粉体塗装方法
【課題】 凹凸形状の被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成された被塗装物であっても、隅々まで十分な膜厚で塗装することができ、しかも粉体塗料の使用効率がよい粉体塗装装置を提供する。
【解決手段】 多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器２１内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を、被塗装物２０に吐出エアーが当たらないように供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器２１内に、被塗装物を浸漬又は通過させることにより、被塗装物２０に粉体塗料を付着させるようにした。
【解決手段】 多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器２１内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を、被塗装物２０に吐出エアーが当たらないように供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器２１内に、被塗装物を浸漬又は通過させることにより、被塗装物２０に粉体塗料を付着させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被塗装物に粉体塗料を吹き付けることなく高効率で付着させることができる粉体塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉体塗装は、有機溶剤を含まず、被塗装物に付着しなかったオーバースプレー粉を回収して再使用することができるので、環境にやさしい塗装として、近年多くの製品に採用されている。
【０００３】
当初はガードレール、フェンスなどの道路資材から始まり、冷蔵庫、エアコンの室外機等、家庭内で使用する製品にも多く採用されている。最近は、学校の椅子や机の塗装、ナンバープレートの塗装にも用いられている。
【０００４】
一般に粉体塗装は、コロナガンや摩擦帯電ガンを使用し、粉体塗料を被塗装物に吹き付けることによって行っている。
【０００５】
コロナガンによる粉体塗装は、ガン先のコロナ電極と被塗装物との間に電場を作り、そのコロナ放電により、ガンから吐出された粉体塗料を被塗装物に付着させるという塗装方法である。
【０００６】
また、摩擦帯電ガンによる塗装方法は、ガン内に、例えば、非導電性樹脂チューブを収容し、この非導電性樹脂チューブ内に粉体塗料を供給し、非導電性樹脂チューブ内を粉体塗料が通過する際の非導電性樹脂と粉体塗料との摩擦によって粉体塗料に電荷を与え、電荷を帯びた粉体塗料を静電気力で被塗装物に付着させるという塗装方法である。
【０００７】
当然、上記の２つの方式とも、図９に示すように、塗装ガン１から被塗装物２に向けて、例えばコンプレッサーのエアーなどの強制エアーと共に粉体塗料３を吐出するため、被塗装物２に付着しないオーバースプレー粉が発生する。このため、塗装作業は、塗装ブース４内で行われ、被塗装物２に付着しないオーバースプレー粉を塗装ブース４に設けた吸引口５から吸引回収している。吸引回収したオーバースプレー粉は、精選装置などを通過させて精選した後、再使用される。
【０００８】
しかしながら、塗装ガンによる塗装方法は、膜厚のコントロールが行いやすい反面、例えば、凹部がある被塗装物の凹部内を塗装するような場合には、塗装ガンの吹き付けエアーによって、凹部内に付着しようとしている粉体塗料が吹き飛ばされ、塗装不良を起こし易い。
同様に、線材によって形成されたフェンスのような被塗装物を、塗装ガンの吹き付けにより塗装する場合にも、線材と線材とがクロスする溶接部分に、吹きつけエアーによるスケが発生したり、焼き付け後にピンホールが発生したりし易いという問題がある。
【０００９】
一方、塗装ガンの吹き付けによらない粉体塗装方法として、静電流動浸漬による塗装方法がある。
【００１０】
静電流動浸漬による塗装方法は、図１０に示すように、粉体塗料を収容した粉体塗料槽６に、高圧発生器７によって高電圧が与えられるコロナ電極８を設置し、コロナ電極８によって発生させた電場により、粉体塗料槽６を通過する被塗装物２に、粉体塗料を付着させるという方法である。
【００１１】
この粉体塗料槽６は、底部が多孔質の樹脂やキャンパス布等の多孔質材９によって仕切られており、多孔質材９の下部に流動エアー１０を供給して、内部の粉体塗料をあたかも液体のように流動させている。
【００１２】
そして、コロナ電極８は、多孔質材９の上面に設置したり、あるいは、電極の汚れを防ぐために、多孔質材９の内部や下面に設置したりして、コロナ電極８と被塗装物２との間で電場を形成している。
【００１３】
この場合、粉体塗料槽６内は、粉体塗料があたかも液体のように流動している流動層１１の部分と、流動層１１の上方に霧化（クラウド）した状態の霧化層１２の部分とが形成される。そして、粉体塗料が液体のように流動している流動層１１の部分に被塗装物２を浸漬させても、粉体塗料は被塗装物２に付着しないが、多孔質材料９の付近のコロナ電極８からの電場によって霧化層１２の部分の霧化（クラウド）した粉体塗料は被塗装物２に付着する。
【００１４】
このような塗装方法の例は、非特許文献１にも開示されている。非特許文献１では、流動化した粉体塗料内に、例えば被塗装物の２／３ほどを浸漬させ、霧化層（クラウド）内で１／３を塗装させ、被塗装物を徐々に上げることにより、残りの箇所を霧化層（クラウド）内を通過させることによって十分に塗装させている。
【００１５】
このように、流動層１１の部分に被塗装物２を浸漬させても、粉体塗料２は被塗装物２に付着しないのは、流動層１１は液体のように流動する密な粉体塗料の層であるため、流動層１１内の空気が希薄で電場ができないためであると考えられている。
【００１６】
コロナ電極８を粉体塗料槽６内に設置する静電流動浸漬による塗装方法においては、流動層１１の上部の霧化層１２のみでの塗装になるため、被塗装物２の大きさが限定される。その第１の理由は、霧化層１２の部分はその高さが低く、一般には、１００ｍｍ程度の被塗装物２までしか塗装ができないとされている。第２の理由は、コロナ電極８と被塗装物２との距離が離れると、電場が形成されなくなるため、一般に被塗装物２とコロナ電極８との距離は２００ｍｍ程度が最大の距離とされている。
【００１７】
したがって、コロナ電極８を粉体塗料槽６に設置した静電流動浸漬による塗装方法においては、被塗装物２は、図１０に示すように、マイクロモーターなどの小さいものに限定される。このため、一般には、粉体塗料が液体のように流動している流動層１１内には被塗装物２を浸漬することなく、被塗装物２を、流動層１１の上に形成される霧化層１２を通過させることにより、霧化層１２の粉体塗料を被塗装物２に付着させる塗装を行っているというのが現状である。
しかしながら、この方法によって塗装を行っても、マイクロモーターの巻線箇所の奥まった箇所への塗装の均一性には、問題があった。
【００１８】
また、コロナ電極８を粉体塗料槽６に設置した静電流動浸漬による塗装方法においては、粉体塗料槽６の材質が、絶縁性のものに限られる。即ち、粉体塗料槽６の材質が、導電性、例えば金属であると、コロナ電極８から放電された、電子は全て近くの粉体塗料槽６の金属材料に放電されてしまい、被塗装物２との間で電場を形成することができず、粉体塗料を被塗装物２に付着させることができなくなる。
【００１９】
また、コロナ電極８を設置した多孔質材９から被塗装物２への距離が大きくなると、つまりコロナ電極８から離れると、粉体塗料が浮遊していても、被塗装物２との間での電界が弱くなり、粉体塗料が付着し難くなる。
【００２０】
さらに、別な塗装方法として静電気を使用しない流動浸漬方式もあり、自転車の籠、ネットフェンスなどの塗装に多く採用されている。
