JP2017202468A - Electrostatic atomization device and electrostatic atomization method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic atomization device and an electrostatic atomization method capable of providing high liquid coating efficiency even when coating liquid on an electric field concentration part of a coating object.SOLUTION: An electrostatic atomization device 10 of the present invention is the electrostatic atomization device 10 for atomizing liquid on a coating object 40 by separating the liquid in an electrification state from a nozzle 22 of a liquid atomization part 20 by electrostatic force generated by an impression of voltage, and comprises the liquid atomization part 20 having the nozzle 22, first voltage impression means 50 for impressing the voltage between the liquid atomization part 20 and the coating object 40 and second voltage impression means (second electric wiring 42a) for setting a member 30 as the same pole as the coating object 40 by impressing the voltage between the liquid atomization part 20 and a conductive material or the member of a semiconductive material arranged in the vicinity of an electric field concentration part (an end part 40a) of the coating object 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は静電噴霧装置及び静電噴霧方法に関する。   The present invention relates to an electrostatic spraying apparatus and an electrostatic spraying method.

従来、帯電した液体を筒から排出させ、静電気力による反発力で多数の微小な液滴を形成して対象物に供給する静電噴霧技術を使用して、対象物が凹部を有する場合に、凹部の内面に効率よく液膜を形成するための静電噴霧装置が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, when an object has a recess using an electrostatic spray technology that discharges a charged liquid from a cylinder and forms a large number of fine droplets by a repulsive force due to electrostatic force and supplies the object to the object, An electrostatic spraying device for efficiently forming a liquid film on the inner surface of a recess is known (see Patent Document 1).

特開2015―192961号公報JP2015-192961A

このような静電噴霧技術を利用して被塗物に塗料等の液体を塗着させる場合、例えば、ほぼ100%に近い高い塗着効率が得られる。
しかしながら、例えば、棒状体の被塗物の端部等の電界集中部に液体を塗着させようとすると、液体の塗着効率が低下することがわかった。
When a liquid such as a paint is applied to an object to be coated using such an electrostatic spray technique, for example, a high application efficiency close to 100% can be obtained.
However, for example, it has been found that when a liquid is applied to an electric field concentration portion such as an end portion of a stick-shaped object, the liquid application efficiency is lowered.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被塗物の電界集中部に液体を塗着させる場合でも、高い液体の塗着効率を得ることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an electrostatic spraying device and a static device that can obtain high liquid application efficiency even when liquid is applied to an electric field concentration portion of an object to be coated. An object is to provide an electrospraying method.

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の静電噴霧装置は、電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に噴霧する静電噴霧装置であって、前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、前記液体噴霧部と前記被塗物の間に前記電圧を印加する第1電圧印加手段と、前記液体噴霧部と前記被塗物の電界集中部の近傍に配置される導電材料または半導電材料の部材の間に前記電圧を印加して前記部材を前記被塗物と同極とする第2電圧印加手段と、を備えている。
The present invention is grasped by the following composition in order to achieve the above-mentioned object.
(1) The electrostatic spraying device of the present invention is an electrostatic spraying device that sprays the liquid onto the object to be coated by detaching the liquid from the nozzle of the liquid spraying portion in a charged state by electrostatic force generated by applying a voltage. The liquid spraying section having the nozzle, first voltage applying means for applying the voltage between the liquid spraying section and the object to be coated, and an electric field concentration section of the liquid spraying section and the object to be coated. A second voltage applying unit configured to apply the voltage between members of a conductive material or a semiconductive material disposed in the vicinity so that the member has the same polarity as the object to be coated;

(2)上記(1)の構成において、前記第2電圧印加手段は、前記第1電圧印加手段から前記被塗物側への第1電気配線の途中に接続され、前記第1電圧印加手段によって前記被塗物に印加される電圧を前記部材に対しても印加できるようにする第2電気配線を備えており、前記第2電圧印加手段は、前記部材を前記被塗物と同電位にする。 (2) In the configuration of (1), the second voltage application unit is connected in the middle of the first electrical wiring from the first voltage application unit to the object to be coated, and the first voltage application unit Second electrical wiring is provided so that a voltage applied to the object can be applied to the member, and the second voltage application means makes the member the same potential as the object. .

(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記部材は、前記電界集中部の近傍に配置される一端を有する棒状体の電極部材であり、前記棒状体の前記一端から反対側の他端までの長さが、前記一端を前記電界集中部の近傍に配置したときに、前記他端が前記液体の噴霧範囲の外に位置する長さである。 (3) In the configuration of the above (1) or (2), the member is a rod-shaped electrode member having one end disposed in the vicinity of the electric field concentration portion, and is opposite to the one end of the rod-shaped body. The length to the other end is a length at which the other end is located outside the spray range of the liquid when the one end is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion.

(4)上記(1)から(3)のいずれか1つの構成において、前記被塗物の前記電界集中部からの距離が20mm以内の範囲内に前記部材の一部が位置するように前記部材を配置する配置手段を備えている。 (4) In the structure according to any one of (1) to (3), the member is positioned such that a part of the member is positioned within a range of 20 mm or less from the electric field concentration portion of the object to be coated. Is provided.

(5)本発明の静電噴霧方法は、電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に噴霧する静電噴霧方法であって、前記被塗物の電界集中部の近傍に前記被塗物と同極の導電材料または半導電材料の部材を配置した状態で前記被塗物に前記液体を噴霧する。 (5) The electrostatic spraying method of the present invention is an electrostatic spraying method in which the liquid is discharged from the nozzle of the liquid spraying portion in a charged state by electrostatic force generated by application of a voltage, and the liquid is sprayed on the object to be coated. Then, the liquid is sprayed onto the object to be coated in a state where a conductive material or a semiconductive material having the same polarity as the object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated.

(6)上記(5)の構成において、前記部材の電位が前記被塗物の電位と同じ電位にされている。 (6) In the configuration of (5), the potential of the member is set to the same potential as the potential of the article to be coated.

(7)上記(5)又は(6)の構成において、前記部材として前記被塗物と同一の第1被塗物を用いる。 (7) In the configuration of the above (5) or (6), the same first object to be coated is used as the member.

(8)上記(7)の構成において、前記部材として前記第1被塗物を複数用いる。 (8) In the configuration of (7), a plurality of the first objects to be coated are used as the member.

(9)上記(7)又は(8)の構成において、前記被塗物の前記電界集中部の近傍に前記第1被塗物の電界集中部を配置するようにする。 (9) In the configuration of (7) or (8), the electric field concentration portion of the first object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated.

(10)上記(7)の構成において、前記被塗物及び前記第1被塗物の電界集中部が端部であり、前記第1被塗物が、前記被塗物の前記端部に対して前記第1被塗物の端部を対向させるように前記被塗物の近傍に配置される。 (10) In the configuration of (7), the electric field concentration portion of the object to be coated and the first object to be coated is an end, and the first object to be coated is relative to the end of the object to be coated. The first coated object is arranged in the vicinity of the coated object so as to face each other.

(11)上記(5)又は(6)の構成において、前記部材が前記被塗物と異なる電極部材である。 (11) In the configuration of (5) or (6), the member is an electrode member different from the object to be coated.

(12)上記(5)から(11)のいずれか1つの構成において、前記被塗物及び前記部材が棒状体である。 (12) In any one of the configurations (5) to (11), the article to be coated and the member are rod-shaped bodies.

本発明によれば、被塗物の電界集中部に液体を塗着させる場合でも、高い液体の塗着効率を得ることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when applying a liquid to the electric field concentration part of to-be-coated object, the electrostatic spraying apparatus and electrostatic spraying method which can obtain the coating efficiency of a high liquid can be provided.

