JPH0422452A - ベル型回転霧化頭 - 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〕 本発明は静電塗装装置に用いて好適なベル型回転霧化頭
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、静電塗装に用いる塗料には、大きく分けて電気
抵抗の比較的大きな溶剤系塗料（油性塗料）と、電気抵
抗値の比較的小さな水系塗料（水性塗料）とがあり、さ
らにこれら溶剤系塗料、水系塗料に金属粉末を分散させ
たメタリック系塗料があり、このメタリック系塗料は水
系塗料と同様に電気抵抗値は比較的小さいものとなって
いる。

このように、塗料はその種類に応じて抵抗値が異なるも
のであるから、高電圧の印加方法も塗料の種類に応じて
異なっている。

即ち、危険防止の観点から塗料供給管路、塗料タンク、
色替弁装置等はアースに接続して使用するが、溶剤系塗
料は比較的大きな抵抗を有しているから、回転霧化頭に
高電圧を直接印加しても、該回転霧化頭が塗料供給管路
を介してアース電位となってしまう恐れがない。従って
、溶剤系塗料に使用する静電塗装装置は、回転霧化頭に
直接高電圧を印加し、塗料粒子に直接帯電するようにな
っている。

一方、水系塗料および溶剤系、水系のメタリック塗料Ｃ
以下、メタリック系塗料という）は電気抵抗値が小さい
ので、回転霧化頭に高電圧を直接印加した場合には、塗
料供給管路内の塗料を介して回転霧化頭がアース電位に
短絡してしまい、塗料粒子を帯電させることができない
。そこで、水系塗料およびメタリック塗料の場合には、
回転霧化頭よりも径方向外側位亘に複数個の外部電極を
設け、該外部電極に高電圧を印加し、該外部電極の前方
側にコロナ放電領域を形成することにより、回転霧化頭
から噴霧された塗料粒子を間接帯電させるようになって
いる。

そして、このような方法で帯電された塗料粒子は、直接
帯電方式では回転霧化頭とアースに接続された被塗物と
の間の電気力線に沿って、または間接帯電方式では外部
電極と被塗物との間の電気力線に沿って飛行して該被塗
物に塗着せしめるようになっている。

一方、回転噴震装置の回転霧化頭は、エアモータ等によ
って高速回転せしめられることによって、放出端縁から
噴霧される塗料粒子を微粒化させるもので、微粒化を促
進するために従来から種々の提案がなされているが、本
出願人は先に特公昭５５−４１８２５号公報等により、
放出端縁の内周面側に全周にわたって多数個のＶ字状凹
溝を形成してなる回転霧化頭を提案している。

そこで、以下本出願人は先に提案したものと同様に、放
出端縁の内周面側の凹溝を有する形式のベル型回転霧化
頭について、第７図ないし第１０図に基づいて説明する
。

図中、１は塗装装置の本体をなすケーシングを示し、該
ケーシングｌ内には回転軸２を高速回転せしめるエアモ
ータ、エア軸受、塗料弁等（いずれも図示せず）を内蔵
するようになっている。そして、前記回転軸２の先端側
には後述のベル型回転霧化頭４が取付けられていると共
に、前記回転軸２には該回転霧化頭４に塗料を供給する
塗料供給管３が挿通されている。

４はベル型回転霧化頭を示し、５は該回転霧化頭４の本
体をなす霧化頭本体で、該霧化頭本体５の外周面５Ａは
筒状ないしカップ状を形成している。一方、前記霧化頭
本体５の内周面側は、軸方向中間に設けたリム５Ｂを挟
んで軸方向−側が雌ねじを有する回転軸２への取付部５
Ｃとなり、軸方向他側が朝顔状に拡開する塗料平滑化面
５Ｄとなり、該平滑化面５Ｄの先端は円弧状に形成され
た放出端縁５Ｅとなり、かつ前記平滑化面５Ｄの途中に
はハブ部材取付溝５Ｆが形成されている。

そして、前記霧化頭本体５は取付部５Ｃの雌ねじを介し
て回転軸２の先端側に取付けられ、この取付は状態にお
いては、塗料供給管３の先端はリム５Ｂよりもわずかに
突出した位置に延在するようになっている。さらに、６
は放出端縁５Ｅ内周側には全周に亘って刻設されたＶ字
状凹溝を示し、該各Ｖ字状凹溝６は塗料の微粒化を容易
ならしめるようにイ乍用する。

７はほぼ円板状に形成され、霧化頭本体５のハブ部材取
付溝５Ｆに嵌着されたハブ部材を示し、該ハブ部材７の
一側面は塗料供給管３からの塗料が吐出、供給される凸
円錐状の塗料供給面７Ａとなり、該塗料供給面７Ａの軸
中心部には塗料供給管３の先端と対面した円錐状凸部７
Ｂが突設され、塗料供給管３から供給された塗料が該円
錐状凸部７Ｂに沿って拡流しやすいように形成されてい
る。一方、前記ハブ部材７の他側は平坦な前面７Ｃとな
っている。

