JP2014144446A - 静電塗装機及び静電塗装方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】静電塗装機への電源供給を停止した時に静電塗装機に残留している電荷を早期に中和させる。
【解決手段】回転霧化頭102はカスケード104からマイナス極性の高電圧を受ける。静電塗装機100はプラス極性の高電圧を生成する第2の高電圧発生器110を更に有する。第2の高電圧発生器110はコッククロフトウォルトン回路で構成されている。コッククロフトウォルトン回路はダイオードとコンデンサで構成されている。静電塗装機100の高電圧はコントローラ10によって制御される。カスケード104への電源供給を停止して静電塗装機100の動作を停止させたとき、その直後に第2の高電圧発生器110に電源が供給される。第2の高電圧発生器110が生成したプラス極性の高電圧は所定時間回転霧化頭102に供給される。
【選択図】図2

Description

本発明は静電塗装機に関し、典型的には塗装機がワーク(被塗物)に異常接近したときの安全対策に関する。
静電塗装機は例えば自動車の塗装に一般的に用いられている。自動車の塗装ではロボット化が進んでおり、防爆空間である塗装ブース内に設置された塗装ロボットは、塗装ブースの外に設置されたコントローラとケーブルを介して接続され、コントローラの指令に基づいて静電塗装機の制御が行われる。
特許文献1は、高電圧発生器を内蔵した静電塗装機を開示している。この種の静電塗装機は、内蔵の高電圧発生器の他に、安全対策のためにブリーダー抵抗を有し、静電塗装機はブリーダー抵抗を介して、常時、接地されている。静電塗装機への電源供給が停止されたとき、静電塗装機に貯まっている電荷がブリーダー抵抗を介して外部に放出される。このことから、電源供給を停止した直後の静電塗装機に滞留している電荷による事故、例えば静電塗装機がワークに異常接近した時の火花放電を未然に防止することができる。
特開2012−50949号公報
静電塗装の塗着効率は次のように定義される。塗着効率とは、静電塗装機がワークに向けて放出した塗料の量に対してワークに付着した塗料の量の割合をいう。塗着効率の向上は塗料の使用量を削減するのに貢献できることから、塗着効率を高める様々な工夫が行われている。その工夫の一例として静電塗装機に印加する電圧を更に高電圧にすることを挙げることができる。また、他の例として静電塗装機とワークとの間の離間距離を小さくすることを挙げることができる。
しかし、このような塗装効率を高めるための工夫は、静電塗装機とワークとの間で火花放電が発生するリスクを高めてしまう傾向を招く。このことから、その安全対策としてブリーダー抵抗の抵抗値を下げることが考えられている。
ブリーダー抵抗は、静電塗装機に供給する電源から、その一部を安全対策のために常時放出するために静電塗装機に組み込まれている。このブリーダー抵抗の抵抗値を下げることは、この放出量が増大してしまう。つまり、ブリーダー抵抗の値を下げることは、静電塗装機に供給する電源のうち無駄に外部に放出する電力の量の増大を招く。このことは、静電塗装機に印加する高電圧の絶対値が低下して塗装品質の低下や塗着効率の低下を意味する。したがって静電塗装機に印加する高電圧の絶対値を従来と一定に保つためには、静電塗装機の供給する電力の量を増大させなければならないという問題が生じる。
本発明の目的は、静電塗装機への電源供給を停止した時に静電塗装機に残留している電荷を早期に中和させることのできる静電塗装機及び静電塗装方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、静電塗装の塗着効率を高めるために静電塗装機に印加する電圧を高める及び/又は静電塗装機とワークとの離間距離を小さくする際に、静電塗装機とワークとの間で火花放電が発生するのを未然に防止することのできる静電塗装機を提供することにある。
本発明の更なる目的は、静電塗装機とワークとの間に流れる電流の値を検知して、この値が異常値を示したときに静電塗装機への電源供給を強制停止する静電システムを前提として、静電塗装機への電源供給を強制停止する時にブリーダー抵抗に代わる安全策を備えた静電塗装機を提供することにある。
上記の技術的課題は、本発明の第1の観点によれば、
微粒化した塗料を帯電させてワークに塗料を付着させる静電塗装機であって、
該静電塗装機を使ってワークの塗装を行う運用時に、前記塗料を帯電させるための高電圧を生成する運用高電圧発生器と、
該運用高電圧発生器が生成する高電圧の極性とは逆極性の高電圧を生成するための第2の高電圧発生器とを有し、
該第2の高電圧発生器は、前記運用高電圧発生器に対する電源供給を停止した直後に電源の供給を受けて前記静電塗装機の帯電状態を中和するための高電圧を発生することを特徴とする静電塗装機を提供することにより達成される。
