JP2003284974A - 粉体塗装用ノズル、粉体塗装装置および粉体塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凹部など従来の静電粉体塗装では困難であっ
た部分にも良好な塗膜を形成する。 【解決手段】 粉体塗装用ノズル１０の内部に設けられ
た粉体塗料通路１０ａの入口１０ｃ側断面積に対する出
口１０ｂ側断面積の比が１１以上であることを特徴とす
る粉体塗装用ノズル１０または粉体塗装用ノズル１０か
ら帯電させた粉体塗料をアースまたは粉体塗料と逆極性
に帯電された被塗物１１に向かって吐出して被塗物１１
を塗装する粉体塗装方法であって、粉体塗料を吐出する
粉体塗装用ノズル１０の粉体出口１０ｂにおけるエア流
速が５ｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする粉体塗装
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉体塗装用ノズル、
粉体塗装装置および粉体塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体塗装は、粉体塗料をスプレーするこ
とによって様々な製品表面に塗装するものである。一般
的に多く使用される粉体塗装は静電粉体塗装法である。
静電粉体塗装装置は、塗料供給部と、粉体塗料を帯電さ
せるための高電圧部と、スプレー部から構成されてい
る。スプレー部はスプレーガンの先端にノズルを具備し
ており、粉体塗料がこのノズルを通って被塗物に向かっ
て吐出される。塗料供給部は、粉体塗料を流動化状態に
保持できる塗料タンクよりエア搬送によりスプレーガン
まで搬送するものである。

【０００３】粉体塗料を帯電は、一般的に、外部電圧に
よる電場域から粉体塗料に電荷を与えるか、摩擦によっ
て粉体塗料に電荷を与える方法で行われる。帯電した粉
体塗料は、スプレーガンに供給されるエアの流れによ
り、アースされた被塗物に向かって吐出される。

【０００４】粉体塗装は、粉体塗料が溶媒を含まず固形
分のみで形成されているので有害物が排出される恐れが
ない、塗料の飛散粘着による作業環境汚染もなく、比較
的簡単に回収でき再利用することができ、排水処理問題
も発生せず、溶媒を利用しないため広範囲の合成樹脂が
利用でき、厚膜塗装が可能である、など多数の長所を有
している。しかも、電荷を利用しているので、塗料の付
き回り性がよく、複雑な形状に適用できる利点も有して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複雑な
形状に適用できるといっても、被塗物の形状によっては
塗膜形成が困難であったり、時には塗膜形成ができない
というものも存在する。特に凹部、内面コーナー部、
溝、突出し部がある形状では、特に塗装が困難である。

【０００６】理由としては、ファラデーゲージ効果と呼
ばれる現象が影響されていると考えられている。これは
高電圧より発生する電気力線が常に最短のアースされた
部分に向かう特徴があり、その結果凹部などは電気力線
が角に集中し、内部まで電気力線が浸透しない。その結
果弱い静電力しかなく塗着しずらいということである。
また同時に凹部内部はエアの流れが乱流になることによ
って塗料付着を妨げられ、塗膜形成ができなくなるので
ある。

【０００７】これらの問題を解決するためには、さらに
高電圧にして粉体塗料への帯電量を増やしたり、吐出量
を増加してエア流速を上げ凹部内部まで充分に塗料供給
がされるようにすることが有効と考えられるが、高電圧
にするとファラデーゲージ効果がより顕著となり角部へ
の厚膜化や静電反発現象などを引き起こし、外観不良を
もたらす欠点がある。一方、塗料濃度を増加させるため
には、搬送エア量を上げることが必要となり、その結
果、吐出される塗料の流速が上がり、付着した塗料が逆
に吹き飛ばされ塗膜が透ける不具合をもたらす。

