(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回気流により運ばれる粉体を帯電させるための導電性の帯電部を有する静電粉体塗装用摩擦帯電ガンにおいて、前記帯電部が長さ方向で同じ外径を有する円筒形の単一通路からなり、この帯電部の下流側に、非導電性材料で形成された帯電部と同じ外径を有する円筒形の通路を一体に設けると共に、円筒形を形成するための円柱状の中子を、その上流部を導電性材料、下流部を非導電性材料で形成したことを特徴とする静電粉体塗装用摩擦帯電ガン。
【請求項２】
上記帯電部を導電性フッソ樹脂により形成し、帯電部の下流側に設けた円筒形の通路を絶縁性フッソ樹脂により形成したことを特徴とする請求項１記載の静電粉体塗装用摩擦帯電ガン。
【請求項３】
上記中子を形成する、導電性材料が導電性フッソ樹脂であり、非導電性材料が絶縁性フッソ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の静電粉体塗装用摩擦帯電ガン。
【請求項４】
上記中子を形成する導電性材料と非導電性材料との境界が、帯電部の下流側に非導電性材料で形成された通路に位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電粉体塗装用摩擦帯電ガン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、静電粉体塗装に使用される摩擦帯電ガン、特に、旋回気流により運ばれる粉体を帯電させるための導電性の帯電部を有する静電粉体塗装用摩擦帯電ガンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電粉体塗装に使用される塗装ガンには、コロナ帯電式のものと摩擦帯電式のものとがあるが、コロナ帯電式のものでは、被塗装物の深い溝のコーナー部や、込み入った形状部分に完全に粉体をコーティングするのは非常に困難で、実際には、このようなコーティングの困難な部分に対しては、ハンドガンによる１回ないし数回の補正塗装を行っている。したがって、ファラデーケージ効果による影響がなく、優れたつき廻り性が得られ、逆電離が発生せず、美粧塗装ができる摩擦帯電ガンによる粉体の静電スプレーシステムが実施されるようになっている（例えば、特公昭６２ー２４１３５号公報参照）。
【０００３】
このような従来の摩擦帯電ガンにあっては、帯電部が非導電性のフッソ樹脂で形成され、その外周には蓄積する電荷を逃がすためにアース接続された導電層が設けられ、運ばれる粉体がその帯電部と接触して帯電するようになっている。したがって、従来の摩擦帯電ガンにあっては、帯電部に粉体の帯電電荷と逆極性の電荷が発生して蓄積し、粉体の帯電効率を低下させるので、帯電部の面積を大きくするために通路を長くする必要があり、小型にすることができなかった。また、帯電効率は、粉体が帯電部に強く接すれば接する程よくなるが、そうすると、帯電部の寿命が短くなるという欠陥があった。
【０００４】
本発明者らは、このような欠陥を解消するために、既に、粉体の帯電部を導電性材料で形成し、この帯電部をアースした静電粉体塗装用摩擦帯電ガンを提案している（特願平５ー２２１３４４号（特許第３４１４４４７号掲載公報））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既提案の静電粉体塗装用摩擦帯電ガンにおいては、帯電部の面積を大きくし、粉体の帯電部への接触を多くさせようとして、帯電部に複数の通路を設けているために、旋回流を発生させる加速部から帯電部に移行する通路の分岐点などで、旋回流が乱れてスムーズに流れず、粉体の帯電部への接触が強くないので、帯電効率が落ちるという欠点があった。
【０００６】
この発明はこのような欠点を解消するためになされたもので、構造が簡単でかつ帯電効率のよい静電粉体塗装用摩擦帯電ガンを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、旋回気流により運ばれる粉体を帯電させるための導電性の帯電部を有する円筒状の静電粉体塗装用摩擦帯電ガンにおいて、帯電部が長さ方向で同じ外径を有する円筒形の単一通路からなり、この帯電部の下流側に、非導電性材料で形成された帯電部と同じ外径を有する円筒形の通路を一体に設けると共に、円筒形の通路を形成するための円柱状の中子を、その上流部を導電性材料、下流部を非導電性材料で形成したものである。
【０００８】
なお、帯電部を導電性フッソ樹脂により形成し、帯電部の下流側に設けた円筒形の通路を、絶縁性フッソ樹脂により形成するのが好ましい。また、中子を形成する、導電性材料が導電性フッソ樹脂であり、非導電性材料が絶縁性フッソ樹脂であるのが好ましい。さらに、中子を形成する導電性材料と非導電性材料との境界が、帯電部の下流側に非導電性材料で形成された通路に位置していることが望ましい。
【０００９】
【作用】
