JP6886005B2 - 静電塗装機用の回転霧化頭及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗料が放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭及びその製造方法に関するものである。

自動車ボディや自動車部品などの被塗物の塗装においては、厳しい塗装品質が要求されるため、均一で高品質の塗装を行うことができる静電塗装機が用いられている。この静電塗装機は、回転霧化頭を備え、回転霧化頭を回転させることで生じる遠心力によって塗料を霧化して噴霧する。

図１１〜図１３に示されるように、従来の静電塗装機５１において、塗料供給装置（図示略）から供給される塗料Ｐは、塗装機本体５２内に設けられたフィードチューブ５３を通過し、塗料吐出孔５４から回転霧化頭５５の正面５６側に供給される。なお、正面５６の外周部に位置するエッジ領域５７には、多数の塗料ガイド溝５８が全周にわたり放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成されている。そして、回転霧化頭５５を塗装機本体５２内のエアモータ５９によって回転させると、回転霧化頭５５に遠心力が作用する。その結果、回転霧化頭５５の正面５６側に供給された塗料Ｐは、各塗料ガイド溝５８を通過して帯電されかつ液糸状で放出される。

因みに、特許文献１には、外周部を凹凸状に形成して凸部の頂部に電界を集中させることにより、塗料の微粒化を促進させる回転カップ（回転霧化頭）が開示されている。また、特許文献２には、外周端において開口する多数の凹溝を回転霧化頭に形成して塗料を液糸状に放出させることにより、塗面での泡の発生を防止する静電塗装機が開示されている。

特公昭３６−１２６６号公報（第１図等） 特公昭５５−４１８２５号公報（第２図等）

ところで、従来の静電塗装機５１では、回転霧化頭５５の外周部全体に対して電界が均等に作用する。また、塗料Ｐは、塗料ガイド溝５８によって分断された状態で、回転霧化頭５５の外周側に流れて帯電する。ところが、回転霧化頭５５の外周部に作用する電界のうち、塗料ガイド溝５８の溝終端部付近に作用する電界は塗料Ｐの帯電に寄与するものの、それ以外の部分に作用する電界は、塗料Ｐの帯電に寄与しないために無駄になってしまう。即ち、従来の静電塗装機５１では、塗料ガイド溝５８を通過した塗料Ｐが効率良く帯電する訳ではない。この場合、塗料Ｐの帯電量はあまり多くならないため、被塗物に対する塗料Ｐの塗着効率を十分に向上させることができないという問題がある。

また、特許文献１では、液糸状の塗料が、凸部からだけでなく、凹部からも放出されるようになっている。しかし、凹部には電界が集中しないため、凹部から放出される塗料の帯電量が少なくなってしまう。よって、この場合も、塗料の塗着効率を十分に向上させることができないという問題がある。なお、特許文献２は、多数の凹溝を回転霧化頭に形成する技術であるが、帯電量の増加を意図したものではないため、塗料の塗着効率を向上させることはできない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、放出される塗料の帯電量を増加させることにより、塗料の塗着効率を向上させることができる静電塗装機用の回転霧化頭を提供することにある。また、第２の目的は、塗料の塗着効率が高い回転霧化頭を製造することが可能な静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなり、前記正面の外周部に位置するエッジ領域にて全周にわたり多数の塗料ガイド溝が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成され、前記正面側にて開口した塗料吐出孔から供給された塗料が前記多数の塗料ガイド溝を通過して帯電されかつ液糸状で放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭であって、前記母材の前記エッジ領域に、前記多数の塗料ガイド溝の溝終端部が配置されるとともに、前記エッジ領域における前記溝終端部同士の間の領域の表面上に、絶縁膜が形成され、前記絶縁膜は、前記エッジ領域の表面との接触部が前記母材に浸透した状態となっている浸透めっき膜であることを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭をその要旨とする。
手段２に記載の発明は、正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなり、前記正面の外周部に位置するエッジ領域にて全周にわたり多数の塗料ガイド溝が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成され、前記正面側にて開口した塗料吐出孔から供給された塗料が前記多数の塗料ガイド溝を通過して帯電されかつ液糸状で放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭であって、前記母材の前記エッジ領域に、前記多数の塗料ガイド溝の溝終端部が配置されるとともに、前記エッジ領域における前記溝終端部同士の間の領域の表面上に、絶縁膜が形成され、前記溝終端部は、前記エッジ領域の端縁部に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されていることを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭をその要旨とする。
手段３に記載の発明は、正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなり、前記正面の外周部に位置するエッジ領域にて全周にわたり多数の塗料ガイド溝が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成され、前記正面側にて開口した塗料吐出孔から供給された塗料が前記多数の塗料ガイド溝を通過して帯電されかつ液糸状で放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭であって、前記母材の前記エッジ領域に、前記多数の塗料ガイド溝の溝終端部が配置されるとともに、前記エッジ領域における前記溝終端部同士の間の領域の表面上に、絶縁膜が形成され、前記母材において少なくとも前記エッジ領域を除く領域の表面上には導電性保護膜が形成されていることを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭をその要旨とする。

手段１〜３に記載の発明によれば、エッジ領域における溝終端部同士の間の領域の表面上に絶縁膜が形成されているため、電界は、絶縁膜が存在しない溝終端部に集中するようになる。よって、塗料ガイド溝を通過した塗料は、電界が集中する部分に誘導されるようになる。その結果、塗料ガイド溝を通過した塗料が効率良く帯電し、塗料の帯電量が確実に増加するため、塗料の塗着効率を向上させることができる。

上記回転霧化頭は、正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなる。ここで、導電金属材料としては、アルミニウム、チタン、ステンレスなどを挙げることができる。また、母材において少なくともエッジ領域を除く領域の表面上には導電性保護膜が形成されていることが好ましい。このようにすれば、母材を確実に保護することができる。なお、導電性保護膜の形成材料としては、ニッケル、チタン、クロムなどを挙げることができる。

また、回転霧化頭の正面の外周部にはエッジ領域が位置しており、エッジ領域における塗料ガイド溝の溝終端部同士の間の領域の表面上には、絶縁膜が形成される。ここで、絶縁膜としては、硬質アルマイトや、硬質アルマイトにフッ素樹脂をコーティングしたものなどが挙げられる。また、絶縁膜としては、カロライジング法（アルミニウム膜を形成）、シェラダイジング法（亜鉛膜を形成）、クロマイジング法（クロム膜を形成）等の浸透めっきによってエッジ領域の表面上に形成された浸透めっき膜が挙げられる。この浸透めっき膜には、アルマイト処理（アルミニウム膜に酸化膜を形成する処理）やクロメート処理（亜鉛膜にクロメート膜を形成する処理）等の絶縁処理が施されている。なお、絶縁膜が、エッジ領域の表面との接触部が母材に浸透した状態となっている浸透めっき膜であれば、絶縁膜が母材に一体化して密着力が高くなるため、エッジ領域の表面からの絶縁膜の剥れを防止することができる。また、絶縁膜としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、シクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を、エッジ領域の表面上に塗布して硬化させてなるものがある。さらに、絶縁膜としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタニア、ムライト、マグネシア、セリア、ドープドセリアなどのセラミック材料からなるペーストを、エッジ領域の表面上に塗布して焼成してなるものがある。

なお、絶縁膜は、多数の塗料ガイド溝の内面及びエッジ領域の端縁部を避けて形成されていることが好ましい。このようにすれば、電界が、エッジ領域の端縁部付近にある塗料ガイド溝の溝終端部に集中するようになる。その結果、塗料ガイド溝を通過した塗料の帯電量がより確実に増加するため、塗料の塗着効率がよりいっそう向上する。