【０００８】ファラデーゲージ領域への塗着向上が可能
な方法として摩擦帯電法がある。これは高電圧部を持た
ないことにより強力な電場を持たないのでファラデーゲ
ージ効果の減衰が可能である。しかし帯電塗料が製品と
吸引する力が弱いという欠点があるため、凹部の内部ま
で塗着を望もうとすると粉体塗料を搬送するエアの流速
を増大したりしなくてはならず、静電的な吸引力とエア
搬送力とのバランスが崩れ、逆に付着しようとする塗料
を妨げたりする問題点が生ずる。また、成膜膜厚速度が
遅いため塗装時間が長いという欠点もある。

【０００９】本発明は上記課題を解決したもので、凹部
など従来の静電粉体塗装では困難であった部分にも良好
な塗膜を形成できる粉体塗装用ノズルを提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、静電粉体塗
装のスプレー部の先端部に取り付けて使用する粉体塗装
用ノズルであって、該粉体塗装用ノズルの内部に設けら
れた粉体塗料通路の入口側断面積に対する出口側断面積
の比が１１以上であることを特徴とする粉体塗装用ノズ
ルである。

【００１１】上記第１の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１２】すなわち、ノズルの粉体塗料通路の入口側
断面積に対する出口側断面積の比が１１以上であるの
で、ノズルから吐出する粉体塗料の速度を極めて遅くで
きる。この結果、静電吸引力のみを利用して粉体塗料を
被塗物に付着することができるので、凹部など従来の静
電粉体塗装では困難であった部分にも良好な塗膜を形成
できる。

【００１３】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、請求項１記載の粉体塗装用ノ
ズルと、該粉体塗装用ノズルが先端部に取り付けられる
スプレー部と、粉体塗料を帯電させる高電圧部と、前記
スプレー部に粉体塗料を供給する粉体供給部と、該粉体
供給部から前記スプレー部に粉体塗料を供給するエア流
量および前記粉体塗装用ノズルから粉体塗料を被塗物に
向かって吐出するためのエア流量を制御する制御部とが
設けられていることを特徴とする粉体塗装装置である。

【００１４】上記第２の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１５】すなわち、ノズルから吐出する粉体塗料の
流速を極めて遅くすることができる粉体塗装用ノズルを
使用しているので、静電吸引力のみを利用して粉体塗料
を被塗物に付着することができるため、凹部など従来の
静電粉体塗装では困難であった部分にも良好な塗膜を形
成できる。

【００１６】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、粉体塗料を吐出する粉体塗装
用ノズルと、該粉体塗装用ノズルが先端部に取り付けら
れるスプレー部と、粉体塗料を帯電させる高電圧部と、
前記スプレー部に粉体塗料を供給する粉体供給部と、該
粉体供給部から前記スプレー部に粉体塗料を供給するエ
ア流量および前記粉体塗装用ノズルから粉体塗料を被塗
物に向かって吐出するためのエア流量を制御する制御部
とが設けられている粉体塗装装置を使用して、前記粉体
塗装用ノズルから帯電させた粉体塗料をアースまたは粉
体塗料と逆極性に帯電された前記被塗物に向かって吐出
して前記被塗物を塗装する粉体塗装方法であって、前記
粉体塗料を吐出する前記粉体塗装用ノズルの粉体出口に
おけるエア流速が５ｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴と
する粉体塗装方法である。

【００１７】上記第３の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００１８】すなわち、粉体塗装用ノズルの粉体出口に
おけるエア流速が５ｍ／ｍｉｎ以下であるので、静電吸
引力のみを利用して粉体塗料を被塗物に付着することが
できるため、凹部など従来の静電粉体塗装では困難であ
った部分にも良好な塗膜を形成できる。

【００１９】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、前記粉体供給部から前記スプ
レー部に粉体塗料を供給するエアの流速が１５ｍ／ｍｉ
ｎ以上であることを特徴とする請求項３記載の粉体塗装
方法である。

【００２０】上記第４の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００２１】すなわち、スプレー部に粉体塗料を供給す
るエアの流速が１５ｍ／ｍｉｎ以上であるので、ノズル
から吐出するエア流速が遅くても粉体供給部からスプレ
ー部に粉体塗料を安定に供給できる。

