JPH1034027A

JPH1034027A - 静電被膜形成用ガン及び静電被膜形成装置

Info

Publication number: JPH1034027A
Application number: JP19441396A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ishihara; 隆博石原; Norio Horigami; 憲生堀上; Hiroaki Masuda; 弘昭増田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】摩擦荷電方式であるトリボガンの長所を生か
し、かつ粉体塗料の帯電量を高めて塗着効率を高め、各
種の粉体塗料に対応することを可能にする静電被膜形成
用ガンを提供することにある。【解決手段】静電被膜形成用ガン１は、後端に供給口
４を有し、先端に吐出口５を有し、内周面に帯電付与面
６が形成される外筒部材２と、外筒部材２とは電気的に
絶縁されてその内部に配置されるとともに、外周面に帯
電付与面７が構成された内部部材３と、荷電通路１２内
を流れる粉末状被膜材料を加速するための加速空気をら
せん状の空気流として供給する乱流発生部材１４と、外
筒部材２と内部部材３との間に電界を発生させるための
端子１６，１７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電被膜形成用ガン
及びそれを用いた静電被膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば粉体塗料等の粉末状被膜材料を
帯電させて被膜対象物に噴き付ける静電被膜形成装置
は、コロナガンと呼ばれる内部荷電方式を利用するもの
と、トリボガンと呼ばれる摩擦荷電方式を利用するもの
が存在する。コロナガン方式の静電被膜形成装置は、ガ
ン先端に設けられたコロナピンに直流高電圧を印加し、
粉体塗料を帯電させるとともにコロナ放電による電気力
線上に沿って帯電した粉体塗料を被膜対象物上に噴き付
けるものである。この装置の場合、高い塗着効率を実現
できるものの、被膜対象物に凹凸がある場合は、凹部に
塗着しにくいという問題がある。また、塗膜が厚くなり
過ぎると、被膜対象物上に塗着した粉体塗料の電荷によ
り、逆コロナ現象が発生し、塗膜に欠陥が生じるおそれ
がある。

【０００３】トリボガン方式の静電被膜形成装置では、
円筒状のガン内部を通過する粉体塗料が、ガン内壁に接
触して摩擦帯電することを利用している。したがって、
被膜対象物に凹凸がある場合も粉体塗料を一様に噴き付
けることが可能となり、逆コロナ現象による塗膜の欠陥
もなくなる。しかしながら、粉体塗料の種類によって、
帯電量に差が生じるため、それぞれの塗膜の厚さに差が
生じる。このため各種粉体塗料に対応したガンを用意す
る必要がある。また、粉体塗料の帯電量が比較的低いた
め、塗着効率が低いという問題も内包している。

【０００４】トリボガン方式において粉体塗料の帯電量
を高めるために、コロナ方式を組み合わせたものも提案
されている。しかしながら、この場合も両者の問題点を
解決するものではなく、両方の問題を併せ持つこととな
ってしまうのが現状である。本発明の目的は、摩擦荷電
方式であるトリボガンの長所を生かし、かつ粉体塗料の
帯電量を高めて塗着効率を高め、各種の粉体塗料に対応
することを可能にする静電被膜形成用ガン及び静電被膜
形成装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る静電被膜形
成用ガンは、外筒部材と、電極とを備えている。外筒部
材は後端に粉末状被膜材料が供給される供給口を有し、
先端に粉末状被膜材料を吐出する吐出口を有し、供給口
と吐出口との中間に粉末状被膜形成材料の粒子との接触
によりこの粒子に電荷を付与するための帯電付与面が内
周面に形成された中空部を有する。電極は外筒部材の中
空部に電界を発生させるためのものである。

【０００６】外筒部材の中空部には供給口から粉末状被
膜材料が供給され、外筒部材の内周面に設けられた帯電
付与面と接触することにより電荷が付与されて帯電す
る。このとき、電極には所定の電圧が印加されており、
外筒部材の中空部には電界が発生している。粉末状被膜
材料は、外筒部材の吐出口に到達するまでの間に、外筒
部材の中空部の電界中を通過することとなり、高い帯電
量が付与される。したがって、塗着効率が高まり、電極
に印加する電圧を調整することで各種材料に対応させる
ことが容易である。

