JP2002186883A

JP2002186883A - 回転霧化頭

Info

Publication number: JP2002186883A
Application number: JP2000387690A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kon; 将俊近
Original assignee: ABB KK
Current assignee: ABB KK
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】回転霧化頭の外周面が塗料で汚れるのを防止
し、かつ外周面に付着した塗料を少ない量の溶剤で短時
間に洗浄する。【解決手段】フィードチューブ４の溶剤供給路６から
供給される溶剤を溜める溶剤溜り１８とフィードチュー
ブ４の塗料供給路５から供給される塗料または溶剤を溜
める塗料溜り１９とを中間筒部１６の環状中間壁部１６
Ａを介して別個に設け、ベルカップ１２の外周面１２Ｃ
に溶剤を流出する溶剤通路２１は、溶剤溜り１８に開口
して設ける構成としている。従って、塗装作業時には、
塗料溜り１９に供給された塗料が溶剤溜り１８、溶剤通
路２１側に流出してしまうのを防止することができる。
これにより、溶剤通路２１を介して塗料がベルカップ１
２の外周面１２Ｃに付着するのを防止でき、洗浄時間、
溶剤の使用量を削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車体等の被
塗物に塗装を行う塗装装置に用いて好適な回転霧化頭に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転霧化頭を用いた塗装装置
は、エアの供給により高速回転するエアモータと、軸方
向の基端側が該エアモータによって回転可能に支持さ
れ、先端側が該エアモータ外に突出した中空の回転軸
と、先端側が該回転軸から突出するように回転軸内を軸
方向に伸長して設けられ、塗料を吐出する塗料供給路お
よび洗浄用の溶剤を吐出する溶剤供給路を備えたノズル
と、前記回転軸の先端側に取付けられ、該回転軸と一緒
に高速回転することにより前記塗料供給路から供給され
た塗料を噴霧する回転霧化頭とから大略構成されてい
る。

【０００３】ここで、回転霧化頭としては、例えば特開
平１０−１５６２２４号公報等に示すものが知られてい
る。この従来技術による回転霧化頭は、ベル形またはカ
ップ形に形成され、内周面の後部側が塗料受面となると
共に内周面の前部側が塗料を薄膜化する塗料薄膜化面と
なったベルカップと、該ベルカップの内周側に位置して
前記塗料受面と塗料薄膜化面との間に設けられ、複数の
塗料流出孔を有するハブ部材と、該ハブ部材と塗料受面
との間に画成され、ノズルから吐出される塗料または溶
剤を溜める塗料溜りと、流入側が該塗料溜りに開口し、
流出側が前記ベルカップの外周面に開口して設けられた
複数本の溶剤通路とによって構成されている。

【０００４】このように構成された従来技術の回転霧化
頭を備えた塗装装置によって塗装作業を行うときには、
まず、エアモータに圧縮エアを供給して回転軸と一緒に
回転霧化頭を高速回転させる。そして、ノズルの塗料供
給路から回転霧化頭内の塗料溜りに向けて塗料を吐出す
る。これにより、塗料は、塗料溜りからハブ部材の塗料
流出孔を通って塗料薄膜化面に流出し、該塗料薄膜化面
の外周側の放出端縁から噴霧され、被塗物に塗着する。

【０００５】一方、塗料を次色の塗料に色替する色替作
業を行う場合には、回転霧化頭を回転させた状態で、ノ
ズルに接続された色替弁装置から溶剤とエアを供給し、
塗料供給路等の内部に残存する前色の塗料を押出し、洗
浄する。次に、ノズルの溶剤供給路から回転霧化頭内の
塗料溜りに溶剤を吐出し、該塗料溜り、ハブ部材の塗料
流出孔、塗料薄膜化面等の接液面に付着した前色の塗料
を洗浄する。そして、前色塗料の洗浄が完了したら、塗
料供給路等に次色の塗料を供給し、次の塗装作業に備え
る。

【０００６】ここで、回転霧化頭から塗料を噴霧してい
るときには、噴霧された塗料粒子の一部が、回転霧化頭
の高速回転によるエアポンピング現象や噴霧パターンを
成形するためのシェーピングエア等により回転霧化頭の
周辺域に生ずる影響で、放出端縁から後方に回り込むよ
うに逆流し、ベルカップの外周面に付着する場合があ
る。

【０００７】このため、従来技術による回転霧化頭は、
ノズルの溶剤供給路から塗料溜りに供給された溶剤の一
部を、溶剤通路を通してベルカップの外周面に流出さ
せ、この溶剤によってベルカップの外周面に付着した塗
料を洗浄するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による回転霧化頭は、ベルカップを洗浄するとき
には、塗料溜りに溶剤を供給し、この溶剤を溶剤通路を
通してベルカップの外周面に流出させることにより、ベ
ルカップの外周面に付着した塗料を溶剤によって洗浄し
ている。

【０００９】しかし、溶剤通路は、塗装作業時に塗料が
吐出される塗料溜りに開口しているから、たとえ溶剤通
路が塗料溜りの奥所に開口し、塗料流出孔と離間してい
ても、該塗料溜り内の塗料の一部が溶剤通路に流入し、
該溶剤通路を通ってベルカップの外周面に流出してしま
い、該ベルカップの外周面を塗料で汚してしまうという
問題がある。

【００１０】しかも、塗料溜りに吐出される塗料の流量
が多い場合には、塗料流出孔から流出しきれない塗料が
多量に溶剤通路に流入し、ベルカップの外周面を伝って
放出端縁まで達し、該放出端縁から塗料粒子となって噴
霧されることがある。しかし、このようにして形成され
た塗料粒子は、放出端縁から噴霧して形成された塗料粒
子とは異なり、不均一な塗料粒子径、塗料粒子分散性
等、塗装不良の原因となる様々な要因を含んでいるか
ら、塗装品質を著しく低下させてしまうという問題があ
る。

