(57)【要約】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。
2009069396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端側に回転霧化頭（４，５２）を有し該回転霧化頭（４，５２）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）を保持するハウジング部材（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（８，２２，６２，７２，８２）と、該第１の外部電極（８，２２，６２，７２，８２）よりも前記回転霧化頭（４，５２）に近い位置に配置された第２の外部電極（１０，２３，２３′，３２）と、前記第１の外部電極（８，２２，６２，７２，８２）に第１の高電圧（Ｖ１）を印加する第１の高電圧印加手段（１１，４２）と、前記第２の外部電極（１０，２３，２３′，３２）に第２の高電圧（Ｖ２）を印加する第２の高電圧印加手段（１２）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（１２）は、前記第１の高電圧（Ｖ１）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（Ｖ２ｐ）を生成し、該パルス状電圧（Ｖ２ｐ）からなる前記第２の高電圧（Ｖ２）を前記第２の外部電極（１０，２３，２３′，３２）に印加する構成としたことを特徴とする静電塗装装置。
【請求項２】
前記第２の高電圧印加手段（１２）は、前記パルス状電圧（Ｖ２ｐ）のパルス幅（τ２）を、電子なだれの増加によってストリーマーが形成されるストリーマー形成時間よりも短時間に設定し、前記パルス状電圧（Ｖ２ｐ）間の間隔（Ｓ２）を、正イオン数が減少して前記第２の外部電極（１０，２３，２３′，３２）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。
【請求項３】
前記第２の外部電極（１０）は、先端が前記回転霧化頭（４）の周囲に位置した針状電極（１０Ｂ）を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
【請求項４】
前記第２の外部電極（２３，２３′，３２）は、前記回転霧化頭（４）の外周側を取囲むリング状電極（２３Ｂ，２３Ｂ′，３２Ｂ）を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
【請求項５】
前記リング状電極（２３Ｂ，２３Ｂ′，３２Ｂ）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。
【請求項６】
前記第１の外部電極（８）は、先端が前記第２の外部電極（１０）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（８Ｂ）を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
【請求項７】
前記第１の外部電極（２２）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（２３）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（２２Ｂ）を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
【請求項８】
前記第１の外部電極（６２，７２）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（１０）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って薄刃状に尖ってエッジ部（６４，６５，６６，７４，７５，７６）となったブレード状電極（６３，７３）を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
【請求項９】
前記ブレード状電極（７３）のエッジ部（７４，７５，７６）には、前記ブレード状電極（７３）の全周のうち複数箇所に切欠き（７７，７８，７９）を設けてなる請求項８に記載の静電塗装装置。
【請求項１０】
前記第１の外部電極（８２）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（１０）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（８３）を用いて形成してなる請求項１に記載の静電塗装装置。
【請求項１１】
前記第１の高電圧印加手段（４２）は、電圧が間欠的に変化するパルス状電圧（Ｖ１ｐ）を生成し、該パルス状電圧（Ｖ１ｐ）からなる前記第１の高電圧（Ｖ１）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。
【請求項１２】
前記回転霧化頭（５２）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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業塗装の分野において、地球環境の保全等の観点から、溶剤型塗料に代わっ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装置では、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。このような高電圧電流の漏洩を防止する方法（ボルテージ・ブロック）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４−２１５８６４号公報、特許文献２：特開平６−７７０９号公報、特許文献３：米国特許第６８９６７３５号明細書参照）。
ところで、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部を設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リ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。この場合、補助電極には外部電極よりも高い電圧を印加することによって、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、塗装装置のハウジ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。この場合、外部電極の先端がハウジ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ったときには、ハウジングのうち外部電極の先端の周囲しか帯電させることができない。この結果、浮遊した帯電塗料粒子がハウジングに付着するという問題がある。
【発明の開示】
【０００３】
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、回転霧化頭に近い位置で放電を行うことによって塗料粒子を充分に帯電させると共に、ハウ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こ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、前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、絶縁材料によって形成され前側に該塗料噴霧手段を保持するハウジング部材と、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、前記第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。
こ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。これにより、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。この理由は、放電によって電流が流れてイオ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トリーマー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も、いずれか１個の第２の外部電極でコロナ放電が生じると、コロナ放電が生じた電極の周囲が他の部位に比べて絶縁抵抗が低下する。この結果、同じ電極で集中的にコロナ放電が生じ、ストリー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、本発明では、第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、ストリーマーの発生、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ことができる。従って、パルス状電圧を用いた場合には、ストリー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きる。このため、回転霧化頭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の外部電極に比べ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ことができる。また、第１の外部電極は第１の高電圧によるコロナ放電を生じるから、ハウジング部材の外表面に放電イオンを供給して、ハウジ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って、その周囲を浮遊する塗料粒子を再帯電させることができる。
