JP5819994B2 - 塗料カートリッジ付スプレイガン - Google Patents

Description

本発明は液体用のスプレイガン、特に簡便装填型且つ可換型のカートリッジを使用しガン自体への塗料付着を避けるタイプのスプレイガンに関する。

一般的なスプレイガンでは、内蔵部品の取り外し、適正な清掃及び内蔵部品の再組み付けが使用毎に必要となる。これには時間がかかるし、危険な廃棄物やその廃棄コストも発生する。それに加え、有毒な気体や溶剤への曝露が清掃中に発生しかねないという不都合もある。

国際公開第ＷＯ２００９／０１５２６０号パンフレット（Ａ２）

望まれているのは、使用する塗料を別の色の塗料へと変更する際にそのスプレイガンを清掃する必要をなくし、その使用色変更をより迅速且つ容易に行えるようにすることである。

望まれているのは、使い捨てカートリッジを使用することで、本体への塗料付着が発生せず清掃が不要なスプレイガンにすることである。清掃材例えば溶剤の使用を不要にし、その使用につきものの残滓の廃棄を不要にすることも望まれている。

カートリッジには、その使用が容易でスプレイガンの本体に対し迅速に着脱できることが求められている。そうしたカートリッジを装填でき、カートリッジ側のピンをガン側トリガに迅速且つ容易に連結でき、且つカートリッジ周りでの気流バイパスを阻めるスプレイガンも求められている。

本発明の塗料用スプレイガンで使用されるカートリッジは、カートリッジ内塗料流制御用のニードル状バルブ部材と係合可能な錘状の先端部と、ニードル状バルブ部材の後端を受け容れると共にその一部をはみ出させる後端部と、塗料源に至る連結部と、を有する管を備え、トリガがニードル状バルブ部材の後端に連結された状態でそのトリガを操作するとカートリッジ内塗料流が生じる構成である。

スプレイガンはカートリッジの装填手法で幾通りかの形態に分類できる。第１の形態は前後分割型でヒンジ付のスプレイガンであり、カートリッジ室が前後に分かれた状態で前方部側にカートリッジを元込めする仕組み、並びにガンの前方部・後方部間を嵌めあわせてカートリッジの位置を固定する仕組みによって、カートリッジの装填及び回収に際するアクセスを迅速且つ容易に行えるようにする形態である。

第２の形態は、その後部にカートリッジを装填しそこに固定するタイプのスプレイガンである。

第３の形態は、その前方部を後方部から切り離しカートリッジを装填してから両者を連結し直すタイプのスプレイガンである。

第４の形態は、内部のカートリッジ室に通じる開口を介しその室内にカートリッジを装填してそこに固定するタイプのスプレイガンである。

これらのうち前後分割型でヒンジ付の形態を採るスプレイガンでは、そのガンの前方部・後方部間を閉状態にして嵌めあわせたとき、即ち前方部・後方部間界面で後方部内通気路が前方部内通気路に連通しているときに、スプレイ条件生成用の加圧気を後方部に供給するとその通気路内に気流が発生する。それら通気路同士が連通する部位での漏気を防ぐには、その連通部位に封止部が生じるようガスケット部材を可換型のカートリッジに付加すればよい。

この構成では、カートリッジを速やかに装填しさえすれば、スプレイガンの清掃抜きでスプレイ対象塗料を他色のものへと交換することができる。塗料がガン本体に付着しなければ、毎使用後のスプレイガン清掃が不要となるため清掃材及び清掃時間を節約でき、また清掃材及び余剰塗料の廃棄も不要となる。

なお、請求項１の前提部分に示したスプレイガンについては特許文献１に記載がある。

本発明によれば、毎使用後にスプレイガンを清掃する必要がなくなる。

本発明によれば、清掃液、清掃ブラシ及びワイパを使用することなく、スプレイガンを次回使用に向け整えることができる。

本発明によれば、スプレイガン使用時に塗料を他色のものへと素早く切り替えることができる。

本発明によれば、清掃時間を縮め清掃コストを抑えることができる。

本発明によれば、塗料廃棄量を削減することができる。

本発明によれば、スプレイガンの清掃やメンテナンスに起因する稼働停止時間を縮めることができる。

本発明の他の目的、効果及び新規部分についてより明快にご理解頂くため、以下の説明を別紙図面と併せ参照されたい。図中、同様の参照符号が付されている部材は互いに対応する部材である。

