(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０°以上９０°以下の円錐角度の截頭円錐形の先端の円形断面に少なくとも１つの略Ｖ字状の溝を形成し、前記略Ｖ字状の溝によって内部穴を開口させて液体噴出口を形成したノズル部と、
前記円形断面より大きい開口直径の霧化気体用開口部をキャップ面に有し、前記截頭円錐形の先端の外周との間に前記液体噴出口から噴出する液体を霧化する気体を噴出する円形スリット状の隙間を形成する気体キャップと、を備え、
前記截頭円錐形の前記先端の前記円形断面が０．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下の直径を有し、
前記霧化気体用開口部が１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満の前記開口直径を有し、
前記円形スリット状の隙間から噴出する前記気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以上１６０Ｌ／ｍｉｎ以下であるとともに、前記円形スリット状の隙間から噴出する前記気体の噴出流速が１００ｍ／ｓｅｃ以上２９００ｍ／ｓｅｃ以下であることで、前記キャップ面に前記液体を霧化するための補助的な気体噴出穴を設けることなく、前記液体を霧化可能としたことを特徴とするスプレーガン。
【請求項２】
前記気体は、気体供給口における供給圧力が０．０７ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下とされ、前記円形スリット状の隙間に導入される際の供給圧力が０．０５ＭＰａ以上０．２ＭＰａ以下とされることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項３】
前記気体キャップが、前記キャップ面の外周部から前記液体の噴出方向に伸びる気体流路を有する角部を備え、
前記角部には、霧化された前記液体に向かって気体を噴出し、霧化された前記液体の被塗物に対する吹付パターン形状を調節する前記気体流路に貫通するパターン調節用気体噴出口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスプレーガン。
【請求項４】
スプレーガン本体の先端側に設けられ、前記液体の噴出方向側にノズルチップ位置合せ部を有する液体ノズルと、
前記ノズルチップ位置合せ部に後端側を挿入して配置される前記ノズル部となるノズルチップと、
前記ノズルチップの先端側を通す開口を有し、前記ノズルチップを前記液体ノズルに固定するノズル押えと、を備え、
前記ノズルチップは、後端外周面が後端側に向かって外径が小さくなるテーパを有し、
前記液体ノズルは、前記ノズルチップ位置合せ部が前記ノズルチップの前記テーパに対応して内径が小さくなる形状とされるとともに、先端側の内周面に前記ノズルチップ押えに螺合する雌ネジ構造が形成され、
前記ノズル押えは、後端側の外周面に前記液体ノズルの前記雌ネジ構造に螺合する雄ネジ構造が形成され、
前記ノズル押えが、前記液体ノズルの前記ノズルチップ位置合せ部にテーパを挿入するように配置された前記ノズルチップの先端を前記ノズル押えの開口に通すように被せられるとともに、前記液体ノズルに螺合して前記ノズルチップを前記液体ノズルに固定するだけで、前記ノズルチップ位置合せ部に前記ノズルチップのテーパが密着してシールがなされるとともに、前記液体ノズルに対して同軸をなすように前記ノズルチップが位置合わせされることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスプレーガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスプレーガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外形が截頭円錐形の先端をもち、円形断面の内部穴に対して略Ｖ字状断面の溝を形成し、唇状開口を形成したノズルチップより１〜６ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で塗料を噴出し、該噴出塗料を０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ２の圧縮空気流で微粒化するエアスプレーガンにおいて、前記ノズルチップ先端外形と空気キャップの中心孔との間に円環状空気噴流を形成する空気キャップを設け、前記ノズルチップの先端面は、前記空気キャップの前記中心孔との間に円環状空気孔を形成する範囲内に位置させてなる低圧微粒化エアスプレーガンが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１は、エアスプレーの場合に塗料の飛散を生ずる最大の原因である吹付空気圧力が高いことを解決するために、吹付空気圧力を低い圧力としたものであり、その状態においても十分な微粒化を構成し、特殊な高圧ポンプ等の装置を使わずに、手軽な装置でスプレー塗装を可能とするものである。