【００２２】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）は、粉体塗装用ノズルに旋回しな
がら供給される旋回流エアが供給されることを特徴とす
る請求項３または４記載の粉体塗装方法である。

【００２３】上記第５の技術的手段による効果は、以下
のようである。

【００２４】すなわち、ノズルに旋回流エアが供給され
ているので、ノズルから吐出するエア流速が遅くても重
力による粉体塗料が落下を防止できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】上記課題を解決するために、本発
明者は種々検討を重ねた結果、ほとんど静電吸引力のみ
を利用し塗料を塗着させることによって従来塗装が困難
であった凹部などの低ファラデーゲージ領域においても
塗装可能であることを発見し、本発明に至った。

【００２６】スプレーガンから塗料を吐出する場合に
は、塗料タンクからスプレーガンまでエアで搬送するこ
とが一般的である。このエアは、塗料を吸引するために
必要な吐出エアと安定な吐出を補助する搬送エアの混合
エアから成立っている。そして、混合エアの流速がある
一定以上ないと搬送ホース内に塗料が堆積したり、息継
ぎをしたりして安定な吐出ができないことがわかってい
る。しかし、このある一定以上の流速で粉体塗料がスプ
レーガンから吐出される場合には、塗料粒子は吐出方向
に運動エネルギーがかかり、それが凹部などの低ファラ
デーゲージ領域での静電吸引力が弱い部分の塗着の妨げ
となっていることが判明した。

【００２７】そこで、本発明者は、搬送に必要なホース
内流速は確保した上で、装着したノズルによりスプレー
ガンから吐出される塗料は、ほぼ無風状態レベルまで風
速を減衰させ、ほとんど静電吸引力のみを利用し塗料を
塗着させることができる静電粉体塗装を実現した。これ
によって塗料粒子が空気力学的な力より開放され、従来
塗装が困難であった凹部などの低ファラデーゲージ領域
においても良好な塗膜を形成できるようになった。

【００２８】以下、本発明の実施例について、図面に基
づいて説明する。図１は本発明の実施形態の粉体塗装シ
ステムの説明図である。図２はその粉体塗装システムの
スプレー部の粉体塗料通路の説明図である。図２はノズ
ルの形状とノズルとスプレー部の結合状態を説明するも
ので、スプレー部は一部のみを図示している。本粉体塗
装システムは、スプレーガン１、ノズル１０、粉体供給
部２、制御部３、電極ピン４、流動用エア管路５、吐出
エア管路６、搬送エア管路７、パターンエア管路８、粉
体塗料供給管路２０、高電圧電線９などから構成されて
いる。

【００２９】スプレーガン１は、その先端部１ｂにノズ
ル１０を取り付けて粉体塗料をアースされた被塗物１１
に向かって吐出するスプレー部である。スプレーガン１
の先端には、高電圧部である電極ピン４が設けられてお
り、電極ピン４は高電圧電線９を介して制御部３と連結
されている。電極ピン４は絶縁部４ａで被覆されてい
る。スプレーガン１の内部には円筒状の粉体塗料通路１
ａが設けられている。スプレーガン１の先端部１ｂは円
筒形状であり、内周側が粉体塗料通路１ａである。

【００３０】ノズル１０の一方端側には円筒形状の取付
部１０ｄが設けられ、スプレーガン１の先端部１ｂの外
周にはめ込んで取り付けられている。ノズル１０の他方
端側には取付部１０ｄに連続する減速部１０ｅが設けら
れている。減速部１０ｅの内部にはテーパー状の粉体塗
料通路１０ａが設けられている。

