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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5721407
(24)【登録日】2015年4月3日
(45)【発行日】2015年5月20日
(54)【発明の名称】粉体塗装装置
(51)【国際特許分類】
B05B 5/08 20060101AFI20150430BHJP
B05C 19/02 20060101ALN20150430BHJP
【ＦＩ】
B05B5/08 A
!B05C19/02
【請求項の数】12
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2010-262736(P2010-262736)
(22)【出願日】2010年11月25日
(65)【公開番号】特開2011-177706(P2011-177706A)
(43)【公開日】2011年9月15日
【審査請求日】2013年8月8日
(31)【優先権主張番号】特願2010-24507(P2010-24507)
(32)【優先日】2010年2月5日
(33)【優先権主張国】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000117009
【氏名又は名称】旭サナック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087538
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 和久
(72)【発明者】
【氏名】海住 晴久
【審査官】
土井 伸次
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００５−５１０３５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５０−０６４３３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０４０８４０１９（ＵＳ，Ａ）
【文献】
特開平０４−２２５８５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６１−２６８３７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭６２−０３４７１５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開２００１−２７６６７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００３−５０１２５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５８−１３１６０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０６−０２６１２０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開平１１−０９９３５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ０５Ｂ ５／００ − ５／１６
Ｂ０５Ｄ １／２４
Ｂ０５Ｃ １９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が収容され、下部に粉体塗料の流動層、上部に粉体塗料の霧化層を有する粉体塗料槽を設置し、接地した被塗装物を、粉体塗料槽の流動層を通過させる前に、上部の霧化層を通過させることにより、被塗装物に摩擦帯電した粉体塗料を付着させることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項2】
上記粉体塗料槽に、電荷を与えていない粉体塗料を混合している請求項１に記載の粉体塗装装置。
【請求項3】
粉体塗料槽に収容する粉体塗料に電荷を与える手段が、摩擦帯電ガンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体塗装装置。
【請求項4】
粉体塗料槽内に、粉体塗料槽に収容している粉体塗料を摩擦帯電させる摩擦帯電装置を設置している請求項１〜３のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項5】
粉体塗料槽内の流動層内に、粉体塗料を接触させて摩擦電荷を与える非導電性樹脂からなる摩擦帯電装置を設置した請求項４に記載の粉体塗装装置。
【請求項6】
粉体塗料槽に、摩擦帯電した粉体塗料を付着させた被塗装物が通過する空洞部が設置されている請求項１〜５のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項7】
上記粉体塗料槽が、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１〜６のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項8】
上記粉体塗料槽の壁面に対して、摩擦帯電した粉体塗料を供給する吐出ノズルを斜めに設置したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項9】
上記粉体塗料槽が円形タンクになっている請求項１〜８のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項10】
