WO2010073751A1 - 高粘度物塗装用塗布ノズル - Google Patents

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Abstract

塗料等を物体表面に塗布する塗布装置に於いて、高粘度な液状の塗料等を吐出させる吐出先端部分に装着する高粘度物塗装用塗布ノズルを提供したもので、基盤部材18Aの基体部18cの前壁18jに導入通路18fの開口を、基体部18cの後壁18kに連通孔18gの出口を形成している。扇状部18dの内面18hの形状は直線状の扇形の斜面であって先端部分18aに行くに従って蓋部材18Bの内面18mとで形成された内部幅tが狭くなるように形成している。すなわち前記導入通路18fの入口始点P1から扇状部18dの内面18hの中間位置P0までは概ね直線状の水平面で形成し、該中間位置P0から扇状部18dの内面18hの終点P2までは斜面を立上げ形成している。

Description

高粘度物塗装用塗布ノズル
本発明は、塗料等を物体表面に塗布する塗布装置に於いて、高粘度な液状の塗料等を吐出させる吐出先端部分に装着する高粘度物塗装用塗布ノズルに関する。
従来、この種の塗布装置に用いる塗装用塗布ノズルの技術の一例としては図5及び図6に示す日本国特許第3922663号特許公報に開示された技術がある。これについて説明すれば、塗布ノズル1は図5に示すように全体が略扇形状の厚板状であり、この塗布ノズル1は本体部2と蓋部3とで構成されている。この本体部2は略扇形状の要に近い要部分2aが厚く、他の先端部分が薄い略L字状をしている。
蓋部3は本体部2の先端部分の薄い部分を補う形状とになっており、本体部2と蓋部3とは、4本の埋め込みビス4で固定されている。そして、ノズル通路5および内部空間6は本体部2と蓋部3とで区画されている。すなわち、ノズル通路5は蓋部3の合わせ面側に扇台形状の浅い溝状の凹部を形成して作られている。この凹部の深さがノズル通路5の間隙7となる。内部空間6は本体部2および蓋部3の両合わせ面側をともに比較的深い略扇状の凹部を形成することにより作られている。
ノズル通路5と内部空間6とは蓋部3のそれぞれの凹部が連通することにより繋がり、該ノズル通路5が内部空間6の内壁面8に開口し、その反対側の端面にノズル通路5の出口が開口する。また、導入通路10は本体部2の要部分2aに内部空間6側が径小となるテーパー形状9の貫通孔として形成されしかもその内周面11に雌ねじ12が螺設してある。
なお、導入通路10の内部空間6に連絡する部分は本体部2と蓋部3の両合わせ面側に凹部を形成して作られている。この導入通路10に定量供給装置(図示せず)の塗料供給パイプ(図示せず)が螺合され、内周面11のテーパー形状9によってこの塗料供給パイプが挟持される。そして、塗布ノズル1が塗料供給パイプの先端に固定される。
また、従来の技術の他の例としては、図7に示す日本国特許第3957640号特許公報に開示された技術がある。これについて説明すれば、図7に於いて(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例えば、自動車のフロアに制振性を有する材料、即ち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7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。
図7(a)に示されるように、この技術においては、ノズル13の一方向のみに幅広のスリット(吐出口)14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7(b)に示されるように、制振材15、16を並べて塗布して行く際に前の制振材15の後端縁15aと後の制振材16の前端縁16aを重ねて塗布する。このような塗装用塗布ノズルの基本的な構造は第3922663号特許公報又は第3957640号特許公報において開示されている。
日本国特許第3922663号特許公報 日本国特許第3957640号特許公報
従来の技術は叙上した構成であるので次の課題が存在する。
第1の従来技術に於いて高粘度物を吐出するための塗布ノズル1は、導入通路10から流入した塗料としての高粘度物を一旦内部空間6に留めて定量供給装置が発生する圧力のみで高粘度物をノズル通路5から押し出す構造である。従って導入通路10から流入した高粘度物の流線とノズル通路5から吐出する高粘度物の流線は断絶し、内部空間6に於いて前記2つの流線は撹乱される。
