JPS6297654A - 静電スプレー塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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
向かう径路に沿っ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ッ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゛ろ粉体流路の軸方向
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
とにより生成すーることかでき、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
物体にデポジッ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、従って塗布塗着
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
抗器シートが、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、他の棲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高流路を形成する。こ
の抵抗性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又は、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
配置された電極ば、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ろ。

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融抵抗器を介して円
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
円周方向罠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ろことが見出
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な例に取ると、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、従って塗布塗層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ェアは帯電粒子
を成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
。従って、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
が鋸歯状のディスク形態をなす。

ディ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。またこのディスクは内部セクション
が円形で、外部セクショ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
は外部のセクションは導電性、抵抗性、または半導電性
固体シート状、繊維状、またはメツシュ状材料で形成す
ることができる。内部円形セクションの代りに、環状セ
クションに結合した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ッドを有した導電性、
半導電性、または抵抗性ワイヤ、または非導電性ワイヤ
のディスク状メツシュで構成してもよい。

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、特にその周伊において、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ろ。

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を除くト、トーマ
ス・イー・ホルスタイン （Ｔｈｏｍａｓ　Ｅ、　Ｈｏ１ｌｓｔｅｉｎ　）、デビ
ット・イー・オリャン（Ｄａｖｉｄ　Ｅ、　Ｏ’Ｒｙａ
ｎ）、およびヨセフ・シー・ワリュー（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と連通ずる。またこの内部
粉体入口室１Ｔ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と連通ずる。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２
５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を通って２４でその端部な出てそ
こで遠隔高圧静電電源（回路）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内に軸方窓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γ０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１γ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１
６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（凹路）
に投射される。

上記粉体デフレクタ内タ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４
０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。円形状ウェハまたはディスク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
ディスク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１、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
ドイン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ィスク４４、このディスク４４の直
径に等しい直径の円形絶縁ディスク４０ａ、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
クション４２ａとを有している。上記円錐状セクション
４２ａ、抵抗性電極ディスク４４、およびディスク４０
ａは固定的に組込まれ、市販の接着剤により導体ユニッ
トを形成する。一方、抵抗性シートはデフレクタ内に成
形され得る。

本発明の好ましい形態によると、抵抗性電極ディスク４
４は樹脂母材中にランダムに配向された炭化珪素繊維ま
たはフィ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ィラ
メントは米国特許第４．１００，２３３号に開示され、
日本、東京のニラポンカーボン社（Ｎ１ｐｐｏｎ　Ｃａ
ｒｂｏｎ　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
ブのニカロン（Ｎ１ｃａｌｏｎ　）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・α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
ガン州ミツトランドのダウコーニングから得られろ日本
、東京のニラポンカーボン社（Ｎ１ｐｐｏｎ　Ｃａｒｂ
ｏｎ　Ｃｏ、、　Ｌｔｄ、）の以下の刊行物をここでは
引用することにする：二カロン炭化珪素繊維（Ｎ１ｃａ
ｌｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎＣａｒｂｔｄｅ　Ｆｉｂｅｒ）
　、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；ニラポンカーボン社代表タナカジュンイチに
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（Ｎ　ｉ　ｃ　ａ　ｌ　ｏ　ｎ
　＞Ｊ　続炭化珪素繊維は次のような物理的性質を有す
るフィラメント直径：１０〜１５ミクロン断　　面　　
　　　：丸　形 密　　度　　　　：０．０９３ポンド／インチ３（２，
５５ｔ／ｃｍ３） 引張強さ　　　　　：３６０〜４７０　　ｋｓｉ（２５
０〜３００＃／喘２　） 引張り弾性率　　：２６−２９Ｘ１０’　　ｋｓｉ（１
８−２０Ｘ１０’　ｋｇ／１ｒａｒＦ　　）熱膨張率　
　　　＝（繊維に平行方向）３、ｌＸ１０　　／’Ｃ０ 繊維を通して一様であり、繊維的げに無関係なニカロン
炭化珪素鷹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・閏から１０６オー−
・口までの約１０４の因子だけ変えることができる。

上記二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ろ。更
に、抵抗性炭化珪素ディスク４４は樹脂強化二カロン織
物複合材料、ガラスニカロン織物複合材料、および／ま
たはセラミックマトリックス状のニカロン繊維から製造
できる。

上記絶縁前面ディスク４０ａおよび絶縁円錐デフレフレ
タ４２ａは、ガラス強化テフロンプラスチック、デルリ
ン（Ｄｅｌｒｉｎ）プラスチッ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ョン２２ａと円錐状デフ
レクタ４２ａ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２２
ａ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（回
路）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ィスク４４に伝
達される。

