(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に接地された被塗装物の表面上に荷電粉体塗料を静電塗着する静電粉体塗装方法であって、
粉体塗料を摩擦帯電ガンにより正極性に静電気的に帯電させて被塗装物への第１の塗布を行い、
第１の塗布により被塗装物に塗着された荷電粉体塗料の帯電極性を負極性に置き換え、
粉体塗料をコロナ放電ガンにより負極性に静電気的に帯電させて被塗装物への第２の塗布を行うことを特徴とする静電粉体塗装方法。
【請求項２】
帯電極性の置き換えは、負極性のイオンを被塗装物に吹き付けることにより行われる請求項１に記載の静電粉体塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静電粉体塗装方法に係り、特に凹部を有する被塗装物に荷電粉体塗料を静電塗着する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、環境保全への取り組みが進むなか、溶剤塗装に換わる無公害塗装法として静電粉体塗装が注目されており、家電製品や自動車部品の塗装だけでなくその他さまざまな分野で利用されている。静電粉体塗装は、空気により搬送された粉体塗料を、接地された被塗装物に向けてガンから吹き付け、静電気を利用して被塗装物上に塗装する方法である。粉体塗料は帯電された状態で被塗装物の表面に塗着されるが、静電ガンから噴射された後に静電ガンの外部で粉体に電荷を与える外部帯電方式と、静電ガンから噴射される前に静電ガンの内部で粉体に電荷を与える内部帯電方式とに大別される。
【０００３】
前者の外部帯電方式の静電ガンとして知られるコロナ放電ガンは、高電圧を印加されたガン先端部のピン型電極から、接地されている被塗装物に対して発生するコロナ放電を利用する。ガン先端から噴射される粉体にコロナ放電により生じたイオンが付着することにより粉体粒子が帯電され、この粉体粒子がガンからの空気流及びガンから被塗装物への電気力線に沿った電気力の影響を受けて被塗装物の表面に塗着する。
一方、後者の内部帯電方式の静電ガンとして知られる摩擦帯電ガンは、ガン内部の摩擦帯電部と粉体との摩擦により粉体粒子が帯電され、ガンから噴射されると、空気流に乗って移動して被塗装物の表面に塗着する。
【０００４】
前者のコロナ放電ガンは塗料の種類や使用雰囲気に塗装性能がほとんど左右されず、広い平面部への塗着効率が高いが、ガンと被塗装物の間に電界を生じることに起因したファラデーゲージ効果により凹部への入り込み性能があまり良くない。一方、後者の摩擦帯電ガンは、コロナ放電ガンのように外部電界が存在しないため凹部への入り込み性能が良いが、コロナ放電ガンより平面部への塗着効率が低く、また、回収再利用される粉体塗料の帯電特性が低下するため、生産管理の面から使い難い場合がある。従って、平面部と凹部の両方を有する被塗装物に対しては、凹部を摩擦帯電ガンにより塗装し、広い平面部については摩擦帯電ガンと同じ極性に粉体塗料を帯電するコロナ放電ガンを使用して塗装が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同じ極性に粉体塗料を帯電させる摩擦帯電ガンとコロナ放電ガンとを併用すると、塗料の被塗装物への塗着効率が低く、また静電肌荒れにより塗膜の仕上がり外観も悪くなる。
そこで、この発明は、被塗装物の平面部だけでなく凹部にもわたって表面全体に効率良く仕上がり外観の良い塗装をすることができる静電粉体塗装方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る静電粉体塗装方法は、電気的に接地された被塗装物の表面上に荷電粉体塗料を静電塗着する静電粉体塗装方法であって、粉体塗料を摩擦帯電ガンにより正極性に静電気的に帯電させて被塗装物への第１の塗布を行い、第１の塗布により被塗装物に塗着された荷電粉体塗料の帯電極性を負極性に置き換え、粉体塗料をコロナ放電ガンにより負極性に静電気的に帯電させて被塗装物への第２の塗布を行うものである。
帯電極性の置き換えは、負極性のイオンを被塗装物に吹き付けることにより行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
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を参照して、この発明の実施の形態に係る静電粉体塗装方法を説明する。図１に示されるように、被塗装物１は、凹部２と平面部３とを備えており、電気的に接地されている。被塗装物１の前方には、粉体塗料を摩擦帯電させて噴射する摩擦帯電ガン４が配置されている。この摩擦帯電ガン４の内部における図示しない摩擦帯電部と粉体塗料との摩擦により正極性に帯電された粉体粒子５が搬送空気と共に摩擦帯電ガン４から被塗装物１へと噴射される。被塗装物１と摩擦帯電ガン４との間には後述するコロナ放電ガンの場合のような電界が形成されないため、帯電された粉体粒子５はファラデーゲージ効果の影響を受けることもなく被塗装物１の表面上、特に凹部２内にも静電気的に塗着する。このようにして第１の塗布が行われる。