【００３１】スプレーガン１に供給された粉体塗料は粉
体塗料通路１ａから粉体塗料通路１０ａを通って外部に
吐出される。本実施形態では、粉体塗料通路１ａの粉体
塗料の出口が粉体塗料通路１０ａの入口１０ｃとなって
おり、粉体塗料通路１ａの流通断面積が粉体塗料通路１
０ａの入口側断面積となっている。一方、粉体塗料通路
１０ａのスプレーガン１と反対側の端部が出口１０ｂと
なっており、その流通断面積が粉体塗料通路１０ａの出
口側断面積である。粉体塗料通路１ａの径（入口１０ｃ
の径）Ａ、出口１０ｂの径Ｂ、入口１０ｃと出口１０ｂ
の間隔をＣとすると、粉体塗料通路の入口側断面積に対
する出口側断面積の比ｍは、ｍ＝Ｂ^２／Ａ^２で計算され
る。また粉体塗料通路１０ａの出口側断面積と入口側断
面積の差を入口と出口の距離で除した値Ｑは、Ｑ＝（π
×（Ｂ／２）^２−π×（Ａ／２） ^２）／Ｃで計算され
る。

【００３２】粉体供給部２は、流動エア部２ａ、多孔質
板２ｂ、供給タンク２ｃと、供給タンク２ｃの上部に設
けられたインジェクタ１２と、インジェクタ１２から鉛
直下方に設けられ供給タンク２ｃに挿入された吸い上げ
管１３から構成されている。供給タンク２ｃには粉体塗
料１４が貯蔵されており、吸い上げ管１３は粉体塗料１
４中に挿入されている。流動エア部２ａは、供給タンク
２ｃの下方に多孔質板２ｂを介して設けられ、流動用エ
ア管路５を介して制御部３に連結されている。多孔質板
２ｂは、供給タンク２ｃ中の粉体塗料１４が流動エア部
２ａに落ちないように、かつ流動エア部２ａと供給タン
ク２ｃの間が通気可能になっている。インジェクタ１２
は、吐出エア管路６を介して制御部３に連結されと共
に、搬送エア管路７を介して制御部３に連結されてい
る。一方、インジェクタ１２は粉体塗料供給管路２０を
介してスプレーガン１に連結されている。

【００３３】制御部３は、高電圧電線９を介して電極ピ
ン４に印加する電圧を制御すると共に、流動用エア管路
５、吐出エア管路６、搬送エア管路７、パターンエア管
路８に供給するエア流量を制御する機能を内部に有して
いる。

【００３４】制御部３よりエアが流動用エア管路５を介
して流動エア部２ａに供給される。流動エア部２ａに供
給されたエアは流動板２を介して供給タンク２ｃに供給
され、粉体塗料１４が吸い上げやすいように流動され
る。

【００３５】制御部３よりエアが吐出エア管路６を介し
てインジェクタ１２に送られ、吸い上げ管１３を介して
粉体塗料１４をインジェクタ１２に吸い上げる。インジ
ェクタ１２に吸い上げられた粉体塗料は制御部３より搬
送エア管路７を介してインジェクタ１２に送られたエア
により、粉体塗料供給管路２０を介してスプレーガン１
に供給される。スプレーガン１にはパターンエア管路８
を介して制御部３よりエアが供給されている。

【００３６】図３は旋回流について説明する説明図であ
り、図４は旋回流創出部の説明図であり、図４（ａ）は
側面図、図４（ｂ）はＧＧ断面図である。スプレーガン
１の内部には円筒管１ｃが設けられ、円筒管１ｃの内側
が粉体塗料通路１ａとなっている。円筒管１ｃの外部に
は円筒管形状のパターンエア通路１ｄが形成されてい
る。パターンエア管路８からスプレーガン１に供給され
たエアはパターンエア通路１ｄを通る。

