JP3957640B2 - 幅広スリットノズル及び幅広スリットノズルによる塗装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の制振材として塗布型制振材を用いる際に、隙間を空けずに重ねて塗布することによって制振性を向上させることができると共に、一般の塗装にも使用できる幅広スリットノズル及びその幅広スリットノズルによる塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２３７６７９号公報
自動車等の車両のフロアには、制振・防音のために制振材が敷設される。この制振材としては、従来アスファルトシートが用いられているが、表面粉による塗装ブツが生ずること、自動車１台当り５〜１５ｋｇを施工しなければならないため作業者に重労働を強いること、保管スペースが必要なこと等の問題点がある。そこで、アスファルトシートを敷設する代わりに、自動車のフロアに制振性を有する材料を塗布する技術が開発されている。その一例として、特開２０００−２３７６７９号公報に記載された発明がある。
【０００３】
この公報に記載された発明においては、制振材としてアクリル系エマルジョンタイプの水系塗料を用い、特殊な開口を有するノズルを用いて車両ボデーのフロアに制振材が塗布されることによって、表面に格子状の凹凸模様を有する塗膜が形成されている。これによって、より高い防音効果を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この技術の問題点について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は従来のノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は従来のノズルを用いて制振材の縁を重ねて塗布した場合を示す斜視図、（ｃ）は制振材の間に隙間を作って塗布した場合を示す斜視図である。なお、図５においては、スリットの長さに対して高さを極端に大きく描いており、実際のスリットの高さは非常に小さなものであるが、吐出される制振材の厚さは圧力が掛かっているためにスリットよりずっと高いものとなる。
【０００５】
図５（ａ）に示されるように、この公報に記載の技術においては、ノズル１１の一方向のみに幅広のスリット（吐出口）１２の幅広方向に対する直角方向の幅である高さγが端から端まで一定であるために、図５（ｂ）に示されるように、制振材Ｐ３，Ｐ４を並べて塗布して行く際に前の列Ｐ３と今回の列Ｐ４の縁ｐ４を重ねて塗布すると塗り重ね部分が高く盛り上がって、フロアに載せる部品やフロアの上を通す配管等と干渉してしまうことになる。
【０００６】
このため、図５（ｃ）に示されるように、実用上は前の列Ｐ３と今回の列Ｐ４の間に隙間１５を作って制振材を塗布している。しかし、このように隙間１５を作ると、特定周波数において振動が大きくなり制振性が劣化することが分かった。
【０００７】
そこで、本発明は、端を重ねて塗布しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズル及び幅広スリットノズルによる塗装方法の提供を課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルにおいて、前記幅広のノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅を、前記幅広のノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部に前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端までは前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するようにし、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から、前記ノズル両端までの前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により重ね塗りするように形成したものである。
【０００９】
このように、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗料に対する加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定するものであるから、選択間違いのない塗装が可能である。
【００１０】
特に、前記塗布する塗料が粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上であるから、塗布する塗料の広がりが狭くなり、塗料ムラが生じやすくなるが、塗料の加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定できるから、塗料ムラが生じ難くなる。
【００１１】
請求項２の発明は、塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルにおいて、塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成したものである。
【００１２】
これによって、吐出口の両端からは塗布材料が薄く吐出され、中央部によるにしたがってだんだん塗布材料が厚く吐出される。そして、中央部においては塗布材料が一定の厚さで吐出される。したがって、次の列を塗布する際に、塗布材料の厚さが変化する部分同士が重なるように重ね塗りを行えば、中央部の厚さが一定の部分と重ね塗りした部分とがほぼ同じ厚さとなり、重ね塗りした部分が厚く突出することもなく、また隣り合った列の間に隙間がないので特定周波数において振動が大きくなり制振性が劣化することもない。
【００１３】
このようにして、端を重ねて塗布しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００１４】
請求項２の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１の構成において、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の長さが、前記スリット全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内であるものである。
【００１５】
これによって、スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分とスリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さのバランスがとれて、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合を防止することができる。
【００１６】
このようにして、スリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さをノズル全体の長さに対して一定範囲とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００１７】
請求項３の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１または請求項２の構成において、前記ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅が前記ノズル中央部のスリットの高さの約半分であるものである。
【００１８】
これによって、実験の結果、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合が生ずることがなかった。
【００１９】
このようにして、ノズル両端のスリットの高さをノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅の約半分とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００２０】
