JP2009090170A - エアーブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 塗料が吐出されるノズルが詰まったりせず、安定した噴霧を維持できるエアーブラシを提供する。
【解決手段】 エアーブラシ本体に導入した圧縮空気を、エアーブラシ本体の先部に取り付けたノズルとエアーキャップとの隙間から噴射することにより、ノズルと連通する通路に連絡配置した塗料を該ノズルから引き出し、ノズル外部で前記圧縮空気によって該塗料を霧化し噴霧するエアーブラシにおいて、
前記エアーブラシ本体に設けられた空気導入部に装着したエアーバルブを操作ボタンの押動により開弁し、前記ノズルと連通する塗料の通路における該ノズルの軸線から外れた箇所に、塗料の吐出量を調節する調節手段を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗料（顔料、色材）をノズルから出た直後に圧縮空気により霧化し噴霧するエアーブラシに関する。

この種のエアーブラシは、エアーブラシ本体に導入した圧縮空気を、該エアーブラシ本体の先部に取り付けたノズルとエアーキャップとの隙間から噴射し、その圧縮空気の噴射によってノズル部分に生じる吸引力でノズルと連通する通路に連絡配置した塗料容器から塗料を引き出し、その塗料をノズルから出た直後に圧縮空気によって霧化し噴霧するものである。
そして、前記ノズルの外周から噴射される圧縮空気によって引き出される塗料の吐出量の調節は、前記ノズルの軸芯に進退可能に挿通されたニードルの前後動によって調節される。前記ニードルの後退（ノズル開口）は押ボタンや操作レバーの操作で行われるようになっており、常時はスプリングの弾発力でノズルの開口を閉止する方向に付勢されている。

又、ノズルとエアーキャップの隙間から噴射する圧縮空気をエアーブラシ本体に導入する構造は、エアーブラシ本体に取り付けた空気導入部にエアーバルブを配置し、そのエアーバルブをエアーブラシ本体に設けた押ボタンや操作レバーの操作で作動させることで、圧縮空気の導入口が開口され、ノズル外周から噴射されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

しかして、従来のエアーブラシは上記したようにノズルに挿入されたニードルの後退により該ノズルの開口量が調節され、それにより塗料の吐出量が調節される。従ってニードルの先端に付着した塗料が乾いた場合、ノズル内面とニードル先端の外周面との間の隙間が正常時の隙間に比べて狭くなり、正常な噴霧を維持することが出来なくなる。そして、最悪な場合はノズルの先端部が詰まり、噴霧が完全に出来なくなるという問題点を有する。

その為に、例えば使用を一時中断するような時は、押ボタン或いは操作レバーを操作して圧縮空気のみを噴出させ、それによりノズル先端に付着する塗料を吹き飛ばし、ノズル先端に塗料が付着した状態で乾燥し、固まることがないようにする。又、使用後は、塗料を捨て、水又は溶剤で十分に空吹きしてエアーキャップ、ノズル、ニードル等に塗料の付着残りがないようにする。尚、上記清掃時、ニードルの先端は針のように細いため、取扱には細心の注意を払って行う必要がある。

又、噴霧の際、ノズル内部にはニードルが存在する為、該ニードルが抵抗物となり、塗料の流れが抑制されるという問題点を有する。

特開２００４−５７８３９号公報

本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、塗料が吐出されるノズルが詰まったりせず、安定した噴霧を維持できるエアーブラシを提供する。
更に他の目的は、塗料がノズル先端に向かって安定してスムーズに流れるエアーブラシを提供する。

上記目的を達成する為に本発明のエアーブラシは、塗料が流れるノズル内部にニードルが存在せず、ノズル部以外の箇所で塗料の吐出量を調節できるようにした。
具体的には、エアーブラシ本体に導入した圧縮空気を、エアーブラシ本体の内部を案内し先部に取り付けたノズルとエアーキャップとの隙間から噴射（吐出）することにより、ノズルと連通する通路に連絡配置した塗料を該ノズルから引き出し、ノズル外部で前記圧縮空気によって該塗料を霧化し噴霧するエアーブラシにおいて、前記エアーブラシ本体に設けられた空気導入部に装着したエアーバルブを操作ボタンの押動により開弁し、前記ノズルと連通する塗料の通路における該ノズルの軸線から外れた箇所に、塗料の吐出量を調節する調節手段を設けたことを特徴とする。

