JPH0342064A - 静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は回転霧化頭を用いた静電塗装装置に関し、特に
メタリック系塗料を噴霧するのに用いて好適な静電塗装
装置に関する。 〔従来の技術］ 一般に、静電塗装に用いる塗料には、大きく分けて電気
抵抗の比較的大きな溶剤系塗料（油性塗料）と、電気抵
抗値の比較的小さな水系塗料（水性塗料）とがあり、溶
剤系塗料の中でも金属粉末を分散させた油性メタリック
系塗料が知られ、全体として３種類の塗料がある。この
ように、塗料はその種類に応じて抵抗値が異なるもので
あるから、高電圧の印加方法も塗料の種類に応じて異な
っている。 即ち、危険防止の観点から塗料供給管路、塗料タンク、
色替弁装置等はアースに接続して使用するが、溶剤系塗
料は比較的大きな抵抗を有しているから、回転霧化頭に
高電圧を直接印加しても、該回転霧化頭が塗料供給管路
を介してアース電位となってしまう恐れがない。従って
、溶剤系塗料に使用する静電塗装装置は、回転霧化頭に
直接高電圧を印加し、塗料粒子に直接帯電するようにな
っている。 一方、水系塗料は電気抵抗値が小さいので、回転霧化頭
に高電圧を直接印加した場合には、塗料供給管路内の塗
料を介して回転霧化頭がアース電位に短絡してしまい、
塗料粒子に帯電させることができない。そこで、水系塗
料の場合には、回転霧化頭よりも径方向外側に位置して
外部電極を設け、該外部電極に高電圧を印加し、回転霧
化頭の前方にコロナ放電領域を形成することにより、回
転霧化頭から噴霧された塗料粒子に間接帯電させるよう
になっている。 さらに、メタリック系塗料はそれ自体溶剤系塗料である
から、塗料の抵抗値は比較的大きく、回転霧化頭に高電
圧を直接印加する直接帯電方式が多く適用されている。 しかし、メタリック系塗料は溶剤内に金属粉末を分散さ
せたものであるから、ブリッジ現象が起きた場合には塗
料抵抗値が低下し、塗料供給流路内の塗料を介して回転
霧化頭と塗料タンクが短絡してしまうことがある。ここ
で、ブリッジ現象とは溶剤内に分散している金属粉末間
で放電現象が起き、金属粉末が配列されて導通状態にな
る現象をいう。 従って、メタリック系塗料に適用する静電塗装装置にあ
っては、前述した直接帯電方式の他に、外部電極を用い
た間接帯電方式を用い、ブリッジ現象の発生をできるだ
け防止するようにしたものも知られている。 そこで、従来技術による間接帯電方式を用いたメタリッ
ク系塗料用の静電塗装装置について、第３図を参照しつ
つ述べる。 同図において、１は回転霧化頭型塗装機で、該塗装機１
は本体をなす筒状のハウジング２と、該ハウジング２内
に設けられたエア軸受（図示せず）内蔵のエアモータ３
と、該エアモータ３によって回転駆動される回転軸４と
、ハウジング２の先端側に位置して該回転軸４に取付け
られた回転霧化頭５と、該回転霧化頭５に塗料を供給す
るため、前記回転軸４に挿通された金属バイブからなる
塗料フィードチューブ６とから大略構成され、ハウジン
グ２の後端側にはレシプロケータ等に取付けられるイン
シュレートサポート７が突設されている。なお、エアモ
ータ３等の基本的構成については、本出願人の先願に係
る実開昭６０−１３２５９号公報等において、公知であ
るので、詳細については省略する。 ８はハウジング２の外周側に設けられた電極取付は用ブ
ラケット、９，９．・・・は該ブラケット８に設けられ
た複数の外部電極で、該番外部電極９は回転霧化頭５の
若干後方で、かつ径方向外側に配設されるようになって
いる。 １０は塗料供給源で、該塗料供給源１０はモータ１１．
塗料ポンプ１２．塗料タンク１３等から構成され、塗料
タンク１３内にはメタリック系塗料が貯えられるように
なっている。そして、前記塗料供給源１０はその全体が
