(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気に開いた複数の室開口を有した少なくとも一つの内部室を有したガンと、
気体と粉末粒子との加圧された混合物を前記内部室内に導入し且つ前記混合物を前記ガンから前記複数の室開口を通して複数の別々のスプレー流で外側に向かってスプレーする手段と、
前記ガンの外部に配置された電極を含み、前記複数の別々のスプレー流に入っている前記粉末粒子に静電気を与える手段とを含み、
前記複数の室開口は、ほぼ直線状に配列されており、
前記静電気を与える手段は、前記ほぼ直線状に配列された前記複数の室開口とほぼ平行に配置されたワイヤーと、前記ワイヤーの選択された部分を被覆せずに前記ワイヤーを部分的に被覆する絶縁層とを含み、前記ワイヤーの前記選択された部分が前記電極としての働きをすることを特徴とする静電粉末コーティング装置。
【請求項２】
前記選択された部分は、前記複数の別々のスプレー流とそれぞれ対応していることを特徴とする請求項１に記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項３】
大気に開いた複数の室開口を有した少なくとも一つの内部室を有したガンと、
気体と粉末粒子との加圧された混合物を前記内部室内に導入し且つ前記混合物を前記ガンから前記複数の室開口を通して複数の別々のスプレー流で外側に向かってスプレーする手段と、
前記ガンの外部に配置された電極を含み、前記複数の別々のスプレー流に入っている前記粉末粒子に静電気を与える手段とを含み、
前記複数の室開口は、ほぼ直線状に配列されており、
前記静電気を与える手段は、前記複数の室開口のほぼ直線状配列とほぼ平行に配置された一本のワイヤーを含み、前記ワイヤーが前記電極としての働きをすることを特徴とする静電粉末コーティング装置。
【請求項４】
前記ガンは、更に、前記複数の室開口を形成する複数の孔を有した多孔ノズルから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項５】
前記ガンは、更に、前記複数の室開口を形成する複数の管を有した多管式スプレー孔組立体から構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項６】
前記電極は、炭化ケイ素からなり、約１０6 オーム・センチメートルの抵抗を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項７】
更に、パルスをなして前記混合物が前記ガンから外側にスプレーされるようにする手段を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項８】
更に、前記複数の別々のスプレー流に入っている前記粉末粒子に静電気を与えるための静電界を発生させるために前記電極に電力供給部を接続する手段と、スプレー中に前記静電界をパルス化する手段とを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項９】
前記ほぼ直線状に配列された前記複数の室開口は、複数列設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項１０】
前記複数列のうちの隣り合う列の前記複数の室開口は、相互に千鳥状になっていることを特徴とする請求項９に記載の静電粉末コーティング装置。
【請求項１１】
前記複数の別々のスプレー流は、合流して一つのスプレーパターンを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の静電粉末コーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、静電粉末コーティング装置に関する。より詳細には、この発明は、複数のスプレー流を利用する静電粉末コーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の粉末コーティング方法及び装置によれば、気体と粉末粒子との加圧された混合物は、静電荷が与えられて、コーティングすなわち塗装もしくは塗布される対象物の方向にガンから外側に噴射又はスプレーされるようになっている。気体−粉末混合物に入っている粒子はガンの内側に在る間に、与えられた静電界を経由して、又は摩擦荷電、即ち摩擦電気によって、又はガンの外側で外部電極によって発生された静電界を経由して荷電される。静電粉末コーティング中、混合物中の荷電された粉末粒子は、コーティングされる対象物に向かって移動するに従って相互に反発する。