静電塗装システム、静電塗装用スプレーガン、および、交流電源装置
【課題】アース体を着脱可能に構成したとしても、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止し、塗装作業の安全性を向上する。
【解決手段】スプレーガン２のアースリング７は、ガン本体に着脱可能に構成され、ガン本体に装着された状態で、接地が施された電源線３ａの開路部３ｃを閉路する。交流電源装置４の制御回路８は、カレントコイル１３によって電源線３を流れる電流または電源線３の電圧を検出し、スプレーガン２の高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給しているときに検出電流または検出電圧が減少した場合、または、電流または電圧が検出されない場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止する。
【解決手段】スプレーガン２のアースリング７は、ガン本体に着脱可能に構成され、ガン本体に装着された状態で、接地が施された電源線３ａの開路部３ｃを閉路する。交流電源装置４の制御回路８は、カレントコイル１３によって電源線３を流れる電流または電源線３の電圧を検出し、スプレーガン２の高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給しているときに検出電流または検出電圧が減少した場合、または、電流または電圧が検出されない場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システム、当該静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガン、および、当該静電塗装システムを構成する交流電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体などの塗装方法の一つに静電塗装がある。静電塗装は、被塗物（車体など）と塗装装置との間に高電圧を加えて静電界（電気力線）を形成するとともに塗料粒子を帯電させて噴出することによって、静電引力によって被塗物に塗料を吸着させる方法である。
このような静電塗装用の塗装装置として、例えば特許文献１に記載の静電塗装用スプレーガンは、ガン本体の塗料流路内に電極を有しており、この電極に高電圧を供給することによって、電極と被塗物との間に高電圧を印加するとともに塗料粒子を帯電させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４９３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電塗装用スプレーガンには、高電圧発生回路を有する高電圧発生装置が内蔵されており、この高電圧発生装置が発生する高電圧が電極に印加されるようになっている。従って、塗料粒子の帯電効率、ひいては、塗料の塗着効率を向上させるために、大型の高電圧発生装置やスペック（印加可能な電圧の最大値）が高い高電圧発生装置を内蔵すると、これに応じて静電塗装用スプレーガンも大型化，重量化する。また、高電圧を維持するためには、静電塗装用スプレーガンにおいて電極が設けられる部分（一般的には、ガン本体の先端部分）と、接地される部分（一般的には、ガン本体の後端部に設けられるグリップ部分）との間に、ある程度の距離を確保しなければならない。
【０００５】
このような事情から、静電塗装用スプレーガンは、その構成上、一般的に大型化，重量化する傾向にあり、従って、静電塗装用スプレーガンにおいては、さらなる小型化，軽量化を図ることが望まれている。
【０００６】
そこで、このような課題を解決することを目的として、導電性のアース体を電極の近傍において当該電極と間隔を有して配置し、且つ、当該アース体を接地経路を介して接地した構成の静電塗装用スプレーガンが考えられている。
【０００７】
このような構成の静電塗装用スプレーガンによれば、電極とアース体との間に形成される電界によって塗料粒子の帯電効率が促進され、これにより、塗料の塗着効率の向上を図ることができる。従って、高電圧発生装置が発生する電圧を低下させたとしても、従来と同程度に塗料を帯電（静電化）させることができる。
【０００８】
そして、このように高電圧発生装置が発生する電圧を低下させることができるので、接地された導電性のアース体を、高電圧が供給される電極の近傍に支障なく配置することができ、アース体と電極との距離を短くすることができる。また、アース体を電極の近傍において当該電極と間隔を有して配置した構造はコンパクトであり、静電塗装用スプレーガンの小型化、軽量化を図ることができる。
【０００９】
ところで、上記のようなアース体は、当該アース体が帯電しないように確実に接地電位に保持する必要がある。帯電したアース体が周囲の接地された物体に接近したり接触すると、静電気放電が生じ、周囲の爆発性ガス（噴出された塗料に含まれる有機溶剤がガス化したものなど）に着火する危険があるからである。
【００１０】
ここで、アース体を確実に接地電位に保持できる構成として、当該アース体を静電塗装用スプレーガンから取り外せない構造、即ち、アース体を常に接地経路に接続された状態とする構造が考えられる。しかしながら、アース体には塗装に伴い塗料が付着するので、当該アース体を清掃しなければならないという事情がある。そのため、アース体を静電塗装用スプレーガンから取り外せない構造とすると、当該アース体を清掃し難くなり、清掃の作業性が悪い。
【００１１】
一方、アース体を静電塗装用スプレーガンから取り外し可能な構造とすれば、当該アース体の清掃を容易に行うことができる。しかし、清掃したアース体を静電塗装用スプレーガンに取り付ける際に、その装着が不確実になるおそれがあり、このような場合に、アース体を接地電位に保持できなくなる。また、塗装作業中にアース体が静電塗装用スプレーガンから外れてしまう場合があり、このような場合も、アース体を接地電位に保持できなくなる。従って、単にアース体を静電塗装用スプレーガンから取り外し可能に構成したのでは、アース体を確実に接地電位に保持できなくなるおそれがあり、アース体の帯電に伴う爆発性ガスの着火などの事故を招いてしまう危険がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アース体を着脱可能に構成したとしても、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる静電塗装システム、当該静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガン、および、当該静電塗装システムを構成する交流電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明の静電塗装システムは、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システムにおいて、前記静電塗装用スプレーガンは、非導電性材料で構成されたガン本体と、前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、前記交流電源装置は、前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成され、前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることに特徴を有する。
【００１４】
本発明の静電塗装用スプレーガンは、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させるものであって、交流電圧を発生する交流電源装置とともに静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガンにおいて、非導電性材料で構成されたガン本体と、前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成されていることに特徴を有する。
【００１５】
本発明の交流電源装置は、交流電圧を発生するものであって、交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段を備えた静電塗装用スプレーガンとともに静電塗装システムを構成する交流電源装置において、前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の静電塗装システムによれば、静電塗装用スプレーガンのアース体は、ガン本体に着脱可能に構成され、ガン本体に装着された状態で、交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の開路部を閉路する。従って、アース体のガン本体への装着が不確実な状態では、交流電圧供給線を介して流れる電流、或いは、交流電圧供給線の電圧が減少する。また、アース体がガン本体から外れた状態では、交流電圧供給線に電流が流れず、交流電圧供給線に電圧も生じない。
【００１７】
一方、交流電源装置の制御手段は、静電塗装用スプレーガンの高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに検出電流または検出電圧が減少した場合、即ち、アース体のガン本体への装着が不確実な場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。また、交流電源装置の制御手段は、電流または電圧が検出されない場合、即ち、アース体がガン本体から外れた場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。
【００１８】
このように、アース体を着脱可能に構成したとしても、当該アース体のガン本体への装着が不確実な場合や、当該アース体がガン本体から外れた場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給が停止される。これにより、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００１９】
本発明の静電塗装用スプレーガンによれば、アース体は、ガン本体に着脱可能に構成され、ガン本体に装着された状態で、交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の開路部を閉路する。従って、本発明の交流電源装置とともに静電塗装システムを構成することで、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００２０】
本発明の交流電源装置によれば、静電塗装用スプレーガンの高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに検出電流または検出電圧が減少した場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。また、本発明の交流電源装置によれば、電流または電圧が検出されない場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。従って、本発明の静電塗装用スプレーガンとともに静電塗装システムを構成することで、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すものであり、静電塗装システムの電気的構成図
【図２】静電塗装用スプレーガンの全体構成を示す縦断側面図
【図３】静電塗装用スプレーガンの先端部分を拡大して示す縦断側面図
【図４】静電塗装用スプレーガンの先端部分の正面図
【図５】アースリングの構成を示す縦断側面図
【図６】電源コネクタの構成を示す図
【図７】（ａ）はガン本体の後面を示す図、（ｂ）は静電塗装用スプレーガンに内蔵された高電圧発生装置の後面を示す図
【図８】アースリングがガン本体に装着された状態を示す静電塗装用スプレーガンの斜視図
【図９】アースリングがガン本体から取り外された状態を示す静電塗装用スプレーガンの斜視図
【図１０】電極に印加される電圧と塗料の塗着効率との関係を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１０を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る静電塗装システム１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。静電塗装システム１は、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガン２（以下、スプレーガン２と称する）と、このスプレーガン２に電源線３（交流電圧供給線に相当）を介して交流電圧Ｖａｃを供給する交流電源装置４とを備えて構成されている。
【００２３】
スプレーガン２は、高電圧発生装置５（高電圧発生手段に相当）と、ピン電極６と、アースリング７（アース体に相当）とを備えて構成されている。
高電圧発生装置５は、高電圧発生回路を構成する昇圧トランス５ａと、高圧整流回路５ｂ（例えばコッククロフト−ウォルトン型の倍電圧整流回路）と、出力抵抗５ｃとを一体にモールドしたカスケード型の高電圧発生装置である。この高電圧発生装置５は、交流電源装置４から供給された交流電圧Ｖａｃに基づいて直流高電圧Ｖｄｃを発生するものである。ピン電極６は、後述する構成により、高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃが印加されるようになっており、スプレーガン２から噴霧する塗料を帯電させるものである。アースリング７は、例えばステンレス製であり、導電性を有している。このアースリング７は、後述する構成により、スプレーガン２のガン本体２１（図２，図３参照）に着脱可能とされ、その装着状態においてピン電極６に対して離間した状態で配設される。そして、このアースリング７は、後述する構成により、高電圧発生装置５が印加されるピン電極６との間に電界を生成する。以上は、スプレーガン２の概略的な構成を説明した。このスプレーガン２の詳細な構成については後述する。
【００２４】
次に、交流電源装置４の構成について説明する。
交流電源装置４は、交流電圧Ｖａｃを発生するものであり、制御回路８（制御手段に相当）と、直流電源９（この場合、ＤＣ２０Ｖ）と、２つのスイッチング素子１０，１１と、出力トランス１２と、カレントコイル１３（検出手段に相当）と、安全回路１４とを備えて構成されている。
【００２５】
直流電源９の出力は、出力トランス１２の１次側において、スイッチング素子１０，１１を介して電源グランドに接続されている。具体的には、直流電源９の出力端子は、出力トランス１２とスイッチング素子１０とによって接地電位に対して正側に、出力トランス１２とスイッチング素子１１とによって接地電位に対して負側になるように接続されている。
