JPH0824722A - 静電塗装方法および装置 - Google Patents

静電塗装方法および装置

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JPH0824722A
JPH0824722A JP15830494A JP15830494A JPH0824722A JP H0824722 A JPH0824722 A JP H0824722A JP 15830494 A JP15830494 A JP 15830494A JP 15830494 A JP15830494 A JP 15830494A JP H0824722 A JPH0824722 A JP H0824722A
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JP
Japan
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electrostatic
generating means
electrode
coating
anion generating
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JP15830494A
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English (en)
Inventor
Shigenori Kazama
間 重 徳 風
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 霧化された塗料粒子に陰イオンのみを効率的
に付着させることができ、正に帯電した塗料粒子による
電極の汚染防止と、塗着効率の大幅な向上が可能な静電
塗装方法および静電塗装装置を提供する。 【構成】 高電圧印加電極5の近傍部で生成したイオン
のうち陰イオンのみをコイル6による磁力によって霧化
手段3に導き、高電圧印加電極5から離れた場所におい
て陰イオンを塗料液流に衝突させることによって、負に
帯電した塗料粒子を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電力によって塗料粒
子の塗着効率を高めることのできる静電塗装方法、およ
び当該静電塗装方法に利用される静電塗装装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】静電塗装は、アースした被塗装物を陽
極、スプレーガンを陰極として、負の高電圧を与えるこ
とにより両極間に静電界を形成させると共に、霧化した
塗料粒子を負に帯電させて、陽極の被塗装物に静電吸着
させる塗装方法であり、静電気の力を利用するので、通
常のスプレー塗装に較べて塗料の塗着効率が極めて優れ
ると共に、被塗装物の表裏を同時に塗装できるなどの特
長がある。
【0003】静電塗装に用いられるスプレーガンとして
は、圧縮空気によって液状塗料を霧化させるエア霧化方
式、液圧によるエアレス霧化方式、あるいは回転するカ
ップやディスクなどの遠心力によって塗料を霧化させる
回転霧化方式などのものが知られている。
【0004】これらスプレーガンは、いずれもガンの先
端部に液状の塗料を霧化させるための霧化機構と、塗料
を帯電させるとともに被塗装物との間に静電場を形成さ
せるための電極を備え、当該電極は前記霧化機構内、あ
るいは霧化機構の前方、すなわち当該霧化機構から被塗
装物に向けて突出した状態に配設されている。
【0005】この電極は、通常被塗装物に対して−30
〜−90kV程度の高電位に維持され、霧化された塗料
粒子に電荷を付与するために、スプレーガンの先端に設
けた針状電極と被塗装物との間に単位長さあたり2〜4
kV/cmの高電圧をかけてコロナ放電場を形成させ、
得られたイオンを塗料微粒子に付着させることにより塗
料粒子の帯電電荷量の増加を図るようにすることが多
い。 また、塗料に接触帯電させる目的で、塗料がガン
から離れる直前あるいは直後に電極に接する構造にする
ことも多い。
【0006】この場合、被塗装物を接地し、該被塗装物
に対して負の高電圧を電極にかけるのが普通であり、こ
の理由は、電極に正の高電圧をかける場合に較べてコロ
