JPS60108B2 - 放電塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被電極と、無声放電を面状に生起させた面
状無声放電電極とを対向酸設し、その間に粉体塗料を送
入する手段と、被塗物と面状無声放電電極との間に電圧
を印加する手段とを有することを特徴とする粉体塗装装
置に関するものである。

従来から行なわれている静電粉体塗装装置においては、
第１図に示した如く、被塗物１９６に対向離設した噴射
ガン１９０より圧搾空気１９１等により粉体貯槽１９２
より空気に懸濁した塗料粉体１９４をガンの吐出口１９
５より噴出させると同時にガンの吐出口１９５に電源１
９３により高圧直源電圧を印加してガンの先端１９５よ
りコロナ放電をさせてガンの先端１９５より出発して被
塗物１９６に至る電気力線及びコロナ放電によるイオン
電流を利用して塗装空間に存在する粉体１９４を荷電し
てガンの先端１９５と被塗物１９６との間に存在する電
界によるクーロン力によって塗料粉体を被塗物１９６の
表面に移送してその表面に第２図における１９９に示し
た如き塗粉層を形成し、しかる後にこれを加熱等の手段
によって焼き付けて塗膜を得るのが通常の手段である。

以上第１図に関して詳細に説明した従来の静電粉体塗装
装置の面１９８による断面図を示したのが第２図である
。すなわち、従来の静電粉体塗装方式においては、第２
図に示した如く、ガン１９５一１の正面にはガンにより
流れる電流が２０６に示した電流の分布曲線に示た如く
、ガンの正面に集中するので、塗粉層１９９はガンの正
面が厚くなり、正面より遠ざかるに従ってうすくなる。
従ってガンを移動させない限り均一な塗膜層を得ること
は困難である。次にガンの正面では電流が集中する結果
、現在使用されている如き、高電気抵抗、粉体塗料では
周辺部に充分な塗膜の厚みが得られる以前にその中心部
においては塗膜層におけるイオン電流の電圧降下が粉体
層の火花電圧を越えてしまうために、粉体層において２
０５で示した如き逆電離現象が発生し、粉体層に小孔を
作りこのために肌荒れ、ピンホール等の粉体塗装法にと
っては致命的とも言うべき欠陥を発生する原因となる。
更にＬ均一な塗膜装を得るために例えばガンを１９５−
２、１９５−３の位置に移動させればそのために、１９
５一２の左側、及び１９５−３の右側における粉体のオ
ーバースプレーが増加して必然的に塗装効率が著しく低
下する。この様にして従来の粉体塗装方式においては彼
塗物の形状を間はずに、ガンの効率だけを問題にしたと
きには８０〜９０％の効率が得られても、実際の粉体塗
装の工程では６０％程度の塗装効率しか得られないのが
一般である。ガンの正面に電流及び電界の集中が起こる
ために、又ガンの先端からコロナ放電を行なわせるため
、この部分では著しい電界の集中が起こりいわゆるグレ
ディェントフオ−スにより粉体層がガンの先端の電界が
集中している部分に逆に固着してガンの電圧電流特性を
変化させ、いまいま塗装工程を中断してガンの先端を掃
除しなければ安定に塗装工程を管理することは不可能で
あるという大きな欠点を従釆の粉体塗装方式は持ってい
る。

更に従来の粉体塗装方式においては、ガンの物理的形状
が定まればガンに印加する電圧を定めた場合、その時得
られる電流が常に一義的に定まってしまい、粉体の性質
に応じて電圧と電流を独立に選択することが不可能であ
り、これが塗膜の性能の改善をはばむ原因となっている
。又、従来の静電粉体塗装方式においては、その先端に
おいて鋭利なコロナ放電電極を用いるために、これより
被塗物に対してコロナ放電から火花が発生し、可燃性の
粉体塗料を扱う場合にこれによる着火、及び爆発という
極めて重大な危険に遭遇する場合がある。本発明は、以
上詳細に述べた従来の粉体塗装ガンによる静電粉体塗装
方式のあらゆる欠点を悉く解決して、ピンホール、肌荒
れ等の無い極めて良好な塗膜を得ることができ、且塗膜
の厚みの均一が良く、更に著しく効率が高く、装置の小
型化が可能で長期の連続運転をし得る、しかも火花によ
る着火、爆発の危険性の無い画基的な静電粉体塗装方式
を提供するものである。

本発明による静電粉体塗装装置は、被塗物と対向雛設し
て無声放電を面状に生起させた面状無声放電電極を設け
、その間の塗装空間に粉体塗料を送入する手段と、被塗
物と、上記面状無声放電電極との間に電圧を印加する手
段とを有することを特徴とする静電粉体塗装装置である
。

すなわち、第４−１図において、被塗物１０に対して面
状無声放電電極２は空間１８を隔ててほぼ平行に対向雛
設されている。この場合、被塗物１川ま平板状物体であ
る。今、塗料粉体１１は、塗料供給装置によってダクト
１５に少量ずつ送入され、このダクト１５はファン１７
によってダスト回収ロー６、ダクト１７及びファン１４
によって構成される閉回路中を流れる搬送用空気によっ
て気体中に懸濁した状態で塗装空間１８に供給されるよ
うになっている。本発明の基本的特徴の一つをなす面状
無声放電電極２の機械的構造は第３図に示した通りであ
る。すなわち、絶縁物層２の表面から浅い所に平行線状
電極群１一１、１−２が等間隔でもつて配設されており
、これは第４一１図にした如く、一本おきに同相に接続
され、この相間に交流電源６によって交流の高電圧が印
加されるようになっている。このために、線状電極１一
１と１一２との間には面状無声放電電極の外側に対して
凸であるところの交流の電気力線３が発生し、この電気
力線の密度すなわち面状無声放電電極２の表面における
この交番電界の電界強度が、その付近に存在する気体の
火花電圧よりも高くなった時には、この面状無声放電電
極の表面一面にわたって無声放電が存在するようになる
。すなわち、この状態においては、面状無声放電電極の
表面には正負のイオン及び電子がプラズマ状になって面
上に一面に存在するようになる。従って直流電源７によ
って導線８を介して上記面状無声放電電極の電位を高く
保ち「同時に導線９によって被塗物を接地した場合には
、面状無声放電電極の表面に存在するプラズマの中より
特定の極性を持つ正又は負のイオンのみが選択的に引き
出されて被塗物１０１こ向って矢印５の如く進行する。
この過程において塗粉供給口１５より供聯合されて塗装
室間１８に懸濁して存在する塗粉粒子は、この単極性イ
オンによって荷電され、すみやかに被塗物１０の表面に
吸引され塗粉層１９を形成する。この場合、塗装空間１
８に存在する電気力線は面状無声放電電極から彼塗物１
０に向かう平等電界であるため、被塗物１０の表面に流
入する塗粉、及びイオン電流による電流の電流密度分布
は著しく均一性が高く、従って被塗物１０の表面にはほ
とんど数秒間で極めて均一性の良い塗膜１９が形成され
る。本発明による粉体塗装装置において、面状無声放電
電極と被塗物の彼塗面との対向雛談の様態を第４−４の
１図、第４−４の２図、第４−４の３図に示した如く塗
料粉体の存在する空間を面状無声放電電極及び被塗物で
包囲する様にすることにより、その有効性を特に発揮で
きる場合が多い。

すなわち、第４一１図に詳細に説明した面状無声放電電
極と被塗物の被塗面との対向離設の方法は、これを要約
すれば第４−４の１図に簡略化することが可能である。
すなわち、被塗物１０１こ対向離設された面状無声放電
電極２の間に存在する空間１８には矢印１５で示される
如く紙面と垂直な方向に粉体が分散送入されるように粉
体塗装装置が構成されている。この場合、面状無声放電
電極２から出発して被塗物１０１こ終る電気力線の被塗
物１０の被塗面における面密度が所定の分布を示すよう
にするため、及び塗装空間１８に入された粉体が無用に
漏出するのを防止するためのガ−ドリング３６−１と３
６一２が配設されていることもある。しかし結局これを
要約すれば、塗料粉体の存在する塗装空間１８を主して
面状無声放電電極２と彼塗物１０とで包囲することが本
明における彼塗物と面状無声放電電極との対向雛設の代
表的様態の一つであるということができる。次に本発明
における面状無声放電電極と被塗物との対向離設の第二
番目の代表的態様は、第４一４の２図に示した如く無声
放電電極面２と被塗物１０とで以つて塗料粉体の存在す
る空間１８を包囲し、この場合、被塗物１０の被塗面の
ほとんど全部の面が面状無声放電電極で包み込まれてい
るのが特徴である。但し、被塗物の支持輸送装置乃至は
被塗物に所定の電位を与えるための装置９とを面状無声
放電電極２を通して無声放電電極の外側に連結するため
の隙間３００とが一部分に存在しても、これが本発明の
基本的特徴をそこなうものである。尚第４−４の２図に
おいて、矢印１５は塗装室間１８に塗料粉体を送入する
方向が紙面に垂直で紙面の表から裏に向かうものである
ことを示したものであり、交流電源の各線状電極１−１
及び１−２に対する結線の詳細を省略してあることは、
第４一４の１図における場合と同様である。

