(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ガンの前端からマイナス極の高電位に印加された霧化塗料を噴出するようにした静電塗装機であって、
前記塗装ガンの外面に沿ったエアの流れを生成するエア生成手段と、
前記エア生成手段によって生成される前記エアにマイナス電荷を帯電させる帯電手段とを備えており、
前記帯電手段は、
前記塗装ガンに前記エアの流路を設けるとともに、塗料をマイナス極の高電位に印加する高電圧発生装置の電極を前記エアの流路に臨むように設け、前記エアを前記電極に接触させることでそのエアにマイナス電荷を帯電させる構成となっていることを特徴とする静電塗装機。
【請求項２】
前記塗装ガンの外面に、前記エアを吐出させる複数のエア吐出口を開口させるとともに、その複数のエア吐出口を包囲するガイド筒を設け、このガイド筒から流出される前記エアによって前記塗装ガンの外面を覆う筒状のエアカーテンが生成されるようにし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】
前記塗装ガンには、その前端において回転することで前記霧化塗料を遠心力によって放出させる回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転駆動するエアタービンとが設けられており、
前記エアタービンから排出される空気が前記エアとして前記塗装ガンの外面に沿って流される構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電塗装機。
【請求項４】
塗装ガンの前端からマイナス極の高電位に印加された霧化塗料を噴出する静電塗装方法であって、
前記塗装ガンに、前記エアの流路を設けるとともに、塗料をマイナス極の高電位に印加する高電圧発生装置の電極を前記エアの流路に臨むように設けた構成とした上で、
前記エアを前記電極に接触させることでそのエアにマイナス電荷を帯電させ、
マイナス電荷を帯電させた前記エアを、前記塗装ガンの外面に沿って流すことを特徴とする静電塗装方法。
【請求項５】
前記塗装ガンの外面に、前記エアを吐出させる複数のエア吐出口を開口させるとともに、その複数のエア吐出口を包囲するガイド筒を設けた構成とした上で、
前記ガイド筒から流出される前記エアによって前記塗装ガンの外面を覆う筒状のエアカーテンを生成することを特徴とする請求項４記載の静電塗装方法。
【請求項６】
前記塗装ガンに、その前端において回転することで前記霧化塗料を遠心力によって放出させる回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転駆動するエアタービンとを設けた構成とした上で、
前記エアタービンから排出される空気を前記エアとして前記塗装ガンの外面に沿って流すことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の静電塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電塗装機及び静電塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電塗装では、高電圧を印加された塗料が塗装ガンから霧化されつつ被塗物に向けて噴出され、その霧化塗料が、アースされている被塗物に向けて塗着されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような静電塗装においては、噴出された霧化塗料の一部が被塗物に塗着せずに塗装ガン側へ跳ね返されることがあり、また、塗装ブースが狭い場合には、霧化塗料の一部が塗装ブースの内壁に当たって塗装ガン側へ跳ね返されることがあるが、跳ね返された霧化塗料は塗装ガンの外面に付着する虞がある。
【０００４】
もし、霧化塗料が塗装ガンの外面に付着すると、その塗料を通じて高電圧電流がリークし、その結果、塗料に印加される電位が低下することになる。
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、噴出された霧化塗料が塗装ガンの外面に付着するのを防止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、塗装ガンの前端からマイナス極の高電位に印加された霧化塗料を噴出するようにした静電塗装機であって、前記塗装ガンの外面に沿ったエアの流れを生成するエア生成手段と、前記エア生成手段によって生成される前記エアにマイナス電荷を帯電させる帯電手段とを備えており、前記帯電手段は、前記塗装ガンに前記エアの流路を設けるとともに、塗料をマイナス極の高電位に印加する高電圧発生装置の電極を前記エアの流路に臨むように設け、前記エアを前記電極に接触させることでそのエアにマイナス電荷を帯電させる構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記塗装ガンの外面に、前記エアを吐出させる複数のエア吐出口を開口させるとともに、その複数のエア吐出口を包囲するガイド筒を設け、このガイド筒から流出される前記エアによって前記塗装ガンの外面を覆う筒状のエアカーテンが生成される構成とした。