JPH11267553A - 静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料の供給元である塗料供給装置と塗料の供
給先である塗装機本体とを従来と同等若しくはやや細い
複数のチューブ等の塗料通路によって物理的に接続した
まま、安全性を確保しつつ電気的に絶縁しうる装置構成
が設けられてなる静電塗装装置を提供するものである。 【解決手段】 被塗物に向けて塗料を噴霧する霧化機構
と高電圧発生器とを有する塗装機を具備してなる静電塗
装装置において、高電位とされる塗装機本体とアース電
位にある塗料供給装置とを接続する塗料通路の一部に形
成された電位勾配部と、前記電位勾配部を塗料が間欠的
に通過するように操作する塗料ブロック化形成部と、が
設けられてなることを特徴とする静電塗装装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電塗装装置の電
圧絶縁構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の静電塗装装置は、塗装機本体のな
かに高電圧発生装置を内蔵し、塗料の微粒化装置近傍に
高電圧を印加し、アース電位にある被塗物に向かって電
位勾配を形成することによって高い塗着効率を得ている
構造が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような構造にあっ
ては、塗料にわずかではあるが、電流が流れるのが普通
であり、かかる潜在的な欠陥のために、塗料の体積抵抗
率を高く維持しなければならないという欠点がある。こ
れは、従来から用いられている有機溶剤型の塗料では比
較的容易に達成することが可能であるが、近年の環境対
策から、溶剤の大部分を水で置き換えた、いわゆる水系
塗料では、その体積抵抗率が数桁以上低いため、塗料を
伝って流れる電流値を従来と同等に維持するためには塗
料通路長さを数百倍から場合によっては数千倍長くしな
いといけないと言う問題が生じる。これは従来の塗料通
路長さが約１ｍであったことを考えると非現実的であ
る。

【０００４】また、これらの問題を回避するために、塗
装機本体には直接電圧を印加せず、その近傍に複数本の
電極を設け、かかる電極から被塗物、および塗装機に向
かってコロナ放電させる形式の、いわゆる外部電極型静
電塗装機も実用に供されている。この塗装機は、それ自
体がアース電位に維持されるために塗料通路を流れる電
流はないが、塗装機自体も被塗物と同じ電位であるた
め、原理的には塗装機と被塗物の区別がなく、従って塗
装機が自分自身の噴霧した塗料によって汚れやすく、か
かる汚れは時として剥離して、被塗物に付着して塗膜の
欠陥を招くことがあり、従って煩雑な清掃が必要である
ため、連続稼働時間が短いという欠点がある。

【０００５】このような欠点を除くため、図２に示すよ
うな装置構成を有する静電塗装装を用いて静電塗装する
手法がある。図２によれば、被塗物に向けて塗料を噴霧
する霧化機構211と、低電圧電源213からの低電圧を安全
に高電圧に転換させるコンパクトな高電圧発生器（塗装
機に内蔵されている）とを有する塗装機（全体構造は図
示せず）を備えてなる従来型の静電塗装装置201におい
て、塗料通路217の途中に絶縁支持された巨大な塗料タ
ンク220を設け、塗装機本体215（ガン）から塗料タンク
220までのすべてに高電圧を与えて静電塗装する手法も
実用化されている。このような構造では、高電圧部分が
大きな体積、したがって大きな表面積を持ち、多量の電
荷を蓄える結果、スパークの発生が懸念される。さら
に、高電圧を印加していないときに、塗料供給装置（図
示せず）に接続されたメイン配管222から塗料吐出ポン
プ224により塗料を定期的に補給する構造であるため
に、多量の塗料が塗料タンク220内部に貯蔵されるが、
高電圧が印加されている状態で、該塗料タンク220内の
塗料を常時撹拌する手段は限られるため、塗料中の顔料
の沈降速度が遅いタイプの塗料に事実上限られるという
制約もある。

【０００６】また、これらの欠点を改良するため、１台
分の塗料のみを貯蔵するような絶縁材でできた小さなシ
リンダーに塗料を注入する手法もあるが、このような手
法では各色ごとにシリンダーが必要となり多数の機械的
稼働部分が発生するため、設備保全作業に膨大な工数を
必要とする欠点がある。