【００２１】
この方法は、図１１に示すように、被塗装物２を搬送するライン１３に沿って、予熱炉１４、粉体塗料を流動状態で収容する流動槽１５、焼き付け乾燥炉１６を順番に設置し、予熱炉１４内で被塗装物２を物温で２７０℃程度に予熱した後、昇降可能な流動槽１５の上方に被塗装物２を移動させ、次いで、流動槽１５を上昇させて流動槽１５内に被塗装物２を浸漬させることにより、被塗装物２の表面に粉体塗料を熔融付着させるという方法である。この後、流動槽１５を下降させて被塗装物２を取り出し、焼き付け乾燥炉１６に供給して、再加熱を約２００℃の温度で行って、被塗装物２の表面に付着した塗料の塗膜肌を平滑にし、その後、ライン１３から脱荷を行う。
【００２２】
この予熱浸漬による方法では、膜厚が４００μｍ以上と非常に厚膜の塗装になる。また、使用できる粉体塗料が、塩化ビニル、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂に限られ、エポキシ、ポリエステル系の粉体塗料は一般的に使用することができない。また、予熱後の浸漬により、粉体塗料が垂れた状態になり易いという問題もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】コーテック株式会社発行、「静電粉体塗装」 Ｊ・Ｆ・Ｈｕｇｈｅｓ著、６０〜６５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上記のように、粉体塗料を被塗装物に対して吹き付けて塗装を行う従来の静電塗装方法は、凹凸部のある被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成されたものでは、粉体塗料が当たりにくい箇所ができると、その部分が塗装不良になり易い。
【００２５】
また、吹き付けた塗料の多くがオーバースプレー粉になるため、塗着効率が悪いという問題がある。
【００２６】
また、粉体塗料を被塗装物に対して強制エアーによって吹き付ける塗装方法では、被塗装物に付着しようとしている粉体塗料が吹き飛ばされ、被塗装物にスケが発生したり、ピンホールが発生したりする。
【００２７】
特に、ネットフェンス等のように細い円形線材で形成されている被塗装物の場合、粉体塗料が円形線材に付着し難く、また、円形線材のクロス部の熔接個所の奥に粉体塗料が入り込み難いので、塗装不良が起こり易い。
【００２８】
一方、粉体塗料を収容した流動槽内にコロナ電極を設置した静電流動浸漬装置による塗装方法は、ガン塗装に比べて被塗装物周辺への粉体塗料の滞留時間は多いものの、粉体塗料が絶えずその箇所に留まることはできず、特に塗装の難しい凹凸部への入り込みに難がある。また、コロナ電極の電界が被塗装物の凹部に到達し難いし、凹部の周辺に粉体塗料を留めることも難しい。
【００２９】
また、被塗装物を予熱して行う流動浸漬塗装方法は、粉体塗料の使用効率はよいものの、被塗装物の予熱が必要であると共に、厚膜になるという問題がある。さらに、使用できる粉体塗料が限定されるという問題もある。
【００３０】
そこで、この発明は、粉体塗料を吐出して行う塗装方法では、吐出の陰になる部分ができる凹凸形状の被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成された被塗装物であっても、隅々まで十分な膜厚で塗装することができ、しかも粉体塗料の使用効率がよい粉体塗装方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
前記の課題を解決するために、この発明は、多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器内に、被塗装物を浸漬又は通過させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させるというものである。
【００３２】
上記塗装容器内には、電荷を与えていない粉体塗料を混合させるようにしてもよい。
【００３３】
上記摩擦帯電により電荷を与える方法としては、摩擦帯電ガンによる方法を採用することができる。この際、摩擦帯電ガンによる吐出エアーが直接被塗装物に当たらないようにする。
【００３４】
上記塗装容器は、非導電性樹脂または金属、導電性樹脂などの導電材によって形成することができる。
【００３５】
さらに、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローする粉体塗料の塗料流に、被塗装物を通過させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させるようにしてもよい。
【００３６】
また、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローする粉体塗料の塗料流を、被塗装物上に流下させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させるようにすることもできる。
【発明の効果】
【００３７】
この発明の粉体塗装方法は、以上のように、多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器内に、被塗装物を浸漬又は通過させると、電荷を持った粉体塗料が被塗装物に磁石のように付着する。
【００３８】
そして、電荷を持った粉体塗料は、塗装容器内で流動しながら、被塗装物に接触して付着する。
【００３９】
したがって、この発明によると、従来の塗装ガンによる塗装のように、吐出エアーが直接、被塗装物に当たらないようにすることができるので、付着した粉体塗料を吹き飛ばすことなく、間接的にやさしく被塗装物に粉体塗料を付着させることができる。
【００４０】
よって、この発明によれば、凹凸形状の被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成された被塗装物であっても、隅々まで十分な膜厚で粉体塗料が吸着し、吹き付け塗装では付着しないような微粉の粉体塗料も無駄なく被塗装物に付着させることができるので、粉体塗料の使用効率が非常によい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の第１の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図２】この発明の第１の実施例の概略平面図である。
【図３】この発明の第１の実施例を示す概略縦断平面図である。
【図４】この発明の第２の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図５】この発明の第２の実施例を示す概略縦断平面図である。
【図６】この発明の第３の実施例を示す概略正面図である。
【図７】この発明の第３の実施例を示す概略側面図である。
【図８】この発明の第４の実施例を示す概略正面図である。
【図９】従来の静電塗装装置の概略図である。
【図１０】従来の静電流動浸漬装置の概略図である。
【図１１】従来の予熱浸漬装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、ネットフェンスのような細い線材を繋ぎ合せた被塗装物２０を塗装するための、この発明の第１の実施例である。
【００４３】
第１の実施例の被塗装物２０であるネットフェンス２０ａは、１５５０Ｗ×２５００Ｌの大きさのものを水平に３枚吊った状態で塗装を行う。
【００４４】
塗装を行う塗装容器２１は、上面が開口する容器本体２１ａと、上蓋２１ｂとからなる。容器本体２１ａの下部には、ポリエチレン等の樹脂製の多孔質材からなる内底２２が設置されている。内底２２と容器本体２１ａの底部との間の空間には、高圧ブロアーの流動エアー２３を供給している。
【００４５】
