特許 6306689 液体塗布製品を噴霧する静電噴霧装置、及びかかる噴霧装置を備える噴霧設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6306689

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】液体塗布製品を噴霧する静電噴霧装置、及びかかる噴霧装置を備える噴霧設備

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/08 20060101AFI20180326BHJP

   B05B 5/04 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   B05B5/08 B

   B05B5/04 A

【請求項の数】17

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-509413(P2016-509413)

(86)(22)【出願日】2014年4月18日

(65)【公表番号】特表2016-516576(P2016-516576A)

(43)【公表日】2016年6月9日

(86)【国際出願番号】EP2014057995

(87)【国際公開番号】WO2014173837

(87)【国際公開日】20141030

【審査請求日】2017年1月17日

(31)【優先権主張番号】1353636

(32)【優先日】2013年4月22日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】517183214

【氏名又は名称】サメ クレムリン

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153084

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 康史

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(72)【発明者】

【氏名】エリック プリュ

(72)【発明者】

【氏名】ディディエ シュブロン

【審査官】 高崎 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１８７４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２８９２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０１１６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０９７９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｂ５／００−５／１６

Ｂ０５Ｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体塗布製品を噴霧する静電噴霧装置（１０）であって、
回転ボウル（２０）と、該ボウルを回転軸（Ｘ30）の周囲に駆動する手段（４０）と、を備え、前記ボウルは、前記塗布製品を分散させる凹面（２１２、２３２）と、前記塗布製品の噴霧域（Ｚ2）の境界を定める噴霧縁部（２１４、２３４）と、を画定しており、
前記静電噴霧装置（１０）が、塗布製品の液滴（３０００）の、少なくとも１つの、第１のイオン化帯電電極（２２、１２２）であって、前記噴霧縁部（２１４、２３４）に対し前記回転軸（Ｘ30）に沿って前記噴霧域（Ｚ2）の反対側に、前記噴霧縁部と前記ボウル（２０）を駆動させる手段（４０）との間に配置された前記第１のイオン化帯電電極と、
静電場（Ｅ）を発生させて液滴を塗布される物体（Ｏ）の方に輸送する少なくとも１つの第２のイオン化帯電電極（７０）であって、前記噴霧装置の固定体（３０）に取り付けられた前記第２のイオン化帯電電極と、を備えているものにおいて、
第３の電極（９０）であって、前記固定体（３０）に取り付けられ、前記噴霧装置の動作時に第１の電極（２２、１２２）の電位と第２の電極（７０、７０）の電位との間の中間電位になる前記第３の電極を備える、
ことを特徴とする前記噴霧装置。

【請求項2】

前記第１の電極（２２）が、前記ボウル（２０）上であって、前記凹面（２１２、２３２）を画定する前記ボウルの内側部（２１、２３）の周囲に、半径方向に、取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の噴霧装置。

【請求項3】

絶縁材料又は半導体材料から製造されたリング（２４）が、前記回転軸（Ｘ30）に沿って軸方向に、前記第１の電極（２２）と前記噴霧域（Ｚ2）との間に挿入される、
ことを特徴とする請求項２に記載の噴霧装置。

【請求項4】

前記リング（２４）が第２の噴霧縁部（２４４）を画定する、ことを特徴とする請求項３に記載の噴霧装置。

【請求項5】

前記リング（２４）が、前記第１の電極（２２）と、前記凹面（２３２）を画定する前記ボウルの内側部（２３）との間に挿入される、
ことを特徴とする請求項３に記載の噴霧装置。

【請求項6】

前記リング（２４）が、前記噴霧域（Ｚ2）の方に曲がった前記第１の電極（２２）の端部（２２５）と、前記噴霧縁部（２３４）との間に、前記ボウル（２０）の外側半径方向面の部分（２４５）を画定する、
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項7】

前記ボウルの前記内側部（２１、２３）が金属製である、ことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項8】

前記第１の電極（２２）が、少なくとも１つのイオン化隆起部（２２７）を備える、
ことを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項9】

