JP3566579B2 - 回転霧化頭型塗装装置 - Google Patents
回転霧化頭型塗装装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3566579B2 JP3566579B2 JP12764299A JP12764299A JP3566579B2 JP 3566579 B2 JP3566579 B2 JP 3566579B2 JP 12764299 A JP12764299 A JP 12764299A JP 12764299 A JP12764299 A JP 12764299A JP 3566579 B2 JP3566579 B2 JP 3566579B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- external electrode
- paint
- atomizing head
- rotary atomizing
- spray pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
- B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
- B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
- B05B3/1064—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces the liquid or other fluent material to be sprayed being axially supplied to the rotating member through a hollow rotating shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
- B05B5/0403—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
- B05B5/0407—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
- B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
- B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
- B05B3/1092—Means for supplying shaping gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
- B05B5/0426—Means for supplying shaping gas
Landscapes
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水系塗料またはメタリック系塗料等の低抵抗塗料に用いて好適な間接帯電方式による回転霧化頭型塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、回転霧化頭型塗装装置には、回転霧化頭に高電圧を印加し、該回転霧化頭を通る塗料を直接高電圧に帯電させる直接帯電方式の回転霧化頭型塗装装置と、例えばカバーの外周側に外部電極を設け、該外部電極によって回転霧化頭の外周側にコロナ放電領域を形成することにより、このコロナ放電領域を塗料粒子が通過するときに塗料粒子を高電圧に帯電させる間接帯電方式の回転霧化頭型塗装装置とが知られている。
【０００３】
これら各塗装装置のうち間接帯電方式による回転霧化頭型塗装装置は、筒状のカバーによって覆われたエアモータと、該エアモータの前端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭の塗料放出端縁よりも後側に位置して該回転霧化頭の外周側を覆うように前記カバーの先端側に設けられ、エア噴出口からシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングと、前記カバーの径方向外側に位置して設けられ、前記回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電すべく外部から高電圧が印加される外部電極とによって構成されている。
【０００４】
このように構成される回転霧化頭型塗装装置は、各外部電極に高電圧を印加すると、該各外部電極とアース電位となる回転霧化頭との間、および該各外部電極と被塗物（図示せず）との間には電気力線による静電界域が形成されている。また、該各外部電極には、例えば、−６０〜−１２０ｋＶの高電圧が印加され、該各外部電極の先端近傍はマイナスのイオン化圏域（コロナ放電領域）となっている。
【０００５】
この状態で、エアモータによって回転軸および回転霧化頭を高速回転させ、塗料弁を開弁させることにより、塗料供給管を介して回転霧化頭に塗料を供給する。このように回転霧化頭に供給された塗料は、該回転霧化頭の回転による遠心力によって塗料平滑面に薄いフィルム状に拡がりながら塗料放出端縁から径方向外側に飛び出すときに、塗料はフィルム状から液糸となり、さらに液糸から粒子に微粒化される。
【０００６】
そして、この微粒化された塗料粒子は、各外部電極の前方に形成されたイオン化圏域で高電圧に帯電され、この帯電粒子はアースに接続された被塗物に向けて飛行して、該被塗物の表面に塗着する。
【０００７】
また、回転霧化頭は高速回転しているから、遠心力によって塗料放出端縁から放出される塗料粒子は、径方向外側に飛ばされようとする。しかし、シェーピングエアリングのエア噴出口から噴出するシェーピングエアによって、回転霧化頭の塗料放出端縁から放出された塗料粒子は、前方に向けて絞り込まれるようにパターン整形される。
【０００８】
また、他の従来技術による回転霧化頭型塗装装置として、塗料の種類に応じて直接帯電方式と間接帯電方式との両方に使用できるように外部電極を進退させるアクチュエータを設けたものが知られている（例えば実開平２−３７７６５号公報等）。
【０００９】
この場合、溶剤系塗料を用いるときは、回転霧化頭に高電圧を印加し、回転霧化頭を通じて塗料に直接帯電する直接帯電方式を用いるから、アクチュエータは外部電極を回転霧化頭よりも後側に後退させる。一方、水系塗料またはメタリック系塗料を用いるときには、外部電極による間接帯電方式を用いるから、アクチュエータは外部電極を回転霧化頭近傍に前進させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した回転霧化頭型塗装装置では、シェーピングエアの吐出圧、吐出流量を調整することによってスプレーパターンの幅寸法等を制御している。そして、シェーピングエアの吐出圧が高いときにはスプレーパターンの幅寸法は狭く、低いときにはスプレーパターンの幅寸法は広くなる。
【００１１】
一方、外部電極の位置は、スプレーパターンに近いほど塗料粒子を帯電し易くなるものの、外部電極に塗料が付着し、外部電極が汚れ易くなるという問題がある。このため、従来技術による回転霧化頭型塗装装置は、スプレーパターンの幅が最も広い状態に合わせて外部電極を配置しているから、スプレーパターンの幅は狭いときには、塗料粒子を十分に帯電させることができず、塗料の塗着効率が低下するという問題がある。
【００１２】
また、スプレーパターンは、外部電極の印加電圧、塗料の吐出量、塗料の粘度、回転霧化頭の回転数等によっても変化する。このため、外部電極の印加電圧等を変化させたときにも塗料の塗着効率が低下する傾向がある。
【００１３】
さらに、他の従来技術にあっては、外部電極にアクチュエータを設け、このアクチュエータによって塗料の種類に応じて外部電極を進退させる。しかし、アクチュエータは、塗料の種類に応じて外部電極を使用位置と不使用位置との２位置に向けて進退させるに過ぎず、スプレーパターンの幅寸法は何ら考慮されていない。このため、他の従来技術でも、スプレーパターンが幅寸法が狭いときには、塗料粒子を十分に帯電させることができず、塗料の塗着効率が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明はスプレーパターンの幅寸法が変化したときでも確実に塗料粒子を帯電させることができる回転霧化頭型塗装装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、筒状のカバーによって覆われたエアモータと、該エアモータの前端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭の塗料放出端縁よりも後側に位置して該回転霧化頭の外周側を覆うように前記カバーの先端側に設けられ、エア噴出口からシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングと、前記カバーの径方向外側に位置して設けられ、前記回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電すべく外部から高電圧が印加される外部電極と、前記回転霧化頭の塗料放出端縁を基準位置として該外部電極を前進または後退させるアクチュエータとからなる回転霧化頭型塗装装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位のうち少なくともいずれか１つの条件を用いて前記外部電極を前進、後退させるように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段を設け、該アクチュエータ制御手段は、前記回転霧化頭から噴霧される塗料粒子によるスプレーパターンの幅寸法が広いときには前記外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには前記外部電極を前進させる構成としたことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、回転霧化頭から放出される塗料粒子は、スプレーパターンを形成し、被塗物に向けて噴霧される。このとき、スプレーパターンは、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位によって、その幅寸法が変化する。そして、アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位にうち少なくとも１つの条件を用いて外部電極を前進、後退させるから、スプレーパターンの幅寸法が広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００１８】
これにより、スプレーパターンの広，狭に応じて、外部電極先端をスプレーパターンに近付けることができる。このため、スプレーパターンが変化したときであっても、一定量以上の塗料粒子が外部電極先端に形成されるイオン化圏域を通過すると共に、これらの塗料粒子がイオン化圏域を通過する時間を一定時間以上にすることができる。この結果、スプレーパターンの幅寸法が変化したときでも、回転霧化頭から放出された塗料粒子のうち一定以上の割合で、これらの塗料粒子を高電圧を帯電させることができるから、塗着効率を高めることができる。
【００１９】
また、スプレーパターンの広，狭に応じて外部電極先端とスプレーパターンの外縁との間隔をほぼ一定に保つことができるから、外部電極に塗料が付着することなく塗料粒子を帯電させることができる。
【００２０】
また、請求項２の発明によると、アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧が高いときには前記外部電極を前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低いときには前記外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２１】
これにより、シェーピングエアの吐出圧が高いときには、塗料粒子がシェーピングエアによって回転霧化頭前側に絞り込まれるから、スプレーパターンが狭くなる。一方、シェーピングエアの吐出圧が低いときには、塗料粒子は遠心力によって径方向外側に放出されるから、スプレーパターンが広くなる。このため、アクチュエータ制御装置は、スプレーパターンが広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンが狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００２２】
また、請求項３の発明によると、アクチュエータ制御手段は、塗料の吐出量が少ないときには前記外部電極を前進させ、塗料の吐出量が多いときには前記外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２３】
これにより、塗料の吐出量が少ないときには、塗料粒子の質量が小さくなるから、スプレーパターンが狭くなる。一方、塗料の吐出量が多いときには、塗料粒子の質量が大きくなるから、スプレーパターンが広くなる。このため、アクチュエータ制御装置は、スプレーパターンが広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンが狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００２４】
