JPH0659431B2 - 粉粒体の塗布方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は導電性又は不導電性の被塗物への粉粒体の塗布
方法とその装置に係る。

従来技術 従来粉粒体を塗布する手段としては、次の方法がとられ
てきた。

（１）スプレイ法 粉粒体をスプレイガンにより塗布する。

（２）撒粉法 撒粉法により粉粒体をその重力落下により撒粉塗布す
る。

（３）シュータ法 定量供給機により粉粒体を排出させ、それをシュータを
介して塗布する。

解決しようとする問題点 従来行われてきた上記各方式にはそれぞれ問題点があつ
た。即ち （１）スプレイ法 エアスプレイにより粉粒体を塗布するので粉粒体が空中
に飛散し、作業現場の環境衛生を著しく害するのみなら
ず、帯状に塗布されたパターンは、その両側の見切線が
不鮮明になるなど材料の無駄が非常に多い。

（２）撒粉法に供給するホッパ内には、粉粒体のブリッ
ジ減少が起きたり、また粉粒体の供給ロータに粉粒体が
付着するなど、撒粉量即ち塗布量にムラが多い。

（３）シュータは定量供給機から供給される粉粒体を受
け、シュータを介して被塗物に塗布するものであるが、
シュータ上に粉粒体が付着又は塊まって塗布ムラが生じ
易い。

以上の如く、従来の技術においてはその作業現場の環境
を害することや、塗布ムラが多く、また塗布帯の見切線
が不鮮明になることなどであった。

本発明の目的は、粉粒体の塗布において作業環境を損う
ことなく、かつ密度の均一な、また見切線の鮮明な粉粒
体の塗布帯を得る方法とその装置とを提供するにある。

問題点を解決するための手段 上述の従来の諸問題をすべて解決するため、本発明者は
従来の機構を白紙に戻し、全く別な観点に立つ新しい構
想をたてた。

その構想は粉粒体と気体との分離に使われている慣性分
離法である。慣性分離法とは、粉粒体と気体との混合体
をバッフル板に衝突させ、それによって慣性の比較的小
なる気体は軽るく方向を変えてバッフル板から離れる
が、慣性の比較的大なる粉粒体はバッフル板から離れ難
く、該板上又はその近辺に残るので上記気体とは分離さ
れるのである。このようにして分離された粉粒体は、上
記気体のバッフル板面に沿って降下する気流に誘われ
て、また粉体自体にかヽる重力も加わって、該バッフル
板を離脱してその下方に降下するのである。この降下す
る粉粒体の量は、上記ガンノズルから噴出する粉粒体と
気体との量比と同一即ち一定であり、また慣性分離して
バッフル板の下方に集積する粉粒体は上記ガンノズルか
ら噴出する気体の直撃を受けることも、又それにより乱
流を誘発することもなく、静的に集積されるのである。
本発明の動機は上記の二点に着目したものである。本発
明の要旨は、箱型ケース内に竪型のバッフル板を設け、
該板に対し、粉粒体のスプレイガンにより粉粒体と気体
との混合体を吹き付け、それによって生ずる慣性分離に
よって分離した粉粒体のバッフル板に沿って降下するの
を、その下方に置いた被塗物又は移動する被塗物の面上
に受けて帯状に塗布せしめる方法とその装置とである。

次に本発明の方法について説明する。第１図を参照され
たい。同図は本発明の側断面図を示す。粉粒体塗布ガン
ノズル（２Ｎ）より粉粒体（Ｐ）と気体（Ａ）との混合
体（ＰＡ）を横方向にスプレイし、底面開放の箱型ケー
ス（１）内に設けられた竪型のバッフル板（３Ａ，３
Ｂ，…）の面上に衝突させ、慣性分離法によって気体と
分離した粉粒体を該バッフル板面に沿って降下する気流
に乗せて降下せしめ、更に該バッフル板の下方に即ち上
記底面開放の箱型ケースの下方に置かれてある被塗物の
面上に又はその下方を移送装置のコンベアベルト（６）
にのって移動する被塗物（Ｗ）の面上に集める（Ｐ″）
ことによって粉粒体を塗布する方法である。