また、絶縁膜の厚さは、多数の塗料ガイド溝の最大深さよりも小さいことが好ましい。このようにすれば、絶縁膜の形成が容易になる。仮に、絶縁膜の厚さを塗料ガイド溝の最大深さよりも大きくすると、絶縁膜の形成に時間が掛かるため、絶縁性の形成が困難になる。また、塗料ガイド溝の溝終端部は、エッジ領域の端縁部に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されていることが好ましい。このようにすれば、溝終端部にさらに電界が集中するようになる。その結果、塗料ガイド溝を通過した塗料の帯電量がより確実に増加するため、塗料の塗着効率がよりいっそう向上する。

手段４に記載の発明は、上記手段１乃至３のいずれか１つに記載の回転霧化頭を製造する方法であって、前記母材における前記エッジ領域の表面上に選択的に前記絶縁膜を形成する成膜工程を行った後、前記絶縁膜が形成された前記母材において前記エッジ領域を含む領域を溝加工して、前記多数の塗料ガイド溝を形成する溝形成工程を行い、前記成膜工程では、浸透めっきを行うことにより、前記エッジ領域の表面との接触部が前記母材に浸透した状態となる浸透めっき膜を前記絶縁膜として形成することを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法をその要旨とする。
手段５に記載の発明は、上記手段１乃至３のいずれか１つに記載の回転霧化頭を製造する方法であって、前記母材における前記エッジ領域の表面上に選択的に前記絶縁膜を形成する成膜工程を行った後、前記絶縁膜が形成された前記母材において前記エッジ領域を含む領域を溝加工して、前記多数の塗料ガイド溝を形成する溝形成工程を行い、前記母材において少なくとも前記エッジ領域を除く領域の表面上に導電性保護膜を形成する保護膜形成工程を行うことを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法をその要旨とする。

手段４，５に記載の発明では、母材におけるエッジ領域の表面上に選択的に絶縁膜を形成した後、絶縁膜が形成された母材においてエッジ領域を含む領域を溝加工することにより、塗料ガイド溝を形成している。その結果、塗料ガイド溝の内面には絶縁膜が存在しないようになるため、電界は、絶縁膜が存在しない溝終端部に集中するようになる。よって、塗料ガイド溝を通過した塗料は、電界が集中する部分に誘導されるようになる。その結果、塗料ガイド溝を通過した塗料が効率良く帯電し、塗料の帯電量が確実に増加するため、塗料の塗着効率を向上させることができる。

なお、成膜工程では、浸透めっきを行うことにより、エッジ領域の表面との接触部が母材に浸透した状態となる浸透めっき膜を絶縁膜として形成することが好ましい。このようにすれば、絶縁膜が母材に一体化して密着力が高くなるため、エッジ領域の表面からの絶縁膜の剥れを防止することができる。

また、手段５に記載の製造方法では、母材において少なくともエッジ領域を除く領域の表面上に導電性保護膜を形成する保護膜形成工程を行うことが好ましい。このようにすれば、母材を確実に保護することができる。また、保護膜形成工程を成膜工程の実施前に行ってもよいし、保護膜形成工程を溝形成工程の実施後に行ってもよい。保護膜形成工程を成膜工程の実施前に行うようにすれば、導電性保護膜の形成が容易になる。一方、保護膜形成工程を溝形成工程の実施後に行うようにすれば、保護膜形成工程後の成膜工程において、導電性保護膜が酸化等によって絶縁されるなどの問題を解消することができる。また、塗料ガイド溝の内面にも導電性保護膜を形成することができる。

以上詳述したように、請求項１〜９に記載の発明によると、放出される塗料の帯電量を増加させることにより、塗料の塗着効率を向上させることができる。

本実施形態における塗装設備を示す全体概略図。 静電塗装機を示す断面図。 静電塗装機用の回転霧化頭を示す正面図。 図３の領域Ａ１を拡大して示す要部正面図。 領域Ａ１をさらに拡大して示す正面図。 回転霧化頭を示す部分断面図。 図６の領域Ａ２を拡大して示す要部斜視図。 図６の領域Ａ２をさらに拡大して示す要部断面図。 他の実施形態における回転霧化頭を示す要部正面図。 他の実施形態における回転霧化頭を示す要部正面図。 従来技術における静電塗装機を示す要部断面図。 静電塗装機用の回転霧化頭を示す正面図。 図１２の領域ａ１を拡大して示す要部正面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１には、静電塗装機１０を備える塗装設備１が示されている。本実施形態の静電塗装機１０は、自動車ボディなどの被塗物に対して塗装を行うための塗装機であり、塗装用ロボット２が備えるロボットアーム３の先端に装着されている。そして、図示しない制御装置がロボットアーム３を駆動制御することにより、静電塗装機１０から噴霧される塗料Ｐ１（図４参照）の吹付方向や吹付位置が変更される。

