JP2019058862A - Electrostatic spray method and electrostatic spray device of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は静電噴霧方法及びそのための静電噴霧装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic spray method and an electrostatic spray device therefor.
特許文献1には、ノズルを有する液体噴霧部と、液体噴霧部と液体噴霧部に対する異極となる異極部との間に電圧を印加して、液体を帯電状態でノズルの先端から離脱させる静電気力を発生させる電圧印加手段と、電圧印加手段が電圧を印加することにより、ノズルを取り巻くよう現れる等電位曲線の状態を調節する導電材料からなる等電位線調節電極と、を備え、等電位線調節電極は、等電位線調節電極が配置されていない状態のときにノズルの前方側近傍に現れるノズルの中心軸を含む平面上での等電位曲線の状態に対し、少なくとも等電位曲線の一部をより緩やかな湾曲を描く等電位曲線の状態とする形状とされており、等電位線調節電極は、緩やかな湾曲を描く等電位曲線の状態とすることができるノズルの先端外周近傍に配置できるようにされているとともに、等電位線調節電極が液体噴霧部と同電位とされることを特徴とした静電噴霧装置が開示されている。 According to Patent Document 1, a voltage is applied between a liquid spray unit having a nozzle and a different pole unit which is a different pole to the liquid spray unit and the liquid spray unit, and the liquid is separated from the tip of the nozzle in a charged state. The equipotential is provided with voltage applying means for generating electrostatic force, and an equipotential line adjusting electrode made of a conductive material for adjusting the state of the equipotential curve appearing to surround the nozzle by applying the voltage by the voltage applying means. The line control electrode is at least one of the equipotential curves with respect to the state of an equipotential curve on a plane including the central axis of the nozzle which appears near the front side of the nozzle when the equipotential line control electrode is not disposed. The equipotential line control electrode is disposed near the outer periphery of the tip of the nozzle, which can be in the state of an equipotential curve that draws a gentle curve. Can Together are adapted, electrostatic spraying device which is characterized in that the equipotential lines adjusted electrodes are liquid spray section and the same potential is disclosed.
そして、このような液体噴霧部と同電位とされた等電位線調節電極が、緩やかな湾曲を描く等電位曲線の状態とすることができるノズルの先端外周近傍に配置されるため、例えば、噴霧される液体の断面積を大きくしたり、小さくすることができるとともに、噴霧される液体の断面形状を円形パターンにしたり、楕円形パターンにすることが可能である。 And, since the equipotential line adjustment electrode which is set to the same potential as the liquid spray portion is disposed in the vicinity of the outer periphery of the tip of the nozzle which can be in the state of an equipotential curve that draws a gentle curve, for example, The cross-sectional area of the liquid to be sprayed can be increased or decreased, and the cross-sectional shape of the liquid to be sprayed can be a circular pattern or an elliptical pattern.
ところで、被塗物によっては、部分的に液体を塗布する範囲を大きくしたいような形状を有している場合があるが、上述の静電噴霧装置では、はじめにセットされる等電位線調節電極によって、液体の噴霧範囲の状態がほぼ決まるため、噴霧作業を中断することなく、その部分的な塗布範囲の変化に追従するように、液体の噴霧範囲を変化させることが難しい。 By the way, depending on the object to be coated, there are cases where it is desired to partially increase the range of application of the liquid. Since the state of the spray range of the liquid is substantially determined, it is difficult to change the spray range of the liquid so as to follow the change in the partial application range without interrupting the spraying operation.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被塗物の液体を塗布したい範囲の変化に応じて、簡単に、液体の噴霧範囲を広げることができる静電噴霧方法及びそのための静電噴霧装置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 according to a change in a range to which a liquid of a material to be coated is desired to be applied, an electrostatic spray method capable of easily expanding a spray range of a liquid It is an object of the present invention to provide an electrostatic spray device.
