JPH06210199A

JPH06210199A - 粉体コーティング・ガン用の整形スプレ・ノズル

Info

Publication number: JPH06210199A
Application number: JP5291109A
Authority: JP
Inventors: Terrence M Fulkerson; マチューフルカーソンテレンス
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1992-11-23
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1994-08-02
Also published as: US5368237A; CA2106817A1; EP0599498A1

Abstract

(57)【要約】【目的】粉体スプレ・ノズル５３を備えたスプレ・
ガン３０は、特別な形状の放出スロット８６を介してコ
ーティング材料のパターンをスプレして、基材の凹部及
び／又は表面を均一に被覆する。【構成】或る放出スロットの形状は、互いにほぼ６
０°の角度間隔で配置された２本の交差スロットを有
し、回転されることによって、凹部内に塗布されるコー
ティングの幅を変化させることができる。別のスロット
形状は、少なくとも５個の半径方向スロットとこれらの
スロットの交点を貫通するほぼ円形の孔とを具備し、基
材の凹部と平坦面との両方を被覆することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体スプレ機器に係わ
り、特に、固体の微細な粉体材料を塗布して基材の凹部
及び／又は平坦表面を被覆する改良型スプレ・ノズルを
備えた粉体スプレ・ガン及びその粉体スプレ・ノズル使
用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業上の仕上げ塗装において粉体塗料の
ような固体の微細材料を塗布する場合、粉体材料は一般
に加圧状態でスプレ・ガンに搬送され、ガンに取付けら
れたスプレ・ノズルから粉体搬送空気流として、被覆す
べき、即ち塗装すべき物体又は対象基材に向けて吐出さ
れる。このガンから吐出された粉体の微粒子は、帯電さ
れて、接地電位の対象基材の方へ静電的に引き寄せられ
る。この対象基材は、コーティング後に通常オーブンに
搬送され、基材上の粉体コーティング材料が加熱されて
溶解される。

【０００３】粉体スプレ・ガンは、一般に粉体流通路が
形成されたバレルと、このバレルの前方端に取付けられ
たスプレ・ノズルとから構成される。このスプレ・ノズ
ルは米国特許第３，６５９，１５１号や第４，３８０，
３２０号や第４，８１１，８９８号や第５，０５６，７
２０号に開示されたようなほぼ円形の放出開口を有する
ものを使用でき、粉体コーティング粒子はこの放出開口
から噴出され、被覆すべき基材上にほぼ円錐形状のスプ
レ・パターンを作る。また、スプレ・ノズルとして、米
国特許第３，６５９，７８７号や第４，６３８，９５１
号や第４，８３０，２７９号及びヨーロッパ特許公開第
０２３７２０７号に開示されたようなタイプのほぼ細長
の矩形スロットを備えたものを使用することもでき、こ
の場合には粉体コーティング粒子は矩形スロットから放
出されて、ほぼ三角形状に外方に広がった、いわゆる
「平坦（フラット）」スプレ・パターンを作る。別のス
プレ・ノズルは図６乃至図８に示されたように、互いに
９０°間隔で配置された十字カットのスロットを有す
る。

【０００４】コーティング粒子による対象基材の被覆範
囲を最大にする為に、電極と対象基材との間に強い静電
界を発生させて、コーティング粒子を充分に帯電して対
象基材に強力に引き寄せることができる。典型的には、
電極は、スプレ・ノズルの放出開口の近傍に位置するよ
うにスプレ・ガンの前方端に取付けられ、これによって
スプレ・ノズルから噴出される粉体コーティング粒子に
静電荷を付与する。

【０００５】上述の公知のノズルは、基材又は製品の平
坦な表面をスプレする場合には一般に好適であるが、図
１に示した製品８のような基材に粉体コーティングを一
様にスプレする場合にはあまり効果的でない。この製品
８は三角形状の溝１０のような凹部又は隅形状を有し、
この溝１０は側壁１２，１４が最深エッジ１６の所で交
差している。更に、公知のノズルは一般に、平面と凹部
又は隅部との両方を粉体コーティングで一様にスプレす
る場合に有効でないという問題がある。これは、作業者
がスプレ・ガン又はノズルの交換なしに、種々の形状の
基材を移動させながら、スプレする必要があるような生
産ラインにおいて特に問題となる。

