CN110650808A - 旋转雾化式涂装装置的钟形杯 - Google Patents

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Abstract

一种钟形杯(3)，其安装固定于旋转雾化式涂装装置(1)的旋转轴(13)的顶端部，从插入到所述旋转轴的进料管(15)向该钟形杯(3)的内表面的涂料扩散面(31)喷出涂料，所述涂料扩散面中的从基端侧的预定位置到顶端缘的范围由朝向所述旋转轴的凸状的曲面构成，其中，所述涂料扩散面的至少一部分(31B)的最外层表面由在至少最外层表面不含有硅的类金刚石碳膜(50)覆盖。

Description

旋转雾化式涂装装置的钟形杯
技术领域
本发明涉及一种旋转雾化式涂装装置的钟形杯。
背景技术
在旋转雾化式涂装装置的钟形杯中，公知有杯内表面的涂料扩散面由朝向旋转轴以凸状曲面构成的钟形杯(专利文献1)。若使用该钟形杯，则涂料的粒径分布变得清晰。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-52657号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，本发明人等使用上述凸状曲面的钟形杯并对涂料的微粒化性能(平均粒径)进行了评价，结果获得了如下见解：在以相同的喷出量、相同的转速涂装了相同的组成的涂料的情况下，与粘度较高的涂料相比，粘度较低的涂料的微粒化性能较低。这样一来，存在如下问题：必须根据涂装时的粘度来改变包括钟形杯的转速在内的涂装条件。
本发明要解决的课题在于提供一种不论涂料粘度如何，都能够使微粒化均匀的旋转雾化式涂装装置的钟形杯。
用于解决问题的方案
本发明通过在涂料扩散面的预定范围由朝向旋转轴的凸状的曲面构成的钟形杯中使涂料扩散面的至少一部分的最外层表面由在至少最外层表面不含有硅的类金刚石碳膜覆盖来解决上述课题。
发明的效果
根据本发明，利用在钟形杯的最外层表面形成的类金刚石碳膜的拒水特性或拒油特性，抑制涂料扩散面上的涂料的波浪现象。由此，不论涂料粘度如何，都能够使微粒化均匀。
附图说明
图1是表示适用了本发明的钟形杯的一实施方式的旋转雾化式涂装装置的顶端部的剖视图。
图2是表示图1的钟形杯的剖视图。
图3是表示图1的钟形轴毂和间隔件的剖视图。
图4是图3的IV部的放大剖视图。
图5A是对使用以往的钟形杯来涂装高粘度的透明涂料时的钟形杯进行了拍摄而得到的照片。
图5B是对使用以往的钟形杯来涂装低粘度的透明涂料时的钟形杯进行了拍摄而得到的照片。
图6A是对使用实施例1的钟形杯来涂装高粘度的透明涂料时的钟形杯进行拍摄而得到的照片。
图6B是对使用实施例1的钟形杯来涂装低粘度的透明涂料时的钟形杯进行拍摄而得到的照片。
图7是表示使用实施例1和比较例1的钟形杯涂装了粘度不同的涂料时的、平均粒径相对于转速的测定结果的图表。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示适用了本发明的钟形杯3的一实施方式的旋转雾化式涂装装置1的顶端部的剖视图，图2是表示钟形杯主体30的剖视图，图3是表示钟形轴毂40和间隔件50的剖视图，图4是图3的IV部的放大剖视图。以下，包括钟形杯主体30、钟形轴毂40以及间隔件50在内地统称为钟形杯3。旋转雾化式涂装装置所使用的钟形杯3也被称为雾化头或喷雾头，但在本说明书中称为钟形杯3。最初，参照图1对旋转雾化式涂装装置1的一个例子进行说明。另外，钟形杯3的基端侧是指旋转雾化式涂装装置1的空心轴13侧，相对于此，钟形杯3的顶端侧是指被涂物侧。此外，本发明的钟形杯3并不仅限定于以下说明的构造的旋转雾化式涂装装置1，也能够适用于其他构造的旋转雾化式涂装装置。