次に本発明における被塗物の被塗面と面状無声放電電極
との対向鱗設の第３の代表的様態を示したのが第４−４
の３図である。すなわち、被塗物１０の被塗面はその内
側であり、矢印１５によって塗装空間１８へ送入された
塗料粉体の浮遊する空間１８を彼塗物１０が包囲するよ
うに形成され、その内部に塗料粉体の存在する塗装空間
１８を隔てて面状無声放電電極２の表面が対向雛設する
ように存在している。但し、この場合にも、面状無声放
電電極の機械的保持及び面状無声放電電極に所要の交流
及び直流の電圧を供給するための導線の遍路等の目的の
ために被塗物１０の一部において通路３００が存在する
場合があるが、これは本発明の基本的性能には直接関係
しない様にすることができる。尚、第４一４の３図にお
いては、面状無声放電電極における交流電源６及び直流
電源７及び導線８及び被塗物１０の設置線９等は、前述
の説明におけるものと全く同様であり、詳細な結線は省
略してある。以上詳細に述べた如く、本発明における面
状無声放電電極と被塗物の被塗面との対向離設の様態は
、これを要約すれば、塗料粉体の存在する空間を面状無
声放電電極、及び被塗面で包囲することがその基本的特
徴であるということができる。本発明による粉体塗装装
置における彼塗物の被塗面と面状無声放電電極との対向
滋設の様態の大きな特徴は、被塗物の形状に応じて面状
無声放電電極の形状を調整することによって、彼塗物の
被塗面に終端する電気力線の彼塗物の彼塗面における面
密度と、被塗物の被塗面に流入する電流密度がほぼ均一
になるように面状無声放電電極の形状を容易に適合させ
ることができ、このために被塗物の被塗面における塗膜
の均一性を著しく良好にすることが可能となるのである
。

このようなことは本質的にガン尖端という一個の点から
しか電気力線が発生し得ない従来のコロナ放電を使用し
た静電粉体塗装用ガンにおいては全く不可能なことであ
る。すなわち、第４−１図において説明した如く被塗面
１０が平面状をなす場合には、被塗物の彼塗面に終補す
る電気力線の面密度を均一にし、且つ被塗物の被塗面に
流入する電流の密度も均一にするためには、被塗物１０
の被塗面と平行な平面状の面状無声放電電極を平行に対
向離設することによってこの条件は満足され、これは在
釆のコ。ナ放電を利用する粉体塗装用ガンにおいては全
く不可能であることはすでに説明した通りである。しか
し、もしこの場合被塗物１０が第４−３図に示した如く
、チャンネル状の断面を持つ紙面と垂直な長手方向の物
体であった場合には、対向雛設する面状無声放電電極が
単なる平面であっては、被塗物１０の被塗面、すなわち
被塗物１０の内側における電気力線及び電流の面密度を
均一に保つことは不可能である。従ってこのような場合
には、彼塗物の被塗面とほぼ等しい距離を持つようなＵ
字型の断面を持つ面状無声放電電極２を第４−３図に示
した如く、被塗面から対向する面状無声放電電極への距
離がほぼ等しいように配設すれば被塗物１０の被塗面に
終端する電気力線の面密度と被塗物の被塗面における電
流密度とはほぼ均一になり、このような場合でも矢印１
５−１及び１５−２等によって送入される粉体はＵ字型
の被塗物１０の内側に極めて均一性のよい塗粉層を短時
間で形成することができる。尚、この場合、ガードリン
グ３６−１及び３６−２は被塗物の端部における電界の
乱れを補正するために必要に応じて設置されるものであ
り、その粉体の存在する塗装空間１８に直接面する内側
は必要に応じて面状無声放電面乃至は電界カーテン面を
構成し、これを駆動する電源３６−１６及び３６−２６
及びこれの電位を確定するための導線３６−１９及び３
６一２９を配設することも可能である。尚、本図におい
ては面状無声放電電極の表面近くに配設された線状電極
１−１及び１−２等に対する詳細な配線図は省略してあ
る。以上第４一３図について説明した如く、被塗物の被
塗面に対向雛設される面状無声放電電極は、その形状を
適当に調整して被塗物の被塗面に終端する電気力線の面
密度及び被塗物の彼塗面における電流密度が均一になる
ようにその形状を任意に調整することが可能であり、こ
れによって厚みの均一な塗粉層を被塗物上に形成するこ
とができるのが本発明の極めて大きな特徴である。本発
明による粉体塗装装置の大きな特徴は単に被塗物に流入
するイオン電流の電流密度を一定に保持することができ
るというだけでなく、必要に応じて被塗物の場所により
電流密度を調整し、それによって被塗物の上に形成され
る粉体層の厚みをも自由に制御できるという極めて大き
な特徴を有している。

すなわち、第４の２図において、被塗物１０が粉体塗料
の供給口１５からオーバ−スプレーの回収口１６に向か
って非常に最大である場合には、もし面状無声放電電極
２の表面に発生する無声放電の強さを図４−１に示した
如く全体に同一の交流電圧を電源６により印加して塗装
を実施した場合には、図４−２の１９に示した如く、被
塗物１０の上に形成される粉体の層は通常粉体塗料供給
ロー５に近い部分Ａにおいて最も厚く、次に中間部分Ｂ
においてやや薄くなり、次にオーバースプレーの回収口
１６に近い部分Ｃにおいて最も薄くなるのが通常である
。但しこの傾向は、第１図、第２図に示した如き従釆方
式のガンに比較すれば、著しく小さい。

このようなことは、もし被塗物１０の上に均一な厚みの
塗粉層を形成したい場合には、適当なことではない。こ
のような場合には第４一２図に示した如く、面状無声放
電電極２の表面付近に存在する線状電極を図の如く３群
に分け、各群毎に交流電源６−１、６−２、６−３によ
って異つた波高値を持つ交流電圧を印加するようにする
ことによって解決することができる。すなわち、これを
解決するには色々な方法が可能であるが、例えば、領域
Ａに存在する平行線状電極には、当初高い電圧を印加し
て充分な電流を流し、Ｂ、Ｃにも最初同様の電圧を印加
する。そうすることによってＡには早期に充分な厚みの
塗粉層が形成されるので、一定時間経過後にＡに交流電
圧を印加するための電源６−１を調整して電圧を下げ、
それから一定時間後にＢの領域に存在する平行線状電極
に電圧を印加するための電源６一２の電圧を下げ、Ｃ部
分に存在する平行線状電極には一番最後まで６−３によ
って高い交流電圧を印加するようにすれば、被塗物１０
の上には粉体塗料入口１５からオーバースプレー回収口
１６に向って極めて均一な厚みの粉体層を得ることがで
きる。すなわち、この場合にも従来の静電粉体塗装装置
における如く、ガンそのものを移動して、被塗物上に形
成される粉体層の厚みを均一に保つ必要がなく、時間と
彼塗物上の場所に応じて放電電流の密度を任意に制御す
ることが可能であるので、被塗物上の塗膜の厚みその他
に関して極めて自由な制御が可能となる。これが本発明
の大きな特徴である。又第４−２図においては、Ａ、Ｂ
、Ｃ各領域に印加する直流電圧は共通に示してあるが、
これも必要に応じて異なった電圧を時間的経過に対して
も、又場所に対しても印加するようにして更に高度な彼
塗物１０の上に形成される塗粉層の厚みや性質を制御す
ることが可能である。以上に詳細に説明した如く厚みの
均一でピンホールの発生のおそれのない良好な性質の塗
粉層を形成するために、本発明による粉体塗装装置にお
いては面状無声放電電極の形状を適当に調整すること、
及び面状無声放電電極を適当に分割してそれぞれに印加
する交流電圧及び直流電圧を場所及び時間に対して別々
に調整するという二つの方法を夫々単独に適用すること
によって性能の優秀な塗膜が得られるが、更にこれらの
二つを結合して適用することによって更に複雑な形状の
被塗物に対して均一な且性能の優秀な塗粉層を形成する
ことができる。

本発明による粉体塗装装置の第一の特徴は、得られる塗
膜層の層厚の均一性が極めて良く、塗膜の肌荒れやピン
ホール等が著しく少ないということである。

これは、第４−１図に関する説明より明らかな如く、本
発明による粉体塗装装置においては、塗装空間１８にお
ける電界がほぼ平等電界に近く、被塗装物１０に流入す
る電流の電流密度が著しく良好であるために第２図に示
した在来装置における如く、電流密度の不均一に基〈逆
電離によるピンホールの発生、肌荒れ等が無く、且均一
な厚みの塗粉層を得ることができるからである。次に、
本発明の第２番目の特徴は、得られる塗膜の膜厚の制御
性が著しく良好なことである。すなわち本発明による粉
体塗装装置においては交流電源６及び直流電源７をそれ
ぞれ調整するこによって、塗装空間１８を流れる電流密
度と塗装空間１８に存在する電界強度を独立に調整する
ことが可能となるので、その結果塗粉層の厚みを極めて
広い範囲にわたって粉体の性質に応じて自由に調整する
ことが可能となる。例えば著しく電気抵抗の高い粉体に
おいては、電流の量を低くおさえ、且電界強度を大きく
とることによって極めて厚い塗膜を得ることもできれば
、比較的多い電流を流し、且電界強度を比較的低くとる
ことによって薄い塗膜を得ること等の調整を自由に行な
うことができる。本発明による粉体塗装装置の第３番目
の特徴は、その著しい橋効率である。