また、第２の外部電極によっ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（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ａｖａｌａｎｃｈｅ）の増加によってストリーマー（ストリーマー放電）が形成されるストリーマー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、正イ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っ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（ｉｍｐａｃｔ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）を繰り返しながら電子群となって被塗物に向い増殖しつつ進む現象をいう。また、ストリーマーとは、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いう。
こ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ってストリーマーが形成されるストリーマー形成時間よりも短時間に設定している。このため、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、ストリーマー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イオン数が減少して第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。このため、第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ことができる。
これにより、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、次のパルス状電圧を印加する前には第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続した状態に戻すことができ、ストリーマーの進展を確実に防止することができる。
（３）．本発明では、前記第２の外部電極は、先端が前記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。
これにより、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、針状電極を複数個設けたときでも、１個の針状電極にコロナ放電が集中することがなく、全ての針状電極で均等にコロナ放電を発生させることができる。
（４）．本発明では、前記第２の外部電極は、前記回転霧化頭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コロ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ロ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ロ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縁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、針状電極に比べて対地静電容量が大きい。このため、該リング状電極が被塗物等のアース体に異常接近してスパー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合には、放電電流を小さくすることができる。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もの用いてリング状電極を形成した場合には、絶縁性被膜によっ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き、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。このため、この強い静電界を用いて、第１，第２の外部電極によっ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の外部電極は、前記ハウ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リング状電極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、ハウジング部材に十分な量の放電イオンを供給でき、ハウジング部材の外表面の高電圧電位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、前記ハウ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、その先端が全周に亘って薄刃状に尖ってエッジ部となったブレード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ブレード状電極のエッジ部に電界を集中させることができ、ブレード状電極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、ハウジング部材に十分な量の放電イオンを供給でき、ハウジング部材の外表面の高電圧電位を安定して維持することができる。また、ブレード状電極のエッジ部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。
さらに、ブレード状電極のエッジ部を用いてハウジング部材を取囲む環状のブレード状電極の全体でコロナ放電を生じさせることができる。このため、ブレード状電極のうち部分的にコロナ放電させた場合に比べて、ブレード状電極を小型化することができ、ブレード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、ブレード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きる。
（９）．本発明では、前記ブレード状電極のエッジ部には、前記ブレード状電極の全周のうち複数箇所に切欠きを設けている。
このように構成したことにより、ブレード状電極のエ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、切欠きの周方向両端部位で放電を起こし易くすることができ、ブレード状電極のコロナ放電を促進することができる。
（１０）．本発明では、前記第１の外部電極は、前記ハウ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、螺旋状に巻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きる。また、ワイヤの直径を小さくすることによって、螺旋状電極の全体で電界集中を高め、コロナ放電を継続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ハウ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べて、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きる。
（１１）．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の高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べて、第１の外部電極に印加する電圧を高めることができる。このため、ハウジング部材の外表面に対してより多く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。
（１２）．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の外部電極に対する第２の高電圧の設定、および第２の外部電極の配置寸法等の設計自由度が向上するから、装置全体を小型化することができ、塗装装置の塗装操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１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器の周囲を破断した状態で示す正面図である。
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ある。
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１０は、第２の実施の形態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１１は、変形例によるリング状電極を示す図１０と同様位置の断面図である。
図１２は、第３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１３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１４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１５は、第５の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置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１６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１７は、図１６中のブレード状電極を単体で示す斜視図である。
図１８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。
図１９は、図１８中のブレード状電極を単体で示す斜視図である。
図２０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２１は、図２０中の螺旋状電極を単体で示す斜視図である。
