(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を霧化して吐出する塗装ガンと、
前記塗装ガンに供給されるエアの流量を増大又は減少させることで霧化塗料のパターン幅を拡大又は狭小させるパターンエア調節手段と、
前記塗装ガンに設けられ、通電されると塗料に対して静電印加を行い、通電が遮断されると塗料に対する静電印加を遮断する高電圧発生装置と、
エア圧送源と前記パターンエア調節手段との間に設けられたエア圧送路と、
前記エア圧送路に設けられ、そのエア圧送路に流れるエアの流量が所定量よりも多くなると前記高電圧発生装置への通電を行い、そのエア圧送路に流れるエアの流量が所定量よりも少なくなると前記高電圧発生装置への通電を遮断するエアフロースイッチとを備え、
前記エア圧送路には、前記エアフロースイッチと並列し、開閉弁が設けられた分岐路が設けられ、
前記エア圧送源と前記エアフロースイッチとの間に、前記エア圧送路のエア流量を調節可能な可変絞り弁が設けられていることを特徴とする静電塗装装置。
【請求項２】
前記開閉弁が閉弁されたときには、前記パターンエア調節手段においてエアの流量を最小に調節した状態でも、前記エアフロースイッチが前記高電圧発生装置への通電を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載の静電塗装装置。
【請求項３】
前記塗装ガンは作業者が把持して使用されるようになっており、前記パターンエア調節手段は、その塗装ガンに設けられているとともに作業者が手動操作によって調節できるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、霧化塗料のパターン調節機能を備えた静電塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電塗装装置として、塗装ガンに供給するエアの流量を変えることにより、塗装ガンから霧化されて吐出された塗料のパターン幅を調節できる機能を備えたものがあるが、そのパターン調節機能は次のようにして利用される。被塗面が平坦状である場合には、エアの流量を増大してパターン幅を大きくすることで、霧化塗料の塗着領域を拡げ、これによって塗装効率の向上を図ることができる。一方、被塗面が凹凸状をなしている場合には、ファラディゲージ現象によって霧化塗料が凸部のエッジに集中して凹部には殆ど届かない。そのため、エッジに近い凹部を塗装するときには、エアの流量を絞ってパターン幅を狭めることで霧化塗料の直進性を高めると共に、塗装ガンの高電圧発生装置への通電を遮断して静電印加を止めることでファラディゲージ現象を回避し、これにより、霧化塗料を凹部に確実に塗着させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように霧化塗料のパターン調節機能を備えた静電塗装装置では、被塗面の形態に応じて、パターンエアの流量の調節と、静電印加のオン・オフの切り替えとを行うことにより、良好な塗装を行うことができるのであるが、従来では、パターンエアの流量の調節と、静電印加のオン・オフの切り替えとを、互いに別個の作業として行っていた。そのため、被塗面の形態の変化に対して迅速に対応することができないという問題があった。
【０００４】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、被塗面の形態の変化に応じてパターンエアの流量の調節と静電印加のオン・オフの切り替えとを迅速に行えるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、塗料を霧化して吐出する塗装ガンと、前記塗装ガンに供給されるエアの流量を増大又は減少させることで霧化塗料のパターン幅を拡大又は狭小させるパターンエア調節手段と、前記塗装ガンに設けられ、通電されると塗料に対して静電印加を行い、通電が遮断されると塗料に対する静電印加を遮断する高電圧発生装置