JP2014193424A - Airless coating device and airless coating method - Google Patents

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Masato Kamiya
正人 神谷
Atsuhito Sato
敦仁 佐藤
Kazumichi Shigeno
一道 重野
Atsuki Araki
厚喜 荒木
Shigeyoshi Fushida
重義 節田
Hiroshi Watarai
弘志 度会
Kentaro Hatao
健太朗 畑尾
Takuya Watanabe
拓也 渡邉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a size of paint particles as compared with a case using a fan spray nozzle and reduce generation of a tail.SOLUTION: The airless coating device, which has a flow path 40 for paint 41 and comprises a nozzle 23 having an orifice 27 provided on a downstream end of the flow path 40, pressurizes the paint 41 to be sprayed from the orifice 27. In the nozzle 23, a chamber 35 is provided at a further upstream side than the orifice 27 of the flow path 40. In the nozzle 23, the pressurized paint 41 is supplied to the further upstream side than the chamber 35 of the flow path 40, and in an opening 37 at a downstream end of the device is provided a groove 36 that is connected to the chamber 35 to guide the paint 41 from the opening 37 to a direction along an inner wall surface 26a of the chamber 35.

Description

本発明は、塗料を加圧してノズルから噴射させるエアレス塗装装置及びエアレス塗装方法に関するものである。   The present invention relates to an airless coating apparatus and an airless coating method in which paint is pressurized and sprayed from a nozzle.

圧縮空気を用いることなく塗装を行なうエアレス塗装装置の一態様として、加圧された液状の塗料を、スプレーガンの先端に取付けられたファンスプレーノズルのオリフィスから高圧で噴射するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。図13に示すように、このタイプのエアレス塗装装置では、塗料53はファンスプレーノズル51のオリフィス52から噴射された後に微粒化する。図13中、二点鎖線で囲まれる領域は、噴射された塗料が拡散したときの断面形状であるスプレーパターンを示している。   As one aspect of an airless coating apparatus that performs coating without using compressed air, there is known an apparatus that injects pressurized liquid paint at a high pressure from an orifice of a fan spray nozzle attached to the tip of a spray gun. (For example, refer to Patent Document 1). As shown in FIG. 13, in this type of airless coating apparatus, the paint 53 is atomized after being sprayed from the orifice 52 of the fan spray nozzle 51. In FIG. 13, a region surrounded by a two-dot chain line indicates a spray pattern having a cross-sectional shape when the sprayed paint diffuses.

塗料53の微粒化は、次のようにして起こるものと考えられる。塗料53はオリフィス52から高圧で押し出されると、オリフィス52から遠ざかるに従いスプレーパターン54を広げる方向(ファンスプレーノズル51の中心軸線L3から遠ざかる方向)へ飛行する。塗料53は、オリフィス52に近い箇所では膜状をなす。しかし、オリフィス52から遠ざかるに従い、膜の形態を保とうとする力に表面張力が打ち勝ち、塗料53がちぎれる。塗料53は、ちぎれた後にも、スプレーパターン54を広げる方向へ飛行し、再びちぎれる。このように、スプレーパターン54を広げる方向へ飛行しちぎれるという現象が繰り返されることで、塗料53は微粒化していく。   The atomization of the paint 53 is considered to occur as follows. When the paint 53 is pushed out from the orifice 52 at a high pressure, the paint 53 flies in a direction in which the spray pattern 54 is widened away from the orifice 52 (a direction away from the central axis L3 of the fan spray nozzle 51). The paint 53 forms a film at a location close to the orifice 52. However, as the distance from the orifice 52 increases, the surface tension overcomes the force for maintaining the form of the film, and the paint 53 is torn off. Even after the paint 53 is torn off, the paint 53 flies in the direction of spreading the spray pattern 54 and is torn off again. In this way, the coating 53 is atomized by repeating the phenomenon of flying and tearing in the direction of spreading the spray pattern 54.

そして、図14に示すように、塗料粒子55が被塗物CMに付着する。各塗料粒子55は、被塗物CMに付着した後に流れて偏平な状態になり、被塗物CM上の近くに位置する他の塗料粒子(図示略)と融合する。この融合が多数の塗料粒子55について行なわれることにより、被塗物CMの表面に塗膜(図示略)が形成される。   Then, as shown in FIG. 14, the paint particles 55 adhere to the article CM. Each paint particle 55 flows and becomes flat after adhering to the article CM, and fuses with other paint particles (not shown) located near the article CM. By performing this fusion on a large number of paint particles 55, a coating film (not shown) is formed on the surface of the article CM.

上記タイプのエアレス塗装装置は、圧縮空気によって塗料を霧状に噴出させて塗装するエアスプレー塗装装置に比べ、塗料粒子55の飛散が少なく、塗着効率が高いという利点を有している。   The airless coating apparatus of the above type has the advantage that the coating particles 55 are less scattered and the coating efficiency is higher than that of an air spray coating apparatus that sprays paint in a mist form with compressed air.

特開2009−248020号公報JP 2009-248020 A

ところが、上記ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置では、塗料が微粒化したときの塗料粒子55の粒径が大きい。厳密には、ファンスプレーノズル51への塗料の供給圧を高くすることで塗料粒子55の粒径を幾分小さくすることは可能であるが、供給圧の増圧に伴い塗料の噴射量が多くなってしまうため現実的でない。従って、ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置では、使用可能な塗装形態が制限されるという問題がある。例えば、車両の内外装品を被塗物とする塗装の形態の1つとして、溶剤に、着色顔料とアルミニウム等の金属の微細な薄片とを混ぜた塗料を用いることで金属光沢を有する塗膜を形成する、いわゆるメタリック塗装がある。このメタリック塗装では、一般には、薄片が内外装品の表面に対し略平行な状態で塗膜中に分散されていることが高品質であるとされる。塗膜に入射する光が薄片で正反射(入射角と反射角とが等しく、反射光線が平行光線である反射)しやすく、光輝感に富むからである。   However, in the airless coating apparatus of the type using the fan spray nozzle 51, the particle diameter of the paint particles 55 when the paint is atomized is large. Strictly speaking, it is possible to reduce the particle size of the paint particles 55 somewhat by increasing the supply pressure of the paint to the fan spray nozzle 51. However, as the supply pressure is increased, the injection amount of the paint increases. Because it becomes, it is not realistic. Therefore, in the type of airless coating apparatus using the fan spray nozzle 51, there is a problem that usable coating forms are limited. For example, as one of the forms of painting that uses interior and exterior products of vehicles as a coating, a coating film having a metallic luster by using a paint in which a color pigment and a fine flake of metal such as aluminum are mixed in a solvent There is a so-called metallic coating that forms In this metallic coating, generally, the high quality is that the flakes are dispersed in the coating film in a state substantially parallel to the surface of the interior / exterior product. This is because the light incident on the coating film is thin and regular reflection (incidence angle and reflection angle are equal, and the reflected light is a parallel light) and is rich in glitter.

この点、上記ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置では、粒径の大きな塗料粒子の中に多数枚の薄片が含まれやすい。そして、図14に示すように、塗料粒子55が被塗物CMに付着することで多数の薄片57が重なり合う。被塗物CMへの付着後、塗料粒子55が流れる際に薄片57が互いに付着したまま離れなくなると、薄片57を塗膜にきれいに分散させることが難しくなる。その結果、塗膜に入射する光が入射角とは異なる角度(反射角)で反射(拡散反射)しやすく、光輝感が得られにくい。そのため、上記ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置では、車両の内外装品に対し、光輝感に富む高品質のメタリック塗装を行なうことが難しい。   In this regard, in the airless coating apparatus of the type using the fan spray nozzle 51, a large number of flakes are likely to be included in the paint particles having a large particle diameter. And as shown in FIG. 14, many thin pieces 57 overlap because the coating-material particle | grains 55 adhere to the to-be-coated article CM. If the thin pieces 57 remain attached to each other when the paint particles 55 flow after the attachment to the object CM, it becomes difficult to disperse the thin pieces 57 cleanly in the coating film. As a result, the light incident on the coating film is likely to be reflected (diffuse reflection) at an angle (reflection angle) different from the incident angle, and it is difficult to obtain a glittering feeling. Therefore, it is difficult for the airless coating apparatus of the type using the fan spray nozzle 51 to perform high-quality metallic coating rich in glitter on the interior and exterior products of the vehicle.

また、図13に示すように、上記ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置では、スプレーパターン54の外縁部分54Oに、テールと呼ばれる、他の箇所よりも膜厚の大きな箇所が生じやすく、このことが塗膜の外観品質を低下させる。テールは、例えば次のような現象によって生ずると考えられる。塗料の上述した微粒化の過程で、スプレーパターン54の中間部分54Iに位置する塗料は、スプレーパターン54を広げる方向へ飛行することが容易であるが、外縁部分54Oに位置する塗料は、それ以上スプレーパターン54を広げる方向へ飛行することが困難である。後者の塗料には、分子間力等によりスプレーパターン54を縮める方向へ飛行させようとする力が作用する。そのため、スプレーパターン54の外縁部分54Oでは、中間部分54Iよりも塗料が多く飛行する。そして、この塗料が被塗物CMに付着することで、スプレーパターン54の外縁部分54Oでは、中間部分54Iよりも厚みの大きな塗膜が形成される。   Further, as shown in FIG. 13, in the airless coating apparatus of the type using the fan spray nozzle 51, a portion having a larger film thickness than the other portion, called a tail, is likely to occur in the outer edge portion 54O of the spray pattern 54. This deteriorates the appearance quality of the coating film. For example, the tail is considered to be generated by the following phenomenon. In the process of atomization of the paint described above, the paint located in the intermediate portion 54I of the spray pattern 54 can easily fly in the direction of expanding the spray pattern 54, but the paint located in the outer edge portion 54O is more than that. It is difficult to fly in the direction of spreading the spray pattern 54. The latter paint is subjected to a force that causes the spray pattern 54 to fly in the direction of contraction due to intermolecular force or the like. Therefore, more paint flies in the outer edge portion 54O of the spray pattern 54 than in the intermediate portion 54I. Then, the coating material adheres to the object CM, so that a coating film having a thickness larger than that of the intermediate portion 54I is formed at the outer edge portion 54O of the spray pattern 54.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ファンスプレーノズルを用いた場合よりも塗料粒子を小さくするとともに、テールの発生を抑制することのできるエアレス塗装装置及びエアレス塗装方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an airless coating apparatus capable of reducing the size of paint particles and suppressing the occurrence of tails compared to the case of using a fan spray nozzle. And providing an airless coating method.

上記課題を解決するエアレス塗装装置は、塗料の流路を有し、かつ前記流路の下流端にオリフィスが設けられたノズルを備え、前記塗料を加圧して前記オリフィスから噴射させるエアレス塗装装置であって、前記ノズル内において前記流路の前記オリフィスよりも上流側にはチャンバが設けられ、前記ノズルにおいて前記流路の前記チャンバよりも上流側には、加圧された塗料が供給され、かつ自身の下流端の開口において前記チャンバに繋がり、前記開口から前記塗料を前記チャンバの内壁面に沿う方向へ導く溝が設けられている。   An airless coating apparatus that solves the above-described problem is an airless coating apparatus that includes a nozzle having a paint flow path and an orifice provided at a downstream end of the flow path, and pressurizes the paint to be sprayed from the orifice. A chamber is provided upstream of the orifice of the flow path in the nozzle, and pressurized paint is supplied upstream of the chamber of the flow path in the nozzle; and A groove is provided in the opening at the downstream end of the chamber, connected to the chamber, and guides the paint from the opening in a direction along the inner wall surface of the chamber.

