(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を微粒子化して噴霧するノズルと、前記ノズルの近傍に設けられて高電圧を出力する高電圧出力部と、入力された電圧を直流の高電圧に昇圧して前記高電圧出力部に供給する高電圧発生部と、を有するスプレーガンと、
前記スプレーガンへ塗料を供給する塗料経路と、
前記高電圧発生部に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記高電圧発生部に対して電圧を供給する電源手段と、
前記電源手段の出力を制御する制御手段と、を備え、
前記高電圧出力部は、前記電流検出手段により前記塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態を検出するための第一出力電圧と、前記第一出力電圧よりも高電圧であって前記ノズルから噴霧される塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧と、が切り替えられて出力され、
前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果に基づいて、前記電源手段の出力を、前記高電圧出力部から前記第一出力電圧を出力するための第一設定または前記第二出力電圧を出力するための第二設定に切り替え、
前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態が低下していると判断される場合に塗料の噴霧を実行し、当該塗料の噴霧を実行している間も、前記高電圧出力部により前記第一出力電圧が出力され、前記電流検出手段により前記塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態が検出される静電塗装装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電源手段の出力が前記第一設定である状態で前記電流検出手段の検出結果が所定値以下となった後に前記電源手段の出力を前記第二設定に切り替える請求項１記載の静電塗装装置。
【請求項３】
前記第一設定および前記第二設定はパルス電圧を出力する設定であって、前記制御手段は、前記パルス電圧のデューティ比を変更することにより前記第一設定と前記第二設定とを切り替える請求項１または２記載の静電塗装装置。
【請求項４】
前記塗料は導電性の粒子を含有する請求項１から３いずれか一項記載の静電塗装装置。
【請求項５】
高電圧発生部で生じた高電圧を高電圧出力部から出力することによって、微粒子化して噴霧した塗料を高電圧に帯電させて被塗装物を塗装する塗装方法であって、
前記高電圧出力部から塗料の電気的な絶縁状態を検出するための第一出力電圧を出力した状態で、前記高電圧発生部に流れる電流を検出する工程と、
前記電流が所定値を超えている場合に、前記塗料を噴霧する工程と、
前記電流が所定値以下である場合に、前記高電圧出力部から出力する電圧を前記第一出力電圧よりも高電圧であって塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧に変更する工程と、
前記高電圧出力部から前記第二出力電圧を出力するとともに前記塗料を噴霧し、前記塗料を高電圧に帯電させ該塗料を被塗装物に対して吸着させて静電塗装を行う工程と、
を含み、
前記電流が所定値を超えている場合に前記塗料の噴霧を実行している間も、前記高電圧出力部により前記第一出力電圧を出力し、前記高電圧発生部に流れる電流を検出する塗装方法。
【請求項６】
前記高電圧出力部から前記第一出力電圧を出力した状態において前記電流が所定値を超えている場合に前記塗料を所定期間噴霧し、その後なお前記電流が所定値を超えている場合には、前記高電圧出力部からの電圧の出力および塗料の噴霧を停止する工程と、
を含む請求項５記載の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子化させて噴霧した塗料を正または負の高電圧に帯電させて塗装する静電塗装装置および塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、塗装分野において、装飾性や機能性などの観点から導電性の粒子が混合された塗料、例えばアルミフレークなどの金属粒子を含有するいわゆるメタリック塗料の使用が増えている。このような塗料を使用する場合、噴霧した塗料に高電圧を印加する静電塗装では、塗料経路内において塗料中に分散していた金属粒子同士が繋がることで塗料の絶縁抵抗が極端に低下する、いわゆるメタルブリッジがしばしば問題となっていた。メタルブリッジが生じると塗料経路内の塗料に電流が流れ、これにより静電塗装装置内の回路に過電流が流れて過電流異常となる。
【０００３】
しかし、過電流異常は、高電圧を出力する高電圧出力部に対して接地状態の物体が接近した場合にも生じ得ることから、過電流異常がメタルブリッジによるものなのか物体の接近によるものなのかを判断することは難しい。そのため、従来、過電流異常が生じた場合には、高電圧の出力を停止した状態で塗料を噴霧してメタルブリッジの解消を図るいわゆる捨て吹きを一定期間実行し、その後、再び高電圧を出力して過電流異常とならない場合は、メタルブリッジが解消されたと判断して塗装を開始する。一方、捨て吹きを複数回繰り返しても過電流異常が解消されない場合には、メタルブリッジ以外の異常すなわち物体の接近などによる異常であると判断して、高電圧の出力や塗料の噴霧を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、捨て吹き中はメタルブリッジが解消したことを判断できない。そのため、実際にはメタルブリッジが解消しているにもかかわらず、予め設定された所定期間捨て吹きをする必要があり、その結果、塗料を無駄に消費していた。また、過電流異常が物体の接近などによって生じていた場合に、メタルブリッジの解消を判断するために高電圧を出力することは、安全性の面から好ましくない。
【０００６】
そこで、過電流異常がメタルブリッジにより生じた場合に、メタルブリッジの解消を早期に判断して捨て吹きに要する塗料の無駄を極力低減できるとともに、過電流異常が物体の接近などによって生じていた場合、メタルブリッジの解消を判断するために高電圧を出力しても安全性を損なわない静電塗装装置および塗装方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の静電塗装装置は、塗料を微粒子化して噴霧するノズルと、前記ノズルの近傍に設けられて高電圧を出力する高電圧出力部と、入力された電圧を直流の高電圧に昇圧して前記高電圧出力部に供給する高電圧発生部と、を有するスプレーガンと、前記スプレーガンへ塗料を供給する塗料経路と、前記高電圧発生部に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記高電圧発生部に対して電圧を供給する電源手段と、前記電源手段の出力を制御する制御手段と、を備える。前記高電圧出力部は、前記電流検出手段により前記塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態を検出するための第一出力電圧と、前記第一出力電圧よりも高電圧であって前記ノズルから噴霧される塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧と、が切り替えられて出力される。前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果に基づいて、前記電源手段の出力を、前記高電圧出力部から前記第一出力電圧を出力するための第一設定または前記第二出力電圧を出力するための第二設定に切り替える。前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態が低下していると判断される場合に塗料の噴霧を実行し、当該塗料の噴霧を実行している間も、前記高電圧出力部により前記第一出力電圧が出力され、前記電流検出手段により前記塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態が検出される。
【０００８】