導電性流路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
クタセクション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ィスク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は更に導電性流路２９の要素を構成し、
更に導体ＴＯ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、トリが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１１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を通って円錐状デ
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（回路）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（回路）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
ディスク４４に供給される。この抵抗性荷電ディスク４
４が高圧静電電圧、例えば９０ＫＶに維持されると、抵
抗性荷電ディスク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コロナ点の個
数、および抵抗性荷電ディスク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゛。荷電ディスク４
４の直径が約１１／２インチで厚みが約０．６５ｍ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）ま抵抗性電極シート４４のエツジ
に近接配置されたコロナ帯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、従ってデフレクタで
得られる帯電エネルギーおよび塗着効率を低減させる。

これは、電気的に接地され、ガンノズルの前方に配置さ
れた物体が塗布される時、接地ハンドルが通常はコロナ
帯電ゾーンからほぼ同じ距離ではあるがその後方に配置
される点からも言えることである。デフレクタの周囲４
６を半径方向に越えて配置されたフレアノズル１４０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
、従っ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
またはリップ１４ａは抵抗性電極シート４４のエツジ４
６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に対するリップ１４ａの位置はフレアノズ
ルの口またはリップ１４ａを電極シートエツジ４６ａの
反対の半径方向に或いはその前方に（第２図で見て左側
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
リップ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
。

荷電ディスク４４は抵抗性なので、本発明圧よる静電ス
プレーガンは、本出願の譲受人のノードソンコーポレー
ション（ＮｏｒｄｓｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）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、上記ディスク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ッ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。

この荷電ディスクは、これが部材４０ａと４２ａの間に
サンドイッ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、このサンドイン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ョン４０ａと４２
ａ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図によび第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であるが、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
−；投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
般に円形乎前面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（向路を横断する方向の
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、はぼ等しい
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１１２の形態の抵抗性回路は電極１０８の
各々を、遠位高電圧源（回路）に接続する中央の軸方向
に配置された導電体１１０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１０口の周囲１０６と同じ
高さにすることができ、従っ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（回路）
に接続される。抵抗器１４２０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１３
０ａ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１０Ｂ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、
繊維が成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１５
０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図のディ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、ディスク２０２
の周辺で鋸歯状エツジ２００の形態を取ることが出来る
。このディスクは、抵抗性、半導電性、或（・しま導電
性材料などの全体にわたって同じ材料で形成できる。一
方、ディスク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ョン２０３と内
部円形セクション２０５を持つ複合材料から形成しても
よい。上記内部セクション２０５および／または外部セ
クション２０３は抵抗性、半導電性、または導電性であ
ってよい。