と、エア圧送源と前記パターンエア調節手段との間に設けられたエア圧送路と、前記エア圧送路に設けられ、そのエア圧送路に流れるエアの流量が所定量よりも多くなると前記高電圧発生装置への通電を行い、そのエア圧送路に流れるエアの流量が所定量よりも少なくなると前記高電圧発生装置への通電を遮断するエアフロースイッチとを備え、前記エア圧送路には、前記エアフロースイッチと並列し、開閉弁が設けられた分岐路が設けられ、前記エア圧送源と前記エアフロースイッチとの間に、前記エア圧送路のエア流量を調節可能な可変絞り弁が設けられている構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記開閉弁が閉弁されたときには、前記パターンエア調節手段においてエアの流量を最小に調節した状態でも、前記エアフロースイッチが前記高電圧発生装置への通電を行う構成とした。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記塗装ガンは作業者が把持して使用されるようになっており、前記パターンエア調節手段は、その塗装ガンに設けられているとともに作業者が手動操作によって調節できるようになっている構成とした。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
パターン幅を拡大して静電塗装を行う際には、パターンエア調節手段により塗装ガン及びエア圧送路に流れるエアの流量を増大させると、エアフロースイッチが高電圧発生装置への通電を行い、塗料が静電印加される。被塗面におけるエッジに近い凹部を塗装するような場合には、パターン幅を狭めて霧化塗料の直進性を向上させるために、パターンエア調節手段を調節して塗装ガンに流れるエアの流量を減少させる。すると、エア圧送路に流れるエアの流量も減少するので、エアフロースイッチが高電圧発生装置への通電を遮断し、これにより、塗料への静電印加が解除されて、ファラディゲージ現象によるエッジへの塗料の集中が回避され、凹部に対して良好な塗装が行われる。このように本発明では、パターン幅の調節を行うと、それに連動して塗料に対する静電印加のオン・オフが切り替わるようになっているので、被塗面の形態の変化に対応した作業としてはパターンエア調節手段の調節だけで済み、被塗面の形態の変化に対して迅速に対応することができる。
【０００９】
また、エアは、エアフロースイッチを通る経路と分岐路を通る経路の２つの経路に分岐した後に合流して塗装ガンに供給されるので、分岐路の断面積や形状等を変えてそのエア流量を調節すれば、エアフロースイッチを流れるエア流量と塗装ガンに供給されるエア全体の流量との比率を適宜に変えることができる。これにより、静電印加のオン・オフが切り替わるときのパターン幅の大きさを任意に調節することができる。例えば、分岐路のエア流量が多くなるようにすれば、その分、塗装ガンに供給されるエア流量の比率が多くなるので、エアフロースイッチ（静電印加のオン・オフ）が切り替わるときのパターン幅が大きくなる。
更に、エアは、エアフロースイッチを通る経路と分岐路を通る経路の２つの経路に分岐した後に合流して塗装ガンに供給されるので、可変絞り弁の開度を変えてエアフロースイッチを流れるエアの流量を調節すれば、エアフロースイッチを流れるエア流量と塗装ガンに供給されるエア全体の流量との比率を適宜に変えることができる。これにより、静電印加のオン・オフが切り替わるときのパターン幅の大きさを任意に調節することができる。例えば、可変絞り弁を絞ってエアフロースイッチを流れるエアの流量が少なくなるようにすれば、エアフロースイッチを流れるエアの流量に対し、塗装ガンに供給されるエア全体の流量の比率が相対的に大きくなるので、エアフロースイッチ（静電印加のオン・オフ）が切り替わるときのパターン幅が大きくなる。
【００１０】
［請求項２の発明］
