JP3813894B2 - 静電塗装装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転霧化頭の回転放出縁より静電霧化した塗料を塗布対象物に塗布する際、回転霧化頭のブッシュに塗液の固形成分を析出させることなく、少量の塗液を霧化して塗布することも可能とする静電塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アルミニュウム製等の長尺の帯状物である支持体に記録層や保護層といった各層を積層あるいはコーティングして製造された平版印刷版原版と写真原版とを重ね合わせた状態で露光し、画像形成処理を施してオフセット印刷マスタである平版印刷版を製版し、この平版印刷版によってオフセット印刷を行うシステムが利用されている。
【０００３】
この平版印刷版によるオフセット印刷のシステムでは、感光性平版印刷版原版に画像を形成する画像露光工程において、感光性平版印刷版原版と写真原版との間に空隙がないように密着して重ね合わせないと画像ボケが生じる。そこで、真空フレームのガラス板とゴムシートの間に、感光性平版印刷版原版と写真原版を重ね合わせ、ガラス板とゴムシートの間を真空にして感光性平版印刷版原版と写真原版を密着させている。
【０００４】
さらに、このシステムに用いる感光性平版印刷版原版では、図６に例示するように、感光性平版印刷版１００と写真原版１０２の密着性を向上させるため感光性平版印刷版１００の感光層上に、静電塗装装置によって微小な塗料を噴射塗布することにより無数の略台球状のマットｍを形成し、感光性平版印刷版１００と写真原版１０２の間から空気が抜けやすくしている。
【０００５】
また、感光性平版印刷版１００の感光層上にマットｍを構成する手段として、搬送中の感光性平版印刷版１００の表面温度を温度調節室で所定範囲となるように調整してから湿潤装置で感光層を湿潤させた後、静電塗装装置により、電界を利用して水溶性の微細な塗料の液滴を感光層の表面に静電的に付着させる手段が用いられている。
【０００６】
従来、このように用いられる静電塗装装置は、塗料供給ノズルより塗料受部に供給された塗料を、カップ状（ミニベル型とも言う）回転霧化頭の回転によって生ずる遠心力により薄膜状として回転放出縁より放出霧化すると共に、この回転霧化頭に例えば−５０〜−１２０ｋＶの高電圧を印加し、霧化した微細な塗料の液滴を静電的に感光性平版印刷版１００に付着させて塗装する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような静電塗装装置では、例えば、揮発性の溶媒に富んだ水性塗料を霧化して静電的に感光性平版印刷版１００に付着させて塗装するときに、回転霧化頭を約４０００ｒ．ｐ．ｍ以上の速度で回転する場合に、霧化頭内部空間に減圧状態が生じ、空気がこの霧化頭内部空間に巻き込まれる現象（エアポンピング現象と呼ぶ）が起こる。
【０００８】
この時、静電塗装装置では、回転放出縁より放出された水性塗料の微粒化液滴の一部がこの霧化頭内部空間に巻き込まれる空気に同伴され、霧化頭の内側におけるブッシュの表面に付着する。そして、ブッシュの表面に付着した水性塗料は、付着した液滴中の水分が蒸発し、固形成分が析出する。
【０００９】
このような状況で長時間連続的に水性塗料を霧化し続けると、ブッシュの表面に固形成分が次々と析出して蓄積し、ブッシュの表面における法線方向に成長して回転霧化頭へ至り、ついには固形成分が薄膜状となり回転霧化頭へ流出する水性塗料の流れを妨げるようになる。さらに霧化を続けると、流れが阻害された回転霧化頭の内周面の放出縁側に同様に液滴が付着し固形成分が析出するようになり、ついには放出縁まで析出が成長する。
【００１０】
従って、水性塗料が薄膜状になりながら回転霧化頭の放出縁に導かれる過程において水性塗料は均一な薄膜を形成することが出来なくなるから、この状態で静電塗装装置により霧化される水性塗料の粒径が大きくなり、塗装品質を低下させるという問題を生じる虞がある。さらに、エアモーターで回転霧化頭を回動するよう構成した静電塗装装置の場合、ブッシュから回転霧化頭へ析出した固形成分のために、霧化頭の回転数が低下し、同様の問題を生じる虞がある。
【００１１】
また、塗料供給ノズルより塗料受部に供給された水性塗料は、一旦塗料受部において遠心力により薄膜状となり流出され、エアポンピング現象によって霧化頭のブッシュの表面に付着されると、この霧化頭内のブッシュの表面等における着固−気−液界面において水性塗料中の水分が蒸発し、固形成分が霧化頭内のブッシュの表面等における固−気−液界面に析出する。
【００１２】
このような状況で同様に長時間連続的に水性塗料を霧化し続けると、次々と析出した固形成分が、供給された水性塗料の中に混ざり、回転霧化頭の放出縁に到達する間に溶解することなく、放出縁より放出されたり、霧化された水性塗料の液滴中に大きな固形成分のカタマリが混入した状態で塗布されることになり、塗装品質を低下させるという問題を生じる虞がある。
【００１３】
あるいは水性塗料の固形成分のカタマリが、回転霧化頭の放出縁より放出されず霧化頭内周面に付着した場合には、この固形成分のカタマリが薄膜状の水性塗料に溶解されることがないので、その付着したところの放出縁側には均一な薄膜を形成させることが困難となり、薄膜が形成されなかった内周面の放出縁側に前述の如く液滴が付着し、固形成分が析出するようになり同様に塗装品質を低下させるという問題を生じる虞がある。
【００１４】
そこで、従来では、特開昭５９−６６３７３号公報に開示されている静電塗装方法のように、高電圧が印加され、高速で回転するカップ状回転霧化頭に水性塗料を供給して静電霧化する際、水性塗料を供給する前から、連続的に蒸気をこのカップ状回転霧化頭に供給することにより、霧化頭内に生ずる固−気−液界面において水性塗料が乾燥し、固形成分が析出するのを防止出来ると共に水性塗料の薄膜が形成されていない内周面に、エアポンピング現象により巻き込まれた微粒化液滴が付着乾燥し、固形成分が析出するのを防止出来るようにする手段が提案されている。
【００１５】
しかし、上述の静電塗装方法の如くカップ状回転霧化頭に水蒸気を供給することで、水滴が被塗布物に付着したり、蒸気による熱で固形成分が析出することがあるという問題がある。
【００１６】
本発明は上記事実を考慮し、回転霧化頭のブッシュに塗液の固形成分が析出することを防止すると共に、少量の塗液を霧化して静電塗布した場合でも良好な塗装品質を得ることができる静電塗装装置を新たに提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の静電塗装装置は、霧化頭本体のコーン状内周面の中央部にブッシュを一体的に回転するよう配置して回転霧化頭を構成し、ブッシュの中心軸に沿って送液通路を形成し、ブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射しながら回転霧化頭に高電圧を印加して高速回転することにより、塗料の帯電微粒子を発生させる静電塗装装置において、ブッシュの中心軸に沿って形成した送液通路の孔径をφ１ｍｍに設定し、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．２ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍに設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．４ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内に設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．６ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内に設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．８ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内に設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を１ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を２．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内に設定し又は塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を１．２ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を５ｍｍに設定して構成したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の静電塗装装置は、霧化頭本体のコーン状内周面の中央部にブッシュを一体的に回転するよう配置して回転霧化頭を構成し、ブッシュの中心軸に沿って送液通路を形成し、ブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射しながら回転霧化頭に高電圧を印加して高速回転することにより、塗料の帯電微粒子を発生させる静電塗装装置において、ブッシュの中心軸に沿って形成した送液通路の孔径をφ１ｍｍに設定し、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速であるノズル内流速をｘ、ブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔をＹとしたとき、下記の式
