ニードルが移動可能なスプレー装置
【課題】ノズルの洗浄を効率良く行うことができるスプレー装置を提供する。
【解決手段】本発明のスプレー装置100は、ノズル122と、塗料噴出孔を開閉するためのニードル150と、ニードルに固定されたフロントピストン170と、フロントピストンを押すニードルスプリング174と、ノズルの中心軸線にそって移動可能なリヤピストン180とを備える。リヤピストンが第１位置にあるときに、フロントピストンとニードルは一緒になって、塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動して塗料噴出孔を開く。さらに、フロントピストンがニードルとともに塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動すると、フロントピストンとニードルとリヤピストンは一緒になって、塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動する。
【解決手段】本発明のスプレー装置100は、ノズル122と、塗料噴出孔を開閉するためのニードル150と、ニードルに固定されたフロントピストン170と、フロントピストンを押すニードルスプリング174と、ノズルの中心軸線にそって移動可能なリヤピストン180とを備える。リヤピストンが第１位置にあるときに、フロントピストンとニードルは一緒になって、塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動して塗料噴出孔を開く。さらに、フロントピストンがニードルとともに塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動すると、フロントピストンとニードルとリヤピストンは一緒になって、塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装すべき対象物（以下、「被塗物」という）に塗料を噴霧するためのスプレー装置に関する。特に、本発明は、ニードルが軸線方向にそって移動可能なスプレー装置に関する。さらに、本発明は、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種の液体を噴霧すべき物体に噴霧するスプレー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被塗物に塗料を噴霧するためのスプレー装置であるプレート式自動ガンは、主に塗装用の自動スプレーガンとして塗装ラインに１台もしくは複数台設置される。塗装ラインにはコンベヤによる吊り下げ式やフロアー式など多くの種類のラインがあり、コンベヤスピードが一定の場合もあれば、タクト式の場合もある。また、被塗物を単体で流す場合もあれば、被塗物を回転させたりする場合もあれば、ワンハンガーに被塗物を複数個吊り下げる場合もあれば、或いは、タクト式の場合において、被塗物を円周上に複数個並べて回転させたりする場合もある。
【０００３】
自動スプレーガンの設置方法については、固定式の場合もあれば、ロボットに自動スプレーガンを持たせる場合もあれば、上下方向又は前後方向に（手前から奥に向かって）同一直線上に動く「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付ける場合もあれば、前述の構成を組み合わせる場合もある。
【０００４】
実際のユーザーにおいては、被塗物として数種類のものが取り扱われるのが通例であって、同じ被塗物に対しても多種類の色に塗り分けられる事が多い。また、被塗物の形状や大きさも様々であることが知られている。
【０００５】
塗料に関しては、プライマーやベースコートと呼ばれるものもあれば、ソリッドと呼ばれる単色のものや、メタリック（通例はアルミ粉末）、パール（真珠）、マイカ（雲母）、ビーズ（ガラス）、クリヤー（透明）、カラークリヤー（色付き透明）など多様な種類のものが使われている。溶剤のタイプに関しては、溶剤型、ハイソリッド型（溶剤の割合が少ないもの）、水系型などがある。樹脂の成分に関しては、メラミン、フッ素、アクリル、ウレタンなど多様な種類のものが使われている。塗装工程については、下塗り、中塗り、上塗りなどがあり、その工程や工数は様々である。
【０００６】
例えば、従来の第１タイプでは、スプレーガンにおいて、ストッパをあらかじめ設定された２つの位置相互間に変位せしめる遠隔制御式変位機構を設け、吐出口の開度を全開及び半開の二段階に遠隔制御できるように構成している（特許文献１参照）。
【０００７】
従来の第２タイプでは、塗布装置において、ニードルバルブの第１の後端突き当て位置を、シリンダの駆動力を解除して更にニードルバルブの第２の後端突き当て位置に瞬時に引き下げ、吐出流路内の滞留物の吐き出しを行い、次いで、シリンダを駆動して、ニードルバルブの第１の後端突き当て位置に瞬時に戻すことにより、当初設定塗布量を回復させるように構成している。シリンダーピストンが前進したときの端部の位置は、ピストン前進端調整ねじによって調整される（特許文献２参照）。
【０００８】
従来の第３タイプでは、スプレー装置は、塗料を霧化させて噴出させるためのガンユニットと、塗料およびエアを受け入れるためのブラケットユニットとを備えている。ブラケットユニットは、ガンユニットに着脱自在に固定されるように構成される。ノズル開閉弁を後方に移動させて塗料を塗料噴出孔から噴出させている（特許文献３参照）。
【０００９】
従来の第４タイプでは、スプレーガンにおいて、ニードル弁の後端を後方に配置された第１のピストンにねじで固定し、第１のピストンの前方に第２のピストンを配置している。第１のピストンを移動させる第１のエア供給通路に圧縮エアを供給し、或いは、第２のピストンを移動させる第２のエア供給通路に圧縮エアを供給してニードル弁の移動量を変更し、異なる吐出量で吐出させるように構成している（特許文献４参照）。
【００１０】
従来の第５タイプでは、スプレーガンにおいて、ねじにより前後に調節することができる第１の調定部材をシリンダの端蓋に設けている。第１の調定部材の先端を、ばね受部材に対応させる。ばね受部材には、ねじにより外部から調節することができる第２の調定部材をねじ結合させて設けている（特許文献５参照）。
【００１１】
従来の第６タイプでは、スプレーガンにおいて、ねじにより前後に調節することができる第１の調定部材をシリンダの端蓋に設けている。第１の調定部材の先端を、ばね受部材に対応させる。ばね受部材には、ねじにより外部から調節することができる第２の調定部材をねじ結合させて設けている（特許文献６参照）。
【００１２】
従来の第７タイプでは、流量制御機能付き開閉バルブにおいて、復帰ばねとして長尺ばねと短尺ばねとを備えている。パイロットエア圧の高低変更により、ニードル弁体を段階的に開いて流量を調整している（特許文献７参照）。
【００１３】
従来の第８タイプでは、塗料供給用ニードル弁において、ニードル弁体を小流路開弁位置と、大流路開弁位置との間に切り換えている（特許文献８参照）。
【００１４】
従来の第９タイプでは、スプレーガン用ニードル弁において、第２シリンダー室に空気を圧送することにより第２ピストンが第１ピストンに設けた係止位置まで変位して、塗料排出口を半開させる。第１シリンダー室に空気を圧送することにより第１ピストンが第２ピストンを伴って変位して、塗料排出口を全開させるように構成している（特許文献９参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開昭５９−６２３６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５２５８号公報
【特許文献３】特開２００８−６４９号公報
【特許文献４】特開２００８−１２４０４号公報
【特許文献５】実公昭６３−３８９２９号公報
【特許文献６】実開昭６０−１３２６４号公報
【特許文献７】実開平５−７１５４７号公報
【特許文献８】実公開３−３６７７９号公報
【特許文献９】実公昭４８−１４６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のような観点から、自動ガン（スプレー装置）では、色替えや洗浄が頻繁に行われる事が予想され、色替えや洗浄は確実に早く自動的に行われるのが望ましい。従来のスプレー塗布装置では、スプレーガンのオーバーホールなどをするときに、ノズルをスプレーガンボディから取り外す必要があった。さらに、従来のスプレー塗布装置では、ピストン部材やボディ部材の構造が複雑であって、製造および組立に多くの時間を要していた。
【００１７】
本発明の目的は、スプレー装置のノズルを洗浄するときにおける塗装作業を効率良く行うことができ、塗料の変更に要する時間を短くして、塗装作業の多色化に対応することができるように構成したスプレー装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、スプレー装置において、２つのピストンが確実に作動するスプレー装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、スプレー装置において、製造および組立が容易なスプレー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、塗料噴出孔から塗料を噴霧するスプレー装置において、塗料を霧化させて噴出させるための塗料噴出孔を有するノズルと、前記塗料噴出孔を開閉するためのニードルと、前記ニードルに固定されたフロントピストンと、前記フロントピストンを前記塗料噴出孔に向かって押すように設けられたニードルスプリングと、前記フロントピストンに接触するように配置され、前記ノズルの中心軸線にそって移動可能なように設けられたリヤピストンと、前記リヤピストンに固定されたニードルストッパと、前記リヤピストンを収容するリヤボディと、前記ガンボディに着脱自在に固定されたブラケットユニットとを備えるように構成した。この構成のスプレー装置は、分解、組立、メインテナンス、ガンボディ側の部品の交換などが容易である。
【００１９】
また、前記スプレー装置において、前記ブラケットユニットを前記ガンボディに固定したときに、前記ブラケットユニットが受け入れる塗料およびエアは前記ガンボディに流通するように構成されている。前記スプレー装置において、前記フロントピストンの筒状部分の外周部は、前記ニードルストッパの筒状部分の内周部の中に摺動可能に配置されている。前記スプレー装置においては、前記リヤピストンが前記塗料噴出孔に近い第１位置にあるときに、前記フロントピストンと前記ニードルは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動して、前記塗料噴出孔を開くように構成される。この構成により、フロントピストンとリヤピストンが確実に連動して作動することができる。
【００２０】
さらに、前記スプレー装置においては、前記フロントピストンが前記ニードルとともに前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動すると、前記フロントピストンと前記ニードルと前記リヤピストンは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動して、前記塗料噴出孔から遠い第２位置まで移動するように構成される。この構成により、ノズルを閉鎖した状態からノズル洗浄状態までにニードルが後方に移動できる量を十分大きく設定することができ、スプレー装置のノズルを洗浄するときにおける塗装作業を効率良く行うことができる。
【００２１】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記ブラケットユニットが塗料を受け入れ入口側部分と、前記ブラケットユニットがエアを受け入れ入口側部分は、前記ブラケットユニットの１つの面に設けられるのが好ましい。この構成により、塗料とエアを安定した状態で迅速かつ確実にスプレー装置に供給することができる。また、この構成により、塗料やエアを供給するチューブ配管の着脱が容易であり、チューブ配管の着脱時間が短く、メインテナンス作業時間の短縮が可能である。
【００２２】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記ニードルをシールするためのニードルシールキットが、前記フロントピストンよりも前記塗料噴出孔に近い位置に設けられるように構成されるのがよい。この構成により、ニードルを確実にシールすることができる。また、本発明のスプレー装置において、前記フロントピストンの外径は、前記リヤピストンの外径よりも小さいように構成されるのがよい。この構成により、フロントピストンと、リヤピストンを安定した状態で作動させることができる。
【００２３】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記フロントピストンをシールするためのフロントピストンパッキンと、前記リヤピストンをシールするためのリヤピストンＯリングとを備え、前記フロントピストンパッキンの外径は、前記リヤピストンＯリングの外径よりも小さいように構成されるのがよい。この構成により、フロントピストンと、リヤピストンを安定した状態で作動させることができる。
【００２４】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記スプレー装置は、塗料を霧化させて噴出させるためのガンユニットと、塗料およびエアを受け入れるためのマニホールドを構成するブラケットユニットとを備え、前記ガンユニットは、ベース部材を構成するガンボディを備え、前記ガンボディは、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成され、前記ニードルシールキットは、前記ガンボディに取り外し可能に組み込まれるのがよい。本発明のスプレー装置はユニット構造であるので、それぞれのユニットを構成する部品の製造および組立が容易である。本発明のニードルシールキットは、交換可能な構造であるので、ニードルシールキットの取り外しが容易であり、交換時間が短く、消耗部品のばら供給が可能である。
【００２５】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記リヤピストンを前記ノズルの中心軸線にそって前記塗料噴出孔に向かって移動させるリヤピストン作動エアを受け入れるためのリヤピストン端部チャンバが、リヤピストンの後方に構成され、さらに、前記リヤピストン端部チャンバに受け入れられたリヤピストン作動エアを導入して、前記リヤピストンの本体の後方の壁面を押すためのリヤピストン作動チャンバが、前記リヤピストンの本体の後方の軸部の外方に構成され、前記リヤピストン端部チャンバと前記リヤピストン作動チャンバを流通させる複数個のエア流通穴が設けられるように構成されるのがよい。この構成により、リヤピストンを安定した状態で作動させることができる。
【００２６】
本発明のスプレー装置は、固定式で使用することもできるし、ロボットに自動スプレーガンを持たせて使用することもできるし、「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付けて使用することもできるし、或いは、前述の構成を組み合わせて使用することもできる。
【００２７】
リヤピストン作動エアの供給源からリヤピストン作動エアをリヤピストン端部チャンバに導入する。リヤピストン端部チャンバに導入されたリヤピストン作動エアは、複数個のエア流通穴を通過してリヤピストン端部チャンバからリヤピストン作動チャンバの中に流通する。リヤピストン作動エアがリヤピストン作動チャンバの中に導入されると、リヤピストンはノズルの中心軸線にそって前方に移動した状態を維持する。
【００２８】
次に、フロントピストン作動エアの供給源からフロントピストン作動エアをガンユニットに送り、ニードルを後方に移動させて、塗料を塗料噴出孔から噴出させる。このときに、霧化エアの供給源から霧化エアを導入し、霧化エア孔から霧化エアを噴出させることによって、塗料噴出孔から噴出した塗料を霧化することができる。また、同時に、パターンエアの供給源からパターンエアを導入し、パターンエア孔からパターンエアを噴出させることによって、霧化した塗料のパターンを形成することができる。塗料噴出孔から噴出しない残部の塗料は、塗料供給源（或いは、塗料タンク）に戻すことができる。このようにして、塗料のサーキュレーションラインを構成することができる。
【００２９】
メタリック系塗料のように、塗料に金属粉などが含まれる場合は、長時間にわたって塗料回路を閉じた状態にすると、重い内容物が沈下（沈降）する傾向があり、塗装不良や塗料回路の詰まりを発生するおそれがある。したがって、このような場合には、循環型の構成が好ましい。或いは、戻り通路が無い非循環型に構成することもできる。或いは、本発明のスプレー装置を用いて、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種液体を自動的に、或いは、手動で噴霧することができる。
【００３０】
スプレーガンボディのノズルを洗浄する時において、フロントピストン作動エア供給源からフロントピストン作動エアをフロントピストン作動チャンバに導入した状態において、リヤピストン端部チャンバおよびリヤピストン作動チャンバに導入されたリヤピストン作動エアを排出する。それによって、ニードルとフロントピストンとリヤピストンは一緒になって、ニードルスプリングのばね力に抗して、ノズルの中心軸線にそって後方に移動する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のスプレー装置は、ノズルを閉鎖した状態からノズル洗浄状態までにニードルが後方に移動できる量を十分大きく設定することができる。したがって、スプレー装置のノズルを洗浄するときにおける塗装作業を効率良く行うことができ、塗装作業のダウンタイムを短縮することが可能である。また、本発明のスプレー装置は、塗料の変更に要する時間を短くすることができ、塗装作業の多色化に対応することができる。また、本発明のスプレー装置は着脱自在なユニット構造であるので、それぞれのユニットを構成する部品の製造および組立が容易である。さらに、本発明のスプレー装置は、２つのピストンが確実に作動することができる。
【００３２】
すなわち、本発明のスプレー装置は、上述したように２シリンダー式に構成されているので、吐出口の開度を調整（１段引き）と、全開（２段引き）とに設定することが可能であり、調整（１段引き）可能であるのみの従来のスプレー装置と比較すると、全開（２段引き）機能を追加しているので、洗浄時間を大幅に削減し、稼動効率を大幅に向上させるなどの性能改善を可能としている。従来のスプレー装置では、ニードル調整をスプレーガン後部のニードル調整つまみを用いて調整しているので、全開にしたい場合は手動つまみを開けなくてはならなかった。このため、ニードル位置を元の位置に戻す際の多くの場合には、作業者の感覚や目視に頼り手動で再調整することが必要であった。
【００３３】
本発明のスプレー装置においては、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を全開に設定することが可能である。また、ニードル位置を元の位置に戻す際にも、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を元の位置に戻すように設定することが可能である。さらに、本発明のスプレー装置のニードル開度については、塗料（使用液）のノズル内の圧力が一定であるとした場合、ニードル開度により吐出量が変化する。したがって、本発明のスプレー装置においては、戻り位置（１段引き）が定位置になることにより、被塗物（製品）の品質を一定に保つことができるという効果がある。これに対して、従来のニードル調整を手動で行う場合には、被塗物（製品）の品質を一定に保つことが困難であった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（１）スプレー装置の構成：
