JP2015531680A - 静電工具を使用するためのシステムと方法 - Google Patents

Abstract

静電荷を有する物質をスプレーするように構成される静電工具（１２）とその静電工具のモードを変更するように構成される制御器（１８）を備えた静電スプレーシステム（１０）を含むシステムであって、モードが、物質射出速度、どれ位多くの電荷が前記物質に印加されるか、及び、いつ電荷が前記物質に印加されるかを変更する様々なプロセスである、システムを提供する。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本願は、参照により全体が本明細書に援用される２０１２年８月２３日に提出された「静電工具を使用するためのシステムと方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＵＳＩＮＧ ＡＮ ＥＬＥＣＴＲＯＳＴＡＴＩＣ ＴＯＯＬ）」という表題の米国特許仮出願第６１／６９２，６７０号に対する優先権とその利益を主張し、且つ、参照により全体が本明細書に援用される２０１３年８月１３日に出願された「静電工具を使用するためのシステムと方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＵＳＩＮＧ ＡＮ ＥＬＥＣＴＲＯＳＴＡＴＩＣ ＴＯＯＬ）」という表題の米国特許非仮出願第１３／９６６，１７８号に対する優先権とその利益を主張するものである。

本発明は概して静電工具を使用するためのシステムと方法に関する。

静電工具は荷電物質をスプレーして対象物をより効率的に被覆する。例えば、対象物にペンキを塗るために静電工具を使用することができる。接地標的は運転中に静電工具からスプレーされた荷電物質を引きつける。荷電物質が接地標的に接触すると、その物質は電荷を失う。様々な物質が異なる速度で電荷を失う。よって、幾つかの物質ではより多くの荷電物質がその標的に接触する前にそれらの電荷が失われることはあり得ない。これらの残留電荷が全面被覆と製品仕上げに干渉することがあり得る。

元々特許請求される発明と範囲が一致するある特定の実施形態が以下にまとめられている。これらの実施形態は特許請求される発明の範囲を限定するものとされず、むしろこれらの実施形態は本発明のあり得る形態の簡単な概要を提供することだけを意図したものである。実際には、本発明は以下に記載される実施形態と類似していても異なっていてもよい様々な形態を包含し得る。

最初の実施形態では、静電荷を有する物質をスプレーするように構成されている静電工具とその静電工具のモードを変更するように構成されている制御器を含み、且つ、前記モードが物質射出速度、どれ位多くの電荷が前記物質に印加されるか、及びいつ電荷が前記物質に印加されるかを変更する様々なプロセスである、静電スプレーシステムが提供される。

別の実施形態では、遅い電荷減衰速度で荷電物質を射出する静電工具の運転モードを変更するように構成される静電工具制御器を含むシステムが提供される。

別の実施形態では、電源により静電工具に電力を供給することと、物質を荷電することと、前記静電工具を用いて前記物質をスプレーすることと、スプレーしつつ前記物質上の電荷を変更することと、前記物質のスプレーを停止することと、を含む、静電スプレーシステムを用いて部品を作製するための方法が提供される。

別の実施形態では、電源により静電工具に電力を供給することと、物質を荷電することと、前記静電工具を用いて前記荷電物質をスプレーすることと、スプレーされる荷電物質の量を漸進的に減少させることと、前記物質をスプレーすることを停止することと、を含む、静電スプレーシステムを用いて部品を作製するための方法が提供される。

全体を通して符号が要素を表している添付図面を参照して後続の詳細な説明を読むと本発明のこれら及び他の特徴、態様及び利点をよく理解することになる。

静電スプレーシステムの模式図を示す図である。 図１の静電スプレーシステムを使用する例示的な方法のフローチャートを示す図である。 図１の静電スプレーシステムを使用する例示的な方法のフローチャートを示す図である。 図１の静電スプレーシステムを使用する例示的な方法のフローチャートを示す図である。 図１の静電スプレーシステムを使用する例示的な方法のフローチャートを示す図である。 図１の静電スプレーシステムを使用する例示的な方法のフローチャートを示す図である。

