JPS5870852A - 静電塗装用高速回転霧化カツプ - 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】 本発明は、静電塗装用高速回転霧化カップに関し、より
詳細には高粘度の液体塗料を大きな吐出速度で霧化させ
る場合にも、塗料の霧化が微細な粒径でしかも気泡の抱
き込楡しに可能となる静電塗装用の霧化カップに関する
。

従来、液体塗料を静電的に霧化する方法として、回転体
の内周面に沿って液体塗料を薄膜状に供給し、該回転体
の円周状端縁に設けられたナイフ状先端から塗料ｔｌ−
霧化させて吐出する方法が知られている。

この静電霧化手段においては、液体塗料の粘度が比較的
低く、また回転体の回転速度が毎分当り数百乃至数千回
転のように低い場合、乃至は塗料の吐出蓋が比較的少な
い場合には、形成される塗料の霧は満足すべき状態を示
すとしても、液体塗料の粘良が比数的高い場合や、回転
体の回転速度を上けて塗料の吐出音を増加させた場合に
は、塗料がナイフ状先端を不規則な液膜状となって離れ
る傾向があり、その結果として形成される塗料の霧は空
気を包蔵し、被塗装物品上に形成される嫌膜は泡を含ん
だものとなるという欠点を生じる。

一方、液体塗料中の浴剤を減少させて可及的に高粘度の
形で使用することは、溶剤コストの節約、塗膜焼石コス
トの節約、空気公害の防止、塗装処理の迅速化等の見地
から大いに望ましいことである。

従来、高粘度の液体塗料を使用し、且つ霧化用回転体の
回転速度を高めた場合におゆる窒気泡抱き込みのｒＩＪ
：Ｊ題を解消するための提案も既になされており、例え
ば特公昭５５−４１８２５号公報には、回転霧化装置の
ナイフェツジ状断面を有する円環状放出端縁に向けて液
体艙料を薄いフィルム状流れとして供給するに際し、前
記回転霧化装置の塗料を導く表面の周縁部に、流れの進
行方向に延びてその外端が端縁に達する多数の浅い凹溝
を設けることによって、前記塗料を多数の分岐流に分割
して、円環状放出端縁に供給することが開示壊れている
、。

この公知方法にニオ１ば、塗料液体の時間当りの吐出量
が比較的低い場合には、放出端１ｉｉｋを越えて外方に
延びる液膜の形成が抑制されるとしても、この吐出量が
比較的大きい場合には、霧滴の粒径が大となったり、或
いは気泡の抱き込みを生じ易いという問題を生じる。

従って、本発明の目的は、高粘度の液体ｉ料を単位時間
当り大きな吐出速度で霧化させる場合にも、塗料の霧化
が微細な粒径でしかも気泡叫の抱き込みなしに可能とな
る静電塗装用高速回転霧化カップを提供するにある。

本発明の他の目的は、従来の回転カップに対して同一吐
出量で比較して、塗料の霧化が著しく微細な粒径で行わ
れ、また同じ粒径となる工うに霧化を竹う場合には、液
体塗料の吐出ｔを著しく増大もせることが可能な静電塗
装用高速回転カップ全提供するにある。

本発明の更に他の目的は、回転体の内周面に沿って＃ミ
は軸方内科前方に流れる塗料の流れを、回転体の非ナイ
フェツジ状の放出端縁において径方向外向きの多数の分
割された流れに確実に変換させることによって、−料の
吐出量を増大させた場合にも微細粒径で空気抱込みのな
い塗料の霧化な可能にする靜電箪装用高速回転霧化カッ
プを提供するにある。。

本発明によれば、液体塗料を薄膜の形で先端へ向けて案
内するための内周面及び該塗料を霧化吐出するための円
周状先端を備えた回転体から成り、前記円周状先端は放
射状に小間隔をもって延びている規則的凹凸状の切欠を
有し、該切欠の谷は回転体の軸に対して実質上直角な面
内に位置しており、回転体の内周面は前記切欠の谷より
も内側で滑らかな面を形成し、且つ実質上ＡｉＪ記切欠
きの谷工りも外側の内周面は前記谷よりも内側の面に対
して径中心方向に屈折乃至は屈曲していることを％徴と
する靜１１１．塗装用高速回転霧化カップが提供される
。

