JPWO2019156178A1 - 塗装ガンの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

洗浄装置の構造の複雑化、大型化を招くことなく、少ない洗浄液で外周筒体の外側面だけでなく、外周筒体の内側面及び回転霧化頭の外側面を洗浄できるようにすることを目的とし、回転しながら塗料を塗布する回転霧化頭５と、回転霧化頭５の外側を覆う外周筒体７とを備える塗装ガン１の洗浄方法であって、外周筒体７の外側面７ｂに向けて洗浄液を塗布する洗浄液塗布工程と、回転霧化頭５を回転させて回転霧化頭５と外周筒体７との間に旋回流を発生させる回転霧化頭回転工程とを有し、洗浄液塗布工程により塗布されて外周筒体７の外側面を流下した洗浄液を、旋回流によって、回転霧化頭５と外周筒体７との間に入り込ませる。

Description

本発明は、塗装ガンの洗浄方法に関する。

従来、車体等の被塗装物を塗装する際、回転霧化頭を高速で回転させながら被塗装物に塗料を噴き付けることにより塗装を行う回転霧化式の塗装ガンが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

塗装ガンは、被塗装物の塗色が変わる度に色変えと洗浄を行うことが必要である。上記従来の塗装ガンの洗浄は、塗装ガンに対して斜め方向から洗浄液を噴き付けることにより行っていた。

特開２００６−３３４５７５号公報

ところで、塗装ガンには、回転霧化頭の外側を覆うように外周筒体が設けられたものがある。このような塗装ガンを洗浄する際は、外周筒体の外側面だけでなく、外周筒体の内側面や、外周筒体によって覆われる回転霧化頭の外側面も洗浄液によって洗浄する必要がある。また、特に近年は、塗料として、主剤と硬化剤とからなる二液塗料や水性塗料が使用される傾向がある。これらの塗料は、回転霧化頭の外側面や外周筒体の内側面に残留し易いため、塗装ガンを洗浄する際は、回転霧化頭の外側面や外周筒体の内側面を十分に洗浄できるようにすることが望まれている。

しかし、上記従来の塗装ガンの洗浄方法では、塗装ガンに対して斜め方向から洗浄液を噴き付けていたため、外周筒体の外側面を洗浄することはできても、外周筒体の内側面を十分に洗浄することはできなかった。また、回転霧化頭については、外周筒体から僅かに突出する回転霧化頭の先端部分しか洗浄することができなかった。

回転霧化頭の外側面や外周筒体の内側面を十分に洗浄できるようにするためには、洗浄ノズルの数を増やし、回転霧化頭と外周筒体との間に洗浄液を噴き付けるための専用の洗浄ノズルを設けることが考えられる。しかし、この場合は、洗浄装置が複雑化、大型化し、洗浄のためのコストが嵩む問題がある。また、洗浄液の噴出圧力を上げることにより、洗浄液の一部を回転霧化頭の外側面と外周筒体の内側面との間に入り込ませることも考えられる。しかし、この場合は、塗装ガンに勢い良く衝突した洗浄液が周囲に飛び散るため、洗浄に寄与しない洗浄液が多く発生し、洗浄液が必要以上に消費される問題がある。しかも、洗浄液の飛び散り対策や飛び散った洗浄液の洗浄等のための負荷的な設備を設ける必要もある。従って、上記同様に、洗浄装置が複雑化、大型化し、洗浄のためのコストが嵩む問題がある。

そこで、本発明は、洗浄装置の構造の複雑化、大型化を招くことなく、少ない洗浄液で、外周筒体の外側面だけでなく、外周筒体の内側面及び回転霧化頭の外側面を洗浄することができる塗装ガンの洗浄方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明に係る塗装ガンの洗浄方法は、回転しながら塗料を塗布する回転霧化頭（例えば、後述の回転霧化頭５）と、前記回転霧化頭の外側を覆う外周筒体（例えば、後述の外周筒体７）とを備える塗装ガン（例えば、後述の塗装ガン１）の洗浄方法であって、前記塗装ガンの前記外周筒体の外側面（例えば、後述の外側面７ｂ）に向けて洗浄液（例えば、後述の洗浄液Ｗ）を塗布する洗浄液塗布工程と、前記回転霧化頭を回転させることにより、前記回転霧化頭と前記外周筒体との間に旋回流を発生させる回転霧化頭回転工程と、を有し、前記洗浄液塗布工程により塗布されて前記外周筒体の前記外側面を流下した洗浄液（例えば、後述の液溜りＷ１）を、前記回転霧化頭回転工程により発生した旋回流によって、前記回転霧化頭と前記外周筒体との間に入り込ませる。

