JPH08309239A - 静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被塗装物の入口と出口を有する塗装室内に、
見掛比重の大小に関係なく混合した粉末塗料を供給し、
該塗装室内で、該混合粉末塗料を濃密状態で飛翔させ、
塗装室内を通過する被塗装物の表面形状が複雑なもので
あっても、均一の塗装ができるようにしようとするもの
である。 【構成】 粉末塗料を見掛比重の大小に関係なく混合し
た状態で吹上げる塗料収納タンクから、塗料分級通路を
介して被塗装物の出入口を有する塗装室内に混合塗料を
供給し、塗装室内では、該混合塗料を濃密状態で飛翔さ
せると共に、塗装室を通過するアースされた被塗装物を
塗装室内で電極を配した空気吹出し枠をくぐり抜けで通
過させ、塗装室からは塗料が排出するのを防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末塗料の分級室と分
級された粉末塗料を帯電させて塗装を行う塗装室を併設
したいわゆる粉体静電塗装装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗料を用いて被塗装物に塗装する塗
装工法には大別して、流動浸漬法、粉体スプレー法、静
電流動浸法、静電粉体スプレー法と言う塗装工法があ
る。

【０００３】流動浸漬法は、図３に示すように、塗装室
１００内に空気吹込口１０１から空気を吹込み粉体塗料
１０２を塗装室１００内に濃密度に飛翔させ、その雰囲
気中に加熱した被塗装物１０３を通過させ、その過程
で、被塗装物の表面に粉体塗料を隔着させると言うもの
である。その塗装工法は、被塗物を粉体の融点以上に
予熱する工程が不可欠。薄膜塗装（７０μ以下）は困
難。厚膜塗装に適する。大物部品で均一塗膜を得るの
は困難・小物塗装に適する。と言うものである。

【０００４】粉体スプレー法とは、図４に示すように、
粉体塗料供給装置２００に、空気吹込具２０１から空気
を吹込んで、スプレーガン２０２に粉体塗料２０３を送
り込み、スプレーガン２０２から加熱した被塗装物２０
４に粉体塗料を吹き付け、該被塗装物の表面に粉体料を
融着させると言うものである。その塗装工法は、被塗
物を粉体の融点以上は予熱する必要がある。焼付工程
は必ずしも、必要ではない。大物部品も塗装可能。た
だし大物部品は均一加熱が困難。と言うものである。

【０００５】静電流動浸漬法とは、図５に示すように、
電極３０２を配し、粉体塗料を堆積した塗装室３００内
に空気吹込口３０１から空気を吹込み、堆積した粉体塗
料３０３を帯電させて塗装室３００に濃密度に飛翔さ
せ、その雰囲気中をアースした被塗装物３０４を通過さ
せ、その過程で被塗装物３０４の表面に粉体塗料を付着
して塗装を行うと言うものである。その塗装工法は、
静電気力により、粉体を被塗物に付着させる。粉体の
帯電はコロナ放電による。予熱工程は不要。凹部の
あるもの、大物は塗装困難。と言うものである。

【０００６】静電粉体スプレー法とは、図６に示すよう
に、粉体塗料供給装置４００に空気吹込具４０１から空
気を吹込んで、電極（図示しない）を配したスプレーガ
ン４０２に送り込み、粉体塗料に帯電させ、これを、ア
ースした被塗装物４０３に吹付けて塗装をしようとする
ものである。その塗装工法は、静電気力により粉体を
被塗物に付着させる。粉体の帯電は通常コロナ放電に
よる。大物部品塗装可能。と言うものである。