【符号の説明】
【０００５】
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１  回転霧化頭型塗装装置（静電塗装装置）
２  噴霧器（塗料噴霧手段）
３  エアモータ
３Ｃ  回転軸
４，５２  回転霧化頭
６  ハウジング部材
６Ａ  外表面
７  シェーピングエアリング
８，２２，６２，７２，８２  第１の外部電極
８Ｂ，１０Ｂ  針状電極
１０，２３，２３′，３２  第２の外部電極
１１，４２  第１の高電圧発生器（第１の高電圧印加手段）
１２  第２の高電圧発生器（第２の高電圧印加手段）
２２Ｂ，２３Ｂ，２３Ｂ′，３２Ｂ  リング状電極
２４  金属ワイヤ
２５  絶縁性被膜
６３，７３  ブレード状電極
６４〜６６，７４〜７６  エッジ部
７７〜７９  切欠き
８３  螺旋状電極
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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って詳細に説明する。
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、ハウジング部材６、第１，第２の外部電極８，１０、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。
２はアー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、該噴霧器２は、後述するエアモータ３、回転霧化頭４等によって構成されている。
３は導電性金属材料からなるエアモータで、該エアモータ３は、図２に示すように、モータハウジング３Ａと、該モータハウジング３Ａ内に静圧エア軸受３Ｂを介して回転可能に支持された中空の回転軸３Ｃと、該回転軸３Ｃの基端側に固定されたエアタービン３Ｄとによって構成されている。そして、エアモータ３は、エアタービン３Ｄに駆動エアを供給することにより、回転軸３Ｃと回転霧化頭４を、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで高速回転させるものである。
４はエアモータ３の回転軸３Ｃ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、例えばアルミニウム合金等の導電性金属材料によって形成されている。そして、回転霧化頭４は、エアモータ３によって高速回転される。この状態で、後述のフィードチューブ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、その塗料を遠心力によって先端側の放出端縁４Ａから噴霧する。また、回転霧化頭４には、例えばアー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３Ｃ内に挿通して設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ５の先端側は、回転軸３Ｃ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（いずれも図示せず）に接続されている。これにより、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、洗浄時、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はエアモータ３が収容されると共に前端側に回転霧化頭４が配置されたハウジング部材である。このハウジング部材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、ハウジング部材６は円筒状の外表面６Ａを有すると共に、ハウジング部材６の前側にはエアモータ３を収容するエアモータ収容穴６Ｂ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６Ａとで異なる材料を用いて形成してもよい。この場合、外表面６Ａ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ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）または表面撥水処理を施したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いて形成するのが好ましい。
７はシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング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（前端側）に設けられている。そして、シェーピングエアリング７は、ハウジング部材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、シェーピングエアリング７には複数個のエア吐出孔７Ａが穿設され、該エア吐出孔７Ａはハウジング部材６内に設けられたシェーピングエア通路（図示せず）に連通している。そして、エア吐出孔７Ａにはシェーピングエア通路を通じてシェーピングエアが供給され、エア吐出孔７Ａは、該シェーピングエアを回転霧化頭４から噴霧される塗料に向けて噴出する。これにより、シェーピングエアは、回転霧化頭４から噴霧された塗料粒子の噴霧パターンを整形する。
８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は、図１ないし図３に示すように、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。ここで、支持部９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、ハウジング部材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の突出端側（外径側）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８Ａと、該電極支持部８Ａの先端に設けられた針状電極８Ｂとによって構成されている。ここで、電極支持部８Ａ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、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８Ｂ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８Ｃを介して後述する第１の高電圧発生器１１に接続されている。ここで、抵抗８Ｃは、針状電極８Ｂが被塗物Ａと短絡しても、第１の高電圧発生器１１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８Ｂには、高電圧発生器１１による第１の高電圧Ｖ１が印加される構成となっている。
また、６個の針状電極８Ｂは、回転霧化頭４と同軸の環状に配置され、回転軸３Ｃを中心として直径寸法が大きい大径円に沿った位置に設けられている。これにより、６個の針状電極８Ｂは、回転霧化頭４との距離寸法が全て等しくなっている。さらに、外部電極８の針状電極８Ｂ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、ハウジング部材６の周囲を取囲んで配置されている。これにより、外部電極８は、針状電極８Ｂでコロナ放電が生じることによって、ハウジング部材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６Ａにコロナイオンを供給して、ハウジング部材６の外表面６Ａを帯電させるものである。
１０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１０は、ハウジング部材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１０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。これにより、６個の第２の外部電極１０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１０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１０Ａと、該電極支持部１０Ａの先端に設けられた針状電極１０Ｂとによって構成されている。ここで、電極支持部１０Ａ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１０Ｂ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１０Ｃを介して後述する第２の高電圧発生器１２に接続されている。ここで、抵抗１０Ｃは、針状電極１０Ｂが被塗物Ａと短絡しても、第２の高電圧発生器１２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１０Ｂには、高電圧発生器１２による第２の高電圧Ｖ２が印加される構成となっている。
また、外部電極１０の針状電極１０Ｂ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８Ｂよりも内周側で、かつ前側に位置している。具体的には、６個の針状電極１０Ｂは、回転軸３Ｃを中心として針状電極８Ｂの大径円よりも直径寸法が小さい小径円に沿った位置に設けられる。これに加え、６個の針状電極１０Ｂ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８Ｂ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１０Ｂ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８Ｂ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１０は、針状電極１０Ｂでコロナ放電が生じることによって、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。また、６個の針状電極１０Ｂ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４Ａの全周（３６０度）に亘って放出される塗料粒子に対して、充分かつ均等に高電圧を帯電させることができる。
