JPH0810658A - 回転霧化型静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 間接帯電方式の静電塗装装置において、塗装
機本体をコンパクトにすると共に、外部電極等のメンテ
ナンス性を向上する。 【構成】 回転霧化頭４を有する塗装機本体２１の基端
側には保持部装着面２１Ａを形成する。また、装着面２
１Ａには環状の外部電極保持部２２が着脱可能に設けら
れる。外部電極保持部２２は環状の保持部本体２３と、
各外部電極２７を支持する支持腕２４，２４，…とが形
成され、保持部本体２３内には高電圧発生装置の昇圧整
流回路２９が樹脂モールドされている。保持部２２の着
脱を容易にしてメンテナンス性を向上させると共に、昇
圧整流回路２９を外部電極保持部２２を利用して環状に
設けることによって、塗装機本体２１をコンパクトに製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転霧化頭を高速回転
することにより塗料を霧化し、霧化された塗料を外部電
極によって帯電させ、被塗物に向けて飛行塗着させるよ
うにした回転霧化型静電塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ベル型またはディスク型等の回
転霧化頭を用いた回転霧化型静電塗装装置は、該回転霧
化頭を高速回転させると共に高電圧を印加し、この状態
で回転霧化頭に塗料を供給することによって当該塗料を
帯電霧化し、霧化された塗料粒子を電気力線に沿って被
塗物に飛行塗着させるようになっている。

【０００３】また、塗料の電気抵抗が高抵抗となる溶剤
系塗料のクリア，ソリッド塗料では、塗装装置内を流通
する塗料に高電圧発生装置から直接的に高電圧を印加す
る直接帯電方式が用いられ、一方低抵抗となる水系塗料
および溶剤系塗料のメタリック塗料では、回転霧化頭か
ら噴霧された塗料に外部電極を介して高電圧を印加する
間接帯電方式を用いるようになっている。

【０００４】従来、間接帯電方式を用いる場合、外部電
極に高電圧を印加する高電圧発生装置を塗装機から離間
した場所に配設し、高圧ケーブルを介して該塗装機と接
続する方式が用いられてきた。しかし、この場合には、
高電圧ケーブルとして大径な同軸ケーブルが必要になる
ばかりでなく、レシプロケータ（図示せず）等に取付け
て使用する場合、高圧ケーブルが邪魔になるという欠点
がある。

【０００５】このため、高電圧発生装置を塗装機本体に
配設し、高電圧ケーブルを廃止するようにしたものが開
発されている。

【０００６】そこで、図６および図７に従来技術による
塗装装置として間接帯電方式の回転霧化型静電塗装装置
を例に挙げて説明する。

【０００７】図中、１は回転霧化型静電塗装装置の塗装
機本体を示し、該塗装機本体１は絶縁性樹脂材料によっ
て段付円筒状に形成され、その基端側には後述する高電
圧発生装置１１の昇圧整流回路１８が収容される高電圧
回路収容部２が形成されている。また、該塗装機本体１
の先端側にはエアモータ３が内蔵され、該エアモータ３
は後述する回転霧化頭４を回転駆動するものである。

【０００８】ここで、前記エアモータ３は、モータケー
ス３Ａと、該モータケース３Ａに回転自在に取付けられ
た中空の回転軸３Ｂと、該回転軸３Ｂの基端側に一体に
固着されたエアタービン３Ｃとから大略構成されてい
る。そして、該エアモータ３は前記エアタービン３Ｃを
圧縮エアで回転駆動することにより、回転軸３Ｂと共に
該回転軸３Ｂの先端に取付けられた回転霧化頭４を回転
させるものである。

【０００９】４はエアモータ３の回転軸３Ｂ先端に取付
られたベル型の回転霧化頭を示し、該回転霧化頭４は前
記回転軸３Ｂと共に回転駆動されることにより、後述の
塗料弁５等を介して供給される塗料を高電圧に帯電させ
つつ遠心力により液糸として噴霧し、後述する各外部電
極１０によって形成されたコロナ放電領域で帯電され、
該各外部電極１０と被塗物（図示せず）との間の電気力
線（静電界）に沿って該被塗物に塗着させるものであ
る。

