(57)【要約】【課題】塗膜の厚膜化に適した、粉体塗料、粉体塗料の混合体、及びそれを用いて製造された塗装品、並びに、塗膜の厚膜化を容易に行うことが可能な粉体塗装装置、及び、粉体塗装方法を提供すること。【解決手段】本発明の粉体塗料（１Ａ〜１Ｃ）は、磁性体を含む芯材（２Ａ〜２Ｃ）と、芯材を被覆する樹脂層（３Ａ〜３Ｃ）と、を有する。これにより、粉体塗料を、磁力による吸引力により、塗装対象物へ適切に付着させることができる。このように、本発明では、粉体塗料の帯電付着に伴う逆電離現象を防止できる。以上により、塗膜の厚膜化を容易に実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体を含む芯材と、
前記芯材を被覆する樹脂層と、
を有することを特徴とする粉体塗料。
【請求項２】
前記芯材は、一方向に長く延びる形状であることを特徴とする請求項１に記載の粉体塗料。
【請求項３】
前記磁性体は、鉄、コバルト、ニッケル、或いは、フェライトのうち、少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の粉体塗料。
【請求項４】
前記樹脂層は、絶縁樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の粉体塗料。
【請求項５】
前記絶縁樹脂組成物は、エポキシ系、ポリエステル系、或いは、フッ素樹脂系のうち、少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項４に記載の粉体塗料。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の粉体塗料を複数種含むことを特徴とする粉体塗料の混合体。
【請求項７】
前記芯材が、第１の芯材と、前記第１の芯材よりもアスペクト比が大きい第２の芯材とを含むことを特徴とする請求項６に記載の粉体塗料の混合体。
【請求項８】
前記第１の芯材を被覆する樹脂層と、前記第２の芯材を被覆する樹脂層は、互いに異なる色を呈することを特徴とする請求項７に記載の粉体塗料の混合体。
【請求項９】
塗装対象物が、請求項１から請求項８のいずれかに記載の粉体塗料により塗装されてなることを特徴とする塗装品。
【請求項１０】
磁界空間を形成する磁界発生部と、
前記磁界空間に配置された塗装対象物に、請求項１から請求項８のいずれかに記載の粉体塗料を供給する供給部と、
前記塗装対象物の塗装面に付着した前記粉体塗料を加熱する加熱部と、
を具備することを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項１１】
磁界空間を形成し、前記磁界空間内に塗装対象物を配置する工程、
前記塗装対象物に、請求項１から請求項８のいずれかに記載の粉体塗料を供給する工程、
前記塗装対象物の塗装面に付着した前記粉体塗料を加熱する工程、
を有することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１２】
前記磁界空間を形成する磁界発生部の一方の磁極面に、前記塗装対象物を磁力により吸引し固定することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の粉体塗装装置又は粉体塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体塗料、粉体塗料の混合体、塗装品、粉体塗装装置、並びに、粉体塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体塗装では、例えば、特許文献１に示すように、粉体塗料を帯電させ、塗装対象物へ静電気力によって付着させ、塗膜を形成する。