【０００４】
特許文献１の作用の記載によれば、より具体的には、噴出するに十分なだけの圧力でノズルにより噴出した塗料が、唇状開口から末広がりに偏平な流れとしてノズル先端の溝より噴出され、その塗料にノズルの円錐状外形と空気キャップの中心孔とで形成される円環状空気口より噴出する空気流を衝突させて霧化し、更に中心孔で微粒化された塗料が直後にノズルチップ開口の短径側に設けられた補助空気孔より噴出衝突する空気流によって微粒化される。
加えて、その下流においても、ノズルチップ開口の長径側に設けられた補助空気孔より吐出衝突する空気流によって略長方形の噴霧流が作り出され、次にその下流において前記長径側に設けられた一対の角空気孔より噴出する空気流により、十分に霧化されていない側の噴霧流が、さらに、霧化され、最終的に塗料全体が十分に霧化されるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０７−０２４７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の手法では、十分な霧化を達成するために、多数の補助空気孔からの空気流を塗料に対して何段階も噴霧衝突させることを行っているため、空気キャップに多数の空気孔を形成する必要があり、空気キャップ（気体キャップ）の構造が複雑になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、吹付気体圧力を比較的低い中低圧にできるとともに、気体キャップに補助気体孔を設けることなく、良好な霧化が行えるスプレーガンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のスプレーガンは、２０°以上９０°以下の円錐角度の截頭円錐形の先端の円形断面に少なくとも１つの略Ｖ字状の溝を形成し、前記略Ｖ字状の溝によって内部穴を開口させて液体噴出口を形成したノズル部と、前記円形断面より大きい開口直径の霧化気体用開口部をキャップ面に有し、前記截頭円錐形の先端の外周との間に前記液体噴出口から噴出する液体を霧化する気体を噴出する円形スリット状の隙間を形成する気体キャップと、を備え、前記截頭円錐形の前記先端の前記円形断面が０．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下の直径を有し、前記霧化気体用開口部が１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満の前記開口直径を有し、前記円形スリット状の隙間から噴出する前記気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以上１６０Ｌ／ｍｉｎ以下であるとともに、前記円形スリット状の隙間から噴出する前記気体の噴出流速が１００ｍ／ｓｅｃ以上２９００ｍ／ｓｅｃ以下であることで、前記キャップ面に前記液体を霧化するための補助的な気体噴出穴を設けることなく、前記液体を霧化可能とした。
（２）上記（１）の構成において、前記気体は、気体供給口における供給圧力が０．０７ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下とされ、前記円形スリット状の隙間に導入される際の供給圧力が０．０５ＭＰａ以上０．２ＭＰａ以下とされる。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記気体キャップが、前記キャップ面の外周部から前記液体の噴出方向に伸びる気体流路を有する角部を備え、前記角部には、霧化された前記液体に向かって気体を噴出し、霧化された前記液体の被塗物に対する吹付パターン形状を調節する前記気体流路に貫通するパターン調節用気体噴出口が設けられている。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、スプレーガン本体の先端側に設けられ、前記液体の噴出方向側にノズルチップ位置合せ部を有する液体ノズルと、前記ノズルチップ位置合せ部に後端側を挿入して配置される前記ノズル部となるノズルチップと、前記ノズルチップの先端側を通す開口を有し、前記ノズルチップを前記液体ノズルに固定するノズル押えと、を備え、前記ノズルチップは、後端外周面が後端側に向かって外径が小さくなるテーパを有し、前記液体ノズルは、前記ノズルチップ位置合せ部が前記ノズルチップの前記テーパに対応して内径が小さくなる形状とされるとともに、先端側の内周面に前記ノズルチップ押えに螺合する雌ネジ構造が形成され、前記ノズル押えは、後端側の外周面に前記液体ノズルの前記雌ネジ構造に螺合する雄ネジ構造が形成され、前記ノズル押えが、前記液体ノズルの前記ノズルチップ位置合せ部にテーパを挿入するように配置された前記ノズルチップの先端を前記ノズル押えの開口に通すように被せられるとともに、前記液体ノズルに螺合して前記ノズルチップを前記