JP2987619B2 - 静電粉体塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばモータの
アーマチュア等のような各種ワークの部分的な塗装手段
として用いられ、ワークの表面に静電的に付着させた粉
体塗料をキュアリングすることにより塗装する静電粉体
塗装装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モータのアーマチュア等のようなワーク
を部分的に塗装するための塗装システムの典型的な従来
技術としては、図１９に示すようなものがある。すなわ
ちワークを加熱脱脂する加熱脱脂部ａと、加熱脱脂され
たワークを空冷する第一のクーリング部ｂと、ワークの
非塗装部にマスキング治具を装着する治具プットインユ
ニットｃと、ワークにエアレイトした粉体塗料を静電付
着させる静電コータｄと、ワークの外周面に付着した余
分な粉体樹脂塗料を除去するワーク外周クリーナｅと、
マスキング治具に付着した粉体塗料を空気の噴流で除去
してからワークの塗装対象面に付着した粉体塗料を加熱
溶融させ塗膜として定着させるキュアリング部ｆと、こ
のキュアリング部ｆによって加熱されたワークを空冷す
る第二のクーリング部ｇと、ワークからマスキング治具
を取り外す治具プットアウトユニットｈが直線的に並ん
で配置されており、ワークはこれら加熱脱脂部ａ〜治具
プットアウトユニットｈを順次経由して搬送される過程
でその塗装対象面が塗装される。

【０００３】静電コータｄ、ワーク外周クリーナｅ及び
キュアリング部ｆは、ひとつの防塵カバーｉに覆われて
おり、この防塵カバーｉは管路を介して集塵機による粉
体塗料回収部ｊに接続されている。すなわち、静電コー
タｄにおいてワークに付着されることなく飛散した粉体
塗料や、ワーク外周クリーナｅでワークから除去された
余分な粉体塗料や、キュアリング部ｆに設けられた空気
噴射手段でマスキング治具の表面から除去された粉体塗
料は、防塵カバーｉ内を浮遊し、粉体塗料回収部ｊに吸
引回収されてから、静電コータｄに送られる。また、治
具プットアウトユニットｉでワークから取り外されたマ
スキング治具は、治具プットインユニットｃに返送され
て再使用に供される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によれば、加熱脱脂部ａ〜治具プットアウトユニットｈ
が直線的に並んで配置されていることに加え、加熱され
たワークを搬送過程で空冷するために比較的大きな容積
を必要とするクーリング部が２箇所に、すなわち加熱脱
脂部ａの後段及びキュアリング部ｆの後段に配置されて
いる（第一及び第二のクーリング部ｂ，ｇ）ことから、
装置全体が長尺で、広い設置スペースを必要とする問題
が指摘される。また、防塵カバーｉは静電コータｄ、ワ
ーク外周クリーナｅ及びキュアリング部ｆを一括して覆
っていてその容積が大きいため、防塵カバーｉ内の空間
に飛散した粉体塗料が粉体塗料回収部ｊに直ちに吸引回
収されずに防塵カバーｉの内面や防塵カバーｉ内の機器
の表面等に付着してしまいやすく、週に一度ぐらいの頻
度で防塵カバーｉ内の清掃を行う必要があった。

【０００５】本発明は上述のような問題に鑑みてなされ
たもので、その主な技術的課題とするところは、静電粉
体塗装装置全体の小型化を可能にし、また防塵カバー内
を浮遊する粉体塗料に対する集塵効率を向上させて機器
表面の付着量を減少させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る静電粉体塗装装置は、ワークを加熱脱脂す
る加熱脱脂部と、粉体塗料を前記ワークの表面に静電付
着させる静電コータと、前記ワークの表面に静電付着し
た粉体塗料層を加熱溶融し定着させるキュアリング部
と、前記加熱脱脂後のワーク及びキュアリング後のワー
クを冷却するクーリング部と、前記加熱脱脂部、静電コ
ータ、キュアリング部及びクーリング部を含む各部を経
由して前記ワークを搬送する搬送路とを備え、前記搬送
路のうち前記クーリング部を通る部分が、前記加熱脱脂
部側から前記クーリング部を通って前記静電コータ側へ
向かう第一の搬送路と、前記キュアリング部側から前記
クーリング部を通ってワーク排出側へ向かう第二の搬送
路からなるものである。なお、前記静電コータは、典型
的には、粉体塗料をエアレイトさせると共に、この粉体
塗料と塗装対象物に互いに反対の電荷を与え、塗装対象
物の表面に樹脂粉体をクーロンの法則を利用して静電付
着させるものである。

【０００７】したがって本発明の静電粉体塗装装置にお
いては、ワークはまず第一の搬送路によって加熱脱脂部
に送られ、ここで加熱されることによって残留油脂等が
気化除去されてから、クーリング部内に搬送されて冷却
される。次にこのワークは静電コータにおいて、帯電さ
れた粉体塗料の静電付着により表面に粉体塗料層が形成
されてから、キュアリング部で加熱されることによって
前記粉体塗料層が溶融して定着され、塗膜が形成され
る。そして、前記キュアリング部により加熱されたワー
クは第二の搬送路によって再び前記クーリング部内に搬
送されて冷却されてから装置外部へ排出される。すなわ
ち本発明によれば、前記クーリング部は、前記加熱脱脂
部により加熱されたワークの冷却手段及び前記キュアリ
ング部により加熱されたワークの冷却手段を兼ねている
ので、装置全体の長さの短縮が実現される。

