JP2004243284A

JP2004243284A - 静電塗装装置及び静電塗装方法

Info

Publication number: JP2004243284A
Application number: JP2003038654A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hayashi; 信之林
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】外部印加式の静電塗装において塗着効率を高める。
【解決手段】バッファタンク１７を高抵抗１８を介して接地側Ｇに接続しているので、バッファタンク１７から塗装ガン１０に至る塗料供給路１９及びノズル１１が所定の電位に保たれ、ノズル１１から噴出する塗料Ｐは所定電位に帯電された状態となっている。噴出された帯電塗料Ｐは、チャージ電極１５によるコロナチャージにより、電位が更に高められる。かかる静電塗装装置によれば、ノズル１１が接地されているものに比べて、塗料Ｐを高い電位に帯電させることができるので、塗着効率がよい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性塗料用の静電塗装装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導電性を有する塗料に用いられる静電塗装装置としては、外部印加式のものとボルテージブロック式のものがある。外部印加式のものは、塗装ガンの外部にノズルの近傍に位置するようにチャージ電極を設け、ノズルから噴出した塗料に対してコロナチャージにより静電気を帯電させるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５５５８２公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
外部印加式の静電塗装装置の場合、コロナ放電による印加を行うためにはチャージ電極をノズルの近くに配置する必要があるが、チャージ電極をノズルに近づけた状態で電圧を高くし過ぎるとリークの虞があることから、チャージ電極の電圧を低い値に抑えざるを得ない。そのため、塗着効率が低く（５０％前後）、非静電塗装の塗着効率（４０％前後）と大差がない、という欠点を有する。
【０００５】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、外部印加式の静電塗装において塗着効率を高めることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ノズルから導電性の塗料を噴出する塗装ガンと、前記塗装ガンの外部に設けられ、前記ノズルから噴出した塗料をコロナチャージにより帯電させるチャージ電極とを備えた静電塗装装置において、前記塗装ガンに供給される塗料が貯留されるバッファタンクと、前記バッファタンクと接地側との間に介設された高抵抗とが設けられている構成とした。
【０００７】
請求項２の発明は、塗装ガンのノズルから導電性の塗料を噴出し、前記ノズルから噴出した塗料に、前記塗装ガンの外部に設けたチャージ電極によるコロナチャージにより帯電させる静電塗装方法において、前記塗装ガンに供給される塗料を、高抵抗を介して接地側に接続されたバッファタンク内に貯留することで、所定電圧に帯電させ、その帯電した状態で前記ノズルから噴出した塗料に対し前記チャージ電極によるコロナチャージを行う構成とした。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
塗装ガンに供給される塗料を、高抵抗を介して接地側に接続させたバッファタンク内に貯留したことにより、バッファタンクから塗装ガンに至る塗料供給経路及びノズル内の塗料が所定の電位に帯電された状態となる。そして、ノズルから噴出した帯電塗料は、チャージ電極によるコロナチャージにより、電位が更に高められる。このように本発明によれば、ノズルが接地されているものに比べて、塗料を高い電位に帯電させることができるので、塗着効率がよい。
【０００９】