以下に本開示の１つ以上の特定の実施形態が記載される。これらの実施形態の簡明な説明を提供する努力の中で実際の実施形態の全ての特徴を本明細書に記載していないことがあり得る。あらゆるそのような実際の実施形態の開発においては、あらゆるエンジニアリングプロジェクト又はデザインプロジェクトにおけるように、実施形態ごとに異なり得る、システム関連及びビジネス関連の制約の順守など、開発者の特定の目的を達成するために多数の実施形態特異的な決定を行わなければならないことが理解されるべきである。また、そのような開発努力は複雑であり、時間がかかるものであり得るが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者にとってはデザイン、製作、及び製造の日常的な課題であると理解されるべきである。

本開示の様々な実施形態の要素を紹介するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「前記（ｓａｉｄ）」は１つ以上のその要素が存在することを意味するものとする。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は包括的であり、記載された要素以外にも追加の要素が存在し得ることを意味するものとする。動作パラメーター及び／又は環境条件のいずれの例も開示された実施形態の他のパラメーター／条件を除外しない。

本開示は概して静電システムとその静電システムの使用方法に向けられたものである。具体的には、本静電システムは遅い電荷減衰を有する物質（すなわち、一度荷電されると容易に電荷を失わない物質）を使用して製品を製作することができ、対象物を被覆することができる。遅い電荷減衰は、その物質が自身に反発し始めると、適切な製品仕上げと耐久力に干渉することがあり得る。有利なことに、以下に記載される方法／プロセスによって静電システムが遅い電荷減衰を有する物質を使用して製品を製作し、対象物を被覆することが可能になる。例えば、以下に記載される実施形態のうちの幾つかは時間経過と共に溶射物質に印加される電荷の量を変更する（すなわち、電荷を周期的に増減させる）ことができる。有利なことに、これによって複数の期間に荷電をほとんど又は全く印加しないことでその物質から電荷を失わせることができる。他の実施形態では、本静電システムは溶射物質の量を変更することができ、そうしてより小さい全体的電荷を被覆又は製品に印加することによってその物質に電荷を失うより多くの機会を与えることができる。

図１は、遅い電荷減衰速度を有する高分子物質（シリコン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリエチレンフィルムなど）で製品（移植可能医療装置、注射針、ステント、ガイドワイヤー、カテーテルなど）を被覆又は製作する様々なプロセスを使用することができる静電スプレーシステム１０の模式図である。不運なことに、他の高分子物質のうちでも液体シリコンは後でその他の物質に反発し得る電荷を保持するので、貧弱な仕上がりをもたらし得る遅い電荷減衰速度を有することがあり得る。有利なことに、静電スプレーシステム１０はある期間にわたって溶射物質上の電荷を変更する（例えば、周期的により少ない電荷を印加してゆき、そして、全ての電荷を取り除く）ことができる。電荷の変更によって、その物質はある期間に電荷を失う（すなわち、電荷減衰する）ことが可能になる。システム１０はどれ位多くの荷電物質がスプレーされるかを変更することもできる。すなわち、ある期間により少ない物質をスプレーすることによってより少ない電荷が全面的に印加され、その物質が電荷を失うことを可能にする。電荷を変更し、且つ、溶射物質の量を変更する能力によって、システム１０は適切な仕上がりと耐久力を有する医療製品を製作することが可能になる。よって、その静電スプレーシステムは、有利なことに、遅い電荷減衰速度を有する物質を使用して適切な仕上がりと耐久力を有する製品（例えば、医療製品）を作製するための様々なプロセスを、考察されている実施形態に従って用いることができる。静電スプレーシステム１０は静電工具１２、電源１４、電圧増倍器１６、制御器１８、及びユーザーインターフェース２０を含む。静電スプレーシステム１０は運転中に物質供給源２２に由来する物質を荷電及びスプレーするように構成されている。この物質が、電荷のために荷電物質を電気的に引きつける接地標的２４（例えば、マンドレル）にスプレーされる。その物質が標的２４上に集まると製品２６又は被覆が形成され得る。

