JP2698981B2

JP2698981B2 - 液体又は溶融体の微粒子の塗布方法とその装置

Info

Publication number: JP2698981B2
Application number: JP63135026A
Authority: JP
Inventors: 正文松永
Original assignee: ノードソン株式会社
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1998-01-19
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JPH01304069A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は液体又は溶融体の微粒子の塗布方法とその装
置に係る。

〔従来の技術〕

液体又は溶融体の微粒子の製造方法として、従来より
スプレイ対硬質板衝突方式が採用されてきた。それは第
７図にも見られるように、液体（Ｌ）又は溶融体（Ｍ）
をスプレイ用ノズル（92）より噴出スプレイ（SP₁）
し、それを硬質板（94）に打ち当て、スプレイ（SP₁）
中の霧化された粒子（P₁）を破砕して、より細分化され
た微粒子（P₁s）を得る方式である。このようにして生
成された微粒子は当然気体中にあり、即ち煙霧体（A
₁s）となっているが、この状態のままで必要とする用途
に向けられる場合もあり、また溶融体の場合には、これ
らが冷却されて常温固体の微粒子として他に向けられる
場合が多かった。

しかし、最近、上述のようにして作られた微粒子が、
液体、溶融体共に、塗布の用途に向けられるケースが多
くなってきたのである。この場合には、上述の如く、ス
プレイ対硬質板衝突方式によって製造された微粒子を、
一旦蓄え、しかる後、それら微粒子を塗布作業に廻して
いたのである。

塗布作業においては、これら微粒子は、当然煙霧体の
状態に置かれなければならない。即ち微粒子の塗布に当
っては、それらの製造工程と塗布工程との双方の工程に
よって行なわれてきたのである。

〔解決しようとする問題点〕

上述の如く、液体又は溶融体の微粒子の塗布作業にお
いては、それらの製造工程とそれらの塗布工程とは別個
に行われてきたのである。そしてこれら工程において
は、ともに煙霧体下の状態で行われてきた。これら双方
の煙霧体をドッキングさせて、微粒子の製造とそれらの
塗布とを一挙に行なうことによって、作業の効率化をは
かろうというのが本発明の動機であり、かつまたその目
的である。

〔問題点を解決するための手段〕

従来のスプレイ対硬質板衝突方式による液体又は溶融
体の微粒子の製造法において、生成されて気体中に分散
している微粒子に静電気を荷電し、被塗物面上に塗布す
る方法とその装置が本発明の要旨である。

先ず本発明の方法について説明する。第１図を参照さ
れたい。液体（Ｌ）又は溶融体（Ｍ）が、ガン（３）及
びスプレイ用ノズル（２）を通してチャンバ（１）内に
噴出スプレイ（SP）し、それを硬質板（４）に打ち当
て、そのスプレイ中の粒子（Ｐ）を細分化して微粒子
（Ps）となし、これらが分散している煙霧体（As）を上
記チャンバ（１）に接続するダクト（６）を通しその開
口部（6M）に導き、該部にて外方に向けた電極（８）に
より上記煙霧体（As）中の微粒子（Ps）に静電気を荷電
し、同時に被塗物（Ob）との間に発生した電気力線（E
F）によって上記微粒子（Ps）を被塗物（Ob）面上に塗
着せしめるのである。

なお、これらスプレイを断続的に行なうことによって
スプレイ量を調整し、それは生成される微粒子の量即ち
煙霧体の密度を調整することになる。それによって塗布
膜の厚さの調整を行なうことができるのである。

上記断続的スプレイは、ガン（３）内の開閉バルブを
作動せしめるソレノイド（3S）に対する断続的電気信号
によって行われ、それはタイマ（７）又はパルスコント
ローラなどより発信される。なお、同信号は一定サイク
ルで短いもの（毎秒数十サイクル）、また断続時間も短
いもの（ミリ秒単位）のものが望ましい。それらの例を
タイムグラフによって説明する。先ず、第2A図を参照さ
れたい。煙霧体の密度を、連続的に噴出した場合に得ら
れるそれの五分の三に薄めたい時には、50サイクル即ち
１サイクル20ms（ミリ秒）の時間において、スプレイ
“開”を12ms、スプレイ“閉”を8msとし、スプレイを
断続的に行なえばよい。また五分の一に稀釈したいとき
には、第2B図に示すように、スプレイ“開”を4ms、
“閉”を16msとすればよい。これら断続時間及びサイク
ルの選定はパルスコントローラの使用によって容易に、
かつ任意に設定することができるのである。

また上記のスプレイは二流体スプレイによるもの、ま
たはエアレススプレイによるもの、何れでもよい。前者
の場内には、スプレイ用気体（Ａ）が、チャンバ（１）
に送入されるので、その容量によって、生成された煙霧
体（As）はチャンバ（１）外に押し出される。ただし後
者の場合には、スプレイによる液体の霧化した微粒子の
容量によってチャンバ（１）に押し出されることになる
が、その容量は極めて小量なので、別にチャンバ内の気
体（Ｇ）を導入させることが望ましい。

