JPS6111168A - 粉体塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体スプレ装置に係り、特に好適の実施例に
あっては、対象物体の内部表面に固体微粒子粉体塗料を
塗布する装置に関する。

粉体塗料は工業的な仕上用途において対象物を被覆即ち
塗装するのに広く使用されている。このような用途では
、ポリエステル又は磁器フリットのような粉体材料が加
圧空気によって塗布ガンに搬送され、空気流で搬送され
ながらカンのノズルから吐出される。通常、空気流で搬
送された粉体がガンから分配される際にその粉体には電
荷が印加される。この電荷によって粉体は塗装すべき物
体の方へ静電的に吸引される。なお、この物体は通常接
地電位に保持される。この塗装後に、物体は通常、オー
ブンに移され、ここで粉体塗装材料が加熱溶融され、そ
の物体の塗装面に焼き固められる。

また、粉体塗料は、上記物体の表面仕上以外の目的にも
使用されている。例えば、微粒粉体状の潤滑材が鋳型空
洞（ｍｏｌｄ　ｃａｖｉｔｉｅｓ）の表面に塗布され、
そのモールドされた部品の表面をスムーズな連続面にす
る。

固体微粒粉体材料をスプレする粉体スプレガンは、一般
にバレルと、これに連結されたハンドルとを有し、この
バレルは一端にノズル・アッセンブリを有している。バ
レルには固体微粒粉体をノズルアッセンブリに移送する
粉体給送通路と、高電圧ケーブルを内蔵する通路とが形
成されている。この高電圧ケーブルの端部はノズルアッ
センブリの所で帯電用電極に接続している。空気流によ
って搬送される固体微粒粉体は、上記バレルの長手軸に
実質的に平行な上記粉体給送通路を流通し、その後、バ
レルを介してノズルアッセンブリを通過する。このノズ
ルアッセンブリにおいて帯電用電極が粉体に静電的な電
荷を印加する。この種の粉体スプレガンの一例が本願出
願人の所有する米国特許第４．３８０．３２０号に開示
されている。

上述のような標準的な粉体スプレガンは、一般に、カン
バレル゛の粉体給送通路を通る粉体の流れの方向にほぼ
平行な軸に沿って、ノズルアッセンブリから微粒粉体を
放出する。

場合によっては、ノズルアッセンブリに偏向器即ちディ
フレクタが取付られ、このディフレクタに粉体流を衝突
させて粉体流の向きを変え、スプレパターンを塗装すべ
き物体の表面の方に向いた円錐形状に変える。このよう
にディフレクタによってスプレパターンを変えた場合で
も、粉体スプレ全体の方向は、ガンバレルの長手軸に平
行である。しかしながら、従来の粉体スプレガンでは、
用途によつ一’Ｃは、対象物体の全面を効率的に塗装す
ることがスペース上の制約のだめ困難であった。

例えば、長方形や正方形の箱は、公知の粉体スプレガン
を用いた場合には、内部の隅部を完全に塗装することが
困難である。スペース上の制約のためにガンバレルを傾
けることができず、従ってノズルを箱内部の種々の領域
に向けることができない場合には、箱内部の隅を充分に
塗装することは不可能である。このような事態は、従来
の粉体スプレガンのスプレパターンがガンバレルの長手
軸に平行であり、この長手軸に対する角度を変えること
ができない為に生ずる。

容器の内面のようにスペース上の制約の為にスプレガン
を自由に動かすことのできない場合であっても充分に塗
装できるようにするために、公知のスプレガンにはいろ
いろな改良が加えられている。例えばガンバレルの端部
を上方へ鋭く角度９０°に曲げて、ノズルからの微粒粉
体材料をガンバレルの粉体給送通路の長手軸に対して垂
直方向に放出するようにしだものがある。しかし、この
改良品にも次のような問題がある。即ち、ガンバレルの
急な湾曲部の所で粉体が捕捉され、滞留し、この為粉体
の流れが妨げられて、ノズルから放出された粉体のスプ
レパターンが一様でなくなってしまう。