【０００７】またさらに、別の従来例においては、１台
分の塗料のみを取り替え可能なカートリッジに注入し、
かかるカートリッジを塗装機に連結して塗装し、カート
リッジを取り外す手法も提案されている。しかしなが
ら、これは必要量以上の塗料をカートリッジに注入して
おかないといけないという欠点を有している。カートリ
ッジの再利用も考えられるものの、カートリッジと塗装
機との接続部が毎回微量漏れた塗料によって汚れやすく
なるため、煩雑な清掃が欠かせず、多量の洗浄溶剤を必
要とする点では利点が少ない。

【０００８】そこで、本発明の目的は、このような従来
の種々の問題を解消するためになされたものであり、塗
料の供給元である（集中配管を有する）塗料供給装置と
塗料の供給先である塗装機本体とを従来と同等若しくは
やや細い複数のチューブ等の塗料通路によって物理的に
接続したまま、安全性を確保しつつ電気的に絶縁しうる
装置構成が設けられてなる静電塗装装置を提供するもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、各請求項毎に次のように構成される。

【００１０】請求項１に記載の発明は、被塗物に向けて
塗料を噴霧する霧化機構と、高電圧発生器とを有する塗
装機を具備してなる静電塗装装置において、高電位とさ
れる塗装機本体とアース電位にある塗料供給装置とを接
続する塗料通路の一部に形成された電位勾配部と、前記
電位勾配部を塗料が間欠的に通過するように操作する塗
料ブロック化形成部と、が設けられてなることを特徴と
する静電塗装装置である。

【００１１】請求項２に記載の発明は、前記電位勾配部
が、塗料通路の一部に電位勾配を有する複数の電極を接
触して形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の静電塗装装置である。

【００１２】請求項３に記載の発明は、前記電位勾配部
が、塗料通路の一部に半導電性材料で構成された電極部
を接触させ、該電極部に電位勾配を与えることによって
形成されていることを特徴とする請求項１または２に記
載の静電塗装装置である。

【００１３】請求項４に記載の発明は、前記電位勾配部
が、塗料通路の一部として設けた半導電性材料で構成さ
れた電極部に電位勾配を与えることによって形成されて
いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の静電塗装装置である。

【００１４】請求項５に記載の発明は、前記電位勾配部
が、当該電位勾配部よりも塗料供給装置側の塗料通路上
に配設された塗料の定量供給装置と、塗装機本体との間
に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項に記載の静電塗装装置である。

【００１５】請求項６に記載の発明は、前記電位勾配部
が、前記塗装機の内部に形成されていることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電塗装装置で
ある。

【００１６】請求項７に記載の発明は、前記半導電性材
料で構成された電極部が、電気導電性微粒子および／ま
たは電気導電性繊維を混入させた半導電性樹脂チューブ
であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に
記載の静電塗装装置である。

【００１７】請求項８に記載の発明は、前記塗料ブロッ
ク化形成部が、電気絶縁性気体を塗料通路内に断続的に
加圧注入する装置部を前記電位勾配部よりも塗料供給装
置側の塗料通路に接続することによって構成されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の
静電塗装装置である。

【００１８】請求項９に記載の発明は、前記電位勾配部
を有する塗料通路が複数設けられ、複数設けられた塗料
通路を通じて前記霧化機構に塗料を連続的に供給させる
制御機構が構築されていることを特徴とする請求項１〜
８のいずれか１項に記載の静電塗装装置である。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、前記制御機構
が、複数設けられた塗料通路にそれぞれ設けられた塗料
ブロック化形成部内の電気絶縁性気体を断続的に加圧注
入する操作部を集中制御するものであることを特徴とす
る請求項１〜９のいずれか１項に記載の静電塗装装置で
ある。

