(57)【要約】【課題】一般的な静電塗装においても使用可能であって、塗料の微粒化を図りつつ、塗料の塗布パターンの拡大を可能にする回転霧化塗装装置を提供する。【解決手段】塗料の噴霧方向（図１中に示す矢印Ｘの方向）における最前部に配設され、回転軸２ｂ上に軸支されるベルカップ３と、該ベルカップ３よりも塗料の噴霧方向に対する後部に配設され、回転軸２ｂを中心とする円周上に複数の吹出口４ａ・４ａ・・・が形成されるシェーピングエアリング４と、を備え、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・の軸心方向が、回転軸２ｂに対してねじれ方向となるように、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・が形成される回転霧化塗装装置であって、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・の軸心方向を、ベルカップ３の塗料の噴霧方向に対する背面側の部位である背面部３ｂに向けて形成する。
2012033155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料の噴霧方向における最前部に配設され、回転軸上に軸支されるベルカップと、
該ベルカップよりも塗料の噴霧方向における後部に配設され、前記回転軸を中心とする円周上に複数の吹出口が形成されるシェーピングエアリングと、
を備え、
前記複数の吹出口の軸心方向が、前記回転軸に対してねじれ方向となるように、前記複数の吹出口が形成される回転霧化塗装装置であって、
前記複数の吹出口の軸心方向を、前記ベルカップの塗料の噴霧方向に対する背面側の部位である背面部に向けて形成する、
ことを特徴とする回転霧化塗装装置。
【請求項２】
前記複数の吹出口の軸心方向を、
前記複数の吹出口から吹き出したシェーピングエアによって、前記ベルカップの回転方向とは逆向きの回転方向となる旋回流を形成する方向に向けて形成する、
ことを特徴とする請求項１記載の回転霧化塗装装置。
【請求項３】
前記ベルカップの背面部の塗料の噴霧方向に対する前方側の端部において、
前記回転軸に対して平行な面からなる部位であるストレート部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転霧化塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電塗装に使用する回転霧化式の塗装装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のボディ等に対して静電塗装を行うための塗装装置として、所謂回転霧化塗装装置が知られている。
近年、回転霧化塗装装置においては、塗装時間のさらなる短縮を図りたいというニーズが存在しているが、塗装ロボットをより高速で動作させることによって、塗装時間の短縮を図ることにも限界が近づきつつある。そこで、塗装ロボットの動作速度は従来と同等としつつ、塗料の塗布パターンを拡大することによって、塗装時間の短縮を図ろうとする技術が検討されている。塗料の塗布パターンが拡大できれば、重ねしろを従来よりも大きくすることができるため、塗装ロボットの移動距離が従来に比して短くなり、塗装時間の短縮を図ることが可能になる。【０００３】
しかしながら、従来の回転霧化塗装装置では、塗料の塗布パターンの拡大を優先させると、塗料の微粒化を図ることが困難になり、また、塗料の微粒化を優先させると、塗料の塗布パターンの拡大が困難になるという問題があった。
そこで、塗料の微粒化を図りつつ、塗料の塗布パターンを拡大することができる回転霧化塗装装置に関する技術が種々検討されており、例えば、以下に示す特許文献１にその技術が開示され公知となっている。【０００４】
特許文献１に開示されている従来技術では、回転霧化ヘッドの回転方向に向けて旋回させるようにして吹き出させたシェーピングエアを、当該回転霧化ヘッドの放出端もしくは放出端の少し外側を狙って噴出させる構成としている。