【００３７】円筒管１ｃの一方端には旋回流創出部３０
が当接して設けられている。旋回流創出部３０には大径
部３１と小径部３２が設けられ、その内部には共に粉体
塗料通路１ａと同じ径の粉体塗料通路３０ａが設けられ
ている。粉体塗料通路３０ａは粉体塗料通路１ａの一部
を構成している。小径部３２には、大径部３１から所定
距離離れた位置にリング部３３が設けられている。リン
グ部３３にはエアが流通可能なように切欠部３３ａが設
けられている。リング部３３と大径部３１の間の小径部
３２にエア孔３４が設けられている。エア孔３４は粉体
塗料通路３０ａの長手方向に直交する方向で、かつ粉体
塗料通路３０ａの周辺にエアが吐出するように設けられ
ている。

【００３８】リング部３３の外径はパターンエア通路１
ｄの外径と等しく、小径部３２の外径は円筒管１ｃの外
径に等しく、リング部３３と大径部３１の間には第２パ
ターンエア通路３５が形成されている。パターンエア通
路１ｄに供給されたエアは、切欠部３３ａを介して第２
パターンエア通路３５に供給される。第２パターンエア
通路３５に供給されたエアは、エア孔３４から粉体塗料
通路３０ａに供給される。粉体塗料通路１ａから粉体塗
料通路３０ａに吐出エアと搬送エアが供給されており、
ノズル１０の粉体塗料通路１０ａに供給されている。エ
ア孔３４から粉体塗料通路３０ａに供給されたエアは、
吐出エアと搬送エアの流れ方向と直交し、かつ周辺に供
給されるので、旋回流となる。こうして、パターンエア
管路８を介して供給されるエアは、スプレーガン１から
吐出されるエアのパターンを旋回流にする役割を有して
いる。このエアは、吐出エアパターンを旋回流にするこ
とによって、スプレーガン１から吐出される粉体塗料の
流速が低下したとき、粉体塗料が重力によって落下する
ことを防止している。粉体塗料が重力によって落下する
と、ノズル内に粉体塗料が堆積する不具合が発生する。

【００３９】スプレーガン１に供給された粉体塗料は粉
体塗料通路１ａを介してノズル１０の粉体塗料通路１０
ａに供給される。このとき、粉体塗料通路１ａの先端に
設けられた電極ピン４の高電圧により粉体塗料が帯電さ
れる。粉体塗料通路１０ａがテーパー状に広がっている
ので、通路断面積が大きくなることによるエア流速の低
下により、粉体塗料通路１０ａに供給された粉体塗料の
流速が低下される。ノズル１０には、パターンエア管路
８からスプレーガン１に供給された旋回流エアも供給さ
れており、粉体塗料の落下が防止されている。こうし
て、流速が低下された粉体塗料がノズル１０の出口１０
ｂから吐出される。

【００４０】この粉体塗装システムを用いて、ノズル１
０の形状を変えて試験した結果を、実施例、比較例とし
て示す。吐出エア管路６、搬送エア管路７、パターンエ
ア管路８には、それぞれ０．０８ＭＰａ、０．０２ＭＰ
ａ、０．０３ＭＰａのゲージ圧力でを供給した。このと
き粉体塗料供給管路２０中のエアの流速を測定したとこ
ろ１５ｍ／ｍｉｎであった。粉体塗料通路１ａの径Ａは
３０ｍｍである。粉体塗料として、ポリエステル系粉体
塗料（ポリエステル樹脂４８ｗｔ％、液状エポキシ樹脂
２．９ｗｔ％、硬化剤１５ｗｔ％、顔料２８ｗｔ％を代
表成分とする平均粒径２５μｍの粉体塗料）を使用し
た。電極ピン４には−８０ｋＶの電圧を印加した。被塗
物はインタミレバーとブレーキブースタを使用した。

