JP5513061B2 - 静電塗装システム、および、静電塗装用スプレーガン - Google Patents
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Description
このような静電塗装用の塗装装置として、例えば特許文献1に記載の静電塗装用スプレーガンは、ガン本体の塗料流路内に電極を有しており、この電極に高電圧を供給することによって、電極と被塗物との間に高電圧を印加するとともに塗料粒子を帯電させるようになっている。
以下、本発明の第1の実施形態について、図1ないし図10を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る静電塗装システム1の電気的構成を概略的に示すブロック図である。静電塗装システム1は、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガン2(以下、スプレーガン2と称する)と、このスプレーガン2に電源線3(交流電圧供給線に相当)を介して交流電圧Vacを供給する交流電源装置4とを備えて構成されている。
高電圧発生装置5は、高電圧発生回路を構成する昇圧トランス5aと、高圧整流回路5b(例えばコッククロフト−ウォルトン型の倍電圧整流回路)と、出力抵抗5cとを一体にモールドしたカスケード型の高電圧発生装置である。この高電圧発生装置5は、交流電源装置4から供給された交流電圧Vacに基づいて直流高電圧Vdcを発生するものである。ピン電極6は、後述する構成により、高電圧発生装置5が発生した直流高電圧Vdcが印加されるようになっており、スプレーガン2から噴霧する塗料を帯電させるものである。アースリング7は、例えばステンレス製であり、導電性を有している。このアースリング7は、後述する構成により、スプレーガン2のガン本体21(図2,図3参照)に着脱可能とされ、その装着状態においてピン電極6に対して離間した状態で配設される。そして、このアースリング7は、後述する構成により、高電圧発生装置5が印加されるピン電極6との間に電界を生成する。以上は、スプレーガン2の概略的な構成を説明した。このスプレーガン2の詳細な構成については後述する。
交流電源装置4は、交流電圧Vacを発生するものであり、制御回路8(制御手段に相当)と、直流電源9(この場合、DC20V)と、2つのスイッチング素子10,11と、出力トランス12と、カレントコイル13(検出手段に相当)と、安全回路14とを備えて構成されている。
図2に示すように、スプレーガン2は、ガン本体21と、このガン本体21の後端部(図2では右端部)に設けたグリップ22とから構成されている。ガン本体21は、例えば電気的絶縁性を有するポリアセタール樹脂やフッ素樹脂などの合成樹脂材料(非導電性材料)からなり、スプレーガン2の銃身部分(バレル部分)を構成する。このガン本体21とグリップ22との間に形成される空間内には、上記した高電圧発生装置5(高電圧発生手段に相当)が内蔵されている。
図4に示すように、アースリング7は、塗料吐出口44を中心とする円環状の導電性部材として配置されている。また、図5に示すように、アースリング7は、前端部が断面ほぼ半円状に形成され、後端部が断面ほぼ矩形状に形成されている。
なお、本発明者の実験により、円環状のアースリング7の径が小さいほど、塗料粒子の帯電効率、ひいては、塗料の塗着効率が向上する傾向にあることが確認された。
スプレーガン2のアースリング7は、ガン本体21に着脱可能に構成され、ガン本体21に装着された状態で、接地が施された電源線3aの開路部3cを閉路する。従って、アースリング7のガン本体21への装着が不確実な状態、即ち、接続端子61とソケット部74との接触が不確実な状態では、電源線3(電源線3a,3b)を介して流れる電流が減少する。また、アースリング7がガン本体21から完全に外れた状態、即ち、接続端子61とソケット部74とが接触していない状態では、電源線3(電源線3a,3b)に電流が流れない。
次に、本発明の第2の実施形態について図11を参照して説明する。本実施形態は、2本の送電ケーブル(電源線3a,3b)を介して交流電圧Vacをスプレーガン2に供給(送電)する構成の第1の実施形態と異なり、3本の送電ケーブル(電源線)を介して交流電圧Vacをスプレーガン2に送電する構成のものである。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。
なお、本発明は、上述の各実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
交流電源装置4は、スプレーガン2の外部に設けるのではなく、スプレーガン2の内部に設けるようにしてもよい。
制御回路8は、カレントコイル13によって、電源線3、或いは、電源線92の電圧を検出するようにしてもよい。この場合、制御回路8は、カレントコイル13による検出電圧に基づいて、電源線3、或いは、電源線92を介した高電圧発生装置5への交流電圧Vacの供給を制御する。即ち、制御回路8は、高電圧発生装置5に交流電圧を供給しているときに検出電圧が減少した場合(アースリング7のガン本体21への装着が不確実な場合)、または、電圧が検出されない場合(アースリング7がガン本体21から完全に外れた場合)には、高電圧発生装置5への交流電圧の供給を停止するように構成する。
制御回路8が電源線3,或いは、電源線92を流れる電流を検出する間隔(所定時間)は、数ミリ秒程度に設定することが好ましい。また、制御回路8が電源線3,或いは、電源線92の電圧を検出する間隔(所定時間)は、数ミリ秒程度に設定することが好ましい。検出間隔を数ミリ秒程度に設定すれば、その間に交流電圧Vacが大きく上昇することがなく、接続端子61(アースリング7)とソケット部74(ガン本体21)との接触が不確実な状態であったとしても、これら接続端子61とソケット部74との間に火花が発生し難くなるからである。なお、検出間隔を数百ミリ秒(例えば、100ミリ秒)に設定すると、その間に交流電圧Vacが大きく上昇してしまい、接続端子61とソケット部74との接触が不確実な状態では、これら接続端子61とソケット部74との間に火花が発生し易くなる。
塗料チューブ46としては、使用する塗料の種類などに応じて、例えばスパイラル状に延びるものや直線状に延びるものなどを適宜使用することができる。
本発明は、例えば、パターンエアを噴出しない構成の静電塗装用スプレーガンを備えてなる静電塗装システムにも適用することが可能である。要は、帯電させた塗料を被塗物に塗着させる構成の静電塗装用スプレーガン全般を備えた静電塗装システムに適用することができる。
Claims (6)
- 帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システムにおいて、
前記静電塗装用スプレーガンは、
非導電性材料で構成されたガン本体と、
前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、
前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、
前記交流電源装置は、
前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、
前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、
前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、
前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成され、
前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることを特徴とする静電塗装システム。 - 前記交流電源装置は、
前記制御手段が前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止した後に、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を復帰させるための復帰手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の静電塗装システム。 - 前記静電塗装用スプレーガンにおいて、
前記アース体には、導電性を有する接続部が設けられ、
前記ガン本体には、前記接地側供給線の前記開路部の両端に接続された被接続部が設けられ、
前記アース体の前記ガン本体への装着は、前記接続部と前記被接続部との嵌合によって行われるように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電塗装システム。 - 前記静電塗装用スプレーガンにおいて、
前記アース体には、前記接続部として一対の端子が設けられ、
前記ガン本体には、前記被接続部として前記接地側供給線の前記開路部の両端に接続された一対のソケット部が設けられていることを特徴とする請求項3記載の静電塗装システム。 - 前記端子は、前記ソケット部内にて当該ソケット部の内面に圧接する圧接部を有していることを特徴とする請求項4記載の静電塗装システム。
- 帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させるものであって、交流電圧を発生する交流電源装置とともに静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガンにおいて、
非導電性材料で構成されたガン本体と、
前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、
前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、
前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、
前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成されていることを特徴とする静電塗装用スプレーガン。
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