また、外部電極１０の針状電極１０Ｂは、シェーピングエアリング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１０は、シェーピングエアリング７の外表面にコロナイオンを供給して、シェーピングエアリング７を帯電させる。
１１は第１の外部電極８に接続された第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１１は、図４に示すように、複数のコンデンサ、ダイオード（いずれも図示せず）からなる多段式整流回路１１Ａ（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１１Ａは、抵抗１１Ｂを介して外部電極８の針状電極８Ｂに接続されている。そして、高電圧発生器１１は、例えば−６０ｋＶ〜−１００ｋＶの直流電圧からなる第１の高電圧Ｖ１を発生する。これにより、高電圧発生器１１は、外部電極８の針状電極８Ｂに対して、第１の高電圧Ｖ１を供給する。
１２は第２の外部電極１０に接続された第２の高電圧印加手段としての第２の高電圧発生器で、該高電圧発生器１２は、第１の高電圧発生器１１と同様に多段式整流回路１２Ａを用いて構成されている。但し、高電圧発生器１２は、パルス状電圧Ｖ２ｐを発生するパルス発生回路１２Ｂを備えている。そして、パルス発生回路１２Ｂは、コンデンサ１２Ｃおよび抵抗１２Ｄを介して多段式整流回路１２Ａの出力側に接続されると共に、コンデンサ１２Ｃと抵抗１２Ｄとの間が外部電極１０の針状電極１０Ｂに接続されている。
また、高電圧発生器１２は、第１の高電圧Ｖ１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Ｖ２ｐを生成し、このパルス状電圧Ｖ２ｐからなる第２の高電圧Ｖ２を外部電極１０の針状電極１０Ｂに対して供給する。具体的には、第２の高電圧Ｖ２は、図５および図６に示すように、例えば−１０ｋＶ〜−３０ｋＶの直流電圧Ｖ２ｄと、例えば−１０ｋＶ〜−４５ｋＶのパルス振幅Ａ２ｐをもったパルス状電圧Ｖ２ｐとによって構成されている。
このとき、パルス振幅Ａ２ｐは、以下の数１の式に示すように、例えば直流電圧Ｖ２ｄ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Ｖ２ｐの立ち下がり部分でオーバーシュートが生じたときでも、針状電極１０Ｂ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】
2009069396.tif 000003
以上の関係から、パルス状電圧Ｖ２ｐのピーク電圧値Ｖ２ｍａｘ（最大電圧値）は、以下の数２の式に示すように、第１の高電圧Ｖ１よりも低い範囲（｜Ｖ２ｍａｘ｜＜｜Ｖ１｜）で例えば−２０ｋＶ〜−７５ｋＶに設定されている。
【数２】
2009069396.tif 000004
また、パルス状電圧Ｖ２ｐのパルス幅τ２（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ってストリーマー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、例えば０．５μｓ〜５μｓの値に設定されている。なお、このときの電子なだれとは、外部電極１０の周囲に生じる高電界によって外部電極１０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って被塗物Ａに向い増殖しつつ進む現象をいう。また、ストリーマーとは、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いう。
【数３】
2009069396.tif 000005
さらに、２つの隣合うパルス状電圧Ｖ２ｐ間の間隔Ｓ２は、以下の数４の式に示すように、リフレッシュ時間よりも長時間となるように、例えば０．２ｍｓ〜１０ｍｓ程度の値に設定されている。なお、リフレッシュ時間とは、正イオン数が減少して第２の外部電極１０（針状電極１０Ｂ）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う。
【数４】
2009069396.tif 000006
これにより、パルス状電圧Ｖ２ｐの繰返し周期Ｔ２は、以下の数５の式に示すように、間隔Ｓ２とパルス幅τ２の加算値となる。そして、パルス状電圧Ｖ２ｐの繰返し周波数Ｆ２（Ｆ２＝１／Ｔ２）は、例えば１００Ｈｚ〜５ｋＨｚ程度の値に設定されている。また、パルス状電圧Ｖ２ｐの立ち上がり勾配ΔＶ２は、パルス幅τ２の半分の時間で直流電圧Ｖ２ｄからピーク電圧値Ｖ２ｍａｘに到達するように、例えば１００ｋＶ／μｓ以上の値に設定されている。
【数５】
2009069396.tif 000007
なお、第２の外部電極１０には、パルス状電圧Ｖ２ｐが印加されないときでも、直流電圧Ｖ２ｄが印加されている。このため、パルス状電圧Ｖ２ｐが印加されないときでも、第２の外部電極１０には、弱いコロナ放電が生じている。また、パルス状電圧Ｖ２ｐ間の間隔Ｓ２が長くなるに従って、針状電極１０Ｂ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Ｓ２（パルス状電圧Ｖ２ｐの繰返し周期Ｔ２）は、リフレッ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によって回転霧化頭４を高速回転させ、この状態でフィードチューブ５を通じて回転霧化頭４に塗料を供給する。これにより、噴霧器２は、回転霧化頭４が回転するときの遠心力によって塗料を微粒化し、塗料粒子として噴霧する。また、シェーピングエアリング７からシェーピングエアが供給され、このシェーピングエアによって塗料粒子からなる噴霧パターンが制御される。
また、第１の外部電極８の針状電極８Ｂには、直流電圧からなる第１の高電圧Ｖ１が印加されている。このため、針状電極８Ｂとアース電位となった被塗物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１０の針状電極１０Ｂには、間欠的なパルス状電圧Ｖ２ｐからなる第２の高電圧Ｖ２が印加されている。このため、針状電極１０Ｂは、間欠的に強いコロナ放電を生じ、回転霧化頭４の周囲にコロナ放電に伴うイオン化圏域を発生させる。この結果、回転霧化頭４から噴霧された塗料粒子は、イオン化圏域を通過することによって、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８Ｂ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１０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１０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。
ここで、第２の外部電極１０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１０とアース体である回転霧化頭４との間でスパークが生じないように、第２の外部電極１０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１０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くなり、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１０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。この理由は、放電によって電流が流れてイオ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トリーマーに進展し易い状態になる。このため、第２の外部電極１０の針状電極１０Ｂ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１０Ｂでコロナ放電が生じると、コロナ放電が生じた針状電極１０Ｂの周囲が他の部位に比べて絶縁抵抗が低下する。この結果、同じ針状電極１０Ｂで集中的にコロナ放電が生じ、ストリー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の外部電極１０には、第２の高電圧Ｖ２として電圧が間欠的に変化するパルス状電圧Ｖ２ｐを印加する構成としている。このため、第２の外部電極１０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トリーマーの発生を常時防ぐことができる。
従って、第１の実施の形態のように、パルス状電圧Ｖ２ｐを用いた場合には、ストリー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、パルス状電圧Ｖ２ｐのピーク電圧値Ｖ２ｍａｘをより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ことができる。
また、６個の第２の外部電極１０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Ｖ２ｐからなる第２の高電圧Ｖ２が印加される。このため、６個の第２の外部電極１０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４Ａ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ことができ、極端に帯電量の低い塗料粒子は発生しなくなる。この結果、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、浮遊塗料粒子がハウジング部材６の外表面６Ａに付着して汚染するのを防止することができる。