ナ放電の安定性が優れると共に、限界電圧を高くとるこ
とができることによる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の静電
塗装装置においては、いずれも電場形成にコロナ放電場
を利用しているため、電極近傍において正と負のイオン
が形成され、塗料粒子を負にのみ帯電させることが難し
いという問題点がある。 すなわち正のイオンは高電圧
印加用の前記電極に向かって移動し、電極近傍の塗料粒
子の負電荷の一部を中和して有効帯電量を減じるため
に、被塗装物への塗着効率が低下することになる。
【0008】また、正に帯電した塗料粒子が高電圧印加
用電極に付着し、極端な場合には付着した塗料に沿って
流れるリーク電流によるジュール発熱によって塗料や配
管に着火する危険性を考慮して、その都度清掃を行う必
要が生じ、著しく作業能率が低下するという問題点があ
り、これらの問題点を解決することが従来の静電塗装方
法あるいは装置上の課題となっていた。
【0009】
【発明の目的】本発明は、従来の静電塗装方法あるいは
装置における上記課題に着目してなされたもので、塗料
液流あるいは液滴に陰イオンのみを効率的に付着させる
ことができ、正に帯電した塗料粒子による電極の汚染防
止と、塗着効率の大幅な向上が可能な静電塗装方法およ
び静電塗装装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる静電塗装
方法は、帯電させた塗料粒子を被塗装物に静電吸着させ
る静電塗装において、陰イオン発生手段により生成させ
た陰イオンを当該陰イオン発生手段から、例えば10〜
300mm離れた場所まで空気中を移動せしめたのち、
塗料液流もしくは微粒化された塗料液滴に衝突させるこ
とによって帯電塗料粒子を形成する構成としたことを特
徴としており、本発明に係わる静電塗装装置は、被塗装
物との間に静電場を形成する静電シールド電極と、塗料
を噴出して霧化する霧化手段と、被塗装物に対して前記
霧化手段の、例えば10〜300mm後方に位置し、陰
イオンを生成する陰イオン発生手段と、当該陰イオン発
生手段と前記霧化手段の間に配設され、陰イオン発生手
段で生成された陰イオンを空気中で移動せしめ、霧化手
段に導くガイド手段を備えた構成としたことを特徴とし
ており、本発明に係わる静電塗装装置の実施態様におい
ては、陰イオン発生手段として電子銃を使用したり、ガ
イド手段としてコイルを用いたりすることができ、この
ような静電塗装方法および装置の構成を前述した従来の
課題を解決するための手段としている。
【0011】なお、本発明において、陰イオン発生手段
と霧化手段の塗料噴出部との距離を10〜300mmと
したのは、陰イオン発生手段と霧化手段の塗料噴出部と
の距離が10mm未満の場合には、同時に生成する陽イ
オンと塗料との接触を完全に排除することが難しく、本
発明の効果が十分に得られなくなることによる。 ま
た、300mmを超えた場合には、静電塗装装置(スプ
レーガン)としての大きさが大きくなり過ぎ、取扱いが
不便になることによる。
【0012】
【発明の作用】本発明に係わる静電塗装方法において
は、陰イオン発生手段により生成させた陰イオンを当該
陰イオン発生手段から離れた場所まで空気中を移動せし
めたのち、塗料液流もしくは塗料粒子に衝突させること
によって帯電塗料粒子を形成するようにしているので、
塗料粒子に陰イオンのみが効率的に付着する。 また、
塗料との接触位置が陰イオン発生手段から離れているの
で、同時に陽イオンが発生しても塗料と接触することは
なく、正に帯電した塗料粒子によって高電圧印加用電極
が汚染されるようなことがない。
【0013】本発明に係わる静電塗装装置は、とくに陰
イオン発生手段と霧化手段との間に陰イオン発生手段で
生成された陰イオンを霧化手段に導くガイド手段を設け
たものであるから、上記静電塗装方法を合理的に実施す
るのに適したものとなっている。
【0014】また、本発明に係わる静電塗装装置の実施
態様においては、陰イオン発生手段として電子銃を使用
しているので、多量の陰イオンが得られると共に、熱電
子発生用ヒーターの前方に設けたグリッドの電圧調整に
より、電流密度を調整したり、塗料の噴出していないと
きに陰イオンの発生を停止させたりすることが容易とな
