KR20070091140A

KR20070091140A - 정전 도장기

Info

Publication number: KR20070091140A
Application number: KR1020077013266A
Authority: KR
Inventors: 마사히토 오노
Original assignee: 랜스버그 인더스트리얼 피니싱 케이.케이.
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-09-07
Also published as: MX2007007950A; EP1832348A4; ES2385836T3; EP1832348A1; WO2006070938A1; CN100522383C; TWI272130B; KR101245677B1; TW200628229A; CA2591539C; EP1832348B1; US7784718B2; US20080006726A1; CA2591539A1; CN101087661A

Abstract

정전 도장기(靜電塗裝機; electrostatic coater)(10)가, 도료원(塗料源; paint source)(44)으로부터 공급되는 액체 도료를 유통시키는 도료 통로(通路; passage)(12a)를 가진 본체 부재(body member)(12)와, 도료 통로(12a)에 연통(連通; communicate)하도록 본체 부재의 선단(先端; tip) 부분에 취착(取着; fitting)되고, 공급되는 도료를 소정의 축선을 따라서(軸線沿) 분사(噴射)하기 위한 도료 오리피스와, 그 도료 오리피스로부터 분사되는 도료를 안개화(霧化; atomizing)하는 분무 에어를 분출하기 위한 분무 에어 오리피스와, 도료 오리피스로부터 분사되는 도료를 소정의 패턴으로 성형하기 위한 셰이핑 에어를 분출하기 위한 셰이핑 에어 오리피스를 가진 노즐 집성체(nozzle assembly)(16)와, 축선 O를 중심으로 해서 배설(配設; disposition)되고 전원 장치(40)에 접속된 복수의 전극 핀(22)을 구비한다.

Description

정전 도장기{ELECTROSTATIC COATER}

본 발명은, 도료(塗料)를 대전(帶電)해서 피도장물 또는 워크를 향해서 공급하는 정전 도장기(靜電塗裝機; electrostatic coater)에 관한 것이다.

정전 도장 시스템은, 어스한 도장물을 양극(陽極), 분무기(噴霧器)를 음극(陰極)으로 하고, 분무기에 부(負)의 고전압을 주고(與), 양극 사이에 정전계(靜電界)를 만들고, 안개화(霧化; atomizing)한 도료를 부에 대전시키고, 반대극인 피도장물에 효율 좋게 도료를 도착(塗着; attach)시키는 시스템이다. 근래(近時), 정전 도장 시스템에서는, 도료로서 수성(水性) 도료가 사용되는 것이 증가하고 있다. 정전 도장 시스템에서 수성도료를 이용하는 경우, 분무기에서 도료에 인가(印加)되는 전압이, 도전성 재료인 수성 도료를 거쳐서 공급원(供給源)에 전해(傳)지는 것을 방지하기 위해서, 전압 차단 장치가, 도료의 공급원과 분무기와의 사이에 배설(配設; disposition)된다. 이러한 전압 차단 장치의 1예가, 일본 특개평 제6-198228호 공보에 개시(開示)되어 있다.

한편, 도료에 직접 하전(荷電) 하지 않고 분무역(噴霧域)의 외부에 설치(設置)한 전극으로부터의 방전에 의해 이온화된 영역을 통과하는 도료 입자(粒子)에 대전시키고, 피도장물을 향하는 전기력선(電氣力線; electric lines of flux)(전계)에 실어(載)서 피도장물에 도착시키는 외부 전극을 이용한 정전 도장기가 알려져 있다. 그 하나로서, 스프레이 건(spray gun)에 외부 전극을 만든(設) 간접 전하 방식의 정전 도장 장치가 일본 특개평 제7-213958호 공보에 개시되어 있다.

간접 전하 방식의 정전 도장 장치에서는, 분무기에 의한 분무 도료 영역으로부터 떨어진(外) 위치에 설치된 외부 전극에 고전압을 인가하는 것에 의해, 피도장물 등의 접지 전위(接地電位) 측에 방전시켜서 전계를 형성하고, 이를 통과하는 도료의 미립자(微粒子)에 대전시킴과 동시에 피도장물을 향해서 형성되는 전계에 실어서 도착(塗着)을 촉진하는 것이다. 그러나 전술한 직접 대전 방식과 비교해서 방전역(放電域)을 통과하는 도료 입자로의 대전 효과는 낮고, 충분한 정전 효과가 얻어지지 않는다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 기술 과제로 하고 있으며, 간접 대전 방식의 정전 도장기의 대전 효율을 높이는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 정전 도장기에서, 도료원(塗料源)으로부터 공급되는 액체 도료를 유통시키는 도료 통로를 가진 본체 부재(本體部材)와, 상기 도료 통로에 연통(連通; communicate)하도록 상기 본체 부재의 선단(先端; end) 부분에 취착(取着; mount)되고, 공급되는 도료를 소정(所定; 이미 정해진)의 축선을 따라서(軸線沿) 분사하기 위한 도료 오리피스(paint orifice)와, 그 도료 오리피스로부터 분사되는 도료를 안개화하는 분무 에어를 분출하기 위한 분무 에어 오리피스와, 상기 도료 오리피스로부터 분사되는 도료를 소정의 패턴으로 성형(成型)하기 위한 셰이핑 에어(shaping air)를 분출하기 위한 셰이핑에어 오리피스를 가진 노즐 집성체(集成體)와, 상기 축선을 중심으로 해서 배설되어 전원 장치에 접속된 복수(複數; plurality)의 전극 핀을 구비(具備)하는 정전 도장기가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 정전 도장기의 외관을 도시하는 사시도,