【０００７】ここで、外筒部材の内周面が互いに電気的
に絶縁された複数の帯電付与面を構成しており、この複
数の帯電付与面のうちの少なくとも対となる２つの帯電
付与面に電極が設けられた構成とすることができる。ま
た、外筒部材の中空部にその内周面と所定距離離間して
外筒部材の長さ方向に延設され、外筒部材とは電気的に
絶縁されるとともに、粉末状被膜形成材料の粒子との接
触によりこの粒子に電荷を付与するための帯電付与面が
外周面に形成された内部部材をさらに設けることができ
る。この場合、外筒部材の内周面及び内部部材の外周面
の間隙に電界を発生させるために外筒部材及び内部部材
のそれぞれに電極を設けることができる。

【０００８】また、外筒部材の中空部を断面円形状に形
成し、内部部材を外筒部材の中空部と同心の円柱形状に
構成できる。さらに、帯電付与面をフッ素樹脂でコーテ
ィングまたはフッ素樹脂成型物を設置することによって
構成できる。この場合、粉末状被膜材料を効率良く帯電
させることができる。

【０００９】また、帯電付与面を導電性物質を含むフッ
素樹脂でコーティングまたはフッ素樹脂成型物を設置す
ることによって構成できる。この場合、帯電付与面に蓄
積された電荷を適宜接地して逃がすことができ、通過す
る粉末状被膜材料を常に帯電させるようにできる。ま
た、外筒部材に供給される粉末状被膜形成材料を中空部
に分散させて帯電付与面にその粒子を接触させる粒子分
散手段をさらに備える構成とすることができる。この粒
子分散手段として、たとえば、外筒部材の後端近傍に設
けられ加速空気を流入させる空気流入口と、空気流入口
から流入される加速空気を外筒部材の中空部にらせん状
の空気流として供給する乱流発生部とを含む構成とする
ことができる。この場合、分散された粉末状被膜形成材
料の粒子が帯電付与面と接触する機会が多くなり、より
多くの帯電量を与えることが可能となる。

【００１０】さらに、外筒部材の吐出口近傍に粉末状被
膜材料の流れを整流するための整流部を設けることがで
きる。この場合、外筒部材の中空部において乱れた流れ
となっている粉末状被膜材料の流れを整えて、被膜対象
物に均一な噴き付けを行うことができる。また、本発明
に係る静電被膜形成装置は、静電被膜形成用ガンと、電
圧印加手段とを備えている。静電被膜形成用ガンは後端
に粉末状被膜材料が供給される供給口を有し、先端に粉
末状被膜材料を吐出する吐出口を有し、供給口と吐出口
との中間に粉末状被膜形成材料の粒子との接触によりこ
の粒子に電荷を付与するための帯電付与面が内周面に形
成された中空部を有する外筒部材と、外筒部材の中空部
に電界を発生させる電極とを備えている。電圧印加手段
は電極に所定電圧を印加するものである。このようにし
た静電被膜形成装置では、電圧印加手段から電極に印加
する電圧を調整することにより、種々の粉末状被膜材料
に対応して適切な帯電量を付与することが容易となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態が採用される
静電被膜装置について図に基づいて説明する。図１及び
図２は、この実施形態に用いられる静電被膜形成用ガン
の断面構成図である。この静電被膜形成用ガン１は、略
円筒形状の外筒部材２と、外筒部材２の内部にその内周
面と離間して配置される内部部材３とを有している。外
筒部材２は、後端に粉末状被膜材料（ここでは粉体塗
料）が供給される供給口４を有し、先端には粉体塗料を
吐出する吐出口５を有している。外筒部材２はアルミニ
ウム等の金属で構成され、その内周面には導電性物質を
含むフッ素樹脂がコーティングされた帯電付与面６が形
成されている。

【００１２】内部部材３は略円柱形状でなり、外筒部材
２の内周面と離間してその長さ方向に配置されている。
内部部材３は、外筒部材２と同様にアルミニウム等の金
属で構成されており、外周面には導電性物質を含むフッ
素樹脂がコーティングされた帯電付与面７が形成されて
いる。内部部材３は先端部が電気絶縁性材料で構成され
る先端支持部材８によって支持され、後端部が導電性材
料で構成される後端支持部材９によって支持されて、そ
の外周面が外筒部材２の内周面と所定距離離間するよう
に配置されている。後端支持部材９の後部周面には電気
絶縁性材料でなる絶縁層１０が形成されており、前部周
面には内部部材３と螺合するねじ部１１が形成されてい
る。このことから、内部部材３は後端支持部材９と電気
的に接続されるとともに、外筒部材２と電気的に絶縁さ
れた状態で支持される。また、外筒部材２の内周面と内
部部材３の外周面とは供給口４から供給される粉体塗料
が各周面に接触して摩擦帯電しながら先端に向けて（図
１左方向）通過する荷電通路１２を形成している。