液体ノズルに固定するだけで、前記ノズルチップ位置合せ部に前記ノズルチップのテーパが密着してシールがなされるとともに、前記液体ノズルに対して同軸をなすように前記ノズルチップが位置合わせされる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吹付気体圧力を比較的低い中低圧にできるとともに、気体キャップに補助気体孔を設けることなく、良好な霧化が行えるスプレーガンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施形態のスプレーガンの断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の液体ノズル、ノズルチップ、及び、ノズル押えの分解断面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る実施形態のノズルチップの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の一部を切り欠いた図である。
【図４】本発明に係る実施形態の液体ノズル、ノズルチップ、及び、ノズル押えを組付けた状態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明に係る実施形態のスプレーガンの一部正面図である。
【図６】本発明に係る実施形態のノズルチップの変形例を示す図であり、図４に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
また、以下の説明では「先端（側）」や「前」との表現は、各部材等において液体の流れ方向下流（液体の噴出方向）側の位置や方向を表し、逆に「後端（側）」や「後」との表現は、液体の流れ方向上流（液体の噴出方向と反対）側の位置や方向を表すのに用いる。
【００１２】
図１は、本発明に係る実施形態のスプレーガン１０の断面図である。
図１に示すように、スプレーガン１０は、スプレーガン本体２０と、スプレーガン本体２０の先端側に設けられる液体の噴出方向側にノズルチップ位置合せ部３１を有する液体ノズル３０と、液体ノズル３０のノズルチップ位置合せ部３１に後端側を挿入して配置されるノズル部となるノズルチップ４０と、ノズルチップ４０の先端側を通す開口を有しノズルチップ４０を液体ノズル３０に固定するノズル押え５０と、ノズルチップ４０の先端側に設けられる気体キャップ６０と、を備えている。
【００１３】
スプレーガン本体２０は、気体が供給される気体供給口２１を有し、この気体供給口２１には、気体を供給する気体供給配管（図示せず）が接続され、気体供給口２１から供給された気体は、気体流路２２ａを通り、全体気体流量調節弁２３によって流量が調節されて気体流路２２ｂに供給される。
【００１４】
なお、本実施形態では、気体供給配管（図示せず）をスプレーガン本体２０から着脱可能に取付ける取付部品２１ａが気体供給口２１のところに設けられた状態を示しているが、気体供給配管（図示せず）をスプレーガン本体２０に取付ける方法は、このような取付部品２１ａを用いるものに限定されるものではなく、適宜必要に応じて取付け方を変更しても良い。
また、気体供給口２１に供給される気体は、特に限定されるものではなく、空気、窒素、アルゴンなど必要に応じて適宜選択すれば良い。
【００１５】
続いて、気体流路２２ｂに供給された気体は、引金２４の操作で前後方向に移動するニードル２５に設けられたニードル２５とともに前後方向に移動可能な開閉弁２５ａのところに供給される。
ここで、引金２４の操作によってニードル２５が後方に移動するように操作されると、開閉弁２５ａも後方に移動し、開閉弁２５ａのところに供給された気体が気体流路２２ｃへと供給される。
【００１６】
この気体流路２２ｃに供給された気体は、さらに、気体流路２２ｄを通じて気体キャップ６０側に供給される。
気体流路２２ｄの先端側には、パターン調節部２７のニードル２８の先端２８ａが位置し、パターン調節部２７の操作によって、先端２８ａの位置を前後方向に調節することができるようになっている。
【００１７】
したがって、ニードル２８の先端２８ａの位置を調節することで開口２９の開度を全閉から全開の状態まで調節することが可能であり、この開口２９を通じて気体は、気体キャップ６０のキャップ面６１の外周部から液体の噴出方向に伸びる角部６２側に供給される。
【００１８】
そして、角部６２に供給された気体は、キャップ面６１の霧化気体用開口部６３から噴出する気体によって、ノズルチップ４０の先端から噴出する液体が霧化された霧化液体に向かって、吹付けるように、パターン調節用気体噴出口６４から噴出する。
【００１９】
また、気体流路２２ｄを通じて開口２９側に供給される気体は、ニードル２８の先端２８ａによる開口２９の開度に応じて、角部６２側に供給されない分の気体が開口２９に至る手前の位置で分岐される。
【００２０】
この分岐された気体は、液体ノズル３０に形成された気体流路３２を通じてキャップ面６１の裏側のノズルチップ４０の周囲の空間Ａに供給される。
