水性塗料の塗布方法及び同塗布ノズル
【課題】 本発明は、薄い塗膜厚さをもつ塗布面が得られる水性塗料塗布方法及び水性塗料塗布ノズルを提供することを課題とする。
【解決手段】 水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口３０と、この水供給口３０に連通し水を噴射する水噴射口３８と、材料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口２３と、この塗料供給口２３に連通し塗料を貯える塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に連通し塗料を噴射する塗料噴射口２７とを備え、この塗料噴射口２７は、細孔２４・・・を備えると共に、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒを備えるものである。
【解決手段】 水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口３０と、この水供給口３０に連通し水を噴射する水噴射口３８と、材料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口２３と、この塗料供給口２３に連通し塗料を貯える塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に連通し塗料を噴射する塗料噴射口２７とを備え、この塗料噴射口２７は、細孔２４・・・を備えると共に、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒを備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料噴射口を備える水性塗料塗布ノズルを利用した水性塗料の塗布方法及び同塗布ノズルの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顧客に車両を引き渡すまでの間、車両の外板塗装面を保護するため、工場出荷時に車両の外板塗装面を水性塗料で覆うことがある。水性塗料は、周囲の環境から車両の外板塗装面を保護するするものであり、国内向の車両はもとより、海外向の車両などに広く利用されている。
【０００３】
外板塗装面を水性塗料で覆う技術のうち、水性塗料塗布ノズルで外板塗装面に液体の水性塗料（以下、単に、塗料とも云う。）を塗布して覆う技術があり、実用に供されている。
しかし、塗布ノズルは、複数の水性塗料吐出口（以下、単に、塗料吐出口と云う。）を備えており、塗料吐出口の内側と外側とで吐出量が不揃いになることがある。吐出量が不揃いになると、塗装むらの原因となり好ましくない。
【０００４】
そこで、塗料の吐出量を均一にすることができる塗料供給ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３４９８９４１号公報（図２、図９）
【０００５】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４は従来の技術の基本構成を説明する図であり、塗布ノズル１００は、ノズル本体１０１と、このノズル本体１０１に着脱自在に取付ける吐出部形成部材１０２と、からなる。
【０００６】
ノズル本体１０１は、塗料供給口１０３と、この塗料供給口１０３に連通させた図示せぬ塗料出口を備え、吐出部形成部材１０２は、塗料ため溝１０４と、塗料ため溝１０４に連通させた吐出口１０５を備える。そして、塗料出口と塗料ため溝１０４が連通するように、吐出部形成部材１０２をボルト１０６を介してノズル本体１０１に取付けた。
塗料供給口１０３から塗料を供給し、塗料出口を通じて塗料ため溝１０４内に充填して均圧させ、均圧させた塗料を吐出口１０５から吐出させ、塗料を均一に吐出する。
【０００７】
図１５は図１４の作用を説明する図である。
（ａ）において、塗布ノズル１００から塗料Ｐを吐出させ、矢印Ａ方向に移動するワークＷの表面に供給する。
（ｂ）において、ワークＷの表面に供給された塗料Ｐを、塗布装置に備えるローラ１０６で所定厚さｔに伸ばす。
【０００８】
しかし、ローラ１０６でワーク上の塗料を広げるため、ローラ１０６と塗布面が接触する。このため、ローラ１０６の押し付け力のばらつきなどにより塗布面に凹凸が生じ易い。塗布面に凹凸が生じると、車両の塗色など好ましい外観を見せるという水性塗料の機能を十分に発揮することはできない。
【０００９】
このように、ローラ１０６を用いると、塗布面に凹凸が生じ易いという問題がある。
薄い塗膜厚さが得られる水性塗料塗布技術が望まれるところである。
【００１０】
なお、水性塗料である塗料をスプレー状にして塗布する方法を試行したが、ワークＷ以外への飛散量が多いという問題に加え、スプレー状にしてワーク上に塗布した水性塗料の剥離作業は容易でなく、実用的ではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、薄い塗膜厚さをもつ塗布面が得られる水性塗料塗布方法及び水性塗料塗布ノズルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、ワーク及びこのワークに霧状の水を噴射すると共に水性塗料を塗布する水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程と、水性塗料塗布ノズルでワークへ霧状の水を噴射する霧吹き工程と、水性塗料塗布ノズルでワークへ水性塗料を供給する水性塗料供給工程と、ワークに供給した水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程と、からなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明では、霧吹き工程における水は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える水噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの前に備える水噴射口から噴射させることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明では、塗膜平滑化工程における圧縮空気は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える圧縮空気噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの後に備える圧縮空気噴射口から噴射させることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明では、ケース体に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口と、この水供給口に連通し水を噴射する水噴射口と、塗料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口と、この塗料供給口に連通し塗料を貯える塗料たまり部と、この塗料たまり部に連通し水性塗料を噴射する塗料噴射口とを備える水性塗料塗布ノズルにおいて、ケース体は、多数の細孔を備え、これらの細孔の送り方向前後にワークに霧状の水を塗布する水噴射口を備えると共にワークに塗布した塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、水性塗料供給工程の前に霧吹き工程を設け、ワークに霧状の水を吹き付けたので、水性塗料供給工程において、ワーク上に吹き付けた霧状の水と塗布した水性塗料とが混合し、水性塗料を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面を均一にすることができ、また、より少ない水性塗料で塗膜を形成することができる。
【００１７】
加えて、水性塗料供給工程の後に塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程を設けたので、塗布面上に均一に拡がった塗膜をさらに押し広げることができる。
塗膜をさらに押し広げることで、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
【００１８】