上記（１）により、外周筒体の外側面に塗布した洗浄液を、回転霧化頭と外周筒体との間に入り込ませるので、洗浄装置の構造の複雑化、大型化を招くことなく、外周筒体の外側面だけでなく、外周筒体の内側面及び回転霧化頭の外側面を洗浄することができる。また、洗浄液は適量且つ低圧で良いため、最小量の洗浄液で塗装ガンの洗浄を行うことができる。このため、この洗浄方法によれば、洗浄液の削減及び洗浄廃液の削減が可能であり、環境にやさしく、低コストの洗浄が可能である。更に、洗浄装置は、洗浄液の塗布と洗浄廃液の回収の機能を有するだけで良く、小型で簡易な構成とすることができる。このため、洗浄装置を設けるスペースと洗浄装置のコストも低減することが可能である。しかも、この洗浄方法によれば、塗装ガンの所望の範囲の洗浄と塗装ガンに付着する水滴の除去（乾燥）とが可能であるため、塗装ガンを乾燥させるための乾燥装置を別途設ける必要がなく、洗浄装置の更なる小型化及び低コスト化を図ることができる。

（２） （１）に記載の塗装ガンの洗浄方法において、前記塗装ガンは、前記外周筒体の先端面（例えば、後述の先端面７２）の円周方向に亘って、流体を噴出させる複数の流体噴出孔（例えば、後述の流体噴出孔７３）を有し、前記流体噴出孔から流体を噴出させる流体噴出工程を更に有し、前記洗浄液塗布工程により塗布されて前記外周筒体の前記外側面を流下した洗浄液を、前記流体噴出工程により噴出された流体の気流と、前記回転霧化頭回転工程により発生した旋回流と、によって、前記外周筒体の先端面を通って前記回転霧化頭と前記外周筒体との間に入り込ませることが好ましい。

上記（２）により、外周筒体の外側面を流下した洗浄液を、流体噴出穴から噴出される流体によって、外周筒体の先端面の外周側から内周側へ速やかに移動させることができると共に、外周筒体の先端面も洗浄することができる。

（３） （２）に記載の塗装ガンの洗浄方法において、前記流体噴出孔は、前記外周筒体の軸線半径方向の内側に配置される複数の第１流体噴出孔（例えば、後述の第１流体噴出孔７３１）と、前記外周筒体の軸線半径方向の外側に配置される複数の第２流体噴出孔（例えば、後述の第２流体噴出孔７３２）と、を有することが好ましい。

上記（３）により、外周筒体の先端面に流下した洗浄液を、第１流体噴出孔から噴出される流体による気流と、第２流体噴出孔から噴出される流体による気流とによって、回転霧化頭の外側と外周筒体の内側との間に効率良く入り込ませることができる。

（４） （３）に記載の塗装ガンの洗浄方法において、前記第１流体噴出孔は、軸線方向の下向きに流体（例えば、後述のエアＡ１）を噴出し、前記第２流体噴出孔は、軸線半径方向の内向きに流体（例えば、後述のエアＡ２）を噴出することが好ましい。

上記（４）により、外周筒体の先端面に流下した洗浄液を、外側の第２流体噴出孔から噴出される流体の気流で軸線半径方向の内側に引き寄せ、次いで内側の第１流体噴出孔から噴出される流体の気流で更に軸線半径方向の内側に引き寄せることができるので、洗浄液を回転霧化頭の外側と外周筒体の内側との間に効果的に入り込ませることができる。

（５） （２）〜（４）のいずれかに記載の塗装ガンの洗浄方法において、前記流体噴出孔は、通常の塗装時に塗料が塗布される範囲を規制するための流体を噴出させる流体噴出孔であることが好ましい。

上記（５）により、洗浄のためのエアを噴出させる流体噴出孔を塗装ガンに別途設ける必要がなく、洗浄のための費用が新たに発生することがない。

（６） （２）〜（５）のいずれかに記載の塗装ガンの洗浄方法において、前記流体噴出孔から噴出させる流体の噴出圧は、通常の塗装時において前記流体噴出孔から噴出させる流体の噴出圧よりも小さいことが好ましい。