また上記煙霧体を加熱又は冷却することもある。それ
は液体又は溶融体の微粒子中に揮発成分が含まれている
場合であり、加熱することによってそれらを追い出し、
不揮発性の微粒子のみを得て、それらを塗布することが
できるのである。また微粒子を加熱することによって、
それらの粘度を降下させ、塗着の場合における塗着効果
のアップとレベリング効果を上げることにもなる。次に
冷却の場合は、特に溶融体に対してであり、微粒子が固
体の状態で塗布することが必要である場合に行われる。
更にこの場合、揮発成分を追い出して不揮発性の溶融体
の固体の微粒子を得たい場合には、スプレイ直後即ち微
粒子化直後加熱し、揮発成分を追い出した後、冷却して
不揮発性の固化した微粒子を得ることもできる。

上述の如く、加熱又は冷却の手段としては、前述した
チャンバ（11）内に導入する気体（Ｇ）を加熱又は冷却
してやればよい。又は、第１図にも示すように、チャン
バ（１）及び／又はダクト（６）部内にて加熱装置（6
H）又は冷却装置（6C）などにより煙霧体（As）を加熱
又は冷却してやればよい。更にまた上述の如く、加熱と
冷却との双方を使用する場合には、先ずチャンバ（１）
本体周囲より加熱（6H₁）し、排出用ダクト（６）周囲
より冷却（6C₁）との二段構えで加熱冷却をシリーズに
行なってもよい。

次に上記方法に基づく本発明の装置の構造について説
明する。スプレイ対硬質板衝突式構造は公知のものであ
り、それらの中の代表的構造を例をとりあげる。第３図
を参照されたい。チャンバ（11）内にて、下方向きに設
けられたスプレイ用ノズル（12）の下方には、それに対
抗して上向きの対硬質板（14）が取付けられる。それら
の間隔（Ｓ）は使用条件によって異なるが70mmから300m
mまでのものが多い。以上は公知の構造であるが、これ
らに対して本発明は次のことが追加される。即ちチャン
バ（11）内の上部は横方向のダクト（16）に接続され、
該ダクトの端末は外部に向けて開口する。該開口部（16
M）の中央部には静電気荷電用電極（18）が外部に向け
て取付けられ、それに対応して被塗物支持具（20）が設
けられる。上記電極（18）は高電圧発生装置（19）に接
続され、また上記被塗物支持具（20）はアースされる。

なお、上記チャンバ（11）の下部には必要により気体
導入口（15）が設けられる。該導入口には導入気体供給
装置（50）に配管（51）接続される。同装置は送気機
（52）、流量調整器（56）、加熱器（55）、フィルタ
（54）、流量計（53）などより成っている。

なお、上記のスプレイ用ノズル（12）及びそのガン
（13）は二流体スプレイ用でも、またエアレススプレイ
用何れでもよい。即ち前者の場合には同図中、実線にて
示すように、液体又は溶融体用加熱タンク（29）より流
量調整弁（32）、加熱器（31）などの液体又は溶融体供
給装置（30）がガン（13）に対して配管（22）接続さ
れ、また同時にスプレイ用気体供給装置（33）である気
体発生装置（CA）より流量調整弁（35）、加熱器（41）
などを介して同じく上記ガン（13）に配管（21）接続さ
れる。そして上記チャンバ（11）の底部には排出口（1
7）が、排出管（23）に、又は前記タンク（29）内に戻
り管（25）として配管される。また後者即ちエアレスス
プレイの場合には、同図上鎖線で示すように、エアレス
スプレイ装置（36）が上記ガン（13）に、上記タンク
（29）よりポンプ（38）、加熱器（42）、フィルタ（3
9）、流量調整弁（40）などを介して配管（37及び22）
接続される。溶融体を取扱う場合には、上記タンク（2
9）には自動温度調節装置付きの加熱器（49）が設けら
れる。

また必要により、上記チャンバ（11）本体及び／又は
ダクト（16）上に加熱器（26）が、または冷却器（28）
が取付けられることがある。そして又、第４図に示すよ
うにチャンバ（61）本体上には加熱器（68）が、そして
ダクト（66）上には冷却器（69）が、取付けられること
もある。何れも自動温度調節装置付きのものである。

また、上記ガン（13）内の開閉バルブを作動するソレ
ノイド（13S）は、タイマ（27）若しくはパルスコント
ローラに配線接続される。

最後に塗布部における塗布方向であるが、第３図にて
は横型ダクト（16）に沿って横方向となっている。この
ダクトの端末を第４図に示すように下方に曲げ（66
B）、電極（67）も同様下向きにする塗布構造とするこ
ともできる。また第５図に示すようにチャンバを竪型
（71）とし、その上部を開口（76M）して上向き塗布構
造に、更に第６図に示すようにチャンバ（81）内に電極
（88）を設け、同チャンバ内にて塗布する構造にするこ
ともできる。