【００１０】５は塗装機本体１内に位置してエアモータ
３の基端側に設けられた塗料弁を示し、該塗料弁５は塗
料供給配管等から供給される塗料を回転軸３Ｂ内を伸長
するフィードチューブ（いずれも図示せず）を介して回
転霧化頭４に供給したり、遮断したりするものである。

【００１１】６は前記塗装機本体１の軸方向中間部に設
けられた外部電極保持部を示し、該外部電極保持部６に
は径方向外向きに突出した複数（例えば６個）の支持腕
７，７，…（２本のみ図示）が設けられている。ここ
で、該各支持腕７は先端側に向けて略く字状に屈曲して
形成され、内部にはリード線８，８…を介して火花放電
防止用の高抵抗体９，９，…（１個のみ図示）が設けら
れている。

【００１２】１０，１０，…は高電圧を放電する外部電
極を示し、該各外部電極１０（２本のみ図示）は前記各
支持腕７の先端側に装着され、高抵抗体９およびリード
線８を介して高電圧発生装置１１（昇圧整流回路１８）
の出力端子１１Ａにそれぞれ接続されている。

【００１３】ここで、従来技術による高電圧発生装置
は、図７に示す如く構成されている。即ち、高電圧発生
装置１１は、１００〜２００〔Ｖ〕，５０〔Hz〕または
６０〔Hz〕の商用電源１２と、該商用電源１２に接続さ
れたスイッチ１３と、該スイッチ１３に接続され、１０
０〜２００〔Ｖ〕を１２〜２４〔Ｖ〕に降圧する降圧用
トランス１４と、５０〔Hz〕または６０〔Hz〕の周波数
を１２〜１８〔kHz 〕の高周波に変換する高周波発生器
１５と、該高周波発生器１５から出力される１２〜２４
〔Ｖ〕，１２〜１８〔kHz 〕の高周波電圧を４０００〜
６０００〔Ｖ〕に昇圧する昇圧用トランス１６と、該昇
圧用トランス１６に小径な接続ケーブル１７，１７を介
して接続された昇圧整流回路１８とから構成されてい
る。

【００１４】ここで、前記昇圧整流回路１８は、複数個
のダイオード１８Ａ，１８Ａ，…、コンデンサ１８Ｂ，
１８Ｂ，…を交互に接続することによって多段の倍圧整
流回路（所謂、コッククロフト回路）１８として構成さ
れ、昇圧用トランス１６から出力される１２〜２４
〔Ｖ〕，１２〜１８〔kHz 〕の高周波電圧を−６０〜−
１２０〔ｋＶ〕の直流の高電圧に変換して各外部電極１
０に印加するようになっている。

【００１５】このように、高電圧発生装置１１を作動さ
せて、各外部電極１０から高電圧を印加することによ
り、該各外部電極１０の前方にコロナ放電領域を形成す
るようになっている。

【００１６】そして、従来技術による塗装装置の塗装工
程においては、まず回転霧化頭４を２５０００〜７００
００〔rpm 〕程度で高回転させつつ、各外部電極１０に
高電圧を印加し、該各外部電極１０の前方にコロナ放電
領域を形成しておく。次に、回転霧化頭４に塗料を供給
すると、塗料は該回転霧化頭４によって微粒化され、コ
ロナ放電領域を通過する間に帯電し、アースに短絡され
た被塗物（例えば車体）との間の電気力線（静電界）に
沿って飛行し、該被塗物の表面に塗着するようになって
いる。

