JPS5939361A - 線状体用静電塗布装置 - 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】 本発明は細径な線状体、特に樹脂、ガラス、繊維等のよ
うに電気抵抗値の高い物質ないし絶縁性物質で形成され
る線状体の全周に塗布剤を均一に塗布し得るようにした
線状体用静電塗布装置に関する。

従来、線径が０．０５〜５０間程度の細径な線状体に微
粒化された塗布剤微粒子を塗着するには、大型の塗布ブ
ース内にエア霧化式の噴霧機を線状体の走行方向と直角
に対向させて配置し、該線状体をル１定速度で走行させ
つつ塗布作業を行なうようにしていた。

しかし、このよう表従来技術によるものにおいてれ１１
、第１に噴！’４ＪＰの塗布パターン幅に比較して線状
体の線径の方がはるかに小さいため、塗着効率が非常に
悪いという欠点があった。第２に、塗布剤微粒子力１を
状体に向けて直角に飛行しない場合には、当該塗布剤微
粒子は塗布ブースの内壁面に向けて飛散してしまい、該
塗布ブース内を汚損するにかシで力く、無駄に塗布され
た塗布剤の回収が困難であるという欠点があった。ｍ３
に、従来技術によるものにおいては線状体の全周にｑ　
−ガ塗膜幅のものを得るには塗布ズース内に複ｔｔ台の
噴ｆ４機を股芦しなけれはガもず、装置が複雑かつ大型
になってしまう欠点があった。

ところで、一般に被塗物に対して塗布を行なう方式とし
て、前述のエア輸化式の塗布方式の＃豆かに、訃？ｌｉ
、噴鰐方式の塗布装置も広く使用されている。この静電
噴霧方式の塗布装置は、静電噴霧機に高電圧を印加し、
該静電噴霧機から噴霧される塗布剤微粒子に帯電させる
ことによシ、アース電位に保持した被塗物に向は飛行塗
着させるようにしたもので、塗着効率が良好なため鍾々
の分野で広く使用されている。この静電方式の塗布装置
を採用するに際しては、被塗物が静電噴霧機と同極の電
位に帯電しないように即ち、アース電位または異極に保
つように配慮し々ければ、塗布剤微粒子の塗着が不可能
となってしまうことになる。従って、絶縁材から外る被
塗物を塗布する場合には核被塗物を予め静電噴筋機と異
極の電位に帯電させるように処理し、しかも被塗物が線
状体である場合には該線状体に有効に塗着させるような
塗布装置を使用しなければならない。

本発明は斜上の点に鑑みなされたもので、線状体が予め
塗布剤微粒子とは異極の電位１となるように帯電させ、
このようにして帯電した線状体をチャンバ内に走行させ
る間に該線状体に静電噴霧機によって線状体とは異なる
極に帯電させて噴鮪された塗布剤微粒子を前記チャンバ
内で飛行塗着させることにより、線状体との間の電位差
を大きくすることができ、もって該線状体の全周に塗布
剤を＋リーに塗着させることができると共に塗着効率を
高めることができるようにした線状体用静電塗布装置を
提供することをその目的とするものである。

上記目的を達成させるために本発明の採用する構成は、
１本または複数本の線状体を帯電させる帯電装置と、内
部に塗布剤微粒子を閉じ込めるために筒状に形成された
チャンバと、該チャンバ内に前記帯Ｎ、架装置よシ帯電
せしめられた線状体とは異なる極に帯電した塗布剤微粒
子を噴霧するように該チャンバ内に臨んで股りられた静
電噴ｎ機とを有し、前記帯電装置によシ糾状体を予め塗
布剤微粒子とは異極に帯電させ、該線状体を前記ブヤン
バ内に走行させる間に該塗布剤微粒子を線状体に塗着さ
せるように構成したことにある。