前記第１の電極（２２）が、イオン化先端部を備える、
ことを特徴とする請求項８に記載の噴霧装置。

【請求項10】

前記第１の電極（１２２）が、前記噴霧域（Ｚ2）に向かって空気（Ｆ2）出口スカート状オリフィス（３３）内に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の噴霧装置。

【請求項11】

前記噴霧装置が、前記イオン化帯電第１の電極（２２、１２２）、前記第２の電極（７０）及び／又は第３の電極（９０）の区別された制御手段及び電源供給手段（５０、８０、８４）を備える、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項12】

絶縁材料又は半導体材料から製造されたリング（９２）が、前記回転軸（Ｘ30）に沿って、前記第２の電極（７０）と前記第３の電極（９０）との間に挿入される、
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項13】

絶縁材料又は半導体材料から製造されたキャップ（３１）が、
前記回転軸（Ｘ30）に沿って、
前記第１の電極（２２、１２２）と前記第２の電極（７０、７０）との間に、
挿入される、
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項14】

絶縁材料又は半導体材料から製造されたキャップ（３１）が、
前記回転軸（Ｘ30）に沿って、
前記第１の電極（２２、１２２）と前記第３の電極（９０、９０）との間に、
挿入される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の噴霧装置。

【請求項15】

前記第３の電極（９０）が、前記回転軸に沿って、前記第１の電極（２２、１２２）と前記第２の電極（７０）との間に挿入される、
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項16】

動作時に、前記第２の電極（７０）及び前記第３の電極（９０）に印加される電位が、同じ極性を有する、
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の噴霧装置。

【請求項17】

請求項１から１６のいずれか１項に記載の噴霧装置（１０）を少なくとも１つ備える、ことを特徴とする液体塗布製品を噴霧する設備（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、とりわけ液体塗布製品を液滴形態で噴霧域に供給する手段を備えた、液体塗布製品を噴霧する静電噴霧装置に関する。
また、本発明は、少なくとも１つのかかる噴霧装置を備えた、塗布製品を噴霧する噴霧設備にも関する。

【背景技術】

【0002】

塗布製品の静電噴霧の分野では、噴霧液滴形態における塗布製品の噴霧時に、堆積性能を向上させるのに静電場を用いることが知られている。
いわゆる「内部」帯電又は「接触」帯電の場合において、塗布製品は、非ゼロ電位になる電極に接し、噴霧される塗布製品のそれぞれの液滴は、回転ボウルの縁部から離れると、電荷ｑで帯電する。
このように帯電したかかる液滴が強度Ｅの静電場を受ける場合、この液滴は、塗布製品の膜から離れたときに強度ｑ*Ｅの力Ｆを受ける。
液滴に加えられる静電気力及び空力(aeraulic force)がすべて同じ方向に、すなわち塗布される物体の方に配向されているので、かかる帯電方式によって噴霧装置が多少汚れる。
この帯電方式の欠点の一つは、塗布製品が導電性である場合、具体的には水溶性塗布製品の場合には、地電位で塗布製品を供給する供給システムから、高電圧になる噴霧装置を分離する必要があるということである。
これを行うために、例えば、特許文献１により、多軸ロボットに搭載された１つ以上の貯留部を用いることが知られており、この多軸ロボットは全体的に十分であるが、かかるシステムを組み込んだ、塗布製品を噴霧する設備をより複雑にさせる。

【0003】

いわゆる「外部」帯電又は「コロナ」帯電の場合には、回転ボウルから出た塗布製品の液滴は、非ゼロ電位になる電極付近を通過し、電極と衝突したイオンに接触し、最終的に静電的に帯電し、地電位にある塗布される物体に引き付けられる。
この帯電方式によって、発電機を短絡させる危険性がなく、塗布製品を地電位に維持して噴霧することが可能になる。
しかしながら、この帯電方式は、電極の汚染に非常に敏感であり、堆積性能は、湿度、外気温度、噴霧速度などの外部条件に左右される。

【0004】

特許文献２により、噴霧装置のボウルの外面に、半導体材料から製造され針状電極と接触せずに帯電する電極を備えることが知られている。
また、特許文献３により、回転噴霧装置の固定体に取り付けられた２組の電極を用い、これらの２組の電極が２つの電圧源によってそれぞれ供給されることも知られている。

