JPS622863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物品を粉末物質により被覆するための
装置に関するものである。従来より電気絶縁性、
耐蝕耐薬品性、及び美粧性等を目的として各種液
状物質により常温又は高温において物品の被覆が
行なわれて来た。しかし、各種液状物質に含まれ
る溶剤についての無災害化、無公害化、省資源化
及び作業環境の改善、或は被覆工程上の機械化及
び省力化などにより、各業界では粉末物質による
被覆方法並びに被覆装置の研究が行なわれ、既に
一部実用化の段階に至つている。特に塗料分野に
おいては従来よりの液状塗料に代つて粉体塗料が
種々の被覆方法に基ずく被覆装置の開発と共に採
用されはじめ今後も採用分野は拡大すると予想さ
れている。

現在一般に実用化されている被覆装置には、 (1) 予め物品を粉末物質の融点以上の温度に加熱
した後、粉末物質を融着被覆させる方法を応用
した装置類。

(2) 予備加熱を行なわないで静電気力等により粉
末物質を被覆させる方法を応用した装置類 に大別される。

前者の物品を予熱した後粉末物質を融着被覆さ
せることを基本とする方法を応用した装置類に
は、 流動槽内で圧縮空気により流動している粉末
物質の中へ物品を浸漬して融着被覆させること
からなる流動浸漬法装置 物品上に粉末物質を機械的に散布して融着被
覆させることからなるカスケード法（散布法）
装置 粉末物質の上に物品をころがして融着被覆さ
せることからなるころがし法装置。

物品を粉末物質の中へたゞ浸漬して融着被覆
させることからなるデイツプ法装置 物品に圧縮空気と共に粉末物質を噴霧して融
着被覆させることからなるスプレー法装置 又、後者の物品を予熱することなく噴霧物質を
被覆させることを基本とする方法を応用した装置
類には、 流動槽内で電極により高電圧を印加し、且
つ、圧縮空気により流動している粉末物質の上
部希薄層へアースした物品を置き、静電気力を
利用して被覆させることからなる静電流動浸漬
装置。

ノズルより圧縮空気と共に噴出させ、且つ、
ノズル先端に設置した電極により高電圧を印加
された粉末物質を、アースした物品に静電気力
を利用して被覆させることからなる静電スプレ
ー法装置 等がある。

しかしながら、これらの装置類には夫々次のよ
うな欠点がある。

流動浸漬法装置では粉末物質の融点以上の
温度に予熱することが不可能な物品には適用出
来ない。１回当りの付着膜厚は約0.1mmを限
度とし、厚塗りを必要とする場合には必要膜厚
に応じて多数回の被覆操作を要し、極めて手間
がかゝる。複合材料からなる物品においては
予熱後の各材料の放熱速度が異なるため、物品
の予熱温度の不均一による被覆ムラが出来やす
い。電子部品のリード線あるいは、特開昭48
−849号公報に記載された部品のように粉末物
質被覆不要部位を有する物品では一般に被覆不
要部位にマスキング等の前処理を施した後浸漬
して融着被覆させる必要があり手間がかゝる。

カスケード法（散布法）装置では粉末物質雰
囲気の中で物品を回転させながら通過させるの
にトラブルが多く、且つ均一なふりかけが難し
いため安定した被覆膜厚が得られにくい。

