JPH10202151A - 静電塗装システム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装材料アプリケータとターゲット物体との
間の静電気放電を防止するために閉ループフィードバッ
クシステムに発生される電圧及び電流感知信号に基づい
て塗装材料アプリケータに供給される電圧を制御する静
電塗装システム及び方法を提供する。 【解決手段】 電流感知信号は、直流電流、電流変化率
及び帯域通過周波数範囲のフィルタされた電流の１つ以
上を表し、切迫した放電を示す比較的広範囲な状態に対
して改善された感度を与える。塗装材料アプリケータに
高電圧を与える高電圧電源の効率は、高電圧変圧器のセ
ンタータップに供給される可変電圧駆動信号を交互にシ
ンクする第１及び第２の相補的な駆動信号間に遅延を与
え、これら駆動信号の駆動周波数を変化させて、高電圧
変圧器の出力の選択された電圧に対して可変電圧駆動信
号を最小にし、そして上記相補的な駆動信号の駆動周波
数をある位相ずれで高電圧変圧器の共振周波数に整合さ
せて、高電圧変圧器の出力の電圧を最大にすることによ
り、高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ターゲット物体に
塗装材料を付着する静電塗装システム及び方法に係り、
より詳細には、静電塗装システムの塗装材料アプリケー
タからの放電を防止すると共に、静電塗装システムの塗
装材料アプリケータに高電圧を供給する高電圧電源の効
率を高めることに係る。

【０００２】

【従来の技術】静電塗装システムは、静止しているか又
はコンベアに沿って移動されるターゲット物体に静電気
的に荷電された流体又は粉体の塗装材料を付与し、塗装
材料をターゲット物体に実質的に均一に付着するのに使
用される。これらシステムは、一般に、ターゲット物体
に対して高い電位に維持された塗装材料アプリケータを
備えている。この塗装材料アプリケータは、常にそうで
はないが通常は負の電位であり、そしてターゲット物体
は、接地電位又はその付近に維持される。ここで使用す
る塗装材料アプリケータという用語は、粉体及び流体の
塗装材料を荷電しそしてその荷電された塗装材料をター
ゲット物体に向けて付与するためのある種の装置を指
す。これらの塗装材料アプリケータは、例えば、参考と
してここに取り上げる本発明の譲受人であるランスバー
グコーポレーションに譲渡されたハウ氏等の１９９５年
７月１８日付けの「ノンインセンディブロータリーアト
マイザー(Nonincendive Rotary Atomizer)」と題する米
国特許第５，４３３，３８７号に開示されたように、と
りわけ、塗装材料付与ガン、塗装材料付与ベル及び塗装
材料付与噴霧器を含む。

【０００３】塗装材料アプリケータとターゲット物体と
の間の比較的高い電圧は、塗装材料アプリケータと、操
作者を含むターゲット物体との間に生じる放電又はスパ
ークの電位により操作者への実質的な感電の危険性を招
く。更に、多くの塗装材料は揮発性及び可燃性であるた
めに、放電が生じると着火し、傷害の危険性も招く。静
電塗装システムを運転する場合は、オキュペーション・
セーフティ・アンド・ヘルス・アクト（ＯＳＨＡ）に基
づく作業場安全規定が適用され、責任保険業者は、若干
の例外を除いて、静電塗装の運転が、噴霧仕上げ作業に
関するナショナル・ファイア・プロテクション・アソシ
エーション（ＮＦＰＡ）規格に合致して行われることを
要求する。従って、政府条例及び工業規格に合致しそし
て操作者への傷害のおそれを減少するために静電塗装シ
ステムの放電を防止することが望まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】静電塗装システムの放
電のおそれの減少に向かって既に幾つかの進歩が見られ
る。例えば、本発明の譲受人であるランスバーグコーポ
レーションに譲渡されたベントリー氏の１９８０年２月
５日付けの「静電塗装システム(Electrostatic Coating
System)」と題する米国特許第４，１８７，５２７号に
おいては、抵抗値の低い放電抵抗を有する短絡装置が、
スパーク状態が差し迫ったときに塗装材料アプリケータ
とターゲット物体との間の高電圧をゼロまで迅速に減少
する。より詳細には、この放電装置は、塗装材料アプリ
ケータとターゲット物体との間に過剰な電流又は過剰な
電流変化率が検出されるのに応答して制御回路によりイ
ネーブルされる。これらの検出される電流パラメータ
は、一般に、塗装材料アプリケータとターゲット物体と
の間の距離、ターゲット物体のサイズ及び形状、そして
ターゲット物体が塗装材料アプリケータに対して移動す
る割合に依存している。従って、ベントリー氏は、電気
スパークが差し迫ったときに塗装材料アプリケータの電
圧を急激にディスエイブルすることによって放電を防止
する。しかしながら、ベントリー氏は、変化する電流パ
ラメータに応答して塗装材料アプリケータの電圧を変化
させない。むしろ、ベントリー氏の塗装材料アプリケー
タの高電圧は、電流パラメータの限界を越えたときだ
け、変化する電流パラメータの影響を受け、そのとき、
電圧は完全にディスエイブルされ、手動でリセットしな
ければならない。

【０００５】これも本発明の譲受人であるランスバーグ
コーポレーションに譲渡されたヒュージ氏の１９８８年
５月１７日付けの「電源(Power Supply)」と題する米国
特許第４，７４５，５２０号は、塗装材料アプリケータ
に接続された高電圧発生器を有する静電塗装システムを
開示している。塗装材料アプリケータの高電圧は、電気
的スパークが差し迫ったときに、高電圧出力及び塗装材
料アプリケータの高い抵抗値及び高いキャパシタンスを
実質的に除去することにより比較的迅速に放電される。
高電圧発生器は、高電圧変圧器を備え、そのセンタータ
ップされた一次巻線は、パルス巾変調の駆動信号により
駆動され、この駆動信号は、固定周波数発振器の制御の
もとで一次巻線の２つの半部分を経て交互にスイッチさ
れる。パルス巾変調の駆動信号は、制御信号に応答し
て、塗装材料アプリケータの高電圧を電圧フィードバッ
ク信号に基づいて調整する。高電圧発生器は、塗装材料
アプリケータとターゲット物体との間に検出された過負
荷電流に応答して、一次巻線のセンタータップから電圧
を除去しそして塗装材料アプリケータの高電圧を一連の
抵抗を経て放電することにより、ディスエイブルされ
る。しかしながら、ヒュージ氏のシステムは、過負荷電
流状態に応答して高電圧発生器がディスエイブルされた
ときには手動でリセットしなければならない。又、高電
圧発生器は、コロナ放電を表す信号に応答して瞬間的に
ディスエイブルされるが、コロナ放電を表す信号の発生
が特定の時間周期内に不連続となる場合だけイネーブル
される。それ以外は、ヒュージ氏のシステムは、過負荷
電流状態の場合と同様に手動でリセットされねばならな
い。又、ヒュージ氏も、変化する電流パラメータに応答
して塗装材料アプリケータの電圧を変化させない。むし
ろ、ヒュージ氏の塗装材料アプリケータの高電圧は、ベ
ントリー氏と同様に、電流パラメータの限界を越えたと
きだけ完全にディスエイブルされる。ヒュージ氏は、指
定の時間周期内に電流欠陥が補正された場合に自動的な
システム回復を与え、さもなくば、システムは手動でリ
セットされねばならない。

