JP2003220360A - 静電粉体塗着法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ハウジング内を通過するアースさ
れたワークの大きさを、ハウジングに搬入される前にキ
ャッチして、エアー吹き出し口を備えた放電極を該ワー
クの大きさに適応する位置に移動してワークの表面に均
一の塗膜形成ができるようにした静電粉体塗着法。 【解決手段】 ハウジング内に配する電極をエアー吹出
口を備えた電極の一方側をアースされたワークが通過す
る通過路とし、他方側のハウジング側内壁との間を粉体
塗料その他の微粉体を濃密状態で浮遊させる粉体浮遊部
とする静電粉体塗装装置のハウジングにおいて、上記ワ
ーク通過路を通過するワークの大きさに応じて、上記電
極、並に、上記粉体浮遊部に配された粉体塗料その他の
微粉体を濃密状態で浮遊させる機構を該ワークに対して
遠近自在に操作した位置に配置し、その状態下で該ワー
クに該粉体塗料その他の微粉体を付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、粉体塗料、短繊維
その他の微粉体を、静電粉体塗装、静電植毛の要領でワ
ークに静電塗着する方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の静電粉体塗装、静電植毛等の技術
に共通する基本的な考え方は、電極からは可及的に強力
な高圧静電気をアースされたワークに向かって放電し、
電極とアースされたワークの間に強力な電界を生じさ
せ、電極からアースされたワークに向かって強い電気力
線を作り出し、上記した静電粉体塗装、静電植毛に供す
る粉体塗料、短繊維等を、上記した雰囲気の中で帯電さ
せて、電極からアースされたワークに向かう電気力線の
方向に強力な飛翔力を生じさせて飛翔させ、これによっ
てアースされたワーク面に上記粉体塗料、短繊維等の微
粉体を付着すると言う考え方に支配されているものであ
る。 【０００３】上記の考え方は、原理的には電極に対向す
るアースされたワークの表面が平面形状であって、その
ワークの表面と電極とが所定の距離を保って、且つ、電
極から所定の高圧静電気を放電すると言う条件下で静電
粉体塗装、静電植毛を行って、上記粉体塗料、短繊維等
の微粉体を上記ワークの表面に均一に付着させると言う
ものである。 【０００４】従って、上記ワークの表面が凹凸状に形成
されたものであるときは、電極と上記ワークの表面に距
離の長短の差ができ、或は凸部に電気力線が集中するな
どして、電極側から上記ワークに向かって飛翔する帯電
した上記粉体塗料、短繊維等の微粉体の飛翔距離、飛翔
時間の差ができ、或は、凹凸面には濃淡状態に付着して
しまい、凸部に集中する電機力線により上記粉体塗料、
短繊維等の微粉体が凸部に濃密に付着してしまい、上記
ワークの表面に均一状態で付着することができないと言
う不都合が生じることが応々にしてみうけられる。 【０００５】そこで、上記ワークに対する粉体塗料、短
繊維等の微粉体の飛翔力を補強し、或は調整するため、
電極側からワーク側に向かうエアーの吹き付けを併用す
る考え方がある。しかし、この手段によっても上記不都
合は解消されるにはいたっていない。 【０００６】本発明者は、前記した考え方の不都合を解
消するため、前記した考え方とは別に、電極とワークの
間に形成される電界を通過してワークに向かって飛翔す
る粉体塗料、短繊維等の微粉体、まず、所望の帯電量を
充足した粉体塗料、短繊維等の微粉体とし、この粉体塗
料、短繊維等の微粉体を電極側からワークに向かって引
き込む気流に乗せ、これをそのままの状態を維持して電