【００１１】さらに、洗浄作業時に塗料溜りに吐出され
た溶剤は、まず最初に塗料溜りの内面に付着した塗料を
洗浄するから、溶剤通路には、塗料が混ざった溶剤が流
入することになる。このため、ベルカップの外周面に
は、洗浄作業を開始してからしばらくは汚れた溶剤が供
給されるから、洗浄効率が悪く、外周面に付着した塗料
の洗浄が完了するまでには多くの溶剤と時間を費やして
しまうという問題がある。

【００１２】一方、色替を行わず同じ塗料を用いて塗装
しているときに、ベルカップの外周面に付着した塗料を
洗浄しようとした場合、溶剤は、塗料溜り、ハブ部材、
塗料薄膜化面等も一緒に洗浄することになるから、ベル
カップの外周面だけを洗浄することができず、溶剤を必
要以上に費やしてしまうという問題がある。

【００１３】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、塗料が溶剤通路を通っ
てベルカップの外周面に流出し、ベルカップの外周面に
付着したり、被塗物に向けて噴霧されるのを防止するこ
とにより、信頼性、塗装品質を向上することができるよ
うにした回転霧化頭を提供することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、塗料が混ざっ
ていない洗浄能力の高い溶剤を用いてベルカップの外周
面に付着した塗料を洗浄することにより、溶剤の使用
量、洗浄時間を削減することができるようにした回転霧
化頭を提供することにある。

【００１５】さらに、本発明の他の目的は、色替を行わ
ず同じ塗料を用いて塗装している場合には、ベルカップ
の外周面だけを洗浄することにより、溶剤の使用量を削
減することができるようにした回転霧化頭を提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による回転霧化頭は、ベル形ま
たはカップ形に形成され、内周側には後側に位置する環
状後壁部と中間に位置する環状中間壁部と前側に位置し
複数の塗料流出孔を有する前壁部とが軸方向に離間して
設けられたベルカップと、該ベルカップの環状後壁部と
環状中間壁部との間に画成され、ノズルから吐出される
溶剤を溜める溶剤溜りと、前記ベルカップの環状中間壁
部と前壁部との間に該溶剤溜りと別個に画成され、ノズ
ルから吐出される塗料を溜める塗料溜りと、前記ベルカ
ップの前壁部から当該ベルカップの前端にかけて設けら
れ、該塗料溜りから塗料流出孔を介して流出した塗料を
薄膜化する塗料薄膜化面と、流入側が前記溶剤溜りに開
口し、流出側が前記ベルカップの外周面に開口して設け
られた複数本の溶剤通路とによって構成したことにあ
る。

【００１７】このように構成したことにより、塗装作業
を行う場合には、回転霧化頭を高速回転させ、ノズルか
ら塗料溜りに塗料を吐出する。このときに、塗料溜り
は、環状中間壁部によって溶剤溜りと別個に設けられて
いるから、該塗料溜り内の塗料が溶剤溜り、溶剤通路側
へと流出してしまうのを防止することができる。そし
て、塗料溜りに吐出された塗料は、前壁部の塗料流出孔
を通ってベルカップの塗料薄膜化面に流出し、該塗料薄
膜化面の外周側に設けられた放出端縁から塗料粒子とな
って噴霧され、被塗物に塗着する。

【００１８】次に、塗料を次色の塗料に色替する色替作
業を行う場合には、回転霧化頭に付着した前色塗料を洗
浄する。この洗浄作業には、回転霧化頭の内周面を洗浄
する内周面洗浄作業と、外周面を洗浄する外周面洗浄作
業との２種類がある。

【００１９】まず、内周面洗浄作業を行うには、ノズル
から塗料溜り内に洗浄用の溶剤を吐出する。これによ
り、溶剤は、塗料溜り、塗料流出孔、塗料薄膜化面を順
次流れ、これらの接液面に付着した前色塗料を洗浄す
る。このときに、塗料溜りは、溶剤溜りと別個に設けら
れているから、該塗料溜りを洗浄して汚れた溶剤が溶剤
溜り、溶剤通路側へと流出してしまうのを防止すること
ができる。

【００２０】次に、外周面洗浄作業を行うには、ノズル
から溶剤溜りに洗浄用の溶剤を吐出する。これにより、
溶剤は、溶剤溜りから溶剤通路を通ってベルカップの外
周面に流出し、該ベルカップの外周面に付着した前色塗
料を洗浄する。このときに、溶剤溜りは、塗料溜りと別
個に設けられているから、洗浄した塗料が混ざっていな
い洗浄能力の高い溶剤を洗浄に使用することができ、ベ
ルカップの外周面に付着した前色塗料を効率よく洗浄す
ることができる。

【００２１】さらに、色替を行わず同じ塗料を用いて塗
装作業を継続する場合において、ベルカップの外周面に
付着した塗料を洗浄する必要がある場合には、ノズルか
ら溶剤溜りだけに溶剤を吐出する。これにより、溶剤通
路を通ってベルカップの外周面に流出する溶剤によって
ベルカップの外周面に付着した塗料だけを洗浄すること
ができる。

【００２２】請求項２の発明によると、ベルカップの外
周側には、各溶剤通路から流出する溶剤を該ベルカップ
の外周面に向けて案内する環状溶剤ガイドを設けたこと
にある。

【００２３】このように構成したことにより、環状溶剤
ガイドは、各溶剤通路から流出して径方向に飛散しよう
とする溶剤をベルカップの外周面に向けて流れるように
案内するから、少量の溶剤でベルカップの外周面に付着
した塗料を効率よく洗浄することができる。

【００２４】請求項３の発明によると、各溶剤通路は、
その流入側から流出側に向かうに従ってベルカップの後
部側に傾斜させる構成としたことにある。

【００２５】このように構成したことにより、各溶剤通
路の伸長方向は回転霧化頭の遠心方向（径方向）と異な
り後部側に傾斜しているから、溶剤通路は、溶剤溜りに
供給された溶剤を遠心力によって一気に流出することな
く、傾斜による抵抗を利用して溶剤を均一に流出するこ
とができ、少量の溶剤によってベルカップの外周面に付
着した塗料を万遍なく洗浄することができる。