【０００６】インジアナ州、インジアナポリスのランズ
バーグコーポレーションから入手できるＲａｎｓ−Ｐａ
ｋ（登録商標）１０００電源は、高電圧変圧器及び一体
的なカスケード変圧器を備え、塗装材料アプリケータに
高電圧出力を供給する。塗装材料アプリケータの高電圧
は、塗装材料アプリケータとターゲット物体との間の多
数の電流パラメータに基づいて制御される。第１に、塗
装材料アプリケータの高電圧は、ヒュージ氏の米国特許
第４，７４５，５２０号について上記したのと同様に、
直流過負荷状態に応答してディスエイブルされる。第２
に、高電圧は、直流スレッシュホールドと、直流過負荷
状態に対応する直流値との間の直流変化として動的に変
化される。高電圧は、ターゲット物体が塗装材料アプリ
ケータに近づくときは増加する直流に応答して急勾配の
負荷線に沿って減少され、そして電圧は、ターゲット物
体が塗装材料アプリケータから離れるときには減少する
直流に応答して同じ急勾配の負荷線に沿って増加され
る。しかしながら、この構成によれば、電圧は、急勾配
の負荷線により比較的狭い範囲の直流変化にわたって制
御される。又、Ｒａｎｓ−Ｐａｋ（登録商標）１０００
電源は、電流変化率の変動及びコロナ放電を表す電流パ
ラメータに応答する動的な電圧制御を含んでいない。従
って、Ｒａｎｓ−Ｐａｋ（登録商標）１０００電源は、
放電を防止するために塗装材料アプリケータの高電圧の
不必要なディスエイブル動作を被ることになる。

【０００７】これも本発明の譲受人であるランスバーグ
コーポレーションに譲渡されたヒュージ氏等の１９９２
年１０月２７日付けの「高電圧電源制御システム(High
Voltage Power Supply Control System)」と題する米国
特許第５，１５９，５４４号は、高電圧変圧器を含む高
電圧発生器に接続された塗装材料アプリケータを備えて
いて、上記高電圧発生器がその共振周波数で動作され、
最大出力電圧を与えると共に、放電のおそれを減少する
ような静電塗装システムを開示している。電圧制御発振
器は、高電圧変圧器の一次巻線を駆動するための出力信
号を与える。位相比較器は、電圧制御発振器の出力信号
位相と、高電圧変圧器の二次巻線の出力信号位相とに基
づいて制御信号を発生する。位相比較器の制御信号は、
電圧制御発振器により発生される出力信号の周波数を変
えるのに使用され、高電圧変圧器の二次巻線の出力信号
に対し９０°の位相ずれが生じるようにする。従って、
高電圧変圧器は、その最大出力電圧で動作され、放電を
生じる予期せぬ電圧サージのおそれを防止する。

【０００８】以上の説明から、とりわけ、公知の静電塗
装システム及びその方法を改善する必要性があることが
明らかである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】それ故、本発明の目的
は、公知の問題を克服する新規な静電塗装システム及び
方法を提供することである。又、本発明の目的は、塗装
材料アプリケータとターゲット物体との間の放電のおそ
れを減少する新規な静電塗装システム及び方法を提供す
ることである。

【００１０】本発明の別の目的は、閉ループフィードバ
ックシステムに発生された電流感知信号に基づいて塗装
材料アプリケータへ供給される電圧を動的に調整し、塗
装材料アプリケータとターゲット物体との間の静電気放
電を防止する新規な静電塗装システム及び方法を提供す
ることである。

【００１１】本発明の更に別の目的は、閉ループフィー
ドバックシステムに発生された電流感知信号に基づいて
塗装材料アプリケータへ供給される電圧を動的に調整
し、塗装材料アプリケータとターゲット物体との間の静
電気放電を防止する新規な静電塗装システム及び方法で
あって、上記電流感知信号は、切迫した放電を表す比較
的広範囲な状態に対して感度の改善を与えるために、直
流電流、電流変化率及び帯域通過周波数範囲におけるフ
ィルタされた電流の１つ以上を表すような新規な静電塗
装システム及び方法を提供することである。

【００１２】又、本発明の目的は、静電塗装システムの
塗装材料アプリケータに高電圧を供給する高電圧電源の
効率を高める新規な静電塗装システム及び方法を提供す
ることである。本発明の別の目的は、高電圧変圧器のセ
ンタータップへ供給される可変電圧駆動信号を交互にシ
ンクする(sink)第１及び第２の相補的な駆動信号間に遅
延を与えることにより、静電塗装システムの塗装材料ア
プリケータに高電圧を供給する高電圧電源の効率を高め
る新規な静電塗装システム及び方法を提供することであ
る。

【００１３】本発明の別の目的は、高電圧変圧器のセン
タータップへ供給される可変電圧駆動信号を交互にシン
クする第１及び第２の相補的なドライバの駆動周波数を
変えることにより、静電塗装システムの塗装材料アプリ
ケータに高電圧を供給する高電圧電源の効率を高める新
規な静電塗装システム及び方法であって、上記可変電圧
駆動信号が高電圧変圧器の出力の選択された電圧に対し
て最小にされる新規な静電塗装システム及び方法を提供
することである。

【００１４】本発明の更に別の目的は、高電圧変圧器の
センタータップへ供給される可変電圧駆動信号を交互に
シンクする第１及び第２の相補的なドライバの駆動周波
数をある位相ずれで高電圧変圧器の共振周波数に整合す
ることにより、静電塗装システムの塗装材料アプリケー
タに高電圧を供給する高電圧電源の効率を高める新規な
静電塗装システム及び方法であって、高電圧変圧器の出
力の電圧が最大にされるような新規な静電塗装システム
及び方法を提供することである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のこれら及び他の目的、特
徴並びに効果は、同様の部分及び段階が同じ参照番号で
示された添付図面を参照した以下の詳細な説明から完全
に理解されよう。図１は、荷電された塗装材料をターゲ
ット物体Ｔに向けて付与するための塗装材料アプリケー
タ１００を一般的に備えた静電塗装システム１０のブロ
ック図である。塗装材料アプリケータ１００は、通常接
地電位又はその付近にあるターゲット物体Ｔに対して比
較的高い正又は負の電位に維持される。塗装材料アプリ
ケータ１００とターゲット物体Ｔとの間の動作電圧は、
約２０キロボルト（ｋＶ）ないし約１００ｋＶの大きさ
をもつＤＣ電圧成分を有する。塗装材料アプリケータ１
００とターゲット物体Ｔとの間の動作電流は、約２０マ
イクロアンペア（μＡ）ないし約１０００μＡの大きさ
をもつＤＣ成分を有する。しかしながら、これらの動作
電圧及び電流の範囲は、単なる例示に過ぎず、当業者で
あれば、とりわけ、塗装材料の導電率、塗装材料アプリ
ケータの形式、システムにおける塗装材料アプリケータ
の数、塗装材料アプリケータとターゲット物体との間の
距離、そしてターゲット物体のサイズ及び形状を含む多
数のファクタに基づいて、それより大きくても小さくて
もよいことが明らかであろう。更に、本発明の１つの特
徴によれば、これらの動作電圧及び電流パラメータは、
以下に述べるように、塗装材料アプリケータに印加され
る電圧を制御すると共に、塗装材料アプリケータ１００
とターゲット物体Ｔとの間の電流を制御するために、こ
れらの範囲内及びこれらの範囲外で動的に変化される。