このような構成により、吹き出させたシェーピングエアが、螺旋状の軌跡を描きつつ拡散し、また、遠心力の作用によって、回転霧化ヘッドの前方領域に発生する負圧の作用に抗して、軸心側に収束することなく拡散することができるため、塗料の微粒化を図りつつ、塗布パターンを拡大することができるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１０１８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された回転霧化塗装装置は、メタリック塗装用の回転霧化塗装装置であり、従来のメタリック塗装用の回転霧化塗装装置を基準とした場合には塗布パターンの拡大が図られているが、一般的な静電塗装で使用される回転霧化塗装装置に比べると、塗布パターンが未だ狭いものとなっているため、塗装時間の短縮を十分に図ることができなかった。また、このような回転霧化塗装装置では、さらにシェーピングエアの流量を増大させたとしても、効果的に塗布パターンの拡大を図ることができなかった。
このため、一般的な静電塗装において使用でき、塗料の微粒化を図りつつ、塗料の塗布パターンを拡大できる回転霧化塗装装置の開発が望まれている状況であった。【０００７】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、一般的な静電塗装においても使用可能であって、塗料の微粒化を図りつつ、塗料の塗布パターンの拡大を可能にする回転霧化塗装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。【０００９】
即ち、第１の発明は、塗料の噴霧方向における最前部に配設され、回転軸上に軸支されるベルカップと、該ベルカップよりも塗料の噴霧方向における後部に配設され、前記回転軸を中心とする円周上に複数の吹出口が形成されるシェーピングエアリングと、を備え、前記複数の吹出口の軸心方向が、前記回転軸に対してねじれ方向となるように、前記複数の吹出口が形成される回転霧化塗装装置であって、前記複数の吹出口の軸心方向を、前記ベルカップの塗料の噴霧方向に対する背面側の部位である背面部に向けて形成するものである。【００１０】
第２の発明は、前記複数の吹出口の軸心方向を、前記複数の吹出口から吹き出したシェーピングエアによって、前記ベルカップの回転方向とは逆向きの回転方向となる旋回流を形成する方向に向けて形成するものである。【００１１】
第３の発明は、前記ベルカップの背面部の塗料の噴霧方向に対する前方側の端部において、前記回転軸に対して平行な面からなる部位であるストレート部が形成されているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。【００１３】
第１の発明は、塗料の塗布パターンの拡大を図ることができる。【００１４】
第２の発明は、塗料の塗布パターンの拡大を図るとともに、塗料の微粒化を図ることができる。【００１５】
第３の発明は、容易に所望する塗料の塗布パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗装ガンを示す側面視における部分断面模式図。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る塗装ガンを示す模式図、（ａ）側面視における部分断面模式図、（ｂ）正面視における模式図。
【図３】従来の塗装ガンを示す側面視における部分断面模式図。
【図４】本発明の一実施形態に係る塗装ガンの適用効果（塗料の微粒化および塗布パターンの拡大化の状況）を示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る塗装ガンを示す模式図、（ａ）側面視における部分断面模式図、（ｂ）正面視における模式図。
【図６】ベルカップ端部の形状変更による塗布パターンの変化を示す模式図。
【図７】ベルカップ端部にストレート部を設けない場合における被塗物に対する塗料の拡散状況を示す模式図。
【図８】ベルカップ端部にストレート部を設けた場合における被塗物に対する塗料の拡散状況を示す模式図。
【図９】ストレート部を設けた場合と設けない場合の塗料の各膜厚分布を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の第一の実施形態に係る回転霧化塗装装置の全体構成について、図１〜図４を用いて説明をする。尚、図１中に示す矢印Ｘの向きを、塗料の噴霧方向である前方として規定して、以下の説明を行うものとする。
図１に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る回転霧化塗装装置である塗装ガン１は、静電塗装に使用する被塗物に対して塗料を噴霧するための塗装装置であり、ガン本体２、ベルカップ３、シェーピングエアリング４等を備えている。
【００１８】
