JPH07148447A

JPH07148447A - 塗装装置および塗装方法

Info

Publication number: JPH07148447A
Application number: JP6106963A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Mogi; 茂男茂木; Ichirou Masamori; 一郎正守; Yutaka Fujii; 豊藤井; Kazunori Sawamura; 和則澤村; Takakazu Yamane; 貴和山根; Makoto Aizawa; 誠相澤; Yukifumi Taniguchi; 幸文谷口
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1995-06-13

Abstract

(57)【要約】【目的】エッジを有する被塗装面４に向けて塗料を吹
き付けることにより該被塗装面４に塗装を施すように構
成された塗装装置において、エッジ近傍領域への塗料吹
付け時における塗料エッジ溜りの発生を最小限に抑え
る。【構成】塗料流Ｆの気流分岐点Ｐが塗装ガン１２の真
下中央位置に対してエッジ内方側へズレてしまうのが上
記塗料エッジ溜りの原因であることが解明できたことに
鑑み、以下の構成とする。すなわち、被塗装面４のエッ
ジ外方近傍に負圧吸引ダクト１４をエッジ内方側へ向け
て配置しておく。そして、塗装ガン１２が被塗装面４の
エッジ近傍領域の上方まで移動してきたとき、負圧吸引
ダクト１４を負圧吸引作動させる。これにより、エッジ
の外方近傍を下方に向けて流れようとする塗料流（２点
鎖線）をエッジ外方側へ向かう塗料流（実線）に修正
し、気流分岐点Ｐの位置ズレを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、塗装ガンからエッジ
を有する被塗装面に向けて塗料を吹き付けることにより
該被塗装面に塗装を施すように構成された塗装装置およ
び塗装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両製造ラインの車体塗装工程において
は、塗装ガンから車体表面に向けて塗料を吹き付けるこ
とにより車体表面に塗装を施す塗装装置が多く用いられ
ているが、車体表面のように被塗装面がエッジを有して
いる場合には、被塗装面のエッジ近傍領域に対して塗料
吹付けを行うと、いわゆる塗料エッジ溜り、すなわち被
塗装面上におけるエッジ近傍部位（以下「エッジ部」と
いう。）に塗料が多く付着する現象が生じる。このよう
な塗料エッジ溜りが生じると車体表面の見映えが多少悪
くなるが、従来さほど大きな問題とはなっていなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
塗膜に深み感を持たせるため、塗膜最上層のクリヤ層
を、顔料を低濃度で混入させたニゴリクリヤ系の塗料を
用いて塗着形成することが多くなってきており、このよ
うな塗料を用いた場合には、上記塗料エッジ溜りが大き
な問題となってきている。すなわち、従来のように単な
るクリヤ塗料を用いた場合は、塗膜が厚くても薄くても
クリヤ層は略無色透明のままであるが、ニゴリクリヤ系
の塗料を用いて塗着形成したクリヤ層（ニゴリクリヤ
層）は、塗膜が厚くなると色が濃くなり塗膜が薄くなる
と色が薄くなるため、上記塗料エッジ溜りが生じると、
エッジ部の色が他の部分よりも濃くなり、車体表面の部
位によって見え方が全く異なったものとなる。このた
め、車体の外観品質（見映え）が著しく悪くなり、車両
の商品性が低下する、という問題が生じてきている。

【０００４】ところで、上記塗料エッジ溜りは、塗装後
に塗膜に作用する表面張力等の影響によっても生じる
が、塗装の仕方によっても生じる。そして、図２４に示
すように、塗装直後に塗料エッジ溜りが生じていなけれ
ば、その後になって新たに塗料エッジ溜りが生じること
は少なく（同図（ａ））、一方、塗装直後に塗料エッジ
溜りが生じていると、塗装後の経時変化で表面張力等に
より塗料エッジ溜りの大きさが一層大きくなる傾向があ
る（同図（ｂ））。したがって、塗料エッジ溜りの発生
を効果的に抑えるためには、塗装時における塗料エッジ
溜りの発生を最小限に抑えることが肝要である。

【０００５】なお、このような問題は、車体塗装を行う
際にのみ生じる問題ではなく、エッジを有する被塗装面
を塗装する場合一般において同様に生じ得る問題であ
る。

【０００６】本願発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、被塗装面のエッジ近傍領域への塗料
吹付け時における塗料エッジ溜りの発生を最小限に抑え
ることができる塗装装置および塗装方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】なお、特開平３−２６３７９号公報には、
被塗装面と被塗装面とが隙間をおいて設けられている場
合において、上記隙間を裏側から閉塞して塗料吹付けを
行うことにより、各被塗装面において隙間側に回り込ん
だ部分の塗膜を他の部分と同程度の厚みとすることを意
図した塗装方法が開示されているが、これは、上記隙間
近傍領域に塗料吹付けを行うと上記回込み部分の塗膜が
薄くなってしまうため、これを抑制すべく行われるもの
であり、かかる塗装方法を用いても上記塗料エッジ溜り
を解決することはできない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明は、後述するよ
うに、エッジ近傍領域では被塗装面上における塗料流の
気流分岐点と塗装ガンとの位置関係が被塗装面の一般面
に対する塗料吹付け時のそれに比してエッジ内方側へず
れることが上記塗料エッジ溜りが生じる原因であること
が実験で解明できたことに鑑み、このずれを補正する構
成を採用することにより、上記目的達成を図るようにし
たものである。

