JPH10202168A - 静電塗装方法 - Google Patents

静電塗装方法

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Publication number
JPH10202168A
JPH10202168A JP2431197A JP2431197A JPH10202168A JP H10202168 A JPH10202168 A JP H10202168A JP 2431197 A JP2431197 A JP 2431197A JP 2431197 A JP2431197 A JP 2431197A JP H10202168 A JPH10202168 A JP H10202168A
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JP
Japan
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resin powder
coated
electrostatic
coating method
electrostatic coating
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JP2431197A
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Inventor
Masao Otsuka
政郎 大塚
Takeshi Nishizawa
健 西沢
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Kuroda Precision Industries Ltd
Original Assignee
Kuroda Precision Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的小さい被塗装物でもその表面に薄く均
一な塗膜を形成することができる静電塗装方法を提供す
る。 【解決手段】 樹脂粉体Pとして平均粒径1〜30μm
のものを用い、流動槽11の下面をなす多孔板13に取
付けられた電極17と、流動槽11の上方に支持された
被塗装物Wとの間に付与する静電圧を10〜30kVと
し、被塗装物Wを樹脂粉体Pの流動面Sより下に浸漬さ
せて、樹脂粉体Pを被塗装物Wの表面に付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的小さい被塗
装物表面に薄い均一な塗膜を形成することができるよう
にした静電塗装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、小型モータのコアなどに絶縁被膜
を形成する方法としては、電着塗装が採用されている。
しかし、電着塗装は、設備が大がかりであり、製造コス
トが高くなると共に、装置のメンテナンスが大変である
という問題点があった。
【0003】一方、粉体塗装の主な方法としては、静電
ガンによる吹き付け塗装を除くと、流動浸漬方法と静電
塗装方法とが知られている。
【0004】図5は、従来の流動浸漬方法の原理を示す
説明図である。図において、11は流動槽であり、枠体
12の下面に多孔板13を配置して構成されている。ま
た、14は均圧室であり、上記多孔板13の下面を筐体
15で覆って形成されている。筐体15の側壁には、均
圧室14に空気Aを導入するための送気口16が設けら
れている。流動槽11内には、樹脂粉体Pが供給されて
いる。
【0005】上記構成において、送気口16から空気A
を導入して流動槽11内の樹脂粉体Pを流動化させる。
一方、被塗装物Wを予め樹脂粉体Pが溶着できる温度以
上に加熱しておき、図中矢印で示すように、流動槽11
内の流動化した樹脂粉体P中に浸漬する。その結果、樹
脂粉体Pが、加熱された被塗装物Wの表面に接触して塗
膜状に溶着する。その後、被塗装物Wを加熱炉に入れ
て、樹脂粉体Pを均一に溶融させることにより塗膜が形
成される。
【0006】しかしながら、上記流動浸漬方法では、塗
膜の膜厚をコントロールすることが困難であり、また、
下方から吹き上げる流動空気Aによって被塗装物Wが冷
