WO2009069396A1 - 静電塗装装置 - Google Patents

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WO2009069396A1
WO2009069396A1 PCT/JP2008/068808 JP2008068808W WO2009069396A1 WO 2009069396 A1 WO2009069396 A1 WO 2009069396A1 JP 2008068808 W JP2008068808 W JP 2008068808W WO 2009069396 A1 WO2009069396 A1 WO 2009069396A1
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electrode
external electrode
high voltage
atomizing head
rotary atomizing
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Yukio Yamada
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Abb K.K.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
    • B05B5/0535—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes at least two electrodes having different potentials being held on the discharge apparatus, one of them being a charging electrode of the corona type located in the spray or close to it, and another being of the non-corona type located outside of the path for the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
    • B05B5/0403—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B05B5/0407—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell
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    • B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
    • B05B5/0426—Means for supplying shaping gas

Definitions

  • the second high-voltage applying means has a pulse width of the pulse-like voltage, and an electron avalanche.
  • the 2nd voltage applying means applies a pulse-like electric voltage whose voltage changes intermittently to the second external electrode, if there are multiple needle-like electrodes, a single needle-like shape is required for pressure generation.
  • the corona discharge does not concentrate on the electrodes, and the corner discharge can be generated evenly on all the needle electrodes.
  • corner discharge can be generated evenly over the entire circumference of the ring-shaped electrode, and the second high voltage applying means applies a pulse voltage whose voltage changes intermittently to the second voltage. Since it is applied to the external electrode, the corner discharge does not concentrate on a part of the ring-shaped electrode, and the corner discharge can be generated evenly around the entire circumference of the ring-shaped electrode.
  • the ring-shaped electrode is made of a semiconductive material or an insulating film on the surface of the conductive material. It is formed using what is provided
  • the first external electrode is formed by using a needle-like electrode that is disposed at a position farther from the rotary atomizing head than the second external electrode. ing.
  • the first outer electrode [the first U electrode is surrounded by the outer peripheral side of the nosing member, and is located farther from the rotary atomizing head than the second outer electrode. It is formed using the arranged ring-shaped electrodes.
  • corona discharge is generated all around the ring-shaped electrode forming the first external electrode. For this reason, a sufficient amount of discharge current can be supplied to the housing member, and the high voltage electricity 1li on the outer surface of the eight-membering member can be stably maintained.
  • corona discharge by ring-shaped electrodes By this, it is possible to recharge the paint particles whose charge amount is attenuated.
  • the first external electrode is disposed at a position farther from the rotary atomizing head than the second external electrode so as to surround the outer peripheral side of the eight cushioning member,
  • the tip is formed by using a blade-shaped electrode whose tip is pointed like a thin blade over the entire circumference and becomes a penetrating part.
  • the electric field can be concentrated on the edge portion of the blade-like electrode forming the first external electrode, and corona discharge can be generated around the entire circumference of the blade-like electrode. .
  • the blur electrode has a blur compared to the field ⁇ that is partially corona-discharged.
  • the edge portion of the pre-form electrode is cut out at a plurality of locations on the entire circumference of the pre-form electrode.
  • the blade-shaped electrode It is possible to concentrate the electric field at both ends of the notch in the circumferential direction of the notch. As a result, it is possible to easily cause discharge at both circumferential m portions of the notch, and to promote Rona discharge of the braided electrode.
  • the first external electrode surrounds the outer peripheral side of the housing member and is arranged at a position farther from the rotary atomizing head than the second external electrode. It is formed using a spiral electrode made of a wire wound in a shape.
  • the overall length of the wire can be increased while the outer shape of the spiral electrode forming the first external electrode is reduced.
  • the electric field concentration can be increased in the entire spiral electrode, and corona discharge can be performed continuously. For this reason, corona discharge can be generated in the entire spiral electrode having a long overall length, so that a sufficient amount of discharge ions can be supplied to the eight-membering member by increasing the amount of discharge ions.
  • the spiral electrode can be reduced in size as compared with the case where the corona discharge is partially performed in the spiral electrode. As a result, it is possible to prevent a spark discharge between the spiral electrode and the object to be coated, and even when painting in a narrow space, it is possible to secure a sufficient distance between the electrode and the object to be coated.
  • the movable range of paint spraying means can be expanded to improve operability.
  • the first high voltage applying means generates a pulse voltage whose voltage changes intermittently, and the first high voltage consisting of the pulse voltage is applied to the first high voltage. It is configured to apply to an external electrode.
  • the first high voltage applying means applies a pulse voltage whose voltage changes intermittently as the first negative voltage to the first external electrode. Compared with this, it is possible to increase the voltage applied to the first external electrode. Therefore, more ⁇ discharge ions can be supplied to the outer surface of the Uzing member, and the floating coating can be supplied. More charge can be recharged on the particles.
  • Fig. 2 is a front view showing the rotary atomizing head type coating device in Fig. 1 with the spray circumference broken.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the rotary atomizing head type coating apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing the time change of the first and second high voltages applied to the first and second external electrodes.
  • FIG. 7 is a front view showing a rotary atomizing head type coating apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a left side view of FIG. 7 showing a rotary atomizing head type coating device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a circuit configuration of the rotary atomizing head type coating apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an enlarged ring-shaped electrode used for the second embodiment at the position a in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view at the same position as FIG. 10 showing a ring-shaped electrode according to a modification.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the overall configuration of a rotary atomizing head type coating apparatus according to the fourth embodiment.
  • Figure 14 shows the first and second applied to the first and second external electrodes.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing the time variation of high voltage 2.
  • FIG. 15 is a front view similar to FIG. 2 showing the rotary atomizing head-type paint parent according to the fifth embodiment in a state where the periphery of the sprayer is broken.
  • FIG. 16 is a front view showing a rotary atomizing head type coating apparatus according to a sixth embodiment.
  • Figure 17 is a perspective view showing the blade electrode in Figure 16 alone.
  • FIG. 18 is a front view showing a rotary atomizing head type coating apparatus according to the seventh embodiment. rui / ur icuuo / uooo ⁇ o Fig. 19 shows an oblique view of the blade electrode in Fig. 18
  • FIG. 1 A first figure.
  • Figure 20 shows a rotary atomizing head type coating according to the eighth embodiment.
  • Figure 21 is a perspective view showing the spiral electrode in Figure 20 alone.
  • Atomizing head type coating equipment static ⁇ coating
  • FIG. 1 to FIG. 6 show a first embodiment of an electrostatic coating apparatus according to the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a rotary atomizing head type coating device according to the first embodiment.
  • the coating device 1 includes a sprayer 2, an octave member 6, first and second external electrodes 8 10, which will be described later.
  • the first and second high voltage generators 1 1 and 1 2 are used.
  • the spray 2 is a sprayer as a paint spraying means for spraying the paint toward the object A to be coated at the base potential.
  • the spray 2 is composed of an air motor 3 described later, a rotary atomizing head 4 and the like. Has been
  • Reference numeral 3 is an electromotor made of a conductive metal material.
  • ⁇ Evening 3 is shown in Fig. 2. As shown in Fig. 2, the hollow rotation supported by the motor 3 k and the motor nosing 3 A through the hydrostatic bearing 3 B is rotatably supported. Axis 3 C and rotation axis 3
  • Air evening bin 3 D fixed to the base end side of C and Air evening 3 is the air evening bin
  • the rotary shaft 3 C and the rotary atomizing head 4 are rotated at a high speed, for example, from 3 00 to 100 rpm.
  • the structure is a first
  • the six needle electrodes 8 ⁇ are coaxial with the rotary atomizing head 4
  • the diameter dimension is large around the rotation axis 3C
  • the six needle-shaped electrodes 8 mm are all the distances from the rotary atomizing head 4
  • the external electrode 8 is connected with the needle electrode 8B.
  • the second external electrode 10 is a housing member 6.
  • 6 pieces are provided at regular intervals in the circumferential direction.
  • the external electrode 10 includes an electrode support portion 1 OA extending in a short bar shape from the housing member 6 toward the front side, and a needle-like electrode 10 B provided at the tip of the electrode support portion 10 A. It is configured.
  • the electrode support portion 1 O A is formed by using, for example, the same insulating resin material as that of the housing member 6, and the tip thereof is disposed on the outer peripheral side of the rotary atomizing head 4.
  • the needle electrode 10 B is formed in a needle shape with a free end using a conductive material such as metal, for example, and generates a second high voltage described later via a resistor 10 C. Connected to device 1 2.
  • the resistance 10 C suppresses the electric charge stored on the second high voltage generator 12 2 side from being discharged at once even if the needle electrode 10 B is short-circuited with the workpiece A. It is a thing. Then, the second high voltage V 2 from the high voltage generator 12 is applied to the needle electrode 10 B.
  • the acicular electrode 10 B of the external electrode 10 is a rotary atomizing head.
  • the six needle electrodes 10 B are provided at positions along a small-diameter circle having a diameter smaller than the large-diameter circle of the needle-like electrode 8 B around the rotation axis 3 C.
  • the six acicular electrodes 10 B are closer to the rotary atomizing head 4 than the acicular electrodes 8 B of the first outer electrode 8 in the axial direction ( ⁇ , rearward direction) Located on the front side
  • the six needle-like electrodes 10 B all have the same distance from the rotary atomizing head 4 and the first external electrode.
  • each needle electrode 10 B is arranged at a position close to the rotary atomizing head 4, it discharges over the entire circumference (360 degrees) of the discharge edge 4 A of the rotary atomizing head 4.
  • the applied paint particles can be charged with a high voltage sufficiently or evenly.
  • the needle electrode 10 B of the external electrode 10 is arranged so as to surround the periphery of the shaping ring U 7.
  • the external electrode 10 supplies coronons to the outer surface of the shaping air ring 7 to charge the sheave air U ring 7.
  • Reference numeral 1 denotes a first high voltage generator as a first high voltage applicator connected to the first external electrode 8, and the high voltage generator 1 1 includes a plurality of cooperators as shown in FIG. Multi-stage rectifier circuit consisting of capacitors and diodes (both not shown) 1 1
  • the multi-stage rectifier circuit 11 A which is configured using A (a so-called cock croft circuit), is connected to the acicular electrode 8B of the external electrode 8 via a resistor 11 B. Then, the high voltage generator 11 generates a first high voltage VI consisting of a current voltage of, for example, 60 kV to -100 kV, whereby the high voltage generator 11 is The first high voltage VI is supplied to the acicular pole 8 B of the external electrode 8.
  • Reference numeral 2 denotes a second high voltage generator as a second high voltage applying means connected to the second external electrode 10.
  • the high voltage generator 2 is connected to the first high voltage generator 1 1 and the second high voltage generator 1 1.
  • a multi-stage rectifier circuit 2A is used.
  • V 2 is a pulse generator that generates a pulsed voltage V 2 p
  • the A pulse generator circuit 1 2 B is connected to the output side of the multistage rectifier circuit 1 2 A via the ⁇ sensor 1 2 C and the resistor 1 2 D, and the consonant answer 1 2008/068808
  • the needle electrode 10 0 B of the external electrode 10 is connected.
  • the high voltage generator 12 generates a pulsed voltage V 2p whose voltage intermittently changes in a range lower than the first high voltage VI, and a second high voltage consisting of the pulsed voltage V 2p.
  • the voltage V 2 is supplied to the needle electrode 10 0 B of the external electrode 10.
  • the second high voltage V 2 is, for example, a DC voltage V of ⁇ 10 kV 30 kV as shown in FIGS.
  • the pulse amplitude A 2p is set to a value not more than 1.5 times the DC voltage V 2 d, for example, as shown in the following formula 1. This is because the pulse voltage V 2p Needle-like electrodes even when there is a rash at the falling part
  • V 2max 1 2 0 k V to 1 7 5 k V
  • the pulse width ⁇ 2 (half-value width) of the pulsed voltage V 2p is, as shown in Equation 3 below, a streamer that forms a streamer due to the increase in the avalanche. For example, a value of 0.5 s to 5 s so that it is shorter than the reamer formation time. t RX.
  • the specified avalanche is the external electrode 1 due to the high electric field generated around the external electrode 1 0.
  • interval S 2 between two adjacent pulse-like voltages V 2p depends on the refresh time as shown in the following equation (4).
  • the refresh time is the time until the number of positive ions decreases and a weak and stable corona discharge occurs around the second external electrode 10 (needle electrode 10 B).
  • the DC voltage V 2 d is applied to the second external electrode 10 even when the pulse voltage V 2p is not applied. For this reason, even when the pulsed voltage V 2p is not applied, a weak corona discharge is generated in the second external electrode 10. Further, as the interval S 2 between the pulse voltage V 2p becomes longer, the frequency of strong corona discharge of the needle electrode 10 B decreases, and the charging efficiency for the paint particles decreases. For this reason, the interval S 2 (repetition period T 2 of the pulse voltage V 2p) is preferably set as short as possible within a range that is longer than the refresh time.
  • the sprayer 2 rotates the rotary atomization 4 at a high speed by the air motor 3, and supplies the paint to the rotary atomization head 4 through the feed tube 5 in this state.
  • the jet 2 atomizes the paint by the centrifugal force when the rotary atomizing head 4 rotates, and sprays it as paint particles.
  • the shaving air is supplied from the shaping air 7
  • Bing air controls the spray pattern consisting of paint particles.
  • the acicular electrode 10 0 B of the second external electrode 10 has an intermittent pulse voltage V A second high voltage V 2 of 2 p is applied.
  • V A second high voltage V 2 of 2 p is applied.
  • the acicular electrode 10 B intermittently generates a strong Rona discharge, and generates an ionization zone around the rotary atomizing head 4 along with the corona discharge.
  • the coating particles sprayed from the rotary atomizing head 4 are indirectly charged with a high voltage by passing through the thickening zone. Then, the charged paint particles (charged paint particles) fly along the electrostatic field formed between the needle-like electrode 8 B and the object A and are applied to the object A.
  • the second external electrode 10 is arranged closer to the rotary atomizing head 4 than the first external electrode 8, so the second external electrode 10 is a rotary fog. It can be used as a paint particle charging electrode that charges paint particles sprayed from the chemical head 4.
  • the second external electrode 10 Since the second external electrode 10 is arranged closer to the rotary atomization port 4 than the first external electrode 8, the second external electrode 10 and the rotary atomization head 4 which is the ground body Therefore, a voltage lower than that of the first external electrode 8 must be applied to the second external electrode 10 so that no spark occurs between the first external electrode 10 and the DC voltage to the second external electrode 10. Is applied, the corona discharge is less likely to occur as much as the voltage is lower, and the charging efficiency for the paint particles tends to decrease.
  • the reason why a stronger corona discharge is easily stuck (concentrated) in one place is that the current flows and is ionized by the discharge. This is because the local apparent insulation resistance further decreases. As a result, it becomes easy to progress to a streamer only around one electrode. For this reason, the needle electrode 10 0 B of the second external electrode 10 is placed around the rotary atomizing head 4.
  • the second external electrode In contrast, in the first embodiment, the second external electrode
  • the first external electrode 8 is arranged at a position farther from the rotary atomizing head 4 than the second external electrode 10, the first external electrode 8 is connected to the second external electrode 10. A higher voltage can be applied. For this reason, the first external electrode 8 can be used as an electric field forming electrode that forms a strong electric field with the object A to be coated. As a result, the paint particles charged by the second external electrode 10 are transformed into the first external electrode.
  • the first external electrode 8 is driven by the first high voltage V I
  • the first external electrode 8 can recharge the paint particles floating around it by generating a corona discharge, for example, the first external electrode 8 was sprayed from the rotary atomizing head 4. Even when a part of the paint particles is not charged by the second external electrode 10, the paint particles can be recharged by using the first external electrode 8. This It is possible to reduce the paint particles floating around the eight-housing member 6 by losing the charge, and the paint application efficiency can be increased.
  • the first external electrode 8 functions to form an electrostatic field with the object A to be coated, and the second external electrode 10 functions to charge the paint particles. For this reason, each of the external electrodes 8 10 can set the voltages V 1 and V 2 with high accuracy for its function, so that the coating efficiency can be improved. It can be reduced.
  • the interval S 2 between 2 p is the period from when the number of positive ions decreases until a stable corner discharge without the second external electrode 10 occurs.
  • the first pulsed voltage V 2 p is applied to the external electrode 10 in the example, and then positive ions are generated around the second external electrode 10.
