(57)【要約】【課題】摩擦により粉体を帯電させる場合であっても、被塗装物に対する粉体の付着効率を向上させて、所望の厚さの塗膜を簡素な設備で均質且つ効率的に得る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。【解決手段】粉体塗装装置１０は、貯留室１８と、塗工室２０と、調整手段２４とを備える。貯留室１８は、帯電した粉体及び該粉体を搬送する搬送用流体を含む噴流が流入口４０から流入され、噴流の流速を低減させつつ粉体を貯留する。塗工室２０は、被塗装物１２を取り出し可能に収容し、且つ貯留室１８と連通口２６を介して連通され、貯留室１８から連通口２６を通って供給された粉体を被塗装物１２に付着させる。調整手段２４は、連通口２６の開度を調整することで、貯留室１８と塗工室２０とを連通又は遮断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦により帯電させた粉体を、静電作用により被塗装物に付着させる粉体塗装装置であって、
帯電した前記粉体及び該粉体を搬送する搬送用流体を含む噴流が流入口から流入され、前記噴流の流速を低減させつつ前記粉体を貯留する貯留室と、
前記被塗装物を取り出し可能に収容し、且つ連通口を介して前記貯留室と連通され、前記貯留室から前記連通口を通って供給された前記粉体を前記被塗装物に付着させる塗工室と、
前記連通口の開度を調整することで、前記貯留室と前記塗工室とを連通又は遮断する調整手段と、
を備えることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載の粉体塗装装置において、
前記調整手段は、前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記貯留室から前記塗工室に向かう前記粉体及び前記搬送用流体の流速を調整することを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項３】
請求項１記載の粉体塗装装置において、
前記調整手段は、前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記塗工室内の前記粉体の濃度を調整することを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の粉体塗装装置において、
前記搬送用流体を通過させるフィルタを有し、前記貯留室及び前記塗工室の少なくとも一方から前記搬送用流体を排気可能な排気手段をさらに備えることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の粉体塗装装置において、
前記貯留室は、前記流入口が複数個設けられ、
複数個の前記流入口のうち、少なくとも２個は、互いに対向するように配置され、
互いに対向する前記流入口から流入された前記噴流同士を、前記貯留室内で衝突させることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の粉体塗装装置において、
前記貯留室と前記塗工室は、鉛直方向に沿って配置され、
前記被塗装物は、前記粉体を付着させる付着面が水平方向に沿うように、前記塗工室内に配置されることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項７】
請求項６記載の粉体塗装装置において、
前記貯留室は、前記塗工室の鉛直方向下側に配置されることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項８】
請求項６記載の粉体塗装装置において、
前記貯留室は、前記塗工室の鉛直方向上側に配置されることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の粉体塗装装置において、
前記被塗装物に付着させた前記粉体から、電池の電極反応を生起する塗膜を形成可能であることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項１０】
摩擦により帯電させた粉体を、静電作用によって被塗装物に付着させる粉体塗装方法であって、
流入口が設けられた貯留室と、前記被塗装物を取り出し可能に収容する塗工室とを連通する連通口の開度を調整手段によって調整することで、前記貯留室と前記塗工室との連通を遮断する工程と、
前記流入口から、帯電した前記粉体及び前記粉体を搬送する搬送用流体を含む噴流を前記貯留室に流入し、前記噴流の流速を低減させつつ前記貯留室内に前記粉体を貯留する工程と、
前記連通口の開度を前記調整手段によって調整することで、前記貯留室と前記塗工室とを連通する工程と、
前記貯留室から前記連通口を通って前記塗工室内に供給された前記粉体を、前記塗工室に収容した前記被塗装物に付着させる工程と、
を有することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の粉体塗装方法において、
前記調整手段によって前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記貯留室から前記塗工室に向かう前記粉体及び前記搬送用流体の流速を調整することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の粉体塗装方法において、
前記調整手段によって前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記塗工室内の前記粉体の濃度を調整することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２の何れか１項に記載の粉体塗装方法において、
前記搬送用流体を通過させるフィルタを有する排気手段によって、前記貯留室内に貯留された搬送用流体及び前記塗工室内に供給された搬送用流体の少なくとも一方を排気することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３の何れか１項に記載の粉体塗装方法において、
互いに対向する流入口から前記貯留室に前記噴流を流入させ、前記貯留室内で前記噴流同士を衝突させることを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１５】
請求項１０〜１４の何れか１項に記載の粉体塗装方法において、
前記貯留室から前記粉体を鉛直方向に沿って移動させて前記貯留室へ供給し、
前記被塗装物の前記粉体を付着させる付着面が水平方向に沿うように前記塗工室内に前記被塗装物を配置することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の粉体塗装方法において、
