JPS5829149B2 - 粉体塗布用静電噴霧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉体塗布用静電噴霧装置に関し、より詳細には
、吐出口に連なる通路及び該通路内に設けられた少なく
とも一対の荷電用電極を備えた粉体塗布用静電噴霧装置
に関する。

従来、この種の装置においては、被塗布物の表面と、粉
体塗布材料の吐出口部Ｏこ設けられる尖鋭化放電極との
間に静電界を構成させ、これによって前記塗布材料を静
電的に被塗布物の表面に吸着させていた。

通常、前記静電界は、被塗布物を大地電位に維持し゛、
尖鋭化放電極に６０乃至１００ＫＶ程度の高電圧を印加
することによって構成される。

したがって、か＼る従来の装置には、高電圧に起因する
危険性の問題が潜在している。

また、高電圧を使用することに関連して、高価な高電圧
発生器や耐圧が考慮された比較的太い高電圧ケーブルを
必要とし、価格の面でも、また作業性の面でも未だ充分
満足し得るものではない。

また、被塗布物表面と尖鋭化放電極との間の距離が変化
すると、必然的に電界強度が変り、その結果、塗布材料
に対する荷電量も変るので安定な塗着効率が得られない
。

特に該問題は、手持ちの静電噴霧装置において顕著に認
められている。

また更に、従来装置では、塗布材料の静電沈着が、被塗
布物の表面と尖鋭化放電極との間に構成される静電界の
電気力線に沿って行われることから、前記被塗布物に凹
凸のある場合、電気力線の強く集中する凸部（エツジ部
を含む）に塗布材料の粒子が集中して沈着し、その近傍
の凹部には塗布材料の粒子が殆んど沈着しないという欠
点も屡々認められる。

しかして近年、この種の従来装置の欠点を解決するため
に内部荷電方式のものが提案されている３この方式は、
吐出口に連なる通路内に、少なくとも一対の荷電用電極
を備えた構造から成り、その代表的な装置として、例え
ば電気気体力学ガン（電気ガス力学装置）と通称される
ものが知られている（特開昭５０−２２８３９号公報、
特開昭５２−７８２４９号公報）。

たしかに、該方式を採用することによって、前記従来装
置の諸欠点は解決されるが、その反面塗布材料の粒子が
忽ちのうちに大地電位に維持される対極面上に沈着し、
これにより荷電用電極部でのコロナ放電が著しく弱めら
れ、無荷電現象の問題が発生するために、対極をひんば
んに清浄化しなければならないという致命的な欠点があ
る。

本発明の目的は、上述した内部荷電方式の欠点が有効に
解消された粉体塗布用静電噴霧装置を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、一対の荷電用電極部におけるコロ
ナ放電が長時間にわたって高能率でしかも安定に行える
粉体塗布用静電噴霧装置を提供することにある。

しかして、本発明（こよれば、吐出口に連なる通路及び
該通路内に設けられた少なくとも一対の荷電用電極を備
えた粉体塗布用静電噴霧装置において、前記荷電用電極
は前記通路の軸方向に沿って設けられた尖鋭化放電極と
、前記通路の周面の少なくとも一部を構成する対極とか
ら放り、且つ前記対極はフッ素樹脂と導電性横側とのブ
レンド物から形成されていることを特徴とする静電噴霧
装置が提供される。

本発明によれば、更に吐出口に連なる通路及び該通路内
に設けられた少なくとも一対の荷電用電極を備えた粉体
塗布用静電噴霧装置において、前記荷電用電極は前記通
路の軸方向に沿って設けられた尖鋭化放電極と、前記通
路の周面の少なくとも一部を構成する対極とから成り、
前記対極はフッ素樹脂と導電性横側とのブレンド物から
形成され、前記尖鋭化放電極はその周囲を覆い且つ先端
が開口しているバリヤーチューブを有し、且つバリヤー
チューブの後端は空気供給機構に接続されていることを
特徴とする静電噴霧装置が提供される。