次に上記発明の方法による装置の基本的構造について説
明する。同じく第１図を参照されたい。箱型ケース
（１）の底面は開放され、その前方側の側板（１Ａ）上
上部には粉粒体塗布用ガンノズル（２Ｎ）の取付穴（１
Ｈ）が明けられて該ガンノズルが内側に向けて取付ら
れ、その反対側即ち後方の側板（１Ｂ）上上部に、又は
後方上側板（１Ｔ）上には吸気管（４）の開口部が取付
られて吸気式粉体回収装置（１０）と連結される。また
該箱型ケースの内部には上記ガンノズルの噴出方向に対
して直角に単数又は複数の竪型のバッフル板（３Ａ，３
Ｂ，…）が取付られ、上記ガンノズル（２Ｎ）側の第一
のバッフル板（３Ａ）は、上記ケースのガンノズルの取
付けられた側板（１Ａ）より、慣性分離に必要なる距離
“Ｓ”の位置に、そして該板の上部はケースの内面と密
接して、またその下方はケースの底面より、上記スプレ
イされた気体流の十分通過し得るある必要なる高さ“ｈ
_１”を明けて取付けられる。また第二のバッフル板（３
Ｂ）は、上記第一のバッフル板（３Ａ）の取付け位置よ
り、更に上述と同様必要ある距離“Ｓ_１”後退した位置
に、そして該板の上部を上述と同様必要ある高さ
“ｈ_２”をあけて、またその下部は上記ケースの底面部
と同一線上に接して取付けられる。以下のバッフル板は
上下の開放部を交互に明けて取付けられる。また、上記
箱型ケース（１）の底面部はある必要なる間隔“Ｅ”を
おいて、その下方は被塗物用プレート又は移送装置のコ
ンベアベルト（６）等が設けられる。

作用 第１図を参照されたい。底面の開放された箱型ケース
（１）の中において、粉粒体（Ｐ）と気体（Ａ）との混
合体（ＰＡ）を、ガンノズル（２，２Ｎ）より横方向に
噴出せしめてバッフル板（３Ａ）上に衝突せしめる。す
ると上記混合体（ＰＡ）の粉粒体Ｐは気体（Ａ）と慣性
分離されてバッフル板３Ａ上又はその近辺に残る
（Ｐ′）。そして粉粒体（Ｐ′）は重力及び気体の降下
流にのって下方に集まり、また気体Ａは残余の粉粒体を
抱え込んで次の部屋“Ｃ”に流れ出て、また同室内の第
二のバッフル板（３Ｂ）に衝突して、再び二回目の慣性
分離作用が行われる。必要に応じ第三のバッフル板を使
用する。

上述のようにして、慣性分離した粉体（Ｐ′）はバッフ
ル板（３Ａ，３Ｂ，…）に沿って降下し、その下方にて
被塗物を移動させると、該被塗物上に粉粒体を帯状に塗
布することができる。

上記ガンノズルからの粉粒体の分離量も一定となり、従
って上記塗布量も一定となる。また箱型ケースの内幅も
固定されておれば、粉粒体の塗布幅も一定となり、一定
幅の均一密度の粉粒体の塗布帯が得られるのである。そ
の塗布帯の断面は第２図に見られるように均一な厚さに
なることが望ましいが、第３図及び第４図に見られるよ
うに中凹み又は中高になった場合には、上記ガンノズル
よりのスプレイパターンの調整又はバッフル板の位置調
整によって修正することができる。

なお、上記複数のバッフル板の最後のバッフル板を経て
分離した気体Ａ′は“Ｄ”室に入り同室より吸気孔４を
経て吸気式粉体回収装置（１０）に吸引される。その吸
気作用によって上記箱型ケース（１）内は負圧となり、
該ケース（１）の底面部の間隙“Ｅ”より外気を吸い込
む。従って該ケース内の粉体と気体との混合体（ＰＡ）
の外部への漏出は全く発生しないのである。

