(57)【要約】【課題】静電塗装の塗装品質を向上する塗装装置を提供することを課題とする。【解決手段】粉体塗料で被塗装物を静電塗装する塗装装置１であって、被塗装物２を電気的に接地した状態で収容する塗装室３と、塗装室３内に粉体塗料を噴射する噴射手段４と、塗装室３内に配設され、被塗装物２と自身との間に電界を発生させることで、塗装室３内に噴射された粉体塗料を被塗装物２に静電引力で付着させる電極部５と、被塗装物２に付着せずに塗装室３内に残った粉体塗料を噴射手段４に供給する供給手段８と、を備え、供給手段８は、少なくとも、塗装室３内に残った粉体塗料に含まれる粉体塗料の粒子同士が静電引力で凝集した凝集物、または新粉の粉体塗料であって原材料が凝集し易い粉体塗料が凝集した凝集物、を粉砕してから、噴射手段４に粉体塗料を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体塗料で被塗装物を静電塗装する塗装装置であって、
前記被塗装物を電気的に接地した状態で収容する塗装室と、
前記塗装室内に前記粉体塗料を噴射する噴射手段と、
前記塗装室内に配設され、前記被塗装物と自身との間に電界を発生させることで、該塗装室内に噴射された前記粉体塗料を該被塗装物に静電引力で付着させる電極部と、
前記被塗装物に付着せずに前記塗装室内に残った前記粉体塗料を前記噴射手段に供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段は、少なくとも、前記塗装室内に残った前記粉体塗料に含まれる該粉体塗料の粒子同士が静電引力で凝集した凝集物、または新粉の粉体塗料であって原材料が凝集し易い粉体塗料が凝集した凝集物、を粉砕してから、前記噴射手段に該粉体塗料を供給する、
塗装装置。
【請求項２】
前記供給手段は、前記凝集物を切削することで該凝集物を粉砕する、
請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
前記噴射手段は、前記粉体塗料を圧縮空気でノズルから噴射することで、前記塗装室内に該粉体塗料を噴射する、
請求項１または２に記載の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体塗料を静電塗装する塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装技術として、被塗装物を電気的に接地した状態で電界を発生し、この電界にエジェクタ等で粉体塗料を撒き上げる静電塗装が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、粉体を定量的に供給する技術として、ターンテーブル上の粉体をスクレーパでかき出すもの（例えば、特許文献２を参照）や、容器に収容された粉体をスクリューフィーダで送り出すもの（例えば、特許文献３を参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２２０３６０号公報
【特許文献２】特開平７−２３７７５６号公報
【特許文献３】特開平８−１１９４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
被塗装物を静電塗装する場合、被塗装物に付着しないで沈降等する粉体塗料が生ずる。塗料の無駄を省くため、通常、被塗装物に付着せずに浮遊する粉体塗料は塗料槽で回収される。回収した粉体塗料は電荷を帯びているため、粉体同士が凝集する。回収した粉体塗料に凝集物があるとエジェクタ等が詰まり、塗装品質に影響を与える。また、新粉塗料であっても原材料が凝集し易い塗料の場合も上記と同様、塗装品質に影響を与える。
【０００４】
本発明は、上記した問題に鑑み、静電塗装の塗装品質を向上する塗装装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するため、被塗装物に付着せずに残った粉体塗料に含まれる凝集物を粉砕する。
【０００６】
