(57)【要約】【課題】粉体状の塗料を被塗装物に付着させることにより行う粉体塗装において、塗料の無駄を少なくするとともに、薄膜にて塗装の仕上がりを均一にして美感を有する外観にすることを可能にする。【解決手段】被塗装物であるワークを固定可能なテーブル（２）と、該テーブル（２）に固定したワーク（３）に向けて粉体の塗料を噴射可能なスプレーガン（４）とを具備して、前記テーブル（２）を回転可能とした塗装装置を用いて、前記テーブル（２）上にワーク（３）を固定した後に、前記テーブル（２）を回転させることによりワーク（３）を回転させ、それとともに、スプレーガン（４）を用いて前記回転しているワーク（３）に向けて粉体塗料を噴射することにより前記ワーク（３）に塗料を付着させることを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004000893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体の塗料を被塗装物に付着させることにより行う粉体塗装の方法であって、
当該被塗装物であるワークを回転させながら、当該ワークに向けて粉体塗料を噴射することにより前記ワークに塗料を付着させることを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
前記粉体の塗料が体積平均粒径５〜４０μｍの樹脂粉体塗料である請求項１記載の塗装方法。
【請求項３】
回転可能な回転テーブルにワークを固定した後に前記回転テーブルを回転させることによりワークを回転可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装方法。
【請求項４】
前記ワークを回転させながら搬送していくとともに、この回転搬送されているワークに向けて粉体塗料を噴射することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の塗装方法。
【請求項５】
塗装ブース内に備えたロボットアームを用いてワークに向けて塗料を噴射することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の塗装方法。
【請求項６】
塗装ロボットを用いてワークに塗料を噴射することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の塗装方法。
【請求項７】
前記噴射は粉体塗料吐出ガンによって行ない、当該粉体塗料吐出ガンの吐出量、吐出時間、上下移動回数、並びに上下移動速度、及び前記ワークの回転数を制御して、粉体塗料膜厚を管理することを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の塗装方法。
【請求項８】
前記ワークの回転数が１０〜４００ｒｐｍであり、粉体塗装ガンを固定するか又は上下移動速度を３ｍ／分以内に設定して塗装を行なう請求項１乃至７のいずれかに記載の塗装方法。
【請求項９】
粉体の塗料を被塗装物に付着させることにより行う粉体塗装の方法であって、
塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるとともにこの吹き上げ浮上させている粉体塗料内で、被塗装物であるワークを回転させながら搬送していくことにより前記ワークに塗料を付着させることを特徴とする塗装方法。
【請求項１０】
粉体の塗料を被塗装物に付着させることにより被塗装物であるワークに塗料を付着させるための塗装装置であって、
ワークを固定可能なテーブルと、
当該テーブルに固定したワークに向けて粉体の塗料を噴射可能なスプレーガンとを具備して、
当該テーブルを回転可能としたことを特徴とする塗装装置。
【請求項１１】
前記テーブルを搬送するための搬送手段を具備したことを特徴とする請求項１０に記載の塗装装置。
【請求項１２】
粉体の塗料を被塗装物に付着させることにより被塗装物であるワークに塗料を付着させるための塗装装置であって、
塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるための塗料噴射手段と、
該塗料噴射手段により粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に移動可能に備えられる、ワークを固定及び回転可能なテーブルと、を具備し、
粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に、ワークを回転させながら搬送して、これによりワークに粉体塗装を行うことを可能としたことを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体状の塗料を被塗装物に付着させることにより行う粉体塗装の方法及びそのための塗装装置に係り、より詳しくは、塗装対象となるワークを回転させながらこのワークに向けて粉体状の塗料を噴射し、あるいは粉体塗料を吹き上げ浮上させている粉体塗料内にワークを回転させながら搬送し、これによりワークに粉体塗料を付着可能にしたことを特徴とする粉体塗装の方法及びそれを実施するための塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自然環境に配慮した塗装方法として、粉体状の塗料を用いて、これを粉体の状態でワークに付着し、その後これを加熱溶融してワークに塗膜を形成可能とした粉体塗装が存在している。
【０００３】
即ち、一般的に塗料の主力をなす合成樹脂塗料の成分は塗膜形成用樹脂、硬化剤、添加剤、顔料等とシンナー等の有機溶剤であり、有機溶剤は５０％前後になることがあるが、塗装後は有機溶剤のすべてが大気中に蒸発飛散するため、大きな無駄であるとともに、自然破壊にもつながる。そのため、このような問題点を解決するための塗装方法として粉体塗装が考えられている。
【０００４】
ここで、従来から行われている粉体塗装の方法について簡単に説明すると、この従来の粉体塗装では、コロナ放電を利用して粉体に単一符号の電荷を与えた後に、この帯電粉体を被塗装物であるワークに向けて噴射してワークに付着させ、その後、ワークに付着した粉体を加熱溶融してワークに塗膜を形成する。
【０００５】
そして、従来この粉体塗装を行う場合には、例えば、塗装ブース内において、コンベアーにより移動するワークに向け、定位置に固定又は往復移動するスプレーガンにより粉体塗料を噴射する方法や、塗装ブース内に粉体塗料を吹き上げるとともに、この吹き上げられている塗料の中でコンベアー等によりワークを移動させることでワークの塗装を行う方法等が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２４１９２２号公報（請求項１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばコンベアーにより移動するワークに向けて粉体塗料を噴射する方法では、ワーク間にも塗料を噴射することになり、このワーク間に噴射させた塗料が無駄になってしまうという問題点がある。また、粉体塗料を塗装ブース内で吹き上げる方法でも塗料の無駄が発生してしまうという問題点がある。
【０００８】
更に、前述のように粉体塗装では、ワークに粉体塗料を付着させた後にこれを加熱溶融する必要があり、その際は一般的に１８０℃前後の加熱炉等を用いているが、従来の粉体塗装では、かかる場合に塗料むらが生じてしまい、仕上がりが均一な厚膜で無くなってしまうため、外観の美感を必要とする製品には粉体塗装は向いていないと言われていた。
【０００９】
そこで、本発明は、粉体状の塗料を被塗装物に付着させることにより行う粉体塗装において、塗料の無駄を少なくするとともに、塗装の仕上がりを薄膜で均一にして美感を有する外観にすることを可能にする粉体塗装の方法及びその方法を実施するための塗装装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗装方法は、粉体の塗料を被塗装物に付着させることにより行う粉体塗装の方法であって、当該被塗装物であるワークを回転させながら、当該ワークに向けて粉体塗料を噴射することにより前記ワークに塗料を付着させることを特徴としており、及び、塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるとともにこの吹き上げ浮上させている粉体塗料内で、被塗装物であるワークを回転させながら搬送していくことにより前記ワークに塗料を付着させることを特徴としている。
【００１１】
本発明では、前記粉体の塗料が体積平均粒径５〜４０μｍの樹脂粉体塗料であることが好ましい。
【００１２】
また、回転可能な回転テーブルにワークを固定した後に前記回転テーブルを回転させることによりワークを回転可能としたことが好ましい。
【００１３】
前記ワークを回転させながら搬送していくとともに、この回転搬送されているワークに向けて粉体塗料を噴射することが好ましい。
【００１４】
塗装ブース内に備えたロボットアームを用いてワークに向けて塗料を噴射することが好ましい。
【００１５】
塗装ロボットを用いてワークに塗料を噴射することが好ましい。
【００１６】
前記噴射は粉体塗料吐出ガンによって行ない、当該粉体塗料吐出ガンの吐出量、吐出時間、上下移動回数、並びに上下移動速度、及び前記ワークの回転数を制御して、粉体塗料膜厚を管理することが好ましい。
【００１７】