さらに、請求項４の発明によると、アクチュエータ制御手段は、前記外部電極の高電圧の電位が高いときには外部電極を前進させ、外部電極の高電圧の電位が低いときには外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２５】
これにより、高電圧の電位が高いときには、外部電極先端と被塗物との間の静電引力が強くなるから、塗料粒子は被塗物側に引き付けられることによってスプレーパターンの幅寸法が狭くなる。一方、高電圧の電位が低いときには、外部電極先端と被塗物との間の静電引力が弱くなるから、塗料粒子は遠心力の影響を大きく受け、スプレーパターンの幅寸法が広くなる。このため、アクチュエータ制御装置は、スプレーパターンが広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンが狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００２６】
また、請求項５の発明によると、アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧の高，低、塗料の吐出量の大，小、高電圧の電位の高，低をファクタとするデータを有し、このアクチュエータ制御手段は、該データを参照して外部電極を前進、後退させるようにアクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２７】
これにより、アクチュエータ制御手段は、データを参照することによって、シェーピングエアの吐出圧の高，低と、塗料の吐出量の大，小と、高電圧の電位の高，低とに応じてアクチュエータを前進、後退させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を図１ないし図８に基づき説明する。
【００２９】
図中、１は回転霧化頭型塗装装置の外形をなすカバーで、該カバー１は、薄肉な円筒状に形成され、その内部に後述するエアモータ２を収容している。
【００３０】
２はカバー１内に収容されたエアモータで、該エアモータ２は、筒状に形成されたモータ本体２Ａと、該モータ本体２Ａ内に収容されたエアタービン２Ｂと、後述する回転軸３を回転可能に軸支する静圧エア軸受２Ｃとによって構成されている。そして、エアモータ２は、エアタービン２Ｂに高圧のエアを供給することによって回転駆動するものである。
【００３１】
３はエアモータ２の静圧エア軸受２Ｃに回転可能に軸支された回転軸で、該回転軸３の先端はエアモータ２の前側に突出し、その基端側はエアモータ２のエアタービン２Ｂに取付けられている。そして、回転軸３は、エアモータ２によって高速で回転駆動するものである。
【００３２】
４は回転軸３の先端に設けられたベル型の回転霧化頭で、該回転霧化頭４はカップ状の外周面４Ａが形成され、その内周面が後述のフィードチューブ５から吐出される塗料を平滑化する塗料平滑化面４Ｂとなっている。また、回転霧化頭４の先端側は、塗料平滑化面４Ｂから供給される塗料を放出するための塗料放出端縁４Ｃとなっている。
【００３３】
５は回転軸３内に挿通して設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ５は、回転霧化頭４に塗料、シンナ等を供給するため、その先端部が回転軸３から突出して回転霧化頭４内に延在している。
【００３４】
６はフィードチューブ５を通じて回転霧化頭４に塗料を供給する塗料供給源で、該塗料供給源６は、色替弁、塗料ポンプ等（いずれも図示せず）によって構成され、所定量の塗料を回転霧化頭４に供給するものである。
【００３５】
７はカバー１の先端部に螺着されたシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング７は、図２に示すように筒状に形成され、回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃよりも後側に位置して外周面４Ａを覆っている。そして、シェーピングエアリング７の先端部には多数のエア噴出口８（２個のみ図示）が円環状に列設されている。
【００３６】
９はカバー１の外部に設けられたシェーピングエア源で、該シェーピングエア源９は、エア通路を介してシェーピングエアリング７のエア噴出口８に接続されている。また、シェーピングエア源９には、被塗物（図示せず）の形状、大きさ等に応じてシェーピングエアリング７に供給するエア量を増加、減少させるエアレギュレータ（図示せず）が設けられている。これにより、シェーピングエア源９は、エア噴出口８から噴出するシェーピングエアの吐出圧Ｐｓ （エア量）を調整するものである。
【００３７】
１０はカバー１を取り囲む状態でカバー１の軸方向に前進、後退可能に配設された環状の電極取付リングで、該電極取付リング１０には、略等間隔に離間して例えば６本の支持腕１１が取り付けられている。そして、各支持腕１１は、カバー１の径方向外側に位置してカバー１の軸方向に延びると共に、その先端には、外部電極１２が取り付けられている。そして、外部電極１２は、支持腕１１の先端から回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃ近傍に向けて軸方向に伸長している。
【００３８】
１３はカバー１の外部に設けられた高電圧発生装置で、該高電圧発生装置１３は外部電極１２に接続され、外部電極１２に高電圧（例えば、−６０〜−１２０ｋＶ）を印加するものである。これにより、外部電極１２には、回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃから噴霧される塗料粒子を帯電させるものである。
【００３９】
１４は電極取付リング１０と共に外部電極１２を前後方向に進退させるアクチュエータとしてのエアシリンダで、該エアシリンダ１４は、カバー１から延設されたブラケット１５に取り付けられ、そのロッド１４Ａ先端は電極取付リング１０に固着されている。
【００４０】
また、エアシリンダ１４は、圧縮空気を給排するシリンダ用エア源１６に接続されると共に、該シリンダ用エア源１６は後述の制御装置１７に接続されている。そして、シリンダ用エア源１６は、制御装置１７からの制御信号に応じてエアシリンダ１４に圧縮空気を給排し、ロッド１４Ａを伸縮する。これにより、外部電極１２は、ロッド１４Ａのストローク分だけカバー１の軸方向に進退するものである。
【００４１】
１７はスプレーパターンＰに応じて外部電極１２をカバー１の軸方向に進退させるアクチュエータ制御手段としての制御装置で、該制御装置１７は、その入力側が塗料供給源６、シェーピングエア源９、高電圧発生装置１３に接続されると共に、出力側がシリンダ用エア源１６に接続されている。
【００４２】
また、制御装置１７は、例えば書き換え可能なメモリ等からなる記憶装置１７Ａを有し、該記憶装置１７Ａには、例えば図３に示すシリンダ駆動データ１８がマップとして格納されている。そして、シリンダ駆動データ１８は、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖ等に応じた外部電極１２の軸方向の位置を多段に設定するもので、本実施の形態の場合、７つの位置Ａ，Ｂ，…Ｇを設定するものである。
【００４３】
このため、シリンダ駆動データ１８は、次にようなスプレーパターンＰの測定結果に基づき作成するものである。即ち、図４に示すように例えば塗料の吐出量Ｑと外部電極１２の電位Ｖを固定した状態で、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 〜３．９ｋｇ／ｃｍ２ まで変化させたときのスプレーパターンＰの状態を例えば３つの状態（１），（２），（３）に分けて測定する。次に、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ と外部電極１２の電位Ｖを固定した状態で、塗料の吐出量Ｑを少量から多量に変化させたときのスプレーパターンＰの状態を、例えば３つの状態（１１），（１２），（１３）に分けて測定する。さらに、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ と塗料の吐出量Ｑを固定した状態で、外部電極１２の電位Ｖを−６０ｋＶ〜−１２０ｋＶまで変化させたときのスプレーパターンＰの状態を、例えば３つの状態（２１），（２２），（２３）に分けて予め測定する。そして、このようにして得られた２７種類の測定結果を、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗに基づいて７つに分類し、位置Ａ，Ｂ，…Ｇからなるシリンダ駆動データ１８を作成するものである。
【００４４】
この結果、例えばスプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２１）のようにスプレーパターンＰの幅寸法Ｗが最も広いときには、シリンダ駆動データ１８は、外部電極１２を最も後退した位置Ａに移動させる。また、スプレーパターンＰが状態（２＋１１＋２１）、（１＋１２＋２１）、（１＋１１＋２２）には、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが状態（１＋１１＋２１）に比べて広がるから、シリンダ駆動データ１８は、外部電極１２を位置Ａよりも前進した位置Ｂに移動させる。さらに、スプレーパターンＰが状態（３＋１３＋２３）のようにスプレーパターンＰの幅寸法Ｗが最も広いときには、シリンダ駆動データ１８は、外部電極１２を最も前進した位置Ａに移動させるものである。
【００４５】
また、位置Ａは、外部電極１２が回転霧化頭４の先端面から最も後側に後退したときを示し、外部電極１２の先端と塗料放出端縁４Ｃとの距離寸法Ｌが、例えばＬ＝−４０ｍｍとなっている。そして、位置Ａから位置Ｂ，Ｃ，…となるに従って徐々に外部電極１２は前進し、位置Ｇとなったときに、外部電極１２が最も前進した状態となる。このため、位置Ｇは、外部電極１２の先端と塗料放出端縁４Ｃの先端面との距離寸法Ｌが、例えばＬ＝＋１０ｍｍとなり、外部電極１２の先端が塗料放出端縁４Ｃの先端面よりも前側に突出している。
【００４６】
なお、記憶装置１７Ａに格納されたシリンダ駆動データ１８は、回転霧化頭４の形状、塗料の粘度、回転霧化頭型塗装装置が配設されている塗装ブース内の風速等の環境等の条件に応じて更新されるものである。この場合、更新後のシリンダ駆動データ１８は、これらの条件に対応して予め測定した結果に基づき決定されるものである。
【００４７】
本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００４８】
まず、各外部電極１２に高電圧を印加すると、該各外部電極１２とアース電位となる回転霧化頭４との間、および該各外部電極１２と被塗物（図示せず）との間には電気力線による静電界域が形成されている。また、該各外部電極１２には、例えば−６０〜−１２０ｋＶの高電圧が印加され、該各外部電極１２の先端近傍はマイナスのイオン化圏域Ｚとなっている。
【００４９】
この状態で、エアモータ２によって回転軸３および回転霧化頭４を高速回転させつつ塗料弁（図示せず）を開弁することにより、フィードチューブ５を介して回転霧化頭４に塗料が供給される。このとき、回転霧化頭４に供給された塗料は、回転霧化頭４の回転による遠心力によって塗料平滑化面４Ｂに薄いフィルム状薄膜に拡がりながら塗料放出端縁４Ｃから径方向外側に飛び出すと共に、フィルム状薄膜から液糸となり、さらに液糸から粒子に微粒化される。
【００５０】
そして、この微粒化された塗料粒子は、各外部電極１２の前方に形成されたイオン化圏域Ｚを通過するときに高電圧に帯電され、この帯電粒子はアースに接続された被塗物に向けて飛行して、該被塗物の表面に塗着する。
【００５１】
また、回転霧化頭４は高速回転しているから、遠心力によって塗料放出端縁４Ｃから放出される塗料粒子は、径方向外側に飛ばされようとする。しかし、回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃから放出された塗料粒子は、シェーピングエアリング７のエア噴出口８から前方に噴出するシェーピングエアによって、回転霧化頭４の前方に向けて絞り込まれ、スプレーパターンＰが整形される。
【００５２】
次に、制御装置１７による外部電極１２の前進、後退動作について図３ないし図８を参照しつつ説明する。
【００５３】
まず、被塗物の形状等に応じてシェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を最も低い状態から徐々に上昇させ、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗを狭くする場合を考える。ここで、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖは、−６０ｋＶに保持されており、また塗料の吐出量Ｑは、最も多い吐出量に保持されているものとする。
