特開 2024-55530 塗料吐出装置及びこれを用いた自動車の塗装方法

(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】P2024055530

(43)【公開日】2024-04-18

(54)【発明の名称】塗料吐出装置及びこれを用いた自動車の塗装方法

(51)【国際特許分類】

   B05B 1/10 20060101AFI20240411BHJP

   B05B 7/04 20060101ALI20240411BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240411BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20240411BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

B05B1/10

B05B7/04

B05C5/00 101

B05D1/26 Z

B05D3/00 D

B05D3/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022162545

(22)【出願日】2022-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福山 康弘

(72)【発明者】

【氏名】小瀬村 透

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 洋一

(72)【発明者】

【氏名】手塚 康介

(72)【発明者】

【氏名】上原 義貴

【テーマコード（参考）】

4D075

4F033

4F041

【Ｆターム（参考）】

4D075AC06

4D075AC09

4D075AC84

4D075AC88

4D075AC91

4D075BB01Y

4D075BB57Y

4D075CA47

4D075CA48

4D075DA06

4D075DC11

4D075DC12

4D075DC13

4D075EA05

4D075EA06

4D075EB22

4D075EB35

4D075EB36

4D075EC11

4D075EC30

4F033AA01

4F033BA02

4F033BA03

4F033DA01

4F033EA01

4F033FA01

4F033GA11

4F033JA08

4F033KA03

4F033LA00

4F033LA13

4F033NA01

4F033QA01

4F033QB02Y

4F033QB03X

4F033QB12Y

4F033QB18

4F033QC08

4F033QD02

4F033QD14

4F033QE05

4F033QE09

4F033QE14

4F033QE23

4F033QF01X

4F033QF07Y

4F033QF08X

4F033QF11X

4F041AA07

4F041AB01

4F041BA05

4F041BA10

4F041BA17

4F041BA35

4F041BA43

(57)【要約】

【課題】音波の閉じ込め効率の低下が抑制できる塗料吐出装置及びこれを用いた自動車の塗装方法を提供する。
【解決手段】音波を生成する音源１７と、前記音波が入口部１８１から入射して出口部１８２から出射する伝搬路１８４を有する音響管１８と、基端側の導入部１１１から導入された塗料を先端側の吐出部１１２から吐出するノズル１１と、を備え、少なくとも前記ノズルの吐出部が、前記伝搬路の入口部から出口部に沿って、前記先端側の前記吐出部が前記入口部と前記出口部との間の中間部１８３に位置するように挿入された塗料吐出装置１において、前記入口部における前記伝搬路の内周面と前記ノズルの外周面との半径方向の距離ｄ１が、所定の共鳴条件を満たす距離とされ、前記出口部における前記伝搬路の内径ｄ３が、前記所定の共鳴条件を満たす長さとされている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

音波を生成する音源と、
前記音波が入口部から入射して出口部から出射する伝搬路を有する音響管と、
基端側の導入部から導入された塗料を先端側の吐出部から吐出するノズルと、を備え、
少なくとも前記ノズルの吐出部が、前記伝搬路の入口部から出口部に沿って、前記先端側の前記吐出部が前記入口部と前記出口部との間の中間部に位置するように挿入された塗料吐出装置において、
前記入口部における前記伝搬路の内周面と前記ノズルの外周面との半径方向の距離が、所定の共鳴条件を満たす距離とされ、
前記出口部における前記伝搬路の内径が、前記所定の共鳴条件を満たす長さとされている塗料吐出装置。

【請求項2】

前記伝搬路は、管体の円形孔又はブロック体の円形孔からなる請求項１に記載の塗料吐出装置。

【請求項3】

前記伝搬路の前記入口部の内径は、前記出口部の内径より大きい請求項２に記載の塗料吐出装置。

【請求項4】

前記ノズルは、前記伝搬路の中心線に沿って挿入されている請求項３に記載の塗料吐出装置。

【請求項5】

前記伝搬路の前記出口部の内径は、前記伝搬路の軸方向に沿って第１の所定長だけ等しく形成されている請求項２に記載の塗料吐出装置。

【請求項6】

前記伝搬路の前記入口部の内径は、前記伝搬路の軸方向に沿って第２の所定長だけ等しく形成されている請求項５に記載の塗料吐出装置。

【請求項7】

前記伝搬路の前記中間部の内径は、前記伝搬路の前記入口部から前記出口部に向かって縮径するように形成されている請求項６に記載の塗料吐出装置。

【請求項8】

前記伝搬路の前記入口部から前記出口部に向かって気体を供給する気体供給器をさらに備える請求項１に記載の塗料吐出装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の塗料吐出装置を用い、自動車ボディ又は自動車部品に前記塗料を塗布する自動車の塗装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗料吐出装置及びこれを用いた自動車の塗装方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