ガン本体２は、塗装ガン１を所望する位置および姿勢で変位させるためのロボットアーム（図示せず）によって支持されるとともに、ベルカップ３やシェーピングエアリング４が付設される部位であり、エアモータ２ａが内蔵されている。そして、エアモータ２ａからは、回転を出力するための部位である回転軸２ｂが前方に向けて突設されている。
また、ガン本体２には、ベルカップ３に塗料を供給するための塗料供給配管２ｃ、シェーピングエアリング４に空気を供給するためのエア供給配管２ｄ・２ｄ・・・、ガン本体に高電圧を印加するための図示しない高電圧発生装置等が内蔵されている。
【００１９】
ベルカップ３は、静電塗装を行うときに、当該ベルカップ３の回転により、塗料に対して遠心力を作用させて塗料を拡散させる役割を果たす部材であり、内側に凹状の部位を有する略ベル状の形状に形成されている。
ベルカップ３は、その軸心を回転軸２ｂの軸心Ｐと一致させた状態で、回転軸２ｂ上に軸支されており、塗装ガン１の塗料の噴霧方向Ｘにおける最前部に配置されている。
また、ベルカップ３の内面には、塗料を延展させるための部位である延展部３ａが形成されており、また、該延展部３ａに塗料を供給するための貫通孔部である塗料供給孔３ｃ・３ｃ・・・が形成されており、該塗料供給孔３ｃに対して前述した塗料供給配管２ｃから塗料が供給される構成としている。
ベルカップ３は、延展部３ａが、塗料の噴霧方向Ｘに対して前側に向けて開放され、かつ、ベルカップ３の外側の背面部３ｂが、塗料の噴霧方向Ｘに対して後側に配置されるように、回転軸２ｂによって支持されている。また、延展部３ａと背面部３ｂの境界部には、エッジ状の周端部３ｄを形成している。
【００２０】
シェーピングエアリング４は、シェーピングエアＳＡを吹き出させるための部位であり、ベルカップ３の延展部３ａにおいて、回転軸２ｂの軸心の内側から外側に向けて延展され、外周縁部から飛散した塗料を、シェーピングエアＳＡの流れに沿って導くことによって、所望する塗布パターンで噴霧方向に噴霧させる役割を果たす部位である。
シェーピングエアリング４は、略リング状の形状を有する部材であり、塗料の噴霧方向Ｘに対してベルカップ３よりもさらに後部において、その軸心を軸心Ｐに一致させた状態で、ガン本体２に付設されている。
そして、シェーピングエアリング４には、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・が形成されている。
【００２１】
図２（ｂ）に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１では、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・は、正面視において、軸心Ｐを中心とする同心円上に等間隔で開口するように形成されており、また図２（ａ）に示す如く、側面視において、軸心Ｐと成す角度が角度Ａであり、かつ、図２（ａ）を平面視とした場合において、軸心Ｐと成す角度が角度Ｂとなるように、各吹出口４ａ・４ａ・・・の軸心方向が、軸心Ｐの方向に対してねじれの関係となる態様で形成されている。
【００２２】
さらに各吹出口４ａ・４ａ・・・は、その軸心の延長線が、ベルカップ３の背面に形成された背面部３ｂと交差する方向に形成されている。
このため、塗装ガン１において、各吹出口４ａ・４ａ・・・から吹き出されたシェーピングエアＳＡは、背面部３ｂに接触して、該背面部３ｂの傾斜角度に沿って拡散される。
尚、本実施形態では、背面部３ｂの傾斜角度は、軸心Ｐに対する垂線と背面部３ｂとが成す角度として規定している。
【００２３】
即ち、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１において、各吹出口４ａ・４ａ・・・から吹き出されるシェーピングエアＳＡは、ベルカップ３背面の背面部３ｂに向けて噴出させる構成としているため、各吹出口４ａ・４ａ・・・から吹き出されたシェーピングエアＳＡは、ベルカップ３背面の背面部３ｂに沿いながら、塗料の塗布対象物に接近するに従って漸次旋回半径が拡大する態様の旋回流を形成する。
【００２４】
図３に示す如く、従来の塗装ガン２１では、シェーピングエアリング２４に形成された各吹出口２４ａ・２４ａ・・・から噴出されたシェーピングエアＳＡは、ベルカップ３の周端部３ｄか、該周端部３ｄよりもさらに外側を狙って、吹き出される構成としているため、背面部３ｂの傾斜角度の影響を受けることなく、各吹出口２４ａ・２４ａ・・・の角度に従って漸次旋回半径を拡大する旋回流を形成する。
このため、従来の塗装ガン２１では、ベルカップ３の半径方向外側に向けた流れがほとんど形成されないため、ベルカップ３の前面部において発生する負圧領域の影響により、ベルカップ３の前面部において、塗料の塗布パターンが縮小する。
