(57)【要約】【課題】チャージ電極に制限抵抗の機能を持たせながらも、チャージ電極を簡素な構造にできて製造も容易にできるようにする。【解決手段】ノズル３５から吐出される塗料粒子に高電圧を印加するチャージ電極３４を備えた静電塗装機において、チャージ電極３４の電極本体３４ａは、導電性を有する合成樹脂製とすることで、制限抵抗の機能を兼ねる構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから吐出される塗料粒子に高電圧を印加するチャージ電極を備えた静電塗装機において、前記チャージ電極の電極本体は、導電性を有する合成樹脂製とすることで、制限抵抗の機能を兼ねる構成であることを特徴とする静電塗装機。
【請求項２】
前記電極本体に、電極支持体に接触するスプリング部を一体成形により設けたことを特徴とする請求項１記載の静電塗装機。
【請求項３】
前記電極本体を構成する合成樹脂の体積抵抗値は、１ＭΩ〜１００ＭΩの範囲内であることを特徴とする請求項１または２記載の静電塗装機。
【請求項４】
前記電極本体の先端部にピン部を一体成形により設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の静電塗装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージ電極を備えた静電塗装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電塗装機においては、ノズルの塗料吐出口から吐出される塗料粒子に高電圧を印加するチャージ電極が設けられている。そのチャージ電極において、ピン電極の後ろ側の電極本体内に高抵抗の抵抗器が設けられているものがある。この高抵抗の抵抗器は、チャージ電極にチャージされた静電エネルギーによって、霧化された塗料粒子が着火などしないように、放電スピードを抑制して放電エネルギーを低減させるための制限抵抗である。これにより、欧州規格のＡＴＥＸ指令のＥＮ５００５０に対応させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−１９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、チャージ電極の電極本体内に制限抵抗用の抵抗器を設置する場合、非常に小型の部品内に抵抗器を挿入し、それを絶縁材料でモールドする必要があり、製造上多大な工数が必要であるという課題がある。
【０００５】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャージ電極に制限抵抗の機能を持たせながらも、チャージ電極を簡素な構造にできて製造も容易にできる静電塗装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明は、ノズルから吐出される塗料粒子に高電圧を印加するチャージ電極を備えた静電塗装機において、前記チャージ電極の電極本体は、導電性を有する合成樹脂製とすることで、制限抵抗の機能を兼ねる構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
チャージ電極の電極本体が、導電性の合成樹脂製で、制限抵抗の機能を兼ねる構成であるから、チャージ電極に制限抵抗の機能を持たせながらも、抵抗器を別部品として必要とせず、チャージ電極を簡素な構造にでき、製造も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による静電塗装機の断面図
【図２】エアシリンダのピストンを最も後方へ移動させた状態における図１相当図
【図３】チャージ電極の斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態による静電塗装機について図面を参照して説明する。まず、図１において、静電塗装機の塗装機本体１は、大きく分けると、前後方向に２つのブロックを備えている。具体的には、図１における左側の前部ブロック２と、その後の後部ブロック３が着脱可能に組み合わされている。後部ブロック３の後部には、バックプレート４が着脱可能に設けられている。前部ブロック２と後部ブロック３の外側にはカバー６が着脱可能に設けられている。このカバー６は、前部ブロック２と後部ブロック３の境界部分を外側から覆っている。この場合、前部ブロック２、後部ブロック３、バックプレート４、カバー６は、非導電性の合成樹脂により形成されている。