【００５４】
このような条件では、塗料の吐出量Ｑが最も多いため、回転霧化頭４の先端から放出される塗料粒子の質量は、塗料の吐出量Ｑに応じて最も重くなる。そして、塗料粒子に作用する遠心力が大きくなるから、塗料粒子は径方向外側に向けて放出され易くなり、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００５５】
また、外部電極１２の高電圧の電位Ｖは最も低い−６０ｋＶに設定されているから、外部電極１２と被塗物（図示せず）との間の静電引力は、最も小さくなる。そして、回転霧化頭４の高速回転により塗料粒子には遠心力が作用するから、塗料粒子は静電引力に抗して径方向外側に向けて放出され易くなり、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００５６】
ここで、初期状態として、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ は、最も低い値として例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に保持されているものとする。
【００５７】
このとき、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低いから、塗料粒子は遠心力によって径方向外側に向けて放出され易くなり、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００５８】
そして、制御装置１７は、記憶装置１７Ａ内のシリンダ駆動データ１８を読み出すと共に、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが最も幅寸法Ｗが広い状態（１＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８から位置Ａを選択する。このため、外部電極１２は、図５に示すように最も後退した位置Ａに保持されている。
【００５９】
次に、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗを狭くするために、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を、例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ から２．０ｋｇ／ｃｍ２ に上昇させるものとする。これにより、回転霧化頭４から放出される塗料粒子は、シェーピングエアによって回転霧化頭４の前方に向けて絞り込まれる。従って、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２）として示すように、その幅寸法Ｗが狭くなる。
【００６０】
このとき、制御装置１７は、記憶装置１７Ａからシリンダ駆動データ１８を読み出すと共に、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（２＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｂを選択する。これにより、制御装置１７はシリンダ用エア源１６に制御信号を出力し、シリンダ用エア源１６は制御信号に基づきエアシリンダ１４に圧縮空気を供給する。この結果、エアシリンダ１４のロッド１４Ａは伸長し、外部電極１２は図６に示すように位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００６１】
また、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗをさらに狭くするためには、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を、例えば２．０ｋｇ／ｃｍ２ から３．０ｋｇ／ｃｍ２ に上昇させるものとする。これにより、回転霧化頭４から放出される塗料粒子は、シェーピングエアによって回転霧化頭４の前方に向けて絞り込まれる。従って、スプレーパターンＰは、図４中の状態（３）として示すように、その幅寸法Ｗは、図４中の状態（２）に比べてさらに狭くなる。
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（３＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｃを選択する。これにより、制御装置１７はシリンダ用エア源１６に制御信号を出力すると共に、シリンダ用エア源１６は制御信号に基づきエアシリンダ１４に圧縮空気を供給し、外部電極１２は、図７に示すように位置Ｂから位置Ｃに移動する。
【００６２】
この結果、制御装置１７は、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低いときには、外部電極１２を後退させ、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が高いときには、外部電極１２を前進させる。
【００６３】
次に、塗料の吐出量Ｑが、最も多い状態から徐々に減少する場合について考える。この場合、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ は、最も低い値として例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に保持されており、また外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖは、最も低い値として−６０ｋＶに保持されているものとする。そして、初期状態では、塗料の吐出量Ｑは最も多い吐出量に設定されている。
【００６４】
ここで、回転霧化頭４の先端から放出される塗料粒子１個当たりの質量は、塗料の吐出量Ｑが多いほど重くなる。このため、塗料の吐出量Ｑが最も多い場合には、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。そして、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ａを選択する。このため、外部電極１２は、図５に示すように最も後退した位置Ａに保持されている。
【００６５】
そして、塗料の吐出量Ｑが、最も多い状態から減少したときには、回転霧化頭４の先端から放出される塗料粒子１個当たりの質量も減少する。これにより、塗料粒子に作用する遠心力も減少するから、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１２）として示すように、その幅寸法Ｗが狭くなる。
【００６６】
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１２＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｂを選択する。これにより、制御装置１７は、エアシリンダ１４を駆動させ、外部電極１２は図６に示すように位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００６７】
また、塗料の吐出量Ｑがさらに減少したときには、塗料粒子１個当たりの質量も一層小さくなり、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗはさらに減少する。このため、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１３＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｃを選択する。これにより、制御装置１７は、エアシリンダ１４を駆動し、外部電極１２を図７に示すように位置Ｂから位置Ｃに移動させる。
【００６８】
この結果、制御装置１７は、塗料の吐出量Ｑが多いときには、外部電極１２を後退させ、塗料の吐出量Ｑが少ないときには、外部電極１２を前進させる。
【００６９】
次に、外部電極１２に印加する高電圧の電位Ｖを最も低い状態から徐々に昇圧する場合について考える。このとき、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ は、最も低い値として例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に保持されており、また塗料の吐出量Ｑは、最も少ない吐出量に保持されているものとする。そして、初期状態では、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖは、−６０ｋＶ程度に保持されている。
【００７０】
このように、外部電極１２の高電圧の電位Ｖが最も低い場合には、外部電極１２と被塗物（図示せず）との間の静電引力は、最も小さくなる。そして、回転霧化頭４の高速回転により、塗料粒子には遠心力が作用するから、塗料粒子は、静電引力に抗して径方向外側に向けて放出され易くなる。このため、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００７１】
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ａを選択する。このため、外部電極１２は、図５に示すように最も後退した位置Ａに保持されている。
【００７２】
次に、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖを、例えば−６０ｋＶから−９０ｋＶ程度に昇圧するものとする。これにより、外部電極１２と被塗物との間の静電引力が増加するから、塗料粒子は被塗物側に引き付けられ、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２２）に示すように、その幅寸法Ｗが狭くなる。
【００７３】
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２２）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｂを選択する。このため、外部電極１２は、図６に示すように位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００７４】
さらに、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖを、例えば−９０ｋＶから−１２０ｋＶ程度に昇圧したものとする。この場合には、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２３）に示すように、その幅寸法Ｗがさらに減少する。このため、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２３）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｃを選択し、外部電極１２を図７に示すように位置Ｂから位置Ｃに移動させる。
【００７５】
この結果、制御装置１７は、外部電極１２に印加する高電圧の電位Ｖが低いときには、外部電極１２を後退させ、外部電極１２に印加する高電圧の電位Ｖが高いときには、外部電極１２を前進させる。
【００７６】
そして、シェーピングエアの吐出量Ｐｓ 、高電圧の電位Ｖ、塗料の吐出量Ｑを同時に変化させた場合として、例えばシェーピングエアの吐出量Ｐｓ を最も高い値として例えば３．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に設定し、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖを−１２０ｋＶに設定し、さらに塗料の吐出量Ｑを最も少ない吐出量に設定した場合について考える。
【００７７】
このような条件では、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗは最も小さくなる。このため、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（３＋１３＋２３）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｇを選択する。この結果、外部電極１２は、図８に示すように最も前進した位置Ｇに移動する。
【００７８】
かくして、本実施の形態によれば、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位Ｖのうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極１２を、前進、後退させるべくエアシリンダ１４を制御する制御装置１７を設けたから、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには外部電極１２を後退させ、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには外部電極１２を前進させることができる。