特許文献１では、粉体塗料を粉体塗装用ガンの内部で帯電させ、塗装対象物に吹き付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２９０１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、粉体塗料を、塗装対象物へ静電気力により付着させる構成では、逆電離現象が生じ、塗膜を厚く形成することができなかった。また、複数回、静電気力による付着を繰り返せば、厚膜化がある程度可能であるものの、工程数が増え、コスト高にもなった。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、塗膜の厚膜化に適した、粉体塗料、粉体塗料の混合体、及びそれを用いて製造された塗装品、並びに、塗膜の厚膜化を容易に行うことが可能な粉体塗装装置、及び、粉体塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の粉体塗料は、磁性体を含む芯材と、前記芯材を被覆する樹脂層と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様の粉体塗料の混合体は、上記記載の粉体塗料を複数種含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様の塗装品は、塗装対象物が、上記粉体塗料により塗装されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様の粉体塗装装置は、磁界空間を形成する磁界発生部と、前記磁界空間に配置された塗装対象物に、上記粉体塗料を供給する供給部と、前記塗装対象物の塗装面に付着した前記粉体塗料を加熱する加熱部と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様の粉体塗装方法は、磁界空間を形成し、前記磁界空間内に塗装対象物を配置する工程、前記塗装対象物に、上記に記載の粉体塗料を供給する工程、前記塗装対象物の塗装面に付着した前記粉体塗料を加熱する工程、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、粉体塗料を、磁力による吸引力により、塗装対象物へ適切に付着させることができる。このように、本発明では、粉体塗料の帯電付着に伴う逆電離現象を防止できる。これにより、塗膜の厚膜化を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａから図１Ｃは、本発明の実施の形態に係る粉体塗料の断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る粉体塗装法の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態の粉体塗装装置に用いられる磁界発生部の好ましい構成を示す拡大模式図である。
【図４】本発明の実施の形態の粉体塗装法を使用して製造されたラミネートブスバー、及びモジュールの一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る複数種の粉体塗料を用いて粉体塗装を行った場合の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る粉体塗料、粉体塗料の混合体、塗装品、粉体塗装装置、並びに、粉体塗装方法について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係る粉体塗料、粉体塗料の混合体、塗装品、粉体塗装装置、並びに、粉体塗装方法については、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１４】
＜粉体塗料＞
図１Ａから図１Ｃは、本発明の実施の形態に係る粉体塗料１Ａ〜１Ｃの断面模式図である。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、粉体塗料１Ａ〜１Ｃは、磁性体を含む芯材２Ａ〜２Ｃと、芯材２Ａ〜２Ｃを被覆する樹脂層３Ａ〜３Ｃと、を有して構成される。