【０００９】すなわち、本願発明に係る塗装装置は、請
求項１に記載したように、塗装ガンからエッジを有する
被塗装面に向けて塗料を吹き付けることにより該被塗装
面に塗装を施すように構成された塗装装置において、前
記被塗装面の前記エッジ近傍領域に対する塗料吹付けを
行う際、該塗料吹付けにより前記被塗装面上に生じる前
記エッジ外方側へ向かう塗料流と前記エッジ内方側へ向
かう塗料流との気流分岐点を、前記エッジ外方側へ所定
量変位補正する気流分岐点位置補正手段、を備えてなる
ことを特徴とするものである。

【００１０】上記「気流分岐点位置補正手段」は、気流
分岐点をエッジ外方側へ所定量変位補正することができ
るものであれば、特定の構成に限定されるものではない
が、例えば、請求項２に記載したような塗料流吸引手段
あるいは請求項７に記載したような塗料流加圧手段等が
採用可能である。さらに、上記塗料流吸引手段の具体的
構成として、例えば請求項３〜６に記載したような構成
が、また、上記塗料流加圧手段の具体的構成として、例
えば請求項８〜１１に記載したような構成が採用可能で
ある。

【００１１】また、本願発明に係る塗装方法は、請求項
１２に記載したように、塗装ガンからエッジを有する被
塗装面に向けて塗料を吹き付けることにより該被塗装面
に塗装を施す塗装方法において、前記被塗装面の前記エ
ッジ近傍領域に対する塗料吹付けを行う際、該塗料吹付
けにより前記被塗装面上に生じる前記エッジ外方側へ向
かう塗料流と前記エッジ内方側へ向かう塗料流との気流
分岐点を前記エッジ外方側へ所定量変位補正する、こと
を特徴とするものである。そして、その具体的方法とし
て、例えば請求項１３〜１７に記載したような構成が採
用可能である。

【００１２】

【発明の作用および効果】一般に、塗装ガンから被塗装
面に向けて塗料を吹き付けている状態を、塗装ガンから
被塗装面へ向かう塗料流に沿った縦断面で観察すると、
該塗料吹付けにより被塗装面に当たる塗料流は、ある点
を境に被塗装面上を左右に分岐して流れる塗料流とな
る。この「ある点」を気流分岐点というが、被塗装面に
向けて垂直に塗料を吹き付けたときには、図２５（ａ）
に示すように、気流分岐点Ｐは塗装ガン１２の真下中央
に位置する。被塗装面４上における気流分岐点Ｐ近傍部
位では塗料流速度が小さくなるため、塗料が被塗装面に
付着しやすくなる。しかしながら、被塗装面４の一般面
では、塗装ガン１２と被塗装面４との位置関係は、塗装
ガン１２を左右に移動させても常に略一定であるため、
塗装ガン１２と気流分岐点Ｐとの位置関係も塗装ガン１
２の左右移動に対して略一定に維持される。つまり、気
流分岐点Ｐおよびこれに起因して生じる被塗装面４上の
塗料流低速度領域Ａは塗装ガン１２の移動と共に移動す
ることとなる。このため、被塗装面４の一般面では、塗
料溜りが生じることはなく、均質な塗膜が得られる。

【００１３】これに対し、被塗装面のエッジ近傍領域で
は、同図（ｂ）および（ｃ）に示すように、塗装ガン１
２から被塗装面４へ向かう塗料流Ｆの一部は被塗装面４
に当たることなくそのまま下方へ流れるが、この下方へ
流れる塗料流は速度が衰えていないため他の部分に比し
て低圧状態にある。このため、この下方へ流れる高速塗
料流に隣接する塗料流は、この高速塗料流に引かれてエ
ッジ外方側へ回り込んで下方へ流れることとなる。この
ため、被塗装面４上を左右に分流する塗料流の気流分岐
点Ｐは塗装ガン１２の真下中央位置に対してエッジ内方
側へ変位する。しかも、エッジ近傍領域では、塗装ガン
１２を左右に移動させると、塗装ガン１２と被塗装面４
のエッジ４Ｅとの位置関係が変化するため、塗装ガン１
２と気流分岐点Ｐとの相対的な位置関係も変化する。そ
して、この変化は、塗装ガン１２が被塗装面４の一般面
からエッジ４Ｅに近づくほど気流分岐点Ｐが塗装ガン１
２の真下中央位置に対してエッジ内方側へずれるような
ものとなる。このため、気流分岐点Ｐは被塗装面４上の
エッジ近傍部位（エッジ部）に常時滞留することとな
る。

【００１４】このことは、塗装ガン１２を左右に移動さ
せたときの塗装ガン１２の位置と塗料流分岐点Ｐの位置
との関係を調べた実験から解明できたものである。

【００１５】図２６は、その実験結果を示すグラフであ
って、上記関係をエッジ内方側を正として表したグラフ
である。

【００１６】このグラフから明らかなように、例えば塗
装ガンを被塗装面の一般面上方位置からエッジ外方位置
まで移動させると、一般面では塗装ガンと気流分岐点と
が同じ移動速度となるが、エッジ近傍領域では、塗装ガ
ンの移動速度に対して気流分岐点の移動速度に遅れが生
じる（なお、図中破線で示す直線は、エッジがなく被塗
装面の一般面がそのまま続いていると仮定した場合の気
流分岐点位置を示すグラフである）。上記塗装ガンに対
する気流分岐点の移動遅れは、気流分岐点が被塗装面の
エッジ近傍部位すなわちエッジ部に滞留することを意味
するものである。そして、このような気流分岐点のエッ
ジ部への滞留により、該エッジ部に塗料が多く付着し、
塗料エッジ溜りが発生することとなる。

