JPH08108129A - 静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電塗装において静電塗装機の前方で、被塗
物の上方または側方に位置する導電体機器に塗料が付着
することを防止する。 【構成】 保護放電極３を導電体機器であるハンガーフ
ック１３５と静電塗装機６１が具備する主放電極２の間
に配設し、前記主放電極と極性を同じくする直流高電圧
を印加して、静電塗装することにより、被塗物１２１へ
の塗装作業性を維持しながら、ハンガーフック１３５な
どの導電体機器への微粒化塗料１０１の付着を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体塗料や粉体塗料を用
いて、金属製品やプラスチックス製品などの静電塗装に
関するものである。

【０００２】

【従来技術と問題点】静電塗装は金属製品などの塗装に
広く利用され、その塗着効率の高さが認められている。
その原理は、アースされた被塗物を対電極とし、静電塗
装機が具備する主放電極に直流高電圧を印加し、微粒化
された塗料を帯電させ、クーロン力によって、放電極と
対電極間の電気力線に沿って飛行させ、塗着せしめるも
のである。それ故被塗物が確実にアースされていれば、
単なるエアースプレーによる塗装に比し、格段に塗着効
率が向上するものである。

【０００３】ところで被塗物が比較的小物部品の場合、
被塗物は通常天井走行式コンベアーに懸吊されて搬送さ
れ、その状態で塗装される。この場合静電塗装機が塗装
すべき被塗物の面は、図１に示すごとく主放電極２が対
面する垂直面１２２のみならず、面１２２に交差する水
平面１２３の塗装も必要とされる。しかるに被塗物１２
１のアースは図１に示すごとく、ハンガー１３４，ハン
ガーフック１３５、回転用ラチェット１３９、集電子１
４０を通じてアースラインへ接続されている。またコン
ベアーチェーン１３２や、コンベアーレール１３３など
もアースされている。それゆえ主放電極２からの電気力
線１１０は被塗物１２１のみならず、主放電極２の前面
に位置するそれらの導電体機器におよび、主放電極２か
ら噴射される帯電した微粒化塗料１０１を吸引し、塗着
効率を低下させる。特にハンガーフック１３５の接触部
に塗料が付着すると、導電性を低下させ被塗物１２１に
帯電した電荷の放電を阻害するため塗着効率を大幅に低
下させるのみならず、被塗物１２１に電荷が蓄積し非常
に危険でもあった。

【０００４】これを防ぐため下向きの空気流れ１５０を
形成するように、静電塗装室１３７の上部から風をおく
りこんでいた。しかし風速が小さいとコンベアーなど導
電体機器への塗着を防止できず、一方風速を強くする
と、被塗物１２１に塗着しない余剰塗料が増大し、従っ
て塗着効率を低下させるのみならず、被塗物１２１に衝
突した風の跳ね返りによって、逆方向に微粒化塗料１０
１が飛行するため、ゴミ不良が増加するなどの問題があ
った。

【０００５】そこで特公平２−５４１４６において、被
塗物を絶縁材で懸吊し、電気誘導により被塗物に静電塗
装機とは逆電位の電圧を印加して静電塗装する装置が開
示されている。この装置にによれば、被塗物は絶縁材で
懸吊されているため、ハンガーやハンガーフックに塗料
が付着して絶縁性を失うという問題は発生しないが、逆
電位を印加する誘導電極や絶縁カバーに大量に塗料が付
着するため塗着効率が向上せず、また堆積した塗料が被
塗物に落下して塗装不良を増大するなどの問題が生じ
る。

【０００６】それゆえ本発明の課題は、従来技術の問題
点に鑑み、図１に示すごとく静電塗装機６１に具備され
る主放電極２の対面する面１２２のみならず、其の面に
交差する面１２３にたいする塗装作業性を失う事なく、
主放電極２の前面に位置する天井走行式コンベアーな
ど、被塗物１２１の上方または側方に位置する導電体機
器への塗料の付着を防ぐことができる静電塗装方法を提
供することである。そのための技術課は、静電塗装機が
具備する主放電極２からの電気力線１１１の方向の制限
により、微粒化塗料１０１を被塗物方向に集中させるこ
とである。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明が提供する手段は、アー
スされた被塗物を対電極とし、静電塗装機が具備する主
放電極に高電圧を印加しておこなう静電塗装において、
前記主放電極と極性を等しくする直流高電圧を印加する
保護放電極を、前記主放電極と、前記被塗物の塗装すべ
き面の上方または側方に位置するアースされた導電体機
器との間に配設して、電気力線の方向を制限して、前記
導電体機器を保護しながら静電塗装することを特徴とす
るものである。また保護放電極の配設される位置が、該
保護放電極と主放電極の形成する電気力線の境界線が、
保護すべき導電体機器と前記被塗物の塗装すべき面との
中間に形成される位置であることを特徴とすることを含
むものであり、さらに保護放電極が１本の金属線で形成
されていることを特徴とすることを含むものである。