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)本発明の静電噴霧方法は、静電噴霧装置のノズルを有する液体噴霧部と被塗物の間に電圧を印加して静電気力を発生させ、前記静電気力のみで前記ノズルから前記被塗物に向けて液体を噴霧する静電噴霧方法であって、前記被塗物と同電位にされ、前記ノズルから噴霧される液体の噴霧パターンを広げるパターン拡張電極を配置して前記液体を噴霧する噴霧ステップを含み、前記噴霧ステップが、前記パターン拡張電極を用いないで前記被塗物に向けて液体を噴霧したときに前記噴霧される液体が存在する範囲外の位置であって、前記ノズルと前記被塗物の間の前記被塗物寄りの位置に前記パターン拡張電極を配置して行われる。
The present invention is grasped by the following composition in order to achieve the above-mentioned object.
(1) In the electrostatic spraying method of the present invention, a voltage is applied between a liquid spraying portion having a nozzle of the electrostatic spraying device and a substrate to generate electrostatic force, and the electrostatic force is generated from the nozzle only by the electrostatic force. An electrostatic spraying method of spraying a liquid toward a substrate, wherein a pattern expansion electrode is placed to extend the spray pattern of the liquid sprayed from the nozzle at the same potential as the substrate and the liquid is formed. A spraying step including spraying, the spraying step being a position outside the range where the liquid to be sprayed is present when the liquid is sprayed toward the substrate without using the pattern expansion electrode, The pattern expansion electrode is disposed at a position closer to the object between the nozzle and the object.
(2)上記(1)の構成において、前記パターン拡張電極として、棒状の形状の電極が使用される。 (2) In the configuration of the above (1), a rod-shaped electrode is used as the pattern expansion electrode.
(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記ノズルの先端から前記パターン拡張電極までの距離を、第1距離t1とし、前記パターン拡張電極を用いないで前記被塗物に向けて液体を噴霧したときに前記ノズルの先端から前記被塗物に塗布される液体の塗布パターンの外縁までの距離を、第2距離t2とする場合、前記パターン拡張電極は、前記第1距離t1が前記第2距離t2よりも短くなる範囲内の位置に配置されている。 (3) In the configuration of the above (1) or (2), the distance from the tip of the nozzle to the pattern expansion electrode is a first distance t1 and is directed to the object without using the pattern expansion electrode When the distance from the tip of the nozzle to the outer edge of the application pattern of the liquid to be applied to the object to be coated when the liquid is sprayed is a second distance t2, the pattern expansion electrode has the first distance t1 It is arrange | positioned in the position within the range which becomes shorter than said 2nd distance t2.
(4)本発明の静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、前記ノズルから噴霧される液体の噴霧パターンを広げるパターン拡張電極であって、前記パターン拡張電極を用いないで被塗物に向けて液体を噴霧したときに前記噴霧される液体が存在する範囲外の位置で、かつ、前記ノズルと前記被塗物の間の前記被塗物寄りの位置に配置される導電性又は半導電性のパターン拡張電極と、前記被塗物及び前記パターン拡張電極の電位を同電位としつつ、前記ノズルから静電気力だけで前記液体を噴霧するための前記静電気力を発生させる電圧を前記被塗物及び前記パターン拡張電極と前記液体噴霧部の間に印加する電圧印加手段と、を備えている。 (4) The electrostatic spray device according to the present invention is a liquid spray portion having a nozzle and a pattern expansion electrode for spreading a spray pattern of liquid sprayed from the nozzle, wherein the object to be coated is not using the pattern expansion electrode Conductive or semiconductive at a position outside the range where the liquid to be sprayed is present when the liquid is sprayed toward the target, and at a position near the object between the nozzle and the object to be coated While the potentials of the conductive pattern expansion electrode, the object to be coated, and the pattern expansion electrode are made the same potential, the voltage for generating the electrostatic force to spray the liquid only by the electrostatic force from the nozzle is the coating object And a voltage application unit applied between the pattern expansion electrode and the liquid spray unit.
(5)上記(4)の構成において、前記パターン拡張電極が棒状である。 (5) In the configuration of the above (4), the pattern expansion electrode is rod-like.