ころがし法装置では物品に回転を与えなけれ
ばならないため、円筒型又は球型の物品の場合
に限定され、且つ量産化には問題点が多い。

デイツプ法装置では均一な被覆膜厚が得られ
にくく、特に凹凸が多く、複雑な構造の物品で
はこの傾向が顕著にあらわれる。

スプレー法装置では被覆不要部位には特にし
つかりしたマスキングが必要であり手間がかゝ
る。

又、圧縮空気を用いることにより、物品の予
熱温を大幅に低下させるため厚膜を得ることが
難しく、或いは被覆ムラが出来やすい。

静電流動浸漬法装置では厚膜を得るため粉
末物質を多量に被覆させようとすると物品の表
面に粉末物質のつもりや脱落の現象を生じる。
又、複合材料からなる物品については材料の種
類によつては被覆されにくい部位を生じ被覆ム
ラが出来やすい。なお被覆させた後、断続的な
衝撃を与えてつもりを防止する方法も考えられ
るが、この場合は局部的な脱落現象が生じやす
く、平滑な被覆が得られにくい。流動中の粉
末物質の上部希薄層で物品に被覆させるため、
厚膜を必要とする場合は、被覆に長時間を要す
る。粉末物質に印加する電圧は高電圧（例え
ば、D.C.60〜100KV）を必要とするため危険
性が大きい。流動槽内の粉末物質に多量の圧
縮空気を与えて激しく流動させるので飛散した
粉末物質の捕集装置を必要とし、又、被覆させ
る毎に流動槽を密閉しければならないため開閉
操作に時間を要し被覆させるための能率（生産
性）が低い。流動槽内における粉末物質の流
動性及び被覆均一性を良好にするため、粉末物
質製造時の粒度分布を狭く調整する必要があ
る。

静電スプレー法装置では被覆ムラが出来やす
く、特に複合材料からなる物品についてはその
程度が大きい。

以上の如く上記各被覆装置には夫々大きな欠点
がある。しかし、不満足な点はあるものゝ被覆す
る物品の種類により聊かでも欠点の少ない被覆装
置を選択し、これを採用しているのが現状であ
る。従つて、現在存在する各種装置類よりも被覆
能率（生産性）や被覆性能等にすぐれた被覆装置
の開発が強く要望されており、同装置開発の可否
が今後の粉末物質による被覆方法の発展を左右す
ると断言しても過言ではない。

本発明者は、上記の種々の欠点を改良するため
検討を行なつた結果、流動槽内で圧縮空気により
流動し、且つ、電極により高電圧が印加された粉
末物質を物品に被覆させる装置において、物品に
振動を与えるための振動機を設け、物品を粉末物
質中に浸漬して粉末物質を被覆するか、更に好ま
しくは流動槽及び／又は物品を上下に移動できる
構造（例えば、昇降機を取付けて移動させること
ができる構造）を設けて、物品を粉末物質中に浸
漬して、粉末物質を被覆することを特徴とする装
置を発明した。

なお、塗装槽及び／又は部品を上下に動かす装
置は、液体塗料を使用する場合について、特公昭
49−38012号公報および特開昭50−61440号公報に
示されているが、本願は、粉末物質による静電流
動浸漬塗装において行わせるものであり、作用効
果は異るものである。

本発明の装置を使用すると粉末物質の被覆時
間を著しく短縮出来る。粉末物質の被覆ムラが
なく、且つ、つもりや脱落の現象がないため、焼
付け後の外観平滑性にすぐれている。粉末物質
の捕集などの粉塵対策を特に必要としない。粉
末物質への印加電圧を低くするため、作業時の危
険度が少ない。粉末物質に要求される狭い粒度
分布に調整することが不要である。

等の効果を見出すに至つた。

本発明の構成要件等について説明する。

まず、本発明の被覆装置の構成内容の一例を図
面によつて説明する。

第１図は、本発明被覆装置の見取図、第２図は
その横断面図、第３図はその縦断面図を表わす。
図面の中で示す符号、１は物品又は物品支持枠に
振動を与えるための振動機(A)である。本例では振
動機(A)の振動が物品支持枠に直接伝達されている
が、他の１例として、振動機(A)本体は流動槽や物
品又は物品支持枠とは直接、接触することなく設
置され、振動伝達部材によつて、物品に振動が伝
達されるような構造も本発明の振動機(A)を設けて
なる被覆装置に含まれる。振動機(A)は物品が流動
中の粉末物質雰囲気にある時から均一な被覆が得
られるまでの間を通して物品又は物品支持枠に継
続した振動を連続的に与えることが出来るもので
あるが、実際は物品が流動中の粉末物質雰囲気に
ある間のみ継続した振動を連続的に与えることに
よつて目的を達成出来る場合が多い。又、必要と
する振動の大きさについては、粉末物質ではその
種類、性状、被覆条件等、一方、物品では種類、
大きさ、形状等によつて異なるため、振動数又は
振幅を広範囲に調節することが可能であり、例え
ば好ましくは振動数が1000〜10000回／分、振幅
５〜200ミクロンの範囲内であり、更に好ましく
は振動数が2000〜8000回／分、振幅が10〜100ミ
クロンの範囲内で最適の条件に調節できるもので
ある。更に又、必要とする振動の方向について
は、物品の種類、形状等によつて異なるため、必
要に応じて水平方向又は垂直方向に与えることが
出来るようになつている。