帯電部が導電性材料で形成された長さ方向で同じ外径を有する円筒形の単一通路であるので、通路に分岐点がなく、したがって、粉体を運ぶ旋回流に乱れがなく、粉体の帯電部に対する接触が強力となり、帯電効果を向上させることができる。
【００１０】
また、帯電部の下流側に、非導電性材料で形成された帯電部と同じ外径を有する円筒形の通路を一体に設けたので、摩擦帯電ガンの吐出口付近で粉体の電位が高くなって外部空間に対する放電が発生し、電荷を失うことが防止でき、さらに、円筒形の通路を形成するための円柱状の中子も、その上流部を導電性材料、下流部を非導電性材料で形成したことにより、上記効果を高め、高い帯電効率を得ることができる。なお、帯電部を導電性フッソ樹脂により形成し、帯電部の下流側に設けた円筒形の通路を絶縁性フッソ樹脂により形成した場合、あるいは、中子を形成する、導電性材料が導電性フッソ樹脂であり、非導電性材料が絶縁性フッソ樹脂である場合には、耐摩耗性を有するとともに、粉体の流れが円滑である。特に、中子を形成する導電性材料と非導電性材料との境界が、帯電部の下流側に非導電性材料で形成された通路に位置している場合には効果的である。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図に示された静電粉体塗装用摩擦帯電ガンについて説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一符号が付されている。
【００１２】
図１から図４に参考的に示される摩擦帯電ガン１は、絶縁材からなる筒状の外殻２と、この外殻２に収容された帯電部３を形成する導電性材料と、この帯電部３に構成される円柱形の粉体用通路４と、空気の旋回流を供給する加速部５と、粉体ホース接続部６と、ガン取付ホルダ７と、吐出口を形成する絶縁材からなるヘッド内筒８およびヘッド外筒９とから構成されている。
【００１３】
加速部５では、環状溝１０から円柱形の通路４（図２参照）に通じる接線方向のノズル穴１１が多数形成されており（図３参照）、また、この環状溝１０には、図示しない加圧エア源に連なるエア供給口１２に接続する経路１３が連通しているので、通路４には加速された旋回流が発生し、図示しない粉体タンクから粉体ホースおよび粉体ホース接続部６を介して送られる粉体を加速する。なお、１５は外殻２の端部１４に取り付けられたアース端子であり、帯電部３をアースするものである。
【００１４】
帯電部３には、導電性フッソ樹脂に円柱形の単一の通路４が形成されており、粉体はこの通路４を旋回しながら帯電部と接触して帯電させられ、吐出口から放出され、被塗物に付着させられる。導電性フッソ樹脂で形成され、さらに、粉体の通路４には分岐点がないので、旋回流に乱れがなく、帯電部３と粉体とが強く接触するので、帯電効率が著しく向上する。
【００１５】
図４には、第１参考例である図１の摩擦帯電ガンの帯電部３の縦断面が示され、図５にはその横断面が示されている。帯電部３は全長Ｌが２８０ｍｍで、導電性材料である導電性フッソ樹脂により作られており、通路４の直径Ｄは１２ｍｍである。
【００１６】
図６には、第２参考例の帯電部３の縦断面が示され、帯電部３の下流側に、非導電性材料である絶縁性フッソ樹脂で形成された円柱形の通路４が帯電部の通路と一体に設けられたものである。全長が２８０ｍｍ、非導電性材料で絶縁性フッソ樹脂の部分３ａの長さが２００ｍｍ、導電性フッソ樹脂の部分の長さＬが８０ｍｍであり、通路４の直径Ｄは１２ｍｍである。
【００１７】
図７には、第２参考例である図６の帯電部３の通路４の中心に導電性フッソ樹脂からなる円柱状の中子１６を配置した第３参考例の帯電部３の縦断面が示され、図８にはその横断面が示されている。全長は２８０ｍｍ、導電性フッソ樹脂の部分の長さＬが８０ｍｍ、通路の外径Ｄは１２ｍｍ、円柱状の中子の直径ｄは６ｍｍである。したがって、中子１６の周囲には、その両端の円錐部を除きほぼその全長にわたって、厚さ３．０ｍｍの円環状すなわち円筒形の通路４が形成されている。なお、１６ａおよび１６ｂは中子支持体である（図８参照）。
【００１８】
図９には、この発明の実施例の帯電部３の縦断面が示され、円柱状の中子１６は上流部１７が導電性材料である導電性フッソ樹脂、下流部１８が非導電性材料である絶縁性フッソ樹脂で形成され、導電性フッソ樹脂と絶縁性フッソ樹脂との境界１９が、帯電部３の下流側に絶縁性フッソ樹脂で形成された通路４に位置しているものである。帯電部３は、全長が２８０ｍｍ、導電性フッソ樹脂の部分の長さＬが８０ｍｍ、通路４の外径Ｄが１２ｍｍであり、中子１６は、その全長が１９０ｍｍ、導電性フッソ樹脂で形成されている上流部１７の長さＬ＋ｌが１４０ｍｍであり、直径ｄが６ｍｍである。図１０には、この実施例の帯電部３について、実験の結果得られたデータに基づいた、導電性フッソ樹脂の部分の長さＬと帯電量の関係を示すグラフが示されている。このグラフによれば、帯電部３における導電性材料の部分の長さＬには、最大の帯電量の領域が存在し、この例においては、その領域がほぼ６０〜１００ｍｍであるということが理解される。
