(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を荷電し静電塗装を行う静電スプレーガンに、導電性塗料を供給するに際し、塗料容器が高電位の場合は塗料の補給を停止する絶縁供給装置であって、接地電位と絶縁状態で塗料を収容する上部開放形態の絶縁性塗料容器を、空隙を維持させながら非密閉状に覆う容器カバー内に設置し、該容器カバーの上端には蓋カバーを設置して前記塗料容器を収納すると共に、別置の塗料補給装置からの塗料を流出させて補給する補給ノズルは、前記蓋カバーを貫通して前記塗料容器の上方より開口部に向けて空隙を開けて設けた絶縁供給装置。
【請求項２】
前記容器カバーと供給用ポンプを含む塗料供給系を収納するパッケージを設け、該パッケージの上部開閉蓋に空隙を介して前記蓋カバーを一体的に取付けてなる請求項１の塗料容器の絶縁供給装置
【請求項３】
前記蓋に連動し、開いたときには高電圧が荷電されない安全装置を設けた請求項２の塗料容器の絶縁供給装置
【請求項４】
前記蓋カバーと空気絶縁層を形成して非接触式レベルセンサーを設けた請求項１乃至３の塗料容器の絶縁供給装置
【請求項５】
前記塗料補給装置からの塗料を補給する塗料ホースが接続された前記塗料ノズル内において、該塗料ホースの外周と該塗料ノズルの外周の少なくともいずれかに圧縮空気を通気させる請求項１記載の塗料容器の絶縁供給装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電塗装において、水系、水性塗料もしくはメタリック塗料等に代表される導電性を有する塗料を静電スプレーガンへ供給するに適した塗料供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水系、水性塗料もしくはメタリック塗料等に代表される導電性塗料を静電塗装に用いた場合、静電スプレーガンに荷電された高電圧が塗料供給経路を経て接地側にリークし、所定の高電圧が荷電できず静電塗装の効果が得られなくなる。このため塗料供給系全体を大地電位から絶縁し、これらの供給系自体を高電圧に維持し静電塗装を行う方法がとられている。
【０００３】
しかしながらこの場合、塗料の補給時に導電性塗料を通じて高電圧が接地状態に別置の供給装置にリークする問題があり連続して塗料供給や塗装作業を行うことができない。このため連続した塗装作業を継続する手段として、塗料補給にあたり絶縁を維持しながら間欠的に塗料を補給する方法が種々とられている。
【０００４】
塗料の供給方法として広く安定して用いられているものに、加圧タンクによる方法と、ポンプによる方法とがある。加圧タンクの供給は塗料の補給時における加圧の中断や温度変化等による加圧圧力の変動の問題等があり、特に連続多量に使用し、工業生産性を求める塗装工程では、ポンプによる供給方法が広く使用されている。
【０００５】
このことから最も安定し信頼性のあるポンプによる供給方法を用い、一定量を貯留する塗料容器に、使用量に応じて補給し、かつ静電塗装中は確実に大地電位と絶縁状態を保つ補給装置を備えた塗料供給装置が望まれている。
【０００６】
加圧タンク方式のものとしては特開平６−３２００７１のように密閉容器内に塗料を収容し、塗料の残量を検知して補給を自動的に行わせるためのレベルセンサ等を、同じく密閉容器内に設けた装置が提案されている。ここでは塗料の補給は制御装置により開閉制御され、高電圧が荷電される塗料とは絶縁状態を維持する空間距離を設けて断続的に補給するよう構成されている。
【０００７】
この種の装置の場合、導電性塗料の中でも特に水系の塗料の場合は内部の水分により湿度の上昇、結露等が生じ大地電位に接続された密閉容器もしくは前記補給装置やセンサ等との絶縁が不完全となって高電圧がリークし、静電塗装効果が得られなくなる。このため温度や湿度を検出して管理したり温度湿度の調整装置を設けたりする必要が生じ、装置、取扱い性の複雑化、故障等による信頼性の低下、危険性等の問題が残る。
【０００８】
