JPH06210205A - 回転霧化機 - Google Patents

回転霧化機

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JPH06210205A
JPH06210205A JP5302785A JP30278593A JPH06210205A JP H06210205 A JPH06210205 A JP H06210205A JP 5302785 A JP5302785 A JP 5302785A JP 30278593 A JP30278593 A JP 30278593A JP H06210205 A JPH06210205 A JP H06210205A
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voltage electrostatic
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で回転する霧化機ヘッドを有し、液体コ
ーティング材料を霧化してワーク・ピースの表面に塗布
するための回転霧化機を提供する。 【構成】 回転霧化機１０は、回転中心軸４６のまわり
に回転可能に取付けられた低キャパシタンスのカップ状
霧化ヘッド５２を有すると共に、前方空洞を形成するコ
ーティング材料流れ表面を有する。霧化ヘッド５２に連
結された回転駆動手段２２は回転中心軸４６のまわりに
霧化ヘッド５２を回転させる。高電圧静電エネルギーが
回転駆動手段２２を介して直接に霧化ヘッド５２に伝達
され、これによって帯電されたコーティング材料が流れ
表面上を外方に向って流出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転形の霧化液体スプ
レ・コーティング装置に係わり、特に高圧静電電荷をタ
ービン駆動軸を介して、その軸の一端に固設の高速霧化
機ヘッドに移送する回転霧化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転霧化機は、一種の液体スプレ・コー
ティング装置であり、高速（典型的には１０，０００〜
４０，０００回転／分）で回転可能な霧化機ヘッドを具
備し、液体コーティング材料を霧化してワーク・ピース
の表面に塗布する。このヘッドは通常ディスク又はカッ
プ形状であり、その内壁が空洞を形成すると共に、内壁
先端が霧化用エッジとして構成されている。カップの内
部に送られた液体コーティング材料は、遠心力によって
壁に沿って外方に移動し、最終的にカップのエッジから
放出されて霧化される。このコーティングの移送効率を
高める為に、静電電荷がコーティング材料に付与され、
これによって、霧化コーティング材料は電気的に接地さ
れたワーク・ピースに引き寄せられる。静電帯電形の回
転霧化機の一例が本願と同様に譲渡された発明者ワッカ
ー等の米国特許第４，８８７，７７０号（以下、′７７
０）に開示されている。尚、この米国特許はこの引用に
より、本明細書の一部を構成するものである。′７７０
特許の図１２に示された実施例では、カップ（２０）は
絶縁性材料から作られ、半導体リング（５４６）を有
し、この半導体リング（５４６）は３個の外部電極プロ
ーブ（４６２）によって支柱（５０４）を介して帯電さ
れる。このシステムは、カップが突出するハウジングの
前端が大きいのでカップの高速回転により発生する空気
流によってハウジングの前端の周囲に真空が発生し、こ
れによって塗料がハウジングの方へまわり込んでしまう
といった問題が存在する。この問題は、補助空気をハウ
ジングの前端の周囲に送って真空を破ることによって対
処しているが、後方まわり込みを生ぜずかつ危険のない
霧化機が望まれている。
【０００３】この′７７０特許の以前は、導電性カップ
の使用に関する危険の一つとして、高電圧がカップに印
加される為に、作業者が感電したり、可燃性コーティン
グが着火するといった恐れがあった。例えば米国特許第
４，３６９，９２４号に開示されているように、電荷
は、電源からタービン軸を介して回転霧化機カップに移
送される。しかしながら、カップと全回転霧化ハウジン
グとの両方とも金属であり、高電圧に帯電される。この
