JP2001276672A - 回転式混色塗装機及びそれに使用する塗装用ベルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数種類の塗布材を粒状化させて塗布する場合
に、夫々の塗布材同士を混合させずに、各塗布材粒子を
混在した状態に塗着させる。 【解決手段】ベルヘッド（２）の内部を同心的に仕切っ
て、背面側から塗布材の供給を受ける複数の塗布材室
（６Ａ〜６Ｃ）を形成し、各塗布材室（６Ａ〜６Ｃ）に
送給された塗布材をベルヘッド（２）の正面側に流出さ
せる夫々の塗布材流路（７Ａ〜７Ｃ）の流出口（８Ａ〜
８Ｃ）を同一円周上に配列した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、複数種類の塗布
材を同時に微粒化又は粗粒化させて被塗物に塗着させる
回転式混色塗装機及びそれに使用する塗装用ベルヘッド
に関する。

【０００２】

【従来の技術】 混色塗装は、例えば、黒白二色の塗料
を微粒化又は粗粒化させた状態で被塗物の塗装面に付着
させて黒色斑点と白色斑点を無数に混在させた塗膜を形
成するもので、黒と白を混合した灰色の単色塗料で塗装
する場合とは異なる趣を呈するため、装飾用の特殊塗装
として使用され始めている。

【０００３】ところで、このような混色塗装を自動車ボ
ディやバンパー等の面積の広い部分に施す場合は、比較
的大きな塗装パターンの得られる回転式静電塗装機のベ
ルヘッドに二色の塗料を供給すると共に、そのベルヘッ
ド（回転霧化頭）を７０００ｒｐｍ程度の比較的低速で
回転させると、各色塗料を粗粒化して塗装することがで
きる（特開平１０−１２８１６６号，特開平１１−１８
８３０６号公報参照）。

【０００４】図４はこのような混色塗装機を示すもの
で、回転軸３１の先端に取り付けられたベルヘッド３２
の背面側に、回転軸３１を中心とする環状の開口部３３
を有する塗料室３４が形成されると共に、当該開口部３
３から塗料室３４内に二つの塗料供給管３５Ａ，３５Ｂ
が挿通されて、塗料室３４内に、各色塗料を滴下するよ
うに成されている。

【０００５】塗料室３４の周縁部には、先端側に通ずる
塗料流出孔３６が形成されており、前記塗料供給管３５
Ａ，３５Ｂから塗料室３４内に滴下された塗料は、ベル
ヘッド３２の遠心力により塗料室３４内を周縁に向かっ
て流れ、塗料流出孔３６を通ってベルヘッド３２の先端
側に供給され、その先端に形成されたエッジ３７から離
れるときに、微粒化又は粗粒化されて吐出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな混色塗装機を用いて黒色塗料と白色塗料の混色塗装
を行って、その塗膜をより詳細に観察したところ、黒色
斑点と白色斑点が混在して付着されるのではなく、黒に
近い灰色斑点と白に近い灰色斑点が付着されていること
が判明した。

【０００７】これは、ベルヘッド３２のエッジ３７に達
するまでに、黒色塗料と白色塗料が色混じりを起こし、
夫々の塗料の割合に応じて明度が変化していると考えら
れる。

【０００８】すなわち、一方の塗料供給管３５Ａから塗
料室３４内に滴下された黒色塗料は、塗料室３４内の案
内面３８に沿って外周側へ流れる液膜となる。そして、
ベルヘッド３２が半回転すると、他方の塗料供給管３５
Ｂから白色塗料が滴下されるので、黒色塗料の液膜の上
に白色塗料の液膜が重ねられる。さらに、ベルヘッド３
２が半回転すると、再び塗料供給管３５Ａから黒色塗料
が滴下されて、黒色塗料の液膜が白色塗料の液膜に重な
るというように、半回転するごとに黒色／白色塗料の液
膜が順次重なっていくので、案内面３８を流れる黒色塗
料と白色塗料が不均一に混ざり合った灰色になる。した
がって、この灰色塗料が各塗料流出孔３６を通りエッジ
３７に供給されるので、灰色塗料を微粒化又は粗粒化さ
せても、黒色斑点と白色斑点を混在させることはできな
い。