２は物品を流動している粉末物質の中へ浸漬し
て被覆させるに際し、予め定められた位置まで流
動槽を上下方向に移動させるための昇降機(A)、３
は物品を流動している粉末物質の中へ浸漬して被
覆させるに際し、予め定められた位置まで物品又
は物品支持枠を上下方向に移動させるための昇降
機(B)、４は粉末物質に電極により高電圧を印加
し、且つ、粉末物質を圧縮空気により流動させる
ための硬質塩化ビニール樹脂等で製作される流動
槽、５は流動槽で流動している粉末物質に振動を
与え流動層表面を平面に保つための振動機(B)、６
は粉末物質に高電圧を印加するための電極、７は
粉末物質に圧縮空気をムラなく送るためのラミミ
ツク製又はプラスチツク製等の多孔板、８は圧縮
空気の供給孔、９はオーバーフローした粉末物質
の受器、１０はオーバーフローした粉末物質受器
の回収孔、１１は粉末物質に印加する高電圧を発
生させるための高電圧発生機、１２は複数個の物
品を固定し、振動を伝達させる物品支持枠、１３
は物品又は物品支持枠を取付けるための装着板、
１４は物品支持枠への粉末物質の被覆を防ぐため
のマスキングカバー板、１５は接地線、１６は粉
末物質の定量供給機、１７は粉末物質を被覆させ
るための物品、及び１８は流動状態にある粉末物
質を表わす。

次に本発明による被覆装置の使用方法の一例を
説明する。

流動槽４の中で粉末物質１８を圧縮空気供給孔
８から多孔板７を通して送られる圧縮空気によ
り、流動させると共に、高電圧発生機１１で発生
させた高電圧を電極６により印加させる。更にこ
の粉末物質１８には流動槽振動機(B)５を作動させ
て振動を与え流動層表面を平面に保つ。

物品１７の直接装着板１３に取付けるか、或
は、複数個の物品１７を予め、物品支持枠１２に
固定し、これを装着板１３に取付けると共のマス
キングカバー板１４をかぶせる。

一方、物品１７又は物品支持枠１２に接地線１
５を接続した後、振動機(A)１により振動を与えな
がら、昇降機２及び／又は３を作動させて物品１
７を所定時間の間、流動中の粉末物質１８の中へ
浸漬して粉末物質を被覆させる。

その後昇降機２及び／又は３を逆方向に作動さ
せると共に均一な被覆膜厚が得られたときに振動
機(A)１の振動を停止させた後、粉末物質１８の被
覆した物品、１７又は物品支持枠１２をマスキン
グカバー板１４及び装着板１３より取りはずし、
後工程を経て被覆物品を得る。なお、流動槽４内
の粉末物質１８はこの被覆操作の繰返しと共に減
少しく行くため、粉末物質定量供給機１６により
少量ずつ連続的に補給し、又、オーバーフローし
た粉末物質１８については受器９に集め回収孔１
０から取出して再使用に供する。

本発明による被覆装置の特徴は次の通りであ
る。

物品が圧縮空気により流動している粉末物質
雰囲気にある時より均一な被覆が得られるまで
の間を通して物品又は物品支持枠に継続した振
動を連続的に与えることが出来る振動機が設置
されている。

流動中の粉末物質に印加する電圧の大きさは
例えば通常の静電流動浸漬法装置の場合のD.
C.60〜100KVに対し、D.C.5〜60KVで充分で
ある。これは流動している高濃度の粉末物質の
中に物品を浸漬して被覆させるため高い電圧下
では漏電の危険性があり、意識的に低い電圧を
用いるものである。

