JPH08229455A - ワーク加電塗装システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】スラットコンベヤ１および接地された塗装機を
塗装ブース10内に配置し、絶縁碍子4a、4bおよび電極ア
タッチメント５をスラット２表面上に立設し、誘導路６
を上下のスラット列間に形成し、ピックアップコイル７
をスラット２裏面上に誘導路６と非接触で取付けた塗装
システムであって、高電圧発生装置８のうち少なくとも
高電圧発生器15は絶縁碍子4aの内部に、接続端子17が電
極アタッチメント５と接続するように装填されている。 【効果】被塗装物への高電圧の印加により水性塗料で静
電塗装をなすことができ、かつ高電圧発生器15等への塗
料ミスト等の付着を無くし、スパークひいては火災事故
の発生を十分に防止することができ、またシステム全体
の小型・簡単化が図られ、コンベヤ表面への加圧水噴射
も支障なく可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接地された塗装機、塗
装ロボット等を用い、高電圧を被塗装物に印加すること
により、水性塗料で静電塗装を行なうワーク加電塗装シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車ボディ等の静電塗装は、一
般に、−６０〜−１５０ｋＶの高電圧を静電塗装機に印
加することにより、絶縁性塗料を接地された被塗装物に
向けて霧化・噴霧するという方法により行なわれてき
た。

【０００３】しかし、この塗装法に使用される絶縁性塗
料には、シンナー等の有害な有機溶剤が多く含まれてい
る。近年、環境保護の運動が世界的に高まり、産業界に
おける有機溶剤の使用の規制が叫ばれてきており、これ
に呼応して塗装業界においては、有機溶剤を少ししか含
まない塗料、即ち水性塗料（水溶性塗料および狭義の水
性塗料）で以て静電塗装を行なうことが推奨されてい
る。

【０００４】しかしながら、水性塗料は導電性を有する
ため、これを静電塗装機より霧化・噴霧する場合には、
その塗装機に印加した高電圧電流が塗料を通じてリーク
しないように、塗料の供給系全体を絶縁処理する必要が
ある。現在、自動車ボディの塗装設備にあっては、通
常、数十色の塗料を使用して多色色替え塗装が為されて
いるので、各色ごとに塗料配管および塗料タンク等をそ
れぞれ絶縁処理することは、非常に煩雑な作業であり、
また、かかる絶縁処理は、防爆チャンバ等の付設をも伴
うので、塗装設備の大変な複雑化および大型化を招くこ
とになる。

【０００５】そこで、従来、塗料配管系に絶縁処理を施
すことなく、導電性塗料を用いて静電塗装を行なうこと
ができるいくつかの塗装システムが提案されている（実
開平3-105948 号公報、実開平 4-16796号公報等 参
照）。この塗装システムは、一般に、電極アタッチメン
トをコンベヤ装置の台車の上に絶縁碍子を介して取付け
るとともに、高電圧電流が供給される集電レールをコン
ベヤ装置の近くに台車の搬送方向に沿って設け、コンベ
ヤ装置の運転により、自動車ボディ等の被塗装物を電極
アタッチメントの上に載せて台車を搬送するとき、電極
アタッチメントの接触子が集電レールに摺接して、高電
圧が被塗装物に印加されることにより、塗装機等より、
水性塗料が被塗装物に向けて霧化・噴霧するという構成
のシステムである。

【０００６】しかし、上記の塗装システムは、接触子と
集電レールの接触により生じたスパークの熱により、こ
れらの表面が徐々に融けていき、やがて凹凸が形成され
るので、接触子および集電レールは頻繁に交換する必要
があり、また、集電レールには塗料が付着しやすく、頻
繁に洗浄処理をなす必要があるという欠点を有する。こ
の欠点を解消するための提案（特開平 4-61944号公報）
も、為されているが、未だ十分ではない。

【０００７】また、被塗装物を高電圧印加領域の入口に
移送されてきたとき、被塗装物を通常のコンベヤから絶
縁コンベヤに乗せ換え、次いで、高電圧を被塗装物に印
加して静電塗装を行ない、その後、高電圧印加領域の出
口において被塗装物を絶縁コンベヤから通常のコンベヤ
に乗せ換えるという方法も、従来提案されている（特開
平 3-224651 号公報、同 4-225857 号公報等）。しか
し、この方法では、コンベヤから他のコンベヤヘの乗り
換えの際のスパークの発生を防止するために、高電圧印
加領域の出入口にそれぞれ電圧の昇降制御のためのゾー
ンを設けることが必要とされ、塗装設備が大掛かりなも
のとなる。また、その電圧昇降制御も一般に面倒であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の基本
的な技術的課題は、スパークの発生および設備の大型化
等の、上述した諸欠点が生じず、かつ、確実に、被塗装
物への高電圧の印加により水性塗料で静電塗装をなすこ
とができる全く新規な塗装システムを提供することにあ
る。