【0005】

公知の材料では、塗布製品の液滴を輸送するのに用いられる静電場ラインは、帯電の有効性及び輸送現象を低減する塗布製品の帯電電極上で改良することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】欧州特許出願公開第０，２７４，３２２号

【特許文献2】特開平１１‐２７６９３７号

【特許文献3】欧州特許出願公開第２，２１３，３７８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、導電性塗布製品に適用可能であるとともに、帯電電極上における輸送場ラインの接近を回避しつつも、上で考慮した「内部」及び「外部」帯電方式の欠点を弱めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的において、本発明は、液体塗布製品を噴霧する静電噴霧装置であって、回転ボウルと、このボウルを回転軸の周囲に駆動させる手段とを備え、ボウルが、塗布製品を分散させる凹面と、塗布製品の噴霧域の境界を定める噴霧縁部とを画定する静電噴霧装置に関する。
噴霧装置は、塗布製品の液滴の少なくとも１つの第１のイオン化帯電電極であって、噴霧縁部に対し回転軸に沿って噴霧域の反対側に、噴霧縁部とボウルを駆動させる手段との間に配置された第１のイオン化帯電電極と、静電場を発生させて液滴を塗布される物体の方に輸送する少なくとも１つの第２のイオン化帯電電極であって、噴霧装置の固定体に取り付けられた第２のイオン化帯電電極と、を備える。
本発明によれば、噴霧装置は、第３の電極であって、固定体に取り付けられ、噴霧装置の動作時に第１の電極の電位と第２の電極の電位との間の中間電位になる第３の電極を備える。

【0009】

本発明により、ボウルの噴霧縁部を出た塗布製品の液滴は、有効に静電的に帯電することができ、これによって、静電現象を次いで利用し、かかる噴霧装置を備える設備内で、塗布される物体の方に液滴を向けることが可能になる。

【0010】

本発明の有利であるが任意の態様によれば、かかる噴霧装置は、あらゆる技術的に許容し得る組合せにより考慮される、次の特徴の１つ以上を組み込んでもよい。
電極が、凹状に広がる面を画定するボウルの内側部の周囲に、半径方向にボウルに取り付けられる。
絶縁材料又は半導体材料から製造されたリングが、回転軸に沿って軸方向に、電極と噴霧域との間に挿入される。
リングが噴霧縁部を画定する。
リングが、電極と噴霧縁部を画定するボウルの内側との間に挿入される。
リングが、噴霧域の方に曲がった電極の端部と噴霧縁部との間に、ボウルの外側半径方向面の部分を画定する。
ボウルの内側が金属製である。
電極が、少なくとも１つのイオン化隆起部、具体的にはイオン化先端部を備える。
電極が、噴霧域の方に空気出口スカート状オリフィスに配置される。
噴霧装置が、イオン化帯電電極、第２の電極及び／又は第３の電極の区別された制御手段及び電力供給手段を備える。
絶縁材料又は半導体材料から製造されたリングが、回転軸に沿って、第２の電極と第３の電極との間に挿入される。
絶縁材料又は半導体材料から製造されたキャップが、回転軸に沿って、第１の電極と第２の電極との間に、特に第１の電極と第３の電極との間に挿入される。
第３の電極が、回転軸に沿って、第１の電極と第２の電極との間に挿入される。
動作時に、第２の電極及び第３の電極に印加される電位が、同じ符号（極性）を有する。

【0011】

また、本発明は、上述したように、少なくとも１つの噴霧装置を備えた、液体塗布製品を噴霧する設備にも関する。

【0012】

本発明は、より十分に理解され、本発明の他の利点は、専ら例として示され添付図面を参照する、本発明の原理による噴霧装置の３つの実施形態についての次に示す説明に照らし、より明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る回転噴霧装置を備えた、塗布製品を噴霧する本発明に係る静電設備のブロック図である。

