JPH08290080A - コート方法およびコート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コート用微粉体を使用し、被塗装物をコート
する場合において、コート用微粉体の損失率が極めて小
さく、色替え操作において清掃が容易なコート方法およ
びコート装置を提供する。 【構成】 閉じられた容器１、コート用微粉体を浮遊さ
せた気体を循環させる送風装置２、コート用微粉体を荷
電する電荷付与装置３、さらに電荷付与装置の近傍にア
ースされた被コート物５をセットするための装置、また
色替え操作において使用する清掃装置１０，１１を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コート用粉体を使用し
被塗装物をコートするコート方法およびコート装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来粉体塗料によって被塗装物をコート
するためには、粉体塗料を静電塗装ガンより放射するこ
とにより、荷電されたコート用粉体をアースされた被コ
ート物に吹き付け、荷電粉体を被コート物に電着コート
することが最も一般的であった。

【０００３】この方法においては、確実に荷電され且つ
被コート物の近傍に噴射されたコート用粉体のみが被コ
ート物に電着コートされるため、荷電されていないコー
ト用粉体や、被コート物の近傍に到達しないで放散する
荷電コート用粉体は損失となる。このことが粉体塗装を
経済的に不利にする大きな要因であり、粉体塗装は溶剤
などを使用しない理想的塗装方法であるにもかかわら
ず、その普及を阻害してきた。

【０００４】もちろん、電着されないで飛散したコート
用粉体を収集して再利用することもできるが、収集コス
トがかさみ粉体塗装の欠陥を本質的に補うことができな
い。また前述の静電塗装カンによるコート方法において
は、付属装置としてコート用粉体を空気中に浮遊流動化
する装置、流動化したコート用粉体を静電ガンに定量供
給する装置、さらにはコートされないで飛散したコート
用粉体による作業環境汚染を防止するブースなどが必要
である。

【０００５】そのために設備が高価になるだけではな
く、前述の一連の装置を含む静電ガンコートシステムの
構造が複雑なために、粉体塗装時の色替えに当たって
は、コートシステムの清浄化作業に多大な人力と時間が
空費されるという別の重大欠点があった。また一方で
は、近年は粉体コーテング塗装の表面平滑性の向上や、
塗膜厚みの低下を狙って、従来の実質最大粒子径が７０
μ程度のコート用粉体に替わって実質最大粒子径が４０
μ以下、好ましくは２５μ以下の粒径のコート用粉体が
開発されている。

【０００６】このようなコート用微粉体を静電ガンコー
トシステムによってコートする場合は前述の欠点である
粉体の放散、飛散による損失率は一段と大きくなるとい
う第１の問題が発生する。また微粒のコート用粉体は、
ブリッジ現象を起こしやすく、静電塗装ガンの付属装置
類も一層複雑化するという第２の問題も発生する。それ
に伴って色替え作業も一層困難になるという欠点の拡大
という第３の問題も生じる。

【０００７】さらに一方、静電植毛においては、底部に
多孔板を設けたボックスに植毛用の一定長さの短繊維を
投入し、ボックス底部から導入する空気によって短繊維
を空気中に流動させ、ボックス内に設けた電荷付与装置
によって該短繊維を荷電し植毛する方法がある。この方
法においては、導入された空気はフイルターを通してボ
ックス外に流出する。

【０００８】この方法を粉体電着コーテングに応用する
ことも考えられるが、第１の難点は短繊維は極めて揃っ
た寸法を持っているために均一に流動するが、粉体の場
合は粒度分布が存在するために、粗い粒子が流動しない
で多孔板に残留するということである。また粒径の小さ
なものが流動しやすいために、コート操作の進行に伴っ
て、流動する粉体粒径が粗くなり、コート面の平滑性が
変化してくるという第２の難点も発生する。