請求項４の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルによる塗装方法において、塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成してなる幅広スリットノズルを用いて、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から、前記ノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りするものであるから、重ね塗りの際に塗料の厚みが部分的に約２倍の厚みになることがなく、一重塗りに近い仕上げができる。したがって、重ね塗り部分は、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にして塗布することができる。
【００２１】
請求項５の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、前記重ね塗りした塗布部分が前記幅広スリットノズルの前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の箇所から吐出され、塗布された塗料の厚みにほぼ合致するように、前記幅広スリットノズル相互の間隔を設定して重ね塗りするものである。
【００２２】
したがって、重ね塗り部分として、その塗料の塗布厚を均一に仕上げることができる。また、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの高さが直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分の設定範囲の調整が容易である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルを用いて塗布材料を重ね塗りした状態を示す斜視図である。図２は制振材の隙間の方向と振動が大きくなる振動数の関係を示す図である。
【００２５】
なお、図１においては、スリット２の長さに対して高さを極端に大きく描いており、実際のスリット（吐出口）２の塗装方向に並行する幅、即ち、図１に示す高さは後に表１に示すように非常に小さなものであるが、吐出される塗布材料の厚さは塗料に圧力が掛かっているためにスリット２の幅に比較して、その幅の寸法よりも大きな値となる。
【００２６】
図１（ａ）に示されるように、本実施の形態の幅広スリットノズル１は、ノズルのスリット２の両端２ａの図１に示す高さ方向である塗装方向に並行する幅αをノズル中央部２ｂのスリットの塗装方向に並行する幅βより小さく（ここでは約半分に）して、ノズル中央部にスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂを設け、その両端からノズル両端２ａまではスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する部分２ｃとしている。スリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂの長さはｘｍｍであり、スリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する部分２ｃの水平方向の長さはｙｍｍである。これに対して、スリット２の底辺２ｄは直線状に形成されている。
【００２７】
このようなスリット２の形状を有する幅広スリットノズル１を用いて、自動車のフロアに塗布材料を塗布した。比較のため、従来のノズル１１と、ｘ，ｙ，α，βの異なるノズルでも実験した。それらの結果を、表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１に示されるように、本実施の形態の実施例１においては、ｘ＝１５ｍｍ，ｙ＝１４ｍｍ，α＝０．３ｍｍ，β＝０．６ｍｍである。したがって、スリット２の全長（幅）は、１５＋１４×２＝４３（ｍｍ）となるが、塗布材料はスリット２から圧力が掛かった状態で吐出されるので、スリット２の幅よりもずっと拡がって塗布される。ここでは、全ての例において毎分７リットルの速さで吐出され、実施例１の場合の塗布幅は１００ｍｍとなっている。そして、図１（ｂ）に示されるように、重ね塗り部分ｐ２の幅（ラップ代）ｚが１０ｍｍの場合でも、２０ｍｍの場合でも、重ね塗り部分ｐ２の厚さの増加分は＋２５％であって、非常に少なく、フロア上に配置される部品やフロア上を通される配管等と干渉する恐れはない。
【００３０】
これに対して、従来のノズル１１においては、α，βとも０．９ｍｍ（＝γ）であり、塗布幅は実施例１と同じく１００ｍｍであるが、ラップ代ｚが１０ｍｍの場合でも、２０ｍｍの場合でも、重ね塗り部分の厚さの増加分は＋１５０％にも達し、フロア上に配置される部品やフロア上を通される配管等と干渉してしまう。したがって、実用に供することは困難である。
【００３１】
次に、実施例２においては、ｘ＝１９ｍｍ，ｙ＝１２ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さが実施例１に比べて長くなっている。それでも、塗布幅は実施例１と同じく１００ｍｍであり、ラップ代ｚが１０ｍｍの場合には重ね塗り部分の厚さの増加分は＋２５％で実施例１と同じである。ラップ代ｚが２０ｍｍの場合には、厚さの増加分は＋３５％でやや大きくなっているが、それでも小さい値を保っており実用上問題ない。
【００３２】
これに対して、比較例１においては、ｘ＝２０ｍｍ，ｙ＝１１．５ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さが実施例２に比べてさらに長くなっている。これによって、塗布幅は１００ｍｍで変わりなく、重ね塗り部分の厚さの増加分もラップ代ｚが１０ｍｍの場合には＋２５％で問題はないが、ラップ代ｚが２０ｍｍの場合には＋５０％と大きくなり過ぎている。
【００３３】
さらに、比較例２においては、ｘ＝１４ｍｍ，ｙ＝１４．５ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さが実施例１よりも１ｍｍ短くなっている。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚが１０ｍｍの場合には＋２５％で問題はないが、ラップ代ｚが２０ｍｍの場合には＋５０％と大きくなり過ぎている。また、塗布幅も９０ｍｍと狭くなっている。このように１回の塗布幅が所定の幅（本実施の形態では１００ｍｍ）よりも狭くなると、生産ラインにおいて定められたタクト時間内にフロアを完全に塗布しきることができなくなってしまい、実用上問題となる。
【００３４】
比較例３においては、ｘ＝１０ｍｍ，ｙ＝１６．５ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さがさらに短くなっている。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚ＝１０ｍｍ，２０ｍｍいずれの場合にも＋２５％で問題はないが、塗布幅が８０ｍｍとさらに狭くなっており、定められたタクト時間内にフロアを完全に塗布しきることができず実用上問題となる。
【００３５】
以上、比較例１〜３においては、厚さα，βについては実施例１，２と同一として、幅方向の値ｘ，ｙを変えた場合について示している。これに対して、比較例４，５においては、幅方向の値ｘ，ｙについては実施例１と同一として、厚さα，βを変えた場合について示している。まず、比較例４においてはα＝０．４ｍｍ，β＝０．８ｍｍと、スリット２の厚さを実施例１よりも厚くしている。なお、αとβの比は同じで、βはαの２倍である。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚ＝１０ｍｍ，２０ｍｍいずれの場合にも＋２５％で問題はないが、塗布幅が８０ｍｍと狭くなっており、定められたタクト時間内にフロアを完全に塗布しきることができず実用上問題となる。
【００３６】
これに対して、比較例５においてはα＝０．２５ｍｍ，β＝０．５ｍｍと、スリット２の厚さを実施例１よりも薄くしている。なお、αとβの比は同じで、βはαの２倍である。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚ＝１０ｍｍ，２０ｍｍいずれの場合にも＋２５％で問題はないが、塗布幅が１２０ｍｍと広くなっている。このように塗布幅が広くなり過ぎると、フロアの端の塗り終わりの時点でフロアの端と塗布材料の端が一致せず、実用上問題となる。
【００３７】
このように、スリット２の寸法ｘ，ｙ，α，βの最適値は非常に微妙であり、特にｘの値は１ｍｍの違いで実用上問題が生じてくる。表１に示されるように、ｘの適切な値はスリット２の全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内である。