【００１７】また、上述した従来技術では、高電圧発生
装置１１の昇圧整流回路１８を塗装機本体１に設けるよ
うにしたから、昇圧整流回路１８を含む高電圧発生装置
１１を外部に設け、該高電圧発生装置１１と各外部電極
１０とを大径の高圧ケーブルで接続するのに比べて、高
電圧のかかる高電圧発生装置１１と各外部電極１０とを
接続するリード線８の長さを極端に短くできる。また、
塗装機本体１に設けた昇圧整流回路１８と外部に配設し
た高電圧発生装置１１とを接続する各接続ケーブル１７
を小径にすることができ、該接続ケーブル１７がレシプ
ロケータ稼働時に邪魔にならないようになっている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による静電塗装装置においては、高電圧発生装置
１１のうち昇圧整流回路１８のみを塗装機本体１の基端
側に形成して高電圧回路収容部２内に設けることによ
り、外部に配設された高電圧発生装置１１と塗装機本体
１に内設された昇圧整流回路１８とを接続する各接続ケ
ーブル１７には高電圧が加わっていないから、該接続ケ
ーブル１７を小径にすることができ、レシプロケータの
動きを規制するのを防止するようになっている。

【００１９】この反面、従来技術の塗装機本体１では、
該塗装機本体１の後端部に昇圧整流回路１８を収容して
いるものであるため、軸方向に突出した高電圧回路収容
部２の分だけ軸方向寸法が大きくなるという問題があ
る。

【００２０】また、前記各外部電極１０は各支持腕７を
介して塗装機本体１に取付けられているから、該各外部
電極１０の整備点検時には、これらを１本ずつ取外さな
ければならず、メンテナンス性が悪いという問題があ
る。

【００２１】さらに、塗装機本体１の高電圧回路収容部
２に内蔵した昇圧整流回路１８が故障した場合には、塗
装機本体の後端部を外して作業を行わなくてはならず、
作業性に劣るという問題がある。

【００２２】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、本発明は外部電極を保持する環状の外部
電極保持部内に高電圧発生装置を設けることにより、塗
装機本体をコンパクトにすると共に、メンテナンス性を
向上できるようにした回転霧化型静電塗装装置を提供す
ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する回転霧化型静電塗装装置の構
成は、内部に回転軸を駆動するエアモータを有する筒状
の塗装機本体と、該塗装機本体の先端側に位置して回転
軸に取り付けられ、塗料が供給されることにより該塗料
を回転霧化する回転霧化頭と、該回転霧化頭の径方向外
側に位置して前記塗装機本体に設けられ、該回転霧化頭
から噴霧された塗料に高電圧を帯電させる外部電極とか
らなる。

【００２４】そして、請求項１の発明では、前記各外部
電極を保持するため、前記塗装機本体の外周に設けられ
た環状の外部電極保持部と、該外部電極保持部内に配設
された環状の高電圧発生装置とから構成したことにあ
る。

【００２５】また、請求項２の発明では、前記外部電極
保持部は、塗装機本体に対して着脱可能に設けたことに
ある。

【００２６】

【作用】請求項１の発明では、塗装機本体の外周側に環
状の外部電極保持部を設け、高電圧発生装置を該環状の
外部電極保持部内に配設することにより、該外部電極保
持部を有効利用し、塗装機本体の形状をコンパクトにす
ることができる。

【００２７】請求項２の発明では、各外部電極を保持す
る外部電極保持部を、塗装機本体に着脱可能に設けるこ
とにより、塗装機本体に対する外部電極保持部の着脱を
容易に行うことができ、メンテナンス性が向上できる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図５に基
づいて説明する。なお、前述した従来技術と同一の構成
要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００２９】図中、２１は回転霧化頭型静電塗装装置を
構成する本実施例による塗装機本体を示し、該塗装機本
体２１は従来技術の塗装機本体１とほぼ同様に、絶縁性
樹脂材料によって段付円筒状に形成され、先端側にはエ
アモータ３が内蔵され、該エアモータ３の回転軸３Ｂ先
端には回転霧化頭４が設けられているものの、本実施例
による塗装機本体２１は従来技術の塗装機本体１に比べ
て高電圧回路収容部２がない分だけ、軸方向寸法は短く
形成されている。また、該塗装機本体１の基端側外周に
は後述する外部電極保持部２２が装着される大径の保持
部装着面２１Ａが形成されている。