静電スプレーシステム１０は運転中に電源１４を使用して静電工具１２に電力を供給する。静電工具１２は１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００、又は２５０ミクロン（例えば、およそ１〜２０ミクロン、３〜１８ミクロン、５〜１５ミクロンの間）よりも小さい粒径を提供することができる回転噴霧器又は空気噴霧器であり得る。静電工具１２は運転中に物質供給源２２に由来する物質を荷電、微粒化、及びスプレーする。その物質は医療製品（例えば、重合体、液体シリコン）に使用される物質又は遅い電荷減衰を有する別の種類の物質であり得る。

示されている例では静電スプレーシステム１０は電圧増倍器１６を使用して静電工具１２内部の物質を荷電する。電圧増倍器１６は電源１４から電気を受け取る。電源１４には外部電源又は内部電源、例えば、発電機が含まれ得る。電圧増倍器１６は電源１４から電気を受け取り、その電気を静電工具１２中の物質に印加されるより高い電圧に変換する。さらに具体的には、電圧増倍器１６は約５ｋＶと１００ｋＶ又はそれ以上との間の電圧で電気を物質に印加することができる。例えば、電気は少なくとも約１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５、１００ｋＶであり得る。理解されるように、電圧増倍器１６は取り外し可能でよく、且つ、ダイオードとコンデンサーを含んでよい。ある特定の実施形態では、電圧増倍器１６は陽圧と陰圧の間で電気を変更するスイッチング回路を含んでもよい。

図１に示されるように、静電スプレーシステム１０は制御器１８とユーザーインターフェース２０を含み、それらは各々電源１４によって電力供給され得る。示されているように、制御器１８はプロセッサー２２とメモリー２４を含む。メモリー２４はプロセッサー２２によって実行可能である、静電スプレーシステム１０の運転を制御するための命令（すなわち、ソフトウェアコード）を保存することができる。制御器１８は様々な動作パラメーター及び条件をモニターするために電圧増倍器１６と静電工具１２に接続され得る。例えば、制御器１８は電圧増倍器１６からの電圧をモニターし、制御する命令を実行することができる。同様に、制御器１８は電源１４からの電力をモニターし、制御する命令を実行することができる。さらに、制御器１８は静電工具１２中の物質に印加される実際の電圧をモニターし、制御する命令を実行することができる。

ユーザーインターフェース２０は制御器１８と接続し、その制御器から情報を受け取る。ある特定の実施形態では、使用者が制御器１８によって収集された情報に基づいて様々な設定と動作パラメーターを調節することが可能であるようにユーザーインターフェース２０が構成され得る。具体的には、使用者はユーザーインターフェース２０に取り付けられている一連のボタン又はノブ２６を用いて設定又はパラメーターを調節することができる。ある特定の実施形態では、ユーザーインターフェース３４はユーザー入力と静電スプレーシステム１０に関連する情報の表示の両方を可能にするタッチスクリーンを含んでよい。例えば、使用者がユーザーインターフェース３４上のノブ、ダイアル、ボタン又はメニューを使用して電圧増倍器１６によって供給される電圧を調節し、電圧スイッチのオン／オフを行い、工具１２によってスプレーされる物質の量を調節することがユーザーインターフェース２０によって可能になり得る。また、ユーザーインターフェース３４は静電スプレーシステム１０用に予めプログラムされた運転モードを含んでよい。これらのモードは溶射物質にある期間にわたって印加される電荷を変更するプロセス、又は静電システム１０によってスプレーされる物質の量を変更するプロセスであり得る。それらのモードには周期的に溶射物質に電荷を印加し、完全に電荷を取り除くこと；溶射物質上の電荷を漸進的に増減させること；スプレー周期の最後の部分で物質から全ての電荷を取り除くこと；溶射物質上の電荷を徐々にゼロにまで減少させること；又はスプレーされる荷電物質の量を変更することが含まれ得る。操作者はユーザーインターフェース３４上のボタン、ノブ、ダイアル、又はメニュー２６を使用して１つ以上のモードを作動させることができる。これらの予めプログラムされたモードは製品を製造するための特定のプロセスであり得、プロセス中の特定のステップであり得、又は静電スプレーシステム１０の動作パラメーター（例えば、電圧レベル、物質射出速度、時間）に対応し得る。