【００２６】
スイッチング素子１０，１１は、半導体スイッチ（この場合、トランジスタ）により構成されており、通電により導通状態が制御可能である。スイッチング素子１０，１１は、通電されると導通状態（オン）になり、通電が停止されると非導通状態（オフ）になる。スイッチング素子１０，１１のオン／オフは、制御回路８によって制御される。制御回路８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータを主体に構成されており、スイッチング素子１０，１１の通電時間（オン時間）に応じたパルス状の駆動信号を生成し、それぞれのスイッチング素子１０，１１へ出力する。
【００２７】
スイッチング素子１０，１１は、制御回路８から出力される駆動信号に連動してその通電状態（オン／オフ状態）が変化し、直流電源９の出力を正側、或いは、負側に切り換える。駆動信号は、スイッチング素子１０，１１のオン状態が互いに重なることがないタイミングで出力される。この駆動信号のパルス幅に応じてスイッチング素子１０，１１が交互にオン／オフを繰り返すことにより、出力トランス１２の２次側に、直流電源９の出力電圧に応じた低電圧の交流電圧Ｖａｃ（この場合、ＡＣ２４Ｖ／２０ｋＨｚ）が発生する。この交流電圧Ｖａｃは、電源線３を介して、スプレーガン２内の高電圧発生装置５に供給される。
【００２８】
電源線３は、交流電圧Ｖａｃを高電圧発生装置５に供給するための一対の電源線３ａ，３ｂからなる。電源線３ａ（接地側供給線に相当）は、交流電源装置４側において接地線１５を介して接地が施されており、接地電位に保持されるようになっている。これに対して、電源線３ｂは、電源線３ａに対して電位が変動するようになっている。電源線３ａの一部（この場合、電源線３ａのうちスプレーガン２内に配設された部分）には開路部３ｃが形成されており、この開路部３ｃには、後述する一対の給電兼接地経路７１，７１（図２，図３参照）が接続されている。
【００２９】
カレントコイル１３は、接地電位に保持されない電源線３ｂに設けられている。制御回路８は、このカレントコイル１３によって、電源線３を介して流れる電流（電源線３ｂを流れる電流）を検出する。制御回路８は、カレントコイル１３による検出電流に基づいて、電源線３（電源線３ａ，３ｂ）を介した高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を制御するようになっている。この制御回路８による制御内容については後述する。
【００３０】
安全回路１４は、電流検出用ケーブル１６を介して高電圧発生装置５の高圧整流回路５ｂに接続されている。この安全回路１４は、高電圧発生装置５に流れる電流の大きさを、電流検出用ケーブル１６を介して検出するためのものである。制御回路８は、安全回路１４によって、高電圧発生装置５を流れる電流を検出し、高電圧発生装置５に過剰な電流が流れたと判断した場合には、電源線３を介したスプレーガン２への交流電圧Ｖａｃの供給を停止するなどの処理を実行する。
【００３１】
次に、スプレーガン２の詳細な構成について図２ないし図９を参照して説明する。
図２に示すように、スプレーガン２は、ガン本体２１と、このガン本体２１の後端部（図２では右端部）に設けたグリップ２２とから構成されている。ガン本体２１は、例えば電気的絶縁性を有するポリアセタール樹脂やフッ素樹脂などの合成樹脂材料（非導電性材料）からなり、スプレーガン２の銃身部分（バレル部分）を構成する。このガン本体２１とグリップ２２との間に形成される空間内には、上記した高電圧発生装置５（高電圧発生手段に相当）が内蔵されている。
【００３２】
ガン本体２１内部の前部には、導電性を有する連体棒２３が前方に向って下方に傾斜するように配設されている。高電圧発生装置５の前側には、連体棒２３の後部が露出するように孔部２４が設けられており、この孔部２４には導電性のスプリング２５が収容されている。スプリング２５は、その後部が高電圧発生装置５の前端から突出する出力端子５ｄに装着され、前部が連体棒２３と当接している。ガン本体２１の前部には、ピン電極６を有する塗料ノズル２６が設けられている。連体棒２３とピン電極６は、後述する構成によって電気的に接続されるようになっている。
【００３３】
一方、グリップ２２は、例えば金属繊維や金属粉を含む樹脂材料で構成されており、従って、導電性を有している。このグリップ２２の下部には、電源コネクタ２７およびエアホース用ジョイント２８が取り付けられているとともに、連結部材２９を介して円筒状の塗料ホース用ジョイント３０が連結されている。
【００３４】
連結部材２９は、ねじ３１によってグリップ２２の下端部に固定されている。連結部材２９およびねじ３１は、何れも導電性材料から構成されている。また、連結部材２９には、電源コネクタ２７のアース線にリード線２７ａを介して接続されたねじ３２が螺挿されている。これにより、塗料ホース用ジョイント３０と電源コネクタ２７のアース線とが連結部材２９を介して電気的に接続されている。
【００３５】
高電圧発生に必要な高周波電圧、即ち、交流電源装置４から供給される交流電圧Ｖａｃは、グリップ２２の下部の電源コネクタ２７から取り入れられ、高電圧発生装置５内の昇圧トランス５ａに供給される。供給された交流電圧Ｖａｃは、昇圧トランス５ａで昇圧された後、高圧整流回路５ｂでさらに昇圧されると同時に整流され、出力抵抗５ｃを介して直流高電圧Ｖｄｃ（３０ｋＶ程度）に変換される。高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃは、出力端子５ｄからスプリング２５を介して連体棒２３に導かれ、ピン電極６に印加されるようになっている。なお、高圧整流回路５ｂは、回路内のダイオードの向きを変えることにより、出力電圧の極性を接地電位に対して正（プラス）または負（マイナス）の何れかにすることができる。本実施形態の場合、高圧整流回路５ｂの出力電圧の極性は接地電位に対して負になるように構成されている。従って、高電圧発生装置５は、この場合、ピン電極６に負極性の直流高電圧Ｖｄｃ（−３０ｋＶ）を印加する。
【００３６】
また、ガン本体２１内の下部には、前後方向に延びる孔部３３が設けられている。ガン本体２１の前端部には取付凹部３４が設けられており、この取付凹部３４の後端面において孔部３３は開口している。この孔部３３内の前部には塗料バルブ３５が配設されている。また、孔部３３内のうち塗料バルブ３５の後部には空間を存して中空状のガイド部材３６が配設されている。
【００３７】
図３に示すように、塗料バルブ３５は、導電性を有するバルブ本体３７と、このバルブ本体３７内を軸方向に貫通する弁口３８と、この弁口３８を開閉するニードル３９とを備えて構成されている。バルブ本体３７の前部の外周には、円環状のフランジ３７ａが一体的に設けられており、このフランジ３７ａと連体棒２３の先端部とが接触するようになっている。
【００３８】
孔部３３のうち塗料バルブ３５とガイド部材３６との間の空間は弁室４０とされている。ニードル３９は、その前端部がテーパ状に形成されており、弁室４０内を貫通して配設されている。ニードル３９は、後部がガイド部材３６内に挿通されており、当該ガイド部材３６に沿って前後方向に移動するようになっている。弁口３８は、ニードル３９の前端部が当接，離間することによって開放，閉塞される。
【００３９】
ニードル３９は、ガン本体２１の後端部に設けられた復帰バネ４１（図２参照）によって、常には弁口３８（図３参照）を閉塞する方向（図２では左方向）に付勢されている。そして、ガン本体２１に設けられたトリガ４２がグリップ２２側に引かれている間のみ、ニードル３９は復帰バネ４１に抗して後退し、これにより、弁口３８が開放される。
【００４０】
図２に示すように、取付凹部３４は前半部よりも後半部のほうが径小になっており、その径小部分には塗料ノズル２６が着脱可能に螺合されている。塗料ノズル２６は絶縁性の合成樹脂材料からなり、その前半部は取付凹部３４よりも前方に突出している。塗料ノズル２６内の中心部には前後方向に貫通する塗料流路４３が設けられている。この塗料流路４３の後端部は塗料バルブ３５の弁口３８（図３参照）に連通している。塗料ノズル２６の前端部のうち塗料流路４３の前端にあたる部分は径小に構成され、塗料吐出口４４とされている。なお、取付凹部３４に塗料ノズル２６が装着されたことにより、塗料ノズル２６の周囲部には環状の空間が形成される。この環状空間はパターンエア流路４５として利用される。
【００４１】
このような構成により、図示しない塗料供給源（例えば、塗料タンク）内の塗料（例えば、電気抵抗が比較的高い溶剤系塗料）は、導電性を有しない塗料ホース（図示せず）を介して塗料ホース用ジョイント３０に供給され、塗料チューブ４６を通って弁室４０に導かれる。そして、トリガ４２の非操作時では、弁室４０に導かれた塗料は、弁口３８を閉塞するニードル３９によって塗料ノズル２６への吐出が阻止される。一方、トリガ４２が操作されて塗料バルブ３５が開弁すると、弁室４０内に供給された塗料は、塗料ノズル２６内の塗料流路４３に吐出される。
【００４２】
塗料流路４３内にはピン電極６が挿通されている。このピン電極６の前端部は、塗料吐出口４４を通り当該塗料吐出口４４よりも前方に突出している。また、ピン電極６の後半部は、非導電性材料からなる保持部材４７の内部に保持されている。塗料流路４３内のうち保持部材４７の後部には、導電性を有するスプリング４８が収容されている。このスプリング４８の後端部は、バルブ本体３７の前端面に当接している。このような構成により、ピン電極６とバルブ本体３７は、スプリング４８を介して電気的に接続される。そして、高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃは、出力端子５ｄからスプリング２５を介して連体棒２３に導かれ、バルブ本体３７、スプリング４８を介してピン電極６に印加されるようになっている。
【００４３】
塗料ノズル２６内のうち塗料流路４３の周囲部には複数の霧化エア流路４９が形成されている。これら霧化エア流路４９の前端部は、塗料ノズル２６の前端部に設けられた環状の霧化エア流路４９ａ（図３参照）に連通している。
【００４４】
ガン本体２１の後端部にはエアバルブ５０（図２参照）が設けられている。また、グリップ２２内には、エアホース用ジョイント２８とエアバルブ５０とをつなぐエア流路５１が設けられている。霧化エア用およびパターンエア用の圧縮空気は、圧縮空気発生装置から高圧エアホース（何れも図示せず）を介してエアホース用ジョイント２８に供給され、エア流路５１を通ってエアバルブ５０に導かれる。
【００４５】
エアバルブ５０は、ニードル３９と一体的に前後移動する弁体５２によって開閉されるようになっている。つまり、塗料バルブ３５が開弁するとエアバルブ５０も開弁し、塗料バルブ３５が閉弁するとエアバルブ５０も閉弁する。そして、エアバルブ５０が開弁すると、圧縮空気はガン本体２１内に設けられた霧化エア供給路、パターンエア供給路（何れも図示せず）を通って、塗料ノズル２６の霧化エア流路４９、パターンエア流路４５にそれぞれ供給される。
【００４６】
塗料ノズル２６の前端部は、ガン本体２１の前端部に取り付けられた絶縁性樹脂製（例えばポリアセタール製）のエアキャップ５３によって覆われている。エアキャップ５３の後面中央には嵌合凸部５３ａが設けられており、この嵌合凸部５３ａは、塗料ノズル２６の前端部に嵌合している。エアキャップ５３の後部外周には環状段部５３ｂ（図３参照）が設けられており、この環状段部５３ｂに絶縁性樹脂製（例えばポリアセタール製）のリテイニングナット５４の先端部が係合している。このリテイニングナット５４は、円環状の固定部材５５を介して、ガン本体２１の前端部に螺合され固定されている。
【００４７】
塗料ノズル２６は、取付凹部３４に挿入された後、前端部にエアキャップ５３を嵌合させ、エアキャップ５３の前端から固定部材５５およびリテイニングナット５４を挿入し螺合させることによって、エアキャップ５３とともにガン本体２１に固定される。このとき、エアキャップ５３とガン本体２１との間には塗料ノズル２６の周囲に位置する環状の空間が形成される。この空間はパターンエア流路４５とともにパターンエア流路４５ａとして利用される。
【００４８】
エアキャップ５３の中央部には霧化エア噴出孔５６（図３参照）が穿設されている。この霧化エア噴出孔５６には塗料ノズル２６の塗料吐出口４４が挿通されている。霧化エア噴出孔５６は霧化エア流路４９ａに連通しており、この霧化エア流路４９ａに供給された霧化エアは、霧化エア噴出孔５６の内周面と塗料吐出口４４の外周面との間の環状の隙間を通って前方に噴出される。
【００４９】
さらに、エアキャップ５３の前端面のうち霧化エア噴出孔５６を挟んだ上部および下部には、前方に突出する一対の角部５７が形成されている。これら角部５７には、それぞれパターンエア流路４５ａに連通する複数（この場合、それぞれ２個）のパターンエア噴出孔５８が形成されている。これらパターンエア噴出孔５８は、エアキャップ５３の中心軸に向かって斜め前方に傾斜している。従って、パターンエア流路４５ａに供給された圧縮空気としてのパターンエアは、パターンエア噴出孔５８から斜め前方に向けて噴出される。
【００５０】
また、エアキャップ５３の外周には、上記したアースリング７が着脱可能に装着されている。ここで、このアースリング７の構成について図４および図５も参照して説明する。
図４に示すように、アースリング７は、塗料吐出口４４を中心とする円環状の導電性部材として配置されている。また、図５に示すように、アースリング７は、前端部が断面ほぼ半円状に形成され、後端部が断面ほぼ矩形状に形成されている。
【００５１】
アースリング７の上部後面には、後方（図５では右方）に突出する一対の接続端子６１（接続部に相当）が固定されている。この接続端子６１も、アースリング７と同様にステンレス製であり、導電性を有している。接続端子６１は、アースリング７に固定された基端部材６１ａと、この基端部材６１ａにねじ込まれた先端部材６１ｂとから構成されている。先端部材６１ｂは、その周囲部に、当該先端部材６１ｂの軸方向（図５では左右方向）に延び当該先端部材６１ｂの径方向に突出する複数の圧接部６１ｃを有しており、いわゆるバナナプラグ形状となっている。
【００５２】
一方、図２および図３に示すように、ガン本体２１の上部には、一対の給電兼接地経路７１，７１が設けられている。これら給電兼接地経路７１は、高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給するための給電経路として機能するとともに、アースリング７を接地させるための接地経路として機能する。次に、これら給電兼接地経路７１の構成について説明する。
