(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転霧化式塗装装置を用いて、被塗装物を静電塗装する静電塗装方法であって、
前記回転霧化式塗装装置の回転霧化頭の先端縁から帯電した塗料を霧化して噴出するとともに、当該回転霧化頭の回転軸を中心とする円周方向に区分けされた区域ごとに塗料の噴出角度を規制する規制力が異なるシェーピングエアを、前記回転霧化頭の先端縁近傍に向けて噴出することで、非対称な形状の塗布パターンを形成し、
前記被塗装物の端部を塗装する際には、前記塗布パターンのうちパターン幅の狭い領域が前記被塗装物の外側に向くようにして塗装することを特徴とする静電塗装方法。
【請求項２】
請求項１記載の静電塗装方法において、前記回転霧化式塗装装置として、
前記回転霧化頭と、前記回転霧化頭を囲繞して形成され、前記シェーピングエアを噴出するエア噴出口を開口部とするエア噴出孔と、を備え、
前記エア噴出口が、前記回転軸を中心とする同一円周上に複数配設され、
前記エア噴出孔が、前記区域ごとに異なる傾斜角度で前記円周方向に傾斜して複数配設された回転霧化式塗装装置を用いることを特徴とする静電塗装方法。
【請求項３】
請求項１記載の静電塗装方法において、前記回転霧化式塗装装置として、
前記回転霧化頭と、前記回転霧化頭を囲繞して形成され、前記シェーピングエアを噴出するエア噴出口と、を備え、
前記エア噴出口が、前記回転軸を中心とする同一円周上に複数配設され、
前記エア噴出口の開口面積が、前記区域ごとに異なる回転霧化式塗装装置を用いることを特徴とする静電塗装方法。
【請求項４】
請求項２または３記載の静電塗装方法において、前記回転霧化式塗装装置として、
前記エア噴出口が、前記区域ごとに個別のエア供給手段に接続された回転霧化式塗装装置を用いることを特徴とする静電塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電塗装方法に関する。詳しくは、回転霧化頭の先端から塗料を噴霧して静電塗装を行う静電塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のボディなどを塗装する塗装方法として、回転霧化式の静電塗装方法が知られている。この静電塗装方法では、回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で、回転霧化頭に導電性の液体塗料を供給する。これにより、液体塗料を帯電させて霧化し、回転霧化頭の先端縁から噴霧して、静電塗装を行う。
【０００３】
上記の静電塗装方法では、回転霧化頭から噴霧される塗料の塗布パターンの径は、ほとんど変化しない。このため、被塗装物の形状が複雑化すると、この被塗装物に対して塗料を確実に塗布することができない場合があった。
【０００４】
そこで、円弧状に形成した複数のエア穴やエアスリットを回転霧化頭の回転軸に対して対称に設け、これらのエア穴またはエアスリットからエアを噴出する手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法によれば、エア穴またはエアスリットから噴出されたエアにより、回転霧化頭から噴霧された塗料の塗布パターン形状を変形できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−５４７５４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の手法では、回転霧化頭の回転軸に対して対称に配置された各エア穴または各エアスリットの形状は同一であるうえ、エア供給源から各エア穴または各エアスリットに供給されるエアの流量も同一であるため、塗布パターンの形状を正対称に変形させることしかできなかった。このため、被塗装物の端部を塗装する際には、オーバースプレーが生じ、塗装効率の低下を招いていた。
【０００７】
本発明の目的は、塗布パターンを所望の形状に設定して塗装効率を向上できる静電塗装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転霧化式塗装装置（例えば、後述の回転霧化式塗装装置１）を用いて、被塗装物（例えば、後述の被塗装物Ｗ）を静電塗装する静電塗装方法であって、前記回転霧化式塗装装置の回転霧化頭（例えば、後述の回転霧化頭２２）の先端縁から帯電した塗料を噴霧するとともに、当該回転霧化頭の回転軸（例えば、後述の回転軸Ｘ）を中心とする円周方向に区分けされた区域（例えば、後述の第１区域４１０，４１０Ａ，第２区域４２０，４２０Ａ）ごとに塗料の噴出角度を規制する規制力が異なるシェーピングエアを、前記回転霧化頭の先端縁近傍に向けて噴出することで、非対称な形状の塗布パターン（例えば、後述の塗布パターンＰＡ）を形成し、前記被塗装物の端部を塗装する際には、前記塗布パターンのうちパターン幅の狭い領域が前記被塗装物の外側に向くようにして塗装することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、帯電した塗料が噴霧される回転霧化頭の先端縁近傍に向けて、回転軸を中心とする円周方向に区分けされた区域ごとに塗料の噴出角度を規制する規制力が異なるシェーピングエアを噴出することで、非対称な形状の塗布パターンを形成した。そして、被塗装物の端部を塗装する際に、パターン幅が狭い領域を被塗装物の外側に向けて塗装を行うようにした。
これにより、パターン幅が狭い領域を被塗装物の外側に向けて塗装できるため、従来問題となっていたオーバースプレーを抑制できる。従って、この発明によれば、塗着効率、即ち塗装効率を向上できる。
【００１０】
