CN110049821A - 静电涂装机 - Google Patents

Abstract

在成形空气喷出部件(9)的前面部位(9D)的外周侧设有屏蔽部件(14)，该屏蔽部件(14)由沿径向延伸的圆环状体构成，并遮蔽从外部电极部件(6)的各电极(6C)朝向旋转雾化头(4)的电力线。另外，在成形空气喷出部件(9)的外周侧设有覆盖成形空气喷出部件(9)的外周面(9B)的由绝缘材料构成的筒状的绝缘部件(15)。另外，在屏蔽部件(14)与绝缘部件(15)之间，在将屏蔽部件(14)与绝缘部件(15)之间隔开的位置设有由圆环状的自恢复性绝缘物或半导电材料构成的放电缓冲部件(16)。

Description

静电涂装机

技术领域

本发明涉及对喷雾的涂料施加高电压来进行涂装的静电涂装机。

背景技术

通常，作为静电涂装机已知旋转雾化头型的静电涂装机。该静电涂装机构成为包含：气动马达，其保持为接地电位，并通过被供给压缩空气而使旋转轴旋转；旋转雾化头，其由设于所述旋转轴的前侧且保持为接地电位的筒状体构成，并将在通过所述气动马达而旋转的期间被供给的涂料从前端的放出端缘喷雾；外部电极部件，其与所述旋转雾化头相比位于后侧且设于所述气动马达的外周侧，并通过多个电极被施加负的高电压而使从所述旋转雾化头的所述放出端缘喷雾的涂料粒子以负电位带电；和成形空气喷出部件，其使用导电性材料形成为筒状且以前端位于所述旋转雾化头的长度方向上的中间部位的状态配置于所述旋转雾化头的外周侧，并在所述前端遍及整个圆周方向地设有朝向从所述旋转雾化头喷雾的涂料粒子喷出成形空气(shaping air)的多个空气喷出孔(专利文献1)。

在使用像这样构成的静电涂装机进行涂装的情况下，通过气动马达使旋转雾化头高速旋转，并在该状态下向旋转雾化头供给涂料。由此，被供给至旋转雾化头的涂料通过旋转雾化头旋转时的离心力而微粒化，并被从放出端缘作为涂料粒子喷雾。此时，成形空气喷出部件将从各空气喷出孔喷出的成形空气喷于涂料粒子。由此，成形空气喷出部件通过控制涂料粒子的被涂物方向上的运动矢量成分而将涂料粒子的喷雾图案调整成所希望的形状。

另外，外部电极部件通过各电极被施加负的高电压而使从旋转雾化头的放出端缘喷雾的涂料粒子以负极性带电。由此，从旋转雾化头喷雾的涂料粒子间接以负极性带电。因此，静电涂装机能够使带电的涂料粒子沿着形成于各电极与被涂物之间的静电场飞行，使该涂料粒子涂敷于被涂物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-332418号公报

发明内容

在此，静电涂装机从成形空气喷出部件的各空气喷出孔对因离心力而从旋转雾化头向径向外侧飞行的涂料粒子喷出成形空气。由此，能够在使涂料粒子的朝向慢慢趋向被涂物的同时使涂料粒子加速。另外，外部电极部件利用各电极使所喷雾的涂料粒子以负极性带电，由此使涂料粒子沿着在与保持为接地电位的被涂物之间形成的静电场飞行，提高了涂敷效率。

然而，在涂料(涂料液线)刚刚从旋转雾化头的放出端缘分离而成为涂料粒子后，成形空气对涂料粒子的冲量小。因此，朝向被涂物的轴向上的运动矢量成分小，主要是径向上的向外的运动矢量成分。轴向上的运动矢量成分能够利用成形空气的作用而得到。然而，该成形空气由于被从配置为环状的有限个孔喷出，所以并非均匀的压力。另外，雾化后的涂料粒子的直径尺寸及质量有偏差。因此，涂料粒子的空气阻力和惯性也不同，从而轴向上的运动矢量成分不是恒定的。

在涂料粒子通过电晕放电而以负极性带电时，对该涂料粒子作用想要吸附于为与被涂物相同的接地电位的成形空气喷出部件或旋转雾化头的库仑力。另一方面，使成形空气作用于涂料粒子。然而，若无法通过该成形空气得到抵抗库仑力的充分的轴向上的运动矢量，则涂料粒子会向涂装机方向返回。其结果是，返回来的涂料粒子会附着于涂装机。

由此，专利文献1的静电涂装机为了防止因所附着的涂料导致的电气短路而需要高频率的清洗作业，因此生产率降低。尤其是，在对汽车车内那样的狭窄场所进行涂装的情况下，存在涂料容易附着的问题。

本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于，提供一种能够抑制涂料向旋转雾化头、成形空气喷出部件的附着的静电涂装机。

本发明的静电涂装机构成为包含：气动马达，其保持为接地电位，并通过被供给压缩空气而使旋转轴旋转；旋转雾化头，其由设于所述旋转轴的前侧且保持为接地电位的筒状体构成，并将在通过所述气动马达而旋转的期间被供给的涂料从前端的放出端缘喷雾；外部电极部件，其与所述旋转雾化头相比位于后侧且设于所述气动马达的外周侧，并通过多个电极被施加负的高电压而使从所述旋转雾化头的所述放出端缘喷雾的涂料粒子以负电位带电；和成形空气喷出部件，其使用导电性材料形成为筒状且以前端位于所述旋转雾化头的长度方向上的中间部位的状态配置于所述旋转雾化头的外周侧，并在所述前端遍及整个圆周方向地设有朝向从所述旋转雾化头喷雾的涂料粒子喷出成形空气的多个空气喷出孔，其中，在所述成形空气喷出部件的前侧部位的外周侧设有屏蔽部件，该屏蔽部件由沿径向延伸的圆环状体构成，并遮蔽从所述外部电极部件的各电极朝向所述旋转雾化头的电力线，在所述成形空气喷出部件的外周侧设有筒状的绝缘部件，该绝缘部件覆盖所述成形空气喷出部件的外周面且由绝缘材料构成，在所述屏蔽部件与所述绝缘部件之间，在将所述屏蔽部件与所述绝缘部件之间隔开的位置设有由圆环状的自恢复性绝缘物或半导电材料构成的放电缓冲部件。