上記（６）により、流体噴出孔から噴出される流体の圧力によって洗浄液が飛び散ることを防止でき、無駄な洗浄液の消費を更に抑制できる。

（７） （１）〜（６）のいずれかに記載の塗装ガンの洗浄方法において、前記回転霧化頭の回転数は、通常の塗装時における回転数よりも低いことが好ましい。

上記（７）により、回転霧化頭の外側と外周筒体の内側との間に形成される旋回流を、通常の塗装時よりも弱くすることができるため、外周筒体の凹み部の底部に洗浄液が付着し、その洗浄液が次回の塗装時の振動等によって不意に落下して塗装面を汚染するおそれを回避することができる。

本発明によれば、洗浄装置の構造の複雑化、大型化を招くことなく、少ない洗浄液で、外周筒体の外側面だけでなく、外周筒体の内側面及び回転霧化頭の外側面を洗浄することができる塗装ガンの洗浄方法を提供することができる。

洗浄装置を有する塗装装置の一実施形態の概略構成を示す図である。 本発明における塗装ガンの一実施形態を示す側面図である。 図２に示す塗装ガンの洗浄時の様子を示す断面図である。 図２に示す塗装ガンの要部断面図である。 塗装ガンの外周筒体の先端部からの流体の噴出方向を示す底面図である。 本発明における塗装ガンの洗浄動作の一実施形態を示すタイムチャートである。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。 本発明における塗装ガンの洗浄メカニズムを説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、洗浄装置を有する塗装装置の一実施形態の概略構成を示す図である。塗装装置１００は、先端に塗装ガン１を備える複数の塗装ロボット２００と、各塗装ロボット２００に対応して設けられた複数の洗浄装置３００と、を有する。

塗装装置１００は、搬送ライン４００上を図示しない搬送手段によって搬送される車体５００に対して、複数の塗装ロボット２００の塗装ガン１から塗料を塗布することにより、車体５００の塗装を行うように構成される。

洗浄装置３００は、塗装ガン１を内部に挿入可能に構成され、図示しない昇降装置によって昇降可能に設けられている。洗浄装置３００は、後述する塗装ガン１の洗浄時に、昇降装置によって所定の位置まで上昇し、塗装ロボット２００の動作によって下降する塗装ガン１を内部に収容し、所定のプログラムに従って洗浄液を塗布することにより塗装ガン１の洗浄を行う。

次に、塗装ガン１の構成について図２〜図５を用いて説明する。図２は、本発明における塗装ガン１の一実施形態を示す側面図である。図３は、図２に示す塗装ガン１の洗浄時の様子を示す断面図である。図４は、図２に示す塗装ガン１の要部断面図である。図５は、塗装ガン１の外周筒体の先端部からの流体の噴出方向を示す底面図である。

図２に示すように、塗装ガン１は、塗装ロボット２００のロボットアーム２０１の先端に取り付けられる円柱状のボディ部２と、先端部分が屈曲した略くの字形状のヘッド部３と、を備える。ヘッド部３は、ボディ部２の先端に着脱可能に設けられる。

図３に示すように、塗装ガン１のヘッド部３は、エアモータ４と、エアモータ４により回転駆動される回転霧化頭５と、回転霧化頭５に塗料を供給する供給管６と、回転霧化頭５の外側を覆う外周筒体７と、を備える。なお、図３では、エアモータ４及び供給管６は簡略化して示されている。

回転霧化頭５は、先端側に向かうに従って内径が大きくなる略円錐形状であり、ヘッド部３の先端に、回転軸Ｘを回転中心としてエアモータ４により回転可能に設けられている。回転霧化頭５は、供給管６の先端を取り囲み、且つ塗料の噴射方向（図３及び図４の下方向）に向かって拡開するように形成されている。

外周筒体７は、回転霧化頭５の外側を取り囲む略円筒形状であり、ヘッド部３の先端に設けられている。外周筒体７の中央には、略円錐形状の凹み部７１が回転軸Ｘと同心状に設けられている。回転霧化頭５の大部分は、この凹み部７１内に収容されている。外周筒体７の内側面７ａ（凹み部７１の内面）と回転霧化頭５の外側面５ａとの間には、所定の空隙Ｓが形成されている。

外周筒体７の先端面７２は円環状の平坦面に形成され、凹み部７１の周囲を取り囲んでいる。この先端面７２には、複数の流体噴出孔７３が、回転軸Ｘを中心とする円の円周方向に等間隔で形成されている。本実施形態において、流体噴出孔７３は、図５に示すように、軸線（回転軸Ｘ）を中心とした２つの同心円上に配列された第１流体噴出孔７３１と第２流体噴出孔７３２により構成されている。第１流体噴出孔７３１は、２つの同心円の内側（軸線半径方向の内側）の円に配置され、円周方向に等間隔で複数形成されている。第２流体噴出孔７３２は、２つの同心円の外側（軸線半径方向の外側）の円に配置され、円周方向に等間隔で複数形成されている。