前記貯留室を前記塗工室の鉛直方向下側に配置して、前記粉体を鉛直方向下側から上側に向かって移動させて、前記貯留室から前記塗工室へ供給することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の粉体塗装方法において、
前記貯留室を前記塗工室の鉛直方向上側に配置して、前記粉体を鉛直方向上側から下側に向かって移動させて、前記貯留室から前記塗工室へ供給することを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか１項に記載の粉体塗装方法において、
前記被塗装物に付着させた前記粉体から、電池に電極反応を生起する塗膜を形成することを特徴とする粉体塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦により帯電させた粉体を、静電作用によって被塗装物に付着させる粉体塗装装置及び粉体塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トリボ帯電式の塗装装置では、粉体は、キャリア（搬送用流体）に同伴され、塗工ガンから噴流として塗装ブース内に吐出される。この際、粉体は、塗工ガンの内壁に摺接することにより、換言すれば、摩擦により帯電し、この状態で、被塗装物に吹き付けられる。帯電した粉体と被塗装物との間に電位差が生じているので、粉体は、静電作用によって被塗装物に付着する。
【０００３】
被塗装物に対する粉体の付着力は、該粉体の帯電量が大きくなるに従って大きくなる。このため、粉体及び搬送用流体を含む噴流の流量及び流速を可及的に大きくして粉体の摩擦頻度を増加させ、該粉体の帯電量を大きくするようにしている。
【０００４】
ところで、近時、所定の部材に対し、電極反応を生起する物質（例えば、二次電池の電極活物質や、燃料電池の電極触媒等）の層を成膜する際に、上記の粉体塗装を適用する試みがなされている。例えば、特許文献１には、電気的に接地されたストリップ状集電体に対し、塗装ブース内でリチウムイオン二次電池の電極活物質を含む粉体を吹き付け、該粉体を含む塗膜を成長させる技術が開示されている。また、燃料電池の電極触媒層を成膜する場合、被塗装物として、有機樹脂フィルムからなる電解質膜を選定することが考えられる。
【０００５】
上記の場合、電極活物質等の粉体を含むペーストを用いて塗布を行う、いわゆる湿式成膜に対し、ペースト中の有機溶剤等を揮発させて除去する必要がないので乾燥炉等が不要であり、この分、設備の簡素化及び低コスト化を図ることができるという利点がある。また、粉体塗装方法では、被塗装物に付着しなかった粉体を容易に回収・再利用することができるので、粉体の利用効率が向上する。このため、塗装に要するコストを削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４３７１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電池用の集電体等は概して小形状（小体積）であるので、塗装ブースを含めた塗装装置を小型化し得ると考えられる。しかしながら、塗装ブースを小型化すると、塗工ガンの吐出口が被塗装物に近接することになる。この状態で大流量ないし大流速の噴流を被塗装物に向かって継続的に吐出すると、それ以前に被塗装物に付着していた粉体（例えば、電極活物質や電極触媒等）が被塗装物から離脱する懸念がある。被塗装物上の粉体が受ける吐出圧力が、静電作用力を上回る可能性があるからである。
【０００８】
勿論、この場合、所望の厚さの塗膜を効率よく得ることは困難である。また、厚みムラが生じ易いので、均質な塗膜を得ることも困難である。さらに、これに対処するべく吐出口と被塗装物との距離を大きくしようとすると、塗装ブースを大型化することを余儀なくされる。従って、広大な設置スペースが必要となるとともに、設備投資が高騰する。
【０００９】
噴流の流量及び流速を小さくすることも考えられる。しかしながら、この場合、塗工ガンの内壁と粉体との間に十分な摩擦が得られなくなるので、粉体の帯電量が小さくなってしまう。その結果、静電作用力が小さくなるので、被塗装物に対する粉体の付着効率が低下する。すなわち、粉体を被塗装物に良好に付着させることが困難になる。また、被塗装物に付着した粉体も離脱し易い状態である。結局、この場合においても、所望の厚さの塗膜を均質且つ効率的に得ることが困難となる。
【００１０】
塗工ガンの内壁と粉体との間の摩擦を増大させて粉体を十分に帯電させるべく、塗工ガンの吐出口の内径を小さくすることが想起される。しかしながら、この構成では、吐出口に目詰まりが生じ易くなる。このような事態が発生したときには、目詰まりを解消するメンテナンスを実施せざるを得ないが、メンテナンス頻度が多いと、塗膜を効率的に形成することが困難になる。
【００１１】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、摩擦により粉体を帯電させる場合であっても、被塗装物に対する粉体の付着効率を向上させて、所望の厚さの塗膜を簡素な設備で均質且つ効率的に得る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】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明は、摩擦により帯電させた粉体を、静電作用により被塗装物に付着させる粉体塗装装置であって、
帯電した前記粉体及び該粉体を搬送する搬送用流体を含む噴流が流入口から流入され、前記噴流の流速を低減させつつ前記粉体を貯留する貯留室と、
前記被塗装物を取り出し可能に収容し、且つ連通口を介して前記貯留室と連通され、前記貯留室から前記連通口を通って供給された前記粉体を前記被塗装物に付着させる塗工室と、
前記連通口の開度を調整することで、前記貯留室と前記塗工室とを連通又は遮断する調整手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る粉体塗装装置では、噴流が流入される貯留室と、被塗装物が収容される塗工室とが別個に設けられ、貯留室と塗工室とを連通する連通口の開度が調整手段によって調整可能になっている。つまり、貯留室と塗工室との連通及び遮断が切り替え可能になっている。
【００１４】
貯留室と塗工室との連通が遮断された状態で、貯留室に噴流が流入されると、噴流と貯留室内の内壁や、噴流同士が互いに衝突する。この衝突によって噴流の運動エネルギが低減するので、貯留室内において、噴流の流速を低減させつつ、その帯電量を維持したまま粉体を貯留することができる。このように噴流の流速を低減させた後、調整手段によって貯留室と塗工室とが連通される。貯留室内に貯留された粉体は、貯留室内と塗工室内との間の濃度差等を拡散駆動源として、塗工室に移動する。
【００１５】
すなわち、十分に帯電させた粉体を得るべく、塗工ガン等の塗工ツールの内壁等との摩擦が十分に大きくなるような流量及び流速の噴流を塗工ツールから吐出しても、該噴流は、一旦貯留室に貯留されるため、直接被塗装物に吹き付けられることがない。従って、被塗装物に付着した粉体に噴流が衝突して粉体が離脱することを回避しつつ、被塗装物に十分に帯電した粉体を供給して良好に付着させることができる。
