JPH0410384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被膜対称物に粉末状被膜材料を静電被
膜する方法及びその装置であつて、 (a) 前記被膜材料を少なくとも１つの電気絶縁材
料よりなる帯電面を介して導き、このときに前
記帯電面における摩擦によつて帯電させ、 (b) さらに、帯電面に生ずる好ましくない電荷を
少なくとも１つのリーク電極を介してリークさ
せることによつて補償し、 (c) ガスをリーク電極に沿つて導き、被膜材料の
流れに送入し、 (d) 帯電された被膜材料をスプレーする形式のも
のに関する。

（従来の技術） この種の方法及び装置として、例えば西独特許
第2347491号に開示されたものがある。この西独
特許において、リーク電極は粉末状被膜材料の流
動範囲内に設けてある。この場合、リーク電極に
対し吹きつけられ、かつ被膜材料がリーク電極上
に堆積するのを阻止するための強いガス流が必要
である。この多量のガスは被膜材料の流速を加速
するとともに、被膜材料を希釈する。

しかし、上記方法では、被膜材料を流れが含有
するガスの量が多いと、多くの材料粒子が被膜対
象物に達せずに飛散されるという問題点がある。
さらに、被膜材料の噴出速度が速いと、被膜材料
の多くの粒子が被膜対象物によつて跳ね返され、
この被膜対象物に付着しないという問題点があ
る。

また、西独特許第2203351号には、帯電面を供
給ダクトの内壁にて構成し、この供給ダクトの壁
を外側から囲む金属スリーブを接地させて、リー
ク電極として使用する被膜装置が開示されてい
る。しかしながら、帯電面の好ましくない電荷を
このようにリークさせる方式は西独特許第
2347491号に開示されているような被膜材料の流
動範囲に電極を接地する方式ほど効果的ではな
い。被膜材料の粒子が帯電面に沿つて摩擦しなが
ら流れる速度が速ければ速い程、被膜材料の帯電
度は大きくなる。これに関して、米国特許第
4090666号には被膜材料の流れを同軸において囲
むガス流によつて被膜材料の流れを加速し、供給
ダクトの壁に向かつて半径方向外方へと駆動する
技術思想が提案されている。しかしながら、この
場合にも被膜材料の流れにガスの大半が混合さ
れ、被膜材料が供給ダクトの一端において高速で
スプレーされるという上記と同様の問題点があ
る。

東独特許第134841号に開示されるように、電気
絶縁材料製の外側部材内に同じく電気絶縁材から
なる内側部材を押入して、これら両部材の間に環
状の供給ダクトを構成すれば、帯電面を拡大する
ことができる。この公知の装置では被膜材料の流
動範囲内にリーク電極が設けてある。従つて、そ
の被膜材料がリーク電極に堆積する危険性があ
る。

装置内の被膜材料及びガスの流速が速い場合
は、流動ダクトの内壁が強く摩耗される。その点
では、ガスを供給しなければ、被膜材料の流速が
約50％低下するため、ガスの供給を行わない装置
がより有利である。この場合、ガスはリーク電極
を清浄に保持するため、及び／又は被膜材料を帯
電面に沿つてより高速で駆動してより強く帯電せ
るために利用される。被膜材料の空気圧式搬送に
必要な搬送ガスはこのガスとは区別されるべきで
ある。前記被膜材料は装置のダクトに被膜材料が
堆積しない程度の流速で送られればよいから搬送
ガスは比較的少量で充分である。

さらに、別の観点からいうと、装置は多くの場
合、手で保持するスプレーガンの形式であり、価
格上の理由からも取扱い易さのためにもできる限
り軽量で小形の装置が懸案されている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記したように、 被膜材料の多くの粒子が被膜対象物によつて
跳ね返されてこの被膜対象物に付着しなかつた
り、 被膜材料粒子が被膜対象物に達せず飛散され
たり、 被膜材料がリーク電極に堆積する危険性があ
る という問題点を解決しようとするものであり、そ
の目的は摩擦によつて高い効率で被膜材料を帯電
させることができ、短期間の運転後に帯電阻害物
質、又、被膜材料の堆積により帯電面及びリーク
電極の効率が低下することがなく、さらには被膜
効率、被覆品質、又は装置部分に悪影響を及ぼす
流速及びガス量を使用することなく運転できる粉
末状被膜材料を静電被膜する方法及び装置を提供
することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記した問題点を解決するために、本願第１発
明はガスを被膜材料の流動範囲外に設置されたリ
ーク電極から被膜材料を空間的に隔離するための
媒体とし、かつ帯電面から被膜材料の流動範囲外
に設置されたリーク電極まで電荷を導くための媒
体として使用するという手段を採用したものであ
る。