【００５３】
給電兼接地経路７１は、金属製（例えば、アルミ製）の一対のシャフト７２，７２、金属製（例えば、ステンレス製）の一対のスプリング７３，７３、金属製（例えば、ステンレス製）の一対のソケット部７４，７４（接続部に相当）とから構成されている。
【００５４】
シャフト７２は、それぞれ、ガン本体２１の前後方向に沿って若干前下がりに傾斜（若干後上がりに傾斜）した状態で、当該ガン本体２１の上部の内部に埋め込まれている。シャフト７２の後端部は、それぞれ金属製のねじ７５（図７（ａ）も参照）によってガン本体２１の上部後面（高電圧発生装置５が収容される部分）に固定されるようになっている。このように配設されたシャフト７２は、その全体が、それぞれガン本体２１に覆われている。
【００５５】
スプリング７３は、それぞれ、その後端部がシャフト７２の前端部に嵌合した状態でガン本体２１の上部の内部に収容されている。従って、これらスプリング７３も、ガン本体２１の前後方向に沿って若干前下がりに傾斜（若干後上がりに傾斜）した状態で、当該ガン本体２１の上部の内部に埋め込まれている。
【００５６】
ソケット部７４は、前後方向に延びる挿入孔７４ａを有しており、ガン本体２１の上部の前端部に挿入され支持されている。ソケット部７４の後端部の上部には、上記したスプリング７３の前端部が接触するようになっている。これにより、ソケット部７４は、それぞれスプリング７３を介してシャフト７２に電気的に接続されている。なお、ソケット部７４の先端部は、それぞれ樹脂製（例えば、ポリアセタール樹脂）の一対のホルダ７６によって覆われている。これらホルダ７６は、その中央部に貫通孔７６ａを有しており、これにより、ソケット部７４の挿入孔７４ａは、塞がれることなく前方に開放した状態となっている。
【００５７】
ソケット部７４の挿入孔７４ａ内には、それぞれ上記したアースリング７の一対の接続端子６１が挿入される。これにより、ソケット部７４は、アースリング７に電気的に接続される。また、このとき、接続端子６１の圧接部６１ｃ（図５参照）がソケット部７４の挿入孔７４ａの内面に圧接し、これにより、アースリング７がガン本体２１に着脱可能に装着される。即ち、アースリング７のガン本体２１への装着は、アースリング７側の接続端子６１とガン本体２１側のソケット部７４との嵌合によって行われるように構成されている。そして、その装着状態においては、アースリング７は、ピン電極６に対して離間した状態で配設される。なお、この圧接部６１ｃの挿入孔７４ａに対する圧接力は、使用者がアースリング７（圧接部６１ｃ）に意識的に力を加えない限り抜き差しできない程度の大きさに設定することが望ましい。
【００５８】
次に、スプレーガン２内における配線、特には、上記した高電圧発生装置５と電源コネクタ２７と一対の給電兼接地経路７１との接続について図６および図７を参照して説明する。
【００５９】
図６に示すように、電源コネクタ２７は、上記したリード線２７ａに加え、給電用電線２７ｂ、電流検知用電線２７ｃ、接地用電線２７ｄを有した構成となっている。給電用電線２７ｂは、電源線３ｂ（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分）を構成するものであり、図７（ｂ）に示すように、高電圧発生装置５の後面に設けられた給電用端子５ｅに接続される。電流検知用電線２７ｃは、電流検出用ケーブル１６（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分）を構成するものであり、図７（ｂ）に示すように、高電圧発生装置５の後面に設けられた電流検出用端子５ｆに接続される。接地用電線２７ｄは、電源線３ａ（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分であって、開路部３ｃよりも交流電源装置４側の部分）を構成するものであり、図７（ａ）に示すように、一方の給電兼接地経路７１（シャフト７２）の基端部に、ねじ７５を介して接続されている。他方の給電兼接地経路７１（シャフト７２）の基端部には、アース線８１が、ねじ７５を介して接続されている。このアース線８１は、電源線３ａ（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分であって、開路部３ｃよりも高電圧発生装置５側の部分）を構成するものであり、高電圧発生装置５の上部に設けられた切欠き部５ｇ（図７（ｂ）参照）を通して、当該高電圧発生装置５の後面に設けられた接地用端子５ｈに接続されている。ここで、一方の給電兼接地経路７１の基端部と接地用電線２７ｄとの接続点３ｄ（図１参照）と、他方の給電兼接地経路７１の基端部とアース線８１との接続点３ｅ（図１参照）とから、電源線３ａの開路部３ｃが形成されている。そして、給電兼接地経路７１の先端部を構成する一対のソケット部７４は、電源線３ａの開路部３ｃの両端に接続された構成となっている。
【００６０】
このような構成により、スプレーガン２は、アースリング７がガン本体２１に装着された状態（図８参照）では、当該アースリング７が給電兼接地経路７１（ソケット部７４、スプリング７３、シャフト７２）を介して電源線３ａに接続されるようになっている。そして、この状態では、アースリング７は、接地が施された電源線３ａの開路部３ｃを閉路し、導電性を有する給電兼接地経路７１および接地電位に保持される電源線３ａを介して接地されるようになっている。即ち、ガン本体２１に装着されたアースリング７は、電源線３ａの一部を構成する。一方、スプレーガン２は、アースリング７がガン本体２１から取り外された状態では（図９参照）、電源線３ａの開路部３ｃが開放（開路）されるようになっている。
【００６１】
次に、上記構成の静電塗装システム１を用いて静電塗装を行うときの動作について説明する。なお、静電塗装システム１の塗装対象となる被塗物（図示せず）は、接地（アース）されており、交流電源装置４などと同電位（接地電位）になっている。また、このように接地された被塗物は、この場合、負極となるピン電極６に対して陽極となる。
【００６２】
スプレーガン２において、トリガ４２がグリップ２２側に引かれると、塗料バルブ３５が開弁して、塗料ホース用ジョイント３０から供給された塗料（この場合、溶剤系塗料）が塗料流路４３に吐出され、塗料ノズル２６前端の塗料吐出口４４からピン電極６の表面を伝って皮膜状に吐出される。また、霧化エア流路４９に圧縮空気が供給され、この圧縮空気は、霧化エア噴出孔５６の内周と塗料吐出口４４の外周との間の狭い隙間を通り、霧化エアとして前方に噴出される。この結果、ピン電極６の表面を伝って塗料吐出口４４から吐出される塗料は、霧化エアによって霧化される。
【００６３】
また、トリガ４２がグリップ２２側に引かれると、交流電源装置４から電源線３（電源線３ａ，３ｂ）を介して、高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃが供給される。そして、この高電圧発生装置５により発生した直流高電圧Ｖｄｃ（この場合、−３０ｋＶ）が、出力端子５ｄからスプリング２５および連体棒２３を介してバルブ本体３７に導かれる。バルブ本体３７に導かれた直流高電圧Ｖｄｃは、その前端部からスプリング４８を介してピン電極６に供給される。これにより、直流高電圧Ｖｄｃが印加されたピン電極６と接地電位に保持されたアースリング７との間に、強力な電界（電気力線）が発生してコロナ放電場が形成され、ピン電極６を伝う塗料に電荷が誘起されるようになる。従って、塗料吐出口４４から吐出され霧化エアによって霧化された塗料粒子は、帯電した状態で空中（スプレーガン２の前方）に飛び出す。
【００６４】
空中に飛び出した塗料粒子は、パターンエア噴出孔５８から噴出されるパターンエアによって、その噴霧パターンが塗装に適した形状（この場合、楕円形ないし小判形）に形成される。
【００６５】
塗料粒子は、主として、このパターンエアによって被塗物の近傍まで搬送される。そして、帯電した塗料粒子が被塗物に近づくと、静電誘導によって、接地された被塗物の表面に塗料粒子の電荷とは反対極性の電荷が誘起される。これにより、塗料粒子と被塗物との間に静電気力が働き、塗料粒子は被塗物に向かう吸引力を受ける。つまり、この吸引力とパターンエアによる吹き付け力との双方の力によって、塗料粒子は被塗物の表面に塗着される。なお、静電気力による吸引力が働くため、塗料粒子はスプレーガン２に面していない被塗物の裏側にも回り込み塗着される。以上のような作用により、被塗物に静電塗装が行なわれる。
【００６６】
ところで、本発明者の実験によると、接地された導電性のアースリング７をピン電極６に対して離間した状態、即ち、アースリング７をピン電極６の近傍において当該ピン電極６と間隔を有した状態で配置した本実施形態のスプレーガン２を用いて静電塗装を行うと、このようなアースリング７を備えていない従来構成のスプレーガンを用いた場合よりも、塗料の塗着効率が明らかに向上することが確認された。その理由は次のように考えられる。
【００６７】
即ち、アースリング７は、給電兼接地経路７１を介して、接地電位に保持される電源線３ａに電気的に接続されている。このため、アースリング７は、接地電位に保持されている。しかも、アースリング７は、被塗物に比べ、ピン電極６に非常に近い位置に配置されている。
【００６８】
このような構成において、高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃがピン電極６に印加されると、ピン電極６とアースリング７との間に電界が形成される。そして、このようにピン電極６とアースリング７との間に形成される電界によって塗料粒子の帯電が促進され、これにより、塗料の塗着効率が向上する。
【００６９】
図１０は、本発明者の実験によって得られたものであり、ピン電極６に印加される出力電圧（ガン先電圧）と塗料の塗着効率との関係を概略的に示す図である。図１０中、実線Ａはアースリング７を備えた本実施形態のスプレーガン２のものであり、実線Ｂはアースリング７を備えていない従来構成のスプレーガンのものである。
【００７０】
この図１０から明らかなように、本実施形態のスプレーガン２（実線Ａ参照）によれば、従来構成のスプレーガン（実線Ｂ参照）と同等の塗着効率を、より低いガン先電圧にて得ることができる。即ち、例えば、従来構成のスプレーガン（実線Ｂ）の点ｂ（この場合、ガン先電圧は約６０ｋＶ）と同等の塗着効率を、本実施形態のスプレーガン２（実線Ａ）では点ａ（この場合、ガン先電圧は３０ｋＶ）で得ることができる。
なお、本発明者の実験により、円環状のアースリング７の径が小さいほど、塗料粒子の帯電効率、ひいては、塗料の塗着効率が向上する傾向にあることが確認された。
【００７１】
さらに、本発明者の別の実験によると、アースリング７を塗料吐出口４４の先端部から所定の範囲で遠ざけて配設することによって、向上した塗料の塗着効率が低下し難くなり高い値で維持されることが確認された。その理由は次のように考えられる。
【００７２】
即ち、静電塗装システム１によって静電塗装を開始した直後では、スプレーガン２のアースリング７は清浄な状態（当該アースリング７に塗料が付着していない状態）となっている。従って、上述したような作用（ピン電極６とアースリング７との間に形成される電界によって塗料粒子の帯電が促進される作用）によって、塗料の塗着効率を向上させることができる。
【００７３】
しかし、帯電した塗料の一部は、接地電位に保持されたアースリング７に引き付けられ、当該アースリング７に付着する。従って、静電塗装を開始してから時間が経過することに伴い、アースリング７に次第に塗料が付着し当該アースリング７が塗料によって覆われてくる。そして、アースリング７表面に塗料が付着してくると、僅かに残ったアースリング７の露出部分（塗料が付着していない部分）や塗料による皮膜の薄い部分に電界が集中するようになり、当該部分における放電電流が増加するようになる。この放電電流の増加によって、ガン先電圧（ピン電極６の出力電圧）が低下するようになり、これが直接的な原因となって塗料の塗着効率が低下するようになる。
【００７４】
ところが、アースリング７を塗料吐出口４４の先端部から所定の範囲で遠ざけて配設すると、当該アースリング７がピン電極６から十分に且つ適度に離れた状態となることから、アースリング７に塗料が付着したとしても、放電電流を低い値（この場合、７０μＡ以下）に抑えることができる。これにより、塗料の塗着効率が低下してしまうことを回避することができる。
【００７５】
次に、上述した静電塗装システム１における制御回路８による制御内容について説明する。
スプレーガン２のアースリング７は、ガン本体２１に着脱可能に構成され、ガン本体２１に装着された状態で、接地が施された電源線３ａの開路部３ｃを閉路する。従って、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な状態、即ち、接続端子６１とソケット部７４との接触が不確実な状態では、電源線３（電源線３ａ，３ｂ）を介して流れる電流が減少する。また、アースリング７がガン本体２１から完全に外れた状態、即ち、接続端子６１とソケット部７４とが接触していない状態では、電源線３（電源線３ａ，３ｂ）に電流が流れない。
【００７６】
一方、交流電源装置４の制御回路８は、電源線３（電源線３ｂ）を流れる電流を、カレントコイル１３を介して所定時間（例えば、４ミリ秒）ごとに検出するようになっている。
【００７７】
そして、制御回路８は、スプレーガン２の高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給しているときに検出電流（カレントコイル１３によって検出される電源線３ｂを流れる電流）が減少した場合、即ち、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を直ちに停止するようになっている。なお、検出電流が減少したか否かの判断は、種々の方法を採用することができ、例えば、検出電流を所定の閾値と比較することに基づいて行ってもよいし、検出電流の減少割合（所定時間における減少量）に基づいて行ってもよいし、検出電流の減少速度に基づいて行ってもよい。
【００７８】
また、交流電源装置４の制御回路８は、カレントコイル１３を介して電流（電源線３ｂを流れる電流）が検出されない場合、即ち、アースリング７がガン本体２１から完全に外れていて電源線３（電源線３ａ，３ｂ）に電流が流れていない場合にも、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給動作を直ちに停止するようになっている。
【００７９】
