JPH1094743A - 粉体塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管路抵抗を受けることなく粉体を安定的に供
給して、ノズル管の直前位置において粉体が一様に分布
し粉体がすべてのノズル管から均等に吐出される粉体塗
布装置の提供。 【解決手段】 搬送ホース１０は内管３１と接続され、
粉体と空気の混合体が搬送される。内管３１の周囲には
外管３２が同心的に延び、外管３２には補助エア搬送パ
イプ３４が接続される。内管３１の下流側に整流板４２
が設けられる。内管２１から排出された混合物は、外管
３２の内周面に存在する補助エアにより管路抵抗を受け
ることなく整流板４２に導かれる。整流板４２を通過し
た混合体は、ノズル管２３より吐出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉体塗布装置に関
し、特に金型表面に均一に定量の断熱性粉体離型剤等を
塗布するための粉体塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平４−８９１７０号公報は、マニホ
ールドを介して粉体供給源と接続され複数並設された粉
体供給パイプを設け、それぞれのパイプの噴射口に高電
圧発生器の一方の電極の臨ませて、静電気によって粉体
を金型へ吸着させる金型への紛状断熱剤塗布装置を記載
している。

【０００３】また実開昭６２−８７７６４号公報記載の
粉体噴射ノズルにおいては、粉体搬送管たるパウダーチ
ューブから搬送された粉体が、粉体導入路の中に設けら
れた整流板を通過することにより、均一に分布して搬送
される構成が記載されている。この装置では、粉体が整
流板を通過した後に、粉体導入路内に空気を供給してノ
ズルライナの内部に粉体が片寄ることなく搬送してい
る。

【０００４】更に、特開平８−９０１９４号公報記載の
粉体吐出装置では、粉体を搬送する主管の先端を分岐さ
せて複数の分岐管を設け、分岐部に渦流を発生るための
２本のパイプが接続されている。それぞれの分岐管に均
等に粉体を供給するために、パイプから分岐部に空気を
供給している。

【０００５】更に、図４、図５示されるように、粉体搬
送パイプ１１０、２１０に円筒状（図４）又は円錐状
（図５）のノズルカセット１２０、２２０を接続し、ノ
ズルカセットに複数のノズル管１２３、２２３を接続す
る構成の粉体塗布装置が提案されている。図４に示され
る粉体塗布装置では、ノズル管１２３は粉体搬送パイプ
１１０の粉体搬送方向と直交して互いに平行に設けら
れ、また図５に示される粉体塗布装置では、先端に向か
って拡径するノズル体２２１に複数の粉体搬送パイプ２
２３が接続されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−８９１７０
号公報記載の装置では、静電塗布であるために、電極や
電極線が必要となり装置が複雑化する。また１本の電極
線が複数の粉体供給パイプに接続される構成であるた
め、装置が複雑となるだけでなく、金型の任意の場所に
向けての粉体の噴射ができない場合がある。また、粉体
供給パイプ内を搬送される粉体は粉体供給パイプ内周面
からの壁面抵抗を受け、搬送が阻害される可能性もあ
る。

【０００７】また実開昭６２−８７７６４号公報記載の
装置では、粉体が整流板を通過して整流された後に、粉
体導入路内に空気が供給されるので、整流された粉体が
供給された空気によって乱され、ノズル部においては粉
体に偏りが生じる可能性がある。

【０００８】更に、特開平８−９０１９４号公報記載の
粉体吐出装置では、２本のパイプに供給される空気圧や
流量が同程度でない場合には、それぞれの分岐管には均
等に粉体が分散されず、安定した粉体塗布が困難とな
る。また、分岐部に入る粉体と空気の混相流に偏りがあ
る場合には、粉体の均一な分散がなされない可能性があ
る。

【０００９】更に図４、図５に示される従来の粉体塗布
装置では、粉体搬送パイプの近辺に位置するノズル管か
らの粉体の吐出量が多くなり（図４では上部のノズル管
１２３、図５では中央のノズル管２２３）、搬送路から
遠い位置にあるノズル管（図４では下部のノズル管、図
５では周辺のノズル管）からの粉体の吐出量が極めて少
なくなり、均一な塗布ができないという問題があった。