空間Ａに供給された気体は、ノズルチップ４０の先端の外周とキャップ面６１の霧化気体用開口部６３とによって形成されるノズルチップ４０の先端の外周に沿った円形スリット状の隙間を通じて外部に噴出する。
【００２１】
一方、スプレーガン本体２０は、液体が供給される液体供給口２６を有し、この液体供給口２６には、液体を供給する液体供給配管（図示せず）が接続される。
なお、本実施形態では、液体供給配管（図示せず）をスプレーガン本体２０から着脱可能に取付ける取付部品２６ａが液体供給口２６のところに設けられた状態を示しているが、液体供給配管（図示せず）をスプレーガン本体２０に取付ける方法は、このような取付部品２６ａを用いるものに限定されるものではなく、適宜必要に応じて取付け方を変更しても良い。
【００２２】
そして、液体供給口２６に供給された液体は、液体ノズル３０の液体流路３３を通じてノズルチップ４０の液体流路４１内に供給される。
ノズルチップ４０の先端には、液体を噴出する液体噴出口４２が形成されている。
【００２３】
この液体噴出口４２には、ニードル２５の後端側に設けられるコイルばねからなる弾性体２５ｂの付勢力によって、ニードル２５の先端が当接するように挿入されている。
したがって、引金２４を引いていない状態のときには、液体噴出口４２から液体が噴出することがなく、引金２４を引くことによって、液体噴出口４２から液体が噴出する。
【００２４】
そして、上述したように、引金２４の操作は、気体の噴出を制御する開閉弁２５ａの開閉操作も兼ねているので、引金２４を引くと、ノズルチップ４０の液体噴出口４２から液体が噴出するとともに、ノズルチップ４０の先端の外周とキャップ面６１の霧化気体用開口部６３とによって形成されるノズルチップ４０の先端の外周に沿った円形スリット状の隙間及びパターン調節用気体噴出口６４から気体が噴出する。
【００２５】
次に、液体ノズル３０、ノズルチップ４０、ノズル押え５０、及び、気体キャップ６０についてより詳細に説明する。
図２は、液体ノズル３０、ノズルチップ４０、及び、ノズル押え５０だけを示した分解断面図である。
【００２６】
（液体ノズル）
液体ノズル３０は、図１に示したように、スプレーガン本体２０の先端側に設けられ、ノズル部となるノズルチップ４０を取付ける取付部を構成している。
図２に示すように、液体ノズル３０は、上述したように、ノズル部となるノズルチップ４０を位置合わせするためのノズルチップ位置合せ部３１を有している。
【００２７】
このノズルチップ位置合せ部３１は、ノズルチップ４０の後端外周面に形成される後端側に向かって外径が小さくなるテーパ４３に対応して内径が後端側に向かって小さくなる形状とされている。
【００２８】
また、液体ノズル３０の先端側の内周面には、ノズル押え５０に螺合する雌ネジ構造３４が形成されているとともに、これらノズルチップ位置合せ部３１及び雌ネジ構造３４の外側には、ノズルチップ位置合せ部３１及び雌ネジ構造３４の外周を取り巻くように複数の気体流路３２が形成されている。
【００２９】
（ノズルチップ）
ノズルチップ４０は、液体ノズル３０側から供給される液体を噴出するノズル部を構成する部分であり、図１に示したように、液体ノズル３０のノズルチップ位置合せ部３１に後端側のテーパ４３を挿入するように配置され、ノズル押え５０によって液体ノズル３０に固定される。
【００３０】
図３（ａ）は、ノズルチップ４０の斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のノズルチップ４０の一部を切り欠いて内側が見えるようにした斜視図である。
【００３１】
図３（ａ）及び（ｂ）を見るとわかるように、ノズルチップ４０は、截頭円錐形の先端の円形断面４４に略Ｖ字状の溝４４ａを形成し、この略Ｖ字状の溝４４ａによって内部穴を開口させて正面視楕円形状の液体噴出口４２を形成したものになっている。
この截頭円錐形の部分は、図２に示す円錐角度θが２０°以上９０°以下となるように形成されたものである。
なお、図１及び図２に示されるノズルチップ４０の配置状態は、図上下方向に向かって略Ｖ字状の溝４４ａが位置している状態である。
【００３２】
そして、このようにして液体噴出口４２を形成することで、液体噴出口４２の正面視楕円形状の開口状態と略Ｖ字状の溝４４ａによるガイドとによって、液体噴出口４２から噴出する液体は、偏平な膜状として噴出する。
【００３３】
また、図３（ａ）に示すようにノズルチップ４０は、外周の一部にノズル押え５０が係合する段差部４５ａが形成されている。また点線の囲みで示すように
前記段差部４５ａの前方の周側面に互いに平行に形成された一対の被挟持面４５が形成され、該ノズルチップ４０を中心軸回りに回転できるようになっている。先端部に形成された一対の前記被挟持面４５をたとえばスパナ等で挟み、該ノズルチップ４０を中心軸回りに回転させ、これによりノズルチップ４０の先端部の略Ｖ字状の溝４４ａが、図1に示す気体キャップ６０のパターン調節用気体噴出口６４に対して正規な位置にくるように調整可能な構造となっている。