前記ワークの回転数が１０〜４００ｒｐｍであり、粉体塗装ガンを固定するか又は上下移動速度を３ｍ／分以内に設定して塗装を行なうことが好ましい。
【００１８】
また、本発明の塗装装置は、粉体の塗料を被塗装物に付着させることにより被塗装物であるワークに塗料を付着させるための塗装装置であって、ワークを固定可能なテーブルと、該テーブルに固定したワークに向けて粉体の塗料を噴射可能なスプレーガンとを具備して、前記テーブルを回転可能としたことを特徴としており、及び、塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるための塗料噴射手段と、該塗料噴射手段により粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に移動可能に備えられる、ワークを固定及び回転可能なテーブルと、を具備し、粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に、ワークを回転させながら搬送して、これによりワークに粉体塗装を行うことを可能としたことを特徴としている。
【００１９】
また、本発明では、前記テーブルを搬送するための搬送手段を具備することが好ましい。
【００２０】
本発明では、ワークを回転させながら、この回転しているワークに対して粉体塗料を噴射し、あるいは、粉体塗料を吹き上げて浮上させている中でワークを回転させながら搬送し、これにより粉体塗装を行うことを可能にしているため、ワークが存在しない空間への塗料の噴射を行うことが無いとともに、ワークの回転により発生する空気流により粉体塗料がワークにまとわりつくため、コンベアーにより移動するワークに向けて粉体塗料を噴射する方法や、パウダーを吹き上げている中にワークを移動させて塗装を行う方法と異なり、塗料を無駄にすることが無くなる。
【００２１】
また、ワークを高速で回転することにより、ワークに対して、薄くかつ繰り返し塗装を行うことができるため、仕上がりを均一にすることができ、特に、パソコン、携帯電話等の美感を必要とする製品に対しても対応可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の粉体塗装の方法では、塗装空間内に回動自在に備えられたワーク供給テーブルにワークを固定した後にワーク供給テーブルを回転させる。そしてそれとともに、回転しているワークに向けて、スプレーガン等の塗料噴射手段を用いて粉体塗料を噴射する。このときのワークの回転数は１０〜４００ｒｐｍが好ましく、さらには５０〜１５０ｒｐｍが好ましい。回転数が１０ｒｐｍ未満では塗膜厚が過剰となって均一薄膜に塗装できないことがあり、一方、４００ｒｐｍを超えると塗着効率が悪くなり塗膜厚が不十分となることがある。また、上記のようにワークは固定されているため、スプレーガンを、決まった位置に設け、一定速度で上下動させることにより粉体膜厚の制御が容易となる。すなわち、従来困難であった粉体塗料の３０μｍ以下の薄膜での膜厚制御をコンピュータ等で管理することが可能である。
【００２３】
本発明の方法で使用する粉体塗料としてはどのようなものでも使用が可能であるが、平滑でかつ膜厚の薄い粉体塗装膜を得るには、小粒径粉体塗料を使用することが好ましい。このような小粒径粉体塗料の例としては、体積平均粒径５〜４０μｍ、好ましくは体積平均粒径１６〜２５μｍかつ体積平均粒径が５μｍ以下の粒子の含有量が２５質量％以下の粉体塗料を挙げることができる。上記の平滑かつ膜厚の薄い粉体塗装膜は、この塗膜上にさらに別の塗装膜、たとえば溶剤型塗料によるカラー塗膜やＵＶ硬化型塗料によるクリヤー塗膜を形成して多重薄膜塗装とする場合に有用である。小粒径粉体塗料を少量吐出制御可能な吐出ガンによって塗装すると、特定の膜厚を得るために、従来の溶剤型塗料による塗装で例えば６０秒を要していたものが、３０秒以下で塗装できるようになり、生産効率が大幅に上昇する。
【００２４】
本発明で使用する粉体塗料は、ワークが湯ジワや巣穴等の欠陥を有する可能性のあるマグネシウム合金、アルミニウム合金等の軽金属合金に塗装する場合には、焼付硬化条件下における溶融最低粘度が、１．０〜２．０Ｐａ・ｓの範囲であるものを使用することが好ましい。このときの焼付硬化条件は、温度１４０〜２００℃、時間１分〜３０分であることが好ましく、硬化膜厚が１５〜４０μｍとなるように形成することが好ましい。本発明において上記溶融最低粘度とは次の意味を有するものとする。すなわち、ワークに塗布された粉体塗料は、焼付けによってワーク温度が上昇するに連れ徐々に溶融し、さらなる温度の上昇によって粘度が次第に低下する。しかしその後、硬化触媒の働きでゲル化が始まり最終的には硬化する。本発明でいう溶融最低粘度は、上記の温度上昇による粘度低下からゲル化開始による粘度上昇までの間に現れた最も低い粘度の値を指す。
