JPH08332424A - 粉末塗料の清浄方法及び清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉末塗料がスプレーコーティングブースの表
面に付着すると、付着した粉末粒子を除去することが困
難になる。 【解決手段】 粉末塗料粒子を、粉末吸引装置（８）に
よって粉末スプレーコーティングブースの表面から吸引
する。イオンを、清浄面（１）上の空気中に高圧イオン
化装置（２０）によって発生させ、粉末粒子が異なる電
位を有するときに粉末粒子及び清浄面（１）によって電
気的に引き寄せる。従って、粉末粒子を電気的に中性化
し、粉末粒子と清浄面（１）との間の引き寄せを終え
る。それによって、なお一層の粉末粒子を、清浄面
（１）上の吸引気流によって取り上げて吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末塗料の清浄方
法及び清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コーティングブース内でコーティング対
象物を粉末塗料でスプレーコーティングする際に、コー
ティング対象物だけではなく、コーティングブースの表
面にも粉末塗料が付着する。コーティングブースの表面
から粉末塗料を除去する際に、従来技術では手動式、ま
たは機械式の吸引ノズル、送風ノズル、ブラシおよび布
等が使用される。粉末塗料はほとんどの場合、プラスチ
ック製であるが、セラミックまたはその他の材料からな
っていることもある。ブースの壁はほとんどの場合、金
属、またはプラスチック、またはプラスチックコーティ
ングした金属からなっている。ブースの天井と床も同じ
材料から形成できる。特殊な実施態様では、床はエンド
レスに循環するフィルタ・ベルトからなっており、この
フィルタ・ベルトがフィルタ・ベルトに沈積した粉末塗
料をブースから排出し、ブースの外側の粉末塗料を吸い
取り、再利用用に回収できるようにする。ブースの天井
とブースの壁から清浄装置によって除去された粉末塗料
は通常は再利用のために回収されずに、廃棄物として処
理される。特に、スプレー装置とコーティング対象物と
の間に高電圧の電界が発生する静電式スプレーコーティ
ング方法では、ブースの一部、コーティング対象物、お
よび粉末塗料にさまざまな電荷が生ずる。このような電
荷は、粉末粒子がコーティング対象物に吸引され、コー
ティング対象物に付着し易いように、粉末粒子とコーテ
ィング対象物との間に発生することが望ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、粉末塗料がコ
ーティングブースの表面に付着すると、付着した粉末粒
子を除去することが困難になるので好ましくない。本発
明の目的は、コーティング対象物上の粉末粒子の望まし
い静電吸引を確保するが、コーティング材料とコーティ
ングブース表面との間の電気吸引力を阻止するか、又は
少なくとも低減させ、その結果、粉末塗料をブース表面
からより容易に除去させることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】表面から粒子を除去する
清浄方法は、高電圧により面を囲む空気中にイオンを発
生させることによって面上の粒子を電気的に中性化し、
粒子及び又は面がイオンの電位と異なる電位を有すると
きにイオンを粒子及び面に電気的に引き寄せること、及
び、少なくとも１つの吸引気流によって面から粒子を吸
引する清浄方法において、この清浄方法を、粉末スプレ
ーコーティングブースの表面から粉末塗料を除去するた
めに使用する。また、清浄面に対して平行に移動できる
清浄ユニットを有する粉末スプレーコーティングブース
の表面から粉末塗料を除去するための粉末塗料の清浄装
置において、清浄ユニットは粒子吸引装置及び高圧イオ
ン化装置を有し、粒子吸引装置は、清浄面から粉末塗料
を吸引する吸引気流を清浄面に発生させ、高圧イオン化
装置は、清浄面上の空気中に、異なって帯電された粉末
塗料粒子、及び、清浄面の異なって帯電された分子と結
合するイオンを発生させ、それによって、これらを電気
的に中性化させる少なくとも１つの高圧イオン化電極を
有する。

【０００５】

【発明の実施の形態】粉末吸引装置、及び、空気を分離
させて正イオン及び負イオンにするイオン化装置は、清
浄面に対して平行に移動され、一方、清浄面は不動に保
持されるのが好ましい。また、清浄方法は、清浄面との
機械的な接触無しで実施するのが好ましい。また、吸引
装置及びイオン化装置は、清浄面に対する相対的な移動
中、この清浄面に支持されるのが好ましい。また、粉末
粒子は、吸引気流の付近で清浄面に差し向けられた少な
くとも１つの圧縮空気流によって清浄面から吹き払わ
れ、次に、吸引気流によって吸引されるのが好ましい。
また、吸引装置及びイオン化装置は、清浄面に対して平
行に移動され、吸引装置が、移動方向に向かってイオン
化装置の前に配置され、かつ、清浄面に作用するのが好
ましい。また、圧縮空気流は、移動方向に向かって吸引
装置の前で清浄面に差し向けられるのが好ましい。