飛行中、コーティングされる対象物の低い電位は、静電気で粒子を引きつける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコーティングガンでコーティングにおける一様性を達成するために、ガンのノズルの前にトランペット形状のディフレクターを配置するのが一般的である。ディフレクターは、粉末がより広い面積を覆うように加圧された混合物の流路を拡張したり、広げたりする。この方法は、対象物を大ざっぱにコーティングするには程々に良く仕事を果たすのだが、幾つかの制限を受ける。先ず第一に、比較的広い横断面積に寄って、スプレーされる混合物は、厚い空気クッションを発生する。この空気クッションは、後に続く粒子の流れを邪魔し、かなりの数の引き続いてスプレーされる粒子をコーティング面から跳ね返す。結果的に、この方法による粉末コーティングは、完全なコーティングを確実に行うのに余分な時間がかかり、又かなりの量の粉末が跳ね返りによって失われる。
【０００４】
従来の粉末コーティング方法及び装置は、円筒容器や金属パイプの内面のような一様でない又は凸凹のある面をコーティングするのに更に制限を受ける。ガンと対象物との間に静電界を形成するために外部電極を使用すると、静電気力の最強線が対象物の最も近い部分へのサイト進路の直接線に沿って配置されることになり、また凹んだ部分に向けられた静電気力線は、大幅により弱くなる。例えば、容器に対して静電気力線は、ガンと容器の内面頂部との間で最も強くなり且つガンと容器底との間で最も弱くなる。
【０００５】
多数の突出部及び若しくは中空部を、即ち一様でない面を有した対象物又はワークピースを粉末コーティングするとき、荷電された粒子は最初最強静電界線の経路をとる。その後に、粒子はこの同じ経路に沿い続けようとし、結果的にガンに最も近い対象物の不連続面域に、又は周囲面域よりガンにより近い突出部に蓄積することになる。結果的に、対象物は一様にコーティングされない。より具体的には、突出部及び若しくは中空部を有したワークピース又は対象物は、非常に不均一にコーティングされる。多くの場合、突出部の頂部又は縁は、厚くコーティングされ、中空部の底は、薄くコーティングされ、中空部のコーナは、殆どコーティングされない。粒子が全面に渡って一様に蓄積されるよりもむしろ不連続面域に蓄積する傾向は、ファラデーケージ効果（Faraday cage effect）と称さ れている。
【０００６】
粉末コーティングに関連した別の問題は、摩擦荷電（摩擦帯電）が使用されると粉末粒子混合物が充分に荷電（帯電）されない点である。摩擦荷電を使用するときに荷電率を増加するために、混合物の接触面積を増大する必要がある。しかし、このことは、流路をより長く且つより複雑にする。結果的に、もし色を変えたい場合に別の色の粉末に変わるのにより長い時間がかかることになる。
【０００７】
外部電極によって発生される静電界に関しては、荷電効率は時々電界強度を増大することで高められよう。しかし、このことはファラデーケージ効果によって発生される逆効果を増大させる。更に、より高い電荷を有した粒子は、塗着後それらの電荷を保持しており、このことによって、後続の粒子を再パルス化し、第二コーティングを行うのを邪魔する。
【０００８】
粉末コーティングに関連した別の問題は、単位時間当りにスプレーされる粉末粒子量が変わる点である。一般に、単位時間当りにスプレーされる粉末量は、ポンプ圧を増大したり減少することで変えられる。しかし、圧力変化はスプレーガンからの噴射速度に変化を起こし、これはソフトランディング又は連続ジェット流のぶつかり合いのような別のコーティング現象をもたらす。ソフトランディングでは、コーティングは静電吸引を介して影響され、ファラデーケージ効果によって、更に別のコーティングが不必要な程コーティング重量が増大する。この場合、更に別のコーティングは不必要になる。ジェット流のぶつかり合いに関しては、再跳ね返りが非常に激しいので沈着した粉末粒子でさえ対象物から吹き飛ばされる。
【０００９】
従来の粉末コーティング方法及び装置の別の制限は、比較的小さい対象物をコーティングする場合である。より低い必要容積に対応するために、低圧、即ち１．５kg／cm２ 以下が使用されると、スプレーパターンは不安定になり、不均一コーティングとなる。
【００１０】
この発明の目的は、容器の内面のような一様でない又は不規則すなわち凸凹のある形状の対象物の粉末粒子（即ち粉粒体）コーティングの一様性を改善するにある。
本発明の別の目的は、粉末コーティング中に生ずる片寄りや再跳ね返りの量を減じるにある。
本発明の更に別の目的は、後続コーティングを行うのに悪影響を与えずに、静電粉末コーティングに使用される気体−粉末混合物に入っている粒子（即ち粉体）の荷電においてより高い効率を達成するにある。