【０００６】上述の特許に記載されたノズルでスプレし
た場合にはファラデー・遮蔽効果によってコーティング
が不均一になるといった問題が時々生ずる。これは、静
電現象であって、接地された物体、すなわちスプレすべ
き物体を目指した帯電コーティング粒子が、図２に示し
たように最深エッジ１６に隣接した最深部分２２を被覆
する前に、側壁１２，１４の外側部分１８，２０に多く
引き付けられそこに付着してしまう現象である。この結
果、コーティングが不均一となり、最深部分２２の粉体
コーティングが側壁のもっと外側部分１８，２０よりも
薄くなってしまう。

【０００７】この問題を解決する為に、公知の種々のタ
イプのノズルが対象基材の凹部スプレ用に使用されてい
る。例えば、前述した米国特許第４，８１１，８９８号
に記載されたスプレ・ガンはパターン調整スリーブを具
備し、小さな管形状のスプレ・パターンを小さなデフレ
クターに対して前方に移動してスプレ流の向きをもっと
前方向に変えることができる。このような機構は、被覆
すべき物体に塗布されるコーティング粒子のスプレ・パ
ターンの幅を狭くする。これにより、コーティング材料
は凹部の充分奥まで浸透することができるが、しかしな
がら、スプレ・パターンがドーナッツ形状となるため、
粉体コーティングはパターンの外側部分よりも中央部の
方が薄くなってしまう。従って、粉体は依然として、側
壁に付着しがちであり、凹部の最深部まで充分には浸透
せず、最深部分の側壁を均一に被覆できない。

【０００８】他方、米国特許第４，８１１，８９８号に
記載されたガンのデフレクターは、「ピンポイント」ス
プレ・パターンが凹部の最深部に達するように位置付け
られることができるが、しかしながらこのような構成の
場合には、粉体は凹部側壁の外側部分を充分には被覆し
ない。スプレすべき部品や基材は典型的には約１０〜３
０フィート／分の比較的大きな速度で塗装ラインを移動
しているので、作業者は凹部の側壁の最深部と外側部と
の両方を上手にスプレする時間的余裕がない。

【０００９】９０°の十字カット・スロットを備えたス
プレ・ノズルは、この問題を解決するものであり、粉体
は、図３に示したように凹部内の側壁の小部分を均一に
被覆することができる。しかしながら、この粉体は、深
い凹部の側壁を充分に被覆するものではない。更に、こ
の種のノズルは、基材の隣接平面に大きな均一スプレ・
パターンを塗布するのに適さない。

【００１０】上述の別の特許に記載されたノズルによっ
て発生した平坦スプレ・パターンの場合には、コーティ
ング粉体は加圧されてノズルから高速度で噴出されるの
で、放出された粒子は広いスプレ・パターンを作る。こ
のような高圧は、平面の被覆に対しては有効であるが、
しかしながら、凹部での粉体のはね返りを発生させる。
このような状態の下では、スプレ・パターンの流れ方向
は、充分には制御できず、従ってスプレ・コーティング
は凹部内で不均一になってしまう。この不均一コーティ
ングを補正する為に、余分の粉体を凹部の側面にスプレ
することもできるが、しかしながら、この方法は、粉体
使用量が増大しこの為製造コストがアップするので好ま
しくない。また、ノズルから噴出された粉体の圧力及び
／又は速度の増大によって、スプレ・ガン部品の磨耗が
増大し、部品交換の為の費用がかさみ、かつスプレ機器
の保守時間が増大するといった別の問題が発生する。

【００１１】帯電粉体流の速度の増大に伴う問題は、粉
体が電極に最も近い静電界の最強領域に滞在する時間が
短くなり、この結果、粒子に印加される静電荷が低減し
てしまうことである。これにより、粉体は側壁に充分に
付着することなく凹部内に深く浸透してしまう。

【００１２】そこで、本発明の目的は、従来のシステム
の問題や制限を解決し凹部を有する基材を容易にスプレ
することができる粉体スプレ・ガン・ノズル及びそれの
運転方法を提供することである。

【００１３】本発明の別の目的は、基材の平面と凹部と
の両方を均一に被覆することができる粉体スプレ・パタ
ーンを発生する粉体ガン・スプレ・ノズル及びそれの運
転方法を提供することである。