【０００８】上記本発明の構成において一層好ましい例
としては、静電コータ及びキュアリング部を含む上部機
構群が加熱脱脂部及びクーリング部からなる下部機構群
の上側に配置され、前記下部機構群を通る第一の搬送路
の終点側の端部に搬送されたワークは前記上部機構群を
通る上部搬送路の起点側の端部にリフトアップされ、前
記上部搬送路の終点側の端部に搬送されたワークは前記
下部機構群を通る第二の搬送路の起点側の端部にリフト
ダウンされるようにする。このように構成すれば、各工
程部が直線的に一列に並んだものに比較して装置全体の
長さが著しく短縮される。

【０００９】また、静電コータとキュアリング部の間に
ワーク外周面に付着した余分な粉体塗料を除去するワー
ク外周クリーナが配置され、前記キュアリング部内に前
記ワークに装着されたマスキング治具の表面の粉体塗料
を除去する治具クリーナが配置されたものにおいては、
前記静電コータ、ワーク外周クリーナ及びキュアリング
部がそれぞれ互いに独立した防塵カバーで覆われ、各防
塵カバー内の粉体塗料がそれぞれ管路を介して粉体塗料
回収部に吸引回収されるようにする。このように構成す
れば、各防塵カバーの容積を小さくできるため、防塵カ
バー内に飛散した粉体塗料が殆ど滞留することなく粉体
塗料回収部に直ちに吸引回収され、防塵カバーの内面や
これに覆われた機器の表面等への付着量を減少させるこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい一実施
形態に係る静電粉体塗装装置の全体構成を概略的に示す
ものである。すなわちこの実施形態による静電粉体塗装
装置は、基台１０の内部に配置された下部機構群２０
と、前記基台１０上に配置された上部機構群３０とから
なる。

【００１１】下部機構群２０は、加熱脱脂部２１及びク
ーリング部２２を備え、図２に示すように、加熱脱脂部
２１及びクーリング部２２内を順次経由する第一の下部
搬送路２３と、加熱脱脂部２１は経由せずにクーリング
部２２内を経由する第二の下部搬送路２４が敷設されて
いる。また上部機構群３０は、図３にも示すように、治
具プットインユニット３１、静電コータ３２、ワーク外
周クリーナ３３、キュアリング部３４及び治具プットア
ウトユニット３５を備え、ワーク搬送方向に直線的に並
んだこれら治具プットインユニット３１〜治具プットア
ウトユニット３５を順次経由する上部搬送路３６が敷設
されている。治具プットインユニット３１と治具プット
アウトユニット３５は治具返送路３７を介して互いに連
続している。

【００１２】下部機構群２０における第一の下部搬送路
２３は、化学洗浄された未塗装のワークを、基台１０の
長手方向一端に位置するワーク供給端部２３ａから、基
台１０内の加熱脱脂部２１内及びクーリング部２２内を
順次経由して、前記ワーク供給部２３ａと反対側の端部
近傍に設けられたリフトアップユニット１１に送るもの
である。また第二の下部搬送路２４は、上部機構群３０
において塗装が完了したワークを、前記ワーク供給部２
３ａ側の端部近傍に設けられたリフトダウンユニット１
２から、クーリング部２２内を経由してワーク排出部２
４ａへ送るものである。

【００１３】上部機構群３０における上部搬送路３６
は、第一の移載ユニット３６１と、第二の移載ユニット
３６２と、互いに平行な一対の搬送スクリュ３６３と、
第三の移載ユニット３６４と、第四の移載ユニット３６
５とからなる。後で詳述するように、第一の移載ユニッ
ト３６１は、リフトアップユニット１１によって下部機
構群２０における第一の下部搬送路２３から順次リフト
アップされる加熱脱脂済のワークを受け取って、治具プ
ットインユニット３１に移載するものであり、第二の移
載ユニット３６２は、前記治具プットインユニット３１
で後述のマスキング治具を装着されたワークを、前記搬
送スクリュ３６３の起点側の端部上へ移載するものであ
る。搬送スクリュ３６３は静電コータ３２、ワーク外周
クリーナ３３及びキュアリング部３４を経由して延びて
おり、第三の移載ユニット３６４は前記キュアリング部
３４を通過したワークを前記搬送スクリュ３６３の終点
側の端部から治具プットアウトユニット３５に移載する
ものであり、第四の移載ユニット３６５は、この治具プ
ットアウトユニット３５でマスキング治具を取り外され
たワークをリフトダウンユニット１２へ送るものであ
る。

【００１４】基台１０の上面には静電コータ３２を覆う
第一の防塵カバー４１と、ワーク外周クリーナ３３を覆
う第二の防塵カバー４２と、キュアリング部３４を覆う
第三の防塵カバー４３が取り付けられており、各防塵カ
バー４１〜４３は図示されていない蓋でそれぞれ開閉自
在となっている。また、キュアリング部３４を覆う第三
の防塵カバー４３内には、上部搬送路３６に沿って複数
の第一の治具クリーナ３８が配設されており、治具返送
路３７には第二の治具クリーナ３９が設けられている。
そしてこれら各防塵カバー４１〜４３の内部空間と、第
二の治具クリーナ３９と、静電コータ３２の後述するフ
ードは、図４にも示すようにそれぞれ吸気マニホールド
４４を介して、基台１０の外部に設置された粉体塗料回
収部４０に連通されている。