【００３８】
次に、本実施の形態の幅広スリットノズル１で隙間を作らずに塗布材料を塗布した場合と、従来のように隙間を作った場合とで、制振性を比較して図２を参照して説明する。図２に実線で示したのが本実施の形態の幅広スリットノズル１で隙間を作らずに塗布材料を塗布した場合の車両フロアの制振性を示す曲線である。図２に示されるように、表１の実施例１の条件で車両フロアに塗布材料を塗布した場合には、特に突出した周波数もなく良好な制振性を示す。これに対して、車両フロアの幅（Ｗ）方向に隙間を作った場合には、点線で示されるように３００Ｈｚ付近と４００〜５００Ｈｚ付近に振動の大きい部分が現れる。また、車両フロアの長さ（Ｌ）方向に隙間を作った場合には、一点鎖線で示されるように６００〜７５０Ｈｚ付近に振動の大きい部分が現れる。このように、制振性を向上させるには、塗布材料の間に隙間を作らない方が良いことが分かる。
【００３９】
以上、制振材の粘度は１．５Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）のものを使用した。
【００４０】
本実施の形態においては、幅広スリットノズル１を塗布材料を自動車のフロアに塗布するのに用いる場合について説明したが、ダストレス塗布状態を得るためのエアレス塗布工法を利用する分野であれば、適用することができる。例えば、自動車の耐チップ塗装、家・建物内塗装、列車、船舶等に用いることができる。
【００４１】
幅広スリットノズルのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても本実施の形態に限定されるものではない。
【００４２】
ところで、上記実施の形態では、幅広スリットノズル１として説明したが、本実施の形態は幅広スリットノズル１による塗装方法に特徴があり、塗装方法の発明として捉えることができる。
【００４３】
即ち、一方向のみに幅広のノズル両端２ａのスリット２の塗装方向に並行する幅を幅広のノズル中央部のスリット２の塗装方向に並行する幅βより小さくして、前記ノズル中央部にスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂを設け、前記ノズル中央部のスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂの両端から前記ノズル両端２ａまではスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した幅広スリットノズル１を用いて、前記スリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から、前記ノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りするものである。
【００４４】
したがって、スリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する範囲により、重ね塗りの塗料の厚みを決定するものであるから、部分的にせよ、重ね塗りの塗料の厚みが約２倍の厚みになることがなく、一重塗りに近い仕上げができる。また、重ね塗り幅の設定により、幅広スリットノズル１のノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にすることができ、その塗料の塗布厚を任意に仕上げることができる。
【００４５】
また、この幅広スリットノズル１による塗装方法は、重ね塗りした塗布部分が幅広スリットノズル１のノズル中央部のスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分の箇所から吐出され、塗布された塗料の厚みにほぼ合致するように、幅広スリットノズル１相互の間隔を設定して重ね塗りするものである。したがって、重ね塗り部分として、その塗料の塗布厚を均一に仕上げることができる。また、幅広スリットノズル１のノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分の設定範囲の調整が容易である。
【００４６】
このように、本実施の形態の重ね塗り幅の設定は、幅広スリットノズル１のノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する領域の塗料の噴射量から重ね合わせ量を設定することにより、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にすることができ、その塗料の塗布厚を任意に仕上げることができる。
【００４７】
ところが、発明者等が塗料の粘度を変化させて種々の実験を行ない、次のような結果を得た。
【００４８】
図３は図１の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの概念に従って近似させた複数小孔ノズルの吐出面から見た正面図、図４は本発明の実施の形態２にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図である。なお、図中、上記実施の形態と同一番号または符号は同一または相当する構成部分を示すものであり、ここでは、重複する説明を省略する。
【００４９】
図３において、本実施の形態２は、吐出面側から見た正面図の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの概念に従って近似させた複数小孔ノズル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，・・・，５ｈ，５ｉ，５ｊが、同一径の小孔からなり塗装方向に直角な方向の幅の中央の間隔はｎピッチであり、両側の間隔はｍピッチとなっている。
【００５０】
ここで、塗料の加圧力を一定にして、塗料の粘度を変化させると、粘度の高い塗料では噴射角度ａの拡散となり、粘度の低い塗料では噴射角度ｂの広い拡散となる。複数小孔ノズル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，・・・，５ｈ，５ｉ，５ｊが噴射する塗料は、粘度の低い塗料では噴射角度ｂの広い拡散状態で、吐出口５ａと小孔ノズル５ｊが薄く塗布され、小孔ノズル５ｅ及び小孔ノズル５ｆで最も厚く塗布される。この厚みを補正するには、図４（ａ）に示すように、実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの吐出口５の形状を中央を狭くする必要がある。このとき、塗料塗布面の塗膜厚は、重ね塗りをする領域と重ね塗りしない領域を比較すると、重ね塗りしない領域ではほぼ均一な厚みとなり、重ね塗りする領域は、距離に対する塗膜厚の変化が所望の厚みの関係になり、平坦面の仕上げを行うことができる。
【００５１】
ところが、発明者等の実験では、塗料の加圧力及び塗料の粘度を変化させると、塗料の加圧力及び粘度によっては、重ね塗りする領域の距離に対する塗膜厚の変化とが所望の厚みになるように、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、吐出口６または吐出口７の形状を直線で近似させた曲線を含む曲線で形成することにより、重ね塗りしない領域ではほぼ均一な厚みとなり、重ね塗りする領域は、距離に対する塗膜厚の変化が所望の厚みの関係になり、平坦面の仕上げを行うことができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する塗料塗布面の塗膜厚を、重ね塗りをする領域と重ね塗りしない領域及び重ね塗りする領域の距離に対する塗膜厚の変化とが所望の厚みになるように幅広スリットノズルの吐出口の形状を形成したものであるから、塗料に対する加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定するものであるから、選択間違いのない塗装が可能となる。
【００５３】
また、前記塗布する塗料が粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上であるから、塗布する塗料の広がりが狭くなり、塗料ムラが生じやすくなるが、塗料の加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定できるから、塗料ムラが生じ難くなる。
【００５４】