そして、制御回路８がスプレーガン２の高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止したことに応じて、使用者は、アースリング７の装着状態を確認し、アースリング７を装着し直すことができる。その後、使用者によって制御回路８のリセットスイッチ８ａ（図１参照、復帰手段に相当）が操作されると、制御回路８は、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を復帰させる。なお、この復帰後において、検出電流が減少した場合、または、電流が検出されない場合には、制御回路８は、再び高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給動作を直ちに停止するようになっている。
【００８０】
以上に説明したように本実施形態によれば、アースリング７をスプレーガン２のガン本体２１に着脱可能に構成したとしても、当該アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合や、当該アースリング７がガン本体２１から外れた場合には、スプレーガン２の高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給が直ちに停止される。これにより、塗装作業中にアースリング７が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００８１】
また、交流電源装置４は、制御回路８がスプレーガン２の高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止した後に、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を復帰させるためのリセットスイッチ８ａを備え、交流電圧Ｖａｃの供給が一旦停止した後のスプレーガン２への給電は、使用者が意識的にリセットスイッチ８ａを操作しない限り復帰しない構成とした。従って、アースリング７の装着が不確実の状態のまま高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給が自動的に復帰してしまうことがなく、塗装作業の安全性を一層向上することができる。
【００８２】
また、アースリング７には導電性を有する一対の接続端子６１が設けられ、ガン本体２１には、接地電位に保持される電源線３ａの開路部３ｃの両端に接続された一対のソケット部７４が設けられ、アースリング７のガン本体２１への装着は、接続端子６１とソケット部７４との嵌合に行われるように構成されている。このような構成は簡素であり、構造の複雑化を招くことなく、アースリング７を着脱可能に構成することができる。
【００８３】
また、接続端子６１は、ソケット部７４の内面に圧接する圧接部６１ｃを有している。これにより、アースリング７を着脱可能としつつ、装着したアースリング７の抜け止めを実現することができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。本実施形態は、２本の送電ケーブル（電源線３ａ，３ｂ）を介して交流電圧Ｖａｃをスプレーガン２に供給（送電）する構成の第１の実施形態と異なり、３本の送電ケーブル（電源線）を介して交流電圧Ｖａｃをスプレーガン２に送電する構成のものである。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００８５】
本実施形態の静電塗装システム９１では、交流電源装置４の直流電源９の出力は、スイッチング素子１０によって接地電位に対して正側に、スイッチング素子１１によって接地電位に対して負側になるように接続されている。そして、制御回路８が出力する駆動信号のパルス幅に応じてスイッチング素子１０，１１が交互にオン／オフを繰り返すことにより、直流電源９の出力電圧に応じた低電圧の交流電圧Ｖａｃ（この場合、ＡＣ２４Ｖ／２０ｋＨｚ）が発生する。この交流電圧Ｖａｃは、第１の実施形態に示した電源線３に代わる電源線９２（交流電圧供給線に相当）を介して、スプレーガン２の高電圧発生装置５に供給される。
【００８６】
電源線９２は、交流電圧Ｖａｃをスプレーガン２の高電圧発生装置５に供給するための３本の電源線９２ａ，９２ｂ，９２ｃからなる。電源線９２ａ（接地側供給線に相当）は、上述した電源線３ａに代わるものであり、交流電源装置４側において接地線９３を介して接地が施されており、接地電位に保持されるようになっている。これに対して、電源線９２ｂ，９２ｃは、上述した電源線３ｂに代わるものであり、電源線９２ａに対して電位が変動するようになっている。電源線９２ａの一部（この場合、電源線９２ａのうちスプレーガン２内に配設された部分）には開路部９２ｄが形成されており、この開路部９２ｄには、一対の給電兼接地経路７１，７１が接続されている。
【００８７】
カレントコイル１３は、この場合、接地電位に保持される電源線９２ａに設けられている。そして、制御回路８は、上述した第１の実施形態に示したものと同様に、カレントコイル１３による検出電流に基づいて、電源線９２（電源線９２ａ，９２ｂ，９２ｃ）を介した高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を制御するようになっている。即ち、制御回路８は、高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給しているときに検出電流が減少した場合、即ち、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止する。また、制御回路８は、電流が検出されない場合、即ち、アースリング７がガン本体２１から完全に外れた場合にも、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止する。
【００８８】
このような構成の本実施形態においても、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合や、当該アースリング７がガン本体２１から外れた場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給が直ちに停止される。これにより、アースリング７をスプレーガン２のガン本体２１に着脱可能に構成したとしても、塗装作業中にアースリング７が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００８９】
（その他の実施形態）
なお、本発明は、上述の各実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
交流電源装置４は、スプレーガン２の外部に設けるのではなく、スプレーガン２の内部に設けるようにしてもよい。
制御回路８は、カレントコイル１３によって、電源線３、或いは、電源線９２の電圧を検出するようにしてもよい。この場合、制御回路８は、カレントコイル１３による検出電圧に基づいて、電源線３、或いは、電源線９２を介した高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を制御する。即ち、制御回路８は、高電圧発生装置５に交流電圧を供給しているときに検出電圧が減少した場合（アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合）、または、電圧が検出されない場合（アースリング７がガン本体２１から完全に外れた場合）には、高電圧発生装置５への交流電圧の供給を停止するように構成する。
【００９０】
交流電圧供給線は、上記した電源線３や電源線９２に限られるものではなく、単なる電線（電源供給に関与しないもの）から構成してもよい。
制御回路８が電源線３，或いは、電源線９２を流れる電流を検出する間隔（所定時間）は、数ミリ秒程度に設定することが好ましい。また、制御回路８が電源線３，或いは、電源線９２の電圧を検出する間隔（所定時間）は、数ミリ秒程度に設定することが好ましい。検出間隔を数ミリ秒程度に設定すれば、その間に交流電圧Ｖａｃが大きく上昇することがなく、接続端子６１（アースリング７）とソケット部７４（ガン本体２１）との接触が不確実な状態であったとしても、これら接続端子６１とソケット部７４との間に火花が発生し難くなるからである。なお、検出間隔を数百ミリ秒（例えば、１００ミリ秒）に設定すると、その間に交流電圧Ｖａｃが大きく上昇してしまい、接続端子６１とソケット部７４との接触が不確実な状態では、これら接続端子６１とソケット部７４との間に火花が発生し易くなる。
【００９１】
アースリング７は、前端部のみが断面半円状となる導電性部材からなるものに限られるものではなく、その形状を適宜変更して実施することができる。例えば、断面円形状となる円環状の導電性部材で構成してもよいし、断面矩形状となる円環状の導電性部材で構成してもよい。また、アースリング７は、円環状の導電性部材に限られるものではなく、例えば、楕円環状の導電性部材で構成してもよい。また、アース体としては、リング形状のものに限られず、例えば球体状のものを用いてもよい。
【００９２】
接続部は、一対の接続端子６１に限られるものではなく、例えば、先端部のみが二股状に分かれた１本の端子から構成してもよい。また、アース体に接続部を設けず、当該アース体を接地側供給線に直接接続するように構成してもよい。要は、アース体がガン本体２１に装着された状態で、接地電位に保持される接地側供給線の開路部を閉路するように構成すればよい。
【００９３】
また、被接続部は、一対のソケット部７４に限られるものではなく、例えば、接続部を１本のピン状の部材から構成し、このピン状の部材の２箇所に接触するように被接続部を設けるようにしてもよい。
塗料チューブ４６としては、使用する塗料の種類などに応じて、例えばスパイラル状に延びるものや直線状に延びるものなどを適宜使用することができる。
【００９４】
本発明において使用可能な塗料は、上記した溶剤系塗料に限られるものではなく、例えば、メタリック系塗料を使用することもできる。
本発明は、例えば、パターンエアを噴出しない構成の静電塗装用スプレーガンを備えてなる静電塗装システムにも適用することが可能である。要は、帯電させた塗料を被塗物に塗着させる構成の静電塗装用スプレーガン全般を備えた静電塗装システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
図面中、１は静電塗装システム、２は静電塗装用スプレーガン、３は電源線（交流電圧供給線）、３ａは電源線（接地側供給線）、３ｃは開路部、４は交流電源装置、５は高電圧発生装置（高電圧発生手段）、６はピン電極（電極）、７はアースリング（アース体）、８は制御回路（制御手段）、８ａはリセットスイッチ（復帰手段）、１３はカレントコイル（検出手段）、２１はガン本体、６１は接続端子（接続部，端子）、６１ｃは圧接部、７４はソケット部（被接続部）、９１は静電塗装システム、９２は電源線（交流電圧供給線）、９２ａは電源線（接地側供給線）、９２ｄは開路部を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システム、当該静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガン、および、当該静電塗装システムを構成する交流電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体などの塗装方法の一つに静電塗装がある。静電塗装は、被塗物（車体など）と塗装装置との間に高電圧を加えて静電界（電気力線）を形成するとともに塗料粒子を帯電させて噴出することによって、静電引力によって被塗物に塗料を吸着させる方法である。
このような静電塗装用の塗装装置として、例えば特許文献１に記載の静電塗装用スプレーガンは、ガン本体の塗料流路内に電極を有しており、この電極に高電圧を供給することによって、電極と被塗物との間に高電圧を印加するとともに塗料粒子を帯電させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４９３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電塗装用スプレーガンには、高電圧発生回路を有する高電圧発生装置が内蔵されており、この高電圧発生装置が発生する高電圧が電極に印加されるようになっている。従って、塗料粒子の帯電効率、ひいては、塗料の塗着効率を向上させるために、大型の高電圧発生装置やスペック（印加可能な電圧の最大値）が高い高電圧発生装置を内蔵すると、これに応じて静電塗装用スプレーガンも大型化，重量化する。また、高電圧を維持するためには、静電塗装用スプレーガンにおいて電極が設けられる部分（一般的には、ガン本体の先端部分）と、接地される部分（一般的には、ガン本体の後端部に設けられるグリップ部分）との間に、ある程度の距離を確保しなければならない。
【０００５】
このような事情から、静電塗装用スプレーガンは、その構成上、一般的に大型化，重量化する傾向にあり、従って、静電塗装用スプレーガンにおいては、さらなる小型化，軽量化を図ることが望まれている。
【０００６】
そこで、このような課題を解決することを目的として、導電性のアース体を電極の近傍において当該電極と間隔を有して配置し、且つ、当該アース体を接地経路を介して接地した構成の静電塗装用スプレーガンが考えられている。
【０００７】
このような構成の静電塗装用スプレーガンによれば、電極とアース体との間に形成される電界によって塗料粒子の帯電効率が促進され、これにより、塗料の塗着効率の向上を図ることができる。従って、高電圧発生装置が発生する電圧を低下させたとしても、従来と同程度に塗料を帯電（静電化）させることができる。
【０００８】
そして、このように高電圧発生装置が発生する電圧を低下させることができるので、接地された導電性のアース体を、高電圧が供給される電極の近傍に支障なく配置することができ、アース体と電極との距離を短くすることができる。また、アース体を電極の近傍において当該電極と間隔を有して配置した構造はコンパクトであり、静電塗装用スプレーガンの小型化、軽量化を図ることができる。
【０００９】
ところで、上記のようなアース体は、当該アース体が帯電しないように確実に接地電位に保持する必要がある。帯電したアース体が周囲の接地された物体に接近したり接触すると、静電気放電が生じ、周囲の爆発性ガス（噴出された塗料に含まれる有機溶剤がガス化したものなど）に着火する危険があるからである。
【００１０】
ここで、アース体を確実に接地電位に保持できる構成として、当該アース体を静電塗装用スプレーガンから取り外せない構造、即ち、アース体を常に接地経路に接続された状態とする構造が考えられる。しかしながら、アース体には塗装に伴い塗料が付着するので、当該アース体を清掃しなければならないという事情がある。そのため、アース体を静電塗装用スプレーガンから取り外せない構造とすると、当該アース体を清掃し難くなり、清掃の作業性が悪い。