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する本発明の実施の形態は、物体に塗料を噴霧するスプレー装置に関するものであるが、本発明に係るスプレー装置は、塗料だけでなく、水、液体タイプの接着剤、液体タイプの防錆剤、液体タイプの絶縁剤、液体タイプのコーティング剤、液体タイプの薬剤などの各種液体に広く応用することができることに注目してほしい。図１から図３を参照すると、本発明の実施の形態において、ノズルの塗料噴出孔から塗装対象物に対して塗料を噴霧するスプレー装置１００は、塗料を霧化させて噴出させるためのガンユニット１１０と、塗料およびエアを受け入れるためのマニホールドを構成するブラケットユニット２１０とを備える。六角穴付ボルト２２０のようなユニット固定装置を用いることによって、ブラケットユニット２１０はガンユニット１１０に対して着脱自在に固定することができるように構成される。例えば、ブラケットユニット２１０はガンユニット１１０の一つの面に対して配置される。
【００３５】
（２）ガンユニットの構成：
図１を参照すると、ガンユニット１１０は、ベース部材を構成するガンボディ１１２と、ガンボディ１１２の前側に支持されたノズル１１４と、ノズル１１４の前側に支持されたエアキャップ１２０と、ガンボディ１１２に対してエアキャップ１２０を支持するリテーニングリング１２８と、ガンボディ１１２の後側に配置されたリヤボディ１９０とを備える。ガンボディ１１２は、強度があり、耐溶剤性があるエンジニアリングプラスチックで形成するのが好ましい。ガンボディ１１２は、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成される。ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）は、耐溶剤性があり、水系対応が可能である。この構成により、ガンボディ１１２の重量を軽減することができる。複数のスプレー装置をロボットやレシプロに搭載する場合、積載重量（積載能力）や稼動範囲が制限される場合があり、ガンボディ１１２の重量を軽減する必要が発生している。なお、重量を軽減する必要が無いときは、従来のアルミニウム（アルマイト処理）や、ステンレス素材や、ステンレス素材の熱処理品を使用することも可能である。
【００３６】
ブラケットユニット２１０を案内するための案内ピン１１２Ｐがガンボディ１１２の下面側に設けられる。ブラケットユニット２１０を固定する六角穴付ボルト２２０をねじ止めするための雌ねじ部１１２Ｆがガンボディ１１２の下面側に設けられる。図には１本の案内ピン１１２Ｐを示しているが、案内ピン１１２Ｐは、２本設けるのが好ましい。案内ピン１１２Ｐの個数は、１本であってもよいし、或いは、２本設けてもよい。
【００３７】
ここで、「前方」、「前側」とは、ガンユニット１１０において、塗料を噴出させる方向、側を示す。また、「後方」、「後側」とは、ガンユニット１１０において、塗料を噴出させる方向、側と反対の方向、側を示している。
【００３８】
ノズル１１４は、円筒状に形成され、ノズル中心軸線１１４Ａを定める。ノズル１１４は、ノズルボディ１１４Ｂと、ノズルチップ１１４Ｃとを含む。ノズルチップ１１４Ｃの先端部は先細り形状に形成される。ノズルチップ１１４Ｃはタングステン合金で形成するのが好ましい。ノズルボディ１１４Ｂは、第１ねじ強化リング１１５および第２ねじ強化リング１１６により、ガンボディ１１２に対して支持される。第１留めピン１１７が、第２ねじ強化リング１１６をガンボディ１１２に対して位置決めしている。第１ねじ強化リング１１５は、第２ねじ強化リング１１６より前方で外側に位置している。第１ねじ強化リング１１５は、ピン（図示せず）で固定して接着することによりガンボディ１１２に対して固定されるのが好ましい。ガンボディ１１２のねじ部には、ヘリサート（市販のねじ強化部品）を使用するのが好ましい。
【００３９】
図１および図２を参照すると、塗料を噴出させるための塗料噴出孔１２２がノズルチップ１１４Ｃの先端部に設けられる。ノズル１１４の内部は、液状の塗料を流通させることができるようになっている。エアキャップ１２０は、副霧化エア孔１２４を有する。ノズル１１４の先端部は、エアキャップ１２０のノズル穴の中に配置される。塗料噴出孔１２２の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。エアキャップ１２０のノズル穴の中心はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。塗料噴出孔１２２から噴出し霧化された塗料のパターンを形成するためのエアを噴出させるためのパターンエア孔１２６が設けられる。パターンエア孔１２６は、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に複数個配置されるのが好ましい。
【００４０】
副霧化エア孔１２４は、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に複数個配置されるのが好ましい。或いは、副霧化エア孔１２４は、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として第１の半径の同心状に複数個配置し、さらに、第１の半径と異なる更なる半径（第２の半径、或いは、第２の半径および第３の半径など）においてノズル中心軸線１１４Ａを中心として、それぞれ同心状に複数個配置することもできる。
【００４１】
図１を参照すると、ガンユニット１１０は、塗料噴出孔１２２を開閉させるためのノズル開閉弁すなわちニードル１５０と、ガンボディ１１２の内側に配置されてニードル１５０を支持するためのニードルシールキット１６０と、ガンボディ１１２の内側においてニードルシールキット１６０の後方に配置されたフロントピストン１７０と、ガンボディ１１２の内側においてフロントピストン１７０の後方に配置されたリヤピストン１８０とを備える。ニードルシールキット１６０は、ノズル１１４の後方に配置される。ニードル１５０は、前方に位置するニードルチップ１５０Ｃと、後方に位置するニードル本体１５０Ｂとを含む。ニードルチップ１５０Ｃの後部は、ニードル本体１５０Ｂの前部に嵌め込まれて固定される。ニードルチップ１５０Ｃの中心軸線は、ノズル中心軸線１１４Ａに配置される。ニードル本体１５０Ｂの中心軸線は、ノズル中心軸線１１４Ａに配置される。したがって、ニードル１５０の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。
【００４２】
ニードルチップ１５０Ｃはタングステン合金で形成するのが好ましい。ニードル本体１５０Ｂはステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４など）で形成して硬質クロム処理を行うのが好ましい。ニードルチップ１５０Ｃをタングステン合金で形成することにより、従来のＳＵＳ３０３で形成したものと比べて耐久性を大幅に向上させることができる。この構成により、摩耗によるスピット（すなわち、塗装トラブルの一種であり、ノズルの先端の液漏れによる不具合）を防ぐことができる。同時に、この構成により、ニードル１５０のメインテナンスを容易にして、ニードル１５０の交換時期を遅らせることが可能になる。さらに、ニードル本体１５０Ｂに硬質クロム処理を行うことによって、ニードル本体１５０Ｂの摩耗によるニードルシール部よりの液漏れによるトラブルを回避して、ニードル１５０のメインテナンスを容易にして、ニードル１５０の交換時期を遅らせることが可能になる。
【００４３】
第３ねじ強化リング留めピン１４０により、第３ねじ強化リング１４２がガンボディ１１２に固定される。第３ねじ強化リング１４２は、ニードルシールキット１６０をねじ込み固定するための雌ねじ部を有する。ニードルシールキット１６０は、ニードルシールキット１６０をねじ込み固定するための雄ねじ部を有する。ニードルシールキット１６０の雄ねじ部を第３ねじ強化リング１４２の雌ねじ部にねじ込むことによって、ニードルシールキット１６０をガンボディ１１２に着脱可能に固定することができる。
【００４４】
ニードルシールキット１６０は、留め輪１６０Ａと、後方に位置するシールストッパ１６０Ｂと、第１オムニシール１６０Ｃと、シールハウジング１６０Ｄと、第１・Ｏリング（第１オーリング）１６０Ｅと、第２オムニシール１６０Ｆと、第２・Ｏリング（第２オーリング）１６０Ｇと、前方に位置するフロントシール１６０Ｈとを含む。ニードルシールキット１６０の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。第２・Ｏリング１６０Ｇは、第１・Ｏリング１６０Ｅよりも前方に位置する。第２オムニシール１６０Ｆは、第１オムニシール１６０Ｃよりも前方に位置する。第２オムニシール１６０Ｆは、フロントシール１６０Ｈにより、シールハウジング１６０Ｄの前方の内方に保持される。第１オムニシール１６０Ｃは、シールストッパ１６０Ｂにより、シールハウジング１６０Ｄの後方の内方に保持される。シールストッパ１６０Ｂは、留め輪１６０Ａにより、シールハウジング１６０Ｄの後方の内方に保持される。第２オムニシール１６０Ｆ、および、第１オムニシール１６０Ｃは、シールハウジング１６０Ｄとニードル本体１５０Ｂを密閉するために設けられる。第１・Ｏリング１６０Ｅ、および、第２・Ｏリング１６０Ｇは、シールハウジング１６０Ｄとガンボディ１１２を密閉するために設けられる。
【００４５】
第１・Ｏリング１６０Ｅ、および、第２・Ｏリング１６０Ｇは、パーフロで形成されたＯリングであるのが好ましい。一般に、ゴム関係の素材は溶剤に対して弱く、変形したり、膨張したりする可能性が大きい。製品の用途が主に塗装用であって、オーバーホールやメインテナンス時に溶剤を使用する用途では、組めない、或いは、動かないというトラブルを回避するために、パーフロを採用するのが好ましい。
【００４６】
ニードルシールキット１６０は、一体式にて抜き取り交換可能な構成となっているので、ガンのメインテナンスを容易にしている。ニードルシールキット１６０に使われる２個のＶパッキンは、摺動抵抗が少なく、ニードル本体１５０Ｂとの摩耗による液漏れを防止し、耐久性の向上に役立っている。フロントシール１６０Ｈについては、前側のＶパッキン機能（液をシールする機能）をダブルに追加した物であり、ニードルシールキット１６０の締め付け具合により摺動抵抗（シール具合）を調整することが可能である。したがって、このフロントシール１６０Ｈが摩耗した場合にも、その締め付け量を増やすことにより、液をシールする機能を発揮するような構造になっている。すなわち、ニードルシールキット１６０を締め付けれパーフロントシール１６０Ｈの先端側が潰れて、液をシールする機能を発揮するようになっている。
【００４７】
ニードルシールキット１６０の外側の２個のＯリング、すなわち、第１・Ｏリング１６０Ｅ、および、第２・Ｏリング１６０Ｇは、前側の第２・Ｏリング１６０Ｇが液（塗料）をシールする機能を発揮するようになっており、後側の第１・Ｏリング１６０Ｅがエアをガンボディ１１２とシールする機能を発揮するようになっている。したがって、このような構成により、ニードルシールキット１６０の耐久性を大幅に向上させることができ、ニードルシールキット１６０のメインテナンスを容易にして、ニードルシールキット１６０の交換時期を遅らせることが可能になっている。
【００４８】
ガンユニット１１０は、さらに、ノズル中心軸線１１４に沿って移動可能なフロントピストン１７０を備える。フロントピストン１７０は、ニードルシールキット１６０の後方に配置される。フロントピストン１７０は、フロントピストン軸１７０Ａと、フロントピストン軸１７０Ａの前方に設けられたフロントピストンフランジ１７０Ｆと、フロントピストンフランジ１７０Ｆの外周部に設けられたフロントピストンパッキン受部１７０Ｇとを含む。フロントピストン穴１７０Ｈが、フロントピストン軸１７０Ａの前方に設けられる。ニードル本体１５０Ｂの後方に設けられた後方軸部１５０Ｄは、フロントピストン穴１７０Ｈの中に嵌め込まれて接着して固定される。
【００４９】
フロントピストンパッキン１７０Ｃは、フロントピストンパッキン受部１７０Ｇの溝部の中に配置される。フロントピストンパッキン１７０Ｃは、フロントピストン本体１７０Ｂとガンボディ１１２を密閉するために設けられる。フロントピストンパッキン１７０Ｃは、パーフロで形成するのが好ましい。フロントピストンパッキン１７０Ｃは、パーフロで形成するのが好ましい。この構成により、摺動抵抗を軽減し、耐摩耗性を向上させることができる。
【００５０】
フロントピストン本体１７０Ｂは、アルミニウム合金Ａ２０２１（例えば、アルマイト処理を行うのがよい）で形成することができる。フロントピストン作動チャンバ１７６が、フロントピストン１７０の前方において、ガンボディ１１２の内部に構成される。
【００５１】
リヤキャップリング１７２がガンボディ１１２の後方に配置される。ニードルスプリング１７４が、フロントピストン本体１７０Ｂを前方に向かって押すために配置される。ニードルスプリング１７４は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４など）のコイルばねで形成することができる。ニードルスプリング１７４は、フロントピストン本体１７０Ｂの後方軸部１５０Ｄの外側に配置される。ニードルスプリング１７４の後方部分は、リヤキャップリング１７２の前方に面した平面部分に接触するように配置される。ニードルスプリング１７４の前方部分は、フロントピストン本体１７０Ｂのフロントピストンフランジ１７０Ｆの後方に面した部分に接触するように配置される。ニードルスプリング１７４の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置されるのがよい。ニードルスプリング１７４の弾性力によって、フロントピストン１７０は前方に移動する方向の力を受ける。したがって、フロントピストン作動チャンバ１７６に加圧エアが導入されていないときは、フロントピストン１７０は前方に移動し、ニードル１５０のニードルチップ１５０Ｃは塗料噴出孔１２２を閉鎖するように構成される。
【００５２】
図１および図３を参照すると、リヤボディ１９０はガンボディ１１２の後方にリヤボディ固定ボルト１９２により固定される。例えば、２本のリヤボディ固定ボルト１９２を用いてガンボディ１１２にリヤボディ１９０を固定することができる。リヤキャップリング１７２は、リヤボディ１９０の内部に配置される。リヤボディ１９０は、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成するのが好ましい。
【００５３】
図１を参照すると、ガンユニット１１０は、さらに、ノズル中心軸線１１４に沿って移動可能なリヤピストン１８０を備える。リヤピストン１８０は、リヤボディ１９０の内部において、フロントピストン１７０の後方に配置される。リヤピストン１８０は、リヤピストン本体１８０Ｂと、リヤピストン軸部１８０Ｇとを含む。リヤピストン穴１８０Ｈが、リヤピストン本体１８０Ｂの前方からリヤピストン軸部１８０Ｇの一部の内部に設けられる。ニードルストッパ１８０Ｃが、リヤピストン穴１８０Ｈに固定される。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、リヤピストン本体１８０Ｂの外周部の溝部の中に配置される。リヤピストン１８０の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。フロントピストン軸１７０Ａの後方に位置する筒状部分の外周部は、ニードルストッパ１８０Ｃの前方に位置する筒状部分の内周部の中に摺動可能に配置される。ニードルストッパ１８０Ｃの後方に位置する筒状部分の外周部は、リヤピストン本体１８０Ｂの前方に位置する穴の内周部の中に固定される。リヤピストン本体１８０Ｂの前方に面した平面部分は、リヤキャップリング１７２の後方に面した平面部分に接触するように配置される。
【００５４】
リヤピストン１８０をノズル中心軸線１１４Ａにそって前方に移動させるリヤピストン作動エアを受け入れるためのリヤピストン端部チャンバ１８６が、リヤピストン本体１８０Ｂの後方において、リヤボディ１９０の内部に構成される。さらに、リヤピストン端部チャンバ１８６に受け入れられたリヤピストン作動エアを導入して、リヤピストン本体１８０Ｂの後方の壁面を押すためのリヤピストン作動チャンバ１８８が、リヤピストン本体１８０Ｂの後方の軸部の外方において、リヤボディ１９０の内部に構成される。
【００５５】
リヤピストンＯリング１８０Ｄは、リヤピストン本体１８０Ｂの外周部に設けられた溝部の中に配置される。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、リヤピストン本体１８０Ｂとリヤボディ１９０を密閉するために設けられる。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、フロントピストン１７０を受け止めるために、摺動抵抗を大きくするためにＯリングを用いるのが好ましい。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、パーフロで形成するのが好ましい。
【００５６】
リヤピストン本体１８０Ｂは、アルミニウム合金Ａ２０２１（例えば、アルマイト処理を行うのがよい）で形成することができる。フロントピストン１７０の外径は、リヤピストン１８０の外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。したがって、フロントピストンパッキン１７０Ｃの外径は、リヤピストンＯリング１８０Ｄの外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。
【００５７】
ニードル１５０は、フロントピストン１７０と一緒になって、ノズル中心軸線１１４Ａにそって前後方向に移動することができるように構成される。ニードル１５０が後方に移動すると、ニードル１５０の前方先端部によって塗料噴出孔１２２を開放させることができるように構成される。ニードル１５０が前方に移動すると、ニードル１５０の前方先端部によって塗料噴出孔１２２を閉鎖させることができるように構成される。さらに、ニードル１５０がフロントピストン１７０とともに後方に移動した位置から、ニードル１５０とフロントピストン１７０とリヤピストン１８０は一緒になって、ノズル中心軸線１１４Ａにそって更に後方に移動することができるように構成される。
【００５８】
ニードル１５０の全長は、例えば、６６ｍｍに設定し、そのなかで１０ｍｍがフロントピストン１７０の中に入るように構成することができる。ニードル１５０の直径は、例えば、４ｍｍに設定することができる。ニードル１５０をフロントピストン１７０に接着固定した状態の全長は、例えば、７３．５ｍｍになるように構成することができる。ノズル１１４の先端と、ニードル１５０の先端の関係は、面イチとするのがよい。
【００５９】