图1所示的旋转雾化式涂装装置1是静电施加式涂装装置，具有：外壳11，其由电绝缘性材料形成；以及空心轴13，其设置于该外壳11内，利用气动马达12旋转。对涂料进行喷雾的钟形杯3通过将其螺纹部35(参照图2)螺纹紧固于图1所示的空心轴13的螺纹部21，从而被固定于空心轴13的顶端，该钟形杯3与空心轴13一起进行旋转驱动。另外，在空心轴13的中心孔配置有将从涂料供给装置14供给的涂料、清洗稀释剂向钟形杯3供给的不旋转的空心状的进料管15。此外，钟形杯3的背面外周由外壳11的顶端覆盖。
旋转雾化式涂装装置1使利用来自高压电源16的电压而带电的涂料粒子沿着在该旋转雾化式涂装装置1与被涂物之间形成的静电场飞行而涂布于该被涂物。虽未图示，但被涂物以隔开预定的枪距的方式存在于图1的左侧，经由涂装台车、涂装吊耳接地。作为高压施加方式，能够采用如下内部施加型：如图1所示那样将高压电源16设置于外壳11内，经由由导电性材料构成的空心轴13对同样由导电性材料构成的钟形杯主体30施加电压。另外，取而代之，在钟形杯主体30由电绝缘性材料构成的情况下，也能够采用如下外部施加型的旋转雾化式静电涂装装置：在钟形杯主体30的周围设置连接有高压电源的放电电极，对从钟形杯主体30飞出来的涂粒施加电压。
旋转雾化式涂装装置1从钟形杯主体30的背面侧自空气喷出口17喷出被称为整形空气的空气流，使被钟形杯主体30微粒化而成的涂料粒子偏向朝向位于钟形杯主体30的前方的被涂物的方向。因此，在外壳11的一部分形成有与空气供给装置18连接的空气通路19，并且，在外壳11的顶端形成有与该空气通路19连通的环状的空气通路20。并且，沿着外壳11的顶端圆周面以预定间隔形成有多个与环状的空气通路20连通的空气喷出口17。通过对从该空气喷出口17吹出的整形空气的流量、吹出角度进行调节，能够控制从钟形杯主体30的顶端沿着切线方向飞出来的涂料粒子的飞行方向、即涂装图案。另外，对涂料粒子除了施加由上述的静电场产生的力以外，也施加由该整形空气带来的动量。此外，图1所示的整形空气的空气喷出口17呈环状设置成一列，也可以为了调整整形空气的吹出角度而设置多列。
进料管15的顶端从空心轴13的顶端突出，朝向钟形杯主体30的内表面延伸。从涂料供给装置14向该进料管15供给涂料或清洗稀释剂，从该进料管15的顶端向钟形杯主体30的涂料扩散面31供给。此外，清洗稀释剂是用于清洗钟形杯主体30的涂料扩散面31和后述的钟形轴毂40的清洗液(在是有机溶剂系涂料的情况下，是有机溶剂，在是水系涂料的情况下，是水)，在将本例的旋转雾化式涂装装置1适用到需要换色操作的面涂涂装工序、中涂涂装工序的情况下，该清洗稀释剂作为涂料的换色时的清洗用的清洗稀释剂而供给。因而，在不需要换色操作的涂装工序、例如仅涂装单种中涂涂料的中涂涂装工序等情况下，有时也向进料管15仅供给涂料。换色操作利用涂料供给装置14所包含的未图示的换色阀等换色阀单元进行。
本例的钟形杯主体30由导电性材料、例如铝、铝合金、钛、钛合金、不锈钢合金以及其他金属材料构成。不过，在适用于上述的外部施加型的旋转雾化式静电涂装装置的钟形杯主体30中，也可以由硬质的树脂材料构成。本例的钟形杯主体30呈大致杯形状，具有杯状的内表面的涂料扩散面31、杯状的外表面32、位于内表面的顶端的放出涂料的顶端缘33。后述涂料扩散面31的结构。