【００１７】上記説明では、塗料エッジ溜り発生の原理
を分かりやすくするため、塗装ガンから被塗装面に向け
て垂直に塗料を吹き付ける場合について説明したが、被
塗装面に向けて斜め方向から塗料を吹き付けるようにし
た場合であっても、上記説明と同様の原理により、被塗
装面の一般面には塗料溜りが発生せず、エッジ部には塗
料溜りが発生する現象が生じる。

【００１８】本願発明においては、このような塗料エッ
ジ溜り発生の原理が解明できたことに鑑み、被塗装面の
エッジ近傍領域に対する塗料吹付けを行う際、該塗料吹
付けにより被塗装面上に生じるエッジ外方側へ向かう塗
料流とエッジ内方側へ向かう塗料流との気流分岐点を、
エッジ外方側へ所定量変位補正するようになっているの
で、エッジ近傍領域に対する塗料吹付け時の気流分岐点
と塗装ガンとの位置関係が被塗装面の一般面に対する塗
料吹付け時のそれに比してエッジ内方側へずれるのを最
小限に抑えることが可能となる。

【００１９】したがって、本願発明によれば、被塗装面
のエッジ部近傍領域への塗料吹付け時における塗料エッ
ジ溜りの発生を最小限に抑えることができる。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本願発明の
実施例について説明する。

【００２１】図１は、本願発明に係る塗装装置の第１実
施例を示す斜視図である。

【００２２】この塗装装置１０は、板状の被塗物２の被
塗装面４に向けて塗料を吹き付けることにより、中塗り
塗装済みの該被塗装面４に上塗りクリヤ塗装を施すよう
に構成されており、塗装ガン１２と、１対の負圧吸引ダ
クト１４と、図示しない搬送手段および塗装ガン駆動手
段とを備えてなっている。

【００２３】上記塗装ガン１２は、ベル型の回転霧化式
静電塗装ガンであって、被塗物２の被塗装面４上方に被
塗装面４と所定間隔を置いた状態で、該塗装ガン１２の
ベル１６が被塗装面４と正対するように配されており、
被塗装面４にニゴリクリヤ系の塗料を吹き付けるように
なっている。

【００２４】上記搬送手段は、被塗物２を図示Ａ方向に
搬送するようになっており、また、上記塗装ガン駆動手
段は、塗装ガン１２を上記Ａ方向と直交するＢ方向すな
わち被塗物２の幅方向に水平往復動させるようになって
いる。そして、これにより、塗装ガン１２は、被塗装面
４に対し、その幅方向両側のエッジ近傍領域（エッジ近
傍部位であるエッジ部４ａを含む領域）間をジグザグ状
に相対移動しながら塗料吹付けを行うようになってい
る。

【００２５】上記各負圧吸引ダクト１４は、被塗物２の
幅方向両側において互いに対向するように設けられてい
る。これら各負圧吸引ダクト１４の開口部１４ａは、上
記Ａ方向に細長い矩形形状をしており、各エッジ内方側
に向けて開口している。また、各負圧吸引ダクト１４
は、図示しない負圧源に接続されており、所定タイミン
グで負圧吸引を行うようになっている。

【００２６】図２に示すように、塗装ガン１２のベル１
６には、その回転するベル本体１８の周囲にシェーピン
グエア吹出し口２０が全周にわたって設けられており、
このシェーピングエア吹出し口２０からは、ベル本体１
８から飛散する塗料の吹付け方向を規制するシェーピン
グエアが吹き出されるようになっている。このシェーピ
ングエアにより、図１に示すように、被塗装面４に向か
って垂直に流れる塗料流Ｆが生成される。

【００２７】すでに図２５に基づいて説明したことでは
あるが、図３（ａ）に示すように、被塗装面４の中央領
域のような一般面に対する塗料吹付け時には、塗装ガン
１２を左右に移動させても気流分岐点Ｐの位置は常に塗
装ガン１２の真下中央位置を維持するため、塗料溜りが
生じることはなく、均質な塗膜が得られるが、同図
（ｂ）に示すように、被塗装面４のエッジ近傍領域に対
する塗料吹付け時には、気流分岐点Ｐは塗装ガン１２の
真下中央位置に対してエッジ内方側へ変位しており、し
かも、塗装ガン１２を左右に移動させると、上記変位量
は気流分岐点Ｐを被塗装面４上のエッジ部４ａに常時滞
留させるように変化するので、このエッジ部４ａに塗料
溜りを生じることとなる。

【００２８】そこで、本実施例においては、図４に示す
ように、塗装ガン１２が被塗装面４のエッジ近傍領域の
上方まで移動してきたとき、該エッジ側の負圧吸引ダク
ト１４を負圧吸引作動させ、エッジ外方近傍を下方に向
けて流れようとする塗料流（２点鎖線で示す）をエッジ
外方側へ向かう塗料流（実線で示す）に修正するように
なっている。そして、これにより、気流分岐点Ｐをエッ
ジ外方側へ所定量変位補正して、気流分岐点Ｐを常に塗
装ガン１２の真下中央位置に近づけるようになってい
る。