上記構成の静電塗装装置によれば、高電圧出力部から第一出力電圧を出力し、これにより高電圧発生部に流れる電流を検出することで、塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態すなわち塗料経路内の塗料にメタルブリッジが生じているか否かを判断する。この場合、塗料経路内の塗料にメタルブリッジが生じていると、塗料の絶縁抵抗が低下することから高電圧発生部に大きな電流が流れることになる。しかし、上記構成によれば、塗料経路内の塗料の電気的な絶縁状態を検出するための第一出力電圧は、噴霧される塗料を高電圧に帯電させて静電塗装する際に高電圧出力部から出力される第二出力電圧よりも低く設定されているため、高電圧発生部に大電流が流れることが抑制される。したがって、塗料経路内の塗料にメタルブリッジが生じた場合、メタルブリッジの解消を図るために塗料の捨て吹きをしている間も、前記第一出力電圧を出力してメタルブリッジの解消を検出することができ、その結果、メタルブリッジの解消を早期に判断することができる。
【０００９】
また、本実施形態の塗装方法は、高電圧発生部で生じた高電圧を高電圧出力部から出力することによって、微粒子化して噴霧した塗料を高電圧に帯電させて被塗装物を塗装する塗装方法である。この塗装方法は、前記高電圧出力部から塗料の電気的な絶縁状態を検出するための第一出力電圧を出力した状態で、前記高電圧発生部に流れる電流を検出する工程と、前記電流が所定値を超えている場合に、前記塗料を噴霧する工程と、前記電流が所定値以下である場合に、前記高電圧出力部から出力する電圧を前記第一出力電圧よりも高電圧であって塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧に変更する工程と、前記高電圧出力部から前記第二出力電圧を出力するとともに前記塗料を噴霧し、前記塗料を高電圧に帯電させ該塗料を被塗装物に対して吸着させて静電塗装を行う工程と、を含み、前記電流が所定値を超えている場合に前記塗料の噴霧を実行している間も、前記高電圧出力部により前記第一出力電圧を出力し、前記高電圧発生部に流れる電流を検出する。
【００１０】
上記構成の塗装方法によれば、塗料経路内の塗料にメタルブリッジが生じた場合、高電圧出力部から第一出力電圧を出力した状態で、前記高電圧出力部に流れる電流が所定値以下であるか否かを検出することにより、塗料経路内にメタルブリッジが生じているか否かを判断することができる。そして、前記電流が所定値を超えている場合には、メタルブリッジが生じていると判断し、前記塗料を所定期間噴霧してメタルブリッジの解消を図る。前記電流が所定値以下である場合には、メタルブリッジが生じていないまたは解消したと判断し、前記高電圧出力部から出力する電圧を前記第一出力電圧よりも高い第二出力電圧に変更する。そして、前記高電圧出力部から前記第二出力電圧を出力するとともに前記塗料を噴霧し、前記塗料を高電圧に帯電させ該塗料を被塗装物に対して吸着させて静電塗装を行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過電流異常が塗料経路内における塗料のメタルブリッジにより生じた場合には、高電圧出力部から第一出力電圧を出力して塗料経路の電気的絶縁を検出することにより、メタルブリッジの解消を早期に判断することができる。その結果、メタルブリッジを解消するための捨て吹きに要する塗料の無駄を極力低減できる。また、第一出力電圧は、塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧よりも低い。そのため、過電流異常が物体の接近などによって生じていた場合であっても、メタルブリッジの解消を検出するための第一出力電圧の出力によって安全性を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態による静電塗装装置の概略構成を示すブロック図
【図２】電源手段が出力する周波数２０ｋＨｚ、電圧２Ｖの交流パルス電圧を示すもので、（ａ）はデューティ比５０％、（ｂ）はデューティ比２５％の状態を示す図
【図３】製造ラインに組み込まれた静電塗装装置の使用態様を示す図
【図４】上位装置の制御内容を示すフローチャート
【図５】制御手段の制御内容を示すフローチャート
【図６】メタルブリッジが発生していない場合における上位装置および塗装装置の状態を経時的に示す図
【図７】メタルブリッジが発生している場合における上位装置および塗装装置の状態を経時的に示す図
【図８】メタルブリッジ以外の異常が発生している場合における上位装置および塗装装置の状態を経時的に示す図
【図９】第二実施形態による図３相当図
【図１０】図４相当図
【図１１】図５相当図
【図１２】図６相当図
【図１３】図７相当図
【図１４】図８相当図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、複数の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１４】
（第一実施形態）
まず、第一実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
図１に示すように、静電塗装装置１０は、スプレーガン２０および電源制御装置３０を備えている。スプレーガン２０の本体は、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により構成されている。スプレーガン２０は、塗料バルブ２１、塗料経路２２、エアバルブ２３、エア経路２４、ノズル２５、高電圧発生部２６、および高電圧出力部２７などを有している。
【００１５】
塗料バルブ２１およびエアバルブ２３は、例えば電磁弁などで構成され、外部の信号により開閉操作が行われる。本実施形態では、塗料バルブ２１およびエアバルブ２３は、電源制御装置３０からの信号により開閉される。塗料バルブ２１は、塗料経路２２を介して、塗料供給源としての塗料ポンプ４０および塗料タンク４１に接続されている。塗料タンク４１内の塗料は、塗料ポンプ４０によって、塗料経路２２を通り塗料バルブ２１へ供給される。塗料経路２２は、電気的絶縁性を有する例えば合成樹脂製のホースなどで構成されている。エアバルブ２３は、エア経路２４を介してコンプレッサ４２に接続されている。コンプレッサ４２で生じた圧縮空気は、エア経路２４を通ってエアバルブ２３へ供給される。
【００１６】
ノズル２５は、スプレーガン２０本体の先端部に設けられている。ノズル２５の内部には、詳細は図示しないが、塗料供給口や、霧化エア孔およびパターン形成エア孔が設けられている。ノズル２５の塗料供給口には塗料バルブ２１が接続されているとともに、霧化エア孔およびパターン形成エア孔にはエアバルブ２３が接続されている。電源制御装置３０からの信号を受けて塗料バルブ２１およびエアバルブ２３が解放されると、ノズル２５には、塗料バルブ２１を介して塗料が供給されるとともに、エアバルブ２３を介して圧縮空気が供給される。ノズル２５に供給された塗料は、霧化エア孔から吐出される圧縮空気によって微粒子化されるとともに、パターン形成エア孔から吐出される圧縮空気によって塗装に適した形状つまり塗装パターンに形成されて噴霧される。
【００１７】
高電圧発生部２６は、いわゆるカスケードと称され、入力される交流電圧に比例した直流の高電圧を出力する。本実施形態では、高電圧発生部２６は、入力電圧を５０００倍程度に昇圧して出力する。高電圧発生部２６は、電力線１１によって電源制御装置３０に接続されている。高電圧発生部２６は、入力トランス２６１、倍電圧整流回路２６２、出力抵抗２６３を有している。入力トランス２６１は、電源制御装置３０と倍電圧整流回路２６２との間を電気的に絶縁し、電源制御装置３０から供給される交流電圧Ｖａｃを倍電圧整流回路２６２へ出力する。倍電圧整流回路２６２は、例えばコッククロフト・ウォルトン型の昇圧整流回路で構成されている。倍電圧整流回路２６２は、入力トランス２６１から入力された交流電圧を昇圧および整流し、直流の高電圧に変換する。
【００１８】
倍電圧整流回路２６２から出力された直流の高電圧は、出力抵抗２６３を介して高電圧出力部２７に供給され、高電圧出力部２７から直流の高電圧Ｖｄｃとして出力される。高電圧出力部２７は、例えばピン形状の金属電極で構成され、ノズル２５の近傍に設けられている。そのため、ノズル２５から噴霧された塗料の微粒子には、高電圧出力部２７から出力される直流の高電圧Ｖｄｃが印加される。なお、倍電圧整流回路２６２は、回路内の図示しないダイオードの向きを変えることにより、出力電圧の極性を接地電位に対して正または負のいずれかに設定することができる。本実施形態の場合、倍電圧整流回路２６２の出力電圧の極性は、接地電位に対して負になるように構成されている。したがって、微粒子化された塗料は負の高電圧に帯電される。なお、本明細書中において、高電圧Ｖｄｃの値は、便宜上、正負の区別無く絶対値で表している。
【００１９】
電源制御装置３０は、電流検出回路３１、電源部３２、および制御部３３を有している。電流検出回路３１は、被塗装物６０および高電圧発生部２６に流れる電流Ｉの大きさを検出し、その検出結果を制御部３３に与える。この場合、電流検出回路３１は、電流検出手段として機能する。電源部３２は、二個のスイッチング素子３２１、出力トランス３２２、直流電源３２３、および発振回路３２４を有している。電源部３２は、高電圧発生部２６に対して電圧を供給する電源手段として機能する。