本発明に係る実施形態の静電噴霧装置の斜視図である。It is a perspective view of the electrostatic spraying apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施形態の液体噴霧部だけを示した断面図である。It is sectional drawing which showed only the liquid spray part of embodiment which concerns on this invention. 図2の液体噴霧部の先端側の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the front end side of the liquid spraying part of FIG. 本発明に係る実施形態の被塗物と同極とされた部材を配置しない状態で液体の噴霧を行った場合の液体の噴霧状態等を説明するための図であり、(a)は液体を噴霧しているところを示す図であり、(b)は被塗物の端部の電界の状態を示す図である。It is a figure for demonstrating the spraying state etc. of the liquid at the time of spraying a liquid in the state which does not arrange | position the member made into the same polarity as the to-be-coated object of embodiment which concerns on this invention, (a) It is a figure which shows the place which is spraying, (b) is a figure which shows the state of the electric field of the edge part of to-be-coated article. 図4(a)の状態となる原因を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the cause used as the state of Fig.4 (a). 図6は図1を参照して説明した被塗物と同極とされた部材を配置した状態で液体の噴霧を行った場合の液体の噴霧状態等を説明するための図であり、(a)は液体を噴霧しているところを示す図であり、(b)は被塗物40及び部材30の電界の状態を等電位線で示した図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid spraying state and the like when the liquid spraying is performed in a state where a member having the same polarity as that of the workpiece described with reference to FIG. ) Is a diagram showing a state where a liquid is sprayed, and (b) is a diagram showing electric field states of the article to be coated 40 and the member 30 with equipotential lines. 本発明に係る実施形態の静電噴霧装置において、被塗物と同極とされた部材を被塗物と同一の第1被塗物とし、複数の第1被塗物を用いる場合を示す斜視図である。In the electrostatic spraying apparatus according to the embodiment of the present invention, a member having the same polarity as an object to be coated is a first object to be coated that is the same as the object to be coated, and a perspective view showing a case where a plurality of first objects to be coated are used. FIG. 本発明に係る実施形態の部材の端部が先細りしていない場合の電界の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the electric field when the edge part of the member of embodiment which concerns on this invention is not tapering.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.

また、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。   Unless otherwise specified, expressions such as “front (end)” and “front (direction)” indicate the spray direction side of the liquid in each member, etc., and “rear (end)” or “rear (direction)”. The expression "" represents the opposite side of the liquid spraying direction in each member or the like.

図1は本発明に係る実施形態の静電噴霧装置10の斜視図である。
図1に示すように、静電噴霧装置10は、ノズル22を有する液体噴霧部20と、液体噴霧部20と被塗物40の間に電圧を印加する第1電圧印加手段50(電圧電源)と、液体噴霧部20と部材30の間に電圧を印加して部材30を被塗物40と同極とする第2電気配線42aからなる第2電圧印加手段と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic spray device 10 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the electrostatic spraying device 10 includes a liquid spraying unit 20 having a nozzle 22, and a first voltage applying unit 50 (voltage power source) that applies a voltage between the liquid spraying unit 20 and the object to be coated 40. And a second voltage applying means comprising a second electric wiring 42a that applies a voltage between the liquid spraying part 20 and the member 30 so that the member 30 has the same polarity as the article 40 to be coated.

なお、本実施形態では、第1電圧印加手段50からの第1電気配線42が被塗物40に直接接続されている場合を示しているが、第1電圧印加手段50からの第1電気配線42が被塗物40を保持するホルダ等に接続され、そのホルダ等に被塗物40が保持されることで被塗物40が第1電圧印加手段50に電気的に接続されるようにしてもよい。   In the present embodiment, the first electric wiring 42 from the first voltage applying unit 50 is directly connected to the article 40, but the first electric wiring from the first voltage applying unit 50 is shown. 42 is connected to a holder or the like that holds the object to be coated 40, and the object to be coated 40 is held in the holder or the like so that the object to be coated 40 is electrically connected to the first voltage applying means 50. Also good.

また、本実施形態では、静電噴霧装置10が第1電圧印加手段50から被塗物40に接続される第1電気配線42に接続されたアース手段60を有しており、被塗物40がアースされるようになっている。
なお、アース手段60は、必須の要件ではないが、被塗物40は作業者が触れる可能性があるので、安全面の観点からアース手段60を設けて被塗物40をアースするようにすることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, the electrostatic spraying apparatus 10 has the earth | ground means 60 connected to the 1st electrical wiring 42 connected to the to-be-coated object 40 from the 1st voltage application means 50, and the to-be-coated object 40 Is to be grounded.
The grounding means 60 is not an indispensable requirement, but since the workpiece 40 may be touched by an operator, the grounding means 60 is provided from the viewpoint of safety to ground the coating object 40. It is preferable.

(液体噴霧部)
図2は、液体噴霧部20だけを示した断面図であり、液体噴霧部20から後述するように塗料等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。
(Liquid spray part)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing only the liquid spray unit 20, and illustrates a state in which a liquid such as paint is sprayed from the liquid spray unit 20 as will be described later.

図2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ノズル22と、胴体部21の液体流路21b内及びノズル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。   As shown in FIG. 2, the liquid spray unit 20 includes a body part 21 made of an insulating material in which a liquid channel 21 b having a liquid supply port 21 a to which a liquid is supplied is formed, and a through-hole serving as a liquid flow of the body part 21. A nozzle 22 provided at the tip of the body portion 21 so as to communicate with the passage 21b, and a mandrel 23 made of a conductive material disposed in the liquid flow path 21b of the body portion 21 and in the through hole of the nozzle 22. Yes.

胴体部21には、心棒23を後端側に取り出すために、液体流路21bと連通した孔部21cが設けられ、その孔部21c内には、心棒23との間の隙間をシールして液体が漏れないようにするシール部材24が設けられている。
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。
The body portion 21 is provided with a hole portion 21c communicating with the liquid channel 21b in order to take out the mandrel 23 to the rear end side, and a gap between the mandrel 23 is sealed in the hole portion 21c. A seal member 24 is provided to prevent liquid from leaking.
In this embodiment, an O-ring is used as the seal member 24. However, the O-ring is not limited to the O-ring, and any member that can be sealed may be used.

そして、孔部21cを通じて胴体部21の後端側に位置する心棒23の後端には、絶縁材料からなる摘み部23aが設けられているとともに、摘み部23aのほぼ中央を貫通するように設けられた導電材料からなる電気配線接続部23bが設けられている。   And, at the rear end of the mandrel 23 located on the rear end side of the body portion 21 through the hole portion 21c, a knob portion 23a made of an insulating material is provided and provided so as to penetrate almost the center of the knob portion 23a. An electrical wiring connection portion 23b made of the conductive material thus provided is provided.

図1に示すように、電気配線接続部23bには、第1電圧印加手段50からの電気配線41が接続され、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。   As shown in FIG. 1, the electrical wiring 41 from the first voltage applying means 50 is connected to the electrical wiring connecting portion 23 b, and the electrical wiring connecting portion 23 b is brought into contact with the mandrel 23. The electrical wiring connection portion 23b is electrically connected.

なお、本実施形態では、心棒23を液体噴霧部20側の電極としているが、例えば、液体噴霧部20のノズル22を導電材料からなるものとして、このノズル22に第1電圧印加手段50からの電気配線41を接続するようにし、ノズル22を液体噴霧部20側の電極としてもよい。   In this embodiment, the mandrel 23 is an electrode on the liquid spray unit 20 side. However, for example, the nozzle 22 of the liquid spray unit 20 is made of a conductive material, and the first voltage applying unit 50 is connected to the nozzle 22. The electrical wiring 41 may be connected, and the nozzle 22 may be an electrode on the liquid spray unit 20 side.

