JP2016047494A - 静電粉体塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状の複雑な被塗物の内部に、塗膜透けが発生することを抑制できる、静電粉体塗装装置を提供する。
【解決手段】静電粉体塗装装置であって、静電粉体塗装ガンのガン先に装着され、粉体塗料を吐出するノズル本体と、粉体塗料を吐出するノズル本体の先端に設けられ、粉体塗料の吐出方向に向かうに従い、該吐出方向及び被塗物Ｗとの相対移動方向に直交する両方向に、それぞれ向かう一対の傾斜面２２を有する反射板２１を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、コロナ帯電式の静電粉体塗装装置に関するものである。

従来、こうした静電粉体塗装装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この装置は、静電粉体塗装ガンのガン先にスリットの形成された一対のノズルを重ねて装着するとともに、それらを相対回転させることで、粉体塗料の吐出パターンを制御するものである。これにより、被塗物における膜厚のばらつきが抑制された吐出パターンを実現できるとしている。

特開２００９−２１９９８５号公報

ところで、特許文献１では、一対のノズルで粉体塗料の吐出パターンを制御するものの、基本的に各ノズルの吐出パターンは扇型であることで、吐出パターンの制御には自ずと限界がある。例えば被塗物とノズルとの間隔が小さい近接塗装においては、扇型の吐出パターンが小さくなることで膜厚のばらつきの抑制効果が十分に得られなくなる。このため、形状の複雑な被塗物に採用する場合には、塗膜透けが発生することがある。

例えば、図６に示すように紙面に直交する方向に延在する長尺状の底壁Ｂと、該底壁Ｂの短手方向両端から起立する一対の側壁Ｓと、両側壁Ｓの先端から互いに対向する側で基端に向かって折り返す一対のフランジＦとを有する、いわゆるＣ型長尺物の被塗物Ｗに採用する場合には、ハッチングで示した被塗物Ｗの内部、即ち各側壁Ｓの先端部及びフランジＦにより形成される内面折込み部Ｔに粉体塗料が十分に供給されず（到達せず）、塗膜透けが発生することがある。

本発明の目的は、形状の複雑な被塗物の内部に塗膜透けが発生することを抑制できる静電粉体塗装装置を提供することにある。

上記課題を解決する静電粉体塗装装置は、静電粉体塗装ガンのガン先に装着され、粉体塗料を吐出するノズル本体と、前記ノズル本体の先端に設けられ、前記粉体塗料の吐出方向に向かうに従い該吐出方向及び被塗物との相対移動方向に直交する両方向にそれぞれ向かう一対の傾斜面を有する反射板とを備える。

この構成によれば、前記ノズル本体から吐出された前記粉体塗料は、前記反射板の前記両傾斜面に反射・案内されることで、それら両傾斜面の先端から前記直交する両方向にそれぞれ向かって拡散する。ここで、例えば被塗物が長尺状の底壁と、該底壁の短手方向両端から起立する一対の側壁と、両側壁の先端から互いに対向する側で基端に向かって折り返す一対のフランジとを有する形状であるとする。この場合、前記吐出方向を前記底壁の直交方向に一致させるとともに前記反射板を前記両側壁間に配置した状態で前記底壁に近接させ、前記相対移動方向を前記底壁の長手方向に一致させて塗装を行えば、前記各側壁の先端部及び前記フランジにより形成される内面折込み部に対して前記粉体塗料が十分に供給される。一方、前記底壁に対しては、反射後に巻き上がる前記粉体塗料が十分に供給される。これにより、被塗物全体での前記粉体塗料の膜厚のばらつきを抑えることができる。

上記静電粉体塗装装置について、前記両傾斜面は、前記吐出方向に向かって凸となる弓形に成形されることが好ましい。
この構成によれば、前記両傾斜面の先端から前記直交する両方向にそれぞれ向かう前記粉体塗料の拡散をより円滑に案内することができる。

本発明は、形状の複雑な被塗物の内部に塗膜透けが発生することを抑制できる効果がある。

本発明の一実施形態を示す縦断面図。 （ａ）は、同実施形態の反射板を粉体塗料の吐出方向の反対方向に見た図であり、（ｂ）は、（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面図。 同実施形態の塗装作業時の状態を反射板及び被塗物の相対移動方向（被塗物の長手方向）に見た図。 塗装作業の際の各種条件と、被塗物の複数箇所における膜厚の測定値、それらの平均値、最大値及び最小値の差との関係を示す一覧図。 （ａ）は、同実施形態の塗装作業時の状態を吐出方向に見た図であり、（ｂ）は、比較例の塗装作業時の状態を吐出方向に見た図。 被塗物を反射板の相対移動方向に見た図。