本発明における重要な特徴の一つは、荷電用電極を構成
する対極がフッ素樹脂と導電性横側とのブレンド物で形
成されることにある。

すなわち、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロト
リフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体、ポリふつ化ビニリ°デン
およびポリふつ化ビニル等のフッ素樹脂、特に前記ポリ
テトラフルオロエチレンに、カーボンブラック、カーボ
ン繊維乃至はカーボン繊維の粉末、金属粉末、半導体粉
末、特にカーボンブラックを導電性横側としてブレンド
させ、これによって大地電位に維持させる対極を構成さ
せると、尖鋭化放電極との間（こ安定かつ充分なコロナ
電流が流れる静電界の構成が可能であり、また、粉体塗
料や粉体農薬等の粉体塗布材料をはじく作用を有してい
るので、確実かつ効果的な汚れ防止も可能となるからで
ある。

なお、本発明における前記組成のブレンド物は通常０．
５乃至１０重量□、一層好適には１乃至８重量％の導電
性横側と残余のフッ素樹脂とで形成されることが電気特
性の上で好ましい。

すなわち、前記導電性横側とフッ素樹脂との割合は０．
５重量％以下にすると、その電気抵抗値が高くなり、そ
の結果、尖鋭化放電極との間に積極的なコロナ放電の発
生が困難となり、一方前記割合を１０重量％以上にする
と粉体塗布材料に対するはじき作用が著しく低下するか
らである。

フッ素樹脂と導電性横側とのブレンド物から対極を製造
するには、例えばポリテトラフルオロエチレンの成形（
こ従来広く、採用されている方法、例えば予備圧縮成形
、焼成及び冷却の各工程から成る圧縮成形法や、押出成
形法、或いは更にティスパージョン成形法等が、フッ素
樹脂の種類に応じて、適宜用いることができる。

本発明（こおける他の重要な特徴の１つは、前記尖鋭化
放電極を空気通路が形成される電気絶縁性のバリヤーチ
ューブで覆うことにある。

すなわち、これによって尖鋭化放電極先端への粉体塗布
材料の沈着が確実かつ効果的に防止できるからである。

また前記尖鋭化電極の径を１双以下、好ましくは０．６
Ｍ以下にし、かつ長く伸びた状態で一端支持しても弛む
ことなくはマ水平に維持し得るからである。

また、バリヤーチューブ内の空気流が塗料通路の軸線部
から塗料通路内に放出されると、イオン化された空気が
通路内を通過する塗布材料中に好ましく攪拌分散し、こ
れによってより一層荷電効果を向上させることができる
からである。

なお、本発明における前記バリヤーチューブは、フッ素
樹脂、特にポリテトラフルオロエチレンで形成させるこ
とが好ましい。

すなわち、これによって空気流中に分散する粉体塗布材
料のバリヤーチューブ外周面への沈着が防上でき、換言
するならば、粗大化粒子の発生が防止できるからである
。

以下に本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、吐出口１に連なる通路２及び該通路２内に設
けられた少なくとも一対の尖鋭化放電極３と対極４とか
ら成る荷電用電極を備えた粉体塗布用静電噴霧装置５を
示し、該装置の特徴の１つは、前記尖鋭化放電極３が通
路２の軸方向に沿って設けられ、また前記対極４が通路
２の周面の少なくとも一部を構成する環状になっており
、しかも前記対極４がフッ素樹脂と導電性横側とのブレ
ンド物で形成されていることにある。

また該装置５の他の特徴の１つは、前記尖鋭化放電極３
を空気通路６が形成される電気絶縁性のバリヤーチュー
ブ７で覆うことにある。

通常、前記尖鋭化放電極３は、その径が０．２乃至２ｗ
ｌ１、好ましくは０．５乃至１．５′１ｍ程度の金属細
線によって形成される。

熱論、本発明（こおけるこの種の尖鋭化放電極３の形状
および材質はこれに限定されるものではなく、それ自体
公知の各種のものが適宜に採用し得る。

本実施例における前記尖鋭化放電極４は、印加電圧が１
０乃至２０ＫＶ程度という低い値で良いことから、小型
軽量化され、かつ装置５に一体的に取付けられた高電圧
発生器８に導電性接続部材９、および環状の電極支持具
１０を介して電気的に接続されている。