このように、霧吹き工程と、水性塗料の水性塗料供給工程と、塗膜平滑化工程とを順に設けることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜厚さを有する塗布面を得ることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明では、霧吹き工程における水は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える水噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの前に備える水噴射口から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。
【００２０】
請求項３に係る発明では、圧縮空気は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える圧縮空気噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの後に備える圧縮空気噴射口から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、ケース体は、多数の細孔を備え、これらの細孔の送り方向前後に前記ワークに霧状の水を塗布する水噴射口を備えるので、水噴射口から霧状の水を噴射し、ワーク上に霧状の水を噴射した後、細孔から細麺状の水性塗料を塗布することで、水性塗料を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面を均一にすることができると共により少ない水性塗料で薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【００２２】
また、ケース体は、噴射口塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備えるので、細孔から細麺状の水性塗料を塗布した後、圧縮空気噴射口から噴射する圧縮空気によりさらに押し広げるように構成した。塗膜をさらに押し広げることで、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
従って、細孔の送り方向前後に水噴射口と圧縮空気噴射口とを備えることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る水性塗料塗布ノズルの側面図であり、水性塗料塗布ノズル１０は、ノズル本体を形成するケース体１１と、このケース体１１の内側に形成する塗料をためる塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に塗料を供給するためケース体１１の上面１３に備える塗料供給管１４と、ケース体１１の下面１５にノズル締結部材１６、１６を介して取り付けるノズルプレート１７と、ケース体１１の前後の側面１８、１９に締結部材２１、２１を介して取り付ける溝付きプレート２２、２２と、を主要な構成要素とする。
【００２４】
塗料供給管１４は図示せぬ塗料供給手段から塗料を受ける塗料供給口２３を備え、ノズルプレート１７は塗料噴射口２７を備える。塗料噴射口２７は細穴２４・・・である。
２５Ｆ、２５Ｒはエアブロー用の圧縮空気を供給するため溝付きプレート２２、２２に取付ける圧縮空気供給口２８としてのエルボ継手である。エルボ継手２５Ｆと圧縮空気噴射口３３Ｆとは連通させた。同様に、エルボ継手２５Ｒと圧縮空気噴射口３３Ｒとは連通させる。
【００２５】
また、２９Ｆ、２９Ｒはワークに噴射する水を供給するため溝付きプレート２２、２２に取付ける水供給口３０としてのエルボ継手である。エルボ継手２９Ｆと圧縮空気噴射口３３Ｆとは連通穴３９を介して連通させた。同様に、エルボ継手２９Ｒと圧縮空気噴射口３３Ｒとは連通穴３９を介して連通させる。
【００２６】
図２は図１の２−２線断面図であり、ケース体１１の内部に塗料を貯える塗料たまり部１２を形成すると共に、ケース体の上面１３に塗料たまり部１２と連通する開口部２６を開け、この開口部２６に塗料を供給する塗料供給口２３を備える塗料供給管１４を取付け、ケース体の下面１５に塗料たまり部１２と連通するノズルプレート１７を取付ける。
ノズルプレート１７は、塗料噴射口２７を備える。この塗料噴射口２７は多数の細孔２４・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）から構成する。
【００２７】
なお、３１はシーリングのためケース体１１とノズルプレート１７の間に介在させるＯリングである。
本実施例において、ケース体１１の高さＨは３０ｍｍ、ノズルプレート１７の厚さＴは１〜３ｍｍ、塗料供給管１４の外径Ｄは１７ｍｍである。
【００２８】
すなわち、水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口３０と、材料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口２３と、この塗料供給口２３に連通する塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に連通し塗料を噴射する塗料噴射口２７とを備える。
【００２９】
図３は図１の３矢視図であり、水性塗料塗布ノズル１０の下面図である。
ノズル締結部材１６・・・を介してケース体１１にノズルプレート１７を取付け、このノズルプレート１７に塗料を噴射する多数の細孔２４・・・を開け、ワーク塗布面に塗布した塗料を押し広げるためケース体１１の前後の側面１８、１９に締結部材２１・・・を介して溝付きプレート２２、２２を、溝付きプレート２２、２２の溝部３２、３２がケース体の下面１５（図２参照）に開口するように設け、圧縮空気がこれらの溝部３２、３２とノズルプレート１７、１７の間に形成する圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒから、水性塗料塗布ノズル１０の送り方向の前後に噴射するように取り付ける。
【００３０】
本実施例において、ノズルプレート１７に開けた細孔２４・・・は、千鳥状に配置したものである。
なお、溝付きプレート２２、２２の下面２２ｃ、２２ｃに、霧状にした水を噴射する水噴射口３８Ｆ・・・、３８Ｒ・・・を備える。
【００３１】
すなわち、ケース体１１は、多数の細孔２４・・・を備え、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒを備えると共に霧状にした水を噴射する水噴射口３８Ｆ・・・、３８Ｒ・・・を備える。
【００３２】
本実施例において、ノズルプレート１７の長さＬは１２０ｍｍ、ノズルプレート１７の幅Ｄは３５ｍｍである。
また、細孔数は、塗布幅が９０ｍｍの場合、一列配置で且つ６ｍｍピッチで１５個、二列千鳥配置且つ６ｍｍピッチで２９個、二列千鳥配置で且つ３ｍｍピッチで６３個である。同様に、塗布幅が４８ｍｍの場合、一列配置で且つ６ｍｍピッチで８個、二列千鳥配置で且つ６ｍｍピッチで１５個、二列千鳥配置で且つ３ｍｍピッチで３１個とする。
【００３３】
図４は本発明に係る水性塗料塗布ノズルの斜視図であり、水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１の前後の側面１８、１９（図１参照）に上下調整可能に締結部材２１・・・を介して溝付きプレート２２、２２を取り付け、これらの溝付きプレート２２、２２の溝部３２、３２（図３参照）に圧縮空気を供給するエルボ継手２５Ｆ、２５Ｆ、２５Ｒ、２５Ｒを前後から取付け、これらの溝付きプレート２２、２２の水噴射口３８（図３参照）に圧縮された水を供給するエルボ継手２９Ｆ、２９Ｆ、２９Ｒ、２９Ｒを前後から取付け、ケース体の上面１３に塗料供給口２３を有する塗料供給管１４を上方から取付けてなる。
【００３４】
図５は本発明に係る溝付きプレートの斜視図であり、溝付きプレート２２は、プレート２２の一方の面２２ａに圧縮空気の通路となる溝部３２を有し、この溝部３２に圧縮空気を供給する開口３５、３５を開け、ケース体１１に対して溝付きプレート２２を上下に調整可能にするために長孔３６、３６を開けた板状体である。
【００３５】
図３に戻って、溝付きプレート２２の一方の面２２ａをケース体１１の前後の側面１８、１９に当て、締結部材２１・・・により取付けることにより、ケース体１１の前後の側面１８、１９と溝付きプレート２２の間にエアブローを行うための圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒを形成する。