在钟形杯主体30的基端侧的中央且进料管15的顶端附近安装有钟形轴毂40。该钟形轴毂40既能够由金属等导电性材料构成，也能够由树脂等电绝缘性材料构成，但更优选由树脂材料构成。本例的钟形轴毂40通过将图3所示的螺纹部46与在图2所示的钟形杯主体30的基端内表面形成的螺纹部34螺纹紧固而被固定，钟形轴毂40与钟形杯主体30和空心轴13一起旋转。不过，既可以将钟形轴毂40安装固定于空心轴13的顶端，也可以将钟形轴毂40安装固定于进料管15的顶端而构成为不旋转。
另外，钟形杯主体30在主视时是以旋转中心轴线CL为中心的圆形，因此，钟形轴毂40在主视时也呈圆形。并且，在钟形轴毂40的外周部以预定间隔形成有多个通孔41，从进料管15的顶端供给来的涂料或清洗稀释剂穿过钟形轴毂40的通孔41而向钟形杯主体30的涂料扩散面31引导，从顶端缘33的整周飞散。
本例的钟形轴毂40在夹着间隔件50的状态下利用螺纹紧固被固定于钟形杯主体30的基端部。如图3所示那样，间隔件50具有环状凸部51，该环状凸部51与在钟形杯主体30的基端部形成的环状凸部36抵接，从而将间隔件50夹在钟形轴毂40与钟形杯主体30的基端部之间。此外，间隔件50既能够由金属等导电性材料构成，也能够由树脂等电绝缘性材料形成。另外，根据需要，也可以省略间隔件50。
接着，对本例的钟形杯主体30的涂料扩散面31和钟形轴毂40的结构进行说明。
图2是图1所示的钟形杯主体30的单体的放大剖视图，本例的钟形杯主体30具有绕空心轴13的旋转中心轴线CL呈旋转对称的涂料扩散面31。该涂料扩散面31由以钟形杯主体30的内表面的基端侧、具体而言喷出涂料的通孔41所面对的位置为起点、以钟形杯主体30的内表面的顶端缘33的位置为终点的连续的曲面构成。此外，这些作为起点和终点的用语旨在沿着从进料管15喷出的涂料的流动方向进行表述，意思是涂料扩散面31的两端由通孔41的位置和钟形杯主体30的内表面的顶端缘33定义。
特别是本例的涂料扩散面31的直到包括与通孔41相面对的起点在内的基端部为止的第1范围31A由相对于旋转中心轴线CL超过0°且小于5°的曲面构成，另一方面，与该第1范围31A连续的、直到钟形杯主体30的顶端缘33为止的第2范围31B由朝向旋转中心轴线CL的凸状的曲面构成。也将第1范围31A的涂料扩散面称为第1涂料扩散面31A，将第2范围31B的涂料扩散面称为第2涂料扩散面31B。如图2所示那样，第1范围的第1涂料扩散面31A的曲面在包括空心轴13的旋转中心轴线CL在内的任意平面的截面中呈如下形状：经过第1涂料扩散面31A的直线L1与旋转中心轴线CL所成的角度α成为0°＜α＜5°的、朝向顶端侧平行的筒体或朝向顶端侧扩开的圆台的侧面形状。
此外，若经过第1涂料扩散面31A的直线L1与旋转中心轴线CL所成的角度α是0°，则喷出到第1涂料扩散面31A的涂料、清洗用稀释剂由于由钟形杯主体30的旋转产生的离心力而难以向第2涂料扩散面31B流动。另外，若穿过第1涂料扩散面31A的直线L1与旋转中心轴线CL所成的角度α小于0°，即、若是呈朝向基端侧扩开的圆台的侧面形状，则喷出到第1涂料扩散面31A的涂料、清洗用稀释剂由于由钟形杯主体30的旋转产生的离心力而朝向钟形杯主体30的基端部反向流动。另一方面，若经过第1涂料扩散面31A的直线L1与旋转中心轴线CL所成的角度α是5°以上，则难以获得以下说明的涂料积存的效果。因而，优选经过第1涂料扩散面31A的直线L1与旋转中心轴线CL所成的角度α是0°＜α＜5°。