る。 さらに、同じく実施態様において、ガイド手段と
してコイルを使用することによって、他の手段、例えば
交流電流を流した4重極電場などを用いる場合に較べ、
装置が簡便なものとなる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明
する。
【0016】実施例1 図1は、本発明に係わる静電塗装装置の第1の実施例を
示す説明図であって、図に示す静電スプレーガン1(静
電塗装装置)は、略円筒状の静電シールド電極2と、該
静電シールド電極2の被塗装物P側先端部に設けた霧化
機構3(霧化手段)と、静電シールド電極2の反被塗装
物P側基端部における中心位置に絶縁体4を介して取付
けられた高電圧印加電極5と、前記静電シールド電極2
の外周部に配設されたコイル6から主に構成されてい
る。
【0017】静電シールド電極2は、被塗装物Pに対し
て負の高電圧に設定され、被塗装物Pとの間に静電塗装
用の静電場を形成すると共に、高電圧印加電極5の近傍
で得られた陰イオンが直接被塗装物Pに向かって流れる
のを防止する機能を有する。なお、この静電シールド電
極2の素材としては、アルミニウム系材料のような透磁
率の高い金属を用いることが望ましい。
【0018】高電圧印加電極5は、前記静電シールド電
極2に対してさらに負の高電圧に設定され、静電シール
ド電極2との間で生じたコロナ放電によって陰イオンを
発生する陰イオン発生手段を構成している。
【0019】前記静電シールド電極2の電位は、固定な
いしは可変式とすることができる。また、コロナ放電電
流を決定するするのは、この静電シールド電極2と高電
圧印加電極5間に印加した電位差であるが、この実施例
においては、例えば図2に示すように、高電圧印加電極
5の電位を接地された被塗装物Pとは独立に決定するこ
とができ、安定したコロナ放電流を得ることができるよ
うになっている。
【0020】なお、この実施例においては、静電シール
ド電極2の基端側、すなわち高電圧印加電極5寄りの位
置に空気流通路2aを設けているが、これはコロナ放電
に伴って生じるコロナ風により運ばれる空気量を補充
し、静電シールド電極2の内部が負圧になるのを防止す
ることを目的としている。
【0021】コイル6は、直流の通電によって生じる磁
力によって、高電圧印加電極5の近傍で得られた陰イオ
ンが静電シールド電極2に付着するのを防止すると共
に、陰イオンのみを霧化機構3に向かわせるガイド手段
を構成している。
【0022】このような構造を有する静電スプレーガン
1においては、静電シールド電極2と高電圧印加電極5
との間で生じたコロナ放電により発生した主として電子
よりなる陰イオンは、直流電流を流したコイル6による
磁力によって静電シールド電極2内を霧化機構3の塗料
噴出部3aに運ばれる。 この陰イオンは、塗料噴出部
3aにおいて、図示しない塗料供給機構によって塗料供
給孔3bを経て噴出孔3cから噴出される塗料液流ある
いは微粒化した塗料液滴に衝突し、負電荷を与える。
【0023】このようにして負に帯電した塗料液流ある
いは液滴は静電霧化機構によってさらに微細化されなが
ら、静電シールド電極2と被塗装物Pとの間に形成され
た静電場によって被塗装物Pに運ばれ、被塗装物Pに効
率的に塗着する。
【0024】一方、上記コロナ放電によって発生した陽
イオンは、高電圧印加電極5に接触して中和されること
になるが、高電圧印加電極5に接触するまでの間に塗料
と接触することがないので、高電圧印加電極5が塗料に
よって汚染されることことはない。 すなわち、高電圧
印加電極5の近傍部で発生した陽イオンと陰イオンのう
ち、陽イオンは高電圧印加電極5に接触して中和され、
陰イオンのみがコイル6の磁力によって霧化機構3まで
運ばれて塗料液流あるいは液滴と接触するので、陰イオ
ンのみを塗料粒子に効率的に付着させることができるこ
とになる。
【0025】実施例2 図2(a)および(b)は、本発明に係わる静電塗装装
置の第2の実施例を示す説明図であって、陰イオン発生
手段として電子銃を用いた例を示している。
【0026】すなわち、本発明に係わる静電塗装装置に
おいては、静電塗装用の静電場を形成するための電極
と、塗料粒子に帯電させる手段とを分離したことによ