【００１１】
一方、アース体を静電塗装用スプレーガンから取り外し可能な構造とすれば、当該アース体の清掃を容易に行うことができる。しかし、清掃したアース体を静電塗装用スプレーガンに取り付ける際に、その装着が不確実になるおそれがあり、このような場合に、アース体を接地電位に保持できなくなる。また、塗装作業中にアース体が静電塗装用スプレーガンから外れてしまう場合があり、このような場合も、アース体を接地電位に保持できなくなる。従って、単にアース体を静電塗装用スプレーガンから取り外し可能に構成したのでは、アース体を確実に接地電位に保持できなくなるおそれがあり、アース体の帯電に伴う爆発性ガスの着火などの事故を招いてしまう危険がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アース体を着脱可能に構成したとしても、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる静電塗装システム、当該静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガン、および、当該静電塗装システムを構成する交流電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明の静電塗装システムは、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システムにおいて、前記静電塗装用スプレーガンは、非導電性材料で構成されたガン本体と、前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、前記交流電源装置は、前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成され、前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることに特徴を有する。
【００１４】
本発明の静電塗装用スプレーガンは、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させるものであって、交流電圧を発生する交流電源装置とともに静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガンにおいて、非導電性材料で構成されたガン本体と、前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成されていることに特徴を有する。
【００１５】
本発明の交流電源装置は、交流電圧を発生するものであって、交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段を備えた静電塗装用スプレーガンとともに静電塗装システムを構成する交流電源装置において、前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の静電塗装システムによれば、静電塗装用スプレーガンのアース体は、ガン本体に着脱可能に構成され、ガン本体に装着された状態で、交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の開路部を閉路する。従って、アース体のガン本体への装着が不確実な状態では、交流電圧供給線を介して流れる電流、或いは、交流電圧供給線の電圧が減少する。また、アース体がガン本体から外れた状態では、交流電圧供給線に電流が流れず、交流電圧供給線に電圧も生じない。
【００１７】
一方、交流電源装置の制御手段は、静電塗装用スプレーガンの高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに検出電流または検出電圧が減少した場合、即ち、アース体のガン本体への装着が不確実な場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。また、交流電源装置の制御手段は、電流または電圧が検出されない場合、即ち、アース体がガン本体から外れた場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。
【００１８】
このように、アース体を着脱可能に構成したとしても、当該アース体のガン本体への装着が不確実な場合や、当該アース体がガン本体から外れた場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給が停止される。これにより、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００１９】
本発明の静電塗装用スプレーガンによれば、アース体は、ガン本体に着脱可能に構成され、ガン本体に装着された状態で、交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の開路部を閉路する。従って、本発明の交流電源装置とともに静電塗装システムを構成することで、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００２０】
本発明の交流電源装置によれば、静電塗装用スプレーガンの高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに検出電流または検出電圧が減少した場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。また、本発明の交流電源装置によれば、電流または電圧が検出されない場合には、高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止する。従って、本発明の静電塗装用スプレーガンとともに静電塗装システムを構成することで、塗装作業中にアース体が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すものであり、静電塗装システムの電気的構成図
【図２】静電塗装用スプレーガンの全体構成を示す縦断側面図
【図３】静電塗装用スプレーガンの先端部分を拡大して示す縦断側面図
【図４】静電塗装用スプレーガンの先端部分の正面図
【図５】アースリングの構成を示す縦断側面図
【図６】電源コネクタの構成を示す図
【図７】（ａ）はガン本体の後面を示す図、（ｂ）は静電塗装用スプレーガンに内蔵された高電圧発生装置の後面を示す図
【図８】アースリングがガン本体に装着された状態を示す静電塗装用スプレーガンの斜視図
【図９】アースリングがガン本体から取り外された状態を示す静電塗装用スプレーガンの斜視図
【図１０】電極に印加される電圧と塗料の塗着効率との関係を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１０を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る静電塗装システム１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。静電塗装システム１は、帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガン２（以下、スプレーガン２と称する）と、このスプレーガン２に電源線３（交流電圧供給線に相当）を介して交流電圧Ｖａｃを供給する交流電源装置４とを備えて構成されている。
【００２３】
スプレーガン２は、高電圧発生装置５（高電圧発生手段に相当）と、ピン電極６と、アースリング７（アース体に相当）とを備えて構成されている。
高電圧発生装置５は、高電圧発生回路を構成する昇圧トランス５ａと、高圧整流回路５ｂ（例えばコッククロフト−ウォルトン型の倍電圧整流回路）と、出力抵抗５ｃとを一体にモールドしたカスケード型の高電圧発生装置である。この高電圧発生装置５は、交流電源装置４から供給された交流電圧Ｖａｃに基づいて直流高電圧Ｖｄｃを発生するものである。ピン電極６は、後述する構成により、高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃが印加されるようになっており、スプレーガン２から噴霧する塗料を帯電させるものである。アースリング７は、例えばステンレス製であり、導電性を有している。このアースリング７は、後述する構成により、スプレーガン２のガン本体２１（図２，図３参照）に着脱可能とされ、その装着状態においてピン電極６に対して離間した状態で配設される。そして、このアースリング７は、後述する構成により、高電圧発生装置５が印加されるピン電極６との間に電界を生成する。以上は、スプレーガン２の概略的な構成を説明した。このスプレーガン２の詳細な構成については後述する。
【００２４】
次に、交流電源装置４の構成について説明する。
交流電源装置４は、交流電圧Ｖａｃを発生するものであり、制御回路８（制御手段に相当）と、直流電源９（この場合、ＤＣ２０Ｖ）と、２つのスイッチング素子１０，１１と、出力トランス１２と、カレントコイル１３（検出手段に相当）と、安全回路１４とを備えて構成されている。
【００２５】
直流電源９の出力は、出力トランス１２の１次側において、スイッチング素子１０，１１を介して電源グランドに接続されている。具体的には、直流電源９の出力端子は、出力トランス１２とスイッチング素子１０とによって接地電位に対して正側に、出力トランス１２とスイッチング素子１１とによって接地電位に対して負側になるように接続されている。
【００２６】
スイッチング素子１０，１１は、半導体スイッチ（この場合、トランジスタ）により構成されており、通電により導通状態が制御可能である。スイッチング素子１０，１１は、通電されると導通状態（オン）になり、通電が停止されると非導通状態（オフ）になる。スイッチング素子１０，１１のオン／オフは、制御回路８によって制御される。制御回路８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータを主体に構成されており、スイッチング素子１０，１１の通電時間（オン時間）に応じたパルス状の駆動信号を生成し、それぞれのスイッチング素子１０，１１へ出力する。
【００２７】
スイッチング素子１０，１１は、制御回路８から出力される駆動信号に連動してその通電状態（オン／オフ状態）が変化し、直流電源９の出力を正側、或いは、負側に切り換える。駆動信号は、スイッチング素子１０，１１のオン状態が互いに重なることがないタイミングで出力される。この駆動信号のパルス幅に応じてスイッチング素子１０，１１が交互にオン／オフを繰り返すことにより、出力トランス１２の２次側に、直流電源９の出力電圧に応じた低電圧の交流電圧Ｖａｃ（この場合、ＡＣ２４Ｖ／２０ｋＨｚ）が発生する。この交流電圧Ｖａｃは、電源線３を介して、スプレーガン２内の高電圧発生装置５に供給される。
【００２８】
電源線３は、交流電圧Ｖａｃを高電圧発生装置５に供給するための一対の電源線３ａ，３ｂからなる。電源線３ａ（接地側供給線に相当）は、交流電源装置４側において接地線１５を介して接地が施されており、接地電位に保持されるようになっている。これに対して、電源線３ｂは、電源線３ａに対して電位が変動するようになっている。電源線３ａの一部（この場合、電源線３ａのうちスプレーガン２内に配設された部分）には開路部３ｃが形成されており、この開路部３ｃには、後述する一対の給電兼接地経路７１，７１（図２，図３参照）が接続されている。
【００２９】
カレントコイル１３は、接地電位に保持されない電源線３ｂに設けられている。制御回路８は、このカレントコイル１３によって、電源線３を介して流れる電流（電源線３ｂを流れる電流）を検出する。制御回路８は、カレントコイル１３による検出電流に基づいて、電源線３（電源線３ａ，３ｂ）を介した高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を制御するようになっている。この制御回路８による制御内容については後述する。
【００３０】
安全回路１４は、電流検出用ケーブル１６を介して高電圧発生装置５の高圧整流回路５ｂに接続されている。この安全回路１４は、高電圧発生装置５に流れる電流の大きさを、電流検出用ケーブル１６を介して検出するためのものである。制御回路８は、安全回路１４によって、高電圧発生装置５を流れる電流を検出し、高電圧発生装置５に過剰な電流が流れたと判断した場合には、電源線３を介したスプレーガン２への交流電圧Ｖａｃの供給を停止するなどの処理を実行する。
【００３１】
次に、スプレーガン２の詳細な構成について図２ないし図９を参照して説明する。
図２に示すように、スプレーガン２は、ガン本体２１と、このガン本体２１の後端部（図２では右端部）に設けたグリップ２２とから構成されている。ガン本体２１は、例えば電気的絶縁性を有するポリアセタール樹脂やフッ素樹脂などの合成樹脂材料（非導電性材料）からなり、スプレーガン２の銃身部分（バレル部分）を構成する。このガン本体２１とグリップ２２との間に形成される空間内には、上記した高電圧発生装置５（高電圧発生手段に相当）が内蔵されている。
【００３２】
ガン本体２１内部の前部には、導電性を有する連体棒２３が前方に向って下方に傾斜するように配設されている。高電圧発生装置５の前側には、連体棒２３の後部が露出するように孔部２４が設けられており、この孔部２４には導電性のスプリング２５が収容されている。スプリング２５は、その後部が高電圧発生装置５の前端から突出する出力端子５ｄに装着され、前部が連体棒２３と当接している。ガン本体２１の前部には、ピン電極６を有する塗料ノズル２６が設けられている。連体棒２３とピン電極６は、後述する構成によって電気的に接続されるようになっている。
【００３３】
一方、グリップ２２は、例えば金属繊維や金属粉を含む樹脂材料で構成されており、従って、導電性を有している。このグリップ２２の下部には、電源コネクタ２７およびエアホース用ジョイント２８が取り付けられているとともに、連結部材２９を介して円筒状の塗料ホース用ジョイント３０が連結されている。
【００３４】
連結部材２９は、ねじ３１によってグリップ２２の下端部に固定されている。連結部材２９およびねじ３１は、何れも導電性材料から構成されている。また、連結部材２９には、電源コネクタ２７のアース線にリード線２７ａを介して接続されたねじ３２が螺挿されている。これにより、塗料ホース用ジョイント３０と電源コネクタ２７のアース線とが連結部材２９を介して電気的に接続されている。
【００３５】
