(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部の上に蓋部を合せることでこれらの間に塗料導入孔につながるマニホールドとこのマニホールドにつながるノズル通路が形成される塗布ノズルであって、
前記塗料導入孔、マニホールド及びノズル通路の中心線は平面視で塗布ノズルの軸線と一致し、前記本体部及び蓋部材は塗料吐出方向の前記軸線に対して左右対称に形成され、
前記ノズル通路の先端部は吐出口とされ、この吐出口を形成する本体部及び蓋部の周面のうち中央部分は前記軸線に直交する平面とされ、この平面に連続する外側部分は凸曲面とされ、
前記マニホールドとノズル通路との境界部は前記本体部の吐出口を有する周面の輪郭と相似に形成され、
前記ノズル通路に隣接するマニホールドの吐出口側周縁には曲壁が形成され、前記曲壁に連なるようにマニホールドの底面に向けて垂直壁が形成されていることを特徴とする塗布ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布ノズルにおいて、前記塗料導入孔の基端側には前記塗料導入孔より大径の塗料供給管路が接続されていることを特徴とする塗布ノズル。
【請求項３】
請求項１及び請求項２に記載の塗布ノズルにおいて、前記塗料導入孔と前記マニホールドの底面とは面一に形成されていることを特徴とする塗布ノズル。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の塗布ノズルにおいて、前記ノズル通路を画成する本体部に形成される凹部は、前記軸線部分が最も深く穿設され、前記軸線から離れる程浅く穿設されていることを特徴とする塗布ノズル。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の塗布ノズルにおいて、前記マニホールドの底面と側面の間は、曲面を介して連続していることを特徴とする塗布ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水系エマルション塗料、エポキシ系塗料、水系塗料、有機溶剤系塗料などを塗布する塗布ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より粘性材等を一定の塗布幅を保持しつつ、一定の厚みで塗布する為の塗布ノズルが様々に提案されてきた。
例えば、特許文献１に開示される塗布ノズル１００は、図７に示すように、本体部と蓋部と合せて全体が略扇形状の厚板状をなしている。本体部は略扇形状の要に近い要部分は厚く、他の先端部分が薄い略Ｌ字状をしている。一方蓋部は本体部の先端部分の薄い部分を補う形状とになっており、ノズル通路１０１および内部空間１０２が本体部と蓋部とで区画されている。
【０００３】
すなわち、ノズル通路１０１は蓋部の合わせ面側に扇台形状の浅い溝状の凹部を形成して作られ、内部空間１０２は本体部および蓋部の両合わせ面側をともに比較的深い略扇状の凹部を形成することにより作られている。ノズル通路１０１と内部空間１０２とは連通し、内部空間１０２には導入口１０３が開口し、その反対側の端面に導出口１０４が開口している。
【０００４】
特許文献１に開示される塗布ノズルでは、導入通路１０３から送り込まれた塗料等の液体が、一度、内部空間１０２に貯留され、内部空間に連通するノズル通路の導入口内へと、塗料等が押し出される。導入通路から送られた塗料が内部空間に入る時、塗料は比較的大きな流速をもつが、内部が広がった内部空間に入ることにより、塗料の流速が減じ、遅い流れとなり、内部空間内の各部での流速変化が小さくなる。
【０００５】