上記粉体塗料槽に、摩擦帯電した粉体塗料を間接的に供給することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項11】
上記粉体塗料槽内に形成される流動層又は霧化層の少なくとも一方に、霧化粉体塗料の上昇速度を緩やかにする網を設置することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の粉体塗装装置。
【請求項12】
上記網に振動装置を設置した請求項１１に記載の粉体塗装装置。
【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装置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】
コロナガンの場合は、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ている。
【0006】
また、摩擦帯電ガンは、ガン内に、例えば非導電性樹脂チューブが収容されており、この非導電性樹脂チューブ内に粉体塗料を通過させて、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るものであり、ガン先から吐出した電荷を帯びた粉体塗料は、静電気力で被塗装物に付着する。
【0007】
当然、上記の２つの方式とも、図２７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によって粉体塗料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再使用される。
【0008】
しかしながら、回収粉の塗料粒度分布は、新粉と大きくかけ離れ、被塗装物２に付着しにくい塗料も多くなる。このため、被塗装物２への付き回りに問題が残り、多数の塗装ガンでの塗装を余儀なくされる。
【0009】
一方、塗装ガンからの吹き付けによらない粉体塗装装置として、静電流動浸漬装置がある。
【0010】
静電流動浸漬装置は、図２８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装置である。
【0011】
この静電流動浸漬装置の粉体塗料槽６は、底部が多孔質の樹脂やキャンパス布等の多孔質材料９によって仕切られており、多孔質材料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、多孔質材料９の上や、電極の汚れを防ぐために、多孔質材料９の内部や下面に設置され、コロナ電極８と被塗装物２との間で電場を形成するようにしている。
【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装置においては、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２５０ｍｍ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装置においては、被塗装物２は、図２８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。
【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装置においては、粉体塗料槽６の材質は、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料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があり、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。この方法は、図２９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、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する。その後、ライン１３から脱荷を行う。
【0021】
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。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0022】
【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】
【0023】
上記のように、粉体塗料を被塗装物に対して吐出し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。
【0024】
また、吐出し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。
【0025】
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らないため、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。
【0026】
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が、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。また、使用できる粉体塗料が限定されるという問題もある。
【0027】
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装置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】