本発明の更に別の目的は、外部電極を備えた粉末コーティング装置を特に使用するとき、ファラデーケージ効果によって生じる悪いコーティング結果を最少に減じるにある。
本発明の更に別の目的は、比較的小さい対象物又は比較的小さい容積を持った対象物を粉末コーティングする効率を改善するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の装置は、気体と粉末粒子（即ち粉粒体）との加圧された混合物を複数の別々のスプレー流に分割することで上記目的を達成する。混合物を複数の細かなスプレー流に分割することは、再跳ね返り効果を減じ又コーティングされる対象物の形状によって指図される選択可能なパターンに配列された多くの流路で比較的大きな又は小さな面域をオペレータが粉末コーティング出来るようにするものである。
【００１２】
一般的な適用では、多くのスプレー流に入っている粒子は、スプレー流の各々に関連し、少なくとも一つの外部電極によって静電荷電される。外部電極に関連して多くの細かなスプレー流を使うと、最少空気クッションで別々のスプレー流の粉末粒子を効果的に荷電できる。
【００１３】
更に、空気クッション及び若しくは片寄りをより減じるために、また比較的より小さい容積のコーティングをより容易に行うために、ガンからパルス状態で気体と粉末混合物をスプレーしてもよい。ガンから粉末粒子をパルス化することで、単位時間当りにスプレーされる粉末量に渡ってより正確に制御する。
【００１４】
粒子を荷電するために静電界を発生する外部電極に供給される直流電源は、スプレー中に“オフ”と“オン”状態の間でパルス化され、外部電極とコーティングされる対象物との間に形成される静電界を周期的にパルス化する。電界が“オフ”のとき空気力学力だけで形成される飛行経路に沿って電界に邪魔されずに粒子は流れるので、静電界のパルス化は、ファラデーケージ効果を減じる。このことは、容器の底面や不規則すなわち凸凹面の凹み等の面域のコーティングをより一様に行う。
【００１５】
一般的な粉末コーティングの適用に対して、粉末流のパルス化に関連して静電界をパルス化してもよい。更に、これら二つの構成は、多くのスプレー流と外部電極の使用と更に結びつけられる。
【００１６】
この発明の装置は、容器内面を粉末コーティングするのに特に適している。より具体的には、多くのスプレー流とガン内部での粉末荷電との結びつきは、ファラデーケージ効果を減じ、また缶の内側の一様なコーティングができるようにする。この装置は、直列又は並列に連結された多くの荷電室を利用したりして、ガン内部での粒子荷電に関連した付加的な幾つかの構成を有していてもよい。
【００１７】
この発明は、容器の内面を粉末コーティングする幾つかの他のアプローチを意図している。より具体的には、電極によって形成される静電界のパルス化に関連して、多くのスプレー流と外部電極との結び付きをもたせてもよい。更に、単一スプレー流又は多くのスプレー流に関してスプレーガンからスプレーされる粉末をパルス化してもよい。容器内面をコーティングする更に別のアプローチとして、粉末噴射のパルス化に組み合せて静電界をパルス化してもよい。これらの二つの構成は、更に、多くのスプレー流と外部電極との使用に組み合わされる。
【００１８】
構造上、本発明は、加圧された気体−粉末混合物を複数の細かなスプレー流に分割する多孔ノズル又は多管スプレー孔組立て体を使用している。もし、多孔ノズルが使用されると、ノズルは、ガンの前方端に連結し、また多孔ノズルの多数の孔は粉末粒子がスプレーされて通るスプレーガンの内部室の多数の開口を形成する。もし、多管スプレー孔組立体が使用されると、この組立体のマニホールドは、ガンの前方端に連結する。マニホールドは、室と流体連通するようにガンの前方端の所定位置に多数の管を保持する。管の反対端は、ホルダーによって所望の配列に保持される。多管スプレー孔組立体に関して、多数の管は、多数の室開口を形成する。
【００１９】
多孔ノズル又は多管スプレー孔組立体のいずれかに関して、室開口は、いずれかの所望のパターンに配列される。室開口の配列は、多数のスプレー流がガンから噴射されると横切る流路を決める。開口は、直線状に整列されたり、好ましくは各列が隣接列に対して互い違いになるように多くの平行な列に配列されたりする。開口は、更に、角度をなした流路を形成するために、傾斜されたり又は角度がつけられる。
【００２０】
コーティングされる対象物の形や大きさに基ずいて、室開口は、所望の状態で流路を導くように配列される。放熱フィンやトランスやラヂエータ等の、多くの中空部を有した対象物を粉末コーティングする際に、特に重要である。この種の対象物に関して、６〜２４の別々のスプレー流を使用するのが通常好ましい。最も多い例では、約２〜８mmの範囲が、室開口、即ち多管スプレー孔組立体の管又は多孔ノズルの孔の内径にとって更に好ましい。多くの室開口を使用するとき、室開口は約２〜８mmに隔設されるのが好ましい。組立体の管やノズルは、荷電の極性や摩擦係数に基ずいてフッソ樹脂、ナイロン又はポリプロピレン等のプラスチックから造られるのが好ましい。