  • the second pulse voltage When V 2 p is applied this positive ion number decreases.
  • the pulse voltage V 2 p is applied to the second external electrode 10
  • the insulation pile around the second external electrode 10 can be made high.
  • the second external electrode 10 is pulsed. Even if the avalanche increases when the voltage V 2p is applied, the number of positive currents is decreased when the next pulse voltage V 2 p is applied, and the electron around the second external electrode 10 is reduced. It is possible to return to the state before the avalanche increased (the state where the weak corona discharge continued), and the progress of the slimmer can be surely prevented.
  • the second external electrode 10 is formed by using the needle electrode 10 B whose tip is located around the rotary atomizing head 4, so that the electric field is concentrated on the tip of the needle electrode 10 B. Corona discharge can be promoted.
  • the second high voltage generator 12 2 applies a pulsed voltage V 2 p whose voltage changes intermittently to the second outer electrode 10. Corona discharge may not be concentrated on one needle electrode 10 B with multiple needle electrodes 10 B ⁇ Corona discharge is evenly distributed on all needle electrodes 10 B Can be generated.
  • the first external electrode 8 is formed by using the needle-like electrode 8 B, the electric field can be concentrated on the tip of the needle-like 8 B, and the needle-like electrode 8 B and the object A to be coated A A strong electrostatic field can be formed between the two. For this reason, using a strong electrostatic field, the charged paint particles charged by the first and second external parts 8 and 10 can be actively directed to the object A side.
  • the present invention is not limited to this, but is formed by using a shipping insulating insulating resin material.
  • the bearing may be formed using a conductive metal material.
  • corona ions are supplied from the second external electrode 10 to the shaving air ring made of a metal material, so that the entire shaving air ring has the same polarity as the charged paint particles in a substantially uniform state. Charge.
  • the shearing air ring functions as a repelling electrode, so that it is possible to prevent the charged paint particles from adhering to the shearing ring.
  • FIGS. 7 to 10 show a rotary atomizing head type coating apparatus according to the second embodiment.
  • the feature of the second embodiment is that the first and second external electrodes are formed by using ring-shaped electrodes.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment. Constituent elements will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the first external electrode 2 2 is a first external electrode provided on the outer peripheral side of the housing member 6, and the first external electrode 2 2 is substantially the same as the first external electrode 8 according to the first embodiment. It is attached to a bowl-shaped support portion 9 arranged on the rear side of the member 6.
  • the first external electrode 2 2 is configured by using a ring-shaped electrode 2 2 ⁇ instead of the needle-shaped electrode 8 ⁇ , and therefore the first external electrode 8 according to the first embodiment is used. Is different.
  • the three electrode support portions 2 2 A are formed using the same insulating resin material as the ⁇ -cushion member 6 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the ring-shaped electrode 2 2 B is, for example, 100 M ⁇
  • It is formed in a circular ring shape using a semiconductive material with a resistance value of about 300 M ⁇ , and is connected to the first negative voltage generator 11 through a resistor 2 2 C.
  • the ring-shaped electrode 22 B is formed, for example, by bending an elongated wire made of a semiconductive material into an annular shape.
  • Resistor 2 2 C is a ring electrode
  • the ring-shaped electrode 22 B is configured to be applied with the first high voltage V I from the high voltage generating inlet 11.
  • the ring-shaped electrode 22 B is arranged in an annular shape coaxial with the rotary atomizing head 4, and is provided at a position along a large-diameter circle having a large diameter centered on the rotary shaft 3 C.
  • the V-shaped electrode 2 2 B has the same distance dimension with the rotary atomizing head 4 over the entire circumference.
  • external electrode 2
  • 2 3 is a second external electrode provided on the front side of the eight-cushion member 6, and the second external electrode 2 3 is the first external electrode 2.
  • Electrode 2 3 In the same manner as 2, for example, three electrode support portions 23 A that extend in the shape of a short bar from the eight-swing member 6 toward the front side, and a ring shape disposed at the tip of the electrode support portion 23 A Electrode 2 3
  • the resistor 23 C has a ring-shaped electrode 23 B and the object A to be coated.
  • the ring-shaped electrode 2 3 B of the external electrode 2 3 is arranged in an annular shape with the rotary atomizing head 4 and the shaft of the first external electrode 2 2.
  • the ring-shaped electrode 2 3 B is located on the inner peripheral side of the U-shaped electrode 2 2 B and on the front side.
  • the ring-shaped electrode 23 B has an axial direction (front and rear).
  • Corona discharge can be generated evenly around the entire circumference of 3B.
  • the ring-shaped electrode 2 2 B In contrast, in the present embodiment, the ring-shaped electrode 2 2 B,
  • the ring-shaped electrodes 2 2 B and 2 3 B are formed using a semiconductive material.
  • the present invention is not limited to this.
  • an insulating film 25 is provided on the surface of the metal wire 24 made of a conductive material, and the ring electrode 2 3 is provided. B 'may be formed. Even in this case, the insulating coating 25 can prevent the occurrence of sparks.
  • Fig. 12 shows a rotary atomizing head type coating apparatus according to a third embodiment.
  • the ring-shaped electrode 3 2 B has the same distance from the rotary atomizing head 4 over the entire circumference, and the needle-shaped electrode 8 B of the first external electrode 8 Is also located near the rotary atomizing head 4.
  • the external electrode 3 2 mainly charges the paint particles sprayed from the rotary atomizing head 4 with a high voltage by causing corona discharge at the U-shaped electrode 3 2 B.
  • pj machines can be obtained even in the third implementation form.
  • the first external electrode 8 is formed using the needle-like electrode 8B, for example, compared to the case where the first external electrode 8 is formed using a U-shaped electrode. Concentrate the electric field on the needle-shaped electrode 8 B, and strengthen the force between the needle-shaped electrode 8 B and the workpiece A. P leakage 008/068808
  • Paint particles charged by the second external electrode 3 2 are positively directed to the object A using the strong electrostatic field generated by B.
  • the feature of the fourth embodiment is that the first high voltage generator supplies the first high voltage consisting of pulses to the first external electrode, and the second high voltage generator is the second high voltage consisting of pulses. Voltage
  • 4 1 is the rotary atomizing head type by the form of the 4th implementation
  • S 3 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 43 ⁇ 4 device 4 1 is spray 2, hung member 6, first and second external electrode 8 10, first and second high-voltage generators, almost the same as coating device 1 according to the first embodiment.
  • resistor 4 2 D is the answer 4 2 C and resistor 4
  • the high voltage generator 4 2 generates a pulsed voltage V 1 p whose voltage changes intermittently in a range higher than the second high voltage V 2.
  • the first high voltage V consisting of this pulsed voltage V 1 p
  • the first high voltage VI is, for example, 30 kV to -60.
  • DC voltage V ld of k V for example
  • the -It is composed of a pulse voltage V lp with a pulse amplitude A lp of 30 kV 90 kV.
  • the DC voltage V 1 d is set in a range higher than the second high voltage V 2.
  • the pulse amplitude A 1 p is set to a value not more than 1.5 times the DC voltage V Id, for example. Therefore, the peak voltage value V I max (maximum voltage value) of the pulse voltage V lp is, for example, ⁇ 60 kV 1 as shown in the following equation (6).
  • the high voltage V 2 is, for example, a DC voltage V 2d of ⁇ 10 kV 30 kV and a pulse amplitude of 10 kV 45 kV, for example. It consists of a pulsed voltage V 2p with A2p.
  • the pulse width of the pulsed voltage V 1 p is 1 (half-value width), as shown in the following equation (7): Streamer formation in which a streamer is formed by an increase in the avalanche of electrons It is set to be shorter than time.
  • interval S 1 between two adjacent pulsed voltages V 1 p is reduced as the number of positive ions decreases as shown in the following equation (8).
  • B) weak stability around It is set to be longer than the refresh time until corona discharge occurs.
  • the needle electrode 8 B 1 when the pulse voltage V l p V 2p is applied Compared to the case where V 2 p is applied at a different timing, the needle electrode 8 B 1 when the pulse voltage V l p V 2p is applied
  • the potential difference between 0 B can be reduced. Therefore, based on the potential difference between the needle electrodes 8 B 1 0 B, the external electrode 8
  • the outer surface 6 of the eight-membering member 6 is applied.
  • 5 1 is a rotary atomizing head type coating apparatus according to the fifth embodiment, and the coating apparatus 51 is substantially the same as the coating apparatus 1 according to the first embodiment, the sprayer 2, the housing member 6, The first and second external electrodes 8 and 10 and the first and second high voltage generators 11 and 12 are used. However, it differs from the coating apparatus 1 according to the first embodiment in that the rotating atomizing head 52 of the sprayer 2 is formed using an insulating resin material.
  • the rotary atomizing head 52 is rotated at high speed by the air motor 3. In this state, when the paint is supplied to the rotary atomizing head 5 2 through the feed tube 5, the rotary atomizing head 5 2 sprays the paint from the discharge edge 52 A on the front end side by centrifugal force.
  • the feature of the sixth embodiment is that the first external electrode is formed by using a blade-like electrode.
  • the same components as in the first embodiment are used. Shall be given the same reference numerals and the description thereof shall be omitted.
  • 6 1 is a rotary atomizing head type coating device according to the sixth embodiment, and the coating device 6 1 is similar to the coating device 1 according to the first embodiment in the same manner as the sprayer 2, the nozzle, and the udging member 6. , First and second external electrodes 6 2, 10, first and second high voltage generators
  • the first external electrode 6 2 is a first external electrode disposed on the outer peripheral side of the housing member 6, and the first external electrode 62 is substantially the same as the first external electrode 8 according to the first embodiment. It is attached to a bowl-shaped support portion 9 disposed on the rear side of the udging member 6.
  • the first external electrode 6 2 is configured by using a blade-like electrode 6 3 instead of the needle-like electrode 8 B, so that the first external electrode 8 2 according to the first embodiment is different from the first external electrode 8 B. Are different.
  • the external electrode 6 2 includes, for example, three electrode support portions 62 A extending in a long rod shape from the support portion 9 toward the front side, and a brace provided at the tip of the electrode support portion 62 A.
  • the three-electrode supporting lifting unit 6 2 A of the present are, for example, eight Ujingu member 6 and
  • the blade-like electrode 63 is arranged in an annular shape coaxial with the rotary atomizing head 4, and is provided at a position along a large-diameter circle having a large diameter dimension around the rotary shaft 3C. Further, the blade-like electrode 6 3 is connected to the housing member 6 with a gap (space). TJP2008 / 068808
  • the blade electrode 6 3 has the same distance dimension between the rotary atomizing head 4 and the housing member 6 over the entire circumference.
  • the blade-like electrode 6 3 is connected to the first high voltage generator 11 through a resistor (not shown). As a result, the first high voltage V I by the high voltage generator 11 is applied to the blade-like electrode 63. For this reason, an electrostatic field is formed between the blade-like electrode 63 and the object A to be grounded.
  • Reference numerals 6 4, 6 5, and 6 6 denote edge portions provided at the front ends of the front protruding portion 6 3 A, the rear protruding portion 6 3 B, and the flange portion 6 3 C of the blade-like electrode 6 3, respectively.
  • the front edge portion 64 is formed to have a thin blade shape by gradually decreasing the thickness dimension of the front protruding portion 63 A toward the front.
  • the rear edge portion 65 is formed in a thin blade shape by gradually reducing the thickness dimension of the rear protrusion portion 63B toward the rear.
  • the flange-like edge portion 6 6 is formed in a thin blade shape by gradually reducing the thickness dimension of the flange portion 63 C toward the outer diameter direction.
  • the electric field can be concentrated on 6 4, 6 5, 6 6,
  • Corona discharge can be generated all around the electrode 6 3. For this reason, a sufficient amount of discharge ions can be supplied to the occluding member 6, and the high voltage potential of the outer surface 6 A of the occupying member 6 can be stably maintained.
  • the corona discharge by the wedge portions 6 4, 6 5, and 6 6 of the blade-like electrode 6 3 can recharge the material particles whose electric energy has attenuated.
  • the feature of the seventh embodiment is that the first external electrode is formed by using a blade-like electrode, and there are a plurality of blade electrodes around the circumference of the blade-like electrode. This is because a notch is provided in the place.
  • the same constituent elements as those in the first embodiment are denoted by the same symbol J, and the description thereof will be omitted.
  • the external electrode 7 2 includes, for example, three electrode support portions 7 2 A extending in a long rod shape from the support portion 9 toward the front side, and a blade provided at the tip of the electrode support portion 7 2 A.
  • the blade electrode 7 3 is coaxial with the rotary atomizing head 4. 2008/068808
  • the blade-like electrode 7 3 is connected to the nosing member 6 and a gap (space).
  • the blade-like electrode 73 is formed in a substantially cylindrical shape using a conductive material such as metal or a semi-conductive material, for example, so that the blade-like electrode 73 is protruded to the front side.
  • a conductive material such as metal or a semi-conductive material, for example, so that the blade-like electrode 73 is protruded to the front side.
  • the braided electrode 7 3 is connected to the first high voltage generator 11 1 via a resistor (not shown), so that the braided electrode 7 3 Generator 1 to 1
  • a first high voltage V 1 is applied. For this reason, an electrostatic field is formed between the blade-like electrode 73 and the article A to be grounded.
  • 7 4, 7 5, 7 6 are the protrusions on the front side of the blade-like electrode 7 3
  • edge part 7 3 A, rear protruding part 7 3 B, and edge part 7 3 C are the edge parts provided at the tip.
  • the hook-shaped edge portion 76 is formed with ten sharp edges in a thin blade shape as the thickness dimension of the flange portion 73C gradually decreases in the outer diameter direction.
  • the edge portions 7 4, 7 5, 7 6 raise the electric field over the entire circumference of the pre-formed electrode 7 3, so that the edge portions 7 4 7 5 7 6 are, for example, 9 0
  • a discharge current of about 20 A 100 A flows and a stable corona discharge is generated.
  • each notch 7 7 forms an arc shape and extends along the circumferential direction of the edge portion 7 4, and the notch 7
  • the notch 7 7 is formed between two adjacent edge parts 74 (for example, 10 pieces). As a result, the notch 7 7 further concentrates the electric field on the ends 7 4 A on both sides in the circumferential direction of the X wedge portion 7 4 to promote discharge.
  • 10 notches 7 8 are formed between two adjacent edge portions 7 5, and are formed at both ends 7 5 in the circumferential direction.
  • FIG. 20 and FIG. 21 show a rotary atomizing head type coating apparatus according to an eighth embodiment.
  • a feature of the eighth embodiment is that the first external electrode is formed by using a spiral electrode formed of a spirally wound wire.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the external electrode 8 2 is a first external electrode provided on the outer peripheral side of the housing member 6, and the first external electrode 8 2 is substantially the same as the first external electrode 8 according to the first embodiment.
  • the first outer electrode 8 2 is attached to a saddle-like support portion 9 disposed on the rear side of the housing member 6 by using a spiral electrode 8 3 instead of the needle electrode 8 B. This is different from the first external electrode 8 according to the first embodiment in the configuration.
  • the external electrode 8 2 has, for example, three electrode support portions 8 2 A extending in the form of a long bar from the support portion 9 toward the front side, and contacts the tip of the electrode support portion 8 2 A.
  • the first embodiment is the same as the first embodiment.
  • the first external electrode 8 2 is a spiral shape in which the arm is turned in the circumferential direction surrounding the knocking member 6.
  • the amount of discharge ions can be increased while downsizing the first external electrode 8 2.
  • the blade-like electrodes 6 3 and 7 3 have edge portions 6 4, 6 5, 6 6, 7 in a total of 3 directions in both the front and rear directions and the outer diameter direction.
  • 4, 7 5 and 7 6 are installed.
  • the present invention is not limited to this, and a braided electrode having an edge portion in any one or two of the three directions of the forward direction, the rear direction, and the outer diameter direction may be used.
  • the second external electrode 10 is formed using the needle-like electrode 10 B.
  • the second embodiment is not limited to the second embodiment.
  • the second external electrode may be formed using a ring-shaped electrode.
  • the first external electrodes 6 2, 7 2, 8 2 according to the sixth to eighth embodiments may be applied to the rotary atomizing head type coating apparatus 4 1 according to the fourth embodiment.