粉体塗料は、摩擦帯電ガン２４によって帯電させられて容器本体２１ａ内に供給される。摩擦帯電ガン２４は、図３に示すように、８ガンを容器本体２１ａの４つの壁面に沿うように設置している。摩擦帯電ガン２４は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、吐出方向を多孔質材からなる内底２２に向けている。
【００４６】
これにより、ガン先ノズルからの吐出エアーが、直接、被塗装物２０であるネットフェンス２０ａに当たらないようにしている。
【００４７】
これは、吐出エアーを被塗装物２０であるネットフェンス２０ａに直接当てると、ネットフェンスの円形線材部に付着した粉体塗料が吹き飛ばされ、特に、線材のクロス部へ付き回りが悪くなるからである。
【００４８】
被塗装物２０であるネットフェンス２０ａは、ハンガー２５に吊るされ、コンベアー２６のタクト運転により、上面が開口する容器本体２１ａの上部に搬送される。
【００４９】
この後、上面が開口する容器本体２１ａを上蓋２１ｂに接する位置まで上昇させて、容器本体２１ａ内に被塗装物２０であるネットフェンス２０ａを収容する。
【００５０】
被塗装物２０であるネットフェンス２０ａを収容した状態で、摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料を、多孔質材からなる内底２２に向けて吐出すると、粉体塗料は、多孔質材からなる内底２２に衝突する。内底２２に衝突した粉体塗料は、内底２２から流入する流動エアーによってゆっくりと塗装容器２１内を漂いながら上昇する。
【００５１】
そして、粉体塗料は、摩擦帯電によって電荷を持っているため、被塗装物２０であるネットフェンス２０ａに磁石のように付着する。
【００５２】
特に、フェンス線材のクロス部の溶接箇所の奥まで粉体塗料が入り込み、焼付け後においても、素材面からのピンホール（空気穴）は見られない。
【００５３】
塗装が完了した後に、容器本体２１ａを下降させて、元の位置に戻す。
【００５４】
容器本体２１ａを下降させて取り出した塗装完了品は、コンベアー２６によって、焼付け乾燥炉に搬送されて、焼き付け処理され完成品となる。
【００５５】
ところで、下降し元の位置に戻った容器本体２１ａの内底２２上には、粉体塗料が残る。内底２２は、中央に向かって傾斜しており、この傾斜によって粉体塗料が内底２２の中央に集められる。中央に集められた粉体塗料は、インジェクター２７により塗料タンクに搬送され、再利用される。
【００５６】
この第１の実施例の塗装容器２１の材質としては、ステンレスを使用したが、例えば絶縁性や半導体性樹脂を使用してもよい。また、この実施例では、内底２２のみに多孔質材を使用したが、他の側面などの全体又はその一部の材料として多孔質材を使用してもよい。
【００５７】
上記上蓋２１ｂは、図２に示すように、前後左右に４枚の板材により、前後左右に開閉するように構成されている。
【００５８】
次に、図４及び図５は、被塗装物２０がバルブの円形状のハンドル２０ｂである、この発明の第２の実施例を示している。
【００５９】
このハンドル２０ｂの塗装は、図５に示すように、３列のハンガー２５に、一列当たり１６個のハンドル２０ｂを吊るして行われる。
【００６０】
粉体塗料は、エポキシ系ポリエステルで、赤色を中心に５色用意されている。
【００６１】
塗装容器２１は、第１の実施例と同様に、下部に多孔質材からなる内底２２を設置している。この第２の実施例では、多孔質材として、３重に織ったキャンパスを採用しているが、樹脂系のものを採用してもよい。
【００６２】
塗装容器２１には、塗料タンク２８から内底２２に粉体塗料が投入され、さらに、４丁の摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料が供給される。４丁の摩擦帯電ガン２４には、定量供給装置３２から粉体塗料が定量供給される。
【００６３】
４丁の摩擦帯電ガン２４のガン先は、内底２２の方向にむけられ、内底２２上に投入された粉体塗料の流動層に、帯電した粉体塗料を混合させている。帯電した粉体塗料と混合した内底２２上の粉体塗料は、内底２２から流入する流動エアーによって、塗装容器２１内を流動しながら滞留する。
【００６４】
塗装容器２１の左右の壁面には、図５に示すように、開閉式の入口扉２１ｃと出口扉２１ｄが設置されている。
【００６５】
３列のハンガー２５に吊るされたハンドル２０ｂは、コンベアー２９によってタクト運転で搬送され、塗装容器２１にハンドル２０ｂが近づくと、入口扉２１ｃが開き、塗装容器２１内の定位置にハンドル２０ｂが収容される。
【００６６】
ハンドル２０ｂが塗装容器２１内の定位置に停止すると、４丁の摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料を、ハンドル２０ｂに直接当たらないように吐出する。吐出量は、例えば、４０ｇ／ｍｉｎ×４ガン＝１６０ｇ／ｍｉｎである。
【００６７】
このとき、この第２の実施例では、塗装容器２１内に、塗料タンク２８から連続的に粉体塗料を内底２２上に投入して、内底２２上に粉体塗料の流動層を形成している。
【００６８】
この内底２２上の粉体塗料の流動層に、４丁の摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料を吹き入れると、流動層の粉体塗料と、摩擦帯電ガン２４から吐出された帯電した粉体塗料がミキシングされ、被塗装物２０であるハンドル２０ｂに、粉体塗料が急激、且つ均一に付着する。
【００６９】
この粉体塗料の被塗装物２０への付着は、コロナガンのような電場によるものではなく、摩擦帯電による電荷を持つ粉体塗料によるものであるから、均一な塗装が可能である。この場合、摩擦帯電ガン２４から吐出された電荷を持った粉体塗料と共に、流動層に投入されていた粉体塗料も被塗装物２０に付着する。
【００７０】
流動層に投入されていた電荷を持たない粉体塗料も、帯電した粉体塗料と共に、被塗装物２０に付着するということを確認する為に、流動層に白色の粉体塗料を投入しておき、この白色の流動層に向けて、黒色の粉体塗料を摩擦帯電ガン２４から吐出したところ、被塗装物に付着した粉体塗料の約３０％が白色の粉体塗料であるということを確認することができた。
【００７１】
このように、電荷を持たない粉体塗料も被塗装物に付着する理由としては、摩擦帯電した黒色の粉体塗料と、流動する粉体塗料とが接触することによる、摩擦又は電荷の移動によるものと考えられる。
【００７２】
また、エアーの吹き付けによる塗装の場合は、粉体塗料への電荷量が多くなければ、付着した粉体塗料がエアーによって吹き飛ばされるが、この発明のように、吹き付けエアーが直接当たらないようにして、浮遊する粉体塗料を被塗装物に付着させると、吹き付けエアーによる吹き飛ばしがないので、微量の電荷を持った粉体塗料でも粉体塗料に付着するものと推察される。
【００７３】
因みに、上記の実験で、摩擦帯電ガン２４から帯電した黒色の粉体塗料の吐出を停止すると、当然のことであるが、白色の流動槽内の粉体塗料のみでは、被塗装物２０に粉体塗料は付着しなかった。
【００７４】
さらに、黒色の粉体塗料を吐出する摩擦帯電ガン２４のガン先を、白色の粉体塗料が流動する流動槽内に浸漬した状態で吐出を行うと、被塗装物に付着した粉体塗料の約５０〜６０％が白色の粉体塗料であるという結果も得られた。
【００７５】
このことから、摩擦帯電ガン２４のガン先を、粉体塗料が流動する流動槽内に浸漬した状態で吐出を行うようにしてもよいということが確認できた。
【００７６】
上記のようにして塗装が完了すると、塗装容器２１の入口扉２１ｃと反対側の出口扉２１ｄを開いて、被塗装物２０を取り出し、乾燥炉に搬送されて製品となる。
【００７７】
また、塗装容器２１からオーバーフローする粉体塗料は、塗装容器２１の出口扉２１ｄの付近に設置した吸引口（図示せず）から集塵機に吸引され、再使用される。
【００７８】