上記の技術的課題は、本発明の第2の観点によれば、
微粒化した塗料を帯電させてワークに塗料を付着させる静電塗装機であって、
該静電塗装機を使ってワークの塗装を行う運用時に、前記塗料を帯電させるための高電圧を生成する運用高電圧発生器と、
該運用高電圧発生器が生成する高電圧の極性とは逆極性のイオンを発生するイオン発生器とを有し、
該イオン発生器が前記静電塗装機にエアを供給するエア通路に配置され、
前記運用高電圧発生器に対する電源供給を停止した直後に、前記イオン発生器によってイオン化されたエアを前記静電塗装機に供給して該静電塗装機の帯電状態を中和することを特徴とする静電塗装機を提供することにより達成される。
上記の技術的課題は、本発明の第3の観点によれば、
静電塗装機を使って微粒化した塗料を帯電させてワークに塗料を付着させる静電塗装方法であって、
帯電した塗料をワークに付着させる塗装工程と、
該塗装工程が終了した直後に、前記静電塗装機が帯電している電荷の極性とは逆極性の高電圧を前記静電塗装機に印加して、前記静電塗装機の帯電部分の帯電状態を中和させる中和工程とを有することを特徴とする静電塗装方法を提供することにより達成される。
ここに、本発明にいう「中和」とは、動作停止直後の静電塗装機に存在する電荷が「ゼロ」になる状態を意味することに限定されない。本発明にいう「中和」は、動作停止直後の静電塗装機による火花放電事故を回避できる帯電量まで低下させる意味を含む。
本発明の他の目的、本発明の作用効果は、以下の本発明の好ましい実施例の詳しい説明から明らかになろう。
実施例の静電塗装機を取り付けた塗装ロボット及びこれが設置された自動車塗装ブースの概要を説明するための図である。 第1実施例の静電塗装機の概要を説明するための図である。 第1実施例の静電塗装機の制御の一例を説明するためのフローチャートである。 第1実施例の変形例の静電塗装機の概要を説明するための図である。 第2実施例の静電塗装機の概要を説明するための図である。 第2実施例の静電塗装機の制御の一例を説明するためのフローチャートである。
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図1は、一例としての塗装システム2の全体概要を説明するための図である。図示の塗装システム2は自動車の塗装に適用される。
第1実施例(図1〜図3)
図1を参照して、参照符号4は塗装ブースを示す。この塗装ブース4によって防爆空間が作られている。塗装ブース4には複数の塗装ロボット6が設置されている。塗装ロボット6には、そのアームの先端に第1実施例の静電塗装機100が取り付けられている。塗装ブース4に送り込まれた被塗物(ワーク)である自動車Wは塗装ロボット6によって静電塗装が施される。
塗装ブース4の外側にはコントローラ10が設置されている。コントローラ10と静電塗装機100とは低電圧(LV)ケーブル12によって接続されている。静電塗装機100の高電圧はコントローラ10によって制御される。コントローラ10は安全回路を含んでおり、危険な状態にあることを検知すると静電塗装機100の動作を停止させる。安全回路を含む上記の構成は従来から周知であることから、その詳しい説明を省略する。
図2は、第1実施例の静電塗装機100の内部構造の概要を説明するための図である。図2を参照して、静電塗装機100は、回転霧化式の塗装機である。回転霧化式の静電塗装機100は、その先端に回転霧化頭102を有する。この回転霧化頭102は業界では「ベルカップ」と呼ばれている。回転霧化頭102はエアモータ(図示せず)によって駆動される。静電塗装機100には、回転霧化頭102に高電圧を供給する高電圧発生器104が組み込まれている。この高電圧発生器104を、以下の説明では「運用高電圧発生器」と呼ぶ。この運用高電圧発生器104は業界では「カスケード」と呼ばれている。カスケードはブリーダー抵抗106を含んでいる。
運用高電圧発生器104は一般的にはコッククロフトウォルトン回路で構成されている。コッククロフトウォルトン回路は既知のようにダイオードとコンデンサで構成されている。コッククロフトウォルトン回路及びブリーダー抵抗106については特許文献1に詳しく説明されていることから、この特許文献1をこの明細書に組み込むことにより、その具体的な説明を省略する。
なお、運用高電圧発生器104は、静電塗装機100に内蔵されていてもよいし、静電塗装機100の外、例えば塗装ロボット6に内蔵されていてもよい。
運用高電圧発生器104はマイナス極性の高電圧を生成して、この高電圧を回転霧化頭102に供給する。なお、塗装ブース4に送り込まれた自動車Wは接地された状態が維持される。静電塗装機100の回転霧化頭102から放出された微細な塗料粒子はマイナスに帯電した状態となり、マイナス電位に帯電した塗料粒子は、接地した自動車Wに向けて静電的に引き寄せられて自動車Wに付着する。これが静電塗装の原理である。
