JPS59112876A - 静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電塗装方法に関する。

より詳しくは本発明は本出願人の特願昭５４−１５３６
７号及び、特願昭５４−１６４９４７号に開示された静
電塗装方法の改良に関する。

従来の静電塗装装置においては、ペイント。

ワニス、−ラッカー等々の流体塗料が塗布器具から霧化
又は微粒子形態で塗装対象物へ投射さｎている。塗装対
象物は、電気的に接地（アース）電位に保持さ２％、塗
料はガンから噴射される直前か直後に電荷を与えられ、
その結果電気的に塗装対象物に引き付けらイ］、る。

そのような装置においては、均一でなめらかな薄い塗料
が対象物の表面に付着すること。

又塗料が高い割合で付着することが重要である。後者の
基準は装置の塗着効率とさイｔている。塗着効率は塗料
の荷電効率に関係し１作業技術者は高荷電電圧即ち１２
０ＫＶまでの電圧で作業している。しがしそのような高
電圧の使用はいろいろな問題を生じさせる。即ち、政末
を含め今日使われている多くの塗料をスプレーするとき
作業場は発火し易い雰囲気になる。カンの高電圧静電気
荷電回路はガンの金属部分にエネルギーを蓄積させろ。

従って、もしガンを接地さｎた対象物に余りに近づけす
ぎると、ガンの中の高電圧回路と接地さ？’した対象物
との間で火花が生じ９作業場の雰囲気に点火する可能性
が生ずる。この蓄電エネルギーの量は電圧の２乗に比例
して増大する。

前述の特願昭５４−１５６６７号はカンのバレル内の高
抵抗値の抵抗と、ノズルから突き出した塗料イオン化電
極に隣接したカンのノズル内にあり、電極自体による少
量のエネルギーを除く蓄電エネルギーを効果的に減少さ
せる低抵抗値の抵抗を含み、安全な機能をもつ静電塗装
装置を示している。該静電塗装装置の塗料の流１″１．
とその制御装置は米国特許第３．７４７．８５０号に示
すものと良（似ており、−塗料を最終的に投射するノズ
ルに塗料を供給する多数の通路と、ガンのバレル内に位
置する制御バルブを含んでいる。

本発明のいくつかの目的のうちの１つは。

比較的高電圧においても電気エネルギーの蓄積が少なく
安全に作動できる改良型静電塗装方法を提供することで
ある。

本発明の別の目的は、清潔な作動をするために改良型塗
料流量制御装置を含む改良型静電塗装方法を提供するこ
とである。即ち、スプレ一作業の合間にノズルの下流の
カン内に残っている塗料の量な最少にするために塗料噴
射オリフィスの近くに塗料流制御バルブを有する改良型
静電塗装装置を提供し、且つ。

点検、保守、修理、又は、交換の−ために塗料流制御バ
ルブに容易に触イ″Ｌ５るようにすることである。

これら及び更に他の本発明の目的は、塗料流量制御バル
ブと高電圧荷電回路の前方部分とをノズルの噴射オリフ
ィスのごく近くのガンのノズル部分で組み合わせた方式
の部品の新しい独特な組み合わせによって達成される。

更に詳しくは２本発明の改良型静電塗装装置においては
、バルブ手段、高電圧荷電回路における最前の抵抗及び
イオン化電極はガンノスルの噴射オリフィスのごく近く
にあり、実質的にガンのバレルを貫通する１軸の塗料の
通路と一直線になっている１つの部品の中に存在する。

本発明の好適な実施例によ２１．ば、ガン装置は内部に
、電路の一部を成す抵抗により高圧電路を有するバレル
部分と、このバレル部分に取り伺けら孔たノズルアセン
ブリとを有する。ノズルアセンブリは実質的に不導体の
材質で作ら４′１．ており、噴射オリフィス内において
ノズルの前端で終了する円形の流路を持ち。

又、噴射オリフィスの近くでノズルの内側に形成さイま
た円錐状バルブシートを持っている。

ノズル流路はガンのバレル内の塗料の通路と軸方向に一
直線になっており且つ直接に連結している。噴射オリフ
ィスを通る塗料の流れは、バレル及びノズル内の通路の
中で軸方向に摺動可能な、且つその前端がノズルのバル
ブシートに座着きイする円錐形尖端となって終了してい
るトリガー作動する制御ロッドによって制御される。従
って、塗料流量制御バルブはガンの最前部近くにある。

