JPH0275363A - 分布制御式スプレーノズル並びに該スプレーノズルを用いたスプレー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１缶の内面塗装等に使用する塗料噴霧用の分布
制御式スプレーノズル、並びに該スプレーノズルを用い
たスプレー装置、及びそれにより得られた塗膜分布を有
する２ピース缶に関する。

（従来の技術）′ 製缶工程において、缶は内容物による腐食を防止するた
めに内面塗装を行っている。該内面塗装は、２ピース缶
の場合、ターレットに横倒し状に保持されて一定速度で
回転している缶の内面に向けて、外側の固定位置に保持
されているスプレーノズルにより塗料を噴霧して行って
いる。該スプレー装置のスプレーノズルは１缶胴内面が
ほぼ−様な塗膜厚さになるような噴震パターンを有する
ことが要求され、従来、先端がドーム状の盲部状孔のド
ーム状先端部に、前方が拡開する舟形又はほぼ三角錐状
の切欠きを形成して、その稜線と筒状孔と交叉する部分
に舟形状または二等辺三角形状のオリフィスを形成した
ものが知られている（特開昭５０−７０９１５号公報、
実公昭５５−３７２４８号公報）。

これら、従来のノズルによる塗料の分布曲線（ノズルの
長手軸線を水平に向けて直立した波形紙に対し塗料を短
時間に噴霧することにより得られる）は、第８図に示す
ように、多少の変化はあるが大体において最大流量点Ｐ
がノズル長手軸線の一方端近傍にある。該最大流量点Ｐ
の側が罐胴のボトム側になるように、ノズルの位置を設
定することにより、缶内面を均一な厚さに塗装しようと
するものである。しかしながら、実際の塗装において、
該従来のノズルによって均一な厚さの塗膜を得ることは
不可能であり、一般には、第９図に示すように、１ノズ
ル２１で缶内面全体を同時に塗装する場合、缶胴部の塗
膜厚さの分布は、第１０図に示すように、缶開口部近傍
域Ａと底端部近傍域Ｃの塗膜厚さが薄くなり、均一に塗
布することができない。そのため、従来、第１１図に示
すように、缶底部と胴部を別々のノズル２１，２３で噴
霧する、所謂２噴霧ガン方式が採用されている。しかし
、その場合でも開口部近傍域Ａまで均一な塗膜厚さを得
ることができない。これら従来の塗装方法で得られた缶
胴の塗膜厚さは、１噴霧ガンの場合は第１０図のように
、開口部近傍域と底部域が約１．５μｍその中間域Ｂが
３〜４μｍ、２噴霧ガン方式の場合は開口部近傍域Ａが
約１゜５μｍ、その他Ｂ、′Ｃ域が３〜４μｍになって
いって、開口部近傍域の塗膜が他の部分と比較して薄く
なっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、製缶工程において、缶内面塗装の後、缶蓋を
巻締めるために開口端部にフランジ加工を行うし、ネッ
クイン缶の場合は、さらにネッキング加工を行っている
。これらの加工は、缶開口部近傍域 加工行うため、該個所の塗膜が剥がれたり、傷付いたり
し易くなる。しかしながら、前記従来のノズルで塗装を
行った缶（特に２ピース缶）は、前記のようにトリム部
以外は腐食を防止するに十分な塗膜厚さを有していても
、トリム部の塗膜が薄くなっているため、トリム部の塗
膜がこれらの加工に十分耐え切れず、その部での塗膜破
壊が生じて、腐食が発生することがある。そのため、従
来、これらの加工に耐えつる塗膜厚さを得るためには、
塗料の噴霧量を多くして全体の塗膜厚さを厚くすると共
に、１へリム部が塗膜の分布曲線のなるべく内方に位置
するようにして、ノズルの方向を調節しなければならな
い。その結果、トリム部以外は必要以上に余分な塗料が
塗布されることになり、塗料を多く消費すると同時に、
ノズルから噴震された塗料が第９図及び第１１図に示す
ように、オーバスプレー域Ｅが広くなり、塗料が借間口
端部外に噴霧する量が増大し、塗料が無駄になる。しか
も、その塗料が装置本体に付着して装置を汚す等の欠点
があった。その上、それにより得られた従来の罐は、ト
リム部の十分な塗膜厚さが得られず、その個所から腐食
する現象が起こる等の問題点があった。

本発明は、上記実情に鑑み創案されたものであって、ト
リム部の塗膜厚さを他の個所よりも厚くすることができ
、他の個所を必要最低限の塗膜厚さを確保し、かつ塗料
を無駄なく効率的にスプレーできるスプレーノズルとス
プレー装置、及びトリム部での塗膜破壊が発生すること
のない缶を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために１本発明者はノズルの形状に
ついて種々研究した結果、缶胴内側壁の塗膜厚さの分布
が、トリム部を他の部分より厚くなるような分布曲線を
持つノズル形状を見出して、本発明に到達したものであ
る。