根据本发明，通过使从旋转雾化头喷雾的涂料粒子朝向被涂物飞行，能够抑制涂料向旋转雾化头、成形空气喷出部件的附着。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的间接带电方式的旋转雾化头型静电涂装机的剖视图。

图2是表示间接带电方式的旋转雾化头型静电涂装机的立体图。

图3是放大表示旋转雾化头型静电涂装机的前侧部分的剖视图。

图4是放大表示图3中的屏蔽部件、绝缘部件、放电缓冲部件等的剖视图。

图5是单个表示放电缓冲部件的剖视图。

图6是示意性表示设有屏蔽部件、绝缘部件及放电缓冲部件的情况下的涂料粒子、成形空气、电力线等的关系的说明图。

图7是从与图3相同的位置观察到的第二实施方式的旋转雾化头型静电涂装机的前侧部分的剖视图。

图8是从与图4相同的位置对第一变形例的放电缓冲部件与屏蔽部件、绝缘部件等一起进行观察而得到的剖视图。

图9是表示具备第二变形例的外部电极部件的旋转雾化头型静电涂装机的剖视图。

图10是示意性表示比较例的涂料粒子、成形空气、电力线等的关系的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式的间接带电方式的旋转雾化头型静电涂装机进行详细说明。

图1至图6表示本发明的第一实施方式。在该第一实施方式中，列举具备从成形空气喷出部件的前侧部位的外周侧向径向外侧笔直延伸的凸缘状(圆板状)的屏蔽(shield)部件的旋转雾化头型静电涂装机为例进行说明。此外，在本实施方式中，针对后述的旋转雾化头型静电涂装机1，将靠近被涂物17的方向(或者成形空气的喷出方向)作为前侧、将在该前侧的相反侧远离被涂物17的方向作为后侧来说明配置关系。

在图1中，第一实施方式的旋转雾化头型静电涂装机1(以下简称为静电涂装机1)构成为通过后述的外部电极部件6使从旋转雾化头4喷雾的涂料间接地以高电压带电的间接带电方式的旋转雾化头型静电涂装机。静电涂装机1例如安装于涂装机器人的臂部(未图示)的前端。

涂装机支承体2在后述的气动马达3的外周侧包围该气动马达3，且与气动马达3相比向后方延伸而设置。涂装机支承体2经由基端侧的安装筒部2A安装于前述的臂部的前端。在此，涂装机支承体2例如由具有刚性的绝缘性树脂材料构成。

在涂装机支承体2的前端侧以朝向前方开口的方式设有马达容纳部2B，在该马达容纳部2B的开口侧设有内螺纹部2C。另外，在涂装机支承体2中，在马达容纳部2B的底部的中央位置(与后述的旋转轴3C同轴地)设有供后述的进料管5的基端侧嵌插的嵌插孔2D。

气动马达3设于涂装机支承体2的马达容纳部2B内。该气动马达3以压缩空气为动力源使后述的旋转轴3C及旋转雾化头4例如以3000～150000rpm的高速旋转。气动马达3例如由铝合金等导电性金属材料构成，并保持为接地电位。

气动马达3构成为包含：安装于涂装机支承体2的前侧的带高低差的圆筒状的马达壳体3A；位于该马达壳体3A的偏后侧且以能够旋转的方式被容纳的例如叶轮式的涡轮3B；和旋转自如地设于马达壳体3A的中心位置且后端侧安装于涡轮3B的旋转轴3C。

气动马达3的马达壳体3A形成为与旋转轴3C同轴的圆筒体。马达壳体3A通过嵌插于涂装机支承体2的马达容纳部2B内的大径的大径筒3A1、和从该大径筒3A1向前方突出的小径的小径筒3A2而形成为带高低差的筒状。

马达壳体3A嵌插于涂装机支承体2的马达容纳部2B内。在该状态下，马达壳体3A通过与涂装机支承体2的内螺纹部2C螺纹结合的圆环状的螺纹部件3D而固定于马达容纳部2B内。

旋转轴3C形成为经由空气轴承(未图示)而旋转自如地支承于马达壳体3A内的中空的筒状体。该旋转轴3C的后端侧安装于涡轮3B的中央，前端侧从马达壳体3A向前侧突出。在旋转轴3C的前端部使用螺合等手段安装有旋转雾化头4。

旋转雾化头4设于气动马达3的旋转轴3C的前侧。旋转雾化头4例如由铝合金等导电性金属材料形成为筒状体，并通过气动马达3保持为接地电位。如图3所示，旋转雾化头4例如形成为长条的圆筒体，其后侧成为沿轴向呈直线状延伸的安装部位4A。安装部位4A使用螺合等手段安装于旋转轴3C的前端部。

旋转雾化头4的前侧成为朝向前方逐渐扩开的扩开部位4B。扩开部位4B的内周面成为使被供给的涂料薄膜化的涂料薄膜化面4C。另外，涂料薄膜化面4C的顶端(前端)成为将薄膜化的涂料作为涂料粒子放出的放出端缘4D。在此，旋转雾化头4的最大的直径尺寸、即放出端缘4D的直径设定为尺寸D(参照图3)。

