JPS61283369A - 粉末状被膜材料を静電被膜する方法及び装置 - 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】 発明の目的 （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って、 （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
ける摩擦によって帯電させ、（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って補償し、 （ｃ）ガスをリーク電極に沿って導き、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２３４
７４９１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
である。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、被膜材料の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って跳ね返され、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って摩擦しながら流
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って被膜
材料の流れを加速し、供給ダクトの壁に向かって半径方
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
である。従って、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っ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って跳ね返さ
れてこの被膜対象物に付着しなかったり・■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
によっ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使用することな（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￥Ｉｔ） 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発明は帯電面に沿っ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
形成したガス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っ
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、こられの材料が同一であって
も異なっていてもよい。これら内側及び外側部材８．１
０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）によって方向が変更さ
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（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３４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２
０、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１
０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における摩擦によって
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２４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１
０は全長にわたって円筒形をなし、その内周面が帯電面
４８となっている。従って、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４
０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４４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４２は内側方向において
内側部材８の突出端部４４によって限定され、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５２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１６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５
２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・アロ４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に流入して太
き（加速されて、環状のガス流となり、上流側聞始端部
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
にガスクッションを形成する。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の長さ全体にわたって流通し、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。

本発明によって、特に下記の利点が得られる。

ガス３０の量が少な（、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。従って、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って高い効率
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、さらには樋膜効
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１，６２・・・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）における摩擦によって帯電さ
   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って補償し、ガス（３０）をリーク
   電極（４）に沿って案内し、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
   とを特徴とする粉末状被膜材料を静電被膜する方法。 ２、ガスダスト（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
   流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、摩擦によって帯電させるため
   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（４６、
   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（１８ａ
   ）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）によっ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）の帯電面（４６、４８）が電気絶縁材料から成
   り、さらに、帯電面（４６、４８）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（４）には内側部材（８）を貫通し
   て、長さ方向へ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）の前記下
   流側端部（５０）において、流動方向ほど細くなる円錐
   台形状をなし、また外側部材（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。