却されるので、特に小物の場合には温度低下が激しく、
樹脂粉体Pを溶着させることができない。
【0007】図6は、従来の静電塗装方法の原理を示す
説明図である。図において、11は流動槽であり、上記
と同様に枠体12の下面に多孔板13を配置して構成さ
れている。また、14は均圧室であり、上記多孔板13
の下面を筐体15で覆って構成されている。筐体15の
側壁には、均圧室14に空気Aを導入するための送気口
16が設けられている。流動槽11内には、樹脂粉体P
が供給されている。
【0008】この装置が上記流動浸漬方法の装置と異な
る点は、多孔板13に電極17が取付けられ、例えば負
の静電圧が付与されるようになっており、一方、流動槽
11の上方に支持される被塗装物Wに、図示しない治具
を介して、上記と反対の正の静電圧が付与されるように
なっている点である。
【0009】したがって、送気口16から空気Aを導入
して流動槽11内の樹脂粉体Pを流動化させ、電極17
に負の静電圧を付与すると、流動化した樹脂粉体Pは負
に帯電する。この状態で、被塗装物Wを流動槽11の上
方に支持して正の静電圧を付与すると、負に帯電した樹
脂粉体Pが、図中矢印で示すように流動面より上がって
被塗装物Wの表面に付着する。こうして樹脂粉体Pが付
着した被塗装物Wを加熱炉に入れて樹脂粉体Pを溶融さ
せることにより、塗膜が形成される。
【0010】しかしながら、上記静電塗装方法では、被
塗装物の微細な隙間等に樹脂粉体が十分に届かず、樹脂
粉体が隙間の入口部に静電気のため団子状になって付着
してしまうという問題点があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、例えば
小型モータのコアなどに絶縁被膜を形成しようとした場
合、電着塗装では、設備が大がかりで、製造コストが高
くなると共に、装置のメンテナンスが大変であるという
問題点があり、流動浸漬方法では、被塗装物の温度降下
によって樹脂粉体を付着させることが難しく、しかも膜
厚をコントロールすることが困難であり、静電塗装方法
では、樹脂粉体が被塗装物の微細な隙間に十分に付着し
ないという問題点があった。
【0012】したがって、本発明の目的は、例えば小型
モータのコアなどの比較的小さい被塗装物表面に、薄い
均一な塗膜を形成することができるようにした粉体塗装
方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の第1は、上面が開口され下面に多孔
板が配置された流動槽と、前記多孔板に取付けられた電
極と、前記流動槽の下方空間を囲む均圧室とを備えた静
電塗装装置を用い、前記流動槽に樹脂粉体を供給し、前
記均圧室に空気を導入して前記多孔板を通して噴出さ
せ、前記流動槽内の樹脂粉体を流動化させると共に、前
記電極に正又は負の静電圧を付与して前記樹脂粉体を帯
電させ、前記電極とは反対の静電圧を付与した被塗装物
を前記流動槽上方に支持して前記樹脂粉体を前記被塗装
物表面に付着させる静電塗装方法において、前記樹脂粉
体として平均粒径1〜30μmのものを用い、前記電極
と前記被塗装物との間に付与する静電圧を10〜30k
Vとし、前記被塗装物を前記樹脂粉体の流動面下に浸漬
することを特徴とする静電塗装方法を提供するものであ
る。
【0014】本発明の第2は、上記第1の発明におい
て、前記被塗装物を前記樹脂粉体の流動面下に浸漬した
後、前記被塗装物を引き上げて振動を与えることによ
り、前記被塗装物表面に付着した余剰の樹脂粉体を落下
させる静電塗装方法を提供するものである。
【0015】本発明の第3は、前記第1又は2の発明に
おいて、前記被塗装物の最大径が1〜30mmである静電
塗装方法を提供するものである。
【0016】本発明の第4は、前記第1〜3の発明のい
ずれか1つにおいて、前記被塗装物の表面に付着した樹
脂粉体を加熱溶着して塗膜を形成したとき、その塗膜の
平均厚さが20〜60μmとなるように前記樹脂粉体を
付着させる静電塗装方法を提供するものである。
【0017】本発明の第1によれば、静電塗装方法にお
いて、被塗装物を樹脂粉体の流動面下に浸漬することに
よって、被塗装物の微細な隙間にも樹脂粉体が十分に入