極とワークの間に発生する電界内を比較的長い時間をか
けて加工対象物であるワークに向かって飛翔させ、帯電
量を充足して帯電飽和量に達した上記粉体塗料、短繊維
等の他の微粉体をワークの表面形状に関係なく、比較的
低い電圧下で均一に上記粉体塗料等の微粉体を塗着でき
るようにするための技術を開発した。この技術は、特願
平号として出願した。 【０００７】ところで先に出願した発明であっても、こ
れを実施した作業を行うときに、ワークの大きさ、例え
ば厚み、横巾、縦巾に応じて、前記電極、前記引き込み
気流を発生する装置を前記ワークに対して所定の距離を
おいて配置しなければならないのは当然である。そのた
めには、前記ワークの大きさに応じて、前記電極、前記
引き込み気流を発生する装置をワークに対して遠近自在
に調節して移動させて理想的な塗着状態を達成できるよ
うにしなければならない。即ち、上記ワークの大きさが
異なるときは、その大きさに見合う電界と引き込み気流
を上記ワークとの間に作り出さなければならない。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、先に出願し
た前記発明を実施する際、ワークの大きさ、形状に変化
を来す事態が生じたときは、いつでもそれに対応して、
アースされたワークに粉体塗料、短繊維等の微粉体を有
効に塗着できる手段を備えた静電粉体塗装法、静電植毛
法が実施できる方法を提供しようとするものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】ハウジング内に配する電
極をエアー吹出口を備えた電極とし、該電極をはさん
で、該電極の一方側をアースされたワークが通過する通
過路とし、該電極の他方側のハウジング側内壁との間を
継続供給された粉体塗料その他の微粉体を濃密状態で浮
遊させる機構を備えた粉体浮遊部とする静電粉体塗装装
置の型式の装置のハウジングにおいて、上記ワーク通過
路を通過するワークの大きさ、形状に応じて、上記電
極、並に、上記粉体浮遊部に配された継続供給された粉
体塗料その他の微粉体を濃密状態で浮遊させる機構を該
ワークに対して遠近自在に操作した位置に配置し、その
状態下で該ワークに該粉体塗料その他の微粉体を付着さ
せる静電粉体塗着法。 【００１０】 【発明の実施の形態】静電粉体塗装装置、静電植毛装置
の型式の装置を構成するハウジング内のワーク通過路と
対向して配される電極とハウジングの内壁との間に、粉
体塗料、短繊維等の所望の微粉体を濃密状態で浮遊する
雰囲気を作り、上記状態で浮遊させた粉体塗料、短繊維
等の微粉体を電極近くからワーク通過路に向かう引き込
み気流によって電極を通過させて帯電し、且つ、帯電さ
せた粉体塗料、短繊維等の微粉体を電極からワークに向
かった引き込み気流に乗せて、電極とワークに生じる電
界内に飛翔させ、電極からワークに達する飛翔時間を可
及的に長くして帯電容量を実質的に大にしてワークの面
に付着させる方法において、ワークの大きさに応じて前
記作業を適切に行えるようにするため静電粉体塗装装
置、静電植毛装置の型式の装置のワーク搬入口で、ワー
クの大きさをキャッチし、キャッチしたワークの大きさ
に応じて、ワーク通過路と電極並に引き込み気流発生装
置の距離の遠近操作が行えるようにした。 【００１１】 【実施例】本発明の実施例を図１に従って説明する。本
発明を実施する装置の型式にはいろいろな型式の装置が
あるが、基本構成は従来型の静電粉体塗装装置とほぼ同
じであるところから、本発明の実施例を静電粉体塗装装
置を例にとって説明する。本発明を実施する装置の構成
の概略の一例を図１に示す。即ち、ハウジング１は、少