【００２０】

【発明の効果】以上のように構成された本発明によれ
ば、各請求項毎に次のような効果を奏する。

【００２１】請求項１に記載の発明にあっては、被塗物
に向けて塗料を噴霧する霧化機構と、高電圧発生器とを
有する塗装機を具備してなる静電塗装装置に、高電位に
ある塗装機本体とアース電位にある塗料供給装置とを接
続する塗料通路の一部に形成された電位勾配部と、前記
電位勾配部を塗料が間欠的に通過するように操作する塗
料ブロック化形成部とを設けることにより、塗料が電位
勾配部を間欠的に通過するため１回に通過する塗料の塊
（以下、塗料ブロックともいう）は、塗装機本体に近ず
くにつれて少しずつ高い電位に持ち上げられることにな
る。ここで、電位勾配部を必要とする理由は、先行する
塗料ブロックと後続する塗料ブロックの電位差を一定に
維持するためである。仮にかかる電位勾配部がないとす
ると、塗装機に供給された塗料ブロックは塗装機本体に
接触した瞬間に高電位になり、後続する塗料ブロックが
アース電位のままであるとすると、かかる後続する塗料
ブロックに対して塗料通路中を気中放電、あるいは塗料
通路の内壁を通じて縁面放電し、後続する塗料ブロック
を高電位に持ち上げ、かくしてアース電位にある塗料供
給元に対して塗料通路中を電流が流れる状態になり、結
局、塗装機本体を高電圧に維持することが困難であるば
かりか、気中放電による発熱によって塗料通路そのもの
が劣化する可能性があるため、却って危険である。一
方、本請求項の装置構成とすることにより、水系塗料な
どの導電性が高い塗料を用いても、該塗料を伝って塗料
供給元まではリークすることがない。そのため、従来の
塗装機で水系塗料など導電性の高い塗料を用いて塗装が
できる。また、アース電位にある塗料供給元に対して塗
料通路中を電流が流れることがないため、塗装機本体を
高電圧に維持することが容易である。そのため、高電圧
発生器と内蔵する塗装機を利用することができ、結果と
して、高電圧印加用の外部電極を設けなくともよいの
で、過大な高電圧印加用電源も不要であり、また、塗装
機本体を高電位に維持できるので、外部電極型静電塗装
機のように塗装機自体をアース電位に維持するタイプに
見られる各種の欠点も生じない。さらに、本請求項の装
置構成とすることにより、塗装機本体に近ずくにつれて
少しずつ高い電位に持ち上げられることになるので、塗
料通路中を気中放電、あるいは塗料通路の内壁を通じて
縁面放電を防ぐことができ、気中放電による発熱によっ
て塗料通路そのものが劣化する危険性もない。そのた
め、安全性を確保したままでアース電位にある塗料供給
元から高電圧に維持された塗装機本体に直接的に塗料を
供給して塗装を行うことができる。その結果、従来のよ
うにわざわざ供給元のメイン配管から必要量を分離して
塗装を行う必要がなく、バッチ式の塗装では必要量を確
保するための必要であった巨大な塗料タンクの洗浄や補
修点検操作なども不要であり、また塗料タンク内での顔
料沈降の問題も生じない。同様に、従来の小型シリンダ
ー式やカートリッジ装填式における問題も生じない。

【００２２】請求項２に記載の発明にあっては、上記請
求項１に記載の発明における効果に加えて、前記電位勾
配部を、塗料通路の一部に電位勾配を有する複数の電極
を接触して形成することにより、該電極を可変接触式・
可動接触式とすることができるので、電極の設置数及び
設置間隔等を使用する塗料の種類（粘度や導電性が異な
る）や塗料供給圧（流速）に応じて電位勾配領域及び勾
配度を適宜変更可能であり、あらゆるタイプの塗料に対
して最適な条件を設定することができる。なお、固定式
であっても、電極に電位勾配を持たせる分圧器（分圧抵
抗）を着脱自在な構造とすることで同様の効果を得るこ
とができる。

【００２３】請求項３に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜２に記載の発明における効果に加えて、前記電
位勾配部を、塗料通路の一部に半導電性材料で構成され
た電極部を接触させ、該電極部に電位勾配を与えること
によって形成することにより、半導電性材料、特に半導
電性樹脂材料の持つ特性を生かして極めて簡単にあらゆ
る形状に作ることができるため、電極部を塗料通路に容
易に内接させることも十分可能であり、電位勾配部を静
電塗装機の内部に螺旋状や円盤状に巻いて収納される塗
料通路にもフレキシブルなフィルム状物、棒状物、チュ
ーブ状物等とすることで問題なく対応できるとする利点
もある。