外周筒体７の内部には、複数の第１流体噴出孔７３１と連通する環状の第１流体路７４１と、複数の第２流体噴出孔７３２と連通する環状の第２流体路７４２とが設けられている。第１流体路７４１及び第２流体路７４２は、それぞれ図示しない流体供給源から供給される流体を流通させる流路である。本実施形態において、この流体にはエアが用いられる。

第１流体路７４１及び第２流体路７４２を流通する流体であるエアは、通常の塗装時において、それぞれ複数の第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２からシェーピングエアとして噴出される。第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２から噴出されたシェーピングエアは、高速回転する回転霧化頭５の遠心力により噴霧された塗料（二液塗料又は水性塗料）と衝突し、塗料の微細化を促進すると共に、塗料の噴霧方向を中央に指向させ、塗料が塗布される範囲を規制する。本実施形態において、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２からそれぞれ噴出されるシェーピングエアの噴出圧（単位時間当たりの噴出量）は、独立して調整可能である。

ここで、図４に示すように、回転霧化頭５の先端部５１は、外周筒体７の先端面７２よりも軸線方向（回転軸Ｘに沿う方向）の下向きに突出し、更に、外周筒体７の先端面７２の内周側と僅かにオーバーラップしている。第１流体噴出孔７３１は、外周筒体７の先端面７２と回転霧化頭５の先端部５１とがオーバーラップしている部位に配置されている。図４中に矢印で示すように、第１流体噴出孔７３１は、回転霧化頭５の先端部５１を指向して、軸線方向の下向き、且つ軸線半径方向のやや外向きにシェーピングエアＡ１を噴出させるように形成されている。これにより、第１流体噴出孔７３１から噴出されたシェーピングエアＡ１は、回転霧化頭５の先端部５１に衝突する。

一方、第２流体噴出孔７３２は、回転霧化頭５の先端部５１とはオーバーラップしていない外周筒体７の先端面７２の外周側に配置されている。図４中に矢印で示すように、第２流体噴出孔７３２は、回転霧化頭５の先端部５１を指向して、軸線半径方向の内向きにシェーピングエアＡ２を噴出させるように形成されている。これにより、第２流体噴出孔７３２から噴出されたシェーピングエアＡ２は、第１流体噴出孔７３１から噴出されたシェーピングエアＡ１と同様に、回転霧化頭５の先端部５１に衝突する。

なお、図５に示すように、各第２流体噴出孔７３２からのシェーピングエアＡ２の噴出方向は、回転軸Ｘを中心とする円の円周方向（回転霧化頭５の回転方向に対する順方向）に沿う同一の方向に僅かに傾斜している。

次に、洗浄装置３００の構成について図３を用いて説明する。
洗浄装置３００は、箱型形状の回収ホッパ３０１を備える。回収ホッパ３０１は、上端部に塗装ガン１のヘッド部３を挿入可能な開口部３０２を有し、下端部に洗浄によって排出された洗浄廃液を吸引回収する回収口３０３を有する。

回収ホッパ３０１の内部には、複数の洗浄ノズル３０４が設けられている。複数の洗浄ノズル３０４は、外周筒体７の外側面７ｂの全体に洗浄液を塗布することができるように、開口部３０２から挿入された塗装ガン１の外周筒体７の周囲に配置されるように設けられる。具体的な一例を挙げれば、４つの洗浄ノズル３０４が、塗装ガン１の外周筒体７の周囲に９０°の角度で離間して配置されるように設けられる。洗浄ノズル３０４の数は何ら限定されず、少なくとも１つあればよい。

洗浄ノズル３０４は、図示しない洗浄液供給装置から供給される洗浄液を、塗装ガン１の外周筒体７の外側面７ｂに向けて塗布する。洗浄液としては、例えばエタノール等の溶剤を含む水が用いられる。また、洗浄ノズル３０４は、回収ホッパ３０１の内部を洗浄するための水（純水）を塗布することもできる。

次に、塗装ガン１を洗浄する方法について、図６〜図１３を用いて説明する。図６は、本発明における塗装ガン１の洗浄動作の一実施形態を示すタイムチャートである。図７〜図１３は、本発明における塗装ガン１の洗浄メカニズムを説明する図である。なお、外周筒体７の内部を説明する図７〜図１３は、発明の理解を容易にするため、回転霧化頭５及び外周筒体７を簡略化して模式的に示している。

