JPH07328494A - 粉体塗料の静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 塗装用箱１は、スプレイガン１１を取り付け
た箱本体２と、被塗物ｘを吊り下げて昇降して開閉され
る蓋３とから構成されている。塗装用箱１の排気口１８
側には、低圧タンク２１を介して真空ポンプ２２が接続
されている。低圧タンク２１内は真空ポンプ２２により
予め低圧とされ、蓋３が閉じて被塗物ｘが収容される
と、開閉弁Ｖ₁ が開いて塗装用箱１内が減圧される。そ
れとともに、スプレイガン１１から粉体塗料ｐが荷電さ
れて噴出され、粉体塗料ｐがアースされた被塗物ｘに向
かって吸引されて塗着される。すなわち、減圧された塗
装用箱１内で静電塗装が行われる。 【効果】 塗着効率が大幅に上げられる。排気用のエア
ー流の影響が少なくて塗膜厚が均一にできる。吸着され
なかった粉体塗料も塗装用箱内に落ちるだけであるか
ら、再使用のための回収も簡単に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体塗料を静電吸引力
で被塗物に吸着させるようにした粉体塗料の静電塗装装
置に関し、特に、真空特性を利用した粉体塗料の静電塗
装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粉体塗料の静電塗装装置として
は、被塗物を吊り下げる等によって搬送するコンベアの
途中に塗装ブースを設け、そのブース内に設置したスプ
レイガンから負極の電荷を帯びた粉体塗料をアースされ
た被塗物に向かって吹き付けて、静電吸引力により吸着
させ、その後吸着された塗料を焼き付けるようにしたも
のが一般に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような静
電塗装は、荷電された粉体塗料を静電吸引力で吸着する
のであるから空気抵抗による影響が大きい。すなわち、
従来は大気中で静電塗装を行うのであるから空気抵抗が
大きく、粉体塗料が被塗物に到る前にその空気抵抗を受
けて落下する分が多く、塗着効率が平均すると６０％程
度と低かった。

【０００４】そして、粉体塗料の場合は、吸着されなか
った塗料は回収されて再使用されるのが一般的である
が、従来では塗料が広いブース内にわたって落下するた
め、回収装置が大掛かりとならざるを得なかった。

【０００５】また、ブース内に飛散した微細な粉体塗料
は、ブースに設けた排気ファンにより排気エアーと一緒
に大気中に排出されるようになっていたため、粉塵公害
等の環境面で問題があるばかりでなく、そのブース内を
流れるエアーの影響を受けて塗膜厚が均一にできにくい
等の数々の不具合があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の粉体塗料の静電
塗装装置は叙上の点に鑑み完成されたものであって、請
求項１の発明は、被塗物を出し入れ可能に収容して収容
時には内部を密閉状態とする塗装用箱に、その塗装用箱
内を大気圧より低く減圧する真空ポンプを接続し、塗装
用箱内に粉体塗料を流動可能な状態で供給する塗料供給
手段と、粉体塗料と被塗物のいずれか一方に荷電する荷
電手段を具備した構成となっている。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、塗料供給手段は、塗装用箱に取り付けたスプレイガ
ンから粉体塗料を噴出するようになっていることを特徴
としている。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１の構成におい
て、塗料供給手段は、塗装用箱の底部に入れた粉体塗料
を、塗装用箱に取り付けたバイブレータでその粉体塗料
を振動させることにより浮遊させるようになっているこ
とを特徴としている。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１の構成におい
て、塗料供給手段は、塗装用箱の底部に設けられた多孔
板上に粉体塗料が載せられ、塗料用箱に取り付けたバイ
ブレータでその粉体塗料を振動させるとともに、多孔板
の下面側からエアーを吹き上げることにより、粉体塗料
を浮遊させるようになっていることを特徴としている。

【００１０】また、請求項５の発明は、請求項１、２、
３または４の構成において、塗装用箱に、被塗物に吸着
されなかった粉体塗料を外部に吸引して回収する回収手
段を設けた構成となっている。

【００１１】請求項６の発明は、請求項１、２、３、４
または５の構成において、真空ポンプに、その真空ポン
プにより内部が低圧に維持される低圧タンクを接続し、
その低圧タンクを開閉弁を介して塗装用箱に接続した構
成となっている。