また、上記課題を解決するエアレス塗装方法は、加圧された塗料をノズルの流路に供給し、同流路の下流端のオリフィスから噴射させるエアレス塗装方法であって、前記ノズルとして、前記流路の前記オリフィスよりも上流側にチャンバが設けられ、かつ前記チャンバよりも上流側には、自身の下流端の開口において前記チャンバに繋がる溝が設けられたものを用い、加圧されて前記流路の前記溝を流れる塗料を、前記開口から前記チャンバの内壁面に沿う方向へ導くようにしている。   An airless coating method for solving the above-described problem is an airless coating method in which pressurized paint is supplied to a flow path of a nozzle and sprayed from an orifice at a downstream end of the flow path. A chamber is provided on the upstream side of the orifice of the passage, and on the upstream side of the chamber, a groove connected to the chamber is provided at the opening at the downstream end of the chamber. The paint flowing through the groove in the path is guided from the opening in a direction along the inner wall surface of the chamber.

上記の構成及び方法によれば、加圧された塗料がノズルの溝に供給されると、その塗料は溝を流れ、溝の下流端の開口からチャンバの内壁面に沿う方向へ導かれる。上記塗料は内壁面に沿って流れることで、チャンバ内で旋回する。   According to the above configuration and method, when pressurized paint is supplied to the groove of the nozzle, the paint flows through the groove and is guided from the opening at the downstream end of the groove in a direction along the inner wall surface of the chamber. The coating material swirls in the chamber by flowing along the inner wall surface.

塗料はオリフィスから噴射されると、旋回しながらオリフィスから遠ざかる。この旋回は、オリフィスから遠ざかるに従いスプレーパターンを拡大させるように行なわれる。塗料はオリフィスに近い箇所では膜状をなす。しかし、オリフィスから遠ざかるに従い、膜の形態を保とうとする力に表面張力が打ち勝ち、塗料がちぎれる。塗料は、ちぎれた後にも、スプレーパターンを広げる方向へ飛行し、再びちぎれる。このように、旋回しながらスプレーパターンを広げる方向へ飛行しちぎれるという現象が繰り返されることで、塗料は、ファンスプレーノズルを用いた場合よりも粒径の小さな塗料粒子に微粒化されていく。   When the paint is sprayed from the orifice, it turns away from the orifice. This swirl is performed to enlarge the spray pattern as it moves away from the orifice. The paint forms a film near the orifice. However, as the distance from the orifice increases, the surface tension overcomes the force that tries to maintain the shape of the film, and the paint tears. Even after the paint is torn off, the paint flies in the direction of spreading the spray pattern and is torn off again. In this way, the phenomenon that the spray pattern spreads in the direction of expanding the spray pattern while turning is repeated, so that the paint is atomized into paint particles having a smaller particle diameter than when the fan spray nozzle is used.

そして、多数の塗料粒子が被塗物に付着する。各塗料粒子は、被塗物に付着した後に流れて偏平になり、被塗物上の近くに位置する他の塗料粒子と融合する。多数の塗料粒子について上記の融合が行なわれることで、被塗物上に塗膜が形成される。   A large number of paint particles adhere to the object to be coated. Each paint particle flows and becomes flat after adhering to the object to be coated, and fuses with other paint particles located close to the object to be coated. A coating film is formed on an object to be coated by performing the above-mentioned fusion on a large number of paint particles.

ここで、塗装の形態がメタリック塗装である場合には、塗料粒子に含まれる金属の薄片の数は、塗料粒子の粒径が小さくなるに従い少なくなる。そして、少ない数の金属の薄片を含んだ塗料粒子が被塗物に付着する。付着した塗料粒子が流れて被塗物の表面に沿って伸びることで、塗料粒子内の金属の薄片が被塗物の表面に略平行な状態となる。多数の塗料粒子が被塗物に付着して互いに融合することで、多数の金属の薄片が互いに離間(分散)した状態の塗膜が被塗物の表面に形成される。この塗膜に光が入射すると、光は金属の薄片に当たって正反射しやすく、光輝感に富む。   Here, when the form of painting is metallic painting, the number of metal flakes contained in the paint particles decreases as the particle diameter of the paint particles decreases. Then, paint particles containing a small number of metal flakes adhere to the object. The adhered paint particles flow and extend along the surface of the object to be coated, so that the metal flakes in the paint particles become substantially parallel to the surface of the object to be coated. A large number of coating particles adhere to the object to be fused together, whereby a coating film in which a large number of metal flakes are separated (dispersed) from each other is formed on the surface of the object to be coated. When light is incident on this coating film, the light hits the metal flakes and is easily regularly reflected, resulting in a rich glitter.

なお、塗料粒子の粒径が小さいことは、メタリック塗装に限らず、ソリッド塗装等の他の塗装形態によって形成された塗膜においても外観品質を高めるうえで有効である。
また、金属の薄片を含んだ塗料は、上述したように旋回しながら飛行する。塗料及び薄片の旋回の半径は、オリフィスから遠ざかるに従い大きくなる。そのため、塗料の微粒化の過程で、スプレーパターンの中間部分に位置する塗料も外縁部分に位置する塗料も、スプレーパターンを広げる方向へ飛行することが可能である。そして、塗料が被塗物に付着することで、スプレーパターンの外縁部分でも、中間部分と同程度の厚みを有する塗膜が形成される。スプレーパターンの外縁部分に厚みの大きな部分であるテールが生ずる現象は起こりにくい。
Note that the small particle size of the paint particles is effective in improving the appearance quality not only in metallic coating but also in coating films formed by other coating forms such as solid coating.
In addition, the paint including the metal flakes flies while turning as described above. The radius of swirling of the paint and flakes increases as the distance from the orifice increases. Therefore, in the process of atomization of the paint, the paint located in the middle part of the spray pattern and the paint located in the outer edge part can fly in the direction of expanding the spray pattern. And a coating film which has a thickness comparable as an intermediate part is formed also in the outer edge part of a spray pattern because a coating material adheres to a to-be-coated article. The phenomenon that a tail, which is a thick part, is hardly generated at the outer edge portion of the spray pattern.

上記エアレス塗装装置において、前記ノズルの少なくとも一部は、ハウジング及びコアの組合わせにより構成されており、前記ハウジングには、同ハウジングの上流側の端面において開口し、かつ前記コアの少なくとも下流側の端部が装着される被着部と、前記被着部よりも下流側に設けられ、前記被着部から下流側へ遠ざかるに従い縮径するテーパ部と、前記テーパ部の内底部から下流側へ延び、前記ハウジングの下流側の端面において開口する前記オリフィスとが形成され、前記被着部に装着された前記コアの下流側の端面と前記テーパ部の内壁面とで囲まれた空間により前記チャンバが構成されており、前記溝は、前記コアにおいて同コアの外周面と下流側の端面とを繋ぐ箇所に設けられていることが好ましい。   In the airless coating apparatus, at least a part of the nozzle is configured by a combination of a housing and a core. The housing opens at an upstream end surface of the housing, and is at least downstream of the core. An attaching portion to which an end portion is attached; a tapered portion which is provided on the downstream side of the attaching portion and decreases in diameter as it moves away from the attaching portion; and from the inner bottom portion of the tapered portion to the downstream side The orifice extending and opening at the downstream end face of the housing is formed, and the chamber is surrounded by a space surrounded by the downstream end face of the core attached to the adherent portion and the inner wall surface of the tapered portion It is preferable that the groove is provided at a location connecting the outer peripheral surface of the core and the downstream end surface in the core.

上記の構成によれば、コアの少なくとも下流側の端部がハウジングの被着部に装着されると、コアにおける下流側の端面と、ハウジングにおけるテーパ部の内壁面とによって囲まれた空間が生じ、この空間がチャンバとして機能する。   According to the above configuration, when at least the end portion on the downstream side of the core is attached to the adherend portion of the housing, a space surrounded by the downstream end surface of the core and the inner wall surface of the tapered portion of the housing is generated. This space functions as a chamber.

そして、加圧された塗料がコアの外周面に供給されると、その塗料は溝に沿って流れ、コアの下流側の端面に設けられた開口からチャンバの内壁面に沿う方向へ導かれる。上記塗料は、被着部から下流側へ遠ざかるに従い縮径するテーパ部に沿って流れることで、チャンバ内で旋回する。   Then, when the pressurized paint is supplied to the outer peripheral surface of the core, the paint flows along the groove and is guided in the direction along the inner wall surface of the chamber from the opening provided in the end face on the downstream side of the core. The coating material swirls within the chamber by flowing along the tapered portion whose diameter decreases as it moves away from the adherend portion.

上記エアレス塗装装置において、前記コアの下流側の端面は円形の平面により構成されており、前記溝は、前記コアの外周面から前記端面の接線に沿う方向へ延び、前記端面の外周部に前記開口を有していることが好ましい。   In the airless coating apparatus, an end surface on the downstream side of the core is formed by a circular plane, and the groove extends from the outer peripheral surface of the core in a direction along a tangent to the end surface, and the outer peripheral portion of the end surface has the It is preferable to have an opening.

上記の構成によれば、溝に沿って流れる塗料は、コアの下流側の端面における外周部に設けられた開口から、同端面の接線に沿う方向へ導かれる。この塗料がテーパ状の内壁面に沿って流れることで、チャンバ内で塗料の強い旋回流が生成される。   According to said structure, the coating material which flows along a groove | channel is guide | induced to the direction in alignment with the tangent of the end surface from the opening provided in the outer peripheral part in the end surface of the downstream of a core. As the paint flows along the tapered inner wall surface, a strong swirling flow of the paint is generated in the chamber.

上記エアレス塗装装置において、前記ノズルに供給される前記塗料には金属の薄片が含まれており、前記ノズルの前記オリフィスから噴射されて微粒化した塗料粒子は、被塗物への付着後に平均粒径が35μm以下となる大きさを有していることが好ましい。   In the airless coating apparatus, the coating material supplied to the nozzle includes metal flakes, and the atomized coating particles sprayed from the orifice of the nozzle have an average particle size after adhering to the object to be coated. It is preferable that the diameter is 35 μm or less.

上記の構成によれば、金属の薄片を含んだ高圧の塗料がノズルの溝に供給される。この金属の薄片は塗料とともに、溝及びチャンバを通過した後、オリフィスから噴射される。この金属の薄片を含んだ塗料は、オリフィスから遠ざかる過程で微粒化される。微粒化された塗料粒子の中には数枚の金属の薄片が含まれ得る。そして、この塗料粒子が被塗物に付着する。付着した塗料粒子が流れて被塗物の表面に沿って伸びることで、金属の薄片が被塗物の表面に略平行な状態となる。多数の塗料粒子が被塗物に付着して互いに融合することで、多数の金属の薄片が互いに離間(分散)した状態の塗膜が被塗物の表面に形成される。   According to said structure, the high voltage | pressure coating material containing the metal thin piece is supplied to the groove | channel of a nozzle. The metal flakes, along with the paint, are ejected from the orifice after passing through the groove and chamber. The paint containing the metal flakes is atomized in the process of moving away from the orifice. Within the atomized paint particles may be several metal flakes. The paint particles adhere to the object to be coated. The adhered paint particles flow and extend along the surface of the object to be coated, so that the metal flakes are substantially parallel to the surface of the object to be coated. A large number of coating particles adhere to the object to be fused together, whereby a coating film in which a large number of metal flakes are separated (dispersed) from each other is formed on the surface of the object to be coated.

