JPH0424115B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気抵抗値の高い被塗物であつて
も、良好に静電塗装を施すことができるようにし
た静電塗装装置に関するものである。

一般に、静電塗装装置は、アース電位にあるコ
ンベアラインに所定間隔で、電気的良導体からな
るハンガ等の支持部材を設け、該支持部材によつ
て被塗物を支持することにより該被塗物をアース
電位に保持し、塗装ブース内に静電塗装機を配設
し、該塗装機に高電圧発生装置からの高電圧（例
えば−90〔KV〕）を印加して塗料を霧化すると共
に、霧化した塗料粒子を帯電せしめ、この帯電塗
料粒子をアース電位にある被塗物に向け、電気力
線に沿つて飛行塗着せしめる構成となつている。

ところで、このような静電塗装装置は被塗物が
金属体等電気的な良導体である場合には、電気的
良導体からなる支持部材を介して該被塗物が常に
アース電位に保持されているから、その全周にわ
たつて静電効果の十分高い塗装を行なうことがで
きる。

しかし、被塗物の表面が電気的不良導体、すな
わち各種合成樹脂はもとより、ガラス類、セラミ
ツク類、木材、絶縁性焼結金属等電気抵抗値の高
い材料（以下、「合成樹脂」という）である場合、
または金属板の表面にこれらの合成樹脂が表面処
理されている場合等は、支持部材を介して被塗物
がアース電位となるように設定してもマイナスに
帯電した塗料粒子が塗着することによつて該塗料
粒子によつて与えられた電荷がアースに逃げず、
該被塗物表面が静電気で飽和した状態となつてマ
イナスに帯電してしまい、塗装機から帯電塗料粒
子を吐出しても被塗物に塗着せず、全く静電効果
が得られないことになる。

このため、従来技術においては、合成樹脂材の
塗装物を静電塗装するには、帯電防止剤の一種で
ある導電処理液を予め塗布して合成樹脂の表面を
導電性の塗膜で被覆し、然る後に帯電塗料粒子を
噴霧することによつて静電塗装を行ない、さらに
塗料の塗着した被塗物を焼付炉に入れて焼付ける
という順序で塗装作業が行なわれていた。

しかし、上記従来技術によるものは導電処理液
を被塗物の表面に塗布し、導電性を付与した後に
金属性ハンガ等の電気的良導体からなる支持部材
に支持させ、これによつて該支持部材を介して被
塗物をアース電位に保持するものであるため、下
記のような種々の問題と欠点があつた。即ち、第
１に、被塗物の表面に導電処理液を塗布するに際
して当該被塗物が自動車部品や家具類等の複雑な
形状物である場合には、全周にわたつて均一に導
電処理液を塗布することができないことがある。
このような場合には、被塗物に帯電した電荷のう
ち、支持部材近傍の電荷は該支持部材を介してア
ースに逃げることができるが、支持部材から離れ
た部位の電荷は逃げることができず、塗装ムラの
原因となる欠点がある。

第２に、支持部材は電気的良導体によつて形成
されているものであるため、該支持部材と塗装機
との間にも静電界が形成され、該支持部材に塗料
が付着してしまう。この結果、支持部材が吊下式
のハンガである場合には付着した塗料が該ハンガ
に沿つて流下し、被塗物表面に滴下する、いわゆ
る“ダレ落ち”現象を発生し、被塗物の品質を低
下させる欠点がある。このため、一回の塗装作業
毎にコンベアラインからハンガを外してシンナ等
によつて付着した塗料を洗浄する必要があるが、
この洗浄作業に多大な時間と労力を要するという
欠点がある。

第３に、支持部材に塗料が大量に付着したまま
放置し、次の被塗物の支持に使用すると、この塗
料が絶縁層となつて該支持部材と被塗物との導通
がなされないことがある。この結果、被塗物がア
ース電位となるように支持部材によつて支持させ
ても、合成樹脂材からなる被塗物は直ちに電気的
に飽和した状態となつてしまい、塗料を塗着させ
ることができないという欠点がある。

本発明は、前述した従来技術による点に着目し
てなされたもので、予備工程として予め導電処理
液を塗布する必要がなく、また支持部材として電
気的良導体からなるものを使用しなくても、被塗
物の背面側にプラスまたはマイナスの高電圧を作
用せしめ、該被塗物の表面側から実質的にアース
電位にある通常の塗装機で塗料を噴霧することに
より、当該被塗物が電気抵抗値の高い絶縁材料か
らなるものであつても、塗着効率を高めることが
できるようにした静電塗装装置を提供することを
目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、電気抵
抗値の高い被塗物の表面側と離間して対向配設さ
れ、該被塗物に向けアース電位に保持した状態で
塗料を噴霧する非静電式の塗装機と、電気抵抗値
の高い絶縁体を用いて形成され、前記被塗物を支
持する支持部材と、前記被塗物を挟んで前記塗装
機と対向する背面側に設けられた電極と、該電極
と前記塗装機との間に静電界を形成すべく、該電
極にプラスまたはマイナスの高電圧を印加する高
電圧発生装置とから構成したことにある。

このように構成することにより、高電圧発生装
置から電極に高電圧を印加すると、アース電位に
ある塗装機と当該電極との間には被塗物を介して
静電界が形成される。この状態で、塗装機から塗
料を噴霧すると、塗料粒子は静電界に沿つて飛行
し、被塗物の表面に塗着する。この際、支持部材
は絶縁体によつて形成されているから、被塗物の
背面側にプラス、マイナスのうちの一の高電圧を
印加することによつて、該被塗物の背面側は誘導
現象により一の電位に誘導され、表面側は逆の電
位に誘導される。これにより、被塗物の前表面と
塗装機との間に電位差が保持され、塗装機から噴
霧された塗料は該被塗物の表面に効率的に塗着す
る。

以下、本発明について図面に示す実施例に基づ
き詳述する。

図面において、１は被塗物としての合成樹脂材
からなる樹脂材（以下、「樹脂板」という）で、
該樹脂板１は支持部材としてのハンガ２を介して
コンベア３から吊下されている。ここで、ハンガ
２は電気抵抗値の高い絶縁体、例えば各種合成樹
脂材を用いたプラスチツク類、金属体に合成樹
脂、セラミツク等を被覆してなる被覆絶縁体、木
材類等が使用される。

４は樹脂板１の表面１Ａを塗装するため、該樹
脂板１と所定寸法離間して対向配設された塗装機
で、該塗装機４は腕５を介してレシプロケータ６
に上下動可能に取付けられている。そして、塗装
機４は塗料ホース７を介して塗料ポンプ８と接続
されている。ここで、塗装機４としては例えばエ
ア霧化型塗装ガン、液圧霧化型塗装ガン等、実質
的にアース電位に保持された非静電式塗装ガンが
使用され、これら塗装ガンから噴霧された塗装粒
子には電荷が帯電することはない。なお、前記塗
装機４として静電塗装機を使用した場合であつて
も、該静電塗装機に高電圧を印加せず、アース電
位に保持したまま使用すればよいものである。

また、９は樹脂板１を挟んで塗装機４と対向す
る背面１Ｂ側に設けられた複数本の針状電極９
Ａ，９Ａ，…からなる電極で、該電極９はその針
状電極９Ａの先端が樹脂板１の背面１Ｂに向けて
突設され、該針状電極９Ａの先端と背面１Ｂとの
間の距離ｔは約10〜200〔mm〕、望ましくは100〔mm〕
程度となるように設定されている。

さらに、１０は商用電源を昇圧し、プラスまた
はマイナスの高電圧、例えば＋または−30〜120
〔KV〕の直流高電圧を発生する高電圧発生装置
で、該高電圧発生装置１０は高電圧ケーブル１１
を介して電極９と接続され、該電極９に所定の高
電圧、例えば＋45〔KV〕を印加しうるようにな
されている。なお、図中１２はアース電位を示
す。

本発明は前述のように構成されるが、この塗装
装置を用いて塗装作業を行なうには、まず高電圧
発生装置１０から発生されるプラスまたはマイナ
スの高電圧、例えば＋45〔KV〕の高電圧を電極
９に印加する。この結果、電極９の各針状電極９
Ａと突出物であつて、実質的にアース電位に保持
された塗装機４との間には樹脂板１を介して図示
のような電気力線Ｅをもつた静電界が形成され
る。

次に、塗料ポンプ８から塗装機４に塗料を供給
すると、この塗料は塗装機４によつてエア霧化ま
たは液圧霧化せしめられる。ところが、塗装機４
には何らの電圧は印加されておらず、実質的にア
ース電位にあるから、霧化された塗料粒子には電
荷は帯電していない。しかし、樹脂板１の背面１
Ｂ側にある電極９により帯電させられる該背面１
Ｂの電位のため、塗装機４と樹脂板１の間には静
電界が形成され、この結果、塗料粒子は高電圧が
印加された針状電極９Ａとの間に形成された電気
力線Ｅに沿つて飛行し、樹脂板１の表面１Ａに塗
着する。

然るに、従来技術の如く樹脂板１には導電処理
液が塗布されておらず、またハンガ２は絶縁体に
より形成されているから、その背面１Ｂ側にプラ
スの高電圧を印加することにより当該背面１Ｂは
誘導現象によつてマイナスに誘導され、表面１Ａ
側に逆にプラスに誘導される。しかも、この際ハ
ンガ２は絶縁体により形成されているから、樹脂
板１の電気双極子の分極方向は該ハンガ２の方向
に向かず、表面１Ａと背面１Ｂとの間に向くよう
に配列される。この結果、樹脂板１の表面１Ａ側
は常時プラス電位となるように保持され、該樹脂
板１の全表面と塗装機４との間に有効な電位差が
保持されるから、該塗装機４から噴霧された塗料
粒子は電気力線Ｅに沿つて飛行し、該樹脂板１に
効率よく塗着させることができる。

一方、ハンガ２には塗装が付着することはな
い。即ち、塗装機４から噴霧された塗料粒子には
電荷は帯電しておらず、また塗装機４と電極９と
の間の静電界の範囲外にあるから、当該塗料粒子
とハンガ２との間には電位差が生じず、塗料が付
着することはない。また、ハンガ２を棒状体また
は糸状としておくことにより、電界のいわゆる
“廻り込み現象”が生じ、塗料の付着を防止しう
る。このため、従来技術の如く“ダレ落ち”現象
の虞れがなく、金属材からなるハンガを用いる場
合のように塗料の汚れによるアース不良の心配も
ない。

なお、前述の実施例では電極９として３本の針
状電極９Ａを有する場合を例に挙げ述べたが、針
状電極９Ａは１本でもよく、逆に剣山の如く多数
の針状電極を有するものであつてもよい。また、
電極９は針状電極９Ａに限ることなく平板状電極
でもよく、この場合第２図に示す如く凹凸状表面
を有するアルミニウム箔電極９′とし、当該アル
ミニウム箔電極９′を被塗物１の背面１Ｂに近接
させることにより、電極効果を高めることができ
る。さらに、電極としてアルミニウム材等からな
る電極板を用いる場合には、第３図に示す如く当
該電極板９″を被塗物１の背面１Ｂに接触させて
もよい。この場合には途中に空気層が介在しない
から、該電極板９″によつて樹脂板１の分極作用
をさらに効果的に行なうことができる。

また、実施例では、被塗物として樹脂板１を例
に挙げたが、図示のような板状体に限ることな
く、〓字状体、箱状体でもよく、また自動車車
体、電化製品等任意の形状を採用しうることは勿
論である。

さらに、実施例では、支持部材としてコンベア
３から吊下してなるハンガ２を例に挙げ述べた
が、コンベアを地上走行型のコンベアとなし、該
コンベアから上方に向けて支持部材を突設し、該
支持部材上に被塗物を載置して塗装作業を行なう
構成としてもよく、上下、左右方向から支持しう
るものであればよい。

本発明に係る静電塗装装置は以上詳細に述べた
如くであつて、電気的不良導体である被塗物を塗
装するに際し、塗装機として実質的にアース電位
に保持された通常の塗装機を使用し、また支持部
材に電気抵抗値の高い絶縁体を使用すると共に、
被塗物の背面側に位置してプラスまたはマイナス
の高電圧が印加された電極を配設する構成とした
から、被塗物と塗装機との間に一定の電位を保持
させ、静電塗装を有効に行なうことができる。ま
た、支持部材に塗料が付着して被塗物に滴下する
ことがないと共に、該支持部材を頻繁に洗浄する
必要がなく、塗装品質を向上させ、作業効率を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静電塗装装置を示す全体構成
図、第２図は電極の他の実施例を示す部分構成
図、第３図はさらに他の実施例を示す部分構成図
である。 １……樹脂板（被塗物）、２……ハンガ（支持
部材）、３……コンベア、４……塗装機、７……
塗料ホース、８……塗料ポンプ、９……電極、９
Ａ……針状電極、１０……高電圧発生装置、１１
……高電圧ケーブル、９′……アルミニウム箔電
極、９″……電極板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気抵抗値の高い被塗物の表面側と離間して
   対向配設され、該被塗物に向けアース電位に保持
   した状態で塗料を噴霧する非静電式の塗装機と、
   電気抵抗値の高い絶縁体を用いて形成され、前記
   被塗物を支持する支持部材と、前記被塗物を挟ん
   で前記塗装機と対向する背面側に設けられた電極
   と、該電極と前記塗装機との間に静電界を形成す
   べく、該電極にプラスまたはマイナスの高電圧を
   印加する高電圧発生装置とから構成してなる静電
   塗装装置。 ２ 前記支持部材は、前記被塗物を上下、左右の
   任意の方向から支持するハンガである特許請求の
   範囲１項記載の静電塗装装置。 ３ 前記電極は、１本または複数本の針状電極か
   らなり、該針状電極はその先端を被塗物の背面側
   に向けて近接させてなる特許請求の範囲１項記載
   の静電塗装装置。 ４ 前記電極は、平板状電極からなり、該平板状
   電極を被塗物の背面に近接または接触させてなる
   特許請求の範囲１項記載の静電塗装装置。