【００１５】この実施形態の静電粉体塗装装置において
は、ワーク供給端部２３ａに供給されたワークは、まず
第一の下部搬送路２３によって基台１０内の下部機構群
２０を搬送される過程で加熱脱脂部２１により加熱脱脂
された後、クーリング部２２で冷却される。次にリフト
アップユニット１１によって基台１０上の上部搬送路３
６の起点側の端部（第一の移載ユニット３６１）へリフ
トアップされ、上部機構群３０の治具プットインユニッ
ト３１から治具プットアウトユニット３５までの各部を
通過する過程で粉体塗料を静電付着され、加熱によりこ
の粉体塗料が溶融・定着（キュアリング）される。キュ
アリングされたワークはリフトダウンユニット１２によ
って再び下部機構群２０側へ送られ、第二の下部搬送路
２４によってクーリング部２２内を通過する過程で冷却
されてから、ワーク排出部２４ａから排出される。すな
わち、この実施形態においては、ワーク供給端部２３ａ
からワーク排出部２４ａまでの各部が直線的に一列に配
置されておらず、下部機構群２０とその上の上部機構群
３０とに分けて配置したため、従来の装置に比較して、
装置全体の長さが著しく短縮されたものとなっている。

【００１６】なお、ワークが下部機構群２０及び上部機
構群３０での各工程を経て塗装され排出されるまでの一
連の動作は、内部シーケンス回路によって、ステップバ
イステップで動作するシーケンス制御が行われている。
参照符号１３は加熱脱脂部２１及びキュアリング部３４
等の各部の駆動制御及び静電コータ３２の電圧値等を制
御するための制御ボックスである。

【００１７】図５は、この実施形態の静電粉体塗装装置
により塗装されるワークＷを示すものである。このワー
クＷは例えば小型ＤＣモータのアーマチュア（電機子）
であり、磁性体金属板を多数積層した円筒状のコア１
と、このコア１の軸心部を貫通して軸方向両側へ突出し
た回転軸２とからなり、コア１には、励磁コイルを巻装
するための多数のスロット１ａが円周方向等間隔で形成
されている。静電粉体塗装装置による絶縁塗装は、コア
１における軸方向両端面及び各スロット１ａの内面と、
回転軸２におけるコア１近傍の外周面に施される。

【００１８】以下、この実施形態による静電粉体塗装装
置の各部の概略構成及び作用について説明する。

【００１９】第一の下部搬送路２３におけるワーク供給
端部２３ａには、化学洗浄装置（図示省略）から、化学
洗浄済のワークＷが図示されていないチャック装置によ
って順次供給されるようになっている。第一の下部搬送
路２３は、図６及び図７に示すように、無段変速仕様の
モータにより駆動されるホイール２３１に巻架された左
右二列のコンベア２３２，２３３と、このコンベア２３
２，２３３に、幅方向に対をなして長手方向等間隔で配
置された多数のホルダ２３４，２３５とからなり、ワー
クＷは、そのコア１の軸方向両側に突出した回転軸２を
前記ホルダ２３４，２３５に支持されることによって、
一列に整列した状態でコンベア２３２，２３３上を水平
搬送される。なお、前記コンベア２３２，２３３及びホ
ルダ２３４，２３５は、後述する高周波誘導加熱法によ
る加熱脱脂部２１の内部を通るため、ワークＷと共に誘
導加熱されることがないように、非誘導体で製作されて
いる。

【００２０】加熱脱脂部２１は、基台１０の外部に設置
された高周波発振器２１１と、前記基台１０内に配置さ
れた発振コイル２１２と、この発振コイル２１２を取り
囲むケーシング２１３とを備える。この加熱脱脂部２１
内では、第一の下部搬送路２３におけるコンベア２３
２，２３３の上半部及びホルダ２３４，２３５は、図６
に示すように前記発振コイル２１２で囲まれた空間を経
由して延在されている。したがって、第一の下部搬送路
２３によって搬送される磁性体からなるワークＷは、発
振コイル２１２内を所定の速度で通過する過程で誘導加
熱され、塗装の阻害となる油脂類等の汚染物質が気化さ
れる。特に、薄い金属板を多数積層した構造のコア１
は、通常の化学洗浄では各金属板間に残留する油脂を完
全に除去することは困難であるが、この高周波誘導加熱
によれば、このような積層金属板間の残留油脂類等を気
化させて有効に除去することができる。揮発物は、ケー
シング２１３から図示されていない回収処理装置へ排出
される。

【００２１】クーリング部２２は、加熱脱脂部２１又は
キュアリング部３４によって加熱されたワークＷを空冷
により冷却するもので、基台１０内に配置されたケーシ
ング２２１と、前記基台１０の外部に配置されてケーシ
ング２２１内の空気を吸引する吸気ポンプ２２２とから
なり、前記ケーシング２２１内を第一及び第二の搬送路
２３，２４が略水平方向に貫通している。基台１０内は
水平方向に対して十分なスペースがあるため、ケーシン
グ２２１は第一及び第二の搬送路２３，２４の搬送方向
に対する十分な長さをとってあり、したがってワークＷ
は、第一の下部搬送路２３又は第二の下部搬送路２４に
よってケーシング２２１の一方から搬入され他方から搬
出されるまでの移動過程で、後述するエポキシ粉体塗料
の軟化点以下の温度、例えば50℃程度まで確実に冷却さ
れるようになっている。

【００２２】リフトアップユニット１１は、図７に一点
鎖線Ｕで示すように動作して、第一の下部搬送路２３に
よってその終点側の端部まで搬送されたワークＷを、基
台１０上の上部搬送路３６の起点部分である第一の移載
ユニット３６１へ向けてリフトアップするもので、例え
ばワークＷにおけるコア１の両側の回転軸２を掛合支持
するホルダ１１ａとこれを鉛直方向に往復移動させる駆
動部（図示省略）とからなる。