【００１０】
バックプレート４の所定部位には、駆動部を構成するエアシリンダ７が設けられている。エアシリンダ７は、シリンダ８内にピストン９が前後方向へ移動可能に設けられている。ピストン９は、圧縮コイルばね１０により前方側（図１中、左方向）へ付勢されている。ピストン９の前面とシリンダ８の内面との間に加圧空気が供給されると、ピストン９が圧縮コイルばね１０の付勢力に抗して後方へ移動される。ピストン９にはピストンロッド１１が連結されている。このピストンロッド１１の前部が、バックプレート４に形成された挿通孔１２を通して後部ブロック３側に向けて突出していて、後部シャフト１３の後部に連結されている。
【００１１】
後部シャフト１３は、バックプレート４に固定状態に設けられたスリーブ１４の挿通孔１５、および後部ブロック３に形成されたガイド孔１６に前後方向に摺動可能に設けられている。後部シャフト１３の前端部には、他の部分より径大となる径大部１３ａが一体に設けられていて、この径大部１３ａの外周面がガイド孔１６の内面を摺動する。その径大部１３ａは、後部ブロック３の前後方向の中間部よりも前側に位置している。
【００１２】
前部ブロック２の後部には、後部シャフト１３の前方に位置させてシャフトガイド１７が固定状態に設けられている。シャフトガイド１７には挿通孔１８が形成されていて、この挿通孔１８に前部シャフト２０が前後方向に摺動可能に挿通されている。前部シャフト２０の後端部に、他の部分より径大となる径大部２０ａが一体に設けられていて、この径大部２０ａの外周面がガイド孔１６の内面を摺動する。前部シャフト２０の前部はべローズ２１により覆われている。べローズ２１は、基端部２１ａがシャフトガイド１７に固着され、先端部２１ｂは前部シャフト２０の前端部に固着されていて、中間部が蛇腹状をなしている。べローズ２１の先端部２１ｂには、弁体２２の基端部が固着されている。
【００１３】
前部ブロック２において、べローズ２１の周りには塗料溜まり２３が形成されている。塗料溜まり２３は、図示はしないが塗料供給路に連通していて、加圧された塗料がこの塗料溜まり２３に供給される。前部ブロック２において、弁体２２の前側に位置させて塗料用弁口２４を有する弁座２５が固定状態に設けられている。塗料用弁口２４の先端部は、前部ブロック２の前部に形成された連絡通路２６に連通している。したがって、塗料溜まり２３は、塗料用弁口２４を介して連絡通路２６に連通している。前記弁体２２は、前後方向に移動可能であり、その移動により塗料用弁口２４を開閉する。
【００１４】
前記シャフトガイド１７と前部シャフト２０の径大部２０ａとの間には、付勢手段を構成する圧縮コイルばね２７が設けられていて、前部シャフト２０は、その圧縮コイルばね２７の付勢力により後方の後部シャフト１３側へ付勢されている。図１の状態では、前部シャフト２０の径大部２０ａの後面は、後部シャフト１３の径大部１３ａの前面に前方から当接している。ここで、前部シャフト２０と後部シャフト１３は、塗料用弁口２４を開閉する弁体２２と、駆動部を構成するエアシリンダ７のピストン９との間に設けられたシャフト２８を構成している。したがって、シャフト２８は、弁体２２側に連結された前部シャフト２０と、駆動部側のピストン９に連結された後部シャフト１３とに分割された構成となっている。前部シャフト２０側の圧縮コイルばね２７のばね力は、エアシリンダ７側の圧縮コイルばね１０のばね力よりも小さく設定されている。
【００１５】
弁体２２側の圧縮コイルばね２７は、べローズ２１の後方であり、塗料通路を外れた位置に配置されている。ここで、エアシリンダ７のピストン９、ピストンロッド１１、後部シャフト１３、前部シャフト２０、べローズ２１、弁体２２の本体、弁座２５は、非導電性の合成樹脂により形成されている。
【００１６】
