JP3273432B2

JP3273432B2 - 回転霧化頭型塗装装置

Info

Publication number: JP3273432B2
Application number: JP30303294A
Authority: JP
Inventors: 将俊近
Original assignee: エービービー株式会社
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 2002-04-08
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JPH08131902A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば直接帯電方式ま
たは間接帯電方式による静電塗装装置として用いられる
回転霧化頭型塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転霧化頭型静電塗装装置は、
回転霧化頭を高速回転すると共に、被塗物との間に高電
圧を印加し、該回転霧化頭の塗料平滑面に供給した塗料
を回転霧化することにより、霧化された帯電塗料粒子を
軸方向前方の被塗物に向けて、該被塗物との間の静電界
に沿って飛行塗着せしめるようになっている。

【０００３】そこで、図１３を参照しこの種の従来技術
による回転霧化頭型静電塗装装置として、直接帯電方式
の静電塗装装置を例に挙げて述べる。

【０００４】図において、１は静電塗装装置の本体を構
成する塗装機本体を示し、該塗装機本体１はエア軸受
２、回転源としてのエアモータ３および塗料弁（図示せ
ず）等を内蔵し、被塗物に対してレシプロケータ（いず
れも図示せず）等により相対移動される構成となってい
る。

【０００５】４はエア軸受２に回転自在に軸支された回
転軸を示し、該回転軸４は先端側が塗装機本体１外に突
出して後述の回転霧化頭５が取付けられ、その基端側は
エアモータ３に取付けられている。そして、該回転軸４
はエアモータ３によって回転駆動され、回転霧化頭５を
高速回転させる。

【０００６】５は回転軸４の先端側に設けられたベル型
の回転霧化頭を示し、該回転霧化頭５は全体として筒状
またはカップ状に形成され、その基端側が回転軸４の先
端側にねじ等の手段を用いて固着されている。そして、
該回転霧化頭５は外周面５Ａが円錐形状をなし、内周面
は塗料平滑面５Ｂとなり、その先端側は塗料放出端縁５
Ｃとなっている。

【０００７】６は回転軸４内に挿通されたセンタフィー
ド式の塗料供給管を示し、該塗料供給管６は塗装機本体
１内に軸方向に伸長して設けられ、その先端は回転霧化
頭５内に延在している。また、該塗料供給管６の基端側
には前記塗料弁が設けられ、該塗料弁は塗料パイプを介
して塗料タンク（いずれも図示せず）に接続されてい
る。

【０００８】７は塗装機本体１のカバーを示し、該カバ
ー７は絶縁性の樹脂材料等によって筒状に形成され、塗
装機本体１を保護すべく該塗装機本体１の外周側を覆う
構成となっている。

【０００９】８は塗装機本体１の先端側に位置し、カバ
ー７の先端に固着されたシェーピングエアリングを示
し、該シェーピングエアリング８は回転霧化頭５の塗料
放出端縁５Ｃよりも後側に位置し、該回転霧化頭５を径
方向外側から取囲むように２重構造をなす外側リング部
８Ａおよび内側リング部８Ｂから構成されている。そし
て、該シェーピングエアリング８の先端側には外側リン
グ部８Ａと内側リング部８Ｂとの間にエア噴出口８Ｃが
形成され、該エア噴出口８Ｃは回転霧化頭５の塗料放出
端縁５Ｃ周囲に向けてシェーピングエアを矢示Ａ方向
（直線状）に噴出させる。

【００１０】９は塗装機本体１の基端側に配設された高
電圧ケーブルを示し、該高電圧ケーブル９は塗装機本体
１外に設置された高電圧発生装置（図示せず）に接続さ
れ、該高電圧発生装置からの高電圧を塗装機本体１に印
加するものである。

【００１１】このように構成される静電塗装装置では、
高電圧ケーブル９を介して塗装機本体１に高電圧を印加
することにより、回転軸４および回転霧化頭５を高電圧
に帯電させ、該回転霧化頭５と被塗物との間に静電界を
形成する。そして、塗装機本体１内のエアモータ３によ
って回転軸４および回転霧化頭５を高速回転させ、この
状態で前記塗料弁を開弁させることにより、塗料供給管
６を介して回転霧化頭５に塗料を供給する。

【００１２】ここで、回転霧化頭５に供給された塗料
は、該回転霧化頭５の回転による遠心力により塗料平滑
面５Ｂ上で薄いフィルム状に広がりながら直接接触帯電
する。また、回転霧化頭５の塗料放出端縁５Ｃと被塗物
との間には静電界が形成されている。

【００１３】そして、回転霧化頭５の遠心力により塗料
放出端縁５Ｃから径方向外側に飛び出す塗料は、前記フ
ィルム状から液糸状へと分断（分離）され、さらに液糸
状から粒子状に微粒化される（機械霧化）。また、高電
圧に帯電している塗料は表面張力が減少し、かつ同一符
号（正または負）の電荷を帯びているために、各粒子が
互いに反発して微粒化が促進される（静電霧化）。そし
て、このように微粒化（霧化）された塗料粒子は静電界
に沿って被塗物に向けて飛行し該被塗物に塗着するよう
になる。

【００１４】ところで、回転霧化頭５の塗料放出端縁５
Ｃから放出される塗料粒子は、高速回転する回転霧化頭
５からの遠心力により径方向外向きに飛ばされ、塗料の
噴霧パターンは大きく広がってしまう傾向にある。