前記塗料の吐出量を調節する調節手段が設けられるノズルの軸線から外れた箇所とは、該ノズルと連通する軸線方向の通路に対して交差する通路を意味し、交差の方向は前記ノズルの軸線上の通路を中心として放射方向であれば何れの方向でもよい。

又、エアーブラシ本体の空気導入部に装着するエアーバルブは、操作ボタンが押動されない限りはスプリングの弾発力で弁座に押圧接され、圧縮空気の流入が停止される。そして前記操作ボタンがスプリングの弾発力に抗して押動されて開弁し、圧縮空気が導入されるが、その圧縮空気が一気に流入しないように構成されている。その構成としては、例えば、弁座と密着するＯリングより上方の軸部形状を一気に外径が小径に変化する段付形状とせず、緩やかに外径が変化するテーパ形状とする。これにより、圧縮空気の供給をスムーズに行うことができる。

また、前記塗料の吐出量を調節する調節手段としては、例えば、ネジ回動式の摘みとし、その摘みの先端にテーパ形状の弁杆を形成し、摘みの回動により前記弁杆が進退し、該弁杆が嵌入する塗料の通路の開口量が調節されるようにする。そして、この調節手段の操作で開口量が調節される通路の内径は、ノズルの先端内径（例えば、０．３ｍｍ）の略５倍程大きい為、ノズルの軸線に沿ってニードルが挿通配置された従来構造において、該ニードルの先端に塗料が付着すると同様の現象が生じても、塗料の噴霧状態が不安定になるなどの問題は発生しない。

前記ノズルと連通する通路に塗料を供給する形態は、今日一般的に採用されているノズル外周とエアーキャップとの隙間から圧縮空気を噴射することでノズルの開口に生じる吸引力で塗料を吸い上げる吸上げ式、或いは塗料自体の重力で落下させる重力式の何れでもよい。そして、吸上げ式の場合はノズルの軸線より下方位置に塗料容器を垂下取り付ける。又、重力式の場合は、ノズルの軸線より上方位置に塗料容器を配置する上付きカップ、或いはノズルの軸線に対し側方位置に塗料容器を配置するサイドカップ等、何れでもよい。
また、エアーブラシ本体に対する塗料容器の接続取り付け方式は、ねじ込み方式、テーパ差込み方式の何れでもよい。
そして、塗料の供給方式に応じて、前記調節手段の取り付け位置も、円筒形をなしたエアーブラシ本体の外周面の適宜位置に配置することが出来る。例えば、吸上げ式であれば塗料容器と反対側のエアーブラシ本体の上面側、重力式の上付きカップであればエアーブラシ本体の下面側、サイドカップであれば塗料容器が配置された側と反対側のエアーブラシ本体の横側面側等に配置する。

本発明のエアーブラシは、塗料が吐出されるノズル内部にニードルが存在しない為、従来のエアーブラシで問題となったニードルの先端に付着した塗料が乾き、ノズル先端部が詰まるといった不具合を解消し、安定した噴霧状態を長期に亘って維持することが出来る。又、噴霧の際、ノズルの内部にニードル（抵抗物）が存在しない為、塗料の流れがスムーズで、安定した霧化状態を確立し、維持することが出来る。
更に、塗料は調節手段の操作で開口量を調節し、吐出量を調節できるため、細線から広範囲の吹付けが可能なエアーブラシを提供できる。
更に、エアーブラシ本体に圧縮空気の導入を規制するエアーバルブには、圧縮空気の流れに抵抗を付与する緩やかなテーパ形状が形成されていることで、圧縮空気の流れが微細になり、安定した霧化状態を維持することが出来る。