種の構造の場合には、霧化機の帯電電荷は作業者を感電
させるのに充分であるため、重大な危険が存在し、保護
フェンス及び連動装置を霧化機の周囲に設置する必要が
ある。
【０００４】上述の′７７０特許に教示された低キャパ
シタンスの回転霧化機は、回転霧化機カップの所で塗料
を静電帯電するが、感電の危険を生ずる程の電荷を蓄え
ないので、保護用のフェンス及び安全上の連動装置を必
要としない。しかしながら、カップ（２０）は外部の電
極プローブ（４６２）を介して帯電されるので、上述し
た問題に加えて、ハウジングの前方端の外形が大きくな
るといった問題も生ずる。
【０００５】米国特許第３，８２６，４２５号に開示さ
れたような別のタイプの回転霧化機にあっては、ディス
ク（１１）は、絶縁性部品と導電性部品との両方から構
成され、電源（２１）によってケーブル（２２）と、抵
抗（２３）と、導電性フォーム（６３）と、半導体ロッ
ド（６２）と、半導体リング（６１）と、空気間隙（３
９）と、第１の半導体プラスチック・ロッド（２４）
と、半導体プラグ（６０）と、第２の半導体プラスチッ
ク・ロッド（２４）と、導電性インク（３８）とを介し
て帯電される。このシステムは、電気路が多数の部品か
ら構成されているため、システムの故障の可能性が増大
するといった問題がある。また、上記電気路は回転軸か
ら外方に離間しているので、ハウジングの前方端の外周
囲の外形が大きくなり、この為に塗料がハウジングの方
にまわり込んでしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、電荷をタービン駆動軸を介して低キャパシタンス形
の回転霧化機のカップに移送して、公知システムの種々
の問題や制限を解決した装置を提供することである。
【０００７】本発明の別の目的は、電荷をタービン駆動
軸を介して低キャパシタンス形の回転霧化機のカップに
移送して、ハウジンクの外形を小型化し、ハウジングへ
の塗料の後方まわり込みを実質的に除去する装置を提供
することである。
【０００８】本発明の別の目的は、作業者を電荷による
感電から保護する保護用フェンス及び連動装置を霧化機
の周囲に設置することなく、電荷をタービン駆動軸を介
して低キャパシタンス形の回転霧化機のヘッドに移送す
る装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、回転霧
化機は非導電性ハウジングを具備し、この非導電性ハウ
ジングは前方端と後方端とを有し、これらの両端の間に
は内部室が形成されている。この内部室内には回転駆動
手段が配置され、この回転駆動手段は、ハウジングの前
方端の外側に配置されたカップ状の霧化ヘッドに連結さ
れ、ハウジング内を長手方向に延びた回転中心軸のまわ
りにカップ状霧化ヘッドを回転させる。液体コーティン
グ材料をカップ状霧化ヘッドに供給する手段が設けられ
る。高電圧静電エネルギーを、ハウジングを介すること
なく、回転駆動手段を介してカップ状霧化ヘッドに直接
伝達する手段が設けられる。このカップ状霧化ヘッドは
複合材料から構成され、この複合材料は低キャパシタン
スの絶縁性材料と導電性材料とを含み、これによって、
高電圧静電エネルギーは回転駆動手段からカップ状霧化
ヘッドを介して伝達され、コーティング材料を霧化ヘッ
ドの導電性材料の少なくとも一部との接触によって帯電
させる。
【００１０】更に本発明によると、駆動手段は駆動軸に
よってカップ状霧化ヘッドに連結された空気タービン・
モータを具備する。駆動軸は孔を有し、この孔は回転中
心軸と位置的に整合し、そこに延在している。この孔に
は供給管が取外可能に収容され、この供給管は霧化ヘッ
ドに連通し、霧化ヘッドが回転中心軸のまわりに回転し
ている時に液体コーティング材料を霧化ヘッドの流れ表
面に供給する。モータはモータ・ハウジングの内部室に
取付けられ、このモータ・ハウジングは前方端と後方端
とを有し、これらの両端の間には上記内部室が形成され
ている。
【００１１】本発明によると、高電圧静電エネルギーを
回転駆動手段を介して伝達する手段は、高電圧静電エネ
ルギーを駆動軸に送り、直接この駆動軸を介してカップ
状霧化ヘッドに伝達する手段を具備する。一実施例によ