塗装容器２１内の粉体塗料が減少すると、塗装容器２１に設置したレベラー３０により、別置きの新粉タンク２８からインジェクター３１によって粉体塗料が補充される。
【００７９】
この第２の実施例では、塗装容器２１の材質に半導体樹脂を採用したが、導電、絶縁性の材質を採用してもよい。
【００８０】
また、回収粉を再使用する場合、特に、ゴミ不良の厳しい製品の場合には、振動篩機などを採用して、回収粉を精選することが好ましい。
【００８１】
次に、図６及び図７は、被塗装物２０がワイヤーロープ２０ｃである、この発明の第３の実施例を示している。
【００８２】
被塗装物２０であるワイヤーロープ２０ｃは、下から上に向かって繰り出され、繰り出し途中で、塗装容器２１からオーバーフローする粉体塗料によって塗装が行われる。
【００８３】
繰り出されるワイヤーロープ２０ｃは、塗装容器２１の側面に沿って、７本が等間隔で設置されている。
【００８４】
塗装容器２１は、下部に多孔質材からなる内底２２が設置されている。
【００８５】
塗装容器２１には、新粉タンク３３から粉体塗料がインジェクターによって供給され、内底２２の上部に粉体塗料の流動層を形成している。
【００８６】
この内底２２の上部の流動層の粉体塗料は、塗装容器２１の下部に設置したインジェクター３５によって引き出されて、摩擦帯電ガン２４に供給されるようになっている。
【００８７】
摩擦帯電ガン２４は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、このガン先ノズルから内底２２の上部の流動層内に、摩擦帯電した粉体塗料を吐出している。
【００８８】
塗装容器２１内の粉体塗料量は、レベラー３６によって流動層の高さが制御され、塗装容器２１の側面の上部に設けた整流口３７から塗装容器２１内の粉体塗料をオーバーフローさせている。
【００８９】
オーバーフローした粉体塗料は、塗装容器２１の側面の下方に設置したホッパー３８に自然落下する。
【００９０】
ワイヤーロープ２０ｃは、自然落下する粉体塗料の塗料流を下から上に向かって通過するように設置され、塗料流を通過する際に、ワイヤーロープ２０ｃの外面に、粉体塗料が付着する。
【００９１】
オーバーフローする粉体塗料は、塗装容器２１内で、摩擦帯電した粉体塗料とミキシングされているので、ワイヤーロープ２０ｃの外面に粉体塗料が良好に付着する。
【００９２】
流下途中で粉体塗料がワイヤーロープ２０ｃの外面に良好に付着するのは、一度摩擦にて電荷を持った粉体塗料粒子はすぐに電荷を失わないためであると推察される。
【００９３】
塗料流を通過したワイヤーロープ２０ｃは、上方の高周波焼付け炉３９を通過し、高周波焼付け炉３９によって付着した粉体塗料の硬化を数秒間で行い、その後、冷却装置４０の冷却水により、冷却され、塗装されたワイヤーロープ２０ｃが完成する。
【００９４】
ワイヤーロープ２０ｃを繰り出す下部位置には、洗浄装置４１が設置され、ワイヤーロープ２０ｃの外面を塗装前に洗浄するようにしている。
【００９５】
ワイヤーロープ２０ｃに付着しなかったオーバースプレー粉は、ホッパー３８に集められ、ホッパー３８の下方に設置した振動篩機４２を通じて回収される。
【００９６】
この回収粉は、集塵装置４３に送られる。集塵装置４３で回収した粉体塗料は、塗装容器２１に戻されて再使用される。
【００９７】
次に、図８は、被塗装物２０が平板２０ｄである、この発明の第４の実施例を示している。
【００９８】
被塗装物２０である平板２０ｄは、図８の左側から右側に向かって水平に繰り出され、繰り出し途中で、塗装容器２１からオーバーフローする粉体塗料を平板２０ｄ上に落下させて塗装が行われる。
【００９９】
装置全体の構成は、第３の実施例とほぼ同じで、第３の実施例は、被塗装物２０であるワイヤーロープ２０ｃを、オーバーフローする粉体塗料の塗料流を通過させることにより、粉体塗料をワイヤーロープ２０ｃの外面に付着させているのに対し、第４の実施例は、オーバーフローする粉体塗料を、被塗装物２０である平板２０ｄ上に落下させて平板２０ｄに粉体塗料を付着させている点において相違する。
【０１００】
塗装容器２１は、下部に多孔質材からなる内底２２が設置されている。
【０１０１】
塗装容器２１には、新粉タンク３３から粉体塗料がインジェクター３４によって供給され、内底２２の上部に粉体塗料の流動層を形成している。
【０１０２】
この内底２２の上部の流動層の粉体塗料は、塗装容器２１の下部に設置したインジェクター３５によって引き出されて、摩擦帯電ガン２４に供給されるようになっている。
【０１０３】
摩擦帯電ガン２４は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、このガン先ノズルから内底２２の上部の流動層内に、摩擦帯電した粉体塗料を吐出している。
【０１０４】
塗装容器２１内の粉体塗料量は、レベラー３６によって流動層の高さが制御され、塗装容器２１の側面の上部に設けた整流口３７から塗装容器２１内の粉体塗料をオーバーフローさせている。
【０１０５】
オーバーフローした粉体塗料は、水平に移動する平板２０ｄ上に自然落下する。
【０１０６】
平板２０ｄ上に自然落下した粉体塗料は、塗装容器２１内で、摩擦帯電した粉体塗料とミキシングされているので、平板２０ｄの表面に粉体塗料が良好に付着する。
【０１０７】
粉体塗料が平板２０ｄの表面に良好に付着するのは、一度摩擦にて電荷を持った粉体塗料粒子はすぐに電荷を失わないためであると推察される。
【０１０８】
表面に粉体塗料が付着した平板２０ｄは、平板２０ｄの下流側に設けた高周波焼付け炉３９を通過し、高周波焼付け炉３９によって付着した粉体塗料の硬化を数秒間で行い、その後、冷却装置４０の冷却水により、冷却され、塗装された平板２０ｄが完成する。
【０１０９】
粉体塗料が落下する平板２０ｄの上方部分には、平板２０ｄに付着しなかった粉体塗料を回収するためのフード４４が設置されている。
【０１１０】
フード４４から回収された回収粉は、集塵装置４３に送られる。集塵装置４３で回収した粉体塗料は、塗装容器２１に戻されて再使用される。
【符号の説明】
【０１１１】
２０ 被塗装物
２０ａ ネットフェンス
２０ｂ ハンドル
２０ｃ ワイヤーロープ
２１ 塗装容器
２１ａ 容器本体
２１ｂ 上蓋
２１ｃ 入口扉
２１ｄ 出口扉
２２ 内底
２３ 流動エアー
２４ 摩擦帯電ガン
２５ ハンガー
２６ コンベアー
２７ インジェクター
２８ 新粉タンク
２９ コンベアー
３０ レベラー
３１ インジェクター
３２ 定量供給装置
３３ インジェクター
３４ コンベアー
３５ インジェクター
３６ レベラー
３７ 整流口
３８ ホッパー
３９ 高周波焼付け炉
４０ 冷却装置
４１ 洗浄装置
４２ 振動篩機
４３ 集塵装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被塗装物に粉体塗料を吹き付けることなく高効率で付着させることができる粉体塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉体塗装は、有機溶剤を含まず、被塗装物に付着しなかったオーバースプレー粉を回収して再使用することができるので、環境にやさしい塗装として、近年多くの製品に採用されている。
【０００３】
当初はガードレール、フェンスなどの道路資材から始まり、冷蔵庫、エアコンの室外機等、家庭内で使用する製品にも多く採用されている。最近は、学校の椅子や机の塗装、ナンバープレートの塗装にも用いられている。
【０００４】
一般に粉体塗装は、コロナガンや摩擦帯電ガンを使用し、粉体塗料を被塗装物に吹き付けることによって行っている。
【０００５】
コロナガンによる粉体塗装は、ガン先のコロナ電極と被塗装物との間に電場を作り、そのコロナ放電により、ガンから吐出された粉体塗料を被塗装物に付着させるという塗装方法である。
【０００６】
