JP4612030B2 - 静電塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、高電圧を印加した状態で塗料を噴霧するようにした静電塗装装置に関する。

一般に、静電塗装装置として、例えばエアモータと回転霧化頭とからなる噴霧器と、絶縁材料によって形成され該噴霧器のエアモータを保持するハウジング部材と、該ハウジング部材の外表面を覆って筒状に設けられたカバー部材と、外部電極を用いて噴霧器の回転霧化頭から噴霧された塗料粒子をマイナスの高電圧に帯電させる高電圧発生器とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１１３２０７号公報

このような従来技術による静電塗装装置では、マイナスの高電圧が印加された外部電極とアース電位となる回転霧化頭との間、および外部電極と被塗物との間には、それぞれ電気力線による静電界域が形成される。また、外部電極の先端近傍にはマイナスのイオン化圏域が形成される。

この状態で、高速回転する回転霧化頭を用いて塗料を噴霧すると、回転霧化頭から噴霧された塗料粒子は、イオン化圏域を通過することによってマイナスの高電圧に帯電され、帯電塗料粒子となる。これにより、帯電塗料粒子は、アースに接続された被塗物に向けて飛行し、該被塗物の表面に塗着する。

ところで、特許文献１による静電塗装装置では、カバー部材の外表面は、放電されているマイナスイオンの負極性に帯電している。このため、互いにマイナスの同極性にある帯電塗料粒子とカバー部材とが反発し、カバー部材の外表面に塗料粒子が付着するのを防止している。また、カバー部材等は、絶縁材料を用いて形成されることによって、その外表面に帯電した高電圧の電荷がアース電位側に漏洩するのを防止している。

しかし、実際には、静電塗装を継続するに従って、カバー部材の外表面には徐々に塗料粒子が付着して付着塗料となる。このため、この付着塗料によって、カバー部材の外表面の絶縁度が低下するという問題がある。そして、カバー部材の絶縁度が低下すると、塗料の付着が急激に進行する。このため、従来技術では、付着した塗料を除去するために、塗装作業を頻繁に中断せざるを得なかった。

また、特許文献１による静電塗装装置では、カバー部材の外表面に撥水性塗料を塗布することによって、塗料粒子の付着を防止している。しかし、この塗装装置では、塗装作業の終了時に塗装装置の外表面を洗浄するのに伴って、撥水性塗料の膜厚が徐々に薄くなるため、定期的に撥水性塗料を再塗布する必要がある。また、撥水性塗料の塗膜の品質が安定しないため、製品歩留まりが低く、塗膜形成作業そのもののコストも高いという問題もある。

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、本発明の目的は、カバー部材の外表面に高電圧を安定的に帯電させ、塗料粒子が付着するのを防止することができる静電塗装装置を提供することにある。

（１）．上述した課題を解決するために、本発明は、エアモータと該エアモータの前端側に回転可能に設けられた回転霧化頭とからなり、該回転霧化頭に供給された塗料を被塗物に噴霧する塗料噴霧手段と、絶縁材料によって形成され前記エアモータを収容すると共に該塗料噴霧手段を保持するハウジング部材と、前記塗料噴霧手段から噴霧された塗料粒子を高電圧に帯電させ帯電塗料粒子を被塗物に塗着させる高電圧印加手段とからなり、該高電圧印加手段は、前記ハウジング部材の外周側に位置する外部電極に高電圧を印加し、前記回転霧化頭から噴霧される塗料粒子に間接的に高電圧を帯電される構成としてなる静電塗装装置において、前記外部電極は、前記ハウジング部材から外周側に向けて延びる支持腕と、該支持腕の先端に設けられ該支持腕から前側に向けて延びその先端が前記回転霧化頭の周囲に配置された電極支持部と、該電極支持部の先端に設けられた針状電極とによって構成し、前記電極支持部には、その外表面を覆って筒状に形成された絶縁材料からなるカバー部材を設け、前記電極支持部とカバー部材との間には、これらの電極支持部とカバー部材とが互いに対面する部位に画成された横断面が環状の環状空間を設ける構成としたことを特徴としている。

一般に、空気に比べて絶縁材料からなる電極支持部は電気抵抗が低い。そこで、電極支持部とカバー部材との間にはこれらの電極支持部とカバー部材とが互いに対面する部位の全面に亘って空間を設ける構成としたから、空気に比べて電気抵抗の低い電極支持部がカバー部材に接触する部位を減らすことができる。この結果、高電圧に帯電したカバー部材の外表面の電荷が電極支持部を介して漏洩するのを減らすことができるから、カバー部材の帯電状態を保持し、外部電極に対する帯電塗料粒子の付着を防止することができる。

（２）．本発明では、前記カバー部材は、フッ素系の樹脂材料からなるフッ素系樹脂フィルム部材またはポリエチレン樹脂からなるポリエチレン樹脂フィルム部材を用いて形成している。

これにより、例えば四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂フィルム部材またはポリエチレン樹脂フィルム部材のように撥水性を有する材料を用いてカバー部材を形成することができ、撥水作用によってカバー部材に対する帯電塗料粒子の付着を防止することができる。また、フッ素系樹脂フィルム部材またはポリエチレン樹脂フィルム部材を帯電させることによって、帯電塗料粒子に反発力を作用させることができる。さらに、フッ素系樹脂フィルム部材およびポリエチレン樹脂フィルム部材は、吸湿性が低く、体積抵抗率が高いから、これらに帯電した電荷が漏洩し難い。このため、カバー部材の帯電状態を安定的に保持することができる。

（３）．本発明では、前記カバー部材は、絶縁性を有する２枚の絶縁フィルムの間に半導電性を有する半導電フィルムを挟んだ積層フィルム部材を用いて形成している。

このとき、半導電フィルムでは電荷が移動できるから、半導電フィルムは全体に亘って略同電位になる。この半導電フィルムの安定電位を受けて、半導電フィルムの表面を覆う絶縁フィルムの表面がより均一に帯電するという効果が得られる。

即ち、絶縁フィルムの表面が負極性帯電したときに、絶縁フィルムの裏面は誘電帯電現象によって正極性帯電する。このとき、絶縁フィルムの裏面には半導電フィルムが設けられているから、絶縁フィルムの裏面の正極性の電荷は、半導電フィルムを通じて移動し、カバー部材の全体に亘って広がる。これに伴い、絶縁フィルムの表面に付着した負極性の帯電イオンも、正極性の電荷との間のクーロン力でカバー部材の全体に亘って均一に広がる。

この結果、半導電フィルムを設けない場合に比べて、より均一な負極性帯電を絶縁フィルムの表面に得ることができる。これにより、絶縁フィルムと帯電塗料粒子との間に安定した反発力を発生させることができ、付着塗料による偏った汚れを減らすことができる。

このため、例えばカバー部材内の電位勾配によって、カバー部材のうち部分的に電荷が帯電し難い部位があるときでも、半導電フィルムを全面に亘って略同電位にすることができ、外表面側の絶縁フィルムに対してカバー部材内の電位勾配の影響をなくすことができる。この結果、マイナスイオンが飛来したときには、外表面側の絶縁フィルムの全面に対して均一に電荷を帯電させることができる。これにより、カバー部材全体を確実に帯電させて帯電塗料粒子の付着を防止できると共に、不均一な電荷分布よる電界の集中を防止することができ、部分的な塗料の付着や堆積も防ぐことができる。

（４）．本発明では、前記カバー部材は、前記電極支持部の外表面を覆うのに加えて、前記ハウジング部材の外表面を覆って筒状に形成され、前記ハウジング部材とカバー部材との間には、これらのハウジング部材とカバー部材とが互いに対面する部位に横断面が環状の環状空間を設ける構成としている。