【００３６】
図６は図５の６矢視図であり、溝付きプレート２２の一方の面２２ａに溝部３２を形成する。この溝部３２は、スリット溝であり、中心線３７に向かって徐々にスリット幅が拡大するように形成する。
すなわち、両端部のスリット幅をＷｔ、中心部のスリット幅をＷｃとすると、Ｗｔ＜Ｗｃとなる。
【００３７】
以上に述べた水性塗料塗布ノズル１０の作用を次に述べる。
水性塗料塗布ノズル１０は、図表から裏方向へ移動させるものとする。
図７は、ワーク及び水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程を説明する図であり、準備工程５１において、ワーク塗布面４１Ｓに水性塗料塗布ノズル１０を近づけ、所定の位置にセットすることを示す。
【００３８】
図８は、水性塗料塗布ノズル１０でワーク４１へ霧状の水を吹き付ける霧吹き工程を説明する図であり、霧吹き工程５２において、ワーク塗布面４１Ｓを対象に、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送ると共に、水供給口３０、３０に塗料を供給し、水噴射口３８・・・（図３参照）から霧状の水４０を噴射する。
【００３９】
図９は、水性塗料塗布ノズルでワークへ水性塗料を供給する塗料供給工程を説明する図であり、塗料供給工程５３において、ワーク塗布面４１Ｓを対象に、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送ると共に、塗料供給口２３に塗料を供給し、塗料噴射口となる多数の細孔２４・・・から水性塗料５０を噴射又は供給する。
【００４０】
図１０は、ワークに供給した水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程を説明する図であり、塗膜平滑化工程５４において、水性塗料５０を塗布した後のワーク４１を対象に、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送り、図表側に備えるエルボ継手２５Ｒ、２５Ｒに圧縮空気を供給し、エアブロー溝付プレート２２とケース体１１の間に形成する圧縮空気噴射口３３Ｒ（図３参照）から所定圧力の圧縮空気をワーク４１上に塗布した水性塗料５０に噴射して、ワーク塗布面４１Ｓに塗布した水性塗料５０を押し広げる。
【００４１】
このように、塗料供給工程５３の前に霧吹き工程５２を設け、ワーク４１に霧状の水を吹き付けたので、塗料供給工程５３において、ワーク上に吹き付けた霧状の水と塗布した水性塗料とが混合し、水性塗料を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面４１Ｓの凹凸を減らす又は均一にすることができ、また、より少ない水性塗料で塗膜を形成することができる。
【００４２】
加えて、塗料供給工程５３の後に塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程５４を設けたので、塗布面上に拡がった塗膜をさらに押し広げることができる。
塗膜をさらに押し広げることで、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
【００４３】
霧吹き工程５２と、塗料供給工程５３と、塗膜平滑化工程５４とを順に設けることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜厚さを有する塗布面を得ることができ、水性塗料５０の材料消費を減らすことができる。本実施例において、塗布直後のウエット時の塗膜厚さは、１２０μｍ〜２００μｍであり、好ましくは１６０μｍである。
【００４４】
塗布面４１Ｓ上に供給した水性塗料５０に適度な量の圧縮空気をあてながら、ワーク４１の上を移動させることで、所定の塗膜厚さを維持することができる。
【００４５】
霧吹き工程５２における水４０（図８参照）は、水性塗料塗布ノズル１０の送り方向前後に備える水噴射口３８・・・（図３参照）を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズル１０の前に備える水噴射口３８・・・から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。
【００４６】
塗膜平滑化工程５４における圧縮空気６０は、水性塗料塗布ノズル１０の送り方向前後に備える圧縮空気噴射口３３、３３（図３参照）を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズル１０の後に備える圧縮空気噴射口３３から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。ライン生産における限られたサイクルタイムのなかで塗布作業を完了させることが可能となる。
【００４７】
また、ケース体１１は、多数の細孔２４・・・（図３参照）を備えると共に、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３、３３を備えたので、図７〜図１０の工程において、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送りながら、水噴射口３８・・・から水を噴射させ、細孔２４・・・から塗料を噴射させ、圧縮空気噴射口３３から圧縮空気を噴射させることにより、１回の送り操作で塗布作業を完了することができ、塗布面へ霧状の水４０を吹き付ける霧吹き工程５２（図８参照）、水性塗料５０を供給する塗料供給工程５３（図９参照）、及び水性塗料５０を延ばして塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程５４（図１０参照）の各工程を１工程に集約することができ、生産性の向上が図れる。
【００４８】
エルボ継手２５Ｆ、２５Ｒを通じて供給し塗布面を押し広げる圧縮空気６０の圧力は、任意の圧力に設定可能である。さらに、ノズル送り方向の切り替えに伴い、図表裏のエルボ継手２５Ｆ、２５Ｒの圧力を反対に切り替えることは差し支えない。
【００４９】
このように、ケース体１１は、多数の細孔２４・・・（図３参照）を備え、これらの細孔の送り方向前後にワークに霧状の水を塗布する水噴射口３８・・・を備えると共に、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３Ｆ・・・、３３Ｒ・・・を備え、多数の細孔２４・・・から細麺状の塗料を噴射し、ワーク上に細麺状の水性塗料５０を塗布した後、圧縮空気噴射口３３Ｆ・・・又は３３Ｒ・・・から噴射する圧縮空気６０により押し広げるように構成した。
【００５０】
ケース体１１は、多数の細孔２４・・・を備え、これらの細孔２４・・・の送り方向前後にワーク４１に霧状の水を塗布する水噴射口３８を備えるので、水噴射口３８から霧状の水を噴射し、ワーク上に霧状の水を噴射した後、細孔２４・・・から細麺状の水性塗料５０を塗布することで、水性塗料５０を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料５０が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面を均一にすることができると共により少ない水性塗料で薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【００５１】
また、ケース体は、塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備え、細孔から細麺状の水性塗料を塗布した後、圧縮空気噴射口から噴射する圧縮空気によりさらに押し広げるように構成した。塗膜をさらに押し広げることで、塗布面４１Ｓ上の塗膜５５にローラや刷毛などの跡は残らず、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
従って、細孔の送り方向前後に水噴射口３８と圧縮空気噴射口３３とを備えることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【００５２】