【０００７】本発明は、塗装法の中、就中静電流動浸漬
法，静電粉体スプレー法の不都合を解消しようとするも
のである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗料収納タ
ンクから見掛比重の異る粉末塗料を混合して塗料分級通
路内に吹上げてまんべんなく混合した状態で塗装室内に
送り込み、塗料の無駄使を避け、更に、まんべんなく混
合した粉末塗料を塗装室内で、濃密な状態で飛翔させ、
表面形状の複雑な被塗装物に対しても必要以上の厚塗り
を避けて、しかも、上記混合塗料による塗装むらが生じ
るような不都合のない均等な塗装面を形成しようとする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、アースされたハウジング内にアースされ
た状態で搬送される被塗装物を搬送過程で塗装する塗装
室を画成し、該塗装室外から該塗装室内に見掛比重の異
る粉末塗料をまんべんなく混合し、これを空気流により
分級して塗装室に送給する手段と、該塗装室に分級状態
で送給された該粉末塗装室内で濃密状態で飛翔させる雰
囲気とする手段と、該雰囲気で飛翔る前記粉末塗料を帯
電させて強制的に上記搬送過程にある被塗装物表面に向
け吹き付ける手段とを有し、上記塗装室への被塗装物の
搬入口、上記塗装室からの搬出口に塗装室からの帯電塗
料の飛散防止手段を配し、且つ、頂部にフィルターを介
在させて塗装室からの排気を浄化する手段を備えた静電
塗装装置として構成した。

【００１０】

【作用】本発明は前記のとおりに構成したことにより、
塗料収納タンクから見掛比重の異る粉末塗料を混合して
塗料分級通路内からまんべんなく混合した状態で塗装室
内に送給して濃密度に飛翔させ、塗装室内でのアースし
た被塗装物の表面に粉末塗料による塗装を行う作業を行
うのに当って、被塗装物を電極を備えた空気吹出し枠内
を通過させることによって、塗装室内に濃密度に且つ均
等に飛翔する粉末塗料を空気吹出し枠のノズルから噴き
出した空気と放電によって表面が複雑な被塗装物の塗装
も行われることになる。また、厚手の塗膜を形成するこ
とも避けられる。

【００１１】

【実施例】図１および図２は本発明による静電塗装装置
の一実施例を示す図である。図１は前記実施例に係る静
電塗装装置の縦断正面図、図２は図１に示す装置の横断
面図である。

【００１２】これらの図において、符号２１はハウジン
グ、２２はハウジング２１の内部に形成された塗装室、
２３はハウジング２１の両脇に配置された塗料収納タン
ク、２４は塗料収納タンク２３内に収容された粉末塗
料、２５は塗料収納タンク２３から塗装室２２へ粉末塗
料２４を送るための塗料分級通路、２６は塗料分級通路
２５から塗装室２２塗料を送り込むために配置されたノ
ズル、２７は塗料収納タンク２３に収納された粉末塗料
を吹上げるエアーを吹込むエアーノズル、２７Ａは塗料
収納タンク２３内に吹上げられた粉末塗料を強制的に塗
料分級通路に舞上げるエアーを吹込むエアーノズル、４
１は塗装室２２内を通過して搬送されるアースされた被
塗装物がくぐり抜けて通過させる電極（図示しない）を
配した空気吹出し枠、４０はハウジング２１の中に配置
された空気吹出し枠４１の内側を潜り抜けて搬送されな
がら静電塗装が施されるアースされた被塗装物、３０は
ハウジング２１の塗装室２２内へ被塗装物４０を搬入す
る被塗装物入口、３１は塗装済の被塗装物４０をハウジ
ング２１内の塗装室２２から搬出するための被塗装物出
口である。３２は塗装室２２の天井付近に設けられたフ
ィルター、３３は塗装室内２２の天井付近に設けられた
フィルター３２の下側に配置された第１の電極、３４は
被塗装物入口３０の壁側に設けられた第２の電極、３５
は被塗装物出口３１の壁側に設けられた第３の電極、３
６は被塗装物入口３０の入口端部に設けられた第１のエ
アノズル、３７は被塗装物出口３１の出口端部に設けら
れた第２のエアノズル、３８は被塗装物２９を吊り下げ
支持してハウジング２１内を搬送するアースされた被塗
装物搬送部材である。尚、４３は塗装室２２内に送り込
まれて飛翔する粉末塗料を吹上げるエアーを吹込む第２
のエアー吹込み口、４４は塗装室２２の天井に設けられ
た排気口である。