도 2는 도 1의 정전 도장기의 단면도,

도 3은 도 1의 정전 도장기의 노즐 집성체를 확대해서 도시하는 단면도,

도 4는 발명의 제2 실시형태에 의한 정전 도장기의 외관을 도시하는 사시도,

도 5는 도 4의 정전 도장기의 단면도,

도 6은 도 5의 정전 도장기의 노즐 집성체를 확대해서 도시하는 단면도,

도 7의 (a)는 본 발명의 정전 도장기의 전단(前端) 부분을 도시하는 대략 도시(略示) 단면도이며, 1개의 전극 핀에 의해서 전계를 형성해서 분무했을 때의 정전 도장기의 전면(前面)에 부착하는 도료의 상태를 도시하는 도면,

도 7의 (b)는 본 발명의 정전 도장기의 전단 부분을 도시하는 대략 도시 단 면도이며, 2개의 전극 핀에 의해서 전계를 형성해서 분무했을 때의 정전 도장기의 전면에 부착하는 도료의 상태를 도시하는 도면,

도 7의 (c)는 본 발명의 정전 도장기의 전단 부분을 도시하는 대략 도시 단면도이며, 3개의 전극 핀에 의해서 전계를 형성해서 분무했을 때의 정전 도장기의 전면에 부착하는 도료의 상태를 도시하는 도면,

도 7의 (d)는 본 발명의 정전 도장기의 전단 부분을 도시하는 대략 도시 단면도이며, 4개의 전극 핀에 의해서 전계를 형성해서 분무했을 때의 정전 도장기의 전면에 부착하는 도료의 상태를 도시하는 도면,

도 7의 (e)는 본 발명의 정전 도장기의 전단 부분을 도시하는 대략 도시 단면도이며, 6개의 전극 핀에 의해서 전계를 형성해서 분무했을 때의 정전 도장기의 전면에 부착하는 도료의 상태를 도시하는 도면,

도 7의 (f)는 본 발명의 정전 도장기의 전단 부분을 도시하는 대략 도시 단면도이며, 12개의 전극 핀에 의해서 전계를 형성해서 분무했을 때의 정전 도장기의 전면에 부착하는 도료의 상태를 도시하는 도면.

[부호의 설명]

10: 정전 도장기, 12: 본체 부재, 14: 취부 부재, 15: 노즐 본체, 16: 노즐 집성체, 17: 에어 캡, 18: 전극 링, 20: 컵 부재, 22: 전극 핀, 40: 전원 장치, 44: 도료원

이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

먼저 도 1∼3을 참조해서 본 발명의 제1 실시형태를 설명한다.

본 실시형태에 의한 정전 도장기(10)는, 원주 모양(圓柱狀)의 본체 부재(12), 정전 도장기(10)를 로봇 암(도시하지 않음)의 선단 그 외의 도장기 지지 부재(도시하지 않음)에 취부(取付; mount)하기 위한 취부 부재(14), 본체 부재(10)의 선단에 취착된 노즐 집성체(16)를 구비하고 있다.

본체 부재(12)에는, 중심 축선 O를 따라서 도료 통로(12a)가 형성되어 있고, 그 도료 통로(12a)의 선단 측에 노즐 집성체(16)가 취착되고, 도료 통로(12a)의 기단측(基端側; front end)에는, 관로(管路)(44a)를 거쳐서 도료 통로(12a)를 도료원(44)에 접속하기 위한 이음새(繼手)(34)가 취부되어 있다.

도료원(44)은, 수계(水系; aqueous) 도료를 저장(貯留; containing)하기 위한 탱크(도시하지 않음) , 각 탱크내의 도료를 도장기(10)로 향해서 수송하기 위한 펌프(도시하지 않음) 및 관련하는 밸브 수단(弁手段)을 구비할 수가 있다.