【０００９】また供給したコート用粉体の全部を流動化
させるためにコート用粉体の粒径を充分に小さくする
と、多孔板の目詰まりや排気用のフイルターの目詰まり
が著しく操作に支障を生じ易いだけではなく、色替えに
当たっては微細孔を有する多孔板や排気用微細フイルタ
ーの清浄作業は実質上不可能に近く、多孔板やフイルタ
ーを分解交換するような膨大な作業が必要となり、色替
え需要を伴う粉体コーティングには適用できないという
第３の難点もある。さらに該静電植毛システムは全体と
して静電ガンコーティングシステムと同等またはそれ以
上に複雑な構造を持ち、その装置は高価であるという第
４の難点もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、使用する装置の構造が簡単であり、コート用粉体の
損失率が極めて小さく、色替え操作が簡単であり、コー
ト操作中にコート物の面平滑性が定常的に保たれ、且つ
４０μ以下の粒径、特に２５μ以下の粒径のコート用の
微粉体のコートにおいても全く支障を生じず、該微粉体
のコートに特に適した粉体コート方法を提供するもので
ある。また本発明の目的は、前述の粉体コート方法に使
用される装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、実質的に閉じ
られた容器内にコート用粉体を供給し、該コート用粉体
の実質的全粒子を浮遊させることができる強度の容器内
循環気体流を発生させ、容器内に供給されたコート用粉
体を該循環気体流中に浮遊循環させ、且つ該循環気体流
の通過する位置に電荷付与装置を設け、該電荷付与装置
によって該浮遊コート用粉体を荷電し、該荷電浮遊コー
ト用粉体を容器内にアースして置かれた被コート物に電
着してコートすることを特徴とするコート方法を提供す
る。

【００１２】本発明においては、コート用粉体は実質的
に閉じられた容器内に供給される。実質的に閉じられた
容器とは、容器中へコート用粉体を供給する供給装置、
被コート物を容器内に供給する装置、コートされた被コ
ート物を取り出すための装置あるいは容器内の気圧変動
などを調整するための呼吸口などによる開閉口を備えて
いるが、これら開閉口はコート操作中に開じているか、
あるいは容器中の浮遊コート用粉体が本質的に容器外に
著しく遺漏することのない程度に開いているのみで、且
つ容器内循環気体流の発生のために、容器外部より気体
を導入する必要のない容器である。

【００１３】容器内へのコート用粉体の供給は、コート
用粉体のホッパーから直接に小口を通して供給すること
もできるが、簡便には開閉式の小口より手動で投入する
こともできる。またコート用粉体は、回分式に供給でき
るが、コート操作の進行に従って減少してゆく容器内の
コート用粉体の減少量を補うよう追加的に回分式または
連続補給されることが好ましい。

【００１４】また容器内においては、実質的に該コート
用粉体の全粒子を浮遊させることができる強度の容器内
循環気体流を発生させ、容器内に供給されたコート用粉
体を該循環気体流中に浮遊循環させる。ここでコート用
粉体の全量が常に気体流中に浮遊している必要はない
が、容器内循環気体流の強度はコート用粉体の実質的全
粒子が浮遊できるものが好ましい。

【００１５】従って、容器内循環気体流の強度はコート
用粉体の粒径と関連している。容器内循環気体流の強度
を必要以上に大きくしないためには、コート用粉体の実
質最大粒子径が４０μ以下であることが好ましく、２５
μ以下であることが特に好ましい。実質最大粒子径と
は、コールターマルチサイザー（（株）日科機製）から
得られる粒子径分布から粒子径一重量百分率積分曲線を
得、重量百分率積分値が９０％の粒子径を示す。

【００１６】コート用粉体の種類としては、必要に応じ
て顔料などを含むアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポ
リエステル系樹脂など通常静電塗装用粉体塗料として実
用されているものや文献などに記載されている種類のも
のはすべて使用することができるし、静電コートあるい
は静電塗装用の粉体としての必要条件を具備したその他
のものも使用できる。

【００１７】容器内に容器内循環気体流を発生させるた
めには、一般に容器内の一個所または複数箇所に送風機
を設けることで目的を達成することができる。コート用
の粉体の粒径が小さい場合には、送風機も極めて小型の
もので充分である。また送風機のモータ部分は容器外に
配置されることが好ましい。送風羽根の部分が容器内に
配置されていれば目的は達成できるし、コート操作上、
色替え時における容器内の清浄化作業のために極めて好
都合である。一般にコート用粉体の実質最大粒子径が好
ましくは４０μ以下さらに好ましくは２５μ以下、極め
て好ましくは１５μ以下の場合には、一旦浮遊した粉体
粒子は極めて順調に浮遊を続け、容器内循環気体流の流
れに乗って浮遊循環する。

