特開 2023-159558 塗工ノズル及び塗工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023159558

(43)【公開日】2023-11-01

(54)【発明の名称】塗工ノズル及び塗工装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20231025BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20231025BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B05C11/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022069307

(22)【出願日】2022-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】江川 和宏

(72)【発明者】

【氏名】村松 進

(72)【発明者】

【氏名】櫻田 浩司

【テーマコード（参考）】

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

4F041AB01

4F041BA05

4F041BA12

4F041BA35

4F041BA60

4F042AA03

4F042AB00

4F042BA08

4F042CB02

4F042CB03

4F042CB08

4F042CB19

4F042CC04

4F042CC08

4F042DF07

4F042DF32

(57)【要約】

【課題】洗浄作業の時間を短縮化して、塗工生産性の低下を抑制することを課題とする。
【解決手段】液体塗料が吐出されるノズル孔１と、前記ノズル孔１に連通する液室２と、前記液室２に液体塗料を供給する塗料供給部３と、前記ノズル孔１からの前記液体塗料の吐出の可否を切り替える切替部４と、を有する塗工ノズル１０であって、前記液室２に洗浄液を供給する洗浄液供給部７を設けたものである。これにより、洗浄作業の時間を短縮化して、塗工生産性の低下を抑制する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体塗料が吐出されるノズル孔と、
前記ノズル孔に連通する液室と、
前記液室に液体塗料を供給する塗料供給部と、
前記ノズル孔からの前記液体塗料の吐出の可否を切り替える切替部と、を有する塗工ノズルであって、
前記液室に洗浄液を供給する洗浄液供給部を設けたことを特徴とする塗工ノズル。

【請求項2】

請求項１に記載の塗工ノズルにおいて、
前記ノズル孔の吐出側開口を含むノズル部品が塗工ノズル本体に対して交換可能に構成されていることを特徴とする塗工ノズル。

【請求項3】

請求項１に記載の塗工ノズルにおいて、
前記洗浄液供給部から前記洗浄液が供給される前記液室の洗浄液入口は、前記塗料供給部から液体塗料が供給される前記液室の塗料入口よりも前記ノズル孔に近い位置に配置されていることを特徴とする塗工ノズル。

【請求項4】

請求項１に記載の塗工ノズルにおいて、
前記切替部は、前記塗料供給部から液体塗料が供給される前記液室の塗料入口を開閉する開閉部であることを特徴とする塗工ノズル。

【請求項5】

請求項４に記載の塗工ノズルにおいて、
前記開閉部は、ニードル弁を含むことを特徴とする塗工ノズル。

【請求項6】

請求項５に記載の塗工ノズルにおいて、
前記ニードル弁を駆動する駆動部と、
前記駆動部を収容する収容空間に前記塗料供給部の液体塗料が侵入するのを阻止する侵入阻止部とを有することを特徴とする塗工ノズル。

【請求項7】

請求項６に記載の塗工ノズルにおいて、
前記駆動部は、電磁駆動、圧電素子駆動、エア駆動のいずれかによって前記ニードル弁を駆動するものであることを特徴とする塗工ノズル。