또, 도료 통로(12a)에는, 도료 통로(12a)를 개폐(開閉)하는 공압식(空壓式)의 개폐 밸브(開閉弁)(30)가 배설되어 있고, 그 개폐 밸브(30)는 이음새(30a) 및 그 이음새(30a)에 연결되는 관로(46a)를 거쳐서 공기압원(空氣壓源; air source)(46)에 접속되어 있다. 개폐 밸브(30)를 위한 공기압원(46)은, 예를 들면 콤프레서(도시하지 않음)와, 그 콤프레서의 토출(吐出)측에 배설된 압축 공기를 저장하기 위한 탱크와, 개폐 밸브(30)로의 공압의 공급을 제어하기 위한 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비할 수가 있다.

또, 본체 부재(12)의 기단부에는 개페 밸브(30)를 위한 세정(洗淨) 공기를 도입하기 위한 세정 통로(12b)가 형성되어 있고, 그 세정 통로(12b)를 개폐하는 세정 밸브(32)가 배설되어 있고 그 세정 밸브(32)는 이음새(32a) 및 그 이음새(32a)에 연결되는 관로(42a)를 거쳐서 공기압원(42)에 접속되어 있다. 세정 밸브(32)를 위한 공기압원(42)은, 예를 들면 콤프레서(도시하지 않음)와, 그 콤프레서의 토출측에 배설된 압축 공기를 저장하기 위한 탱크와, 세정 밸브(32)로의 공압 공급을 제어하기 위한 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비할 수가 있다

본체 부재(12)에는, 또 노즐 집성체(16)에 압축 공기를 공급하기 위한 공기 통로(27)가 형성되어 있고, 그 공기 통로(27)는 이음새(28) 및 이음새(28)에 연결되는 관로(48a)를 거쳐서 공기압원(48)에 접속되어 있다. 노즐 집성체(16)를 위한 공기압원(48)은, 예를 들면 콤프레서(도시하지 않음)와, 그 콤프레서의 토출측에 배설된 압축 공기를 저장하기 위한 탱크와, 노즐 집성체(16)로의 공압의 공급을 제어하기 위한 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비할 수가 있다. 공기압원(42, 46, 48)은 공통의 콤프레서 및 탱크를 구비하고, 제어 밸브와 배관에 의해서 세정 밸브(32), 개폐 밸브(30), 공기 통로(27)의 각각에 독립(獨立)으로 공기압을 공급가능하게 할 수도 있다.

노즐 집성체(16)는, 노즐 본체(15)와, 에어 캡(17)을 가지고 있다. 노즐 본체(15)는, 선단부에 형성된 도료 오리피스(15a)와, 중심 축선 O를 따라서 형성된 통로(15b)를 가지고 있고, 노즐 집성체(16)를 본체 부재(12)의 선단부에 취착했을 때에, 도료 오리피스(15a)가 통로(15b), 본체 부재(12)의 도료 통로(12a), 이음 새(34)를 거쳐서 도료원에 접속된다. 에어 캡(17)은, 직경을 사이에 두고(挾) 양측에 배설된 한쌍(一對)의 돌기부(突起部; protrusions)(17a)와, 노즐 본체(15)의 도료 오리피스(15a)의 주위에 형성된 복수의 분무 에어 오리피스(17b)와, 돌기부(17a)의 선단부에 형성된 셰이핑 에어 오리피스(17c)를 가지고 있고, 노즐 집성체(16)를 본체 부재(12)의 선단부에 취착했을 때에, 분무 에어 오리피스(17b) 및 셰이핑 에어 오리피스(17c)는, 공기 통로(27) 및 이음새(28)를 거쳐서 공기압원(48)에 접속된다.

본 실시형태에 의한 정전 도장기(10)는, 또 본체 부재(12)의 후단측에서 선단측으로 확장 개방(擴開; 넓게 펴지는)하는 내주면(內周面)을 형성하는 컵 부재(20)와, 케이블 집성체(24)를 거쳐서 전원 장치(40)에 접속된 축선 O를 중심으로 하는 고리 모양(環狀)의 전극 링(18)과 축선 O를 중심으로 해서 컵 부재(20)의 전단면(前端面)을 따라서 등각도(等角度) 간격으로 배설된 복수의 전극 핀(22)을 구비하고 있다. 컵 부재(20)는, 본체 부재(12)를 중심으로 해서 회전 자유롭게(回轉自在) 본체 부재(12)에 취부되어 있고, 본체 부재(12)의 외주면(外周面)에 형성된 바깥(外)나사(12c)에 나합(螺合; engagement)하는 안(內)나사(26a)를 가진 고정 링(26)에 의해 본체 부재(12)에 대해서 고정된다. 또, 컵 부재(20)의 전단면에 인접하는 내주면을 따라서(沿), 복수의 오리피스(20a)가 형성되어 있고, 그 오리피스(20a)로부터 방출되는 전기력선에 의해서, 또 노즐(16)의 주위에 형성되는 전계가 강화된다.