このように寸法設定することにより、全長が６０ｍｍのガン本体１１２に、全長が２８ｍｍのノズル１１４を組み込み、全長が７３．５ｍｍになるニードル１５０とフロントピストン１７０を用いて、全長が２６ｍｍのリヤピストン本体１８０Ｂの内部において、幅が４ｍｍのリヤキャップリング１７２と、リヤピストン１８０の寸法と、ニードルストッパ１８０Ｃの穴深さを調整することによって、例えば、２ｍｍの１段引きを設定することができる。また、リヤボディ１９０内部の寸法と、幅が４ｍｍのリヤキャップリング１７２と、リヤピストン１８０の稼動部の寸法を調整することによって、例えば、３ｍｍの２段引きの稼動部を設定することができる。
【００６０】
リヤピストン本体１８０Ｂは、アルミニウム合金Ａ２０２１（例えば、アルマイト処理を行うのがよい）で形成することができる。フロントピストン１７０の外径は、リヤピストン１８０の外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。したがって、フロントピストンパッキン１７０Ｃの外径は、リヤピストンＯリング１８０Ｄの外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。フロントピストン１７０のシリンダー内径は、例えば、２２ｍｍである。リヤピストン１８０のシリンダー内径は、例えば、２４ｍｍである。
【００６１】
図１から図５を参照すると、塗料を流通させるためのガン塗料流路３２０が、ガンユニット１１０およびブラケットユニット２１０の内部に設けられる。ガン塗料流路３２０は、出口側部分３２０Ａと、ガンボディ内部分３２０Ｂと、ブラケットユニット内部分３２０Ｃと、ブラケット入口側部分３２０Ｄとを含む。ガン塗料流路３２０の出口側部分３２０Ａは、ノズル１１４の内壁とニードル１５０との間に配置される。ガン塗料流路３２０の下流側は、塗料噴出孔１２２に流通するように構成される。
【００６２】
ガン塗料流路３２０の入口側端部であるブラケット入口側部分３２０Ｄから塗料噴出孔１２２に向って塗料を送ることができるように構成される。この構成では、ニードル１５０は、ガン塗料流路３２０に配置されたニードル弁である。したがって、ニードル弁の先端部が塗料噴出孔１２２を開閉することができるように構成される。
【００６３】
塗料を戻すための塗料戻し流路３２４がガンユニット１１０の内部に設けられる。塗料戻し流路３２４は、戻し口側部分３２４Ａと、ガンボディ内部分３２４Ｂと、ブラケットユニット内部分３２４Ｃと、ブラケット出口側部分３２４Ｄとを含む。塗料戻し流路の出口側端部３２４Ｄと、ガン塗料流路３２０のブラケット出口側部分３２４Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６４】
霧化エアを流通させるための霧化エア流路３３０が、ガンユニット１１０およびブラケットユニット２１０の内部に設けられる。霧化エア流路３３０は、出口側部分３３０Ａと、ガンボディ内部分３３０Ｂと、ブラケットユニット内部分３３０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄとを含む。霧化エア流路３３０の出口側部分３３０Ａは、ノズル１１４の外壁の外側に配置される。霧化エア流路３３０の下流側は、副霧化エア孔１２４に流通するように構成される。霧化エア流路３３０の入口側端部であるブラケット入口側部分３３０Ｄから副霧化エア孔１２４に向って霧化エアを送ることができるように構成される。図３を参照すると、霧化エア流路３３０のブラケット入口側部分３３０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６５】
パターンエアを流通させるためのパターンエア流路３４０が、ガンユニット１１０の内部に設けられる。パターンエア流路３４０は、出口側部分３４０Ａと、ガンボディ内部分３４０Ｂと、ブラケットユニット内部分３４０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄとを含む。パターンエア流路３４０の出口側部分３４０Ａは、リテーニングリング１２８の内壁の内側に配置される。パターンエア流路３４０の下流側は、パターンエア孔１２６に流通するように構成される。パターンエア流路３４０の入口側部分３４０Ｄからパターンエア孔１２６に向ってパターンエアを送ることができるように構成される。パターンエア流路３４０の入口側端部３４０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６６】
塗料を噴出させるときに、ニードル１５０を後方に移動させる塗料噴出作動エアを流通させるためのフロントピストン作動エア流路３５０が、ガンユニット１１０の内部に設けられる。フロントピストン作動エア流路３５０は、ガンボディ内部分３５０Ｂと、ブラケットユニット内部分３５０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄとを含む。フロントピストン作動エア流路３５０の下流側は、フロントピストン１７０の前端部の前方に設けられたフロントピストン作動チャンバ１７６に流通するように構成される。フロントピストン作動エア流路３５０の入口側端部からフロントピストン作動チャンバ１７６に作動エアを送ることができるように構成される。この構成では、弁開閉装置は、フロントピストン作動チャンバ１７６に送られたフロントピストン作動エアによって作動するピストンである。図３を参照すると、フロントピストン作動エア流路３５０の入口側部分３５０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６７】
ノズル１１４を洗浄するとき以外の作動時に、リヤピストン１８０を更に前方に移動させて保持するリヤピストン作動エアを流通させるためのリヤピストン作動エア流路３６０が、リヤボディ１９０の内部に設けられる。リヤピストン作動エア流路３６０は、リヤボディ内部分３６０Ａと、ガンボディ内部分３６０Ｂと、ブラケットユニット内部分３６０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄとを含む。リヤピストン作動エア流路３６０の下流側は、リヤピストン本体１８０Ｂの後方に設けられたリヤピストン端部チャンバ１８６に流通するように構成される。リヤピストン作動エア流路３６０の入口側端部からリヤピストン端部チャンバ１８６に洗浄作動エアを送ることができるように構成される。
【００６８】
リヤピストン作動エア流路３６０の入口側部分３６０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。リヤボディ１９０をガンボディ１１２に固定したときに、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａの入口側端部は、ガンボディ内部分３６０Ｂの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、リヤボディ１９０に設けてもよいし、あるいは、ガンボディ１１２に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００６９】
図６から図１１を参照すると、リヤボディ１９０は、リヤボディ固定ボルト１９２を貫通させる２個のボルト穴１９０Ｈを有する。リヤボディ１９０は、さらに、リヤピストン端部チャンバ１８６とリヤピストン作動チャンバ１８８を流通させる６個のエア流通穴１９０Ｋを有する。エア流通穴１９０Ｋは、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に複数個配置されるのが好ましい。図６を参照すると、６個のエア流通穴１９０Ｋが示されているけれども、エア流通穴の数は４個であってもよいし、８個であってもよいし、それ以外の個数であってもよい。複数個のエア流通穴が、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に、等しい角度間隔で配置されるのが好ましい。複数個のエア流通穴１９０Ｋを同心状に設けることにより、リヤピストン１８０を確実に円滑に前方に移動させることができる。
【００７０】
フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として点対称に２個（１８０度の角度間隔で）設けられている。この構成により、２個のボルト穴１９０Ｈを有する構造において、リヤボディ１９０を組み立てるとき、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として回転する向きにかかわらず、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、リヤピストン作動エア流路３６０のガンボディ内部分３６０Ｂと流通することができる。
【００７１】
或いは、４個のボルト穴１９０Ｈを有する構造においては、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として点対称に４個（８０度の角度間隔で）設けるのがよい。このように構成すると、リヤボディ１９０を組み立てるとき、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として回転する向きにかかわらず、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、リヤピストン作動エア流路３６０のガンボディ内部分３６０Ｂと流通することができる。
【００７２】
後側に配置されたリヤピストン１８０のリヤピストン本体１８０Ｂとニードルストッパ１８０Ｃは、フロントピストン１７０を受ける役割を果たし、リヤピストン１８０自体をリヤキャップリング１７２およびリヤボディ１９０により、確実にノズル中心軸線１１４Ａ上に配置させている。この構成により、フロントピストン１７０をノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に真っ直ぐに移動させることができる。さらに、本発明の構成では、リヤピストン１８０をノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に真っ直ぐに移動させることができる。
【００７３】
さらに、ニードルシールキット１６０を出来る限り前方に配置することのよって、フロントピストン１７０をノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に真っ直ぐに移動させることができる。また、ガンボディ１１２内の色溜まり（流通路の体積）を極力小さくすることによって、洗浄効率を改善するように構成することができる。さらに、ノズル１１４の後部にテーパ部を設けることによって、ノズル１１４とニードル１５０との間の隙間を狭く設定し、確実に洗浄を行い、洗浄効率を向上させることができる。
【００７４】
（３）ブラケットユニットの構成：
図１から図３を参照すると、ブラケットユニット２１０は、ブラケットユニットのベース部材を構成するブラケット本体２１２を含む。ガン塗料流路３２０のブラケットユニット内部分３２０Ｃと、ブラケット入口側部分３２０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。ブラケットユニット２１０は、ガンボディ１１２に着脱自在に固定される。ブラケット入口側部分３２０Ｄは、ストレートねじで構成し、ねじの奥にザグリ形状のＯリング（パーフロで作るのが好ましい）を配置するのがよい。ブラケットユニット２１０をガンボディ１１２に固定したときに、ブラケットユニット２１０が受け入れる塗料およびエアはガンボディ１１２に流通するように構成されている。
【００７５】
フロントピストン作動エアを流通させるためのフロントピストン作動エア流路３５０のブラケットユニット内部分３５０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。フロントピストン作動エア用継手（図示せず）がフロントピストン作動エア流路３５０の入口側部分３５０Ｄに設けられる。フロントピストン作動エア用継手は、チューブ配管（図示せず）などの配管部材を介して操作盤（図示せず）に連結されて、さらに、操作盤からフロントピストン作動エア供給源に連絡することができる。
【００７６】
フロントピストン作動エア流路３５０の入口側部分３５０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、フロントピストン作動エア流路３５０のガンボディ内部分３５０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３５０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。入口側部分３５０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。電磁弁（図示せず）がフロントピストン作動エア流路３５０に設けられる。電磁弁（図示せず）を開放することによって、フロントピストン作動チャンバ１７６に導入されたフロントピストン作動エアを排出することができるように構成される。
【００７７】
リヤピストン作動エアを流通させるためのリヤピストン作動エア流路３６０のブラケットユニット内部分３６０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。リヤピストン作動エア用継手（図示せず）がリヤピストン作動エア流路３６０の入口側部分３６０Ｄに設けられる。リヤピストン作動エア供給源とリヤピストン作動エア用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。
入口側部分３６０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。電磁弁（図示せず）がリヤピストン作動エア流路３６０に設けられる。電磁弁（図示せず）を開放することによって、リヤピストン端部チャンバ１８６およびリヤピストン作動チャンバ１８８に導入されたリヤピストン作動エアを排出することができるように構成される。リヤピストン作動エア流路３６０の入口側部分３６０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、リヤピストン作動エア流路３６０のガンボディ内部分３６０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３６０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００７８】
霧化エア流路３３０のブラケットユニット内部分３３０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。霧化エア用継手（図示せず）が霧化エア流路３３０の入口側部分３３０Ｄに設けられる。霧化エア供給源と霧化エア用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。入口側部分３３０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。霧化エア流路３３０の入口側部分３３０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、霧化エア流路３３０のガンボディ内部分３３０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３３０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００７９】
パターンエア流路３４０のブラケットユニット内部分３４０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。パターンエア用継手（図示せず）がパターンエア流路３４０の入口側部分３４０Ｄに設けられる。パターンエア供給源とパターンエア用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。入口側部分３４０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。パターンエア流路３４０の入口側部分３４０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、パターンエア流路３４０のガンボディ内部分３４０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３４０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００８０】
ガン塗料流路３２０のブラケットユニット内部分３２０Ｃと、ブラケット入口側部分３２０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。塗料入口用継手（図示せず）がガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄに設けられる。塗料の供給源と塗料入口用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。ガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄから塗料をスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、ガン塗料流路３２０のガンボディ内部分３２０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３２０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。すなわち、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、ブラケットユニット２１０が受け入れる塗料はガンユニット１１０に流通するように構成される。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００８１】
塗料戻し流路３２４のブラケットユニット内部分３２４Ｃと、ブラケット出口側部分３２４Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。塗料戻し口用継手（図示せず）が塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄに設けられる。塗料の供給源（或いは、塗料タンク）と塗料戻し口用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄから塗料を排出することができるように構成される。ブラケット出口側部分３２４Ｄは、ストレートねじで構成し、ねじの奥にザグリ形状のＯリング（パーフロで作るのが好ましい）を配置するのがよい。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、塗料戻し流路３２４のガンボディ内部分３２４Ｂの出口側端部は、ブラケットユニット内部分３２４Ｃの入口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００８２】
本発明に係るスプレー装置において、上記のそれぞれのガン塗料流路３２０、塗料戻し流路３２４、霧化エア流路３３０、パターンエア流路３４０、フロントピストン作動エア流路３５０、リヤピストン作動エア流路３６０は、例えば、内径が２ｍｍから１０ｍｍの範囲で適当な値に設定することができる。これらの内径は、霧化される流体の粘度と、霧化状態を考慮して、シミュレーション解析、試作実験などを行うことによって適切な値に設定することができる。