【００１６】塗装材料アプリケータ１００は、一般に、
荷電された液体又は粉体塗装材料を付与する塗装材料付
与ガン、又は塗装材料付与ロータリー噴霧器、又は塗装
材料付与噴霧器である。１つの例示的構成においては、
塗装材料アプリケータ１００は、参考としてここに取り
上げる本発明の譲受人に譲渡されたハウ氏等の１９９５
年７月１８日付けの「ノンインセンディブロータリーア
トマイザー(Nonincendive Rotary Atomizer)」と題する
米国特許第５，４３３，３８７号に開示されたように蓄
積エネルギーを減少するために比較的低いキャパシタン
スを有するロータリー噴霧器である。塗装材料アプリケ
ータ１００は、より一般的には、１つ以上のターゲット
物体に向けて塗装材料を付与するために静電塗装システ
ムの共通の高電圧電源に対して並列な電気回路構成に配
列された複数の塗装材料アプリケータを表す。又、ここ
で使用するターゲット物体という用語は、その物体が付
与された塗装材料の意図されたターゲット物体であるか
どうかに係わりなく塗装材料アプリケータ１００からの
放電路を形成する物体（１つ又は複数）を指す。従っ
て、例えば、ターゲット物体は、塗装材料アプリケータ
１００の付近に存在して、放電を生じさせることのある
操作者及び他の物体も含む。

【００１７】図１に示されたシステム１０は、入力２１
０と、塗装材料アプリケータ１００に接続された出力２
２０とを有する高電圧モジュール２００を備えている。
図２において、高電圧モジュール２００は、一次巻線及
び高電圧二次巻線をもつ高電圧変圧器２３０を備え、そ
の二次巻線は、高電圧整流器・マルチプライヤ回路２４
０に接続され、これは、変圧器の二次巻線の高電圧ＡＣ
信号を高電圧ＤＣ出力に変換し、この出力が塗装材料ア
プリケータ１００に供給される。この例示的な高電圧モ
ジュール構成は、参考としてここに取り上げる本発明の
譲受人に譲渡されたヒュージ氏の１９８８年５月１７日
付けの「電源(Power Supply)」と題する米国特許第４，
７４５，５２０号に詳細に開示されている。単一の塗装
材料アプリケータ１００が高電圧モジュール２００に接
続される用途では、参考として取り上げるヒュージ氏の
特許に開示されたように、高電圧モジュール２００を塗
装材料アプリケータ１００と一体化し、蓄積エネルギー
を減少して、比較的迅速に消散することができる。多数
の塗装材料アプリケータが並列な構成で高電圧モジュー
ル２００に接続される用途では、対応する高電圧ケーブ
ルが高電圧モジュール２００を高電圧モジュール２００
とは個別の多数の塗装材料アプリケータに接続し、この
場合には、高電圧電源２００と塗装材料アプリケータ１
００との間の距離が蓄積エネルギーを減少するために一
般的に最小にされる。

【００１８】図１は、高電圧モジュール２００に接続さ
れた制御モジュール３００を示しており、この制御モジ
ュール３００は、高電圧モジュールの入力２１０に可変
電圧駆動信号を与え、塗装材料アプリケータ１００に接
続された高電圧モジュールの出力２２０に高電圧を発生
する。図２に示された制御モジュール３００は、パルス
巾変調器３１０及びスイッチングレギュレータ３２０を
備えている。パルス巾変調器３１０は、システムコント
ローラ４００からの制御信号に応答して、可変出力信号
を発生する。１つの実施形態において、パルス巾変調器
３１０は、約４０ｋＨｚないし約６０ｋＨｚの間で変化
する可変周波数及びデューティサイクルの出力信号を発
生するプログラム可能な周波数／パルス巾ジェネレータ
である。スイッチングレギュレータ３２０は、パルス巾
変調器３１０に接続され、その可変出力信号に応答して
可変電圧駆動信号を発生する。スイッチングレギュレー
タ３２０は、高電圧一次巻線のセンタータップ２３２に
可変電圧駆動信号を供給して、高電圧変圧器の出力に可
変高電圧を発生する。第１の位相ドライバ３３０は変圧
器の一次巻線の第１入力２３４に接続され、そして第２
位相ドライバ３４０は変圧器の一次入力巻線の第２入力
２３６に接続される。第１の位相ドライバ３３０は、コ
ントローラ４００からの第１駆動信号に応答して第１信
号を発生し、センタータップ２３２に与えられる可変電
圧駆動信号をシンクし、そして第２の位相ドライバ３４
０は、コントローラ４００からの第２駆動信号に応答し
て第２の信号を交互に発生し、センタータップ２３２に
与えられる可変電圧駆動信号をシンクする。本発明のこ
の特徴により、第１の位相ドライバ３３０からの第１信
号と第２の位相ドライバ３４０からの第２信号は、同じ
く同周波数であって且つ位相が１８０°ずれている。

【００１９】図１及び２は、塗装材料アプリケータ１０
０とターゲット物体Ｔとの間の高電圧を表す電圧感知信
号を発生するために高電圧モジュールの出力２２０に接
続された電圧感知モジュール５００を示している。１つ
の実施形態において、この電圧感知信号は、高電圧モジ
ュールの出力２２０の抵抗性分割回路により発生される
第１電圧フィードバック信号に基づく。この目的に適し
た第１電圧フィードバックの抵抗性分割回路は、参考と
してここに取り上げる本発明の譲受人に譲渡されたヒュ
ージ氏の１９８８年５月１７日付けの「電源(Power Sup
ply)」と題する米国特許第４，７４５，５２０号に詳細
に開示されている。電圧感知モジュール５００は、シス
テムコントローラ４００に電圧感知信号を与えるために
システムコントローラ４００に接続される。システムコ
ントローラ４００は、電圧感知信号に応答して制御モジ
ュール３００に制御信号を発生及び供給し、塗装材料ア
プリケータ１００の高電圧は、システムコントローラ４
００からの制御信号に応答して定常動作の間に制御モジ
ュール３００により第１電圧レベルに調整することがで
きる。この第１電圧レベルは、一般に、特定の塗装用途
に対して選択されたユーザ定義の電圧レベルであって、
ユーザインターフェイス３０においてシステムコントロ
ーラ４００に入力されそして可視インジケータ４０に表
示される。１つの実施形態において、電圧感知信号は、
上記のヒュージ氏の１９８８年５月１７日付けの「電
源」と題する米国特許第４，７４５，５２０号に詳細に
開示されたように、パルス巾変調器の可変電圧を制御す
るための制御信号を発生する比較器へ供給される。図２
の実施形態では、電圧感知信号は、バッファ２０を経て
マイクロプロセッサベースのシステムコントローラ４０
０へ供給され、そしてシステムコントローラ４００は、
それに応答して、パルス巾変調器３１０により発生され
る可変出力信号を制御するための制御信号を発生し、上
記のようにスイッチングレギュレータ３２０を制御す
る。従って、塗装材料アプリケータ１００の電圧は、塗
装材料アプリケータ１００に所望の電圧を与えるように
電圧感知信号に応答して動的に増加又は減少される。