【００１２】請求項７の発明は、請求項１、２、３、
４、５または６の構成において、真空ポンプの排気口側
に、排気エアー中に混入した微細な粉体塗料を回収する
サイクロンを接続した構成となっている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明の作用は以下のとおりである。
塗装用箱内に被塗物を収容して密閉状態としたら、真空
ポンプにより塗装用箱内を減圧する。それとともに、荷
電手段により粉体塗料と被塗物のいずれか一方に荷電し
て、塗料供給手段により粉体塗料を噴出しあるいは浮遊
させる等によって塗装用箱内に流動可能な状態で供給す
ると、粉体塗料が静電吸引力で被塗物に吸着される。す
なわち、減圧された塗装用箱内で粉体塗料の静電塗装が
行われる。塗装完了後は塗装用箱内が大気圧に戻されて
被塗物が取り出され、次の焼付工程等へ移送される。

【００１４】請求項５の発明では、被塗物に吸着されな
かった粉体塗料が、回収手段により塗装用箱の外部に吸
引されて回収される。

【００１５】請求項６の発明では、真空ポンプにより低
圧タンク内が低圧に維持されており、塗装用箱内に被塗
物を収容したのち開閉弁を開くと、塗装用箱内の空気が
低圧タンク側に引かれて、塗装用箱内が短時間で減圧さ
れる。

【００１６】請求項７の発明では、排気エアー中に混じ
って真空ポンプの排気口から排出された微細な粉体塗料
が、サイクロンによって分離回収される。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、粉体塗料が閉
じ込められ、また、減圧されて空気抵抗が小さい状態で
静電塗装が行われるから、粉体塗料が被塗物側に確実に
吸引されて、塗着効率を１００％近くにまで上げること
ができる。また、従来の排気ファンを回している場合と
違って、塗装中にエアーの流れによる影響を受けること
が少ないため、塗膜厚が均一にできて高品質の塗装を行
うことができる。特に、比較的小物の被塗物を多種少量
生産し、また、高品質のものを求める場合に好適であ
る。

【００１８】また、吸着されなかった粉体塗料があった
としても、それらは塗装用箱内に落ちるだけであるか
ら、再使用するために回収する場合もその回収作業を簡
単に行うことができる。また、排気は真空ポンプで行わ
れることになるが、排気量自体は少量であるから、飛散
した微細な粉体塗料を高密度で回収することが可能とな
り、粉塵の大気中への放出の抑制に簡単に対応すること
ができる。

【００１９】請求項５の発明によれば、塗装用箱内の粉
体塗料を自動的に回収でき、循環供給も行うことができ
る。請求項６の発明によれば、塗装用箱内を短時間で減
圧状態にできるから、塗装工程のサイクルの短縮化が図
られ、作業能率をより向上させることができる。請求項
７の発明によれば、排気エアー中に混じった微細な粉体
塗料がサイクロンにより除去されるから、粉塵公害の発
生を確実に防止することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。 （第１実施例）図１及び図２は第１実施例を示す。図１
において、符号１は塗装用箱であって、上面を開口した
箱本体２と、その箱本体２の上面に被着される蓋３とか
ら構成されており、この蓋３は、図示しない駆動装置に
よって昇降駆動されて開閉され、蓋３が閉じた場合に
は、蓋３の縁部が箱本体２の口縁に嵌着されたシール部
材４に当接するようになっている。

【００２１】蓋３の中心には、上下方向の回転軸６が軸
受７を介して支持され、モータ８によって軸心回りに回
転駆動されるようになっており、その回転軸６の蓋３の
下面側への突出端に、被塗物ｘを吊り下げる吊下部９が
設けられている。なお、この回転軸６はアースされてい
る。

【００２２】一方、箱本体２の一側の側面には、２本の
スプレイガン１１が、先端を内部に臨ませた水平姿勢で
上下に並んで取り付けられている。各スプレイガン１１
には、粉体塗料ｐの供給装置１３が供給管１４を介して
接続されている。また、各スプレイガン１１の噴出口１
２に設けられた図示しない電極に負の高電圧を印加する
ための高電圧発生器１５が、高圧ケーブル１６を介して
接続されている。

【００２３】箱本体２のスプレイガン１１を取り付けた
側と反対の側面には、比較的目の粗いフィルタ１９を装
着した排気口１８が形成されている。この箱本体２の排
気口１８には、低圧タンク２１を介して真空ポンプ２２
が接続されるようになっている。低圧タンク２１の一側
には吸込口２３が、他側には比較的目の細かいフィルタ
２５を装着した排気口２４が形成されている。そして、
塗装用箱１の排気口１８と低圧タンク２１の吸込口２３
とが接続されて、その間に第１開閉弁Ｖ₁ が介設され、
低圧タンク２１の排気口２４と真空ポンプ２２の吸込口
２６とが接続されて、その間に第２開閉弁Ｖ₂ が介設さ
れている。