【００１３】以下、図面によって、本発明の構成並に機
能を説明する。塗料収納タンク２３の上部には粉末塗料
２４を投入するための塗料供給口が設けられている。こ
の塗料供給口は開閉可能な蓋部材２３Ａが配されてい
る。塗料収納タンク２３の底部には、第１のエアー吹込
口２７が配され、塗料収納タンク２３の内部の上側には
塗料収納タンク２３内に吹込まれた空気が通過可能であ
り、且つ、粉末塗料２４を堆積状態で支持する多孔構造
の支持板２３Ｂが配置され、この支持板２３Ｂの上に塗
料収納タンク２３に投入された粉末塗料２４が堆積され
る。

【００１４】更に、塗料収納タンク２３の上方には支持
板２３Ｂに堆積して、第１のエアー吹込口２７からのエ
アー吹込みによって支持板２３Ａから吹上げられた粉末
塗料２４を塗料分級通路２５内へ上昇させるエアーを吹
出す付勢エアーノズル２７Ａが配されている。また、塗
料収納タンク２３を吹抜けて塗料分級通路２５が連通し
て設けられている。塗料収納タンク２３を吹抜け状態で
連通する塗料分級通路２５の頂部には、第１のエアー吹
込口２７及び２７Ａから供給されるエアーの上昇気流を
適宜調節するためのエアーバルブ４２が設けられてい
る。

【００１５】従って、塗料収納タンク２３は、その内部
において、第１のエアー吹込口２７から送り込まれた空
気によって支持板２３Ｂ上に堆積した粉末塗料２４が舞
い上がる。この操作による粉末塗料の舞上げは、応々粒
径の大きい、即ち見掛比重の大きい粉末塗料の舞上げに
は不充分で、粒径の小さい、即ち見掛比重の小さい粉末
塗料だけを舞上げてしまう恐れがあり、これによって結
果的には粉末塗料の選別を行うことになり粒径の大きい
見掛比重の大きい粉末塗料は塗装に使えないと言う不経
済な結果をもたらす不都合があった。

【００１６】これを解消するため粒径の大小に関係なく
可及的に均等に混合した状態で舞上げるため、付勢エア
ーノズル２７Ａからのエアー吹出しによって見掛比重の
大きい粉末塗料の舞上げを付勢して見掛比重の異る粉末
塗料をまんべんなく混合して、混合粉末塗料２４が頂部
にエアーバルブ４２を備えた塗料分級通路２５へ舞上げ
られて飛翔状態で送られるようにした。

【００１７】上記した構成の塗料分級通路２５はエアー
バルブ４２の開閉を調整することにより、粉末塗料の分
級槽としての役割を持つ。そして、塗料分級通路２５の
頂部に設けられたエアーバルブ４２の開閉を調整するこ
とにより塗料分級通路２５内へ飛翔状態で送り込まれる
粉末塗料２４粒子の大きさの選別或はその混合量の加減
又は飛翔速度の調制等をすることができる。

【００１８】ハウジング２１の底部には、第２のエアー
吹込口４３から設けられている。また、ハウジング２１
の頂部にはフィルター３２を介在させてエア排気口４４
が設けられている。この構造は、ハウジング２１内部の
塗装室２２に塗料分級通路２５から送り込まれて飛翔す
る粉末塗料を第２のエアー吹込口４３から吹込んだ空気
によって塗装室２２内に濃密状態で飛翔する状況を設定
し、且つ、粉末塗料の沈降を抑制し、これを均等に分級
した密度を作りだすためである。更にファイルター３２
は、塗装室２２に粉末塗料を吹込んだ余剰空気をフィル
ター３２にかけて粉末塗料２４を取り除いたクリーンな
空気としてハウジング２１から排気するための構成であ
る。このハウジング２１はアースに接続されて電位０に
設定されている。

【００１９】塗料分級通路２５に舞上がった粉末塗料
は、ノズル２６によってハウジング２１内の塗装室２２
内に送り込まれる。塗料分級通路２５とハウジング２１
内の塗装室２２とを連絡するノズル２６は、図１および
図２からも明らかなように、フラットノズル、すなわち
上下方向に延びるスリット状の通路により構成されたノ
ズルが用いられている。