【００１０】そこで本発明は、管路抵抗を受けることな
く粉体を安定的に供給して、ノズル管の直前位置におい
て粉体が一様に分散しており、粉体がすべてのノズル管
から均等に吐出される粉体塗布装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、内部に空気が送風されて粉体を搬送する
粉体搬送管と、粉体搬送管に接続され先端に粉体噴射ノ
ズルが設けられた粉体塗布手段と、粉体塗布手段と粉体
搬送管との間に設けられ粉体搬送管から搬送された粉体
を整流して粉体塗布手段に導く粉体整流器とを有する粉
体塗布装置において、該粉体搬送管１０と該粉体塗布手
段２０は接続手段３０を介して接続され、該接続手段３
０は、内管３１と外管３２からなる同心の２重管構造を
なし、内管３１の一端が該粉体搬送管１０に接続され内
管の他端は該粉体整流器４０の上流側に開口して位置
し、該外管３２の内周面に沿って該内管３１を取り囲む
管状のエア層を形成するために該外管３２の一端には補
助エア搬送パイプ３４が接続され、内管の他端から吐出
された粉体は、該管状のエア層に囲まれながら該整流器
４０を通過する粉体供給装置を提供している。

【００１２】ここで該整流器４０は、該接続手段３０の
該外管３２の他端側に設けられ、該整流器４０は中心分
散型の整流器であり、該粉体が該整流器４０を通過後は
粉体は該粉体噴射ノズル２１内に均一に分散されるのが
好ましい。

【００１３】また該補助エア搬送パイプ３４内の空気の
圧力は、該粉体搬送管１０の粉体搬送のための空気圧と
同等又はそれより高く設定されているのが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態による粉体塗
布装置について図１乃至図３に基づき説明する。図１に
示される粉体塗布装置１は、粉体搬送管たる搬送ホース
１０と、先端が図示せぬ金型表面に対向する粉体塗布手
段たるノズルカセット２０と、搬送ホースと粉体塗布手
段２０とを接続する接続手段３０と粉体整流器４０とを
有する。搬送ホース１０は図示せぬ粉体供給源と接続さ
れ、内部にはエアキャリアを形成するための空気が送風
されて、粉体はエアキャリアにより搬送される。ノズル
カセット２０の先端部は円錐形のノズル体２１をなし、
ノズル体２１は図示せぬ金型と対向配置されるノズル板
２２を有し、ノズル板２２には複数のノズル２２ａが形
成されている。そしてノズル２２ａには複数のノズル管
２３が接続されている。またノズルカセット２０の後端
部はノズル体２１に連通する管状体２４をなしている。
なおノズル体２１の内部円錐部分の角度は９０゜を中心
とした１０°〜１４０°の範囲が望ましい。

【００１５】接続手段３０は、同心の２重管構造をなす
内管３１と外管３２を有しており、内管３１の一端が該
粉体搬送管１０に接続されている。外管３２の一端は内
管３１を挿通させるとともに、内管３１と外管３２との
間は封止部材３３で封止され外管の一端から空気や粉体
が漏出しないようになっている。一方外管３２の他端部
の外周面には雄ネジが螺刻されている。

【００１６】外管３２の一端部付近は補助エア搬送パイ
プ３４が接続されている。補助エア搬送パイプ３４内を
流れる空気の圧力は、粉体搬送パイプ１０を流れるエア
キャリアの圧力と同等またはそれより高く設定されてい
る。補助エア搬送パイプ３４から外管３２内に供給され
た空気は、外管３２の内周面に沿って内管３１を取り囲
む管状のエア層を形成する。

【００１７】粉体整流器４０は、中心分散型整流器であ
り、断面でみたとき搬送路の中心付近にある被搬送物を
搬送路の断面全体に一様に分散させる機能を有する。中
心分散型整流器は筒状のソケット４１と整流板４２とを
有する。ソケット４１の内周面には外管３２の雄ネジと
螺合する雌ネジが螺刻されている。また図２に示される
ように、整流板４２はソケット４１に支持され十字に配
列された厚さ１mmのステンレスの板で構成される。ここ
で、内管３１の先端開口は粉体整流器４０の整流板４２
の上流側に位置している。またソケット４１はノズルカ
セット２０の管状体２４とも接続され、従って接続手段
３０とノズルカセット２０とが接続される。

【００１８】以上の構成からなる粉体塗布装置１の動作
について説明する。粉体は、空気を搬送流として搬送ホ
ース１０内を搬送され、接続手段３０の内管３１を通っ
て外管３２内に排出される。一般に搬送ホース１０は湾
曲又は屈曲しているので、搬送ホース１０内を流れる空
気と粉体の混合物は、搬送ホース１０の円形断面でみた
とき、偏った位置で搬送されている。しかし、同時に補
助エア搬送パイプ３４からは、圧縮空気が供給され、外
管３２の内周面に沿ってノズルカセット２０方向に流れ
る管状のエア層があたかもエアカーテンの如きに形成さ
れているので、内管３１から外管３２内に排出された空
気と粉体の混合物は、エア層によって外管３２の中心方
向に付勢されて搬送される。このエア層によって粉体の
輸送速度が高められると同時に、本流の周りを補助エア
で覆うことになるので、本流が管抵抗の影響を受けるこ
とがなく、図３に示されるように、粉体は外管３２の中
心に位置するようになる。

