静电涂装装置的制作方法

专利名称：静电涂装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在施加高电压的状态下喷雾涂料的静电涂装装置。
背景技术：
近年来，在工业涂装的领域中，从维护地球环境等观点出发，具有代替溶剂型涂料 而使用有机溶剂排放少的水性涂料的倾向。水性涂料因为是电阻值低的导电涂料，所以在 使用水性涂料的静电涂装装置中，需要防止高电压电流通过涂料路径向成为接地侧的涂料 供给源一侧泄漏。作为防止这样的高电压电流泄漏的方法(电压阻断)，公知在旋转雾化头 的外周侧设置多个释放高电压的外部电极，使用该外部电极间接地使从旋转雾化头喷雾的 涂料粒子带高电压的方法(例如参照专利文献1 :日本特开平4-215864号公报，专利文献 2 日本特开平6-7709号公报，专利文献3 美国专利第6896735号说明书)。但是，在专利文献1中，公开了为了不从外部电极向旋转雾化头高电压短路，在外 部电极的前端侧接近旋转雾化头的位置设置了由绝缘材料构成的隐蔽突出部的结构。此 时，通过隐蔽突出部能够抑制外部电极和旋转雾化头之间的短路。但是，隐蔽突出部成为妨 碍，具有在离开旋转雾化头的位置形成对涂料粒子给予带电作用的离子化区域的倾向，存 在无法对涂料粒子给予充分的电荷这样的问题。另外，在专利文献2中，公开了为了使涂料粒子带电，在旋转雾化头的外周侧环状 地配置了多个外部电极，同时在包围该多个外部电极的外周侧设置环状的辅助电极的结 构。此时，通过在辅助电极上施加比外部电极高的电压，提高辅助电极和涂装物之间的电场 强度，来抑制涂料粒子的回吹。但是，因为在接近旋转雾化头的位置配置外部电极，所以具 有在外部电极和旋转雾化头之间容易发生短路的倾向。另外，为防止外部电极和旋转雾化 头之间的短路，需要降低对外部电极施加的电压，具有不能对涂料粒子给予充分的电荷这 样的问题。并且，在专利文献3中，公开了在涂装装置的外壳上环状地嵌入多个外部电极的 结构。此时，因为外部电极的前端配置在接近外壳的位置，所以在外部电极的前端发生高电 压的放电时，在外壳内仅能够使外部电极的前端的周围带电。结果，具有飘浮的导电涂料粒 子附着在外壳上这样的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，本发明的目的在于提供一种静电涂 装装置，其通过在接近旋转雾化头的位置进行放电使涂料粒子充分带电，并且能够防止涂 料粒子附着在外壳部件的外表面上。(1)为解决上述的课题，本发明适用于一种静电涂装装置，其具有涂料喷雾单 元，其在前端侧具有旋转雾化头，向涂装物喷雾对该旋转雾化头供给的涂料；外壳部件，其 由绝缘材料形成，在前侧保持该涂料喷雾单元；第一外部电极，其配置在该外壳部件的外周 侧；第二外部电极，其配置在比该第一外部电极接近所述旋转雾化头的位置上；第一高电压施加单元，其对所述第一外部电极施加第一高电压；以及第二高电压施加单元，其对所述 第二外部电极施加第二高电压。然后，本发明采用的结构的特征为，所述第二高电压施加单元在低于所述第一高 电压的范围内生成电压间歇变化的脉冲状电压，对所述第二外部电极施加由该脉冲状电压 形成的所述第二高电压。通过这样的结构，第二外部电极配置在比第一外部电极接近旋转雾化头的位置 上。由此，第二外部电极可以用作使从旋转雾化头喷雾的涂料粒子带电的涂料粒子带电用 电极。
这里，在对第二外部电极施加直流电压时，容易在一处胶着(集中)更强的电晕放 电。其理由在于，由于放电而流过电流产生离子化，由此使得局部外表上的绝缘电阻进一步 降低。结果，成为仅在电极周围的一处，容易进展为流光的状态。因此，例如即使在旋转雾 化头的周围设置多个第二外部电极时，当在某个第二外部电极上发生电晕放电时，产生电 晕放电的电极的周围与其他部位相比绝缘电阻降低。结果，可能在相同的电极上集中地产 生电晕放电，进展为流光直至火花。对此，在本发明中，作为第二高电压，对第二外部电极施加电压间歇变化的脉冲状 电压。因此，因为在第二外部电极上间歇地产生强的电晕放电，能够时常防止流光的发生， 即能够防止放电在一处集中转变为火花的先驱现象的发生。因此，在使用脉冲状电压时，因 为在进展产生流光之前降低电压，所以与使用直流电压时相比，能够施加更高的电压。因 此，因为能够使从旋转雾化头喷雾的涂料粒子带有更多的电荷，所以能够提高涂料的涂附 效率。另一方面，因为将第一外部电极配置在与第二外部电极相比远离旋转雾化头的位 置上，所以可以对第一外部电极施加比第二外部电极高的电压。因此，可以将第一外部电极 用作在与涂装物之间形成强电场的电场形成用电极。另外，因为第一外部电极产生通过第 一高电压的电晕放电，所以向外壳部件的外表面供给放电离子，能够使外壳部件的外表面 带有高电压。并且，第一外部电极通过产生电晕放电，能够使在其周围飘浮的涂料粒子再带
H1^ O另外，因为通过第二外部电极进行涂料粒子的带电，所以能够使第一外部电极和 旋转雾化头之间的距离充分分离，以便在第一外部电极和旋转雾化头之间不会发生短路。 因此，可以提高关于第一外部电极的设计自由度。(2)在本发明中，所述第二高电压施加单元把所述脉冲状电压)的脉冲宽度，设定 为比通过电子雪崩的增加形成流光(流光放电)的流光形成时间短的时间，把所述脉冲状 电压间的间隔，设定为比正离子数减少在所述第二外部电极的周围产生弱的稳定的电晕放 电之前的刷新时间长的时间。这里，所谓电子雪崩是指通过在外部电极的周围产生的高电场使存在于外部电极 周围的电子加速，该电子在重复进行碰撞电离(impact ionization)的同时成为电子群，向 涂装物一边增殖一边行进的现象。另外，所谓流光是指放电在一处集中转变为火花的先驱 现象。通过这样的结构，第二高电压施加单元把脉冲状电压的脉冲宽度设定为比通过电 子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间。因此，即使在对第二外部电极施加脉冲状电压时电子雪崩增加，也能够在进展为流光之前使电压降低，能够防止火花的发生。另外，第二高电压施加单元把脉冲状电压间的间隔，设定为比正离子数减少在所 述第二外部电极的周围产生弱的稳定的电晕放电之前的刷新时间长的时间。因此，在对第 二外部电极施加脉冲状电压时，能够使第二外部电极的周围成为绝缘电阻高的状态。由此，即使在对第二外部电极施加脉冲状电压时电子雪崩增加，也能够在施加下 一脉冲状电压之前，使第二外部电极的周围返回到电子雪崩增加前的状态，即弱的电晕放 电继续的状态，能够可靠地防止流光的进展。(3)在本发明中，所述第二外部电极，使用前端位于所述旋转雾化头的周围的针状 电极来形成。由此，能够使电场集中在针状电极的前端，促进电晕放电。另外，因为第二高电压 施加单元对第二外部电极施加电压间歇地变化的脉冲状电压，所以在设置多个针状电极 时，电晕放电不会集中在一个针状电极上，能够在全部针状电极上均勻地产生电晕放电。(4)在本发明中，所述第二外部电极使用包围所述旋转雾化头的外周侧的环状电 极来形成。由此，能够在环状电极的整个一周上均勻地产生电晕放电。另外，因为第二高电压 施加单元对第二外部电极施加电压间歇地变化的脉冲状电压，所以不会在环状电极的一部 分上集中电晕放电，能够在环状电极的整个一周上均勻地产生电晕放电。(5)在本发明中，所述环状电极使用半导电材料、或者使用在导电材料的表面上设 置了绝缘覆盖膜的材料来形成。一般，环状电极与针状电极相比，对地静电电容大。因此，在该环状电极异常接近 涂装物等接地体而产生火花时，具有放电电流变大的倾向，着火的可能性增加。对此，像本 发明这样，在使用半导电材料形成环状电极时，能够减小放电电流。另外，像本发明这样，在 使用在导电材料的表面上设置了绝缘覆盖膜的材料形成环状电极时，能够通过绝缘覆盖膜 防止火花的发生。(6)在本发明中，所述第一外部电极使用将前端配置在比所述第二外部电极远离 所述旋转雾化头的位置上的针状电极来形成。由此，能够使电场集中在形成第一外部电极的针状电极的前端，能够在针状电极 和涂装物之间形成强的静电场。因此，使用该强的静电场，能够使通过第一、第二外部电极 带电的带电涂料粒子积极地趋向涂装物一侧。