【００１５】そこで、シェーピングエアリング８のエア
噴出口８Ｃから矢示Ａ方向にシェーピングエアを噴出さ
せることにより、回転霧化頭５の塗料放出端縁５Ｃから
放出される塗料粒子を、回転霧化頭５の前方に向けて絞
込むようにパターン成形し、図１３中に実線で示す如く
矢示Ｂ方向の小径な塗料噴霧パターンを得るようにして
いる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】然るに、上述した従来
技術では、シェーピングエアリング８のエア噴出口８Ｃ
から回転霧化頭５の周囲に向けてシェーピングエアを矢
示Ａ方向に噴出させているに過ぎないから、例えばメタ
リック塗装等の仕上がり（光沢）を良くするように、シ
ェーピングエア圧を高めて行くと、塗料の噴霧パターン
が小さくなってしまい、塗り重ね回数の不足から色むら
等の原因になるという問題がある。

【００１７】このため、従来技術では、メタリック塗装
等の塗装工程でコンベアスピードを落としたり、レシプ
ロケータの動きを細かくして早くする等の対応が必要と
なり、塗装時間や費用が嵩むばかりか、実用化が難し
く、例えばメタリック塗装等の仕上げ工程では、特別に
ノズルチップからなる「ガンタイプ」の塗装機を使用す
る等の対策をとっているのが実状である。

【００１８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は塗料の噴霧パターンを効果的に
広げることができると共に、塗料粒子を均一に分散させ
ることができ、例えばメタリック塗装等の仕上がりを確
実に向上できるようにした回転霧化頭型塗装装置を提供
することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、回転源を有する塗装機本体と、該塗装機本
体の先端側に回転可能に設けられ、先端側が塗料放出端
縁となるように筒状またはカップ状に形成された回転霧
化頭と、該回転霧化頭の周囲に向けてシェーピングエア
を噴出させるシェーピングエアリングとを備えてなる回
転霧化頭型塗装装置に適用される。

【００２０】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記シェーピングエアリングに、該シェ
ーピングエアリングの周方向に離間して形成され前記シ
ェーピングエアを軸方向に噴出させる複数のエア噴出孔
と、該各エア噴出孔に対応して前記シェーピングエアリ
ングの周方向に離間すると共に前記シェーピングエアリ
ングの先端側に前記シェーピングエアリングの軸心を通
る法線に対して一定の捩れ角をもって斜めに形成された
複数の凹溝からなるエアガイドとを設け、前記各エア噴
出孔は、該各凹溝の底部側に開口する構成としたことに
ある。

【００２１】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、前記各エアガイドを、前記回転霧化頭の回転方向に
対し逆方向となる捩れ角をもって前記シェーピングエア
リングの先端側に形成するのが好ましい。

【００２２】また、請求項３に記載の発明のように、前
記各エアガイドを、前記回転霧化頭の回転方向に対し順
方向となる捩れ角をもって前記シェーピングエアリング
の先端側に形成してもよい。

【００２３】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記シェーピングエアリングには、前記各エアガイド間
に位置して該シェーピングエアリングの先端側に開口
し、被塗物に向けて補助エアを噴出させる複数の補助エ
ア噴出路を形成してなる構成としてもよい。

【００２４】一方、請求項５に記載の発明では、前記シ
ェーピングエアリングに、該シェーピングエアリングの
周方向に離間して形成され前記シェーピングエアを軸方
向に噴出させる複数のエア噴出孔と、該各エア噴出孔に
対応して前記シェーピングエアリングの先端側に周方向
に離間すると共に前記シェーピングエアリングの先端側
に前記シェーピングエアリングの軸心に対して放射状に
延びて形成された複数の凹溝からなるエアガイドとを設
け、前記各エア噴出孔は、該各凹溝の底部側に開口した
ことを特徴としてなる構成を採用している。

【００２５】そして、この場合でも、請求項６に記載の
発明のように、前記シェーピングエアリングには、前記
各エアガイド間に位置して該シェーピングエアリングの
先端側に開口し、被塗物に向けて補助エアを噴出させる
複数の補助エア噴出路を形成してなる構成としてもよ
い。

【００２６】また、請求項７の発明のように、前記エア
ガイドは、前記シェーピングエアリングの先端側に小さ
な溝幅をもった長溝からなる凹溝として周方向に列設し
てもよい。

【００２７】

【作用】請求項１に記載の発明では、シェーピングエア
リングの先端側で周方向に離間した複数の凹溝からなる
エアガイドを一定の捩れ角をもって斜めに形成し、各エ
ア噴射孔を該各凹溝の底部側に開口し、各エア噴出孔か
らのシェーピングエアを該各凹溝により回転霧化頭の周
囲に向けて捩り状態で噴出させる構成としているから、
このときのシェーピングエアを各凹溝の壁面に沿って旋
回流に近い捩り状態の流れとすることができ、シェーピ
ングエアの流速や塗料粒子との混合・分散具合を各凹溝
の捩れ角に応じて調整でき、塗料の噴霧パターンを広げ
ることが可能となる。

【００２８】この場合、請求項２または３に記載の発明
のように、前記各エアガイドを、前記回転霧化頭の回転
方向に対し逆方向または順方向となる捩れ角をもって前
記シェーピングエアリングの先端側に形成することによ
り、シェーピングエアの流速や塗料粒子との混合・分散
具合を適宜に調整でき、各種の塗料に適した噴霧パター
ンを得ることができる。

【００２９】また、請求項４に記載の発明のように、各
エアガイド間に位置し被塗物に向けて補助エアを噴出さ
せる複数の補助エア噴出路をシェーピングエアリングに
形成することにより、回転霧化頭からの塗料粒子に対し
て被塗物に向うエネルギーを補助エアで確実に付与で
き、該補助エアとシェーピングエアとを適宜に調圧する
ことにより、各種の塗料に応じて該各塗料粒子の前方直
進性を任意に調整することが可能となる。

【００３０】一方、請求項５に記載の発明のように、シ
ェーピングエアリングの先端側にシェーピングエアリン
グの軸心に対して放射状に延びる複数の凹溝を周方向に
設け、該各凹溝の底部側に各エア噴出孔を開口すること
によっても、該各エア噴出孔から噴出してくる高圧のシ
ェーピングエアを各凹溝の壁面に沿って広がりをもった
拡散状態の噴出流とすることができ、シェーピングエア
の流速や塗料粒子との混合・分散具合を各凹溝の溝幅等
に応じて適宜に調整できる。