【００７９】
これにより、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗの広，狭に応じて、外部電極１２先端をスプレーパターンＰに近付けることができる。このため、スプレーパターンＰが変化したときであっても、一定量以上の塗料粒子が外部電極１２先端に形成されるイオン化圏域Ｚを通過すると共に、これらの塗料粒子がイオン化圏域Ｚを通過する時間を一定時間以上にすることができる。この結果、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗに拘らず、回転霧化頭４から放出された塗料粒子のうち一定以上の割合で、かつこれらの塗料粒子を高電圧を帯電させることができるから、塗着効率を高めることができる。
【００８０】
また、スプレーパターンＰの広，狭に応じて外部電極１２先端とスプレーパターンＰの外縁との間隔をほぼ一定に保つことができるから、外部電極１２への塗料の付着を防止しつつ塗料粒子を帯電させることができ、外部電極１２の汚損による洗浄等が不要になる。
【００８１】
また、制御装置１７は、外部電極１２をシェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が高いときには前進させ、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低いときには後退させる構成としたから、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が高く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには、外部電極１２を前進させ、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極１２を後退させることができる。
【００８２】
また、制御装置１７は、外部電極１２を塗料の吐出量Ｑが少ないときには前進させ、塗料の吐出量Ｑが多いときには後退させる構成としたから、塗料の吐出量Ｑが少なく、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには、外部電極１２を前進させ、塗料の吐出量Ｑが多く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極１２を後退させることができる。
【００８３】
また、制御装置１７は、外部電極１２を高電圧の電位Ｖが高いときには前進させ、高電圧の電位Ｖが低いときには後退させる構成としたから、高電圧の電位Ｖが高く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには、外部電極１２を前進させ、高電圧の電位Ｖが低く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極１２を後退させることができる。
【００８４】
また、制御装置１７は、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ の高，低、塗料の吐出量Ｑの大，小、高電圧の電位Ｖの高，低をファクタとするシリンダ駆動データ１８を有し、このシリンダ駆動データ１８を参照して外部電極１２を前進、後退させるようにエアシリンダ１４を制御する構成としたから、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ の高，低、塗料の吐出量Ｑの大，小、高電圧の電位Ｖの高，低に応じてスプレーパターンＰが変化したときに、これにスプレーパターンＰに応じて外部電極１２の位置を調整することができる。
【００８５】
なお、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位Ｖのうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極１２を進退させる構成としたが、これらの条件に加えて回転霧化頭４の回転数に応じて外部電極１２を進退させる構成としてもよい。また、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 等の条件に加えて回転霧化頭４の形状、塗料の粘度、回転霧化頭塗装装置周囲の風速等のように他の条件に応じて外部電極１２を進退させる構成としてもよい。
【００８６】
また、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ によって外部電極１２を進退させるものとしたが、シェーピングエアの吐出流量によって外部電極１２を進退させる構成としてもよい。
【００８７】
また、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位Ｖのうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極１２を段階的に７段の位置Ａ〜Ｇに移動する構成としたが、８段以上の位置に移動する構成としてもよく、前記条件に応じて外部電極１２を連続的に移動させる構成としてもよい。
【００８８】
また、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位ＶによってスプレーパターンＰの状態を３つの状態に分けて外部電極１２を進退させるものとしたが、４つ以上の状態に分けて外部電極１２を進退させてもよい。この場合、スプレーパターンＰの状態に応じて外部電極１２をきめ細かく移動させることができる。
【００８９】
さらに、前記実施の形態では、アクチュエータとしてエアシリンダ１４を用いるものとしたが、ロッドレスエアシリンダによって構成してもよく、例えばロータリ式エアモータ、電動モータ等によって回転駆動するピニオンと、該ピニオンによって往復動するラックとによってアクチュエータを構成してもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位のうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極を前進または後退させるようにアクチュエータを制御するアクチュエータ制御制御手段を設け、回転霧化頭から噴霧される塗料粒子によるスプレーパターンの幅寸法が広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには外部電極を前進させる構成としている。
【００９１】
これにより、スプレーパターンが変化したときであっても、一定量以上の塗料粒子が外部電極先端に形成されるイオン化圏域を通過すると共に、これらの塗料粒子がイオン化圏域を通過する時間を一定時間以上にすることができる。この結果、スプレーパターンの幅寸法に拘らず回転霧化頭から放出された塗料粒子のうち、一定以上の割合の塗料粒子を高電圧を帯電させることができるから、塗着効率を高めることができる。
【００９２】
また、請求項２の発明によれば、アクチュエータ制御手段によってシェーピングエアの吐出圧が高いときには前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低いときには後退させる構成としたから、シェーピングエアの吐出圧が高く、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには、外部電極を前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低く、スプレーパターンの幅寸法が広いときには、外部電極を後退させることができる。
【００９３】
また、請求項３の発明によれば、アクチュエータ制御手段によって外部電極を塗料の吐出量が少ないときには前進させ、塗料の吐出量が多いときには後退させる構成としたから、塗料の吐出量が少なく、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには、外部電極を前進させ、塗料の吐出量が多く、スプレーパターンの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極を後退させることができる。
【００９４】
また、請求項４の発明によれば、アクチュエータ制御手段によって外部電極を高電圧の電位が高いときには前進させ、高電圧の電位が低いときには後退させる構成としたから、高電圧の電位が高く、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには、外部電極を前進させ、高電圧の電位が低く、スプレーパターンの幅寸法が広いときには、外部電極を後退させることができる。
【００９５】
さらに、請求項５の発明によれば、アクチュエータ制御手段はシェーピングエアの吐出圧の高，低、塗料の吐出量の大，小、高電圧の電位の高，低をファクタとするデータを有し、このデータを参照して外部電極を前進、後退させるようにアクチュエータを制御する構成としたから、シェーピングエアの吐出圧の高，低と、塗料の吐出量の大，小と、高電圧の電位の高，低とに応じてスプレーパターンが変化したときに、これにスプレーパターンに応じて外部電極の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す一部破断の正面図である。
【図３】スプレーパターンに対する外部電極の位置を示すマップの説明図である。
【図４】シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位とスプレーパターンとの関係を示す説明図である。
【図５】外部電極を最も後退した位置Ａに配置した状態を示す正面図である。
【図６】外部電極を図５の状態よりも前進した位置Ｂに配置した状態を示す正面図である。
【図７】外部電極を図６の状態よりも前進した位置Ｃに配置した状態を示す正面図である。
【図８】外部電極を最も前進した位置Ｇに配置した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ カバー
２ エアモータ
３ 回転軸
４ 回転霧化頭
４Ｃ 塗料放出端縁
７ シェーピングエアリング
８ エア噴出口
１２ 外部電極
１４ エアシリンダ（アクチュエータ）
１７ 制御装置（アクチュエータ制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水系塗料またはメタリック系塗料等の低抵抗塗料に用いて好適な間接帯電方式による回転霧化頭型塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、回転霧化頭型塗装装置には、回転霧化頭に高電圧を印加し、該回転霧化頭を通る塗料を直接高電圧に帯電させる直接帯電方式の回転霧化頭型塗装装置と、例えばカバーの外周側に外部電極を設け、該外部電極によって回転霧化頭の外周側にコロナ放電領域を形成することにより、このコロナ放電領域を塗料粒子が通過するときに塗料粒子を高電圧に帯電させる間接帯電方式の回転霧化頭型塗装装置とが知られている。
【０００３】
これら各塗装装置のうち間接帯電方式による回転霧化頭型塗装装置は、筒状のカバーによって覆われたエアモータと、該エアモータの前端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭の塗料放出端縁よりも後側に位置して該回転霧化頭の外周側を覆うように前記カバーの先端側に設けられ、エア噴出口からシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングと、前記カバーの径方向外側に位置して設けられ、前記回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電すべく外部から高電圧が印加される外部電極とによって構成されている。
【０００４】
このように構成される回転霧化頭型塗装装置は、各外部電極に高電圧を印加すると、該各外部電極とアース電位となる回転霧化頭との間、および該各外部電極と被塗物（図示せず）との間には電気力線による静電界域が形成されている。また、該各外部電極には、例えば、−６０〜−１２０ｋＶの高電圧が印加され、該各外部電極の先端近傍はマイナスのイオン化圏域（コロナ放電領域）となっている。
【０００５】
この状態で、エアモータによって回転軸および回転霧化頭を高速回転させ、塗料弁を開弁させることにより、塗料供給管を介して回転霧化頭に塗料を供給する。このように回転霧化頭に供給された塗料は、該回転霧化頭の回転による遠心力によって塗料平滑面に薄いフィルム状に拡がりながら塗料放出端縁から径方向外側に飛び出すときに、塗料はフィルム状から液糸となり、さらに液糸から粒子に微粒化される。
【０００６】
そして、この微粒化された塗料粒子は、各外部電極の前方に形成されたイオン化圏域で高電圧に帯電され、この帯電粒子はアースに接続された被塗物に向けて飛行して、該被塗物の表面に塗着する。
【０００７】
また、回転霧化頭は高速回転しているから、遠心力によって塗料放出端縁から放出される塗料粒子は、径方向外側に飛ばされようとする。しかし、シェーピングエアリングのエア噴出口から噴出するシェーピングエアによって、回転霧化頭の塗料放出端縁から放出された塗料粒子は、前方に向けて絞り込まれるようにパターン整形される。