  • the first and second external electrodes 8 and 10 have needle-like electrodes 8 B and 10 B, respectively. It was set as the structure provided individually. However, the present invention is not limited to this.
  • the number of needle-like electrodes of the first and second external electrodes may be 5 or less, or 7 or more.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

ハウジング部材（６）にエアモータ（３）を収容し、該ハウジング部材（６）の前側に回転霧化頭（４）を有する噴霧器（２）を取付ける。　ハウジング部材（６）の外周側には、ハウジング部材（６）を取囲んで第１の外部電極（８）を設ける。　ハウジング部材（６）の前側には、第１の外部電極（８）よりも回転霧化頭（４）に近い位置に第２の外部電極（１０）を配置する。　第１の高電圧発生器（１１）は、第１の外部電極（８）に直流電圧からなる第１の高電圧（V１）を供給する。　一方、第２の高電圧発生器（１２）は、第１の高電圧（V１）よりも低い範囲で、第２の外部電極（１０）に間欠的なパルス状電圧（V２ｐ）からなる第２の高電圧（V２）を供給する。

Description

静電塗装装置 技術分野
本発明は、 高電圧を印加した状態で塗料を噴霧するよ う にした静電塗装装置に関する。 明
背景技術
近年 工業塗装の分野において、 地球環境の保全等の 観占か ら 、 溶剤型塗料に代わつ書て有機溶剤の放出が少な い水性塗料を用いる傾向がある。 水性塗料は電気抵抗値 が低い導電性塗料であるため 、 水性塗料を用いた静電塗 装お置では、 高電圧電流が塗料経路を通じてアース側と なる塗料供給源側に漏洩するのを防止する必要がある。
のような高電圧電流の漏洩を防止する方法 (ポルテー ジ • ブ Ό ッ ク） と して、 回転霧化頭の外周側に高電圧を 放電する複数の外部電極を設け、 該外部電極を用いて回 転霧化頭から噴霧された塗料粒子に間接的に高電圧を帯 電させる ものが知られている (例えば、 特許文献 1 ： 特 開平 4 ― 2 1 5 8 6 4号公報 、 特許文献 2 ： 特開平 6 —
7 7 0 9 号公報、 特許文献 3 ： 米国特許第 6 8 9 6 7 3
5 号明細書参照）。
と ろで、 特許文献 1 には 、 外部電極か ら回転霧化頭 に向けて高電圧が短絡しないよう に、 外部電極の先端側 には回転霧化頭に近い位置に絶縁材料からなる隠蔽突出 u
部を r
けた構成が開示されている。 この場合、 隠蔽突出 部によ り外部電極と回転霧化頭との間の短絡は抑制でき る しかし、 隠蔽突出部が邪魔となって、 塗料粒子に帯 電作用を与えるイオン化圏域は、 回転霧化頭から離れた 位置に形成される傾向があ り、 塗料粒子に充分な電荷を 与える こ とができないという問題がある
また、 特許文献 2 には、 塗料粒子を帯電するために回 転霧化頭の外周側に複数の外部電極を U ング状に配置す る と共に、 これら複数の外部電極を取囲む外周側に環状 の補助電極を設けた構成が開示されている の場 補助電極には外部電極よ り も高い電圧を印加する とに つ て、 補助電極と被塗物との間の電界強度を高めて、 塗料粒子の吹き返しを抑えている。 しかし、 外部電極が 回転霧化頭に近い位置に配置されるため 、 外部電極と回 転霧化頭との間で短絡が生じ易い傾向がある。 また 、 外 部電極と回転霧化頭との間の短絡を防止するためには、 外部電極に印加する電圧を低くする必要があ り 塗料粒 子に充分な電荷を与える ことができないという問題があ る。
さ らに 、 特許文献 3 には、 塗装 ¾置の八ゥンングに複 数の外部電極をリ ング状に嵌め込む構成が開示されてい る の場合、 外部電極の先端が八クンングと近い位置 に配置されているから 外部電極の先端で高電圧の放電 を行つたときには、 八ゥジングのう ち外部電極の先端の 周 mしか帯電させる とができない の結果 浮遊し た 電塗料粒子がハクジングに付着する とい 問 mがあ
Figure imgf000004_0001
発明の開不
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの で 本発明の目的は、 回転霧化頭に近い で放電を行 う とによって塗料粒子を充分に 電させると共に 、 八 ゥジング部材の外表面に塗料粒子が付着するのを防止す る とができる静電塗装装置を提供する こ とにある。
( 1 ) . 上述した課題を解決するために 、 本発明は 刖端側に回転霧化頭を有し該回転霧化頭に供給された塗 料を被塗物に噴霧する塗料噴霧手段と、 絶縁材料によつ て形成され前側に該塗料噴霧手段を保持する八ゥジング 部材と、 該ハウジング部材の外周側に配置された第 1 の 外部電極と、 該第 1 の外部電極よ り も前記回転霧化頭に 近い位置に配置された第 2 の外部電極と、 前記第 1 の外 部電極に第 1 の高電圧を印加する第 1 の高電圧印加手段 と 前記第 2 の外部電極に第 2 の高電圧を印加する第 2 の高電圧印加手段とからなる静電塗装装置に適用される。 そして、 本発明が採用する構成の特徴は 、 刖記第 2 の 高電圧印加手段は、 前記第 1 の高電圧よ り も低い範囲で 電圧が間欠的に変化するパルス状電圧を生成し、 該パル ス状電圧からなる前記第 2 の高電圧を前記第 2 の外部電 極に印加する構成と したこ とにある。
のよう に構成したこ とによ り、 第 2 の外部電極は 第 1 の外部電極よ り も回転霧化頭に近い位置に配置する れによ り 、 第 2 の外部電極は、 回転霧化頭から噴霧さ れた塗料粒子を帯電させる塗料粒子帯電用電極と して使 用する こ とができる。
こで、 第 2 の外部電極に直流電圧を印加した場合に は よ り強いコ ロナ放電が 1 箇所に膠着 （集中） し易い。
の理由は、 放電によって電流が流れてィオン化される とで局所的な見かけ上の絶縁抵抗がさ らに低下するた めである。 この結果、 1 箇所の電極の周囲でのみス 卜 U マ —に進展し易い状態になる。 このため 、 例えば第 2 の外部電極を回転霧化頭の周囲に複数個設けた場合でち、 いずれか 1個の第 2 の外都電極でコ 口ナ放電が生じる と、 コ ロナ放電が生じた電極の周 が他の部位に比ベて絶縁 抵抗が低下する の結果、 I Jじ電極で集中的に Π Πナ 放電が生じ、 ス 卜 U に進展してスパ —クに至る可 能性がある。
これに対し、 本 明では、 2 の外部電極には 、 第 2 の高電圧として電圧が間欠的に変化するパルス状電圧を 印加する構成としている。 このため、 第 2 の外部電極に は強いコ ロナが間欠的に生成されるため 、 ス 卜 リ マ ― の発生 、 即ち放電が 1 箇所に集中してスパークに移行す る前駆現象の発生を常時防ぐ とがでさる。 従つて パ ルス状電圧を用いた場合には ス 卜 U マーが発生して 進展する前に電圧を低下させるため、 直流電圧を用いた 場合に比べて、 よ り高い電圧を印加する こ とがでさる このため、 回転霧化頭か ら噴霧される塗料粒子に り多 く の電荷を帯電させる こ とがでさるから 、 塗料の塗着効 率を向上させる こ とができる
一方 、 第 1 の外部電極は、 第 2 の外部電極に比ベて回 転霧化頭から離れた位置に配置したから 、 第 1 の外部電 極には第 2 の外部電極に比べて ぃ電圧を印加する と ができる。 このため、 第 1 の外部電極は 、 被塗物との間 に強い電界を形成する電界形成用電極と して使用する とができる。 また、 第 1 の外部電極は第 1 の高電圧に る i 口ナ放電を生じるから、 八ゥジング部材の外表面に 放電ィオンを供給して、 ハウンング部材の外表面に高電 圧を帯電させる こ とができる さ らに 第 1 の外部電極 は、 コ ロナ放電を生じる こ とによつて その周囲を浮遊 する塗料粒子を再帯電させる とがでさる。
また 、 第 2 の外部電極によつて塗料粒子の帯電を行う から、 第 1 の外部電極と回転霧化頭との間で短絡が生じ ないよう に、 第 1 の外部電極と回転霧化頭との間の距離 を充分に離すこ とができる。 このため、 第 1 の外部電極 に関する設計自由度を高める こ とができる。
( 2 ) . 本発明では、 前記第 2 の高電圧印加手段は、 前 記 パ ル ス 状 電 圧 の パ ル ス 幅 を 、 電 子 な だ れ
( e l e c t r o n 1 c ava l an c h e ) の増加によつてス 卜 リ
(ス 卜 リ一マ一放電） が形成されるス 卜 リ マ一形成時 間よ り も短時間に設定し、 前記パルス状電圧間の間隔を、 正ィオン数が減少して前記第 2 の外部電極の周囲で弱い 安定したコ ロナ放電が生じるまでのリ フレッシュ時間よ り も長時間に設定する構成と している
こで、 電子なだれとは 外部電極の周囲に生じる高 電界によつて外部電極の周囲に存在している電子が加速 され 、 この電子が衝突電離 ( i mp ac t i on i z a t i on) を繰 り返しながら電子群となつて被塗物に向い増殖しつつ進 む現象をいう。 また、 ス 卜 U ―マーとは、 放電が 1 箇所 に集中してスパークに移行する前駆現象をレ う
のよう に構成したこ とによ り、 第 2 の高電圧印加手 段はパルス状電圧のパルス幅を電子なだれの増加によつ てス 卜 リ ーマーが形成されるス 卜 リ ーマ 形成時間よ り も 時間に設定している。 のため、 第 2 の外部電極に パルス状電圧を印加したときに電子なだれが増加しても、 ス リ ーマ一に進展する前に電圧を低下させる こ とがで き スパークの発生を防止する こ とができる
また、 第 2 の高電圧印加手段は、 パルス状電圧間の間 隔を正ィォン数が減少して第 2 の外部電極の周囲で弱い 安定したコ ロナ放電が生じるまでの リ フ レッ シュ時間よ り も長時間に設定している のため 2 の外部電極 にパルス状電圧を印加するときには 第 2 の外部電極の 周囲は絶縁抵抗が高い状態にする とができる
これによ Ό 第 2 の外部電極にパルス状電圧を印加し たとさに電子なだれが増加して 次のパルス状電圧を 印加する刖には第 2 の外部電極の周囲を電子なだれが増 加する前の状態 、 即ち弱いコ ロナ放電が継 ¾した状態に 戻す とができ 、 ス 卜 リ の進展を確実に防止する こ とができる
( 3 ) . 本発明では , BIJ ed第 2 の外部電極は 、 先端が in 回転霧化頭の周囲に位置した針状電極を用いて形成 している。
れによ り 、 針状電極の先端に電界を集中させてコ ロ ナ放電を促進させる ことができる。 また、 第 2 咼電圧 印加手段は電圧が間欠的に変化するパルス状電 を第 2 の外部電極に印加するから、 針状電極を複数個 けたと 圧設生のる きで 1 個の針状電極にコ ロナ放電が集中す こ とが なく 、 全ての針状電極で均等にコ Πナ放電を発 させる ことがでさる。
( 4 ) . 本発明では、 前記第 2 の外部電極は、 前記回 転霧化 の外周側を取囲むリ ング状電極を用いて形成し ている
これによ り 、 リ ング状電極の全周に亘って均等に Π ナ放電を発生させる ことができる また、 第 2 の高電圧 印加手段は電圧が間欠的に変化するパルス状電圧を第 2 の外部電極に印加するから、 リ ング状電極の一部にコ □ ナ放電が集中する ことがなく 、 リ ング状電極の全周で均 等にコ Πナ放電を発生させる こ とができる
( 5 ) . 本発明では、 前記リ ング状電極は. 半導電性 材料を用いて、 または導電性材料の表面に絶 ：性被膜を 設けたものを用いて形成している
一般的に、 リ ング状電極は、 針状電極に比ベて対地静 電容量が大きい。 このため、 該 U ング状電極が被塗物等 のアース体に異常接近してスパ ―クが発生した場合には 放電電流が大きく なる傾向があ り 、 着火の可能性が増加 する。 これに対し、 本発明のよう に、 半導電性材料を用 いてリ ング状電極を形成した場 Π には、 放電電流を小さ
<する ことができる。 また、 本発明のよう に 、 導電性材 料の表面に絶縁性被膜を設けた の用いて U ング状電極 を形成した場合には、 絶縁性被膜によつてスパークの発 生を防止する こ とができる。
( 6 ) . 本発明では、 前記第 1 の外部電極は、 先端が 前記第 2 の外部電極よ り も前記回転霧化頭か ら離れた位 置に配置された針状電極を用いて形成している。
これによ り 、 第 1 の外部電極を形成する針状電極の先 端に電界を集中させる こ とがでさ 、 針状電極と被塗物と の間に強い静電界を形成する こ とができる σ このため、 の強い静電界を用いて、 第 1 第 2 の外部電極によつ て帯電した帯電塗料粒子を積極的に被塗物側に向かわせ る ことができる。
( 7 ) . 本発明では、 前記第 1 の外部電極 【ま、 目 U ノヽ クジング部材の外周側を取囲んで刖 ø己第 2 の外部電極よ り も前記回転霧化頭から離れた位置に配置されたリ ング 状電極を用いて形成している。
これによ り 、 第 1 の外部電極を形成する ング状電極 の全周でコ ロナ放電を発生させる こ とがで含る。 このた め 、 ハウジング部材に十分な量の放電ィ才ンを供給でき 八ウジング部材の外表面の高電圧電 1liを安定して維持す る ことができる。 また、 リ ング状電極によるコ ロナ放電 によって、 帯電量が減衰した塗料粒子に対して再帯電さ せる こ とができる。
( 8 ) . 本発明では、 前記第 1 の外部電極は、 前記八 クシング部材の外周側を取囲んで前記第 2 の外部電極よ も 刖記回転霧化頭か ら離れた位置に配置され、 その先 端が全周に亘つて薄刃状に尖ってェッン部となつ たブレ 一 ト'状電極を用いて形成している。
れによ り 、 第 1 の外部電極を形成するブレ ド状電 極のェッジ部に電界を集中させる こ とがでさ 、 ブレ ド 状電極の全周でコ ロナ放電を発生させる とがでさる。
のため、 ハウジング部材に十分な一 の放電ィォンを供 でさ 、 ハウジング部材の外表面の高電圧電 安定し て維持する こ とができる。 また、 ブレ ド、状電極のェッ ン部によるコ ロナ放電によつて、 帯電量が減衰した塗料 粒子に対して再帯電させる ことがでさる
さ らに、 ブレー ド状電極のエッジ部を用いて八クジン グ部材を取囲む環状のブレ ド状電極の全体でコ 口ナ放 電を生じさせる こ とができる。 このため ブレ 状電 極の ち部分的にコ ロナ放電させた場 α に比ベて ブレ
―ド、状電極を小型化する こ とができ ブレ ド状電極と 被塗物との間に十分な距離を確保する とがでさる の結果 、 ブレー ド状電極と被塗物との間の火花放電を防 止でさると共に、 狭い空間で塗装を行う とさでも 塗料 噴霧手段の可動範囲を広げて、 操作性を高める こ とがで さる
( 9 ) . 本発明では、 前:記プレ一 ド状電極のェッ ジ部 には 前記ブレー ド状電極の全周の ち複数箇所に切欠 さを S けている。
のよう に構成したこ とによ り 、 ブレ ―ドヽ状電極のェ ッジ部のうち切欠きの周方向両端部位に電界を集中させ る こ とができる。 これによ り 、 切欠きの周方向両 m部位 で放電を起こ し易くする こ とができ、 ブレー 状電極の ロナ放電を促進する こ とができる。