【００３１】そして、この場合でも、請求項６に記載の
発明のように、各エアガイド間に位置してシェーピング
エアリングの先端側に開口する複数の補助エア噴出路を
形成し、該各補助エア噴出孔から被塗物に向けて補助エ
アを噴出させる構成とすることにより、該補助エアの噴
出流で被塗物に向うエネルギーを塗料粒子に対して確実
に付与でき、該補助エアとシェーピングエアとを適宜に
調圧することにより、各種の塗料に応じて該各塗料粒子
の前方直進性を任意に調整することができる。

【００３２】また、請求項７の発明のように、前記エア
ガイドは、前記シェーピングエアリングの先端側に小さ
な溝幅をもった長溝からなる凹溝として周方向に列設す
ることにより、シェーピングエアを各凹溝の壁面に沿っ
て広がりをもった噴出流とすることができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１２に
基づき説明する。なお、実施例では前述した図１３に示
す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その
説明を省略するものとする。

【００３４】図１ないし図４は本発明の第１の実施例を
示している。

【００３５】図中、１１は回転軸４の先端側に螺着して
設けられた回転霧化頭を示し、該回転霧化頭１１は従来
技術で述べた回転霧化頭５とほぼ同様に外周面１１Ａ、
内周側の塗料平滑面１１Ｂおよび先端側の塗料放出端縁
１１Ｃを有し、軸心Ｏ−Ｏを中心にして矢示Ｃ方向に高
速回転するものである。

【００３６】１２は回転霧化頭１１の底部側に配設され
た円板状のハブ部材を示し、該ハブ部材１２には、外周
側よりに位置して塗料およびシンナを回転霧化頭１１の
塗料平滑面１１Ｂに導く第１のハブ孔１２Ａ，１２Ａ，
…と、中央側に位置して先端側にシンナを供給する第２
のハブ孔１２Ｂ，１２Ｂ，…とがそれぞれ同心円状をな
して複数個ずつ形成されている。

【００３７】１３は塗装機本体１のカバーを示し、該カ
バー１３は絶縁性の樹脂材料等によって筒状に形成さ
れ、塗装機本体１を保護すべく該塗装機本体１の外周側
を覆う構成となっている。また、該カバー１３にはシェ
ーピングエア用のエア通路１３Ａが形成され、カバー１
３の先端側内周には、塗装機本体１との間に位置し該エ
ア通路１３Ａに連通する環状のエア溜り１３Ｂと、後述
のノズルリング１５等を塗装機本体１側に固着させるた
めのねじ部１３Ｃとが形成されている。

【００３８】１４はカバー１３のねじ部１３Ｃに螺着さ
れたリテーナリングを示し、該リテーナリング１４はカ
バー１３を塗装機本体１に位置決めし、カバー１３内に
エア溜り１３Ｂを画成している。また、該リテーナリン
グ１４には周方向に一定間隔をもって複数の通気穴１４
Ａが軸方向に穿設され、該各通気穴１４Ａはエア溜り１
３Ｂ内のシェーピングエアをノズルリング１５側に向け
て流通させる。

【００３９】１５はカバー１３のねじ部１３Ｃに螺着さ
れ、塗装機本体１の先端側に位置決めされたシェーピン
グエアリングとしてのノズルリングを示し、該ノズルリ
ング１５は図２および図３に示すように、カバー１３の
ねじ部１３Ｃに螺合する小径のおねじ１５Ａおよび後述
のリテーナ筒２０に螺合する大径のおねじ部１５Ｂが外
周側に形成された段付き筒状のノズル本体部１５Ｃと、
該ノズル本体部１５Ｃから径方向内向きに突出し塗装機
本体１の前側端面に衝合する環状部１５Ｄと、ノズル本
体部１５Ｃから前方に向けて突出し先端側に後述の各ガ
イド溝１９が形成された筒状突出部１５Ｅと、該筒状突
出部１５Ｅとノズル本体部１５Ｃとの間に形成されリテ
ーナ筒２０との間に環状のエアチャンバ１６を画成する
環状凹部１５Ｆとから大略構成されている。

【００４０】ここで、ノズルリング１５のノズル本体部
１５Ｃには周方向に一定の間隔をもって複数個（例えば
１２〜３６個）のノズル穴１７，１７，…が軸方向に穿
設され、該各ノズル穴１７は基端側がエア溜り１３Ｂに
連通し、先端側はエアチャンバ１６に連通している。そ
して、各ノズル穴１７はエア溜り１３Ｂからのシェーピ
ングエアをエアチャンバ１６内に導入させる。また、ノ
ズルリング１５の環状部１５Ｄには図２に示す如く、周
方向に一定間隔をもって複数の通気穴１５Ｇ，１５Ｇ，
…が形成され、該各通気穴１５Ｇはエア軸受２（図１３
参照）からの排気等を必要に応じて回転霧化頭１１の外
周面１１Ａ側に向けて噴出させる構成となっている。

【００４１】１８，１８，…は各ガイド溝１９の底部側
に位置してノズルリング１５の筒状突出部１５Ｅに穿設
された小径のエア噴出孔を示し、該各エア噴出孔１８は
図２および図３に示す如く筒状突出部１５Ｅの軸方向に
延び、基端側がエアチャンバ１６に開口し先端側が各ガ
イド溝１９内に開口している。また、該各エア噴出孔１
８は各ガイド溝１９の溝幅よりも僅かに小径に形成さ
れ、筒状突出部１５Ｅの周方向に一定の間隔をもって合
計２０〜４０個程度配設されている。そして、各エア噴
出孔１８は図１に示すように、回転霧化頭１１の塗料放
出端縁１１Ｃよりも径方向外側に一定の寸法Ｌ（例えば
２〜３ｍｍ程度）だけ離間して配設され、エアチャンバ
１６からのシェーピングエアを各ガイド溝１９内に向け
て軸方向に噴出させる。