そしてノズル通路の導入口のどの部分もほぼ等しい流速で塗料が供給される構成とし、更にノズル通路の収斂方向の深さを通路全体でほぼ等しくし、またノズル通路の間隙は内部空間の広さに比較して極めて狭く構成し、ノズル通路での塗料等の通過抵抗を高くしている。これにより内部空間からノズル通路の導入口に押し込まれる塗料圧が、導入口のどの部分でもさらに均一化し、導入口内へ送り込まれた塗料が、所定の深さを持ったノズル通路を経て、導出口の放射方向に等しく噴出することにより導出口のどの部分においても均等量の塗料が均等圧力で連続的に噴出され、また、ノズル通路が扇台形状に形成され、導入口及び導出口が弧状に形成されているので、噴出塗料が、幅を広げながら導出口から噴出され、物体上に塗布された塗料は、その塗布幅が導出口の幅より広く、しかも塗布膜全体の膜厚が、常に均一にノズル通路の弧方向の長さより幅広く塗料を塗布できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される塗布ノズルでは、内部空間の内壁に沿って偏向される塗料圧が幅方向の両端で集約され、内部空間の両端で塗料圧が高まる為、ノズル通路の幅方向の両端における塗料吐出量が増加し、所謂テールが発生し、外観品質が低下する不具合がある。特に、被塗物の塗布部位の幅が広い場合は、幅方向の端縁同士を重ねて塗布することと成るため、上記不具合はより顕著となる。
【０００８】
また、ノズル通路の幅方向の中央部で且つノズル通路の後方のノズル通路と対向する位置に導入通路が形成されているため、ノズル通路の幅方向の中央部に大きな塗料等の圧力が掛かり、ノズル通路の幅方向の中央部の塗料の流速が他に比べ若干早くなり、単位時間当たりの塗料等の吐出が多くなる。即ち単位時間当たりの塗料等の吐出量にノズル通路の幅方向で斑が発生する。
【０００９】
塗布ノズルによる被塗布物への塗布は、塗布部位上を一定速度で塗布ノズルを移動させることにより行なわれる。このため被塗布物上に被着された塗料等の表面は、ノズル通路の幅方向の中央部の吐出量が若干多くなるため魚鱗状となり外観品質を低下させる不具合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明は、本体部の上に蓋部を合せることでこれらの間に塗料導入孔につながるマニホールドとこのマニホールドにつながるノズル通路が形成される塗布ノズルであって、前記塗料導入孔、マニホールド及びノズル通路の中心線は平面視で塗布ノズルの軸線と一致し、前記本体部及び蓋部材は塗料吐出方向の前記軸線に対して左右対称に形成され、前記ノズル通路の先端部は吐出口とされ、この吐出口を形成する本体部及び蓋部の周面のうち中央部分は前記軸線に直交する平面とされ、この平面に連続する外側部分は凸曲面とされ、前記マニホールドとノズル通路との境界部は前記本体部の吐出口を有する周面の輪郭と相似に形成され、前記ノズル通路に隣接するマニホールドの吐出口側周縁の前記境界部には曲壁が形成され、前記曲壁に連なるようにマニホールドの底面に向けて垂直壁が形成された構成とした。
【００１１】
本発明に係る塗布ノズルにおいては、前記塗料導入孔の基端側には前記塗料導入孔より大径の塗料供給管路が接続されることが、脈動や乱流を解消して安定して塗料を供給する上で好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る塗布ノズルにおいては、前記塗料導入孔と前記マニホールドの底面とを面一に形成することが、塗料導入孔からマニホールドへスムーズに塗料が流れ込む上で好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る塗布ノズルにおいては、ノズル通路を画成する本体部に形成される凹部は、前記軸線部分が最も深く穿設され、前記軸線から離れる程浅く穿設されたものとすることが、テール発生防止のために好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る塗布ノズルにおいては、前記マニホールドの底面と側面の間は、曲面を介して連続させることが、マニホールド内での塗料の乱れを防止する上でこのましい。
【発明の効果】
【００１５】