これにより、空気に比べて電気抵抗の低いハウジング部材がカバー部材に接触する部位を減らすことができる。この結果、高電圧に帯電したカバー部材の外表面の電荷がハウジング部材を介して漏洩するのを減らすことができるから、カバー部材の帯電状態を保持し、帯電塗料粒子の付着を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態による静電塗装装置として回転霧化頭型塗装装置を例に挙げて添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１および図２は第１の実施の形態を示している。図において、１はアース電位にある被塗物（図示せず）に向けて塗料を噴霧する塗料噴霧手段としての噴霧器で、該噴霧器１は、後述するエアモータ２、回転霧化頭３等によって構成されている。

２は導電性金属材料からなるエアモータで、該エアモータ２は、モータハウジング２Ａと、該モータハウジング２Ａ内に静圧エア軸受２Ｂを介して回転可能に支持された中空の回転軸２Ｃと、該回転軸２Ｃの基端側に固定されたエアタービン２Ｄ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２Ｄに駆動エアを供給することにより、回転軸２Ｃと回転霧化頭３を、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで高速回転させるものである。

３はエアモータ２の回転軸２Ｃ先端側に取付けられた回転霧化頭で、該回転霧化頭３は、例えば金属材料または導電性の樹脂材料によって形成されている。そして、回転霧化頭３は、エアモータ２によって高速回転された状態で後述のフィードチューブ４を通じて塗料を供給することにより、その塗料を遠心力によって先端側の放出端縁３Ａから噴霧する。また、回転霧化頭３は、エアモータ２等を介して後述の高電圧発生器７に接続されている。これにより、静電塗装を行う場合に、回転霧化頭３全体に高電圧を印加することができ、これらの表面を流れる塗料を直接的に高電圧に帯電させることができる。

４は回転軸２Ｃ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４の先端側は、回転軸２Ｃの先端から突出して回転霧化頭３内に延在している。また、フィードチューブ４内には塗料通路５が設けられると共に、該塗料通路５は色替弁装置等を介して塗料供給源および洗浄シンナ供給源（いずれも図示せず）に接続されている。また、フィードチューブの中間部位は後述する弁体６Ａが離着座する弁座４Ａが形成されている。これにより、フィードチューブ４は、塗装時には塗料通路５を通じて回転霧化頭３に向けて塗料供給源からの塗料を供給すると共に、洗浄時、色替時等には洗浄シンナ供給源からの洗浄流体（シンナ、空気等）を供給する。

なお、フィードチューブ４は、本実施の形態に限らず、例えば内筒に塗料通路が形成され、外筒に洗浄シンナ通路が配置された二重筒状に形成してもよい。また、塗料通路５は、本実施の形態のようにフィードチューブ４内を通るものに限らず、噴霧器１の種類に応じて種々の通路形態が採用可能である。

６は塗料通路５の途中に設けられた例えば常閉型の塗料供給弁である。この塗料供給弁６は、塗料通路５内を延び先端が弁座４Ａに離着座する弁体６Ａと、該弁体６Ａの基端側に位置してシリンダ６Ｂ内に設けられたピストン６Ｃと、シリンダ６Ｂ内に設けられ弁体６Ａを閉弁方向に付勢する弁ばね６Ｄと、シリンダ６Ｂ内で弁ばね６Ｄと反対側に設けられた受圧室６Ｅとから構成されている。そして、塗料供給弁６は、受圧室６Ｅに供給弁駆動エア（パイロットエア）が供給されることによって、弁ばね６Ｄに抗して弁体６Ａが開弁し、塗料通路５内の塗料の流通を許可する。

７はエアモータ２に接続された高電圧印加手段としての高電圧発生器で、該高電圧発生器７は、複数のコンデンサ、ダイオード（いずれも図示せず）からなる多段式整流回路（所謂、コッククロフト回路）によって構成されている。また、高電圧発生器７は、高電圧制御装置８から供給される直流の電源電圧を昇圧して、例えば−３０〜−１５０ｋＶの高電圧を発生する。このとき、高電圧発生器７は、高電圧制御装置８による電源電圧に応じて発生する高電圧が設定されるから、高電圧制御装置８によって出力電圧（高電圧）が制御されている。そして、高電圧発生器７は、高電圧ケーブル７Ａを介してエアモータ２および回転霧化頭３に接続され、該回転霧化頭３によって塗料を直接的に高電圧に帯電させている。

９はエアモータ２と高電圧発生器７とが取付けられたハウジング部材である。このハウジング部材９は、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＨＰ−ＰＥ（高圧ポリエチレン）、ＨＰ−ＰＶＣ（高圧塩化ピニル）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ポリメチルペンテン等の絶縁性樹脂材料によって略円柱状に形成されている。

そして、ハウジング部材９は、円筒状の外表面９Ａを有すると共に、その後端９Ｂは大径な鍔状に形成されている。また、ハウジング部材９の前側にはエアモータ２を収容するエアモータ収容穴９Ｃが形成されると共に、ハウジング部材９の後側には高電圧発生器７を収容する高電圧発生器収容穴９Ｄが形成されている。

１０はハウジング部材９の外表面９Ａと隙間をもって設けられた筒状のカバー部材である。そして、カバー部材１０は、高絶縁性、非吸水性をもつ絶縁性樹脂材料として、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）または表面撥水処理を施したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いて形成されている。また、カバー部材１０は、機械的強度を保持するために、例えば０．１〜５ｍｍ程度の厚さ寸法をもって筒状に形成されている。さらに、カバー部材１０の前端側には、内周側に向けて環状に突出し、ハウジング部材９の前端側を閉塞する前閉塞部材１１が設けられている。

ここで、カバー部材１０は、後端側がハウジング部材９の大径な後端９Ｂに取付けられ、前端側が前閉塞部材１１に取付けられている。しかし、カバー部材１０とハウジング部材９とが互いに径方向で対面する部位（カバー部材１０の軸方向中間部位）は、略全面に亘ってハウジング部材９と離間している。この結果、カバー部材１０とハウジング部材９との間には横断面が環状の環状空間１２が形成されている。これにより、環状空間１２は、エアモータ２および高電圧発生器７の外周側を略全面に亘って取囲んでいる。そして、環状空間１２は、カバー部材１０からハウジング部材９に向うリーク電流を防止するために、カバー部材１０とハウジング部材９との間に例えば５ｍｍ以上の間隔寸法をもって形成されている。

１３はシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング１３は、回転霧化頭３の外周側を覆うようにカバー部材１０の先端側（前端側）に前閉塞部材１１を介して設けられている。そして、シェーピングエアリング１３は、カバー部材１０とほぼ同様の材料として、例えばＰＴＦＥ、ＰＯＭまたは表面撥水処理を施したＰＥＴ等を用いて筒状に形成されている。また、シェーピングエアリング１３には複数個のエア吐出孔１３Ａが穿設され、該エア吐出孔１３Ａはハウジング部材９内に設けられたシェーピングエア通路１４に連通している。そして、エア吐出孔１３Ａにはシェーピングエア通路１４を通じてシェーピングエアが供給され、エア吐出孔１３Ａは、該シェーピングエアを回転霧化頭３から噴霧される塗料に向けて噴出する。これにより、シェーピングエアは、回転霧化頭３から噴霧された塗料粒子の噴霧パターンを整形する。

第１の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は上述のような構成を有するもので、次に、該塗装装置を用いた塗装動作について説明する。

噴霧器１は、エアモータ２によって回転霧化頭３を高速回転させ、この状態でフィードチューブ４を通じて回転霧化頭３に塗料を供給する。これにより、噴霧器１は、回転霧化頭３が回転するときの遠心力によって塗料を微粒化し、塗料粒子として噴霧する。また、シェーピングエアリング１３からシェーピングエアが供給され、このシェーピングエアによって塗料粒子からなる噴霧パターンが制御される。

また、回転霧化頭３にはエアモータ２を介して高電圧発生器７による高電圧が印加されている。これにより、回転霧化頭３に供給された塗料は、回転霧化頭３を通じて直接的に高電圧に帯電すると共に、帯電塗料粒子となって回転霧化頭３と被塗物との間に形成された静電界に沿って飛行し、被塗物に塗着する。