【００１６】
以上から、この粉体塗装装置では、摩擦により粉体を帯電させる場合であっても、被塗装物に対する粉体の付着効率を向上させて、均質な塗膜を簡素な設備で効率的に得ることが可能である。
【００１７】
上記の粉体塗装装置において、前記調整手段は、例えば、前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記貯留室から前記塗工室に向かう前記粉体及び前記搬送用流体の流速を調整する。このように粉体及び搬送用流体の流速を調整することで、被塗装物に付着した粉体の離脱を抑制することと、被塗装物に効率的に粉体を供給することとの均衡を適切に図ることができる。すなわち、均質な塗膜を効率的に得ることが容易になる。
【００１８】
上記の粉体塗装装置において、前記調整手段は、前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記塗工室内の前記粉体の濃度を調整することもできる。この場合、貯留室から塗工室へ供給される粉体の量を調整することができる。その結果、塗工室内の粉体の濃度を精度よく調整して、被塗装物に所望の厚さの塗膜を形成することが容易となる。
【００１９】
つまり、被塗装物に形成する塗膜の厚さを大きくする場合、調整手段によって連通口の開度を大きくすることで、被塗装物に対する粉体の供給量を大きくすればよい。この際、上記したように噴流が被塗装物に付着した粉体に衝突することがないため、粉体が被塗装物から離脱することを抑制できる。その結果、厚さが大きく均質な塗膜を効率的に得ることができる。また、上記の通り、被塗装物に対する粉体の供給量を大きくしても、ガンの吐出口と被塗装物とを離間させることなく粉体の離脱を抑制することができるため、粉体塗装装置の設備が大きくなることを回避できる。
【００２０】
一方、被塗装物に形成する塗膜の厚さを小さくする場合、調整手段によって連通口の開度を小さくすることで、被塗装物に対する粉体の供給量を小さくすればよい。この際、貯留室に流入する噴流の流速及び流量を低減させる必要がないため、被塗装物に十分に帯電した粉体を供給することができる。すなわち、粉体の付着効率を低下させることなく、均質な塗膜を効率的に得ることができる。また、ガンの内径を小さくすることなく十分に帯電させた粉体を得ることができるため、ガンの目詰まりを解消するメンテナンス等の回数が増大することを回避できる。
【００２１】
従って、この粉体塗装装置では、高精度に厚さが調整された塗膜を簡素な設備で効率的に得ることが可能になる。このことは、特に、電極活物質層や電極触媒層等の薄膜を形成する際に有効である。
【００２２】
上記の粉体塗装装置において、前記搬送用流体を通過させるフィルタを有し、前記貯留室及び前記塗工室の少なくとも一方から前記搬送用流体を排気可能な排気手段をさらに備えることが好ましい。排気手段によって、貯留室から塗工室に供給される搬送用流体の量を調整することで、被塗装物に付着した粉体に搬送用流体が衝突して、該粉体が離脱してしまうことを効果的に抑制できる。つまり、均質な塗膜を効率的に得ることが可能になる。
【００２３】
また、排気手段によって、塗工室内の搬送用流体の量を調整することで、被塗装物の周囲に粉体を留まらせて、被塗装物に粉体を効果的に供給することができる。つまり、粉体の付着効率を一層向上させることができる。さらに、貯留室及び塗工室の内圧が過剰に上昇することを良好に回避できる。
【００２４】
上記の粉体塗装装置において、前記貯留室は、前記流入口が複数個設けられ、
複数個の前記流入口のうち、少なくとも２個は、互いに対向するように配置され、
互いに対向する前記流入口から流入された前記噴流同士を、前記貯留室内で衝突させることが好ましい。
【００２５】
この場合、対向する流入口から流入した噴流同士が衝突するため、効果的に噴流の流速を低減させることができるとともに、搬送用流体の流れを良好に拡散させることができる。さらに、上記の噴流中の粉体同士が互いに衝突することで、該粉体の運動エネルギを低減ないしは相殺することができる。
【００２６】
このように運動エネルギが低減した粉体や、運動エネルギが相殺されて分散浮遊するようになった粉体は、上記の通り拡散した搬送用流体に搬送されて、貯留室から塗工室へと容易に移動するようになる。また、上記の粉体では、貯留室と塗工室との間の濃度差による移動も生じ易くなる。その結果、被塗装物に対して効果的に粉体を供給して、良好に付着させることが可能になる。
【００２７】
上記の粉体塗装装置において、前記貯留室と前記塗工室は、鉛直方向に沿って配置され、
前記被塗装物は、前記粉体を付着させる付着面が水平方向に沿うように、前記塗工室内に配置されることが好ましい。
【００２８】
この場合、貯留室から塗工室に供給される粉体が鉛直方向に沿って移動し、且つ水平方向に沿って配置された被塗装物の付着面に付着する。このため、塗工室内の鉛直方向及び付着面の面内方向に、重力による粉体の濃度差が生じることを抑制できる。その結果、被塗装物の付着面に略均一な厚さとなるように粉体を付着させて、均質な塗膜を形成することが可能になる。
【００２９】
特に、塗膜の厚さを小さくする場合であっても、均質な塗膜を容易に形成することができる。すなわち、例えば、被塗装物に形成する塗膜の厚さを小さくするとき、被塗装物に付着させる粉体の量を少なくするべく、塗工室内の粉体の濃度を小さくすることが考えられる。塗工室内の粉体の濃度が小さくなると、粉体同士の距離が大きくなる分、互いの分子間力が小さくなり、重力の影響を受け易くなる。このため、塗工室内の粉体が鉛直方向上側よりも下側に集まり易くなる。
【００３０】
しかしながら、上記の通り、鉛直方向に沿って粉体を移動させ且つ水平方向に沿って付着面を配置することで、付着面内に粉体の濃度差が生じることを抑制することができ、略均一な厚さの塗膜を容易に得ることが可能になる。
【００３１】
上記の粉体塗装装置において、前記貯留室は、前記塗工室の鉛直方向下側に配置されてもよい。例えば、被塗装物に形成する塗膜の厚さを小さくするべく、塗工室内の粉体の濃度を小さい状態に維持するとき、貯留室から塗工室内への粉体の供給量を微細に調整する必要がある。この際、上記の通り、貯留室を塗工室の鉛直方向下側に配置することで、重力によらず貯留室及び塗工室の濃度差によって、粉体を鉛直方向下側から上側に移動させることができる。その結果、塗工室内の粉体濃度を高精度に調整して、厚さの小さい塗膜を容易且つ均質に得ることが可能になる。
【００３２】