【0028】
前記の課題を解決するために、この発明に係る粉体塗装装置は、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が収容され、下部に粉体塗料の流動層、上部に粉体塗料の霧化層を有する粉体塗料槽を設置し、接地した被塗装物を、粉体塗料槽の上部の霧化層と流動層を順次通過させることにより、被塗装物に摩擦帯電した粉体塗料を付着させることを特徴とする。
【0029】
上記粉体塗料槽には、電荷を与えていない粉体塗料を混合していてもよい。
【0030】
粉体塗料槽に収容する粉体塗料に電荷を与える手段としては、トリボガンと呼ばれる一般的な摩擦帯電ガンの他、粉体塗料と接触させる非導電性樹脂からなる摩擦帯電装置も使用することができる。
【0031】
粉体塗料槽に、摩擦帯電した粉体塗料を付着させた被塗装物が通過する空洞部を設置し、この空洞部によって粉体塗料の付着量を調整するようにしてもよい。
【0032】
上記粉体塗料槽は、非導電性樹脂でも、金属、導電性樹脂などの導電材料によって形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0033】
この発明の粉体塗装装置は、以上のように、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料を収容する粉体塗料槽を有するので、接地した被塗装物を、粉体塗料槽の流動層に浸漬したり、霧化層に近づけたりするだけで、電荷を有する粉体塗料が被塗装物に吸着する。
【0034】
したがって、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】
【0035】
【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の実施例の斜視図である。
【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】流動層内の粉体塗料を摩擦帯電させながらゴミを取り除いて粉体塗料槽に戻す経路を示す概略構成図である。
【図5】この発明の第２の実施例の被塗装物を示す斜視図である。
【図6】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7】この発明の第２の実施例を示す概略縦断側面図である。
【図8】この発明の第３の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図9】この発明の第３の実施例を示す概略縦断側面図である。
【図10】この発明の第４の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図11】この発明の第４の実施例を示す概略縦断平面図である。
【図12】摩擦帯電の一例を示す概略構成図である。
【図13】摩擦帯電の他の例を示す概略構成図である。
【図14】この発明の第５の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図15】この発明の第５の実施例を示す概略縦断側面図である。
【図16】この発明の第５の実施例を示す概略縦断平面図である。
【図17】この発明の第６の実施例の被塗装物を示す斜視図である。
【図18】この発明の第６の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図19】この発明の第６の実施例の粉体塗料槽を示す横断面図である。
【図20】（ａ）（ｂ）は、この発明の第６の実施例に使用することができるガン先ノズルを示す部分断面図である。
【図21】この発明の第７の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図22】この発明の第７の実施例に使用することができるガン先ノズルを示す部分断面図である。
【図23】この発明の第８の実施例の被塗装物を示す斜視図である。
【図24】この発明の第８の実施例を示す概略縦断正面図である。
【図25】この発明の第８の実施例の変形例を示す概略縦断正面図である。
【図26】この発明の第８の実施例の変形例を示す概略縦断正面図である。
【図27】従来の静電塗装装置の概略図である。
【図28】従来の静電流動浸漬装置の概略図である。
【図29】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】
【0037】
この第１の実施例の粉体塗装装置は、図１に示すように、摩擦帯電により電荷を与えた粉体塗料が収容された粉体塗料槽２１を有し、粉体塗料槽２１は底部からの流動エアー２４によって、下部に粉体塗料が液体のような状態の流動層２１ａが形成され、上部に霧化状態で粉体塗料が漂う霧化層２１ｂが形成されている。
【0038】
被塗装物２０は、昇降するハンガー２２に吊り下げられ、粉体塗料槽２１に対して出し入れすることができる。この被塗装物２０は、接地されている。
【0039】
粉体塗料槽２１は、底部が多孔質材料２３によって仕切られ、多孔質材料２３の下面側に流動エアー２４が供給され、流動エアー２４によって槽内の粉体塗料が流動し、下部に粉体塗料の流動層２１ａ、上部に粉体塗料の霧化層２１ｂが形成される。
【0040】
粉体塗料槽２１に収容する粉体塗料は、この第１の実施例の場合、熱硬化型のポリエステル系のものを使用している。粉体塗料は、白以外に４色の粉体塗料が用意されている。
【0041】