【００２４】請求項４に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜３に記載の発明における効果に加えて、前記電
位勾配部を、塗料通路の一部として設けた半導電性材料
で構成された電極部に電位勾配を与えることによって形
成することにより、塗料通路自体を電極部とすることが
できるので、電極を接触して構成する場合の複雑な構造
や塗料漏れに対する信頼性、あるいは電極部を内部に構
成する場合の剥離に対する信頼性などに比して、最も信
頼性のおける電位勾配を与えることができる。

【００２５】請求項５に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜４に記載の発明における効果に加えて、前記電
位勾配部を、当該電位勾配部よりも塗料供給装置側の塗
料通路上に配設された塗料の定量供給装置と、塗装機本
体との間に形成することにより、供給される塗料の定量
化が図れるほか、該塗料供給装置から塗料の定量供給装
置までをアース電位とすることができるため、塗料の定
量供給装置を高電圧に対応させる必要がなく、装置構成
が簡単になるほか高電圧部分の面積を大きくしなくてよ
い。さらに、定量供給装置より塗料供給装置側にはよけ
いな設備が必要ないため、本発明の静電塗装装置全体の
装置構成が簡素化できる。

【００２６】請求項６に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜５に記載の発明における効果に加えて、前記電
位勾配部を、前記塗装機の内部に形成することにより、
装置構成の簡素化が図れるとともに、内部に収納される
塗料通路の内外径および長さを適切に選択することによ
り、従来型塗装機の部分改良で本発明の効果を得ること
ができ、そのための投資を少なくすることができる。

【００２７】請求項７に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜６に記載の発明における効果に加えて、前記半
導電性材料で構成された電極部を、電気導電性微粒子お
よび／または電気導電性繊維を混入させた半導電性樹脂
チューブとすることにより、その加工性、柔軟性に優
れ、また電気伝導度を適宜調節した半導電性樹脂チュー
ブそのものを高電圧部とアース部との間に接続して使用
することができるため、信頼性がおける電位勾配の与え
る方ができる点でも有利である。

【００２８】請求項８に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜７に記載の発明における効果に加えて、前記塗
料ブロック形成部として、電気絶縁性気体を塗料通路内
に断続的に加圧注入する装置部を前記電位勾配部よりも
塗料供給装置側の塗料通路に接続することによって構成
することで、電気絶縁性気体を塗料通路内に断続的に加
圧注入することができ、連続して流れる塗料液を電気絶
縁性気体により塗料の塊（ブロック）に切断でき、電位
勾配部を塗料が間欠的に通過するようにできるものであ
るが、特に、電気絶縁性気体の注入量、注入圧力、注入
間隔等を当該塗料ブロック形成部の操作により任意に選
択することが可能であり、使用する塗料の種類や塗料供
給圧に応じて最適な条件を設定することができる。

【００２９】請求項９に記載の発明にあっては、上記請
求項１〜８に記載の発明における効果に加えて、前記電
位勾配部を有する塗料通路を複数設け、複数設けられた
塗料通路を通じて前記霧化機構に塗料を連続的に供給さ
せる制御機構を構築することにより、複数の塗料通路よ
り塗料ブロックが交互に霧化機構に供給させることがで
きるため、本質的に間欠塗装となることを防止すること
ができる。よって、間欠塗装による塗膜の外観不良を防
止するができる。

【００３０】請求項１０に記載の発明にあっては、上記
請求項１〜９に記載の発明における効果に加えて、前記
制御機構が、複数設けられた塗料通路にそれぞれ設けら
れた塗料ブロック化形成部内の電気絶縁性気体を断続的
に加圧注入する操作部を集中制御することにより、上記
塗料ブロック形成部を操作することができるため、霧化
機構に連続かつ安定的に所定量の塗料を供給することが
できるので塗料の種類や供給圧力などの使用条件に対応
して、瞬時に極めて精密かつ緻密に自動制御することが
可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施態様を図面
を用いて具体的に説明する。

