JPS6215258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガラスのビンや軸類等の様なほゞ軸
対称の物体の静電粉体塗着方法および装置、特に
合成樹脂粉体の融点以下の温度に保持された軸対
称の物体の表面に合成樹脂の粉体を静電塗着し、
次いで指定部位の余分な粉体（以下に剰粉と称す
る）を除去した後に加熱して合成樹脂の被膜を被
塗着物である物体の表面に形成させることを特徴
とした軸対称の物体の静電粉体塗着方法および装
置に関するものである。

近年、コーラやサイダー等の炭酸飲料のガラス
ビンは日照等による内圧の上昇や動揺等に伴う破
損を防止するためにビンの表面に合成樹脂の被膜
を設けることが所望される。この様な合成樹脂の
被膜を形成する方法として静電粉体塗着法があ
る。しかし、ガラスビンは電気的に絶縁物である
ために静電粉体塗装の実施にあたつてガラスビン
を合成樹脂粉体の融点以上の温度に予熱するのが
普通である。例えば、ガラスの電気抵抗を下げる
ためにガラスビンを樹脂の融点以上の温度に予熱
した後でその表面に適当な方法にて合成樹脂の粉
体を静電塗装し、これを更に後加熱して合成樹脂
の被膜を形成する方法がある。しかるにこの種の
方法においては、ガラスビンが予熱されているた
めに一旦附着した粉体を後で除去することは不可
能に近く、この対策として樹脂被膜形成の防止を
要求されるビン口部附近にマスキング用気体噴流
を形成しつゝ粉体の塗着を実施するのが普通であ
る。しかし、この種の方法を用いても実用の生産
ラインにおいてはマスキングを完全に行うことは
不可能に近く、キヤツプが被せられるビン口にま
で合成樹脂粉体が附着して、キヤツピング、デイ
キヤツピングの不完全や内部への樹脂被膜破片に
よる異物混入等の重大問題を発生することが避け
難い。また、握持装置の握持部分にも合成樹脂の
粉末が附着したりして、握持装置への合成樹脂粉
末の焼付蓄積による連続運転の中止等の運転技術
上の問題点も未解決である。また、形成された樹
脂被膜の上縁辺の厚さが不均一で薄くなりやすく
且つ凸凹に形成されるので、洗ビンまたは運搬取
扱いの際に被膜の剥離破損が発生し易く、これに
よりガラスビンの寿命の短縮というリターナブル
ガラスビンとしては致命的な問題が発生してい
る。また、ガラスビンの商品高価を高める上から
も被膜の上縁辺を均等な厚さにて真直ぐに明確に
形成することが必要とされるが、予熱されたガラ
スビンに静電粉体塗装をおこなう方法はこの要求
を満足させることが困難である。

従つて、この発明の目的は、以上に詳述した在
来法の欠点を除去するために、内面要部に無声放
電電極板が設けられたほゞ軸対称の形状の静電粉
体塗着室内に、粉体の融点以下の温度に表面温度
が保持された被塗着物を支持し、該塗着室内に荷
電された粉体を送入すると共に、該電極板によつ
て無声放電を生起して被塗着物の表面に粉体を塗
着し、該塗着室にて被塗着物の表面に塗着された
粉体のうち指定部位の粉体のみを除去して成るこ
とを特徴とする静電粉体塗着方法を提供すること
にある。

この発明の別の目的は、握持装置により掴まれ
て運ばれて合成樹脂の融点以下の温度に保持され
た予熱されていない物体の表面に合成樹脂の粉体
を静電塗着する静電粉体塗着室と、静電粉体塗着
室にて被塗着物の物体の表面に塗着された粉体層
のうち指定部位の余剰の粉体を吸引除去する剰粉
除去装置とを備え、これにより被塗着物の表面の
指定部位にのみ粉体を均一な厚みと明確な境界層
をもつ粉体層を形成し、その後で加熱を行うこと
により耐久力と商品価値の高い合成樹脂被覆され
た物体を高い生産性をもつて製造することのでき
る静電粉体塗着装置を提供することにある。