圧縮空気による粉末物質の流動状態は、通常
の静電流動浸漬法装置の場合の如く、上部の粉
末物質希薄層にて物品に被覆させるのではな
く、流動中の高濃度の粉末物質の中に物品を浸
漬して被覆させるため弱い流動でよい。この弱
い流動とは使用する粉末物質の見掛け容積比が
約1.05〜1.5倍、好ましくは1.1倍〜1.2倍となる
状態とするものである。ここでいう見掛け容積
比とは粉末物質の常態の見掛け容積に対する圧
縮空気で流動させた時の粉末物質の容積の増加
倍率である。

本発明では、粉末物質を弱く流動させるた
め、通常の静電流動浸漬法装置の場合には粉末
物質の捕集装置を設けなければならないのに対
し、その必要性がない。

物品又は物品支持枠の装着板への取付け、物
品の粉末物質への浸漬並びに物品又は物品支持
枠の装着板からの脱着、更には昇降機の作動等
を含む一連の操作を連動させて自動化機構を採
用することが出来る。たとえば、物品又は物品
支持枠をロータリー方式あるいはコンベアー方
式など採用することによつて粉末物質中に浸漬
させる連続被覆装置することもできる。

次に本発明の被覆装置による効果は次の通りで
ある。

通常の静電流動浸漬法装置においては物品に
粉末物質を被覆させるための時間は一般に10〜
30秒間を要し、又、通常の流動浸漬装置におい
ても、物品の予熱と粉末物質への浸漬を一般に
数回繰返して被覆させるためにかなりの時間を
要するのに対し、本発明の被覆装置では、常温
にて0.5〜３秒間の被覆操作で充分であり、極
めて短時間で被覆させることが出来る。更に、
発生する粉塵がほとんどないために粉末物質の
捕集装置が設けられていない。したがつて被覆
させる毎に流動槽を密閉する必要がなく、この
開閉作動時間の短縮効果も大きい。

物品に継続的な振動を連続的に与えながら高
濃度で流動している粉末物質に浸漬して被覆さ
せることにより、１回の被覆操作で均一な厚膜
を得ることが出来、被覆ムラがなく、且つ、粉
末物質のつもりや脱落現象がないため、焼付け
後の外観平滑性に極めてすぐれている。

圧縮空気による粉末物質の流動状態は通常の
静電流動浸漬法装置の場合に比べ極めて弱く流
動させるため、粉塵飛散対策を特に必要としな
い。

流動中の粉末物質に印加する電圧が例えば通
常の静電流動浸漬法装置の場合のD.C.60〜
100KVに対し、本発明の被覆装置ではD.C.5〜
60KVで充分であるため作業時の危険性が少な
い。

粉末物質の粒度分布については通常の静電
流動浸漬法装置の場合では上部の粉末物質希薄
層にて物品に被覆させることにより、粒度分布
が広く超微粒分の多い粉末物質を被覆させる時
は、圧縮空気量をしぼつて超微粒分を主とする
粒分が最適の流動性を示すように調節せざるを
得ないため、結果として被覆に長時間を要する
にも拘らず被覆重量が少なくなる。

又流動浸漬法装置の場合では、物品を予熱
した上、粉末物質を被覆させることにより、超
微粒分の存在は圧縮空気により流動している時
にこの粒分の舞い上りがあるため被覆不要部位
への融着がさけられない 等の理由により粒度分布を極めて狭い範囲内で調
整する必要があるのに対し、本被覆装置では物品
の高濃度粉末物質への浸漬により被覆重量が多
く、且つ物品の予熱を行なわず被覆不要部位への
付着も後工程において簡単に除去することが出来
るため粒度分布を極めて狭く調整をする必要がな
い。

なお、本発明の被覆装置において使用出来る粉
末物質には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリエチレ
ン、合成ゴム及びロジン等の有機質粉末物質又、
これらを主成分とし、有機質や無機質の充填剤を
配合した混合粉末物質、更にはフリツト等の無機
質粉末物質等がある。

なお又、本発明の被覆装置に適用可能な物品に
は、電子部品、電気部品、機械部品及びその製
品、更には建材、工業用製品、日用雑貨製品及び
窯業製品等があり、電子部品、電気部品などの小
さい物品を被覆するのに本発明の被覆装置はその
効果を特に発揮する。次に本発明の被覆装置を用
いて粉末物質による被覆を行なつた場合の実施例
を示す。