ここで、車両の内外装品をメタリック塗装する際に用いられる塗料に含まれる金属の薄片は、一般的に20μm程度の平均粒径を有している。この平均粒径の金属の薄片が数枚入り込むことのできる塗料粒子は、被塗物に付着したときに35μm以下の平均粒径を有していることが望ましい。上述したように、塗料粒子は被塗物に付着した後に流れて偏平になるため、微粒化後であって、被塗物への付着前(飛行中)の塗料粒子は35μmよりも小さな平均粒径を有する。   Here, the metal flakes contained in the paint used when the interior / exterior product of the vehicle is painted metallic generally has an average particle diameter of about 20 μm. It is desirable that the coating particles in which several pieces of metal flakes with this average particle diameter can enter have an average particle diameter of 35 μm or less when attached to the object. As described above, since the coating particles flow and become flat after adhering to the object to be coated, the average particle size after the atomization and before adhering to the object to be coated (in flight) is smaller than 35 μm. Have a diameter.

従って、塗料粒子が被塗物に付着して偏平になったときには、その塗料粒子の中には、数枚の金属の薄片が含まれることが可能であり、しかもその薄片は被塗物の表面に略平行な状態となる。それぞれ被塗物に付着した多数の塗料粒子が互いに融合することで、多数の金属の薄片が互いに離間(分散)した状態の塗膜が被塗物の表面に形成される。   Therefore, when the paint particles adhere to the object to be flattened, the paint particles can contain several metal flakes, and the flakes are on the surface of the object to be coated. It becomes a state substantially parallel to. A large number of paint particles adhering to the object to be coated are fused together to form a coating film in which a large number of metal flakes are separated (dispersed) from each other on the surface of the object to be coated.

上記エアレス塗装装置において、前記塗料に代えて水を前記ノズルの前記オリフィスから噴射させて微粒化させた場合、その水粒子は、飛行中には、平均粒子径が20μm以下となる大きさを有していることが好ましい。   In the airless coating apparatus, when water is sprayed from the orifice of the nozzle in place of the paint and atomized, the water particles have a size with an average particle diameter of 20 μm or less during flight. It is preferable.

上記エアレス塗装装置において、前記オリフィスの内径が0.1mm〜0.4mmの範囲にあり、前記溝に供給される塗料の供給圧が5MPa〜15MPaの範囲にあり、かつ前記溝における前記開口の面積の総和が0.1mm^2(「^ 」はべき乗を表わす)〜0.6mm^2の範囲にある場合において、前記溝に供給される塗料の供給圧をXとし、前記チャンバの最上流部での直径の同チャンバの深さに対する比をYとした場合、前記比Yが、下記の式により求められる値以上であり、かつ5.0以下となるように、前記オリフィスの内径、前記塗料の供給圧、前記開口の面積の総和、前記チャンバの最上流部での直径、及び前記チャンバの深さが設定されていることが好ましい。   In the airless coating apparatus, the inner diameter of the orifice is in the range of 0.1 mm to 0.4 mm, the supply pressure of the paint supplied to the groove is in the range of 5 MPa to 15 MPa, and the area of the opening in the groove Is the uppermost stream part of the chamber, where X is the supply pressure of the paint supplied to the groove when the total sum is 0.1 mm ^ 2 ("^" represents a power) to 0.6 mm ^ 2 When the ratio of the diameter at the depth to the depth of the same chamber is Y, the inner diameter of the orifice, the paint so that the ratio Y is not less than the value obtained by the following equation and not more than 5.0 It is preferable that the supply pressure, the total area of the openings, the diameter at the most upstream part of the chamber, and the depth of the chamber are set.

式:Y=0.005X+0.175
上記の条件が満たされることで、金属の薄片を含んだ塗料が微粒子化されたときに、各塗料粒子内に数枚の金属の薄片を含ませることが可能となる。複数の塗料粒子が被塗物に付着してそれぞれ偏平になり、互いに融合することにより、金属の薄片が分散された塗膜が形成される。
Formula: Y = 0.005X + 0.175
By satisfying the above conditions, it becomes possible to include several metal flakes in each paint particle when the paint containing the metal flakes is made into fine particles. A plurality of coating particles adhere to the object to be coated, become flattened, and fuse with each other, thereby forming a coating film in which metal flakes are dispersed.

なお、上記開口の面積の総和は、溝に沿う方向についての長さ、幅及び数により左右される。そのため、開口の長さ、幅及び数を適切に設定することで、溝における開口の面積の総和を0.1mm^2〜0.6mm^2に近づけることが可能である。   Note that the total area of the openings depends on the length, width, and number in the direction along the groove. Therefore, by appropriately setting the length, width, and number of the openings, the total area of the openings in the groove can be made closer to 0.1 mm ^ 2 to 0.6 mm ^ 2.

適切な設定とは、開口の長さが、0.11mm〜0.33mmに設定され、開口の幅が、0.15mm〜0.25mmに設定され、開口の数が、2〜4に設定されることである。   Appropriate settings are: the opening length is set to 0.11 mm to 0.33 mm, the opening width is set to 0.15 mm to 0.25 mm, and the number of openings is set to 2 to 4 Is Rukoto.

上記エアレス塗装装置及びエアレス塗装方法によれば、ファンスプレーノズルを用いた場合よりも塗料粒子を小さくするとともに、テールの発生を抑制することができる。   According to the airless coating apparatus and the airless coating method, it is possible to make the paint particles smaller than when a fan spray nozzle is used, and to suppress the generation of tails.

エアレス塗装装置及びエアレス塗装方法の一実施形態を示す図であり、同塗装装置の概略構成図。It is a figure which shows one Embodiment of an airless coating apparatus and the airless coating method, and is a schematic block diagram of the same coating apparatus. 一実施形態におけるエアレス塗装装置に用いられるノズルの部分断面図。The fragmentary sectional view of the nozzle used for the airless painting device in one embodiment. 図2のノズルにおけるハウジング及びコアを分解した状態で示す部分断面図。The fragmentary sectional view shown in the state which decomposed | disassembled the housing and core in the nozzle of FIG. 図3中のコアの部分斜視図。The fragmentary perspective view of the core in FIG. 図4のコアを矢印Aで示す方向から見た状態を示す正面図。The front view which shows the state which looked at the core of FIG. 4 from the direction shown by arrow A. FIG. 一実施形態において、塗料がノズルのチャンバ内を流れ、オリフィスから噴射される様子を概念的に示す部分断面図。In one embodiment, the fragmentary sectional view which shows notionally how a coating material flows in the chamber of a nozzle, and is injected from an orifice. 一実施形態において、チャンバの直径及び深さの比と、塗料の供給圧との関係において、35μm以下の平均粒径の塗料粒子を被塗物に付着させるために必要な領域を説明するグラフ。The graph explaining the area | region required in order to adhere the coating particle of an average particle diameter of 35 micrometers or less to a to-be-coated article in the relationship between the ratio of the diameter and depth of a chamber, and the supply pressure of a coating material in one Embodiment. 一実施形態において、金属の薄片を含んだ塗料粒子が被塗物の表面に付着し、流れて偏平になった状態を拡大して示す部分断面図。In one Embodiment, the fragmentary sectional view which expands and shows the state by which the coating particle containing the metal flake adhered to the surface of the to-be-coated object, and flowed and became flat. 一実施形態において、金属の薄片が分散した塗膜が被塗物の表面に形成された状態を拡大して示す部分断面図。In one Embodiment, the fragmentary sectional view which expands and shows the state in which the coating film in which the thin piece of metal was disperse | distributed was formed in the surface of to-be-coated object. 溝がコアの2箇所に設けられた変形例を説明する図であり、コアにおける溝及び周辺部分を示す正面図。It is a figure explaining the modification with which the groove | channel was provided in two places of the core, and the front view which shows the groove | channel and peripheral part in a core. 溝がコアの3箇所に設けられた変形例を説明する図であり、コアにおける溝及び周辺部分を示す正面図。It is a figure explaining the modification by which the groove | channel was provided in three places of the core, and the front view which shows the groove | channel and peripheral part in a core. 溝の変形例を説明する図であり、コアにおける溝及び周辺部分を示す正面図。It is a figure explaining the modification of a groove | channel, and is a front view which shows the groove | channel and peripheral part in a core. 従来技術を説明するための図であり、エアレス塗装装置のファンスプレーノズルから塗料を噴射する様子を示す部分斜視図。It is a figure for demonstrating a prior art, and is a partial perspective view which shows a mode that a coating material is injected from the fan spray nozzle of an airless coating apparatus. 従来技術を説明するための図であり、ファンスプレーノズルから噴射されて微粒化し、かつ金属の薄片を含んだ塗料粒子が被塗物の表面に付着し、流れて偏平になった状態を拡大して示す部分断面図。It is a figure for demonstrating a prior art, it expands the state where the coating particle which sprayed from the fan spray nozzle, atomized, and the metal particle including the metal flakes adhered to the surface of the object, and flowed and became flat. FIG.

以下、エアレス塗装装置及びエアレス塗装方法の一実施形態として、車両の内外装品を被塗物とし、その被塗物の表面に塗膜を形成する際に使用されるエアレス塗装装置と、その装置を用いて行なわれるエアレス塗装方法とについて、図1〜図9を参照して説明する。   Hereinafter, as an embodiment of an airless coating apparatus and an airless coating method, an airless coating apparatus used when an interior / exterior product of a vehicle is a coating object and a coating film is formed on the surface of the coating object, and the apparatus An airless coating method performed using the above will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施形態のエアレス塗装装置10は、複数の塗料タンク11a,11b,11c、低圧ポンプ18a,18b,18c、色替え装置(CCV:カラーチェンジバルブ)15、高圧ポンプ20、レギュレータ21及びエアレスガン22を備えている。   As shown in FIG. 1, the airless coating apparatus 10 of this embodiment includes a plurality of paint tanks 11a, 11b, 11c, low pressure pumps 18a, 18b, 18c, a color change device (CCV: color change valve) 15, and a high pressure pump 20. And a regulator 21 and an airless gun 22.

塗料タンク11a,11b,11cには、互いに異なる種類の塗料が貯留されている。貯留の対象となる塗料は、車両の内外装品の塗装に一般に用いられるものであり、ソリッド塗装用の塗料、メタリック塗装用の塗料、クリヤ塗装用の塗料、パール塗装用の塗料が代表的である。本実施形態では、アルミニウム等の金属の微細な薄片が含まれたメタリック塗装用の塗料が塗料タンク11aに貯留され、金属の薄片が含まれていないソリッド塗装用の塗料が塗料タンク11bに貯留されている。車両の内外装品のメタリック塗装用塗料に含まれる金属の薄片は、一般的に20μm程度の平均粒径を有している。   Different types of paint are stored in the paint tanks 11a, 11b, and 11c. Paints to be stored are generally used for painting interior and exterior parts of vehicles. Typical paints for solid paint, paint for metallic paint, paint for clear paint, and paint for pearl paint are typical. is there. In the present embodiment, the paint for metallic coating containing fine flakes of metal such as aluminum is stored in the paint tank 11a, and the paint for solid coating not containing metal flakes is stored in the paint tank 11b. ing. The metal flakes contained in the metallic paint for interior and exterior products of vehicles generally have an average particle size of about 20 μm.

色替え装置15は、エアレスガン22のノズル23に供給される塗料の種類を切替えるためのものであり、塗料タンク11a,11b,11cと同数のバルブを内蔵している。また、色替え装置15には、洗浄回路も併設されている。   The color changing device 15 is for switching the type of paint supplied to the nozzle 23 of the airless gun 22 and incorporates the same number of valves as the paint tanks 11a, 11b, and 11c. The color change device 15 is also provided with a cleaning circuit.