この発明の静電粉体塗着方法および装置に適用
されるほゞ軸対称の物体にはガラスビンや種々の
軸類やボーリングピン等が含まれるものである。

なお、本書中“単極性”とは粉体の電荷が正負
いずれか一方の極性のみの単一の極性であること
を言うものである。

以下に、この発明の方法をガラスビンの静電粉
体塗着装置に適用した実施例に就いて添付図面に
沿つて詳細に説明する。

この発明の方法を実施するための静電粉体塗着
装置は、移動可能な握持装置のチヤツクにより掴
まれて運ばれてきた軸対称の物体すなわちガラス
ビンの表面に合成樹脂の粉体を静電塗着する静電
粉体塗着室と、この静電粉体塗着室内にてビンの
表面に塗着された粉体のビンの頭部および／また
は底部等の指定部位の余剰の粉体を除去する剰粉
除去装置とを備えている。

第１，２図に示される様に、静電粉体塗着室１
は、ほゞ軸対称の形状、例えば円筒状、角筒状を
なす室本体２と、室本体２の内側に設けられた無
声放電電極板３と、室本体２の上部に設けられた
吸込部７を有する環状室４と、室本体２の底部に
設けられて予め荷電した粉体を空気によつて送入
する送入部５とから成る。室本体２は四分割さ
れ、対向分割部分がビンの通過出入する出入口と
なるよう外側に開くことができる。また、この出
入口は室本体２の分割部分の１つをもつて兼用す
ることができるものである。室本体２の上部には
吸込部７を有する環状室４が設けられ、内側面に
は環状に開口した吸込口８があり、外側面には排
出口９があつて吸込管１１を介して適宜な集塵装
置および吸込フアン（図示しない）に接続されて
いる。室本体２の頂面中央は開口していて粉体塗
着すべきビン１０を懸吊支持する握持装置のチヤ
ツク１４の邪魔をなさないようになつている。

室本体２の内面の主要部分には無声放電電極板
３が各四分割部分に応じて夫々設けられており、
これら電極板３によつて塗着室を形成している。
また、これら電極板３は適宜な電気制御装置１５
に接続され、電流または電圧が適宜制御されるよ
うになつている。

室本体２の底部に設けられた送入部５は予備荷
電部１６から成り、この予備荷電部１６に供給さ
れる原料である合成樹脂の粉体をコロナ放電、接
触帯電等の手段によつて予備荷電し、これを送入
空気によつて室本体２内に送入するようなつてい
る。この予備荷電部１６もまた電気制御装置１５
に接続され、適宜に電気制御される。この無声放
電電極板３は、例えば特開昭51―8347号公報に示
される如く絶縁物板に仕込まれた平行線条電極間
に交流電圧を印加することによつて板表面に無声
放電を生起させ、板表面への樹脂粉体の附着防止
を計かると共にこれに重畳される直流電圧の作用
により板から被塗着物であるビンに向う電界と微
少な放電電流を得るようにしたものである。

従つて、送入部５にて予め荷電されて室本体２
内に送入された粉体は室本体２内にて無声放電電
極板３からビン１０に向う電界の作用によつて、
室本体２内に握持装置のチヤツク１４により懸吊
支持されるビン１０の表面に塗着されてビンの表
面に粉体層が形成される。この場合、均一な粉体
層を得るためにガラスビンを自転させることがあ
る。室本体２内にてビンに塗着されなかつた粉体
は環状室４の吸込部７によつて吸込まれて回収さ
れ、再使用に供される。また、室本体２の側部に
は送入部５と同様な送入部５′を設けて予備荷電
された粉体を送入するようにして、特定の部位に
特に厚い粉体層の形成を要求される場合、または
ガラスビンの形状によつて粉体層厚の補正を必要
とする場合に使用でき、この送入部５′はまた予
備荷電部１６′を内蔵しており、その作用効果は
先の送入部５および予備荷電部１６と同様であ
る。

この静電粉体塗着室１に続いて、第３〜６図に
示される様な剰粉除去装置２１が設けられる。こ
の剰粉除去装置２１は塗着室１にてビン１０の表
面に塗着された粉体の、ビンの頭部または底部等
の所要部位の余剰の粉体を除去するもので、図示
されるようにビン１０の頭部または底部に近接し
て開口する吸込スリツト２２，２３を備えてい
る。これら吸込スリツト２２，２３は適宜な集塵
装置および吸込フアン（図示しない）に接続さ
れ、所要の部分の粉体を吸込除去する。この剰粉
除去装置２１のところに粉体の塗着されたビンが
きたときに適宜な手段によつて握持装置のチヤツ
ク１４を回転してビンの頭部または底部の所要の
粉体除去を行うことができる。