【００２３】上部搬送路３６における第一の移載ユニッ
ト３６１は、図７に一点鎖線Ｖ１で示すように動作し
て、リフトアップユニット１１によってリフトアップさ
れたワークＷを治具プットインユニット３１のステーシ
ョン３１１に移載するものであり、第二の移載ユニット
３６２は、図７に一点鎖線Ｖ２で示すように、前記治具
プットインユニット３１において回転軸２の両端にマス
キング治具Ｍが装着されたワークＷを搬送スクリュ３６
３の起点側の端部上に移載するものである。

【００２４】治具プットインユニット３１は、図７及び
図８に示すように、第一の移載ユニット３６１から受け
取ったワークＷのコア１の両側に突出した回転軸２を支
持するＶ字溝を有する一対のステーション３１１と、こ
のステーション３１１の両側から、前記回転軸２の両端
の非塗装外周面にそれぞれマスキング治具Ｍを差し込み
装着する一対のチャックヘッド３１２と、マスキング治
具Ｍの装着方向への移動を直進案内する一対のリニアボ
ールガイド部材３１３と、このリニアボールガイド部材
３１３内におけるマスキング治具Ｍの有無を検出してマ
スキング治具Ｍが検出されなかった場合に駆動を停止さ
せるための治具検出センサ（図示省略）とを備える。マ
スキング治具Ｍは、金属製の軸部３の軸方向両端に円錐
状の鍔部４，５が形成されると共に、軸方向一端（鍔部
５側）に回転軸挿入用の穴５ａが形成された構造を有す
るものであって、穴５ａの長さによって、回転軸２の一
端用と、回転軸２の他端用がある。装着側の鍔部５はエ
ラストマ等の弾性体で形成されており、これによって、
回転軸２に対する差し込みを容易にすると共に回転軸２
の外周面への粉体塗料の侵入を防止することができる。

【００２５】すなわち、第一の移載ユニット３６１によ
って、リフトアップユニット１１から治具プットインユ
ニット３１のステーション３１１にワークＷが移載され
ると、このステーション３１１の両側へ突出したワーク
Ｗの回転軸２の両端近傍に、チャックヘッド３１２，３
１２によってそれぞれマスキング治具Ｍが差し込み装着
される。マスキング治具Ｍが装着されたワークＷは、第
二の移載ユニット３６２によって、搬送スクリュ３６３
の起点側の端部上へ移載される。同時に、第一の移載ユ
ニット３６１は、リフトアップユニット１１によってリ
フトアップされた次の治具未装着のワークＷをステーシ
ョン３１１上へ移載する。このようにして、順次ワーク
Ｗの搬送とマスキング治具Ｍの装着が行われる。

【００２６】上部搬送路３６における搬送スクリュ３６
３は、図９及び図１０に示すように、ワーク搬送方向に
互いに平行にかつ水平に架設され無段変速仕様のモータ
で回転される一対のスクリュシャフト３６３ａ，３６３
ｂと、このうち一方のスクリュシャフト３６３ａの外側
にあってワークＷに装着されたマスキング治具Ｍの非装
着側（ワークＷと反対側）の円錐状鍔部４の中央凸部と
接触可能な回転付与部であるガイド部材３６３ｃとを備
える。スクリュシャフト３６３ａ，３６３ｂは、静電コ
ータ３２内を通る部分は導体金属製となっていて、その
表面にハードクロムめっき処理及びバフ仕上が施され、
極めて滑らかな表面性状とすることによって、静電コー
タ３２内での粉体塗料の付着を極力防止しており、後述
する高周波誘導加熱法によるキュアリング部３４内を通
る部分は、ワークＷと共に誘導加熱されることがないよ
うに、ガラス繊維で補強されたエポキシ樹脂等の非誘導
体で製作されたものである。

【００２７】すなわち治具プットインユニット３１のス
テーション３１１から第一の移載ユニット３６１によっ
て搬送スクリュ３６３の起点側の端部上に移載されたワ
ークＷは、その回転軸２の両端部に装着されたマスキン
グ治具Ｍを介して両スクリュシャフト３６３ａ，３６３
ｂの螺旋溝上に横架支持され、その回転によって連続搬
送される。また、両スクリュシャフト３６３ａ，３６３
ｂに図１０における矢印Ｒ方向の回転を与えると、ワー
クＷは前記螺旋溝の螺子推進力によって軸方向へ搬送さ
れるのと同時に、回転方向の摩擦によってスクリュシャ
フト３６３ａ，３６３ｂの軸心に対して直交する方向に
矢印Ｘで示すように変位されるので、一方のマスキング
治具Ｍにおける円錐状鍔部４の軸心の頂部４ａがガイド
部材３６３ｃと接触する。このため、前記マスキング治
具Ｍは、スクリュシャフト３６３ａ，３６３ｂとの摩擦
力が作用する軸部３の外周面と、ガイド部材３６３ｃと
の摩擦力が作用する鍔部４の軸心の頂部４ａとによっ
て、回転軸２の軸心を中心とするトルクを生じ、ワーク
Ｗは、搬送スクリュ３６３上を搬送されるのに伴って、
前記トルクにより回転軸２の周りで自転される。

【００２８】静電コータ３２は、図１１に示すように、
上端を開放したケース３２１と、このケース３２１内の
所定の高さに横架された電極板３２２と、この電極板３
２２の上に固定された多孔板３２３と、ケース３２１の
下部に開設され乾燥空気が送風される送気孔３２４と、
電極板３２２にケーブル３２５ａを介して接続された高
圧発生器３２５と、多孔板３２３上のチャンバ３２９に
粉体塗料（例えばエポキシ樹脂粉末）Ｐを供給する粉体
塗料供給管３２６と、チャンバ３２９内の粉体塗料Ｐの
量を検出するレベルセンサ３２７と、ケース３２１の上
端開口に対向配置され吸気マニホールド４４を介して粉
体塗料回収部４０（図３参照）に接続されたフード３２
８とを備える。搬送スクリュ３６３は、チャンバ３２９
内（ケース３２１とフード３２８との間）を通ってい
る。高圧発生器３２５は、 0〜58kVの範囲で印加電圧を
可変することができる。

