JP2003236418A

JP2003236418A - 塗装方法及び塗装装置

Info

Publication number: JP2003236418A
Application number: JP2002044075A
Authority: JP
Inventors: Toru Takeuchi; 徹竹内
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】スプレー塗装においても周囲環境へのダスト飛
散を抑制し、塗料粒子の被塗物への高い塗着効率を得る
ことができる塗装方法及び塗装装置を提供する。【解決手段】固定された、もしくはレシプロに取り付け
られたスプレーガンによって、コンベアで搬送される被
塗物を塗装する方法であって、該スプレーガンの噴霧時
に発生する未塗着粒子が浮遊する領域に電界発生用電極
を設置し、該電界発生用電極と被塗物との間に高電圧を
かけて電界を形成し、浮遊する未塗着粒子を該電界中で
帯電させて被塗物に塗着させることを特徴とする塗装方
法。電界発生用電極は、グリッド状ワイヤー電極が好適
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプレー塗装にお
いてもダスト飛散を抑制し、塗料粒子の被塗物への高い
塗着効率を得ることができる塗装方法及び塗装装置に関
する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】エアスプレーガン等の霧化塗
装の塗着効率は、霧化条件にもよるが、通常、３０〜６
０％程度である。そのため、このようなスプレーガンを
使用する塗装ラインは、通常、ブース化され、未塗着塗
料を排出及び回収する設備が設けられる。しかしながら
未塗着粒子が増加すると、塗料の塗着効率が低下するだ
けでなく、ブース内部を汚染し塗装面のブツ等の仕上り
不良の原因になったり、さらに未塗着状態の浮遊粒子が
被塗物と共にブース外に搬送され、ブースの外部まで汚
染するといった問題を引き起こす。ブースの吸引力を上
げるという手段もあるが、ブース風速が高くなるため、
やはり塗着効率が低下する恐れがある。

【０００３】このような設備のないライン、例えばＰＣ
Ｍ（プレコートメタル）塗装ラインでの霧化塗装は、さ
らなる設備の汚染、作業環境の悪化が懸念される。従
来、このようなＰＣＭラインではロールコーターやカー
テンコーターなど塗着効率がほぼ１００％の塗装手段が
採用され、霧化塗装が行なわれることはなかったが、近
年の意匠性の多様化でスパッタ模様や擬石模様などが要
望され、多ノズル方式のスプレー塗装が採用されつつあ
り、ブース設備のない既存の塗装ラインにおいても霧化
塗装を行なう必要が生じてきた。またＰＣＭコイルコー
ティングなどの高速塗装では、被塗物の高速搬送に伴っ
て随伴気流（空気の流れ）が発生し、さらに塗着効率が
低下する恐れがあった。

【０００４】そこで、自動車車体等の塗装に利用されて
いる内部電極方式の静電塗装ガンを使用することで、霧
化された塗料を負帯電させ正極側（アース側）の被塗物
に付着させて、ある程度塗着効率を向上させることが可
能である。しかしながら、導電性の高い水系塗料の場合
には、塗料供給管・塗料排気管等の塗料経路を通して漏
電してしまうため、安全性に問題があった。一方、塗料
経路を絶縁しなくても良い外部電極方式の静電塗装ガン
では、内部電極方式に比べて電界強度が弱く、満足でき
る塗着効率が得られないという問題があった。さらに、
いずれの方式においても塗装ガンに電極を設けるので、
形成される電界が極端な不平等電界であり、その電界か
ら外れた未塗着粒子は十分な静電効果を得ることができ
なかった。これを解決するために、例えば特開平９−２
４３０６号公報には霧化粒子を帯電させる電極と被塗物
との間に電界を形成するための電極とを個別に設けた静
電塗装装置が提案されているが、この装置で十分な電界
を強度を得ようとすると桁外れの高電圧を要する上、静
電塗装ガンに限られるという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、ブース設備のない塗装ラ
インにおいても、スプレー塗装による周囲環境へのダス
ト飛散を抑制し、塗料粒子の被塗物への高い塗着効率を
得ることができる塗装方法及び塗装装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、１．固定された、もしくはレシプロに取り付けられたス
プレーガンによって、コンベアで搬送される被塗物を塗
装する方法であって、該スプレーガンの噴霧時に発生す
る未塗着粒子が浮遊する領域に電界発生用電極を設置
し、該電界発生用電極と被塗物との間に高電圧をかけて
電界を形成し、浮遊する未塗着粒子を該電界中で帯電さ
せて被塗物に塗着させることを特徴とする塗装方法、２．電界発生用電極が、グリッド状ワイヤー電極である
１項記載の塗装方法、３．被塗物が、速度１０ｍ／分以上で搬送される平板状
被塗物である１項記載の塗装方法、４．１ないし３項のいずれか１項記載の塗装方法に使用
される塗装装置であって、固定された、もしくはレシプ
ロに取り付けられたスプレーガンと、該スプレーガンの
噴霧時に発生する未塗着粒子が浮遊する領域に設置され
た電界発生用電極とを具備する塗装装置、に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明においてスプレーガンは、
エア霧化方式、エアレス霧化方式、回転霧化方式のいず
れであってもよい。またこれらのスプレーガンは、ガン
先端部の内部もしくは外部に電極を有する静電塗装ガン
であってもよい。