また、バッファタンクが帯電した状態で絶縁されている場合、塗料の補充などの際にはバッファタンクを一旦接地し、作業後に再び帯電させる必要があるため、接地と絶縁の切り替えのための装置が大掛かりになるだけでなく、作業工程が多くなるという問題があるが、本発明では、バッファタンクを高抵抗を介して接地し、バッファタンクから接地側へ常時リーク電流が流れ続けるようにしているので、補充の際にバッファタンク内の塗料と補充される塗料との間で放電が発生する虞がなく、したがって、バッファタンクを接地状態と絶縁状態とで切り替える必要がない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１を参照して説明する。
本実施形態は、水性塗料などのように導電性を有する塗料Ｐのための外部印加方式の静電塗装装置であり、塗装ガン１０、チャージ電極１５、バッファタンク１７、高抵抗１８、及び塗料供給路１９を備えて構成されている。
塗装ガン１０は、接地側Ｇから電気的に絶縁されており、その前端に設けたノズル１１からは液体の塗料Ｐが霧化状（細かい粒子状）になって噴出するようになっている。尚、塗料Ｐを霧化する手段としては、エア供給源１３から圧力調整弁１４を介して塗装ガン１０に供給されたエアが用いられている。ノズル１１から噴出した塗料Ｐは、後述するようにマイナス電位の静電気を帯びた状態で、接地されている被塗物（図示せず）に塗着されるようになっている。
【００１１】
チャージ電極１５は、接地側Ｇから電気的に絶縁された状態で、塗装ガン１０の外部であってノズル１１の近傍位置に設けられている。チャージ電極１５には高電圧発生装置１６が接続されており、この高電圧発生装置１６により、チャージ電極１５は、後述するバッファタンク１７の電位、ノズル１１とチャージ電極１５との距離などの塗装条件に応じた所定の負電位に設定されている。
バッファタンク１７は、液体状態の塗料Ｐを貯留するためのものであって、このバッファタンク１７は高抵抗１８を介して接地されている。この高抵抗１８の値は、１０００ＭΩ以下、好ましくは１Ｍ〜５０ＭΩとされる。このようにバッファタンク１７と接地側Ｇとの間に高抵抗１８を介設することにより、バッファタンク１７及びバッファタンク１７内に貯留される塗料Ｐの帯電圧は所定の負電位に調整されている。このバッファタンク１７の帯電圧は、２０ＫＶ以下、好ましくは２ＫＶ〜１０ＫＶとされる。
【００１２】
塗料供給路１９は、ゴムなどの絶縁製のホースからなり、接地側Ｇから電気的に絶縁されている。塗料供給路１９の基端（上流端）はバッファタンク１７に接続され、塗料供給路１９の先端（下流端）は塗装ガン１０に接続されている。塗料供給路１９にはポンプ（図示せず）とレギュレータ（図示せず）が介設されており、ポンプの駆動によりバッファタンク１７内の塗料Ｐが塗装ガン１０に供給されるようになっている。尚、塗装ガン１０にはトリガ１２が設けられており、このトリガ１２の操作によって、ノズル１１からの塗料Ｐの噴出・停止を行なうことができる。
【００１３】
また、本実施形態の静電塗装装置には、バッファタンク１７に塗料Ｐを補給するための塗料補給装置２０が設けられている。塗料補給装置２０には、バッファタンク１７内に塗料Ｐを流し込むためのパイプ２１が、バッファタンク１７と非接触の状態で設けられている。また、塗料補給装置２０には、ポンプ２２を介してタンク２３が接続されており、タンク２３内にはバッファタンク１７よりも大量の液体塗料Ｐが貯留されている。バッファタンク１７内の塗料Ｐの貯留量が一定以下まで減少すると、それを検知した塗料補給装置２０がポンプ２２を駆動させ、タンク２３からバッファタンク１７内に塗料Ｐを補給するようになっている。かかる塗料補給装置２０、ポンプ２２及びタンク２３は、いずれも、接地されている。
【００１４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
バッファタンク１７、バッファタンク１７内の塗料Ｐ、塗料供給路１９内の塗料Ｐ、塗装ガン１０内の塗料Ｐ、及びノズル１１を、例えば５ＫＶの負電位に帯電するように、高抵抗１８の値を調整する。また、チャージ電極１５は例えば３５ＫＶ、即ちノズル１１よりも３０ＫＶ高い電位に調整する。このように塗装ガン１０に供給される塗料Ｐを、高抵抗１８を介して接地側Ｇに接続したバッファタンク１７内に貯留したことにより、バッファタンク１７の塗料Ｐ、バッファタンク１７から塗装ガン１０に至る塗料供給経路内の塗料Ｐ及び塗装ガン１０内の塗料Ｐが所定の電位に帯電された状態となる。
【００１５】
この状態で、塗装ガン１０のトリガ１２を操作すると、ノズル１１からは、５ＫＶに帯電（内部印加）された塗料Ｐが霧化状態で噴出し、その噴出した霧化塗料Ｐに対してチャージ電極１５によるコロナチャージ（外部印加）が行われ、霧化塗料Ｐは３５ＫＶに帯電した状態で被塗物（図示せず）に塗着される。