すなわち、二個のスイッチング素子３２１は、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチにより構成されており、通電により導通状態が制御可能である。スイッチング素子３２１は、それぞれゲート側が発振回路３２４に接続され、ドレイン側が出力トランス３２２の一次側の端部に接続され、ソース側が電源グランドに接地されている。
【００２０】
直流電源３２３は、いわゆるスイッチング電源で構成されており、例えば２Ｖから２０Ｖ程度の直流の電圧を任意に出力することができる。直流電源３２３の負極側は、電源グランドに接地されている。また、直流電源３２３の正極側は、出力トランス３２２の一次側に接続され、スイッチング素子３２１を介して電源グランドに接地されている。
【００２１】
発振回路３２４は、二個のスイッチング素子３２１に対してそれぞれ駆動信号を出力する。スイッチング素子３１１は、発振回路３２４から入力される駆動信号に連動してその通電状態が変化する。発振回路３２４は、二個のスイッチング素子３１１の導通状態が互いに重なることがないタイミングで交互に駆動信号を出力し、これにより二個のスイッチング素子３２１の導通状態を交互に切り替える。そのため、直流電源３２３から出力トランス３２２の一次側に印加される電圧の向きは、駆動信号に連動して交互に切り替わる。これにより、電源部３２の出力として、出力トランス３２２の二次側には、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように直流電源３２３の電圧に応じた低電圧の交流、この場合、正および負のパルス電圧が交互に切り替わる交流パルス電圧Ｖａｃが発生する。本実施形態の場合、駆動信号は、交流パルス電圧Ｖａｃの周波数が２０ｋＨｚ程度となるように設定されている。
【００２２】
制御部３３は、図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および記憶手段としての不揮発性メモリ３４などを有したマイクロコンピュータにより構成されている。制御部３３は、電源部３２の出力を制御する制御手段として機能する。すなわち、制御部３３は、発振回路３２４駆動信号の出力および停止を制御することで、スプレーガン２０の高電圧発生部２６から出力される高電圧Ｖｄｃの出力および停止を制御する。また、制御部３３は、直流電源３２３および発振回路３２４を制御することにより、スプレーガン２０の高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃの大きさを二段階で変更することができる。
【００２３】
第一段階では、制御部３３は、主に直流電源３２３を制御することで、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃを変更する。すなわち、制御部３３は、直流電源３２３から出力される電圧の大きさを変更することで、電源部３２から出力される交流パルス電圧Ｖａｃの電圧の大きさを変更する。すると、倍電圧整流回路２６２に入力される交流パルス電圧Ｖａｃの電圧が変化し、これにより高電圧出力部２７から出力される直流の高電圧Ｖｄｃの大きさを変更することができる。この場合、直流電源３２３からは、２Ｖから２０Ｖの範囲の電圧が出力される。そのため、交流パルス電圧Ｖａｃの電圧は２Ｖから２０Ｖの範囲で変化され、これにより高電圧出力部２７からは１０ｋＶから１００ｋＶの範囲で高電圧Ｖｄｃが出力される。
【００２４】
第二段階では、制御部３３は、主に発振回路３２４を制御して交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比を変更することで、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃの大きさを変更する。これは、入力される交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比に基づいて昇圧倍率が変化する倍電圧整流回路２６２の特性を利用している。この場合、制御部３３は、発振回路３２４の駆動信号の出力期間を調整してスイッチング素子３２１の通電期間を変更することで、交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比を増減させる。これにより倍電圧整流回路２６２の昇圧倍率が変化し、その結果、高電圧出力部２７から出力される直流電圧Ｖｄｃを変更することができる。そのため、第二段階では、第一段階における高電圧Ｖｄｃの下限を下回って、高電圧Ｖｄｃを調整することができる。
【００２５】
本実施形態では、交流パルス電圧Ｖａｃの電圧が２Ｖであって周波数が２０ｋＨｚである場合、図２の（ａ）に示すように、デューティ比が５０％であれば高電圧Ｖｄｃの電圧は１０ｋＶとなる。また、図２の（ｂ）に示すように、デューティ比が２５％であれば高電圧Ｖｄｃの電圧は５ｋＶとなる。なお、本実施形態において、交流パルス電圧Ｖａｃの周波数は、二個のスイッチング素子３２１の駆動によって交流パルス電圧Ｖａｃを構成する正および負のパルス電圧がそれぞれ一回出力されたことをもって一周期としている。すなわち、交流パルス電圧Ｖａｃの一周期は正または負のパルス電圧のパルス周期であり、交流パルス電圧Ｖａｃの周波数は一般的な交流電圧の周波数と同義である。また、本実施形態において交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比とは、前記パルス周期に対して正または負のパルス電圧のパルス幅が占める割合をいう。
【００２６】
制御部３３の不揮発性メモリ３４は、電源部３２から出力する交流パルス電圧Ｖａｃを決定するための設定として、第一設定および第二設定を記憶している。制御部３３は、第一設定または第二設定のいずれかを選択することで、選択した設定に対応する高電圧Ｖｄｃに切り替えて、その高電圧Ｖｄｃを高電圧出力部２７から出力させる。第一設定は、塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生しているか否かを検出するための設定である。第一設定において、直流電源３２３の出力電圧は２Ｖであり、交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比は２５％である。第一設定によれば、電流検出回路３１によって塗料経路２２の電気的な絶縁状態を検出するための第一出力電圧として、高電圧出力部２７から５ｋＶ程度の高電圧Ｖｄｃが出力される。
【００２７】
ここで、塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生していると、塗料経路２２内の塗料の絶縁抵抗が極端に低下するため塗料を介して電流が流れ、その結果、倍電圧整流回路２６２に流れる電流Ｉが増大する。第一設定において、制御部３３は、電流検出回路３１から倍電圧整流回路２６２に流れる電流Ｉの検出結果を受け、その検出電流Ｉが所定値以下であれば塗料の絶縁抵抗が高いことからメタルブリッジが発生していないと判断する。一方、検出電流Ｉが所定値を超えていればメタルブリッジが発生していると判断する。
【００２８】
例えば、本実施形態において第一設定が選択されている場合、塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生していると、倍電圧整流回路２６２に流れる電流Ｉは２０μＡ程度となる。一方、メタルブリッジが発生していなければ、倍電圧整流回路２６２に流れる電流Ｉは２μＡ程度となる。このため、制御部３３は、メタルブリッジを判断するための閾値すなわち所定値を例えば１０μＡに設定し、電流検出回路３１の検出による電流Ｉが１０μＡ以下であればメタルブリッジは発生していないと判断し、１０μＡを超えていればメタルブリッジが発生していると判断する。このように、第一設定が選択されている場合、制御部３３は、電流検出回路３１により検出した電流Ｉに基づいて塗料経路２２内の電気的な絶縁状態を検出することができる。この場合、電源制御装置３０は、絶縁抵抗を検出するいわゆるメガオームテスタとして機能する。
【００２９】