【００４２】１９，１９，…はノズルリング１５の筒状
突出部１５Ｅ先端側に形成されたエアガイドとしてのガ
イド溝を示し、該各ガイド溝１９は図２ないし図４に示
す如く、横断面が「コ」字形状をなす細幅な長溝からな
る凹溝として形成され、各エア噴出孔１８に対応して筒
状突出部１５Ｅの周方向に離間し合計２０〜４０個程度
列設されている。そして、該各ガイド溝１９はノズルリ
ング１５の軸心Ｏを通る法線LOに対して一定の捩れ角θ
1 （例えば４５度）をもって筒状突出部１５Ｅの内，外
周面間を斜めに伸長し、該筒状突出部１５Ｅの内，外周
面に開口すると共に、筒状突出部１５Ｅの先端側端面に
軸方向で開口している。

【００４３】ここで、各ガイド溝１９は図２に示す如
く、回転霧化頭１１の回転方向（矢示Ｃ方向）に対して
逆方向となる捩れ角θ1 をもって形成され、各エア噴出
孔１８から噴出してくる高圧のシェーピングエアを各ガ
イド溝１９の壁面に沿ってガイドすることにより、この
シェーピングエアを図４に仮想線で示すように捩り状態
の噴出流として回転霧化頭１１の周囲に向け噴出させ
る。そして、捩り状態の噴出流となったシェーピングエ
アは、回転霧化頭１１の回転方向（矢示Ｃ方向）に対し
逆方向に捩れることにより、回転霧化頭１１の遠心力で
塗料放出端縁１１Ｃから径方向外側に飛び出してくる塗
料に対してシェーピングエアを強く衝突させることがで
きる。

【００４４】２０はノズルリング１５の外周側を取囲む
ように該ノズルリング１５に被着され、該ノズルリング
１５と共にシェーピングエアリングを構成したリテーナ
筒を示し、該リテーナ筒２０は段付筒状に形成され、そ
の基端側はノズルリング１５のおねじ部１５Ｂに螺着さ
れている。そして、該リテーナ筒２０は先端側内周がノ
ズルリング１５の筒状突出部１５Ｅ外周側に嵌合し、該
ノズルリング１５の環状凹部１５Ｆとの間に環状のエア
チャンバ１６を画成している。

【００４５】本実施例による回転霧化頭型静電塗装装置
は上述の如き構成を有するもので、その基本的な作動に
ついては従来技術によるものと格別差異はない。

【００４６】然るに、本実施例によれば、塗装機本体１
に一体に設けたカバー１３の先端側に、回転霧化頭１１
の塗料放出端縁１１Ｃの後側で回転霧化頭１１を取囲む
ようにノズルリング１５とリテーナ筒２０とを設け、ノ
ズルリング１５の筒状突出部１５Ｅ先端側には、周方向
に一定の間隔をもって列設されノズルリング１５の法線
LOに対して捩れ角θ1 分だけ斜めに傾いた複数のガイド
溝１９，１９，…を形成すると共に、該各ガイド溝１９
の底部側には各ガイド溝１９内に向けてシェーピングエ
アを噴出させる各エア噴出孔１８を設ける構成としたか
ら、下記のような作用効果を得ることができる。

【００４７】まず、従来技術と同様に、塗装機本体１に
高電圧を印加することによって回転軸４、回転霧化頭１
１を高電圧に帯電させ、被塗物との間に静電界を形成す
ると共に、塗装機本体１内のエアモータ３によって回転
軸４および回転霧化頭１１を高速回転させる。

【００４８】そして、この状態で、回転霧化頭１１に塗
料を供給し、供給された塗料を回転霧化頭１１の回転
（遠心力）により塗料平滑面１１Ｂに沿って展延する間
に帯電させ、塗料放出端縁１１Ｃからフィルムまたは液
糸状の帯電塗料として放出した後に、機械霧化、静電霧
化によって微粒化して帯電塗料粒子とする。

【００４９】この際、回転霧化頭１１は高速回転してい
るから、この遠心力によって帯電塗料粒子は塗料放出端
縁１１Ｃから径方向外側に飛ばされようとする。しか
し、ノズルリング１５の各エア噴出孔１８から各ガイド
溝１９内に向けて軸方向に噴出したシェーピングエア
は、各ガイド溝１９の壁面でガイドされることにより、
図４に仮想線で示す如くそれぞれが略楕円形状となった
捩り状態の噴出流として回転霧化頭１１の周囲に向け噴
出してくるので、塗料放出端縁１１Ｃから径方向外側に
放出された帯電塗料粒子にこのシェーピングエアを直接
衝突させることにより、帯電塗料粒子を均一に分散させ
ることができると共に、塗料の噴霧パターンをシェーピ
ングエアの捩り状態に応じて調整できる。

【００５０】即ち、捩り状態の噴出流となったシェーピ
ングエアは、旋回流に近い捩り状態の流れとなって、シ
ェーピングエアの方向が調整され、塗料の噴霧パターン
を効果的に広げることができる。また、シェーピングエ
アは、回転霧化頭１１の回転方向（矢示Ｃ方向）に対し
逆方向に捩れることにより、回転霧化頭１１の遠心力で
塗料放出端縁１１Ｃから径方向外側に飛び出してくる帯
電塗料粒子に強く衝突するようになり、このシェーピン
グエア内に帯電塗料粒子を均一に分散させることができ
る。