【０００９】本発明者は、研究を重ね、その結果、この
課題を解決することができる新規な塗装システムを提案
できる段階に至った。その塗装システムは、電磁誘導の
一次回路となる誘導路をコンベヤ装置の搬送方向に設置
するとともに、電磁誘導の二次回路となるピックアップ
コイルを該誘導路と非接触で対向するようにコンベヤ装
置の走行部材（例えばスラット）に取付け、また、該走
行部材の表面上に、電極アタッチメントを碍子により絶
縁状態で取付け、さらに高電圧発生器をも走行部材の表
面上に備え付けて成り、誘導路とピックアップコイルの
電磁誘導により生じた起電力を昇圧して所要の高電圧電
流を被塗装物が搭載された電極アタッチメントに供給す
るというものである。

【００１０】ここで、システムの安全性と小型・簡単化
の側面から上記の塗装システムをさらに検討すると、こ
の塗装システムでは静電塗装がコンベヤ装置より上方の
被塗装物の周囲でなされるが、この場合、被塗装物に付
着しなかった塗料ミストは、空気中を徐々に沈降し、そ
してコンベヤの走行部材上に落下する。また、静電塗装
には塵埃の除去された清澄な空気が使用されているが、
その中に僅かに含まれた塵埃もまたコンベヤの走行部材
上に降り積もる。従って、高電圧発生器およびこれより
延びて電極アタッチメントに接続される高電圧ケーブル
がコンベヤの走行部材の表面上に露出した状態で取り付
けられると、上方より沈降してきた塗料ミストおよび塵
埃がその高電圧発生器および高電圧ケーブルに付着し、
そしてそれらは経時的にますます堆積してくる。高電圧
発生器および高電圧ケーブルは高電圧の発生源であるた
め、それらへの塗料ミスト等の付着はスパークの発生を
招くおそれがあり、スパークの発生は部品の故障あるい
は火災の発生をひき起こす可能性がある。また、高電圧
発生器および高電圧ケーブル配線をコンベヤの走行部材
の表面上に露出させずに構成することは、上述の安全性
に加えて、塗装システム全体の小型・簡単化の面からも
要求される。さらに、高電圧発生器等をコンベヤの走行
部材の表面上に露出した状態で装備したのでは、加圧
水、エア等を走行部材の表面に向けて噴射することによ
り、塗料ミスト等を除去するという洗浄手段を効果的に
使用することが困難になる。

【００１１】従って、本発明は、他の側面において、高
電圧発生器および高電圧ケーブル配線への塗料ミスト、
塵埃の付着を無くし、スパークの発生ひいてはこれを原
因とする火災事故を十分に防止することができ、その
上、塗装システム全体の小型・簡単化を図ることがで
き、さらに、コンベヤ表面への加圧水（エア）噴射を支
障なく可能にするところの新規な塗装システムの提供を
技術的課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、高電圧を被塗
装物に印加することにより、水性塗料で静電塗装を行な
うところの新規な塗装システムを提案するものであり、
本発明者はこれをワーク加電塗装システムと呼ぶ。より
明確には、本発明によるワーク加電塗装システムは、塗
装ブース内に実質的に水平に設置された無端状スラット
コンベヤと、塗装ブース内に該コンベヤの近くに配置さ
れた、接地された塗装機と、前記コンベヤのスラットの
表面上に絶縁碍子を立設しかつその上に電極アタッチメ
ントを取付けて成り、被塗装物またはその台車を被塗装
物への通電可能に搭載できる支持手段と、前記コンベヤ
の上下のスラット列の間に、搬送方向に沿って所定の長
さで形成された誘導路と、前記コンベヤのスラットの裏
面上に、該誘導路と非接触で対向するように取付けられ
たピックアップコイルと、変電ユニット、コントローラ
および高電圧発生器より成る、前記誘導路とピックアッ
プコイルの電磁誘導により生じた起電力を所要の高電圧
電流に変換し、これをコントローラの動作に基づいて前
記電極アタッチメントに供給する高電圧発生装置とを備
えて成り、そしてそして、該高電圧発生装置のうち少な
くとも前記高電圧発生器は、前記絶縁碍子の内部に、そ
の接続端子が前記電極アタッチメントと接続するように
装填されていることを特徴とするものである。