【００１４】本発明の更に別の目的は、基材の凹部を構
成する側壁表面上の被覆表面領域の大きさを制御する為
に、ノズルを貫通する長手方向軸のまわりに回転可能な
粉体ガン・スプレ・ノズル及びそれの運転方法を提供す
ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、粉体コ
ーティング材料のパターンをスプレするスプレ・ガン用
の粉体スプレ・ノズルは、ノズル本体を具備し、このノ
ズル本体は閉鎖された前方端と粉体コーティング材料の
流入可能な後方端との間で延在した軸方向貫通孔を有す
る。放出スロット手段がノズル本体の閉鎖前方端を貫通
し、上記貫通孔に連通して粉体コーティング材料のパタ
ーンをスプレする。この放出スロット手段は、互いに実
質的に等角度間隔で配置された少なくとも５個の半径方
向開口と、ノズル本体を貫通する長手方向軸と同軸に配
置された実質的に円形の孔とを具備する。

【００１６】更に、本発明によると、放出スロット手段
は、互いに実質的に等角度間隔で配置された６個の半径
方向開口を構成する３個の交差スロットと、これらの３
個の交差スロットの交点においてノズル本体を貫通する
円形孔とを具備する。好ましくは、３個の交差スロット
と円形孔とは、スプレ・ノズル本体を貫通する長手方向
軸に対して実質的に直角に配置されている。貫通孔の前
方端には、切頭の球形部分が形成され、この軸方向貫通
孔は更に、円形断面の後方部分と、この後方部分を切頭
球形部分に接続する切頭円錐形部分とを有している。

【００１７】また、本発明によると、粉体コーティング
材料のパターンをスプレする為にスプレ・ガンと共に使
用するように構成された粉体スプレ・ノズルはノズル本
体を具備し、このノズル本体は、閉鎖の前方端と後方端
との間で延在した軸方向貫通孔を有する。この貫通孔
は、後方端から粉体コーティング材料が流入するように
構成されている。放出スロット手段は、ノズル本体の閉
鎖の前方端を貫通し、基材の凹部の壁に向けて粉体コー
ティング材料のパターンをスプレし、これによって粉体
コーティング材料のパターンはその壁に比較的均一に塗
布される。スロット手段は凹部に対して位置決めされ、
ノズル本体を貫通する長手方向軸のまわりに回転され、
これによって壁上のコーティング・パターンの幅が制御
される。

【００１８】本発明の別の実施例によると、放出スロッ
ト手段は互いに約５５°〜約６０°の角度間隔で配置さ
れた２本の交差スロットを具備する。これらの２本の交
差スロットは、ノズル本体を貫通する長手方向軸に対し
て実質的に直角となるように配置されている。貫通孔の
前方端は切頭の球形部分である。好ましくは、軸方向貫
通孔は、円形断面の後方部分と、後方部分を切頭の球形
部分に接続する切頭円錐形部分とを有している。

【００１９】また、本発明の別の実施例によると、交差
スロットの側壁は、切頭の球形部分を完全に貫通し、一
部が、閉鎖の前方端から後方端に向う長手方向において
切頭の円錐形部分内に入り込んでいる。交差スロットの
各々は平行な対向側壁から構成されている。

【００２０】更に、本発明によるスプレ方法は、表面と
凹部とを有する基材上に粉体コーティング材料のパター
ンをスプレするもので、以下のステップから成る。即ち
加圧粉体コーティング材料はスプレ・ガンに取付けられ
た粉体スプレ・ノズルに送出される。このスプレ・ノズ
ルの放出スロットから、加圧粉体コーティング材料の実
質的に円錐パターンが放出される。この放出スロットは
凹部に近い第１の位置に位置決めされて、凹部の側壁に
コーティング材料を均一に被覆する。その後に、放出ス
ロットは、第１の位置から基材に対して離れる方向に移
動され、これによって基材の表面にコーティング材料を
均一に被覆する。