図２は図１の静電スプレーシステムを使用又は操作するための例示的な方法又はプロセス４０のフローチャートである。このプロセス４０は有利なことに電荷を消散させるようにスプレープロセスの最後の部分で溶射物質から電荷を取り除くことができ、そうして遅い電荷減衰速度を有する物質を使用して適切な仕上がりと耐久力を有する製品（例えば、医療製品）を製作することを可能にする。プロセス４０は静電システム１０のスイッチを入れることから始まる。静電システム１０のスイッチが一度入ると、使用者はユーザーインターフェース２０と対話してシステム１０の特定の運転モード又は動作パラメーターを選択することができる。例えば、使用者は医療製品の製造又は被覆の適用のためのプロセス４０を実行するモードを選択することができる。その使用者はプロセス４０の特定の動作パラメーター（例えば、電圧レベル、スプレーされる物質の量、電圧を印加する期間など）を選択することもできる。制御器１８はユーザーインターフェース２０からこの情報を受け取り、その情報を使用してシステム１０を運転する。具体的には、制御器１８はプロセッサー２２を使用してメモリー２４に含まれる命令を実行する。

制御器１８から命令を受け取った後に静電工具１２は物質供給源２２に由来する物質に電荷を印加し、それはステップ４４で表される。電荷はモード特異的である（すなわち、陽電荷又は陰電荷であり、およそ５〜１００ｋＶの間である）。次のステップでは静電工具１２が標的（例えば、マンドレル）への荷電物質のスプレーを開始し、それはステップ４６で表される。上で説明したように一度荷電された幾つかの物質は急速に電荷を失うことがない、すなわち、それらの物質は遅い電荷減衰速度を有する。よって、既に対象物２４上にある物質が新しくスプレーされた荷電物質に反発し、貧弱な仕上がり又は不適切な耐久力をもたらすことがあり得る。

有利なことに、プロセス４０によって過剰な電荷を消散させることが可能になる。具体的には、スプレーを継続しつつ静電工具１２が物質の荷電を停止することができ、それはステップ４８で表される。したがって、プロセスステップ４８はマンドレル２４上の荷電物質の上に電気的に中性の物質をスプレーする。電気的に中性の物質をスプレーすることによって、マンドレル２４上の荷電物質がその電荷を幾らか、又は全て失う機会を有する。その電荷はマンドレルを介して地面に移動することによって、新しくスプレーされた電気的に中性の物質に散逸することによって、及び／又は空気を介して接地静電工具１２に移動することによって減衰し得る。電荷の減衰によって、既に標的上にある物質が新しくスプレーされた物質に反発する能力が低下するので適切な仕上がりと耐久力を有する製品又は被覆が製作される。また、ステップ４８中のステップを実行する期間は物質がどれ位速く電荷を失うかに応じて変化し得る。例えば、ステップ４８は約１秒〜１００秒以上（例えば、１〜５秒、３〜１０秒、５〜１５秒、１０〜１００秒）続き得る。その期間は使用者による調節が可能であり得るし、又は標的（例えば、マンドレル）を流れる電荷からのフィードバックに基づいて自動調節可能であり得る。その後、プロセス４０は物質のスプレーを停止することができ、それはステップ５０で表される。製品又は被覆に応じてプロセス４０は特定の期間（例えば、フラッシュ期間又は部分硬化期間）の後にそれ自体を反復することができる。例えば、プロセス４０は最終製品又は被覆の作製の前に複数回（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、１５回、２０回、又はそれより多くの回数）反復することができる。また、プロセス４０が繰り返されるたびにまず荷電物質が塗布され（ブロック４６）、続いて荷電を有しない物質が塗布されて被覆の表面仕上げを改善することができる。