【００５１】従って、本実施例によれば、ノズルリング
１５の各エア噴出孔１８から噴出する高圧のシェーピン
グエアを、各ガイド溝１９で捩り状態の噴出流とするこ
とにより、塗料の噴霧パターンをシェーピングエアの捩
り状態に応じて効果的に調整できると共に、このシェー
ピングエア内に帯電塗料粒子を均一に分散させることが
でき、被塗物の塗装面の仕上がり品質を確実に向上でき
る。

【００５２】また、ノズルリング１５の先端側に形成し
た各ガイド溝１９によって各エア噴出孔１８からのシェ
ーピングエアを捩り状態で噴出させることにより、塗料
の噴霧パターンを従来技術に比べて大きくすることがで
き、例えばメタリック塗装時でも塗膜の厚さを均一化し
て広いパターンで塗装することができると共に、従来技
術の塗装装置に比べて塗装作業の時間を大幅に短縮で
き、その塗装面を綺麗に仕上げることができる。

【００５３】特に、メタリック塗装の場合には、被塗物
に塗着するときの塗料粒子の粒子速度が問題となり、適
切な粒子速度でない場合には光沢のある塗装を実現する
ことが困難になる。しかし、本実施例では、シェーピン
グエアを捩り状態の噴出流として回転霧化頭１１の周囲
に向け噴出させることにより、被塗物への衝突速度を調
整することができ、光沢のある塗装面を容易に実現する
ことができる等、種々の効果を奏する。

【００５４】次に、図５は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。し
かし、本実施例の特徴は、ノズルリング１５の筒状突出
部１５Ｅ先端側に周方向に一定間隔をもって列設したエ
アガイドとしての各ガイド溝３１を、回転霧化頭１１の
回転方向（矢示Ｃ方向）に対し順方向となる捩れ角θ2
をもって斜めに延びるように形成したことにある。

【００５５】ここで、該各ガイド溝３１は前記第１の実
施例で述べた各ガイド溝１９とほぼ同様に、横断面が
「コ」字形状をなす細幅な長溝からなる凹溝として形成
され、各エア噴出孔１８に対応して筒状突出部１５Ｅの
周方向に離間し合計２０〜４０個程度列設されている。
そして、該各ガイド溝３１はノズルリング１５の軸心Ｏ
を通る法線LOに対して一定の捩れ角θ2 （例えば４５
度）をもって筒状突出部１５Ｅの内，外周面間を斜めに
伸長し、該筒状突出部１５Ｅの内，外周面に開口すると
共に、筒状突出部１５Ｅの先端側端面に軸方向で開口し
ている。

【００５６】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるものの、特に本実施例では、ノズルリング１
５の各エア噴出孔１８から軸方向に噴出してくるシェー
ピングエアを各ガイド溝３１でガイドすることにより、
回転霧化頭１１の回転方向（矢示Ｃ方向）に対し順方向
の捩れ状態となるシェーピングエアの噴出流を生じさせ
ることができる。

【００５７】そして、この場合のシェーピングエアは、
回転霧化頭１１の回転方向（矢示Ｃ方向）に対し順方向
に捩れることにより、回転霧化頭１１の遠心力で塗料放
出端縁１１Ｃから径方向外側に飛び出してくる帯電塗料
粒子を、このシェーピングエア内に均一に分散させるこ
とができると共に、シェーピングエアの流速や塗料粒子
との混合・分散具合を適宜に調整でき、各種の塗料に適
した噴霧パターンを得ることができる。

【００５８】次に、図６ないし図９は本発明の第３の実
施例を示し、本実施例の特徴は、シェーピングエアリン
グに周方向に間隔をもって複数の補助エア噴出路を形成
し、該各補助エア噴出路の噴出口を、エアガイドとして
の各凹溝（ガイド溝）間に位置してシェーピングエアリ
ングの先端側に開口させる構成としたことにある。な
お、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００５９】図中、４１は塗装機本体１のカバーを示
し、該カバー４１は絶縁性の樹脂材料等によって筒状に
形成され、塗装機本体１を保護すべく該塗装機本体１の
外周側を覆う構成となっている。また、該カバー４１に
はシェーピングエア用のエア通路４１Ａと補助エア用の
エア通路４１Ｂとが形成され、カバー４１の先端側内周
には、エア通路４１Ａに連通する環状のエア溜り４１Ｃ
と、エア通路４１Ｂに連通する環状のエア溜り４１Ｄ
と、後述のノズルリング４２を塗装機本体１側に固着さ
せるためのねじ部４１Ｅとが形成されている。

【００６０】４２はカバー４１のねじ部４１Ｅに螺着さ
れ、塗装機本体１の先端側に位置決めされたシェーピン
グエアリングとしてのノズルリングを示し、該ノズルリ
ング４２は前記第１の実施例で述べたノズルリング１５
とほぼ同様に構成され、図７および図８に示す如くおね
じ４２Ａおよびおねじ部４２Ｂが外周側に形成されたノ
ズル本体部４２Ｃ、環状部４２Ｄ、筒状突出部４２Ｅお
よび環状凹部４２Ｆを備えている。しかし、該ノズルリ
ング４２ではノズル本体部４２Ｃがおねじ４２Ａ側に比
較的長く延び、カバー４１のエア溜り４１Ｃ，４１Ｄ側
に臨むようになっている。

【００６１】ここで、ノズルリング４２のノズル本体部
４２Ｃには周方向に一定の間隔をもって複数個（例えば
１２〜３６個）のノズル穴４３，４３，…が軸方向に穿
設され、該各ノズル穴４３は基端側がエア溜り４１Ｃに
連通し、先端側はエアチャンバ１６に連通している。そ
して、各ノズル穴４３はエア溜り４１Ｃからのシェーピ
ングエアをエアチャンバ１６内に導入させる。また、ノ
ズルリング４２の環状部４２Ｄには図７に示す如く、周
方向に一定間隔をもって複数の通気穴４２Ｇ，４２Ｇ，
…が形成され、該各通気穴４２Ｇはエア軸受２（図１３
参照）からの排気等を必要に応じて回転霧化頭１１の外
周面１１Ａ側に向けて噴出させる構成となっている。