ここで、本発明において、「塗料の噴出角度を規制する規制力」とは、回転霧化頭の先端縁から外方に向かって噴出される塗料を、内方に指向させようとする力を意味する。かかる規制力に相関のあるパラメータとしては、シェーピングエアのねじれ角度、流速または流量などが挙げられる。
また、本発明において、「塗布パターン」とは、要求される塗料としての品質を確保できる塗膜厚が得られる塗布範囲を意味する。例えば、塗膜厚が極大となる回転霧化頭の回転軸延長線上に位置する領域の塗膜厚に対して、１／２の塗膜厚が得られる塗布範囲を、塗布パターンと定義することができる。
【００１１】
この場合、前記回転霧化式塗装装置として、前記回転霧化頭と、前記回転霧化頭を囲繞して形成され、前記シェーピングエアを噴出するエア噴出口（例えば、後述の第１エア噴出口４１１，第２エア噴出口４２１）を開口部とするエア噴出孔（例えば、後述の第１エア噴出孔４１，第２エア噴出孔４２）と、を備え、前記エア噴出口が、前記回転軸を中心とする同一円周上に複数配設され、前記エア噴出孔が、前記区域（例えば、後述の第１区域４１０，第２区域４２０）ごとに異なる傾斜角度で前記円周方向に傾斜して複数配設された回転霧化式塗装装置を用いることが好ましい。
【００１２】
この発明では、回転霧化頭の回転軸を中心とする同一円周上にエア噴出口を設けるとともに、このエア噴出口を開口部とするエア噴出孔を、円周方向に区分けされた区域ごとに異なる傾斜角度で円周方向に傾斜させて設けた回転霧化式塗装装置を用いた。
これにより、エア噴出口から噴出されるシェーピングエアは、回転霧化頭の回転軸に対して、区域ごとに異なるねじれ角度をもって、ねじれた方向に噴出される。ここで、シェーピングエアのねじれ角度と、回転霧化頭で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力とは相関関係にあり、エアのねじれ角度を調整することによって塗布パターン幅を調整できることが本発明者らの研究により見出されている。
従って、この発明によれば、回転霧化頭で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力を区域ごとに異なるものとすることができるため、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。よって、上記発明の効果が確実に奏される。
【００１３】
また、前記回転霧化式塗装装置として、前記回転霧化頭と、前記回転霧化頭を囲繞して形成され、前記シェーピングエアを噴出するエア噴出口（例えば、後述の第１エア噴出口４１１Ａ，第２エア噴出口４２１Ａ）と、を備え、前記エア噴出口が、前記回転軸を中心とする同一円周上に複数配設され、前記エア噴出口の開口面積が、前記区域（例えば、後述の第１区域４１０Ａ，第２区域４２０Ａ）ごとに異なる回転霧化式塗装装置を用いることが好ましい。
【００１４】
この発明では、回転霧化頭の回転軸を中心とする同一円周上にエア噴出口を設けるとともに、このエア噴出口の開口面積を、区域ごとに異なるように設定した回転霧化式塗装装置を用いた。
ここで、エア噴出口に供給されるエアの流量が一定のときに、エア噴出口の開口面積を大きくすると、噴出されるエアの流速が低下して、回転霧化頭で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力が弱くなる。一方、エア噴出口の開口面積を小さくすると、噴出されるエアの流速が上昇して、かかる規制力が強くなる。
従って、この発明によれば、区域ごとに異なる流速でエアを噴出できるので、区域ごとに異なる規制力で塗料の噴出角度を規制できる。即ち、区域ごとに異なる噴出角度で塗料を噴出でき、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。よって、上記発明の効果が確実に奏される。
【００１５】
また、前記回転霧化式塗装装置として、前記エア噴出口が、前記区域ごとに個別のエア供給手段（例えば、後述の第１エア供給部５１，第２エア供給部５２）に接続された回転霧化式塗装装置を用いることが好ましい。
【００１６】
この発明では、エア噴出口を、円周方向の区域ごとに個別のエア供給手段に接続させ、区域ごとにエアを供給するように構成した回転霧化式塗装装置を用いた。
ここで、エア噴出口から噴出されるエアの流量を大きくすると、回転霧化頭で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力が強くなる。一方、エア噴出口から噴出されるエアの流量を小さくすると、かかる規制力が弱くなる。
従って、この発明によれば、区域ごとに異なる流量でエアを噴出できるので、区域ごとに異なる規制力で塗料の噴出角度を規制できる。即ち、区域ごとに異なる噴出角度で塗料を噴出でき、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。特に、円周方向の傾斜角度が大きいエア噴出孔や開口面積が大きいエア噴出口に対してエアの供給量を小さくし、円周方向の傾斜角度が小さいエア噴出孔や開口面積の小さいエア噴出口に対してエアの供給量を大きくすることにより、塗布パターンの形状をさらに非対称に変形させることができる。よって、上記発明の効果がより確実に奏される。
【００１７】
また、被塗装物の端部以外の一般部分を塗装する際には、円周方向の傾斜角度が大きいエア噴出孔や開口面積が大きいエア噴出口に対してエアの供給量を大きくし、円周方向の傾斜角度が小さいエア噴出孔や開口面積の小さいエア噴出口に対してエアの供給量を小さくすることにより、塗布パターンの形状を対称の円形状に変形させることができ、効率良く塗装できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、塗布パターンを所望の形状に設定して塗装効率を向上できる静電塗装方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る静電塗装方法で用いる回転霧化式塗装装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】前記回転霧化式塗装装置の側面図である。
