JP2002079144A - 静電型液体塗布装置 - Google Patents
静電型液体塗布装置Info
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Abstract
塗布を行える。 【解決手段】 スリット7を隔てて互いに対向する一対
のノズルブレード3,5を備えた電気絶縁材料からなる
ノズルヘッド11を設ける。スリット7内には1枚の導
電材料からなるシム9が配置され、シム9の両側の表面
にはそれぞれ被塗装体17に向けて吐出すべき液体の液
体流路群19,21が設けられる。各流体流路群19,
21に連通する液体供給路53,61が設けられ、各液
体供給路53,61に供給する液体供給量を制御する制
御装置69が設けられる。また、シム9に被塗装体17
とは逆極性の電圧を印加する電極13が設けられる。シ
ム9の両側の表面の2つの吐出流路群19,21から吐
出される液体量は少量から大量までコントロールされ、
拡散幅も小から大まで容易にコントロールされて均等に
噴霧される。
Description
置に関し、特に、油等の塗布液体を静電気の作用下で各
種の被塗装体の表面に向けて噴霧して均等に塗布するた
めの、静電型液体塗布装置に関する。
の静電型液体塗布装置101においては、一対のノズル
ブレード103Aと103Bとの間に形成されたスリッ
ト内に1枚のシム105が電極として配置されたノズル
ヘッド107が備えられている。ノズルブレード103
A、103Bは電気絶縁材料製であり、シム105は導
電材料製である。
103A又は103Bの隣接表面との間には、被塗装体
109に向けて吐出すべき液体の液体流路群111が形
成されている。この液体流路群111は、例えばシム1
05の片面にエッチング加工されている。なお、上記の
液体流路群111には液体を供給するための液体供給口
113が連通されている。
正電位を有する。そのため、負電位の直流高電圧(−6
0〜−70kV前後)が電源コネクタ115を介してシ
ム105に印加されると、液体供給口113から供給さ
れる液体は液体流路群111内を通過する間に瞬時に帯
電するので、同一極性の電荷が互いに反発することとな
る。この結果、液体が均一粒径の微粒子として霧化さ
れ、ノズルヘッド107の先端から被塗装体109に向
けて均等に噴霧される。
被塗装体109との間隔を約175〜350mmとした
典型的な配置において、被塗装体109の上における液
体の拡散幅Aは、シム105と直交する方向に見て約1
20〜130mmとなる。
他の静電型液体塗布装置117においては、一対の電気
絶縁材料製の外側ブレード119Aと119Bとの間に
形成されたスリット内に少なくとも2枚の導電材料製の
シム121A、121Bが内側ブレード123を介在さ
せた状態で配置されており、各シム121A、121B
に互いに同一極性の電圧を印加するように構成されたノ
ズルヘッド125が設けられている。
内側ブレード123との間に配置された各シム121
A、121Bと隣接する外側ブレード119A、119
Bとの間に形成する液体流路群127A,127Bか
ら、油等の液体が被塗装体109に向けて吐出される構
成である。各液体流路群127A,127Bは、例えば
各シム121A、121Bの片面にそれぞれエッチング
加工されている。なお、上記の各液体流路群127A,
127Bにはそれぞれ、液体を供給するための液体供給
口129A,129Bが連通されている。
電型液体塗布装置101の場合と同様に、被塗装体10
9は接地されて正電位を有するので、シム121A、1
21Bに電源コネクタ131を介して負電位の直流高電
圧(−60〜−70kV前後)が印加されると、液体が
各液体流路群127A,127B内を通過する間に瞬時
に帯電し、同一極性の電荷が互いに反発するために液体
が均一粒径の微粒子として霧化され、ノズルヘッド12
5の先端から被塗装体109に向けて噴霧される。
塗装体109との間隔が前述した場合と同様に約175
〜350mmとした場合、シム121A、121Bと直
交する方向に見て被塗装体109における液体の拡散幅
Aは約350〜500mmとなる。
体塗布装置101,117は、油圧、空気圧等の圧力源
や機械的要素を必要とせず、もっぱら静電原理に基づい
て液体を被塗装体109に向けて吐出するため、スリッ
ト型ノズルにおいて不可避的と考えられていたオリフィ
スの目詰まりが発生せず、被塗装体に対する高い塗布効
率および塗布精度を達成し得る利点を発揮するものとし
て広く実用に供されている。
の静電型液体塗布装置101においては、同一ライン上
で多種類の製品を生産する場合、特に多種少量生産に際
しては、各種製品毎に最適の液体塗布量が相違すること
が一般的である。塗布量は液体の塗布幅を制御すれば変