( 1 0 ) . 本発明では、 前記第 1 の外部電極は 刖記 ハゥジング部材の外周側を取囲んで前記第 2 の外部電極 よ り も前記回転霧化頭か ら離れた位置に配置され 螺旋 状に卷回したワイヤからなる螺旋状電極を用いて形成し ている。
これによ り 、 第 1 の外部電極を形成する螺旋状電極の 外形を小さ く しつつ、 ワイヤの全長を長くする こ とがで さる。 また、 ワイヤの直径を小さ くする こ とによつて 螺旋状電極の全体で電界集中を高め、 コ ロナ放電を継 的に行う こ とができる。 このため 、 全長の長い螺旋状電 極の全体でコ ロナ放電を生じさせる こ とができるから 放電イオンの量を増加させて八ゥジング部材に十分な量 の放電イオンを供給する こ とができる。
さ ら に、 螺旋状電極全体でコ ロナ放電を生じさせるか ら 、 螺旋状電極のうち部分的にコ ロナ放電させた場合に 比ベて、 螺旋状電極を小型化する こ とができ、 螺旋状電 極と被塗物との間に十分な距離を確保する ことができる この結果、 螺旋状電極と被塗物との間の火花放電を防止 できる と共に、 狭い空間で塗装を行う ときでも、 塗料噴 霧手段の可動範囲を広げて、 操作性を高める こ とがでさ る
( 1 1 ) . 本発明では、 前記第 1 の高電圧印加手段は 電圧が間欠的に変化するパルス状電圧を生成し、 該パル ス状電圧からなる前記第 1 の高電圧を前記第 1 の外部電 極に印加する構成としている。 これによ り 、 第 1 の高電圧印加手段は第 1 の咼電圧と して電圧が間欠的に変化するパルス状電圧を第 1 の外部 電極に印加するか ら、 直流電圧を印加する場合に比ベて 第 1 の外部電極に印加する電圧を高める こ とがでさる このため、 、ウジング部材の外表面に対してよ り多 < の 放電イオンを供給する ことができる と共に、 浮遊した塗 料粒子に対してよ り多く の電荷を再帯電させる こ とがで きる。
( 1 2 ) . 本発明では、 前記回転霧化頭は 、 絶縁性樹 脂材料も しく は半導電性樹脂材料を用いて、 または絶縁 性樹脂材料の表面に半導電性被膜を設けたものを用いて 形成している。
これによ り 、 回転霧化頭を導電性材料を用いて形成し た場合に比べて、 第 2 の外部電極と回転霧化頭との間で 高電圧によるスパ —クが生じるのを抑制する ことがでさ る。 このため、 第 2 の外部電極に対する第 2 の高電圧の 設 Ι£、 およぴ 2 の外部電極の配置寸法等の =4- 又 P I 白由度 が向上するから、 装置全体を小型化する こ とがでさ 、 塗 装装置の塗装操作性が向上する。 図面の簡単な説明
図 1 は、 第 1 の実施の形態による回転霧化頭型塗衣装 置を示す正面図である。
図 2 は、 図 1 中の回転霧化頭型塗装装置を噴霧 の周 囲を破断した状態で示す正面図でめる
図 3 は、 第 1 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装 置を示す図 1 の左側面図である
図 4 は、 第 1 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装 置の回路構成を示すブロック図である 図 5 は、 第 1 ， 第 2 の外部電極に印加する第 1 第 2 の高電圧の時間変化を示す特性線図である
図 6 は、 図 5 中の第 2 の高電圧の時間変化を拡大して 示す特性線図でめ 。
図 7 は、 第 2 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装 置を示す正面図である。
図 8 は、 第 2 の実施の形態による回転霧化頭型塗 装 置を示す図 7 の左側面図である
図 9 は、 第 2 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装 置の回路構成を示すブロ ック図である
図 1 0 は、 第 2 の実施の形能に用いる リ ング状電極を 図 7 中の a部の位置で拡大して示す断面図である
図 1 1 は、 変形例による リ ング状電極を示す図 1 0 と 同様位置の断面図である。
図 1 2 は、 第 3 の実施の形能に る回転霧化頭型涂装 装置を示す正面図である。
図 1 3 は、 第 4 の実施の形態による回転霧化頭型塗装 装置の全体構成を示すブロック図である。
図 1 4 は、 第 1 ， 第 2 の外部電極に印加する第 1 ， 第
2 の高電圧の時間変化を示す特性線図である。
図 1 5 は、 第 5 の実施の形態による回転霧化頭型塗装 親を噴霧器の周囲を破断した状態で示す図 2 と同様な 正面図である。
図 1 6 は、 第 6 の実施の形態による回転霧化頭型塗装 装置を示す正面図である
図 1 7 は、 図 1 6 中のブレー ド状電極を単体で示す斜 視図でめる。
図 1 8 は、 第 7 の実施の形態による回転霧化頭型塗装 装置を示す正面図である rui/ur icuuo/ u o o o υ o 図 1 9 は、 図 1 8 中のブレー ド状電極を単体で示す斜
視図である。
図 2 0 は、 第 8 の実施の形態による回転霧化頭型塗装
装置を示す正面図である。
図 2 1 は、 図 2 0 中の螺旋状電極を単体で示す斜視図
である。
符号の説明
1 2 1 ， 3 1 ， 4 1 ， 5
転霧化頭型塗装装置 （静 β塗
2 噴霧器 （塗料噴霧手段
3 エアモータ
3 C 回転軸
4 , 5 2 回転霧化頭
6 ハウジング部材
6 A 外表面
7 シェ一ビングエア リ ン
8， 2 2， 6 2 , 7 2， 8 2 第 1 の外部電極
8 Β , 1 0 Β 針状電極
1 0， 2 3， 2 3 ' ， 3 2 第 2 の外部電極
1 1 ， 4 2 第 1 の高電圧発生器 （第 1 の高電圧印加
手段）
1 2 2 の高電圧発生器 (第 2 の高電圧印加手段）
2 2 Β， 2 3 Β , 2 3 Β ' ， 3 2 Β リ ング状電極
2 4 金属ワイヤ
2 5 絶縁性被膜
6 3 ， 7 3 ブレー F状電極
6 4 〜 0 6 , 7 4〜 7 6 エッジ部
7 7 9 切欠き
8 3 螺旋状電極 発明を実施するための最良の形能
以下、 本発明の実施の形態による静電塗装装置として 回転霧化頭型塗装装置を例に挙げて添付図面に従つて詳 細に説明する
まず、 図 1 ないし図 6 は本発明に係る静電塗装装置の 第 1 の実施の形態を示している
図において 、 1 は第 1 の実施の形態による回転霧化頭 型塗装装置で 、 該塗装装置 1 は 、 後述の噴霧器 2 、 八ヴ ジング部材 6 、 第 1 , 第 2 の外部電極 8 1 0 、 第 1 第 2 の高電圧発生器 1 1 , 1 2 によつて構成されている。
2 はァ一ス電位にある被塗物 Aに向けて塗料を噴霧す る塗料噴霧手段としての噴霧器で 、 該噴霧 2 は、 後述 するエアモ ―夕 3 、 回転霧化頭 4等によ て構成されて いる
3 は導電性金属材料からなるェァモ一夕で 、 該ェァモ
―夕 3 は、 図 2 に示すよう に、 モ一夕八クンング 3 Aと、 該モ—夕ノヽゥジング 3 A内に静圧ェァ軸受 3 B を介して 回転可能に支持された中空の回転軸 3 C と 、 該回転軸 3
Cの基端側に固定されたエア夕一ビン 3 D とによつて構 成されている そして、 エアモ一夕 3 は 、 ェァ夕一ビン
3 Dに駆動 Xァを供給する こ とによ り、 回転軸 3 C と回 転霧化頭 4 を 、 例えば 3 0 0 0 〜 1 0 0 0 0 0 r p mで 高速回転させる ものである。
4はエアモ ―タ 3 の回転軸 3 Cの先端側に取付けられ た回転霧化頭である。 該回転霧化頭 4は 、 例えばァルへ 一ゥム合金等の導電性金属材料によつて形成されている。 そして、 回転霧化頭 4 は、 エアモ一夕 3 によつて高速回 転される。 しの状態で、 後述のフィ 一 ドチュ ―ブ 5 を通 じて回転霧化頭 4 に塗料が供給される と 、 回転霧化頭 4 は、 その ψゝ料 3S心力によつて先端側の放出端緣 4 Aか ら噴霧する よ / 、 回転霧化頭 4 には 、 例えばァ ―ス電 位にある塗料供給源 (図示せず） から水性塗料等が供給 されるから 、 回転霧化頭 4 もアース体となっている
5 は回転軸 3 C内に揷通して設けられたフィ ― チュ 一ブで 、 該フィ ー ド、チューブ 5 の先端側は、 回転軸 3 C の先端から突出して回転霧化頭 4 内に延在している ま た、 フィ ー ドチューブ 5 内には塗料通路 （図示せず） が 設けられ、 該塗料通路は色替弁装置等を介して塗料供給 源および洗浄シンナ供給源 （いずれ 図示せず） されている れによ り 、 フィ ー ドチューブ 5 は 、 塗装 時には塗料通路を通じて回転霧化頭 4 に向けて塗料供給 源からの塗料を供給する と共に、 洗狰時 、 色替時等には 洗浄シンナ供給源からの洗浄流体 （シンナ、 空気等） を 供給する。
6 はェァモータ 3 が収容される と共に前端側に回転霧 化頭 4が配置された八ウジング部材である の八ゥジ ング部材 6 は、 例えば絶縁性樹脂材料を用いて略円柱形 状に形成されている。 そして 、 八ウジング部材 6 は円筒 状の外表面 6 Αを有する と dtfcに、 八ゥジング部材 6 の前 側にはェァモータ 3 を収容するエアモ ―夕収容穴 6 Bが 形成されている。
なお、 ハウジング部材 6 は 、 全て同じ材料を用いて形 成してもよく 、 例えば内部と外表面 6 Aとで異なる材料 を用いて形成してもよい。 の場合、 外表面 6 Aは 、 塗 料の付着を防止するために 高絶縁性 非吸水性をもつ 絶縁性樹脂材料として、 例えば P T F E (ポリ テ 卜 ラフ ルォ口ェチレン）、 Ρ 〇 Μ (ポ リ オキシメチレン ) また は表面撥水処理を施した Ρ E T (ポリ Xチレンテレフ夕 レ―卜 ) 等を用いて形成するのが好ましい。
7 はシ X ビングエアを噴出するシ ビングエア リ ングで、 該シェービングェァリ ング 7 は、 回転霧化頭 4 の外周側を覆うよう にハウジング部材 6 の先端側 (刖端 側 ) に設けられている。 そして、 シ X ピングェア リ ン グ 7 は、 八ウジング部材 6 とほぼ同様の材料を用いて筒 状に形成されている。 また シ ピングエアリ ング 7 には複数個のエア吐出孔 7 Aが穿設され、 該エア吐出孔
7 Aは八ゥジング部材 6 内に設けられたシェ一ピングェ ァ通路 （図示せず） に連通している そして、 ェァ吐出 孔 7 Aにはシェービングェァ通路を通じてシェ一ピング ェァが供給され、 エア吐出孔 7 Aは 該シ ピングェ ァを回転霧化頭 4から噴霧される塗料に向けて噴出する れによ 、 シ ピンクェァは、 回転霧化頭 4から噴 霧された塗料粒子の噴霧パ夕ーンを整形する。
8 は八ゥジング部材 6 の外周側に設けられた第 1 の外 部電極で 該第 1 の外部電極 8 は、 図 1 ないし図 3 に示 すよう に 八ゥジング部材 6 の後側に配置された鍔状の 支持部 9 に取付けられている で 、 支持部 9 は、 例 えば Λゥジング部材 6 と同じ絶縁性樹脂材料を用いて形 成され、 ノ、ウジング部材 6 から径方向外側に向けて突出 している 。 また、 外部電極 8 は、 支持部 9 の突出 m側
(外 側 ) に位置して周方向に等間隔に例えば 6個設け られている
そして 、 外部電極 8 は、 支持部 9 から前側に向けて長 尺の棒状に延びた電極支持部 8 Aと、 該電極支持部 8 A の先 に設けられた針状電極 8 B とによって構成されて いる こで、 電極支持部 8 Aは 、 例えば Λゥジング部 材 6 と同じ絶縁樹脂材料を用いて形成され、 その先端が rリ ,' u r υ υ t» / υ ο ο ο υ ο 回転霧化頭 4 の外周側に配置されている。 一方、 針状電
極 8 Βは、 例えば金属等の導電性材料を用いて先端が自
由端となった針状に形成され、 抵抗 8 Cを介して後述す
る第 1 の高電圧発生器 1 1 に接続されている。 こ こで、
抵抗 8 Cは、 針状電極 8 Bが被塗物 Aと短絡しても、 第
1 の 電圧発生器 1 1 側に蓄え られた電荷が一気に放電
するのを抑制する ものである。 そして、 針状電極 8 B に
は、 高電圧発生器 1 1 による第 1 の高電圧 V 1が印加さ
れる構成となつている。
また 、 6個の針状電極 8 Βは 、 回転霧化頭 4 と同軸の
環状に配置され 、 回転軸 3 Cを中心と して直径寸法が大
さい大径円に沿つた 置に設けられている 。 しれによ り
6個の針状電極 8 Βは、 回転霧化頭 4 との距離寸法が全
て等し く なつている。 さ らに 、 外部電極 8 の針状電極 8
Bは、 八ゥジング部材 6 と隙間 ( 間） をもって離間す
る と共に、 八ゥジング部材 6 の周 | IZ¾33Jを取囲んで配置され
ている ο ί—れによ り 、 外部電極 8 は 、 針状電極 8 Bでコ
口ナ放電が生じる こ とによつて 、 八ゥジング部材 6 の周
HIを浮遊する涂料粒子に高電圧を再帯電させると共に、
八ゥジング部材 6 の外表面 6 Aにコ 口ナイオンを供給し
て 、 八ゥジング部材 6 の外表面 6 Aを帯電させる もので
める ο
1 0 は八ゥンング部材 6 の刖側に設けられた第 2 の外
部電極で、 該第 2 の外部電極 1 0 は 、 ハゥジング部材 6
の前側に位置して周方向に等間隔に例えば 6個設けられ
ている 。 このとき、 各外部電極 1 0 は、 周方向に対して
互いに隣合う 2個の外部電極 8 の中間となる位置に配置
されている。 しれによ り 、 6個の第 2 の外部電極 1 0 は
周方向に対して 6個の第 1 の外部電極 8 と互い違いとな る位置に配置されている。
また、 外部電極 1 0 は、 ハウジング部材 6 から前側に 向けて短尺の棒状に延びた電極支持部 1 O Aと、 該電極 支持部 1 0 Aの先端に設けられた針状電極 1 0 B とによ つて構成されている。 こ こで、 電極支持部 1 O Aは、 例 えばハウジング部材 6 と同じ絶縁性樹脂材料を用いて形 成され、 その先端が回転霧化頭 4の外周側に配置されて いる。 一方、 針状電極 1 0 Bは、 例えば金属等の導電性 材料を用いて先端が自 由端となった針状に形成され、 抵 抗 1 0 Cを介して後述する第 2 の高電圧発生器 1 2 に接 続されている。 こ こで、 抵抗 1 0 Cは、 針状電極 1 0 B が被塗物 Aと短絡しても、 第 2 の高電圧発生器 1 2側に 蓄えられた電荷が一気に放電するのを抑制するものであ る。 そして、 針状電極 1 0 B には、 高電圧発生器 1 2 に る第 2 の高電圧 V 2が印加される構成となっている。 また、 外部電極 1 0 の針状電極 1 0 Bは、 回転霧化頭
4 と同軸の環状に配置され、 第 1 の外部電極 8 の針状電 極 8 Bよ り も内周側で 、 かつ刖側に位置している 。 具体 的には、 6個の針状電極 1 0 Bは、 回転軸 3 Cを中心と して針状電極 8 B の大径円よ り も直径寸法が小さい小径 円に沿つた位置に設けられる □ これに加え、 6個の針状 電極 1 0 Bは、 軸方向 (刖， 後方向） に対して第 1 の外 部電極 8 の針状電極 8 Bよ り も回転霧化頭 4 に近い前側 に位置している
これによ り 、 6個の針状電極 1 0 Bは、 回転霧化頭 4 との距離寸法が全て等し く なる と共に、 第 1 の外部電極