【図３】前記回転霧化式塗装装置の先端部分の断面図およびエア供給部の概略構成図である。
【図４】前記回転霧化式塗装装置のエアキャップを先端側から見たときの平面図である。
【図５】前記回転霧化式塗装装置の第２エア噴出孔の側断面模式図である。
【図６】前記回転霧化式塗装装置の第２エア噴出孔の平面模式図である。
【図７】前記回転霧化式塗装装置を用いて静電塗装を行ったときに形成される塗布パターンを示す図である。
【図８】前記実施形態に係る静電塗装方法の第１の例を適用して塗装を行ったときの様子を示す平面図である。
【図９】前記回転霧化式塗装装置を用いて被塗装物の右上端部の近傍を塗装するときの様子を示す図である。
【図１０】前記実施形態に係る静電塗装方法の第２の例を適用して塗装を行ったときの様子を示す平面図である。
【図１１】前記実施形態に係る静電塗装方法の第３の例を適用して塗装を行ったときの様子を示す平面図である。
【図１２】第２実施形態に係る静電塗装方法で用いる回転霧化式塗装装置のエアキャップを先端側から見たときの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る静電塗装方法で用いる回転霧化式塗装装置１の概略構成を示す斜視図である。図２は、回転霧化式塗装装置１の側面図である。
回転霧化式塗装装置１は、自動車のボディ２を静電塗装するものであり、ロボットアーム３の先端に取り付けられた円柱状のボディ部１０と、先端部分が屈曲した略くの字形状でかつこのボディ部１０の先端に着脱可能に設けられたヘッド部２０と、を備える。
【００２２】
図３は、ヘッド部２０の先端部分の断面図およびエア供給部５０の概略構成図である。
ヘッド部２０は、図示しないエアモータと、このエアモータにより回転駆動される回転霧化頭２２と、回転霧化頭２２に塗料を供給する図示しない塗料供給部と、回転霧化頭２２を囲繞するエアキャップ４０と、これらを収容するハウジング２５と、を備える。
【００２３】
回転霧化頭２２は、先端側に向かうに従って内径が大きくなる略円錐形状であり、ヘッド部２０の先端に設けられる。回転霧化頭２２は、回転軸Ｘを回転軸として回転可能に設けられている。
【００２４】
エアキャップ４０は、先端側に向かうに従って内径が大きくなる略円錐形状であり、ハウジング２５に取り付けられる。エアキャップ４０は、回転霧化頭２２を囲繞して形成されており、このエアキャップ４０の先端面４００は、塗料の噴霧方向に対して回転霧化頭２２の先端縁よりも後方側で、回転霧化頭２２の途中に位置している。
【００２５】
エアキャップ４０の先端面４００には、回転霧化頭２２を囲繞して形成された第１エア噴出孔４１および第２エア噴出孔４２が、それぞれ複数設けられている。第１エア噴出孔４１は、第１エア噴出口４１１を開口部として形成され、第２エア噴出孔４２は、第２エア噴出口４２１を開口部として形成されている。これら第１エア噴出口４１１および第２エア噴出口４２１から、回転霧化頭２２の回転方向とは反対の反回転方向に、シェーピングエアが噴出される。
【００２６】
第１エア噴出孔４１および第２エア噴出孔４２について、図４を参照して詳しく説明する。
図４は、エアキャップ４０を先端側から見たときの平面図である。図４に示すように、エアキャップ４０の先端面４００は環状であり、この環状の先端面４００上には、回転霧化頭２２の回転軸Ｘを中心とする同一円周上に配置された複数の第１エア噴出孔４１および第２エア噴出孔４２が穿設されている。
【００２７】
複数の第１エア噴出孔４１は、環状の先端面４００を、回転軸Ｘを通る仮想線Ｙで均等に区分けしたときの一方の半環状部分（図４の上側部分）に、円周方向に等間隔に配置されている。これら複数の第１エア噴出孔４１は、第１区域４１０を形成する。
複数の第２エア噴出孔４２は、他方の半環状部分（図４の下側部分）に、円周方向に等間隔に配置されている。これら複数の第２エア噴出孔４２は、第２区域４２０を形成する。
【００２８】
第１エア噴出孔４１の開口部である第１エア噴出口４１１の口径と、第２エア噴出孔４２の開口部である第２エア噴出口４２１の口径は、同一に設定されている。
【００２９】
図４に示すように、第１区域４１０の第１エア噴出孔４１および第２区域４２０の第２エア噴出孔４２は、いずれも、円周方向に傾斜して設けられている。
また、第１エア噴出孔４１の円周方向の傾斜角度は、第２エア噴出孔４２の円周方向の傾斜角度と異なったものとなっている。
【００３０】
図５は、第２エア噴出孔４２の側断面模式図である。説明の便宜上、図５では、第２エア噴出孔４２を実線で示す。
図５に示すように、第２エア噴出孔４２は、円周方向、具体的には回転霧化頭２２の回転方向（図５の矢印Ｒ方向）とは反対の反回転方向に傾斜して設けられている。即ち、第２エア噴出孔４２は、ヘッド部２０の基端側から先端側に向かうに従い、回転霧化頭２２の回転方向とは反対の反回転方向に傾斜して設けられている。
【００３１】
図５において、第２エア噴出孔４２の中心軸Ｃと、回転霧化頭２２の回転軸Ｘと平行でかつエアキャップ４０の先端面４００に垂直な垂線Ｖとのなす角θｃ２は、第２エア噴出孔４２の円周方向の傾斜角度を表している。本実施形態では、第２エア噴出孔４２の円周方向の傾斜角度θｃ２は４０°に設定されている。
また、図示はしないが、第１エア噴出孔４１も第２エア噴出孔４２と同様に、ヘッド部２０の基端側から先端側に向かうに従い、回転霧化頭２２の回転方向とは反対の反回転方向に傾斜して設けられている。また、第１エア噴出孔４１の円周方向の傾斜角度θｃ１は、第２エア噴出孔４２の傾斜角度θｃ２とは異なっており、本実施形態では１５°に設定されている。