第1実施例の静電塗装機100は第2の高電圧発生器110を更に有している。この第2の高電圧発生器110は、前述した運用高電圧発生器104とは逆極性の高電圧を生成する。静電塗装機100の導電体部分(帯電部分)を図2に斜線で図示してある。この静電塗装機100の導電体部分(帯電部分)に第2の高電圧発生器110が接続されている。すなわち、第2の高電圧発生器110はプラス極性の高電圧を発生して回転霧化頭102に供給することができる。
第2の高電圧発生器110に加えて、静電塗装機100は、電流を一方向だけに流す整流機能を備えた素子(典型的にはダイオード)112を有するのがよい。上述したように静電塗装機100の帯電部分を図2に斜線で図示してある。この帯電部分に隣接してこの整流素子112を配置させるのが好ましい。最も好適には、第2の高電圧発生器110をコッククロフトウォルトン回路で構成するのがよい。上述したようにコッククロフトウォルトン回路はダイオードを含んでいることから、このコッククロフトウォルトン回路はダイオードを上述した整流素子112として機能させることができる。
静電塗装機100に上記の整流素子112を設けることで、静電塗装機100の運用時において、運用高電圧発生器104が生成した高電圧が第2の高電圧発生器110を通じて外部に漏出するのを防止することができる。
この第2の高電圧発生器110の制御の一例を図3のフローチャートに基づいて説明する。先ずステップS1において、静電塗装機100とワークWとの間に流れる電流iを監視し、この電流iが正常の範囲内の値であるか否かを判断する。この監視電流iが異常な値を示すとステップS2に進む。ステップS2では、静電塗装機100とワークWとが異常接近したとして静電塗装機100に含まれる運用高電圧発生器104への電源供給を強制的に停止する。
この運用高電圧発生器104への電源供給を停止することにより運用高電圧発生器104(カスケード)はマイナス極性の高電圧を生成する機能を失う結果、回転霧化頭102にマイナス極性の高電圧を供給できなくなる。その直前までマイナス極性の高電圧が供給されていた回転霧化頭102やエアモータなどは、マイナス極性に帯電した状態のままであるが、この帯電電荷は、カスケードに含まれるブリーダー抵抗106を通って外部に放出される。
上記ステップS2に続くステップS3において、第2の高電圧発生器110に電源の供給が開始される。この第2の高電圧発生器110はプラス極性の高電圧を発生して、この高電圧を回転霧化頭102に供給する。次に、ステップS4において、第2の高電圧発生器110への電源供給開始から所定時間経過したら第2の高電圧発生器110への電源供給が停止される。
運用高電圧発生器104の強制的な動作停止は、上述した監視電流iの異常に限らず、コントローラ10の安全回路が異常を検知したときに行われる。安全回路が異常を検知する項目を例示的に列挙すると次の通りである。
(1)絶対感度異常(COL):所定間隔でIM量をサンプリングして、サンプリングしたIM量をCOL感度しきい値と比較する。複数回連続してIM量がCOL感度しきい値よりも大きいときにCOL異常と判断する。
(2)SLP(DiDt感度異常):所定間隔でサンプリングしたIM量をSLP感度しきい値と比較する。複数回連続してIM量がSLP感度しきい値よりも大きいときにSLP異常と判断する。
(3)TCL(トランス一次電流の過大異常):CTトランス電流を所定間隔でサンプリングして、サンプリングした電流値をTCL感度しきい値と比較する。複数回連続して電流値がTCL感度しきい値よりも大きいときにTCL異常と判断する。
(4)VO(異常高電圧):KV量を所定間隔でサンプリングして、サンプリングしたKV量をVO感度しきい値と比較する。複数回連続してKV量がVO感度しきい値よりも大きいときにVOL異常と判断する。
(5)VU(異常低電圧):サンプリングしたKV量をVU感度しきい値と比較する。複数回連続してKV量がVU感度しきい値よりも小さいときにVOL異常と判断する。
(6)WT1(AB相電流差):A相とB相の電流差が0.5A以上である状態が所定時間連続したら異常と判断する。
(7)WT2(CT断線検出):高電圧値が30kv以上のときにトランス電流が所定時間連続して0.1A以下であればWT2の異常と判断する。
(8)WT3(IMラインショートの検知):高電圧モニター値(KVM)が30kV以上のときに、平均高圧電流値(HEIIM)が所定時間連続して5μA以下であればWT3の異常と判断する。