また、第７，８図に示される様に剰粉除去装置
２１′の上部および下部吸込スリツト２２′，２
３′の吸込口を適宜な隔壁２４，２５により仕切
り、必要に応じて各吸込口毎に流量制限装置２
６，２７を設けることによつて部位、形状に応じ
た吸引風量を設定することで一層吸込効果が良好
になる。特に、隔壁２４，２５の先端部分は吸込
口面より僅かに突出していてスペーサとして握持
装置のチヤツク、ビンの口部および底部との間の
隙間を適切な値に保つべくすることが好適であ
る。

例えば、第７図においては握持装置のチヤツク
１４の剰粉除去を目的とする吸引速度は相対的に
高い値に設定されるのに対し、粉体層上端部に明
確な境界２８を形成することを目的とする吸引速
度は粉体層の帯電量としまり具合に応じてチヤツ
クのところの吸引速度に比較して相対的に低い値
にするのが良い場合が多い。この関係は第８図に
おける境界２９の形成を目的とした吸引速度と、
中心部の完全除去を目的とした吸引速度との間に
おいてもほゞ同様である。この発明における剰粉
除去方式は必要に応じて口部、底部以外の部位に
適用可能であることは勿論である。

この様な静電粉体塗着室および剰粉除去装置か
ら成るこの発明の静電粉体塗着装置を用いた静電
粉体塗着装置が第９，１０図に示される。この静
電粉体塗装装置は空のビンを供給する複数個の供
給口３２を有する供給装置３１と、各供給から並
列して延びてビンの頭部を掴むチヤツク３４を有
した複数の無端チエーンコンベヤ式の握持装置３
３と、複数個の静電粉体塗着室３６および剰粉除
去装置３７と、適宜な加熱装置３８とから成る。
第７図にて静電粉体塗着室３６は夫々異つた状
態、入口側が開いた状態、静電塗着を行つている
状態、出口側が開いた状態、にて示されるが、こ
れは図示説明のためで、実際には夫々同一状態に
て同期して行われることは勿論であり、また数も
必要に応じて適宜増減できるものである。

ビン４０は例えば振動コンベヤの様な適宜な供
給装置３１の各供給口３２に１本づゝ送られ、握
持装置３３のチヤツク３４により頭部が掴まれて
塗着室３６へと運ばれる。塗着室６は先づ四分割
された部分の入口側が開き、ビン４０が握持装置
３３によつて塗着室３６内にいれられたならば入
口側を閉じ、送入部４２から予め荷電された合成
樹脂の粉体が空気と一緒に塗着室３６内に送入さ
れ、塗着室３６内にて電極板４４からビンに向う
電界によつてピン４０の表面に粉体が塗着され
る。粉体がビン４０の表面に塗着されたならば粉
体の塗装を停止し、塗着室３６の出口側を開き、
次の剰粉除去装置３７に握持装置３３によりビン
４０を運び、この剰粉除去装置３７にてビン４０
の頭部または底部等の所要部分の粉体を除去す
る。こうして所定の部位のみに粉体塗着がなされ
たビンは次の加熱装置３８の搬送装置４６の支持
板４７の各切欠部４８にビン頭部を引掛けて移さ
れ、加熱装置３８において加熱されて合成樹脂の
被膜の形成が行われる。

この様な静電粉体塗装装置においては、塗着室
での粉体塗着および剰粉除去装置での剰粉除去を
行うために一定時間停滞をなすような握持装置を
用いることが好適である。

この様な粉体塗着装置を用いた静電粉体塗着装
置においては静電粉体塗着室のいづれかに故障が
生じた場合に、故障した塗着室を引き下げて故障
を直すと共に、その系路の握持装置の着脱動作の
みを休止させ、且つ適宜な手段をもつて供給口を
閉じたままにし、他の系路が休止系路の影響を受
けることなく粉体の静電塗装を続けることができ
る。また、何等かの原因により握持装置が着ビン
が行われなかつた時は、この握持装置にビンがな
いことを検出し、これによつて粉体の供給を休止
することにより握持装置のチヤツク内部への粉体
の附着を確実に防止することができる。