そして、前記幅広スリットノズルは、塗布材料の吐出口が広い幅広スリットノズルであって、ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅をノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成したものである。
【００５５】
これによって、吐出口の両端からは塗布材料が薄く吐出され、中央部によるにしたがってだんだん塗布材料が厚く吐出される。そして、中央部においては塗布材料が一定の厚さで吐出される。したがって、次の列を塗布する際に、塗布材料の厚さが変化する部分同士が重なるように重ね塗りを行えば、中央部の厚さが一定の部分と重ね塗りした部分とがほぼ同じ厚さとなり、重ね塗りした部分が厚く突出することもなく、また隣り合った列の間に隙間がないので特定周波数において振動が大きくなり制振性が劣化することもない。
【００５６】
このようにして、端を重ねて塗布しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００５７】
請求項２の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１の構成において、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の長さが、前記スリット全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内であるものである。
【００５８】
これによって、請求項１に記載の効果に加えて、スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分とスリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さのバランスがとれて、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合を防止することができる。
【００５９】
このようにして、スリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さをノズル全体の長さに対して一定範囲とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００６０】
請求項３の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１または請求項２に記載の構成において、前記ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅が前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅の約半分であるものである。
【００６１】
これによって、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、実験の結果、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合が生ずることがなかった。
【００６２】
このようにして、ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅をノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅の約半分とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００６３】
請求項４の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、一方向のみに幅広のノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅を幅広のノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した幅広スリットノズルを用いて、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から、前記ノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りするものである。
【００６４】
したがって、重ね塗りの際に塗料の厚みが部分的に約２倍の厚みになることが回避され、一重塗りに近い仕上げができる。殊に、重ね塗り部分は、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成された領域を使用するので、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にして塗ることができる。
【００６５】
請求項５の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、前記重ね塗りした塗布部分が前記幅広スリットノズルの前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の箇所から吐出され、塗布された塗料の厚みにほぼ合致するように、前記幅広スリットノズル相互の間隔を設定して重ね塗りするものである。
【００６６】
したがって、請求項４の効果に加えて、重ね塗り部分として、その塗料の塗布厚を均一に仕上げることができる。また、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分の設定範囲の調整が容易であり、その塗料の塗布厚をほぼ均一に仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）は本発明の実施の形態にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は本発明の実施の形態にかかる幅広スリットノズルを用いて塗布材料を重ね塗りした状態を示す斜視図である。
【図２】 図２は制振材の隙間の方向と振動が大きくなる振動数の関係を示す図である。
【図３】 図３は図１の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの概念に従って近似させた複数小孔ノズルの吐出面から見た正面図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態２にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図である。
【図５】 図５（ａ）は従来のノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は従来のノズルを用いて制振材の縁を重ねて塗布した場合を示す斜視図、（ｃ）は制振材の間に隙間を作って塗布した場合を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 幅広スリットノズル
２ スリット
２ｂ スリットの高さが一定の部分
α ノズル両端のスリットの高さ
β ノズル中央部のスリットの高さ
５，６，７ スリット
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の制振材として塗布型制振材を用いる際に、隙間を空けずに重ねて塗布することによって制振性を向上させることができると共に、一般の塗装にも使用できる幅広スリットノズル及びその幅広スリットノズルによる塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２３７６７９号公報
自動車等の車両のフロアには、制振・防音のために制振材が敷設される。この制振材としては、従来アスファルトシートが用いられているが、表面粉による塗装ブツが生ずること、自動車１台当り５〜１５ｋｇを施工しなければならないため作業者に重労働を強いること、保管スペースが必要なこと等の問題点がある。そこで、アスファルトシートを敷設する代わりに、自動車のフロアに制振性を有する材料を塗布する技術が開発されている。その一例として、特開２０００−２３７６７９号公報に記載された発明がある。
【０００３】