制御ロッドの前端は、更に、ロッド内に第１の抵抗と、
そｎかも延在している組線状の電極とを含んでいる。電
極は噴射オリフィスを通って延在し、ノズルから噴射さ
イする塗料の流れの中にある。制御ロッドの塗料流通路
内における前後への軸方伺移動を可能にするとともに電
気的接続を成す金属スプリングによって第１の抵抗はガ
ンのバレル内を通過する高圧電路に接続している。

ガン装置を通る高電圧荷電回路の通路は。

このように、ガンのバレルの中の第２の抵抗。

第２の抵抗をスプリングに接続している電導体、前記ス
プリング、そして制御ロッドの前端にある第１の抵抗を
通って噴射オリフィスから突き出している荷電電極へ接
続している。

バレル内の抵抗と、制御ロッドの前端にある抵抗は、ガ
ン内に蓄積するエネルギーを荷電電極の〃上流〃、即ち
、後方において有効に減少させるよう組み合わされてい
る。このようにカン内のすべて、の蓄積エネルギーは、
電極自身のもつ少量のエネルギ゛−Ｙ除いて減少せらイ
する。従って１本発明にもとすく静電塗装方法ではかな
りの高電圧即ち１２．０ＫＶ（開放回路）において安全
に作業可能である。

更にガンは清潔に作動し、ぎ孔いに保ち・且つ作動可能
な状態に維持するのが容易である。又、内部通路の数は
少なくでき、製作」二の利点も提供する。

本発明の他の目的と利点とは以下の詳細な説明と添付の
図面によって明白になるであろう。

第１図に示すカン１０は、空気作動式静電塗装装置であ
り、液体の流ｎを有効に霧化するために液流に空気流の
衝撃を与えている。

カン１０は電気的に接地レベルの金属製ハンドルアセン
ブリ１１と、電気的に絶縁されたバレルアセンブリ１２
と、バレル１２の前端にある電気的に絶縁さイｔだノズ
ルアセンブリ１６とを含んでいる。塗布剤、ワニス又は
ラッカー状のペイント又は他の塗料（本発明においては
一般的にペイントと称する）は。

水力ホース１４を通して（図示なき）外部貯蔵器又はタ
ンクから圧力でカンに供給さイ１．る。

ホース１４はハンドル１１０手元端に取り付いており、
又、その内部には流路を有している電導ラッグ１６に接
続しており、このラップは、ホース１４の流路をラッグ
１６とバレル１２の側面の入口通路２０との間に接続さ
イｔたホース１８内の流路に接続している。

バレル１２の側部の入口通路２０は、バレル１２内の円
形の軸方向流体通路２２に連絡している。−そして通路
２２は、その前端において、ノズルアセンブリ１３（第
２図）内の中央の円形な軸方向通路２４に連絡している
。

通路２２と２４とは実質的に軸方向に一直線になってい
る。トリカー２６は通路２４内のニードル及びシートバ
ルブアセンブリを作動し、後に詳述するようにノズル１
３から噴出する流体の流シ″１．を制御する。

ハンドルアセンブリ１１は金属鋳物で作ら２１、空気取
入口２８．トリガー作動内部空気流制御バルブ３０．該
バルブ３０を通る空気流を制御するトリガー２６を含ん
でいる。又ハンドル内にはガンがら飛散するスプレーの
形状又は〃ファン（ｆａｎ）ｚｚを制御する調節可能な
空気バルブ６２がある。

空気ホース３４は適当なカプリングによってハンドル１
１０手元端に接続しており、空気取入口２Ｂを通してハ
ンドル１１内の一般に垂直な空気通路６６に連絡してい
る。空気通路３６はバルブ３Ｄ及び３２を通って図に示
さ羽、ていない平面に広がっており、ガンのバレル１２
を延びてバレルの前端で終了す７る一対の内部通路３８
．４０に続き、ノズル１３（第２図）内で夫々空気室４
２と４４に連絡する。通路６８は霧化空気を提供し１通
路４０はファン形の空気を提供する。通路３８．４０を
通る空気流はトリカー作動する空気制御バルブ３ＤＫよ
って制御さ７１２通路４０を通るファン形空気流は更に
ファン制御バルブ６２によって制御さｎろ。