一方、第１の外部電極８は、第２の外部電極１０に比べて回転霧化頭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１０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１０によっ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って飛行させることができ、被塗物Ａに確実に塗着させることができる。
また、第１の外部電極８は第１の高電圧Ｖ１によるコロナ放電を生じる。このとき、第１の外部電極８は、ハウジング部材６から隙間をもって離間した位置に配置されているから、ハウジング部材６の外表面６Ａに対して広い範囲に亘って放電イオンを供給することができる。このため、ハウジング部材６の外表面６Ａを広い範囲に亘って帯電塗料粒子と同極性に帯電させることができ、外表面６Ａと帯電塗料粒子とを反発させて、帯電塗料粒子が外表面６Ａに付着するのを確実に抑制することができる。
さらに、第１の外部電極８は、コロナ放電を生じることによって、その周囲を浮遊する塗料粒子を再帯電させることができる。このため、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１０によって帯電しなかったときでも、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、電荷を失ってハウジング部材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１０によって塗料粒子の帯電を行うから、回転霧化頭４との間で短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。このため、第１の外部電極８に関する設計自由度を高めることができる。
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１０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っている。このため、それぞれの外部電極８，１０は、その機能のために精度の高い電圧Ｖ１，Ｖ２の設定が可能となるから、塗料の塗着効率を高めることができ、塗料コストを低減することができる。
さらに、数３の式に示すように、第２の高電圧発生器１２から発生するパルス状電圧Ｖ２ｐのパルス幅τ２は、ストリーマー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１０にパルス状電圧Ｖ２ｐを印加したときに電子なだれが増加しても、ストリーマーに進展する前にパルス状電圧Ｖ２ｐ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１２によるパルス状電圧Ｖ２ｐ間の間隔Ｓ２は、正イオン数が減少して第２の外部電極１０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されている。このため、例えば第２の外部電極１０に１回目のパルス状電圧Ｖ２ｐを印加したときに、第２の外部電極１０の周囲で正イオン数が増加しても、次なる２回目のパルス状電圧Ｖ２ｐを印加する時点では、この正イオン数が減少する。このように、第２の外部電極１０にパルス状電圧Ｖ２ｐを印加するときには、第２の外部電極１０の周囲の絶縁抵抗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１０にパルス状電圧Ｖ２ｐ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Ｖ２ｐを印加する前には正イオン数を減少させて第２の外部電極１０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、ストリーマー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１０は先端が回転霧化頭４の周囲に位置した針状電極１０Ｂを用いて形成したから、針状電極１０Ｂ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１２は電圧が間欠的に変化するパルス状電圧Ｖ２ｐを第２の外部電極１０に印加する。このため、針状電極１０Ｂを複数個設けたときでも、１個の針状電極１０Ｂにコロナ放電が集中することがなく、全ての針状電極１０Ｂ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８Ｂを用いて形成したから、針状電極８Ｂの先端に電界を集中させることができ、針状電極８Ｂ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の外部電極８，１０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。
なお、第１の実施の形態では、シェーピングエアリング７は、絶縁性樹脂材料を用いて形成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばシェーピングエア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ピングエアリングには、第２の外部電極１０からコロナイオンが供給されるから、シェーピ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、シェーピングエアリングは反発電極として機能するから、シェーピングエア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１０は第２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。なお、第２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。
２１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２１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２２，２３、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。
２２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２２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２２は、針状電極８Ｂに代えて、リング状電極２２Ｂ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２２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２２Ａと、該電極支持部２２Ａの先端に設けられたリング状電極２２Ｂとによって構成されている。ここで、３本の電極支持部２２Ａ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。一方、リング状電極２２Ｂは、例えば１００ＭΩ〜３００ＭΩ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２２Ｃを介して第１の高電圧発生器１１に接続されている。
ここで、リング状電極２２Ｂ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って形成されている。また、抵抗２２Ｃは、リング状電極２２Ｂが被塗物Ａと短絡しても、第１の高電圧発生器１１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２２Ｂには、高電圧発生器１１による第１の高電圧Ｖ１が印加される構成となっている。
また、リング状電極２２Ｂは、回転霧化頭４と同軸の環状に配置され、回転軸３Ｃを中心として直径寸法が大きい大径円に沿った位置に設けられている。これにより、リング状電極２２Ｂは、全周に亘って回転霧化頭４との距離寸法が全て等しくなっている。さらに、外部電極２２のリング状電極２２Ｂ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、ハウジング部材６の周囲を取囲んで配置されている。これにより、外部電極２２は、リング状電極２２Ｂでコロナ放電が生じることによって、ハウジング部材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６Ａ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。
２３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２３は、第１の外部電極２２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２３Ａと、該電極支持部２３Ａの先端に設けられたリング状電極２３Ｂとによって構成されている。
ここで、電極支持部２３Ａ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２３Ｂは、例えば１００ＭΩ〜３００ＭΩ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２３Ｃを介して第２の高電圧発生器１２に接続されている。また、抵抗２３Ｃは、リング状電極２３Ｂが被塗物Ａと短絡しても、第２の高電圧発生器１２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２３Ｂには、高電圧発生器１２による第２の高電圧Ｖ２が印加される構成となっている。
