JPH09155244A - 粉体塗布ノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 粉体コーティング剤を帯状に塗布するのに適
した粉体塗布ノズル装置を提供する。 【解決手段】 ノズル本体２に、該ノズル本体の軸方向
に沿って細長く開口するスリット状のノズル開口部５を
設け、高電圧発生装置１３と導電状に連結されかつスパ
ーク防止のための抵抗値をもった１個又は複数の電極ピ
ン８が該ノズル開口部底部に露出させて設けられた粉体
塗布ノズル装置であって、ノズル開口部を通気性多孔質
板２０で上下に区分し、多孔質板の上側区画室には粉体
コーティング剤の供給管路６と被塗物に付着しなかった
粉体コーティング剤１７を回収するための回収管路が設
けられ、また多孔質板の下側区画室には、粉体コーティ
ング剤塗着率向上のための流動促進用及びクリーニング
用のエア供給管路２１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉体塗装の分野等
で、粉体を被塗物に帯状に塗布するのに適した粉体塗布
ノズル装置に関するものであり、更に詳細には最近普及
がめざましい飲料缶などの、缶の内面の縦方向溶接継ぎ
目線上を、粉体コーティング剤で帯状にコーティングす
るのに適した、粉体塗布ノズル装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から飲料や食料品などを缶詰にする
場合、容器である缶が、内容物によって腐食されたり、
逆に缶材成分が内容物中に溶出して、うま味などを損な
うのを防止する等の目的で、缶の内面にコーティングが
施されてきた。

【０００３】最近の製缶技術やコーティング技術の進歩
により、食料品等の缶はあらかじめコーティングが施さ
れた塗装鋼板、いわゆるプレコートメタルから製缶され
るのがほとんどである。ところが、アルミ材などのしぼ
り缶いわゆる２ピース缶や引抜缶を除けば、缶の縦方向
の継ぎ目の部分は溶接工程が必要となるため、どうして
も溶接工程後に、溶接の継ぎ目の部分を覆うように帯状
にコーティングするコーティング加工が必要となる。

【０００４】この溶接線上を覆うように帯状にコーティ
ングするための、コーティング剤として、従来は液状コ
ーティング剤が用いられているのが一般的であった。特
に最近普及がめざましい小容量の飲料缶、例えば直径が
５２〜６５ｍｍ、内容積が１９０〜３５０ｍｌクラスの
缶においては、ほとんどすべてのものが液状コーティン
グ剤を用いているといっても過言ではない。それは一般
的に、液体コーティング技術に比べて粉体コーティング
技術の方が多くの点で技術的困難性があり安定したコー
テイングが得難いこと、また粉体コーティング剤用のノ
ズル装置の方が、液体コーティング剤用のノズル装置よ
りも、構造的に大きくなってしまうことにもよってい
た。

【０００５】しかし最近、大気汚染、悪臭防止や有機溶
剤等による環境汚染を防止する等の観点や、うま味など
に対して無溶媒型のコーティング剤の利点などから、小
形缶においていも無公害型の粉体コーティング剤を用い
た、コーティング技術の開発要請が高くなり、粉体コー
ティング剤を用いた缶のコーティング加工が試みられつ
つある。このような用途に適した構造の粉体塗布ノズル
装置の一例として、本出願人が先に出願し公開となっ
た、特開平７−１８９９５５号の粉体塗布ノズル装置が
知られている。本願は、これの改良技術に関するもので
ある。

【０００６】以下特開平７−１８９９５５号公報に開示
された粉体塗布ノズル装置の代表例を図を用いて簡単に
説明する。すなわち、図５は従来技術である特開平７−
１８９９５５号公報に開示された粉体塗布ノズル装置の
実施例を示す縦断面図であり、図６は図５の横断面図で
ある。

【０００７】まず、図５及び図６において、符号１は粉
体塗布ノズル装置を示し、該粉体塗布ノズル装置１は、
被塗物である小形飲料用缶等の内面のシーム溶接部を、
帯状にコーティングするのに適するように構成されたも
ので、一連の製缶工程における図示されていないシーム
溶接機の下流に、連設した形で配置される。２はノズル
本体を示し、該ノズル本体２は、ポリプロピレン等のプ
ラスチック製で、被塗物である缶胴３の内面の溶接線４
へ向けて軸方向（被塗物の移動方向）に細長いスリット
状に開口したノズル開口部５が設けられている。ノズル
開口部５の軸方向長さは少なくとも２０ｍｍ以上が望ま
しい。