【００１５】
（芯材）
まずは、芯材２Ａ〜２Ｃについて説明する。本実施の形態では、芯材２Ａ〜２Ｃの形状を限定するものではないが、例えば、図１Ａ及び図１Ｃに示すように、球形状の芯材２Ａ、２Ｃや、図１Ｂに示すように、一方向に長く延びる直方体状の芯材２Ｂを例示できる。ここで、「球形状」とは、最小径に対する最大径の比が１〜１．５の範囲内にあり、真球形状であることに限定されるものではない。また、芯材２Ａ〜２Ｃの表面は、滑面であっても、凹凸面であってもよい。また、芯材２Ａ、２Ｃは、最小径に対する最大径の比が上記から外れる楕円体状であってもよい。
【００１６】
「一方向に長く延びる」形状とは、アスペクト比が１．５よりも大きい形状であり、図１Ｂに示す長方体状以外に、楕円体状や、扁平状、棒状、針状等を例示することができる。
【００１７】
図１Ｂに示すように、一方向に長く延びる形状の芯材２Ｂを有する粉体塗料１Ｂと、図１Ａに示す球形状の芯材２Ａを有する粉体塗料１Ａとが、後述する粉体塗装装置を構成する磁界発生部から同じ距離にあり、芯材２Ａ、２Ｂの材質及び質量が同じと仮定したとき、粉体塗料１Ｂのほうが、粉体塗料１Ａよりも、磁界発生部との間で磁力による強い吸引力が作用する。このため、少なくとも粉体塗料１Ｂを用いることで、塗膜の厚膜化をより確実に実現することが可能になる。
【００１８】
芯材２Ａ〜２Ｃの材質を限定するものではないが、芯材２Ａ〜２Ｃに含まれる磁性体は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、或いは、フェライトのうち、少なくとも１種からなることが好ましい。芯材２Ａ〜２Ｃは、磁性体と共に他の材質を含んでいてもよいが、磁性体のみで構成されることが好ましい。
【００１９】
芯材２Ａ〜２Ｃの粒径を限定するものではないが、粒径は、１μｍ以上１０μｍ程度であることが好ましい。これにより、後述する粉体塗装装置を構成する磁界発生部との間で適度な磁力を生じさせることができる。「粒径」とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定することができ、芯材の輪郭線上の２点間の距離のうち、最大の長さを指す。図１Ｂに示す芯材２Ｂでは、長手方向の長さが粒径と定義される。
【００２０】
（樹脂層）
続いて、芯材２Ａ〜２Ｃを被覆する樹脂層３Ａ〜３Ｃについて説明する。図１Ａや図１Ｂに示す樹脂層３Ａ、３Ｂのように、芯材２Ａ、２Ｂの表面全体を被覆する構成であっても、図１Ｃに示す樹脂層３Ｃのように、芯材２Ｃの表面の一部を被覆する構成であってもよい。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂのように、芯材２Ａ、２Ｂの表面全体を、樹脂層３Ａ、３Ｂで被覆する形態では、樹脂層３Ａ、３Ｂ内の中心位置に、芯材２Ａ、２Ｂが配置されることが好ましい。
【００２２】
図１Ａや図１Ｂに示すように、芯材２Ａ、２Ｂの表面全体を、樹脂層３Ａ、３Ｂで被覆する形態、より好ましくは、樹脂層３Ａ、３Ｂ内の中心位置に、芯材２Ａ、２Ｂを配置する形態では、粉体塗料が塗装対象物の表面に付着する際、塗装対象物の表面に対して、粉体塗料が対向した面の付着度合の異方性を小さくすることができる。これにより、塗膜厚の均一化及び、厚膜化を、効果的に促進することができる。
【００２３】
樹脂層３Ａ〜３Ｃの材質を限定するものではなく、塗装用途によって適宜選択可能であるが、樹脂層３Ａ〜３Ｃは、例えば、絶縁樹脂組成物や導電樹脂組成物からなる。本実施の形態では、樹脂層３Ａ〜３Ｃを、絶縁樹脂組成物で形成することにより、塗装対象物の表面に、絶縁塗膜を形成することができる。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、樹脂層３Ａ〜３Ｃは、芯材２Ａ〜２Ｃの表面全体或いは一部を覆っているため、粉体塗料が塗装対象物の表面に付着した際、芯材同士は連続的に繋がらない。このため、これら粉体塗料を加熱して成る絶縁塗膜中では、これら芯材は、互いに離れた状態にある。したがって、芯材が導電性を有していても絶縁塗膜中において、芯材間で橋絡は生じず、絶縁性を適切に確保することが可能である。