【００１９】
図１１には、特願平５ー２２１３４４号（特許第３４１４４４７号掲載公報参照）で既提案の、複数の粉体通路４’，４’・・を有する導電性材料である導電性フッソ樹脂で形成された帯電部３の縦断面を示し、図１２には、その横断面が示されている。全長は２８０ｍｍ、６個の通路の直径はそれぞれ５．５ｍｍである。
【００２０】
これらの帯電部３を有する摩擦帯電ガンを用いて、ポリエステル樹脂の塗料粉体の帯電量をテストした。試験条件は、吐出量  １００ｇ／分、粉体の平均粒径  約３０μｍ、総圧縮空気量  １８０ｌ／分で、ファラデーケージを使用して帯電量を測定した。得られた結果は次表の通りである。
【００２１】
実施例            条件                          帯電量（μＣ／ｇ）
既提案        帯電部に６個の通路（図１１）        ０．９
第１参考例    帯電部に単一の通路（図１，図４）    １．２
第２参考例    吐出側に絶縁性フッソ樹脂（図６）    １．６
第３参考例    通路の中心に中子を配置（図７）      １．７
実施例        中子に導電性上流部と非導電性下流    ２．３
部を設ける（図９）
【００２２】
上表から、導電性材料で形成された帯電部３に円柱形の単一通路４を設ければ、帯電量が向上し、さらに、帯電部の下流側に非導電性の通路を設ければ、帯電した粉体からの吐出口付近での放電が防止でき、帯電量が大幅に増加する。また、通路の中心に円柱状の中子を配置して円筒形の通路とすれば、接触面積が増加し、旋回流の乱れも少なくなって帯電量が増加する。この発明は、中子１６に導電性上流部１７と非導電性下流部１８を形成することを見出し、特に、その境界１９を、非導電性材料で形成された部分３ａの通路４内に位置させれば、吐出口付近での放電が防止され著しく帯電量を増加させることができることを見出したことによるものである。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、静電粉体塗装用摩擦帯電ガンにおいて、帯電部が長さ方向で同じ外径を有する円筒形の単一通路からなり、この帯電部の下流側には、非導電性材料で形成された帯電部と同じ外径を有する円筒形の通路を一体に設けると共に、円筒形の通路を形成するための円柱状の中子を、その上流部を導電性材料、下流部を非導電性材料で形成したので、粉体を運ぶ旋回流に乱れの生ずることがなく、粉体の帯電部に対する接触が強力となり、帯電効果を向上させることができると共に、吐出口付近で粉体の電位が高くなって放電が発生し、電荷を失うことを防止できるので、より帯電効率を上げることができる。したがって、帯電部を短くし、摩擦帯電ガンを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１参考例である摩擦帯電ガンの縦断面図である。
【図２】図１の摩擦帯電ガンのＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図３】図１の摩擦帯電ガンのＢ−Ｂ線に沿った横断面図である。
【図４】図１の帯電部の縦断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。
【図６】第２参考例である摩擦帯電ガンの帯電部の縦断面図である。
【図７】第３参考例である摩擦帯電ガンの帯電部の縦断面図である。
【図８】図７のＤＤ線に沿った横断面図である。
【図９】この発明の実施例の摩擦帯電ガンの帯電部の縦断面図である。
【図１０】この発明の実施例において、導電性材料で形成された帯電部の長さと帯電量の関係を示すグラフである。
【図１１】既提案の摩擦帯電ガンの帯電部の縦断面図である。
【図１２】図１１のＥ−Ｅ線に沿った横断面図である。
【符号の説明】
１    摩擦帯電ガン
２    外殻
３    帯電部
４    通路
５    加速部
６    粉体ホース取付部
８    ヘッド内筒
９    ヘッド外筒
１０    環状溝
１１    ノズル穴
１２    エア供給口
１３    経路
１５    アース端子
１６    中子
１６ａ，１６ｂ    中子支持体
１７    上流部
１８    下流部
【図１】
0003633006.tif 000002
【図２】
0003633006.tif 000003
【図３】
0003633006.tif 000004
【図４】
0003633006.tif 000005
【図５】
0003633006.tif 000006
【図６】
0003633006.tif 000007
【図７】
0003633006.tif 000008
【図８】
0003633006.tif 000009
【図９】
0003633006.tif 000010
【図１０】
0003633006.tif 000011
【図１１】
0003633006.tif 000012
【図１２】
0003633006.tif 000013