JPH0724794B2 - 静電スプレー塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、静電スプレー塗布装置に関し、特に塗布粒子
を被塗布物体に静電的に塗布する改良式粒子スプレーガ
ンに関する。

被塗布物体に静電的に塗布される塗膜は静電的に帯電さ
れた固体粒子、即ち粉体か、或いは静電的に帯電された
液体粒子の形態をなしており、これ等の粒子は空気衝突
噴霧、無気或いは静水圧噴霧、および／または静電噴霧
を含む多くの熟知された方法により噴霧される。

工業的な仕上塗装における粉末樹脂などの固体粒状塗膜
を形成する場合、粒状粉体は圧縮空気により「ガン」と
呼ばれるスプレー装置に搬送されガンから被塗布物体に
向かう径路に沿つて投射される空気流の形態でガンの前
方端部の開口、即ちノズルからスプレーされる。ガンか
らの塗布粒子をスプレーする工程においては、粉体塗布
流の径路に近接するガンノズルに装着された高圧電極に
より電荷が粒子に付与される。次に、これ等の帯電粒子
は接地電位に保持された被塗布物体に向けて静電的に吸
引されるが、これによりガンからスプレーされた帯電粒
子が目標物体にデポジツトされる効率が高まる。上記物
体が塗布された後、この被塗布物体は一般にオーブン内
を搬送され、このオーブンで粉体塗布材料が加熱され、
被塗布物体の表面で融解され、それに固着する。

静電粉体スプレーガンは通常、そのノズル端部に機械的
粉体デフレクタを装着している。１つの好ましい形態に
よると、このデフレクタは円錐形状をなし、ガンからス
プレーされる粉体流路の軸方向に配置され、粉体を円錐
スプレーパターン状に偏向させる。即ち、このデフレク
タはノズル領域のガンからスプレーされる粉体塗布材料
の衝突を受け、この粉体を半径方向外方に振向けて円錐
スプレーパターンを形成する。

静電液体スプレーガンシステムは従来加圧液体源を備
え、この加圧液体減はホースを介して液状塗料をガンに
搬送し、このガンで塗料はノズルから放出されて噴霧粒
子流になる。この噴霧はノズル領域に空気を伴う液体流
が入射することにより生成することができ、これは空気
噴霧として公知のものである。一方、液状塗料は、ノズ
ルから出る時噴霧が生ずるように十分に加圧され得るも
ので、これは静水或いは無気噴霧と呼ばれる。更に他の
システムによると、上記液体は、この液体を有効に噴霧
化する静電力を印加される。

静電スプレーガンの設計目的の１つは、液体、粉体に係
わらず、ガンからスプレーされる帯電塗布粒子が被塗布
物体にデポジツトされる効率を最大にすることにある。
これは「塗着効率」と呼ばれる。一般に、塗着効率は粒
子の電荷を増すことにより増加させることができ、およ
び／または、ガンと被塗布物体間の静電場の強度を増す
ことにより増加させることができる。

以上より、本発明は、ガンと被塗布物体間の静電場の強
度および粒子上の電荷を共に増加させて改良された粉体
塗布塗着効率を提供する静電スプレーガンを構成するこ
とを目的とする。

上記目的は、静電的に塗布される物体に向かう前方路に
粒子流がスプレーされる開口を備え、多点電極を有する
粒子スプレー装置を設けることにより達成される。上記
の多点電極は、粒子流が通る開口に近接して配置された
かなりの個数の密接に隔置された電極要素からなる。高
圧静電電源からの多点電極を付勢すると、粒子流に近接
する複数個のコロナ帯電点が生成され、従つて塗布塗着
効率が改良される。

粉体スプレーガンの１つの好ましい実施例によると、ノ
ズル粉体流路内にデフレクタが設けられ、このデフレク
タは非導電性材料からなり、また、ａ）前方に搬送され
る粉体流が入射して所望の粒子流形態を与えるように偏
向される背面と、ｂ）前方に面する前面と、ｃ）このデ
フレクタに組込まれる当該抵抗性径路を介して高電圧源
に接続されるデフレクタの円周方向に隔置されたかなり
の個数の電極要素とを備える。これ等の電極要素は全体
として多点電極として作用し、電極が付勢された時複数
個のコロナ帯電点を与える。