【００２１】
室開口のこれらいずれの配列に関しても、一つ以上の外部電極によって、又は内部と外部の荷電の組み合わせによって、加圧された気体−粉末混合物は、ガン内部で、ガン外部で静電荷電される。本発明の特定の商業上の適用に際しては、混合物に入っている粉末粒子の荷電について最も適切なものが決められる。
【００２２】
一つ以上の外部電極が粉末粒子の荷電のために使用されると、“オン”と“オフ”の状態の間で各電極によって発生される静電界をパルス化するのが時々必要とされる。この静電界のパルス化は、各外部電極と直流電源との間の電気接続の選択可能な中断を行うパルス制御器によって達成される。静電界をパルス化すると、外部電極の使用の際のファラデーケージ効果を減じることになる。静電界のパルス化は、１９８９年１月１７日発行の公開特許公報  特開平１−１１，６６９号に開示されている。
【００２３】
上記のごとく、本発明の装置は、ガンからの粉末粒子をパルス化してもよい。粉末粒子のパルス化は、所望の波形に応じてガンから混合物を噴射するためにエゼクターに連結された粉末パルス制御器によって達成される。所望の圧力で、通常一様な圧力で“オン”と“オフ”の状態の間でサイクルさせることで、粉末粒子は連続パルスでガン端部からスプレーされ、また空気クッションが減ぜられる。粉末粒子のパルス化は、片寄りやコーティングされる対象物からの跳ね返りを減ずる。パルス化はスプレー中に一様な圧力が維持されるようにするので、制御器は、パルスの持続期間と振幅が注意深く制御されるようにすると共に、単位時間当りにスプレーされる粉末粒子の量は、比較的より小さい容積の小さい対象物をコーティングする際でも比較的一様なままとなる。粉末のパルス化は、１９８７年１月２０日発行の公開特許公報  特開昭６２−１１，５７４号に開示されている。
【００２４】
多孔ノズルの孔又は多管式スプレー孔組立体の管は多くのより小さい孔又は単一の細長いスリットのいずれかを有した小さいスケールのノズルを更に備えていてもよい。この種の小さなスケールのノズルは、さらに細かなスプレー流への混合物の分離を行う。
【００２５】
使われる粉末粒子のタイプや、コーティングされる対象物の寸法、形状及び組成に基づいて、上記特徴は一様な粉末コーティングを達成する為に各種組み合わせて利用される。本発明のこれらの及び他の特徴は、次の詳細な説明と図面によって容易に理解されよう。
【００２６】
【実施例】
図１は、多孔ノズルを用いた静電粉末スプレーコーティング装置１０を示している。図１は、多孔ノズルの例を示すものであって、電極構成は本発明と異なる。本装置１０は、粉末粒子を内部に取り込む空気と粉末粒子とが混合される粉末供給ホッパー１２を含んでいる。エゼェクター又はポンプ１４は、気体−粉末混合物をタンク１２から輸送管１６を経てガン本体１８内に輸送する。エアーコンプレッサー２０は、ポンプ１４を駆動し、ホッパー１２からの空気に粉末粒子を浮遊させるのに充分高い圧力を維持している。ガン本体１８では、混合物は管１６を出て室２２内に流入する。室２２から、混合物はガン１８の前端の多孔ノズル２５内に形成された複数の室開口２４を出ていく。
【００２７】
運転中に、気体−粉末混合物は、流路２６を横切る複数の別個の細かなスプレー流を形成するために、室開口２４を経て室２２からスプレーされ、またそれらは、コーティングされる物品３０の表面２８に向かってスプレーされる。
【００２８】
スプレーコーティング中、気体−粉末混合物内に入っている粒子は、地電位として図１に示されている表面２８の低い静電位に引きつけられるように静電荷電される。図１は、気体−粉末混合物内の粒子を静電荷電する（即ち帯電させる）ために一つ以上の静電界を発生させるための直流電圧を与える高電圧発生器３２を示している。導電ケーブル３３は、電圧源３２をガン１８の前端から外側に突き出た複数の電極３４に接続している。各電極は、各流路２６を横切る気体−粉末混合物内の粒子の静電荷電を最大にするように各室開口２４に関連付けされている。
【００２９】
後述する図１５〜１８に示す外部電極を使用した本発明の全の実施例では、約１０５〜１０９オームの範囲の抵抗（図示されていない）を有した電気回路を伴っており、これでガン１８がコーティングされる対象物３０に接近しているときに、スパークするのを防ぐようにするのが望ましい。好適な一実施例では、外部電極は、炭化ケイ素から造られ、約１０６オームセンチメータの抵抗を有している。
【００３０】