【００２１】また、表面と凹部とを有する基材に粉体コ
ーティング材料のパターンをスプレする本発明による方
法は、以下のステップを具備する。即ち、加圧粉体コー
ティング材料がスプレ・ガンに取付けられた粉体スプレ
・ノズル内に送出される。この加圧粉体コーティング材
料のパターンがスプレ・ノズルの放出スロットから凹部
内にスプレされ、これによって、凹部の壁に粉体コーテ
ィング材料の比較的均一な被膜を塗布する。スロット
は、ノズルを貫通する長手方向軸のまわりに、凹部に対
して回転され、これによって壁に塗布されるコーティン
グの幅を変化させる。本発明の現時点での好適実施例の
構造と作用と利点は、添付の図面を参照した以下の説明
から更に明らかになるであろう。

【００２２】

【実施例】図９及び図１０は粉体コーティング材料をス
プレするスプレ・ガン３０を示したもので、このスプレ
・ガンは、本発明と同一出願人に譲渡された米国特許第
５，０５６，７２０号に開示されたタイプのような公知
のものを使用することができる。スプレ・ガン３０の詳
細な説明は、上述の米国特許を参照するものとする。
尚、この米国特許は、本明細書の一部を構成するもので
ある。

【００２３】本説明の目的の為に、図９及び図１０に示
したスプレ・ガン３０はピストル型のハウジング３２を
具備し、このハウジング３２の管状部分３４は各端部が
放出端３５とハンドル３６として構成されている。この
放出端３５は前方円筒部分３７と肩部３８とを有し、こ
の前方円筒部分３７の内径は管状部分３４内の貫通孔４
４の内径よりも大きく、肩部３８は前方円筒部分３７と
貫通孔４４との間に位置している。導管４０は粉体コー
ティング材料を粉体コーティング材料供給源（不図示）
から取入孔４２に送出する。尚、管状部分３４内の中央
に位置する貫通孔４４には外部から取入孔４２を介して
アクセスが可能である。貫通孔４４は、横壁４６を介し
て内部室４８に連通し、この内部室４８は後方に延在し
管状部分３４を介してハンドル３６に達している。電極
アッセンブリ５０は電気マルチプライヤ回路（不図示）
の前方端に取付けられ、室４８から壁４６を通って延在
し、管状部分３４の放出端３５から外方へ突出してい
る。この電極アッセンブリ５０の先端は、後述のノズル
５２内に位置し、コーティング粉体をノズルからの放出
前に静電帯電させる。

【００２４】ノズル５２は、管状部分３４の放出端３５
に固定取付されるように構成されている。このスプレ・
ノズル５２は、単一のワンピース形ノズル本体５３であ
り、このノズル本体５３には軸方向の貫通孔５８が穿設
され、この貫通孔５８は一端に入口開口５９を、前方放
出端６１に放出開口６０を夫々有する。本発明の重要な
態様はノズル及びその放出開口の形状に関し、これらは
図４に示したように対象基材の凹部を実質的に一様な
粉体コーティングで被覆可能なスプレ・パターンを作る
ことができる。

【００２５】図９〜１３及び図１８は６０°の十字カッ
トのスプレ・ノズル５２を示したもので、スプレ・ノズ
ル本体５３には軸方向貫通孔５８が形成され、この貫通
孔５８は、大径の後方部分６２と切頭の球形部分６４と
これらの間に位置する切頭の円錐形部分６６とを有す
る。試験例によると、切頭の球形部分６４は直径が約１
／２インチ（約１２．７ｍｍ）である。切頭円錐形部分
６６の開き角は、２０°〜４０°の角度「ａ」、好まし
くはノズル本体５３を長手方向に貫通する中心線６８に
対して約３０°である。ノズル本体５３の外面には、大
径の中央部７０と、この中央部７０の直径に比べて小径
の後方部７２と、両者間の環状肩部７４とが夫々形成さ
れている。この後方部７２には互いに離間した一対の溝
７６，７８が刻設され、これらの溝７６，７８には夫々
Ｏリング５４，５６が収容される。前方部８０は、中央
部７０から半径方向内方にテーパーが付いており、端部
８２に交差している。この端部８２は前方部８０から半
径方向内方にテーパーが付いており、ノズル本体のほぼ
円形の前方平端８４に交差している。