(7)在本发明中，所述第一外部电极使用包围所述外壳部件的外周侧，配置在比所 述第二外部电极远离所述旋转雾化头的位置上的环状电极来形成。由此，能够在形成第一外部电极的环状电极的整个一周上发生电晕放电。因此，能 够对外壳部件供给充分量的放电离子，能够稳定地维持外壳部件的外表面的高电压电位。 另外，通过环状电极的电晕放电，能够使带电量衰减的涂料粒子再带电。(8)在本发明中，所述第一外部电极使用刀片状电极来形成，该刀片状电极包围所 述外壳部件的外周侧，配置在比所述第二外部电极远离所述旋转雾化头的位置上，其前端 在整个一周上尖锐成薄刃状来成为边缘部。由此，能够使电场集中在形成第一外部电极的刀片状电极的边缘部，能够在刀片 状电极的整个一周上发生电晕放电。因此，能够对外壳部件供给充分量的放电离子，能够稳定地维持外壳部件的外表面的高电压电位。另外，通过在刀片状电极的边缘部的电晕放电， 能够使带电量衰减的涂料粒子再带电。并且，能够使用刀片状电极的边缘部在包围外壳部件的环状的刀片状电极的全体 中产生电晕放电。因此，与使刀片状电极中的一部分进行电晕放电时相比，能够使刀片状电 极小型化，能够在刀片状电极和涂装物之间确保充分的距离。结果，能够防止刀片状电极和 涂装物之间的火花放电，并且，即使在狭窄的空间中进行涂装，也能够扩宽涂料喷雾单元的 可动范围，提高操作性。(9)在本发明中，在所述刀片状电极的边缘部上，在所述刀片状电极的整个一周中 的多个部位设置缺口。通过这样的结构，能够使电场集中在刀片状电极的边缘部中的缺口的圆周方向两 端部位。由此，能够在缺口的圆周方向的两端部位容易产生放电，能够促进刀片状电极的电 晕放电。(10)在本发明中，所述第一外部电极使用螺旋状电极来形成，所述螺旋状电极包 围所述外壳部件的外周侧，配置在比所述第二外部电极远离所述旋转雾化头的位置上，由 卷绕成螺旋状的线形成。由此，能够使形成第一外部电极的螺旋状电极的外形减小，同时延长线的全长。另 外，通过减小线的直径，能够提高在整个螺旋状电极中的电场集中，连续地进行电晕放电。 因此，因为能够在全长较长的螺旋状电极的全体中产生电晕放电，所以能够增加放电离子 的量，对于外壳部件供给充分量的放电离子。并且，因为在整个螺旋状电极中产生电晕放电，所以与在螺旋状电极的一部分进 行电晕放电时相比，能够使螺旋状电极小型化，能够在螺旋状电极和涂装物之间确保充分 的距离。结果，能够防止螺旋状电极和涂装物之间的火花放电，并且即使在狭窄的空间进行 涂装，也能够扩宽涂料喷雾单元的可动范围，提高操作性。(11)在本发明中，所述第一高电压施加单元生成电压间歇变化的脉冲状电压，对 所述第一外部电极施加由该脉冲状电压形成的所述第一高电压。由此，因为第一高电压施加单元对第一外部电极施加电压间歇变化的脉冲状电压 来作为第一高电压，所以与施加直流电压时比较，能够提高对第一外部电极施加的电压。因 此，能够对于外壳部件的外表面供给更多的放电离子，并且能够使飘浮的涂料粒子再带电 更多的电荷。(12)在本发明中，所述旋转雾化头使用绝缘树脂材料或者半导电树脂材料、或者 使用在绝缘树脂材料的表面上设置了半导电覆盖膜的材料来形成。由此，与使用导电材料形成旋转雾化头时相比，能够抑制在第二外部电极和旋转 雾化头之间通过高电压产生火花。因此，针对第二外部电极的第二高电压的设定以及第二 外部电极的配置尺寸等设计自由度提高，所以能够使整个装置小型化，涂装装置的涂装操 作性得到提高。


图1是表示第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图2是在剖开喷雾器周围的状态下表示图1中的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图3是表示第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置的图1的左侧视图。图4是表示第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置的电路结构的框图。图5是表示对第一、第二外部电极施加的第一、第二高电压的时间变化的特性曲线图。图6是放大表示图5中的第二高电压的时间变化的特性曲线图。图7是表示第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图8是表示第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置的图7的左侧视图。图9是表示第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置的电路结构的框图。图10是在图7中的a部的位置放大表示在第二实施方式中使用的环状电极的剖 面图。图11是变形例的与表示环状电极的图10相同位置的剖面图。图12是表示第三实施方式的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图13是表示第四实施方式的旋转雾化头型涂装装置的全体结构的框图。图14是表示对第一、第二外部电极施加的第一、第二高电压的时间变化的特性曲 线图。图15是在剖开喷雾器周围的状态下表示第五实施方式的旋转雾化头型涂装装置 的与图2相同的正面图。图16是表示第六实施方式的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图17是单个表示图16中的刀片状电极的立体图。图18是表示第七实施方式的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图19是单个表示图18中的刀片状电极的立体图。图20是表示第八实施方式的旋转雾化头型涂装装置的正面图。图21是单个表示图20中的螺旋状电极的立体图。符号说明1、21、31、41、51、61、71、81旋转雾化头型涂装装置(静电涂装装置)2喷雾器(涂料喷雾单元)3空气电动机3C旋转轴4、52旋转雾化头6外壳部件6A外表面7整形空气环8、22、62、72、82 第一外部电极8B、IOB针状电极10、23、23，、32 第二外部电极11,42第一高电压发生器(第一高电压施加单元)12第二高电压发生器(第二高电压施加单元)22B、23B、23B，、32B 环状电极
24金属线25绝缘覆盖膜63、73刀片状电极64 66、74 76边缘部77 79 缺口83螺旋状电极
具体实施例方式下面，作为本发明的实施方式的静电涂装装置，以旋转雾化头型涂装装置为例根 据附图进行详细的说明。首先，图1到图6表示本发明的静电涂装装置的第一实施方式。图中，1是第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置1由后述的喷雾器 2、外壳部件6、第一、第二外部电极8、10、第一、第二高电压发生部11、12构成。2是作为朝向处于接地电位的涂装物A喷雾涂料的涂料喷雾单元的喷雾器，该喷 雾器2由后述的空气电动机3、旋转雾化头4构成。3是由导电金属材料制成的空气电动机，该空气电动机3，如图2所示，由电动机外 壳3A、在电动机外壳3A内通过静压空气轴承3B可转动地支撑的中空的旋转轴3C、固定在 该旋转轴3C的基端一侧的空气涡轮3D构成。并且，空气电动机3，通过向空气涡轮3D供给 驱动空气，例如使旋转轴3C和旋转雾化头4以3000 lOOOOOrpm进行高速旋转。4是安装在空气电动机3的旋转轴3C的前端侧的旋转雾化头。该旋转雾化头4，例 如通过铝合金等导电金属材料形成。并且，旋转雾化头4通过空气电动机3高速旋转。在 该状态下，当通过后述的供给管5向旋转雾化头4供给涂料时，旋转雾化头4通过离心力从 前端侧的喷出端缘4A喷雾该涂料。另外，对于旋转雾化头4，例如从处于接地电位的涂料供 给源(未图示)供给水性涂料等，所以旋转雾化头4也成为接地体。5是贯穿旋转轴3C内设置的供给管，该供给管5的前端侧，从旋转轴3C的前端突 出，延伸到旋转雾化头4内。另外，在供给管5内设置涂料通路(未图示)，该涂料通路通过 色浆变换阀装置等连接涂料供给源以及洗净稀释剂供给源(两者都未图示)。