上記の１つの好ましい実施例によると、上記多点電極は
炭化珪素などの材料からなる繊維状抵抗性シートの形態
をなし、このシートはその前面および背面間のデフレク
タ内に組込まれてデフレクタ周囲に近接するその周囲と
して多数の半径方向に配置された電極要素を規定し、こ
れ等の電極要素は偏向粉体流が通過して、ガンから粉体
粒子がスプレーされる時静電的に帯電される複数個のコ
ロナ帯電点を形成する。デフレクタ周囲の円周方向に隔
置されたかなりの個数の半径方向に配置された電極要素
が複数個のコロナ帯電点を形成するように作用する本実
施例によると、電極要素の半径方向内方に配置された抵
抗性シートが、適切な高電圧源から電極要素が付勢され
るデフレクタに組込まれた抵抗性電流路として作用す
る。本実施例による抵抗性シートとして炭化珪素が好ま
しく用いられたが、他の繊維状抵抗性材料も用いること
もできる。

本発明の上記実施例の重要な利点は、炭化珪素の周辺エ
ツジが抵抗性シートを形成する多数の炭化珪素繊維の端
部を有し、これ等の繊維端部が多数の半径方向に配置さ
れた電極要素を形成し、これ等の要素は、粉体粒子がス
プレーされる時これ等の粉体粒子を帯電させる複数個の
コロナ帯電点を形成することにある。このデフレクタ構
造は、粉体粒子に転送される電荷量を増加させ、且つガ
ンと被加工体間の静電場強度を増加させて塗布塗着効率
を改良すると考えられる。

本発明の他の利点は、デフレクタの構造、特に抵抗性流
路と複数個の円周方向に配列した電極要素が比較的安価
で、製造が容易であり、耐久性があるという点にある。
これ等の利点は商業的に本発明によるガンの有効性を高
めるものである。

本発明の上記構成によると、炭化珪素はそのエツジから
遠位の、中央に配置された高電圧端子領域を備え、高電
圧が印加される中央端子領域と粉体粒子のコロナ帯電が
多数の炭化珪素繊維端部から生じる周辺エツジとの間の
シートを通じて電気的に抵抗性の電流路を形成する。こ
の抵抗性電流路は比較的大きな抵抗器を構成して、ガン
を主要成分とするスプレー塗布システムに容量的に蓄積
された電気エネルギーが偶然の放電に起因する発火障害
を最小にするように作用する。

本発明の他の好ましい実施例においては、デフレクタ周
囲の円周方向に隔置された電極要素は、デフレクタの周
囲から半径方向外方に突出する導電性の針或いはワイヤ
の形態の離隔して固定された電極の形態をなす。これ等
の離隔した電極の各々はデフレクタ内に収容される離隔
した抵抗器を介して高電圧源に接続される。半径方向に
配置された電極は、これ等の電極から外向きに突出する
代りに必要に応じてデフレクタ周囲と同一高さにし、電
極が損傷する可能性を減らすことができる。

本発明の更に他の、好ましい、実施例によると、デフレ
クタは比較的狭い炭化珪素リボンまたは糸を備え、これ
は、デフレクタ内で半径方向に配置され且つ円周方向に
隔置されたデフレクタ内に設けた離隔抵抗器を介して円
周方向に配置された電極要素として作用する。

デフレクタ内に設けられ、高電圧源とデフレクタ周囲の
円周方向に隔置された電極要素とを相互接続する上記離
隔抵抗器を利用する本発明の実施例によると、これ等の
抵抗器は不注意による電気エネルギーの放出に起因する
発火障害を最小にするように作用する。

上記実施例の各々に都合良く組込むことができる本発明
の他の側面によると、非導電性ガンバレルの前方端部に
配置したノズルは静電シールドを備える。この静電シー
ルドは、粉体流路内で半径方向に配置された円錐形デフ
レクタとノズルの間の環状開口を偏向粉体流が通る時こ
の粉体流を静電的に帯電させるコロナ帯電点が配置され
るデフレクタの周囲の外方で後方に配置される。静電シ
ールドの好ましい形態においては、これは、コロナ帯電
点が延在する円錐状デフレクタの前方端部を囲繞する領
域のノズル端部、特に静電シールドの周囲を外側に張り
出させることにより構成される。事実、この静電シール
ドは、この種の静電シールドを持たない類似のスプレー
装置に比べて塗着効率を有意に向上させることが見出さ
れている。

本発明の静電シールドが塗着効率を如何に向上させるか
を理解するため、電気的に接地したハンドル或いは装着
部材を有する通常の静電スプレーガンを例に取ると、デ
フレクタの周囲に近接するコロナゾーンは、その後方に
配置された接地ガンハンドルまたは装着部材とその前方
に配置され、接地された被塗布物体とのほぼ中間に配置
される。例えば、接地被塗布物体とコロナ帯電ゾーン間
の距離はほぼ10インチであり、この距離はガンノズルの
コロナゾーンと後方に配置された接地ガンハンドルまた
は装着部材との間の距離とほぼ同じである。装置外およ
びデフレクタ周囲に近接するコロナ帯電ゾーンの背後に
静電シールドがない場合、ガンノズルから放出される帯
電塗布粒子は、接地ガンハンドルまたは装着部材と同様
に接地被塗布物体に近接し、その結果、若干の帯電粒子
が接地ガンハンドルまたは装着部材に静電的に吸引され
るようになり、従つて塗布塗着プロセスの効率が向上す
る。