粉体塗料槽２１の側面部には、図３に示すように、収容する粉体塗料に摩擦電荷を与えるために、計８ガンの摩擦帯電ガン２５が設置されている。この摩擦帯電ガン２５は、ガン先ノズルが多数に分岐されており、粉体塗料槽２１の側面に沿って配置されている。
【0042】
摩擦帯電ガン２５のガン先ノズルは、吊り下げられた被塗装物２０が粉体塗料槽２１内で揺れ動いても、ガン先ノズルに当たらないように、ガン先ノズルの先端が粉体塗料槽２１内に突出しないようにしている。ガン先ノズルの先端は、粉体塗料槽２１内に突出していても、摩擦帯電ガン２５のガン先ノズルにはコロナガンのような電極がないので、被塗装物２０と接触しても問題はない。したがって、ガン先端部は粉体塗料槽２１内に突き出させてもよい。但し、図３のように、ガン先ノズルの先端が粉体塗料槽２１内に突出しないようにすると、粉体塗料槽２１内の清掃時の作業性がよい。
【0043】
粉体塗料槽２１は、コロナ帯電方式ではないので、上部は開放されており、流動層２１ａの上部に形成される霧化層２１ｂの余剰霧化粉が僅かに流出する。したがって、粉体塗料槽２１の周辺に集塵機を設置し、流出した余剰霧化粉を吸引しているが、塗装ガンから被塗装物に対して粉体塗料を吹き付ける一般の静電塗装装置では、図２７に示すように、粉塵の飛散が多く、そのために塗装ブース４によって囲い、集塵機も大型になるが、この発明では、流出する余剰霧化粉も少ないので、大型の集塵機は必要でない。
【0044】
この発明では、被塗装物２０に対して粉体塗料を吹き付けるのではなく、粉体塗料槽２１内に帯電した粉体塗料を溜めるように、摩擦帯電ガン２５から粉体塗料槽２１内に粉体塗料を供給するものであるから、摩擦帯電ガン２５からの吐出エアーによる噴霧拡散は抑制できる。したがって、集塵機は、粉体塗料槽２１の上部の流動余剰粉体塗料の吸引のみである。
【0045】
図１〜図３の実施形態では、被塗装物２０は、３枚吊りで、図１に示すように、粉体塗料槽２１の上部から霧化層２１ｂを通過させて、流動層２１ａ内にゆっくりと浸漬される。粉体塗料槽２１の流動層２１ａ内での停止時間は約２秒である。
【0046】
粉体塗料槽２１内には、当初から摩擦帯電していない粉体塗料も流動している。摩擦帯電していない粉体塗料の中に、被塗装物２０であるネットフェンスを浸漬しても、当然のことながら、粉体塗料はネットフェンスに付着しない。
【0047】
ところが、この発明では、各摩擦帯電ガン２５から例えば毎分１５０ｇ／ｍｉｎの摩擦帯電された粉体塗料を粉体塗料槽２１に供給すると、摩擦帯電された粉体塗料が粉体塗料槽２１内で、当初からの摩擦していない粉体塗料とミキシングされる。これにより、被塗装物２０であるネットフェンスを粉体塗料槽２１内に近づけると、流動層２１ａの上部の霧化状態になっている霧化層２１ｂの粉体塗料が被塗装物２０に対して付着を開始する。この霧化した粉体塗料には、粉体塗料槽２１内の塗料粒子の特に微粉が多く含まれている。この微粉は、流動化状態の流動層２１ａの粉体塗料の上部を浮遊しており、塗装ガンのように強制的にエアーによって吹き付けられないので、微粉の塗着効率も良好である。この流動化状態の流動層２１ａの上部の霧化層２１ｂでの膜厚は、４０〜６０μｍである。膜厚の均一性もよく、コロナ電極を内部に設置した従来の静電流動浸漬のように、電極の配置により、膜厚が左右されることがない。なぜならば、粉体塗料粒子自身が電荷を帯びており、浮遊粉体塗料は、どの箇所でも被塗装物２０に対して付着するからである。
【0048】
この後、被塗装物２０であるネットフェンスを徐々に流動化状態の流動層２１ａ内に浸漬させると、ミキシングされた粉体塗料が磁石のように被塗装物２０に向かって急激に付着を開始する。
【0049】
この第１の実施例のようなネットフェンスの塗装では、膜厚規定が２００μｍ以上となっている。特に線材のクロス部（溶接部）の付き回りが重視されるが、塗装ガンのように強制エアーによる吹き飛ばし（隙間風）がないために、この発明では、十分な厚膜塗装ができる。そのために、線材のクロス部にピンホールは見られない。また、塗装ガンから吐出した粉体塗料の量よりも多く付着する。
【0050】
この第１の実施例では、上記のように、摩擦帯電ガン２５から粉体塗料槽２１内に粉体塗料を、１ガン当たり１５０ｇ／ｍｉｎ、８ガンで計１２００ｇ／ｍｉｎの帯電した粉体塗料を粉体塗料槽２１に供給した。
【0051】
塗装時間を４０秒にすると、粉体塗料槽２１内には、１２００×４０÷６０＝８００ｇ／４０ｓｅｃ
の帯電した粉体塗料が供給された計算になる。
【0052】
この第１の実施例において、被塗装物２０であるネットフェンス３枚の粉体塗料の付着量を計測したところ、合計で１８３０ｇの粉体塗料が付着していた。この付着量は、帯電した粉体塗料の供給量よりも多い。
即ち、摩擦帯電ガン２５からの吐出量に対する付着量の割合（付着効率）は、
１８８０÷８００×１００（％）＝２３５％
である。
【0053】
これは、粉体塗料槽２１内に当初から存在していた粉体塗料が、摩擦帯電した粉体塗料の供給により、疑似帯電して被塗装物２０であるネットフェンスに付着したものと考えられる。
【0054】
したがって、粉体塗料槽２１内には、摩擦帯電していない粉体塗料も収容しておくことが好ましい。
【0055】
この疑似帯電した粉体塗料の付着力は、摩擦帯電により電荷を帯びた粉体塗料よりも弱く感じられる。
【0056】
この第１の実施例における被塗装物２０であるネットフェンスの要望膜厚は、２００μｍ以上であるが、上記塗装後の膜厚は、３５０μｍ以上となった。
【0057】
このため、被塗装物２０であるネットフェンスのハンガー２２に振動を与えたところ、付着力の弱い粉体塗料は、粉体塗料槽２１内に落下した。