塗料タンク11aは塗料供給経路16aにより、塗料タンク11bは塗料供給経路16bにより、また、塗料タンク11cは塗料供給経路16cにより、色替え装置15にそれぞれ接続されている。各塗料供給経路16a,16b,16cは、低圧の塗料に耐え得る強度を有する、一般的に用いられるホースによって構成されている。   The paint tank 11a is connected to the color changing device 15 by the paint supply path 16a, the paint tank 11b is connected by the paint supply path 16b, and the paint tank 11c is connected by the paint supply path 16c. Each of the coating material supply paths 16a, 16b, and 16c is configured by a commonly used hose having a strength that can withstand a low-pressure coating material.

低圧ポンプ18aは塗料供給経路16aに設けられ、低圧ポンプ18bは塗料供給経路16bに設けられ、低圧ポンプ18cは塗料供給経路16cに設けられている。低圧ポンプ18a,18b,18cとしては、0.2MPa〜0.3MPa程度の低い圧力で塗料を送出するもの、例えば、ダイヤフラム(膜)を上下又は左右に運動させて容積を変化させ、吸込及び吐出を行なうダイヤフラム式のポンプが用いられる。   The low pressure pump 18a is provided in the paint supply path 16a, the low pressure pump 18b is provided in the paint supply path 16b, and the low pressure pump 18c is provided in the paint supply path 16c. The low-pressure pumps 18a, 18b, and 18c are pumps that deliver paint at a low pressure of about 0.2 MPa to 0.3 MPa, for example, move the diaphragm (membrane) up and down or left and right to change the volume, and suck and discharge A diaphragm type pump is used.

エアレスガン22は、被塗物に向けて塗料を噴射するためのものであり、塗料供給経路19を介して上記色替え装置15に接続されている。
高圧ポンプ20は、低圧ポンプ18a,18b,18cのいずれかから送出されて色替え装置15を通過した後の塗料の圧力を5MPa〜15MPa程度の高い圧力に増圧するためのものである。本実施形態では、この高圧ポンプ20として、エアにより駆動されるタイプが用いられているが、他のタイプ、例えば電気により駆動されるタイプが用いられてもよい。高圧ポンプ20は、上記塗料供給経路19においてエアレスガン22の上流側近傍に配置されている。レギュレータ21は、高圧ポンプ20によって増圧された塗料の圧力を目標とする値となるように制御するためのものである。なお、塗料供給経路19のうち少なくとも高圧ポンプ20よりも下流側部分は、高圧ポンプ20によって増圧されて高圧となった塗料に耐え得る強度を有する高圧ホースによって構成されている。
The airless gun 22 is for injecting paint toward the object to be coated, and is connected to the color changing device 15 through the paint supply path 19.
The high-pressure pump 20 is for increasing the pressure of the paint after being sent from any of the low-pressure pumps 18a, 18b, and 18c and passing through the color changing device 15 to a high pressure of about 5 MPa to 15 MPa. In the present embodiment, as the high-pressure pump 20, a type driven by air is used, but other types, for example, a type driven by electricity may be used. The high-pressure pump 20 is disposed in the vicinity of the upstream side of the airless gun 22 in the paint supply path 19. The regulator 21 is for controlling the pressure of the paint increased by the high-pressure pump 20 to be a target value. Note that at least a portion downstream of the high-pressure pump 20 in the paint supply path 19 is constituted by a high-pressure hose having a strength capable of withstanding the paint that has been increased in pressure by the high-pressure pump 20 to a high pressure.

各塗料タンク11a,11b,11c、低圧ポンプ18a,18b,18c、塗料供給経路16a,16b,16c及び色替え装置15としては、圧縮空気を用いて塗装を行なう従来のエアスプレー塗装の設備を利用することが可能である。   As each paint tank 11a, 11b, 11c, low-pressure pumps 18a, 18b, 18c, paint supply passages 16a, 16b, 16c, and color changing device 15, a conventional air spray painting facility that performs painting using compressed air is used. Is possible.

上記エアレスガン22には、塗料を噴射するノズル23が組み込まれている。図2に示すように、ノズル23の一部は、ハウジング24と、このハウジング24に装着されるコア30との組合わせによって構成されている。図3に示すように、ハウジング24及びコア30には、上記高圧ポンプ20及びレギュレータ21を通過した高圧の塗料の流路40が形成されている。   The airless gun 22 incorporates a nozzle 23 for spraying paint. As shown in FIG. 2, a part of the nozzle 23 is configured by a combination of a housing 24 and a core 30 attached to the housing 24. As shown in FIG. 3, the housing 24 and the core 30 are formed with a high-pressure paint flow path 40 that has passed through the high-pressure pump 20 and the regulator 21.

ハウジング24には、流路40の上流側(図3の左側)から下流側(図3の右側)へ向けて被着部25、テーパ部26及びオリフィス27が順に形成されている。
被着部25は、2種類の面25a,25bを有している。一方の面25aは、ハウジング24の上流側の端面24aにおいて円形に開口している。この面25aは、ハウジング24の中心軸線L1に沿う方向についてのどの箇所でも内径が一定となる円筒状をなしている。他方の面25bは、上記中心軸線L1に対し傾斜し、下流側ほど縮径するテーパ状をなしている。
In the housing 24, an adherend portion 25, a tapered portion 26, and an orifice 27 are formed in this order from the upstream side (left side in FIG. 3) to the downstream side (right side in FIG. 3).
The adherend portion 25 has two types of surfaces 25a and 25b. One surface 25 a opens in a circular shape on the upstream end surface 24 a of the housing 24. The surface 25a has a cylindrical shape with a constant inner diameter at any location along the central axis L1 of the housing 24. The other surface 25b is inclined with respect to the central axis L1 and has a tapered shape with a diameter decreasing toward the downstream side.

テーパ部26は、被着部25の上記面25bよりも下流側に設けられている。テーパ部26は、下流側ほど縮径する内壁面26aを有している。この内壁面26aは、後述するチャンバ35の内壁面を構成する面である。   The tapered portion 26 is provided on the downstream side of the surface 25 b of the adherend portion 25. The taper portion 26 has an inner wall surface 26a that decreases in diameter toward the downstream side. The inner wall surface 26a is a surface constituting an inner wall surface of the chamber 35 described later.

オリフィス27は、塗料の噴射口として機能する箇所であり、ハウジング24の下流側の端面24bにおいて、上記中心軸線L1上となる箇所で開口している。オリフィス27は、円形の断面を有し、上記中心軸線L1に沿う方向についてのどの箇所でも内径が同一となる孔によって構成されており、上記テーパ部26の内底部(最下流部)に繋がっている。   The orifice 27 is a location that functions as a spray port for the paint, and opens at a location on the central axis L <b> 1 on the downstream end face 24 b of the housing 24. The orifice 27 has a circular cross section, and is configured by a hole having the same inner diameter at any location in the direction along the central axis L1, and is connected to the inner bottom portion (the most downstream portion) of the tapered portion 26. Yes.

一方、コア30は、上記被着部25における円筒状の面25aの内径と略同一の外径を有する円柱状の本体部31を有している。本体部31の下流側の端部には、上記面25bに対応した形状、すなわち、下流側ほど縮径するテーパ状の環状当接面32が形成されている。本体部31において環状当接面32によって囲まれた下流側の端面33は、コア30の中心軸線L2に対し直交する円形の平面によって構成されている。   On the other hand, the core 30 has a columnar main body 31 having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the cylindrical surface 25 a in the adherend portion 25. At the downstream end of the main body 31, a shape corresponding to the surface 25b, that is, a tapered annular contact surface 32 having a diameter reduced toward the downstream side is formed. A downstream end surface 33 surrounded by the annular contact surface 32 in the main body 31 is configured by a circular plane orthogonal to the central axis L <b> 2 of the core 30.

そして、図2に示すようにコア30(本体部31)が、その下流側の端部において被着部25に嵌入されることで、コア30がハウジング24に装着されている。この装着状態では、コア30(本体部31)の外周面34の一部(下流部分)が面25aに当接し、環状当接面32が面25bに当接している。テーパ部26の内壁面26aと、コア30(本体部31)の端面33とによって囲まれた空間は、塗料の旋回流を生成するためのチャンバ35を構成している。   As shown in FIG. 2, the core 30 (the main body 31) is fitted into the adherend 25 at the downstream end thereof, so that the core 30 is attached to the housing 24. In this mounted state, a part (downstream part) of the outer peripheral surface 34 of the core 30 (main body 31) is in contact with the surface 25a, and the annular contact surface 32 is in contact with the surface 25b. A space surrounded by the inner wall surface 26a of the tapered portion 26 and the end surface 33 of the core 30 (main body portion 31) constitutes a chamber 35 for generating a swirling flow of paint.

コア30の下流側の端部には、本体部31の外周面34と下流側の端面33とを繋ぐ溝36が形成されている。図4に示すように、本実施形態では、溝36は本体部31の複数箇所(4箇所)に設けられている。各溝36は、本体部31の外周面34から下流側の端面33の接線に沿う方向へ延びている。図5に示すように、各溝36は、コア30を中心軸線L2に沿う方向についての一方から見た場合、表現を変えると、図4の矢印Aで示す方向から見た場合、本体部31の外周面34から下流側の端面33の接線方向に延びている。各溝36の内底面は、図3において破線で示すように、上記端面33に対し溝角度θをもって傾斜している。図5に示すように、各溝36の下流端は、上記端面33の外周部、すなわち端面33の環状当接面32との境界部分に開口37を有している。上記複数の溝36は、コア30の中心軸線L2の周りで等角度(90°)毎又は略等角度毎に設けられている。   A groove 36 that connects the outer peripheral surface 34 of the main body 31 and the downstream end surface 33 is formed at the downstream end of the core 30. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the grooves 36 are provided at a plurality of locations (four locations) of the main body 31. Each groove 36 extends from the outer peripheral surface 34 of the main body portion 31 in a direction along the tangent line of the downstream end surface 33. As shown in FIG. 5, each groove 36 has a body portion 31 when the core 30 is viewed from one side in the direction along the central axis L <b> 2. Extends from the outer peripheral surface 34 to the tangential direction of the downstream end surface 33. The inner bottom surface of each groove 36 is inclined at a groove angle θ with respect to the end face 33 as indicated by a broken line in FIG. As shown in FIG. 5, the downstream end of each groove 36 has an opening 37 at the outer peripheral portion of the end surface 33, that is, at the boundary portion with the annular contact surface 32 of the end surface 33. The plurality of grooves 36 are provided around the central axis L <b> 2 of the core 30 at equal angles (90 °) or at substantially equal angles.

ここで、図3及び図4に示すように、各溝36に供給される塗料の供給圧をXとし、チャンバ35の最上流部での直径D1の同チャンバ35の深さD2に対する比(D1/D2)をYとする。   Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the supply pressure of the paint supplied to each groove 36 is X, and the ratio (D1) of the diameter D1 at the most upstream part of the chamber 35 to the depth D2 of the chamber 35 / D2) is Y.