【０００８】

【作用】すなわち本発明においては、図１に示すごとく
直流高電圧を印加する保護放電極３を、主放電極２と被
塗物の塗装すべき面１２３の上方に位置する導電体機器
の間に配設した場合、保護放電極３からの電気力線１１
１が主放電極２による電気力線１１０を制限しその境界
線ｔが、保護すべき導電体機器と塗装すべき面１２３と
の中間に形成されるので、微粒化された塗料１０１は、
コンベアーチェーン１３２やハンガーフック１３５など
境界線ｔの背後に位置する導電体機器に向かうことがな
い。しかも主放電極２の被塗物１２１方向への電気力線
を阻害することがなく、従って塗装作業性を失うことが
ない。また保護放電極３が１本の金属線で形成されてい
るため、コンデンサー容量が小さいので、被塗物１２１
が異常接近しても安全である。

【０００９】本発明における保護放電極３０効果、およ
び主放電極２による塗装可能範囲は、保護放電極３と主
放電極２との相対的位置関係によって定まる。またこの
相対的位置関係は、主放電極２および保護放電極３に印
加する電圧高さや、直流高電圧の印加方法などにより変
化するが、電源費用を考慮すると、保護放電極３に印加
する直流電源として、本発明はそれを限定するものでな
いが、主放電極２に印加する電源をそのまま利用し、従
って電圧、波形も等しいものを用いるのが好ましい。

【００１０】また静電塗装機としては、それに限定する
ものでないが、主放電極２の他に、主放電極２０背後に
直流高電圧を印加し、スプレーパターンを整形する整形
電極５を具備するものを用いると、電気力線が主放電極
２の後方に及ばず、微粒化塗料１０１が主放電極２０後
方に飛散しないので好ましい。それゆえ以下に主放電極
２、保護放電極３および整形電極５に印加する電圧およ
び波形が等しい場合につき実施例にもとずき、本発明の
実施態様と作用効果の詳細を説明する。

【００１１】

【実施例】図１は保護放電極３を主放電極２０前面に配
設し、天井走行式コンベアーチェーン１３２やハンガー
フック１３５を保護する方法をしめす縦断面図である。
図２は保護放電極３の配設される好ましい位置の決定手
順を示す図である。図３は図１の保護放電極の形状例を
示す平面図であり図４は保護放電極の形状の別例であ。

【００１２】図１において被塗物１２１は天井走行式コ
ンベアーチェーン１３２に懸吊され連続的に塗装室１３
７へ搬送されくる。塗装室１３７内においては、被塗物
１２１はラチェット１３９により回転しながら塗装され
る。静電塗装機６１は、レシプロケーター６６により、
絶縁材で形成された腕６７を上下に往復運動させてい
る。腕６７の先端には直径６５ｍｍの高速回転カップ型
主放電極２、および主放電極の後方３ｃｍの位置に配設
された直径１２５ｍｍのリング型整形電極５が具備され
ている。主放電極２および整形電極５には図示しない電
源により、それぞれ常法に従って６０ｋＶの負極性直流
高電圧が印加されていて、主放電極２から帯電した微粒
化塗料１０１を噴射して静電塗装を行っている。

【００１３】静電塗装機６１は主放電極２と被塗物１２
１の主放電極２に面する側面１２２との距離が３０ｃｍ
となるように配置されている。レシプロケーター６６に
おける主放電極２の上下の極点は被塗物１２１の上面お
よび下面よりそれぞれ２０ｃｍ長い位置にあり、その間
塗料が噴射されるように設定されている。

【００１４】保護放電極３は線径０．５ｍｍ、長さ１ｍ
の銅線で形成され、主放電極２の往復運動の極点Ｔより
５０ｃｍ上方で、コンベアーチェーン１３２の中心から
４０ｃｍ静電塗装機側に寄った位置に、図３に示すごと
くコンベアーレール１３３に平行して配設され、絶縁性
支持手段７４により天井面から懸吊されている。また保
護放電極３は、１０００ＭΩの限流抵抗を通じて、図示
しない主放電極用と同じ直流電源と常法に従って接続さ
れ、６０ｋｖの負極性直流高電圧が印加されている。