また、図2に示すように、胴体部21の後端開口部21dの内周面には、摘み部23aを螺合接続するための雌ネジ構造21eが設けられ、一方、摘み部23aの先端外周面には、雄ネジ構造23cが設けられている。   As shown in FIG. 2, a female screw structure 21e for screwing and connecting the knob portion 23a is provided on the inner peripheral surface of the rear end opening 21d of the body portion 21, while the tip of the knob portion 23a is provided. A male screw structure 23c is provided on the outer peripheral surface.

したがって、胴体部21の後端開口部21dの雌ネジ構造21eに摘み部23aの先端外周面の雄ネジ構造23cを螺合させることで心棒23が取外し可能に胴体部21に取付けられている。
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。
Therefore, the mandrel 23 is removably attached to the body part 21 by screwing the male screw structure 23c on the outer peripheral surface of the tip of the knob 23a into the female thread structure 21e of the rear end opening 21d of the body part 21.
Further, the mandrel 23 can be moved in the front-rear direction by adjusting the screwing amount of the knob 23a, and the position of the distal end surface 23d of the mandrel 23 can be adjusted in the front-rear direction.

ここで、一般に、静電噴霧装置の液体を噴霧するノズルは、液体が流れる貫通孔の直径が小さい微細な液体流路とされる。
これは、液体が流れ出るノズルの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、液体の粘度にもよるが、低粘度の液体の場合、一般には、ノズルの先端の開口直径は0.1mm未満とされている。
Here, in general, the nozzle for spraying the liquid of the electrostatic spraying device is a fine liquid passage having a small diameter of the through hole through which the liquid flows.
This is presumably because a stable atomization state of the liquid cannot be obtained when the opening diameter at the tip of the nozzle from which the liquid flows is large.
For example, although depending on the viscosity of the liquid, in the case of a low-viscosity liquid, the opening diameter at the tip of the nozzle is generally less than 0.1 mm.

このため、液体が乾燥したりすると直ぐに、ノズルの先端の開口部が目詰まりするが、開口直径が小さいため、この目詰まりを解消することが難しいという問題がある。   For this reason, as soon as the liquid dries, the opening at the tip of the nozzle is clogged. However, since the opening diameter is small, there is a problem that it is difficult to eliminate this clogging.

しかしながら、理由については、後ほど説明するが、心棒23を用いるようにすることで、従来に比較して、ノズルの先端の開口径を大きな開口直径としても良好な霧化ができることを見出し、このため、本実施形態のノズル22の先端の開口部22bの開口直径は0.2mmの大きな開口直径にできている。
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。
However, the reason will be explained later. However, by using the mandrel 23, it has been found that the atomization can be favorably atomized even when the opening diameter at the tip of the nozzle is larger than that in the prior art. The opening diameter of the opening 22b at the tip of the nozzle 22 of the present embodiment is a large opening diameter of 0.2 mm.
As a result, the frequency of occurrence of clogging can be greatly reduced.

なお、ノズル22の開口部22bの開口直径は0.2mmに限定されるものではなく、心棒23を用いる形態においては、開口直径は1.0mm程度であっても問題はない。   The opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is not limited to 0.2 mm. In the embodiment using the mandrel 23, there is no problem even if the opening diameter is about 1.0 mm.

ノズル22の開口部22bの開口直径は、目詰まりが起きにくく、また、目詰まりが起きても清掃ができることを考慮すると、0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、0.2mmより大きくすることが更に好ましい。   The opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.2 mm, considering that clogging is less likely to occur and cleaning is possible even when clogging occurs. It is more preferable to make it larger.

一方、ノズル22の開口部22bの開口直径は、霧化の安定性を考慮すると、1.0mm以下が好ましく、0.8mm以下がより好ましく、0.5mm以下とすることが更に好ましい。   On the other hand, the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.8 mm or less, and even more preferably 0.5 mm or less in consideration of the stability of atomization.

また、本実施形態では、上述のように、心棒23を前後方向に移動させることができるため、目詰まりが起きても心棒23を移動させることで目詰まりを解消することができる。
さらに、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。
Moreover, in this embodiment, since the mandrel 23 can be moved in the front-rear direction as described above, the clogging can be eliminated by moving the mandrel 23 even if clogging occurs.
Further, since the inner diameter of the through hole of the nozzle 22 is large enough to allow the mandrel 23 to be disposed, the mandrel 23 can be removed and a large amount of washing liquid can be flowed for washing.

図3は、液体噴霧部20の先端側を拡大した拡大図であり、図3(a)は、心棒23の先端面23dが後方に位置する場合であり、図3(b)は、図3(a)の状態よりも心棒23の先端面23dが前方に位置する場合である。   FIG. 3 is an enlarged view in which the distal end side of the liquid spraying part 20 is enlarged. FIG. 3A is a case where the distal end surface 23d of the mandrel 23 is located rearward, and FIG. This is a case where the distal end surface 23d of the mandrel 23 is located in front of the state of (a).

図3(a)に示すようにノズル22は、開口部22b側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部(範囲W1参照)を有しており、心棒23は、先端面23dに向かって外径が小さくなるテーパ角度がβであるテーパ形状部(範囲W2参照)を有している。   As shown in FIG. 3A, the nozzle 22 has a tapered inner diameter portion (refer to the range W1) having a taper angle α that becomes smaller in taper toward the opening portion 22b. Has a tapered portion (see range W2) having a taper angle β of which the outer diameter becomes smaller toward the distal end surface 23d.

そして、ノズル22のテーパ状内径部のテーパ角度αが、心棒23のテーパ形状部のテーパ角度βよりも大きくされている。
また、心棒23の先端面23dの直径は、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、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。
The taper angle α of the tapered inner diameter portion of the nozzle 22 is set larger than the taper angle β of the tapered portion of the mandrel 23.
Further, the diameter of the front end surface 23d of the mandrel 23 is smaller than the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22, but the tapered portion of the mandrel 23 gradually increases in diameter toward the rear end side. Thus, the nozzle 22 is formed to have a portion having a diameter larger than the opening diameter of the opening 22b.

上記のように、ノズル22及び心棒23の先端側を形成することによって、図3(a)及び図3(b)を見比べるとわかるように、心棒23を前後方向に移動させることでノズル22と心棒23とで形成される隙間の幅を調節できるようになり、ノズル22の開口部22bから出る液体の量を調節することができる。   As described above, by forming the tip end side of the nozzle 22 and the mandrel 23, as can be seen by comparing FIG. 3A and FIG. The width of the gap formed by the mandrel 23 can be adjusted, and the amount of liquid exiting from the opening 22b of the nozzle 22 can be adjusted.

また、図3(b)で示す状態よりも、更に、心棒23を前方側に動かすことで、心棒23がノズル22の内周面に当接し、ノズル22の開口部22bを閉塞することが可能である。
したがって、塗料等の液体を噴霧しない状態において、ノズル22の開口部22bを心棒23で閉塞させ、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、ノズル22の目詰まりを抑制できる。
Further, by moving the mandrel 23 further forward than in the state shown in FIG. 3B, the mandrel 23 can abut against the inner peripheral surface of the nozzle 22 to close the opening 22 b of the nozzle 22. It is.
Therefore, it is possible to prevent the liquid in the nozzle 22 from being dried by blocking the opening 22b of the nozzle 22 with the mandrel 23 in a state where the liquid such as paint is not sprayed, and to suppress the clogging of the nozzle 22. it can.