静電塗装機100を運用している最中に安全回路が上述した異常を検知して、上記運用高電圧発生器104の動作を強制的に停止させたときに上記ステップS3に進んで、上述した第2の高電圧発生器110に対する電源供給を行ってもよい。
第1実施例の静電塗装機100は、運用高電圧発生器104(カスケード)が生成するマイナス極性の高電圧の値は、例えばマイナス120kV〜マイナス30kV、典型的にはマイナス90kV〜マイナス60kVである。これに対して、第2の高電圧発生器110が生成するプラス極性の高電圧の値は+20kV〜+30kVである。この+20kV〜+30kVは例示に過ぎず、実験により最適な値を設定すればよい。
危険回避のために、運用高電圧発生器104の動作を強制的に停止しても回転霧化頭102やエアモータなどを含む静電塗装機100の前端部分はマイナス極性の電荷が帯電した状態にある。この主なる高電圧発生器104の強制停止の直後に、第2の高電圧発生器110から逆極性の高電圧が所定時間、回転霧化頭102やエアモータに供給されるため、この逆極性の高電圧によって、静電塗装機100の回転霧化頭102を含む帯電部分(図2の斜線部分)のマイナス極性の帯電状態を瞬時に中和することができる。
静電塗装機100の運用中に回転霧化頭102に供給する高電圧の値の大小に応じて、これとは逆極性の高電圧の電圧値を変化させるようにしてもよい。具体的に説明すると、マイナス極性の90kVの電圧を回転霧化頭102に供給して運用していた場合には、これとは逆極性のプラス極性の高電圧の電圧値として30kVを回転霧化頭102に供給する。他方、マイナス極性の60kVの電圧を回転霧化頭102に供給して運用していた場合には、これとは逆極性のプラス極性の高電圧の電圧値として20kVを回転霧化頭102に供給する。
第1実施例の静電塗装機100の効果を確認するために、第2の高電圧発生器110を動作させない場合(比較例)と、第2の高電圧発生器110を動作させた場合(実施例の効果)とを比較してみた。比較例として第2の高電圧発生器110を動作させない場合には、ブリーダー抵抗106を経由した帯電電荷の放出に2秒を要した。これに対して、第2の高電圧発生器110を動作させた場合には0.5秒で帯電電荷を中和することができた。なお、静電塗装機100の運用電圧はマイナス90kVであり、この高電圧の値がマイナス1kVまで低下した時点で帯電電荷が中和したと判断して、中和に要した時間を計測した(上記0.5秒)。この電圧値つまりマイナス1kVは火花放電が発生する危険性の無い値である。勿論、完全中和つまり電圧値がプラスマイナスゼロまで低下するまで第2の高電圧発生器110を動作させてもよい。
第1実施例の変形例(図4)
図4は第1実施例の静電塗装機100の変形例120を示す。図4に図示の静電塗装機120は、第2の高電圧発生器110が静電塗装機120の外に配置されている(例えば塗装ロボット6)。第2の高電圧発生器110が生成したプラス極性の高電圧は導線122を通じて静電塗装機120の導電体部分(帯電部分)に供給される。
静電塗装機120は、その内部に抵抗124を有し、抵抗124は導線122に接続されている。導線122に抵抗124を介装することで、導線122のみかけ上の静電容量を低減することができる。換言すれば、高電圧を静電塗装機120に供給するための導線122は静電塗装機120の帯電体となる。この導線122に抵抗124を介装することで、導線122の静電容量を実質的に低下させることができる。図4に図示の静電塗装機120の変形例として、上記抵抗124に代えて、導線122の全て又はその一部を半導体の導線で構成してもよい。
導線122に抵抗124又は導線122を半導体の導線で構成することに関して、この構成を前述の第1実施例の静電塗装機100に組み込んでも良いのは勿論である。
第2実施例(図5、図6)
図5は第2実施例の静電塗装機200の概要を説明するための図である。第1実施例の静電塗装機100では、上述したように逆極性(プラス極性)の電圧を回転霧化頭102に供給することで静電塗装機100の先端部に帯電している電荷を中和する構成が採用されているが、図5に図示の第2実施例の静電塗装機200では、逆極性(プラス極性)に帯電したエアを静電塗装機200に供給することで静電塗装機200の先端部に残留している電荷を中和する構成が採用されている。
この第2実施例の静電塗装機200の説明において、上述した第1実施例の静電塗装機100と同じ要素には同じ参照符号を付すことによりその説明を省略する。
第2実施例の静電塗装機200は、その外部に、プラスイオンを発生するイオン発生器202を有し、このイオン発生器202はイオン化エア配管204に設置されている。イオン化エア配管204はエア源(図示せず)に通じている。静電塗装機200は、シェーピングエア、エアモータなどのエア系配管206に介装された通路切替バルブ208を有し、この通路切替バルブ208に上述したイオン化エア配管204が接続されている。