電気エネルギーの高圧電源は図示なき外部のパワー源か
らケーブル４６によってカンに供給さイする。高電圧ケ
ーブル４６はハンドル１１０手元に接続し、ハンドル１
１内てバレル１２へ延在する通路４８を通過している。

電導体のスプリング５０は高電圧ケーブル４６の端と抵
抗５４との間で圧縮さイｔて、ケーブルの端部と抵抗と
の間で電気的接続を行なっている。抵抗は一般に７５メ
グオームのオーター−であるが、これは多かイを少なか
れカンにつながるケーブル４６ケ通して供給さシする電
圧に依存する。抵抗の前端は小さな電導体５６によって
、塗料の通路２２と２４内の不導体製の制御ロッド６２
に取り付けられたピン６０と接触する円錐スプリング５
８へ接続している。

次に第２図を参照にしてノズルアセンブリ１ろを記述す
る。ノズルアセンブリの好適な実施例は２％願昭５４−
１６４９４７号に示されており、ここではその開示を参
照する。一般に、ノズルアセンブリはデュポン社の商標
名〃デルリン〃で知られるアセタール重合体のような不
導体で作られる。デルリン５００及び５５０が望ましく
・材料である。ノズル１ろは、その後端部がバレル１２
の前端内ノカウンタボアにネジ込ま２１．ている流体尖
端６４火持っている。流体尖端６４は円周方向に離イｔ
たいくつかの軸方向通路６６を持っている。こ、７％ら
はその後部がカウンタポアの中に開通して空気通路４２
と連絡しており１通路３８を通過して通路４２へ入った
霧化空気は流体尖端内の軸方向通路６６に入り、ここを
通って流体尖端の前部を取り巻く内部チャンバー６８に
入る。流体尖端は、同時にタンク又は貯蔵器からホース
１４と１８（第１図）を通してペイントを供給するため
ガンのバレル部分の塗料の通路２２と連絡している中央
の軸方向通路２４を含んでいる。

流体尖端６４の前端は塗料が噴射さイｔろ小さな直径の
噴射オリフィス７２を持つノズル７０内で終了している
。流体尖端はさらに噴射オリフィス７２の真近でノズル
７０の内側に形成された円錐状バルブシート７４を含ん
でいる。

空気キャップ７６が流体尖端６４の前端乞とり囲んでい
る。空気キャップは、一端なバレル１２のネジ部分にネ
ジ込ま７’Ｌ他端には円形のリップ８０を有する円形の
保持リング７８によってカンに取り付けられている。保
持リング７Ｂは硬いけれどもリップ８００部分は充分に
フレキシブルで、空気キャップはリップ８０の定位置に
容易に取り付は可能である。リップ８０は空気キャップ
の外側表面にある円形ミソ８４の壁８２と係合し、従っ
て空気キャップは安全に保持さ４″Ｌ、空気が大気中に
逃げるのを封じている。

霧化空気の流れはノズル７０の真近の開口８６を通り、
ファン状の空気流は対向するエアホーン９ｏ内の開口８
８′？通過する。

軸方向の通路２２と２４を通るペイントの流７′１．は
制御ロッド６２によって制御サイ９．る。

制御ロッド６２はその後部においてデルリン製のパツキ
ンナツト９２に取り付けらシｔでおり、フレキシブルな
ベローシール９４を含み。

トリガー２６が作動すると軸方向において前後に摺動可
能となる。ベローシールは米国特許第４．０７９．８９
４号に記述さ４しているので、その構成と動作の詳細に
ついてはそｎを参照さシｔたい。

制御ロッド６２は円錐尖端９６内においてその前端を終
了している。円錐尖傭は流体ノズル７０内の内部シート
７４と連携し、トリガー２６Ｖ、よって作動可能なニー
ドル及びシートバルブアセンブリを構成している。即ち
。

