JP4347753B2 - 静電塗装用スプレーガン - Google Patents
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Description
このため、静電塗装用の塗装装置、例えば静電塗装用スプレーガンはガン本体に荷電電極を設け、前記荷電電極に負の高電圧を供給することにより前記荷電電極と被塗物との間に高電圧を印加すると共に塗料をマイナスに帯電させている。
これに対して、水性系塗料は電気抵抗が比較的低いため、弁室内に荷電電極を設けると、接地された塗料タンクに塗料供給経路を通して電流が流れてしまう。そこで、水系塗料用の静電塗装ガンでは、ガン本体の外部に1ないし複数本の外部電極を配置し前記外部電極に高電圧を印加する所謂「外部電極方式」が採用されている。
谷 文也著,「実用静電塗装法」,株式会社理工出版社,昭和53年9月1日,p.45−46
まず、図1ないし図3に基づき導電性塗料用ノズルである水系塗料用ノズルの装着状態における静電塗装用スプレーガンの構成について説明する。
前記スプレーガン1は絶縁性の合成樹脂材料からなるバレル(銃身)2と、このバレル2の後端部(図1中右端部)に設けたグリップ3とから構成されている。前記バレル2内の上部には高電圧発生回路を構成する昇圧トランス、高圧整流回路(いずれも図示せず)を一体にモールドしたカスケード4(高電圧発生手段に相当)が収納されている。
高電圧発生に必要な高周波電圧は、前記グリップ3の下部の電源コネクタ16から取り入れられ、グリップ3内の図示しない配線ケーブルを通ってカスケード4内の昇圧トランスに供給される。供給された高周波電圧は、昇圧トランスで昇圧された後、コッククロフト−ウォルトン型倍電圧整流回路を使用した高電圧整流回路で更に昇圧されると同時に整流されて数万Vの直流高電圧が発生される。
ニードル24は弁室25内を貫通しており、その前端部がテーパ状に形成されている。前記ニードル24の後部は前記ガイド部材21内に挿通されており、当該ガイド部材21に沿って前後方向に移動するようになっている。弁口23は前記ニードル24の前端部が当接、離間することによって開放、閉塞される。
上記構成により、トリガ28の非操作時は、塗料供給源としての塗料タンクから塗料ホース(いずれも図示せず)を介して前記塗料ホース用ジョイント17に供給され、塗料チューブ26を通って弁室25に導かれた塗料は、前記ニードル24により塗料用ノズル29への吐出が阻止される。一方、トリガ28が操作されて塗料バルブ20が開弁すると、弁室25内に供給された塗料は塗料用ノズル29内の塗料流路30に吐出される。
バレル2の後端部にはエアバルブ34が設けられている。また、グリップ3の下部にはエアホースジョイント35が取り付けられており、グリップ3内には前記エアバルブ34とエアホースジョイント35を繋ぐエア流路36が設けられている。霧化エア及びパターンエア用の圧縮空気は、圧縮空気発生装置から高圧エアホース(いずれも図示せず)を介してエアホースジョイント35に供給され、前記エア流路36を通ってエアバルブ34に導かれる。
更に、エアキャップ40の前部の上下部には前方に突出する一対の角部48が形成されている。前記角部48には、それぞれ前記パターンエア流路45に連通する複数(図2では2個)のパターンエア噴出孔49が形成されている。前記パターンエア噴出孔49はエアキャップ40の中心軸に向かって斜め前方に傾斜している。従って、パターンエア流路45に供給された圧縮空気としてのパターンエアは前記パターンエア噴出孔49から斜め前方に向けて噴出される。
前記フランジ52の周縁部の後面には環状の導電性接続部材53(第1の導電性接続部材に相当)が嵌め込まれている。前記フランジ52の周縁部は前記絶縁体5の前端面と対向しており、取付凹部19に塗料用ノズル51が装着されたとき前記連体棒11の前端部は導電性接続部材53に当接する。前記導電性接続部材53が環状であるため、取付凹部19に対して塗料用ノズル51がどのような周方向位置で取り付けられても、前記導電性接続部材53と連体棒11とは確実に当接するようになっている。
前記塗料用ノズル51の後端部に設けられた霧化エア流路59b内には導電性を有するスプリング60が挿入されている。前記スプリング60の後端部はバルブ本体22のフランジ22aに当接している。また、塗料用ノズル51には前記導電性接続部材53から前記霧化エア流路59bの前端部まで延びるL字状の導電板61が埋設されている。前記導電板61の一端部は前記導電性接続部材53に接触し、他端部は霧化エア流路59b内に僅かに突出して前記スプリング60の前端部に接触している。スプリング60及び導電板61は第2の導電性接続部材に相当する。