８．８．・・・はハブ部材７の周辺部に全周にわたって
多数個穿設された塗料流出穴で、該各塗料流出穴８は平
滑化面５Ｄに接して該平滑化面５Ｄの前後を連通ずるよ
うになっている。

このように構成されるベル型回転霧化頭４を前述の静電
塗装装置に用いることにより、ケーシング１内のエアモ
ータによって回転霧化頭４を高速回転させると共に、溶
剤系塗料のような直接帯電方式では回転霧化頭４に高電
圧を印加し、水系塗料やメタリック系塗料のような間接
帯電方式では外部電極に高電圧を印加し、塗料を塗料供
給管３を介して回転霧化頭本体５内に設けられたハブ部
材７の円錐状凸部７Ｂに向けて吐出される。この円錐状
凸部７Ｂに供給された塗料は回転霧化頭４の高速回転に
よって、塗料供給面７Ａに向けて半径方向に拡流され、
多数の塗料流出穴８を通過して塗料平滑化面５Ｄを放出
端縁５Ｅに向は流れ、■字状凹溝６から微粒化して噴霧
される。この噴霧された塗料粒子は各帯電方式により帯
電され、この帯電塗料粒子は電気力線に沿って飛行し、
被塗物に塗着するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上述した従来技術の回転霧化頭４は、溶剤系塗
料、水系塗料およびメタリック系塗料について用いてい
る。

然るに、メタリック塗料の場合には、その材料が、樹脂
、金属粉末（Ａβ粉末）、ピグメント（顔料）、シンナ
（水系塗料の場合には、有機溶剤約１０％、水約９０％
）等から構成され、金属粉末は粒子径が大きいため回転
霧化頭４のＶ字状凹溝６の溝内に詰るように溜ってしま
うことがある。

このために、第１０図に示すように回転霧化頭４のＶ字
状凹溝６から塗料が回転霧化頭４の遠心力とＶ字状凹溝
６によって液系９となって噴霧され、微粒化されていく
過程で、■字状凹溝６に詰って金属粉末等の粒径の大き
い粒子が当該ｖ字状凹溝６から剥離され、時折大きな剥
離塊ｌｏとなって微粒化されずに噴き出すことがある（
以下、これをスピットという）。この場合には、剥離塊
１０はそのまま被塗物に塗着され、塗装面にぶつぶつが
生じ、塗装面の肌を荒すという問題点がある。

このような問題点を解決するには、メタリック系塗料に
ついてはＶ字状凹溝６の存在しない通常の回転霧化頭を
用いればよいが、この場合には一つの塗装ラインに溶剤
系塗料用、水系塗料用、メタリック系塗料用の３種類の
静電塗装装置を取揃えておく必要があり、設備費が高価
になってしまうというような問題点がある。

また凹溝の存在しない回転霧化頭を使用する場合には、
液系９に気泡が巻込まれ、被塗物に塗着した塗膜内に気
泡が発生し、表面の仕上りが悪くなるという問題点があ
る。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、メタリック系塗料を用いた場合でスピットを生じ
させないようにして、均一に塗料を微粒化させ、被塗物
の塗装面を奇麗に仕上げることのできるようにすると共
に、水系塗料用とメタリック系塗料用とに共用できるよ
うにしたベル型回転霧化頭を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明が採用する構成の特
徴は、回転霧化頭本体の放出端縁に、その外周面側に位
置して全周に亘って複数個の凹溝を設けたことにある。

この場合、前記各凹溝は、放出端縁の先端を通る中心軸
線と平行な線に対して９０度未満の傾斜凹溝として形成
することが望ましい。

さらに、前記放出端縁を円弧状に形成だ場合でも、前記
各凹溝は当該円弧状放出端縁の先端を通る中心軸線と平
行な線に対して９０度未満の傾斜凹溝として形成するこ
とが望ましい。

さらに、前記各凹溝はＶ字状凹溝またはＵ字状溝として
形成しつる。

［作用］ 上記構成により、メタリック系塗料を用いた場合でも、
凹溝の開口部が霧化頭本体の外面側に臨んでいるため、
粒子の大きな金属粉末も回転霧化頭の高速回転による遠
心力によって、凹溝内に溜ることなく放出されるため、
全ての塗料粒子を微粒化することができ、被塗物の塗装
面の肌を奇麗に仕上げることができると共に、外部電極
方式として、水系塗料用と共用することができる。