【００２４】塗装用箱１の箱本体２のスプレイガン１１
の取付位置の上方には、第３開閉弁Ｖ₃ を備えた大気の
導入口２９が設けられ、低圧タンク２１の底面には、開
閉弁３２を備えたドレン口３１が設けられている。

【００２５】上記した真空ポンプ２２の排気口２７側に
はサイクロン３５が接続されている。このサイクロン３
５は、気体中に混入した粉体を分離する公知のものであ
って、入口３６から導入された気体が内部で高速の旋回
流を生じ、遠心力の作用によりその中に混じった粉体が
内壁に突き当って運動エネルギを減じ、壁に沿って落下
して排出口３７から排出されるようになっている。その
サイクロン３５の排出口３７の下方には、回収容器３８
が設置されている。

【００２６】続いて、本第１実施例による塗装工程を図
２のタイムチャートを参照して説明する。工程のI段階
では、塗装用箱１の蓋３が上昇して開放し、第１と第３
の開閉弁Ｖ₁、Ｖ₃は閉じている。なお、第２開閉弁Ｖ₂
は全工程にわたって開放され、真空ポンプ２２も全工程
にわたって作動される。このI段階で、蓋３に支持され
た回転軸６の吊下部９に被塗物ｘが吊り下げられる。II
段階では、蓋３が下降して閉じられ、それとともに被塗
物ｘが塗装用箱１内に収容される。

【００２７】III段階では、塗装用箱１と低圧タンク２
１の間の第１開閉弁Ｖ₁ が開く。この間に、真空ポンプ
２２の作動によって低圧タンク２１内が低圧とされてい
るので、第１開閉弁Ｖ₁ の開放により塗装用箱１内のエ
アーが低圧タンク２１内に引かれて、塗装用箱１内が急
速に減圧される。塗装用箱１の内外の圧力差により、蓋
３がシール部材４に強固に押し付けられて密閉され、引
き続き真空ポンプ２２は作動しているので、塗装用箱１
内は減圧状態に維持される。

【００２８】続くIV段階では、モータ８が駆動されて回
転軸６とともに被塗物ｘが回転され、それとともに両ス
プレイガン１１から粉体塗料ｐが噴出される。スプレイ
ガン１１には負の高電圧が印加されているので、噴出さ
れた粉体塗料ｐには負の電荷が帯電され、アースされた
被塗物ｘに向かって静電吸引力により吸引されて、その
表面に吸着される。

【００２９】その際、粉体塗料ｐは塗装用箱１内に閉じ
込められ、また、減圧されて空気抵抗が小さいために、
粉体塗料ｐは被塗物ｘ側に確実に吸引され、塗着効率は
きわめて高くなる。また、塗装用箱１内には低圧タンク
２１側に引かれるわずかなエアー流があるだけであるか
ら、エアー流に悪影響を及ぼされることなく均一な塗膜
厚に仕上がる。

【００３０】塗装が完了してV段階に入ると、第１開閉
弁Ｖ₁ が閉じるとともに、第３開閉弁Ｖ₃ が開き、塗装
用箱１内に導入口２９から大気が導入されて塗装用箱１
内が大気圧に上昇する。それにより、塗装用箱１の内外
の圧力差が無くなって、蓋３が開放可能な状態となる。

【００３１】続くVI段階では蓋３が上昇して開くととも
に塗装済みの被塗物ｘが箱本体２の外部に取り出され、
最後のVII段階において、被塗物ｘが回転軸６の吊下部
９から取り外されて、次の焼付工程等に移送される。そ
れ以降、上記したI〜VIIの段階が繰り返して行われる。

【００３２】上記のように、スプレイガン１１から噴出
された粉体塗料ｐは大部分が被塗物ｘに吸着されるが、
吸着されなかった粉体塗料ｐも塗装用箱１内に落下する
だけであるから、簡単に回収して再使用に供することが
できる。

【００３３】また、塗装用箱１内に飛散した粉体塗料ｐ
の粒子は、真空ポンプ２１で引かれる排気エアー中に混
じって排出されるが、塗装用箱１の排気口１８のフィル
タ１９により大きめのものが除去され、続いて低圧タン
ク２１の排気口２４のフィルタ２５によりさらに細かい
ものが除去されて、真空ポンプ２２の排出口２７から
は、微細な粉体塗料ｐのみが混じった排気エアーが排出
される。この排気エアーはサイクロン３５に導入され
て、排気エアー中から微細な粉体塗料ｐが分離され、回
収容器３８内に排出される。したがって、大気中に粉塵
が放出されることがない。