【００１８】本発明においては、該容器内循環気体流が
通過する位置に電荷付与装置を設け、該電荷付与装置に
よって該浮遊コート用粉体を荷電する。ここで電荷付与
装置としては、一般には正または負に帯電した高圧電極
が使用される。電極は浮遊粉体に電荷を与え易く、容器
内循環気体流の流動を妨害しない形状のものが好まし
い。その例としては、固定枠に一方向に多数の線状電極
を張ったもの、金網状の電極などがある。いづれにして
も電極は多数の突起を有することが極めて好ましい。こ
れによって荷電効果は著しく高められる。コート用粉体
の種類にもよるが、電極は一般に負に帯電することが望
ましい。また電極の電圧は、−５０ＫＶ以下程度、特に
−２０ＫＶ以下程度が一般に好ましい。

【００１９】さらに該電荷付与装置の近傍または、該電
荷付与装置によって荷電されたコート用粉体の浮遊流動
してくる位置にアースされた被コート物を置くことによ
って該荷電浮遊コート用粉体を電着させる。被コート物
は予めセットしておき、コート終了後に取り出しても良
いが、コート操作を中断しないで容器内へ逐次被コート
物を供給し、また容器内から逐次コートされた被コート
物を取り出すことにより連続的にコートすることは一層
好ましく生産性も向上する。

【００２０】前述の連続コートに必要な量のコート用粉
体を予め容器内に投入しておくこともできるが、容器内
のコート用粉体の量を一定に保つために、コート用粉体
を断続的または連続的に追加供給してコートを継続する
ことが好ましい。前述の静電植毛装置を利用する方法に
置いては、容器底部に多孔板を設け外部気流によって多
孔板上のコート粉体を流動させる場合に常に多孔板の全
面積上に滞留する余分のコート用粉体の存在が必要であ
るが、本発明の方法に置いては、余分のコート用粉体が
容器底部などに存在して逐次浮遊流動化されてもよい
し、また浮遊流動化したコート用粉体以外に実質的に余
分なコート用粉体を残留させないで被コート物にコート
されてゆくコート用粉体の減量分だけを逐次補充しなが
ら浮遊させ、浮遊するコート用粉体の濃度をほぼ一定に
保つこともできる。

【００２１】このような方法は、被コート物にコートさ
れる粉体の厚みの制御や品質管理上、極めて好ましい結
果を与える。容器内へ被コート物を逐次供給し、また容
器内から逐次コートされた被コート物を取り出すために
は、被コート物の出入口に開開式の出入室を設置するこ
とは、容器を実質的に閉じた状態に保つために極めて好
ましい。

【００２２】また一連のコート操作が終わり、次に異な
った種類のコート用粉体をコートする場合、本発明の装
置はほとんど単一の容器のみから構成されているので、
装置内の清掃作業は極めて容易である。しかも従来の方
法の装置では、ほとんど不可能である水洗による清浄化
も可能である。電源を切断して置けば、電極を付けたま
ま水洗を行うこともできる。容器底部に設けられた出口
より洗浄水は容易に排出され、付着水は、熱風などによ
って容易に乾燥される。

【００２３】以上の説明より明らかなように本発明の方
法に使用される装置は、基本的には図１のように、実質
的に閉じられた容器１、（Ａ）コート用粉体を浮遊させ
た気体を循環させる送風装置２、（Ｂ）および（Ｂ）と
して（Ａ）によって発生する容器内気体流の通過する位
置に存在する電荷付与装置３、さらに（Ｃ）として
（Ｂ）の近傍にアースされた被コート物をセットするた
めの装置４を備えていることが必要である。図１に示す
ように、５は被コート物である。本発明の装置の容器の
例は図９、１０に示される。製作コストや洗浄の容易さ
を考慮し、図９を使用するのが好ましい。また送風装置
（Ａ）の取付位置については図１１、１２、１３、１
４、１５、１６に例示される。送風装置としては送風羽
根の部分が容器内に配置され、モータ部分は容器外に配
置されるものが例示される。