【図2】図１の線ＩＩ‐ＩＩに沿った、部分拡大断面ブロック図である。

【図3】図２の中の詳細ＩＩＩの拡大図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る噴霧装置についての図２と同様の断面図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係る噴霧装置についての図２と同様の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１に示されている設備１は、塗布される物体Ｏを、図１の面に対して垂直な軸Ｘ2に沿って移動させることが可能なコンベア２を備えている。
この図の例では、コンベア２によって移動される物体Ｏは、自動車の車体である。

【0015】

設備１は、回転式の静電噴霧装置１０も備え、この静電噴霧装置は、ボウル２０であって、噴霧部材を形成し、本体３０によって画定された軸Ｘ30の周囲にボウルを回転させるようにタービン４０が内部に取り付けられた本体３０に支持されたボウルを備えている。
タービン４０は、固定子４１とロータ４２とを備えている。
符号Ｘ20はボウルの中心軸を表し、この中心軸は、タービン４０に取り付けられたボウルを有する構成において、軸Ｘ30と結合する。
本体３０は、噴霧装置１０が作動する場合に軸Ｘ30の周囲を回転しないので、静止していると考えられる。

【0016】

本明細書では、実施形態に関係なく、噴霧装置１０の前部は、塗布される物体Ｏの方に配向される。
したがって、例えば、噴霧装置の前部は、後部よりも物体Ｏに接近している。

【0017】

本体３０は、高電圧ユニット５０であって、高電圧ケーブル５１によりロータ４２に接続され、図示していないがそれ自体公知の高電圧発生器により供給される高電圧ユニットも含有している。
本体３０には、液体塗布製品をボウルに供給する供給ライン６０も備えている。
このラインは、地電位で塗布製品を供給するように供給源に接続されている。

【0018】

２方向の矢印Ｆ1によって示されているように、本体３０は、場合により、垂直に移動可能であり、これによって、広範囲に移動することができる。
また、本体は、多軸ロボットのアーム端部に取り付けることもできる。

【0019】

噴霧装置は、塗布製品の液滴の霧Ｎを作製し、物体Ｏ上に塗布製品の層Ｃを堆積しながら、この物体を霧の方に向けるのに用いられ、その層の厚さは、理解しやすくするために図１では誇張されている。

【0020】

ボウル２０の構造は、図２において理解することができる。
ボウルには、液体塗布製品を噴霧縁部２１４まで分散させる面２１２を画定する本体２１が含まれている。
本体２１は、電気絶縁材料、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から製造される。
ボウル２０は、金属製の外枠２２も備えている。
リング２４は、軸Ｘ20に沿って、ボウル２０の前部とボウル２０の前部の方に配向された枠２２の端部２２５との間に挿入されている。
リング２４は、塗布製品を噴霧するための第２の噴霧縁部２４４を画定する。

【0021】

リング２４の材料２４は、半導体と称され、電荷を流すことが可能な抵抗率を有する。
この抵抗率は、この材料から製造された部分が電位差Ｕを受けると、静電表面帯電を遅くするのに十分な電流Ｉが移動するものである。
この電流Ｉは、発電機によって供給することが可能な最大電流よりも低い。

【0022】

本発明の定義の範囲内においては、半導体材料は、１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍの抵抗率を有する。より限定的な定義によれば、半導体材料の抵抗率は、１０⁷〜１０¹³Ω・ｃｍ、又は、更に１０⁹〜１０¹¹Ω・ｃｍの抵抗率を有すると考えられ得る。
したがって、半導体材料の電気特性は、導体材料間で明らかに異なり、その抵抗率は、１０³Ω・ｃｍ未満であり、絶縁材料であると従来から考えられ、その抵抗率は、１０¹⁵Ω・ｃｍを超えると従来から考えられている。

【0023】

例として、リング２４は、炭素繊維が充填されたポリアミド、導電性粒子が充填されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又は導電性粒子が充填されたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から製造されていてもよい。

【0024】

金属デフレクタ２６は、ボウル２０の中央部に取り付けられ、ライン６０からインジェクタ３２を通る塗布製品の流れをそらせることができ、面２１２の方へ軸Ｘ30の中心に位置している。
代替的には、デフレクタ２６は、金属製でなくてもよい。