【０００６】また、清浄ユニットは清浄面に圧縮空気流
を吹き込む圧縮空気吹込み装置を有し、圧縮空気吹込み
装置は清浄面に付着する粉末粒子を引きはがし、次に、
粉末粒子は粒子吸引装置の吸引気流によって吸引される
のが好ましい。また、清浄ユニットは清浄面に接触し、
かつ、清浄ユニットの残りの部分を清浄面から所定距離
で保持するホイールを有するのが好ましい。また、各ホ
イールはホイール室の中に収容され、ホイール室は粉末
粒子を吸引装置によってホイール室から吸引するように
設計するのが好ましい。本発明は、より速い速度で製造
機械、及び、例えばプリンタ等の処理機械を通過し、塵
芥その他の汚れを吸引することによって、生産性に悪影
響を及ぼす高い静電荷を発生するウェブ及びプラスチッ
クシートの電気的中性化、および防塵用に開発された後
述の技術を活用するものである。公知の技術によって、
高速度で通過する材料シートがイオン化され、吸引され
るが、その際にイオン化および吸引装置は２５マイクロ
メートル（ミクロン）未満の塵芥粒子を除去するのに適
しており、材料シートが上記のイオン化および吸引装置
を通過するように固定位置に設置される。公知のイオン
化および吸引装置はイオン化棒、圧縮空気管、および必
要によってはブラシをも装備した単数または複数個の吸
引フードからなっている。更に、吸引された塵芥粒子を
吸引気流から吸込む超微細フィルタも備える。公知のイ
オン化及び吸引装置は、移動する材料シートが先ずブラ
シを通過し、次に吸引気流管を通過するように構成され
ている。イオン化装置は、例えば４０００ボルトの交流
のような高圧に接続されることによって、近傍の空気分
子を正と負のイオンに分離する高圧イオン化電極とし
て、複数個の金属チップを有する少なくとも一つのイオ
ン化棒を含む。異なる電極の、すなわち対向電極の電荷
または電磁荷は引き合うので、イオン化棒の作用領域に
入った異なる電荷を帯びた材料は、強制的に電気的中性
化される。このようにして中性化された材料はもはや別
の材料または機械部分によって吸引されない。このよう
にして、静電的に発生された塵芥粒子の吸引力、用材を
調製する際の爆発または燃焼の危険性、および電気的破
壊は有効に防止される。イオン化棒としては２つの基本
の実施の形態、すなわち「耐衝撃性の（ｂｅｒｕｈｒｕ
ｎｇｓｓｉｃｈｅｒｅｎ）」形態及び「非耐衝撃性の
（ｎｉｃｈｔｂｅｒｕｈｒｕｎｇｓｓｉｃｈｅｒｅ
ｎ）」形態のものが公知である。「耐衝撃性の」実施の
形態の場合、金属チップ、もしくは電極は高圧ケーブル
と容量性の接続である。それによって、人が誤ってこの
高圧電極に触れた場合でも危険な電気的衝撃は生じな
い。この実施の形態のもう一つの利点は、高圧電極の幾
つかが例えば汚れによって短絡した場合でも、所望のイ
オン化機能が確保されることである。「非耐衝撃性の」
実施の形態では、高圧電極としての役割を果たす金属チ
ップは高圧ケーブルと直接の接続であるので、接触する
のは安全ではない。従って、この実施の形態のイオン化
棒は、操作要員が不慮に接触することが無いことが確実
である箇所にしか取付けられない。