【００２４】電荷付与装置（Ｂ）の取付位置の例は図５
に、また種類は、図６、７、８その他などに示される。
図中の黒丸は電極突起の位置を示す。電荷付与装置は、
被コート物の形状や被コート物に対して全面コートする
か部分コートするかなどによって、形状、数、それに付
与する電圧などが決定される。また電荷付与装置として
は、電極のみならず摩擦などによって電荷を発生する装
置も使用できる。

【００２５】

【作用】本発明のコート方法およびコート装置は、実質
的に閉じられた容器内の排風装置によって循環気体流を
発主させ、コート用粉体を浮遊流動循環させる。容器内
の循環気体流の通過する位置に設置された電荷付与装置
により、このコート用粉体を荷電する。該荷電付与装置
の近傍または、該荷電付与装置によって荷電されたコー
ト用粉体の浮遊流動してくる位置にアースされた被コー
ト物を置くことによって荷電浮遊コート用粉体を被コー
ト物に電着させる。

【００２６】

【実施例】実施例１ 本発明の実施例１を図１に基づいて説明する。図１に示
すように、容器１内に送風装置２、電荷付与装置３を設
置し、被コート物５を電荷付与装置３の近傍にセットす
る。この被コート物５をセットするセット装置４は、ア
ースされている。次に、高電圧発生装置９より電荷付与
装置３に電源を供給し、送風装置２を作動させ、さら
に、コート用粉体をコート用粉体投入口６より投入す
る。

【００２７】コート用粉体の投入量は、被コート物のコ
ート厚み、表面積により決められるが、コート操作の進
行に従って減少してゆく容器１内のコート用粉体の減少
量を補うよう追加的に投入する。電荷付与装置３として
は、電極は、正に帯電してもよいが、一般に負に帯電す
ることが望ましい。また電極は、浮遊粉体に電荷を与え
易く容器１内の循環気体流の流動を妨害しない形状のも
のが好ましい。電荷付与装置３としては、図６、７、８
その他などいずれも採用できる。

【００２８】さらに送風装置２の取り付け位置に付いて
は、図１１、１２、１３、１４、１５、１６のいずれも
採用できる。本実施例１では図１１を採用する。一般
に、コート用粉体の実質最大粒子径は４０μ以下である
ことが好ましく、２５μ以下であることが特に好まし
い。一旦浮遊した粉体粒子は、順調に浮遊を続け容器内
循環気体流の流れに乗って浮遊循環し、このような微粉
体のコートにおいても全く支障がない。

【００２９】コート厚みについては、コート用粉体の投
入量、コート時間、電極の電圧などをその都度調整し決
定される。

【００３０】実施例２ 本発明の実施例２を図２に基づいて説明する。図２に示
すように、実施例１の図１にさらに空気ブロー装置１０
と水洗浄装置１１を取り付ける。一連のコート操作が終
わり、次に異なった種類のコート用粉体をコートする場
合や色替えをする場合には、装置の構造が簡単であるの
で装置内の清掃は極めて容易である。

【００３１】容器１内を清掃するには、装置への電源供
給の切断を確認する。まず最初に空気ブロー装置１０で
ブローしながら排気口７より排気し、次に水洗浄装置１
１で水洗しながら洗浄水は容器１の底部に取り付けた排
水弁８より排水する。水洗浄が終わった時点で更に空気
ブロー装置１０で乾燥させるが、より早く完全に水分を
除去するために温風を使用することが好ましい。また、
水洗浄の際に温水を使用するとより洗浄効果がある。

【００３２】また、送風装置２の送風羽根の部分が容器
１内に、モータ部分は容器１外に配置されていれば清掃
作業のために極めて好都合である。このように装置の構
造が簡単であるので、異なった種類のコート用粉体をコ
ートする場合や色替えをする場合において清掃作業を短
時間に容易にできる。