【００６２】４４，４４，…はノズルリング４２に形成
された補助エア噴出路を示し、該各補助エア噴出路４４
は図７および図８に示す如くノズル本体部４２Ｃ、筒状
突出部４２Ｅの軸方向に延び、基端側がエア溜り４１Ｄ
に開口している。そして、該各補助エア噴出路４４の先
端側は各ガイド溝１９間に位置して筒状突出部４２Ｅの
先端側端面に開口する小径の噴出口４４Ａとなり、該各
噴出口４４Ａは前記エア溜り４１Ｄからの補助エアを被
塗物に向けて軸方向に噴出させる。

【００６３】ここで、該各噴出口４４Ａは図６に示す如
く、回転霧化頭１１の塗料放出端縁１１Ｃと同等または
該塗料放出端縁１１Ｃよりも僅かに径方向外側に配設さ
れ、塗料放出端縁１１Ｃよりも一定の寸法Ｌ（例えば２
〜３ｍｍ程度）だけ離間した各エア噴出孔１８に対して
は、寸法Ｌ1 （Ｌ1 ≦Ｌ）分だけ径方向内側に配設され
ている。そして、該各噴出口４４Ａは筒状突出部４２Ｅ
の先端側端面に各ガイド溝１９間で、例えば２個（また
は１個）ずつ開口するように形成され、筒状突出部４２
Ｅの周方向に亘っては合計２０〜８０個程度配設されて
いる。

【００６４】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、ノズルリング４２に
軸方向に伸長する複数の補助エア噴出路４４，４４，…
を形成すると共に、該各補助エア噴出路４４の噴出口４
４Ａを各ガイド溝１９間に位置して筒状突出部４２Ｅの
先端側端面に開口させる構成としたから、下記のような
作用効果を得ることができる。

【００６５】即ち、ノズルリング４２の先端側に形成し
た各ガイド溝１９によって各エア噴出孔１８からのシェ
ーピングエアを捩り状態で噴出させると共に、各ガイド
溝１９間に位置する各補助エア噴出路４４の噴出口４４
Ａからは被塗物に向けて補助エアを軸方向に噴出させる
構成としているから、補助エアにより回転霧化頭１１か
らの帯電塗料粒子に対し被塗物に向うエネルギーを効果
的に付与でき、これらの塗料粒子に被塗物に向う前進性
を与えつつ、塗料の噴霧パターンを効果的に広げること
ができる。

【００６６】また、補助エアとシェーピングエアとを個
別に調圧することにより、各種の塗料に応じてシェーピ
ングエアの噴出流と補助エアの噴出流とを適宜に調節で
きるから、各種の塗料に適した前方助力性能（被塗物に
向うエネルギー）を塗料粒子に対して確実に付与するこ
とができ、塗料粒子の前方直進性を効果的に調整できる
と共に、塗料の噴霧パターンを確実に向上させることが
できる。

【００６７】次に、図１０および図１１は本発明の第４
の実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。しかし、本実施例の特徴は、ノズルリング１
５の筒状突出部１５Ｅに被塗物に向けて補助エアを噴出
させる複数の補助エア噴出路５１，５１，…を形成し、
該各補助エア噴出路５１の先端側を各ガイド溝１９間に
位置する噴出口５１Ａとして筒状突出部１５Ｅの先端側
端面に開口させる構成としたことにある。

【００６８】ここで、各補助エア噴出路５１は筒状突出
部１５Ｅの軸方向に延び、基端側がエアチャンバ１６に
開口し、先端側は噴出口５１Ａとなっている。そして、
該各補助エア噴出路５１の各噴出口５１Ａは前記第３の
実施例で述べた各補助エア噴出路４４の噴出口４４Ａと
ほぼ同様に、回転霧化頭１１の塗料放出端縁１１Ｃと同
等または該塗料放出端縁１１Ｃよりも僅かに径方向外側
に配設され、塗料放出端縁１１Ｃよりも一定の寸法Ｌだ
け離間した各エア噴出孔１８に対しては、寸法Ｌ2 （Ｌ
2 ≦Ｌ）分だけ径方向内側に配設されている。

【００６９】また、各噴出口５１Ａは筒状突出部１５Ｅ
の先端側端面に各ガイド溝１９間に位置して、例えば２
個（または１個）ずつ開口するように形成され、筒状突
出部１５Ｅの周方向に亘っては合計２０〜８０個程度配
設されている。

【００７０】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、各ガイド溝１９間に
位置する各補助エア噴出路５１の噴出口５１Ａから被塗
物に向けて補助エアを噴出させる構成としているから、
補助エアにより回転霧化頭１１からの帯電塗料粒子に対
し被塗物に向うエネルギーを効果的に付与でき、これら
の塗料粒子に被塗物に向う前進性を与えつつ、塗料の噴
霧パターンを効果的に広げることができる。

【００７１】次に、図１２は本発明の第５の実施例を示
し、本実施例では前記第３の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとするに、
本実施例の特徴は、ノズルリング４２の筒状突出部４２
Ｅ先端側に形成した凹溝（エアガイド）としてのガイド
溝６１，６１，…を、ノズルリング４２の軸心Ｏに対し
て放射状に延びる構成としたことにある。

【００７２】ここで、各ガイド溝６１は前記第１の実施
例で述べた各ガイド溝１９とほぼ同様に、横断面が
「コ」字形状をなす細幅な長溝からなる凹溝として形成
され、各エア噴出孔１８に対応して筒状突出部４２Ｅの
周方向に離間し合計２０〜４０個程度列設されている。
しかし、各ガイド溝６１はノズルリング４２の軸心Ｏを
通る法線LOに対して捩れ角が零となるように形成され、
該筒状突出部４２Ｅの内，外周面に開口すると共に、筒
状突出部４２Ｅの先端側端面に軸方向で開口している。