【請求項8】

請求項６に記載の塗工ノズルにおいて、
前記侵入阻止部は、前記液体塗料又は前記洗浄液に含まれる溶剤に対して耐溶剤性を有することを特徴とする塗工ノズル。

【請求項9】

請求項１に記載の塗工ノズルにおいて、
前記ノズル孔の開口寸法は、最小寸法が２０μｍ以上であり、最大寸法が５００μｍ以下であることを特徴とする塗工ノズル。

【請求項10】

請求項１に記載の塗工ノズルにおいて、
前記塗料供給部は、前記液体塗料を循環させるための循環路を有することを特徴とする塗工ノズル。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の塗工ノズルを具備することを特徴とする塗工装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の塗工装置において、
塗工対象物を回転させる回転部を有し、
前記回転部によって回転している塗工対象物に対して前記ノズル孔から液体塗料を吐出することを特徴とする塗工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗工ノズル及び塗工装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、液体塗料が吐出されるノズル孔と、前記ノズル孔に連通する液室と、前記液室に液体塗料を供給する塗料供給部と、前記ノズル孔からの前記液体塗料の吐出の可否を切り替える切替部と、を有する塗工ノズルが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、ノズル孔に連通するインク室（液室）内に配置されているニードル弁（切替部）によりノズル孔を開閉することで、ノズル孔からのインク（液体塗料）の吐出の可否を切り替えるインクジェットノズル（塗工ノズル）が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

塗工ノズルにおけるノズル孔や液室内で液体塗料が詰まってしまう塗料詰まりを抑制するためにノズル孔や液室内を洗浄液で洗浄する場合、洗浄作業に時間がかかり、塗工生産性が低下してしまうという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するために、液体塗料が吐出されるノズル孔と、前記ノズル孔に連通する液室と、前記液室に液体塗料を供給する塗料供給部と、前記ノズル孔からの前記液体塗料の吐出の可否を切り替える切替部と、を有する塗工ノズルであって、前記切替部は、前記塗料供給部から液体塗料が供給される前記液室の塗料入口を開閉する開閉部であり、前記液室に洗浄液を供給する洗浄液供給部を設けたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、洗浄用の治具を用いることなく、液室及びノズル孔に洗浄液を導入して洗浄作業を行うことができるので、洗浄作業の時間を短縮化し、塗工生産性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る塗工ノズルにおいてニードル弁が閉塞位置にある状態を模式的に示す説明図。

【図2】同塗工ノズルにおいてニードル弁が開放位置にある状態を模式的に示す説明図。

【図3】ノズル部品を塗工ノズル本体に対して交換可能に構成した一例を示す説明図。

【図4】塗料を循環させる循環路を有する塗工ノズルの一例を示す説明図。

【図5】実施形態における塗工ノズルを用いた塗工装置の一例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明を、塗工装置に用いられる塗工ノズルに適用した一実施形態について説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る塗工ノズル１０を模式的に示す説明図である。
本実施形態の塗工ノズル１０は、液体塗料（以下、単に「塗料」という。）が吐出されるノズル孔１と、ノズル孔１に連通する液室２と、液室２に塗料を供給する塗料供給部３とを備えている。また、塗工ノズル１０は、ノズル孔１からの塗料の吐出の可否を切り替える切替部として、液室２の塗料入口２ａを開閉する開閉部としてのニードル弁４を備えている。また、塗工ノズル１０は、ニードル弁を駆動する駆動部５と、駆動部５を収容する収容空間１１に塗料供給部３の塗料が侵入するのを阻止する侵入阻止部としての弾性体隔膜６とを備えている。更に、本実施形態の塗工ノズル１０は、液室２に洗浄液を供給する洗浄液供給部７を備えている。

【0009】

本実施形態の塗工ノズル１０において、塗料供給部３には塗料用送液機構２１が接続され、洗浄液供給部７には洗浄液用送液機構２２が接続される。塗料用送液機構２１及び洗浄液用送液機構２２は、互いに独立して送液動作を実行することができる。したがって、洗浄液用送液機構２２から洗浄液供給部７への洗浄液の送り込み動作を停止した状態で、塗料用送液機構２１から塗料供給部３への塗料の送り込み動作を実行できる。逆に、塗料用送液機構２１から塗料供給部３への塗料の送り込み動作を停止した状態で、洗浄液用送液機構２２から洗浄液供給部７への洗浄液の送り込み動作を実行できる。

【0010】

塗料用送液機構２１及び洗浄液用送液機構２２については特段の制約はないが、シリンジポンプ、加圧タンクなどを好適に利用することができる。ただし、塗料用送液機構２１については、ノズル孔１から吐出される塗料の着弾効率が非常に高い場合、微量の塗料でも供給制御が可能であるものが好ましい。