塗料カートリッジの縦断面図である。 カートリッジが装填されているヒンジ式スプレイガンの閉ポジション時縦断面図である。 カートリッジが装填されているヒンジ式スプレイガンの開ポジション時縦断面図である。 カートリッジが装填されている背載せ式スプレイガンの縦断面図である。 図２及び図３に示したスプレイガンで使用可能なガスケット付カートリッジの側面図である。 図５に示したカートリッジの正面図である。 別例に係る封止ガスケット付カートリッジの斜視図である。 更なる別例に係る封止ガスケット付カートリッジの斜視図である。 図５又は図７に示したカートリッジが装填されているスプレイガンの部分縦断面図である。

図１に、特許文献１に記載のあるスプレイガン用カートリッジ２０を示す。このカートリッジ２０のボディ２２は管状であり、同心の前部開口２６を有する錘状のノズル２４がそのカートリッジ２０の先端に備わっている。ボディ２２の先端からやや離れた位置には塗料供給口５２があり、塗料はそこを介しカートリッジ２０内に送ることができる。また、カートリッジ２０の後端にはエンドキャップ２８があり、ニードル状バルブ部材（以下「ニードル」）４０を通しスライドさせうるよう後部開口３０がそのキャップ２８に設けられている。カートリッジ２０内にはニードル４０を前方に付勢するバネ３２があり、ニードル４０の前部にある尖った端３６をその働きで前部開口２６の内側に押し当てること、ひいてはその開口２６を塞ぎボディ２２からの塗料漏出を阻むことができる。ニードル４０の後端にはスプレイガン６０側トリガ６２と連結可能なノブ４４があり、カートリッジ２０のボディ２２におけるニードル４０の位置をそのトリガ６２で調整することができる。

カートリッジ２０は図２の如くスプレイガン６０に装填される。このガン６０ではトリガ６２がニードル４０と連携するよう設けられており、利用可能な塗料流のうち自ガン６０からスプレイされる塗料の量をそのトリガ６２で調整することができる。図示例では、そのトリガ６２に備わるクレードル４６をニードル４０が貫いている。トリガ６２が後方に動くとニードル４０の後端にあるノブ４４がクレードル４６に接触し、ニードル４０がバネ３２の力に逆らい後方へと引かれて前部開口２６が開き、そこから塗料が吐出されることとなる。また、このガン６０にはノブ６６付のスプレイ限界調整用ストップ６４が設けられており、ニードル４０側ノブ４４の後部に接触させたい位置までノブ６６でそのストップ６４をねじ込むことで、開口２６に対するニードル４０の開き具合を制限することができる。

図２及び図３に例示したスプレイガン６０はヒンジ付の元込め型である。このガン６０は前方部７４、ヒンジ７５及び後方部７６を有しており、その前方部７４・後方部７６間がヒンジ７５で連結されている。カートリッジ２０を室６８内に十分差し込むと、ガン６０の前方部７４内にある座７０にそのショルダ３４が当たって止まる。ヒンジ７５を中心に前方部７４を回し後方部７６に嵌めて閉状態にすると、室６８内のカートリッジ２０が後方部７６によって前方に押されてショルダ３４が座７０上の凸状ストップまで進み、カートリッジ２０・座７０間に図４に例示の如く気密封止部が生じる。スプレイガン内に空気を封止する手段としては、このほかに、カートリッジ室内へのカートリッジの締まり嵌めや、図２に示したリングシール４３をはじめとする封止材も利用されうる。図２におけるラッチは、固定部７７と、固定部７７に対する上下動ひいては離合が可能な可動部７８で構成されている。

スプレイガン６０の前方部７４にスプレイヘッドアセンブリ９０が載っている状態でトリガ６２を用いニードル４０を移動させると、カートリッジ２０の前部開口２６付近に気流が生じてアセンブリ９０から塗料がスプレイされる。アセンブリ９０に対する給気は他種スプレイガンでのそれと同様に行われる。例えば、ガン６０の前方部７４内にある通気路９４と、同ガン６０の後方部７６内にある通気路９２との位置を揃え、両通気路を通流状態にする。通気路９２，９４に密公差嵌め部分又は封止部を設けることや、通気路９２，９４間をつなぐ管を設けることもできる。また、空気は気管９５を介し銃把７２に供給される。そこからアセンブリ９０に送給される空気の量は、所要パターンでスプレイが行われるよう、図３に示す気流制御バルブのノブ９６で制御することができる。