(6)上記(4)又は(5)の構成において、前記ノズルの先端から前記パターン拡張電極までの距離を、第1距離t1とし、前記パターン拡張電極を用いないで前記被塗物に向けて液体を噴霧したときに前記ノズルの先端から前記被塗物に塗布される液体の塗布パターンの外縁までの距離を、第2距離t2とする場合、前記パターン拡張電極は、前記第1距離t1が前記第2距離t2よりも短くなる範囲内の位置に配置されている。 (6) In the configuration of the above (4) or (5), the distance from the tip of the nozzle to the pattern expansion electrode is a first distance t1, and the object is directed to the object without using the pattern expansion electrode When the distance from the tip of the nozzle to the outer edge of the application pattern of the liquid to be applied to the object to be coated when the liquid is sprayed is a second distance t2, the pattern expansion electrode has the first distance t1 It is arrange | positioned in the position within the range which becomes shorter than said 2nd distance t2.
本発明によれば、被塗物の液体を塗布したい範囲の変化に応じて、簡単に、液体の噴霧範囲を広げることができる静電噴霧方法及びそのための静電噴霧装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrostatic spraying method and an electrostatic spraying device therefor which can easily expand the spray range of a liquid according to the change of the range to which the liquid of the object to be coated is desired to be applied. .
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符号を付している。
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, modes (hereinafter, embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element through the whole description of 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。 Moreover, unless otherwise noted, expressions such as “front (end)” and “front (front)” indicate the spray direction side of the liquid in each member etc., and “rear (end)” and “rear (front)” The expression such as "represents the opposite side of the liquid spray 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を説明するための斜視図である。
本実施形態では、被塗物40として、略矩形状の平面である被塗面40aを有する板材が挙げられているが、被塗物40が、これに限定されるものではなく、例えば、湾曲した凹面又は凸面である被塗面を有するものであってもよい。
なお、被塗物40には、上方へ突出する突出部40bが形成されている。
FIG. 1 is a perspective view for explaining an
In the present embodiment, a plate material having a to-
In addition, the to-be-coated-
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、導電性又は表面抵抗が1010Ω以下の半導電性を有する棒状のパターン拡張電極30と、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30と液体噴霧部20の間に電圧を印加する電圧印加手段50と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
(電圧印加手段)
電圧印加手段50は、電圧電源51と、電圧電源51の一方の電極と液体噴霧部20を電気的に接続する第1電気配線52と、電圧電源51の他方の電極と被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30を電気的に接続する第2電気配線53と、を備えている。
(Voltage application means)
The voltage application means 50 includes a
なお、第2電気配線53は、電圧電源51の他方の電極に接続されるのと反対側が2分岐された分岐配線を備えており、その分岐配線の一方の分岐配線53aが被塗物40に接続され、他方の分岐配線53bが棒状のパターン拡張電極30に接続されている。
The second
本実施形態では、一方の分岐配線53a及び他方の分岐配線53bが、直接、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30に接続されている場合を示しているが、これらは電気的な接続がなされていればよいため、電気的な接続ができさえすれば、一方の分岐配線53a及び他方の分岐配線53bと被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30の間に介在する部材があってもよい。
なお、第2電気配線53で、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30と電圧電源51の他方の電極が接続されているため、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30は同電位になっている。
In the present embodiment, one branch wiring 53a and the
In addition, since the to-be-coated