前述の構成によシ細状体に予め塗布剤微粒子とは異極に
帯電させることができるから電位差を大きくとることが
でき、該線状体が電気抵抗値が高いものや絶縁相で形成
されていても、チャンバ内において、静電噴霧機と線状
体との間に有効に静電界を形成させることができ、それ
による静電吸引力によシ、該静電吸引力の及ぶ範囲内に
閉じ込められた塗布剤微粒子を線状体に無駄なく塗着さ
せることができる。また、線状体に対して片寄って噴霧
されても、帯電した塗布剤微粒子はチャンバ内に均一に
分散されるため、線状体の全周に均一な塗膜を得ること
ができる。さらに、チャンバを小型形状としうるから塗
布剤の回収が容易であシ、線状体の乾燥工程への搬送が
容易である等の効果を有する。

ここで、本発明において線状体としては、例えば糸、テ
グスのような樹脂製線、光ファイバのようなガラス線、
セラミック線、樹脂コーティングされた線材等のような
絶縁相で形成した線拐で、その断面形状は円形、角形、
板状等のものが好適に用いられ、また電気抵抗値の高い
金属等であってもよい。また塗布剤としてはアミノアル
キド。

アクリル、エポキシ、ｆ！リウレタン塗料等の溶剤塗料
、非水系ディスパージラン塗料、ハイソリッド系塗料、
水系塗料、粉体塗料等は勿論のこと、紫外線硬化型塗料
、電子線硬化型塗料、線状体塗布用のオイル等が含壕れ
るものである。さらに、静電噴霧機としては高電圧を印
加することによって塗布剤微粒子に帯電させるととがで
きるものでおれば、種々の形式のものを採用することが
でき、例えば遠心力を利用した回転霧化頭型靜電噴ｎ機
。

液圧を利用したエアレス型静電噴霧機、霧化エアを利用
したエア称化型訃■、噴霧機、超音波褐化を利用した超
音波型静Ｍ、噴輯機等が含むものとして定義される。

以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。

１ず第１図において、１は塗布剤が塗着される線状体（
図面では１本のみを示す）を示し、該線状体１はハウジ
ング２内に設けられた帯電装置３により後述の塗布剤微
粒子とは異極の電位に帯電せしめられるように構成され
ている。該帯電装置３は内部に線状体１が挿通せしめら
れるハウジング２内に収容され、該帯電装＠３はその先
端に取付けたコロナビン電極３ａを有して構成され、該
コロナビン電極３ａの先端は線状体１に向けられている
。そして、帯電装置３は高電圧ケーブル４を介して高電
圧発生源５に接続されている。そして、コロナビン電極
３ａに高電圧発生源５からの高電圧を印加することによ
り該コロナビン電極３ａの周囲にイオン化圏域を形成し
、当該イオン化量域内に線状体１を通過させることによ
り、線状体１を帯電させることができるようになってい
る。

次に、６は軸線が線状体１の走行方向に延びるように配
設された円筒体からなるチャンバで、該チャンバ６はナ
イロン、テフロン等の絶縁性合成樹脂、またはガラス、
セラミック等の絶縁体、後述の噴霧機に対して所定の電
位にある金属材等からなり、内部にチャンバ室７が形成
されている。

前記チャンバ６の一端側１ａは線状体通過口８ａをイう
する蓋８により施蓋され、その他端側６ｂには塗布剤流
出防止壁を兼ねて、線状体通過口６Ｃが形成されると共
に、はぼ直角に折曲って７ランク部６ｄが形成されてい
る。

