JP4459565B2 - 静電塗装装置 - Google Patents

Description

この発明は、静電塗装装置に関するもので、特に、ノズルの周辺に塗料溜りがつらら状にできるのを防止し、塗装ムラの発生を防止できる静電塗装装置に関する。

ディスクブレーキなどに使用される摩擦部材としてのディスクパッドは、図５に示すように、バックプレート１１と摩擦材１２とから構成されている。バックプレート１１は鋼などの金属製の板からなる。図示の例では、図の上部に凸部が２つ設けられ、ここにディスクパッド１０をピンなどに懸架するための孔が穿孔されている。

摩擦材１２は、凸部と周囲の余白を残してバックプレート１１に貼りつけられている。摩擦材１２は粉末状の、繊維材、充填材、結合材を混ぜ合わせたものを、型に入れてプレス機で加圧・加熱することで成形する。

成形の方法としては、バックプレート１１に粉末状の摩擦材１２を直接プレスする方法と、粉末状の摩擦材１２をプレス機で素押しして仮成形品を作り、仮成形品をバックプレート１１に重ねて加圧・加熱することによって接着する方法などがある。このようにして成形したディスクパッド１０に、さびや吸湿の防止、商品価値を向上させるなどの目的で、静電塗装を施す。

ディスクパッドに静電塗装するものとして、特許文献１（特開２００１−１７８９１号）や特許文献２（特開２００２−２９２３１２号）の装置や方法が知られている。

図６は、これら特許文献に記載された静電塗装装置を示す図で、（ａ）は静電塗装装置の塗装室内部の正面図で（ｂ）はノズルの上面図である。搬送ベルト３０は、絶縁体で、塗装室を通過するように配置されている。搬送ベルト３０にディスクパッド１０を、摩擦材１２が下になるように載せる。これは摩擦材１２の摩擦面に塗料粒子が着かないようにするためである。

塗装装置２０は塗装室の上部に取り付けられ、塗料粒子を噴射するノズル２１が左右から数本程度づつ出ている。塗装装置２０は湾曲部ａ，ｂによって外側に大きく湾曲し、複数のノズル２１が左右の棒材２２で連結され、左右の棒材２２は１本の棒材２３で結合され、この棒材２３は垂直な棒材２４で塗装装置２０の中央に支持され、多数の細管からなるノズル２１を纏めている。ノズル２１の先端は内側に向いておりノズル２１の何本かはディスクパッド１０の側面から下面に粉末状の塗料粒子を吹き付けられるようになっている。これはバックプレート１１が摩擦材１２より大きいため、上から塗料粒子を噴射しただけでは、バックプレート１１の下面に塗装がし難いからである。

ディスクパッド１０が塗装装置２０の真下に近づくと、アース用電極３１がディスクパッド１０に触れてアースされる。ディスクパッド１０は、バックプレート１１の部分は勿論、通常は、摩擦材１２の部分にもかなりの金属粉が含まれているため電気的には導体であり、アース用電極３１は、ディスクパッド１０のどの位置に接触してもアースすることが可能である。塗料粒子は、塗装装置２０を通るときの摩擦で帯電するので、塗装装置２０から噴射された塗料粒子は、ディスクパッド１０にまんべんなく付着する。

塗料粒子を付着させたディスクパッド１０は、この後塗装室を出て加熱・焼き付け室で加熱される。塗料粒子は熱によって溶融し、その後冷却されて凝固することによりディスクパッド１０に塗装膜を形成することができる。

塗装装置２０は、図６に示すように、多数のノズル２１が突出しており、各ノズル２１の先端近傍を左右の棒材２２で連結されている。また、多数のノズル２１から噴射された塗料粒子は、そのうちのかなりのものがバックプレート１１に付着せず空中を浮遊する。この空中に浮遊している塗料粒子のあるものは、ノズル２１や棒材２２，２３，２４に付着する。

特開２００１−１７８９１号 特開２００２−２９２３１２号

しかし、ノズル２１や棒材２２，２３，２４の表面に均一に付着することはなく、角部や突起部などにつらら状に付着する。このつらら状の塗料粒子は、ある程度の長さになると落下し、この落下した塗料粒子の塊がバックプレート１１に付着して塗装ムラや塗装不良の原因となる。

本発明は、このような事実から考えられたもので、塗料粒子の塊が落下して塗装ムラや塗装不良を生じることのない静電塗装装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本願の第１の発明による静電塗装装置は、帯電した塗料粒子を噴射する複数のノズルを１つ又は２つ以上の結合部材で結合した静電塗装装置において、前記結合部材は前記複数のノズルを接続する複数の貫通孔を有し、且つ、前記結合部材の塗料粒子を噴射する側の面は、連続した平滑な面を形成しており、各ノズルの先端が、前記連続した平滑な面から突出することなく前記貫通孔に接続されていることを特徴としている。