【００２６】スプレ・ノズル本体５３の前方端の放出開
口６０は、放出スロット手段８６を有し、この放出スロ
ット手段８６は、対象基材の凹部を一様に被覆する所望
の平坦な楕円ススプレ・パターンを作るように構成され
ている。この放出スロット手段８６は放出スロット８
８，９０を有し、これらの放出スロット８８，９０は、
互いに約５５°〜６５°の角度「ｂ」、好ましくは互い
に約６０°の角度間隔で配置され、かつ長手方向軸６８
に対して直角である。放出スロット８８，９０は４個の
半径方向の開口を構成し、これらの開口は、図１１及び
図１３に示したように端部８２を貫通して一部前方部８
０内に入り込んだほぼ平行な側壁を有する。試験例では
放出スロットは幅が約０．０９３（約２．３６ｍｍ）イ
ンチである。

【００２７】管状部分３４へのノズル本体５３の固着は
次のように行われる。即ち、ノズル５２の後方部７２は
放出端３５の前方の円筒部分３７内に摺動可能に挿入さ
れると、Ｏリング５４，５６との摩擦係合によってそこ
に保持される。図１０に示したようにスプレ・ノズル５
２は、その後方端９２が管状部分３４の肩部３８に接触
しかつ環状肩部７４が部分３７の前方端に当接するよう
に位置付けられる。

【００２８】スプレ・ガン３０の動作は以下の通りであ
る。即ち、圧力が約５〜７ポンド／平方インチ（約０．
３５〜０４９ｋｇ／ｃｍ²）で、粉体流量が約２０ポン
ド／時間（約９．０７ｋｇ／ｈ）である。ノズル５２に
配置された電極５０はノズルの所から電界を発生する。
ホース４０から軸方向の貫通孔５８に送られたコーティ
ング粉体は一般に上記静電界を通って進む。スプレ塗装
すべき部品又は対象基材がスプレ・ガン３０の前に到達
する前では、粉体パターンは粉体が電気的接地箇所を探
し求めてランダムに動く。この段階では、粉体の大部分
はノズル５２の放出開口６０から長手方向外方に放出さ
れる。スプレ・ガンが塗装すべき対象基材に近付くにつ
れて静電界の大きさが減少し、粉体パターンが引張られ
て、粉体流塊の直径が縮小し円錐状のパターンとなる。
即ち、粉体パターンは曲がった断面が円形〜楕円の類似
形状となる。実際には、静電界が粉体流塊の形状を調整
して対象基材の凹部内への浸透性を向上させる。しかし
ながら、スプレ・ガンの放出端６１が対象基材に近付く
につれて、静電帯電粉体は、対象基材の全体ではなく、
スプレ・ガンの放出端６１に最も近い部分に向かうよう
になる。本発明の従来技術の所で説明したように、公知
のノズルは凹部の側壁と最深部分との両方をうまく被覆
するものではなかった。典型的には、スプレ・コーティ
ングの厚さは約０．００１インチ〜約０．００３インチ
（約０．０２５４〜０．０７６２ｍｍ）が好ましい。本
発明の目的の為には、均一コーティングの厚さは約０．
０００５インチ（約０．０１２７ｍｍ）以上は変化しな
いことが好ましい。

【００２９】上述した６０°の十字カット・ノズル５２
は凹部内を充分にはコーティングできないという問題を
実質的に解決することが判明した。ノズル５２の放出端
６１が図４の凹部１０のような、対象物の凹部に近付く
につれて、ノズル５２から放出される粉体は、凹部の最
深部２２に向って長手方向前方に移動すると同時に、中
心線６８を横切る方向に交差形の放出スロット８８，９
０から半径方向外方にスプレされる。放出スロット８
８，９０は、図１８に示したように、横に広がった楕円
断面の平坦スプレ・パターンを作る。凹部の壁１２，１
４及び最深部２２に夫々付着する粉体は、比較的一様の
厚さのコーティングとなる。凹部は、側壁１２，１４の
方が最深部２２よりもノズルに近いので、粉体は、当然
側壁１２，１４に引き付けられるが、放出スロット手段
８６からの粉体放出速度によって最深凹部内まで流入す
る。６０°の十字カット・ノズル５２の場合には、粉体
浸透性及び最深部２２上のコーティングは充分であり、
側壁１２，１４から外側部分１８，２０まで広がる粉体
の範囲は、ノズルを中心線６８のまわりに回転すること
によって制御することができる。例えば、軸６８が凹部
壁１２と１４の交差エッジ１６に実質的に垂直な状態の
ままで、線９１（図１２に示した逆向き配置のＶ字形状
の半径方向開口に交差する線）を凹部壁１２と１４の交
差エッジ１６に対して平行位置と垂直位置との間で位置
合わせするように、ノズル５２を回転することができ
る。図４において、実線は平行位置を表し、点線は垂直
位置を表している。こうして、作業者は、単にガンをそ
の長手方向に延在した軸のまわりに回転し、平坦スプレ
・パターンを回転して凹部壁の表面上のコーティングの
幅を変えることによって、比較的一様な粉体コーティン
グが被覆される凹部壁の面積を容易に制御することがで
きる。