【００２５】
溶融最低粘度が１．０Ｐａ・ｓ未満では粘度不足のため、溶融した塗料が表面欠陥の穴底に沈んでしまい、欠陥部の表面を覆うことができず結果として凹面が生ずることがある。また、２．０Ｐａ・ｓを超えると流動性が不足するため、金属表面の欠陥形状に沿ってしか塗膜が形成されないため結果として凹面が残ることがある。好ましい上限値は１．５Ｐａ・ｓ、下限値は１．８Ｐａ・ｓである。上記溶融最低粘度の決定は、例えば、ＵＢＭ社製のソリキットメーターＭＲ３００といったような粘度測定機を用いて、焼付硬化条件下における粘度変化を連続的に測定することにより行うことができる。
【００２６】
本発明で使用できる粉体塗料は上記の通り制限はないが、その例としては、エポキシ基含有樹脂とカルボン酸基またはカルボン酸無水物含有硬化剤（以下、「（無水）カルボン酸基含有硬化剤」という。）とを主成分とするものを挙げることができる。また、マグネシウム合金等の傷隠蔽を要する塗装でない場合には、ポリエステル系、エポキシ−ポリエステル系あるいはアクリル系等の汎用の粉体塗料も使用できる。
【００２７】
上記エポキシ基含有樹脂としては、１分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物を例示することができ、具体的には、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンとの反応生成物、ビスフェノール樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）とエピクロルヒドリンとの反応生成物等が用いられる。
【００２８】
上記エポキシ基含有樹脂は２種以上を併用してもよい。また、上記エポキシ基含有樹脂のエポキシ当量としては、特に限定されないが、２００〜３０００、さらには３００〜２８００であることが好ましい。上記エポキシ当量が、２００より小さい場合は貯蔵安定性が低下することがあり、３０００より大きい場合は硬化性が低下する場合がある。一方、上記エポキシ基含有樹脂の数平均分子量としては、特に限定されないが、２００〜１００００、さらには５００〜５０００であることが好ましい。上記数平均分子量が２００より小さい場合は、得られる塗膜性能が低下したり、上記溶融最低粘度が１Ｐａ・ｓよりも小さくなることがあり、一方、１００００より大きい場合は、得られる塗膜の平滑性が低下したり、上記溶融最低粘度が２Ｐａ・ｓよりも大きくなることがある。さらに、上記エポキシ基含有樹脂の軟化点についても、特に限定されないが、通常、２０〜１００℃、さらには５０〜１００℃であることが好ましい。上記軟化点が、２０℃より低い場合は、耐ブロッキング性が低下する場合があり、一方、１００℃より高い場合は、得られる塗膜の平滑性が低下することがある。
【００２９】
上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤としては、１分子内に２個以上の（無水）カルボン酸基を有する化合物および樹脂を例示することができる。具体的には、多価（無水）カルボン酸化合物、（無水）カルボン酸基含有アクリル樹脂、（無水）カルボン酸含有ポリエステル樹脂等を挙げることができる。これらは複数種を組み合わせて使用することができる。
【００３０】
上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤の数平均分子量としては、特に限定されないが、１００〜１００００であることが好ましく、２００〜５０００であることがさらに好ましい。上記数平均分子量が、１００より小さい場合は、得られる塗膜性能が低下することがあり、一方、１００００より大きい場合は得られる塗膜の平滑性が低下する場合がある。
【００３１】
上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤のガラス転移点（Ｔｇ）としては、耐ブロッキング性および得られる塗膜の平滑性の観点から、２０〜１００℃であることが好ましく、５０〜１００℃であることがさらに好ましい。なお、本発明におけるＴｇは、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によって求めることができるが、上記（無水）カルボン酸基含有硬化剤が（無水）カルボン酸基含有アクリル樹脂である場合は、共重合体を構成する既知のＴｇを有するモノマー比から求めることもできる。
【００３２】
上記エポキシ基含有樹脂が有するエポキシ基の総量と、上記（無水）カルボン酸含有硬化剤が有する酸基の総量とのモル比は、通常、１／１〜１／０．５、好ましくは１／０．８〜１／０．６である。上記エポキシ基が１／１より少ない場合は、得られる塗料の上記溶融最低粘度が１．０Ｐａ・ｓを下回る可能性がある。また、上記エポキシ基が１／０．５より多い場合は、得られる塗料の上記溶融最低粘度が２．０Ｐａ・ｓを上回る可能性がある。