図３は図１の静電スプレーシステム１０を使用するための例示的な方法又はプロセス６０のフローチャートである。プロセス６０は有利なことに電荷を消散させるようにスプレーしつつ徐々に電荷をゼロにまで減少させることができ、そうして遅い電荷減衰速度を有する物質を使用して適切な仕上がりと耐久力を有する製品（例えば、医療製品）を製作することを可能にする。プロセス６０は静電システム１０のスイッチを入れることから始まり、それはステップ６２で表される。その後、使用者はインターフェース２０を使用して、プロセス６０を実行する特定の運転モード及び関連する動作パラメーター（例えば、電圧レベル、スプレーされる物質の量、どれ位長く電圧が印加されるかなど）を選択する。制御器１８はユーザーインターフェース２０からこの情報を受け取り、その情報を使用してシステム１０を運転する。具体的には、制御器１８はプロセッサー２２を使用してメモリー２４に含まれる命令を実行する。

制御器１８から命令を受け取った後に静電工具１２は物質供給源２２に由来する物質に電荷を印加し、それはステップ６４で表される。電荷はモード特異的であり得る（すなわち、陽電荷又は陰電荷であり、およそ５〜１００ｋＶの間である）。その電荷は使用者による調節が可能であり得るし、モードに縛られ得るし、及び／又は自動調節可能であり得る。その後、プロセス６０は静電工具１２を使用して荷電物質のスプレーを開始し、それはステップ６６で表される。上で説明したように一度荷電された幾つかの物質は急速に電荷を失うことがない、すなわち、それらの物質は遅い電荷減衰速度を有する。よって、既に標的２４上にある物質が新しくスプレーされた荷電物質に反発し、貧弱な仕上がり又は不適切な耐久力をもたらすことがあり得る。

有利なことに、プロセス６０によって過剰な電荷を消散させることが可能になる。具体的には、静電工具１２はある期間にわたって物質に印加される電荷をゼロにまで徐々に減少させることができ、それはステップ６８で表される。静電工具１２が電荷を変更する速度は物質の電荷を失う能力に左右される。例えば、スプレーされた物質が電荷を失うのに長い時間がかかる場合、その静電工具は物質に付与される電荷の量を急速に減少させることがあり得る。より速い速度で電荷を消散することができる物質では電荷を変更する速度はより遅いものであり得る（すなわち、静電工具１２はスプレーされている物質に印加される電荷の量をゆっくりと減少させることができる）。したがって、プロセスステップ６８は時間経過と共に追加の電荷の量を減少させることによって物質が電荷を失うことを可能にする。したがって、電荷の減衰によって、塗布された物質の反発する能力を低下させることができ、それによって追加の物質が仕上がり及び／又は耐久力を改善する。上で説明したように、その電荷はマンドレルを介して地面に移動することによって、より少ない電荷を含む新しくスプレーされた物質に散逸することによって、及び／又は空気を介して接地静電工具１２に移動することによって減衰し得る。その後、プロセス６０は物質のスプレーを停止することができ、それはステップ７０で表される。製品又は被覆に応じてプロセス６０は特定の期間（例えば、フラッシュ期間又は部分硬化期間）の後に反復することができる。例えば、プロセス６０は最終製品又は被覆の作製の前に複数回（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、１５回、２０回、又はそれより多くの回数）反復することができる。