【００８３】
図３を参照すると、本発明に係るスプレー装置において、ガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄ、塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄ、霧化エア流路３３０のブラケット入口側部分３３０Ｄ、パターンエア流路３４０のブラケット入口側部分３４０Ｄ、フロントピストン作動エア流路３５０のブラケット入口側部分３５０Ｄ、リヤピストン作動エア流路３６０のブラケット入口側部分３６０Ｄは、ブラケットユニット２１０の１つの面、例えば、後方に位置する面に設けるのが好ましい。図１を参照すると、ブラケットユニット２１０の後方に位置する面は、それぞれ角度をなす３つの平面から構成されている。この３つの平面のそれぞれに、ガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄ、塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄ、霧化エア流路３３０のブラケット入口側部分３３０Ｄ、パターンエア流路３４０のブラケット入口側部分３４０Ｄ、フロントピストン作動エア流路３５０のブラケット入口側部分３５０Ｄ、リヤピストン作動エア流路３６０のブラケット入口側部分３６０Ｄのうちの１個又は２個又は３個を配置することができる。この構成により、塗料とエアを安定した状態で迅速かつ確実にスプレー装置に供給することができる。また、この構成により、塗料やエアを供給するチューブ配管の着脱が容易であり、チューブ配管の着脱時間が短く、メインテナンス作業時間の短縮が可能である。
【００８４】
本発明に係るスプレー装置を水、液体タイプの接着剤、液体タイプの防錆剤、液体タイプの絶縁剤、液体タイプのコーティング剤、液体タイプの薬剤などの液体に応用する場合、その噴霧すべき液体の供給源と、塗料入口用継手（すなわち、このような場合は「液体入口用継手」として構成される継手）は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。本発明のスプレー装置は、ガンユニットとブラケットユニットを含むユニット構造であるので、各構成部品の製造工程が簡単であって、部品の組立が容易である。
【００８５】
本発明に係るスプレー装置は、プレート式のガンとして構成されている。この構造では、ガンを固定して使用する場合、ガンをロボットに持たせる場合、ガンをレシプロに取り付ける場合のいずれにおいても、ガンを取り付ける際にプレートを固定する。ガンをメインテナンスする時には、ガン本体のみを取り外して、オーバーホールしたり、部品交換したり、或いは、本体交換することを可能としている。この構成により、従来型のガンにおいて生じるチューブ（ホース）の取りはずしによって設置時に元の位置にガンを設置することが出来ないというトラブルを回避して、作業時間を短縮することが可能になる。
【００８６】
本実施形態では六角穴付ボルトによりガンユニットをブラケットユニットに固定する構造を図示して説明しているけれども、ワンタッチ式（９０度回転式）の構造を利用することも可能である。
【００８７】
（４）スプレー装置による塗装作業：
図１および図１２を参照すると、スプレー装置１００は、固定式で使用することもできるし、ロボットに自動スプレーガンを持たせて使用することもできるし、「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付けて使用することもできるし、或いは、前述の構成を組み合わせて使用することもできる。
【００８８】
スプレー装置１００に適用する塗料として、ソリッド塗料を用いることもできるし、メタリック塗料を用いることもできる。また、有機溶剤入りの塗料を用いることができる。また、アルミ粉末入りの塗料を用いることができる。例えば、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームに固定する。この固定には、ボルト、ナットなどの締結部材を使用することができる。或いは、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームに固定した後に、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定することもできる。この場合、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定した後に接続ホース（図示せず）をブラケットユニット２１０に連結することもできるし、或いは、接続ホースをブラケットユニット２１０に連結した後に、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定することもできる。
【００８９】
図１を参照すると、リヤピストン作動エアの供給源から接続ホースを通して、リヤピストン作動エア流路３６０を介してリヤピストン作動エアをリヤピストン端部チャンバ１８６に導入する。リヤピストン端部チャンバ１８６に導入されたリヤピストン作動エアは、複数個のエア流通穴１９０Ｋを通過してリヤピストン端部チャンバ１８６からリヤピストン作動チャンバ１８８の中に流通する。リヤピストン作動エアがリヤピストン作動チャンバ１８８の中に導入されると、リヤピストン１８０はノズル中心軸線１１４Ａにそって前方に移動して、リヤピストン本体１８０Ｂの前方に面した平面部分は、リヤキャップリング１７２の後方に面した平面部分に接触した状態を維持する。リヤピストン作動エアとして、例えば、０．４ＭＰａから０．５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。
【００９０】
図１および図１２を参照すると、フロントピストン作動エア供給源から接続ホースを通して、フロントピストン作動エア流路３５０を介してフロントピストン作動エアをフロントピストン作動チャンバ１７６に導入する。フロントピストン作動エアがフロントピストン作動チャンバ１７６の中に導入されると、ニードル１５０とフロントピストン１７０は一緒になって、ニードルスプリング１７４のばね力に抗して、ノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に移動し、フロントピストン軸１７０Ａの後方に位置する筒状部分は、ニードルストッパ１８０Ｃの前方に位置する筒状部分の内周部の中を後方に移動し、フロントピストン軸１７０Ａの後方に位置する筒状部分の先端部の端面は、ニードルストッパ１８０Ｃの前方に位置する筒状部分の内周部の中の段部に接触した状態を維持する。
【００９１】
フロントピストン作動エアとして、例えば、０．２５ＭＰａから０．３５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。リヤピストン作動エアの圧力は、フロントピストン作動エアの圧力よりも高圧に設定される。リヤピストン作動エアの圧力とフロントピストン作動エアの圧力の差は、例えば、０．０５ＭＰａから０．２５ＭＰａ程度に設定することができる。ニードル１５０が後方に移動できる量は、例えば、２ｍｍに設定することができる。
【００９２】
ニードル１５０が後方に移動すると、塗料噴出孔１２２が開く。塗料の供給源から接続ホースなどの配管部材を介して塗料をガン塗料流路３２０からノズル１１４に供給して、塗料噴出孔１２２から塗料を噴出させることができる。
【００９３】
このときに、霧化エアの供給源から接続ホースを通して、霧化エア流路３３０を介して霧化エアを導入し、副霧化エア孔１２４から霧化エアを噴出させることによって、塗料噴出孔１２２から噴出した塗料を霧化することができる。霧化エアとして、例えば、０．２５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。霧化エアの圧力と、副霧化エア孔１２４の数および配置を変えることによって、塗料の霧化状態を調整することができる。
【００９４】
また、同時に、パターンエアの供給源から接続ホースを通して、パターンエア流路３４０を介してパターンエアを導入し、パターンエア孔１２６からパターンエアを噴出させることによって、霧化した塗料のパターンを形成することができる。パターンエアとして、例えば、０．２５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。パターンエアの圧力と、パターンエア孔１２６の数および配置を変えることによって、塗料のパターン形状を調整することができる。
【００９５】
ノズル１１４の先端から吐出される塗料は、通常、エアキャップ１２０の霧化エアによって霧化され、パターンエアにより扇型の吐出パターンとして形成される。ニードル１５０の開度と吐出量や塗料の粘度によって変わることが考えられるけれども、ノズル１１４の先端の内部にニードル１５０の先端が存在している状態においては、ニードル１５０がノズル１１４の中心に位置していないと、ノズル１１４の先端から吐出される塗料の吐出状態は安定しない。したがって、扇型の吐出パターン形成過程において、ノズル１１４の先端からの塗料の吐出状態が安定していれば、扇型の吐出パターン内の吐出分布も安定することになり、被塗物（製品）の仕上がり品質を向上させることができる。さらに、この構成により、ニードルシールキット１６０内の摺動部品やニードル１５０の摩耗に対する耐久性を向上させることができる。
【００９６】
塗料噴出孔１２２から噴出しない残部の塗料は、塗料戻し流路３２４と接続ホースを介して塗料供給源（或いは、塗料タンク）に戻すことができる。このようにして、塗料のサーキュレーションラインを構成することができる。或いは、本発明のスプレー装置を用いて、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種液体を自動的に、或いは、手動で噴霧することができる。
【００９７】
塗装作業を終了するときは、フロントピストン作動エアの供給を停止させ、ニードルスプリング１７４のばね力によって、ニードル１５０とフロントピストン１７０は一緒になって前方に移動される。ニードル１５０が前方に移動すると、塗料噴出孔１２２が閉じ、塗料噴出孔１２２からの塗料の噴出を停止させることができる。同時に、霧化エアの供給を停止させ、パターンエアの供給を停止させることができる。
【００９８】
（５）ノズルの洗浄：
スプレーガンボディのノズルを洗浄する時において、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームから取り外してノズル１１４を洗浄することができる。或いは、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームに取り付けた状態でノズル１１４を洗浄することができる。
【００９９】
図１３を参照すると、フロントピストン作動エア供給源からフロントピストン作動エアをフロントピストン作動チャンバ１７６に導入した状態において、リヤピストン作動エア流路３６０に設けた電磁弁（図示せず）を開放することによって、リヤピストン端部チャンバ１８６およびリヤピストン作動チャンバ１８８に導入されたリヤピストン作動エアを排出する。それによって、ニードル１５０とフロントピストン１７０とリヤピストン１８０は一緒になって、ニードルスプリング１７４のばね力に抗して、ノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に移動し、リヤピストン本体１８０Ｂの後方に面する平面部分は、リヤボディの内部の段部に接触した状態を維持する。このとき、ニードル１５０が後方に移動できる量は、例えば、３ｍｍに設定することができる。したがって、この構成により、ノズル１１４を閉鎖した状態からノズル洗浄状態までにニードル１５０が後方に移動できる量は、例えば、５ｍｍに設定することができる。
【０１００】
上述したように、本発明のスプレー装置は、２シリンダー式に構成されているので、吐出口の開度を調整（１段引き）と、全開（２段引き）とに設定することが可能であり、洗浄時間を大幅に削減し、稼動効率を大幅に向上させるなどの性能改善を可能としている。また、本発明のスプレー装置においては、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を全開に設定することが可能である。また、ニードル位置を元の位置に戻す際にも、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を元の位置に戻すように設定することが可能である。また、本発明のスプレー装置においては、戻り位置（１段引き）が定位置になることにより、被塗物（製品）の品質を一定に保つことができるという効果がある。また、本発明のスプレー装置は着脱自在なユニット構造であるので、それぞれのユニットを構成する部品の製造および組立が容易である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のスプレー装置は、固定式で使用することもできるし、ロボットに自動スプレーガンを持たせて使用することもできるし、「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付けて使用することもできるし、或いは、前述の構成を組み合わせて使用することもできる。本発明のスプレー装置は、スプレーガンボディの洗浄時や、スプレーガンボディの交換時や、ノズルの交換時におけるダウンタイムを短縮することが可能であって、短いロス時間で塗料を噴霧することができる。また、本発明のスプレー装置は、ノズルを洗浄するときにおける塗装作業のダウンタイムを短縮することが可能である。さらに、本発明のスプレー装置は、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種液体を噴霧することができる。本発明のスプレー装置は、構成部品の製造および組立が容易であるので、簡易な工程で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態において、ノズルを閉鎖した状態のスプレー装置の構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態において、スプレー装置の構造を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態において、スプレー装置の構造を示す背面図である。
【図４】本発明の実施形態において、スプレー装置の流路を含めた構造を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態において、スプレー装置の流路の配置を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す背面図である。
【図７】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す側面図である。
【図８】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す正面図である。
【図９】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の実施形態において、図４のＡ−Ａにおける断面図である。
【図１１】本発明の実施形態において、図４のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図１２】本発明の実施形態において、ノズルを開放した状態のスプレー装置の構造を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の実施形態において、ノズルを洗浄する状態のスプレー装置の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００ スプレー装置
１１０ ガンユニット
１１２ ガンボディ
１１４ ノズル
１５０ ニードル
１６０ ニードルシールキット
１７０ フロントピストン
１７４ ニードルスプリング
１７６ フロントピストン作動チャンバ
１８０ リヤピストン
１８６ リヤピストン端部チャンバ
１８８ リヤピストン作動チャンバ
１９０ リヤボディ
２１０ ブラケットユニット
２２０ 六角穴付ボルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装すべき対象物（以下、「被塗物」という）に塗料を噴霧するためのスプレー装置に関する。特に、本発明は、ニードルが軸線方向にそって移動可能なスプレー装置に関する。さらに、本発明は、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種の液体を噴霧すべき物体に噴霧するスプレー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被塗物に塗料を噴霧するためのスプレー装置であるプレート式自動ガンは、主に塗装用の自動スプレーガンとして塗装ラインに１台もしくは複数台設置される。塗装ラインにはコンベヤによる吊り下げ式やフロアー式など多くの種類のラインがあり、コンベヤスピードが一定の場合もあれば、タクト式の場合もある。また、被塗物を単体で流す場合もあれば、被塗物を回転させたりする場合もあれば、ワンハンガーに被塗物を複数個吊り下げる場合もあれば、或いは、タクト式の場合において、被塗物を円周上に複数個並べて回転させたりする場合もある。
【０００３】
自動スプレーガンの設置方法については、固定式の場合もあれば、ロボットに自動スプレーガンを持たせる場合もあれば、上下方向又は前後方向に（手前から奥に向かって）同一直線上に動く「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付ける場合もあれば、前述の構成を組み合わせる場合もある。
【０００４】
実際のユーザーにおいては、被塗物として数種類のものが取り扱われるのが通例であって、同じ被塗物に対しても多種類の色に塗り分けられる事が多い。また、被塗物の形状や大きさも様々であることが知られている。
【０００５】
塗料に関しては、プライマーやベースコートと呼ばれるものもあれば、ソリッドと呼ばれる単色のものや、メタリック（通例はアルミ粉末）、パール（真珠）、マイカ（雲母）、ビーズ（ガラス）、クリヤー（透明）、カラークリヤー（色付き透明）など多様な種類のものが使われている。溶剤のタイプに関しては、溶剤型、ハイソリッド型（溶剤の割合が少ないもの）、水系型などがある。樹脂の成分に関しては、メラミン、フッ素、アクリル、ウレタンなど多様な種類のものが使われている。塗装工程については、下塗り、中塗り、上塗りなどがあり、その工程や工数は様々である。
【０００６】
例えば、従来の第１タイプでは、スプレーガンにおいて、ストッパをあらかじめ設定された２つの位置相互間に変位せしめる遠隔制御式変位機構を設け、吐出口の開度を全開及び半開の二段階に遠隔制御できるように構成している（特許文献１参照）。
【０００７】
従来の第２タイプでは、塗布装置において、ニードルバルブの第１の後端突き当て位置を、シリンダの駆動力を解除して更にニードルバルブの第２の後端突き当て位置に瞬時に引き下げ、吐出流路内の滞留物の吐き出しを行い、次いで、シリンダを駆動して、ニードルバルブの第１の後端突き当て位置に瞬時に戻すことにより、当初設定塗布量を回復させるように構成している。シリンダーピストンが前進したときの端部の位置は、ピストン前進端調整ねじによって調整される（特許文献２参照）。