【００２０】図１に示された電流感知モジュール６００
は、塗装材料アプリケータ１００とターゲット物体Ｔと
の間の直流電流（Ｉ）、塗装材料アプリケータとターゲ
ット物体との間の電流変化率（ｄｉ／ｄｔ）、及び塗装
材料アプリケータとターゲット物体との間の帯域通過周
波数範囲におけるフィルタされた電流ＢＰ（ｉ）のうち
の少なくとも１つ以上を表す電流感知信号を発生するた
めに高電圧モジュールの出力２２０に接続される。１つ
の実施形態において、電流感知信号は、接地点への高電
圧モジュールの出力２２０の戻り路と直列な抵抗値によ
り発生される第２の電圧フィードバック信号に基づく。
この目的に適した第２の電圧フィードバック抵抗回路
は、参考としてここに取り上げる本発明の譲受人に譲渡
されたヒュージ氏の１９８８年５月１７日付けの「電
源」と題する米国特許第４，７４５，５２０号に詳細に
開示されている。本発明のこの特徴によれば、直流電流
は、電流感知信号に対応する第２の電圧フィードバック
信号のＤＣ成分に比例し、そして電流変化率信号及びフ
ィルタされた電流信号は、以下に述べるように、第２の
電圧フィードバック信号から発生される。

【００２１】又、電流感知モジュール６００は、システ
ムコントローラ４００へ電流感知信号を与えるためにシ
ステムコントローラ４００に接続される。システムコン
トローラ４００は、電流感知信号に応答して制御モジュ
ール３００に制御信号を発生及び供給し、塗装材料アプ
リケータの高電圧は、システムコントローラ４００から
の制御信号に応答して制御モジュール３００により動的
に調整可能である。従って、塗装材料アプリケータ１０
０に送られる高電圧は、電圧感知信号及び電流感知信号
の両方に応答して制御される。しかしながら、高電圧を
制御する目的のために、電流感知信号の方が電圧感知信
号よりも優先順位が高い。というのは、電流感知信号
は、一般に、高い電圧を減少することにより防止できる
初期の静電気放電を表すからである。図２の実施形態に
おいて、電流感知信号は、マイクロプロセッサベースの
システムコントローラ４００に供給され、これは、制御
モジュール３００の可変電圧駆動信号を制御するための
制御信号を発生するが、これら制御信号は、アナログ回
路によって発生されてもよい。

【００２２】電流変化率は、一般に、電流感知信号をサ
ンプリングし、そして最も最近サンプリングされた信号
を既にサンプリングされた信号と比較することにより測
定される。１つの実施形態において、電流感知信号に対
応する第２の電圧フィードバック信号は、参考としてこ
こに取り上げる本発明の譲受人に譲渡されたベントリー
氏の１９８０年２月５日付けの「静電塗装システム(Ele
ctrostatic Coating System)」と題する米国特許第４，
１８７，５２７号に詳細に説明されたように、サンプル
・ホールド回路を組み込んだ傾斜検出回路へ供給され
る。図２の実施形態では、電流感知信号に対応する第２
の電圧フィードバック信号がバッファ２２を経てマイク
ロプロセッサベースのシステムコントローラ４００へ供
給される。この構成では、マイクロプロセッサベースの
システムコントローラ４００は、電流感知信号を連続的
にサンプリングし、そして最も最近サンプリングされた
電流感知信号を既にサンプリングされた電流感知信号と
比較し、電流変化率の尺度を得る。１つの実施形態で
は、システムコントローラ４００は、電流感知信号のＤ
Ｃ成分をサンプリングし、電流変化率の尺度を得る。マ
イクロプロセッサベースのシステムコントローラ４００
で達成できる比較的高いサンプリングレートは、電流変
化率の尺度を比較的瞬時に与え、これにより、システム
コントローラ４００は、塗装材料アプリケータ１００の
高電圧をより応答的に制御することができる。この改善
された高電圧制御により、システムコントローラ４００
は、塗装材料アプリケータの高電圧をディスエイブルす
る必要のあるレベルまで電流変化率が上昇する前に電流
変化率の上昇に応答して塗装材料アプリケータ１００の
高電圧を減少し、その結果、以下に詳細に述べるよう
に、一般的に改良された運転効率を得ることができる。

【００２３】帯域通過周波数範囲におけるフィルタされ
た電流は、一般的に、帯域通過フィルタで電流感知信号
をフィルタすることにより測定される。１つの実施形態
においては、参考として取り上げるヒュージ氏の米国特
許第４，７４５，５２０号に詳細に開示されたように、
電流感知信号に対応する第２のフィードバック電圧信号
は、アナログの帯域通過フィルタ回路に供給され、帯域
通過周波数範囲におけるフィルタされた電流が発生され
る。図２の実施形態では、電流感知信号に対応する第２
の電圧フィードバック信号は、バッファ２４によりマイ
クロプロセッサベースのシステムコントローラ４００に
接続されたプログラム可能な帯域通過フィルタ５０へ送
られ、この帯域通過フィルタ５０は、システムコントロ
ーラ４００によりプログラムできる。１つの用途におい
て、帯域通過フィルタの範囲は、約２００Ｈｚを中心周
波数として約２０Ｈｚないし約２０００Ｈｚである。よ
り一般的には、周波数範囲はもっと広くても狭くてもよ
く、そして中心周波数は、特定の用途に基づいて変化す
る。１つの構成においては、多数の異なる周波数範囲
と、それに対応する中心周波数がメモリに記憶され、異
なる塗装材料用途において選択されそして使用される。
本発明のこの特徴によれば、フィルタ５０の出力信号
は、帯域通過周波数範囲におけるフィルタされた電流に
対応し、そして塗装材料アプリケータ１００におけるコ
ロナ放電の可能性を示す。システムコントローラ４００
は、以下に詳細に述べるように、帯域通過周波数範囲に
おけるフィルタされた電流の測定レベルに応答して塗装
材料アプリケータ１００へ供給される高電圧を制御す
る。

【００２４】塗装材料アプリケータ１００へ供給される
高電圧は、直流電流の増加、電流変化率の増加、及び帯
域通過周波数範囲におけるフィルタされた電流の増加の
少なくとも１つ以上を表す電流感知信号に応答して、動
的に減少することができる。又、塗装材料アプリケータ
１００へ供給される高電圧は、直流電流の減少、電流変
化率の減少、及び帯域通過周波数範囲におけるフィルタ
された電流の減少の少なくとも１つ以上を表す電流感知
信号に応答して、制御モジュール３００により動的に増
加することができる。