ると、高電圧静電エネルギーを移送する手段は、孔内に
取外可能に収容された供給管を具備し、この供給管は霧
化ヘッドに連通し、液体コーティング材料を霧化ヘッド
の流れ表面に供給する。供給管は高電圧静電エネルギー
を駆動軸にそれから霧化ヘッドに伝達する。供給管は第
１端と第２端とを有し、この第１端は片持梁状に支持さ
れ孔の壁に電気的接触がないようにモータに係合し、第
２端は霧化ヘッドの近傍に位置している。別の実施例で
は、高電圧静電エネルギーを供給する手段は、高電圧静
電エネルギーを空気タービン・モータのタービン羽根に
送る手段を具備し、このタービン羽根は高電圧静電エネ
ルギーを駆動軸に伝達する。静電エネルギーをタービン
羽根に移送する手段は帯電用の電極手段を具備し、この
帯電用の電極手段はタービン羽根の極く近傍に取付けら
れ、高電圧静電エネルギーを間隙を通ってタービン羽根
に、そして駆動軸を介して霧化ヘッドに伝達する。第３
の実施例では、高電圧静電エネルギーを回転駆動手段を
介して伝達する手段は、駆動軸を取り囲む手段を具備
し、この手段は高電圧静電エネルギーを駆動軸に伝え、
直接その駆動軸を介して霧化ヘッドに伝達する。上述の
駆動軸を取り囲む手段は、駆動軸に極く近接して離間配
置され、これによって、静電エネルギーが間隙を通って
駆動軸に伝達される。上述の取り囲み手段は、モータ・
ハウジングに配置された非接触のベアリング装置であ
り、駆動軸を非接触状態で軸方向に支持する。
【００１２】本発明によると、カップ状の霧化ヘッドの
一実施例は、導電性材料と補強材料とを含む複合材料か
ら構成され、この補強材料は非導電性のバインダー材料
を含み、これによって、コーティング材料が複合材料と
の接触時に高電圧静電エネルギーによって帯電される。
導電性材料は、複合材の総重量の約３〜８重量パーセン
トであり、好ましくは複合材の総重量の約５〜６重量パ
ーセントである。補強材料は複合材の総重量の約２０〜
４０重量パーセントであり、好ましくは複合材の総重量
の約２５〜３５重量パーセントである。この補強材料
は、重量が複合材の総重量の約６５重量パーセントであ
る非導電性のバインダー材料を含む。
【００１３】また、本発明によると、カップ状の霧化ヘ
ッドは駆動軸に螺合固着される取付室と、流れ表面を有
する前方空洞と、取付室と前方空洞との間に設けられた
後方空洞とを有する。この後方空洞は分割器によって前
方空洞から分離されている。複数個の孔が後方空洞を前
方空洞に接続し、これによって後方空洞に流入したコー
ティング材料は後方空洞から上記孔を介して前方空洞に
流入し、それから流れ表面を通って、直ちに霧化用エッ
ジから帯電状態で放出される。
【００１４】別の実施例では、カップ状霧化ヘッドは複
合材料に埋設された帯電用電極手段を有し、この電極手
段は取付室から、流れ表面に埋設された平坦な円形リン
グ形状の帯電用電極まで延在している。帯電用電極手段
は、非導電性バインダーと導電性材料とを含む導電性複
合材料から構成される。この導電性材料は複合材の総重
量の約３〜８重量パーセントであり、好ましくは複合材
の総重量の約５〜６重量パーセントである。本発明の現
時点の好適実施例の構造や作用や種々の利点は、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。
【００１５】
【実施例】図１は本発明による回転形霧化機１０を示し
たもので、この霧化機１０はモータ・ハウジング１２を
具備し、このモータ・ハウジング１２は、好ましくは非
導電性材料から構成され、前方端１４と、後方端１６
と、中間部分１８とを有する。この中間部分１８は内部
室２０を有し、この内部室２０内には回転駆動手段２０
が取付けられている。内部室２０は、第１の円柱孔２４
と、この第１の円柱孔２４よりも大径の第２の円柱孔２
６と、これらの第１及び第２孔２４，２６を互いに接続
する円錐台状（切頭円錐状）の孔２８とから構成されて
いる。前方端１４は貫通孔３０を有し、この貫通孔３０
は室２０の第１円柱孔２４内に開口している。後方端１
６は室２０の第２円柱孔２６内に開口している。モータ
・ハウジング１２は任意の公知の手段（不図示）によっ
て、固定支持体又はロボットのような可動支持体に取付