【００２５】
一方、図２（ａ）に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１では、シェーピングエアＳＡが、背面部３ｂの傾斜角度に沿って吹き出されるため、ベルカップ３の半径方向外側に向けた流れが形成される。これにより、ベルカップ３の前面部において発生する負圧領域の影響に打ち勝って、塗料の塗布パターンを拡大することができる。
【００２６】
さらに、図２（ｂ）に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１において、各吹出口４ａ・４ａ・・・から噴出されるシェーピングエアＳＡは、ベルカップ３の回転方向Ｑと逆向きの旋回方向Ｒで旋回流を形成する態様としている。
このようにシェーピングエアＳＡの回転方向（旋回方向Ｒ）とベルカップ３の回転方向Ｑを逆向きにすることによって、ベルカップ３の周端部３ｄから飛散する塗料の飛散方向に対して交差するようにシェーピングエアＳＡが衝突するようになるため、塗料の微粒化がより促進される。
【００２７】
ここで、塗装ガン１の適用効果（塗布パターンの拡大化および塗料の微粒化）について、説明をする。
図４では、シェーピングエアリングに対するエアの供給圧力を０．１５ＭＰａとし、ベルカップの回転数を２５０００ｒｐｍとする条件において、（１）従来の一般的な塗装ガン、（２）従来のメタリック塗装用の塗装ガン、（３）本発明の一実施形態に係る塗装ガン、の各塗装ガンを使用して塗料を塗布した場合における、塗料の平均粒径および塗料の塗布パターンの各測定結果を比較して例示している。
【００２８】
図４に示す如く、従来の一般的な塗装ガンでは、ベルカップの背面に向けてストレートな（即ち、ねじり方向でない）シェーピングエアを吹きつける態様としている。
この場合における塗料の微粒化の状況は、平均粒径が、３６．４μｍとなっている。
また、この場合における塗布パターンの幅は、４３０ｍｍとなっている。
【００２９】
また、従来のメタリック塗装用の塗装ガンでは、ベルカップの端部（あるいは端部よりもさらに外側）に向けてねじり方向に吹き出させたシェーピングエアを吹きつける態様としている。
この場合における塗料の微粒化の状況は、平均粒径が、２４．７μｍとなっている。
また、この場合における塗布パターンの幅は、３００ｍｍとなっている。
【００３０】
即ち、従来の各塗装ガンにおいて、塗布パターンの観点では、一般的な塗装ガンがメタリック塗装用の塗装ガンに比して優れており、塗料の微粒化の観点では、メタリック塗装用の塗装ガンが一般的な塗装ガンに比して優れている。
【００３１】
そして、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１では、ベルカップの背面に向けてねじり方向に吹き出させたシェーピングエアＳＡを吹きつける態様としている。
この場合における塗料の微粒化の状況は、平均粒径が、２４．３μｍとなっており、これは、従来のメタリック塗装用の塗装ガンに匹敵する微粒化の状況となっている。
また、この場合における塗布パターンの幅は、４２０ｍｍとなっており、これは、従来の一般的な塗装ガンの塗布パターンの幅に匹敵する拡大状況となっている。
【００３２】
即ち、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１を使用した場合には、従来のメタリック塗装用の塗装ガンと同等の微粒化を図りつつ、従来の一般的な塗装ガンと同等に塗布パターンの幅を拡大することが可能である。
【００３３】
即ち、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１においては、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・の軸心方向を、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・から吹き出したシェーピングエアＳＡによって、ベルカップ３の回転方向Ｑとは逆向きの旋回方向Ｒとなる旋回流を形成する方向に向けて形成するものである。
このような構成により、塗料の塗布パターンの拡大を図るとともに、塗料の微粒化を図ることができる。
このため、塗装ガン１を使用した場合には、塗装時間の短縮を図ることができるとともに、より均等な塗膜を得ることが可能になり、塗装品質の向上にも寄与することができる。
【００３４】