【００２９】あるいは、上記各負圧吸引ダクト１４を常
時負圧吸引作動させておき、塗装ガン１２が被塗装面４
のエッジ近傍領域の上方まで移動してきたとき、該エッ
ジ側の負圧吸引ダクト１４の負圧吸引力を増大させるよ
うにしてもよい。

【００３０】以上詳述したように、本実施例において
は、エッジ近傍領域に対する塗料吹付け時、気流分岐点
Ｐのエッジ外方側への変位補正により、気流分岐点Ｐを
常に塗装ガン１２の真下中央位置に近づけるようになっ
ているので、被塗装面４のエッジ近傍領域への塗料吹付
け時における塗料エッジ溜りの発生を最小限に抑えるこ
とができる。

【００３１】次に、本願発明の第２実施例について説明
する。

【００３２】図５は、本実施例に係る塗装装置（同図
（ａ））を従来例（同図（ｂ））と共に示す側面図であ
る。

【００３３】図５（ａ）に示すように、本実施例に係る
塗装ガン１２は、そのベル１６の周囲に第２のシェーピ
ングエア吹出し口２２が全周にわたって設けられてお
り、このシェーピングエア吹出し口２２からは、塗装ガ
ン１２が被塗装面４のエッジ近傍領域の上方まで移動し
てきたとき、シェーピングエア吹出し口２２のエッジ外
方側部分から真下ややエッジ外方側に向けて高速アシス
トエアを吹き出すようになっている。

【００３４】従来例では、図５（ｂ）に示すように、エ
ッジ近傍領域に対する塗料吹付け時、塗料流Ｆの多くが
エッジの外方近傍を下方に向けて流れており、このた
め、気流分岐点Ｐが塗装ガン１２の真下中央位置に対し
てエッジ内方側へずれていたが、本実施例では、図５
（ａ）に示すように、エッジ部４ａに当たった塗料流Ｆ
は、上記高速アシストエアに引かれて（コアンダ効果）
一旦エッジ外方側へ向かう流れを形成した後、下方へ流
れるようになる。

【００３５】これにより、エッジ近傍領域に対する塗料
吹付け時の気流分岐点Ｐをエッジ外方側へ所定量変位補
正して、気流分岐点Ｐを常に塗装ガン１２の真下中央位
置に近づけることができる。

【００３６】次に、本願発明の第３実施例について説明
する。

【００３７】図６は、本実施例に係る塗装装置を示す図
である。

【００３８】図６（ａ）に示すように、本実施例におい
ては、被塗物２を搬送する台車２４にエア通路２６が形
成されている。このエア通路２６は、図示しないエア供
給源に接続されており、図６（ｂ）に示すように、被塗
物２の裏面に沿って水平方向各方向にアシストエアを吹
き出すようになっている。

【００３９】このように、被塗装面４の裏側からエッジ
の外方に向けて流れる気体流を形成することにより、塗
料流Ｆをエッジの外方に向けて吸引することができ、こ
れにより、エッジ部４ａ近傍領域においてエッジ外方へ
向かう塗料流Ｆの速度を増大させることができる。この
場合、エア通路２６からのアシストエア吹出しの強さ
は、エッジ外方へ向かう塗料流Ｆとエッジ内方へ向かう
塗料流Ｆとで塗料流速度が略同じ大きさとなるように設
定すればよい。これにより、エッジ近傍領域に対する塗
料吹付け時の気流分岐点をエッジ外方側へ所定量変位補
正して、気流分岐点を常に塗装ガン１２の真下中央位置
に近づけることができる。

【００４０】次に、本願発明の第４実施例について説明
する。

【００４１】図７は、本実施例に係る塗装装置を示す図
である。

【００４２】図示のように、本実施例に係る塗装ガン１
２は、そのベル１６の両側に、該ベル１６から被塗物２
の幅方向に延びる１対のア−ム２８を介して１対のアシ
ストエア吹出しノズル３０が互いに所定角度内向きに傾
斜した状態で取り付けられており、塗装ガン１２が被塗
装面４のエッジ近傍領域の上方まで移動してきたとき、
エッジ内方側に位置するアシストエア吹出しノズル３０
からアシストエアを吹き出して、塗料流Ｆをエッジ外方
に向けて加圧するようになっている。

【００４３】これにより、塗料流Ｆはある程度エッジ外
方側に振り向けられるので、エッジ近傍領域においてエ
ッジ外方へ向かう塗料流Ｆの速度を増大させることがで
き、エッジ外方へ向かう塗料流Ｆとエッジ内方へ向かう
塗料流Ｆとで塗料流速度を略同じ大きさにすることがで
きる。したがって、エッジ近傍領域に対する塗料吹付け
時の気流分岐点をエッジ外方側へ所定量変位補正して、
気流分岐点を常に塗装ガン１２の真下中央位置に近づけ
ることができる。

【００４４】次に、本願発明の第５実施例について説明
する。

【００４５】図８は、本実施例に係る塗装装置を示す図
である。

【００４６】図示のように、本実施例に係る塗装ガン１
２には、そのベル１６の被塗物２幅方向両側に１対の制
御板３２が設けられている。これら各制御板３２は、そ
の上端部においてベル１６に回動可能に支持されてお
り、塗装ガン１２が被塗装面４のエッジ近傍領域の上方
まで移動してきたとき、エッジ内方側に位置する制御板
３２が図示Ｃ方向に回動して、塗料流Ｆをエッジ外方に
向けて加圧し、塗料流Ｆを図示２点鎖線のように、ある
程度エッジ外方側に振り向けるようになっている。