Ｙ＝５．５ｘ−Ａ
０．５≦Ａ≦３．５
を満たすように設定して構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の静電塗装装置において、塗料供給ノズルから噴射する塗料が、固形分濃度１８％以下に調整された水性塗料であることを特徴とする。
【００２２】
上述のように構成することにより、回転霧化頭を高速回転させ塗料の帯電微粒子を発生させて静電塗装を行う際に、塗料供給ノズルの先端からブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射して供給すると、その供給された塗液の適量がブッシュの送液通路を通って流れ霧化頭本体と一体的にブッシュが回転するときの遠心力によって塗料がブッシュの表面上を塗液の薄膜で適度に覆うことにより、回転霧化頭から霧化放出された塗料の微粒化液滴の一部がブッシュの表面に付着してもブッシュの表面上にある塗料の薄膜と混ざり合って流れ去るから、例え少量の塗液で静電塗装を行う場合でも、ブッシュの表面に塗料中の固形成分が析出、付着することを防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の静電塗装装置に係わる実施の形態につき図１乃至図５によって説明する。
【００２４】
図３に示すように、本実施の形態に係わる静電塗装装置２６は、アルミ製の感光性平版印刷版１０の製造工程におけるマットｍの形成工程に利用される。このアルミ製の感光性平版印刷版１０の製造工程では、マットｍの形成工程に至る前の工程でアルミ製支持体の表面に感光液が塗布され、温度調節室１２へ送られる。
【００２５】
この温度調節室１２では、温度制御された風が製造中の感光性平版印刷版１０へ吹き付けられて静電塗装装置２６の塗装ブース１４に至るときまでに、製造中の感光性平版印刷版１０の表面温度が、所定温度範囲となるように調節されている。その後、パスロール１６により湿潤装置１８へ送られる。
【００２６】
この湿潤装置１８は、蒸気スプレー管により製造中の感光性平版印刷版１０の表面又は両面に蒸気を吹き付けて湿潤させる。この湿潤された製造中の感光性平版印刷版１０は、塗装ブース１４へ送られる。
【００２７】
この塗装ブース１４は、塗装作業中に高電圧印加範囲として作業者の立ち入り禁止の区域となる略密閉可能な部屋状に構成され、接地線１７によって接地（アース）してシールドされている。この塗装ブース１４の内部は、隔壁１５によって塗装室１９と装置室２１とに区画されている。
【００２８】
塗装ブース１４の隔壁１５には、所定箇所に開口部２２が形成されている。この開口部２２は、扉２４で開閉されるようになっている。
【００２９】
そして、この塗装ブース１４では、静電塗装装置２６を装置室２１内に装着し、静電塗装装置２６の電極として機能するベル状の回転霧化頭２８を隔壁１５の開口部２２から塗装室１９内へ向けて移動可能に装着することにより、装置室２１内の装置を隔壁１５で塗料が付着しないように隔離した状態で塗装室１９内を通過する製造中の感光性平版印刷版１０の表面にベル状の回転霧化頭２８から水溶性の微細な塗料の液滴を噴射して静電的に付着させる塗布作業を行えるように構成されている。
【００３０】
このように静電塗装装置２６を移動操作するため、静電塗装装置２６本体は、架台４２に搭載されている。架台４２は、レール４０の上を走行可能に構成されており、架台４２をそれぞれ移動させることで、開口部２２を通じて塗装室１９内に静電塗装装置２６のベル状の回転霧化頭２８を出し入れできるよう構成されている。
【００３１】
なお、レール４０には、位置決め用のストッパーが取付けられており、製造中の感光性平版印刷版１０と静電塗装装置２６との距離が所定値に設定される。
【００３２】
この塗装ブース１４では、その装置室２１内に静電塗装装置２６に塗料を供給する塗料供給手段が配置されている。
【００３３】
この塗料供給手段は、塗料タンク４８に貯留されている塗料を送液ポンプ４６で引き出し、異物フィルター４４を通じて塗料の異物を取り除いてから送液管３０内を圧送し、静電塗装装置２６へそれぞれ送液するよう構成されている。
【００３４】
この塗装ブース１４では、静電塗装装置２６に給電するため、塗装ブース１４の装置室２１内に小型乾式トランスを用いた昇圧装置としての直流高圧電圧発生装置３２を配置する。この直流高圧電圧発生装置３２は、オン動作されると配線ケーブル３３によって−４０〜−１２０ｋＶの直流高圧電力を静電塗装装置２６に供給可能に接続されている。
【００３５】
この塗装ブース１４内に配置される静電塗装装置２６の回転霧化頭２８は、ベル状で大径側が開口した形状に形成されている。回転霧化頭２８は、静電塗装装置２６に装着された図示しないエアモータで回転され、塗料供給手段から送液された塗料がベル状の回転霧化頭２８の小径側から内周面に供給されると、ベル状の回転霧化頭２８が回転するときの遠心力によって塗料をベル状の回転霧化頭２８の内周面へ薄膜状に広げ、その大径側の開口から塗料を霧化流として放出するよう構成されている。
【００３６】
なお、ベル状の回転霧化頭２８の回転数は、８０００〜２００００回転／分が好ましく、塗料の供給量は５〜３００ｃｃ／分が好ましい。
【００３７】
また静電塗装装置２６の回転霧化頭２８には、直流高圧電圧発生装置３２から配線ケーブル３３を介して−４０〜−１２０ｋＶの電圧が印加され、その大径側の開口から放出される塗料の霧化流を帯電させる。
【００３８】
これにより、パスロール１６で接地（アース）された製造中の感光性平版印刷版１０との電圧差により、帯電した塗料の液滴がクーロン力を受けて製造中の感光性平版印刷版１０の表面に向って飛んでいって付着することにより、感光層の表面にマットｍを形成する。
【００３９】
このようにしてマットｍが形成された製造中の感光性平版印刷版１０は、搬送方向下流側に配置された湿潤装置３６で再度蒸気を吹き付けられ湿潤されてから乾燥室３８へ送られ、低湿度の室内雰囲気中で加熱されて乾燥され、或いは温風が吹き付けられて乾燥される。
【００４０】
そして、乾燥室３８を出た完成品としての感光性平版印刷版１０は、パスロール５０を経て図示しない巻取装置に巻き取られる。
【００４１】
次に、上述した静電塗装装置２６における、回転霧化頭２８の回転放出縁より静電霧化した塗料を塗布対象物に塗布する際、回転霧化頭２８のブッシュに塗液の固形成分を析出させることなく、少量の塗液を霧化して塗布可能とするための手段について詳細に説明する。
【００４２】
図１、図２に示すように、霧化頭本体５２はコーン状内周面５４を有し、その端部５６は円環状に開口している。霧化頭本体５２内には、ブッシュ５８を同心的に配置し、このブッシュ５８には、中心軸に沿って所定直径の円形透孔に形成した送液通路６０を穿孔する。
【００４３】
このブッシュ５８は、霧化頭本体５２に対してねじ６２によって一体的に回動するよう締結されている。この霧化頭本体５２とブッシュ５８とによって形成された空間内部には、塗料供給ノズル６４がエアモーター６６に具備されたシャフト６８の中を通って導かれるように配置され、図示しないがノズルの他端は固定されている。
【００４４】
また、霧化頭本体５２とブッシュ５８との間には、複数の円形スリット状流出口７０が形成されている。各流出口７０は、それぞれ、霧化頭本体５２とブッシュ５８との間に形成された空間内部とを連結すると共に、それぞれ霧化頭本体５２のコーン状内周面５４に対応する位置に開口する。
【００４５】
この円形スリット状流出口７０の中には塗料が流出する方向に流線形をした複数の支柱７２が設けられている。
【００４６】
エアモーター６６のシャフト６８には、フランジ７４が設けられている。このフランジ７４には、霧化頭本体５２をねじ７６によって同軸芯上に取り付けられる。
【００４７】
この静電塗装装置２６では、エアモーター６６により霧化頭本体５２と共にブッシュ５８を高速回転させながら、霧化頭本体５２に高電圧を印加した状態で、回転霧化頭２８における塗料供給ノズル６４を通してブッシュ５８の裏面に形成されたすり鉢状の塗料受部７８に塗料が供給されると、霧化頭本体５２の回転によって生じる遠心力により塗料の大部分が塗料受部７８で薄膜状となりながら、霧化頭本体５２とブッシュ５８とで囲まれた空間の内壁面８０に放出され、この内壁面８０においてさらに遠心力により薄膜化され、複数のスリット状流出口７０を通り、霧化頭本体５２のコーン状内周面５４上に到る。
【００４８】
ここで複数のスリット状流出口７０の間に設けられた複数の流線形をした支柱７２は、薄膜化された水性塗料の流出を妨げることがないように構成されているので、霧化頭本体５２のコーン状内周面５４に対応する位置までほぼ均一な薄膜を形成させることができる。
【００４９】
このようにして均一に薄膜化された水性塗料は、霧化頭本体５２のコーン状内周面５４でさらに均一に薄膜状になりながら、その端部５６より霧化されて放出される。
【００５０】
なお、複数のスリット状流出口７０の数、巾及び複数の流線形をした支柱７２の形状、個数は回転霧化頭２８の使用状況により必要に応じて種々に変更可能である。また、水性塗料中に泡が発生するのを抑えるためにできるだけブッシュ５８の中心に水性塗料を供給することが好ましい。