本発明を添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。

静′ｔＦＬ塗装装置の全体の配置を示す第１及び２図に
おいて、塗装装置本体１は、適当な昇降装置（図示せず
）Ｋより昇降可能に設けられた電気絶縁性支持棒２の先
端のブラケット６により、支点４の廻りに回動可能に設
けられている。

この塗装装置本体１はハウジング５の内部に収容された
エアモーター６を備えており、このエアモーター６の回
転軸７の先端には、霧化カップ８がナツト９の１うな締
結手段により固定されている。この塗装装置本体１には
また、前記エアモーター６を高速度で駆動回転させるた
めのエアー供給口１０及びこのエアーを排気するための
排気口１１が設けられている。更に、塗装装置本体１に
は、液体ｍ科の供給口１２が設けられており、液体塗料
はこの供給口１２から本体１の内部を通って回転体８迄
延びている。塗料供給パイプ１６ｔ−通って霧化カップ
８内に供給されるようになって一 いる。更にまた、塗装装置本体１には、高電圧ケーブル
！＆続端子１４が設けられており、図示していないが、
高電圧発生装置からの高電圧がケーブルを経て、塗装装
置本体１、従って霧化カップ８に印加される工うになっ
ている。ノーウジング５の回転体取付側には、シェーピ
ングエア、即チバターン調整用エアの噴出孔１５が多数
環状に配置されて設けられていて、エア供給口１６に接
続されている。

この霧化カップ８ｔ−拡大して示す第６及び４図におい
て、このカップ８は、嵌合された金属製の外部体１７と
金属製の内部体１８とから成る回転体の形状をしており
、液体塗料を薄膜の形で先端へ向けて案内するための内
周面１９、及び塗料を霧化吐出するための円周状先ｇｆ
Ａ２０を備えている。

更に、この回転体８には、前述した塗料供給パイプ１３
から供給される塗料を一旦貯留し、内周面１９の全周に
渡って塗料を均一に供給するための環状の塗料溜め２１
が形成されており、この塗料溜め２１と前記内周面１９
とは、外部体１７と内部体１８との間の小間隔の環状の
スリット２２ｔ−介して連絡されている。

霧化カップ８　Ｖｃは、クープル接［ｉｉ子１４を介し
て高電圧が印加され、エアー供給口１ｏを介して供給さ
れるエアにエリエアモーター６が駆動され、これに伴な
って霧化カップ８は例えばａ、ｏｏ。

乃至３０．００　Ｏｒｐｍのような高速度で駆動回転さ
れる。液体塗料は、鼓科供給口１２及び塗料供給パイプ
１６を介してカップ８内の塗料溜め２１に供給され、更
に譲状スリット２２を経て回転体内周面１９の全面にわ
たって一様な薄膜の形で供給される。内周面１９上の筐
科は霧化カップをほぼ軸方向前方に流れ、前述した円周
状先端２０から霧化されて吐出される。

本発明においては、第６及び４図及びその先端拡大図第
６図に示す通り、この円周状先端２０に、放射状に小間
隔をもって延びている規則的な凹凸状の切欠き２３を、
この切欠きの谷２４が回転体８の軸に対して直質上直角
な面α内に位置するように設け、しかも回転体内周面１
９の内、前記切欠きの谷２４工りもＰ３＠でこれに近接
する面、即ち導入面２５ｔ−滑らかな面とすると共に、
前記回転体内周面１９の円、実質上切欠きの谷２４工り
も外側の面、即ち層面２６を導入面２５に対して径中心
方向に屈折乃至は屈曲させて設ける。