【００３０】２２は本実施例による外部電極保持部を示
し、該外部電極保持部２２は前記塗装機本体２１の基端
側の保持部装着面２１Ａに取付け，取外し可能に設けら
れ、固定ねじ等（図示せず）を介して着脱可能に固定さ
れている。また、該外部電極保持部２２は、後述する昇
圧整流回路２９が収容された環状の保持部本体２３と、
該保持部本体２３の一側面に位置して、周方向に所定間
隔を離間し、かつ軸方向一側に向けて突出した複数本
（例えば６本）の支持腕２４，２４，…と、該各支持腕
２４の内に設けられ、後述する高電圧発生装置２８（昇
圧整流回路２９）と外部電極２７とを接続する高抵抗体
２５（図２参照）と、前記保持部本体２３の他側面から
軸方向他側に向けて突出したコネクタ２６とから大略構
成されている。

【００３１】２７，２７，…は高電圧を放電する外部電
極を示し、該各外部電極２７は前記各支持腕２４の先端
側に装着され、高抵抗体２５を介して高電圧発生装置２
８（昇圧整流回路２９）と接続されている。

【００３２】ここで、本実施例による高電圧発生装置２
８は、従来技術による高電圧発生装置１１とほぼ同様
に、商用電源１２，スイッチ１３，降圧用トランス１
４，高周波発生器１５，昇圧用トランス１６および昇圧
整流回路２９とから構成されるものの、本実施例におい
ては商用電源１２から昇圧用トランス１６までは塗装機
本体２１外に設けられ、前記昇圧整流回路２９のみが前
記外部電極保持部２２の環状の保持部本体２３内に絶縁
樹脂と共にモールドすることによって収容されている。

【００３３】また、前記昇圧整流回路２９は、昇圧用ト
ランス１６の後段にコネクタ２６（リード線３０，３
０）を介して接続され、複数個のダイオード２９Ａ，２
９Ａ，…、コンデンサ２９Ｂ，２９Ｂ，…を交互に接続
することによって構成された多段の倍圧整流回路（所
謂、コッククロフト回路）として形成されている。そし
て、昇圧用トランス１６から出力される１２〜２４
〔Ｖ〕，１２〜１８〔kHz 〕の高周波電圧を−６０〜−
１２０〔ｋＶ〕の直流の高電圧に変換して各外部電極２
７に印加する。

【００３４】本実施例による回転霧化型静電塗装装置は
上述の如く構成されるが、塗装工程における基本的な動
作ついては、従来技術と同様に、まず各外部電極２７に
高電圧発生装置２８からの高電圧を印加し、該各外部電
極２７の前方にコロナ放電領域を形成する。この状態
で、塗料弁５を開弁することにより回転霧化頭４から霧
化された塗料がこのコロナ放電領域で帯電され、アース
に短絡された被塗物（例えば車体）と各外部電極２７と
の間の電気力線（静電界）に沿って飛行し、該被塗物の
表面に塗着するようになっている。

【００３５】然るに、本実施例においては、各外部電極
２７を塗装機本体２１に保持する外部電極保持部２２の
形状を環状にし、高電圧発生装置２８の昇圧整流回路２
９を該保持部本体２３内に内蔵することにより、外部電
極保持部２２として形成した環状の肉厚部分を有効に利
用できる。そして、従来技術の塗装機本体１よりも軸方
向の長さ寸法を短くでき、当該塗装機本体２１をコンパ
クトに形成することができる。

【００３６】また、該保持部本体２３からは外部電極２
７，２７，…を支持する複数本の支持腕２４，２４，…
を突出形成することにより、高電圧発生装置２８（昇圧
整流回路２９）と各外部電極２７との距離を短くして高
抵抗体２５を介して接続しているから、従来技術のよう
な接続ケーブルを廃止する。そして、接続ケーブルが塗
装機本体２１を動かすレシプロケータ等の動きを規制す
るのを防止し、スムーズな塗装動作を行うことができ
る。