【0025】

符号Ｚ2は、噴霧縁部２４４に接し、この噴霧縁部から軸Ｘ20とＸ30の結合に沿って延び、１０ｍｍよりも小さく好ましくはおよそ５ｍｍである軸方向距離にわたってデフレクタ２６から離れた領域を表している。
この領域Ｚ2は、以下に説明するように、塗布製品の液滴３０００が形成される液体塗布製品の噴霧域を構成している。

【0026】

タービン４０のロータ４２は、金属製であり、ケーブル５１に接続され、これによって、高電圧ユニット５０が作動すると、高電圧になることが可能になる。
枠２２が金属製であり、このため、導電性であり、ロータ４２と接しているので、この場合も、高電圧になる。
例として、噴霧装置１０の動作時に、枠２２が−２０ｋＶの負の高電圧になることが考慮される。
そして、枠は、第１の負極を形成する。

【0027】

この例では水溶性である塗布製品は、ライン６０から、接地されたインジェクタ３２に流れ、その後、デフレクタ２６に流れる。
そして、この製品は、噴霧縁部２１４まで面２１２上に分散された膜１０００を形成し、特に領域Ｚ2における遠心力の影響下で、液滴３０００に分裂するフィラメント２０００を形成する。
その後、これらの液滴は、軸Ｘ30に沿って、物体Ｏまで及ぶ霧Ｎを形成する。

【0028】

噴霧装置１０の動作時に、液体塗布製品は、ライン６０を通ってインジェクタ３２の出口オリフィスの方に、及び接地し続けているインジェクタ３２に、地電位で供給源から流れる。
そして、塗布製品は、面２１２に沿って流れ、本体２１によって電極２２から分離される。
面２１２を通過した後、塗布製品の膜１０００は、リング２４の内面２４２であって、円錐台部分２４２２及び環状部分２４２４によって形成され、軸Ｘ30に対して垂直な内面に触れる(lick)。
噴霧縁部２１４は、部分２４２２と２４２４との間の接合部に形成されている。

【0029】

半導体材料から製造されたリング２４は、−２０ｋＶになる枠２２から膜１０００を十分に分離し、この枠と塗布製品供給回路との間の短絡を回避し、ライン６０は接地されている。
したがって、比較的絶縁性のリング２４は、枠２２を高電圧にする手段と接地との間の短絡を回避する。
このように、液体形態の塗布製品は、高電圧電極が配置される付近において、地電位の供給源から噴霧縁に流れる。

【0030】

さらに、枠２２には、その外周面２２６において、軸Ｘ20の周囲に規則的に配置された先端部２２７が設けられている。
動作時に、電極２２は、ロータ４２を介して、−２０ｋＶの負の高電圧になる。
この負の高電圧により、噴霧縁部２１４の方に、先端部２２７の付近で負イオンが発生する。
図３において「−」という記号で表されている、これらのイオンによって、塗布製品２０００のフィラメントが負に帯電し、塗布製品３０００の液滴が領域Ｚ2に形成する。
したがって、液滴３０００が領域Ｚ2に形成されると、イオン化又はコロナ効果によって、電極２２は液滴の帯電電極を構成する。

【0031】

換言すると、半導体材料から製造されたリング２４の使用は、その比較的絶縁性により、領域Ｚ2におけるイオン化によって塗料液滴３０００を帯電させることを可能にする。
代替的には、リング２４は、電気絶縁性材料から製造することができる。

【0032】

枠２２によって形成される電極は、ボウルの外側に位置し、半径方向に本体２１を包囲することに留意する必要がある。

【0033】

噴霧装置１０は、ライン３３であって、物体Ｏの方に液滴３０００の霧Ｎを形成する空気スカートを生じるように本体３０に配置されたラインを備えている。
矢印Ｆ2によって示されているように、この空気スカートは、本体３０から噴霧装置１０の前部の方に流れる。
ライン３３は、規則的に軸Ｘ30の周囲に配置され、環状分注室３５から供給され、この環状分注室は、空気源（図示せず。）に接続されたホース３７によって供給される。
特に、スカート空気Ｆ2は、リング２４の外側半径方向面２４５に触れる。
これによって、外側半径方向面が連続的に乾燥し、この面に静電的に帯電した液滴３０００の発生が防止され、短絡の危険性が制限される。
また、スカート空気Ｆ2は、枠２２の外側半径方向面２２６にも触れ、これによっても、外側半径方向面が乾燥する。
さらに、スカート空気は、先端部２２７から前方に、すなわち領域Ｚ2の方に負イオンを誘導し、負イオンは液滴３０００に接触し、その後、負に帯電する。