即ち、本発明はこの構成を採用することにより、第５図
の説明図に示す通り、内周面１９に沿ったほぼ軸方向前
方への塗料の流れ２７が円周状先端（端縁）２０におい
て、分割された多数の径方向外向きの塗料の流れ２８に
有効に変換される。即ち、従来の方法ではカップ１のナ
イフェツジ状先端へ塗料を分割した多数の分岐流と供給
するのに対して、本発明においては、円周状先端２０迄
は塗料を連続した薄膜の形で供給し、しかもこの円周状
先端２０において、この回転体８のほぼ軸方向前方に流
動する薄膜状の流れを分ＷＩｊ芒れた多数の径方向外向
きの流れ２８′に変換するのである。

本発明において、この先端２０におけるｔｌは軸方向前
方への流れから径方向外向きの流れへの変換は、カップ
１を極めて＾速度で回転させることＫより生じる遠心力
にエリ行われ、しかも円周状先！２０において多数の流
れへの分割は円周状先端２０に多数に切欠２６を設ける
ことに工り行われしかもこれらの諸作用は実質上切欠き
の谷２４よりも外側の内周面を前述した層面２６とする
ことにより、確実にしかも円滑に行われる。

しかして、本発明において、円周状端縁２０に多数の切
欠２６を設け、この切欠２６のある端縁において、回転
体８のほぼ軸方向前方への塗料の流れを分割された多数
の径方向外向きの流れ２８に分割変換することにより、
前述した従来法に比して極めて著大な利点が達成される
。即ち、円周状先端２０が円周状のナイフェツジから成
る場合に比して、端縁２０に多数の切欠２３ｔ−設けた
場合には、空気との接触端縁の長さすなわち塗料の放出
端縁の長さを著しく長くとることが可能でとなる。第５
図に示す具体例では多数の切欠２６は鋸歯状の形状をし
ているが、例えば歯の角度（α）を６０°とした場合、
空気との接触端縁の長さは、ナイフェツジ状端縁の場合
の２倍となり、この角度αが６０°工りも小さい場合に
は、前記長さは２倍よりも大きくなる。かくして、本発
明によれば、塗料の単位時聞尚りの供給量、を一定とし
て比較して、ナイフェツジ状の先端の場合によりも空気
との接触端縁における平均筺膜厚みｄｌ　　を著しく薄
くすることが可能となり、これに工り塗料の霧化粒径を
著しく微細なものとすることが可能となる。

これは逆に言えば、従来法と同じ粒径の霧滴への霧化を
行う場合に、本発明によれば単位時間当りの塗料供給量
を従来の方法に比して増大させ、しかも霧化時における
気泡の抱き込みも鳴動に防止されることを意味する。

しかも、本発明においては、上述した如く空気との接触
端縁において塗料の厚みが薄くされ、しかも切欠２６に
沿った径外方向への凹凸のある流れに転化されるため、
塗料の粘度が高い場合にも、この円周状先端２０を径外
方に通過する際、急速に微細粒子の形に霧化が行われる
という利点がある。

更に、この先端２０が多数の切欠２６を備えているとい
う電＆構造上の特徴により、また微細粒子の形で霧化が
行われることにより、塗料の霧化粒子は成度に帯電をれ
、塗着効率も向上するという利点も達成きれる。

更に１本発明において、実質上切欠きの谷２４工りも外
側の内周面を、この谷よりも内側の導入面２５工つも径
中心方向に屈折乃至は屈曲させて層面２６とすることに
Ｌす、上述した諸作用が極めて確実にしかも円滑なもの
となるという利点が達成される。即ち、回転体内周面１
９ｔ−流れる塗料の薄膜には、強い遠心力が作用してい
るが、これと同時にこの塗料膜は回転体の軸方向前方へ
の慣性力金有しており、この慣性力は塗料の時間当りの
吐出量が大きい程大きいものとなる。このため、回転体
先端の切欠き２３ｔ一連木塗料薄膜には遠心力が有効に
作用するとしても、切欠き２６のｕ＋　２９　ｔ−通っ
て塗料が放出端縁エリ吐出され、この放出端縁２０にお
いて多数の微細な流れに確実に分割することが困難とな
る傾向がある。更に、前述した慣性力に工って放出端縁
２０から若干外方にはみ出した後、径方向外方への流れ
に変換される傾向があり、塗料を切欠き２６に沿って正
確に径方向外方への流れに変換させることが困難となる
傾向もある。