【００５１】
また、回転霧化頭２８における塗料供給ノズル６４を通してブッシュ５８の裏面に形成されたすり鉢状の塗料受部７８に供給された所定量の塗料は、霧化頭本体５２の送液通路６０を通り、ブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４上に出て、ブッシュ５８が回転することによる遠心力で表面８４の表面全体を覆うように薄膜化して広がり、表面８４の外周端部からコーン状内周面５４上へ移行する。
【００５２】
よって、ブッシュ５８の塗料受部７８に供給されて霧化頭本体５２の端部５６から霧化放出された水性塗料の微粒化液滴の一部が、霧化頭本体５２の高速回転により起こるエアポンピング現象によって、霧化頭本体５２の内側に巻き込まれ、ブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４側の部分に付着しても、このブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４が水性塗料の薄膜で適度に覆われているので、この表面８４上の水性塗料の薄膜と混ざり合って徐々にコーン状内周面５４へ流れ去る。
【００５３】
よって、ブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４上の部分では、固−気−液界面において水性塗料中の固形成分が析出、付着するということを防止できる。
【００５４】
【実施例】
次に、静電塗装装置の回転霧化頭２８におけるブッシュ５８の表面８４に水性塗料中の固形成分が析出して付着することを防止する手段に係わる、具体的な実施例について説明する。
【００５５】
この静電塗装装置のブッシュ表面に水性塗料の固形成分が析出付着することを防止するための具体的な構成を決定するため、静電塗装装置２６で塗布する水性塗料であるマット液を、メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリル酸ソーダ（重量比６８：２０：１２（仕込量比））共重合体ポリマー水溶液を固形分濃度１８％に調整した。
【００５６】
また、静電塗装装置２６の送液通路６０（ブッシュ孔径）の孔径Ｄをφ０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍのそれぞれに形成し、塗料供給ノズル６４のフィードノズル径をφ０．５ｍｍに形成して塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．５ｍ／ｓとした。
【００５７】
さらに、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔をそれぞれ０．５０ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．００ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５０ｍｍとし、それぞれについて５時間連続運転したときの固形成分析出を観察したところ図４の表に示す結果が得られた。
【００５８】
この図４の表から理解されるように、ブッシュ径をφ０．５ｍｍで、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔が０．７５ｍｍのとき、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００５９】
次に、送液通路６０（ブッシュ孔径）の孔径Ｄをφ１．０ｍｍとし、塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速をそれぞれ０．２ｍ／ｓ、０．４ｍ／ｓ、０．６ｍ／ｓ、０．８ｍ／ｓ、１．０ｍ／ｓ、１．２ｍ／ｓ、１．４ｍ／ｓ、１．８ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓ、２．４ｍ／ｓとし、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍとしたときのそれぞれについて５時間連続運転したときの固形成分析出を観察したところ図５の表に示す結果が得られた。
【００６０】
この図５の表から理解されるように、塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．４ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を０．５ｍｍ、又は１．０ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６１】
塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．６ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ又は２．５ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６２】
塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．８ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を１．５ｍｍ、２．５ｍｍ又は３．０ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６３】
塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を１．０ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を５．０ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６４】
また別途、静電塗装装置２６において、送液通路６０の孔径をφ０．７ｍｍとし、塗料供給ノズル６４ノズル径をφ０．５ｍｍとし、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を１．０ｍｍとし、５時間連続運転したときの固形成分析出を観察した。
【００６５】
この結果、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。ブッシュ５８の表面８４上に固形成分が析出することもなく良好な結果が得られた。
【００６６】
前述した結果より考察すると、静電塗装装置２６において、送液通路６０の孔径をφ０．３ｍｍからφ３．０ｍｍに設定し、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を０．２ｍｍから５．０ｍｍに設定すれば、ブッシュ５８の表面８４上に固形成分が析出することもなく良好な結果が得られると考えられる。
【００６７】
また好ましくは、送液通路６０の孔径をφ０．５ｍｍからφ１．５ｍｍにし、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を０．５ｍｍから２．０ｍｍに設定する。さらに好ましくは、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を０．８ｍｍから１．５ｍｍとする。
【００６８】
塗料供給ノズル６４から吐出する塗液の流速が０．２ｍ／ｓから２．０ｍ／ｓになるような、送液通路６０の孔径（フィードノズル径）とすると良好な結果が得られると考えられる。
【００６９】
また好ましくは、塗液の流速を０．５ｍ／ｓから１．５ｍ／ｓに設定し、さらに好ましくは、塗液の流速を０．８ｍ／ｓから１．２ｍ／ｓに設定する。
【００７０】
上述した実施例の結果から、この静電塗装装置２６では、霧化頭本体５２の中央部に配置したブッシュ５８と、送液通路６０の孔径（フィードノズル径）と、塗液を供給するブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔（フィードノズル位置）と、塗料供給ノズル６４から吐出する塗液の流速とを制御することにより、ブッシュ５８の表面８４上に固形成分が析出することもなく良好な結果が得られるようにできると考えられる。
【００７１】
また、上述の実施例の結果から、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速であるノズル内流速をｘ、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔をＹとしたとき、良好な結果が得られるための条件式は、下記の式の如くなる。
【００７２】
Ｙ＝５．５ｘ−Ａ
この式において、
０．５≦Ａ≦３．５とする。
【００７３】
この条件を満たせば、良好な結果が得られると考えられる。
【００７４】
なお、本実施の形態の静電塗装装置２６は、平版印刷等の記録材料のマット化に用いて好適なものであるが、それ以外でも、記録材料以外の対象物に少量の塗液をスプレーする用途に用いることができる。
【００７５】
次に、感光性平版印刷版１０であるＰＳ版の製造工程例の概略について説明する。
【００７６】
このＰＳ版はその支持体を、９９．５重量％アルミニウムに、銅を０．０１重量％、チタンを０．０３重量％、鉄を０．３重量％、ケイ素を０．１重量％含有するＪＩＳ―Ａ１０５０アルミニウム材の厚み０．３０ｍｍ圧延板を、４００メッシュのパミストン（共立窯業製）の２０重量％水性懸濁液と、回転ナイロンブラシ（６，１０−ナイロン）とを用いてその表面を砂目立てした後、よく水で洗浄して構成する。