【００２０】ハウジング２１内に設けられた塗装室２２
には空気吹出し枠４１が配置されている。その空気吹出
し枠４１には電極（図示しない）が配置されている。そ
の構造は、例えば塩化ビニール等の絶縁材料で作ったパ
イプから成り、且つ被塗装物搬送部材３８の懸吊具に懸
吊されて塗装室２２内を移行する被塗装物４０の移動通
路となる部分に、被塗装物４０が潜り抜けて通過できる
よう被塗装物４０を囲繞する形状にパイプ部材を折曲げ
て構成されている。そして、この空気吹出し枠４１の内
側面には、空気吹出し枠４１に囲繞されてその内側を通
過する被塗装物４０に向けて空気噴射を行う複数のノズ
ル３１Ａが設けられており、空気吹出し枠４１自体は空
気供給源（図示していない）に接続されている。このよ
うな空気吹出し枠３１は、図２から明らかなように、塗
装室２２内に被塗装物４０の搬送経路に一定の間隔をお
いて複数個が設けられている。

【００２１】この空気吹出し枠４１には電源（図示しな
い）から通電される電極が空気吹出し枠４１のノズル４
１Ａから突出して配されている。電極にはマイナスの高
電圧静電気が印加されているようになっている。この電
極は塗料分級通路２５からノズル２６を通って塗装室２
２へ送られて、塗装室２２で濃密状態で飛翔している粉
末塗料を空気吹出し枠４１の内側を通過するアースされ
た被塗装物４０に対する空気噴射によって該被塗装物４
０の表面に吹付けると同時にその粉末塗料をマイナスに
帯電させた粉末塗料粒子２４として被塗装物４０の表面
に付着する。

【００２２】また、第１乃至第３の電極３３、３４、３
５はハウジング２１内の塗装室２２に被塗装物４０を送
り込む被塗装物入口３０、塗装室２２から塗装完了をし
た被塗装物を取り出す被塗装物出口３１の付近、および
ハウジング２１の頂部に設けたエアー排出口４４の付近
に設けられている。これらの電極は、それぞれの配置箇
所において、塗装室２２に充満して濃密状態で飛翔する
帯電塗料粒に対して、静電気による反発力を付与し、塗
装室２２からの流出空気の流れから分離し、帯電塗料が
塗装室２２外に飛散するのを防止する機能を果すための
ものである。このために、上記第１乃至第３の電極３
３、３４、３５にはマイナスの電圧が印加される。ま
た、被塗装物入口３０や被塗装物出口３１の端部に設け
られた第１および第２のエアーノズル３６、３７はハウ
ジング２１の内方へ向けて高圧空気を吹き出し、塗装室
２２からの粉末塗料の流出を阻止する。

【００２３】このように構成された静電塗装装置の操作
について以下説明する。まず空気吹出し枠３１に配され
た電極と、塗装室２２の天井部に配された第１、電極３
３並に塗装室２２の被塗装室２２の被塗装物出入口３
０、３１に配された第２、第３のそれぞれの電極３４、
３５にマイナスの高電圧静電気を印加した状態下で、第
１のエアー吹込口２７、付勢エアーノズル２７Ａおよび
第２のエアー吹込口４３からの空気吹込みと空気吹込み
枠４１に空気を供給してそのノズル４１Ａからの空気噴
射をする。

【００２４】これにより、塗料収納タンク２３内では第
１のエア吹込口２７から吹出された空気によって粉末塗
料２４が塗料収納タンク２３内に舞上げられ、これが付
勢エアーノズル２７Ａから吹出されるエアーによって粒
径の大小、即ち見掛比重の大小にとらわれることなく舞
上げられて粉末塗料が塗料分級通路２５へと送られる。
この塗料分級通路２５への粉末塗料２４の舞上げ粉末塗
料の供給量並に塗料分級通路２５から塗装室２２への粉
末塗料の供給量は塗料分級通路２５の頂上に配置したエ
アーバルブ４２の開閉操作によって調節される。粉末塗
料２４は塗料分級通路２５からノズル２６を通って塗装
室２２へ流れ込む。そして塗装室２２内に粉末塗料２４
が濃密状態で飛翔する。