パターン幅の調節に連動させて静電印加のオン・オフを切り替える場合には、開閉弁を開弁状態にしておく。パターン幅の広狭に拘わらず、常に静電塗装を行う場合には、開閉弁を閉弁状態にしておけばよい。このように本発明によれば、静電印加のオン・オフを切り替える塗装と、常時静電印加する塗装との両方の塗装形態に適用することができる。
【００１１】
［請求項３の発明］
作業者は、パターンエア調節手段の調節作業を手元で行うことができるので、パターンエア調節手段を塗装ガンとは別個に設けた場合に比べると、作業性がよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図９を参照して説明する。
本実施形態の静電塗装装置は、塗装ガン１０、高電圧発生装置２２、パターンエア調節手段２５、エア圧送路４１、エアフロースイッチ４２を備えて構成されている。尚、以下の説明において、前後方向については、図１〜図５における左側を前側とし、上下方向については、図１、図４、図５を基準とする。
【００１３】
塗装ガン１０は、作業者が把持して取り扱うハンドガンと称されるものであって、作業者がグリップ１１を握ってトリガ１２を引くと、銃身１３の前端部に設けた塗料用開閉弁１４と、銃身１３の後端部に設けたエア用開閉弁１５とが開弁するようになっている。塗料用開閉弁１４の開弁により、パイプ１６を介して銃身１３の前端部に供給された塗料Ｐが、銃身１３の先端のノズル１７の中央の塗料吐出口１８から円錐状に吐出される。また、エア用開閉弁１５の開弁により、グリップ１１内及び銃身１３内を通ってノズル１７に圧送されたエアＡが、塗料吐出口１８を囲むように設けた霧化エア噴出口１９から霧化エアとして噴出されるとともに、塗料吐出口１８の上下両側に設けたパターンエア噴出口２０から斜め前方へパターンエアＡｐとして噴出するようになっている。
【００１４】
ノズル１７の塗料吐出口１８から吐出した塗料Ｐは、霧化エアによって霧化されるとともに、パターンエアＡｐにより、上下に潰されるようにして所定のパターン幅の霧化塗料流Ｐａとなる。霧化塗料流Ｐａの横断面は横長の楕円形となり（図８（Ｂ）を参照）、そのパターンエアＡｐの噴出量が多くなるほど、上から視たときの霧化塗料流Ｐａのパターン幅、即ち左右方向（平面図である図８（Ａ）においては上下方向）への広がり幅が大きくなる。尚、パターンエアＡｐが噴出されない状態では、霧化塗料流Ｐａは円錐形（横断面が円形）となり（図９（Ｂ）を参照）、上から視たときの霧化塗料流Ｐａのパターン幅、即ち左右への広がり幅は比較的小さい（図９（Ａ）を参照）。このパターンエアＡｐの噴出量の調節は、後述するパターンエア調節手段２５によって行われる。
【００１５】
塗装ガン１０の銃身１３には高電圧発生装置２２が内蔵されており、この高電圧発生装置２２に通電されると、塗料Ｐが高電位の静電気を印加された状態でノズル１７から吐出され、高電圧発生装置２２への通電が遮断されると、塗料Ｐに対する静電印加が解除されるようになっている。
パターンエア調節手段２５は、図２及び図３に示すように、銃身１３の後端部におけるパターンエア用の流路２６の途中に介設されており、銃身１３に設けた雌ネジ部２７にシャフト２８を螺合させるとともに、シャフト２８の後端部の摘み部２９を銃身１３の外後方へ突出させた構造になる。シャフト２８の前端部の弁体３０は、銃身１３の弁座３１に対応しており、摘み部２９を回してシャフト２８を後退させると、弁体３０が弁座３１から離間して弁口３２の開度が大きくなり、パターンエアＡｐの噴出量がが増して、霧化塗料流Ｐａの左右方向のパターン幅が広くなる。逆に、シャフト２８を前進させると、弁口３２の開度が小さくなって、パターンエアＡｐの噴出量が減少し、霧化塗料流Ｐａのパターン幅が狭くなる。また、図３に示すように、弁体３０を弁座３１に当接させると、弁口３２が閉じて、パターンエアＡｐの噴出が停止し、霧化塗料流Ｐａは円錐形となる。
【００１６】
次に、塗装ガン１０へエアを供給する手段及び高電圧発生装置２２への通電を行わせるための手段について説明する。