この問題を解決するために、粉体スプレガンに延長管が
設けられている。この延長管は、ガンバレルのノズル端
に嵌合する入口端と、対象物体に粉体材料をスプレする
出口端とを有する。このような延長管は、その出口端が
入口端とガンバレルの粉体給送通路の長手軸とに対して
ほぼ垂直となるように、出口端と入口端との間で徐々に
湾曲即ちカーブしている。このように粉体スプレガンの
延長管を徐々にカーブさせた為に、粉体流路の鋭い９ｏ
０湾曲部で生ずる粉体の滞留問題は軽減されるが、この
延長管はその放出端からの微粒粉体材料の放出角、即ち
放出方向を調整することができないものであった。バレ
ルの長手軸に対して９０°の角度で粉体材料を放出する
ような延長管は、従来のスプレガンでは不可能であった
対象物体の内面部位を塗装することができるが、その対
象物体の内面の他の部位若しくは別の対象物体を完全に
塗装するには、別の角度に湾曲しだバレル延長管が必要
となる。延長管の湾曲角度を９０’以外の角度にするこ
とはできるが、この場合には、対象物体の内面を完全に
塗装する為に種々の角度の延長管を多数用意しておかな
ければならないといった問題が新たに生ずる。

そこで、本発明の目的は、空気流によって搬送される固
体微粒粉体材料を容器の内面全体に、又は狭い場所にあ
る対象物体の表面にスプレすることができる粉体スプレ
ガンを提供することである。

この目的を達成するために、本発明に係る粉体スプレガ
ンは、長手軸を持つ支持部材と；一端に入口を、他端に
放出オリフィスを有する流通路が形成され、上記支持部
材に取付られたノズルと；上記ノズルの放出オリフィス
の付近に位置するように上記支持部材に取付られだ帯電
用電極と；微粒粉体材料を上記ノズルに移送する可撓性
の粉体移送管とを具備するものである。この粉体移送管
は、支持部材に接続された上流側部とノズルの入口端に
接続された放出端とを有する。粉体移送管によってノズ
ルに送られた粉体は、ノズルの放出オリフィスよシ放出
される際に帯電用電極により帯電される。ノズルは、支
持部材の長手軸に対してその向きを所望の角度に調整で
きるようにしてもよく、これにより、放出オリフィスか
らスプレされた微粒粉体材料の放出方向を広範囲に変化
でき、任意の対象物体又は容器の内面を完全に塗装する
ことができる。

この粉体スプレガンの利点は、支持部材に対するノズル
の角度に無関係に固体微粒粉体材料を放出オリフィスか
ら均一なスプレパターンでスプレできることである。こ
の利点は、粉体が移送管の鋭い湾曲部、即ち急なカーブ
部分で滞留しないように粉体移送管をその上流側端とノ
ズルとの間で徐々にカーブさせたことに起因している。

本発明の別の特徴によれば、ノズルを支持部材に対して
種々の角度で連結する調整可能な連結部が設けられてい
る。この調整可能な連結部は、各端にスロットが形成さ
れた細長部材と、ノズルと支持部材との各々に形成され
たネジ孔と、一対の止めネジとを具備する。

この細長部材は、その一対のスロットの一方がノズルの
ネジ孔に重り合い、がっ他方のスロットが支持部材のネ
ジ孔に重り合うように、ノズルと支持部材との間に配置
される。それから一対の止めネジがスロットを介してネ
ジ孔に挿入され、支持部材−を所定位置に固定し、かつ
ノズルをこの固定状態の支持部材に対して所定位置に固
定する。ノズルと支持部材とのなす角度を変えるには、
止めネジを緩めて細長部材を揺動し、支持部材に対して
ノズルを動かずようにすればよい。好ましくは、ノズル
は、支持部材の長手軸にほぼ平行な位置、即ぢ上記長手
軸に対して０°の角度位置から支持部材の長手軸に対し
て鋭角又は鈍角となる角度位置１で移動可能とするとよ
い。これによって、粉体スプレの向きを支持部材の長手
軸に平行にしたシ、また支持部材の長手軸に対して鋭角
又は鈍角方向に定めることができる。