上記の粉体塗装装置において、前記貯留室は、前記塗工室の鉛直方向上側に配置されてもよい。例えば、被塗装物に形成する塗膜の厚さを大きくするとき、被塗装物に付着させる粉体の量を多くするべく、塗工室内の粉体の濃度を大きくすることが考えられる。このとき、上記の通り、貯留室を塗工室の鉛直方向上側に配置することで、重力と両室の間の濃度差とによって効率的に粉体を鉛直方向上側から下側に移動させることができる。その結果、厚さの大きい塗膜であっても、効率よく形成することが可能になる。
【００３３】
上記の粉体塗装装置において、前記被塗装物に付着させた前記粉体から、電池の電極反応を生起する塗膜を形成可能であることが好ましい。この粉体塗装装置は、例えば、電極触媒層や電極活物質層等の電池の電極反応を生起する塗膜を形成する際に好適に用いることができる。つまり、電極触媒層や電極活物質層を形成することが可能な粉体を貯留室を介して塗工室に供給して被塗装物に付着させる。そして、例えば、被塗装物に付着させた粉体を加熱処理すること等によって、電池の電極反応を生起することが可能な塗膜を効率的且つ均質に形成することができる。
【００３４】
また、本発明は、摩擦により帯電させた粉体を、静電作用によって被塗装物に付着させる粉体塗装方法であって、
流入口が設けられた貯留室と、前記被塗装物を取り出し可能に収容する塗工室とを連通する連通口の開度を調整手段によって調整することで、前記貯留室と前記塗工室との連通を遮断する工程と、
前記流入口から、帯電した前記粉体及び前記粉体を搬送する搬送用流体を含む噴流を前記貯留室に流入し、前記噴流の流速を低減させつつ前記貯留室内に前記粉体を貯留する工程と、
前記連通口の開度を前記調整手段によって調整することで、前記貯留室と前記塗工室とを連通する工程と、
前記貯留室から前記連通口を通って前記塗工室内に供給された前記粉体を、前記塗工室に収容した前記被塗装物に付着させる工程と、
を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る粉体塗装方法では、十分に帯電させた粉体を得るべく、ガンの内壁等との摩擦が十分に大きくなるような流量及び流速の噴流をガンから吐出しても、該噴流が直接被塗装物に吹き付けられることがない。このため、被塗装物に付着した粉体に噴流が衝突して粉体が離脱することを回避しつつ、被塗装物に十分に帯電した粉体を供給して良好に付着させることができる。
【００３６】
従って、この粉体塗装方法では、摩擦により粉体を帯電させる場合であっても、被塗装物に対する粉体の付着効率を向上させて、所望の厚さの塗膜を簡素な設備で均質且つ効率的に得ることが可能になる。
【００３７】
上記の粉体塗装方法において、前記調整手段によって前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記貯留室から前記塗工室に向かう前記粉体及び前記搬送用流体の流速を調整してもよい。このように粉体及び搬送用流体の流速を調整することで、被塗装物に付着した粉体の離脱を抑制することと、被塗装物に効率的に粉体を供給することとの均衡を適切に図って、塗膜を均質且つ効率的に得ることが容易になる。
【００３８】
上記の粉体塗装方法において、前記調整手段によって前記連通口の開度の大きさを調整することで、前記塗工室内の前記粉体の濃度を調整してもよい。この場合、被塗装物に所望の厚さの塗膜を容易且つ効率的に形成することができる。つまり、連通口の開度を大きくすることで、被塗装物に対する粉体の供給量を大きくして、被塗装物に形成する塗膜の厚さを大きくすることができる。この際、噴流が被塗装物に付着した粉体に衝突することがないため、粉体が被塗装物から離脱することを抑制できる。従って、厚さの大きい塗膜であっても、均質且つ効率的に得ることができる。
【００３９】
一方、連通口の開度を小さくすることで、被塗装物に対する粉体の供給量を小さくして、被塗装物に形成する塗膜の厚さを小さくすることができる。この際、貯留室に流入する噴流の流速及び流量を低減させる必要がないため、被塗装物に十分に帯電した粉体を供給することができる。すなわち、厚さの小さい塗膜であっても、粉体の付着効率を低下させることなく、均質且つ効率的に塗膜を得ることができる。
【００４０】
上記の粉体塗装方法において、前記搬送用流体を通過させるフィルタを有する排気手段によって、前記貯留室内に貯留された搬送用流体及び前記塗工室内に供給された搬送用流体の少なくとも一方を排気することが好ましい。この場合、被塗装物に付着した粉体に搬送用流体が衝突して、該粉体が離脱してしまうことを効果的に抑制して、均質な塗膜を効率的に得ることが容易になる。また、被塗装物の周囲に粉体を留まらせて、被塗装物に粉体を効果的に供給することで、粉体の付着効率を一層向上させることができる。さらに、貯留室及び塗工室の内圧が過剰に上昇することを良好に回避できる。
【００４１】
上記の粉体塗装方法において、互いに対向する流入口から前記貯留室に前記噴流を流入させ、前記貯留室内で前記噴流同士を衝突させることが好ましい。この場合、効果的に噴流の流速を低減させること、搬送用流体の流れを良好に拡散させること、粉体の運動エネルギを低減ないしは相殺することができる。このように運動エネルギが低減した粉体や、運動エネルギが相殺されて分散浮遊するようになった粉体は、上記の通り拡散した搬送用流体に搬送されて、貯留室から塗工室へと容易に移動するようになる。また、上記の粉体では、貯留室と塗工室との間の濃度差による移動も生じ易くなる。その結果、被塗装物に対して効果的に粉体を供給して良好に付着させることが可能になる。
【００４２】
上記の粉体塗装方法において、前記貯留室から前記粉体を鉛直方向に沿って移動させて前記貯留室へ供給し、
前記被塗装物の前記粉体を付着させる付着面が水平方向に沿うように前記塗工室内に前記被塗装物を配置することが好ましい。
【００４３】
この場合、塗工室内の鉛直方向及び付着面の面内方向に、重力による粉体の濃度差が生じることを抑制できる。従って、被塗装物の付着面に略均一な厚さとなるように粉体を付着させて、均質な塗膜を形成することが可能になる。特に、塗膜の厚さを小さくするべく、塗工室内の粉体の濃度を小さくする場合、換言すると、重力の影響により鉛直方向の上下側で粉体の濃度の差が生じ易い場合であっても、略均一な厚さの塗膜を容易に得ることが可能になる。
【００４４】
上記の粉体塗装方法において、前記貯留室を前記塗工室の鉛直方向下側に配置して、前記粉体を鉛直方向下側から上側に向かって移動させて、前記貯留室から前記塗工室へ供給してもよい。この場合、重力によらず貯留室及び塗工室の濃度差によって、粉体を鉛直方向下側から上側に移動させることができる。これによって、例えば、被塗装物に形成する塗膜の厚さを小さくするべく、塗工室内の粉体の濃度を小さい状態に維持する必要があるときに、貯留室から塗工室への粉体の供給量を微細に調整することができる。すなわち、厚さの小さい塗膜であっても、塗工室内の粉体濃度を高精度に調整して、容易且つ均質に形成することが可能になる。
【００４５】