〔作用〕

再び第３図を参照されたい。前述の如く二流体スプレ
イ装置（30及び33）又はエアレススプレイ装置（36）な
どにより、液体（Ｌ）又は溶融体（Ｍ）は、ガン（13）
を介してスプレイ用ノズル（12）よりチャンバ（11）内
に噴出スプレイ（SP）され、それらは硬質板（14）に打
ち当たる。スプレイ中の粒子（Ｐ）は細分化され微粒子
（Ps）となって気体中に分散する。これら微粒子（Ps）
は後続のスプレイに押しやられダクト（16）内を通過
し、その端末の開口部（16M）に至る。該開口部には被
塗物支持具（20）に向けて電極（18）が設けられ、高電
圧発生装置（19）よりの高電圧が印加されており、該電
極（18）の近辺を通過する微粒子（Ps）には静電気が荷
電され、同時に上記電極（18）はアースされた被塗物支
持具（20）に向けて電気力線（EF）が発生しているの
で、上記荷電された微粒子（Ps）は上記電気力線（EF）
にのって被塗物（Ob）面上に至り付着する。即ち塗布さ
れるのである。

なお、上述の液体又は溶融体の噴出スプレイは、連続
的とすることもでき、又これを前述の方法の項にて説明
したように断続的に行なうことによって、煙霧体の密度
をより低く調整することができる。即ち塗布密度又は塗
布膜の厚さを微量調整することができるのである。

また生成された微粒子を加熱又は冷却する必要がある
場合には、気体導入口（15）より加熱気体又は冷却気体
を導入する。又はチャンバ（11）本体及び／又はダクト
（16）上に設けられた加熱器（26）又は冷却器（28）に
よって必要とする一定温度にそれら微粒子を加熱又は冷
却する。更に前述の如く、スプレイ直後に加熱して微粒
子化後に冷却する二段構えの加熱冷却の場合には、上記
チャンバ（11）本体部のみを加熱して、ダクト部を冷却
すればよいのである。

〔効果〕

本発明の方法と装置とによれば、液体又は加熱溶融体
のスプレイ対硬質板衝突式微粒子製造法において製造さ
れ、気体中に浮遊している微粒子を即被塗物面上に塗布
するもので、従来の微粒子製造と塗布作業との二工程を
一工程で行なうものであって、塗布作業の効率向上に寄
与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の説明図第2A図は同じく本発明
における断続スプレイのタイムフラグの一例第2B図は
同じく他の例第３図は本発明の装置の構造の側断面図
第４図は同上における下向き塗布構造図第５図は同上
における上向き塗布構造図第６図は同上においてチャ
ンバ内塗布構造図第７図は従来の液体又は溶融体のス
プレイ対硬板衝突式微粒子製造装置の側断面図主要な符合の説明 1,11,61,71,81,91……スプレイ用チャンバ、2,12,92…
…スプレイ用ノズル、3,13,93……スプレイ用ガン、3S,
13S……ソレノイド、4,14,94……硬質板、6,16,66,96…
…ダクト、6H……加熱装置、6C……冷却装置、7,27……
タイマ又はパルスコントローラ、8,18,67,78,88……静
電気荷電用電極、10,20……被塗物支持具、26,68……加
熱装置、28,69……冷却装置、30……二流体スプレイ用
液体供給装置、33……二流体スプレイ用気体供給装置、
50……導入気体供給装置、As……煙霧体、EF……電気力
線、Ｇ……導入気体、Ob……被塗物、Ｐ……スプレイ中
の粒子、Ps……微粒子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体（Ｌ）又は溶融体（Ｍ）をスプレイノ
ズル（２）より断続的にスプレイして粒状化する第一の
工程と、前記粒状化したスプレイ流を硬質板に衝突させ
て微粒子を作り出す第二の工程と、前記微粒子に静電気
発生装置で帯電させる第三の工程と、帯電された微粒子
を被塗物に付着させる第四の工程とを含むことを特徴と
する、液体又は溶融体の微粒子の塗布方法。
【請求項２】液体（Ｌ）又は溶融体（Ｍ）をノズル（1
2）より噴出スプレイ（SP）しそれを硬質板（14）面上
に打ち当ててそれらの微粒子を得てその微粒子を被塗物
面上に塗布する装置において、 a.スプレイ用ガン（13）内の自動開閉バルブ（13V）は
ソレノイド（13S）式とし、該ソレノイド（13S）をタイ
マ（27）若しくはパルスコントローラに電気接続するこ
とと、 b.スプレイ用チャンバ（11）に横方向に接続するダクト
（16）を設けることと、 c.上記ダクト（16）の端末に開口部（16M）を設けるこ
とと、 d.上記開口部（16M）の内部の中央部に静電気印加用電
極（18）を外方に向けて設けることと、 e.上記電極（18）に対向する位置に、アースされた被塗
物支持具（20）を設けることと、より成ることを特徴とする、液体又は溶融体の微粒子の
塗布装置。