【００７７】
これを１５重量％水酸化ナトリウム水溶液（アルミニウム４．５重量％含有）に浸漬してアルミニウムの溶解量が５ｇ／ｍ2 になるようにエッチングした後、流水で水洗する。
【００７８】
さらに、１重量％硝酸で中和し、次に０．７重量％硝酸水溶液（アルミニウム０．５重量％含有）中で、陽極時電圧１０．５ボルト、陰極時電圧９．３ボルトの矩形波交番波形電圧（電流比ｒ＝０．９０、特公昭５８−５７９６号公報実施例に記載されている電流波形）を用いて１６０クーロン／ｄｍ2の陽極時電気量で電解粗面化処理を行う。これを水洗後、３５℃の１０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、アルミニウム溶解量が１ｇ／ｍ2 になるようにエッチングした後、水洗する。
【００７９】
次に、５０℃３０重量％の硫酸水溶液中に浸漬し、デスマットした後、水洗する。さらに、３５℃の硫酸２０重量％水溶液（アルミニウム０．８重量％含有）中で直流電流を用いて、多孔性陽極酸化皮膜形成処理を行う。すなわち電流密度１３Ａ／ｄｍ2 で電解を行い、電解時間の調節により陽極酸化皮膜重量２．７ｇ／ｍ2 とする。
【００８０】
ジアゾ樹脂と結合剤を用いたネガ型感光性平版印刷版を作成する為に、この支持体を水洗後、７０℃のケイ酸ナトリウムの３重量％水溶液に３０秒間浸漬処理し、水洗乾燥する。
【００８１】
以上のようにして得られたアルミニウム支持体は、マクベスＲＤ９２０反射濃度計で測定した反射濃度は０．３０で、ＪＩＳ Ｂ００６０１に規定する中心線平均粗さＲaは０．５８μｍであった。
【００８２】
次に上記支持体にメチルメタクリレート／エチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム共重合体（平均分子量約６万）（モル比５０／３０／２０）の１．０重量％水溶液をロールコーターにより乾燥後の塗布量が０．０５ｇ／ｍ2 になるように塗布する。
【００８３】
さらに、下記感光液−１を、バーコーターを用いて塗布し、１１０℃で４５秒間乾燥させる。このときの乾燥塗布量は２．０ｇ／ｍ2 であった。
感光液−１
ジアゾ樹脂−１ ０．５０ｇ
結合剤−１ ５．００ｇ
スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製） ０．１０ｇ
ビクトリアピュアブルーＢＯＨ ０．１５ｇ
トリクレジルホスフェート ０．５０ｇ
ジピコリン酸 ０．２０ｇ
ＦＣ−４３０（３Ｍ社製界面活性剤） ０．０５ｇ
溶剤
１−メトキシ−２−プロパノール ２５．００ｇ
乳酸メチル １２．００ｇ
メタノール ３０．００ｇ
メチルエチルケトン ３０．００ｇ
水 ３．００ｇ
上記のジアゾ樹脂―１は、次ぎのようにして得たものである。まず、４−ジアゾジフェニルアミン硫酸塩（純度９９．５％）２９．４ｇを２５℃にて、９６％硫酸７０ｍｌに徐々に添加し、かつ２０分間攪拌する。
【００８４】
これに、パラホルムアルデヒド（純度９２％）３．２６ｇを約１０分かけて徐々に添加し、該混合物を３０℃にて、４時間攪拌し、縮合反応を進行させた。なお、上記ジアゾ化合物とホルムアルデヒドとの縮合モル比は１：１である。
【００８５】
この反応生成物を攪拌しつつ氷水２リットル中に注ぎ込み、塩化ナトリウム１３０ｇを溶解した冷濃厚水溶液で処理した。この沈澱物を吸引濾過により回収し、部分的に乾燥した固体を１リットルの水に溶解し、濾過し、氷で冷却し、かつ、ヘキサフルオロリン酸カリ２３ｇを溶解した水溶液で処理する。最後に、この沈澱物を濾過して回収し、かつ風乾して、ジアゾ樹脂−１ｇを得る。
【００８６】
結合剤−１は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／アクリロニトリル／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（重量比５０／２０／２６／４、平均分子量７５，０００、酸含量０．４ｍｅｑ／ｇ）の水不溶性、アルカリ水可溶性の皮膜形成性高分子である。
【００８７】
スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）は、結合剤よりも感脂性の高い高分子化合物であって、スチレン／マレイン酸モノ−４−メチル−２−ペンチルエステル＝５０／５０（モル比）の共重合体であり、平均分子量は約１００，０００であった。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る静電塗装装置によれば、静電塗装装置に配置したブッシュの中心軸に沿って形成する送液通路の孔径と、ブッシュの塗料受部に塗液を供給する塗料供給ノズルの先端と塗料受部との間隔と、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速とを、霧化頭本体が回動して静電塗装作業を行う際にブッシュの表面上を塗液の薄膜で適度に覆うことによりブッシュの表面上に塗液の固形成分が析出することがないように設定して構成することにより、霧化頭本体を回動して静電塗装作業を行う際に、塗料供給ノズルの先端からブッシュの塗料受部に塗液を供給すると、その供給された塗液の適量がブッシュの送液通路を通って流れブッシュが回転するときの遠心力によって塗料をブッシュの表面上を塗液の薄膜で適度に覆うことにより、霧化頭本体から霧化放出された塗料の微粒化液滴の一部がブッシュの表面に付着してもブッシュの表面上にある塗料の薄膜と混ざり合って流れ去るから、例え少量の塗液で静電塗装を行う場合でも、ブッシュの表面に塗料中の固形成分が析出、付着することを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置の回転霧化頭部分を断面で示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置の回転霧化頭部分を示す要部概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置による感光性平版印刷版にマットを形成する工程部分を示す断面概略構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る静電塗装装置における静電塗装装置の送液通路の孔径と、ブッシュと塗料供給ノズル先端との間隔とをそれぞれ変更して５時間連続運転したときの固形成分析出を観察した結果を示す表である。
【図５】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置における送液通路の孔径Ｄと、塗料供給ノズルから噴射される水性塗料の流速と、ブッシュと塗料供給ノズル先端との間隔とをそれぞれ変更して５時間連続運転したときの固形成分析出を観察した結果を示す表である。
【図６】従来の感光性平版印刷版と写真原版との密着性を向上させるため感光性平版印刷版上に形成するマットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 感光性平版印刷版
２６ 静電塗装装置
２８ 回転霧化頭
３０ 送液管
５２ 霧化頭本体
５４ コーン状内周面
５８ ブッシュ
６０ 送液通路
６４ 塗料供給ノズル
６８ シャフト
７０ スリット状流出口
７８ 塗料受部
８４ 表面
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転霧化頭の回転放出縁より静電霧化した塗料を塗布対象物に塗布する際、回転霧化頭のブッシュに塗液の固形成分を析出させることなく、少量の塗液を霧化して塗布することも可能とする静電塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アルミニュウム製等の長尺の帯状物である支持体に記録層や保護層といった各層を積層あるいはコーティングして製造された平版印刷版原版と写真原版とを重ね合わせた状態で露光し、画像形成処理を施してオフセット印刷マスタである平版印刷版を製版し、この平版印刷版によってオフセット印刷を行うシステムが利用されている。
【０００３】
この平版印刷版によるオフセット印刷のシステムでは、感光性平版印刷版原版に画像を形成する画像露光工程において、感光性平版印刷版原版と写真原版との間に空隙がないように密着して重ね合わせないと画像ボケが生じる。そこで、真空フレームのガラス板とゴムシートの間に、感光性平版印刷版原版と写真原版を重ね合わせ、ガラス板とゴムシートの間を真空にして感光性平版印刷版原版と写真原版を密着させている。
【０００４】
さらに、このシステムに用いる感光性平版印刷版原版では、図６に例示するように、感光性平版印刷版１００と写真原版１０２の密着性を向上させるため感光性平版印刷版１００の感光層上に、静電塗装装置によって微小な塗料を噴射塗布することにより無数の略台球状のマットｍを形成し、感光性平版印刷版１００と写真原版１０２の間から空気が抜けやすくしている。
【０００５】
また、感光性平版印刷版１００の感光層上にマットｍを構成する手段として、搬送中の感光性平版印刷版１００の表面温度を温度調節室で所定範囲となるように調整してから湿潤装置で感光層を湿潤させた後、静電塗装装置により、電界を利用して水溶性の微細な塗料の液滴を感光層の表面に静電的に付着させる手段が用いられている。
【０００６】