【００３２】図１は、本発明に係る静電塗装装置の一実
施態様につき、主にその主要な構成要件に関してのみ模
式的に表した概略図である。

【００３３】図１に示すように、本発明に係る静電塗装
装置としては、被塗物に向けて塗料を噴霧する霧化機構
111と、低電圧電源113からの低電圧を安全に高電圧に転
換させるコンパクトな高電圧発生器（塗装機に内蔵され
ている）とを有する塗装機（全体構造は図示せず）を備
えてなる静電塗装装置101において、高電位とされる塗
装機本体115とアース電位にある塗料供給装置（図示せ
ず）とを接続する塗料通路117の一部に形成された電位
勾配部119と、前記電位勾配部119を塗料が間欠的に通過
するように操作する塗料ブロック化形成部121とが設け
られてなることを特徴とする静電塗装装置である。前記
電位勾配部119は、電気絶縁性素材で構成されたチュー
ブ状の塗料通路117の一部に電位勾配を有する複数の金
属ピンを使用した金属電極123を該塗料通路117の内部ま
で挿入（一種の接触）して形成されている。かかる複数
の金属電極123が電位勾配を有するものとするために、
該金属電極123に対応するだけの数の抵抗125を直列に接
続した分圧器127（分圧抵抗という）が電位勾配部119に
相当する塗料通路117の一部に並行する格好で併設さ
れ、該分圧抵抗の一端を高電圧部129に、他端をアース
部131に接続し、各抵抗125間と、これに対応する金属電
極123とが電気的に接続されていればよく（図中の分圧
抵抗から電極に向いた矢印で示す）。また、前記電位勾
配部119を塗料が間欠的に通過するように操作する塗料
ブロック化形成部121は、電気絶縁性気体の１種であり
最も経済性に優れるエアの圧縮装置（図示せず）とエア
断続混入バルブ133とからなる、電気絶縁性気体を塗料
通路内に断続的に加圧注入する装置部を、前記電位勾配
部119よりも塗料供給装置側である該電位勾配部119とア
ース電位にある定量吐出ポンプ135との間の塗料通路117
に接続することによって構成されている。そして、塗料
ブロック化形成部121の操作、すなわち、エア圧縮装置
（図示せず）により圧縮されたエアを圧縮エア供給路13
7を通じてエア断続混入バルブ133に送り、該エア断続混
入バルブ133を断続的に作動（開閉）することによって
エアを塗料通路117内に断続的に加圧注入して塗料を塊
に切断することによって、前記電位勾配部119を塗料が
間欠的に通過するようにしている。

【００３４】すなわち、図１に示す静電塗装装置では、
アース電位にある定量吐出ポンプ135から吐出された塗
料は、塗料ブロック化形成部121の操作により生じた加
圧注入エアによって塗料ブロックとなった状態で電位勾
配部119を間欠的に通過していく間に少しずつ高い電位
に持ち上げられ、最終的に塗装機本体115と同じ電位に
なって塗装機の霧化機構に供給され、被塗物に向けて噴
霧されることになる。

【００３５】尚、本発明の静電塗装装置において、上述
した装置構成以外の他の構成に関しては、何ら制限され
るものではなく、従来既知の全ての静電塗装装置に関す
る装置技術を適宜適用することができることは言うまで
もない。以下に本発明の特徴部分に関する他の実施態様
を説明するが、本発明がこれらの実施態様に制限される
ものでないことは言うまでもない。