【０００７】本発明の範囲において、イオン化および吸
引装置の外部に、高圧ケーブルを介して高圧−イオン化
電極と接続される高圧交流電圧源を備えることが可能で
あり、または、イオン化および吸引装置は、低圧の一次
側が低圧ケーブルを介して外部の低圧源に接続され、高
圧出力端子が高圧イオン化電極に接続されている高圧の
交流電圧発生器を備えることができる。高圧イオン化電
極は４０００ボルトの交流電圧と等しくてもよく、また
はそれよりも大幅に低くても、高くてもよい。比較例と
して、コーティング対象物にスプレーコーティングする
際に粉末塗料に静電荷を帯電させる役割を果たし、１４
０キロボルトまでの高圧直流電圧に接続されるピストル
型スプレーコーティング装置を挙げることができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。粉末スプレーコーティングブースの表面からコー
ティングパウダー即ち粉末塗料を除去するための本発明
による清浄装置を、縮尺どおりではなく、図１と図２で
は異なる縮尺で示し、図１では９０°回転して図示す
る。従って、図１では実際には垂直なブース壁２を、ブ
ースの清浄にされるべき表面即ち清浄面１と水平に示
す。本発明の図示していない実施例では、清浄面はブー
スの床であってもよい。清浄面は、ブースの壁またはブ
ースの床を形成するフィルタであってもよい。粉末塗料
の粉末粒子の直径は１００マイクロメートル（ミクロ
ン）までであり、平均すると、全ての粉末粒子のほぼ４
５％から５０％が、直径３０ミクロン（μｍ）未満であ
る。清浄装置３は、清浄作業中に矢印４の方向に固定面
１を越えて、この面と平行に移動されるユニットを形成
している。この清浄装置３のユニットは吸引ノズル８が
内部に設けられたハウジング６を備えており、吸引ノズ
ルのノズル口９は装置の移動方向４に対して横向きに、
また、清浄面１と平行に延びている。吸引ノズル８はノ
ズル口９とは反対側に複数個の吸気接続管１０を備え、
この接続管は粉末粒子を濾過するフィルタ（図示せず）
を経て、吸引空気源（これも図示せず）に接続すること
ができる。ハウジング６と、吸引ノズル口９の縁部と
は、清浄面１と僅かな間隔１２を隔てている。吸引空気
源は、清浄面１と、これと隣接する空気室とから粉末粒
子を吸引し、吸引ノズル口９を経て吸引ノズル８内に吸
引する吸引気流を発生する。吸引された粉末粒子で増量
した吸引気流１４は、粉末粒子を吸引気流１４から濾過
するフィルタ（図示せず）を貫流する。吸引ノズル口９
の断面積は、吸引気流１４の空気量が基本的に吸引ノズ
ル口９によって規定される程度に小さいが、ノズル口が
対向する清浄面１に接してある場合、または間隔１２が
極めて大きい場合も断面積はそれほど大きくならない。

【０００９】清浄装置３の図示しない他の実施例では、
吸引空気接続管１０を吸引ノズル口９と対向させる代わ
りに、吸引空気源用の吸引空気接続管を吸引ノズル８の
前端部に備える。このような異なる実施例の場合も吸引
ノズル口９の全長に亘って吸引空気源から均一な吸引
力、すなわち負圧が発生されるように、この他の実施例
の吸引ノズル口の大きさは長手方向に向かって小さくな
り、吸引ノズル口９は吸引空気接続管と最も近接した端
部で最も小さく、吸引空気接続管と最も遠い端部で最も
大きい。ハウジング６内には少なくとも２個のホイール
１６が回動自在に支承されており、これは清浄面１上を
転がり、清浄装置３の残りの部分、ひいては吸引ノズル
口９の縁部と、清浄面との間隔１２を一定に保持する。
イオン化装置２０はハウジング６内に固定された棒状体
２１と、高圧の交流電圧源（図示せず）と接続された高
圧イオン化電極として、棒から突起した複数個の金属チ
ップ２２とを有する。高圧は金属チップの部位で空気分
子を正イオンと負イオンとに分離する。イオン電極、す
なわち金属チップ２２は吸引ノズル口９と、清浄面１と
の近傍にあるので、イオンが別の電位を有している場合
はイオンは粉末塗料粒子および清浄面１から電気的に吸
引され、それによって電気的に中性化される。極性が異
なる原子と分子は互いに引き合い、同極の原子と分子は
互いに反発し合う。棒状体２１は、イオン化電極２２の
配列とは吸引ノズル口９のほぼ全長に亘って、これと平
行に、また、清浄面１と平行に延び、イオン化電極２２
は清浄面１の方向に棒状体２１から突起し、尖った先端
部を有している。