そのため吐出量が少なくなり、吐出する塗料すなわち高粘度物の勢いが弱まり、吐出される高粘度物の吐出速度が低下するので、撹乱された流線を有するノズル通路5から吐出する高粘度物はノズル通路5の開放端で変形し塗布後の形状外観の悪化となり、ヨレや折り重りを生じ、ねじれ等の品質不良を生じやすいという問題点があった。
また、第1の従来技術に於ける内部空間6の形状では内部空間6、殊に内壁面8の部位での高粘度物の流れがなく滞留する部分が存在し、滞留した高粘度物が次第に固化して高粘度物がノズル通路から吐出することができないという問題点があり、また、塗布ノズル1を洗浄した時に内部空間6の隅部分や内壁面8に高粘度物が残りやすく、保守作業性や洗浄作業性が悪いという問題があった。
また、内部空間6で固化した高粘度物が内部空間6の内壁面8から剥落してノズル通路5に目詰りが惹起されるという問題点があった。またこの品質不良の発生を防止するために内部空間6に滞留した高粘度物を頻繁に除去する必要があり、保守作業性が悪いという問題点があった。
また第2の従来技術に於いては、塗布幅方向に長く塗布方向に厚みが薄いスリット状の吐出口14の厚みが一定なので、塗布された高粘度物の塗膜は厚みが一定となるが、塗布帯を隣りあわせで塗り重ねる場合、高粘度物、すなわち制振材15、16の前・後縁15a、16aの塗り重ね代部分が厚くなり、他の部品と干渉するという問題点があった。
そこでこの塗り重ね代部分が厚くなることを防ぐために、図7(c)に示すように先に塗布した後端縁15aと後に塗布した前端縁16aの間に隙間17を設けて高粘度物を塗布する必要がある。しかしこのように隙間17を形成すると、例えば車両の床板等に於いて制振効果を得るために高粘度物を塗布する場合は、特定周波数において振動が大きくなり制振効果が低下するという問題点があった。
本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルは叙上の問題点を解決すべく発明したものであり、次の構成、手段から成立する。
請求項1記載の発明は、全体形状が略扇形状であって基盤部材と、該基盤部材の上面に緊締部材で固定した蓋部材とでなり、該基盤部材の内部に貫通形成した導入通路から供給される高粘度物を吐出口から吐出する高粘度物塗装用塗布ノズルに於いて、前記基盤部材の内面に直線状の扇形斜面を形成し前記吐出口方向に従い幅広に拡大形成したことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、全体形状が略扇形状であって基盤部材と、該基盤部材の上面に緊締部材で固定した蓋部材とでなり、該基盤部材の内部に貫通形成した導入通路から供給される高粘度物を吐出口から吐出する高粘度物塗装用塗布ノズルに於いて、前記基盤部材の内面に直線状の扇形斜面を形成し前記吐出口方向に従い幅広に拡大形成すると共に前記吐出口がその中央部から連続して所定の半径Rの円弧状を形成した端部を有したことを特徴とする。
本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルは叙上の構成であるので次の効果を奏する。すなわち、請求項1記載の発明によれば、全体形状が略扇形状であって基盤部材と、該基盤部材の上面に緊締部材で固定した蓋部材とでなり、該基盤部材の内部に貫通形成した導入通路から供給される高粘度物を吐出口から吐出する高粘度物塗装用塗布ノズルに於いて、前記基盤部材の内面に直線状の扇形斜面を形成し前記吐出口方向に従い幅広に拡大形成したことを特徴とする高粘度物塗装用塗布ノズルを提供する。
このような構成としたので、高粘度物の吐出量が少ない場合に於いても吐出される高粘度物の流線が乱れることがなく、塗布後の外観形状が悪化することなく、ヨレや折り重なり、又はねじれ等の発生がなく塗布品質が向上するという効果がある。また内部空間に高粘度物が滞留して固化することがなく、高粘度物が塗布ノズルのノズル通路から完全に吐出できるという効果がある。
塗布ノズルの洗浄時に内部空間の隅部分や内壁面に高粘度物が残留することなく、保守作業性や洗浄作業性がよいという効果がある。また、塗布ノズルの内部空間や内壁面で高粘度物が固化しないので、高粘度物がノズル通路に目詰まりすることがなく塗装品質を向上するという効果がある。また内部空間や内壁面で高粘度物が固化しないので、内部空間を頻繁に清掃・洗浄する必要が無く、保守作業性や洗浄性を向上すると共に清掃又は洗浄に必要とする有機溶剤等の洗浄液の使用量を削減でき環境負荷を軽減できるという効果がある。