전극 핀(22)은 컵 부재(20)에 등각도 간격으로 형성된 취부 구멍에 삽통(揷通; inserting; 끼워넣음)하고, 전극 핀(22)의 바깥나사(22a)를, 컵 부재(20)의 취부 구멍에 형성된 안나사(20b)에 계합(係合; engagement; 걸어 맞춤)시키는 것에 의해 컵 부재(20)에 고정된다. 바람직하게는, 전극 핀(22)은, 중심 축선 O에 관해서 소정의 각도, 예를 들면 5°로 하여 선단 방향으로 확장 개방하도록 배향(配向)된다. 전극 핀(22)은, 컵 부재(20)에 취부하는 것에 의해, 그 기단부(22b)에서 스프링(22c)을 거쳐서 전극 링(18)에 접촉하고, 그 전극 링(18) 및 케이블 집성체(24)를 거쳐서 전원 장치(40)에 접속된다.

케이블 집성체(24)는, 전원 케이블(24a)과, 전원 케이블(24a)을 컵 부재(20)에 취부하는 취부부로서의 바깥나사(24d)와, 전원 케이블(24a)의 선단부에 배설된 전기 저항(24b)과, 코일 스프링(24c)을 구비하고 있는, 케이블 집성체(24)는, 그 바깥나사(24d)를 컵 부재(20)에 형성된 케이블 취부 구멍(20d)의 안나사(20e)에 계합시키는 것에 의해 컵 부재(20)에 고정되고, 이것에 의해서, 전극 핀(22)은, 코일 스프링(22c), 전극 링(18), 코일 스프링(24c), 저항(24b), 전원 케이블(24a)을 거쳐서 전원 장치(40)에 접속된다.

이하, 본 실시형태의 작용을 설명한다.

정전 도장기(10)로부터의 도료의 분무에 앞서서, 먼저 노즐 집성체(16)를 위한 공기압원(48)에 관련하는 밸브(도시하지 않음)가 열리고, 공기압원(48)으로부터 공기 통로(27)로 압축 공기를 거쳐서, 노즐 집성체(16)의 분무 에어 오리피스(17b) 및 셰이핑 에어 오리피스(17c)로부터 분무 에어 및 셰이핑 에어가 분사된다. 분무 에어 및 셰이핑 에어의 분사와 동시 또는 그 후에, 전원 장치(40)로부터 전극 핀(22)으로 전압이 인가되고, 그 전극 핀(22)과 정전 도장기(10)의 전방(前方)에 배치(配置; disposition)되는 워크(도시하지 않음)와의 사이에는 전계가 형성된다.

다음에, 개폐 밸브(30)를 위한 공기압원(46)으로부터 개폐 밸브(30)로 파일럿압이 인가되면, 개폐 밸브(30)는 개방 위치로 이동하고, 이것에 의해서, 본체 부재(12)의 도료 통로(12a)가 도료원(44)에 연통하고, 도료 오리피스(15a)로부터 도료가 워크를 향해서 분사된다. 이 도료는, 분무 에어 오리피스(17b)로부터의 분무 에어에 의해서 안개화되고, 도료 오리피스(15a)를 정점(頂点)으로 한 콘 형상(cone-shaped)의 흐름으로 되고, 워크를 향해서 공급된다. 이 안개화된 도료의 흐름은, 셰이핑 에어 오리피스(17c)로부터의 셰이핑 에어에 의해서 소정 패턴, 상세(詳細)하게는, 에어 캡(17)의 한쌍의 돌기부(突起部)(17a)를 잇는(結) 직선을 단경(短徑) 방향으로 하는 타원형의 단면을 가진 콘 형상으로 성형된다. 안개화된 도료는, 전극 핀(22)이 형성하는 전계를 통과하는 사이에 대전된다.

본 실시형태에 의하면, 복수의 전극 핀(22)을 마련했으므로, 정전 도장기(10)의 전방에는 균일한 강한 전계가 형성되고, 정전 도장기(10)로부터 분무되는 도료가 양호하게 대전된다.

여기서 도 7의 (a)∼도 7의 (f)는 전극 핀(22)의 갯수(本數)를, 1개, 2개, 3개, 4개, 6개, 12개로 각각 변경해서 분무했을 때의 정전 도장기(10)의 전면에 부착(付着)하는 도료의 상태를 도시하고 있다. 도 7의 (a)∼도 7의 (f)에서, “a”는 다량(多量)의 도료가 부착해서 오염(汚; pollution)된 정도가 현저하게 높은 영역을 도시하고 있고, “ b”는, 중간 정도(中程度)의 오염된 영역을 도시하고 있 고, “c”는, 가벼운 정도(輕度)의 오염된 영역을 도시하고 있다. 도 7의 (a)∼도 7의 (f)로부터 이해되는 바와 같이, 적어도 4개의 전극 핀(22)을 배설하는 것에 의해, 오염된 정도가 매우 강한 영역 a 및 중간 정도의 영역 b가 없어지고, 도장기의 외표면(外表面)의 세정 회수가 적게 되는 효과를 이루고(奏), 전극 핀(22)이 6개로 되면, 정전 도장기(10)의 전면에는 거의 도료가 부착하지 않게 되는 것을 이해할 수 있다.