【０００８】図示されないシーム溶接機側から送られて
くる粉体コーティング剤１７の供給管路６及び被塗物に
付着しなかった粉体コーティング剤１７を回収するため
の回収管路７が前記ノズル本体部２のノズル開口部５に
連通して設けられる。８はスパーク防止型のカーボンフ
ァイバーからなる電極ピンであり、該電極ピン８は電気
抵抗値が１０⁵ 〜１０⁷ Ω・ｃｍ、望ましくは１０⁶ Ω
・ｃｍ程度のものが用いられる。電極ピン８は電気抵抗
値がこれから外れると火花放電を発生したり、望ましい
コロナ放電が得られない。電極ピン８はシリコーン材か
らなる絶縁材９を介してノズル本体部２のノズル開口部
５内に軸方向に複数個設けられている。１０はカーボン
ファイバー材等からなる電極棒で、該電極棒１０はシリ
コーン材からなる絶縁被覆材１１を介してノズル本体２
に埋設され、電極棒１０と電極ピン８とは導電材からな
る接続ピン１２で連結される。なお電極ピン８はブラシ
状にノズル開口部５の長手方向に連続して植毛された構
成であってもよい。

【０００９】１３は高電圧発生装置であり、該高電圧発
生装置１３は、ポリプロピレン又はＭＣナイロン等から
なるプラスチック製の支持部材１４を介してノズル本体
２に連結され、高電圧発生装置１３の出力端子部は前記
電極棒１０に接続される。１５はノズル開口部５の両側
に設けられたブラシ又はブレードで、該ブラシ又はブレ
ード１５は柔軟性のあるグラスファイバー、ナイロン、
ＰＥＴ等のプラスチック等からなり、ノズル開口部５か
ら被塗物へ向けて噴出される粉体コーティング剤１７の
幅が必要以上に広がるのを、防止する機能を果たす。１
６は高電圧発生装置１３の給電用ケーブルの一部を示す
ものであり、また１７は搬送用のエアと共に供給される
粉体コーティング剤を示し、１８は塗布作業中の被塗物
である缶胴３がアース接地されていることを示したもの
である。

【００１０】上記した従来技術による、粉体塗布ノズル
装置の作用を説明すると、被塗物である小形飲料缶等の
縦方向の継ぎ目部を、シーム溶接機で溶接した円筒状の
缶胴３は、図５の左手上流側より連続的に供給される。
そして、搬送エアと共に供給される粉体コーティング剤
１７は、図示されていないホース等の管路を介して供給
管路６に供給される。高電圧発生装置１３から電極棒１
０及び接続ピン１２を介して電極ピン８へ供給される高
電圧は、電極ピン８とアース接地１８されている被塗物
すなわち缶胴３との間の電位差によってコロナ放電を発
生し、この電界を粉体コーティング剤１７が通過するこ
とにより、粉体コーティング剤１７は静電気的に荷電さ
れ、被塗物である缶胴３に静電気のクーロン力で付着す
る。

【００１１】そして缶胴３に付着した粉体コーテイング
剤１７は、粉体塗布ノズル装置１の下流側に隣接して設
けたこれも図示されていない加熱炉で熱処理が施され
て、コーティング膜が形成される。また付着しなかった
粉体コーティング剤は、回収管路７を通り図示されない
ホース等の管路を介して回収タンク等へ回収される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術であ
る粉体塗布ノズル装置においては、次のような問題があ
った。すなわち、それは連続的に長時間にわたって粉体
コーティング作業を行うと、ノズル開口部５の底部や電
極ピン８の先端部に失速した粉体コーテイング材１７が
付着し、あるいは何らかの原因で逆電位にイオン化され
た粉体コーテイング材１７が付着し、それが原因で静電
気力が低下したり、粉体コーテイング材１７の塗着効率
が落ちたり、あるいは塗着厚みにばらつきが発生するこ
とである。粉体コーティング剤がノズル開口部の底部に
付着した状態を図６にＥで示す。

【００１３】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、粉体コーティング剤
を帯状に塗布するのに適した粉体塗布ノズル構造であっ
て、ノズル開口部に粉体コーティング剤が付着して静電
気力が低下したり、あるいは塗着効率が低下したり、塗
着厚みにばらつきが生ずることがなく、常に安定した塗
着厚みの得られる粉体塗布ノズル装置を提供すること
を、目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次のような構成とした。すなわち、ノズ
ル本体に、該ノズル本体の軸方向に沿って細長く開口す
るスリット状のノズル開口部を設け、高電圧発生装置と
導電状に連結されかつスパーク防止のための抵抗値をも
った１個又は複数の電極ピンが該ノズル開口部底部に露
出させて設けられた粉体塗布ノズル装置であって、前記
ノズル開口部を通気性多孔質板で上下に区分し、多孔質
板の上側区画室には粉体コーティング剤の供給管路と被
塗物に付着しなかった粉体コーティング剤を回収するた
めの回収管路が設けられ、また多孔質板の下側区画室に
は、粉体コーティング剤塗着率向上のための流動促進用
及びクリーニング用のエア供給管路が設けられているこ
とを特徴とする粉体塗布ノズル装置とした。