また、摩擦帯電ガンによる塗装方法は、ガン内に、例えば、非導電性樹脂チューブを収容し、この非導電性樹脂チューブ内に粉体塗料を供給し、非導電性樹脂チューブ内を粉体塗料が通過する際の非導電性樹脂と粉体塗料との摩擦によって粉体塗料に電荷を与え、電荷を帯びた粉体塗料を静電気力で被塗装物に付着させるという塗装方法である。
【０００７】
当然、上記の２つの方式とも、図９に示すように、塗装ガン１から被塗装物２に向けて、例えばコンプレッサーのエアーなどの強制エアーと共に粉体塗料３を吐出するため、被塗装物２に付着しないオーバースプレー粉が発生する。このため、塗装作業は、塗装ブース４内で行われ、被塗装物２に付着しないオーバースプレー粉を塗装ブース４に設けた吸引口５から吸引回収している。吸引回収したオーバースプレー粉は、精選装置などを通過させて精選した後、再使用される。
【０００８】
しかしながら、塗装ガンによる塗装方法は、膜厚のコントロールが行いやすい反面、例えば、凹部がある被塗装物の凹部内を塗装するような場合には、塗装ガンの吹き付けエアーによって、凹部内に付着しようとしている粉体塗料が吹き飛ばされ、塗装不良を起こし易い。
同様に、線材によって形成されたフェンスのような被塗装物を、塗装ガンの吹き付けにより塗装する場合にも、線材と線材とがクロスする溶接部分に、吹きつけエアーによるスケが発生したり、焼き付け後にピンホールが発生したりし易いという問題がある。
【０００９】
一方、塗装ガンの吹き付けによらない粉体塗装方法として、静電流動浸漬による塗装方法がある。
【００１０】
静電流動浸漬による塗装方法は、図１０に示すように、粉体塗料を収容した粉体塗料槽６に、高圧発生器７によって高電圧が与えられるコロナ電極８を設置し、コロナ電極８によって発生させた電場により、粉体塗料槽６を通過する被塗装物２に、粉体塗料を付着させるという方法である。
【００１１】
この粉体塗料槽６は、底部が多孔質の樹脂やキャンパス布等の多孔質材９によって仕切られており、多孔質材９の下部に流動エアー１０を供給して、内部の粉体塗料をあたかも液体のように流動させている。
【００１２】
そして、コロナ電極８は、多孔質材９の上面に設置したり、あるいは、電極の汚れを防ぐために、多孔質材９の内部や下面に設置したりして、コロナ電極８と被塗装物２との間で電場を形成している。
【００１３】
この場合、粉体塗料槽６内は、粉体塗料があたかも液体のように流動している流動層１１の部分と、流動層１１の上方に霧化（クラウド）した状態の霧化層１２の部分とが形成される。そして、粉体塗料が液体のように流動している流動層１１の部分に被塗装物２を浸漬させても、粉体塗料は被塗装物２に付着しないが、多孔質材料９の付近のコロナ電極８からの電場によって霧化層１２の部分の霧化（クラウド）した粉体塗料は被塗装物２に付着する。
【００１４】
このような塗装方法の例は、非特許文献１にも開示されている。非特許文献１では、流動化した粉体塗料内に、例えば被塗装物の２／３ほどを浸漬させ、霧化層（クラウド）内で１／３を塗装させ、被塗装物を徐々に上げることにより、残りの箇所を霧化層（クラウド）内を通過させることによって十分に塗装させている。
【００１５】
このように、流動層１１の部分に被塗装物２を浸漬させても、粉体塗料２は被塗装物２に付着しないのは、流動層１１は液体のように流動する密な粉体塗料の層であるため、流動層１１内の空気が希薄で電場ができないためであると考えられている。
【００１６】
コロナ電極８を粉体塗料槽６内に設置する静電流動浸漬による塗装方法においては、流動層１１の上部の霧化層１２のみでの塗装になるため、被塗装物２の大きさが限定される。その第１の理由は、霧化層１２の部分はその高さが低く、一般には、１００ｍｍ程度の被塗装物２までしか塗装ができないとされている。第２の理由は、コロナ電極８と被塗装物２との距離が離れると、電場が形成されなくなるため、一般に被塗装物２とコロナ電極８との距離は２００ｍｍ程度が最大の距離とされている。
【００１７】
したがって、コロナ電極８を粉体塗料槽６に設置した静電流動浸漬による塗装方法においては、被塗装物２は、図１０に示すように、マイクロモーターなどの小さいものに限定される。このため、一般には、粉体塗料が液体のように流動している流動層１１内には被塗装物２を浸漬することなく、被塗装物２を、流動層１１の上に形成される霧化層１２を通過させることにより、霧化層１２の粉体塗料を被塗装物２に付着させる塗装を行っているというのが現状である。
しかしながら、この方法によって塗装を行っても、マイクロモーターの巻線箇所の奥まった箇所への塗装の均一性には、問題があった。
【００１８】
また、コロナ電極８を粉体塗料槽６に設置した静電流動浸漬による塗装方法においては、粉体塗料槽６の材質が、絶縁性のものに限られる。即ち、粉体塗料槽６の材質が、導電性、例えば金属であると、コロナ電極８から放電された、電子は全て近くの粉体塗料槽６の金属材料に放電されてしまい、被塗装物２との間で電場を形成することができず、粉体塗料を被塗装物２に付着させることができなくなる。
【００１９】
また、コロナ電極８を設置した多孔質材９から被塗装物２への距離が大きくなると、つまりコロナ電極８から離れると、粉体塗料が浮遊していても、被塗装物２との間での電界が弱くなり、粉体塗料が付着し難くなる。
【００２０】
さらに、別な塗装方法として静電気を使用しない流動浸漬方式もあり、自転車の籠、ネットフェンスなどの塗装に多く採用されている。
【００２１】
この方法は、図１１に示すように、被塗装物２を搬送するライン１３に沿って、予熱炉１４、粉体塗料を流動状態で収容する流動槽１５、焼き付け乾燥炉１６を順番に設置し、予熱炉１４内で被塗装物２を物温で２７０℃程度に予熱した後、昇降可能な流動槽１５の上方に被塗装物２を移動させ、次いで、流動槽１５を上昇させて流動槽１５内に被塗装物２を浸漬させることにより、被塗装物２の表面に粉体塗料を熔融付着させるという方法である。この後、流動槽１５を下降させて被塗装物２を取り出し、焼き付け乾燥炉１６に供給して、再加熱を約２００℃の温度で行って、被塗装物２の表面に付着した塗料の塗膜肌を平滑にし、その後、ライン１３から脱荷を行う。
【００２２】
この予熱浸漬による方法では、膜厚が４００μｍ以上と非常に厚膜の塗装になる。また、使用できる粉体塗料が、塩化ビニル、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂に限られ、エポキシ、ポリエステル系の粉体塗料は一般的に使用することができない。また、予熱後の浸漬により、粉体塗料が垂れた状態になり易いという問題もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】コーテック株式会社発行、「静電粉体塗装」 Ｊ・Ｆ・Ｈｕｇｈｅｓ著、６０〜６５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上記のように、粉体塗料を被塗装物に対して吹き付けて塗装を行う従来の静電塗装方法は、凹凸部のある被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成されたものでは、粉体塗料が当たりにくい箇所ができると、その部分が塗装不良になり易い。
【００２５】
また、吹き付けた塗料の多くがオーバースプレー粉になるため、塗着効率が悪いという問題がある。
【００２６】
また、粉体塗料を被塗装物に対して強制エアーによって吹き付ける塗装方法では、被塗装物に付着しようとしている粉体塗料が吹き飛ばされ、被塗装物にスケが発生したり、ピンホールが発生したりする。
【００２７】
特に、ネットフェンス等のように細い円形線材で形成されている被塗装物の場合、粉体塗料が円形線材に付着し難く、また、円形線材のクロス部の熔接個所の奥に粉体塗料が入り込み難いので、塗装不良が起こり易い。
【００２８】