而且，旋转雾化头4于在利用气动马达3而高速旋转的状态下通过后述的进料管5被供给涂料时，将该涂料一边在涂料薄膜化面4C上薄膜化一边通过离心力从放出端缘4D喷雾。在该情况下，从放出端缘4D喷雾的涂料粒子不会朝向配置于前方的后述的被涂物17，而是因旋转雾化头4的离心力而朝向径向外侧(呈放射状)飞行。

然而，从放出端缘4D喷雾的涂料粒子通过由后述的成形空气喷出部件9从后侧喷付成形空气，而以慢慢趋向前侧的被涂物17的方式加速。另外，从放出端缘4D喷雾的涂料粒子通过后述的外部电极部件6而以负极性带电，由此能够沿着在与保持为接地电位的被涂物17之间形成的静电场飞行。

进料管5穿插设于旋转轴3C内，其后端侧嵌插于涂装机支承体2的嵌插孔2D(参照图1)。另一方面，进料管5的前端侧从旋转轴3C突出并延伸到旋转雾化头4内。在进料管5内设有涂料通路，该涂料通路经由换色阀装置等与涂料供给源及清洗流体供给源(均未图示)连接。由此，进料管5在涂装时通过涂料通路朝向旋转雾化头4供给来自涂料供给源的涂料，并在清洗时、换色时等供给来自清洗流体供给源的清洗流体(稀释剂、空气等)。

外部电极部件6与旋转雾化头4相比位于后侧并设于气动马达3的外周侧、即涂装机支承体2的外周侧。外部电极部件6通过后述的多个电极6C被施加负的高电压(例如-30～-150kV)而使从旋转雾化头4的放出端缘4D喷雾的涂料粒子以负电位带电。

外部电极部件6构成为包含：设于涂装机支承体2的外周侧且由绝缘性树脂材料构成的环状的外部电极支承筒体6A；在该外部电极支承筒体6A沿圆周方向以等间隔排列有多个(例如8个～20个)的电极安装孔6B(仅图示两个)；和分别安装于该各电极安装孔6B的电极6C。在外部电极支承筒体6A的前侧设有与各电极6C的针状部6C1对应的个数的孔6A1。

在此，为了在车身内侧那样的狭窄空间使用静电涂装机1，第一实施方式的外部电极部件6在涂装机支承体2的偏后侧设于该涂装机支承体2的外周侧的附近位置。与此相伴，各电极6C的针状部6C1配置在相对于旋转雾化头4向轴向上的后侧大幅远离的位置、即气动马达3的外周侧。另外，各电极6C的针状部6C1配置于后述的外侧罩部件8的径向外侧的附近位置。由此，在涂装作业时，能够抑制各电极6C与周围的部件发生干涉。

各电极6C经由电阻与高电压发生器(均未图示)连接。因此，构成为对各电极6C施加基于高电压发生器的负的高电压。由此，外部电极部件6通过在各电极6C产生电晕放电而使从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子以负极性带电。

内侧罩部件7例如使用绝缘性的树脂材料形成为朝向前侧呈圆弧状缩径的筒状体。内侧罩部件7以包围气动马达3的方式设于外部电极部件6与后述的成形空气喷出部件9之间。内侧罩部件7的后侧安装于涂装机支承体2的外周侧。另一方面，内侧罩部件7的前侧安装于构成成形空气喷出部件9的外周面9B的大径圆筒部位9B1的后部。

外侧罩部件8与内侧罩部件7同样地由绝缘性的树脂材料形成为朝向前侧呈圆弧状缩径的筒状体。外侧罩部件8以从内侧罩部件7的更外侧包围气动马达3的方式设于外部电极部件6与成形空气喷出部件9之间。

外侧罩部件8的后侧安装于内侧罩部件7与外部电极部件6的内周侧之间。另外，外侧罩部件8的前侧配置于成形空气喷出部件9的外周面9B的前后方向上的中间部位。在进行旋转雾化头4、成形空气喷出部件9等的组装作业或分解作业时，该外侧罩部件8能够拆卸。

成形空气喷出部件9以前端位于旋转雾化头4的长度方向上的中间部位(扩开部位4B的后侧)的状态配置于旋转雾化头4的外周侧。成形空气喷出部件9例如由铝合金等导电性金属材料构成，并经由气动马达3保持为接地电位。

成形空气喷出部件9形成为包围旋转雾化头4的带高低差的圆筒体。成形空气喷出部件9的内周面9A与旋转雾化头4的外周面隔着微小的间隙相对。另一方面，成形空气喷出部件9的外周面9B由位于后侧且大径的大径圆筒部位9B1、从大径圆筒部位9B1的前端朝向前方逐渐缩径的锥形部位9B2、和从锥形部位9B2的前端朝向前方呈直线状延伸的小径的小径圆筒部位9B3构成。

在大径圆筒部位9B1的后部以外嵌状态安装有内侧罩部件7的前侧部位。锥形部位9B2和小径圆筒部位9B3由后述的绝缘部件15覆盖。

成形空气喷出部件9的后端部位成为圆筒状的安装螺纹部9C，该安装螺纹部9C与涂装机支承体2的内螺纹部2C螺纹结合。由此，成形空气喷出部件9使用安装螺纹部9C安装于涂装机支承体2的前侧部位。

另外，如图2至图4所示，成形空气喷出部件9的前端(前侧部位)成为平坦的圆环状的前面部位9D。在该前面部位9D以开口的方式设有第一空气喷出孔10和第二空气喷出孔12。前面部位9D配置于旋转雾化头4的扩开部位4B的后部位置的周围。

第一空气喷出孔10位于前面部位9D的偏外径侧且遍及整个圆周方向地以等间隔设有多个。该第一空气喷出孔10通过第一成形空气通路11与第一成形空气供给源(未图示)连接。第一空气喷出孔10朝向旋转雾化头4的放出端缘4D的附近喷出第一成形空气。