【0034】

噴霧装置１０は、設備１の利用構成において、第２の環状電極７０であって、噴霧縁部２１４の後方で、すなわち、噴霧縁部に対して物体Ｏの反対側で本体３０に取り付けられた第２の環状電極も備えている。
電極７０は、ケーブル８１によって接続された高電圧ユニット８０から高電圧が供給される。

【0035】

噴霧装置１０の動作時に、電極７０は高電圧になり、枠２２の電位と同じ符号（極性）を有する。
例において、電極７０は−８０ｋＶの電位になり、静電場Ｅは、物体Ｏと電極との間に生じ、具体的には、静電場は、液滴３０００がボウル２０の噴霧縁部２１４から出る領域Ｚ2に印加される。
そして、帯電した液滴３０００は、スカート空気及び静電気力により、空力を受け、この液滴の強度は、静電場Ｅの強度を乗じた液滴の電荷ｑと等しく、空力は、物体Ｏの方に液滴３０００を誘導する傾向がある。
その意味で、電極７０は、物体Ｏの方に液滴３０００を押し戻し、反発電極と称することができ、静電場Ｅは、輸送場と称することができる。

【0036】

噴霧装置は、第３の電極９０であって、軸Ｘ30に沿って、電極２２と７０との間に挿入され、これらの電極の電位間の中間電位になる第３の電極も備えている。
この第３の電極の機能は、第３の実施形態を参照して以下に説明される。

【0037】

図３及び以下に示す本発明の第２及び第３の実施形態において、第１の実施形態と同様の要素には、同一の符号が付されている。
以下に、これらの実施形態のそれぞれと第１の実施形態の相違が何であるかについて、本質的に説明する。

【0038】

図４に示されている本発明の第２の実施形態において、ボウル２０は、液体塗布製品の膜１０００を分散させる面２１２とともに、上述したように領域Ｚ2に接する噴霧縁部２１４を画定する絶縁体２１を備えるものが用いられており、塗布製品の液滴３０００は、膜１０００から張られたウェブ２０００より形成される。

【0039】

電極１２２は、ライン３３であって、矢印Ｆ2によって示されている空気スカートを発生させ、塗布製品３０００の液滴の霧Ｎの形状を構成するライン、に配置されている。
電極１２２は、金属製であり、指の形状をしており、電極はそれぞれ細い前方先端部１２２Ａを有し、これらの電極付近において空気のイオン化現象を容易にする。
電極１２２は、互いに、そしてケーブル５１によって高電圧ユニットに電気的に接続されている。
したがって、これらの電極１２２は、イオン化によって、形成し領域Ｚ2を通過する液滴を帯電させることができる。

【0040】

第１の実施形態と同様に、噴霧装置の本体３０には反発電極７０が設けられ、これによって、負に帯電した塗布製品の液滴３０００を物体Ｏの方に輸送する静電界Ｅを発生させることができる。
この実施形態において、電極１２２は−２０ｋＶの電位になり得るが、反発電極７０は、噴霧装置１０の動作時に−８０ｋＶの電位になる。
代替的に、電極１２２は、塗布される物体の方に配向されている、噴霧装置１０の本体３０の前面３５に対して突出していなくてもよい。

【0041】

別の代替例によれば、電極１２２は、軸Ｘ30に中心を有する幾何学的円の内側又は外側に対して半径方向に、ライン３３の外側に配置することができ、この電極に沿って、これらのラインは配置されている。
すべての場合において、電極１２２は、軸Ｘ30に沿って、電極７０と噴霧縁部２１４との間に配置されている。