スプレイガンの前方部７４に気管９５をつなぎ、前方部７４から後方部７６に至る通気路同士の連通を不要にすることもできる。

図４に、特許文献１に記載があるスプレイガンの別例として、そのカートリッジ２０を構成する管状のボディ２２上に環状の窪み４７があり、その窪み４７にピン４５がはまることでカートリッジ２０がスプレイガン６０内に固定され、その状態でトリガ６２を操作するとカラー４９がノブ４４のそばでニードル４０の後部に当たってニードル４０の位置が変わり、その結果としてガン６０内の塗料流が調整される構成を示す。

図示の通り、この構成では塗料リザーバ５４がカートリッジ２０に通じている。カートリッジ２０上にリザーバ５４をねじ付ける形態でもよいし、リザーバ５４がカートリッジ２０と一体な形態でもよいし、リザーバ５４をその他の任意手段でスプレイガンに連結する形態でもよい。塗料供給口５２を介しカートリッジ２０に塗料を送給する手段としては、このほか、塗料源につながるホースも採用可能である。また、この図中の通気路９２，９４は図２中のそれと同様の構成である。

ここまで諸図を用いスプレイガンの諸種構成、諸種制御状態及び諸種形状を示してきたのは、本発明に係る可換なカートリッジを様々なタイプのスプレイガンで使用できることを示すためである。更に、市販されている様々なスプレイガンに合わせカートリッジの構成を多様にカスタマイズすることができる。

図示しないが、図２中の前方部７４及び後方部７６にネジ山を設け両者をかみ合わせる構成にしてもよい。こうした構成のスプレイガン６０にカートリッジを装填する際には、前方部７４を回して後方部７６から外し、カートリッジを装填した後、前方部７４を回して取り付ければよい。

そのほか、後方部７６に対する前方部７４の取り付けには、ラッチ、差し込みアタッチメント、スナップ、ネジ等、様々な種類の締結具を使用することができる。

更に、図示しないが、銃身部の上面に設けた開口を介しスプレイガンの銃身部内にある室にアクセスでき、銃把付プランジャの働きでカートリッジ２０を前方に押して所定位置に送り、またその銃把でプランジャを押し銃身部内でカートリッジ２０をしっかり保持させる構成にすることもできる。この構成では、その室内にカートリッジ２０が押し込まれる形態が、プランジャがボルト代わりに働く点を除き、ボルトアクションライフルとよく似た形態になる。ニードルはその後にトリガに連結される。

ニードル４０に対するトリガ６２の取り付けは、ピンやカラーをはじめ様々な手段で行うことができる。更に、バネ３２をカートリッジ内に配置する必要はないので、エンドキャップ２８とニードルシャフトの突出部分に備わる突起との間で働くよう、バネ３２をカートリッジ外に設けることもできる。

図５に、本発明に係る液体用のスプレイガンで使用可能な塗料用のカートリッジ１００を示す。このカートリッジ１００には封止用のガスケット部材１０２が一体化されている。より具体的には、このカートリッジ１００のボディ１０４は後端１０６及び先端１０８を有する管状であり、バネ付勢されたニードル１１０の少なくとも一部がその内部に入り込んでいる。ニードル１１０の先端１０８には図９の如くテーパ１１２が付されているので、図６の如くカートリッジ１０４の先端１０８にあるノズル開口１１４に対し、そのニードル１１０を連携させることができる。即ち、図４を参照して前述したトリガ機構を用いニードル１１０を動かすことで、開口１１４を随意に開閉することができる。

カートリッジ１００には、更に、ボディ１０４の内部流路と通流する流体供給管１１６が設けられている。これは当該内部流路へのスプレイ対象液送給口であり、コネクタ１１８を介し液源キャニスタ等の管用液源を連結することができる。