なお、塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生している場合、高電圧出力部２７から出力される電圧Ｖｄｃは設定値よりも低くなる。例えば、第一設定が選択されている場合、メタルブリッジが発生していなければ、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃは、設定値５ｋＶとほぼ同じ値となる。一方、メタルブリッジが発生していると、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃは、設定値５ｋＶよりも低い１ｋＶ程度となる。このため、塗料経路２２内にメタルブリッジが発生しているか否かの判断は、高電圧出力部２７から実際に出力される高電圧Ｖｄｃの電圧を検出することにより判断してもよい。この場合、例えば高電圧出力部２７と接地電位との差を検出する電圧検出回路を設ける。そして、制御部３３は、第一設定を選択している場合に、電圧検出回路の検出結果が例えば４ｋＶを超えていればメタルブリッジは生じていないと判断し、４ｋＶ以下であればメタルブリッジが生じていると判断すればよい。
【００３０】
第一設定が選択されている間は、高電圧出力部２７から連続的または断続的に５ｋＶの高電圧Ｖｄｃが出力される。そのため、塗料経路２２内にメタルブリッジが発生している場合、倍電圧整流回路２６２には最大で２０μＡ程度の電流が流れることになるが、この電流値は、出力抵抗２６３を破壊することがない範囲に設定されている。すなわち、第一設定における第一出力電圧は、塗料経路２２内にメタルブリッジが発生している状態で高電圧出力部２７から高電圧Ｖｄｃを出力した場合であっても、倍電圧整流回路２６２に流れる電流Ｉによって出力抵抗２６３が破壊されない値に設定されている。
【００３１】
第二設定は、スプレーガン２０のノズル２５から噴霧される塗料を高電圧に帯電させるための設定である。第二設定において、直流電源３２３の出力電圧は１６Ｖであり、交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比は５０％である。この場合、第一設定における交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比は、第二設定における交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比より小さい。第二設定によれば、塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧として、高電圧出力部２７から８０ｋＶ程度の高電圧Ｖｄｃが出力される。なお、第一設定および第二設定において、交流パルス電圧Ｖａｃの周波数は何れも２０ｋＨｚに設定されている。
【００３２】
次に、本実施形態における静電塗装装置１０の使用態様について説明する。
図３に示すように、静電塗装装置１０は、例えば電源制御装置３０の制御部３３が上位装置５０と通信可能に接続されて製造ラインに組み込まれる。そして、静電塗装装置１０は、上位装置５０の指令によって、移動される被塗装物６０を塗装する。本実施形態では、一台の上位装置５０に対して一台の静電塗装装置１０が接続されている。この場合、被塗装物６０の移動は、上位装置５０によって管理されている。
【００３３】
次に、制御部３３と上位装置５０との通信内容について説明する。図６などに示すように、上位装置５０は、制御部３３に対して、高電圧出力信号Ａ１、塗装信号Ａ２、および設定選択信号Ａ３を出力する。高電圧出力信号Ａ１は、上位装置５０が制御部３３に対して高電圧出力部２７から高電圧Ｖｄｃの出力を許可する信号であって、ＯＮおよびＯＦＦの二値で構成されている。制御部３３は、高電圧出力信号Ａ１のＯＮが入力されると、電源部３２を制御して高電圧出力部２７から設定に応じた高電圧Ｖｄｃを出力させる。一方、制御部３３は、高電圧出力信号Ａ１のＯＦＦが入力されると、高電圧出力部２７からの高電圧Ｖｄｃの出力を停止する。
【００３４】
塗装信号Ａ２は、上位装置５０が制御部３３に対してノズル２５から塗料の噴霧を許可する信号であって、ＯＮおよびＯＦＦの二値で構成されている。制御部３３は、塗装信号Ａ２のＯＮが入力されると、塗料バルブ２１およびエアバルブ２３を解放して塗料を噴霧する。一方、制御部３３は、塗装信号Ａ２のＯＦＦが入力されると、塗料バルブ２１およびエアバルブ２３を閉鎖して塗料の噴霧を停止する。
【００３５】
設定選択信号Ａ３は、上位装置５０が制御部３３に対して高電圧Ｖｄｃの設定の選択を指示するための信号であって、１および２の二値で構成されている。制御部３３は、設定選択信号Ａ３の１が入力されると、第一設定を選択し、高電圧出力部２７から５ｋＶの高電圧Ｖｄｃの出力が可能となる。これにより制御部３３は、塗料経路２２の電気的な絶縁状態を検出するための抵抗検出モードへ移行する。一方、制御部３３は、設定選択信号Ａ３の２が入力されると、第二設定を選択し、高電圧出力部２７から８０ｋＶの高電圧Ｖｄｃの出力が可能となる。これにより制御部３３は、塗料を高電圧に帯電させて静電塗装を行う通常塗装モードへ移行する。
【００３６】
制御部３３は、上位装置５０に対して、異常発生信号Ｂ１およびメタルブリッジ発生信号Ｂ２を出力する。異常発生信号Ｂ１は、制御部３３が上位装置５０に対してメタルブリッジ以外の異常の発生を示す信号であって、ＯＮおよびＯＦＦの二値で構成されている。制御部３３は、電流検出回路３１によって高電圧発生部２６に所定期間を超えて過電流が流れたことを検出した場合には、人などが高電圧出力部２７に異常接近した等と判断し、異常発生信号Ｂ１のＯＮを出力する。一方、特に過電流等の異常の発生がなく、高電圧Ｖｄｃを出力しても問題無い場合は、異常発生信号Ｂ１のＯＦＦを出力する。
【００３７】
メタルブリッジ発生信号Ｂ２は、制御部３３が上位装置５０に対して塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生したことを示す信号であって、ＯＮおよびＯＦＦの二値で構成されている。制御部３３は、電流検出回路３１の検出結果に基づいてメタルブリッジが発生していると判断した場合には、メタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＮを出力し、それ以外の場合はＯＦＦを出力する。
【００３８】
次に、上位装置５０および制御部３３の制御内容について説明する。
上位装置５０は、図４に示すように、静電塗装に関する制御が開始されると（スタート）、ステップＳ１０において、制御部３３から入力される異常発生信号Ｂ１の状態を判断する。異常発生信号Ｂ１がＯＮでなければ（ＮＯ）、異常発生は無いと判断してステップＳ１１へ移行する。ステップＳ１１では、被塗装物６０の移動状況に応じて、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２を設定する。例えば、上位装置５０は、被塗装物６０が静電塗装装置１０の塗装範囲内に接近した場合は、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２のＯＮを出力し、高電圧Ｖｄｃの出力および塗料の噴霧を許可する。
【００３９】
その後、ステップＳ１２へ移行し、ステップＳ１１で設定した塗装信号Ａ２がＯＦＦであれば（ＮＯ）、ステップＳ１３へ移行する。ステップＳ１３では、塗装信号Ａ２がＯＦＦであることから、塗料の噴霧が実行されていない。この場合、塗料経路２２内の塗料に流れが生じず、塗料内の金属粒子が沈殿してメタルブリッジが生じやすい状態になっている。そのため、ステップＳ１３では、メタルブリッジの発生を検出する抵抗検出モードへ移行させるために設定選択信号Ａ３を１に設定して制御部３３へ出力する。その後、ステップＳ１８へ移行する。
【００４０】
一方、ステップＳ１２において、塗装信号Ａ２がＯＮであれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ移行してメタルブリッジ発生信号Ｂ２の状態を判断する。ステップＳ１４においてメタルブリッジ発生信号Ｂ２がＯＦＦであれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１５へ移行する。ステップＳ１５では、通常塗装モードへ移行させるために設定選択信号Ａ３を２に設定して制御部３３へ出力する。その後、ステップＳ１８へ移行する。また、ステップＳ１４においてメタルブリッジ発生信号がＯＮであれば（ＮＯ）、ステップＳ１３へ移行し、抵抗検出モードへ移行させるために設定選択信号Ａ３を１に設定して制御部３３へ出力する。このとき、塗装信号Ａ２はＯＮであるため、静電塗装装置１０からは塗料が噴霧されている。
【００４１】
塗料経路２２内のメタルブリッジは、塗料を噴霧して塗料経路２２内の塗料に流れを生じさせることで解消することが多い。そのため、ステップＳ１４を経てステップＳ１３が実行された場合は、塗料の噴霧を実行してメタルブリッジの解消を図るとともに、第一設定を選択して高電圧出力部２７から第一出力電圧である５ｋＶの高電圧Ｖｄｃを出力し、電流検出回路３１の検出結果によりメタルブリッジの解消を判断する。その後、ステップＳ１８へ移行する。
【００４２】