り込んで付着する。また、樹脂粉体として平均粒径1〜
30μmのものを用いることにより、薄くて均一な塗膜
を形成することができる。その結果、例えば小型モータ
のコアなどに適用した場合、狭いスロットの内周にも薄
くて均一な塗膜を隙間なく形成することが可能となり、
信頼性の高い絶縁被膜を形成できる。
【0018】なお、従来の静電塗装方法では、被塗装物
を樹脂粉体の流動面下に浸漬することは行われていなか
った。その理由は、被塗装物と電極との間で放電が起こ
り、樹脂粉体が着火してしまうからであった。しかし、
本発明では、電極と被塗装物との間に付与する静電圧を
10〜30kVとすることによって、被塗装物を樹脂粉
体の流動面下に浸漬しても放電を防止し、樹脂粉体の着
火を防止することができる。
【0019】一方、従来の静電塗装方法では、上記のよ
うに静電圧を低くすると、樹脂粉体が被塗装物に付着し
にくくなってしまうが、本発明では、樹脂粉体として平
均粒径1〜30μmの細粒を用い、しかも被塗装物を流
動面下に浸漬するという方法を採用することによって、
低い静電圧でも樹脂粉体を十分に付着させることができ
る。
【0020】本発明の第2によれば、被塗装物に樹脂粉
体を付着させた後、振動を与えて余剰の樹脂粉体を落下
させるようにしたことにより、より良好な薄くて均一な
塗膜を形成することができる。
【0021】本発明の第3によれば、最大径が1〜30
mmである被塗装物に適用することによって、小さな隙間
の内部にも薄くて均一な塗膜を形成できるという本発明
の利点が更に生かされる。
【0022】本発明の第4によれば、塗膜の平均厚さが
20〜60μmとなるように樹脂粉体を付着させること
によって、比較的小さく、複雑な形状を有する被塗装物
であっても、均一な塗膜を隙間なく形成することができ
る。
【0023】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による静電塗装方
法の原理を示す説明図である。なお、図5、6に示した
従来の装置と実質的に同一部分には同符号を付してあ
る。
【0024】図において、11は流動槽であり、枠体1
2の下面に多孔板13を配置して構成されている。ま
た、14は均圧室であり、上記多孔板13の下面を筐体
15で覆って構成されている。筐体15の側壁には、均
圧室14に空気Aを導入するための送気口16が設けら
れている。流動槽11内には、樹脂粉体Pが供給されて
いる。更に、多孔板13に電極17が取付けられ、正又
は負の静電圧が付与されるようになっており、一方、流
動槽11の上方に支持される被塗装物Wに、図示しない
治具を介して上記と反対の静電圧が付与されるようにな
っている。なお、電極17は、多孔板13を貫通して流
動槽11内に突出していてもよいが、先端が多孔板13
の上面から突出せずに、貫通孔の開口部の手前で止まる
ように取付けられていてもよく、あるいは電極17の先
端が多孔板13内に埋設されていてもよい。
【0025】本発明において、被塗装物Wとしては、例
えば小型モータのコア、ファスナーなどの比較的小型の
もの、具体的には最大径が、好ましくは1〜30mm、よ
り好ましくは2〜20mmのものが適用される。最大径が
1mm未満では、取り扱いが難しく、最大径が30mm以上
では、膜厚を薄くする必要性が少ないので、従来の粉体
塗装方法でも良好な塗装が可能であり、本発明の方法を
採用するメリットが少ない。
【0026】樹脂粉体Pとしては、例えばポリエステル
系樹脂、エポキシ系樹脂など、公知の粉体塗装用の樹脂
が使用できる。樹脂粉体Pの平均粒径は1〜30μm、
好ましくは10〜15μmとされる。粒径が1μm未満
では、工業的に製造するのが難しく、30μmを超える
と、塗膜の厚さを薄く均一にしにくくなる。また、粒径
が30μmを超えると、本発明で規定する静電圧では、
被塗装物Wに樹脂粉体Pを十分に付着させるのが難しく
なる。なお、従来の粉体塗装に用いられていた樹脂粉体
の平均粒径は、通常30〜100μmであった。
【0027】本発明においては、上記のような樹脂粉体
Pを流動槽11内に供給し、送気口16を通して均圧室
14内に空気Aを導入し、多孔板13を通して噴出させ