【0011】

また、本実施形態の塗工ノズル１０において、ノズル孔１から塗料を吐出しない時には、図１に示すように、液室２の塗料入口２ａを閉塞する閉塞位置にニードル弁４を移動させ、塗料供給部３から液室２への塗料供給を禁止する。一方、ノズル孔１から塗料を吐出する時には、図２に示すように、液室２の塗料入口２ａを開放する開放位置にニードル弁４を移動させ、塗料供給部３から液室２への塗料供給を可能にする。これにより、駆動部５を制御してニードル弁４を開放位置と閉塞位置とに切り替えることで、塗料用送液機構２１から塗料供給部３へ送り込まれる塗料を、液室２を介してノズル孔１から吐出したり吐出させなかったりすることができる。

【0012】

本実施形態のノズル孔１は、塗工作業時には液室２内の塗料を吐出させ、洗浄作業時には液室２内の塗料や洗浄液を吐出させる。ノズル孔１の吐出方向に対して直交する断面の形状は、塗工対象物や塗料の特性などを考慮して適宜選定される。一般には、ノズル孔１の加工しやすさを考慮して、断面円形状や断面四角形状であるのが好ましい。

【0013】

ノズル孔１の開口寸法は、塗膜ムラの低減や塗工タクトの低減の観点から、最小寸法が２０μｍ以上であり、最大寸法が５００μｍ以下であるのが好ましい。例えば、ノズル孔１の開口形状が円形である場合には、その直径が２０μｍ以上５００μｍ以下であるのが好ましい。また、例えばノズル孔１の開口形状が四角形である場合には、短辺が２０μｍ以上で、対角線が５００μｍ以下であるのが好ましい。ノズル孔１の開口の最小寸法が２０μｍ未満であるとノズル孔１が異物によって詰まりやすく、ノズル孔１の開口の最大寸法が５００μｍを超えると、塗膜ムラが悪化しやすい傾向がある。

【0014】

ノズル孔１は、ノズル孔１を塗工ノズル本体に直接形成したり、ノズル孔１の吐出側開口を含むノズル部品を塗工ノズル本体に対して一体的に固定したりしたものであってもよい。ただし、メンテナンス性の観点から、図３に示すように、ノズル孔１の開口（吐出側開口）を含むノズル部品１２を塗工ノズル本体に対して交換可能に構成してもよい。このようにノズル部品１２を交換式にすることで、ノズル孔１をメンテナンス（洗浄等）したり、塗工用途に応じてノズル孔１の形状や寸法を変更したりすることが容易になる。

【0015】

ノズル孔１を形成する部材の材質については特に制限はないが、使用する塗料や洗浄液に対して耐腐食性を持つ材質であるのが好ましい。

【0016】

本実施形態の塗工ノズル１０に使用可能な塗料については特に制限はないが、ノズル孔１の開口寸法や塗工作業時の吐出量等に応じて、粘度や固形分濃度などを適切に選択することが好ましい。ノズル孔１の開口寸法が小さいとき、塗料の粘度が高いと吐出ができない若しくは吐出が安定しない場合がある。一方で、塗料の固形分濃度を下げて塗料の粘度を低くすると、吐出は安定しやすくなるものの、狙いの膜厚を得るのに必要な吐出量が多くなったり、塗工対象物中のウェット膜厚が厚くなるために膜厚ムラが大きくなったり、指触乾燥時間が長くなったりするなどの不具合が生じ得る。

【0017】

塗料には微粒子が含まれていても良いが、ノズル孔１の開口寸法よりも大きい微粒子だと吐出不良を発生させやすく、洗浄しても吐出不良を回復できないおそれがあるので、微粒子の粒径の選定には十分な考慮が必要である。