すなわち、本発明においては、粉体をあらかじめ気体に
充分分散させた状態で塗装空間１８へ供給することが可
能であるが故に塗装空間１８における粉体粒子の荷電を
著しく高い効率で行なうことができる。それと同時に塗
装空間における電界が平等電界であるために在来の静電
粉体塗装装置に比べてかなり高い電界強度をとることが
できる。従って粉体の荷電効率が高く電界強度が高いた
めに粉体の塗着効率は著しく高くなり、ほとんどの場合
、１００％近い塗着効率を得ることができる。次に本発
明による粉体塗装装置が粉体の供給と回収が完全に閉空
間ないし閉回路をなし、且前述の如く、粉体の塗着効率
が著しく高いためにオーバースプレーの発生が著しく少
なく、且それが系外へ排出されることが全く無いので、
粉体塗料の回収効率は１００％であり、且粉塵公害の発
生も全く無いという極めて著しい大きな特徴を有するこ
とになる。これが本発明による粉体塗装装置の第４番目
の特徴である。 、次に本発明第５番
目の特徴は、装置が著しく小型であるということである
。

これは、塗料粉末が既に気体に分散懸濁した状態で分割
した多くの場所から塗装空間へ送入することが可能であ
ること、従って、従来の方式の如くガンから被塗物へ吹
き着ける距離を粉体が飛行する間にその塗料粉体の分散
を実行する必要がない。

従って面状無声放電電極は、著しく彼塗物に接近して設
けることが可能になり、通常被塗物から５ｃｍ乃至１０
ｃｍ程度の距離があれば充分であり、著しい場合には被
塗物から１ｃの以内に接近させることも可能である。そ
の上に塗装空間１８における電界が平等電界に近いもの
であるために著しく高い電界強度を使用することができ
、これらの原因が両々相挨つて装置の著しい小型化を可
能とす５るものである。又、本発明の構造より明らかな
如く、本発明ではブースを全く必要としない。本発明の
第６番目の特徴はその処理能力が著しく高いことである
。すなわち、本発明においては第５の特徴に関して前に
述べた如く、放電電極を０被塗物に著しく接近させ、且
その間に存在する電界強度を著しく高くとることができ
るために、粉体の被塗物への飛行速度が極めて速く、且
粉体が電極の各所から分設して供給されるために被塗物
の全面をガンを移動させて塗装する必要が無く、全面を
一挙に塗着することが可能である。従って、本発明によ
る粉体塗装装置は、従釆の粉体塗装装置と比較して数倍
乃至数十倍の処理能力を、しかも数分の一の小型の装置
で実現することが容易である。次に本発明による粉体塗
装装置の７番目の特徴は「著しく長期間にわたる連続自
動運転が何らの保守サービスを必要とせず実行可能であ
るということである。これは主として面状無声放電電極
に本質的に備わっている粉体に対する反溌作用によって
放電電極に粉体が付着することが起らないためである。
すなわち、第４−１図に示した如く、本発明による面状
無声放電電極の相隣る電極間には電極の表面に対して外
側に凸な交番電気力線３が全面にわたって存在する。従
って、この領域における帝電粉体粒子は、この外側に凸
に湾曲した電気力線の上で交番的に振動する結果、遠心
力によって常に電極表面から反駁される力を受ける。従
ってこの理由により塗装空間における粉体粒子は決して
放電電極表面付着することが無い。また本発明において
は、塗装空間における電界がほぼ平等電界に近いもので
あるために、在来の装置にみられる如くガンの先端にお
いて集中する直流電界が存在しないために、グレディヱ
ントフオースによる電極表面への粉体の接近も全く起り
得ない。これらの二つの理由により、本発明による粉体
塗装装置の放電電極は決して塗料粉体が付着することが
無く、従って、従来の粉体塗装装置に見られる如く、ガ
ン先端、あるいはその付近に設置された分散板における
粉体の付着を取り除くための作業の中断、保守サービス
をする必要が全く無い。従って長期間にわたって無保守
連続運転を実施することが容易である。次に本発明によ
る粉体塗装装置の第８番目の大きな特徴は、その安全性
が著しく高いことである。

すなわち、本発明による面状無声放電電極の表面におい
ては、電極の表面の全面にわたって放電のエネルギーが
分散して発生するために、これが着火の原因となること
が無い。これに対して従来のコロナ放電を利用する静電
塗装装置においてはガソの先端部において電界の集中が
一個所に起こるために、この部分より火花放電を誘発し
、着火爆発の大事故を誘発する恐れが多分にあり、これ
を防止する目的で通常ガンの先端部分は高抵抗を介して
電源に接続されているのが普通である。しかし本発明に
おいては、前述の如き理由により、この必要は原則とし
て無いが、尚且安全のために高抵抗５１、５２を挿入し
てもよい。更に本発明による粉体塗装装置においては、
導体電極が電極の表面に全く露出しないようにすること
も可能であるので、前述の高抵抗に加うるにこの電極を
被覆する導体乃至は絶縁物の存在により火花放電の発生
は全く無いといっても過言では無い。従って本発明によ
る粉体塗装装置は、従来の装置に比して著しく高い安全
性を持つものである。以上に述べた８つの特徴の他に本
発明の全体的な特徴として、本発明は従来のいわゆるガ
ンとブースを使った静電粉体塗装装置と全く異なった思
想によって構成されたものであると言うことができる。
すなわち、本発明による粉体塗装装置は、従来の観念に
よるガンとブースに分類することは不可能である。すな
わち、以上の説明により明らかな如く、本発明において
は、放電空間における粉体の塗着効率が既に通常９５％
以上を得られ、尚且未塗着粉体を系内で自動的に回収す
るような構造にすることができ、未塗着粉体を直ちに再
使用することができるので、いわゆるオーバースプレー
の発生することが全く無い。すなわち、本発明では回収
装置そのものが直ちにガンであるということができ、従
って常に効率１００％の粉体塗装を実施でき、公害の発
生が皆無であるという極めて画期的な性能を有するもの
である。次に本発明において使用される粉体塗装装置の
うち、面状無声放電電極と粉体供給装置との組合せにつ
いて種々の変形例を説明する。

第４−１図においては面状無声放電電極は全体として板
状をなし、その周辺より気体に懸濁された塗料粉体が供
給されるようになっているが、これは本発明の一実施例
を示したものに過ぎず、本発明による面状無声放電電極
と粉体供給装置との組合せには極めて多様な変形が可能
である。すなわち、第１１図に示した如く、面状無声放
電電極を２９、３０、３１の三つの部分に分割し、且そ
の三つの部分を分離する二つのスリット２９一３０及び
３０−３１を通して矢印３５−３４に示された如く、フ
ード３２を通して矢印３３で示される如く供給される気
体と塗料粉体との混合物がスリットより被塗装物に向か
って噴射されるように構成することが可能である。この
場合、面状無声放電電極２９、３０、３１の表面に近い
所には、１−１、及び１一２で示した如く、本図におい
ては水平に電極の表面近くに埋設された平行線状電極が
存在し、これに交流電源６によって高圧交流電圧が印加
され、２９、３０、３１の表面において全面にわたり安
定な無声放電が発生するように構成されている。尚電源
７及び導線８はこれらの無声放電電極全体と被塗物（図
示されていない）との間に電位差を発生させるための直
流電源である。尚、この直流電源においては、他の実施
例においても同様であるが印加する直流電圧は必ずしも
常に一定値をもつ直流高電圧である必要は無く、パルス
状に印加される高電圧が適当する場合もある。又第９−
１図に示したのは本発明に使用される吸気型面状無声放
電発生電極の一実施例についての斜視図である。第９一
１図において平行に且等間隔に酉己設された電極１−１
と１−２は表面を絶縁物乃至は半導体で被覆され、相隣
る電極は全部同相に接続され、その背後に糟布２３が存
在し、その更に奥に多孔板２７が配置され、これを全体
としてフード２１に取付け、且ダクト２４に接続して構
成されるものである。なお交流電圧は、フードの前免に
配置された棒状電極１−１と炉布２３の背後に配設され
た多孔板２７との間に印加され、その電極構成は断面図
で示せば第９一３図の如くである。このように電源に接
続された面状無声放電電極においては、無声放電は電極
１−１と多孔板２７との間で生起する。９−１図に示さ
れた面状無声放電電極はこのように平行線状電極を含む
面とバックアッププート既ち多孔板２７との間の層状の
空間において無声放電を発生し、これらの電極と被塗物
１０との間に電源７によって直流電位差がＥＯ刀ロされ
ると放電空間１８に存在する電界の向き‘こ合致した正
又は負のイオンが空間８を流れて塗粉が被塗物１０の表
面に塗着される。