本願の第２の発明による静電塗装装置は、前記結合部材が１つで、前記連続した平滑な面が凹状の曲面であることを特徴としている。

本願の第３の発明による静電塗装装置は、前記凹状の曲面が、円筒面であることを特徴としている。

複数のノズルから帯電した塗料粒子がワークに向けて噴射されると、塗料粒子はワークの表面に付着し、塗料粒子の層を形成する。ワークに付着しなかった塗料粒子は、搬送ベルトなどのワークを載置する面上に落下したり、ノズルを支持している結合部材に付着する。結合部材の付着面は、連続した平滑な面となっているので、塗料粒子は均一に付着し、局部的に集中してつらら状になったりすることがない。つららができないことから、塗料粒子の塊が落下することもなくなり、塗装ムラや塗装不良を防止することができる。

結合部材の連続した平滑な面が凹状の曲面であると、１つの面でワークを多方向から囲うことができ、つららの発生も防止できる。

凹状の曲面が円筒面であると、ワークを搬送ベルト上で搬送する際に、結合部材に干渉することがなく、都合がよい。

以上に説明したように本発明は、帯電した塗料粒子を噴射する複数のノズルを１つ又は２つ以上の結合部材で結合した静電塗装装置において、前記結合部材は前記複数のノズルを接続する複数の貫通孔を有し、且つ、前記結合部材の塗料を噴射する側の面は、連続した平滑な面を形成しており、各ノズルの先端が、前記連続した平滑な面から突出することなく前記貫通孔に接続されているので、帯電した塗料粒子をノズルから噴射したとき、余った塗料粒子が連続した平滑な面内に付着しても、つららの発生を防止することができ、塗装ムラや塗装不良を防止することができる。

次に本発明の実施例を、図面を用いて説明する。図１は本発明の静電塗装装置の要部構
成を示す正面図、図２は結合部材の下面図である。

搬送ベルト３０は、ウレタンなどのベルトで、塗装室を通過するように配置されている。搬送ベルト３０は絶縁体が望ましい。塗料粒子を回収して再利用する際、絶縁体の方が回収が容易にできるからである。ディスクパッド１０を摩擦材１２が下になるようにして搬送ベルト３０上に載せる。

塗装装置５０は塗装室の上部に取り付けられ、塗料粒子を噴射するノズル５１が左右から数本程度づつ出ている。ノズル５１の材質としては、塩化ビニール等の絶縁体を使用することが望ましい。ノズル５１は従来例の場合と同様に外側に大きく湾曲し、複数のノズル５１の全ての先端が１つの結合部材６０に接続されている。各ノズル５１と結合部材６０の結合面とは直交していることが望ましい。結合部材６０は、中空円筒の一部を切り取った形状で、板状のカバーとなっている。

図２は、結合部材６０を図１の下方から見た図である。この図に示すように、結合部材６０には、複数のノズル５１に対応する貫通孔６１が穿設されている。これらの貫通孔６１は、各ノズル５１の開口端を構成するものである。すなわち、複数のノズル５１は、その開口面が結合部材６０の内側の平滑な面６０ａ内にあって全く突出する部分がない。

円筒形の結合部材６０は、カバーとしてワーク１０の搬送方向の前後に長くなっている。ワーク１０は結合部材６０が形成するトンネル状の空間を通過し、その途中で粉体塗料を噴射される。このときノズル５１の開口である貫通孔６１が、結合部材６０の入口側端部と出口側端部から離れた位置にあるので、トンネルの入口側と出口側から外に向かって舞い上がる粉体塗料の量を少なくすることができる。その結果、粉体塗料が結合部材６０の外側面に堆積しにくくなり、外側面に堆積した粉体塗料が搬送中のワーク１０上に落下して塗装不良となる可能性が低下する。また、掃除の頻度を少なくすることができる。

なお、平滑な面とは、特に平滑に仕上げをしたものではなく、突起や凹部などの特異な個所が無いという意味である。

また、ノズル５１の開口端となる貫通孔６１は、図１及び図２に示すように配置されているが、この配置例は一例であり、この配置に限定する趣旨ではない。

図１に示すように結合部材６０は円筒の一部となる形状で、左右両端が搬送ベルト３０の上面と近接している。搬送方向の前後は半円状の開口となって、ワークとしてのディスクパッド１０が結合部材６０と干渉しないようになっている。この状態で各ノズル５１から帯電した塗料粒子を噴射すると、ディスクパッド１０に複数の方向から塗料粒子を吹き付けることができる。これに加えて、結合部材６０と搬送ベルト３０とで囲われた空間内の塗料粒子の密度が高くなり、バックプレート１１の表面に均等に付着し易くなる。