一方、粉体塗料を収容した流動槽内にコロナ電極を設置した静電流動浸漬装置による塗装方法は、ガン塗装に比べて被塗装物周辺への粉体塗料の滞留時間は多いものの、粉体塗料が絶えずその箇所に留まることはできず、特に塗装の難しい凹凸部への入り込みに難がある。また、コロナ電極の電界が被塗装物の凹部に到達し難いし、凹部の周辺に粉体塗料を留めることも難しい。
【００２９】
また、被塗装物を予熱して行う流動浸漬塗装方法は、粉体塗料の使用効率はよいものの、被塗装物の予熱が必要であると共に、厚膜になるという問題がある。さらに、使用できる粉体塗料が限定されるという問題もある。
【００３０】
そこで、この発明は、粉体塗料を吐出して行う塗装方法では、吐出の陰になる部分ができる凹凸形状の被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成された被塗装物であっても、隅々まで十分な膜厚で塗装することができ、しかも粉体塗料の使用効率がよい粉体塗装方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
前記の課題を解決するために、この発明は、多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器内に、被塗装物を浸漬又は通過させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させるというものである。
【００３２】
上記塗装容器内には、電荷を与えていない粉体塗料を混合させるようにしてもよい。
【００３３】
上記摩擦帯電により電荷を与える方法としては、摩擦帯電ガンによる方法を採用することができる。この際、摩擦帯電ガンによる吐出エアーが直接被塗装物に当たらないようにする。
【００３４】
上記塗装容器は、非導電性樹脂または金属、導電性樹脂などの導電材によって形成することができる。
【００３５】
さらに、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローする粉体塗料の塗料流に、被塗装物を通過させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させるようにしてもよい。
【００３６】
また、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローする粉体塗料の塗料流を、被塗装物上に流下させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させるようにすることもできる。
【発明の効果】
【００３７】
この発明の粉体塗装方法は、以上のように、多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器内に、被塗装物を浸漬又は通過させると、電荷を持った粉体塗料が被塗装物に磁石のように付着する。
【００３８】
そして、電荷を持った粉体塗料は、塗装容器内で流動しながら、被塗装物に接触して付着する。
【００３９】
したがって、この発明によると、従来の塗装ガンによる塗装のように、吐出エアーが直接、被塗装物に当たらないようにすることができるので、付着した粉体塗料を吹き飛ばすことなく、間接的にやさしく被塗装物に粉体塗料を付着させることができる。
【００４０】
よって、この発明によれば、凹凸形状の被塗装物やネットフェンスのように細い線材から形成された被塗装物であっても、隅々まで十分な膜厚で粉体塗料が吸着し、吹き付け塗装では付着しないような微粉の粉体塗料も無駄なく被塗装物に付着させることができるので、粉体塗料の使用効率が非常によい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の第１の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図２】この発明の第１の実施例の概略平面図である。
【図３】この発明の第１の実施例を示す概略縦断平面図である。
【図４】この発明の第２の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図５】この発明の第２の実施例を示す概略縦断平面図である。
【図６】この発明の第３の実施例を示す概略正面図である。
【図７】この発明の第３の実施例を示す概略側面図である。
【図８】この発明の第４の実施例を示す概略正面図である。
【図９】従来の静電塗装装置の概略図である。
【図１０】従来の静電流動浸漬装置の概略図である。
【図１１】従来の予熱浸漬装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、ネットフェンスのような細い線材を繋ぎ合せた被塗装物２０を塗装するための、この発明の第１の実施例である。
【００４３】
第１の実施例の被塗装物２０であるネットフェンス２０ａは、１５５０Ｗ×２５００Ｌの大きさのものを水平に３枚吊った状態で塗装を行う。
【００４４】
塗装を行う塗装容器２１は、上面が開口する容器本体２１ａと、上蓋２１ｂとからなる。容器本体２１ａの下部には、ポリエチレン等の樹脂製の多孔質材からなる内底２２が設置されている。内底２２と容器本体２１ａの底部との間の空間には、高圧ブロアーの流動エアー２３を供給している。
【００４５】
粉体塗料は、摩擦帯電ガン２４によって帯電させられて容器本体２１ａ内に供給される。摩擦帯電ガン２４は、図３に示すように、８ガンを容器本体２１ａの４つの壁面に沿うように設置している。摩擦帯電ガン２４は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、吐出方向を多孔質材からなる内底２２に向けている。
【００４６】
これにより、ガン先ノズルからの吐出エアーが、直接、被塗装物２０であるネットフェンス２０ａに当たらないようにしている。
【００４７】
これは、吐出エアーを被塗装物２０であるネットフェンス２０ａに直接当てると、ネットフェンスの円形線材部に付着した粉体塗料が吹き飛ばされ、特に、線材のクロス部へ付き回りが悪くなるからである。
【００４８】
被塗装物２０であるネットフェンス２０ａは、ハンガー２５に吊るされ、コンベアー２６のタクト運転により、上面が開口する容器本体２１ａの上部に搬送される。
【００４９】
この後、上面が開口する容器本体２１ａを上蓋２１ｂに接する位置まで上昇させて、容器本体２１ａ内に被塗装物２０であるネットフェンス２０ａを収容する。
【００５０】
被塗装物２０であるネットフェンス２０ａを収容した状態で、摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料を、多孔質材からなる内底２２に向けて吐出すると、粉体塗料は、多孔質材からなる内底２２に衝突する。内底２２に衝突した粉体塗料は、内底２２から流入する流動エアーによってゆっくりと塗装容器２１内を漂いながら上昇する。
【００５１】
そして、粉体塗料は、摩擦帯電によって電荷を持っているため、被塗装物２０であるネットフェンス２０ａに磁石のように付着する。
【００５２】
特に、フェンス線材のクロス部の溶接箇所の奥まで粉体塗料が入り込み、焼付け後においても、素材面からのピンホール（空気穴）は見られない。
【００５３】
塗装が完了した後に、容器本体２１ａを下降させて、元の位置に戻す。
【００５４】
容器本体２１ａを下降させて取り出した塗装完了品は、コンベアー２６によって、焼付け乾燥炉に搬送されて、焼き付け処理され完成品となる。
【００５５】
ところで、下降し元の位置に戻った容器本体２１ａの内底２２上には、粉体塗料が残る。内底２２は、中央に向かって傾斜しており、この傾斜によって粉体塗料が内底２２の中央に集められる。中央に集められた粉体塗料は、インジェクター２７により塗料タンクに搬送され、再利用される。
【００５６】
この第１の実施例の塗装容器２１の材質としては、ステンレスを使用したが、例えば絶縁性や半導体性樹脂を使用してもよい。また、この実施例では、内底２２のみに多孔質材を使用したが、他の側面などの全体又はその一部の材料として多孔質材を使用してもよい。