【００７３】また、筒状突出部４２Ｅの先端側端面に
は、各ガイド溝６１間に位置して各補助エア噴出路６２
の噴出口６２Ａが開口し、該各補助エア噴出路６２の噴
出口６２Ａは前記第３の実施例で述べた補助エア噴出路
４４と同様に被塗物に向けて補助エアを噴出させる構成
となっている。

【００７４】かくして、このように構成される本実施例
でも、ノズルリング４２の筒状突出部４２Ｅ先端側に小
さい溝幅をもった複数の凹溝としての各ガイド溝６１を
周方向に列設し、該各ガイド溝６１内に開口するように
該各ガイド溝６１の底部側に各エア噴出孔１８を穿設す
る構成としたから、該各エア噴出孔１８から噴出してく
る高圧のシェーピングエアを各ガイド溝６１の壁面に沿
って広がりをもった拡散状態の噴出流とすることがで
き、シェーピングエアの流速や塗料粒子との混合・分散
具合を各ガイド溝６１の溝幅等に応じて適宜に調整で
き、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ること
ができる。

【００７５】また、本実施例では、各ガイド溝６１間に
位置する各補助エア噴出路６２の噴出口６２Ａから被塗
物に向けて補助エアを噴出させる構成としているから、
補助エアにより回転霧化頭１１からの帯電塗料粒子に対
し被塗物に向うエネルギーを効果的に付与でき、これら
の塗料粒子に被塗物に向う前進性を与えつつ、塗料の噴
霧パターンを効果的に広げることができる。

【００７６】なお、前記第５の実施例では、各ガイド溝
６１間に位置して筒状突出部４２Ｅの先端側端面に開口
する各補助エア噴出路６２をノズルリング４２に形成す
るものとして述べたが、これらの各補助エア噴出路６２
等は必ずしも設けなくてもよい。一方、前記第２の実施
例で述べたノズルリング１５に対しても、前記第３，第
４の実施例で述べた補助エア噴出路４４（５１）と同様
の補助エア噴出路を設けるようにしてもよい。

【００７７】また、前記第１〜第４の実施例では、ノズ
ルリング１５（４２）の先端側に形成する各ガイド溝１
９（３１）を、例えば４５度程度の捩れ角θ1 （θ2 ）
をもって斜めに伸長させるものとして述べたが、本発明
はこれに限らず、各種の塗料に最適な噴霧パターンを得
るために捩れ角θ1 （θ2 ）を、例えば０〜７０度程度
の角度範囲をもって任意に変更するようにしてもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、シェーピングエアリングの先端側で周方向に離
間して形成した複数の凹溝からなるエアガイドを、一定
の捩れ角をもって斜めに伸長させ、各エア噴射孔を該各
凹溝の底部側に開口する構成としたから、各エア噴出孔
からのシェーピングエアを該各凹溝の壁面でガイドする
ことにより回転霧化頭の周囲に向けて略楕円形状となっ
た捩り状態の噴出流として噴出させることができる。こ
のため、シェーピングエアを旋回流に近い捩り状態の流
れとすることができ、塗料の噴霧パターンを効果的に広
げることができると共に、塗料粒子を均一に分散させる
ことができ、例えばメタリック塗装等の仕上がりを確実
に向上できる。また、シェーピングエアの流速や塗料粒
子との混合・分散具合を各凹溝の捩れ角に応じて効果的
に調整できる。

【００７９】この場合、請求項２または３に記載の発明
のように、前記各エアガイドを、前記回転霧化頭の回転
方向に対し逆方向または順方向となる捩れ角をもって前
記シェーピングエアリングの先端側に形成することによ
り、シェーピングエアの流速や塗料粒子との混合・分散
具合を安定させることができ、各種の塗料に適した噴霧
パターンを得ることができる。

【００８０】また、請求項４に記載の発明のように、各
エアガイド間に位置し被塗物に向けて補助エアを噴出さ
せる複数の補助エア噴出路をシェーピングエアリングに
形成する構成とすれば、各補助エア噴出路からの補助エ
アにより回転霧化頭からの塗料粒子に対して被塗物に向
うエネルギーを効果的に付与でき、これらの塗料粒子に
被塗物に向う前進性を与えつつ、塗料の噴霧パターンを
効果的に広げることができる。そして、補助エアとシェ
ーピングエアとを個別に調圧することにより、各種の塗
料に応じてシェーピングエアの噴出流と補助エアの噴出
流とを適宜に調節できるから、塗料粒子が被塗物に向う
エネルギーを各種の塗料に適した前方助力性能とするこ
とができ、塗料粒子の前方直進性を効果的に調整できる
と共に、塗料の噴霧パターンを確実に向上させることが
できる。

【００８１】一方、請求項５に記載の発明のように、シ
ェーピングエアリングの先端側にシェーピングエアリン
グの軸心に対して放射状に延びる複数の凹溝からなるエ
アガイドを周方向に列設し、該各凹溝内に開口するよう
に該各凹溝の底部側に各エア噴出孔を穿設することによ
っても、該各エア噴出孔から噴出してくる高圧のシェー
ピングエアを各凹溝の壁面に沿って広がりをもった拡散
状態の噴出流とすることができ、シェーピングエアの流
速や塗料粒子との混合・分散具合を各凹溝の溝幅等に応
じて適宜に調整できる。