音源と、音源から大きくとも約λ／２離れた位置に設けられた音響管と、を備え、塗料を吐出するノズルの先端を音響管の内部に設けたプリンタ装置が知られている（特許文献１）。ノズルの先端から滴下する塗料粒子に音響放射力（以下、本明細書において音響力という。）を印加することで、塗料の微粒化が促進される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国公開２０１７／０００１４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術によれば、音波の波長をλ、音響管の伝搬路の内径をｄｈとすると、ｄｈ＝０．１４λの関係が成立する場合に音波の閉じ込め効率が最も高いと報告されている。しかしながら、上記従来技術のように伝搬路にノズルを挿入すると、ノズルが挿入された部分の伝搬路についてはｄｈ＝０．１４λが成立せず、音波の閉じ込め効率が低下するという問題がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、音波の閉じ込め効率の低下が抑制できる塗料吐出装置及びこれを用いた自動車の塗装方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、音響管の入口部における伝搬路の壁面とノズルの外周面との半径方向の距離を、所定の共鳴条件を満たす距離に設定するとともに、音響管の出口部における伝搬路の内径を、前記所定の共鳴条件を満たす長さに設定することによって、上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ノズルの一部を音響管の伝搬路に挿入しても、入口部及び出口部において所定の共鳴条件を満たす構造とされているので、音波の閉じ込め効率の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る塗料吐出装置の一実施の形態を示す構成図である。

【図2】（Ａ）は図１のIIA-IIA線、（Ｂ）はIIB-IIB線、（Ｃ）はIIC-IIC線に沿う断面図である。

【図3A】図１に示す本実施形態の比較例１に係る音響管を示す断面図である。

【図3B】図１に示す本実施形態の比較例２に係る音響管を示す断面図である。

【図3C】図１に示す本実施形態の比較例３に係る音響管を示す断面図である。

【図4】本実施形態及び比較例に係る音響管の最大音圧の測定結果を示す図である。

【図5】本実施形態及び比較例に係る音響管を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態例を説明する。図１は、本発明に係る塗料吐出装置１の一実施の形態を示す構成図である。本実施形態の塗料吐出装置１は、特に限定はされないが、たとえば自動車用塗料（アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とする熱硬化型塗料であり、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよい。必要に応じて着色顔料や光輝性顔料を含んでよい。）を用いて自動車ボディの外板／内板やバンパなどの自動車部品を塗装する工程に適用することができる。自動車ボディの外板／内板やバンパなどの自動車部品を塗装する場合、サイドドアやフェンダなどの被塗装面がほぼ鉛直面になるため、比較的高粘度の塗料を使用する必要がある。その意味で、紙媒体への印刷に用いられるインクジェット記録装置の記録ヘッドなどは、低粘度のインクを使用することが前提であるため、自動車ボディの塗装用途には適していない。

【0010】

本実施形態の塗料吐出装置１は、基端側の導入部１１１から導入された塗料を先端側の吐出部１１２から吐出するノズル１１と、当該ノズル１１に塗料を供給する塗料供給系（塗料タンク１２，塗料配管１３、塗料ポンプ１４及び開閉弁１５の総称）と、音波を生成する音源１７と、伝搬路１８４を有する音響管１８と、音響管１８に気体を供給する気体供給器１９と、塗料ポンプ１４、開閉弁１５、音源１７及び気体供給器１９を制御する制御部１６と、を備える。なお、気体供給器１９は本発明の必須の構成要素ではなく、必要に応じて省略してもよい。以下の実施形態では、気体供給器１９により音響管１８に空気を供給し、音圧に加えて塗料に吐出力を印加するものとする。

【0011】

ノズル１１は、金属材料、樹脂材料又はセラミックス材料からなる中空パイプであり、本例では先端側の吐出部１１２が先端に向かって徐々に縮径されている。内径は同一径であってもよく、先端に向かって縮径されていてもよい。ただし、本発明に係るノズル１１の外径及び内径は特に限定されず、基端側から先端側に沿って同一外径及び同一内径であってもよい。塗料は、導入部１１１から導入され、塗料ポンプ１４によって印加された塗料圧により、吐出部１１２から塗料粒子Ｐになって滴下する。