由此，在涂装 时供给管5通过涂料通路向旋转雾化头4供给来自涂料供给源的涂料，并且在清洗时，色浆 变换时等情况供给来自清洗稀释剂供给源的清洗流体(稀释剂、空气等)。6是收纳空气电动机3，并且在前端侧配置了旋转雾化头4的外壳部件。该外壳部 件4，例如使用绝缘树脂材料形成为大体圆柱形。并且，外壳部件6具有圆筒状的外表面6A， 并且在外壳部件6的前侧形成了收纳空气电动机3的空气电动机收纳舱6B。 外壳部件6可以使用全部相同的材料形成，例如还可以使用内部和外表面6A不同 的材料形成。此时，外表面6A为防止涂料的附着，作为具有高绝缘性、非吸水性的绝缘树脂 材料，例如优选使用PTFE (聚四氟乙烯)、P0M(聚甲醛)或者实施了表面防水处理的PET (聚 对苯二甲酸乙二醇酯)等形成。 7是喷出整形空气的整形空气环，该整形空气环7设置在外壳部件6的前端侧)前 端侧，以便覆盖旋转雾化头4的外周侧。然后，整形空气环7，使用与外壳部件6大体相同的 材料形成为筒状。另外，在整形空气环7上穿设多个空气排出孔7A，该空气排出孔7A与设置在外壳部件6内的整形空气通路(未图示)连通。并且，对空气排出孔7A经由整形空气 通路供给整形空气，空气排出孔7A向从旋转雾化头4喷雾的涂料喷出该整形空气。由此， 整形空气对从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子的喷雾图形进行整形。8是设置在外壳部件6的外周侧的第一外部电极，该第一外部电极8，如图1至图 3所示，安装在被配置在外壳部件6的后侧的护手状的支持部9上。在此，支持部9例如使 用与外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，从外壳部件6向径向外侧突出。另外，外部电极 8位于支持部9的突出端一侧(外经侧)，例如在周向上等间隔地设置6个。然后，外部电极8通过从支持部9向前侧延伸为长的棒状的电极支持部8A、以及设 置在该电极支持部8A的前端的针状电极8B构成。这里，电极支持部8A例如使用与外壳部 件6相同的绝缘树脂材料形成，将其前端配置在旋转雾化头4的外周侧。另一方面，针状电 极8B例如使用金属等导电材料形成为前端成为自由端的针状，通过电阻8C与后述的第一 高电压发生器11连接。这里，即使针状电极8B与涂装物A短路，电阻8C也能够抑制一口 气释放在第一高电压发生器11 一侧积蓄的电荷。然后，在针状电极8B上，施加高电压发生 器11的第一高电压VI。另外，6个针状电极8B被配置为与旋转雾化头4同轴的环状，设置在沿着以旋转轴 3C为中心直径尺寸大的大直径圆的位置上。由此，6个针状电极8B，与旋转雾化头4的距离 尺寸完全相等。并且，外部电极8的针状电极8B，与外壳部件6以一定间隙(空间)离开， 并且包围外壳部件6的周围地进行配置。由此，外部电极8通过在针状电极8B中产生电晕 放电，使在外壳部件6的周围飘浮的涂料粒子再次带有高电压，并且向外壳部件6的外表面 6A供给电晕离子，使外壳部件6的外表面6A带电。10是设置在外壳部件6的前侧的第二外部电极，该第二外部电极10位于外壳部 件6的前侧，例如在圆周方向上等间隔地设置6个。此时，将各外部电极10配置在对于圆 周方向邻接的两个外部电极8的中间的位置。由此，将6个第二外部电极10配置在对于圆 周方向与6个第一外部电极8互相不同的位置上。另外，外部电极10，由从外壳部件6向前侧延伸成短的棒状的电极支持部10A、以 及设置在该电极支持部10A的前端的针状电极10B构成。这里，电极支持部10A例如使用和 外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，将其前端配置在旋转雾化头4的外周侧。另一方面， 针状电极10B，例如使用金属等导电材料形成为前端成为自由端的针状，经由电阻10C与后 述的第二高电压发生器12连接。这里，即使针状电极10B与涂装物A短路，电阻10C也能 够抑制一口气释放在第二高电压发生器12—侧积蓄的电荷。然后，对针状电极10B施加高 电压发生器12的第二高电压V2。另外，外部电极10的针状电极10B被配置为与旋转雾化头4同轴的环状，与第一 外部电极8的针状电极8B相比，位于内周侧而且位于前侧。具体地说，将6个针状电极10B 配置在沿着以旋转轴3C为中心直径尺寸比针状电极8B的大直径圆小的小直径圆的位置 上。此外，6个针状电极10B位于相对于轴向(前后方向)比第一外部电极8的针状电极 8B接近旋转雾化头4的前侧。由此，6个针状电极10B与旋转雾化头4的距离尺寸完全相等，并且配置在比第一 外部电极8的针状电极8B接近旋转雾化头4的位置上。并且，外部电极10，通过在针状电 极10B中发生电晕放电，主要使从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子带高电压。另外，6个针状电极IOB因为配置在接近旋转雾化头4的位置上，所以对于在旋转雾化头4的喷出端缘4A 的整个一周上(360度)喷出的涂料粒子，能够使其充分且均勻地带有高电压。另外，外部电极10的针状电极10B，包围整形空气环7的周围地配置。由此，外部 电极10向整形空气环7的外表面供给电晕离子，使整形空气环7带电。11是与第一外部电极8连接的作为第一高电压施加单元的第一高电压发生器，该 高电压发生器11，如图4所示，使用由多个电容器、二极管(都未图示)构成的多级式整流 电路IlA(所谓科克罗夫特(Cockcroft)电路)构成。另外，多级式整流电路IlA经由电阻 IlB与外部电极8的针状电极8B连接。然后，高电压发生器11例如生成由_60kV -IOOkV 的直流电压形成的第一高电压VI。由此，高电压发生器11对外部电极8的针状电极8B供 给第一高电压VI。12是与第二外部电极10连接的作为第二高电压施加单元的第二高电压发生器， 该高电压发生器12与第一高电压发生器11同样地使用多级式整流电路12A构成。但是， 高电压发生器12具有产生脉冲状电压V2p的脉冲发生电路12B。然后，脉冲发生电路12B 经由电容器12C以及电阻12D与多级式整流电路12A的输出侧连接，并且在电容器12C和 电阻12D之间连接有外部电极10的针状电极10B。另外，高电压发生器12，生成在比第一高电压Vl低的范围内电压间歇变化的脉冲 状电压V2p，对于外部电极10的针状电极IOB供给由该脉冲状电压V2p形成的第二高电压 V2。具体地说，第二高电压V2，如图5以及图6所示，由例如-IOkV -30kV的直流电压 V2d、以及例如-IOkV -45kV的具有脉冲振幅A2p的脉冲状电压V2p构成。此时，脉冲振幅A2p如下面的数学式1的式子所示，例如被设定为直流电压V2d的 1. 5倍以下的值。其理由在于，即使在脉冲状电压V2p的下降部分发生过冲时，也始终对针 状电极IOB施加负的电压，防止发生击穿。[数学式1]A2p| ^ |V2dXl. 5根据以上的关系，脉冲状电压V2p的尖峰电压值V2max(最大电压值)如下面的 数学式2的式子所示，在比第一高电压Vl低的范围(|V2max| < |Vl|)内，例如被设定 为-20kV -75kV。[数学式2]V2max = _20kV _75kVV2max < Vl另外，脉冲状电压V2p的脉冲宽度τ 2(半值宽)，如下面的数学式3的式子所示， 以成为比通过电子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间的方式，例如被设定为 0. 5μ s 5μ s的值。此时的电子雪崩是指，通过在外部电极10的周围产生的高电场使存 在于外部电极10周围的电子加速，该电子在重复进行碰撞电离的同时成为电子群，向涂装 物一边增殖一边行进的现象。另外，所谓流光是指放电在一处集中转变为火花的先驱现象。[数学式3]τ2 = 0. 5ys~5ys τ 2 <流光形成时间并且，两个相邻的脉冲状电压V2p之间的间隔S2，如下面的数学式4的式子所示，以成为比刷新时间长的时间的方式，例如被设定为0. 2ms 10ms左右的值。所谓刷新时间 是指正离子数减少在第二外部电极10(针状电极10B)的周围产生弱的稳定的电晕放电之 前的时间。[数学式4]S2 = 0. 