後部ブロック３から前部ブロック２の先端部にかけて、これらの内部には高電圧発生手段３０が設けられている。高電圧発生手段３０は、高電圧発生回路３１と、導電性スプリング３２と、導電性を有する金属製の電極支持体３３と、チャージ電極３４を備えている。高電圧発生回路３１は、主体部が後部ブロック３に設けられ、前部が前部ブロック２に挿入されている。導電性スプリング３２と、電極支持体３３は、前部ブロック２に設けられている。前部ブロック２の先端部には、ノズル３５が着脱可能に装着されている。ノズル３５には塗料用吐出口３６が設けられていて、この塗料用吐出口３６内にチャージ電極３４が配置されている。
【００１７】
この場合、チャージ電極３４は、図３にも示すように、電極本体３４ａと、この電極本体３４ａの先端部に設けられた電極ピン３４ｂを備えている。電極本体３４ａは、導電性の合成樹脂、例えばカーボン入りのポリアセタールまたはナイロンにより形成されていて、制限抵抗の機能を一体に有する構成となっている。電極本体３４ａの体積抵抗値は１ＭΩ〜１００ＭΩ、この場合例えば４５ＭΩに設定されている。電極本体３４ａの体積抵抗値は、これを成形する際にカーボンの添加度合いによって制御することが可能となる。電極ピン３４ｂは、導電性を有する金属、例えばニッケルとチタンの合金、あるいはステンレス製で、電極本体３４ａの成形時にインサート成形により電極本体３４ａに一体的に設けられている。
【００１８】
電極本体３４ａの後部側には、コイル状のスプリング部３４ｃが一体成形により設けられていて、このスプリング部３４ｃの後端部が、前記電極支持体３３に圧接している。したがって、スプリング部３４ｃも導電性の合成樹脂により形成されていて、導電性を有している。前部ブロック２における電極支持体３３の周りおよび電極支持体３３の内部には塗料通路３９が形成されている。この塗料通路３９は、連絡通路２６および塗料用吐出口３６に連通している。
【００１９】
ノズル３５には、塗料用吐出口３６の周りに霧化用エア吐出口４０およびパターン用エア吐出口４１が設けられている。これら霧化用エア吐出口４０およびパターン用エア吐出口４１には、図示しないエア通路を介して加圧エアが供給される。
【００２０】
次に上記構成の作用を説明する。
図１に示すように、エアシリンダ７に加圧空気が供給されていないエア供給停止状態では、エアシリンダ７側の圧縮コイルばね１０のばね力により、ピストン９が前方に移動されているとともに、シャフト２８を介して弁体２２が前方へ移動されていて、その弁体２２により塗料用弁口２４が閉鎖されている。この状態では、塗料用吐出口３６からは塗料は吐出されない。
【００２１】
この状態で、ピストン９の前面とシリンダ８の内面との間に加圧空気が供給されると、その圧力によりピストン９が圧縮コイルばね１０の付勢力に抗して後方へ移動される。これに伴い、後部シャフト１３も後方へ移動するとともに、前部シャフト２０も圧縮コイルばね２７の付勢力により後方へ移動し、さらに弁体２２も後方へ移動し、塗料用弁口２４が開放される。すると、加圧された塗料が、塗料溜まり２３、塗料用弁口２４、連絡通路２６、塗料通路３９を順に通り、塗料用吐出口３６から前方に向けて吐出される。
【００２２】
このとき、加圧エアが霧化用エア吐出口４０から吐出されることで、塗料は霧化される。また、塗料用吐出口３６から吐出される塗料流にパターン用エア吐出口４１から加圧空気が吹き付けられることで、噴出パターンが扁平化される。さらにこのとき、塗料用吐出口３６から吐出される塗料粒子に、高電圧発生手段３０におけるチャージ電極３４の電極ピン３４ｂにより、高電圧（例えば−６０ｋＶ）が印加されることで、塗料粒子は帯電される。またこのとき、チャージ電極３４の電極本体３４ａは、放電エネルギーを抑制する制限抵抗として機能する。これにより、欧州規格のＡＴＥＸ指令のＥＮ５００５０に対応させることができる。
【００２３】
ここで、ピストン９が最も後方へ移動された状態では、図２に示すように、後部シャフト１３の前端部と前部シャフト２０の後端部との間には若干の隙間４３が形成されるように、前部シャフト２０側の圧縮コイルばね２７の前後方向の長さが設定されている。
【００２４】