【００３２】
図４に戻って、第１区域４１０の第１エア噴出孔４１および第２区域４２０の第２エア噴出孔４２は、いずれも、径方向にも傾斜して設けられている。
また、第１エア噴出孔４１の径方向の傾斜角度は、第２エア噴出孔４２の径方向の傾斜角度と異なったものとなっている。
【００３３】
図６は、第２エア噴出孔４２の平面模式図である。
図６に示すように、第２エア噴出孔４２は、径方向、具体的には径方向内方に傾斜して設けられている。即ち、第２エア噴出孔４２は、ヘッド部２０の基端側から先端側に向かうに従い、径方向内方に傾斜して設けられている。
【００３４】
図６において、第２エア噴出孔４２の中心軸Ｃと、第２エア噴出口４２１が設けられている円周の接線Ｔとのなす角θｄ２は、第２エア噴出孔４２の径方向の傾斜角度を表している。
また、図示はしないが、第１エア噴出孔４１も第２エア噴出孔４２と同様に、ヘッド部２０の基端側から先端側に向かうに従い、径方向内方に傾斜して設けられている。また、第１エア噴出孔４１の径方向の傾斜角度θｄ１は、第２エア噴出孔４２の傾斜角度θｄ２とは異なったものとなっている。
【００３５】
なお、径方向の傾斜角度は、エア噴出口の位置やエア噴出孔の円周方向の傾斜角度に応じて、回転霧化頭２２の先端縁近傍に向かってエアが噴出されるように、適宜設定される。
【００３６】
図３に戻って、エアキャップ４０の内部には、第１エア噴出孔４１に連通する複数の第１エア通路４１２と、第２エア噴出孔４２に連通する複数の第２エア通路４２２が設けられている。
第１エア通路４１２は、後述する第１エア供給部５１と接続され、この第１エア供給部５１からエアが供給される。
第２エア通路４２２は、後述する第２エア供給部５２と接続され、この第２エア供給部５２からエアが供給される。
【００３７】
エア供給部５０は、第１エア供給部５１と、第２エア供給部５２と、エア供給源としてのエアコンプレッサ５３と、を含んで構成される。
第１エア供給部５１は、エアコンプレッサ５３で圧縮された所定流量のエアを、エア噴出孔４１に連通する第１エア通路４１２に供給する。
第２エア供給部５２は、エアコンプレッサ５３で圧縮された所定流量のエアを、エア噴出孔４２に連通する第２エア通路４２２に供給する。
【００３８】
第１エア供給部５１は、第１エアバルブ５１１と、第１エア流量計５１２と、第１エアコントロールユニット（ＣＵ）５１３と、を備える。
第１エアバルブ５１１は、空気圧により駆動するエアバルブであり、図示しない電空変換機を介して第１エアコントロールユニット５１３に電気的に接続されている。
第１エア流量計５１２は、第１エアコントロールユニット５１３に電気的に接続されている。この第１エア流量計５１２は、第１エア通路４１２に供給するエアの流量を検出し、その検出信号を第１エアコントロールユニット５１３に出力する。
第１エアコントロールユニット５１３は、第１エア流量計５１２により検出されたエアの流量に基づいて、第１エアバルブ５１１の開度を制御する。
【００３９】
第１エアコントロールユニット５１３は、図示しない電空変換機に電気信号を出力する。この電気信号は、電空変換機で空気圧信号に変換されて第１エアバルブ５１１に出力される。これにより、第１エアバルブ５１１の開度が正確に制御され、第１エア通路４１２に供給するエアの流量が正確に制御される。
【００４０】
第２エア供給部５２は、第２エアバルブ５２１と、第２エア流量計５２２と、第２エアコントロールユニット（ＣＵ）５２３と、を備える。
第２エアバルブ５２１は、空気圧により駆動するエアバルブであり、図示しない電空変換機を介して第２エアコントロールユニット５２３に電気的に接続されている。
第２エア流量計５２２は、第２エアコントロールユニット５２３に電気的に接続されている。この第２エア流量計５２２は、第２エア通路４２２に供給するエアの流量を検出し、その検出信号を第２エアコントロールユニット５２３に出力する。
第２エアコントロールユニット５２３は、第２エア流量計５２２により検出されたエアの流量に基づいて、第２エアバルブ５２１の開度を制御する。
【００４１】
第２エアコントロールユニット５２３は、図示しない電空変換機に電気信号を出力する。この電気信号は、電空変換機で空気圧信号に変換されて第２エアバルブ５２１に出力される。これにより、第２エアバルブ５２１の開度が正確に制御され、第２エア通路４２２に供給するエアの流量が正確に制御される。
【００４２】
第１エア供給部５１から第１エア通路４１２にエアを供給すると、供給されたエアは、第１エア噴出孔４１から回転霧化頭２２の先端縁近傍に向かって噴出され、シェーピングエアとなる。このシェーピングエアは、回転霧化頭２２の先端縁から噴霧される塗料の飛行パターン、即ち塗料の塗布パターンを変形させる。
同様に、第２エア供給部５２から第２エア通路４２２にエアを供給すると、供給されたエアは、第２エア噴出孔４２から回転霧化頭２２の先端縁に向かって噴出され、シェーピングエアとなる。このシェーピングエアは、回転霧化頭２２の先端縁から噴霧される塗料の飛行パターン、即ち塗料の塗布パターンを変形させる。
【００４３】
次に、本実施形態で用いる回転霧化式塗装装置１の動作について説明する。
まず、エアコンプレッサ５３から図示しないエアモータにエアを供給して、回転霧化頭２２を高速で回転させる。さらに、図示しない電源からの電流を昇圧して、回転霧化頭２２に高電圧の電流を印加する。
【００４４】
次いで、図示しない塗料供給部から回転霧化頭２２に塗料を供給する。すると、回転霧化頭２２の内周面に塗料が吐出され、吐出された塗料は高電圧が印加されて帯電し、回転霧化頭２２の遠心力によって霧化状態となり、回転霧化頭２２から被塗装物に向かって噴霧される。