ここに示した型の面状無声放電発生電極は矢印２４によ
って示される如くダクトを通じて塗装空間から空気のみ
を吸引して系外に排出し、且塗装空間１８に存在する粉
体粒子はこの面状無声放電電極と被塗物との間に存在す
る電界イオン電流による粉体粒子の荷電によって吸引さ
れる空気２６とは逆向きに粉体の塗着を行なうためのも
ので、この場合、矢印２５と２６を比較して明らかな如
く通常の運転条件においては、ガスのみが濠布２３を通
じて吸引され、粉体粒子はこれより数倍乃至十数倍の速
度で被塗物に向って吸引され、何ら支障なく塗装を実行
しながら塗装空間より空気のみを排出することが可能で
ある。尚、このタイプの吸引型無声放電発生電極の使用
法については、後出の実施例について説明する。吸気型
無声放電発生電極の電極構成の他の例としては、第９−
２図にあげた如く相隣る絶縁物乃至は半導体で被覆され
た線状電極１−１と１一２との間に電源６によって交流
電圧を印加させ、この間で無声放電を発生させて、そこ
で発生するイオンを直流電圧７によって塗装空間に引出
して使用する型のものである。次に第１０図に示したの
は、絶縁物乃至は半導体で被覆された平行線状電極１−
１と１一２を１本おきに同相に接続し、これをフード２
１に図の如く配設して矢印２２に示された如くダクトよ
り空気と塗粉との混合物をこれらの平行線状電極１ーー
、１−２との間の空間を通して矢印２８の如く被塗物に
向って噴出しながら塗装を行なう型の無声放電発生電極
である。

電圧の印加方法については、９、１図と同様である。

この型のものにおいては、相隣る電極間を通る時に粉体
粒子は両極性に荷電されるが、その空間を通過した後で
は塗装空間に存在する単極性のイオンによってあらため
て単檀性に荷電されて被塗物に急速に飛行するので塗着
の性能に関しては前述のものとほとんど同等であるとい
うことができる。尚、これらの他に板状の他に板状無声
放電電極としては第５、第６、第７、第８図等に示した
ようなものを使用することが可能である。以上詳細に述
べた本発明による粉体塗装装置に使用される面状無声放
電電極には、少くとも相隣る線状電極を絶縁するための
絶縁物乃至は半導体の層が必ず存在し、これは板状をな
す場合と、線状電極を被覆する形で用いられる場合及び
これらを複合して用いる場合とがある。これらの場合に
於いて彼塗物の彼塗面に対向する面状無声放電電極の表
面に導体が露出している場合には使用する絶縁物ないい
ま半導体の固有抵抗は極めて広い範囲に亘つて選択する
ことができる。

しかし、線状電極及び面状電極が、絶縁物ないしは半導
体に全部が埋設されて使用される場合には被塗物に飛行
するイオンと反対の電荷を除電するために絶縁物乃至半
導体の電気抵抗はあまり大きくないことがのぞましく、
通常１び〜１び４０即の範囲で使用条件に応じて操定す
ることが必要である。

そして材質としてはェポキシ樹脂、弗素樹脂、塩化ビニ
ール樹脂等の有機絶縁物或はこれらを調質して電気抵抗
を若干低くしたもの、ガラス、ボロンナィトラィド、磁
器、セメント、石綿板等の無機質絶縁物ないし半導体を
使用することができる。本発明に使用する交流電圧の周
波数は、電極への粉体の附着防止の効果を期待する場合
には１０〜２００ＨＺの範囲に撰定するのが好適である
が、特にその必要かない場合にはその周波数範囲は上記
の範囲に限定する必要はない。

尚、以上の実施例においては粉体の供給方法として何れ
も空気に粉体をあらかじめ懸濁させた状態で塗装空間に
供給する方法について説明したが、気体に分散して塗粉
を供給する場合にその分散用媒体としては必ずしも空気
を使用する必要は無く、塗粉の性質その他に応じて適当
な気体を使用することができるのは勿論である。

又、粉体の供給方法として、塗粉を電気力学的な方法に
よって塗装空間に供給することも可能であり、たとえば
、あらかじめ帯電させた粒子を不平等進行波交番電界、
定在波不平等電界中を重力または搬送用気体を併用する
等の手段によってダクトあるいはトラフを通じて塗装空
間に供給することができる。この場合、未塗着粉体の回
収方法として、やはり電気力学的方法、例えば、電界カ
ーテン装置等を用いることが可能であり、第１２図はこ
の例について示したものである。すなわち、矩形板状の
被塗物１０は、これをとりまく角環状のガードリング３
６に間接保持され、導線９によって接地されている。こ
れに対向離設された面状無声放電電極３９は交流電源６
によって無声放電を発生し「直流電源７によって被塗物
１０との間に直流電位差を発生するように構成されてい
る。尚、面３７、３８及びフード４０及び角環状ガード
リング３６の内面は、やはり面状無声放電電極で構成さ
れ、図には示してないところの交流電源及び直流電源に
よって適当な交流電圧及び直流電位が印加されるように
なっている。そしてホツパー４２の内面は進行波交番不
平等電界を発生するようにやはりその内面の浅い所に２
本おきに平行に埋設された線状電極に電源５０から三相
交番電界を印加することによって、その内面に付着した
粉体は直ちにゲート４３より排出されるように構成され
ている。この第１２図に示された本発明による粉体塗装
装置においては、塗料粉体は塗粉供給口３７−１、３７
−２、３７−３、３８−‘、３８−３、によって面状無
声放電電極から被塗物に向かう電気力線に側方から電気
力学的方法によって同伴気体を極力おさえた形で供給さ
れると同時に、面状無声放電電極３９それ自体に配設さ
れた塗粉供給口３９−１、３９−２、３９−３を通じて
も塗粉が電気力学的方法によって供給され、塗装空間に
存在する塗粉の体積密度が出来るだけ均一になるように
配慮されている。そして、尚且塗粉の自然沈降成分を保
障するために、矢印４１に示される如く僅かの量の空気
が上部のフードを通して吸引されるように構成されてい
る。このようにした場合には塗装空間における気体の流
動は極めて僅少に抑制することが可能となり、従ってー
ドリング３６の効果と相挨って被塗物１川こは極めて厚
みの均一性の優れた塗粉層を数秒で形成することができ
、この方式によれば、極めて広い被塗物の面をほとんど
瞬間的に非常に均一性の高い塗粉層を塗着することが可
能になる。尚、面状無声放電電極３９以外の部分の内面
には、それらに埋め込まれた線状電極に塗装終了時に交
流電圧を印加することによって瞬間的に払い落としを実
施し、ホッパー４２に印加される電源５０からの三相交
番勤電界により、ゲート４３に未塗着粉体を直ちに回収
することが可能となる。第１３ーー図及第１３一２図に
示したのは、本発明による粉体塗装装置を管状物の内面
の粉体塗装に適用した例について詳細に述べたものであ
る。被塗物１０は角形の断面を有する角パイプである。
これに対して、角パイプの内面と一定の距離を保つ角形
の断面を有する面状無声放電電極２が粉体供給用ダクト
４５の下部に取付具４７をもって粉体送出スリット４９
を構成するようにつり下げられている。尚、粉体供給用
ダクト４５及び面状無声放電電極２は、図には示されて
ないところの保持装置をもって角パイプ被塗物１０の内
面から常に一体の距離を保つように保持されるように構
成されており、面状無声放電電極２の上端部には、これ
が粉体送入ダクト４５の中に鉄設されている部分が分散
用模型４８を構成し、４５を通って供給される矢印４６
によって示される分散した塗料粉体がスリット４９を通
して面状無声放電発生電極２とそれに対向する角パイプ
１０の内面との間の空間に均等は供給されるように構成
されている。尚、面状無声放電発生電極としては、例え
ば第４−１図に示した如き構造のものを用い、導線４４
によってこれらの相隣る電極間に無声放電を発生させる
ためには、電源６によって交流電圧が印加され、更に導
線９によって接地されている被塗物１０１こ対して無声
放電発生電極に電位差を与えるためには、電源７がやは
り導線４４を介して接続されている。