請求項2記載の発明によれば、全体形状が略扇形状であって基盤部材と、該基盤部材の上面に緊締部材で固定した蓋部材とでなり、該基盤部材の内部に貫通形成した導入通路から供給される高粘度物を吐出口から吐出する高粘度物塗装用塗布ノズルに於いて、前記基盤部材の内面に直線状の扇形斜面を形成し前記吐出口方向に従い幅広に拡大形成すると共に前記吐出口がその中央部から連続して所定の半径Rの円弧状を形成した端部を有したことを特徴とする高粘度物塗装用塗布ノズルを提供する。
このような構成としたので、請求項1記載の発明の効果に加えて、塗布帯を隣りあわせで塗り重ねる場合、塗り重ね代部分が厚くならず平坦になり、他の部品と干渉することが無いという効果がある。また先に塗布した塗装材料の後端縁と後に塗布した塗装材料の前端縁の間に隙間を形成せず、例えば車両の床板等に於いて制振効果を得るために塗布材料としての高粘度物を塗布する場合は、床板等に高粘度物を全面に均一に塗布することができ、制振効果を向上させるという効果がある。
本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施形態の一例を示す平面図である。 図1の矢視A−A線方向から見た断面図である。 本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施例を示す図1の矢印C方向から見た正面図であって、(a)は本発明の実施例に係る高粘度物塗装用塗布ノズルを吐出口面からみた正面図、(b)は(a)に示す吐出口の矢印B部分を拡大した正面図である。 本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルを使用して自動車のフロア等被塗装物に塗料を塗布した状態を示す図面であって、(a)は塗り重ねの無い場合の塗布状態を示す斜視図、(b)は塗り重ねした場合の塗布状態を示す斜視図である。 従来の技術に於ける塗装用塗布ノズルの一例を示す平面図である。 図5に示す従来の技術に於ける塗装用塗布ノズルの断面図である。 従来の技術に於ける塗装用塗布ノズルの他の例を示す図面であって(a)は塗装用塗布ノズルを吐出面から見た正面図、(b)は塗装用塗布ノズルを用いて、塗料の縁を重ねて塗布した場合を示す斜視図、(c)は塗料の間に隙間を作って塗布した場合を示す斜視図である。
18    高粘度物塗装用塗布ノズル
18A   基盤部材
18B   蓋部材
18C   緊締部材
18a   先端部分
18b   先端部分
18c   基体部
18d   扇状部
18e   段差状平面
18f   導入通路
18g   連通孔
18h   扇状部の内面
18i   導入通路の内周面
18j   基体部の前壁
18k   基体部の後壁
18m   蓋部材の内面
19    高粘度物
19A   高粘度物
19a   高粘度物の端部
19b   高粘度物の塗り重ね部分
20    吐出口
20a   吐出口の最端部
21    自動車フロア
H     吐出口の塗布方向の開口高さ
L1    吐出口の中央部の長さ
L2    吐出口の端部の長さ
L3    塗り重ね部分の幅
P0    扇状部の内面の中間位置
P1    導入通路の入口始点
P2    扇状部の内面の終点
S     高粘度物の流過方向
t     内部幅
以下、本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルに於ける実施の形態について図1、図2に基づき説明する。
図1は本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施形態の一例を示す平面図である。図2は図1の矢視A−A線方向から見た断面図である。
18は本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルであって、大概して基盤部材18Aと蓋部材18Bとで構成されている。該基盤部材18Aと該蓋部材18Bはボルト・ナットやビス、平ワッシャ等の緊締部材18C・・・・によって固定されている。本実施の形態では緊締部材18Cは4個のキャップスクリュー、平ワッシャで構成され、基盤部材18Aの上面に蓋部材18Bを固設し高粘度物塗装用塗布ノズル18を構成している。
尚、前記緊締部材18Cの個数は4個に限定されず該高粘度物塗装用塗布ノズル18の設計仕様によって適宜数で設定できる。
そして、該高粘度物塗装用塗布ノズル18は全体形状が略扇形状であるから、該基盤部材18Aと蓋部材18Bも略扇形状に成形されている。従って該高粘度物塗装用塗布ノズル18の基盤部材18A及び蓋部材18Bの先端部分18a,18bは円弧状に形成されている。
