JPH09276755A - イオン整電塗装方法及びイオン整電塗装用ブース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴霧塗装を行うに当って、被塗装物体の塗装
面を確実に除塵して、塗むらがなく、きれいに仕上がっ
た高度な塗膜を形成する。 【解決手段】 コロナ放電により中和イオン化された強
制給気が及ぶ作業空間１Ｈの中で、被塗装物体Ｔに対し
て噴霧塗装を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の製品或は部
品類（以下被塗装物体と云う）を噴霧塗装するに当っ
て、不良が少く、且つ、より高度な塗膜を形成すること
ができるイオン整電塗装方法及びイオン整電塗装用ブー
スに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、空気中に於ける物体（非導電体）
は静電気によって帯電状態にあるため、図７に示すよう
に被塗装物体Ｔの表面にはプラス電子とマイナス電子が
不規則に並んだ状態に帯電していて、この静電気が図８
に示すように空気中のゴミ（浮遊塵埃）を引き寄せて被
塗装物体Ｔの表面に付着させていた。

【０００３】この帯電状態にある被塗装物体Ｔをそのま
ま通常雰囲気中で噴霧塗装した場合には、付着したゴミ
のために塗装不良の原因となってしまうから、従来は、
塗装する前に被塗装物体Ｔの表面をエアーブロー又はブ
ラシ掛け等を行うことによってゴミを除去していたが、
これ等エアーブロー又はブラシ掛け等を行うと空気摩擦
のために却って物体表面の帯電力が増大して逆効果とな
る問題があった。

【０００４】そこで、塗装の前工程でコロナ放電エアー
ブローによって被塗装物体Ｔの表面を除塵したり、或
は、強制給気に乗せて塗装用作業空間全体を加湿（一般
的には湿度７０％、温度２０℃）して無静電状態にした
後、塗装を行うことが考えられた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コロナ放電エ
アーブローによる除塵対策は、エアーブローの行程中は
効果はあるが、行程終了の時点で被塗装物体Ｔは再び静
電気を帯び始めて、塗装作業の開始時点では再び図７に
示した帯電状態に戻ってしまうため、ゴミ付着の問題を
根本的に解決することはできなかった。

【０００６】また、上記加湿による帯電防止対策に付い
ては、環境面を考慮した場合に最もカビの発性しやすい
雰囲気に成ってしまうため、作業空間（ブース）の内壁
面に付着したり空間内に浮遊するカビが、作業員の健康
面に悪影響を及ぼす問題があった。

【０００７】一方、噴霧塗装の仕上がり状態に関して
は、噴霧微粒化された塗料粒は潜在的にはプラス電子を
持っていて、単独電子では不安定なため図９に示すよう
に空気中のＯＨ−基と酸化結合して安定するが、しか
し、塗料粒の大部分は噴霧空気の速度によって中和前に
図７に示した状態の被塗装物体Ｔに到達し、図１０に示
すように被塗装物体Ｔ側のマイナス電子と結合し、プラ
ス電子と反発するため、この現象が塗膜の凹凸を基礎形
成して、塗むら（柚子肌、スケ等）となって表れる問題
があった。

【０００８】加えて、図１０に於いて反発された塗料粒
は図９に示した結合状態と成り、図１０で形成された塗
膜面にこの結合塗料粒が塗り重ねられる結果になるた
め、塗膜面に塗むらが発生して仕上がりが非常に悪くな
る問題があった。

【０００９】従って本発明の技術的課題は、噴霧塗料に
当って被塗装物体の塗装面を確実に除去して、塗むらが
なくきれいに仕上がった高品質な塗膜を形成することが
できる塗装法と塗装用ブースを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。

【００１１】（１） コロナ放電により中和イオン化さ
れた強制給気の雰囲気中で噴霧塗装すること。

【００１２】（２） コロナ放電により中和イオン化さ
れた強制給気の雰囲気中で噴霧塗装する前に、スプレー
等の器具類を用いて被塗装物体の塗装面に陽イオン又は
陰イオンのいずれかを塗布すること