【００３３】
上記アクリル系の粉体塗料用の樹脂としては、スチレン、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、２−メチルグリシジルメタクリレートなどを通常の方法で重合させたものが挙げられる。
【００３４】
またポリエステル系粉体塗料用の樹脂としては、多塩基酸と多価アルコールを加熱縮合して得られた縮合物が挙げられる。多塩基酸としては、例えばマレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、コハク酸、グルタミン酸、アジピン酸、セバシン酸、β−オキシプロピオン酸等が挙げられ、多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００３５】
上記アクリル系およびポリエステル系の粉体塗料中に配合される硬化剤としては、上記樹脂の官能基種により適宜選択される。例えばブロックイソシアネート化合物、セバチン酸等の脂肪族多価カルボン酸、アミノ樹脂、脂肪族酸無水物、トリグリシジルジイソシアヌレート等のポリエポキシ化合物、アミン系硬化剤、ジシアンアミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ基を有するアクリル樹脂、エポキシ基を有するポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３６】
本発明で使用する粉体塗料には、上記成分の他に必要に応じてさらに表面調整剤、艶消し剤、増粘剤、着色顔料、防錆顔料、体質顔料、硬化触媒、可塑剤、顔料分散剤等の添加剤を含んでもよい。
【００３７】
上記表面調整剤としては、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等のシリコーン、アクリルオリゴマー等を例示することができる。また艶消し剤としては各種ワックス類、下記の各種体質顔料等を、増粘剤としてはコロイダルシリカ、ベントナイト等を、着色顔料としては二酸化チタン、ベンガラ、酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キクナドン系顔料、アゾ系顔料を、防錆顔料としてはトリポリリン酸アルミニウム等を、体質顔料としてはアルミナ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ等をそれぞれ例示することができる。
【００３８】
さらに硬化触媒としてはイミダゾール系硬化触媒、イミダゾリン等を、可塑剤としてはエポキシ化大豆油等をそれぞれ使用することができる。なお、上記各種添加剤について、その含有量は顔料を除いて上記粉体塗料１００質量部中、１０質量部以下であることが好ましい。１０質量部を超える場合は、得られる塗膜の平滑性が低下することがある。また顔料については、その総含有量は上記粉体塗料１００質量部中、５０質量部以下であることが好ましい。５０質量部を超えると塗膜の平滑性が低下することがある。
【００３９】
本発明で使用する粉体塗料の製造方法としては特に限定されず、粉体塗料分野における周知の製造方法であれば良い。その一例を示すと、上記原料をヘンシェルミキサー等で乾式混合した後、ブスコニーダー等でエポキシ基含有樹脂と（無水）カルボン酸基含有硬化剤が反応しない温度で溶融混練し、冷却後、粉砕分級する方法がある。
【００４０】
ここで、塗料噴射手段としては、塗装ブース内に移動自在に備えられたロボットアームや、固定式、あるいは移動可能な塗装ロボットを用いるとよく、これにより正確にかつ自動的にワークに向けて塗料を噴射することが可能である。
【００４１】
また、ワークを固定したワーク供給テーブルをコンベアー等により連続して搬送しながら、この搬送しているワークに向けて塗料を噴射してもよく、これによれば大量のワークを塗装することが可能である。
【００４２】
更に、塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるとともにこの吹き上げ浮上させている粉体塗料内で、被塗装物であるワークを回転させながら搬送していくことによってワークに塗料を付着させてもよい。
【００４３】