り、前記実施例1で示したコロナ放電を利用した機構の
他に、電子銃を陰イオン発生手段として利用することが
できる。
【0027】図に示す静電スプレーガン10(静電塗装
装置)は、その先端部分については、前記実施例1に係
わる静電スプレーガン1と基本的に同様の構成を有し、
略円筒状の静電シールド電極2と、該静電シールド電極
2の被塗装物P側先端部に設けた霧化機構3(霧化手
段)と、静電シールド電極2の外周部に配設されたコイ
ル6を備え、静電シールド電極2の基端側に電子銃11
が設けてある。
【0028】電子銃11は、円筒状の加速電極12と、
該加速電極12の中空部内に絶縁体13を介して取付け
られたヒーター14と、ヒーター14の前方に同じく絶
縁体13を介して配置されたグリッド15と、加速電極
12の外周部に配設された電子流加速用のコイル16か
ら主に構成されると共に、前記加速電極12の静電シー
ルド電極2との連結部には、金属箔あるいはセラミック
スからなる電子線透過窓12aが取付けられ、加速電極
12内部は真空に保持されている。
【0029】このような構造を有する静電スプレーガン
10においては、電子銃11のヒーター14で発生した
熱電子は、加速電極12内において真空中で加速され、
電子線透過窓12aを透過して静電シールド電極2内に
取出され、コイル6による磁力によって静電シールド電
極2内を霧化機構3の塗料噴出部3aに運ばれ、塗料噴
出部3aにおいて、塗料噴出孔3cから噴出される塗料
液流あるいは微粒化した塗料液滴に衝突して塗料粒子に
負電荷を与える。 このようにして負に帯電した塗料液
流あるいは液滴は静電霧化機構によってさらに微細化さ
れながら、静電シールド電極2と被塗装物P(図1参
照)との間に形成された静電場によって被塗装物Pに運
ばれ、被塗装物Pに効率的に塗着することになる。
【0030】この実施例においては、電子銃11を陰イ
オン発生手段として利用しているので、第1実施例のコ
ロナ放電によるものよりも多量の陰イオンを得ることが
できると共に、熱電子発生用のヒーター14の前方に配
置したグリッド15の電圧を任意に設定することにより
電流密度を容易に調整することができ、さらにはヒータ
ー14よりもさらに負の高電位にすることにより、塗料
が噴出していない時には電子流に発生を止めるようにす
ることも容易に行うことができる。
【0031】なお、電子銃11から放出される電子流
は、それ自体は純粋な陰イオンであるが、エネルギーが
高いため空気中の分離を電離させて陽イオンと陰イオン
の両者を生成させることがあるが、この場合にもコイル
6の磁力によって陰イオンのみが静電シールド電極2内
を霧化機構3にまで運ばれることになるので、塗料粒子
が正に帯電されるようなことはない。 また、この場
合、静電シールド電極2を電子線透過窓12aの同じ電
位に設定することも可能であるため、溶剤蒸気に接する
可能性のある空気中において電子なだれによる放電に発
展する可能性はほとんどない。 図4に、この実施例に
おけるヒーター14,グリッド15,加速電極12およ
び静電シールド電極2の電位設定の一例を示す。
【0032】なお、上記実施例1および実施例2におい
ては、高電圧発生回路や接地用高抵抗などの安全装置に
ついては説明を省略しているが、必要に応じて公知の各
種安全装置と組み合わせて使用できることは言うまでも
ない。
【0033】また、電磁シールド電極2と被塗装物Pと
の間にコロナ放電が発生すると、陽イオンが生成される
ため、本発明の効果が十分に得られなくなることがあ
る。したがって、電磁シールド電極2と被塗装物Pとの
間には、火災発生の危険性を考慮して単位長さあたり1
kV/cm程度以上の電圧をかけないようにすることが
望ましい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる静
電塗装方法においては、陰イオン発生手段により生成さ
せた陰イオンのみを当該陰イオン発生手段から離れた場
所まで空気中を移動せしめたのち、塗料液流もしくは塗
料粒子に衝突させるようにしているので、陰イオンのみ
を塗料粒子に効率的に付着させることができ、塗料との
接触位置が陰イオン発生手段から離れているので、陽イ
オンが塗料と接触することがなく、正に帯電した塗料粒
子による高電圧印加用電極の汚染を防止することができ