【００２９】すなわち、この静電コータ３２は、高圧発
生器３２５で発生させた高電圧を電極板３２２に印加す
ることによって、多孔板３２３を介して粉体塗料Ｐを帯
電させると共に、送気孔３２４から所定の圧力でケース
３２１内に乾燥空気を送り込むことによって、帯電した
粉体塗料Ｐをエアレイトすると、多孔板３２３側からフ
ード３２８へ向けて上昇する気流によって浮遊する粉体
塗料Ｐの粒子が、同一符号の電荷によって互いに反斥し
合うので、チャンバ３２９内にほぼ均一に分布する。一
方、搬送スクリュ３６３上にマスキング治具Ｍを介して
支持されつつ搬送されるワークＷは、これらマスキング
治具Ｍ及び搬送スクリュ３６３を介してアースされてい
る。したがってワークＷには、チャンバ３２９を通過す
る過程で、マスキング治具Ｍによるマスキング部分以外
の表面に、帯電した粉体塗料Ｐがクーロンの法則によっ
て静電的に付着する。

【００３０】ワークＷに付着せずにその上側へ通過した
余剰粉体塗料は、フード３２８を介して粉体塗料回収部
４０にいったん吸引回収され、リサイクル使用される。
また、ケース３２１とフード３２８の間から流出した粉
体塗料Ｐは、静電コータ３２の外側を覆う第一の防塵カ
バー４１によって装置外部への流出を阻止され、この第
一の防塵カバー４１から、吸気マニホールド４４を介し
て前記粉体塗料回収部４０に吸引回収されてリサイクル
使用される。

【００３１】チャンバ３２９内の粉体塗料Ｐの量はレベ
ルセンサ３２７によって常時検出されており、その検出
値に基づいて、粉体塗料供給管３２６からの粉体塗料Ｐ
の補給が行われる。このため、チャンバ３２９内の粉体
塗料Ｐは常に一定レベルに維持され、ワークＷへの粉体
塗料Ｐの付着が安定的に行われる。また、チャンバ３２
９内で粉体塗料Ｐをエアレイトするために送気孔３２４
から送風される空気としては、冷凍式エアドライヤ５０
で除湿されると共にこのエアドライヤ５０内のマイクロ
フィルタにより濾過された清浄な乾燥空気が供給され
る。

【００３２】先に述べたように、搬送スクリュ３６３に
よって静電コータ３２のチャンバ３２９内を搬送される
過程で、ワークＷは、マスキング治具Ｍとガイド部材３
６３ｃとの接触によって回転軸２を中心に回転されてい
るので、粉体塗料Ｐの静電付着が全周均一に行われ、そ
のコア１に円周方向等間隔で設けられた各スロット１ａ
内での粉体塗料層の形成も極めて均一に行われる。しか
もワークＷの回転は、他の回転装置等によって付与され
るものではないので、省エネルギとなる。

【００３３】また、チャンバ３２９内を搬送される過程
でコア１の外周に形成される粉体塗料層Ｐａが次第に厚
くなると、これによって図１２に示すように、スロット
１ａの狭い開口部１ａ’が一層狭められるので、粉体塗
料Ｐがスロット１ａ内に入りにくくなるが、コア１の外
周に静電付着される粉体塗料層Ｐａは、前記チャンバ３
２９内に配置されたスクレーパ（図示省略）によって常
に除去されるようになっており、このため、スロット１
ａの内部での粉体塗料Ｐの付着効率が向上される。

【００３４】ワーク外周クリーナ３３は、図１３に示す
ように、下端が開放されたケーシング３３１と、このケ
ーシング３３１内に設けられた複数のローラ３３２でケ
ーシング３３１の内室を循環移動されると共にその水平
な移動経路下部がケーシング３３１の下端開放部から露
出して搬送スクリュ３６３上のワークＷのコア１外周面
に接触される合成樹脂製の無端ベルト３３３と、前記移
動経路上部でこの無端ベルト３３３の外側に配置された
コレクタ３３４と、ワークＷのコア１の外径寸法に応じ
て無端ベルト３３３の接触高さを調節するためのシリン
ダ３３５及び手動ハンドル３３６からなる。

【００３５】コレクタ３３４は、開口を無端ベルト３３
３の表面に向けて対向されたカバー３３４ａと、このカ
バー３３４ａ内に配置されて無端ベルト３３３の表面の
粉体塗料を掻き落とす回転ブラシ３３４ｂと、無端ベル
ト３３３の表面に向けて圧縮空気を吹き付けるエアノズ
ル３３４ｃと、無端ベルト３３３の表面から除去された
粉体塗料を吸引する吸気口３３４ｄからなるものであ
る。エアノズル３３４ｃに供給される圧縮空気は、先に
説明した冷凍式エアドライヤ５０によって除湿されると
共に清浄化される。吸気口３３４ｄは、帯電した粉体塗
料が静電付着することがないように導電性材料からなる
ダクトパイプを介して、先に述べた粉体塗料回収部４０
に接続されている。