また、本願第２発明は帯電面に沿つて流れる被
膜材料を帯電面における摩擦により、帯電させる
ための少なくとも１つの電気絶縁材よりなる帯電
面を設けた供給ダクトと、帯電面に生ずる好まし
くない電荷をリークさせるための少なくとも１つ
のリーク電極と、供給ダクトに開口し、かつ供給
ダクトにガスを送入するガスダクトと、供給ダク
トの端部に設置した被膜材料を噴出するスプレー
口と、被膜材料の流動範囲外に配置したリーク電
極と、ガスダクトでリーク電極と被膜材料の流動
範囲との間に形成した通路とを設けたものであ
る。

すなわち、リーク電極は被膜材料の流れから完
全に隔離されている。本発明に基づき、ガスは摩
擦帯電に役立つ１つ、又は複数の帯電面から被膜
材料の流動範囲外にあるリーク電極まで陽イオ
ン、又は陰イオンを導く電気導体として使用され
る。このようにリーク電極を清浄に保持し、帯電
面から陽イオン、又は陰イオンを導くには、僅か
なガス量、及び低いがガス圧で十分である。

（作用） この発明は上記した手段を採用したことによ
り、被膜材料が通過する供給ダクト内に、ガスダ
クトへと供給されたガスが流れ込み、供給ダクト
の長さ方向全体にわたつて流通するとともに、帯
電面からリーク電極へと電荷が導かれる。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して以下に詳細
に説明する。

第１図に示した本発明に係る装置は基部２と、
この基部２を貫通して延びる導電材料よりなるリ
ーク電極４と、このリーク電極４の端部６に螺着
された電気絶縁材よりなる内側部材８と半径方向
に離間し、かつ前記内側部材８を包囲する電気絶
縁材よりなる外側部材１０と、この外側部材１０
を包囲するとともに、基部２に螺着され、同基部
２とともに、外側部材１０の上流端１４を固定す
る保護スリーブ１２とから構成されている。前記
内側部材８及び外側部材１０は、これらの材料が
同一であつても異なつていてもよい。これら内側
及び外側部材８，１０の間の空間には環状供給ダ
クト１６が形成され、同供給ダクト１６の下流端
８にはスプレー口１８ａが形成されている。被膜
材料４０はこのスプレー口１８ａから噴出される
と、空気圧式デフレクタ２０（第１図）、又は機
械式デフレクタ２２（第２図）によつて方向が変
更され、スプレーミストとなる。空気圧式デフレ
クタ２０は内側部材８の下流端２４からほぼ半径
方向へと延びるガスカーテンにて構成されてい
る。第２図に示した別例の場合も、同じく内側部
材８の下流端２４に機械式デフレクタ２２が設け
てあり、ガス３０は同じく機械式デフレクタ２２
の中心からほぼ半径方向へガスカーテン２６の形
で流出する。このガスカーテン２６は、まず機械
式デフレクタ２２の下流側端面２８を清浄に保持
するのに役立つが、機械式デフレクタ２２を越え
て延び、この延長範囲内において空気圧式デフレ
クタとして作用するよう、強固に構成することも
できる。

空気圧式デフレクタ２０のガスカーテン、又は
機械式デフレクタ２２のガスカーテン２６のガス
３０は基部２に形成されたガスダクト部分３２
と、リーク電極４に形成されたガスダクト部分３
４と、内側部材８の中空スペース３６とを介し
て、第１図に示す空気圧式デフレクタ２０、又は
第２図に示す機械式デフレクタ２２に達する。前
記中空スペース３６は内側部材８を長さ方向全体
に貫通して軸線方向へ延びるボアの形状をなして
いる。

粉末状の被膜材料４０は外側部材１０の上流端
１４と、この上流端１４よりも軸線方向へ突出す
る内側部材８の突出端部４４との間において、基
部２に形成されたダクト４２を介して、内側及び
外側部材８，１０間の供給ダクト１６に流入し、
このあと、スプレー口１８ａに達する。前記供給
ダクト１６の内法流通断面積はダクト４２の内法
断面積よりも小さいので、被膜材料４０は供給ダ
クト１６内において加速され、前記被膜材料４０
のすべての粒子は少なくとも１回、内側部材８及
び外側部材１０の帯電面４６，４８のうちいずれ
か一方、又は両者と接触し、これら帯電面４６，
４８における摩擦によつて帯電される。上記説明
から明らかなように、内側及び外側部材８，１０
は導電材料から構成することもできるが、この場
合、内側及び外側部材８，１０の互いに対向する
帯電面４６，４８は電気絶縁材から構成する必要
がある。内側部材８の下流側部分はその下流端２
４ほど細くなるように、円錐形状に構成してあ
り、また外側部材１０は全長にわたつて円筒形を
なし、その内周面が帯電面４８となつている。従
つて、スプレー口１８ａの前方の下流側端部５０
には、流通断面積が漸増する供給ダクト部分が構
成され、この供給ダクト部分内では被膜材料４０
の流速が減少する。

