JP2003071380A

JP2003071380A - 中空体内面の粉体塗装方法

Info

Publication number: JP2003071380A
Application number: JP2001269969A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Akechi; 孝将明地; Toshihiro Toyomoto; 敏弘豊本; Satoru Murakami; 哲村上
Original assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】設備の大型化や作業スペースの広大化を招くこ
となく、塗装時間の短縮化及び塗膜を厚くすることが可
能な中空体内面の粉体塗装方法を提供すること。【解決手段】内面が塗装される中空体２を所定温度に予
熱して、中空体２の一端側に配設した塗装ガン１を中空
体２内に挿入されることなく、その塗装ガン１より、帯
電した粉体塗料を、中空体２の他端側に向けて中空体内
面２ａに沿うように連続的に噴出させて中空体内面２ａ
に静電付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電した粉体塗料
を塗装ガンより噴出させて中空体の内面に静電付着させ
る粉体塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、冷却水などの管路やエアコンの空
気案内ダクト等に使用する金属製の円筒管等の中空体
は、腐食性雰囲気から表面を保護する必要があるため、
その中空体の内面または外面に、素地に対する密着性や
防食性に優れた塗装が必要である。中空体内面の粉体塗
装方法としては、例えば特開平６−２４６２３０号公報
に記載されているように、図４に示すような、円筒管内
面の粉体塗装方法が知られている。図４に記載されてい
るように、かかる粉体塗装方法は、塗装ガン５１より噴
出した粉体塗料５８を放射状に拡がる方向にそらせる様
に吹付けながら、円筒管をその軸方向に相対的に移動さ
せることで、円筒管５２の内面５２ａに粉体塗装する方
法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、金属製の円
筒管等の中空体は、その用途や使用環境によっては、本
来の防食目的の塗装の他に、中空体の内部と外部との温
度差により発生する結露を防止するために、塗装の塗膜
を厚くする要求がある。しかし、上記した従来の粉体塗
装方法においては、塗膜を厚くする場合、塗装ガン５１
と円筒管５２との相対移動の速度を遅くさせる必要があ
るため塗装に要する工数が増大し、製造コストの増加に
繋がるという問題があった。また、中空体（円筒管５
２）の長手方向長さに合わせて、塗装ガン５１と円筒管
５２との相対移動の距離が必要となり、移動設備の大型
化とともに作業スペースの広大化に繋がる問題があっ
た。

【０００４】そこで、中空体内面の粉体塗装の塗膜を厚
くする方法としては、予熱した中空体に粉体塗料を溶融
付着させる方法も知られているが、予熱した中空体に塗
装ガンを挿入すると、粉体塗料が塗装ガンの塗料経路内
で部分硬化したり塗装ガンのノズル内部に溶着・堆積し
たりする恐れがあった。また、例えば特開平６−６３５
０３号公報に記載されているように、塗装ガンを使用せ
ず、予熱した金属製の円筒管を周方向に回転させながら
管内に粉体塗料を供給して、粉体塗料の濃度を均一かつ
所望の濃度にして円筒管内面に粉体塗料を静電付着させ
る粉体塗装方法が開示されているが、比較的径の大きい
円筒管において管内の粉体塗料の濃度を均一かつ高い濃
度にして内面の塗膜を厚くする方法には限界があり困難
であった。更に、円筒管を回転させることで、粉体塗料
の付着を促進させているので、円筒管形状以外の中空体
には適用が困難であった。

【０００５】それゆえ、本発明は、以上の事情を背景に
なされたものであり、設備の大型化や作業スペースの広
大化を招くことなく、塗装時間の短縮化及び塗膜を厚く
することが可能な中空体内面の粉体塗装方法を提供する
ことを、その技術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために講じた本発明による中空体内面の粉体塗装
方法は、内面が塗装される中空体の一端側に配設した塗
装ガンより、帯電した粉体塗料を、中空体の他端側に向
けて中空体内面に沿うように連続的に噴出させて中空体
内面に静電付着させることを特徴とする。