【０００８】本発明において電界発生用電極は、上記ス
プレーガンの噴霧時に発生する未塗着粒子が浮遊する領
域に設置される。具体的には、スプレーガンの噴霧パタ
ーン領域の外であって、未塗着粒子の粒子速度が０．５
ｍ／ｓ以下となる領域までカバーされることが好まし
い。該電界発生用電極と被塗物との間に高電圧をかけて
形成される電界の効力発揮の点から、該電界発生用電極
と被塗物との距離は、塗装条件によって適宜選択される
が、通常、至近距離であることが望ましく、具体的には
５〜１０ｃｍ前後が好適である。

【０００９】上記電界発生用電極の形状は、特に制限さ
れるものではなく、必要な電界を形成できれば被塗物に
応じて適宜選択できる。本発明では、特にグリッド状ワ
イヤー電極であることが好適である。通常、静電ガンの
先端等に設けられるグリッド電極は、細長い棒状に形成
されており、高圧電線に接続された限流抵抗体と、限流
抵抗体の先端部に取り付けられた電極ピンと、高圧電線
および限流抵抗体等を被覆して外部絶縁する絶縁筒体を
含み構成され、絶縁筒体の先端部から、電極ピンが所定
長さだけ突出している。該電極ピンには、限流抵抗体を
介して高圧電線から高電圧（例えば−６５ｋＶ）の短絡
電流が供給される。また絶縁筒体は、通常、電気絶縁性
を有する合成樹脂より形成され、取付本体に絶縁接着さ
れる。本発明で言う「グリッド状」とは、このように各
構成部品（限流抵抗体、電極ピン、高圧電線、絶縁体
等）が一体的に設けられていることを示すものであり、
本発明では該電極ピンを長くしワイヤーとして使用する
ものであり、ワイヤーを例えば格子状などに成型する
際、該ワイヤーの取付支持体として絶縁体を使用するも
のである。

【００１０】上記ワイヤー電極は、通常、０．２〜１ｍ
ｍφ程度のステンレス製ワイヤーで成型されることが好
ましく、これより太くなると空気イオンの発生が弱くな
る場合があるので望ましくない。ワイヤー間隔は、塗装
条件によって適宜選択されるが、通常、５〜１０ｃｍ前
後が望ましい。該ワイヤー電極への印加電圧は、−１０
〜６０ＫＶ程度でコロナ放電による空気イオンを発生で
きることが望ましい。

【００１１】本発明方法の適用される被塗物としては、
スプレーガンで塗装されるものであれば特に制限はない
が、特に速度１０ｍ／分以上で搬送される、連続もしく
は不連続の、平板状被塗物への適用が好適である。また
該被塗物は、ある程度の導電性を持っていることが望ま
しく、具体的には体積固有抵抗値で１０^５Ω・ｃｍ以下
の材質であることが望ましい。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基いて本発明を具体的に説明す
る。図１及び図２は、本発明の一実施例を示す塗装装置
を設置した塗装ラインの上面図及び側面図であり、図３
はグリッド状ワイヤー電極部位の説明図である。