【００１３】（３） 塗装用の作業空間に吸気装置と排
気装置を連設して、濾過された強制給気の雰囲気中で塗
装作業を行うように構成した塗装用ブースであって、上
記作業空間の上面部にパンチングメタル或は金網等で造
ったフイルター天板によって隔絶された空気室を連設
し、この空気室に上記の吸気装置を連設する一方、上記
フイルター天板の上面側にはイオン発生管を設けて、そ
のイオン吹出しノズルをフイルター天板に開口した吹出
口より上記の作業空間に向けて突出すること。

【００１４】（４） イオン発生管のイオン吹出ノズル
と、作業空間内にセットする被塗装物体との距離を、少
くとも１．５〜２．５ｍの範囲内に設定すること。

【００１５】上記（１）で述べた手段によれば、コロナ
放電により空気中の分子を分解してプラス電子とマイナ
ス電子を共有する中和イオンが発生し、この中和イオン
を強制給気によって被塗装物体の塗装面に到達させて、
帯電した逆のイオンで引き付けて塗装面を帯電“０”の
状態にすることができるため、塗装面へのゴミの付着を
防止することを可能にする。

【００１６】更に上記（１）で述べた手段によれば、上
記雰囲気の中で噴霧塗料を行うので、塗料粒の不安定な
プラス電子がイオンによって両極を持った安定したもの
に変換されて、磁力の対極同士が互いに引き合う原理と
同様の原理が働くため、塗料粒同士がお互いに引き合っ
て整列塗着する結果と成り、而かもこの状態は塗装中継
続されるから、塗布面に凹凸が無く、密度及び密着性が
高くて品質が良好な塗膜を形成することを可能にする。

【００１７】上記（２）で述べた手段によれば、噴霧塗
装する前の段階で被塗装物体の塗装面に予め陽イオン又
は陰イオンのいずれかを塗布して、塗装面のイオンを同
じ状態に整列するため、この状態のまま噴霧塗装を行う
と、両極を持つ安定した状態に変換された塗料粒を総て
同じ極を同じ方向に向けた完全な整列状態にして塗着す
ることができるから、仕上がりが頗る良好で極めて安定
した品質の高い塗膜を形成することを可能にする。

【００１８】上記（３）で述べた手段によれば、イオン
発生器の吹出ノズルから作業空間に向けてイオンを噴出
させることによって、空気中の分子を分解して中和イオ
ンを発生させ、これを吸気装置と排気装置による強制給
気により被塗装物体の塗装面に到達させて帯電“０”の
状態を造り、且つ、この雰囲気中で噴霧塗装を行うた
め、塗料粒同士がお互いに引き合って整列塗着されるか
ら、塗布面に凹凸が無く、品質が良好な塗膜を形成する
ことを可能にする。

【００１９】上記（４）で述べた手段によれば、イオン
発生器から噴射されるイオンを強制給気の流れの中に拡
散でき、而かも、充分にイオン効果を発揮できる状態に
して、噴霧塗装を確実に進めることを可能にする。

【００２０】以上の如くであるから、上記（１）〜
（４）で述べた手段によって上述した技術的課題を解決
して、前記従来の技術の問題点を解消することができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るイオン整電
塗装方法及びイオン整電塗装用ブースの実施の形態を、
添付した図面と共に詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明に係るイオン整電塗装用ブー
スの内部構造を説明した断面図であって、符号１で全体
的に示したブースの内部は作業空間１Ｈに成っており、
この作業空間１Ｈの上面部には、パンチングメタル或は
金網と云った多数の通気穴７ａ…を有する金属製のフイ
ルター天板７によって隔絶された空気室４が連設され、
この空気室４には給気室２ａ、給気ファン（図示省略）
を内蔵した給気ファン室２、及び、一次給気フイルター
を備えた給気用フイルター室３とから成る吸気装置１Ｘ
が、フレキシブルホース２ｂを介して接続されていて、
作業空間１Ｈに対して濾過された空気を強制給気するよ
うに構成されている。