図7は、オリフィス27の内径D3、塗料の供給圧X、溝36における開口37の面積の総和SA、チャンバ35の最上流部での直径D1、及びチャンバ35の深さD2を因子とし、これらの因子の組合わせを多水準設定し、水準毎にノズル23から塗料を噴射させて被塗物に付着させる実験を行なった結果を解析したものである。溝36毎の開口37は、図5では網点で示されており、この網点の付された箇所の面積が開口37の面積である。全部の溝36について開口37の面積を合計したものが上記総和SAである。   FIG. 7 shows factors such as the inner diameter D3 of the orifice 27, the supply pressure X of the paint, the total area SA of the openings 37 in the groove 36, the diameter D1 at the most upstream portion of the chamber 35, and the depth D2 of the chamber 35. The combination of these factors is set at multiple levels, and the results of an experiment in which paint is sprayed from the nozzle 23 for each level to adhere to the object to be coated are analyzed. The opening 37 for each groove 36 is indicated by a halftone dot in FIG. 5, and the area of the portion with the halftone dot is the area of the opening 37. The total SA is the sum of the areas of the openings 37 for all the grooves 36.

図7を参照し、本実施形態では、次の条件1〜条件3を全て満たしたうえで、上記比Yが、下記の式1により求められる値以上であり、かつ5.0以下となるように、オリフィス27の内径D3、塗料の供給圧X、開口37の面積の総和SA、チャンバ35の直径D1及び深さD2が設定されている。これは、被塗物に付着し、流れて偏平になったときの塗料粒子の平均粒径を35μm以下にするために必要な条件である。また、塗料に代えて水をノズル23のオリフィス27から噴射させて微粒化させた場合に、飛行する水粒子の平均粒径(ザウター平均粒径)を20μm以下にするために必要な条件でもある。なお、飛行中の水粒子の平均粒径は、レーザ光線を照射して測定を行なう市販の測定装置を用い、ノズル23から80mm離れた箇所で飛行する水粒子の平均粒径を測定したものである。塗料粒子についての35μm以下の平均粒径、及び水粒子についての20μm以下の平均粒径は、1つの塗料粒子が、20μm程度の平均粒径を有する数枚(例えば5枚以下)の金属の薄片42を含むことのできる粒径である。   Referring to FIG. 7, in the present embodiment, after satisfying all of the following conditions 1 to 3, the ratio Y is not less than the value obtained by the following formula 1 and not more than 5.0. In addition, the inner diameter D3 of the orifice 27, the paint supply pressure X, the total area SA of the openings 37, the diameter D1 and the depth D2 of the chamber 35 are set. This is a condition necessary for making the average particle diameter of the coating particles when adhered to the object to be coated and flattened to be 35 μm or less. Further, when water is sprayed from the orifice 27 of the nozzle 23 and atomized instead of the paint, it is also a necessary condition for making the average particle size (Sauter average particle size) of flying water particles 20 μm or less. . The average particle size of water particles in flight is a value obtained by measuring the average particle size of water particles flying at a location 80 mm away from the nozzle 23 using a commercially available measurement device that performs measurement by irradiating a laser beam. is there. The average particle size of 35 μm or less for the paint particles and the average particle size of 20 μm or less for the water particles are several pieces (for example, 5 or less) of metal flakes in which one paint particle has an average particle size of about 20 μm. 42 is a particle size that can contain 42.

条件1:オリフィス27の内径D3が、0.1mm〜0.4mmの範囲にあること。
条件2:溝36に供給される塗料41の供給圧Xが、5MPa〜15MPaの範囲にあること。
Condition 1: The inner diameter D3 of the orifice 27 is in the range of 0.1 mm to 0.4 mm.
Condition 2: The supply pressure X of the coating material 41 supplied to the groove 36 is in the range of 5 MPa to 15 MPa.

条件3:開口37の面積の総和SAが、0.1mm^2(「^ 」はべき乗を表わす)〜0.6mm^2の範囲にあること。
Y=0.005X+0.175 ・・・(式1)
なお、図5に示すように、上記総和SAは、溝36に沿う方向についての開口37の長さD4、開口37の幅W、及び開口37の数Nにより左右される。そのため、上記長さD4、幅W及び数Nを適切に設定することで、溝36における開口37の面積の総和SAを、0.1mm^2〜0.6mm^2に近づけることが可能である。
Condition 3: The total area SA of the openings 37 is in the range of 0.1 mm ^ 2 ("^" represents a power) to 0.6 mm ^ 2.
Y = 0.005X + 0.175 (Formula 1)
As shown in FIG. 5, the total sum SA depends on the length D4 of the opening 37 in the direction along the groove 36, the width W of the opening 37, and the number N of the openings 37. Therefore, by appropriately setting the length D4, the width W, and the number N, the total area SA of the openings 37 in the groove 36 can be brought close to 0.1 mm ^ 2 to 0.6 mm ^ 2. .

適切な設定とは、開口37の長さD4が、0.11mm〜0.33mmに設定され、開口37の幅Wが、0.15mm〜0.25mmに設定され、開口37の数Nが、2〜4に設定されることである。   The appropriate setting is that the length D4 of the opening 37 is set to 0.11 mm to 0.33 mm, the width W of the opening 37 is set to 0.15 mm to 0.25 mm, and the number N of the openings 37 is 2 to 4 is set.

なお、上記開口37の幅W、及びオリフィス27の内径D3については、金属の薄片を含む塗料41が溝36を流れた場合に、目詰まりが起きにくいことも加味して設定される。   The width W of the opening 37 and the inner diameter D3 of the orifice 27 are set in consideration of the fact that clogging is less likely to occur when the coating material 41 including metal flakes flows through the groove 36.

さらに、溝36の内底面がコア30の端面33に対しなす角である溝角度θ(図3参照)は、開口37の面積の総和SAについて上記条件3が満たされる値に設定されている。この溝角度θは、例えば20°〜56°に設定されることが望ましい。   Further, the groove angle θ (see FIG. 3), which is the angle formed by the inner bottom surface of the groove 36 with respect to the end surface 33 of the core 30, is set to a value that satisfies the above condition 3 for the total area SA of the openings 37. The groove angle θ is preferably set to 20 ° to 56 °, for example.

図1に示すように、エアレスガン22内における塗料供給経路19のノズル23よりも上流部からは塗料の排出路45が分岐している。排出路45は、ノズル23におけるオリフィス27の内径D3よりも大きな径を有している。排出路45の塗料供給経路19からの分岐部分には、同分岐部分よりも下流での塗料の流路を切替える切替え弁46が設けられている。   As shown in FIG. 1, a paint discharge path 45 is branched from the upstream side of the nozzle 23 of the paint supply path 19 in the airless gun 22. The discharge path 45 has a larger diameter than the inner diameter D3 of the orifice 27 in the nozzle 23. A switching valve 46 is provided at a branch portion of the discharge path 45 from the paint supply path 19 to switch the paint flow path downstream of the branch portion.

上記のようにして本実施形態のエアレス塗装装置10が構成されている。次に、本実施形態の作用として、上記エアレス塗装装置10を用いて、被塗物CMの表面にメタリック塗装を行なう方法(エアレス塗装方法)について説明する。   The airless coating apparatus 10 of this embodiment is configured as described above. Next, as an operation of the present embodiment, a method (airless coating method) of performing metallic coating on the surface of the object CM using the airless coating apparatus 10 will be described.

本実施形態では、メタリック塗装を行なうために、図1に示すように、色替え装置15は、塗料供給経路16a,16b,16cのうち、メタリック塗装用の塗料が貯留された塗料タンク11aに接続された塗料供給経路16aのみを塗料供給経路19に繋ぐ切替え態様にされる。低圧ポンプ18a,18b,18cのうち、上記塗料供給経路16aに接続された低圧ポンプ18aのみが駆動される。そのため、塗料タンク11aに貯留され、かつ金属の薄片を含んだ塗料が、低圧ポンプ18aによって塗料供給経路16aの下流側へ低圧で送出される。   In the present embodiment, in order to perform metallic coating, as shown in FIG. 1, the color changing device 15 is connected to the coating tank 11a in which the coating material for metallic coating is stored among the coating material supply paths 16a, 16b, and 16c. The mode is switched to connect only the applied paint supply path 16 a to the paint supply path 19. Of the low-pressure pumps 18a, 18b, and 18c, only the low-pressure pump 18a connected to the paint supply path 16a is driven. Therefore, the paint stored in the paint tank 11a and containing the metal flakes is sent out at a low pressure to the downstream side of the paint supply path 16a by the low-pressure pump 18a.

ここで、仮に、上記色替え装置15が高圧ポンプ20とエアレスガン22との間に配置されると、増圧によって高圧となった塗料が色替え装置15内を流れることとなるため、高圧タイプの色替え装置15が必要となり、コストアップが避けられない。しかし、本実施形態では、色替え装置15は上記のように低圧ポンプ18a,18b,18cと高圧ポンプ20との間に配置されるため、低圧の塗料が色替え装置15内を流れることとなる。そのため、低圧タイプの色替え装置15で済み、コストアップが抑制される。   Here, if the color changing device 15 is disposed between the high pressure pump 20 and the airless gun 22, the paint that has become high pressure due to the pressure increase flows in the color changing device 15. A color change device 15 is required, and an increase in cost is inevitable. However, in the present embodiment, since the color changing device 15 is disposed between the low pressure pumps 18a, 18b, 18c and the high pressure pump 20 as described above, the low pressure paint flows through the color changing device 15. . Therefore, the low pressure type color changing device 15 is sufficient, and the cost increase is suppressed.

上記色替え装置15を通過した低圧の塗料は、高圧ポンプ20によって増圧されて高圧となり、レギュレータ21によって目標の圧力となるように制御された後にエアレスガン22に供給される。   The low-pressure paint that has passed through the color changing device 15 is increased in pressure by the high-pressure pump 20 to become high pressure, and is supplied to the airless gun 22 after being controlled by the regulator 21 to reach the target pressure.

一方、エアレスガン22では、切替え弁46の切替え動作により、塗料供給経路19とノズル23とが連通され、塗料供給経路19と排出路45との連通が遮断される。塗料供給経路19を流れる塗料は排出路45から排出されず、ノズル23に供給される。   On the other hand, in the airless gun 22, the paint supply path 19 and the nozzle 23 communicate with each other and the communication between the paint supply path 19 and the discharge path 45 is blocked by the switching operation of the switching valve 46. The paint flowing through the paint supply path 19 is not discharged from the discharge path 45 but is supplied to the nozzle 23.

高圧ポンプ20が、塗料供給経路16a,16b,16c,19においてノズル23の上流側近傍に配置されていることから、塗料はノズル23に供給される直前に増圧されることとなり、高圧の塗料が効率よくノズル23に供給される。ここで、色替え装置15、高圧ポンプ20及びレギュレータ21を通過してエアレスガン22に供給される高圧の塗料を塗料41とすると、図6に示すように、塗料41は金属の多数の薄片を含んだ状態でノズル23内の流路40を流れる。   Since the high-pressure pump 20 is disposed in the vicinity of the upstream side of the nozzle 23 in the coating material supply paths 16a, 16b, 16c, 19, the coating material is pressurized immediately before being supplied to the nozzle 23, and thus the high-pressure coating material is used. Is efficiently supplied to the nozzle 23. Here, when the high-pressure paint supplied to the airless gun 22 through the color changing device 15, the high-pressure pump 20, and the regulator 21 is a paint 41, as shown in FIG. 6, the paint 41 includes many thin pieces of metal. In this state, it flows through the flow path 40 in the nozzle 23.