【0018】

塗工ノズル１０におけるノズル孔や液室内で液体塗料が詰まってしまう塗料詰まりを抑制するためには、ノズル孔や液室内を洗浄液で洗浄する方法が有効である。しかしながら、従来の洗浄液で洗浄する方法は、洗浄用の治具を用いてノズル孔の出口側から洗浄液を導入して洗浄するという方法であるため、洗浄作業が煩雑で時間がかかり、塗工生産性が低下してしまう。
本態様では、液室に洗浄液を供給する洗浄液供給部が設けられているので、洗浄用の治具を用いることなく、液室及びノズル孔に洗浄液を導入して洗浄作業を行うことができる。

【0019】

本実施形態の塗工ノズル１０に使用可能な洗浄液については特段の制約はないが、一般には、塗料に含まれる溶媒と同じか、より溶解性の強い溶媒を使った洗浄液が望ましい。具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、トルエン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アセトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【0020】

塗料供給部３は、塗料用送液機構２１から送り込まれる塗料を液室２まで搬送するための流路を含む。液室２の塗料入口２ａに接続される塗料供給部３の流路下流端部は、図１及び図２に示すように、先細り形状となっている。塗料供給部３には、ニードル弁４の先端側が配置されている。図１に示すように、ニードル弁４の先端部が塗料供給部３の流路下流端（液室２の塗料入口２ａ）を塞ぐことで（閉塞位置）、塗料供給部３から液室２への塗料供給が禁止される。一方、図２に示すように、ニードル弁４の先端部が塗料供給部３の流路下流端（液室２の塗料入口２ａ）から退避することで（開放位置）、塗料供給部３から液室２への塗料供給が可能になる。

【0021】

ニードル弁４を駆動する駆動部５は、バネ等の付勢部材の付勢力によってニードル弁４を液室２の塗料入口２ａ側へ付勢することにより、ニードル弁４を閉塞位置に位置させる。一方、駆動部５は、ニードル弁４を開放位置に位置させるとき、付勢部材の付勢力を超える力でニードル弁４を後方へ移動させて開放位置に位置させる駆動機構を備えている。この駆動機構については特に制約はないが、応答性、安全性、利便性の観点から、一般には、電磁駆動若しくはエア駆動のものであるのが好ましい。

【0022】

電磁駆動の駆動機構としては、例えばソレノイドを用いることができる。ニードル弁の後端部に設けられる磁性体部と対向するようにソレノイドの固定鉄心を配置し、ソレノイドに電流を流して磁界を発生させ、ニードル弁の後端部を固定鉄心に吸着させることにより、ニードル弁４を後方に引き下げ、開放位置に位置させる。このような駆動機構は、ソレノイドに供給する電流を制御することで、ニードル弁４による塗料入口２ａの開閉動作を精密に制御できるので、ノズル孔１から吐出される塗料の吐出パターンや吐出量を高い精度で制御することが可能である。

【0023】

エア駆動の駆動機構としては、安全性や利便性を優先する場合に適している。このような駆動機構では、圧縮エアの圧力を利用してニードル弁を後方に下げるように駆動する。

【0024】

また、駆動部５の駆動機構としては、圧電素子駆動のものであるのも好ましい。例えば、ニードル弁４の後端部を圧電素子に固定し、印加電圧に応じた圧電素子の変位を利用して、ニードル弁４を閉塞位置と開放位置とに移動させる。これによれば、ニードル弁４の位置を高速に制御できるので、塗料入口２ａの開閉動作を高い応答性で制御することができる。

【0025】

本実施形態においては、ニードル弁４の先端側が塗料と一緒に配置される塗料供給部３と、ニードル弁４の後端側に配置される駆動部５が収容される収容空間１１とを仕切る弾性体隔膜６が配置されている。弾性体隔膜６は、閉塞位置と開放位置との間のニードル弁４の移動を可能にしつつ、塗料供給部３と収容空間１１との隙間を塞ぐように設けられている。塗料供給部３内の塗料には塗料用送液機構２１からの塗料供給により圧力がかけられているが、弾性体隔膜６により塗料供給部３内の塗料が収容空間１１へ侵入することが阻止されている。