【００１０】ホイール１６とイオン化装置２０とは、装
置の移動方向４に対して吸引ノズル８の下流側にある。
圧縮空気ノズル管２６は装置の移動方向４に対して吸引
ノズル８の上流側にあり、ハウジング６に固定されてい
る。圧縮空気ノズル管２６と、このノズル管内に形成さ
れた少なくとも一列の圧縮空気ノズル口２８とは、吸引
ノズル口９とほぼ同じ長さだけ延び、吸引ノズル口９の
上流側の圧縮空気源（図示せず）から清浄面１に対し
て、この清浄面１に付着した粉末粒子を剥離し、吸引気
流１４によって吸引ノズル口９内に吸込まれるように圧
縮空気３０を吹き込む。イオン化装置２０は「耐衝撃
性」に及び「非耐衝撃性」に構成することができる。
「耐衝撃性」の実施例の場合は、金属チップ、すなわち
イオン化電極２２は高圧ケーブルと容量性の接続であ
る。その結果、イオン化電極２２と、これと接触した人
との間に有害な電気的衝撃が生ずることはあり得ない。
「非耐衝撃性」の実施例の場合は、金属チップ、すなわ
ちイオン化電極２２は高圧ケーブルと直接の接続である
ので、イオン化電極２２は人と接触しないように遮蔽さ
れなければならない。前記の高圧ケーブルを介してイオ
ン化電極２２と容量性の接続、又は、直接の接続の外部
高圧源の代わりに、清浄装置８内に高圧発生源を収納
し、これをハウジング６によって支持してもよい。その
高圧出力端子はイオン化電極２２に接続され、その低圧
入力端子は低圧ケーブルを介して外部の低圧源に接続さ
れる。

【００１１】ホイール１６の両側はその周囲の１８０°
以上にわたり、回転軸１８を越えるまで清浄面１の方向
にハウジング壁３４および３６によって囲まれており、
これらのハウジング壁がホイール１６のほぼ全面を、飛
散する粉末粒子から遮蔽し、かつ各ホイール１６用にホ
イール室３８が形成されており、吸引ノズル口９内に流
入する吸引気流１４が前記ホイール室から粉末を吸込
む。図１の断面図では、他の部品を明確に示すためにホ
イール室３８のハウジング内壁３６は図示していない。
ホイール１６と、イオン化電極２２を有するイオン化装
置２０と、吸引ノズル８と、圧縮空気ノズル管２６と、
ハウジング６とは互いに高さ、側方位置、および角度位
置に関して位置調整が可能である。それによって、清浄
面１に対して上記部品の間隔と角度位置とを調整するこ
とができる。清浄装置９は支持装置４０によって支持さ
れることができ、例えば単数または複数の伸縮自在のピ
ストン−シリンダユニット４２によって、清浄面１の上
部の差動位置へと移動、離反させることができる。図示
した実施例では、ホイール１６は清浄面１と接触し、こ
のホイールが清浄装置３の個々の部品と清浄面１との間
隔をも規定する。図示していない他の実施例では、清浄
装置３をコンタクトレスに構成する。そのためには、ホ
イール１６を備えずに、清浄装置３を清浄面１と接触さ
せずに支持装置４０によって支持するだけにする。

【００１２】本発明は、静電荷を帯びた粉末をブース内
でコーティング対象物に吹きつけるためのブースに特に
適している。粉末スプレー装置の電極によって、または
粉末スプレー装置内での粉末の摩擦によって粉末に静電
荷が帯電される。電極は粉末の給送経路内、またはその
近傍に配置され、およそ１キロボルトから１４０キロボ
ルトの間の範囲の高圧に接続される。その際に電極とコ
ーティング対象物との間に電界が発生され、これは通常
はアース電位である別の電位に接続される。電界はブー
スの壁にも作用する。ブースの壁、特にその内面が、例
えばプラスチックのような非導電性材料からなっている
場合は、電界および衝突した粉末粒子の双方または一方
によって発生した電荷は前記内面から流出し得ない。清
掃員によって、例えば湿ったスポンジでブースの壁を清
浄した場合には、上記の電荷は清掃員を通してアース電
位へとアースされてしまう。本発明によって、粉末粒子
だけではなく、ブースの表面も電気的に中性化、すなわ
ち放電されるので、上記の課題は回避される。ブースの
壁に付着した粉末によって生ずる課題については欧州特
許第０２００６８１号に記載されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉末スプレーコーティングブースの内面から粉
末塗料を除去するための本発明による清浄装置の図２の
線Ｉ−Ｉに沿った断面図であり、幾つかの部品は省略し
てある。

【図２】図１の清浄装置の側面図であり、図２の縮尺は
図１より小さい。

【符号の説明】

１ 清浄面 ３ 清浄装置 ４ 装置の移動方向 ６ ハウジング ８ 吸引ノズル ９ 吸引ノズル口 １０ 吸引空気接続管 １２ 間隔 １４ 吸引気流 １６ ホイール １８ 回転軸 ２０ イオン化装置 ２１ 棒状体 ２２ イオン化電極 ２６ 圧縮空気ノズル管 ２８ 圧縮空気ノズル口 ３０ 圧縮空気 ３４、３６ ハウジング壁 ３８ ホイール室 ４０ 支持装置 ４２ ピストン−シリンダユニット