また、本発明の塗装装置は、粉体の塗料を用い塗装対象となるワークに塗料を噴射するための塗装装置であって、ワークを固定可能なテーブルと、該テーブルに固定したワークに向けて粉体の塗料を噴射可能なスプレーガンとを具備して、前記テーブルを、モーター等の駆動手段を介して回転可能としたことを特徴としており、及び、塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるための塗料噴射手段と、該塗料噴射手段により粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に移動可能に備えられる、ワークを固定及び回転可能なテーブルとを具備し、粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に、ワークを回転させながら搬送して、これによりワークに粉体塗装を行うことを可能としたことを特徴としている。
【００４４】
【実施例】
本発明の塗装方法及びその方法を実施するための塗装装置の実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の塗装装置１を示す一部省略概略図であり、図において２はワーク供給テーブルである。
【００４５】
そして、このワーク供給テーブル２は、その上面にワーク３を固定可能なワーク載置部２０１と、このワーク載置部２０１の下方に連設された主軸２０２と、この主軸２０２が連結された支持アーム２０３を備えている。
【００４６】
ここで、図２はこのワーク供給テーブル２の構造を説明するための図であり、図において、前記主軸２０２は、図示しない軸受け等によって前記支持アーム２０３内に支持されており、また、前記支持アーム２０３内においては、駆動ベルト２０４に連結されるとともに、この駆動ベルト２０４は図示しないモーター等の駆動手段に連結され、これによって、モーター等の駆動手段を駆動することにより、前記主軸２０２を介してワーク載置部２０１を回転させ、これによってワーク載置部２０１上に固定されたワーク３を回転可能としている。
【００４７】
なお、図１においては、携帯電話を塗装する場合を示しており、ワーク載置部２０１の円周に沿って多数個の携帯電話を固定しているが、本発明の塗装装置では必ずしもこのように多数個のワークをワーク載置部に固定する必要は無く、ワーク上に１個又は少数個のワークを固定してもよい。
【００４８】
また、ワーク供給テーブル２の構造は必ずしも前述の方法に限られるものではなく、ワークを回転可能な構造であればいずれの構造としてもよい。
【００４９】
次に、図において４は、前記ワーク３に向けて粉体塗料を噴射するためのスプレーガンであり、本実施例におけるこのスプレーガン４は、従来から粉体塗装等に用いられている静電式のスプレーガンを使用している。
【００５０】
即ち、図３はこのスプレーガン４の先端部の構造を示した概略図であり、このスプレーガン４では、針電極４０１を先端部に露出させているとともに、この針電極４０１には高電圧発生回路４０２を接続させ、これにより前記針電極４０１にマイナスの高電圧を印加可能としている。
【００５１】
そして、このような構成において、針電極４０１にマイナスの５〜１０万ボルトの電圧を印加すると、針電極４０１よりコロナ放電が行われるとともに、放出された電子は空気分子に捕捉されてイオンとなり、このイオンは電極近傍に集まり空間電荷を作る。そのため、スプレーガン４から噴射された粉体塗料はこのマイナスイオンと結合して帯電し、これによりアースされたプラス側のワーク３に付着させることができる。この関係を示した概念図が図４であり、（Ａ）はスプレーガン４の先端部に電界が形成された状態であり、（Ｂ）は塗料粒子５が帯電している状態を示しており、更に（Ｃ）は帯電した粉体塗料がワーク３に吸着される状態を示している。
【００５２】
なお、スプレーガン４としては、例えば塗装ブース内に備えたロボットアームの先端部に連結したスプレーガンを用いてもよく、あるいは固定式、移動式の塗装ロボットに備えたスプレーガンを用いてもよく、回転しているワークに向けて粉体塗料を噴射可能なものであればいずれでもよい。
【００５３】
次に、このように構成される本実施例の塗装装置を用いた、本発明の塗装方法の実施例について説明すると、本実施例の塗装方法では、まずワーク供給テーブル２におけるワーク載置部２０１上にワーク３を固定した後に、モーター等の駆動手段を作動させることにより、主軸２０２を介してワーク載置部２０１を回転させるとともにワーク３を回転させる。
【００５４】
そしてその後に、スプレーガン４を用いて、前記回転しているワーク３に向けて粉体塗料を噴射し、これにより粉体塗料をワーク３に付着させ、その後は、粉体塗料が電気的にワーク３に付着している間に、ワーク３とともに塗料を１８０度前後に加熱して、これによりワーク３に塗膜を形成させる。
【００５５】