2ms 10ms52>刷新时间由此，脉冲状电压V2p的重复周期T2，如下面的数学式5的式子所示，成为间隔S2 和脉冲宽度t 2的相加值。并且，脉冲状电压V2p的重复频率F2(F2 = 1/T2)，例如被设定 为100Hz 5kHz左右的值。另外，脉冲状电压V2p的上升斜率AV2，以通过脉冲宽度t 2 的一半的时间从直流电压V2d达到尖峰电压值V2max的方式，例如被设定为100kV/ii s以 上的值。[数学式5]T2 = S2+ X 2F2 = 100Hz 5kHzAV2 ^ 100kV/u s对于第二外部电极10，在不施加脉冲状电压V2p时，施加直流电压V2d。因此，即 使在不施加脉冲状电压V2p时，也在第二外部电极10中产生弱的电晕放电。另外，随着脉 冲状电压V2p间的间隔S2变长，针状电极10B的强的电晕放电的频度降低，对于涂料粒子 的带电效率降低。因此，关于间隔S2(脉冲状电压V2p的重复周期T2)，优选在成为比刷新 时间长的时间的范围内设定为尽可能短的时间。第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置1具有上述那样的结构，下面说明使用该 涂装装置1的涂装动作。喷雾器2通过空气电动机3使旋转雾化头4高速旋转，在该状态下经由供给管5 向旋转雾化头4供给涂料。由此，喷雾器2通过旋转雾化头4旋转时的离心力使涂料微粒 化，作为涂料粒子进行喷雾。另外，从整形空气环7供给整形空气，通过该整形空气控制由 涂料粒子组成的喷雾图形。另外，对第一外部电极8的针状电极8B施加由直流电压形成的第一高电压VI。因 此，在针状电极8B和成为接地电位的涂装物A之间始终形成静电场。另一方面，对第二外 部电极10的针状电极10B施加由间歇的脉冲状电压V2p形成的第二高电压V2。因此，针状 电极10B间歇地产生强的电晕放电，在旋转雾化头4的周围产生与电晕放电相伴的离子化 区域。结果，从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子经过离子化区域，间接地带有高电压。然后， 带电的涂料粒子(带电涂料粒子)沿着在针状电极8B和涂装物A之间形成的静电场飞行， 涂敷在涂装物A上。然而，在第一实施方式中，因为将第二外部电极10配置在比第一外部电极8接近 旋转雾化头4的位置上，所以第二外部电极10可以用作使从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子 带电的涂料粒子带电用电极。这里，因为将第二外部电极10配置在比第一外部电极8接近旋转雾化头4的位置 上，所以需要对第二外部电极10施加比第一外部电极8低的电压，以便在第二外部电极10 和作为接地体的旋转雾化头4之间不产生火花。因此，在对第二外部电极10施加直流电压时，由于电压降低不容易发生电晕放电，具有针对涂料粒子的带电效率降低的倾向。另外，在对第二外部电极10施加直流电压时，容易在一处胶着(集中)更强的电 晕放电。其理由在于，由于放电而流过电流产生离子化，由此使得局部外表上的绝缘电阻进 一步降低。结果，成为仅在电极周围的一处，容易进展为流光的状态。因此，即使在旋转雾 化头4的周围设置了 6个第二外部电极10的针状电极IOB时，当在某个针状电极IOB上发 生了电晕放电时，产生电晕放电的针状电极IOB的周围与其他部位相比绝缘电阻降低。结 果，可能在相同的针状电极IOB上集中地产生电晕放电，进展为流光直至火花。 对此，在第一实施方式中，作为第二高电压V2，对第二外部电极10施加电压间歇 变化的脉冲状电压V2p。因此，因为在第二外部电极10上间歇地生成强的电晕，所以始终能 够防止放电在一处集中向火花转变的流光的发生。因此，如第一实施方式那样，在使用脉冲状电压V2p时，因为在进展产生流光之前 使电压降低，所以与使用直流电压时相比，能够把脉冲状电压V2p的尖峰电压值V2maX设定 为更高的电压值。因此，能够使从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子带有更多的电荷，由此能够 提高涂料涂敷效率。另外，6个第二外部电极10在接近旋转雾化头4的位置包围旋转雾化头4，并且施 加由脉冲状电压V2p形成的第二高电压V2。因此，因为能够通过6个第二外部电极10连续 地产生均勻的电晕放电，所以对于从旋转雾化头4的喷出端缘4A的整个一周上释放出的各 个涂料粒子，能够使其均勻而且充分地带有高电压。即，能够使各个涂料粒子始终均勻地带 有电荷，不发生带电量极低的涂料粒子。结果，能够抑制从静电场逸出的飘浮涂料粒子的产 生，能够防止飘浮涂料粒子附着在外壳部件6的外表面6A上将其污染。另一方面，第一外部电极8，因为配置在与第二外部电极10相比，远离旋转雾化头 4的位置上，所以能够对第一外部电极8施加比第二外部电极10高的电压。因此，第一外部 电极8能够作为在与涂装物A之间形成强电场的电场形成用电极使用。其结果，能够使通 过第二外部电极10带电的涂料粒子沿着在第一外部电极8和涂装物A之间形成的强的静 电场飞行，能够可靠地涂敷在涂装物A上。另外，第一外部电极8产生通过第一高电压Vl引起的电晕放电。此时，第一外部 电极8，因为配置在离开外壳部件6 —定间隙的位置上，所以能够对外壳部件6的外表面6A 在很广的范围内供给放电离子。因此，能够使外壳部件6的外表面6A在很广的范围内带有 与带电涂料粒子相同极性的电荷，能够使外表面6A和带电涂料粒子相斥，可靠地抑制带电 涂料粒子附着在外表面6A上。并且，第一外部电极8能够通过产生电晕放电使在其周围飘浮的涂料粒子再带 电。因此，例如即使在从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子的一部分没有通过第二外部电极10 带电时，也能够使用第一外部电极8使该涂料粒子再带电。由此，能够减少失去电荷在外壳 部件6的周围飘浮的涂料粒子，能够提高涂料的涂敷效率。另外，因为通过第二外部电极10进行涂料粒子的带电，所以能够充分地确保第一 外部电极8和旋转雾化头4之间的距离，以便与旋转雾化头4之间不发生短路。因此，能够 提高与第一外部电极8有关的设计自由度。另外，第一外部电极8具有形成与涂装物A之间的静电场的功能，第二外部电极10 具有进行针对涂料粒子的带电的功能。因此，各个外部电极8、10为了实现其功能，能够设定精度高的电压VI、V2，所以能够提高涂料的涂敷效率，能够减低涂料成本。并且，如数学式3的公式所示，把从第二高电压发生器12产生的脉冲状电压V2p 的脉冲宽度T 2，设定为比流光形成时间短的时间。因此，即使在对第二外部电极10施加脉 冲状电压V2p时电子雪崩增加，也能够在进展为流光前降低脉冲状电压V2p的电压，能够防 止火花的产生。另外，把通过第二高电压发生器12产生的脉冲状电压V2p间的间隔S2，设定为比 正离子数减少在第二外部电极10的周围发生弱的稳定的电晕放电之前的刷新时间长的时 间。因此，例如在对第二外部电极10施加第一次的脉冲状电压V2p时，即使在第二外部电 极10的周围正离子数增加，在施加其次的第二次脉冲状电压V2p的时刻，该正离子数减少。 这样，在对第二外部电极10施加脉冲状电压V2p时，能够成为第二外部电极10的周围的绝 缘电阻高的状态。由此，即使在对第二外部电极10施加脉冲状电压V2p时电子雪崩增加，也能够在 施加其次的脉冲状电压V2p之前，使正离子数减少，使第二外部电极10的周围返回到电子 雪崩增加前的状态(弱的电晕放电继续的状态)，能够可靠地防止流光的进展。另外，因为第二外部电极10使用前端位于旋转雾化头4的周围的针状电极10B来 形成，所以能够使电场集中在针状电极10B的前端，促进电晕放电。另外，第二高电压发生 器12对第二外部电极10施加电压间歇变化的脉冲状电压V2p。因此，即使在设置多个针状 电极10B时，电晕放电也不会集中在一个针状电极10B上，能够在全部针状电极10B上均勻 地产生电晕放电。并且，因为第一外部电极8使用针状电极8B形成，所以能够使电场集中在针状电 极8B的前端，能够在针状电极8B和涂装物A之间形成强的静电场。因此，使用强的静电场， 能够使通过第一、第二外部电极8、10带电的带电涂料粒子积极地趋向涂装物A侧。