実施例 １ 縦150mm、横300mm、深さ160mmの硬質塩化ビニ
ル樹脂製の流動槽の中で電気絶縁用エポキシ樹脂
粉体塗料（住友デユレズ社製、スミライトレジン
PR−52102）をセラミツク製の多孔板を通して送
られる圧縮空気により、見掛け容積が常態見掛け
容積の1.1倍となるように流動させると共に、
30KVの電圧を電極により印加させ、更に流動槽
振動機(B)を作動させて流動槽表面が平面となるよ
うに振動を与えた。

リード線溶接タイプのポリプロピレンフイルム
コンデンサ素子について、リード線部分を鋼鉄製
の物品支持枠にはさみ込んで固定し装着板に取付
けた上、テフロン製のマスキングカバー板をかぶ
せた。物品支持枠に接地線を接続した後、振動数
が6000回／分、振幅が50ミクロンの継続した振動
を垂直方向に連続的に与えながら、昇降機(A)によ
り流動槽を上方へ移動させてコンデンサ素子を流
動中の粉体塗料の中へ１秒間浸漬して被覆させ
た。その後昇降機(A)により流動槽を下方へ移動さ
せると共に、被覆終了１秒後に物品支持枠に与え
ていた振動を停止させ装着板より取りはづし、被
覆不要部位へ付着した粉体塗料はエアナイフ法で
除去して温度90℃の炉で３時間をかけて焼付けを
行なつた。

その結果、素子表面全体の膜層が約0.5mmであ
つて極めて被覆ムラが少なく、ピンホールもな
く、且つ電気絶縁性にすぐれた塗膜を形成させる
ことが出来た。

実施例 ２ 物品にはトランジスタ及びセラミツクコンデン
サ内蔵のアルミナ基板混成集積回路を、又、粉末
物質には電気絶縁用エポキシ樹脂粉体塗料（住友
デユレズ社製、スミライトレジンPR−52114）を
用い、更に物品支持枠には振動数が5000回／分、
振幅が100ミクロンの継続した振動を垂直方向に
連続的に与えながら、又、昇降機(B)により物品支
持枠の方を下部へ移動させることにより、物品を
２秒間浸漬すること以外実施例１と同じ装置及び
方法を採用して被覆させた。その後昇降機(B)を作
動させて物品支持枠を上部へ移動させると同時に
物品支持体に与えていた振動も停止させ、装着板
から取りはづし、被覆不要部位に付着した粉体塗
料はエアナイフ法で除去して、温度150℃の炉に
おいて１時間をかけて焼付けを行なつた。

その結果、回路のない部分及びトランジスタや
セラミツクコンデンサとアルミナ基板との接触点
附近の入り組んだ部分等にも短時間で粉体塗料が
被覆され、つもりや脱落の現象がなく、表面全体
の膜厚が約0.4mmであつて極めてムラが少なく、
且つ、電気絶縁性にすぐれた塗膜を有するもので
あつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の被覆装置の一例を示す見取
図。第２図はその横断面図、第３図はその縦断面
図である。 １……振動機(A)、２……昇降機(A)、３……昇降
機(B)、４……流動槽、１２……物品支持枠、１７
……物品、１８……流動状態にある粉末物質。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流動槽内で圧縮空気により流動し、且つ電極
   により電圧が印加された粉末物質を物品に被覆
   する静電流動浸漬塗装装置において、物品１７が
   粉末物質雰囲気にある間のみ、物品１７に振動数
   が1000〜10000回／分、振幅が５〜200ミクロンと
   なる継続した振動を連続的に与える振動機１を設
   けてなる粉末物質の被覆装置。 ２ 物品を粉末物質に浸漬して被覆するための流
   動槽が上下に移動できる構造である特許請求の範
   囲第１項記載の被覆装置。 ３ 物品を粉末物質に浸漬して被覆するために物
   品１７又は物品支持枠１２が上下に移動できる構
   造である特許請求の範囲第１項記載の被覆装置。