図２に示されるように、静電塗装機１０は、筒状の塗装機本体１１と、塗装機本体１１内に設けられたエアモータ１２により回転する円筒状の筒部１３と、筒部１３の先端に設けられた回転霧化頭１４と、筒部１３内においてその軸線方向に延設される金属製のフィードチューブ１５とを備える。

フィードチューブ１５には、回転霧化頭１４に塗料Ｐ１及び洗浄剤を選択的に供給する供給経路１６が形成されている。また、フィードチューブ１５の基端側には、塗料供給装置１７が接続されている。塗料供給装置１７は、制御装置から出力された制御信号に基づいて、所定量の塗料Ｐ１や洗浄剤を供給経路１６に供給するように構成されている。具体的に言うと、塗料供給装置１７は、供給する塗料Ｐ１を別の色の塗料や洗浄剤に切り換えるバルブや配管等を備えている。また、塗料供給装置１７は、塗料Ｐ１や洗浄剤の供給量を調整するポンプ等を備えている。さらに、塗装機本体１１には、高電圧（例えば、９０ｋＶ）を発生する電圧印加手段である高電圧発生器（図示略）が設けられている。この高電圧発生器によって回転霧化頭１４に高電圧が印加され、回転霧化頭１４に供給された塗料Ｐ１が帯電された状態で放出されるようになっている。

図２，図３，図６に示されるように、回転霧化頭１４は、正面２１、背面２２及び中心軸Ｏ１を有している。回転霧化頭１４は、導電金属材料（本実施形態ではアルミニウム）を母材とするベルカップ状の回転体であり、表面がニッケル膜（導電性保護膜）によって被覆されている。なお、ニッケル膜は、回転霧化頭１４の表面に電解ニッケルめっきを施すことによって形成されためっき層である。

また、回転霧化頭１４の中央部には、フィードチューブ１５の先端と対向するセンターコーン部２３が設けられ、センターコーン部２３には、正面２１側にて開口したセルフクリーニング穴２４が設けられている。さらに、回転霧化頭１４には、供給経路１６に連通する多数の塗料吐出孔２５が設けられている。各塗料吐出孔２５は、回転霧化頭１４の正面２１の中央部２１ａに配設され、かつ正面２１側にて開口している。なお、「正面２１の中央部２１ａ」とは、正面２１のうち中心軸Ｏ１に対して直交する部分であって、回転霧化頭１４を正面２１から見たときに円形状をなす領域である。そして、各塗料吐出孔２５は、セルフクリーニング穴２４を包囲するように配設されている。具体的に言うと、各塗料吐出孔２５は、中心軸Ｏ１を基準として等角度間隔で配置されている。

図２〜図７に示されるように、回転霧化頭１４（母材）の正面２１の外周部２１ｂには、エッジ領域２６が位置している。なお、「正面２１の外周部２１ｂ」とは、正面２１の中央部２１ａに対して図６に示す角度θ１（本実施形態では０°以上９０°以下）だけ塗装機本体１１の反対側に傾斜した領域であって、湾曲面を介して中央部２１ａに接続される領域である。エッジ領域２６（外周部２１ｂ）は、回転霧化頭１４を正面２１から見たときに円環状をなす領域である。