【００２３】５は上記空気室４の内部に設けた二次給気
フイルター、６Ｒは上下をこの二次給気フイルター５と
上述されたフイルター天板７とで隔絶された濾過室、６
…はこの濾過室６Ｒ内のフイルター天板７の上面に取付
けたイオン発生器であって、図３の構成図に記載したよ
うに、これ等各イオン発生器６…の底面に長手方向に間
隔をあけて設けた各イオン吹出しノズル６Ｔ…が、図２
に示した断面図の如く上記フイルター天板７に開口した
吹出口７Ｈ…より上述した作業空間１Ｈに向けて突出し
ている。

【００２４】図１と図２に於いて、Ｓは作業空間１Ｈ内
に設けた作業台、Ｔ…は作業台Ｓ上に載置した被塗装物
体で、上記イオン吹出しノズル６Ｔと被塗装物体Ｔとの
距離は、図２に示すように上述したフイルター天板７の
各通気穴７ａ…通して作業空間１Ｈ内に流入する強制給
気の流れの中にイオンを充分に拡散でき、且つ、被塗装
物体Ｔに対して充分なイオン効果を与えることができる
ように、１．５〜２．５ｍの範囲内に設定されている。

【００２５】また、ＳＡは上述した強制給気の雰囲気中
にある作業空間１Ｈ内で、被塗装物体Ｔに対して塗装を
行う噴霧塗装器、ＳＢはこの噴霧塗装器ＳＡによる噴霧
塗装の前に、被塗装物体Ｔの塗装面に対して陽イオン又
は陰イオンのいずれかを塗布して、図５に示すように塗
装面のイオンを同じ極に整列するイオン噴霧器であっ
て、図面にはいずれも手動でスプレーするハンデイータ
イプのものが記載されているが、これ等双方をロボット
による自動式に構成してもよく、その選択は任意とす
る。

【００２６】更に図１に於いて、８は上記の作業空間１
Ｈと排気通路８Ａを仕切るカーテン、８Ｔは排気通路８
Ａの下側部に設けた水槽、１１，１１は照明用の蛍光灯
であって、排気通路８Ａ上にはシャワー８Ｓとエルミネ
ータ９、及び、排気ファン（図示省略）を内蔵した排気
ファン室１０とからなる排気装置１Ｙが設けられてい
て、作業空間１Ｈに対して排気作用を及ぼす仕組に成っ
ている。

【００２７】本発明は以上述べた如き構成であるから、
作業空間１Ｈ内で行う塗装作業を、吸気装置１Ｘと排気
装置１Ｙとによって強制給気及び強制排気の雰囲気中で
行うことになるのであるが、本発明では特に、イオン発
生器６…の各吹出ノズル６Ｔ…から上記の作業空間１Ｈ
内に向けて噴射されるイオンが、図３に示すように空気
中の分子を分解して中和イオンと成り、この中和イオン
を上記の強制給気に乗せて被塗装物体Ｔの塗装面に到達
させるため、被塗装物体Ｔの塗装面を帯電“０”の状
態、即ち、ゴミが付着しない除塵状態にすることができ
る。

【００２８】加えて本発明では、上述の如く中和イオン
化された強制給気の雰囲気中で噴霧塗装を行うため、塗
料粒の不安定なプラス電子がイオンによって安定した両
極を持ったものに変換され、この安定変換した塗料粒で
上記帯電“０”の状態の被塗装物体Ｔの面を塗装するこ
とになるから、図４に示すように磁力対極同士が引き合
うのと同じ原理が発揮されて、塗料粒は互いに吸引し合
った状態できれいに整列塗着される。

【００２９】以上の様にしてイオン整電塗装された塗膜
は、図４に示した吸引原理によって直立した凹凸のな
い、密度及び密着性の高い極めて安定した状態に形成さ
れ、平坦度・光沢度・硬度の向上を図れることが判明し
た。

【００３０】因に、平成８年２月１４日付で群馬県工業
試験場で行ったラジエターグリルの塗膜試験結果は以下
の如くである。 ６０°鏡面反射率による光沢度試験…従来品・７
５．６°，本発明品７８．８°。 鉛筆引っかき試験機を用いた硬度試験…従来品・Ｈ
Ｂ，本発明品・Ｈ。 光学顕微鏡（４００倍）を用いた膜厚試験…従来品
・２５μ，本発明品・３０μ。