【０００８】
また、他の従来技術による回転霧化頭型塗装装置として、塗料の種類に応じて直接帯電方式と間接帯電方式との両方に使用できるように外部電極を進退させるアクチュエータを設けたものが知られている（例えば実開平２−３７７６５号公報等）。
【０００９】
この場合、溶剤系塗料を用いるときは、回転霧化頭に高電圧を印加し、回転霧化頭を通じて塗料に直接帯電する直接帯電方式を用いるから、アクチュエータは外部電極を回転霧化頭よりも後側に後退させる。一方、水系塗料またはメタリック系塗料を用いるときには、外部電極による間接帯電方式を用いるから、アクチュエータは外部電極を回転霧化頭近傍に前進させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した回転霧化頭型塗装装置では、シェーピングエアの吐出圧、吐出流量を調整することによってスプレーパターンの幅寸法等を制御している。そして、シェーピングエアの吐出圧が高いときにはスプレーパターンの幅寸法は狭く、低いときにはスプレーパターンの幅寸法は広くなる。
【００１１】
一方、外部電極の位置は、スプレーパターンに近いほど塗料粒子を帯電し易くなるものの、外部電極に塗料が付着し、外部電極が汚れ易くなるという問題がある。このため、従来技術による回転霧化頭型塗装装置は、スプレーパターンの幅が最も広い状態に合わせて外部電極を配置しているから、スプレーパターンの幅は狭いときには、塗料粒子を十分に帯電させることができず、塗料の塗着効率が低下するという問題がある。
【００１２】
また、スプレーパターンは、外部電極の印加電圧、塗料の吐出量、塗料の粘度、回転霧化頭の回転数等によっても変化する。このため、外部電極の印加電圧等を変化させたときにも塗料の塗着効率が低下する傾向がある。
【００１３】
さらに、他の従来技術にあっては、外部電極にアクチュエータを設け、このアクチュエータによって塗料の種類に応じて外部電極を進退させる。しかし、アクチュエータは、塗料の種類に応じて外部電極を使用位置と不使用位置との２位置に向けて進退させるに過ぎず、スプレーパターンの幅寸法は何ら考慮されていない。このため、他の従来技術でも、スプレーパターンが幅寸法が狭いときには、塗料粒子を十分に帯電させることができず、塗料の塗着効率が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明はスプレーパターンの幅寸法が変化したときでも確実に塗料粒子を帯電させることができる回転霧化頭型塗装装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、筒状のカバーによって覆われたエアモータと、該エアモータの前端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭の塗料放出端縁よりも後側に位置して該回転霧化頭の外周側を覆うように前記カバーの先端側に設けられ、エア噴出口からシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングと、前記カバーの径方向外側に位置して設けられ、前記回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電すべく外部から高電圧が印加される外部電極と、前記回転霧化頭の塗料放出端縁を基準位置として該外部電極を前進または後退させるアクチュエータとからなる回転霧化頭型塗装装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位のうち少なくともいずれか１つの条件を用いて前記外部電極を前進、後退させるように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段を設け、該アクチュエータ制御手段は、前記回転霧化頭から噴霧される塗料粒子によるスプレーパターンの幅寸法が広いときには前記外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには前記外部電極を前進させる構成としたことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、回転霧化頭から放出される塗料粒子は、スプレーパターンを形成し、被塗物に向けて噴霧される。このとき、スプレーパターンは、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位によって、その幅寸法が変化する。そして、アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位にうち少なくとも１つの条件を用いて外部電極を前進、後退させるから、スプレーパターンの幅寸法が広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００１８】
これにより、スプレーパターンの広，狭に応じて、外部電極先端をスプレーパターンに近付けることができる。このため、スプレーパターンが変化したときであっても、一定量以上の塗料粒子が外部電極先端に形成されるイオン化圏域を通過すると共に、これらの塗料粒子がイオン化圏域を通過する時間を一定時間以上にすることができる。この結果、スプレーパターンの幅寸法が変化したときでも、回転霧化頭から放出された塗料粒子のうち一定以上の割合で、これらの塗料粒子を高電圧を帯電させることができるから、塗着効率を高めることができる。
【００１９】
また、スプレーパターンの広，狭に応じて外部電極先端とスプレーパターンの外縁との間隔をほぼ一定に保つことができるから、外部電極に塗料が付着することなく塗料粒子を帯電させることができる。
【００２０】
また、請求項２の発明によると、アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧が高いときには前記外部電極を前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低いときには前記外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２１】
これにより、シェーピングエアの吐出圧が高いときには、塗料粒子がシェーピングエアによって回転霧化頭前側に絞り込まれるから、スプレーパターンが狭くなる。一方、シェーピングエアの吐出圧が低いときには、塗料粒子は遠心力によって径方向外側に放出されるから、スプレーパターンが広くなる。このため、アクチュエータ制御装置は、スプレーパターンが広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンが狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００２２】
また、請求項３の発明によると、アクチュエータ制御手段は、塗料の吐出量が少ないときには前記外部電極を前進させ、塗料の吐出量が多いときには前記外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２３】
これにより、塗料の吐出量が少ないときには、塗料粒子の質量が小さくなるから、スプレーパターンが狭くなる。一方、塗料の吐出量が多いときには、塗料粒子の質量が大きくなるから、スプレーパターンが広くなる。このため、アクチュエータ制御装置は、スプレーパターンが広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンが狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００２４】
さらに、請求項４の発明によると、アクチュエータ制御手段は、前記外部電極の高電圧の電位が高いときには外部電極を前進させ、外部電極の高電圧の電位が低いときには外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２５】
これにより、高電圧の電位が高いときには、外部電極先端と被塗物との間の静電引力が強くなるから、塗料粒子は被塗物側に引き付けられることによってスプレーパターンの幅寸法が狭くなる。一方、高電圧の電位が低いときには、外部電極先端と被塗物との間の静電引力が弱くなるから、塗料粒子は遠心力の影響を大きく受け、スプレーパターンの幅寸法が広くなる。このため、アクチュエータ制御装置は、スプレーパターンが広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンが狭いときには外部電極を前進させることができる。
【００２６】
また、請求項５の発明によると、アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧の高，低、塗料の吐出量の大，小、高電圧の電位の高，低をファクタとするデータを有し、このアクチュエータ制御手段は、該データを参照して外部電極を前進、後退させるようにアクチュエータを制御する構成としたことにある。
【００２７】
これにより、アクチュエータ制御手段は、データを参照することによって、シェーピングエアの吐出圧の高，低と、塗料の吐出量の大，小と、高電圧の電位の高，低とに応じてアクチュエータを前進、後退させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を図１ないし図８に基づき説明する。
【００２９】
図中、１は回転霧化頭型塗装装置の外形をなすカバーで、該カバー１は、薄肉な円筒状に形成され、その内部に後述するエアモータ２を収容している。
【００３０】
２はカバー１内に収容されたエアモータで、該エアモータ２は、筒状に形成されたモータ本体２Ａと、該モータ本体２Ａ内に収容されたエアタービン２Ｂと、後述する回転軸３を回転可能に軸支する静圧エア軸受２Ｃとによって構成されている。そして、エアモータ２は、エアタービン２Ｂに高圧のエアを供給することによって回転駆動するものである。
【００３１】
３はエアモータ２の静圧エア軸受２Ｃに回転可能に軸支された回転軸で、該回転軸３の先端はエアモータ２の前側に突出し、その基端側はエアモータ２のエアタービン２Ｂに取付けられている。そして、回転軸３は、エアモータ２によって高速で回転駆動するものである。
【００３２】
４は回転軸３の先端に設けられたベル型の回転霧化頭で、該回転霧化頭４はカップ状の外周面４Ａが形成され、その内周面が後述のフィードチューブ５から吐出される塗料を平滑化する塗料平滑化面４Ｂとなっている。また、回転霧化頭４の先端側は、塗料平滑化面４Ｂから供給される塗料を放出するための塗料放出端縁４Ｃとなっている。
【００３３】
５は回転軸３内に挿通して設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ５は、回転霧化頭４に塗料、シンナ等を供給するため、その先端部が回転軸３から突出して回転霧化頭４内に延在している。
【００３４】
６はフィードチューブ５を通じて回転霧化頭４に塗料を供給する塗料供給源で、該塗料供給源６は、色替弁、塗料ポンプ等（いずれも図示せず）によって構成され、所定量の塗料を回転霧化頭４に供給するものである。
【００３５】
７はカバー１の先端部に螺着されたシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング７は、図２に示すように筒状に形成され、回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃよりも後側に位置して外周面４Ａを覆っている。そして、シェーピングエアリング７の先端部には多数のエア噴出口８（２個のみ図示）が円環状に列設されている。
【００３６】
９はカバー１の外部に設けられたシェーピングエア源で、該シェーピングエア源９は、エア通路を介してシェーピングエアリング７のエア噴出口８に接続されている。また、シェーピングエア源９には、被塗物（図示せず）の形状、大きさ等に応じてシェーピングエアリング７に供給するエア量を増加、減少させるエアレギュレータ（図示せず）が設けられている。これにより、シェーピングエア源９は、エア噴出口８から噴出するシェーピングエアの吐出圧Ｐｓ （エア量）を調整するものである。
【００３７】
１０はカバー１を取り囲む状態でカバー１の軸方向に前進、後退可能に配設された環状の電極取付リングで、該電極取付リング１０には、略等間隔に離間して例えば６本の支持腕１１が取り付けられている。そして、各支持腕１１は、カバー１の径方向外側に位置してカバー１の軸方向に延びると共に、その先端には、外部電極１２が取り付けられている。そして、外部電極１２は、支持腕１１の先端から回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃ近傍に向けて軸方向に伸長している。
【００３８】
１３はカバー１の外部に設けられた高電圧発生装置で、該高電圧発生装置１３は外部電極１２に接続され、外部電極１２に高電圧（例えば、−６０〜−１２０ｋＶ）を印加するものである。これにより、外部電極１２には、回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃから噴霧される塗料粒子を帯電させるものである。