そしてこのとき、本実施例の塗装方法では、ワークを回転させつつこの回転しているワークに対して粉体塗料を噴射し、これにより粉体塗装を行うことを可能にしているため、ワークが存在しない空間への塗料の噴射を行うことが無いとともに、ワークの回転により発生する空気流により粉体塗料がワークにまとわりつくため、コンベアーにより移動するワークに向けて粉体塗料を噴射する方法や、パウダーを吹き上げている中にワークを移動させて塗装を行う方法と異なり、塗料を無駄にすることが無くなる。
【００５６】
また、ワークを高速で回転することにより、ワークに対して、薄い塗装を繰り返し行うことができるため、仕上がりを均一にすることができ、特に、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の美感を必要とする製品に対しても対応可能である。
【００５７】
なお、前述の実施例では、ワーク供給テーブルを固定した場合について説明したが、このほか例えば、コンベアー等により、複数個のワーク供給テーブルを回転させながら連続的に搬送するとともに、この連続搬送しているワークに向けて、固定式のスプレーガンあるいは移動式のスプレーガンで塗料を噴射してもよく、これによればワーク供給装置を固定した場合と比較して大量のワークの塗装を行うことが可能となる。
【００５８】
また、塗装空間内に粉体塗料を吹き上げて浮上させるための塗料噴射手段と、該塗料噴射手段により粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内に移動可能に備えられるとともにワークを固定及び回転可能なテーブルと、を具備した塗装装置を用いて、粉体塗料が吹き上げ浮上されている塗装空間内でワークを回転させながら搬送し、これによりワークに粉体塗装を行う構成としてもよい。
【００５９】
図１に示す装置を使用して、ワーク３であるマグネシウム合金製の携帯電話筐体２０個を十分にアースのとれた円形ワーク載置部２０１に固定した。使用した粉体塗料は素材欠陥部高隠蔽エポキシ粉体塗料（「マグダイン・マルチカバー・ナノ」、日本ペイント社製）であり、その体積平均粒径は１８μｍである。塗装には、少量吐出制御可能な粉体塗料供給機（２０ｇ±１ｇ／分）を接続した電流値制御モード可能な粉体塗料コロナガン４を使用して３０秒間塗装を行なった。このときのワーク載置部２０１の回転数は１００ｒｐｍであった。
【００６０】
次に、塗装の終了したワークを１６０℃で２０分焼付した。その結果、携帯電話筐体には膜厚が２０〜２５μｍの範囲の均一で外観良好な仕上がり肌の粉体塗膜が形成された。また、従来のレシプロ塗装では塗着効率が５０％程度であるが本発明の回転塗装方法では塗着効率が８５％以上となった。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の塗装方法及びそれを実施するための塗装装置は以上説明した形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００６２】
本発明では、ワークを回転させながら、この回転しているワークに対して粉体塗料を噴射し、あるいは、粉体塗料を吹き上げて浮上させている中でワークを回転させながら搬送し、これにより粉体塗装を行うことを可能にしているため、ワークが存在しない空間への塗料の噴射を行うことが無いとともに、ワークの回転により発生する空気流により粉体塗料がワークにまとわりつくため、コンベアーにより移動するワークに向けて粉体塗料を噴射する方法や、パウダーを吹き上げている中にワークを移動させて塗装を行う方法と異なり、塗料を無駄にすることが無くなる。また、ワークを高速で回転することにより、ワークに対して、薄くかつ繰り返し塗装を行うことができるため、仕上がりを均一にすることができ、特に、パソコン、携帯電話等の美感を必要とする製品に対しても対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗装装置の実施例を説明するための概略図である。
【図２】本発明の塗装装置の実施例におけるワーク供給テーブルの構造を説明するための図である。
【図３】本発明の塗装装置の実施例におけるスプレーガンを説明するための図である。
【図４】本発明の塗装装置の実施例においてワークに粉体塗料を付着させる方法を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１　塗装装置
２　ワーク供給テーブル
２０１　ワーク載置部
２０２　主軸
２０３　支持アーム
２０４　駆動ベルト
３　ワーク
４　スプレーガン
４０１　針電極
４０２　高電圧発生回路
５　塗料粒子
【図１】
2004000893.tif 000003
【図２】
2004000893.tif 000004
【図３】
2004000893.tif 000005
【図４】
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