なお、上記箱型ケース（１）の底面と被塗物面上との間
隔“Ｅ”は、小であるほど、該ケースの内壁面の輪郭に
近い塗布パターンが得られることはいうまでもない。し
かし同間隔には制約がある。その理由をのべる。前述し
た如く、気体はバッフル板に衝突した後、下方に向かっ
て降下し、被塗物面上に衝突して乱流を起こす。また、
後述の第７実施例にて述べる静電塗布の場合には、粉体
が電気力線に乗って誘導され、いわゆるイオン風が発生
して、それが又、被塗物面に衝突して乱れる。それによ
って、塗布面は荒されるのである。

他方、塗布済みの気体の中に残留している粉粒体を回収
するため、同気体は吸気式粉体回収装置（１０）に送ら
れる。同装置をもって該ケース（１０）内の空気を吸込
み、同内部を負圧にして、上記間隔“Ｅ”より外部の空
気を吸込み、ケース（１）内部の空気の流れを整流して
上記乱流の発生を未然に防止し、同時にケース内部の粉
体の、上記間隔“Ｅ”よりの外部への噴き出しを未然に
防止するのである。また該間隔“Ｅ”が大き過ぎると、
上述の塗布パターンの輪郭がボケる。よって該間隔
“Ｅ”の設定はデリケートであり、粉体の粒度、その質
量、降下速度、塗布量、塗布速度、塗布パターンの輪郭
の鮮明度の要求度等によって左右されるが、実験上、少
なくとも３mm、大きくて８mmの範囲内で、比較的鮮明な
塗布パターンが得られることが確認されている。よって
上記範囲に若干のアロアンスを加え、上記間隔“Ｅ”を
２〜１０mmと制約するものである。

実施例 第１実施例 本例は前項の問題点を解決するための手段
の項の方法にて述べたものと同様のものである。よって
説明は省略する。

第２実施例 本例は前項の問題点を解決するための手段
の項の装置の構造にて述べたものと同様のものである。
よって説明は省略する。

第３実施例 第１図ご参照。同図に示したガン（２）の
代わりに、エアエジェクタ（８）が取付けられたもので
ある。同エアエジェクタ上部にはホッパ（８Ｈ）が直結
され、ホッパ内の粉粒体を直接噴出するものである。

第４実施例 第１図ご参照。箱型ケース（１）の上側板
（１Ｔ）上にバイブレータ（９）の取付けられたもので
ある。該バイブレータにより、該ケース内壁面部に付着
した粉粒体は勿論、バッフル板上の粉粒体も完全に脱離
降下せしめることができる。

第５実施例 第１図ご参照。箱型ケース（１）内外の付
帯機器とその下方に設けられた移送装置とは本発明の基
本構造と同一であるが、それに上記両機器間の間隙
“Ｅ”の調整用として、ネジ式間隔調整具（５０）の回
転スクリュ軸支持部（５１）と、ナット固定部（５２）
とを、上記箱型ケース（１）と移送装置のコンベア駆動
軸（４９）にそれぞれ取付け固定したものである。

第６実施例 第１１図ご参照。箱型ケースの両側板又は
片側板一方の内側に平行にかつ該側板に直角に移動即ち
スライドする可動板（４１Ａ，４１Ｂ）の内側の間隔調
整により、粉粒体の塗布幅を加減することができるのあ
る。

第７実施例 第１実施例における塗布作業において、そ
の塗着性をより上げるため、静電式を採用するのが本実
施例である。本例は従来の如く、スプレイされた粉体の
微粒子に対し、ノズルに取付けられたコロナピン（１２
Ａ）により荷電せしめるだけでなく、スプレイされたあ
と、粉粒体がバッフル板に衝突し、気体と慣性分離して
単体なってそのバッフル板に沿って降下中のものにも、
別に取付けられ、かつ被塗物に向けられたコロナピンに
より、更にそれら粉粒体を荷電せしめ、これらコロナピ
ンの下方にある導電性の被塗物を対向電極とし、又は不
導電性かつ空隙性を有する被塗物例えば布等の被塗物の
下方に設けられた導電性の被塗物用プレート又は移動装
置のコンベアベルトを対向電極とし、これら両極間に発
生するコロナ放電により発生した電気力線により、より
効果的に粉粒体を被塗物面上に付着塗布せしめる装置で
ある。