また、外部電極２３のリング状電極２３Ｂ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２２のリング状電極２２Ｂよりも内周側で、かつ前側に位置している。具体的には、リング状電極２３Ｂは、回転軸３Ｃを中心としてリング状電極２２Ｂよりも直径寸法が小さい小径円に沿った位置に設けられる。これに加え、リング状電極２３Ｂは、軸方向（前，後方向）に対して第１の外部電極２２のリング状電極２２Ｂ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２３Ｂは、全周に亘って回転霧化頭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２２のリング状電極２２Ｂ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２３は、リング状電極２３Ｂでコロナ放電が生じることによって、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２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２の実施の形態では、第２の外部電極２３は回転霧化頭４の外周側を取囲むリング状電極２３Ｂを用いて形成したから、リング状電極２３Ｂの全周に亘って均等にコロ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１２は電圧が間欠的に変化するパルス状電圧Ｖ２ｐを第２の外部電極２３に印加するから、リング状電極２３Ｂの一部にコロナ放電が集中することがなく、リング状電極２３Ｂの全周で均等にコロナ放電を発生させることができる。
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きい。このため、従来の金属材料製リング状電極を用いた場合、被塗物Ａ等のアース体に異常接近してスパークが発生すると、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２２Ｂ，２３Ｂ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きる。
第１の外部電極２２はハウジング部材６の外周側を取囲むリング状電極２２Ｂを用いて形成したから、リング状電極２２Ｂ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、ハウジング部材６に十分な量の放電イオンを供給でき、ハウジング部材６の外表面６Ａの高電圧電位を安定して維持することができる。また、リング状電極２２Ｂ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２２Ｂ，２３Ｂ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１１に示す変形例のように、導電性材料からなる金属ワイヤ２４の表面に絶縁性被膜２５を設けてリング状電極２３Ｂ′を形成してもよい。この場合でも、絶縁性被膜２５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１２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。
３１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３１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８，３２、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。
３２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３２は、第２の実施の形態による第２の外部電極２３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３２Ａと、該電極支持部３２Ａの先端に設けられたリング状電極３２Ｂとによって構成されている。
ここで、電極支持部３２Ａ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３２Ｂ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１２に接続されている。そして、リング状電極３２Ｂには、高電圧発生器１２による第２の高電圧Ｖ２が印加される構成となっている。
また、外部電極３２のリング状電極３２Ｂ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８Ｂよりも内周側で、かつ前側に位置している。具体的には、リング状電極３２Ｂは、回転軸３Ｃを中心として針状電極８Ｂよりも内径側に位置する小径円に沿った位置に設けられる。これに加え、リング状電極３２Ｂ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８Ｂ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３２Ｂは、全周に亘って回転霧化頭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８Ｂ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３２は、リング状電極３２Ｂでコロナ放電が生じることによって、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の実施の形態でも第１，第２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３の実施の形態では、第１の外部電極８は針状電極８Ｂを用いて形成したから、例えば第１の外部電極８をリング状電極を用いて形成した場合に比べて、針状電極８Ｂに電界を集中させて、針状電極８Ｂ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、針状電極８Ｂによる強い静電界を用いて、第２の外部電極３２によって帯電した塗料粒子を積極的に被塗物Ａに向かわせることができる。
次に、図１３および図１４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ことにある。なお、第４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。
４１は第４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４１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８，１０、第１，第２の高電圧発生器４２，１２によって構成されている。
４２は第１の外部電極８に接続された第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４２は、第２の高電圧発生器１２とほぼ同様に、多段式整流回路４２Ａ、パルス発生回路４２Ｂ、コンデンサ４２Ｃ、抵抗４２Ｄによって構成されている。そして、パルス発生回路４２Ｂは、コンデンサ４２Ｃおよび抵抗４２Ｄを介して多段式整流回路４２Ａの出力側に接続されると共に、コンデンサ４２Ｃと抵抗４２Ｄとの間が外部電極８の針状電極８Ｂに接続されている。
また、高電圧発生器４２は、第２の高電圧Ｖ２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Ｖ１ｐを生成し、このパルス状電圧Ｖ１ｐからなる第１の高電圧Ｖ１を外部電極８の針状電極８Ｂに対して供給する。具体的には、第１の高電圧Ｖ１は、図１４に示すように、例えば−３０ｋＶ〜−６０ｋＶの直流電圧Ｖ１ｄと、例えば−３０ｋＶ〜−９０ｋＶのパルス振幅Ａ１ｐをもったパルス状電圧Ｖ１ｐとによって構成される。このとき、直流電圧Ｖ１ｄは、第２の高電圧Ｖ２よりも高い範囲で設定されている。また、パルス振幅Ａ１ｐは、例えば直流電圧Ｖ１ｄの１．５倍以下の値に設定されている。これにより、パルス状電圧Ｖ１ｐのピーク電圧値Ｖ１ｍａｘ（最大電圧値）は、以下の数６の式に示すように、例えば−６０ｋＶ〜−１５０ｋＶに設定されている。
【数６】
2009069396.tif 000008
なお、第２の高電圧Ｖ２は、第１の実施の形態と同様に、例えば−１０ｋＶ〜−３０ｋＶの直流電圧Ｖ２ｄと、例えば−１０ｋＶ〜−４５ｋＶのパルス振幅Ａ２ｐをもったパルス状電圧Ｖ２ｐとによって構成されている。
また、パルス状電圧Ｖ１ｐのパルス幅τ１（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ってストリーマー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】
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さらに、２つの隣合うパルス状電圧Ｖ１ｐ間の間隔Ｓ１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８Ｂ）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】