化できるが、例えば一定塗布幅を維持した状態で塗布量
のみを広範囲に変化させることは、少なくとも塗布装置
の単体使用時では困難である。
って複数台の塗布装置を配列し、塗布量の変化に応じて
所要台数の塗布装置を作動させることで対処している。
この場合には、塗布装置の間隔は高電圧印加時の放電を
確実に回避するに必要かつ十分な値(例えば100〜2
00mm程度)に設定される必要があるので、システム
全体の小型化が困難であるという問題点があった。
場合は、前述したように被塗装体109における液体の
拡散幅Aが大きくなるとしても、シム121A、121
Bの吐出流路群から、つまり2つのメニスカスから噴霧
される液体微粒子が同一極性の電荷を有しているので、
液体がノズルヘッド125の先端の2つのメニスカスか
ら吐出された直後から互いに反発しあって拡がりつつ噴
霧される。そのために、図6に示されているように塗布
される範囲の中心部は両側に比較して塗布量が少なくな
るという問題点があった。
れたもので、その目的は、1つのノズルブレードで、極
少塗布から大量塗布を均等な状態で行い得る静電型液体
塗布装置を提供することにある。
に請求項1によるこの発明の静電型液体塗布装置は、ス
リットを隔てて互いに対向する一対のノズルブレードを
備えた電気絶縁材料からなるノズルヘッドを設け、前記
スリット内に1枚の導電材料からなるシムを配置すると
共にこのシムの両側の表面と前記各ノズルブレードの表
面との間にそれぞれ被塗装体に向けて吐出すべき液体の
吐出流路群を設け、この各吐出流路群に連通する液体供
給路を設けると共に各液体供給路に供給する液体供給量
を制御する制御装置を設け、前記シムに被塗装体とは逆
極性の電圧を印加する電極を設けてなることを特徴とす
るものである。
設けたので、2つの吐出流路群から吐出される液体量を
少量から大量までコントロールすることが可能となり、
拡散幅も小から大まで容易にコントロールされる。しか
も、2つの吐出流路群から液体が一対のノズルブレード
間で形成される一つのメニスカスから噴霧されるので、
中心部の塗布量が少なくならずに均等に噴霧される。シ
ステム全体をコンパクトに構成することが可能となる。
装置は、請求項1記載の静電型液体塗布装置において、
前記シムの両面側の吐出流路群のうちの一方が少量塗布
用吐出流路群で、他方が大量塗布用吐出流路群であるこ
とを特徴とするものである。
少塗布から大量塗布を高精度かつ高効率で行うことが容
易となる。
装置は、請求項1又は2記載の静電型液体塗布装置にお
いて、前記各吐出流路群が、シムの両側の表面にエッチ
ング加工されていることを特徴とするものである。
な吐出流路群が形成されるので、液体の塗布量が高精度
かつ高効率で行われる。
装置は、請求項1、2又は3記載の静電型液体塗布装置
において、前記各吐出流路群を、被塗装体における所要
塗布幅に応じて予め選択されたグループに属する吐出流
路群から液体を吐出すべく、各種塗布幅に対応する複数
のグループに区分して設けてなることを特徴とするもの
である。
に応じた塗布が容易に行われる。
置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
静電型液体塗布装置1は、一対のノズルブレード3とノ
ズルブレード5との間に形成されたスリット7内に1枚
のシム9が電極として配置されたノズルヘッド11が備
えられている。ノズルブレード3,5は例えば絶縁性プ
ラスチックなどの電気絶縁材料製であり、シム9は厚さ
が例えば0.7mm程度のステンレス鋼シートなどから
なる導電材料製である。
高電圧を印加するための電極としての例えば電源コネク
タ13を構成するコネクタピン15がノズルブレード3
又は5の側面から突出するように設けられている。
ド3,5の隣接表面との間には、被塗装体17に向けて
液体を吐出すべき吐出流路群としての例えば液体流路群
19,21が形成されている。つまり、シム9の図1に
おいて左側の表面とノズルブレード3の隣接表面との間
には液体流路群19が形成されており、シム9の図1に
おいて右側の表面とノズルブレード5の隣接表面との間
には液体流路群21が形成されている。これらの各液体
流路群19,21は、例えばシム9の両側の表面にエッ
チング加工されている。また、上記の各両側の液体流路
群19,21にはそれぞれ液体を供給するための液体供
給口23,25が連通されている。
の表面には大量塗布用の液体流路群19が例えば0.2
5mm程度の深さCでエッチング形成されており、この
大量塗布用の液体流路群19に液体を供給する液体供給
口23には大量塗布用液体量を供給可能な大量塗布用液
圧回路27が連通されている。また、シム9の図1にお
いて右側の表面に極少塗布用の液体流路群21が例えば