けることができる。
【００１６】回転駆動手段２２は空気タービン・モータ
２３を具備し、この空気タービン・モータ２３は、円柱
孔２６に配置された円柱状後方部分３２と、円錐台状孔
２８内の円錐台状の中間部分３４と、第１円柱状孔２４
内の円柱状前方部分３６とを有する。モータ２３は、一
本以上のクランプ（不図示）のような公知の手段がモー
タのべース３８をハウジング１２の後方端１６に接続す
ることによって、内部室２０内の所定位置に固定され
る。
【００１７】モータ駆動軸４０は、その第１端４２がモ
ータ２３の後方部分３２内のタービン羽根４４に接続さ
れている。このモータ駆動軸４０は回転の中心軸４６の
まわりを前方にモータ２３の全長にわたって延在して、
駆動軸４０の第２端４８がハウジング１２の貫通孔３０
から外方に突出している。この第２端４８は、ネジ付部
分５０と、カップ状の回転形霧化機ヘッド５２を固着可
能に構成された円錐台状端とを有する。モータ駆動軸４
０は貫通孔５３を有し、この貫通孔５３は軸４６に位置
的に整合されており、駆動軸４０の全長に延在してい
る。駆動軸４０の外表面と内表面とは、例えばポリマー
材料のような非導電性材料５５で被覆することができ
る。尚、この駆動軸４０の外表面のうち、高電圧エネル
ギーが印加される隣接部材に接触する領域には、コーテ
ィング材料を被覆しない。モータ２３は好ましくは空気
駆動式のタービンから構成され、この空気駆動式のター
ビンは、内部空気ベアリング５４と、駆動用空気入口５
６と、ヘッド５２の高速回転を制御するブレーキ用空気
入口５８とを有する。尚、これらの部材はいずれも周知
のものである。
【００１８】コーティング材料供給手段５９は、取外可
能なコーティング材料供給管６０を具備し、この供給管
６０は貫通孔５３内を延在している。供給管６０は第１
端６２と反対側の第２端６６とを有し、この第１端６２
は霧化機ヘッド５２の内部とを連通すると共に、取外可
能なノズル６４を好ましくは保持している。第２端６６
はメス型の流体継手６８を有する。この継手６８はベー
ス７０を有し、このベース７０はモータ２３のベース３
８内に摩擦的にかつ取外可能に収容されている（不図
示）。供給管６０は、モータ２３のベース３８内に係合
している時には、本願と同一人に譲受された発明者ワッ
カー等の米国特許第５，１００，０５７号（′０５７）
に開示されているように、孔５３の壁に接触しないよう
に片持梁状に支持される。尚、上記特許は本明細書の一
部を構成するものである。本願と同一人に譲受された発
明者ワッカー等の米国特許第５，０７８，３２１号（′
３２１）に更に開示されているように、供給管６０は好
ましくは、堅い導電性材料製の第１部７２と、非導電性
材料製の第２部７４と、熱収縮性の非導電性材料のカバ
ー層７６とを有する。尚、上述の′３２１特許も本明細
書の一部を構成するものである。供給管６０は、上述の
構成とは別に、ステンレス鋼のような導電性材料製にす
ることもできる。また、駆動軸４０の場合と同様に、供
給管６０の外表面も必要に応じて、例えばポリマー材料
のような非導電性材料で被覆することができる。
【００１９】図１及び図２において、本発明の重要な態
様は、高電圧の静電エネルギーを回転駆動手段２２を介
して、駆動軸４０の第２端４８に固着されたカップ状の
霧化ヘッド５２に直接に伝える手段７８である。この高
電圧エネルギー伝導手段７８は、高電圧エネルギーを駆
動軸４０に供給する手段７９を具備し、この手段７９
は、高電圧の静電エネルギーを直接に駆動軸４０を介し
て霧化ヘッド５２に伝導する。手段７９は高電圧の静電
エネルギーを発生する外部の高電圧発電機８０を具備す
る。
【００２０】一実施例によると、高電圧エネルギー供給
手段７９は、電荷を、孔５３内に取外可能に収容された
供給管６０に移送する手段８１を具備する。この手段８
１はライン８２を有し、このライン８２は、外部配置の
高電圧発電機８０を供給管６０の第２端６６に取付けら
れた端子８４に接続している。尚、端子８４としては継
手６８のまわりに固着されるカラー等を使用することが
できる。本実施例にあっては、高電圧の静電エネルギー
は、後に詳述するように、モータ駆動軸４０に直接接触