【0026】

弾性体隔膜６の材質は、塗料に使用する溶媒（溶剤）に合わせて選定することが好ましい。特に有機溶剤を使用する場合、弾性体隔膜６の材質は耐溶剤性の材料であることで弾性体隔膜６の寿命を延ばし、長期にわたって安定した駆動を実現することができる。また、塗料供給部３内に洗浄液が混入するおそれがある場合には、弾性体隔膜６の材質は洗浄液に含まれる溶剤に対しても耐溶剤性の材料であるのが好ましい。

【0027】

塗工ノズル１０により塗工作業を行う場合、まず、洗浄液用送液機構２２から洗浄液供給部７への洗浄液の送り込み動作を停止した状態で、塗料用送液機構２１から塗料供給部３へ塗料を送り込む。このとき、ニードル弁４が駆動部５により閉塞位置に位置され、液室２の塗料入口２ａがニードル弁４によって閉塞されている場合、塗料供給部３に送り込まれた塗料は、液室２へは供給されず、ノズル孔１から塗料は吐出されない。

【0028】

塗料供給部３に塗料が充填された状態でニードル弁４が駆動部５により開放位置に位置されると、ニードル弁４の先端部と塗料供給部３の流路下流端部との間に隙間ができ、流路下流端部が接続されている液室２の塗料入口２ａが開放される。これにより、塗料供給部３内の塗料は塗料入口２ａから液室２に供給され、液室２に連通しているノズル孔１から塗料が吐出される。

【0029】

このとき、洗浄液用送液機構２２から洗浄液供給部７への洗浄液の送り込み動作が停止しているので、洗浄液供給部７から液室２へ洗浄液が供給されず、塗料のみがノズル孔１から吐出される。なお、本実施形態においては、洗浄液供給部７から洗浄液が供給される液室２の洗浄液入口２ｂは常時開放された状態になっているが、洗浄液入口２ｂを開閉する開閉部を設けてもよい。この場合、塗料を吐出する際に、洗浄液入口２ｂを当該開閉部により閉塞しておくことで、塗料に洗浄液が混入することを安定して抑制することができる。

【0030】

塗工作業が終了した時点では、ノズル孔１及び液室２は、塗料が付着した状態若しくは塗料が充填された状態となっている。そのため、この状態のまま放置すると、塗料が固まったり、塗料成分が沈降したりして、ノズル孔１や液室２の詰まりが発生し得る。この詰まりを抑制する方法としては、ノズル孔１や液室２内を洗浄液で洗浄する方法が有効である。しかしながら、従来の洗浄液で洗浄する方法は、洗浄用の治具を用いてノズル孔１の出口側から洗浄液を導入して洗浄するという方法であるため、洗浄作業が煩雑で時間がかかり、塗工生産性が低下してしまう。

【0031】

そこで、本実施形態における塗工ノズル１０には、液室２に洗浄液を供給する洗浄液供給部７が設けられている。そのため、洗浄液用送液機構２２により洗浄液供給部７に供給された洗浄液を液室２に供給して、液室２内の洗浄液をノズル孔１から排出することにより、洗浄用の治具を用いることなく、ノズル孔１や液室２内を洗浄液で洗浄する洗浄作業を行うことができる。しかも、塗工作業の途中で洗浄作業を適宜実行することにより、塗工と洗浄とを繰り返しながら塗工作業を継続することができるので、メンテナンス負荷を抑えることができる。

【0032】

ここで、この洗浄作業後に塗工作業を再開までの間に（例えば塗工作業開始直前に）、液室２及びノズル孔１内に残っている洗浄液をノズル孔１から排出し、液室２及びノズル孔１内に再び塗料を充填する塗料充填作業を行う必要がある。このとき、洗浄作業時に液室２に導入した洗浄液が塗料供給部３に侵入してしまう構成である場合、塗料供給部３内の塗料に洗浄液が混じってしまう。この場合、塗料充填作業時には、液室２及びノズル孔１内の洗浄液だけでなく、洗浄液が混じった塗料供給部３内の塗料も、ノズル孔１から排出する必要が生じる。そのため、塗料の不要な消費を発生させることになる。