【００４７】次に、本願発明の第６実施例について説明
する。

【００４８】図９は、本実施例に係る塗装装置を示す図
である。

【００４９】同図（ａ）に示すように、本実施例に係る
塗装ガン１２は、そのベル１６のシェーピングエア吹出
し用ノズル３４におけるシェーピングエア吹出し口内壁
部３６がシリコンゴムからなっている。この内壁部３６
には、同図（ａ）のｂ部拡大図である同図（ｂ）に示す
ように、制御エアが供給される２重の溝３８、４０が内
部に形成されており、これら各溝３８、４０への制御エ
ア供給量Ａ、Ｂを制御することにより、該内壁部３４を
同図（ａ）に示す位置から左右に曲げてシェーピングエ
ア吹出し口２０の開口面積を増減するようになってい
る。すなわち、制御エア供給量Ａを上げてＢを下げると
内壁部３６は図中右方向に曲げ変形し、制御エア供給量
Ａを下げてＢを上げると内壁部３６は図中左方向に曲げ
変形する。同図（ａ）のｃ方向矢視図である同図（ｃ）
に示すように、内壁部３６は周方向に８つのセグメント
に分割されて形成されており、各セグメント毎に半径方
向内方および外方に上記曲げ変形が可能とされている。

【００５０】そして、この内壁部３６は、塗装ガン１２
が被塗装面４のエッジ部４ａ近傍領域の上方まで移動し
てきたとき、内壁部３６のエッジ外方側部分の開口面積
を小さくし内方側部分の開口面積を大きくし、これによ
り、塗料流Ｆを、ある程度エッジ外方側へ振り向けるよ
うになっている。

【００５１】次に、本願発明の第７実施例について説明
する。

【００５２】図１０は、本実施例に係る塗装装置を示す
図である。

【００５３】同図（ａ）に示すように、本実施例に係る
塗装ガン１２は、そのベル１６のノズル３４におけるシ
ェーピングエア吹出し口内壁部３６が、それぞれ形状記
憶合金からなる左側部分３６Ａおよび右側部分３６Ｂに
分かれて形成されており、ノズル３４の上記各部分３６
Ａ、３６Ｂ基端部には、制御電流Ａ、Ｂがそれぞれ供給
可能とされている。そして、塗装ガン１２が被塗装面４
の左側のエッジ近傍領域の上方まで移動してきたとき、
制御電流Ｂを供給して右側部分（エッジ内方側部分）３
６Ｂを加熱することにより、該右側部分３６Ｂを図示２
点鎖線で示すように形状記憶合金が予め記憶していた略
矩形形状に変形させてシェーピングエア吹出し口２０の
エッジ内方側部分の開口面積を大きくし、これにより、
塗料流Ｆを、ある程度エッジ外方側へ振り向けるように
なっている。同様に、塗装ガン１２が被塗装面４の右側
のエッジ近傍領域の上方まで移動してきたときには、制
御電流Ａを供給することにより、上記と同様の作用が得
られる。

【００５４】次に、本願発明の第８実施例について説明
する。

【００５５】図１１は、本実施例に係る塗装装置を示す
図である。

【００５６】同図に示すように、本実施例に係る塗装ガ
ン１２は、そのベル１６のノズル３４の先端部３４ａが
ノズル３４の周方向に複数個に分割されており、各先端
部３４ａは、ピエゾアクチュエータ４２を介してノズル
３４本体とは別体で構成されている。上記ピエゾアクチ
ュエータ４２の作動を制御することにより、各先端部３
４ａを図示のように、実線位置と２点鎖線位置との間で
変位させ、これにより、シェーピングエア吹出し口２０
の開口面積を部分的に増減し、塗料流Ｆのエッジ外方側
への振向け作用を得るようになっている。

【００５７】次に、本願発明の第９実施例について説明
する。

【００５８】図１２は、本実施例に係る塗装装置を示す
図である。

【００５９】同図に示すように、本実施例に係る塗装ガ
ン１２は、そのベル１６のノズル３４にシェーピングエ
アをバイパスさせる複数のバイパス通路４４が形成され
ており、各バイパス通路４４の先端部には弁４６が設け
られている。各弁４６は、バイメタル、形状記憶合金等
の変態可能な物質からなり、通電制御により、各弁４６
を図示のように実線位置と２点鎖線位置との間で変形さ
せ、これにより、シェーピングエア吹出し口２０からの
シェーピングエア吹出し量を部分的に増減し、塗料流Ｆ
のエッジ外方側への振向け作用を得るようになってい
る。

【００６０】次に、本願発明の第１０実施例について説
明する。

【００６１】図１３は、本実施例に係る塗装装置を示す
図である。

【００６２】同図に示すように、本実施例に係る塗装ガ
ン１２は、そのベル１６のノズル３４が可動式とされて
いる。すなわち、ノズル３４は、周方向に複数個に分割
されて形成されており、各ノズル３４は、板ばね４８お
よびバイメタル５０により、ベル１６に支持されてお
り、板ばね４８の復元力とバイメタル５０の張力との釣
合いにより各ノズル３４の向きが決まるようになってい
る。そして、バイメタル５０への通電制御により、各ノ
ズル３４を図示実線位置と２点鎖線位置との間で揺動変
位させ、これにより、シェーピングエア吹出し口２０か
らのシェーピングエア吹出し方向を変化させ、塗料流Ｆ
のエッジ外方側への振向け作用を得るようになってい
る。