なくとも、ワークの搬入口、搬出口（図示しない）を備
え、内部に、ワークをアースさせた状態で搬送するワー
ク搬送設備、並に、電極を配し、その底部に粉体塗料等
の受け入れ具４が配されている。その粉体塗料等の受け
入れ具は、上昇気流発生装置２から送風される上昇気流
を通過させる微小孔を穿設した底板を配し、且つ、駆動
装置３からの駆動力を伝達させて揺動或は振動その他適
切の態様で粉体塗料をほぐす動きをする粉体塗料等の受
け入れ具４がハウジング１上部と仕切られて配されてい
る。 【００１２】ハウジング１の天井６には排気口７が配置
されている。この排気口７は排気通路を以てハウジング
１外に配されたバックフィルター機構８に繋がれ、バッ
クフィルター機構８からはバックフィルター機構８で捕
集された粉体塗料等の微粉体をハウジング１の底部側に
逆送する逆送路９が繋がれている。 【００１３】更に、ハウジング１の天井６には、アース
されたワーク搬送路１０が配されている。また、ハウジ
ング１内には、電極１４と対向してワーク搬送路１０か
ら懸垂具１１に懸垂されたワークＢを移動する通過路１
２が形成されている。該通過路１２を通過するワークＢ
を懸垂する懸垂具１１の天井６の通路には、一般に使わ
れているエアーカーテン形成装置１３が配置されてお
り、これによってハウジング１内に浮遊する粉体塗装の
ハウジング１外に飛散するのを防止している。 【００１４】本発明の特色は、粉体塗料等の受け入れ具
４の内側だけでなく、粉体塗料等の受け入れ具４の上部
の適宜箇所にはハウジング１の内壁側に片寄って上昇気
流発生装置２からエアー供給をうける粉体塗料等の吹き
上げ装置５ａ、５ｂ、５ｃが配置されている。 【００１５】ハウジング１内には、ワークの通過路１２
に向かったエアー吹き出し口ａを設け、且つ極針ｂを設
けた静電高圧発生機から送電されるケーブルを接続した
電極１４が配される。その電極１４は、ワークＢの通過
路１２をはさんで対向して配置される。該電極１４の構
成の１例を円線で囲んだ図２に示す。 【００１６】上記のように構成された装置の粉体塗料等
の受け入れ具４に粉体塗料等Ａを充填する。 【００１７】この装置を稼動することにより、駆動装置
３からの駆動力を伝達されて粉体塗料等の受け入れ具４
が往復、或は振動等の所定の動きをする。この動きによ
って、粉体塗料等の受け入れ具４に充填された粉体塗料
等が集結するのを防止し、また集結した粉体塗料等をほ
ぐす働きをする。この動きの下で、上昇気流発生装置
（コンプレッサー）２からエアーが粉体塗料等の受け入
れ具４の下側、並びに粉体塗料等の吹き上げ装置５ａ、
５ｂに供給される。従って、粉体塗料等の受け入れ具４
に充填された粉体塗料等Ａはハウジング１の上方に向か
って吹き上げられてハウジング１内に上昇気流によって
上昇する。このエアーは、ハウジング１の内壁と電極１
４の外側の間に配された吹き上げ装置にも供給され
る。。従って、上昇した粉体塗料等Ａは、更に、ハウジ
ング１内のハウジング内壁側と電極１４の外側に配され
たエアー吹き上げ装置５ｃから吹き出されるエアーによ
ってハウジング１内壁と両電極１４の外側の間の粉体浮
遊部１５に電極１４とワークＢを移動させる通過路の間
よりは濃密状態で吹き上げられて浮遊する現象を強制的
に作り出す。 【００１８】ハウジング１内に濃密状態で飛翔した粉体
塗料等Ａは、ハウジング１の天井６の排気口７から排出
された余剰粉体塗料等Ａがバックフィルター機構８を通
ってクリーン処理されて逆送路９からハウジング１内に
逆送される。 【００１９】電極１４には、静電高圧発生装置（図示し
ない）からの高圧静電気がケーブルＸを通して送電され