以上詳細に述べた如く配設された装置において、矢印４
６によって示されるダクト４５を通して面状無声放電発
生電極とを被塗物１０との間に分散供給される粉体は、
面状無声放電電極から被塗物１川こ向かって流れる単極
性イオン電流によって直ちに荷電され、且その間に存在
する電界によって被塗物１０の内面に均一な厚みの粉体
層が構成される。この場合、矢印５に示される如く、被
塗物１０は一定の速度をもって面状無声放電発生電極２
との相対位値を次々と変化させていくので、彼塗物１０
の内面には下方から順次均一な塗粉層１９が著しく高速
で形成される。このようにして本発明によれば極めて簡
単な装置を用いることによって長大な管状物の内面を極
めて高い効率で粉体塗装を実施することが可能となる。
尚、以上に説明した如く、本発明による管状物の内面の
粉体塗装の実施は、被塗物及び塗装装置を以上の説明に
示した如く垂直に保持することは必ずしも必要でなく、
粉体を気体に分散させた状態で塗装空間に送入したり、
あるいは、電界カーテン輸送装置等の電気力学的方法に
よって粉体を塗装空間にに送入することによって被塗物
及び塗装装置を水平あるいは傾斜した状態で使用するこ
とができることは勿論である。本方式による管状被塗物
の内面塗装装置においては、面状無声放電発生電極の長
さを必要に応じてかなり長くとることができるので、ス
リット４９を経て塗装空間に送入された粉体を完全に被
塗物の内面に塗着して、ほとんど１００％の塗着効率を
得ることができ、これが本発明による管状物の内面粉体
塗装方式の著しく大きな特徴である。又、面状無声放電
発生電極と彼塗物との相対位置によって、矢印４６によ
って示される粉体の供給量を時間的に調整することによ
って、この塗着効率がほぼ１００％であるということを
利用して、被塗物の長手方向に関して異なった厚みの塗
粉層を自由に得ることが又本発明による管状物の内面粉
体塗装方式の特徴である。次に本発明による粉体塗装装
置によって長尺もののパイプ型鋼捧等の外面の連続塗装
を実施する場合について説明する。

第１４図において、矢印７０の方向に向かって連続的に
移動する被塗物１０をとりまく角型の管状のダクト６３
の側面には、多数の噴出口５６が配設されており、矢印
５５によって示される気体に搬送される塗料粉体は入口
５４よりこの角ダクト５３に入り、噴出口５６より上流
側の回収用角ダクト５７及び下流側の回収用ダクト６１
に向かって噴出する。上流側の回収用角ダクト５７の噴
出口５６に対向する面には回収口５８が図に示した如く
多数配設されており、これらを通して矢印６０１こ示し
た如く、回収口５９を通して噴出口５６より噴出した塗
粉伴送用の気体が回収される。同様にして、噴出口５６
の下流側より噴出された伴送用気体と塗粉との混合物は
矢印６９に示した如く、下流側回収用角ダクト６１に向
かって進行する。そして、流側回収用角ダクト６１の噴
出口５６に対向する面には図には示してないところの回
収口によって塗粉を伴送した気体が矢印６３の如く回収
口６２より系外に排出される。以上に述べた塗料噴出用
角ダクト及びそれの上流側、下流側に配設された回収用
角ダクトは、これら三つの角ダクトを連結し、且被塗物
１０の外面に対向する上流側面状無声放電電極２−ＵＳ
及び下流側無声放電電極２−ＤＳによって示される角筒
型面状無声放電電極により連結され、被塗物１０をつつ
み込むように構成されている。この面状無声放電電極の
内側には、１によって示された如く、多数の平行線状電
極が配設され、これに電源６によって相隣る線状電極間
に交流高電圧が印加され、且電源７によって直流の高圧
が印加され、これがアース９によって接地された被塗物
１０との間に導線８によって高い電位差を発生するよう
に構成されている。このように構成されているので、面
状無声放電電極２−ＵＳ及び２−ＤＳからは電源７によ
って発生する面状無声放電電極と被塗物との間に存在す
る直流電圧に応じて十又は−のイオンが被塗物１川こ流
れ、且被塗物１０と面状無声放電電極との間には強い直
流電界が存在するので、矢印６９によって示される伴送
気体に乗って流れる粉体塗料は強く荷重され、すみやか
に被塗物１０の表面に付着して均一な厚みの粉体層１９
を形成する。

この場合、被塗物１０は矢印７川こ示した如く、常に図
面の右側から左側の向きに移動しているので「塗着の終
った部分は次々に塗装装置より去り「それに応じて未塗
装の部分が塗装装置に入り、安定して連続な外面の粉体
塗装が実施されることになる。尚、未塗着で被塗物の下
面に落下する若干の粉体塗料を回収するために、被塗物
１０の下側の面に対向する面状無声放電電極は特にその
表面に進行波交流不平等電界を発生させるように、二本
おきに同相に接続し、これに電源６５によって三相交番
電圧を印加するように構成されている。従って、被塗物
の下面に対向する面状無声放電電極６４−ＵＳと６４一
ＤＳは落下してくるわずかの粉体をスリット６６一ＵＳ
及び６６一ＤＳに輸送、集合させるので、これらは排出
口６８一ＵＳ及び６８一ＤＳから容易に回収することが
できる。すなわち、この場合には、面状無声放電電極は
塗着のためのイオン電流を供給し、且塗着のための電界
を形成すると同時に、わずかに発生する場合もあるとこ
ろの未塗着粉体の回収装置としても機能していることに
なる。尚、回収用角ダクトと被塗物１０との間には塗装
装置と被塗物との相対運動をなさしめるためのギャップ
７１及び７２が存在するが、これは矢印６０及び矢印６
３によって示される伴送用気体に一部混入してこのギャ
ップを通って外気を吸入することにより本装置は塗料粉
体を系外に排出することは全く無いように構成すること
が可能である。尚以上の説明においては、塗装装置を固
定し、被塗装物１０を移動させる場合について説明した
が被塗装物を固定し、塗装装置自体を移動させて外面の
連続塗装を実施することも勿論可能である。

又「 このようにした場合には、第１３図において説明
した内面塗装装置と第１４図において説明した外面塗装
装置とを同時に併用することによって、管状物の内外面
の粉体塗装を一挙に実施することも勿論可能である。本
発明により、連続的に供給されるシート状被塗物物の片
面を本発明により連続的に塗装する粉体塗装装置及びこ
れにより形成される粉体層の制御の方法について次に説
明する。

第１５図において、矢印７川こ示される方向に連続的に
供給される被塗物１０の表面に対向雛設された面状無声
放電発生電極の内側には１に示される如き平行線状電極
が配設され、これらの間には、交流電線６により交流高
電圧が印加されるために、２の内側に発生する無声放電
から電源７によって印加される直流電圧により、十又は
−のイオンが被塗物１０の上面に向かって安定に供〉給
されるように形成されている。

従って、塗料噴出口８０より被塗物の上面に向かって噴
出される塗料粉末８１は、すみやかに被塗物１０の表面
に静電的に塗着され、均一な厚みの安定な塗粉層を形成
する。この場合、塗料粉末１ １は、塗料供Ｖ給装置１
２によって塗粉流動化室７７に供給される。塗粉流動化
室の下面は、多孔板７８により、その下に風箱７６が形
成され、これに向かって、ダクト７４を通して流動化用
空気７５が吹き込まれているので、塗粉流動化室７７の
下面には流動化した７９が常に存在し、これによって常
に適度な濃度に分散された粉体が噴出口８１に示された
如く安定に噴出するように構成されている。本発明によ
る粉体塗装装置においては、被塗物１０１こ対向する面
状無声放電発生電極の矢印７０１こ示される方向の向き
の長さを充分長くとれば、未塗着分体がダクト８３を通
って排出される排気の中に著しく多く存在することはな
いようにすることが可能である。しかし、粉体塗料の電
気抵抗は、気体中の湿度によって著しく広い範囲にわた
って変動し、且粉体の性質もその製造条件等により非常
に広範囲にわたって変化することが多いので、それらの
あらゆる場合について面状無声放電電極の矢印ＴＯ方向
の長さを充分に長くとることは非常に無駄な場合が多く
ある。従って、この長さを適度にとり、無声放電発生電
極の運転条件を調整することによって装置の小型化をは
かり、且得られる塗粉層の品質管理を行なうことが実用
上極めて有効なことが多い。第１５図には、このような
場合に使用される品質管理のための自動制御方式をもあ
わせて示したものである。すなわち、排気ダクト６３に
含まれる禾塗着粉体は、粉体濃度検出器８４によって検
出され、＾この出力信号は交流電源６の電圧制御装置６
Ｃ及び直流電源７の電圧制御装置７Ｃにフィードバック
される。又無声放電発生電極の表面で発生する無声放電
の強さそれ自体は、気体中の湿度の影響を受けるので、
これをカレントトランス６のＣＤにより検出し、これの
出力信号も交流電圧制御装置６Ｃに入力することも可能
である。又、粉体塗料の電気抵抗の変動によって面状無
声放電電極２に印加すべき直流電圧の大きさ、及び直流
電流を制御することも必要な場合があり、これは直流電
流検出抵抗９０により直流電流制御装置９−ＤＢによっ
て管理される。以上に述べた交流無声放電電流検出器６
−ＣＢ及び直流電硫検出器９−ＤＢの出力によって自動
的に直流、及び交流電圧を制御することも可能であるが
、これらの検出器に付属した指示計により手動で運転状
態を管理することも可能である。第１６図は家具、家電
製品ケース等の個別物の外面塗装を本発明により実施し
た場合について述べたものである。