(液体の基本的な噴霧状態)
次に、図2を参照しながら、まず、液体噴霧部20から液体が噴霧される基本的な状態について説明を行い、その後、被塗物40と同極とされた部材30を配置しない場合の液体の噴霧状態、及び、被塗物40と同極とされた部材30を配置した場合の液体の噴霧状態等について説明を行う。
(Basic spray state of liquid)
Next, with reference to FIG. 2, first, a basic state in which the liquid is sprayed from the liquid spraying unit 20 will be described, and then the member 30 having the same polarity as the article to be coated 40 is not disposed. The liquid spray state, the liquid spray state when the member 30 having the same polarity as the article to be coated 40 is disposed, and the like will be described.

胴体部21の液体供給口21aに供給された液体は、ノズル22の先端側に供給されて行き、第1電圧印加手段50(図1及び図2参照)によって、被塗物40と心棒23との間に印加される電圧に伴う静電気力によって、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。   The liquid supplied to the liquid supply port 21a of the body part 21 is supplied to the tip end side of the nozzle 22, and the first voltage applying means 50 (see FIGS. 1 and 2) causes the article to be coated 40, the mandrel 23, It is pulled forward by the electrostatic force accompanying the voltage applied during the period, and it is separated and atomized forward.

この液体が離脱・霧化する状態をより具体的に説明すると、液体の心棒23の先端面23d及びノズル22の先端外周縁22aへの表面張力や粘度による付着力に対して、液体を前方に引っ張る静電気力が釣り合うことで、図2に示すように、ノズル22の先端側に供給された液体が、その先端で円錐形の形状となるテーラコーン80が形成される。   The state where the liquid is detached and atomized will be described more specifically. The liquid is moved forward with respect to the adhesion force due to the surface tension and the viscosity on the distal end surface 23 d of the liquid mandrel 23 and the outer peripheral edge 22 a of the nozzle 22. As shown in FIG. 2, the electrostatic force to be pulled balances the liquid supplied to the tip side of the nozzle 22 so that a tailor cone 80 having a conical shape at the tip is formed.

このテーラコーン80は、電場の作用によって、液体中で正/負電荷の分離が起こり、過剰電荷で帯電したノズル22の先端のメニスカスが変形して円錐状となって形成されているものである。
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、静電爆発によって液体が噴霧される。
The tailor cone 80 is formed into a conical shape by separating the positive / negative charges in the liquid by the action of an electric field, and deforming the meniscus at the tip of the nozzle 22 charged with an excess charge.
Then, the liquid is pulled straight from the tip of the tailor cone 80 by electrostatic force, and then the liquid is sprayed by electrostatic explosion.

この噴霧される液体、つまり、ノズル22から離脱して液体粒子となった液体は、離脱前の状態に比べ、空気に触れる面積が飛躍的に大きくなるため溶媒の気化が促進され、その溶媒の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、静電反発(静電爆発)が発生して、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。   The liquid to be sprayed, that is, the liquid that has been separated from the nozzle 22 into liquid particles, has a drastically larger area in contact with air than the state before separation, and thus the evaporation of the solvent is promoted. The distance between the charged electrons is reduced as the gas is evaporated, electrostatic repulsion (electrostatic explosion) occurs, and the liquid particles are further divided into small liquid particles.

この分裂が起こると、さらに、分裂前に比べ空気に触れる表面積が増えることになるため、溶媒の気化が促進され、上述したのと同様に静電爆発が発生し、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
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。
When this splitting occurs, the surface area in contact with air increases compared to before splitting, so that the evaporation of the solvent is promoted, an electrostatic explosion occurs as described above, and a liquid with a small particle size. Split into particles.
The liquid is atomized by repeating such electrostatic explosion.

ここで、本実施形態では、ノズル22内に心棒23を設けるようにしている。
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、ノズル22の先端外周縁22aだけとなる。
Here, in the present embodiment, a mandrel 23 is provided in the nozzle 22.
Assuming that the mandrel 23 is not provided as in the conventional electrostatic spraying device, the portion to which the liquid can adhere is only the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22.

そして、このような状態でノズル22の開口部22bの開口直径を大きくすると、液体の付着できる部分が、ノズル22の先端外周縁22aだけのため、例えば、ノズル22の上下左右に液体がふらついたりしやすく、きれいなテーラコーン80が形成できなくなったり、また、テーラコーン80自体が維持できなくなるため、ノズル22から離脱する液体粒子の安定性(粒子の大きさ、数及び帯電状態等の安定性)が得られなくなったりし、結果、液体の安定した霧化ができなくなるものと推察される。   When the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is increased in such a state, the liquid can be attached only to the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22. This makes it impossible to form a clean tailor cone 80 or to maintain the tailor cone 80 itself, so that the stability of the liquid particles detaching from the nozzle 22 (stability of particle size, number, charged state, etc.) is obtained. As a result, it is surmised that stable atomization of the liquid cannot be achieved.

一方、本実施形態では、ノズル22内に心棒23を配置して、ノズル22の先端外周縁22aだけでなく、心棒23の先端面23dとの間でも液体は付着する。
したがって、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。
On the other hand, in this embodiment, the mandrel 23 is disposed in the nozzle 22, and the liquid adheres not only to the outer peripheral edge 22 a of the nozzle 22 but also to the distal end surface 23 d of the mandrel 23.
Therefore, even if the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is large, the tip end surface 23d of the mandrel 23 to which the liquid can adhere is present at the center of the opening 22b, so that a stable tailor cone 80 can be formed. It is thought that stable atomization is possible.

なお、心棒23の先端面23dがノズル22の先端外周縁22a(つまり、ノズル22の開口部22bの先端面)から前方に出過ぎるとノズル22から出る液体に電場が作用しにくくなり、一方、心棒23の先端面23dがノズル22の開口部22bの先端面から後方に引っ込み過ぎると、開口部22bの中央部に液体が付着できる部分が存在しないのと同じ状態となる。   If the distal end surface 23d of the mandrel 23 protrudes too far forward from the outer peripheral edge 22a of the nozzle 22 (that is, the distal end surface of the opening 22b of the nozzle 22), the electric field is less likely to act on the liquid coming out of the nozzle 22, while the mandrel If the front end surface 23d of the nozzle 23 is retracted too far backward from the front end surface of the opening 22b of the nozzle 22, the state is the same as when there is no portion where the liquid can adhere to the central portion of the opening 22b.

このことから、心棒23の先端面23dの位置は、液体を噴霧する状態において、ノズル22の開口部22bの先端面を基準にして、心棒23の中心軸に沿った前後方向で、ノズル22の先端の開口部22bの開口直径の10倍以内に位置することが好ましく、5倍以内に位置することがより好ましく、3倍以内に位置することが更に好ましい。   From this, the position of the tip surface 23d of the mandrel 23 is in the front-rear direction along the central axis of the mandrel 23 with respect to the tip surface of the opening 22b of the nozzle 22 in the state where the liquid is sprayed. It is preferably located within 10 times the opening diameter of the opening 22b at the tip, more preferably within 5 times, and even more preferably within 3 times.

例えば、本実施形態では、ノズル22の開口部22bの開口直径が0.2mmであり、静電気力を考慮しない場合、ノズル22の開口部22bから出た液体は、ノズル22の先端で直径が約0.2mmの半球状となるように出てくる。   For example, in this embodiment, the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is 0.2 mm, and when the electrostatic force is not taken into consideration, the liquid discharged from the opening 22b of the nozzle 22 has a diameter of about It comes out to be a hemisphere of 0.2 mm.