【００３４】なお、塗装用箱１のフィルタ１９に引っ掛
かって落ちた粉体塗料ｐは、吸着されずに落ちた粉体塗
料ｐと一緒に回収して再使用すればよく、また、低圧タ
ンク２１のフィルタ２５に引っ掛かって落ちて底面に溜
まった粉体塗料ｐは、適宜に開閉弁３２を開いてドレン
口３１から回収容器３３内に排出し、上記のサイクロン
３５から排出された粉体塗料ｐともども廃棄すればよ
い。また、各フィルタ１９、２５は適宜に新しいものと
交換する。

【００３５】上記実施例では、塗装用箱１にスプレイガ
ン１１を２本取り付けたが、１本または３本以上として
もよい。また、被塗物ｘ側に高電圧を印加するようにし
てもよい。

【００３６】（第１実施例の変形例）図３は第１実施例
の変形例を示す。この変形例では、塗装用箱１の箱本体
２の底面にエゼクタ４０が接続されている。すなわち、
開閉弁４１を開けてエアー供給源４２から高圧エアーを
噴出することによって塗装用箱１内の底面に溜まった粉
体塗料ｐが外部に吸引され、排出管４３から回収容器４
４に回収されるようになっている。回収された粉体塗料
ｐは再使用される。塗装用箱１内の粉体塗料ｐを自動的
に回収できる利点がある。

【００３７】また、同図の鎖線に示すように、エゼクタ
４０の排出管４３ａを塗料供給装置１３に接続し、循環
供給することも可能である。

【００３８】（第２実施例）図４及び図５は第２実施例
を示す。本第２実施例では、塗装用箱１ａの蓋３ａの中
心を貫通して吊下軸４６が固着され、その吊下軸４６の
上端が水平方向に張られたワイヤ４７に吊り下げられて
おり、ワイヤ４７ともども蓋３ａが昇降駆動されて開閉
されるようになっている。

【００３９】吊下軸４６の蓋３ａの下面側への突出端に
は、回転装置を備えた吊下部４８が設けられており、そ
の吊下部４８に被塗物ｘが吊り下げられ、かつ、回転装
置により縦軸回りに回転されるようになっている。

【００４０】また、ワイヤ４７の吊下軸４６の吊下位置
を挟む両側には絶縁ブロック５０が介設され、そのワイ
ヤ４７の両絶縁ブロック５０の間の位置に、高電圧発生
器１５ａの負極が接続されており、それにより被塗物ｘ
に負の高電圧が印加されるようになっている。

【００４１】一方の箱本体２ａは、その底部に粉体塗料
ｐが入れられるようになっており、箱本体２ａの外底面
にはバイブレータ５２が取り付けられている。また、箱
本体２ａの両側面には、比較的目の粗いフィルタ１９を
装着した排気口１８が対向して形成されており、両排気
口１８が低圧タンク２１の吸込口２３に接続されてい
る。この箱本体２ａがアースされている。

【００４２】低圧タンク２１以降の構造は上記第１実施
例と同様であって、同一符号を付した構成部品について
は同一の構造と機能を持つものである。

【００４３】続いて、本第２実施例の作動を図５のタイ
ムチャートを参照して説明する。なお、第１実施例と同
様の部分については説明を省略または簡単に行う。

【００４４】工程のI段階で蓋３ａの吊下軸４６に被塗
物ｘが吊り下げられ、続くII段階で蓋３ａが下降して閉
じられ、それとともに被塗物ｘが塗装用箱１ａ内に収容
される。

【００４５】III段階で第１開閉弁Ｖ₁ が開かれて塗装
用箱１内が減圧され、それとともにバイブレータ５２が
作動し、箱本体２ａが振動することによって、箱本体２
ａの底部に入れられた粉体塗料ｐが塗装用箱１ａ内に浮
遊する。

【００４６】続くIV段階では、被塗物ｘが回転されると
ともに、高電発生器１５ａがＯＮして被塗物ｘに負の高
電圧が印加される。それにより、浮遊した粉体塗料ｐが
被塗物ｘに向かって静電吸引力により吸引されて、その
表面に吸着される。

【００４７】第１実施例と同じく、減圧された塗装用箱
１ａ内で静電塗装が行われることにより、塗着効率はき
わめて高くなり、また、排気用のエアー流に悪影響を及
ぼされることなく均一な塗膜厚に仕上がる。