また、図４に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１では、従来の一般的な塗装ガンと同等の微粒化でよい場合（即ち、塗料の平均粒径が、３６．４μｍ程度でよい場合）には、シェーピングエアＳＡの使用量を低減するような運用とすることができる。
塗装ガン１を使用する場合には、図４に示すように、シェーピングエアリング４に対するエアの供給圧力を０．０８ＭＰａまで低減させるとともに、ベルカップ３（即ち、エアモータ２ａの回転軸２ｂ）の回転数を２００００ｒｐｍまで低減させた場合であっても、この場合における塗料の微粒化の状況は、平均粒径が、３６．４μｍとなっており、従来の一般的な塗装ガンに匹敵する微粒化を達成することができる。
また、この場合の塗布パターンの幅は、４２０ｍｍとなっており、一般的な塗装ガンに匹敵する塗布パターンの幅を保持している。
【００３５】
そして、エアの供給圧力の低減およびベルカップの回転数の低減は、エアの使用量の低減に繋がるため、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１を使用すれば、従来の一般的な塗装ガンと同等の塗装品質を確保しつつ、エアの使用量を低減することができる。
さらに、エアの使用量が低減されると、それに伴うランニングコストの低減が可能となるばかりでなく、静電塗装に寄与しない余剰エアが減少し、余剰エアに伴って拡散する塗料量が減少するため、塗料の塗着効率を向上させることもできる。
【００３６】
即ち、本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１は、塗料の噴霧方向（図１中に示す矢印Ｘの方向）における最前部に配設され、回転軸２ｂ上に軸支されるベルカップ３と、該ベルカップ３よりも塗料の噴霧方向に対する後部に配設され、回転軸２ｂ（軸心Ｐ）を中心とする円周上に複数の吹出口４ａ・４ａ・・・が形成されるシェーピングエアリング４と、を備え、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・の軸心方向が、回転軸２ｂに対してねじれ方向となるように、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・が形成される回転霧化塗装装置であって、複数の吹出口４ａ・４ａ・・・の軸心方向を、ベルカップ３の塗料の噴霧方向に対する背面側の部位である背面部３ｂに向けて形成するものである。
このような構成により、塗料の塗布パターンの拡大を図ることができる。
【００３７】
次に、本発明の第二の実施形態に係る回転霧化塗装装置について、図１および図５を用いて説明をする。
本発明の第一の実施形態に係る塗装ガン１では、シェーピングエアＳＡの旋回方向Ｒとベルカップ３の回転方向Ｑを逆向きにする場合を例示しているが、塗布パターンを拡大させる効果を得るためには、シェーピングエアＳＡの旋回方向とベルカップ３の回転方向が同じ向きであってもよい。
図１に示す如く、本発明の第二の実施形態に係る回転霧化塗装装置である塗装ガン１１は、基本的な構成において、前述した塗装ガン１と共通しており、シェーピングエアリング１４に形成される各吹出口１４ａ・１４ａ・・・の軸心方向のみが相違している。
【００３８】
図５（ｂ）に示す如く、本発明の第二の実施形態に係る塗装ガン１１では、複数の吹出口１４ａ・１４ａ・・・は、正面視において、軸心Ｐを中心とする同心円上に等間隔で開口するように形成されており、また図５（ａ）に示す如く、側面視において、軸心Ｐと成す角度が角度Ａであり、かつ、図５（ａ）を平面視とした場合において、軸心Ｐと成す角度が角度Ｃとなるように、各吹出口１４ａ・１４ａ・・・の軸心方向が、軸心Ｐの方向に対してねじれの関係となる態様で形成されている。
【００３９】
図５（ｂ）に示す如く、塗装ガン１１において、各吹出口１４ａ・１４ａ・・・から噴出されるシェーピングエアＳＡは、ベルカップ３の回転方向Ｑと同じ向きの旋回方向Ｓで旋回流を形成する態様としている。
このように、旋回流の旋回方向Ｓと、ベルカップ３の回転方向Ｑを同じ向きとした場合であっても、第一の実施形態に係る塗装ガン１と同様に、塗料の塗布パターンの拡大を図ることができる。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態に係る各塗装ガン１・１１における塗料の塗布パターンの調整方法について、図６を用いて説明をする。
本発明の一実施形態に係る各塗装ガン１・１１では、ベルカップ３背面の背面部３ｂに沿ってシェーピングエアＳＡを吹き出して旋回流を形成する構成としているため、当該背面部３ｂの形状によって、塗料の塗布パターンを調整することが可能になる。