또, 셰이핑 에어에 의한 분무 패턴은, 상술한 바와 같이, 에어 캡(17)의 한쌍의 돌기부(17a)를 잇는 직선을 단경 방향으로 한 타원 단면으로 되므로, 한쌍의 돌기부(17a)를 잇는 직선 위에, 복수의 전극 핀(22) 중 적어도 1개, 바람직하게는 2개의 전극 핀이 배치되도록, 에어 캡(17) 및 컵 부재(20)의 상대적인 회전 위치를 결정하는 것이, 전극 핀(22)으로의 도료 부착을 방지하는데 있어서 특히 유리하다. 또, 이와 같이 한쌍의 돌기부(17a)를 잇는 직선 위에 배치되는 전극 핀(22)을 다른 전극 핀보다도 길게 해도 좋다.

다음에 도 4∼도 6을 참조해서 본 발명의 제2 실시형태를 설명한다.

본 발명의 제2 실시형태에 의한 정전 도장기(100)는, 원주 형상의 본체 부재(112), 정전 도장기(100)를 로봇 암(도시하지 않음)의 선단 그 외의 도장기 지지 부재(도시하지 않음)에 취부하기 위한 취부 부재(114), 본체 부재(100)의 선단에 취착된 노즐 집성체(116)를 구비하고 있다.

본체 부재(112)에는, 중심 축선 O를 따라서 도료 통로(112a)가 형성되어 있고, 그 도료 통로(112a)의 선단 측에 노즐 집성체(116)가 취착되고 도료 통 로(112a)의 기단 측에는, 관로(144a)를 거쳐서 도료 통로(112a)를 도료원(144)에 접속하기 위한 이음새(34) 가 취부되어 있다. 도료원(144)은, 도료를 저장하기 위한 탱크(도시하지 않음), 각 탱크내의 도료를 도장기(110)로 향해서 수송하기 위한 펌프(도시하지 않음) 및 관련하는 밸브 수단을 구비할 수가 있다.

또, 도료 통로(112a)에는, 도료 통로(112a)를 개폐하는 공압식의 개폐 밸브(130)가 배설되어 있고, 그 개폐 밸브(130)는 이음새(130a) 및 그 이음새(130a)에 연결되는 관로(146a)를 거쳐서 공기압원(146)에 접속되어 있다. 개폐 밸브(130)를 위한 공기압원(146)은, 예를 들면 콤프레서(도시하지 않음)와, 그 콤프레서의 토출측에 배설된 압축 공기를 저장하기 위한 탱크와, 개폐 밸브(130)로의 공압의 공급을 제어하기 위한 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비할 수가 있다.

또, 본체 부재(112)의 기단부에는 개폐 밸브(130)를 위한 세정 공기를 도입하기 위해 세정 통로(112b)가 형성되어 있고, 그 세정 통로(112b)를 개폐하는 세정 밸브(132)가 배설되어 있고, 그 세정 밸브(132)는 이음새(132a) 및 그 이음새(132a)에 연결되는 관로(142a)를 거쳐서 공기압원(142)에 접속되어 있다. 세정 밸브(132)를 위한 공기압원(142)은, 예를 들면 콤프레서(도시하지 않음)와 그 콤프레서의 토출측에 배설된 압축 공기를 저장하기 위한 탱크와, 세정 밸브(132)로의 공압의 공급을 제어하기 위한 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비할 수가 있다.

본체 부재(112)에는, 또 제1 실시형태의 공기 통로(26)와 마찬가지로, 노즐 집성체(116)에 압축 공기를 공급하기 위한 공기 통로(127)가 형성되어 있고, 그 공기 통로(127)는 이음새(도시하지 않음) 및 그 이음새에 연결되는 관로(148a)를 거 쳐서 공기압원(148)에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 노즐 집성체(116)는, 금속제(金屬製)의 베이스 부재(104)와 그 베이스 부재(104)에 취부된 중심 전극(106)을 더 구비하고 있다. 노즐 집성체(116)를 위한 공기압원(148)은, 제1 실시형태의 공기압원과 마찬가지로, 예를 들면 콤프레서(도시하지 않음)와, 그 콤프레서의 토출측에 배설된 압축 공기를 저장하기 위한 탱크(도시하지 않음)와, 노즐 집성체(116)로의 공압의 공급을 제어하기 위한 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비할 수가 있다. 또, 공기압원(142, 146, 148)은 공통의 콤프레서 및 탱크를 구비하고, 제어 밸브와 배관에 의해서 세정 밸브(132), 개폐 밸브(130), 공기 통로(127)의 각각에 독립으로 공기압을 공급 가능하게 할 수도 있다.