【００３６】すなわち、搬送スクリュ３６３によって静
電コータ３２のチャンバ３２９を通過したワークＷのコ
ア１の外周面には、ある程度の粉体塗料Ｐが静電的に付
着しているが、この粉体塗料Ｐは、ワークＷがワーク外
周クリーナ３３の下側を搬送される過程で接触する無端
ベルト３３３に転写され、除去される。無端ベルト３３
３に付着した粉体塗料は、コレクタ３３４内の回転ブラ
シ３３４ｂによる掻き落とし及びエアノズル３３４ｃか
らの圧縮空気によって除去され、カバー３３４ａ内から
吸気口３３４ｄを介して粉体塗料回収部４０にいったん
吸引回収され、リサイクル使用される。コレクタ３３４
のカバー３３４ａの開口部隙間Ｇから流出した粉体塗料
Ｐは、ワーク外周クリーナ３３の全体を覆う第二の防塵
カバー４２によって装置外部への流出を阻止され、この
第二の防塵カバー４２から、吸気マニホールド４４を介
して粉体塗料回収部４０に吸引回収される。

【００３７】キュアリング部３４における後述の発振コ
イルの外側を覆う第三の防塵カバー４３内には、上部搬
送路３６に沿って複数の第一の治具クリーナ３８が配設
されている。この第一の治具クリーナ３８は図１４に示
すように、ワークＷの回転軸２の両端部に装着されたマ
スキング治具Ｍの外周面に対向するように配置された複
数のエアノズル３８１と、このエアノズル３８１に圧縮
空気を分岐供給するマニホールド３８２とからなる。ま
た、この第一の治具クリーナ３８に供給される圧縮空気
も、先に述べた冷凍式エアドライヤ５０によって除湿さ
れると共に清浄化される。

【００３８】すなわち、マスキング治具Ｍは粉体塗料Ｐ
が静電付着しにくい材料で製作されているが、ある程度
の粉体塗料Ｐの付着は避けられないため、第一の治具ク
リーナ３８は、このマスキング治具Ｍに僅かに付着した
粉体塗料Ｐを圧縮空気の吹き付けにより除去するもので
ある。このため、マスキング治具Ｍの表面に後述するキ
ュアリングによってバリが形成されるのを防止し、この
マスキング治具Ｍを繰り返し使用に供することができ
る。圧縮空気の吹き付けによってマスキング治具Ｍの表
面から飛散された粉体塗料Ｐは、第三の防塵カバー４３
によって装置外部への流出を阻止され、吸気マニホール
ド４４を介して粉体塗料回収部４０に吸引回収される。

【００３９】キュアリング部３４は、先に説明した加熱
脱脂部２１と同様の構成を有する。すなわち、図３に示
す基台１０の外部に設置された高周波発振器３４１と、
前記基台１０上の第三の防塵カバー４３内に配置された
発振コイル３４２とを備え、このキュアリング部３４に
おいては、搬送スクリュ３６３は、図１５に示すように
前記発振コイル３４２で囲まれた空間を経由して延在さ
れている。したがって、搬送スクリュ３６３によって搬
送される磁性体からなるワークＷは、発振コイル３４２
を通過する過程で誘導加熱されるので、その表面に静電
付着している熱硬化性のエポキシ樹脂粉末からなる粉体
塗料層は、加熱によってその粒子がいったん溶融され互
いに融着するゲル化過程を経て高分子化され、熱硬化反
応により架橋硬化し、絶縁塗膜となって定着される。

【００４０】なお、ワークＷの表面のうち、回転軸２に
おけるコア１の近傍部分を除く表面はマスキング治具Ｍ
によってマスキングされているので、もとより粉体塗料
は付着しておらず、また、コア１の外周面に付着した粉
体塗料は、上述のようにワーク外周クリーナ３３によっ
て除去されるため、絶縁塗膜は、コア１における軸方向
両端面及び各スロット１ａの内面と、回転軸２における
コア１側の外周面にのみ形成される。そして、各スロッ
ト１ａの内面に形成された絶縁塗膜は均一な厚さである
ため、モータのアーマチュアとして組み込まれたこのワ
ークＷの回転バランスが著しく向上される。

【００４１】キュアリング部３４における第三の防塵カ
バー４３から出て来たワークＷは、搬送スクリュ３６３
の終点側の端部近傍に達すると、第三の移載ユニット３
６４によって治具プットアウトユニット３５へ、更にこ
の治具プットアウトユニット３５から第四の移載ユニッ
ト３６５によってリフトダウンユニット１２へ移載され
る。これら第三及び第四の移載ユニット３６４，３６５
は、先に述べた第一及び第二の移載ユニット３６１，３
６２と同様の構成を備え、同様の動作を行うものであ
る。

【００４２】治具プットアウトユニット３５は、先に説
明した治具プットインユニット３１と構造的には同様で
あって、図１６に示すように、第三の移載ユニット３６
４によって搬送スクリュ３６３の終点側の端部近傍から
移載されるワークＷを受け取り、そのコア１を下側から
支持するステーション３５１と、このステーション３５
１の両側にあって、ワークＷの回転軸２の両端部に装着
されたマスキング治具Ｍを引き抜く一対のチャックヘッ
ド３５２と、マスキング治具Ｍの引き抜き方向への移動
を案内する一対のリニアボールガイド部材３５３とを備
える。

【００４３】すなわち、第三の移載ユニット３６４によ
って、搬送スクリュ３６３の終点側の端部近傍から治具
プットアウトユニット３５のステーション３５１にワー
クＷが移載されると、このステーション３５１の両側へ
突出した一対のマスキング治具Ｍを、チャックヘッド３
５２が掛合してワークＷの回転軸２から引き抜く。マス
キング治具Ｍが除去されたワークＷは、図１７に示すよ
うに第四の移載ユニット３６５によってリフトダウンユ
ニット１２のホルダ１２ａへ移載され、この移載動作と
同時に、第三の移載ユニット３６４によって、マスキン
グ治具Ｍが装着された塗装済の次のワークＷがステーシ
ョン３５１上へ移載される。このようにして、順次ワー
クＷの搬送とマスキング治具Ｍの除去が行われる。