【００５７】
上記上蓋２１ｂは、図２に示すように、前後左右に４枚の板材により、前後左右に開閉するように構成されている。
【００５８】
次に、図４及び図５は、被塗装物２０がバルブの円形状のハンドル２０ｂである、この発明の第２の実施例を示している。
【００５９】
このハンドル２０ｂの塗装は、図５に示すように、３列のハンガー２５に、一列当たり１６個のハンドル２０ｂを吊るして行われる。
【００６０】
粉体塗料は、エポキシ系ポリエステルで、赤色を中心に５色用意されている。
【００６１】
塗装容器２１は、第１の実施例と同様に、下部に多孔質材からなる内底２２を設置している。この第２の実施例では、多孔質材として、３重に織ったキャンパスを採用しているが、樹脂系のものを採用してもよい。
【００６２】
塗装容器２１には、塗料タンク２８から内底２２に粉体塗料が投入され、さらに、４丁の摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料が供給される。４丁の摩擦帯電ガン２４には、定量供給装置３２から粉体塗料が定量供給される。
【００６３】
４丁の摩擦帯電ガン２４のガン先は、内底２２の方向にむけられ、内底２２上に投入された粉体塗料の流動層に、帯電した粉体塗料を混合させている。帯電した粉体塗料と混合した内底２２上の粉体塗料は、内底２２から流入する流動エアーによって、塗装容器２１内を流動しながら滞留する。
【００６４】
塗装容器２１の左右の壁面には、図５に示すように、開閉式の入口扉２１ｃと出口扉２１ｄが設置されている。
【００６５】
３列のハンガー２５に吊るされたハンドル２０ｂは、コンベアー２９によってタクト運転で搬送され、塗装容器２１にハンドル２０ｂが近づくと、入口扉２１ｃが開き、塗装容器２１内の定位置にハンドル２０ｂが収容される。
【００６６】
ハンドル２０ｂが塗装容器２１内の定位置に停止すると、４丁の摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料を、ハンドル２０ｂに直接当たらないように吐出する。吐出量は、例えば、４０ｇ／ｍｉｎ×４ガン＝１６０ｇ／ｍｉｎである。
【００６７】
このとき、この第２の実施例では、塗装容器２１内に、塗料タンク２８から連続的に粉体塗料を内底２２上に投入して、内底２２上に粉体塗料の流動層を形成している。
【００６８】
この内底２２上の粉体塗料の流動層に、４丁の摩擦帯電ガン２４から帯電した粉体塗料を吹き入れると、流動層の粉体塗料と、摩擦帯電ガン２４から吐出された帯電した粉体塗料がミキシングされ、被塗装物２０であるハンドル２０ｂに、粉体塗料が急激、且つ均一に付着する。
【００６９】
この粉体塗料の被塗装物２０への付着は、コロナガンのような電場によるものではなく、摩擦帯電による電荷を持つ粉体塗料によるものであるから、均一な塗装が可能である。この場合、摩擦帯電ガン２４から吐出された電荷を持った粉体塗料と共に、流動層に投入されていた粉体塗料も被塗装物２０に付着する。
【００７０】
流動層に投入されていた電荷を持たない粉体塗料も、帯電した粉体塗料と共に、被塗装物２０に付着するということを確認する為に、流動層に白色の粉体塗料を投入しておき、この白色の流動層に向けて、黒色の粉体塗料を摩擦帯電ガン２４から吐出したところ、被塗装物に付着した粉体塗料の約３０％が白色の粉体塗料であるということを確認することができた。
【００７１】
このように、電荷を持たない粉体塗料も被塗装物に付着する理由としては、摩擦帯電した黒色の粉体塗料と、流動する粉体塗料とが接触することによる、摩擦又は電荷の移動によるものと考えられる。
【００７２】
また、エアーの吹き付けによる塗装の場合は、粉体塗料への電荷量が多くなければ、付着した粉体塗料がエアーによって吹き飛ばされるが、この発明のように、吹き付けエアーが直接当たらないようにして、浮遊する粉体塗料を被塗装物に付着させると、吹き付けエアーによる吹き飛ばしがないので、微量の電荷を持った粉体塗料でも粉体塗料に付着するものと推察される。
【００７３】
因みに、上記の実験で、摩擦帯電ガン２４から帯電した黒色の粉体塗料の吐出を停止すると、当然のことであるが、白色の流動槽内の粉体塗料のみでは、被塗装物２０に粉体塗料は付着しなかった。
【００７４】
さらに、黒色の粉体塗料を吐出する摩擦帯電ガン２４のガン先を、白色の粉体塗料が流動する流動槽内に浸漬した状態で吐出を行うと、被塗装物に付着した粉体塗料の約５０〜６０％が白色の粉体塗料であるという結果も得られた。
【００７５】
このことから、摩擦帯電ガン２４のガン先を、粉体塗料が流動する流動槽内に浸漬した状態で吐出を行うようにしてもよいということが確認できた。
【００７６】
上記のようにして塗装が完了すると、塗装容器２１の入口扉２１ｃと反対側の出口扉２１ｄを開いて、被塗装物２０を取り出し、乾燥炉に搬送されて製品となる。
【００７７】
また、塗装容器２１からオーバーフローする粉体塗料は、塗装容器２１の出口扉２１ｄの付近に設置した吸引口（図示せず）から集塵機に吸引され、再使用される。
【００７８】
塗装容器２１内の粉体塗料が減少すると、塗装容器２１に設置したレベラー３０により、別置きの新粉タンク２８からインジェクター３１によって粉体塗料が補充される。
【００７９】
この第２の実施例では、塗装容器２１の材質に半導体樹脂を採用したが、導電、絶縁性の材質を採用してもよい。
【００８０】
また、回収粉を再使用する場合、特に、ゴミ不良の厳しい製品の場合には、振動篩機などを採用して、回収粉を精選することが好ましい。
【００８１】
次に、図６及び図７は、被塗装物２０がワイヤーロープ２０ｃである、この発明の第３の実施例を示している。
【００８２】
被塗装物２０であるワイヤーロープ２０ｃは、下から上に向かって繰り出され、繰り出し途中で、塗装容器２１からオーバーフローする粉体塗料によって塗装が行われる。
【００８３】
繰り出されるワイヤーロープ２０ｃは、塗装容器２１の側面に沿って、７本が等間隔で設置されている。
【００８４】
塗装容器２１は、下部に多孔質材からなる内底２２が設置されている。
【００８５】
塗装容器２１には、新粉タンク３３から粉体塗料がインジェクターによって供給され、内底２２の上部に粉体塗料の流動層を形成している。
【００８６】
この内底２２の上部の流動層の粉体塗料は、塗装容器２１の下部に設置したインジェクター３５によって引き出されて、摩擦帯電ガン２４に供給されるようになっている。
【００８７】
摩擦帯電ガン２４は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、このガン先ノズルから内底２２の上部の流動層内に、摩擦帯電した粉体塗料を吐出している。
【００８８】
塗装容器２１内の粉体塗料量は、レベラー３６によって流動層の高さが制御され、塗装容器２１の側面の上部に設けた整流口３７から塗装容器２１内の粉体塗料をオーバーフローさせている。
【００８９】
オーバーフローした粉体塗料は、塗装容器２１の側面の下方に設置したホッパー３８に自然落下する。
【００９０】
ワイヤーロープ２０ｃは、自然落下する粉体塗料の塗料流を下から上に向かって通過するように設置され、塗料流を通過する際に、ワイヤーロープ２０ｃの外面に、粉体塗料が付着する。
【００９１】
オーバーフローする粉体塗料は、塗装容器２１内で、摩擦帯電した粉体塗料とミキシングされているので、ワイヤーロープ２０ｃの外面に粉体塗料が良好に付着する。
【００９２】
流下途中で粉体塗料がワイヤーロープ２０ｃの外面に良好に付着するのは、一度摩擦にて電荷を持った粉体塗料粒子はすぐに電荷を失わないためであると推察される。
【００９３】
塗料流を通過したワイヤーロープ２０ｃは、上方の高周波焼付け炉３９を通過し、高周波焼付け炉３９によって付着した粉体塗料の硬化を数秒間で行い、その後、冷却装置４０の冷却水により、冷却され、塗装されたワイヤーロープ２０ｃが完成する。
【００９４】