【００１５】また前記１個又は複数の電極ピンに代え
て、鋸刃状の電極板で構成されていることを特徴とす
る、粉体塗布ノズル装置とした。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。本発明では、前記したような構成の粉体塗布ノズル
装置としたので、搬送エアと共に供給管路からスリット
状のノズル開口部へと供給される粉体コーティング剤
は、ノズル本体の軸方向、すなわち被塗物の移動方向に
沿って細長く開口するスリット状のノズル開口部底部に
露出させて設けた、１個又は複数の電極ピンあるいは鋸
刃状の電極板と、被塗物との間に発生するコロナ放電に
よって、十分に静電気的に帯電されて、被塗物に塗布さ
れる。

【００１７】その際、使用される粉体コーティング剤を
通過させない程度の大きさの孔が無数にあいている通気
性多孔質板で上下に区画されたノズル開口部の下側区画
室に、適量の粉体コーティング剤の流動促進用及びクリ
ーニング用のエアをエア供給管路から供給し、多孔質板
を通して多孔質板の上側区画室へ向けて吹き込んでやる
ことにより、粉体コーテイング剤は流動状態が促進さ
れ、コロナ放電と満遍無く接触し、静電気帯電量が高め
られ塗着効率が向上すると共にノズル開口部の底部に滞
留したり付着堆積することがない。またコロナ放電用の
電極ピン又は鋸刃状の電極板は、多孔質板で区画された
下側区画室底部に露出させているので、粉体コーティン
グ剤とは直接接触することがないので、電極ピン又は鋸
刃状の電極板は粉体コーティング剤で汚れることもな
く、常に清浄な状態に保たれる。

【００１８】また多孔質板はポリエチレン、ポリプロピ
レン等プラスチック材又はセラミック材等で構成するこ
とにより、コロナ放電は電極ピンと被塗物との間で、多
孔質板を通過して発生するので、粉体コーティング剤は
十分に静電気帯電される。その結果、静電気力が低下し
たり、粉体コーテイング材の塗着効率が落ちたり、ある
いは塗着厚みにばらつきが発生することが解消される。

【００１９】

【実施例】以下本発明の粉体塗布ノズル装置を、その実
施例を示す図面を用いて詳細に説明する。なお図中従来
技術として説明した、図５及び図６の粉体塗布ノズル装
置と同一の機能を果たす部分には、図５及び図６と同一
の符号を付して説明する。すなわち図１は本発明の粉体
塗布ノズル装置の一実施例を示す縦断面図であり、図２
は図１の横断面図である。

【００２０】図１及び図２において、符号１は粉体塗布
ノズル装置を示し、該粉体塗布ノズル装置１は、被塗物
である小形飲料用缶等の内面のシーム溶接部を、帯状に
コーティングするのに適するように構成されたもので、
一連の製缶工程における図示されていないシーム溶接機
の下流に、連設した形で配置される。２はノズル本体を
示し、該ノズル本体２は、ポリプロピレン等のプラスチ
ック製で、製作上二つの部材２ａ及び２ｂによって構成
され、被塗物である缶胴３の内面の溶接線４へ向けて軸
方向（被塗物の移動方向）に細長いスリット状に開口し
たノズル開口部５が設けられている。ノズル開口部５の
軸方向長さは少なくとも２０ｍｍ以上が望ましい。

【００２１】ノズル開口部５は使用する粉体コーティン
剤１７を通過させない程度の大きさの孔が無数にあいて
いる多孔質板２０で上側区画室５ａと下側区画室５ｂに
区分される。多孔質板２０はポリエチレン、ポリプロピ
レン等のプラスチック材又はセラミック材等で構成す
る。

【００２２】シーム溶接機側から送られてくる粉体コー
ティング剤１７の供給管路６及び被塗物に付着しなかっ
た粉体コーティング剤１７を回収するための回収管路７
が、前記ノズル本体部２のノズル開口部５の上側区画室
５ａに連通して設けられる。また下側区画室５ｂには、
粉体コーティング剤塗着率向上のための流動促進用及び
クリーニング用のエア供給管路２１が設けられる。８は
スパーク防止型のカーボンファイバーからなる電極ピン
であり、該電極ピン８は電気抵抗値が１０⁵ 〜１０⁷ Ω
・ｃｍ、望ましくは１０⁶ Ω・ｃｍ程度のものが用いら
れる。電極ピン８は電気抵抗値がこれから外れると火花
放電を発生したり、望ましいコロナ放電が得られない。