在第一实施方式中，假定整形空气环7使用绝缘树脂材料形成。但是本发明不限 于此，例如也可以使用导电金属材料形成整形空气环。此时，因为从第二外部电极10对金 属材料形成的整形空气环供给电晕离子，所以整个整形空气环在大体均勻的状态下带有和 带电涂料粒子同极性的电荷。由此，因为整形空气环具有排斥电极的功能，所以能够防止带 电涂料粒子在整形空气环上附着。下面使用图7到图10表示第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第二实施方式的特征在于使用环状电极形成第一、第二外部电极。在第二实施方 式中对与第一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，并省略其说明。21是第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置21与第一实施方式的 涂装装置1大体相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极22、23、第一、第二高电压 发生器11、12构成。22是设置在外壳部件6的外周侧的第一外部电极，该第一外部电极22，与第一实 施方式的第一外部电极8大体相同，被安装在配置在外壳部件6的后侧的护手状的支持部 9上。但是，第一外部电极22，代替针状电极8B使用环状电极22B来构成这一点，与第一实 施方式的第一外部电极8不同。并且，外部电极22，由从支持部9向前侧延伸为长的棒状的例如3根电极支持部 22A、以及在该电极支持部22A的前端设置的环状电极22B构成。这里，3根电极支持部22A例如使用与外壳部件6相同的绝缘树脂材料而形成，在圆周方向上等间隔地配置。另一方 面，环状电极22B，使用例如具有100ΜΩ 300ΜΩ左右的电阻值的半导电材料形成为圆形 的环状，经由电阻22C与第一高电压发生器11连接。这里，环状电极22B例如通过把半导电材料形成的细长的线弯曲成圆环状而形 成。另外，即使环状电极22B与涂装物A短路，电阻22C也能够抑制一 口气释放在第一高电 压发生器11侧积蓄的电荷。然后，对环状电极22B施加通过高电压发生器11产生的第一 高电压VI。另外，环状电极22B被配置为与旋转雾化头4同轴的环状，设置在沿着以旋转轴 3C为中心直径尺寸大的大直径圆的位置上。由此，环状电极22B，在全部一周上与旋转雾化 头4的距离尺寸完全相等。并且，外部电极22的环状电极22B与外壳部件6之间存在间隙 (空间)，并且包围外壳部件6的周围地进行配置。由此，外部电极22，通过在环状电极22B 上产生电晕放电，使在外壳部件6的周围飘浮的涂料粒子再带有高电压，并且向外壳部件6 的外表面6A供给电晕离子，使外壳部件6带电。23是在外壳部件6的前侧设置的第二外部电极，该第二外部电极23与第一外部电 极22大体相同，由从外壳部件6向前侧延伸成短的棒状的例如3根电极支持部23A、以及在 该电极支持部23A的前端设置的环状电极23B构成。这里，电极支持部23A例如使用和外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，在圆周方 向上等间隔地配置。另一方面，环状电极23B，例如使用具有100ΜΩ 300ΜΩ左右的电阻 值的半导电材料形成为圆形的环状，经由电阻23C与第二高电压发生器12连接。另外，即 使环状电极23B与涂装物A短路，电阻23C也能够抑制一口气释放在第二高电压发生器12 一侧积蓄的电荷。然后，对环状电极23B施加通过高电压发生器12产生的第二高电压V2。另外，外部电极23的环状电极23B被配置为与旋转雾化头4同轴的环状，与第一 外部电极22的环状电极22B相比，位于内周侧并且位于前侧。具体地说，环状电极23B，设 置在沿着以旋转轴3C为中心比环状电极22B直径尺寸小的小直径圆的位置上。除此之外， 环状电极23B位于对于轴向(前后方向)比第一外部电极22的环状电极22B接近旋转雾 化头4的前侧。由此，环状电极23B，在整个一周上与旋转雾化头4的距离尺寸完全相等，并且配 置在比第一外部电极22的环状电极22B接近旋转雾化头4的位置上。并且，外部电极23 通过在环状电极23B上产生电晕放电，主要使从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子带有高电压。这样，在第二实施方式中也能得到和第一实施方式同样的作用效果。特别是在第 二实施方式中，因为第二外部电极23使用包围旋转雾化头4的外周侧的环状电极23B形 成，所以能够沿着环状电极23B的整个一周均勻地产生电晕放电。另外，因为第二高电压发 生器12对第二外部电极23施加电压间歇变化的脉冲状电压V2p，所以电晕放电不会集中在 环状电极23B的一部分上，能够在环状电极23B的整个一周上均等地产生电晕放电。
另外，一般由金属材料形成的环状电极，与针状电极相比对地静电电容大。因此， 在使用现有的金属材料制成的环状电极时，当异常接近涂装物A等接地体而产生火花时， 具有放电电流变大的倾向，着火的可能性增加。对此，在本实施方式中，因为使用半导电材料形成环状电极22B、23B，所以能够减 小放电电流，抑制着火。
因为第一外部电极22使用包围外壳部件6的外周侧的环状电极22B形成，所以能 够在环状电极22B的整个一周上产生电晕放电。因此，能够对外壳部件6供给充分量的放 电离子，能够稳定地维持外壳部件6的外表面6A的高电压电位。另外，通过由环状电极22B 引起的电晕放电，能够使带电量衰减的涂料粒子再带电。在第二实施方式中，使用半导电材料形成环状电极22B、23B。但是，本发明不限于 此，例如如图11的变形例那样，也可以在导电材料制成的金属线24的表面上设置绝缘覆盖 膜25形成环状电极23B’。此时，也能够通过绝缘覆盖膜25防止火花的产生。接着，图12表示第三实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第三实施方式的特征在于使用针状电极形成第一外部电极，使用环状电极形成第 二外部电极。在第三实施方式中，对于和第一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，并 省略其说明。31是第三实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置31大体和第一实施方 式的涂装装置相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极8、32、第一、第二高电压发 生器11、12构成。32是设置在外壳部件6的前侧的第二外部电极，该第二外部电极32与第二实施方 式的第二外部电极23大体相同，由从外壳部件6向前侧延伸成短的棒状的例如3根电极支 持部32A、以及在该电极支持部32A的前端设置的环状电极32B构成。这里，电极支持部32A例如使用和外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，在圆周方 向上等间隔地配置。另一方面，环状电极32B例如使用半导电材料，或者在导电材料的表面 上设置了绝缘树脂覆盖膜的材料形成圆形的环状，经由用于抑制火花放电等的电阻(未图 示)与第二高电压发生器12连接。然后，对环状电极32B施加通过高电压发生器12产生 的第二高电压V2。另外，外部电极32的环状电极32B被配置为与旋转雾化头4同轴的环状，与第一 外部电极8的针状电极8B相比位于内周侧，而且位于前侧。具体地说，环状电极32B，设置 在沿着以旋转轴3C为中心与针状电极8B相比位于内径一侧的小直径圆的位置上。除此之 外，环状电极32B位于对于轴向(前后方向)比第一外部电极8的环状电极8B接近旋转雾 化头4的前侧。由此，环状电极32B在整个一周上距旋转雾化头4的距离尺寸完全相等，并且配置 在比第一外部电极8的针状电极8B接近旋转雾化头4的位置上。然后，外部电极32通过 在环状电极32B上产生电晕放电，主要使从旋转雾化头4喷雾的涂料粒子带有高电压。这样，即使在第三实施方式中也能得到和第一、第二实施方式相同的作用效果。特 别是在第三实施方式中，因为第一外部电极8使用针状电极8B来形成，所以与使用环状电 极形成第一外部电极8时相比，能够使电场集中在针状电极8B上，能够在针状电极8B和涂 装物A之间形成强的静电场。因此，使用针状电极8B形成的强的静电场，能够使通过第二 外部电极32带电的涂料粒子积极地趋向涂装物A。接着，图13以及图14表示第四实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第四实施方式的特征在于第一高电压发生器对第一外部电极供给由脉冲形成的 第一高电压，第二高电压发生器对第二外部电极供给由脉冲形成的第二高电压。在第四实 施方式中，对与第一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，并省略其说明。