すなわち、第１６図において、直立した角筒型をなす面
状無声放電電極２、２一Ｒ’、２一Ｒ２の上下には水平
な角管状のスリット９２一Ｕ及び９２−Ｌを持つしやま
板９１一Ｕ及び９１−Ｌが配設されており、その上下に
はフード及びダクト９１と上側フード及びダクト９４が
取付けられている。面状イオン源２、２一Ｒ１、２一Ｒ
２には電源６により交流高電圧が印加されると同時に電
源７及び導線８によって直流の高電圧が印加される。今
被塗物は導線９によって接地されたコンベヤーライン９
０によって面状イオン源よりなるドア２一ＲＩは矢印２
−ＲＤによって示される如く、上下方向に移動可能とな
っているので、コンペアーラィンの進行について２一Ｒ
Ｉを下に下げ被塗物１０は面状無声放電電極２、２−Ｒ
１、２−Ｒ２の中心に来るような位置にセットされる。
この後２一ＲＩのドアを元の位置にもどして、被塗装物
１０の塗装されるべき面が全部面状イオン源によって取
囲まれた状態にし、その後で矢印９３に示される如く気
体に懸濁した粉体塗料を本装置の下より送入する。この
場合、粉体塗料と気体の混合物はスリット９２−Ｌ及び
スリット９２−Ｕに導かれて面状イオン源と彼塗物との
間を隔てる空間を下方より上方に向かつて上昇するので
、この時に面状イオン源の表面より無声放電を発生させ
、且面状イオン源と被塗物との間には電源７によって印
加される直流高電圧が印加されているので、装置の内部
を上昇する粉体塗料は直ちに被塗物１０の表面に極めて
均一な厚みをもつ塗粉層を形成する。この場合、被塗物
１０が粉体塗料の通過方向すなわち第’６図においては
垂直方向にかなりの長さをもつ場合には、第４−２図に
示した如く免状無声放電電極を上下方向に適当に区分し
、これらにかける電圧及び電圧印加のタイミングを適度
に制御することによって所望の厚みの分布をもつ塗膜を
彼塗物上に形成することができ「通常９５％以上の塗装
効率を得ることができる。矢印９５によって示される排
気の中に含まれる未塗着粉体は適当な方法で回収し、再
使用することが可能であることは勿論である。

このようにしてほとんど数秒間でもつて被塗物１０の粉
体塗装は完了するので、その後ドア２一２−Ｒ２を下に
下げてコンベア９０を動かして被塗物を取り出し、次に
これを旧の位置にもどし、新しい被塗物の装暦に導入し
て以上のような手続により個別物の塗装を極めて高い効
率で且短時間にしかも公害を発生しない状態において実
施することが可能となる。尚、本発明による個別物の外
面塗装装置においては第１６図に示した如く面状無声放
電電極の形状は、彼塗物の形状に応じて、これを単なる
平面のみではなく適度な曲面をもって構成することが可
能であり、これにより極めて複雑な形状をした物体の表
面に、極めて短時間に均一な厚みの塗膜を形成すること
が可能であり、これは更に被塗物をとりまく面状イオン
源を幾つかの部位に分割し、被塗物の形状、及びそれの
要求される塗粉層の厚みによってそれぞれ異なった交流
電圧及び直流電圧を印加する等の極めて高度な技術を適
用することによって従来の静電粉体塗装による塗装より
著しく性能の優秀な塗膜層を短時間で得ることができ且
塗着効率がほとんど１００％に近い状態で塗装を実施す
ることができるのは極めて大きな特徴である。

個別物の表面の粉体塗装を本発明による装置によって実
施する場合に使用される面状無声放電電極は、第１６図
に示した如き、板状の無声放電電極のみでなく、第９−
１図、第９−２図、第９−３図、第１０図及び第１１図
に示した如き吸気型、あるいは排気型、吐出型の面状無
声放電電極を使用して、装置の効率向上小型化、あるい
はオーバースプレー塗粉の発生防止等の目的を更に有効
に達成することができる。

第１８図は、このような実施例の一つについて詳細にの
べたものである。すなわち導線９によって設置されたコ
ンベヤライン９０‘こつり下げて本発明による塗装装置
に供給される彼塗物１０一１及び塗装終了１０−２は、
その全表面を粉体塗装することが要求されている被塗物
である。この場合、彼塗物１０−１はその内側が面状無
声放電電極になっているところのドア１２７を開けるこ
とによって、コンベア装置９０の進行につれて塗装装置
内に連続的に搬入される。この場合、本発明による粉体
塗装装置は、側面のうちコンベアの進行方向に直角な面
は、面状無声放電電極１２８及びそれのドア１２９及び
面状無声放電電極１２６及びそれのドア１２７によって
構成されており、その上面は面状無声放電電極１４２及
び図には示してないところの下面の面状無声放電電極に
よって構成されており、且コンペアライン９０に平行な
面１２０−１、及び１２０−２は第９−１図に示された
如き、吸気型の面状無声放電電極によって構成され、矢
印１３１及び矢印１３２の如く装置内の気体をダクト１
３３フード１３０及びダクト１３４を通して吸引するの
で、ドア及び被塗物をつり下げるためのつり棒を通すた
めのスリット等よりわずかに外気を吸入し、これによっ
て塗装装置内部に存在する粉体塗料を系外に迷出するこ
とを確実に防止するように構成されている。尚、塗料粉
体は、装置の四隅に設けられた塗料噴出装置１３６及１
３５から供給される。塗料噴出装置１３５について説明
すれば、伴送用空気１４０は矢印に示された如く供給さ
れる塗料１３８をタクト１３９の中で高速の気体によっ
て伴送し、噴出装置１３５へ直ちに供給し、これが塗料
噴出装置１３５には示されてないが他の塗料噴出装置１
３６の噴出ロー３７に相当する噴出口により塗装装置内
部に塗粉を空気に懸濁した状態で供給する。

そして被塗物はこの装置の中にある時には、装置のあら
ゆる方向から電界がかかり、且イオン電流が流入してい
るので、装置のあらゆる面に関して、ほとんど数秒間で
その表面の全面を塗装することができ、且塗料伴送用の
空気及び装置の隙間から流入する空気は矢印１３１及１
３２で示される如く塗料のみは被塗物に駆動され、空気
は逆の方向に装置より排出することが第９ーー図に示し
た如き吸気型面状無声放電電極を用いることによって可
能となるので、装置から外へ塗料粉体が迷出することが
なく極めて安全な且急速な個別物の粉体塗装を実施する
ことができる。装置の下面は、第１２の５０‘こ示した
如き進行波型電界を応用した輸送力を有する面状イオン
源で構成されているので、わずかに発生する未塗着粉体
は矢印１４１によって示された如く、必要に応じて適宜
系外に排出することが可能である。各面状無声放電発生
電極には交流電源６によって交流高電圧が印加され、且
電源７及び導線８によって直流の高電圧が同時に印加さ
れるようになっていることは他の装置と同様である。面
状無声放電電極１２０−１、及び１２０−２の礎造につ
いて説明すれば、その内側表面には平行に適度な間隔を
もって配設された絶縁物で被覆された平行線状電極１２
１が存在し、その下流側に猿布１２２が張られており、
その更に下流側にバックアッププレートが配設され、そ
の後にフード１２４があって風箱１２３が形成されてお
り、ダクト１３４より矢印１３２の如く排気が行なわれ
るように構成されている。以上に述べた本発明による粉
体塗装装置においては、被塗装物の塗装を必要とする面
全体を本発明による面状無声放電電極で包み込んで塗装
を実施する場合について説明したが、本発明による粉体
塗装装置は、必ずしも被塗面を面状無声放電電極で包み
込む必要はなく被塗装物を回転させたり、粉体塗料送入
口の位置の選択あるいは方向の選択等により、彼塗面を
無声放電電極で囲み込むことなしに粉体塗装を実施する
ことが可能であり、この場合について次に説明する。

第１９図について彼塗物１川ま導線９によって接地され
たコンペァーラィン９０‘こよって塗装装置の開口部１
５２−１を通して塗装装置内に次々と送入され、且塗装
装置の出口１５２−２を通して塗装を終了した被塗物が
次々と送り出されるように構成されている。塗装装置の
面１５０及び面１５１の内側は、本発明による面状無声
放電電極によって構成され、且塗装装置の出口１５２−
２に近い側の面１５０及び’５１に隣接する面の内側は
吸気型の面状無声放電電極１６０、１６３でもつて構成
されている。そして装置の入口側の面１５３及び出口側
の面１５４も無声放電電極によって構成され、且装置の
上側の面は彼塗物をつり下げるためのつり下げ棒の通過
するスリット１５７以外はやはりその内面が無声放電電
極で構成されており、尚且装置の底面１６８は進行波型
の無声放電電極で構成されている。そして、面１５０、
１５１、１５３、１５４、１６０の内側及び１６３の内
側、及び１５７の面には電源６により交流高電圧が印加
されると同時に、電源７及び導線８によって被塗物との
間に直流電界が構成されるように導線が接続されている
。尚、底面１６８の内面に進行波型の無声放電電極を構
成するための三相交流電源についてはこれを省略してあ
る。従って以上のように構成された結果、塗料送入口１
５５から矢印１５６によって示される如く本発明による
粉体塗装装置内に送入された粉体塗料は、本装置内に存
在する空間を懸濁している間に各面状無声放電電極から
導線９コンペアラィン９０、各つり下げ榛を通じて被塗
物１０との間に流れている単極性イオン電流及び直流電
界のために、この塗装装置内に懸濁すら粉体塗料はすべ
て彼塗物の表面に向かって飛行し塗着されて塗粉層を形
成する。