ることにより、樹脂粉体Pを流動化させる。その状態
で、図示しない治具によって流動槽11の上方に支持し
た被塗装物Wと、多孔板13に取付けた電極17との間
に10〜30kVの静電圧を付与する。この場合、被塗
装物Wと電極17のうちのどちらを正にし、どちらを負
にしてもよい。そして、治具に支持した被塗装物Wを下
降させて、樹脂粉体Pの流動面Sより下方に浸漬する。
その結果、静電圧によって正又は負に帯電した樹脂粉体
Pが、それとは反対の電圧を印加された被塗装物Wの表
面に静電気による吸着力によって付着する。
【0028】上記において、静電圧が10kVよりも小
さい場合には、樹脂粉体Pを十分に被塗装物Wの表面に
付着させることができず、静電圧が30kVを超える
と、放電が発生して樹脂粉体Pが着火する虞れがある。
なお、従来の静電塗装方法で採用されている静電圧は、
通常60kV前後であるが、本発明は、樹脂粉体Pの平
均粒径を前記のように小さくし、しかも被塗装物Wを樹
脂粉体Pの流動面Sより下方に浸漬することによって、
上記のような低い静電圧でも被塗装物Wの表面に樹脂粉
体Pが十分に付着するようにしたものである。
【0029】こうして被塗装物Wの表面に樹脂粉体Pを
付着させた後、被塗装物Wを流動槽11から引き上げ
て、必要に応じて別の個所に搬送し、被塗装物Wを振動
させることによって、被塗装物Wの表面に付着した余剰
の樹脂粉体Wを落下させることが好ましい。なお、被塗
装物Wに振動を与える方法としては、被塗装物Wを支持
する治具をノッカーで叩く方法などが採用される。
【0030】その後、被塗装物Wを高周波加熱炉や熱風
乾燥炉に入れて加熱し、樹脂粉体Pを溶着させることに
よって、塗膜を形成することができる。なお、樹脂粉体
Pの加熱溶着や、治具等に付着した不要な樹脂粉体Pの
クリーニング等は、従来より公知の方法で行えばよいの
で、その説明を省略する。本発明の方法によれば、こう
して形成された塗膜の厚さは、通常20〜60μmとな
る。
【0031】図2〜4及び図7には、本発明の方法を適
用するための静電塗装装置の一具体例が示されている。
図2は、被塗装物Wを支持して搬送するための支持搬送
装置の一例を示し、同図(a)は正面図、(b)は側面
図、(c)は底面図である。また、図7は、上記支持搬
送装置の部分拡大図である。すなわち、この支持搬送装
置21は、チェーンコンベヤ22に取付けられた筒状の
支持部材23を有し、この支持部材23に挿通された支
持棒24が上下に伸びている。支持棒24の上端にはフ
ランジ25が取付けられ、このフランジ25と支持部材
23上端面との間に圧縮コイルバネ26が装着されてい
る。また、支持棒24には、支持部材23の下端面に当
接して、上記圧縮コイルバネ26によって常時上方に付
勢された支持棒24のストッパをなすフランジ27が装
着されている。
【0032】支持棒24の下端には、被塗装物Wの保持
治具28が取付けられている。保持治具28は、ガイド
棒33、34によって互いの間隔を変更可能に組み付け
られた背面側枠体29と前面側枠体30とを有してい
る。一方のガイド棒33は、その一端を背面側枠体29
に固着され、他端を前面側枠体30から抜き出されてい
る。そして、ガイド棒33の突出部を覆うフランジ付キ
ャップ35が前面側枠体30に固着されている。更に、
背面側枠体29と前面側枠体30との間に介在された引
張りコイルバネ36によって、常時は背面側枠体29と
前面側枠体30とが近接するようにバネ付勢されてい
る。他方のガイド棒34は、その一端を前面側枠体30
に固着され、他端を背面側枠体29に挿通されている。
更に、背面側枠体29と前面側枠体30のそれぞれの下
辺部に、互いに対向して突き出したピン31、32が所
定間隔で設けられている。
【0033】図7を併せて参照すると、ガイド棒33に
は、軸方向に所定間隔をおいて2つのボール嵌合孔3
7、38が形成されており、前面側枠体30には、上記
ボール嵌合孔37、38に弾性的に嵌合するボールプラ
ンジャ39が内蔵されている。そして、被塗装物Wの取
付け及び取り外しステーションには、フランジ付キャッ
プ35に嵌合する蟻溝部材60を駆動軸61の先端に取
付けたエアシリンダ62が配置されており、エアシリン