【0058】
付着力の弱い粉体塗料を振動により落下させた後の膜厚を測定したところ、２２０μｍであり、膜厚も均一なものが得られた。
【0059】
膜厚の調整は、吐出量、電流値、浸漬時間及び塗料の粒度分布や、被塗装物２０を吊るすハンガー２２の振動強度、回数によって可能である。
【0060】
粉体塗料槽２１内の粉体塗料は、被塗装物２０の塗装により、徐々に少なくなるので、流動層２１ａの容積を保持するように、粉体塗料が自動補給されている。
【0061】
また、粉体塗料槽２１内の粉体塗料は、塗装の経過と共に、ゴミが混入されるため、図４に示すように、粉体塗料槽２１内の粉体塗料の循環経路２６を設け、循環経路２６中に振動篩機２７を設置してゴミを除去することが望ましい。
【0062】
粉体塗料槽２１の材質は、上記の実施例では、ステンレスを採用しているが、導電性樹脂によって形成してもよい。粉体塗料槽２１は、接地されており、導電性材料によって形成することにより、粉体塗料槽２１の総電荷を少なくすることができる。
【0063】
また、粉体塗料槽２１を従来の静電流動浸漬装置と同様に、絶縁材料、例えば、塩化ビニル製のタンクにしても付着量、付き回りに差は生じない。
【0064】
上記第１の実施例は、被塗装物２０がネットフェンスであり、形状的に塗装が容易な製品であり、粉体塗料槽２１内にガン先が突出しないようにして、ガン先と被塗装物２０との接触を防止しているが、例えば、２輪車、バギーなどの複雑な溶接部分を有する製品の場合には、ガン先を粉体塗料槽２１内に突き出させて、ガン先が被塗装物２０の隙間に入り込むようにしてもよい。ガン先を粉体塗料槽２１内に突き出させることによってガン先が被塗装物２０に接触しても、ガン先の先端部にはコロナガンのような電極は存在しないので、問題が生じない。また、ガン先と接触した箇所は、一般の塗装の場合、塗膜キズとして不良品になるが、この発明の場合、ガン先と接触してキズがついても、ガン先が離れると、すぐに、そのキズの箇所に粉体塗料が付着するため、キズがなくなる。
【0065】
粉体塗料槽２１内に複数の被塗装物２０を浸漬して塗装を行う際に、隣り合う被塗装物２０の間の隙間が少なくて、粉体塗料の付き回りが悪い場合には、粉体塗料槽２１内に、塗装中に、隣り合う被塗装物２０の間の隙間を開く治具を設置するようにしてもよい。被塗装物２０と治具との接触部分は、隙間を塗装した後に、治具を外せば、すぐに粉体塗料が付着し、治具によるキズは修復される。
【0068】
第２の実施例で塗装するパレットコンテナーは、折り畳んだ状態で寸法１１００ｍｍ（Ｌ）×９００ｍｍ（Ｈ）×２５０ｍｍ（Ｗ）である。
【0069】
また、第２の実施例で使用する粉体塗料槽２１は、１５００ｍｍ（Ｌ）×１２００ｍｍ（Ｈ）×９００ｍｍ（Ｗ）で、底部に２０ｍｍの多孔質材料２３の仕切りが設置されている。多孔質材料２３は、キャンパス布を３枚重ねしたものを採用した。
【0070】
第２の実施例の粉体塗料槽２１の材質は、塩化ビニル樹脂を採用した。粉体塗料槽２１の上面から２００ｍｍの側面には、図７に示すように、霧化層２１ｂの一部が流出する出口２８が設置され、この出口２８の外側には受け槽２９が設置され、受け槽２９に溜まった粉体塗料をインジェクター２９ａによって摩擦帯電ガン２５に供給できるようにしている。
【0071】
粉体塗料槽２１内には、摩擦帯電により帯電した粉体塗料を供給するために、摩擦帯電ガン２５を設置している。
【0072】
摩擦帯電ガン２５は、粉体塗料槽２１の側面に固定するのではなく、図６及び図７に示すように、粉体塗料槽２１の上面より、レシプロケーター３０によって粉体塗料槽２１内を上下（昇降）左右に移動可能に設置されている。
【0073】
摩擦帯電ガン２５のガン先は、例えば、２４本に分岐されており、その枝ピッチは、２５ｍｍで、片面に１ガンずつ並列に、被塗装物２０を中心にして対向配置させている。
【0074】
第１の実施例と同様に、被塗装物２０は、ドロップリフター付きのコンベアー３１にてハンギングされて移動し、粉体塗料槽２１の上部にてコンベアー３１が停止する。停止したコンベアー３１から被塗装物２０が粉体塗料槽２１内に下ろされ、定位置にて停止する。それと同時に、摩擦帯電ガン２５が設置されたレシプロケーター３０が粉体塗料槽２１の内面を上下しながら、左右に駆動する。
【0075】
この第２の実施例では、摩擦帯電ガン２５のガン数を少なくして均一な付き回りを得るために、粉体塗料槽２１内に、均一に摩擦帯電により荷電された粉体塗料が均一に分散するように、ガンの動きで粉体塗料槽２１内の粉体塗料を拡散させている。
【0076】
レシプロケーター３０の作動と同時に各摩擦帯電ガン２５からは、粉体塗料ホースの入り口部に設置した定量供給装置から２００ｇ／ｍｉｎの粉体塗料が吐出するようにしている。吐出時間は、１サイクル２０秒とし、塗装終了後、摩擦帯電ガン２５は、粉体塗料槽２１の上部の待機位置に戻る。その後、塗装された被塗装物２０であるパレットコンテナーは、粉体塗料槽２１の上方に上昇する。
【0077】
上記のように、第２の実施例では、被塗装物２０であるパレットコンテナーを折り畳んだ状態で塗装しているにも拘わらず、線材の組み合わせ箇所や、クロス溶接部にも十分な塗装を施すことができた。これは、被塗装物２０の周辺に摩擦帯電した粉体塗料が十分に滞留するためと考えられる。一部の線材上面部には、粉体塗料が堆積し、オーバースペックの塗装となる。このため、被塗装物２０を上昇させた後、被塗装物２０を吊るすハンガー２２に振動を与えると、オーバースペックになる粉体塗料は、その振動で自然落下する。このオーバースペックになる粉体塗料は、摩擦していない粉体塗料が自然堆積したものである。その後、塗装した被塗装物２０は、タクト運転で焼き付け乾燥炉に搬送され、焼き付け後に脱荷される。