【００４５】
また、塗料の噴霧と同時に、第１エア供給部５１から第１エア通路４１２を介して第１エア噴出孔４１にエアを供給し、第２エア供給部５２から第２エア通路４２２を介して第２エア噴出孔４２にエアを供給する。すると、第１エア噴出口４１１および第２エア噴出口４２１から、シェーピングエアが回転霧化頭２２の先端縁に向かって噴出される。
【００４６】
このとき、第１エア噴出口４１１から噴出されるエアと、第２エア噴出口４２１から噴出されるエアは、回転軸Ｘに対して異なるねじれ角度をもって、回転霧化頭２２の回転方向とは反対の反回転方向に噴出される。反回転方向に噴出されたエアは、回転霧化頭２２の先端縁から噴霧された塗料と衝突し、塗料の微粒子化が促進される。また、これにより、回転霧化頭２２の先端縁から噴霧される塗料の飛行パターン、即ち塗料の塗布パターンが、非対称に変形される。
【００４７】
また、第１エア供給部５１から第１エア通路４１２を介して第１エア噴出孔４１に供給するエアの流量と、第２エア供給部５２から第２エア通路４２２を介して第２エア噴出孔４２に供給するエアの流量を、個別に適宜調整する。特に、円周方向の傾斜角度の小さい第１エア噴出孔４１に供給するエアの流量を大きくし、傾斜角度の大きい第２エア噴出孔４２に供給するエアの流量を小さくすると、塗布パターンがより非対称に変形される。
以上のようにして、静電塗装が行われる。
【００４８】
以上のように動作する回転霧化式塗装装置１を用いた本実施形態に係る静電塗装方法について、具体例を挙げて説明する。
図７は、回転霧化式塗装装置１を用いて静電塗装を行ったときに形成される塗布パターンを示す図である。
図７（ａ）は、第１区域４１０を構成する第１エア噴出孔４１へのエアの供給量と、第２区域４２０を構成する第２エア噴出孔４２へのエアの供給量を同一の流量に設定したときの塗布パターンＰＡを示す図である。図７（ａ）に示すように、第１区域４１０を構成する第１エア噴出孔４１の円周方向の傾斜角度（１５°）は、第２区域４２０を構成する第２エア噴出孔４２の円周方向の傾斜角度（４０°）よりも小さく設定されているため、第１区域４１０側の塗布パターン幅が狭く、非対称の塗布パターンＰＡが形成される。
【００４９】
これに対して、図７（ｂ）は、円周方向の傾斜角度の小さい第１エア噴出孔４１に供給するエアの流量を小さくし、円周方向の傾斜角度の大きい第２エア噴出孔４２に供給するエアの流量を大きく設定したときに形成される塗布パターンＰＳを示す図である。具体的には、略円形状の対称な塗布パターンＰＳが形成されるように、予め実験を行うことによって設定されたエア供給量に調整したものである。
このように、回転霧化式塗装装置１では、第１区域４１０を構成する第１エア噴出孔４１へのエアの供給量と、第２区域４２０を構成する第２エア噴出孔４２へのエアの供給量とを個別に制御することにより、塗布パターンを所望の形状に変形できることが判る。
【００５０】
図８は、略矩形状の板状部材である被塗装物Ｗに対して、本実施形態に係る静電塗装方法の第１の例を適用して塗装を行ったときの様子を示す平面図である。この第１の例は、回転霧化式塗装装置１を、被塗装物Ｗの左右方向に直線的に往復移動させながら塗装を行う例である。
【００５１】
先ず、被塗装物Ｗの左上端部から塗装を開始する際には、第１エア噴出孔４１で構成された第１区域４１０を、上方、即ち被塗装物Ｗの外側に向ける。このとき、第１エア噴出孔４１へのエアの供給量と、第２エア噴出孔４２へのエアの供給量を同一の流量に設定する。これにより、非対称の塗布パターンＰＡが形成されるとともに、パターン幅の狭い領域が被塗装物Ｗの外側に向いた状態で塗装が行われる。そして、この状態のまま、回転霧化式塗装装置１を右方向に直線的に移動させ、被塗装物Ｗの右上端部の近傍まで移動させる。
【００５２】
図９（ａ）〜（ｅ）は、被塗装物Ｗの右上端部の近傍を塗装するときの様子を示す図である。なお、図９では、回転霧化式塗装装置１の記載を便宜上省略する。
上述したように、上記の状態を保ったまま、回転霧化式塗装装置１を右方向に移動させ（図９（ａ）参照）、右上端部の近傍に達したときには、回転霧化式塗装装置１を右回転させて（図９（ｂ）参照）、第１区域４１０を右方向に向ける。これにより、パターン幅の狭い領域が右方向、即ち被塗装物Ｗの外側に向いた状態で塗装が行われる。
【００５３】
次いで、第１区域４１０を右方向に向けたまま、パターン幅の狭い領域が被塗装物Ｗの外側に向いた状態で、下方に所定距離移動させる（図９（ｃ）参照）。このとき、第１エア噴出孔４１へのエアの供給量と第２エア噴出孔４２へのエアの供給量は、同一の流量のままとする。
【００５４】
次いで、回転霧化式塗装装置１を左方向に直線的に移動させ（図９（ｄ）参照）、略円形状の対称な塗布パターンＰＳが形成されるように、予め実験を行うことによって設定されたエア供給量に従って、円周方向の傾斜角度の小さい第１エア噴出孔４１へのエアの供給量を小さくし、円周方向の傾斜角度の大きい第２エア噴出孔４２へのエアの供給量を大きくする（図９（ｅ）参照）。これにより、略円形状の対称な塗布パターンＰＳが形成されて、被塗装物Ｗの端部以外の一般部分が効率良く塗装される。
【００５５】
図８に戻って、回転霧化式塗装装置１が被塗装物Ｗの左端部の近傍に達したときには、回転霧化式塗装装置１を左回転させて第１区域４１０を左方向に向けつつ、下方に所定距離移動させる。このとき、第１エア噴出孔４１へのエアの供給量と第２エア噴出孔４２へのエア供給量は、同一の流量に設定する。これにより、非対称の塗布パターンＰＡが形成されるとともに、パターン幅の狭い領域が左方向、即ち被塗装物Ｗの外側に向いた状態で塗装が行われる。
【００５６】