第2実施例の静電塗装機200の制御の一例を図6のフローチャートに基づいて説明する。ステップS21において、コントローラ10の安全回路が異常を検出したら、ステップS22に進んでコントローラ10から安全信号が出力され、静電塗装機200に含まれる運用高電圧発生器104(カスケード)への電源供給が強制停止される。また、次のステップS23において、イオン発生器202に電源が供給されると共にコントローラ10からの指令に基づいて通路切替バルブ208の切替えが行われる。これにより、イオン発生器202が発生したプラス極性にイオン化されたエアが静電塗装機200に導入され、静電塗装機200のシェーピングエア通路、エアモータにプラス極性にイオン化したエアが供給される。そして、このイオン化したエアは所定時間継続供給された後に静電塗装機200へのエアの供給が停止されて、静電塗装機200は休止状態になる(S24)。
プラス極性にイオン化したエアを静電塗装機200に供給する時間は、静電塗装機200の運用電圧の絶対値の大小に関係なく一律の時間を設定してもよいし、運用電圧の絶対値の大小に応じてプラス極性にイオン化したエアを供給する時間を異ならせてもよい。例えば静電塗装機200の運用電圧がマイナス90kVであるときには、イオン化したエアを供給する時間を比較的長い時間に設定し、静電塗装機200の運用電圧が例えばマイナス60kVであるときには、イオン化したエアを供給する時間を比較的短い時間に設定してもよい。
プラス極性にイオン化したエアを静電塗装機200に供給する時間は、静電塗装機200に対する運用電圧(マイナス極性の高電圧)の供給を強制停止したときに、静電塗装機200の前端部分のマイナス極性の帯電状態を、逆極性のイオン化エアによって中和することができる時間に設定すればよい。この時間は実験により決定すればよいが、静電塗装機200の前端部分のマイナス極性の帯電状態を完全に中和させるのに必要な時間を設定しても良いし、安全性が確保出来る程度まで帯電状態が低下した時点(例えば回転霧化頭102の電位が1kVまで低下した時点)で実質的に中和したと考えて、この実質的に中和した時点に到達するまでに要する時間を設定してもよい。
以上、コントローラ10が異常を検出してマイナス極性の高電圧を発生する運用高電圧発生器104に対する電源供給を停止したときに静電塗装機100、200の帯電部分の帯電状態を積極的に中和する制御を説明した。本発明は、これに限定されず、第1、第2の静電塗装機100、200の運用中の通常の制御において第1、第2の静電塗装機100、200の動作を停止する場合にも、動作を停止した第1、第2の静電塗装機100、200の帯電部分の帯電状態を積極的に中和させる制御を行ってもよい。
第1、第2の実施例の静電塗装機100、200によれば、静電塗装機100、200の帯電部分の帯電状態の危険レベルを瞬時に低下させることができるため、静電塗装機100、200とワークWとの接近に伴う火花放電の発生リスクを大幅に低下させることができる。例えばコントローラ10が異常を検出して塗装ロボット6の動作を停止させたとしても、ロボット6は慣性によって数cm程度であるがワークWに接近する。この事態に対しても、第1、第2の実施例の静電塗装機100、200は効果的に火花放電の発生を抑制することができる。
上述したように実施例の静電塗装機100、200がワークWに接近したとしても火花放電の発生を回避できる。このことは、換言すれば、静電塗装機100、200をワークWに対して従来よりも接近した状態で塗装作業を実行できることから塗着効率を高めることができる。ちなみに、従来の静電塗装ではワークWと塗装機との間の距離(塗装距離)を約30cmに設定して安全性を確保していたが、実施例の静電塗装機100、200によれば、30cmよりも小さな塗装距離に設定して塗装を実施できる。塗装距離を小さくすることは塗着効率の向上に貢献する。
本発明は静電塗装に広く適用可能である。具体的には、実施例では回転霧化型の塗装機を説明したが、エア霧化式の静電塗装機(ハンドガンを含む)、液圧霧化式の静電塗装機(ハンドガンを含む)に対しても本発明を適用できる。また、実施例では塗装ロボットを例に実施例を説明したが、塗装ロボットに限らずレシプロケーターに対しても本発明を効果的に適用できる。
W 自動車(被塗物:ワーク)
2 塗装システム
4 塗装ブース
6 塗装ロボット
10 コントローラ
100 第1実施例の静電塗装機
102 回転霧化頭(ベルカップ)
104 運用高電圧発生器(コッククロフトウォルトン回路)
106 ブリーダー抵抗
110 第2の高電圧発生器
122 導線
124 抵抗
200 第2実施例の静電塗装機
202 プラスイオンを発生するイオン発生器