第１図に示すように、内側部材８の突出端部４
４は供給ダクト１６及び基部２のダクト４２から
リーク電極４を離間させ、前記基部２のダクト４
２は内側方向において内側部材８の突出端部４４
によつて限定され、外側方面においては基部２に
て限定された供給ダクト１６の上流側開始端部５
２に開口している。外側部材１０の上流端１４は
内側部材８の上流側突出端部４４に対して下流方
向にずれている。このようにして、供給ダクト１
６にダクト４２を簡単に開口させる構成としてい
る。さらに、前記リーク電極４の部分５４と半径
方向に離間して前記部分５４を包囲する基部２の
部分５６との間に、供給ダクト１６の始端の上流
側端面において、この開始端部５２に開口する環
状のガスダクト６０を簡単に構成できる。この開
口箇所５８は内側部材８の突出端部４４の基端部
分に形成されている。前記供給ダクト１６の開始
端部５２内にある被膜材料４０がリーク電極４と
絶対に接触しないよう、電気絶縁材よりなる内側
部材８の突出端部４４は前記開口箇所５８を越え
てガスダクト６０の上流へ延ばすのが好ましい。
搬送ガス６２は基部２のボア６４を介して環状ス
ペース６６に達し、同環状スペース６６内で、リ
ーク電極４の部分６８の周囲を流れ、ガスダクト
６０に流入して大きく加速されて、環状のガス流
となり、上流側開始端部５２に流入する。狭いガ
スダクト６０における流速が大きいので、少量の
搬送ガス６２で被膜材料４０が供給ダクト１６の
開始端部５２からガスダクト６０内に送流するの
を完全に阻止できる。この場合、ガスダクト６０
内における搬送ガス６２の圧力を開口箇所５８に
おける被膜材料４０の圧力よりも僅かに高くすれ
ばよい。しかしながら、搬送ガス６２はガスダク
ト６０内においてリーク電極４から被膜材料４０
を除去するのみならず、開口箇所５８内に被膜材
料４０が流入するのを阻止するためにガスクツシ
ヨンを形成する。前記ガスダクト６０内における
搬送ガス６２の別の重要な目的は、この搬送ガス
６２が供給ダクト１６の長さ全体にわたつて流通
し、完全に流動方向とは逆方向に内側部材８及び
外側部材１０の帯電面４６，４８からリーク電極
４に電荷、すなわち材料に応じて陽イオン又は陰
イオンを導くことにある。電荷はリーク電極４か
らナツト６９を介してアース電位７０に達する。
アース電位７０の代わりに、帯電面４６，４８か
らガスダクト６０のガスを介してリーク電極４ま
で電荷を引出す別の電位を使用することもでき
る。