本実施形態では、静電噴霧装置10は、更にアース手段54を備えており、第2電気配線53がアース手段54に接続されているため、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30は、アースされた状態になっている。
なお、アース手段54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54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。
In the present embodiment, the
Although the grounding means 54 is not an essential requirement, the
そして、後ほど、どのように液体が噴霧されるかについては説明するが、電圧印加手段50は、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30の電位を同電位である第1電位とし、液体噴霧部20の電位を第2電位とすると、第1電位と第2電位の間の電位差が、ノズル22から静電気力だけで液体を噴霧する静電気力を被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30と液体噴霧部20の間に発生させるだけの電位差となるように、被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30と液体噴霧部20の間に電圧を印加する。
Then, later, how the liquid is sprayed will be described, but the voltage application means 50 sets the potential of the object to be coated 40 and the bar-shaped
(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
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
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
In the present embodiment, an O-ring is used as the
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。
A
図1に示すように、電気配線接続部23bには、電圧印加手段50の第1電気配線52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 first
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に電圧印加手段50の第1電気配線52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 the present embodiment, the
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。
Further, as shown in FIG. 2, a
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
Further, by adjusting the screwing amount of the
なお、後述するように、静電気力だけで液体を良好に噴霧するためには、ノズル22の開口部22bをあまり大きな径にするのが難しいため、目詰まりが発生する場合があるが、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、ノズル22に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。
As described later, clogging may occur because it is difficult to make the
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 of the tip end side of the
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短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に向かって外径が短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
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
The diameter of the
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
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、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るため、ノズル22の目詰まりが抑制できる。
Further, by moving the
Therefore, in the state where the liquid is not sprayed, the
(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に液体を塗布するときの状態について説明する。
(Basic spray condition of liquid)
Next, the basic state in which the liquid is sprayed from the
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、電圧印加手段50(図1参照)によって被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30と心棒23との間に印加された電圧で発生する被塗物40及び棒状のパターン拡張電極30と心棒23の間の静電気力だけで、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。
The liquid supplied to the
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、図2に示すように、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、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60が形成される。
The state in which the liquid separates and atomizes will be described more specifically. As shown in FIG. 2, the adhesion by the surface tension and viscosity of the liquid to the