密閉加圧式ではない開放状態の塗料容器中の塗料を、ポンプにより供給する方式を用いた場合であっても、通常容器には蓋が設けられ、補給の装置や残量検出装置が配置されることになり、前記と同様の湿度の上昇、結露等から同様の問題が生じている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り従来装置にあっては、付帯する補給手段や、レベルセンサー等の装置として容器側との絶縁を確実に行うことが難しく、塗料容器への塗料補給を自動的に行う場合の装置として荷電時確実に絶縁を維持し、安定した装置が要求されている。本発明は、塗料を断続的に供給する場合に、塗料補給時は高電圧の荷電を停止し、補給停止時に高電圧の荷電がされたときに確実な絶縁を維持し、その繰返しにより継続的に安定した供給ができ、取扱い容易な供給装置として適した供給装置が得られるもので、特に連続使用に対しても供給装置としての仕様・性能に優れ、利点の多いポンプを用いた装置に適用される補給装置を提供する。
【００１０】
更に水系の塗料を使用しても湿度、水分の影響を受けることなく塗料補給、塗料供給を行い、これらの塗料供給系全体にわたり必要とする絶縁状態を確実に維持できる装置を提供する必要がある。
【００１１】
【問題を解決するための手段】
本発明は高電圧を荷電し静電塗装を行う静電スプレーガンに、導電性塗料を供給する絶縁供給装置であって、接地電位と絶縁状態で塗料を収容する上部開放形態の塗料容器を、空気絶縁層を介して非密閉状に覆う容器カバーを設け、この容器カバーに設置される蓋カバーに、別置の塗料補給装置からの塗料を、高電圧が荷電されていない時に流出させて断続的に前記塗料容器の上部開放部から補給する塗料ノズルを設けて、高電圧が荷電された時に塗料供給系と絶縁状態を維持させるように構成したものである。
【００１２】
また蓋カバーは、絶縁材により供給用ポンプを含む塗料供給系を収納するパッケージの上部開閉蓋に空隙を介して一体的に取り付け、絶縁性と取扱い性が改善され、更には前記開閉蓋に連動し開いた時に荷電が停止される安全装置を設けて安全性を高めることができる。
【００１３】
工業的に生産性を求める場合に連続して塗料の供給を継続するには、塗料容器の残量を検知し、自動的に補給を行う必要が有るが、この場合に前記蓋カバーと空気絶縁層を形成して非接触式レベルセンサーを設けることが望ましい手段として採用される。
【００１４】
更に長時間連続して使用する場合等で、確実な絶縁を維持するには、前記塗料補給装置からの塗料を補給する塗料ホースが接続された前記塗料ノズル内において、該塗料ホースの外周と該塗料ノズルの外周の少なくともいずれかに圧縮空気を通気させることにより、周囲の湿度増加を抑え、沿面の放電を防止する手段が有効となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例で塗料供給装置の構成を示している。
静電スプレーガン１は高電圧ケーブル２を介して高電圧発生器３に電気的に接続されている。同じく噴霧化用空気のホース４が高電圧発生器３を介して接続されている。噴霧により空気の供給が行われた場合に高電圧発生器３に設けられたフロースイッチにより高電圧が荷電される。
【００１６】
静電スプレーガン１に供給される塗料は静電塗料ホース５により供給される。塗料容器６は大地電位より絶縁状態で設けられ、底部より同じく絶縁状態で設けられた塗料ポンプ７に吸込ホース８によって接続されている。この場合のポンプはエアー駆動式のダイアフラム式ポンプ等、一般に塗料ポンプとして使用されるポンプが使用される。
【００１７】
塗料ポンプ７は減圧弁９を介して安定した塗料圧力で前記静電塗料ホース５より静電スプレーガン１に供給される。塗料ポンプ７の運転は圧縮空気によって行われ、吐出圧力は塗料減圧弁９によって制御される。塗料減圧弁９はエアーオペレート式として制御しても、手動で制御しても良い。１０は圧力計を示している。
【００１８】