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41是第四实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置41大体和第一实施方 式的涂装装置1相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极8、10、第一、第二高电压 发生器42、12构成。42是与第一外部电极8连接的作为第一高电压施加单元的第一高电压发生器，该 高电压发生器42与第二高电压发生器12大体相同，由多级式整流电路42A、脉冲产生电路 42B、电容器42C、电阻42D构成。然后，脉冲产生电路42B，经由电容器42C以及电阻42D与 多级式整流电路42A的输出侧连接，并且在电容器42C和电阻42D之间与外部电极8的针 状电极8B连接。另外，高电压发生器42生成在比第二高电压V2高的范围内电压间歇变化的脉 冲状电压Vlp，对外部电极8的针状电极8B供给由该脉冲状电压Vlp形成的第一高电压 VI。具体地说，第一高电压VI，如图14所示，由例如-30kV -60kV的直流电压Vld、和例 如-30kV -90kV的具有脉冲振幅Alp的脉冲状电压Vlp构成。此时，在比第二高电压V2 高的范围内设定直流电压Vld。另外，脉冲振幅Alp，例如被设定为直流电压Vld的1.5倍 以下的值。由此，脉冲状电压Vlp的尖峰电压值Vlmax (最大电压值)，如下面的数学式6的 式子所示，例如被设定为_60kV -150kV。[数学式6]Vld > V2Alp| ^ |VldXl. 5Vlmax = _60kV _150kV第二高电压V2与第一实施方式同样，通过例如-10kV _30kV的直流电压V2d、和 例如-10kv -45kv的具有脉冲振幅A2p的脉冲状电压V2p构成。另外，脉冲状电压Vlp的脉冲宽度t 1(半值宽)，如下面的数学式7的式子所示， 设定为比通过电子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间。[数学式7]X 1 <流光形成时间并且，两个相邻的脉冲状电压Vlp之间的间隔S1，如下面的数学式8的式子所示， 设定为比正离子数减少在第一外部电极8 (针状电极8B)的周围产生弱的稳定的电晕放电 之前的刷新时间长的时间。[数学式8]S1 >刷新时间在对第一外部电极8不施加脉冲状电压Vlp时，施加直流电压Vld。因此，在不施 加脉冲状电压Vlp时，在第一外部电极8中也产生弱的电晕放电。然后，第一、第二高电压发生器42、12，以同一周期而且以同一相位施加脉冲状电 压Vlp、V2p。由此，因为在相同的定时(同步地)施加脉冲状电压Vlp、V2p，所以与在不同 的定时施加脉冲状电压Vlp、V2p时相比，能够减小施加脉冲状电压Vlp、V2p时的针状电极 8BU0B之间的电位差。因此，即使根据针状电极8B、10B之间的电位差在外部电极8、10上 附着涂料粒子时，也能够防止该涂料粒子的附着，能够抑制外部电极8、10的污染。这样，即使在第四实施方式中也能够得到和第一实施方式同样的作用效果。特别 是在第四实施方式中，因为作为第一高电压VI，第一高电压发生器42对第一外部电极8施加电压间歇地升高的脉冲状电压Vlp，所以与施加直流电压时相比，能够提高对第一外部电极8施加的电压。因此，能够对外壳部件6的外表面6A供给更多的放电离子，并且能够使 飘浮的涂料粒子再带有更多的电荷。在第四实施方式中，和第一实施方式同样，使用针状电极8B、10B形成第一、第二 外部电极8、10，但是也可以像第二实施方式那样，使用环状电极形成第一、第二外部电极 8、10。另外，也可以把第四实施方式的第一高电压发生器42应用于第三实施方式的旋转雾 化头型涂装装置31。接着，图15表示第五实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第五实施方式的特征在于使用绝缘树脂材料形成旋转雾化头。在第五实施方式中 对和第一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，并省略其说明。51是第五实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置51大体和第一实施方 式的涂装装置1相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极8、10、第一、第二高电压 发生器11、12构成。但是，使用绝缘树脂材料形成喷雾器2的旋转雾化头52这点与第一实 施方式的涂装装置1不同。1. 52是第五实施方式的旋转雾化头，该旋转雾化头52，安装在空气电动机3的 旋转轴3C的前端侧。另外，旋转雾化头52例如通过PTFE(聚四氟乙烯)、Ρ0Μ(聚甲醛)、 PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、HP-PE (高压聚 乙烯)、HP-PVC(高压聚氯乙烯)、PEI (聚醚酰亚胺)、PES (聚醚砜)、聚甲基戊烯、PPS (聚 苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PAI (聚酰胺-酰亚胺)、PI (聚酰亚胺)等绝缘树脂材料形成。然后，旋转雾化头52通过空气电动机高速旋转。在该状态下，当通过供给管5向 旋转雾化头52供给涂料时，旋转雾化头52通过离心力从前端侧的喷出端缘52A喷雾该涂 料。这样，即使在第五实施方式中也能够得到和第一实施方式同样的作用效果。特别 是在第五实施方式中，旋转雾化头52因为用绝缘树脂材料形成，所以与使用导电材料形成 旋转雾化头52时比较，能够抑制在第二外部电极10和旋转雾化头52之间产生通过高电压 V2引起的火花。因此，因为对于第二外部电极10的第二高电压V2的设定、以及第二外部电 极10的配置尺寸等的设计自由度得到提高，所以能够使整个涂装装置51小型化，能够提高 涂装装置51的涂装操作性。在第五实施方式中，假定旋转雾化头52使用绝缘树脂材料形成。但是，本发明不 限于此，例如旋转雾化头也可以使用半导电树脂材料形成，也可以通过在绝缘树脂材料的 表面上设置半导电覆盖膜形成。即使在这些情况下，也能够得到和第五实施方式同样的效