また、図７，図８に示されるように、エッジ領域２６の端縁部２８は、中心軸Ｏ１に平行な切断面において、面取りされたＣ面状（平面状）の面取り部２９を有する断面形状を呈している。回転霧化頭１４の背面２２の外周部を基準とした面取り部２９の面取り深さは０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、背面２２の外周部を基準とした面取り部２９の面取り角度は３０°以上９０°以下である。なお、本実施形態の面取り部２９は、Ｃ面状の面取り部であるが、Ｒ面状（曲面状）の面取り部であってもよい。

そして、図４，図５，図７に示されるように、エッジ領域２６を含む領域には、全周にわたり多数の塗料ガイド溝３１が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成されている。各塗料ガイド溝３１は、中心軸Ｏ１を基準として等角度間隔で配置されている。また、各塗料ガイド溝３１は、回転霧化頭１４の径方向に沿って延びている。各塗料ガイド溝３１は、溝中央部３２及び溝終端部３３を有しており、溝中央部３２における中心軸Ｏ１寄りの領域は溝始端部３４となっている。溝中央部３２及び溝始端部３４は、中心軸Ｏ１に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されている。また、溝終端部３３はエッジ領域２６に配置されている。溝終端部３３は、基端部（中心軸Ｏ１側の端部）が溝中央部３２に連通しており、エッジ領域２６の端縁部２８に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されている。そして、溝終端部３３の最端Ｅ１は、エッジ領域２６の端縁部２８と同位置に配置されている。

なお、図５に示されるように、塗料ガイド溝３１の全体の長さＬ１は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。詳述すると、溝中央部３２の長さＬ２は０．７ｍｍ以上７ｍｍ以下、溝終端部３３の長さＬ３は０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下となっている。さらに、塗料ガイド溝３１の幅及び深さは、溝中央部３２と溝終端部３３との接続部分において最大となる。本実施形態では、塗料ガイド溝３１の最大幅Ｗ１（図５参照）が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、塗料ガイド溝３１の最大深さＤ１（図７参照）が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下となっている。

また、図４，図５，図７に示されるように、エッジ領域２６における溝終端部３３同士の間の領域２６ａは、回転霧化頭１４を正面２１から見たときに略三角形状をなす領域である。領域２６ａは、中心軸Ｏ１に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されている。なお、回転霧化頭１４の径方向に沿った領域２６ａの長さＬ４は、溝終端部３３の長さＬ３と同じ長さ（０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下）となっている。また、領域２６ａの最大幅Ｗ２は、塗料ガイド溝３１の最大幅Ｗ１と同じ長さ（０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下）となっている。

そして、領域２６ａの表面上には、領域２６ａ全体を覆う絶縁膜４１が形成されている。即ち、絶縁膜４１は、回転霧化頭１４を正面２１から見たときに略三角形状をなしており、中心軸Ｏ１に近づくほど幅狭となる尖った形状をなしている。また、絶縁膜４１は、各塗料ガイド溝３１の内面及びエッジ領域２６の端縁部２８を避けて形成されている。絶縁膜４１の厚さは、各塗料ガイド溝３１の最大深さＤ１（０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下）よりも小さく、本実施形態では２０μｍとなっている。なお、本実施形態の絶縁膜４１は、浸透めっきであるカロライジング法によって領域２６ａの表面上に形成され、領域２６ａの表面との接触部が回転霧化頭１４（母材）に浸透した状態となっているアルミニウム膜（浸透めっき膜）であり、アルマイト処理によって表面に酸化膜が形成されたものである。

次に、回転霧化頭１４の製造方法を説明する。

まず、導電金属材料（本実施形態ではアルミニウム）からなる平面視円形状の板材（母材）を準備する。次に、保護膜形成工程を行い、電解ニッケルめっきを行って板材の表面全体にニッケル膜（導電性保護膜）を形成する。なお、ニッケル膜は必ずしも形成しなくてもよい。