以下、静電粉体塗装装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、静電粉体塗装ガン１１は、その中心線に沿って貫通する搬送路１２を有して略筒状に成形されている。この搬送路１２には、搬送エアと共に粉体塗料Ｐが供給・搬送される。静電粉体塗装ガン１１のガン先には、略漏斗状のノズル本体１６が装着されている。ノズル本体１６は、内部の針電極１７により粉体塗料Ｐを帯電させて、搬送エアと共にその吐出口１６ａから吐出する。

ノズル本体１６の先端には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、略Ｔ字柱状の反射板２１が設けられている。図３に併せ示すように、この反射板２１は、粉体塗料Ｐの吐出方向に向かうに従い被塗物Ｗ（底壁Ｂ）の短手方向（粉体塗料Ｐの該吐出方向及び被塗物Ｗ（底壁Ｂ）の長手方向に直交する両方向に相当）にそれぞれ向かう一対の傾斜面２２を有する。各傾斜面２２は、吐出方向に向かって凸となる弓形に成形されており、該弓形の先端における接線方向は被塗物Ｗの短手方向に略一致する。なお、反射板２１は、吐出方向に見て長方形状を呈しており、便宜的に「長方形の反射板２１」ともいう。

次に、Ｃ型長尺物である被塗物Ｗに対する反射板２１を用いた塗装方法について説明する。
反射板２１の先端の被塗物Ｗの短手方向における寸法ａ（例えば２４［ｍｍ］）は、当該方向における両フランジＦ間の距離ａ１よりも若干大きく設定されている。そして、反射板２１は、被塗物Ｗの底壁Ｂに近接するべく両フランジＦよりも底壁Ｂ側に進入している。つまり、塗装作業の際、粉体塗料Ｐの吐出方向における底壁Ｂ及び反射板２１間の距離ｂ（例えば４［ｍｍ］）は、当該方向における底壁Ｂ及びフランジＦ間の距離ｂ１よりも小さく設定されている。この状態で、反射板２１と共にノズル本体１６を被塗物Ｗの長手方向（図３において紙面に直交する方向）に移動させつつノズル本体１６から粉体塗料Ｐを吐出して被塗物Ｗを塗装する。粉体塗料Ｐの吐出方向に見ると、両傾斜面２２の先端がなす長方形の２辺が被塗物Ｗの長手方向（被塗物Ｗ及び反射板２１の相対移動方向に相当）に沿っていることはいうまでもない。

図４は、塗装作業の際の各種条件と、被塗物Ｗの膜厚との関係を示す一覧図である。同図において、Ｄ［ｍｍ］は反射板及び被塗物間の隙であり、エア流速［Ｍ／ｓｅｃ］は搬送エアの流速である。そして、膜厚［μｍ］として、図６に矢印で示した互いに異なる位置１，２，３の三箇所での測定値、それら測定値の平均値、それら測定値の最大値及び最小値の差Ｒを挙げている。なお、膜厚の測定値が２５［μｍ］以下になると、塗膜透けが発生することが確認されている。

ここで、実施例１のように長方形の反射板２１を使用してエア流速を相対的に遅い１．０［Ｍ／ｓｅｃ］に設定した場合には、差Ｒが１０．８［μｍ］と相対的に小さく、より均一な塗装が実現されている。また、実施例２のように長方形の反射板２１を使用してエア流速を相対的に速い１．５［Ｍ／ｓｅｃ］に設定した場合には、差Ｒが１１．２［μｍ］と依然として小さく、同様により均一な塗装が実現されている。これは、図５（ａ）に示すように、長方形の反射板２１では、その相対移動方向の全長に亘って被塗物Ｗとの隙が小さく且つ一様であるとともに、反射板２１で拡散された粉体塗料Ｐが被塗物Ｗの内部（内面折込み部Ｔ）に向かって直進し、内面折込み部Ｔに対して粉体塗料Ｐが十分に供給されるためである。図５（ａ）では、反射板２１からの粉体塗料Ｐの拡散方向を矢印で示している。底壁Ｂ（反射板２１の対向側である内面底面部）及び各側壁Ｓの基端部に対しては、反射後に巻き上がる粉体塗料Ｐが十分に供給される。