第二空气喷出孔12与第一空气喷出孔10相比位于径向内侧，且在前面部位9D遍及整个圆周方向地以等间隔设有多个。该第二空气喷出孔12通过第二成形空气通路13与第二成形空气供给源(未图示)连接。第二空气喷出孔12朝向旋转雾化头4的背面喷出第二成形空气。

由此，从第一空气喷出孔10喷出的第一成形空气及从第二空气喷出孔12喷出的第二成形空气剪断从旋转雾化头4的放出端缘4D放出的涂料的液线而促进涂料粒子的形成，并对从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子的喷雾图案进行整形。此时，通过适当调整第一成形空气的压力和第二成形空气的压力，能够将喷雾图案变更为所希望的大小和形状。另外，第一、第二成形空气被喷到因离心力而从旋转雾化头4的放出端缘4D向径向外侧飞行的涂料粒子，由此一边使涂料粒子的朝向慢慢趋向被涂物一边使涂料粒子加速。

接着，对成为第一实施方式的特征部分的屏蔽部件14、绝缘部件15、放电缓冲部件16的结构进行详细说明。

屏蔽部件14位于成形空气喷出部件9的前面部位9D的外周侧，形成为沿径向延伸的圆环状体。该屏蔽部件14遮蔽从外部电极部件6的各电极6C朝向旋转雾化头4的电力线。屏蔽部件14形成为从成形空气喷出部件9的外周侧、即外周面9B的小径圆筒部位9B3的前部位置沿径向向外延伸的圆环状部件、例如凸缘状板体。

屏蔽部件14与成形空气喷出部件9一体地形成。由此，屏蔽部件14经由成形空气喷出部件9等保持为接地电位。

如图3、图4所示，屏蔽部件14具有：与成形空气喷出部件9的前面部位9D构成同一平面的前面部14A、相对于该前面部14A位于前后方向上的相反侧的后面部14B、和成为所述前面部14A和后面部14B的最外周部的周缘部14C。

在此，对屏蔽部件14的大小和配设位置进行说明。首先，屏蔽部件14的直径尺寸E(参照图3)相对于旋转雾化头4的放出端缘4D的直径尺寸D如下述式1那样设定。

[式1]

1.4D≤E≤3.0D

优选为

1.5D≤E≤2.5D

由此，涂料粒子通过从成形空气喷出部件9喷出的成形空气而被朝向被涂物17充分加速。而且，屏蔽部件14能够调整基于外部电极部件6的各电极6C的电力线以使充分加速后的涂料粒子暴露于高电场并带电。

另外，屏蔽部件14的轴向上的配设位置、即从旋转雾化头4的放出端缘4D到屏蔽部件14的前面部14A为止的向后方的距离尺寸F如下述式2那样设定。

[式2]

1mm≤F≤50mm

在该情况下，通过将屏蔽部件14配置于靠近旋转雾化头4的放出端缘4D的位置、即通过缩小距离尺寸F，能够将屏蔽部件14的直径尺寸E抑制得较小。由此，屏蔽部件14能够紧凑形成，从而即使在如车身内侧那样的狭窄场所也能不与周围的部件发生干涉地进行涂装。因此，旋转雾化头4与屏蔽部件14的距离尺寸F期望设定得较小。

另一方面，屏蔽部件14通过缩小(或消除)前面部14A与成形空气喷出部件9的前面部位9D的高低差，而能够提高所附着的涂料的清洗性。另外，屏蔽部件14例如形成于将连接外部电极部件6的各电极6C的针状部6C1与旋转雾化头4的放出端缘4D的直线遮断的位置。

绝缘部件15设于成形空气喷出部件9的外周侧。绝缘部件15覆盖成形空气喷出部件9的外周面9B的锥形部位9B2和小径圆筒部位9B3的外周侧，例如形成为由聚四氟乙烯树脂等高绝缘性材料(例如体积电阻率为10¹⁶～10¹⁸Ωcm)构成的筒状体。此外，绝缘部件15也可以由聚四氟乙烯树脂以外的高绝缘性材料形成。

在此，绝缘部件15的表面通过由电极6C的针状部6C1(电晕放电电极)产生的带电离子粒子沿着朝向成形空气喷出部件9延伸的电力线运动而带电。带电后的绝缘部件15改变周围的电场，使从针状部6C1(电晕放电电极)延伸的电力线向屏蔽部件14侧转移，从而使之成为涂料粒子更易带电的状态。另外，带电后的绝缘部件15在以相同极性带电的涂料粒子无意中接近了的情况下使其电气性地产生斥力而不会附着，由此减少污染。

绝缘部件15由以下各部分构成：位于后侧且覆盖锥形部位9B2的外周侧的锥形罩部15A；从所述锥形罩部15A的成为小径的前部以覆盖小径圆筒部位9B3的外周侧的方式向前侧延伸的筒状罩部15B；和从所述筒状罩部15B的前端沿径向向外延伸的扩径部15C。扩径部15C的前面15C1与后述的放电缓冲部件16的圆板部16A的后面16A2以紧贴的方式抵接。另外，在扩径部15C的内径侧形成有供后述的放电缓冲部件16的圆筒部16B嵌合的嵌合部15C2。另外，扩径部15C的外周部位15C3成为后述的放电路径A与放电路径B的基点C(参照图4)。

放电缓冲部件16设于屏蔽部件14与绝缘部件15之间。具体而言，放电缓冲部件16配置于屏蔽部件14的后面部14B与绝缘部件15的扩径部15C的前面15C1之间。另外，放电缓冲部件16在将屏蔽部件14与绝缘部件15之间隔开的位置呈圆环状形成。