図４は図１の静電スプレーシステム１０を使用するための例示的な方法８０のフローチャートである。このプロセス８０は有利なことに電荷を消散させるように徐々により少ない荷電物質をスプレーすることができ、そうして遅い電荷減衰速度を有する物質を使用して適切な仕上がりと耐久力を有する製品（例えば、医療製品）を製作することを可能にする。プロセス８０は静電システム１０のスイッチを入れることから始まり、それはステップ８２で表される。その後、使用者はインターフェース２０を使用して、プロセス８０を実行する特定の運転モード及び関連する動作パラメーター（例えば、電圧レベル、スプレーされる物質の量、どれ位長く電圧が印加されるかなど）を選択する。制御器１８はユーザーインターフェース２０からこの情報を受け取り、次にメモリー２４に保存されている命令を実行してシステム１０を運転する。

制御器１８から命令を受け取った後に静電工具１２は物質供給源２２に由来する物質に電荷を印加し、それはステップ８４で表される。電荷はモード特異的である（すなわち、陽電荷／陰電荷であり、およそ５〜１００ｋＶの間である）。その後、プロセス８０は静電工具１２を使用して荷電物質のスプレーを開始し、それはステップ８６で表される。上で説明したように、一度荷電された幾つかの物質は急速に電荷を失うことがなく、且つ、新しくスプレーされた荷電物質に反発し、貧弱な仕上がり又は不適切な耐久力をもたらすことがあり得る。有利なことに、プロセス８０によって限定的な量の追加の電荷を印加しつつ電荷を消散させることが可能になる。具体的には、プロセス８０のステップ８８においてシステム１０はスプレーされている物質上の電荷を維持しつつ時間経過と共にスプレーされる物質の量を徐々に減少させる。よって、より少ない物質をスプレーすることで時間経過と共により少ない電荷が印加され、そうして電荷が減衰することを可能にする。電荷が減衰すると塗布された物質が追加の物質に反発する可能性が少なくなり、そうして改善された仕上がり及び／又は耐久力をもたらす。その後、プロセス８０は物質のスプレーを停止することができ、それはステップ９０で表される。製品又は被覆に応じてプロセス８０は特定の期間（例えば、フラッシュ期間又は部分硬化期間）の後に反復することができる。例えば、プロセス８０は最終製品又は被覆の作製の前に複数回（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、１５回、２０回、又はそれより多くの回数）反復することができる。

図５は図１の静電スプレーシステム１０を使用するための例示的な方法１００のフローチャートである。このプロセス１００は有利なことに溶射物質上の電荷を増減させることができ、溶射物質がより少ない電荷を有している期間にその物質に電荷を失わせることができ、そうして遅い電荷減衰速度を有する物質を使用して適切な仕上がりと耐久力を有する製品（例えば、医療製品）を製作することを可能にする。プロセス１００は静電システム１０のスイッチを入れることから始まり、それはステップ１０２で表される。その後、使用者はインターフェース２０を使用して、プロセス１００を実行する特定の運転モード及び関連する動作パラメーター（例えば、電圧レベル、スプレーされる物質の量、どれ位長く電圧が印加されるか、どれ位急速に電圧が増加又は減少するかなど）を選択する。制御器１８はユーザーインターフェース２０からこの情報を受け取り、次にメモリー２４に保存されている命令を実行してシステム１０を運転する。