【００１３】無端状スラットコンベヤは、被塗装物を搬
送するためのコンベヤであって、塗装ブース内に実質的
に水平に設置される。その構成は、並行する２条（ある
いは３条以上）のエンドレスチェーン、その各チェーン
の両端が巻き掛けられたスプロケット、および、チェー
ン間に各々張設された多数のスラットより成る、一般的
なスラットコンベヤ構造でよい。なお、より好ましい態
様としては、スラットコンベヤの下側には、加圧水（ま
たは加圧エア）の噴射器が付設され、スラット上の絶縁
碍子に向けての加圧水等の噴射によりそれらの洗浄が可
能であるところの構成が採用される。塗装機は、塗装ブ
ース内にスラットコンベヤの近くに適宜配置され、接地
された状態に保たれる。この塗装機には、トップレシプ
ロ塗装装置、サイドレシプロ塗装装置および塗装ロボッ
ト等に組み込まれたものが含まれる。本発明で使用され
る塗装機は、塗料として、水性塗料または水溶性塗料を
利用するものであり、塗装機自体が接地された状態で使
用される。塗装機としては、静電塗装機および非静電の
塗装機のいずれも使用することができる。

【００１４】支持手段は、自動車ボディ等の被塗装物
（またはそれを乗せた台車）を載せて支持するととも
に、それらを被塗装物への通電が可能なように搭載する
ことができる手段であり、絶縁碍子と電極アタッチメン
トからなる。絶縁碍子は、例えば柱形状の絶縁セラミッ
クより成り、スラットコンベヤのスラット表面上に、自
動車ボディの場合には通常前後に１本ずつまたは２本ず
つ、立設される。電極アタッチメントは、絶縁碍子の上
に取り付けられた導電性（金属製）の治具であり、自動
車ボディ等の被塗装物が搭載されたとき、それへの通電
が可能となるように構成されている。よって、電極アタ
ッチメントは絶縁状態でスラットコンベヤ上に備え付け
られているので、これに高電圧を印加しても、電流がス
ラットコンベヤの表面へリークしない。また、１つの被
塗装物に対応する絶縁碍子と電極アタッチメントの組
は、被塗装物の長さやスラットコンベヤの全長等に応じ
て、適当な数だけスラットコンベヤのスラット表面上に
備えられる。

【００１５】誘導路は、電磁誘導の一次回路となるもの
で、スラットコンベヤの上下のスラット列の間に、搬送
方向に沿って所定の長さで形成される。誘導路として
は、例えば、適当数の支柱を間隔を置いて配置し、そし
てそれらの支柱の上に多芯ケーブルを搬送方向に沿って
（通常、２本並行に）支持架設した構成のものでよく、
電磁誘導によりピックアップコイルに、高電圧発生装置
の一次電源として必要な起電力が生じる程度の低電力
（自動車ボディの塗装の場合には、例えば単相交流300V
〜 600V 、10kHz ）が給電源より供給される構成のも
のであればいずれでもよい。従って、誘導路と塗装機と
の間に強い静電場が形成されないので、しかもそれら両
者の間にスラットが介在しているので、塗装機からの塗
料ミストは誘導路に静電塗着されないと考えられる。ピ
ックアップコイルは、電磁誘導の二次回路となるもの
で、スラットコンベヤのスラット裏面上に例えば上記の
前後の絶縁碍子の間の位置に、そして前記誘導路と非接
触で対向するように、取付けられる。従って、ピックア
ップコイルはスラットコンベヤの運転によりスラットと
ともに走行し、またこのとき、誘導路との間で電磁誘導
により起電力（自動車ボディの塗装の場合には、例えば
単相交流50V〜 100V 、10kHz ）を生じ、この電流を高
電圧発生装置に出力するものである。本システムでは、
誘導路とピックアップコイルが非接触で対向する構造で
あるので、電磁誘導により生じた起電力を、ピックアッ
プコイルが誘導路と対向して走行している間、常に安定
して高電圧発生装置に供給することができる。従って、
従来なされた高電圧印加領域の出入口ゾーンにおける電
圧の昇降制御をなすことなく、高電圧発生装置のオンオ
フ操作によって、被塗装物への高電圧の印加およびその
停止を自動的に行なうことができる。

【００１６】高電圧発生装置は、前記誘導路とピックア
ップコイルの電磁誘導により生じた起電力を一次電源と
し、これを昇圧して所要の高電圧電流に変換し、そして
これを上記の電極アタッチメントに供給する装置であっ
て、一般に、変電ユニット、コントローラおよび高電圧
発生器より構成される。変電ユニットは、ピックアップ
コイルからの起電力電流をコントローラへの一次電源に
適合する電流（普通、60Hzまたは50Hzの低周波電流）に
調整する装置であり、例えば、ピックアップコイルから
の起電力電流を集める端子台、および、交流・直流変換
を行なう受電ボックス並びにインバータ等より構成され
る。コントローラは、変電ユニットと高電圧発生器の間
に接続された、高電圧印加のオン・オフ制御等を行なう
制御装置であって、所定の制御信号（例えば 12Vまたは
24V直流信号）を高電圧発生器に送るとともに、印加さ
れる電圧値・電流値並びにリーク電流等の各モニターを
行なう。高電圧発生器は、高周波パルス発振器、変圧器
および倍電圧整流回路（コッククロフト回路）等を含
み、コントローラからの制御電圧信号を受けて所要の高
電圧電流（自動車ボディの塗装の場合には、例えば -60
kV 〜 -150 kV（あるいは+60 kV 〜 +150 kV）、 400
μA ）を発生させる装置である。なお、自動車ボディ等
の被塗装物に正の高電圧を印加するかまたは負の高電圧
を印加するかについては、被塗装物の形状、塗装装置等
の設置状況などに応じて適宜選択することができる。ま
た、上述の高電圧発生装置は高電圧の発生源であること
から、これに適当な防爆措置を施すことがより好まし
い。従って、本発明のより好ましい態様のワーク加電塗
装システムは、高電圧発生装置、特に、コントローラお
よび変電ユニット（インバータ等）が防爆ケーシングの
中に収容されているところの構成のものである。

【００１７】本発明においては、上述した高電圧発生装
置のうち、少なくとも高電圧発生器は、スラット上の絶
縁碍子の内部に、その接続端子が電極アタッチメントと
接続するように装填されている。高電圧発生器の装填方
法は特に制限されるものでないが、その方法としては、
例えば(a) 適当容量のボアを絶縁碍子の内部に形成し、
小型化された高電圧発生器をそのボアの中に収容し、高
電圧発生器とボア周壁との間の空隙を絶縁油で充満する
方法、(b) 絶縁性樹脂を上記のボアの中に充填し、さら
に高電圧発生器を該樹脂の中に埋設する方法、(c) 高電
圧発生器を保護ケーシングの中に収容し、そしてこれを
絶縁碍子内に収め入れる方法、および、(d) 高電圧発生
器のうちの高電圧発生回路を絶縁碍子の内部に埋め込
み、高電圧発生器のハウジング等の装填を省く方法など
が挙げられる。また、本発明では、より好ましくは、高
電圧発生器と電極アタッチメントとの電気的接続が配線
コードを介さない直接の接続でなされる。その方法とし
ては、例えば、接続端子を高電圧発生器の上面あるいは
側面に設け、高電圧発生器を絶縁碍子の内部に装填した
とき、その接続端子が直接、電極アタッチメント（また
はこれより連接された通電部材）と電気的に接続せしめ
る方法が挙げられる。また、コントローラと高電圧発生
器とを結ぶ配線コードは、高電圧電流が流れるものでな
いので、スラットコンベヤのスラット表面上に露出した
状態で配線してもよいが、その配線コードは、より好ま
しくは、コントローラより、スラットを通り抜けてスラ
ットの裏面側に出、そして上下のスラット列間の空間を
通って絶縁碍子の直下方の位置まで延び、絶縁碍子内の
高電圧発生器と接続される。また、コントローラまたは
その制御回路等を高電圧発生器またはその高電圧発生回
路と一体になって絶縁碍子の内部に装填することもでき
る。

【００１８】また本塗装システムはその安全性の確保の
ため、通常接地スイッチを高電圧発生器と組合せて設け
る。接地スイッチは、電極アタッチメントからスラット
上へのリーク電流が増大した場合または接地された塗装
機等が高電圧の印加されている被塗装物に異常に接近し
た場合等により異常な電圧が生じているとき、あるいは
何らかの原因で所要の高電圧が印加されないときにおい
て、高電圧発生器を短絡させ印加電圧を接地電圧にまで
降下せしめる装置である。接地スイッチ（高電圧遮断ス
イッチとも呼称される）としては、ソレノイド等よりな
る機械式接地スイッチ、または最近の電子スイッチ、あ
るいはこれらの組合せが使用される。

【００１９】また、本塗装システムは、通常、塗装ブー
ス外に、コンピュータ内蔵の自動制御装置を配備して成
る。この自動制御装置は、一般に、塗装ブース内のいく
つかの（トップ、サイド）レシプロ塗装装置並びに塗装
ロボットの運転、これらに組み込まれたベル型等の各塗
装機の塗装操作、スラットコンベヤの運転、および、誘
導路への給電などに関する自動制御を行なう。これらの
制御に必要な電線・ケーブルは、塗装装置およびコンベ
ヤ等より、塗装ブースの側壁を通り抜けてまたは塗装ブ
ースの下側に配線して、自動制御装置に接続される。

【００２０】但し、スラットとともに走行する高電圧発
生装置の運転制御については、有線方式を採用しずらい
ので、例えば、無線送受信機をコンベヤのスラット上に
取付けて高電圧発生装置のコントローラと接続するとと
もに、他の無線送受信機を塗装ブース外の自動制御装置
と接続して備え、これら無線送受信機を経由してスラッ
ト上のコントローラと塗装ブース外の自動制御装置との
間で双方向通信が可能なように構成するとよい。かかる
構成により、塗装ブース外の自動制御装置からは、所定
の高電圧の印加オン・オフ信号等が送信されて、これを
コントローラが受信し、一方、反対に、スラットコンベ
ヤ上のコントローラからは、実際に印加されている電圧
値・電流値等のモニター信号が送信されて、これを自動
制御装置が受信することにより、高電圧印加に関する自
動制御がなされ得る。なお、かかる自動制御に用いる無
線送受信機としては、一の装置で同時に（デジタルまた
はアナログ）送受信可能な無線機でもよいが、送信専用
の無線機と受信専用の無線機とを組み合わせて利用して
もよい。また、通信手段としては、電波（周波数３００
０ＧＨｚ以下、より好ましくは３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ
の電磁波）通信のほか、マイクロ波通信、光通信（例え
ば可視光線もしくは赤外線を用いたもの）または音波通
信（例えば超音波を用いたもの）でもよい。光通信は、
電波通信と比べて、電磁波障害をあまり受けない点で、
また防爆構造がより容易である点で、より好ましい。電
波通信の場合には、アンテナおよび無線通信用電気回路
を備えた一般的な無線機が利用され、マイクロ波通信の
場合には、送受信回路に導波管または空胴共振機を備え
た無線機が利用され、光通信の場合には、発光器（ビー
ム発射器）および受光器（ビーム受光器）の組合せを備
えた無線機が利用される。

【００２１】

【作用】本発明では、塗装ブース内のスラットコンベヤ
を運転させると、スラット裏側のピックアップコイルが
誘導路と非接触で対向しながら走行することにより、電
磁誘導による起電力が生じ、これがスラット上の高電圧
発生装置により所要の高電圧電流に変換される。よっ
て、自動車ボディ等の被塗装物をスラット上の電極アタ
ッチメントに搭載してスラットコンベヤを走行させると
ともに、高電圧発生装置のコントローラの制御に基づい
て、高電圧を電極アタッチメントを介して被塗装物に適
時印加することができる。この高電圧の印加により、接
地された塗装機より、水性塗料が被塗装物に向けて霧化
・噴霧される。従って、水性塗料を用いた、被塗装物へ
の高電圧印加による静電塗装が可能である。

【００２２】また、本発明では、高電圧発生装置のうち
少なくとも高電圧発生器をスラット上の絶縁碍子の内部
に装填することにより、少なくとも高電圧発生器がスラ
ットコンベヤのスラット表面上に露出した状態で備えら
れていない。従って、静電塗装の過程でコンベヤ上方よ
り沈降してきた塗料ミストが高電圧発生器および高電圧
ケーブル等に付着、堆積することが無くなり、同様に、
高電圧発生器等への塵埃の付着も生じない。よって、そ
れらの付着によるスパークの発生が起きず、高電圧発生
部品の故障並びに火災事故の発生が防止される。また、
高電圧発生器の内蔵化によりスラットコンベヤのスラッ
ト上の組付け部品の数が減少し、よって本塗装システム
がより小型でより簡単なものとなる。さらに、コンベヤ
のスラットの表面上には、高電圧の発生源が露出して備
えられていない構成となったので、スラット表面に向け
ての加圧水（エア）噴射による洗浄を問題なく行なうこ
とができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１ないし図６は、本実施例のワーク加電塗装シス
テムを示す。図５および図６は該塗装システムの全体を
示し、図１ないし図４はその特徴的な部分を示す。

【００２４】本ワーク加電塗装システムは、自動車ボデ
ィの静電塗装システムであり、図５および図６に示すよ
うに、塗装ブース１０内に、自動車ボディ搬送用の無端
状スラットコンベヤ１を実質的に水平に設置するととも
に、該コンベヤ１の近くにその搬送方向（図中、矢印Ａ
の方向）に沿って、塗装ロボット２２、サイドレシプロ
塗装装置２３およびトップレシプロ塗装装置２４を配備
して成る。これらの塗装装置は各々、ベル型等の塗装機
（図示せず）を組み込んでおり、各塗装機は接地された
状態に保たれている。いずれの塗装機も、塗料として、
水性塗料または水溶性塗料を利用するものである。な
お、これらの図中、２６は自動車ボディを塗装ブース内
に搬入するためのターンテーブルを示す。

【００２５】スラットコンベヤ１は、並行する２条のエ
ンドレスチェーン２７、２７の両端をそれぞれ、相対的
に大径のスプロケット２５、２５に巻き掛け、２条の該
チェーン２７、２７の間に多数のスラット２・・を張設
してなり、従って、上下にスラット列３、３が形成され
ている。なお、スラットコンベヤ１の下側には、洗浄器
３０が付設されており、これより、加圧水（または加圧
エア）をスラット２の表面（外側の面）に向けて、特に
下記の絶縁碍子４ａ、４ｂに向けて噴射することができ
るようになっている。

【００２６】また、スラットコンベヤ１のスラット２の
表面上には、支持手段として、絶縁碍子４ａ、４ｂが立
設され、かつ、その上には、電極アタッチメント５が夫
々取付けられている。これらの部材は、自動車ボディ２
０の乗った台車２１を載せて支持することができ、かつ
その際、電極アタッチメント５から自動車ボディ２０へ
の通電を可能にする手段である。絶縁碍子４ａ、４ｂと
電極アタッチメント５の組は、塗装対象の自動車ボディ
２０ごとにそれぞれ対応するように、適当な数備えられ
る。図１、図２および図４に詳細に示すように、絶縁碍
子４ａ、４ｂは柱形状の絶縁性セラミック体より成り、
スラットコンベヤ１のスラット２・・の表面上に、前後
に２本ずつ、適当な間隔を開けて立設されている。ま
た、電極アタッチメント５は、絶縁碍子４ａ、４ｂの上
に取り付けられた電極部材（金属製）であり、自動車ボ
ディ２０の乗った台車２１がその上に搭載されたとき、
それへの通電が可能となっている。従って、電極アタッ
チメント５は絶縁状態でスラットコンベヤ１上に備え付
けられているので、これに高電圧を印加しても、電流が
スラットコンベヤ１表面へリークしない構造となってい
る。

【００２７】また、図５および図６に示すように、スラ
ットコンベヤ１の上下のスラット列３、３の間には、電
磁誘導の一次回路となる誘導路６が、搬送方向に沿って
所定の長さで形成されている。この誘導路６には、給電
源より、高周波用複合多芯ケーブルを介して、例えば単
相交流 600V 、10kHz という低い電力（高電圧発生装置
の一次電源として必要な起電力が電磁誘導によりピック
アップコイルに生じる程度の電力）が供給される。従っ
て、誘導路６と塗装機との間に、強い静電場が形成され
ずしかもスラット２・・で遮蔽されているので、塗料ミ
ストは誘導路６に静電塗着されにくい構成となってい
る。

【００２８】またスラットコンベヤ１のスラット２裏面
上には、図４に明確に示すように、電磁誘導の二次回路
となるピックアップコイル７が、誘導路６と非接触で対
向するように取付けられている。ピックアップコイル７
は、図１および図２に示すように、前２本の絶縁碍子４
ａ、４ａと後２本の絶縁碍子４ｂ，４ｂの間に、後の碍
子４ｂ寄りの位置に、前後に並んで２個、設けられてい
る。従って、ピックアップコイル７，７は、スラットコ
ンベヤ１の運転によりスラット２とともに走行するが、
このとき、誘導路６と非接触で対向しているので、電磁
誘導による例えば単相交流 100V 、10kHz という起電力
電流を生じ、これを下記の高電圧発生装置８に出力する
ことができる。

【００２９】本塗装システムでは、電磁誘導の一次回路
と二次回路が非接触で対向する構造であるので、生じた
起電力は、ピックアップコイル７が誘導路６と対向して
走行している間、常に安定して出力され、従って、高電
圧発生装置のオンオフ操作により、自動車ボディ２０へ
の高電圧の印加およびその停止を自動的に行なうことが
できる。

【００３０】またスラットコンベヤ１には、高電圧発生
装置８が備えられる。この装置は、誘導路６とピックア
ップコイル７の電磁誘導により生じた起電力を昇圧して
所要の高電圧電流に変換し、これを電極アタッチメント
５に供給する装置であり、変電ユニットとして端子台１
１、受電ボックス１２並びにインバータ１３を備え、さ
らにコントローラ１４および高電圧発生器１５を備えて
成る。これら部品のうち、端子台１１、受電ボックス１
２、インバータ１３およびコントローラ１４は、図１お
よび図２に示すように、スラット２の裏面上に組み付け
て成る。なお、図６中、９は、それら部品の取付範囲を
示す。一方、高電圧発生器１５は、上記の各部品とは異
なり、前二本の絶縁碍子４ａのうちのいずれか一方の内
部に、その接続端子が電極アタッチメント５と接続する
ように装填されている（図３参照）。

【００３１】端子台１１は、２個のピックアップコイル
７、７と接続され、これらからの起電力を集める部品で
ある。受電ボックス１２は、端子台１１と接続され、集
められた起電力（交流）を直流に変換する部品であり、
さらに、インバータ１３は、受電ボックス１２と接続さ
れ、変換された直流電流を再び交流に変換しかつ変調す
る部品である。こうして、ピックアップコイル７、７か
らの起電力電流は、例えば 60 Hzの低周波電流という、
コントローラ１４への一次電源に適合する電流に調整さ
れる。

【００３２】コントローラ１４は、インバータ１３と高
電圧発生器１５の間に接続された高電圧印加のオン・オ
フ制御等のための制御装置であって、所定の制御信号
（例えば 12 V または 24 V 直流信号）を高電圧発生器
１５に送るとともに、印加されている高電圧値・電流値
およびリーク電流値等の各モニターを行なう。なお、上
記に説明した受電ボックス１２、インバータ１３および
コントローラ１４は、高電圧の発生源に対する防爆措置
として、総て防爆ケーシングの中に収容されている。

【００３３】また、高電圧発生器１５は、高周波パルス
発振器、変圧器および倍電圧整流回路等を含む装置であ
って、コントローラ１４からの制御信号を受けて、自動
車ボディ２０の塗装に必要とされる -60 kV 〜 -150 kV
（あるいは +60 kV 〜 +150kV）、例えば 400μA とい
う高電圧電流を発生させ、そしてこれを電極アタッチメ
ント５に出力するものである。この高電圧発生器１５は
図３に示すように、その上面に、高電圧電流が出力され
るところの接続端子１７を備えるとともに、その下面
に、接続用の端子板３７を固定して成る。一方、絶縁碍
子４ａは、スラット２上に固定された基板３５の上に立
設され、その中には、高電圧発生器１５より大きい容量
の円筒形ボア３４が貫通して形成されている。高電圧発
生器１５は、該ボア３４の中に収容され、そして、発生
器１５と碍子４ａの間に介装された固定具３６によって
固定されている。電流のリーク防止等のため、高電圧発
生器とボア３４周壁との間の空隙は絶縁油３８で充満さ
れている。また、図３に示すように、碍子４ａのボア３
４の上部には、フランジ付き丸軸の連接軸１８が嵌め込
まれ、ネジ（図示せず）を用いて電極アタッチメント５
と連結されている。そして、高電圧発生器１５を絶縁碍
子４ａの内部に装填したとき、その接続端子１７が連接
軸１８を介して電極アタッチメント５と電気的に接続す
るようになっている。また、端子板３７には、コントロ
ーラ１４と高電圧発生器１５を結ぶ配線コード１９が接
続されている。配線コード１９は、図１に示すように、
コントローラ１４より、スラット２を通り抜けてその裏
面側に出、そして、絶縁碍子４ａの直下方の位置まで延
び、碍子４ａ内の高電圧発生器１５と接続されている。

【００３４】従って、かかる構成より成る高電圧発生装
置８は、誘導路６とピックアップコイル７の電磁誘導に
より生じた起電力を、所要の高電圧電流（ -90 kV （あ
るいは +90 kV ）、400 μA ）に昇圧し、これをコント
ローラ１４の制御に基づいて電極アタッチメント５に供
給することができる。さらに、高電圧発生装置８は、安
全の確保のため、接地スイッチ（図示せず）を高電圧発
生器１５と組み合わせて設けてなる。この接地スイッチ
は、コントローラ１４からの制御信号を受けてオン作動
し、高電圧発生器１５の回路を短絡し印加電圧を降下せ
しめる。

【００３５】また、本塗装システムは、塗装ブース１０
外に、コンピュータ内蔵の自動制御装置２８を配備して
成る。この自動制御装置２８は、塗装ブース１０内の塗
装ロボット２２、サイドレシプロ塗装装置２３並びにト
ップレシプロ塗装装置２４の夫々の運転、これらに組み
込まれたベル型等の各塗装機の塗装操作、スラットコン
ベヤ１の運転走行、および誘導路６への給電などに関す
る自動制御を行なう。これら制御に用いる電線・ケーブ
ルは、塗装ブース１０内の各装置より、ブース側壁を通
り抜けてまたはブース１０の下側に配線して、自動制御
装置２８に接続されている。

【００３６】さらに、本塗装システムは、高電圧発生装
置８の運転制御のために、図１、図２に示すように無線
送信機３０および無線受信機３１を高電圧発生装置８と
同様にスラットコンベヤ１のスラット２の裏面上に取付
け、一方、図６に示すようにこれらと通信可能な無線送
信機３２および無線受信機３３を自動制御装置２８と接
続して同装置の中に組み入れて成る。無線機３０〜３３
はいずれも、アンテナおよび無線通信回路等を備えた、
周波数 30kHz〜 30MHzの電波の通信デバイスである。ス
ラット２の裏面上の送信機３０および受信機３１はとも
に、インバータ１３より電力を供給されて作動し、送信
機３０は、接続されたコントローラ１４からのモニター
信号（実際に印加されている電圧値・電流値のモニター
信号並びにリーク電流値のモニター信号）を自動制御装
置２８内の受信機３３に向けて無線送信する一方、受信
機３１は、自動制御装置２８内の送信機３２からの制御
信号（高電圧の印加オン・オフ信号または接地スイッチ
のオン信号）をコントローラ１４に送る。これにより、
自動車ボディ２０への高電圧印加に関する自動制御がな
され得るようになっている。

【００３７】次に、本塗装システムによる塗装方法を述
べると、スラットコンベヤ１の運転時、スラット２・・
を走行させるとともに自動車ボディ２０を順次スラット
２上の電極アタッチメント５に搭載していく。自動車ボ
ディ２０は連続して矢印Ａ方向に搬送される。このと
き、スラット２裏側のピックアップコイル７と誘導路６
との電磁誘導により起電力が生じ、次いで、これはスラ
ット２上の高電圧発生装置８（高電圧発生器１５）によ
り所要の高電圧電流に変換され、そしてコントローラ１
４の制御に基づいて電極アタッチメント５を介して自動
車ボディ２０に印加される。この高電圧の印加により、
接地された塗装機より、水性塗料が自動車ボディ２０に
向けて霧化・噴霧され、これにより、水性塗料の静電塗
装が各自動車ボディ２０ごとに行なわれる。

【００３８】その上、本実施例の場合、高電圧発生器１
５は、スラット２上の絶縁碍子４ａの内部に装填されて
おり、スラットコンベヤ１のスラット表面２上に露出し
た状態では備えられていない。その上、高電圧発生器１
５は、その接続端子１７と連接軸１８との接触により、
直接（配線コード類を介さずに）電極アタッチメント５
と電気的に接続されているので、両者を結ぶための高電
圧ケーブルは不要である。要するに、高電圧発生器１５
の内蔵化と高電圧ケーブル配線の不要化が図られてい
る。従って、高電圧発生器等への塗料ミスト、塵埃の付
着、堆積が無くなり、よって、それらの付着によるスパ
ークの発生が起きず、高電圧発生部品の故障並びに火災
事故の発生が防止される。また、スラットコンベヤ１の
スラット２上の組付け部品の数を減らすことができる。
さらに、洗浄器３０より、加圧水（エア）をスラット２
の表面に向けて噴射することにより、塗料ミストの除去
を支障なく行なうことができた。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高電圧の印加によるスパークの発生が無く、かつ設備の
複雑大型化等を招かずに、また、高電圧印加領域の出入
口での煩雑な電圧昇降制御をなすこともなく、確実に、
被塗装物への高電圧の印加により水性塗料で静電塗装を
なすことができるところの新規な塗装システムが提供さ
れる。

【００４０】その上、本発明によれば、上記の塗装シス
テムにおいて、高電圧発生器および高電圧ケーブル配線
への塗料ミスト、塵埃の付着を無くし、スパークの発生
ひいてはこれを原因とする火災事故を十分に防止するこ
とができ、その上、塗装システム全体の小型・簡単化を
図ることができ、さらにコンベヤ表面への加圧水（エ
ア）噴射を支障なく可能にするという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のワーク加電塗装システムの要
部を示す正面図である。

【図２】実施例のワーク加電塗装システムの要部を示す
平面図である。

【図３】図１に示すワーク加電塗装システムの絶縁碍子
およびその周囲を示す断面図である。

【図４】図１、図２に示すワーク加電塗装システムの要
部を側方より見た図である。

【図５】実施例のワーク加電塗装システムの全体を示す
図である。

【図６】図６に示すワーク加電塗装システムの全体を上
方より見た図である。

【符号の説明】

１ スラットコンベヤ ２ スラット ３ スラット列 ４ａ ４ｂ 絶縁碍子 ５ 電極アタッチメント ６ 誘導路 ７ ピックアップコイル ８ 高電圧発生装置 １０ 塗装ブース １１ 端子台 １２ 受電ボックス １３ インバータ １４ コントローラ １５ 高電圧発生器 １７ 接続端子 １８ 連接軸 １９ 配線コード ２０ 自動車ボディ（被塗装物） ２１ 台車 ２２ 塗装ロボット ２３ サイドレシプロ塗装装置 ２４ トップレシプロ塗装装置 ２８ 自動制御装置 Ａ 搬送方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧を被塗装物に印加することによ
   り、水性塗料で静電塗装を行なうワーク加電塗装システ
   ムにおいて、 塗装ブース内に実質的に水平に設置された無端状スラッ
   トコンベヤと、 塗装ブース内に該コンベヤの近くに配置された、接地さ
   れた塗装機と、 前記コンベヤのスラットの表面上に絶縁碍子を立設しか
   つその上に電極アタッチメントを取付けて成り、被塗装
   物またはその台車を被塗装物への通電可能に搭載できる
   支持手段と、 前記コンベヤの上下のスラット列の間に、搬送方向に沿
   って所定の長さで形成された誘導路と、 前記コンベヤのスラットの裏面上に、該誘導路と非接触
   で対向するように取付けられたピックアップコイルと、 変電ユニット、コントローラおよび高電圧発生器より成
   る、前記誘導路とピックアップコイルの電磁誘導により
   生じた起電力を所要の高電圧電流に変換し、これをコン
   トローラの動作に基づいて前記電極アタッチメントに供
   給する高電圧発生装置とを備えて成り、そして該高電圧
   発生装置のうち少なくとも前記高電圧発生器は、前記絶
   縁碍子の内部に、その接続端子が前記電極アタッチメン
   トと接続するように装填されていることを特徴とする、
   ワーク加電塗装システム。