【０００９】そこで本発明は、複数種類の塗布材をベル
ヘッドに供給して微粒化又は粗粒化させて塗布する場合
に、塗布材同士が混合することなく、夫々の塗布材粒子
を混在させた状態で被塗物に塗着できるようにすること
を技術的課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、回転駆動されるベルヘッドに複
数種類の塗布材を供給して、その先端に形成された塗布
材粒状化エッジで微粒化又は粗粒化させる回転式混色塗
装機において、前記ベルヘッドの内部が同心的に仕切ら
れて、背面側から塗布材の供給を受ける複数の塗布材室
が形成され、当該各塗布材室に作用する遠心力により塗
布材を流出させる夫々の塗布材流路の流出口が、前記塗
布材粒状化エッジに塗布材を案内する塗布材案内面に開
口されて同一円周上に配列され、前記ベルヘッドの各塗
布材室に塗布材を送給する複数の塗布材供給管が当該ベ
ルヘッドを支持する管状回転軸内に挿通して配設された
ことを特徴とする。

【００１１】また、請求項２の発明は、そのような回転
式混色塗装機に使用する塗装用ベルヘッドであって、内
部が同心的に仕切られて、背面側から塗布材の供給を受
ける複数の塗布材室が形成され、当該各塗布材室に作用
する遠心力により塗布材を流出させる夫々の塗布材流路
の流出口が、前記塗布材粒状化エッジに塗布材を案内す
る塗布材案内面に開口されて同一円周上に配列されたこ
とを特徴とする。

【００１２】本願発明によれば、例えば、赤青黄の３色
混色塗装を行なう場合、背面側から塗料の供給を受ける
３つの塗布材室を同心的に形成したベルヘッドを回転さ
せながら各塗布材室に赤青黄の塗料を別々に供給する。

【００１３】各色塗料は、回転するべルヘッドの遠心力
により、夫々の塗布材室に形成された塗布材流路を通
り、各色が混ざることなくベルヘッドの正面側に流出さ
れ、さらに、各塗布材流路の流出口から塗布材案内面を
通り塗布材粒状化エッジに達し、そこで微粒化又は粗粒
化されて被塗物に塗着される。

【００１４】このとき、各塗布材流路の流出口は同一円
周上に開口されており、各色塗布材は遠心力により各流
出口から塗布材粒状化エッジに向かって流れるので、多
少扇形に広がって流れることがあっても、流出口の間隔
を適当に設計することにより塗布材同士の混合が確実に
防止され、夫々異なる領域で個別に微粒化又は粗粒化さ
れる。

【００１５】また、各流出口が同一円周上に形成されて
いることから、塗布材粒状化エッジまでの距離が等し
く、したがって、どの流出口から流出した塗布材も同じ
条件で微粒化又は粗粒化されこととなるので、各塗布材
の粒状化状態は略均一になる。

【００１６】したがって、被塗物には、赤青黄の各色塗
布材の斑点が夫々独立して無数に塗着された混色塗装を
施すことができ、赤青黄の各色が色混じりを起こした低
明度灰色塗料が塗着されることはない。

【００１７】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。 図１は請求項１に係
る回転式混色塗装機の一例を示す断面図、図２はその正
面図、図３は他の実施形態を示す断面図である。

【００１８】図１に示す回転式混色塗装機１は、塗料を
微粒化又は粗粒化させるベルヘッド２が、エアモータ３
により2000〜10000 ｒｐｍ程度で回転駆動される管状回
転軸４の先端に取り付けられている。

【００１９】ベルヘッド２は、正面側の先端周縁部に塗
布材粒状化エッジ５が形成されると共に、背面側から塗
布材の供給を受ける三つの塗布材室６Ａ〜６Ｃが形成さ
れている。塗布材粒状化エッジ５は放射状の溝５ｇ…を
環状に配して形成され、塗布材室６Ａ〜６Ｃは、中心が
開口された２枚の山形ディスクＤ_１、Ｄ_２でベルヘッド
２内を同心的に上下に仕切って形成されている。そし
て、これら粒状化エッジ５及び塗布材室６Ａ〜６Ｃの中
心は、いずれもベルヘッド２の回転中心と一致してい
る。