【0033】

本実施形態においては、ノズル孔１からの塗料の吐出の可否を切り替える切替部として、液室２の塗料入口２ａを開閉する開閉部としてのニードル弁４を採用している。これによれば、洗浄作業時に、このニードル弁４を用いて液室２の塗料入口２ａを閉塞させた状態にすることで、洗浄液供給部７から液室２に供給される洗浄液が塗料供給部３に侵入することを防止することができる。したがって、塗料供給部３内の塗料に対する洗浄液の混入が発生せず、塗料充填作業時には、液室２及びノズル孔１内の洗浄液だけをノズル孔１から排出すればよい。したがって、塗料の不要な消費を抑制することができる。

【0034】

特に、本実施形態においては、洗浄作業時に塗料供給部３内へ洗浄液が混入するのを防止する構成として、ノズル孔１からの塗料の吐出の可否を切り替えるためのニードル弁４を利用している。そのため、洗浄作業時に塗料供給部３内へ洗浄液が混入するのを防止するための新たな構成を設ける必要がない。

【0035】

なお、洗浄作業時に塗料供給部３内へ洗浄液が混入するのを防止する構成としては、これに限られるものではない。例えば、本実施形態では、上述したように、塗料用送液機構２１及び洗浄液用送液機構２２が互いに独立して送液動作を実行できる構成となっている。この構成によれば、洗浄作業時に、塗料用送液機構２１を停止させて塗料の逆流が発生しないようにすることで、洗浄液供給部７から液室２に供給される洗浄液が塗料供給部３に侵入することを防止することができる。

【0036】

特に、本実施形態における液室２では、洗浄液入口２ｂが塗料入口２ａよりもノズル孔１に近い位置に配置することで、洗浄作業時に洗浄液入口２ｂから液室２へ供給された洗浄液が塗料入口２ａへ移動しにくくなり、塗料供給部３内へ洗浄液が混入することが抑制される。

【0037】

また、塗料入口２ａと洗浄液入口２ｂとは近接して配置するのが好ましい。本実施形態では、洗浄作業時にニードル弁４は閉塞位置にあり、ニードル弁４の先端部が塗料入口２ａから液室２の内部へと突出した状態になっている。そのため、塗料入口２ａと洗浄液入口２ｂとは近接して配置することで、洗浄液入口２ｂから液室２へ流入する洗浄液によって塗料入口２ａから突出するニードル弁４の先端部を洗浄することが可能となる。

【0038】

また、本実施形態の塗工ノズル１０において、図４に示すように、塗料を循環させるための循環路８を塗料供給部３に設けてもよい。この場合、塗工ノズル１０の循環路８の出口に、塗料供給部３へ戻す戻し流路を接続することで、塗料供給部３内の塗料を循環させることが可能となる。ノズル孔１からの塗料の吐出を行わないときに塗料を循環させることで、塗料の成分の分離や沈澱を抑制することができるので、成分が分離しやすい塗料や沈澱しやすい塗料なども使用することが可能となり、本塗工ノズル１０に使用できる塗料の種類の幅を広げることができる。なお、塗料の循環は、例えば、液室２の塗料入口２ａをニードル弁４で閉塞させた状態で、ギアポンプ、エアードポンプ等からの印加されるエネルギーにより、塗料を循環させればよい。