【００２６】請求項４の発明によると、ベルカップの外
周面に向けて当該ベルカップの後側から溶剤拡散エアを
吹付けることにより、各溶剤通路から流出した溶剤を外
周面で拡散する構成としたことにある。

【００２７】このように構成したことにより、各溶剤通
路から流出した溶剤は、溶剤拡散エアによってベルカッ
プの外周面に押付けられつつ、この外周面で拡散されて
広がり均一な膜厚となるから、溶剤は、外周面全体に広
がって付着して塗料を残さず洗浄する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
回転霧化頭を用いた回転霧化頭型塗装装置を添付図面に
従って詳細に説明する。

【００２９】まず、図１ないし図３は本発明の第１の実
施の形態を示している。１は回転霧化頭型塗装装置の外
周を覆う塗装機カバーで、該塗装機カバー１は、円筒状
に形成され、その内部には後述のエアモータ２を収容し
ている。

【００３０】２は塗装機カバー１内に収容されたエアモ
ータで、該エアモータ２は、筒状に形成されたモータケ
ーシング２Ａと、該モータケーシング２Ａ内に収容され
たエアタービンと、後述する回転軸３を回転可能に軸支
する静圧エア軸受（いずれも図示せず）とによって大略
構成されている。そして、エアモータ２は、エアタービ
ンに圧縮エアが供給されることにより、回転軸３を高速
回転、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで回転駆動
するものである。

【００３１】３はエアモータ２の静圧エア軸受に回転可
能に支持された中空の回転軸で、該回転軸３の先端はエ
アモータ２の前側に突出し、その先端部外周側には雄ね
じが刻設されている。また、回転軸３の基端側はエアモ
ータ２のエアタービンに取付けられている。

【００３２】４は回転軸３内を軸方向に伸長して設けら
れたノズルとしてのフィードチューブで、該フィードチ
ューブ４は、図２に示す如く、回転中心に位置して先端
部が後述の塗料溜り１９まで延びた長尺な内筒４Ａと、
該内筒４Ａの外周側に同軸に設けられ、先端部が後述の
溶剤溜り１８まで延びた短尺な外筒４Ｂとから二重筒状
に形成されている。また、外筒４Ｂの先端側は、その先
端が内筒４Ａの外周面に弾性的に当接し、後述の溶剤供
給路６から溶剤が供給されたときに開弁するチェック弁
４Ｃとなっている。

【００３３】ここで、フィードチューブ４は、内筒４Ａ
の内部が塗料供給路５となり、内筒４Ａと外筒４Ｂとの
間が環状の溶剤供給路６となっている。そして、フィー
ドチューブ４は、例えば特開平６−２７７５７１号公報
に記載されたフィードチューブと同様に、塗料供給路５
が配管、弁体等を介して色替弁装置に接続され、溶剤供
給路６が配管、弁体等を介して溶剤供給源（いずれも図
示せず）に接続されている。これにより、塗料供給路５
は、塗料または洗浄に用いるシンナ等の溶剤、エアを塗
料溜り１９に吐出し、また、溶剤供給路６は溶剤を溶剤
溜り１８に吐出する。

【００３４】７は塗装機カバー１の先端部に取付けられ
たシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリン
グ７は、前側がすり鉢状に凹陥した円筒状に形成されて
いる。また、シェーピングエアリング７の外周側の先端
部には、エア噴出孔７Ａ，７Ａ，…が周方向に多数本
（２本のみ図示）形成されている。このエア噴出孔７Ａ
は、シェーピングエア通路８を介してエア源（図示せ
ず）に接続されている。そして、エア噴出孔７Ａは、後
述の回転霧化頭１１から噴霧された塗料粒子の噴霧パタ
ーン等を制御するためのシェーピングエアを噴出するも
のである。

【００３５】また、９，９，…は各エア噴出孔７Ａより
も内周側に位置してシェーピングエアリング７に設けら
れた多数本の溶剤拡散エア噴出孔（２本のみ図示）で、
該各溶剤拡散エア噴出孔９は、後述するベルカップ１２
の外周面１２Ｃよりも後側に位置し、周方向に列設され
ている。また、各溶剤拡散エア噴出孔９は、後述する環
状溶剤ガイド２２の外周側近傍位置で、径方向の外側に
傾きをもって開口している。

【００３６】そして、溶剤拡散エア噴出孔９は、分散エ
ア通路１０を介してエア源から供給されるエアを溶剤拡
散エアとし、このエアを環状溶剤ガイド２２の外周端近
傍に向けベルカップ１２の後側から吹付けるものであ
る。これにより、溶剤拡散エアは、各溶剤通路２１から
流出した溶剤をベルカップ１２の外周面１２Ｃに押付け
つつ、外周面１２Ｃで拡散して広げ、均一な膜厚にし
て、外周面１２Ｃの先端に向け案内する。

【００３７】次に、１１は回転軸３の先端部に取付けら
れた本実施の形態による回転霧化頭で、該回転霧化頭１
１は、図２、図３に示す如く、後述するベルカップ１
２、溶剤溜り１８、塗料溜り１９、塗料薄膜化面２０、
溶剤通路２１、環状溶剤ガイド２２等によって大略構成
されている。

【００３８】１２は後部側から前部側に向けて拡開する
ベル形に形成された中空のベルカップで、該ベルカップ
１２は、後部側の取付筒部１２Ａと前部側のベル形拡開
部１２Ｂとによって構成されている。ここで、取付筒部
１２Ａは、円筒状に形成され、その内周側の奥部には回
転軸３の先端に設けられた雄ねじに螺合する雌ねじが刻
設されている。また、ベル形拡開部１２Ｂは、その外周
面１２Ｃが取付筒部１２Ａから前方にベル形に大きな広
がりで拡開して形成されている。

【００３９】１３はベルカップ１２の内周側に設けられ
た環状後壁部で、該環状後壁部１３は、取付筒部１２Ａ
とベル形拡開部１２Ｂとの境界部となる後側に位置し
て、内向きに突出している。また、環状後壁部１３の前
側には、後述の溶剤溜り１８内で溶剤を円滑に流通する
ための円弧面１４が設けられている。