【００１９】そして、断面中央付近に偏っていた粉体と
空気の混合流は、十字型整流板４２を通過したとき、渦
流となり、断面において均一に粉体が分布し、ノズルカ
セット２０の管状体２４中では粉体の偏りがない。そし
て粉体はノズル体２１内に至り、ノズル管２３より均一
に噴出される。なお、粉体がノズルカセット２０の管状
体２４に流入した直後では、粉体は均一に分布している
が、管状体２４の壁面抵抗を受け、速度の遅い境界層と
呼ばれる領域（助走区間）が発達し、次第に一定速度に
なっていく。よって整流区間となる管状体２４の長さ
も、壁面抵抗を考慮すると、十字型整流器４０から発生
する「うず」がなくなる領域から後であって極力短尺で
あるのが望ましい。

【００２０】以下、本発明の実施の形態に基づく粉体供
給装置の具体的な実施例について比較例と比較しながら
説明する。

【００２１】実施例の装置は図１に示される構成であ
り、ノズル管２３は合計１７本あり内径が６ｍｍであ
る。図示せぬ粉体供給装置より粒径１０μｍのタルクを
０．３ＭＰａで２０００ＣＣ／秒の割合で空気輸送し、
補助エア０．３ＭＰａ、３秒間で２６．５ｇを吐出さ
せ、各ノズル管２３からのタルクの吐出量を測定した。

【００２２】比較例１の装置は図４に示される構成であ
り、ノズルカセット１２０に長さ１ｍの直線状の粉体搬
送パイプ１１０が接続され、実施例で使用したのと同様
なタルクと空気の混合物が粉体搬送パイプ１１０を通っ
てノズルカセット１２０内に導入され、直角方向に配置
された各ノズル管１２３よりタルクを吐出させて各ノズ
ル管１２３からのタルクの吐出量を測定した。

【００２３】比較例２の装置は図５に示される構成であ
り、ノズルカセット２２０に１ｍの粉体搬送パイプ２１
０が接続され、実施例で使用したのと同様なタルクと空
気の混合物が粉体搬送パイプ２１０を通ってノズルカセ
ット２２０内に導入され、各ノズル管２２３よりタルク
を吐出させて各ノズル管２２３からのタルクの吐出量を
測定した。

【００２４】比較例３の装置は図６に示される構成であ
り、図１の実施例における同心２重管構造（３１、３
２）を採用せずに、整流板４２の上流側においてＹ型ジ
ョイント３３１をノズルカセット２０に接続し、Ｙ型ジ
ョイント３３１の一方の管３３２に実施例で使用したの
と同様なタルクと空気の混合物を供給し、他方の管３３
３に補助エアを導入した。そして各ノズル管２３よりタ
ルクを吐出させて各ノズル管２３からのタルクの吐出量
を測定した。

【００２５】比較例４の装置は概ね図４に示される従来
構成と同様であるが、粉体搬送管１１０が直線ではなく
半径１０ｃｍの円弧状をなして粉体供給装置に接続され
ている点が比較例１と異なる。

【００２６】実施例及び比較例１〜４の粉体吐出量分布
を示すグラフが図７、図８に示される。図７に示される
グラフのうち、Ａは実施例、Ｂは比較例１、Ｃは比較例
２の吐出量の分布を示す曲線である。又図８に示される
グラフのうち、Ａは実施例、Ｄは比較例３、Ｅは比較例
４の吐出量分布を示す曲線である。

【００２７】図７のグラフから明かなように、比較例１
では、粉体搬送パイプ１１０とノズルカセット１２０の
接続部付近のノズル管１２３からの粉体の吐出量が最も
多く、該接続部から遠ざかるに従ってノズルカセット内
の抵抗が増して、吐出量が減少し、吐出量の最小値が
０．５、最大値が３．１ｇであって２．６ｇの偏りが生
じた。比較例２では、粉体搬送パイプ２１０が曲げられ
ており、該パイプ２１０内で粉体は遠心力により偏りが
生じ、粉体がノズルカセット２２０に入る時にも偏って
おり、各ノズル管２２３より吐出される粉体量の分布も
０．２〜３．２ｇであって偏りが認められた。

【００２８】比較例３の装置では、管３３２を流れる補
助エアと管３３３を流れるタルクと空気との混合物とが
合流して混合される。しかし合流によっても均一には混
合されず、流れに境界ができると整流板４２を通過した
後も粉体のばらつきが依然として認められ、そのために
図８の曲線Ｄから明かなように、粉体の吐出量は最小で
１．３ｇ、最大で２．０ｇの偏りが生じた。また比較例
４の装置では、粉体搬送パイプ１１０が湾曲しているの
で、粉体に遠心力が作用し、粉体搬送パイプ１１０内で
既に粉体の偏りが生じており、この状態でノズルカセッ
ト１２０に粉体が導入されると、曲線Ｅに示されるよう
に粉体の吐出に極端な偏りが生じた。また吐出量の最小
値が０．１ｇ、最大値が３．５ｇであった。