次に、研磨工程を行い、板材の外周部を研磨することにより、面取り部２９を形成する。その結果、板材の外周部表面のニッケル膜が除去され、面取り部２９の表面に板材（アルミニウム）が露出する。続く成膜工程では、エッジ領域２６の表面上に選択的に絶縁膜４１を形成する。具体的には、板材におけるエッジ領域２６の表面を除く領域に対して、めっきレジストを形成する。次に、カロライジング法によって浸透めっきを行うことにより、エッジ領域２６の表面との接触部が板材に浸透した状態となるアルミニウム膜を形成する。さらに、アルマイト処理を施して、アルミニウム膜の表面に酸化膜を形成する。その後、めっきレジストを剥離することにより、絶縁膜４１が形成される。なお、本実施形態では、上述した保護膜形成工程を成膜工程の実施前に行っている。また、本実施形態では、面取り部２９を形成した後で絶縁膜４１を形成しているが、エッジ領域２６を覆うニッケル膜の表面上に絶縁膜４１を形成した後で面取り部２９を形成してもよい。

そして、成膜工程後の溝形成工程では、絶縁膜４１が形成された板材においてエッジ領域２６を含む領域に対して、切削具を用いた溝加工を施すことにより、多数の塗料ガイド溝３１を形成する。なお、溝加工は、エッジ領域２６を含む領域の表面に対して切削具の刃を２０°以上８０°以下だけ傾斜させた状態で、切削具の刃をエッジ領域２６を含む領域の表面に押し当てることにより行われる。その結果、板材においてエッジ領域２６を含む領域の絶縁膜４１が部分的に除去され、塗料ガイド溝３１の内面に板材（アルミニウム）が露出する。

次に、静電塗装機１０を用いた被塗物の塗装方法を説明する。

まず、高電圧発生器によって回転霧化頭１４に高電圧を印加する。なお、本実施形態の回転霧化頭１４では、エッジ領域２６の溝終端部３３同士の間の領域２６ａの表面上に絶縁膜４１が形成され、溝終端部３３がエッジ領域２６の端縁部２８に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されているため、電界は溝終端部３３の最端Ｅ１に集中する。次に、塗料供給装置１７からフィードチューブ１５に塗料Ｐ１を供給する。このとき、フィードチューブ１５を通過した塗料Ｐ１は、回転霧化頭１４のセンターコーン部２３に導かれる。なお、塗料Ｐ１を供給する際には、塗料Ｐ１の流速が適度に抑えられるため、塗料Ｐ１は、セルフクリーニング穴２４ではなく塗料吐出孔２５を通過し、回転霧化頭１４の正面２１側に導かれる。

そして、回転霧化頭１４をエアモータ１２によって回転させると、回転霧化頭１４に遠心力が作用する。その結果、回転霧化頭１４の正面２１側に供給されてきた塗料Ｐ１は、各塗料ガイド溝３１内を溝始端部３４から溝終端部３３に向かって通過し、その際に展延されて液糸状となる（図４参照）。また、塗料Ｐ１は、塗料ガイド溝３１内を通過する際に帯電する。さらに、塗料ガイド溝３１を通過した塗料Ｐ１は、電界が集中する部分である溝終端部３３の最端Ｅ１に誘導されるため、塗料Ｐ１の帯電量が確実に増加する。その後、帯電されかつ液糸状となった塗料Ｐ１は、回転霧化頭１４から均一に放出されて液滴Ｐ２（図４参照）となり、液滴Ｐ２の状態で被塗物の表面に付着する。その結果、被塗物が塗装される。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の静電塗装機１０用の回転霧化頭１４では、塗料ガイド溝３１を通過した塗料Ｐ１が、絶縁膜４１が存在しない部分であって電界が集中する部分ある溝終端部３３の最端Ｅ１に誘導される。その結果、塗料ガイド溝３１を通過した塗料Ｐ１が効率良く帯電し、塗料Ｐ１の帯電量が確実に増加するため、塗料Ｐ１の塗着効率を向上させることができる。

（２）本実施形態では、回転霧化頭１４のエッジ領域２６の端縁部２８が、面取りされた面取り部２９を有する断面形状を呈している（図７，図８参照）。従って、エッジ領域２６の尖りが低減されるため、回転霧化頭１４の取り扱いが容易になる。また、エッジ領域２６の破壊等が生じにくくなる。