第2范围的第2涂料扩散面31B的曲面是朝向旋转中心轴线CL的凸状的曲面、且设为旋转中心轴线CL与其切线所成的角度随着朝向钟形杯主体30的顶端缘33而逐渐变大的曲面。并没有特别限定，例如，如图2所示，若将第2范围的第2涂料扩散面31B上的点P处的切线与旋转中心轴线CL所成的角度(锐角侧的角度)设为θ，则第2范围的第2涂料扩散面31B的起点(即、与第1涂料扩散面31A之间的分界部分)处的θ设为60°，第2涂料扩散面31B的终点(即、钟形杯主体31的顶端缘)处的θ设为90°。此外，第1涂料扩散面31A与第2涂料扩散面31B之间的分界部分设为平滑地变化的曲面。另外，虽然省略详细的图示，但在第2涂料扩散面31B的终点、即钟形杯主体31的顶端缘沿着径向形成有多个槽。在第2涂料扩散面31B扩散了的涂料被该许多槽分配，成为线状而被放出。
另一方面，如图3和图4所示那样，钟形轴毂40在作为各通孔41的出口的顶端部形成有从该通孔41朝向第1涂料扩散面31A平滑地渐近的裙部42。利用该裙部42缓和从通孔41喷出的涂料与第1涂料扩散面31A碰撞的情况。另外，钟形轴毂40的内表面中的、包括旋转中心轴线CL在内的、与进料管15的顶端相面对的中央部的内表面设为朝向钟形杯主体30的基端方向的凹状曲面43。另一方面，钟形轴毂40的内表面中的外周部设为与该凹状曲面43连续、且朝向钟形杯主体30的基端方向的凸状曲面44。利用该凹状曲面43和凸状曲面44改变从进料管15喷出来的涂料的流动方向而对该涂料进行减速。由此，限制到达了通孔41之际的涂料的流速，与第1涂料扩散面31A碰撞的能量变小。不过，这些裙部42、凹状曲面43以及凸状曲面44不是本发明的必须结构，因此，根据需要，也可以省略。
此外，在钟形轴毂40的中央形成有多个清洗孔45。该清洗孔45在钟形轴毂40的内表面具有多个开口，在钟形轴毂40的外表面设为一个开口。即、各清洗孔45设为朝向旋转中心轴线CL倾斜的孔、换言之设为朝向钟形杯3的顶端沿着缩径方向倾斜的孔。在利用清洗用稀释剂清洗钟形杯主体30和钟形轴毂40的外表面之际使用本例的清洗孔45，若在将钟形杯3的旋转速度设为低速的状态下从进料管15供给清洗用稀释剂，则对于喷出到钟形轴毂40的内表面的清洗用稀释剂未作用较大的离心力。因此，该清洗用稀释剂的一部分经由清洗孔45到达钟形轴毂40的外表面，能够清洗该钟形轴毂40的外表面。不过，若在涂敷涂料之际使钟形杯3以高速旋转，则由于该离心力和清洗孔45的反向倾斜，喷出到钟形轴毂40的内表面的涂料不会从清洗孔45到达钟形轴毂40的外表面。
且说，本发明人等获得了如下见解：在使用具有被设为这种凸状曲面的第2涂料扩散面31B的钟形杯3来进行涂装的情况下，由于所使用的涂料的粘度不同，平均粒径较大地不同。即、获得了如下见解：在以相同的喷出量、相同的转速使涂料粘度不同的两种透明涂料雾化了的情况下，所获得的雾化粒子的平均粒径不同，特别是高粘度涂料的微粒化性能比低粘度涂料的微粒化性能高、即平均粒径较小。具体而言，在动粘度是100mPa·s的透明涂料中，质量平均粒径是58μm，相对于此，在动粘度是80mPa·s的透明涂料中，质量平均粒径是70μm。越是低粘度涂料、微粒化性能越高是以往的常识，但在该见解下，高粘度涂料微粒化性能较高，成为与以往的常识相反的结果。
这意味着，在使用凸状曲面的钟形杯3来进行涂装的情况下，即使是在以相同的喷出量、相同的转速对相同的组成的涂料进行了涂装的情况下，若粘度不同，则微粒化性能也不同。这样一来，存在如下问题：必须根据涂装时的粘度来改变包括钟形杯3的转速在内的涂装条件。例如以上述的具体例来说，为了将70μm的质量平均粒径减小到58μm，需要以比高粘度涂料的转速高约10，000rpm的转速涂装该低粘度涂料。当然，根据涂料粘度控制钟形杯3的转速的做法在技术上是可行的，但涂料粘度根据温度而变动，因此，需要实时检测涂料粘度并且控制钟形杯3的转速，控制变得复杂。