従来の塗布ノズルにあっては、塗料が当たるマニホールド（内部空間）の周壁が全て曲面のため、塗料は中央部分に集まる傾向があるが、本発明に係る塗布ノズルによれば、マニホールド内に供給された塗料はマニホールドの垂直壁の直線状部に当たり、次いで左右及び上方に流れを変え塗料圧がマニホールド内で均一化され、吐出口の幅方向において均等に塗布される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る塗布ノズルを構成する本体部の平面図
【図２】図１の蓋体をつけた状態のＡ方向矢視図
【図３】図１のＢ方向矢視図
【図４】本発明に係る塗布ノズルの軸線に沿った断面図
【図５】図４の一部拡大図
【図６】図２の要部拡大図
【図７】従来の塗布ノズルを説明した図１と同様の図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の態様を詳細に説明する。
本発明の塗布ノズル１は本体部２と蓋部３より構成される。本体部２及び蓋部３は平面視（図１）で略扇形をなし、略扇形の要部４の後面は側面視（図４）で塗布ノズル１の軸線Ｘに対して垂直な平面４ａに形成され、この平面４ａの中央部に塗料供給管路５が形成されている。
【００１８】
平面視で略扇形をなす本体部２の周面６は中央部を前記軸線Ｘに対して垂直な平面６ａに形成され、この平面６ａの両端には外側に膨らむ円弧状曲面６ｂが連続して形成されている。
【００１９】
本体部２には平面視で略扇形のマニホールド７（内部空間）が形成されている。マニホールド７の要部８は軸線Ｘに対して垂直な平面に形成され、垂直な平面の下端は図５に示すように底面との間で曲面８ａに形成され、また平面視で略扇形をなすマニホールド７の周面９は、前記本体部２の周面６と相似に形成されている。
【００２０】
また、前記本体部２の周面６とマニホールド７の周面９の間は、略扇形の中央１０ａを深くそして両側１０ｂに向けて浅く穿設され、蓋部３を重ねた状態でノズル通路１０が形成され、このノズル通路１０の先端部に吐出口２１が形成される。
【００２１】
また、前記ノズル通路１０の境界部となるマニホールド７の周面９にはその全幅に亘って曲壁１１とこれに連なる垂直壁１２が形成されている。曲壁１１、垂直壁１２とも中央部は軸線Ｘに対して垂直な平面１１ａ、１２ａであり、その両側には外側に膨らむ円弧状曲面１１ｂ、１２ｂに形成されている。
【００２２】
曲壁１１は垂直壁１２に比して短く形成され、曲壁１１には垂直方向に立ち上り部１１ｃが形成されている。また垂直壁１２の下端はマニホールド７の底面１６に曲面１３を介して連続している。
【００２３】
そして平面視で略扇形をなすマニホールド７の側面は垂直面１４に形成され、垂直面１４の下端は底面１６に曲面１５を介して連続している。
【００２４】
また本体部２の要部４には前記マニホールド７の底面１６と面一に前記供給管路５に向けて塗料導入孔１７が開設されている。この塗料導入孔１７は前記供給管路５に比して小径に形成され、前記供給管路５に対して軸心を偏倚した位置に開設されている。
【００２５】
また、前記本体部２の上面には蓋部３と係合するための左右一対のピン体１８が立設され、更に左右二対の螺子穴１９が螺設されている。
【００２６】
また平面視で略扇形の本体部２の側面２２は側面視で垂直面に形成され、
蓋部３は平面視で前記本体部２と同一の略扇形で側面視で平板状に形成され、前記本体部２に形成されたピン体１８を挿通するピン孔１８ａと、螺子穴１９に対応する螺子挿通孔２０が開設されている。
【００２７】
そして前記塗料導入孔１７と前記マニホールド７と前記ノズル通路１０の中心線は平面視で前記軸線Ｘに一致し、前記本体部２の周面６と前記蓋部３の周面は前記軸線Ｘに対して左右対称に形成される。
【００２８】
このような構成の基に本発明の塗布ノズル１を使用する場合は、不図示の自動機またはロボットアームの先端に塗布ノズル１を取り付け、前記供給管路５に塗料供給パイプ２３を接続し、不図示の塗料等供給源より塗料を塗布ノズル１に所定圧で圧送し、一定速度で塗布ノズル１を移動しながら、ワークの被塗布面に塗料等を塗布する。