９はチャンバ６の一端側６ａに固着して設けられた静電
噴霧機で、該静電噴霧機９がエア霧化方ンプ１３を介し
て塗布剤タンク１４と、またエアホース１５を介してエ
ア源１６とそれぞれ接続されている。そして、静電噴霧
機９のヘッド部９ａはチャンバ室７内に臨んで走行方向
Ａに、即ち一端側６ｂに向くように斜めに設けられ、ヘ
ッド部９ａ先端の針状電極９ｂに高電圧発生源１１から
の高電圧を印加することにより該針状電極９ｂの周囲に
イオン化圏域を形成すると共に、帯電装置３によシ針状
電極９ｂとは異なる極に、Ｉｔ（電した線状体１との間
に静電界を形成する。また、ヘッド部９ａから噴出する
塗布剤はエア源１６からの霧化エアによって微粒化され
、この塗布剤微粒子が前記イオン化圏域を通過する間に
線状体１とは異極に帯電し、線状体１との間の静電界に
よる電気力線Ｅに沿って飛行し、この帯電した塗布剤微
粒子が線状体に塗着する。

また、１７はチャンバ６の他端側６ｂにおいて７ランク
部６ｄに接続された排気筒を示し、該排気筒１７はチャ
ンバ６と同様の材料によって形成されている。そして、
排気筒１７の一側はフランジ部６ｄに接続されるフラン
ジ部１７ａとなり、他側は排気口１７ｂとなっており、
該排気筒１７内には７ランク部１７ａから排気口１７ｂ
に向って塗布剤を付着させることによって該塗布剤を回
収するためアースされた塗布剤回収用、邪魔板１８、塗
布剤分離用フィルタ１９、ファン２０がそれぞ五設けら
れている。一方、排気筒１７には邪魔板１８近傍に位置
して塗布剤回収管２１が設けられ、塗布剤微粒子が邪魔
板１８に付着することによって回収された塗布剤は該塗
布剤回収管２１を介してタンク２２に集められ、再使用
される。

さらに、２３はチャンバ６０次段に設けられる乾燥用チ
ャンバで、該乾燥用ゲヤンバ２３はチャンバ６で塗布剤
の塗着された線状体１を焼付け、乾燥させるためのもの
で、その内部には乾燥源２４が設けられると共にその排
気ダク）２３ｍにはファン２５が設けられている。ここ
で、乾燥源２４は塗布剤が溶剤塗料等の場合にｔよヒー
タ等の熱源が使用され、紫外線硬化型塗料の場合には紫
外線発生源が使用され、また電子線硬化型塗料の場合に
は電子線発生源が使用される。そして、チャンバ６の線
状体通過口６ｃからの線状体１は前記乾燥用チャンバ２
３内を通過する間に乾燥され、該チャンバ２３の次に設
けられた巻取り装置２６１ｃよって巻取られるように構
成されている。

次に、帯電装置３の具体的構成を第２図ないし第１２図
に示す。

まず第２図に示した如く、帯電装置３はハウジング２の
床面に固着して設けた絶縁ブラケット２７にナラ）２８
ｍ　、２８ｂにより固定された絶縁ボディ３ｂによシコ
ロナビン電極３ａを支持させ、該コロナビン電極３ａを
ばね３Ｃを介して高電圧ケーブル４の芯線４ａと接続さ
れている。このように構成される帯′ｒδ、装置３を第
３図および第４図に示したように、ハウジング２内にお
いて、コロナビン電極３ａの先端が線状体１に向くよう
に配設される。

また、第５図および第６図に示したように、帯電装置３
を２個対向配設し、該各帯電装置３，３のコロナビン電
極３　ａ　Ｔ　３　ａが線状体１を挾んで対向するよう
に配設することもできる。この場合各帯電装置３．３は
同極に電位に帯電させなければならないのは勿論である
。

また、第７図および第８図に示したように、帯電装置３
をコロナビン電極３ａと、該コロナビン電極３ａと線状
体１を挾んで対向するようにアース電位に保持された金
属球２９ａを有するアース電極２９を配設し、イオンの
飛行を容易になるようにしてもよい。

さらに、第９図および第１０図に示したように帯電装置
３′を串形のコロナビン電極３”　＋　３８’　＊・・
・を有するように構成してもよい。

さらにまた、第１１図および第１２図に示したように、
帯電装置１１３’に設けられる電極として内部に線状体
１を挿通する円筒状電極３　ｈｌＬを使用し、該円筒状
電極３ａ’の周囲にアース電位に保持された該円筒状電
極３ａｌより大径の円筒金属からなるアース電極３０を
配設してもよい。