然るに、一般に空気の体積抵抗率が無限大と仮定できるのに対し、各種の絶縁性樹脂材料（誘電体材料）によって形成されるハウジング部材９の体積抵抗率は１０¹²〜１０¹⁶Ωｍ程度である。このため、ハウジング部材９の電気抵抗は、空気の電気抵抗に比べて低い。

これに対し、第１の実施の形態では、ハウジング部材９とカバー部材１０との間にはこれらのハウジング部材９とカバー部材１０とが互いに対面する部位の全面に亘って環状空間１２を設ける構成としている。このため、空気に比べて電気抵抗の低いハウジング部材９がカバー部材１０に接触する部位を減らすことができる。これにより、高電圧に帯電したカバー部材１０の外表面の電荷がハウジング部材９を介して漏洩するのを減らすことができるから、カバー部材１０の帯電状態を保持し、帯電塗料粒子の付着を防止することができる。

また、第１の実施の形態では、噴霧器１をエアモータ２と回転霧化頭３とによって構成している。このとき、回転霧化頭３からハウジング部材９の外周側に帯電塗料粒子が放出され、ハウジング部材９の周囲を浮遊する傾向がある。また、自動車の車内のような閉じた空間を塗装するときには、浮遊した帯電塗料粒子がハウジング部材９側に近付き、付着し易い傾向がある。これに対し、本実施の形態では、環状空間１２によってカバー部材１０の帯電状態を保持できるから、カバー部材１０の電荷によって浮遊した帯電塗料粒子に対してクーロン反発力を作用させることができ、噴霧器１を覆うカバー部材１０に塗料粒子が付着するのを抑制することができる。

さらに、高電圧発生器７はエアモータ２に高電圧を印加する構成としている。このため、エアモータ２によってカバー部材１０の外表面に高電圧を安定的に帯電させることができ、塗料粒子が付着するのを防止することができる。

なお、前記第１の実施の形態では、カバー部材１０とシェーピングエアリング１３とは別部材によって形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図３に示す第１の変形例のように、カバー部材１０′とシェーピングエアリング１３′とを一体化して形成してもよい。

また、第１の実施の形態では、シェーピングエアリング１３は、絶縁樹脂材料を用いて形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばシェーピングエアリングを導電性金属材料を用いて形成してもよい。この場合、金属材料からなるシェーピングエアリングには、エアモータを介して塗料と同極性の高電圧が印加される。これにより、シェーピングエアリングは反発電極として機能するから、シェーピングエアリングに帯電塗料粒子が付着するのを防止することができる。

次に、図４ないし図７は第２の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示している。第２の実施の形態の特徴は、ハウジング部材を、前，後方向に延伸して前側に塗料噴霧手段を保持する胴部と、該胴部から分岐したネック部とによって構成し、カバー部材を、ハウジング部材の胴部を覆う胴部側カバーと、前記ハウジング部材のネック部を覆うネック部側カバーとによって構成したことにある。

図において、２１は自動塗装作業を行うためのロボット装置で、該ロボット装置２１は、後述する塗装機３１を用いた塗装作業を実行するものである。そして、ロボット装置２１は、基台２２と、該基台２２上に回転可能かつ揺動可能に設けられ複数の関節をもったロボットアーム２３（アーム）とによって大略構成されている。そして、ロボット装置２１は、塗装機３１を被塗物Ａに対して移動させると共に、アースに接続されている。

３１はロボット装置２１に取付けられたカートリッジ式の塗装機で、該塗装機３１は、後述の噴霧器３２、ハウジング部材３５、カートリッジ４２等によって大略構成されている。

３２はアース電位にある被塗物Ａに向けて塗料を噴霧する塗料噴霧手段としての噴霧器で、該噴霧器３２は、後述するエアモータ３３、回転霧化頭３４等によって構成されている。

３３は導電性金属材料からなるエアモータで、該エアモータ３３は、モータハウジング３３Ａと、該モータハウジング３３Ａ内に静圧エア軸受３３Ｂを介して回転可能に支持された中空の回転軸３３Ｃと、該回転軸３３Ｃの基端側に固定されたエアタービン３３Ｄとによって構成されている。そして、エアモータ３３は、後述のエア通路３９を通じて駆動エアをエアタービン３３Ｄに供給することにより、回転軸３３Ｃと回転霧化頭３４を、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで高速回転させるものである。

３４はエアモータ３３の回転軸３３Ｃ先端側に取付けられた回転霧化頭で、該回転霧化頭３４は、例えば金属材料または導電性の樹脂材料によって形成されている。そして、回転霧化頭３４は、エアモータ３３によって高速回転された状態で後述のフィードチューブ４４を通じて塗料を供給することにより、その塗料を遠心力によって先端側の放出端縁３４Ａから噴霧する。また、回転霧化頭３４にはエアモータ３３等を介して後述の高電圧発生器４５が接続されている。これにより、静電塗装を行う場合に、回転霧化頭３４全体に高電圧を印加することができ、これらの表面を流れる塗料を直接的に高電圧に帯電させることができる。

３５はエアモータ３３等を保持するハウジング部材で、該ハウジング部材３５は、第１の実施の形態によるハウジング部材９と同様に、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＨＰ−ＰＥ（高圧ポリエチレン）、ＨＰ−ＰＶＣ（高圧塩化ピニル）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ポリメチルペンテン等の絶縁性樹脂材料によって形成されている。

また、ハウジング部材３５は、軸方向（前，後方向）に延伸した円柱状の胴部３６と、該胴部３６の軸方向の途中位置から外周側に向けて斜めに分岐したネック部３７とによって構成されている。

そして、胴部３６の前側には、エアモータ３３を収容するエアモータ収容穴３６Ａが形成されると共に、胴部３６の後側には、後述するカートリッジ４２のボンベ４３を取付けるためのボンベ取付部３６Ｂが形成されている。また、胴部３６内には、エアモータ収容穴３６Ａとボンベ取付部３６Ｂの中心位置を通るフィードチューブ挿通孔３６Ｃが軸方向に延びて形成されている。

一方、ネック部３７内には、後述の高電圧発生器４５を収容する高電圧発生器収容穴３７Ａが形成されている。そして、ネック部３７の先端は、絶縁性樹脂材料からなる筒状のコネクタ部材３８を用いてロボット装置２１のロボットアーム２３の先端に取付けられている。さらに、ハウジング部材３５内には、エアモータ３３に駆動エアを供給するエア通路３９が形成されると共に、後述するカートリッジ４２に塗料吐出量制御用の押出し液体を供給する押出し液体通路４０が形成されている。

４１は回転霧化頭３４を囲繞するようにハウジング部材３５の胴部３６の前端側に設けら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４１は、例えば導電性金属材料を用いて形成され、エアモータ３３に電気的に接続されている。また、シェーピングエアリング４１には複数個のエア吐出孔４１Ａが穿設され、該エア吐出孔４１Ａは回転霧化頭３４から噴霧される塗料に向けてシェーピングエアを噴出する。

４２は塗料を回転霧化頭３４に向けて供給する塗装用のカートリッジで、該カートリッジ４２は、軸方向（前，後方向）に延びる円筒体（シリンダ）として形成されたボンベ４３と、該ボンベ４３から軸方向に延びるフィードチューブ４４と、前記ボンベ４３内を塗料収容室と押出し液体収容室とに画成するピストン（いずれも図示せず）等とにより大略構成されている。

また、カートリッジ４２は、フィードチューブ４４をフィードチューブ挿通孔３６Ｃに挿通した状態でハウジング部材３５のボンベ取付部３６Ｂに取付けられる。そして、塗装時には、ハウジング部材３５の押出し液体通路４０を通じて押出し液体収容室に押出し液体を供給することによってピストンを摺動変位させ、ボンベ４３内の塗料を、フィードチューブ４４を通じて回転霧化頭３４に向けて吐出する。また、塗料の充填時には、カートリッジ４２をボンベ取付部３６Ｂから取外して塗料充填装置（図示せず）に取付け、フィードチューブ４４を通じてボンベ４３の塗料収容室内に塗料を充填する。