さらに、霧吹き工程５２において、噴射する水の量を変更することで、塗布する水性塗料の粘度を変化させることができる。例えば、ワーク４１にローラで塗布する場合など他の塗布方法と本発明の塗布方法とを併用する場合において、ワーク上にあらかじめ塗布された水で塗料の粘度を薄めることができるため、ローラによる塗布など他の塗布方法で用いる塗料の粘度に合わせて、水性塗料塗布ノズル１０で塗布する水性塗料の粘度を高めることができる。従って、単一品種の水性塗料を使うことができる。塗布方法の差によって、複数品種の水性塗料を併用する必要はなくなるため、塗装費用の上昇を避けることが可能となる。
【００５３】
図１１は本発明に係る水性塗料塗布ノズルの作用図及び比較例図である。
（ａ）において、水噴射口３８からワークの緩傾斜面４３Ｋに霧状の水４０を噴射し、塗料噴射口２７からワークの緩傾斜面４３Ｋに塗料を噴射又は供給し、後側の圧縮空気噴射口３３Ｒから圧縮空気６０をワークの緩傾斜面４３Ｋに噴射すると共に、ワークの緩傾斜面４３Ｋから所定長さを離して水性塗料塗布ノズル１０を矢印４４方向に移動させる。
【００５４】
（ｂ）において、水噴射口３８からワークの急傾斜面４３Ｌに霧状の水４０を噴射し、塗料噴射口２７からワークの急傾斜面４３Ｌに塗料を噴射又は供給し、圧縮空気噴射口３３Ｆから圧縮空気６０をワークの急傾斜面４３Ｌに噴射すると共に、ワークの急傾斜面４３Ｌから所定長さを離して水性塗料塗布ノズル１０を矢印４５方向に移動させる。
【００５５】
細孔２４・・・の仕様は、孔の直径を１ｍｍ以下とするが、好ましくは、０．４〜０．６ｍｍとする。また、孔の形状は、円形に限定されず、正方形、矩形又は８角形などでも差し支えなく、塗料の粘度及びチキソトロピー（塗料に剪断応力がかかるときに粘度が変化する性質）により細孔の仕様を選択する。
【００５６】
水性塗料塗布ノズル１０は、多数の細孔２４・・・（図３参照）を備え、これらの細孔２４・・・から多数の細麺状の塗料を噴射し圧縮空気で押し広げるので、ワーク４１に塗布した塗料が脱落し難くなり、ワークの緩斜面４３Ｋだけでなく、急傾斜面４３Ｌ及び垂直面の塗布に利用することが可能となる。
【００５７】
スリット及び細孔の仕様を適切に設定し、ワーク塗布面と塗料噴射口の距離、水性塗料塗布ノズル１０の送り速度を適切に選定することで、塗布面の傾斜の大小に関係なく、塗布が可能となる。
さらに、多関節ロボットと組み合わせることにより、凹凸の少ない好ましい塗布面を、自動塗布により得ることが可能となる。
【００５８】
（ｃ）は（ｂ）の比較例を示し、水噴射口３８からワークの急傾斜面４３Ｌに霧状の水４０を噴射し、１ｍｍ超の孔を有する塗料噴射口２７Ｂからワークの急傾斜面４３Ｌに塗料を噴射又は供給し、後側の圧縮空気噴射口３３Ｒから圧縮空気をワークの急傾斜面４３Ｌに噴射すると共に、ワークの急傾斜面４３Ｌから所定長さを離して水性塗料塗布ノズル１０を矢印４６方向に移動することを示す。
【００５９】
１ｍｍ超の孔を有する塗料噴射口２７Ｂからワークの急傾斜面４３Ｌに塗料を噴射すると、塗料の重さが重くなるため、ワーク上の塗料が垂れることや、ワークの急斜面４３Ｌから塗料の一部が脱落するという問題がある。
また、塗料の径が大きくなるため、圧縮空気噴射口３３Ｆから噴射する圧縮空気では、十分に押し広げることはできないという問題がある。
【００６０】
図１２は図６の別実施例図であり、溝付きプレート２２Ｂの一方の面２２ａに形成し、ケース体の前後側面１８、１９（図３参照）とにより圧縮空気噴射口３３の一部を構成する溝部３２Ｂ・・・である。溝部３２Ｂ・・・は複数の三角形からなる。
圧縮空気噴射口３３は、スリット状のものと、複数の三角形により形成するものとがあり、塗料の粘度及びチキソトロピーにより決定するものである。
【００６１】
図１３は図１の別実施例図であり、水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１とその内側に形成する塗料をためる塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に塗料を供給する塗料供給管１４と、ケース体１１の下面１５に取り付けるノズルプレート１７と、ケース体１１の前後の側面１８、１９に取り付ける溝付きプレート２２、２２と、を主要な構成要素とする。
塗料供給管１４は図示せぬ塗料供給手段から塗料を受ける塗料供給口２３を備え、ノズルプレート１７は塗料噴射口２７を備える。塗料噴射口２７は細穴２４・・・である。
【００６２】
図１と異なる点は、ケース体の前側面１８と後側面１９に取付けるプレート２２Ｂ、２２Ｂに備える連通穴３９、３９の上部に圧力空気供給口２８、２８を連通させ、連通穴３９、３９の下部に水供給口３０を連通させた点である。
【００６３】
このような構成において、水供給口３０から供給する水の量を所定の量に調整し、圧縮空気供給口２８から所定の圧力で圧縮空気を供給すると、連通穴３９、３９で圧縮空気と水が混合し、圧縮空気水噴射口６１、６１から水と圧縮空気とを噴射することができる。
【００６４】
尚、本発明は、実施の形態では車両の塗膜保護に適用したが、機械装置をはじめとする車両以外に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、水性塗料塗布ノズルに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る水性塗料塗布ノズルの側面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３矢視図である。
【図４】本発明に係る水性塗料塗布ノズルの斜視図である。
【図５】本発明に係る溝付きプレートの斜視図である。
【図６】図５の６矢視図である。
【図７】ワーク及び水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程を説明する図である。
【図８】水性塗料塗布ノズルでワークへ霧状の水を吹き付ける霧吹き工程を説明する図である。
【図９】水性塗料塗布ノズルからワークへ水性塗料を供給する塗料供給工程を説明する図である。
【図１０】ワークに供給した水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程を説明する図である。
【図１１】本発明に係る水性塗料塗布ノズルの作用図及び比較例図である。
【図１２】図６の別実施例図である。
【図１３】図１の別実施例図である。
【図１４】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【図１５】図１４の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…水性塗料塗布ノズル、１１…ケース体、１２…塗料たまり部、２３…塗料供給口、２４…細孔、２７、２７Ｂ…塗料噴射口、３０…水供給口、３３、３３Ｆ、３３Ｒ…圧縮空気噴射口、３８、３８Ｆ、３８Ｒ…水噴射口、４０…水、４１…ワーク、４１Ｓ…ワーク塗布面、５０…水性塗料、５１…準備工程、５２…霧吹き工程、５３…塗料供給工程、５４…塗膜平滑化工程、６０…圧縮空気。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料噴射口を備える水性塗料塗布ノズルを利用した水性塗料の塗布方法及び同塗布ノズルの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顧客に車両を引き渡すまでの間、車両の外板塗装面を保護するため、工場出荷時に車両の外板塗装面を水性塗料で覆うことがある。水性塗料は、周囲の環境から車両の外板塗装面を保護するするものであり、国内向の車両はもとより、海外向の車両などに広く利用されている。
【０００３】
外板塗装面を水性塗料で覆う技術のうち、水性塗料塗布ノズルで外板塗装面に液体の水性塗料（以下、単に、塗料とも云う。）を塗布して覆う技術があり、実用に供されている。
しかし、塗布ノズルは、複数の水性塗料吐出口（以下、単に、塗料吐出口と云う。）を備えており、塗料吐出口の内側と外側とで吐出量が不揃いになることがある。吐出量が不揃いになると、塗装むらの原因となり好ましくない。
【０００４】
そこで、塗料の吐出量を均一にすることができる塗料供給ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３４９８９４１号公報（図２、図９）
