(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊槽内に粉体粒子を吹上げ浮遊する該粉体粒子に電荷を与え、前記浮遊槽内で被塗装物を移動させて該被塗装物の表面に粉体粒子を付着させる粉体塗装方法において、
前記浮遊槽内に、前記粉体粒子を吹上げる第一の吹き上げ手段と、該第一の吹き上げ手段より上方に上下方向でそれぞれ異なる位置に配置され、前記第一の吹き上げ手段で吹き上げられた粉体粒子にエアー圧を与える複数のエアー配管からなる第二の吹上げ手段とを備え、該第二の吹き上げ手段からのエアー圧を前記第一の吹き上げ手段で吹き上げられた粉体粒子に複数回与えることで、粉体粒子径の小さな重量の軽い粉体粒子ほど上方の層となるように粉体粒子径の異なる複数の層を前記浮遊槽内で形成するようにしたことを特徴とする粉体塗装方法。
【請求項２】
被塗装物の塗装を行う浮遊槽と、該浮遊槽内の下部に配置された多孔質板と、該多孔質板上に供給される粉体粒子と、前記多孔質板下に配置され該粉体粒子を前記浮遊槽内に吹き上げる第一の吹き上げ手段と、吹き上げられた前記粉体粒子に更にエアー圧を複数回与え、粉体粒子径の小さな重量の軽い粉体粒子ほど上方の層となるように前記第一の吹き上げ手段より上方に上下方向でそれぞれ異なる位置に配置される複数のエアー配管からなる第二の吹き上げ手段と、前記浮遊槽内を浮遊する前記粉体粒子に電荷を与える電極体と、前記浮遊槽内で被塗装物を移動させる移動装置と、前記粉体粒子を水平方向に流動させる塗装エアー配管とからなることを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項３】
前記第二の吹き上げ手段は、前記浮遊槽内の上部に配置される前記エアー配管ほど微弱なエアー圧を前記浮遊槽内に噴射することを特徴とする請求項２に記載の粉体塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、塗膜の平滑性に優れた粉体塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品に限らず機械部品などの塗装は、外観向上や防錆性向上などの目的で頻繁に使用されている。これらの塗装をするにあたり現在注目されている技術に粉体塗装方法である。粉体塗装方法は、浮遊槽内に粉体粒子を吹上げ浮遊する粉体粒子に電荷を与え、浮遊槽内において電圧をかけつつ被塗装物を移動させて被塗装物の表面に粉体粒子を付着させるというものである。この方法は、従来の溶剤塗装や水溶性塗装に比較して、大気中に多く塗料を噴霧させることなく塗装ができるため塗料の飛散がなく塗料回収が容易でリサイクル性が良好であり、溶剤を使用しないため環境汚染の心配もないので注目されている技術である。
【０００３】
しかしながら、粉体塗装は、塗膜の平滑性が悪いため仕上がり外観が溶剤塗装などと比較して悪く、溶剤塗装と同等の仕上がり外観にするためには、溶剤塗装塗膜の１．５倍以上の約６０乃至８０ミクロン（μｍ）程度の塗膜を形成しなければならなかった。
【０００４】
そこで、粉体塗装の薄膜での塗膜の平滑性を向上させるため、特開平９−２０８８５５号公報に記載されたものがある。これは、粉体塗装に使用される平均粒子径が５乃至１５ミクロン、９０％累積粒子径が１５乃至２５ミクロン及び粒子形状が球状よりなるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した粉体塗装では、粒子径を均一化及び微細化することが必要であり、これにより塗装する前工程が増えてしまい塗装費用が高くなってしまうという問題がある。
【０００６】