［実施例１ 以下、本発明の実施例を第１図ないし第５図に示し、説
明する。なお、前述した従来技術と同一構成要素には同
一符号を付し、その説明を省略する。

まず、第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示
す。

図中、２１は本実施例に用いるベル型回転霧化頭を示し
、２２は該回転霧化頭２１の本体をなす回転霧化頭本体
で、該霧化頭本体２２は前述した従来技術の霧化頭本体
５とほぼ同様に形成され、該霧化頭本体２２の外周面２
２Ａは筒状ないしカップ状をなし、前記霧化頭本体２２
の内周面側は、軸方向中間に設けたリム２２Ｂを挟んで
軸方向−側が前記回転軸２の取付部２２Ｃとなり、軸方
向他側が朝顔状に拡開する塗料平滑化面２２Ｄとなり、
該平滑化面２２Ｄの先端側は円弧状に形成された放出端
縁２２Ｅとなり、かつ該平滑化面２２Ｄの途中にはハブ
部材取付７ｆＩ　２２　Ｆが形成されている。そして、
前記霧化頭本体２２は従来技術の霧化頭本体５と同様に
回転軸２の先端に取付部２２Ｃの雌ねじを介して取付け
られている。

２３はほぼ円板状に形成され、霧化頭本体２２のハブ部
材取付溝２２Ｆに嵌着されたハブ部材を示し、該ハブ部
材２３の一側面は塗料が吐出、供給される凸円錐状の塗
料供給面２３Ａとなり、該塗料供給面２３Ａの軸中心部
には円錐状凸部２３Ｂが突設され、供給された塗料が該
円錐状凸部２３Ｂに沿って拡流しやすいように形成され
ている。一方、前記ハブ部材２３の他側は前面２３Ｃと
なっている。

２４．２４．・・・はハブ部材２３の周辺部に全周にわ
たって多数個穿設された塗料流出穴で、該各塗料流出穴
２４は平滑化面２２Ｄに接して該平滑化面２２Ｄの前後
を連通ずるようになっている。

なお、前述の構成は従来技術のものと格別変わるところ
がない。

さらに、２５は霧化頭本体２２の放出端縁２２Ｅから外
周面２２Ａ側に位置して全周に亘って刻設された凹溝と
しての傾斜Ｖ字状凹溝な示し、該各傾斜Ｖ字状凹満２５
は放出端縁２２Ｅを通り回転霧化頭２１の中心軸線に平
行な線Ｘ−Ｘに対して９０度未満の傾斜角θを有し、該
各傾斜Ｖ字状凹溝２５は、当該回転霧化頭２１を高速回
転することにより、塗料粒子の噴霧化を促進するように
なっている。

本実施例によるベル型回転霧化頭２１はこのように構成
されるが、この回転霧化頭２１を用いて静電塗装装置と
して構成した場合の基本的な作用については、従来技術
のものと殆ど変わるところがないので、その説明を省略
するものとする。

然るに、本実施例の回転霧化頭２１は、その霧化頭本体
２２の放出端縁２２Ｅの外周に傾斜Ｖ字状凹溝２５を全
周にわたって刻設することにより、第４図に示す如（の
微粒化を行うことができる。即ち、塗料平滑化面２２Ｄ
に沿って展延された塗料Ｔが各傾斜Ｖ字状凹溝２５内に
流れ込み、該各傾斜Ｖ字状凹溝２５において、塗料粒子
の大きさ（重さ）の違いによって生じる遠心力の相違に
より、塗料粒子のうち小さい（軽い）粒子Ｔは傾斜ｖ字
状凹溝２５の先端側（放出端縁２２Ｅ）から噴霧され、
塗料粒子の大きい（重い）粒子Ｔ２は傾斜Ｖ字状凹溝２
５（外周面２２Ａ）の外側から噴霧されるようになり、
メタリック系塗料においても塗料粒子の微粒化を確実に
行うことができる。

かくして、傾斜Ｖ字状凹溝２５を外周面２２Ａ側に設け
ることにより、従来問題となっていたメタリック系塗料
の金属粒子等の大きな粒子Ｔ２がＶ字状口／Ｉｌ！６内
の詰るのを防止し、確実に微粒化することができ、スピ
ットの発生を効果的に防止できる。この結果、被塗物の
塗装面の肌荒れを確実に防ぐことができ、塗装面の肌を
奇麗にすることができる。

さらに、前記傾斜Ｖ字状凹溝２５を有する回転霧化頭２
】を静電塗装装置に用いる場合において、現在使用され
ている溶剤系塗料、水系塗料およびメタリック塗料のい
ずれの塗料材料に対しても、効果的に微粒化を行うこと
ができ、どの塗料に対しても被塗物の塗装面を確実に奇
麗に仕上げることができ、１種類の回転霧化頭２１によ
り適応することができる。