【００４１】表１に示す形状のノズルを用いて実施例、
比較例の試験を行った。いずれも４秒間塗装し、被塗物
の塗料付着状況を見て評価した。具体的な評価方法は、
被塗物のＤ部（インタミレバーの第１ケーブル取付
部）、Ｅ部（インタミレバーの第２ケーブル取付部）、
Ｆ部（ブレーキブースタのタンデムマスタ取付部）を切
り出して、その部分を樹脂埋め込み後、断面を表出させ
顕微鏡にて付着塗料断面を観察して行った。なお、それ
ぞれの場合のノズル１０の粉体出口におけるエア流速を
測定し、ノズル出口流速とした。エア流速の測定は 熱
線式風速測定器によって行った。ここでノズル出口流速
とは粉体塗料の吐出方向すなわち図２の粉体塗料通路１
ａの長手方向のエアの流速である。粉体塗料はエアによ
って運ばれるので、粉体塗料の吐出流速はエア流速に等
しい。

【００４２】

【表１】 図５、６はそれぞれＤ部の実施例１、比較例１の塗料付
着状況を説明する説明断面図である。Ｄ部は厚さ３ｍｍ
の鋼板の端部をＵターン状に折り曲げた形状で、元の部
分と折り曲げられた部分の平行状態部分の間隔は３ｍｍ
であり、折り曲げられた部分の端部からの長さは２５ｍ
ｍである。比較例１では折り曲げ部分の内側であるＤ１
点には塗料の層は見えなかった。スプレーガン１は左側
にあり、スプレーガン１の出口がＰ方向に向けられて粉
体塗料が吐出される。スプレーガン１と対向する位置に
あるＤ２点の塗料層厚さと上記のＤ１点の塗料層厚さを
比較して、Ｄ２点の塗料層厚さに対するＤ１点の塗料層
厚さを測定して評価した。

【００４３】図７、８はそれぞれＥ部の実施例１、比較
例１の塗料付着状況を説明する説明断面図である。Ｅ部
は厚さ２０ｍｍの鋼板の端部に直径８ｍｍでの貫通孔２
１が存在する部分である。比較例１では貫通孔２１の中
央部であるＥ１点には塗料の層は見えなかった。スプレ
ーガン１は左側にあり、スプレーガン１の出口がＰ方向
に向けられて粉体塗料が吐出される。スプレーガン１側
に対向している位置にあるＥ２点の塗料層厚さと上記の
Ｅ１点の塗料層厚さを比較して、Ｅ２点の塗料層厚さに
対するＥ１点の塗料層厚さを測定して評価した。

【００４４】図９、１０はそれぞれＦ部の実施例１、比
較例１の塗料付着状況を説明する説明断面図である。Ｆ
部は厚さ３０ｍｍの鋼板に直径４０ｍｍ、深さ２０ｍｍ
の凹部２２がある。比較例１では凹部２２の側面でそこ
から１８ｍｍの位置であるＦ１点には塗料の層は見えな
かった。スプレーガン１は左側にあり、スプレーガン１
の出口がＰ方向に向けられて粉体塗料が吐出される。ス
プレーガン１と対向する位置にあるＦ２点の塗料層厚さ
と上記のＦ１点の塗料層厚さを比較して、Ｆ２点の塗料
層厚さに対するＦ１点の塗料層厚さを測定して評価し
た。

【００４５】図５〜１０では見やすくするために実際よ
り厚く塗料層を描いている。試験結果を表１に示してい
る。実施例１では塗料層厚比はＤ、Ｅ、Ｆ部とも２５％
以上あり形状によらず良好な塗装ができている。しか
し、上記したように比較例１ではＤ、Ｅ部では０％、Ｆ
部でも２０％であった。

【００４６】実施例１〜５のようにｍ値が１１以上の場
合、最も小さいＤ部でも１３．６％以上の塗料層厚比が
得られる。しかし、比較例１のようにｍ値が２より小さ
い場合、Ｄ、Ｅ部の塗料層厚比は０％であった。Ｄ部の
ような、通常の方法では塗料が付着しない部分にの塗着
できることにより、この部分が腐食するなどして劣化す
ることができる。この結果、本発明は未塗着部分をなく
すことができるので、実用上の効果は極めて大きい。