次にその構造を説明する。コロナピンなどの通電部を除
いては、すべて不導電性材質より成る。即ち第５図上に
示す箱型ケース（１１）及びバッフル板（１３Ａ，１３
Ｂ，…）などをすべて不導電体とする。また、被塗物が
不導電性かつ空隙のある場合には、コロナピンの対向電
極として、その下方にある被塗物用プレートや移送装置
のコンベアベルト（１６）などを導電体とする必要があ
る。

粉粒体に対する荷電方法としてはコロナピン（１２Ａ）
の付いている従来の静電式粉粒体塗布用ガンノズルを使
用するか、若しくは及び第一のバッフル板（１３Ａ）に
コロナピン（１５Ａ，１５Ｂ）を設ける。その位置は、
該板の上方の空間部（１５Ａ）に又は該板の下端部に突
出（１５Ｂ）して設けられる。更に第二のバッフル板
（１３Ｂ）上にも同様にして設けられる（１５Ｃ）。

次にその作用について説明する。塗布用ガンノズルに静
電式を使用した場合には、従来の如く、噴出した粉粒体
が荷電しコロナピン（１２Ａ）の先端部と被塗物との間
に発生する電気力線によって被塗物面上に付着する。ま
たガンノズル（１２，１２Ｎ）から噴出した粉体（Ｐ）
と気体（Ａ）との混合体（ＰＡ）とがバッフル板（１３
Ａ，１３Ｂ，…）に衝突して、粉体（Ｐ′）と気体
（Ａ′）とが慣性分離し、上記バッフル板上に残された
粉体（Ｐ′）が該板に沿って該板面上を降下する際に、
該板面の上方部及びその下端部に突出して設けられたコ
ロナピン（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）により荷電される
のである。と同時に、該コロナピンは、その下方にある
導電性の被塗物（Ｍ）又は不導電性かつ空隙性のある被
塗物例えば布等の下方に設けられた導電性の被塗物用プ
レート又は走行するコンベアベルトとの間にコロナ放電
を発生し、それによって生ずる電気力線に沿って上記荷
電した粉粒体は導かれ、導電性の被塗物又は不導電性か
つ空隙性を有する被塗物の面上に付着（Ｐ″）せしめら
れるのである。

第８実施例 第５図ご参照。静電式粉粒体塗布装置の基
本構造は、前述の通りであるが、バッフル板（１３Ａ，
１３Ｂ）面上の上方空間部に又はその下端部に設けられ
るコロナピン（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）の取付方につ
いて述べる。これらコロナピン（１５Ａ，１５Ｂ，１５
Ｃ）の取付具上に粉粒体が堆積しないように出っ張りを
さけ、又は第５図及び第６図に示すようにその上面に傾
斜面を設けることが必要である。又は第７図にその断面
を示すように、バッフル板（１３Ａ_１）の下端の端面に
コロナピン（１５Ａ_１）をさし込み、その先端部のみを
下方に露出し、その根元を導電線にて接続する構造もあ
る。

上記各種のコロナピンの対向電極として、被塗物が導電
性の場合は、それらの間にコロナ放電が発生して、荷電
した粉粒体が被塗物面上に付着する。この場合移送装置
のコンベアベルトが不導電性、又は導電性は問はない
が、被塗物がアースされるようにアース用接触子（１
７）の設けられることが必要である。

第９実施例 第８図ご参照。コロナピンの対向電極とし
て導電性のコンベアベルト（１８）を利用した場合であ
る。その材質の代表としてステンレススチールベルトが
あげられる。本装置は被塗物が不導電性かつ空隙性を有
する被塗物例えば布等に対して適用されるが、被塗物が
導電性である場合でも差支えない、バッフル板（１３
Ａ）上のコロナピン（２５Ａ_１，２５Ａ_２，２５Ａ_３，
…）と導電性コンベアベルト（１８）との間には、コロ
ナ放電が発生し、上記バッフル板上に分離した粉粒体が
該板に沿って降下し、上記コロナピンによって荷電さ
れ、同時に上記電気力線に沿って上記コンベアベルト上
に進むが、該コンベアベルトの上方には不導電性かつ空
隙性を有する布（Ｗ）等が存在するので該布上に付着す
るのである。

第１０実施例 第９Ａ図及び第９Ｂ図を参照されたい。
本例は前記第９実施例における導電性コンベアベルト
（１８）の代わりに不導電性かつ空隙性を有するベルト
例えばネット状ベルト（２７）を用いたものである。そ
してコロナピンの対向電極としては該ネット状コンベア
ベルトの下方に更に導電性のガイドプレート（２６（第
９Ａ図は同部の正面図、第９Ｂ図はその側面図））の設
けられたものである。

第１１実施例 第１０Ａ図及び第１０Ｂ図を参照された
い。本例におけるコンベアベルト（３７）は不導電性の
多条状ベルト（３７）である。該多条ベルトの下方には
対向電極としての導電性のガイドプレート（３６）が設
けられている。上記多条状ベルト相互間の間隔（３８）
は、コロナピンと上記ガイドプレートとの間に発生する
電気力線（ＥＦ）の通路となって粉体が集中的に降下す
るので、条状塗布パターンが得られる。更に該条状塗布
パターンの見切線をより鮮明にするため、箱型ケース
（１１）内部に、屋根型の仕切板（３１Ａ，３１Ｂ）を
設けると、一層の効果が上げられる。

第１２実施例 第１図ご参照。吸気口（４Ｂ）を“Ｄ”
室の上側板（１Ｔ）上に取付けたものである。同室内の
残余の粉粒体の降下を最小限に喰い止める効果が得られ
る。

発明の効果 本発明の方法と装置によれば、底面開放の箱型ケース内
のバッフル板に粉粒体と気体との混合体を吹き付けるこ
とによって、粉体と気体とを慣性分離せしめ、かつ該粉
粒体をバッフル板及びケースの内壁に沿って重力降下せ
しめて、そのケースの下方を移動する被塗物の面上に粉
粒体を一定幅にかつ均一密度をもって帯状に塗布せしめ
ることができる。更に上記バッフル板上にコロナピンを
設け、また不導電性かつ空隙性を有する被塗物例えば布
等の下方に対向電極を設けることによって、より効果的
に粉粒体を被塗物の面上に静電塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法説明図及びその基本構造の側断面
図 第２図は均一に塗布された塗布帯の断面図 第３図
は中凹みに塗布された塗布帯の断面図 第４図は中高に
塗布された塗布帯の断面図 第５図は第７実施例におけ
る本発明の装置を静電式とした場合の作用説明図及びそ
の基本構造図 第６図は第８実施例におけるコロナピン
をバッフル板上に取付けたものの正面図 第７図は第８
実施例におけるコロナピンをバッフル板下端部に取付け
たものの側断面図 第８図は第９実施例における導電性
コンベアベルトとその上を移送される不導電性かつ空隙
性を有する被塗物の側断面図 第９Ａ図は第１０実施例
における第５図“Ｘ”−“Ｘ”断面図 第９Ｂ図は同上
図における側断面図 第１０Ａ図は第１１実施例におけ
る第５図“Ｘ”−“Ｘ”断面図 第１０Ｂ図は第１０Ａ
図上“Ｙ”−“Ｙ”視図 第１１図は第６実施例におけ
る第５図“Ｘ”−“Ｘ”の側断面図 主な符号の説明 １……箱型ケース、１Ａ……箱型ケースの側面板、２Ｎ
……粉粒体塗布用ガンノズル、３Ａ，３Ｂ……バッフル
板、４……吸気管、６……コンベアベルト、１１……不
導電性箱型ケース、１１Ａ……不導電性箱型ケースの側
面板、１２Ｎ……粉粒体塗布用ガンノズル、１３Ａ，１
３Ｂ，……不導電性バッフル板、１４……吸気管、１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，……コロナピン、１６……不導電
性コンベアベルト、１８……導電性コンベアベルト、２
６……導電性ガイドプレート、２７……ネット状コンベ
アベルト、３７……多条型コンベアベルト、ＣＤ……コ
ロナ放電、“Ｅ”……箱型ケースと移送装置との間隙、
ＥＦ……電気力線、Ｍ……導電性被塗物、Ｗ……不導電
性かつ空隙性を有する被塗物、ＰＡ……粉粒体と気体と
の混合体、“Ｓ”……箱型ケース内の前面側板と第一バ
ッフル板との距離