【０００７】本発明にかかる中空体内面の粉体塗装方法
においては、塗装ガンより粉体塗料を、直接に中空体内
面に向けて吹付けずに、中空体の他端側に向けて中空体
内面に沿うように連続的に噴出させるので、中空体内面
全体に粉体塗料を短時間で静電付着させることができ
る。従って、塗装ガンを中空体に対して相対移動させな
がら粉体塗料を噴出しなくてもよく、相対移動に要する
作業スペースや移動装置を必要としない。更に、塗膜を
厚くする場合でも、比較的短時間で塗装することができ
る。よって、本発明によれば、設備の大型化や作業スペ
ースの広大化を招くことなく、塗装時間の短縮化に貢献
できるとともに塗膜を厚くすることができる中空体内面
の粉体塗装方法を提供することが可能となる。尚、上記
した中空体内面の粉体塗装方法においては、静電塗装ガ
ンより帯電させた粉体塗料を、直接に中空体内面に向け
て吹付けずに中空体の他端側に向けて中空体内面に沿う
ように連続的に噴出させて、中空体内面の近傍全体に粉
体塗料が供給されていればよい。

【０００８】好ましくは、本発明による中空体内面の粉
体塗装方法は、この中空体を所定温度に予熱し、塗装ガ
ンを中空体内に挿入することなく帯電させた粉体塗料を
噴出させるとよい。これによれば、中空体を予熱してあ
っても、塗装ガンは中空体内に挿入されることなく粉体
塗料を噴出させるので、粉体塗料が塗装ガンの塗料経路
内で部分硬化したり塗装ガンのノズル内部に溶着・堆積
したりするのを防止することができ、生産性の向上が可
能となる。

【０００９】より好ましくは、本発明による中空体内面
の粉体塗装方法は、塗装ガンより連続的に噴出させた粉
体塗料の流れの断面における輪郭形状が、中空体の断面
における内側輪郭形状を相似的に縮小した形状で略一定
となるように粉体塗料を噴出させるとよい。これによれ
ば、塗装ガンより連続的に噴出させた粉体塗料の流れ
は、中空体内面の近傍全体に一定の間隔を介して位置す
ることになるので、中空体内の全面を均一に粉体塗料を
静電付着させることができる。従って、本発明は、中空
体の断面における内部輪郭形状が円以外の楕円や多角形
であっても適用することができ、その中空体内面に均一
な塗膜を形成することが可能となる。

【００１０】より好ましくは、本発明による中空体内面
の粉体塗装方法は、中空体内部に浮遊する粉体塗料を中
空体の他端より吸引しながら、粉体塗料を噴出させると
よい。これによれば、中空体の外部への粉体塗料の飛散
を防止することができるので、粉体塗料の回収による経
済性の向上及び作業環境の改善が可能となる。

【００１１】さらに好ましくは、本発明による中空体内
面の粉体塗装方法は、中空体の他端より吸引する流量
を、一端より塗料と同時に供給する空気流量よりも少な
くなるように制御するとよい。これによれば、中空体内
部の粉体塗料密度が高くなるので、例えば枝付管のよう
な、断面における内部輪郭形状が一定でない中空体であ
っても、中空体内面に粉体塗装の塗膜を形成することが
可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明にかかる中空体内面の粉体
塗装方法の一実施形態を模式的に示した概略構成図であ
る。図１において、粉体塗料の溶融温度以上に予熱され
た中空体２は、図示しない治具により支持され、一端を
マスキング部材６ａにより塗装ガン１を介して管７ａ
に、他端をマスキング部材６ｂにより管７ｂに連結され
ている。そして、粉体塗料タンク４より供給される粉体
塗料を、粉体塗料供給装置５にて空気と混合して、管７
ａを通して塗装ガン１より、中空体２内に噴出させて、
中空体２の内面に静電付着させる。余剰の粉体塗料・空
気混合流は、管７ｂを通して吸引ファン３にて吸引さ
れ、粉体塗料は管７ｃを通して粉体塗料タンク４に回収
される。

【００１４】粉体塗料・空気混合流の中空体２の一端よ
り供給される流量や濃度は、粉体塗料供給装置５によっ
て制御され、中空体２の大きさあるいは所望の膜厚によ
り適宜決定される。中空体２の他端より吸引される流量
は、吸引ファン３によって制御され、中空体２の一端よ
り供給される流量よりも少なくなるように設定してあ
る。