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記塗装ガンには、その前端において回転することで前記霧化塗料を遠心力によって放出させる回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転駆動するエアタービンとが設けられており、前記エアタービンから排出される空気が前記エアとして前記塗装ガンの外面に沿って流される構成とした。
請求項４の発明は、塗装ガンの前端からマイナス極の高電位に印加された霧化塗料を噴出する静電塗装方法であって、前記塗装ガンに、前記エアの流路を設けるとともに、塗料をマイナス極の高電位に印加する高電圧発生装置の電極を前記エアの流路に臨むように設けた構成とした上で、前記エアを前記電極に接触させることでそのエアにマイナス電荷を帯電させ、マイナス電荷を帯電させた前記エアを、前記塗装ガンの外面に沿って流す構成とした。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記塗装ガンの外面に、前記エアを吐出させる複数のエア吐出口を開口させるとともに、その複数のエア吐出口を包囲するガイド筒を設けた構成とした上で、前記ガイド筒から流出される前記エアによって前記塗装ガンの外面を覆う筒状のエアカーテンを生成する構成とした。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明において、前記塗装ガンに、その前端において回転することで前記霧化塗料を遠心力によって放出させる回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転駆動するエアタービンとを設けた構成とした上で、前記エアタービンから排出される空気を前記エアとして前記塗装ガンの外面に沿って流す構成とした。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
［請求項１及び請求項４の発明］
マイナス極に印加された霧化塗料が塗装ガンの外面に付着しようとしても、塗装ガンの外面にはマイナス電荷を帯びたエアが流れているので、マイナス極同士の反発によって霧化塗料は塗装ガンの外面に接近することを阻まれる。たとえ霧化塗料が塗装ガンの外面に接近しても、その霧化塗料はエアの流れに乗じて塗装ガンから離れる方向へ吹き飛ばされる。このように本発明によれば、マイナス電荷を帯電させたエアを塗装ガンの外面に沿って流すようにしたので、塗装ガンの外面に霧化塗料が付着するのを防止することができる。
また、塗料をマイナス極の高電位に印加するための高電圧発生装置を、帯電手段として兼用しているので、専用の帯電手段を設けずに済んでいる。
【００１１】
［請求項２及び請求項５の発明］
塗装ガンの外面は筒状のエアカーテンで覆われているので、霧化塗料が塗装ガンの外面に付着するのが確実に防止される。
［請求項３及び請求項６の発明］
回転霧化頭を回転駆動するためのエアタービン用の空気を、塗装ガンの外面に沿って流れるエアとして兼用させているので、専用のエア生成手段を設けずに済んでいる。
【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６を参照して説明する。
本実施形態の静電塗装機は、塗装ガン１０の前端からマイナス極の高電位に印加された霧化塗料Ｐを噴出するようにしたものであって、塗装ガン１０の外面に沿ったエアＡの流れを生成するエア生成手段１１と、エア生成手段１１によって生成されるエアＡにマイナス電荷を帯電させる帯電手段１２とを備えて構成されている。
【００１３】
塗装ガン１０は、導電性材料からなるとともにアースされた中空のグリップ１３と、このグリップ１３の上端部前面に固着された絶縁性材料からなる銃身１４とからなる。トリガ１５を操作すると、銃身１４内に設けたニードル弁１６が開弁し、銃身１４に圧送された塗料Ｐが導電性の塗料パイプ１７を通って回転霧化頭１８に供給される。塗料パイプ１７には、銃身１４内に収容した高電圧発生装置１９の前端部のピン状をなす電極１９ａが接触しており、塗料Ｐは、ニードル弁１６を通過した直後に塗料パイプ１７内でマイナス極の高電圧に印加される。一方、回転霧化頭１８は、塗装ガン１０の前端部に配されていて、エアタービン２０によって高速で回転駆動される。そして、高電圧を印加された状態で回転霧化頭１８に供給された塗料Ｐは、回転霧化頭１８の遠心力により塗装ガン１０の前端から放出されるとともに、霧化用エア噴出口２１から噴出される霧化用エアによって霧化状態とされ、この放出された霧化塗料Ｐは、アースされている被塗物（図示せず）に塗着される。
