JP2016221433A - 静電噴霧装置用マスキング治具、そのマスキング治具を備える静電噴霧装置、及び、そのマスキング治具を用いた静電噴霧方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、開口縁近傍に堆積する液体の中には、開口外側の液体が開口側に寄せられて堆積している液体が含まれており、開口縁近傍に堆積する液体の厚みが他の部分よりも厚くなりやすいという問題もある。
(1)本発明のマスキング治具は、液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、前記マスキング治具がマスキング補助体と別体のマスキング本体とを備え、前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、前記マスキング補助体は、前記液体が塗着できるようにされている。
(2)上記(1)の構成において、前記マスキング補助体は、前記液体が塗着できるように、導電材料若しくは1010Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成されている。
(3)上記(1)の構成において、前記マスキング補助体は、絶縁材料を用いて、前記液体が塗着できるように、0.25mm以下の厚みに形成されている。
(4)上記(1)から(3)のいずれか1つの構成において、前記マスキング補助体は、前記マスキング本体に着脱可能に取付けできる。
(5)上記(1)から(4)のいずれか1つの構成において、前記マスキング補助体は、前記被塗物に着脱可能に取付けできる。
(6)本発明のマスキング治具は、液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、前記マスキング治具がマスキング補助体とマスキング本体とを備え、前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で前記マスキング補助体に取外し不能に一体に設けられ、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、前記マスキング補助体が、導電材料若しくは1010Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料を用いて、前記液体が塗着するように形成されている。
(7)上記(1)から(6)のいずれか1つの構成において、前記マスキング本体は、前記液体を反発する帯電状態になるように所定の厚み以上の厚みとされている。
(8)上記(7)の構成において、前記マスキング本体の前記所定の厚みが0.5mm以上である。
(9)本発明の静電噴霧装置は、上記(1)から(8)のいずれか1つの構成のマスキング治具を備える。
(10)本発明の静電噴霧方法は、液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置を用いて、マスキング治具で前記被塗物の前記液体を塗布しない非塗布部を覆った状態で前記被塗物の前記液体を塗布する塗布部に前記液体を塗布する静電噴霧方法であって、前記マスキング治具が、前記塗布部と前記非塗布部との境界を画定するマスキング補助体と、前記境界よりも前記非塗布部側に配置され、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように設けられるマスキング本体と、を備えている。
なお、特に断りがない場合、「先(端)」や「前(方)」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向側を表し、「後(端)」や「後(方)」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向と反対側を表すものとする。
図1は本発明に係る第1実施形態の静電噴霧装置10の全体構成を示す斜視図であり、図2は静電噴霧装置10の全体構成を示す断面図である。
図1及び図2に示すように、静電噴霧装置10は、液体ノズル22を有する液体噴霧部20と、マスキング治具30と、液体噴霧部20と液体噴霧部20に対して異極となる異極部40との間に電圧を印加する電圧印加手段(電圧電源)50と、を備える。
このアース手段60は必須の要件ではないが、被塗物のようなものの場合、作業者が触れたりすることがあり得るので安全面の観点で設けることが好ましい。
図3は、液体噴霧部20だけを示した断面図である。
なお、図3では、液体噴霧部20から後述するように塗料などの液体が噴霧されている状態を合わせて図示したものになっている。
図3に示すように、液体噴霧部20は、液体の供給される液体供給口21aを有する液体流路21bが形成された絶縁材料からなる胴体部21と、貫通孔が胴体部21の液体流路21bに連通するように胴体部21の先端に設けられる液体ノズル22と、胴体部21の液体流路21b内及び液体ノズル22の貫通孔内に配置される導電材料からなる心棒23と、を備えている。
なお、本実施形態では、シール部材24としてOリングを用いているが、Oリングに限らず、シールが可能なものであればよい。
そして、図3に示すように、電気配線接続部23bが心棒23に接触するようにされることで心棒23と電気配線接続部23bとが電気的に接続されている。
また、摘み部23aの螺合量を調節することで心棒23を前後方向に移動させることができ、心棒23の先端面23dの位置を前後方向に調節できるようになっている。
これは、液体が流れ出るノズル先端の開口直径が大きいと、安定した液体の霧化状態が得られなくなるためと推察される。