また、ステップＳ１０において、異常発生信号Ｂ１のＯＮが入力されると（ＹＥＳ）、ステップＳ１６へ移行する。ステップＳ１６では、メタルブリッジ以外の異常が生じているため、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２のＯＦＦを出力し、高電圧Ｖｄｃの出力および塗料の噴霧を停止させる。そして、ステップＳ１７へ移行し、図示しないブザーなどを駆動させることで作業者に対して静電塗装装置１０の異常を報知する。その後、ステップＳ１８へ移行する。
上位装置５０は、ステップＳ１８において、例えば被塗装物６０の塗装状況によって塗装作業を終了するか否かを判断する。作業を続行すると判断した場合は（ＮＯ）、ステップＳ１０へ移行してステップＳ１０からステップＳ１８を繰り返す。一方、作業終了と判断した場合は（ＹＥＳ）、静電塗装に関する制御を終了する（終了）。
【００４３】
制御部３３は、図５に示すように、静電塗装に関する制御が開始されると（スタート）、ステップＳ２０において、上位装置５０から入力された設定選択信号Ａ３の状態を判断する。設定選択信号Ａ３が２であれば、ステップＳ２１へ移行する。ステップＳ２１では、第二設定を選択して高電圧Ｖｄｃを８０ｋＶに設定し、通常塗装モードへ移行する。その後、ステップＳ２９へ移行する。
一方、ステップＳ２０において、設定選択信号Ａ３が１であれば、ステップＳ２２へ移行する。ステップＳ２２では、第一設定を選択して高電圧Ｖｄｃを５ｋＶに設定し、抵抗検出モードへ移行する。その後ステップＳ２３へ移行し、電流検出回路３１の検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を判断する。ステップＳ２３において、電流検出回路３１による検出電流Ｉが第一設定におけるメタルブリッジの判断の閾値となる１０μＡ以下であれば（ＮＯ）、ステップＳ２４へ移行する。ステップＳ２４では、メタルブリッジの発生は無いと判断してメタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＦＦを出力し、その後ステップＳ２９へ移行する。
【００４４】
一方、ステップＳ２３において、検出電流Ｉが閾値である１０μＡを超えていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２５へ移行する。ステップＳ２５では、メタルブリッジが発生していると判断してメタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＮを出力し、その後ステップＳ２６へ移行する。ステップＳ２６では、上位装置５０から入力される塗装信号Ａ２の状態を判断する。塗装信号Ａ２の入力がＯＦＦであれば（ＮＯ）、塗料が噴霧されないため、メタルブリッジが発生していてもメタルブリッジの解消が図られていない。そのため、メタルブリッジの検出を継続するために、ステップＳ２９へ移行する。
【００４５】
これに対し、ステップＳ２６において塗装信号Ａ２の入力がＯＮであれば（ＹＥＳ）、塗料が噴霧されてメタルブリッジの解消が図られている。この場合、ステップＳ２７へ移行し、塗装信号Ａ２がＯＮとなって塗料の噴霧が開始されてから所定期間、例えば１秒程度経過したか否かを判断する。所定期間経過していない場合は（ＮＯ）、所定期間経過するまで、塗料を噴霧してメタルブリッジの解消を図るためにステップＳ２９へ移行する。一方、所定期間経過していれば（ＹＥＳ）、所定期間の塗料の噴霧によっても電流検出回路３１の検出電流Ｉが閾値１０μＡ以下にならないことを示している。この場合、ステップＳ２８へ移行してメタルブリッジ以外の異常が発生していると判断し、異常発生信号Ｂ１のＯＮを上位装置５０へ出力するとともに、高電圧Ｖｄｃの出力を停止させる。その後、ステップＳ２９へ移行する。
ステップＳ２９では、上位装置５０からの指示によって塗装作業を終了するか否かを判断する。塗装作業を続行する場合は（ＮＯ）、ステップＳ２０へ移行し、ステップＳ２０からステップＳ２９を繰り返す。一方、塗装作業を終了する場合は（ＹＥＳ）、静電塗装に関する制御を終了する（終了）。
【００４６】
次に、図６に示すメタルブリッジが発生していない場合、図７に示すメタルブリッジが発生している場合、図８に示すメタルブリッジ以外の異常が発生している場合、の三態様の具体的な動作について説明する。なお、図６から図８において、検出電圧Ｖは、高電圧出力部２７から実際に出力される電圧値、すなわち高電圧出力部２７と接地電位との実際の電位差を示している。
【００４７】
図６に示すメタルブリッジが発生していない場合において、静電塗装に関する制御が開始された直後は、Ｃ１で示すように、高電圧出力信号Ａ１、塗装信号Ａ２、異常発生信号Ｂ１、およびメタルブリッジ発生信号Ｂ２は、何れもＯＦＦに設定されている。また、設定選択信号Ａ３は１が出力されており、これにより抵抗検出モードに設定されている。このとき、高電圧出力部２７は高電圧Ｖｄｃを出力しておらず、ノズル２５も塗料を噴霧していない。
【００４８】
その後、被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、塗装前の準備として塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生しているか否かを検出する。そのため、上位装置５０は、Ｃ２で示すように、高電圧出力信号Ａ１のＯＮを出力し、高電圧出力部２７から第一出力電圧５ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃを出力させる。この場合、電流検出回路３１は、高電圧出力部２７から第一出力電圧５ｋＶを出力した状態で検出電流Ｉを検出する。そして、制御部３３は、検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を判断する。図６ではメタルブリッジは発生していないため、検出電流Ｉは閾値１０μＡを超えず、そのためメタルブリッジ発生信号Ｂ２もＯＮになることがない。
【００４９】
そして、さらに被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｃ３で示すように塗装信号Ａ２のＯＮを出力して塗料の噴霧を許可するとともに、設定選択信号Ａ３を２に変更する。制御部３３は、塗装信号Ａ２のＯＮを受けて塗料バルブ２１およびエアバルブ２３を解放して塗料を噴霧するとともに、設定選択信号Ａ３の変更を受けて高電圧出力部２７の出力を第二出力電圧８０ｋＶに設定し、通常塗装モードへ移行する。これにより、ノズル２５から噴霧された塗料は、第二出力電圧８０ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃによって直流の高電圧に帯電されて被塗装物６０を塗装する。この場合、被塗装物６０が通過しながら塗装されているＣ４からＣ５の期間においては、検出電流Ｉは３０〜４０μＡ程度となっている。
【００５０】
その後、被塗装物６０の塗装が終了すると、上位装置５０は、Ｃ６で示すように塗装信号Ａ２のＯＦＦを出力するとともに設定選択信号Ａ３を１に変更する。これにより、塗料の噴霧が停止されるとともに、高電圧出力部２７からは第一出力電圧５ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃが出力される。続けて新たな被塗装物６０を塗装する場合は、高電圧出力信号Ａ１のＯＮを維持したまま、Ｃ２からＣ６の工程を繰り返す。一方、塗装を終了する場合、上位装置５０は、Ｃ７で示すように、高電圧出力信号Ａ１のＯＦＦを出力し、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃを停止する。これにより、一連の塗装工程が終了する。
【００５１】
図７に示すメタルブリッジが発生している場合においても、制御部３３は、まず図６に示すＣ１、Ｃ２と同様の工程Ｄ１、Ｄ２を経て、Ｄ２で示すように第一出力電圧５ｋＶによる検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を判断する。図７ではメタルブリッジが発生しているため、検出電流Ｉは、Ｄ３で示すように閾値１０μＡを超えて検出される。この場合、制御部３３は、メタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＮを出力する。
【００５２】