노즐 집성체(116)는, 노즐 본체(115)와, 에어 캡(117)을 가지고 있다. 노즐 본체(115)는, 선단부에 형성된 도료 오리피스(115a)와, 중심 축선 O를 따라서 형성된 통로(115b)를 가지고 있고, 노즐 집성체(116)를 본체 부재(112)의 선단부에 취착했을 때에, 도료 오리피스(115a)가 통로(115b), 본체 부재(112)의 도료 통로(112a), 이음새(34)를 거쳐서 도료원에 접속된다. 에어 캡(117)은, 직경을 사이에 두고 양측에 배설된 돌기부(117a)와, 노즐 본체(115)의 도료 오리피스(115a)의 주위에 형성된 복수의 분무 에어 오리피스(117b)와, 돌기부(117a)의 선단부에 형성된 셰이핑 에어 오리피스(117c)를 가지고 있고, 노즐 집성체(116)를 본체 부재(112)의 선단부에 취착했을 때에, 분무 에어 오리피스(117b) 및 셰이핑 에어 오리피스(117c)는, 공기 통로(126) 및 관로(148a)를 거쳐서 공기압원(148)에 접속된다.

본 실시형태에 의한 정전 도장기(110)는, 또 본체 부재(112)의 후단측에서 선단측으로 확대 개방하는 내주면을 형성하는 컵 부재(120)와, 제1 케이블 집성체(124)를 거쳐서 수계 도료용 전원 장치(140a)에 접속된 축선 O를 중심으로 하는 고리 형상의 전극 링(118)과, 축선 O를 중심으로 해서 컵 부재(120)의 전단면을 따라서 등각도 간격으로 배설된 복수의 전극 핀(122)을 구비하고 있다. 컵 부재(120)는, 본체 부재(112)를 중심으로 해서 회전 자유롭게 본체 부재(112)에 취부되어 있고, 본체 부재(112)의 외주면에 형성된 바깥나사(112c)에 나합하는 안나사(126a)를 가진 고정 링(126)에 의해 본체 부재(112)에 대해서 고정된다.

전극 핀(122)은 컵 부재(120)에 등각도 간격으로 형성된 취부 구멍에 삽통하고, 전극 핀(122)의 바깥나사(122a)를, 컵 부재(120)의 취부 구멍에 형성된 안나사(120b)에 계합시키는 것에 의해 컵 부재(120)에 고정된다. 전극 핀(122)도 또, 바람직하게는, 전극 핀(22)과 마찬가지로 선단 방향으로 확대 개방하도록 배향된다.

전극 핀(122)은, 컵 부재(120)에 취부하는 것에 의해, 그 기단부(122b)에서 스프링(122c)을 거쳐서 전극 링(118)에 접촉하고, 그 전극 링(118) 및 제1 케이블 집성체(124)를 거쳐서 수계 도료용 전원 장치(140)에 접속된다.

제1 케이블 집성체(124)는, 전원 케이블(124a)와, 그 전원 케이블(124a)을 둘러싸는(包圍; enclosing) 케이블 하우징(124b)과, 케이블 하우징(124b)과 일체적(一體的)으로 형성되어 제1 케이블 집성체(124)를 컵 부재(120)에 취부하는 바깥나사를 가진 취부부(124d)와, 전원 케이블(124a)의 선단부에 배설된 전기 저항(도 시하고 있지 않음)과 코일 스프링(124c)을 구비하고 있다. 제1 케이블 집성체(124)는, 그 바깥나사(124d)를 컵 부재(120)에 형성된 케이블 취부 구멍(120d)의 안나사와 계합시키는 것에 의해 컵 부재(120)에 고정되고, 이것에 의해서, 전극 핀(122)은, 코일 스프링(122c), 전극 링(118), 코일 스프링(124c), 전기 저항, 전원 케이블(124a)을 거쳐서 수계 도료용 전원 장치(140)에 접속된다.

본 실시형태에 의한 정전 도장기(100)는, 또 본체 부재(112)내에 매설(埋設)되어 노즐 집성체(116)에 전압을 인가하기 위한 제2 케이블 집성체(102)를 구비하고 있다. 제2 케이블 집성체(102)는, 전원 케이블(102b)과 그 전원 케이블(102b)을 둘러싸는 중공 원통 형상(中空圓筒狀; form of a tubular cylinder)의 하우징(102b)과, 전원 케이블(102b)의 선단부에 배설된 전기 저항(102c)과, 코일 스프링(102d)을 구비하고 있다. 제2 케이블 집성체(102)를 도 5 및 6에 도시하는 바와 같이 본체 부재(112) 내에 배설하는 것에 의해, 코일 스프링(102d)이 노즐 집성체(116)의 금속 베이스 부재(104)에 접촉하고, 이것에 의해서, 중심 전극(106)이 용제계(溶劑系) 도료용 전원 장치(150)에 접속된다.