以下、本発明に係るエアーブラシの実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、塗料容器をエアーブラシ本体の下に垂下取り付けた吸上げ式のエアーブラシの全体を示し、図中、１はペン軸状の形態をなしたエアーブラシ本体で、このエアーブラシ本体１の先端部中心から後方に向かって所定深さの塗料通路２が開設され、その塗料通路２と隔離して該エアーブラシ本体１の下半部の内部に先端から後方に向かって空気通路３が開設されている。そして、前記塗料通路２の先端にノズル４が接続され、塗料通路２の後端部には該塗料通路２と略直角に交差させて上側に調節手段５の取付孔６が、下側には塗料容器７を垂下保持する保持具８を取り付けるための取付孔９が、夫々の軸芯を一致させて開設されている。

又、前記空気通路３の先端が開口されたエアーブラシ本体１の先端には、該空気通路３と連通させて前記ノズル４を囲むように環状路１０が形成され、その環状路１０の前方開口部を閉鎖し、且つ前記ノズル４の先端が貫通突出する通孔１２を開設したエアーキャップ１１がエアーブラシ本体１の先部に螺合取り付けられている。尚、エアーキャップ１１には、該エアーキャップ１１より突出するノズル４の先端を保護するノズルカバー１１’が取り付けられるが、このノズルカバー１１’は図示するようにエアーキャップ１１と別体構造とし、ネジ構造で着脱可能に構成する、或いはノズルカバー１１’をエアーキャップ１１と一体に構成してもよい。
他方、エアーブラシ本体１の軸方向後端には、所定長さの支え軸２１が軸線後方に向けて接続されている。この支え軸２１は本エアーブラシを使用する時、親指と人差し指の付け根の間に支え軸２１を載せることで、本機を安定よく手で持つことが出来る。

前記空気通路３の後部が開口するエアーブラシ本体１の後部下面には、エアーバルブ１４を内蔵した空気導入部１３が接続取り付けられ、その空気導入部１３のエアーバルブ１４の軸線上に、エアーブラシ本体１の上面側から下面側に向かって操作ボタン取付孔２３が開設され、その操作ボタン取付孔２３に前記エアーバルブ１４を押動する操作ボタン１５が上下動可能に取り付けられている。
又、空気導入部１３の開放端（後端側）はホース２０などを介して圧縮空気の供給源（例えば、エアーコンプレッサ、エアーボンベ等）（図示省略）に接続される。それにより、前記操作ボタン１５の押動で空気導入部１３に内蔵されたエアーバルブ１４が押下げられて弁が開口され、空気導入部１３からエアーブラシ本体１内の空気通路３に圧縮空気が流入される。尚、操作ボタン１５はエアーブラシ本体１に対して周方向に回動、或いは上方に抜け出ないように止ネジ２４で規定されており、前記支え軸２１を外して止ネジ２４を外すことで操作ボタン１５をエアーブラシ本体１から取り外すことが可能となる。

前記空気導入部１３は、接続筒１３aの内部に弁座筒１３ｂが螺合装着され、その弁座筒１３ｂの軸芯にエアーバルブ１４が摺動可能に挿通されている。
エアーバルブ１４は、弁杆１４ａの長さ方向の略中程位置に弁体１４ｂを一体に備え、その弁体１４ｂの下面側の弁杆１４ａ外周にコイルスプリング１４ｃが弾圧装着され、弁体１４ｂの上面側には弁座筒１３ｂの弁座に対して緊密な密着を確保するＯリング１４ｄが装着されている。更に、Ｏリング１４ｄより上方の弁杆１４ａには、該Ｏリング１４ｄ側が大径でＯリングから離れるに従い漸次小径となる緩やかなテーパ部１４ｅが一体に形成されている。
そして、このテーパ部１４ｅの長さは、同様の形態をなした旧来のエアーバルブ２２（図３（ｂ）参照）に形成されているテーパ部２２ａの軸方向の長さの略５倍の長さに形成されている。尚、本発明のエアーバルブ１４は、旧来のエアーバルブ２２と全体の大きさ、外形は同じで、テーパ部１４ｅの長さのみが相違する。

前記調節手段５は、先端にテーパ形状の弁杆５ｂを備えたネジ回動式の摘み５ａと、その摘み５ａを回動可能に螺合保持する保持筒５ｃとで構成されている。そして、前記保持筒５ｃはエアーブラシ本体１に開設した取付孔６に嵌着固定されている。尚、摘み５ａの下部外周面、及び保持筒５ｃの上部外周面には、それぞれ対応する保持筒、エアーブラシ本体との間の気密性を確保する為にＯリング等のシール材１６が装着されている。
前記弁杆５ｂは、先端側に向かって漸次先細となるテーパ形状に形成され、摘み５ａの回動による上方への移動によって後述する連絡通路の出口が開口され、且つその開口量を加減調節し得るように構成されている。