【００４０】ここで、環状後壁部１３は、取付筒部１２
Ａと後述の溶剤溜り１８とを隔てるもので、その中央部
は、フィードチューブ４の外筒４Ｂが僅かな隙間をもっ
て挿通する外筒挿通穴１３Ａとなっている。さらに、環
状後壁部１３の前面側中央寄りは、溶剤が回転軸３内に
浸入するのを防止するために、前方に向けて突出してい
る。

【００４１】１５は円弧面１４の前側に位置してベル形
拡開部１２Ｂの前面に開口して設けられた取付段部で、
該取付段部１５は、後述する中間筒部１６を位置決めす
るものである。

【００４２】１６はベルカップ１２の取付段部１５内に
圧入等の手段によって取付けられた中間筒部で、該中間
筒部１６は、ベルカップ１２の一部を構成している。そ
して、中間筒部１６は、底部をなし、ベルカップ１２の
軸方向の中間に位置して後述の溶剤溜り１８と塗料溜り
１９とを隔てる環状中間壁部１６Ａと、該環状中間壁部
１６Ａの外周側から前側に突出した円筒部１６Ｂとによ
って有底筒状に形成され、前記円筒部１６Ｂの内周側
は、後述の塗料流出孔１７Ｂに向けて漸次拡開した塗料
案内面１６Ｃとなっている。また、環状中間壁部１６Ａ
の中央部は、フィードチューブ４の内筒４Ａが僅かな隙
間をもって挿通する内筒挿通穴１６Ｄとなっている。さ
らに、環状中間壁部１６Ａの前面側中央寄りは、塗料、
溶剤が回転軸３内に浸入するのを防止するために、前方
に向けて突出している。

【００４３】１７は中間筒部１６と一緒にベルカップ１
２の取付段部１５開口側に圧入等の手段によって取付け
られた前壁部としての前面板で、該前面板１７は、円板
状に形成されている。また、前面板１７の後面中央に
は、塗料の受取りを円滑にするための円錐状突起１７Ａ
が形成されている。さらに、前面板１７の外周側には、
塗料、溶剤をベルカップ１２の塗料薄膜化面２０に流出
する塗料流出孔１７Ｂ，１７Ｂ，…が多数本設けられ、
中央部側には前面に溶剤を流出する溶剤流出孔１７Ｃ，
１７Ｃ，…が複数本（いずれも２本のみ図示）設けられ
ている。

【００４４】ここで、環状後壁部１３、中間筒部１６の
環状中間壁部１６Ａおよび前壁部をなす前面板１７は、
それぞれベルカップ１２を構成するもので、該ベルカッ
プ１２の軸方向に離間して配設されている。

【００４５】１８はベルカップ１２の環状後壁部１３と
中間筒部１６の環状中間壁部１６Ａとの間に画成された
溶剤溜りで、該溶剤溜り１８は、環状後壁部１３の前
面、環状中間壁部１６Ａの後面および円弧面１４によっ
て囲まれ、中心部にフィードチューブ４が配置されたド
ーナツ状の空間として形成されている。また、溶剤溜り
１８は、後述の塗料溜り１９とは独立して別個に形成さ
れている。そして、溶剤溜り１８は、フィードチューブ
４の溶剤供給路６から吐出された溶剤を一時的に溜め、
この溶剤を拡散するための空間である。

【００４６】１９は中間筒部１６の環状中間壁部１６Ａ
と前面板１７との間に溶剤溜り１８と別個に画成された
塗料溜りで、該塗料溜り１９は、中間筒部１６の内周
面、環状中間壁部１６Ａ前面、前面板１７の後面によっ
て囲まれた深皿状の空間として形成されている。そし
て、塗料溜り１９は、フィードチューブ４の塗料供給路
５から吐出された塗料または溶剤を一時的に溜め、これ
らを拡散するための空間である。

【００４７】２０は前面板１７からベルカップ１２の前
端にかけて設けられた塗料薄膜化面で、該塗料薄膜化面
２０は、円皿状に拡開して形成されている。また、塗料
薄膜化面２０の先端は、薄膜化した塗料を放出する放出
端縁２０Ａとなっている。そして、塗料薄膜化面２０
は、前面板１７の塗料流出孔１７Ｂから流出した塗料を
薄膜化し、放出端縁２０Ａから塗料粒子として噴霧する
ものである。

【００４８】２１，２１，…はベルカップ１２に設けら
れた複数本の溶剤通路（２本のみ図示）で、該各溶剤通
路２１は、流入側から流出側に向かうに従ってベルカッ
プ１２の後部側に傾斜するように、流入側が溶剤溜り１
８（円弧面１４）に開口し、流出側が外周面１２Ｃの後
部寄りに開口している。そして、各溶剤通路２１は、溶
剤溜り１８に供給された溶剤をベルカップ１２の外周面
１２Ｃに流出するものである。

【００４９】ここで、各溶剤通路２１は、流入側から流
出側に向かうに従って後部側に傾斜しているから、該各
溶剤通路２１の伸長方向は、回転霧化頭１１が回転して
いるときの遠心方向（径方向）と異なっている。これに
より、溶剤通路は、溶剤溜り１８に供給された溶剤を遠
心力によって一気に流出することなく、傾斜による抵抗
を利用して溶剤を外周面１２Ｃに均一に流出することが
できる。

【００５０】一方、２２は溶剤通路２１の後部側に隣接
してベルカップ１２の外周側に取付けられた環状溶剤ガ
イドで、該環状溶剤ガイド２２は、各溶剤通路２１の傾
きに対応して内周側が後側に傾斜しつつ、外周側はベル
カップ１２の外周面１２Ｃに向けて前側に傾斜してい
る。そして、環状溶剤ガイド２２は、各溶剤通路２１か
ら流出して径方向に飛散しようとする溶剤をベルカップ
１２の外周面１２Ｃに向けて前側に案内するものであ
る。

【００５１】本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置
は上述の如き構成を有するもので、次に、塗装作業およ
び色替作業について説明する。