本発明の更に他の特徴では、粉体移送管の上流側部と支
持部材とを連結する取付アッセンブリが設けられている
。この取付アッセンブリは、フレーム部材と、このフレ
ーム部材に移動可能に取付られたロッドと、このロッド
に沿って摺動可能であり、このロッドに取付可能に取付
けられたブロックとを具備する。

粉体移送管の上流側部と支持部材の一端とはブロックに
取付けられ、かつロッドに沿って一体的に移動可能であ
る。ロッドとブロックとを保持するフレーム部材は塗装
すべき物体に接近し、又はそこから離間するように移動
可能であシ、また支持部材の長手軸のまわシに３６０°
揺動でき、ノズルの放出オリフィスの向きを対象物体の
内面のいろいろな部分に定めることができる。こうして
微粒粉体材料によって対象物体内面を完全に塗装するこ
とができる。

本発明の更に別の特徴は、ノズルオリフィスの形状及び
向きに関するもので、オリフィス即ちノズルを矩形形状
とし、かっこの矩形オリフィスを粉体移送管を含む平面
に対して直角即ち垂直にすると、カンから放出される微
粒粉体は、従来の円形粉体放出オリフィスを用いた場合
に比べて空気流内で一層均一に分布する。

本発明の粉体スプレガンによれば、スペース上の制約が
厳しい為にガンが非常に操作しにくい物体、例えば容器
の内面や鋳型空胴面などに粉体を一様に塗布することが
できる。

本発明の粉体移送管に接続されたノズルは、公知の粉体
スプレガンのバレルやバレル延長部とは異なり、高電圧
ケーブルと帯電用電極とを保持するバレル、即ち支持部
材の長手軸に対する粉体スプレの向きをいろいろ変える
ことができる。本発明の支持部材とノズルとの間の接続
部を調節することによって、粉体スプレを支持部材の長
手軸に対して鋭角又は鈍角に向けることができる。もち
ろんこの際にノズルの流通路に鋭い隅部が生ずることも
ない。これにより、容器の内側の隅部や内面及び対象物
体の外面や内面であってノズルの届きにくい箇所を完全
に被覆即ち塗装することができる。特に重要な点として
は、支持部材に保持された帯電用電極と粉体移送管に取
付けられたノズルとのなす相対角度は、作業者によって
現場で調整することができ、これにより塗装すべきいろ
いろな物体や単一物体の種々の部位に適応できることで
ある。

本発明の構造や作用や利点は添付図面を参照した以下の
説明から更に明らかになるであろう。

本発明の粉体スプレ装置１０は、取付アッセンブリ１２
と、この取付アッセンブリ１２に固定された支持部材１
４と、可撓性の粉体移送管１６とを含み、この粉体移送
管１６は支持部材１４に接続された上流側部１７と、ノ
ズル２１に接続された放出端１９とを有する。このノズ
ル２１は、本実施例では、空気流によって搬送される固
体微粒粉体を図示無き対象物体の内部表面に向けて噴射
する。物体内部表面の全体に固体微粒粉体塗料を一様か
つ完全に塗布するだめに、取付アッセンブリ１２は、物
体に対して回転可能かつ長手方向に移動可能であり、ノ
ズル２１からの物体への粉体塗料の放出方向は、後に詳
述するように角度調整することができる。

取付アッセンブリ１２はＺ形状のフレーム部材１８を有
し、このフレーム部材１８は孔２０が穿孔されている部
分１８ａを有する。

この部分１８ａにほぼ垂直なロッド２２が上記孔２０に
摺動可能に嵌入している。フレーム部材１８に挿入され
た止めネジ２４は、ロッド２２と係合してこのロッド２
２を部分１８ａの池定位置に固定する。取付ブロック２
６はロッド２２に沿って摺動可能であり、止めネジ２８
によってロッド２２の所望位置に係止される。フレーム
部材１８とロッド２２と取付ブロック２６とは、２形状
フレ一ム部材１８の部分１８ａの長手軸に対して一体的
に回転可能であり、かつその長手方向に移動可能である
。後述するように、このような取付アッセンブリ１２の
運動によって、支持部材１４とノズル２１とを塗装すべ
き物体内部表面の種々の部位に位置決めして、その部位
へ固体微粒粉体を完全に塗布することができる。