【００１５】保護放電極３の位置の決定は図２に示すご
とく次の手順に従って行われる。図２において、１３５
は保護すべき導電体機器であるハンガーフックを示す。
塗装すべき面は、被塗物１２１の垂直面１２２とその交
差面１２３である。交差面１２３の塗装すべき距離は、
被塗物１２１が回転しながら塗装されているので、回転
の中心軸１３９−１３５の延長線上との交点Ｐまで塗料
が到達すればよい。図２において点Ｔは主放電極２が到
達する極点である。極点Ｔの位置は塗料の霧化方法によ
り多少異なるので、実際に保護放電極３を配設しないで
塗装テストを行い点Ｐが塗装できる点を選択すればよ
い。（１）点Ｐと点Ｔを結び線１とする。（２）点１３
５より線ｌ平行に線ｍを引く。（３）点Ｔより線ｍに垂
線ｎを下ろし、交点をＱとする。（４）垂線ｎの延長線
上に、点Ｑを中心として点Ｔの対称位置をＲとする。
（５）点Ｐを中心として線分Ｐ−Ｔを半径とする円弧を
ｒとし線分１３９−Ｐとの交点をＳとする。線分Ｓ−
Ｒ、Ｒ−Ｔおよび円弧ｒで囲まれた斜線部分が保護電極
３の位置すべき好ましい範囲である。

【００１６】保護放電極３の最適位置は、実際には点Ｔ
を中心とする半径２５〜３０ｃｍの円弧ｓの外側が遠心
力などの影響が少ないので好ましい範囲であり、また塗
装室内の空気流速などにより影響されるので、上記の範
囲内でテストをして決定すればよい。

【００１７】このように保護放電極３の位置が点Ｚに決
定された場合、保護放電極３および主放電極２の電気力
線１１１、および１１０は図２に示すごとく形成され、
その境界線ｔは点Ｚと点Ｔを結ぶ線分の中点を通る垂線
ｔ上に形成され、保護すべき点１３５と塗装すべき点Ｐ
との中間に形成されるので、図１または図２において主
放電極２から噴射され、コンベアーチェーン１３２や、
ハンガーフック１３５に向かった微粒化塗料１０１は、
保護放電極３によって、方向を変えて被塗物１２１方向
に向かうので塗料による汚染が生じない。また被塗物１
２１方向に向かった塗料は、飛行方向を多少変えながら
被塗物１２１に向かい塗着する。それゆえ被塗物１２１
は主放電極２に対面する面１２２のみならず、点Ｐを含
む交差する面１２３も塗装できることになる。

【００１８】図４は保護放電極３を主放電極２を中心に
してリング状に配置したものであり、導電体機器１３５
や１３９などにたいする効果は変わらないが、主放電極
の上部に位置する導電体機器にたいしても効果が獲得さ
れる。

【００１９】図１においては、静電塗装機６１の数が１
台であるが、生産量によっては、適宜の位置に複数台配
置して塗装することができるる。この場合も本発明の本
質は変わらないので詳細な説明は省略する。

【００２０】本発明は常圧下での静電塗装のみならず真
空下での静電塗装にも適用できる。その場合は、主放電
極２への電圧が低下できるので、それに応じてスプレー
パターン整形電極５および保護放電極３への印加電圧を
下げればよい。

【００２１】

【発明の効果】上述のごとく本発明においては、主放電
極２と保護放電極３によって形成される電気力線の境界
線ｔが保護すべき点１３５と塗装すべき点Ｐの中間に形
成されるので、塗装作業性を失う事なく、微粒化帯電さ
れた塗料が、主放電極２の前方に位置するコンベアーな
どの導電体機器への付着を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例を示す図

【図２】 保護放電極の配設すべき位置を決定する手順
を示す図

【図３】 保護放電極の配置例を示す平面図

【図４】 保護放電極の形状の別例

【符号の説明】

２、主放電極 ３、保護放電極 ５、整形電極 ６１、静電塗装機 １０１、微粒化塗料 １１０、主放電極からの電気力線 １１１、保護放電極からの電気力線 １２１、被塗物 １３５、ハンガーフック（導電体機器） １３９、回転用ラチェット（導電体機器） １４０、アース用集電子 ｔ、電気力線の境界線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アースされた被塗物を対電極とし、静電
   塗装機が具備する主放電極に高電圧を印加しておこなう
   静電塗装において、前記主放電極と極性を等しくする直
   流高電圧を印加する保護放電極を、前記主放電極と、前
   記被塗物の塗装すべき面の上方または側方に位置するア
   ースされた導電体機器との間に配設して、電気力線の方
   向を制限して、前記導電体機器を保護しながら静電塗装
   することを特徴とする静電塗装方法
2. 【請求項２】 保護放電極の配設される位置が、該保護
   放電極および主放電極の形成する電気力線の境界線が、
   保護すべき導電体機器と、被塗物の塗装すべき面との中
   間に形成される位置であることを特徴とする請求項１に
   記載の静電塗装方法
3. 【請求項３】保護放電極が１本の金属線で形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の静電塗装方法