果 ο接着，图16以及图17表示第六实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第六实施方式的特征在于使用刀片状电极形成第一外部电极。在第六实施方式 中，对和第一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，并省略其说明。61是第六实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置61大体和第一实施方 式的涂装装置1相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极62、10、第一、第二高电压 发生器11、12构成。62是设置在外壳部件6的外周侧的第一外部电极，该第一外部电极62，与第一实施方式的第一外部电极8大体相同，安装在配置在外壳部件6的后侧的护手状的支持部9 上。但是，第一外部电极62，代替针状电极8B，使用刀片状电极63来构成这一点与第一实 施方式的第一外部电极8不同。外部电极62由从支持部9向前侧延伸成长的棒状的例如3根电极支持部62A、以 及设置在该电极支持部62A的前端的刀片状电极63构成。这里，3根电极支持部62A，例如 使用和外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，在圆周方向上等间隔地配置。另外，刀片状电极63被配置为与旋转雾化头4同轴的环状，设置在沿着以旋转轴 3C为中心直径尺寸大的大直径圆的位置上。并且，刀片状电极63，与外壳部件6之间具有 间隙(空间)，并且包围外壳部件6的外周侧地配置。由此，刀片状电极63，在整个一周上 与旋转雾化头4以及外壳部件6的距离相等。另外，刀片状电极63，例如使用金属等导电材料或半导电材料形成大体圆筒状。这 里，刀片状电极63具有分别向前后两个方向突出的前侧突出部63A和后侧突出部63B，并且 具有向外径方向突出的圆环状的护手部63C。然后，刀片状电极63，经由电阻(未图示)与第一高电压发生器11连接。由此，在 刀片状电极63上，施加通过高电压发生器11产生的第一高电压VI。因此，在刀片状电极 63和成为接地电位的涂装物A之间形成静电场。64、65、66是分别在刀片状电极63的前侧突出部63A、后侧突出部63B、护手部63C 的前端设置的边缘部。这里，前侧边缘部64，通过使前侧突出部63A的厚度尺寸向前方逐渐 变薄，尖锐成薄刃状而形成。另外，后侧边缘部65，通过使后侧突出部63B的厚度尺寸向后 方逐渐变薄，尖锐成薄刃状而形成。并且，护手状边缘部66，通过使护手部63C的厚度尺寸 向外径方向逐渐变薄，尖锐成薄刃状而形成。然后，边缘部64、65、66，在刀片状电极63的整个一周上提高电场。由此，边缘部 64、65、66，例如在施加90kV的高电压时，流过20 y A 100 y A左右的放电电流，产生稳定 的电晕放电。结果，外部电极62，通过在刀片状电极63上产生电晕放电，使在外壳部件6的 周围飘浮的涂料粒子再带有高电压，并且向外壳部件6的外表面6A供给电晕离子，使外壳 部件6带电。这样，即使在第六实施方式中也能够得到和第一实施方式同样的作用效果。特别 是在第六实施方式中，因为第一外部电极62使用刀片状电极63来形成，所以能够使电场集 中在刀片状电极63的边缘部64、65、66，能够在刀片状电极63的整个一周上产生电晕放电。 因此，能够向外壳部件6供给充分量的放电离子，能够稳定地维持外壳部件6的外表面6A 的高电压电位。另外，通过由刀片状电极63的边缘部64、65、66进行的电晕放电，能够使带 电量衰减的涂料粒子再带电。并且，刀片状电极63能够使用通过边缘部64、65、66包围外壳部件6的环状的全 体的边缘部64、65、66产生电晕放电。因此，与在刀片状电极63中部分地进行电晕放电时相 比，能够使刀片状电极63小型化，能够在刀片状电极63和涂装物A之间确保足够的距离。 结果，能够防止刀片状电极63和涂装物A之间的火花放电，并且，即使在狭窄的空间进行涂 装时，也能够扩宽涂装装置61的可动范围，能够提高操作性。接着，图18以及图19表示第七实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第七实施方式的特征在于使用刀片状电极形成第一外部电极，并且在刀片状电极的边缘部上，在刀片状电极的整个一周中的多个位置设置缺口。在第七实施方式中对和第 一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，省略其说明。71是第七实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置71大体和第一实施方 式的涂装装置相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极72、10、第一、第二高电压 发生器11、12构成。72是在外壳部件6的外周侧设置的第一外部电极，该第一外部电极72，与第一实施方式的第一外部电极8大体相同，安装在配置在外壳部件6的后侧的护手状的支持部9 上。这里，第一外部电极72，和第六实施方式的外部电极62相同，使用刀片状电极73来构 成然后，外部电极72由从支持部9向前侧延伸成长的棒状的例如3根电极支持部 72A、以及在该电极支持部72A的前端设置的刀片状电极73构成。这里，3根电极支持部 72A，例如使用和外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，在圆周方向上等间隔地配置。另外，刀片状电极73被配置为和旋转雾化头4同轴的环状，设置在沿着以旋转轴 3C为中心直径尺寸大的大直径圆的位置上。并且，刀片状电极73与外壳部件6具有间隙 (空间)，并且包围外壳部件6的外周侧地配置。由此，刀片状电极73，在整个一周上与旋转 雾化头4以及外壳部件6的距离尺寸相等。另外，刀片状电极73，例如使用金属等导电材料或者半导电材料形成大体圆筒状。 这里，刀片状电极73具有向前侧突出的前侧突出部73A、向后侧突出的后侧突出部73B，以 及向外径方向突出的圆环状的护手部73C。然后，刀片状电极73经由电阻(未图示)与第一高电压发生器11连接。由此，对 刀片状电极73施加通过高电压发生器11产生的第一高电压VI。因此，在刀片状电极73和 成为接地电位的涂装物A之间形成静电场。74、75、76是分别在刀片状电极73的前侧突出部73A、后侧突出部73B、护手部73C
的前端设置的边缘部。这里，前侧边缘部74，通过使前侧突出部73A的厚度尺寸向前方逐渐变薄，尖锐成 薄刃状来形成。而且，包夹相邻的缺口 77，形成多个(例如10个)前侧边缘部74。另外， 后侧边缘部75，通过使后侧突出部73B的厚度尺寸向后方逐渐变薄，尖锐成薄刃状来形成 10个。并且，护手状边缘部76，通过使护手部73C的厚度尺寸向外径方向逐渐变薄，尖锐成 薄刃状来形成10个。并且，边缘部74、75、76在刀片状电极73的整个一周上提高了电场。由此，边缘部 74、75、76，例如在施加90kV的高电压时，流过20 μ A 100 μ A左右的放电电流，产生稳定 的电晕放电。77、78、79是在边缘部74、75、76中沿着刀片状电极73的圆周方向在多个位置分别 设置的缺口，该缺口 77 79，例如对于刀片状电极73的圆周方向等间隔地设置10个。此时，各缺口 77形成圆弧形状，沿着边缘部74的圆周方向延伸。而且，由相邻的 两个边缘部74包夹地形成多个(例如10个)缺口 77。由此，缺口 77进一步使电场集中在 边缘部74中的其圆周方向的两侧的端部74Α，促进放电。 同样，还由相邻的两个边缘部75包夹地形成10个缺口 78，进一步使电场集中在其 圆周方向的两侧的端部75Α。并且，还由相邻的两个边缘部76包夹地形成10个缺口 79，进一步使电场集中在其圆周方向的两侧的端部76A。这样，在第七实施方式中也能够得到和第一实施方式同样的作用效果。特别是在 第七实施方式中，因为在刀片状电极73的边缘部74 76上在圆周方向的多个位置设置缺 口 77 79，所以能够在位于缺口 77 79的圆周方向两侧的端部74A 76A进一步提高电 场的集中。由此，能够容易地在端部74A 76A产生放电，能够促进边缘部74 76的电晕 放电。接着，图20以及图21表示第八实施方式的旋转雾化头型涂装装置。第八实施方式的特征在于，使用由卷绕成螺旋状的线形成的螺旋状电极来形成第 一外部电极。在第八实施方式中，对和第一实施方式相同的结构要素赋予相同的符号，并省 略其说明。81是第八实施方式的旋转雾化头型涂装装置，该涂装装置81与第一实施方式的 涂装装置1大体相同，由喷雾器2、外壳部件6、第一、第二外部电极82、10、第一、第二高电压 发生器11、12构成。82是设置在外壳部件6的外周侧的第一外部电极，该第一外部电极82，与第一实 施方式的第一外部电极8大体相同，安装在配置在外壳部件6的后侧的护手状的支持部9 上。