詳細には、粉体塗料で被塗装物を静電塗装する塗装装置であって、前記被塗装物を電気的に接地した状態で収容する塗装室と、前記塗装室内に前記粉体塗料を噴射する噴射手段と、前記塗装室内に配設され、前記被塗装物と自身との間に電界を発生させることで、該塗装室内に噴射された前記粉体塗料を該被塗装物に静電引力で付着させる電極部と、前記被塗装物に付着せずに前記塗装室内に残った前記粉体塗料を前記噴射手段に供給する供給手段と、を備え、前記供給手段は、少なくとも、前記塗装室内に残った前記粉体塗料に含まれる該粉体塗料の粒子同士が静電引力で凝集した凝集物、または新粉の粉体塗料であって原材料が凝集し易い粉体塗料が凝集した凝集物、を粉砕してから、前記噴射手段に該粉体塗料を供給する。
【０００７】
上記塗装装置は、粉体塗料を静電塗装する装置であり、粉体塗料を塗装するための塗装室を備える。また、塗装装置は、塗装室内に粉体塗料を噴射する噴射手段を備える。塗装室内には電極部が配設されており、電極部に電圧を印加することで、電気的に接地された被塗装物と電極部との間に電界を発生させる。被塗装物と電極部との間に電界が発生することにより、塗装室内に噴射されている粉体塗料が被塗装物に静電引力で付着する。また、上記塗装装置は、粉体塗料を有効に活用するため、被塗装物に付着せずに残った塗装室内の粉体塗料を供給手段が噴射手段に供給する。これにより、被塗装物に付着しない塗料が塗装室を循環する。
【０００８】
ここで、電界が形成された空間に噴射された粉体塗料の粒子は電荷を帯びているため、荷電粒子間の静電引力により凝集する。また、新粉塗料であっても凝集し易い塗料の場合がある。そこで、供給手段は、被塗装物に付着せずに残った塗装室内の粉体塗料に含まれる凝集物等を粉砕してから、この粉体塗料を噴射手段に供給する。これにより、噴射手段が噴射する粉体塗料の噴射量が安定するので塗装室内の粉体塗料の密度分布のバラつきが抑制され、塗装品質が向上する。なお、凝集物を粉砕するとは、凝集物を打ちこわして粉々にする事のみならず、凝集物を細かく分けてその大きさを小さくする事を含む概念である。
【０００９】
ここで、前記供給手段は、前記凝集物を切削することで該凝集物を粉砕するようにしてもよい。
【００１０】
荷電粒子間の静電引力により凝集した粉体塗料や原材料が凝集し易い塗料の凝集物を機械的に切削することで粉体塗料の粒子同士を引き離し、凝集物を粉砕することが可能である。凝集物の大きさが小さくなることにより、粉体が流れる経路の詰まり等が抑制され、噴射手段から噴射される粉体塗料の噴射量が安定する。
【００１１】
ここで、前記噴射手段は、前記粉体塗料を圧縮空気でノズルから噴射することで、前記塗装室内に該粉体塗料を噴射するようにしてもよい。
【００１２】
圧縮空気で塗装室内に粉体塗料を噴射する形式の噴射手段によれば機器の構成を簡易にすることができる反面、凝集物の存在により噴射量の変動が大きくなりやすい。しかしながら、噴射手段が凝集物の大きさを小さくしてから噴射手段に粉体塗料を供給しているので、機器の構成を簡易にしつつ、静電塗装の塗装品質を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
静電塗装の塗装品質を向上する塗装装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を例示的に説明する。なお、本実施形態では、車両を制動するブレーキパッドを塗装することを前提に説明するが、本発明はこのような被塗装物に限定されるものではない。
【００１５】
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る塗装装置１の正面図である。図１において示すように、塗装装置１は、被塗装物であるブレーキパッド２を収容するハウジング３（本発明でいう塗装室に相当する）を備えており、ハウジング３内には、粉体塗料を吹き上げる粉体ノズル４や電界を発生するための電極５（本発明でいう電極部に相当する）、ハウジング３内を沈降する粉体塗料を回収すると共に粉体ノズル４から吹き上げるための粉体塗料を貯留する塗料槽６、塗料槽６内の粉体塗料を圧縮空気で粉体ノズル４に圧送する塗料ポンプ７が配設されている。なお、塗料槽６と塗料ポンプ７との間には定量供給機８（本発明でいう供給手段に相当する）が配設されている。