【００２４】
また、絶縁樹脂組成物の材質を限定するものではないが、粉体塗料として一般的に使用されるエポキシ系、ポリエステル系、或いはフッ素樹脂系のうち少なくとも１種の熱硬化性樹脂を選択することが好ましい。これにより、絶縁塗膜として安定した絶縁特性を得ることができる。また、粉体塗料のコストを抑えることができる。
【００２５】
樹脂層３Ａ〜３Ｃ及び芯材２Ａ〜２Ｃは、体積比率で、樹脂層：芯材＝５：１〜３０：１程度であることが好ましい。樹脂層：芯材＝１０：１〜２０：１程度であることがより好ましい。芯材に対し樹脂層の割合が小さすぎず上記の割合を有することで、例えば、芯材が導電性であっても塗膜中の芯材間で橋絡するのを、より効果的に防止することができる。特に、樹脂層：芯材＝１０：１を最小値とすることで、絶縁用途として適切に使用することができる。また、芯材に対し樹脂層の割合が大きすぎず上記の割合を有することで、後述する粉体塗装装置を構成する磁界発生部の磁力による吸引力により、粉体塗料が塗装対象物の表面に付着しやすい。したがって、塗膜厚の均一化及び厚膜化を、より効果的に促進することができる。
【００２６】
芯材２Ａ〜２Ｃに対する樹脂層３Ａ〜３Ｃの被覆方法としては、例えば、溶融混練法を例示することができる。溶融混錬法では、樹脂層を構成する樹脂組成物に、芯材としての磁性体を混合し、樹脂組成物の溶融状態を維持しながら混練して、芯材の表面が樹脂層で被覆された粉体塗料を得る。このとき、芯材の分散度合によっては、芯材を含まない粉体塗料も形成されるため、電磁石などによるスクリーニングを行うことが好ましい。
【００２７】
次に、粉体塗料１Ａ〜１Ｃの外形形状について説明する。図１Ａ、図１Ｂに示す粉体塗料１Ａ、１Ｂは、球形状である。また、図１Ｃに示す粉体塗料１Ｃは、球形状に、芯材２Ｃの一部が突出した形状である。粉体塗料１Ａ〜１Ｃの外形形状を特に限定するものではなく、外形形状は、球形状以外に、楕円体、多面体等であってもよい。また、粉体塗料の表面が平滑であっても凹凸面であってもよい。
【００２８】
粉体塗料１Ａ〜１Ｃの粒径を限定するものではないが、粒径は、２０μｍ以上４０μｍ程度である。これにより、塗膜の緻密性を向上させながら膜厚化が可能である。なお、「粒径」の定義は、既述の通りである。
【００２９】
＜粉体塗料の混合体＞
本実施の形態では、粉体塗装の際に使用される粉体塗料は、例えば、図１Ａ〜図１Ｃに示す１種類の粉体塗料であってもよいし、複数種の粉体塗料であってもよい。複数種の粉体塗料を用いる場合、芯材或いは、樹脂層の少なくとも一方が異なる複数種の粉体塗料を含む混合体とすることができる。ここで、「異なる」とは、芯材や樹脂層の材質或いは形状が異なることを指す。
【００３０】
複合体の芯材としては、第１の芯材と、第１の芯材よりもアスペクト比が大きい第２の芯材とを含むことが好ましい。すなわち、第１の芯材と第２の芯材は、アスペクト比が異なっている。第１の芯材と第２の芯材は、材質が同じであってもよい。例えば、図１Ａに示す球形状の芯材２Ａを有する粉体塗料１Ａと、図１Ｂに示す一方向に長く延びる形状の芯材２Ｂを有する粉体塗料１Ｂとを含む混合体とすることができる。芯材２Ａが、第１の芯材、芯材２Ｂが、第２の芯材に該当する。また、第１の芯材を被覆する樹脂層と、第２の芯材を被覆する樹脂層は、互いに異なる色を呈することができる。「色を呈する」とは、視覚による識別性を有する状態を指し、目視或いは顕微鏡等を通して識別可能な状態を指す。樹脂層を構成する樹脂組成物は異なっていても同じであってもよく、例えば、樹脂組成物が同じであっても異なる製造条件とするなどして、異なる色を発現するようにしてもよい。「異なる色」とは、色相、明度、及び彩度の少なくともいずれかが異なることを指す。例えば、図１Ａに示す粉体塗料１Ａの樹脂層３Ａの色相と、図１Ｂに示す粉体塗料１Ｂの樹脂層３Ｂの色相とを異ならせることができる。粉体塗料の混合体を用いる場合の作用効果については、後述する＜塗装品＞欄で説明する。