支持部材１４としては、長手軸を有する堅い即ち剛性の
高い管を用いることが好ましく、まだこの材料は例えば
プラスチックのような、かなり堅い非導電性材料が好ま
しい。この支持部材１４は、一端において取付ブロック
２６に取付けられ、この支持部材１４の長手軸がロッド
２２にほぼ垂直で、かつフレーム部材の部分１８ａの長
手軸に平行となるように、このブロック２６から外方へ
延在している。

高電圧ケーブル３０は、支持部材１４の内部に保持され
、一端が電源３２に接続されている。このケーブル３０
の他端は支持部材１４を貫通してその外側端１５まで延
在し、ここで粉体帯電用電極３４に接続され、この電極
３４を電源３２に接続している。帯電用電極３４は、支
持部材１４の外側端１５から外方へ延在し、ノズル２１
の極〈近傍に達している。

可撓性の粉体移送管１６は、粉体用ポンプ３６に接続さ
れた入口端（図示せず）と、取付ブロック２６に取付け
られた上流側部１７と、放出端１９とを有する。この粉
体移送管１６は、空気流で搬送される固体微粒粉体を放
出端１９に移送する。ノズル２１は流通路４４を有し、
この流通路４４は一端が入口ポート４６となり、他端が
小寸法の放出オリフィス４８となっている。こうしてノ
ズル２１は、入口ポート４６において粉体移送管１６の
放出端１９に接続されている。ノズル２１の放出オリフ
ィス４８の形状は、矩形にすることが好ましい。この理
由については後に説明する。ノズル２１は、放出オリフ
ィス４８が帯電用電極３４の真近に位置するように、支
持部材１４の外側端１５に連結されている。

帯電用電極３４は放出オリフィス４８から放出される微
粒粉体材料に電荷を印加し、これにより帯電した微粒粉
体材料は接地電位の対象物体に静電的に吸引される。

本実施例の重要な特長は、ノズル２１が角度調整部材５
０によって支持部材１４に対する角度位置を種々変えら
れるように取付けられている点である。しかし、ノズル
２１は支持部材１４に対して一定角度で取付けるように
してもよい。調整部材５０は細長い部材から成シ、その
一端にはスロット５２が、他端にはスロット５４が夫々
穿設されている。ノズル２１と支持部材１４には夫々ネ
ジ孔が形成されており、これらのネジ孔には夫々止めネ
ジ６０．６２が螺合される。スロット５２がノズル２１
のネジ孔と重なシ合い、かつスロット５４が支持部材１
４のネジ孔と重なり合うように、調整部材５０をノズル
２１と支持部材１４との間に位置付けることによって、
ノズル２１は支持部材１４に連結される。それから止め
ネジ６０．６２がスロット５２．５４を介して、それぞ
れのネジ孔て挿入され、調整部材５０を所定位置に固定
し、これによってノズル２１を固定状態の支持部材１４
に対して所定位置に取付ける。第１図の例におイテは、
支持部材１４に対するノズル２１の方向は、流通路４４
を通る粉体材料の流れと放出オリフィス４８から放出さ
れる粉体材料の流れとが支持部材１４の長手軸に対して
実質的に垂直、即ち９ｏ０の角度となるように定められ
ている。ノズル２１の流通路４４内の粉体流路と支持部
材１４の長手軸とのなす角度は約Ｏ°〜９０°の範囲内
で調整することができる。この角度調整は、止めネジ６
０．６２を緩めてからノズル２１をスロット５２内で摺
動したり、調整部材５０を支持部材１４の止めネジ６２
に沿って摺動したシして行なわれる。ノズル２１が支持
部材１４に対していかなる角度位置にあっても、ノズル
２１の放出オリフィス４８は常に帯電用電極３４の真近
に位置するので、放出オリフィス４８から吐出する固体
微粒粉体には確実に電荷が印加される。