【００６３】次に、本願発明の第１１実施例について説
明する。

【００６４】図１４および１５は、本実施例に係る塗装
装置のベルを示す縦断面図および底面図である。

【００６５】本実施例に係る塗装ガン１２は、そのベル
１６のシェーピングエア吹出し用ノズル３４の吹出し口
が円周方向に４つに分割形成された複数の吹出し口要素
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｃからなっている。吹出
し口要素５２Ａ、５２Ｂは、塗装ガン１２の移動方向に
位置しており、吹出し口要素５２Ｃ、５２Ｃは移動方向
と直交する方向に位置している。そして、これら各吹出
し口要素５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｃは、該吹出し
口要素から前記吹出し口の半径方向に関して異なる向き
（図中「内」、「中」、「外」で示す。）にエアを吹き
出す複数のエア吹出し通路５６、５８、６０に連通形成
されており、これら各エア吹出し通路５６、５８、６０
へのエア供給圧力を制御することにより、該吹出し口要
素５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｃからのシェーピング
エア噴出方向を制御するように構成されている。

【００６６】上記塗装ガン１２がエッジ近傍領域に対し
て塗料吹付けを行う際の各吹出し口要素５２Ａ、５２
Ｂ、５２Ｃ、５２Ｃのエア吹出し方向およびエア圧を、
表１のように設定すれば、図１６に破線で示すように、
塗料流Ｆをエッジ外方側へ振り向けることができる。

【００６７】

【表１】

【００６８】この塗装ガンを用いて表１に示す設定値で
実験を行った。この実験で用いた塗料は、日本ペイント
製「ＯＴＯ５６３クリヤ」であり、その際の塗装ガンの
ベル回転数は３００００ｒｐｍで、塗装ガンの移動速度
は４０ｃｍ／ｓｅｃとした。

【００６９】上記実験の結果、エッジ部４ａの塗膜ｂと
中央部の塗膜ａとの膜厚比はｂ／ａ＝１．４となった。

【００７０】なお、上記第１１実施例との比較のため、
図１８に示すように、シェーピングエア吹出し用ノズル
の吹出し口が円周方向に分割されていない従来の塗装ガ
ンを用いて実験を行った。その際のエア圧を３．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ²に設定したほかは上記第１１実施例と同一塗
装条件で実験を行った。その結果、エッジ部４ａの塗膜
ｂと中央部の塗膜ａとの膜厚比はｂ／ａ＝１．８となっ
た。

【００７１】以上の実験結果から明らかなように、本実
施例の構成を採用することにより、上記膜厚比を１に近
づけることができ、塗料エッジ溜りの発生を効果的に抑
制できる。

【００７２】上記表１においては、吹出し口要素５２Ｃ
のエア圧が吹出し口要素５２Ｂのエア圧と同じ値に設定
されているが、このように高い値に設定したのは吹出し
パターンの拡がりを抑えるためであり、上記膜厚比低減
の観点からはこのように高くすることは必ずしも必要で
はない。

【００７３】図１７は、本実施例の変形例を示す図であ
る。

【００７４】本変形例のシェーピングエア吹出し用ノズ
ル３４の吹出し口は、本実施例の吹出し口に対して４５
゜回転した状態で配置された４つの吹出し口要素５２
Ｄ、５２Ｄ、５２Ｅ、５２Ｅからなっている。

【００７５】上記塗装ガン１２がエッジ近傍領域に対し
て塗料吹付けを行う際の各吹出し口要素５２Ｄ、５２
Ｄ、５２Ｅ、５２Ｅのエア吹出し方向およびエア圧を、
表２のように設定すれば、図１６に破線で示すように、
塗料流Ｆをエッジ外方側へ振り向けることができる。こ
れを確認するため、表２に示す設定値で本実施例と同一
条件で実験を行った。

【００７６】

【表２】

【００７７】上記実験の結果、エッジ部４ａの塗膜ｂと
中央部の塗膜ａとの膜厚比はｂ／ａ＝１．４と本実施例
と同一の値になった。

【００７８】次に、本願発明の第１２実施例について説
明する。

【００７９】上記各実施例においては、図１９（ａ）に
示すように、上記塗装ガン１２が被塗装面４の一般面に
対して塗料吹付けを行う際には塗料流Ｆの吹出し方向を
真下に設定する一方、エッジ近傍領域に対して塗料吹付
けを行う際には塗料流Ｆをエッジ外方側へ振り向けるこ
とにより、塗料エッジ溜りの発生低減を図るようにして
いるが、その方向切換えがなされる際に被塗装面４にお
ける吹付け対象領域がやや急激に変化するので、その部
分の塗膜厚さが薄くなりやすいという弊害が生じる。

【００８０】そこで、本実施例においては、図１９
（ｂ）に示すように、上記塗装ガン１２が被塗装面４の
一般面上方からエッジ近傍領域上方へ移行する際、塗料
流Ｆの吹出し方向を真下からエッジ外方側へ徐々に変化
させるとともに、図１９（ｃ）に示すように、上記塗装
ガン１２がエッジ近傍領域から上方被塗装面４の一般面
上方へ移行する際には、塗料流Ｆの吹出し方向をエッジ
外方側から真下へ徐々に変化させる構成とし、これによ
り、塗料エッジ溜りの発生低減を図るのみならず、被塗
装面４全体にわたって塗膜厚さの均一化を図るようにな
っている。