まず、塗装ガン１の洗浄時、洗浄装置３００は、図示しない昇降装置によって所定の高さまで上昇して待機している。塗装ロボット２００は、塗装ガン１のヘッド部３を回収ホッパ３０１の開口部３０２に軸線方向の下向きに投入させ、回収ホッパ３０１内の所定の高さで停止させる。本実施形態では、洗浄を行う際の塗装ガン１は、次回の塗装に迅速に移行できるようにするため、塗料の供給を停止させた状態で、回転霧化頭５をエアモータ４によって一定の回転数で回転駆動させている（回転霧化頭回転工程）。

図７に示すように、洗浄が開始されると、各洗浄ノズル３０４から洗浄液Ｗが外周筒体７の外側面７ｂに向けて塗布される（洗浄液塗布工程）。また、塗装ガン１は、洗浄液Ｗの塗布開始と同時に、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２からエアを噴出させる（流体噴出工程）。

洗浄液Ｗは、外周筒体７の外側面７ｂに勢い良く衝突して飛び散ることのない程度に、適量且つ適切な塗布圧で塗布される。本実施形態では、洗浄液Ｗは、各洗浄ノズル３０４から１秒間だけ塗布される。また、エアは、洗浄液Ｗの塗布時間と同じく１秒間だけ、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２からそれぞれ噴出される。

図８に示すように、外周筒体７の外側面７ｂに塗布された洗浄液Ｗは、自重により外側面７ｂを流下する。洗浄液Ｗは、この流下の過程で外側面７ｂを洗浄する。外側面７ｂを流下した洗浄液Ｗは、外周筒体７の先端面７２の外周側に液溜りＷ１を形成する。この液溜りＷ１は、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２から噴出されるエアによって起こる気流に吸引され、図９に示すように、外周筒体７の先端面７２を内側（回転霧化頭５側）に向けて移動する。

より詳細には、図１０に示すように、外周側の第２流体噴出孔７３２は、エアＡ２を軸線半径方向の内向きに噴出させているため、第２流体噴出孔７３２の周囲には内向きの気流が発生している。液溜りＷ１は、この内向きの気流に吸引されることにより、外周筒体７の先端面７２を内側に向けて移動する。

図１１に示すように、内側に向けて移動した液溜りＷ１は、更に第１流体噴出孔７３１から噴出されるエアＡ１によって起こる気流に吸引される。これにより、液溜りＷ１は、更に内側に引き寄せられ、先端面７２の内周側に至る。即ち、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２からエアＡ１、Ａ２が噴出されることによって、液溜りＷ１は、円環状の平坦面からなる先端面７２の外周側から内周側へ速やかに移動することができる。液溜りＷ１は、先端面７２を外周側から内周側へ移動する過程で先端面７２を洗浄する。

ここで、本実施形態において、第１流体噴出孔７３１から噴出されるエアＡ１の噴出圧は、第２流体噴出孔７３２から噴出されるエアＡ２の噴出圧よりも大きくなるように設定されている。液溜りＷ１は、より強い気流の方に引き寄せられるので、第１流体噴出孔７３１から噴出されるエアＡ１の噴出圧を第２流体噴出孔７３２よりも大きくすることにより、外周筒体７の先端面７２の液溜りＷ１を、内周側に向けて速やかに移動させることができる。

具体的なエアの噴出圧（単位時間当たりの噴出量）は限定されないが、本実施形態では、第１流体噴出孔７３１は８０ＮＬ／ｍｉｎとされ、第２流体噴出孔７３２は５０ＮＬ／ｍｉｎとされている。これらの噴出圧の値は、通常の塗装時において第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２から噴出させる流体の噴出圧よりも小さい値に設定される。これにより、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２から噴出される流体の圧力によって洗浄液が飛び散ることを防止でき、無駄な洗浄液の消費を抑制できる。

第１流体噴出孔７３１から噴出されるエアＡ１の気流によって先端面７２の内周側に更に引き寄せられた液溜りＷ１は、そのエアＡ１によって先端面７２から引き離されて洗浄液滴Ｗ２となり、回転霧化頭５の先端部５１に向けて吹き飛ばされる。

回転霧化頭５の外側と外周筒体７の内側との間の空隙Ｓには、回転霧化頭５が回転していることにより、回転霧化頭５の外側面５ａに沿って旋回する旋回流（旋回上昇流）が発生している。回転霧化頭５の先端部５１に吹き飛ばされた洗浄液滴Ｗ２は、この旋回流に巻き込まれることによって空隙Ｓに入り込む。