なお、図５（ｂ）に示すように、吐出方向に向かって広がるラッパ形の反射板９１（吐出方向に見て円形状を呈しており、便宜的に「円形の反射板９１」ともいう。）を使用するものとして、比較例１のようにエア流速を相対的に速い１．５［Ｍ／ｓｅｃ］に設定した場合には、差Ｒが２８．３［μｍ］と大きく、ばらつきの大きな塗装になっている。加えて、膜厚が１３．５［μｍ］（＜２５［μｍ］）と塗膜透けの発生する箇所も確認される。また、比較例２のように円形の反射板９１を使用してエア流速を更に速い２．０［Ｍ／ｓｅｃ］に設定した場合には、塗膜透けの発生が解消されるものの、特に底壁Ｂの塗膜が厚肉化して差Ｒが３３．６［μｍ］と更に大きく、ばらつきの大きな塗装になっている。これは、図５（ｂ）に示すように、円形の反射板９１では、特に被塗物Ｗの長手方向に沿う反射板９１の径方向両端で被塗物Ｗとの隙が大きいとともに、反射板２１で拡散された粉体塗料Ｐが放射状に進み、内面折込み部Ｔに対して粉体塗料Ｐが十分に供給されないためである。あるいは、内面折込み部Ｔに対して粉体塗料Ｐを十分に供給しようとすると、底壁Ｂに粉体塗料Ｐが過剰に供給されるためである。図５（ｂ）では、反射板９１からの粉体塗料Ｐの拡散方向を矢印で示している。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、ノズル本体１６から吐出された粉体塗料Ｐは、反射板２１の両傾斜面２２に反射・案内されることで、それら両傾斜面２２の先端から被塗物Ｗの短手方向（吐出方向及び相対移動方向に直交する両方向）にそれぞれ向かって拡散する。従って、内面折込み部Ｔに対して粉体塗料Ｐが十分に供給される。一方、底壁Ｂ及び各側壁Ｓの基端部に対しては、反射後に巻き上がる粉体塗料Ｐが十分に供給される。これにより、被塗物Ｗ全体での粉体塗料Ｐの膜厚のばらつきを抑えることができる。

（２）本実施形態では、両傾斜面２２は、吐出方向に向かって凸となる弓形に成形されていることで、それら両傾斜面２２の先端から被塗物Ｗの短手方向（吐出方向及び相対移動方向に直交する両方向）にそれぞれ向かう粉体塗料Ｐの拡散をより円滑に案内することができる。

（３）本実施形態では、特に実施例１のように、遅いエア流速（１．０［Ｍ／ｓｅｃ］）であっても、塗膜透けを抑えることができる。従って、内面折込み部Ｔ以外の箇所（底壁Ｂ等）の塗膜が厚肉化することを抑えることができる。そして、膜厚のばらつきをいっそう抑えることができ、より均一に良好な塗膜を形成することができる。また、粉体塗料Ｐの厚肉化に伴う粉体塗料Ｐの消費量を抑えることができ、ひいてはコストを削減することができる。

（４）本実施形態では、形状の複雑な被塗物（Ｗ）に対しても粉体塗装が容易になることで、例えば防錆塗装分野において広範囲で粉体塗装を一般化することができ、有害性揮発物質の発生を解消することができる。また粉体塗装は溶媒を含まず固形分のみで形成されるため、排水処理設備を不要にすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、各傾斜面２２の弓形の先端における接線方向は、被塗物Ｗの短手方向に一致していなくてもよい。

・前記実施形態において、各傾斜面２２は、弓形に代えて直線状であってもよい。

Ｐ…粉体塗料、Ｗ…被塗物、１１…静電粉体塗装ガン、１６…ノズル本体、２１…反射板、２２…傾斜面。

Claims (2)

1. 静電粉体塗装ガンのガン先に装着され、粉体塗料を吐出するノズル本体と、
   前記ノズル本体の先端に設けられ、前記粉体塗料の吐出方向に向かうに従い該吐出方向及び被塗物との相対移動方向に直交する両方向にそれぞれ向かう一対の傾斜面を有する反射板とを備えた、静電粉体塗装装置。
2. 請求項１に記載の静電粉体塗装装置において、
   前記両傾斜面は、前記吐出方向に向かって凸となる弓形に成形された、静電粉体塗装装置。