即ち、ノズル本体に先端がドーム状盲端になっていて後
端が開放状態になっているノズル孔を形成すると共に、
前方へ拡開する舟形状又は三角錐状切り欠けを前記ドー
ム状盲端に交差させて、舟形状若しくはほぼ２等辺三角
形状のオリフィス型噴出口を形成し、該オリフィスの両
端部近傍に円弧状の切り欠け部を設けることによって、
上記問照点を解決した。

また、さらに上記のノズルと、該スプレーノズルの噴出
口面積の１／２〜２倍の開口面積のプレオリフィスを有
するリストリクタ−とを組み合わせて、噴霧ガン本体の
先端に取り付けることによって、より理想的な分布曲線
を有するスプレー装置が得られた。

さらに、上記ノズルを使用して得る２ピース缶の缶胴内
側壁の塗膜厚さが、トリム部が３〜５μｍ、その他の部
分が２〜３μ膳になるように塗料が施さすことによって
、トリム部の塗膜破壊もない２ピース缶を得ることがで
きる。

（作用） 上記構成のノズルによって、基本形状が第４図に示すよ
うな分布曲線が得られた。同図から明らかなように、ノ
ズル長手軸線方向の一方端直近に最大流量域を確保しな
がら、他方の端部域も従来のように急激な減少を伴わず
、端部域から直ぐに一定流量Ｑを確保している。このよ
うな分布曲線が得られる理由は、最大流量域が噴出口の
三角形底辺部近傍に形成された切り欠け部８，８に、他
方の端部域の流量Ｑは他方の切り欠け７，７に起因して
いる（第２図参照）。また、リストリクタ−と組合せた
場合は、第５図に示すよう、上記の特性を維持しながら
最大流量域がより底部側に鋭角的に出る塗料分布曲線が
得られた。従って、これらの分布曲線を有する分布制御
式スプレーノズルにより２ピースの内面塗装を行うと、
罐開口部から直ぐに一定流量の塗料が噴霧されるため、
ノズルの噴射口から近いトリム部には多量の塗料が噴霧
されることになり、トリム部の塗膜が他の部分より厚く
なり、目的とする塗膜形成が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１〜２図は、本発明にかかるスプレーノズル１の実施
例を示し、ノズル本体２に基端が開放し。

他端がドーム状の盲端３になっているほぼ円筒状のノズ
ル孔４を形成すると共に、前方へ拡開する三角錐状切り
欠け５を前記ドーム状盲端３に交差させて、頂点９．１
０．１１がノズル孔３の内周円上にほぼ位置するような
ほぼ２等辺三角形若しくはほぼ舟形のオリフィス型噴出
口６が形成されている。さらに、該オリフィスの２等辺
の両端部近傍に円弧状の切り欠け部７．７及び８．８を
形成してなる。これらの切り欠け部は、ノズル孔３の内
方より、テーパー付きニードルによるラッピング加工や
放電加工等適宜の手段により形成することができるが、
噴出口６０３つの隅角部９，１０．１１を残して形成す
ることが、噴霧パターンの両端に出現し易いテールの発
生を防止する上で重要である。

本実施例のスプレーノズル１は以上の構成よりなり、該
ノズルは噴霧ガン本体の先端に、ノズルアダプターによ
り取付で使用されるが、テールの発生をより確実に防止
するためには、ノズル上流にプレオリフィスを設けるの
が良い、第３図はプレオリイスを有するリストリクタ−
を設けて噴霧噴霧ガンに装着した状態を示している０図
中、１２がリストリクタ−であり、中央部にプレオリフ
ィス１３が形成されている。該プレオリフィス１３の開
口面積は、ノズルの噴出口６と同程度が望ましいが、そ
の１７２〜２倍の範囲であれば、テール防止の効果をあ
げることができる。１４は噴霧ガン本体、１５は噴霧ガ
ン本体にスプレーノズル１及びリストリクタ−１２を取
付けるためのノズルアダプターであり、ノズルケース１
６及びリテーリングナット１７から構成されている。

以上のように構成された上記実施例のノズルを使用して
、塗料圧力２０ｋｇ／ｄ、噴震距離２００ｍ＋で、前記
の方法で塗料分布曲線を求めたら、第４図に示すような
形状のものが得られた。また、前記リストリクタ−を設
けた場合の塗料分布曲線は第５図に示すような結果が得
られた。これらの図から明らかなように、本実施例のノ
ズルによると第８図に示す従来のものと比べて、特に最
大流量域と反対側の端部近傍でも直ぐに流量が増大して
いるのが特徴である。