４５はハウジング部材３５のネック部３７に内蔵された高電圧印加手段としての高電圧発生器で、該高電圧発生器４５は、入力側がロボット装置２１を介して外部の高電圧制御装置４６に接続され、出力側がエアモータ３３に接続されている。そして、高電圧発生器４５は、例えば複数のコンデンサ、ダイオード（いずれも図示せず）からなる多段式整流回路（所謂、コッククロフト回路）によって構成されている。

また、高電圧発生器４５は、高電圧制御装置４６から供給される直流の電源電圧を昇圧して、例えば−３０〜−１５０ｋＶの高電圧を発生する。このとき、高電圧発生器４５は、高電圧制御装置４６による電源電圧に応じて発生する高電圧が設定されるから、高電圧制御装置４６によって出力電圧（高電圧）が制御されている。そして、高電圧発生器４５は、高電圧ケーブル４５Ａを介してエアモータ３３および回転霧化頭３４を通じて塗料を直接的に高電圧に帯電させている。

４７はハウジング部材３５の外表面を覆って設けられたカバー部材で、該カバー部材４７は、高絶縁性、非吸水性をもつフッ素系の絶縁樹脂として、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレンとテトラフルオロエチレンの共重合体）等からなるフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成されている。また、カバー部材４７は、胴部３６の外表面３６Ｄを取囲む胴部側カバー４８と、ネック部３７の外表面３７Ｂを取囲むネック部側カバー４９とによって構成されている。そして、各カバー４８，４９は、例えば０．１〜５ｍｍ程度の厚さ寸法をもった樹脂フィルム部材を丸めることによってそれぞれ筒状に形成されている。

ここで、胴部側カバー４８は、胴部３６の周囲から後方に向けて延伸している。これにより、胴部側カバー４８は、胴部３６の外表面３６Ｄを覆うと共に、カートリッジ４２のボンベ４３の外表面も覆っている。また、胴部側カバー４８は、胴部３６の前，後方向の両端側に設けられた円環状の鍔部５０に取付けられている。一方、ネック部側カバー４９は、ネック部３７の長さ方向の途中位置に設けられた円環状の鍔部５１とネック部３７の先端位置に設けられたコネクタ部材３８に取付けられている。

そして、胴部側カバー４８のうち胴部３６の外表面３６Ｄと互いに対面する部位は、鍔部５０と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘って胴部３６と離間している。また、カバー部材４７のネック部側カバー４９のうちネック部３７の外表面３７Ｂと互いに対面する部位は、鍔部５１、コネクタ部材３８と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘ってネック部３７と離間している。

これにより、胴部３６と胴部側カバー４８との間には、横断面が環状の環状空間５２が形成されると共に、ネック部３７とネック部側カバー４９との間にも、横断面が環状の環状空間５２が形成されている。このため、カバー部材４７とハウジング部材３５との間には、略全面に亘って環状空間５２が形成されている。この結果、環状空間５２は、エアモータ３３および高電圧発生器４５の外周側を略全面に亘って取囲んでいる。そして、環状空間５２は、カバー部材４７からハウジング部材３５に向うリーク電流を防止するために、カバー部材４７とハウジング部材３５との間に例えば５ｍｍ以上の間隔寸法をもって形成されている。

５３は胴部側カバー４８の外周側に設けられた高電圧放電電極で、該高電圧放電電極５３は、導電性材料を用いて形成され、後述する支持腕部５４、リング部５５によって構成されている。

５４はシェーピングエアリング４１の周囲に放射状に設けられた支持腕部で、該支持腕部５４は、ハウジング部材３５側から胴部側カバー４８の外周側に向けて径方向に沿って延伸している。そして、支持腕部５４は、シェーピングエアリング４１の周囲に等間隔に例えば４本設けられ、リング部５５を支持している。

５５は支持腕部５４の先端に設けられたリング部で、該リング部５５は、例えば金属等の導電性材料を用いて円環状に形成されている。また、リング部５５は、エアモータ３３の周囲に位置して胴部側カバー４８の前側を取り囲んでいる。そして、リング部５５は、胴部側カバー４８の外径よりも大きな円形に形成され、エアモータ３３の回転軸３３Ｃと同軸の略同心円状に配置されている。これにより、リング部５５は、その全周に亘って胴部側カバー４８との距離が略一定になっている。そして、リング部５５は、支持腕部５４、シェーピングエアリング４１を介してエアモータ３３に接続されている。これにより、リング部５５には高電圧発生器４５による高電圧が印加され、リング部５５は、帯電塗料粒子と同極性のイオンを放電する。

第２の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は上述のような構成を有するもので、次に、塗装装置としての作動について説明する。

コンベア装置等を用いて被塗物Ａがロボット装置２１の近傍に配置されると、ロボット装置２１は、予め記憶されたティーチング動作に基いてプレイバック動作し、被塗物Ａの近くに塗装機３１を移動させる。

このとき、塗装機３１は、エアモータ３３によって回転霧化頭３４を高速回転させ、この状態でボンベ４３内の塗料をフィードチューブ４４を通じて回転霧化頭３４に向けて供給する。これにより、塗装機３１は、回転霧化頭３４が回転するときの遠心力によって塗料を微粒化し、塗料粒子として噴霧する。また、シェーピングエアリング４１からシェーピングエアが供給され、このシェーピングエアによって塗料粒子からなる噴霧パターンが制御される。

また、回転霧化頭３４にはエアモータ３３を介して高電圧発生器４５による高電圧が印加されている。これにより、回転霧化頭３４に供給された塗料は、回転霧化頭３４を通じて直接的に高電圧に帯電すると共に、帯電塗料粒子となって回転霧化頭３４と被塗物Ａとの間に形成された静電界に沿って飛行し、アース電位となった被塗物Ａに塗着する。

また、第２の実施の形態では、胴部側カバー４８の外周側には高電圧放電電極５３を設ける構成としている。このため、高電圧発生器４５からの高電圧は、エアモータ３３等を介してリング部５５に印加され、リング部５５から放電される。

これにより、高電圧放電電極５３は、帯電塗料粒子と同極性のイオンを放電し、カバー部材４７に対して同極性にある電荷を積極的に帯電させることができる。また、高電圧放電電極５３は、リング部５５の放電によって、帯電量が減衰した塗料粒子に対して再度帯電させることができる。この結果、再帯電した塗料粒子と高電圧放電電極５３またはカバー部材４７との間で反発力を作用させることができ、カバー部材４７に塗料粒子が付着するのを確実に防止することができる。

かくして、第２の実施の形態では、ハウジング部材３５とカバー部材４７との間にはこれらのハウジング部材３５とカバー部材４７とが互いに対面する部位の略全面に亘って環状空間５２を設ける構成としている。

一般に空気の体積抵抗率が無限大と仮定できるのに対し、各種の絶縁性樹脂材料（誘電体材料）によって形成されるハウジング部材３５の体積抵抗率は１０¹²〜１０¹⁶Ωｍ程度である。このため、ハウジング部材３５の電気抵抗は、空気の電気抵抗に比べて低い。

これに対し、ハウジング部材３５とカバー部材４７との間には環状空間５２を設けたから、該環状空間５２によってハウジング部材３５がカバー部材４７に接触する部位を減らすことができる。このため、高電圧に帯電したカバー部材４７の外表面の電荷がハウジング部材３５を介して漏洩するのを減らすことができるから、カバー部材４７の帯電状態を保持し、帯電塗料粒子の付着を防止することができる。

また、本実施の形態では、塗装中に回転霧化頭３４から噴霧された一部の帯電塗料粒子はカバー部材４７の外周側を浮遊する傾向がある。しかし、環状空間５２によってカバー部材４７の帯電状態を保持できるから、カバー部材４７の電荷によって浮遊した帯電塗料粒子に対してクーロン反発力を作用させることができ、噴霧器３２を覆うカバー部材４７に塗料粒子が付着するのを抑制することができる。