【００１３】図１及び図２において、１は被塗物、２は
コンベア、３は塗装機支持体、４はスプレー塗装機、５
は霧化塗料粒子のスプレーパターン、６はグリッド状ワ
イヤー電極、７は電極取付支持体をを示す。スプレー塗
装機４は、塗料吐出ノズル（図示せず）を２個以上有
し、その少なくとも２個の塗料吐出ノズルから互いに異
なる塗色の塗料を吐出させるものであり、塗装機支持体
３を往復運動（ショートレシプロ）しながらスプレー塗
装を行う。被塗物１は、コンベア２で搬送され、該スプ
レー塗装機４によって多彩模様塗装が施されるものであ
る。該スプレー塗装機４から被塗物１の面までの距離
は、約３０ｃｍであり、その間にグリッド状ワイヤー電
極６が設置される。

【００１４】グリッド状ワイヤー電極６は、図３に示す
ように、２本の電極取付支持体７の間を格子状に成型さ
れて支持されている。該ワイヤーには、高圧電線に接続
された限流抵抗体の先端部が取り付けられている。各ワ
イヤー格子間の間隔は５ｃｍ程度である。電極取付支持
体７は絶縁体である。

【００１５】上記ワイヤー電極６は、被塗物面から約５
ｃｍ程度の距離に、スプレーガンの噴霧パターン領域以
外で、且つコンベア２の巾をカバーするように被塗物１
の搬送方向に対して垂直に格子状のワイヤーが位置する
よう設置され、２本の電極取付支持体７によって支持さ
れる。

【００１６】上記ワイヤー電極６に約２０ＫＶのマイナ
ス高電圧を印加し、該ワイヤー電極６と被塗物１との間
に電界８を形成させて、スプレー塗装時に噴霧パターン
領域５から外れた飛散粒子９をクーロン力で被塗物に付
着させる。

【００１７】上記塗装装置においては、スプレー塗装機
４の塗着効率が６５〜７０％の場合に、残りの飛散粒子
の上記ワイヤー電極６を設けることによる再塗着効率が
８５〜９０％となるので、トータルの塗着効率は約９５
〜９７％と高塗着効率が得られるものである。

【００１８】

【作用及び発明の効果】本発明方法において、スプレー
塗装時に発生する未塗着塗料粒子は、グリッド電極のワ
イヤー周辺に生じる空気イオンと衝突し直ちに帯電する
と同時に、該電極と被塗物間に形成される電界によりク
ーロン力で被塗物に吸引され付着する。従って本発明方
法によれば、ダスト飛散は激減し、塗着効率が大幅に向
上する。さらに有機溶剤系でも水系でも塗料を選ばずに
適用可能であり、また塗装ガンも霧化型であれば特に制
限なく適用可能で、既存の塗装ライン、ブース設備のな
い塗装ラインにおいても適用が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す塗装装置を設置した塗
装ラインの上面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す塗装装置を設置した塗
装ラインの側面図である。

【図３】本発明に用いるグリッド状ワイヤー電極部位の
説明図である。

【符号の説明】

１被塗物２コンベア３塗装機支持体４スプレー塗装機５霧化塗料粒子のスプレーパターン６グリッド状ワイヤー電極７電極取付支持体８電界９飛散粒子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定された、もしくはレシプロに取り付け
られたスプレーガンによって、コンベアで搬送される被
塗物を塗装する方法であって、該スプレーガンの噴霧時
に発生する未塗着粒子が浮遊する領域に電界発生用電極
を設置し、該電界発生用電極と被塗物との間に高電圧を
かけて電界を形成し、浮遊する未塗着粒子を該電界中で
帯電させて被塗物に塗着させることを特徴とする塗装方
法。
【請求項２】電界発生用電極が、グリッド状ワイヤー電
極である請求項１記載の塗装方法。
【請求項３】被塗物が、速度１０ｍ／分以上で搬送され
る平板状被塗物である請求項１記載の塗装方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項記載の塗
装方法に使用される塗装装置であって、固定された、も
しくはレシプロに取り付けられたスプレーガンと、該ス
プレーガンの噴霧時に発生する未塗着粒子が浮遊する領
域に設置された電界発生用電極とを具備する塗装装置。