【００２３】電極ピン８は、シリコーン材からなる絶縁
材９を介してノズル本体部２のノズル開口部５の下側区
画室５ｂ内に露出するように、１個又は軸方向に複数個
設けられている。１０はカーボンファイバー材等からな
る電極棒で、該電極棒１０はシリコーン材からなる絶縁
被覆材１１を介してノズル本体２に埋設され、電極棒１
０と電極ピン８とは導電材からなる接続ピン１２で連結
される。なお電極ピン８はブラシ状にノズル開口部５の
長手方向に連続して植毛された構成であってもよい。

【００２４】１３は高電圧発生装置であり、該高電圧発
生装置１３は、ポリプロピレン又はＭＣナイロン等から
なるプラスチック製の支持部材１４を介してノズル本体
２に連結され、高電圧発生装置１３の出力端子部は前記
電極棒１０に接続される。１５はノズル開口部５の両側
に設けられたブラシ又はブレードで、該ブラシ又はブレ
ード１５は柔軟性のあるグラスファイバー、ナイロン、
ＰＥＴ等のプラスチック等からなり、ノズル開口部５か
ら被塗物へ向けて噴出される粉体コーティング剤１７の
幅が必要以上に広がるのを、防止する機能を果たす。１
６は高電圧発生装置１３の給電用ケーブルの一部を示す
ものであり、また１７は搬送用のエアと共に供給される
粉体コーティング剤を示し、１８は塗布作業中の被塗物
である缶胴３がアース接地されていることを示したもの
である。

【００２５】上記した本発明の実施例による、粉体塗布
ノズル装置１の作用を説明すると、被塗物である小形飲
料缶等の縦方向の継ぎ目部を、図示されないシーム溶接
機で溶接した円筒状の缶胴３は、図１の左手上流側より
連続的に供給される。また、粉体塗布ノズル装置１の多
孔質板２０で区分されたノズル開口部５の下側区画室５
ｂには、図外のエア供給装置からエア供給管路２１を介
して圧縮エア２２が供給され、多孔質板２０を通して上
側区画室５ａへ吹き出す。

【００２６】そしてこれも図示されていない粉体供給装
置及びホース等の管路を介して搬送エアと共に供給され
る粉体コーティング剤１７は、供給管路６を通って多孔
質板２０で区画されたノズル開口部５の上側区画室５ａ
に供給される。

【００２７】図外の電源から給電用ケーブル１６を介し
て高電圧発生装置１３に供給された電力は、高電圧発生
装置１３で高電圧に変換されてから電極棒１０及び接続
ピン１２を介して電極ピン８へ供給され、電極ピン８と
アース接地１８されている被塗物すなわち缶胴３との間
の電位差によって多孔質板２０を通過してコロナ放電を
発生し、この電界を粉体コーティング剤１７が通過する
ことにより、粉体コーティング剤１７は静電気的に荷電
され、被塗物である缶胴３に静電気のクーロン力で付着
する。

【００２８】なおノズル開口部５内では、粉体コーティ
ング剤１７は、多孔質板２０を通して吹き込まれる圧縮
エア２２によって流動状態が促進され、それによって万
遍なくコロナ放電に接触するので静電気帯電効率が高め
られ、塗着効率も高められる。それでもなおかつ付着し
なかった粉体コーティング剤は、搬送用エア及び圧縮エ
ア２２と共に回収管路７を介して図外の粉体回収装置に
回収される。従ってノズル開口部５内には失速した粉体
コーティング剤が付着することもなく、いつも清浄な状
態に保たれ、また下側区画室５ｂに露出した電極ピン８
は、粉体コーティング剤１７と直接接触しないので、粉
体コーティング剤１７が付着して汚れることもなく、静
電気力が低下することもない。これにより常に安定した
高品質のコーティングを行うことができる。

【００２９】次に他の実施例を図３及び図４を用いて説
明する。この実施例は、図１及び図２で説明した実施例
の電極ピン８に代えて鋸刃状の電極板３０を設けたもの
で、他の構成は図１及び図２で説明した実施例と全く同
様である。鋸刃状の電極板３０は金属又はカーボン等の
導電体又は半導体で構成され、ノズル開口部５の下側区
画室５ｂ内に鋸刃の突端が露出するように軸方向に長く
埋設されている。