【００１６】
また、ハウジング３の天井９にはブレーキパッド２を懸垂して搬送する搬送レール１０や排気口１１が配設されている。ハウジング３の排気は、排気口１１から排気通路１２を通ってバッグフィルタ１３で濾過され、ブロワ１４によって系外に排出される。バッグフィルタ１３は、ハウジング３の排気中に含まれる粉体塗料等を捕集する。バッグフィルタ１３の下流側には逆洗用の圧縮空気噴射装置１５が配設されており、捕集された粉体塗料がバッグフィルタ１３に溜まると圧縮空気を噴射して粉体を送路１６に落とすことが可能なように構成されている。この送路１６はハウジング３内に連結されており、送路１６に
落とされた粉体は、ハウジング３内の塗料槽６に落ちるように構成されている。なお、搬送レール１０はアースされており、懸垂しているブレーキパッド２を電気的に接地する役割も司る。
【００１７】
また、ハウジング３の壁面には、ブレーキパッド２を出し入れするための図示しない搬入口および搬出口が設けられている。この搬入口および搬出口にはエアカーテン装置が配設されており、ハウジング３外へ粉体が飛散するのを防止している。
【００１８】
電極５は、ハウジング３内に懸垂されたブレーキパッド２の両側を挟むように配設されている。また、電極５は、粉体ノズル４から吹き上げられた粉体がブレーキパッド２に向かうための孔が設けられている。また、電極５は、ブレーキパッド２との間に電界を生成するための極針１８を備えている。電極５は、図示しない高圧電源装置とケーブルで接続されており、高圧電源装置から高圧の電気が供給されることで、ブレーキパッド２と自身との間に電界を形成する。
【００１９】
塗料ポンプ７は、図示しない圧縮空気供給装置から昇圧された空気の供給を受け、これを駆動源にして定量供給機８から供給される粉体塗料を粉体ノズル４から噴射させる。
【００２０】
定量供給機８は、テーブルフィーダであり、塗料槽６内の粉体塗料を塗料ポンプ７に定量供給する。図２は、定量供給機８のＡ−Ａ断面図である。また、図３は、定量供給機８のＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、定量供給機８のＣ−Ｃ断面図である。図２〜４において示すように、定量供給機８は、塗料槽６から粉体塗料を受け入れる上部円筒１９、上部円筒１９に流入した粉体塗料を攪拌する攪拌翼２０、上部円筒１９で攪拌された粉体塗料が流入する下部円筒２１、下部円筒２１に流入した粉体塗料を掻き出す輪体掻取翼２２と固定翼２３、攪拌翼２０や輪体掻取翼２２を回転させるウォームホイール２４、ウォームホイール２４を回転させるウォーム軸２５とモータ２６とを備えている。下部円筒２１に流入し、輪体掻取翼２２や固定翼２３によって切り出された粉体塗料は掻出羽根２７によって下部供給口２８から排出され、塗料ポンプ７に送られる。上部円筒１９内の粉体塗料に凝集物が含まれていた場合、これら攪拌翼２０や輪体掻取翼２２等によって切り出される。定量供給機８は、１分間の計量誤差±７．５ｇ以内で粉体塗料を定量供給可能であり、供給量は約３０〜９０ｇ／ｍｉｎの間で任意に調整可能である。
【００２１】
＜実施形態の使用方法＞
次に、塗装装置１の使用方法を説明する。図５は、塗装装置１の使用方法の流れを示すフロー図である。以下、図５のフロー図を参照しつつ、塗装装置１の使用方法について説明する。
【００２２】
（ステップＳ１０１：準備）まず、塗装装置１を塗装開始可能な状態にする。すなわち、まず、塗料槽６に粉体塗料を入れる。次に、ブロワ１４を起動してハウジング３内の排気を開始すると共に、塗料ポンプ７を起動する。そして、定量供給機８のモータ２６を起動する。これにより、ハウジング３内に粉体塗料が浮遊した状態になる。
【００２３】