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧により面を囲む空気中にイオン
   を発生させることによって面上の粒子を電気的に中性化
   し、粒子及び又は面が前記イオンの電位と異なる電位を
   有するときに前記イオンを前記粒子及び前記面に電気的
   に引き寄せること、及び、少なくとも１つの吸引気流に
   よって前記面から前記粒子を吸引することを包含する、
   表面から粒子を除去する清浄方法において、この清浄方
   法を、粉末スプレーコーティングブースの表面から粉末
   塗料を除去するために使用することを特徴とする、表面
   から粒子を除去する清浄方法。
2. 【請求項２】 粉末吸引装置（８）、及び、空気を分
   離させて正イオン及び負イオンにするイオン化装置（２
   ０）は、清浄面（１）に対して平行に移動され、一方、
   前記清浄面（１）は不動に保持されることを特徴とす
   る、請求項１に記載の清浄方法。
3. 【請求項３】 前記清浄方法は、前記清浄面（１）と
   の機械的な接触無しで実施することを特徴とする、請求
   項１又は請求項２に記載の清浄方法。
4. 【請求項４】 前記吸引装置（８）及び前記イオン化
   装置（２０）は、前記清浄面（１）に対する相対的な移
   動中、この清浄面（１）に支持されることを特徴とす
   る、請求項２に記載の清浄方法。
5. 【請求項５】 前記粉末粒子は、前記吸引気流の付近
   で前記清浄面（１）に差し向けられた少なくとも１つの
   圧縮空気流（３０）によって前記清浄面（１）から吹き
   払われ、次に、前記吸引気流によって吸引されることを
   特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記
   載の清浄方法。
6. 【請求項６】 前記吸引装置（８）及び前記イオン化
   装置（２０）は、前記清浄面（１）に対して平行に移動
   され、前記吸引装置（８）が、移動方向に向かって前記
   イオン化装置（２０）の前に配置され、かつ、前記清浄
   面（１）に作用することを特徴とする、請求項２から請
   求項５のいずれか１項に記載の清浄方法。
7. 【請求項７】 前記圧縮空気流（３０）は、移動方向
   （４）に向かって前記吸引装置（８）の前で前記清浄面
   （１）に差し向けられることを特徴とする、請求項５又
   は請求項６に記載の清浄方法。
8. 【請求項８】 清浄面（１）に対して平行に移動でき
   る清浄ユニット（３）を有する、請求項１から請求項７
   のいずれか１項に記載の清浄方法を実施するための粉末
   スプレーコーティングブースの表面から粉末塗料を除去
   するための粉末塗料の清浄装置において、 前記清浄ユニット（３）は、粒子吸引装置（８）及び高
   圧イオン化装置（２０）を有し、前記粒子吸引装置
   （８）は、前記清浄面（１）から粉末塗料を吸引する吸
   引気流を前記清浄面（１）に発生させ、前記高圧イオン
   化装置（２０）は、前記清浄面（１）上の空気中に、異
   なって帯電された粉末塗料粒子、及び、前記清浄面
   （１）の異なって帯電された分子と結合するイオンを発
   生させ、それによって、これらを電気的に中性化させる
   少なくとも１つの高圧イオン化電極（２２）を有するこ
   とを特徴とする粉末塗料の清浄装置。
9. 【請求項９】 前記清浄ユニット（３）は、前記清浄
   面（１）に圧縮空気流（３０）を吹き込む圧縮空気吹込
   み装置（２６、２８）を有し、前記圧縮空気吹込み装置
   （２６、２８）は前記清浄面（１）に付着する粉末粒子
   を引きはがし、次に、前記粉末粒子は粒子吸引装置
   （８）の吸引気流（１４）によって吸引されることを特
   徴とする、請求項８に記載の清浄装置。
10. 【請求項１０】 前記清浄ユニット（３）は、前記清
    浄面（１）に接触し、かつ、前記清浄ユニット（３）の
    残りの部分を前記清浄面（１）から所定距離で保持する
    ホイール（１６）を有することを特徴とする、請求項８
    又は請求項９に記載の清浄装置。
11. 【請求項１１】 各ホイール（１６）は、ホイール室
    （３８）の中に収容され、前記ホイール室（３８）は粉
    末粒子を吸引装置（８）によって前記ホイール室（３
    ８）から吸引するように設計されることを特徴とする、
    請求項１０に記載の清浄装置。