【００３９】
１４は電極取付リング１０と共に外部電極１２を前後方向に進退させるアクチュエータとしてのエアシリンダで、該エアシリンダ１４は、カバー１から延設されたブラケット１５に取り付けられ、そのロッド１４Ａ先端は電極取付リング１０に固着されている。
【００４０】
また、エアシリンダ１４は、圧縮空気を給排するシリンダ用エア源１６に接続されると共に、該シリンダ用エア源１６は後述の制御装置１７に接続されている。そして、シリンダ用エア源１６は、制御装置１７からの制御信号に応じてエアシリンダ１４に圧縮空気を給排し、ロッド１４Ａを伸縮する。これにより、外部電極１２は、ロッド１４Ａのストローク分だけカバー１の軸方向に進退するものである。
【００４１】
１７はスプレーパターンＰに応じて外部電極１２をカバー１の軸方向に進退させるアクチュエータ制御手段としての制御装置で、該制御装置１７は、その入力側が塗料供給源６、シェーピングエア源９、高電圧発生装置１３に接続されると共に、出力側がシリンダ用エア源１６に接続されている。
【００４２】
また、制御装置１７は、例えば書き換え可能なメモリ等からなる記憶装置１７Ａを有し、該記憶装置１７Ａには、例えば図３に示すシリンダ駆動データ１８がマップとして格納されている。そして、シリンダ駆動データ１８は、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖ等に応じた外部電極１２の軸方向の位置を多段に設定するもので、本実施の形態の場合、７つの位置Ａ，Ｂ，…Ｇを設定するものである。
【００４３】
このため、シリンダ駆動データ１８は、次にようなスプレーパターンＰの測定結果に基づき作成するものである。即ち、図４に示すように例えば塗料の吐出量Ｑと外部電極１２の電位Ｖを固定した状態で、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 〜３．９ｋｇ／ｃｍ２ まで変化させたときのスプレーパターンＰの状態を例えば３つの状態（１），（２），（３）に分けて測定する。次に、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ と外部電極１２の電位Ｖを固定した状態で、塗料の吐出量Ｑを少量から多量に変化させたときのスプレーパターンＰの状態を、例えば３つの状態（１１），（１２），（１３）に分けて測定する。さらに、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ と塗料の吐出量Ｑを固定した状態で、外部電極１２の電位Ｖを−６０ｋＶ〜−１２０ｋＶまで変化させたときのスプレーパターンＰの状態を、例えば３つの状態（２１），（２２），（２３）に分けて予め測定する。そして、このようにして得られた２７種類の測定結果を、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗに基づいて７つに分類し、位置Ａ，Ｂ，…Ｇからなるシリンダ駆動データ１８を作成するものである。
【００４４】
この結果、例えばスプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２１）のようにスプレーパターンＰの幅寸法Ｗが最も広いときには、シリンダ駆動データ１８は、外部電極１２を最も後退した位置Ａに移動させる。また、スプレーパターンＰが状態（２＋１１＋２１）、（１＋１２＋２１）、（１＋１１＋２２）には、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが状態（１＋１１＋２１）に比べて広がるから、シリンダ駆動データ１８は、外部電極１２を位置Ａよりも前進した位置Ｂに移動させる。さらに、スプレーパターンＰが状態（３＋１３＋２３）のようにスプレーパターンＰの幅寸法Ｗが最も広いときには、シリンダ駆動データ１８は、外部電極１２を最も前進した位置Ａに移動させるものである。
【００４５】
また、位置Ａは、外部電極１２が回転霧化頭４の先端面から最も後側に後退したときを示し、外部電極１２の先端と塗料放出端縁４Ｃとの距離寸法Ｌが、例えばＬ＝−４０ｍｍとなっている。そして、位置Ａから位置Ｂ，Ｃ，…となるに従って徐々に外部電極１２は前進し、位置Ｇとなったときに、外部電極１２が最も前進した状態となる。このため、位置Ｇは、外部電極１２の先端と塗料放出端縁４Ｃの先端面との距離寸法Ｌが、例えばＬ＝＋１０ｍｍとなり、外部電極１２の先端が塗料放出端縁４Ｃの先端面よりも前側に突出している。
【００４６】
なお、記憶装置１７Ａに格納されたシリンダ駆動データ１８は、回転霧化頭４の形状、塗料の粘度、回転霧化頭型塗装装置が配設されている塗装ブース内の風速等の環境等の条件に応じて更新されるものである。この場合、更新後のシリンダ駆動データ１８は、これらの条件に対応して予め測定した結果に基づき決定されるものである。
【００４７】
本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００４８】
まず、各外部電極１２に高電圧を印加すると、該各外部電極１２とアース電位となる回転霧化頭４との間、および該各外部電極１２と被塗物（図示せず）との間には電気力線による静電界域が形成されている。また、該各外部電極１２には、例えば−６０〜−１２０ｋＶの高電圧が印加され、該各外部電極１２の先端近傍はマイナスのイオン化圏域Ｚとなっている。
【００４９】
この状態で、エアモータ２によって回転軸３および回転霧化頭４を高速回転させつつ塗料弁（図示せず）を開弁することにより、フィードチューブ５を介して回転霧化頭４に塗料が供給される。このとき、回転霧化頭４に供給された塗料は、回転霧化頭４の回転による遠心力によって塗料平滑化面４Ｂに薄いフィルム状薄膜に拡がりながら塗料放出端縁４Ｃから径方向外側に飛び出すと共に、フィルム状薄膜から液糸となり、さらに液糸から粒子に微粒化される。
【００５０】
そして、この微粒化された塗料粒子は、各外部電極１２の前方に形成されたイオン化圏域Ｚを通過するときに高電圧に帯電され、この帯電粒子はアースに接続された被塗物に向けて飛行して、該被塗物の表面に塗着する。
【００５１】
また、回転霧化頭４は高速回転しているから、遠心力によって塗料放出端縁４Ｃから放出される塗料粒子は、径方向外側に飛ばされようとする。しかし、回転霧化頭４の塗料放出端縁４Ｃから放出された塗料粒子は、シェーピングエアリング７のエア噴出口８から前方に噴出するシェーピングエアによって、回転霧化頭４の前方に向けて絞り込まれ、スプレーパターンＰが整形される。
【００５２】
次に、制御装置１７による外部電極１２の前進、後退動作について図３ないし図８を参照しつつ説明する。
【００５３】
まず、被塗物の形状等に応じてシェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を最も低い状態から徐々に上昇させ、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗを狭くする場合を考える。ここで、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖは、−６０ｋＶに保持されており、また塗料の吐出量Ｑは、最も多い吐出量に保持されているものとする。
【００５４】
このような条件では、塗料の吐出量Ｑが最も多いため、回転霧化頭４の先端から放出される塗料粒子の質量は、塗料の吐出量Ｑに応じて最も重くなる。そして、塗料粒子に作用する遠心力が大きくなるから、塗料粒子は径方向外側に向けて放出され易くなり、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００５５】
また、外部電極１２の高電圧の電位Ｖは最も低い−６０ｋＶに設定されているから、外部電極１２と被塗物（図示せず）との間の静電引力は、最も小さくなる。そして、回転霧化頭４の高速回転により塗料粒子には遠心力が作用するから、塗料粒子は静電引力に抗して径方向外側に向けて放出され易くなり、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００５６】
ここで、初期状態として、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ は、最も低い値として例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に保持されているものとする。
【００５７】
このとき、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低いから、塗料粒子は遠心力によって径方向外側に向けて放出され易くなり、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００５８】
そして、制御装置１７は、記憶装置１７Ａ内のシリンダ駆動データ１８を読み出すと共に、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが最も幅寸法Ｗが広い状態（１＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８から位置Ａを選択する。このため、外部電極１２は、図５に示すように最も後退した位置Ａに保持されている。
【００５９】
次に、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗを狭くするために、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を、例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ から２．０ｋｇ／ｃｍ２ に上昇させるものとする。これにより、回転霧化頭４から放出される塗料粒子は、シェーピングエアによって回転霧化頭４の前方に向けて絞り込まれる。従って、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２）として示すように、その幅寸法Ｗが狭くなる。
【００６０】
このとき、制御装置１７は、記憶装置１７Ａからシリンダ駆動データ１８を読み出すと共に、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（２＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｂを選択する。これにより、制御装置１７はシリンダ用エア源１６に制御信号を出力し、シリンダ用エア源１６は制御信号に基づきエアシリンダ１４に圧縮空気を供給する。この結果、エアシリンダ１４のロッド１４Ａは伸長し、外部電極１２は図６に示すように位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００６１】
また、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗをさらに狭くするためには、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ を、例えば２．０ｋｇ／ｃｍ２ から３．０ｋｇ／ｃｍ２ に上昇させるものとする。これにより、回転霧化頭４から放出される塗料粒子は、シェーピングエアによって回転霧化頭４の前方に向けて絞り込まれる。従って、スプレーパターンＰは、図４中の状態（３）として示すように、その幅寸法Ｗは、図４中の状態（２）に比べてさらに狭くなる。
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（３＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｃを選択する。これにより、制御装置１７はシリンダ用エア源１６に制御信号を出力すると共に、シリンダ用エア源１６は制御信号に基づきエアシリンダ１４に圧縮空気を供給し、外部電極１２は、図７に示すように位置Ｂから位置Ｃに移動する。
【００６２】
この結果、制御装置１７は、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低いときには、外部電極１２を後退させ、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が高いときには、外部電極１２を前進させる。
【００６３】
次に、塗料の吐出量Ｑが、最も多い状態から徐々に減少する場合について考える。この場合、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ は、最も低い値として例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に保持されており、また外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖは、最も低い値として−６０ｋＶに保持されているものとする。そして、初期状態では、塗料の吐出量Ｑは最も多い吐出量に設定されている。
【００６４】