【００２９】
この時、前記したように塗料導入孔１７を供給管路５に比して小径に形成したことにより、塗料供給源から塗布ノズル１の供給管路５の間で仮に脈動や乱流が発生してもこれを確実に解消し、塗料導入孔１７内には整流となった塗料が供給される。
【００３０】
また、塗料導入孔１７とマニホールド７の底面１６が面一に形成されているため、塗料導入孔１７から供給される塗料等は、略整流を保った状態で垂直壁１２の垂直な平面１２ａに衝突し、一部は垂直壁１２の平面１２ａからマニホールド７周縁の垂直壁１２の円弧状平面１２ｂに沿ってマニホールド７の幅方向に偏向し、一部は垂直壁１２の平面１２ａに沿って上方に向けて偏向し、更に一部は上方の曲壁１１の平面１１ａから円弧状曲面１１ｂに沿ってマニホールド７の幅方向に偏向し、一部は更に上方に向けて偏向し、曲壁１１の立ち上り部１１ｃから蓋部３の内面３ａに沿って平面視で扇形の要部８に向けて偏向し、これにより塗料圧がマニホールド７内で略均一化し、静圧化する。また小径の塗料塗料導入孔１７から大容積のマニホールド7に塗料が供給される為、流速が低下し、マニホールド７内の塗料の静圧化がより促進される。
【００３１】
ここで前記マニホールド７の周面の垂直壁１２及び曲壁１１の中央部が直線状平面１２ａ、１１ａに形成されているため、塗料導入孔１７から供給される塗料等はマニホールド７の直線状平面１２ａに衝突した後、幅方向に確実に偏向される。
【００３２】
従来例のように、塗料導入孔から供給される塗料等が衝突するマニホールドの周面が曲線状であると、衝突後マニホールドの幅方向に偏向せず、そのまま上昇流となって曲壁から直上の蓋部の内面に到達し、ノズル通路の幅方向の中央部の塗料の流速が他に比べ若干早くなり、単位時間当たりの塗料等の吐出が多くなる為ノズル通路の幅方向で斑が発生し、被塗布物上に被着された塗料等の表面が魚鱗状となり外観品質を低下させる不具合が発生する。
【００３３】
しかしながら、本発明のように塗料導入孔から供給される塗料等が衝突するマニホールド７の周面の直線状の平面とすることで、衝突後マニホールドの幅方向に偏向するので、均一な塗布が可能になる。
【００３４】
更に、図６に示すように、本体部２の周面６とマニホールド７の周面９間に形成されるノズル通路１０と蓋部３によって形成される吐出口２１を略扇形の中央の幅Ｗを広く、そして両側に向けて狭く形成した為、前記構成による効果と相まってテールの発生をより確実に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る塗布ノズルは、自動車用シーラー材などの高粘性材、自動車の外表面に適用する液状防錆材などの低粘性材、水幕化またはシャワー状化するための水への適用、エアーブローなど気体への適用などが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１…塗布ノズル、２…本体部、３…蓋部、４…要部、４ａ…垂直な平面、５…塗料供給管路、６…本体部の周面、６ａ…垂直な平面、６ｂ…円弧状曲面、７…マニホールド、８…マニホールドの要部、８ａ…曲面、９…マニホールドの周面、１０…ノズル通路、１０ａ…ノズル通路の中央、１０ｂ…ノズル通路両脇、１１…マニホールドの周面を構成する曲壁、１１ａ…垂直な平面、１２…垂直壁、１２ａ…垂直な平面、１３…曲面、１４…垂直面、１５…曲面、１６…マニホールドの底面、１７…塗料導入孔、１８…ピン体、１８ａ…ピン孔、１９…螺子孔、２０…螺子挿通孔、２１…吐出口、２２…側壁、２３…塗料供給パイプ、Ｗ…吐出口の幅、Ｘ…塗布ノズルの軸線。
【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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