Ｄ３からＤ４の期間は、被塗装物６０が静電塗装装置１０の塗装範囲に接近していないため塗装信号Ａ２のＯＮは出力されない。この場合、塗料の噴霧は行わず、第一出力電圧５ｋＶによる検出電流Ｉの検出を行ってメタルブリッジ解消の判断を継続する。その後、被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｄ４で示すように塗装信号Ａ２のＯＮを出力して塗料の噴霧を許可し、これにより、メタルブリッジの解消が図られる。この場合、検出電流Ｉが閾値である１０μＡを超えていても、メタルブリッジの解消を図っている所定期間例えば１秒程度の期間は静電塗装装置１０が停止することはない。そして、制御部３３は、Ｄ５で示すように、塗装信号Ａ２のＯＮが出力されてから所定期間内に検出電流Ｉが閾値１０μＡ以下となると、メタルブリッジが解消されたと判断してメタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＦＦを出力する。
【００５３】
上位装置５０は、メタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＦＦを受けて、設定選択信号Ａ３を２に変更する。すると、Ｄ６に示すように、制御部３３は、塗料の噴霧を継続するとともに、設定選択信号Ａ３の変更を受けて通常塗装モードへ移行し、高電圧出力部２７の出力を第二出力電圧８０ｋＶに設定する。これにより、ノズル２５から噴霧された塗料は、第二出力電圧８０ｋＶによって高電圧に帯電されて、被塗装物６０を静電塗装する。この場合、被塗装物６０が通過しながら塗装されているＤ６からＤ７の期間においては、検出電流Ｉは３０〜４０μＡ程度の値となっている。その後、被塗装物６０の塗装が終了すると、上位装置５０は、図６のＣ６、Ｃ７で示す工程と同様の工程Ｄ８、Ｄ９を経て一連の塗装工程が終了する。
【００５４】
図８に示すメタルブリッジ以外の異常が発生した場合においても、制御部３３は、まず図６に示すＣ１、Ｃ２と同様の工程Ｅ１、Ｅ２を経て、Ｅ２で示すように第一出力電圧５ｋＶによる検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を判断する。図８では、メタルブリッジ以外の異常が発生しているが、この場合も、Ｄ３で示すように検出電流Ｉが閾値１０μＡを超えて検出される。そのため、制御部３３は、まずメタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＮを出力する。
【００５５】
Ｅ３からＥ４の期間は、図７のＤ３からＤ４の期間と同様に、被塗装物６０が静電塗装装置１０の塗装範囲に接近していないため塗装信号Ａ２のＯＮは出力されない。この場合、塗料の噴霧は行わず、第一出力電圧５ｋＶによる検出電流Ｉの検出を行ってメタルブリッジ解消の判断を継続する。その後、被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｅ４で示すように塗装信号Ａ２のＯＮを出力して塗料の噴霧を許可し、これにより、メタルブリッジの解消が図られる。上位装置５０は、被塗装物６０が接近しても、メタルブリッジ発生信号Ｂ２がＯＦＦに変更されるまでは、設定選択信号Ａ３を２に変更しない。このため、メタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＮが出力されている間は、高電圧出力部２７から第二出力電圧８０ｋＶの高電圧Ｖｄｃは出力されない。
【００５６】
そして、所定期間例えば１秒程度の塗料の噴霧によっても検出電流Ｉが閾値１０μＡ以下とならない場合、制御部３３は、Ｅ６で示すように、メタルブリッジ発生信号Ｂ２のＯＦＦを出力する。そして制御装置３３は、メタルブリッジ以外の異常が発生していると判断して異常発生信号Ｂ１のＯＮを出力するとともに、高電圧Ｖｄｃの出力を停止させる。その後、上位装置５０は、異常発生信号Ｂ１のＯＮを受けて、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２のＯＦＦを出力する。これにより、静電塗装装置１０は、Ｅ７で示すように塗料の噴霧を停止する。
【００５７】
上記構成によれば、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃは、第一出力電圧５ｋＶと第二出力電圧８０ｋＶとが切り替えられて出力される。そして、制御部３３は、電流検出回路３１による検出電流Ｉに基づいて、電源部３２の出力を、第一出力電圧５ｋＶに設定するための第一設定または第二出力電圧８０ｋＶに設定するための第二設定に切り替える。第一出力電圧５ｋＶは、電流検出回路３１による検出電流Ｉに基づいて塗料経路２２内の塗料の電気的な絶縁状態を検出するためのものであり、第二出力電圧８０ｋＶは、ノズル２５から噴霧される塗料を高電圧に帯電させるためのものである。制御部３３は、電流検出回路３１の検出電流Ｉに基づいて塗料経路２２内の塗料にメタルブリッジが発生したと判断した場合には、高電圧出力部２７から第一出力電圧５ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃを出力することで、いわゆるメガオームテスタとして機能し、これにより塗料経路２２内の絶縁状態すなわちメタルブリッジの発生の有無を検出することができる。
【００５８】
第一出力電圧５ｋＶは、塗料を高電圧に帯電させるための第二出力電圧８０ｋＶよりも十分に低く、この第一出力電圧５ｋＶによる電流Ｉが高電圧出力部２７に流れたとしても高電圧発生部２６が破壊されないように設定されている。そのため、メタルブリッジが発生した場合、高電圧発生部２６を破壊することなく第一出力電圧５ｋＶを出力し続けることができ、メタルブリッジの解消を随時検出することができる。これにより、メタルブリッジの解消を早期に判断することができ、その結果、メタルブリッジを解消するための捨て吹きに要する塗料の無駄を極力低減することができる。
【００５９】
そして、メタルブリッジの解消を早期に判断できることから、塗料を高電圧に帯電させるための高電圧Ｖｄｃの電圧も早期に回復することができる。すなわち、塗料を高電圧に帯電させることなく塗装する期間が低減され、その結果、塗装品質を向上が図られる。
さらに、第一出力電圧５ｋＶは、第二出力電圧８０ｋＶよりも十分に低いため、物体が接近していた場合であっても、第一出力電圧５ｋＶを出力することによる安全性が低下を極力抑制することができる。
また、メタルブリッジが発生した場合には、静電塗装装置１０を停止させることなくメタルブリッジを早期に解消することができるため、メタルブリッジの発生による不要な停止を低減することができ、その結果、生産性の向上が図られる。
【００６０】
制御部３３は、発振回路３２４を制御して交流パルス電圧Ｖａｃのデューティ比を変更することにより、高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃを、直流電源３２３の下限を下回る範囲のものとすることができる。そのため、従来構成を大幅に変更することなく、第二出力電圧８０ｋＶよりも十分に低い第一出力電圧５ｋＶを出力することができる。
【００６１】
また、上記構成によれば、メタルブリッジの検出を経た後に第二出力電圧８０ｋＶの高電圧Ｖｄｃを出力して塗装するため、例えば塗料を充填した後や休憩時間後など、塗料の流れが無くなってメタルブリッジが生じやすい場合であっても、早期にメタルブリッジの検出および解消を図ることができる。
【００６２】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について図９から図１４を参照して説明する。
第二実施形態では、図９に示すように、一台の上位装置５０に対して複数、この場合、二台の静電塗装装置１０１、１０２が接続されている。なお、被塗装物６０の流れ方向に対して、第一静電塗装装置１０１が上流側となり、第二静電塗装装置１０２が下流側となる。また、第一静電塗装装置１０１および第二静電塗装装置１０２は、共に第一実施形態の静電塗装装置１０と同様に構成されているが、これらの構成要素を区別する場合には次のように示す。
【００６３】
すなわち、第一静電塗装装置１０１では、スプレーガン２０を第一スプレーガン２０１とし、電源制御装置３０を第一電源制御装置３０１とし、制御部３３を第一制御部３３１とし、異常発生信号Ｂ１を異常発生信号Ｂ１１とし、メタルブリッジ発生信号Ｂ２をメタルブリッジ発生信号Ｂ２１とし、高電圧Ｖｄｃを高電圧Ｖｄｃ１とする。また、第二静電塗装装置１０２では、スプレーガン２０を第二スプレーガン２０２とし、電源制御装置３０を第二電源制御部３０２とし、制御部３３を第二制御部３３２とし、異常発生信号Ｂ１を異常発生信号Ｂ１２とし、メタルブリッジ発生信号Ｂ２をメタルブリッジ発生信号Ｂ２２とし、高電圧Ｖｄｃを高電圧Ｖｄｃ２とする。なお、第二実施形態において、メタルブリッジ発生信号Ｂ２１、Ｂ２２は、各静電塗装装置１０１、１０２自身がメタルブリッジの有無を判断するための指標であるため、上位装置５０へ出力することを要しない。
【００６４】