【００３０】高電圧発生装置１３から電極板３０へ供給
される高電圧電力は、電極板３０とアース接地されてい
る被塗物すなわち缶胴３との間の電位差によって、電極
板３０の鋸刃状の多数の尖端からそれぞれ多数のコロナ
放電を発生し、この電界を粉体コーティング剤１７が通
過することにより、粉体コーティング剤１７は静電気的
に荷電され、被塗物である缶胴３に付着する。その際粉
体コーティング剤１７は多孔質板２０を通して吹き込ま
れる圧縮エア２２によって流動状態が促進され、コロナ
放電と万遍なく接触するので静電気帯電効率が高められ
る。

【００３１】それでもなおかつノズル開口部５内で失速
したり付着しなかった粉体コーティング剤１７は、多孔
質板２０を通して吹き込まれる圧縮エア２２と共に、回
収管路７を介して図外の粉体回収装置に回収される。従
ってノズル開口部５内には、失速した粉体コーティング
剤が付着することもなく、いつも清浄な状態に保たれ、
また下側区画室５ｂに露出した電極板３０は、粉体コー
ティング剤１７と直接接触しないので、粉体コーティン
グ剤１７が付着して汚れることもなく、静電気力が低下
することもない。これにより、常に安定した高品質のコ
ーティングを行うことができる。

【００３２】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
は、そもそも従来粉体コーティング剤による帯状コーテ
イングが困難であった飲料缶などの、缶の内面の縦方向
溶接継ぎ目線上を、粉体のコーティング剤で帯状にコー
ティングすることを目的に開発されたもので、実施例の
説明も便宜上、飲料缶等の缶を対象にして説明した。し
かし、被塗物対象は単に飲料缶に限定されるものではな
い。例えば家具や電気製品等の粉体コーティング分野に
おいても、粉体コーティング剤の帯状塗布はしばしば必
要となる。

【００３３】また帯状塗布は単列だけでなく、本発明の
粉体塗布ノズル装置を複数個並列に設けることにより、
複数列の帯状コーティングを同時に塗布することもでき
るし、また複数列の粉体塗布ノズル装置のそれぞれに異
なった粉体コーティング剤を供給することにより、異な
った材質による縞模様のコーティング膜が得られるな
ど、その用途は幅広いものである。更に１個のノズル本
体に、電極ピン又は電極板を配設したスリット状のノズ
ル開口溝を、複数列隣接して配設することにより広幅の
面塗布も可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の粉体塗布ノズル装置は、上記の
ような構成としたので、粉体コーティング剤を帯状に塗
布するのに適した粉体塗布ノズル構造であって、ノズル
開口部に粉体コーティング剤が付着して静電気力が低下
したり、あるいは塗着効率が低下したり塗着厚みにばら
つきが生ずることがなく、常に安定した塗着厚みの得ら
れる粉体塗布ノズル装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉体塗布ノズル装置の実施例を示す縦
断面図。

【図２】図１の横断面図。

【図３】本発明の粉体塗布ノズル装置の他の実施例を示
す縦断面図。

【図４】図３の横断面図。

【図５】従来の粉体塗布ノズル装置の縦断面図。

【図６】図５の横断面図。

【符号の説明】

１…粉体塗布ノズル装置、２…ノズル本体、３…被塗物
（缶胴）、５…ノズル開口部、６…供給管路、８…電極
ピン、１３…高電圧発生装置、１７…粉体コーティング
剤、２０…多孔質板、２１…エア供給管路、３０…電極
板、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｂ 5/16 Ｂ０５Ｂ 5/16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル本体に、該ノズル本体の軸方向に
   沿って細長く開口するスリット状のノズル開口部を設
   け、高電圧発生装置と導電状に連結されかつスパーク防
   止のための抵抗値をもった１個又は複数の電極ピンが該
   ノズル開口部底部に露出させて設けられた粉体塗布ノズ
   ル装置であって、前記ノズル開口部を通気性多孔質板で
   上下に区分し、多孔質板の上側区画室には粉体コーティ
   ング剤の供給管路と被塗物に付着しなかった粉体コーテ
   ィング剤を回収するための回収管路が設けられ、また多
   孔質板の下側区画室には、粉体コーティング剤塗着率向
   上のための流動促進用及びクリーニング用のエア供給管
   路が設けられていることを特徴とする粉体塗布ノズル装
   置。
2. 【請求項２】 １個又は複数の電極ピンに代えて、鋸刃
   状の電極板で構成されていることを特徴とする、請求項
   １に記載の粉体塗布ノズル装置。