故に、本発明は、塗膜の平滑性に優れた薄膜の粉体塗装を低コストで行うことのできる粉体塗装法を提供することを、その技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、浮遊槽内に粉体粒子を吹上げ浮遊する粉体粒子に電荷を与え、浮遊槽内で被塗装物を移動させて被塗装物の表面に粉体粒子を付着させる粉体塗装方法において、浮遊槽内に、粉体粒子を吹上げる第一の吹き上げ手段と、該第一の吹き上げ手段より上方に上下方向でそれぞれ異なる位置に配置され、前記第一の吹き上げ手段で吹き上げられた粉体粒子にエアー圧を与える複数のエアー配管からなる第二の吹上げ手段とを備え、該第二の吹き上げ手段からのエアー圧を前記第一の吹き上げ手段で吹き上げられた粉体粒子に複数回与えることで、粉体粒子径の小さな重量の軽い粉体粒子ほど上方の層となるように粉体粒子径の異なる複数の層を前記浮遊槽内で形成するようにしたので、塗膜の平滑性を向上させるように粉体粒子径の異なる粉体粒子を最適に被塗装物に付着させることができる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、被塗装物の塗装を行う浮遊槽と、浮遊槽内の下部に配置された多孔質板と、多孔質板上に供給される粉体粒子と、多孔質板下に配置され粉体粒子を浮遊槽内に吹き上げる第一の吹き上げ手段と、吹き上げられた粉体粒子に更にエアー圧を複数回与え、粉体粒子径の小さな重量の軽い粉体粒子ほど上方の層となるように前記第一の吹き上げ手段より上方に上下方向でそれぞれ異なる位置に配置される複数のエアー配管からなる第二の吹き上げ手段と、浮遊槽内を浮遊する粉体粒子に電荷を与える電極体と、浮遊槽内で被塗装物を移動させる移動装置と、粉体粒子を水平方向に流動させる塗装エアー配管とからなるので、塗膜の平滑性を向上させるように粉体粒子径の異なる粉体粒子を最適に被塗装物に付着させることができる。
この場合、第二の吹き上げ手段は、前記浮遊槽内の上部に配置される前記エアー配管ほど微弱なエアー圧を前記浮遊槽内に噴射すると良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この出願の発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る粉体塗装装置の断面図、図２は本発明に係る粉体塗装方法により形成される塗膜の概念図である。
【００１０】
図１に示されるように、粉体塗装装置１は、被塗装物１１の塗装を行う浮遊槽２と、浮遊槽２内の下部に配置された多孔質板３と、多孔質板３上に供給される粉体粒子４と、多孔質板３の下に配置され粉体粒子４を浮遊槽２内に吹き上げる図示しない吹上げエアー供給装置に連通した吹上げエアー通路５と、吹き上げられた粉体粒子４に更にエアー圧を与えて粉体粒子径の小さな重量の軽い粉体粒子４ほど上方の層となるように粉体粒子径の異なる複数の層を形成する補助エアー配管６と、浮遊槽２内を浮遊する粉体粒子４に電荷を与える電極体１２と、浮遊槽２内で被塗装物１１を移動させる移動装置１０と、粉体粒子４を水平方向に流動させる塗装エアー配管１３とから構成される。
【００１１】
粉体粒子４は、例えばエポキシからなり、供給通路８から多孔質板３上に設置された容器１４内に供給され、容器１４に接続された振動装置７で振動を与えられることにより多孔質板３上に均等拡散し、凝集することを防止される。
【００１２】
まず、粉体粒子４は、多孔質板３を下方から上方へ通過するエアー通路５からのエアーにより、浮遊槽２内に吹き上げられる。このとき、エアー圧力は約０．２〜０．４ｋｇｆ／ｃｍ２  である。
【００１３】
次に、吹上げられた粉体粒子４は、エアー通路５からのエアーに第１の補助エアー配管６ａから若干浮遊槽２中心方向に傾斜して上方へ向って噴射されるエアーを合成することにより更に吹上げられる。増加されたエアー圧力は、例えば０．３〜１．５ｋｇｆ／ｃｍ２  の増加となっており、粉体粒子４中で粒子径が比較的大きく重量が重いものは然程上方へは吹上げられないで、後述する第２の補助エアー配管６ｂに到達せずに第１層を形成するようになる。第１層は、好適には粉体粒子４ａの平均粒子径が１０〜４５μｍで構成されると良く、前述したエアー圧力の範囲内で第１の補助エアー配管６ａのエアー圧力を設定すればよい。
【００１４】