している管６０の第２端６６を介してカップ状霧化ヘッ
ド５２に伝達される。尚、高電圧発電機８０は好ましく
はモータ・ハウジング１２の外部に配置されるが、発電
機８０をハウジング１２の内部に配置する例も本発明の
範囲内である。
【００２１】別の実施例では、高電圧の静電エネルギー
を駆動軸４０を介して供給する手段７９は、高電圧の電
気エネルギーを空気タービン・モータ２３のタービン羽
根４４に移送する手段８３を具備し、このタービン羽根
４４はこの高電圧エネルギーを駆動軸４０に伝達する。
この高電圧電気エネルギー移送手段８３は電力ライン８
２Ａを有し、この電力ライン８２Ａは外部の高電圧発電
機８０を電極８６に接続し、この電極８６は間隙８７を
形成するようにタービン羽根４４に近接配置されてい
る。静電エネルギーは、ライン８２Ａから間隙８７を通
ってタービン羽根４４に伝達され、後に詳述するように
モータ駆動軸４０に達し、最終的に霧化ヘッド５２に伝
わる。
【００２２】別の実施例では、高電圧静電エネルギーの
供給手段７９は、駆動軸４０を取囲む手段８５を具備
し、この手段８５は高電圧静電エネルギーを駆動軸４０
に移送し、直接それを介してカップ状の霧化ヘッド５２
に伝える。手段８５は電力ライン８２Ｂを有し、この電
力ライン８２Ｂは外部の高電圧発電機８０を、間隙８９
を形成するようにモータ駆動軸４０に近接配置された空
気ベアリング５４に接続する。この静電エネルギーは後
に詳述するように、ライン８２Ｂから間隙８９を通って
駆動軸４０に伝導され、最終的に霧化ヘッド５２に伝わ
る。尚、図１の回転形霧化機１０に使用された適宜の空
気ベアリング５４の詳細は、発明者モリシタ等の米国特
許第４，３６９，９２４号の第４欄、第３０行〜第６０
行及び図１を参照のこと。この米国特許は本明細書の一
部を構成する。
【００２３】霧化機ヘッド５２は図１〜図３に示したよ
うに、回転形駆動軸４０の端に螺合されている。尚、回
転形霧化機１０に使用される適宜の霧化機ヘッド５２の
詳細は、上述の′３２１特許の第４欄第５７行〜第５欄
第２９行及び図１を参照のこと。図２に示したように、
ヘッド５２は低キャパシタンス（静電容量）の絶縁性材
料と導電性材料とを含む複合材料から均一に構成されて
いる。
【００２４】この低キャパシタンス絶縁性材料は、良好
な衝撃及び引張り強さや寸法安定性のような所望の機械
特性を複合材に付与するように選択された非導電性の補
強材料である。更に、この低キャパシタンス絶縁性材料
は、熱及び電気抵抗性や、コーティング材料の成分の作
用に対する化学的及び機械的抵抗性の特性を有する。好
適な補強絶縁材料は、ガラス繊維であるが、しかし、そ
の他の有機の又は合成繊維を使用することもできる。複
合材の総重量に対する補強材料の全重量パーセントは、
約２０〜４０重量パーセントであり、好ましくは約２５
〜３５重量パーセントであり、最も好ましくは約３０重
量パーセントである。この補強材料の重量パーセント
は、その意図した機能を発揮できる範囲内で、変更する
ことができる。
【００２５】バインダー材料は、良好な熱及び電気抵抗
性とコーティング材料の成分の作用に対する良好な化学
的及び機械的抵抗性のような特性を有すべきである。ア
メリカのＩ．Ｃ．Ｉが販売するＰＥＥＫ（ポリエーテル
エーテルケトン ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔ
ｏｎｅ）のようなポリマー材料が適当である。複合材の
総重量に対するバインダー材料の全重量パーセントは約
６５重量パーセントである。バインダー材料の重量パー
セントは、バインダー材料がその機能を達成できる範囲
内で変えることができる。
【００２６】導電性材料は炭素含有材料であり、特に炭
素繊維であるが、カーボン・ブラックや微粒グラファイ
トのようなその他の導電性材料を使用することもでき
る。ヘッド５２内の炭素繊維の重量パーセントは所望の
固有抵抗を呈するように選定される。複合材の総重量に
対する炭素繊維の適当な重量パーセントは、約３〜８重
量パーセントであり、好ましくは複合材の総重量の約５
〜６重量パーセントである。ここで、複合材は、約８重
量パーセントよりも多くの炭素繊維を含有する場合には