放电缓冲部件16为绝缘性材料，例如使用陶瓷等自恢复性绝缘物形成。因此，在电荷从带电的绝缘部件15朝向接地的成形空气喷出部件9间歇性移动(即局部放电)的情况下，经由放电缓冲部件16发生放电。放电缓冲部件16除了陶瓷以外也能使用玻璃、云母、氧化铝等自恢复性绝缘物形成。由陶瓷构成的放电缓冲部件16具有多孔质的性质。放电缓冲部件16通过利用多孔质结构使空气中的水分残留于其表面，从而能够使表观上的电阻率降低，如半导电材料那样缓慢地进行电荷的移动，缓和电应力。

另一方面，在由半导电材料(例如体积电阻率为10²～10⁸Ωcm)形成放电缓冲部件16的情况下，由于电荷的移动缓慢且稳定地进行，所以即使用该方法也能抑制绝缘物的劣化。作为半导电材料，能够应用含有碳或氧化金属的PTFE(聚四氟乙烯)、PP(聚丙烯)、PEEK(聚醚醚酮)等。

如图4、图5所示，放电缓冲部件16通过与屏蔽部件14的后面部14B相对的由圆环状板体构成的圆板部16A、和从圆板部16A的内径侧向屏蔽部件14的相反侧(后侧)延伸的圆筒部16B而构成为截面呈L字形的带高低差的圆环状体。圆板部16A具有比屏蔽部件14的直径尺寸E大的直径尺寸G(参照图3)。因此，放电缓冲部件16的圆板部16A形成于将连接外部电极部件6的各电极6C的针状部6C1与屏蔽部件14的直线遮断的位置。由此，放电缓冲部件16能够与绝缘部件15的扩径部15C协作而使屏蔽部件14的带电量衰减。另外，放电缓冲部件16的圆筒部16B相对于成形空气喷出部件9的外周面9B的小径圆筒部位9B3以外嵌状态安装。

圆板部16A具有前面16A1、后面16A2及外周面16A3。前面16A1与屏蔽部件14的后面部14B以紧贴的方式抵接。后面16A2与绝缘部件15的扩径部15C的前面15C1以紧贴的方式抵接。另一方面，圆筒部16B具有内周面16B1、外周面16B2及后面16B3。内周面16B1外嵌于成形空气喷出部件9的外周面9B的小径圆筒部位9B3，外周面16B2和后面16B3与扩径部15C的嵌合部15C2嵌合并抵接。

在此，放电缓冲部件16由具有多孔质的性质的陶瓷形成。因此，放电缓冲部件16能够利用多孔质的性质使水分等残留于表面。尤其是，进行涂装的涂装间内由于保持为高湿度，所以容易在表面残留水分等。放电缓冲部件16通过利用残留于表面的水分，能够实现微小的带电或表面上的电气流动。由此，带电于绝缘部件15的电荷能够通过放电缓冲部件16表面的水分而慢慢流动并到达屏蔽部件14。

在该情况下，通过使带电于绝缘部件15的电荷经由放电缓冲部件16的表面相对于屏蔽部件14慢慢流动，能够抑制绝缘部件15与屏蔽部件14之间的放电。而且，即使在绝缘部件15与屏蔽部件14之间发生了放电，由于配置于它们之间的放电缓冲部件16由刚性、耐热性等优异的陶瓷形成，所以也不会发生因放电导致的电气劣化。

参照图4对用于使带电于绝缘部件15的电荷通过放电缓冲部件16的表面到达屏蔽部件14的结构进行说明。

在该情况下，作为带电于绝缘部件15表面的电荷流动的路径，存在放电路径A，该放电路径A以扩径部15C的外周部位15C3为基点C，从放电缓冲部件16的圆板部16A的后面16A2、外周面16A3、前面16A1通过而到达屏蔽部件14的周缘部14C。另外，存在放电路径B，该放电路径B从基点C通过放电缓冲部件16的圆板部16A的后面16A2、圆筒部16B的外周面16B2、后面16B3而到达成形空气喷出部件9的外周面9B。

放电路径B能够通过在圆板部16A的内径侧设有圆筒部16B而形成为长尺寸。在本实施方式中，放电路径A的长度尺寸AL(爬电距离)和放电路径B的长度尺寸BL(爬电距离)如下述式3那样设定。

[式3]

BL＞AL

优选为

BL＞1.5AL

由此，带电于绝缘部件15的电荷能够通过爬电距离短的放电路径A流向屏蔽部件14。而且，放电路径B通过弯曲成L字形而能够与平坦面相比使电荷更难流动。在该方面，也能防止带电于绝缘部件15的电荷流向成形空气喷出部件9。

接着，对通过静电涂装机1对被涂物17实施涂装的情况下的动作进行说明。

首先，作为比较例而参照图1O对现有技术的静电涂装机101的涂装作业进行说明。静电涂装机101除了未设置屏蔽部件14、绝缘部件15、放电缓冲部件16这点之外与第一实施方式的静电涂装机1为相同结构。

向气动马达3的涡轮3B供给涡轮空气来使旋转轴3C旋转。由此，旋转雾化头4与旋转轴3C一起以高速旋转。在该状态下，将通过换色阀装置(未图示)选择的涂料从进料管5的涂料通路向旋转雾化头4供给。该涂料能够在旋转雾化头4的涂料薄膜化面4C薄膜化，同时因离心力而从放出端缘4D作为涂料粒子而喷雾。