各つり下げ棒には、つり下げ綾回転装置１５９が装置さ
れているので、スリット１５７を通って被塗物１０が塗
装装置を進行する間に被塗物はまんべんなく回転し、被
塗物に向かって飛来する粉体粒子は被塗物上に均等な厚
みの粉体層を形成することが極めて容易に行なわれる。
この場合、塗料粉体は、装置の入口１５２一１に比較的
近い側から供給され、且装置の出口側に近い所に設置さ
れた吸気型の面状無声放電電極によって装置内を入口か
ら出口の方向へ空気が全体として流れ、且被塗物に塗着
されてほとんど浮遊粉体が無くなった空気のみが吸気型
面状無声放電電極１６０及び１６３によって矢印１６２
及び矢印１６５に示される如く系外に排出され、それで
も尚発生する極めて僅かの量の未塗着粉体は塗装装瞳の
下面に構成された無声放電電極１６８によって矢印１６
９に示される如く自動的に回収され、本装置を用いれば
比較的４・型のものを多数連続的に塗装したいような場
合に形状の簡単な板状の無声放電電極を使用することに
よって連続的に被塗物１０‘こ対して粉体塗装を実施す
ることができる。又、この第１９図において示した本発
明による粉体塗装装置に関しては、種類の異なったもの
を塗装したいという要求がいよいよ起こることがある。
この場合、かなりの範囲の被塗物の寸法及び形状の変更
に関しては面状無声放電電極を幾つかの部分に区分して
それぞれの区分に異なった交流電圧及び直流電圧を印加
したり、あるいは全体として直流電圧だけを調整したり
することによってこれに対応することが容易であるが、
著しく被塗物の形状が変化した場合には、主として中１
６７を調整することによって被塗物の直径の大きさの変
化に対応して各種の形状の被塗物を塗装することができ
、又被塗物の長さ方向の寸法の変更に対しては仮想線１
６６で示した部分の大きさを調整することによって被塗
物の長さ方向の寸法変化に対応して粉体塗装を実施する
ことは容易である。被塗物の形状が第１９−２図に示し
た如く複雑な断面形状を有する場合には、それに合せて
対向雛設された面状無声放電電極の形状を調整すること
によって更に高い効率で品質の良い塗膜を得ることが可
能であり、このように彼塗物１０の形状が変化する場合
にはそれに応じた各種の面状無声放電電極を用意してお
くことにより、品種の異なった被塗物に対して粉体塗装
を実施することができる。尚、以上に述べた粉体塗装装
置においては、いずれもコンペァシステムを設置し、面
状無声放電電極に高い直流電圧を印加する場合について
説明を行なったが、これは必ずしもこれだけに限定され
るものではなく、面状無声放電電極を設置し、直流電圧
はコンペアラインあるいはコンペアラインから絶縁され
たつり下げ金具に接触装置を用いることによって被塗物
１０側に高電圧を印加して粉体塗装を実施することがで
きることは勿論であり、且塗装のために十のイオン電流
を利用するか、一のイオン電流を利用するかに関しては
、粉体塗料の帯電特性によって任意のイオン電流を使用
できる。

以上に述べた説明においては、本発明による粉体塗装装
置において、彼塗物と対向する面状無声放電電極との間
に送入される粉料粉体は、気体で伴送する方法、及び電
気力学的に伴送する方法の何れにおいても、これらの方
法によって既に気体中に懸濁する状態で粉料粉体が供給
される場合について説明をした。

しかし、本発明による粉体塗装装置においては、以上に
示した如く、粉体塗装が既に気体中に懸濁した状態で塗
料粉体を供給することは必ずしも必須の条件ではなく、
次に詳細に説明する如く被塗物に対向離設された面状無
声放電電極それ自身に、必要に応じて分散懸濁されてい
ない塗料粉体を供給して粉体塗装を実施することが可能
であり、これは被塗物の寸法、及び形状によっては極め
て実用的に有利な多くの特徴を備えた本発明による粉体
塗装装置の実施方法の一例であるということができる。

すなわち、第２０一１図に詳細な斜視図を、又第２０一
２図に斜視図の概略断面図を示した如く、被塗物１川ま
導線９によって接地され「矢印の方向に移動する被塗物
のコンベヤ装置９０によって粉体塗装装置の入口１８３
から塗装装置に入り、出口１８４より塗装された被塗物
が搬出されるように構成されている。そして、本発明に
よる粉体塗装装置の下面２０は、その上面が面状無声放
電電極２で以つて構成され、これには電源６によって交
流高電圧が各電極間に印加されると同時に、全体として
電源７と導線８によって接地された被塗物に対して直流
の電位差を発生するように接続されている。この場合、
装置の被塗物導入ロー８３の面には、その内側の表面に
下向きの進行波交番電界が形成されるような面状無声放
電電極１７４及び被塗物の出口８４の面には、やはり下
向きの進行波交番電界を発生するような無声放電電極及
び側面１７６及び上面１７９及び側面１８１には電源１
８川こよって必ずしも無声放電を発生しない程度の低い
電圧を無声放電を発生しないけれども、粒子の附着は防
止される程度の低い電圧を印加するように構成されてい
る。尚、面１７４に三相交流高圧を供給するところの電
源は７−３であり、面１７７に三相交流電界を電源する
ところの電源も７一３である。この場合ｔホッパーに蓄
えられた粉体塗料１１は、粉体供給装置１２を経てシュ
ートの開口部一１７２を通して、装置の底面を構成する
面状無声放電電極２に直接供給される。このようにした
場合、底面２の全面に形成されている無声放電により供
給された粉体は直ちに帯されて１７１に示した如く底面
の上に面状無声放電電極の帯電粒子に対する反発力のた
めに浮遊懸濁し、極めて厚みの薄い流動層状の粉体粒子
雲を形成するようになる。このようにした場合に、被塗
物１０をこの粉体粒子雲の上に導線９によって接地し、
回転しながら配設するとその表面にはこの塗装袋簿の底
面と被塗物との間に存在する電界の作用によって、この
電界の向きによって正又は負の何れかに帯電した粒子の
みが被塗物１０の上に塗粉層１７３を形成して直ちに塗
着される。この場合、被塗物と装置の底面２との間に存
在する電界によって、この直流電界が存在しない場合に
は浮遊粉体雲１７１の中に存在し電界の存在によって被
塗物に走行するイオンの犠牲と反対の犠牲を持つ粉体粒
子は、底面２０に向かって進行するが、この過程におい
てその逆性の電界は中和され、更には逆の極性に帯電し
て再び粉体粒子雲１７１の中に戻り、結局、供給された
粉体はすべて塗装に使用されて被塗物１０に次々に附着
する。このようにした場合には、粉体を分散して供給す
る装置は必要でなく、面状無声放電電極そのものの持っ
ている粉体粒子に対する反発浮遊力を利用して塗料粉体
を均一に分散させ、塗装を実施することができ、極めて
簡単な装置で以つて性能の良い塗粉層を極めて短時間に
形成することができ、特に小物の粉体塗装等の目的に対
しては、極めてコンパクトで性能の良い粉体塗装装置を
供給することができ、これが本発明の極めて大きな特徴
である。尚番号１で示したのは、底面の面状無声放電電
極の表面附近に存在する平行線状電極である。又、本実
施例における側面の内側に下向きの進行波交流電界を発
生するような三相の面状無声放電電極を使用したのは、
もしこのようにしないと装置の内部の周辺において浮遊
した粉体塗料が装置の上側に向かってあふれ出すことが
あるので、これを防止するために装置の側壁は下向きの
駆動力を有する進行波交流電界を発生するような無声放
電電極を使用するのである。本発明による粉体塗装装置
は、ピン、ボンベ、キャップ等の窪んだ形をした物品の
内面を極めて小型の装置で、且高速に優れた性能の塗膜
を形成するように粉体塗装を実施することも容易であり
、次にこの装置について説明する。