【００３３】実施例３ 本発明の実施例３を図３に基づいて説明する。実施例３
のコート方法を説明すると、被コート物５は、図３の左
側より供給され右側へ連続的に被コート物搬送装置１２
で搬送される。高電圧発生装置９より電荷付与装置３に
電源を供給し、また送風装置２、被コート物搬送装置１
２を作動させる。次に、コート用粉体供給装置１３より
コート用粉体を供給する。コート用粉体の供給量は、被
コート物５のコート厚み、被コート物５の表面積などよ
り決めて、被コート物５の１回分に必要なコート量以上
を断続的または連続的に供給する。

【００３４】被コート物５を被コート物供給装置１４側
より供給すると被コート物搬送装置１２により容器１内
に搬送されて、被コート物５が電荷付与装置３の近傍を
通過する。この電荷付与装置３の近傍で浮遊しているコ
ート用粉体が帯電し、アースされている被コート物５に
電着する。電着された被コート物５は、被コート物搬送
装置１２により被コート物取り出し装置１５側に移動す
る。コート厚みについては、コート用粉体の供給量、通
過時間、電極の電圧などをその都度調整して決める。

【００３５】図４に示すように、被コート物供給装置１
４側と被コート物取り出し装置１５側には、それぞれ開
閉扉１６ａ，ｂおよび扉開閉装置１７ａ，ｂを取り付け
て、容器１内より被コート物５を出し入れする際に、浮
遊粉体を容器１外に極力出さないようにする。図４に
は、被コート物取り出し装置１５側の開閉扉１６ｂは図
示されていない。被コート物５が容器１に入る直前に被
コート物供給装置１４側の開閉扉１６ａのみが開き、被
コート物５が入ると同時に、被コート物供給装置１４側
の開閉扉１６ａは閉じる。コートに必要なコート用粉体
がコート用粉体供給装置１３より断続的または連続的に
追加供給される。

【００３６】次に、電着された被コート物５が容器１内
から出る直前に被コート物取り出し装置１５側の開閉扉
１６ｂが開き、被コート物５が出ると同時に被コート物
取り出し装置１５側開閉扉１６ｂが閉じる。この状態に
おいては、被コート物供給装置１４、被コート物取り出
し装置１５側の開閉扉１６ａ，ｂは共に閉じており、ま
た被コート物５と電着された被コート物５は容器外にあ
る。この一連の動作が連続的に行われる。

【００３７】電荷付与装置３としては、電極は、正に帯
電してもよいが、一般に負に帯電することが望ましい。
また電極は、浮遊粉体に電荷を与え易く容器１内の循環
気体流の流動を妨害しない形状のものが好ましい。電荷
付与装置３としては、図６、７、８その他などいずれも
採用できる。

【００３８】さらに送風装置２の取り付け位置に付いて
は、図１１、１２、１３、１４、１５、１６のいずれも
採用できる。本実施例３では図１１を採用する。一般
に、コート用粉体の実質最大粒子径は４０μ以下である
ことが好ましく２５μ以下であることが特に好ましい。
一旦浮遊した粉体粒子は、順調に浮遊を続け容器内循環
気体流の流れに乗って浮遊循環し、このような微粉体の
コートにおいても全く支障がない。

【００３９】次に異なった種類のコート用粉体をコート
する場合や色替えする場合に置いては、本実施例３にお
いても実施例２の方法が採用できる。

【００４０】本実施例３における連続コート方式は、被
コート物５の出入りに際し容器１に開閉式の出入り室を
設置することは、容器１を実質的に開じた状態に保つこ
とによって被コート物５の塗着効率を向上し、９０％以
上に達することもできる。さらには連続的にコートする
ことは生産性をもよくする。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係わるコート方法及びコート装
置は、使用する装置の構造が簡単であり、コート用粉体
の損失率が極めて小さく、色替え操作が簡単であり、コ
ート操作中にコート物の面平滑性が定常的に保たれ、且
つ実質最大粒子径が４０μ以下の粒径、特に２５μ以下
の粒径のコート用の微粉体のコートにおいても全く支陣
を生じず、該微粉体のコートに特に適した粉体コート方
法およびコート装置を提供するものである。さらに装置
の構造が簡単であるので、異なった種類のコート用粉体
をコートする場合や色替え時において清掃を短時間に、
容易にできる。また設備費が格段に安価で経済的なコー
ト装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回分コート方式の構成を示す説明図で
ある。