【００４１】
図６に示す如く、ベルマウス３の軸心Ｐに対する垂線と背面部３ｂとが成す角度である傾斜角度を調整して、シェーピングエアＳＡの拡散状況を変化させて、塗料の塗布パターンを変更する構成としている。
尚、本実施形態では、背面部３ｂの傾斜角度は、軸心Ｐに対する垂線と背面部３ｂとが成す角度として規定している。また、ベルカップ３の周端部３ｄにおける半径ｒは共通している。
【００４２】
即ち、図６に示す如く、背面部３ｂの傾斜角度を角度αとしたベルカップ３を使用する場合（図６中に示すパターン（１）の場合）の塗布パターンの幅ｄ１を基準とするとき、背面部３ｂの傾斜角度を角度αに比して小さい角度βとしたベルカップ３に変更すると（図６中に示すパターン（２）の場合）、そのときの塗布パターンの幅ｄ２は幅ｄ１に比して拡大する。
【００４３】
即ち、本発明の一実施形態に係る各塗装ガン１・１１では、ベルカップ３の背面部３ｂの傾斜角度を変更して、シェーピングエアＳＡの塗布パターンを変更するものである。
このような構成により、容易に所望する塗料の塗布パターンを得ることができる。
【００４４】
また、図６に示す如く、本発明に係る各塗装ガン１・１１では、背面部３ｂの傾斜角度を角度αとする条件を保持しつつ、背面部３ｂに対して塗料の噴霧方向Ｘにおける前側の周端部３ｄにおいて、軸心Ｐに対して平行な面からなる略円柱状の部位であるストレート部３ｅを形成する構成としている。
そして、当該ストレート部３ｅの軸心Ｐの方向における形成長さを変更することによって、塗料の塗布パターンを変更する構成としている。
【００４５】
即ち、図６に示す如く、背面部３ｂの傾斜角度を角度αとしたベルカップ３を使用する場合（図６中に示すパターン（１）の場合）の塗布パターンの幅ｄ１を基準とするとき、背面部３ｂの傾斜角度を角度αに保持しつつ、長さＬ１のストレート部３ｅを形成したベルカップ３を使用すると（図６中に示すパターン（３）の場合）、そのときの塗布パターンの幅ｄ３は幅ｄ１に比して縮小する。
【００４６】
さらに、背面部３ｂの傾斜角度を角度αに保持しつつ、長さＬ１に比して長い長さＬ２でストレート部３ｅを形成したベルカップ３を使用すると（図６中に示すパターン（４）の場合）、そのときの塗布パターンの幅ｄ４は幅ｄ３に比してさらに縮小する。
【００４７】
これは、シェーピングエアＳＡは、背面部３ｂおよびストレート部３ｅの傾斜角度に沿って進む性質を有するため、ストレート部３ｅが長くなるほど、そのストレート部３ｅの直径に沿う塗布パターンに近づいていくためである。
【００４８】
即ち、本発明の一実施形態に係る各塗装ガン１・１１では、ベルカップ３の背面部３ｂの塗料の噴霧方向Ｘに対する前方側の周端部３ｄにおいて、回転軸２ｂ（軸心Ｐ）に対して平行な面からなる部位であるストレート部３ｅを形成し、該ストレート部３ｅの回転軸方向に対する形成長さ（即ち、長さＬ１・Ｌ２等）を変更して、シェーピングエアＳＡの塗布パターンを変更するものである。
【００４９】
そして、図６中に示した各パターン（１）〜（４）における各塗布パターンの幅ｄ１〜ｄ４の関係は、ｄ４＜ｄ３＜ｄ１＜ｄ２となり、背面部３ｂの傾斜角度やストレート部３ｅの形成長さを種々組合せて変更することによって、所望する塗布パターンを得ることができる。
【００５０】
さらに、ストレート部３ｅを設けることにより得られる効果について、図７〜図９を用いて説明をする。
図７に示す如く、ストレート部３ｅを設けないベルカップ３においては、背面部３ｂに吹付けられたシェーピングエアＳＡは、背面部３ｂの傾斜角度に従って、被塗物３０に向かって広がっていく。
【００５１】
塗料粒子Ｔは、シェーピングエアＳＡの流れに乗って拡散するため、このときの塗料粒子Ｔの速度をＶａとすると、被塗物３０の塗装面３０ａに対して平行な方向への速度成分Ｖａｘと、塗装面３０ａに対して垂直な方向への速度成分Ｖａｙと、に分けられる。
ここで、速度成分Ｖａｙは、塗料粒子Ｔが塗装面３０ａに塗着するのに寄与する速度成分であり、一方、速度成分Ｖａｘは、塗料粒子Ｔが塗装面３０ａに塗着することを妨げる速度成分である。
【００５２】
これに対して、図８に示す如く、ストレート部３ｅを備えるベルカップ３においては、背面部３ｂに吹付けられたシェーピングエアＳＡは、背面部３ｂの傾斜角度に従って広がっていくが、ストレート部３ｅに差し掛かると、シェーピングエアＳＡはストレート部３ｅに沿うようにして流れる。
【００５３】