【００１３】外筒部材２の後端部には、加速空気を導入
するための空気流入口１３と、導入された加速空気をら
せん状の空気流として荷電通路１２内に供給する乱流発
生部１４とを有している。乱流発生部１４は、荷電通路
１２内に斜め前方に向けて噴き出し口を有するらせん状
の空気案内孔で構成することができる。外筒部材２の吐
出口５近傍には、荷電通路１２を通過する粉体塗料の流
れを整流するための整流部１５が設けられている。

【００１４】外筒部材２は端子１６と電気的に接続され
ている。また、内部部材３は後端支持部材９を介して端
子１７に電気的に接続されている。内部部材３と接続さ
れる端子１７は接地されている。また、外筒部材２と接
続される端子１６は、電圧が可変である電源１８に接続
されている。また、端子１６はスイッチ１９を介して接
地可能となっている。

【００１５】このようにした静電被膜形成用ガン１は、
供給口４に粉体塗料が供給され、空気流入口１３に加速
空気が導入される。空気流入口１３から導入された加速
空気は、乱流発生部１４を介して荷電通路１２内に供給
される。荷電通路１２内に供給された加速空気は、らせ
ん状の空気流となって粉体塗料を外筒部材２の内周面及
び内部部材３の外周面に接触させながら、吐出口５方向
に搬送することとなる。粉体塗料は、外筒部材２の帯電
付与面６及び内部部材３の帯電付与面７に接触すること
により、正帯電することとなる。このとき、端子１６に
は負電圧（たとえば−５００Ｖ）が印加されており、端
子１７は接地されている。このことから、外筒部材２及
び内部部材３の間には電位差が生じており、荷電通路１
２内に電界が発生している。したがって、この荷電通路
１２内を通過する粉体塗料は、外筒部材２と内部部材３
との電位差に基づく電界中を通過することとなり帯電量
が増加する。

【００１６】このように帯電された粉体塗料は整流部１
５により整流されて、吐出口５から吐出され、被膜対象
物に噴き付けられる。このとき、粉体塗料の帯電量があ
る程度高くなっており、塗着効率が高くなる。また、外
筒部材２の帯電付与面６は、粉体塗料との接触によって
負電荷が蓄積されるが、端子１６に接続されたスイッチ
１９を適宜オンすることで蓄積された電荷を放出するこ
とができる。内部部材３は端子１７を介して接地されて
いるため、粉体塗料との接触によって生じた帯電付与面
７の負電荷を放出することができる。このことから、外
筒部材２の帯電付与面６及び内部部材３の帯電付与面７
は、接触する粉体塗料に正電荷を与え続けることが可能
となる。

【００１７】外筒部材２の内周面と内部部材３の外周面
との距離を５ｍｍとし、端子１６に印加する電圧を変化
させた際に、吐出口５から吐出される粉体塗料の単位質
量当たりの帯電量を図３に示す。図３から明らかなよう
に、外筒部材２と内部部材３とをともに接地した場合、
粉体塗料の帯電量が１．０μＣ／ｇであるのに対し、外
筒部材２に−５００Ｖの電圧を印加した場合に、粉体塗
料の帯電量が１．５μＣ／ｇに増加している。さらに、
外筒部材２に印加する電圧を−１０００Ｖにした場合、
粉体塗料の帯電量は約２．０μＣ／ｇとなり、外筒部材
２に印加する電圧と粉体塗料の帯電量とは直線的に正比
例して変化することがわかった。