従来、このように用いられる静電塗装装置は、塗料供給ノズルより塗料受部に供給された塗料を、カップ状（ミニベル型とも言う）回転霧化頭の回転によって生ずる遠心力により薄膜状として回転放出縁より放出霧化すると共に、この回転霧化頭に例えば−５０〜−１２０ｋＶの高電圧を印加し、霧化した微細な塗料の液滴を静電的に感光性平版印刷版１００に付着させて塗装する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような静電塗装装置では、例えば、揮発性の溶媒に富んだ水性塗料を霧化して静電的に感光性平版印刷版１００に付着させて塗装するときに、回転霧化頭を約４０００ｒ．ｐ．ｍ以上の速度で回転する場合に、霧化頭内部空間に減圧状態が生じ、空気がこの霧化頭内部空間に巻き込まれる現象（エアポンピング現象と呼ぶ）が起こる。
【０００８】
この時、静電塗装装置では、回転放出縁より放出された水性塗料の微粒化液滴の一部がこの霧化頭内部空間に巻き込まれる空気に同伴され、霧化頭の内側におけるブッシュの表面に付着する。そして、ブッシュの表面に付着した水性塗料は、付着した液滴中の水分が蒸発し、固形成分が析出する。
【０００９】
このような状況で長時間連続的に水性塗料を霧化し続けると、ブッシュの表面に固形成分が次々と析出して蓄積し、ブッシュの表面における法線方向に成長して回転霧化頭へ至り、ついには固形成分が薄膜状となり回転霧化頭へ流出する水性塗料の流れを妨げるようになる。さらに霧化を続けると、流れが阻害された回転霧化頭の内周面の放出縁側に同様に液滴が付着し固形成分が析出するようになり、ついには放出縁まで析出が成長する。
【００１０】
従って、水性塗料が薄膜状になりながら回転霧化頭の放出縁に導かれる過程において水性塗料は均一な薄膜を形成することが出来なくなるから、この状態で静電塗装装置により霧化される水性塗料の粒径が大きくなり、塗装品質を低下させるという問題を生じる虞がある。さらに、エアモーターで回転霧化頭を回動するよう構成した静電塗装装置の場合、ブッシュから回転霧化頭へ析出した固形成分のために、霧化頭の回転数が低下し、同様の問題を生じる虞がある。
【００１１】
また、塗料供給ノズルより塗料受部に供給された水性塗料は、一旦塗料受部において遠心力により薄膜状となり流出され、エアポンピング現象によって霧化頭のブッシュの表面に付着されると、この霧化頭内のブッシュの表面等における着固−気−液界面において水性塗料中の水分が蒸発し、固形成分が霧化頭内のブッシュの表面等における固−気−液界面に析出する。
【００１２】
このような状況で同様に長時間連続的に水性塗料を霧化し続けると、次々と析出した固形成分が、供給された水性塗料の中に混ざり、回転霧化頭の放出縁に到達する間に溶解することなく、放出縁より放出されたり、霧化された水性塗料の液滴中に大きな固形成分のカタマリが混入した状態で塗布されることになり、塗装品質を低下させるという問題を生じる虞がある。
【００１３】
あるいは水性塗料の固形成分のカタマリが、回転霧化頭の放出縁より放出されず霧化頭内周面に付着した場合には、この固形成分のカタマリが薄膜状の水性塗料に溶解されることがないので、その付着したところの放出縁側には均一な薄膜を形成させることが困難となり、薄膜が形成されなかった内周面の放出縁側に前述の如く液滴が付着し、固形成分が析出するようになり同様に塗装品質を低下させるという問題を生じる虞がある。
【００１４】
そこで、従来では、特開昭５９−６６３７３号公報に開示されている静電塗装方法のように、高電圧が印加され、高速で回転するカップ状回転霧化頭に水性塗料を供給して静電霧化する際、水性塗料を供給する前から、連続的に蒸気をこのカップ状回転霧化頭に供給することにより、霧化頭内に生ずる固−気−液界面において水性塗料が乾燥し、固形成分が析出するのを防止出来ると共に水性塗料の薄膜が形成されていない内周面に、エアポンピング現象により巻き込まれた微粒化液滴が付着乾燥し、固形成分が析出するのを防止出来るようにする手段が提案されている。
【００１５】
しかし、上述の静電塗装方法の如くカップ状回転霧化頭に水蒸気を供給することで、水滴が被塗布物に付着したり、蒸気による熱で固形成分が析出することがあるという問題がある。
【００１６】
本発明は上記事実を考慮し、回転霧化頭のブッシュに塗液の固形成分が析出することを防止すると共に、少量の塗液を霧化して静電塗布した場合でも良好な塗装品質を得ることができる静電塗装装置を新たに提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の静電塗装装置は、霧化頭本体のコーン状内周面の中央部にブッシュを一体的に回転するよう配置して回転霧化頭を構成し、ブッシュの中心軸に沿って送液通路を形成し、ブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射しながら回転霧化頭に高電圧を印加して高速回転することにより、塗料の帯電微粒子を発生させる静電塗装装置において、ブッシュの中心軸に沿って形成した送液通路の孔径をφ１ｍｍに設定し、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．２ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍに設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．４ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内に設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．６ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内に設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．８ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内に設定し若しくは塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を１ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を２．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内に設定し又は塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を１．２ｍ／ｓに設定すると共にブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔を５ｍｍに設定して構成したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の静電塗装装置は、霧化頭本体のコーン状内周面の中央部にブッシュを一体的に回転するよう配置して回転霧化頭を構成し、ブッシュの中心軸に沿って送液通路を形成し、ブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射しながら回転霧化頭に高電圧を印加して高速回転することにより、塗料の帯電微粒子を発生させる静電塗装装置において、ブッシュの中心軸に沿って形成した送液通路の孔径をφ１ｍｍに設定し、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速であるノズル内流速をｘ、ブッシュ裏面側の送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔をＹとしたとき、下記の式
Ｙ＝５．５ｘ−Ａ
０．５≦Ａ≦３．５
を満たすように設定して構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の静電塗装装置において、塗料供給ノズルから噴射する塗料が、固形分濃度１８％以下に調整された水性塗料であることを特徴とする。
【００２２】
上述のように構成することにより、回転霧化頭を高速回転させ塗料の帯電微粒子を発生させて静電塗装を行う際に、塗料供給ノズルの先端からブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射して供給すると、その供給された塗液の適量がブッシュの送液通路を通って流れ霧化頭本体と一体的にブッシュが回転するときの遠心力によって塗料がブッシュの表面上を塗液の薄膜で適度に覆うことにより、回転霧化頭から霧化放出された塗料の微粒化液滴の一部がブッシュの表面に付着してもブッシュの表面上にある塗料の薄膜と混ざり合って流れ去るから、例え少量の塗液で静電塗装を行う場合でも、ブッシュの表面に塗料中の固形成分が析出、付着することを防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の静電塗装装置に係わる実施の形態につき図１乃至図５によって説明する。
【００２４】
図３に示すように、本実施の形態に係わる静電塗装装置２６は、アルミ製の感光性平版印刷版１０の製造工程におけるマットｍの形成工程に利用される。このアルミ製の感光性平版印刷版１０の製造工程では、マットｍの形成工程に至る前の工程でアルミ製支持体の表面に感光液が塗布され、温度調節室１２へ送られる。
【００２５】