そして、このノズル22の先端に出てきた液体に電場(静電気力)が作用して円錐状のテーラコーン80が形成できるように、心棒23の先端は、ノズル22の開口部22b近くまで到達した液体の近くに存在することがよく、このためノズル22の開口部22bの先端面から前方(出る方向)の2mm以内に位置するようにするのが好適であり、一方、液体の付着に作用するように、心棒23の先端がノズル22の開口部22bの先端面から後方(引っ込む方向)の2mm以内に位置するようにするのが好適である。   Then, the tip of the mandrel 23 reaches the vicinity of the opening 22b of the nozzle 22 so that a conical tailor cone 80 can be formed by an electric field (electrostatic force) acting on the liquid coming out of the tip of the nozzle 22. Therefore, it is preferable to be located within 2 mm forward (outward direction) from the front end surface of the opening 22b of the nozzle 22, while acting on the adhesion of the liquid. In addition, it is preferable that the tip of the mandrel 23 be positioned within 2 mm behind (in the retracting direction) from the tip surface of the opening 22 b of the nozzle 22.

上記のように、心棒23を設けることによって、ノズル22の開口部22bの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化が行える。
このため、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、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容易にノズル22が製作できる。
As described above, by providing the mandrel 23, stable atomization of the liquid can be performed even if the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is increased.
For this reason, the opening diameter of the opening part 22b of the nozzle 22 can be made into a large opening diameter which can suppress clogging.
Further, since the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 can be increased, the nozzle 22 can be easily manufactured by machining.

なお、本実施形態では、心棒23の先端が先端面23dとして平坦な平面としている場合を示しているが、必ずしも、心棒23の先端が平坦な平面である必要はなく、安定したテーラコーン80の形成に寄与すればよいので、例えば、心棒23の先端はR形状のように、前方側に向かって突出する曲面になっていてもよい。   In the present embodiment, the tip of the mandrel 23 is shown as a flat flat surface as the tip surface 23d. However, the tip of the mandrel 23 is not necessarily a flat flat surface, and the stable tailor cone 80 is formed. Therefore, for example, the tip of the mandrel 23 may be a curved surface protruding toward the front side like an R shape.

このようにして液体噴霧部20(ノズル22)から噴霧された液体は、静電爆発を繰り返しながら微粒化し、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態のため、第1電圧印加手段50によって液体噴霧部20に対する異極の状態とされている被塗物40側に静電気力で引き寄せられ、被塗物40に塗着することになる。   The liquid sprayed from the liquid spraying part 20 (nozzle 22) in this way is atomized while repeating electrostatic explosion, and since the atomized liquid is charged, the liquid is applied by the first voltage application means 50. The object 40 is attracted to the side of the object to be coated 40, which is in a state of a different polarity with respect to the spray unit 20, and is applied to the object to be coated 40.

次に、被塗物40と同極とされた部材30を配置しない場合の液体の噴霧状態、及び、被塗物40と同極とされた部材30を配置した場合の液体の噴霧状態等について説明を行いながら、本実施形態の液体噴霧部20の構成等に関して説明を行う。   Next, about the spray state of the liquid when not arranging the member 30 having the same polarity as the article to be coated 40, the spraying state of the liquid when arranging the member 30 having the same polarity as the article to be coated 40, etc. While performing the description, the configuration and the like of the liquid spray unit 20 of the present embodiment will be described.

(部材30を配置しない場合)
図4は、図1を参照して説明した被塗物40と同極とされた部材30を配置しない状態で液体の噴霧を行った場合の液体の噴霧状態等を説明するための図であり、図4(a)は液体を噴霧しているところを示す図であり、図4(b)は被塗物40の端部40aの電界の状態を等電位線で示した図である。
なお、図4(a)では液体噴霧部20のノズル22の先端と被塗物40の一方の端部40a側だけを示しており、図4(b)では被塗物40の端部40a側だけを示している。
(When member 30 is not arranged)
FIG. 4 is a diagram for explaining a liquid spraying state and the like when the liquid is sprayed in a state where the member 30 having the same polarity as the workpiece 40 described with reference to FIG. 1 is not disposed. 4A is a diagram showing a state where the liquid is sprayed, and FIG. 4B is a diagram showing the state of the electric field of the end portion 40a of the article 40 by equipotential lines.
4A shows only the tip of the nozzle 22 of the liquid spray unit 20 and the one end 40a side of the object 40, and FIG. 4B shows the end 40a side of the object 40 to be coated. Only shows.

被塗物40と同極とされた部材30が配置されていない場合、図4(b)に示すように、被塗物40の端部40aは電界が集中する電界集中部となっている。
そして、図4(a)に示すように、ノズル22から噴霧される液体は、ノズル22よりも少し上側にオフセットして噴霧が行われている状態となっており、被塗物40側に強く引き付けられる様子がない。
When the member 30 having the same polarity as the article to be coated 40 is not arranged, as shown in FIG. 4B, the end 40a of the object to be coated 40 is an electric field concentration portion where the electric field is concentrated.
And as shown to Fig.4 (a), the liquid sprayed from the nozzle 22 is in the state currently sprayed by offsetting a little above the nozzle 22, and it is strongly on the to-be-coated object 40 side. There is no appearance to be attracted.

このような現象は、噴霧された液体の帯電状態の変化に起因していると考えられ、いくつもの要因が複合していると推察されるものの、その主な要因は次のようなものであると考えられる。   Such a phenomenon is thought to be caused by a change in the charged state of the sprayed liquid, and it is assumed that several factors are combined, but the main factors are as follows. it is conceivable that.

図5は図4(a)の状態となる原因を説明するための模式図であり、液体を噴霧しているところを上側から見た模式図である。
上述したように、液体は帯電状態でノズル22から離脱し、静電爆発により微粒化が進むため、この微粒化した液体も帯電状態にある。
そして、その帯電状態にある液体は、図5の実線矢印Lで示すように、異極の状態になっている被塗物40側に静電気力で引き寄せられる。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the cause of the state of FIG. 4 (a), and is a schematic diagram of the liquid sprayed as seen from above.
As described above, since the liquid leaves the nozzle 22 in a charged state and atomization progresses due to electrostatic explosion, the atomized liquid is also in a charged state.
Then, as shown by the solid line arrow L in FIG. 5, the liquid in the charged state is attracted by the electrostatic force to the workpiece 40 in a different polarity state.

このため、ノズル22から直進状態で被塗物40に向かう液体については、被塗物40の正面側(液体噴霧部20に対面する側)に塗着するが、被塗物40の横方向にオフセットして噴霧された液体であっても、静電気力によって被塗物40に引き寄せられて、被塗物40の側面側や後面側に塗着する。   For this reason, about the liquid which goes to the to-be-coated object 40 from the nozzle 22 in a straight line state, it is applied to the front side of the to-be-coated object 40 (the side facing the liquid spraying part 20), but in the lateral direction of the to-be-coated object 40. Even the liquid sprayed with an offset is attracted to the object 40 by electrostatic force and is applied to the side surface or the rear surface side of the object 40.

一方、被塗物40と液体噴霧部20との間に電圧を印加すると、被塗物40と液体噴霧部20との間等に存在する空気もイオン化されるため帯電状態となる。   On the other hand, when a voltage is applied between the object to be coated 40 and the liquid spraying part 20, the air existing between the object to be coated 40 and the liquid spraying part 20 is also ionized, so that it is charged.

このため、このイオン化した空気も上述した帯電した液体の微粒子と同様に、被塗物40側に引き寄せられる(図5の点線矢印A参照)が、空気の場合、被塗物40に塗着して一体化することができないため、被塗物40側に引き寄せられた空気は行き場がない状態となる。   For this reason, this ionized air is also drawn toward the object 40 (see the dotted arrow A in FIG. 5), as in the case of the charged liquid fine particles described above. However, in the case of air, the ionized air is applied to the object 40. Since the air cannot be integrated, the air drawn toward the object to be coated 40 has no place to go.