【００３１】
＜粉体塗装方法＞
図２は、本発明の実施の形態に係る粉体塗装法の概念図である。本実施の形態の粉体塗装法では、磁界空間中に、塗装対象物を配置した状態で、上記で説明した粉体塗料を供給する。そして、塗装対象物の表面に付着した粉体塗料を加熱して塗膜を形成する。
【００３２】
図２の（Ａ）工程では、磁界発生部に塗装対象物（ワーク）８を固定し、塗装対象物８を磁界空間に配置する。本実施の形態では、磁界発生部として電磁石５を用いる。電磁石５は、磁心６と、磁心６の周囲に巻回される電磁コイル７とを備える。
【００３３】
本実施の形態では、磁心６の一方の磁極面６ａを、塗装対象物８の固定面とすることができる。塗装対象物８の材質を限定するものではないが、例えば、塗装対象物８が、強磁性体で形成されていると、塗装対象物８を、磁心６の一方の磁極面６ａに、電磁石５にて発生した磁力により吸着固定することができる。
【００３４】
このように、図２の（Ａ）に示す電磁石５を用いることで、磁界空間の形成と、塗装対象物８の固定とを同時に行うことができる。なお、塗装対象物８が、強磁性体以外の場合、塗装対象物８に対する固定治具を別に設けることが好ましい。
【００３５】
なお、塗装対象物８を吸着固定する磁極面６ａは、塗装対象物８の接触面８ａと同等以上の大きさであることが好ましい。これにより、塗装対象物８を、磁極面６ａに安定して吸着固定することができる。また、塗装対象物８を磁界空間内に適切に配置でき、塗装対象物８の表面に、塗膜を均一な膜厚で形成することができる。
【００３６】
次に、図２の（Ｂ）工程では、塗装対象物８が固定された電磁石５を、粉体塗料の供給部９内に移送する。供給部９内に、本実施の形態の粉体塗料を供給する。供給部９の空間９ａ内には例えば空気流を生じさせて、空間９ａ内に多数の粉体塗料を浮遊させている。このとき、磁性体を含む芯材を備えた粉体塗料は、電磁石５の磁力に引き寄せられ、塗装対象物８の表面に付着する。これにより、塗装対象物８の塗装面８ｂに、多数の粉体塗料が付着した粉体層１０を形成することができる。
【００３７】
次に、図２の（Ｃ）工程では、塗装対象物８の塗装面８ｂに形成された粉体層１０を加熱することで、粉体層１０の樹脂層（粉体塗料の樹脂層３Ａ〜３Ｃに該当）を流動させ、塗膜を形成することができる。塗膜は、樹脂中に多数の芯材が分散した膜構造である。例えば、粉体塗料の樹脂層にエポキシ系樹脂を用いた場合、１６０℃で２０分程度の熱処理を施す。これにより、エポキシ系樹脂を適切に硬化させ、絶縁塗膜を形成することができる。図２の（Ｃ）工程では、加熱部として、誘導加熱器１２を用いるが、加熱方法を限定するものではない。加熱の方法は、誘導加熱の他、赤外線加熱等であってもよい。
【００３８】
加熱工程では、塗装対象物８を電磁石５から取り外しても、取り外さなくても、どちらでもよい。例えば、塗装対象物８が、強磁性体からなる場合、電磁石５を取り外しても、粉体層１０は塗装対象物８に強く付着した状態を維持するため、電磁石５を取り外して加熱処理を行うことができる。ただし、電磁石５を取り外した後、時間経過と共に、粉体層１０と塗装対象物８との間の磁力が弱まり、塗装対象物８からの粉体塗料の脱落が懸念される場合には、電磁石５を取り外さず加熱処理を行うことが好ましい。
【００３９】
また、図２の（Ｂ）に示す磁心６の磁極面６ａと接する塗装対象物８の接触面８ａにも塗装を行う場合には、図３のように、塗装対象物８を裏返して電磁石５に吸着固定し、接触面８ａを外側に向ける。そして、図２の（Ｂ）に示す粉体塗料の供給工程、及び（Ｃ）に示す加熱工程を行う。このように、塗装面毎に粉体塗装を行うことが好ましい。これにより、塗装面毎に、均一な塗膜厚で粉体塗装を行うことができる。