【図２】本発明の清掃方法を示す説明図である。

【図３】本発明の連続コート方式の全体構成を示す説明
図である。

【図４】本発明の連続コート方式の容器本体部分の詳細
を示す斜視図である。

【図５】被コート物と電荷付与装置との平面配置例を示
す説明図である。

【図６】金網状の電極を持つ電荷付与装置を示す説明図
である。

【図７】電極間部分を開口した板状の電荷付与装置を示
す説明図である。

【図８】固定枠に一方向に多数の線条電極を持つ電荷付
与装置を示す説明図である。

【図９】円筒状容器を示す説明図である。

【図１０】角形状容器を示す説明図である。

【図１１】排風装置を上部に１基取り付けた説明図であ
る。

【図１２】排風装置を下部に１基取り付けた説明図であ
る。

【図１３】排風装置を上部に２基取り付けた説明図であ
る。

【図１４】排風装置を胴部下部に２基取り付けた説明図
である。

【図１５】排風装置１基を容器バイパス部分に取り付け
た説明図である。

【図１６】排風装置２基を容器バイパス部分に取り付け
た説明図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 送風装置 ３ 電荷付与装置 ４ 被コート物セット装置 ５ 被コート物 ６ コート用粉体投入口 ７ 排気口 ８ 排水弁 ９ 高電圧発生装置 １０ 空気ブロー装置 １１ 水洗浄装置 １２ 被コート物搬送装置 １３ コート用粉体供給装置 １４ 被コート物供給装置 １５ 被コート物取り出し装置 １６ａ 開閉扉 １６ｂ 開閉扉 １７ａ 扉開閉装置 １７ｂ 扉開閉装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｄ 3/00 Ｂ０５Ｄ 3/00 Ｃ Ｂ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に閉じられた容器内にコート用粉
   体を供給し、該コート用粉体の実質的全粒子を浮遊させ
   ることができる強度の容器内循環気体流を発生させ、容
   器内に供給されたコート用粉体を該循環気体流中に浮遊
   循環させ、且つ該循環気体流の通過する位置に電荷付与
   装置を設け、該電荷付与装置によって該浮遊コート用粉
   体を荷電し、該荷電浮遊コート用粉体を容器内にアース
   して置かれた被コート物に電着してコートすることを特
   徴とするコート方法。
2. 【請求項２】 コート用微粉体の実質最大粒子径が４０
   μ以下の粒径の粉体である請求項１記載のコート方法。
3. 【請求項３】 容器内へ逐次被コート物を供給し、また
   容器内から逐次コートされた被コート物を取り出すこと
   により連続的にコートすることを特徴とする請求項１、
   ２記載のコート方法。
4. 【請求項４】 コート操作途中において、コート用粉体
   を追加供給してコートすることを特徴とする請求項１、
   ２または３記載のコート方法。
5. 【請求項５】 実質的に閉じられた容器内に、コート用
   微粉体を浮遊させた気体を循環させる送風装置（Ａ）、
   および（Ａ）によって発生する容器内気体流の通過する
   位置に電荷付与装置（Ｂ）、さらに（Ｂ）の近傍にアー
   スされた被コート物をセットするための装置（Ｃ）を設
   けてなる請求項１記載の方法のためのコート装置。
6. 【請求項６】 容器内空気洗浄用の空気ブロー装置
   （Ｄ）およびあるいは容器の底部の排水口を含む容器内
   水洗浄用装置（Ｅ）を備えた請求項５記載のコート装
   置。
7. 【請求項７】 コート操作を継続しながら被コート物の
   取り出しおよびまたは供給のための装置（Ｆ）およびま
   たはコート操作を継続しながらコート用微粉体を追加供
   給する装置（Ｇ）を備えた請求項５、６記載のコート装
   置。