【0039】

次に、本実施形態における塗工ノズル１０を用いた塗工装置の一例について説明する。
図５は、本実施形態における塗工ノズル１０を用いた塗工装置３０の一例を示す模式図である。
本実施形態における塗工ノズル１０を用いる塗工装置には特に制約はなく、例えば、スプレー塗工装置や他の一般的なノズル塗工装置に対して好適に用いることができる。中でも、図５に示すように、円筒状部材またはベルト状部材などの塗工対象物Ｗを回転部であるホルダ３１に保持し、モータ３２によって回転されるホルダ３１上の塗工対象物Ｗに対して、塗工ノズル１０から塗料を吐出して塗工作業を行う塗工装置３０が好ましい。この塗工装置３０であれば、塗膜の均一性や塗工タクトのコントロールがしやすい点で好ましい。

【0040】

図５に示す塗工装置３０では、モータ３３でスライドユニット３４の軸を回転させることにより、軸上に取り付けられた塗工ノズル１０を、ホルダ３１の回転軸方向に沿って移動させることができる。これにより、塗工幅の広い塗工対象物Ｗに対しても、塗膜の均一性を維持しやすい。

【0041】

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［第１態様］
第１態様は、液体塗料が吐出されるノズル孔１と、前記ノズル孔に連通する液室２と、前記液室に液体塗料を供給する塗料供給部３と、前記ノズル孔からの前記液体塗料の吐出の可否を切り替える切替部（例えばニードル弁４）と、を有する塗工ノズル１０であって、前記液室に洗浄液を供給する洗浄液供給部７を設けたことを特徴とするものである。
塗工ノズルにおけるノズル孔や液室内で液体塗料が詰まってしまう塗料詰まりを抑制するためには、ノズル孔や液室内を洗浄液で洗浄する方法が有効である。しかしながら、従来の洗浄液で洗浄する方法は、洗浄用の治具を用いてノズル孔の出口側から洗浄液を導入して洗浄するという方法であるため、洗浄作業が煩雑で時間がかかり、塗工生産性が低下してしまう。
本態様では、液室に洗浄液を供給する洗浄液供給部が設けられているので、洗浄用の治具を用いることなく、液室及びノズル孔に洗浄液を導入して洗浄作業を行うことができる。よって、洗浄用の治具を用いて洗浄作業を行う場合よりも、洗浄作業の時間を短縮化し、塗工生産性の低下を抑制することができる。

【0042】

［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記ノズル孔の吐出側開口を含むノズル部品１２が本体に対して交換可能に構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、ノズル孔をメンテナンス（洗浄等）したり、塗工用途に応じてノズル孔の形状や寸法を変更したりすることが容易になる。

【0043】

［第３態様］
第３態様は、第１又は第２態様において、前記洗浄液供給部から前記洗浄液が供給される前記液室の洗浄液入口２ｂは、前記塗料供給部から液体塗料が供給される前記液室の塗料入口２ａよりも前記ノズル孔に近い位置に配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、洗浄作業時に洗浄液入口２ｂから液室２へ供給された洗浄液が塗料入口２ａへ移動しにくくなり、塗料供給部３内へ洗浄液が混入することが抑制される。

【0044】

［第４態様］
第４態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記切替部は、前記塗料供給部から液体塗料が供給される前記液室の塗料入口２ａを開閉する開閉部（例えばニードル弁４）であることを特徴とするものである。
洗浄作業後に塗工作業を再開までの間に、液室及びノズル孔内に残っている洗浄液をノズル孔から排出し、液室及びノズル孔内に再び塗料を充填する塗料充填作業を行う必要がある。このとき、洗浄作業時に液室に導入された洗浄液が塗料供給部に侵入してしまう構成である場合、塗料供給部内の塗料に洗浄液が混じってしまう。この場合、塗料充填作業時には、液室及びノズル孔内の洗浄液だけでなく、洗浄液が混じった塗料供給部内の塗料も、ノズル孔から排出する必要が生じる。そのため、塗料の不要な消費を発生させることになる。
本態様においては、ノズル孔からの液体塗料の吐出の可否を切り替える切替部として、塗料供給部から液体塗料が供給される液室の塗料入口を開閉する開閉部を採用している。これによれば、洗浄作業時に、この開閉部を用いて液室の塗料入口を閉じた状態にすることにより、洗浄液供給部から液室に供給した洗浄液が塗料供給部に侵入することを防止することができる。
しかも、ノズル孔からの液体塗料の吐出の可否を切り替えるための開閉部を用いて、液室の塗料入口を閉じた状態にすることができることから、液室に供給した洗浄液が塗料供給部に侵入することを防止するために新たな構成を設ける必要がない。