さらに、上述したように、ノズルチップ４０の後端外周面は、後端側に向かって外径が小さくなるテーパ４３（図２参照）が形成されている。
【００３４】
このようにテーパ４３を設けるとともに、液体ノズル３０のノズルチップ位置合せ部３１をテーパ４３に対応して内径が後端側に向かって小さくなる形状とすることで、ノズル押え５０によって、ノズルチップ４０が液体ノズル３０に固定されると、テーパ４３とノズルチップ位置合せ部３１とが密着し、ノズルチップ４０と液体ノズル３０との間でのシールが実現されるとともに、自然と、液体ノズル３０に対して同軸をなすようにノズルチップ４０は位置合わせされる。
【００３５】
（ノズル押え）
ノズル押え５０は、ノズルチップ４０を液体ノズル３０に固定するものであり、図２に示すように、ノズル押え５０の後端側の外周面には、液体ノズル３０の雌ネジ構造３４に螺合する雄ネジ構造５２が設けられている。
また、ノズル押え５０の先端側は、上述したノズルチップ４０の段差部４５ａに係合するリブ５３が形成されたノズルチップ４０の先端側を通す開口５１が設けられている。
【００３６】
したがって、液体ノズル３０のノズルチップ位置合せ部３１にノズルチップ４０のテーパ４３を挿入した後に、ノズル押え５０をノズルチップ４０の先端側を開口５１に通すようにしながら、ノズル押え５０をノズルチップ４０に被せるように装着し、その後、ノズル押え５０を液体ノズル３０に螺合するようにしてノズルチップ４０を液体ノズル３０側へ押しつけるように締め付けることで、ノズルチップ４０は、ノズル押え５０によって液体ノズル３０に固定される。
【００３７】
このとき、上述したように、ノズルチップ４０のテーパ４３が液体ノズル３０のノズルチップ位置合せ部３１に密着してノズルチップ４０と液体ノズル３０との間のシールがなされるとともに、この密着によって、自然と液体ノズル３０に対して同軸をなすようにノズルチップ４０が位置合わせされる。
【００３８】
図４は、このようにして、液体ノズル３０にノズルチップ４０がノズル押え５０で固定された状態を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は斜視図である。
なお、図４は、図１及び図２に示されるノズルチップ４０の配置状態は、つまり、図上下方向に向かって略Ｖ字状の溝４４ａが位置している状態を示したものである。
但し、図４では、スプレーガン本体２０などの図示を省略し、液体ノズル３０、ノズルチップ４０、及び、ノズル押え５０だけの状態を示した図になっている。
【００３９】
図４（ａ）及び（ｂ）を見るとわかるように、液体ノズル３０の外側部分に形成されている気体流路３２は、ノズルチップ４０の周囲に沿って略均等間隔で配置されており、図１を参照して説明したキャップ面６１の裏側のノズルチップ４０の周囲の空間Ａに均質に気体が供給されるようになっている。
【００４０】
（気体キャップ）
図５は、スプレーガン１０の気体キャップ６０の周辺を示した正面図であり、液体噴出口４２周辺の部分の拡大図を合わせて示したものになっている。
また図５は、ノズルチップ４０の先端部の略Ｖ字状の溝４４ａが気体キャップ６０のパターン調節用気体噴出口６４に対して正規な位置に調整された場合の例を示している。例えばノズルチップ４０を間にして配置される気体キャップ６０のパターン調節用気体噴出口６４を結ぶ線上にノズルチップ４０の略Ｖ字状の溝４４ａの底部の液体噴出口４２の開口長径両端部が位置づけられるように調整された場合を示している。
気体キャップ６０は、図１及び図５に示すように、霧化気体用開口部６３を有するキャップ面６１とキャップ面６１の外周部から液体の噴出方向に伸びる気体流路６２ａを有する角部６２と、を備えている。
【００４１】
なお、以下、気体キャップ６０の説明を進めるに当たり、先ず、液体の霧化との関係を中心にキャップ面６１の霧化気体用開口部６３を含む周辺の構成について説明を行い、その後、角部６２に関する説明を行う。
【００４２】
図５の拡大図に示すように、気体キャップ６０のキャップ面６１に形成された霧化気体用開口部６３は、ノズル部を構成するノズルチップ４０の截頭円錐形の先端の円形断面４４の直径よりも大きい開口直径を有している。
そして、ノズルチップ４０の先端の外周とキャップ面６１の霧化気体用開口部６３とによってノズルチップ４０の先端の外周に沿った円形スリット状の隙間（図５の拡大図のハッチングで示す部分Ｂ参照）が形成される。
この円形スリット状の隙間から噴出する気体によってノズルチップ４０の先端から噴出する液体が主に霧化される。
なお、以降の説明において、図５の拡大図のハッチングで示す部分Ｂのことを気体噴出部Ｂとよぶ。
【００４３】
より詳細に説明していくと、液体噴出口４２から偏平な膜状として噴出する液体は、気体噴出部Ｂから円環状に噴出する気体によって覆われるようになっている。