トリガーを後方に引くと、制御ロッド６２が後退し、制
御ロッドの円錐形尖端９６が塗料噴射オリフィス７２の
直後のバルブシート７４から後退し２通路２４内のペイ
ントが尖端９６の回りを流れ、噴射オリフィスから外へ
出るのを許容する。トリガーをはなすと。

スプリング９８は制御ロッド６２を前方へ動かし、尖端
がバルブシートに係合してペイントの流れは止まる。図
に見らｎるように、ニードル及びバルブシート噴射オリ
フィス。

制御ロッドはすべて軸方向に整列り、テおり。

カンのバレル内を通る１つの塗料の通路として一直線に
なっている。更にバルブシートは噴射オリフィスの真近
にあり、そイｔによって完全な作動を提供し、バルブが
閉じたとぎカン内のバルブの下流に残るペイントの量は
。

はんの僅かである。更にバルブは点検、保守。

修理のために容易に触れろことができる。このようにバ
ルブを手入ｎするためには、単に保持リングと空気キャ
ップを取りはずし、流体尖端なバレル１２からはずせば
よい。摩耗したり損傷したときのバルブの交換ｔｓ、　
　Ｆ［にノズル１ろの流体尖端部分６４を単に交換する
だけで達成される。

上述したように、抵抗５４がスプリング５０とコンタク
タ−５６との間でバレル１２内に取り付けらｆ’してい
る。抵抗５４はこのようにガンのバレルを通る高エネル
ギー電路と直列になっている。制御ロッド６２の前端部
には第１の抵抗１００がある。抵抗１００の前端１０２
は電気的に細いステンレス鋼線の電極１０４に接続して
おり、この電極は流体ノズル７０の噴射オリフィス７２
を通って延在している。この電極１０４は、ノズルアセ
ンブリ１６から放射した霧化ペイントをイオン化する。

この好適な実施例においては電極１０４は丸棒で、直径
は０．０２５インチ（０，６３５欄）、長さは０．６９
インチ（１７，５３朧）である。電極は液体ノズルの端
部から０．２フインチ（、６，ｓ　／）　ｍｍ　）突き
出ている。

抵抗１００と電極１０４は制御ロッド６２へ鋳込んでも
、すでに形成さイ１ている制御ロッドへはめ込んでもよ
い。どちらの場合においても、制御ロッド６２を構成す
る材料は。

抵抗とその電気接続部とを化学腐蝕や通路２４を通る塗
料による摩耗から防止する。

抵抗の他の端１０６は制御ロッド６２を通っている金属
ピン６０と接角虫している。ピン６０は、電導体５６に
接触している円錐スプリング５８と接触している。結果
的に、スプリング５８及びピン６０は、バルブを開閉す
べく制御ロッド６２の軸方向の移動を許容するとともに
、電導体５６を抵抗１ｏＯと電気的に連結する手段を構
成している。抵抗５４からの高圧電気工ネルキーの通路
は電気導体５６、円錐スプリンタ５８．ピン６０．抵抗
１００そしてイオン化電極１［１４となる。抵抗１００
はこのように高エネルギー電路内に直列に入っており、
又イオン化電極１０４以外のすべての導電部品よい前方
即ち／／下流ｌ／に入っている。

前述のように、ノズル１６は実質的に不導体で、電極１
０４自体を除いて実質的に不導体であろ〃デルリン〃で
作ら４ｔている。このように、ガンの前部即ちノズル１
６内のブロック抵抗１００の下流にある電導体の材料は
電極だけである。そして電導体５６．スプリング５８．
ピン６０等はすべて彼方即ちブロック抵抗１００の〃」
二流ｌ／にある。

このように抵抗の下流、即ちカンの前端にあって、高い
非減衰電荷ケ提することになる電気導体部品は大巾にな
くなり、その結果として抵抗により減衰されないエネル
ギーの蓄積を減少才ろ。