したがって、この被塗物40側に引き寄せられた空気は、被塗物40の回りに押し寄せてくる新たなイオン化した空気や液体で被塗物40の表面に押し付けられるようにして、その被塗物40の表面上を流れるようにして被塗物40の端部40a側に移動することになる。   Therefore, the air attracted toward the object to be coated 40 is pressed against the surface of the object to be coated 40 with new ionized air or liquid that urges around the object to be coated 40, so that the object to be coated is obtained. It moves to the end 40a side of the article 40 to flow on the surface of 40.

また、図4(b)に示すように、被塗物40の端部40aは、電界集中部になっているので、帯電した液体及びイオン化した空気が集まりやすい状況にあることも伴って、全体的に見ても端部40a側に流れができやすい状況になっている。   Further, as shown in FIG. 4B, the end 40a of the object to be coated 40 is an electric field concentration portion, so that the charged liquid and the ionized air are likely to gather together. Even if it sees, it will be in the condition where it is easy to make a flow to the edge part 40a side.

このため、空気が被塗物40の表面に沿って端部40a側に流れていき、端部40aから棒状体の被塗物40の長さ方向に沿った方向(図4(a)の上方向)に放出される。
しかしながら、この放出される空気は、被塗物40の表面に沿って流れている間に除電(アース)され、被塗物40の電位と同様の電位状態に近づく、若しくは、同電位の状態となる。
Therefore, air flows along the surface of the object to be coated 40 toward the end 40a, and the direction from the end 40a along the length direction of the object 40 to be coated (on the top of FIG. 4A). Direction).
However, the discharged air is neutralized (grounded) while flowing along the surface of the object to be coated 40, and approaches the same potential state as the potential of the object to be coated 40, or is in the same potential state. Become.

そして、そのような電位状態の空気が被塗物40の端部40aから液体の噴霧範囲内に放出されると、帯電した液体を除電する作用が発生し、除電された液体は静電気力によって被塗物40に引き寄せられることなく、浮遊することになる。   When air in such a potential state is released from the end portion 40a of the object to be coated 40 into the liquid spray range, an action of discharging the charged liquid occurs, and the discharged liquid is covered by electrostatic force. It will float without being attracted to the coating 40.

このため、図4(a)に示すように、被塗物40に強く引き寄せられていない液体が発生しているものと考えられる。
なお、ノズル22から少し上方に向かって液体の噴霧が発生しているのは、除電された空気が上方側に漂い、それが異極部として作用しているからであると推察される。
For this reason, as shown in FIG. 4A, it is considered that a liquid that is not strongly attracted to the article 40 is generated.
The reason why the liquid spray is generated slightly upward from the nozzle 22 is presumed to be that the discharged air drifts upward and acts as a different pole part.

そこで、このような現象を抑制するために、本実施形態では、図1に示すように、被塗物40の電界集中部(端部40a)の近傍に配置される導電材料または半導電材料の部材30を設け、その部材30と液体噴霧部20との間に電圧を印加し、部材30を被塗物40と同極とするようにしている。
なお、本実施形態では、部材30として、導電材料又は1010Ω以下の表面抵抗の半導電材料からなる電極部材を使用している。
Therefore, in order to suppress such a phenomenon, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a conductive material or a semiconductive material disposed in the vicinity of the electric field concentration portion (end portion 40 a) of the workpiece 40 is used. A member 30 is provided, and a voltage is applied between the member 30 and the liquid spray unit 20 so that the member 30 has the same polarity as the article 40 to be coated.
In this embodiment, as the member 30, an electrode member made of a conductive material or a semiconductive material having a surface resistance of 10 10 Ω or less is used.

具体的には、図1に示すように、第1電圧印加手段50から被塗物40側への第1電気配線42の途中に接続され、第1電圧印加手段50によって被塗物40に印加される電圧を部材30に対しても印加できるようにする第2電気配線42aを設けるようにして第2電圧印加手段を構成するようにしており、この第2電圧印加手段によって部材30は被塗物40と同電位の状態の同極とされている。
ただし、第2電圧印加手段は、第1電圧印加手段50と独立した別の電源電圧として構成するようにしてもよい。
Specifically, as shown in FIG. 1, it is connected in the middle of the first electric wiring 42 from the first voltage application means 50 to the article 40 side, and is applied to the article 40 by the first voltage application means 50. The second voltage applying means is configured by providing the second electric wiring 42a that allows the applied voltage to be applied to the member 30. The member 30 is coated by the second voltage applying means. The same polarity as that of the object 40 has the same potential.
However, the second voltage application unit may be configured as another power supply voltage independent of the first voltage application unit 50.

(部材30を配置した場合)
以下では、このような被塗物40と同極とされた部材30を配置した場合の液体の噴霧状態について説明する。
図6は、図1を参照して説明した被塗物40と同極とされた部材30を配置した状態で液体の噴霧を行った場合の液体の噴霧状態等を説明するための図であり、図6(a)は液体を噴霧しているところを示す図であり、図6(b)は被塗物40及び部材30の電界の状態を等電位線で示した図である。
(When member 30 is arranged)
Below, the spray state of the liquid at the time of arrange | positioning the member 30 made into the same polarity as such to-be-coated article 40 is demonstrated.
FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid spray state and the like when the liquid is sprayed in a state where the member 30 having the same polarity as the article 40 described with reference to FIG. 1 is arranged. 6A is a diagram showing a state where the liquid is sprayed, and FIG. 6B is a diagram showing the state of the electric field of the article 40 and the member 30 with equipotential lines.

なお、図6(a)では、液体噴霧部20のノズル22の先端と被塗物40の一方の端部40a側だけを示しており、図6(b)では被塗物40の端部40a及び部材30の端部30a側だけを示している。   6A shows only the tip of the nozzle 22 of the liquid spraying unit 20 and one end 40a side of the article 40 to be coated, and FIG. 6B shows the end 40a of the article 40 to be coated. Only the end 30a side of the member 30 is shown.

また、図示を省略しているが、図6に示すように、部材30を配置するために、本実施形態の静電噴霧装置10では、被塗物40の電界集中部(図4(b)の端部40a参照)からの距離が所定の範囲内に部材30の一部(具体的には端部30a)が位置するように部材30を配置する配置手段(ホルダ)を備えるものとしている。   Although not shown, as shown in FIG. 6, in order to arrange the member 30, in the electrostatic spraying device 10 of the present embodiment, the electric field concentration portion of the article 40 (FIG. 4B). It is assumed that a disposing means (holder) for disposing the member 30 is provided such that a part of the member 30 (specifically, the end portion 30a) is located within a predetermined range of the distance from the end portion 40a).

図6(b)に示すように、被塗物40の電界集中部となっていた端部40aに対して部材30の端部30aを対向させるように、被塗物40の電界集中部となっていた端部40aの近傍に部材30を配置した状態とすると、被塗物40と部材30が恰も1つの繋がった棒状体かのように電界が形成されるようになり、被塗物40の端部40aでの電界集中が大幅に緩和される。   As shown in FIG. 6B, the electric field concentration portion of the object to be coated 40 is formed so that the end portion 30a of the member 30 is opposed to the end portion 40a that has been the electric field concentration portion of the object to be coated 40. When the member 30 is disposed in the vicinity of the end 40a, the electric field is formed as if the object 40 and the member 30 are connected to each other as a single rod-shaped body. The electric field concentration at the end 40a is greatly reduced.