本発明においては、実質上切欠きの谷２４工りも外側の
内周面２６を、実質上切欠きの谷２４工りも内側の導入
面２５に対して径中心方向に屈折乃至は屈曲させたため
、この内周面２６がその上を通る塗料の流れに対して堰
としての作用を及はし、内周面２６上を通る塗料の流れ
を確実に切欠き２６内に押込むことを可能とし、これに
より、塗料を切欠きバクーンに一致するように確実に細
流に分割すること及び正確に切欠きに沿りた径方向外向
きの流れに変換す、ることを可能とする。これらの作用
は、単位時間当りの塗料吐出量を増大畑せた場合に特に
顕著なものとなる。

本発明において、前記層面２６が導入面２５に対してな
す角度（ロ）は、一般に１０乃至９０度、特に６０乃至
７０度の範囲にあることが望ましい。

即ち、この角度（ロ）が上記範囲よりもＪ＼さい場合に
は堰としての効果が少なく、一方この角度（ロ）が上記
範囲よりも太きいときには、塗料が放出用端縁２０にお
いて切欠き２６の谷２４の部分のみを流れるようになり
、放出端縁において塗料の厚みを薄くすることが困難と
なる傾向がある。しかしながら、塗料の流れ全確実に分
割して泡の抱き込みを防止するという目的からは、前記
角度（ロ）を上記恥、囲よりも大きくし得ることが理解
されるべきである。導入面２５が軸方向に対してなす角
度（γ）が比較的大きい場合には、層面２６が回転体の
軸方向にほぼ平行に延びていても満足すべき堰効果が達
成されるが、一般には、層面２６は軸方向前方に対して
先ＭＱのテーパー面乃至は湾曲面となっていることが望
ましい。同角度（ｒ）は０乃至４５°の範囲で自由に選
択できる。

本発明に用いる回転体８の円周状先端２０に設ける多数
の切欠２３は、第４図に＃Ｊ瞭に示されるように５径外
方向に小間隔ｄ２　をもって放射状に延びている。ｔｌ
ＩＪ６図に明瞭に示す↓うＫこの多数の切欠２３の谷２
４７Ｒいは更に山２９は、夫々回転１体８の軸に対して
実質上直角な面内に位置する工うに整合されている。

第６図に示す具体例では、導入面２５と層面２６とは、
実質上切欠き２６の谷２４の位置で屈折しているが、第
７−Ａ図に示す通り、導入面２５と堰°面２６とが、実
質上この谷２４の位置で曲率をもって屈曲する工うにし
てもよく、更に第７−Ｂ図に示す通り、層面２６が実質
上釜２４の位置を通りすきた後全体として曲率のある湾
曲面を形成していてもよい。

添付図面に示した具体例では、多数の規則的な切欠２６
は、全て鋸歯状の切欠として設けられている。この鋸歯
状の切欠は、山の部分２９で塗料の膜状流を効果的に分
割するという目的にも、また空気との接触端縁の長、さ
を長くとるという目的にも特に望ましいものである。

この鋸歯状切欠のピッチ０は０．１乃至１．５■、特に
０．２乃至肌８ｍの範囲にあり、またその歯の角度（α
）は６０乃至１２０度、特に４５乃至９０度の範囲にあ
ることが、前述した本発明の目的にとって好ましい。ま
た、切欠２６の径方向間隔（４）は一般に０．５乃至５
雪、％に１乃至６露の範囲にあることが、回転体の機械
的強度や、放電電流を適正範囲に保つこと、或いは更に
微細な霧化を可能にすること等の見地から好ましい。

本発明において、切欠の形状は、このものが端縁に規則
正しく且つ多数設けられている限り鋸歯状以外の任意の
多くの切欠き形状をとっていてもよく、例えば矩形波状
、台形波状、Ｕ字形切欠、Ｖ字形切欠等の形状をとるこ
とができる。