この公報に記載された発明においては、制振材としてアクリル系エマルジョンタイプの水系塗料を用い、特殊な開口を有するノズルを用いて車両ボデーのフロアに制振材が塗布されることによって、表面に格子状の凹凸模様を有する塗膜が形成されている。これによって、より高い防音効果を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この技術の問題点について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は従来のノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は従来のノズルを用いて制振材の縁を重ねて塗布した場合を示す斜視図、（ｃ）は制振材の間に隙間を作って塗布した場合を示す斜視図である。なお、図５においては、スリットの長さに対して高さを極端に大きく描いており、実際のスリットの高さは非常に小さなものであるが、吐出される制振材の厚さは圧力が掛かっているためにスリットよりずっと高いものとなる。
【０００５】
図５（ａ）に示されるように、この公報に記載の技術においては、ノズル１１の一方向のみに幅広のスリット（吐出口）１２の幅広方向に対する直角方向の幅である高さγが端から端まで一定であるために、図５（ｂ）に示されるように、制振材Ｐ３，Ｐ４を並べて塗布して行く際に前の列Ｐ３と今回の列Ｐ４の縁ｐ４を重ねて塗布すると塗り重ね部分が高く盛り上がって、フロアに載せる部品やフロアの上を通す配管等と干渉してしまうことになる。
【０００６】
このため、図５（ｃ）に示されるように、実用上は前の列Ｐ３と今回の列Ｐ４の間に隙間１５を作って制振材を塗布している。しかし、このように隙間１５を作ると、特定周波数において振動が大きくなり制振性が劣化することが分かった。
【０００７】
そこで、本発明は、端を重ねて塗布しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズル及び幅広スリットノズルによる塗装方法の提供を課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルにおいて、前記幅広のノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅を、前記幅広のノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部に前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端までは前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するようにし、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から、前記ノズル両端までの前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により重ね塗りするように形成したものである。
【０００９】
このように、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗料に対する加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定するものであるから、選択間違いのない塗装が可能である。
【００１０】
特に、前記塗布する塗料が粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上であるから、塗布する塗料の広がりが狭くなり、塗料ムラが生じやすくなるが、塗料の加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定できるから、塗料ムラが生じ難くなる。
【００１１】
請求項２の発明は、塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルにおいて、塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成したものである。
【００１２】
これによって、吐出口の両端からは塗布材料が薄く吐出され、中央部によるにしたがってだんだん塗布材料が厚く吐出される。そして、中央部においては塗布材料が一定の厚さで吐出される。したがって、次の列を塗布する際に、塗布材料の厚さが変化する部分同士が重なるように重ね塗りを行えば、中央部の厚さが一定の部分と重ね塗りした部分とがほぼ同じ厚さとなり、重ね塗りした部分が厚く突出することもなく、また隣り合った列の間に隙間がないので特定周波数において振動が大きくなり制振性が劣化することもない。
【００１３】
このようにして、端を重ねて塗布しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００１４】
請求項２の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１の構成において、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の長さが、前記スリット全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内であるものである。
【００１５】
これによって、スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分とスリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さのバランスがとれて、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合を防止することができる。
【００１６】
このようにして、スリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さをノズル全体の長さに対して一定範囲とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００１７】
請求項３の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１または請求項２の構成において、前記ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅が前記ノズル中央部のスリットの高さの約半分であるものである。
【００１８】
これによって、実験の結果、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合が生ずることがなかった。
【００１９】
このようにして、ノズル両端のスリットの高さをノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅の約半分とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００２０】
請求項４の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルによる塗装方法において、塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成してなる幅広スリットノズルを用いて、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から、前記ノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りするものであるから、重ね塗りの際に塗料の厚みが部分的に約２倍の厚みになることがなく、一重塗りに近い仕上げができる。したがって、重ね塗り部分は、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にして塗布することができる。
【００２１】
請求項５の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、前記重ね塗りした塗布部分が前記幅広スリットノズルの前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の箇所から吐出され、塗布された塗料の厚みにほぼ合致するように、前記幅広スリットノズル相互の間隔を設定して重ね塗りするものである。
【００２２】
したがって、重ね塗り部分として、その塗料の塗布厚を均一に仕上げることができる。また、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの高さが直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分の設定範囲の調整が容易である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルを用いて塗布材料を重ね塗りした状態を示す斜視図である。図２は制振材の隙間の方向と振動が大きくなる振動数の関係を示す図である。