第二実施形態において、各静電塗装装置１０１、１０２の制御部３３１、３３２は、上位装置５０からの設定選択信号Ａ３によらず、それぞれ制御部３３１、３３２自身で通常塗装モードまたは抵抗検出モードを選択する。この場合、上位装置５０は、図１２などに示すように、第一静電塗装装置１０１および第二静電塗装装置１０２に対して共通の高電圧出力信号Ａ１を出力する。これにより、上位装置５０は、各制御部３３１、３３２に対して高電圧出力信号Ａ１を一括で設定する。また、上位装置５０は、第一静電塗装装置１０１に対して塗装信号Ａ２１を出力し、第二静電塗装装置１０２に対して塗装信号Ａ２２を出力する。これにより、上位装置５０は、各静電塗装装置１０１、１０２に対して塗装信号Ａ２１、Ａ２２を個別に設定する。
【００６５】
上位装置５０は、図１０に示すように、静電塗装に関する制御が開始されると（スタート）、ステップＳ３０において、各静電塗装装置１０１、１０２から入力される異常発生信号Ｂ１１、Ｂ１２の状態を判断する。各異常発生信号Ｂ１１、Ｂ１２がＯＮでなければ（ＮＯ）、各静電塗装装置１０１、１０２に異常の発生は無いと判断してステップＳ３１へ移行する。ステップＳ３１では、被塗装物６０の移動状況に応じて、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２１、Ａ２２を設定する。その後、ステップＳ３４へ移行する。
【００６６】
一方、ステップＳ３０において、異常発生信号Ｂ１１、Ｂ１２の少なくとも何れか一方のＯＮが入力された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３２へ移行する。ステップＳ３２では、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２１、Ａ２２のＯＦＦを出力し、各静電塗装装置１０１、１０２の高電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２および塗料の噴霧を停止させる。なお、被塗装物６０の状態によっては、異常が発生した静電塗装装置１０のみ高電圧Ｖｄｃおよび塗料の噴霧を停止させてもよい。その後、ステップＳ３３へ移行し、作業者に対して静電塗装装置１０の異常を報知する。そして、ステップＳ３４へ移行し、作業を続行する場合は（ＮＯ）、ステップＳ３０へ移行してステップＳ３０からステップＳ３４を繰り返す。一方、作業を終了する場合は（ＹＥＳ）、静電塗装に関する制御を終了する（終了）。
【００６７】
制御部３３は、図１１に示すように、静電塗装に関する制御が開始されると（スタート）、ステップＳ４０において、上位装置５０から入力された塗装信号Ａ２の状態を判断する。塗装信号Ａ２がＯＦＦであれば（ＮＯ）、ステップＳ４１へ移行して、第一設定による抵抗検出モードを選択し、電圧Ｖｄｃを５ｋＶに設定する。その後、ステップＳ５０へ移行する。
【００６８】
一方、ステップＳ４０において、塗装信号Ａ２がＯＮであれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４２へ移行し、現在の塗装モードが抵抗検出モードであるか否かを判断する。抵抗検出モードでなければ（ＮＯ）、ステップＳ５０へ移行し、抵抗検出モードであれば（ＹＥＳ）ステップＳ４３へ移行する。ステップＳ４３では、電流検出回路３１の検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を検出する。検出電流Ｉが１０μＡ以下であれば（ＮＯ）、ステップＳ４４へ移行し、メタルブリッジの発生は無いと判断して、メタルブリッジ発生信号Ｂ２をＯＦＦする。その後、ステップＳ４５へ移行し、第二設定による通常塗装モードを選択し、電圧Ｖｄｃを８０ｋＶに設定する。この場合、ステップＳ４０を経てるため、塗料が噴霧されている。したがって、高電圧出力部２７から第二出力電圧８０ｋＶの高電圧Ｖｄｃを出力することにより、被塗装物６０に対して静電塗装が行われる。そしてステップＳ５０へ移行する。
【００６９】
一方、ステップＳ４３において、検出電流Ｉが１０μＡを超えていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４６へ移行し、メタルブリッジが発生していると判断してメタルブリッジ発生信号Ｂ２をＯＮに設定する。その後、ステップＳ４７において抵抗検出モードを維持し、第一設定による第一出力電圧５ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃの出力を継続する。この場合、ステップＳ４０を経てるため、塗料が噴霧されている。このため、塗料の噴霧によりメタルブリッジの解消が図られるとともに、検出電流Ｉが検出されることによりメタルブリッジ解消の判断が可能となる。
【００７０】
そしてステップＳ４８へ移行し、塗装信号Ａ２がＯＮとなって塗料の噴霧が開始されてから所定期間、例えば１秒程度経過したか否かを判断する。所定期間経過していない場合は（ＮＯ）、所定期間経過するまで、塗料を噴霧してメタルブリッジの解消を図るためにステップＳ５０へ移行する。一方、所定期間経過していれば（ＹＥＳ）、所定期間の塗料の噴霧によってもメタルブリッジが解消されず、メタルブリッジ以外の異常が発生していると判断し、異常発生信号Ｂ１のＯＮを上位装置５０へ出力するとともに、高電圧Ｖｄｃの出力を停止する。その後、ステップＳ５０へ移行する。ステップＳ５０では、上位装置５０からの指示によって塗装作業を終了するか否かを判断し、塗装作業を続行する場合は（ＮＯ）、ステップＳ４０へ移行し、ステップＳ４０からステップＳ５０を繰り返す。一方、塗装作業を終了する場合は（ＹＥＳ）、静電塗装に関する制御を終了する（終了）。
【００７１】
次に、図１２に示すメタルブリッジが発生していない場合、図１３に示すメタルブリッジが発生している場合、図１４に示すメタルブリッジ以外の異常が発生している場合、の三態様の具体的な動作について説明する。
図１２に示すメタルブリッジが発生していない場合において、静電塗装に関する制御が開始された直後は、Ｆ１で示すように、高電圧出力信号Ａ１、塗装信号Ａ２１、Ａ２２、異常発生信号Ｂ１１、Ｂ１２、およびメタルブリッジ発生信号Ｂ２１、Ｂ２２は、何れもＯＦＦに設定されている。また、各静電塗装装置１０１、１０２の塗装モードは、第一設定が選択されて抵抗検出モードに設定されている。このとき、各静電塗装装置１０１、１０２の各高電圧出力部２７からは、高電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２は出力されておらず、塗料の噴霧もされていない。
【００７２】
その後、被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｆ２で示すように高電圧出力信号Ａ１のＯＮを出力し、各高電圧出力部２７から第一出力電圧５ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２をそれぞれ出力させる。各制御部３３１、３３２は、それぞれ検出電流Ｉを検出してメタルブリッジの発生を判断する。そして、さらに被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｆ３で示すように、まず上流側の第一静電塗装装置１０１に対し、塗装信号Ａ２１のＯＮを出力して塗料の噴霧を許可する。第一静電塗装装置１０１は、塗装信号Ａ２１のＯＮを受けて塗料を噴霧するとともに、自己のメタルブリッジ発生信号Ｂ２１がＯＦＦであることを条件として、第二設定を選択して通常塗装モードへ移行し、第二出力電圧８０ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃ１を出力する。これにより、Ｆ４からＦ５の期間において、第一静電塗装装置１０１の塗装範囲内における静電塗装が行われる。
【００７３】
被塗装物６０が第一静電塗装装置１０１の塗装範囲を通過すると、上位装置５０は、Ｆ５で示すように塗装信号Ａ２１のＯＦＦを出力して第一静電塗装装置１０１による静電塗装を終了する。第一静電塗装装置１０１は、塗装信号Ａ２１のＯＦＦを受けて、塗料の噴霧を停止するとともに、第一設定を選択して抵抗検出モードへ移行し、第一出力電圧５ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃ１を出力する。その後、被塗装物６０が第二静電塗装装置１０２の塗装範囲内に接近すると、上位装置５０は、Ｆ６で示すように塗装信号Ａ２２のＯＮを出力し、第二静電塗装装置１０２に対して塗料の噴霧を許可する。これにより、第二静電塗装装置１０２は、Ｆ３からＦ５の期間における第一静電塗装装置１０１と同様に、Ｆ６からＦ８の期間において被塗装物６０を静電塗装する。
【００７４】