【0078】
この第２の実施例では、膜厚を調整する方法として、摩擦帯電ガン２５からの吐出量や、その電流値（粉体塗料の電荷調整）ばかりでなく、摩擦帯電していない粉体塗料を塗料タンクに定量投入するようにした。
【0079】
図７では、粉体塗料槽２１に、新粉タンク３２からインジェクター３３によって粉体塗料を補充し、また、粉体塗料槽２１からの流出粉を摩擦帯電ガン２５にリサイクルして再利用している。
【0081】
この第３の実施例は、上記の第１の実施例、第２の実施例と異なり、連続運転方式の塗装装置である。
【0082】
図８に示すように、コンベアー３４にハンギングされた被塗装物２０であるコイルスプリングは、連続して塗装される。
【0083】
コンベアースピードは、３．５ｍ／ｍｉｎで、被塗装物２０であるコイルスプリングは、２個並列で吊り下げられて搬送される。粉体塗料槽２１は７００ｍｍ（Ｗ）×１２００ｍｍ（Ｌ）×６００ｍｍ（Ｈ）で、底面に、流動用パッドとして厚さ２００ｍｍの樹脂製の多孔質材料２３を設置している。
【0084】
コンベアー３４は、粉体塗料槽２１の近くで下降し、粉体塗料槽２１内に入る。
【0085】
この実施例では、粉体塗料として、エポキシ系樹脂で、平均粒径３７μｍのものを使用した。粉体塗料槽２１内へ摩擦帯電によって電荷を与えた粉体塗料を供給するために、摩擦帯電ガン２５を使用した。摩擦帯電ガン２５のガン本体は、粉体塗料槽２１内の粉体塗料には浸漬されておらず、ガン本体の先端に取り付けられたガン先ノズルが、流動層２１ａに固定配置されている。ガン数は、1ガン×２（対向）＝２ガンの２ステージの計４ガンである。吐出量は1ガンあたり、３５ｇ／ｍｉｎである。
【0086】
被塗装物２０であるコイルスプリングが、粉体塗料槽２１内に入ると、流動層２１ａ上部の霧化層２１ｂに存在する霧化粉体塗料が急激に付着する。その後、流動層２１ａ内に浸漬しながら、再度、流動層２１ａから排出される。
【0087】
この実施例では、流動層２１ａ内に浸漬すると、急激に粉体塗料が付着する。特に、スプリング上下部の巻き数が密の箇所も一般の静電ガン塗装のように、エアーによる吹き飛ばしがないために、付き回りに差がなく均一な塗装が瞬時に可能となった。そのために、流動層２１ａの下部へのガン配置を必要としない。
【0088】
また、流動層２１ａ内で、一度付着した粉体塗料の剥離は見られなかった。そして、塗装後、振動を与えることにより、規定膜厚の８０μｍの塗膜が得られた。
【0090】
ところで、膜厚が１００μｍ以下の薄膜タイプの塗装には、静電ガンによる塗装方法が一般的に多く用いられる。
【0091】
そして、膜厚が２００μｍ以上の厚膜タイプの塗装には、図２８に示したような静電流動浸漬塗装が用いられる。静電流動浸漬塗装は、絶縁性の粉体塗料槽６内の多孔質材料９にコロナ電極８を設置し、流動層１１上部の霧化粉体塗料が舞い上がる霧化層１２中を通過させることにより、多孔質材料９に設置した電極８（コロナピン）からの放電により電場を形成して塗装を行なっている。
【0092】
この発明では、流動層２１ａ内での塗装が可能であることから、霧化層２１ｂの霧化粉体塗料と流動層２１ａ内の粉体塗料を交互に塗装する塗装方式を採用した。
【0093】
図１０に示すように、導電性ナイロン樹脂等の導電性樹脂によって形成された粉体塗料槽２１には、エポキシ系粉体塗料が流動化状態で収容されている。なお、粉体塗料槽２１は、接地されている。
【0094】
この実施例では、粉体塗料槽２１内の粉体塗料を吸引する吸引装置３５（インジェクター）が設置され、この吸引装置３５の先端部には、非導電性樹脂チューブ３６が配置され、非導電性樹脂チューブ３６は粉体塗料槽２１の上部に接続されている。
【0095】
非導電性樹脂チューブ３６の内部を粉体塗料が通過すると、非導電性樹脂チューブ３６と粉体塗料との摩擦により、粉体塗料が摩擦帯電し、摩擦帯電により電荷を帯びた粉体塗料が粉体塗料槽２１内に供給される。
【0096】
粉体塗料槽２１の上部には、コンベアー３７によって搬送される被塗装物２０が出入りするために、凹部３８が形成され、この凹部３８からのオーバー粉が粉体塗料槽２１に戻されるようになっている。
【0097】
被塗装物２０であるモーターのローター下部は、粉体塗料槽２１の下部の流動層２１ａに浸漬され、その上部は霧化層２１ｂの霧化粒子により塗装が行なわれる。つまり、霧化層２１ｂと流動層２１ａの繰り返しによる塗装が行われる。モーターのローターは、図１１に示すように、コンベアー３７によって回転しながら、出口に搬送される。
【0098】
この第４の実施例では、霧化層２１ｂの霧化状態の粉体塗料と流動層２１ａの流動状態の粉体塗料の繰り返しによる塗装が行われるので、短時間で３５０μｍ以上の厚膜の塗装を行うことができる。
【0099】
この第４の実施例では、粉体塗料を、非導電性樹脂チューブ３６を通過させることによって摩擦帯電を行ったが、例えば、図１２に示すように、非導電性樹脂製ミニサイクロン３９（１ｍ３／ｍｉｎ）へ粉体塗料をインジェクター３５によって搬送し、サイクロン３９内部との接触により摩擦帯電を行ってもよい。
【0100】
また、図１３に示すように、粉体塗料槽２１内に２重の非導電性樹脂パイプ４０を設置し、その内筒４０ａを回転させ、粉体塗料槽２１の下部からの流動エアー２４により搬送された粉体塗料を内筒４０ａと外筒４０ｂの隙間に入り込ませ、粉体塗料を摩擦する方法もある。この場合、内筒４０ａと外筒４０ｂにはアールをつけて、摩擦効果を上げるようにしておくことが好ましい。このように、粉体塗料の摩擦方式は種々考えられるが、粉体塗料槽２１内に摩擦帯電による電荷を持った粉体塗料を投入可能であればよい。