更に、ガンハンドルまたは装着ハードウエアは帯電粒子
を或る程度吸引するので、デフレクタと接地ハンドルの
間にコロナ電流路が形成され、これによりデフレクタに
おける帯電用有効電気エネルギーは寄生放電により低減
されることになる。これに対応して塗着効率も減少す
る。従つて、本発明の静電シールドを用いると、静電帯
電粒子を吸引し且つ寄生電流漏えい路を設けた場合の、
これに与える接地ガンハンドルまたはマウントの作用が
かなり低減され、その結果塗着効率がかなり増加され
る。これは、デフレクタ周囲を囲繞するノズル内に静電
シールドがない場合の結果と比べて塗着効率を大幅に改
良する。

上記の静電シールドは、噴霧される液状または粉体状の
塗布粒子をスプレーするために設計された手動または自
動のガンと組合わせて有効に用いることができる。

本発明の更に他の実施例によると、上記多点電極は周囲
が鋸歯状のデイスク形態をなす。デイスクの全体は抵抗
性、半導電性、または導電性材料により形成できる。ま
たこのデイスクは内部セクシヨンが円形で、外部セクシ
ヨンが周囲に歯を有する環状の複合形構成にすることが
できる。この内部のおよび／または外部のセクシヨンは
導電性、抵抗性、または半導電性固体シート状、繊維
状、またはメツシユ状材料で形成することができる。内
部円形セクシヨンの代りに、環状セクシヨンに結合した
１連の電線によりその鋸歯状周辺に高電圧を与えるよう
にしてもよい。

本発明の他の形態によると、上記多点電極は導電性、半
導電性、または抵抗性材料のクラツドを有した導電性、
半導電性、または抵抗性ワイヤ、または非導電性ワイヤ
のデイスク状メツシユで構成してもよい。

デフレクタを有する粉体ガンに有用な他の実施例におい
ては、上記デフレクタは、特にその周囲において、多点
電極として用いられる、炭化珪素またはその他の抵抗性
繊維を含む射出成形材料で形成される。このデフレクタ
は更に、デフレクタ周囲の炭化珪素繊維に高電圧を搬送
する半導電性、抵抗性、或いは導電性材料を有してもよ
い。デフレクタの周囲に炭化珪素繊維を用いる代りに、
デフレクタの周囲に多重電極として機能する多数の電極
を装着して多点電極を設けることができる。

以上に記載した実施例のいずれにおいても、ガンに容量
的に蓄積された電気エネルギーが接地物体の多点電極へ
の接近により急激に放出される場合の危険な電気放電を
回避するのに十分な抵抗を与えることが望まれる。

本発明による多点電極は、デフレクタを有する粉体ガン
に対して以上に記載されたが、噴霧化液体スプレー装置
に対しても有用である。このような装置においては、多
点電極は、これが、放出粉体粒子の流路に近接する粉体
ガンのデフレクタ内に装着される場合と同様に、被塗布
物体に向けてノズルから放出される噴霧液状粒子の流路
に近接するノズル領域内に装着される。

本発明の上記の目的、その他の目的、利点、および特徴
は添付図面を参照した本発明の詳細な説明から直ちに明
らかになろう。

添付図面を参照すると、本発明による静電スプレーガン
の１つの好ましい形態が図示される。この好ましい実施
例によると、スプレー装置10は電気的に接地された導電
性ハンドル11と非導電性または絶縁性バレル12を備えた
ガンの形態をなし、このバレルはその前方端部が中央の
外向き開口15を備えた外向きノズル14になり、上記の開
口からは粉体デフレクタと電極帯電アセンブリ16の結合
体が突出している。上記スプレーガンの好ましい実施例
は、上記アセンブリ16を除くと、トーマス・イー・ホル
スタイン（Thomas E. Hollstein）、デビツド・イー・
オリヤン（David E. O′Ryan）、およびヨセフ・シー・
ワリユー（Joseph C. Waryu）等により1984年12月13日
に提出され、本出願の譲受人に譲渡された、「改良式粉
体スプレーガン」と題する同時係属米国特許出願第6815
01号に記載の方法により構成できる。この出願の説明を
ここでは引用することにする。