本発明によつて、特に下記の利点が得られる。

ガス３０の量が少なく、またガス３０の圧力も
低いので、消費エネルギが少ない。

低速であるので、ガスダクト部分３２，３４及
び被膜材料４０の供給ダクト１６の摩耗が皆無、
又は非常に少ない。

被膜材料４０の速度及び希釈に対するガス３０
の影響が少ない。

スプレー口１８ａから流出する被膜材料４０の
流出速度が低く均一であるので、被膜品質が良
い。

被膜材料４０の流速が低いため、被膜対象物か
ら跳ね返える材料粒子が少なく、さらに装置が被
膜対象物までの飛翔路で損失されることがなく、
被膜効率が良い。

被膜材料４０が短い区間で強く摩擦帯電され、
さらには加速された被膜材料４０のために、特に
長い減速区間は必要であるので、装置の構造形状
が短い。

被膜材料４０の流速は装置内に堆積しない程度
の流速であればよい。従つて、被膜材料４０の流
速はガス３０を使用しない装置の場合と同様に低
い。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は摩擦によつて
高い効率で被膜材料を帯電させることができ、短
期間の運転後に帯電阻害物質、又、被膜材料の堆
積により帯電面及びリーク電極の効率が低下する
ことがなく、さらには被膜効率、被膜品質、又は
装置部分に悪影響を及ぼす流速及びガス量を採用
することなく運転できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の断面図、第２図は
本発明の別例を示す一部破断断面図である。 ４……リーク電極、３０……ガス、４０……被
膜材料、４６，４８……帯電面、６２……搬送ガ
ス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被膜材料４０を少なくとも１つの電気絶縁材
   よりなる帯電面４６，４８を介して案内すると
   き、これら帯電面４６，４８における摩擦によつ
   て帯電させ、この際に帯電面４６，４８に生ずる
   好ましくない電荷を少なくとも１つのリーク電極
   ４を介してリークさせることによつて補償し、ガ
   ス３０をリーク電極４に沿つて案内し、被膜材料
   ４０の流れに送入し、帯電された被膜材料４０を
   スプレーする粉末状被膜材料を静電被膜する方法
   において、 搬送ガス６２を被膜材料４０の流動範囲外に設
   けられたリーク電極４から被膜材料４０を空間的
   に離間させるための媒体として、かつ前記帯電面
   ４６，４８から被膜材料４０の流動範囲外に設置
   されたリーク電極４まで電荷を導くための導体と
   して使用することを特徴とするとする粉末状被膜
   材料を静電被膜する方法。 ２ ガスダクト６０の流通断面積の小さい部分を
   介して被膜材料４０の流動範囲に搬送ガス６２を
   導入することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の粉末状被膜材料を静電被膜する方法。 ３ 被膜材料４０を、摩擦によつて帯電させるた
   めの少なくとも１つの電気絶縁材よりなる帯電面
   ４６，４８を設けた供給ダクト１６と、帯電面４
   ６，４８に生ずる好ましくない電荷をリークする
   ための少なくとも１つのリーク電極４と、供給ダ
   クト１６に開口し、同供給ダクト１６に搬送ガス
   ６２を送入するガスダクト６０及び環状スペース
   ６６と、前記供給ダクト１６の端部に設置され、
   かつ被膜材料４０を噴出するためのスプレー口１
   ８ａとを有する粉末状被膜材料を静電被膜する装
   置において、 前記リーク電極４は被膜材料４０の流動範囲外
   に設けるとともに、ガスダクト６０及び環状スペ
   ース６６によりリーク電極４と被膜材料４０の流
   動範囲との間に搬送ガス６２の通過を形成したこ
   とを特徴とする粉末状被膜材料を静電被膜する装
   置。 ４ 前記ガスダクト６０はそのガス流通断面積の
   小さい部分を介して供給ダクト１６に延び、同供
   給ダクト１６内で開口していることを特徴とする
   特許請求の範囲第３項に記載の粉末状被膜材料を
   静電被膜する装置。 ５ 前記環状スペース６６がリーク電極４を環状
   に囲むことを特徴とする特許請求の範囲第３項又
   は第４項に記載の粉末状被膜材料を静電被膜する
   装置。 ６ 前記リーク電極４が半径方向に離間して外側
   部材１０によつて囲まれた内側部材８に連結され
   ており、前記供給ダクト１６が環状の流通断面を
   有し、さらに、前記供給ダクト１６の少なくとも
   一部は、前記内側部材８と外側部材１０との間に
   構成してあり、供給ダクト１６を形成する両部材
   ８，１０の面４６，４８が電気絶縁材からなり、
   さらに帯電面を形成することを特徴とする特許請
   求の範囲第３項〜第５項のいずれか１項に記載の
   粉末状被膜材料を静電被膜する装置。 ７ 前記リーク電極４９には内側部材８を貫通し
   て、長さ方向に延びる中空スペース３６に対して
   連通する少なくとも１つの流通ダクト３４が設け
   てあることを特徴とする特許請求の範囲第６項に
   記載の粉末状被膜材料を静電被膜する装置。 ８ 前記内側部材８はその突出端部４４がリーク
   電極４に被せられ、同突出端部４４が、外側部材
   １０の上流側端部１４から軸線方向へ突出してお
   り、被膜材料４０のダクト４２が内側部材８の上
   流側の突出端部４４と外側部材１０の上流側端部
   １４との間で供給ダクト１６に開口していること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項又は第７項に
   記載の粉末状被膜材料を静電被膜する装置。 ９ 前記内側部材８が供給ダクト１６の下流側端
   部５０において、流動方向程細くなる円錐台形状
   をなし、又外側部材１０が前記下流側端部５０に
   おいて一定の内径を有し、さらに下流側端部５０
   には拡径された流通断面が形成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項〜第８項のいずれか
   １項に記載の粉末状被膜材料を静電被膜する装
   置。