もし必要ならば、気体−粉末混合物内に入っている粒子を静電荷電する効率を更に高めるために、ケーブル３３はガン１８の室２２内に配置された直流電極３６へ高い電圧を供給する。内部接地端子３７と協同して電極棒３６は、ガン１８内部に静電界を形成し、室２２を通って流れている間に気体−粉末混合物内に入っている粒子を静電荷電する荷電イオンを発生する。室２２にいる間気体−粉末混合物内に入っている粒子の比較的高い圧力と流速とによって、そこに入っている荷電粒子の大部分は接地端子３７を通って移動し、たとえ接地端子３７に幾つかの荷電粒子が引きつけられ沈着されてもノズル２５からスプレーされる。
【００３１】
図２は、ノズル２５の前端又はスプレー端の横断面図である。この実施例によれば、多孔ノズル２５は、流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを各々通るスプレー流を発生し且つ外部電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅによって静電荷電される室開口２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを有している。かくして、この実施例では、各室開口によって発生された各流路２６は、一対の外部電極３４の間を伸びている。これは、スプレー中に静電荷電される気体−粉末混合物内の粒子の数を最大にする。
【００３２】
図３は、表面２８への途上で、室開口２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄで形成されるスプレー流による個々の流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを横断面で示している。
図４は、図３に描かれた四つの別々スプレー流によって表面２８上に形成された複合スプレーパターン３８を示している。図４に示されているように、別々のスプレー流によって横切られている流路２６は、表面２８への途上で大きくされ且つ共に合流する。表面２８上に形成される最終スプレーパターン３８は、ガン１８の前端と表面２８との間の距離に依存している。
【００３３】
図５は、図１に描かれた静電粉末スプレーコーティング装置１０の変形例を示している。この変形例によれば、多孔ノズル２５は、先細の又は収斂した室開口１２４を有した多孔ノズル１２５で置き換えられる。これら室開口１２４は、図６に示されているようなスプレーパターン１３８を発生するために流路１２６を通って、図４に描かれたスプレーパターン３８よりも狭く且つ濃い四つのはっきりしたしかし比較的接近した流れを発生する。
【００３４】
図７は、装置１０に、図１及び図５に各々描かれた多孔ノズル２５、１２５の代わりに多管式スプレー孔組立体３２５が装備されている例を示している。図７に示す電極構成は本発明と異なるものである。多管式スプレー孔組立体３２５は、ガン１８の前端に連結されたマニホールド３２７と、室２２と流体連通するようにマニホールド３２７に連結された複数の管３２９と、所定の配列に管３２９の前端を保持するホルダー３３１とを有している。前記した多孔ノズルの孔のように、多管式スプレー孔組立体の複数の管は、複数の室開口を形成している。
【００３５】
導電ケーブル３３３は、直流電源（図示されていない）に接続した第一端と、複数の外部電極３３４に接続した第二端とを有している。電極３３４は、ホルダー３３１から前方に伸びている。多孔ノズル２５のように、多管スプレー孔組立体３２５は、気体−粉末混合物を、表面２８に向かう複数の流路３２６を通る複数の細かなスプレー流に分割する。この実施例では、六つの流路３２６ａ、３２６ｂ、．．．３２６ｆ（図９参照）が存在し、これら流路を移動するスプレー流内に入っている粒子は、外部電極３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃ、．．．３３４ｆによって各々静電荷電される。図８参照。
【００３６】
図８は、線状に室開口３２４ａ、３２４ｂ、．．．３２４ｆを配置するように管３２９の前端を直線状に配列したホルダー３３１の正面を示している。図９は、噴射直後に多管スプレー孔組立体３２５によって形成されるスプレーの横断面を示している。或る距離をおいて、スプレー流は、別々ではっきりしており、六つの直線状に配列された円盤の形を取っている。図１０は、その後の或る時の或る距離での同じスプレー流を示しており、そこでスプレー流は合流して単一の細長いスプレーパターン３３８を形成している。
【００３７】
