公報に記載の模様形成物群を含んだ塗料組成物や、特開２０１１−５２０５２号公報、特開２０１０−１３２７４７号公報、特開２００９−１７３７７０号公報、特開２００７−７０６０１号公報に記載の多彩模様塗料組成物などが挙げられる。

さらに、この例のスプレーガン１０は、非動作時には、図４に示すように、ニードル弁７０の先端弁部７１が噴射口３１の外部側出口面３１ａから外方に突出して、ノズル孔６１だけでなく噴射口３１も完全に閉塞するようになっている。そのため、非動作時には噴射口３１から塗料を外に押し出し、噴射口３１内に塗料が溜まったり、さらには塗料が乾燥して付着したりすることを防止できる。その結果、噴射口３１を頻繁に洗浄しなくても塗装作業を長時間継続でき、作業性に非常に優れる。

なお、以上説明したスプレーガン１０においては、キャップ材３０は、スプレーガン本体２０に着脱自在に取り付けられているため、必要に応じてキャップ材３０を取り外し、洗浄できるようになっているが、キャップ材は、スプレーガン本体と一体に形成されていてもよく、必ずしも着脱自在でなくてもよい。

また、上述の例では、キャップ材３０のヘッダー部材３３の外表面に一対の規制部材３５が設けられ、噴射パターンを調整可能とされているが、規制部材３５の代わりに、特許文献１に記載のように、スプレーガン本体に噴射パターンを調整するためのパターン調整流路を設けてもよい。しかしながら、パターン調整流路を設けて、この流路からの空気を塗料に吹き付けて、噴射パターンを調整する方法では、吹き付けられた空気により塗料が乾燥されやすく、その結果、噴射口が閉塞され、塗装が困難となりやすい。噴射口の閉塞が生じた場合には、噴射口の洗浄が必要となり、塗装作業性が低下する。特に、霧化用の加圧空気を低圧にした場合に、霧化を良好に行おうとしてその加圧空気の流量を大きくすることがあるが、その場合には、噴射口において塗料はより乾燥しやすくなり、より一層塗装作業性が低下する傾向がある。よって、加圧空気の作用により噴射パターンを調整するのではなく、図示例のように、規制部材３５を形成して、噴射パターンを調整する方法が好ましい。

スプレーガン１０により塗装される被塗装物には特に制限はなく、例えば、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）、モルタル被覆面、窯業系サイディングボード、漆喰、石膏ボード、金属板、コンクリート、木材、プラスチック、ＦＲＰ等が挙げられるが、このなかでも、ＡＬＣ、モルタル被覆面、窯業系サイディングボード等の外壁用の建築材料が適している。

１０ スプレーガン
２０ スプレーガン本体
２１ 塗料流路
２２ エア流路
２５ エア噴出孔
３０ キャップ材
３１ 噴射口
３１ａ 噴射口の外部側出口面
３１ｂ 噴射口の内部側入口面
３５ 規制部材
６０ ノズル
６１ ノズル孔
７０ ニードル弁
７１ 先端弁部
Ｓ 混合スペース

Claims (4)

1. 塗料を空気により霧化し、噴射口から噴射するトリガー式の塗料用スプレーガンであって、
   外部から供給された霧化用の加圧空気が流通し、先端にエア噴出孔が形成されたエア流路と、
   外部から供給された塗料が流通する塗料流路と、
   該塗料流路の先端に設けられ、塗料を吐出するノズル孔が形成されたノズルと、
   該ノズル内を往復移動し、前記ノズル孔を開閉するニードル弁とを備えたスプレーガン本体を有し、
   該スプレーガン本体の先端には、前記噴射口が形成されたキャップ材が取り付けられ、該キャップ材の内側に、前記エア噴出孔から噴出された加圧空気と前記ノズル孔から吐出された塗料とが混合される混合スペースが形成されたことを特徴とする塗料用スプレーガン。
2. 当該塗料用スプレーガンの非動作時には、前記ニードル弁の先端弁部は、前記噴射口の外部側出口面から突出して、該噴射口を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の塗料用スプレーガン。
3. 前記キャップ材に、前記塗料の噴射口からの噴射パターンを調整する規制部材が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗料用スプレーガン。
4. 前記塗料は、長さが５．０ｍｍ以上のゲル状着色材を含有する多彩塗料であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の塗料用スプレーガン。

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