本発明の重要な利点は、対象物体上のスプレパターンを
実質的にむらがなく一様となるように保ちながら、ノズ
ル２１の放出オリフィス４８からの固体微粒粉体の放出
方向を、支持部材１４の長手軸に対しているいろな角度
に変えることができる点である。第１図の列では、流通
路４４と放出オリフィス４８とを通る粉体の流路が、支
持部材１４の長手軸にほぼ垂直であるので、微粒粉体材
料は図面の紙面内において放出オリフィス４８からまつ
す〈上方へ噴射される。このように、支持部材１４の長
手軸に対する粉体の放出方向を変化させることによって
粉体は容器の内部表面やその隅部に塗布され、一様な塗
装膜を形成することができる。上述のように、支持部材
１４の長手軸に対してノズル２１とその放出オリフィス
４８の角度位置を調節することによって、固体微粒粉体
を対象物体の種々の領域に塗布することができる。この
調節は上述のように単に止めネジ６ｏ、６２を緩めてノ
ズル２１を位置決めするだけでよく、このスプレ装置１
ｏの操作者が現場で簡単に行うことができる。

ノズル２１の角度をいろいろ変化させた時にも放出オリ
フィス４８からの固体微粒粉体のスプレパターンが常に
均一となるようにする為には、粉体移送管１Ｇは、取付
ブロック２６に接続された上流側部１７と、ノズル２１
に接続された放出端１９との間においてスムーズに曲げ
られることが必要である。特に、粉体移送管１６の上流
側部１γが支持部材１４の長手軸にほぼ平行となるよう
に配置されることが望ましく、これによって移送管１６
内を流れる微粒粉体を一層均一に分布させることができ
る。また、粉体移送管１６のカーブがきついと、固体微
粒粉体が遠心力のために粉体移送管１６の内壁の一方の
側壁に集中してしまうが、粉体移送管１６のカーブをゆ
るくすることによって上記遠心力に起因する粉体の集中
を低減することができる。もし、粉体移送管１６に急角
度の部分や障害物が存在すると、粉体微粒子が滞留し、
一様に流れなくなったシ、詰まったシすることがある。

そこで、粉体移送管１６からは上記急角度部分や障害物
が除かれている。まだ、粉体移送管１６の内部の一方側
壁等に実際に集中した粉体微粒子は、ノズル２１の入口
ポート４６から放出オリフィス４８に至る流通路４４を
通ることによって向きが変えられる。この流通路４４は
入口ポート４６での断面が大きく、放出オリフィス４８
での断面が小さいテーパ形状であるので、この流通路４
４を通るとき、粉体搬送用空気流中の粉体微粒子の分布
が均一化される。更に、放出オリフィス４８の形状が長
方形であるので、スプレ・パターンが平らな形状又は長
方形となり、このため、このスプし・パターンの微粒子
は一層均一に分布することになる。また、粉体移送管１
６の放出端１９とノズル２１とは、ノズル２１の放出オ
リフィス４８がノズル２１と粉体移送管１６とを通る平
面に対してほぼ垂直となる蓬うに接続されている。この
ため、粉体微粒子は、支持部材１４に対するノズル２１
の向きに無関係に、長方形の放出オリフィス４８に対し
て９０°の角度で、ノズル２１から垂直上方へ放出され
る。これにより、ノズルのオリフィス４８からのスプレ
・パターンの均一化が助長される。