なお、回転霧化頭５の外側と外周筒体７の内側との間の空隙Ｓに入り込ませる洗浄液の量は、第１流体噴出孔７３１から噴出されるエアＡ１と第２流体噴出孔７３２から噴出されるエアＡ２との噴出圧のバランスによって調整される。このため、空隙Ｓの大きさや汚れ具合等によって、第１流体噴出孔７３１からのエアＡ１の噴出圧と第２流体噴出孔７３２からのエアＡ２の噴出圧とのバランスを適宜調整することが好ましい。

図１２に示すように、空隙Ｓに入り込んだ洗浄液滴Ｗ２は、回転する回転霧化頭５の外側面５ａに沿って液膜Ｗ３を形成する。更に、洗浄液滴Ｗ２の一部は、回転する回転霧化頭５に衝突した際に弾かれて外周筒体７の内側面７ａに付着する。内側面７ａに付着した洗浄液滴Ｗ２は、旋回流によって液膜Ｗ４を形成する。

その後、図１３に示すように、回転霧化頭５の外側面５ａの液膜Ｗ３に更に洗浄液滴Ｗ２が衝突して、回転霧化頭５の外側面５ａに更に液膜Ｗ３が形成されると共に、その液膜Ｗ３に衝突した洗浄液滴Ｗ２の一部が弾かれて外周筒体７の内側面７ａに付着し、内側面７ａに更に液膜Ｗ４が形成される。これら液膜Ｗ３、Ｗ４は、旋回流によって回転霧化頭５の外側面５ａ及び外周筒体７の内側面７ａに沿ってそれぞれ旋回しながら上昇し、これら外側面５ａ及び内側面７ａを洗浄する。

旋回流は、回転霧化頭５の回転数（回転速度）を適宜調整することにより、空隙Ｓの上部付近、具体的には、凹み部７１の底部７１ａよりも下方の位置で渦崩壊するように形成される。液膜Ｗ３、Ｗ４の上昇は、旋回流が渦崩壊した高さで止まり、新たに上昇してくる洗浄液によって液膜Ｗ３、Ｗ４の液量が増加していく。そして、液膜Ｗ３、Ｗ４を形成する洗浄液の自重が旋回流による上昇力よりも勝ると、洗浄液は塗料と共に自重により流下し、洗浄された塗料と共に回収ホッパ３０１内に落下する。

また、旋回流は、回転霧化頭５の回転数の調整により、凹み部７１の底部７１ａよりも下方の位置で渦崩壊するので、外周筒体７の凹み部７１の底部７１ａに洗浄液が付着して、その洗浄液が次回の塗装時の振動等によって不意に落下して塗装面を汚染するおそれを回避することができる。即ち、回転霧化頭５の回転数は旋回流の強さに影響を与えるため、回転数を高くすると旋回流は強く発生し、それに伴って渦崩壊する位置も高くなる。渦崩壊の位置が高くなると、洗浄液が外周筒体７の凹み部７１の底部７１ａに到達することにより、この凹み部７１の底部７１ａに洗浄液が付着するおそれがある。凹み部７１の底部７１ａに付着した洗浄液は、自重では落下し難いため、次回の塗装時の振動等によって不意に落下して塗装面を汚染するおそれがある。塗装ガン１の洗浄時の回転霧化頭５の回転数を適宜調整することにより、旋回流の渦崩壊の位置を低くできるため、このような問題を回避することができる。

このように、洗浄時に凹み部７１の底部７１ａよりも下方の位置で渦崩壊する旋回流を形成する回転霧化頭５の回転数は、通常の塗装時における回転霧化頭５の回転数よりも低く設定される。具体的な洗浄時の回転霧化頭５の回転数は特に限定されないが、一例を挙げれば、２５０００〜４００００ｒｐｍの範囲で調整することができる。

本実施形態では、図６に示すように、１秒間の洗浄液の塗布とエアの噴出によって上述の洗浄が行われる。その後、洗浄液の塗布とエアの噴出とを休止させる２秒間の休止期間が設けられ、その休止期間の後、２回目の洗浄液の塗布とエアの噴出とが１．５秒間行われるように構成されている。この休止期間が設けられることにより、回転霧化頭５の外側面５ａと外周筒体７の内側面７ａとに未だ残存する塗料に洗浄液が浸透する。洗浄液が浸透した塗料は、膨潤して軟化し、回転霧化頭５の外側面５ａ及び外周筒体７の内側面７ａから剥離し易くなる。そして、２回目の洗浄液の塗布とエアの噴出により新たな洗浄液が回転霧化頭５の外側面５ａと外周筒体７の内側面７ａとの間の空隙Ｓに入り込むことにより、膨潤して軟化した塗料は外側面５ａ及び内側面７ａから容易に除去され、洗浄液と共に回収ホッパ３０１内に落下する。