【００４０】
また、図３に示すように、塗装対象物８の吸着固定面としての磁極面６ａを除いて、電磁石５をカバー１１内に収納することが好ましい。これにより、供給部９内に浮遊する粉体塗料が電磁石５の表面に付着するのを防ぐことができる。これにより、電磁石５の清掃が容易になる。また、図２の（Ｃ）工程で、電磁石５ごと加熱処理する場合に、電磁石５に対する熱的影響を抑制することができる。
【００４１】
磁界発生部は、電磁石５に限定されるものでなく、例えば、永久磁石を用いることができる。
【００４２】
粉体塗料の供給方法については、図２の（Ｂ）工程に示す供給方法以外に、スプレー等で粉体塗料を塗装対象物８めがけて噴射する方法や、多数の粉体塗料を収容した容器内に、塗装対象物８を、浸漬させる方法等を例示することができる。
【００４３】
＜粉体塗装装置＞
本実施の形態における粉体塗装装置は、磁界空間を形成する磁界発生部（例えば、図２の電磁石５）、粉体塗料を供給する供給部（例えば、図２の供給部９）、及び塗装対象物８に付着した粉体塗料を加熱する加熱部（例えば、図２の誘導加熱器１２）を具備する。
【００４４】
電磁石５、供給部９及び、誘導加熱器１２が、一つの装置内に組み込まれていてもよいし、別々の装置として存在していてもよい。例えば、粉体塗料の付着までを行う付着装置と、粉体塗料を加熱する加熱装置とが別々の装置として存在し、付着装置及び加熱装置を合わせて粉体塗装装置（粉体塗装システム）を構成してもよい。なお、図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各工程を自動且つ連続的に制御することが好ましい。
【００４５】
＜塗装品＞
本実施の形態の塗装品は、塗装対象物が、磁性体を含む芯材と、芯材を被覆する樹脂層とを有する粉体塗料を用いて塗装された構成である。以下に、塗装の一例を示す。
【００４６】
図４は、本発明の実施の形態の粉体塗装法を使用して製造されたラミネートブスバー１５、及びモジュールの一例を示す断面模式図である。
【００４７】
図４に示すラミネートブスバー１５は、例えば、ＩＧＢＴモジュール１６のモジュール端子１７に電気的に接続される導体１８と、導体１８の周囲を絶縁する絶縁層１９と、を有して構成される。ＩＧＢＴモジュール１６には大電流が流れるため、ＩＧＢＴモジュール１６への電力供給にラミネートブスバー１５を用いることができる。導体１８に細い銅線を用いることで、インダクタンスを軽減することができる。
【００４８】
本実施の形態では、粉体塗料に、芯材の形状が異なる複数種の粉体塗料の混合体を用いることで、次のような作用効果を得ることができる。
【００４９】
本実施の形態では、例えば、図１Ａに示す球形状の芯材２Ａを有する粉体塗料１Ａと、図１Ｂに示す一方向に長く延びた形状の芯材２Ｂを有する粉体塗料１Ｂとを含む混合体を用いる。このとき、例えば、粉体塗料１Ａの樹脂層３Ａと、粉体塗料１Ｂの樹脂層３Ｂとの色相を異ならせる。
【００５０】
図２の（Ａ）工程に示すように、塗装対象物８を電磁石５に固定し、（Ｂ）工程の供給部９内に、図１Ａに示す粉体塗料１Ａと、図１Ｂに示す粉体塗料１Ｂとを供給する。このとき、図５に示すように、塗装対象物の塗装面から所定距離Ｌまでは、粉体塗料１Ａ、１Ｂのどちらも、電磁石５の磁力に引き寄せられ、塗装対象物８の表面に付着する。ここで、粉体塗料１Ａ、１Ｂが夫々、塗装対象物８の塗装面８ｂから同じ距離だけ離れているとき、一方向に長く延出する形状の芯材２Ｂを有する粉体塗料１Ｂのほうが、球形状の芯材２Ａを有する粉体塗料１Ａよりも、電磁石５との間で強い磁力が生じる。換言すれば、粉体塗料１Ｂのほうが、粉体塗料１Ａに比べて、電磁石５から遠い距離にあっても塗装対象物８に引き寄せられ、塗装対象物８の表面に付着する。そのため、図５に示すように、所定距離Ｌを越えると、粉体塗料１Ａは付着しにくくなり、粉体塗料１Ｂの付着が支配的に、或いは、粉体塗料１Ｂのみが付着する。
【００５１】