【００４４】マスキング治具Ｍが除去され第四の移載ユ
ニット３６５によってリフトダウンユニット１２のホル
ダ１２ａに移載されたワークＷは、このリフトダウンユ
ニット１２によって基台１０内の下部機構群２０におけ
る第二の下部搬送路２４の起点側の端部上に順次リフト
ダウンＤされる。リフトダウンユニット１２は、先に説
明したリフトアップユニット１１とほぼ同様の構成を有
するものである。また、前記第二の下部搬送路２４は、
先に説明した第一の下部搬送路２３と同様、ホイール２
４１に巻架された左右二列のコンベア２４２，２４３
と、このコンベア２４２，２４３に、幅方向に対をなし
て長手方向等間隔で配置された多数のホルダ２４４，２
４５とからなり、ワークＷは、そのコア１の軸方向両側
に突出した回転軸２を前記ホルダ２４４，２４５に支持
されることによって、一列に整列した状態でコンベア２
４２，２４３上を水平搬送される。

【００４５】一方、治具プットアウトユニット３５にお
いてワークＷから引き抜かれたマスキング治具Ｍは、治
具返送路３７によって治具プットインユニット３１へ返
送され、再使用される。この治具返送路３７は、図１８
に示すように、治具プットアウトユニット３５のリニア
ボールガイド部材３５３及び治具プットインユニット３
１のリニアボールガイド部材３１３に対して直角、言い
換えれば上部搬送路３６の両側に平行に配置された一対
のコンベア（図では片側のコンベアのみ示す）からな
る。

【００４６】治具プットアウトユニット３５によってワ
ークＷから引き抜かれたマスキング治具Ｍは、そのまま
の姿勢、すなわち装着側の鍔部５が上部搬送路返送路３
７側を向いた状態で、治具返送路３７上を治具プットイ
ンユニット３１側へ向けて搬送される。なお、治具プッ
トアウトユニット３５によるワークＷからのマスキング
治具Ｍの引き抜きから治具プットインユニット３１によ
るワークＷへのマスキング治具Ｍの装着に至る一連のリ
ターン動作は、両側で同期して行われる。

【００４７】治具返送路３７の中途に設けられた第二の
治具クリーナ３９は、キュアリング部３４における第三
の防塵カバー４３内の第一の治具クリーナ３８によって
表面の粉体塗料Ｐが除去されたマスキング治具Ｍを、治
具プットアウトユニット３５においてワークＷから取り
外してから治具返送路３７により治具プットインユニッ
ト３１へ返送する過程で、再び圧縮空気の吹き付けによ
りクリーニングするものである。特にこの第二の治具ク
リーナ３９では、主にワークＷの回転軸２が差し込まれ
ていた穴５ａ内や装着側鍔部５の端面部に残留した粉体
塗料Ｐが除去される。除去された残留粉体塗料Ｐは吸気
マニホールド４４（図３参照）を介して粉体塗料回収部
４０に吸引回収される。

【００４８】キュアリング部３４の発振コイル３４２を
通過する過程で誘導発熱して高温となったワークＷは、
その後、搬送スクリュ３６３から第三の移載ユニット３
６４、第四の移載ユニット３６５及びリフトダウンユニ
ット１２を経由して第二の下部搬送路２４上を搬送され
る過程で、自然放熱によって徐々に冷却されるが、この
ワークＷは、前記第二の下部搬送路２４による搬送過程
で、再びクーリング部２２（図１及び図２参照）を通
り、その過程で空冷されることによって、ほぼ常温まで
冷却される。すなわち、このクーリング部２２は、塗装
前のワークＷを加熱脱脂部２１で加熱脱脂した後の冷却
手段と、ワークＷに静電付着させた粉体塗料Ｐをキュア
リングした後の冷却手段を兼ねるものである。

【００４９】粉体塗料回収部４０は、サイクロン４０ａ
及びパウダーフィーダ（図示省略）と集塵機４０ｂから
なる。集塵機４０ｂによって、静電コータ３２のフード
３２８、第一乃至第三の防塵カバー４１〜４３及び第二
の治具クリーナ３９等から吸気マニホールド４４を介し
て吸引した粉体塗料を含む気流は、円錐形のホッパ状を
呈するサイクロン４０ａ内に接線方向に流入することに
よってその内周面に沿って旋回し、このときの遠心力に
よって粉体塗料が分離され、前記パウダーフィーダに捕
集される。捕集された粉体塗料は粉体塗料供給部３２６
を介して静電コータ３２のチャンバ３２９へ送られる。

【００５０】また、静電コータ３２、ワーク外周クリー
ナ３３及びキュアリング部３４がそれぞれ互いに独立し
た防塵カバー４１〜４３で覆われているので、各防塵カ
バー４１〜４３内には粉体塗料が殆ど滞留することがな
く、粉体塗料回収部４０によって効率良く吸引回収され
る。

【００５１】第二の下部搬送路２４上を搬送される過程
でクーリング部２２を通ることによって十分に冷却され
た塗装済ワークＷは、前記第二の下部搬送路２４のワー
ク排出部２４ａに達した後、図示されていないシュータ
等によって排出され、次の工程へ移送される。