【０００５】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４は従来の技術の基本構成を説明する図であり、塗布ノズル１００は、ノズル本体１０１と、このノズル本体１０１に着脱自在に取付ける吐出部形成部材１０２と、からなる。
【０００６】
ノズル本体１０１は、塗料供給口１０３と、この塗料供給口１０３に連通させた図示せぬ塗料出口を備え、吐出部形成部材１０２は、塗料ため溝１０４と、塗料ため溝１０４に連通させた吐出口１０５を備える。そして、塗料出口と塗料ため溝１０４が連通するように、吐出部形成部材１０２をボルト１０６を介してノズル本体１０１に取付けた。
塗料供給口１０３から塗料を供給し、塗料出口を通じて塗料ため溝１０４内に充填して均圧させ、均圧させた塗料を吐出口１０５から吐出させ、塗料を均一に吐出する。
【０００７】
図１５は図１４の作用を説明する図である。
（ａ）において、塗布ノズル１００から塗料Ｐを吐出させ、矢印Ａ方向に移動するワークＷの表面に供給する。
（ｂ）において、ワークＷの表面に供給された塗料Ｐを、塗布装置に備えるローラ１０６で所定厚さｔに伸ばす。
【０００８】
しかし、ローラ１０６でワーク上の塗料を広げるため、ローラ１０６と塗布面が接触する。このため、ローラ１０６の押し付け力のばらつきなどにより塗布面に凹凸が生じ易い。塗布面に凹凸が生じると、車両の塗色など好ましい外観を見せるという水性塗料の機能を十分に発揮することはできない。
【０００９】
このように、ローラ１０６を用いると、塗布面に凹凸が生じ易いという問題がある。
薄い塗膜厚さが得られる水性塗料塗布技術が望まれるところである。
【００１０】
なお、水性塗料である塗料をスプレー状にして塗布する方法を試行したが、ワークＷ以外への飛散量が多いという問題に加え、スプレー状にしてワーク上に塗布した水性塗料の剥離作業は容易でなく、実用的ではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、薄い塗膜厚さをもつ塗布面が得られる水性塗料塗布方法及び水性塗料塗布ノズルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、ワーク及びこのワークに霧状の水を噴射すると共に水性塗料を塗布する水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程と、水性塗料塗布ノズルでワークへ霧状の水を噴射する霧吹き工程と、水性塗料塗布ノズルでワークへ水性塗料を供給する水性塗料供給工程と、ワークに供給した水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程と、からなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明では、霧吹き工程における水は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える水噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの前に備える水噴射口から噴射させることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明では、塗膜平滑化工程における圧縮空気は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える圧縮空気噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの後に備える圧縮空気噴射口から噴射させることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明では、ケース体に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口と、この水供給口に連通し水を噴射する水噴射口と、塗料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口と、この塗料供給口に連通し塗料を貯える塗料たまり部と、この塗料たまり部に連通し水性塗料を噴射する塗料噴射口とを備える水性塗料塗布ノズルにおいて、ケース体は、多数の細孔を備え、これらの細孔の送り方向前後にワークに霧状の水を塗布する水噴射口を備えると共にワークに塗布した塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、水性塗料供給工程の前に霧吹き工程を設け、ワークに霧状の水を吹き付けたので、水性塗料供給工程において、ワーク上に吹き付けた霧状の水と塗布した水性塗料とが混合し、水性塗料を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面を均一にすることができ、また、より少ない水性塗料で塗膜を形成することができる。
【００１７】
加えて、水性塗料供給工程の後に塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程を設けたので、塗布面上に均一に拡がった塗膜をさらに押し広げることができる。
塗膜をさらに押し広げることで、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
【００１８】
このように、霧吹き工程と、水性塗料の水性塗料供給工程と、塗膜平滑化工程とを順に設けることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜厚さを有する塗布面を得ることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明では、霧吹き工程における水は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える水噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの前に備える水噴射口から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。
【００２０】
請求項３に係る発明では、圧縮空気は、水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える圧縮空気噴射口を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズルの後に備える圧縮空気噴射口から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズルの向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、ケース体は、多数の細孔を備え、これらの細孔の送り方向前後に前記ワークに霧状の水を塗布する水噴射口を備えるので、水噴射口から霧状の水を噴射し、ワーク上に霧状の水を噴射した後、細孔から細麺状の水性塗料を塗布することで、水性塗料を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面を均一にすることができると共により少ない水性塗料で薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【００２２】
また、ケース体は、噴射口塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備えるので、細孔から細麺状の水性塗料を塗布した後、圧縮空気噴射口から噴射する圧縮空気によりさらに押し広げるように構成した。塗膜をさらに押し広げることで、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
従って、細孔の送り方向前後に水噴射口と圧縮空気噴射口とを備えることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る水性塗料塗布ノズルの側面図であり、水性塗料塗布ノズル１０は、ノズル本体を形成するケース体１１と、このケース体１１の内側に形成する塗料をためる塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に塗料を供給するためケース体１１の上面１３に備える塗料供給管１４と、ケース体１１の下面１５にノズル締結部材１６、１６を介して取り付けるノズルプレート１７と、ケース体１１の前後の側面１８、１９に締結部材２１、２１を介して取り付ける溝付きプレート２２、２２と、を主要な構成要素とする。