又、前記調節手段５の取付孔６の軸線と同軸上でエアーブラシ本体１の下面側に開設された取付孔９には、塗料容器７を垂下保持する保持具８が嵌着固定されている。
保持具８は、前記塗料通路２と連通する連絡通路８ｂを開設した軸部材８ａと、その軸部材８ａの一側部に固着した蓋部材８ｃとで構成されている。そして、前記軸部材８ａの取付孔６に嵌着する側部の外周には環状溝１７が形成され、該軸部材８ａが取付孔６に嵌着固定された時、環状溝１７が空気通路３と交差し、空気通路３が軸部材８ａで分断されず、環状溝１７で連通状態が維持されている。

又、前記軸部材８ａに開設した連絡通路８ｂにおける塗料通路２に開口する出口側は、前記摘み５ａの弁杆５ｂと密着するようテーパ孔に形成されている。それにより、調節手段５の摘み５ａを回動して上方に引き上げると、該摘み５ａの弁杆５ｂは連絡通路８ｂから引き抜かれ、連絡通路８ｂの出口が開かれ、連絡通路８ｂと塗料通路２が連通状態となる。そして、前記摘み５ａを回動して弁杆５ｂの上方への移動量を調節することで、連絡通路８ｂの出口の開口量を調節でき、それにより塗料の吐出量を加減調節することが出来る。

前記軸部材８ａに固着される蓋部材８ｃは、軸部材８ａの他側部に嵌着されナット等で挾着固定されている。そして、蓋部材８ｃは、内側に合成樹脂材で成型されたネジ部材１８が嵌着一体化され、塗料容器７をねじ込みによって取り付けられるように構成されている。
又、蓋部材８ｃの内部に突出する軸部材８ａの端部にはチューブ１９が連結され、塗料容器７に収容されている塗料を吸い上げて連絡通路８ｂに移送し得るように構成されている。尚、蓋部材８ｃと塗料容器７との接続構造は、ネジ方式に限定されず、他の方式でもよい。

上記の如く構成したエアーブラシと、本エアーブラシの空気導入部１３に従来のエアーバルブ２２（図３（ｂ）参照）を装着して、噴霧状態をテストした。その結果は図４のテストパターンに示す通りである。尚、本テストに使用した図３（ｂ）に示す従来のエアーバルブ２２と、本発明に係るエアーバルブ１４（図３（ａ）参照）は、Ｏリングより上方に形成されるテーパ部２２ａ、１４ｅの長さの比が、略１：５で、それ以外の構成は全て同じである。
従来のエアーバルブ２２を装着したエアーブラシでは、噴霧の際ノズル４の内部に抵抗物（ニードル）が存在しないので、塗料は速く流れ、ノズル４より吐出される。即ち、塗料が一気に吐出されることで、図４（ｂ）のテストパターンに示すように、塗料の飛び散り現象が生じた。この飛び散り現象は、ノズルにニードルが挿通されていないため、塗料通路２内に残留した塗料が、操作ボタン１５の押動によるエアーバルブの下降動によって圧縮空気が一気に供給され、ノズル４外周から一気に噴射されたことに伴い、一気に吸引吐出されたことにより生じたものである。
それに対し、本エアーブラシは、空気導入部１３に装着したエアーバルブ１４が前記したように従来のエアーバルブ２２のテーパ部２２ａの長さに比較して略５倍の長さのテーパ部１４ａ（緩やかなテーパ形状）を有していることで、操作ボタン１５を押動してもエアーバルブ１４の下降による開口量は従来構造に比べて少なく、圧縮空気の流れに抵抗が働き、それにより圧縮空気は一気に供給されず、整流されてスムーズに供給され、ノズル４外周からの噴射も微細になる。それにより、塗料通路２内に塗料が残留していても、圧縮空気の噴射が微細である為、図４（ａ）のテストパターンに示すように、塗料の飛び散り現象は解消された。