高電圧発生に必要な高周波電圧、即ち、交流電源装置４から供給される交流電圧Ｖａｃは、グリップ２２の下部の電源コネクタ２７から取り入れられ、高電圧発生装置５内の昇圧トランス５ａに供給される。供給された交流電圧Ｖａｃは、昇圧トランス５ａで昇圧された後、高圧整流回路５ｂでさらに昇圧されると同時に整流され、出力抵抗５ｃを介して直流高電圧Ｖｄｃ（３０ｋＶ程度）に変換される。高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃは、出力端子５ｄからスプリング２５を介して連体棒２３に導かれ、ピン電極６に印加されるようになっている。なお、高圧整流回路５ｂは、回路内のダイオードの向きを変えることにより、出力電圧の極性を接地電位に対して正（プラス）または負（マイナス）の何れかにすることができる。本実施形態の場合、高圧整流回路５ｂの出力電圧の極性は接地電位に対して負になるように構成されている。従って、高電圧発生装置５は、この場合、ピン電極６に負極性の直流高電圧Ｖｄｃ（−３０ｋＶ）を印加する。
【００３６】
また、ガン本体２１内の下部には、前後方向に延びる孔部３３が設けられている。ガン本体２１の前端部には取付凹部３４が設けられており、この取付凹部３４の後端面において孔部３３は開口している。この孔部３３内の前部には塗料バルブ３５が配設されている。また、孔部３３内のうち塗料バルブ３５の後部には空間を存して中空状のガイド部材３６が配設されている。
【００３７】
図３に示すように、塗料バルブ３５は、導電性を有するバルブ本体３７と、このバルブ本体３７内を軸方向に貫通する弁口３８と、この弁口３８を開閉するニードル３９とを備えて構成されている。バルブ本体３７の前部の外周には、円環状のフランジ３７ａが一体的に設けられており、このフランジ３７ａと連体棒２３の先端部とが接触するようになっている。
【００３８】
孔部３３のうち塗料バルブ３５とガイド部材３６との間の空間は弁室４０とされている。ニードル３９は、その前端部がテーパ状に形成されており、弁室４０内を貫通して配設されている。ニードル３９は、後部がガイド部材３６内に挿通されており、当該ガイド部材３６に沿って前後方向に移動するようになっている。弁口３８は、ニードル３９の前端部が当接，離間することによって開放，閉塞される。
【００３９】
ニードル３９は、ガン本体２１の後端部に設けられた復帰バネ４１（図２参照）によって、常には弁口３８（図３参照）を閉塞する方向（図２では左方向）に付勢されている。そして、ガン本体２１に設けられたトリガ４２がグリップ２２側に引かれている間のみ、ニードル３９は復帰バネ４１に抗して後退し、これにより、弁口３８が開放される。
【００４０】
図２に示すように、取付凹部３４は前半部よりも後半部のほうが径小になっており、その径小部分には塗料ノズル２６が着脱可能に螺合されている。塗料ノズル２６は絶縁性の合成樹脂材料からなり、その前半部は取付凹部３４よりも前方に突出している。塗料ノズル２６内の中心部には前後方向に貫通する塗料流路４３が設けられている。この塗料流路４３の後端部は塗料バルブ３５の弁口３８（図３参照）に連通している。塗料ノズル２６の前端部のうち塗料流路４３の前端にあたる部分は径小に構成され、塗料吐出口４４とされている。なお、取付凹部３４に塗料ノズル２６が装着されたことにより、塗料ノズル２６の周囲部には環状の空間が形成される。この環状空間はパターンエア流路４５として利用される。
【００４１】
このような構成により、図示しない塗料供給源（例えば、塗料タンク）内の塗料（例えば、電気抵抗が比較的高い溶剤系塗料）は、導電性を有しない塗料ホース（図示せず）を介して塗料ホース用ジョイント３０に供給され、塗料チューブ４６を通って弁室４０に導かれる。そして、トリガ４２の非操作時では、弁室４０に導かれた塗料は、弁口３８を閉塞するニードル３９によって塗料ノズル２６への吐出が阻止される。一方、トリガ４２が操作されて塗料バルブ３５が開弁すると、弁室４０内に供給された塗料は、塗料ノズル２６内の塗料流路４３に吐出される。
【００４２】
塗料流路４３内にはピン電極６が挿通されている。このピン電極６の前端部は、塗料吐出口４４を通り当該塗料吐出口４４よりも前方に突出している。また、ピン電極６の後半部は、非導電性材料からなる保持部材４７の内部に保持されている。塗料流路４３内のうち保持部材４７の後部には、導電性を有するスプリング４８が収容されている。このスプリング４８の後端部は、バルブ本体３７の前端面に当接している。このような構成により、ピン電極６とバルブ本体３７は、スプリング４８を介して電気的に接続される。そして、高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃは、出力端子５ｄからスプリング２５を介して連体棒２３に導かれ、バルブ本体３７、スプリング４８を介してピン電極６に印加されるようになっている。
【００４３】
塗料ノズル２６内のうち塗料流路４３の周囲部には複数の霧化エア流路４９が形成されている。これら霧化エア流路４９の前端部は、塗料ノズル２６の前端部に設けられた環状の霧化エア流路４９ａ（図３参照）に連通している。
【００４４】
ガン本体２１の後端部にはエアバルブ５０（図２参照）が設けられている。また、グリップ２２内には、エアホース用ジョイント２８とエアバルブ５０とをつなぐエア流路５１が設けられている。霧化エア用およびパターンエア用の圧縮空気は、圧縮空気発生装置から高圧エアホース（何れも図示せず）を介してエアホース用ジョイント２８に供給され、エア流路５１を通ってエアバルブ５０に導かれる。
【００４５】
エアバルブ５０は、ニードル３９と一体的に前後移動する弁体５２によって開閉されるようになっている。つまり、塗料バルブ３５が開弁するとエアバルブ５０も開弁し、塗料バルブ３５が閉弁するとエアバルブ５０も閉弁する。そして、エアバルブ５０が開弁すると、圧縮空気はガン本体２１内に設けられた霧化エア供給路、パターンエア供給路（何れも図示せず）を通って、塗料ノズル２６の霧化エア流路４９、パターンエア流路４５にそれぞれ供給される。
【００４６】
塗料ノズル２６の前端部は、ガン本体２１の前端部に取り付けられた絶縁性樹脂製（例えばポリアセタール製）のエアキャップ５３によって覆われている。エアキャップ５３の後面中央には嵌合凸部５３ａが設けられており、この嵌合凸部５３ａは、塗料ノズル２６の前端部に嵌合している。エアキャップ５３の後部外周には環状段部５３ｂ（図３参照）が設けられており、この環状段部５３ｂに絶縁性樹脂製（例えばポリアセタール製）のリテイニングナット５４の先端部が係合している。このリテイニングナット５４は、円環状の固定部材５５を介して、ガン本体２１の前端部に螺合され固定されている。
【００４７】
塗料ノズル２６は、取付凹部３４に挿入された後、前端部にエアキャップ５３を嵌合させ、エアキャップ５３の前端から固定部材５５およびリテイニングナット５４を挿入し螺合させることによって、エアキャップ５３とともにガン本体２１に固定される。このとき、エアキャップ５３とガン本体２１との間には塗料ノズル２６の周囲に位置する環状の空間が形成される。この空間はパターンエア流路４５とともにパターンエア流路４５ａとして利用される。
【００４８】
エアキャップ５３の中央部には霧化エア噴出孔５６（図３参照）が穿設されている。この霧化エア噴出孔５６には塗料ノズル２６の塗料吐出口４４が挿通されている。霧化エア噴出孔５６は霧化エア流路４９ａに連通しており、この霧化エア流路４９ａに供給された霧化エアは、霧化エア噴出孔５６の内周面と塗料吐出口４４の外周面との間の環状の隙間を通って前方に噴出される。
【００４９】
さらに、エアキャップ５３の前端面のうち霧化エア噴出孔５６を挟んだ上部および下部には、前方に突出する一対の角部５７が形成されている。これら角部５７には、それぞれパターンエア流路４５ａに連通する複数（この場合、それぞれ２個）のパターンエア噴出孔５８が形成されている。これらパターンエア噴出孔５８は、エアキャップ５３の中心軸に向かって斜め前方に傾斜している。従って、パターンエア流路４５ａに供給された圧縮空気としてのパターンエアは、パターンエア噴出孔５８から斜め前方に向けて噴出される。
【００５０】
また、エアキャップ５３の外周には、上記したアースリング７が着脱可能に装着されている。ここで、このアースリング７の構成について図４および図５も参照して説明する。
図４に示すように、アースリング７は、塗料吐出口４４を中心とする円環状の導電性部材として配置されている。また、図５に示すように、アースリング７は、前端部が断面ほぼ半円状に形成され、後端部が断面ほぼ矩形状に形成されている。
【００５１】
アースリング７の上部後面には、後方（図５では右方）に突出する一対の接続端子６１（接続部に相当）が固定されている。この接続端子６１も、アースリング７と同様にステンレス製であり、導電性を有している。接続端子６１は、アースリング７に固定された基端部材６１ａと、この基端部材６１ａにねじ込まれた先端部材６１ｂとから構成されている。先端部材６１ｂは、その周囲部に、当該先端部材６１ｂの軸方向（図５では左右方向）に延び当該先端部材６１ｂの径方向に突出する複数の圧接部６１ｃを有しており、いわゆるバナナプラグ形状となっている。
【００５２】
一方、図２および図３に示すように、ガン本体２１の上部には、一対の給電兼接地経路７１，７１が設けられている。これら給電兼接地経路７１は、高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給するための給電経路として機能するとともに、アースリング７を接地させるための接地経路として機能する。次に、これら給電兼接地経路７１の構成について説明する。
【００５３】
給電兼接地経路７１は、金属製（例えば、アルミ製）の一対のシャフト７２，７２、金属製（例えば、ステンレス製）の一対のスプリング７３，７３、金属製（例えば、ステンレス製）の一対のソケット部７４，７４（接続部に相当）とから構成されている。
【００５４】
シャフト７２は、それぞれ、ガン本体２１の前後方向に沿って若干前下がりに傾斜（若干後上がりに傾斜）した状態で、当該ガン本体２１の上部の内部に埋め込まれている。シャフト７２の後端部は、それぞれ金属製のねじ７５（図７（ａ）も参照）によってガン本体２１の上部後面（高電圧発生装置５が収容される部分）に固定されるようになっている。このように配設されたシャフト７２は、その全体が、それぞれガン本体２１に覆われている。
【００５５】
スプリング７３は、それぞれ、その後端部がシャフト７２の前端部に嵌合した状態でガン本体２１の上部の内部に収容されている。従って、これらスプリング７３も、ガン本体２１の前後方向に沿って若干前下がりに傾斜（若干後上がりに傾斜）した状態で、当該ガン本体２１の上部の内部に埋め込まれている。
【００５６】
ソケット部７４は、前後方向に延びる挿入孔７４ａを有しており、ガン本体２１の上部の前端部に挿入され支持されている。ソケット部７４の後端部の上部には、上記したスプリング７３の前端部が接触するようになっている。これにより、ソケット部７４は、それぞれスプリング７３を介してシャフト７２に電気的に接続されている。なお、ソケット部７４の先端部は、それぞれ樹脂製（例えば、ポリアセタール樹脂）の一対のホルダ７６によって覆われている。これらホルダ７６は、その中央部に貫通孔７６ａを有しており、これにより、ソケット部７４の挿入孔７４ａは、塞がれることなく前方に開放した状態となっている。
【００５７】
ソケット部７４の挿入孔７４ａ内には、それぞれ上記したアースリング７の一対の接続端子６１が挿入される。これにより、ソケット部７４は、アースリング７に電気的に接続される。また、このとき、接続端子６１の圧接部６１ｃ（図５参照）がソケット部７４の挿入孔７４ａの内面に圧接し、これにより、アースリング７がガン本体２１に着脱可能に装着される。即ち、アースリング７のガン本体２１への装着は、アースリング７側の接続端子６１とガン本体２１側のソケット部７４との嵌合によって行われるように構成されている。そして、その装着状態においては、アースリング７は、ピン電極６に対して離間した状態で配設される。なお、この圧接部６１ｃの挿入孔７４ａに対する圧接力は、使用者がアースリング７（圧接部６１ｃ）に意識的に力を加えない限り抜き差しできない程度の大きさに設定することが望ましい。
【００５８】
次に、スプレーガン２内における配線、特には、上記した高電圧発生装置５と電源コネクタ２７と一対の給電兼接地経路７１との接続について図６および図７を参照して説明する。
【００５９】
図６に示すように、電源コネクタ２７は、上記したリード線２７ａに加え、給電用電線２７ｂ、電流検知用電線２７ｃ、接地用電線２７ｄを有した構成となっている。給電用電線２７ｂは、電源線３ｂ（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分）を構成するものであり、図７（ｂ）に示すように、高電圧発生装置５の後面に設けられた給電用端子５ｅに接続される。電流検知用電線２７ｃは、電流検出用ケーブル１６（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分）を構成するものであり、図７（ｂ）に示すように、高電圧発生装置５の後面に設けられた電流検出用端子５ｆに接続される。接地用電線２７ｄは、電源線３ａ（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分であって、開路部３ｃよりも交流電源装置４側の部分）を構成するものであり、図７（ａ）に示すように、一方の給電兼接地経路７１（シャフト７２）の基端部に、ねじ７５を介して接続されている。他方の給電兼接地経路７１（シャフト７２）の基端部には、アース線８１が、ねじ７５を介して接続されている。このアース線８１は、電源線３ａ（図１参照）の一部（スプレーガン２内に配設された部分であって、開路部３ｃよりも高電圧発生装置５側の部分）を構成するものであり、高電圧発生装置５の上部に設けられた切欠き部５ｇ（図７（ｂ）参照）を通して、当該高電圧発生装置５の後面に設けられた接地用端子５ｈに接続されている。ここで、一方の給電兼接地経路７１の基端部と接地用電線２７ｄとの接続点３ｄ（図１参照）と、他方の給電兼接地経路７１の基端部とアース線８１との接続点３ｅ（図１参照）とから、電源線３ａの開路部３ｃが形成されている。そして、給電兼接地経路７１の先端部を構成する一対のソケット部７４は、電源線３ａの開路部３ｃの両端に接続された構成となっている。
【００６０】