薄片を含んだ上記塗料41は、コア30の本体部31の外周面34から複数の溝36の各々に供給される。この塗料41は、各溝36に沿って流れ、コア30(本体部31)の下流側の端面33に設けられた開口37から、チャンバ35の内壁面26aに沿う方向へ導かれる。上記内壁面26aがオリフィス27側ほど縮径するテーパ状をなしていることから、上記塗料41及び金属の薄片は内壁面26aに沿って流れることで、チャンバ35内で旋回する。塗料41及び薄片は、オリフィス27に近づくに従い小さい半径で旋回する。そのため、塗料41及び薄片の旋回速度は、オリフィス27に近づくに従い上昇する。   The coating material 41 including the flakes is supplied from the outer peripheral surface 34 of the main body 31 of the core 30 to each of the plurality of grooves 36. The paint 41 flows along the grooves 36 and is guided in a direction along the inner wall surface 26 a of the chamber 35 from an opening 37 provided on the end surface 33 on the downstream side of the core 30 (main body portion 31). Since the inner wall surface 26a has a tapered shape with a diameter decreasing toward the orifice 27 side, the coating material 41 and the metal flakes flow along the inner wall surface 26a, thereby turning in the chamber 35. The paint 41 and the flakes turn with a small radius as they approach the orifice 27. Therefore, the turning speed of the paint 41 and the flakes increases as it approaches the orifice 27.

図5において矢印で示すように、本実施形態では上記塗料41及び薄片が、端面33の周方向において等角度毎又は略等角度毎に設けられた複数の開口37から端面33の接線に沿う方向であり、かつ端面33に対し溝角度θをもって傾斜する方向へ導かれる。図6に示すように、各開口37から導かれた塗料41及び薄片がそれぞれ内壁面26aに沿って流れることで、チャンバ35内で塗料41及び薄片の強い旋回流が発生する。   As indicated by arrows in FIG. 5, in the present embodiment, the paint 41 and the flakes are in a direction along the tangent line of the end surface 33 from a plurality of openings 37 provided at equal or substantially equal angles in the circumferential direction of the end surface 33. And is guided in a direction inclined with respect to the end face 33 with a groove angle θ. As shown in FIG. 6, the coating material 41 and the flakes guided from the openings 37 flow along the inner wall surface 26 a, whereby a strong swirling flow of the coating material 41 and the flakes is generated in the chamber 35.

塗料41及び薄片は、オリフィス27からハウジング24の外部へ噴射されると、旋回しながらオリフィス27から遠ざかる。この旋回は、オリフィス27から遠ざかるに従いスプレーパターン(噴射された塗料が拡散したときの断面形状)を拡大させるように行なわれる。塗料41は、オリフィス27に近い箇所では膜状をなす。しかし、塗料41がオリフィス27から遠ざかるに従い、膜の形態を保とうとする力に表面張力が打ち勝ち、塗料41がちぎれる。塗料41は、ちぎれた後にも、スプレーパターンを広げる方向へ飛行し、再びちぎれる。このように、旋回しながらスプレーパターンを広げる方向へ飛行しちぎれるという現象が繰り返されることで、塗料41はファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置よりも粒径の小さな塗料粒子に微粒化していく。微粒化した塗料粒子は、数枚(例えば5枚以下)の金属の薄片を含むことのできる粒径(被塗物に付着したときに35μm以下の粒径となる粒径)を有している。この塗料についての平均粒径は、飛行する水粒子についての20μm以下の平均粒径に相当する。   When the paint 41 and the flakes are sprayed from the orifice 27 to the outside of the housing 24, the paint 41 and the flakes move away from the orifice 27 while turning. This turning is performed so that the spray pattern (the cross-sectional shape when the sprayed paint diffuses) is enlarged as the distance from the orifice 27 increases. The paint 41 forms a film at a location close to the orifice 27. However, as the coating material 41 moves away from the orifice 27, the surface tension overcomes the force for maintaining the form of the film, and the coating material 41 is torn off. Even after the paint 41 is torn off, the paint 41 flies in the direction of spreading the spray pattern and is torn off again. In this way, the phenomenon that the spray pattern spreads in the direction of expanding the spray pattern while turning is repeated, so that the paint 41 is atomized into paint particles having a smaller particle diameter than the airless coating apparatus of the type using the fan spray nozzle 51. To go. The atomized paint particles have a particle size that can contain several pieces (for example, 5 or less) of metal flakes (a particle size that gives a particle size of 35 μm or less when attached to an object to be coated). . The average particle size for this paint corresponds to an average particle size of 20 μm or less for the flying water particles.

そして、上記数枚の金属の薄片を含んだ塗料粒子と、金属の薄片を1枚も含んでいない塗料粒子とが被塗物に付着する。図8に示すように、付着した塗料粒子43が流れて被塗物CMの表面に沿って伸びることで、各塗料粒子43内の金属の各薄片42が被塗物CMの表面に略平行な状態となる。多数の塗料粒子43が被塗物CMに付着して互いに融合することで、図9に示すように、多数の金属の薄片42が互いに離間(分散)した状態の塗膜44が被塗物CMの表面に形成される。   Then, the paint particles including the above-mentioned several metal flakes and the paint particles including no metal flakes adhere to the object to be coated. As shown in FIG. 8, the attached paint particles 43 flow and extend along the surface of the object CM, so that each metal flake 42 in each paint particle 43 is substantially parallel to the surface of the object CM. It becomes a state. As shown in FIG. 9, the coating film 44 in a state in which a large number of metal thin pieces 42 are separated (dispersed) from each other is formed as a result of the large number of coating particles 43 adhering to the coating CM and fusing together. Formed on the surface.

この塗膜44に光が入射すると、多数の金属の薄片42が分散した状態で被塗物CMの表面に略平行となっていることから、その光は金属の薄片42に当たって正反射(入射角と反射角とが等しく、反射光線が平行光線である反射)しやすく、光輝感に富む。   When light is incident on the coating film 44, it is substantially parallel to the surface of the object CM in a state where a large number of thin metal pieces 42 are dispersed, so that the light hits the thin metal piece 42 and is regularly reflected (incident angle). And the reflection angle is equal, the reflected light beam is a parallel light beam, and it is easy to reflect, and is rich in glitter.

また、図6に示すように、金属の薄片を含んだ塗料41はオリフィス27から噴射された後にも、上述したように旋回しながら飛行する。塗料41及び薄片の旋回の半径は、オリフィス27から遠ざかるに従い大きくなる。そのため、塗料41の微粒化の過程で、スプレーパターンの中間部分に位置する塗料41も外縁部分に位置する塗料41も、スプレーパターンを広げる方向(中心軸線L1から遠ざかる方向)へ飛行することが可能である。そして、塗料41が被塗物CMに付着することで、スプレーパターンの外縁部分でも、中間部分と同程度の厚みを有する塗膜44が形成される。そのため、ファンスプレーノズル51のオリフィス52から塗料53が噴射されるエアレス塗装装置(図13参照)とは異なり、スプレーパターンの外縁部分にテールと呼ばれる厚みの大きな部分が生じにくい。   Further, as shown in FIG. 6, the paint 41 including the metal flakes flies while turning as described above even after being sprayed from the orifice 27. The radius of swirl of the paint 41 and the flakes increases as the distance from the orifice 27 increases. Therefore, in the process of atomization of the paint 41, the paint 41 located at the middle part of the spray pattern and the paint 41 located at the outer edge part can fly in the direction in which the spray pattern is widened (direction away from the central axis L1). It is. And the coating film 44 which has a thickness comparable as an intermediate part is formed also in the outer edge part of a spray pattern because the coating material 41 adheres to the to-be-coated material CM. Therefore, unlike an airless coating apparatus (see FIG. 13) in which the paint 53 is sprayed from the orifice 52 of the fan spray nozzle 51, a thick portion called a tail is unlikely to be generated at the outer edge portion of the spray pattern.

なお、ソリッド塗装用の塗料が貯留された塗料タンク11bに接続された塗料供給経路16bが、色替え装置15の切替え操作により塗料供給経路19に繋がれ、低圧ポンプ18bが駆動された場合には、同塗料が上記と同様にしてエアレスガン22に供給され、ノズル23のオリフィス27から噴射される。この場合には、微粒化により粒径の小さくなった塗料粒子が被塗物CMに付着される。塗料粒子同士が融合することで、被塗物CMの表面に、外観品質の高い塗膜が形成される。   In the case where the paint supply path 16b connected to the paint tank 11b in which the paint for solid coating is stored is connected to the paint supply path 19 by the switching operation of the color changing device 15, and the low pressure pump 18b is driven. The paint is supplied to the airless gun 22 in the same manner as described above, and is sprayed from the orifice 27 of the nozzle 23. In this case, the paint particles having a smaller particle size due to atomization are attached to the article CM. A coating film with high appearance quality is formed on the surface of the article CM by coating the paint particles together.

色替え装置15による塗料の上記切替え時には、切替え弁46の切替え動作により、塗料供給経路19と排出路45とが連通され、塗料供給経路19とノズル23との連通が遮断される。塗料はノズル23には供給されず、排出路45から排出される。   At the time of switching the paint by the color changing device 15, the paint supply path 19 and the discharge path 45 are communicated by the switching operation of the switching valve 46, and the communication between the paint supply path 19 and the nozzle 23 is blocked. The paint is not supplied to the nozzle 23 and is discharged from the discharge path 45.

ここで、オリフィス27の内径D3よりも排出路45の径が大きく設定されていることから、排出路45からはノズル23から噴射される場合よりも効率よく塗料が排出される。従って、色替え装置15による塗料の切替え時には、塗料供給経路19の色替え装置15よりも下流側に色替え前の塗料が一時的に残るが、切替え弁46の上記切替え動作により、塗料供給経路19と排出路45とが連通させられることで、排出路45を通じて上記残存塗料が塗料供給経路19から短時間で排出される。   Here, since the diameter of the discharge path 45 is set to be larger than the inner diameter D3 of the orifice 27, the paint is discharged from the discharge path 45 more efficiently than in the case of being ejected from the nozzle 23. Therefore, when the color changing device 15 switches the paint, the paint before the color changing temporarily remains downstream of the color changing device 15 in the paint supplying route 19, but the paint supply route is changed by the switching operation of the switching valve 46. 19 and the discharge path 45 are communicated with each other, so that the remaining paint is discharged from the paint supply path 19 through the discharge path 45 in a short time.

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)エアレス塗装装置10として、ノズル23内の流路40のオリフィス27よりも上流側にチャンバ35を設ける。ノズル23内の流路40のチャンバ35よりも上流側には、加圧された塗料41を開口37からチャンバ35の内壁面26aに沿う方向へ導く溝36を設けている(図6)。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) As the airless coating apparatus 10, a chamber 35 is provided on the upstream side of the orifice 27 of the flow path 40 in the nozzle 23. A groove 36 that guides the pressurized paint 41 in the direction along the inner wall surface 26a of the chamber 35 from the opening 37 is provided on the upstream side of the chamber 35 of the flow path 40 in the nozzle 23 (FIG. 6).

また、エアレス塗装方法として、加圧された塗料41をノズル23の流路40に流し、その流路40の下流端のオリフィス27から噴射させる。ノズル23として、流路40のオリフィス27よりも上流側にチャンバ35が設けられ、かつチャンバ35よりも上流側には、自身の下流端の開口37においてチャンバ35に繋がる溝36が設けられたものを用いる。そして、加圧されて流路40を流れる塗料41を溝36に供給し、その溝36の下流端の開口37から塗料41をチャンバ35の内壁面26aに沿う方向へ導くようにしている(図6)。   Further, as an airless coating method, the pressurized paint 41 is caused to flow through the flow path 40 of the nozzle 23 and sprayed from the orifice 27 at the downstream end of the flow path 40. As the nozzle 23, a chamber 35 is provided on the upstream side of the orifice 27 of the flow path 40, and a groove 36 connected to the chamber 35 is provided on the upstream side of the chamber 35 at the opening 37 at its downstream end. Is used. Then, the pressurized paint 41 flowing through the flow path 40 is supplied to the groove 36, and the paint 41 is guided from the opening 37 at the downstream end of the groove 36 in the direction along the inner wall surface 26a of the chamber 35 (see FIG. 6).