【００２５】この塗装室２２内には塗装が施される被塗
装物２９が被塗装物入口３０からアースされた被塗装物
搬送部材３８によって懸吊されて運び込まれる。この被
塗装物４０はアースによって電位が０に設定されてお
り、また塗装室２２内に流れ込んだ粉末塗料粒子２４は
空気吹出し枠４１を通過する被塗装物４０に対して空気
吹出し枠４１に配された電極によりマイナスに帯電され
ているから、原理的には粉末塗料２４は塗装室２２内に
送り込まれ空気吹出し枠４１の内側を通過しただけでも
被塗装物４０に吹付けられその表面に付着する性質をも
つことになる。その被塗装物４０に対する塗装が完了し
たときは、その塗装物４０は被塗装物出口３１から搬出
される。

【００２６】しかし、この実施例においては、塗装室２
２内に流れ込んだ塗料粒子２４は、第２のエアー吹出口
４３から吹込まれた空気によって塗装室２２内で濃密な
飛翔状態に攪拌され、さらに被塗装物４０は電極を備え
た空気吹出し枠４１の内側を通過するように構成され、
その通過過程で空気吹出し枠４１の電極の放電現象と空
気吹出し枠４１のノズル４１Ａから噴き出した空気によ
って該帯電塗料が被塗装物２９の表面に向って強制的に
吹付けられ且つ、電着される。この現象下での被塗装物
４０への塗装は、塗装室２２内に配した空気吹き出し枠
３１の内側を通過する被塗装物４０に対する空気吹付け
と、空気吹出し枠４１に配した電極からの放電による静
電作用とによって塗装室２２内を濃密状態で飛翔する粉
末塗料を被塗装物４０に向って空気吹出し枠４１のノズ
ル４１Ａからの空気吹出しによって空気による加速作用
を併用しての帯電塗料の強制付着をさせると言う機能を
発揮させることになる。このことにより、短時間で大量
の帯電塗料２４が被塗装物４０の表面に付着し塗装が施
される。

【００２７】本発明にかかる静電塗装装置では、塗料収
納タンク２３内を吹上げられて塗料分級通路２５から送
り込まれて塗装室２２内で濃密状態で飛翔する粉末塗料
を、電極を備えた空気吹出し枠４１の内側を通過するア
ースされた被塗装物４０に対して、空気吹出し枠４１の
ノズル４１Ａから吹出される空気によって被塗装物４０
へ強制的に飛翔させると言う作用と、その際の放電現象
により粉末塗料を帯電させ、帯電した粉末塗料を静電作
用により被塗装物に付着させると言う作用とを併用する
ことにより、大量の帯電塗料粒子２４を被塗装物４０の
表面に付着させて塗装させて塗装を施すことになる。こ
のため、被塗装物４０には、例えばエッジ部分が存在し
たり或いはエッジによって画成された凹部があったりし
ても、電極と被塗装物を対抗させて静電塗装を施すと言
う方式と異り、被塗装物のエッジ部分に電界形による電
気力線の集中と言うことによる不都合は起こらない。従
って、複雑な表面形状に形成された被塗装物４０であっ
ても、その表面形状に関係なくその表面全体について、
ほぼ等量の粉末塗料２４が強制的に付着させられ、均一
でむらのない塗装を実現することができる。