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なお、第１の外部電極８には、パルス状電圧Ｖ１ｐが印加されないときでも、直流電圧Ｖ１ｄが印加されている。このため、パルス状電圧Ｖ１ｐ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４２，１２は、パルス状電圧Ｖ１ｐ，Ｖ２ｐ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Ｖ１ｐ，Ｖ２ｐは同じタイミング（同期して）で印加されるから、パルス状電圧Ｖ１ｐ，Ｖ２ｐ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Ｖ１ｐ，Ｖ２ｐの印加時における針状電極８Ｂ、１０Ｂ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８Ｂ、１０Ｂ間の電位差に基づいて外部電極８，１０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８，１０の汚染を抑制することができる。
かくして、第４の実施の形態でも第１の実施の形態と同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４２は第１の高電圧Ｖ１として間欠的に電圧が高くなるパルス状電圧Ｖ１ｐ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場合に比べて、第１の外部電極８に印加する電圧を高めることができる。このため、ハウジング部材６の外表面６Ａに対してより多く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。
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８，１０は針状電極８Ｂ，１０Ｂ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４２を、第３の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置３１に適用してもよい。
次に、図１５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。
５１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５１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８，１０、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。但し、噴霧器２の回転霧化頭５２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。
５２は第５の実施の形態による回転霧化頭で、該回転霧化頭５２は、エアモータ３の回転軸３Ｃの先端側に取付けられている。また、回転霧化頭５２は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＨＰ−ＰＥ（高圧ポリエチレン）、ＨＰ−ＰＶＣ（高圧塩化ビニル）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ポリメチルペンテン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（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５２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５２に塗料が供給されると、回転霧化頭５２は、その塗料を遠心力によって先端側の放出端縁５２Ａ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５２は、絶縁性樹脂材料を用いて形成したから、回転霧化頭５２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１０と回転霧化頭５２との間で高電圧Ｖ２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１０に対する第２の高電圧Ｖ２の設定、および第２の外部電極１０の配置寸法等の設計自由度が向上するから、塗装装置５１全体を小型化することができ、塗装装置５１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５２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１６および図１７は第６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６の実施の形態の特徴は、第１の外部電極をブレード状電極を用いて形成したことにある。なお、第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。
６１は第６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６１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６２，１０、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。
６２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６２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６２は、針状電極８Ｂに代えて、ブレード状電極６３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６２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６２Ａと、該電極支持部６２Ａの先端に設けられたブレード状電極６３とによって構成されている。ここで、３本の電極支持部６２Ａ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、ブレード状電極６３は、回転霧化頭４と同軸の環状に配置され、回転軸３Ｃを中心として直径寸法が大きい大径円に沿った位置に設けられている。さらに、ブレード状電極６３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、ハウジング部材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６３は、全周に亘って回転霧化頭４およびハウジング部材６との距離寸法が等しくなっている。
また、ブレード状電極６３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６３は、前，後両方向にそれぞれ突出した前側突出部６３Ａと後側突出部６３Ｂとを有すると共に、外径方向に突出した円環状の鍔部６３Ｃを備えている。
そして、ブレード状電極６３は、抵抗（図示せず）を介して第１の高電圧発生器１１に接続されている。これにより、ブレード状電極６３には、高電圧発生器１１による第１の高電圧Ｖ１が印加される。このため、ブレード状電極６３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。
６４，６５，６６はブレード状電極６３の前側突出部６３Ａ，後側突出部６３Ｂ，鍔部６３Ｃ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６４は、前側突出部６３Ａ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６５は、後側突出部６３Ｂ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６６は、鍔部６３Ｃ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６４，６５，６６は、ブレード状電極６３の全周に亘って電界を高めている。これにより、エッジ部６４，６５，６６は、例えば９０ｋＶの高電圧を印加したときに、２０μＡ〜１００μＡ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６２は、ブレード状電極６３でコロナ放電が生じることによって、ハウジング部材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６Ａ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。
かくして、第６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６の実施の形態では、第１の外部電極６２はブレード状電極６３を用いて形成したから、ブレード状電極６３のエッジ部６４，６５，６６に電界を集中させることができ、ブレード状電極６３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、ハウジング部材６に十分な量の放電イオンを供給でき、ハウジング部材６の外表面６Ａ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６３のエッジ部６４，６５，６６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。
さらに、ブレード状電極６３は、エッジ部６４，６５，６６を用いてハウジング部材６を取囲む環状のエッジ部６４，６５，６６の全体を用いて、コロナ放電を生じさせることができる。このため、ブレード状電極６３のうち部分的にコロナ放電させた場合に比べて、ブレード状電極６３を小型化することができ、ブレード状電極６３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。この結果、ブレード状電極６３と被塗物Ａ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、塗装装置６１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１８および図１９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、ブレード状電極のエッジ部には、ブレー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同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