이하, 본 실시형태의 작용을 설명한다.

먼저, 수계 도료를 사용하는 경우에 대해서 설명한다. 정전 도장기(110)로부터의 도료의 분무에 앞서서, 먼저 노즐 집성체(116)를 위한 공기압원(148)에 관련하는 밸브(도시하지 않음)가 열리고, 공기압원(148)으로부터 공기 통로(126)로 압축 공기를 거쳐서, 노즐 집성체(116)의 분무 에어 오리피스(117b) 및 셰이핑 에어 오리피스(117c)로부터 분무 에어 및 셰이핑 에어가 분사된다.

분무 에어 및 셰이핑 에어의 분사와 동시 또는 그 후에, 수계 도료용 전원 장치(140)로부터 전극 핀(122)으로 대전용 전압이 인가되고, 그 전극 핀(122)과 정전 도장기(110)의 전방에 배치되는 워크(도시하지 않음)와의 사이에는 전계가 형성된다. 수계 도료를 이용하는 경우에는, 중심 전극(106)은 제2 전원 케이블 집성체(102)를 어스 하든지, 혹은 용제계 도료용 전원 장치(150)에 의해서 전극 핀(122)으로부터 전기적(電氣的)으로 절연(絶緣)된다.

뒤이어, 개폐 밸브(130)를 위한 공기압원(146)으로부터 개폐 밸브(130)로 파일럿압이 인가되면, 개폐 밸브(130)는 개방 위치로 이동하고, 이것에 의해서, 본체 부재(112)의 도료 통로(112a)가 도료원에 연통하고, 노즐 집성체(116)로부터 도료가 워크를 향해서 분사된다. 이 도료는, 분무 에어 오리피스(117b)로부터의 분무 에어에 의해서 안개화되고, 셰이핑 에어 오리피스(117c)와의 셰이핑 에어에 의해서 소정 패턴, 통상은 타원형의 단면을 가진 콘 형상으로 성형된다. 안개화된 도료는, 전극 핀(122)이 형성하는 전계를 통과하는 동안(間)에 간접적으로 대전된다.

다음에, 용제계 도료를 사용하는 경우에는, 수계 도료를 사용하는 경우와 마찬가지로, 정전 도장기(110)로부터의 도료의 분무에 앞서서, 노즐 집성체(116)의 분무 에어 오리피스(117b) 및 셰이핑 에어 오리피스(117c)로부터 분무 에어 및 셰이핑 에어가 분사된다.

분무 에어 및 셰이핑 에어의 분사와 동시 또는 그 후에, 용제 도료용 전원 장치(150)로부터 중심 전극(106)으로 대전용 전압이 인가된다. 용제계 도료를 이용하는 경우에는, 전극 핀(122)은, 제1 전원 케이블 집성체(124)를 어스 하든지, 혹은 수계 도료용 전원 장치(140)에 의해서 중심 전극(106)으로부터 전기적으로 절연된다.

뒤이어, 개페 밸브(130)가 개방 위치로 이동하는 것에 의해서, 본체 부재(112)의 도료 통로(112a)가 도료원에 연통하고, 노즐 집성체(116)로부터 도료가 워크를 향해서 분사된다. 그 때, 도료는 중심 전극(106)에 의해서 직접 대전된다. 대전해서 분사된 도료는, 분무 에어 오리피스(117b)로부터의 분무 에어에 의해서 안개화되고, 셰이핑 에어 오리피스(117c)와의 셰이핑 에어에 의해서 소정 패턴, 통상은 타원형의 단면을 가진 콘 형상으로 성형된다

본 실시형태에 의하면, 복수의 전극 핀(122)을 마련했으므로, 정전 도장기(110)의 전방에는 균일한 강한 전계가 형성되고, 정전 도장기(110)로부터 분무되는 수계 도료가 양호하게 간접적으로 대전된다. 또, 본 실시형태에 의한 도장기는, 전극 핀(122) 및 그 전극 핀(122)에 접속된 제1 케이블 집성체(124)에 더해서 중심 전극(106) 및 그 중심 전극(106)에 접속된 제2 케이블 집성체(102)를 구비하고 있고, 수계 도료를 사용할 때에는 전극 핀(122)에 의해서 도료를 간접적으로 대전시키고, 용제계 도료를 사용할 때에는 중심 전극(106)에 의해서 도료를 직접 대전시키는 것이 가능하게 되어있다.