【００４７】また実施例１〜５のようにＱ値が５．９ｃ
ｍ^２／ｃｍ以上の場合、最も小さいＤ部でも１３．６％
以上の塗料層厚比が得られる。さらに望ましくは実施例
１〜３のようにＱ値が１０．２ｃｍ^２／ｃｍ以上の場
合、Ｄ部でも１５．０％以上の塗料層厚比が得られる。
しかし、比較例１のようにＱ値が３．７ｃｍ^２／ｃｍよ
り小さい場合、Ｄ、Ｅ部の塗料層厚比は０％であった。

【００４８】さらに実施例１〜５のようにノズル出口流
速が５ｍ／ｍｉｎ以下の場合、Ｄ部でも１３．６％以上
の塗料層厚比が得られる。望ましくはノズル出口流速が
４ｍ／ｍｉｎ以下の場合、Ｄ部でも１５％以上の塗料層
厚比が得られる。さらに望ましくはノズル出口流速が３
ｍ／ｍｉｎ以下の場合、Ｄ部でも２０％以上の塗料層厚
比が得られる。しかし、比較例１のようにノズル出口流
速が９０ｃｍ／ｍｉｎより大きい場合、Ｄ、Ｅ部の塗料
層厚比は０％であった。

【００４９】上記したように、ノズル出口流速が５ｍ／
ｍｉｎ以下であるので、静電吸引力のみを利用して粉体
塗料を被塗物に付着することができるため、凹部など従
来の静電粉体塗装では困難であった部分にも良好な塗膜
を形成できる。このときパターンエア管路８からノズル
１０に供給されるエアによりノズル１０の粉体塗料通路
１０ａ内に旋回流エアが流れているので、ノズル１０か
ら吐出するエア流速が遅くても重力による粉体塗料が落
下を防止できる。なお、実施例では旋回流エアにより粉
体塗料が落下を防止しているが、粉体塗料が落下を防止
できるなら他のエアパターンや他の方法を適用すること
ができる。旋回流エアはノズル出口流速にほとんど影響
することなく粉体塗料の落下を防止できる効果を奏す
る。

【００５０】またノズルの粉体塗料通路の入口側断面積
に対する出口側断面積の比ｍが１１以上であるので、ノ
ズルから吐出する粉体塗料の速度を極めて遅くでき、静
電吸引力のみを利用して粉体塗料を被塗物に付着するこ
とができるため、凹部など従来の静電粉体塗装では困難
であった部分にも良好な塗膜を形成できる。

【００５１】ここで粉体塗料通路１０ａの出口側断面積
と入口側断面積の差を入口と出口の距離で除した値Ｑを
６ｃｍ^２／ｃｍ以上にすると、入口と出口の距離Ｃを短
くしてもノズルから吐出する粉体塗料の速度を極めて遅
くできるので、小型のノズルを用いて、凹部など従来の
静電粉体塗装では困難であった部分にも良好な塗膜を形
成できる。

【００５２】電極ピン位置については、特に限定されな
いが、電極ピン位置と被塗物との距離を近づける方が望
ましいので、できる限りノズル先端の位置が望ましい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明は、静電粉体塗装
のスプレー部の先端部に取り付けて使用する粉体塗装用
ノズルであって、該粉体塗装用ノズルの内部に設けられ
た粉体塗料通路の入口側断面積に対する出口側断面積の
比が１１以上であることを特徴とする粉体塗装用ノズル
またはそのノズルを使用した粉体塗装装置または粉体塗
料を吐出する粉体塗装用ノズルと、該粉体塗装用ノズル
が先端部に取り付けられるスプレー部と、粉体塗料を帯
電させる高電圧部と、前記スプレー部に粉体塗料を供給
する粉体供給部と、該粉体供給部から前記スプレー部に
粉体塗料を供給するエア流量および前記粉体塗装用ノズ
ルから粉体塗料を被塗物に向かって吐出するためのエア
流量を制御する制御部とが設けられている粉体塗装装置
を使用して、前記粉体塗装用ノズルから帯電させた粉体
塗料をアースまたは粉体塗料と逆極性に帯電された前記
被塗物に向かって吐出して前記被塗物を塗装する粉体塗
装方法であって、前記粉体塗料を吐出する前記粉体塗装
用ノズルの粉体出口におけるエア流速が５ｍ／ｍｉｎ以
下であることを特徴とする粉体塗装方法であるので、凹
部など従来の静電粉体塗装では困難であった部分にも良
好な塗膜を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の粉体塗装システムの説明図