るという極めて優れた効果がもたらされる。
【0035】本発明に係わる静電塗装装置は、とくに陰
イオン発生手段と霧化手段との間に陰イオン発生手段で
生成された陰イオンを霧化手段に導くガイド手段を設け
たものであるから、上記静電塗装方法を円滑かつ効率的
に実施することができるという極めて優れた効果を発揮
するものである。
【0036】また、本発明に係わる静電塗装装置の実施
態様においては、陰イオン発生手段として電子銃を使用
することにより、多量の陰イオンが得られると共に、熱
電子発生用ヒーターの前方に設けたグリッドの電圧調整
により、電流密度を調整したり、塗料の噴出していない
ときに電子流の発生を停止させたりすることが容易なも
のとなる。 さらに、同じく実施態様において、ガイド
手段としてコイルを使用することによって装置を簡便な
構造となし、操作性の良好なものとすることができると
いう効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる静電塗装装置の第1の実施例を
示す概略説明図である。
【図2】図1に示した静電塗装装置における静電シール
ド電極および高電圧印加電極の電圧設定の一例を示すグ
ラフである。
【図3】本発明に係わる静電塗装装置の第2の実施例を
示す概略説明図である。
【図4】図3に示した静電塗装装置における静電シール
ド電極および電子銃の電圧設定の一例を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1,10 静電スプレーガン(静電塗装装置) 2 静電シールド電極 3 霧化機構(霧化手段) 3a 塗料噴出部 5 高電圧印加電極(陰イオン発生手段) 6 コイル(ガイド手段) 11 電子銃(陰イオン発生手段) P 被塗装物

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯電させた塗料粒子を被塗装物に静電吸
    着させる静電塗装において、陰イオン発生手段により生
    成させた陰イオンを当該陰イオン発生手段から離れた場
    所まで空気中を移動せしめたのち、塗料液流もしく微粒
    化された塗料液滴に衝突させることによって帯電塗料粒
    子を形成することを特徴とする静電塗装方法。
  2. 【請求項2】 陰イオン発生手段の10〜300mm前
    方において、塗料液流もしくは塗料液滴に陰イオンを衝
    突させることを特徴とする請求項1記載の静電塗装方
    法。
  3. 【請求項3】 被塗装物との間に静電場を形成する静電
    シールド電極と、 塗料を噴出して霧化する霧化手段と、 被塗装物に対して前記霧化手段の後方に位置し、陰イオ
    ンを生成する陰イオン発生手段と、 当該陰イオン発生手段と前記霧化手段の間に配設され、
    陰イオン発生手段で生成された陰イオンを空気中で移動
    せしめ、霧化手段に導くガイド手段を備えたことを特徴
    とする静電塗装装置。
  4. 【請求項4】 陰イオン発生手段と霧化手段の塗料噴出
    部との距離が10〜300mmであることを特徴とする
    請求項3,請求項4または請求項5の記載の静電塗装装
    置。
  5. 【請求項5】 陰イオン発生手段が電子銃であることを
    特徴とする請求項3または請求項4記載の静電塗装装
    置。
  6. 【請求項6】 ガイド手段がコイルであることを特徴と
    する請求項3,請求項4または請求項5の記載の静電塗
    装装置。
JP15830494A 1994-07-11 1994-07-11 静電塗装方法および装置 Pending JPH0824722A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010032096A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 静電霧化装置およびそれを用いる空気調和機
CN105269954A (zh) * 2014-07-18 2016-01-27 深圳市比欧特光电有限公司 电子笔、打印设备和打印方法

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