但是，第一外部电极82，代替针状电极8B，使用螺旋状电极83这一点与第一实施方式 的第一外部电极8不同。然后，外部电极82由从支持部9向前延伸成长的棒状的例如3根电极支持部82A、 以及在该电极支持部82A的前端设置的螺旋状电极83构成。这里，3根电极支持部82A,例 如使用和外壳部件6相同的绝缘树脂材料形成，在圆周方向上等间隔地配置。另外，螺旋状电极83例如使用金属等导电材料或者半导电材料的线形成。然后， 例如把线卷绕18圈卷绕成螺旋状(线圈状)，并且使用该线环状地形成螺旋状电极83。这 里，在螺旋状电极83中使用的线的直径，例如设定为0. 3 5mm左右的值，以便能够得到放 电开始电场并且能够维持其形状。并且，互相邻接的螺旋状电极83的各匝之间的螺距，作 为与电晕云的间隔相比足够大的值，例如离开20mm以上的间隔尺寸。另外，螺旋状电极83与外壳部件6具有间隙(空间)，并且包围外壳部件6的外周 侧地配置。然后，螺旋状电极83经由电阻(未图示)与第一高电压发生器11连接。由此， 对螺旋状电极83施加通过高电压发生器11产生的第一高电压VI。因此，在高电压发生器 11和成为接地电位的涂装物A之间形成静电场。这样，即使在第八实施方式中也能够得到和第一实施方式同样的作用效果。特别 是在第八实施方式中，第一外部电极82使用朝向包围外壳部件6的圆周方向卷绕线的螺旋 状电极83来构成。因此，能够减小第一外部电极82的外形，同时能够延长螺旋状电极83 的线的全长。由此，能够在全长较长的整个线上产生电晕放电，所以能够使第一外部电极82 小型化同时能够增加放电离子的量。在第五实施方式中，和第一实施方式相同，使用针状电极8B、10B形成了第一、第 二外部电极8、10，但是也可以像第二实施方式那样，使用环状电极形成第一、第二外部电 极。另外，也可以在第三、第四、第六、第七、第八实施方式的旋转雾化头型涂装装置31、41、 61、71、81中应用第五实施方式的旋转雾化头52。另外，在第六、第七实施方式中，刀片状电极63、73在前后两方向以及外径方向合计3个方向上设置边缘部64、65、66、74、75、76。但是，本发明不限于此，也可以使用在前方 向、后方向、外径方向这三个方向中的某个方向或者两个方向上具有边缘部的刀片状电极。另外，在第六 第八实施方式中，和第一实施方式相同，第二外部电极10使用针 状电极10B来形成，但是也可以像第二实施方式那样，第二外部电极使用环状电极来形成。 另外，也可以在第四实施方式的旋转雾化头型涂装装置41中应用第六 第八实施方式的 第一外部电极62、7、82。并且，在所述第一、第三、第四、第六 第八实施方式中，分别设置6个第一、第二 外部电极8、10的针状电极8B、10B。但是，本发明不限于此，第一、第二外部电极的针状电极 数也可以是5个以下，也可以是7个以上。
权利要求
一种静电涂装装置，其具有涂料喷雾单元(2)，其在前端侧具有旋转雾化头(4、52)，向涂装物(A)喷雾对该旋转雾化头(4、52)供给的涂料；外壳部件(6)，其由绝缘材料形成，在前侧保持该涂料喷雾单元(2)；第一外部电极(8、22、62、72、82)，其配置在该外壳部件(6)的外周侧；第二外部电极(10、23、23’、32)，其配置在比该第一外部电极(8、22、62、72、82)接近所述旋转雾化头(4、52)的位置上；第一高电压施加单元(11，42)，其对所述第一外部电极(8、22、62、72、82)施加第一高电压(V1)；以及第二高电压施加单元(12)，其对所述第二外部电极(10、23、23’、32)施加第二高电压(V2)，所述静电涂装装置的特征在于，所述第二高电压施加单元(12)，在低于所述第一高电压(V1)的范围内生成电压间歇变化的脉冲状电压(V2p)，对所述第二外部电极(10、23、23’、32)施加由该脉冲状电压(V2p)形成的所述第二高电压(V2)。
2.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第二高电压施加单元(12)把所述脉冲状电压(V2p)的脉冲宽度(t2)，设定为比 通过电子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间，把所述脉冲状电压(V2p)间的间 隔(S2)，设定为比正离子数减少在所述第二外部电极(10、23、23’、32)的周围产生弱的稳 定的电晕放电之前的刷新时间长的时间。
3.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第二外部电极(10)，使用前端位于所述旋转雾化头(4)的周围的针状电极(10B) 来形成。
4.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第二外部电极(23、23’、32)，使用包围所述旋转雾化头(4)的外周侧的环状电极 (23B、23B，、32B)来形成。
5.根据权利要求4所述的静电涂装装置，其特征在于，所述环状电极(23B、23B’、32B)使用半导电材料、或者使用在导电材料的表面上设置 了绝缘覆盖膜的材料来形成。
6.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第一外部电极(8)，使用将前端配置在比所述第二外部电极(10)远离所述旋转雾 化头⑷的位置上的针状电极(8B)来形成。
7.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第一外部电极(22)使用包围所述外壳部件(6)的外周侧，配置在比所述第二外部 电极(23)远离所述旋转雾化头(4)的位置上的环状电极(22B)来形成。
8 根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第一外部电极(62、72)使用刀片状电极来形成，该刀片状电极包围所述外壳部件 (6)的外周侧，配置在比所述第二外部电极(10)远离所述旋转雾化头(4)的位置上，其前端 在整个一周上尖锐成薄刃状来成为边缘部。
9.根据权利要求8所述的静电涂装装置，其特征在于，在所述刀片状电极(73)的边缘部(74、75、76)上，在所述刀片状电极(73)的整个一周中的多个部位设置缺口(77、78、79)。
10.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第一外部电极(82)使用螺旋状电极(83)来形成，所述螺旋状电极(83)包围所述 外壳部件(6)的外周侧，配置在比所述第二外部电极(10)远离所述旋转雾化头(4)的位置 上，由卷绕成螺旋状的线形成。
11.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第一高电压施加单元(42)生成电压间歇变化的脉冲状电压(Vlp)，对所述第一外 部电极⑶施加由该脉冲状电压(Vlp)形成的所述第一高电压(VI)。
12.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述旋转雾化头(52)，使用绝缘树脂材料或者半导电树脂材料、或者使用在绝缘树脂 材料的表面上设置了半导电覆盖膜的材料来形成。
全文摘要
在外壳部件(6)内收容空气电动机(3)，在该外壳部件(6)的前侧安装具有旋转雾化头(4)的喷雾器(2)。在外壳部件(6)的外周侧，包围外壳部件(6)地设置第一外部电极(8)。在外壳部件(6)的前侧，在比第一外部电极(8)接近旋转雾化头(4)的位置配置第二外部电极(10)。第一高电压发生器(11)向第一外部电极(8)供给由直流电压形成的第一高电压(V1)。另一方面，第二高电压发生器(12)，在比第一高电压(V1)低的范围内，向第二外部电极(10)供给由间歇的脉冲状电压(V2p)形成的第二高电压(V2)。
文档编号B05B5/08GK101878070SQ200880118370
公开日2010年11月3日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年11月30日
发明者山田幸雄 申请人:Abb株式会社