0.15mm程度の深さDでエッチング形成されてお
り、この極少塗布用の液体流路群21に液体を供給する
液体供給口25には極少塗布用の液体量を供給可能な極
少塗布用液圧回路29が連通されている。
1についてより詳しく説明する。図2(A),(B)に
おけるシム31は、本発明による静電型液体塗布装置に
好適に使用できるシム9の一つの実施の形態を示すもの
で、シム31の両面に油だめ33と液体流路群35,3
7とがエッチング加工された金属シート、例えばステン
レス鋼のシートから構成されている。
塗布用の液体流路群35が形成された正面図を示すもの
であり、シム31の他方の表面に形成される極少塗布用
の液体流路群37も同様の形状である。なお、図2
(B)はシム31を油だめ33並びに液体流路群35,
37に沿った断面を拡大した状態の縦断面図である。
の液体流路群35について説明すると、油だめ33は塗
布装置の液体供給口23に連通する。液体流路群35は
油だめ33から延在するものであり、下流側に向けて多
段階的に二股分岐した倍増形態で配置されている。図示
例では5段階に分岐させるため、油だめ33に直結した
2本の流路が最終的には32本の流路に分割されてい
る。最下流の両端に位置する流路の間隔は液体の塗布輻
Wに対応するものであり、例えば50mm程度とするこ
とができる。
に形成された比較的大きな円形開口部39は、塗布装置
全体の支持ブラケット等に対する固定ボルトを通すもの
である。また、シム31の外縁部および液体流路群35
の隣接領域で各所に配置された比較的小さい小判型の開
口部41は、シム31と隣接するノズルブレード3との
間の液密性を維持しつつ装置を組立てるための止めねじ
を通すものである。
37の最終的な流路の吐出口43,45は四角形状をな
しており、大量塗布用では例えば流路幅0.75mm×
深さ0.25mmであり、極少塗布用では例えば流路幅
0.3mm×深さ0.15mmである。
路27は、塗布すべき油などの液体が液体モータ47に
より回転駆動される液体ポンプ49により液体タンク5
1から液体供給管路53を経て液体供給口23へ供給さ
れる際に、液体供給管路53の途中に設けた可変型流量
制御弁55により液体の流量が調整されるように構成さ
れている。なお、液体ポンプ49と可変型流量制御弁5
5との間の液体供給管路53にはこの管路53を開閉せ
しめる電磁弁57と流体ポンプ49の流体圧力を一定に
保つためのリリーフ弁59が介設されている。
べき油などの液体が上記の液体モータ47により回転駆
動される液体ポンプ49により液体タンク51から液体
供給管路61を経て液体供給口25へ供給される際に、
液体供給管路61の途中に設けた可変型流量制御弁63
により液体の流量が調整されるように構成されている。
なお、液体ポンプ49と可変型流量制御弁63との間の
液体供給管路61にはこの管路61を開閉せしめる電磁
弁65が介設されている。
制御弁55,63及び電磁弁57,65はそれぞれ制御
装置69により制御されるように構成されている。な
お、上記の液体供給管路53,61には共通の液体ポン
プ49により液体を供給しているが、他の例として各液
体供給路53,61にはそれぞれ別の液体ポンプにより
液体を供給するように構成してもよい。この場合は各管
路53,61を開閉せしめる電磁弁を設けなくても構わ
ない。
ており、正電位を有する。そのため、負電位の直流高電
圧(−60〜−70kV前後)が電源コネクタ13を介
してシム9に印加されると、例えば大量塗布用液圧回路
27で制御装置69により電磁弁57をONせしめ、液
体ポンプ49及び可変型流量制御弁55により大量の液
体が制御装置69により制御されて液体供給管路53を
経て液体供給口23へ供給され、この液体供給口23か
ら供給される液体はシム9の大量塗布用側の液体流路群
19内を通過する間に瞬時に帯電するので、同一極性の
電荷が互いに反発することとなる。この結果、液体が均
一粒径の微粒子として霧化され、ノズルヘッド11の先
端から被塗装体17に向けて均等に噴霧される。
制御装置69により電磁弁65をONせしめ、液体ポン
プ49及び制御装置69にて制御される可変型流量制御
弁63により極少量の液体が液体供給管路61を経て液
体供給口25へ供給され、この液体供給口25から供給
される液体はシム9の極少塗布用側の液体流路群21内
を通過する間に瞬時に帯電するので、同一極性の電荷が
互いに反発することとなる。この結果、液体が均一粒径
の微粒子として霧化され、ノズルヘッド11の先端から
被塗装体17に向けて均等に噴霧される。
磁弁57,65が制御装置69により制御されることに
より、上記のシム9の大量塗布用側と極少塗布用側の液
体流路群19,21のうちの一方の液体流路群19又は
