JP2000176325A - 静電粉体塗装ガン及び静電粉体塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗着効率の低下を招くことなく、粉体塗料の
供給量を増加させることができるコロナ荷電方式の静電
粉体塗装ガン及びこれを使用する静電粉体塗装方法を提
供することを目的とする。 【解決手段】 ガン本体２にロッド３を介してノズル支
持体４が取り付けられ、ノズル支持体４に８本のノズル
５ａ〜５ｈが一直線上に配設されている。各ノズルはチ
ューブ６によってガン本体内の粉体流路７に接続されて
おり、また、各ノズル５ａ〜５ｈ毎にコロナ放電電極１
１ａ〜１１ｈが設けられている。また、一対のコロナ放
電電極１１ａ〜１１ｈ毎に保護抵抗が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体塗料を荷電し
つつ吹き付け、静電気を利用して被塗物上に塗着させる
静電粉体塗装ガン及び静電粉体塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電粉体塗装は、溶剤を使用しない粉体
塗料を、スプレーガンに装備されている荷電装置により
帯電させ、その静電気力を利用して、予め電気的に接地
されている塗装対象物すなわち被塗物を塗料で被覆し塗
膜を形成させる塗装方法であり、溶剤を使用した塗装方
法に比べて環境に優しいクリーンな塗装方法である。塗
料を帯電させる荷電装置の荷電機構は、一般にコロナ荷
電方式又は摩擦荷電方式に大別できる。コロナ荷電方式
の荷電装置を具備したスプレーガンすなわちコロナ荷電
方式の静電粉体塗装ガンは、摩擦荷電方式の荷電装置を
具備したスプレーガンすなわちトリボ荷電方式の静電粉
体塗装ガンと比較し、塗装効率、制御特性等で勝ってお
り、最も汎用性が高い粉体スプレーガンである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コロナ荷電方式の静電粉体塗装ガンにおいては、より多
くの塗料を噴射して効率のよい塗装を行うべくガンへの
粉体塗料の供給量を増加しようとすると、イオンに対す
る粉体粒子の濃度は高くなり、コロナ放電電極近傍で発
生するイオンとノズルから放出された粉体粒子との衝突
機会は減少することになる。すなわち、上述したように
比較的高い塗着効率を得られるコロナ荷電方式の静電粉
体塗装ガンであっても、粉体塗料の供給量を増加しよう
とすると、それに伴って粉体の帯電効率は低下し、その
結果被塗物への塗着効率も低下するという問題を抱えて
いた。

【０００４】また、かかる事情より、従来は、１本のコ
ロナ荷電方式の静電粉体塗装ガンへの粉体供給量は、１
００〜２００ｇ／ｍｉｎ．程度に制限されており、例え
ば冷蔵庫や建設資材等の大きな塗装面積を有する被塗物
に効率よく塗装したい場合には、コロナ荷電方式の静電
粉体塗装ガン１本当たりの粉体塗料の供給量を増加する
代わりに、使用する静電粉体塗装ガンの本数を増やすこ
とで対応せざるを得なかった。

【０００５】従って、本発明は、上述した従来の問題を
解決するためになされたものであり、塗着効率の低下を
招くことなく、粉体塗料の供給量を増加させることがで
きるコロナ荷電方式の静電粉体塗装ガン及びこれを使用
する静電粉体塗装方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、電気的に接地された被塗物に荷電粉体塗
料を静電塗着する静電粉体塗装ガンであって、ガン本体
と、それぞれガン本体に一体的に設けられ粉体塗料を放
出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられたコロナ
放電電極と、各コロナ放電電極に高電圧を印加すること
によりコロナ放電を発生させて各ノズルから放出された
粉体塗料を帯電させるための電源とを備えていることを
特徴とする。

【０００７】また、それぞれ少なくとも１つのコロナ放
電電極と電源との間に接続された複数の保護抵抗を備え
ていると好適である。また、複数のノズルは、相互に平
行に離隔してほぼ一直線上に並べられていると好適であ
る。さらに、静電粉体塗装ガンは、ガン本体に一体的に
設けられコロナ放電により発生したフリーイオンを捕集
するイオントラップ装置をさらに備えていると好適であ
る。また、各ノズルとしては、スリット型ノズル、ある
いは、ディフューザ型ノズルを用いることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明するが、図中、同一符号は同一又
は対応部分を示すものとする。