図１１、図１２及び図１３は、多孔ノズル又は多管ノズルの室開口２４が直線状に配列され、又気体−粉末混合物内の粒子の静電荷電が電極としての働きをする一本のワイヤー４２を介して達成される本発明の実施例を示している。ワイヤー４２は、開口の直前で整列した又は一方に対して片寄った室開口２４と平行になっている。本発明のこの単一ワイヤー電極の実施例は、本発明の多孔ノズル実施例又は多管スプレー孔組立体実施例のいずれかに同じように適していることが理解される。コーティングされる対象物（図示されていない）は、室開口２４からワイヤー４２の他方側に設置されている。
【００３８】
図１１は、絶縁被い４３が室開口２４を越えたワイヤー４２の端部で除去されているもので全長に渡って露出されたワイヤー電極を示している。代わりに、図１２に示す絶縁被い４３は、ワイヤー４２が露出されている各室開口２４に対応した複数の隔設選択された領域４４を除いて、ワイヤー４２の全長に沿って伸びている。
【００３９】
図１３及び図１４に示されている別の代替例によると、絶縁被い４３は、電極として働く底部分４４を露出するために、コーティングされる対象物と対向する図１３及び図１４のワイヤー４２の底のＶ−形状領域４７が除去されている。
【００４０】
図１５は、別の多管スプレー孔組立体４２５を示している。多管組立体４２５は、マニホールド３２７と同じようなマニホールド４２７と、室２２と連通した第一端部と複数の室開口４２４を形成した反対側端部とを有した複数の管４２９とを有している。管４２９のこれら反対側端部は、直線状配列に３本の２つの別々のグループを成した室開口４２４を向けているホルダー４３１内に保持されている。
【００４１】
使用に際して、多管スプレー孔組立体４２５は各グループに三つのスプレー流が含まれた二つの別々グループのスプレー流を発生する。結果的に、図１６に示されているように、組立体４２５は、流路４２６ａ、４２６ｂ、４２６ｃを通るスプレー流によって形成された上部領域４３８ａと流路４２６ｄ、４２６ｅ、４２６ｆを通るスプレー流によって形成された下部領域４３８ｂとを含んだスプレーパターン４３８を発生する。導電ケーブル４３３は、電源（図示されていない）をホルダー４３１から前方に伸びた複数の外部電極４３４に接続する。ケーブル４３３と外部電極４３４とは、図７に描かれたケーブル３３３と外部電極３３４と同じである。
【００４２】
図１７は、別の多管スプレー孔組立体５２５を示している。多管スプレー孔組立体５２５は、マニホールド５２７と、マニホールド５２７と連通した第一端部とホルダー５３１に所定の形状で保持された第二端部とを有した複数の管５２９とを有している。導電ケーブル４３３は、電源（図示されていない）に接続されており、ホルダー５３１に沿って伸び、ホルダー５３１から前方に伸びた複数の外部電極５３４に接続している。
【００４３】
図１７では室開口５２４の各々に関連した少なくとも一つの外部電極５３４を有することが好ましい。図１７及び図１８に示す電極構成は、本発明と異なっているが、多管スプレー孔組立体５２５に図１１〜図１３に示した本発明の電極を用いることができる。図１８に示されているように、管５２４の前端は、第二列の室開口５２４ｂに平行な第一列に室開口５２４ａが整列されるように向けられており、第一と第二の列の開口が相互に千鳥状になっている。室開口５２４ｃは、最初の二列に平行で第二列に対して互い違いになり第一列に整列している第三列を形成している。
【００４４】
図１９は、多管スプレー孔組立体５２５で形成されるもので室開口５２４ａ、５２４ｂ、５２４ｃの第一、第二、第三列に各々対応した三つの別々のコーティング線５３８ａ、５３８ｂ、５３８ｃのスプレーパターン５３８を示している。
【００４５】
図２０は、静電スプレーコーティング装置１０の一適用例を示している。図２０は、底の平行面５３と側壁５４とを各々形成しする底の水平部材５１と複数の平行な垂直部材５２とを含んだ対象物５０をスプレーコーティングするために使用される多管スプレー孔組立体３２５を示している。ホルダー３３１内で管３２９の前端を直線状に向けているため、図２０と図２１に示されているように、一度に一つのスロットの側壁５４と底５３をコーティングするようにスプレー流は、対象物５０に向けられる。もし必要なら、スプレーコーティング中に組立体３２５はスロット内の下方に伸ばされる。
【００４６】
図２１は、電極３３４に直流電源を供給するケーブル３３３に接続されたパルス制御器３３９を示している。パルス制御器３３９は、所望のシーケンスで電極３３４への直流電力を接続分離を行うスイッチングを行う。これで、“オン”と“オフ”の状態の間で、電極３３４によって形成される静電界をパルス化する。
【００４７】
図２１Ａは、スプレー中に静電界をパルス化する一方法を図解している。連続的にスプレーするスプレーガンで、上部の波形によって示されているように、パルス制御器３３９は、６０ミリ秒毎に静電界をサイクル変化させる、即ち、電界は２０ミリ秒間“オン”され、４０ミリ秒間“オフ”される。更に、静電界のパルス化は、下側の波形により示されている。