なお、被塗物40と部材30が一体になったかのような状態とできるように、部材30を配置する配置手段(ホルダ)は、被塗物40の電界集中部(図4(b)の端部40a参照)からの距離が20mm以内の範囲内に部材30の一部が位置するように部材30を配置できるようになっているのが好ましく、15mm以内に部材30を配置できるようになっているのがより好ましく、10mm以内に部材30を配置できるようになっているのが更に好ましい。   The arrangement means (holder) for arranging the member 30 is an electric field concentration portion (the end of FIG. 4B) of the article 40 so that the article 40 and the member 30 are integrated. It is preferable that the member 30 can be arranged so that a part of the member 30 is located within a range within 20 mm from the distance from the portion 40a), and the member 30 can be arranged within 15 mm. More preferably, the member 30 can be disposed within 10 mm.

このため、上述したような全体的な流れとして、被塗物40の端部40a側に帯電した液体やイオン化した空気が流れる現象を抑制することができる。
そして、図6に示す状態においても、被塗物40の表面に沿って空気が流れるものと考えられるが、図6(a)を見るとわかるように、被塗物40の端部40aの周辺は、新たなイオン化された空気や帯電した液体が周囲を取り囲む状態にあるため、その被塗物40の表面に沿って流れている空気が放出される状態になく、被塗物40の端部40aと反対側となる液体の噴霧範囲の外側方向に向かって流れやすい。
For this reason, as a whole flow as described above, it is possible to suppress a phenomenon in which a charged liquid or ionized air flows on the end portion 40a side of the workpiece 40.
In the state shown in FIG. 6, it is considered that air flows along the surface of the object to be coated 40, but as can be seen from FIG. 6A, the periphery of the end 40 a of the object to be coated 40. Is in a state in which new ionized air or charged liquid surrounds the periphery, so that the air flowing along the surface of the object to be coated 40 is not released and the end of the object to be coated 40 is It tends to flow toward the outside of the spray range of the liquid opposite to 40a.

また、被塗物40の端部40a側に流れた空気があったとしても、その空気は引き続き、部材30の表面に沿って流れることで液体の噴霧範囲の外側に誘導されることとなり、液体の噴霧範囲内に放出されない。   Further, even if there is air that has flowed to the end 40a side of the article 40, the air continues to flow along the surface of the member 30 and is guided outside the liquid spraying range. Not released within the spray range.

このため、除電された空気によって、帯電した液体が除電されることが抑制され、塗着効率の低下を抑制することができる。   For this reason, it is suppressed that the charged liquid is neutralized by the neutralized air, and a decrease in coating efficiency can be suppressed.

なお、棒状体として構成された電極部材である部材30は、除電された空気を液体の噴霧範囲の外までガイドできるようにするため、一端(端部30a)から反対側の他端までの長さが、一端(端部30a)を被塗物40の電界集中部の近傍に配置したときに、他端が液体の噴霧範囲の外に位置する長さであるものとすることが好ましい。   In addition, the member 30 which is an electrode member configured as a rod-like member has a length from one end (the end 30a) to the other end on the opposite side so that the discharged air can be guided to the outside of the liquid spraying range. However, when one end (end portion 30a) is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the article to be coated 40, it is preferable that the other end has a length that is located outside the spray range of the liquid.

ただし、部材30の長さは、部材30の他端が液体の噴霧範囲の外に位置する長さでなかったとしても、液体の噴霧範囲の外側近傍までの長さがあれば、部材30を配置しない場合に比べ、大幅に塗着効率が改善すると考えられるため、必ずしも、部材30の他端が液体の噴霧範囲の外に位置する長さに限定されるものではない。   However, even if the length of the member 30 is not the length at which the other end of the member 30 is located outside the liquid spraying range, the length of the member 30 is not limited as long as it is close to the outside of the liquid spraying range. Since it is considered that the coating efficiency is greatly improved as compared with the case where the member 30 is not disposed, the length of the other end of the member 30 is not necessarily limited to a length outside the liquid spraying range.

このように、被塗物40の電界集中部の近傍に被塗物40と同極の部材30を配置した状態で被塗物40に液体を噴霧することで塗着効率の低下を抑制することが可能である。   In this way, by suppressing the decrease in coating efficiency by spraying the liquid onto the object to be coated 40 in the state where the member 30 having the same polarity as the object to be coated 40 is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated 40. Is possible.

一方、上記では、部材30に電極部材を用いているが、部材30として被塗物40と同一の第1被塗物を用いるようにすれば、同時に2つの被塗物40に対して液体を塗布する作業が行えるため、被塗物40と異なる電極部材である部材30を用いるのに代えて部材30を被塗物40と同一の第1被塗物とするようにしてもよい。   On the other hand, in the above, an electrode member is used for the member 30, but if the same first coated object as the coated object 40 is used as the member 30, the liquid is simultaneously applied to the two coated objects 40. Since the application | coating operation | work can be performed, it may replace with using the member 30 which is an electrode member different from the to-be-coated object 40, and you may make it make the member 30 the 1st to-be-coated object same as the to-be-coated object 40.

このため、被塗物40と異なる電極部材は、必須の要件ではなく、少なくとも、部材30として用いる第1被塗物を被塗物40と同極とする第2電圧印加手段を有していればよい。   For this reason, the electrode member different from the object to be coated 40 is not an essential requirement, and at least has a second voltage applying means that makes the first object to be used as the member 30 the same polarity as the object to be coated 40. That's fine.

なお、専用の電極部材を部材30に用いる態様の場合、被塗物40を用いる場合のように、対象とする被塗物40の種類が変わるごとに部材30を配置する配置手段(ホルダ)の設計を変える必要がないという利点がある。   In the case of a mode in which a dedicated electrode member is used for the member 30, as in the case of using the object to be coated 40, an arrangement means (holder) for arranging the member 30 every time the type of the object to be coated 40 changes. There is an advantage that there is no need to change the design.

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明の静電噴霧装置10について説明してきたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although the electrostatic spraying apparatus 10 of this invention was demonstrated based on specific embodiment, this invention is not limited to said specific embodiment.

上記実施形態では、被塗物40に対して1つの部材30を用いる場合を説明したが、上記でも触れたように部材30は被塗物40と同一の第1被塗物であってよいことから、部材30として被塗物40と同一の第1被塗物(被塗物40)を用いる場合、図7に示すように、複数の第1被塗物(被塗物40)を用いるようにして、多数の被塗物40に一度に液体の塗布を行い、作業の効率化を行うようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where one member 30 is used for the object to be coated 40 has been described. However, as described above, the member 30 may be the same first object to be coated as the object to be coated 40. Therefore, when the same first coated object (coated object 40) as the coated object 40 is used as the member 30, a plurality of first coated objects (coated objects 40) are used as shown in FIG. Thus, the liquid may be applied to a large number of the objects to be coated 40 at a time to increase the efficiency of the work.

また、上記実施形態では、部材30の端部30aを先細りの形状にしているが、図8に示すように、部材30の端部30aが先細りしていなくても同様の電界の状態を作り出すことが可能であり、また、空気をガイドする機能も発揮できるため、部材30の端部30aが先細りしていることに限定されるものではない。   Moreover, in the said embodiment, although the edge part 30a of the member 30 is made into the tapered shape, as shown in FIG. 8, even if the edge part 30a of the member 30 is not tapered, the state of the same electric field is produced. In addition, since the air guiding function can be exhibited, the end portion 30a of the member 30 is not limited to be tapered.

さらに、上記実施形態では、部材30に、直接、第2電気配線42aを接続するようにしているが、第2電気配線42aを部材30を配置する配置手段(ホルダ)に接続し、その配置手段を介して部材30に第2電気配線42aが電気的に接続されるようにしてもよい。   Furthermore, in the said embodiment, although the 2nd electrical wiring 42a is directly connected to the member 30, the 2nd electrical wiring 42a is connected to the arrangement | positioning means (holder) which arrange | positions the member 30, and the arrangement | positioning means The second electric wiring 42a may be electrically connected to the member 30 through the connector.