上記バレル12は内部粉体入口室17を備え、この入口室は
その後方端部が、バレル壁のポート13を介して粉体伴出
加圧給気ホース13aと連通する。またこの内部粉体入口
室17は、その前方端部が、テーパ状内腔19と中間室21を
介してノズル開口15と連通する。デフレクタおよび電極
アセンブリ16用非導電性装着スタブ22が上記中間室21内
に置かれた非導電性スパイダ25から軸方向および後方に
延在する。このスパイダ25から軸方向並びに後方には導
体76を有する（後に説明）電気的に絶縁された導電路29
が延在し、この導電路はこれが絶縁性高圧給電ケーブル
26と適切に接続される段付き直径内腔30aと30bを通して
延圧し上記ケーブルはハンドル11を通つて24でその端部
を出てそこで遠隔高圧静電電源（図略）に接続される。

上記ハンドル11は、付勢時に、ホース13aを介して粉体
入口室17に加圧粉体伴出空気を供給する可動トリガ34を
有する。上記トリガ34はまた遠隔高圧電源を付勢して、
粉体デフレクタ16内に軸方定に配置された導電体70（後
に説明）に高圧静電力を与える。この導体70は高圧ケー
ブル24、26および装着スタブ22とスパイダ25を通過する
電気的に絶縁された導電性電流路29とにより高圧電源に
接続される。上記粉体伴出空気は加圧下で入口室17から
逐次テーパ状内腔19および中間室21を通して外向きノズ
ル開口15に到り、この開口で円錐路に転向され、粉体デ
フレクタおよび電極帯電アセンブリ16に組付けた（後に
記載される）電極により静電的に帯電される。この粉体
は静電的に帯電した粒子のほぼ円錐形パターンでノズル
開口を出て接地被塗布物体（図略）に投射される。

上記粉体デフレクタおよび電極帯電アセンブリ16は、第
２図を参照して更に詳細に検討すると、円形平前面40と
円錐状背面42とを有したほぼ円錐形状をなしている。上
記前面40はまた、必要に応じて凸状或いは凹状にするこ
ともできる。円形状ウエハまたはデイスク44の形態の抵
抗性シート電極が上記前面と背面40、42の境界領域に配
置される。この抵抗性電極シートまたはデイスク44のエ
ツジ46は好ましくは上記前面および背面40、42のエツジ
40′、42′と同じ高さにされる。本発明の好ましい形態
によると、上記粉体デフレクタおよび電極帯電アセンブ
リ16は複合或いはサンドイツチアセンブリとして与えら
れ、このアセンブリは中間の抵抗性電極デイスク44、こ
のデイスク44の直径に等しい直径の円形絶縁デイスク40
a、および粉体偏向円錐面42を構成する後方面を有した
円錐状絶縁セクシヨン42aとを有している。上記円錐状
セクシヨン42a、抵抗性電極デイスク44、およびデイス
ク44aは固定的に組込まれ、市販の接着剤により一体ユ
ニツトを形成する。あるいは抵抗性シートはデフレクタ
内にモールド成形され得る。

本発明の好ましい形態によると、抵抗性電極デイスク44
は樹脂母材中にランダムに配向された炭化珪素繊維また
はフイラメントを含む炭化珪素不織物により形成され
る。上記織物が得られる上記炭化珪素繊維またはフイラ
メントは米国特許第4,100,233号に開示され、日本、東
京のニツポンカーボン社（Nippon Carbon Co., Ltd.）
およびミシガン州ミツトランドダウコーニングから市販
されている一般タイプのニカロン（Nicalon）繊維の物
理的、電気的特性を有するものである。好ましい実施例
によると、上記炭化珪素繊維は加熱処理されて１×10³
オーム・cmの比抵抗と約10〜15ミクロンの繊維径を与え
る。米国特許第4100233号の全体の開示、およびミシガ
ン州ミツドランドのダウコーニングから得られる日本、
東京のニツポンカーボン社（Nippon Carbon Co., Lt
d.）の以下の刊行物をここでは引用することにする： ニカロン炭化珪素繊維（Nicalon Silicon Carbide Fibe
r）、12ページ;1984年１月１日まで有効なプライスリス
ト、ダウコーニング社からの炭化珪素繊維製品、２ペー
ジ；ニツポンカーボン社代表タナカジユンイチによる炭
化珪素繊維およびその応用の工業化。

市販されているニカロン（Nicalon）連続炭化珪素繊維
は次のような物理的性質を有する： フイラメント直径:10〜15ミクロン 断 面 ：丸形 密 度 :0.093ポンド／インチ³ （2.55g/cm³） 引張強さ :360〜470 ksi （250〜300kg/mm²） 引張り弾性率 :26−29×10³ ksi （18−20×10³kg/mm²） 熱膨脹率 ：（繊維に平行方向） 3.1×10^-6／℃。

繊維を通して一様であり、繊維曲げに無関係なニカロン
炭化珪素繊維の比抵抗は紡糸に続く種々の温度での繊維
の熱処理により変えることができる。熱処理温度の関数
としての比抵抗は約10²オーム・cmから10⁶オーム・cmま
での約10⁴の因子だけ変えることができる。