【００２５】
なお、図１においては、スリット２の長さに対して高さを極端に大きく描いており、実際のスリット（吐出口）２の塗装方向に並行する幅、即ち、図１に示す高さは後に表１に示すように非常に小さなものであるが、吐出される塗布材料の厚さは塗料に圧力が掛かっているためにスリット２の幅に比較して、その幅の寸法よりも大きな値となる。
【００２６】
図１（ａ）に示されるように、本実施の形態の幅広スリットノズル１は、ノズルのスリット２の両端２ａの図１に示す高さ方向である塗装方向に並行する幅αをノズル中央部２ｂのスリットの塗装方向に並行する幅βより小さく（ここでは約半分に）して、ノズル中央部にスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂを設け、その両端からノズル両端２ａまではスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する部分２ｃとしている。スリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂの長さはｘｍｍであり、スリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する部分２ｃの水平方向の長さはｙｍｍである。これに対して、スリット２の底辺２ｄは直線状に形成されている。
【００２７】
このようなスリット２の形状を有する幅広スリットノズル１を用いて、自動車のフロアに塗布材料を塗布した。比較のため、従来のノズル１１と、ｘ，ｙ，α，βの異なるノズルでも実験した。それらの結果を、表１に示す。
【００２８】
【表１】
表１に示されるように、本実施の形態の実施例１においては、ｘ＝１５ｍｍ，ｙ＝１４ｍｍ，α＝０．３ｍｍ，β＝０．６ｍｍである。したがって、スリット２の全長（幅）は、１５＋１４×２＝４３（ｍｍ）となるが、塗布材料はスリット２から圧力が掛かった状態で吐出されるので、スリット２の幅よりもずっと拡がって塗布される。ここでは、全ての例において毎分７リットルの速さで吐出され、実施例１の場合の塗布幅は１００ｍｍとなっている。そして、図１（ｂ）に示されるように、重ね塗り部分ｐ２の幅（ラップ代）ｚが１０ｍｍの場合でも、２０ｍｍの場合でも、重ね塗り部分ｐ２の厚さの増加分は＋２５％であって、非常に少なく、フロア上に配置される部品やフロア上を通される配管等と干渉する恐れはない。
【００３０】
これに対して、従来のノズル１１においては、α，βとも０．９ｍｍ（＝γ）であり、塗布幅は実施例１と同じく１００ｍｍであるが、ラップ代ｚが１０ｍｍの場合でも、２０ｍｍの場合でも、重ね塗り部分の厚さの増加分は＋１５０％にも達し、フロア上に配置される部品やフロア上を通される配管等と干渉してしまう。したがって、実用に供することは困難である。
【００３１】
次に、実施例２においては、ｘ＝１９ｍｍ，ｙ＝１２ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さが実施例１に比べて長くなっている。それでも、塗布幅は実施例１と同じく１００ｍｍであり、ラップ代ｚが１０ｍｍの場合には重ね塗り部分の厚さの増加分は＋２５％で実施例１と同じである。ラップ代ｚが２０ｍｍの場合には、厚さの増加分は＋３５％でやや大きくなっているが、それでも小さい値を保っており実用上問題ない。
【００３２】
これに対して、比較例１においては、ｘ＝２０ｍｍ，ｙ＝１１．５ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さが実施例２に比べてさらに長くなっている。これによって、塗布幅は１００ｍｍで変わりなく、重ね塗り部分の厚さの増加分もラップ代ｚが１０ｍｍの場合には＋２５％で問題はないが、ラップ代ｚが２０ｍｍの場合には＋５０％と大きくなり過ぎている。
【００３３】
さらに、比較例２においては、ｘ＝１４ｍｍ，ｙ＝１４．５ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さが実施例１よりも１ｍｍ短くなっている。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚが１０ｍｍの場合には＋２５％で問題はないが、ラップ代ｚが２０ｍｍの場合には＋５０％と大きくなり過ぎている。また、塗布幅も９０ｍｍと狭くなっている。このように１回の塗布幅が所定の幅（本実施の形態では１００ｍｍ）よりも狭くなると、生産ラインにおいて定められたタクト時間内にフロアを完全に塗布しきることができなくなってしまい、実用上問題となる。
【００３４】
比較例３においては、ｘ＝１０ｍｍ，ｙ＝１６．５ｍｍであり、スリット２の中央部分２ｂの長さがさらに短くなっている。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚ＝１０ｍｍ，２０ｍｍいずれの場合にも＋２５％で問題はないが、塗布幅が８０ｍｍとさらに狭くなっており、定められたタクト時間内にフロアを完全に塗布しきることができず実用上問題となる。
【００３５】
以上、比較例１〜３においては、厚さα，βについては実施例１，２と同一として、幅方向の値ｘ，ｙを変えた場合について示している。これに対して、比較例４，５においては、幅方向の値ｘ，ｙについては実施例１と同一として、厚さα，βを変えた場合について示している。まず、比較例４においてはα＝０．４ｍｍ，β＝０．８ｍｍと、スリット２の厚さを実施例１よりも厚くしている。なお、αとβの比は同じで、βはαの２倍である。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚ＝１０ｍｍ，２０ｍｍいずれの場合にも＋２５％で問題はないが、塗布幅が８０ｍｍと狭くなっており、定められたタクト時間内にフロアを完全に塗布しきることができず実用上問題となる。
【００３６】
これに対して、比較例５においてはα＝０．２５ｍｍ，β＝０．５ｍｍと、スリット２の厚さを実施例１よりも薄くしている。なお、αとβの比は同じで、βはαの２倍である。これによって、重ね塗り部分の厚さの増加分はラップ代ｚ＝１０ｍｍ，２０ｍｍいずれの場合にも＋２５％で問題はないが、塗布幅が１２０ｍｍと広くなっている。このように塗布幅が広くなり過ぎると、フロアの端の塗り終わりの時点でフロアの端と塗布材料の端が一致せず、実用上問題となる。
【００３７】
このように、スリット２の寸法ｘ，ｙ，α，βの最適値は非常に微妙であり、特にｘの値は１ｍｍの違いで実用上問題が生じてくる。表１に示されるように、ｘの適切な値はスリット２の全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内である。
【００３８】
次に、本実施の形態の幅広スリットノズル１で隙間を作らずに塗布材料を塗布した場合と、従来のように隙間を作った場合とで、制振性を比較して図２を参照して説明する。図２に実線で示したのが本実施の形態の幅広スリットノズル１で隙間を作らずに塗布材料を塗布した場合の車両フロアの制振性を示す曲線である。図２に示されるように、表１の実施例１の条件で車両フロアに塗布材料を塗布した場合には、特に突出した周波数もなく良好な制振性を示す。これに対して、車両フロアの幅（Ｗ）方向に隙間を作った場合には、点線で示されるように３００Ｈｚ付近と４００〜５００Ｈｚ付近に振動の大きい部分が現れる。また、車両フロアの長さ（Ｌ）方向に隙間を作った場合には、一点鎖線で示されるように６００〜７５０Ｈｚ付近に振動の大きい部分が現れる。このように、制振性を向上させるには、塗布材料の間に隙間を作らない方が良いことが分かる。
【００３９】
以上、制振材の粘度は１．５Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）のものを使用した。
【００４０】
本実施の形態においては、幅広スリットノズル１を塗布材料を自動車のフロアに塗布するのに用いる場合について説明したが、ダストレス塗布状態を得るためのエアレス塗布工法を利用する分野であれば、適用することができる。例えば、自動車の耐チップ塗装、家・建物内塗装、列車、船舶等に用いることができる。
【００４１】
幅広スリットノズルのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても本実施の形態に限定されるものではない。