そして、上述したように、ノズルチップ４０の先端は、截頭円錐形に形成されているので、この気体噴出部Ｂから噴出する気体は、このノズルチップ４０の外周に沿って流れて円錐上に収束するように噴出し、偏平な膜状として噴出して気体との接触面積が大きく霧化しやすい液体に対して、さらに気体を傾斜して衝突させることで液体がせん断されて、液体が霧化状態となる。
【００４４】
ここで、噴出する液体に対して直交するように気体を衝突させるようにすると液体に対する気体の衝突力は高くなるので、液体をせん断力するせん断力を高めることができる。
しかしながら、そのようにすると、液体の噴出方向に対して真横側から気体を衝突させることになるので、噴出方向への液体の流れが阻害されるため、霧化された液体を被塗物に対して効率良く塗布できなくなり、液体の塗布効率が低下する。
【００４５】
一方、噴出する液体に対する気体の衝突角度を緩やかにすれば、液体の噴出方向への流れが阻害され難くなり、被塗物に対する液体の塗布効率の低下は抑制できるものの、今度は、液体をせん断するせん断力が低下するため、液体の霧化が十分に行えなくなり、被塗物に対する液体の塗布ムラなどが発生する。
【００４６】
したがって、液体の良好な霧化と霧化された液体の良好な被塗物への塗布効率とを得るために、図２を参照して説明したように、ノズルチップ４０の先端は円錐角度θが２０°以上９０°以下の円錐角度の截頭円錐形の先端とするようにしている。
【００４７】
そして、上記に加え、さらに、鋭意検討を重ねた結果、以下で説明するように、気体噴出部Ｂから噴出する気体の流量及び気体の噴出流速が良好な霧化状態を得る上で重要であることを見出し、これら気体の流量及び気体の噴出流速を適切なものとすることで安定して良好な霧化状態が得られるに至った。
以下、具体的に液体の霧化と気体の流量及び気体の噴出流速との関係についての説明を行いつつ、それに基づく本発明の構成についての説明を行う。
【００４８】
例えば、気体噴出部Ｂから噴出する気体の流量を増やし、液体に対して多量の気体を衝突させるようにすれば、せん断力が増し液体を効率よく霧化することができる。
しかしながら、多量の気体によって霧化を行うと微粒化が進み過ぎる液体が発生し、この微粒化が進み過ぎた液体は、被塗物に塗布される前に飛散して被塗物に届かないため塗布効率が低下する。
【００４９】
逆に、気体の流量を減らすとせん断力が低下し、良好な霧化状態にならない液体が発生し、被塗物に対する液体の塗布ムラの原因となる。
ここで、上記で示した従来技術では、補助空気孔を形成することによって、霧化が不十分となりやすい噴霧液体の部分に対して霧化を補助するための空気流が供給され、全体としての良好な霧化の実現を行っていると推察される。
しかしながら、このような補助的な気体孔を用いずに微粒化を進めようとすると、気体噴出部Ｂから噴出する気体の流量を多量にすると微粒化が進む過ぎる部分が発生し、一方で、気体の流量を減らすと微粒化が十分でない部分が発生する。
したがって、補助的な気体孔を用いないようにするためには、このトレードオフの関係に繋がらない新たなファクタを見出す必要がある。
そして、微粒化（霧化）が進み過ぎた状態を微粒化前の状態に戻すことは難しいと考えられるため、微粒化しすぎない気体の流量とした時のせん断力の不足を如何にすれば補助的な空気孔に頼らずに補うことができるのかという観点での検討を進めた。
【００５０】
言いかえれば、微粒化しすぎない気体の流量のまま気体の流量を変えることなく、液体に対するせん断力を向上することが可能なファクタがないかについて検討を進めた。
その結果、気体の流量が同じでも、気体噴出部Ｂから噴出する気体の噴出流速を速くすることで液体に対するせん断力を高めることができることを見出した。
【００５１】
つまり、気体噴出部Ｂから噴出する気体の噴出流速は、気体噴出部Ｂの断面積をＸ（ｍ２）とし、この気体噴出部Ｂから噴出する気体の流量をＹ（ｍ３／ｓｅｃ）とすると、噴出流速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）は、Ｖ＝Ｙ／Ｘで表される。
この関係を見ればわかるように、気体噴出部Ｂの断面積Ｘを変えることで、気体の流量Ｙを同じとしながらも、噴出流速Ｖを変えることが可能である。
【００５２】
そして、噴出流速Ｖが増加することは、液体に対する気体の衝突力を増すことになるので、液体をせん断するせん断力を向上させることが可能である。
したがって、微粒化しすぎない気体の流量としたときに不足するせん断力を噴出流速で補うようにすれば、微粒化しすぎない気体の流量を保ちつつ、液体の良好な霧化（微粒化）を実現することができる。
【００５３】
ここで、気体噴出部Ｂから噴出する気体の流量を多くすることなく、噴出流速を高めるためには、気体噴出部Ｂの断面積を小さくする必要がある。
つまり、ノズルチップ４０の先端の外周とキャップ面６１の霧化気体用開口部６３とによって形成されるノズルチップ４０の先端の外周に沿った円形スリット状の隙間の断面積を小さくする必要がある。
【００５４】