上記ニカロン連続炭化珪素繊維は織物および繊維軸がラ
ンダムに配向された不織物に形成することができる。更
に、抵抗性炭化珪素デイスク44は樹脂強化ニカロン織物
複合材料、ガラスニカロン織物複合材料、および／また
はセラミツクマトリツクス状のニカロン繊維から製造で
きる。

上記絶縁前面デイスク40aおよび絶縁円錐デフレクレタ4
2aは、ガラス強化テフロンプラスチツク、デルリン（De
lrin）プラスチツクなどの各種の非導電性材料で製造す
ることができる。

デフレクタ／電極アセンブリ16は装着用スタブ22の前方
端部の低減した直径セクシヨン22aと円錐状デフレクタ4
2aの背部中央部分に形成した盲孔または内腔64の軸方向
の係合によりスタブ22に装着される。上記内腔64および
スタブ22の低減した直径端部22aの大きさはそれ等が滑
り嵌めをするように規定される。

以上に記載したように、静電エネルギーは遠隔電源（図
略）からケーブル24、26および電気的に絶縁され抵抗性
の導電路29を介して抵抗性帯電デイスク44に伝達され
る。導電性電流路29は導電体（または電極）70を有し、
この導電体は装着用スタブ22の端部から円錐形状デフレ
クタセクシヨン42aの適切に与えられる軸方向路に軸方
向に突出し抵抗性デイスク44と電気的に接続される。上
記導体70は抵抗器75と導電体76を介してケーブル26の導
電性コアに接続され、これ等の抵抗器75および導電体76
は更に導電性電流路29の要素を構成し、更に導体70と高
圧ケーブル26の導電性コアとの電気的直列回路をなして
いる。

動作時には、トリガ34が付勢されると、粉体伴出加圧空
気がホース13aを介して内部粉体入口室17に導入され、
ここで上記空気はテーパ状内腔19を通して中間室21に流
入し、ここでスパイダ25を通つて円錐状デフレクタ42a
の背面42に入射し、このデフレクタは、上記空気が被塗
布物体或いは目標基体（図略）に向けてノズル14の外向
き開口15を出る時、粉体流路が偏向して円錐流路を形成
することを惹起する。トリガ34を付勢すると、遠隔電源
（図略）が付勢され、これにより高圧静電エネルギーが
上記電気路を介して抵抗性荷電デイスク44に供給され
る。この抵抗性電荷デイスク44が高圧静電電圧、例えば
90KVに維持されると、抵抗性荷電デイスク44の周囲に配
置された多数の抵抗性材料繊維端部46aにコロナ放電が
発生され、これにより粉体流が後部円錐状偏向面42によ
る偏向に続いてノズル14の外向き開口15を出る時静電荷
が粉体流に付与される。

本発明の静電スプレー塗布ガンを用いるとより大きな塗
着効率を達成できる。実際には、コロナ点の個数、およ
び抵抗性荷電デイスク44の周囲46の上記コロナ点の正確
な位置は若干変化する。荷電デイスク44の直径が約11/2
インチで厚みが約0.65mmの場合に無負荷電圧90KVが印加
されると、多かれ少かれランダムに連続的に変化する周
囲位置で３個から８個のコロナ点の間の到る所で同時に
コロナ点が生じることが見出されている。第１〜４図に
示した好ましい実施例、および以下で更に詳述する他の
実施例により与えられる塗着効率の改善に材料的に寄与
するのは抵抗性電極シート44のエツジに近接配置された
コロナ荷電ゾーンに対するノズルのフレア構成である。
特に、周囲46に近接するコロナ帯電ゾーンの外方で後方
に配置されたノズル14の不導電性フレア外部部分は静電
シールドとして作用し、このシールドは接地ハンドル11
からノズルの出口端部の静電的に帯電された塗布粒子を
有効にシールドし、デフレクタとハンドル11の間の寄生
漏えい電流の可能性を低減させる。このシールドが無い
場合は、接地ハンドル11は帯電塗布粒子を静電的に吸引
しようとし、望ましくない漏えい電流をもたらし、従つ
てデフレクタで得られる帯電エネルギーおよび塗着効率
を低減させる。このことは、接地されているハンドル
が、塗布されるべき物体であって電気的に接地されてお
り且つガンノズルの前方に配置されているものと、コロ
ナ帯電ゾーンの後方ではあるが、コロナ帯電ゾーンから
ほぼ同じ距離に通常は位置させられるという事実に鑑
み、特に真実である。デフレクタの周囲46を半径方向に
越えて配置されたフレアノズル14の部分が除去される
と、これは次にデフレクタの周囲と接地ハンドル11の間
の静電シールドを排除することになり、従つて塗着効率
が有意に低下する。