204 外部配管(エア供給用配管)
206 エア系配管
208 通路切替バルブ

Claims (7)

  1. 微粒化した塗料を帯電させてワークに塗料を付着させる静電塗装機であって、
    該静電塗装機を使ってワークの塗装を行う運用時に、前記塗料を帯電させるための高電圧を生成する運用高電圧発生器と、
    該運用高電圧発生器が生成する高電圧の極性とは逆極性の高電圧を生成するための第2の高電圧発生器とを有し、
    該第2の高電圧発生器は、前記運用高電圧発生器に対する電源供給を停止した直後に電源の供給を受けて前記静電塗装機の帯電状態を中和するための高電圧を発生することを特徴とする静電塗装機。
  2. 前記静電塗装機がコントローラによって制御され、
    該コントローラは、異常を検知したときに前記運用高電圧発生器に対する電源供給を強制停止する安全回路を有し、
    該安全回路が作動したときに、前記第2の高電圧発生器に所定時間、電源が供給される、請求項1に記載の静電塗装機。
  3. 前記運用高電圧発生器が生成した高電圧を前記静電塗装機に供給して静電塗装を実施しているときに前記第2の高電圧発生器に電流が流れるのを阻止する整流素子を更に有する、請求項1又は2に記載の静電塗装機。
  4. 前記第2の高電圧発生器が発生した高電圧を前記静電塗装機の帯電部分に供給するための導線に介装された抵抗を更に有する、請求項1又は2に記載の静電塗装機。
  5. 前記第2の高電圧発生器が発生した高電圧を前記静電塗装機の帯電部分に供給するための導線が半導体で構成されている、請求項1又は2に記載の静電塗装機。
  6. 微粒化した塗料を帯電させてワークに塗料を付着させる静電塗装機であって、
    該静電塗装機を使ってワークの塗装を行う運用時に、前記塗料を帯電させるための高電圧を生成する運用高電圧発生器と、
    該運用高電圧発生器が生成する高電圧の極性とは逆極性のイオンを発生するイオン発生器とを有し、
    該イオン発生器が前記静電塗装機にエアを供給するエア通路に配置され、
    前記運用高電圧発生器に対する電源供給を停止した直後に、前記イオン発生器によってイオン化されたエアを前記静電塗装機に供給して該静電塗装機の帯電状態を中和することを特徴とする静電塗装機。
  7. 静電塗装機を使って微粒化した塗料を帯電させてワークに塗料を付着させる静電塗装方法であって、
    帯電した塗料をワークに付着させる塗装工程と、
    該塗装工程が終了した直後に、前記静電塗装機が帯電している電荷の極性とは逆極性の高電圧を前記静電塗装機に印加して、前記静電塗装機の帯電部分の帯電状態を中和させる中和工程とを有することを特徴とする静電塗装方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7141564B1 (ja) 2022-04-28 2022-09-22 カーライル フルイド テクノロジーズ エルエルシー 静電塗装装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5230041B1 (ja) * 2013-01-30 2013-07-10 ランズバーグ・インダストリー株式会社 静電塗装機及び静電塗装方法
WO2015073510A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-21 Alstom Technology Ltd Power transformers using optical current sensors
DE102021109651A1 (de) * 2021-04-16 2022-10-20 J. Wagner Gmbh Sprühvorrichtung zum Versprühen einer kosmetischen Flüssigkeit, Verfahren zum Betrieb einer Sprühvorrichtung, Düse für eine Sprühvorrichtung und Düsenfeld für eine Sprühvorrichtung
JP7208437B1 (ja) * 2022-09-26 2023-01-18 アーベーベー・シュバイツ・アーゲー 静電塗装設備

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3863180A (en) * 1973-12-11 1975-01-28 Graco Inc High voltage generator
GB1539674A (en) * 1976-04-21 1979-01-31 Caterpillar Tractor Co Electrostatic painting system and method