第１７一Ｉ図の１は本発明による粉体塗装装置を用いて
、ボンベ状の被塗装物し０の内側を内面塗装を実施する
場合の側断面図について示したものであり、第１７−２
図は、本装置における水平断面図についてこれを示した
ものである。すなわち、本発明による個別物の内面塗装
装置においては、ホツパ−に蓄えられた粉体塗料１１は
、粉体塗料供給装置１２を経て、リング状の流動化室７
７へ供給される。このリング状の粒勤化室７７の下には
多孔板７９によって隔てられたリング状の気体供給室７
６が設置されており、このリング状風箱７６にはファン
９９によって矢印１１４の如く吸入された気体が、パル
プ９７を経て庄入されるように構成されている。従って
、流動化室７７において風箱７６より供給される圧入気
体によって流動化した塗料粉体８１は流動化室の上面に
設けた複数個の小孔８０を通って懸濁した状態で上方に
噴出する。尚、この装置の中心部には、その外面に無声
放電を全体にわたって発生するように電極１−１、及び
１−２をスパイラル状に配設した棒状の面状無声放電電
極２が配設されており、その内部は空洞となり、その先
端に設けられた小さい穴１１２を通してその先端部より
気体を吸引して、矢印１１３によって示されるような向
きに排出されるように構成されている。このように配設
した装置において被塗物１０を図に示した如く、管状の
面状無声放電電極２とその内面が同心円をなすように逆
Ｕ字型にかぶせてバルブ９７を開いて粉体塗料を懸濁し
た状態で８１の如く、管状の面状無声放電電極と被塗物
の内面との間に存在する空間１８に対してて送入するよ
うにする。このようにした場合には、風箱７６から供給
される圧入気体に伴送された粉体塗料は、空間１８を上
昇して小孔１１２を通って面状無声放電電極の内部１１
６を通って矢印１１３の如く排出されるが、この過程に
おいて、面状無声放電電極２の相隣の電極間に交流電圧
を電源６によって印加してあるために、ここに発生する
面状無声放電電極と被塗物９との間に直流電圧を発生す
るために接続された電源７及び導線８によって、面状無
声放電電極２から被塗物１０‘こ向かって極めて均一な
イオン電流が放射状に流れ、且これらの間には電源７に
よって発生する極めて強い電界強度を持つ電界が存在す
るので、被塗物１０の内面は下方より丹頂次その内部に
塗着された粉体層を形成し、その数秒後には内面全体に
わたり極めて均一な厚みの塗粉層を形成する。更に、こ
の状態を続けると、小孔１１２より吸引された未塗着の
粉体が排気口の出口に設けられた粉体検出装置８４によ
って検出されるようになるので、この時に制御装置９６
によって直ちに風箱？６への気体の供給を停止し、それ
まで閉じた状態にしてあったところのバルブ９８を開く
と、空気導入ロー１１を通して塗装空間１８に存在する
残存の粉体粒子は直ちに排気口１１６を経由して全部回
収されるので、その後で被塗物１０を取りはずすことに
よってオーバースプレーの飛散を完全に防止して、個別
の内面塗装の一つの工程を終了することが可能になる。
このようにして個別の被塗物１０の内面塗装を、塗料回
収装置を使用することなしに、被塗物そのものを塗料回
収装置として兼用させることによって極めて小型で、且
高速な、しかも得られる塗膜の性能が極めて優秀な内面
粉体塗装を本発明によって極めて容易に実施することが
可能となる。又、第１７−１図に側断面図で示した装置
の水平断面図が第１７−２図に示したような同○円状で
ない場合も勿論可能であって、本発明による粉体塗装装
置で、長尺のＵ字型の断面をした被塗装物を塗装するた
めに使用することができることは第１７一３図に斜視図
を示した如き方法を用いることが可能であることは勿論
である。又、更に被塗物１０の内面及び外面に塗粉層を
同時に形成することも可能である。

この状態を示したのが第１７−４図であり、これは、
筒状の被塗物１０の内外面に夫々相対して面状無声放電
電極２を設けてあり、その他の構造は前記第１７一１図
と同様である。次に本発明の実施例について詳細にこれ
を説明する。

以上に詳細に説明した如く、本発明の適用は、被塗物の
形状、数量等により極めて自由に選択して広い範囲の適
用が可能であるが、これを実施する場合には、安定且確
実に無声放電を発生し得る面状無声放電電極の構成及び
、被塗物の表面において塗料の性質に応じて適当な電界
強度及び電流密度を選択し、それに適合するような粉体
の供給量及び塗装時間を選定すればよく、適用の様態の
多様さに反して実施の基本的条件は極めて般用性に富む
ので、その代表的な例として、第１３一１図及第１３−
２図に示した角形の例と同じタイプの円形パイプの内面
塗装における実施例につき詳細に説明する。

円形断面を持ち、その内蚤が１６肋で長さ５．５肋の配
管用鋼管の内面にェポキシ樹脂粉体塗料を塗装する場合
、外径３助長ご５肌の面状無声放電電極を被塗鋼管の中
心に配設し、被塗鋼管を垂直に保持し、前記面状無声放
電電極を管の上端部より挿入して塗粉送入管の下端につ
り下げて被塗鋼管中に挿入し、塗粉送入管を通して毎分
約４５タ程度のヱポキシ粉体塗料を送入し、比較的体積
固有抵抗の低い硝子質の絶縁物よりなる前記無声放電電
極の表面より０．３側の深さにピッチ６柳で、中０．３
肋の導体電極を２本平行スパイラル状に埋設し、これら
の間に４．弧Ｖ５０ＨＺの交流電圧を印刀ｏすると共に
、接地した被塗鋼管に対して面状無声放電電極の直流電
位を−５．桃Ｖに保持し、面状無声放電電極と被塗パイ
プとの相対速度を毎秒５ｃ双に保持して塗装を行なった
ところ、焼き付け後、平均塗膜厚２００仏で標準偏差が
±１０仏の極めて厚みの均一塗膜層が得られ、鋼管１０
本についてテストしたところピンホールの発生は皆無で
あった。尚この場合の塗着効率は９５％が得られた。次
に第１５図に示した連続して供給される板状の表面を塗
装する場合について説明する。被塗コイルの中３０ｃｍ
で、被塗物の進行速度が毎秒２０弧の時、面状無声放電
電極２として体積固有抵抗を低く調整したヱポキシ樹脂
よりなる絶縁物に埋設された第６図に示した如き形状で
、線状電極の中０．５脚、間隔５側、線状電極と面状電
極の間隔を１肌とした面状無声放電電極を使用し、第６
図において線状電極と角状電極との間に印加される交流
電圧を４０００Ｖ５０ＨＺとし、面状無声放電電極２と
被塗物１９との間隔を１０肌に保ち、面状無声放電電極
の被塗物の進行方向における長さを７０肌中３６肌にし
た場合、接地された被塗物に対して無声放電電極の電位
を負の３皿Ｖに保持し、供給装置によってホッパ‐に蓄
えられたポリエステル塗粉を毎分１３００夕の割合で供
給し、矢印７５に示される粉体供聯合用空気を毎分２．
７あの割合で供聯合した時、被塗物の表面には焼き上り
後の寸法で２５０ムプラスマィナス１５山の極めて厚み
の均一なピンホールのない塗膜が連続的に形成すること
ができた。図面の簡単な説明第１図は従来の静電粉体塗
装装置の斜面図、第２図は第１図の面１９８で切断した
部分の断面図、第３図は本発明の一部分を構成する面状
無声放電電極の内部構造を示す斜面図、第４−１図は本
発明の装置の第１実施例の一部断面図、第４−２図は同
第２実施例の断面図、第４−３図は同第３実施例の断面
図、第４−４の１図、第４−４の２図及第４一４の３図
は面状無声放電電極と彼塗面との対向状態を示す概略図
、第５図、第６図、第７図及び第８図は本発明の一部を
構成する各種板状無声放電電極の概略図、第９−１図は
本発明に使用される吸気型面状無声放電電極の一実施例
を示す斜視図、第９−３図は第９−１図に示したものの
電極構成を示す図、第９一２図は他の例を示す電極構成
図、第１０図は本発明に使用される吐出型面状無声放電
電極の−実施例の斜視図、第１１図は面状無声放電電極
の他の実施例の斜視図、第１２図は本発明の粉体塗装装
置の第４実施例の斜視図、第１３ーー図は同装置の第５
実施例の斜視図、第１３−２図は同実施例の縦断面図、
第１４図は同装置の第６実施例の斜視図、第１５図は同
装置の第７実施例の斜視図、第１６図は同装置の第８実
施例の斜視図、第１７一１図は同装置の第９実施例の示
す斜視図、第１７−２図は第１７−１図の横断面図、第
１７−３図は同装置の第１億実施例の斜視図、第１７一
４図は同装置の第１１実施例の斜視図、第１８図は同装
置の第１２実施例の斜視図、第１９−１図は同装置の第
１隼実施例の斜視図、第１９一２図は第１９−１図の一
部分の縦断面図、第２０一１図は同装置の第１４実施例
の斜視図、第２０−２図は第２０ーー図の一部分の縦断
面図である。

２・・・・・・面状無声放電電極、１０・・・・・・彼
塗物、１８・・・・・・塗料粉体の存在する空間。

第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図 第４図 第４図 第１０図 第９図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１８図 第１７図 第１９図 第狐図 第２０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に一定の間隔を隔てて配設され、且つ相対する電
   極の少くとも一方の電極が絶縁物２により被覆又は埋設
   された電極１−１、１−２より成る電極群１−１、１−
   ２、１−１、１−２……と、被塗物１０とを対向離設し
   、それらの間に粉体塗料１１を存在せしめ、該電極１−
   １、１−２の間に無声放電を生起せしめるための交流電
   圧を印加する手段及び被塗物１０と前記電極群１−１、
   １−２、１−１、１−２……との間に電圧を印加する手
   段を設けたことを特徴とする放電塗装装置。