（ステップＳ１０２：塗装）次に、搬送レール１０に懸垂されたブレーキパッド２をハウジング３内に送る。そして、電極５に電圧を印加する。これにより、ハウジング３内を浮遊する粉体塗料が静電引力によりブレーキパッド２に付着する。図６において、塗装装置１内の塗料の流れを矢印で示す。図６において示すように、粉体ノズル４から吹き上げられた塗料は電極５とブレーキパッド２との間に形成された電界によってブレーキパッド２に付着する。また、ブレーキパッド２に付着しなかった塗料は塗料槽６に沈降したり排気口１１から排出される。
【００２４】
ここで、バッグフィルタ１３に捕集されたり塗料槽６に降下した粉体塗料は、電極５が形成した電界によって荷電されているため、凝集して凝集物を生成したりする。これら凝集物を含む粉体塗料を粉体ノズル４で再度ハウジング３内に吹き上げても塗装品質を低下させないようにするため、定量供給機８は、輪体掻取翼２２や固定翼２３によって凝集物を切り出し、凝集物を粉砕する。粉体ノズル４から吹き上げられる粉体塗料に大きさの大きい凝集物が無くなるため、粉体ノズル４の詰まり等による吹き出し量の変動がなくなり、塗布量が安定して塗装品質が向上する。
【００２５】
（ステップＳ１０３：装置停止）塗装が完了したら、装置を停止する。すなわち、１つ、あるいは複数のブレーキパッド２の塗装が完了したら、定量供給機８を停止してから塗料ポンプ７を停止し、粉体塗料の吹き上げを止める。そして、ブロワ１４を停止してハウジング３の排気を停止する。次に、圧縮空気噴射装置１５でバッグフィルタ１３に圧縮空気を吹き付け、バッグフィルタ１３に捕集されている粉体塗料を送路１６に落とす。これにより、塗装装置１の停止操作が完了する。
【００２６】
＜実施形態の効果＞
本実施形態に係る塗装装置によれば、塗料槽内の粉体塗料を定量供給機で塗料ポンプに供給しているため、塗料槽で流動し難い、凝集した粉体塗料や比重の重い粉体塗料であっても、ハウジング内に均一なクラウド（雰囲気濃度）で粉体塗料を浮遊させることが可能となる。これにより、静電塗装の塗装品質が向上する。
【００２７】
なお、本実施形態では、定量供給機としてテーブルフィーダを用いていたが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、スクリューフィーダといったあらゆる定量供給機を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る塗装装置の正面図。
【図２】実施形態に係る定量供給機のＡ−Ａ断面図。
【図３】実施形態に係る定量供給機のＢ−Ｂ断面図。
【図４】実施形態に係る定量供給機のＣ−Ｃ断面図。
【図５】塗装装置の使用方法のフロー図。
【図６】塗装装置内の塗料の流れを示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・・・・塗装装置
２・・・・・・ブレーキパッド
３・・・・・・ハウジング
４・・・・・・粉体ノズル
５・・・・・・電極
６・・・・・・塗料槽
７・・・・・・塗料ポンプ
８・・・・・・定量供給機
９・・・・・・天井
１０・・・・・搬送レール
１１・・・・・排気口
１２・・・・・排気通路
１３・・・・・バッグフィルタ
１４・・・・・ブロワ
１５・・・・・圧縮空気噴射装置
１６・・・・・送路
１８・・・・・極針
１９・・・・・上部円筒
２０・・・・・攪拌翼
２１・・・・・下部円筒
２２・・・・・輪体掻取翼
２３・・・・・固定翼
２４・・・・・ウォームホイール
２５・・・・・ウォーム軸
２６・・・・・モータ
２７・・・・・掻出羽根
２８・・・・・下部供給口
【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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【図６】
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