更に、エアーブラシ本体１に設けた調節手段５の摘み５ａを回動することで、該摘みの下部に一体に形成された弁杆５ｂの移動で連絡通路８ｂが開口され、且つ摘み５ａの回動による弁杆５ｂの上昇で開口量が調節される。従って、塗料の吐出量を前記摘み５ａの回動によって加減調節することで、細線から吹付けまで可能となる。

図５は塗料容器がノズルの軸線より上方位置に配置された重力カップタイプにおける塗料吐出量の調節手段２５を示す拡大断面図である。尚、その他の構成は、前示実施例（吸上げ式）と同じである為、同一部材には同じ符号を付し説明を省略する。
略円錐形状をした塗料容器２３は、エアーブラシ本体１の塗料通路２と略直角に交差する連絡路２４に連通させて該エアーブラシ本体１の上面側に形成した凹部に嵌着固定されている。そして、前記塗料容器２３の取り付け面と反対側には塗料の吐出量を調節する調節手段２５が取り付けられている。

前記調節手段２５は、前示実施例の調節手段５と同様、先端にテーパ形状の弁杆２５ｂを備えたネジ回動式の摘み２５ａと、その摘み２５ａを回動可能に螺合保持する保持筒２５ｃとで構成されている。そして、前記保持筒２５ｃはエアーブラシ本体１に開設した取付孔２６に嵌着固定されている。尚、摘み２５ａの上部外周面、及び保持筒２５ｃの下部外周面には、それぞれ対応する保持筒、エアーブラシ本体との間の気密性を確保する為にＯリング等のシール材２７が装着されている。
前記弁杆２５ｂは、前記連絡路２４のテーパ孔と合致するテーパ形状に形成され、摘み２５ａの回動（緩める方向）による下方への移動によって連絡路２４の開口量が加減調節されるように構成されている。尚、摘み２５ａはネジ回動式に限らず、上下スライド式でもよく、更に前記摘み２５ａは保持筒２５ｃに対して一定量移動したあとは移動しないようにし、摘み２５ａが抜け落ちないようにしてもよい。

図６は塗料容器がノズルの軸線に対し側方位置（左側又は右側）に配置されたサイドカップタイプにおける塗料吐出量の調節手段３１を示す。尚、前示実施例に示す部材と同一の部材は同一の符号を付し、説明を省略する。
塗料容器２８は連絡通路２９ａを開設した接続部材２９に定着固定され、その接続部材２９はエアーブラシ本体１の側面に開設したテーパ形状の差込み孔３０に差し込むことで接続されるように構成されている。差込み孔３０は、エアーブラシ本体１の塗料通路２と交差しており、それにより塗料容器２８に収容した塗料が連絡通路２９ａ→差込み孔３０を通って塗料通路２へと流れるように構成されている。そして、前記塗料容器２８の取り付け面と反対側の側面に塗料の吐出量を調節する調節手段３１が取り付けられている。

前記調節手段３１は、前示実施例の調節手段５、２５と同様、先端にテーパ形状の弁杆３１ｂを備えたネジ回動式の摘み３１ａと、その摘み３１ａを回動可能に螺合保持する保持筒３１ｃとで構成されている。そして、前記保持筒３１ｃはエアーブラシ本体１に開設した取付孔３２に嵌着固定されている。尚、摘み３１ａの先部外周面、及び保持筒３１ｃの外周面には、それぞれ対応する保持筒、エアーブラシ本体との間の気密性を確保する為にＯリング等のシール材３３が装着されている。