アース１４に接地されるようになっている。 １５はインシュレートサポート８に取付けられたエア駆
動式の三方切換弁で、該三方切換弁１５の流入ボートは
塗料供給配管１６を介して塗料ポンプ１２と接続され、
その流出ボートは樹脂材で被覆されたスパイラルホース
１７を介してフィードチューブ１６と接続され、さらに
リターンボートはリターン配管１８を介して塗料タンク
１３内に開口している。そして、前記三方切換弁１５は
、常時は塗料供給配管１６とリターン配管１８との間を
接続して塗料のリリーフを行ない、作動位置に切換えら
れることによって塗料供給配管１６とスパイラルホース
１７とを接続し、回転霧化頭５に塗料を供給するように
なってる。 １９は高電圧発生装置で、該高電圧発生装置１９は例え
ばコツククロフト回路等から構成され、高電圧ケーブル
２０を介して外部電極９と電気的に接続され、−６０〜
−９０ｋＶの高電圧を印加するようになっている。 このように構成される静電塗装装置において、被塗物２
１に塗装を行なうには、塗装機１のエアモータ３を高速
回転して、回転軸４１回転霧化頭５を４０．０００〜６
０．　ＯＯＯｒｐｍで回転駆動する。また、高電圧発生
装置１９により高電圧ケーブル２０を介して外部電極９
に高電圧を印加し、外部電極９の前方にコロナ放電領域
を形成しておく。さらに、塗料供給源１０を作動し、三
方切換弁１５を介してメタリック系塗料をリリーフさせ
ておく。 この状態で、三方切換弁１５を連通位置に切換えると、
塗料タンク１３伺のメタリック系塗料は、塗料ポンプ１
２．塗料供給配管１６．三方切換弁１５．スパイラルホ
ース１７．フィードチューブ６を介して回転霧化頭５に
供給される。そして、該回転霧化頭５で微粒化された塗
料粒子はコロナ放電領域を通過する間に帯電し、被塗物
２１との間の静電界に沿って飛行し、該被塗物２１に塗
着する。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、外部電極９を用いた間接帯電方式においても
、回転霧化頭５の前方に浮遊する帯電塗料粒子のために
、外部電極９と回転霧化頭５とは、当該帯電塗料粒子を
介して電気的に導通する状態となることがあり、これは
第３図中の符号２２に示すような電荷の流れとなって現
われ、回転霧化頭５が高電圧に帯電することがある。 この結果、外部電極９１回転霧化頭５１回転軸４、フィ
ードチューブ６、スパイラルホース１７、三方切換弁１
５．アース１４からなる糸路を介して電流が流れようと
するが、溶剤系塗料にあってはその抵抗値が大きいから
、電流が実質的に流れることはない。 しかし、メタリック系塗料は溶剤内に金属粉末を分散さ
せているから、前述したようなブリッジ現象を起こしや
すく、危険性があるという問題点がある。このブリッジ
現象は金属粉末間の放電による電気的な導通状態である
から、放電を防止するには単位長さ当りの電位差を小さ
くしてやればよい、換言すれば、回転霧化頭５とアース
１４との間の電気的な糸路を長くし、全抵抗値を大きく
、かつ単位長さ当りの抵抗値を小さくしてやればよい。 このため、従来技術においては、フィードチューブ６と
三方切換弁１５との間をスパイラルホース１７で接続す
ることにより、塗料流路を長くして全抵抗値を大きく、
かつ単位長さ当りの抵抗値を小さくして電位差を小さく
し、放電の発生を防止すると共に、前記スパイラルホー
ス１７を用いることによって金属粉末の沈降する箇所を
切断してブリッジ現象の発生を防止している。さらに、
スパイラルホース１７を樹脂材で被覆することによって
アース電位にある物体が接近しても、ブリッジ現象が発
生するのを防止するようにしている。 しかし、前述した従来技術によるものは、第１にスパイ
ラルホース１７を用いたとしても、メタリック系塗料の