【０００８】
従来の第３タイプでは、スプレー装置は、塗料を霧化させて噴出させるためのガンユニットと、塗料およびエアを受け入れるためのブラケットユニットとを備えている。ブラケットユニットは、ガンユニットに着脱自在に固定されるように構成される。ノズル開閉弁を後方に移動させて塗料を塗料噴出孔から噴出させている（特許文献３参照）。
【０００９】
従来の第４タイプでは、スプレーガンにおいて、ニードル弁の後端を後方に配置された第１のピストンにねじで固定し、第１のピストンの前方に第２のピストンを配置している。第１のピストンを移動させる第１のエア供給通路に圧縮エアを供給し、或いは、第２のピストンを移動させる第２のエア供給通路に圧縮エアを供給してニードル弁の移動量を変更し、異なる吐出量で吐出させるように構成している（特許文献４参照）。
【００１０】
従来の第５タイプでは、スプレーガンにおいて、ねじにより前後に調節することができる第１の調定部材をシリンダの端蓋に設けている。第１の調定部材の先端を、ばね受部材に対応させる。ばね受部材には、ねじにより外部から調節することができる第２の調定部材をねじ結合させて設けている（特許文献５参照）。
【００１１】
従来の第６タイプでは、スプレーガンにおいて、ねじにより前後に調節することができる第１の調定部材をシリンダの端蓋に設けている。第１の調定部材の先端を、ばね受部材に対応させる。ばね受部材には、ねじにより外部から調節することができる第２の調定部材をねじ結合させて設けている（特許文献６参照）。
【００１２】
従来の第７タイプでは、流量制御機能付き開閉バルブにおいて、復帰ばねとして長尺ばねと短尺ばねとを備えている。パイロットエア圧の高低変更により、ニードル弁体を段階的に開いて流量を調整している（特許文献７参照）。
【００１３】
従来の第８タイプでは、塗料供給用ニードル弁において、ニードル弁体を小流路開弁位置と、大流路開弁位置との間に切り換えている（特許文献８参照）。
【００１４】
従来の第９タイプでは、スプレーガン用ニードル弁において、第２シリンダー室に空気を圧送することにより第２ピストンが第１ピストンに設けた係止位置まで変位して、塗料排出口を半開させる。第１シリンダー室に空気を圧送することにより第１ピストンが第２ピストンを伴って変位して、塗料排出口を全開させるように構成している（特許文献９参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開昭５９−６２３６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５２５８号公報
【特許文献３】特開２００８−６４９号公報
【特許文献４】特開２００８−１２４０４号公報
【特許文献５】実公昭６３−３８９２９号公報
【特許文献６】実開昭６０−１３２６４号公報
【特許文献７】実開平５−７１５４７号公報
【特許文献８】実公開３−３６７７９号公報
【特許文献９】実公昭４８−１４６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のような観点から、自動ガン（スプレー装置）では、色替えや洗浄が頻繁に行われる事が予想され、色替えや洗浄は確実に早く自動的に行われるのが望ましい。従来のスプレー塗布装置では、スプレーガンのオーバーホールなどをするときに、ノズルをスプレーガンボディから取り外す必要があった。さらに、従来のスプレー塗布装置では、ピストン部材やボディ部材の構造が複雑であって、製造および組立に多くの時間を要していた。
【００１７】
本発明の目的は、スプレー装置のノズルを洗浄するときにおける塗装作業を効率良く行うことができ、塗料の変更に要する時間を短くして、塗装作業の多色化に対応することができるように構成したスプレー装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、スプレー装置において、２つのピストンが確実に作動するスプレー装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、スプレー装置において、製造および組立が容易なスプレー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、塗料噴出孔から塗料を噴霧するスプレー装置において、塗料を霧化させて噴出させるための塗料噴出孔を有するノズルと、前記塗料噴出孔を開閉するためのニードルと、前記ニードルに固定されたフロントピストンと、前記フロントピストンを前記塗料噴出孔に向かって押すように設けられたニードルスプリングと、前記フロントピストンに接触するように配置され、前記ノズルの中心軸線にそって移動可能なように設けられたリヤピストンと、前記リヤピストンに固定されたニードルストッパと、前記リヤピストンを収容するリヤボディと、前記ガンボディに着脱自在に固定されたブラケットユニットとを備えるように構成した。この構成のスプレー装置は、分解、組立、メインテナンス、ガンボディ側の部品の交換などが容易である。
【００１９】
また、前記スプレー装置において、前記ブラケットユニットを前記ガンボディに固定したときに、前記ブラケットユニットが受け入れる塗料およびエアは前記ガンボディに流通するように構成されている。前記スプレー装置において、前記フロントピストンの筒状部分の外周部は、前記ニードルストッパの筒状部分の内周部の中に摺動可能に配置されている。前記スプレー装置においては、前記リヤピストンが前記塗料噴出孔に近い第１位置にあるときに、前記フロントピストンと前記ニードルは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動して、前記塗料噴出孔を開くように構成される。この構成により、フロントピストンとリヤピストンが確実に連動して作動することができる。
【００２０】
さらに、前記スプレー装置においては、前記フロントピストンが前記ニードルとともに前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動すると、前記フロントピストンと前記ニードルと前記リヤピストンは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動して、前記塗料噴出孔から遠い第２位置まで移動するように構成される。この構成により、ノズルを閉鎖した状態からノズル洗浄状態までにニードルが後方に移動できる量を十分大きく設定することができ、スプレー装置のノズルを洗浄するときにおける塗装作業を効率良く行うことができる。
【００２１】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記ブラケットユニットが塗料を受け入れ入口側部分と、前記ブラケットユニットがエアを受け入れ入口側部分は、前記ブラケットユニットの１つの面に設けられるのが好ましい。この構成により、塗料とエアを安定した状態で迅速かつ確実にスプレー装置に供給することができる。また、この構成により、塗料やエアを供給するチューブ配管の着脱が容易であり、チューブ配管の着脱時間が短く、メインテナンス作業時間の短縮が可能である。
【００２２】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記ニードルをシールするためのニードルシールキットが、前記フロントピストンよりも前記塗料噴出孔に近い位置に設けられるように構成されるのがよい。この構成により、ニードルを確実にシールすることができる。また、本発明のスプレー装置において、前記フロントピストンの外径は、前記リヤピストンの外径よりも小さいように構成されるのがよい。この構成により、フロントピストンと、リヤピストンを安定した状態で作動させることができる。
【００２３】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記フロントピストンをシールするためのフロントピストンパッキンと、前記リヤピストンをシールするためのリヤピストンＯリングとを備え、前記フロントピストンパッキンの外径は、前記リヤピストンＯリングの外径よりも小さいように構成されるのがよい。この構成により、フロントピストンと、リヤピストンを安定した状態で作動させることができる。
【００２４】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記スプレー装置は、塗料を霧化させて噴出させるためのガンユニットと、塗料およびエアを受け入れるためのマニホールドを構成するブラケットユニットとを備え、前記ガンユニットは、ベース部材を構成するガンボディを備え、前記ガンボディは、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成され、前記ニードルシールキットは、前記ガンボディに取り外し可能に組み込まれるのがよい。本発明のスプレー装置はユニット構造であるので、それぞれのユニットを構成する部品の製造および組立が容易である。本発明のニードルシールキットは、交換可能な構造であるので、ニードルシールキットの取り外しが容易であり、交換時間が短く、消耗部品のばら供給が可能である。
【００２５】
さらに、本発明のスプレー装置において、前記リヤピストンを前記ノズルの中心軸線にそって前記塗料噴出孔に向かって移動させるリヤピストン作動エアを受け入れるためのリヤピストン端部チャンバが、リヤピストンの後方に構成され、さらに、前記リヤピストン端部チャンバに受け入れられたリヤピストン作動エアを導入して、前記リヤピストンの本体の後方の壁面を押すためのリヤピストン作動チャンバが、前記リヤピストンの本体の後方の軸部の外方に構成され、前記リヤピストン端部チャンバと前記リヤピストン作動チャンバを流通させる複数個のエア流通穴が設けられるように構成されるのがよい。この構成により、リヤピストンを安定した状態で作動させることができる。
【００２６】
本発明のスプレー装置は、固定式で使用することもできるし、ロボットに自動スプレーガンを持たせて使用することもできるし、「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付けて使用することもできるし、或いは、前述の構成を組み合わせて使用することもできる。
【００２７】
リヤピストン作動エアの供給源からリヤピストン作動エアをリヤピストン端部チャンバに導入する。リヤピストン端部チャンバに導入されたリヤピストン作動エアは、複数個のエア流通穴を通過してリヤピストン端部チャンバからリヤピストン作動チャンバの中に流通する。リヤピストン作動エアがリヤピストン作動チャンバの中に導入されると、リヤピストンはノズルの中心軸線にそって前方に移動した状態を維持する。
【００２８】
次に、フロントピストン作動エアの供給源からフロントピストン作動エアをガンユニットに送り、ニードルを後方に移動させて、塗料を塗料噴出孔から噴出させる。このときに、霧化エアの供給源から霧化エアを導入し、霧化エア孔から霧化エアを噴出させることによって、塗料噴出孔から噴出した塗料を霧化することができる。また、同時に、パターンエアの供給源からパターンエアを導入し、パターンエア孔からパターンエアを噴出させることによって、霧化した塗料のパターンを形成することができる。塗料噴出孔から噴出しない残部の塗料は、塗料供給源（或いは、塗料タンク）に戻すことができる。このようにして、塗料のサーキュレーションラインを構成することができる。
【００２９】
メタリック系塗料のように、塗料に金属粉などが含まれる場合は、長時間にわたって塗料回路を閉じた状態にすると、重い内容物が沈下（沈降）する傾向があり、塗装不良や塗料回路の詰まりを発生するおそれがある。したがって、このような場合には、循環型の構成が好ましい。或いは、戻り通路が無い非循環型に構成することもできる。或いは、本発明のスプレー装置を用いて、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種液体を自動的に、或いは、手動で噴霧することができる。
【００３０】
スプレーガンボディのノズルを洗浄する時において、フロントピストン作動エア供給源からフロントピストン作動エアをフロントピストン作動チャンバに導入した状態において、リヤピストン端部チャンバおよびリヤピストン作動チャンバに導入されたリヤピストン作動エアを排出する。それによって、ニードルとフロントピストンとリヤピストンは一緒になって、ニードルスプリングのばね力に抗して、ノズルの中心軸線にそって後方に移動する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のスプレー装置は、ノズルを閉鎖した状態からノズル洗浄状態までにニードルが後方に移動できる量を十分大きく設定することができる。したがって、スプレー装置のノズルを洗浄するときにおける塗装作業を効率良く行うことができ、塗装作業のダウンタイムを短縮することが可能である。また、本発明のスプレー装置は、塗料の変更に要する時間を短くすることができ、塗装作業の多色化に対応することができる。また、本発明のスプレー装置は着脱自在なユニット構造であるので、それぞれのユニットを構成する部品の製造および組立が容易である。さらに、本発明のスプレー装置は、２つのピストンが確実に作動することができる。
【００３２】
すなわち、本発明のスプレー装置は、上述したように２シリンダー式に構成されているので、吐出口の開度を調整（１段引き）と、全開（２段引き）とに設定することが可能であり、調整（１段引き）可能であるのみの従来のスプレー装置と比較すると、全開（２段引き）機能を追加しているので、洗浄時間を大幅に削減し、稼動効率を大幅に向上させるなどの性能改善を可能としている。従来のスプレー装置では、ニードル調整をスプレーガン後部のニードル調整つまみを用いて調整しているので、全開にしたい場合は手動つまみを開けなくてはならなかった。このため、ニードル位置を元の位置に戻す際の多くの場合には、作業者の感覚や目視に頼り手動で再調整することが必要であった。
【００３３】
本発明のスプレー装置においては、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を全開に設定することが可能である。また、ニードル位置を元の位置に戻す際にも、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を元の位置に戻すように設定することが可能である。さらに、本発明のスプレー装置のニードル開度については、塗料（使用液）のノズル内の圧力が一定であるとした場合、ニードル開度により吐出量が変化する。したがって、本発明のスプレー装置においては、戻り位置（１段引き）が定位置になることにより、被塗物（製品）の品質を一定に保つことができるという効果がある。これに対して、従来のニードル調整を手動で行う場合には、被塗物（製品）の品質を一定に保つことが困難であった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（１）スプレー装置の構成：
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する本発明の実施の形態は、物体に塗料を噴霧するスプレー装置に関するものであるが、本発明に係るスプレー装置は、塗料だけでなく、水、液体タイプの接着剤、液体タイプの防錆剤、液体タイプの絶縁剤、液体タイプのコーティング剤、液体タイプの薬剤などの各種液体に広く応用することができることに注目してほしい。図１から図３を参照すると、本発明の実施の形態において、ノズルの塗料噴出孔から塗装対象物に対して塗料を噴霧するスプレー装置１００は、塗料を霧化させて噴出させるためのガンユニット１１０と、塗料およびエアを受け入れるためのマニホールドを構成するブラケットユニット２１０とを備える。六角穴付ボルト２２０のようなユニット固定装置を用いることによって、ブラケットユニット２１０はガンユニット１１０に対して着脱自在に固定することができるように構成される。例えば、ブラケットユニット２１０はガンユニット１１０の一つの面に対して配置される。
【００３５】
（２）ガンユニットの構成：
図１を参照すると、ガンユニット１１０は、ベース部材を構成するガンボディ１１２と、ガンボディ１１２の前側に支持されたノズル１１４と、ノズル１１４の前側に支持されたエアキャップ１２０と、ガンボディ１１２に対してエアキャップ１２０を支持するリテーニングリング１２８と、ガンボディ１１２の後側に配置されたリヤボディ１９０とを備える。ガンボディ１１２は、強度があり、耐溶剤性があるエンジニアリングプラスチックで形成するのが好ましい。ガンボディ１１２は、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成される。ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）は、耐溶剤性があり、水系対応が可能である。この構成により、ガンボディ１１２の重量を軽減することができる。複数のスプレー装置をロボットやレシプロに搭載する場合、積載重量（積載能力）や稼動範囲が制限される場合があり、ガンボディ１１２の重量を軽減する必要が発生している。なお、重量を軽減する必要が無いときは、従来のアルミニウム（アルマイト処理）や、ステンレス素材や、ステンレス素材の熱処理品を使用することも可能である。
【００３６】
ブラケットユニット２１０を案内するための案内ピン１１２Ｐがガンボディ１１２の下面側に設けられる。ブラケットユニット２１０を固定する六角穴付ボルト２２０をねじ止めするための雌ねじ部１１２Ｆがガンボディ１１２の下面側に設けられる。図には１本の案内ピン１１２Ｐを示しているが、案内ピン１１２Ｐは、２本設けるのが好ましい。案内ピン１１２Ｐの個数は、１本であってもよいし、或いは、２本設けてもよい。
【００３７】
ここで、「前方」、「前側」とは、ガンユニット１１０において、塗料を噴出させる方向、側を示す。また、「後方」、「後側」とは、ガンユニット１１０において、塗料を噴出させる方向、側と反対の方向、側を示している。
【００３８】
ノズル１１４は、円筒状に形成され、ノズル中心軸線１１４Ａを定める。ノズル１１４は、ノズルボディ１１４Ｂと、ノズルチップ１１４Ｃとを含む。ノズルチップ１１４Ｃの先端部は先細り形状に形成される。ノズルチップ１１４Ｃはタングステン合金で形成するのが好ましい。ノズルボディ１１４Ｂは、第１ねじ強化リング１１５および第２ねじ強化リング１１６により、ガンボディ１１２に対して支持される。第１留めピン１１７が、第２ねじ強化リング１１６をガンボディ１１２に対して位置決めしている。第１ねじ強化リング１１５は、第２ねじ強化リング１１６より前方で外側に位置している。第１ねじ強化リング１１５は、ピン（図示せず）で固定して接着することによりガンボディ１１２に対して固定されるのが好ましい。ガンボディ１１２のねじ部には、ヘリサート（市販のねじ強化部品）を使用するのが好ましい。
【００３９】
図１および図２を参照すると、塗料を噴出させるための塗料噴出孔１２２がノズルチップ１１４Ｃの先端部に設けられる。ノズル１１４の内部は、液状の塗料を流通させることができるようになっている。エアキャップ１２０は、副霧化エア孔１２４を有する。ノズル１１４の先端部は、エアキャップ１２０のノズル穴の中に配置される。塗料噴出孔１２２の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。エアキャップ１２０のノズル穴の中心はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。塗料噴出孔１２２から噴出し霧化された塗料のパターンを形成するためのエアを噴出させるためのパターンエア孔１２６が設けられる。パターンエア孔１２６は、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に複数個配置されるのが好ましい。