この結果、間接帯電方式である水系塗料とメタリック系
塗料を同一の静電塗装装置に適用することができ、塗装
ラインのコスト低減を図ることができる。

次に、第５図、第６図に本発明の第２．第３の実施例を
示す。なお、第１の実施例と同一の構成要素には同一の
符号を付し、その説明を省略するものとする。

第５図に示す第２の実施例では傾斜Ｖ字状凹溝３１の溝
底が霧化頭本体２２の塗料円滑化面２２Ｄの最外径部ま
で入り込むように形成したことにある。

また、第６図に示す第３の実施例では傾斜Ｖ字状凹溝４
１を放出端縁２２Ｅよりも外周面２２Ａ側に形成したこ
とにある。

このように構成される第２．第３の実施例にあっても、
前述した第１の実施例と同様に塗料粒子の大きさ（重さ
）の相違によって生じる遠心力の違いにより、塗料粒子
のうち小さい（軽い）粒子は放出端縁２２Ｅ側から噴霧
され、粒子の大きい（重い）粒子は傾斜Ｖ字状凹溝３１
．４１側から噴霧されるようになる。この結果、前述の
第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、前記各実施例では、霧化頭本体２２の放出端縁２
２Ｅを円弧状に形成した場合について説明したが、放出
端縁２２Ｅは円弧状に限らず、方形状、または鋭角状に
形成してもよいことは勿論である。

さらに、前記各実施例では、凹溝に傾斜Ｖ字状凹溝２５
．３１．４１を用いた場合について説明したが、■字状
凹溝に限らず、Ｕ字状凹溝に形成してもよいものである
。

［発明の効果］ 本発明によるベル型回転霧化頭は以上詳述した如くで、
回転霧化頭本体の放出端縁に、該回転霧化頭本体の外周
面側に位置して全周に亘って複数個の傾斜凹溝を設け、
さらに、該各傾斜凹溝の傾斜を放出端縁な通り回転霧化
頭本体の中心軸線に平行な線に対して９０度未満に傾斜
させて形成することにより、塗料の種類による塗料粒子
の大きさに拘らず、回転霧化頭の高速回転による塗料の
微粒化を確実に行うことができ、特に、粒子の大きい金
属粉末の含まれるメタリック系塗料においても効果的に
微粒化して、塗料を噴霧することができ、被塗物の塗装
面を確実に奇麗に仕上げることができ、さらに、間接帯
電方式として水系塗料用とメタリック系塗料用の静電塗
装装置を共用でき、塗装ラインのコス）〜低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例に係り、第
１図は回転霧化頭の正面図、第２図は回転霧化頭を側面
からみた半断面図、第３図は回転霧化頭の放出端縁な示
す第２図中のａ部拡大図、第４図は回転霧化頭の塗料の
微粒化状態を示す第３図と同様の拡大図、第５図は第２
の実施例による回転霧化頭の放出端縁を示す第３図と同
様の拡大図、第６図は同じく第３の実施例による回転霧
化頭の放出端縁な示す第４図と同様の拡大図、第７図な
いし第１０図は従来技術に係り、第７図は従来技術によ
る回転霧化頭を用いた静電塗装装置の構成図、第８図は
回転霧化頭の縦断面図、第９図は回転霧化頭の正面図、
第１０図は放出端縁からの液系の噴霧状態を示す第８図
中のｂ部拡大図である。 ２１・・・ベル型回転霧化頭、２２・・・回転霧化頭本
体、２２Ａ・・・外周面、２２Ｄ・・・塗料平滑化面、
２２Ｅ・・・放出端縁、２５，３１．４１・・・傾斜Ｖ
字状凹溝、θ・・・傾斜角。 特許出願人　　ランズバーグ・ゲマ 株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周面側が筒状ないしカップ状をなし、内周面側
   に塗料平滑化面が形成されたベル型の回転霧化頭本体を
   備え、該回転霧化頭本体を高速回転させた状態で、供給
   された塗料を前記塗料平滑化面を介して先端の放出端縁
   から前方の被塗物に噴霧するようにしてなるベル型回転
   霧化頭において、前記回転霧化頭本体の放出端縁には、
   その外周面側に位置して全周に亘って複数個の凹溝を設
   けたことを特徴とするベル型回転霧化頭。
2. （２）前記各凹溝は、放出端縁の先端を通る中心軸線と
   平行な線に対して９０度未満の傾斜凹溝として形成して
   なる特許請求の範囲（１）項記載のベル型回転霧化頭。
3. （３）前記放出端縁を円弧状に形成し、前記各凹溝は当
   該円弧状放出端縁の先端を通る中心軸線と平行な線に対
   して９０度未満の傾斜凹溝として形成してなる特許請求
   の範囲（１）項記載のベル型回転霧化頭。
4. （４）前記各凹溝はＶ字状溝またはＵ字状溝として形成
   してなる特許請求の範囲（１）項記載のベル型回転霧化
   頭。