その他の構成は、水系塗料用ノズル29が装着されているときと同じであるため、説明を省略する。
他方、パターンエア流路44,45に供給された圧縮空気は、パターンエアとして左右の角部48に設けられたパターンエア噴出孔49から斜め内側前方に向けて勢い良く噴出される。このパターンエアは霧化された塗料粒子の噴霧パターンを塗装に適した楕円形ないし小判形に形成する。なお、この噴霧パターンの形成には前記副パターンエア噴出孔49から噴出される副パターンエアも補助的役割を果たす。
尚、水系塗料及び溶剤系塗料のいずれの場合も、塗料粒子は主としてパターンエアによって被塗物近傍まで搬送される。帯電した塗料粒子が被塗物に近づくと、静電誘導により接地された被塗物の表面に塗料粒子の電荷と反対極性の電荷が誘起される。これにより、塗料粒子と被塗物との間に静電気力が働き、塗料粒子は被塗物に向かう吸引力を受ける。つまり、この吸引力とパターンエアによる吹きつけ力との双方の力により塗料粒子は被塗物表面に塗着される。静電気力による吸引力が働くため塗料粒子は被塗物の裏側にも回り込み、スプレーガン1に面しない被塗物の裏側にも塗料が塗着される。以上のような作用により被塗物に静電塗装が行なわれる。
また、スプレーガンの内部に高電圧が印加される電極14を収納したため、安全性が向上する。
塗料バルブはバレルの外部に設けられていても良い。この場合は、導電性塗料用或いは非導電性塗料用ノズルの塗料流路と塗料供給路との接続部分、例えば両者を接続する接続管路に導電性部材を設けると良い。また、接続管路の全体を導電性部材にする他、接続管路の一部を導電性部材から構成しても良い。要は、高電圧発生手段で発生した直流高電圧が前記導電性部材を介して電極ピンに印加されるように構成されていれば良い。
Claims (4)
- 塗料を圧縮空気で霧化すると共に帯電させることにより被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンにおいて、
塗料供給源に接続された塗料供給路を有するバレルと、
前記塗料供給路に連通する塗料流路及び前記塗料流路の前端部に設けられた塗料吐出口を有し、前記バレルの前端部に選択的に装着される導電性塗料用ノズル及び非導電性塗料用ノズルと、
前端部が前記塗料吐出口よりも前方に突出するように前記導電性塗料用ノズル及び非導電性塗料用ノズルの塗料流路内のそれぞれに配設された第1及び第2のピン電極と、
前記塗料供給路と前記塗料流路との接続部分に設けられた導電性部材と、
前記塗料吐出口から吐出される塗料を帯電させるための直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記塗料用ノズルを覆うように前記バレルの前端部に取り付けられ、前記バレル及び前記塗料用ノズルとの間に空間を有するエアキャップと、
前記空間に配置され前記高電圧発生手段で発生した直流高電圧の出力部とを備え、
前記第1のピン電極は、前記導電性塗料用ノズルが前記バレルの前端部に装着されたときに接地されるように構成されていると共に前記出力部との間に発生する電界により直流高電圧が印加されるように構成され、
前記非導電性塗料用ノズルは、前記バレルの前端部に装着されたときに前記出力部と前記導電性部材とを電気的に接続する導電性接続部材を備え、前記第2のピン電極は、前記非導電性塗料用ノズルが前記バレルの前端部に装着されたときに前記導電性部材に電気的に接続されるように構成されていると共に前記導電性接続部材及び前記導電性部材を介して前記出力部に印加された直流高電圧が印加されるように構成されていることを特徴とする静電塗装用スプレーガン。 - 導電性接続部材は、非導電性塗料用ノズルがバレルの前端部に装着されたときに出力部が当接する円環状の第1の導電性接続部材と、前記第1の導電性接続部材と導電性部材を繋ぐ第2の導電性接続部材とから構成されていることを特徴とする請求項1記載の静電塗装用スプレーガン。
- 導電性塗料用ノズルのピン電極は塗料流路を流れる導電性塗料を介して接地されるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の静電塗装用スプレーガン。
- 導電性塗料用ノズルがバレルの前端に装着されるときに出力部に接続され、前記導電性塗料用ノズルの外周面に沿って周方向に延びる着脱可能な電極部材を備えることを特徴とする請求項1記載の静電塗装用スプレーガン。
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