そして、円形スリット状の隙間の断面積を小さくするためには、円形スリット状の隙間の幅を小さくすればよいが、断面積は、直径比の二乗に比例して大きくなるのでノズルチップ４０の先端の外周直径（截頭円錐形の先端の円形断面４４の直径）が大きいと、円形スリット状の隙間の幅を極めて小さい幅とする必要がある。
そうすると、円形スリット状の隙間を形成する截頭円錐形の先端の円形断面４４の直径及びキャップ面６１の霧化気体用開口部６３の開口直径を高精度で製作する必要が出てくる。
【００５５】
そこで、截頭円錐形の先端の円形断面４４の直径を０．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下に留めて小さい直径とした。
その上で、円形スリット状の隙間から噴出する気体の流量を、微粒化しすぎない気体の流量として４０Ｌ／ｍｉｎ以上１６０Ｌ／ｍｉｎ以下の範囲とした時に、噴出流速を１００ｍ／ｓｅｃ以上２９００ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内で調整することで良好な霧化ができることがわかった。
特に、噴出流速を３００ｍ／ｓｅｃ以上７００ｍ／ｓｅｃ以下の範囲に設定しておくことで安定して良好な霧化状態が得られる。
【００５６】
なお、霧化気体用開口部６３の開口直径は、気体噴出部Ｂの断面積を小さくし、気体の必要な噴出流速を得る一方で、製造時のことを考慮して、截頭円錐形の先端と霧化気体用開口部６３との間の隙間（クリアランス）が０．１ｍｍ程度以上は確保できるように、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満の範囲であるのが好適である。
【００５７】
さらに、ノズルチップ４０の截頭円錐形の先端は、キャップ面６１の霧化気体用開口部６３の内側端面（図１の空間Ａ側の端面）から液体の噴出方向に１.０ｍｍまでの間に前方に向かって位置することが好適である。
例えば、ノズルチップ４０の截頭円錐形の先端は、キャップ面６１の霧化気体用開口部６３の外側端面（出口側の端面）と同一面となる位置から霧化気体用開口部６３内に０．６ｍｍ進入する位置までの間に位置するか、霧化気体用開口部６３の外側端面（出口側の端面）から０．４ｍｍ突出する位置までの間に位置することが好適である。
このようにしながらも、確実にノズルチップ４０の先端の外周とキャップ面６１の霧化気体用開口部６３とによってノズルチップ４０の先端の外周に沿った円形スリット状の隙間を形成させることで噴出する気体の噴出状態が適切に保たれる。
【００５８】
例えば、より具体的な一例を示せば、截頭円錐形の先端の円形断面４４の直径が１．９ｍｍ、霧化気体用開口部６３の開口直径が２．５ｍｍ、気体供給口２１への気体の供給圧力を０．１５ＭＰａとして円形スリット状の隙間に気体が導入される際の供給圧力（図１の空間Ａの圧力）が０．１ＭＰａの状態で、気体の流量が７０Ｌ／ｍｉｎ、気体噴出部Ｂからの気体の噴出流速が５６３ｍ／ｓｅｃである場合、平均粒子径が１２５μｍ前後の極めて良好な霧化状態が得られた。
【００５９】
次に、角部６２に関する説明を行う。
図１に示すように、角部６２は、キャップ面６１の外周部から液体の噴出方向に伸びるように形成され、その内部には、角部６２の形成方向に向かって形成された気体流路、つまり、キャップ面６１の外周部から液体の噴出方向に伸びる気体流路６２ａを有している。
【００６０】
そして、角部６２の先端側には、霧化された前記液体に向かって液体の噴出方向に傾斜して気体を噴出する気体流路６２ａに貫通するパターン調節用気体噴出口６４が設けられている。
なお、本実施形態では、１つの角部６２に対して２つのパターン調節用気体噴出口６４が設けられている場合を示しているが、パターン調節用気体噴出口６４の数は適宜変更しても良い。
【００６１】
ここで、ノズルチップ４０の先端から噴出する時には、液体は偏平な膜状として噴出するが、気体噴出部Ｂから噴出する気体によって霧化されるのとほぼ同時に、その霧化された液体は、気体の噴出パターンに沿った円形パターンになる。
【００６２】
そして、その円形パターンの霧化された液体に対して、図５に示すように対向する一対の角部６２のパターン調節用気体噴出口６４から噴出する気体を衝突させることで霧化された液体のパターンを楕円形のパターンとすることができる。
そうすると、霧化された液体は、楕円長軸方向に範囲が広がるので幅広い範囲に液体を塗布する場合に適したパターンとなる。
【００６３】
このパターン調節用気体噴出口６４から噴出する気体によっても液体の霧化が促進されるとともに、霧化した液体の結合を抑制し、霧化された液体の粒子のソフト化が行われる。
しかしながら、微粒化の進み過ぎが起きないようにするために、その微粒化の促進は緩やかであることが好ましく、そのためにパターン調節用気体噴出口６４の開口総断面積は大き目の方がよい。
【００６４】
