JPS5940072B2 - 静電塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、静電塗装方法に関し、その目的は安全でか
つ効率のよい塗装が行なえる静電塗装方法の提供するこ
とにある。

以下、本発明の一実施例の構成を図に従つて説明する。

図中、１はスプレーガンを示し、このスプレーガン１は
ノズル本体２、ガンヘッド３、エクステンシヨンパイプ
４、ケーブルパイプ５、ガンボディ６、ガンハンドルＴ
、引き金８を主体として構成され、とくに本例ではノズ
ル本体２とエクステンシヨンパイプ４及びケーブルパイ
プ５はアルミまたはアルミ系等の軽金属で形成されると
ともにその全表面にわたつて硬質陽極酸化処理による高
抵抗被膜がほどこされている。

ノズル本体２はガンヘッド３に取外し可能に取着され、
また該ガンヘッド３には円筒状のエクステンシヨンパイ
プ４及びケーブルパイプ５がそれぞれ固着されている。

ただしガンヘッド３は本例では合成樹脂等よりなる絶縁
体より形成されている。ガンボディ６には前記エクステ
ンシヨンパイプ４及びケーブルパイプ５の後端部がそれ
ぞれ固着され、また同ガンボディ６の上端部には引き金
８の一端部が枢着６ａされている。

さらに同ガンボディ６の下部にはガンハンドル７が一体
に形成されるとともに本例ではその全表面に対して硬質
陽極酸化処理による高抵抗被膜が形成されている。この
高抵抗被膜は本例では約６０マイクロメートルの厚さに
形成されており、この６０マイクロメートルの被膜で約
１００ＭΩの抵抗値を有している。なお、この高抵抗被
膜は、通常はノズル本体のみ被覆すればよい力（本例で
は安全性を考慮してほぼスプーレーガン全体に対して被
膜を施している。ただし上記一体に形成されたガンボデ
ィ６及びガンハンドル□は例えばアルミあるいはアルミ
系の軽金属を使用し、安全のためＯＶに接続されている
。

なお、このガンボディ６及びガンハンドル□は合成樹脂
等よりなる絶縁物にて形成してもよい。一方、前記ガン
ハンドル□の下端部には塗料用。

ジョイント９と、空気用ジョイント１０と、高圧ケーブ
ル用のコネクタ１１とがそれぞれ設けられている。前記
塗料用ジョイント９には塗料用チューブ１２の一端部が
接続されるとともにその他端部は前記引き金８によつて
開閉される塗料用バルブ１３を介してから前記ノズル本
体２に接続されている。

前記空気用ジョイント１０に接続された空気用チユーブ
１４の他端部は前記塗料用バルブ１８の第１図図示裏面
に設けられた空気用バルブ１５を介してからパターン用
チユーブ１６とこのチューブ１６とほぼ平行に設けられ
た霧化用チユーブ１７とに分枝される。

そしてこの２つの両チユーブ１６，１７は共に前記ノズ
ル本体２に接続されるが、パターン用チユーブ１６は空
気量調整のためのパターン調整用バルブ１８を介してか
らノズル本体２に接続される。ただし上記したパターン
調整用バルブ１８は本例ではそのアジアストスクリュー
１８ａの回動によつて空気量が調整され、また、前記空
気用バルブ１５は前記引き金８によってその開閉がされ
る。前記コネクタ１１には高圧ケーブル１９が接続され
、その他端部は前記ケーブルパイプ５内でスプリング２
０を介して高抵抗２１（本例では約２００ＭΩ）に接続
され、さらにこの高抵抗２１の他端部は導線２２を介し
て前記ノズル本体２に接続されている。

なお、本例では工クズテンションパイプ４に対してもガ
ンヘツド３の有する抵抗を介して高圧が印加されている
。

ただしケーブルパイプ５に対して高圧を印加してもよい
。前記ノズル本体２は本例では塗料用のノズルを図示左
方に開口した本体２３と、塗料の流出量を調節するため
の噴出子２４と、空気量を調節するための内キヤツプ２
５と、噴霧された塗料の噴務パターンを変化させるため
の外キヤツプ２６とを主体としてなり、本例では上記し
た各部材に硬質陽極酸化処理による高抵抗被膜が施され
ている。