従来の外部印加方式においてノズルを接地させるとともにチャージ電極とノズルとの電位差を３０ＫＶとした場合には塗料の帯電圧がチャージ電極とノズルとの電位差と同じ３０ＫＶであるのに対し、本実施形態では、バッファタンク１７を高抵抗１８を介して接地することで塗料Ｐの電位を予め５ＫＶまで昇圧し、その５ＫＶの塗料Ｐに対して更に３０ＫＶをコロナチャージにより帯電させたので、最終的な塗料Ｐの帯電圧を従来よりも５ＫＶ高い３５ＫＶとすることができた。このように塗料Ｐの帯電圧を従来よりも高くすることができたので、本実施形態では、被塗物に対する塗着効率が従来の外部印加方式に比べて、約１０％向上している。
【００１６】
尚、塗料Ｐの帯電圧を高める方法としては、ノズル１１とチャージ電極１５との電位差を増大させることが考えられる。しかし、コロナチャージを成立させるためにはチャージ電極１５はノズル１１にある程度接近させておかなければならず、このようにノズル１１とチャージ電極１５が接近した状態で両者間の電位差を過大に増大させると、リークする虞がある。したがって、外部印加方式ではチャージ電極１５とノズル１１との電位差を増大させることには制約がある。しかしながら、本実施形態では、チャージ電極１５による帯電を行う前に、予め塗料Ｐの電位を高めておくことができるので、塗料Ｐの電位をチャージ電極１５とノズル１１との電位差よりも高い値に高めることが実現されている。
【００１７】
また、バッファタンク１７に塗料Ｐを補充する際には、バッファタンク１７を接地させずに、塗料補給装置２０のパイプ２１から塗料Ｐをバッファタンク１７内の流下させる。このとき、接地状態となっている塗料補給装置２０のパイプ２１から流下した塗料Ｐが、５ＫＶに昇圧されているバッファタンク１７内の塗料Ｐに接触するので、この電位差のために放電が懸念される。しかし、バッファタンク１７は高抵抗１８を介して接地側Ｇに接続されていて、バッファタンク１７から接地側Ｇへは、常時、電流が流れているので、放電する虞はない。したがって、塗料Ｐの補給の際にバッファタンク１７を接地したり、補給の後にバッファタンク１７を絶縁するといった切換作業が不要となっている。
【００１８】
また、本実施形態ではバッファタンク１７の帯電圧を５ＫＶとしたので、バッファタンク１７の絶縁性能としては１０ＫＶ程度ですむ。したがって、ボールテージブロックする際に求められる条件（例えば、１００ＫＶの場合は接地側から３００ｍｍ離す）も緩和され、接地側Ｇからの離間距離は３０ｍｍ程度で済んでいる。尚、バッファタンク１７に帯電される５ＫＶの電圧は、冬季における衣服の摩擦などに起因する静電気の帯電圧（ほぼ３ＫＶ）と同程度である。
【００１９】
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では塗料を霧化する手段としてエアを用いたが、本発明は、エアレス塗装装置にも適用することができる。
（２）上記実施形態においてバッファタンクを複数設け、各バッファタンクに互いに色の異なる塗料を貯留するとともに、複数のバッファタンクと塗装ガンとの間に色替え用の切換装置を設けてもよい。この場合、各バッファタンク及び色替え装置は高抵抗を介して設置すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における静電塗装装置の概略図
【符号の説明】
Ｇ…接地側
Ｐ…塗料
１０…塗装ガン
１１…ノズル
１５…チャージ電極
１７…バッファタンク
１８…高抵抗

Claims

ノズルから導電性の塗料を噴出する塗装ガンと、
前記塗装ガンの外部に設けられ、前記ノズルから噴出した塗料をコロナチャージにより帯電させるチャージ電極とを備えた静電塗装装置において、
前記塗装ガンに供給される塗料が貯留されるバッファタンクと、
前記バッファタンクと接地側との間に介設された高抵抗とが設けられていることを特徴とする静電塗装装置。
塗装ガンのノズルから導電性の塗料を噴出し、
前記ノズルから噴出した塗料に、前記塗装ガンの外部に設けたチャージ電極によるコロナチャージにより帯電させる静電塗装方法において、
前記塗装ガンに供給される塗料を、高抵抗を介して接地側に接続されたバッファタンク内に貯留することで、所定電圧に帯電させ、
その帯電した状態で前記ノズルから噴出した塗料に対し前記チャージ電極によるコロナチャージを行うことを特徴とする静電塗装方法。