【００１８】したがって、被膜形成を行う粉体塗料の種
類に応じて、端子１６に印加する電圧を変化させるだけ
で、適切な帯電量を与えることが可能となる。〔他の実施形態〕（Ａ）図４，図５，図６に示すように、外筒部材２及
び内部部材３をそれぞれ断面楕円形状、断面正方形状、
断面三角形状に形成することも可能である。この場合、
帯電付与面６，７は、外筒部材２の内周面及び内部部材
３の外周面の形状に対応して形成される。外筒部材２及
び内部部材３の断面形状はこれに限定されるものではな
く、長方形状、六角形状、八角形状等種々のものが採用
され得る。（Ｂ）図７，図８に示したものは、外筒部材２を電気
絶縁性材料で構成し、内周面に２つの帯電付与面２２，
２３を形成している。帯電付与面２２，２３は、それぞ
れ導電性物質を含むフッ素樹脂をコーティングすること
により形成されており、互いに電気的に絶縁されてい
る。上側の帯電付与面２２には、導電性材料で構成され
る電極２４が電気的に接続されている。また、下側の帯
電付与面２３には、同様に導電性材料で構成される電極
２５が電気的に接続されている。

【００１９】各電極２４，２５はそれぞれ、端子２６，
２７に接続されている。端子２６は、電圧が可変である
電源１８とこの電源１８に並列に接続されるスイッチ１
９を介してアースに接続される。端子２７は接地されて
いる。この実施形態では、前述の実施形態と同様にして
供給口４に粉体塗料が供給され、空気流入口１３に加速
空気が導入される。空気流入口１３から導入された加速
空気は、乱流発生部１４を介して荷電通路２１内に供給
される。荷電通路２１内に供給された加速空気は、らせ
ん状の空気流となって粉体塗料を外筒部材２の内周面に
設けられた帯電付与面２２，２３に接触させながら吐出
口５方向に搬送する。これから粉体塗料は、帯電付与面
２２，２３に接触することにより正帯電することとな
る。このとき、端子２６には負電圧が印加されており、
端子２７は接地されている。このことから、荷電通路２
１内の電極２２，２３間には端子２６，２７間の電位差
による電界が発生している。したがって、この荷電通路
２１内を通過する粉体塗料は、この電界内を通過するこ
ととなり、前述した実施形態と同様の効果を得ることが
できる。（Ｃ）図７，図８に示した実施形態において、外筒部
材２の断面形状を図９，図１０に示すように、正方形
状、三角形状にすることも可能である。この他にも、断
面形状が長方形、楕円形、六角形、八角形等種々の外筒
部材を採用することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る静電被膜形成用ガンは、粉
末状被膜材料が通過する外筒部材の中空部に電界を発生
させており、このことから粉末状被膜材料の帯電量を高
めることができる。したがって、外筒部材の吐出口から
吐出される粉末状被膜材料を被膜対象物に対して効率良
く塗着することが可能となる。また、外筒部材の中空部
に発生させる電界を制御することにより、各種粉末状被
膜材料に対応した帯電量を与えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が採用される静電被膜形成
用ガンの縦断面図。