图5A是对使用具有设为图1和图2所示的凸状曲面的第2涂料扩散面31B的钟形杯主体30并以25000rpm涂装动粘度是100mPa·s的透明涂料时的钟形杯主体30的涂料扩散面31进行了拍摄而得到的照片，图5B是对使用相同的钟形杯主体30并以相同的转速涂装动粘度是80mPa·s的透明涂料时的钟形杯主体30的涂料扩散面31进行了拍摄而得到的照片。能够观察到：在图5A所示的高粘度涂料中，在第2涂料扩散面31B流动的涂料平滑，在图5B所示的低粘度涂料中，在第2涂料扩散面31B的终点附近产生了较大的波浪现象(日文：波うち現象，以白色表示)。
产生这样的波浪现象的理由推测为，涂料液的位于与钟形杯表面之间的界面的底部的速度和涂料液的表面部的速度较大地不同。其原因在于，在是高粘度涂料的情况下，在涂料液自身难以产生速度差，因此，未观察到波浪现象，在是低粘度涂料的情况下，在涂料液的厚度方向上易于产生速度差，因此，观察到波浪现象。期望的是，钟形杯主体30的第2涂料扩散面31B上的涂料液膜的流动成为层流。然而，取决于涂料的性状、特别是在低粘度涂料，涂料液的底部与表面部之间产生速度差，这在第2涂料扩散面31B上成为许多波浪现象。该波浪现象成为如下的现象而呈现：向设置到钟形杯主体30的最外周附近的许多槽供给的涂料量变动，波的顶点超过槽之间的壁，不是以线状的液而是以膜状的液放出。若涂料从钟形杯主体30的顶端缘以膜状的液放出，则卷入从钟形杯主体30的背面供给的整形空气，成为气泡而附着于被涂物，因此，易于产生与涂面的起泡现象类似的涂膜缺陷。
因此，本例的钟形杯主体30的涂料扩散面31的至少一部分的最外层表面由至少最外层表面不含有硅的类金刚石碳膜50覆盖。期望的是，如在图1中以×标记表示那样，本例的类金刚石碳膜50设置于涂料扩散面31中的第2涂料扩散面31B的最外层表面的整个面。或者，取而代之，期望的是，设置于涂料扩散面31的涂料扩散面31的切线与旋转中心轴线CL所成的锐角侧的角度θ成为60°～90°的部分的最外层表面的整个面。当然，除此之外，也可以设置于涂料扩散面31的第1涂料扩散面31A。
本例的类金刚石碳膜50由以金刚石的SP3键和石墨的SP2键这两者为碳原子的骨架构造的非晶质材料、即类金刚石碳(DLC)构成。特别是本例的类金刚石碳膜50优选由(a)含有氢的氢化非晶碳、且是表面的碳原子被氢原子终止的类金刚石碳、(b)含有氢的氢化非晶碳、且是表面的碳原子未被氢原子终止的类金刚石碳、(c)含有氟的非晶碳、且是表面的碳原子未被氟原子终止的类金刚石碳构成。如后述那样，即使是类金刚石碳，含有硅(Si)的非晶碳构成的类金刚石碳膜不发挥吸收涂料的粘度差这样的本发明的效果，因此，并不优选。
能够利用使CH4、C2H2等烃系气体等离子体化而进行成膜的化学气相沉积法(CVD法)、或由固体的碳利用溅射、阴极电弧放电而进行成膜的物理气相沉积法(PVD法)在钟形杯主体30形成本例的类金刚石碳膜50。如上述的(a)～(c)这样，本例的类金刚石碳膜50含有氢或氟，因此，能够利用CVD法容易地成膜。对于本例的类金刚石碳膜50的膜厚，只要是针对所适用的涂料能够发挥相应的特性的程度的膜厚即可，若是水系涂料，则发挥拒水特性，若是有机溶剂系涂料，则发挥拒油特性，本例的类金刚石碳膜50的膜厚并没有特别限定，是0.2μm～2.0μm。