さらに、高電圧発生器４５はエアモータ３３、回転霧化頭３４、シェーピングエアリング４１等に高電圧を印加する構成としている。このため、エアモータ３３等によってカバー部材４７の外表面に高電圧を安定的に帯電させることができ、塗料粒子が付着するのを防止することができる。

特に、第２の実施の形態では、カバー部材４７は、ハウジング部材３５の胴部３６を覆う胴部側カバー４８と、ハウジング部材３５のネック部３７を覆うネック部側カバー４９とによって構成したから、胴部側カバー４８およびネック部側カバー４９を用いてハウジング部材３５の外表面全体を覆うことができる。これにより、胴部側カバー４８およびネック部側カバー４９を帯電させて帯電塗料粒子の付着を防止することができる。

また、カバー部材４７をフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成したから、例えば撥水性を有するＰＴＦＥ等を用いてカバー部材４７を形成することができ、撥水作用によってカバー部材４７に対する帯電塗料粒子の付着を防止することができる。また、フッ素系樹脂フィルム部材を帯電させることによって、帯電塗料粒子に反発力を作用させることができる。さらに、フッ素系樹脂フィルム部材は、吸湿性が低く、体積抵抗率が高いから、これらに帯電した電荷が漏洩し難い。このため、カバー部材４７の帯電状態を安定的に保持することができる。

また、カバー部材４７に塗料が付着した場合には、フィルム状のカバー部材４７を、ハウジング部材３５から容易に剥ぎ取り、交換することができる。これにより、ハウジング部材３５を洗浄するのに比べて、塗装機３１のメンテナンス時間を短縮することができ、塗装作業の生産性を高めることができる。

さらに、第２の実施の形態では、胴部側カバー４８の外周側には高電圧放電電極５３を設ける構成としたから、高電圧発生器４５からの高電圧は、エアモータ３３、シェーピングエアリング４１等を介してリング部５５に印加されて放電される。このため、高電圧放電電極５３は、帯電塗料粒子と同極性のイオンを放電し、同極性の電荷でカバー部材４７に対して積極的に帯電させることができる。また、高電圧放電電極５３は、リング部５５の放電によって、帯電量が減衰した塗料粒子に対して再度帯電させることができる。

この結果、再帯電した塗料粒子と高電圧放電電極５３またはカバー部材４７との間で反発力を作用させることができる。このため、この反発力によって帯電塗料粒子がカバー部材４７に近付くのを防止できると共に、高電圧に帯電したカバー部材４７によって帯電塗料粒子が付着するのを防止することができる。

また、高電圧放電電極５３を支持腕部５４およびリング部５５によって構成したから、胴部側カバー４８を取囲むリング部５５によってカバー部材４７の周囲に高電圧の静電界を形成することができ、帯電塗料粒子をカバー部材４７から遠ざけることができる。さらに、リング部５５は胴部側カバー４８を取り囲むから、高電圧放電電極５３を省いた場合に比べて、リング部５５による高電圧の放電によってカバー部材４７を広い範囲で高電圧の電荷で帯電させることができる。これにより、カバー部材４７の広い範囲で帯電塗料粒子が付着するのを防止することができる。

次に、図８および図９は第３の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示し、第３の実施の形態の特徴は、胴部側カバーは、フッ素系の樹脂材料からなるフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成し、ネック部側カバーは、絶縁性を有する２枚の絶縁フィルムの間に半導電性を有する半導電フィルムを挟んだ積層フィルム部材を用いて形成したことにある。なお、第３の実施の形態では第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

６１はハウジング部材３５の外表面を覆って設けられたカバー部材で、該カバー部材６１は、胴部３６の外表面３６Ｄおよびボンベ４３の外表面を取囲む胴部側カバー６２と、ネック部３７の外表面３７Ｂを取囲むネック部側カバー６３とによって構成されている。

ここで、胴部側カバー６２は、第２の実施の形態による胴部側カバー４８と同様に、例えばＰＴＦＥ等からなるフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成されている。

一方、ネック部側カバー６３は、絶縁性を有する２枚の絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂの間に半導電性を有する半導電フィルム６３Ｃを挟んだ積層フィルム部材によって形成されている。このとき、絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂは、例えばＰＴＦＥ等からなるフッ素系樹脂を用いて形成され、その体積抵抗率は例えば１０¹⁶Ωｍ以上に設定されている。一方、半導電フィルム６３Ｃは、絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂよりも抵抗が低い材料として、例えば体積抵抗率が１０¹¹Ωｍ以下のポリエチレン等の樹脂を用いて形成されている。そして、これらのフィルム６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃの厚さ寸法は、それぞれ例えば０．１〜１．０ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ程度に設定されている。

ここで、胴部側カバー６２は、胴部３６の前，後方向の両端側に設けられた鍔部５０に取付けられている。また、ネック部側カバー６３は、ネック部３７の長さ方向の途中位置に設けられた鍔部５１とネック部３７の先端位置に設けられたコネクタ部材３８に取付けられている。そして、胴部側カバー６２のうち胴部３６の外表面３６Ｄと互いに対面する部位は、鍔部５０と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘って胴部３６と離間している。

また、ネック部側カバー６３のうちネック部３７の外表面３７Ｂと互いに対面する部位は、鍔部５１、コネクタ部材３８と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘ってネック部３７と離間している。これにより、カバー部材６１とハウジング部材３５との間には、第２の実施の形態による環状空間５２と同様に、略全面に亘って環状空間６４が形成されている。これにより、環状空間６４は、エアモータおよび高電圧発生器の外周側を略全面に亘って取囲んでいる。

また、ネック部側カバー６３の先端部は、ネック部３７の先端に向けて延伸し、ロボットアーム２３に接触している。しかし、ネック部側カバー６３の先端部では、半導電フィルム６３Ｃを除去することによって、半導電フィルム６３Ｃとロボットアーム２３との間に空間が形成されている。即ち、図９に示すように、ネック部側カバー６３の絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂはロボットアーム２３に接触するのに対し、半導電フィルム６３Ｃは例えば１０ｍｍ以上の間隔寸法Ｌをもってロボットアーム２３から離間している。これにより、ネック部側カバー６３は、半導電フィルム６３Ｃに帯電した電荷がアース体となるロボットアーム２３に向けて放電するのを防止している。

かくして、第３の実施の形態でも第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、胴部側カバー６２はフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成し、ネック部側カバー６３は積層フィルム部材を用いて形成している。このとき、噴霧器３２、シェーピングエアリング４１および高電圧放電電極５３は、高電圧発生器４５によって高電圧が印加されている。このため、噴霧器３２等に近い胴部側カバー６２は帯電し易く、胴部側カバー６２に対する塗料の付着は容易に抑制することができる。

これに対し、噴霧器３２等から離れたネック部側カバー６３は帯電し難い傾向がある。また、電子やマイナスイオン風を均一にカバー部材６１に当てたとしても、カバー部材６１の表面に電荷が均一に付着するとは限らない。即ち、カバー部材６１の表面に付着する電荷の均一性は、カバー部材６１内の電位に大きく依存する。このとき、ハウジング部材３５のネック部３７は、基端側が高電圧発生器４５によって高電位となるのに対し、先端側がロボットアーム２３によってアース電位となっている。このため、ネック部側カバー６３では、ネック部３７の電位勾配によって電荷の均一性が阻害されている。従って、ネック部側カバー６３のうち噴霧器３２等に近い部位は帯電し易く、噴霧器３２等から離れた部位は帯電し難い傾向がある。