【０００９】実施の形態１．図１にこの発明の実施の形
態１に係る静電粉体塗装ガン１を示す。静電粉体塗装ガ
ン１は、ガン本体２と、ロッド３を介してガン本体２に
一体的に取り付けられたノズル支持体４と、ノズル支持
体４に設けられた８本のノズル５ａ〜５ｈと、さらに、
ガン本体２から各ノズル５ａ〜５ｈに粉体塗料を供給す
る８本のチューブ６とを備えている。

【００１０】図２に示されるように、ガン本体２の内部
には、粉体塗料が流通する塗料流路７が画成されてい
る。この塗料流路７は、図示しない塗料タンクに連通す
る円柱状の第１空間８と、第１空間８の下流に形成さ
れ、その径が下流に向けて拡大する円錐面状の第２空間
９と、第２空間９の下流に形成された８本の分岐路から
なる第３空間１０より構成されている。第３空間１０を
構成する８本の分岐路の各下流端には、樹脂製チューブ
６の上流端が挿入されている。８本のチューブ６の各下
流端は、対応するノズル５ａ〜５ｈに連通するようにノ
ズル支持体４に挿入されている。

【００１１】ノズル支持体４に取り付けられた８本のノ
ズル５ａ〜５ｈは、隣接するノズル５ａ〜５ｈの軸心同
士が相互に平行に離隔するように、ほぼ一直線上に並べ
られている。また、ノズル支持体４は、幅方向すなわち
図２の紙面上下方向に長く延びており、８本のノズル５
ａ〜５ｈもかかるノズル支持体４の延長方向に沿って並
べられている。本実施の形態においては、ノズル支持体
４の幅寸法は、４００ｍｍ弱であり、隣接するノズル５
ａ〜５ｈの間隔は、それぞれ約５０ｍｍに設定されてい
る。

【００１２】各ノズル５ａ〜５ｈの中には、それぞれコ
ロナ放電電極１１ａ〜１１ｈがノズル軸心方向に沿って
延びるように配置されている。第１のノズル５ａ及び第
２のノズル５ｂにそれぞれ設けられたコロナ放電電極１
１ａ，１１ｂは、導線１２によって互いに電気的に接続
されている。また、第３のノズル５ｃ及び第４のノズル
５ｄにそれぞれ設けられたコロナ放電電極１１ｃ，１１
ｄは、導線１３によって互いに電気的に接続されてい
る。さらに、導線１２と導線１３とは、それぞれ保護抵
抗１４及び１５を介して導線１６によって互いに電気的
に接続されている。一方、第５、第６、第７及び第８の
ノズル５ｅ，５ｆ，５ｇ及び５ｈに関しては、ロッド３
を介して対称的な配置となっている。第５のノズル５ｅ
及び第６のノズル５ｆにそれぞれ設けられたコロナ放電
電極１１ｅ，１１ｆは、導線１７によって互いに電気的
に接続され、第７のノズル５ｇ及び第８のノズル５ｈに
それぞれ設けられたコロナ放電電極１１ｇ，１１ｈは、
導線１８によって互いに電気的に接続されている。そし
て、導線１７と導線１８とは、それぞれ保護抵抗１９及
び２０を介して導線２１によって互いに電気的に接続さ
れている。また、上述した導線１６と導線２１とは、互
いに接続された後、ロッド３の内部に設けられた保護抵
抗２２を介してガン本体２内の導線２３に接続されてい
る。

【００１３】上述したコロナ放電電極１１ａ〜１１ｈの
配線図を図３に示す。ガン本体２内において、導線２３
は保護抵抗２４を介して電源２５に接続されている。本
実施の形態においては、ノズル支持体４内に設けられて
いる各保護抵抗１４、１５、１９及び２０、ロッド３内
に設けられている保護抵抗２２、並びに、ガン本体２内
に設けられている保護抵抗２４は、それぞれ約５０〜５
００ＭΩの抵抗値を有する。

【００１４】図４は、ノズル支持体４及びノズル５ａの
断面図である。ノズル５ａは、その先端２６にスリット
状の粉体放出口２７が形成されているすなわちスリット
型のノズルである。一方、ノズル５ａの基端２８は、ノ
ズル支持体４に形成された穴２９に着脱可能且つノズル
軸心回りに回転可能に挿入される。ノズル５ａの基端２
８には環状の溝３０が形成されていて、溝３０には図示
しないＯリングが嵌め込まれる。それに対し、ノズル支
持体４の穴２９は、Ｏリングの外周よりも僅かに小径に
形成されている。このため、ある程度の力を付与しない
限り、ノズル５ａはノズル支持体４に対して回転及び着
脱できないようになっている。換言すれば、ノズル５ａ
は、粉体塗料の放出等、通常の使用に際しては、ノズル
支持体４に対して予期せず回転したり脱落したりするこ
とがないようになっている。また、ノズル支持体４の穴
２９の後方には、チューブ６の下流端を挿入する穴３１
が形成されている。これら穴３１と穴２９とは、通路３
２により連通されている。なお、他のノズル５ｂ〜５ｈ
に関しても同様に構成されている。