【００２０】また、ベルヘッド２には、夫々の塗布材室
６Ａ〜６Ｃ内に供給された塗布材を、ベルヘッド２の回
転により各塗布材室６Ａ〜６Ｃに作用する遠心力で塗布
材粒状化エッジ５の内周側に流出させることができるよ
うに、各塗布材室６Ａ〜６Ｃの周縁部から外向きに傾斜
した塗布材流路７Ａ〜７Ｃが形成されている。

【００２１】そして、塗布材流路７Ａ〜７Ｃの流出口８
Ａ〜８Ｃが塗布材粒状化エッジ５に塗布材を案内する塗
布材案内面９に開口され、前記エッジ５と同心的に描か
れるやや小径の同一円周上に開口されており、これら各
流出口８Ａ〜８Ｃから流出した塗布材は、ベルヘッド２
の正面の塗布材案内面９を伝って塗布材粒状化エッジ５
に達する。

【００２２】なお、本例では、塗布材流路７Ａ〜７Ｃは
各６本ずつ合計１８本が形成されており、その流出口８
Ａ〜８Ｃが、中心角２０°で等角的に開口されている。
この角度は、流出口８Ａ〜８Ｃから流出して塗布材案内
面９を流れる塗布材が塗布材粒状化エッジ５に達するま
でに広がる幅を考慮したもので、各塗布材が塗布材粒状
化エッジ５の異なる領域５Ａ〜５Ｃで粗粒化され、互い
に混ざらないように設計されている。

【００２３】また、ベルヘッド２を取り付けたエアモー
タ３の管状回転軸４内には、各塗布材室６Ａ〜６Ｃに任
意の色の塗布材を供給する塗布材供給管１０Ａ〜１０Ｃ
を配管したガイドパイプ１１が非接触状態に挿通されて
いる。

【００２４】そして、正面側の塗布材室６Ａに塗布材を
供給する塗布材供給管１０Ａは、ベルヘッド２の回転中
心を通りディスクＤ_２、Ｄ_１の中心開口部を貫通して塗
布材室６Ａ内まで真っ直ぐに延設されている。

【００２５】また、塗布材室６Ｂ、６Ｃに塗布材を供給
する塗布材供給管１０Ｂ、１０Ｃは、夫々の塗布材室６
Ｂ、６Ｃ内まで延設され、それぞれディスクＤ_１、Ｄ_２
の上面に塗布材を滴下することができるようにその先端
がやや外方に湾曲して形成され、塗布材が他の塗布材室
に流入しないように成されている。

【００２６】以上が本発明の一例構成であって、次に、
赤青黄の塗料を供給して粗粒化させ、アースされた被塗
物に静電塗着させて混色塗装を行う場合について、その
作用を説明する。

【００２７】エアモータ３を比較的低速の2000〜10000
ｒｐｍで回転駆動しながら、ベルヘッド２に−６０〜−
１２０ｋＶ程度の高電圧を印加し、塗布材供給管１０Ａ
〜１０Ｃを介して塗布材室６Ａ〜６Ｃに各色塗料を個別
に供給する。塗布材室６Ａ〜６Ｃ内に供給された各色塗
料は遠心力により塗布材流路７Ａ〜７Ｃを通って各流出
口８Ａ〜８Ｃからベルヘッド２の正面側に別々に流出さ
れ、塗布材案内面９を伝って塗布材粒状化エッジ５に達
する。

【００２８】このとき、塗布材案内面９を流れる各色塗
料は、図２に示すように多少扇形に広がるが、各流出口
８Ａ〜８Ｃは同一円周上に開口されているので、その広
がり幅が略一定であり、また、その広がり幅を考慮して
２０°間隔で形成されているので、各色塗料が混ざるこ
ともない。

【００２９】このようにして、各色塗料は、塗布材粒状
化エッジ５の異なる領域５Ａ〜５Ｃに別々に供給されて
別々に粗粒化されるので、三色の塗料が混ざって低明度
灰色になることはなく、被塗物に、赤色斑点、青色斑
点、黄色斑点を混在させて塗着させることができ、低明
度灰色の単色塗装とは異なった趣の混色塗装となる。