このような構成により、スプレーガン２は、アースリング７がガン本体２１に装着された状態（図８参照）では、当該アースリング７が給電兼接地経路７１（ソケット部７４、スプリング７３、シャフト７２）を介して電源線３ａに接続されるようになっている。そして、この状態では、アースリング７は、接地が施された電源線３ａの開路部３ｃを閉路し、導電性を有する給電兼接地経路７１および接地電位に保持される電源線３ａを介して接地されるようになっている。即ち、ガン本体２１に装着されたアースリング７は、電源線３ａの一部を構成する。一方、スプレーガン２は、アースリング７がガン本体２１から取り外された状態では（図９参照）、電源線３ａの開路部３ｃが開放（開路）されるようになっている。
【００６１】
次に、上記構成の静電塗装システム１を用いて静電塗装を行うときの動作について説明する。なお、静電塗装システム１の塗装対象となる被塗物（図示せず）は、接地（アース）されており、交流電源装置４などと同電位（接地電位）になっている。また、このように接地された被塗物は、この場合、負極となるピン電極６に対して陽極となる。
【００６２】
スプレーガン２において、トリガ４２がグリップ２２側に引かれると、塗料バルブ３５が開弁して、塗料ホース用ジョイント３０から供給された塗料（この場合、溶剤系塗料）が塗料流路４３に吐出され、塗料ノズル２６前端の塗料吐出口４４からピン電極６の表面を伝って皮膜状に吐出される。また、霧化エア流路４９に圧縮空気が供給され、この圧縮空気は、霧化エア噴出孔５６の内周と塗料吐出口４４の外周との間の狭い隙間を通り、霧化エアとして前方に噴出される。この結果、ピン電極６の表面を伝って塗料吐出口４４から吐出される塗料は、霧化エアによって霧化される。
【００６３】
また、トリガ４２がグリップ２２側に引かれると、交流電源装置４から電源線３（電源線３ａ，３ｂ）を介して、高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃが供給される。そして、この高電圧発生装置５により発生した直流高電圧Ｖｄｃ（この場合、−３０ｋＶ）が、出力端子５ｄからスプリング２５および連体棒２３を介してバルブ本体３７に導かれる。バルブ本体３７に導かれた直流高電圧Ｖｄｃは、その前端部からスプリング４８を介してピン電極６に供給される。これにより、直流高電圧Ｖｄｃが印加されたピン電極６と接地電位に保持されたアースリング７との間に、強力な電界（電気力線）が発生してコロナ放電場が形成され、ピン電極６を伝う塗料に電荷が誘起されるようになる。従って、塗料吐出口４４から吐出され霧化エアによって霧化された塗料粒子は、帯電した状態で空中（スプレーガン２の前方）に飛び出す。
【００６４】
空中に飛び出した塗料粒子は、パターンエア噴出孔５８から噴出されるパターンエアによって、その噴霧パターンが塗装に適した形状（この場合、楕円形ないし小判形）に形成される。
【００６５】
塗料粒子は、主として、このパターンエアによって被塗物の近傍まで搬送される。そして、帯電した塗料粒子が被塗物に近づくと、静電誘導によって、接地された被塗物の表面に塗料粒子の電荷とは反対極性の電荷が誘起される。これにより、塗料粒子と被塗物との間に静電気力が働き、塗料粒子は被塗物に向かう吸引力を受ける。つまり、この吸引力とパターンエアによる吹き付け力との双方の力によって、塗料粒子は被塗物の表面に塗着される。なお、静電気力による吸引力が働くため、塗料粒子はスプレーガン２に面していない被塗物の裏側にも回り込み塗着される。以上のような作用により、被塗物に静電塗装が行なわれる。
【００６６】
ところで、本発明者の実験によると、接地された導電性のアースリング７をピン電極６に対して離間した状態、即ち、アースリング７をピン電極６の近傍において当該ピン電極６と間隔を有した状態で配置した本実施形態のスプレーガン２を用いて静電塗装を行うと、このようなアースリング７を備えていない従来構成のスプレーガンを用いた場合よりも、塗料の塗着効率が明らかに向上することが確認された。その理由は次のように考えられる。
【００６７】
即ち、アースリング７は、給電兼接地経路７１を介して、接地電位に保持される電源線３ａに電気的に接続されている。このため、アースリング７は、接地電位に保持されている。しかも、アースリング７は、被塗物に比べ、ピン電極６に非常に近い位置に配置されている。
【００６８】
このような構成において、高電圧発生装置５が発生した直流高電圧Ｖｄｃがピン電極６に印加されると、ピン電極６とアースリング７との間に電界が形成される。そして、このようにピン電極６とアースリング７との間に形成される電界によって塗料粒子の帯電が促進され、これにより、塗料の塗着効率が向上する。
【００６９】
図１０は、本発明者の実験によって得られたものであり、ピン電極６に印加される出力電圧（ガン先電圧）と塗料の塗着効率との関係を概略的に示す図である。図１０中、実線Ａはアースリング７を備えた本実施形態のスプレーガン２のものであり、実線Ｂはアースリング７を備えていない従来構成のスプレーガンのものである。
【００７０】
この図１０から明らかなように、本実施形態のスプレーガン２（実線Ａ参照）によれば、従来構成のスプレーガン（実線Ｂ参照）と同等の塗着効率を、より低いガン先電圧にて得ることができる。即ち、例えば、従来構成のスプレーガン（実線Ｂ）の点ｂ（この場合、ガン先電圧は約６０ｋＶ）と同等の塗着効率を、本実施形態のスプレーガン２（実線Ａ）では点ａ（この場合、ガン先電圧は３０ｋＶ）で得ることができる。
なお、本発明者の実験により、円環状のアースリング７の径が小さいほど、塗料粒子の帯電効率、ひいては、塗料の塗着効率が向上する傾向にあることが確認された。
【００７１】
さらに、本発明者の別の実験によると、アースリング７を塗料吐出口４４の先端部から所定の範囲で遠ざけて配設することによって、向上した塗料の塗着効率が低下し難くなり高い値で維持されることが確認された。その理由は次のように考えられる。
【００７２】
即ち、静電塗装システム１によって静電塗装を開始した直後では、スプレーガン２のアースリング７は清浄な状態（当該アースリング７に塗料が付着していない状態）となっている。従って、上述したような作用（ピン電極６とアースリング７との間に形成される電界によって塗料粒子の帯電が促進される作用）によって、塗料の塗着効率を向上させることができる。
【００７３】
しかし、帯電した塗料の一部は、接地電位に保持されたアースリング７に引き付けられ、当該アースリング７に付着する。従って、静電塗装を開始してから時間が経過することに伴い、アースリング７に次第に塗料が付着し当該アースリング７が塗料によって覆われてくる。そして、アースリング７表面に塗料が付着してくると、僅かに残ったアースリング７の露出部分（塗料が付着していない部分）や塗料による皮膜の薄い部分に電界が集中するようになり、当該部分における放電電流が増加するようになる。この放電電流の増加によって、ガン先電圧（ピン電極６の出力電圧）が低下するようになり、これが直接的な原因となって塗料の塗着効率が低下するようになる。
【００７４】
ところが、アースリング７を塗料吐出口４４の先端部から所定の範囲で遠ざけて配設すると、当該アースリング７がピン電極６から十分に且つ適度に離れた状態となることから、アースリング７に塗料が付着したとしても、放電電流を低い値（この場合、７０μＡ以下）に抑えることができる。これにより、塗料の塗着効率が低下してしまうことを回避することができる。
【００７５】
次に、上述した静電塗装システム１における制御回路８による制御内容について説明する。
スプレーガン２のアースリング７は、ガン本体２１に着脱可能に構成され、ガン本体２１に装着された状態で、接地が施された電源線３ａの開路部３ｃを閉路する。従って、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な状態、即ち、接続端子６１とソケット部７４との接触が不確実な状態では、電源線３（電源線３ａ，３ｂ）を介して流れる電流が減少する。また、アースリング７がガン本体２１から完全に外れた状態、即ち、接続端子６１とソケット部７４とが接触していない状態では、電源線３（電源線３ａ，３ｂ）に電流が流れない。
【００７６】
一方、交流電源装置４の制御回路８は、電源線３（電源線３ｂ）を流れる電流を、カレントコイル１３を介して所定時間（例えば、４ミリ秒）ごとに検出するようになっている。
【００７７】
そして、制御回路８は、スプレーガン２の高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給しているときに検出電流（カレントコイル１３によって検出される電源線３ｂを流れる電流）が減少した場合、即ち、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を直ちに停止するようになっている。なお、検出電流が減少したか否かの判断は、種々の方法を採用することができ、例えば、検出電流を所定の閾値と比較することに基づいて行ってもよいし、検出電流の減少割合（所定時間における減少量）に基づいて行ってもよいし、検出電流の減少速度に基づいて行ってもよい。
【００７８】
また、交流電源装置４の制御回路８は、カレントコイル１３を介して電流（電源線３ｂを流れる電流）が検出されない場合、即ち、アースリング７がガン本体２１から完全に外れていて電源線３（電源線３ａ，３ｂ）に電流が流れていない場合にも、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給動作を直ちに停止するようになっている。
【００７９】
そして、制御回路８がスプレーガン２の高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止したことに応じて、使用者は、アースリング７の装着状態を確認し、アースリング７を装着し直すことができる。その後、使用者によって制御回路８のリセットスイッチ８ａ（図１参照、復帰手段に相当）が操作されると、制御回路８は、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を復帰させる。なお、この復帰後において、検出電流が減少した場合、または、電流が検出されない場合には、制御回路８は、再び高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給動作を直ちに停止するようになっている。
【００８０】
以上に説明したように本実施形態によれば、アースリング７をスプレーガン２のガン本体２１に着脱可能に構成したとしても、当該アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合や、当該アースリング７がガン本体２１から外れた場合には、スプレーガン２の高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給が直ちに停止される。これにより、塗装作業中にアースリング７が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００８１】
また、交流電源装置４は、制御回路８がスプレーガン２の高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止した後に、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を復帰させるためのリセットスイッチ８ａを備え、交流電圧Ｖａｃの供給が一旦停止した後のスプレーガン２への給電は、使用者が意識的にリセットスイッチ８ａを操作しない限り復帰しない構成とした。従って、アースリング７の装着が不確実の状態のまま高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給が自動的に復帰してしまうことがなく、塗装作業の安全性を一層向上することができる。
【００８２】
また、アースリング７には導電性を有する一対の接続端子６１が設けられ、ガン本体２１には、接地電位に保持される電源線３ａの開路部３ｃの両端に接続された一対のソケット部７４が設けられ、アースリング７のガン本体２１への装着は、接続端子６１とソケット部７４との嵌合に行われるように構成されている。このような構成は簡素であり、構造の複雑化を招くことなく、アースリング７を着脱可能に構成することができる。
【００８３】
また、接続端子６１は、ソケット部７４の内面に圧接する圧接部６１ｃを有している。これにより、アースリング７を着脱可能としつつ、装着したアースリング７の抜け止めを実現することができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。本実施形態は、２本の送電ケーブル（電源線３ａ，３ｂ）を介して交流電圧Ｖａｃをスプレーガン２に供給（送電）する構成の第１の実施形態と異なり、３本の送電ケーブル（電源線）を介して交流電圧Ｖａｃをスプレーガン２に送電する構成のものである。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００８５】
本実施形態の静電塗装システム９１では、交流電源装置４の直流電源９の出力は、スイッチング素子１０によって接地電位に対して正側に、スイッチング素子１１によって接地電位に対して負側になるように接続されている。そして、制御回路８が出力する駆動信号のパルス幅に応じてスイッチング素子１０，１１が交互にオン／オフを繰り返すことにより、直流電源９の出力電圧に応じた低電圧の交流電圧Ｖａｃ（この場合、ＡＣ２４Ｖ／２０ｋＨｚ）が発生する。この交流電圧Ｖａｃは、第１の実施形態に示した電源線３に代わる電源線９２（交流電圧供給線に相当）を介して、スプレーガン２の高電圧発生装置５に供給される。
【００８６】
電源線９２は、交流電圧Ｖａｃをスプレーガン２の高電圧発生装置５に供給するための３本の電源線９２ａ，９２ｂ，９２ｃからなる。電源線９２ａ（接地側供給線に相当）は、上述した電源線３ａに代わるものであり、交流電源装置４側において接地線９３を介して接地が施されており、接地電位に保持されるようになっている。これに対して、電源線９２ｂ，９２ｃは、上述した電源線３ｂに代わるものであり、電源線９２ａに対して電位が変動するようになっている。電源線９２ａの一部（この場合、電源線９２ａのうちスプレーガン２内に配設された部分）には開路部９２ｄが形成されており、この開路部９２ｄには、一対の給電兼接地経路７１，７１が接続されている。
【００８７】
カレントコイル１３は、この場合、接地電位に保持される電源線９２ａに設けられている。そして、制御回路８は、上述した第１の実施形態に示したものと同様に、カレントコイル１３による検出電流に基づいて、電源線９２（電源線９２ａ，９２ｂ，９２ｃ）を介した高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を制御するようになっている。即ち、制御回路８は、高電圧発生装置５に交流電圧Ｖａｃを供給しているときに検出電流が減少した場合、即ち、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止する。また、制御回路８は、電流が検出されない場合、即ち、アースリング７がガン本体２１から完全に外れた場合にも、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を停止する。