【０００８】
次に、図２に示されるように、被塗装物１の前方にイオンシャワーノズル６が配置され、イオンシャワーノズル６に直流電源７が接続される。このイオンシャワーノズル６から被塗装物１に向けて負極性イオン８が放出される。電気的に接地されている被塗装物１とイオンシャワーノズル６との間に形成された電界による電気力を受けて、負極性イオン８は被塗装物１に向かって移動し、被塗装物１の表面に塗着している正極性の粉体粒子５に付着して、粉体粒子５の帯電極性を正極性から負極性に置き換える。なお、このような帯電極性の置き換えは極めて短時間で行われるため、正極性から負極性に置換される途中で粉体粒子５に付着している正極性イオンとイオンシャワーノズル６からの負極性イオン８が互いに中和して、粉体粒子５の被塗装物１への静電気的な塗着力が低下し、粉体粒子５が被塗装物１の表面から落下してしまうことはない。
【０００９】
次に、図３に示されるように、被塗装物１の前方に、粉体塗料をコロナ放電により帯電させて噴射するコロナ放電ガン９が配置される。コロナ放電ガン９の先端部にはコロナ放電を発生するためのピン型電極１０が設けられており、ピン型電極１０に直流電源１１が接続される。直流電源１１からピン型電極１０に高電圧を印加することにより、ピン型電極１０から電気的に接地されている被塗装物１へとコロナ放電が発生する。コロナ放電により生じた負極性イオンが、コロナ放電ガン９の先端から搬送空気と共に噴射される粉体粒子１２に付着し、これに起因して、粉体粒子１２は負極性に帯電される。そして、この負極性の粉体粒子１２が、高電圧を印加されたピン型電極１０と電気的に接地されている被塗装物１との間に形成されている電界による電気力及びガン９からの空気流の影響を受けて被塗装物１に向かって移動し、被塗装物１の表面上に既に塗着している粉体粒子５の隙間や粉体粒子５の上に重なって静電気的に塗着する。このようにして第２の塗布が行われる。
【００１０】
以上のようにして、被塗装物１の表面上は凹部２も平面部３も均一に塗装されることとなる。したがって、摩擦帯電ガンの凹部への入り込み性能が良いという特性と、コロナ放電ガンの平面部を効率良く塗装できるという特性とをそれぞれ生かして、被塗装物の平面部だけでなく凹部にもわたって表面全体に効率良く塗装をすることができるようになった。
【００１１】
この実施の形態で述べたように、第１の塗布において用いられる摩擦帯電ガンは、摩擦帯電部として使用される樹脂等の材質に起因して粉体塗料は正極性に帯電されるのが一般的である。また、第２の塗布において用いられるコロナ放電ガンは、負極性に帯電された粉体塗料の方が正極性に帯電されたものと比べコロナ放電における安定性が良く、塗着効率と仕上がり外観が良いため、粉体塗料を負極性に帯電するコロナ放電ガンが一般に用いられる。
また、この実施の形態では摩擦帯電ガンを用いた第１の塗布をコロナ放電ガンにより行い、一方、コロナ放電ガンを用いた第２の塗布を摩擦帯電ガンにより行うこともできる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の静電粉体塗装方法によれば、粉体塗料を摩擦帯電ガンにより正極性に静電気的に帯電させて被塗装物への第１の塗布を行い、第１の塗布により被塗装物に塗着された荷電粉体塗料の帯電極性を負極性に置き換え、粉体塗料をコロナ放電ガンにより負極性に静電気的に帯電させて被塗装物への第２の塗布を行うようにしたので、摩擦帯電ガンの凹部への入り込み性能が良いという特性と、コロナ放電ガンの平面部を効率良く塗装できるという特性とをそれぞれ生かして、被塗装物の平面部だけでなく凹部にもわたって表面全体の塗膜厚を均一にでき、効率良く塗装をすることができるようになった。これにより、塗装ガンからの塗料の総吐出量を減少させることもでき、リサイクル塗料を減らすことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態に係る静電粉体塗装方法における第１の塗布の様子を示す図である。
【図２】  実施の形態における粉体粒子の帯電極性の置き換えの様子を示す図である。
【図３】  実施の形態における第２の塗布の様子を示す図である。
【符号の説明】
１  被塗装物、２  凹部、３  平面部、４  摩擦帯電ガン、５，１２  粉体粒子、６  イオンシャワーノズル、７，１１  直流電源、８  負極性イオン、９  コロナ放電ガン、１０  ピン型電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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