そのため、塗料41をチャンバ35内で旋回させ、オリフィス27から噴射させることができ、同塗料41を、ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置よりも粒径の小さな塗料粒子43にすることができる。塗料41が、金属の薄片42を含んだメタリック塗装用の塗料である場合には、薄片42が分散されて光輝感に富んだ塗膜44を被塗物CMの表面に形成することができる(図9)。また、ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置で問題となるテールの発生を抑制することができる。このように、被塗物CMの表面に外観品質の高い塗膜44を形成することができる。   Therefore, the paint 41 can be swung in the chamber 35 and sprayed from the orifice 27, and the paint 41 is made into paint particles 43 having a smaller particle size than the type of airless coating apparatus using the fan spray nozzle 51. Can do. When the paint 41 is a paint for metallic coating including the metal flakes 42, the flakes 42 are dispersed and a coating film 44 rich in glitter can be formed on the surface of the object CM ( FIG. 9). In addition, it is possible to suppress the occurrence of a tail that causes a problem in the type of airless coating apparatus using the fan spray nozzle 51. Thus, the coating film 44 with high appearance quality can be formed on the surface of the article CM.

(2)ノズル23の一部を、ハウジング24及びコア30の組合わせにより構成する。ハウジング24には、端面24aにおいて開口し、かつコア30(本体部31)の下流側の端部が装着される被着部25と、被着部25よりも下流側に設けられ、被着部25から下流側へ遠ざかるに従い縮径するテーパ部26と、テーパ部26の内底部から下流側へ延び、ハウジング24の端面24bにおいて開口するオリフィス27とを形成する。被着部25に装着されたコア30(本体部31)の端面33とテーパ部26の内壁面26aとで囲まれた空間によりチャンバ35を構成する。コア30(本体部31)の外周面34と端面33とを繋ぐ溝36をコア30に設けている(図2、図3)。   (2) A part of the nozzle 23 is configured by a combination of the housing 24 and the core 30. The housing 24 is provided on the downstream side of the adherent portion 25, and is provided on the downstream side of the adherent portion 25. A tapered portion 26 that decreases in diameter as it moves away from the downstream side 25, and an orifice 27 that extends from the inner bottom of the tapered portion 26 to the downstream side and opens at the end surface 24 b of the housing 24 are formed. A chamber 35 is configured by a space surrounded by the end surface 33 of the core 30 (main body portion 31) attached to the adherend portion 25 and the inner wall surface 26 a of the tapered portion 26. A groove 36 that connects the outer peripheral surface 34 of the core 30 (main body portion 31) and the end surface 33 is provided in the core 30 (FIGS. 2 and 3).

そのため、コア30(本体部31)の外周面34に供給された高圧の塗料41を、溝36によってコア30(本体部31)の端面33に設けられた開口37から、チャンバ35のテーパ状の内壁面26aに沿う方向へ導くことができる。   Therefore, the high-pressure paint 41 supplied to the outer peripheral surface 34 of the core 30 (main body portion 31) is tapered from the opening 37 provided in the end surface 33 of the core 30 (main body portion 31) by the groove 36. It can be guided in a direction along the inner wall surface 26a.

(3)コア30(本体部31)の下流側の端面33を円形の平面によって構成する。溝36をコア30(本体部31)の外周面34から端面33の接線に沿う方向へ延ばし、開口37を同端面33の外周部に位置させている(図4、図5)。   (3) The end surface 33 on the downstream side of the core 30 (main body portion 31) is configured by a circular plane. The groove 36 extends from the outer peripheral surface 34 of the core 30 (main body portion 31) along the tangent line of the end surface 33, and the opening 37 is positioned on the outer peripheral portion of the end surface 33 (FIGS. 4 and 5).

そのため、塗料41をハウジング24のテーパ状の内壁面26aに沿って流れさせることで、チャンバ35内に強い旋回流を生成することができる。
(4)塗料41として、金属の薄片42が含まれたメタリック塗装用の塗料を用いる。そして、この塗料41を、数枚(例えば5枚以下)の金属の薄片42を含み得る粒径を有する塗料粒子43に微粒化させるようにしている。塗料41に代えて水を用いた場合には、その水を、飛行中に平均粒径が20μm以下となる水粒子に微粒化させるようにしている。
Therefore, a strong swirl flow can be generated in the chamber 35 by causing the paint 41 to flow along the tapered inner wall surface 26 a of the housing 24.
(4) As the coating material 41, a coating material for metallic coating including a metal flake 42 is used. The paint 41 is atomized into paint particles 43 having a particle size that can include several pieces (for example, five or less) of metal flakes 42. When water is used instead of the paint 41, the water is atomized into water particles having an average particle diameter of 20 μm or less during flight.

そのため、上記数枚の金属の薄片42を含んだ、35μm以下の平均粒径を有する塗料粒子43を被塗物CMの表面に付着させ(図8)、同薄片42が分散した塗膜44を形成することができる(図9)。   Therefore, the coating particles 44 containing the above-mentioned several pieces of metal flakes 42 and having an average particle diameter of 35 μm or less are adhered to the surface of the article CM to be coated (FIG. 8). Can be formed (FIG. 9).

(5)チャンバ35の最上流部での直径D1の同チャンバ35の深さD2に対する比Yが、式1により求められる値以上であり、かつ5.0以下となるように、オリフィス27の内径D3、塗料41の供給圧、溝36における開口37の面積の総和SA、チャンバ35の直径D1及び深さD2を設定する(図7)。この設定により、塗料41を、被塗物CMへの付着後に平均粒径が35μm以下となる大きさの塗料粒子43に微粒化させるようにしている。   (5) The inner diameter of the orifice 27 so that the ratio Y of the diameter D1 at the most upstream part of the chamber 35 to the depth D2 of the chamber 35 is not less than the value obtained by Equation 1 and not more than 5.0. D3, the supply pressure of the paint 41, the total area SA of the openings 37 in the groove 36, the diameter D1 and the depth D2 of the chamber 35 are set (FIG. 7). With this setting, the paint 41 is atomized into paint particles 43 having an average particle diameter of 35 μm or less after adhering to the article CM.

そのため、平均粒径が20μm程度の金属の薄片42を、微粒化後の塗料粒子43内に数枚含ませることができ、上記(4)の効果を得ることができる。
(6)本実施形態のエアレス塗装装置10は、ファンスプレーノズル51を用いたタイプのエアレス塗装装置と同様に、エアスプレー塗装装置に対し、次の点で優れている。
Therefore, several pieces of metal flakes 42 having an average particle diameter of about 20 μm can be included in the paint particles 43 after atomization, and the effect (4) can be obtained.
(6) The airless coating apparatus 10 of the present embodiment is superior to the air spray coating apparatus in the following points, like the type of airless coating apparatus using the fan spray nozzle 51.

エアスプレー塗装装置では、微粒化された塗料粒子が、圧縮空気の力によって搬送される。そのため、塗料粒子の速度が低下しにくく、飛散しやすい。塗料粒子のうち被塗物に付着(塗着)しないものが比較的多く、塗着効率が低い。塗着効率とは、塗装に使用した塗料の量と、実際に被塗物に付着(塗着)した塗料の量との比率である。   In the air spray coating apparatus, the atomized paint particles are conveyed by the force of compressed air. Therefore, the speed of the paint particles is not easily lowered and is likely to be scattered. There are relatively many paint particles that do not adhere (coating) to the object to be coated, and the coating efficiency is low. The coating efficiency is the ratio between the amount of paint used for painting and the amount of paint actually attached (coated) to the object.

これに対し、本実施形態のエアレス塗装装置10では、エアスプレー塗装装置とは異なり圧縮空気の力が塗料粒子に作用しないため、塗料粒子は微粒化後に速やかに減速し、飛散しにくい。その結果、塗料粒子のうち被塗物CMに付着せずに無駄になるものが少ない。塗着効率が高く、使用する塗料の量を少なくすることができる。   On the other hand, in the airless coating apparatus 10 of the present embodiment, unlike the air spray coating apparatus, the force of compressed air does not act on the paint particles, so that the paint particles are quickly decelerated after atomization and are not easily scattered. As a result, few of the paint particles are wasted without adhering to the workpiece CM. The coating efficiency is high and the amount of paint used can be reduced.

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・溝36の数が、上記実施形態とは異なる数に変更されてもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented as a modification which changed this as follows.
The number of grooves 36 may be changed to a number different from that in the above embodiment.

図10は、溝36がコア30(本体部31)の2箇所に設けられた変形例を示している。また、図11は、溝36がコア30(本体部31)の3箇所に設けられた変形例を示している。図10及び図11におけるいずれの溝36も、コア30を中心軸線L2に沿う方向についての一方から見た場合、本体部31の外周面34から下流側の端面33の接線方向に延びている。各溝36の下流端は、上記端面33の外周部、すなわち同端面33の環状当接面32との境界部分に開口37を有している。   FIG. 10 shows a modification in which the grooves 36 are provided at two locations of the core 30 (main body portion 31). FIG. 11 shows a modification in which the grooves 36 are provided at three locations of the core 30 (main body portion 31). Each groove 36 in FIGS. 10 and 11 extends from the outer peripheral surface 34 of the main body 31 in the tangential direction of the downstream end surface 33 when the core 30 is viewed from one side in the direction along the central axis L2. The downstream end of each groove 36 has an opening 37 at the outer peripheral portion of the end surface 33, that is, at the boundary portion with the annular contact surface 32 of the end surface 33.

ただし、図10では、上記一対の溝36は、コア30の中心軸線L2を対称軸とし、互いに点対称となる箇所に位置している。また、図11では、上記3つの溝36は、コア30の中心軸線L2の周りで120°毎又は略120°毎に設けられている。   However, in FIG. 10, the pair of grooves 36 are located at locations that are point-symmetric with respect to the central axis L <b> 2 of the core 30. In FIG. 11, the three grooves 36 are provided every 120 ° or approximately every 120 ° around the central axis L <b> 2 of the core 30.

図10及び図11のいずれの場合にも、溝36を流れる塗料41は、端面33において等角度毎又は略等角度毎に設けられた複数の開口37からチャンバ35へ導かれた後、同図10及び図11において矢印で示すように、内壁面26aに沿って流れ、旋回流を生成する。   10 and 11, the coating material 41 flowing through the groove 36 is guided to the chamber 35 from a plurality of openings 37 provided at equal or substantially equal angles on the end surface 33, and thereafter. As shown by arrows in FIGS. 10 and 11, the gas flows along the inner wall surface 26 a to generate a swirling flow.

・図12は、溝36が上記実施形態、図10及び図11とは異なる形態でコア30(本体部31)の複数箇所に形成された変形例を示している。この場合の溝36は、コア30を中心軸線L2に沿う方向についての一方から見た場合、端面33の接線に沿う方向、より具体的には接線に対し傾斜する方向に延びている。各溝36は、テーパ状をなす環状当接面32の母線に対し傾斜している。このように溝36の形態が変更された場合にも、塗料を開口37からテーパ部26の内壁面26aに沿う方向へ導き、チャンバ35内で塗料の旋回流を生成することが可能である。   FIG. 12 shows a modification in which the groove 36 is formed at a plurality of locations of the core 30 (main body portion 31) in a form different from that of the above embodiment, FIG. 10 and FIG. The groove 36 in this case extends in a direction along the tangent line of the end face 33, more specifically, a direction inclined with respect to the tangential line when the core 30 is viewed from one side along the central axis L2. Each groove 36 is inclined with respect to the generatrix of the annular contact surface 32 having a tapered shape. Even when the shape of the groove 36 is changed in this way, it is possible to guide the paint from the opening 37 in a direction along the inner wall surface 26 a of the tapered portion 26, thereby generating a swirl flow of the paint in the chamber 35.