ダ62の作動によってフランジ付キャップ35を引張
り、あるいは元の位置に戻すことによって、前面側枠体
30と背面側枠体29との間隔を開閉して、ピン31、
32の間で被塗装物Wを取付け、あるいは取り外すよう
になっている。
【0034】すなわち、被塗装物Wを取付けるときに
は、図示しないフィーダによって被塗装物Wが図中想像
線で示す位置に配列され、その状態で前面側枠体30と
背面側枠体29との間隔を閉じて、ピン31、32を被
塗装物Wの両端の軸心に挿入して保持させる。また、被
塗装物Wを取り外すときには、前面側枠体30と背面側
枠体29との間隔を開くと共に、排出用エアシリンダ6
3の駆動軸64に装着されたプッシャ65で被塗装物W
を押出し、その対向位置に配置されたストッパ66で押
し出された被塗装物Wを受け、ピン31、32の間から
被塗装物Wをシュート67上に落とすようになってい
る。
【0035】こうして、被塗装物Wを保持した支持搬送
装置21は、チェーンコンベア22によって搬送され、
静電塗装槽、払い落とし装置、高周波加熱装置、クリー
ニング装置などに順次移動するようになっている。
【0036】図3は、被塗装物Wを上記支持搬送装置2
1に支持して搬送させ、流動槽11上に支持させた状態
を示し、同図(a)は正面図、(b)は側面図である。
静電塗装槽の構造は、図1のものと同様なので、その説
明を省略する。被塗装物Wを支持した保持治具28が流
動槽11上に位置すると、支持棒24の上端に取付けら
れたフランジ25が、フレーム40に固定設置されたブ
レーキ付モータ41の駆動軸42に装着された偏心カム
43に当接するようになっている。この状態でブレーキ
付モータ41が作動して、偏心カム43が所定角度回転
すると、偏心カム43によって、支持棒24が圧縮コイ
ルバネ26に抗して下方に押され、被塗装物Wを複数個
保持した保持治具28が下降し、被塗装物Wが流動槽1
1の樹脂粉体Pの流動面Sより下方に浸漬される。それ
によって、前述した原理によって被塗装物Wの表面に樹
脂粉体Pが付着する。こうして樹脂粉体Pを付着させた
後、偏心カム43を再び回転させることにより、支持棒
24が圧縮コイルバネ26の付勢力で上昇し、被塗装物
Wを流動面Sから引き上げることができる。
【0037】図4は、被塗装物Wの表面に樹脂粉体Pを
付着させた後、余剰の樹脂粉体Pを払い落とす装置を示
し、同図(a)は正面図、(b)は側面図である。被塗
装物Wの表面に樹脂粉体Pを付着させた後、被塗装物W
を支持した保持治具28は、上記払い落とし装置へ搬送
される。この払い落とし装置は、上方に電磁ソレノイド
からなるノッカー51が配置され、その駆動シャフト5
2の下端が支持棒24上端のフランジ部25に近接配置
されている。そして、ノッカー51の駆動シャフト52
が突き出されると、フランジ部25が叩かれて支持棒2
4及び保持治具28を介して、被塗装物Wの表面に付着
した余剰の樹脂粉体Pが払い落とされるようになってい
る。
【0038】保持治具28に保持された被塗装物Wの下
方には、プーリ53、54、55に張設されたベルトコ
ンベア56が配置されている。ベルトコンベア56は、
下方のプーリ55に連接されたモータ57によって、図
中矢印で示す方向に回転駆動する。ベルトコンベア56
の一端には、吸引ファン58が配置され、被塗装物Wか
ら払い落とされてベルトコンベア56上に落下した樹脂
粉体Pを吸引し、図示しないダクトを通して流動槽11
に戻すようになっている。
【0039】以上のような装置によって、被塗装物Wの
表面に樹脂粉体Pを均一に付着させる作業を機械的に行
うことができる。なお、高周波加熱装置、クリーニング
装置等については、従来から用いられている一般的なも
のが使用できるので、その説明を省略することにする。
【0040】
【実施例】
実施例1 図1に示す静電塗装装置において、被塗装物Wとして小
型モータのコア(直径4.3mm、長さ4.5mm)を用
い、樹脂粉体Pとして平均粒径15μmのエポキシ系樹
脂粉体(株式会社巴川製紙所製)を用い、電極17と被
塗装物Wとに付加する静電圧を変化させ、被塗装物Wを
樹脂粉体Pの流動面Sより下方に浸漬させて、樹脂粉体
Pの付着状態と、放電現象の発生の有無を調べた。その