【００３１】更に本発明の請求項２によれば、上記中和
イオン化された強制給気の雰囲気中で噴霧塗装を行う前
に、図５に示すように被塗装物体Ｔの塗装面に陽イオン
又は陰イオンのいずれか（図面の場合は陰イオン）をス
プレーして、塗装面のイオンを同じ状態に整列させるた
め、この整列状態で噴霧塗装を行うと、両極を持った安
定状態に変換された塗料粒を図６に示す如く総て同じ極
を同じ方向に向けた完全な整列状態にして塗装面に塗着
できるから、仕上がり状態が頗る良好で、安定性と品質
性がより高い塗膜を形成することができる。

【００３２】尚、上述した陽イオン又は陰イオンを予め
塗装面にスプレーする方法は、静電塗装機を使用する静
電塗装の前処理工程として実施した場合に於いても、光
沢、膜厚、硬度の点で優れた効果を発揮することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】従って本発明に係るイオン整電塗装方法
及びイオン整電塗装用ブースによれば、塗装完成品に於
いて不良の少い、より高度な塗膜を形成できると共に、
本発明によって形成された塗膜は、一般塗装で形成され
た塗膜と異なりＯＨ−基を有していないため、極めて安
定した塗膜を形成できるものであって、強制乾燥しても
変化せず、従って、酸化現象による剥離及び気泡状態の
跡も認められない優れた特徴を備えている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイオン整電塗装用ブースの構成を
説明した正断面図である。

【図２】図１に示したブースの要部を拡大した断面図で
ある。

【図３】コロナ放電によって発生する中和イオンによっ
て塗装面を帯電“０”の状態にする原理を説明した説明
図である。

【図４】イオン整電塗装による塗料粒の塗着状態を説明
した説明図である。

【図５】塗装面のイオンを同極に整列させている状態を
説明した説明図である。

【図６】塗装面のイオンを同極に整列した場合に於ける
塗料粒の塗着状態を説明した説明図である。

【図７】被塗装物体の帯電の状態を説明した説明図であ
る。

【図８】静電気によるゴミ付着の原理を説明した説明図
である。

【図９】空気中に於ける塗料粒の中和結合の状態を説明
した説明図である。

【図１０】従来の塗装時に於いて塗膜の凹凸が基礎形成
される原理を説明した説明図である。

【符号の説明】

１ 塗装用ブース １Ｈ 作業空間 １Ｘ 給気装置 １Ｙ 排気装置 ４ 空気室 ６ イオン発生器 ６Ｔ イオン吹出しノズル ７ フイルター天板 ７ａ 通気穴 ７Ｈ 吹出口 Ｔ 被塗装物体 ＳＡ 噴霧塗装器 ＳＢ イオン噴霧器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コロナ放電により中和イオン化された強
   制給気の雰囲気中で噴霧塗装することを特徴とするイオ
   ン整電塗装方法。
2. 【請求項２】 噴霧塗装を行う前に、スプレー等の器具
   類を用いて被塗装物体の塗装面に陽イオン又は陰イオン
   のいずれかを塗布することを特徴とする請求項１記載の
   イオン整電塗装方法。
3. 【請求項３】 塗装用の作業空間に吸気装置と排気装置
   を連設して、濾過された強制給気の雰囲気中で塗装作業
   を行うように構成した塗装用ブースであって、上記作業
   空間の上面部にパンチングメタル或は金網等で造ったフ
   イルター天板によって隔絶された空気室を連設し、この
   空気室に上記の吸気装置を連設する一方、上記フイルタ
   ー天板の上面側にはイオン発生管を設けて、そのイオン
   吹出しノズルをフイルター天板に開口した吹出口より上
   記の作業空間に向けて突出したことを特徴とするイオン
   整電塗装用ブース。
4. 【請求項４】 イオン発生管のイオン吹出ノズルと、作
   業空間内にセットする被塗装物体との距離を、少くとも
   １．５〜２．５ｍの範囲内に設定したことを特徴とする
   請求項３記載のイオン整電塗装用ブース。