加えて、被塗物40が液体の噴霧範囲内に収まる外形を有しているときに、上記のような塗着効率の低下の問題が起きやすく、また、被塗物40が棒状体のときに顕著に塗着効率の低下が起こりやすいため、本発明の静電噴霧装置10及び静電噴霧装置10を用いた静電噴霧方法では、被塗物40が液体の噴霧範囲内に収まる外形で、かつ、棒状体の場合に、特に、有効である。   In addition, when the object to be coated 40 has an outer shape that fits within the spray range of the liquid, the above-described problem of reduction in the coating efficiency is likely to occur, and when the object to be coated 40 is a rod-shaped body. In the electrostatic spraying method using the electrostatic spraying device 10 and the electrostatic spraying device 10 of the present invention, the coating object 40 has an outer shape that fits within the liquid spraying range. This is particularly effective in the case of a rod-shaped body.

しかし、被塗物40が全体として見たときに、必ずしも、液体の噴霧範囲内に収まる外形をし、且つ、棒状体であるときだけに起こる問題ではなく、被塗物40が突起する部分等を有しているときにも同様の問題が起きると考えられるため、必ずしも、本発明の適用対象となる被塗物40は棒状体に限定されるものではなく、電界集中部が発生する突起等を有するものも適用対象となる被塗物40に含まれる。   However, when the object 40 is viewed as a whole, it does not necessarily have a shape that fits within the spray range of the liquid and is a rod-like body. Since the same problem is considered to occur even when the substrate 40 has an object, the object to be coated 40 to which the present invention is applied is not necessarily limited to a rod-like body, and a projection or the like that generates an electric field concentration portion. Are also included in the article 40 to be applied.

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements as appropriate are also included in the technical scope of the present invention. It is clear from the description of the scope of claims.

10 静電噴霧装置
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 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 部材
30a 端部
40 被塗物
40a 端部
41 電気配線
42 第1電気配線
42a 第2電気配線
50 第1電圧印加手段
60 アース手段
80 テーラコーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrostatic spraying device 20 Liquid spray part 21 Body part 21a Liquid supply port 21b Liquid flow path 21c Hole part 21d Rear end opening part 21e Female screw structure 22 Nozzle 22a Tip outer periphery 22b Opening part 23 Mandrel 23a Knob part 23b Electrical wiring connection Portion 23c Male thread structure 23d End face 24 Seal member 30 Member 30a End 40 Object 40a End 41 Electrical wiring 42 First electrical wiring 42a Second electrical wiring 50 First voltage applying means 60 Grounding means 80 Tailor cone

Claims (12)

電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に噴霧する静電噴霧装置であって、
前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、
前記液体噴霧部と前記被塗物の間に前記電圧を印加する第1電圧印加手段と、
前記液体噴霧部と前記被塗物の電界集中部の近傍に配置される導電材料または半導電材料の部材の間に前記電圧を印加して前記部材を前記被塗物と同極とする第2電圧印加手段と、を備えていることを特徴とする静電噴霧装置。
An electrostatic spraying device that sprays the liquid onto the object to be coated by separating the liquid from the nozzle of the liquid spraying part in a charged state by electrostatic force generated by application of voltage,
The liquid spraying section having the nozzle;
First voltage applying means for applying the voltage between the liquid spray portion and the object to be coated;
Secondly, the voltage is applied between a member made of a conductive material or a semiconductive material disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the liquid spray portion and the object to be coated, so that the member has the same polarity as the object to be coated. An electrostatic spraying device comprising: a voltage applying unit.
前記第2電圧印加手段は、前記第1電圧印加手段から前記被塗物側への第1電気配線の途中に接続され、前記第1電圧印加手段によって前記被塗物に印加される電圧を前記部材に対しても印加できるようにする第2電気配線を備えており、
前記第2電圧印加手段は、前記部材を前記被塗物と同電位にすることを特徴とする請求項1に記載の静電噴霧装置。
The second voltage applying means is connected in the middle of the first electric wiring from the first voltage applying means to the object to be coated, and applies the voltage applied to the object by the first voltage applying means. A second electrical wiring that allows application to the member;
The electrostatic spraying device according to claim 1, wherein the second voltage applying unit sets the member to the same potential as the object to be coated.
前記部材は、前記電界集中部の近傍に配置される一端を有する棒状体の電極部材であり、
前記棒状体の前記一端から反対側の他端までの長さが、前記一端を前記電界集中部の近傍に配置したときに、前記他端が前記液体の噴霧範囲の外に位置する長さであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電噴霧装置。
The member is a rod-shaped electrode member having one end disposed in the vicinity of the electric field concentration portion,
The length from the one end of the rod-shaped body to the other end on the opposite side is such that when the one end is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion, the other end is located outside the spray range of the liquid. The electrostatic spraying device according to claim 1, wherein the electrostatic spraying device is provided.
前記被塗物の前記電界集中部からの距離が20mm以内の範囲内に前記部材の一部が位置するように前記部材を配置する配置手段を備えてい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項に記載の静電噴霧装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising an arrangement unit that arranges the member so that a part of the member is located within a range of a distance of 20 mm or less from the electric field concentration portion of the object to be coated. Item 4. The electrostatic spraying device according to any one of items 3 to 4. 電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に噴霧する静電噴霧方法であって、
前記被塗物の電界集中部の近傍に前記被塗物と同極の導電材料または半導電材料の部材を配置した状態で前記被塗物に前記液体を噴霧することを特徴とする静電噴霧方法。
An electrostatic spraying method of spraying the liquid onto the object to be coated by detaching the liquid from the nozzle of the liquid spraying part in a charged state by electrostatic force generated by application of voltage,
Electrostatic spraying characterized in that the liquid is sprayed onto the object to be coated in a state where a conductive material or a semiconductive material having the same polarity as the object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated. Method.
前記部材の電位が前記被塗物の電位と同じ電位にされていることを特徴とする請求項5に記載の静電噴霧方法。   6. The electrostatic spraying method according to claim 5, wherein the potential of the member is the same as the potential of the article to be coated. 前記部材として前記被塗物と同一の第1被塗物を用いることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の静電噴霧方法。   The electrostatic spraying method according to claim 5 or 6, wherein the first coated object same as the coated object is used as the member. 前記部材として前記第1被塗物を複数用いることを特徴とする請求項7に記載の静電噴霧方法。   The electrostatic spraying method according to claim 7, wherein a plurality of the first objects to be coated are used as the member. 前記被塗物の前記電界集中部の近傍に前記第1被塗物の電界集中部を配置するようにすることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の静電噴霧方法。   9. The electrostatic spraying method according to claim 7, wherein the electric field concentration portion of the first object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated. 前記被塗物及び前記第1被塗物の電界集中部が端部であり、
前記第1被塗物が、前記被塗物の前記端部に対して前記第1被塗物の端部を対向させるように前記被塗物の近傍に配置されることを特徴とする請求項7に記載の静電噴霧方法。
The electric field concentration portion of the object to be coated and the first object to be coated is an end part,
The first object to be coated is arranged in the vicinity of the object to be coated such that the end of the first object to be coated is opposed to the end of the object to be coated. 8. The electrostatic spraying method according to 7.
前記部材が前記被塗物と異なる電極部材であることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の静電噴霧方法。   The electrostatic spraying method according to claim 5 or 6, wherein the member is an electrode member different from the object to be coated. 前記被塗物及び前記部材が棒状体であることを特徴とする請求項5から請求項11のいずれか1項に記載の静電噴霧方法。   The electrostatic spraying method according to claim 5, wherein the object to be coated and the member are rod-shaped bodies.
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