JP2002086023A - 塗料流量調節機構を備えたスプレーガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塗装スプレーガンにおいて塗料循環が必要な場
合に、塗料流路の非循環領域をできるだけ少なくすると
ともに、塗料循環量を維持しながら塗料ノズルからの塗
料吐出量の少量調整が容易に行えるスプレーガンの提
供。 【解決手段】スプレーガン本体の内部にポンプからの塗
料を導入して該ポンプへ戻すための塗料循環流路を形成
するとともに、該塗料循環流路からの分岐流路を塗料ノ
ズルに連通する塗料室へ接続させ、該分岐流路に流量調
節弁を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装スプレーガン
に関するものであり、特に塗料を常時流動状態におくた
めの塗料循環流路を有した形式のもので、塗料ノズルに
つながる塗料室と塗料循環流路を連通させる分岐流路に
流量調節弁を設けた形式のスプレーガンに関する。

【０００２】

【従来の技術】スプレーガンを用いたスプレー塗装にお
いては、沈澱性の顔料を使用した塗料や水性塗料のよう
にチクソトロピー性を持った塗料を使用する場合にはポ
ンプとスプレーガンとの間で塗料を循環させて、顔料の
沈澱防止やチクソトロピー性による粘度の変化防止を図
る必要がある。このため、図６に示すようにスプレーガ
ン本体６１の塗料供給部にＹ形のジョイント６７を接続
して、このＹ形ジョイントの流入部６７ａ及び流出部６
７ｂを介して塗料を循環させ、この循環路の途中からス
プレーガンの内部流路まで連絡通路を設け塗料を供給す
る方法が知られている。

【０００３】塗料を循環させるためには、ポンプからの
塗料供給ホースとほぼ同じ長さのリターンホースが必要
であって、例えば循環が必要ないスプレーガン内部の塗
料圧力が０．１ＭＰａであるのに比較して塗料の所要量
を循環させるにはそのために要する圧力の影響でスプレ
ーガン内部の塗料圧力は０．３ＭＰａと高くなる。この
結果、塗料の粘度が低い場合や薄い塗膜が求められる場
合等で塗料吐出量を絞る必要がある場合には、塗料ノズ
ルに対するニードル弁の開度を調節するが、循環方式の
スプレーガンの場合には非循環式のスプレーガンに比較
して、スプレーガン内部の塗料圧力が高い分だけニード
ル弁の開度をより小さく設定する必要がある。

【０００４】一般的なスプレーガンでは塗料ノズルのノ
ズル口径が０．８〜１．３ｍｍであって、吐出量は１５
０〜２００ミリリットル／分程度が一般的に使用されて
いる。しかし、塗装物によっては吐出量を極端に絞る使
い方があって、例えば近年生産が増大している携帯電話
やノート形パソコンの塗装では、マグネシウム合金製の
筐体用の塗料が高価であることから７０〜１３０ｍｍ程
度まで塗装距離を短くすると同時に吐出量を絞って５０
ミリリットル／分程度として塗着効率を上げる塗装方法
が一般化している。

【０００５】この場合、塗料ノズルとニードル弁は必ず
しも正確に同心状態が維持されていないため、吐出量を
絞るために塗料ノズルに対するニードル弁の開度を小さ
くするに従って、ニードル弁と塗料ノズルとの隙間の差
による影響がはっきりと生じてしまって、この隙間の差
による塗料噴出量のムラによって噴霧パターンの形状ム
ラや濃淡ムラの問題が発生してしまう。この対策とし
て、塗料ノズルのノズル口径自体を例えば０．５ｍｍの
ように小径とするとともにニードル弁を細くすること
で、ニードル弁と塗料ノズルとの隙間すなわち開度を大
きくさせることも考えられるが、塗装部位や塗装物に応
じて吐出量を多くしたいと云う場合には、逆に吐出量の
増加に対応できない問題点を有している。

【０００６】この対応策として、図７に示すように、実
用新案登録２５９９９４０号で開示されているような、
スプレーガンの本体７１の塗料供給部に、絞り弁７４を
内蔵したＵ形ジョイント７７を接続する方法もある。こ
れはＵ形ジョイントを介する塗料の循環を確保しつつ絞
り弁７４による圧力降下で必要に応じスプレーガンの内
部では非循環式と同等の低い塗料圧力を設定することを
可能としたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
では、Ｕ形ジョイントとスプレーガン本体との間の接合
機構が必要でこのため非循環領域が極めて長いものとな
り、この接合機構とＵ形ジョイントとがスプレーガン本
体の外部に剛性の物体として突出するので、ハンドスプ
レーガンでは操作性が悪くなってしまう問題がある。ま
た、自動スプレーガンでは他の部分との干渉により、自
動塗装機への組み付けが簡単に行えない問題もある。ま
た色替え時には塗料のすばやい排出と洗浄液の十分な通
過を許容する必要があるが、上記形式では絞り弁７４を
全開にした後に再度絞り弁を設定する等の煩わしさがあ
った。