【００２９】一方実施例では、曲線Ａのように、粉体量
の分布は、１．４〜１．５ｇの範囲であって、１．４５
プラスマイナス０．０５ｇの範囲で極めて少ない偏りを
示した。

【００３０】本発明による粉体塗布装置は上述した実施
の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲
で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態
では、十字型の整流器４０を用いたが、中心にある粉末
を分散させる形状であればよく複数のスリットを中央部
で交差させるもの、多数の小孔を穿設したもの、中心に
円形部材があるもの等が使用できる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の粉体塗布装置によれば、
接続手段を内管と外管の同心２重管構造とし、内管から
外管に粉体と搬送空気の混合体が吐出されたとき、外管
の内壁面には管状の空気層が形成されているために、粉
体と管壁との摩擦をなくし、粉体は外管の中心部に付勢
された状態で整流器方向に搬送することができる。従っ
て混合体が整流器を通過して乱流が生成されたときに、
粉体は一様に分散され、粉体噴射ノズル付近に至る粉体
はノズル面全体に均一に分散されるので、すべてのノズ
ルから粉体の塗布を均等に行うことができる。また、粉
体噴射ノズルからは均質に粉体が噴射できるので、特定
の噴射ノズルを任意形状に屈曲させて所望の位置に均一
に粉体を吐出することも可能である。

【００３２】請求項２記載の粉体塗布装置では、中心分
散型の整流器が用いられているので、搬送路の断面中央
部に付勢されて搬送されている粉体に対して、断面全体
に均質に粉体を分散させることが可能となる。

【００３３】また請求項３記載の粉体塗布装置によれ
ば、補助エアパイプから供給される空気の圧力は、エア
キャリアをなす粉体搬送管に送風される空気圧と同等か
それより高く設定されているので、外管の内周面に沿っ
て、確実に管状のエア層があたかもエアカーテンの如く
生成され、粉体及び粉体を搬送するエアキャリアを、確
実にエア層内に閉じこめて粉体と管壁との接触を有効に
防止することができる。また、補助エアにより粉体搬送
用の空気量が増加するので、輸送速度を増加させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による粉体塗布装置を示す
概略図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った整流器を示す断面
図。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った粉体及び空気
の流れを示す断面図。

【図４】従来の粉体塗布装置（比較例１）を示す概略
図。

【図５】従来の粉体塗布装置（比較例２）を示す概略
図。

【図６】比較例３の粉体塗布装置を示す概略図。

【図７】本発明の実施例による粉体塗布装置及び、比較
例１、２の粉体塗布装置のノズル管からの粉体吐出量分
布を示すグラフ。

【図８】本発明の実施例による粉体塗布装置及び、比較
例３、４の粉体塗布装置のノズル管からの粉体吐出量分
布を示すグラフ。

【符号の説明】

１０ 粉体搬送管たる搬送ホース ２０ 粉体塗布手段たるノズルカセット ２１ 粉体噴射ノズル ３０ 接続手段 ３１ 内管 ３２ 外管 ３４ 補助エア搬送パイプ ４０ 粉体整流器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空気が送風されて粉体を搬送する
   粉体搬送管と、粉体搬送管に接続され先端に粉体噴射ノ
   ズルが設けられた粉体塗布手段と、粉体塗布手段と粉体
   搬送管との間に設けられ粉体搬送管から搬送された粉体
   を整流して粉体塗布手段に導く粉体整流器とを有する粉
   体塗布装置において、 該粉体搬送管と該粉体塗布手段は接続手段を介して接続
   され、該接続手段は、内管と外管からなる同心の２重管
   構造をなし、内管の一端が該粉体搬送管に接続され内管
   の他端は該粉体整流器の上流側に開口して位置し、該外
   管の内周面に沿って該内管を取り囲む管状のエア層を形
   成するために該外管の一端には補助エア搬送パイプが接
   続され、内管の他端から吐出された粉体は、該管状のエ
   ア層に囲まれながら該整流器を通過することを特徴とす
   る粉体供給装置。
2. 【請求項２】 該整流器は該接続手段の該外管の他端側
   に設けられ、該整流器は中心分散型の整流器であり、該
   粉体が該整流器を通過後は粉体は該粉体噴射ノズル内に
   均一に分散されることを特徴とする請求項１記載の粉体
   供給装置。
3. 【請求項３】 該補助エア搬送パイプ内の空気の圧力
   は、該粉体搬送管の粉体搬送のための空気圧と同等又は
   それより高く設定されていることを特徴とする請求項１
   乃至２のいずれか１に記載の粉体供給装置。