【００８１】図２０は、本実施例に係る塗装装置を示す
システム構成図であり、図２１および２２はその塗装ガ
ン１２を示す縦断面図および底面図である。

【００８２】図２１および２２に示すように、本実施例
に係る塗装ガン１２は、そのベル１６のシェーピングエ
ア吹出し用ノズル３４の吹出し口が円周方向に４つに分
割形成された複数の吹出し口要素６２Ａ、６２Ｂ、６２
Ｃ、６２Ｃからなっている。吹出し口要素６２Ａ、６２
Ｂは、塗装ガン１２の移動方向に位置しており、吹出し
口要素６２Ｃ、６２Ｃは移動方向と直交する方向に位置
している。そして、これら各吹出し口要素６２Ａ、６２
Ｂ、６２Ｃ、６２Ｃは、該吹出し口要素から前記吹出し
口の半径方向に関して異なる向き（図中「内」、「中」
で示す。）にエアを吹き出す複数のエア吹出し通路６
４、６６に連通形成されており、これら各エア吹出し通
路６４、６６へのエア供給圧力を制御することにより、
該吹出し口要素６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｃからの
シェーピングエア噴出方向を制御するように構成されて
いる。

【００８３】なお、図において、ベル１６の周囲に存在
するリング６８は、静電反発リングであり、塗料と同じ
マイナスの電荷が付与されており、これにより塗料がベ
ル１６の後方側へ回り込むのを防いで、ベル本体１８や
ホース等の汚れ発生を防止するようになっている。

【００８４】図２０に示すように、上記各エア吹出し通
路６４、６６へのエア供給圧力制御は、エア制御装置７
０により、エア源７２に接続されたエア圧可変バルブを
７４を調整することにより行われるようになっている。
また、エア制御装置７０には、既存の塗装機制御装置７
６から、塗装ガン１２の移動位置を示すポイントデータ
が入力されるようになっている。

【００８５】上記エア制御装置７０は、塗装ガン１２の
移動位置に応じて、各吹出し口要素６２Ａ、６２Ｂ、６
２Ｃ、６２Ｃの各エア吹出し通路６４、６６へのエア供
給圧力を制御するようになっているが、その具体的なエ
ア圧制御パターンを示すと図２３に示すとおりである。

【００８６】このようなエア供給圧力制御を行うことに
より、被塗装面４の一般面とエッジ近傍領域との間での
塗料流Ｆの吹出し方向を図１９（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに漸変させることができ、これにより、塗料エッジ溜
りの発生低減を図るとともに、被塗装面４全体にわたっ
て塗膜厚さの均一化を図ることができる。

【００８７】上記第１２実施例のようにエア供給圧力制
御を行う代わりに、シェーピングエア吹出し用ノズル３
４の吹出し口の向きを機械的に可変制御することによ
り、被塗装面４の一般面とエッジ近傍領域との間での塗
料流Ｆの噴出方向を漸変させるようにしてもよい。その
際、シェーピングエア吹出し用ノズル３４の具体的構成
として、例えば図８〜１３に示すものを採用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗装装置の第１実施例を示す斜視
図