抵抗５４と１００とは市販さｌ”しており、その抵抗値
は様々な要因に依存する。’！２０１（Ｖ（開放回路）
までの作動用として設計’Ｊ　Ｉｔ、た実際の器具にお
いては、バレル１２内の抵抗は７５メグオームで、ノズ
ル１５内の抵抗１００は１２メグオームである。一般に
、電導体、スプリング、ピン等々のようなカン内の電気
部品と高電圧ケーブルの累積された効果を抑えるには、
この組合せ抵抗を十分に大きくする必要がある。ノズル
１ろ内の抵抗１００の値は、バレル１２−内の抵抗５４
とノズル内の抵抗１００との間の電気部品の影響を充分
に減衰させるだけ大きいものでなげ、Ｔｌばならない。

所望の値は静電塗装技術の退化な技術者により利用され
周知であるイグニッションテストによって選定できる。

以上本発明の好適な実施例について記述して来たけれど
もすぐイｔだ技術者は本発明の範囲をはすイ９．ること
なく他の形も可能であることを理解するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にもとすく静電塗装装置の部分断面図で
ある。 第２図は第１図の静電塗装装置のノズル部分の軸方向断
面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １１・・・・・・・・・・・・・・・ハンドルアセンブ
リ１２・　・・・・・・・・・・・・・・バレルアセン
ブリ１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・ノズル
アセンブリ２２．２４・・・・・・・・・・通路 ５４．１００・・・・・・・・・抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　霧化した塗料を不導体より成るノズルの噴射オリフ
   ィスより塗装対象物へと噴射し。 該ノズルの噴射オリフィスを通る塗料の流れケ流量制御
   バルブを開閉することによって調整し、塗料噴射時ノズ
   ルより延びた電極によって塗料に電荷を力え、電源より
   電荷を塗料に力えるに十分な電気エネルギーを電極に供
   給し、抵抗と電源間に貯えられた電気エネルギーを消散
   する為、この電気エネルギーをノズル内の塗料流量制御
   バルブ内に配３７’ｌた少なくとも１つの第１の抵抗を
   通すことから成ることを特徴と才ろ静電塗装方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の静電塗装方法で、抵
   抗がメグオームの範囲の値を持つている静電塗装方法。 ６　特許請求の範囲第１項に記載の静電塗装方法で、電
   気工ネルキーな第１の抵抗と電源間に配した第２の抵抗
   を通すことな更に含む静電塗装方法。 ４　特許請求の範囲第ろ項に記載の静電塗装いる静電塗
   装方法。 ５　特許請求の範囲第６項に記載の静電塗装方法で、第
   １及び第２の抵抗が、それぞ孔約１２及び７５メ、グオ
   ームの抵抗値を持つ静電塗装方法。 ６、　特許請求の範囲第１項に記載の静電塗装方法で、
   塗料流量制御バルブが可動バルブエレメントを含み、噴
   射用オリフィスを通る塗料の流ｆＬが、該バルブを開閉
   する該可動バルブエレメントを動かすことによって制御
   されろ静電塗装方法。 ７　特許請求の範囲第６項に記載の静電塗装方法で、電
   極が可動バルブエレメントに内股ｇｚ”ｂ、　　更に噴
   射オリフィスを通り延在し。 且つ、抵抗が可動バルブエレメントの中に配さシｍ、共
   に移動する静電塗装方法。 ８、霧化した雲状の塗料を不導体より成るノズルの噴射
   オリフィスより塗装対象物へ噴射し、不導体より成るバ
   レルによってノズルを支持し、ノズルの噴射オリフィス
   を通る塗料の流量をノズル内の塗料流量制御バルブを開
   閉することによって調整し、塗料噴射時、ノズルより延
   びた電極によって塗料に電荷を与え、高圧電力を電源よ
   りバレル内ケ通し、更に、塗料に電荷を力えるに適した
   電極に供給し、抵抗と電源間に貯えられた電気エネルギ
   ーを消散する為、ノズル内の塗料流量制御バルブに配さ
   イｔた少なくとも１つの第１の抵抗を通って、電気を流
   すことから成ることを特徴とする静電塗装方法。 −９特許請求の範囲第８項に記載の静電塗装方法で、高
   圧電力を第１の抵抗より高い抵抗値を持つバレル内の第
   ２の抵抗を通すととを更に含む静電塗装方法。