【００３７】さらに、前記外部電極支持部２２を塗装機
本体２１の保持部装着面２１Ａに着脱可能、即ち図１に
示すように、分解可能に設けているから、各外部電極２
７および昇圧整流回路２９の点検整備を容易に行うこと
ができ、メンテナンス性を向上させることができる。

【００３８】なお、前記実施例では、外部電極保持部２
２の保持部本体２３内に高電圧発生装置２８のうち昇圧
整流回路２９のみを設けるようにしたが、本発明はこれ
に限らず、図５に示すように、外部電極保持部２２内に
昇圧整流回路２９と昇圧用トランス１６を内蔵するよう
にしてもよく、またこの場合には、高周波発生器１５と
昇圧用トランス１６とはリード線３０，３０を介して接
続されている。さらに、環状の外部電極保持部２２内に
商用電源１２を除いた高電圧発生装置２８を内蔵するよ
うにしてもよい。

【００３９】また、前記実施例では、回転霧化頭として
ベル型回転霧化頭を例示したが、ディスク型回転霧化頭
を用いた静電塗装装置に適用してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明で
は、複数の外部電極を塗装機本体に支持すべく、該塗装
機本体に設けられた外部電極保持部を、塗装機本体の外
周を覆うように環状に形成し、該外部電極保持部内に高
電圧発生装置を設けるようにしたから、該高電圧発生装
置を外部電極保持部内の空気を利用して設けることがで
き、該塗装機本体をコンパクトにすることができる。ま
た、高電圧発生装置と各外部電極との距離を短くするこ
とができ、大径の接続ケーブルを廃止することができ
る。

【００４１】請求項２の発明では、前記外部電極保持部
を塗装機本体に対して着脱可能に設けることにより、塗
装機本体に対して外部電極保持部を容易に取外すことが
でき、メンテナンス性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による回転霧化頭型静電塗装装
置を塗装機本体と外部電極保持部とに分解した状態を示
す分解斜視図である。

【図２】実施例による回転霧化型静電塗装装置を示す一
部破断の外観図である。

【図３】実施例による高電圧発生装置を示す回路図であ
る。

【図４】外部電極保持部を正面からみた状態を示す一部
破断の正面図である。

【図５】変形例による高電圧発生装置を示す回路図であ
る。

【図６】従来技術による回転霧化型静電塗装装置を示す
一部破断の外観図である。

【図７】従来技術による高電圧発生装置を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

３ エアモータ ３Ｂ 回転軸 ４ 回転霧化頭 １４ 降圧用トランス １５ 高周波発生器 １６ 昇圧用トランス ２１ 塗装機本体 ２２ 外部電極保持部 ２３ 保持部本体 ２４ 支持腕 ２５ 高抵抗体 ２７ 外部電極 ２８ 高電圧発生装置 ２９ 昇圧整流回路 ２９Ａ ダイオード ２９Ｂ コンデンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に回転軸を駆動するエアモータを有
   する筒状の塗装機本体と、該塗装機本体の先端側に位置
   して回転軸に取り付けられ、塗料が供給されることによ
   り該塗料を回転霧化する回転霧化頭と、該回転霧化頭の
   径方向外側に位置して前記塗装機本体に設けられ、該回
   転霧化頭から噴霧された塗料に高電圧を帯電させる外部
   電極とからなる回転霧化型静電塗装装置において、前記
   各外部電極を保持するため、前記塗装機本体の外周に設
   けられた環状の外部電極保持部と、該外部電極保持部内
   に配設された環状の高電圧発生装置とから構成したこと
   を特徴とする回転霧化型静電塗装装置。
2. 【請求項２】 前記外部電極保持部は、塗装機本体に対
   して着脱可能に設けてなる請求項１記載の回転霧化型静
   電塗装装置。