8 の針状電極 8 B よ り も回転霧化頭 4 に近い位置に配置 されている。 そして、 外部電極 1 0 は、 針状電極 1 0 B でコ ロナ放電が生じる こ とによつて、 主と して回転霧化 ら噴霧される塗料粒子に咼電圧を帯電させる。 ま 個の針状電極 1 0 Bは、 回転霧化頭 4 に近い位置 に配置されているから 、 回転霧化頭 4 の放出端縁 4 Aの 全周 （ 3 6 0度） に亘つて放出される塗料粒子に対して、 充分か 均等に高電圧を帯電させる し とができる。
また 、 外部電極 1 0 の針状電極 1 0 Bは、 シェ一ピン グェァ U ング 7 の周囲を取囲んで配置されている。 これ によ り 、 外部電極 1 0 は、 シェ一ピングエアリ ング 7 の 外表面にコロナィォンを供給して 、 シ —ビングエア U ング 7 を帯電させる。
1 は第 1 の外部電極 8 に接続された第 1 の高電圧印 加手 としての第 1 の高電圧発生器で、 該高電圧発生器 1 1 は、 図 4 に示すよう に、 複数のコ ンデンサ、 ダィォ (いずれも図示せず） からなる多段式整流回路 1 1
A (所謂、 コ ックク ロフ ト回路 ) を用いて構成されてい る また、 多段式整流回路 1 1 Aは、 抵抗 1 1 B を介し て外部電極 8 の針状電極 8 Bに接続されている。 そして、 高 圧発生器 1 1 は、 例えば一 6 0 k V 〜 - 1 0 0 k V の 流電圧か らなる第 1 の高電圧 V Iを発生する れ によ り 、 高電圧発生器 1 1 は、 外部電極 8 の針状 極 8 B 対して、 第 1 の高電圧 V Iを供給する。
2 は第 2 の外部電極 1 0 に接続 れた第 2 の高電圧 印加手段と しての第 2 の高電圧発生器で、 該高電圧発生 2 は、 第 1 の高電圧発生器 1 1 と同様に多段式整流 回路 2 Aを用いて構成されている。 但し 、 f¾ ¾圧発生
2 は、 パルス状電圧 V 2 pを発生するパルス発生回路
1 2 B を備えている。 そして、 Aルス発生回路 1 2 B は、 π ン ンサ 1 2 Cおよび抵抗 1 2 Dを介して多段式整流 回路 1 2 Aの出力側に接続されると共に、 コ ノアンサ 1 2008/068808
2 C と抵抗 1 2 Dとの間が外部電極 1 0 の針状電極 1 0 Bに接続されている。
また、 高電圧発生器 1 2 は、 第 1 の高電圧 V Iよ り も 低い範囲で電圧が間欠的に変化するパルス状電圧 V 2pを 生成し、 このパルス状電圧 V 2pからなる第 2 の高電圧 V 2を外部電極 1 0 の針状電極 1 0 B に対して供給する。
具体的には 、 第 2 の高電圧 V 2は 、 図 5 および図 6 に示 すよ う に、 例えば— 1 0 k V 3 0 k Vの直流電圧 V
2dと、 例えば一 1 0 k V〜― 4 5 k Vのパルス振幅 A 2p ¾つたパルス状電圧 V 2pとによつて構成されている。
このとさ 、 パルス振幅 A 2pは、 以下の数 1 の式に示す よ に 、 例えば直流電圧 V 2 dの 1 . 5倍以下の値に設定 されている この理由は、 パルス状電圧 V 2pの立ち下が り部分で才一パ一シュ一 卜が生じたときでも、 針状電極
1 0 Bに常に負の電圧を印加するよう にして、 ブレーク ダウンの発生を防止するためである。
[数 1 ]
1 A 2p 1 ≤ 1 V 2dX 1 . 5 1
以上の関係から、 パルス状電圧 V 2pのピーク電圧値 V
2max (取大電圧値） は、 以下の数 2 の式に示すよう に、 第 1 の向電圧 V 1よ り も低い範囲 ( 1 V 2max |< I V 1 I ) で 例えば一 2 0 k V 7 5 k Vに設定されている。
[数 2 ]
V 2max=一 2 0 k V〜一 7 5 k V
I V 2max I < I V 11
また、 パルス状電圧 V 2pのパルス幅 τ 2 (半値幅） は、 以下の数 3 の式に示すよ う に、 電子なだれの増加によつ てス ト リ ー マ 一が形成されるス 卜 リ ー マ 一形成時間よ り も短時間となるよう に、 例えば 0 . 5 s〜 5 sの値 t RX.定されている のとさの電子なだれとは、 外部電極 1 0 の周囲に生じる高電界によって外部電極 1
0 の周囲に存在している電子が加速され、 この電子が衝 突電離を繰り返しながら電子群となつて被塗物 Aに向い 増殖しつつ進む現象をいう o また ス ト リ一マ とは、 放電が 1 箇所に集中してスパ ク に移行する前駆現象を い Ό o
[数 3 ]
て 2= 0 . 5 /1 s 〜 5 S
て 2 <ス ト リ 形成時間
さ ら に、 2 つの隣合うパルス状電圧 V 2p間の間隔 S 2 は 以下の数 4 の式に示すよう に、 リ フレッ シュ時間よ
Ό ち長時間となるよう に、 例えば 0 . 2 m s ~ 1 0 m s 程度の値に設定されている。 なお、 リ フレッシュ時間と は 正ィォン数が減少して第 2 の外部電極 1 0 (針状電 極 1 0 B ) の周囲で弱い安定したコ ロナ放電が生じるま での時間をい Ό
[数 4 ]
S 2 = 0 2 m s 1 0 m s
S 2 >リ フ レッ シュ時間
これによ り 、 パルス状電圧 V 2pの繰返し周期 T 2は、 以下の数 5 の式に示すよう に、 間隔 S 2とパルス幅 て 2の 加算値となる。 そして、 パルス状電圧 V 2pの繰返し周波 数 F 2 ( F 2= 1 / T 2) は、 例えば 1 0 0 H z 5 k H z 程度の値に設定されている。 また、 パルス状電圧 V 2pの 立ち上がり勾配 Δ V 2は、 パルス幅 て 2の半分の時間で直 流電圧 V 2dか ら ピーク電圧値 V 2maxに到達するよう に、 例えば 1 0 0 k V / s 以上の値に設定されている。
[数 5 ] 2008/068808
T 2= S 2+ て 2
F 2= 1 0 O H z 5 k H z
Δ V 2≥ 1 0 0 k V / s
なお、 第 2 の外部電極 1 0 には、 パルス状電圧 V 2pが 印加されないときでも、 直流電圧 V 2 dが印加されている。 このため、 パルス状電圧 V 2pが印加されないときでも、 第 2 の外部電極 1 0 には、 弱いコロナ放電が生じている。 また、 パルス状電圧 V 2p間の間隔 S 2が長く なるに従つ て、 針状電極 1 0 Bの強いコ ロナ放電の頻度が低下し、 塗料粒子に対する帯電効率が低下する。 このため、 間隔 S 2 (パルス状電圧 V 2pの繰返し周期 T 2) は、 リ フ レツ シュ時間よ り も長時間となる範囲で 、 できるだけ短時間 に設定するのが好ましい。
第 1 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置 1 は上 述のような構成を有する もので、 次に、 該塗装装置 1 を 用いた塗装動作について説明する。
噴霧器 2 は、 エアモータ 3 によつて回転霧化 4 を高 速回転させ、 この状態でフィ ー ドチュ一ブ 5 を通じて回 転霧化頭 4に塗料を供給する。 これによ り 、 噴 器 2 は、 回転霧化頭 4が回転する ときの遠心力によつて塗料を微 粒化し、 塗料粒子と して噴霧する。 また、 シェ一ピング エアリ ング 7から シェービングエアが供給され のシ
ビングエアによって塗料粒子からなる噴霧パ夕 ―ン が制御される。
また、 第 1 の外部電極 8 の針状電極 8 Bには 直流電 圧からなる第 1 の高電圧 V 1が印加されている のた め、 針状電極 8 B とアース電位となつた被塗物 Aとの間 には常に静電界が形成されている。 一方、 第 2 の外部電 極 1 0 の針状電極 1 0 B には、 間欠的なパルス状電圧 V 2 pか らなる第 2 の高電圧 V 2が印加されている。 このた め、 針状電極 1 0 Bは、 間欠的に強い ロナ放電を生じ、 回転霧化頭 4 の周囲にコ ロナ放電に伴 Όイオン化圏域を 発生させる。 の結果、 回転霧化頭 4から噴霧された塗 料粒子は、 ィ才ン化圈域を通過する とによって 、 間接 的に高電圧に帯電する。 そして、 帯電した塗料粒子 （帯 電塗料粒子） は 、 針状電極 8 B と被塗物 Aとの間に形成 された静電界に沿って飛行し、 被塗物 Aに塗着する
然るに、 第 1 の実施の形態では、 第 2 の外部電極 1 0 は、 第 1 の外部電極 8 よ り も回転霧化頭 4 に近い位置に 配置したから 第 2 の外部電極 1 0 は 回転霧化頭 4か ら噴霧された塗料粒子を帯電させる塗料粒子帯電用電極 として使用する こ とができる。
で、 第 2 の外部電極 1 0 は第 1 の外部電極 8 よ り ち回転霧化口 4 に近い位置に配置したから、 第 2 の外部 電極 1 0 とァース体である回転霧化頭 4 との間でスパ クが生じないよう に、 第 2 の外部電極 1 0 には 第 1 の 外部電極 8 よ り も低い電圧を印加する必要がある この ため、 第 2 の外部電極 1 0 に直流電圧を印加した場合に は 、 電圧が低く なる分だけコ ロナ放電が生じ難 < なり 、 塗料粒子に対する帯電効率が低下する傾向がある
また 、 第 2 の外部電極 1 0 に直流電圧を印加した場合 には、 よ り強いコ ロナ放電が 1 箇所に膠着 （集中） し易 い の理由は、 放電によって電流が流れてィォン化さ れる こ とで局所的な見かけ上の絶縁抵抗がさ らに低下す るためである 。 この結果 1 箇所の電極の周囲でのみス 卜 リ マ に進展し易い状態になる。 このため 第 2 の 外部電極 1 0 の針状電極 1 0 B を回転霧化頭 4 の周囲に
6個設けた場合でも、 いずれか 1 個の針状電極 1 0 Βで πナ放電が生じる と、 3 Πナ放電が生じた針状電極 1
0 Βの周囲が他の部位に比ベて絶縁抵抗が低下する の 果、 同じ針状電極 1 0 Βで集中的にコ ロナ放電が生 じ 、 ス 卜 リ 一マーに進展してスパークに至る可能性があ る
これに対し、 第 1 の実施の形態では、 第 2 の外部 極
1 0 には 、 第 2 の高電圧 V 2と して電圧が間欠的に恋化 するパルス状電圧 V 2 pを印加する構成としている。 の ため、 第 2 の外部電極 1 0 には強いコ ロナが間欠的に生 成されるため、 放電が 1 箇所に集中してスパーク に移行 するス 卜 リーマ一の発生を常時防ぐこ とができる。
従つて 、 第 1 の実施の形態のよう に、 パルス状電圧 V
2ρを用いた場合には、 ス ト リーマ一が発生して進展する 刖に電圧を低下させるため、 直流電圧を用いた場合に比 ベて、 パルス状電圧 V 2 pのピーク電圧値 V 2maxをよ Ό高 い電圧値に設定する こ とができる。 このため、 回転霧化 頭 4から噴霧される塗料粒子によ り多く の電荷を帯電さ せる こ とができるから、 塗料の塗着効率を向上する と ができる
また 、 6個の第 2 の外部電極 1 0 は、 回転霧化頭 4 に 近い位置で回転霧化頭 4 を取囲むと共に、 パルス状電圧
V 2 ρか らなる第 2 の高電圧 V 2が印加される。 こ のため
6個の第 2 の外部電極 1 0 で均等なコ ロナ放電を継続的 に発生させる こ とができるから、 回転霧化頭 4 の放出端 縁 4 Aの全周か ら放出される個々の塗料粒子に対して 、 均一で 、 かつ充分な高電圧を帯電させる こ とができる 即ち、 個々 の塗料粒子に常時均等に電荷を帯電させる とがでさ 、 極端に帯電量の低い塗料粒子は発生しな < な る の結果、 静電界から逸脱した浮遊塗料粒子の発生 を抑える ことができ、 浮遊塗料粒子がハゥジング部材 6 の外表面 6 Aに付着して汚染するのを防止する とがで さ
一方、 第 1 の外部電極 8 は、 第 2 の外部電極 1 0 に比 ベて回転霧化頭 4から離れた位置に配置したから 第 1 の外部電極 8 には第 2 の外部電極 1 0 に比べて高い電圧 を印加する こ とができる。 このため、 第 1 の外部電極 8 は 、 被塗物 Aとの間に強い電界を形成する電界形成用電 極として使用する こ とができる。 この結果、 第 2 の外部 電極 1 0 によつて帯電した塗料粒子を、 第 1 の外部電極
8 と被塗物 Aとの間に形成された強い静電界に沿つて飛 行させる こ とができ 、 被塗物 Aに確実に塗着させる と ができる。
また、 第 1 の外部電極 8 は第 1 の高電圧 V Iによる
Πナ放電を生レ る 。 このとき、 第 1 の外部電極 8 は 八 ヴジング部材 6 から隙間をもって離間した位置に配置さ れてレゝるから 、 ハウジング部材 6 の外表面 6 Aに対して 広い範囲に亘つて放電イオンを供給する こ とがでさる o のため、 八ゥジング部材 6 の外表面 6 Aを広い範囲に 直 て 電塗料粒子と同極性に帯電させる こ とができ 外表面 6 Aと帯電塗料粒子とを反発させて、 帯電塗料粒 子が外表面 6 Aに付着するのを確実に抑制する とがで さる。
さ らに、 第 1 の外部電極 8 は、 コ ロナ放電を生じる とによって、 その周囲を浮遊する塗料粒子を再 電させ る こ とができ のため、 例えば回転霧化頭 4から噴 霧された塗料粒子の一部が第 2 の外部電極 1 0 によ て 帯電しなかつたときでも、 この塗料粒子は第 1 の外部電 極 8 を用いて再帯電させる こ とができる。 これによ り 電荷を失つて八ウジング部材 6 の周囲を浮遊する塗料粒 子を減少させる こ とができ、 塗料の塗着効率を高める こ とができる。
また、 第 2 の外部電極 1 0 によつて塗料粒子の帯電を 行うか ら、 回転霧化 ο白 4 との間で 絡が生じないよう に、 第 1 の外部電極 8 と回転霧化頭 4 との間の距離を充分に 離すこ とができる。 のため、 第 1 の外部電極 8 に関す る設計自由度を高める とができる o
また、 第 1 の外部電極 8 は被塗物 Aとの間の静電界を 形成するために機能し 第 2 の外部電極 1 0 は塗料粒子 に対する帯電を行うために機能する構成となつている。 このため、 それぞれの外部電極 8 1 0 は、 その機能の ために精度の高い電圧 V 1 , V 2の設定が可能となるか ら、 塗料の塗着効率を高める とがでさ 塗料コス 卜 を低減 する こ とができる。
さ らに 、 数 3 の式に示すよう に 2 の高 9
圧
1 2 カゝ ら発生するパルス状電圧 V 2 pのパルス幅 て 2は ス ト リ ーマ一形成時間よ り も短時間に設定されている このため、 第 2 の外部電極 1 0 にパルス状電圧 V 2 pを印 加したときに電子なだれが増加しても、 ス ト リ に 進展する前にパルス状電圧 V 2 pの電圧を低下させる こ と ができ、 スパークの発生を防止する ことができる。
また、 第 2 の高電圧発生器 1 2 によるパルス状電圧 V
2 p間の間隔 S 2は、 正イオン数が減少して第 2 の外部電 極 1 0 の い安定したコ Πナ放電が生じるまでの
U フ レツ り 長時間に設定されている o の ため、 例 の外部電極 1 0 に 1 回目のパルス状電 圧 V 2 pを ときに 第 2 の外部電極 1 0 の周囲で 正イオン して 次なる 2 回目のパルス状電圧 V 2 pを印加する時点では、 この正ィォン数が減少する。 このよ う に、 第 2 の外部電極 1 0 にパルス状電圧 V 2 pを 印加する ときには、 第 2 の外部電極 1 0 の周囲の絶縁抵 杭が高い状態にする こ とができる。