【００４２】
ところで、上記実施の形態では、幅広スリットノズル１として説明したが、本実施の形態は幅広スリットノズル１による塗装方法に特徴があり、塗装方法の発明として捉えることができる。
【００４３】
即ち、一方向のみに幅広のノズル両端２ａのスリット２の塗装方向に並行する幅を幅広のノズル中央部のスリット２の塗装方向に並行する幅βより小さくして、前記ノズル中央部にスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂを設け、前記ノズル中央部のスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分２ｂの両端から前記ノズル両端２ａまではスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した幅広スリットノズル１を用いて、前記スリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から、前記ノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りするものである。
【００４４】
したがって、スリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する範囲により、重ね塗りの塗料の厚みを決定するものであるから、部分的にせよ、重ね塗りの塗料の厚みが約２倍の厚みになることがなく、一重塗りに近い仕上げができる。また、重ね塗り幅の設定により、幅広スリットノズル１のノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にすることができ、その塗料の塗布厚を任意に仕上げることができる。
【００４５】
また、この幅広スリットノズル１による塗装方法は、重ね塗りした塗布部分が幅広スリットノズル１のノズル中央部のスリット２の塗装方向に並行する幅が一定の部分の箇所から吐出され、塗布された塗料の厚みにほぼ合致するように、幅広スリットノズル１相互の間隔を設定して重ね塗りするものである。したがって、重ね塗り部分として、その塗料の塗布厚を均一に仕上げることができる。また、幅広スリットノズル１のノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分の設定範囲の調整が容易である。
【００４６】
このように、本実施の形態の重ね塗り幅の設定は、幅広スリットノズル１のノズル両端２ａまでのスリット２の塗装方向に並行する幅が直線的に変化する領域の塗料の噴射量から重ね合わせ量を設定することにより、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にすることができ、その塗料の塗布厚を任意に仕上げることができる。
【００４７】
ところが、発明者等が塗料の粘度を変化させて種々の実験を行ない、次のような結果を得た。
【００４８】
図３は図１の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの概念に従って近似させた複数小孔ノズルの吐出面から見た正面図、図４は本発明の実施の形態２にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図である。なお、図中、上記実施の形態と同一番号または符号は同一または相当する構成部分を示すものであり、ここでは、重複する説明を省略する。
【００４９】
図３において、本実施の形態２は、吐出面側から見た正面図の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの概念に従って近似させた複数小孔ノズル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，・・・，５ｈ，５ｉ，５ｊが、同一径の小孔からなり塗装方向に直角な方向の幅の中央の間隔はｎピッチであり、両側の間隔はｍピッチとなっている。
【００５０】
ここで、塗料の加圧力を一定にして、塗料の粘度を変化させると、粘度の高い塗料では噴射角度ａの拡散となり、粘度の低い塗料では噴射角度ｂの広い拡散となる。複数小孔ノズル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，・・・，５ｈ，５ｉ，５ｊが噴射する塗料は、粘度の低い塗料では噴射角度ｂの広い拡散状態で、吐出口５ａと小孔ノズル５ｊが薄く塗布され、小孔ノズル５ｅ及び小孔ノズル５ｆで最も厚く塗布される。この厚みを補正するには、図４（ａ）に示すように、実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの吐出口５の形状を中央を狭くする必要がある。このとき、塗料塗布面の塗膜厚は、重ね塗りをする領域と重ね塗りしない領域を比較すると、重ね塗りしない領域ではほぼ均一な厚みとなり、重ね塗りする領域は、距離に対する塗膜厚の変化が所望の厚みの関係になり、平坦面の仕上げを行うことができる。
【００５１】
ところが、発明者等の実験では、塗料の加圧力及び塗料の粘度を変化させると、塗料の加圧力及び粘度によっては、重ね塗りする領域の距離に対する塗膜厚の変化とが所望の厚みになるように、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、吐出口６または吐出口７の形状を直線で近似させた曲線を含む曲線で形成することにより、重ね塗りしない領域ではほぼ均一な厚みとなり、重ね塗りする領域は、距離に対する塗膜厚の変化が所望の厚みの関係になり、平坦面の仕上げを行うことができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する塗料塗布面の塗膜厚を、重ね塗りをする領域と重ね塗りしない領域及び重ね塗りする領域の距離に対する塗膜厚の変化とが所望の厚みになるように幅広スリットノズルの吐出口の形状を形成したものであるから、塗料に対する加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定するものであるから、選択間違いのない塗装が可能となる。
【００５３】
また、前記塗布する塗料が粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上であるから、塗布する塗料の広がりが狭くなり、塗料ムラが生じやすくなるが、塗料の加圧力、流体抵抗、粘度等を考慮することなく、その塗装装置で塗装した結果から、その塗装を行なう吐出口の形状を決定できるから、塗料ムラが生じ難くなる。
【００５４】
そして、前記幅広スリットノズルは、塗布材料の吐出口が広い幅広スリットノズルであって、ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅をノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成したものである。
【００５５】
これによって、吐出口の両端からは塗布材料が薄く吐出され、中央部によるにしたがってだんだん塗布材料が厚く吐出される。そして、中央部においては塗布材料が一定の厚さで吐出される。したがって、次の列を塗布する際に、塗布材料の厚さが変化する部分同士が重なるように重ね塗りを行えば、中央部の厚さが一定の部分と重ね塗りした部分とがほぼ同じ厚さとなり、重ね塗りした部分が厚く突出することもなく、また隣り合った列の間に隙間がないので特定周波数において振動が大きくなり制振性が劣化することもない。
【００５６】
このようにして、端を重ねて塗布しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００５７】
請求項２の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１の構成において、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の長さが、前記スリット全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内であるものである。
【００５８】
これによって、請求項１に記載の効果に加えて、スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分とスリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さのバランスがとれて、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合を防止することができる。