このテーラコーン60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60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、その先端で静電気爆発が起こり、液体が離脱・霧化、つまり、噴霧される。
In the
Then, the liquid is pulled straight from the tip of the
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剤の気化が促進され、その溶剤の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、さらに、静電反発(静電気爆発)が発生して、より小さい粒径の液体粒子に分裂する。
The sprayed liquid, that is, the liquid separated from the
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、溶剤の気化が促進され、上述したのと同様に静電気爆発が発生し、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
このようにノズル22から静電気爆発によって噴霧された液体は、噴霧後にも静電気爆発が繰り返されることで、更に微粒化が促進され、極めて小さい粒子の状態で被塗物40に塗布されることになる。
When this split occurs, the surface area exposed to air is further increased compared to that before the split, so evaporation of the solvent is promoted, electrostatic explosion occurs as described above, and liquid particles of small particle size are further generated. Split up.
Thus, the liquid sprayed from the
つぎに、図4及び図5を参照しながら、液体噴霧部20のノズル22から噴霧された液体が、被塗物40に塗布されるときの状態について説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, a state in which the liquid sprayed from the
図4は、棒状のパターン拡張電極30が設けられていない場合、ノズル22から噴霧された液体が、被塗物40に塗布するときの状態を説明するための図であり、(a)は斜視図であり、(b)は側面図である。
図5は、棒状のパターン拡張電極30が設けられている場合、ノズル22から噴霧された液体が、被塗物40に塗布するときの状態を説明するための図であり、(a)は斜視図であり、(b)は側面図である。
FIG. 4 is a view for explaining a state where the liquid sprayed from the
FIG. 5 is a view for explaining a state in which the liquid sprayed from the
図4及び図5に示される液体噴霧部20と被塗物40は、液体噴霧部20のノズル22が被塗物40の被塗面40aに臨むとともに、両者の間に所定の間隔が保たれるように、設けられている。
また、液体噴霧部20及び被塗物40のうち少なくともいずれか一方が、被塗物40の長手方向(すなわち、ノズル22の軸線方向と直交する、被塗物40の長い方に沿った直交方向)に沿って変位可能に設けられている。
In the
In addition, at least one of the
本実施形態では、液体噴霧部20の方が、被塗物40の長手方向に沿って変位可能に設けられている。
つまり、図示を省略しているが、静電噴霧装置10は、液体噴霧部20を被塗物40の長手方向に沿って変位させる変位手段を更に備えている。
In the present embodiment, the
That is, although not shown, the
具体的には、静電噴霧装置10は、変位手段として、被塗物40の長手方向に沿って液体噴霧部20を変位させるためのレールと、そのレール上を移動するように設けられた液体噴霧部20を保持する保持手段と、レール上を移動するように保持手段を駆動させる駆動部と、を備えており、その保持手段のレールに沿った移動に伴って、液体噴霧部20が被塗物40の長手方向に移動するようになっている。
Specifically, the
ただし、変位手段は、液体噴霧部20を移動させるものに限定される必要はなく、液体噴霧部20に対して被塗物40の方を移動させるものであってもよい。
この場合でも、変位手段の基本的な構成は同じでよく、被塗物40の長手方向に沿って設けられるレールと、そのレール上を移動するように設けられた被塗物40を保持する保持手段と、レール上を移動するように保持手段を駆動させる駆動部と、で変位手段を構成することができる。
However, the displacing means need not be limited to moving the
Even in this case, the basic configuration of the displacement means may be the same, and holds the rail provided along the longitudinal direction of the
そして、液体噴霧部20及び被塗物40のうち少なくともいずれか一方を相対的に被塗物40の長手方向に沿って変位させながら、液体噴霧部20のノズル22から被塗物40に向けて塗料等の液体を噴霧することで、被塗物40に液体が塗布される。
具体的には、パターン拡張電極30が設けられていない場合(図4参照)、電圧印加手段50によって被塗物40と心棒23との間に印加された電圧で発生する静電気力だけで、液体は、ノズル22から前方側に引っ張られて前方に噴霧される。
そして、パターン拡張電極30が設けられていない状態のときには、図4に示すように、ノズル22から噴霧された液体が存在する範囲は、側面視で、液体噴霧部20のノズル22側から被塗物40側にかけて次第に広がるように、上下対称の略放物線状となっているものの、被塗物40の上方側の突出部40bの領域まではカバーできていない。
このため、液体を塗布したい突出部40bの領域には、液体が塗布されないことになる。
Then, toward the object to be coated 40 from the
Specifically, when the
Then, when the
For this reason, the liquid is not applied to the region of the