【００５２】最初に、被塗物に塗料を噴霧する塗装作業
を行う場合について説明する。この塗装作業では、エア
モータ２によって回転軸３と共に回転霧化頭１１を高速
回転、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで回転駆動
する。この状態で、色替弁装置から供給される塗料をフ
ィードチューブ４の塗料供給路５から回転霧化頭１１の
塗料溜り１９に供給すると、塗料は塗料溜り１９内で滞
留しつつ拡散される。そして、塗料溜り１９は、中間筒
部１６の環状中間壁部１６Ａによって溶剤溜り１８と別
個に設けられているから、塗料溜り１９で拡散された塗
料は、溶剤溜り１８側に流出することなく、前面板１７
の塗料流出孔１７Ｂを通過してベルカップ１２の塗料薄
膜化面２０に流出する。さらに、この塗料は、塗料薄膜
化面２０で均一に薄膜化され、その放出端縁２０Ａから
塗料粒子となって噴霧される。

【００５３】このとき、例えば回転霧化頭１１には高電
圧が印可され、該回転霧化頭１１からアースに接続され
た被塗物に向けて電気力線が形成されるから、回転霧化
頭１１から噴霧された塗料粒子は、この電気力線に沿っ
て飛行し、被塗物に塗着する。また、このときの塗料粒
子の噴霧パターンは、シェーピングエアリング７の各エ
ア噴出孔７Ａから噴出されるシェーピングエアによって
所望の噴霧パターンに成形される。

【００５４】次に、前色の塗装作業が終了し、次色の塗
料に色替を行う色替作業について説明する。

【００５５】まず、回転霧化頭１１に付着した前色塗料
を洗浄する洗浄作業を行う。この洗浄作業には、回転霧
化頭１１の内周面を洗浄する内周面洗浄作業と、ベルカ
ップ１２の外周面１２Ｃを洗浄する外周面洗浄作業との
２種類がある。

【００５６】そこで、内周面洗浄作業を行うには、フィ
ードチューブ４の塗料供給路５に色替弁装置からエアと
溶剤を交互に供給し、該塗料供給路５等の内部に残存す
る前色の塗料を押出し、通路内に付着した塗料を洗浄す
る。また、塗料供給路５から吐出された溶剤は、塗料溜
り１９、前面板１７の塗料流出孔１７Ｂ、ベルカップ１
２の塗料薄膜化面２０等を順次流れ、これらの接液面に
付着した前色塗料を洗浄する。ここでも、塗料溜り１９
が溶剤溜り１８と別個に設けられていることから、該塗
料溜り１９等を洗浄して汚れた溶剤は、溶剤溜り１８、
溶剤通路２１側に流出することはない。

【００５７】一方、外周面洗浄作業を行うには、フィー
ドチューブ４の溶剤供給路６から溶剤溜り１８に洗浄用
の溶剤を吐出する。ここで、溶剤溜り１８は塗料溜り１
９と別個に設けられているから、該溶剤溜り１８に供給
された溶剤は、塗料溜り１９側に流出することなく、ま
た塗料によって汚されることなく、該溶剤溜り１８内で
滞留しつつ拡散し、遠心力によって各溶剤通路２１内に
流入する。そして、溶剤通路２１を通ってベルカップ１
２の外周面１２Ｃに流出した溶剤は、外周面１２Ｃに沿
って流れる。また、一部の溶剤は、溶剤通路２１から径
方向に飛散しようとするが、環状溶剤ガイド２２によっ
て外周面１２Ｃ側に向けて案内され、外周端から放出さ
れる。

【００５８】このときに、溶剤拡散エア噴出孔９は、ベ
ルカップ１２の外周面１２Ｃに向けて溶剤拡散エアを噴
出しているから、環状溶剤ガイド２２から放出された溶
剤、外周面１２Ｃに沿って流れる溶剤は、外周面１２Ｃ
に押付けられながら、拡散して外周面１２Ｃの全体に広
がる。これにより、溶剤は、ベルカップ１２の外周面１
２Ｃで全体に均一な膜厚で広がるから、この外周面１２
Ｃに付着した塗料を残さず洗浄することができる。

【００５９】そして、各部に付着した前色塗料の洗浄作
業が完了したら、塗料充填作業に移り、フィードチュー
ブ４の塗料供給路５等に次色の塗料を供給し、次の塗装
作業に備える。

【００６０】一方、色替を行わず同じ塗料を用いて塗装
作業を継続する場合において、ベルカップ１２の外周面
１２Ｃを洗浄する洗浄作業について説明する。この場合
には、フィードチューブ４の塗料供給路５からは溶剤を
吐出せず、溶剤供給路６からだけ溶剤溜り１８に溶剤を
吐出する。これにより、溶剤溜り１８から溶剤通路２１
を通ってベルカップ１２の外周面１２Ｃ流出する溶剤
は、この外周面１２Ｃに付着した塗料だけを洗浄するこ
とができる。

【００６１】かくして、本実施の形態によれば、溶剤溜
り１８と塗料溜り１９とは中間筒部１６の環状中間壁部
１６Ａによって別個に設け、溶剤通路２１は溶剤溜り１
８に開口して設けている。従って、塗装作業時には、塗
料溜り１９に供給された塗料が溶剤溜り１８、溶剤通路
２１側に流出してしまうのを防止することができる。こ
の結果、従来技術のように溶剤通路２１から流出した塗
料がベルカップ１２の外周面１２Ｃに付着するのを防止
でき、洗浄時間、溶剤の使用量を削減することができ
る。しかも、ベルカップ１２の外周面１２Ｃに流出した
塗料が被塗物の塗装面に付着してしまうのも防止するこ
とができ、塗装品質を高めて信頼性を向上することがで
きる。

【００６２】また、溶剤溜り１８内には、塗料が混ざっ
ていない清浄な溶剤を滞留させることができるから、こ
の洗浄能力の高い溶剤を溶剤通路２１からベルカップ１
２の外周面１２Ｃに供給することができる。従って、ベ
ルカップ１２の外周面１２Ｃに付着した塗料を効率よく
洗浄することができ、これによっても洗浄時間の短縮、
溶剤の使用量の削減を図ることができる。