【００１４】
このとき、霧化塗料Ｐの一部は、被塗物に当たってもそこに塗着せずに跳ね返り、塗装ガン１０に向かって戻って来ることがある。また、塗装ブース（図示せず）が狭い場合には、被塗物の脇をすり抜けて塗装ブースの内壁に当たった霧化塗料Ｐの一部が、塗装ガン１０側へ跳ね返って来ることがある。このような場合、戻ってきた霧化塗料Ｐの一部が塗装ガン１０の銃身１４の外面に付着し、その付着した塗料Ｐを通して高電圧電流がリークし、その結果、塗料Ｐに印加される電位が低下する虞がある。そのため、本実施形態では、塗料Ｐが塗装ガン１０の外面に付着するのを防止する手段が講じられている。以下、その手段について説明する。
【００１５】
塗装ガン１０の内部には、塗装ガン１０の外面に霧化塗料Ｐが付着するのを防止するための付着防止用エアＡ（以下、単に「エア」という）の流路が設けられている。このエアＡの流路は、グリップ１３の下端面から上端部に至るパイプ状の第１流路２２Ａ、第１流路２２Ａから前方に向けてグリップ１３の上端部前端面に臨むように設けた穿孔状の第２流路２２Ｂ、銃身１４の後端部に組み付けた前後方向に長いパイプ状の第３流路２２Ｃ、第３流路２２Ｃの前端部と連通するように銃身１４内に形成したリング状の第４流路２２Ｄ、第４流路２２Ｄから前方のエアタービン２０に向かって屈曲した経路に形成された第５流路２２Ｅ、エアタービン２０を囲むリング状の第６流路２２Ｆ、第６流路２２Ｆからエアタービン２０に向けて径方向内向きにエアを噴出する孔状をなす複数の第７流路２２Ｇ、エアタービン２０が収容されているリング状の空間からなる第８流路２２Ｈ、第８流路２２Ｈから後方に向かって延びるように形成された第９流路２２Ｉ、第９流路２２Ｉの後端に連通するようにリング状に形成された第１０流路２２Ｊ、第１０流路２２Ｊから後方へ延びるように形成された第１１流路２２Ｋ、第１１流路２２Ｋの後端に連通する空間からなるともに第３流路２２Ｃを構成するパイプ、ニードル弁１６及び高電圧発生装置１９を貫通させた第１２流路２２Ｌとから構成されている。グリップ１３の下端部にコンプレッサ（図示せず）によって圧送されたエアＡは、第１〜第１２の各流路２２Ａ〜２２Ｌを順に通って流れる。
【００１６】
また、銃身１４の後端部には、第１２流路２２Ｌに連通するとともに銃身１４の外面に開口するエア吐出口２３が、周方向に間隔を空けて複数形成されている。同じく、銃身１４の後端部には、その複数のエア吐出口２３を包囲する形態のガイド筒２４が形成されている。ガイド筒２４は、銃身１４とほぼ同心状であって全周に渡って連続した円筒形をなしており、換言すると、銃身１４の外面とガイド筒２４との間には、エア吐出口２３に連通するとともに全周に亘って連続した形態の円筒状空間２５が構成されている。また、この円筒状空間２５の後端部は、ガイド筒２４を銃身１４に支持するための支持部２６により全周に亘って塞がれており、したがって、円筒状空間２５は前方のみに開放されていることになる。このエア吐出口２３とガイド筒２４は、塗装ガン１０の外面に沿ったエアＡの流れを生成するためのエア生成手段１１として機能する。
【００１７】
尚、ガイド筒２４の後端部（エア吐出口２３よりも後方の位置）には、円筒状空間２５をガイド筒２４の外面に開口させる逃がし孔２７が形成されており、シンナーによって塗装ガン１０の外面を洗浄したときに、円筒状空間２５内に入り込んだシンナーが逃がし孔２７を通して外部へ排出されるようになっている。
また、エアＡの流路２２Ａ〜２２Ｌのうち、リング状の第４流路２２Ｄには、上記した塗料Ｐをマイナス極の高電位に印加するための高電圧発生装置１９の電極１９ａの基端部が臨んでいる。したがって、エアＡの流路２２Ａ〜２２Ｌを流れたエアＡは、第４流路２２Ｄにおいて電極１９ａに接触することにより、マイナス電荷を帯びることになる。即ち、高電圧発生装置１９は、エアＡにマイナス電荷を帯電させるための帯電手段１２として機能するのである。
【００１８】
次に、上記構成になる本実施形態の静電塗装機を用いた静電塗装方法について説明する。
グリップ１３に圧送されたエアＡは、第１〜第１２の各流路２２Ａ〜２２Ｌを順に通った後に、エア吐出口２３から円筒状空間２５内に圧送され、その前端のリング状の開口から塗装ガン１０の銃身１４の外面に沿って前方へ流れる。このとき、円筒状空間２５の前端の開口は全周に亘って連続したリング状をなしているので、銃身１４の外面に沿ったエアＡの流れは、全周に亘って連続した筒状のエアカーテンを構成する。そして、このエアカーテンにより銃身１４の外面は全周に亘って包囲される。尚、図６においては、エアＡの流れを便宜上「線」で表しているが、エアＡは筒状の層流状となる。