（３）仮に、塗料ガイド溝３１の形成後に絶縁膜４１を形成する場合、エッジ領域２６の表面を除く領域に加えて、多数ある塗料ガイド溝３１の内面をそれぞれ覆うめっきレジストを形成する必要があるため、絶縁膜４１の形成が困難である。そこで、本実施形態の製造方法では、絶縁膜４１を形成する成膜工程を行った後で、塗料ガイド溝３１を形成する溝形成工程を行っている。この場合、エッジ領域２６の表面を除く領域のみを覆うめっきレジストを形成すれば済むため、絶縁膜４１の形成が容易になる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態の絶縁膜４１は、エッジ領域２６における溝終端部３３同士の間の領域２６ａの表面上に形成され、各塗料ガイド溝３１の内面及びエッジ領域２６の端縁部２８を避けるように配置されていた。しかし、絶縁膜４１は、エッジ領域２６において、領域２６ａの表面上と端縁部２８とに形成され、各塗料ガイド溝３１の内面のみを避けるように配置されるものであってもよい。

・上記実施形態の回転霧化頭１４では、塗料ガイド溝３１の溝終端部３３が、エッジ領域２６の端縁部２８に近づくほど尖った形状にて形成されていた（図４，図５参照）。しかし、図９に示されるように、塗料ガイド溝６１の溝終端部６２は、エッジ領域２６の端縁部２８に近づくほど広がった形状になっていてもよい。

・上記実施形態の回転霧化頭１４では、多数の塗料ガイド溝３１が、回転霧化頭１４の径方向に沿って延びていた。しかし、図１０に示されるように、各塗料ガイド溝７１は、回転霧化頭１４の径方向に対して反時計回り方向に所定角度θ２（例えば４５°）だけ傾斜した方向に延びていてもよい。また、各塗料ガイド溝７１は、回転霧化頭１４の径方向に対して時計回り方向に所定角度（例えば４５°）だけ傾斜した方向に延びていてもよい。さらに、回転霧化頭１４の径方向に対して反時計回り方向に傾斜した方向に延びる塗料ガイド溝７１と、回転霧化頭１４の径方向に対して時計回り方向に傾斜した方向に延びるものと塗料ガイド溝７１とを、エッジ領域２６において交差させてもよい。

・上記実施形態の保護膜形成工程では、回転霧化頭の板材（母材）の表面全体にニッケル膜（導電性保護膜）を形成していた。しかし、保護膜形成工程では、板材の表面全体ではなく、例えば板材においてエッジ領域４６を除く領域の表面上にニッケル膜を形成してもよい。

・上記実施形態では、保護膜形成工程を成膜工程の実施前に行っていた。しかし、保護膜形成工程を、例えば溝形成工程の実施後に行うようにしてもよい。このようにすれば、成膜工程の実施時において、導電性保護膜であるニッケル膜は形成されなくなる。よって、成膜工程時のアルマイト処理によって、ニッケル膜の表面に酸化膜が形成されるなどしてニッケル膜が絶縁されてしまう、といった問題を解消することができる。

・上記実施形態の回転霧化頭１４は、正面２１の外周部２１ｂを中央部２１ａに対して角度θ１（０°以上９０°以下）だけ傾斜させてなるベルカップ状の回転体であったが、他の形状をなしていてもよい。

・上記実施形態では、静電塗装機１０によって塗装される被塗物として自動車ボディを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、バンパーなどの自動車部品やそれ以外の部品を被塗物としてもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）上記手段１において、前記多数の塗料ガイド溝は、前記回転霧化頭の径方向に沿って延びていることを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭。

（２）上記手段１において、前記静電塗装機は、前記回転霧化頭に高電圧を印加する電圧印加手段を備え、前記多数の塗料ガイド溝を通過した塗料が帯電された状態で放出されることを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭。