【0045】

［第５態様］
第５態様は、第４態様において、前記開閉部は、ニードル弁４を含むことを特徴とするものである。
これによれば、液室の塗料入口２ａを開閉する開閉部を簡易に構成することができる。

【0046】

［第６態様］
第６態様は、第５態様において、前記ニードル弁を駆動する駆動部５と、前記駆動部を収容する収容空間１１に前記塗料供給部３の液体塗料が侵入するのを阻止する侵入阻止部（例えば弾性体隔膜６）とを有することを特徴とするものである。
これによれば、侵入阻止部により塗料供給部３内の塗料が収容空間１１へ侵入することを阻止することができるので、駆動部５の動作が塗料に接触して不安定になることを抑制することができる。

【0047】

［第７態様］
第７態様は、第６態様において、前記駆動部は、電磁駆動、圧電素子駆動、エア駆動のいずれかによって前記ニードル弁を駆動するものであることを特徴とするものである。
これによれば、ニードル弁を適切に駆動することができる。

【0048】

［第８態様］
第８態様は、第６又は第７態様において、前記侵入阻止部は、前記液体塗料又は前記洗浄液に含まれる溶剤に対して耐溶剤性を有することを特徴とするものである。
これによれば、侵入阻止部の寿命を延ばし、長期にわたって安定した駆動を実現することができる。

【0049】

［第９態様］
第９態様は、第１乃至第８態様のいずれかにおいて、前記ノズル孔の開口寸法は、最小寸法が２０μｍ以上であり、最大寸法が５００μｍ以下であることを特徴とするものである。
これによれば、ノズル孔に異物が詰まることを抑制しつつも、ノズル孔の開口が大きすぎることによる塗膜ムラの悪化を抑制することができる。

【0050】

［第１０態様］
第１０態様は、第１乃至第９態様のいずれかにおいて、前記塗料供給部は、前記液体塗料を循環させるための循環路８を有することを特徴とするものである。
これによれば、塗料を循環させることで、塗料の成分の分離や沈澱を抑制することができる。その結果、成分が分離しやすい塗料や沈澱しやすい塗料なども使用することが可能となり、本塗工ノズルに使用できる塗料の種類の幅を広げることができる。

【0051】

［第１１態様］
第１１態様は、塗工装置であって、第１乃至第１０態様のいずれかの塗工ノズルを具備することを特徴とするものである。
本態様によれば、洗浄作業の時間を短縮化して塗工生産性の低下を抑制できる塗工装置を提供することができる。

【0052】

［第１２態様］
第１２態様は、第１１態様において、塗工対象物を回転させる回転部（例えばホルダ３１）を有し、前記回転部によって回転している塗工対象物Ｗに対して前記ノズル孔から液体塗料を吐出することを特徴とするものである。
本態様によれば、塗膜の均一性や塗工タクトのコントロールがしやすい塗工装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0053】

１ ：ノズル孔
２ ：液室
２ａ ：塗料入口
２ｂ ：洗浄液入口
３ ：塗料供給部
４ ：ニードル弁
５ ：駆動部
６ ：弾性体隔膜
７ ：洗浄液供給部
８ ：循環路
１０ ：塗工ノズル
１１ ：収容空間
１２ ：ノズル部品
２１ ：塗料用送液機構
２２ ：洗浄液用送液機構
３０ ：塗工装置
３１ ：ホルダ
３２，３３：モータ
３４ ：スライドユニット
Ｗ ：塗工対象物

【先行技術文献】

【特許文献】

【0054】

【特許文献1】特許第４１２３８９７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】