る。 【００２０】このハウジング１の雰囲気中を、アースさ
れたワーク搬送路１０に懸垂具１１によって懸垂された
アース状態のワークＢを通過させる。 【００２１】この装置の電極１４は、図２に示すように
ハウジング１の内壁に沿って配置される。そして、静電
高圧装置（図示しない）からケーブルＸで継がれた導電
材Ｙが敷設され、該導電材Ｙに抵抗器Ｚを介在して適宜
箇所にエアー吹き出し口ａを設け、且つ、適宜箇所にコ
ロナピンｂを設けたエアー供給管ｃから成るように構成
されているから、エアー供給管ｃからはこの装置の稼動
中は、ワーク通過路１２に向けたエアーがワーク通過路
１２に対向して吹き出されている。このエアー吹き出し
口ａからのエアー吹き出しは、ハウジング１内壁と電極
１４の間のいわば粉体塗料等Ａの粉体浮遊部１５に前記
粉体塗料吹き上げ装置５ａ、５ｂ、５ｃから吹き出され
るエアーによって生じる上昇気流によって上昇しながら
強制的に作り出された濃密状態で浮遊する粉体塗料等
を、これとは対象的に上昇気流を発生させない。従っ
て、いわば気薄な区域となった電極１４側と対向するワ
ークの通過路側の間の区域に向かった気流を生じる。 【００２２】この気流は、電極１４の外側からワークＢ
の通過路１２に向かって強風を吹き付けて強力に粉体塗
料を吹き込む働きをするのでなく、該粉体塗料等をワー
クＢの通過路１２に向かって引き込む働きをする現象を
呈することになる。本発明は、この現象を利用しようと
するものである。 【００２３】この装置に配する電極１４は、図２に示す
ように構成されているから、前記現象の生じる雰囲気下
で次のような機能を発揮する。即ち、上昇気流によって
ハウジング内壁と電極１４の間のいわば粉体塗料等Ａの
粉体浮遊部１５で濃密状態で浮遊する粉体塗料等Ａの中
が電極１４に接触し、或は電極１４に近接してその電極
１４と同極に帯電する。従って、電極１４からハウジン
グ１内壁側に離れようと飛翔する現象を呈するものもあ
り、これを含めた浮遊する粉体塗料等Ａを上記図２に示
す電極１４を構成するエアー供給管ｃのエアー吹き出し
口ａから吹き出すエアーで、その飛翔をセーブして電極
側１４に引き戻す作用の働きをしてワーク側に引き戻し
て飛翔させる現象を呈することになる。 【００２４】この発明の特徴は、ワーク通過路１２に対
向する電極１４のいわば外側である粉体塗料等Ａの粉体
浮遊部１５に、上昇気流に乗って粉体塗料等Ａを濃密状
態で浮遊させ、電極１４近くを浮遊する粉体塗料等Ａに
電極と同極に帯電する雰囲気を作り出し、その浮遊部か
ら上記のように濃密状態で浮遊する粉体塗料等Ａを上記
のように引き込み気流によって電極１４に対向するワー
ク通過路１２を通過するワークＢ側に引き込み、電極１
４を通過するとき更に帯電させ、これをワーク通過路１
２にワークＢを通過させる際に生じる電界内に向かって
飛翔させ、電極１４を通過して帯電した粉体塗料等Ａ電
極１４からワークＢに到達する飛翔時間を引き込み気流
を行うことにより可及的に長くすることにより、粉体塗
料等Ａを長い時間をかけて、いわば大容量の帯電量を充
足した粉体塗料等Ａとし、引き込み気流による飛翔によ
る飛翔力によって粉体塗料等Ａのワーク面に対する塗着
効率を高めることができるようにしたことである。 【００２５】上記説明は、ハウジング１内を図１に示す
構成としたときの説明であるが、これとは別に、図示し
ないが、ハウジング１内をワークの通過路１２の片側に
電極１４を設ける構成とし、ワークＢが電極１４と対向
して通過する過程で電極１４から放電され、電極１４と
ワークＢの間に電界が生じさせ、電極１４から被塗装物