US4187527A (en) * 1976-08-09 1980-02-05 Ransburg Corporation Electrostatic coating system
US5049404A (en) * 1987-04-01 1991-09-17 Polaroid Corporation Method and apparatus for applying ultra-thin coatings to a substrate
US5103763A (en) * 1989-12-08 1992-04-14 International Business Machines Corporation Apparatus for formation and electrostatic deposition of charged droplets
DE69109391T2 (de) * 1990-07-25 1995-09-07 Ici Plc Elektrostatische Sprühmethode.
GB9224651D0 (en) * 1992-11-25 1993-01-13 Ici Plc Switching means
JPH08108110A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Ikuo Tochisawa メタリック塗料の静電塗装方法及び静電塗装装置
US5567468A (en) * 1994-10-11 1996-10-22 Schonbek Worldwide Lighting Inc. Method and apparatus for applying powder coatings to surfaces
JP3042773U (ja) * 1997-04-22 1997-10-31 東北機工株式会社 イオン発生システム用安全装置
US20020192360A1 (en) * 2001-04-24 2002-12-19 3M Innovative Properties Company Electrostatic spray coating apparatus and method
WO2003041867A1 (fr) * 2001-11-16 2003-05-22 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Dispositif et procede de revetement par pulverisation
JP3720758B2 (ja) * 2001-11-30 2005-11-30 旭サナック株式会社 静電塗装装置
EP1614479B1 (en) * 2003-03-27 2009-10-21 Asahi Sunac Corporation Electrostatic coating spray gun
KR100763457B1 (ko) * 2004-08-10 2007-10-04 에이비비 가부시키가이샤 정전 도장 장치
CN1752156A (zh) * 2004-09-20 2006-03-29 姜祖斌 发光粉末涂料、发光粉末涂覆方法和发光粉末涂覆的物品
JP4900207B2 (ja) * 2007-11-27 2012-03-21 パナソニック電工株式会社 静電霧化装置
JP2009193793A (ja) 2008-02-13 2009-08-27 Keyence Corp 除電装置
CN101480639B (zh) * 2008-12-25 2010-12-08 裕东(中山)机械工程有限公司 一种静电中和装置
JP5513061B2 (ja) * 2009-10-09 2014-06-04 旭サナック株式会社 静電塗装システム、および、静電塗装用スプレーガン
JP2012050949A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Toyota Motor Corp 静電塗装装置
JP5230041B1 (ja) * 2013-01-30 2013-07-10 ランズバーグ・インダストリー株式会社 静電塗装機及び静電塗装方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7141564B1 (ja) 2022-04-28 2022-09-22 カーライル フルイド テクノロジーズ エルエルシー 静電塗装装置
JP2023164226A (ja) * 2022-04-28 2023-11-10 カーライル フルイド テクノロジーズ エルエルシー 静電塗装装置

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