此外，类金刚石碳膜50无法在一般的铁系材料上直接成膜。其原因在于，与铁之间的润湿性较低，在界面难以生成碳化物层，因此，容易剥离。因而，在钟形杯主体30是上述的铝、铝合金、钛、钛合金、不锈钢合金以及其他金属材料的情况下，期望的是，在钟形杯主体30的表面形成镍等非电解金属镀膜、金属氧化膜或含有硅的类金刚石碳膜作为中间层，在该中间层的表面形成本例的类金刚石碳膜50。
如上所述，根据本实施方式的钟形杯3，在至少第2涂料扩散面31B的最外层表面或涂料扩散面31的切线与旋转中心轴线CL所成的锐角侧的角度θ成为60°～90°的涂料扩散面31的最外层表面形成有由(a)含有氢的氢化非晶碳、且是表面的碳原子被氢原子终止的类金刚石碳、(b)含有氢的氢化非晶碳、且是表面的碳原子未被氢原子终止的类金刚石碳、(c)含有氟的非晶碳、且是表面的碳原子未被氟原子终止的类金刚石碳中的任一者形成的类金刚石碳膜50，因此，针对从涂料扩散面31的基端侧朝向顶端侧扩散的涂料发挥拒水特性或拒油特性。由此，涂料的底部与表面部之间的速度差变小，因此，抑制图5B所示那样的波浪现象的产生。其结果，不论涂料粘度如何，都能够使微粒化均匀，因此，能够以相同的涂装条件进行涂装。
实施例
《实施例1》
对图2所示的钟形杯3的涂料扩散面31的表面实施非电解镀镍，在该表面形成了(a)由含有氢的氢化非晶碳、且是表面的碳原子被氢原子终止的类金刚石碳形成的类金刚石碳膜50。使用包括该钟形杯3的图1所示的旋转雾化式涂装装置1并将喷出量设为550ml/min、将钟形杯主体30的转速设为25000rpn而涂装了动粘度是120mPa·s的有机溶剂系透明涂料(NIPPON PAINT AUTOMOTIVE COATINGS CO.,LTD制SUPERLAC O-80)、100mPa·s的有机溶剂系透明涂料(NIPPON PAINT AUTOMOTIVE COATINGS CO.,LTD制SUPERLAC O-80)、80mPa·s的有机溶剂系透明涂料(NIPPON PAINT AUTOMOTIVE COATINGS CO.,LTD制MACFLOW O-590)这3种透明涂料。
图6A是对以25000rpm涂装上述实施例1的动粘度是100mPa·s的透明涂料时的钟形杯主体30的涂料扩散面31进行拍摄而得到的照片，图6B是对使用相同的钟形杯主体30并以相同的转速涂装实施例1的动粘度是80mPa·s的透明涂料时的钟形杯主体30的涂料扩散面31进行拍摄而得到的照片。如图6A和图6B所示，不论粘度差如何，均产生了许多较细的波，但与图5B不同的是，能够观察到如下情况：直到到达钟形杯的最外周部为止变化成足够小的波，超过钟形杯的顶端缘的槽的顶部这样大的波消失。
在上述实施例1中，测定了3种透明涂料的涂敷时的平均粒径。平均粒径的测定方法如下所述：在旋转雾化式涂装装置1的前面形成雾状的所谓的喷射图案，使制备玻璃板在该喷射图案中以横断的方式横穿，利用图像处理对捕集到玻璃板上的涂料粒子的直径进行了计量。将所测定的平均粒径表示在表1中，平均粒径以质量平均粒径(D43)表示。该质量平均粒径是表示在喷射图案的粒子组全部附着到被涂物的情况下、涂膜平均是由怎样的直径的粒子形成的物理量，数值越小，表示微粒化状态越好。
《实施例2》
除了将类金刚石碳膜50设为由(b)含有氢的氢化非晶碳、且是表面的碳原子未被氢原子终止的类金刚石碳形成的膜以外，以与实施例1同样的条件进行了涂装。将此时的3种透明涂料的涂敷时的平均粒径(质量平均粒径，D43)表示在表1中。
《实施例3》