例えば、一般には、ノズル先端の開口直径は0.1mm未満とされている。
この結果、目詰まりが発生する頻度を大幅に低減することができるようになっている。
さらに、液体ノズル22の貫通孔の内径も心棒23を配置できる程度に大きくできているため、心棒23を取り外して洗浄液を大量に流して洗浄することも可能になっている。
また、心棒23の先端面23dの直径は、液体ノズル22の開口部22bの開口直径よりも小さい直径とされているが、心棒23のテーパ形状部は、後端側に向かって徐々に直径が大きくなり、液体ノズル22の開口部22bの開口直径よりも直径の大きい部分を有するように形成されている。
したがって、塗料などの液体を噴霧しない状態において、液体ノズル22の開口部22bを心棒23で閉塞させ、液体ノズル22内の液体が乾燥することを防止することが可能であり、液体ノズル22の目詰まりを抑制できる。
本実施形態では、上述したように、異極部40に被塗物を用いた場合を示しており、電圧印加手段(電圧電源)50の心棒23に接続されるのと反対側の電気配線が被塗物に接続されることで被塗物自体が液体噴霧部20に対する異極となるようにされている。
そして、テーラコーン80の先端から静電気力によって液体が真直ぐに引っ張られ、その後静電爆発によって広い範囲に液体が噴霧される。
このような静電爆発が繰り返されることで液体が霧化される。
仮に、従来の静電噴霧装置のように、この心棒23を設けないものとすると、液体が付着できる部分は、液体ノズル22の先端外周縁22aだけとなる。
したがって、液体ノズル22の開口部22bの開口直径が大きくても、開口部22bの中央部に液体が付着できる心棒23の先端面23dが存在するため、安定したテーラコーン80を形成することができ、液体の安定した霧化ができるようになっているものと考えられる。
このため、液体ノズル22の開口部22bの開口直径を目詰まりが抑制できるような大きな開口直径にすることができる。
また、液体ノズル22の開口部22bの開口直径を大きくできるため機械加工で液体ノズル22が製作できる。
図1及び図2に示すように、マスキング治具30は、絶縁材料を用いたマスキング本体31と、マスキング補助体32を備える。
なお、本実施形態では、被塗物は異極部40を構成しているため、被塗物を記載するにあたって、以下では、被塗物40として異極部と同符号を用いて説明を進める。
つまり、本実施形態は、被塗物40上に円形パターンに液体を塗着させる場合を例示している。
つまり、マスキング治具30において、マスキング補助体32が、塗布部41と非塗布部42との境界43を画定するように、被塗物40に接触するように配置される部分になっている。
つまり、マスキング治具30において、マスキング本体31が、境界43よりも非塗布部42側で少なくともマスキング補助体32の覆わない被塗物40の非塗布部42を覆うように配置される部分になっている。
そして、マスキング本体31は、被塗物40と液体噴霧部20との間に印加された電圧によって発生する静電気力により表面が噴霧される液体と同様の帯電状態(つまり、液体が正電荷に帯電していれば表面が正電荷に帯電し、液体が負電荷に帯電していれば表面が負電荷に帯電する状態)になるための所定の厚み以上の厚みを有するように形成されている。
このように、厚みを厚くして分極を起こしやすくすると、マスキング本体31は、容易に帯電した液体を反発する良好な帯電状態になり、マスキング本体31上に液体が塗着するのを防止若しくは軽減することができる。
このため、マスキング本体の洗浄回数を大幅に低減することが可能である。
したがって、開口32aより外側に噴霧された液体が、被塗物40の境界43近傍の塗布部41に塗着して、塗着した液体の厚みが他の部分と比較して厚くなることが抑制される。
また、マスキング本体31の厚みは、均一でなくても良く、液体が塗着するのを防止低減できる厚みがあるようになっていればよい。
しかしながら、被塗物40の塗布部41と非塗布部42の状態によっては、マスキング本体31に開口31aを設けることなく、マスキング本体31の外側の外周縁31b(図1参照)にマスキング補助体32が着脱可能に取付けられるようにされていても良く、開口31a及び外周縁31bの双方に着脱可能にマスキング補助体32が取付けられるようにされていても良い。
したがって、例えば、図6に示すように、マスキング補助体32とマスキング本体31とは取外し不能に一体化されていても良い。
このようにしても、マスキング治具全体を液体が塗着できるようにする場合に比較すれば、マスキング補助体32の部分だけを部分洗浄すれば良いだけであるので、作業効率を大幅に向上させることが可能となる。
また、別の方法として、マスキング補助体32を導電材料若しくは1010Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で作製しておき、そのマスキング補助体32に対して絶縁性プラスチック材料を用いたインサート成形等を施して、取外し不能に一体化されたマスキング本体31を形成するようにしても良い。
したがって、マスキング本体31には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートやフッ素系樹脂の耐溶剤性に優れた材料を用いるのが好適である。
以下、第2実施形態について説明する。
第2実施形態でも基本的な構成(液体噴霧部20、異極部40(被塗物)及びマスキング本体31)の構成は、第1実施形態と同様であり、マスキング補助体32の構成が異なる。