しかし、第３の実施の形態ではネック部側カバー６３は２枚の絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂの間に半導電フィルム６３Ｃを挟んだ積層フィルム部材を用いて形成している。このとき、半導電フィルム６３Ｃは、絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂに比べて体積抵抗率が小さく、電荷が移動し易い。直流の電場では、半導電フィルム６３Ｃは、絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂに比べて十分に抵抗が低く、全面に亘ってほぼ同電位にある。この半導電フィルム６３Ｃの安定電位を受けて、絶縁フィルム６３Ａの表面がより均一に帯電するという効果が得られる。

即ち、絶縁フィルム６３Ａの表面が負極性帯電したときに、絶縁フィルム６３Ａの裏面は誘電帯電現象によって正極性帯電する。このとき、絶縁フィルム６３Ａの裏面には半導電フィルム６３Ｃが設けられているから、絶縁フィルム６３Ａの裏面の正極性の電荷は、半導電フィルム６３Ｃを通じて移動し、ネック部側カバー６３の全体に亘って広がる。これに伴い、絶縁フィルム６３Ａの表面に付着した負極性の帯電イオンも、正極性の電荷との間のクーロン力でネック部側カバー６３の全体に亘って均一に広がる。

この結果、半導電フィルム６３Ｃを設けない場合に比べて、より均一な負極性帯電を絶縁フィルム６３Ａの表面に得ることができる。このため、マイナスイオンが飛来したときには、外表面側の絶縁フィルム６３Ａの全面に対して均一に電荷を帯電させることができる。

これにより、ネック部側カバー６３全体を確実に帯電させて帯電塗料粒子の付着を防止できると共に、不均一な電荷分布よる電界の集中を防止することができる。このため、絶縁フィルム６３Ａと帯電塗料粒子との間に安定した反発力を発生させることができ、部分的な塗料の付着や堆積を防ぐことができる。

なお、第３の実施の形態では、ネック部側カバー６３の先端部は半導電フィルム６３Ｃを除去することによって半導電フィルム６３Ｃとロボットアーム２３との間を絶縁する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１０に示す第２の変形例のように、ネック部側カバー６３′の先端部は２枚の絶縁フィルム６３Ａ′，６３Ｂ′を溶着させることによって半導電フィルム６３Ｃ′とロボットアーム２３との間を絶縁する構成としてもよい。

次に、図１１は第４の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示している。第４の実施の形態の特徴は、ネック部側カバーは、ハウジング部材のネック部からロボットアームに向けて延伸し該ロボットアームを覆う構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

７１はハウジング部材３５の外表面を覆って設けられたカバー部材で、該カバー部材７１は、胴部３６の外表面３６Ｄおよびボンベ４３の外表面を取囲む胴部側カバー７２と、ネック部３７の外表面３７Ｂを取囲むネック部側カバー７３とによって構成されている。そして、胴部側カバー７２は、第２の実施の形態による胴部側カバー４８と同様に、例えばＰＴＦＥ等からなるフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成されている。一方、ネック部側カバー７３は、第３の実施の形態によるネック部側カバー６３とほぼ同様に、絶縁性を有する２枚の絶縁フィルムの間に半導電性を有する半導電フィルムを挟んだ積層フィルム部材によって形成されている。

ここで、胴部側カバー７２は、胴部３６の前，後方向の両端側に設けられた鍔部５０に取付けられている。また、ネック部側カバー７３は、ネック部３７の長さ方向の途中位置に設けられた鍔部５１とネック部３７の先端位置に設けられたコネクタ部材３８に取付けられている。そして、胴部側カバー７２のうち胴部３６の外表面３６Ｄと互いに対面する部位は、鍔部５０と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘って胴部３６と離間している。

また、ネック部側カバー７３のうちネック部３７の外表面３７Ｂと互いに対面する部位は、鍔部５１、コネクタ部材３８と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘ってネック部３７と離間している。これにより、カバー部材７１とハウジング部材３５との間には、第２の実施の形態による環状空間５２と同様に、略全面に亘って環状空間７４が形成されている。これにより、環状空間７４は、エアモータおよび高電圧発生器の外周側を略全面に亘って取囲んでいる。

また、ネック部側カバー７３は、ネック部３７からロボットアーム２３に向けて延伸しロボットアーム２３の先端側を覆っている。さらに、ネック部側カバー７３は、基端側から先端側に向けて漸次拡開したベル状に形成されている。即ち、ネック部側カバー７３は、アース電位となるロボットアーム２３に近付くに従って、ロボットアーム２３との間隔寸法が離れる構成となっている。これにより、ネック部側カバー７３は、ロボットアーム２３との絶縁距離を十分に確保し、帯電した電荷がロボットアーム２３に向けて放電、リークするのを防止している。

かくして、第４の実施の形態でも第２，第３の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態では、ネック部側カバー７３の端部をハウジング部材３５のネック部３７からアース体であるロボットアーム２３に向けて伸長させ、ネック部側カバー７３をロボットアーム２３に被せる構成としている。このため、ネック部側カバー７３の端部は、アース体であるロボットアーム２３に接触せず、離間している。

このため、ネック部側カバー７３の表面に塗料で多少汚れても、ネック部側カバー７３の端部とロボットアーム２３との間で帯電電荷が漏洩することがない。また、ネック部側カバー７３はハウジング部材３５のネック部３７を覆うから、ネック部側カバー７３の裏面が塗料粒子が浮遊する外界に直接曝されることがない。このため、ネック部側カバー７３の裏面が塗料で汚れることなく、ネック部側カバー７３の裏面から帯電電荷が漏洩することもない。従って、ネック部側カバー７３の帯電状態を確実に保持することができ、塗料汚れの増加を防止することができる。

一方、例えば第３の実施の形態のように、ネック部側カバー６３の端部がロボットアーム２３に接触した場合には、ネック部側カバー６３の表面に付着した塗料によって、ネック部側カバー６３の表面の抵抗が低下する。これにより、アース体であるロボットアーム２３との接触部位を介して、ネック部側カバー６３の帯電電荷が漏洩し易くなり、ネック部側カバー６３と帯電塗料粒子との間の反発力が低下し、塗料が付着し易くなるものである。

また、ネック部側カバー７３によってロボットアーム２３の外周側を覆うから、ロボットアーム２３がアースに接続されている場合でも、アース電位となったロボットアーム２３に帯電塗料粒子が付着するのを防止することができる。

なお、第４の実施の形態では、ネック部側カバー７３はロボットアーム２３に近付くに従ってロボットアーム２３との間隔寸法が離れるベル状に形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示す第３の変形例ように、ネック部側カバー７３′はロボットアーム２３との間隔寸法が一定な筒状に形成してもよい。

次に、図１３は第５の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示している。第５の実施の形態の特徴は、カバー部材全体を積層フィルムを用いて形成したことにある。なお、第５の実施の形態では第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

８１はハウジング部材３５の外表面を覆って設けられたカバー部材で、該カバー部材８１は、第３の実施の形態によるネック部側カバー６３とほぼ同様に、絶縁性を有する２枚の絶縁フィルムの間に半導電性を有する半導電フィルムを挟んだ積層フィルム部材によって形成されている。また、カバー部材８１は、胴部３６の外表面３６Ｄを取囲む胴部側カバー８２と、ネック部３７の外表面３７Ｂを取囲むネック部側カバー８３とによって構成されている。そして、カバー部材８１とハウジング部材３５との間には、第２の実施の形態による環状空間５２と同様に、略全面に亘って環状空間８４が形成されている。

かくして、第５の実施の形態でも第２，第３の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第５の実施の形態では、カバー部材８１を積層フィルム部材によって形成したから、例えばハウジング部材３５等の電位勾配によって、カバー部材８１のうち部分的に電荷が帯電し難い部位があるときでも、カバー部材８１の半導電フィルムを全面に亘って略同電位にすることができる。従って、半導電フィルムを用いることにより、ハウジング部材３５等の電位勾配の影響をなくすことができる。

この結果、マイナスイオンが飛来したときには、カバー部材８１のうち外表面側の絶縁フィルムの全体を確実かつ均一に帯電させることができる。これにより、カバー部材８１全体を確実に帯電させて帯電塗料粒子の付着を防止できると共に、不均一な電荷分布よる電界の集中を防止することができ、部分的な塗料の付着や堆積も防ぐことができる。