【００５９】
このようにして、スリットの塗装方向に並行する幅が変化する部分の長さをノズル全体の長さに対して一定範囲とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００６０】
請求項３の発明にかかる幅広スリットノズルは、請求項１または請求項２に記載の構成において、前記ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅が前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅の約半分であるものである。
【００６１】
これによって、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、実験の結果、重ね塗り部分の幅が大きくても小さくても重ね塗り部分がほぼ平坦になって、重ね塗り部分の突出や凹みといった不具合が生ずることがなかった。
【００６２】
このようにして、ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅をノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅の約半分とすることによって、重ね塗り部分の幅が多少変化しても重ね塗り部分が殆ど盛り上がることがなく、隙間を作らずに塗布することができる幅広スリットノズルとなる。
【００６３】
請求項４の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、一方向のみに幅広のノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅を幅広のノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部にスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端まではスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した幅広スリットノズルを用いて、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から、前記ノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りするものである。
【００６４】
したがって、重ね塗りの際に塗料の厚みが部分的に約２倍の厚みになることが回避され、一重塗りに近い仕上げができる。殊に、重ね塗り部分は、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成された領域を使用するので、重ね塗り部分としては任意の厚み状態にして塗ることができる。
【００６５】
請求項５の発明にかかる幅広スリットノズルによる塗装方法は、前記重ね塗りした塗布部分が前記幅広スリットノズルの前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の箇所から吐出され、塗布された塗料の厚みにほぼ合致するように、前記幅広スリットノズル相互の間隔を設定して重ね塗りするものである。
【００６６】
したがって、請求項４の効果に加えて、重ね塗り部分として、その塗料の塗布厚を均一に仕上げることができる。また、幅広スリットノズルのノズル両端までのスリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成されているので、重ね塗り部分の設定範囲の調整が容易であり、その塗料の塗布厚をほぼ均一に仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）は本発明の実施の形態にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は本発明の実施の形態にかかる幅広スリットノズルを用いて塗布材料を重ね塗りした状態を示す斜視図である。
【図２】 図２は制振材の隙間の方向と振動が大きくなる振動数の関係を示す図である。
【図３】 図３は図１の実施の形態１にかかる幅広スリットノズルの概念に従って近似させた複数小孔ノズルの吐出面から見た正面図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態２にかかる幅広スリットノズルを吐出面から見た正面図である。
【図５】 図５（ａ）は従来のノズルを吐出面から見た正面図、（ｂ）は従来のノズルを用いて制振材の縁を重ねて塗布した場合を示す斜視図、（ｃ）は制振材の間に隙間を作って塗布した場合を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 幅広スリットノズル
２ スリット
２ｂ スリットの高さが一定の部分
α ノズル両端のスリットの高さ
β ノズル中央部のスリットの高さ
５，６，７ スリット
Claims (5)
- 制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルにおいて、
前記幅広のノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅を、前記幅広のノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅より小さくして、前記ノズル中央部に前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端までは前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するようにし、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から、前記ノズル両端までの前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により重ね塗りするように形成したことを特徴とする幅広スリットノズル。 - 前記ノズル中央部のスリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の長さが、前記スリット全体の長さの約３３％〜約４５％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の幅広スリットノズル。
- 前記ノズル両端のスリットの塗装方向に並行する幅が前記ノズル中央部のスリットの高さの約半分であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の幅広スリットノズル。
- 制振材をエアレス塗布する塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、粘度０．１Ｐa・ｓ/２０℃（せん断速度９４００ｓ-1）以上の塗布材料の吐出口を二次元方向に幅を設定して塗布する幅広スリットノズルによる塗装方法において、
塗装方向に並行する幅を狭く、塗装方向に直角な方向の幅を幅広として、前記ノズル中央部に前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分を設け、前記ノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の両端から前記ノズル両端までは前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成してなる幅広スリットノズルを用いて、前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定の部分の両端から、前記ノズル両端までの前記スリットの塗装方向に並行する幅が直線的に変化するように形成した箇所から吐出される塗料により、重ね塗りすることを特徴とする幅広スリットノズルによる塗装方法。 - 前記重ね塗りする部分は、前記幅広スリットノズルの前記ノズル中央部の前記スリットの塗装方向に並行する幅が一定または狭くした部分の箇所から吐出される塗料の厚みにほぼ合致するように、前記幅広スリットノズル相互の間隔を設定して重ね塗りすることを特徴とする請求項４に記載の幅広スリットノズルによる塗装方法。
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