“オン”と“オフ”との相対時間は、サイクル全体の時間に従って、所望のシーケンスに応じて変えることができる。静電界のパルス化は、粉末流のパルス化のような、本願に開示の他の粉末コーティングの特徴と組み合わせて利用し、容器の内面のような不均一な面を一様にコーティングするようにすることができる。
【００４８】
図２２に示されているように、例えば各室開口３２４と流体連通するように、例えば図７の多管組立体の管２９に、小スケールのスリットノズル７０が取り付けられる。小スケールのスリットノズル７０は、細長いスリット７４で終結する細長い広がっている中空部分７２を有している。
【００４９】
小スケールの多孔ノズル６０と小スケールのスリットノズル７０とは、多管組立体の管２９の端に取り付けられて示されており、更に、多孔ノズル２５に関する本発明の実施例にこの原理が適用されることが理解されよう。
【００５０】
図２３と図２４とは、ガン１８から気体−粉末混合物をパルス状にスプレーする本発明の別な態様を図解している。本発明のこの態様によると、気体−粉末混合物をホッパー１２からガン１８を通してそこから直列パルスで流出させるためにコンプレッサー２０からの空気流を制御するソレノイド弁ＳＶにパルス発生器７６が導線７７を介して電気的に接続されている。静電粉末コーティング装置のパルス運転については、この出願で前に述べた特許公開公報  特開昭６２（１９８７）−１１，５７４号で説明されている。
【００５１】
図２４は、ガン１８から外側にスプレー流がパルス流出するのを制御するために使用される二つの例の波形７８、７９を示している。上記特許公開公報に示されているように、単位時間当りのパルスの数を選択することで、パルスの振幅と持続時間及びガン１８から外にスプレーされる粉末の量が容易に調節され且つ正確に制御される。多分最も重要なことは、ポンプ１４への空気圧は、単位時間当りの一定の噴射容積と速度を確保するために高められる点である。これで、コーティングにおけるより優れた一様性が確保される。更に、スプレー流をパルス化することで、薄いコーティング厚さが必要な場合のスプレーコーティングをより容易にする。
【００５２】
図２５〜図２８は、図１のガン１８内での気体−粉末混合物内の粒子の静電荷電を示している。図１は、内部荷電が外部電極３４を介して外部荷電を補うために使用されているのを示している。代わりに、内部荷電は、気体−粉末混合物内の粒子を静電荷電するための唯一の手段となろう。内部荷電は、金属容器の内面をコーティングする上で特に有利であり、そこでの外部電極の使用は、技術的背景で説明したように、ファラデーケージ効果を生みがちである。
【００５３】
図２５は、電源（図示されていない）によって充電された内部電極８０と、ガン１８内部に静電界を発生する接地端子８１とを描いている。ガン内で気体−粉末混合物の粒体を静電荷電するとき、電極８０又は接地端子８１のいずれかに粉末粒体が付着するのを防ぐのが重要である。図２５は、ガン内の孔８４介して導管８３と連通した圧縮空気入口８２を示している。導管８３は、電極８０を取り囲んでそれに荷電粒子が蓄積するのを防ぐために電極８０の周りに空気を吹き付ける。別の空気入口８５がガンの外側を取り囲んだ中空鐶８６内に圧縮空気を供給する。鐶８６からの圧縮空気は、ガンの周囲に隔設された複数の孔８７を介してガン内に半径方向内側に流入する。孔８７から半径方向内側に向けられた空気流は接地端子８１上への荷電粒子の蓄積を邪魔する。
【００５４】
図２６は、内部荷電の代替構造を示している。入口８５はガンの外壁の単一の孔８９と整合している。孔８９は、内面に沿ってガンを取り囲んだ環状中空空間８８と連通している。環状中空空間８８は、電気接地（図示されていない）に接続された管状導電焼結金属９０で形成されている。焼結金属９０の多孔は、入口８５に供給された空気のガンからの流出を許容し、これでその上への粒子の蓄積を邪魔する。
【００５５】
上で示されたように、ガン内での静電荷電は、外部荷電と組み合わせて使用される。例えば、図２７は、電極８０ａ、８０ｂとそこに設置された接地端子８１ａ、８１ｂと各々直列に接続された二つの荷電室２２ａ、２２ｂを含んだ構成を示している。多孔ノズル２５は、第二室２２の下流端に配置されている。
【００５６】
代わりに、多くの室２２は、直列接続に伴う圧力損失を無くするように並列に接続される。粉末上の荷電を増大しないとき並列接続室を使用するのは、ガンからスプレーされる粉末の流速を高めることになる。
【００５７】