【0102】
農機具の刃のような被塗装物２０の場合、規定膜厚が４０〜８０μｍであるから、前述の実施例のように、粉体塗料槽２１内の流動層２１ａに浸漬させて厚膜を形成する必要がなく、流動層２１ａの上部の霧化層２１ｂの霧化状態の部分を通過させるだけで、必要な膜厚を形成することができる。
【0103】
第５の実施例では、図１６に示すように、一つのハンガーに一列５枚の被塗装物２０を２列並べて、計１０枚の被塗装物２０を霧化状態の霧化層を通過させることにより、被塗装物２０を塗装するようにしている。
【0104】
塗装装置は、図１５に示すように、粉体塗料槽２１の中央に、流動層２１ａ上部の霧化層２１ｂの霧化状態の粉体塗料が流入する空洞槽４１を設け、この空洞槽４１内に、被塗装物２０を入れて、空洞槽４１内で粉体塗料を付着させている。
【0105】
即ち、図１４に示すように、流動層２１ａの上部の霧化粉体塗料のみでの塗装方法を採用した。被塗装物２０は、コンベアー３４によって粉体塗料槽２１に向かって下降しながら粉体塗料槽２１の上部に挿入され、粉体塗料槽２１の上部で霧化粉体塗料が付着する、その後、霧化粉体塗料の領域高さに制限があるため、被塗装物２０は空洞槽４１内に入っていく。次に再度被塗装物コンベアーは上昇し、その時に、霧化層２１ｂにより塗装の仕上げを行う。被塗装物２０は、その後、焼き付け乾燥炉に搬送され、塗装終了となる。この実施例では霧化層２１ｂの粉体塗料の一部が空洞槽４１内に堆積する。堆積した粉体塗料は、空洞槽４１内の下部のエアースライダーや振動によって、最下部に搬送される。したがって、多孔質材料２３によって形成された底部は、インジェクター３３の方向に傾斜させ、粉体塗料量の検知レベラーによって粉体塗料槽２１内に、インジェクター３３によって戻される。この実施例では流動層２１ａ内に空洞槽４１を設置したが、粉体塗料槽２１を複数設置し、その間に空洞槽４１を設置してもよい。
【0107】
シロッコファンは、図１７に示すように、多数枚の羽根を全体が渦巻きのような円形状になるように、小隙間を空けて並べてられている。このため、第６の実施例では、羽根と羽根の隙間に摩擦帯電した粉体塗料が効果的に入り込むように、図１８及び図１９に示すように、円形タンク形状の粉体塗料槽２１を使用し、粉体塗料槽２１の周囲から摩擦帯電ガン２５のガン先を斜めにして一定の間隔で差し込んでいる。
【0108】
粉体塗料槽２１は、底部からの流動エアー２４によって、下部に粉体塗料が液体のような状態の流動層２１ａが形成され、上部に霧化状態で粉体塗料が漂う霧化層２１ｂが形成されている。摩擦帯電ガン２５のガン先ノズルは、計１６本で、粉体塗料槽２１の壁面に対し約３０°の角度で差しこまれ、ガン先ノズルから供給された摩擦帯電した粉体塗料は、粉体塗料槽２１の粉体塗料とミキシングされ、下部の流動層２１ａと上部の霧化層２１ｂが渦巻き状に回転しながら滞留する。
【0109】
被塗装物２０であるシロッコファンは、ハンガー２２に吊り下げられ、タクト運転により粉体塗料槽２１に対して出し入れされる。粉体塗料槽２１の上部には、被塗装物２０であるシロッコファンを出し入れする際に、開閉するシャッター４２を設けている。
【0110】
第６の実施例では、ガン先ノズルを粉体塗料槽２１の壁面に対して斜めに差し込んで塗装を行うが、このガン先ノズルを粉体塗料槽２１の壁面に対して直角に差し込んで塗装を行った場合、シロッコファンの羽根の付け根部の奥にスケが発生する。
【0111】
このように、シロッコファンのような被塗装物２０の場合、図１９の例のように、ガン先ノズルを粉体塗料槽２１の壁面に対して斜めに差し込むことが好ましいが、図２０（ａ）（ｂ）に示す屈曲可能な角度調整ノズルを設置し、被塗装物２０の形状や付き回りを見ながら、ガン先ノズルの角度を上下左右方向に変更し、粉体塗料槽２１内に乱気流を起こさせるようにしてもよい。
【0112】
また、上記第６の実施例では、粉体塗料槽２１を円形タンクにしたが、実施例１〜６の角（箱）型などのような形状にすることも可能である。
【0113】
次に、この発明の第７の実施例を、図２１及び図２２に基づいて説明する。この第７の実施例の被塗装物２０は、実施例４と同様のモーター部品であり、第７の実施例は、実施例４と同様の設備で塗装を行なう例である。
【0114】
この第７の実施例における被塗装物２０のモーター部品は、実施例４のような２００μｍを越える厚膜ではなく、５０〜１００μｍの薄膜が要求される部品である。
【0115】
このため、実施例４の場合は、被塗装物２０であるモーター部品の下部を、粉体塗料槽２１の下部の流動層２１ａに浸漬して塗装を行なったが、第７の実施例の場合は、粉体塗料槽２１の上部の霧化層２１ｂの霧化粒子のみで塗装を行い、下部の流動層２１ａに被塗装物２０が浸漬されないようにしている。
【0116】
この第７の実施例では、粉体塗料槽２１内の粉体塗料を吸引する吸引装置３５（インジェクター）が設置され、この吸引装置３５の先端部に、非導電性樹脂チューブ３６を配置し、この非導電性樹脂チューブ３６の内部を、粉体塗料を通過させることによって、非導電性樹脂チューブ３６と粉体塗料とを摩擦させて、粉体塗料に摩擦帯電を起こさせるようにしている。
【0117】
非導電性樹脂チューブ３６には、吐出ノズル４３が接続され、吐出ノズル４３の先端から、粉体塗料槽２１の流動層２１ａの上部のほぼ中心に摩擦帯電した粉体塗料を供給するようにしている。
【0118】