第１〜４図に示した実施例の場合、ノズル14の前方端ま
たはリツプ14aは抵抗性電極シート44のエツジ46に対し
てわずかに後方に配置されているが、電極シートエツジ
46に対するリツプ14aの位置はフレアノズルの口または
リツプ14aを電極シートエツジ46aを隔てた向こう側すな
わちその前方（第２図で見て左側）且つ半径方向に配置
するなどにより変えることができる。抵抗性シート44の
エツジ46に対するフレアノズルの口またはリツプ14aの
位置が正確であるなしに係わらず、非導電性フレアーノ
ズル14aの少なくとも１部は、静電シールドが静電荷電
コロナゾーンと接地ハンドル11の間に設けられるように
抵抗性シート44のエツジ46に近接するコロナ荷電ゾーン
の半径方向の外向き、後方に配置されなければならな
い。

本好適実施例では、静電シールドは粉体ガンに用いら
れ、説明されるが、これは、荷電噴霧塗料粒子がガンノ
ズルに近接配置される液体塗布ガンに用いることもでき
る。

荷電デイスク44は抵抗性なので、本発明による静電スプ
レーガンは、本出願の譲受人のノードソンコーポレーシ
ヨン（Nordson Corporation）による標準発火試験が行
われたが、発火し難いことが見出されている。事実、上
記デイスク44は、導体70と接する中心と、周囲46の間で
測定した時1.0メグオーム〜1.5メグオームの抵抗を与え
る。

結合した粉体デフレクタと電極荷電アセンブリ16の複合
式またはサンドイツチ形構成は非常に耐久性があり、安
価であり、静電荷電電極構成としてまたデフレクタとし
て非常に有効である。

この荷電デイスクは、これが部材40aと42aの間にサンド
イツチして用いずに前方を向き、露出されるように、必
要に応じて前面40に装着使用可能である。しかしなが
ら、このサンドイツチ構成の方が好ましい。

上記のように、第１〜４図に示した実施例によると、デ
フレクタ16は主として絶縁性セクシヨン40aと42aから製
造される。このデフレクタは必要に応じて抵抗性或いは
半導電性材料、または導電性材料で製造され、その周囲
には多点電極が配置される。かかる構成によれば、適切
な抵抗が多点電極と直列に設けられ、これにより、この
多点電極が過失により接地されても、ガンに蓄積された
電気エネルギーの危険な放電が回避される。

第５図および第６図に示した実施例によると、そのデフ
レクタアセンブリだけが図示してあるが、非導電性デフ
レクタ100は第１〜４図の実施例のデフレクタと同じ一
般的全体形状を有する。

特に、デフレクタ100は、粒子伴出気流が、それが前方
の（第６図で見て左向きに）ガンのノズルから放出され
る時、一般に軸の（第６図で見て水平）方向に向けられ
る背面102を有する。上記デフレクタ100は更に、所望に
応じて凸或いは凹状にすることができるが、一般に円形
平前面104を有している。デフレクタ100で実施されたも
ので、粉体流の偏向された経路を横断する方向にその周
囲106から半径方向外方に突出するのは、例えば導電性
ワイヤ或いはニードルの形態の複数個の電極要素108で
ある。この電極要素108は、第５図および第６図の好ま
しい実施例では６個の要素が示してあり、それ以上或い
はそれ以下の個数の要素を用いることもできるが、デフ
レクタの周囲106でそれは、ほぼ等しい間隔で円周方向
に隔置される。離隔して半径方向に配置された抵抗器11
2の形態の抵抗性回路は電極108の各々を、遠位高電圧源
（図略）に接続する中央の軸方向に配置された導電体11
0に相互接続される。前面および背面104と102の間でデ
フレクタの本体に組込まれる抵抗器112は、現在好まし
い実施例においては、例えば10メグオームが用いられた
が、必要に応じて他の抵抗値を用いてもよい。第５図お
よび第６図に実際に示した実施例の変形によると、半径
方向に突出する電極108はデフレクタ100の周囲106と同
じ高さにすることができ、従つて電極に対する損傷の可
能性を回避できる。