【００２５】図３は、塗装材料アプリケータ１００へ供
給される高電圧と、塗装材料アプリケータ１００とター
ゲット物体Ｔとの間の直流電流との例示的負荷曲線関係
を示すグラフである。本発明の１つの特徴によれば、塗
装材料アプリケータ１００へ供給される高電圧は、第１
の直流電流レベルＩ₁ より上昇する直流電流、第１の電
流変化率レベルより増加する電流変化率、及び第１の帯
域通過電流レベルより増加する帯域通過周波数範囲にお
けるフィルタされた電流の少なくとも１つ以上を表す電
流感知信号に応答して第１の電圧レベルＶ₁ 以下に動的
に減少される。又、塗装材料アプリケータの高電圧は、
第１の直流電流レベルに向かって減少する直流電流、第
１の電流変化率レベルに向かって減少する電流変化率、
及び第１の帯域通過電流レベルに向かって減少する帯域
通過周波数範囲におけるフィルタされた電流の少なくと
も１つを表す電流感知信号に応答して、第１の電圧レベ
ルＶ₁ に向かって動的に増加される。

【００２６】図３に示す本発明の別の特徴によれば、塗
装材料アプリケータに供給される高電圧は、直流電流限
界Ｉ_max を越える直流電流、変化率限界を越える電流変
化率及び帯域通過フィルタ電流限界を越える帯域通過周
波数範囲におけるフィルタされた電流の少なくとも１つ
以上を表す電流感知信号に応答してディスエイブルされ
る。又、塗装材料アプリケータに供給される高電圧は、
電圧がある最小値まで減少したときにディスエイブルさ
れてもよい。

【００２７】本発明の別の特徴によれば、システムコン
トローラ４００は、欠陥状態を生じた電流感知信号成分
が指定の時間内に消失した際に、塗装材料アプリケータ
１００に供給されるディスエイブルされた電圧をイネー
ブルするように自動的に試みる。１つの動作モードにお
いては、例えば、ディスエイブルされた高電圧は、コロ
ナ放電を表す帯域通過周波数範囲におけるフィルタされ
た電流のレベルが指定の時間内に消失した際にイネーブ
ルされる。本発明のこの特徴によれば、システムコント
ローラ４００は、ディスエイブルされた高電圧を手動で
リセットしなければならない前に、システムを何回もリ
セットするよう試みる。

【００２８】システム１０に最初に電力を付与する間及
びシステム１０を自動的にリセットする間に、変圧器の
センタータップ２３２に供給される可変電圧駆動信号
は、システムコントローラ４００の制御のもとで所定の
増加率で第１の電圧レベルに向かってアップ方向に傾斜
され即ち増加される。しかしながら、電圧増加率は、放
電を表す電流感知信号に応答して減少されてもよくそし
て最終的にディスエイブルされてもよい。電圧増加率
は、一般的に、初期のパワーアップ状態と自動的なシス
テムリセット状態で同じではなく、自動的なシステムリ
セット状態では、システムに最初に電力を付与する間に
必要とされる以上の迅速な電圧増加が必要とされる。

【００２９】図３のグラフは、実質的にリニアな動作領
域を含む電圧と直流電流の関係を示すが、電圧−直流電
流の関係は一般的には非リニアである。電圧と電流変化
率との間、及び電圧と電流感知信号のフィルタされた電
流成分との間にも同様の関係が存在するが、これら各々
の電圧−電流関係は一般的に独特のもので、非リニアで
ある。電流変化率及びフィルタされた電流のパラメータ
は、独特であるが、直流電流パラメータが用途ごとに変
化するほどは、用途ごとに変化しない傾向がある。必要
とされる直流電流レベルは、例えば、とりわけ、塗装材
料の導電率、塗装材料アプリケータの形式、塗装材料ア
プリケータとターゲット物体との間の距離、並びにター
ゲット物体のサイズ及び形状を含む静電塗装システムの
構成及び特定の用途に関連した多数のファクタに依存し
ている。従って、直流電流レベルは、ユーザが定義する
電流レベルであって、特定の塗装用途に対して選択さ
れ、ユーザインターフェイス３０に入力され、そして可
視インジケータ４０により表示される。一般に、電圧と
電流の種々の関係は、実験で決定されると共に、受け入
れられる工業規格を参照することにより決定される。

【００３０】マイクロプロセッサベースのシステムコン
トローラにおいては、電流感知信号及び電圧感知信号の
電流パラメータに対する電圧−電流関係が、一般に、プ
ログラムされたアルゴリズムにより制御される。本発明
のこの特徴によれば、アルゴリズムは、特定の静電塗装
システム構成又は用途に対して容易に改定又は再プログ
ラムされる。更に、異なる電圧−電流アルゴリズムをも
つ多数のプログラムをマイクロプロセッサに関連したメ
モリに記憶し、特定のシステム構成及び用途に対して所
望の電圧−電流アルゴリズムを選択し、静電塗装システ
ムのための実質的に普遍的な高電圧電源を形成すること
もできる。又、マイクロプロセッサをベースとするシス
テムコントローラ４００は、システム性能、及び性能に
関連したデータの記憶、特に、不揮発性メモリ６０の欠
陥状態を監視することができ、これを後で分析して、電
圧制御アルゴリズム改定のベースとすることができる。
シリアル入力／出力ポート７２によりシステムコントロ
ーラに接続されたコンピュータ７０は、システムコント
ローラ４００にアルゴリズムをダウンロードしたりシス
テムコントローラのメモリからデータをアップロードし
たりするのに使用できる。

【００３１】上記電流パラメータを表す電流感知信号に
応答して塗装材料アプリケータ１００に供給される高電
圧を動的に制御することは、電流パラメータが切迫した
放電を示す比較的広範囲の状態を表し、感度を高めるこ
とになるので、静電塗装システムの放電を防止する上で
顕著な進歩及び改善をもたらす。

【００３２】本発明の別の特徴によれば、高電圧モジュ
ール２００の動作効率が高められ、塗装材料アプリケー
タ１００とターゲット物体との間の放電が防止される。
図１は、位相感知信号を発生するために高電圧モジュー
ルの出力２２０に接続された位相感知モジュール７００
を示している。この位相感知モジュール７００は、シス
テムコントローラ４００に位相感知信号を与えるために
システムコントローラ４００にも接続される。本発明の
この特徴によれば、システムコントローラ４００は、第
１及び第２の位相ドライバ３３０及び３４０からの第１
及び第２の信号の駆動周波数を９０°の位相ずれで高電
圧変圧器２３０の共振周波数に実質的に整合させ、変圧
器の出力の電圧信号を最大にする。変圧器の出力の位相
感知信号を発生する回路、及び位相及び周波数を制御す
る回路は、参考としてここに取り上げる本発明の譲受人
に譲渡されたヒュージ氏等の１９９２年１０月２７日付
けの「高電圧電源制御システム(High Voltage Power Su
pply Control System)」と題する米国特許第５，１５
９，５４４号に詳細に開示されている。第１及び第２の
位相ドライバ３３０及び３４０の第１及び第２の駆動信
号の駆動周波数及び位相は、ターゲット物体Ｔが塗装材
料アプリケータ１００に近づいたり離れたりするときに
変化する傾向のある高電圧変圧器２３０の共振周波数に
整合するように動的に制御される。変圧器２３０をその
共振周波数で動作すると、変圧器の出力に最大電圧が発
生し、従って、塗装材料アプリケータ１００に供給され
る電圧の予期せぬ増加が生じて放電を招くおそれを低減
する。図２の実施形態では、位相フィードバック信号が
バッファ２４を経てマイクロプロセッサベースのシステ
ムコントローラ４００へ供給され、そしてシステムコン
トローラ４００は、第１及び第２の位相ドライバ３３０
及び３４０からの第１及び第２信号の駆動周波数の周波
数を、高電圧変圧器２３０の共振周波数に整合するよう
に制御する。１つの実施形態では、高電圧変圧器２３０
が普遍的な巻線型変圧器であり、駆動周波数は、約４５
ｋＨｚないし約１１０ｋＨｚの間で変化し、この周波数
範囲は、異なる用途及びシステム構成に対して更に広く
ても狭くてもよい。