本発明は以上のように構成されるが、線状体１はまず、
帯電装置３１３’　１３Ｎを通過する間に該線状体１が
イオン化圏域を通過することとなって塗布剤微粒子とは
異極の電位に帯電せしめられることになる。そして、こ
のように帯電された線状体１は線状体通過口８ａを介し
てチャンノ々室７内に導かれ、核チャンバ室７内で線状
体１が走行方向Ａに沿って進行する間に静電噴霧機９に
より塗布剤が塗着される。然る後に線状体通過口６Ｃか
ら出て乾燥用チャンバ２３内を通り、巻取装置２６に巻
き取られる。

即ち、静電噴霧機９の針状電極９ｂに高電圧を印加する
ことによって、該針状型＠９ｂの周囲にイオン化圏域を
形成すると共に、帯電装置３　、３’　。

３Ｎによシ該針状電極９ｂとは異極の電位に帯電した状
態に保たれた線状体１との間に電気力線Ｅが形成される
から、ヘッド部９ａから噴霧された塗布剤微粒子は該イ
オン化圏域を通過する間に帯電し、電気力線Ｅに沿って
飛行した後、該線状体１に塗着する。そして、塗布剤の
塗着した線状体１は乾燥用チャンバ２３によって、当該
塗布剤を乾燥させると共に焼付け、このように塗布作業
の完了した線状体は巻取り装置２６に巻取られる。

一方、線状体１に塗着されなかった塗布剤微粒子はファ
ン２０によって排気筒１７の排気口１７ｂ側に吸引され
る。この間、塗布剤微粒子はアースされた邪魔、板１８
に付着して成長落下し、塗布剤回収管２１からタンク２
２に回収され、またフィルタ１９によって残余の塗布剤
微粒子が除去され、清浄となった排気は排気口１７ｂか
ら屋外等に杉ト出される。邪魔板１８に塗布剤微粒子と
は異極の電圧を印加すれば、塗布剤の回収効率をさらに
高めることができる。

次に、チャンバ６の形状についてであるが、チャンバ室
７内を有効な静電吸引力の及ぶ範囲内とし、該チャンバ
室７内に閉じ込められた帯電塗布剤微粒子をできるだけ
多く線状体１に塗着させることが望ましい。そこで、本
発明においては、針−状電極９ｂへの印加電圧を±５〜
９０　ｋＶとした場合、チャンバ６の内径を８００目以
内、また絹状体１の走行方向Ａに沿う長手力向長さを３
００ｍ以上とすることによって、チャンバ室７内は静電
界による電気力＋％ＩＫの影響を受けることになる。

この結果、チャンバ室７内に閉じ込められた塗布剤微粒
子は全部が電気力線ＥＫ沿って線状体１に飛行塗着させ
ることができる。このように、本発明においてはチャン
バ６の形状を有効な静電吸引力の及ぶ範囲内とすること
ができるから、塗布剤の無駄を羅実に防止し、塗着効率
を高めることができる。

さらに、静電噴霧機９のヘッド部９ａ′ｔ−線状体１０
走行方向Ａに対してその下流側に向くように斜めに配置
することにより、図示の如く走行方向Ａに沿った電気力
を形成することができ、塗布剤を均一に塗着させること
ができる。

ｋお、帯電装置３　、３’　、　３＃としてはコロナピ
ン電極３　’　＋　３　ａ’や円筒状電極３ａ’により
放電させて線状体１を帯電させるものとして述べたが、
ブラシ等を線状体１に接触させて該線状体１を直接帯電
させるように構成してもよい。