本発明を好適の実施例に基づいて説明してきたが、当業
者は、本発明の範囲を何ら逸脱することなく、種々の変
更を加えたり、部材を均等物で置換することができる。

更に、本発明の本質から逸脱することなく、種々の変更
を加えて本発明に特別な材料を用いたり、本発明を別の
用途に用いることもできる。従って、本発明は、最適の
態様として開示された特定の実施例に限定されるもので
なく、誰何の特許請求の範囲内に属するすべての実施例
を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粉体スプレ装置を概略的に示した
斜視図、 第２図は上記粉体スプレ装置のノズルと帯電用電極部を
示した平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １０・・粉体スプレ装置、 １２・・取付アッセンブリ、 １４・・・支持部材、　　１６・・・可撓性の粉体移送
管、１７・・上流側部、　　１８　・フレーム部材、１
９・・・放出端、　　　２１・・・ノズル、２２・・・
ロッド、　　　２６・・・取付ブロック、３２・・・粉
体供給源、３４・・・帯電用電極、３６・・・粉体用ポ
ンプ、４４・・・流通路、４６　人口ポート、４８・・
・オリフィス、５０・・調整部材、　　５２．５４・・
・スロット、６０．６２・・・止めネジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対象物体の内面に固体微粒粉体塗料を塗布する装置
   において、 長手軸を有する支持部材と、 上記支持部材に取付けられ、一端が入口 ポートとなり、他端が放出オリフィスとな る流通路を有するノズルであつて、前記流 通路は上記支持部材の長手軸に対して湾曲 するようにされているノズルと、 上記支持部材に取付られ、上記ノズルの 上記放出オリフィスの近傍に位置決めされ た粉体帯電用電極と、 上記電極を電源に接続する高電圧ケーブ ルと、 上流側部と放出端とを有する可撓性の管 と、 を具備し、上記可撓性の管の放出端は上記 ノズルの入口ポートに固定的に接続され、 上記可撓性の管の上流側部は上記支持部材 に固定的に接続され、上記可撓性の管は、 該可撓性の管の上流側部と上記ノズルのオ リフィスとの間の粉体流路の急角度部で粉 体が捕捉されることがないように、上記放 出端と上記上流側部との間で滑らかに湾曲 していることを特徴とする装置。 ２、上記可撓性の管の上流側部は、上記支持部材の長手
   軸にほぼ平行に延在した部分を 有する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、上記ノズルは、上記支持部材に調節可能に取付けら
   れている特許請求の範囲第１項 に記載の装置。 ４、上記ノズルは、その流通路が上記支持部材の長手軸
   に対して鋭角又は鈍角となるよ うに調整可能である特許請求の範囲第１項 に記載の装置。 ５、上記装置は上記ノズルを上記支持部材に接続する接
   続手段を更に含み、該接続手段 は、両端にスロットが形成された細長部材 と、上記ノズルと上記支持部材とに形成さ れたネジ孔と、一対の止めネジとを含み、 上記細長部材は上記スロットの各々が上記 ノズルと上記支持部材との一方の上記ネジ 孔と重り合うように位置決めされ、さらに 上記細長部材は上記両止めネジを上記両ス ロットに挿入して上記ネジ孔に締め付ける ことによつて上記ノズルと上記支持部材と を解除可能に結合し、上記両止めネジが緩 められると上記ノズルが動きを許容され、 これによつて上記流通路が上記支持部材の 長手軸に対する角度を変えることができる 特許請求の範囲第４項に記載の装置。 ６、上記支持部材は長手方向及び回転方向に移動可能で
   あり、これにより上記ノズルオ リフィスが移動されて、上記支持部材が挿 入された上記対象物体の内面の種々の部位 に上記オリフィスの向きを定めることがで きる特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ７、上記支持部材は取付アッセンブリに取付けられ、該
   取付アッセンブリはフレーム部 材と、該フレーム部材に移動可能に取付ら れたロッドと、該ロッドに沿つて移動可能 なブロック部材とを含み、上記支持部材は、その長手軸
   が上記ロッドにほぼ垂直となる ように上記ブロック部材に取付けられ、上 記取付アッセンブリは上記支持部材の長手 軸に対して回動方向と長手方向に移動可能 である特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ８、上記支持部材は堅い非導電性材料から成る導管であ
   り、上記高電圧ケーブルは上記 導管内に配置され、上記帯電用電極は上記 支持部材の端部において上記高電圧ケーブ ルから外方へ延在している特許請求の範囲 第１項に記載の装置。 ９、上記ノズルの放出オリフィスはほぼ長方形に構成さ
   れており、上記粉体スプレを上 記対象物体にスプレする特許請求の範囲第 １項に記載の装置。 １０、上記可撓性の管は或る平面内に配置され、上記ノ
   ズルの放出オリフィスは上記可撓性 の管の上記平面にほぼ垂直な方向に向けら れている特許請求の範囲第９項に記載の装 置。