導電性が良くなり過ぎ、他方、約３重量パーセント未満
の炭素繊維しか含有しない場合には、非導電性が強くな
り過ぎる。
【００２７】作用を説明する。ヘッド５２が、駆動空気
入口５６とブレーキ空気入口５８とに加えられた空気圧
に応じて高速度で回転される。これと同時に、高電圧静
電エネルギーが回転形駆動手段２２を介して、駆動軸４
０の第２端４８に固設の霧化ヘッド５２に直接伝達され
る。この静電エネルギーは前述の原理に従い、高電圧発
電機８０から駆動軸４０に送られ、最終的に霧化ヘッド
５２に伝わる。静電エネルギーは好ましくは駆動軸４０
の第２端４８からネジ付部分５０を介してヘッド５２に
伝達されるが、本発明は静電エネルギーを、カップ状の
回転霧化機ヘッド５２が固設される円錐台状端を介して
伝達してもよい。
【００２８】スプレの開始時に、コーティング材料、即
ち流体材料が供給管６０に送られ、この流体材料はノズ
ル６４を介してカップ状霧化ヘッド５２内に流入する。
上述の′０５７特許の第１２欄６０行〜第１３欄３０行
を参照のこと。この流体材料はその後にヘッド５２の後
方空洞９０に流入する。この空洞９０に流入した液体は
その一部が、分割器９４の開口９２を通って流れ、分割
器９４の前方表面を濡れた状態に保つ。他方、コーティ
ング材料の大部分は、遠心力によって壁９６に沿って押
付けられ、この壁９６に沿って外方に移動し、孔９８を
通って前方ヘッダー空洞１００に流入する。その後、コ
ーティング材料は、流れ面１０２を流れて、直ちに霧化
エッジ１０４から放出され、霧化される。コーティング
材料は、ヘッダー５２の表面と接触している間に、静電
電荷が印加される。こうして帯電されたコーティング材
料の流塊がワークピースに向けて前方に放出される。
【００２９】静電電荷は本発明の原理に従い、駆動軸４
０を介して伝達されるので、前方端１４が中心線４６と
同軸に配置されかつその端１４の直径が回転形ヘッド５
２の霧化エッジ１０４の直径よりも小径となるように、
モータ・ハウジング１２を構成することができる。この
ような関係によって、即ち回転形ヘッドに対するモータ
・ハウジングの縦断面又は外形寸法によって、モータ・
ハウジングへの塗料の後方まわり込みを実質的に除去す
る。図２及び図３に示したように、ヘッド５２及び１１
０は開口３０内に一部入り込んだ基部のところに、ネジ
部分を有する。駆動軸４０は典型的には非導電性材料で
被覆されているので、電荷は、駆動軸４０を介して低キ
ャパシタンス形の回転霧化機のヘッドに伝達される。こ
の時、操作者が電荷によって感電することを防止する為
の保護用フェンス及び連動装置を霧化機の周囲に設置す
る必要はない。本明細書に開示された、改良されたモー
タ・ハウジングの別の利点は、改良された回転体の軽量
化であり、かつロボットによる自動制御に簡単に適用す
ることができる点である。
【００３０】本発明の上述の実施例は、電荷をタービン
駆動軸４０を介して回転ヘッド及びその後にコーティン
グ材料に移送する非常に有効な手段を提供するが、本発
明の別の実施例では、回転霧化機ヘッド５２の代りに図
３に示した回転霧化機ヘッド１１０を使用する。このヘ
ッド１１０は一般に、図２に示した実施例で説明したタ
イプの非導電性バインダー材料と低キャパシタンスの絶
縁性材料とを含む複合材料から構成されている。ヘッド
１１０は、等間隔に配置されたロッド状の帯電用電極１
１２を複数本有し、これらの電極１１２は、壁１１４内
に埋設され、取付室１１８のネジ表面１１６から平坦な
円形のリング状帯電用電極１２０の所まで延在してい
る。この電極１２０は壁１１４に埋設され、流れ表面１
０２′の一部を形成している。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によ
って表される部材と実質的に同一である部材を表してい
る。ロッド形状の電極１１２とリング形状の電極１２０
との両方は導電性複合材料から成り、この導電性複合材
料は上述のように、回転ヘッド５２に使用したタイプの
非導電性の絶縁性バインダー材料と導電性材料とを含ん
でいる。好適実施例では、この絶縁性材料はＰＥＥＫを
使用でき、導電性材料は種々の炭素繊維を使用すること