21のみから液体を噴射することも、あるいは大量塗布
用側と極少塗布用側の両方の液体流路群19,21から
液体を噴射することもできるので、ノズルブレード3,
5間で形成される一つのメニスカスに極少から大量の液
体を噴射することが可能となる。
流路群19,21から液体が吐出されるときであって
も、液体が一つのメニスカスから噴射されるので、図1
に示されているように同一極性の電荷に帯電した均一粒
径の微粒子が互いに反発しあって霧化状態となってノズ
ルヘッド11の先端から被塗装体17に向けて真下に均
等に噴霧される。被塗装体17の上における液体の拡散
幅Aは液体の噴射量に応じて均等に拡がることとなる。
のメニスカスから噴射されるときのように塗布幅Aの中
心部が両側に比して塗布量が少なくなるという現象が生
じることなく、しかも液体の噴射量を極少から大量に制
御することにより上記の拡散幅Aを自在にコントロール
することが可能となる。
1は、本発明による静電型液体塗布装置に好適に使用で
きるシム9の他の実施の形態を示すもので、シム71の
両面に油だめ73A,73Bと液体流路群75A,75
Bと77A,77Bとがエッチング加工された金属シー
ト、例えばステンレス鋼のシートから構成されている。
塗布用の液体流路群75A,75Bが形成された正面図
を示すものであり、シム71の他方の表面に形成される
極少塗布用の液体流路群77A,77Bも同様の形状で
ある。なお、図3(B)はシム71を油だめ73A並び
に液体流路群75Aと77Aに沿った断面を拡大した状
態の縦断面図である。
5Bについて説明し、大量塗布用の液体流路群77A,
77Bについては同様であるので説明を省略する。
ブレード3における一対の液体供給口23に連通させ、
これら液体供給口23は図1に示されているように開閉
バルブ(図示省略)、マニホルド(図示省略)並びに可
変型流量調整弁を介して液体ポンプ49に接続されるも
のとする。
て作用するものであり、その抵抗値は流路の長さに比例
し、流量は長さの二乗に反比例する。液体流路群75
A,75Bから吐出される流体の塗布幅は、それぞれW
A、WBである。したがって、各液体流路群75A,7
5Bの上流側の開閉バルブを開閉することにより、シム
71の全体としての塗布幅を、被塗装体17に応じてW
A,WB,WA+WBと変化させることが可能である。
両側に形成された比較的大きな円形開口部79は、塗布
装置全体の支持ブラケット等に対する固定ボルトを通す
ものである。また、油だめ73A,73Bの隣接領域に
配置された比較的小さい円形開口部81は、シム71と
隣接するノズルブレード3,5との間の液密性を維持し
つつ装置を組立てるための止めねじを通すものである。
係るシム71は、両面に各液体流路群75A,75Bと
77A,77Bがエッチング加工されたので高い形状精
度を有し、しかも抵抗式による均等分配方式を採用した
ことにより、以下のような利点が発現される。
な分岐を伴わないために止めねじの総数を、例えば図2
(A),(B)の実施の形態と対比して約1/4程度に
減少することが可能である。本発明の静電型液体塗布装
置1が、例えば食品用液体ノズルとして使用される場合
には、吐出すべき液体に各種の添加物が含有されている
ために使用時の温度条件が保守に重要な影響を及ぼすも
のであり、長期の使用に対して定期的に内部を清掃する
必要がある。この場合、静電型液体塗布装置1における
止めねじの総数が減少できれば清掃の作業能率を大幅に
向上することができ、工場全体として生産性の顕著な改
善となる。
長さを変化させることにより抵抗値および流量を変化さ
せることができ、用途に応じた設計変更がきわめて容易
である。
3は、本発明による静電型液体塗布装置1に好適に使用
できるシム9のさらに他の実施の形態を示すもので、シ
ム83の両面に油だめ85と液体流路群87,89とが
エッチング加工された金属シート、例えばステンレス鋼
のシートから構成されている点で、図3(A),(B)
の実施の形態と基本的に同一である。
塗布用の液体流路群87が形成された正面図を示すもの
であり、シム83の他方の表面に形成される極少塗布用
の液体流路群89も同様の形状である。なお、図4
(B)はシム83を油だめ85並びに液体流路群87,
89に沿った断面を拡大した状態の縦断面図である。
て説明し、極少塗布用の液体流路群89については同様
であるので説明を省略する。
3の中央部から両側に向けて順次に配置されており、上
流側の開閉バルブを適宜開閉することにより液体の塗布
幅は、例えばW1=20mmからW7=80mmまで1
0mm間隔で順次に増加させることが可能である。な
お、図4(A)において固定ボルトを通すための開口部
91が設けられており、止めねじを通すための開口部9
3も設けられている。