結果を表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】実施例2 図1に示す静電塗装装置において、被塗装物Wとして小
型モータのコア(直径4.3mm、長さ4.5mm)を用
い、樹脂粉体Pとして平均粒径の異なる各種の粉体を用
い、電極17と被塗装物Wとに付加する静電圧を25k
Vとし、被塗装物Wを樹脂粉体Pの流動面Sより下方に
浸漬させて引き上げた後の樹脂粉体Pの付着状態を調べ
ると共に、更に加熱炉に入れて樹脂粉体Pを溶着して形
成した塗膜の厚さと均一性とを調べた。その結果を表2
に示す。
【0043】
【表2】
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的小型で複雑な形状をなす被塗装物であっても、樹
脂粉体を均一に隙間なく付着させることができ、しかも
付着した樹脂粉体を溶着して形成した塗膜は、従来の粉
体塗装では達成できなかったような薄い厚さで均一な塗
膜となる。したがって、例えば小型モータのコアの絶縁
塗装などを生産性よく信頼性を高めて行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による静電塗装方法の原理を示す説明図
である。
【図2】本発明の一実施態様において用いる、被塗装物
を支持して搬送するための支持搬送装置を示し、(a)
は正面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。
【図3】本発明の一実施態様において、被塗装物を流動
槽上に支持させた状態を示し、(a)は正面図、(b)
は側面図である。
【図4】本発明の一実施態様において用いる、被塗装物
の表面に樹脂粉体を付着させた後、余剰の樹脂粉体を払
い落とす装置を示し、(a)は正面図、(b)は側面図
である。
【図5】従来の流動浸漬方法の原理を示す説明図であ
る。
【図6】従来の静電塗装方法の原理を示す説明図であ
る。
【図7】図2に示した支持搬送装置の部分拡大図であ
る。
【符号の説明】
11 流動槽 12 枠体 13 多孔板 14 均圧室 15 筐体 16 送気口 17 電極 P 樹脂粉体 W 被塗装物 S 流動面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面が開口され下面に多孔板が配置され
    た流動槽と、前記多孔板に取付けられた電極と、前記流
    動槽の下方空間を囲む均圧室とを備えた静電塗装装置を
    用い、前記流動槽に樹脂粉体を供給し、前記均圧室に空
    気を導入して前記多孔板を通して噴出させ、前記流動槽
    内の樹脂粉体を流動化させると共に、前記電極に正又は
    負の静電圧を付与して前記樹脂粉体を帯電させ、前記電
    極とは反対の静電圧を付与した被塗装物を前記流動槽上
    方に支持して前記樹脂粉体を前記被塗装物表面に付着さ
    せる静電塗装方法において、前記樹脂粉体として平均粒
    径1〜30μmのものを用い、前記電極と前記被塗装物
    との間に付与する静電圧を10〜30kVとし、前記被
    塗装物を前記樹脂粉体の流動面下に浸漬することを特徴
    とする静電塗装方法。
  2. 【請求項2】 前記被塗装物を前記樹脂粉体の流動面下
    に浸漬した後、前記被塗装物を引き上げて振動を与える
    ことにより、前記被塗装物表面に付着した余剰の樹脂粉
    体を落下させる請求項1記載の静電塗装方法。
  3. 【請求項3】 前記被塗装物の最大径が1〜30mmであ
    る請求項1又は2記載の静電塗装方法。
  4. 【請求項4】 前記被塗装物の表面に付着した樹脂粉体
    を加熱溶着して塗膜を形成したとき、その塗膜の平均厚
    さが20〜60μmとなるように前記樹脂粉体を付着さ
    せる請求項1〜3のいずれか1つに記載の静電塗装方
    法。
JP2431197A 1997-01-23 1997-01-23 静電塗装方法 Pending JPH10202168A (ja)

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