【００３０】本発明の上述の実施例は、粉体コーティン
グによって対象基材の凹部を被覆する非常に有効な手段
を提供するものであるが、本発明の別の実施例は図１
４，図１５，図１６及び図１７に示したようにノズル５
２の代りにキャッスル形状のノズル１１０を使用する。
図示のキャッスル形状のノズル１１０は、ノズル１１０
の放出端に穿設された交差放出スロット１１２，１１
４，１１６によって６個の半径方向開口が形成されてい
るが、本発明は、これに限らずに、互いにほぼ等角度間
隔で突出した半径方向延在の中心線上の５個以上の半径
方向開口を備えたキャッスル形ノズルであってもよい。
尚、上述のほぼ等角度とは、プラス又はマイナスの５°
の範囲である。

【００３１】好適実施例では、放出スロット１１２，１
１４，１１６は、互いに約６０°の角度「ｃ」で配置さ
れ、ノズル１１０の長手方向軸１１８に対してほぼ直角
である。各放出スロット１１２，１１４，１１６の対向
の側壁は図１４及び図１６に示したように、互いにほぼ
平行であり、端部８２′を貫通して、前方部８０′内に
入り込んでいる。尚、本明細書において、ダッシュ付の
数字は、ダッシュの付かない同一数字の部材と実質的に
同一の部材を表している。このノズル１１０と上述の実
施例との差異は、放出スロット１１２，１１４，１１６
の角度関係の外に、ほぼ円形の孔１２０の存在である。
この円形孔１２０は外側面８４′を貫通し、中心が軸１
１８に一致している。一実施例では、孔１２０の直径は
約１１／３２インチ〜約１３／３２インチ（約８．７３
〜１０．３２ｍｍ）であり、特に約３／８インチ（約
９．５３ｍｍ）が非常に有効であることが判明した。

【００３２】上述のキャッスル形のノズル１１０は、凹
部の不均一粉体コーティングの問題を解決するのに非常
に効果的であることが分かった。典型的には被塗布面か
ら約４インチ〜６インチ（約１０．１６〜１５．２４ｃ
ｍ）未満の距離だけ離れたノズル１１０から放出された
粉体は、ノズル５２からの粉体放出の場合と同様に、中
心線１１８を横切る方向に、交差スロット１１２，１１
４，１１６から半径方向外方にスプレされると同時に、
図５に示したように凹部の最深部２２の方へ流れる。キ
ャッスル形のノズルは、図１７に示したように断面がほ
ぼ円形の円錐形スプレ・パターンを作る。即ち、スプレ
・パターンは、形状がほぼ円錐形であり、上述の６０°
のノズル５２の場合よりも、交差エッジ１６からもっと
離れた側壁の領域にも一様コーティングを行うことがで
きる。

【００３３】キャッスル形のノズルの利点は、複数の半
径方向開口と孔１２０との組合せによって、従来の円錐
状デフレクタ−形ノズルの場合よりも粉体の流量が増大
しかつ粉体パターンが密になったことに起因するものと
思われる。更に、パターンは指向性が強くなり、ガンを
向けた領域をまさに被覆する。流量の増大によって、粉
体のグラム当りの空気量（立方フィート）が減少するの
で、凹部（例えば、箱の内隅）のスプレ被覆の時にその
凹部での空気のはね返り量も減少する。このはね返り空
気の減少によって、ノズルからのスプレは抵抗が小さく
なるので、指向性が一層強くなる。