この温度調節室１２では、温度制御された風が製造中の感光性平版印刷版１０へ吹き付けられて静電塗装装置２６の塗装ブース１４に至るときまでに、製造中の感光性平版印刷版１０の表面温度が、所定温度範囲となるように調節されている。その後、パスロール１６により湿潤装置１８へ送られる。
【００２６】
この湿潤装置１８は、蒸気スプレー管により製造中の感光性平版印刷版１０の表面又は両面に蒸気を吹き付けて湿潤させる。この湿潤された製造中の感光性平版印刷版１０は、塗装ブース１４へ送られる。
【００２７】
この塗装ブース１４は、塗装作業中に高電圧印加範囲として作業者の立ち入り禁止の区域となる略密閉可能な部屋状に構成され、接地線１７によって接地（アース）してシールドされている。この塗装ブース１４の内部は、隔壁１５によって塗装室１９と装置室２１とに区画されている。
【００２８】
塗装ブース１４の隔壁１５には、所定箇所に開口部２２が形成されている。この開口部２２は、扉２４で開閉されるようになっている。
【００２９】
そして、この塗装ブース１４では、静電塗装装置２６を装置室２１内に装着し、静電塗装装置２６の電極として機能するベル状の回転霧化頭２８を隔壁１５の開口部２２から塗装室１９内へ向けて移動可能に装着することにより、装置室２１内の装置を隔壁１５で塗料が付着しないように隔離した状態で塗装室１９内を通過する製造中の感光性平版印刷版１０の表面にベル状の回転霧化頭２８から水溶性の微細な塗料の液滴を噴射して静電的に付着させる塗布作業を行えるように構成されている。
【００３０】
このように静電塗装装置２６を移動操作するため、静電塗装装置２６本体は、架台４２に搭載されている。架台４２は、レール４０の上を走行可能に構成されており、架台４２をそれぞれ移動させることで、開口部２２を通じて塗装室１９内に静電塗装装置２６のベル状の回転霧化頭２８を出し入れできるよう構成されている。
【００３１】
なお、レール４０には、位置決め用のストッパーが取付けられており、製造中の感光性平版印刷版１０と静電塗装装置２６との距離が所定値に設定される。
【００３２】
この塗装ブース１４では、その装置室２１内に静電塗装装置２６に塗料を供給する塗料供給手段が配置されている。
【００３３】
この塗料供給手段は、塗料タンク４８に貯留されている塗料を送液ポンプ４６で引き出し、異物フィルター４４を通じて塗料の異物を取り除いてから送液管３０内を圧送し、静電塗装装置２６へそれぞれ送液するよう構成されている。
【００３４】
この塗装ブース１４では、静電塗装装置２６に給電するため、塗装ブース１４の装置室２１内に小型乾式トランスを用いた昇圧装置としての直流高圧電圧発生装置３２を配置する。この直流高圧電圧発生装置３２は、オン動作されると配線ケーブル３３によって−４０〜−１２０ｋＶの直流高圧電力を静電塗装装置２６に供給可能に接続されている。
【００３５】
この塗装ブース１４内に配置される静電塗装装置２６の回転霧化頭２８は、ベル状で大径側が開口した形状に形成されている。回転霧化頭２８は、静電塗装装置２６に装着された図示しないエアモータで回転され、塗料供給手段から送液された塗料がベル状の回転霧化頭２８の小径側から内周面に供給されると、ベル状の回転霧化頭２８が回転するときの遠心力によって塗料をベル状の回転霧化頭２８の内周面へ薄膜状に広げ、その大径側の開口から塗料を霧化流として放出するよう構成されている。
【００３６】
なお、ベル状の回転霧化頭２８の回転数は、８０００〜２００００回転／分が好ましく、塗料の供給量は５〜３００ｃｃ／分が好ましい。
【００３７】
また静電塗装装置２６の回転霧化頭２８には、直流高圧電圧発生装置３２から配線ケーブル３３を介して−４０〜−１２０ｋＶの電圧が印加され、その大径側の開口から放出される塗料の霧化流を帯電させる。
【００３８】
これにより、パスロール１６で接地（アース）された製造中の感光性平版印刷版１０との電圧差により、帯電した塗料の液滴がクーロン力を受けて製造中の感光性平版印刷版１０の表面に向って飛んでいって付着することにより、感光層の表面にマットｍを形成する。
【００３９】
このようにしてマットｍが形成された製造中の感光性平版印刷版１０は、搬送方向下流側に配置された湿潤装置３６で再度蒸気を吹き付けられ湿潤されてから乾燥室３８へ送られ、低湿度の室内雰囲気中で加熱されて乾燥され、或いは温風が吹き付けられて乾燥される。
【００４０】
そして、乾燥室３８を出た完成品としての感光性平版印刷版１０は、パスロール５０を経て図示しない巻取装置に巻き取られる。
【００４１】
次に、上述した静電塗装装置２６における、回転霧化頭２８の回転放出縁より静電霧化した塗料を塗布対象物に塗布する際、回転霧化頭２８のブッシュに塗液の固形成分を析出させることなく、少量の塗液を霧化して塗布可能とするための手段について詳細に説明する。
【００４２】
図１、図２に示すように、霧化頭本体５２はコーン状内周面５４を有し、その端部５６は円環状に開口している。霧化頭本体５２内には、ブッシュ５８を同心的に配置し、このブッシュ５８には、中心軸に沿って所定直径の円形透孔に形成した送液通路６０を穿孔する。
【００４３】
このブッシュ５８は、霧化頭本体５２に対してねじ６２によって一体的に回動するよう締結されている。この霧化頭本体５２とブッシュ５８とによって形成された空間内部には、塗料供給ノズル６４がエアモーター６６に具備されたシャフト６８の中を通って導かれるように配置され、図示しないがノズルの他端は固定されている。
【００４４】
また、霧化頭本体５２とブッシュ５８との間には、複数の円形スリット状流出口７０が形成されている。各流出口７０は、それぞれ、霧化頭本体５２とブッシュ５８との間に形成された空間内部とを連結すると共に、それぞれ霧化頭本体５２のコーン状内周面５４に対応する位置に開口する。
【００４５】
この円形スリット状流出口７０の中には塗料が流出する方向に流線形をした複数の支柱７２が設けられている。
【００４６】
エアモーター６６のシャフト６８には、フランジ７４が設けられている。このフランジ７４には、霧化頭本体５２をねじ７６によって同軸芯上に取り付けられる。
【００４７】
この静電塗装装置２６では、エアモーター６６により霧化頭本体５２と共にブッシュ５８を高速回転させながら、霧化頭本体５２に高電圧を印加した状態で、回転霧化頭２８における塗料供給ノズル６４を通してブッシュ５８の裏面に形成されたすり鉢状の塗料受部７８に塗料が供給されると、霧化頭本体５２の回転によって生じる遠心力により塗料の大部分が塗料受部７８で薄膜状となりながら、霧化頭本体５２とブッシュ５８とで囲まれた空間の内壁面８０に放出され、この内壁面８０においてさらに遠心力により薄膜化され、複数のスリット状流出口７０を通り、霧化頭本体５２のコーン状内周面５４上に到る。
【００４８】
ここで複数のスリット状流出口７０の間に設けられた複数の流線形をした支柱７２は、薄膜化された水性塗料の流出を妨げることがないように構成されているので、霧化頭本体５２のコーン状内周面５４に対応する位置までほぼ均一な薄膜を形成させることができる。
【００４９】
このようにして均一に薄膜化された水性塗料は、霧化頭本体５２のコーン状内周面５４でさらに均一に薄膜状になりながら、その端部５６より霧化されて放出される。
【００５０】
なお、複数のスリット状流出口７０の数、巾及び複数の流線形をした支柱７２の形状、個数は回転霧化頭２８の使用状況により必要に応じて種々に変更可能である。また、水性塗料中に泡が発生するのを抑えるためにできるだけブッシュ５８の中心に水性塗料を供給することが好ましい。
【００５１】
また、回転霧化頭２８における塗料供給ノズル６４を通してブッシュ５８の裏面に形成されたすり鉢状の塗料受部７８に供給された所定量の塗料は、霧化頭本体５２の送液通路６０を通り、ブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４上に出て、ブッシュ５８が回転することによる遠心力で表面８４の表面全体を覆うように薄膜化して広がり、表面８４の外周端部からコーン状内周面５４上へ移行する。
【００５２】
よって、ブッシュ５８の塗料受部７８に供給されて霧化頭本体５２の端部５６から霧化放出された水性塗料の微粒化液滴の一部が、霧化頭本体５２の高速回転により起こるエアポンピング現象によって、霧化頭本体５２の内側に巻き込まれ、ブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４側の部分に付着しても、このブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４が水性塗料の薄膜で適度に覆われているので、この表面８４上の水性塗料の薄膜と混ざり合って徐々にコーン状内周面５４へ流れ去る。
【００５３】
よって、ブッシュ５８のすり鉢状に凹んだ表面８４上の部分では、固−気−液界面において水性塗料中の固形成分が析出、付着するということを防止できる。
【００５４】
【実施例】
次に、静電塗装装置の回転霧化頭２８におけるブッシュ５８の表面８４に水性塗料中の固形成分が析出して付着することを防止する手段に係わる、具体的な実施例について説明する。
【００５５】
この静電塗装装置のブッシュ表面に水性塗料の固形成分が析出付着することを防止するための具体的な構成を決定するため、静電塗装装置２６で塗布する水性塗料であるマット液を、メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリル酸ソーダ（重量比６８：２０：１２（仕込量比））共重合体ポリマー水溶液を固形分濃度１８％に調整した。