次に、図１４および図１５は第６の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示し、第６の実施の形態の特徴は、高電圧放電電極のリング部には被塗物とは逆方向に向けて延びる針状の電極部を設ける構成としたことにある。なお、第６の実施の形態では第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

９１は胴部側カバー４８の外周側に設けられた高電圧放電電極で、該高電圧放電電極９１は、導電性材料を用いて形成され、後述する支持腕部９２、リング部９３、電極部９４によって構成されている。

９２はシェーピングエアリング４１の周囲に放射状に設けられた支持腕部で、該支持腕部９２は、ハウジング部材３５側から胴部側カバー４８の外周側に向けて径方向に沿って延伸している。そして、支持腕部９２は、シェーピングエアリング４１の周囲に等間隔に例えば４本設けられ、リング部９３を支持している。

９３は支持腕部９２の先端に設けられたリング部で、該リング部９３は、例えば金属等の導電性材料を用いて円環状に形成されている。また、リング部９３は、エアモータ３３の周囲に位置して胴部側カバー４８の前側を取り囲んでいる。そして、リング部９３は、胴部側カバー４８の外径よりも大きな円形に形成され、エアモータ３３の回転軸３３Ｃと同軸の略同心円状に配置されている。これにより、リング部９３は、その全周に亘って胴部側カバー４８との距離が略一定になっている。そして、リング部９３は、支持腕部９２、シェーピングエアリング４１を介してエアモータ３３に接続されている。これにより、リング部９３には高電圧発生器４５による高電圧が印加されている。

９４はリング部９３に設けられた電極部で、該電極部９４は、リング部９３から被塗物とは逆方向（後側）に向けて延び、金属等の導電性材料からなる針状電極によって形成されている。また、電極部９４は、リング部９３の全周に亘って等間隔に複数個列設されている。そして、電極部９４の向きは、エアモータの軸線（回転軸）と平行または俯角１０°、仰角２０°の範囲で配設されている。

かくして、第６の実施の形態でも第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第６の実施の形態では、リング部９３には針状の電極部９４を設ける構成としたから、電極部９４の先端に電界を集中させて容易かつ安定的に高電圧を放電させることができる。また、電極部９４は被塗物から離れる方向に延びるから、電極部９４の先端で高電圧を放電させることによって、カバー部材４７の後側まで高電圧の電荷で帯電させることができる。これにより、カバー部材４７の広い範囲で帯電塗料粒子が付着するのを防止することができる。

なお、前記第６の実施の形態では、電極部９４を針状電極によって形成し、リング部９３に複数個設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１６および図１７に示す第４の変形例のような放電リングとして構成してもよい。即ち、放電リングは、リング部９３′とこのリング部９３′の全周に亘ってブレード状をなして後方に突出した電極部９４′とによって構成してもよい。この場合には、１枚のブレードをリング状に折曲げるだけでよい。この場合、ブレード状の電極部９４′はリング部９３′を挟んで被塗物に接近する側（前側）と離間する側（後側）の両方に設ける構成としてもよく、被塗物から離間する側（後側）にのみ設ける構成としてもよい。

次に、図１８は第７の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示し、本実施の形態の特徴は、分岐部分を持たないハウジング部材をロボットアームに取付ける構成としたことにある。なお、第７の実施の形態では第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

１０１は第７の実施の形態による塗装機で、該塗装機１０１は、ロボットアーム２３の先端に取付けられ、噴霧器３２、ハウジング部材１０２等によって大略構成されている。

１０２は第７の実態の形態によるハウジング部材で、該ハウジング部材１０２は、第１の実施の形態によるハウジング部材９とほぼ同様に、絶縁性樹脂材料によって略円柱状に形成されると共に、噴霧器３２と高電圧発生器４５とが取付けられている。また、ハウジング部材１０２の前側にはエアモータ３３を収容するエアモータ収容穴１０２Ａが形成されると共に、ハウジング部材１０２の後側には高電圧発生器４５を収容する高電圧発生器収容穴１０２Ｂが形成されている。

また、ハウジング部材１０２の前端側には、導電性金属材料からなるシェーピングエアリング４１が取り付けられると共に、ハウジング部材１０２の後端側はロボットアーム２３の先端に取付けられている。さらに、シェーピングエアリング４１の外周側には支持腕部５４およびリング部５５によって構成された高電圧放電電極５３が取り付けられている。

１０３はハウジング部材１０２の外表面１０２Ｃを覆って筒状に設けられたカバー部材で、該カバー部材１０３は、例えば第２の実施の形態によるカバー部材４７とほぼ同様に、フッ素系樹脂フィルム部材を用いて筒状に形成されている。そして、カバー部材１０３は、ハウジング部材１０２に沿ってロボットアーム２３に向けて延伸している。これにより、カバー部材１０３は、第４の実施の形態によるカバー部材７１と同様に、ハウジング部材１０２の外表面１０２Ｃを覆うと共に、ロボットアーム２３の外表面も覆っている。

また、カバー部材１０３は、ハウジング部材１０２の前，後方向の両端側に設けられた円環状の鍔部１０４に取付けられている。そして、カバー部材１０３のうちハウジング部材１０２の外表面１０２Ｃと互いに対面する部位は、鍔部１０４と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘ってハウジング部材１０２と離間している。これにより、カバー部材１０３とハウジング部材１０２との間には、略全面に亘って横断面が環状の環状空間１０５が形成されている。これにより、環状空間１０５は、エアモータ３３および高電圧発生器４５の外周側を略全面に亘って取り囲んでいる。

かくして、第７の実施の形態でも第２，第４の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、図１９は第８の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示し、本実施の形態の特徴は、高電圧発生器は、カバー部材の外側に位置する外部電極に高電圧を印加する構成としたことにある。なお、第８の実施の形態では第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

１１１は第８の実施の形態による塗装機で、該塗装機１１１は、ロボットアーム２３の先端に取付けられ、噴霧器３２、ハウジング部材１１２等によって大略構成されている。

１１２は第８の実態の形態によるハウジング部材で、該ハウジング部材１１２は、絶縁性樹脂材料によって略円柱状に形成されると共に、噴霧器３２が取付けられている。また、ハウジング部材１１２の前側にはエアモータ３３を収容するエアモータ収容穴１１２Ａが形成されている。さらに、ハウジング部材１１２の前端側には、シェーピングエアリング４１が取り付けられると共に、ハウジング部材１１２の後端側はロボットアーム２３の先端に取付けられている。

１１３はハウジング部材１１２の外表面１１２Ｂを覆って筒状に設けられたカバー部材で、該カバー部材１１３は、例えば第２の実施の形態によるカバー部材４７とほぼ同様に、フッ素系樹脂フィルム部材を用いて筒状に形成されている。そして、カバー部材１１３は、ハウジング部材１１２に沿ってロボットアーム２３に向けて延伸している。これにより、カバー部材１１３は、ハウジング部材１１２の外表面１１２Ｂを覆うと共に、ロボットアーム２３の外表面も覆っている。

また、カバー部材１１３は、ハウジング部材１１２の前，後方向の両端側に設けられた円環状の鍔部１１４に取付けられている。そして、カバー部材１１３のうちハウジング部材１１２の外表面１１２Ｂと互いに対面する部位は、鍔部１１４と接触する僅かな部位を除いて略全面に亘ってハウジング部材１１２と離間している。これにより、カバー部材１１３とハウジング部材１１２との間には、略全面に亘って横断面が環状の環状空間１１５が形成されている。これにより、環状空間１１５は、エアモータ３３および高電圧発生器４５の外周側を略全面に亘って取り囲んでいる。