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉粒体塗布用ガンノズル（２Ｎ）より横方
   向に噴出する粉粒体（Ｐ）と気体（Ａ）との混合体（Ｐ
   Ａ）を、底面開放の箱型ケース（１）内に設けられたバ
   ッフル板（３Ａ，３Ｂ，…）に向けて衝突させ、それに
   よって気体と慣性分離した粉粒体（Ｐ′）を、該バッフ
   ル板面及び上記箱型ケース内壁面に沿って流れる気体の
   降下流と重力とによって降下せしめ、その下方に置かれ
   た又はその下方を移動する被塗物（Ｗ）の面上に塗布す
   ることを特徴とする粉粒体の塗布方法。
2. 【請求項２】「粉粒体塗布用ガンノズル」が「エア粉粒
   体エジェクタ」である特許請求の範囲第１項記載の粉粒
   体の塗布方法。
3. 【請求項３】ａ．底面開放の箱型ケース（１）と、 ｂ．上記箱型ケース（１）の前方側板（１Ａ）上部の開
   口部（１Ｈ）に粉粒体塗布用ガンノズル（２Ｎ）がその
   内側横方向に向けて設けられることと、 Ｃ．上記ガンノズル（２Ｎ）の噴出方向に対し直角に、
   慣性分離するに必要なる距離“Ｓ”をおいて竪型のバッ
   フル板（３Ａ，３Ｂ，…）の上記箱型ケース（１）内に
   設けられることと、 ｄ．上記バッフル板以降の箱型ケース（１）後方部に吸
   気式粉体回収装置（１０）に連らなる吸気管（４）の開
   口部が設けられることと、 ｅ．上記箱型ケース（１）の開放された底面より２〜１
   ０mmの距離“Ｅ”を置いて被塗物が置かれ、その被塗物
   が置かれるプレート又はコンベアベルト（６）の設けら
   れることと、 より成ることを特徴とする粉粒体の塗布装置。
4. 【請求項４】「粉粒体塗布用ガンノズル」が「エア粉粒
   体エジェクタ」である特許請求の範囲第３項記載の粉粒
   体の塗布装置。
5. 【請求項５】「箱型ケース」が「バイブレータ付箱型ケ
   ース」である特許請求の範囲第３項記載の粉粒体の塗布
   装置。
6. 【請求項６】箱型ケース（１）の開放された底面と、被
   塗物用プレート又はコンベアベルト（６）との間隔
   （“Ｅ”）の調整装置（５０）の設けられた特許請求の
   範囲第３項記載の粉粒体の塗布装置。
7. 【請求項７】箱型ケース（１）の両側板又は何れか一方
   の側板の内側に平行に設けられ、かつ、該側板直角方向
   に移動して両側板の内側間隔を調整する可動板（４１
   Ａ，４１Ｂ）の設けられた特許請求の範囲第３項記載の
   粉体の塗布装置。
8. 【請求項８】粉粒体塗布用ガンノズル（１２Ｎ）の先端
   部にコロナピン（１２Ａ）が設けられ、かつ箱型ケース
   （１１）及びバッフル板（１３Ａ，１３Ｂ）を不導電性
   とし、また、被塗物が導電性の場合にはそれに接触する
   アースが、又はそれが不導電性の場合には該被塗物下方
   のプレート又はコンベアベルト（１８）を導電性とし
   て、それに接触するアースの設けられる特許請求の範囲
   第３項記載の粉体の塗布装置。
9. 【請求項９】バッフル板（１３Ａ，１３Ｂ）面上方の空
   間部に、又は該バッフル板の下端部より下方の被塗物に
   向けてコロナピン（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）の設けら
   れる第３項記載の粉粒体の塗布装置。
10. 【請求項１０】コンベアベルト（１６）が不導電性かつ
    空隙性を有するもの（２７）であり、かつその下方には
    上記コロナピンの対向電極として導電性プレート（２
    ６）の設けられた特許請求の範囲第３項記載の粉粒体の
    塗布装置。
11. 【請求項１１】「かつ空隙性を有するもの」が「多条状
    （３７）」である特許請求の範囲第１０項記載の粉粒体
    の塗布装置。