図２８は、多数の荷電室を含んだ構成を示している。この構成によると、上流室２２ａは、加えられた直流静電界よりもむしろ摩擦荷電を利用している。摩擦の又は摩擦電気の荷電は、次に接地端子９３に接続される室２２の内面に好ましくは接触する曲がりくねったプラスチック又はテフロンの管９２に粉末粒子を通すことで生じる。粉末粒子は、管９２と多く摩擦接触することで摩擦電気で荷電される。この構成に関して、確実に、第二荷電室２２６が摩擦電気荷電室２２ａと同じ極性で粉末を荷電するようにすることが重要である。
【００５８】
本発明の一般的な上記説明や好適な実施例の上記詳細な説明から、本発明が受けやすい各種変更を容易に当業者は理解するでしょう。従って、われわれは、特許請求の範囲の技術的範囲及びその同等説明によってのみ制限されることを望むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  静電粉末スプレーコーティング装置を長手横断面で示している概略図である。
【図２】  図１の２−２線に沿った横断図である。
【図３】  コーティングされる対象物に向かって進むに従って気体−粉末混合物の四つの別々のスプレー流を示したもので図１の３−３線に沿った横断図である。
【図４】  同じく示したもので図１の４−４線に沿った横断図である。
【図５】  図１に描かれた静電粉末スプレーコーティング装置の変形例を長手横断面で示している概略図である。
【図６】  図５で示された気体−粉末混合物の四つのスプレー流で発生されるコーティングパターンを示したもので、図５の６−６線に沿った横断断面図である。
【図７】  多管スプレー孔組立体を有した静電粉末スプレーコーティング装置の図５と同様な長手概略図である。
【図８】  図７の１２−１２線に沿った横断図である。
【図９】  スプレー流がコーティングされる対象物に向かって進むに従って図７に示された多管スプレー孔組立体によって発生される気体−粉末混合物の複数のスプレー流を示したもので、図７の１３−１３線に沿った横断断面図である。
【図１０】  同じく図７の１４−１４線に沿った横断断面図である。
【図１１】  ワイヤーが静電気を粒子に荷電させる電界を造りだす為に使用されている本発明の静電粉末スプレーコーティング装置の実施例を示した拡大横断概略図である。
【図１２】  複数の隔設された被われていない領域を除いて、ワイヤーがその長さに沿って絶縁されているもので、図１１に示された実施例の変形例を示し、図１１と同様な拡大横断図である。
【図１３】  ワイヤーがコーティングされる製品に向いた複数の隔設された被われていない領域を露出する角度付きスリットを有したもので、図１１に示された実施例の別な変形例を示し、図１１及び図１２と同様な拡大横断図である。
【図１４】  図１３の１８−１８線に沿った横断図である。
【図１５】  多管組立体の別の変形例のを示しており、図７と同様な長手概略図である。
【図１６】  図１５に示された多管組立体によって形成される二つのスプレーパターンを描いているもので、図１５の２０−２０線に沿った横断断面図である。
【図１７】  多管組立体の更に別な変形例を示しており、図７及び図１５と同様な長手概略図である。
【図１８】  図１７の２２−２２線に沿った横断図である。
【図１９】  図１７と図１８に示された多管組立体によって形成されたスプレーパターンを描いている。
【図２０】  多管組立体の管が直線状に配列されているものの一使用例を描いた斜視図である。
【図２１】  図２０で矢印２５で示された方向に沿ったもので、図２０の立面又は側面図である。
Ａは、粉末粒子のスプレー中に静電界をパルス化する例を図解した二つのグラフを示している。
【図２２】  多孔ノズル又は多管組立体のスプレー孔に取り付けられる小スケールスリットノズルの斜視図である。
【図２３】  装置にガンからの気体−粉末混合物の流れをパルス化するパルス発生器を装備した静電粉末スプレーコーティング装置を示している。
【図２４】  図２３に示された静電粉末スプレーコーティング装置の運転を制御するために使われるパルス波形を示している。
【図２５】  気体−粉末混合物内の粒子がガンの室内で静電荷電される静電粉末スプレーコーティング装置を示している長手概略図である。
【図２６】  粒子がガン内で静電荷電される静電粉末スプレーコーティング装置の別な変形例を示しており、図２５と同様な長手横断概略図である。
【図２７】  直列に接続された二つの室を含んでいる静電粉末スプレーコーティング装置を示している長手横断概略図である。
【図２８】  図２７に示された荷電室の別の変形例を示しており、図２７と同様な長手横断概略図である。
【符号の説明】
１０  静電粉末スプレーコーティング装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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