ワイヤーロープ２０ｃを繰り出す下部位置には、洗浄装置４１が設置され、ワイヤーロープ２０ｃの外面を塗装前に洗浄するようにしている。
【００９５】
ワイヤーロープ２０ｃに付着しなかったオーバースプレー粉は、ホッパー３８に集められ、ホッパー３８の下方に設置した振動篩機４２を通じて回収される。
【００９６】
この回収粉は、集塵装置４３に送られる。集塵装置４３で回収した粉体塗料は、塗装容器２１に戻されて再使用される。
【００９７】
次に、図８は、被塗装物２０が平板２０ｄである、この発明の第４の実施例を示している。
【００９８】
被塗装物２０である平板２０ｄは、図８の左側から右側に向かって水平に繰り出され、繰り出し途中で、塗装容器２１からオーバーフローする粉体塗料を平板２０ｄ上に落下させて塗装が行われる。
【００９９】
装置全体の構成は、第３の実施例とほぼ同じで、第３の実施例は、被塗装物２０であるワイヤーロープ２０ｃを、オーバーフローする粉体塗料の塗料流を通過させることにより、粉体塗料をワイヤーロープ２０ｃの外面に付着させているのに対し、第４の実施例は、オーバーフローする粉体塗料を、被塗装物２０である平板２０ｄ上に落下させて平板２０ｄに粉体塗料を付着させている点において相違する。
【０１００】
塗装容器２１は、下部に多孔質材からなる内底２２が設置されている。
【０１０１】
塗装容器２１には、新粉タンク３３から粉体塗料がインジェクター３４によって供給され、内底２２の上部に粉体塗料の流動層を形成している。
【０１０２】
この内底２２の上部の流動層の粉体塗料は、塗装容器２１の下部に設置したインジェクター３５によって引き出されて、摩擦帯電ガン２４に供給されるようになっている。
【０１０３】
摩擦帯電ガン２４は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、このガン先ノズルから内底２２の上部の流動層内に、摩擦帯電した粉体塗料を吐出している。
【０１０４】
塗装容器２１内の粉体塗料量は、レベラー３６によって流動層の高さが制御され、塗装容器２１の側面の上部に設けた整流口３７から塗装容器２１内の粉体塗料をオーバーフローさせている。
【０１０５】
オーバーフローした粉体塗料は、水平に移動する平板２０ｄ上に自然落下する。
【０１０６】
平板２０ｄ上に自然落下した粉体塗料は、塗装容器２１内で、摩擦帯電した粉体塗料とミキシングされているので、平板２０ｄの表面に粉体塗料が良好に付着する。
【０１０７】
粉体塗料が平板２０ｄの表面に良好に付着するのは、一度摩擦にて電荷を持った粉体塗料粒子はすぐに電荷を失わないためであると推察される。
【０１０８】
表面に粉体塗料が付着した平板２０ｄは、平板２０ｄの下流側に設けた高周波焼付け炉３９を通過し、高周波焼付け炉３９によって付着した粉体塗料の硬化を数秒間で行い、その後、冷却装置４０の冷却水により、冷却され、塗装された平板２０ｄが完成する。
【０１０９】
粉体塗料が落下する平板２０ｄの上方部分には、平板２０ｄに付着しなかった粉体塗料を回収するためのフード４４が設置されている。
【０１１０】
フード４４から回収された回収粉は、集塵装置４３に送られる。集塵装置４３で回収した粉体塗料は、塗装容器２１に戻されて再使用される。
【符号の説明】
【０１１１】
２０ 被塗装物
２０ａ ネットフェンス
２０ｂ ハンドル
２０ｃ ワイヤーロープ
２１ 塗装容器
２１ａ 容器本体
２１ｂ 上蓋
２１ｃ 入口扉
２１ｄ 出口扉
２２ 内底
２３ 流動エアー
２４ 摩擦帯電ガン
２５ ハンガー
２６ コンベアー
２７ インジェクター
２８ 新粉タンク
２９ コンベアー
３０ レベラー
３１ インジェクター
３２ 定量供給装置
３３ インジェクター
３４ コンベアー
３５ インジェクター
３６ レベラー
３７ 整流口
３８ ホッパー
３９ 高周波焼付け炉
４０ 冷却装置
４１ 洗浄装置
４２ 振動篩機
４３ 集塵装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器内に、被塗装物を浸漬又は通過させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項２】
上記塗装容器内に、電荷を与えていない粉体塗料を混合させている請求項１記載の粉体塗装方法。
【請求項３】
多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電ガンによって摩擦帯電させた粉体塗料を、被塗装物に直接吐出エアーが当たらないように供給することを特徴とする請求項１又は２記載の粉体塗装方法。
【請求項４】
上記塗装容器が、非導電性樹脂または金属、導電性樹脂などの導電材によって形成されている請求項３に記載の粉体塗装方法。
【請求項５】
摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローによって流出する粉体塗料の塗料流に、被塗装物を通過させて、被塗装物に粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項６】
摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローによって流出する粉体塗料の塗料流を、被塗装物上に流下させて、被塗装物に粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１】
多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を供給し、この摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が供給された塗装容器内に、被塗装物を浸漬又は通過させることにより、被塗装物に粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項２】
上記塗装容器内に、電荷を与えていない粉体塗料を混合させている請求項１記載の粉体塗装方法。
【請求項３】
多孔質材を介して流動エアーが流入する塗装容器内に、摩擦帯電ガンによって摩擦帯電させた粉体塗料を、被塗装物に直接吐出エアーが当たらないように供給することを特徴とする請求項１又は２記載の粉体塗装方法。
【請求項４】
上記塗装容器が、非導電性樹脂または金属、導電性樹脂などの導電材によって形成されている請求項３に記載の粉体塗装方法。
【請求項５】
摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローによって流出する粉体塗料の塗料流に、被塗装物を通過させて、被塗装物に粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項６】
摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を塗装容器内に供給し、この塗装容器から粉体塗料をオーバーフローさせ、このオーバーフローによって流出する粉体塗料の塗料流を、被塗装物上に流下させて、被塗装物に粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１１３４０（Ｐ２０１２−１１３４０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１５２４（Ｐ２０１０−１５１５２４）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（０００１１７００９）旭サナック株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（０００１１７００９）旭サナック株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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