【００３６】まず、電位勾配部を有する塗料通路の構造
としては、半導電性の棒状、フィルム状、チューブ状電
極を塗料通路を構成するものとして好適なものの１つで
ある塗料チューブ（電気絶縁性材料、好ましくは電気絶
縁性樹脂材料で構成されたチューブ状物の塗料通路をい
う。）中に挿入ないし内接して、一端を高電圧部に、他
端をアース部に接続することとしてもよい。なお、本発
明においては、半導電性とは、体積抵抗率が１００ｋΩ
・ｃｍ〜１ＧΩ・ｃｍであるものをいう。また、塗装機
本体とは、ベル型静電塗装機、エア静電、エアレス静電
塗装機などの一般に静電塗装を行う部品を指し、エアチ
ューブ、塗装チューブ、電源ケーブルなどを接続するこ
とによって塗装できるユニット全体を指す。当然ながら
レシプロケータやロボットアーム等の、塗装機を移動さ
せる手段は含まない。また、図１に示したような分圧抵
抗のみを用いて、該分圧抵抗による分圧電位をそのまま
塗料チューブに挿入した金属ピンや内接された、金属
棒、金属リング、金属箔などの金属電極に接続してもよ
い。かかる金属電極の挿入方法として最も簡便なのは複
数の金属ピンを電気絶縁性材料で構成された塗料チュー
ブに刺しこむ方法であるが、塗料漏れ等が心配される場
合には、複数の金属製チューブ継手を電極そのものと
し、該継手間を電気絶縁性材料で構成された塗料チュー
ブ片で接続することも有効であるほか、複数の金属箔や
金属リングを塗料チューブ内面に内接しておき、これを
電極そのものとしてもよい。ここで、塗料チューブを構
成する電気絶縁性材料としては、水系、有機溶剤系、ハ
イソリッド型、２液性ハイソリッド型などといった対象
とする使用される塗料、特に溶剤等に対して十分な耐性
を有しかつ絶縁性のものであれば特に限定されるもので
はなく、こうした使用される塗料の種類によっても左右
されるが、例えば、ポリカーボネート；ナイロンなどの
ポリアミド；ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリ
オレフィン；ポリスチレン；ＡＢＳ樹脂；ポリエチレン
テレフタレート；ポリブチレンテレフタレート；硬質塩
化ビニル系樹脂；ポリ（メタ）アクリル系樹脂；ポリア
セタール；変性ポリフェニレンオキサイド；ポリフェニ
レンサルファイド；ポリスルホン；ポリエーテルスルホ
ン；ポリイミド；ポリエーテルケトン、ポリエーテルエ
ーテルケトンなどのケトン系ポリマー；ポリクロロトリ
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンなど
のフッ素系ポリマー；エポキシ樹脂；不飽和ポリエステ
ル樹脂；フェノール樹脂；メラミン樹脂などといった各
種の合成樹脂（さらにこれらのガラス繊維等の絶縁性充
填剤による強化物、これらのポリマーアロイ、積層体な
どを含む。）によって構成されることができる。あるい
は、アルミナ、ベリリア、ジルコン、ムライト、ステア
タイト、ホルステライト、酸化珪素、窒化珪素、窒化ホ
ウ素などのセラミックス；石英ガラスなどといった絶縁
性無機材料により構成することも可能である。これらの
電気絶縁性材料のうち、耐久性、機械的強度ならびに経
済性等を考慮すると、例えば、テトラフルオロエチレン
・パーフルオロアルキレン共重合体、通称ＰＦＡなどが
特に好ましい材質である。

【００３７】また、最も信頼性がおける電位勾配の与え
方は、塗料チューブの一部を電気伝導度を適宜調節した
半導電性チューブで形成した半導電性塗料チューブその
ものを高電圧部とアース部との間の接続に使用すること
である。また、必要に応じて分圧抵抗を半導電性塗料チ
ューブや半導電性棒状電極を挿入した塗料チューブ等と
併用してもよい。

【００３８】さらに、電位勾配部は、塗装機に内蔵する
ことが望ましいが、必要に応じて、外部に取り出すこと
もできる。塗装機に内蔵する場合には、半導電性塗料チ
ューブ等で代表される電位勾配部を有する塗料チューブ
を螺旋状に巻くことが実用的である。もちろん円盤状に
巻いても、蛇腹状に折り返してもよい等、その収納形態
は何ら限定されるものではない。これらの塗料チューブ
の内外径および長さを適切に選択すれば、従来型塗装機
の部分改良で本発明の効果を得ることができ、そのため
投資を少なくすることができる。

【００３９】また、圧縮された電気絶縁性気体を断続的
に塗料経路内に注入するための装置部の１つである電気
絶縁性気体混入バルブは、通常の電磁弁を用いることが
できるほか、ピエゾ素子などを利用した高速作動弁や、
逆に応答の空気圧作動弁を使用することもできる。そし
て、これらの作動速度に応じて、電位勾配部の長さを調
節することが必要である。尚、後述するように、複数設
けた塗料通路を通じて塗装機の霧化機構に塗料を連続的
に供給させる制御機構を構築する上で、これら電磁弁や
高速作動弁では電気制御が容易なため有効に利用でき
る。また、塗料ブロック形成部としての、電気絶縁性気
体を塗料通路内に断続的に加圧注入する装置部をコンパ
クト化して塗装機に着脱自在に直接装着するようにして
も良い。また、電気絶縁性気体には、経済性の面からは
エアが最も望ましいが、エア以外にも、例えば、窒素ガ
スなどが利用できる。