一方、ディスク４４は、第４図で示したように、全体が
炭化珪素織物、またをまその他の抵抗性材料から構成さ
れる代りに１第１１図に示したように、複合材料で構成
することカーできる。特に、抵抗性織物２１０＆−！、
環状にすることができ、ディスク２１１の残部ヲマ抵抗
性、または半導電性の固体シートの内部円形ディスク２
１１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
ーンまたはメツシュ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
クラッ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２３
２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２３０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性（回路）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２
４０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２４
５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（回路）を介して高圧電源に接続する。第１３図
の実施例は平ファ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。従って、
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
によっ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＆１３−３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、全体にわたって一様な構成の鋸歯状エツジ付
ディ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ィスクの前
面図であり、 第１１図は、外部環状織物メツシュ、またはスクリーン
セクションおよび内部固体円形セクションを有した複合
材料ディ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、２
１・・・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・・・円形事前面、 ４２・・・背面、 ４４、２０２．２１２・・・円形ウェハまたはディスク
、４６．１０６．１３６・・・デフレクタ周囲６４・・
・盲孔、 ７０．７６．１１０．１４４・・・導電体、７５．１１
２．１４２・・・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。 図面のｉ：ｌＬＪ□（内−°Ｖに変更なし）ＦｆＧ、９
　　　　ＦＩＧ、　ＩＱ　　　　ＦＩＧ、　ＩＩＦＩＧ
、Ｉ３ 手続補正書 昭和６１年　６月１１日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 ■、小事件表示 昭和６１年　特　許　願　第８８４２４号２、発明の名
称 粒子スプレーガン ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 氏　名　ノードンン　コーポレーション４、代理人 ５、補正の対象　　　「図面」 ６、補正の内容　　別紙のとおり （図面の浄書内容に変更なし） （１）別紙の通り、正式図面１通を提出致します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静電スプレー塗布装置であつて、静電電圧を与える
   高圧静電電源と、被静電塗布物 体に向かう前方流路に粒子流がスプレーさ れる粒子スプレー開口を備えた粒子スプレ ー装置と、 前記粒子路内に置かれ非導電性材料から なり前記粒子流を偏向させ前記粒子流が当 つて偏向される面を有した粒子デフレクタ と、 前記偏向粒子流がこれを通過して前記被 塗布物体に向かう前記粒子の流路内で通過 時に静電的に帯電されかつ粒子デフレクタ 面に近接する周囲を有した抵抗性シート電 極であつて、該シート電極が該周囲から遠 位に置かれた高圧端子領域を備え、該抵抗 性シート高極を通して前記端子から前記周 囲に電気抵抗性電流路を確立して該静電ス 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と 発火の災害を最小にする抵抗性シート電極 と、 前記高電圧源と前記抵抗性シート電極の 前記端子領域とを相互接続して前記電極周 囲におけるコロナ放電の発生を容易にして 前記偏向流が前記被塗布物体に向かうその 流路内で前記電極周囲に近接して流れる時 前記偏向流を静電帯電させる電気路とから なる静電スプレー塗布装置。 ２、前記抵抗性シート電極はほぼ炭化珪素フィラメント
   からなる特許請求の範囲第１項 に記載の静電スプレー塗布装置。 ３、静電電圧を与える高圧静電電源と、粒子スプレー開
   口にして、該開口から座静電塗 布物体に向かう前方流路内に粒子流がスプ レーされる前記開口を有した粒子スプレー 装置とを備えた静電スプレー装置と共に用 いられる粒子デフレクタ・荷電アセンブリ であつて、該粒子デフレクタ・荷電アセノ ブリは、 前記粒子路内に置かれた非導電性材料か らなり、前記粒子流を偏向させる粒子デフ レクタであつて、ａ）前記粒子流が入射して偏向される
   背面と、ｂ）前記前方方向に面した前面とを有した粒子
   デフレクタと、 多重点電極を規定する外部限界において 周辺エツジを有し、該エツジを通して前記 偏向粒子流が通過し、前記被塗布物体に向 かう流路内で静電帯電されてなる、前記前 面および背面の間に配置された抵抗性シー トであつて、該抵抗性シートは前記周辺エ ツジから遠位に配置された高圧端子領域を 有して、前記端子領域と前記周辺エツジの 間で該抵抗性シートを通して電気的に抵抗 性の電流路を確立して、前記静電スプレー 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や発火を最小 にし、前記端子領域は、前記高電圧源に接 続され前記抵抗性シートの前記周辺エツジ におけるコロナ放電の発生を容易にして、 前記偏向流が前記被塗布物に向かう流路内 を該端子領域に近接して流れる時前記偏向 流を静電帯電させることができる抵抗性シ ートとからなる粒子デフレクタ・荷電アセ ンブリ。 ４、静電スプレー塗布装置であつて、被静電塗布物体に
   向う前方流路内に粒子流がスプ レーされる粒子スプレー開口を有した粒子 スプレー装置と、 前記粒子路内に配置され、非導電性材料 からなり前記粒子流を偏向させ前記粒子流 が当つて偏向される面を有した粒子デフレ クタと、 前記偏向粒子流が通過して前記被塗布物 体に向かうその流路内に静電帯電される前 記デフレクタ面に近接した複数個の電極要 素と、 高電圧源に接続可能な前記デフレクタと 結合された電気端子であつて、前記複数個 の電極要素に対して遠隔配置された電気端 子と、 該電気端子と前記複数個の電極要素の異 なる１つとの間に各々接続された前記デフ レクタに取込まれた複数個の抵抗回路であ つて、前記端子が高電圧源に接続された時 前記電極要素の付勢を容易にし、且つ前記 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 と発火の災害を最小にする複数個の抵抗性 回路とからなる静電スプレー塗布装置。 ５、前記抵抗性回路は各々離隔した抵抗器からなる特許
   請求の範囲第４項に記載の静電 スプレー塗布装置。 ６、静電スプレー塗布装置であつて、 被静電塗布物体に向う前方の流路内に粒 子流がスプレーされる粒子スプレー開口を 備えた粒子スプレー装置と、 かなりの個数の密接に隔置された（複数 個の）電極要素にして、前記粒子流が通過 して、該粒子流が前記被塗布物体に向う該 粒子流の径路内で静電的に帯電される前記 開口の直ぐ近くに配置されるが有意には延 在しない前記電極要素からなる多点電極で あつて、前記電極要素が静電電圧源に接続 されて複数個のコロナ帯電点を形成して塗 着効率を増強してなる多点電極とからなる 静電スプレー塗布装置。 ７、前記多点電極は前記かなりの個数の密接に隔置され
   た電極点を規定する周辺エツジ を備えた抵抗性シートを有してなる特許請 求の範囲第６項に記載の静電スプレー塗布 装置。 ８、前記多点電極は前記かなりの個数の密接に隔置され
   た電極点を規定する周辺エツジ を有した半導電性シートを有してなる特許 請求の範囲第６項に記載の静電スプレー塗 布装置。 ９、前記スプレー装置は、ａ）前記粒子スプレー用開口
   を配置したノズルを備えた非導電 性バレルと、ｂ）前記ノズルから遠位に配置された後部
   セクションと、 前記電極周囲を越えて横方向に、且つそ の後方に延在する静電シールドであつて、 前記電極周囲の後方および／または横方向 に配置された前記電極のものと異なる静電 ポテンシャル源から前記ノズル領域内に静 電的に帯電された粒子を静電的にシールド する静電シールドとを含んでなる特許請求 の範囲第１項に記載の静電スプレー塗布装 置。 １０、前記静電シールドは前記ノズルに取り込まれてな
   る特許請求の範囲第９項に記載の 静電スプレー塗布装置。