ム83においては、液体流路群87,89が各種塗布幅
に対応する複数のグループに区分されており、上流側の
開閉バルブを適宜開閉することにより、被塗装体17に
ついての所要塗布幅に応じて予め選択されたグループに
属する流路群から液体を吐出することが可能である。
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。
ら理解されるように、請求項1の発明によれば、シムの
両面側に吐出流路群を設けたので、2つの吐出流路群か
ら吐出される液体量を少量から大量までコントロールす
ることができ、拡散幅も小から大まで容易にコントロー
ルできる。しかも、液体を2つの吐出流路群から吐出す
るとしても一対のノズルブレード間で形成される一つの
メニスカスから噴霧されるので、中心部の塗布量が少な
くならずに均等に噴霧できる。したがって、システム全
体をコンパクトに構成することができる。
レードで、極少塗布から大量塗布を高精度かつ高効率で
容易に行うことができる。
により高精度な吐出流路群を形成できるので、液体の塗
布量を高精度かつ高効率で行うことができる。
る所要塗布幅に応じた塗布を容易に行うことができる。
の概略的な断面図である。
態を示す正面図である。
の形態を示す正面図である。
の形態を示す正面図である。
ある。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 スリットを隔てて互いに対向する一対の
ノズルブレードを備えた電気絶縁材料からなるノズルヘ
ッドを設け、前記スリット内に1枚の導電材料からなる
シムを配置すると共にこのシムの両側の表面と前記各ノ
ズルブレードの表面との間にそれぞれ被塗装体に向けて
吐出すべき液体の吐出流路群を設け、この各吐出流路群
に連通する液体供給路を設けると共に各液体供給路に供
給する液体供給量を制御する制御装置を設け、前記シム
に被塗装体とは逆極性の電圧を印加する電極を設けてな
ることを特徴とする静電型液体塗布装置。 - 【請求項2】 前記シムの両面側の吐出流路群のうちの
一方が少量塗布用吐出流路群で、他方が大量塗布用吐出
流路群であることを特徴とする請求項1記載の静電型液
体塗布装置。 - 【請求項3】 前記各吐出流路群が、シムの両側の表面
にエッチング加工されていることを特徴とする請求項1
又は2記載の静電型液体塗布装置。 - 【請求項4】 前記各吐出流路群を、被塗装体における
所要塗布幅に応じて予め選択されたグループに属する吐
出流路群から液体を吐出すべく、各種塗布幅に対応する
複数のグループに区分して設けてなることを特徴とする
請求項1、2又は3記載の静電型液体塗布装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000273145A JP3908450B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 静電型液体塗布装置 |
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JP2000273145A JP3908450B2 (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 静電型液体塗布装置 |
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JP (1) | JP3908450B2 (ja) |
Cited By (4)
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JP2012170879A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Lui Kk | 静電型液体塗布装置 |
JP2013000728A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Lui Kk | 静電型液体塗布方法及び静電型液体塗布装置 |
CN105032647A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-11 | 江苏大学 | 一种静电药液喷射平台 |
JP6097438B1 (ja) * | 2016-09-06 | 2017-03-15 | Lui株式会社 | 静電型液体塗布装置 |
-
2000
- 2000-09-08 JP JP2000273145A patent/JP3908450B2/ja not_active Expired - Lifetime
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