そこで、本実施形態では、この突出部40bの領域にも液体が塗布されるように、液体噴霧部20のノズル22から噴射される液体の噴霧範囲(噴霧パターン)を広げるために、図5に示すように、被塗物40と同電位である棒状のパターン拡張電極30を配置するようにしている。
具体的には、図5(b)に示すように、棒状のパターン拡張電極30を用いないで被塗物40に向けて液体を噴霧したときに噴霧される液体が存在する略放物線状の範囲外の位置(本例では、パターン拡張電極30がない場合の液体が存在する上側の範囲を示す破線Lよりも更に上側の位置)であって、液体噴霧部20のノズル22と被塗物40の間の被塗物40寄りの位置に配置させている。
また、本実施形態では、棒状のパターン拡張電極30がノズル22の軸線Oを中心とする円を描いたときに、その円に対する接線方向(上側の接線方向)に沿って配置されている。
Therefore, in the present embodiment, in order to widen the spray range (spray pattern) of the liquid sprayed from the
Specifically, as shown in FIG. 5 (b), a substantially parabolic range in which the liquid to be sprayed when the liquid is sprayed toward the object to be coated 40 is present without using the bar-like
Further, in the present embodiment, when the bar-shaped
なお、棒状のパターン拡張電極30が液体噴霧部20のノズル22と被塗物40の間の被塗物40寄りの位置に配置されるとは、図5(b)に示すように、棒状のパターン拡張電極30からノズル22の軸線Oまでの最短の位置Fを基準位置として、ノズル22の先端から位置Fまでの長さを第1長さd1とし、その位置Fから被塗物40までの最短の長さを第2長さd2とした場合に、第2長さd2の方が第1長さd1よりも短くなる位置に棒状のパターン拡張電極30が配置されていることを意味する。
As shown in FIG. 5B, the rod-shaped
このように、被塗物40と同電位である棒状のパターン拡張電極30を、棒状のパターン拡張電極30を用いないで被塗物40に向けて液体を噴霧したときに噴霧される液体が存在する略放物線状の範囲外の位置であって、液体噴霧部20のノズル22と被塗物40の間の被塗物寄りの位置に配置させた状態で、液体噴霧部20及び被塗物40のうち少なくともいずれか一方を被塗物40の長手方向に沿って変位させながら液体を噴霧すると、ノズル22から被塗物40の被塗面40aに向けて噴霧された液体のうちの一部は、被塗物40の被塗面40aに至る前に、被塗物40よりも近い位置に配置されている棒状のパターン拡張電極30側に引っ張られる。
Thus, there is a liquid that is sprayed when the liquid is sprayed toward the object to be coated 40 without using the rod-like
このため、棒状のパターン拡張電極30を用いないで被塗物40に向けて液体を噴霧したときに噴霧される液体が存在する上側の範囲を示す破線Lよりも、液体が存在する範囲が実線Nで示すように更に上側に拡張される。
なお、本実施形態の場合、上側だけにパターン拡張電極30が配置されているため、上側の液体が主に引っ張られて、パターン拡張電極30を用いないで被塗物40に向けて液体を噴霧したときに液体の存在する範囲のうち主に上側だけが拡張される。
このため、側面視で、上下対称の略放物線状であった液体の存在する範囲は、パターン拡張電極30が配置されることによって、上側のみが広がったような非対称の形状となり、そのように液体の存在する範囲が広がることで、ノズル22から噴霧される液体が被塗物40の突出部40bの領域をカバーし、突出部40bの領域にも液体が塗布される。
したがって、本実施形態では、突出部40bが上側にあるため、パターン拡張電極30を上側に配置しているが、例えば、被塗物40の下側に突出部がある場合には、パターン拡張電極30を下側に配置して、液体の存在する範囲を下側に広げるようにすればよい。
For this reason, the range in which the liquid is present is a solid line rather than the dashed line L indicating the upper range in which the liquid to be sprayed is present when the liquid is sprayed toward the
In the case of this embodiment, since the
For this reason, the range in which the liquid having a substantially parabolic shape vertically symmetrical in a side view is present becomes an asymmetrical shape such that only the upper side is expanded by arranging the
Therefore, in the present embodiment, since the
ここで、先にも説明したように、棒状のパターン拡張電極30を、液体噴霧部20のノズル22と被塗物40の間の被塗物40寄りの位置に配置しているが、逆に、棒状のパターン拡張電極30を液体噴霧部20のノズル22寄りに配置すると、突出部40bへの良好な液体の塗布ができなくなっていく。
Here, as described above, the bar-shaped
これは、ノズル22の近くに、パターン拡張電極30を配置すると、液体の噴霧開始点となるテーラコーン60等にもパターン拡張電極30の影響がでることになり、パターンを拡張するために霧化粒子を引き寄せるに止まらず、静電爆発時の静電爆発の方向等にも影響を及ぼすため、噴霧される粒子の方向を大きく変化させ、パターンの一部に大きな乱れを及ぼすためと推察される。
This is because when the
一方、被塗物40近くにパターン拡張電極30を配置した場合には、静電爆発がほぼ終了しているため霧化粒子を引き寄せるだけの作用となり大きなパターンの乱れを伴わずパターンの変形を行うことができる。
On the other hand, when the
一方、棒状のパターン拡張電極30が液体噴霧部20のノズル22と被塗物40の間の被塗物40寄りの位置に位置していたとしても、例えば、図5(b)で見て、軸線Oから上側に大きく離れ過ぎていると、つまり、液体の噴霧範囲から大きく離れすぎていると、噴霧されている液体に対して作用しなくなる。
On the other hand, even if the bar-shaped