【００１９】
塗装ガン１０の内部を流れるエアＡは、第４流路２２Ｄにおいて高電圧発生装置１９の電極１９ａに接触することによってマイナス電荷を帯び、その後、第５〜第１２流路２２Ｅ〜２２Ｌ、エア吐出口２３及び円筒状空間２５を通過する間もマイナス電荷を帯びた状態に保たれる。したがって、銃身１４の外面に沿って流れるエアＡ（エアカーテン）もマイナス電荷を帯びた状態に保たれている。
このように銃身１４（塗装ガン１０）の外面にマイナス電荷を帯びたエアＡが流れている状態では、銃身１４の外面にマイナス極に印加されている霧化塗料Ｐが接近しても、マイナス極同士の反発によって霧化塗料Ｐは塗装ガン１０の外面に接近することを阻まれ、塗装ガン１０から遠ざかる。たとえ霧化塗料Ｐが塗装ガン１０の外面に接近してエアＡ（エアカーテン）の中に突入しても、その霧化塗料Ｐは、銃身１４の外面に付着することなく、エアＡの流れに乗じて塗装ガン１０の前方へ吹き飛ばされる。このように本実施形態においては、マイナス電荷を帯電させたエアＡを塗装ガン１０の外面に沿って流すようにしたので、塗装ガン１０の外面に霧化塗料Ｐが付着するのを防止することができる。
【００２０】
また、銃身１４の外面に沿って流れるエアＡは、筒状のエアカーテンを構成して銃身１４を全周に亘って包囲しているので、霧化塗料Ｐが塗装ガン１０の外面に付着するのを確実に防止することができる。
また、塗料Ｐをマイナス極の高電位に印加するための高電圧発生装置１９を、帯電手段１２として兼用させているので、専用の帯電手段を設けずに済んでいる。
また、銃身１４（塗装ガン１０）の外面に霧化塗料Ｐが付着するのを防止するためのエアＡは、その流路２２Ａ〜２２Ｌの途中で第７流路２２Ｇから第８流路２２Ｈ内のエアタービン２０に向かって噴出することによりそのエアタービン２０を高速で回転駆動させるための駆動力となり、その後、第９流路２２Ｉ〜第１２流路２２Ｌ、エア吐出口２３及び円筒状空間２５を経る経路、即ちエアタービン２０の排出経路を通って塗装ガン１０の外部に至るようになっている。つまり、本実施形態では、回転霧化頭１８を回転駆動するためのエアタービン２０用の排出空気を、塗装ガン１０の外面に沿って流れるエアＡとして兼用させているので、専用のエア生成手段を設けずに済んでいる。
【００２１】
［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）上記実施形態ではエアが塗装ガンの前方に向かって流れるようにしたが、本発明によれば、エアを塗装ガンの後方に向かって流してもよい。
【００２２】
（２）上記実施形態ではエアが筒状のエアカーテンを構成するようにしたが、本発明によれば、エアが複数本の筋状に分かれて流れるようにしてもよい。
（３）上記実施形態では作業者が手で掴んで操作するハンドガンに適用した例について説明したが、本発明は、自動ガンにも適用することができる。
【００２３】
（４）上記実施形態ではエアの流路を塗装ガンの内部に設け、その流路内のエアを塗装ガンの外面側へ吐出させるようにしたが、本発明によれば、塗装ガンの外部にエアの流路を設けてもよい。
（５）上記実施形態では回転霧化頭を回転駆動するためのエアタービン用の空気を、塗装ガンの外面に沿って流れるエアとして兼用させたが、本発明によれば、エアタービン用の空気とは別に、塗装ガンの外面への霧化塗料の付着を防止する専用のエアを塗装ガンに供給してもよい。
【００２４】
（６）上記実施形態ではエアタービンによって回転駆動される回転霧化頭を有する塗装ガンに適用した例を説明したが、本発明は、回転霧化頭を有しない塗装ガンにも適用することができる。
（７）上記実施形態では塗装ガンの内部でエアにマイナス電荷を帯電させたが、本発明によれば、塗装ガンの外部でエアにマイナス電荷を帯電させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の縦断面図
【図２】銃身部分の拡大縦断面図
【図３】銃身部分の拡大水平断面図
【図４】エアの流路をあらわす図２の部分拡大図
【図５】エアの流路をあらわす図３の部分拡大図
【図６】エアの流れによって霧化塗料の付着が防止されている様子をあらわす斜視図
【符号の説明】
１０…塗装ガン
１１…エア生成手段
１２…帯電手段
１８…回転霧化頭
１９…高電圧発生装置
１９ａ…電極  ２３…エア吐出口
２０…エアタービン
２２Ａ〜２２Ｌ…エアの流路
２４…ガイド筒
Ａ…エア
Ｐ…霧化塗料
【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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