その後、続けて新たな被塗装物６０を塗装する場合は、高電圧出力信号Ａ１のＯＮを維持したまま、Ｆ１からＦ８の工程を繰り返す。一方、塗装を終了する場合、上位装置５０は、Ｆ９で示すように、高電圧出力信号Ａ１のＯＦＦを出力し、各静電塗装装置１０１、１０２の高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２をそれぞれ停止する。これにより、一連の塗装工程が終了する。
【００７５】
図１３に示すように、各静電塗装装置１０１、１０２にメタルブリッジが発生している場合においても、各静電塗装装置１０１、１０２は、まず図１２に示すＦ１、Ｆ２と同様の工程Ｇ１、Ｇ２を経て、Ｇ２で示すように、第一出力電圧５ｋＶによる検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を判断する。図１３では、各静電塗装装置１０１、１０２にメタルブリッジが発生しており、メタルブリッジ発生信号Ｂ２１、Ｂ２２はＯＮとなる。
【００７６】
Ｇ３からＧ４の期間は、被塗装物６０が、各静電塗装装置１０１、１０２の塗装範囲内に接近していないため、塗装信号Ａ２１、Ａ２２のＯＮは出力されない。この場合、各静電塗装装置１０１、１０２は、第一出力電圧５ｋＶの出力によりメタルブリッジ解消の検出を継続する。その後、さらに被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｇ４で示すように、まず塗装信号Ａ２１のＯＮを出力し、第一静電塗装装置１０１に対して塗料の噴霧を許可する。これにより、第一静電塗装装置１０１のメタルブリッジの解消が図られる。そして、第一静電塗装装置１０１は、検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジが解消されたと判断すると、Ｇ５で示すようにメタルブリッジ発生信号Ｂ２１をＯＦＦに設定する。そして、第一静電塗装装置１０１は、自己のメタルブリッジ発生信号Ｂ２１がＯＦＦになったことを受けて、第二設定を選択して通常塗装モードへ移行し、第二出力電圧８０ｋＶに設定された高電圧Ｖｄｃ１を出力する。これにより、Ｇ５からＧ６の期間において、第一静電塗装装置１０１の塗装範囲内における静電塗装が行われる。
【００７７】
被塗装物６０が第一静電塗装装置１０１の塗装範囲を通過すると、上位装置５０は、図１２のＧ５と同様に、第一静電塗装装置１０１による静電塗装を終了する。その後、被塗装物６０が第二静電塗装装置１０２の塗装範囲内に接近すると、上位装置５０は、Ｇ７からＧ１０の期間において、Ｇ４からＧ６の期間と同様の工程が行われ、第二静電塗装装置１０２によって被塗装物６０が静電塗装される。
【００７８】
その後、続けて新たな被塗装物６０を塗装する場合は、高電圧出力信号Ａ１のＯＮを維持したまま、Ｇ１からＦ１０の工程を繰り返す。一方、塗装を終了する場合、上位装置５０は、Ｇ１０で示すように、高電圧出力信号Ａ１のＯＦＦを出力し、各静電塗装装置１０１、１０２の高電圧出力部２７から出力される高電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２をそれぞれ停止する。これにより、一連の塗装工程が終了する。
【００７９】
図１４に示すメタルブリッジ以外の異常が発生した場合において、各静電塗装装置１０１、１０２は、まず、図１２に示すＦ１、Ｆ２と同様の工程Ｈ１、Ｈ２を経て、Ｈ２で示すように、第一出力電圧５ｋＶによる検出電流Ｉに基づいてメタルブリッジの有無を判断する。図１４は、第一静電塗装装置１０１にメタルブリッジ以外の異常が発生し、第二静電塗装装置１０２には、メタルブリッジおよびメタルブリッジ以外の異常の何れも発生していない場合を示している。この場合も、第一静電塗装装置１０１の検出電流Ｉが閾値１０μＡを超えて検出されるため、Ｈ３で示すように、まず、第一静電塗装装置１０１のメタルブリッジ発生信号Ｂ２１がＯＮとなる。この場合、第二静電塗装装置１０２のメタルブリッジ発生信号Ｂ２２はＯＦＦとなっている。
【００８０】
被塗装物６０が接近すると、上位装置５０は、Ｈ４で示すように塗装信号Ａ２１のＯＮを出力し、第一静電塗装装置１０１に対して塗料の噴霧を許可する。これにより、第一静電塗装装置１０１のメタルブリッジの解消が図られる。しかし、所定期間塗料を噴霧してもメタルブリッジ発生信号がＯＦＦとならない場合、第一静電塗装装置１０１は、Ｈ５で示すように、メタルブリッジ発生信号Ｂ２１をＯＦＦに設定する。そして第一静電塗装装置１０１は、メタルブリッジ以外の異常が発生していると判断し、上位装置５０に対して異常発生信号Ｂ１１のＯＮを出力するとともに、高電圧Ｖｄｃの出力を停止する。
【００８１】
上位装置５０は、異常発生信号Ｂ１１のＯＮを受けて、高電圧出力信号Ａ１および塗装信号Ａ２１、Ａ２２のＯＦＦを出力する。これにより、Ｈ６で示すように、第一静電塗装装置１０１は塗料の噴霧を停止するとともに、第二静電塗装装置１０２は高電圧Ｖｄｃ２の出力および塗料の噴霧を停止する。なお、被塗装物６０の状態によっては、異常発生信号Ｂ１１のＯＮが出力された第一静電塗装装置１０１を停止し、第二静電塗装装置１０２は継続して動作させる構成でもよい。
【００８２】
上記第二実施形態によれば、一台の上位装置５０に対して複数の静電塗装装置１０を接続した場合であっても、上記第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第二実施形態において、各静電塗装装置１０は、抵抗検出モードと通常塗装モードとの選択を自ら行うため、従来から使用されている上位装置５０の構成を大幅に変更する必要がない。そのため、静電塗装装置１０によるメタルブリッジの検出を、汎用性の高いものとすることができる。
【００８３】
また、上記の通り、各静電塗装装置１０は、上位装置５０からの設定選択信号Ａ３の出力によらずに、抵抗検出モードから通常塗装モードへ移行することができる。このため、メタルブリッジの解消後は、より早期に第二設定による第二出力電圧８０ｋＶを出力させて高電圧に帯電された静電塗装を行うことができる。これにより、塗装品質および生産性の向上が図られる。
【００８４】
なお、上記第一実施形態において、一台の上位装置５０に対して複数台の静電塗装装置１０を接続することもでき、また、上記第二実施形態において、一台の上位装置５０に対して一台の静電塗装装置１０を接続する構成でもよい。
また、異常発生信号やメタルブリッジ信号に換えて、異常無し信号やメタルブリッジ無し信号を用いてもよい。この場合、異常無し信号は、静電塗装装置１０が正常であればＯＮを出力し、正常でなくなった場合にＯＦＦを出力する。同様に、メタルブリッジ無し信号は、メタルブリッジが発生していない場合にＯＮを出力し、メタルブリッジが発生した場合にＯＦＦを出力する。これによれば、フェールセーフの観点からも、より安全側とすることができる。
【００８５】
また、静電塗装装置１０は、上位装置５０に接続されないで使用することもできる。この場合、スプレーガン２０にトリガを設け、作業者がトリガを引き操作することにより塗料の噴霧および高電圧Ｖｄｃの出力が行われる構成でもよい。
また、使用される塗料は金属の粒子を含んだいわゆるメタリック塗料に限られず、例えばカーボンなどの導電性の粒子を含んだいわゆる機能性塗料などでもよい。
そして本発明の実施形態は、上記したかつ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得る。
【符号の説明】
【００８６】
図面中、１０は静電塗装装置、２０はスプレーガン、２２は塗料経路、２５はノズル、２６は高電圧発生部、２７は高電圧出力部、３１は電流検出回路（電流検出手段）、３２は電源部（電源手段）、３３は制御部（制御手段）、１０１は第一静電塗装装置（静電塗装装置）、１０２は第二静電塗装装置（静電塗装装置）、２０１は第一スプレーガン（スプレーガン）、２０２は第二スプレーガン（スプレーガン）、３３１は第一制御部（制御手段）、３３２は第二制御部（制御手段）を示す。
【図１】
0005952058.tif 000002
【図２】
0005952058.tif 000003
【図３】
0005952058.tif 000004
【図４】
0005952058.tif 000005
【図５】
0005952058.tif 000006
【図６】
0005952058.tif 000007
【図７】
0005952058.tif 000008
【図８】
0005952058.tif 000009
【図９】
0005952058.tif 000010
【図１０】
0005952058.tif 000011
【図１１】
0005952058.tif 000012
【図１２】
0005952058.tif 000013
【図１３】
0005952058.tif 000014
【図１４】
0005952058.tif 000015