또, 본 실시형태에서도, 복수의 전극 핀(122)에 의해서 정전 도장기(100)의 전방에 균일한 강한 전계가 형성되고, 정전 도장기(100)로부터 분무되는 도료가 양호하게 대전된다. 또, 본 실시형태에서도, 도 7에 도시한 바와 같이, 적어도 4개의 전극 핀(22)을 배설하는 것에 의해, 오염된 정도가 매우 강한 영역(대(大)로 나 타내는 영역)이나 중간 정도의 오염된 영역이 없어지고, 도장기의 외표면의 세정 회수가 적게 되는 효과를 이루고, 전극 핀(122)이 6개로 되면, 정전 도장기(100)의 전면에는 거의 도료가 부착하지 않게 되는 효과를 이룬다.

또, 셰이핑 에어에 의한 분무 패턴은, 상술한 바와 같이, 에어 캡(117)의 한쌍의 돌기부(117a)를 잇는 직선을 단경 방향으로 한 타원 단면으로 되므로, 한쌍의 돌기부(117a)를 잇는 직선 위에, 복수의 전극 핀(122) 중 적어도 1개, 바람직하게는 2개의 전극 핀이 배치되도록, 에어 캡(117) 및 컵 부재(120)의 상대적인 회전 위치를 결정하는 것이, 전극 핀(122)으로의 도료 부착을 방지하는데 있어서 특히 유리하다. 또, 한쌍의 돌기부(117a)를 잇는 직선 위에 배치되는 전극 핀(122)을 다른 전극 핀보다도 길게 해도 좋다.

본 발명은, 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 기술 과제로 하고 있으며, 간접 대전 방식의 정전 도장기의 대전 효율을 높이는 것을 목적으로 하는 기술분야에 이용된다.

Claims

정전 도장기(靜電塗裝機; electrostatic coater)에 있어서,

도료원(塗料源; paint source)으로부터 공급되는 액체 도료를 유통시키는 도료 통로를 가진 본체 부재와,

상기 도료 통로에 연통(連通; communicate)하도록 상기 본체 부재의 선단(先端; end) 부분에 취착(取着; mount)되고, 공급되는 도료를 소정(所定; 이미 정해진)의 축선을 따라서(軸線沿) 분사하기 위한 도료 오리피스(paint orifice)와, 그 도료 오리피스로부터 분사(噴射)되는 도료를 안개화(霧化; atomizing)하는 분무 에어를 분출하기 위한 분무 에어 오리피스와, 상기 도료 오리피스로부터 분사되는 도료를 소정의 패턴으로 성형하기 위한 셰이핑 에어를 분출하기 위한 셰이핑 에어 오리피스(shaping air orifice)를 가진 노즐 집성체(集成體; nozzle assembly)와,

상기 축선을 중심으로 해서 배설(配設; disposition; 배치)되어 전원 장치에 접속된 복수(複數; plurality)의 전극 핀을 구비하는 정전 도장기.
제1항에 있어서,

상기 정전 도장기는, 상기 축선을 중심으로 해서 배설되어 상기 전원 장치에 접속된 전극 링(electrode ring)을 더 구비하고 있고, 상기 전극 핀은 상기 전극 링에 결합되어 있는 정전 도장기.
제2항에 있어서,

상기 정전 도장기는, 상기 본체 부재를 중심으로 해서 회전 자유롭게(回轉自在), 동(同) 본체 부재에 취부(取付; mount)되는 컵 부재(cup member)를 더 구비하고,

상기 전극 링은 상기 컵 부재의 전면(前面)으로부터 전방(前方)으로 돌출하도록 상기 컵 부재에 취부되어 있는 정전 도장기.
제1항에 있어서,

상기 정전 도장기는, 상기 도료 오리피스와 동심(同心)으로 배설

된 중심 전극을 더 구비하고,

상기 전원 장치는, 수계(水系) 도료를 사용하는 경우에는 상기 전극 핀에만 전압을 인가하고, 용제계(溶劑系) 도료를 사용하는 경우에는 상기 중심 전극에만 전압을 인가(印加)하도록 되어 있는 정전 도장기.
제1항에 있어서,

적어도 4개(本)의 상기 전극 핀이 배설되어 있는 정전 도장기.
제1항에 있어서,

적어도 6개의 상기 전극 핀이 배설되어 있는 정전 도장기.
제1항에 있어서,

상기 노즐 집성체의 셰이핑 에어 오리피스는, 직경을 사이에 두고(挾) 양측(兩側)에 배설된 한쌍(一對)의 오리피스를 구비하고 있고, 그 한쌍의 오리피스를 잇는(結) 직선 위에 상기 복수의 전극 핀 중 2개의 전극 핀이 배치되는 정전 도장기.