制御器１８から命令を受けた後、静電工具１２は物質をスプレーするときにその物質に電荷を印加する。電荷はモード特異的である（すなわち、陽電荷／陰電荷であり、およそ５〜１００ｋＶの間である）。さらに具体的には、静電工具１２は溶射物質上の電荷を漸進的に増加、及び漸進的に減少させ、それはステップ１０４で表される。例えば、制御器１８はある期間（例えば、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、１０秒、１５秒、２０秒、２５秒、３０秒、又はそれ以上）に物質に対する電圧を５ｋＶから１００ｋＶまで上昇し、次に別の期間（例えば、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、１０秒、１５秒、２０秒、２５秒、３０秒、又は以上）に電圧を１００ｋＶから５ｋＶまで低下するように静電工具１２に指示することができる。その期間は使用者による調節が可能であり得るし、又は標的（例えば、マンドレル）を流れる電荷からのフィードバックに基づいて自動調節可能であり得る。さらに、制御器１８はこのステップ１０４を複数回（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、２０回、３０回、又はそれ以上）反復するように静電工具１２に指示することができる。上で説明したように、物質が電荷を保持するとき、それが新しくスプレーされた物質に反発することによって最終被覆又は製品の仕上がり又は耐久力に悪い影響を与える。有利なことに、プロセス１００によって静電工具１１２が溶射物質により少ない電荷を印加する期間に電荷を消散させることが可能になる。よって、溶射物質上の電荷を交互させることで、又は周期的に増減させることでその物質上の電荷が減衰することができ、その結果、塗布された物質が追加の物質に反発せず、それによって仕上がり及び／又は耐久力を改善する。その後、プロセス１００は物質のスプレーを停止することができ、それはステップ１０６で表される。製品又は被覆に応じてプロセス１００は特定の期間（例えば、フラッシュ期間又は部分硬化期間）の後に反復することができる。例えば、プロセス１００は最終製品又は被覆の作製の前に複数回（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、１５回、２０回、又はそれ以上）それ自体を反復することができる。

図６は図１の静電スプレーシステム１０を使用するための例示的な方法１２０のフローチャートである。このプロセス１２０は有利なことに電荷を消散させるようにスプレープロセスの間に全ての電荷を取り除き、次に電荷を印加することができ、そうして遅い電荷減衰速度を有する物質を使用して適切な仕上がりと耐久力を有する製品（例えば、医療製品）を製作することを可能にする。プロセス１２０は静電システム１０のスイッチを入れることから始まり、それはステップ１２２で表される。その後、使用者はインターフェース２０を使用して、プロセス１２０を実行する特定の運転モード及び関連する動作パラメーター（例えば、電圧レベル、スプレーされる物質の量、どれ位長く電圧が印加されるかなど）を選択する。制御器１８はユーザーインターフェース２０からこの情報を受け取り、次にメモリー２４に保存されている命令を実行してシステム１０を運転する。

制御器１８から命令を受けた後、静電工具１２は物質をスプレーするときにその物質に電荷を印加する。電荷はモード特異的である（すなわち、陽電荷／陰電荷であり、およそ５〜１００ｋＶの間である）。さらに具体的には、静電工具１２は溶射物質へ電荷を印加することと全ての電荷を取り除くこととの間を循環し、それはステップ１２４で表される。例えば、制御器１８は、特定の期間（例えば、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、１０秒、１５秒、２０秒、２５秒、３０秒、又はそれ以上）に溶射物質へ５〜１００ｋＶの間で電圧を加え、次に別の期間（例えば、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、１０秒、１５秒、２０秒、２５秒、３０秒、又はそれ以上）に溶射物質上の全ての電荷を取り除くように静電工具１２に指示する命令を実行することができる。その期間は使用者による調節が可能であり得るし、又は標的（例えば、マンドレル）を流れる電荷からのフィードバックに基づいて自動調節可能であり得る。実施形態に応じて荷電物質をスプレーする期間は非荷電物質をスプレーする期間よりも短い、又は長いことがあり得る。上で説明したように、物質が印加された電荷を急速に失わない場合、残留電荷が新しくスプレーされた物質に反発することによって最終被覆又は製品の仕上がり又は耐久力に悪い影響を与え得る。有利なことに、プロセス１２０によって、適切な仕上がり及び／又は耐久力を有する被覆又は製品を作製するために荷電物質のスプレーと後続の非荷電物質のスプレーとの間を循環することで電荷を消散させることが可能になる。その後、プロセス１２０は物質のスプレーを停止することができ、それはステップ１２６で表される。製品又は被覆に応じてプロセス１２０は特定の期間（例えば、フラッシュ期間又は部分硬化期間）の後にそれ自体を反復することができる。例えば、プロセス１２０は最終製品又は被覆の作製の前に複数回（例えば、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、１５回、２０回、又はそれより多くの回数）反復することができる。