【００２４】
塗料供給管１４は図示せぬ塗料供給手段から塗料を受ける塗料供給口２３を備え、ノズルプレート１７は塗料噴射口２７を備える。塗料噴射口２７は細穴２４・・・である。
２５Ｆ、２５Ｒはエアブロー用の圧縮空気を供給するため溝付きプレート２２、２２に取付ける圧縮空気供給口２８としてのエルボ継手である。エルボ継手２５Ｆと圧縮空気噴射口３３Ｆとは連通させた。同様に、エルボ継手２５Ｒと圧縮空気噴射口３３Ｒとは連通させる。
【００２５】
また、２９Ｆ、２９Ｒはワークに噴射する水を供給するため溝付きプレート２２、２２に取付ける水供給口３０としてのエルボ継手である。エルボ継手２９Ｆと圧縮空気噴射口３３Ｆとは連通穴３９を介して連通させた。同様に、エルボ継手２９Ｒと圧縮空気噴射口３３Ｒとは連通穴３９を介して連通させる。
【００２６】
図２は図１の２−２線断面図であり、ケース体１１の内部に塗料を貯える塗料たまり部１２を形成すると共に、ケース体の上面１３に塗料たまり部１２と連通する開口部２６を開け、この開口部２６に塗料を供給する塗料供給口２３を備える塗料供給管１４を取付け、ケース体の下面１５に塗料たまり部１２と連通するノズルプレート１７を取付ける。
ノズルプレート１７は、塗料噴射口２７を備える。この塗料噴射口２７は多数の細孔２４・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）から構成する。
【００２７】
なお、３１はシーリングのためケース体１１とノズルプレート１７の間に介在させるＯリングである。
本実施例において、ケース体１１の高さＨは３０ｍｍ、ノズルプレート１７の厚さＴは１〜３ｍｍ、塗料供給管１４の外径Ｄは１７ｍｍである。
【００２８】
すなわち、水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口３０と、材料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口２３と、この塗料供給口２３に連通する塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に連通し塗料を噴射する塗料噴射口２７とを備える。
【００２９】
図３は図１の３矢視図であり、水性塗料塗布ノズル１０の下面図である。
ノズル締結部材１６・・・を介してケース体１１にノズルプレート１７を取付け、このノズルプレート１７に塗料を噴射する多数の細孔２４・・・を開け、ワーク塗布面に塗布した塗料を押し広げるためケース体１１の前後の側面１８、１９に締結部材２１・・・を介して溝付きプレート２２、２２を、溝付きプレート２２、２２の溝部３２、３２がケース体の下面１５（図２参照）に開口するように設け、圧縮空気がこれらの溝部３２、３２とノズルプレート１７、１７の間に形成する圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒから、水性塗料塗布ノズル１０の送り方向の前後に噴射するように取り付ける。
【００３０】
本実施例において、ノズルプレート１７に開けた細孔２４・・・は、千鳥状に配置したものである。
なお、溝付きプレート２２、２２の下面２２ｃ、２２ｃに、霧状にした水を噴射する水噴射口３８Ｆ・・・、３８Ｒ・・・を備える。
【００３１】
すなわち、ケース体１１は、多数の細孔２４・・・を備え、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒを備えると共に霧状にした水を噴射する水噴射口３８Ｆ・・・、３８Ｒ・・・を備える。
【００３２】
本実施例において、ノズルプレート１７の長さＬは１２０ｍｍ、ノズルプレート１７の幅Ｄは３５ｍｍである。
また、細孔数は、塗布幅が９０ｍｍの場合、一列配置で且つ６ｍｍピッチで１５個、二列千鳥配置且つ６ｍｍピッチで２９個、二列千鳥配置で且つ３ｍｍピッチで６３個である。同様に、塗布幅が４８ｍｍの場合、一列配置で且つ６ｍｍピッチで８個、二列千鳥配置で且つ６ｍｍピッチで１５個、二列千鳥配置で且つ３ｍｍピッチで３１個とする。
【００３３】
図４は本発明に係る水性塗料塗布ノズルの斜視図であり、水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１の前後の側面１８、１９（図１参照）に上下調整可能に締結部材２１・・・を介して溝付きプレート２２、２２を取り付け、これらの溝付きプレート２２、２２の溝部３２、３２（図３参照）に圧縮空気を供給するエルボ継手２５Ｆ、２５Ｆ、２５Ｒ、２５Ｒを前後から取付け、これらの溝付きプレート２２、２２の水噴射口３８（図３参照）に圧縮された水を供給するエルボ継手２９Ｆ、２９Ｆ、２９Ｒ、２９Ｒを前後から取付け、ケース体の上面１３に塗料供給口２３を有する塗料供給管１４を上方から取付けてなる。
【００３４】
図５は本発明に係る溝付きプレートの斜視図であり、溝付きプレート２２は、プレート２２の一方の面２２ａに圧縮空気の通路となる溝部３２を有し、この溝部３２に圧縮空気を供給する開口３５、３５を開け、ケース体１１に対して溝付きプレート２２を上下に調整可能にするために長孔３６、３６を開けた板状体である。
【００３５】
図３に戻って、溝付きプレート２２の一方の面２２ａをケース体１１の前後の側面１８、１９に当て、締結部材２１・・・により取付けることにより、ケース体１１の前後の側面１８、１９と溝付きプレート２２の間にエアブローを行うための圧縮空気噴射口３３Ｆ、３３Ｒを形成する。
【００３６】
図６は図５の６矢視図であり、溝付きプレート２２の一方の面２２ａに溝部３２を形成する。この溝部３２は、スリット溝であり、中心線３７に向かって徐々にスリット幅が拡大するように形成する。
すなわち、両端部のスリット幅をＷｔ、中心部のスリット幅をＷｃとすると、Ｗｔ＜Ｗｃとなる。
【００３７】
以上に述べた水性塗料塗布ノズル１０の作用を次に述べる。
水性塗料塗布ノズル１０は、図表から裏方向へ移動させるものとする。
図７は、ワーク及び水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程を説明する図であり、準備工程５１において、ワーク塗布面４１Ｓに水性塗料塗布ノズル１０を近づけ、所定の位置にセットすることを示す。
【００３８】
図８は、水性塗料塗布ノズル１０でワーク４１へ霧状の水を吹き付ける霧吹き工程を説明する図であり、霧吹き工程５２において、ワーク塗布面４１Ｓを対象に、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送ると共に、水供給口３０、３０に塗料を供給し、水噴射口３８・・・（図３参照）から霧状の水４０を噴射する。
【００３９】
図９は、水性塗料塗布ノズルでワークへ水性塗料を供給する塗料供給工程を説明する図であり、塗料供給工程５３において、ワーク塗布面４１Ｓを対象に、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送ると共に、塗料供給口２３に塗料を供給し、塗料噴射口となる多数の細孔２４・・・から水性塗料５０を噴射又は供給する。
【００４０】
図１０は、ワークに供給した水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程を説明する図であり、塗膜平滑化工程５４において、水性塗料５０を塗布した後のワーク４１を対象に、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送り、図表側に備えるエルボ継手２５Ｒ、２５Ｒに圧縮空気を供給し、エアブロー溝付プレート２２とケース体１１の間に形成する圧縮空気噴射口３３Ｒ（図３参照）から所定圧力の圧縮空気をワーク４１上に塗布した水性塗料５０に噴射して、ワーク塗布面４１Ｓに塗布した水性塗料５０を押し広げる。
【００４１】
このように、塗料供給工程５３の前に霧吹き工程５２を設け、ワーク４１に霧状の水を吹き付けたので、塗料供給工程５３において、ワーク上に吹き付けた霧状の水と塗布した水性塗料とが混合し、水性塗料を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面４１Ｓの凹凸を減らす又は均一にすることができ、また、より少ない水性塗料で塗膜を形成することができる。
【００４２】