なお、本実施例（こおける前記高電圧発生器８は、小型
軽量化に適したそれ自体公知の圧電素子を利用したもの
であるが、熱論本発明におけるこの種の高電圧発生器８
は、これに限定されるものではなく、トランス型、コツ
ククロフト型或いは静電発電機型と呼ばれる各種のもの
が適宜に採用し得る。

また、本実施例における電気絶縁性のバリヤーチューブ
７は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、デルリン、塩化ビニル等の各種の絶縁材
料で形成し得るが、塗布材料の外周面に対する防止の面
からテフロンと通称されるポリテトラフルオロエチレン
を採用することが好ましい。

そして、該バリヤーチューブ７は、前記電極支持具１０
に放電極４と同心的に、しかも該放電極４よりも約０．
５乃至５層程度前方（こ突出るように脱着自在に配設さ
れる。

また該バリヤーチューブ７の内径は、前記放電極４の外
径よりも少なくとも０．５Ｍ以上大きく、これによって
空気通路６が形成される。

該空気通路６には、空気流量制御弁１１を備えた圧搾空
気供給源１２からの圧搾空気流の一部が、前記装置５内
の分配空気流供給通路１３および該通路１３Ｉこ連通ず
る電極支持具１０内の空気流供給通路１４を介して供給
される。

また、本実施例における前記対極４は、０．５乃至１０
重量％、好ましくは１乃至８重量％のカーボンブラック
と残余のポリテトラフルオロエチレンとのブレンド物で
、かつ環状に形成されている。

そして該対極４の厚さは、特に限定されるものではない
が、その厚み間の電気抵抗値が０．３乃至２にΩとなる
ように成形することが本発明における対極としての機能
を充分に発揮させる上で好ましい。

なお、対極３は、導電性のリング１５および該リング１
５と電気的に接続する接続具１６を介して前記高電圧発
生器８のアース極に接続される。

前記リング１５は、対極４の内面Ｇこ沿った塗布材料の
付着防止用空気流を形成させるための多数の空気通路１
７を備えており、かつ対極４との接触部には前記空気通
路１７を介して流出する空気流を環状にするための溝１
８が形成されている。

前記空気通路１７は、装置５内に形成される空気供給通
路１９を介して前記圧搾空気供給源１２に連通される。

本実施例における前記荷電用電極の配置関係を第２図に
示す。

また、本実施例（こおいては、より一層安定な状態で塗
布材料を荷電するために、前記空気供給通路１９内に圧
搾空気流の一部をリング１５の内面に沿って約１．５乃
至４に９／ｄの圧力で流出させる所謂エゼクタ型吸込部
を備えている。

しかして、粉体塗布材料供給源２０から空気流中に分散
された状態で装置５内の通路２に供給された粉体塗布材
料は、尖鋭化放電極３と対極４との間に構成される静電
界作用によって荷電され、かつ吐出口１から雲霧状で吐
出される間（こ通路２内で更に電気ガス力学的変換作用
により電気量が増加されて物品面上に効率良く沈着せし
められる。

本発明（こおいては、前記電気ガス力学的麦作用を効果
的に得るために、装置５の少なくとも荷電用電極部より
前側を絶縁材料、例えばアセタール樹脂、フッ素樹脂で
形成する。

また、該装置５において、荷電用電極部より吐出口１側
に位置する通路２部分は、末広状Ｏこ成っており、これ
によって、吐出口１から吐出される粉体塗布材料の流速
を遅くして前記雲霧を形成させる。