塗料ポンプ７は絶縁台１１に載置され、十分な距離を持って大地電位とは絶縁されている。絶縁台１１の脚部には残電圧の検知手段１２とアーススイッチ１３が設けられ、コントローラ１４へのフィードバックを行い、塗料補給の確認と安全性付与に使用される。
【００１９】
塗料容器６に塗料を補給する手段として設けられた補給ノズル１５は塗料容器６との空気絶縁距離を維持すると共に、沿面放電しないように塗料容器とは構造的に十分離れた支持方法によって配置され、補給用ポンプ１６、塗料バルブ１７を介して送られた塗料を塗料容器６内に吐出する。補給ノズル１５にはパージエアー噴射手段が具備され、適時エアーを噴射して塗料からの湿気に伴う沿面放電による絶縁の不完全を排除する。
【００２０】
補給ノズル１５の実施例は、図３に示している。本例ではコントローラー１４からの制御で送られてきたパージエアーは、ノズル本体５０と補給パイプ５１の隙間を通り袋ナット５２の下部より塗料ノズル５３の周囲に噴出する。これにより塗料の通過するパイプとノズル周囲は空気の流れが形成され、塗料の湿気による沿面放電を防ぎ、絶縁効果を高めている。ここに示す通気口は実施例に限定されるものでなく、塗料の付着を防止したり、周囲の壁面の湿潤、結露を防止するために必要な通気ができる構成が採用される。
【００２１】
また塗料容器６の残量検出のためレベルセンサー１８が、同じく塗料容器６及び蓋２２と空気絶縁距離を維持して配置されている。レベルセンサー１８からの検出信号はコントローラ１４に送られ、予め設定された下限値で補給、上限値で停止の信号を塗料バルブ１７に出力し、補給を制御している。
【００２２】
これらの補給ノズル１５及びレベルセンサー１８等は、塗料容器６とは別に分離された部材に取り付けられ、空気絶縁層で遮断され、さらに沿面放電を防ぐように十分に離れた支持体で支持している。特に塗料容器６内を外部に開放する状態に前記部材が設けられているため、容器内の塗料による湿度増加や内壁面を伝わる沿面放電による絶縁性の低下が防止される。
【００２３】
また塗料バルブ１７は、静電スプレーガン１が荷電されている場合は前記補給条件であってもインターロックにより補給できないように制御されている。
パッケージ２０は塗料供給系を保護し、前記の各構成を所定の配置で収納している。内部の高電圧が荷電される塗料供給系の各装置とは、必要十分な絶縁状態を大気状態の空気絶縁層で維持されている。
【００２４】
図２は空気絶縁層を形成した塗料容器部の具体的構造を示すもので、塗料容器６は限定されるものではないが絶縁材料の樹脂製で下部に塗料取り出し口を設け上部が開口している。容器の開口部６Ａと容器の周囲は、同じく絶縁材からなる容器カバー２１が必要な距離を隔てて取り囲むように設置される。この例では下部を開口し空気の流通を良くしているが側面周囲を通風できるようにしても良い。
【００２５】
容器カバー２１の上部には保護を兼ねた蓋カバー２２が設けられ、該蓋カバー２２は、パッケージ２０の開閉蓋２４に対して隙間を維持した状態で取り付けられ、開閉蓋２４と一体に開閉される。前記の補給ノズル１５は、噴出した塗料が塗料容器６内に供給されるように、蓋カバー２２に設けられている。
【００２６】
またレベルセンサ１８は、蓋カバー２２とは隙間を維持して設けられた開閉蓋２４に取り付けられており、蓋カバー２２の内壁面と直接つながらないようにして沿面放電を防止している。塗料容器６の開口部は補給される塗料の通過及びレベルセンサの検知を妨げない範囲で必要な開口が形成されている。蓋カバー２２は、開いている時には高電圧が荷電されないようにして安全性を確保する手段を設けることが有効である。
【００２７】
レベルセンサへの高電圧の放電は、静電塗装効果の低下防止より、むしろセンサ自体の耐久使用性能に大きな影響を及ぼすため前記の構成により、塗料容器の蓋カバーとは空気の絶縁層を介在させて、より安定した使用が可能になっている。
【００２８】