本発明のある特定の特徴だけが本明細書中で例示及び説明されてきたが、多くの改変と変更が当業者に思い浮かぶ。したがって、添付されている特許請求の範囲は本発明の真の精神の範囲内にある全てのそのような改変と変更を包含するものとされることを理解すべきである。

Claims (20)

1. 静電荷を有する物質をスプレーするように構成される静電工具と、
   前記静電工具のモードを変更するように構成される制御器と、
   を備える静電スプレーシステムを含むシステムであって、前記モードが、物質射出速度、どれ位多くの電荷が前記物質に印加されるか、及びいつ電荷が前記物質に印加されるか、を変更する様々なプロセスである、システム。
2. 前記制御器がプロセッサーを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御器がメモリーを含み、且つ、前記制御器が前記静電工具の運転モードを変更することを可能にする前記プロセッサーによって使用される命令を保存するように前記メモリーが構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記静電工具が回転噴霧器である、請求項１に記載のシステム。
5. 前記物質が液体シリコンである、請求項１に記載のシステム。
6. 前記制御器が前記静電工具の一部である、請求項１に記載のシステム。
7. 前記静電工具が電圧増倍器を含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記静電工具が、ユーザーが前記モードを変更することを可能にするように構成されているユーザーインターフェースを含む、請求項１に記載のシステム。
9. 遅い電荷減衰速度で荷電物質を射出する静電工具の運転モードを変更するように構成される静電工具制御器を備える、システム。
10. 前記制御器がプロセッサーを含む、請求項９に記載のシステム。
11. 前記制御器が前記プロセッサー用の命令を有するメモリーを含み、且つ、前記命令が前記静電工具の様々な運転モードを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記制御器が前記静電工具によって射出される前記物質の電荷を変更するように構成される、請求項９に記載のシステム。
13. 前記制御器が前記静電工具によって射出される物質の量を変更するように構成される、請求項９に記載のシステム。
14. 前記静電工具が前記物質をスプレーしている間に前記物質から電荷を取り除くように前記制御器が構成される、請求項９に記載のシステム。
15. 静電スプレーシステムを用いて部品を作製するための方法であって、
    電源により静電工具に電力を供給することと、
    物質を荷電することと、
    前記静電工具を用いて前記物質をスプレーすることと、
    スプレーしつつ前記物質上の電荷を変更することと、
    前記物質をスプレーすることを停止することと、
    を含む、方法。
16. スプレーしつつ前記物質上の電荷を変更する前記ステップが、前記物質をスプレーすること停止する前に全ての電荷を取り除くことを含む、請求項１５に記載の方法。
17. スプレーしつつ前記物質上の電荷を変更する前記ステップが、前記物質上の電荷を徐々にゼロにまで減少させることを含む、請求項１５に記載の方法。
18. 前記物質上の電荷を変更する前記ステップが、前記物質上の電荷を漸進的に増加させることと、漸進的に減少させることと、を含む、請求項１５に記載の方法。
19. 前記物質上の電荷を変更する前記ステップが、閾値レベルの電荷にまで前記物質を荷電することと前記電荷を取り除くこととの間を循環することを含む、請求項１５に記載の方法。
20. 静電スプレーシステムを用いて部品を作製するための方法であって、
    電源により静電工具に電力を供給することと、
    物質を荷電することと、
    前記静電工具を用いて前記荷電物質をスプレーすることと、
    スプレーされる荷電物質の量を漸進的に減少させることと、
    前記物質をスプレーすることを停止することと、
    を含む、方法。

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