これによ り、 第 2 の外部電極 1 0 にパルス状
Figure imgf000028_0001
圧 V 2p を印加したときに電子なだれが増加しても 、 次のパルス 状電圧 V 2 pを印加する刖には正ィ才ン数を減少させて第 2 の外部電極 1 0 の周囲を電子なだれが増加する前の状 態 （弱いコ ロナ放電が継続した状態） に戻すこ とができ、 ス 卜 リ 一マ —の進展を確実に防止する こ とができる。
また、 第 2 の外部電極 1 0 は先端が回転霧化頭 4 の周 囲に位置した針状電極 1 0 Bを用いて形成したから、 針 状電極 1 0 B の先端に電界を集中させてコ ロナ放電を促 進させる こ とができる また、 第 2 の高電圧発生器 1 2 は電圧が間欠的に変化するパルス状電圧 V 2 pを第 2 の外 部電極 1 0 に印加する のため、 針状電極 1 0 B を複 数個設けた 1 個の針状電極 1 0 Bにコ ロナ放 電が集中する こ とがな < 全ての針状電極 1 0 Bで均等 にコ ロナ放電を発生させる ことができる。
さ らに、 第 1 の外部電極 8 は針状電極 8 B を用いて形 成したから、 針状 8 Bの先端に電界を集中させる こ とができ、 針状電極 8 B と被塗物 Aとの間に強い静電界 を形成する こ とができる。 このため、 強い静電界を用い て、 第 1 ， 第 2 の外部 8 , 1 0 によって帯電した帯 電塗料粒子を積極的に被塗物 A側に向かわせる こ とがで きる。
第 1 の実施の形 では 、 シ ピング ァリ 絶縁性樹脂材料を用いて形成する のとした 本 明はこれに限らず 、 例えばシェ一ピング P T/JP2008/068808
ァリ ングを導電性金属材料を用いて形成してもよい。 こ の場合、 金属材料からなるシェービングエア リ ングには、 第 2 の外部電極 1 0 からコ ロナイオンが供給されるから、 シェービングエア リ ングの全体がほぼ均一な状態で帯電 塗料粒子と同極性に帯電する。 これによ り 、 シエーピン グエアリ ングは反発電極として機能するから 、 シエー匕 ングェァリ ングに帯電塗料粒子が付着するのを防止する こ とができる。
次に 、 図 7 ないし図 1 0 は第 2 の実施の形 による回 転霧化頭型塗装装置を示している
第 2 の実施の形態の特徴は、 第 1 , 第 2 の外部電極を リ ング状電極を用いて形成したことにある なぉゝ 第 ^ の実施の形態では第 1 の実施の形態と同一の構成要素に は同一の符号を付し、 その説明を省略する ものとする。
2 1 は第 2 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置 で、 該塗装装置 2 1 は、 第 1 の実施の形態による塗装装 置 1 とほぼ同様に、 噴霧器 2 、 八ウジング部材 6 、 第 1 ， 第 2 の外部電極 2 2 ， 2 3 、 第 1 ， 第 2 の高電圧発生器
1 1 , 1 2 によって構成されている。
2 2 はハウジング部材 6 の外周側に設けられた第 1 の 外部電極で、 該第 1 の外部電極 2 2 は、 第 1 の実施の形 態による第 1 の外部電極 8 とほぼ同様に、 ハウジング部 材 6 の後側に配置された鍔状の支持部 9 に取付けられて いる。 しかし、 第 1 の外部電極 2 2 は、 針状電極 8 Βに 代えて、 リ ング状電極 2 2 Β を用いて構成している点で、 第 1 の実施の形態による第 1 の外部電極 8 とは異なって いる。
そして、 外部電極 2 2 は、 支持部 9 か ら前側に向けて 長尺の棒状に延びた例えば 3本の電極支持部 2 2 Αと、 該電極支持部 2 2 Aの先端に設けられたリ ング状 極 2
2 B とによ て構成されている こで 3 本の電極支 持部 2 2 Aは 、 例えば Λクジング部材 6 と同じ絶縁樹脂 材料を用いて形成され、 周方向に等間隔に配置されてい る 一 、 リング状電極 2 2 Bは 例えば 1 0 0 M Ω
3 0 0 M Ω程度の抵抗値を oた半導電性材料を用いて 円形のリ ング状に形成され、 抵抗 2 2 C を介して第 1 の 咼電圧発生器 1 1 に接続されている。
こで、 リ ング状電極 2 2 Bは、 例えば半導電性材料 からなる細長いワイヤを円環状に湾曲させる こ とによつ て形成されている。 また、 抵抗 2 2 Cは、 リ ング状電極
2 2 Βが被塗物 Aと短絡しても、 第 1 の高電圧発生器 1
1 側に蓄えられた電荷が一気に放電するのを抑制するも のである。 そして、 リ ング状電極 2 2 B には、 高電圧発 生 ¾口 1 1 による第 1 の高電圧 V Iが印加される構成とな ている。
また、 リ ング状電極 2 2 Bは、 回転霧化頭 4 と同軸の 環状に配置され、 回転軸 3 Cを中心として直径寸法が大 さい大径円に沿った位置に設けられている。 これによ り
V ング状電極 2 2 Bは、 全周に亘つて回転霧化頭 4 との 距離寸法が全て等しく なつている。 さ らに、 外部電極 2
2 の リ ング状電極 2 2 Β は、 ハウジング部材 6 と隙間
(空間） をもつて離間する と共に、 八ゥジング部材 6 の 周 を取囲んで配置されている。 これによ り 、 外部電極
2 2 は、 リ ング状電極 2 2 Bでコロナ放電が生じる こ と に つて、 八ウジング部材 6 の周囲を浮遊する塗料粒子 に高電圧を再帯電させる と共に、 ハウジング部材 6 の外 表面 6 Αにコ ロナイオンを供給して、 ハウジング部材 6 を帯電させるものである。 P T/JP2008/068808
2 3 は八クジング部材 6 の前側に設けられた第 2 の外 部電極で、 該第 2 の外部電極 2 3 は、 第 1 の外部電極 2
2 とほぼ同様に 、 八ウジング部材 6 から前側に向けて短 尺の棒状に延ぴた例えば 3本の電極支持部 2 3 Aと、 該 電極支持部 2 3 Aの先端に けられたリ ング状電極 2 3
B とによつて構成されている
こで、 電極支持部 2 3 Aは、 例えば Λウジング部材
6 と同し絶縁性樹脂材料を用いて形成され、 周方向に等 間隔に配置されてい 0 —力 、 U ング状電極 2 3 B は、 例えば 1 0 0 M Ω 〜 3 0 0 M Ω程度の抵抗値をもった半 導電性材料を用いて円形のリ ング状に形成され、 抵抗 2
3 C を介して第 2 の高電圧発生器 1 2 に接続されている。 また 、 抵抗 2 3 Cは 、 リ ング状電極 2 3 Bが被塗物 Aと
/LA絡して 、 笫 2 の高電圧発生器 1 2 側に蓄え られた電 荷が一気に放電するのを抑制する ものである 。 そして、
ング状電極 2 3 Bには、 高電圧発生器 1 2 による第 2 の高電圧 V 2が印加される構成となっている。
また 、 外部電極 2 3 の リ ング状電極 2 3 Bは、 回転霧 化頭 4 と 軸の環状に配置され、 第 1 の外部電極 2 2 の
U ング状電極 2 2 Bよ り も内周側で、 かつ前側に位置し ている 体的には 、 リ ング状電極 2 3 B は 、 回転軸 3
C を中心として ング状電極 2 2 Bよ り も直径寸法が小 さい小径円に沿つた位置に設けられる に加え、 リ ング状電極 2 3 Bは 、 軸方向 （前 ， 後方向） に対して第
1 の外部電極 2 2 のリ ング状電極 2 2 Bよ り も回転霧化 頭 4 に近い前側に位置している。
これによ り、 U ング状電極 2 3 Bは 、 全周に亘つて回 転霧化頭 4 との距離寸法が全て等し く なる と共に、 第 1 の外部電極 2 2 の ング状電極 2 2 Bよ り も回転霧化頭 4 に近い位置に配置されている。 そして、 外部電極 2 3 は、 ング状電極 2 3 Bで Π Πナ放電が生じる こ とによ つて 主と して回転霧化頭 4か ら噴霧される塗料粒子に 高電圧を帯電させる。
か < して、 第 2 の実施の形 でも第 1 の実施の形態と 同様の作用効果を得る こ とがでさる 特に 第 2 の実施 の形能では、 第 2 の外部電極 2 3 は回転霧化頭 4 の外周 側を取囲むリ ング状電極 2 3 B を用いて形成したから、 リ ング状電極 2 3 Bの全周に亘つて均等に 口ナ放電を 発生させる こ とができる。 また 、 第 2 の高電圧発生器 1
2 は電圧が間欠的に変化するパルス状電圧 V 2 Pを第 2 の 外部電極 2 3 に印加するから U ング状電極 2 3 Bの 部に ロナ放電が集中する こ とがな < 、 リ ング状電極 2
3 B の全周で均等にコ ロナ放電を発生させる とができ る。
また、 一般に金属材料からなる リ ング状電極は 針状 電極に比べて対地静電容量が大さい 。 このため 従来の 金属材料製リ ング状電極を用いた 合、 被塗物 A等のァ ース体に異常接近してスパ クが発生する と 放電電流 が大きく なる傾向があ り 、 着火の可能性が増加する
これに対し 、 本実施の形態では リ ング状電極 2 2 B ,
2 3 B は半導電性材料を用いて形成したから 放電電流 を小さ くする ことができ、 着火を抑制する ことがでさる。 第 1 の外部電極 2 2 はハゥジング部材 6 の外周側を取 囲むリ ング状電極 2 2 B を用いて形成したから U ング 状電極 2 2 Bの全周でコ 口ナ放電を発生させる とがで きる。 このため、 八ゥジング部材 6 に十分な の放電ィ オンを供給でき、 八ゥジング部材 6 の外表面 6 Aの向電 圧電位を安定して維持する こ とがでさる。 また U ング 状電極 2 2 B によるコ ロナ放電によって、 帯電量が減衰 した塗料粒子に対して再帯電させる こ とができる。
なお、 第 2 の実施の形態では、 リ ング状電極 2 2 B , 2 3 Bは半導電性材料を用いて形成する構成とした。 し かし、 本発明はこれに限らず、 例えば図 1 1 に示す変形 例のよう に、 導電性材料からなる金属ワイヤ 2 4 の表面 に絶縁性被膜 2 5 を設けてリ ング状電極 2 3 B ' を形成 してもよい。 この場合でも、 絶縁性被膜 2 5 によってス パークの発生を防止する こ とができる。
次に、 図 1 2 は第 3 の実施の形態による回転霧化頭型 塗装装置を示している。
第 3 の実施の形態の特徴は、 第 1 の外部電極は針状電 極を用いて形成し、 第 2 の外部電極はリ ング状電極を用 いて形成する構成としたこ とにある。 なお、 第 3 の実施 の形態では第 1 の実施の形態と同一の構成要素には同一 の符号を付し、 その説明を省略する ものとする。
3 1 は第 3 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置 で、 該塗装装置 3 1 は、 第 1 の実施の形態による塗装装 置 1 とほぼ同様に、 噴霧器 2 、 ハウジング部材 6 、 第 1 , 第 2 の外部電極 8 , 3 2 、 第 1 ， 第 2 の高電圧発生器 1 1 , 1 2 によって構成されている。
3 2 はハウジング部材 6 の前側に設けられた第 2 の外 部電極で、 該第 2 の外部電極 3 2 は、 第 2 の実施の形態 による第 2 の外部電極 2 3 とほぼ同様に、 ハウジング部 材 6 から前側に向けて短尺の棒状に延びた例えば 3 本の 電極支持部 3 2 Aと、 該電極支持部 3 2 Aの先端に設け られたリ ング状電極 3 2 B とによって構成されている。 こ こで、 電極支持部 3 2 Aは、 例えばハウジング部材 6 と同じ絶縁性樹脂材料を用いて形成され、 周方向に等 間隔に配置されている。 一方、 リ ング状電極 3 2 Bは、 例えば半導電性材料を用いて、 または導電性材料の表面 に絶縁樹脂被膜を設けたものを用いて円形のリ ング状に 形成され、 火花放電等を抑制するための抵抗 （図示せ ず） を介して第 2 の高電圧発生器 1 2 に接続されている。 そして、 リ ング状電極 3 2 B には、 高電圧発生器 1 2 に よる第 2 の高電圧 V 2が印加される構成となっている。
また 、 外部電極 3 2 の リ ング状電極 3 2 Bは、 回転 化頭 4 と同軸の環状に配置され 第 1 の外部電極 8 の針 状電極 8 Bよ り も内周側で か 前側に位置している 旦体的には 、 リ ング状電極 3 2 Bは、 回転軸 3 C を中心 として針状電極 8 Bよ り も内径側に位置する小径円に沿 つた位置に設けられる れに加え、 リ ング状電極 3 2
B は、 軸方向 （前， 後方向 ) に対して第 1 の外部電極 8 の針状電極 8 Bよ り も回転霧化頭 4 に近い前側に位置し ている
これによ り 、 リ ング状電極 3 2 Bは 、 全周に亘つて回 転霧化頭 4 との距離寸法が全て等し く なる と共に 第 1 の外部電極 8 の針状電極 8 Bよ Ό も回転霧化頭 4 に近い 位置に配置されている。 そして 外部電極 3 2 は U ン グ状電極 3 2 Bでコロナ放電が生じる こ とによつて 主 と して回転霧化頭 4から噴霧される塗料粒子に高電圧を 帯電させる
かく して 、 第 3 の実施の形能でも第 1 ， 第 2 の実施の 形 |pj械の作用効果を得る とがでさる。 特に 第 3 の実施の形態では、 第 1 の外部電極 8 は針状電極 8 B を 用いて形成したから 、 例えば第 1 の外部電極 8 を U ング 状電極を用いて形成した場合に比ベて 、 針状電極 8 B に 電界を集中させて、 針状電極 8 B と被塗物 Aとの間に強 P 漏 008/068808
い静電界を形成する こ とがでさる のため 針状電極
8 Bによる強い静電界を用いて 第 2 の外部電極 3 2 に よつて帯電した塗料粒子を積極的に被塗物 Aに向かわせ る とがでさる
次に 図 1 3 および図 1 4 は第 4 の実施の形態による 回転霧化頭型塗装装置を示している
第 4 の実施の形態の特徴は 第 1 の高電圧発生器はパ ルスからなる第 1 の高電圧を第 1 の外部電極に供給し 第 2 の高電圧発生器はパルスからなる第 2 の高電圧を第
2 の外部電極に供給する構成と した とにある なあ 第 4の実施の形態では第 1 の実施の形 と同 の構成要
には 1 J の符号を付し、 その説明を 略するものとす る。
4 1 は第 4 の実施の形能による回転霧化頭型
で f¾ 給 壮 壮
S ¾κ ¾¾置 4 1 は 第 1 の実施の形能による塗装装 置 1 とほぼ同様に 噴霧 2 、 ハウンング部材 6 、 第 1 第 2 の外部電極 8 1 0 第 1 ， 第 2 の高電圧発生器 4
2 , 1 2 によ て構成されている。
4 2 は第 1 の外部電極 8 ^ !¾： れた第 1 の高電圧印 加手段と しての第 1 の高電圧発生器で 該高電圧発生器
4 2 は、 第 2 の高電圧発生器 1 2 とほぼ同様に 、 多段式 整流回路 4 2 A ハ。ルス発生回路 4 2 B π ンデンサ 4
2 C、 抵抗 4 2 Dによ て構成されている そして、 パ ルス発生回路 4 2 Bは ンアンサ 4 2 Cおよぴ抵抗 4
2 Dを介して多段式整流回路 4 2 Aの出力側に接続され る と共に、 コ ンァンサ 4 2 C と抵抗 4 2 D との間が外部 電極 8 の針状電極 8 B に 続されている
また、 高電圧発生器 4 2 は、 第 2 の高電圧 V 2よ り も 高い範囲で電圧が間欠的に変化するパルス状電圧 V 1 pを P T/JP200画 808