また前記吐出口１の前方には、衝突分散部材２１が隣設
されており、これによって、より一層確実に粉体塗布材
料の流速を遅くさせると共に、雲霧濃度を均一（こさせ
る。

本実施例（こおいて用いた粉体塗布材料供給源２０は、
塗布材料収容タンク２２、フロートロン２３、および流
動槽２４の主要部から構成され、通常３０乃至１５０
ｆｌ／１ｉｌｔπ程度の塗布材料が装置５に供給される
ように成っている。

該粉体塗布材料供給源２０において、タンク２２に収容
されている塗布材料は、タンク２２の適宜な場所に配設
されたパイブレーク−２５の振動作用によってフロート
ロン２３に落下供給される。

なお、２６は開閉機構であって、該開閉機構２６は、タ
ンク２２からフロートロン２３へ供給する塗布材料を制
御するために配設されている。

前記フロートロン２３に落下供給せしめられた塗布材料
は、フロートロン２３内に配設される振動板（図示せず
）によって更に供給量が安定に制御されて流動槽２４に
前記同様に落下供給される。

該流動槽２４に落下供給せしめられた塗布材料は、該流
動槽２４に配設されるエゼククーポンプ（図示せず）に
よって装置５の通路２に気流搬送せしめられる。

前記エゼククーポンプへの圧搾空気流の供給は、前記圧
搾空気供給源１２或いは他の圧搾空気供給源（図示せず
）を介して行われ、その選択は自由で制限されない。

なお、本実施例においては、噴霧装置５が４台使用され
る場合であっても、供給源２０が１台で済むようにフロ
ートロン２３と流動槽２４との間に分配機構２７が配設
されている。

また供給源２０は、流動槽２４に圧搾空気が余剰供給さ
れるので、該余剰空気を外部に排出するための排気管２
８を備えている。

以上の構成から成る本発明によれば、８時間連続運転し
ても対極の汚れは認められず、高能率でしかも安定な塗
布作業が行えた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置を説明するための一部系統図を含
む全体図であって、第２図は、第１図の荷電用電極の拡
大図であり、 引照数字１は吐出口、２は通路、３は尖鋭化放電極、４
は対極、５は粉体塗布用静電噴霧装置、７はバリヤーチ
ューブ、８は高電圧発生器、１２は圧搾空気供給源、２
０は粉体塗布材料供給源を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吐出口に連なる通路及び該通路内に設けられた少な
   くとも一対の荷電用電極を備えた粉体塗布用静電噴霧装
   置において、前記荷電用電極は前記通路の軸方向（こ沿
   って設けられた尖鋭化放電極と、前記通路の周面の少な
   くとも一部を構成する対極とから放り、且つ前記対極は
   フッ素樹脂と導電性横側とのブレンド物から形成されて
   いることを特徴とする静電噴霧装置。 ２ 前記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレンであ
   る特許請求の範囲第１項記載の静電噴霧装置。 ３ 前記導電性横側がカーボンブラックである特許請求
   の範囲第１項の装置。 ４ 前記対極は０．５乃至１０重量％の導電性横側と残
   余のフッ素樹脂とのブレンド物から形成されている特許
   請求の範囲第１項の装置。 ５ 吐出口に連なる通路及び該通路内に設けられた少な
   くとも一対の荷電用電極を備えた粉体塗布用静電噴霧装
   置において、前記荷電用電極は前記通路の軸方向Ｏこ沿
   って設けられた尖鋭化放電極と、前記通路の周面の少な
   くとも一部を構成する対極とから戒り、前記対極はフッ
   素樹脂と導電性横側とのブレンド物から形成され、前記
   尖鋭化放電極はその周囲を覆い且つ先端が開口している
   電気絶縁性のバリヤーチューブを有し、且つバリヤーチ
   ューブの後端は空気供給機構に接続されていることを特
   徴とする静電噴霧装置。 ６ 前記バリヤーチューブはフッ素樹脂で形成されてい
   る特許請求の範囲第５項の装置。 ７ 前記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレンであ
   る特許請求の範囲第５項の装置。