加えて、塗料供給工程５３の後に塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程５４を設けたので、塗布面上に拡がった塗膜をさらに押し広げることができる。
塗膜をさらに押し広げることで、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
【００４３】
霧吹き工程５２と、塗料供給工程５３と、塗膜平滑化工程５４とを順に設けることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜厚さを有する塗布面を得ることができ、水性塗料５０の材料消費を減らすことができる。本実施例において、塗布直後のウエット時の塗膜厚さは、１２０μｍ〜２００μｍであり、好ましくは１６０μｍである。
【００４４】
塗布面４１Ｓ上に供給した水性塗料５０に適度な量の圧縮空気をあてながら、ワーク４１の上を移動させることで、所定の塗膜厚さを維持することができる。
【００４５】
霧吹き工程５２における水４０（図８参照）は、水性塗料塗布ノズル１０の送り方向前後に備える水噴射口３８・・・（図３参照）を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズル１０の前に備える水噴射口３８・・・から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。
【００４６】
塗膜平滑化工程５４における圧縮空気６０は、水性塗料塗布ノズル１０の送り方向前後に備える圧縮空気噴射口３３、３３（図３参照）を、オン・オフ制御することにより、水性塗料塗布ノズル１０の後に備える圧縮空気噴射口３３から噴射させるようにしたので、往復塗布する場合において、水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はない。水性塗料塗布ノズル１０の向きを変える必要はないので、正味の塗布時間が増えると共に、塗布面積をかせぐことができる。ライン生産における限られたサイクルタイムのなかで塗布作業を完了させることが可能となる。
【００４７】
また、ケース体１１は、多数の細孔２４・・・（図３参照）を備えると共に、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３、３３を備えたので、図７〜図１０の工程において、水性塗料塗布ノズル１０を図表から裏方向に送りながら、水噴射口３８・・・から水を噴射させ、細孔２４・・・から塗料を噴射させ、圧縮空気噴射口３３から圧縮空気を噴射させることにより、１回の送り操作で塗布作業を完了することができ、塗布面へ霧状の水４０を吹き付ける霧吹き工程５２（図８参照）、水性塗料５０を供給する塗料供給工程５３（図９参照）、及び水性塗料５０を延ばして塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程５４（図１０参照）の各工程を１工程に集約することができ、生産性の向上が図れる。
【００４８】
エルボ継手２５Ｆ、２５Ｒを通じて供給し塗布面を押し広げる圧縮空気６０の圧力は、任意の圧力に設定可能である。さらに、ノズル送り方向の切り替えに伴い、図表裏のエルボ継手２５Ｆ、２５Ｒの圧力を反対に切り替えることは差し支えない。
【００４９】
このように、ケース体１１は、多数の細孔２４・・・（図３参照）を備え、これらの細孔の送り方向前後にワークに霧状の水を塗布する水噴射口３８・・・を備えると共に、これらの細孔２４・・・の送り方向前後に塗料を押し広げる圧縮空気噴射口３３Ｆ・・・、３３Ｒ・・・を備え、多数の細孔２４・・・から細麺状の塗料を噴射し、ワーク上に細麺状の水性塗料５０を塗布した後、圧縮空気噴射口３３Ｆ・・・又は３３Ｒ・・・から噴射する圧縮空気６０により押し広げるように構成した。
【００５０】
ケース体１１は、多数の細孔２４・・・を備え、これらの細孔２４・・・の送り方向前後にワーク４１に霧状の水を塗布する水噴射口３８を備えるので、水噴射口３８から霧状の水を噴射し、ワーク上に霧状の水を噴射した後、細孔２４・・・から細麺状の水性塗料５０を塗布することで、水性塗料５０を塗布面上に拡がり易くすることができる。水性塗料５０が塗布面上に拡がり易くなるため、塗布面を均一にすることができると共により少ない水性塗料で薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【００５１】
また、ケース体は、塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備え、細孔から細麺状の水性塗料を塗布した後、圧縮空気噴射口から噴射する圧縮空気によりさらに押し広げるように構成した。塗膜をさらに押し広げることで、塗布面４１Ｓ上の塗膜５５にローラや刷毛などの跡は残らず、薄い塗膜厚さをもつ塗布面を得ることができる。
従って、細孔の送り方向前後に水噴射口３８と圧縮空気噴射口３３とを備えることで、より少ない量の水性塗料で均一且つ薄い塗膜をもつ塗布面を形成することができる。
【００５２】
さらに、霧吹き工程５２において、噴射する水の量を変更することで、塗布する水性塗料の粘度を変化させることができる。例えば、ワーク４１にローラで塗布する場合など他の塗布方法と本発明の塗布方法とを併用する場合において、ワーク上にあらかじめ塗布された水で塗料の粘度を薄めることができるため、ローラによる塗布など他の塗布方法で用いる塗料の粘度に合わせて、水性塗料塗布ノズル１０で塗布する水性塗料の粘度を高めることができる。従って、単一品種の水性塗料を使うことができる。塗布方法の差によって、複数品種の水性塗料を併用する必要はなくなるため、塗装費用の上昇を避けることが可能となる。
【００５３】
図１１は本発明に係る水性塗料塗布ノズルの作用図及び比較例図である。
（ａ）において、水噴射口３８からワークの緩傾斜面４３Ｋに霧状の水４０を噴射し、塗料噴射口２７からワークの緩傾斜面４３Ｋに塗料を噴射又は供給し、後側の圧縮空気噴射口３３Ｒから圧縮空気６０をワークの緩傾斜面４３Ｋに噴射すると共に、ワークの緩傾斜面４３Ｋから所定長さを離して水性塗料塗布ノズル１０を矢印４４方向に移動させる。
【００５４】
（ｂ）において、水噴射口３８からワークの急傾斜面４３Ｌに霧状の水４０を噴射し、塗料噴射口２７からワークの急傾斜面４３Ｌに塗料を噴射又は供給し、圧縮空気噴射口３３Ｆから圧縮空気６０をワークの急傾斜面４３Ｌに噴射すると共に、ワークの急傾斜面４３Ｌから所定長さを離して水性塗料塗布ノズル１０を矢印４５方向に移動させる。
【００５５】
細孔２４・・・の仕様は、孔の直径を１ｍｍ以下とするが、好ましくは、０．４〜０．６ｍｍとする。また、孔の形状は、円形に限定されず、正方形、矩形又は８角形などでも差し支えなく、塗料の粘度及びチキソトロピー（塗料に剪断応力がかかるときに粘度が変化する性質）により細孔の仕様を選択する。
【００５６】
水性塗料塗布ノズル１０は、多数の細孔２４・・・（図３参照）を備え、これらの細孔２４・・・から多数の細麺状の塗料を噴射し圧縮空気で押し広げるので、ワーク４１に塗布した塗料が脱落し難くなり、ワークの緩斜面４３Ｋだけでなく、急傾斜面４３Ｌ及び垂直面の塗布に利用することが可能となる。
【００５７】
スリット及び細孔の仕様を適切に設定し、ワーク塗布面と塗料噴射口の距離、水性塗料塗布ノズル１０の送り速度を適切に選定することで、塗布面の傾斜の大小に関係なく、塗布が可能となる。
さらに、多関節ロボットと組み合わせることにより、凹凸の少ない好ましい塗布面を、自動塗布により得ることが可能となる。
【００５８】
（ｃ）は（ｂ）の比較例を示し、水噴射口３８からワークの急傾斜面４３Ｌに霧状の水４０を噴射し、１ｍｍ超の孔を有する塗料噴射口２７Ｂからワークの急傾斜面４３Ｌに塗料を噴射又は供給し、後側の圧縮空気噴射口３３Ｒから圧縮空気をワークの急傾斜面４３Ｌに噴射すると共に、ワークの急傾斜面４３Ｌから所定長さを離して水性塗料塗布ノズル１０を矢印４６方向に移動することを示す。
【００５９】
１ｍｍ超の孔を有する塗料噴射口２７Ｂからワークの急傾斜面４３Ｌに塗料を噴射すると、塗料の重さが重くなるため、ワーク上の塗料が垂れることや、ワークの急斜面４３Ｌから塗料の一部が脱落するという問題がある。
また、塗料の径が大きくなるため、圧縮空気噴射口３３Ｆから噴射する圧縮空気では、十分に押し広げることはできないという問題がある。
【００６０】