一方、空間内を浮遊する塗料粒子は、搬送ベルト３０上に落下したものは、搬送ベルト３０と共に進行して適当な場所で回収され、再利用される。結合部材６０の内側の面６０ａに付着したものは、面６０ａが特異点の無い平滑な面なので、面６０ａ上にほぼ均等に付着し、つらら状の塊が形成されない。そのため、塗料粒子の塊が付着して塗装ムラや塗装不良が発生するのを防止することができる。

この後、バックプレート１１を加熱・焼き付け室に搬送して加熱し、均一な厚さの塗装膜を形成することになる。必要な部分に均等な厚さの塗料粒子膜を形成することを可能としている。

図３は、結合部材６０の貫通孔６１と、ノズル５１との接続例を示す拡大断面図である。貫通孔６１は、段付き孔で、その約１／２が大径部６１ａで、残りが小径部６１ｂとなっている。そして、大径部６１ａにノズル５１の先端を嵌合すると、ノズル５１の内面５１ａの径と小径部６１ｂの径とが一致するようにしている。これらの継ぎ目は、隙間ができないように適当な方法で目張りをしている。また、貫通孔６１の面６０ａ側の端部６１ｃは、円弧状になっていて、尖った部分ができないようにしている。尖った部分や隙間ができると、そこに塗料粒子のつららが形成され、塗装ムラや塗装不良の原因となるからである。

なお、図３に示すノズル５１と結合部材６０との接続例は１例に過ぎず、ノズル５１先端を結合部材６０の面６０ａと反対側の面に接合したり、ノズル５１を貫通孔６１の面６０ａ側端部まで挿通して結合部材６０を貫通させる構成としてもよい。ただし、いずれの場合でもノズル５１の先端面は、貫通孔６１の平滑な面６０ａとなる。

図４は、本発明の塗装装置の第２実施例を示す図である。図１の実施例と共通する部分には同じ符号を付して、相違する点を中心に説明する。

この実施例では、結合部材を複数の板材で構成したことに特徴がある。すなわち、複数のノズル５１を３組に分け、中央のノズル５１は結合部材７１で、図の左側のノズルは結合部材７２で、右側のノズル５１は、結合部材７３でそれぞれ一体化されている。

それぞれの結合部材７１，７２，７３には各ノズル５１と接続する貫通孔が穿設されていることは実施例１と同様である。

このような構成でも、ノズル５１の開口面は結合部材７１，７２，７３のワークに面した平面内であり、ここに突起部や角部が無いので、塗料粒子は均等に付着し、塗料粒子のつららの発生は防止できる。

以上の実施例で平滑な面として、円筒面と平面を例示したが、これに限定されるものではない。球面としたり、断面が楕円形や馬蹄形になるようにするなど、平滑でさえあれば、多様な面を採用することができる。

また、実施例の結合部材６０，７１，７２，７３は板状のものであるが、これも板状に限定されるものではない。ノズル５１の開口面として平滑な面が確保できれば、ブロック状のものであってもよい。

本発明の静電塗装装置の要部を示す正面図である。 図１の結合部材の下面図である。 結合部材の貫通孔と、ノズルとの接続例を示す拡大断面図である。 本発明の塗装装置の第２実施例を示す図である。 ディスクパッドの図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。 （ａ）は従来の静電塗装装置の塗装室内部の正面図で（ｂ）は（ａ）のノズルの上面図である。

符号の説明

１０ ディスクパッド（ワーク）
１１ バックプレート
１２ 摩擦材
３０ 搬送ベルト
５１ ノズル
６０，７１，７２，７３ 結合部材
６０ａ 結合部材の平滑な面（ノズル開口面）
６１ 貫通孔

Claims (3)

1. 帯電した塗料粒子を噴射する複数のノズルを１つ又は２つ以上の結合部材で結合した静電塗装装置において、前記結合部材は前記複数のノズルを接続する複数の貫通孔を有し、且つ、前記結合部材の塗料粒子を噴射する側の面は、連続した平滑な面を形成しており、各ノズルの先端が、前記連続した平滑な面から突出することなく前記貫通孔に接続されていることを特徴とする静電塗装装置。
2. 前記結合部材が１つで、前記連続した平滑な面が凹状の曲面であることを特徴とする請求項１記載の静電塗装装置。
3. 前記凹状の曲面が、円筒面であることを特徴とする請求項２記載の静電塗装装置。

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