このため、側面視で、ノズル22の先端から棒状のパターン拡張電極30までの距離を第1距離t1とし、棒状のパターン拡張電極30を用いないで被塗物40に向けて液体を噴霧したときにノズル22の先端から被塗物40に塗布される液体の塗布パターンの外縁Mまでの距離を第2距離t2とした場合に、棒状のパターン拡張電極30は、第1距離t1が第2距離t2よりも短くなる範囲内の位置であって、突出部40bに近い位置に配置させることが好ましい。
Therefore, when the distance from the tip of the
また、本実施形態のように、棒状のパターン拡張電極30を棒状のパターン拡張電極30を用いないで被塗物40に向けて液体を噴霧したときに噴霧される液体が存在する範囲外に位置させることで、棒状のパターン拡張電極30自体に液体が付着するのを抑制することができる。
Further, as in the present embodiment, the rod-shaped
そして、棒状のパターン拡張電極30に液体が全く付着しないわけではないが、パターン拡張電極30が棒状であれば、付着量が少ないことと清掃が行いやすい形状とが相まって、液体の噴霧を行った後のパターン拡張電極30の清掃を、極めて簡単に行うことができる。
Although the liquid does not adhere to the bar-shaped
(変形例)
つぎに、図6を参照しながら、被塗物40の塗布したい範囲の変化に応じて、パターン拡張電極30を移動させるときの状態について説明する。
図6は、被塗物40の塗布したい範囲の変化に応じて、パターン拡張電極30を移動させるときの状態を説明するための図である。
(Modification)
Next, with reference to FIG. 6, a state in which the
FIG. 6 is a view for explaining a state when moving the
なお、この変形例でも、液体噴霧部20又は被塗物40をノズル22の軸線方向(軸線O参照)と直交する直線方向(被塗物40の長手方向)に沿って変位させながら、ノズル22から噴霧される液体を被塗物40に塗布する点は、上述した実施形態と同様である。
Also in this modification, the
上述した実施形態では、棒状のパターン拡張電極30と被塗物40との間の位置関係を変更することなく、被塗物40への液体の噴霧を行っていたが、それに限定される必要はなく、被塗物40の液体を塗布したい範囲の変化に応じて、棒状のパターン拡張電極30をノズル22の軸線方向である第1方向及び液体噴霧部20又は被塗物40の変位方向(液体噴霧部20と被塗物40の間の相対移動方向)である第2方向の両方向(第1方向及び第2方向)と直交する方向である第3方向(図6の上下方向)に沿って移動させてもよい。
In the embodiment described above, the liquid is sprayed onto the
なお、棒状のパターン拡張電極30をノズル22の軸線方向及び液体噴霧部20又は被塗物40の変位方向と直交する方向に沿って移動させる場合、静電噴霧装置10が、棒状のパターン拡張電極30を第1方向及び第2方向と直交する第3方向(図6の上下方向)に沿って移動させる移動手段(図示しない)を備えさせるようにすればよい。
When the bar-like
例えば、被塗物40の液体を塗布したい範囲が次第に広がる場合、移動手段は、棒状のパターン拡張電極30をノズル22の軸線Oから離れる方向に、ノズル22の軸線方向及び液体噴霧部20又は被塗物40の変位方向と直交する方向に沿って移動させている。
また、被塗物40の液体を塗布したい範囲が次第に狭まる場合、移動手段は、棒状のパターン拡張電極30をノズル22の軸線Oに近づける方向に、ノズル22の軸線方向及び液体噴霧部20又は被塗物40の変位方向と直交する方向に沿って移動させている。
For example, when the area to which the liquid of the object to be coated 40 is to be applied gradually expands, the moving means moves the rod-like
When the range to which the liquid of the object to be coated 40 is desired to be applied is gradually narrowed, the moving means moves the rod pattern extended
詳細には、図6に示すように、液体噴霧部20が被塗物40の一端(左端)から被塗物40の他端(右端)に向かって変位しているときに、領域Aでは、被塗物40の液体を塗布したい範囲が次第に広がっていく状態のため、移動手段は、棒状のパターン拡張電極30を次第に上方へ移動させる。
一方、領域Bでは、被塗物40の液体を塗布したい範囲が次第に狭まっていく状態となるため、液体噴霧部20が領域Aと領域Bとの境界位置に到達した後には、移動手段は、棒状のパターン拡張電極30を次第に下方へ移動させる。
Specifically, as shown in FIG. 6, in the region A, when the
On the other hand, in the region B, the region where the liquid 40 to be coated is desired to be applied is gradually narrowed. Therefore, after the
このように、被塗物40の液体を塗布したい範囲の変化に応じて、棒状のパターン拡張電極30をノズル22の軸線方向及び液体噴霧部20又は被塗物40の変位方向と直交する方向に沿って移動させることにより、被塗物40の液体を塗布したい範囲の変化に応じて、液体を被塗物40に良好に塗布することができる。
Thus, depending on the change in the range in which the liquid of the object to be coated 40 is desired to be applied, the bar-shaped
なお、棒状のパターン拡張電極30は、被塗物40よりも短い場合、液体噴霧部20の変位に追従して被塗物40の長手方向に沿って変位可能に設けられるようにすればよい。
When the bar-like
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 embodiment, and those appropriately modified or improved are also included in the technical scope of the present invention, which is a patent for those skilled in the art. It is clear from the description of the 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 パターン拡張電極