塗装ガン１０のグリップ１１内には、パターンエア調節手段２５に連通するエア供給管３４が内蔵され、そのエア供給管３４には、エア圧送源４０から延出したエア圧送路４１が接続されており、このエア圧送路４１を通してエア圧送源４０からパターンエア調節手段２５へエアＡが供給される。このエア圧送路４１の途中にはエアフロースイッチ４２が設けられている。エアフロースイッチ４２は、エア圧送路４１に流れるエアＡの流量が所定量よりも多くなると電源４３と高電圧発生装置２２との間の回路４４を閉じて高電圧発生装置２２への通電を行い、エア圧送路４１に流れるエアＡの流量が所定量よりも少なくなると回路４４を開いて高電圧発生装置２２への通電を遮断するようになっている。
【００１７】
また、エア圧送路４１におけるエアフロースイッチ４２よりも上流側（エアフロースイッチ４２とエア圧送源４０との間）には可変絞り弁４５が設けられており、この可変絞り弁４５の開度を大きくするとエアフロースイッチ４２を通るエアＡの流量が増大し、可変絞り弁４５の開度を小さくするとエアフロースイッチ４２を通るエアＡの流量が減少する。
エア圧送路４１には、エアフロースイッチ４２及び可変絞り弁４５と並列する分岐路４６が設けられている。エア圧送源４０からパターンエア調節手段２５に向かうエアＡは、途中で分岐路４６を通る経路と、エアフロースイッチ４２を通る経路とに分岐して流れた後、合流してパターンエア調節手段２５に至る。
【００１８】
この分岐路４６には開閉弁４７が設けられており、通常、この開閉弁４７は開弁した状態とされて、分岐路４６にエアＡが流れるようになっている。また、開閉弁４７が閉弁して分岐路４６にエアＡが流れないようにしたときには、パターンエア調節手段２５においてエアＡの流量を最小に調節した状態（パターンエアＡｐの噴出量を最小にした状態又はパターンエアＡｐの噴出を停止した状態）でも、上記エアフロースイッチ４２は回路４４を閉じて高電圧発生装置２２への通電を行うようになっている。
【００１９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図８（Ａ）に示すように、被塗面Ｓａが平坦状をなす場合には、パターン幅を拡大して静電塗装を行う。即ち、作業者は、塗装ガン１０を把持したままで、パターンエア調節手段２５を手動操作で調節してパターンエアＡｐの噴出量、即ちエア圧送路４１と分岐路４６を流れて塗装ガン１０に供給されるエアＡの流量を増大させる。すると、エアフロースイッチ４２が回路４４を閉じて高電圧発生装置２２への通電を行い、塗料Ｐが静電印加される。
【００２０】
これに対し、図９（Ａ）に示すように、被塗面Ｓｂが凹凸状をなし、凸部の先端のエッジＳｅの近くの凹部Ｓｄに対して塗装を行う際には、霧化塗料流Ｐａのパターン幅を狭めて直進性を高めるとともに、ファラディゲージ現象を回避するために塗料Ｐへの静電印加を解除する必要がある。そのため、作業者は、パターンエア調節手段２５を操作してパターンエアＡｐの噴出量を減少させる。すると、エア圧送路４１と分岐路４６を流れるエアＡの流量も減少するため、エアフロースイッチ４２が回路４４を開いて高電圧発生装置２２への通電を遮断し、塗料Ｐへの静電印加が解除される。これにより、霧化塗料流Ｐａは、エッジＳｅに引き寄せられることなく、凹部Ｓｄに塗着され、良好な塗装が行われる。
【００２１】
このように、本実施形態においては、パターンエア調節手段２５において霧化塗料流Ｐａのパターン幅の調節を行えば、それに連動して塗料Ｐに対する静電印加のオン・オフが切り替わるようになっている。したがって、被塗面の形態の変化に対応した作業としてはパターンエア調節手段２５の調節だけで済み、被塗面の形態の変化に対して迅速に対応することができる。
しかも、塗装ガン１０は作業者が把持して使用されるようになっており、パターンエア調節手段２５は、その塗装ガン１０に設けられているとともに作業者が手動操作によって調節できるようになっているので、塗装ガン１０を把持している作業者はパターンエア調節手段２５の調節作業を手元で行うことができる。したがって、パターンエア調節手段を塗装ガン１０とは別個に設けた場合に比べると、作業性に優れている。