上記の粉体塗装方法において、前記貯留室を前記塗工室の鉛直方向上側に配置して、前記粉体を鉛直方向上側から下側に向かって移動させて、前記貯留室から前記塗工室へ供給してもよい。この場合、重力によって効率的に粉体を鉛直方向上側から下側に移動させることができる。これによって、例えば、被塗装物に形成する塗膜の厚さを大きくするべく、被塗装物に付着させる粉体の量を多くする必要があるときに、速やかに塗工室内の粉体の濃度を大きくすることが可能になる。すなわち、厚さの大きい塗膜であっても、効率よく形成することが可能になる。
【００４６】
上記の粉体塗装方法において、前記被塗装物に付着させた前記粉体から、電池に電極反応を生起する塗膜を形成することが好ましい。この粉体塗装方法は、例えば、電極触媒層や電極活物質層等の電池の電極反応を生起する塗膜を形成する際に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明では、摩擦により粉体が十分に帯電する大きさの流量及び流速で噴流を塗工ツールから吐出しても、該噴流を一旦貯留室に貯留してから、塗工室内の被塗装物に供給するため、被塗装物に直接噴流が吹き付けられることがない。従って、被塗装物に付着した粉体に噴流が衝突して粉体が離脱することを回避しつつ、被塗装物に十分に帯電した粉体を供給して良好に付着させることができる。すなわち、摩擦により粉体を帯電させる場合であっても、被塗装物に対する粉体の付着効率を向上させて、均質な塗膜を簡素な設備で効率的に形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係る粉体塗装装置の概略構成を示す全体斜視図である。
【図２】図１の粉体塗装装置の内部を説明する全体斜視透視図である。
【図３】図３Ａは、図１の粉体塗装装置の調整手段によって連通口を全開にした状態を示す斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａの連通口を全閉にした状態を示す斜視図である。
【図４】図１の粉体塗装装置の動作を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明に係る粉体塗装方法につき、それを実施する粉体塗装装置との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
先ず、図１〜図４を参照しつつ、本実施形態に係る粉体塗装装置１０の構成について説明する。粉体塗装装置１０は、電気的に接地した被塗装物１２（図２参照）に、摩擦により帯電させた粉体を付着させて粉体塗装を行うものである。
【００５１】
具体的には、図１に示すように、粉体塗装装置１０は、第１ケーシング１３、第２ケーシング１４、第３ケーシング１５、第４ケーシング１６が鉛直方向下側からこの順となるように架台１７上に設置されて構成されている。これら第１ケーシング１３〜第４ケーシング１６は全て中空体であり、各々の内部には、貯留室１８、第１排気室１９、塗工室２０、第２排気室２１が形成されている。この中の第１排気室１９及び第２排気室２１は、後述するように排気手段として機能する。
【００５２】
図２に示すように、粉体塗装装置１０は調整手段２４を有する。この調整手段２４は、連通口２６から、塗工室２０及び第２排気室２１の内部を通って、該第２排気室２１の鉛直方向上側に露出するように配置されている。連通口２６は、第１排気室１９を介して、貯留室１８と塗工室２０とを連通するべく、第１排気室１９と塗工室２０との間に形成されている。
【００５３】
この粉体塗装装置１０では、摩擦により粉体を帯電させる方法として、トリボ帯電方式の塗工ガン２８を用いることができる。塗工ガン２８は、複数個の吐出口（不図示）から、粉体と、該粉体を搬送する搬送用流体（例えば、空気）とを含む噴流をそれぞれ吐出する。なお、粉体の詳細については後述する。
【００５４】
粉体は、カップ３０からホース３２を介して塗工ガン２８に供給される。また、例えば、大気が塗工ガン２８に取り入れられて搬送用流体となる。塗工ガン２８及びカップ３０のそれぞれは、架台１７に取り付けられたホルダ３４、３６によって支持されている。
【００５５】
塗工ガン２８からの噴流は、該塗工ガン２８の各吐出口に接続された流入チューブ３８に分配される。図１及び図２に示すように、流入チューブ３８は、第１ケーシング１３の側壁に設けられた流入口４０に嵌合されており、このため、噴流は、貯留室１８内に流入される。
【００５６】
塗工ガン２８及び流入チューブ３８の内部を噴流が通過する際に、噴流中の粉体と、塗工ガン２８及び流入チューブ３８の内壁とが接触すること等によって該粉体を摩擦帯電させることができる。塗工ガン２８の内壁及び流入チューブ３８は、粉体に摩擦帯電を生じさせることが可能な材料から形成される。このような材料の好適な例としては、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００５７】
流入チューブ３８を通過した噴流は、複数の流入口４０のそれぞれから貯留室１８に流入される。
【００５８】
第１ケーシング１３は、例えば、底面及び上面に開口１３ａ、１３ｂがそれぞれ設けられた円筒形状であり、周面には、６個の流入口４０が互いに約６０°で離間するように設けられている。従って、流入口４０は、２個ずつが互いに対向するように配置され、互いに対向する２個の流入口４０を１組として、合計３組が設けられている。
【００５９】
図４に示すように、第１ケーシング１３の底面の開口１３ａには、噴流中の粉体は通過させず、搬送用流体のみ通過させるフィルタ４２が設けられている。なお、架台１７には、第１ケーシング１３が設置された際に、フィルタ４２に臨む部分に排気孔４４が形成されている。開口１３ａ及び排気孔４４によって、貯留室１８内の余剰の搬送用流体を排気することが可能になっている。この際、粉体はフィルタ４２によって捕捉され、貯留室１８内に留まる。また、第１ケーシング１３の上面の開口１３ｂは、第１排気室１９を介して、塗工室２０に連通している。
【００６０】
第２ケーシング１４は、底面に上記の第１ケーシング１３の上面の開口１３ｂと連結される円形状の開口１４ａが設けられ、上面に円形状の連通口２６が設けられた方形の筐体である。また、側面のそれぞれには、第１排気室１９を大気に解放する排気口４５が形成される。排気口４５には、上記のフィルタ４２と同様に噴流中の粉体を通過させず、搬送用流体のみを通過させるフィルタ４６が設けられている。これによって、貯留室１８内の搬送用流体を塗工室２０に供給する前に排気することができる。
【００６１】
なお、フィルタ４６を覆う不図示の蓋を設けるようにしてもよい。この蓋の開度を全開から全閉の間で調整することで、フィルタ４６の露出度を調整することができる。これによって、第１排気室１９を介して貯留室１８内から排気する搬送用流体の量（排気量）を調整することができる。
【００６２】