第７の実施例は、上記のように、薄膜の塗膜を形成するために、粉体塗料槽２１の上部の霧化層２１ｂの霧化粒子のみで塗装を行う必要があるが、吐出ノズル４３の先端から粉体塗料槽２１の流動層２１ａの上部のほぼ中心に位置に、帯電した粉体塗料を吐出した場合、吐出される粉体塗料によって、流動層２１ａの粉体塗料が霧化層２１ｂに巻き上がるおそれがある。
【0119】
このため、粉体塗料槽２１の流動層２１ａの上部のほぼ中心に、下面が開口する半円中空状の巻き上げ防止シェード４４を設置し、この巻き上げ防止シェード４４内に、吐出ノズル４３の先端を位置させて、吐出ノズル４３から吐出された粉体塗料が、直接、霧化層２１ｂの方に供給されないように、下面の多孔質材料２３に向けて間接的に供給されるようにしている。
【0120】
このように下面の多孔質材料２３に向けて間接的に供給された粉体塗料は、粉体塗料槽２１内の粉体塗料とミキシングして、粉体塗料槽２１の下部の多孔質材料２３からの流動エアー２４により緩やかに霧化しながら、粉体塗料槽２１の上部に滞留する。
【0121】
このように、半円中空状の巻き上げ防止シェード４４を使用すると、滞留する粉体塗料の動きが緩やかになるため、被塗装物２０の凹部への均一性のある薄膜塗装が可能となり、被塗装物２０であるローター内部の膜厚を５０〜７０μｍにすることができる。
【0122】
半円中空状の巻き上げ防止シェード４４は、上記のように、粉体塗料槽２１内の中心に設置してもよいし、図２２に示すように、粉体塗料槽２１内に差し込まれた各吐出ノズル４３の先端に装着するようにしてもよい。各吐出ノズル４３の先端に装着する巻き上げ防止シェード４４は、吐出ノズル４３の全体を囲み、側方に流出孔を設けた形状に形成している。
【0123】
第７の実施例では、粉体塗料槽２１の上部に、新粉タンク４９から粉体塗料を補給している。
【0124】
次に、この発明の第８の実施例を図２３〜図２７に基づいて説明する。この第８の実施例は、被塗装物２０が図２３に示す風力発電用モーターのステータであり、２００μｍ以上の膜厚が要求されるものである。
【0125】
ステータは、図２２の端面図に示すように、筒状で、内径面に、軸方向に延びる巻線を形成する凹部が多数設けられており、この凹部の内面に、絶縁被膜を粉体塗装により形成しようとするものである。
【0126】
上記ステータの大きさは、例えば、外径８０ｍｍ×内径５３ｍｍ×高さ６５ｍｍ程度であり、凹部の隙間は、約７ｍｍと非常に狭い。
【0127】
しかも、凹部の内面に施される絶縁被膜の要望膜厚は、２００μｍ以上の厚膜であるため、通常の粉体塗装ガンでは塗装が行えない。
【0128】
図２４の塗装装置は、粉体塗料が流動状態で収容されている粉体塗料槽２１の上面に、ステータの端面の凹部形状に合わせた粉体塗料の出口４５を設け、この出口４５を塞ぐように、ステータの端面の凹部と出口４５を合せてステータを設置する。
【0129】
粉体塗料槽２１の上面に設置したステータの上方には、吸引フード４６が設置され、粉体塗料槽２１内の粉体塗料を、集塵機４７によって吸引し、ステータの凹部を通過させている。
【0130】
粉体塗料槽２１は、槽内の下部に多孔質材料２３が設置され、多孔質材料２３の下方に供給される流動エアー２４により、粉体塗料槽２１内に収容した粉体塗料を流動状態にしている。そして、粉体塗料槽２１内の粉体塗料は、下部が流動状態の流動層２１ａで、その上部が霧化状態の霧化層２１ｂになる。
【0131】
粉体塗料層２１は、円形状のタンクを使用し、その周辺には１２本のガン先ノズル２５が設置されている。
【0132】
上記のように、ステータの凹部の隙間は、7ｍｍと狭く、且つ均一な塗装が要求される。
【0133】
このため、図２４の実施例では、粉体塗料槽２１の霧化層２１ｂ内に、網４８を設置した。網４８の網目は７メッシュを使用した。網４８の目詰まりを防止するために、網４８の中心部にはエアーバイブレーター等の振動装置４９を設置した。吐出量は、６０ｇ／ｍｉｎで、１５秒間の吐出とする。その後、被塗装物２０を反転して再度１５秒間吐出する。
【0134】
塗装後の余分な（塗装の必要のない箇所）粉体塗料を取り除き、高周波にて硬化を行った。振動装置４９の設置は、粉体塗料粒子の形状、流動性によっては設置しなくてもよい。ガン先ノズルから吐出した粉体塗料は、流動層２１ａ内の粉体塗料と攪拌、ミキシングを行なう。その後、タンク上層部の網４８を通過して粉体塗料層２１内に均一に上昇を行なう。
【0135】
電荷を帯びた霧化層２１ｂの粉体塗料は、網４８の抵抗によりゆっくりと動きながら、ステータの凹部７ｍｍの隙間を通過し付着する。この網４８を設置しない場合、各隙間の付着量にばらつきが生じ、また、霧化層２１ｂの粉体塗料の通過スピードが速くなり、その一部に吹き飛ばし現象が生じるが、網４８を設置することにより、吹き飛ばし現象が解消し、膜厚を、２３０〜２７０μｍにすることができる。
【符号の説明】
【0137】
２０ 被塗装物２１ 粉体塗料槽
２１ｂ 霧化層
２１ａ 流動層
２２ ハンガー
２３ 多孔質材料
２４ 流動エアー
２５ 摩擦帯電ガン
２６ 循環経路
２７ 振動篩機
２８ 出口
２９ 受け槽
２９ａ インジェクター
３０ レシプロケーター
３１ コンベアー
３２ 新粉タンク
３３ インジェクター
３４ コンベアー３５ 吸引装置
３６ 非導電性樹脂チューブ
３７ コンベアー
３８ 凹部
３９ サイクロン
４０ 非導電性樹脂パイプ
４０ａ 内筒
４０ｂ 外筒
４１ 空洞槽
４２ シャッター
４３ 吐出ノズル
４４ 巻き上げ防止シェード
４５ 出口
４６ 吸引フード
４７ 集塵機
４８ 網
４９ 新粉タンク