【図２】そのII−II断面図。

【図３】印加電圧と粉体塗料の単位質量当たりの帯電量
を示す特性図。

【図４】他の実施形態の断面図。

【図５】他の実施形態の断面図。

【図６】他の実施形態の断面図。

【図７】他の実施形態の縦断面図。

【図８】そのVIII−VIII断面図。

【図９】他の実施形態の断面図。

【図１０】他の実施形態の断面図。

【符号の説明】

１静電被膜形成用ガン２外筒部材３内部部材４供給口５吐出口６帯電付与面７帯電付与面１２荷電通路１３空気流入口１４乱流発生部材１５整流部１６端子１７端子１８電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後端に粉末状被膜形成材料が供給される供
給口を有し、先端に前記粉末状被膜形成材料を吐出する
吐出口を有し、前記供給口と吐出口との中間に、前記粉
末状被膜形成材料の粒子との接触によりこの粒子に電荷
を付与するための帯電付与面が内周面に形成された中空
部を有する外筒部材と、前記外筒部材の中空部に電界を発生させるための電極
と、を備える静電被膜形成用ガン。
【請求項２】前記外筒部材の内周面は互いに電気的に絶
縁された複数の帯電付与面を構成しており、前記複数の
帯電付与面のうちの少なくとも対となる２つの帯電付与
面に前記電極が設けられている、請求項１に記載の静電
被膜形成用ガン。
【請求項３】前記外筒部材の中空部にその内周面と所定
距離離間して前記外筒部材の長さ方向に延設され、前記
外筒部材とは電気的に絶縁されるとともに、前記粉末状
被膜形成材料の粒子との接触によりこの粒子に電荷を付
与するための帯電付与面が外周面に形成された内部部材
がさらに設けられてなる、請求項１に記載の静電被膜形
成用ガン。
【請求項４】前記電極は、前記外筒部材の内周面および
前記内部部材の外周面の間隙に電界を発生させるために
前記外筒部材および内部部材のそれぞれに設けられる、
請求項３に記載の静電被膜形成用ガン。
【請求項５】前記外筒部材は中空部が断面円形状であ
り、前記内部部材は前記外筒部材の中空部と同心の円柱
形状である、請求項３または４に記載の静電被膜形成用
ガン。
【請求項６】前記帯電付与面がフッ素樹脂より形成され
てなる、請求項１〜５のいずれかに記載の静電被膜形成
用ガン。
【請求項７】前記帯電付与面が導電性物質を含むフッ素
樹脂より形成されてなる、請求項６に記載の静電被膜形
成用ガン。
【請求項８】前記外筒部材に供給される粉末状被膜形成
材料を前記中空部に分散させて前記帯電付与面にその粒
子を接触させる粒子分散手段をさらに備える、請求項１
〜７のいずれかに記載の静電被膜形成用ガン。
【請求項９】前記粒子分散手段は、前記外筒部材の後端
近傍に設けられ加速空気を流入させる空気流入口と、前
記空気流入口から流入される加速空気を前記外筒部材の
中空部にらせん状の空気流として供給する乱流発生部と
を含む、請求項８に記載の静電被膜形成用ガン。
【請求項１０】前記外筒部材の吐出口近傍には、前記粉
末状被膜材料の流れを整流するための整流部が設けられ
ている、請求項１〜９のいずれかに記載の静電被膜形成
用ガン。
【請求項１１】後端に粉末状被膜形成材料が供給される
供給口を有し、先端に前記粉末状被膜形成材料を吐出す
る吐出口を有し、前記供給口と吐出口との中間に、前記
粉末状被膜形成材料の粒子との接触によりこの粒子に電
荷を付与するための帯電付与面が内周面に形成された中
空部を有する外筒部材と、前記外筒部材の中空部に電界
を発生させるための電極とを備える静電被膜形成用ガン
と、前記電極に所定電圧を印加するための電圧印加手段と、
を備える静電被膜形成装置。
【請求項１２】前記外筒部材の内周面は互いに電気的に
絶縁された複数の帯電付与面を構成しており、前記複数
の帯電付与面のうちの少なくとも対となる２つの帯電付
与面に前記電極が設けられている、請求項１１に記載の
静電被膜形成装置。
【請求項１３】前記外筒部材の中空部にその内周面と所
定距離離間して前記外筒部材の長さ方向に延設され、前
記外筒部材とは電気的に絶縁されるとともに、前記粉末
状被膜形成材料の粒子との接触によりこの粒子に電荷を
付与するための帯電付与面が外周面に形成された内部部
材がさらに設けられてなる、請求項１１に記載の静電被
膜形成装置。
【請求項１４】前記電極は、前記外筒部材の内周面およ
び前記内部部材の外周面の間隙に電界を発生させるため
に前記外筒部材および内部部材のそれぞれに設けられ
る、請求項１３に記載の静電被膜形成装置。
【請求項１５】前記外筒部材は中空部が断面円形状であ
り、前記内部部材は前記外筒部材の中空部と同心の円柱
形状である、請求項１３または１４に記載の静電被膜形
成装置。
【請求項１６】前記帯電付与面がフッ素樹脂より形成さ
れてなる、請求項１１〜１５のいずれかに記載の静電被
膜形成装置。
【請求項１７】前記帯電付与面が導電性物質を含むフッ
素樹脂より形成されてなる、請求項１６に記載の静電被
膜形成装置。
【請求項１８】前記外筒部材に供給される粉末状被膜形
成材料を前記中空部に分散させて前記帯電付与面にその
粒子を接触させる粒子分散手段をさらに備える、請求項
１１〜１７のいずれかに記載の静電被膜形成装置。
【請求項１９】前記粒子分散手段は、前記外筒部材の後
端近傍に設けられ加速空気を流入させる空気流入口と、
前記空気流入口から流入される加速空気を前記外筒部材
の中空部にらせん状の空気流として供給する乱流発生部
とを含む、請求項１８に記載の静電被膜形成装置。
【請求項２０】前記外筒部材の吐出口近傍には、前記粉
末状被膜材料の流れを整流するための整流部が設けられ
ている、請求項１１〜１９のいずれかに記載の静電被膜
形成装置。