【００１５】次に、上述した静電粉体塗装ガンの動作に
ついて説明する。粉体塗料は、塗料搬送用の空気の圧力
によって、図示しない塗料タンクからガン本体２の塗料
通路７の第１空間８に供給され、第２空間９を介して第
３空間１０の各分岐路に流入する。各分岐路に流入した
粉体塗料は、対応するチューブ６を通って各ノズル５ａ
〜５ｈに到達し、ノズル５ａ〜５ｈ先端の粉体放出口２
７より図示しない被塗物に向かって噴射される。一方、
各ノズル５ａ〜５ｈ内に設けられたコロナ放電電極１１
ａ〜１１ｈには電源２５により高電圧が印加され、且つ
被塗物は電気的に接地されているため、各コロナ放電電
極１１ａ〜１１ｈと被塗物との間にコロナ放電が発生
し、それによってイオンが発生する。したがって、粉体
放出口２７から噴射された粉体塗料はこのイオンと衝突
して荷電され、塗料搬送用の空気流と電気力線に沿った
電気力との影響を受けて被塗物の表面上に付着する。

【００１６】このとき、８本のノズル５ａ〜５ｈそれぞ
れに供給される粉体塗料の供給量を従来のコロナ荷電方
式の静電粉体塗装ガン１本への供給量と同量となるよう
に設定すれば、従来と同等の塗着効率を保ちながら塗装
ガンとして従来の８倍もの量の粉体塗料を吐出すること
ができる。このように、粉体塗料の供給量を増加するこ
とによって、単一の静電粉体塗装ガン１で大きな塗装面
積を有する被塗物を効率よく塗装することができる。ま
た、各ノズル５ａ〜５ｈに供給される粉体塗料の供給量
を従来のコロナ荷電方式の静電粉体塗装ガン１本への供
給量よりも若干少なく設定すれば、静電粉体塗装ガン１
本当たりの粉体塗料の供給量を従来より増加させながら
も、ノズル５ａ〜５ｈを通過する粉体粒子の濃度を低下
させて、帯電効率を従来よりも向上させることができ
る。

【００１７】また、ノズル支持体４が幅方向に長く延び
ており、８本のノズル５ａ〜５ｈもかかるノズル支持体
４の延長方向に沿って並べられているため、大面積塗装
に好適な幅広な粉体吐出パターンを得ることができる。
さらに、粉体吐出パターンを微調整したい場合には、各
ノズル５ａ〜５ｈをその軸心回りに回転させ、粉体放出
口２７のスリットの向きを変更させることにより、各ノ
ズル５ａ〜５ｈからスリット状に広がる粉体塗料の付着
領域を変更すればよい。

【００１８】実施の形態２．実施の形態１に係る静電粉
体塗装ガンにおいて、図５に示されるように、ガン本体
２にイオントラップ装置３３を設けてもよい。このイオ
ントラップ装置３３は、ノズル５ａ〜５ｈ先端から後方
約１００ｍｍの位置に、Ｌ字状のアーム３４によってガ
ン本体２に支持されており、コロナ放電電極１１ａ〜１
１ｈと同数すなわち８本の電気的に接地されたピン型の
イオントラップ電極３５を有する。このように構成する
ことにより、コロナ放電により生じたイオンのうち粉体
粒子と衝突しないいわゆるフリーイオンをイオントラッ
プ電極３５で捕集することができ、それによりフリーイ
オンが被塗物の表面に付着することによる粉体粒子の塗
着効率の低下を防止することができる。なお、イオント
ラップ電極３５は、コロナ放電電極と同数である必要は
なく、また、ピン型である必要もなく、コロナ放電電極
の後方に位置し且つ電気的に接地された電極であればよ
い。

【００１９】実施の形態３．更に、実施の形態１又は２
において、スリット型ノズル５ａ〜５ｈに代えて、図６
に示されるようなディフューザ型ノズル３６を用いても
よい。すなわち、このノズル３６は、粉体放出口３７の
前方にディフューザ３８を有するものであり、このノズ
ル３６によれば、粉体放出口３７から噴射された粉体塗
料は、ディフューザ３８に衝突して円錐状に拡散するた
め、環状に広がった粉体吐出パターンを得ることができ
る。