生成し、 このパルス状電圧 V 1 pからなる第 1 の高電圧 V
1を外部電極 8 の針状電極 8 B に対して供給する 亘体 的には、 第 1 の高電圧 V Iは、 図 1 4 に示すよ う に、 例 えば一 3 0 k V ~ - 6 0 k Vの直流電圧 V ldと 、 例えば
- 3 0 k V 9 0 k Vのパルス振幅 A lpをも たパル ス状電圧 V lpとによって構成される。 このとき 、 直流電 圧 V 1 dは 、 第 2 の高電圧 V 2よ り も高い範囲で設定され ている。 また、 パルス振幅 A 1 pは、 例えば直流電圧 V Id の 1 . 5倍以下の値に設定されている。 これによ Ό、 パ ルス状電圧 V lpのピーク電圧値 V I max (最大電圧値） は、 以下の数 6 の式に示すよう に、 例えば— 6 0 k V 1
5 0 k Vに設定されている。
[数 6 ]
I V ldl > I V 2 I
I A lp|≤ I V ldX 1 . 5 I
V lraax^ - 6 0 k V 1 5 0 k V
なお、 2 の高電圧 V 2は、 第 1 の実施の形態と同様 に、 例えば ― 1 0 k V 3 0 k Vの直流電圧 V 2dと、 例えば一 1 0 k V 4 5 k Vのパルス振幅 A2pをもつ たパルス状電圧 V 2pとによって構成されている。
また、 パルス状電圧 V 1 pのパルス幅 て 1 (半値幅） は 以下の数 7の式に示すよう に、 電子なだれの増加によつ てス 卜 リーマ一が形成されるス ト リ ーマー形成時間よ り も短時間となるよう に設定されている。
[数 7 ]
r 1<ス リーマ一形成時間
さ ら に、 2つの隣合うパルス状電圧 V 1 p間の間隔 S 1 は、 以下の数 8 の式に示すよう に、 正イオン数が減少し て第 1 の外部電極 8 (針状電極 8 B ) の周囲で弱い安定 したコ ロナ放電が生じるまでの リ フ レッシュ時間よ り も 長時間となるよう に設定されている。
[数 8 ]
S 1 >リ フ レッシュ時間
なお、 第 1 の外部電極 8 には、 パルス状電圧 V 1 pが印 加されないときでも、 直流電圧 V 1 dが印加されている。
のため、 パルス状電圧 V 1 Pが印加されないときでも、 第 1 の外部電極 8 には、 弱いコ ロナ放電が生じている。
そして、 第 1 第 2 の高電圧発生器 4 2 1 2 は、 パ ルス状電圧 V l p V 2 pを同一周期かつ同一位相で印加す る これによ り 、 パルス状電圧 V l p V 2 pは同じ夕イ ミ ング (同期して） で印加されるから、 パルス状電圧 V 1 P
V 2 pを異なるタイ ミ ングで印加した場合に比べて、 パル ス状電圧 V l p V 2pの印加時における針状電極 8 B 1
0 B間の電位差を小さ くする こ とができる。 このため、 針状電極 8 B 1 0 B間の電位差に基づいて外部電極 8
1 0 に塗料粒子が付着する ときでも、 この塗料粒子の付 着を防ぐことができ、 外部電極 8 1 0 の汚染を抑制す る とができる。
かく して、 第 4の実施の形態でも第 1 の実施の形態と 様の作用効果を得る こ とができる。 特に、 第 4 の実施 の形態では、 第 1 の高電圧発生器 4 2 は第 1 の高電圧 V て間欠的に電圧が高く なるパルス状電圧 V 1 pを第
1 の外部電極 8 に印加するか ら、 直流電圧を印加する 合に比ベて 第 1 の外部電極 8 に印加する電圧を高める こ とがでさる のため、 八ゥジング部材 6 の外表面 6
Aに対して り多く の放電ィォンを供給する こ とができ る と共に 浮遊した塗料粒子に対してよ り多く の電荷を 再帯電させる とができる。 P T/JP2008/068808
なお、 第 4の実施の形態では、 第 1 の実施の形態と同 様に、 第 1 ， 第 2 の外部電極 8 , 1 0 は針状電極 8 B， 1 0 Bを用いて形成したが、 第 2 の実施の形態のよう に、 第 1 , 第 2 の外部電極はリ ング状電極を用いて形成して もよい。 また、 第 4の実施の形態による第 1 の高電圧発 生器 4 2 を、 第 3 の実施の形態による回転霧化頭型塗装 装置 3 1 に適用 してもよい。
次に、 図 1 5は第 5 の実施の形態による回転霧化頭型 塗装装置を示している。
第 5 の実施の形態の特徴は、 回転霧化頭を絶縁性樹脂 材料を用いて形成したこ とにある。 なお、 第 5 の実施の 形態では第 1 の実施の形態と同一の構成要素には同一の 符号を付し、 その説明を省略する ものとする。
5 1 は第 5 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置 で、 該塗装装置 5 1 は、 第 1 の実施の形態による塗装装 置 1 とほぼ同様に、 噴霧器 2、 ハウジング部材 6 、 第 1 ， 第 2 の外部電極 8 , 1 0、 第 1 , 第 2 の高電圧発生器 1 1， 1 2 によって構成されている。 但し、 噴霧器 2 の回 転霧化頭 5 2が絶縁性樹脂材料を用いて形成されている 点で、 第 1 の実施の形態による塗装装置 1 とは異なって いる。
5 2 は第 5 の実施の形態による回転霧化頭で、 該回転 霧化頭 5 2 は、 エアモ一夕 3 の回転軸 3 Cの先端側に取 付けられている。 また、 回転霧化頭 5 2 は、 例えば P T F E (ポ リ テ ト ラフルォロエチレン）、 P O M (ポリ オ キシメチレン）、 P E T (ポリ エチレンテレフタ レ一 ト）、 P E N (ポリ エチレンナフ夕 レー ト）、 P P (ポリ プロ ピレン）、 H P — P E (高圧ポリ エチレン）、 H P — P V C (高圧塩化ビニル）、 P E I (ポリエ一テルイ ミ ド）、 P T/JP2008/068808
P E S (ポ リ エーテルサルホン）、 ポリ メチルペンテン、 P P S (ポリ フエ二 レンサルフ ァイ ド）、 P E E K (ポ リ エ一テルエーテルケ ト ン）、 P A I (ポ リ アミ ドイ ミ ド）、 P I (ポ リ イ ミ ド） 等の絶縁性樹脂材料によって 形成されている。
そして、 回転霧化頭 5 2がエアモータ 3 によって高速 回転される。 この状態で、 フィ ー ドチューブ 5 を通じて 回転霧化頭 5 2 に塗料が供給される と、 回転霧化頭 5 2 は、 その塗料を遠心力によって先端側の放出端縁 5 2 A から噴霧する。
かく して、 第 5 の実施の形態でも第 1 の実施の形態と 同様の作用効果を得る こ とができる。 特に、 第 5 の実施 の形態では、 回転霧化頭 5 2 は、 絶縁性樹脂材料を用い て形成したか ら、 回転霧化頭 5 2 を導電性材料を用いて 形成した場合に比べて、 第 2 の外部電極 1 0 と回転霧化 頭 5 2 との間で高電圧 V 2によるスパークが生じるのを 抑制する こ とができる。 このため、 第 2 の外部電極 1 0 に対する第 2 の高電圧 V 2の設定、 およぴ第 2 の外部電 極 1 0 の配置寸法等の設計自由度が向上するから、 塗装 装置 5 1 全体を小型化する こ とができ、 塗装装置 5 1 の 塗装操作性を向上させる ことができる。
なお、 第 5 の実施の形態では、 回転霧化頭 5 2 は絶縁 性樹脂材料を用いて形成するものと した。 しかし、 本願 発明はこれに限らず、 回転霧化頭は、 例えば半導電性樹 脂材料を用いて形成してもよく 、 絶縁性樹脂材料の表面 に半導電性被膜を設ける ことによって形成してもよい。
これらの場合でも、 第 5 の実施の形態と同様の効果を得 る ことができる。
次に、 図 1 6 および図 1 7 は第 6 の実施の形態による T JP2008/068808
回転霧化頭型塗装装置を示している
第 6 の実施の形態の特徴は、 第 1 の外部電極をブレ一 ド状電極を用いて形成したこ とにある な 、 6 の実 施の形態では第 1 の実施の形態と同一の構成要素には同 一の符号を付し、 その説明を省略するものとする
6 1 は第 6 の実施の形態による回転霧化頭型塗 装置 で、 該塗装装置 6 1 は、 第 1 の実施の形態による塗装装 置 1 とほぼ同様に、 噴霧器 2 、 ノ、ゥジング部材 6 、 第 1， 第 2 の外部電極 6 2， 1 0 、 第 1， 第 2 の高電圧発生器
1 1， 1 2 によって構成されている
6 2 はハウジング部材 6 の外周側に けられた第 1 の 外部電極で、 該第 1 の外部電極 6 2 は 、 第 1 の実施の形 態による第 1 の外部電極 8 とほぼ同様に 、 ノ、ウジング部 材 6 の後側に配置された鍔状の支持部 9 に取付けられて いる。 しかし、 第 1 の外部電極 6 2 は 、 針状電極 8 B に 代えて、 ブレー ド状電極 6 3 を用いて構成している点で、 第 1 の実施の形態による第 1 の外部電極 8 とは異なつて いる。
そして、 外部電極 6 2 は、 支持部 9 か ら前側に向けて 長尺の棒状に延びた例えば 3本の電極支持部 6 2 Aと、 該電極支持部 6 2 Aの先端に設けられたブレ一 状電極
6 3 とによ て構成されている。 こ こで、 3本の電極支 持部 6 2 Aは 、 例えば八ウジング部材 6 と |ρ] レ絶縁樹脂 材料を用いて形成され、 周方向に等間隔に配置されてい る D
また、 ブレー ド状電極 6 3 は、 回転霧化頭 4 と同軸の 環状に配置され、 回転軸 3 Cを中心と して直径寸法が大 きい大径円に沿つた位置に設けられている 。 さ らに、 ブ レー ド状電極 6 3 は、 ハウジング部材 6 と隙間 (空間） TJP2008/068808
をもって離間する と共に、 八ゥジング部材 6 の外周側を 取囲んで配置されている。 これによ り、 ブレー ド状電極 6 3 は、 全周に亘つて回転霧化頭 4およびハウジング部 材 6 との距離寸法が等しく なつている。
また、 ブレー ド状電極 6 3 は、 例えば金属等の導電性 材料または半導電性材料を用いて略円筒状に形成されて いる。 こ こで、 ブレー ド状電極 6 3 は、 前， 後両方向に それぞれ突出した前側突出部 6 3 Aと後側突出部 6 3 B とを有する と共に、 外径方向に突出した円環状の鍔部 6 3 Cを備えている。
そして、 ブレー ド状電極 6 3 は、 抵抗 （図示せず） を 介して第 1 の高電圧発生器 1 1 に接続されている。 これ によ り 、 ブレー ド状電極 6 3 には、 高電圧発生器 1 1 に よる第 1 の高電圧 V Iが印加される。 このため、 ブレー ド状電極 6 3 とアース電位となった被塗物 Aとの間には 静電界が形成される。
6 4 , 6 5 , 6 6 はブレー ド状電極 6 3 の前側突出部 6 3 A , 後側突出部 6 3 B， 鍔部 6 3 Cの先端にそれぞ れ設けられたエッジ部である。 こ こで、 前側エッジ部 6 4は、 前側突出部 6 3 Aの厚さ寸法を前方に向けて漸次 薄くする こ とによって、 薄刃状に尖って形成されている。 また、 後側エッジ部 6 5 は、 後側突出部 6 3 Bの厚さ寸 法を後方に向けて漸次薄くする こ とによって、 薄刃状に 尖って形成されている。 さ らに、 鍔状エッジ部 6 6 は、 鍔部 6 3 Cの厚さ寸法を外径方向に向けて漸次薄くする こ とによって、 薄刃状に尖って形成されている。
そして、 エッジ部 6 4， 6 5 ， 6 6 は、 ブレ一 ド状電 極 6 3 の全周に亘つて電界を高めている。 これによ り 、 エッジ部 6 4， 6 5 , 6 6 は、 例えば 9 O k Vの高電圧 P2008/068808
を印加したときに 、 2 0 A 〜 1 0 0 ； A程度の放電電 流が流れて、 安定したコ ロナ放電を生じさせる。 この結 果、 外部電極 6 2 は 、 ブレー ド状電極 6 3 でコ ロナ放電 が生じる こ とによ て 、 八ゥジング部材 6 の周囲を浮遊 する塗料粒子に高電圧を再帯電させる と共に、 ハウジン グ部材 6 の外表面 6 Aにコ ロナイォンを供給して、 ハウ ジング部材 6 を帯電させるものである
かく して、 第 6 の実施の形 で 第 1 の実施の形態と 同様の作用効果を る こ とができる 特に、 第 6 の実施 の形態では、 第 1 の外部電極 6 2 はブレー ド状電極 6 3 を用いて形成したから 、 ブレ一 ド状電極 6 3 のエッジ部
6 4 ， 6 5 , 6 6 に電界を集中させる ことができ、 ブレ
— ド状電極 6 3 の全周でコ ロナ放電を発生させる こ とが できる。 このため 、 八ゥジング部材 6 に十分な量の放電 イオンを供給でき 、 八ゥジング部材 6 の外表面 6 Aの高 電圧電位を安定して維持する こ とができる。 また、 ブレ ー ド状電極 6 3 のェッジ部 6 4 , 6 5 ， 6 6 によるコ ロ ナ放電によつて、 電量が減衰した 料粒子に対して再 帯電させる しとができる。
さ らに 、 プレー ド状電極 6 3 は、 ェッジ部 6 4 , 6 5 ,
6 6 を用いてノ、ウジング部材 6 を取囲む環状のェッジ部
6 4 ， 6 5 6 6 の全体を用いて、 Πナ放電を生じさ せる ことがでさる。 このため 、 ブレ一 F状電極 6 3 のう ち部分的にコ Πナ放電させた場合に比ベて、 プレ — ド状 電極 6 3 を小型化する こ とがでさ、 ブレー ド状電極 6 3 と被塗物 Aとの間に十分な距離を確保する こ とができる。 しの *i 田
ϊΡπ朱 、 ブレー ド状電極 6 3 と被塗物 Aとの間の火花 放電を防止でさる と共に、 狭い空間で塗装を行 ときで
、 塗 &装置 6 1 の可動範囲を広げて 、 操作性を高める こ とができる。
次に 、 図 1 8 および図 1 9 は第 7 の実施の形態による 回転霧化頭型塗装装置を示している
第 7 の実施の形態の特徴は、 第 1 の外部電極はブレー ド状電極を用いて形成する と共に ブレ ― 状電極のェ ッン部には、 ブレ一 ド状電極の全周のう ち複数箇所に切 欠きを設けたことにある。 なお 第 7 の実施の形態では 第 1 の実施の形態と同一の構成要素には 1口 J一の符号を付 し、 その説明を省略する ものとする
7 1 は第 7 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置 で、 該塗装装置 7 1 は、 第 1 の実施の形 による塗装装 置 1 とほぼ同様に、 噴霧器 2 八クジング部材 6 、 第 1 第 2 の外部電極 7 2 , 1 0 、 第 1 第 2 の高電圧発生器
1 1 1 2 によつて構成されている。
7 2 は八クジング部材 6 の外周側に設けられた第 1 の 外部電極で 該第 1 の外部電極 7 2 は、 第 1 の実施の形 に る第 1 の外部電極 8 とほぼ同様に、 ハウジング部 材 6 の後側に配≠された鍔状の支持部 9 に取付けられて いる で 、 第 1 の外部電極 7 2 は、 第 6 の実施の形 態に る外部電極 6 2 と同様に、 ブレー ド状電極 7 3 を 用いて構成されている。
そして、 外部電極 7 2 は、 支持部 9 から前側に向けて 長尺の棒状に延ぴた例えば 3本の電極支持部 7 2 Aと、 該電極支持部 7 2 Aの先端に設けられたブレー ド状電極
7 3 とによつて構成されている。 こ こで、 3本の電極支 持部 7 2 Aは 、 例えば八ウジング部材 6 と同じ絶縁樹脂 材料を用いて形成され、 周方向に等間隔に配置されてい る