更に、第２の補助エアー配管６ｂより上方に達した比較的粒子径の小さな重量が軽い粉体粒子４は、エアー通路５からのエアーに第２の補助エアー配管６ｂから若干浮遊槽２中心方向に傾斜して上方へ向って噴射されるエアーを合成することにより更に吹上げられ、第２層を形成する。第２層は、好適には粉体粒子４ｂの平均粒子径が３〜１５μｍで構成されると良い。なお、本実施の形態では第２の補助エアー配管６ｂのエアー圧力は、第１の補助エアー配管６ａと同等に設定している。当然、エアー通路５からのエアーは、第１の補助エアー配管６ａ付近よりも第２の補助エアー配管６ｂ付近の方が上方にあるため圧力が弱くなっているので、同程度の微弱なエアー圧力を合成したとしても、第２の補助エアー配管６ｂで吹上げられる粉体粒子４の粒子径及び重量より、第１の補助エアー配管６ａで吹上げられるそれの方が大きく重くなる。第２の補助エアー配管６ｂにより吹上げられ第２層を超えた粉体粒子４は、平均粒子径が１５μｍ以下のもので、徐々に補助エアー配管６と浮遊槽２の側壁との空間を下降して再度容器１４に入り、振動装置７からの振動により容器１４に均等拡散されて、エアー通路５からのエアーにより再度浮遊槽２内へ吹上げられる。
【００１５】
本実施の形態では、粉体粒子４の平均粒子径毎に分割した層を２層としたが、補助エアー配管６を多段に配置して、エアー圧力を各補助エアー配管毎に微弱に設定することで、より細かい粉体粒子４の平均粒子径の異なる多段の層を得ることも可能である。なお、多段の層を得るためには、粉体粒子４の粒子径及び重量等の関係より各補助エアー配管の間隔は、５００ｍｍ以下とした方がより良い。
【００１６】
浮遊槽２内に第１及び第２層を形成した粉体粒子４は、高電圧を発生可能な電圧装置９に接続され約−６０ＫＶをかけられた電極体１２で浮遊槽２内のエアーをイオナイズさせて水平方向に流動させることにより、静電気を帯びさせられて浮遊槽２内を水平方向に流動するエアーと一緒に流動する。また、塗装エアー配管１３から浮遊槽２内へ水平方向に噴射されるエアーにも粉体粒子４は、流動させられている。
【００１７】
被塗装物１１は、アース１５が接続された移動装置１０により、まず浮遊槽２内の第１層を通過させられ、浮遊槽２内を水平方向に移動する静電気を帯びた平均粒子径１０〜４５μｍの比較的大きく重い粉体粒子４ａが静電気による反発を起こしながら表面に略均一に付着する。第１層を通過した被塗装物１１は、次に第２層を通過させられ、浮遊槽２内を水平方向に移動する静電気を帯びた平均粒子径３〜１５μｍの比較的小さく軽い粉体粒子４ｂが静電気による反発を起こしながら、図２に示されるように、平均粒子径１０〜４５μｍの粉体粒子４ａが付着した表面に更に略均一に付着する。
【００１８】
他の実施の形態としては、次のようなものがある。
【００１９】
特に自動車の塗装には、耐食性及び耐候性が求められ、耐食性と密着性を兼ね備えたエポキシと耐候性を備えたアクリルとを、下層にエポキシ、上層にアクリルというように組み合わせることが望ましい。
【００２０】
そこで、浮遊槽２をエポキシとアクリルとが分割されるように仕切板などを設置し、先ずエポキシが入っている浮遊槽２に被塗装物１１を前述したような粉体粒子４の平均粒子径を制御した層に通過させてエポキシの塗膜を形成し、次にアクリルが入っている浮遊槽２に被塗装物１１を通過させてエポキシの塗膜の上層にアクリルの塗膜を形成するようにする。これにより、エポキシの塗膜が平滑性の高いものなるので、この塗膜に更に塗膜が形成するアクリルも同様に均一にエポキシの塗膜表面に付着して平滑性の高いものとなり、かつ、耐食性及び耐候性に優れた塗装が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る粉体塗装方法及びその装置は、粉体粒子を吹上げるエアーの制御という簡単な方法により平均粒子径の異なる複数の層を浮遊槽内に形成することができるので、塗膜の平滑性を向上させるように粉体粒子径の異なる粉体粒子を最適に被塗装物に付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る粉体塗装装置の断面図。
【図２】本発明に係る粉体塗装方法により形成される塗膜の概念図。
【符号の説明】
１  粉体塗装装置
２  浮遊槽
３  多孔質板
４  粉体粒子
５  吹上げエアー通路
６  補助エアー配管
１０  移動装置
１１  被塗装物
１２  電極体
１３  塗装エアー配管
【図１】
0004207266.tif 000002
【図２】
0004207266.tif 000003