以上のように、被塗装物Ｗの端部においては、非対称の塗布パターンＰＡを形成して、パターン幅の狭い領域が被塗装物Ｗの外側に向くようにして塗装を行い、被塗装物Ｗの端部以外の一般部分においては、略円形状の対称な塗布パターンＰＳを形成して塗装を行う。このような操作を繰り返すことで、被塗装物Ｗの形状に対する追従性が向上し、オーバースプレーが抑制された効率の良い塗装が行われる。
【００５７】
また、図１０は、略矩形状の板状部材である被塗装物Ｗに対して、本実施形態に係る静電塗装方法の第２の例を適用して塗装を行ったときの様子を示す平面図である。この第２の例は、回転霧化式塗装装置１を、被塗装物Ｗの端縁に沿って移動させ、四方の端部を塗装した後、端部以外の一般部分を、左右方向に直線的に往復移動させながら塗装を行う例である。
この第２の例においても、上記第１の例と同様に、被塗装物Ｗの端部においては、非対称の塗布パターンＰＡを形成して、パターン幅の狭い領域が被塗装物Ｗの外側に向くようにして塗装を行い、被塗装物Ｗの端部以外の一般部分においては、略円形状の対称な塗布パターンＰＳを形成して塗装を行う。このような操作を繰り返すことで、被塗装物Ｗの形状に対する追従性が向上し、オーバースプレーが抑制された効率の良い塗装が行われる。
また、この第２の例は、被塗装物Ｗの四方の端部を先に塗装するため、上記の第１の例と比較して、塗布パターン形状の切り換え、即ちエア供給量の切り換えの回数を低減できる点で有効な塗装方法である。
【００５８】
また、図１１は、略矩形状の板状部材である被塗装物Ｗに対して、本実施形態に係る静電塗装方法の第３の例を適用して塗装を行ったときの様子を示す平面図である。この第３の例は、回転霧化式塗装装置１を、被塗装物Ｗの端縁に沿って移動させ、四方の端部を塗装した後、端部以外の一般部分を、上下方向に直線的に往復移動させながら塗装を行う例である。
この第３の例においても、上記第１の例および第２の例と同様に、被塗装物Ｗの端部においては、非対称の塗布パターンＰＡを形成して、パターン幅の狭い領域が被塗装物Ｗの外側に向くようにして塗装を行い、被塗装物Ｗの端部以外の一般部分においては、略円形状の対称な塗布パターンＰＳを形成して塗装を行う。このような操作を繰り返すことで、被塗装物Ｗの形状に対する追従性が向上し、オーバースプレーが抑制された効率の良い塗装が行われる。
また、この第３の例は、上記の第２の例と同様に、被塗装物Ｗの四方の端部を先に塗装するため、上記の第１の例に比して、塗布パターン形状の切り換え、即ちエア供給量の切り換えの回数を低減できる点で有効な塗装方法である。
【００５９】
本実施形態に係る静電塗装方法によれば、以下の効果が奏される。
（１）本実施形態では、先ず、帯電した塗料が噴霧される回転霧化頭２２の先端縁近傍に向けて、回転軸Ｘを中心とする円周方向に区分けされた第１区域４１０と第２区域４２０とで塗料の噴出角度を規制する規制力が異なるシェーピングエアを噴出することにより、非対称な形状の塗布パターンＰＡを形成した。そして、被塗装物Ｗの端部を塗装する際に、塗布パターン幅が狭い領域を被塗装物Ｗの外側に向けて塗装を行うようにした。
これにより、パターン幅が狭い領域を被塗装物Ｗの外側に向けて塗装できるため、従来問題となっていたオーバースプレーを抑制できる。従って、本実施形態によれば、塗着効率、即ち塗装効率を向上できる。
【００６０】
（２）また、本実施形態では、回転霧化頭２２の回転軸Ｘを中心とする同一円周上に第１エア噴出口４１１および第２エア噴出口４２１を設けるとともに、第１エア噴出口４１１を開口部とする第１エア噴出孔４１を第１区域、第２エア噴出口４２１を開口部とする第２エア噴出孔４２を第２区域として、これらのエア噴出孔を円周方向に区分けした区域ごとに異なる傾斜角度で円周方向に傾斜させて設けた回転霧化式塗装装置１を用いた。
これにより、第１エア噴出口４１１および第２エア噴出口４２１から噴出されるシェーピングエアは、回転霧化頭２２の回転軸Ｘに対して異なるねじれ角度をもって、ねじれた方向に噴出される。ここで、シェーピングエアのねじれ角度と、回転霧化頭２２で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力とは相関関係にあり、エアのねじれ角度を調整することによって、塗布パターン幅を調整できることが本発明者らの今回の研究により見出されている。
従って、本実施形態によれば、回転霧化頭２２で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力を第１区域４１０と第２区域４２０とで異なるものとすることができるため、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。よって、上記の効果が確実に奏される。
【００６１】
（３）また、本実施形態によれば、第１エア噴出口４１１に第１エア供給部５１を接続し、第２エア噴出口４２１に第２エア供給部５２を接続することで、第１区域４１０と第２区域４２０とで個別にエアを供給するように構成した回転霧化式塗装装置１を用いた。
ここで、エア噴出口から噴出されるエアの流量を大きくすると、回転霧化頭２２で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力が強くなる。一方、エア噴出口から噴出されるエアの流量を小さくすると、かかる規制力が弱くなる。
従って、本実施形態によれば、第１区域４１０と第２区域４２０とで異なる流量でエアを噴出できるので、区域ごとに異なる規制力で塗料の噴出角度を規制できる。即ち、区域ごとに異なる噴出角度で塗料を噴出でき、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。特に、円周方向の傾斜角度が大きい第２エア噴出孔４２に対してエアの供給量を小さくし、円周方向の傾斜角度が小さい第１エア噴出孔４１に対してエアの供給量を大きくすることにより、塗布パターンの形状をさらに非対称に変形させることができる。よって、上記の効果がより確実に奏される。