ただしこの本体２３と噴出子２４、内キヤツプ２５およ
び外キヤツプ２６もアルミニウムまたはアルミニウム系
の合金より形成されている。そして、本体２３内部の中
央付近には、噴出子２４のネジ部２４ｂが調節可能に螺
合されるネジ孔部２３ａを設けるとともに図示左方外周
には空気を噴出するための空気溝２７が複数個斜状に凹
設されている。次に、前記噴出子２４は図示右方が開口
された有底円筒状に形成さへその図示左方には塗料口２
４ａが半径方向へ複数個（本例では４個を示丸）開設さ
れ、また図示右方に設けたネジ部２４ｂが本体２３のネ
ジ孔部２３ａ内に螺合されているため、この噴出子２４
の図示左端面に設けたドライバ（図示しない）のための
掛合溝２８にてこの噴出子２４が左右へ回動されると、
塗料噴出口２９の塗料流出量が調節される。

２５は前記本体２３に対し調節可能に螺合される内キヤ
ツプであつて、前記本体２３の図示左端の空気噴出口３
０の空気流出量の調節が可能である。

ただしこの空気噴出口３０より噴出される空気はおもに
前記塗料噴出口２９から噴出される塗料を霧化するため
のものである。２６は前記外キヤツプであつて本例では
略円筒状に形成されるとともにその図示右方香ごは前記
ガンヘツド３に調節可能に螺合するためのネジ部２６ａ
が形成されている。

この外キヤツプ２６と前記内キヤツプ２５とによつて形
成される空気通路３１には前記パターン用チユーブ１６
から空気が供給されてパターン用噴出口３２から噴出さ
れる。そしてこのパターン用噴出口３２から噴出゛され
る空気は、前記塗料噴出口から噴出され前記空気噴出口
からの空気にて霧化された塗料が外方へ広がるのを制限
するので、前記パターン調整用バルブ１８を調節してパ
ターン用噴出口３２から噴出される空気量を調整すれば
前記霧化された塗料の噴射角を任意に変更することが可
能である。なお、前記空気噴出口３０は霧化用空気の通
路３０ａを介して前記霧化用チユーブ１７と接続され、
塗料噴出口２９は塗料用通路２９ａを介して前記塗料用
チユーブ１２ど接続される。また、前記導線２２からの
高電圧はガンヘツド３に゛凪入された円筒状の電極体３
３を介してノズル本体２に印加される。次に本例でのス
プレーガン１に高電圧を供給する電源装置を第７図にも
とづいて説明する。

図中、高圧整流回路３４はＡＣｌＯＯＶをＤＣｌＯＯＶ
に変換するとともにエアフロースイツチ３８を介して電
力増巾回路３７にこのＤＣｌＯＯＶを供給している。低
圧整流回路３５はＡＣｌＯＯをＡＣ６．３Ｖに変換して
から整流し、発振回路３６にＤＯ６．３Ｖとして供給す
る。

そして発振回路３６は本例では約２２〜２３ＫＨｚの高
周波を発振し、この高周波は前記電力増巾回路３７によ
つて増巾される。同電力増巾回路３７によつて増巾され
た高周波は昇圧トランス３９によつて昇圧されてからコ
ツククロフト回路４０に加えられて多段昇圧されるとと
もに抵抗Ｒ１及び高圧供給ケーブル４１を介してスプレ
ーガン１に供給される。このように本例では商用交流電
源をまず直流に交換し、この直流によつて発振回路３６
を発振させて約２２〜２３ＫＨｚの高周波電流に交換し
てから電力増巾を行つているので、昇圧トランス３９を
介してコツククロツク回路に供給される電流は高周波電
流となり、同コツククロフト回路４０を介してスプレー
ガン１に印加される直流高電圧には前記高周波のリツプ
ル分が重畳されることになる。

なお本例では電力増巾回路３７の電力増巾度は必要最小
限度としてあるので、ノズル本体２が電気的に短絡して
も電圧降下が大きく、放電電流はきわめて小さいものと
なる。本例での出力電力は１３Ｗである。なお、前記エ
アフロースイツチ３８は圧縮空気を供給するコンプレツ
サ一と前記スプレーガン１との間に介装されている。

このため前記引き金８の操作と連動してスプレーガン１
に供給される高圧はオン、オフされる。次に本例での前
記陽極酸化処理による高抵抗被膜が有する抵抗Ｒと容量
Ｃを第９図に基づいて説明する。