また 、 ブレ ― ド状電極 7 3 は、 回転霧化頭 4 と同軸の 2008/068808
環状に配置され、 回転軸 3 Cを中心と して直径寸法が大 きい大径円に沿つた位置に設けられている。 さ らに、 ブ レ一 ド状電極 7 3 は、 ノ\ゥジング部材 6 と隙間 (空間）
、 、
をも つて離間する と共に、 ハウン ノグ部材 6 の外周側を 取囲んで配置されている。 これによ り 、 ブレー ド状電極
7 3 は 、 全周に直って回転霧化頭 4およぴ八ゥジング部 材 6 との距離寸法が等し く なつている
また 、 ブレー ド状電極 7 3 は 、 例えば金属等の導電性 材料または半導電性材料を用いて略円筒状に形成されて いる こで、 ブレー ド状電極 7 3 は、 前側に突出した 前側突出部 7 3 Aと、 後側に突出した後側突出部 7 3 B と、 外径方向に突出した円環状の鍔部 7 3 C とを備えて いる
そして 、 ブレー ド状電極 7 3 は、 抵抗 （図示せず） を 介して第 1 の高電圧発生器 1 1 に接続されている し れ によ り 、 ブレー ド状電極 7 3 には、 高電圧発生器 1 1 に
る第 1 の高電圧 V 1が印加される 。 このため 、 ブレー ド状電極 7 3 とアース電位となつた被塗物 Aとの間には 静電界が形成される。
7 4 ， 7 5 ， 7 6 はブレー ド状電極 7 3 の前側突出部
7 3 A , 後側突出部 7 3 B， 鍔部 7 3 Cの先端にそれぞ れ設けられたエッジ部である。
こ こで、 前側エッジ部 7 4 は、 前側突出部 7 3 Aの厚 さ寸法を前方に向けて漸次薄くする こ とによって、 薄刃 状に尖って形成されている。 しかも、 前側エッジ部 7 4 は、 隣合う 切欠き 7 7 を挟んで、 複数個 （例えば 1 0 個） 形成されている。 また、 後側エッジ部 7 5 は、 後側 突出部 7 3 Bの厚さ寸法を後方に向けて漸次薄くする こ とによって、 薄刃状に尖って 1 0個形成されている。 さ P T/JP2008/068808
らに、 鍔状エッジ部 7 6 は、 鍔部 7 3 Cの厚さ寸法を外 径方向に向けて漸次薄くする こ とに つて 薄刃状に尖 つて 1 0個形成されている。
そして、 エッジ部 7 4 , 7 5 , 7 6 は、 プレ ド状電 極 7 3 の全周に亘つて電界を高めている れによ り、 エッジ部 7 4 7 5 7 6 は、 例えば 9 0 k Vの高電圧 を印加したときに、 2 0 A 1 0 0 A程度の放電電 流が流れて、 安定したコ ロナ放電を生じさせるものであ
7 7 , 7 8 7. 9 はエッジ部 7 4 7 5 7 6 のうち ブレー ド状電極 7 3 の周方向に沿つて複数箇所にそれぞ れ設けられた切欠きで、 該切欠き 7 7 ~ 7 9 は 、 例えば ブレー ド状電極 7 3 の周方向に対して等間隔に 1 0個設 けられている。
このとき、 各切欠き 7 7 は、 円弧形状をなしてエッジ 部 7 4 の周方向に沿って延ぴている しかも 切欠き 7
7 は、 隣合う 2 つのェッジ部 7 4 に挟まれて複数個 （例 えば 1 0個） 形成されている。 これによ り 、 切欠き 7 7 は Xッジ部 7 4 のうちその周方向の両側の端部 7 4 A にさ ら に電界を集中し 放電を促進させるものである。
同様に、 切欠き 7 8 も、 隣合う 2つのエッジ部 7 5 に 挟まれて 1 0個形成され、 その周方向の両側の端部 7 5
Aにさ らに電界を集中させている。 さ らに、 切欠き 7 9
、 隣合う 2 つのェッジ部 7 6 に挟まれて 1 0個形成さ れ 、 その周方向の両側の端部 7 6 Aにさ ら に電界を集中 させている。
かく して、 第 7 の実施の形態でも第 1 の実施の形態と 同様の作用効果を得る とができる。 特に、 第 7 の実施 の形態では、 ブレー 状電極 7 3 のエッジ部 7 4 7 6 には周方向の複数箇所に切欠き 7 7 〜 7 9 を設けたか ら 切欠き 7 7 〜 7 9 の周方向両側に位置する端部 7 4 A
7 6 Aで電界集中をさ らに高める こ とがでさる れに よ り 、 端部 7 4 A 〜 7 6 Aで放電を起こ し易くする と ができ、 エッジ部 7 4 〜 7 6 の ロナ放電を促進する とができる。
次に、 図 2 0 および図 2 1 は第 8 の実施の形態による 回転霧化頭型塗装装置を示している。
第 8 の実施の形態の特徴は、 第 1 の外部電極は 、 螺旋 状に巻回したワイヤからなる螺旋状電極を用いて形成し たことにある。 なお、 第 8 の実施の形態では第 1 の実施 の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し 、 その 明を省略する ものとする。
8 1 は第 8 の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置 で、 該塗装装置 8 1 は、 第 1 の実施の形 による塗装衣 置 1 とほぼ同様に、 噴霧器 2 、 八ゥジング部材 6 、 第 1 第 2 の外部電極 8 2 1 0 、 第 1 ， 第 2 の高電圧発生器
1 1 , 1 2 によって構成されている
8 2 はハウジング部材 6 の外周側に設けられた第 1 の 外部電極で 、 該第 1 の外部電極 8 2 は、 第 1 の実施の形 態による第 1 の外部電極 8 とほぼ同様に、 八ゥジング部 材 6 の後側に配置された鍔状の支持部 9 に取付けられて いる 但し 、 第 1 の外部電極 8 2 は、 針状電極 8 B に代 えて 、 螺旋状電極 8 3 を用いて構成している点で 、 第 1 の実施の形 による第 1 の外部電極 8 とは異なつている。 そして、 外部電極 8 2 は、 支持部 9 か ら前側に向けて 長尺の棒状に延ぴた例えば 3本の電極支持部 8 2 Aと、 該電極支持部 8 2 Aの先端にき
又けられた螺旋状電極 8 3 とによつて構成されている。 こで、 3 本の電極支持部 PC蘭 008舰 808
8 2 Aは、 例えばハウジング部材 6 と同じ絶縁樹脂材料 を用いて形成され、 周方向に等間隔に配置されている。
また、 螺旋状電極 8 3 は、 例えば金属等の導電性材料 または半導電性材料のワイヤを用いて形成されている。
そ して、 螺旋状電極 8 3 は、 ワイ ヤを螺旋状 （コイル 状） に例えば 1 8 回巻回する と ±fcに 、 該ヮィャを用いて リ ング状に形成されている で 、 螺旋状電極 8 3 に 用いるワイヤの直径は 、 放電開始電界が得られ かつ形 状維持ができるよう に 、 例えば 0 • 3 5 m m程度の値 に設定されている 。 そして 互いに隣合う螺旋状電極 8
3 の各ターン間のピッチは Π πナ雲の間隔に比ベて十 分に大きな値と して例えば 2 0 m m以上の間隔寸法だけ 離れている。
また、 螺旋状電極 8 3 は、 ハウジング部材 6 と隙間 (空間） をもって離間する と共に、 八ゥジング部材 6 の 外周側を取囲んで配置されている。 そして、 螺旋状電極 8 3 は、 抵抗 （図示せず） を介して第 1 の高電圧発生器 1 1 に接続されている。 これによ り 、 螺旋状電極 8 3 に は、 高電圧発生器 1 1 による第 1 の高電圧 V Iが印加さ れる このため 、 螺旋状電極 8 3 とァ ス 位とな Όた 被塗物 Aとの間には静電界が形成される
か < して、 第 8 の実施の形態でも第 1 の実施の形 と
1 J feの作用効果を得る とがでさる 特に 第 8 の実施 の形能では、 第 1 の外部電極 8 2 はノヽクンング部材 6 を 取囲む周方向に向けて ィャを旋回させた螺旋状電極 8
3 を用いる構成と している のため 第 1 の外部電極
8 2 の外形を小さ < しつつ、 螺旋状電極 8 3 のヮィャの 全長を延ばす とができる れによ 全長の長いヮ ィャ全体でコ Πナ放電を生じさせる とができるから P T/JP2008/068808
第 1 の外部電極 8 2 を小型化しつつ放電イオンの量を増 加させる ことができる。
なお、 第 5 の実施の形態では、 第 1 の実施の形態と同 様に、 第 1 ， 第 2 の外部電極 8 , 1 0 は針状電極 8 B，
1 0 Bを用いて形成したが、 第 2 の実施の形態のよう に、 第 1， 第 2 の外部電極はリ ング状電極を用いて形成して もよい。 また、 第 5 の実施の形態による回転霧化頭 5 2 を、 第 3 , 第 4， 第 6， 第 7， 第 8 の実施の形態による 回転霧化頭型塗装装置 3 1 , 4 1 ， 6 1 ， 7 1 ， 8 1 に 適用してもよい。
また、 第 6 , 第 7 の実施の形態では、 ブレー ド状電極 6 3， 7 3 は前， 後の両方向および外径方向の合計 3方 向にエッジ部 6 4， 6 5， 6 6， 7 4， 7 5， 7 6 を設 ける構成とした。 しかし、 本発明はこれに限らず、 前方 向、 後方向、 外径方向の 3方向のう ちいずれか 1方向ま たは 2方向にエッジ部を備えたブレー ド状電極を用いて もよい。
また、 第 6〜第 8 の実施の形態では、 第 1 の実施の形 態と同様に、 第 2 の外部電極 1 0 は針状電極 1 0 Bを用 いて形成したが、 第 2 の実施の形態のよ う に、 第 2 の外 部電極はリ ング状電極を用いて形成してもよい。 また、 第 6〜第 8 の実施の形態による第 1 の外部電極 6 2， 7 2， 8 2 を、 第 4の実施の形態による回転霧化頭型塗装 装置 4 1 に適用してもよい。
さ ら に、 前記第 1 ， 第 3 , 第 4、 第 6〜第 8 の実施の 形態では、 第 1 , 第 2 の外部電極 8 , 1 0 の針状電極 8 B , 1 0 Bをそれぞれ 6個設ける構成とした。 しかし、 本発明はこれに限らず、 例えば第 1 ， 第 2 の外部電極の 針状電極の数は 5個以下でもよく 、 7個以上でもよい。

Claims

1 . 前端側に回転霧化頭 （ 4， 5 2 ) を有し該回転霧 化頭 （ 4 , 5 2 ) に供給された塗料を被塗物 （ A ) に噴 霧する塗料噴霧手段 （ 2 ) と、 絶縁材料によって形成さ れ前側に該塗料噴霧手段 （ 2 ) を保持する八ウジング部 請
材 （ 6 ) と、 該ハウジング部材 （ 6 ) の外周側に配置さ れた第 1 の外部電極 （ 8 , 2 2， 6 2， 7 2， 8 2 ) と、 該第 1 の外部電極 （ 8 , 2 2， 6 2， 7 2， 8 2 ) よ り も前記回転霧化頭 （ 4， 5 2 ) に近い位置に配置された 範
第 2 の外部電極 （ 1 0， 2 3 , 2 2, ' , 3 2 ) と、 前記 第 1 の外部電極 （ 8， 2 2， 6 2 , 7 2， 8 2 ) に第 1 の高電圧 （ V I) を印加する第 1 の高電圧印加手段 （ 1 1 , 4 2 ) と、 前記第 2 の外部電極 （ 1 0 , 2 3， 2 3 ' ， 3 2 ) に第 2 の高電圧 （ V 2) を印加する第 2 の 高電圧印加手段 （ 1 2 ) とからなる静電塗装装置におい て、
前記第 2 の高電圧印加手段 （ 1 2 ) は、 前記第 1 の高 電圧 （V I) よ り も低い範囲で電圧が間欠的に変化する パルス状電圧 （ V 2p) を生成し、 該パルス状電圧 （ V 2p) からなる前記第 2 の高電圧 （ V 2) を前記第 2 の外 部電極 （ 1 0 , 2 3 , 2 3 ' ， 3 2 ) に印加する構成と したこ とを特徴とする静電塗装装置。
2 . 前記第 2 の高電圧印加手段 （ 1 2 ) は、 前記パル ス状電圧 （ V 2p) のパルス幅 （ τ 2) を、 電子なだれの 増加によってス 卜 リーマ一が形成されるス ト リーマ一形 成時間よ り も短時間に設定 し、 前記パルス状電圧 （ V 2ρ) 間の間隔 （ S 2 ) を、 正イオン数が減少して前記第 2 の外部電極 （ 1 0， 2 3 , 2 3 ' ， 3 2 ) の周囲で弱 い安定したコ ロナ放電が生じるまでのリ フ レッ シュ時間 よ り も長時間に設定する構成としてなる請求項 1 に記載 の静電塗装装置。
3. 前記第 2 の外部電極 （ 1 0 ) は、 先端が前記回転 霧化頭 （ 4 ) の周囲に位置した針状電極 （ 1 0 B ) を用 いて形成してなる請求項 1 に記載の静電塗装装置。
4. 前記第 2 の外部電極 （ 2 3， 2 3 ' ， 3 2 ) は、 前記回転霧化頭 （ 4 ) の外周側を取囲む リ ング状電極
( 2 3 B , 2 3 B ' , 3 2 B ) を用いて形成してなる請 求項 1 に記載の静電塗装装置。
5. 前記リ ング状電極 （ 2 3 B， 2 3 B ' , 3 2 B ) は、 半導電性材料を用いて、 または導電性材料の表面に 絶縁性被膜を設けたものを用いて形成してなる請求項 4 に記載の静電塗装装置。
6. 前記第 1 の外部電極 （ 8 ) は、 先端が前記第 2 の 外部電極 （ 1 0 ) よ り も前記回転霧化頭 （ 4 ) から離れ た位置に配置された針状電極 （ 8 B ) を用いて形成して なる請求項 1 に記載の静電塗装装置。
7. 前記第 1 の外部電極 （ 2 2 ) は、 前記ハウジング 部材 （ 6 ) の外周側を取囲んで前記第 2 の外部電極 （ 2 3 ) よ り も前記回転霧化頭 （ 4 ) から離れた位置に配置 されたリ ング状電極 （ 2 2 B ) を用いて形成してなる請 求項 1 に記載の静電塗装装置。
8. 刖 ø己第 1 の外部電極 （ 6 2， 7 2 ) は、 前記ハウ ジング部材 （ 6 ) の外周側を取囲んで前記第 2 の外部電 極 （ 1 0 ) よ り も前記回転霧化頭 （ 4 ) から離れた位置 に配置され、 その先端が全周に亘つて薄刃状に尖ってェ ッジ部 ( 6 4 6 5， 6 6， 7 4， 7 5， 7 6 ) となつ たブレ一ド状電極 （ 6 3， 7 3 ) を用いて形成してなる 請求項 1 に記載の静電塗装装置。
9. 前記ブレー ド状電極 （ 7 3 ) のエッジ部 （ 7 4 , 7 5， 7 6 ) には、 前記プレー ド状電極 （ 7 3 ) の全周 のうち複数箇所に切欠き （ 7 7 , 7 8 ， 7 9 ) を設けて なる請求項 8 に記載の静電塗装装置。
1 0. 前記第 1 の外部電極 （ 8 2 ) は、 前記ハウジン グ部材 （ 6 ) の外周側を取囲んで前記第 2 の外部電極
( 1 0 ) よ り も前記回転霧化頭 （ 4 ) か ら離れた位置に 配置され、 螺旋状に巻回したワイヤからなる螺旋状電極 ( 8 3 ) を用いて形成してなる請求項 1 に記載の静電塗 装装置。
1 1 . 前記第 1 の高電圧印加手段 （ 4 2 ) は、 電圧が 間欠的に変化するパルス状電圧 （ V 1 p) を生成し、 該パ ルス状電圧 （ V lp) か らなる前記第 1 の高電圧 （ V I) を前記第 1 の外部電極 （ 8 ) に印加する構成としてなる 請求項 1 に記載の静電塗装装置。
1 2. 前記回転霧化頭 （ 5 2 ) は、 絶縁性樹脂材料も し く は半導電性樹脂材料を用いて、 または絶縁性樹脂材 料の表面に半導電性被膜を設けたものを用いて形成して なる請求項 1 に記載の静電塗装装置。
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