【０００８】本発明は、塗料循環量を維持しながら塗料
ノズルからの塗料吐出量の少量時の調整が容易に行える
スプレーガンの提供を課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明では、スプレ
ーガン本体の内部にポンプからの塗料を導入して該ポン
プへ戻すための塗料循環流路を形成するとともに、該塗
料循環流路からの分岐流路を塗料ノズルに連通する塗料
室へ接続させ、該分岐流路に流量調節弁を配設した。第
２の発明では、第１の発明のスプレーガンにおいて流量
調節弁を分岐流路に配設した弁座と該弁座に同心状に配
設された絞り弁から成るものとし、該絞り弁の操作部を
スプレーガン本体の外部から操作して弁座と該絞り弁と
の開度調節を可能にさせた。第３の発明では、第２の発
明のスプレーガンにおいて絞り弁が塗料循環流路と交差
するよう配置させた。第４の発明では、上述の発明のス
プレーガンにおいて絞り弁の操作部に駆動装置を連結
し、該駆動装置への信号によって該絞り弁を全開するこ
とが可能になるように構成した。

【００１０】

【発明の実施形態】図１は本発明の第１の実施の形態
で、スプレーガン本体１に循環流路と流量調節弁が組み
込まれている。

【００１１】図１はハンドスプレーガンあるいは自動ス
プレーガンの頭部を示す図で、図１（ａ）はその正面
図、図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であって、図２
の（ａ）は図１のＢ−Ｂに沿う断面であり、また図２の
（ｂ）、（ｃ）は、変形例における対応する位置の断面
を示す図である。図１に示されるように、ガン本体１の
先端部の内部には塗料ノズル２が螺設されていて、塗料
ノズル２の外周にはそれと同心状に空気キャップ３が袋
ナット４によってガン本体１に固定されている。ガン本
体１には塗料ノズル２の内部穴２ａとほぼ同径の塗料室
６が内部穴２ａに接続して形成され、さらにこの塗料室
６に近接する位置に循環流路７（図２ａ）が穿設されて
いて、循環流路７の両端部はガン本体１の外面部で塗料
入口８と塗料出口９を形成している。そして、循環流路
７から分岐した分岐流路１２が塗料室６に接続されてい
る。

【００１２】図２（ａ）の断面詳細図は塗料室６の下側
に近接して循環流路７を水平に穿設して両端部に塗料入
口８と塗料出口９を形成した例である。図２（ｂ）、２
（ｃ）はそれぞれ図２（ａ）の例の変形例を示すもの
で、図１のＢ−Ｂと対応する線に沿って変形例の装置の
断面を見た図である。図２（ｂ）の断面詳細図は循環流
路を流路７ａと流路７ｂとで逆Ｖ字状に形成して、流路
７ａと流路７ｂとの外端部に塗料入口８と塗料出口９を
形成した例である。図２（ｃ）の断面詳細図は循環流路
７の中央部に対して直角方向に流路部７ａと流路部７ｂ
を形成してこれら流路部の外端部に塗料入口８と塗料出
口９を形成している。ガン本体１における循環流路７と
塗料入口８・塗料出口９の配置はこれらの実施の形態以
外にも種々の形態が可能である。

【００１３】また、分岐流路１２の形成形態も図１・図
２に限定されるものではないが、循環流路と塗料室とを
できるだけ短く単純な流路に形成することが望ましい。
本実施の形態のように塗料室６の周囲に十分なスペース
が無い場合には絞り弁１４を塗料循環流路７に交差する
ように配設することによって、小スペースであっても塗
料循環流路７の加工及び流量調節弁１５の配置が容易に
行える利点を有している。

【００１４】塗料ホースとガン本体との接続に関して
は、塗料入口８と塗料出口９にネジを螺刻してホース１
０，１１との接続用のジョイントを螺設しても良く、ま
たホースに接続された剛性のパイプを圧入する形態等、
種々の形態が可能である。そして、ポンプ（図示せず）
からの塗料ホース１０を塗料入口８に接続して塗料を供
給し、塗料出口９に接続した塗料ホース１１によって塗
料容器（図示せず）に塗料を戻すことによって、循環流
路７に十分な量の塗料を循環させることができる。