上述したように、図１に示す気体供給口２１から供給される気体が、分岐されてパターン調節用気体噴出口６４及び霧化気体用開口部６３に供給されることを踏まえると、気体供給口２１への気体の供給圧力が０．０７ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下とされ、吹付気体圧力、つまり、円形スリット状の隙間に気体が導入される際の供給圧力（図１の空間Ａの圧力）が０．０５ＭＰａ以上０．２ＭＰａ以下の中低圧となる状態において、パターン調節用気体噴出口６４の開口総断面積が８．５ｍｍ２以上として微粒化の促進を緩やかなものとしつつ、本来の役目であるパターン調整ができる気体の噴出状態が得られるようにパターン調節用気体噴出口６４の個数、及び、各パターン調節用気体噴出口６４の開口面積を適正なものにするのが好適である。
【００６５】
以上、具体的な実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に記載の範囲には限定されるものではない。
例えば、図６に示すように、ノズルチップ４０の截頭円錐形の先端の円形断面４４に形成する略Ｖ字状の溝４４ａを２つとし、この略Ｖ字状の溝４４ａが正面視略十字形状に形成されてものとして内部穴を開口させて液体噴出口を形成したものとしても良い。
このようにすることで噴出する液体の気体に触れる表面積を、さらに、増やすことができるため、霧化が行い易くなるため、上述した不足するせん断力の不足量を小さくすることが可能である。
したがって、略Ｖ字状の溝４４ａは１つに限定される必要はなく、良好な霧化状態が得られるようにするために複数形成するようにしても良い。
【００６６】
また、上述したように、液体噴出口４２から噴出する液体の噴出パターンが偏平であっても、気体噴出部Ｂから噴出する気体によって霧化されるのとほぼ同時に、その霧化された液体は、気体の噴出パターンに沿った円形パターンになるので、ノズルチップ４０の截頭円錐形の先端の円形断面４４に形成する略Ｖ字状の溝４４ａは、図４や図６に示したように、垂直方向や水平方向に沿って形成される必要はなく、斜めに形成されても良い。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、角部６２が上下に一対設けられた場合を示しているが、角部６２の配置は、左右方向であっても良く、複数対設けるようにしても良く、角部の個数及び配置は、適宜、円形パターンの霧化された液体を所定の楕円パターンにできるように設定されれば良い。
加えて、本発明は、塗料のような液体に限定されるものではなく、霧化した液体の状態で液体の塗布を行いたいような液体に対して好適に用いることができるものであることは言うまでもない。
【００６８】
このように、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形及び改良を行っても良く、そのような変形及び改良を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれることは、当業者にとって、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６９】
１０          スプレーガン
２０          スプレーガン本体
２１          気体供給口
２１ａ        取付部品
２２ａ        気体流路
２２ｂ        気体流路
２２ｃ        気体流路
２２ｄ        気体流路
２４          引金
２５          ニードル
２５ａ        開閉弁
２５ｂ        弾性体
２６          液体供給口
２６ａ        取付部品
２７          パターン調節部
２８          ニードル
２８ａ        先端
２９          開口
３０          液体ノズル
３１          ノズルチップ位置合せ部
３２          気体流路
３３          液体流路
３４          雌ネジ構造
４０          ノズルチップ
４１          液体流路
４２          液体噴出口
４３          テーパ
４４          円形断面
４４ａ        略Ｖ字状の溝
４５          被挟持面
４５ａ        段差部  
５０          ノズル押え
５１          開口
５２          雄ネジ構造
５３          リブ
６０          気体キャップ
６１          キャップ面
６２          角部
６２ａ        気体流路
６３          霧化気体用開口部
６４          パターン調節用気体噴出口
Ａ            空間
Ｂ            気体噴出部
【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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