【００５６】
また、静電塗装装置２６の送液通路６０（ブッシュ孔径）の孔径Ｄをφ０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍのそれぞれに形成し、塗料供給ノズル６４のフィードノズル径をφ０．５ｍｍに形成して塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．５ｍ／ｓとした。
【００５７】
さらに、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔をそれぞれ０．５０ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．００ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５０ｍｍとし、それぞれについて５時間連続運転したときの固形成分析出を観察したところ図４の表に示す結果が得られた。
【００５８】
この図４の表から理解されるように、ブッシュ径をφ０．５ｍｍで、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔が０．７５ｍｍのとき、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００５９】
次に、送液通路６０（ブッシュ孔径）の孔径Ｄをφ１．０ｍｍとし、塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速をそれぞれ０．２ｍ／ｓ、０．４ｍ／ｓ、０．６ｍ／ｓ、０．８ｍ／ｓ、１．０ｍ／ｓ、１．２ｍ／ｓ、１．４ｍ／ｓ、１．８ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓ、２．４ｍ／ｓとし、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍとしたときのそれぞれについて５時間連続運転したときの固形成分析出を観察したところ図５の表に示す結果が得られた。
【００６０】
この図５の表から理解されるように、塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．４ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を０．５ｍｍ、又は１．０ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６１】
塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．６ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ又は２．５ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６２】
塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を０．８ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を１．５ｍｍ、２．５ｍｍ又は３．０ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６３】
塗料供給ノズル６４から噴射される水性塗料の流速を１．０ｍ／ｓとしたとき、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４先端との間隔を５．０ｍｍとしたときに、ブッシュ５８の表面８４上に塗液の固形成分を析出させることなく、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。また、少量の液量で霧化した場合でも固形成分の析出もなく良好な結果が得られた。
【００６４】
また別途、静電塗装装置２６において、送液通路６０の孔径をφ０．７ｍｍとし、塗料供給ノズル６４ノズル径をφ０．５ｍｍとし、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を１．０ｍｍとし、５時間連続運転したときの固形成分析出を観察した。
【００６５】
この結果、コーン状内周面５４に均一に塗液が広がると同時に霧化が行われた。ブッシュ５８の表面８４上に固形成分が析出することもなく良好な結果が得られた。
【００６６】
前述した結果より考察すると、静電塗装装置２６において、送液通路６０の孔径をφ０．３ｍｍからφ３．０ｍｍに設定し、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を０．２ｍｍから５．０ｍｍに設定すれば、ブッシュ５８の表面８４上に固形成分が析出することもなく良好な結果が得られると考えられる。
【００６７】
また好ましくは、送液通路６０の孔径をφ０．５ｍｍからφ１．５ｍｍにし、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を０．５ｍｍから２．０ｍｍに設定する。さらに好ましくは、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔を０．８ｍｍから１．５ｍｍとする。
【００６８】
塗料供給ノズル６４から吐出する塗液の流速が０．２ｍ／ｓから２．０ｍ／ｓになるような、送液通路６０の孔径（フィードノズル径）とすると良好な結果が得られると考えられる。
【００６９】
また好ましくは、塗液の流速を０．５ｍ／ｓから１．５ｍ／ｓに設定し、さらに好ましくは、塗液の流速を０．８ｍ／ｓから１．２ｍ／ｓに設定する。
【００７０】
上述した実施例の結果から、この静電塗装装置２６では、霧化頭本体５２の中央部に配置したブッシュ５８と、送液通路６０の孔径（フィードノズル径）と、塗液を供給するブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔（フィードノズル位置）と、塗料供給ノズル６４から吐出する塗液の流速とを制御することにより、ブッシュ５８の表面８４上に固形成分が析出することもなく良好な結果が得られるようにできると考えられる。
【００７１】
また、上述の実施例の結果から、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速であるノズル内流速をｘ、ブッシュ５８と塗料供給ノズル６４の先端との間隔をＹとしたとき、良好な結果が得られるための条件式は、下記の式の如くなる。
【００７２】
Ｙ＝５．５ｘ−Ａ
この式において、
０．５≦Ａ≦３．５とする。
【００７３】
この条件を満たせば、良好な結果が得られると考えられる。
【００７４】
なお、本実施の形態の静電塗装装置２６は、平版印刷等の記録材料のマット化に用いて好適なものであるが、それ以外でも、記録材料以外の対象物に少量の塗液をスプレーする用途に用いることができる。
【００７５】
次に、感光性平版印刷版１０であるＰＳ版の製造工程例の概略について説明する。
【００７６】
このＰＳ版はその支持体を、９９．５重量％アルミニウムに、銅を０．０１重量％、チタンを０．０３重量％、鉄を０．３重量％、ケイ素を０．１重量％含有するＪＩＳ―Ａ１０５０アルミニウム材の厚み０．３０ｍｍ圧延板を、４００メッシュのパミストン（共立窯業製）の２０重量％水性懸濁液と、回転ナイロンブラシ（６，１０−ナイロン）とを用いてその表面を砂目立てした後、よく水で洗浄して構成する。
【００７７】
これを１５重量％水酸化ナトリウム水溶液（アルミニウム４．５重量％含有）に浸漬してアルミニウムの溶解量が５ｇ／ｍ2 になるようにエッチングした後、流水で水洗する。
【００７８】
さらに、１重量％硝酸で中和し、次に０．７重量％硝酸水溶液（アルミニウム０．５重量％含有）中で、陽極時電圧１０．５ボルト、陰極時電圧９．３ボルトの矩形波交番波形電圧（電流比ｒ＝０．９０、特公昭５８−５７９６号公報実施例に記載されている電流波形）を用いて１６０クーロン／ｄｍ2の陽極時電気量で電解粗面化処理を行う。これを水洗後、３５℃の１０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、アルミニウム溶解量が１ｇ／ｍ2 になるようにエッチングした後、水洗する。
【００７９】
次に、５０℃３０重量％の硫酸水溶液中に浸漬し、デスマットした後、水洗する。さらに、３５℃の硫酸２０重量％水溶液（アルミニウム０．８重量％含有）中で直流電流を用いて、多孔性陽極酸化皮膜形成処理を行う。すなわち電流密度１３Ａ／ｄｍ2 で電解を行い、電解時間の調節により陽極酸化皮膜重量２．７ｇ／ｍ2 とする。
【００８０】
ジアゾ樹脂と結合剤を用いたネガ型感光性平版印刷版を作成する為に、この支持体を水洗後、７０℃のケイ酸ナトリウムの３重量％水溶液に３０秒間浸漬処理し、水洗乾燥する。
【００８１】
以上のようにして得られたアルミニウム支持体は、マクベスＲＤ９２０反射濃度計で測定した反射濃度は０．３０で、ＪＩＳ Ｂ００６０１に規定する中心線平均粗さＲaは０．５８μｍであった。
【００８２】
次に上記支持体にメチルメタクリレート／エチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム共重合体（平均分子量約６万）（モル比５０／３０／２０）の１．０重量％水溶液をロールコーターにより乾燥後の塗布量が０．０５ｇ／ｍ2 になるように塗布する。