【００２８】また、塗装室２２内で被塗装物４０に付着
しなかった帯電塗料粒子２４は、空気排出口４４からハ
ウジング２１の外へ出ようとし、或いはまた、地塗装物
入口３０や被塗装物出口３１を通ってハウジング２１の
塗装室２２外へ出ようとする。しかし、空気排出口４４
付近にはマイナス電圧が印加された第１の電極３３が設
けられているため、帯電塗料粒子２４はこの第１の電極
３３と反発しあって塗装室２２内に滞留せしめられる。
さらに、空気排出口４４の手前部分にはフィルター３２
が設けられているため、第１の電極３３を通過した帯電
塗料粒子２４はフィルター３２により濾過されて塗装室
２２内に滞留させられる。また、被塗装物入口３０や被
塗装物排出口３１付近にはマイナス電圧が印加された第
２および第３の粉体分離電極３４、３５が設けられてい
るため、帯電塗料粒子２４はこれら第２および第３の粉
体分離電極３４、３５と反発しあって塗装室２２内に滞
留させられる。さらに、被塗装物入口３０や被塗装物出
口３１の端部には第１および第２のエアーノズル３６、
３７が設けられており、これら第１および第２のエアノ
ズル３６、３７はハウジング２１の内方へ向けて高圧空
気を吹出しているため、帯電塗料粒子２４は高圧空気に
よってハウジング２１の塗装室２２からの飛散が阻止さ
れ、塗装室２２内に滞留せしめられる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、塗料収納タンク内で、
見掛比重の大きい粉末塗料も小さい粉末塗料も混合した
状態で塗料分級通路に吹上げられ、塗料分級通路で上昇
気流を調制してその混合を維持して、ノズルから塗装室
に送り込む。従って、粉末塗料の見掛比重の小さいもの
だけを塗料分級通路に上昇させ、見掛比重の大きいもの
を排除すると言うような不経済な粉末塗料の使用の仕方
は避けられる。また、塗料分級通路から、ノズルを通っ
て塗装室に送り込まれた上記の粉末塗料は、見掛比重の
大小に関係なく空気吹込みと空気排気を調制できる塗装
室内で濃密状態で飛翔する状態が作り出される。その雰
囲気中で、アースされた状態で搬送される被塗料物が電
極を備えた空気吹出し枠の内側を通過するこになるの
で、上記の塗料はその通過時に空気吹出し枠からの噴射
空気と、放電作用により見掛比重の大小に関係なく、必
要以上に厚塗りすることなく、且つ、まんべんなく均一
の状態で被塗装物の表面に付着し塗装がなされる。即
ち、粉末塗料見掛比重の大小に関係なく塗膜の厚みにむ
らのない塗装面が得られる。このことは、また、塗膜の
必要以上に厚い箇所は、絶縁層が厚いと言うことにな
り、その箇所に対する放電により、絶縁破壊現象をおこ
し、いわゆるクレーターを作る結果となることも防止す
ることができると言うものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した静電塗装装置の縦断面図であ
る。

【図２】本発明を実施した静電塗装装置の横断面図であ
る。

【図３】従来塗装工法の流動浸漬法の説明図である。

【図４】従来塗装工法の粉体スプレー法の説明図であ
る。

【図５】従来塗装工法の静電流動浸漬法の説明図であ
る。

【図６】従来塗装工法の静電粉体スプレー法の説明図で
ある。

【符号の説明】

２１ ハウジング ２２ 塗装室 ２３ 塗料収納タンク ２５ 塗料分級通路 ３１ 空気吹出し枠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アースされたハウジング内にアースされ
   た状態で搬送される被塗装物を搬送過程で塗装する塗装
   室を画成し、該塗装室外から該塗装室内に見掛比重の異
   る粉末塗料をまんべんなく混合し、これを空気流により
   分級して塗装室に送給する手段と、該塗装室に分級状態
   で送給された該粉末塗装室内で濃密状態で飛翔させる雰
   囲気とする手段と、該雰囲気で飛翔る前記粉末塗料を帯
   電させて強制的に上記搬送過程にある被塗装物表面に向
   け吹き付ける手段とを有し、上記塗装室への被塗装物の
   搬入口、上記塗装室からの搬出口に塗装室からの帯電塗
   料の飛散防止手段を配し、且つ、頂部にフィルターを介
   在させて塗装室からの排気を浄化する手段を備えたこと
   を特徴とする静電塗装装置。