そして、該ノズルを缶胴内側壁塗布用として他の缶胴ボ
トム塗布用ノズルと組合せて、２ピース缶に缶内面塗料
を、塗料圧力２０ｋｇ／ａ＃、塗料温度４０〜５０℃、
噴霧時間８０〜９０！Ｉｓ、缶回転速度１８００〜２０
０　Ｏｒｐｍで第６図に示す様にして噴霧した結果、缶
胴塗膜厚さは第７図に示すような分布になった。なお、
これらの図における塗膜厚さは実際より誇張して描かれ
ている。該図から明らかなように、トリム部がほぼ３〜
５μｍ、その他の部分が２〜３μｍになり、トリム部以
外の部分は従来よりも薄く、トリム部は従来より厚くな
っている。その結果、缶のフランジ加工やネッキング加
工にも十分耐える塗膜厚さを得ることができ、これらの
加工による塗膜破壊は発見されなかった。又、本発明の
ノズルは上記のような分布曲線を有しているので、第６
図に示すように、オーバースプレー域が従来のものと比
べて非常に小さくなり、その分塗料の無駄がなくなると
共に、機械を汚す割合が少なくなった。

（効果） 本発明は、以上のような構成からなり、次のような格別
の効果を奏するものである。

本発明のスプレーノズルによれば、罐胴の衝撃を受けや
すいトリム部の塗膜を厚くシ、他の部分を薄くすること
ができるとと共に、オーバースプレーが少ないので、従
来よりも飛薙的に塗料を節約することができる。そして
、オーバースプレーが少ないので、装置を塗料で汚すの
も少なくなる。

また、リストリクタ−と組み合わせて用いることによっ
て、テールの発生をより確実に防止することができ、罐
底部近傍域もより均一な塗膜厚さを確保することができ
る。

さらに、それにより得られた罐は、トリム部に十分な塗
膜厚さが得られるので、ネッキング加工等によっても、
塗膜破壊が発生することがなく、内容物の保護に優れた
罐が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスプレーノズルの実施例の要部側
断面図、第２図はその正面図、第３図はスプレー装置の
側断面図、第４図は第１図のスプレーノズルの塗料分布
曲線図、第５図は第３図の装置による塗料分布曲線図、
第６図は２ピース罐に本発明のノズルにより噴霧する状
態図、第７図はそれにより得られた罐胴の塗膜状態を示
す概念図、第８図は従来のスプレーノズルの塗料分布曲
線図、第９図は従来のスプレーノズルによる１噴霧ガン
方式で２ピース罐の内面を塗装する状態図、第１０図は
第９図の方法で得られた罐胴の塗膜状態を示す概念図、
第１１図は従来のスプレーノズルによる２噴霧ガン方式
で２ピース罐の内面を塗装する状態図、第１２図は第１
１図の方法で得られた罐胴の塗膜状態を示す概念図であ
る。 １ニスプレーノズル　　２：ノズル本体３：盲端　　４
：ノズル孔　　５：三角錐状切り欠け　　６：噴出口　
　７．８：切り欠け部９〜１１：隅角部　　１２：リス
トリクタ−１３ニブレオリフイス　　１４：噴震ガン本
体１５：ノズルアダプター 特許出願人　　東洋製罐株式会社 （他１名） 出願人代理人　弁理士　佐藤文男 （他２名） 第　　　１　　　図 第　　　２　　　図 第　　　３　　　図 第　　　４　　　図　　　　　　　　　　　　　第　　
　５　　　図第６図 第８図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　　（ｃ
）（ｄ）　　　　　　　　　　Ｃｅ） 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ノズル本体に先端がドーム状盲端になっていて後端
   が開放状態になっているノズル孔を形成すると共に、前
   方へ拡開する三角錐状又は舟形状切り欠けを前記ドーム
   状盲端に交差させて、ほぼ２等辺三角形若しくはほぼ舟
   形のオリフィス型噴出口を形成し、該オリフィスの両端
   部近傍に円弧状の切り欠け部を設けたことを特徴とする
   分布制御式スプレーノズル。 ２）噴霧ガン先端に、前記スプレーノズルの噴出口面積
   の１／２〜２倍の開口面積のプレオリフィスを有するリ
   ストリクターを介して、請求項１記載のスプレーノズル
   を取付けたことを特徴とするスプレー装置。 ３）缶胴内側壁の塗膜厚さが、トリム部が３〜５μｍ、
   その他の部分が２〜３μｍであることを特徴とする２ピ
   ース缶。