【００３０】また、図３は本発明に係る他の回転式混色
塗装機を示す。図１と重複する部分については同一符号
を付して詳細説明は省略する。

【００３１】本例の回転式混色塗装機２１に装着された
ベルヘッド２２は、その内部が中心に開口部を形成した
山形のディスクＤで上下に仕切られて、背面側から塗布
材の供給を受ける二つの塗布材室６Ａ、６Ｂが形成され
ている。

【００３２】また、ベルヘッド２２を取り付けたエアモ
ータ３の管状回転軸４内には、各塗布材室６Ａ、６Ｂに
各種の塗布材を供給する塗布材供給管１０Ａ〜１０Ｃを
配管したガイドパイプ１１が非接触状態に挿通されてい
る。

【００３３】そして、本例では、正面側の塗布材室６Ａ
に塗布材供給管１０Ａを介して赤色塗料が供給されると
共に、背面側の塗布材室６Ｂに塗布材供給管１０Ｂ、１
０Ｃを介して青色塗料、白色塗料が供給される。

【００３４】ここで、塗布材供給管１０Ｂ、１０Ｃによ
り供給される青色塗料及び白色塗料は夫々流量コントロ
ールされて供給比率を任意に設定できるように夫々流量
コントロールされており、塗布材室６Ｂ内では青色と白
色が不均一に混合された青白混合塗料となる。

【００３５】したがって、塗布材室６Ａからは赤色塗料
が、塗布材室６Ｂからは塗布材流路７Ｂを通り青白混合
塗料が、塗布材霧化エッジ５に供給され、それぞれが塗
布材粒状化エッジ５の異なる領域に別々に供給され、別
々に微粒化又は粗粒化される。

【００３６】この場合、被塗物には、青色に近い水色斑
点と白色に近い水色斑点が含まれた青白混合塗料の塗料
粒子の中に、これらとは混ざることのない赤色斑点を独
立して混在させた塗膜を形成することができ、混合塗装
と混色塗装が組み合わさったさらに趣の異なる加飾を行
なうことができる。

【００３７】また、青色塗料と白色塗料の混合比率を変
えながら塗装すれば、赤色斑点の背景を、青色斑点のみ
の部分−青に近い水色斑点の多い部分−白に近い水色斑
点の多い部分−白色斑点のみの部分というように徐々に
色彩が変化するグラデーション塗装のようにした加飾を
施すことができる。

【００３８】なお、ベルヘッド２、２２内に形成する塗
布材室６Ａ〜６Ｃは複数であればその数は任意であり、
また、各塗布材室６Ａ〜６Ｃに供給する塗布材の色、種
類及び数も任意である。

【００３９】例えば，図１に示す回転式混色塗装機１の
塗布材室６Ａ、６Ｂに塗料を供給し、６Ｃにシンナーを
供給すれば、シンナーの粒子と塗料の粒子が重なったと
ころは塗料が滲むので、滲んだ斑点模様と滲みのない斑
点模様を混在させた加飾を施すことができる。

【００４０】また、色違いの塗料に限らず、艶有りと艶
無しなどの性質の異なる同色塗料を用いたり、アルミ・
マイカなどの光輝材を含むメタリック系塗料などでは塗
装時に粘度の異なる同色塗料を用いたり、顔料比率を変
えた同色塗料を用いて混色塗装を行ってもよい。さら
に、一つの塗布材室６Ａ〜６Ｃに、複数色ずつ塗料を供
給したり、同色塗料を複数の塗布材供給管で供給する場
合であっても良い。

【００４１】さらに、ベルヘッド２を比較的低速の2000
〜10000 ｒｐｍで回転させ塗料を粗粒化する場合に限る
ものではなく、回転霧化するときと同様に数万ｒｐｍで
回転させて塗料を微粒化するようにしてもよい。