【００２２】
また、分岐路４６の開閉弁４７を閉弁したときには、パターンエア調節手段２５においてエアＡの流量を最小に調節した状態でも、エアフロースイッチ４２が高電圧発生装置２２への通電を行うようになっている。即ち、開閉弁４７を閉弁状態にしておけば、霧化塗料流Ｐａのパターン幅の広狭に拘わらず、常に、静電塗装を行うことができる。このように、本実施形態では、霧化塗料流Ｐａのパターン幅に応じて塗料Ｐに対する静電印加のオン・オフを切り替える塗装と、常時塗料Ｐに静電印加する静電塗装との両方の塗装形態に適用することができるようになっている。
【００２３】
また、エアＡは、エアフロースイッチ４２を通る経路と分岐路４６を通る経路の２つの経路に分岐した後に合流して塗装ガン１０に供給されるので、分岐路４６の断面積や形状等を変えてそのエア流量を調節すれば、エアフロースイッチ４２を流れるエア流量と塗装ガン１０に供給されるエア全体の流量との比率を適宜に変えることができる。これにより、静電印加のオン・オフが切り替わるときのパターン幅の大きさを任意に調節することができる。例えば、分岐路４６のエア流量が多くなるようにすれば、その分、塗装ガン１０に供給されるエア流量の比率が多くなるので、エアフロースイッチ４２（静電印加のオン・オフ）が切り替わるときのパターン幅が大きくなる。
【００２４】
また、可変絞り弁４５の開度を変えてエアフロースイッチ４２を流れるエアＡの流量を調節すれば、エアフロースイッチ４２を流れるエア流量と塗装ガン１０に供給されるエア全体の流量との比率を適宜に変えることができる。これにより、静電印加のオン・オフが切り替わるときのパターン幅の大きさを任意に調節することができる。例えば、可変絞り弁４５を絞ってエアフロースイッチ４２を流れるエアの流量が少なくなるようにすれば、エアフロースイッチ４２を流れるエアの流量に対し、塗装ガン１０に供給されるエア全体の流量の比率が相対的に大きくなるので、エアフロースイッチ４２（静電印加のオン・オフ）が切り替わるときのパターン幅が大きくなる。
【００２５】
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では塗装ガンを作業者が把持して使用するハンドガンに適用した場合について説明したが、自動ガンにも適用することができる。この場合、パターンエア調節手段は、自動ガンに設けてもよく、自動ガンとは別個に設けてもよい。
【００２６】
（２）上記実施形態ではパターンエア調節手段が塗装ガンに設けられていてその塗装ガンを把持している作業者が手元の操作で調節を行うことができるようにしたが、本発明によれば、パターンエア調節手段を塗装ガンとは別個に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における塗装ガンの断面図
【図２】パターン幅を拡げたときの塗装ガンの後端部の拡大断面図
【図３】パターン幅を狭めたときの塗装ガンの後端部の拡大断面図
【図４】パターン幅を拡げたときの塗装ガンの前端部の拡大断面図
【図５】パターン幅を狭めたときの塗装ガンの前端部の拡大断面図
【図６】パターン幅を拡げて塗装を行っている様子をあらわす装置全体の概念図
【図７】パターン幅を狭めて塗装を行っている様子をあらわす装置全体の概念図
【図８】（Ａ）パターン幅を拡げて塗装を行う様子をあらわす部分平面図
（Ｂ）拡げたパターン幅をあらわす正面図
【図９】（Ａ）パターン幅を狭めて塗装を行う様子をあらわす部分平面図
（Ｂ）狭めたパターン幅をあらわす正面図
【符号の説明】
１０…塗装ガン
２２…高電圧発生装置
２５…パターンエア調節手段
４１…エア圧送路
４２…エアフロースイッチ
４５…可変絞り弁
４６…分岐路
４７…開閉弁
【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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