なお、２回目の洗浄液の塗布とエアの噴出の際、残存する塗料は軟化して剥離し易い状態であるため、洗浄液を空隙Ｓ内に大量に入り込ませる必要はない。このため、本実施形態では、第１流体噴出孔７３１からのエアの噴出を休止させ、第２流体噴出孔７３２のみから２００ＮＬ／ｍｉｎの噴出量でエアを噴出させることにより、空隙Ｓ内に入り込む洗浄液の量を調整している。

２回目の洗浄液の塗布とエアの噴出とが終了した０．５秒後、各洗浄ノズル３０４から純水が塗布される。これにより、外周筒体７の外側面７ｂが洗浄され、主として外周筒体７の外側面７ｂに残留する洗浄液成分が洗い流される。塗装ガン１の洗浄が終了すると、塗装ガン１は上昇して洗浄装置３００から取り出されると共に、洗浄装置３００が下降する。

以上のように、この洗浄方法は、回転霧化頭５の回転と、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２からのエアの噴出とを利用して、外周筒体７の外側面７ｂに塗布した洗浄液を、外周筒体７の先端面７２を通って、回転霧化頭５の外側と外周筒体７の内側との間の空隙Ｓに洗浄液を入り込ませるので、回転霧化頭５の外側面５ａと外周筒体７の内側面７ａの洗浄を行うための専用の洗浄ノズルを新たに付加する必要なく、外周筒体７の外側面７ｂ、内側面７ａ及び先端面７２と回転霧化頭５の外側面５ａと洗浄することができる。このため、洗浄装置３００の構造の複雑化、大型化を招くことはなく、回転霧化頭５の外側面５ａと外周筒体７の外側面７ｂ、内側面７ａ及び先端面７２とを十分に洗浄することができる。

また、洗浄液は適量且つ低圧で良いため、最少量の洗浄液で塗装ガン１の洗浄を行うことができる。このため、洗浄液及び洗浄廃液の削減が可能であり、環境にやさしく、低コストの洗浄が可能である。

更に、洗浄装置３００は、通常の洗浄液の塗布と洗浄廃液の回収の機能を有するだけで良く、小型で簡易な構成とすることができる。このため、洗浄装置３００を設けるスペースと洗浄装置３００のコストも低減することが可能である。しかも、この洗浄方法によれば、塗装ガン１の所望の範囲の洗浄と塗装ガン１に付着する水滴の除去（乾燥）とが可能であるため、塗装ガン１を乾燥させるための乾燥装置を別途設ける必要がなく、洗浄装置３００の更なる小型化及び低コスト化を図ることができる。

なお、塗装ガン１が洗浄装置３００から離れた後、洗浄装置３００は、洗浄ノズル３０４から回収ホッパ３０１の内部に向けて純水を所定時間噴き付けることにより、回収ホッパ３０１内の洗浄を行うようにしてもよい。回収ホッパ３０１内に溜まった洗浄廃液は、回収口３０３から吸引回収される。

この回収ホッパ３０１の内部洗浄動作は、塗装ガン１が回収ホッパ３０１内に投入される前にも行うことができる。塗装ガン１の洗浄前に回収ホッパ３０１内に純水が塗布されることにより、回収ホッパ３０１の内面に液膜が形成されるため、回収ホッパ３０１内の汚れの付着を抑制することができる。

ところで、本実施形態において、塗装ガン１は、洗浄のための流体を噴出させる流体噴出孔として、軸線半径方向の内側に配置される第１流体噴出孔７３１と外側に配置される第２流体噴出孔７３２との２種類の流体噴出孔を有している。これによれば、外周筒体７の先端面７２に流下した洗浄液（液溜りＷ１）を、外周筒体７の内側と回転霧化頭５の外側との間に効率良く入り込ませることができる。特に、本実施形態における塗装ガン１のように、外周筒体７の先端面７２が円環状の平坦面である場合は、洗浄液（液溜りＷ１）を、先端面７２の内側に向けて長い距離移動させなくてはならないが、第１流体噴出孔７３１と第２流体噴出孔７３２とからそれぞれ流体を噴出させることにより、外周筒体７の先端面２に流下した洗浄液（液溜りＷ１）を、内側に向けて効率良く移動させることができる。