在该情况下，如图10中的虚线18那样，刚刚从旋转雾化头4的放出端缘4D分离后的涂料粒子并不朝向配置于前方的被涂物17、而是因基于旋转雾化头4的离心力而欲朝向径向外侧呈放射状飞行。因此，如图10中的单点划线的箭头19所示，成形空气喷出部件9从各空气喷出孔10、12朝向涂料粒子喷出成形空气。由此，成形空气喷出部件9通过基于空气的推进力使涂料粒子一边慢慢趋向前侧的被涂物17一边加速。另外，成形空气能够在使涂料粒子微粒化的同时对涂料粒子的喷雾图案进行整形。

在从旋转雾化头4的放出端缘4D喷雾了涂料粒子时，对外部电极部件6的各电极6C施加基于高电压发生器的负的高电压。各电极6C在与保持为接地电位的被涂物17之间形成电力线20，并使从放出端缘4D喷雾的涂料粒子以负极性带电。由此，涂料粒子能够通过沿着电力线20而高效地供给至被涂物17。

然而，旋转雾化头4、成形空气喷出部件9也保持为接地电位。因此，在各电极6C与旋转雾化头4的前端(放出端缘4D)之间形成电力线21，在各电极6C与成形空气喷出部件9的外周面9B之间形成电力线22。

在此，由于从各电极6C朝向旋转雾化头4的电力线21集中于旋转雾化头4的放出端缘4D，所以在各电极6C的前端的基础上，在该放出端缘4D也会发生放电(电晕放电)。此时，因放电产生的离子粒子在旋转雾化头4的前端位置与涂料粒子碰撞，涂料粒子以负极性带电(碰撞带电)。因此，旋转雾化头4的前端位置成为涂料粒子以负极性带电的带电区域23(由双点划线围成的范围)。

由此，刚从旋转雾化头4的放出端缘4D分离后的涂料粒子以负极性带电。刚刚分离后的涂料粒子的基于成形空气的向前方的推进力弱，具有径向上的向外的运动矢量成分。而且，成形空气由于被从呈环状配置的多个空气喷出孔10、12喷出，所以很难获得均匀的喷出压力。另外，雾化后的涂料粒子的直径尺寸及质量有偏差。因此，轴向上的运动矢量成分由于涂料粒子的空气阻力和惯性也不同而并非恒定的。

当涂料粒子在该状态下以负极性带电时，如虚线24所示，带电涂料粒子中的、成形空气的作用特别弱的涂料粒子会通过库仑力而被引向配置于外部电极部件6附近的旋转雾化头4、成形空气喷出部件9等，并附着于这些部件上而将其污染。

接着，参照图6对通过设有屏蔽部件14的静电涂装机1实施了涂装的情况下的电力线及涂料粒子的飞行状态进行说明。

在从旋转雾化头4的放出端缘4D喷雾了涂料粒子时，外部电极部件6的各电极6C在与保持为接地电位的被涂物17之间形成电力线25。由此，能够使涂料粒子沿着电力线25高效地供给至被涂物17。

在该情况下，旋转雾化头4、成形空气喷出部件9也保持为接地电位。然而，在旋转雾化头4与各电极6C之间设有保持为接地电位的屏蔽部件14。因此，能够由屏蔽部件14遮蔽从外部电极部件6的各电极6C朝向旋转雾化头4的放出端缘4D的电力线。具体而言，通过在各电极6C与屏蔽部件14的周缘部14C之间形成电力线26，能够减小各电极6C与旋转雾化头4之间的电力线的密度。

通过旋转雾化头4而微粒化的涂料粒子因离心力而从屏蔽部件14沿径向扩开，从电力线的间隔狭窄的高电场区域通过。此时，涂料粒子受到沿着电力线飞行的空气离子粒子的碰撞而以负极性带电。另外，对涂料粒子也作用基于成形空气的力。

由此，从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子以负极性带电的带电区域27(由双点划线围成的范围)能够设定在从旋转雾化头4的放出端缘4D向外侧且向前侧远离的位置。因此，从旋转雾化头4的放出端缘4D喷雾的涂料粒子在到达带电区域27之前能够通过成形空气而朝向被涂物17加速。由此，在带电区域27内涂料粒子以负极性带电后的情况下，涂料粒子不会向静电涂装机1侧飞行，因此能够防止因涂料粒子返回而导致的静电涂装机1的污染，同时提高向被涂物17的涂敷效率。

于是，根据第一实施方式，在成形空气喷出部件9的前面部位9D的外周侧设有由沿径向延伸的圆环状体构成的屏蔽部件14。由此，屏蔽部件14能够遮蔽从外部电极部件6的各电极6C朝向旋转雾化头4的电力线。因此，涂料粒子在朝向被涂物17加速之后带电，从而能够抑制因返回涂料而导致的成形空气喷出部件9等的污染。

其结果是，通过设有屏蔽部件14而能够降低进行所附着的涂料的清洗作业的频率，因此能够提高使用静电涂装机1进行涂装作业的情况下的生产率。

屏蔽部件14形成为从成形空气喷出部件9的外周侧沿径向向外延伸的圆环状板体。因此，由板体构成的屏蔽部件14能够容易地设置，从而能够廉价地防止因涂料的附着而导致的污染。另外，薄壁的屏蔽部件14能够使电力线集中于其周缘部14C。

而且，屏蔽部件14与成形空气喷出部件9一体地形成。因此，屏蔽部件14能够经由成形空气喷出部件9保持为接地电位。而且，能够将涂料浸入至成形空气喷出部件9与屏蔽部件14的安装间隙内的情况防患于未然，能够缩短清洗时间。

另一方面，在第一实施方式中，在旋转雾化头4与各电极6C之间设有保持为接地电位的屏蔽部件14。关于该屏蔽部件14，随着其外径尺寸变大，将从各电极6C朝向喷雾涂料的带电能量的一部分吸收的比例变大。屏蔽部件14有外径尺寸越大则越能抑制涂料粒子的返回、外径尺寸越小则越容易使涂料粒子带电的趋势。但是，不管大小都具有饱和特性，选择并决定抗污且带电效率高的最佳外径尺寸。该直径尺寸根据旋转雾化头4(钟形杯)的大小、所希望的涂装时的喷涂有效外径等来决定。