電気抵抗特性、金属粉末の性状、塗料中に気泡が混入し
て大きな電位差が生じる等の理由で、完全にブリッジ現
象を防止することができないという問題点がある。 第２に、スパイラルホース１７を使用しているため塗料
流路が長くなる。このため、三方切換弁１５に代えて色
替弁装置を使用し、多色塗料を噴霧する場合、色替、洗
浄時等に塗料の無駄が多く、洗浄時間も長くなるという
問題点がある。 第３に、塗料流路を長くするために、スパイラルホース
１７が必要となるばかりでなく、三方切換弁１５や色替
弁装置の接地場所にも制約を受けるという問題点があり
、特に塗装機１を塗装ロボットのアームに装着する場合
にはそのアームに色替弁装置等を設けなくてはならず、
アーム重量が嵩んでしまうという欠点もある。 本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、メタリック系塗料を使用した場合にも、ブリッジ
現象の発生を確実に防止しつるようにした静電塗装装置
を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明は、回転軸を駆動す
るエアモータと、前記回転軸に取付けられ、該エアモー
タによって回転せしめられる回転霧化頭と、該回転霧化
頭と離間した位置に設けられた塗料供給源と、該塗料供
給源と回転霧化頭との間を連通し、該回転霧化頭にメタ
リック系塗料を供給する塗料供給流路と、該塗料供給流
路の途中に設けられ、塗料の供給、停止を行なう切換弁
装置と、前記回転霧化頭よりも径方向外側に位置して配
設された外部電極と、該外部電極に高電圧を供給すべく
、高電圧ケーブルを介して該外部電極と接続された高電
圧発生装置とからなる静電塗装装置において、前記塗料
供給流路のうち前記回転霧化頭側に位置する部位をアー
ス電位となるように接地したことを特徴とする。 〔作用］ このように構成することにより、帯電塗料粒子の電荷に
よって回転霧化頭が高電圧に帯電しても、塗料供給流路
の内の回転霧化頭側に位置する部分がアース電位に接地
されているから、塗料供給流路内にブリッジ現象が発生
することがなく、安全性を確保することができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図および第２図を参照しつ
つ詳細に述べる。なお、前述した従来技術と同一構成要
素には、同一符号を付しその説明を省略する。 ３１は本実施例のアースケーブルで、該アースケーブル
３１は塗装機１内のエアモータ３に接続され、その他端
はアース１４に接地されている。 ここで、前記エアモータ３はもとより、回転軸４、回転
霧化頭５．フィードチューブ６等は導電性金属材料で構
成されているから、前記エアモータ３をアース電位に保
持することにより、塗料供給流路の一部をなすフィード
チューブ６をアース電位に保持することができる。 ３２は従来技術のスパイラルホース１７に代る本実施例
の塗料供給配管で、該塗料供給配管３２はスパイラル形
状でない直管または曲管として形成され、その一端は三
方切換弁１５の流出ボートに接続され、他端はフィード
チューブ６に接続されている。 本実施例はこのように構成されるが、静電塗装装置とし
ての作動は従来技術のものと格別変わるところがないの
で、その説明は省略する。 然るに、本実施例ではアースケーブル３１を介してエア
モータ３をアース電位に保持することにより、ハウジン
グ２側で塗料供給流路の一部をなすフィードチューブ６
、回転霧化頭５等をアース電位に保持することができる
。従って帯電塗料粒子のために、外部電極９から回転霧
化頭５に向けて符号２２で示す電荷の流れがあったとし
ても、該回転霧化頭５．フイードチユーブ６等に高電圧
が印加された状態となることはない。 かくして、本実施例では高電圧印加部である外部電極９