【００６３】また、色替を行わず同じ塗料を用いて塗装
作業を行う場合に、ベルカップ１２の外周面１２Ｃに付
着した塗料を洗浄する必要がある場合には、溶剤供給路
６から溶剤溜り１８に溶剤を吐出する。これにより、塗
料溜り１９、前面板１７、塗料薄膜化面２０等を洗浄す
ることなく、ベルカップ１２の外周面１２Ｃだけを洗浄
することができ、溶剤の使用量を最小限に抑えることが
できる。

【００６４】さらに、ベルカップ１２の外周側には、溶
剤通路２１から流出した溶剤をベルカップ１２の外周面
１２Ｃに向けて案内する環状溶剤ガイド２２を設けてい
るから、該環状溶剤ガイド２２は、溶剤通路２１から流
出して径方向に飛散しようとする溶剤をベルカップ１２
の外周面１２Ｃに向けて前側に案内することができ、溶
剤を有効的に使用し、塗料の洗浄効率を高めることがで
きる。

【００６５】また、各溶剤通路２１は、流入側から流出
側に向かうに従ってベルカップ１２の後部側に傾斜させ
ているから、各溶剤通路２１の伸長方向を、回転霧化頭
１１の遠心方向（径方向）と異ならせることができる。
これにより、溶剤通路２１は、溶剤溜り１８に供給され
た溶剤を遠心力によって一気に流出することなく、傾斜
による抵抗を利用して溶剤を均一に流出することができ
る。この結果、少量の溶剤によってベルカップ１２の外
周面１２Ｃに付着した塗料を万遍なく洗浄することがで
きる。

【００６６】一方、ベルカップ１２の後側には、各溶剤
通路２１から流出した溶剤を拡散する溶剤拡散エアを吹
付ける溶剤拡散エア噴出孔９を設けているから、この溶
剤拡散エアは、環状溶剤ガイド２２から放出された溶
剤、外周面１２Ｃに沿って流れる溶剤を、外周面１２Ｃ
に押付けながら、拡散して外周面１２Ｃの全体に広げる
ことができる。これにより、溶剤をベルカップ１２の外
周面１２Ｃで全体に均一な膜厚で広げて付着した塗料を
残さず洗浄することができ、少ない量の溶剤によって効
率のよい洗浄作業を行うことができる。

【００６７】次に、図４は本発明の第２の実施の形態を
示している。本実施の形態の特徴は、ベルカップをカッ
プ形に形成すると共に、環状中間壁部をベルカップと一
体的に設けることにより、前壁部としての前面板のみを
別部材としたことにある。なお、本実施の形態では、前
述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものとする。

【００６８】３１は本実施の形態による回転霧化頭で、
該回転霧化頭３１は、後述するベルカップ３２、溶剤溜
り３９、塗料溜り４０、塗料薄膜化面４１、溶剤通路４
２、環状溶剤ガイド４３等によって大略構成されてい
る。

【００６９】３２は本実施の形態によるベルカップで、
該ベルカップ３２は、前側に向けて小さく拡開するカッ
プ形をなしている点と、後述の環状中間壁部３５が一体
的に設けられている点で第１の実施の形態によるベルカ
ップ１２と相違している。そして、ベルカップ３２は、
後部側の取付筒部３２Ａと前部側のベル形拡開部３２Ｂ
とによって構成され、該ベル形拡開部３２Ｂは、その外
周面３２Ｃが取付筒部３２Ａから前方にカップ形に小さ
な広がりで拡開して形成されている。

【００７０】３３はベルカップ３２の内周側に設けられ
た環状後壁部で、該環状後壁部３３は、取付筒部３２Ａ
とベル形拡開部３２Ｂとの境界部となる後側に位置して
内向きに突出し、その中央部はフィードチューブ４の外
筒４Ｂが挿通する外筒挿通穴３３Ａとなっている。ま
た、環状後壁部３３の前側には、後述の溶剤溜り３９内
で溶剤を円滑に流通するための円弧面３４が設けられて
いる。

【００７１】３５は円弧面３４の前側となるベルカップ
３２の軸方向の中間に位置して、該ベルカップ３２の内
周側に一体的に形成された環状中間壁部で、該環状中間
壁部３５は、内向きに突出することにより、後述の溶剤
溜り３９と塗料溜り４０とを隔てている。また、環状中
間壁部３５の中央部は、フィードチューブ４の内筒４Ａ
が挿通する内筒挿通穴３５Ａとなっている。

【００７２】また、３６は環状中間壁部３５から前側に
向けて拡径した傾斜面を示している。さらに、３７は傾
斜面３６の前側に位置してベル形拡開部３２Ｂの前面に
開口して設けられた取付段部で、該取付段部３７は、後
述する前面板３８を位置決めするものである。

【００７３】３８はベルカップ３２の取付段部３７に取
付けられた前壁部としての前面板で、該前面板３８は円
板状をなし、その中央には円錐状突起３８Ａが形成され
ている。また、前面板３８の外周側には、塗料流出孔３
８Ｂ，３８Ｂ，…が多数本設けられ、中央部側には溶剤
流出孔３８Ｃ，３８Ｃ，…が複数本（いずれも２本のみ
図示）設けられている。

【００７４】ここで、環状後壁部３３、環状中間壁部３
５および前壁部をなす前面板３８は、それぞれベルカッ
プ３２を構成するもので、該ベルカップ３２の軸方向に
離間して配設されている。

【００７５】３９はベルカップ３２の環状後壁部３３と
環状中間壁部３５との間に画成された溶剤溜りで、該溶
剤溜り３９は、後述の塗料溜り４０とは独立して別個に
形成されている。また、４０は環状中間壁部３５と前面
板３８との間に溶剤溜り３９と別個に画成された塗料溜
りを示している。

【００７６】４１は前面板３８からベルカップ３２の前
端にかけて設けられた塗料薄膜化面で、該塗料薄膜化面
４１は、前側に向けて漸次拡径する傾斜面として形成さ
れ、その前端は放出端縁４１Ａとなっている。