【００６２】
また、被塗装物Ｗの端部以外の一般部分を塗装する際には、円周方向の傾斜角度が大きい第２エア噴出孔４２に対してエアの供給量を大きくし、円周方向の傾斜角度が小さい第１エア噴出孔４１に対してエアの供給量を小さくすることにより、塗布パターンの形状を対称の円形状に変形させることができ、効率良く塗装できる。
【００６３】
なお、本発明は上記第１実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
【００６４】
例えば、上記第１実施形態では第１区域および第２区域の２つの区域を設けたが、これに限定されない。具体的には、第１エア噴出孔４１や第２エア噴出孔４２とは円周方向の傾斜角度が異なる第３エア噴出孔および第４エア噴出孔を設け、第３エア噴出孔から形成される第３区域および第４エア噴出孔から形成される第４区域を設けてもよい。
【００６５】
また、上記第１実施形態では、第１エア噴出孔４１および第２エア噴出孔４２を、回転霧化頭２２の反回転方向に傾斜させたが、これに限定されない。これらのエア噴出孔を、回転霧化頭２２の回転方向に傾斜させてもよい。
【００６６】
また、上記第１実施形態では、第１エア噴出孔４１および第２エア噴出孔４２を、径方向内方に傾斜させたが、これに限定されない。例えば、これらのエア噴出孔を、径方向外方に傾斜させてもよい。
【００６７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る静電塗装方法では、第１実施形態に係る静電塗装方法で用いる回転霧化式塗装装置１のエア噴出口およびエア噴出孔の構成を変更した回転霧化式塗装装置を用いる。具体的には、本実施形態では、第１エア噴出孔の円周方向の傾斜角度と第２エア噴出孔の円周方向の傾斜角度を同一の傾斜角度とし、第１エア噴出口の口径を第２エア噴出口の口径よりも小さく形成した回転霧化式塗装装置を用いる。
【００６８】
図１２は、第２実施形態に係る静電塗装方法で用いる回転霧化式塗装装置のエアキャップ４０Ａを先端側から見たときの平面図である。
第１区域４１０Ａの第１エア噴出口４１１Ａの口径と、第２区域４２０Ａの第２エア噴出口４２１Ａの口径は、互いに異なる大きさに設定されている。具体的には、第２エア噴出口４２１Ａの口径は、第１エア噴出口４１１Ａの口径Ｃの１．５０倍の１．５０Ｃに設定されている。従って、第２区域４２０Ａの第２エア噴出口４２１Ａは、第１区域４１０Ａの第１エア噴出口４１１Ａに比して、その開口面積が大きく設定されている。
【００６９】
第１エア噴出孔４１Ａおよび第２エア噴出孔４２Ａは、いずれも、円周方向、具体的には回転霧化頭２２の回転方向（図１２の矢印Ｒ方向）とは反対の反回転方向に傾斜して設けられている。即ち、これら第１エア噴出孔４１Ａおよび第２エア噴出孔４２Ａは、ヘッド部２０の基端側から先端側に向かうに従い、回転霧化頭２２の反回転方向に傾斜して設けられている。
また、第１エア噴出孔４１Ａの反回転方向の傾斜角度と、第２エア噴出孔４２Ａの反回転方向の傾斜角度は、同一の大きさに設定されている。この反回転方向の傾斜角度は、エア噴出口から噴出されるエアの回転軸Ｘに対するねじれ角度を表しており、所望の角度に適宜設定される。
【００７０】
第１エア噴出孔４１Ａおよび第２エア噴出孔４２Ａは、いずれも、径方向、具体的には径方向内方にも傾斜して設けられている。即ち、これら第１エア噴出孔４１Ａおよび第２エア噴出孔４２Ａは、ヘッド部２０の基端側から先端側に向かうに従い、径方向内方に傾斜して設けられている。
また、第１エア噴出孔４１Ａの径方向の傾斜角度と、第２エア噴出孔４２Ａの径方向の傾斜角度は、同一の大きさに設定されている。この径方向の傾斜角度は、エア噴出口の位置やエア噴出孔の円周方向の傾斜角度に応じて、回転霧化頭２２の先端縁近傍に向かってエアが噴出されるように、適宜設定される。
【００７１】
次に、本実施形態に係る回転霧化式塗装装置の動作について説明する。
まず、エアコンプレッサ５３からエアモータにエアを供給して、回転霧化頭２２を高速で回転させる。さらに、電源からの電流を昇圧して、回転霧化頭２２に高電圧の電流を印加する。
【００７２】
次いで、塗料供給部から回転霧化頭２２に塗料を供給する。すると、回転霧化頭２２の内周面に塗料が吐出され、吐出された塗料は高電圧が印加されて帯電し、回転霧化頭２２の遠心力によって霧化状態となり、回転霧化頭２２から被塗装物に向かって噴霧される。
【００７３】
また、塗料の噴霧と同時に、第１エア供給部５１から第１エア通路４１２を介して第１エア噴出孔４１Ａにエアを供給し、第２エア供給部５２から第２エア通路４２２を介して第２エア噴出孔４２Ａにエアを供給する。すると、第１エア噴出口４１１Ａおよび第２エア噴出口４２１Ａから、シェーピングエアが回転霧化頭２２の先端縁に向かって噴出される。
【００７４】
このとき、第１エア噴出口４１１Ａから噴出されるエアと、第２エア噴出口４２１Ａから噴出されるエアは、回転軸Ｘに対して同一のねじれ角度をもって、回転霧化頭２２の回転方向とは反対の反回転方向に噴出される。反回転方向に噴出されたエアは、回転霧化頭２２の先端縁から噴霧された塗料と衝突し、これにより、塗料の微粒子化が促進される。
【００７５】
また、第１エア噴出口４１１Ａに供給するエアの流量と、第２エア噴出口４２１Ａに供給するエアの流量とを、個別に制御する。第１エア噴出口４１１Ａに供給されるエアの流量と第２エア噴出口４２１Ａに供給されるエアの流量とを同一に設定すると、開口面積の小さい第１エア噴出口４１１Ａから噴出されるエアは、開口面積の大きい第２エア噴出口４２１Ａから噴出されるエアよりも、大きな流速をもって噴出される。これにより、回転霧化頭２２の先端縁から噴霧される塗料の飛行パターン、即ち塗料の塗布パターンが非対称に変形される。