と塗料供給流路とを電気的に切り離した状態とでき、フ
ィードチューブ６、塗料供給配管１６．３２、三方切換
弁１５内等の塗料がメタリック系塗料であっても、電気
的な影響を受けることがなく、ブリッジ現象が発生する
恐れもない。 この結果、メタリック系塗料の電気抵抗特性、金属粉末
の性状、塗料中への気泡の混入の有無を問わず、ブリッ
ジ現象の発生を防止し、安全に塗装作業を行なうことが
できる。また、塗料供給配管３２として従来技術のよう
なスパイラルホース１７を使用する必要がなく、該塗料
供給配管３２として任意の直管１曲管等を使用でき、か
つ三方切換弁１５との間の距離も短くできるから、色替
作業時の前色塗料、シンナ等の無駄をなくし、洗浄時間
も短縮することができる。 なお、実施例では本発明の塗料供給源として単色の塗料
ポンプ１２．塗料タンク１３を使用すると共に、切換弁
装置として三方切換弁１５を例示したが、多色塗料を色
替しつつ塗装するときには、塗料供給源は各色毎のサー
キュレーションバイブを介して接続し、切換弁装置とし
て色替弁装置（ＣＣＶ）を用いればよい。 また、実施例ではアースケーブル３１によってエアモー
タ３を接地するものとして述べたが、フィードチューブ
６、回転軸４等を接地してもよい。 一方、ハウジング２はエアモータ３のケーシングが兼ね
てもよい。 さらに、本実施例では塗料供給配管１６゜３２、回転軸
４内に挿通した塗料フィードチュープロ等が本発明の塗
料供給流路の具体例であるが、塗料フィードチューブ６
を回転軸４外に配設し、該フィードチューブ６の先端を
回転霧化頭５内に開口させる構成としてもよい。 〔発明の効果〕 本発明に係る静電塗装装置は以上詳細に述べた如くであ
って、塗料供給流路のうち回転霧化頭側に位置する部位
をアース電位に接地する構成としたから、メタリック系
塗料を使用しても前記塗料供給流路内でブリッジ現象が
発生するのを防止して安全性を高めることができる。ま
た、塗料供給流路を短くできると共に、切換弁装置の取
付位置を自由に選択できるから、色替、洗浄時等の前色
塗料、シンナの無駄をなくし、洗浄時間の短縮を図るこ
とができる。さらに、従来のスパイラルチューブを不要
とできるから、構成が簡単で、低置に製造しつる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体構成図、第２図は第
１図中の塗装機の具体例を示す外観斜視図、第３図は従
来技術を示す全体構成図である。 ｌ・・・塗装機、２・・・ハウジング、３・・・エアモ
ータ、４・・・回転軸、５・・・回転霧化頭、６・・・
フィードチューブ、９・・・外部電極、ｌＯ・・・塗料
供給源、１５・・・三方切換弁、１８．３２・・・塗料
供給配管、１９・・・高電圧発生装置、２０・・・高電
圧ケーブル、３１・・・アースケーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転軸を駆動するエアモータと、前記回転軸に取付け
   られ、該エアモータによって回転せしめられる回転霧化
   頭と、該回転霧化頭と離間した位置に設けられた塗料供
   給源と、該塗料供給源と回転霧化頭との間を連通し、該
   回転霧化頭にメタリック系塗料を供給する塗料供給流路
   と、該塗料供給流路の途中に設けられ、塗料の供給、停
   止を行なう切換弁装置と、前記回転霧化頭よりも径方向
   外側に位置して配設された外部電極と、該外部電極に高
   電圧を供給すべく、高電圧ケーブルを介して該外部電極
   と接続された高電圧発生装置とからなる静電塗装装置に
   おいて、前記塗料供給流路のうち前記回転霧化頭側に位
   置する部位をアース電位となるように接地したことを特
   徴とする静電塗装装置。