另一方面，在涂装作业时，在各电极6C与绝缘部件15的外周面之间形成电力线28。由于绝缘部件15通过该电力线28而以高电压带电，所以在该绝缘部件15的扩径部15C与屏蔽部件14的周缘部14C之间会发生放电。若该放电反复进行，则存在绝缘部件15的扩径部15C发生电气劣化的隐患。

因此，根据第一实施方式，在屏蔽部件14与绝缘部件15之间设有放电缓冲部件16。该放电缓冲部件16构成为设于将屏蔽部件14与绝缘部件15之间隔开的位置的由陶瓷(自恢复性绝缘物)或半导电材料构成的圆环状体。由此，即使发生了从绝缘部件15向屏蔽部件14的放电，配置于它们之间的放电缓冲部件16由于由刚性、耐热性等优异的陶瓷或半导电部件形成，所以也能够通过能够防止因放电导致的电气劣化的功能、或使电荷慢慢放电且消除局部放电的功能而提高耐久性。

另外，放电缓冲部件16通过与屏蔽部件14的后面部14B相对的由圆环状板体构成的圆板部16A、和从圆板部16A的内径侧向屏蔽部件14的相反侧(后侧)延伸的圆筒部16B构成。因此，作为带电于绝缘部件15表面的电荷流动的路径，存在以扩径部15C的外周部位15C3为基点C的放电路径A和放电路径B。放电路径A从基点C通过放电缓冲部件16的圆板部16A的后面16A2、外周面16A3、前面16A1而到达屏蔽部件14的周缘部14C。另外，放电路径B从基点C通过放电缓冲部件16的圆板部16A的后面16A2、圆筒部16B的外周面16B2、后面16B3而到达成形空气喷出部件9的外周面9B。在该情况下，放电路径B通过圆板部16A和圆筒部16B而与放电路径A相比形成为长尺寸。在该方面，也能防止因在放电路径B中电气流动而导致的绝缘部件15的电气劣化，能够提高耐久性和可靠性。

在气动马达3的外周侧设有包围气动马达3且与气动马达3相比向后方延伸的涂装机支承体2。另外，外部电极部件6构成为包含设于涂装机支承体2的外周侧且由绝缘性树脂材料构成的环状的外部电极支承筒体6A、和在该外部电极支承筒体6A的前端侧沿圆周方向排列的多个电极6C。由此，能够将外部电极部件6以绝缘状态配置于涂装机支承体2的外周侧。另外，能够将多个电极6C紧凑地集中，因此能够使外部电极部件6小型化，能够成为适于狭窄场所的涂装的涂装机。

在外部电极部件6与成形空气喷出部件9之间设有由绝缘性材料形成为筒状且包围气动马达3的内侧罩部件7及外侧罩部件8。因此，能够通过各罩部件7、8遮盖气动马达3。另外，形成为平滑的圆弧状的外侧罩部件8即使附着了涂料，也能在短时间内确实地清洗附着涂料。

另外，由于屏蔽部件14形成为凸缘状，所以电力线26集中在其周缘部14C而发生放电。基于该放电产生的离子粒子通过基于成形空气的空气流动而在旋转雾化头4的前方与涂料粒子碰撞。由此，能够在涂料粒子朝向被涂物17充分加速后的带电区域27使涂料粒子带电。

接着，图7表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，放电缓冲部件形成为将成形空气喷出部件的周围包围的圆环状筒体。在该第二实施方式中，对与前述第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其说明。

在图7中，第二实施方式的屏蔽部件31通过将成形空气喷出部件9的外周侧形成为厚壁而与成形空气喷出部件9一体地设置。屏蔽部件31例如直到将连接外部电极部件6的各电极6C的针状部6C1与旋转雾化头4的放出端缘4D的直线遮断的位置为止都形成为厚壁。而且，屏蔽部件31的前端的外周部位成为大致直角的角部31A。该角部31A与第一实施方式的屏蔽部件14的周缘部14C同样地在各电极6C与角部31A之间形成电力线，由此能够减小各电极6C与旋转雾化头4之间的电力线的密度。

第二实施方式的绝缘部件32与第一实施方式的绝缘部件15大致同样地覆盖成形空气喷出部件9的外周侧且形成为由高绝缘性材料构成的筒状体。绝缘部件32的前端配置于屏蔽部件31的角部31A的附近，并在前侧的内周侧设有供后述的放电缓冲部件33嵌合的嵌合部32A。

第二实施方式的放电缓冲部件33与第一实施方式的放电缓冲部件16同样地为绝缘性材料，例如使用陶瓷等自恢复性绝缘物形成。具体而言，放电缓冲部件33形成为将成形空气喷出部件9的周围包围的圆环状筒体。此外，放电缓冲部件33也可以使用半导电材料形成。

放电缓冲部件33的前端部33A形成于将连接外部电极部件6的各电极6C的针状部6C1与屏蔽部件31的角部31A的直线遮断的位置。由此，能够使基于从各电极6C朝向屏蔽部件14的电力线的带电量衰减。另一方面，放电缓冲部件33的后端部33B嵌插于绝缘部件32的嵌合部32A。

在此，对屏蔽部件31、绝缘部件32及放电缓冲部件33的轴向(前后方向)上的配置关系进行说明。将从屏蔽部件31的角部31A到放电缓冲部件33的前端部33A设为尺寸H，将从放电缓冲部件33的前端部33A到绝缘部件32的前端设为尺寸J，将从绝缘部件32的前端到放电缓冲部件33的后端部33B设为尺寸K。在该情况下，以从放电缓冲部件33的前端部33A到绝缘部件32的前端的尺寸J为基准，对尺寸H和尺寸K进行说明。即，尺寸J与尺寸K为下述式4的关系。