第７図および第８図に示した本発明の更に他の好ましい
実施例によると、デフレクタアセンブリだけが示され、
静電スプレーガンが与えられるが、このガンの非伝導性
デフレクタ130は第５図および第６図に示したデフレク
タ100と同じ全体構成を有することがわかる。特に、デ
フレクタ130は前面134、背面132、および周囲136を有す
る。第５図および第６図に示したデフレクタと同様に、
第７図および第８図に示したデフレクタ130はその本体
内に、半径方向に離隔して配置された抵抗器142の形態
の複数個の抵抗性回路を組込み、これ等の回路は軸方向
に配置された導電体144に共通に接続され、次にこの導
電体は遠位の高電圧源（図略）に接続される。抵抗器14
2の半径方向外方の端部はデフレクタ130の周囲136に形
成された円周方向の溝148に到るリード線142aを有す
る。溝148に配置されたのは円周方向に配置された炭化
珪素の糸或いは狭いリボン150である。抵抗器のリード
線142aの半径方向に装置外の端部は、炭化珪素糸150の
これ等の端部のそれぞれに近接して配置されたセグメン
ト130aと電気的に接続される。この周辺に配置されたリ
ボンまたは糸150には、必要に応じて、炭化珪素以外の
抵抗性材料を用いることができる。

第５図および第６図の実施例においては、コロナ帯電
は、粉体が被塗布物体に向けてその径路を通る電極108
の半径方向に装置外の端部で行われる。第５図および第
６図に示した実施例の変形においては、電極108はデフ
レクタ100の周囲106と同じ高さをなし、電極がデフレク
タの周囲106を結合する点にコロナが発生する。

第７図および第８図に示した実施例においては、炭化珪
素またはリボンが用いられ、糸150の表面の周りのラン
ダムな位置にコロナが発生する。上記の糸150がデフレ
クタ周囲106の円周より長さが短い撚り合わせ繊維によ
り作られる時はその端部150a（第８図参照）はコロナ帯
電点を形成する電極として作用するので、繊維が終端す
る部位でコロナが最も生じ易くなる。炭化珪素糸が複数
個のランダムに配置された端部を有する繊維の長さが短
いものを含まない場合は、炭化珪素糸150の周囲のラン
ダムに配置された点にコロナが生じ、これ等の点の位置
は多かれ少なかれ連続的に変化する。

第７図および第８図の実施例においては、デフレクタの
溝148の糸150は、端部間が相互に接続された６個の弓形
電極要素またはセグメントからなる連続する円形電極を
なす。この連続する円形電極130は、第１〜第４図のデ
イスク状抵抗性シート44の周囲46のものと同様に作用
し、この電極はまた、実際には、その周囲が、端部が接
続された複数個の周辺弓形電極要素またはセグメントか
らなる連続する円形電極として与えられる。

第１〜４図に示した炭化珪素の抵抗性織物44の代りに、
多点電極は、第９図に示したように、デイスク202の周
辺で鋸歯状エツジ200の形態を取ることが出来る。この
デイスクは、抵抗性、半導電性、或いは導電性材料など
の全体にわたつて同じ材料で形成できる。一方、デイス
ク202′は、第10図に示したように、周囲で歯200′を有
する環状外部セクシヨン203と内部円形セクシヨン205を
持つ複合材料から形成してもよい。上記内部セクシヨン
205および／または外部セクシヨン203は抵抗性、半導電
性、または導電性であつてよい。

一方、デイスク44は、第４図で示したように、全体が炭
化珪素織物、またはその他の抵抗性材料から構成される
代りに、第11図に示したように、複合材料で構成するこ
とができる。特に、抵抗性織物210は環状にすることが
でき、デイスク211の残部は抵抗性、または半導電性の
固体シートの内部円形デイスク212で構成することがで
きる。

更に、第４図に示したように、炭化珪素織物などの抵抗
性織物の多点電極を構成する代りに、この電極はスクリ
ーンまたはメツシユで構成することができ、そのストラ
ンドは、抵抗性、導電性、または半導電材料の抵抗性、
導電性、または半導電性のワイヤまたは非導電性ワイヤ
クラツドで与えることができる。

第12図は、塗布粒子が放出される面233の開口232に終る
長手方向の円形断面内腔231を有した絶縁性ガンバレル2
30を示す。内腔231内に同軸状に配置されたのは絶縁性
カラム234であり、その外部端部には多点電極235が装着
される。一方、電極235は第４−11図に示した電極構成
または構造のいずれかと同様に構成してもよい。第12図
の実施例においては、第４−11図と同様に、電極235は
周囲エツジ235′を有し、このエツジはそれから突出す
る多重電極を備える。この電極235はカラム234と共に配
置された導電体（図略）を介して静電電圧源に接続す
る。第12図の装置は円形スプレーパターンを与える。

第13図は、絶縁性長手カラム243により分離された下部
長方形断面を有する長手方向内腔242と上部長方形状断
面の長手方向内腔241を有した絶縁性バレル240を示す。
カラム243の外部端部に装着されたのは、上部多点電極
エツジ244と下部多点電極エツジ245を有した電極244で
あり、それぞれ上部および下部内腔243と242から放出さ
れた塗布粒子を帯電させるものである。電極244は第12
図の電極235に類似して構成される。この電極244はカラ
ム243内の導電体（図略）を介して高圧電源に接続す
る。第13図の実施例は平フアン状スプレーパターンを与
える。