【００７７】４２はベルカップ３２に設けられた複数本
の溶剤通路（２本のみ図示）で、該各溶剤通路４２は、
流入側から流出側に向かうに従ってベルカップ３２の後
部側に傾斜するように、流入側が溶剤溜り３９（円弧面
３４）に開口し、流出側が外周面３２Ｃの後部寄りに開
口している。

【００７８】一方、４３は溶剤通路４２の後側に位置し
てベルカップ３２の外周側に取付けられた環状溶剤ガイ
ドで、該環状溶剤ガイド４３は、外周面３２Ｃを覆うよ
うに前側に延びるほぼ円筒状に形成されている。

【００７９】かくして、このように構成された本実施の
形態によれば、広がりが小さなカップ形の回転霧化頭３
１を用いて塗装作業、洗浄作業を行う場合でも、溶剤の
使用量の削減、洗浄時間の短縮、塗装品質の向上等を図
ることができる。

【００８０】次に、図５は本発明の第３の実施の形態を
示している。本実施の形態の特徴は、環状中間壁部をベ
ルカップと一体的に設け、環状後壁部と前壁部をなす前
面板とをベルカップと別部材としたことにある。なお、
本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。

【００８１】５１は本実施の形態による回転霧化頭で、
該回転霧化頭５１は、後述するベルカップ５２、溶剤溜
り５９、塗料溜り６０、塗料薄膜化面６１、溶剤通路６
２、環状溶剤ガイド６３等によって大略構成されてい
る。

【００８２】５２は本実施の形態によるベルカップで、
該ベルカップ５２は、環状中間壁部５５が一体的に設け
られ、環状後壁部５３と前壁部をなす前面板５８とが別
部材として設けられている点で第１の実施の形態による
ベルカップ１２と相違している。そして、ベルカップ５
２は、後部側の取付筒部５２Ａと前部側のベル形拡開部
５２Ｂとによって構成され、該ベル形拡開部５２Ｂは、
その外周面５２Ｃが前方にベル形に大きな広がりで拡開
して形成されている。

【００８３】５３はベルカップ５２の内周側に設けられ
た環状後壁部で、該環状後壁部５３は、ベルカップ５２
と別部材として形成され、取付筒部５２Ａとベル形拡開
部５２Ｂとの境界部となる後側に位置して内向きに突出
するように取付けられている。また、環状後壁部５３の
前側には円弧面５４が設けられている。

【００８４】５５は円弧面５４の前側となるベルカップ
５２の軸方向の中間に位置して、該ベルカップ５２の内
周側に一体的に形成された環状中間壁部で、該環状中間
壁部５５は、内向きに突出することにより、後述の溶剤
溜り５９と塗料溜り６０とを隔てている。

【００８５】また、５６は環状中間壁部５５から前側に
向けて拡径した傾斜面、５７は該傾斜面５６の前側に位
置してベル形拡開部５２Ｂの前面に開口して設けられた
取付段部をそれぞれ示している。

【００８６】５８はベルカップ５２と別部材として設け
られ、取付段部５７に取付けられた前壁部としての前面
板で、該前面板５８は円板状をなし、その中央には円錐
状突起５８Ａが形成されている。また、前面板５８の外
周側には、塗料流出孔５８Ｂ，５８Ｂ，…が多数本設け
られ、中央部側には溶剤流出孔５８Ｃ，５８Ｃ，…が複
数本（いずれも２本のみ図示）設けられている。

【００８７】ここで、環状後壁部５３、環状中間壁部５
５および前壁部をなす前面板５８は、それぞれベルカッ
プ５２を構成するもので、該ベルカップ５２の軸方向に
離間して配設されている。

【００８８】５９はベルカップ５２の環状後壁部５３と
環状中間壁部５５との間に画成された溶剤溜り、６０は
環状中間壁部５５と前面板５８との間に溶剤溜り５９と
別個に画成された塗料溜りを示している。また、６１は
前面板５８からベルカップ５２の前端にかけて設けられ
た塗料薄膜化面を示している。

【００８９】６２はベルカップ５２に設けられた複数本
の溶剤通路（２本のみ図示）で、該各溶剤通路６２は、
流入側から流出側に向かうに従ってベルカップ５２の後
部側に傾斜するように、流入側が溶剤溜り５９（円弧面
５４）に開口し、流出側が外周面５２Ｃの後部寄りに開
口している。

【００９０】一方、６３は溶剤通路６２の後側に位置し
てベルカップ５２の外周側に取付けられた別部材からな
る環状溶剤ガイドを示している。

【００９１】かくして、このように構成された本実施の
形態によれば、環状後壁部５３をベルカップ５２と別部
材として設けているから、設計時の自由度を向上するこ
とができる。

【００９２】なお、第１の実施の形態では、溶剤通路２
１は、流入側から流出側に向かうに従ってベルカップ１
２の後部側に傾斜させた場合を例示したが、本発明はこ
れに限るものではなく、例えば、溶剤通路２１は、径方
向に真直ぐに形成したり、前部側に傾斜させて形成して
もよい。この構成は、第２、第３の実施の形態にも同様
に適用することができる。

【００９３】また、各実施の形態では、ノズルとしての
フィードチューブ４は、同軸に配置された内筒４Ａと外
筒４Ｂとによって二重筒状に形成し、内筒４Ａ内を塗料
供給路５とし、内筒４Ａと外筒４Ｂとの間を溶剤供給路
６とするものとして説明したが、本発明はこれに限ら
ず、例えば塗料供給管と溶剤供給管とを並列に設ける構
成としてもよい。