【００３３】本発明の別の特徴によれば、高電圧変圧器
２３０の動作効率は、変圧器２３０に供給される制御モ
ジュール３００からの可変電圧駆動信号を減少して塗装
材料アプリケータ１００へ送られる高電圧を発生するこ
とにより更に最適化される。又、これは、高電圧モジュ
ールにより発生される熱も減少し、これは、手持ち式の
塗装ガン及び小型の塗装材料付与装置において特に重要
な事柄である。又、高電圧モジュール２００の熱を減少
することは、電圧整流器及びマルチプライヤのストレス
も減少し、これは、動作寿命を延ばすことになる。本発
明のこの特徴によれば、電圧駆動感知モジュール８００
が、電圧駆動感知信号を発生するために制御モジュール
３００に接続される。この電圧駆動感知信号は、制御モ
ジュール３００により発生された可変電圧駆動信号にお
いて抵抗性分割器により発生される。又、電圧駆動感知
モジュール８００は、システムコントローラ４００に電
圧駆動感知信号を与えるためにシステムコントローラ４
００にも接続され、システムコントローラ４００は、第
１及び第２の位相ドライバ３３０及び３４０からの第１
及び第２の信号の駆動周波数をスイープ即ち変化させ、
制御モジュール３００からの可変電圧駆動信号が最小と
なる駆動周波数を決定する。従って、駆動周波数は、高
電圧変圧器２３０へ送られる可変電圧が、塗装材料アプ
リケータ１００へ送られる所望の高電圧に対して最小と
なるところの周波数へ変化する。変圧器２３０の効率を
高めるこの特徴は、単独で使用することもできるし、上
記の周波数整合及び位相ずれ特徴と組み合わせて使用す
ることもできるが、変圧器２３０に供給される可変電圧
を最小にする努力において変圧器２３０の共振周波数に
対して制限された範囲内で駆動周波数を変化させ、駆動
周波数及び共振周波数の整合を妥協するという制約を伴
う。

【００３４】本発明の別の特徴によれば、高電圧変圧器
２３０の動作効率は、第１及び第２の位相ドライバ３３
０及び３４０の第１及び第２の信号間に遅延を与えて、
極性反転の前に可変電圧駆動信号により変圧器に誘起さ
れる電界の崩壊を許すことにより、更に最適化される。
これは、変圧器のセンタータップ２３２へ供給される可
変電圧駆動信号を減少すると共に、変圧器により発生さ
れる熱を減少する。図４は、変圧器のセンタータップ２
３２へ供給される可変電圧駆動信号を交互にシンクする
ために第１及び第２の位相ドライバ３３０及び３４０を
駆動する相補的な第１及び第２の位相駆動信号間の遅延
即ちデッドスペースを示す。本発明の１つの特徴によれ
ば、位相駆動信号間の遅延は、固定遅延時間である。別
の実施形態では、所望の出力電圧に対しスイッチングレ
ギュレータ３２０からの電圧駆動感知信号に応答して可
変電圧駆動信号が最小にされるところの遅延時間を決定
するために遅延時間が小さな範囲にわたって変更され
る。高電圧変圧器２３０の効率を高めるこの方法は、単
独で使用されてもよいし、又は上記した本発明の他の効
率改善特徴の１つ以上と組み合わせて使用されてもよ
い。

【００３５】以上の説明から、当業者であれば、本発明
の最良の態様と現在考えられるものを実施しそして利用
することができるであろうが、ここに述べた特定の実施
形態の精神及び範囲内で種々の変更、組合せ及び等効物
が容易に理解されよう。それ故、本発明は、上記の特定
の実施形態によって限定されるものではなく、特許請求
の範囲のみにより限定されるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による静電塗装システムのブ
ロック図である。

【図２】本発明の実施形態によるマイクロプロセッサベ
ースの静電塗装システムのブロック図である。

【図３】本発明による静電塗装システムの負荷電圧対電
流の関係を示すグラフである。

【図４】対応する第１及び第２の位相ドライバによって
発生された第１及び第２の駆動信号を表す相補的な第１
及び第２の波形を示す図である。

【符号の説明】

１０ 静電塗装システム １００ 塗装材料アプリケータ ２００ 高電圧モジュール ２１０ 入力 ２２０ 出力 ２３０ 高電圧変圧器 ２３２ センタータップ ２４０ 高電圧整流器・マルチプライヤ回路 ３００ 制御モジュール ３１０ パルス巾変調器 ３２０ スイッチングレギュレータ ３３０ 第１位相ドライバ ３４０ 第２位相ドライバ ４００ システムコントローラ ５００ 電圧感知モジュール ６００ 電流感知モジュール ７００ 位相感知モジュール ８００ 電圧駆動感知モジュール