この図に示す通り、カートリッジ１００には環状のショルダ１２０があり、大径部分１２２とその前方にある先端１０８寄り小径部分１２４とがそのショルダ１２０を境に一体につながっている。そのショルダ１２０のそばには、封止面を形成するガスケット１２６や径方向に張り出したガスケット部材１０２がある。そのガスケット部材１０２には、厚み方向に沿って少なくとも１個、好ましくは図６の如く２個の貫通孔１２８，１３０が設けられている。ガスケット部材１０２はいくらか圧縮が効くよう弾性素材で形成するのが望ましいが、カートリッジ１００のボディを形成しているものと同じリジッドなプラスチック素材で形成してもかまわない。ガスケット部材１０２及びガスケット１２６をボディ１０４と一体に形成するのではなく別体に形成し、ショルダ１２０の表面に押し当たるようガスケット１２６を小径部分１２４上に摩擦嵌めすること又は接着することでも、その位置を固定することができる。

図７に、図５に示したものとやや異なる構成を有する可換カートリッジの斜視外観を示す。このカートリッジのボディ１３２にも図示の通りノズル開口１３４が設けられており、バネ付勢されたニードル状バルブ部材を先に示した諸例と同じく用いることでその開口１３４を随意に全閉又は部分閉することができる。そのボディ１３２上、長手方向沿いの所定位置を縁取っているのは環状のガスケット１３６であり、そこからはガスケット部材１３８が径方向に張り出している。そのガスケット部材１３８には、厚み方向に沿い貫通孔１４０，１４２が設けられている。ガスケット１３６の形成素材は、前述のものと同じくフレキシブル素材でもリジッド素材でもかまわない。また、ガスケット部材１３８をガスケット１３６と一体に形成するようにしてもよいし、両者を別体に形成し本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）にとり既知の接合手法のうち相応なもので接合するようにしてもよい。更に、ガスケット１３６をボディ１３２の表面に差し込むようにしてもよいし、ボディ１３２の表面沿いに滑らせて嵌めるようにしてもよい。ガスケット１３６をボディ１３２上に射出成形操作で固定することも考えられる。

図８に、図７に示したものとやや異なる例として、貫通孔１４０，１４２を取り巻く位置に管状のブッシング１４４，１４６が形成されており、それらがガスケット部材１３８から見て前方に張り出しているものの斜視外観を示す。ブッシング１４４，１４６は、ボディ１３２の後端方向に張り出すよう装備させることも可能であるが、図示の構成の方が望ましい。それは、カートリッジを装填する操作が一般にスプレイガン前方部への装填として行われるからである。ブッシング１４４，１４６を環状のガスケット部材乃至封止材１３８と一体に形成しそのガスケット１３６を前述の如くボディ１３２と一体に形成することや、ブッシング１４４，１４６を別体に形成してボディ１３２の表面に取り付け所望且つ所定の長手方向位置にてボディ１３２に接着することも可能である。

図７及び図８に示した例では、ガスケット部材１３８が四角形に近い形状を有している。これは、貫通孔１４０，１４２（及びそれに対応する相平行なブッシング１４４，１４６）が２個設けられている場合に適した形状である。従って、これ以外の形状を有するガスケット部材１３８を使用する余地もある。特に、貫通孔（及びブッシング）が１個しかない構成や非平行貫通孔（及びブッシング）が１個又は複数個ある構成では、別の形状の方がよいであろう。

次に、図５〜図８を参照して説明した諸例のカートリッジに関し、スプレイガン用可換カートリッジとしての使用法について説明する。

図９に、図６又は図７に示したカートリッジを使用するのに適したスプレイガンの部分断面を示す。

この図で参照符号１４８が付されているのは同ガンのエアキャップであり、図示の通り、その内部には環状の通気路が形成されている。この通気路は、キャップ１４８の前面にある噴気孔１５２からエアジェットが噴射され、それに向けて出気孔１５０から気流が送られるように構成されている。キャップ１４８は、図２に例示したスプレイヘッドアセンブリ９０のそれに類似した機能を有している。その装着先はガンの前方部１５４であり、保持ナット１５６で随時着脱することができる。キャップ１４８には、ガンの前方部１５４内に配気リング１５８ａを封じる役目もある。ガン内配気は配気素子１５８及び配気リング１５８ａの役目であり、後者の中央にある開口にはカートリッジ１００が、更にその内側にはニードル４０が入り込んでいる（例えば図４を参照）。また、この図で参照符号１６０が付されているのは同ガンの後方部であり、銃身状の前方部１５４に対しこの銃把状の後方部１６０を連結手段たるヒンジピン１６２周りで枢動させることができる。ヒンジによる連結を利用し前方部１５４・後方部１６０間を開状態にした状態では、図２及び図３を参照して説明した通り、カートリッジ１００をキャップ１４８内に装填することができる。その後、前方部１５４・後方部１６０間を閉状態にすると、貫通孔１２８，１３０の位置が前方部１５４内通気路１６６及び後方部１６０内通気路１６４の位置と揃う一方、カートリッジ１００上のガスケット部材１０２が同ガンの前方部１５４・後方部１６０間界面に到来する結果、当該界面にある接合部が封止されることとなる。