この様に、この発明の静電粉体塗着方法および
装置によれば、ガラスのビンへの粉体塗着におい
て、静電粉体塗着室にてガラスビンの表面に粉体
が均一な厚さで、粉体が良好に帯電し且つよくし
まつた状態で静電塗着され、次いで剰粉除去装置
にて除去すべき所要部分の余剰の粉体が充分且つ
明確な境界を形成するように除去されるので、後
加熱によつて均一な厚さの合成樹脂の被膜が形成
され、ビンの長寿命化を達成することができ、同
時にビンの商品価値を高めることができる。ま
た、この発明によれば握持装置の剰粉除去が完全
であり、このために長期連続運転が可能となり、
極めて生産性が高いのが特徴である。

以上において、この発明をガラスのビンへの合
成樹脂粉体の塗着に適用した場合に就いて説明し
たが、軸類やボーリングビンの様なほぼ軸対称の
物体の必要部位への粉体の静電塗着をなすべく使
用できることは容易に理解されよう。また、この
発明は合成樹脂粉体の塗着だけでなく、ホーロー
用フリツト粉末やその他の無機粉末等の静電粉体
塗着にも適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するための静電
粉体塗着装置の塗装室の概要斜視図、第２図は塗
着室の概要断面図、第３，４図はこの発明の方法
を実施するための静電粉体塗着装置の剰粉除去装
置の上部および下部吸込スリツトの概要断面図
で、第５，６図はその平面図および底面図、第
７，８図は剰粉除去装置の変形例を示す第３，４
図と同様な図、第９，１０図はこの発明の方法を
実施するための静電粉体塗着装置を用いた静電粉
体塗装装置の概要平面図および側面図である。 図中、１……塗着室、２……ケーシング、３…
…放電電極板、４……環状室、５……送入部、１
０……ビン、２１，２１′……剰粉除去装置、２
２，２２′，２３，２３′……吸込スリツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内面要部の無声放電電極板が設けられたほぼ
   軸対称の形状の静電粉体塗着室内に被塗着物を支
   持し、該静電粉体塗着室の無声放電電極板によつ
   て被塗着物に向う電界と微少な放電電流を形成
   し、これら電界および微少放電電流のもとで該静
   電粉体塗着室内に単極性に予備荷電された粉体を
   送入して被塗着物の表面に粉体を静電塗着して成
   ることを特徴とする静電粉体塗着方法。 ２ ほぼ軸対称の形状をなす被塗着物を支持する
   静電粉体塗着室と、被塗着物に向う電界と微少の
   放電電流を形成し且つ被塗着物の表面からほぼ一
   定の距離にて被塗着物を囲むよう該静電粉体塗着
   室の側壁の主要部分として構成配置された無声放
   電電極板と、被塗着物と無声放電電極板との間に
   単極性に予備荷電された粉体を送入する手段とを
   備えたことを特徴とする静電粉体塗着装置。 ３ 静電粉体塗着装置は、合成樹脂粉体の融点以
   下の温度に保持された被塗着物の表面に合成樹脂
   の粉体を静電塗着する静電粉体塗着室とから成
   り、被塗着物の所要の部分にのみ粉体層を形成さ
   せるようにした特許請求の範囲第２項記載の静電
   粉体塗着装置。 ４ 静電粉体塗着室は、ほぼ軸対称の形状をなす
   室本体と、室本体の内面要部に設けられた無声放
   電電極板と、室本体の上部に形成された吸込部を
   有する室と、室本体に取付けられて単極性に予備
   荷電した粉体を送入する送入部とから成り、室本
   体の少なくとも一部分が被塗着物の出入りする出
   入口として開くことができるようになつた特許請
   求の範囲第３項記載の静電粉体塗着装置。 ５ 静電粉体塗着室の室本体がほぼ円筒状を形成
   し且つ四分割され、対向分割部分が出入口を形成
   するようになつた特許請求の範囲第４項記載の静
   電粉体塗着装置。