ができる。複合材の総重量に対する炭素繊維の適当な重
量パーセントは、約３〜８重量パーセントであり、好ま
しくは複合材の総重量の約５〜６重量パーセントであ
る。ここで、複合材は、約８重量パーセントよりも多い
炭素繊維を含有する場合には、導電性が高すぎ、他方、
約３重量パーセントよりも少ない炭素繊維を含有する場
合には非導電性が大き過ぎる。帯電用電極１１２はロッ
ド形状でかつ複数本設けることが好ましいが、本発明は
この代りに、円錐台形状の帯電用電極を使用することも
でき、この円錐台形状の帯電用電極は壁１１４に埋設さ
れ、かつ取付室１１８のネジ付の表面１１６から平坦な
円形のリング状帯電用電極１２０の所まで延在する。
【００３１】図３に示した実施例の作用は、以下の差異
点を除いて、図２の実施例の作用と本質的に同一であ
る。即ち、差異点は静電エネルギーが高電圧発電機８０
から駆動軸４０に移送され、最終的にネジ部分５０とネ
ジ表面１１６とを介して霧化ヘッド５２に伝達される。
その後に、静電エネルギーは、ロッド状の電極１１２と
リング状の電極１２０に伝わり、上述の′７７０特許に
示された方法によって表面１０２′上を流れるコーティ
ング材料に付与される。この実施例は、ヘッドを構成す
る非導電性複合材の物理的特性と導体ロッド及びリング
を構成する導電性複合材料の物理的特性とが類似してお
り、かつ公知のヘッドの場合には往々にして生じてい
た、或る運転条件での両複合材料の分離傾向が存在しな
いので、特に有効である。
【００３２】以上のように、本発明による装置は、高圧
静電電荷をモータ駆動軸を介して、その一端に固設され
た高速ヘッドに伝達して、前述の諸目的や手段や利点を
充足するものである。本装置は高電圧静電エネルギーを
モータ駆動軸に供給して、そのエネルギーを回転ヘッド
に伝えるいくつかの手段を含み、これによってハウジン
グの外形を小径化し、ハウジングへの塗料の後方まわり
込みを実質的に除去する。回転ヘッド構造の別のいくつ
かの実施例では、電荷をコーティング材料に伝達する手
段の耐久性が非常に向上する。
【００３３】本発明はいくつかの実施例に関連して説明
されたが、当業者には上述の説明から種々の代替例や変
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】本発明に従って電荷をタービン駆動軸を介して
カップに供給するいくつかの代替手段を示した回転霧化
機の部分縦断面図。
【図２】図１の回転霧化機の第１実施例の前方端を更に
詳細に示した部分縦断面図。
【図３】図１の回転霧化機の第２実施例の前方端を更に
詳細に示した部分縦断面図。
【符号の説明】
１０ 回転霧化機 １２ モータ・ハウジング １４ 前方端 １６ 後方端 ２０ 内部室 ２２ 回転駆動手段 ４６ 回転軸 ５２ カップ状の霧化ヘッド

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前方端（１４）と後方端（１６）とを有
    し、上記前方端（１４）と上記後方端（１６）との間に
    内部室（２０）が形成されている非導電性ハウジング
    （１２）と、 上記内部室（２０）内に配置され、上記ハウジング（１
    ２）の上記前方端（１４）の外側に配置されたカップ状
    の霧化ヘッド（５２）に連結され、上記ハウジング（１
    ２）を長手方向に貫通する回転中心軸（４６）のまわり
    に上記カップ状霧化ヘッド（５２）を回転させる回転駆
    動手段（２２）と、 液体コーティング材料を上記カップ状霧化ヘッド（５
    ２）に供給する手段（５９）と、 高電圧静電エネルギーを、上記ハウジング（１２）を介
    することなく、上記回転駆動手段（２２）を介して上記
    カップ状霧化ヘッド（５２）に直接に伝達する手段（７
    ８）とを具備し、 上記カップ状霧化ヘッド（５２）は、低キャパシタンス
    の絶縁性材料と導電性材料とを含む複合材料から構成さ
    れ、これによって、上記高電圧静電エネルギーは上記回
    転駆動手段（２２）から上記カップ状霧化ヘッド（５
    ２）を介して伝達され、上記コーティング材料を、上記
    霧化ヘッド（５２）の上記導電性材料の少なくとも一部