・チャンバ35の内壁面26aは、オリフィス27に近づくに従い縮径するテーパ状とは異なる形状、例えば、中心軸線L1に沿う方向について内径が一定である円筒状に形成されてもよい。ただし、チャンバ35には、その底面と内壁面26aとが直交する部分(角部)が生じ、ここに塗料41中のゴミ等が溜まるおそれがある。これに対しては、上記角部を曲面状、テーパ状等に形成する等、ゴミ等が溜まりにくい形状にすることが行なわれる。   The inner wall surface 26a of the chamber 35 may be formed in a shape different from the tapered shape that decreases in diameter as it approaches the orifice 27, for example, a cylindrical shape having a constant inner diameter in the direction along the central axis L1. However, the chamber 35 has a portion (corner portion) where the bottom surface and the inner wall surface 26a are orthogonal to each other, and dust or the like in the paint 41 may accumulate here. In response to this, the corners are formed in a curved shape, a tapered shape, or the like so that dust or the like is not easily collected.

この点、チャンバ35の内壁面26aがオリフィス27に近づくに従い縮径するテーパ状に形成された場合(実施形態がこれに該当する)には、上記のように直交する角部が生じない。そのため、塗料41中のゴミ等が溜まる現象は起こりにくい。   In this regard, when the inner wall surface 26a of the chamber 35 is formed in a tapered shape that decreases in diameter as it approaches the orifice 27 (the embodiment corresponds to this), the orthogonal corner portion does not occur as described above. For this reason, the phenomenon that dust or the like in the paint 41 accumulates hardly occurs.

また、内壁面26aをテーパ状とした場合には、ドリル加工によりテーパ状の内壁面26aを形成しやすいメリットもある。
・コア30は、その下流側の端部だけでなく、同端部よりも上流側の部分においてハウジング24の被着部25に装着されてもよい。
Further, when the inner wall surface 26a is tapered, there is an advantage that the tapered inner wall surface 26a can be easily formed by drilling.
The core 30 may be attached to the adherend portion 25 of the housing 24 not only at the downstream end portion but also at a portion upstream from the end portion.

・ノズル23は、ハウジング24及びコア30を必須の構成部材として備えるが、これに他の部材が加えられて構成されるものであってもよい。
・上記エアレス塗装装置及びエアレス塗装方法は、単一の塗料タンクから特定種類の塗料を低圧ポンプ、高圧ポンプ及びレギュレータを通じてエアレスガンのノズルに供給する場合にも適用可能である。
The nozzle 23 includes the housing 24 and the core 30 as essential constituent members, but may be configured by adding other members thereto.
The airless painting apparatus and the airless painting method can also be applied to a case where a specific type of paint is supplied from a single paint tank to the nozzle of the airless gun through a low pressure pump, a high pressure pump and a regulator.

・車両の内外装品とは異なる物品が、上記エアレス塗装装置及びエアレス塗装方法による塗装の対象となる被塗物CMとされてもよい。
・上記エアレス塗装装置及びエアレス塗装方法は、粘性の高い流体を塗料として用い、これを微粒化して被塗物に付着させる塗装、例えば、金型に吹付ける離型剤の塗装にも適用可能である。
An article different from the interior / exterior product of the vehicle may be the article CM to be coated by the airless painting apparatus and the airless painting method.
・ The above-mentioned airless painting equipment and airless painting method can be applied to paint that uses a highly viscous fluid as a paint, atomizes it and adheres to the object to be coated, for example, a release agent sprayed onto a mold. is there.

10…エアレス塗装装置、23…ノズル、24…ハウジング、24a,24b,33…端面、25…被着部、26…テーパ部、26a…内壁面、27…オリフィス、30…コア、34…外周面、35…チャンバ、36…溝、37…開口、40…流路、41…塗料、42…薄片、43…塗料粒子、CM…被塗物、D1…チャンバの直径、D2…チャンバの深さ、D3…オリフィスの内径、D4…開口の長さ、SA…開口の面積の総和、W…開口の幅、X…塗料の供給圧、Y…チャンバの直径及び深さの比。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Airless coating apparatus, 23 ... Nozzle, 24 ... Housing, 24a, 24b, 33 ... End surface, 25 ... Adhered part, 26 ... Tapered part, 26a ... Inner wall surface, 27 ... Orifice, 30 ... Core, 34 ... Outer peripheral surface 35 ... chamber, 36 ... groove, 37 ... opening, 40 ... flow path, 41 ... paint, 42 ... flake, 43 ... paint particle, CM ... substrate, D1 ... chamber diameter, D2 ... chamber depth, D3: the inner diameter of the orifice, D4: the length of the opening, SA: the total area of the openings, W: the width of the opening, X: the supply pressure of the paint, Y: the ratio of the diameter and depth of the chamber.

Claims (7)

塗料の流路を有し、かつ前記流路の下流端にオリフィスが設けられたノズルを備え、前記塗料を加圧して前記オリフィスから噴射させるエアレス塗装装置であって、
前記ノズル内において前記流路の前記オリフィスよりも上流側にはチャンバが設けられ、
前記ノズルにおいて前記流路の前記チャンバよりも上流側には、加圧された塗料が供給され、かつ自身の下流端の開口において前記チャンバに繋がり、前記開口から前記塗料を前記チャンバの内壁面に沿う方向へ導く溝が設けられていることを特徴とするエアレス塗装装置。
An airless coating apparatus comprising a nozzle having a paint flow path and an orifice provided at a downstream end of the flow path, pressurizing the paint and spraying from the orifice,
A chamber is provided in the nozzle on the upstream side of the orifice of the flow path,
In the nozzle, pressurized paint is supplied to the upstream side of the chamber of the flow path, and is connected to the chamber at an opening at the downstream end of the nozzle, and the paint is applied to the inner wall surface of the chamber from the opening. An airless coating apparatus, characterized in that a groove is provided for guiding in a direction along the direction.
前記ノズルの少なくとも一部は、ハウジング及びコアの組合わせにより構成されており、
前記ハウジングには、同ハウジングの上流側の端面において開口し、かつ前記コアの少なくとも下流側の端部が装着される被着部と、前記被着部よりも下流側に設けられ、前記被着部から下流側へ遠ざかるに従い縮径するテーパ部と、前記テーパ部の内底部から下流側へ延び、前記ハウジングの下流側の端面において開口する前記オリフィスとが形成され、
前記被着部に装着された前記コアの下流側の端面と前記テーパ部の内壁面とで囲まれた空間により前記チャンバが構成されており、
前記溝は、前記コアにおいて同コアの外周面と下流側の端面とを繋ぐ箇所に設けられている請求項1に記載のエアレス塗装装置。
At least a part of the nozzle is configured by a combination of a housing and a core,
The housing is provided at an upstream end face of the housing and to which at least the downstream end of the core is attached, and a downstream side of the attached part. A tapered portion that is reduced in diameter as it moves away from the downstream portion, and an orifice that extends from the inner bottom portion of the tapered portion to the downstream side and opens at the downstream end surface of the housing,
The chamber is constituted by a space surrounded by an end face on the downstream side of the core attached to the adherent part and an inner wall surface of the tapered part,
2. The airless coating apparatus according to claim 1, wherein the groove is provided at a location connecting the outer peripheral surface of the core and the end surface on the downstream side in the core.
前記コアの下流側の端面は円形の平面により構成されており、
前記溝は、前記コアの外周面から前記端面の接線に沿う方向へ延び、前記端面の外周部に前記開口を有している請求項2に記載のエアレス塗装装置。
The downstream end surface of the core is configured by a circular plane,
The airless coating apparatus according to claim 2, wherein the groove extends in a direction along a tangent line of the end surface from an outer peripheral surface of the core, and has the opening in an outer peripheral portion of the end surface.
前記ノズルに供給される前記塗料には金属の薄片が含まれており、
前記ノズルの前記オリフィスから噴射されて微粒化した塗料粒子は、被塗物への付着後に平均粒径が35μm以下となる大きさを有している請求項1〜3のいずれか1つに記載のエアレス塗装装置。
The paint supplied to the nozzle includes metal flakes,
The paint particles sprayed from the orifice of the nozzle and atomized have a size such that the average particle diameter becomes 35 μm or less after adhering to the object to be coated. Airless painting equipment.
前記塗料に代えて水を前記ノズルの前記オリフィスから噴射させて微粒化させた場合、その水粒子は、飛行中には、平均粒径が20μm以下となる大きさを有している請求項4に記載のエアレス塗装装置。 5. When water is sprayed from the orifice of the nozzle in place of the paint and atomized, the water particles have a mean particle size of 20 μm or less during flight. The airless painting device described in 1. 前記オリフィスの内径が0.1mm〜0.4mmの範囲にあり、前記溝に供給される塗料の供給圧が5MPa〜15MPaの範囲にあり、かつ前記溝における前記開口の面積の総和が0.1mm^2(「^ 」はべき乗を表わす)〜0.6mm^2の範囲にある場合において、
前記溝に供給される塗料の供給圧をXとし、前記チャンバの最上流部での直径の同チャンバの深さに対する比をYとした場合、前記比Yが、下記の式により求められる値以上であり、かつ5.0以下となるように、前記オリフィスの内径、前記塗料の供給圧、前記開口の面積の総和、前記チャンバの最上流部での直径、及び前記チャンバの深さが設定されている請求項4又は5に記載のエアレス塗装装置。
式:Y=0.005X+0.175
The inner diameter of the orifice is in the range of 0.1 mm to 0.4 mm, the supply pressure of the paint supplied to the groove is in the range of 5 MPa to 15 MPa, and the total area of the openings in the groove is 0.1 mm. If it is in the range of ^ 2 ("^" represents a power) to 0.6mm ^ 2,
When the supply pressure of the paint supplied to the groove is X and the ratio of the diameter at the most upstream part of the chamber to the depth of the chamber is Y, the ratio Y is equal to or greater than the value obtained by the following equation: And the inner diameter of the orifice, the supply pressure of the paint, the sum of the areas of the openings, the diameter at the most upstream part of the chamber, and the depth of the chamber are set to be 5.0 or less. The airless coating apparatus according to claim 4 or 5.
Formula: Y = 0.005X + 0.175
加圧された塗料をノズルの流路に供給し、同流路の下流端のオリフィスから噴射させるエアレス塗装方法であって、
前記ノズルとして、前記流路の前記オリフィスよりも上流側にチャンバが設けられ、かつ前記チャンバよりも上流側には、自身の下流端の開口において前記チャンバに繋がる溝が設けられたものを用い、
加圧されて前記流路の前記溝を流れる塗料を、前記開口から前記チャンバの内壁面に沿う方向へ導くようにしたことを特徴とするエアレス塗装方法。
An airless coating method in which pressurized paint is supplied to a nozzle flow path and sprayed from an orifice at a downstream end of the flow path,
As the nozzle, a chamber is provided on the upstream side of the orifice of the flow path, and an upstream side of the chamber is provided with a groove connected to the chamber at the opening of its downstream end,
An airless coating method, wherein the paint that is pressurized and flows through the groove of the flow path is guided from the opening in a direction along the inner wall surface of the chamber.
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