【００１５】図２は、図１に示した本発明の一実施形態
の主要縦断面図である。図２において、塗装ガン１は、
摩擦帯電式の粉体静電塗装ガンであり、中空体２に挿入
されることなく、中空体２の一端より僅かに離間して固
定されている。そして、塗装ガン１より、帯電した粉体
塗料を、塗装ガン１と中空体２との相対移動することな
く、中空体２の他端側に向けて中空体内面２ａに沿うよ
うに連続的に噴出させて中空体内面２ａに静電付着させ
る。

【００１６】このとき、塗装ガン１より連続的に噴出さ
せた粉体塗料の流れ８の断面における輪郭形状が、中空
体２の断面における内側輪郭形状を相似的に縮小した形
状で略一定となるように粉体塗料を噴出させる。つま
り、中空体内面２ａの近傍全体に粉体塗料の流れ８が供
給される。実際には、中空体２内の空気抵抗等により粉
体塗料が、粉体塗料の流れ８より中空体内面２ａへも浮
遊していき、更に粉体塗料は帯電されているので、中空
体内面２ａに静電付着する。

【００１７】尚、中空体２の側面に、部品取り付け用等
の孔が設けられている場合は、マスキング部材により密
閉するか、あるいは、その孔からも吸引するようにして
もよい。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の実施例について、比較例と対
比して具体的に説明する。

【００１９】本発明の実施例における中空体として、ア
ルミニウム合金Ａ６０６３−Ｔ５（ＪＩＳ）の押出形材
よりなる、円筒形中空材（直径６０ｍｍ×長さ６００ｍ
ｍ、肉厚１ｍｍの円パイプ）、角形中空材（６０ｍｍ×
６０ｍｍ×長さ６００ｍｍ、肉厚１ｍｍの角パイプ）を
使用した。

【００２０】図３（ａ）は、円筒形中空材２２内に、粉
体塗料・空気混合流を噴出させたときの横断面を模式的
に示した図であるが、図３（ａ）に示すように、塗装ガ
ンより連続的に噴出させた粉体塗料（粉体塗料・空気混
合流）の流れ２８の断面における輪郭２８ａの形状が、
円筒形中空材２２の断面における内側輪郭（内面２２ａ
の断面）形状を相似的に縮小した形状で略一定となるよ
うに粉体塗料を噴出させる。具体的には、輪郭２８ａの
形状は、円筒形中空材２２の断面における内側輪郭（内
面２２ａの断面）形状と中心を同じにした直径約３０ｍ
ｍの円形状とした。つまり、粉体塗料の流れ２８は、略
円管状（外径３０ｍｍ、厚さ５〜１０ｍｍ）を呈するよ
うにした。

【００２１】同様に、図３（ｂ）は、角形中空材３２内
に、粉体塗料・空気混合流を噴出させたときの横断面を
模式的に示した図であるが、図３（ｂ）に示すように、
塗装ガンより連続的に噴出させた粉体塗料の流れ３８の
断面における輪郭３８ａの形状が、角形中空材３２の断
面における内側輪郭（内面３２ａの断面）形状を相似的
に縮小した形状で略一定となるように粉体塗料を噴出さ
せる。具体的には、輪郭３８ａの形状は、角形中空材３
２の断面における内側輪郭（内面３２ａの断面）形状と
中心を同じにした３０ｍｍ×３０ｍｍの正方形とした。
つまり、粉体塗料の流れ３８は、略角管（３０ｍｍ×３
０ｍｍ、厚さ５〜１０ｍｍ）状を呈するようにした。

【００２２】中空体（円筒形中空体２２、角形中空体３
２）の予熱条件は、粉体塗料のガラス転移温度以上にす
ることが望ましいから、予熱する場合の設定温度を１５
０℃とした。

【００２３】円筒形中空体２２及び角形中空体３２に予
熱した場合と予熱なしの場合のそれぞれにおいて、上記
にようにして、１０秒／本の塗装時間で粉末塗料を噴出
させて、内面２２ａ、３２ａに形成された塗膜の平均膜
厚を測定した結果を表１に示す。平均膜厚の測定は、中
空体２２、３２の塗装ガン側から１００ｍｍ、３００ｍ
ｍ、及び５００ｍｍの位置にて行った。