７１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７１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７２，１０、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。
７２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７２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。ここで、第１の外部電極７２は、第６の実施の形態による外部電極６２と同様に、ブレード状電極７３を用いて構成されている。
そして、外部電極７２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７２Ａと、該電極支持部７２Ａの先端に設けられたブレード状電極７３とによって構成されている。ここで、３本の電極支持部７２Ａ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、ブレード状電極７３は、回転霧化頭４と同軸の環状に配置され、回転軸３Ｃを中心として直径寸法が大きい大径円に沿った位置に設けられている。さらに、ブレード状電極７３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、ハウジング部材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７３は、全周に亘って回転霧化頭４およびハウジング部材６との距離寸法が等しくなっている。
また、ブレード状電極７３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７３は、前側に突出した前側突出部７３Ａと、後側に突出した後側突出部７３Ｂと、外径方向に突出した円環状の鍔部７３Ｃとを備えている。
そして、ブレード状電極７３は、抵抗（図示せず）を介して第１の高電圧発生器１１に接続されている。これにより、ブレード状電極７３には、高電圧発生器１１による第１の高電圧Ｖ１が印加される。このため、ブレード状電極７３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。
７４，７５，７６はブレード状電極７３の前側突出部７３Ａ，後側突出部７３Ｂ，鍔部７３Ｃ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７４は、前側突出部７３Ａ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７４は、隣合う切欠き７７を挟んで、複数個（例えば１０個）形成されている。また、後側エッジ部７５は、後側突出部７３Ｂ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１０個形成されている。さらに、鍔状エッジ部７６は、鍔部７３Ｃ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１０個形成されている。
そして、エッジ部７４，７５，７６は、ブレード状電極７３の全周に亘って電界を高めている。これにより、エッジ部７４，７５，７６は、例えば９０ｋＶの高電圧を印加したときに、２０μＡ〜１００μＡ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る。
７７，７８，７９はエッジ部７４，７５，７６のうちブレード状電極７３の周方向に沿って複数箇所にそれぞれ設けられた切欠きで、該切欠き７７〜７９は、例えばブレード状電極７３の周方向に対して等間隔に１０個設けられている。
このとき、各切欠き７７は、円弧形状をなしてエッジ部７４の周方向に沿って延びている。しかも、切欠き７７は、隣合う２つのエッジ部７４に挟まれて複数個（例えば１０個）形成されている。これにより、切欠き７７は、エッジ部７４のうちその周方向の両側の端部７４Ａ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７８も、隣合う２つのエッジ部７５に挟まれて１０個形成され、その周方向の両側の端部７５Ａにさらに電界を集中させている。さらに、切欠き７９も、隣合う２つのエッジ部７６に挟まれて１０個形成され、その周方向の両側の端部７６Ａ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ことができる。特に、第７の実施の形態では、ブレード状電極７３のエッジ部７４〜７６には周方向の複数箇所に切欠き７７〜７９を設けたから、切欠き７７〜７９の周方向両側に位置する端部７４Ａ〜７６Ａで電界集中をさらに高めることができる。これにより、端部７４Ａ〜７６Ａで放電を起こし易くすることができ、エッジ部７４〜７６のコロナ放電を促進することができる。
次に、図２０および図２１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、その説明を省略するものとする。
８１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８１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８２，１０、第１，第２の高電圧発生器１１，１２によって構成されている。
８２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８２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。但し、第１の外部電極８２は、針状電極８Ｂに代えて、螺旋状電極８３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８２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８２Ａと、該電極支持部８２Ａの先端に設けられた螺旋状電極８３とによって構成されている。ここで、３本の電極支持部８２Ａ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８３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８３は、ワイヤを螺旋状（コイル状）に例えば１８回巻回すると共に、該ワイヤを用いてリング状に形成されている。ここで、螺旋状電極８３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０．３〜５ｍｍ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８３の各ターン間のピッチは、コロナ雲の間隔に比べて十分に大きな値として例えば２０ｍｍ以上の間隔寸法だけ離れている。
また、螺旋状電極８３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、ハウジング部材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８３は、抵抗（図示せず）を介して第１の高電圧発生器１１に接続されている。これにより、螺旋状電極８３には、高電圧発生器１１による第１の高電圧Ｖ１が印加される。このため、螺旋状電極８３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。
かくして、第８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８の実施の形態では、第１の外部電極８２はハウジング部材６を取囲む周方向に向けてワイヤを旋回させた螺旋状電極８３を用いる構成としている。このため、第１の外部電極８２の外形を小さくしつつ、螺旋状電極８３のワイヤの全長を延ばすことができる。これにより、全長の長いワイヤ全体でコロナ放電を生じさせることができるから、第１の外部電極８２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８，１０は針状電極８Ｂ，１０Ｂ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５２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３１，４１，６１，７１，８１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６３，７３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６４，６５，６６，７４，７５，７６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１０は針状電極１０Ｂ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６２，７２，８２を、第４の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置４１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８，１０の針状電極８Ｂ，１０Ｂ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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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2009069396.tif 000033