除了将类金刚石碳膜50设为由(c)含有氟的非晶碳、且是表面的碳原子未被氟原子终止的类金刚石碳形成的膜以外，以与实施例1同样的条件进行了涂装。将此时的3种透明涂料的涂敷时的平均粒径(质量平均粒径，D43)表示在表1中。
《比较例1》
除了在钟形杯3的涂料扩散面31的表面形成有非电解镍镀膜(Ni)来替代类金刚石碳膜50以外，以与实施例1同样的条件进行了涂装。将此时的3种透明涂料的涂敷时的平均粒径(质量平均粒径，D43)表示在表1中。
《比较例2》
除了在钟形杯3的涂料扩散面31的表面形成有氮化铬膜(CrN)来替代类金刚石碳膜50以外，以与实施例1同样的条件进行了涂装。将此时的3种透明涂料的涂敷时的平均粒径(质量平均粒径，D43)表示在表1中。
《比较例3》
除了在钟形杯3的涂料扩散面31的表面形成有含有硅的非晶碳且是在表面暴露有硅原子的类金刚石碳膜来替代类金刚石碳膜50以外，以与实施例1同样的条件进行了涂装。将此时的3种透明涂料的涂敷时的平均粒径(质量平均粒径，D43)表示在表1中。
[表1]
120mPa·s 100mPa·s 80mPa·s 粒径差μm 判定
实施例1 58 57 60 3 OK
实施例2 60 62 58 4 OK
实施例3 61 58 59 3 OK
比较例1 67 57 70 13 NG
比较例2 70 59 67 11 NG
比较例3 76 69 62 14 NG
根据表1的结果确认到：对于实施例1～3，即使动粘度不同，为120mPa·s～80mPa·s，以相同的涂装条件进行了涂装的情况的平均粒径差仅是3μm～4μm，而在比较例1～3的钟形杯中，平均粒径差成为11μm～14μm这样无法忽视的大小。
针对实施例1的100mPa·s的有机溶剂系透明涂料和80mPa·s的有机溶剂系透明涂料、比较例1的100mPa·s的有机溶剂系透明涂料以及80mPa·s的有机溶剂系透明涂料，测定了将钟形杯主体30的转速设为25000rpm、35000rpm、45000rpm的情况的平均粒径(质量平均粒径，D43)。将其结果表示在图7中。纵轴的平均粒径表示以体积比计的存在比例。
根据图7的结果，即使钟形杯主体30的转速变动为25000rpm～45000rpm，在实施例1的钟形杯中，不论涂料粘度如何，平均粒径差都较小。相对于此，在比较例1的钟形杯中，确认到：虽然若增大钟形杯主体的转速则平均粒径差变小，但是与实施例1相比，其差依然较大。
《实施例4～6和比较例4～6》
将涂料设为有机溶剂系中涂涂料(NIPPON PAINT AUTOMOTIVE COATINGS CO.，LTD制ORGA OP-61Mシ一ラ一)来替代透明涂料，将3种动粘度设为135mPa·s、121mPa·s、110mPa·s，将中涂涂料的喷出量设为400ml/min，将钟形杯主体30的转速设为20000rpm，除此以外，使用与实施例1～3和比较例1～3分别相同的钟形杯并以相同的条件进行涂装，测定了涂敷时的平均粒径。将其结果表示在表2中。
[表2]
135mPa·s 121mPa·s 110mPa·s 粒径差μm 判定
实施例4 43 49 51 8 0K
实施例5 46 50 53 7 0K
实施例6 45 51 54 9 0K
实施例4 48 53 65 17 NG
实施例5 51 54 70 19 NG
实施例6 45 47 67 22 NG
《实施例7～9和比较例7～9》
将涂料设为水系中涂涂料(BASF Japan Ltd.制PROBLOCK N)来替代透明涂料，将3种动粘度设为132mPa·s、117mPa·s、101mPa·s，将中涂涂料的喷出量设为350ml/min，将钟形杯主体30的转速设为20000rpm，除此以外，使用与实施例1～3和比较例1～3分别相同的钟形杯并以相同的条件进行涂装，测定了涂敷时的平均粒径。将其结果表示在表3中。