【００３４】キャッスル形のノズルの別の利点は、放出
通路の口径が大きいので、多量の粉体をその粉体速度に
よって凹部の最深部まで容易に送り込むことができるこ
とである。多量の粉体が最深部まで浸透するが、しか
し、粉体に混合された空気は複数のスロットから流出す
る。他方、粉体は、空気よりも重いので空気から沈降し
がちであり、スロットではなく中央孔１２０を通って流
れる。また、粉体は、中央孔から流出するので、その孔
を塞ぐことになり、従って空気は、ノズルの最も流出し
易すい通路、例えばスロットを流れる。この結果、図５
に示したように、粉体コーティングはかなり一様にな
る。

【００３５】ノズルを通る粉体流が増大するので、粉体
流を流す為の圧力を低減することができ、この結果、部
品の磨耗が低減し、作業者がシステムを止めて部品交換
する頻度も少なくなる。

【００３６】キャッスル形のノズルは、凹部のようなス
ポットをコーティングするのに極めて効果的であるばか
りでなく、単にノズルを基材から遠方へ離して円錐スプ
レ・パターンを大径化、即ち約１０インチ〜約１２イン
チ（約２５．４〜３０．５ｃｍ）にすることによって、
基材の平面のコーティングにも有効である。こうして、
キャッスル形のノズルは、凹部に接近した接近位置とそ
こから離れた遠方位置との間を移動することにより、接
近位置では凹部表面を一様にコーティングし、遠方位置
では比較的平坦な表面をスプレすることができる。ま
た、キャッスル形のノズルは手動作業に効果的であるこ
とに加えて、自動スプレ・システム用にも有効である。

【００３７】本明細書に記載した特許は、本明細書の一
部を構成するものである。上述の説明から分かるよう
に、本発明は、凹部の側部表面及び最深部に粉体コーテ
ィングを一様に塗布して、上述の種々の目的や利点を充
足する粉体スプレ・ガン用のノズルを提供する。本発明
のノズルは、公知のシステムで使用していたノズルと互
換性があるといった利点を有する。上述のキャッスル形
のノズルは基材の平面と凹部面との両方をスプレできる
ので、特に汎用性がある。本発明は、実施例に基づき説
明したが、当業者には、上述の記載からして種々の代替
例や変更例や変形例が明らかであろう。従って、本発明
は、添付の特許請求の範囲及びその精神内のすべての代
替例や変更例や変形例を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉体スプレ・ノズルを有するスプレ・ガンを平
坦な対象基材に形成された凹部に向けた状態を示した斜
視図。

【図２】典型的な公知ノズルに従って構成された粉体ス
プレ・ノズルによってスプレ・コーティングを行った後
の状態を示した図１の線２−２に沿った拡大断面図。

【図３】互いに約９０°の角度間隔で配置されたスロッ
トを有する十字カット・ノズルに従って構成された粉体
スプレ・ノズルによってスプレ・コーティングを行った
後の状態を示した図１の線２−２に沿った拡大断面図。

【図４】本発明による互いに６０°の角度間隔で配置さ
れた２本のスロットを有する十字カット・ノズルに従っ
て構成された粉体スプレ・ノズルによってスプレ・コー
ティングを行った後の状態を示した図１の線２−２に沿
った拡大断面図。

【図５】本発明のキャッスル形のノズルに従って構成さ
れた粉体スプレ・ノズルによってスプレ・コーティング
を行った後の状態を示した図１の線２−２に沿った拡大
断面図。