そして、エアシリンダ７への加圧空気の供給が停止されると、エアシリンダ７側の圧縮コイルばね１０のばね力により、ピストン９が前方に移動されるとともに、シャフト２８を介して弁体２２が前方へ移動され、その弁体２２により塗料用弁口２４が閉鎖され、塗料用吐出口３６からの塗料の吐出が停止される。また、霧化用エア吐出口４０およびパターン用エア吐出口４１への加圧空気の供給も停止されるとともに、高電圧発生手段３０によるチャージ電極３４への高電圧の印加も停止される。
【００２５】
上記した実施形態のものでは、次のような作用効果を得ることができる。
チャージ電極３４の電極本体３４ａは、導電性を有する合成樹脂製とすることで、制限抵抗の機能を兼ねる構成とした。この構成により、チャージ電極３４に制限抵抗の機能を持たせながらも、抵抗器を別部品として必要とせず、チャージ電極３４を簡素な構造にでき、製造も容易にできる。
【００２６】
電極本体３４ａに、電極支持体３３に接触するスプリング部３４ｃを一体成形により設けた。これにより、スプリングを別部品として必要とせず、部品点数をすくなくできるとともに、組立性の向上も図ることができる。
【００２７】
塗料用弁口２４を開閉する弁体２２を前部ブロック２に配置するとともに、駆動部を構成するエアシリンダ７を後部ブロック３の後部に配置し、これら弁体２２とエアシリンダ７との間に存するシャフト２８の全体の長さを長く設定することで、それら弁体２２とエアシリンダ７との間の絶縁距離を確保することが可能となる。そして、カバー６を外した後、前部ブロック２を後部ブロック３から外すと、シャフト２８を前部シャフト２０と後部シャフト１３とに分離することができ、これら両シャフト２０および１３を露出させることができる。このため、前部ブロック２側の弁体２２や前部シャフト２０と、後部の後部ブロック３側の後部シャフト１３やエアシリンダ７のメンテナンスが行い易くなる。さらに、後部ブロック３とバックプレート４も分割できるから、駆動部であるエアシリンダ７のメンテナンスを一層行い易くなる。
【００２８】
前部ブロック２に設けられたシャフトガイド１７と前部シャフト２０の径大部２０ａとの間でかつ塗料通路を外れた位置に付勢手段を構成する圧縮コイルばね２７を設け、この圧縮コイルばね２７により、前部シャフト２０を後部シャフト１３側へ付勢する構成としている。この構成によれば、シャフト２８が前部シャフト２０と後部シャフト１３に分割された構成となっていても、ピストン９が後方へ移動した際には、前部シャフト２０も後部シャフト１３に追随して後方へ良好に移動し、弁体２２を良好に移動させることが可能となる。
【００２９】
エアシリンダ７のピストン９により後部シャフト１３を最も後方へ移動させた状態で、前部シャフト２０と後部シャフト１３との間に隙間４３が形成される構成となっている。この構成によれば、弁体２２とエアシリンダ７との間の電気絶縁を一層確実に確保することが可能となる。
【００３０】
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限られず、例えば次のように変形することも可能である。上記した実施形態においては、チャージ電極３４において、電極ピン３４ｂを電極本体３４ａとは別部材にて構成したが、導電性の合成樹脂により、ピン部を構成する電極ピン３４ｂを電極本体３４ａの先端部に一体成形により設けることもできる。また、弁体２２を駆動する駆動部としてはエアシリンダ７を例示したが、駆動部としては、手動式のトリガを採用することもできる。
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１は塗装機本体、２は前部ブロック、３は後部ブロック、４はバックプレート、７はエアシリンダ（駆動部）、９はピストン、１３は後部シャフト、２０は前部シャフト、２１はべローズ、２２は弁体、２３は塗料溜まり、２４は塗料用弁口、２５は弁座、２６は連絡通路、２８はシャフト、３０は高電圧発生手段、３４はチャージ電極、３４ａは電極本体、３４ｂは電極ピン（ピン部）、３４ｃはスプリング部、３５はノズル、３６は塗料吐出口を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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