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターゲット物体に塗装材料を付着するた
   めの静電塗装システムにおいて、 荷電された塗装材料をターゲット物体に向けて付与する
   ための塗装材料アプリケータと、 入力及び出力を有し、出力が上記塗装材料アプリケータ
   に接続された高電圧モジュールと、 上記高電圧モジュールの入力に接続された制御モジュー
   ルであって、上記塗装材料アプリケータに送られる高電
   圧を発生するために可変電圧駆動信号を上記高電圧モジ
   ュールの入力に与える制御モジュールと、 上記高電圧モジュールの出力に接続された電流感知モジ
   ュールであって、上記塗装材料アプリケータとターゲッ
   ト物体との間の電流の変化率、及び上記塗装材料アプリ
   ケータとターゲット物体との間の帯域通過周波数範囲の
   フィルタされた電流の少なくとも１つを表す電流感知信
   号を発生するための電流感知モジュールと、 上記電流感知モジュールにより発生された電流感知信号
   を受け取るために上記電流感知モジュールに接続された
   システムコントローラであって、電流感知信号に応答し
   て制御モジュールへ制御信号を与えるために制御モジュ
   ールに接続されたシステムコントローラとを備え、 上記塗装材料アプリケータに送られる高電圧は、上記電
   流変化率の増加及び上記帯域通過周波数範囲のフィルタ
   された電流の増加の少なくとも１つを表す電流感知信号
   に応答して制御モジュールにより減少することができ、
   そして上記塗装材料アプリケータに送られる高電圧は、
   上記電流変化率の減少及び上記帯域通過周波数範囲のフ
   ィルタされた電流の減少の少なくとも１つを表す電流感
   知信号に応答して制御モジュールにより増加することが
   できる、ことを特徴とする静電塗装システム。
2. 【請求項２】 上記制御モジュールは、 上記システムコントローラに接続され、上記システムコ
   ントローラからの制御信号に応答して可変出力信号を発
   生するパルス巾変調器と、 上記パルス巾変調器に接続され、上記パルス巾変調器の
   可変出力信号に応答して可変電圧駆動信号を発生するた
   めのスイッチングレギュレータであって、上記高電圧モ
   ジュールの入力に接続されて、その高電圧モジュールの
   入力に可変電圧駆動信号を与えるためのスイッチングレ
   ギュレータとを備え、 上記高電圧モジュールは、上記スイッチングレギュレー
   タからの可変電圧駆動信号に応答して、上記塗装材料ア
   プリケータへ送られる可変高電圧を発生する請求項１に
   記載のシステム。
3. 【請求項３】 上記高電圧モジュールは、センタータッ
   プ付きの一次入力巻線及び二次出力巻線を有する変圧器
   を備え、上記センタータップは上記制御モジュールに接
   続され、上記制御モジュールは、上記一次入力巻線のセ
   ンタータップに可変電圧駆動信号を与え、 上記制御モジュールは、更に、上記変圧器の一次入力巻
   線の第１入力に接続された第１位相ドライバであって、
   第１駆動信号に応答して、上記センタータップに送られ
   る可変電圧駆動信号をシンクするための第１位相ドライ
   バと、上記変圧器の一次入力巻線の第２入力に接続され
   た第２位相ドライバであって、第２駆動信号に応答し
   て、上記センタータップに送られる可変電圧駆動信号を
   シンクするための第２位相ドライバとを更に備え、 上記システムコントローラは、上記第１位相ドライバ及
   び第２位相ドライバに接続され、そして上記システムコ
   ントローラは、第１位相ドライバに第１駆動信号を与え
   そしてそれと交互に第２位相ドライバに第２駆動信号を
   与え、これらの第１駆動信号及び第２駆動信号は、共通
   の駆動周波数であって、１８０°位相がずれている請求
   項１に記載のシステム。
4. 【請求項４】 位相感知信号を発生するために上記高電
   圧モジュールの出力に接続された位相感知モジュールを
   更に備え、この位相感知モジュールは、上記システムコ
   ントローラに位相感知信号を与えるためにそのシステム
   コントローラに接続され、上記システムコントローラ
   は、駆動周波数をある位相ずれで上記高電圧モジュール
   の共振周波数に実質的に整合させて、位相感知信号に応
   答して高電圧モジュールの効率を高める請求項３に記載
   のシステム。
5. 【請求項５】 第１駆動信号と第２駆動信号のとの間に
   遅延を含み、この遅延が上記高電圧モジュールの効率を
   高める請求項３に記載のシステム。
6. 【請求項６】 電圧駆動感知信号を発生するために制御
   モジュールに接続された電圧駆動感知モジュールを更に
   備え、この電圧駆動感知モジュールは、上記システムコ
   ントローラへ電圧駆動感知信号を与えるためにそのシス
   テムコントローラに接続され、そして上記システムコン
   トローラは、電圧駆動感知信号に応答して制御モジュー
   ルからの可変電圧駆動信号が減少されるところの駆動周
   波数を決定するために駆動周波数を変化させる請求項３
   に記載のシステム。
7. 【請求項７】 電圧感知信号を発生するために上記高電
   圧モジュールの出力に接続された電圧感知モジュールを
   更に備え、この電圧感知モジュールは、上記システムコ
   ントローラに電圧感知信号を与えるためにそのシステム
   コントローラに接続され、そして上記システムコントロ
   ーラは、電圧感知信号に応答して上記制御モジュールへ
   制御信号を与え、上記塗装材料アプリケータに送られる
   高電圧は、上記システムコントローラに与えられた電圧
   感知信号に応答して上記制御モジュールにより第１電圧
   レベルに調整できる請求項１に記載のシステム。
8. 【請求項８】 上記塗装材料アプリケータは、荷電され
   た塗装材料をターゲット物体に向けて付与する複数の塗
   装材料アプリケータである請求項１に記載のシステム。
9. 【請求項９】 上記高電圧モジュールは、電圧マルチプ
   ライヤに接続された普遍的な巻線型変成器を備え、この
   普遍的な巻線型変成器の一次巻線は、上記制御モジュー
   ルに接続され、そして上記電圧マルチプライヤの出力
   は、塗装材料アプリケータに接続される請求項１に記載
   のシステム。
10. 【請求項１０】 ターゲット物体に塗装材料を付着する
    ための静電塗装システムにおいて、 荷電された塗装材料をターゲット物体に向けて付与する
    ための塗装材料アプリケータと、 センタータップ付きの一次入力巻線と、上記塗装材料ア
    プリケータに接続された高電圧モジュール出力とを有す
    る高電圧モジュールと、 上記高電圧モジュールに接続され、上記塗装材料アプリ
    ケータに供給される高電圧を発生するために上記高電圧
    モジュールのセンタータップに可変電圧駆動信号を与え
    る制御モジュールと、 上記高電圧モジュールの一次入力巻線の第１入力に接続
    され、第１駆動信号に応答して、上記センタータップに
    送られる可変電圧駆動信号をシンクするための第１の位
    相ドライバと、 上記高電圧モジュールの一次入力巻線の第２入力に接続
    され、第２駆動信号に応答して、上記センタータップに
    送られる可変電圧駆動信号をシンクするための第２の位
    相ドライバと、 上記第１位相ドライバ及び第２位相ドライバに接続され
    たシステムコントローラであって、第１駆動信号を第１
    位相ドライバに与えると共に、第２駆動信号を第２位相
    ドライバに交互に与え、第１駆動信号及び第２駆動信号
    は、共通の駆動周波数であって且つ１８０°位相ずれし
    ているようなシステムコントローラと、 電圧駆動感知信号を発生するために上記制御モジュール
    に接続された電圧駆動感知モジュールであって、システ
    ムコントローラに電圧駆動感知信号を与えるためにシス
    テムコントローラに接続された電圧駆動感知モジュール
    とを備え、 上記制御モジュールからの可変電圧駆動信号は、第１駆
    動信号と第２駆動信号との間に１つの遅延を与えそして
    駆動周波数を変更することにより電圧駆動感知信号に応
    答して減少されることを特徴とする静電塗装システム。
11. 【請求項１１】 上記塗装材料アプリケータとターゲッ
    ト物体との間の直流電流、上記塗装材料アプリケータと
    ターゲット物体との間の電流の変化率、及び上記塗装材
    料アプリケータとターゲット物体との間の帯域通過周波