[表3]
132mPa·s 117mPa·s 101mPa·s 粒径差μm 判定
实施例7 30 33 35 5 OK
实施例8 32 35 37 5 OK
实施例9 28 30 34 6 OK
比较例7 31 34 45 14 NG
比较例8 33 36 45 12 NG
比较例9 34 37 47 13 NG
根据上述表2和表3的结果确认到：使用本实施方式的钟形杯而优选的涂料除了透明涂料之外，还包括作为不含有光亮性颜料的涂料的中涂涂料(有机溶剂系和水系)。
附图标记说明
1、旋转雾化式涂装装置；11、外壳；12、气动马达；13、空心轴；14、涂料供给装置；15、进料管；16、高压电源；17、空气喷出口；18、空气供给装置；19、20、空气通路；21、螺纹部；3、钟形杯；30、钟形杯主体；31、涂料扩散面；31A、第1范围(第1涂料扩散面)；31B、第2范围(第2涂料扩散面)；32、外表面；33、顶端缘(涂料扩散面的终点)；34、35、螺纹部；36、环状凸部；37、环状凹部；40、钟形轴毂；41、通孔；42、裙部；43、凹状曲面；44、凸状曲面；45、清洗孔；46、螺纹部；50、类金刚石碳膜；CL、旋转中心轴线。

Claims (7)

1.一种旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其安装固定于旋转雾化式涂装装置的旋转轴的顶端部，涂料从插入到所述旋转轴的进料管向该钟形杯的内表面的涂料扩散面喷出，所述涂料扩散面中的从基端侧的预定位置到顶端缘的范围由朝向所述旋转轴的凸状的曲面构成，在该钟形杯中，
所述涂料扩散面的至少一部分的最外层表面由在至少最外层表面不含有硅的类金刚石碳膜覆盖。
2.根据权利要求1所述的旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其中，
所述类金刚石碳膜设置于至少所述凸状的曲面的最外层表面。
3.根据权利要求1所述的旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其中，
所述类金刚石碳膜设置于涂料扩散面的至少所述涂料扩散面的切线与所述旋转轴所成的锐角侧的角度成为60°～90°的部分的最外层表面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其中，
所述类金刚石碳膜由含有氢的氢化非晶碳且是表面的碳原子被氢原子终止的或未被氢原子终止的类金刚石碳形成，或者由含有氟的非晶碳且是表面的碳原子未被氟原子终止的类金刚石碳形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其中，
所述钟形杯含有铝、铝合金、钛或钛合金，
在所述钟形杯的表面与所述类金刚石碳膜之间具有非电解金属镀膜、金属氧化膜或含有硅的类金刚石碳膜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其中，
所述涂料是向汽车的车身静电涂装的不含有光亮性颜料的涂料。
7.根据权利要求6所述的旋转雾化式涂装装置的钟形杯，其中，
所述涂料是向汽车的车身涂敷的中涂涂料或面涂透明涂料。
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