図５に示すように、所定距離Ｌを越えた部分では、粉体塗料１Ｂを構成する樹脂層の色相となる。したがって、塗膜の表面の色相を確認することで、塗膜が所定厚以上で形成されたことを容易に判別することができる。
【００５２】
なお、塗膜厚は、電磁石５から生じる磁力の強さを制御することで調節が可能である。そこで、例えば、図５に示す所定距離Ｌ以下の塗装厚となるように、電磁石５の強さを制御すると、塗膜表面の色相は、粉体塗料１Ａの樹脂層３Ａの色相と、粉体塗料１Ｂの樹脂層３Ｂの色相とが混じり合った色となる。一方、図５に示す所定距離Ｌ以上の塗装厚となるように、電磁石５の強さを制御すると、塗膜表面の色相は、粉体塗料１Ｂの樹脂層３Ｂの色相となり、上記のように所定厚以上の塗膜が形成されたことがわかる。
【００５３】
塗膜厚を限定するものではないが、本実施の形態では、数百μｍ程度から１０ｍｍ程度の膜厚で塗膜を形成することが可能である。例えば、ネオジム磁石程度の磁力を持ち、塗装対象物８の塗装面積に対して同等の磁極面を有する電磁石５を使用すると、１０ｍｍ程度の塗膜厚を得ることが可能である。
【００５４】
下記に、上記の実施の形態における特徴点を整理する。
本実施の形態の粉体塗料１Ａ〜１Ｃは、磁性体を含む芯材２Ａ〜２Ｃと、芯材２Ａ〜２Ｃを被覆する樹脂層３Ａ〜３Ｃと、を有することを特徴とする。
【００５５】
本実施の形態では、磁性体を含む芯材２Ａ〜２Ｃを備えることで、粉体塗料１Ａ〜１Ｃを、磁力により、塗装対象物８の表面に付着させることができる。このように、本実施の形態では、特許文献１に記載の静電気力に頼らずに付着が可能であり、したがって、粉体塗料の帯電付着に伴う逆電離現象を防止できる。これにより、塗膜の厚膜化を容易に実現することができる。また、本実施の形態では、粉体塗料を帯電付着させる場合に必要な帯電装置を必要とせず、厚膜化が、磁界発生部から生じる磁力の強さの調整により可能である。したがって、塗膜の厚膜化に必要なコストを低減することができる。
【００５６】
上記実施の形態に記載の粉体塗料１Ｂにおいて、芯材２Ｂを、一方向に長く延びる形状とすることができる。本実施の形態では、芯材の形状を限定するものではないが、例えば、図１Ｂに示す芯材２Ｂのように直方体状を例示できる。これにより、図１Ａに示すように、例えば、球形状の芯材２Ａを有する粉体塗料１Ａと、図２Ｂの粉体塗料１Ｂとが、図２の（Ｂ）工程で示した供給部９内で、塗装対象物８からの距離が同じであるとき、粉体塗料１Ｂのほうが、粉体塗料１Ａよりも、電磁石５との間で強い磁力が生じる。換言すれば、塗装対象物からの距離が遠くても、粉体塗料１Ｂのほうが、粉体塗料１Ａに比べて、塗装対象物８に付着しやすい。そのため、図１Ｂに示すように、一方向に長く延びる芯材２Ｂを含む粉体塗料を用いることで、塗膜の厚膜化を、より効果的に促進することができる。
【００５７】
上記実施の形態に記載の粉体塗料１Ａ〜１Ｃにおいて、磁性体は、鉄、コバルト、ニッケル、或いは、フェライトのうち、少なくとも１種を含むことが好ましい。これらは、いわゆる強磁性体であり、これにより、磁力による吸引力を強めることができ、粉体塗料１Ａ〜１Ｃを塗装対象物８の表面に強く付着させることができ、塗膜の厚膜化を安定して実現することができる。
【００５８】
上記実施の形態に記載の粉体塗料１Ａ〜１Ｃにおいて、樹脂層３Ａ〜３Ｃは、絶縁樹脂組成物からなることが好ましい。また、絶縁樹脂組成物は、エポキシ系、ポリエステル系、或いは、フッ素樹脂系のうち、少なくとも１種を含むことが好ましい。これにより、塗装面に絶縁塗膜を形成することができ、また、上記材料を用いることで、安定した絶縁特性を得ることができる。
【００５９】
本実施の形態の粉体塗料の混合体は、上記に記載の粉体塗料１Ａ〜１Ｃを複数種含むことを特徴とする。必要とされる塗装特性や、塗装対象物８の材質及び形状等に応じて、使用する粉体塗料の種類を選択することができる。
【００６０】
上記実施の形態に記載の粉体塗料の混合体において、芯材が、第１の芯材と、第１の芯材よりもアスペクト比が大きい第２の芯材とを含むことができる。例えば、図１Ａの粉体塗料１Ａと、図１Ｂの粉体塗料１Ｂとを用いることができる。粉体塗料１Ａを構成する芯材２Ａが第１の芯材であり、粉体塗料１Ｂを構成する芯材２Ｂが第２の芯材である。このとき、複数種の粉体塗料１Ａ、１Ｂの樹脂層３Ａ、３Ｂが、異なる色を呈することで、図５で示したように、例えば、塗装対象物８の表面から所定距離Ｌ以上の塗膜厚で粉体塗装されたことを容易に識別することができる。
【００６１】
本実施の形態の塗装品は、塗装対象物が、上記に記載の粉体塗料により塗装されてなることを特徴とする。これにより、塗装対象物に形成される塗膜を精度良く厚膜化することができる。
【００６２】
本実施の形態の粉体塗装装置は、磁界空間を形成する磁界発生部（例えば、図２に示す電磁石５）と、磁界空間に配置された塗装対象物８に、上記に記載の粉体塗料を供給する供給部（例えば、図２に示す供給部９）と、塗装対象物に付着した粉体塗料を加熱する加熱部（例えば、図２に示す誘導加熱器１２）と、を具備することを特徴とする。これにより、磁界発生部から発生した磁力による吸引力により、粉体塗料を、塗装対象物８の表面に付着させることができ、塗膜の厚膜化を容易に実現することができる。
【００６３】
本実施の形態の塗装方法は、磁界空間を形成し、磁界空間内に塗装対象物８を配置する工程、塗装対象物８に、上記に記載の粉体塗料を供給する工程、塗装対象物８に付着した粉体塗料を加熱する工程、を有することを特徴とする。このように、塗装対象物８を磁界空間内に配置すると共に、粉体塗料を供給することで磁力による吸引力により、粉体塗料を、塗装対象物８の表面に付着させることができ、塗膜の厚膜化を容易に実現することができる。
【００６４】
上記実施の形態に記載の粉体塗装装置或いは粉体塗装方法において、磁界空間を形成する磁界発生部の一方の磁極面に、塗装対象物８を磁力により吸引し固定することが好ましい。磁界発生部は、例えば、図２に示す電磁石５であり、電磁石５を構成する磁心６の磁極面６ａに、塗装対象物８を吸引し固定することができる。なお、塗装対象物８は、強磁性体等、電磁石５から発生する磁界により磁性を帯びて、磁極面６ａに吸着する材質とされることが好適である。
【００６５】
なお、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
【００６６】
また、本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
【００６７】
例えば、塗装対象物８が、強磁性体以外に、金属や、樹脂、紙、ガラス等であってもよい。このとき、塗装対象物８を、磁界発生部に対し固定する手段（例えば、固定治具）を別に設けることが必要である。
【００６８】
また、本実施の形態による紛体塗装方法と、従来の粉体塗装方法とを組み合わせて使用することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  ：粉体塗料
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  ：芯材
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  ：樹脂層
５    ：電磁石
６    ：磁心
６ａ  ：磁極面
７    ：電磁コイル
８    ：塗装対象物
８ａ  ：接触面
８ｂ  ：塗装面
９    ：供給部
９ａ  ：空間
１０  ：粉体層
１１  ：カバー
１２  ：誘導加熱器
１５  ：ラミネートブスバー
１６  ：ＩＧＢＴモジュール
１７  ：モジュール端子
１８  ：導体
１９  ：絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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