【００４０】電気絶縁性気体に最も好適な空気（エア）
を用いた場合の塗料ブロックの間隔は、特に規定される
ものではないが、塗料チューブの直径の数倍あれば、安
定して本発明の効果を得ることができる。電位勾配部に
同時に存在する塗料ブロックの数（すなわち気泡の数）
は、上記塗料ブロックの間隔と印加する電圧に依存する
ため、特別な推奨値はない。

【００４１】また、当該電位勾配部よりも塗料供給装置
側の塗料通路上に配設された塗料の定量供給装置として
は、適当な容量、吐出量を有するポンプ、例えば定量ギ
アポンプなどを使用し、さらに適宜、ポンプ回転数を遠
隔制御する駆動装置、スタティックミキサーなどのミキ
シング装置等を使用することが可能である。また、スパ
ークガードシステム、装置の監視および異常時の急停止
を行なう制御装置、消火設備などといった安全装置、そ
の他、各種絶縁部品および防爆部品の使用としても従来
公知の各種態様を採用し得る。

【００４２】また、電位勾配を形成する分圧抵抗の総抵
抗値も特に規定されるものではないが、分圧抵抗のみを
介して流れる電流値が数μＡ以下になるように調節する
ことが望ましい。しかしながら、あまりにも抵抗値を高
くすると電位勾配が安定しなくなるため、総抵抗値は１
００ＧΩ以下にすることが望ましく、０．５〜５ＧΩ程
度が実用的である。同様の観点から、最も信頼性がおけ
る電位勾配を与えることのできる半導電性塗料チューブ
に関しても、上記総抵抗値と同程度のもの（あるいはこ
れに対応する電気伝導度を有するもの）を適用すること
が望ましい。また、通常の電気絶縁性樹脂材料に金属粉
などの電気導電性微粒子や炭素繊維などの電気導電性繊
維を混入させる割合も、かかる電気伝導度を目安にして
適宜決定すれば良いと言える。なお、ポリアクリルニト
リルの熱分解物等の有機半導体の性質を持つ樹脂をその
まま用いて、半導電性塗料チューブを作っても良い。

【００４３】また、電位勾配部を有する塗料通路を複数
設ける目的は、塗装機の先端（霧化機構）に連続的に多
量の塗料を供給するためであり、また本質的に間欠塗装
となることを補う目的である。このため、各個のエア断
続混入バルブの動作のタイミングを調整するなどして塗
料通路の数に応じて交互に塗装機の先端に塗料が供給さ
れるように互いに位相差を持ち、しかも同期して塗料を
供給することが有効である。尚、塗料通路を複数設ける
場合には、１つの塗料経路とする場合の塗料チューブに
比して、やや細い複数の塗料チューブを用いるのが過不
足なく安定的に塗装機の先端に所定量の塗料が供給され
ることになるので望ましい。尚、図３は、本発明の塗装
機に設けられた霧化機構を含む先端部構造の１例を概略
示す断面図である。図３に示すように、塗装機の内部に
組込まれたモーターの中空シャフトの先端部には、カッ
プ301が固定されており、一方中空シャフトの内部には
図示しない塗料通路と接続されてなる塗料ノズルが配し
てあり、その先端開口部303はカップ内部と絶縁性樹脂
ハブ305とで構成される空間307に位置し、空間307はカ
ップ301の前面側中央部位に開口する塗料出口孔309（多
数の細孔が環状に配されている。）に連通している。こ
の塗装機において、塗料は、塗料ブロックの状態で塗料
通路からカップ301の塗料ノズルを通って空間307に供給
され、該空間307から各塗料出口孔309を通ってカップ前
面に供給される。このカップ301はモーターによって高
速回転されているために、カップ前面に供給された塗料
は遠心力によってカップ前面を伝って薄く引き伸ばさ
れ、カップ外周縁部311へと向い、カップ外周縁部311か
ら霧状に放出される。一方、塗料ノズルを通って空間30
7に運ばれた絶縁性気体は、塗料に比して比重が小さい
ため、遠心力による影響が少ないので、各塗料出口孔30
9からカップ前面を伝うことなく前方に放出される。し
たがって、１つの塗料通路による場合には、塗料ノズル
の先端開口部303から空間307に先行する塗料ブロックが
供給され、続く塗料ブロックが供給される迄に放出によ
り消費される量の塗料を、１回ごとの塗料ブロックによ
って供給することにより、本質的に間欠塗装となること
を補うことができる。尚、複数の塗料経路を設けた場合
には、上述したように放出される塗料を補うだけの塗料
を塗料ノズルの先端開口部303から空間307に連続的に供
給すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る静電塗装装置の一実施態様につ
き、主にその主要な構成要件に関してのみ模式的に表し
た概略図である。