【００１５】流量調節弁１５は、循環流路７と塗料室６
とを連絡する分岐流路１２に形成された弁座１３と、弁
座１３に同心状に配置された絞り弁１４とから成り、該
絞り弁は先端部をテーパ状としたニードル状の絞り弁作
用部１４ａと、循環流路７に対して連絡流路１２の反対
側の位置でガン本体１にねじ込まれている弁軸１４ｂ
と、該弁軸の外端部のツマミの形態の操作部１４ｃとよ
り成る。この操作部１４ｃを回すことによって、絞り弁
１４が進退して弁座１３との開度を調節可能に構成して
いる。尚、分岐流路１２に直交させた弁体を進退させた
り、ボール弁のように分岐流路１２に直交させた軸線を
中心に回転できる穴明き弁体を回転させて分岐流路１２
の開口面積を変化させても良い。

【００１６】この結果、沈澱性塗料や水性塗料に適した
循環量を確保するために、循環流路７における塗料圧力
が高い場合でも、絞り弁１４と弁座１３との開度調節で
塗料室６内の圧力を調節しこれにより塗料吐出量を少量
に調節できるので、塗料ノズル２とニードル弁５の間で
塗料流量を大きく絞る必要がなく、塗料ノズル２とニー
ドル弁５の間で塗料流量を大きく絞ることによって従来
発生していたような噴霧パターンの形状ムラや濃淡ムラ
の問題を回避できる。また、スプレーガンの下にジョイ
ントを吊り下げる必要が無いため、ハンドスプレーガン
では操作性が悪くなってしまう問題が解消でき、また自
動スプレーガンではＹ形やＵ形のジョイントとの干渉で
自動塗装機への組み付けが簡素に行えない問題を解消す
ることが可能となる。

【００１７】上述した本発明の第１の実施の形態は、ハ
ンドスプレーガンにも自動スプレーガンにも応用可能で
ある。しかし、自動スプレーガンにおいては予め定めら
れたプログラムに従って、塗装部位によって吐出量を多
くする必要があったり、色替えを行ったりすることがあ
る。色替え時には洗浄のために塗料配管中の塗料を強制
的に塗料ノズル２から短時間で吐出させ、洗浄液を通過
させて塗料配管とスプレーガン内部とを洗浄することが
必要となる。このような使用方法の場合、絞り弁１４で
絞った状態では塗料吐出量を多くすることができないた
め、絞り弁を全開させる必要がある。このように、自動
スプレーガンに応用した場合、絞り弁１４を迅速に全開
状態にできないと自動スプレーガンの長所が有効に発揮
できない。

【００１８】この対策として、図３−５において、絞り
弁をピストンによって全開状態にすることを可能にした
自動スプレーガン１８を本発明の第２の実施の形態とし
て示している。これらの図において、上記第１の実施の
形態と同じ性質を有する部分には同じ符合を用いその説
明を省略した。図３（ａ）はスプレーガン１８の正面図
・図３（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。また図４は図
３のＢ−Ｂ断面図で、（ａ）は後述するように移動可能
な絞り弁２１が通常の絞り調節位置にある状態を、また
（ｂ）は該絞り弁が全開位置に移動した状態を示す。図
３に示すように、自動スプレーガンにおいてはニードル
弁５にピストン５ａが固定され、空気圧により該ピスト
ンの位置が調節される。この位置制御の機構は公知であ
り、これ以上の説明は要しないものと思われる。

【００１９】自動スプレーガン１８の本体１９には塗料
室６に近接して循環流路７を穿設し、両端部に塗料入口
８と塗料出口９を形成している。塗料室６と循環流路７
とを連絡する分岐流路１２に設けられた弁座１３との開
度を調節可能になるよう先端部をテーパ形状にした作用
部２１ａを有した絞り弁２１が配設されている。そし
て、操作部２１ｂにはピストン２３が固定され、さらに
端部には開度調節用のロックナット２７が螺設されてい
る。

【００２０】通常は図４（ａ）のように、ピストン２３
はバネ２５によって絞り弁２１を弁座１３に押し当てる
方向に弾圧されていて、ロックナット２７がカバー２６
に当接して移動が規制されることによって、絞り弁２１
と弁座１３との開度が維持される。そして、シリンダー
２０に螺設されているカバー２６を回してシリンダー２
０に対するロックナット２７の当接位置を変えることに
よって絞り弁２１と弁座１３との開度を調節できる。そ
して、開度を調節してから、固定用ナット２６ａでカバ
ー２６を固定させるように構成している。

【００２１】図４（ｂ）はピストンが作動した状態を示
す図で、ピストン室２８に制御装置（図示せず）から圧
縮空気が供給され、バネ２５によって弾圧されているピ
ストン２３を押し上げた状態を示している。この結果、
絞り弁２１と弁座１３との開度が全開状態となるので、
分岐流路１２から塗料供給量を多くすることができた
り、色替え時に塗料配管中の塗料を強制的に塗料ノズル
２から短時間で吐出させ、洗浄液を通過させて塗料配管
とスプレーガン内部を洗浄することが可能となる。絞り
弁２１と弁座１３との開度調節構造や全開制御方法は本
実施例に限定するものでなく、種々の構造や方法で実施
可能である。