なお、以後この高抵抗被膜の有する抵抗Ｒと容量Ｃのこ
とを固有抵抗Ｒ及び固有抵抗Ｃという。図に示される一
対の抵抗Ｒと容量Ｃは、前記高抵抗被膜の微少部分を考
えた場合の固有抵抗Ｒと固有容量Ｃを示す模式的な図で
ある。

そしてこの固有抵抗Ｒと固有容量Ｃによつて前記高抵抗
被膜には固有共振周波数が存在しており、前記直流高電
圧に重畳されたリツプル分は、この固有抵抗Ｒと固有抵
抗Ｃから結晶構造上、並列共振回路として構成される回
路の共振周波数と同じ周波数になるように設定されてい
る。次に全体の構成を示す第８図を主体にして作用を説
明する。

図示しないコンプレツサからの圧縮空気はエアー操作器
４３を介してスプレーガン１の前記空気用ジヨイント１
０に供給される。

電源装置４２は高圧供給ケーブル４１を介して前記コネ
クタ１１に高電圧を供給する代そのリモート線３８ａは
エアー操作器４３に内蔵されたエアフロースイツチ３８
に接続されている。

また、スプレーガン１の前記塗料用ジヨイント９に接続
された塗料供給用ホース４４の他端は図示しない塗料用
ポンプと接続されている。まず、電源装置４２と図示し
ない塗料用ポンプ及びコンプレツサを始動する。

この状態で引き金８をひくと、ノズル本体２より塗料及
び空気が噴出されるとともにエアフロースイツチ３８が
オンとなつてノズル本体１に対して高電圧が印加される
。そして霧化した塗料の半径方向への広がり方は前記ア
ジアストスクリュー１８ａを回動して前記パターン用噴
出口３２より噴出される空気量を増減すれば調整される
。前記引き金を戻すとノズル本体２からの空気及び塗料
の噴出は停止されるとともに空気の流れの停止によつて
前記エアフロースイツチ３８がオフとなり、電源装置４
２の発振回路３６の発振が停止して高電圧の発生が停止
される。

なお、スプレーガン１の周辺に発生する電界の様子を第
１０図に示す。

本例ではとくにケーブルパイプ５に対しても高電圧が印
加されているのでノズル本体２の後方にも負の電界が発
生し、噴出された負に帯電した塗料に対して反発力を作
用させて前方、すなわち被塗装物ヘクーロンカによつて
移動させる。

このため、従来ノズル本体２から被塗装物までの距離ｔ
１とノズル本体２からハンドル７までの距離Ｔ２とはｔ
１くＴ２の関係が必要であつたのに対し本例ではｔ１〉
Ｔ２となつても十分塗装が行える。次に、実施例の効果
について説明する。

上述したように、本例ではノズル本体２に印加される直
流高電圧に含まれる高周波成分は、ノズル本体２に施さ
れた高抵抗被膜が有する抵抗Ｒ、容量Ｃから形成される
共振回路に共振を起こさせうる。この共振現象が生ずる
と、容量Ｃには高周波電圧の周期と同一の周期にて電荷
が蓄えらＴＬＳ（共振はコンデンサＣと抵抗Ｒとにおけ
る充電放電現象の繰り返しである。）この電荷がノズル
本体２に印加される高電圧に重畳されるので、電圧の絶
対値が高められて、より強い電界を形成することができ
る。また、一方では液体が分裂する際には振動現象が伴
なつたり、液流に過剰の電荷を与えたり、“イオンが振
動すると液流は共振状態になるという現象が生ずるので
、イオンに対して振動を与えることによつて液流の霧化
現象を高め、塗料の微粒化を促進して塗装の効率を高め
ることができる。

このため本例では、高周波電圧を印加したことによつて
、電界の強さがこの高周波の周期に同期して変化し、（
定期的な変化は振動になる。また、高周波電圧では電圧
Ｖは所定の周期でその値が変化しており、かつ電界の強
さは［電ＦＥＶ／電極の距離Ｌ］である。）これによつ
てイオンに加わる静電力も変化することから、この静電
力の変化でイオンに振動を与えて塗装の効果を高めるこ
とができる。なお、高抵抗被膜での共振現象はこれに印
加される電圧値とは無関係に生ずるが、あまり電圧値が
低いのは好ましくない。