前記弁杆３１ｂは、前記塗料通路２と差込み孔３０の交差部において前記差込み孔３０の先端部に嵌合され、摘み３１ａの回動（緩める方向）による後退（図６（ｂ）において右方向）によって差込み孔３０から塗料通路２への連絡口の開口量が加減調節されるように構成されている。尚、摘み３１ａはネジ回動式に限らず、スライド式でもよく、更に前記摘み３１ａは保持筒３１ｃに対して一定量移動したあとは移動しないようにし、摘み３１ａが抜け落ちないようにしてもよい。
又、前記調節手段３１の取り付け位置は、塗料通路２と差込み孔３０の交差部に限らず、ノズル４に至る塗料通路２の途中に配置してもよい。その場合は、摘み３１ａの弁杆３１ｂが塗料通路２を横切って遮断し、弁杆の進退により塗料通路２の開口量が可変調節されるようにする。
尚、図６に示すサイドカップタイプにおいて、塗料容器２８に設けたエアーブラシ本体１との接続部材２９は該容器２８の底部に設けたが、接続部材２９の位置は塗料容器２８の高さ方向の中程位置に設けてもよい。その場合、塗料容器２８の内部と連通する連絡通路２９ａは容器の周壁に沿って形成し、連絡通路の容器側の先端は底面部に開口する。それにより、サイドカップタイプでありながら吸上げによって塗料を引き出すことができる。

本発明は図示した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で変更可能である。
（１）前記サイドカップタイプの実施例における塗料容器２８をエアーブラシ本体１に接続する構造は、図示のテーパ差込み式に限定されず、袋ナットを用いたネジ式としてもよい。
（２）塗料の吐出量を調節する調節手段は、孔に対して弁杆を抜き差しして孔の開口量を調節する形態に限らず、塗料容器からノズルに至るまでの間で、塗料の供給量を調節できる機構であればよい。

本発明に係るエアーブラシの実施の形態の一例を示す縦断面図。 要部を拡大して示す断面図。 空気導入部に装着されているエアーバルブを示し、（ａ）は本発明で使用するエアーバルブ、（ｂ）は従来のエアーバルブ。 本発明に係るエアーバルブと従来のエアーバルブを装着しての噴霧状態を示すテストパターンで、（ａ）は本発明のテストパターン、（ｂ）は従来品のテストパターン。 エアーブラシ本体に対する塗料容器の他の取り付け形態（重量カップタイプ）を示す要部断面図。 エアーブラシ本体に対する塗料容器の他の取り付け形態（サイドカップタイプ）を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ’線に沿える拡大断面図。

符号の説明

１…エアーブラシ本体 ２…塗料通路
３…空気通路 ４…ノズル
５、２５、３１…調節手段 ８、２３、２８…塗料容器
１１…エアーキャップ １３…空気導入部
１４…エアーバルブ １３ｂ…弁座
１４ｄ…Ｏリング １４ｅ…テーパ部
１５…操作ボタン

Claims (6)

1. エアーブラシ本体に導入した圧縮空気を、エアーブラシ本体の内部を案内し先部に取り付けたノズルとエアーキャップとの隙間から噴射することにより、ノズルと連通する通路に連絡配置した塗料を該ノズルから引き出し、ノズル外部で前記圧縮空気によって該塗料を霧化し噴霧するエアーブラシにおいて、
   前記エアーブラシ本体に設けられた空気導入部に装着したエアーバルブを操作ボタンの押動により開弁し、前記ノズルと連通する塗料の通路における該ノズルの軸線から外れた箇所に、塗料の吐出量を調節する調節手段を設けたことを特徴とするエアーブラシ。
2. 前記空気導入部に装着されているエアーバルブは、弁座と密着するＯリングより上方の軸部形状をＯリング側から遠ざかるに従い漸次小径となる緩やかなテーパ形状とし、前記操作ボタンの押動により導入される空気の流れに抵抗が付与されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のエアーブラシ。
3. 前記塗料の吐出量を調節する調節手段は、ネジ回動式の摘みで、該摘みの先端にテーパ形状の弁杆が形成され、摘みの回動により前記弁杆が進退し通路の開口が調節されることを特徴とする請求項１又は２記載のエアーブラシ。
4. 前記ノズルと連通する通路に塗料を供給する形態が、ノズルの軸線より下方位置に塗料容器を垂下した吸上げ式である請求項１乃至３の何れか１項記載のエアーブラシ。
5. 前記ノズルと連通する通路に塗料を供給する形態が、ノズルの軸線より上方位置に塗料容器を配置した重力式である請求項１乃至３の何れか１項記載のエアーブラシ。
6. 前記ノズルと連通する通路に塗料を供給する形態が、ノズルの軸線に対し側方位置に塗料容器が配置されたサイド式である請求項１乃至３の何れか１項記載のエアーブラシ。