１１６はハウジング部材１１２の外周側に設けられた外部電極で、該外部電極１１６は、後述する支持腕１１７、電極支持部１１８、針状電極１１９とによって構成されている。

１１７はハウジング部材１１２の後側に設けられた複数本の支持腕で、該支持腕１１７は、エアモータ３３の回転軸３３Ｃに対して放射状に配置され、ハウジング部材１１２から径方向外側に向けて延びている。

１１８は支持腕１１７の先端に設けられた電極支持部で、該電極支持部１１８は、支持腕１１７から前側に向けて延び、その先端が回転霧化頭３４の周囲に配置されている。また、電極支持部１１８の先端には、針状電極１１９が突設されている。そして、針状電極１１９は、電極支持部１１８、支持腕１１７、ロボットアーム２３を介して外部の高電圧発生器４５に接続され、高電圧発生器４５による高電圧が印加されている。

かくして、第８の実施の形態でも第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第８の実施の形態では、高電圧発生器４５は、カバー部材１１３の外側に位置する外部電極１１６に高電圧を印加する構成としている。このため、外部電極１１６によって回転霧化頭３４の周囲にイオン化圏域を形成し、回転霧化頭３４から噴霧される塗料粒子を間接的に帯電させることができる。また、高電圧が印加された外部電極１１６によってカバー部材１１３の外表面に高電圧を安定的に帯電させることができ、塗料粒子が付着するのを防止することができる。

なお、第６〜第８の実施の形態では、カバー部材４７，１０３，１１３はフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成するものとしたが、２枚の絶縁フィルムの間に半導電性を有する半導電フィルムを挟んだ積層フィルム部材によって形成してもよい。

また、第２，第６〜第８の実施の形態では、カバー部材４７，１０３，１１３はフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成するものとしたが、ポリエチレン樹脂からなるポリエチレン樹脂フィルム部材を用いて形成してもよい。同様に、第３，第４の実施の形態では、胴部側カバー６２，７２はフッ素系樹脂フィルム部材を用いて形成するものとしたが、ポリエチレン樹脂フィルム部材を用いて形成してもよい。

また、第５，第６の実施の形態では、カバー部材８１，４７のネック部側カバー８３，４９はハウジング部材３５のネック部３７だけを覆う構成としたが、第４の実施の形態と同様に、ロボットアーム２３の先端側も覆う構成としてもよい。

また、第３〜第５の実施の形態では、ネック部側カバー６３，７３、カバー部材８１には２枚の絶縁フィルム６３Ａ，６３Ｂの間に半導電フィルム６３Ｃを挟んだ積層フィルム部材を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば半導電フィルムからの放電を防止できるのであれば、２枚の絶縁フィルムのうちハウジング部材側（内側）の絶縁フィルムを省いた積層フィルム部材を用いる構成としてもよい。

また、第２〜第８の実施の形態では、導電性のシェーピングエアリング４１を用いる構成としたが、第１の実施の形態と同様に、絶縁性のシェーピングエアリングを取付ける構成としてもよい。

また、第２〜第７の実施の形態では、シェーピングエアリング４１の外周側には高電圧放電電極５３，９１を設ける構成としたが、高電圧放電電極は省く構成としてもよい。

また、第８の実施の形態では、カバー部材１１３はハウジング部材１１２の周囲およびロボットアーム２３を覆う構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、図２０に示す第５の変形例のように、カバー部材１１３′は、ハウジング部材１１２の周囲およびロボットアーム２３に加えて、外部電極１１６の支持腕１１７および電極支持部１１８も覆う構成としてもよい。これにより、外部電極１１６に対する塗料粒子の付着を防止することができる。

また、前記第２〜第８の実施の形態では、塗装機３１，１０１，１１１のハウジング部材３５，１０２，１１２は複数の方向に移動するロボット装置２１のロボットアーム２３に取付ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば単一方向に往復動作するレシプロケータのアームにハウジング部材を取付ける構成としてもよい。さらに、例えば塗装支持スタンドのように、移動しない固定されたアームにハウジング部材を取付ける構成としてもよい。

さらに、前記各実施の形態では静電塗装装置として回転霧化頭３，３４を用いて塗料を噴霧する回転霧化頭型塗装装置（回転霧化式静電塗装装置）に適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば空気霧化式静電塗装装置、液圧霧化式静電塗装装置等の回転霧化以外の霧化方式を用いた静電塗装装置に適用してもよい。

図１は、第１の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す縦断面図である。 図２は、図１中の噴霧器の周囲を拡大して示す縦断面図である。 図３は、第１の変形例による回転霧化頭型塗装装置を示す縦断面図である。 図４は、第２の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す正面図である。 図５は、図４中の塗装機をカバー部材を破断した状態で拡大して示す正面図である。 図６は、図４中の塗装機を示す縦断面図である。 図７は、第２の実施の形態による塗装機を示す図５の左側面図である。 図８は、第３の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す図５と同様な正面図である。 図９は、図８中のａ部を拡大して示す要部拡大正面図である。 図１０は、第２の変形例によるネック部側カバーを示す図９と同様な要部拡大正面図である。 図１１は、第４の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す図５と同様な正面図である。 図１２は、第３の変形例による回転霧化頭型塗装装置を示す図５と同様な正面図である。 図１３は、第５の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す図５と同様な正面図である。 図１４は、第６の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す縦断面図である。 図１５は、第６の実施の形態による高電圧放電電極を図１４中の矢示XV−XV方向からみた右側面図である。 図１６は、第４の変形例による回転霧化頭型塗装装置を示す縦断面図である。 図１７は、第４の変形例による高電圧放電電極を図１６中の矢示XVII−XVII方向からみた右側面図である。 図１８は、第７の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置をカバー部材等を破断した状態で示す正面図である。 図１９は、第８の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置をカバー部材等を破断した状態で示す正面図である。 図２０は、第５の変形例による回転霧化頭型塗装装置をカバー部材等を破断した状態で示す図１９と同様の正面図である。

符号の説明

３２ 噴霧器（塗料噴霧手段）
３３ エアモータ
３４ 回転霧化頭
４５ 高電圧発生器（高電圧印加手段）
１１１ 塗装機
１１２ ハウジング部材
１１３′ カバー部材
１１５ 環状空間
１１６ 外部電極
１１７ 支持腕
１１８ 電極支持部
１１９ 針状電極

Claims (4)

1. エアモータと該エアモータの前端側に回転可能に設けられた回転霧化頭とからなり、該回転霧化頭に供給された塗料を被塗物に噴霧する塗料噴霧手段と、
   絶縁材料によって形成され前記エアモータを収容すると共に該塗料噴霧手段を保持するハウジング部材と、
   該ハウジング部材の外周側に設けられた外部電極と、
   該外部電極に高電圧を印加し、前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に間接的に高電圧を帯電させる高電圧印加手段とからなる静電塗装装置において、
   前記外部電極は、前記ハウジング部材から外周側に向けて延びる支持腕と、該支持腕の先端に設けられ該支持腕から前側に向けて延びその先端が前記回転霧化頭の周囲に配置された電極支持部と、該電極支持部の先端に設けられた針状電極とによって構成し、
   前記電極支持部には、その外表面を覆って筒状に形成された絶縁材料からなるカバー部材を設け、
   前記電極支持部とカバー部材との間には、これらの電極支持部とカバー部材とが互いに対面する部位に画成された横断面が環状の環状空間を設ける構成としたことを特徴とする静電塗装装置。
2. 前記カバー部材は、フッ素系の樹脂材料からなるフッ素系樹脂フィルム部材またはポリエチレン樹脂からなるポリエチレン樹脂フィルム部材を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
3. 前記カバー部材は、絶縁性を有する２枚の絶縁フィルムの間に半導電性を有する半導電フィルムを挟んだ積層フィルム部材を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
4. 前記カバー部材は、前記電極支持部の外表面を覆うのに加えて、前記ハウジング部材の外表面を覆って筒状に形成され、
   前記ハウジング部材とカバー部材との間には、これらのハウジング部材とカバー部材とが互いに対面する部位に横断面が環状の環状空間を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の静電塗装装置。

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