【0012】

本実施形態の塗料は、塗料タンク１２に収容され、塗料配管１３を介して塗料ポンプ１４により加圧される。塗料配管１３には開閉弁１５が設けられ、塗料の吐出／停止に応じて開閉弁１５を開閉することで、ノズル１１から塗料が吐出される。本実施形態の塗料吐出装置１を自動車ボディやバンパなどの自動車部品の塗装用途に用いる場合には、自動車用塗料として、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とし、必要に応じて着色顔料や光輝性顔料を含む熱硬化型塗料を用いることができる。本実施形態の塗料吐出装置１で用いられる塗料は、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよく、溶剤により所望の粘度に調製して用いることができる。なお、ノズル１１に導入した塗料を塗料タンク１２に戻す塗料配管を設け、塗料を循環しながら供給してもよい。塗料ポンプ１４のＯＮ／ＯＦＦ及び開閉弁１５の開閉動作は、制御部１６からの指令信号により制御される。

【0013】

塗料の粘度が高いとノズル１１の吐出部１１２から滴下する塗粒径が大きくなり、塗粒径が大きいと、塗膜の塗り肌、平滑性、鮮映性が低下する。そこで、本実施形態の塗料吐出装置１では、音源１７と音響管１８とを設け、ノズル１１の吐出部１１２から滴下する塗粒に音響力（音圧）を印加することで、滴下塗粒の大径化を抑制して塗料の微粒化を促進する。音圧を印加することで塗料の微粒化を促進する作用の詳細は、後述する。

【0014】

音源１７は、所定の波長及び所定の振幅を有する音波を生成する音波発生装置であり、生成した音波を音響管１８の入口部１８１に向かって照射するように配置されている。音源１７は、特に限定されないが、波長及び／又は振幅が可変とされた音波発生装置を用いることができる。また、音源１７で生成される音波の波長／周波数は特に限定されず、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚの可聴音波や２０ｋＨｚ以上の超音波のいずれも使用することができる。

【0015】

音響管１８は、金属材料、樹脂材料又はセラミックス材料からなり、音波が入口部１８１から入射して出口部１８２から出射する伝搬路１８４を有する。音響管１８は、内部が伝搬路１８４とされたパイプ状の部材から構成してもよいし、これに代えて、内部に伝搬路１８４が形成されたブロック状の部材から構成してもよい。ここで、音波が音響管１８を通過する際の音響インピーダンスＺは、音響管１８の材料の密度ρと材料の音速ｃに比例する（Ｚ＝ρｃ）。そのため、密度が大きい材料で音響管１８を構成すれば音響インピーダンスＺが大きくなり、音響管１８を透過する音波が少なくなるので音波の閉じ込め効率が高くなる。したがって、たとえば同じ密度の樹脂材料で音響管１８を構成する場合でも、樹脂材料より密度が大きいガラス繊維などの充填材を含有する複合材料の方が、閉じ込め効率を高める観点から好ましいと言える。

【0016】

図２（Ａ）は、図１のIIA-IIA線に沿う断面図、図２（Ｂ）は、図１のIIB-IIB線に沿う断面図、図２（Ｃ）は、図１のIIC-IIC線に沿う断面図であり、伝搬路１８４の断面の一例を示す。本例の音響管１８の伝搬路１８４は、入口部１８１から中間部１８３を介して出口部１８２に至るまでの断面形状が、互いに異径な円形とされている。

【0017】

ここで、ファブリペロー共鳴（Fabry-Perot resonance）を利用した研究（米国特許公開２０２１／０１５４９９８Ａ１の段落［００５２］）によれば、音源１７で生成される音波の波長をλとすると、伝搬路１８４の直径ｄｈが０．１４λ、伝搬路１８４の長さＨｈが０．３６λである場合に、最適な共鳴状態、すなわち音波の閉じ込め効率が最適となることが報告されている（本明細書において、この共鳴条件を所定の共鳴条件ともいう）。本実施形態のノズル１１は、先端側の吐出部１１２が、伝搬路１８４の入口部１８１から出口部１８２に沿って、当該吐出部１１２が入口部１８１と出口部１８２との間の中間部１８３に位置するように伝搬路１８４の中心線に沿って挿入されている。換言すれば、吐出部１１２の先端が中間部１８３に位置するように挿入され、ノズル１１の導入部１１１と吐出部１１２との間の胴体部１１３は入口部１８１に位置し、縮径された吐出部１１２は中間部１８３に位置する。

【0018】

そのため、本実施形態の伝搬路１８４のうち入口部１８１については、図２（Ａ）に示すようにノズル１１の胴体部１１３が伝搬路１８４の中心に沿って挿入されているので、伝搬路１８４の内周面とノズル１１の外周面との半径方向の距離ｄ１が０．１４λという所定の共鳴条件を満たす距離とされている。すなわち、図２（Ａ）に示す距離ｄ１は、０．１４λ×９０％≦ｄ１≦０．１４λ×１１０％に設定することが好ましく、ｄ１＝０．１４λに設定することが最も好ましい。さらに、本実施形態の伝搬路１８４のうち入口部１８１については、伝搬路１８４の軸方向に沿って所定の長さだけ内径が等しく形成されていることが好ましい。

【0019】

また、本実施形態の伝搬路１８４のうち中間部１８３については、図２（Ｂ）に示すようにノズル１１の吐出部１１２が伝搬路１８４の中心に沿って挿入されているので、伝搬路１８４の内周面とノズル１１の外周面との半径方向の距離ｄ２が０．１４λという所定の共鳴条件を満たす距離とされている。すなわち、図２（Ｂ）に示す距離ｄ２は、０．１４λ×９０％≦ｄ２≦０．１４λ×１１０％に設定することが好ましく、ｄ２＝０．１４λに設定することが最も好ましい。

【0020】

また、本実施形態の伝搬路１８４のうち出口部１８２については、図２（Ｃ）に示すようにノズル１１の吐出部１１２は伝搬路１８４に挿入されていないので、伝搬路１８４の内径ｄ３が０．１４λという所定の共鳴条件を満たす長さとされている。すなわち、図２（Ｃ）に示す長さｄ３は、０．１４λ×９０％≦ｄ３≦０．１４λ×１１０％に設定することが好ましく、ｄ３＝０．１４λに設定することが最も好ましい。さらに、本実施形態の伝搬路１８４のうち出口部１８２については、伝搬路１８４の軸方向に沿って所定の長さだけ内径が等しく形成されていることが好ましい。

【0021】

ちなみに、伝搬路１８４の長さＨｈは、０．３６λ×９０％≦Ｈｈ≦０．３６λ×１１０％又はこれの自然数倍に設定することが好ましく、Ｈｈ＝０．３６λ又はこれの自然数倍に設定することが最も好ましい。伝搬路１８４をこのような横断面形状ｄ１～ｄ３及び長さＨｈとすることで、音源１７からの音波を伝搬路１８４に効率的に閉じ込めることができ、閉じ込め効率を高めることができる。なお、伝搬路１８４の長さＨｈとは、伝搬路１８４が直線状である場合は入口部１８１と出口部１８２との間の直線距離を言い、伝搬路１８４が曲がっている場合には、入口部１８１と出口部１８２との間の曲がった伝搬路１８４に沿う長さを言い、たとえば伝搬路１８４の中心軸の長さをいうものとする。

【0022】

音響管１８の伝搬路１８４の断面形状は、図２に示す円形のように３６０°方向のいずれにも対称な形状であることが音波の反射の観点から最も好ましいと言えるが、本発明の伝搬路１８４の断面形状は、円形のみに限定されず、楕円形、正方形、正五角形、正六角形などであってもよい。伝搬路１８４を楕円形、正方形、正五角形、正六角形などで構成した場合でも、伝搬路１８４の入口部１８１及び中間部１８３については、横断面の伝搬路１８４の内周面とノズル１１の外周面との半径方向の距離のうちのいずれかがｄ＝０．１４λ、又は、０．１４λ×９０％≦ｄ≦０．１４λ×１１０％を満たす距離ｄであればよい。また、伝搬路１８４の出口部１８２については、横断面の伝搬路１８４の距離のうちのいずれかがｄ＝０．１４λ、又は、０．１４λ×９０％≦ｄ≦０．１４λ×１１０％を満たす距離ｄであればよい。

【0023】

図１に戻り、本実施形態の気体供給器１９は、たとえばファンからなり、エアー配管１９１を介して、音響管１８の伝搬路１８４の入口部１８１から出口部１８２に向かって空気などの気体を供給する。このように、ノズル１１の吐出部１１２から滴下する塗料粒子Ｐに空気流（風圧）を印加することで、滴下塗粒の大径化を抑制して塗料の微粒化を促進することができる。気体供給器１９のＯＮ／ＯＦＦは、制御部１６により制御される。

【0024】

図３Ａ～図３Ｃは、図１に示す本実施形態の比較例に係る音響管１８を示す断面図である。まず、図３Ａに示す比較例１の音響管１８は、伝搬路１８４が、本実施形態の出口部１８２の内径と同じ寸法の一様な断面円形とされて、これ以外はノズル１１を含めて本実施形態と同じ構成とされている。これに対し、図３Ｂに示す比較例２の音響管１８及び図３Ｃに示す比較例３の音響管１８は、伝搬路１８４の入口部１８１が本実施形態の入口部１８１と同じ構造とされ、出口部１８２の先端の内径が本実施形態の出口部１８２の内径と同じ寸法に設定されているが、伝搬路１８４の中間部１８３の内周面と出口部１８２の内周面の傾斜角度が相違する。すなわち、図３Ｂに示す比較例２の音響管１８の中間部１８３と出口部１８２の内周面は、出口部１８２に向かって一律に縮径する傾斜面とされている。また、図３Ｃに示す比較例３の音響管１８の中間部１８３と出口部１８２の内周面は、出口部１８２に向かって二段階で縮径する傾斜面とされている。

【0025】

これら比較例１～３に加えて、比較例１の音響管１８からノズル１１を挿入しないものを比較例４として準備し、本実施形態とともに共鳴状態を検証した。図４は、本実施形態及び比較例１～４に係る音響管１８に、音源１７から同じ波長λの音波をそれぞれ照射し、伝搬路１８４にて計測された音圧のうちの最大音圧の測定結果を示す図である。なお、図４には、比較例４で測定された最大音圧（ｄＢ）を指数１００とした場合の値を示す。

【0026】

この結果によると、比較例４に対し、比較例１と比較例２が同等であるのに対し、本実施形態が良好であり、比較例３が良好でないことが理解される。そうすると、音響管１８の伝搬路１８４のうち入口部１８１の構造を、比較例１に対して比較例２又は３のように共鳴条件を満たすようにしても、得られる最大音圧は同等か又はそれ以下になる。これに対し、音響管１８の伝搬路１８４のうち出口部１８２の構造を、本実施形態のように構成すると、比較例１～３に対して有意な最大音圧が得られる。

【0027】

図５は、本実施形態及び比較例２～３に係る音響管１８の伝搬路１８４を示す断面図である。特に伝搬路１８４の出口部１８２の構造に注目すると、太枠線で囲った部分のうち音響管１８の材料で構成された部分が最も多いのが本実施形態であり、次いで比較例２であり、比較例３が最も少ない。すなわち、本実施形態では、出口部１８２の軸方向の全部が音響管１８の材料で構成されている。既述したとおり、音波が音響管１８を通過する際の音響インピーダンスＺは、音響管１８の材料の密度ρと材料の音速ｃに比例する（Ｚ＝ρｃ）ので、音響管１８の材料で構成された部分が多いほど音波の閉じ込め効率が高くなる結果と符合する。

【0028】

このようにして、ノズル１１に音圧を印加すると、吐出部１１２から滴下する塗料粒子Ｐには、図５において上方向に向かう毛細管力（Ｆｃ）と、同図において下方向に向かう塗料粒子Ｐ自体の重力（Ｆｇ）と、同じく下方向に向かう音響力（Ｆｚ）と、気体供給器１９からの空気力（Ｆａ）が作用する。ノズル１１の吐出部１１２から吐出する塗料粒子Ｐが充分に小さい場合は、塗料粒子Ｐの重力（Ｆｇ）が充分に小さいので、上方向に向かう毛細管力（Ｆｃ）に対し、下方向に向かう塗料粒子Ｐ自体の重力（Ｆｇ）と音響力（Ｆｚ）と空気力（Ｆａ）との合力（Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａ）がＦｃ＞Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａの関係にある。そのため、吐出部１１２において塗料粒子Ｐは滴下することなく、拡大を続ける。

【0029】

そして、吐出部１１２にある塗料粒子Ｐが大径化すると、塗料粒子Ｐの自重（Ｆｇ）が大きくなり、上方向に向かう毛細管力（Ｆｃ）に対し、下方向に向かう塗料粒子Ｐ自体の重力（Ｆｇ）と音響力（Ｆｚ）と空気力（Ｆａ）との合力（Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａ）がＦｃ＝Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａになったときに両者が釣り合い、次いで上方向に向かう毛細管力（Ｆｃ）に対し、下方向に向かう塗料粒子Ｐ自体の重力（Ｆｇ）と音響力（Ｆｚ）と空気力（Ｆａ）との合力（Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａ）が大きくなった（Ｆｃ＜Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａ）瞬間に、塗料粒子Ｐは、吐出部１１２から滴下する。

【0030】

このように、本実施形態の塗料吐出装置１では、ノズル１１の吐出部１１２から滴下しようとする塗料粒子Ｐに、下方向に向かう音響力（Ｆｚ）と空気力（Ｆａ）を印加するので、Ｆｃ＝Ｆｇ＋Ｆｚ＋Ｆａで示される滴下条件において、塗料粒子Ｐの自重Ｆｇが小さいときに上方向に向かう毛細管力Ｆｃと釣り合うことになる。これにより、塗料粒子Ｐの微粒化が促進され、その結果、塗膜の塗り肌、平滑性、鮮映性などの向上が期待できる。

【0031】

以上のとおり、本実施形態の塗料吐出装置によれば、音波を生成する音源１７と、音波が入口部１８１から入射して出口部１８２から出射する伝搬路１８４を有する音響管１８と、基端側の導入部１１１から導入された塗料を先端側の吐出部１１２から吐出するノズル１１と、を備え、少なくともノズル１１の吐出部１１２が、伝搬路１８４の入口部１８１から出口部１８２に沿って、先端側の吐出部１１２が入口部１８１と出口部１８２との間の中間部１８３に位置するように挿入された塗料吐出装置１において、入口部１８１における伝搬路１８４の内周面とノズル１１の外周面との半径方向の距離ｄ１が、所定の共鳴条件を満たす距離とされ、出口部１８２における伝搬路１８４の内径ｄ３が、所定の共鳴条件を満たす長さとされている。これにより、ノズル１１の一部を音響管１８の伝搬路１８４に挿入しても、入口部１８１及び出口部１８２において所定の共鳴条件を満たす構造とされているので、図４に示すように最大音圧の低減が抑制され、音波の閉じ込め効率の低下を抑制することができる。

【0032】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、伝搬路１８４は、管体の円形孔又はブロック体の円形孔からなるので、音波の閉じ込め効率の低下をより一層抑制することができる。

【0033】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、伝搬路１８４の入口部１８１の内径は、出口部１８２の内径より大きいので、ノズル１１の一部を音響管１８の伝搬路１８４に挿入しても、入口部１８１及び出口部１８２において所定の共鳴条件を満たす構造とすることができる。

【0034】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、ノズル１１は伝搬路１８４の中心線に沿って挿入されているので、音波の閉じ込め効率の低下をより一層抑制することができる。

【0035】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、伝搬路１８４の出口部１８２の内径は、伝搬路１８４の軸方向に沿って第１の所定長だけ等しく形成されているので、図４に示すように、第１の所定長だけ等しく形成されていない比較例２，３に比べ、音波の閉じ込め効率の低下をより一層抑制することができる。

【0036】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、伝搬路１８４の入口部１８１の内径は、伝搬路１８４の軸方向に沿って第２の所定長だけ等しく形成されているので、音波の閉じ込め効率の低下をより一層抑制することができる。

【0037】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、伝搬路１８４の中間部１８３の内径は、伝搬路１８４の入口部１８１から出口部１８２に向かって縮径するように形成されているので、音波の閉じ込め効率の低下をより一層抑制することができる。

【0038】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、伝搬路１８４の入口部１８１から出口部１８２に向かって気体を供給する気体供給器１９をさらに備えるので、塗料粒子Ｐの微粒化をより一層促進することができる。

【0039】

また、本実施形態の塗料吐出装置によれば、自動車ボディ又は自動車部品に塗料を塗布する自動車塗装用とするので、従来のベル型静電塗装装置に比べ、塗着効率が格段に向上し、静電塗装に必要なアース処理が不要となり、ツートーンなどの塗り分けもマスキングレスで行うことができる。また、塗着効率が１００％に近いので、塗装設備としての塗料回収装置が不要となり、塗装ブースの数量も削減することができる。

【符号の説明】

【0040】

１…塗料吐出装置
１１…ノズル
１１１…導入部
１１２…吐出部
１１３…胴体部
１２…塗料タンク
１３…塗料配管
１４…塗料ポンプ
１５…開閉弁
１６…制御部
１７…音源
１８…音響管
１８１…入口部
１８２…出口部
１８３…中間部
１８４…伝搬路
１９…気体供給器
１９１…エアー配管
Ｈｈ…伝搬路の長さ
ｄ１，ｄ２…伝搬路の内周面とノズルの外周面との半径方向の距離
ｄ３…伝搬路の内径
λ…音波の波長
Ｐ…塗料粒子

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】