【００８３】
さらに、下記感光液−１を、バーコーターを用いて塗布し、１１０℃で４５秒間乾燥させる。このときの乾燥塗布量は２．０ｇ／ｍ2 であった。
感光液−１
ジアゾ樹脂−１ ０．５０ｇ
結合剤−１ ５．００ｇ
スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製） ０．１０ｇ
ビクトリアピュアブルーＢＯＨ ０．１５ｇ
トリクレジルホスフェート ０．５０ｇ
ジピコリン酸 ０．２０ｇ
ＦＣ−４３０（３Ｍ社製界面活性剤） ０．０５ｇ
溶剤
１−メトキシ−２−プロパノール ２５．００ｇ
乳酸メチル １２．００ｇ
メタノール ３０．００ｇ
メチルエチルケトン ３０．００ｇ
水 ３．００ｇ
上記のジアゾ樹脂―１は、次ぎのようにして得たものである。まず、４−ジアゾジフェニルアミン硫酸塩（純度９９．５％）２９．４ｇを２５℃にて、９６％硫酸７０ｍｌに徐々に添加し、かつ２０分間攪拌する。
【００８４】
これに、パラホルムアルデヒド（純度９２％）３．２６ｇを約１０分かけて徐々に添加し、該混合物を３０℃にて、４時間攪拌し、縮合反応を進行させた。なお、上記ジアゾ化合物とホルムアルデヒドとの縮合モル比は１：１である。
【００８５】
この反応生成物を攪拌しつつ氷水２リットル中に注ぎ込み、塩化ナトリウム１３０ｇを溶解した冷濃厚水溶液で処理した。この沈澱物を吸引濾過により回収し、部分的に乾燥した固体を１リットルの水に溶解し、濾過し、氷で冷却し、かつ、ヘキサフルオロリン酸カリ２３ｇを溶解した水溶液で処理する。最後に、この沈澱物を濾過して回収し、かつ風乾して、ジアゾ樹脂−１ｇを得る。
【００８６】
結合剤−１は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／アクリロニトリル／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（重量比５０／２０／２６／４、平均分子量７５，０００、酸含量０．４ｍｅｑ／ｇ）の水不溶性、アルカリ水可溶性の皮膜形成性高分子である。
【００８７】
スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）は、結合剤よりも感脂性の高い高分子化合物であって、スチレン／マレイン酸モノ−４−メチル−２−ペンチルエステル＝５０／５０（モル比）の共重合体であり、平均分子量は約１００，０００であった。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る静電塗装装置によれば、静電塗装装置に配置したブッシュの中心軸に沿って形成する送液通路の孔径と、ブッシュの塗料受部に塗液を供給する塗料供給ノズルの先端と塗料受部との間隔と、塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速とを、霧化頭本体が回動して静電塗装作業を行う際にブッシュの表面上を塗液の薄膜で適度に覆うことによりブッシュの表面上に塗液の固形成分が析出することがないように設定して構成することにより、霧化頭本体を回動して静電塗装作業を行う際に、塗料供給ノズルの先端からブッシュの塗料受部に塗液を供給すると、その供給された塗液の適量がブッシュの送液通路を通って流れブッシュが回転するときの遠心力によって塗料をブッシュの表面上を塗液の薄膜で適度に覆うことにより、霧化頭本体から霧化放出された塗料の微粒化液滴の一部がブッシュの表面に付着してもブッシュの表面上にある塗料の薄膜と混ざり合って流れ去るから、例え少量の塗液で静電塗装を行う場合でも、ブッシュの表面に塗料中の固形成分が析出、付着することを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置の回転霧化頭部分を断面で示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置の回転霧化頭部分を示す要部概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置による感光性平版印刷版にマットを形成する工程部分を示す断面概略構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る静電塗装装置における静電塗装装置の送液通路の孔径と、ブッシュと塗料供給ノズル先端との間隔とをそれぞれ変更して５時間連続運転したときの固形成分析出を観察した結果を示す表である。
【図５】本発明の実施の形態に係る静電塗装装置における送液通路の孔径Ｄと、塗料供給ノズルから噴射される水性塗料の流速と、ブッシュと塗料供給ノズル先端との間隔とをそれぞれ変更して５時間連続運転したときの固形成分析出を観察した結果を示す表である。
【図６】従来の感光性平版印刷版と写真原版との密着性を向上させるため感光性平版印刷版上に形成するマットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 感光性平版印刷版
２６ 静電塗装装置
２８ 回転霧化頭
３０ 送液管
５２ 霧化頭本体
５４ コーン状内周面
５８ ブッシュ
６０ 送液通路
６４ 塗料供給ノズル
６８ シャフト
７０ スリット状流出口
７８ 塗料受部
８４ 表面
Claims (3)
- 霧化頭本体のコーン状内周面の中央部にブッシュを一体的に回転するよう配置して回転霧化頭を構成し、前記ブッシュの中心軸に沿って送液通路を形成し、前記ブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射しながら前記回転霧化頭に高電圧を印加して高速回転することにより、塗料の帯電微粒子を発生させる静電塗装装置において、
前記ブッシュの中心軸に沿って形成した送液通路の孔径をφ１ｍｍに設定し、
前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．２ｍ／ｓに設定すると共に前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と前記塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍに設定し若しくは前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．４ｍ／ｓに設定すると共に前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と前記塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内に設定し若しくは前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．６ｍ／ｓに設定すると共に前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と前記塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内に設定し若しくは前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を０．８ｍ／ｓに設定すると共に前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と前記塗料供給ノズルの先端との間隔を０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内に設定し若しくは前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を１ｍ／ｓに設定すると共に前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と前記塗料供給ノズルの先端との間隔を２．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内に設定し又は前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速を１．２ｍ／ｓに設定すると共に前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と前記塗料供給ノズルの先端との間隔を５ｍｍに設定して構成したことを特徴とする静電塗装装置。 - 霧化頭本体のコーン状内周面の中央部にブッシュを一体的に回転するよう配置して回転霧化頭を構成し、前記ブッシュの中心軸に沿って送液通路を形成し、前記ブッシュの裏面側に向けて塗料供給ノズルから塗液を噴射しながら前記回転霧化頭に高電圧を印加して高速回転することにより、塗料の帯電微粒子を発生させる静電塗装装置において、
前記ブッシュの中心軸に沿って形成した送液通路の孔径をφ１ｍｍに設定し、
前記塗料供給ノズルから吐出する塗液の流速であるノズル内流速をｘ、前記ブッシュ裏面側の前記送液通路の入口と塗料供給ノズルの先端との間隔をＹとしたとき、下記の式
Ｙ＝５．５ｘ−Ａ
０．５≦Ａ≦３．５
を満たすように設定して構成したことを特徴とする静電塗装装置。 - 前記塗料供給ノズルから噴射する塗料が、固形分濃度１８％以下に調整された水性塗料であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電塗装装置。
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