【図６】公知の９０°の十字カットの粉体スプレ・ノズ
ルを示した側面図。

【図７】図６の線７−７に沿った図。

【図８】図６の線８−８に沿った図。

【図９】本発明の６０°の十字カット・ノズルを組込ん
だ粉体スプレ・ノズルを備えた粉体スプレ・ガンを示し
た側面図。

【図１０】図９に示した粉体スプレ・ガンを一部断面で
示した側面図。

【図１１】本発明による６０°の十字カット粉体スプレ
・ノズルを示した側面図。

【図１２】図１１の線１２−１２に沿った後面図。

【図１３】図１１の線１３−１３に沿った上面図。

【図１４】本発明によるキャッスル形の粉体スプレ・ノ
ズルを示した側面図。

【図１５】図１４の線１５−１５に沿った端面図。

【図１６】図１４の線１６−１６に沿った上面図。

【図１７】６０°の十字カット粉体スプレ・ノズルを備
えたスプレ・ガンからの楕円形スプレ・パターンを示し
た斜視図。

【図１８】キャッスル形の粉体スプレ・ノズルを備えた
スプレ・ガンからの円錐形スプレ・パターンを示した斜
視図。

【符号の説明】

３０スプレ・ガン５２粉体スプレ・ノズル５３ノズル本体５８貫通孔６１前方端６２後方端８６放出スロット手段８８，９０放出スロット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体コーティング材料のパターンをス
プレする為にスプレ・ガンと共に使用されるように構成
された粉体スプレ・ノズルにおいて、閉鎖された前方端と粉体コーティング材料が流入するよ
うに構成された後方端との間を延在する軸方向貫通孔を
有するノズル本体と、上記ノズル本体の上記閉鎖前方端を貫通し、上記貫通孔
に連通し、上記粉体コーティン材料のパターンをスプレ
する放出スロット手段と、を具備し、上記放出スロット手段は、互いに実質的に等
角度間隔で配置された少なくとも５個の半径方向開口
と、上記ノズル本体を貫通する長手方向軸と同軸に配置
された実質的に円形の孔とを含むことを特徴とする粉体
スプレ・ノズル。
【請求項２】上記放出スロット手段は、互いに実質
的に等角度間隔で配置された６個の半径方向開口を構成
する３個の交差スロットを含み、上記円形孔は、上記３
個の交差スロットの交点で上記ノズル本体を貫通してい
ることを特徴とする請求項１に記載の粉体スプレ・ノズ
ル。
【請求項３】上記３個の交差スロットと上記円形孔
は、上記スプレ・ノズル本体の上記長手方向軸に対して
実質的に直角となるように配置されていることを特徴と
する請求項２に記載の粉体スプレ・ノズル。
【請求項４】上記軸方向貫通孔の上記前方端は切頭
の球形部分であることを特徴とする請求項３に記載の粉
体スプレ・ノズル。
【請求項５】上記軸方向貫通孔は、円形断面の後方
部分と、上記後方部分を上記切頭球形部分に接続する切
頭円錐形部分とを含むことを特徴とする請求項４に記載
の粉体スプレ・ノズル。
【請求項６】上記３個の交差スロットの各々は、実
質的に平行かつ対向する側壁を有することを特徴とする
請求項５に記載の粉体スプレ・ノズル。
【請求項７】上記粉体スプレ・ガンから外方に突出
し、上記コーティング材料を静電帯電できるように上記
ノズルの上記軸方向貫通孔内に位置する電極を更に具備
することを特徴とする請求項１に記載の粉体スプレ・ノ
ズル。
【請求項８】粉体コーティング材料のパターンをス
プレするスプレ・ガンにおいて、先端が放出端として構成された貫通孔と、上記貫通孔に
交差し、上記粉体コーティング材料を上記貫通孔に送出
する粉体取入孔と、上記貫通孔内に配置され上記放出端
から外方に延在し上記粉体コーティング材料を静電帯電
させる電極アッセンブリとを有するガン・ハウジング
と、閉鎖された前方端と上記ハウジングの上記放出端に取付
けられた後方端との間に延在する軸方向貫通孔が穿設さ
れたノズル本体を有し、上記ハウジングの上記放出端に
取付けられた粉体スプレ・ノズルと、上記ノズル本体の上記閉鎖前方端を貫通し、上記粉体コ
ーティング材料のパターンをスプレする放出スロット手
段と、を具備し、上記放出スロット手段は、互いに実質的に等
角度間隔で配置された少なくとも５個の半径方向開口
と、上記ノズル本体を貫通する長手方向軸と同軸に配置
された実質的に円形の孔とを含むことを特徴とするスプ
レ・ガン。
【請求項９】上記放出スロット手段は、互いに実質
的に等角度間隔で配置された６個の半径方向開口を構成
する３個の交差スロットを含み、上記円形孔は、上記３
個の交差スロットの交点で上記ノズル本体の上記前方端
を貫通していることを特徴とする請求項８に記載のスプ
レ・ガン。
【請求項１０】上記３個の交差スロットと上記円形
孔は、上記ノズル本体の上記長手方向軸に対して実質的
に直角となるように配置されていることを特徴とする請
求項９に記載のスプレ・ガン。