【００２４】また、比較例として、図４に示した如く、
特開平６−２４６２３０号公報に記載されているような
従来の中空体内面の粉体塗装方法で、塗装ガン５１より
噴出した粉体塗料５８の流れを放射状に拡がる方向にそ
らせる様に吹付けながら、円筒管をその軸方向に相対的
に移動させることで、円筒管５２（実施例で使用した円
筒形中空体２２と同様のもの）の内面５２ａに粉体塗料
を吹付けた。塗装時間、予熱温度、及び平均膜厚の測定
等は実施例と同様に実施し、その結果も表１に併せて示
す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示すように、本発明にかかる中空体
内面の粉体塗装方法を行った実施例１〜４は、いずれも
予熱の有無に関わらず、短時間で膜厚の厚い塗膜を形成
することができた。特に、予熱した実施例１及び３は、
平均膜厚が２００μｍ以上の塗膜を形成することができ
優れた結果となった。それに対して、比較例５〜６は、
塗装時間や予熱温度等の条件を実施例と同様にして塗装
したにも関わらず、形成された塗膜の膜厚は、実施例と
比べて約半分であった。更に、比較例５は、予熱した円
筒形中空体に塗装ガンを挿入したため、その熱によって
粉体塗料が塗装ガンのノズルの細孔部に溶着するという
不具合が生じた。また、実施例１〜４は、比較例５〜６
と比べて、測定位置の違いによる平均膜厚のばらつきが
僅かに大きいが、具体的には、いずれも中空体の塗装ガ
ン側は他端側と比べて１０〜２０μｍ程度だけ厚い膜厚
となっており、製品として十分に満足できる均一な塗膜
を形成することができた。

【００２７】尚、上記の実施例では、中空体（円筒形中
空体２２、角形中空体３２）の断面における内側輪郭
（内面２２ａ、３２ａ）形状を円形状や正方形で示した
が、これに限定されるものではなく、例えば、多角形状
または楕円形状等であっても、本発明にかかる中空体内
面の粉体塗装方法を実施することができ、上記した実施
例と同様の効果を得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
設備の大型化や作業スペースの広大化を招くことなく、
短い塗装時間で塗膜を厚くすることできる中空体内面の
粉体塗装方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる中空体内面の粉体塗装方法の一
実施形態を模式的に示した概略構成図である。

【図２】図１に示した本発明の一実施形態の主要縦断面
図である。

【図３】図３（ａ）は、円筒形中空材２２内に、粉体塗
料・空気混合流を噴出させたときの横断面図、図３
（ｂ）は、角形中空材３２内に、粉体塗料・空気混合流
を噴出させたときの横断面図である。

【図４】従来技術による中空体内面の粉体塗装方法を示
す主要縦断面図である。

【符号の説明】

１塗装ガン２中空体２ａ中空体内面３吸引ファン５粉体塗料供給装置８粉体塗料の流れ２２円筒形中空体（中空体）３２角型中空体（中空体）２２ａ、３２ａ中空体内面２８、３８粉体塗料の流れ（粉体塗料・空気混合
流の流れ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AA09 AA35 AA65 AD16 BB23X CA13 CA33 DA15 DA19 DB01 DB07 DC16 DC19 EA02 EB53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面が塗装される中空体の一端側に配設
した塗装ガンより、帯電した粉体塗料を、中空体の他端
側に向けて中空体内面に沿うように連続的に噴出させて
中空体内面に静電付着させることを特徴とする中空体内
面の粉体塗装方法。
【請求項２】前記中空体は所定温度に予熱してあり、
前記塗装ガンは前記中空体内に挿入されることなく粉体
塗料を噴出させることを特徴する請求項１に記載の中空
体内面の粉体塗装方法。
【請求項３】前記塗装ガンより連続的に噴出させた粉
体塗料の流れの断面における外部輪郭形状が、前記中空
体の断面における内側輪郭形状を相似的に縮小した形状
で略一定となるように粉体塗料を噴出させることを特徴
とする請求項１又は２に記載の中空体内面の粉体塗装方
法。
【請求項４】前記中空体内部に浮遊する粉体塗料を前
記中空体の他端より吸引しながら、粉体塗料を噴出させ
ることを特徴とする請求項１〜３に記載の中空体内面の
塗装方法。
【請求項５】前記中空体の他端より吸引する流量は、
一端より供給する流量よりも少なくなるように制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の中空体内面の塗装方
法。