Ｂに向かった電気力線が生じる構成の装置を以て本発明
を実施することもできることは勿論、粉体塗料の供給手
段は図示しないが天井側から降下させる手段によっても
よいことは勿論である。 【００２６】上記操作を行うには、ワーク搬送路を通過
するワークＢとエアー吹き出し口ａを設けた電極１４と
粉体塗料吹き上げ装置が所定の機能を発揮するための決
められた箇所に位置していなければならないのは当然で
ある。 【００２７】従って、前記ハウジング１に搬入されるワ
ークの大きさに従って、前記電極１４と粉体塗料吹き上
げ装置の位置をワーク搬送路１０と所定の距離を保持す
るよう接近、隔離したり出来るようにする必要がある。
本件発明は、この点に着目して前記電極、並に粉体塗料
吹き上げ装置について次の操作が行えるようにしたもの
である。即ち、ハウジング１のワーク搬送路１０入口
（図示しない）で、ワーク搬送路１０に搬入されるワー
クＢの大きさをキャッチする。このキャッチによって検
出したワークＢの大きさによって、前記電極、並に粉体
塗料吹き上げ装置をワーク搬送路１０と接近させたり、
隔離させたり、或は、上下移動させたりする操作を行え
るようにした。 【００２８】前記したハウジング１内の構成の下でのワ
ークに対する粉体塗料等の静電粉体塗着作業は、粉体塗
料等の塗着対象物であるワークの大きさ、或は、形状に
対応して、粉体塗料等の塗着効率を最大限有効に発揮す
るよう予め計算された位置に電極１４、並に粉体塗料吹
き上げ装置５ａ、５ｂ、５ｃの位置設定をしなければな
らないのは当然である。従って、ワークの大きさ、形状
が異なるときは、そのワークの大きさ、形状毎に、それ
に見合う位置に電極、並に粉体塗料吹き上げ装置５ａ、
５ｂ、５ｃを位置させなければならないことも当然であ
る。 【００２９】本発明は、上記要求を満たす考え方とし
て、下記の方法をとることにした。 【００３０】ハウジングのワーク搬入口で、ワークの大
きさ、形状を検出する。この検出は、機械的、電気的い
ずれの手段でもよい。また、電子機器によって検知する
手段を講じてもよいことは勿論である。 【００３１】この検知により検出した結果に基づいて、
電極、並に塗料吹き上げ装置を、ワークの大きさ、形状
に見合う位置に位置設定をする。その設定は、前記した
検出結果から、電極、並に塗装吹き上げ装置が所定の位
置に移動するようにする。 【００３２】前記電極１４、並に塗料吹き上げ装置をワ
ーク搬送路に接近させたり、隔離させたりする機構はい
ろいろ考えられるが、例えばシリンダー機構を利用し
て、電極１４をシリンダーに取付けてもよいことは勿論
である。 【００３３】本発明を完成するに当り、図４に示すとお
り、通常９０ｋｖの高圧静電気を印加した電極の下でア
ースされたワークＢに対して静電粉体塗装を行うときの
粉体塗料の帯電状態と、３０ｋｖの高圧静電気を印加し
た電極の下でアースされたワークＢに対して静電粉体塗
装を行った本発明の粉体塗料の帯電状態を比較した。そ
の結果粉体塗料の帯電量即ち付着力の実帯電量に達する
時間は、電極に９０ｋｖを印加したときの方が電極に３
０ｋｖを印加したときの方よりはるかに短いことがわか
った。しかし、塗膜形成状態を調べてみたところ９０ｋ
ｖの高圧静電気を電極に印加して静電塗装を行ったとき
は、３０ｋｖの高圧静電気を電極に印加したときより
も、電極とワークＢの間に強い電界を生じ、従って、ワ
ークＢの角部に強い電気力線が集中し図５に示すような
塗膜Ａ１が形成されてしまうことがわかった。 【００３４】これに対し、本発明を実施して３０ｋｖの
高圧静電気を電極に印加して電極１４側からワークＢ側
に引き込み気流を生じさせ、その雰囲気下で静電塗装を