本発明による線状体用静電塗布装置は以上詳細に述べた
如くであって、帯電装置によ！１線状体を塗布剤微粒子
とは異極の電位に帯電、させることによシ両者間の電位
差を大きくシ、このように帯電した線状体をチャンバ内
に走行させる間に、該チャンバ内に帯電した塗布剤微粒
子を噴霧し、線状体に塗布剤微粒子を塗着させるよう構
成したから、線状体の材質が電気抵抗値の高いものまた
は絶縁性のものであっても静電噴霧機と線状体との間に
電気力線を形成することができ、塗布剤微粒子を線状体
に無駄なく塗着させることができる。また、塗布剤を線
状体の走行方向に対し−〔片寄って噴霧しても、チャン
バ内には塗布剤微粒子が均一に分散されるから、線状体
の塗布膜厚さを均一なものとすることができる。さらに
、チャンバ内が全部静電界の影響を受けるように、該チ
ャンバの形状を選ぶことによって、該チャンバ内の塗布
剤微粒子Ｆｉ、線状体に良好に塗着し、従来技術と比較
して塗布剤の回収比率を著るしく低下させることができ
る等幾多の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図り本発明に係る線状体用静電塗布装置の第１の実
施例を示す系統図、第２図は訳１図の帯電装置の外観図
、第３図および第４図は帯電装置のハウジングへの取付
状態を示す横断面図および縦断面図、第５図および第６
図は本発明の第２の実施例を示すもので、第５図は帯電
装置の横断面図、第６図はその縦断面図、第７図および
第８図は本発明の第３の実施例を示すもので、第７図は
帯電装置の横断面図、第８図はその縦断面図、第９図お
よび第１０図は本発明の第４の実施例を示すもので、第
９図は帯電装置の横断面図、第１０図はその縦断面図、
第１１図および第１２図は本発明の第５の実施例を示す
もので、第１１図は帯電装置の横断面図、第１２図はそ
の縦断面図である。 １・・・線状体、２・・・帯電装置、３　、３’　、　
３’・・・放電ｉｔ、３＆・・・コロナピン電極、３ａ
′・・・串形電極、３　、ｌ・・・円筒状電極、６・・
・チャンバ、７・・・チャン・々室、９・・・静電噴霧
機、２３・・・乾燥チャンノ々、２９゜３０・・・アー
ス電極。 第２図 第３図 第４図 第７図 第８図 第１０図 第１１図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状体を帯電させる帯電装置と、内部に塗布剤微
   粒子を閉じ込めるために筒状に形成したチャンバと、該
   チャンバ内に前記帯電装置によシ帯電せしめられた線状
   体とは異なる極に帯電した塗布剤微粒子を噴霧するよう
   と該チャンバ内に臨んで設けられた静電噴霧機とを有し
   、前記帯電装置によシ予め塗布剤微粒子とは異極の電位
   に帯電させた線状体を前記チャンバ内に走行させる間に
   該線状体に塗布剤微粒子を塗着させるようにした線状体
   用静電塗布装置。
2. （２）前記帯電装置は前記線状体に向けられたコロナピ
   ン電極を有してなる特許請求の範囲（０項記載の線状体
   用静電塗布装置。
3. （３）前記帯電装置は前記線状体Ｎの両側に対向配設し
   たコロナピン電極を有してなる特許請求の範囲（０項記
   載の線状体用静電塗布装置。
4. （４）　　前記帯電装置は前記線状体に向けられたコロ
   ナピン電極と、前記線状体を挾んで前記コロナピン電極
   と対向させて設けたアース電極とを有して々る特許請求
   の範囲（１）項記載の線状体用静電塗布装置。
5. （５）　　前記帯電装置は前記線状体を挿通する円筒状
   の電極と、該電極を覆う円筒状のアース電極とを有して
   なる特許請求の範囲（１）項記載の線状体用静電塗布装
   置。
6. （６）　　前記帯電装置は前記線状体に向けられた串形
   電極を有してなる特許請求の範囲（１）項記載の線状体
   用静電塗布装置。