なお、図7では、被塗物40を図示していないが、図8に示すように、第2実施形態でもマスキング補助体32は被塗物40と開口32aの周縁35(図7参照)が接触している。
そして、マスキング補助体32の一方の面に粘着性を持たせるなどして、マスキング本体31の開口縁部と被塗物40との双方に着脱可能に取付けられるようになっている。
絶縁材料をマスキング補助体32に用いる場合は、厚みを薄くしてマスキング補助体32上に液体が塗着できるようにする。
このようにすることで、マスキング補助体32が絶縁材料のようなものであっても、良好にマスキング補助体32上に液体が塗着される、つまり、帯電した液体を反発しないようになり、第1実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
例えば、液体噴霧部20の液体ノズル22近傍に液体を帯電状態で離脱させるのを促進する追加の異極部を設けるようにしても良い。
20 液体噴霧部
21 胴体部
21a 液体供給口
21b 液体流路
21c 孔部
21d 後端開口部
21e 雌ネジ構造
22 液体ノズル
22a 先端外周縁
22b 開口部
23 心棒
23a 摘み部
23b 電気配線接続部
23c 雄ネジ構造
23d 先端面
24 シール部材
30 マスキング治具
31 マスキング本体
31a 開口
31b 外周縁
32 マスキング補助体
32a 開口
35 周縁
40 異極部(被塗物)
41 塗布部
42 非塗布部
43 境界
50 電圧印加手段
60 アース手段
80 テーラコーン
Claims (10)
- 液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、
前記マスキング治具がマスキング補助体と別体のマスキング本体とを備え、
前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、
前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、
前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、
前記マスキング補助体は、前記液体が塗着できるようにされていることを特徴とするマスキング治具。 - 前記マスキング補助体は、前記液体が塗着できるように、導電材料若しくは1010Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマスキング治具。
- 前記マスキング補助体は、絶縁材料を用いて、前記液体が塗着できるように、0.25mm以下の厚みに形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマスキング治具。
- 前記マスキング補助体は、前記マスキング本体に着脱可能に取付けできることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のマスキング治具。
- 前記マスキング補助体は、前記被塗物に着脱可能に取付けできることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のマスキング治具。
- 液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、
前記マスキング治具がマスキング補助体とマスキング本体とを備え、
前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、
前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で前記マスキング補助体に取外し不能に一体に設けられ、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、
前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、
前記マスキング補助体が、導電材料若しくは1010Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料を用いて、前記液体が塗着するように形成されていることを特徴とするマスキング治具。 - 前記マスキング本体は、前記液体を反発する帯電状態になるように所定の厚み以上の厚みとされていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のマスキング治具。
- 前記マスキング本体の前記所定の厚みが0.5mm以上であることを特徴とする請求項7に記載のマスキング治具。
- 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のマスキング治具を備えたことを特徴とする静電噴霧装置。
- 液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置を用いて、マスキング治具で前記被塗物の前記液体を塗布しない非塗布部を覆った状態で前記被塗物の前記液体を塗布する塗布部に前記液体を塗布する静電噴霧方法であって、
前記マスキング治具が、
前記塗布部と前記非塗布部との境界を画定するマスキング補助体と、
前記境界よりも前記非塗布部側に配置され、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように設けられるマスキング本体と、を備えていることを特徴とする静電噴霧方法。
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