【００４２】また、通常の塗装機に用いられるベルヘッ
ドには、塗料を微粒化するために、塗料粒状化エッジの
先端に、数百〜７００本程度の溝が放射状に刻設されて
いるが、回転式混色塗装機１，２１に用いられるベルヘ
ッド２，２２は、塗料を粗粒化させるために、塗料粒状
化エッジ５の先端に形成される溝５ｇを数十個程度まで
減らてもよい。

【００４３】さらにまた、各塗料毎に斑点の大きさを変
えるために、各流出口８Ａ〜８Ｃから流出した塗料が達
する塗料粒状化エッジ５の領域５Ａ〜５Ｃに形成される
溝５ｇのピッチや深さを、夫々の領域５Ａ〜５Ｃ毎に変
えたり、各塗布材室６Ａ〜６Ｃごとに塗布材流路７Ａ〜
７Ｃの数や内径、各流出口８Ａ〜８Ｃの口径を任意に設
定したり、各塗布材供給管１０Ａ〜１０Ｃごとに異なる
流量で各塗布材を供給しても良い。

【００４４】さらに、上述の説明では、全ての各流出口
８Ａ〜８Ｃを等間隔に形成した場合について説明した
が、各塗布材室６Ａ〜６Ｃから流出される塗布材同士が
混ざらなければ、隣接する各流出口８Ａ〜８Ｃを任意の
間隔で開口形成してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本願発明によれば、
複数の塗布材がベルヘッドに形成された各塗布材室に供
給され、各塗布材室から別々に流出して塗布材霧化エッ
ジに達し、夫々異なる領域で微粒化又は粗粒化されるの
で、異なる塗布材室から流出した塗布材同士が色混じり
を起こすことなく、各塗布材粒子が独立して混在する混
色塗装を行うことができるという大変優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転式混色塗装機の一例を示す断
面図。

【図２】その正面図。

【図３】他の実施例を示す断面図。

【図４】従来装置を示す説明図。

【符号の説明】

１，２１…………回転式混色塗装機 ２，２２…………ベルヘッド ４…………………管状回転軸 ５…………………塗
布材粒状化エッジ ６Ａ〜６Ｃ………塗布材室 ７Ａ〜７Ｃ………塗布材流路 ８Ａ〜８Ｃ………流出口 ９…………………塗布材案内面 １０Ａ〜１０Ｃ……塗布材供給管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動されるベルヘッド（２、２２）に
   複数種類の塗布材を供給して、その先端に形成された塗
   布材粒状化エッジ（５）で微粒化又は粗粒化させる回転
   式混色塗装機において、 前記ベルヘッド（２，２２）の内部が同心的に仕切られ
   て、背面側から塗布材の供給を受ける複数の塗布材室
   （６Ａ〜６Ｃ）が形成され、当該各塗布材室（６Ａ〜６
   Ｃ）に作用する遠心力により塗布材を流出させる夫々の
   塗布材流路（７Ａ〜７Ｃ）の流出口（８Ａ〜８Ｃ）が、
   前記塗布材粒状化エッジ（５）に塗布材を案内する塗布
   材案内面（９）に開口されて同一円周上に配列され、 前記ベルヘッド（２，２２）の各塗布材室（６Ａ〜６
   Ｃ）に塗布材を送給する複数の塗布材供給管（１０Ａ〜
   １０Ｃ）が当該ベルヘッド（２，２２）を支持する管状
   回転軸（４）内に挿通して配設されたことを特徴とする
   回転式混色塗装機。
2. 【請求項２】同時に供給される複数種類の塗布材を遠心
   力によりその先端に形成された塗布材粒状化エッジ
   （５）で微粒化又は粗粒化する塗装用ベルヘッドであっ
   て、 内部が同心的に仕切られて、背面側から塗布材の供給を
   受ける複数の塗布材室（６Ａ〜６Ｃ）が形成されると共
   に、当該各塗布材室（６Ａ〜６Ｃ）に作用する遠心力に
   より塗布材を流出させる夫々の塗布材流路（７Ａ〜７
   Ｃ）の流出口（８Ａ〜８Ｃ）が、前記塗布材粒状化エッ
   ジ（５）に塗布材を案内する塗布材案内面（９）に開口
   されて同一円周上に配列されたことを特徴とする塗装用
   ベルヘッド。