前記基盤部材18Aは図1及び図2から分るように基体部18cと扇状部18dとを一体形成して構成されている。該基盤部材18Aの基体部18cはその上面に段差状平面18e、その内部に断面形状が例えば略真円形状の導入通路18fと、この導入通路18fとに連通しかつ前記扇状部18dの内面18hに連通する連通孔18gを形成している。該連通孔18gは例えば前記導入通路18fに比べて径小であって、同一形状である。
尚、前記導入通路18fと該連通孔18gは単一且つ同一の孔ちして構成してもよい。前記基盤部材18Aの基体部18cは前方に大径でなる導入通路18fと後方に小径でなる連通孔18gとをその内部に貫通形成している。該導入通路18fは塗料としての高粘度物を高粘度物塗装用塗布ノズル18に供給する定量供給装置(図示せず)の塗料供給パイプ(図示せず)を接続している。そこで該導入通路18fの内周面18iは例えば雌ねじを刻設してあって奥行きが径小なるテーパ形状を形成してある。そして、該導入通路18fには塗料を供給するアダプター(図示せず)を嵌合している。また、該基盤部材18Aの基体部18cの前壁18jに導入通路18fの開口を、基体部18cの後壁18kに連通孔18gの出口を形成している。前記扇状部18dの内面18hの形状は直線状の扇形の斜面であって先端部分18aに行くに従って前記蓋部材18Bの内面18mとで形成された内部幅tが狭くなるように形成している。
すなわち前記導入通路18fの入口始点Pから扇状部18dの内面18hの中間位置Pまでは概ね直線状の水平面で形成し、該中間位置Pから扇状部18dの内面18hの終点Pまでは斜面を立上げ形成している。本発明はこれに限定せずこの変形例としては例えば前記導入通路18fの入口始点Pから扇状部18dの内面18hの終点Pまでは緩やかな直線状の斜面を立上げ形成してもよい。
次に図1及び図2に基づき本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルに於ける実施の形態の動作等を説明する。
ポンプ等により圧送された塗料としての高粘度物19は導入通路18fに結合された塗料供給パイプやアダプターを流過して図2に示すように基体部18cの連通孔18gに流入する。さらに高粘度物19は矢印Sに示すように扇状部18dの内面18hを沿って流過すると共に該扇状部18dの内面18hに於いて徐々に幅方向に拡大され、厚み方向には縮小されながら扇状部18dの内面18hの全体に広がり該扇状部18dの内面18hに充満する。
そして、高粘度物19は流れを止めることなく高粘度物塗装用塗布ノズル18の吐出口20から幅が広く厚みの薄い膜状の高粘度物19を吐出する。塗布方向に対し幅狭で、塗布方向に直行する方向に幅広な吐出口20から放出された高粘度物19は、自動車フロア等の被塗物にノズル幅より幅広の塗膜を形成する。
このように本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施の形態に基づく構造によれば、扇状部18dの内面18hでなる塗料通路Sを導入通路18fの入口始点Pから先端に行くに従い内部幅tが直線状に狭くなるように構成され、高粘度物塗装用塗布ノズル18内の塗料つまり高粘度物19が通過する部分の断面が、高粘度物塗装用塗布ノズル18の先端方向に直線的に徐々に薄くなり幅が広がるように構成した。
これにより高粘度物塗装用塗布ノズル18の内部で高粘度物19の流送容積を少なくしかつ流速を落とすことなく吐出口20から吐出できるようなった。そして、高粘度物塗装用塗布ノズル18の内部の残留塗料、すなわち高粘度物19の残渣が少なくなり、高粘度物塗装用塗布ノズル18の洗浄作業や保守作業が容易となり、内部を洗浄するための洗浄液の量を少なくすることができ、高粘度物塗装用塗布ノズル18の全体構造を薄くかつコンパクトにすることができた。
また、高粘度物19の吐出量が少ない場合に於いても吐出される高粘度物19の流線が乱れることがなく、塗布後の外観形状が悪化することなく、ヨレや折り重なり、又はねじれ等の発生がなく塗布品質が向上する。また高粘度物塗装用塗布ノズル18の内部空間に高粘度物19が滞留して固化することがなく、高粘度物19が高粘度物塗装用塗布ノズル18の吐出口20から完全に吐出でき、高粘度物塗装用塗布ノズル18の洗浄時に内部空間の隅部分や内壁面に高粘度物が残留することなく、保守作業性や洗浄作業性が向上する。
また、高粘度物塗装用塗布ノズル18の内部空間や内壁面で高粘度物が固化しないので、高粘度物19が吐出口20に目詰まりすることがなく塗装品質を向上する。さらに内部空間や内壁面で高粘度物19が固化しないので、内部空間を頻繁に清掃・洗浄する必要が無く、保守作業性や洗浄性を向上すると共に清掃又は洗浄に必要とする有機溶剤等の洗浄液の使用量を削減でき環境負荷を軽減できる。