１０…静電塗装機
１４…回転霧化頭
２１…正面
２１ｂ…正面の外周部
２２…背面
２５…塗料吐出孔
２６…エッジ領域
２６ａ…エッジ領域における溝終端部同士の間の領域
２８…エッジ領域の端縁部
３１，６１，７１…塗料ガイド溝
３３，６２…溝終端部
４１…絶縁膜
Ｄ１…塗料ガイド溝の最大深さ
Ｏ１…中心軸
Ｐ１…塗料

Claims (9)

1. 正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなり、前記正面の外周部に位置するエッジ領域にて全周にわたり多数の塗料ガイド溝が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成され、前記正面側にて開口した塗料吐出孔から供給された塗料が前記多数の塗料ガイド溝を通過して帯電されかつ液糸状で放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭であって、
   前記母材の前記エッジ領域に、前記多数の塗料ガイド溝の溝終端部が配置されるとともに、
   前記エッジ領域における前記溝終端部同士の間の領域の表面上に、絶縁膜が形成され、
   前記絶縁膜は、前記エッジ領域の表面との接触部が前記母材に浸透した状態となっている浸透めっき膜である
   ことを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭。
2. 正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなり、前記正面の外周部に位置するエッジ領域にて全周にわたり多数の塗料ガイド溝が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成され、前記正面側にて開口した塗料吐出孔から供給された塗料が前記多数の塗料ガイド溝を通過して帯電されかつ液糸状で放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭であって、
   前記母材の前記エッジ領域に、前記多数の塗料ガイド溝の溝終端部が配置されるとともに、
   前記エッジ領域における前記溝終端部同士の間の領域の表面上に、絶縁膜が形成され、
   前記溝終端部は、前記エッジ領域の端縁部に近づくほど幅狭となる尖った形状にて形成されている
   ことを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭。
3. 正面、背面及び中心軸を有する導電金属材料を母材とする回転体からなり、前記正面の外周部に位置するエッジ領域にて全周にわたり多数の塗料ガイド溝が放射状かつ互いに隣接配置された状態で形成され、前記正面側にて開口した塗料吐出孔から供給された塗料が前記多数の塗料ガイド溝を通過して帯電されかつ液糸状で放出される静電塗装機に用いられる回転霧化頭であって、
   前記母材の前記エッジ領域に、前記多数の塗料ガイド溝の溝終端部が配置されるとともに、
   前記エッジ領域における前記溝終端部同士の間の領域の表面上に、絶縁膜が形成され、
   前記母材において少なくとも前記エッジ領域を除く領域の表面上には導電性保護膜が形成されている
   ことを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭。
4. 前記絶縁膜は、前記多数の塗料ガイド溝の内面及び前記エッジ領域の端縁部を避けて形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の静電塗装機用の回転霧化頭。
5. 前記絶縁膜の厚さは、前記多数の塗料ガイド溝の最大深さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の静電塗装機用の回転霧化頭。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転霧化頭を製造する方法であって、
   前記母材における前記エッジ領域の表面上に選択的に前記絶縁膜を形成する成膜工程を行った後、前記絶縁膜が形成された前記母材において前記エッジ領域を含む領域を溝加工して、前記多数の塗料ガイド溝を形成する溝形成工程を行い、
   前記成膜工程では、浸透めっきを行うことにより、前記エッジ領域の表面との接触部が前記母材に浸透した状態となる浸透めっき膜を前記絶縁膜として形成する
   ことを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転霧化頭を製造する方法であって、
   前記母材における前記エッジ領域の表面上に選択的に前記絶縁膜を形成する成膜工程を行った後、前記絶縁膜が形成された前記母材において前記エッジ領域を含む領域を溝加工して、前記多数の塗料ガイド溝を形成する溝形成工程を行い、
   前記母材において少なくとも前記エッジ領域を除く領域の表面上に導電性保護膜を形成する保護膜形成工程を行う
   ことを特徴とする静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法。
8. 前記保護膜形成工程を前記成膜工程の実施前に行うことを特徴とする請求項７に記載の静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法。
9. 前記保護膜形成工程を前記溝形成工程の実施後に行うことを特徴とする請求項７に記載の静電塗装機用の回転霧化頭の製造方法。

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