【００４８】塗装が完了してV段階に入ると、塗装用箱
１ａ内に大気が導入されて内部が大気圧に上昇し、VI段
階で蓋３が上昇して開くとともに塗装済みの被塗物ｘが
箱本体２ａの外部に取り出され、最後のVII段階におい
て、被塗物ｘが吊下軸４６から取り外されて、次の焼付
工程等に移送される。

【００４９】被塗物ｘに吸着されずに落下した粉体塗料
ｐは、次のサイクルにおいて浮遊して吸着に供される。
また、排気エアー中に混じって排出される微細な粉体塗
料ｐがサイクロン３５で除去されて、大気中に粉塵が放
出されるのが防止されることは第１実施例と同様であ
る。

【００５０】（第３実施例）図６は第３実施例を示す。
本第３実施例では、塗装用箱１ｂの箱本体２ｂの底部に
セラミック製の多孔板５４が張られて、その下面に流入
口５６を備えたエアー室５５が形成され、その多孔板５
４の上に粉体塗料ｐが載せられるとともに、エアー室５
５の外底面にバイブレータ５２が取り付けられている。

【００５１】すなわち、バイブレータ５２を作動させて
振動を与えるとともに、流入口５６からエアー室５５に
エア−を流入して多孔板５４を通してエアーを吹き上げ
ることによって、粉体塗料ｐを浮遊させるのであって、
上記の第２実施例よりも粉体塗料ｐを大量に浮遊させる
ことができる利点がある。その他の構造並びに作用につ
いては第２実施例と同様である。

【００５２】なお、第２実施例及び第３実施例において
も、第１実施例と同様に、塗装用箱１ａ、１ｂ内の粉体
塗料ｐを回収する回収装置を付設するようにしてもよ
い。また、第２、３実施例において、粉体塗料ｐ側に高
電圧を印加するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。

【図２】その作動を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図３】第１実施例の変形例の部分構成図である。

【図４】第２実施例の構成図である。

【図５】その作動を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図６】第３実施例の部分構成図である。

【符号の説明】

ｐ：粉体塗料 ｘ：被塗物 １、１ａ、１ｂ：塗装用箱
１１：スプレイガン １３：塗料供給装置 １５、１５ａ：高電圧発生器 ２
１：低圧タンク ２２：真空ポンプ ２７：（真空ポン
プ２２の）排気口 ３５：サイクロン ４０：エゼクタ
５２：バイブレータ ５４：多孔板 ５５：エアー室
Ｖ₁：第１開閉弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物を出し入れ可能に収容して収容時
   には内部を密閉状態とする塗装用箱に、該塗装用箱内を
   大気圧より低く減圧する真空ポンプを接続し、前記塗装
   用箱内に粉体塗料を流動可能な状態で供給する塗料供給
   手段と、粉体塗料と被塗物のいずれか一方に荷電する荷
   電手段を具備したことを特徴とする粉体塗料の静電塗装
   装置。
2. 【請求項２】 前記塗料供給手段は、前記塗装用箱に取
   り付けたスプレイガンから粉体塗料を噴出するようにな
   っていることを特徴とする請求項１記載の粉体塗料の静
   電塗装装置。
3. 【請求項３】 前記塗料供給手段は、前記塗装用箱の底
   部に入れた粉体塗料を、前記塗装用箱に取り付けたバイ
   ブレータで粉体塗料を振動させることにより浮遊させる
   ようになっていることを特徴とする請求項１記載の粉体
   塗料の静電塗装装置。
4. 【請求項４】 前記塗料供給手段は、前記塗装用箱の底
   部に設けられた多孔板上に粉体塗料が載せられ、前記塗
   料用箱に取り付けたバイブレータで粉体塗料を振動させ
   るとともに、前記多孔板の下面側からエアーを吹き上げ
   ることにより、粉体塗料を浮遊させるようになっている
   ことを特徴とする請求項１記載の粉体塗料の静電塗装装
   置。
5. 【請求項５】 前記塗装用箱に、被塗物に吸着されなか
   った粉体塗料を外部に吸引して回収する回収手段を設け
   たことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３また
   は請求項４記載の粉体塗料の静電塗装装置。
6. 【請求項６】 前記真空ポンプに、該真空ポンプにより
   内部が低圧に維持される低圧タンクを接続し、該低圧タ
   ンクを開閉弁を介して前記塗装用箱に接続したことを特
   徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４また
   は請求項５記載の粉体塗料の静電塗装装置。
7. 【請求項７】 前記真空ポンプの排気口側に、排気エア
   ー中に混入した微細な粉体塗料を回収するサイクロンを
   接続したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項
   ３、請求項４、請求項５または請求項６記載の粉体塗料
   の静電塗装装置。