外周のパッケージ２０は装置の適正な配置と安全性の向上のために設けられる。以上の構成により導電性塗料を用いて静電塗装を行う場合、静電スプレーガンに荷電された高電圧は、静電塗料ホースを通して塗料ポンプ７、塗料容器６内の塗料を含む塗料供給系に荷電される。この場合絶縁台による大地電位との遮断により高電圧のリークはなく、静電効果を損なうことなく塗装を行うことができる。
【００２９】
塗料容器６内の塗料が減少し下限値に至るとレベルセンサ１８の働きにより、塗料バルブ１７が開かれ、補給用ポンプ１６からの塗料が補給ノズル１５より吐出されて補給が行われる。しかしこの状態では、補給塗料を介して高電圧がリークするため、補給を優先して静電スプレーガンへの荷電を停止するか、静電スプレーガンへの荷電を継続し塗装の中断すなわち荷電停止に合わせて補給が開始するように制御される。この場合は、容器内塗料の残量と作業量の関係から、制御するレベルと補給時間等を設定し、塗装作業に支障がないように構成される。
【００３０】
静電スプレーガンへの荷電を常時継続する必要がある場合は、他の例として大地電位との導通を遮断すべく補給ポンプ側の一部に、もう一つの絶縁部として断続補給を行う供給経路を設け、前記の補給部とは、いずれか一方が必ず絶縁状態を維持するよう構成される。
【００３１】
以上の実施例における塗料補給部の絶縁性は、大地電位側の補給ノズル１５と塗料容器６内の塗料とが十分な空気及び沿面絶縁距離を確保してあり、補給を停止した場合には確実に絶縁が保たれる。しかし使用の継続によって補給ノズル１５の塗料の切れが悪くなった場合は、容器内の塗料等との絶縁が損なわれる可能性がある。また状況によっては、補給ノズルの周囲の空気絶縁性が湿度の増加等により低下することも起こる。この様なときに実施例ではノズルの周囲に設けたパージエアー噴出口からの圧縮空気によって余分な塗料付着を排除することで、確実に絶縁がとられる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明によれば高電圧を荷電し、水系塗料等の導電性塗料を静電塗装する場合において、塗料を自動的に補給する装置として確実な絶縁と安定した供給ができるものである。本装置によれば静電スプレーガンに、使用状態に応じて確実な絶縁を維持することができ、静電効果を損なうことがなく、安全に塗装作業性を行うことができる。
【００３３】
また、供給装置としてポンプを使用でき、安定した吐出性能を得られることで塗装条件の広範囲な選択、塗装品質の維持がはかれ、上記の確実な絶縁システムを含めて導電性塗料として課せられていた使用制限を排除することができる。
【００３４】
特に水系塗料においては、塗料容器が密閉されていると補給する部分の湿度の増加や、壁面の湿潤による沿面放電が生じ、絶縁性が損なわれるが、単に距離を離すだけでなく、外気に通じる空気絶縁層を持たせることによって絶縁不良を無くすことができる。また温湿度の検出や調整装置を必要とせず簡単な構成として取り扱い性の容易化を達成することができる。
【００３５】
更に本発明によれば、塗料を補給し、停止時は確実な絶縁を維持する必要がある塗料ノズル部にパージエアーを噴射することによって、絶縁が要求される部分の新鮮空気による絶縁の維持、不要部への放電を防止し、確実な絶縁を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す塗料供給装置の構成図
【図２】第１図の塗料容器部の部分構成図
【図３】塗料補給ノズル部を示す断面図
【符号の説明】
１、静電スプレーガン
３、高電圧発生器
６、塗料容器
７、塗料ポンプ
１１、絶縁台
１４、コントローラ
１５、補給ノズル
１６、補給用ポンプ
１７、塗料バルブ
１８、レベルセンサー
２１、容器カバー
２２、蓋カバー
【図１】
0004105875.tif 000002
【図２】
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【図３】
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