【００９４】さらに、各実施の形態では、エアモータ２
を用いて回転軸３を回転駆動した場合を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限らず、例えば電動モータ等を
用いて回転軸を回転駆動してもよい。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、ベルカップの内周側には、後側に位置する環状後
壁部と中間に位置する環状中間壁部と前側に位置し複数
の塗料流出孔を有する前壁部とを軸方向に離間して設
け、該ベルカップの環状後壁部と環状中間壁部との間に
は、ノズルから吐出される溶剤を溜める溶剤溜りを設
け、前記ベルカップの環状中間壁部と前壁部との間に
は、該溶剤溜りと別個に画成され、ノズルから吐出され
る塗料を溜める塗料溜りを設け、さらに、流入側が前記
溶剤溜りに開口し、流出側が前記ベルカップの外周面に
開口する複数本の溶剤通路を設ける構成としている。

【００９６】従って、塗装作業、内周面洗浄作業を行う
ために、ノズルから塗料溜りに塗料、溶剤を吐出すると
きには、塗料溜りが環状中間壁部によって溶剤溜りと別
個に設けられているから、該塗料溜り内の塗料や汚れた
溶剤が溶剤溜り、溶剤通路側に流出してベルカップの外
周面等に付着するのを防止でき、洗浄時間、溶剤の使用
量を削減することができる。しかも、ベルカップの外周
面に流出した塗料が被塗物の塗装面に付着するのも防止
でき、塗装品質を向上して信頼性を高めることができ
る。

【００９７】また、外周面洗浄作業を行うために、ノズ
ルから溶剤溜りに洗浄用の溶剤を吐出するときには、洗
浄した塗料が混ざっていない洗浄能力の高い溶剤によっ
てベルカップの外周面を洗浄することができ、ベルカッ
プの外周面を洗浄するときの洗浄時間、溶剤の使用量を
削減することができる。

【００９８】さらに、色替を行わず同じ塗料を用いて塗
装作業を行う場合において、ベルカップの外周面に付着
した塗料を洗浄する必要がある場合には、ノズルから溶
剤溜りだけに溶剤を吐出する。これにより、ベルカップ
の外周面に付着した塗料だけを洗浄することができ、溶
剤の使用量を最小限に抑えることができる。

【００９９】請求項２の発明によれば、ベルカップの外
周側には、各溶剤通路から流出する溶剤を該ベルカップ
の外周面に向けて案内する環状溶剤ガイドを設けている
ので、環状溶剤ガイドは、各溶剤通路から流出して径方
向に飛散しようとする溶剤をベルカップの外周面に向け
て流れるように案内することができるから、少量の溶剤
でベルカップの外周面に付着した塗料を効率よく洗浄す
ることができる。

【０１００】請求項３の発明によれば、各溶剤通路は、
その流入側から流出側に向かうに従ってベルカップの後
部側に傾斜させる構成としているので、各溶剤通路の伸
長方向を、回転霧化頭の遠心方向（径方向）と異ならせ
ることができる。これにより、溶剤通路は、溶剤溜りに
供給された溶剤を遠心力によって一気に流出することな
く、傾斜による抵抗を利用して溶剤を均一に流出するか
ら、少量の溶剤によってベルカップの外周面に付着した
塗料を万遍なく洗浄することができる。

【０１０１】請求項４の発明によれば、ベルカップの外
周面に向けて当該ベルカップの後側から溶剤拡散エアを
吹付けることにより、各溶剤通路から流出した溶剤を拡
散する構成としているので、溶剤拡散エアは、各溶剤通
路から流出した溶剤をベルカップの外周面に押付けつ
つ、この外周面で拡散して広げ、均一な膜厚とすること
ができる。これにより、溶剤は外周面全体に広がるか
ら、付着した塗料を残さず洗浄することができ、少ない
量の溶剤によって効率のよい洗浄作業を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による回転霧化頭型
塗装装置を示す縦断面図である。

【図２】洗浄している状態の回転霧化頭型塗装装置の要
部を拡大して示す拡大縦断面図である。

【図３】回転霧化頭を単体で示す縦断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態による回転霧化頭を
単体で示す縦断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態による回転霧化頭を
単体で示す縦断面図である。

【符号の説明】

４フィードチューブ（ノズル）９溶剤拡散エア噴出孔１１，３１，５１回転霧化頭１２，３２，５２ベルカップ１２Ｃ，３２Ｃ，５２Ｃ外周面１３，３３，５３環状後壁部１６中間筒部１６Ａ，３５，５５環状中間壁部１７，３８，５８前面板（前壁部）１７Ｂ，３８Ｂ，５８Ｂ塗料流出孔１８，３９，５９溶剤溜り１９，４０，６０塗料溜り２０，４１，６１塗料薄膜化面２１，４２，６２溶剤通路２２，４３，６３環状溶剤ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベル形またはカップ形に形成され、内周
側には後側に位置する環状後壁部と中間に位置する環状
中間壁部と前側に位置し複数の塗料流出孔を有する前壁
部とが軸方向に離間して設けられたベルカップと、該ベルカップの環状後壁部と環状中間壁部との間に画成
され、ノズルから吐出される溶剤を溜める溶剤溜りと、前記ベルカップの環状中間壁部と前壁部との間に該溶剤
溜りと別個に画成され、ノズルから吐出される塗料を溜
める塗料溜りと、前記ベルカップの前壁部から当該ベルカップの前端にか
けて設けられ、該塗料溜りから塗料流出孔を介して流出
した塗料を薄膜化する塗料薄膜化面と、流入側が前記溶剤溜りに開口し、流出側が前記ベルカッ
プの外周面に開口して設けられた複数本の溶剤通路とに
よって構成してなる回転霧化頭。
【請求項２】前記ベルカップの外周側には、前記各溶
剤通路から流出する溶剤を該ベルカップの外周面に向け
て案内する環状溶剤ガイドを設けてなる請求項１に記載
の回転霧化頭。
【請求項３】前記各溶剤通路は、その流入側から流出
側に向かうに従って前記ベルカップの後部側に傾斜させ
る構成としてなる請求項１または２に記載の回転霧化
頭。
【請求項４】前記ベルカップの外周面に向けて当該ベ
ルカップの後側から溶剤拡散エアを吹付けることによ
り、前記各溶剤通路から流出した溶剤を外周面で拡散す
る構成としてなる請求項１，２または３に記載の回転霧
化頭。