    数範囲のフィルタされた電流の少なくとも１つを表す電
    流感知信号を発生するために上記高電圧モジュールの出
    力に接続された電流感知モジュールを更に備え、 上記システムコントローラは、上記電流感知モジュール
    により発生された電流感知信号を受け取るために電流感
    知モジュールに接続され、そして上記システムコントロ
    ーラは、電流感知信号に応答して上記制御モジュールへ
    制御信号を与えるために上記制御モジュールに接続さ
    れ、 上記塗装材料アプリケータに供給される高電圧は、上記
    直流電流の増加、上記電流変化率の増加及び上記帯域通
    過周波数範囲のフィルタされた電流の増加の少なくとも
    １つを表す電流感知信号に応答して制御モジュールによ
    り減少することができ、そして上記塗装材料アプリケー
    タに供給される高電圧は、上記直流電流の減少、上記電
    流変化率の減少及び上記帯域通過周波数範囲のフィルタ
    された電流の減少の少なくとも１つを表す電流感知信号
    に応答して制御モジュールにより増加することができる
    請求項１０に記載のシステム。
12. 【請求項１２】 位相感知信号を発生するために上記高
    電圧モジュールの出力に接続された位相感知モジュール
    を更に備え、この位相感知モジュールは、上記システム
    コントローラに位相感知信号を与えるためにそのシステ
    ムコントローラに接続され、上記システムコントローラ
    は、駆動周波数をある位相ずれで上記高電圧モジュール
    の共振周波数に実質的に整合させて、位相感知信号に応
    答して高電圧モジュールの効率を高める請求項１０に記
    載のシステム。
13. 【請求項１３】 静電塗装システムによりターゲット物
    体に塗装材料を付着するための方法において、 塗装材料アプリケータによりターゲット物体に向けて荷
    電された塗装材料を付与し、 上記塗装材料アプリケータに接続された出力を有する高
    電圧モジュールにより上記塗装材料アプリケータに高電
    圧を供給し、 高電圧モジュールの入力に可変電圧駆動信号を与えて、
    その高電圧モジュールの入力に接続された制御モジュー
    ルにより高電圧モジュールの出力に高電圧を発生し、 高電圧モジュールの出力に接続された電流感知モジュー
    ルにより、上記塗装材料アプリケータとターゲット物体
    との間の電流の変化率信号、及び上記塗装材料アプリケ
    ータとターゲット物体との間の帯域通過周波数範囲のフ
    ィルタされた電流信号の少なくとも１つを表す電流感知
    信号を発生し、 上記電流感知モジュール及び制御モジュールに接続され
    たシステムコントローラにより電流感知信号に応答して
    制御モジュールへ制御信号を与え、 上記塗装材料アプリケータに供給される高電圧を、上記
    電流変化率の増加及び上記帯域通過周波数範囲のフィル
    タされた電流の増加の少なくとも１つを表す電流感知信
    号に応答して上記制御モジュールにより減少し、そして
    上記塗装材料アプリケータに供給される高電圧を、上記
    電流変化率の減少及び上記帯域通過周波数範囲のフィル
    タされた電流の減少の少なくとも１つを表す電流感知信
    号に応答して上記制御モジュールにより増加する、とい
    う段階を備えたことを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】 変化率限界を越える電流変化率、及び
    帯域通過フィルタ電流限界を越える帯域通過周波数範囲
    のフィルタされた電流の少なくとも１つを表す電流感知
    信号に応答して上記制御モジュールにより上記塗装材料
    アプリケータに供給される高電圧をディスエイブルする
    という段階を更に備えた請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 直流電流の増加を表す電流感知信号に
    応答して制御モジュールにより塗装材料アプリケータに
    供給される高電圧を減少し、そして直流電流の減少を表
    す電流感知信号に応答して制御モジュールにより塗装材
    料アプリケータに供給される高電圧を増加するという段
    階を更に備えた請求項１３に記載の方法。
16. 【請求項１６】 直流電流限界を越える直流電流を表す
    電流感知信号に応答して制御モジュールにより塗装材料
    アプリケータに供給される高電圧をディスエイブルする
    という段階を更に備えた請求項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 上記塗装材料アプリケータに供給され
    る高電圧を、第１の直流電流レベルより増加する直流電
    流、第１の電流変化率レベルより増加する電流変化率、
    及び第１の帯域通過電流レベルより増加する帯域通過周
    波数範囲のフィルタされた電流の少なくとも１つを表す
    電流感知信号に応答して、制御モジュールにより第１電
    圧レベルより低く減少し、そして上記塗装材料アプリケ
    ータに供給される高電圧を、第１の直流電流レベルに向
    かって減少する直流電流、第１の電流変化率レベルに向
    かって減少する電流変化率、及び第１の帯域通過電流レ
    ベルに向かって減少する帯域通過周波数範囲のフィルタ
    された電流の少なくとも１つを表す電流感知信号に応答
    して、制御モジュールにより第１電圧レベルに向かって
    増加する、という段階を更に備えた請求項１３に記載の
    方法。
18. 【請求項１８】 上記高電圧モジュールは、センタータ
    ップ付きの一次入力巻線及び二次出力巻線を有する変圧
    器を備え、上記センタータップは上記制御モジュールに
    接続され、上記制御モジュールは、上記変圧器の一次入
    力巻線の第１入力に接続された第１位相ドライバと、上
    記変圧器の一次入力巻線の第２入力に接続された第２位
    相ドライバとを更に備え、上記システムコントローラ
    は、上記第１位相ドライバ及び第２位相ドライバに接続
    され、上記方法は、更に、 上記変圧器の一次入力巻線のセンタータップに可変電圧
    駆動信号を供給し、 上記第１位相ドライバに第１駆動信号を与えそしてそれ
    と交互に上記第２位相ドライバに第２駆動信号を与え、
    これら第１駆動信号及び第２駆動信号は、共通の駆動周
    波数であって、１８０°位相がずれており、 上記第１位相ドライバからの第１駆動信号に応答して上
    記センタータップに供給される可変電圧駆動信号をシン
    クし、そして上記第２位相ドライバからの第２駆動信号
    に応答して上記センタータップに供給される可変電圧駆
    動信号を交互にシンクする、という段階を備えた請求項
    １３に記載の方法。
19. 【請求項１９】 上記高電圧モジュールの出力に接続さ
    れた位相感知モジュールにより位相感知信号を発生し、 上記位相感知信号をシステムコントローラへ供給し、上
    記位相感知モジュールはシステムコントローラに接続さ
    れ、そして駆動周波数をある位相ずれで高電圧モジュー
    ルの共振周波数に実質的に整合させて、上記位相感知信
    号に応答して高電圧モジュールの効率を高める、という
    段階を更に備えた請求項１８に記載の方法。
20. 【請求項２０】 第１駆動信号と第２駆動信号との間に
    遅延を与え、高電圧モジュールの効率を高める請求項１
    ８に記載の方法。
21. 【請求項２１】 上記制御モジュールに接続された電圧
    駆動感知モジュールにより電圧駆動感知信号を発生し、 上記電圧駆動感知信号をシステムコントローラに供給
    し、上記電圧駆動感知モジュールは、システムコントロ
    ーラに接続され、そして上記電圧駆動感知信号に応答し
    て制御モジュールからの可変電圧駆動信号を減少するよ
    うに駆動周波数を変化させる、という段階を備えた請求
    項１８に記載の方法。
22. 【請求項２２】 上記高電圧モジュールの出力に接続さ
    れた電圧感知モジュールにより電圧感知信号を発生し、 上記電圧感知信号をシステムコントローラに供給し、上
    記電圧感知モジュールは、システムコントローラに接続
    され、そして上記電圧感知信号に応答して制御モジュー
    ルに制御信号を与え、上記塗装材料アプリケータの高電
    圧を第１電圧レベルに調整する、という段階を備えた請
    求項１８に記載の方法。