カートリッジ１００上のガスケット例えば図５に示した環状のガスケット１２６が、こうして図９の如くカートリッジ１００上のショルダ１２０と配気リング１５８ａの後端を囲う壁との間に収まると、同ガンの前方部１５４・後方部１６０間に隙間がない状態、即ち両者間の界面からの漏気がそのガスケット１２６で阻まれる状態となる。同ガンの配気素子１５８及び配気リング１５８ａとカートリッジ１００との間はこのようにして密封される。

図８に示した構成のガスケット部材を使用する場合は、通気路１６６を囲う孔を前方部１５４に設け（図９では図示せず）、そこにブッシング１４４，１４６が収まるようにする。ブッシング１４４，１４６は、界面前後の通気路１６４・１６６間の位置決め素子としてエアジェット発生に資するのみならず、例えば大容積低圧力（ＨＶＬＰ）スプレイガン内スロットル部材としても有用である。

スプレイガンやそのノーズに至る空気の流路は、スプレイヘッドアセンブリ９０（図２）又はエアキャップ１４８（図９）がノズル開口２６（図１）又は１１４（図６）の近隣を占め、スプレイパターンに応じ同ガンが機能するよう塗料が気流によって運ばれる限り、どのような種類のものであってもかまわない。

カートリッジ１００に備わる塗料源連結用の管１１６は、ネジ山同士のかみ合いで塗料リザーバに連結される構成や塗料リザーバと一体な構成にしてもよいし、塗料缶や塗料ポンプといった塗料源にホース等の手段で連結される構成にしてもよい。

以上、スプレイガンから放たれる液体乃至流体が塗料であるものとして説明してきたが、カートリッジから送給可能な物質であればどのような物質でもスプレイガンから放つことができる。自明な通り、本発明は以上の教示に基づき多様な形態で実施しまた多様に変形することが可能である。即ち、本発明の技術的範囲は別紙特許請求の範囲で定義されるものであり、その範囲内であれば本発明を他の形態で実施することも可能であるので、その点をご理解頂きたい。

Claims (16)