第５−13図の実施例は、第１−４図の実施例と同様に、
多点電極構成により改良された塗着効率を与え、安価で
構成が簡単な電極アセンブリを構成する。

本発明の一般原理の上記説明、並びに本発明の好ましい
実施例についての上記の詳細な説明から、当業者は、本
発明が可能な種々の変形を行うことができる。従つて、
添付した特許請求の範囲の精神およびそれに等価なもの
によつてのみ制限されることが望まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静電粉体スプレーガンの１実施例
の主要構成要素を示す部分断面側面図であり、 第２図は、ノズル、デフレクタ、および粉体荷電電極を
含む、第１図の粉体ガンの前方端部を示す、拡大断面側
面図であり、 第３図は第１図の線３−３に沿う断面図であり、 第４図は、抵抗性繊維シートを示すために一部破断され
たデフレクタを示す第１図のガンのノズルの前面図であ
り、 第５図は、本発明の他の実施例の半径方向外方に突出す
る電極と離隔した抵抗器を組込んだデフレクタの正面図
であり、第６図は、第５図のデフレクタの側面図であ
り、 第７図は、本発明の更に他の実施例の、炭化珪素リボン
またはそのリムの糸、および離隔した抵抗器を組込んだ
デフレクタの前面図であり、 第８図は第７図のデフレクタの側面図であり、 第９図は、全体にわたつて一様な構成の鋸歯状エツジ付
デイスクの形態の多点電極の前面図であり、 第10図は複合材料構成の鋸歯状エツジ付デイスクの前面
図であり、 第11図は、外部環状織物メツシユ、またはスクリーンセ
クシヨンおよび内部固体円形セクシヨンを有した複合材
料デイスクの形態の多点電極の前面図であり、 第12図は、塗布粒子を帯電させるために多点電極を用い
た、円形スプレーパターンを有するスプレー装置のバレ
ルの前面斜視図であり、 第13図は、塗布粒子を帯電させるために多点電極を用い
た、平スプレーパターンを有するスプレー装置のバレル
の前面斜視図である。 （主要部分の符号の説明） 10…スプレー装置、11…導電性ハンドル、12、30…非導
電性或いは絶縁性、レル、13…バレル壁ポート、14…外
向きノズル、15…中央外向き開口、16、100、130…デフ
レクタ、17…内部粉体入口室、19、30a、30b、231、242
…内腔、21…中間室、22…非導電性装着スタブ、24、26
…高圧ケーブル、25…非導電性スパイダ、29…絶縁導電
路、34…移動自在トリガ、40、104…円形平前面、42…
背面、44、202、212…円形ウエハまたはデイスク、46、
106、136…デフレクタ周囲64…盲孔、70、76、110、144
…導電体、75、112、142…抵抗器、108、130、235…電
極要素、148…溝、150…リボンまたは糸、234、243…カ
ラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス アレン ホワイト アメリカ合衆国 44054 オハイオ，シエ フイールドレイク，アイドルウツド アヴ エニユー 879 (56)参考文献 実開 昭60−53355（ＪＰ，Ｕ) 国際公開84／3846（ＷＯ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電スプレー塗布装置であって、 粒子スプレー開口を有する粒子スプレー装置であって、
   その粒子スプレー開口から、粒子流が、被静電塗布物体
   に向かって前方の流路内にスプレーされる、ものと、 前記流路内に配置され、非導電性材料からなり、前記粒
   子流を偏向させる粒子デフレクタであって、前記粒子流
   がそれに衝突して偏向させられるところの面を有してい
   るものと、 前記デフレクタの面に近接する複数の電極要素であっ
   て、前記偏向させられた粒子流が、その流路内で静電的
   に帯電させられるべく、前記被静電塗布物体に向かって
   それらの電極要素を通過する、ものと、 高電圧源に接続可能な、前記粒子デフレクタと結び付け
   られている電気端子であって、前記複数の電極要素に対
   して遠隔配置されているものと、 前記デフレクタ内に組み込まれている複数の抵抗回路で
   あって、各々が前記電気端子と前記複数の電極要素のう
   ちのそれぞれ異なる１つとの間に接続されており、前記
   電気端子が高電圧源に接続された際に前記電極要素の付
   勢をもたらすと共に、前記静電スプレー塗布装置に容量
   的に蓄積される電気エネルギーの偶然の放電に起因する
   衝撃及び発火の災害を最小にするものと、を具備する静
   電スプレー塗布装置。
2. 【請求項２】前記抵抗回路が、各々別個の抵抗器からな
   る特許請求の範囲第１項記載の静電スプレー塗布装置。