40 被塗物
40a 被塗面
40b 突出部
50 電圧印加手段
51 電圧電源
52 第1電気配線
53 第2電気配線
53a 一方の分岐配線
53b 他方の分岐配線
54 アース手段
60 テーラコーン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記被塗物と同電位にされ、前記ノズルから噴霧される液体の噴霧パターンを広げるパターン拡張電極を配置して前記液体を噴霧する噴霧ステップを含み、
前記噴霧ステップが、前記パターン拡張電極を用いないで前記被塗物に向けて液体を噴霧したときに前記噴霧される液体が存在する範囲外の位置であって、前記ノズルと前記被塗物の間の前記被塗物寄りの位置に前記パターン拡張電極を配置して行われることを特徴とする静電噴霧方法。 An electrostatic force is generated by applying a voltage between a liquid spray unit having a nozzle of an electrostatic spray device and a coated object to generate an electrostatic force, and the liquid is sprayed from the nozzle toward the coated object only by the electrostatic force. A spraying method,
Including a step of disposing a pattern expansion electrode which is brought to the same potential as the object to be coated and spreads a spray pattern of the liquid sprayed from the nozzle to spray the liquid.
The spray step is a position outside the range where the liquid to be sprayed is present when the liquid is sprayed toward the coated object without using the pattern expansion electrode, and the nozzle and the coated object An electrostatic spray method characterized in that the pattern expansion electrode is disposed at a position near the object to be coated.
前記パターン拡張電極は、前記第1距離t1が前記第2距離t2よりも短くなる範囲内の位置に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電噴霧方法。 When the distance from the tip of the nozzle to the pattern expansion electrode is a first distance t1 and the liquid is sprayed toward the object without using the pattern expansion electrode, the object from the tip of the nozzle is the object to be coated When the distance to the outer edge of the application pattern of the liquid applied to the surface is the second distance t2,
The electrostatic spray method according to claim 1 or 2, wherein the pattern expansion electrode is disposed at a position where the first distance t1 is shorter than the second distance t2.
前記ノズルから噴霧される液体の噴霧パターンを広げるパターン拡張電極であって、前記パターン拡張電極を用いないで被塗物に向けて液体を噴霧したときに前記噴霧される液体が存在する範囲外の位置で、かつ、前記ノズルと前記被塗物の間の前記被塗物寄りの位置に配置される導電性又は半導電性のパターン拡張電極と、
前記被塗物及び前記パターン拡張電極の電位を同電位としつつ、前記ノズルから静電気力だけで前記液体を噴霧するための前記静電気力を発生させる電圧を前記被塗物及び前記パターン拡張電極と前記液体噴霧部の間に印加する電圧印加手段と、を備えていることを特徴とする静電噴霧装置。 A liquid spray unit having a nozzle;
It is a pattern expansion electrode which spreads the spray pattern of the liquid sprayed from the said nozzle, Comprising: When the liquid is sprayed toward a to-be-coated-article without using the said pattern expansion electrode, the said range of the liquid to be sprayed exists. A conductive or semiconductive pattern expansion electrode disposed at a position near the object between the nozzle and the object;
The voltage to generate the electrostatic force for spraying the liquid only by the electrostatic force from the nozzle while keeping the potential of the object to be coated and the pattern extension electrode the same potential as the object to be coated and the pattern extension electrode An electrostatic spray apparatus comprising: voltage applying means for applying between liquid spray units.
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