【図２】実施形態の粉体塗装システムのスプレー部の粉
体塗料通路の説明図

【図３】旋回流について説明する説明図

【図４】旋回流創出部の説明図であり、図４（ａ）は側
面図、図４（ｂ）はＧＧ断面図である。

【図５】Ｄ部の実施例１の塗料付着状況を説明する説明
断面図

【図６】Ｄ部の比較例１の塗料付着状況を説明する説明
断面図

【図７】Ｅ部の実施例１の塗料付着状況を説明する説明
断面図

【図８】Ｅ部の比較例１の塗料付着状況を説明する説明
断面図

【図９】Ｆ部の実施例１の塗料付着状況を説明する説明
断面図

【図１０】Ｆ部の比較例１の塗料付着状況を説明する説
明断面図

【符号の説明】

１…スプレーガン（スプレー部） ２…粉体供給部 ３…制御部 ４…電極ピン（高電圧部） １０…粉体塗装用ノズル １０ａ…粉体塗料通路 １０ｃ…入口 １０ｂ…出口 １１…被塗物 ２０…粉体塗料供給管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AA02 AA09 AA31 AA83 AA85 EA02 4F034 AA01 BA01 BA14 BB25 BB28

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電粉体塗装のスプレー部の先端部に取
   り付けて使用する粉体塗装用ノズルであって、該粉体塗
   装用ノズルの内部に設けられた粉体塗料通路の入口側断
   面積に対する出口側断面積の比が１１以上であることを
   特徴とする粉体塗装用ノズル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の粉体塗装用ノズルと、該
   粉体塗装用ノズルが先端部に取り付けられるスプレー部
   と、粉体塗料を帯電させる高電圧部と、前記スプレー部
   に粉体塗料を供給する粉体供給部と、該粉体供給部から
   前記スプレー部に粉体塗料を供給するエア流量および前
   記粉体塗装用ノズルから粉体塗料を被塗物に向かって吐
   出するためのエア流量を制御する制御部とが設けられて
   いることを特徴とする粉体塗装装置。
3. 【請求項３】 粉体塗料を吐出する粉体塗装用ノズル
   と、該粉体塗装用ノズルが先端部に取り付けられるスプ
   レー部と、粉体塗料を帯電させる高電圧部と、前記スプ
   レー部に粉体塗料を供給する粉体供給部と、該粉体供給
   部から前記スプレー部に粉体塗料を供給するエア流量お
   よび前記粉体塗装用ノズルから粉体塗料を被塗物に向か
   って吐出するためのエア流量を制御する制御部とが設け
   られている粉体塗装装置を使用して、前記粉体塗装用ノ
   ズルから帯電させた粉体塗料をアースまたは粉体塗料と
   逆極性に帯電された前記被塗物に向かって吐出して前記
   被塗物を塗装する粉体塗装方法であって、前記粉体塗料
   を吐出する前記粉体塗装用ノズルの粉体出口におけるエ
   ア流速が５ｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする粉体
   塗装方法。
4. 【請求項４】 前記粉体供給部から前記スプレー部に粉
   体塗料を供給するエアの流速が１５ｍ／ｍｉｎ以上であ
   ることを特徴とする請求項３記載の粉体塗装方法。
5. 【請求項５】 粉体塗装用ノズルに旋回しながら供給さ
   れる旋回流エアが供給されることを特徴とする請求項３
   または４記載の粉体塗装方法。