【図２】 従来型の静電塗装装置の一実施態様につき、
図１と対比しやすいように、同様の主要構成要件に関し
てのみ模式的に表した概略図である。

【図３】 本発明の塗装機に設けられた霧化機構を含む
先端部構造の１例を概略示す断面図である。

【符号の説明】

101…静電塗装装置、 111…霧化機構、11
3…低電圧電源、 115…塗装機本体、11
7…塗料通路、 119…電位勾配部、12
1…塗料ブロック化形成部、 123…金属電極、125
…抵抗、 127…分圧器（分圧抵
抗）、129…高電圧部、 131…アース
部、133…エア断続混入バルブ、 135…定量吐出
ポンプ、201…静電塗装装置、 211…霧化
機構、213…低電圧電源、 215…塗装機
本体、217…塗料通路、 220…塗料タ
ンク、222…メイン配管、 224…塗料吐
出ポンプ 301…カップ、 303…塗料ノズルの
先端開口部、305…絶縁性樹脂ハブ、 307…
空間、309…塗料出口孔、 311…カップ
外周縁部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物に向けて塗料を噴霧する霧化機構
   と、高電圧発生器とを有する塗装機を具備してなる静電
   塗装装置において、 高電位とされる塗装機本体とアース電位にある塗料供給
   装置とを接続する塗料通路の一部に形成された電位勾配
   部と、 前記電位勾配部を、塗料が間欠的に通過するように操作
   する塗料ブロック化形成部と、が設けられてなることを
   特徴とする静電塗装装置。
2. 【請求項２】 前記電位勾配部が、塗料通路の一部に電
   位勾配を有する複数の電極を接触して形成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の静電塗装装置。
3. 【請求項３】 前記電位勾配部が、塗料通路の一部に半
   導電性材料で構成された電極部を接触させ、該電極部に
   電位勾配を与えることによって形成されていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の静電塗装装置。
4. 【請求項４】 前記電位勾配部が、塗料通路の一部とし
   て設けた半導電性材料で構成された電極部に電位勾配を
   与えることによって形成されていることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか１項に記載の静電塗装装置。
5. 【請求項５】 前記電位勾配部が、当該電位勾配部より
   も塗料供給装置側の塗料通路上に配設された塗料の定量
   供給装置と、塗装機本体との間に形成されていることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電塗
   装装置。
6. 【請求項６】 前記電位勾配部が、前記塗装機の内部に
   形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
   か１項に記載の静電塗装装置。
7. 【請求項７】 前記半導電性材料で構成された電極部
   が、電気導電性微粒子および／または電気導電性繊維を
   混入させた半導電性樹脂チューブであることを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電塗装装置。
8. 【請求項８】 前記塗料ブロック化形成部が、電気絶縁
   性気体を塗料通路内に断続的に加圧注入する装置部を前
   記電位勾配部よりも塗料供給装置側の塗料通路に接続す
   ることによって構成されていることを特徴とする請求項
   １〜７のいずれか１項に記載の静電塗装装置。
9. 【請求項９】 前記電位勾配部を有する塗料通路が複数
   設けられ、 複数設けられた塗料通路を通じて前記霧化機構に塗料を
   連続的に供給させる制御機構が構築されていることを特
   徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の静電塗装
   装置。
10. 【請求項１０】 前記制御機構が、複数設けられた塗料
    通路にそれぞれ設けられた塗料ブロック化形成部内の電
    気絶縁性気体を断続的に加圧注入する操作部を集中制御
    するものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    か１項に記載の静電塗装装置。