【００５２】なお、本発明は、図示の一実施形態によっ
て限定的に解釈されるべきものではない。例えばワーク
搬送路を構成するコンベア、スクリュシャフトあるいは
その他細部の構造等は種々の変更が可能であり、例えば
静電コータ３２及びキュアリング部３４を経由する搬送
路は、搬送スクリュ以外の、例えばチェーンやベルト等
による搬送形態とすることもできる。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係る静電粉体塗装装置による
と、次のような効果が実現される。 (1) 加熱脱脂後のワーク冷却と、キュアリング後のワー
ク冷却がひとつのクーリング部で行われるので、従来装
置に比較して小型化することができる。 (2) 静電コータ及びキュアリング部等の塗装機構が加熱
脱脂部及びクーリング部の上側に配置されているので、
各部が直線的に一列に配列された従来装置に比較して装
置全体の長さが著しく短縮される。 (3) 上記(2) の理由によって、クーリング部をワーク搬
送方向に対して比較的長くすることができるので、加熱
されたワークを十分に冷却することができる。 (4) 静電コータ、ワーク外周クリーナ及びキュアリング
部等がそれぞれ互いに独立した防塵カバーで覆われてい
るので、粉体塗料回収部による粉体塗料の吸引回収効率
が向上し、防塵カバーの内面やこれに覆われた機器の表
面等への付着量を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る静電粉体塗
装装置の概略構成を示す鉛直断面図である。

【図２】図１におけるII−II線位置で切断して上記実施
形態における下部機構群の概略構成を示す説明図であ
る。

【図３】図１におけるIII −III 線位置で切断して上記
実施形態における上部機構群の概略構成を示す説明図で
ある。

【図４】図１のIV方向の矢視図である。

【図５】上記実施形態の静電粉体塗装装置で塗装される
ワークを示す斜視図である。

【図６】上記実施形態における加熱脱脂部を示す説明図
である。

【図７】上記実施形態におけるリフトアップユニット近
傍部分を示す説明図である。

【図８】上記実施形態における治具プットインユニット
及びこれによってワークに装着されるマスキング治具を
示す説明図である。

【図９】上記実施形態における搬送スクリュによるワー
ク搬送状態を示す概略的な平面図である。

【図１０】上記搬送スクリュによるワーク搬送状態を搬
送方向と平行な方向から見た説明図である。

【図１１】上記実施形態における静電コータを示す説明
図である。

【図１２】上記静電コータによるワーク表面の粉体塗料
付着状態を示す説明図である。

【図１３】上記実施形態におけるワーク外周クリーナを
示す説明図である。

【図１４】上記実施形態における第一の治具クリーナを
示す説明図である。

【図１５】上記実施形態におけるキュアリング部を示す
説明図である。

【図１６】上記実施形態における治具プットアウトユニ
ットを示す説明図である。

【図１７】上記実施形態におけるリフトダウンユニット
を示す説明図である。

【図１８】上記実施形態における治具返送部を治具プッ
トアウトユニット及び治具プットインユニットと共に示
す説明図である。

【図１９】従来装置における各部の配置を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 基台 １１ リフトアップユニット １２ リフトダウンユニット ２０ 下部機構群 ２１ 加熱脱脂部 ２２ クーリング部 ２３ 第一の下部搬送路（第一の搬送路） ２４ 第二の下部搬送路（第二の搬送路） ３０ 上部機構群 ３１ 治具プットインユニット ３２ 静電コータ ３３ ワーク外周クリーナ ３４ キュアリング部 ３５ 治具プットアウトユニット ３６ 上部搬送路 ３７ 治具返送路 ３８ 第一の治具クリーナ ４０ 粉体塗料回収部 ４１ 第一の防塵カバー ４２ 第一の防塵カバー ４３ 第一の防塵カバー Ｍ マスキング治具 Ｐ 粉体塗料 Ｗ ワーク

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを加熱脱脂する加熱脱脂部と、 粉体塗料を前記ワークの表面に静電付着させる静電コー
   タと、 前記ワークの表面に静電付着した粉体塗料層を加熱溶融
   し定着させるキュアリング部と、 前記加熱脱脂後のワーク及びキュアリング後のワークを
   冷却するクーリング部と、 前記加熱脱脂部、静電コータ、キュアリング部及びクー
   リング部を含む各部を経由して前記ワークを搬送する搬
   送路とを備え、 前記搬送路のうち前記クーリング部を通る部分は、前記
   加熱脱脂部側から前記クーリング部を通って前記静電コ
   ータ側へ向かう第一の搬送路と、前記キュアリング部側
   から前記クーリング部を通ってワーク排出側へ向かう第
   二の搬送路からなることを特徴とする静電粉体塗装装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 静電コータ及びキュアリング部を含む上部機構群が加熱
   脱脂部及びクーリング部からなる下部機構群の上側に配
   置され、 前記下部機構群を通る第一の搬送路の終点側の端部に搬
   送されたワークは前記上部機構群を通る上部搬送路の起
   点側の端部にリフトアップされ、 前記上部搬送路の終点側の端部に搬送されたワークは前
   記下部機構群を通る第二の搬送路の起点側の端部にリフ
   トダウンされることを特徴とする静電粉体塗装装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の記載において、 静電コータとキュアリング部の間にワーク外周面の余分
   な粉体塗料を除去するワーク外周クリーナが配置され、 前記キュアリング部に前記ワークに装着されたマスキン
   グ治具の表面の粉体塗料を除去する治具クリーナが配置
   され、 前記静電コータ、ワーク外周クリーナ及び前記キュアリ
   ング部がそれぞれ互いに独立した防塵カバーで覆われ、 前記各防塵カバー内の粉体塗料がそれぞれ管路を介して
   粉体塗料回収部に吸引回収されることを特徴とする静電
   粉体塗装装置。