【００２０】その他の実施の形態として、上記実施の形
態１〜３において、ロッド３とガン本体２との間、及び
／又は、ロッド３とノズル支持体４との間が分離可能な
接続関係であるように構成してもよい。このように構成
すれば、予め用意された長さの異なるロッド、あるいは
ノズルの配列又は間隔が異なるノズル支持体を、塗装条
件に合わせて適宜付け換えることができ、ガン全体を作
り直すよりも低コストで、様々な塗装要求に対応するこ
とができる。

【００２１】また、本発明は、上記実施の形態にあるよ
うに、ノズルが８本であることに限定されるものではな
い。さらに、ノズルの配列も一直線上の配列に限定され
るものではなく、例えば、２列以上に並べたりあるいは
環状に並べられていてもよい。

【００２２】また、上記実施の形態では、一対のコロナ
放電電極に１つの保護抵抗が割り当てられていたが、本
発明は、複数の保護抵抗が並列に設けられていれば、か
かる構成に限定されるものではなく、例えば、３つ又は
４つのコロナ放電電極に対して１つの保護抵抗を割り当
てる構成でもよく、あるいは、１本のコロナ放電電極毎
に１つの保護抵抗を配してもよい。すなわち、複数の保
護抵抗を並列に設けることにより、単に８本のコロナ放
電電極にまとめて１つの保護抵抗を配するよりも安全上
好適な回路に構成することができる。

【００２３】更に、図５に示したイオントラップ装置３
３を支持する態様としては、Ｌ字状以外の形状のアーム
を用い、あるいは、直接的に、ガン本体２、ロッド３又
はノズル支持体４に対して取り付けることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単一の静電粉体塗装ガンに複数のノズルを設け、且つ、
ノズル毎にコロナ放電電極を設けたので、帯電効率の低
下を防止しつつ、静電粉体塗装ガン１本当たりに供給さ
れる粉体塗料の供給量を増加することができる。よっ
て、粉体塗料の供給量を増加することによって、単一の
静電粉体塗装ガンで大きな塗装面積を有する被塗物を効
率よく塗装することができ、ガン本数の低減による設備
費用の低減にもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る静電粉体塗装ガン
の部分斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係る静電粉体塗装ガン
の内部構造を説明するための図である。

【図３】 本発明の実施の形態に係る静電粉体塗装ガン
における、コロナ放電電極から電源までの回路図であ
る。

【図４】 ノズル近傍の構造を説明する図である。

【図５】 本発明の別の実施の形態に係る静電粉体塗装
ガンの部分斜視図である。

【図６】 本発明の更に別の実施の形態に係る静電粉体
塗装ガンに設けられたノズル近傍の構造を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ 静電粉体塗装ガン ２ ガン本体 ４ ノズル支持体 ５ａ〜５ｈ ノズル １１ａ〜１１ｈ コロナ放電電極 １４，１５，１９，２０，２２，２４ 保護抵抗 ２５ 電源 ３３ イオントラップ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳田 建三 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 BB49X BB89X CA48 DA23 DB02 EA02 4F034 AA01 BA05 BA07 BB21

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的に接地された被塗物に荷電粉体塗
   料を塗着する静電粉体塗装ガンであって、 ガン本体と、 それぞれガン本体に一体的に設けられ粉体塗料を放出す
   る複数のノズルと、 各ノズル毎に設けられたコロナ放電電極と、 各コロナ放電電極に高電圧を印加することによりコロナ
   放電を発生させて各ノズルから放出された粉体塗料を帯
   電させるための電源とを備えていることを特徴とする静
   電粉体塗装ガン。
2. 【請求項２】 それぞれ少なくとも１つのコロナ放電電
   極と電源との間に接続された複数の保護抵抗を備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗装ガン。
3. 【請求項３】 前記複数のノズルは、相互に平行に離隔
   してほぼ一直線上に並べられていることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の静電粉体塗装ガン。
4. 【請求項４】 前記ガン本体に一体的に設けられ、コロ
   ナ放電により発生したフリーイオンを捕集するイオント
   ラップ装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃
   至３の何れか１項に記載の静電粉体塗装ガン。
5. 【請求項５】 前記各ノズルは、スリット型ノズルであ
   ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載
   の静電粉体塗装ガン。
6. 【請求項６】 前記各ノズルは、ディフューザ型ノズル
   であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に
   記載の静電粉体塗装ガン。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１項に記載の静
   電粉体塗装ガンを用いて電気的に接地された被塗物に荷
   電粉体塗料を塗着する静電粉体塗装方法。