次に本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施例について図3(a)(b)及び図4(a)(b)に基づき詳細に説明する。
図3は本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施例を示す図1の矢印C方向から見た正面図であって、(a)は本発明の実施例に係る高粘度物塗装用塗布ノズルを吐出口面からみた正面図、(b)は(a)に示す吐出口の矢印B部分を拡大した正面図である。図4は本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルを使用して自動車のフロア等被塗装物に塗料を塗布した状態を示す図面であって、(a)は塗り重ねの無い場合の塗布状態を示す斜視図、(b)は塗り重ねした場合の塗布状態を示す斜視図である。高粘度物塗装用塗布ノズル18の吐出口20の形状は蓋部材18Bの内面18mと基盤部材18Aの扇状部18dの内面18hで形成されている。そして、吐出口20に於いて、塗料つまり高粘度物19の塗布方向の開口高さHは中央部に於いて一定であり、中央部の長さはL1である。また吐出口20の中央部の両側の端部は中央部から連続して所定の半径R1の円弧状をなし、吐出口20の最端部20a、20aに収束する形状となっている。
そして最端部20a、20aに於いて吐出口20の塗布方向の開口高さHが零となる。また前記両側の端部の長さはそれぞれL2、L2である。この吐出口20から吐出される塗料つまり高粘度物19は自動車フロア21、すなわち被塗物上では図4(a)に示すように塗り重ねの場合その端部19a、19aが薄くなる。
また図4(b)に示すように隣りあわせで塗り重ねした場合は、高粘度物塗装用塗布ノズル18の吐出口20の塗布方向の開口高さが円弧状に連続的に狭くなるため、塗り重ね後の塗料つまり高粘度物19Aの塗り重ね部分19bの塗膜厚みが厚くならず中央部と平坦になり、他の部品と干渉することが無い。また先に塗布した塗装材料の後端縁と後に塗布した塗装材料の前端縁の間に隙間を形成せず、例えば車両の床板等に於いて制振効果を得るために塗布材料としての高粘度物19Aを塗布する場合は、床板等に高粘度物19Aを全面に均一に塗布することができ、制振効果を向上させることができる。
本実施例においては、吐出口20の中央部の長さL1=15mm、吐出口20の端部の長さL2=14mm、中央部に於ける塗布方向の開口高さH=0.6mm、最端部20a、20aに於ける塗布方向の開口高さHは0mm、である。したがって、吐出口20の全長(幅)は、15+14×2=43(mm)が好適であって、塗料、すなわち高粘度物19は吐出口20から圧力が掛かった状態で吐出されるので、吐出口20の幅Hよりもずっと拡がって塗布される。例えば毎分7リットルの速さで吐出され、本実施例の場合の塗布幅は100mmとなる。
そして、図4(b)に示すように、塗り重ね部分19bの幅(ラップ代)L3が10mmの場合でも、20mmの場合でも、塗り重ね部分19bの厚さの変化量は非常に少なく、自動車フロア21上に配置される部品や自動車フロア21上を通される配管等と干渉するおそれはない。
尚、本発明に係る高粘度物塗装用塗布ノズルの実施例の他の構成部材、構成要素及びその動作等は図1及び図2に示す実施の形態の場合と略同一であり、その説明を省略する。
塗り重ね代部分が厚くならずに平坦で均一な塗膜を形成する高粘度物塗装用塗布ノズルを提供するので、このノズルは車両の床板等に制振材を塗布する用途に加えて、建築構造物に於いて防水シート等を該建築構造物に貼着する際の柔軟性接着剤の塗布及び航空機の殻体状の板材の重ね合わせ接着に於ける接着剤の塗布に適用できる。

Claims (2)

  1. 全体形状が略扇形状であって基盤部材と、該基盤部材の上面に緊締部材で固定した蓋部材とでなり、該基盤部材の内部に貫通形成した導入通路から供給される高粘度物を吐出口から吐出する高粘度物塗装用塗布ノズルに於いて、前記基盤部材の内面に直線状の扇形斜面を形成し前記吐出口方向に従い幅広に拡大形成したことを特徴とする高粘度物塗装用塗布ノズル。
  2. 全体形状が略扇形状であって基盤部材と、該基盤部材の上面に緊締部材で固定した蓋部材とでなり、該基盤部材の内部に貫通形成した導入通路から供給される高粘度物を吐出口から吐出する高粘度物塗装用塗布ノズルに於いて、前記基盤部材の内面に直線状の扇形斜面を形成し前記吐出口方向に従い幅広に拡大形成すると共に前記吐出口がその中央部から連続して所定の半径Rの円弧状を形成した端部を有したことを特徴とする高粘度物塗装用塗布ノズル。
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