【図２】第１実施例における塗装ガンのベルを示す縦断
面図

【図３】第１実施例の作用を説明するための前提として
従来の塗料流Ｆの様子を示す縦面図

【図４】第１実施例の作用を示す縦面図

【図５】本発明の第２実施例に係る塗装装置（同図
（ａ））を従来例（同図（ｂ））と共に示す縦面図

【図６】本発明の第３実施例に係る塗装装置を示す図

【図７】本発明の第４実施例に係る塗装装置を示す図

【図８】本発明の第５実施例に係る塗装装置を示す図

【図９】本発明の第６実施例に係る塗装装置を示す図

【図１０】本発明の第７実施例に係る塗装装置を示す図

【図１１】本発明の第８実施例に係る塗装装置を示す図

【図１２】本発明の第９実施例に係る塗装装置を示す図

【図１３】本発明の第１０実施例に係る塗装装置を示す
図

【図１４】本発明の第１１実施例に係る塗装装置のベル
を示す縦断面図

【図１５】第１１実施例のベルを示す底面図

【図１６】第１１実施例の作用を示す、ベルを下方から
見た斜視図

【図１７】第１１実施例の変形例を示す、図１５と同様
の図

【図１８】第１１実施例の比較例を示す図

【図１９】本発明の第１２実施例に係る塗装装置の作用
を示す図

【図２０】第１２実施例に係る塗装装置のシステム構成
図

【図２１】第１２実施例に係る塗装装置のベルを示す縦
断面図

【図２２】第１２実施例のベルを示す底面図

【図２３】第１２実施例の作用を示すグラフ

【図２４】従来例における不具合の様子を示す図

【図２５】従来例の作用を示す図

【図２６】従来例の作用を示すグラフ

【符号の説明】

２被塗物４被塗装面４ａエッジ部４Ｅエッジ１０塗装装置１２塗装ガン１４負圧吸引ダクト１４ａ開口部１６ベル１８ベル本体２０シェーピングエア吹出し口Ｆ塗料流Ｐ気流分岐点５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｃ吹出し口要素５６、５８、６０エア吹出し通路６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｃ吹出し口要素６４、６６エア吹出し通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤村和則広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者山根貴和広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者相澤誠広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者谷口幸文広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗装ガンからエッジを有する被塗装面に
向けて塗料を吹き付けることにより該被塗装面に塗装を
施すように構成された塗装装置において、前記被塗装面の前記エッジ近傍領域に対する塗料吹付け
を行う際、該塗料吹付けにより前記被塗装面上に生じる
前記エッジ外方側へ向かう塗料流と前記エッジ内方側へ
向かう塗料流との気流分岐点を、前記エッジ外方側へ所
定量変位補正する気流分岐点位置補正手段、を備えてな
ることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】前記気流分岐点位置補正手段が、前記被
塗装面上の塗料流を前記エッジの外方へ向けて吸引する
塗料流吸引手段からなる、ことを特徴とする請求項１記
載の塗装装置。
【請求項３】前記塗料流吸引手段が、前記エッジの外
方に設けられ該エッジへ向けて開口する負圧吸引ダクト
からなる、ことを特徴とする請求項２記載の塗装装置。
【請求項４】前記塗料流吸引手段が、前記塗装ガンか
ら前記被塗装面へ向かう塗料流の前記エッジ外方側に該
塗料流に沿って流れる気体流を供給することにより前記
吸引を行うように構成されている、ことを特徴とする請
求項２記載の塗装装置。
【請求項５】前記塗装ガンが、塗料吹付け方向を規制
するシェーピングエアの吹出し口を有する回転霧化式塗
装ガンからなり、この回転霧化式塗装ガンのシェーピン
グエアを利用して前記気体流を形成するよう構成されて
いる、ことを特徴とする請求項４記載の塗装装置。
【請求項６】前記塗料流吸引手段が、前記被塗装面の
裏側から前記エッジの外方へ向けて流れる気体流を供給
することにより前記吸引を行うように構成されている、
ことを特徴とする請求項２記載の塗装装置。
【請求項７】前記気流分岐点位置補正手段が、前記塗
装ガンから前記被塗装面へ向かう塗料流を前記エッジの
外方へ向けて加圧する塗料流加圧手段からなる、ことを
特徴とする請求項１記載の塗装装置。
【請求項８】前記塗料流加圧手段が、前記塗装ガンに
設けられ該塗装ガンから前記被塗装面へ向かう塗料流の
前記エッジ内方側から該塗料流に気体流を押し当てる気
体流押当手段からなる、ことを特徴とする請求項７記載
の塗装装置。
【請求項９】前記塗装ガンが、塗料吹付け方向を規制
するシェーピングエアの吹出し口を有する回転霧化式塗
装ガンからなり、この回転霧化式塗装ガンのシェーピン
グエアを利用して前記気体流を形成するよう構成されて
いる、ことを特徴とする請求項８記載の塗装装置。
【請求項１０】前記吹出し口が円周方向に分割形成さ
れた複数の吹出し口要素からなり、これら各吹出し口要
素が、該吹出し口要素から前記吹出し口の半径方向に関
して異なる向きにエアを吹き出す複数のエア吹出し通路
に連通形成されており、これら各エア吹出し通路へのエ
ア供給圧力を制御することにより、該吹出し口要素から
のシェーピングエア吹出し方向を制御するように構成さ
れている、ことを特徴とする請求項９記載の塗装装置。
【請求項１１】前記塗装ガンが、前記被塗装面の一般
面に対する塗料吹付け位置と前記エッジ近傍領域に対す
る塗料吹付け位置との間を移動するように構成されてお
り、前記塗料流加圧手段が、前記塗装ガンから前記被塗装面
へ向かう塗料流に対する加圧力を、前記塗装ガンの前記
両吹付け位置間の移動に応じて漸変するように構成され
ている、ことを特徴とする請求項７〜１０いずれか記載
の塗装装置。
【請求項１２】塗装ガンからエッジを有する被塗装面
に向けて塗料を吹き付けることにより該被塗装面に塗装
を施す塗装方法において、前記被塗装面の前記エッジ近傍領域に対する塗料吹付け
を行う際、該塗料吹付けにより前記被塗装面上に生じる
前記エッジ外方側へ向かう塗料流と前記エッジ内方側へ
向かう塗料流との気流分岐点を前記エッジ外方側へ所定
量変位補正する、ことを特徴とする塗装方法。
【請求項１３】前記被塗装面上の塗料流を前記エッジ
の外方へ向けて吸引することにより前記変位補正を行
う、ことを特徴とする請求項１２記載の塗装方法。
【請求項１４】前記塗装ガンから前記被塗装面へ向か
う塗料流を前記エッジの外方へ向けて加圧することによ
り前記変位補正を行う、ことを特徴とする請求項１２記
載の塗装方法。
【請求項１５】該塗装ガンから前記被塗装面へ向かう
塗料流の前記エッジ内方側から該塗料流に気体流を押し
当てることにより前記加圧を行う、ことを特徴とする請
求項１４記載の塗装方法。
【請求項１６】前記塗装ガンとして、塗料吹付け方向
を規制するシェーピングエアの吹出し口を有する回転霧
化式塗装ガンを用い、この回転霧化式塗装ガンのシェー
ピングエアを利用して前記気体流を形成する、ことを特
徴とする請求項１５記載の塗装方法。
【請求項１７】前記塗装ガンを、前記被塗装面の一般
面に対する塗料吹付け位置と前記エッジ近傍領域に対す
る塗料吹付け位置との間を移動させ、前記塗装ガンから前記被塗装面へ向かう塗料流に対する
加圧力を、前記塗装ガンの前記両吹付け位置間の移動に
応じて漸変させる、ことを特徴とする請求項１４〜１６
いずれか記載の塗装方法。