【００２２】ガン本体の一部を空気供給用マニフォール
ドとして別体に作る場合がある。かかる場合においても
本発明において用語「本体」の意味するものはマニフォ
ールドを含んだスプレーガンの本体部分を意味する。図
５はマニフォールド式自動スプレーガンにおいて、マニ
フォールドベース３０と自動スプレーガン１８ａとを組
み合わせた図であって、このようなマニフォールド式自
動スプレーガンにおいても、マニフォールドベースに上
記の絞り弁２１と弁座１３との弁構造や駆動装置２９を
組み込んだ形態も実施可能である。マニフォールドベー
ス３０には塗料循環流路７の他に、駆動装置２９の作動
用圧縮空気の流路３１とピストン５ａの作動用圧縮空気
の流路３２が形成されると同時に、図示されてはいない
が、自動スプレーガンの霧化用空気とパターン用空気の
各々の流路が形成されている。この結果、マニフォール
ドベース３０に塗料や圧縮空気の配管接続が集約できる
効果を有している。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。 （１）スプレー塗装において塗料循環が必要な場合に、
スプレーガン本体内部に塗料流路を形成できて、スプレ
ーガンの塗料室と循環流路との間の領域を少なくできる
とともに、塗料循環量を維持しながら絞り弁で塗料吐出
量の少量の範囲における調整が容易に行えるので、塗料
ノズルとニードル弁とで塗料を大きく絞った場合のよう
パターンの形状ムラや濃淡ムラの問題を防止できる。 （２）スプレーガンの外部にＹ形ジョイントやＵ形ジョ
イントを取付た場合ような操作性の悪さを解決できる。 （３）自動スプレーガンの本体内部に塗料循環流路と絞
り弁を設けた場合に、ピストンの操作で絞り弁の開度を
全開にできるので、塗料配管やスプレーガンの内部の塗
料排出や洗浄を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すスプレーガン
の頭部の図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａに沿う部分断面図。

【図２】（ａ）は図１のＢ−Ｂ部の断面詳細図で、
（ｂ），（ｃ）は図１の実施の形態における変形例の対
応する部分の断面詳細図。

【図３】本発明の第２の実施の形態であり、自動スプレ
ーガンに循環流路と弁を組み込んだ例の図であって、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａに沿う断面
図。

【図４】図３のＢ−Ｂに沿う断面図であり、（ａ）は絞
り弁が通常の位置にある図で、また（ｂ）は絞り弁が全
開位置にある図である。

【図５】第２の実施の形態において、スプレーガン本体
の一部をマニフォールドベースで形成した例を示す断面
図。

【図６】スプレーガンのジョイント部にＹ形の循環ジョ
イントを取り付けた従来例を示す図。

【図７】スプレーガンのジョイント部に絞り弁付のＵ形
の循環ジョイントを取り付けた従来例を示す図。

【符号の説明】 １ スプレーガン本体 ２ 塗料ノズル ６ 塗料室 ７ 塗料循環流路 １２ 分岐流路 １３ 弁座 １４、２１ 絞り弁 １４ｃ、２１ｂ 操作部 １５ 流量調節弁 ２９ 駆動装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スプレーガン本体（１）の内部にポンプか
   らの塗料を導入して該ポンプへ戻すための塗料循環流路
   （７）を形成するとともに、該塗料循環流路（７）から
   の分岐流路（１２）を塗料ノズル（２）に連通する塗料
   室（６）へ接続させ、該分岐流路（１２）に流量調節弁
   （１５・２９）を配設したことを特徴とするスプレーガ
   ン。
2. 【請求項２】前記流量調節弁（１５・２９）は、前記分
   岐流路（１２）に配設した弁座（１３）と、該弁座に同
   心状に配設された絞り弁（１４・２１）とから成り、該
   絞り弁（１４・２１）の操作部（１４ｃ・２１ｂ）を前
   記スプレーガン本体（１）の外部から操作して前記弁座
   （１３）と該絞り弁（１４・２１）との開度調節を可能
   にさせたことを特徴とする請求項１に記載のスプレーガ
   ン。
3. 【請求項３】前記絞り弁（１４・２１）が前記塗料循環
   流路（７）と交差して配設されていることを特徴とする
   請求項２に記載のスプレーガン。
4. 【請求項４】前記絞り弁（２１）の前記操作部（２１
   ｂ）に駆動装置（２９）を連結し、該駆動装置（２９）
   への信号によって該絞り弁（２１）を全開できるように
   したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載のスプレーガン。