また、前記高抵抗被膜は１００ＭΩの抵抗をもち、しか
も、電源装置４２とノズル本体２との間には２４２ＭΩ
の抵抗が挿入されているので、６万ｖの電圧がノズル本
体２に印加されている場合感電によつて人体に流れる電
流は約２００ＩｔＡであり、人体の死亡につながるとさ
れる５０ｍＡの電流と比較しても非常に安全である。

また本例では電極と高電圧電源との間に抵抗を挿入する
だけでは防止できない、電極に蓄積される電荷に起因す
る放電等にも効果がある。

すなわち電極に蓄積された電荷は高抵抗被膜のもつ１０
０ＭΩの抵抗にはばまれていつきに放電を起こすことは
できない。このため本例では従来のものに比べて電極面
積を増大しうるので、ケーブルパイプ５に対しても高電
圧を印加して塗装者への塗料の付着を防止しうるよう後
方電界を形成できる特長がある。しかも後方電界を形成
したので高電圧のノズルから接地体となる人体までの距
離を短くしても人体への塗料の付着はなく、このためス
プレーガン１の全長を短かくしてその重量を軽減しうる
特長がある。しかも、従来では一本のむく棒に穴を２個
あけて塗料とケーブルの通路にしていたが、高電圧ケー
ブルと塗料とを近づけると、塗料側に対してリークする
可能性があることから、前記通路の間隔は所定の間隔以
上に近づけることができず、従つて、スプレーガンの直
径力吠きくなつて重量が増していた。

ところが、本例ではスプレーガン１はパイプ構造の双胴
式にして、塗料とケーブルの通路を別々にしたので、大
気の絶縁性が利用できるとともに、パイプゆえの軽さと
、２本のパイプの間隔をあけても重量増にはならなＧ゛
）ということから、スプレーガン１の重量を相乗的に軽
減できるという特長がある。さらに、本例でのノズル本
体２は同本体２より噴出された塗料の噴出角度を変える
べく、パターン用噴出口３２を塗料噴出口２９及び空気
噴出口３０のさらに外周に設けたので噴出される塗料の
広がり方を自由に調節しうる特長がある。

さらにまた、電力増巾回路３７の電力増巾度は必要最小
限度としてあるので、ノズル本体２が電気的に短絡して
も電圧降下が大きく、放電電流はきわめて小さいものと
なる。

次に、発明の効果について説明する。

すなわち、本発明は、スプレーガンに対して高電圧を加
え、この高圧により形成される電界によつてイオン化し
た塗料を被塗装物へ導いて塗装する静電塗装方法におい
て、前記スプレーガンのノズル本体の表面には陽極酸化
処理による高抵抗被膜を施すとともに、前記高抵抗被膜
が結晶構造上有する抵抗と容量から形成される共振回路
の共振周波数とほぼ同じ周波数の高周波を重畳した直流
高電圧を、前記ノズル本体に印加する静電塗装方法によ
つて、安全でかつ効率のよい静電塗装方法を提供できる
という優れた特徴がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図はスプレーガンの
一実施例を示す側断面図、第２図はその背面図、第３図
はノズル本体を示す側断面図、第４図はノズルの本体を
示ず側面図、第５図は第３図のＡ−Ａ断面図、第６図は
第３図のＢ−Ｂｌｆ［面図，第７図は電源装置の回路図
、第８図は静電塗装装置全体を示す説明図、第９図は高
抵抗被膜を示す説明図、第１０図は電界の様子を示す説
明図、第１１図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。 １・・・・・・スプレーガン、２・・・・・・ノズル本
体、４・・・・・・工クズテンションパイプ、２６・・
・・・・外キヤツプ、３２・・・・・・パターン用噴出
口、３６・・・・・・発振回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スプレーガンに対して高電圧を加え、この高圧によ
   り形成される電界によつて、イオン化した塗料を被塗装
   物へ導いて塗装する静電塗装方法であつて、前記スプレ
   ーガンのノズル本体の表面には陽極酸化処理による高抵
   抗被膜を施すとともに、前記高抵抗被膜が結晶構造上有
   する抵抗と容易から形成される共振回路の共振周波数と
   ほぼ同じ周波数の高周波を重畳した直流高電圧を、前記
   ノズル本体に印加することを特徴とする静電塗装方法。