このときの塗料粒子Ｔの速度をＶｂとすると、塗装面３０ａに対して平行な方向への速度成分Ｖｂｘと、塗装面３０ａに対して垂直な方向への速度成分Ｖｂｙと、に分けられる。
ここで、速度成分Ｖｂｙは、塗料粒子Ｔが塗装面３０ａに塗着するのに寄与する速度成分であり、一方、速度成分Ｖｂｘは、塗料粒子Ｔが塗装面３０ａに塗着することを妨げる速度成分である。
【００５４】
ここで、ストレート部３ｅを設けた場合と設けない場合の各速度成分を比較すると、塗料粒子Ｔが被塗物３０に対して塗着するのに寄与する各速度成分Ｖａｙ・Ｖｂｙには顕著な差異は見られない。一方、塗料粒子Ｔが被塗物３０に対して塗着することを妨げる各速度成分Ｖａｘ・Ｖｂｘには、顕著な差が生じており、速度成分Ｖｂｙが速度成分Ｖａｙに比して小さくなっている。
【００５５】
即ち、ストレート部３ｅを設けた場合には、塗料粒子Ｔが被塗物３０に対して塗着することを妨げる要素（速度成分Ｖｂｘ）が少なくなるため、塗着効率の改善を図ることができる。
【００５６】
また図９には、ストレート部３ｅを設けたベルカップ３と設けないベルカップ３で塗装したときのそれぞれの場合における膜厚分布の測定結果を表している。
一般的には、最大膜厚の半分の膜厚となる部分の幅をパターン幅として定義しており、ここでは、ストレート部３ｅを設けない場合における最大膜厚をＨａ、ストレート部３ｅを設けた場合における最大膜厚をＨｂ、と規定している。
また、ストレート部３ｅを設けない場合における塗膜の最大幅をＷａと規定し、塗膜の膜厚が１／２Ｈａとなる部分におけるパターン幅をＷｃと規定している。
一方、ストレート部３ｅを設けた場合における塗膜の最大幅をＷｂと規定し、塗膜の膜厚が１／２Ｈｂとなる部分におけるパターン幅をＷｄと規定している。
【００５７】
図９に示す測定結果では、ストレート部３ｅを設けた場合におけるパターン幅Ｗｄは、ストレート部３ｅを設けない場合におけるパターン幅Ｗｃに比して小さくなっている。
また、ストレート部３ｅを設けた場合における裾野の幅を表す最大幅Ｗｂが、ストレート部３ｅを設けない場合における最大幅Ｗａに比して小さくなっている。
【００５８】
即ち、ストレート部３ｅを設けた場合には、最大幅Ｗｂ（塗布パターンの裾野の広がり）を小さく抑えることができ、かつ、裾野部分の立ち上がりをより明確にすることができる（膜厚分布をより台形状の分布に近づけることができる）ため、膜厚分布のばらつきが低減され、塗り重ねをする場合における塗膜品質の確保がより容易になる。
【００５９】
さらに、ストレート部３ｅを設けた場合には、パターン幅Ｗｃを小さくできるため、ストレート部３ｅを設けない場合に比して、被塗物端部の塗り始め部分におけるオーバースプレーを抑えられるため、塗料の歩留まりが向上し、ひいては、塗料使用量の低減を図ることができる。
【００６０】
即ち、本発明の一実施形態に係る各塗装ガン１・１１では、ベルカップ３の背面部３ｂの塗料の噴霧方向Ｘに対する前方側の周端部３ｄにおいて、回転軸２ｂ（軸心Ｐ）に対して平行な面からなる部位であるストレート部３ｅが形成されているものである。
このような構成により、容易に所望する塗料の塗布パターンを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、静電塗装に使用する回転霧化式の塗装装置のみならず、静電塗装を行わない場合に使用される回転霧化式の塗装装置にも適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月27日(2012.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料の噴霧方向における最前部に配設され、回転軸上に軸支されるベルカップと、
該ベルカップよりも塗料の噴霧方向における後部に配設され、前記回転軸を中心とする円周上に複数の吹出口が形成されるシェーピングエアリングと、
を備え、
前記複数の吹出口の軸心方向が、前記回転軸に対してねじれ方向となるように、前記複数の吹出口が形成されるとともに、
前記複数の吹出口の軸心方向を、前記ベルカップの塗料の噴霧方向に対する背面側の部位である背面部に向けて形成し、かつ、
前記ベルカップの背面部の塗料の噴霧方向に対する前方側の端部において、
前記回転軸に対して平行な面からなる部位であるストレート部が形成されている回転霧化塗装装置であって、
前記ストレート部の形成長さを変更することにより塗布パターンを変更する、
ことを特徴とする回転霧化塗装装置。
【国際調査報告】
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