【００４０】
副霧化エア孔１２４は、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に複数個配置されるのが好ましい。或いは、副霧化エア孔１２４は、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として第１の半径の同心状に複数個配置し、さらに、第１の半径と異なる更なる半径（第２の半径、或いは、第２の半径および第３の半径など）においてノズル中心軸線１１４Ａを中心として、それぞれ同心状に複数個配置することもできる。
【００４１】
図１を参照すると、ガンユニット１１０は、塗料噴出孔１２２を開閉させるためのノズル開閉弁すなわちニードル１５０と、ガンボディ１１２の内側に配置されてニードル１５０を支持するためのニードルシールキット１６０と、ガンボディ１１２の内側においてニードルシールキット１６０の後方に配置されたフロントピストン１７０と、ガンボディ１１２の内側においてフロントピストン１７０の後方に配置されたリヤピストン１８０とを備える。ニードルシールキット１６０は、ノズル１１４の後方に配置される。ニードル１５０は、前方に位置するニードルチップ１５０Ｃと、後方に位置するニードル本体１５０Ｂとを含む。ニードルチップ１５０Ｃの後部は、ニードル本体１５０Ｂの前部に嵌め込まれて固定される。ニードルチップ１５０Ｃの中心軸線は、ノズル中心軸線１１４Ａに配置される。ニードル本体１５０Ｂの中心軸線は、ノズル中心軸線１１４Ａに配置される。したがって、ニードル１５０の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。
【００４２】
ニードルチップ１５０Ｃはタングステン合金で形成するのが好ましい。ニードル本体１５０Ｂはステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４など）で形成して硬質クロム処理を行うのが好ましい。ニードルチップ１５０Ｃをタングステン合金で形成することにより、従来のＳＵＳ３０３で形成したものと比べて耐久性を大幅に向上させることができる。この構成により、摩耗によるスピット（すなわち、塗装トラブルの一種であり、ノズルの先端の液漏れによる不具合）を防ぐことができる。同時に、この構成により、ニードル１５０のメインテナンスを容易にして、ニードル１５０の交換時期を遅らせることが可能になる。さらに、ニードル本体１５０Ｂに硬質クロム処理を行うことによって、ニードル本体１５０Ｂの摩耗によるニードルシール部よりの液漏れによるトラブルを回避して、ニードル１５０のメインテナンスを容易にして、ニードル１５０の交換時期を遅らせることが可能になる。
【００４３】
第３ねじ強化リング留めピン１４０により、第３ねじ強化リング１４２がガンボディ１１２に固定される。第３ねじ強化リング１４２は、ニードルシールキット１６０をねじ込み固定するための雌ねじ部を有する。ニードルシールキット１６０は、ニードルシールキット１６０をねじ込み固定するための雄ねじ部を有する。ニードルシールキット１６０の雄ねじ部を第３ねじ強化リング１４２の雌ねじ部にねじ込むことによって、ニードルシールキット１６０をガンボディ１１２に着脱可能に固定することができる。
【００４４】
ニードルシールキット１６０は、留め輪１６０Ａと、後方に位置するシールストッパ１６０Ｂと、第１オムニシール１６０Ｃと、シールハウジング１６０Ｄと、第１・Ｏリング（第１オーリング）１６０Ｅと、第２オムニシール１６０Ｆと、第２・Ｏリング（第２オーリング）１６０Ｇと、前方に位置するフロントシール１６０Ｈとを含む。ニードルシールキット１６０の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。第２・Ｏリング１６０Ｇは、第１・Ｏリング１６０Ｅよりも前方に位置する。第２オムニシール１６０Ｆは、第１オムニシール１６０Ｃよりも前方に位置する。第２オムニシール１６０Ｆは、フロントシール１６０Ｈにより、シールハウジング１６０Ｄの前方の内方に保持される。第１オムニシール１６０Ｃは、シールストッパ１６０Ｂにより、シールハウジング１６０Ｄの後方の内方に保持される。シールストッパ１６０Ｂは、留め輪１６０Ａにより、シールハウジング１６０Ｄの後方の内方に保持される。第２オムニシール１６０Ｆ、および、第１オムニシール１６０Ｃは、シールハウジング１６０Ｄとニードル本体１５０Ｂを密閉するために設けられる。第１・Ｏリング１６０Ｅ、および、第２・Ｏリング１６０Ｇは、シールハウジング１６０Ｄとガンボディ１１２を密閉するために設けられる。
【００４５】
第１・Ｏリング１６０Ｅ、および、第２・Ｏリング１６０Ｇは、パーフロで形成されたＯリングであるのが好ましい。一般に、ゴム関係の素材は溶剤に対して弱く、変形したり、膨張したりする可能性が大きい。製品の用途が主に塗装用であって、オーバーホールやメインテナンス時に溶剤を使用する用途では、組めない、或いは、動かないというトラブルを回避するために、パーフロを採用するのが好ましい。
【００４６】
ニードルシールキット１６０は、一体式にて抜き取り交換可能な構成となっているので、ガンのメインテナンスを容易にしている。ニードルシールキット１６０に使われる２個のＶパッキンは、摺動抵抗が少なく、ニードル本体１５０Ｂとの摩耗による液漏れを防止し、耐久性の向上に役立っている。フロントシール１６０Ｈについては、前側のＶパッキン機能（液をシールする機能）をダブルに追加した物であり、ニードルシールキット１６０の締め付け具合により摺動抵抗（シール具合）を調整することが可能である。したがって、このフロントシール１６０Ｈが摩耗した場合にも、その締め付け量を増やすことにより、液をシールする機能を発揮するような構造になっている。すなわち、ニードルシールキット１６０を締め付けれパーフロントシール１６０Ｈの先端側が潰れて、液をシールする機能を発揮するようになっている。
【００４７】
ニードルシールキット１６０の外側の２個のＯリング、すなわち、第１・Ｏリング１６０Ｅ、および、第２・Ｏリング１６０Ｇは、前側の第２・Ｏリング１６０Ｇが液（塗料）をシールする機能を発揮するようになっており、後側の第１・Ｏリング１６０Ｅがエアをガンボディ１１２とシールする機能を発揮するようになっている。したがって、このような構成により、ニードルシールキット１６０の耐久性を大幅に向上させることができ、ニードルシールキット１６０のメインテナンスを容易にして、ニードルシールキット１６０の交換時期を遅らせることが可能になっている。
【００４８】
ガンユニット１１０は、さらに、ノズル中心軸線１１４に沿って移動可能なフロントピストン１７０を備える。フロントピストン１７０は、ニードルシールキット１６０の後方に配置される。フロントピストン１７０は、フロントピストン軸１７０Ａと、フロントピストン軸１７０Ａの前方に設けられたフロントピストンフランジ１７０Ｆと、フロントピストンフランジ１７０Ｆの外周部に設けられたフロントピストンパッキン受部１７０Ｇとを含む。フロントピストン穴１７０Ｈが、フロントピストン軸１７０Ａの前方に設けられる。ニードル本体１５０Ｂの後方に設けられた後方軸部１５０Ｄは、フロントピストン穴１７０Ｈの中に嵌め込まれて接着して固定される。
【００４９】
フロントピストンパッキン１７０Ｃは、フロントピストンパッキン受部１７０Ｇの溝部の中に配置される。フロントピストンパッキン１７０Ｃは、フロントピストン本体１７０Ｂとガンボディ１１２を密閉するために設けられる。フロントピストンパッキン１７０Ｃは、パーフロで形成するのが好ましい。フロントピストンパッキン１７０Ｃは、パーフロで形成するのが好ましい。この構成により、摺動抵抗を軽減し、耐摩耗性を向上させることができる。
【００５０】
フロントピストン本体１７０Ｂは、アルミニウム合金Ａ２０２１（例えば、アルマイト処理を行うのがよい）で形成することができる。フロントピストン作動チャンバ１７６が、フロントピストン１７０の前方において、ガンボディ１１２の内部に構成される。
【００５１】
リヤキャップリング１７２がガンボディ１１２の後方に配置される。ニードルスプリング１７４が、フロントピストン本体１７０Ｂを前方に向かって押すために配置される。ニードルスプリング１７４は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４など）のコイルばねで形成することができる。ニードルスプリング１７４は、フロントピストン本体１７０Ｂの後方軸部１５０Ｄの外側に配置される。ニードルスプリング１７４の後方部分は、リヤキャップリング１７２の前方に面した平面部分に接触するように配置される。ニードルスプリング１７４の前方部分は、フロントピストン本体１７０Ｂのフロントピストンフランジ１７０Ｆの後方に面した部分に接触するように配置される。ニードルスプリング１７４の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置されるのがよい。ニードルスプリング１７４の弾性力によって、フロントピストン１７０は前方に移動する方向の力を受ける。したがって、フロントピストン作動チャンバ１７６に加圧エアが導入されていないときは、フロントピストン１７０は前方に移動し、ニードル１５０のニードルチップ１５０Ｃは塗料噴出孔１２２を閉鎖するように構成される。
【００５２】
図１および図３を参照すると、リヤボディ１９０はガンボディ１１２の後方にリヤボディ固定ボルト１９２により固定される。例えば、２本のリヤボディ固定ボルト１９２を用いてガンボディ１１２にリヤボディ１９０を固定することができる。リヤキャップリング１７２は、リヤボディ１９０の内部に配置される。リヤボディ１９０は、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成するのが好ましい。
【００５３】
図１を参照すると、ガンユニット１１０は、さらに、ノズル中心軸線１１４に沿って移動可能なリヤピストン１８０を備える。リヤピストン１８０は、リヤボディ１９０の内部において、フロントピストン１７０の後方に配置される。リヤピストン１８０は、リヤピストン本体１８０Ｂと、リヤピストン軸部１８０Ｇとを含む。リヤピストン穴１８０Ｈが、リヤピストン本体１８０Ｂの前方からリヤピストン軸部１８０Ｇの一部の内部に設けられる。ニードルストッパ１８０Ｃが、リヤピストン穴１８０Ｈに固定される。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、リヤピストン本体１８０Ｂの外周部の溝部の中に配置される。リヤピストン１８０の中心軸線はノズル中心軸線１１４Ａ上に配置される。フロントピストン軸１７０Ａの後方に位置する筒状部分の外周部は、ニードルストッパ１８０Ｃの前方に位置する筒状部分の内周部の中に摺動可能に配置される。ニードルストッパ１８０Ｃの後方に位置する筒状部分の外周部は、リヤピストン本体１８０Ｂの前方に位置する穴の内周部の中に固定される。リヤピストン本体１８０Ｂの前方に面した平面部分は、リヤキャップリング１７２の後方に面した平面部分に接触するように配置される。
【００５４】
リヤピストン１８０をノズル中心軸線１１４Ａにそって前方に移動させるリヤピストン作動エアを受け入れるためのリヤピストン端部チャンバ１８６が、リヤピストン本体１８０Ｂの後方において、リヤボディ１９０の内部に構成される。さらに、リヤピストン端部チャンバ１８６に受け入れられたリヤピストン作動エアを導入して、リヤピストン本体１８０Ｂの後方の壁面を押すためのリヤピストン作動チャンバ１８８が、リヤピストン本体１８０Ｂの後方の軸部の外方において、リヤボディ１９０の内部に構成される。
【００５５】
リヤピストンＯリング１８０Ｄは、リヤピストン本体１８０Ｂの外周部に設けられた溝部の中に配置される。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、リヤピストン本体１８０Ｂとリヤボディ１９０を密閉するために設けられる。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、フロントピストン１７０を受け止めるために、摺動抵抗を大きくするためにＯリングを用いるのが好ましい。リヤピストンＯリング１８０Ｄは、パーフロで形成するのが好ましい。
【００５６】
リヤピストン本体１８０Ｂは、アルミニウム合金Ａ２０２１（例えば、アルマイト処理を行うのがよい）で形成することができる。フロントピストン１７０の外径は、リヤピストン１８０の外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。したがって、フロントピストンパッキン１７０Ｃの外径は、リヤピストンＯリング１８０Ｄの外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。
【００５７】
ニードル１５０は、フロントピストン１７０と一緒になって、ノズル中心軸線１１４Ａにそって前後方向に移動することができるように構成される。ニードル１５０が後方に移動すると、ニードル１５０の前方先端部によって塗料噴出孔１２２を開放させることができるように構成される。ニードル１５０が前方に移動すると、ニードル１５０の前方先端部によって塗料噴出孔１２２を閉鎖させることができるように構成される。さらに、ニードル１５０がフロントピストン１７０とともに後方に移動した位置から、ニードル１５０とフロントピストン１７０とリヤピストン１８０は一緒になって、ノズル中心軸線１１４Ａにそって更に後方に移動することができるように構成される。
【００５８】
ニードル１５０の全長は、例えば、６６ｍｍに設定し、そのなかで１０ｍｍがフロントピストン１７０の中に入るように構成することができる。ニードル１５０の直径は、例えば、４ｍｍに設定することができる。ニードル１５０をフロントピストン１７０に接着固定した状態の全長は、例えば、７３．５ｍｍになるように構成することができる。ノズル１１４の先端と、ニードル１５０の先端の関係は、面イチとするのがよい。
【００５９】
このように寸法設定することにより、全長が６０ｍｍのガン本体１１２に、全長が２８ｍｍのノズル１１４を組み込み、全長が７３．５ｍｍになるニードル１５０とフロントピストン１７０を用いて、全長が２６ｍｍのリヤピストン本体１８０Ｂの内部において、幅が４ｍｍのリヤキャップリング１７２と、リヤピストン１８０の寸法と、ニードルストッパ１８０Ｃの穴深さを調整することによって、例えば、２ｍｍの１段引きを設定することができる。また、リヤボディ１９０内部の寸法と、幅が４ｍｍのリヤキャップリング１７２と、リヤピストン１８０の稼動部の寸法を調整することによって、例えば、３ｍｍの２段引きの稼動部を設定することができる。
【００６０】
リヤピストン本体１８０Ｂは、アルミニウム合金Ａ２０２１（例えば、アルマイト処理を行うのがよい）で形成することができる。フロントピストン１７０の外径は、リヤピストン１８０の外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。したがって、フロントピストンパッキン１７０Ｃの外径は、リヤピストンＯリング１８０Ｄの外径よりも小さいように構成されるのが好ましい。フロントピストン１７０のシリンダー内径は、例えば、２２ｍｍである。リヤピストン１８０のシリンダー内径は、例えば、２４ｍｍである。
【００６１】
図１から図５を参照すると、塗料を流通させるためのガン塗料流路３２０が、ガンユニット１１０およびブラケットユニット２１０の内部に設けられる。ガン塗料流路３２０は、出口側部分３２０Ａと、ガンボディ内部分３２０Ｂと、ブラケットユニット内部分３２０Ｃと、ブラケット入口側部分３２０Ｄとを含む。ガン塗料流路３２０の出口側部分３２０Ａは、ノズル１１４の内壁とニードル１５０との間に配置される。ガン塗料流路３２０の下流側は、塗料噴出孔１２２に流通するように構成される。
【００６２】
ガン塗料流路３２０の入口側端部であるブラケット入口側部分３２０Ｄから塗料噴出孔１２２に向って塗料を送ることができるように構成される。この構成では、ニードル１５０は、ガン塗料流路３２０に配置されたニードル弁である。したがって、ニードル弁の先端部が塗料噴出孔１２２を開閉することができるように構成される。
【００６３】
塗料を戻すための塗料戻し流路３２４がガンユニット１１０の内部に設けられる。塗料戻し流路３２４は、戻し口側部分３２４Ａと、ガンボディ内部分３２４Ｂと、ブラケットユニット内部分３２４Ｃと、ブラケット出口側部分３２４Ｄとを含む。塗料戻し流路の出口側端部３２４Ｄと、ガン塗料流路３２０のブラケット出口側部分３２４Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６４】
霧化エアを流通させるための霧化エア流路３３０が、ガンユニット１１０およびブラケットユニット２１０の内部に設けられる。霧化エア流路３３０は、出口側部分３３０Ａと、ガンボディ内部分３３０Ｂと、ブラケットユニット内部分３３０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄとを含む。霧化エア流路３３０の出口側部分３３０Ａは、ノズル１１４の外壁の外側に配置される。霧化エア流路３３０の下流側は、副霧化エア孔１２４に流通するように構成される。霧化エア流路３３０の入口側端部であるブラケット入口側部分３３０Ｄから副霧化エア孔１２４に向って霧化エアを送ることができるように構成される。図３を参照すると、霧化エア流路３３０のブラケット入口側部分３３０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６５】
パターンエアを流通させるためのパターンエア流路３４０が、ガンユニット１１０の内部に設けられる。パターンエア流路３４０は、出口側部分３４０Ａと、ガンボディ内部分３４０Ｂと、ブラケットユニット内部分３４０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄとを含む。パターンエア流路３４０の出口側部分３４０Ａは、リテーニングリング１２８の内壁の内側に配置される。パターンエア流路３４０の下流側は、パターンエア孔１２６に流通するように構成される。パターンエア流路３４０の入口側部分３４０Ｄからパターンエア孔１２６に向ってパターンエアを送ることができるように構成される。パターンエア流路３４０の入口側端部３４０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６６】
塗料を噴出させるときに、ニードル１５０を後方に移動させる塗料噴出作動エアを流通させるためのフロントピストン作動エア流路３５０が、ガンユニット１１０の内部に設けられる。フロントピストン作動エア流路３５０は、ガンボディ内部分３５０Ｂと、ブラケットユニット内部分３５０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄとを含む。フロントピストン作動エア流路３５０の下流側は、フロントピストン１７０の前端部の前方に設けられたフロントピストン作動チャンバ１７６に流通するように構成される。フロントピストン作動エア流路３５０の入口側端部からフロントピストン作動チャンバ１７６に作動エアを送ることができるように構成される。この構成では、弁開閉装置は、フロントピストン作動チャンバ１７６に送られたフロントピストン作動エアによって作動するピストンである。図３を参照すると、フロントピストン作動エア流路３５０の入口側部分３５０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。