1. 可換なカートリッジ（２０，１００）を伴う液体用のスプレイガン（６０）であって、カートリッジ室（６８）を有する銃身状の前方部（７４）と、前方部に対し開状態及び閉状態をとりうる銃把状の後方部（７６）と、を備え、前方部・後方部間が開状態であるときはカートリッジ室内にアクセスしてカートリッジを入れることができ、閉状態であるときは前方部内及び後方部内の通気路（９２，９４）同士がその界面で連通するスプレイガンにおいて、
   前方部・後方部間がヒンジ（７５）によって連結され、
   カートリッジがカートリッジ室内にあり且つ前方部・後方部間が閉状態であるとき上掲の界面での漏気を阻む封止部が形成されるよう、カートリッジに対し固定的なガスケット部材（１０２，１３８）がカートリッジに備わることを特徴とするスプレイガン。
2. 請求項１記載のスプレイガンであって、そのカートリッジ（２０）が、内部流路を有する管（２２，１０４）及びその内部流路内で反復移動可能なニードル状バルブ部材（４０，１１０）を有し、当該内部流路の末端にあるノズル開口（３０）がニードル状バルブ部材で随時開閉されるスプレイガン。
3. 請求項２記載のスプレイガンであって、別の開口を介しカートリッジの内部流路に通ずる別の管（５２，１１６）を備え、当該別の管を介しカートリッジ・スプレイ対象液源間が連結されるスプレイガン。
4. 請求項１記載のスプレイガンであって、そのカートリッジが、上掲の界面を挟みカートリッジ室内の座と連携するショルダ（１２０）と、そのショルダに付随しており前方部・後方部間が閉状態であるときショルダ・後方部間に挟まるガスケット部材と、を有するスプレイガン。
5. 請求項１記載のスプレイガンであって、そのガスケット部材（１０２，１３８）が、前方部・後方部間が閉状態であるときその位置が上掲の通気路に揃う開口を有するスプレイガン。
6. 請求項５記載のスプレイガンであって、その開口を縁取るようガスケット部材に対し固定的に設けられた管状ブッシング（１４４，１４６）を備えるスプレイガン。
7. 請求項５記載のスプレイガンであって、そのガスケット部材がプラスチック製のスプレイガン。
8. 請求項５記載のスプレイガンであって、そのガスケット部材がカートリッジと一体なスプレイガン。
9. 請求項５記載のスプレイガンであって、そのガスケット部材がカートリッジとは別体でそこに嵌め付けられているスプレイガン。
10. 請求項９記載のスプレイガンであって、そのガスケット部材がカートリッジ上でスライド自在なスプレイガン。
11. 請求項１記載のスプレイガンであって、
    （ａ）そのカートリッジが、バネ付勢されたニードル状バルブ部材（４０，１１０）に貫かれる管状のボディ（２２，１０４）と、そのボディの先端にあり貫通孔付で且つニードル状バルブ部材と連携する尖頭部と、塗料源に通ずる開口（５０，１１６）と、を有し、
    （ｂ）カートリッジの尖頭部を囲う通気路を伴い前方部に付設されたスプレイヘッドアセンブリ（９０）を備え、
    （ｃ）後方部が、トリガ（６２）と、圧縮気源に取り付けうる連結部付の銃把（７２）と、前方部・後方部間を閉状態に保つべく前方部側の第２ラッチ部材（７７）に随時嵌めあわされる第１ラッチ部材（７８）と、を有し、
    （ｄ）カートリッジ（２０，１００）を前方部内に装填して第１及び第２ラッチ部材（７７，７８）を嵌めあわせることで、圧縮気源がガスケット部材の開口を介しスプレイヘッドアセンブリ内の通気路に通じ、トリガがニードル状バルブ部材と連結され、且つカートリッジの尖頭部がスプレイヘッドアセンブリに対し封止状態となり、それによってカートリッジ外部・カートリッジ室間空気逆流が阻まれるスプレイガン。
12. 自ガン内部がスプレイ対象液に曝されないようカートリッジを受け容れる室（６８）を有する銃身状の前方部（７４）と、前方部に対してヒンジ（７５）によって連結され、開状態及び閉状態をとりうる銃把状の後方部（７６）と、銃把部内及び銃身部内にそれぞれ設けられた加圧気用の通気路（９２，９４；１６４，１６６）と、を有する液体用のスプレイガン（６０）で使用される可換なカートリッジ（２０，１００）であって、
    （ａ）その先端にスプレイノズル開口（２６，１１４）、内部にニードル状バルブ部材（４０，１１０）があり、ニードル状バルブ部材の長軸方向変位によってスプレイノズル開口が随時開閉される管状のボディ（２２，１０４）と、
    （ｂ）そのボディに設けられた液体送給口（１１６）と、
    （ｃ）スプレイガンのカートリッジ室内にカートリッジが装填されているときに銃把部内通気路・銃身部内通気路間の連通部位を占めるよう、ボディに付設されたガスケット部材（１０２，１３８）と、
    を備えるカートリッジ。
13. 請求項１２記載のカートリッジであって、そのガスケット部材（１０２，１３８）が、スプレイガンのカートリッジ室内にカートリッジが装填されたときその位置が上掲の連通部位に揃う開口を有するカートリッジ。
14. 請求項１３記載のカートリッジであって、その開口に揃う位置を占めるようガスケット部材に対し固定的に設けられた端部開口型の管状部材を備えるカートリッジ。
15. 請求項１４記載のカートリッジであって、上掲の連通部位にてガスケット部材が正確に位置決めされるよう管状部材がスプレイノズル開口の方向に延びるカートリッジ。
16. 請求項１５記載のカートリッジであって、その管状部材が気流スロットルとして働くカートリッジ。
    

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