また、第１流体噴出孔７３１は、軸線方向の下向きに流体を噴出し、第２流体噴出孔７３２は、軸線半径方向の内向きに流体を噴出しているので、外周筒体７の先端面７２に流下した洗浄液（液溜りＷ１）を、外側の第２流体噴出孔７３２から噴出される流体の気流で軸線半径方向の内側に引き寄せ、第１流体噴出孔７３１から噴出される流体の気流で更に軸線半径方向の内側に引き寄せることができる。このため、洗浄液を外周筒体７の内側と回転霧化頭５の外側との間の空隙Ｓに効果的に入り込ませることができる。

本実施形態において、これら第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２は、通常の塗装時に塗料が塗布される範囲を規制するためのシェーピングエアを噴出させる流体噴出孔をそのまま利用している。このため、洗浄のための流体を噴出させる流体噴出孔を塗装ガン１に別途設ける必要がなく、洗浄のための費用が新たに発生することもない。

以上の実施形態では、塗装ガン１をより確実に洗浄するために、休止期間を挟んで洗浄液の塗布とエアの噴出とを行う工程を２回行うようにしたが、洗浄液の塗布とエアの噴出とを行う工程は１回だけでもよい。

なお、例えば、外周筒体７の先端面７２が細幅状あるいは内周側に向けて傾斜するテーパー状であり、洗浄液が外周筒体７の外側面７ｂを流下して回転霧化頭５の先端部５１に落下し得るような場合には、第１流体噴出孔７３１及び第２流体噴出孔７３２から流体を噴出させる流体噴出工程は必ずしもなくてもよい。

１ 塗装ガン
５ 回転霧化頭
５ａ 外側面
７ 外周筒体
７ａ 内側面
７ｂ 外側面
７２ 先端面
７３ 流体噴出孔
７３１ 第１流体噴出孔
７３２ 第２流体噴出孔
Ｗ 洗浄液
Ｗ１ 液溜り
Ａ１、Ａ２ エア（流体）

Claims (7)

1. 回転しながら塗料を塗布する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の外側を覆う外周筒体とを備える塗装ガンの洗浄方法であって、
   前記塗装ガンの前記外周筒体の外側面に向けて洗浄液を塗布する洗浄液塗布工程と、
   前記回転霧化頭を回転させることにより、前記外周筒体と前記回転霧化頭との間に旋回流を発生させる回転霧化頭回転工程と、を有し、
   前記洗浄液塗布工程により塗布されて前記外周筒体の前記外側面を流下した洗浄液を、前記回転霧化頭回転工程により発生した旋回流によって、前記回転霧化頭と前記外周筒体との間に入り込ませる、塗装ガンの洗浄方法。
2. 前記塗装ガンは、前記外周筒体の先端面の円周方向に亘って、流体を噴出させる複数の流体噴出孔を有し、
   前記流体噴出孔から流体を噴出させる流体噴出工程を更に有し、
   前記洗浄液塗布工程により塗布されて前記外周筒体の前記外側面を流下した洗浄液を、前記流体噴出工程により噴出された流体の気流と、前記回転霧化頭回転工程により発生した旋回流と、によって、前記外周筒体の先端面を通って前記回転霧化頭と前記外周筒体との間に入り込ませる、請求項１に記載の塗装ガンの洗浄方法。
3. 前記流体噴出孔は、前記外周筒体の前記先端面の軸線半径方向の内側に配置される複数の第１流体噴出孔と、前記外周筒体の前記先端面の軸線半径方向の外側に配置される複数の第２流体噴出孔と、を有する、請求項２に記載の塗装ガンの洗浄方法。
4. 前記第１流体噴出孔は、軸線方向の下向きに流体を噴出し、前記第２流体噴出孔は、軸線半径方向の内向きに流体を噴出する、請求項３に記載の塗装ガンの洗浄方法。
5. 前記流体噴出孔は、通常の塗装時に塗料が塗布される範囲を規制するための流体を噴出させる流体噴出孔である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗装ガンの洗浄方法。
6. 前記流体噴出孔から噴出させる流体の噴出圧は、通常の塗装時において前記流体噴出孔から噴出させる流体の噴出圧よりも小さい、請求項２〜５のいずれか１項に記載の塗装ガンの洗浄方法。
7. 前記回転霧化頭の回転数は、通常の塗装時における回転数よりも低い、請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗装ガンの洗浄方法。
   
   

Images