ここで、回転霧化頭４の先端から放出される塗料粒子１個当たりの質量は、塗料の吐出量Ｑが多いほど重くなる。このため、塗料の吐出量Ｑが最も多い場合には、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。そして、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ａを選択する。このため、外部電極１２は、図５に示すように最も後退した位置Ａに保持されている。
【００６５】
そして、塗料の吐出量Ｑが、最も多い状態から減少したときには、回転霧化頭４の先端から放出される塗料粒子１個当たりの質量も減少する。これにより、塗料粒子に作用する遠心力も減少するから、スプレーパターンＰは、図４中の状態（１２）として示すように、その幅寸法Ｗが狭くなる。
【００６６】
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１２＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｂを選択する。これにより、制御装置１７は、エアシリンダ１４を駆動させ、外部電極１２は図６に示すように位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００６７】
また、塗料の吐出量Ｑがさらに減少したときには、塗料粒子１個当たりの質量も一層小さくなり、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗはさらに減少する。このため、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１３＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｃを選択する。これにより、制御装置１７は、エアシリンダ１４を駆動し、外部電極１２を図７に示すように位置Ｂから位置Ｃに移動させる。
【００６８】
この結果、制御装置１７は、塗料の吐出量Ｑが多いときには、外部電極１２を後退させ、塗料の吐出量Ｑが少ないときには、外部電極１２を前進させる。
【００６９】
次に、外部電極１２に印加する高電圧の電位Ｖを最も低い状態から徐々に昇圧する場合について考える。このとき、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ は、最も低い値として例えば１．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に保持されており、また塗料の吐出量Ｑは、最も少ない吐出量に保持されているものとする。そして、初期状態では、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖは、−６０ｋＶ程度に保持されている。
【００７０】
このように、外部電極１２の高電圧の電位Ｖが最も低い場合には、外部電極１２と被塗物（図示せず）との間の静電引力は、最も小さくなる。そして、回転霧化頭４の高速回転により、塗料粒子には遠心力が作用するから、塗料粒子は、静電引力に抗して径方向外側に向けて放出され易くなる。このため、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２１）として示すように、その幅寸法Ｗが広くなる。
【００７１】
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２１）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ａを選択する。このため、外部電極１２は、図５に示すように最も後退した位置Ａに保持されている。
【００７２】
次に、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖを、例えば−６０ｋＶから−９０ｋＶ程度に昇圧するものとする。これにより、外部電極１２と被塗物との間の静電引力が増加するから、塗料粒子は被塗物側に引き付けられ、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２２）に示すように、その幅寸法Ｗが狭くなる。
【００７３】
このとき、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２２）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｂを選択する。このため、外部電極１２は、図６に示すように位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００７４】
さらに、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖを、例えば−９０ｋＶから−１２０ｋＶ程度に昇圧したものとする。この場合には、スプレーパターンＰは、図４中の状態（２３）に示すように、その幅寸法Ｗがさらに減少する。このため、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（１＋１１＋２３）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｃを選択し、外部電極１２を図７に示すように位置Ｂから位置Ｃに移動させる。
【００７５】
この結果、制御装置１７は、外部電極１２に印加する高電圧の電位Ｖが低いときには、外部電極１２を後退させ、外部電極１２に印加する高電圧の電位Ｖが高いときには、外部電極１２を前進させる。
【００７６】
そして、シェーピングエアの吐出量Ｐｓ 、高電圧の電位Ｖ、塗料の吐出量Ｑを同時に変化させた場合として、例えばシェーピングエアの吐出量Ｐｓ を最も高い値として例えば３．０ｋｇ／ｃｍ２ 程度に設定し、外部電極１２に印加される高電圧の電位Ｖを−１２０ｋＶに設定し、さらに塗料の吐出量Ｑを最も少ない吐出量に設定した場合について考える。
【００７７】
このような条件では、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗは最も小さくなる。このため、制御装置１７は、シェーピングエア源９、塗料供給源６、高電圧発生装置１３からの検出信号に基づき、スプレーパターンＰが状態（３＋１３＋２３）であると判断するから、シリンダ駆動データ１８中の位置Ｇを選択する。この結果、外部電極１２は、図８に示すように最も前進した位置Ｇに移動する。
【００７８】
かくして、本実施の形態によれば、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位Ｖのうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極１２を、前進、後退させるべくエアシリンダ１４を制御する制御装置１７を設けたから、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには外部電極１２を後退させ、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには外部電極１２を前進させることができる。
【００７９】
これにより、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗの広，狭に応じて、外部電極１２先端をスプレーパターンＰに近付けることができる。このため、スプレーパターンＰが変化したときであっても、一定量以上の塗料粒子が外部電極１２先端に形成されるイオン化圏域Ｚを通過すると共に、これらの塗料粒子がイオン化圏域Ｚを通過する時間を一定時間以上にすることができる。この結果、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗに拘らず、回転霧化頭４から放出された塗料粒子のうち一定以上の割合で、かつこれらの塗料粒子を高電圧を帯電させることができるから、塗着効率を高めることができる。
【００８０】
また、スプレーパターンＰの広，狭に応じて外部電極１２先端とスプレーパターンＰの外縁との間隔をほぼ一定に保つことができるから、外部電極１２への塗料の付着を防止しつつ塗料粒子を帯電させることができ、外部電極１２の汚損による洗浄等が不要になる。
【００８１】
また、制御装置１７は、外部電極１２をシェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が高いときには前進させ、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低いときには後退させる構成としたから、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が高く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには、外部電極１２を前進させ、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ が低く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極１２を後退させることができる。
【００８２】
また、制御装置１７は、外部電極１２を塗料の吐出量Ｑが少ないときには前進させ、塗料の吐出量Ｑが多いときには後退させる構成としたから、塗料の吐出量Ｑが少なく、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには、外部電極１２を前進させ、塗料の吐出量Ｑが多く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極１２を後退させることができる。
【００８３】
また、制御装置１７は、外部電極１２を高電圧の電位Ｖが高いときには前進させ、高電圧の電位Ｖが低いときには後退させる構成としたから、高電圧の電位Ｖが高く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが狭いときには、外部電極１２を前進させ、高電圧の電位Ｖが低く、スプレーパターンＰの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極１２を後退させることができる。
【００８４】
また、制御装置１７は、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ の高，低、塗料の吐出量Ｑの大，小、高電圧の電位Ｖの高，低をファクタとするシリンダ駆動データ１８を有し、このシリンダ駆動データ１８を参照して外部電極１２を前進、後退させるようにエアシリンダ１４を制御する構成としたから、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ の高，低、塗料の吐出量Ｑの大，小、高電圧の電位Ｖの高，低に応じてスプレーパターンＰが変化したときに、これにスプレーパターンＰに応じて外部電極１２の位置を調整することができる。
【００８５】
なお、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位Ｖのうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極１２を進退させる構成としたが、これらの条件に加えて回転霧化頭４の回転数に応じて外部電極１２を進退させる構成としてもよい。また、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 等の条件に加えて回転霧化頭４の形状、塗料の粘度、回転霧化頭塗装装置周囲の風速等のように他の条件に応じて外部電極１２を進退させる構成としてもよい。
【００８６】
また、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ によって外部電極１２を進退させるものとしたが、シェーピングエアの吐出流量によって外部電極１２を進退させる構成としてもよい。
【００８７】
また、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位Ｖのうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極１２を段階的に７段の位置Ａ〜Ｇに移動する構成としたが、８段以上の位置に移動する構成としてもよく、前記条件に応じて外部電極１２を連続的に移動させる構成としてもよい。
【００８８】
また、前記実施の形態では、シェーピングエアの吐出圧Ｐｓ 、塗料の吐出量Ｑ、高電圧の電位ＶによってスプレーパターンＰの状態を３つの状態に分けて外部電極１２を進退させるものとしたが、４つ以上の状態に分けて外部電極１２を進退させてもよい。この場合、スプレーパターンＰの状態に応じて外部電極１２をきめ細かく移動させることができる。
【００８９】
さらに、前記実施の形態では、アクチュエータとしてエアシリンダ１４を用いるものとしたが、ロッドレスエアシリンダによって構成してもよく、例えばロータリ式エアモータ、電動モータ等によって回転駆動するピニオンと、該ピニオンによって往復動するラックとによってアクチュエータを構成してもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位のうち少なくともいずれか１つの条件を用いて外部電極を前進または後退させるようにアクチュエータを制御するアクチュエータ制御制御手段を設け、回転霧化頭から噴霧される塗料粒子によるスプレーパターンの幅寸法が広いときには外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには外部電極を前進させる構成としている。