第１排気室１９は連通口２６を介して塗工室２０と連通している。つまり、塗工室２０は、連通口２６によって、第１排気室１９を介して、貯留室１８と連通している。また、第３ケーシング１５は、底面に連通口２６が設けられ、上面に開口１５ａが設けられた円筒形状であり、周面には塗工室２０の内部に被塗装物１２を取り出し可能に収容するための収容口４８が設けられている。
【００６３】
収容口４８には、被塗装物１２が支持治具５０に支持された状態で挿入される。なお、本実施形態では、被塗装物１２の一方の面を、粉体を付着させる付着面１２ａとする。この場合、被塗装物１２の付着面１２ａの裏面１２ｂには、例えば、粉体の付着を防止するためのマスクを設ければよい。塗工室２０内において、被塗装物１２は、付着面１２ａが鉛直方向下側に臨み且つ水平方向に沿うように配置される。なお、塗工室２０に対する被塗装物１２の位置決め固定は、支持治具５０に設けられた弾性栓（不図示）が収容口４８に圧入されることで行われる。また、収容口４８は弾性栓が圧入されることで閉塞される。
【００６４】
支持治具５０は、例えば、金属等の導電性材料から形成され、該支持治具５０をアース体（不図示）に接触させる等して電気的に接地することで、被塗装物１２を電気的に接地することができる。なお、被塗装物１２として、非導電性の有機樹脂フィルムを採用する場合、例えば、被塗装物１２の裏面１２ｂに支持治具５０又はアース体を接触させることで、被塗装物１２を電気的に接地することが可能になる。
【００６５】
連通口２６は、調整手段２４によって開度が調整される。この調整手段２４は、固定板５２と、回動板５４と、操作棒５６と、規制板５８と、全開ストッパ６０ａと、全閉ストッパ６０ｂとから構成される。なお、調整手段２４の詳細については、後述する。
【００６６】
第３ケーシング１５の上面の開口１５ａにより、塗工室２０が第４ケーシング１６内の第２排気室２１に連通している。ここで、第４ケーシング１６の底面には、第３ケーシング１５の上面の開口１５ａに連なる円形状の開口１６ａが設けられる。また第４ケーシング１６の上面には、調整手段２４の操作棒５６の一部を露出させるための露出孔６２が形成されている。
【００６７】
また、第４ケーシング１６は、上記の第１ケーシング１３と同様に、側面のそれぞれに排気口６３、フィルタ６４が設けられた方形の筐体である。このフィルタ６４は、上記のフィルタ４２、４６と同様に噴流中の粉体を通過させず、搬送用流体のみを通過させる。これによって、塗工室２０に供給された搬送用流体を排気することができる。
【００６８】
なお、フィルタ６４にも、開度を調整可能な不図示の蓋を設けるようにしてもよい。蓋の開度を調整することに伴って、フィルタ６４の露出度が調整され、排気口６３を介する、塗工室２０内の搬送用流体の排気量を調整することができる。
【００６９】
ここで、調整手段２４の各構成要素について、具体的に説明する。固定板５２は、連通口２６と略同径の円形状からなり、該連通口２６に対して嵌合されることで固定されている。この固定板５２には、該固定板５２を板厚方向に貫通する複数の貫通孔５２ａが形成されている。
【００７０】
回動板５４は、固定板５２よりも若干小径の円形状からなり、該回動板５４を板厚方向に貫通する複数の貫通孔５４ａが形成されている。また、回動板５４は、固定板５２上に回動可能に重ね合わされている。具体的には、回動板５４の略中央には、操作棒５６が鉛直方向に沿って延在するように固定され、操作棒５６の回動に追従して、回動板５４が固定板５２上の水平面内で回動可能となっている。
【００７１】
操作棒５６は、回動板５４から塗工室２０及び第２排気室２１の内部を通って延在し、延在端部が第２排気室２１の露出孔６２を介して外部へ露出している。この操作棒５６の露出している部分を操作部５６ａとする。例えば、この操作部５６ａを把持することによって、手動で操作棒５６を回動させることができる。
【００７２】
規制板５８は、主面が鉛直方向に沿うように、操作部５６ａに固定され、操作棒５６の回動に追従して回動する。また、規制板５８は、第２排気室２１の上面の露出孔６２近傍に設けられた全開ストッパ６０ａ又は全閉ストッパ６０ｂに当接して、回動が規制されるようになっている。すなわち、規制板５８の回動範囲は、全開ストッパ６０ａと全閉ストッパ６０ｂの離間距離内に限定されている。従って、規制板５８が固定された操作棒５６及び該操作棒５６に固定された回動板５４の回動範囲も、上記の離間距離内に限定される。
【００７３】
このように、操作棒５６の回動範囲が限定されることで、連通口２６の開度を連通及び遮断の間で容易に調整することが可能になる。図３Ａに示すように、規制板５８が全開ストッパ６０ａに当接するとき、固定板５２に複数設けられた貫通孔５２ａのそれぞれと、回動板５４に複数設けられた貫通孔５４ａのそれぞれの全てが互いに重ね合わされる。すなわち、貫通孔５２ａ、５４ａの互いの位相が一致する。これによって、連通口２６の開度を最大（全開）とすることができる。
【００７４】
この規制板５８を全開ストッパ６０ａと当接する位置から、全閉ストッパ６０ｂ側に向かって回動させるにつれて、貫通孔５２ａ、５４ａの互いの位相にズレが生じるため、連通口２６の開度が小さくなる。すなわち、連通口２６の開度を低減することができる。
【００７５】
そして、図３Ｂに示すように、規制板５８が全閉ストッパ６０ｂに当接するとき、貫通孔５２ａ、５４ａが互いに重なり合う部分がなくなる。すなわち、貫通孔５２ａ、５４ａの互いの位相が完全に不一致となる。これによって、連通口２６を固定板５２及び回動板５４によって遮蔽して全閉とすることができる。すなわち、貯留室１８及び塗工室２０の連通を遮断することができる。
【００７６】
なお、規制板５８を全閉ストッパ６０ｂと当接する位置から、全開ストッパ６０ａ側に向かって回動させるにつれて、貫通孔５２ａ、５４ａの互いの位相が一致しだすため、連通口２６の開度が大きくなる。すなわち、連通口２６の開度を増大させることができる。
【００７７】
次に、基本的に上記のように構成された粉体塗装装置１０を用いた粉体塗装方法について説明する。この粉体塗装方法では、被塗装物１２の付着面１２ａに粉体を付着させる。その後、この粉体を加熱処理することで、付着面１２ａに塗膜を形成することができる。
【００７８】
具体的には、先ず、調整手段２４によって、連通口２６の開度を調整することで、貯留室１８と塗工室２０との連通を遮断する。すなわち、上記の通り、操作部５６ａを把持して、操作棒５６を回動させることで、規制板５８と全閉ストッパ６０ｂとを当接させる。
【００７９】
次に、カップ３０からホース３２を介して塗工ガン２８に粉体を供給するとともに、例えば、大気を塗工ガン２８に取り入れて搬送用流体とする。塗工ガン２８は、被塗装物１２に粉体を良好に付着させるのに必要な帯電量が得られるように、塗工ガン２８及び流入チューブ３８の内径に対して十分な大きさとなる流量及び流速の噴流を塗工ガン２８から吐出する。これによって、図４に示すように、流入口４０を介して、貯留室１８内に噴流が流入する。
【００８０】
ここで、被塗装物１２が、後述するように、燃料電池の電解質膜（有機樹脂フィルム）である場合、粉体としては、電極反応を生起する電極触媒の粉体が選定される。具体的には、白金（Ｐｔ）又はパラジウム（Ｐｄ）等の粉体である。なお、白金を担持した炭素粉末や、パラジウムを担持した炭素粉末等であってもよい。
【００８１】
被塗装物１２が、後述するように、一次電池や二次電池の集電体となる金属箔である場合、粉体として、電極反応を生起する電極活物質の粉体を選定すればよい。例えば、リチウムイオン二次電池の電極活物質層を成膜する場合、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム等の粉体を用いることができる。粉体には、さらに、金属粉末又は炭素粉末等の導電助剤や、ポリフッ化ビニリデン等のバインダを混合するようにしてもよい。
【００８２】
本実施形態では、互いに対向する流入口４０から流入した噴流同士が、貯留室１８内において衝突する。これによって、噴流の流速を効果的に低減させることができるとともに、搬送用流体の流れを良好に拡散させることができる。さらに、噴流中の粉体同士が互いに衝突することで、該粉体の運動エネルギを低減ないしは相殺することができる。これによって、運動エネルギが相殺された粉体は分散浮遊するようになる。
【００８３】
このように、貯留室１８と塗工室２０との連通を遮断した状態で、貯留室１８に噴流を流入し、噴流と貯留室１８内の内壁や、噴流同士を互いに衝突させる。これによって、貯留室１８内において、噴流の流速を低減させつつ、その帯電量を維持したまま粉体を貯留することができる。
【００８４】
次に、支持治具５０で支持した被塗装物１２を収容口４８から塗工室２０に収容する。この際、粉体を付着させる付着面１２ａが鉛直方向下側に臨み且つ水平方向に沿うように被塗装物１２を配置する。また、支持治具５０をアース体に接触させることで、被塗装物１２を電気的に接地する。
【００８５】
ここで、被塗装物１２としては、例えば、燃料電池の電解質膜となる有機樹脂フィルムが挙げられる。具体的な有機樹脂としては、プロトン伝導体であるパーフルオロスルホン酸が例示される。又は、燃料電池の電極基材となるカーボンペーパーを被塗装物１２としてもよい。
【００８６】
又は、ニッケル（Ｎｉ）箔や銅（Ｃｕ）箔等、一次電池や二次電池の集電体となる金属箔を被塗装物１２として選定することも可能である。
【００８７】
次に、調整手段２４によって、連通口２６の開度を調整することで、貯留室１８と塗工室２０とを連通する。すなわち、上記の通り、操作部５６ａを把持して、操作棒５６を回動させることで、規制板５８を全閉ストッパ６０ｂから離間させる。
【００８８】
これによって、貯留室１８内において、運動エネルギが低減ないし相殺された粉体に、貯留室１８と塗工室２０との濃度差に基づく拡散駆動力による移動が生じる。また、粉体が拡散した搬送用流体に搬送されて、貯留室１８から塗工室２０に移動する。
【００８９】
その結果、塗工室２０内に収容され、且つ電気的に接地された被塗装物１２に対して、良好に帯電した粉体を供給することができるため、互いの静電作用によって被塗装物１２の付着面１２ａに粉体を効果的に付着させることができる。すなわち、十分に帯電させた粉体が得られるように流量及び流速が設定された噴流を塗工ガン２８から吐出しても、該噴流は、一旦貯留室１８に貯留されるため、直接被塗装物１２に吹き付けられることがない。従って、被塗装物１２に付着した粉体に噴流が衝突して粉体が離脱することを回避しつつ、被塗装物１２に十分に帯電した粉体を供給して良好に付着させることができる。
【００９０】
このようにして、被塗装物１２の付着面１２ａに粉体を良好に付着させた後に、該粉体を加熱処理することで、均質な塗膜を得ることができる。すなわち、この粉体塗装装置１０を用いた粉体塗装方法では、摩擦により粉体を帯電させる場合であっても、被塗装物１２に対する粉体の付着効率を向上させて、均質な塗膜を簡素な設備で効率的に得ることが可能である。
【００９１】
また、貯留室１８から塗工室２０へ粉体を供給する際に、調整手段２４によって、連通口２６の開度の大きさを調整することで、粉体及び搬送用流体の流速を調整することができる。従って、被塗装物１２に付着した粉体が離脱することを一層効果的に抑制して均質な塗膜を得ることが可能になる。
【００９２】
さらに、この調整手段２４によって、連通口２６の開度の大きさを調整することで、貯留室１８から塗工室２０へ供給される粉体の量を調整すること、つまり、塗工室２０内の粉体の濃度を調整することができる。これによって、被塗装物１２に付着させる粉体の付着量を高精度に調整することができるため、所望の厚さの塗膜を形成することが可能になる。
【００９３】
従って、例えば、被塗装物１２に形成する塗膜の厚さを大きくする場合、調整手段２４によって連通口２６の開度を大きくすることで、被塗装物１２に対する粉体の供給量を大きくすればよい。この際、噴流が被塗装物１２に付着した粉体に衝突することがないため、粉体が被塗装物１２から離脱することを抑制できる。その結果、均質な塗膜を効率的に得ることができる。
【００９４】
また、上記の通り、被塗装物１２に対する粉体の供給量を大きくしても、塗工ガン２８の吐出口と被塗装物１２とを離間させることなく粉体の離脱を抑制することができるため、粉体塗装装置１０の設備が大きくなることを回避できる。
【００９５】
一方、被塗装物１２に形成する塗膜の厚さを小さくする場合、調整手段２４によって連通口２６の開度を小さくすることで、被塗装物１２に対する粉体の供給量を小さくすればよい。この際、貯留室１８に流入する噴流の流速及び流量を低減させる必要がないため、被塗装物１２に十分に帯電した粉体を供給することができる。すなわち、粉体の付着効率を低下させることなく、均質な塗膜を効率的に得ることができる。
【００９６】
また、塗工ガン２８の内径を小さくすることなく十分に帯電させた粉体を得ることができるため、塗工ガン２８の目詰まりを解消するメンテナンス等の回数が増大することを回避できる。
【００９７】
従って、この粉体塗装装置１０を用いた粉体塗装方法では、高精度に厚さが調整された塗膜を簡素な設備で効率的に得ることが可能になる。
【００９８】
この際、第１排気室１９によって、貯留室１８内の搬送用流体を排気することで、塗工室２０に供給される搬送用流体の量を調整することができる。これによって、被塗装物１２に付着した粉体に搬送用流体が衝突して、該粉体が離脱してしまうことを効果的に抑制できるため、均質な塗膜を効率的に得ることが可能になる。
【００９９】
さらに、第２排気室２１によって、塗工室２０内の搬送用流体を排気することで、塗工室２０内の搬送用流体の量を調整することができる。これによって、被塗装物１２の周囲に粉体を留まらせて、被塗装物１２に粉体を効果的に供給することができるため、粉体の付着効率を一層向上させることができる。
【０１００】
また、上記の粉体塗装装置１０では、貯留室１８が塗工室２０の鉛直方向下側に配置され、且つ、被塗装物１２の付着面１２ａが水平方向に沿うように、配置されている。これによって、塗工室２０内の鉛直方向及び付着面１２ａの面内方向に、重力による粉体の濃度差が生じることを抑制できる。すなわち、付着面１２ａに略均一な厚さとなるように粉体を付着させて、均質な塗膜を形成することが可能になる。
【０１０１】
特に、塗膜の厚さを小さくする場合であっても、均質な塗膜を容易に形成することができる。すなわち、例えば、被塗装物１２に形成する塗膜の厚さを小さくするときには、被塗装物１２に付着させる粉体の量を少なくするべく、塗工室２０内の粉体の濃度を小さくする。この場合、塗工室２０内の粉体同士の距離が大きくなるため、互いの分子間力が小さくなり、重力の影響を受け易くなり、塗工室２０内の粉体が鉛直方向上側よりも下側に集まり易くなる。
【０１０２】
しかしながら、粉体塗装装置１０では、上記の通り、鉛直方向に沿って粉体を移動させ且つ水平方向に沿って付着面１２ａを配置している。これによって、付着面１２ａ内に粉体の濃度差が生じることを抑制でき、略均一な厚さとなるように粉体を付着させることができる。
【０１０３】
さらに、被塗装物１２に形成する塗膜の厚さを小さくするべく、塗工室２０内の粉体の濃度を小さい状態に維持するとき、貯留室１８から塗工室２０内への粉体の供給量を微細に調整する必要がある。この際、上記の通り、貯留室１８を塗工室２０の鉛直方向下側に配置することで、重力によらず貯留室１８及び塗工室２０の濃度差によって、粉体を鉛直方向下側から上側に移動させることができる。その結果、塗工室２０内の粉体濃度を高精度に調整して、厚さの小さい塗膜を容易且つ均質に得ることが可能になる。
【０１０４】
従って、本実施形態に係る粉体塗装装置１０では、特に、塗膜の厚さを小さくする場合に、均質な塗膜を容易に形成することができる。
【０１０５】
なお、本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは勿論である。
【０１０６】
例えば、上記の実施形態では、貯留室１８を塗工室２０の鉛直方向下側に配置することとしたが、貯留室１８は、塗工室２０の鉛直方向上側に配置されてもよい。この場合、重力によって効率的に粉体を鉛直方向上側から下側に移動させることができる。その結果、厚さの大きい塗膜であっても、効率よく形成することが可能になる。なお、粉体塗装装置１０では、形成する塗膜の厚さに応じて、貯留室１８と塗工室２０との鉛直方向に対する配置を交換することができるように、組み替え可能な構成であってもよい。
【０１０７】
上記の実施形態では、粉体塗装装置１０が第１排気室１９及び第２排気室２１の両方を備えることとしたが、何れか一方のみが設けられていてもよい。この場合、一層設備を簡素化することができる。
【０１０８】
上記の実施形態では、第３ケーシング１５の周面に収容口４８を設け、塗工室２０に対して、被塗装物１２を略水平方向に沿って移動させることで、被塗装物１２の収容又は取り出しを行っている。しかしながら、塗工室２０の内部に対して、被塗装物１２を鉛直方向上側から収容及び取り出し可能にしてもよい。この場合、塗工室２０の鉛直方向上側に第２排気室２１が備えられるときには、第４ケーシング１６の上面に収容口４８を設ければよく、第２排気室２１が備えられないときには、第３ケーシング１５の上面に収容口４８を設ければよい。
【０１０９】
塗工室２０の内部では、重力の影響によって、鉛直方向下側から上側に向かうにつれて粉体の濃度が小さくなる傾向がある。従って、上記のように塗工室２０の鉛直方向上側に収容口４８を設けることで、被塗装物１２の収容及び取り出し時に、塗工室２０の内部から外部に漏出する粉体の量を最小限とすることが可能になる。
【０１１０】
上記の実施形態では、貯留室１８に対して、互いに対向する２つの流入口４０を一組として、合計３組が設けられることとしたが、特にこれに限定されるモノではない。流入口４０は互いに対向する位置に配置されていなくても、貯留室１８内において噴流の流速を十分に低減させることができる。すなわち、所望の厚さの塗膜を簡素な設備で均質且つ効率的に得られるとの作用効果を奏する。また、貯留室１８に設けられる流入口４０の数も、粉体及び被塗装物１２の種類や、被塗装物１２に形成する塗膜の厚さ等に応じて適宜調整されればよい。
【０１１１】
上記の実施形態の調整手段２４では、固定板５２に複数の貫通孔５２ａを形成し、回動板５４に複数の貫通孔５４ａを形成し、これらの貫通孔５２ａ、５４ａの相対位置を調整することで連通口２６の開度を調整することとした。しかしながら、連通口２６の開度を調整する手段は、特にこれに限定されるものではない。例えば、固定板５２及び回動板５４のそれぞれに貫通孔５２ａ、５４ａに代えてスリット等を設け、該スリット等の相対位置を調整してもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…粉体塗装装置                          １２…被塗装物
１２ａ…付着面                              １２ｂ…裏面
１３…第１ケーシング                        １３ａ、１３ｂ、１４ａ、１５ａ、１６ａ…開口
１４…第２ケーシング                        １５…第３ケーシング
１６…第４ケーシング                        １７…架台
１８…貯留室                                １９…第１排気室
２０…塗工室                                ２１…第２排気室
２４…調整手段                              ２６…連通口
２８…塗工ガン                              ３０…カップ
３２…ホース                                ３８…流入チューブ
４０…流入口                                ４２、４６、６４…フィルタ
４４…排気孔                                ４５、６３…排気口
４８…収容口                                ５０…支持治具
５２…固定板                                ５２ａ、５４ａ…貫通孔
５４…回動板                                ５６…操作棒
５６ａ…操作部                              ５８…規制板
６０ａ…全開ストッパ                        ６０ｂ…全閉ストッパ
６２…露出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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