図１２は図６の別実施例図であり、溝付きプレート２２Ｂの一方の面２２ａに形成し、ケース体の前後側面１８、１９（図３参照）とにより圧縮空気噴射口３３の一部を構成する溝部３２Ｂ・・・である。溝部３２Ｂ・・・は複数の三角形からなる。
圧縮空気噴射口３３は、スリット状のものと、複数の三角形により形成するものとがあり、塗料の粘度及びチキソトロピーにより決定するものである。
【００６１】
図１３は図１の別実施例図であり、水性塗料塗布ノズル１０は、ケース体１１とその内側に形成する塗料をためる塗料たまり部１２と、この塗料たまり部１２に塗料を供給する塗料供給管１４と、ケース体１１の下面１５に取り付けるノズルプレート１７と、ケース体１１の前後の側面１８、１９に取り付ける溝付きプレート２２、２２と、を主要な構成要素とする。
塗料供給管１４は図示せぬ塗料供給手段から塗料を受ける塗料供給口２３を備え、ノズルプレート１７は塗料噴射口２７を備える。塗料噴射口２７は細穴２４・・・である。
【００６２】
図１と異なる点は、ケース体の前側面１８と後側面１９に取付けるプレート２２Ｂ、２２Ｂに備える連通穴３９、３９の上部に圧力空気供給口２８、２８を連通させ、連通穴３９、３９の下部に水供給口３０を連通させた点である。
【００６３】
このような構成において、水供給口３０から供給する水の量を所定の量に調整し、圧縮空気供給口２８から所定の圧力で圧縮空気を供給すると、連通穴３９、３９で圧縮空気と水が混合し、圧縮空気水噴射口６１、６１から水と圧縮空気とを噴射することができる。
【００６４】
尚、本発明は、実施の形態では車両の塗膜保護に適用したが、機械装置をはじめとする車両以外に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、水性塗料塗布ノズルに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る水性塗料塗布ノズルの側面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３矢視図である。
【図４】本発明に係る水性塗料塗布ノズルの斜視図である。
【図５】本発明に係る溝付きプレートの斜視図である。
【図６】図５の６矢視図である。
【図７】ワーク及び水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程を説明する図である。
【図８】水性塗料塗布ノズルでワークへ霧状の水を吹き付ける霧吹き工程を説明する図である。
【図９】水性塗料塗布ノズルからワークへ水性塗料を供給する塗料供給工程を説明する図である。
【図１０】ワークに供給した水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程を説明する図である。
【図１１】本発明に係る水性塗料塗布ノズルの作用図及び比較例図である。
【図１２】図６の別実施例図である。
【図１３】図１の別実施例図である。
【図１４】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【図１５】図１４の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…水性塗料塗布ノズル、１１…ケース体、１２…塗料たまり部、２３…塗料供給口、２４…細孔、２７、２７Ｂ…塗料噴射口、３０…水供給口、３３、３３Ｆ、３３Ｒ…圧縮空気噴射口、３８、３８Ｆ、３８Ｒ…水噴射口、４０…水、４１…ワーク、４１Ｓ…ワーク塗布面、５０…水性塗料、５１…準備工程、５２…霧吹き工程、５３…塗料供給工程、５４…塗膜平滑化工程、６０…圧縮空気。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク及びこのワークに霧状の水を噴射すると共に水性塗料を塗布する水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程と、前記水性塗料塗布ノズルで前記ワークへ霧状の水を噴射する霧吹き工程と、前記水性塗料塗布ノズルで前記ワークへ水性塗料を供給する水性塗料供給工程と、前記ワークに供給した前記水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程と、からなることを特徴とする水性塗料塗布方法。
【請求項２】
前記霧吹き工程における水は、前記水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える水噴射口を、オン・オフ制御することにより、前記水性塗料塗布ノズルの前に備える水噴射口から噴射させることを特徴とする請求項１記載の水性塗料塗布方法。
【請求項３】
前記塗膜平滑化工程における圧縮空気は、前記水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える圧縮空気噴射口を、オン・オフ制御することにより、前記水性塗料塗布ノズルの後に備える圧縮空気噴射口から噴射させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水性塗料塗布方法。
【請求項４】
ケース体に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口と、この水供給口に連通し霧状の水を噴射する水噴射口と、塗料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口と、この塗料供給口に連通し塗料を貯える塗料たまり部と、この塗料たまり部に連通し水性塗料を噴射する塗料噴射口とを備える水性塗料塗布ノズルにおいて、
前記ケース体は、多数の細孔を備え、これらの細孔の送り方向前後にワークに霧状の水を塗布する水噴射口を備えると共に前記ワークに塗布した塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備えることを特徴とする水性塗料塗布ノズル。
【請求項１】
ワーク及びこのワークに霧状の水を噴射すると共に水性塗料を塗布する水性塗料塗布ノズルを準備する準備工程と、前記水性塗料塗布ノズルで前記ワークへ霧状の水を噴射する霧吹き工程と、前記水性塗料塗布ノズルで前記ワークへ水性塗料を供給する水性塗料供給工程と、前記ワークに供給した前記水性塗料に圧縮空気をあて塗布面を平滑化する塗膜平滑化工程と、からなることを特徴とする水性塗料塗布方法。
【請求項２】
前記霧吹き工程における水は、前記水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える水噴射口を、オン・オフ制御することにより、前記水性塗料塗布ノズルの前に備える水噴射口から噴射させることを特徴とする請求項１記載の水性塗料塗布方法。
【請求項３】
前記塗膜平滑化工程における圧縮空気は、前記水性塗料塗布ノズルの送り方向前後に備える圧縮空気噴射口を、オン・オフ制御することにより、前記水性塗料塗布ノズルの後に備える圧縮空気噴射口から噴射させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水性塗料塗布方法。
【請求項４】
ケース体に、水供給手段から加圧された水の供給を受ける水供給口と、この水供給口に連通し霧状の水を噴射する水噴射口と、塗料供給手段から塗料の供給を受ける塗料供給口と、この塗料供給口に連通し塗料を貯える塗料たまり部と、この塗料たまり部に連通し水性塗料を噴射する塗料噴射口とを備える水性塗料塗布ノズルにおいて、
前記ケース体は、多数の細孔を備え、これらの細孔の送り方向前後にワークに霧状の水を塗布する水噴射口を備えると共に前記ワークに塗布した塗料を押し広げる圧縮空気噴射口を備えることを特徴とする水性塗料塗布ノズル。
【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１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−８３２１２（Ｐ２００７−８３２１２Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７８３４０（Ｐ２００５−２７８３４０）
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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