[式4]

1.5J≤K≤2.0J

由此，带电于绝缘部件32的电荷能够在放电缓冲部件33的表面从爬电距离短的前侧的放电路径通过并流向屏蔽部件31。另外，尺寸H如下述式5那样设定。

[式5]

0≤H≤J

即，放电缓冲部件33的前端部33A能够与屏蔽部件31的角部31A对齐配置。

于是，在像这样构成的第二实施方式中，能够获得与前述第一实施方式大致相同的作用效果。尤其是，根据第二实施方式，能够减少因屏蔽部件31导致的凹凸不平，从而能够使清洗性良好。

此外，在第一实施方式中，例示了放电缓冲部件16通过与屏蔽部件14的后面部14B相对的由圆环状板体构成的圆板部16A、和从圆板部16A的内径侧向屏蔽部件14的相反侧延伸的圆筒部16B构成的情况。然而，本发明并不限于此，例如也可以如图8所示的第一变形例那样构成。即，第一变形例的放电缓冲部件41能够形成为与屏蔽部件14的后面部14B相对的圆环状板体。

在第一实施方式中，例示了外部电极部件6构成为包含设于涂装机支承体2的外周侧的环状的外部电极支承筒体6A、在该外部电极支承筒体6A沿圆周方向以等间隔排列有多个的电极安装孔6B、和分别安装于该各电极安装孔6B的电极6C的情况。然而，本发明并不限于此，例如也可以如图9所示的第二变形例那样构成。即，第二变形例的外部电极部件51构成为包含设于涂装机支承体2的外周侧的环状的外部电极支承筒体51A、和在该外部电极支承筒体51A的前部沿圆周方向以等间隔排列有多根且朝向前方延伸的电极51B。这些结构同样也能应用于其它实施方式。

在第一实施方式中，例示了屏蔽部件14形成为从成形空气喷出部件9的外周侧沿径向向外延伸的圆环状板体的情况。然而，本发明并不限于此，例如，屏蔽部件也可以通过朝向径向外侧而向前方倾斜而形成为锥形。另外，屏蔽部件也可以构成为与成形空气喷出部件独立设置，并使用嵌合、螺合等手段一体地安装于成形空气喷出部件。

另外，在第二实施方式中，例示了在绝缘部件32设置嵌合部32A并使放电缓冲部件33与该嵌合部32A嵌合的情况。然而，本发明并不限于此，例如也可以构成为废除嵌合部32A并在放电缓冲部件33的外周侧以重叠的方式配置绝缘部件32。另外，也可以构成为在成形空气喷出部件的外周面形成环状凹槽并使放电缓冲部件与该环状凹槽嵌合。

附图标记说明

1 旋转雾化头型静电涂装机

2 涂装机支承体

3 气动马达

3C 旋转轴

4 旋转雾化头

4D 放出端缘(前端)

6、51 外部电极部件

6C、51B 电极

9 成形空气喷出部件

9B 外周面

9D 前面部位(前侧部位)

10 第一空气喷出孔(空气喷出孔)

12 第二空气喷出孔(空气喷出孔)

14、31 屏蔽部件

14B 后面部(后面)

15、32 绝缘部件

16、33、41 放电缓冲部件

16A 圆板部

16B 圆筒部

Claims (4)

1.一种静电涂装机，其构成为包含：

气动马达，其保持为接地电位，并通过被供给压缩空气而使旋转轴旋转；

旋转雾化头，其由设于所述旋转轴的前侧且保持为接地电位的筒状体构成，并将在通过所述气动马达而旋转的期间被供给的涂料从前端的放出端缘喷雾；

外部电极部件，其与所述旋转雾化头相比位于后侧且设于所述气动马达的外周侧，并通过多个电极被施加负的高电压而使从所述旋转雾化头的所述放出端缘喷雾的涂料粒子以负电位带电；和

成形空气喷出部件，其使用导电性材料形成为筒状且以前端位于所述旋转雾化头的长度方向上的中间部位的状态配置于所述旋转雾化头的外周侧，并在所述前端遍及整个圆周方向地设有朝向从所述旋转雾化头喷雾的涂料粒子喷出成形空气的多个空气喷出孔，

该静电涂装机的特征在于，

在所述成形空气喷出部件的前侧部位的外周侧设有屏蔽部件，该屏蔽部件由沿径向延伸的圆环状体构成，并遮蔽从所述外部电极部件的各电极朝向所述旋转雾化头的电力线，

在所述成形空气喷出部件的外周侧设有筒状的绝缘部件，该绝缘部件覆盖所述成形空气喷出部件的外周面且由绝缘材料构成，

在所述屏蔽部件与所述绝缘部件之间，在将所述屏蔽部件与所述绝缘部件之间隔开的位置设有由圆环状的自恢复性绝缘物或半导电材料构成的放电缓冲部件。

2.根据权利要求1所述的静电涂装机，其特征在于，

所述屏蔽部件形成为从所述成形空气喷出部件的外周侧沿径向向外延伸的圆环状板体，

所述放电缓冲部件形成为与所述屏蔽部件的后面部相对的圆环状板体。

3.根据权利要求1所述的静电涂装机，其特征在于，

所述放电缓冲部件通过与所述屏蔽部件的后面部相对的由圆环状板体构成的圆板部、和从所述圆板部的内径侧向所述屏蔽部件的相反侧延伸的圆筒部构成。

4.根据权利要求1所述的静电涂装机，其特征在于，

所述放电缓冲部件形成为将所述成形空气喷出部件的周围包围的圆环状筒体。