【００６７】
ノズル１１４を洗浄するとき以外の作動時に、リヤピストン１８０を更に前方に移動させて保持するリヤピストン作動エアを流通させるためのリヤピストン作動エア流路３６０が、リヤボディ１９０の内部に設けられる。リヤピストン作動エア流路３６０は、リヤボディ内部分３６０Ａと、ガンボディ内部分３６０Ｂと、ブラケットユニット内部分３６０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄとを含む。リヤピストン作動エア流路３６０の下流側は、リヤピストン本体１８０Ｂの後方に設けられたリヤピストン端部チャンバ１８６に流通するように構成される。リヤピストン作動エア流路３６０の入口側端部からリヤピストン端部チャンバ１８６に洗浄作動エアを送ることができるように構成される。
【００６８】
リヤピストン作動エア流路３６０の入口側部分３６０Ｄは、ブラケットユニット２１０の後部に配置されている。リヤボディ１９０をガンボディ１１２に固定したときに、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａの入口側端部は、ガンボディ内部分３６０Ｂの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、リヤボディ１９０に設けてもよいし、あるいは、ガンボディ１１２に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００６９】
図６から図１１を参照すると、リヤボディ１９０は、リヤボディ固定ボルト１９２を貫通させる２個のボルト穴１９０Ｈを有する。リヤボディ１９０は、さらに、リヤピストン端部チャンバ１８６とリヤピストン作動チャンバ１８８を流通させる６個のエア流通穴１９０Ｋを有する。エア流通穴１９０Ｋは、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に複数個配置されるのが好ましい。図６を参照すると、６個のエア流通穴１９０Ｋが示されているけれども、エア流通穴の数は４個であってもよいし、８個であってもよいし、それ以外の個数であってもよい。複数個のエア流通穴が、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として同心状に、等しい角度間隔で配置されるのが好ましい。複数個のエア流通穴１９０Ｋを同心状に設けることにより、リヤピストン１８０を確実に円滑に前方に移動させることができる。
【００７０】
フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として点対称に２個（１８０度の角度間隔で）設けられている。この構成により、２個のボルト穴１９０Ｈを有する構造において、リヤボディ１９０を組み立てるとき、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として回転する向きにかかわらず、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、リヤピストン作動エア流路３６０のガンボディ内部分３６０Ｂと流通することができる。
【００７１】
或いは、４個のボルト穴１９０Ｈを有する構造においては、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として点対称に４個（８０度の角度間隔で）設けるのがよい。このように構成すると、リヤボディ１９０を組み立てるとき、ノズル中心軸線１１４Ａを中心として回転する向きにかかわらず、フロントピストン作動エア流路３５０のリヤボディ内部分３６０Ａは、リヤピストン作動エア流路３６０のガンボディ内部分３６０Ｂと流通することができる。
【００７２】
後側に配置されたリヤピストン１８０のリヤピストン本体１８０Ｂとニードルストッパ１８０Ｃは、フロントピストン１７０を受ける役割を果たし、リヤピストン１８０自体をリヤキャップリング１７２およびリヤボディ１９０により、確実にノズル中心軸線１１４Ａ上に配置させている。この構成により、フロントピストン１７０をノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に真っ直ぐに移動させることができる。さらに、本発明の構成では、リヤピストン１８０をノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に真っ直ぐに移動させることができる。
【００７３】
さらに、ニードルシールキット１６０を出来る限り前方に配置することのよって、フロントピストン１７０をノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に真っ直ぐに移動させることができる。また、ガンボディ１１２内の色溜まり（流通路の体積）を極力小さくすることによって、洗浄効率を改善するように構成することができる。さらに、ノズル１１４の後部にテーパ部を設けることによって、ノズル１１４とニードル１５０との間の隙間を狭く設定し、確実に洗浄を行い、洗浄効率を向上させることができる。
【００７４】
（３）ブラケットユニットの構成：
図１から図３を参照すると、ブラケットユニット２１０は、ブラケットユニットのベース部材を構成するブラケット本体２１２を含む。ガン塗料流路３２０のブラケットユニット内部分３２０Ｃと、ブラケット入口側部分３２０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。ブラケットユニット２１０は、ガンボディ１１２に着脱自在に固定される。ブラケット入口側部分３２０Ｄは、ストレートねじで構成し、ねじの奥にザグリ形状のＯリング（パーフロで作るのが好ましい）を配置するのがよい。ブラケットユニット２１０をガンボディ１１２に固定したときに、ブラケットユニット２１０が受け入れる塗料およびエアはガンボディ１１２に流通するように構成されている。
【００７５】
フロントピストン作動エアを流通させるためのフロントピストン作動エア流路３５０のブラケットユニット内部分３５０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。フロントピストン作動エア用継手（図示せず）がフロントピストン作動エア流路３５０の入口側部分３５０Ｄに設けられる。フロントピストン作動エア用継手は、チューブ配管（図示せず）などの配管部材を介して操作盤（図示せず）に連結されて、さらに、操作盤からフロントピストン作動エア供給源に連絡することができる。
【００７６】
フロントピストン作動エア流路３５０の入口側部分３５０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、フロントピストン作動エア流路３５０のガンボディ内部分３５０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３５０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。入口側部分３５０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。電磁弁（図示せず）がフロントピストン作動エア流路３５０に設けられる。電磁弁（図示せず）を開放することによって、フロントピストン作動チャンバ１７６に導入されたフロントピストン作動エアを排出することができるように構成される。
【００７７】
リヤピストン作動エアを流通させるためのリヤピストン作動エア流路３６０のブラケットユニット内部分３６０Ｃと、ブラケット入口側部分３５０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。リヤピストン作動エア用継手（図示せず）がリヤピストン作動エア流路３６０の入口側部分３６０Ｄに設けられる。リヤピストン作動エア供給源とリヤピストン作動エア用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。
入口側部分３６０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。電磁弁（図示せず）がリヤピストン作動エア流路３６０に設けられる。電磁弁（図示せず）を開放することによって、リヤピストン端部チャンバ１８６およびリヤピストン作動チャンバ１８８に導入されたリヤピストン作動エアを排出することができるように構成される。リヤピストン作動エア流路３６０の入口側部分３６０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、リヤピストン作動エア流路３６０のガンボディ内部分３６０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３６０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００７８】
霧化エア流路３３０のブラケットユニット内部分３３０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。霧化エア用継手（図示せず）が霧化エア流路３３０の入口側部分３３０Ｄに設けられる。霧化エア供給源と霧化エア用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。入口側部分３３０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。霧化エア流路３３０の入口側部分３３０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、霧化エア流路３３０のガンボディ内部分３３０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３３０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００７９】
パターンエア流路３４０のブラケットユニット内部分３４０Ｃと、ブラケット入口側部分３３０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。パターンエア用継手（図示せず）がパターンエア流路３４０の入口側部分３４０Ｄに設けられる。パターンエア供給源とパターンエア用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。入口側部分３４０Ｄは、テーパねじで構成するのがよい。パターンエア流路３４０の入口側部分３４０Ｄから作動エアをスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、パターンエア流路３４０のガンボディ内部分３４０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３４０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００８０】
ガン塗料流路３２０のブラケットユニット内部分３２０Ｃと、ブラケット入口側部分３２０Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。塗料入口用継手（図示せず）がガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄに設けられる。塗料の供給源と塗料入口用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。ガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄから塗料をスプレー装置１００に導入することができるように構成される。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、ガン塗料流路３２０のガンボディ内部分３２０Ｂの入口側端部は、ブラケットユニット内部分３２０Ｃの出口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。すなわち、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、ブラケットユニット２１０が受け入れる塗料はガンユニット１１０に流通するように構成される。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００８１】
塗料戻し流路３２４のブラケットユニット内部分３２４Ｃと、ブラケット出口側部分３２４Ｄはブラケット本体２１２に設けられる。塗料戻し口用継手（図示せず）が塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄに設けられる。塗料の供給源（或いは、塗料タンク）と塗料戻し口用継手は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄから塗料を排出することができるように構成される。ブラケット出口側部分３２４Ｄは、ストレートねじで構成し、ねじの奥にザグリ形状のＯリング（パーフロで作るのが好ましい）を配置するのがよい。ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定したときに、塗料戻し流路３２４のガンボディ内部分３２４Ｂの出口側端部は、ブラケットユニット内部分３２４Ｃの入口側端部に接続されるように構成される。この接続部にはＯリングを配置するのが好ましい。Ｏリングは、ブラケットユニット２１０に設けてもよいし、あるいは、ガンユニット１１０に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００８２】
本発明に係るスプレー装置において、上記のそれぞれのガン塗料流路３２０、塗料戻し流路３２４、霧化エア流路３３０、パターンエア流路３４０、フロントピストン作動エア流路３５０、リヤピストン作動エア流路３６０は、例えば、内径が２ｍｍから１０ｍｍの範囲で適当な値に設定することができる。これらの内径は、霧化される流体の粘度と、霧化状態を考慮して、シミュレーション解析、試作実験などを行うことによって適切な値に設定することができる。
【００８３】
図３を参照すると、本発明に係るスプレー装置において、ガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄ、塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄ、霧化エア流路３３０のブラケット入口側部分３３０Ｄ、パターンエア流路３４０のブラケット入口側部分３４０Ｄ、フロントピストン作動エア流路３５０のブラケット入口側部分３５０Ｄ、リヤピストン作動エア流路３６０のブラケット入口側部分３６０Ｄは、ブラケットユニット２１０の１つの面、例えば、後方に位置する面に設けるのが好ましい。図１を参照すると、ブラケットユニット２１０の後方に位置する面は、それぞれ角度をなす３つの平面から構成されている。この３つの平面のそれぞれに、ガン塗料流路３２０のブラケット入口側部分３２０Ｄ、塗料戻し流路３２４のブラケット出口側部分３２４Ｄ、霧化エア流路３３０のブラケット入口側部分３３０Ｄ、パターンエア流路３４０のブラケット入口側部分３４０Ｄ、フロントピストン作動エア流路３５０のブラケット入口側部分３５０Ｄ、リヤピストン作動エア流路３６０のブラケット入口側部分３６０Ｄのうちの１個又は２個又は３個を配置することができる。この構成により、塗料とエアを安定した状態で迅速かつ確実にスプレー装置に供給することができる。また、この構成により、塗料やエアを供給するチューブ配管の着脱が容易であり、チューブ配管の着脱時間が短く、メインテナンス作業時間の短縮が可能である。
【００８４】
本発明に係るスプレー装置を水、液体タイプの接着剤、液体タイプの防錆剤、液体タイプの絶縁剤、液体タイプのコーティング剤、液体タイプの薬剤などの液体に応用する場合、その噴霧すべき液体の供給源と、塗料入口用継手（すなわち、このような場合は「液体入口用継手」として構成される継手）は、接続ホース（図示せず）などの配管部材を用いて連結することができる。本発明のスプレー装置は、ガンユニットとブラケットユニットを含むユニット構造であるので、各構成部品の製造工程が簡単であって、部品の組立が容易である。
【００８５】
本発明に係るスプレー装置は、プレート式のガンとして構成されている。この構造では、ガンを固定して使用する場合、ガンをロボットに持たせる場合、ガンをレシプロに取り付ける場合のいずれにおいても、ガンを取り付ける際にプレートを固定する。ガンをメインテナンスする時には、ガン本体のみを取り外して、オーバーホールしたり、部品交換したり、或いは、本体交換することを可能としている。この構成により、従来型のガンにおいて生じるチューブ（ホース）の取りはずしによって設置時に元の位置にガンを設置することが出来ないというトラブルを回避して、作業時間を短縮することが可能になる。
【００８６】
本実施形態では六角穴付ボルトによりガンユニットをブラケットユニットに固定する構造を図示して説明しているけれども、ワンタッチ式（９０度回転式）の構造を利用することも可能である。
【００８７】
（４）スプレー装置による塗装作業：
図１および図１２を参照すると、スプレー装置１００は、固定式で使用することもできるし、ロボットに自動スプレーガンを持たせて使用することもできるし、「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付けて使用することもできるし、或いは、前述の構成を組み合わせて使用することもできる。
【００８８】
スプレー装置１００に適用する塗料として、ソリッド塗料を用いることもできるし、メタリック塗料を用いることもできる。また、有機溶剤入りの塗料を用いることができる。また、アルミ粉末入りの塗料を用いることができる。例えば、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームに固定する。この固定には、ボルト、ナットなどの締結部材を使用することができる。或いは、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームに固定した後に、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定することもできる。この場合、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定した後に接続ホース（図示せず）をブラケットユニット２１０に連結することもできるし、或いは、接続ホースをブラケットユニット２１０に連結した後に、ブラケットユニット２１０をガンユニット１１０に固定することもできる。
【００８９】
図１を参照すると、リヤピストン作動エアの供給源から接続ホースを通して、リヤピストン作動エア流路３６０を介してリヤピストン作動エアをリヤピストン端部チャンバ１８６に導入する。リヤピストン端部チャンバ１８６に導入されたリヤピストン作動エアは、複数個のエア流通穴１９０Ｋを通過してリヤピストン端部チャンバ１８６からリヤピストン作動チャンバ１８８の中に流通する。リヤピストン作動エアがリヤピストン作動チャンバ１８８の中に導入されると、リヤピストン１８０はノズル中心軸線１１４Ａにそって前方に移動して、リヤピストン本体１８０Ｂの前方に面した平面部分は、リヤキャップリング１７２の後方に面した平面部分に接触した状態を維持する。リヤピストン作動エアとして、例えば、０．４ＭＰａから０．５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。