【００８８】
このような構成の本実施形態においても、アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合や、当該アースリング７がガン本体２１から外れた場合には、高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給が直ちに停止される。これにより、アースリング７をスプレーガン２のガン本体２１に着脱可能に構成したとしても、塗装作業中にアースリング７が帯電してしまうことを確実に防止でき、塗装作業の安全性を向上することができる。
【００８９】
（その他の実施形態）
なお、本発明は、上述の各実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
交流電源装置４は、スプレーガン２の外部に設けるのではなく、スプレーガン２の内部に設けるようにしてもよい。
制御回路８は、カレントコイル１３によって、電源線３、或いは、電源線９２の電圧を検出するようにしてもよい。この場合、制御回路８は、カレントコイル１３による検出電圧に基づいて、電源線３、或いは、電源線９２を介した高電圧発生装置５への交流電圧Ｖａｃの供給を制御する。即ち、制御回路８は、高電圧発生装置５に交流電圧を供給しているときに検出電圧が減少した場合（アースリング７のガン本体２１への装着が不確実な場合）、または、電圧が検出されない場合（アースリング７がガン本体２１から完全に外れた場合）には、高電圧発生装置５への交流電圧の供給を停止するように構成する。
【００９０】
交流電圧供給線は、上記した電源線３や電源線９２に限られるものではなく、単なる電線（電源供給に関与しないもの）から構成してもよい。
制御回路８が電源線３，或いは、電源線９２を流れる電流を検出する間隔（所定時間）は、数ミリ秒程度に設定することが好ましい。また、制御回路８が電源線３，或いは、電源線９２の電圧を検出する間隔（所定時間）は、数ミリ秒程度に設定することが好ましい。検出間隔を数ミリ秒程度に設定すれば、その間に交流電圧Ｖａｃが大きく上昇することがなく、接続端子６１（アースリング７）とソケット部７４（ガン本体２１）との接触が不確実な状態であったとしても、これら接続端子６１とソケット部７４との間に火花が発生し難くなるからである。なお、検出間隔を数百ミリ秒（例えば、１００ミリ秒）に設定すると、その間に交流電圧Ｖａｃが大きく上昇してしまい、接続端子６１とソケット部７４との接触が不確実な状態では、これら接続端子６１とソケット部７４との間に火花が発生し易くなる。
【００９１】
アースリング７は、前端部のみが断面半円状となる導電性部材からなるものに限られるものではなく、その形状を適宜変更して実施することができる。例えば、断面円形状となる円環状の導電性部材で構成してもよいし、断面矩形状となる円環状の導電性部材で構成してもよい。また、アースリング７は、円環状の導電性部材に限られるものではなく、例えば、楕円環状の導電性部材で構成してもよい。また、アース体としては、リング形状のものに限られず、例えば球体状のものを用いてもよい。
【００９２】
接続部は、一対の接続端子６１に限られるものではなく、例えば、先端部のみが二股状に分かれた１本の端子から構成してもよい。また、アース体に接続部を設けず、当該アース体を接地側供給線に直接接続するように構成してもよい。要は、アース体がガン本体２１に装着された状態で、接地電位に保持される接地側供給線の開路部を閉路するように構成すればよい。
【００９３】
また、被接続部は、一対のソケット部７４に限られるものではなく、例えば、接続部を１本のピン状の部材から構成し、このピン状の部材の２箇所に接触するように被接続部を設けるようにしてもよい。
塗料チューブ４６としては、使用する塗料の種類などに応じて、例えばスパイラル状に延びるものや直線状に延びるものなどを適宜使用することができる。
【００９４】
本発明において使用可能な塗料は、上記した溶剤系塗料に限られるものではなく、例えば、メタリック系塗料を使用することもできる。
本発明は、例えば、パターンエアを噴出しない構成の静電塗装用スプレーガンを備えてなる静電塗装システムにも適用することが可能である。要は、帯電させた塗料を被塗物に塗着させる構成の静電塗装用スプレーガン全般を備えた静電塗装システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
図面中、１は静電塗装システム、２は静電塗装用スプレーガン、３は電源線（交流電圧供給線）、３ａは電源線（接地側供給線）、３ｃは開路部、４は交流電源装置、５は高電圧発生装置（高電圧発生手段）、６はピン電極（電極）、７はアースリング（アース体）、８は制御回路（制御手段）、８ａはリセットスイッチ（復帰手段）、１３はカレントコイル（検出手段）、２１はガン本体、６１は接続端子（接続部，端子）、６１ｃは圧接部、７４はソケット部（被接続部）、９１は静電塗装システム、９２は電源線（交流電圧供給線）、９２ａは電源線（接地側供給線）、９２ｄは開路部を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システムにおいて、
前記静電塗装用スプレーガンは、
非導電性材料で構成されたガン本体と、
前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、
前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、
前記交流電源装置は、
前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、
前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、
前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、
前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成され、
前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることを特徴とする静電塗装システム。
【請求項２】
前記交流電源装置は、
前記制御手段が前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止した後に、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を復帰させるための復帰手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の静電塗装システム。
【請求項３】
前記静電塗装用スプレーガンにおいて、
前記アース体には、導電性を有する接続部が設けられ、
前記ガン本体には、前記接地側供給線の前記開路部の両端に接続された被接続部が設けられ、
前記アース体の前記ガン本体への装着は、前記接続部と前記被接続部との嵌合によって行われるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電塗装システム。
【請求項４】
前記静電塗装用スプレーガンにおいて、
前記アース体には、前記接続部として一対の端子が設けられ、
前記ガン本体には、前記被接続部として前記接地側供給線の前記開路部の両端に接続された一対のソケット部が設けられていることを特徴とする請求項３記載の静電塗装システム。
【請求項５】
前記端子は、前記ソケット部内にて当該ソケット部の内面に圧接する圧接部を有していることを特徴とする請求項４記載の静電塗装システム。
【請求項６】
帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させるものであって、交流電圧を発生する交流電源装置とともに静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガンにおいて、
非導電性材料で構成されたガン本体と、
前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、
前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、
前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、
前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成されていることを特徴とする静電塗装用スプレーガン。
【請求項７】
交流電圧を発生するものであって、交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段を備えた静電塗装用スプレーガンとともに静電塗装システムを構成する交流電源装置において、
前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、
前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることを特徴とする交流電源装置。
【請求項１】
帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させる静電塗装用スプレーガンと、交流電圧を発生する交流電源装置とを備えて構成される静電塗装システムにおいて、
前記静電塗装用スプレーガンは、
非導電性材料で構成されたガン本体と、
前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、
前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、
前記交流電源装置は、
前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、
前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、
前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、
前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成され、
前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることを特徴とする静電塗装システム。
【請求項２】
前記交流電源装置は、
前記制御手段が前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止した後に、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を復帰させるための復帰手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の静電塗装システム。
【請求項３】
前記静電塗装用スプレーガンにおいて、
前記アース体には、導電性を有する接続部が設けられ、
前記ガン本体には、前記接地側供給線の前記開路部の両端に接続された被接続部が設けられ、
前記アース体の前記ガン本体への装着は、前記接続部と前記被接続部との嵌合によって行われるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電塗装システム。
【請求項４】
前記静電塗装用スプレーガンにおいて、
前記アース体には、前記接続部として一対の端子が設けられ、
前記ガン本体には、前記被接続部として前記接地側供給線の前記開路部の両端に接続された一対のソケット部が設けられていることを特徴とする請求項３記載の静電塗装システム。
【請求項５】
前記端子は、前記ソケット部内にて当該ソケット部の内面に圧接する圧接部を有していることを特徴とする請求項４記載の静電塗装システム。
【請求項６】
帯電させた塗料を噴霧して被塗物に塗着させるものであって、交流電圧を発生する交流電源装置とともに静電塗装システムを構成する静電塗装用スプレーガンにおいて、
非導電性材料で構成されたガン本体と、
前記交流電源装置から交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生した直流高電圧が印加され、噴霧する塗料を帯電させる電極と、
前記ガン本体に着脱可能とされ、その装着状態において前記電極に対して離間した状態で配設され、前記直流高電圧が印加される前記電極との間に電界を生成する導電性を有するアース体とを備え、
前記交流電圧供給線のうち接地が施された接地側供給線の一部には開路部が形成され、
前記アース体は、前記ガン本体に装着された状態で、前記開路部を閉路するように構成されていることを特徴とする静電塗装用スプレーガン。
【請求項７】
交流電圧を発生するものであって、交流電圧供給線を介して供給された交流電圧に基づいて直流高電圧を発生する高電圧発生手段を備えた静電塗装用スプレーガンとともに静電塗装システムを構成する交流電源装置において、
前記交流電圧供給線を介して流れる電流または前記交流電圧供給線の電圧を検出する検出手段と、
前記検出電流または前記検出電圧に基づいて、前記交流電圧供給線を介した前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記高電圧発生手段に交流電圧を供給しているときに前記検出電流または前記検出電圧が減少した場合、または、前記電流または前記電圧が検出されない場合には、前記高電圧発生手段への交流電圧の供給を停止するように構成されていることを特徴とする交流電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−７８９４４（Ｐ２０１１−７８９４４Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３５２２４（Ｐ２００９−２３５２２４）
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００１１７００９）旭サナック株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００１１７００９）旭サナック株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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