【００９１】
これにより、スプレーパターンが変化したときであっても、一定量以上の塗料粒子が外部電極先端に形成されるイオン化圏域を通過すると共に、これらの塗料粒子がイオン化圏域を通過する時間を一定時間以上にすることができる。この結果、スプレーパターンの幅寸法に拘らず回転霧化頭から放出された塗料粒子のうち、一定以上の割合の塗料粒子を高電圧を帯電させることができるから、塗着効率を高めることができる。
【００９２】
また、請求項２の発明によれば、アクチュエータ制御手段によってシェーピングエアの吐出圧が高いときには前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低いときには後退させる構成としたから、シェーピングエアの吐出圧が高く、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには、外部電極を前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低く、スプレーパターンの幅寸法が広いときには、外部電極を後退させることができる。
【００９３】
また、請求項３の発明によれば、アクチュエータ制御手段によって外部電極を塗料の吐出量が少ないときには前進させ、塗料の吐出量が多いときには後退させる構成としたから、塗料の吐出量が少なく、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには、外部電極を前進させ、塗料の吐出量が多く、スプレーパターンの幅寸法Ｗが広いときには、外部電極を後退させることができる。
【００９４】
また、請求項４の発明によれば、アクチュエータ制御手段によって外部電極を高電圧の電位が高いときには前進させ、高電圧の電位が低いときには後退させる構成としたから、高電圧の電位が高く、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには、外部電極を前進させ、高電圧の電位が低く、スプレーパターンの幅寸法が広いときには、外部電極を後退させることができる。
【００９５】
さらに、請求項５の発明によれば、アクチュエータ制御手段はシェーピングエアの吐出圧の高，低、塗料の吐出量の大，小、高電圧の電位の高，低をファクタとするデータを有し、このデータを参照して外部電極を前進、後退させるようにアクチュエータを制御する構成としたから、シェーピングエアの吐出圧の高，低と、塗料の吐出量の大，小と、高電圧の電位の高，低とに応じてスプレーパターンが変化したときに、これにスプレーパターンに応じて外部電極の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す一部破断の正面図である。
【図３】スプレーパターンに対する外部電極の位置を示すマップの説明図である。
【図４】シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位とスプレーパターンとの関係を示す説明図である。
【図５】外部電極を最も後退した位置Ａに配置した状態を示す正面図である。
【図６】外部電極を図５の状態よりも前進した位置Ｂに配置した状態を示す正面図である。
【図７】外部電極を図６の状態よりも前進した位置Ｃに配置した状態を示す正面図である。
【図８】外部電極を最も前進した位置Ｇに配置した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ カバー
２ エアモータ
３ 回転軸
４ 回転霧化頭
４Ｃ 塗料放出端縁
７ シェーピングエアリング
８ エア噴出口
１２ 外部電極
１４ エアシリンダ（アクチュエータ）
１７ 制御装置（アクチュエータ制御手段）
Claims (5)
- 筒状のカバーによって覆われたエアモータと、該エアモータの前端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭の塗料放出端縁よりも後側に位置して該回転霧化頭の外周側を覆うように前記カバーの先端側に設けられ、エア噴出口からシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングと、前記カバーの径方向外側に位置して設けられ、前記回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電すべく外部から高電圧が印加される外部電極と、前記回転霧化頭の塗料放出端縁を基準位置として該外部電極を前進または後退させるアクチュエータとからなる回転霧化頭型塗装装置において、
シェーピングエアの吐出圧、塗料の吐出量、高電圧の電位のうち少なくともいずれか１つの条件を用いて前記外部電極を前進、後退させるように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段を設け、
該アクチュエータ制御手段は、前記回転霧化頭から噴霧される塗料粒子によるスプレーパターンの幅寸法が広いときには前記外部電極を後退させ、スプレーパターンの幅寸法が狭いときには前記外部電極を前進させる構成としたことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。 - 前記アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧が高いときには前記外部電極を前進させ、シェーピングエアの吐出圧が低いときには前記外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としてなる請求項１に記載の回転霧化頭型塗装装置。
- 前記アクチュエータ制御手段は、塗料の吐出量が少ないときには前記外部電極を前進させ、塗料の吐出量が多いときには前記外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としてなる請求項１または２に記載の回転霧化頭型塗装装置。
- 前記アクチュエータ制御手段は、前記外部電極の高電圧の電位が高いときには外部電極を前進させ、外部電極の高電圧の電位が低いときには外部電極を後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としてなる請求項１，２または３に記載の回転霧化頭型塗装装置。
- 前記アクチュエータ制御手段は、シェーピングエアの吐出圧の高，低、塗料の吐出量の大，小、高電圧の電位の高，低をファクタとするデータを有し、前記アクチュエータ制御手段は、該データを参照して前記外部電極を前進、後退させるように前記アクチュエータを制御する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の回転霧化頭型塗装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12764299A JP3566579B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 回転霧化頭型塗装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12764299A JP3566579B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 回転霧化頭型塗装装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317356A JP2000317356A (ja) | 2000-11-21 |
| JP3566579B2 true JP3566579B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=14965151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12764299A Expired - Fee Related JP3566579B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 回転霧化頭型塗装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3566579B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021114703A1 (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 江苏大学 | 一种电极可自动调节的扇形静电感应雾化喷头 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100446869C (zh) * | 2004-02-23 | 2008-12-31 | Abb株式会社 | 旋转雾化头型喷涂装置 |
| JP4968787B2 (ja) * | 2007-06-18 | 2012-07-04 | 旭サナック株式会社 | 静電塗装用ガン |
| DE102016207552A1 (de) * | 2016-05-02 | 2017-11-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Sprühvorrichtung zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP12764299A patent/JP3566579B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021114703A1 (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 江苏大学 | 一种电极可自动调节的扇形静电感应雾化喷头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000317356A (ja) | 2000-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4776520A (en) | Rotary atomizer | |
| JP2830683B2 (ja) | 回転霧化静電塗装装置 | |
| JP3966608B2 (ja) | 片手保持回転式噴霧スプレーガン | |
| JP4428973B2 (ja) | 回転霧化塗装装置および塗装方法 | |
| JP6319233B2 (ja) | 静電微粒化式塗装装置及び塗装方法 | |
| JPH0121011Y2 (ja) | ||
| JP4385151B2 (ja) | 塗装方法及び塗装機 | |
| JPH0724367A (ja) | 回転霧化静電塗装方法およびその装置 | |
| CN108136420B (zh) | 静电涂装机 | |
| CN109689218B (zh) | 旋转雾化头型涂装机 | |
| JP6434676B2 (ja) | 回転霧化頭型塗装機 | |
| JP3566579B2 (ja) | 回転霧化頭型塗装装置 | |
| JP2007203257A (ja) | ベル型塗装装置の噴霧パターン可変機構及び噴霧パターン可変方法 | |
| JP2622611B2 (ja) | ベル型回転塗装装置 | |
| JPH07256156A (ja) | 回転霧化静電塗装装置 | |
| JP3753646B2 (ja) | 回転霧化式塗装装置 | |
| JPH0450908Y2 (ja) | ||
| JP2567072B2 (ja) | 回転霧化式塗装装置 | |
| JP2622615B2 (ja) | ベル型回転霧化頭 | |
| JP2003236417A (ja) | 回転霧化頭型塗装装置 | |
| JP2002355582A (ja) | 静電塗装装置 | |
| JP6634532B2 (ja) | 車両ボディの塗装方法および車両ボディの塗装システム | |
| JP2003236416A (ja) | 回転霧化頭型塗装装置 | |
| JP3082986B2 (ja) | 静電塗装装置 | |
| JP6765007B2 (ja) | 静電塗装機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040608 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040610 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080618 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110618 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |