JPH11156247A

JPH11156247A - 静電塗布システムにおける被塗布体を検出する方法および静電塗布システム

Info

Publication number: JPH11156247A
Application number: JP10247543A
Authority: JP
Inventors: Kurt Seitz; クルト、ザイツ; Markus Hasler; マルクス、ハスラー; Horst Dr Adams; ホルスト、アダムス
Original assignee: Wagner International AG
Current assignee: Wagner International AG
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 1999-06-15
Also published as: EP0899020B1; EP0899020A1; DE59812017D1; DE19738142C1; US6068877A

Abstract

(57)【要約】【課題】静電塗布システムにおいて被塗布体を検出す
る方法と、被塗布体検出および識別に必要なハードウェ
アとソフトウェアの量を減らし制御が単純化された新し
い塗布システムを提供することにある。【解決手段】高電圧を高電圧電極にかける少なくとも
１つの静電塗布装置を含む静電塗布システムにおいて被
塗布体を検出する方法に関する。高電圧電極は、噴射す
る塗布媒体の粒子を充電する静電荷を含む噴射電流を生
成し、塗布する導電性被塗布体は塗布装置を通り過ぎ
て、高電圧電極の噴射電流が判定されて、噴射電流の大
きさに応じて被塗布体が塗布装置の前にあるかどうかが
検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電塗布システムにおけ
る被塗布体（workpiece）を検出する方法ならびに本方
法が使用可能な静電塗布システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動塗布システムは記憶プログラ
ム制御装置（SPC:Storage Program Control）により制
御されていた。この目的のために、中央演算装置（cent
ral computer unit）が備えられ、この中央演算装置か
らは複数の電気経路および空気圧経路が上記のシステム
の複数のセンサやアクチュエータ（actuator）に延びて
いる。

【０００３】複数のセンサの現状（たとえば、被塗布体
の供給速度や、貯蔵部の貯蔵量など）が巡回的に中央演
算装置により検出され、関連するアクチュエータに必要
とされる反応が計算され、適切な制御コマンドがアクチ
ュエータに送られる。

【０００４】従来の静電気粉末塗布システムでは、側壁
に複数の垂直スロットが形成されている塗布区画中を被
塗布体が水平方向に通過する。これらのスロットを通し
て静電塗布ガン（銃）が塗布粉体を塗布区画中に放射す
る。被塗布体が塗布区画を通過中に、連続して並べられ
た複数の塗布ガンが垂直方向に往復動作する。被塗布体
が水平に移動し塗布ガンが垂直に移動するので、複数の
隣接したり部分的に重なったりした正弦形状（sine-sha
ped）の粉体雲により被塗布体が塗布されることにな
る。

【０００５】被塗布体上に標準的な十分な厚みの塗布層
を形成し、粉体の塗布中の効率を最適化するために、塗
布装置の垂直方向移動工程ならびに粉体放射が調整され
る。さらに、塗布装置と被塗布体の間隔が狭すぎる場合
に粉体が再度吹き飛ばされないようにしたり、または静
電くぼみができないようにしたり、または空隙への貫通
能力の低下など粉末塗布の効率が悪化するとといった逆
の場合にも粉体が吹き飛ばされないように噴射方向の前
記間隔が調整される。

【０００６】この目的のために、周知の粉末塗布システ
ムには被塗布体検出および識別手段ならびにタイマ手段
が備えられている。

【０００７】被塗布体検出が用いられるのは、たとえ
ば、間隔を調整する塗布装置である。このため、粉体ラ
ッカーまたは湿式ラッカーの供給、すなわち、その塗布
が、被塗布体間で中断される。それにより、塗布材料の
消費、湿式ラッカーの浪費量ならびに粉体ラッカーの再
循環量が減少する。従来技術の間隔調整の基本的な設計
は図９に示してある。

【０００８】被塗布体供給装置９０２は指示方向に塗布
区画９０１を通って被塗布体９０４を輸送する。間隔を
調整するために、被塗布体９０４を検出する装置が必要
になる。この装置は、光バリア９０６または９０６’、
９０８から構成され、光は光エミッタ９０６または９０
６’から放射され、受信器９０８により受け取られ、各
信号が制御部９１２に送られる。

【０００９】光バリアは塗布区画９０１の外に配置され
るのが望ましい。材料供給を時間と共に調整するため
に、制御部９１２には追加信号が必要となる。この追加
信号は供給装置９０２の速度に比例する。この信号は供
給システム制御部９１５から直接送られるか、または供
給速度を測定する特殊な手段９１３により判定される。
この速度測定手段は供給速度に比例する信号を生成し、
制御部９１２に渡す。光バリア９０６または９０８の速
度情報および信号から、制御部９１２は被塗布体９０４
が噴射装置９０５に到達するのに必要な時間を判定す
る。

【００１０】光バリア９０６または９０８は、被塗布体
の終端についても制御部９１２に通知する。これは、被
塗布体９０４が区画９０１に入るのを検出し、被塗布体
の長さを検出し、供給装置９０２の速度に応じて遅延さ
せるように材料供給部９１０、９１１のオン／オフを実
行可能な装置である。

【００１１】粉体装置を制御するために、従来技術の装
置は位置制御手段および動作制御手段をさらに備えてい
る。こうした手段は被塗布体の始端、終端および速度に
ついての情報も必要とする。位置制御手段は塗布装置と
被塗布体の距離を調整する。動作制御手段は塗布装置の
垂直方向移動を制御する。

【００１２】塗布システムには高い計算力が必要であ
る。これは、複数の塗布システムを同期させてオン／オ
フし、塗布結果が最適になるようにこれら複数の塗布シ
ステムを上下左右に往復動作させるためである。

【００１３】さらに、被塗布体検出および識別には、か
なり複雑で高額な検出装置が必要である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、静電
塗布システムにおいて被塗布体を検出する方法と、被塗
布体検出および識別に必要なハードウェアとソフトウェ
アの量を減らし制御が単純化された新しい塗布システム
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
特徴を含む方法と請求項１１の特徴を含む塗布システム
により達成される。

【００１６】すなわち、本発明では、静電塗布システム
において被塗布体を検出する方法が提供される。この静
電塗布システムは、高電圧を高電圧電極にかける少なく
とも１台の静電塗布装置を含み、噴射する塗布材料の粒
子を充電することになる電荷を含む噴射電流を高電圧電
極により生成し、少なくとも１つの塗布装置が塗布対象
の電導性被塗布体を送って、高電圧電極の噴射電流を判
定し、判定された噴射電流の大きさに応じて被塗布体が
塗布装置の前にあるかどうかが検出される。

【００１７】本発明の他の態様によると、少なくとも１
台の塗布装置を含む静電塗布システムが提供される。こ
のシステムは、噴射される塗布材料の粒子を充電する噴
射電流を含む電荷を放出する高電圧電極を備え、上記ま
たは各塗布装置には噴射電流を測定する測定装置が指定
され、測定された噴射電流に応じて被塗布体が塗布装置
の前にあるかどうかを検出する評価装置をさらに備え
る。

【００１８】本発明は、静電塗布装置において、塗布材
料が塗布装置により被塗布体に放出されるかどうかは無
関係に、高電圧電極または噴射電極が電荷を大気に充電
し、高電圧電極から大気を介して地面にいたる噴射電流
が生成されるという事実を利用している。導電性の接地
被塗布体が塗布装置を通過する場合には、噴射電流が高
電圧電極から被塗布体を介して地面に流れる。

【００１９】噴射ガンに被塗布体が到達すると、噴射電
流は連続して増加する（図２を参照）。噴射電極が被塗
布体と同じ電流レベルにある場合には、噴射電流が変化
しはじめる。ただし、微々たる変化である。噴射電流の
増加は被塗布体の検出に利用される。電極を流れる総電
流は主に噴射電極と被塗布体の間隔と設定高電圧により
判定されることが測定により判明している。

【００２０】したがって、噴射電流の測定は塗布装置の
前の被塗布体を検出する手段として使用できる。本発明
によると、塗布装置の動作は噴射電流のレベルに応じて
制御される。

【００２１】したがって、従来技術では共通の光学被塗
布体検出を省略できる。

【００２２】適切なしきい値を定めることで、被塗布体
が塗布装置に近づいているかどうか、被塗布体が塗布装
置の正面にあるかどうか、または被塗布体が塗布装置か
ら離れているかどうか、ならびに被塗布体の塗布電極へ
の距離が正確かどうかが検出可能である。

【００２３】本発明による被塗布体検出の新しい方法
は、噴射スポット−−すなわち塗布ガンでの被塗布体を
検出し、被塗布体の存在に応じて塗布材料の供給および
放出を起動することにより従来技術よりはるかに単純な
方式で間隔を調整することができる。したがって、外部
での「間隔調整」は新しいシステムでは不必要である。

【００２４】上記のように、噴射電流の大きさの判定要
因は、高電圧の選択以外には、ほぼ被塗布体と電極の間
の間隔である。

【００２５】最適な塗布結果では、この間隔は一定であ
る。しかし、多くの被塗布体の輪郭は長手方向に変化し
ており噴射ガンは垂直に移動するので、距離は変化す
る。測定された噴射電流に応じて、噴射方向の被塗布体
と塗布装置の間隔が検出されて一定に保てる。

【００２６】被塗布体の検出は、被塗布体の速度を検出
するためにも使用できる。実際にはしばしば少なくとも
３つ以上のガンが等間隔で水平方向に連続して並べられ
ているので、供給速度はそこから誘導可能である。１度
検出された速度は長時間に渡って一定なので、供給速度
は、統計的な方法により連続する複数の比較的不正確な
測定からより正確に計算可能である。

【００２７】速度情報は、塗布装置の垂直動作を制御お
よび同期するのに使用可能である。

【００２８】本発明による静電装置の噴射電流の助けに
より被塗布体を検出する方法は、塗布対象の被塗布体を
検出し識別する、信頼のおける迅速で有益な手段を備え
ている。この手段は、従来技術の被塗布体検出および識
別手段と完全に置き換えることができる。さらに、本発
明は、動作中に各塗布装置の前に被塗布体があるかどう
かを永続的に検出でき、従来技術におけるように、被塗
布体が塗布区画に入ったときに単一測定の結果として検
出されることがないという利点がある。被塗布体の供給
の不慮の停止の場合には、たとえば、粉体放射を即座に
停止可能である。さらに、本発明は、塗布システムを実
質的に分散させることができる、というのは各塗布装置
は独立して被塗布体が存在するかどうかを検出し、噴射
電流に応じて被塗布体との間隔とその電力を制御できる
からである。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。

【００３０】図１は、本発明による粉末塗布システムを
概念的に表すブロック図である。この粉末塗布システム
は、同日に出願された同一出願人に属するドイツ特許出
願DE-A 197 38 141「塗布システムの制御システム（Con
trol System of a Coating System)」にさらに詳細に記
載されている。この特許出願の開示、中でもネットワー
ク構造の説明は参考のため本明細書に組み込まれてい
る。

【００３１】図１には、複数（５つ）の塗布モジュール
が示してある。各モジュールは、デジタル制御装置６０
と、噴射器６４と、噴射ガン６６から構成されている。
これらはガンバス（gun bus）を介して互いに接続され
ている。塗布システムの動作状態に関する必要な動作情
報は内部バス８０を介して制御装置６０により受け取ら
れる。

【００３２】複数の塗布モジュールは互いに接続される
と共に中央制御装置８２にも接続され、さらに、内部バ
ス８０を介してシステムの他の構成要素にも接続されて
いる。内部バスに接続可能な複数の追加モジュールと
は、粉体量制御モジュール８８や、位置制御モジュール
９０や、動作制御モジュール９２などである。

【００３３】外部バス１００を介して中央制御装置８２
に接続されている他の構成要素も備えられている。これ
らの構成要素は、粉体センター１０２、粉体溜め１０
４、層厚測定制御手段１０７、１０８、粉体回復システ
ム１１０、１１４用の空気量制御手段１０９などであ
る。

【００３４】バス６２、８０、１００は、ＬＯＮバス
（LON=local area network(構内通信網))であることが
好ましい。ＬＯＮノードとして構成された個々の構成要
素は、システム自体に登録可能であり、他のシステム構
成要素を検出し、それらに応じて調整し、それらと通信
することができる。こうした構成要素は、バス８０また
は１００から受け取った塗布システムの各動作状態につ
いての情報を評価し、利用する。

【００３５】図１に示す粉末塗布システムの動作は以下
の通りである。被塗布体２００が塗布区画１２０に接近
する。約１００kVの高電圧が噴射ガン６６−１、６６−
２、．．．６６−ｎの高電圧電極にかけられるので、噴
射電流が各電極から大気を通って地面に流れる。接地さ
れた被塗布体が各噴射ガンの前になければ、この噴射電
流が極めて小さい（いわゆるゼロ電流）。

【００３６】図２は、噴射電流と、塗布装置６６と被塗
布体２００の間隔と、時間の関係を示している。ｙ軸は
電流を示し、ｘ軸には、間隔がｃｍで表され、時間単位
は秒であり、供給速度は１０cm/sと一定と仮定されてい
る。

【００３７】時点ｔ１では、被塗布体は噴射ガン６６か
ら依然としてはるか遠くにある。噴射電流Ｉ１は最も近
い地面に流れ、この噴射電流は継続的に測定され、以前
に測定された値と比較される。時点ｔ２までの電流の変
化は無視できる。時点ｔ２から先では、電流は上昇し始
める。適切な最終値Ｉ２は前に塗布された被塗布体から
前もって知ることが可能である。時点ｔ３では、被塗布
体は以前として噴射ガンから約２０cm離れている。自由
に選択可能なスイッチ−オンしきい値は本例ではΔＩｓ
の２５％に固定されている。

【００３８】時点ｔ３では、スイッチ−オン状態が検出
され、制御装置６０は、ガンバス６２を介して噴射器に
スイッチ−オンコマンドを送る。噴射器６４は、塗布装
置への空気の供給を調整しその空気量を割り当てる２つ
の空気量コントローラを含んでいる。したがって、粉体
供給が動作する。被塗布体２００は、塗布ガン６６に到
着すると、塗布される。ｔ４からｔ５の時間間隔には、
被塗布体がガンを通過する。本件では、被塗布体の長さ
は２０ｃｍである。時点ｔ５から先では、被塗布体２０
０は噴射ガン６６から離れていき、噴射電流が減少す
る。時点ｔ６では、被塗布体は噴射ガンから１０ｃｍ離
れる。事前選択された切替えしきい値（この場合はΔＩ
ｓの５０％）を過ぎると、粉体供給はＬＯＮバスを介し
てオフになる。

【００３９】測定された噴射電流は被塗布体２００と噴
射ガン６６の間の間隔を調整するのにも使用できる。

【００４０】図３は、位置制御モジュールの実施可能な
構成を示している。位置制御はしばしばｚ軸制御と称さ
れる。この種の制御は周知であるが、現在まで、塗布装
置はプログラム経路で固定的に動作する。新しい方法で
は、被塗布体の輪郭に自動的に適用される。

【００４１】噴射ガン６６に統合された高電圧生成器
は、電極１７から被塗布体２００へ噴射電流を生成す
る。この噴射電流は高電圧モジュールにより測定され
て、間隔コントローラ３０２に渡される。このコントロ
ーラは所定の噴射電流への維持を試みる。たとえば、噴
射電流が所定の電流より小さい場合には、コントローラ
３０２は訂正信号をシフト軸制御部３０４に供給する。
この制御部は、サーボモータ３０６とガン支持部３０８
をガン６６と共に被塗布体２００に近づける。

【００４２】この制御処理は比較的迅速でなければなら
ない。リフト装置３１０により装置全体を上下に動かす
ことで、電極１７は破線３１２に沿って移動するので、
被塗布体２００との正確な距離にガンを永続的に保持す
る。実際の適用では、コントローラ３０２は高電圧モジ
ュール３００の「ソフトウェア部分」として実施され
る。上記のコントローラは通常のＰＩまたはＰＩＤコン
トローラではなく所謂インテリジェントコントローラで
あることが好ましい。

【００４３】被塗布体の供給速度は、第１の噴射ガン６
６−１及び第２の噴射ガン６６−２の噴射電流がそれぞ
れ所定のしきい値を超えた時刻から決定することができ
る。そして、これら第１及び第２の噴射ガンの間の距離
に応じて、被塗布体のスピードが計算される。

【００４４】図４は、３つのガンの基本的な配列関係を
示している。

【００４５】輸送システムは、様々な被塗布体２００を
塗布区画１２０に向けて送る。被塗布体２００は第１塗
布ガン６６−１に向けて移動する。第１高電圧モジュー
ル４００−１では塗布電流が上昇する。モジュールに統
合されたリアルタイムクロックは、検出の正確な時点を
示し、測定の開始時間を第２高電圧モジュール４００−
２に送る。今度は、被塗布体は第２塗布ガン６６−２に
移動し、次に、リアルタイムクロックの助けにより開始
時間にガンを起動させる。

【００４６】次いで、第２測定の開始値がバスシステム
４０２を介して第３高電圧モジュールに送られる。第２
測定の開始時点は第１測定の停止時点と同じ時点であ
る。第１及び第２ガンの間の周知の間隔Ａや開始及び停
止時点間の時間差を利用することで、被塗布体の速度が
計算され、バス４０２を介して任意の他のバス接続要素
４０４に送られる。この動作のためには、輸送システム
の速度が分かってなければならない。

【００４７】被塗布体２００がさらに第３ガン６６−３
に移動する場合、第２停止時点が起動する。第２速度測
定値が第２時間差（開始時点Ｎｏ．２と停止時点Ｎｏ．
２）とバス４０２に供給された周知の間隔Ｂから検出さ
れる。

【００４８】制御および／または仕上げのために、第１
開始時点と第２停止時点と経路Ａ＋Ｂからも第３速度測
定値が計算可能である。この第３測定値は最も正確な値
である、というのは、測定経路及び測定時間が長くなれ
ばなるほど時間測定および被塗布体の検出の精度の劣化
が及ぼす影響が低下するからである。速度は各被塗布体
に対して新しく定められるので、輸送システムの平均速
度が複数の測定から計算できる。

【００４９】被塗布体速度に関する情報は、噴射ガンの
縦方向移動を制御し同期づけるのに使用できる。

【００５０】最も単純な場合では、２つの塗布ガンが横
方向に並べられている構成が考えられる。こうした２つ
の塗布間は間隔Ａをおいて並べられている（図５（ａ）
および図５（ｂ））。

【００５１】これらの２つの塗布ガンは、所謂リフト装
置（図３）に取り付けられている。リフト装置は、これ
らのガンを底部から頂部に一定の速度でかつ頂部から底
部に同じ速度で垂直に移動させる。反転ポイントにおい
て、移動の方向はできるだけ迅速に切り替えられる。塗
布区画に連続して輸送される矩形被塗布体の場合には、
輸送手段およびリフト装置の速度が「同期化」していれ
ば表面全体が平坦に塗布されることになる。理解を一層
深めるために、異なる場合が図５（ａ）と図５（ｂ）に
示されている。

【００５２】被塗布体上への材料の析出は層の厚みに関
するガウス分布と同様である。したがって、幅方向の塗
布境界を正確に画定することはできない。しかし、同期
化の場合には（図５（ａ））、噴射ガン（２）は噴射ガ
ン（１）により塗布できない被塗布体の領域を塗布する
ものと理解されている。噴射帯域をぼかすことで、図５
Ａの場合では材料分布は最適になる。これは、図５
（ｂ）の非同期化の場合ではない。この図では、第２ガ
ン（２）はガン（１）により以前に塗布されたのと同じ
領域を優先的に塗布する。さらに、塗布されない中間帯
域がある。

【００５３】３つ以上のガンが並べられている場合に
は、最適の塗布が達成される配列が複数存在する。

【００５４】したがって、各塗布モジュールは、被塗布
体２００が到着したこと、ならびに被塗布体２００の種
類、特に、そのサイズと形状、被塗布体の速度および被
塗布体と噴射ガンの間隔を検出可能である。この情報は
バス１００、８０に供給され、粉末塗布システムの他の
構成要素で即座に利用可能である。

【００５５】噴射電流測定を一層深く理解するために
は、以下の事を考慮すべきである。

【００５６】一般に、静電塗布装置においては高電圧が
生成されることが知られている。ドイツ特許出願DE-A-4
2 32 026には、所定の電流／電圧特性曲線を正確に再現
することができる回路を設計する方法が記載されてい
る。この文献は参考のため組み込まれている。これらの
正確に再現できる特性曲線は、本発明の方法の基礎であ
る。

【００５７】高電圧生成装置は通常、高電圧制御モジュ
ールならびにガン中の高電圧生成器とから成る。高電圧
制御モジュールは、発振器と、電力増幅器と、制御器と
を備え、高電圧生成器は、高電圧変圧器と、乗算器構成
と、保護抵抗器から成る。この高電圧生成装置は、装置
全体の電気挙動を判定するＵ／Ｉ特性曲線を備えてい
る。内部抵抗全体がオーム抵抗であれば、Ｕ／Ｉ特性曲
線は、短絡電流およびあそび電圧の端点をもつ直線とな
る。これについては図６の曲線Ａを参照されたい。実際
には、内部抵抗は複数の複雑内部抵抗に分割され、オー
ム部分が追加される。その結果発生する特性曲線は、曲
線Ｂとして図６に示されている。塗布装置の実際のロー
ド抵抗は、塗布電極および被塗布体の間の空気であり、
純粋にオーム特性をもつ。しかし、このオーム抵抗は、
被塗布体の形状やサイズや表面の状態、噴射電極の形
状、空気の組成、温度、圧力、湿度の内容、電極と被塗
布体の間の間隔、さらに高電圧生成器に左右される。

【００５８】実際のＵ／Ｉ特性曲線Ｂの形状は、適切な
制御器を使用したときの制御装置および高電圧生成器の
組合せのそれと同じである。

【００５９】図７は、複数の様々な電圧設定またはより
正確には様々な電力増幅器の電源電圧の設定から形成さ
れた曲線の集まりを示す。図７では、値Ｕ_0xはあそび電
圧に相当する。このあそび電圧は選択された電源電圧に
比例している。（単純化のために、曲線化特性線は折れ
曲げて示されている。）たとえば、端点Ｕ₀₁およびＩ_k1
を備えた曲線Ｂ₁を見ると、４つの可能な動作点がそこ
に示してある。ＡＰ₁は被塗布体と噴射電極の間の極め
て広い間隔に相当し、被塗布体は永続的に接地されてい
る。間隔が極めて広いので空気中を移動する荷電粒子は
被塗布体ではなく、たとえば、ガン保持器に届いてしま
う。したがって、点ＡＰ₁は、実際に発生する高電圧お
よび最小電流を表す。（若干の条件の元でのみ研究室の
中で点Ｕ₀₁に到達可能である。）被塗布体と電極の間の
間隔が短くなると、作動点がＡＰ₂に向かって曲線Ｂ₁に
沿って移動する。この点では、電荷のかなりの部分がす
でに被塗布体に放電されている。被塗布体と電極の間隔
が接触するまでに短くなると、動作点はさらにＡＰ₃を
越えてＡＰ₄に移動する（短絡）。

【００６０】電圧測定を実行しようとすると、電圧分割
器を高電圧生成器に導入しなければならない。この分割
器は、高電圧生成器は高電圧に比例する小さい値の電圧
を配電する。この電圧分割器は、最高１００ｋＶ間での
高電圧用に調整されているので、大きくかさばったもの
になる。

【００６１】これとは対照的に、以下に説明する噴射電
流の測定は、より好ましいものである。

【００６２】Ｕ／Ｉ特性曲線の形状は高電圧モジュール
に記憶される。さらに、高電圧モジュールは電源電圧と
Ｕ₀の関係を把握している。したがって、高電圧モジュ
ールは、示されてない中間曲線すべてを含む図７の実際
の曲線の集まりすべてを把握している。

【００６３】高電圧モジュールが高電圧生成器の電源電
圧（測定済み）およびＵ₀の間の線形の関係から現在の
あそび電圧Ｕ_0aを計算する。関連するＵ／Ｉ特性曲線が
メモリから検索される。測定された噴射電流Ｉ_smはコン
ピュータにより使用されて、現在の動作点ＡＰ_aを判定
する。したがって、現電極電圧Ｕ_aも判定される。

【００６４】上記の被塗布体の検出のためには、使用す
る特性曲線ならびに測定された噴射電流を把握すれば十
分である。しばしば、噴射電流以外に現電極電圧Ｕ_aを
表示するのが望ましい。

【００６５】図８は電流測定回路を示す。この図の回路
は制御手段１９と、２つの結合コンデンサ１１と３７
と、ブリッジ部１２を介して互いに接続されている主コ
イル１４と従コイル１５を備えた変圧器１３と、高電圧
縦接続要素１６と、電極抵抗をもつ電極１７と、抵抗器
１８とを含む。これらの構成要素は図８に示すように互
いに接続されている。さらに、２２により指示された低
パスフィルタならびに２５により指示された電流／電圧
変換器が備えられている。図８はさらに塗布対象被塗布
体１９も示している。

【００６６】低パスフィルタは、第１低パスコイル２１
と第２低パスコイル２６を含む。第１低パスコイル２１
は、ブリッジ部１２の側で主コイル１４に接続され、さ
らにコンデンサ２３を介してグラウンド９に接地されて
いる。第２低パスコイル２６は、第１低パスコイル２１
とコンデンサ２３の接続点３５に電流／電圧変換器２５
を接続している。さらに、抵抗器２４はコンデンサ２３
に直接接続されている。

【００６７】電流／電圧変換器２５は、作動増幅器２７
を備えている。この増幅器２７の出力は帰還抵抗器２８
を介してその反転入力端に接続されている。第２低パス
コイル２６も作動増幅器２７の反転入力端３８にも接続
され、作動増幅器２７の非反転入力端３９はグラウンド
９に接地されている。

【００６８】電流／電圧変換器２５の出力端では、フィ
ルタネットワーク２９が構成されている。このネットワ
ーク２９は、２つの抵抗器３０と３１および２つのコン
デンサ３２と３３ならびに出力増幅器から構成されてい
る。これらの構成要素は、図８に示すように互いに接続
されている。

【００６９】図８の回路は以下のように動作する。被塗
布体１９が電極１７の前にあり電荷が被塗布体１９に転
送される場合には、噴射電流が大気粒子（イオン）と粉
体粒子を介して被塗布体に流れ、グラウンドを通して制
御装置に戻る。この噴射電流は作動増幅器２と低パスフ
ィルタ２２を流れて、変圧器ブリッジ部１２を介して縦
接続高電圧要素１６に戻る。電流／電圧変換器２５は、
電極１９からグラウンド９への噴射電流に比例する電圧
が作動増幅器２７の出力端で生成されるように構成され
調整されている。

【００７０】測定回路の出力端３６の電圧は、上述のよ
うにして評価可能である。

【００７１】本記載、請求の範囲、図面に記載の特色
は、様々な実施例で、個別にまたは互いに組合せて本発
明を実現するのに有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による静電粉末塗布システムを概念的に
示すブロック図。

【図２】噴射電極と被塗布体の距離に応じた噴射電流を
示すグラフ。

【図３】本発明による被塗布体と噴射ガンの間の距離の
調整を説明する概略図。

【図４】本発明による被塗布体の速度を検出する方法を
説明する概略図。

【図５】（ａ）は、２つの同期化塗布装置および２つの
非同期化塗布装置により獲得された様々な塗布材料の破
線を示す構成図、（ｂ）は、２つの同期化塗布装置およ
び２つの非同期化塗布装置により獲得された様々な塗布
材料の破線を示す構成図。

【図６】塗布装置の高電圧電極の真および理想Ｕ／Ｉ特
性曲線を示す図。

【図７】塗布装置の高電圧生成器の様々な電源電圧のＵ
／Ｉ特性線の曲線の集まりを示す図。

【図８】噴射電流を検出する手段を示す図。

【図９】間隔を調整する従来技術による塗布システムを
示す図。

【符号の説明】

６０デジタル制御装置、６４噴射器、６６噴射ガン、８０内部バス、９０位置制御モジュール、９２移動制御モジュール

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電圧電極（１７）に高電圧を印加する少
なくとも１つの静電塗布デバイス（６６）を含む静電塗
布システムにおける被塗布体を検出する方法であって、噴射する塗布材料の粒子を帯電させるための電荷を含む
噴射電流が前記高電圧電極により生成され、塗布されるべき導電性の被塗布体（１９、２００）を少
なくとも１つの塗布デバイスの側を通過させ、前記高電圧電極（１７）の噴射電流が決定され、前記決定された噴射電流の大きさに応じて、前記被塗布
体が前記塗布デバイス（６６）の前にあるか否かが判定
されることを特徴とする方法。
【請求項２】前記決定された噴射電流の大きさに応じ
て、前記塗布システムの少なくとも１つの機能、中で
も、前記塗布材料の放出と前記または各塗布デバイス
（６６）の少なくとも垂直および水平方向の一方への移
動を制御することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記噴射電流が第１のしきい値と比較さ
れ、前記噴射電流が前記第１のしきい値を越えるとすぐ
に、前記被塗布体（１９、２００）が前記塗布デバイス
（６６）に近づいているものとして検出されることを特
徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】前記塗布デバイス（６６）は、前記噴射電
流が前記第１のしきい値を越えると前記塗布材料の放出
を始め、前記噴射電流が第２のしきい値より低下すると
前記放出を停止することを特徴とする請求項３に記載の
方法。
【請求項５】前記噴射電流に応じて、被塗布体（１９、
２００）と高電圧電極（１７）との間の噴射方向の距離
が検出され調整されることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１つに記載の方法。
【請求項６】前記噴射電流が目標値と比較され、前記噴
射電流の値が所定の値だけ目標値を越えるかまたはそれ
より低下すると、前記高電圧電極（１７）と前記被塗布
体（１９、２００）のと間の距離が修正されることを特
徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】少なくとも２つの塗布デバイス（６６）が
備えられ、第１および第２塗布デバイスの噴射電流が所
定のしきい値をそれぞれ越える時点（ｔ１、ｔ２）が検
出され、時間差（ｔ２−ｔ１）がそこから計算され、前
記時間差と第１および第２塗布デバイス（６６）の間の
間隔とに応じて、前記被塗布体（１９、２００）の速度
が決定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
１つに記載の方法。
【請求項８】前記被塗布体（１９、２００）の前記速度
に応じて、前記複数の塗布デバイス（６６）の垂直方向
の移動が制御されることを特徴とする請求項７に記載の
方法。
【請求項９】前記塗布デバイス（６６）についての複数
のＵ／Ｉ特徴曲線が記憶され、高電圧電極（１７）の高
電圧生成器（１２−１６）の電源電圧に応じて、対応す
るＵ／Ｉ特性曲線が選択され、前記噴射電流（Ｉ１７
−９）が測定され、Ｕ／Ｉ特性曲線の動作点が前記噴射
電流に応じて決定され、前記電極の実際の高電圧がそれ
により判定されることを特徴とする請求項１〜８のいず
れか１つに記載の方法。
【請求項１０】塗布する塗布材料の粒子を帯電させる噴
射電流を含む電荷を放電する高電圧電極（１７）を有す
る少なくとも１つの塗布デバイス（６６）を備え、前記
塗布デバイス（６６）は、前記噴射電流を測定する割り
当てられた測定デバイス（２２、２５）と、前記測定さ
れた噴射電流に応じて、被塗布体（１９、２００）が前
記塗布デバイス（６６）の前にあるか否かを検出する評
価デバイス（６０）と、を有することを特徴とする静電
塗布システム。
【請求項１１】少なくとも１つの前記塗布デバイス（６
６）は、割り当てられたデジタル制御デバイス（６０）
を備え、測定された前記噴射電流に応じて前記塗布デバ
イスの動作を制御し、前記塗布デバイスと前記制御デバ
イスはバス構造（６２）を介して互いに接続されている
ことを特徴とする請求項１０に記載の塗布システム。
【請求項１２】複数の塗布デバイス（６６）を備え、各
デバイスはガンバス（６２）を介して対応するデジタル
制御デバイス（６０）に接続され、ネットワークノード
を形成し、前記デジタル制御デバイス（６０）は塗布バ
ス（８０）を介して前記塗布システムの他の構成要素に
接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の塗
布システム。
【請求項１３】前記ネットワークノードは、ＬＯＮノー
ドであることを特徴とする請求項１２に記載の塗布シス
テム。
【請求項１４】ブリッジ部（１２）を介して互いに結合
された主コイル（１４）と従コイル（１５）とを備えた
変圧器（１３）を含む前記制御デバイス（６６）におけ
る高電圧生成器（１３、１６）により特徴づけられ、前記主コイルには交流の制御電圧が印加され、前記評価
デバイスは、前記主コイルとグラウンドとの間に接続さ
れた低パスフィルタ（２２）と、前記低パスフィルタに
接続された電流／電圧変換器（２５）とを含むことを特
徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の塗布
システム。
【請求項１５】前記低パスフィルタ（２２）は２つのコ
イル（２１、２６）を含み、第１コイルが主コイル（１
４）に接続されコンデンサ（２３）を介してグラウンド
（９）に接地されており、前記電流／電圧変換器（２
５）は電流制御電圧源（２７、２８）であり、前記電圧
源は、前記第１コイル（２１）と前記コンデンサ（２
３）との接続点（３５）に第２コイル（２６）を介して
接続されることを特徴とする請求項１４に記載の塗布シ
ステム。
【請求項１６】前記塗布デバイスの少なくともいずれか
は、前記高電圧電極（１７）の異なる電源電圧についての複
数のＵ／Ｉ特性曲線を記憶するための割り当てられた記
憶装置と、電源電圧を検出する装置（６０）と、を備え、前記電源電圧に応じてＵ／Ｉ特性曲線を選択し、前記噴
射電流に応じて前記Ｕ／Ｉ特性曲線の動作点を決定し、
前記動作点が前記電極における実際の高電圧を検出する
ために用いられることを特徴とする請求項１０〜１５の
いずれか１つに記載の塗布システム。