【００９０】
図１および図１２を参照すると、フロントピストン作動エア供給源から接続ホースを通して、フロントピストン作動エア流路３５０を介してフロントピストン作動エアをフロントピストン作動チャンバ１７６に導入する。フロントピストン作動エアがフロントピストン作動チャンバ１７６の中に導入されると、ニードル１５０とフロントピストン１７０は一緒になって、ニードルスプリング１７４のばね力に抗して、ノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に移動し、フロントピストン軸１７０Ａの後方に位置する筒状部分は、ニードルストッパ１８０Ｃの前方に位置する筒状部分の内周部の中を後方に移動し、フロントピストン軸１７０Ａの後方に位置する筒状部分の先端部の端面は、ニードルストッパ１８０Ｃの前方に位置する筒状部分の内周部の中の段部に接触した状態を維持する。
【００９１】
フロントピストン作動エアとして、例えば、０．２５ＭＰａから０．３５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。リヤピストン作動エアの圧力は、フロントピストン作動エアの圧力よりも高圧に設定される。リヤピストン作動エアの圧力とフロントピストン作動エアの圧力の差は、例えば、０．０５ＭＰａから０．２５ＭＰａ程度に設定することができる。ニードル１５０が後方に移動できる量は、例えば、２ｍｍに設定することができる。
【００９２】
ニードル１５０が後方に移動すると、塗料噴出孔１２２が開く。塗料の供給源から接続ホースなどの配管部材を介して塗料をガン塗料流路３２０からノズル１１４に供給して、塗料噴出孔１２２から塗料を噴出させることができる。
【００９３】
このときに、霧化エアの供給源から接続ホースを通して、霧化エア流路３３０を介して霧化エアを導入し、副霧化エア孔１２４から霧化エアを噴出させることによって、塗料噴出孔１２２から噴出した塗料を霧化することができる。霧化エアとして、例えば、０．２５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。霧化エアの圧力と、副霧化エア孔１２４の数および配置を変えることによって、塗料の霧化状態を調整することができる。
【００９４】
また、同時に、パターンエアの供給源から接続ホースを通して、パターンエア流路３４０を介してパターンエアを導入し、パターンエア孔１２６からパターンエアを噴出させることによって、霧化した塗料のパターンを形成することができる。パターンエアとして、例えば、０．２５ＭＰａ程度の圧縮空気を用いることができる。パターンエアの圧力と、パターンエア孔１２６の数および配置を変えることによって、塗料のパターン形状を調整することができる。
【００９５】
ノズル１１４の先端から吐出される塗料は、通常、エアキャップ１２０の霧化エアによって霧化され、パターンエアにより扇型の吐出パターンとして形成される。ニードル１５０の開度と吐出量や塗料の粘度によって変わることが考えられるけれども、ノズル１１４の先端の内部にニードル１５０の先端が存在している状態においては、ニードル１５０がノズル１１４の中心に位置していないと、ノズル１１４の先端から吐出される塗料の吐出状態は安定しない。したがって、扇型の吐出パターン形成過程において、ノズル１１４の先端からの塗料の吐出状態が安定していれば、扇型の吐出パターン内の吐出分布も安定することになり、被塗物（製品）の仕上がり品質を向上させることができる。さらに、この構成により、ニードルシールキット１６０内の摺動部品やニードル１５０の摩耗に対する耐久性を向上させることができる。
【００９６】
塗料噴出孔１２２から噴出しない残部の塗料は、塗料戻し流路３２４と接続ホースを介して塗料供給源（或いは、塗料タンク）に戻すことができる。このようにして、塗料のサーキュレーションラインを構成することができる。或いは、本発明のスプレー装置を用いて、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種液体を自動的に、或いは、手動で噴霧することができる。
【００９７】
塗装作業を終了するときは、フロントピストン作動エアの供給を停止させ、ニードルスプリング１７４のばね力によって、ニードル１５０とフロントピストン１７０は一緒になって前方に移動される。ニードル１５０が前方に移動すると、塗料噴出孔１２２が閉じ、塗料噴出孔１２２からの塗料の噴出を停止させることができる。同時に、霧化エアの供給を停止させ、パターンエアの供給を停止させることができる。
【００９８】
（５）ノズルの洗浄：
スプレーガンボディのノズルを洗浄する時において、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームから取り外してノズル１１４を洗浄することができる。或いは、スプレー装置１００のガンユニット１１０をロボットアームに取り付けた状態でノズル１１４を洗浄することができる。
【００９９】
図１３を参照すると、フロントピストン作動エア供給源からフロントピストン作動エアをフロントピストン作動チャンバ１７６に導入した状態において、リヤピストン作動エア流路３６０に設けた電磁弁（図示せず）を開放することによって、リヤピストン端部チャンバ１８６およびリヤピストン作動チャンバ１８８に導入されたリヤピストン作動エアを排出する。それによって、ニードル１５０とフロントピストン１７０とリヤピストン１８０は一緒になって、ニードルスプリング１７４のばね力に抗して、ノズル中心軸線１１４Ａにそって後方に移動し、リヤピストン本体１８０Ｂの後方に面する平面部分は、リヤボディの内部の段部に接触した状態を維持する。このとき、ニードル１５０が後方に移動できる量は、例えば、３ｍｍに設定することができる。したがって、この構成により、ノズル１１４を閉鎖した状態からノズル洗浄状態までにニードル１５０が後方に移動できる量は、例えば、５ｍｍに設定することができる。
【０１００】
上述したように、本発明のスプレー装置は、２シリンダー式に構成されているので、吐出口の開度を調整（１段引き）と、全開（２段引き）とに設定することが可能であり、洗浄時間を大幅に削減し、稼動効率を大幅に向上させるなどの性能改善を可能としている。また、本発明のスプレー装置においては、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を全開に設定することが可能である。また、ニードル位置を元の位置に戻す際にも、遠隔操作により自動で瞬時にニードル位置を元の位置に戻すように設定することが可能である。また、本発明のスプレー装置においては、戻り位置（１段引き）が定位置になることにより、被塗物（製品）の品質を一定に保つことができるという効果がある。また、本発明のスプレー装置は着脱自在なユニット構造であるので、それぞれのユニットを構成する部品の製造および組立が容易である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のスプレー装置は、固定式で使用することもできるし、ロボットに自動スプレーガンを持たせて使用することもできるし、「レシプロ」と呼ばれる装置に１台又は複数台の自動スプレーガンを取り付けて使用することもできるし、或いは、前述の構成を組み合わせて使用することもできる。本発明のスプレー装置は、スプレーガンボディの洗浄時や、スプレーガンボディの交換時や、ノズルの交換時におけるダウンタイムを短縮することが可能であって、短いロス時間で塗料を噴霧することができる。また、本発明のスプレー装置は、ノズルを洗浄するときにおける塗装作業のダウンタイムを短縮することが可能である。さらに、本発明のスプレー装置は、塗料だけでなく、水、接着剤、防錆剤、絶縁剤、コーティング剤、薬剤などの各種液体を噴霧することができる。本発明のスプレー装置は、構成部品の製造および組立が容易であるので、簡易な工程で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態において、ノズルを閉鎖した状態のスプレー装置の構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態において、スプレー装置の構造を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態において、スプレー装置の構造を示す背面図である。
【図４】本発明の実施形態において、スプレー装置の流路を含めた構造を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態において、スプレー装置の流路の配置を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す背面図である。
【図７】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す側面図である。
【図８】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す正面図である。
【図９】本発明の実施形態において、リヤボディの構造を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の実施形態において、図４のＡ−Ａにおける断面図である。
【図１１】本発明の実施形態において、図４のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図１２】本発明の実施形態において、ノズルを開放した状態のスプレー装置の構造を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の実施形態において、ノズルを洗浄する状態のスプレー装置の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００ スプレー装置
１１０ ガンユニット
１１２ ガンボディ
１１４ ノズル
１５０ ニードル
１６０ ニードルシールキット
１７０ フロントピストン
１７４ ニードルスプリング
１７６ フロントピストン作動チャンバ
１８０ リヤピストン
１８６ リヤピストン端部チャンバ
１８８ リヤピストン作動チャンバ
１９０ リヤボディ
２１０ ブラケットユニット
２２０ 六角穴付ボルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料噴出孔から塗料を噴霧するスプレー装置において、
塗料を霧化させて噴出させるための塗料噴出孔を有するノズルと、
前記塗料噴出孔を開閉するためのニードルと、
前記ニードルに固定されたフロントピストンと、
前記フロントピストンを前記塗料噴出孔に向かって押すように設けられたニードルスプリングと、
前記ノズルを収容し、かつ、前記フロントピストンを収容するガンボディと、
前記フロントピストンに接触するように配置され、前記ノズルの中心軸線にそって移動可能なように設けられたリヤピストンと、
前記リヤピストンに固定されたニードルストッパと、
前記リヤピストンを収容するリヤボディと、
前記ガンボディに着脱自在に固定されたブラケットユニットとを備え、
前記ブラケットユニットを前記ガンボディに固定したときに、前記ブラケットユニットが受け入れる塗料およびエアは前記ガンボディに流通するように構成されており、
前記フロントピストンの筒状部分の外周部は、前記ニードルストッパの筒状部分の内周部の中に摺動可能に配置されており、
前記リヤピストンが前記塗料噴出孔に近い第１位置にあるときに、前記フロントピストンと前記ニードルは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動して、前記塗料噴出孔を開くように構成され、
さらに、前記フロントピストンが前記ニードルとともに前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動すると、前記フロントピストンと前記ニードルと前記リヤピストンは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動して、前記塗料噴出孔から遠い第２位置まで移動するように構成される、
ことを特徴とするスプレー装置。
【請求項２】
前記ブラケットユニットが塗料を受け入れ入口側部分と、前記ブラケットユニットがエアを受け入れ入口側部分は、前記ブラケットユニットの１つの面に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項３】
前記ニードルをシールするためのニードルシールキットが、前記フロントピストンよりも前記塗料噴出孔に近い位置に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項４】
前記フロントピストンの外径は、前記リヤピストンの外径よりも小さいように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項５】
前記フロントピストンをシールするためのフロントピストンパッキンと、前記リヤピストンをシールするためのリヤピストンＯリングとを備え、前記フロントピストンパッキンの外径は、前記リヤピストンＯリングの外径よりも小さいように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項６】
前記ガンボディは、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成され、前記ニードルシールキットは、前記ガンボディに取り外し可能に組み込まれることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項７】
前記リヤピストンを前記ノズルの中心軸線にそって前記塗料噴出孔に向かって移動させるリヤピストン作動エアを受け入れるためのリヤピストン端部チャンバが、リヤピストンの後方に構成され、さらに、前記リヤピストン端部チャンバに受け入れられたリヤピストン作動エアを導入して、前記リヤピストンの本体の後方の壁面を押すためのリヤピストン作動チャンバが、前記リヤピストンの本体の後方の軸部の外方に構成され、前記リヤピストン端部チャンバと前記リヤピストン作動チャンバを流通させる複数個のエア流通穴が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項１】
塗料噴出孔から塗料を噴霧するスプレー装置において、
塗料を霧化させて噴出させるための塗料噴出孔を有するノズルと、
前記塗料噴出孔を開閉するためのニードルと、
前記ニードルに固定されたフロントピストンと、
前記フロントピストンを前記塗料噴出孔に向かって押すように設けられたニードルスプリングと、
前記ノズルを収容し、かつ、前記フロントピストンを収容するガンボディと、
前記フロントピストンに接触するように配置され、前記ノズルの中心軸線にそって移動可能なように設けられたリヤピストンと、
前記リヤピストンに固定されたニードルストッパと、
前記リヤピストンを収容するリヤボディと、
前記ガンボディに着脱自在に固定されたブラケットユニットとを備え、
前記ブラケットユニットを前記ガンボディに固定したときに、前記ブラケットユニットが受け入れる塗料およびエアは前記ガンボディに流通するように構成されており、
前記フロントピストンの筒状部分の外周部は、前記ニードルストッパの筒状部分の内周部の中に摺動可能に配置されており、
前記リヤピストンが前記塗料噴出孔に近い第１位置にあるときに、前記フロントピストンと前記ニードルは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動して、前記塗料噴出孔を開くように構成され、
さらに、前記フロントピストンが前記ニードルとともに前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に前記ノズルの中心軸線にそって移動すると、前記フロントピストンと前記ニードルと前記リヤピストンは一緒になって、前記塗料噴出孔から遠ざかる方向に移動して、前記塗料噴出孔から遠い第２位置まで移動するように構成される、
ことを特徴とするスプレー装置。
【請求項２】
前記ブラケットユニットが塗料を受け入れ入口側部分と、前記ブラケットユニットがエアを受け入れ入口側部分は、前記ブラケットユニットの１つの面に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項３】
前記ニードルをシールするためのニードルシールキットが、前記フロントピストンよりも前記塗料噴出孔に近い位置に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項４】
前記フロントピストンの外径は、前記リヤピストンの外径よりも小さいように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項５】
前記フロントピストンをシールするためのフロントピストンパッキンと、前記リヤピストンをシールするためのリヤピストンＯリングとを備え、前記フロントピストンパッキンの外径は、前記リヤピストンＯリングの外径よりも小さいように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項６】
前記ガンボディは、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）で形成され、前記ニードルシールキットは、前記ガンボディに取り外し可能に組み込まれることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【請求項７】
前記リヤピストンを前記ノズルの中心軸線にそって前記塗料噴出孔に向かって移動させるリヤピストン作動エアを受け入れるためのリヤピストン端部チャンバが、リヤピストンの後方に構成され、さらに、前記リヤピストン端部チャンバに受け入れられたリヤピストン作動エアを導入して、前記リヤピストンの本体の後方の壁面を押すためのリヤピストン作動チャンバが、前記リヤピストンの本体の後方の軸部の外方に構成され、前記リヤピストン端部チャンバと前記リヤピストン作動チャンバを流通させる複数個のエア流通穴が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスプレー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２２８８９（Ｐ２０１０−２２８８９Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８３７７６（Ｐ２００８−１８３７７６）
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（５９１２７４０５９）ランズバーグ・インダストリー株式会社 (38)
【出願人】（５９３０８１２２４）タクボエンジニアリング株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（５９１２７４０５９）ランズバーグ・インダストリー株式会社 (38)
【出願人】（５９３０８１２２４）タクボエンジニアリング株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
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