本発明の静電塗装用カップは、霧化カップを５．０００
乃至５０．００　Ｏｒｐｍ、％に８，０００乃至３０．
００　Ｌｌ　ｒ声のような高速度で回転させて塗装を行
う用途に有用であり、また霧化カップに印加する電圧は
２０乃至１６０ｆＦ、％に４０乃至１２０ｆＦの範囲か
ら適当に選択できる。

用いる塗料は、この樵の静電塗装に従来使用されている
ものは全て良く、例えば、エポキシ系塗料、フェノール
系塗料、メ２ミ／系塗料、アクリル系塗料等の有機溶媒
塗料、或いは水系塗料、特に溶媒の使用量の少ない高粘
度塗料、例えばフォードカップφ４による粘度が６０秒
以上（７５センチポイズ以上ンの工うな高粘度の塗料に
有利に適用できる。

塗料の吐出量、即ち処理量は回転体の開放端縁の径や切
欠の寸法等に工ってもかなり相違するが、本発明によれ
ば、上述した粘度の塗料を使用し、端縁外径が６０−の
回転体を用いて、７００ｃｃ／分にも達する飯の塗料を
靜を塗装によって、塗膜欠陥のない美麗な塗膜を形成さ
せることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、静電塗装装置全体の一部断面平面図、第２図
は、第１図の装置の側面断面図、第６図は霧化カップの
側断面図、 第４図は、第６図のカップの正面図、 第５図は本発明の詳細な説明するための説明図、第６図
は、第７−Ａ図及びＷ、７−Ｂ図は回転体の円周状端縁
の一部拡大断面図である。 １は塗装装置本体、６はモーター、８は回転体、１３は
塗料供給パイプ、１４は高電圧ケーブル接ｆＦｃ端子、
１９は内周面、２０は円周状先端、２６は切欠２４は切
欠の谷、２５は導入面、２６は層面を夫々示す。 特許出願人　　　トリニティエ東株式会社第７図 （Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ） 手続補正書（自発） 昭和５６年１２月　２日 特許庁長官　　島　１）春　樹　殿 １　事件の表示 特願昭５６−１７０２０２号 ２　発明の名称 静電塗装用高速回転霧化カップ ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　東京都千代田区丸の内二丁目４番１号名称　　
トリニティ工業株式会社 ４、　代　　理　　人　　〒１０５ （１所　　　東京都港区愛宕１丁目６番７号愛宕山弁護
士ピル春 二；、ス ５、　補正命令の日付 な　　し ６　補正の対象 ７　補正の内容　　　　　　　−１１，雪ｑ−〕（１）
明細書第５頁下から８行と７行の間に次の記載を挿入す
る。 「　本発明でいう回転霧化カップとは、直径に比して軸
方向の奥行が深い謂わゆる釣鐘形状若しくは茶碗形状の
ものの他、直径に比して軸方向の奥行が浅い偏平円皿形
状若しくはディスク形状の回転霧化部材を総称する。」
（２）仝第１７頁６行と４行の間に次の記載を挿入する
。 「　尚、本実施例においては、霧化カップの形状を所請
茶腕形状のものについてのみ説明したが、本発明は霧化
カップの形状が釣鐘形状、偏平円皿形状若しくはディス
ク形状のものであっても好適に実施できることが理解さ
れるべきである。」 以上 ２−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体塗料を薄膜の形で先端へ向けて案内するため
   の内周面及び該塗料ｔ−霧化吐出するための円周状先端
   を備えた回転体から成り、前記円周状先端は放射状に小
   間隔をもって延びている規則的凹凸状の切欠きを有し、
   該切欠きの谷は回転体の軸に対して５１［上直角な面内
   圧位置しており、回転体の内周面は前記切欠の谷よりも
   内側で滑らかな面を形成し、且つ実質上前記切欠きの谷
   エリも外側の内周面は前記谷エリも内側の面に対して径
   中心方向に屈折乃至は屈曲していることを特徴とする静
   電塗装用高速回転霧化カップ。 ■　前記凹凸状の切欠きが鋸歯状の切欠きである特許請
   求の範四第１虫記載のカップ。