行ったときは、９０ｋｖの高圧静電気を電極に印加した
ような強い電気力線が集中する現象は生ぜず図６に示す
ような塗膜が形成されることがわかった。 【００３５】以上の理由から本件発明によれば、比較的
低い高圧静電気を電極に印加した条件下で、引き込み気
流によって長時間をかけて粉体塗料を電極１４からワー
クＢ側に飛翔させることにより、ワークの表面形状に影
響なく均一な塗装ができることが明らかになった。尚、
本発明を実施するに用いた粉体塗料の電気抵抗値は１０
^１３Ωｃｍであり、粉体塗料に限らず粉体塗料と同質の
微粉体をワークに付着させる技術にも適用できるもので
あることは勿論である。 【００３６】 【発明の効果】本発明は、上記したようにハウジング１
内にワークＢの通過路１２に対向して設けられる電極１
４と、ハウジング１内壁の間に上昇気流に乗って濃密状
態で粉体塗料等を、浮遊させる浮遊部を作る装置とをワ
ークＢの通過路１２を通過するワークＢの大きさ、形状
に対応して電極１４と前記浮遊部を作る装置を遠近自在
に配し、その条件下で粉体塗料等のワークに対する塗着
作業を行おうとするもので、低電圧下でも粉体塗料等に
帯電容量を大とする状態を作り出すことになり特に電気
抵抗の抵抗値の低いワークに粉体塗料等を塗着すること
ができると言う利点がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】静電粉体塗装装置の縦断面図である。 【図２】静電粉体塗装装置のハウジング内に配置する電
極の一部切欠断面図である。 【図３】粉体塗料の実帯電量検討表である。 【図４】これまでの装置の下で強い高圧静電気を電極に
印加して静電塗装を行ったときのワークに形成される塗
膜の状態の略図である。 【図５】本発明を実施して弱い高圧静電気を電極に印加
して電極側からワーク側に引き込み気流を生じさせて静
電塗装を行ったときのワークに形成される塗膜の状態の
略図である。 【符号の説明】 １．ハウジング ２．上昇気流発生装置 ３．駆動装置 ４．粉体塗料等の受け入れ具 ５ａ．５ｂ．５ｃ．粉体塗料吹き上げ装置 ６．天井 ７．排気口 ８．バックフィルター機構 ９．逆送路 １０．ワーク搬送路 １１．懸垂具 １２．通過路 １３．エアーカーテン形成装置 １４．電極 ａ．エアー吹き出し口 ｂ．コロナピン ｃ．エアー供給管 ｄ．塗膜 １５．浮遊部 Ａ．粉体塗料等 Ｂ．ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 正明 東京都中央区日本橋３丁目５番12号 株式 会社メサック内 Ｆターム(参考） 4D075 AA09 AA43 AA60 AA72 AA73 AA76 AA85 EA02 EA03

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ハウジング内に配する電極をエアー吹出
   口を備えた電極とし、該電極をはさんで、該電極の一方
   側をアースされたワークが通過する通過路とし、該電極
   の他方側のハウジング側内壁との間を継続供給された粉
   体塗料その他の微粉体を濃密状態で浮遊させる機構を備
   えた粉体浮遊部とする静電粉体塗装装置の型式の装置の
   ハウジングにおいて、上記ワーク通過路を通過するワー
   クの大きさ、形状に応じて、上記電極、並に、上記粉体
   浮遊部に配された継続供給された粉体塗料その他の微粉
   体を濃密状態で浮遊させる機構を該ワークに対して遠近
   自在に操作した位置に配置し、その状態下で該ワークに
   該粉体塗料その他の微粉体を付着させることを特徴とす
   る静電粉体塗着法。