【００７６】
特に、開口面積の小さい第１エア噴出口４１１Ａに供給するエアの流量を大きくし、開口面積の大きい第２エア噴出口４２１Ａに供給するエアの流量を小さく設定すると、塗布パターンがより非対称に変形される。
以上のようにして、静電塗装が行われる。
【００７７】
以上のように動作する回転霧化式塗装装置を用いた第２実施形態に係る静電塗装方法では、第１実施形態と同様に、上記第１の例から第３の例を適用して塗装を行うことができる。
【００７８】
本実施形態に係る静電塗装方法によれば、上述した第１実施形態に係る静電塗装方法の効果（２）および（３）の代わりに、以下の（２Ａ）および（３Ａ）の効果が奏される。
【００７９】
（２Ａ）本実施形態によれば、回転霧化頭２２の回転軸Ｘを中心とする同一円周上に第１エア噴出口４１１Ａおよび第２エア噴出口４２１Ａを設けるとともに、これら第１エア噴出口４１１Ａの開口面積と第２エア噴出口４２１Ａの開口面積が異なるように設定した回転霧化式塗装装置を用いた。
ここで、エア噴出口に供給されるエアの流量が一定のときに、エア噴出口の開口面積を大きくすると、噴出されるエアの流速が低下して、回転霧化頭で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力が弱くなる。一方、エア噴出口の開口面積を小さくすると、噴出されるエアの流速が上昇して、かかる規制力が強くなる。
従って、本実施形態によれば、第１区域４１０Ａと第２区域４２０Ａとで異なる流速でエアを噴出できるので、区域ごとに異なる規制力で塗料の噴出角度を規制できる。即ち、区域ごとに異なる噴出角度で塗料を噴出でき、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。よって、被塗装物Ｗの端部を塗装する際に、パターン幅が狭い領域を被塗装物Ｗの外側に向けて塗装できるため、従来問題となっていたオーバースプレーを抑制でき、塗装効率を向上できる。
【００８０】
（３Ａ）また、本実施形態によれば、第１エア噴出口４１１Ａに第１エア供給部５１を接続し、第２エア噴出口４２１Ａに第２エア供給部５２を接続することで、第１区域４１０Ａと第２区域４２０Ａとで個別にエアを供給するように構成した回転霧化式塗装装置を用いた。
ここで、エア噴出口から噴出されるエアの流量を大きくすると、回転霧化頭２２で霧化された塗料の噴出角度を規制する規制力が強くなる。一方、エア噴出口から噴出されるエアの流量を小さくすると、かかる規制力が弱くなる。
従って、本実施形態によれば、第１区域４１０Ａと第２区域４２０Ａとで異なる流量でエアを噴出できるので、区域ごとに異なる規制力で塗料の噴出角度を規制できる。即ち、区域ごとに異なる噴出角度で塗料を噴出でき、塗布パターンの形状を非対称に変形させることができる。特に、開口面積が大きい第２エア噴出孔４２Ａに対してエアの供給量を小さくし、開口面積が小さい第１エア噴出孔４１Ａに対してエアの供給量を大きくすることにより、塗布パターンの形状をさらに非対称に変形させることができる。よって、上記の効果がより確実に奏される。
【００８１】
また、被塗装物Ｗの端部以外の一般部分を塗装する際には、開口面積が大きい第２エア噴出孔４２Ａに対してエアの供給量を大きくし、開口面積が小さい第１エア噴出孔４１Ａに対してエアの供給量を小さくすることにより、塗布パターンの形状を対称の円形状に変形させることができ、効率良く塗装できる。
【００８２】
なお、本発明は上記第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
【００８３】
例えば、上記第２実施形態では第１区域４１０Ａおよび第２区域４２０Ａの２つの区域を設けたが、これに限定されない。具体的には、第１エア噴出口４１１Ａや第２エア噴出口４２１Ａとは開口面積の異なる第３エア噴出口および第４エア噴出口を設け、第３エア噴出口から形成される第３区域および第４エア噴出口から形成される第４区域を設けてもよい。
【００８４】
また、上記第２実施形態では、第１エア噴出孔４１Ａおよび第２エア噴出孔４２Ａを、回転霧化頭２２の反回転方向に傾斜させたが、これに限定されない。これらのエア噴出孔を、回転霧化頭２２の回転方向に傾斜させてもよい。
【００８５】
また、上記第２実施形態では、第１エア噴出孔４１Ａおよび第２エア噴出孔４２Ａを、径方向内方に傾斜させたが、これに限定されない。例えば、これらのエア噴出孔を、径方向外方に傾斜させてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…回転霧化式塗装装置
２２…回転霧化頭
４１，４１Ａ…第１エア噴出孔（エア噴出孔）
４２，４２Ａ…第２エア噴出孔（エア噴出孔）
５１…第１エア供給部（エア供給手段）
５２…第２エア供給部（エア供給手段）
４１０，４１０Ａ…第１区域（区域）
４２０，４２０Ａ…第２区域（区域）
４１１，４１１Ａ…第１エア噴出口（エア噴出口）
４２１，４２１Ａ…第２エア噴出口（エア噴出口）
【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】
0005474638.tif 000009
【図９】
0005474638.tif 000010
【図１０】
0005474638.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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