【００８２】そして、この場合でも、請求項６に記載の
発明のように、各エアガイド間に位置してシェーピング
エアリングの先端側に開口する複数の補助エア噴出路を
形成し、該各補助エア噴出孔から被塗物に向けて補助エ
アを噴出させる構成とすることにより、該補助エアの噴
出流で被塗物に向うエネルギーを塗料粒子に対して確実
に付与でき、各種の塗料に適した前方助力性能を塗料粒
子に効果的に与えることができると共に、塗料の噴霧パ
ターンを確実に向上させることができ、各種の塗料に適
した噴霧パターンを得ることができる。

【００８３】また、請求項７の発明のように、エアガイ
ドをシェーピングエアリングの先端側に小さな溝幅をも
った長溝からなる凹溝として周方向に列設してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による回転霧化頭型静電
塗装装置の回転霧化頭およびノズルリング等を示す縦断
面図である。

【図２】図１中のノズルリングを拡大して示す正面図で
ある。

【図３】図２中の矢示 III−III 方向拡大断面図であ
る。

【図４】シェーピングエアの捩り状態を示すノズルリン
グの各ガイド溝およびカバーの部分斜視図である。

【図５】第２の実施例による回転霧化頭型静電塗装装置
のノズルリングを示す図２と同様の正面図である。

【図６】第３の実施例による回転霧化頭型静電塗装装置
のノズルリングおよび補助エア噴射路等を拡大して示す
縦断面図である。

【図７】図６中のノズルリングを拡大して示す正面図で
ある。

【図８】図７中の矢示VIII−VIII方向拡大断面図であ
る。

【図９】シェーピングエアの捩り状態を示すノズルリン
グの各ガイド溝およびカバーの部分斜視図である。

【図１０】第４の実施例による回転霧化頭型静電塗装装
置のノズルリングおよび補助エア噴射路等を拡大して示
す縦断面図である。

【図１１】図１０中のノズルリングを拡大して示す図３
と同様の拡大断面図である。

【図１２】第５の実施例による回転霧化頭型静電塗装装
置のノズルリングを示す図２と同様の正面図である。

【図１３】従来技術による回転霧化頭型静電塗装装置の
回転霧化頭およびシェーピングエアリング等を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１塗装機本体３エアモータ（回転源）１１回転霧化頭１１Ａ外周面１１Ｂ塗料平滑面１１Ｃ塗料放出端縁１３，４１カバー１３Ａ，４１Ａ，４１Ｂエア通路１５，４２ノズルリング（シェーピングエアリング）１５Ｃ，４２Ｃノズル本体部１５Ｅ，４２Ｅ筒状突出部１６エアチャンバ１７，４３ノズル穴１８エア噴出孔１９，３１ガイド溝（エアガイド）２０リテーナ筒４４，５１，６２補助エア噴出路４４Ａ，５１Ａ，６２Ａ噴出口６１ガイド溝（凹溝）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 5/00 - 5/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転源を有する塗装機本体と、該塗装機
本体の先端側に回転可能に設けられ、先端側が塗料放出
端縁となるように筒状またはカップ状に形成された回転
霧化頭と、該回転霧化頭の周囲に向けてシェーピングエ
アを噴出させるシェーピングエアリングとを備えてなる
回転霧化頭型塗装装置において、前記シェーピングエアリングには、該シェーピングエア
リングの周方向に離間して形成され前記シェーピングエ
アを軸方向に噴出させる複数のエア噴出孔と、該各エア
噴出孔に対応して前記シェーピングエアリングの周方向
に離間すると共に前記シェーピングエアリングの先端側
に前記シェーピングエアリングの軸心を通る法線に対し
て一定の捩れ角をもって斜めに形成された複数の凹溝か
らなるエアガイドとを設け、前記各エア噴出孔は、該各
凹溝の底部側に開口する構成としたことを特徴とする回
転霧化頭型塗装装置。
【請求項２】前記各エアガイドは、前記回転霧化頭の
回転方向に対し逆方向となる捩れ角をもって前記シェー
ピングエアリングの先端側に形成してなる請求項１に記
載の回転霧化頭型塗装装置。
【請求項３】前記各エアガイドは、前記回転霧化頭の
回転方向に対し順方向となる捩れ角をもって前記シェー
ピングエアリングの先端側に形成してなる請求項１に記
載の回転霧化頭型塗装装置。
【請求項４】前記シェーピングエアリングには、前記
各エアガイド間に位置して該シェーピングエアリングの
先端側に開口し、被塗物に向けて補助エアを噴出させる
複数の補助エア噴出路を形成してなる請求項１，２また
は３に記載の回転霧化頭型塗装装置。
【請求項５】回転源を有する塗装機本体と、該塗装機
本体の先端側に回転可能に設けられ、先端側が塗料放出
端縁となるように筒状またはカップ状に形成された回転
霧化頭と、該回転霧化頭の周囲に向けてシェーピングエ
アを噴出させるシェーピングエアリングとを備えてなる
回転霧化頭型塗装装置において、前記シェーピングエアリングには、該シェーピングエア
リングの周方向に離間して形成され前記シェーピングエ
アを軸方向に噴出させる複数のエア噴出孔と、該各エア
噴出孔に対応して前記シェーピングエアリングの先端側
に周方向に離間すると共に前記シェーピングエアリング
の先端側に前記シェーピングエアリングの軸心に対して
放射状に延びて形成された複数の凹溝からなるエアガイ
ドとを設け、前記各エア噴出孔は、該各凹溝の底部側に
開口する構成としたことを特徴とする回転霧化頭型塗装
装置。
【請求項６】前記シェーピングエアリングには、前記
各エアガイド間に位置して該シェーピングエアリングの
先端側に開口し、被塗物に向けて補助エアを噴出させる
複数の補助エア噴出路を形成してなる請求項５に記載の
回転霧化頭型塗装装置。
【請求項７】前記エアガイドは、前記シェーピングエ
アリングの先端側に小さな溝幅をもった長溝からなる凹
溝として周方向に列設してなる請求項１，２，３，４，
５または６に記載の回転霧化頭型塗装装置。