    との接触によって帯電させることを特徴とする回転霧化
    機。
  2. 【請求項２】 上記霧化ヘッド（５２）は、前方空洞
    （１００）を形成するコーティング材料流れ表面（１０
    ２）を有し、これによって、帯電されたコーティング材
    料が上記流れ表面（１０２）上を外方に流出し、半径方
    向外方に放出され、帯電コーティング材料の霧化粒子を
    生成してワーク・ピースに塗布されることを特徴とする
    請求項１に記載の回転霧化機。
  3. 【請求項３】 上記駆動手段（２２）は駆動軸（４０）
    によって上記霧化ヘッド（５２）に連結された空気ター
    ビン・モータ（２３）を具備し、上記駆動軸（４０）は
    上記回転中心軸（４６）に位置的に整合され、そこに延
    在した孔（５３）を有することを特徴とする請求項１に
    記載の回転霧化機。
  4. 【請求項４】 上記液体コーティング材料を上記霧化ヘ
    ッド（５２）に供給する上記手段（５９）は供給管６０
    を具備し、上記供給管６０は、上記駆動軸（４０）を貫
    通しかつ上記霧化ヘッド（５２）に連通するように、上
    記孔（５３）内に取外可能に収容され、これにより上記
    霧化ヘッド（５２）が上記回転中心軸（４６）のまわり
    に回転している時に、液体コーティング材料を上記霧化
    ヘッド（５２）の上記流れ表面（１０２）に供給するこ
    とを特徴とする請求項３に記載の回転霧化機。
  5. 【請求項５】 上記高電圧静電エネルギーを上記回転駆
    動手段（２２）を介して伝達する上記手段（７８）は、
    高電圧静電エネルギーを上記駆動軸（４０）に供給し
    て、直接上記駆動軸（４０）を介して上記霧化ヘッド
    （５２）に伝達する手段（７９）を具備することを特徴
    とする請求項４に記載の回転霧化機。
  6. 【請求項６】 上記高電圧静電エネルギーを上記駆動軸
    （４０）を介して供給する上記手段（７９）は、上記高
    電圧静電エネルギーを上記孔（５３）内に取外可能に収
    容された上記供給管（６０）内に送る手段（８１）を具
    備し、これによって、上記供給管（６０）は上記高電圧
    静電エネルギーを上記駆動軸（４０）に伝達することを
    特徴とする請求項５に記載の回転霧化機。
  7. 【請求項７】 上記供給管（６０）は第１端（６６）を
    有し、上記第１端（６６）は、片持梁状に支持されて上
    記孔（５３）の壁に電気的に接触しないように、上記モ
    ータ（２３）に係合され、上記供給管（６０）は上記霧
    化ヘッド（５２）に接近した第２端（６２）を有するこ
    とを特徴とする請求項６に記載の回転霧化機。
  8. 【請求項８】 上記高電圧静電エネルギーを上記駆動軸
    （４０）を介して供給する上記手段（７９）は、高電圧
    静電エネルギーを上記空気タービン・モータ（２３）の
    タービン羽根（４４）に送る手段（８１）を具備し、上
    記タービン羽根（４４）は上記高電圧静電エネルギーを
    上記駆動軸（４０）に伝達することを特徴とする請求項
    ５に記載の回転霧化機。
  9. 【請求項９】 上記高電圧静電エネルギーを上記タービ
    ン羽根（４４）に送る上記手段（８１）は、間隙（８
    ７）を形成するように上記タービン羽根（４４）に接近
    して取付けられた帯電用電極手段（８６）を具備し、こ
    れによって、上記高電圧静電エネルギーは上記間隙（８
    ７）を通って上記タービン羽根（４４）に伝達されるこ
    とを特徴とする請求項８に記載の回転霧化機。
  10. 【請求項１０】 上記高電圧静電エネルギーを上記回転
    駆動手段（２２）を介して伝達する上記手段（７８）
    は、上記駆動軸（４０）を取囲む手段（８５）を具備
    し、上記手段（８５）は上記高電圧静電エネルギーを上
    記駆動軸（４０）に伝達することを特徴とする請求項５
    に記載の回転霧化機。
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