【0042】

また、この実施形態では、噴霧装置は、第３の電極９０であって、軸Ｘ30に沿って、電極１２２と７０との間に挿入され、これらの電極の電位間の中間電位になる第３の電極も備えている。
この第３の電極の機能も、以下に説明される。

【0043】

第１及び第２の実施形態において、本体３０は、電気絶縁材料から製造されたキャップ３１を備え、このキャップは、反発電極７０の通路開口部を備えている。
特に、キャップ３１は、軸Ｘ30に沿って、電極７０とスカート空気Ｆ2が出る本体３０の前部との間に延びている。
したがって、キャップは、軸Ｘ30に沿って、イオン化帯電電極２２又は１２２と反発電極７０との間に挿入されている。

【0044】

図５の第３の実施形態において、ボウル２０は、電気絶縁材料、具体的には金属から製造された枠２２とともに、金属製のディストリビュータ２３と、内側半径方向面２３２であって、ディストリビュータ２３の外側半径方向端部を画定する噴霧縁部２３４までの塗布製品の膜１０００の分散面を構成している内側半径方向面を備えている。
電気絶縁材料又は半導体材料から製造されたリング２４は、ボウル２０の外側において、枠２２とディストリビュータ２３の外側半径方向部分との間に挿入されている。
環状容積部分(annular volume)Ｖ20は、ディストリビュータ２３の外側半径方向面２３５と枠２２の内側半径方向面２２５との間において画定される。

【0045】

第１の実施形態と同様に、タービン４０のロータ４２は、高電圧になる。
このロータは、枠２２に接しており、このため、この枠も高電圧になり、電極を形成する。
さらに、ボウル２０は、ハブ２９であって、電気絶縁材料から製造され、ロータ４２とのインタフェースとして機能するハブを備え、このハブは、枠２２とディストリビュータ２３との間に半径方向に挿入されたカラー２９２によって、ロータ４２の方に配向された容積部分Ｖ20の側面に延びている。
したがって、リング２４、容積部分Ｖ20及びカラー２９２は、電極２２とディストリビュータ２３との間のガルバニックイオン化(galvanic ionization)を保証し、これによって、種々の電位がもたらされ得る。

【0046】

リング２４及び／又はハブ２９は、代替的に、半導体材料から製造されていてもよい。
電極２２には、その外周面２２６において、軸Ｘ30に対して半径方向に外側へ延びる一連の先端部２２７が設けられている。
一連の先端部２２７は、代替的に、鋭い円形縁部に置き換えられていてもよい。
ボウル２０は、第１の実施形態と同等の金属デフレクタ２６も備えている。

【0047】

動作時に、電極２２は、ロータ４２を介して、−２０ｋＶの負の高電圧になる。
この負の高電圧により、そして、第１の実施形態と同様に、負イオンは、周囲空気のイオン化によって、先端部２２７付近で発生する。
したがって、液滴３０００が領域Ｚ2に形成されると、イオン化又はコロナ効果によって、電極２２は液滴の帯電電極を構成する。

【0048】

ディストリビュータ２３及びデフレクタ２６の電位は、ディストリビュータ２３及びデフレクタが電極２２から電気的に絶縁されるので、変動し得ることに留意する必要がある。
要素２３及び２６は、塗布製品に対して良好な摩滅抵抗を有するように、金属から製造される。

【0049】

リング２４が電気的に絶縁されている場合には、リング２４の両側において、ディストリビュータ２３と電極２２との電位差は維持され得る。
さらに、反発電極と称する第２の電極７０は、本体３０に取り付けられ、噴霧装置の動作時に−８０Ｖになる。
第２の電極は、塗布される物体Ｏの方に液滴３０００を輸送するように、静電場Ｅを発生させる。
負に帯電する液滴３０００は、電極７０によって「反発され」ながら、静電場を上方へ移動させる。

【0050】

前述したように、矢印Ｆ2によって示されているスカート空気の流れは、領域Ｚ2において生じる液滴の霧Ｎを形成するのに用いられる。
スカート空気ジェットは、外側半径方向面２２６及び電極２２の先端部２２７並びにリング２４の外側半径方向面２４５を連続的に乾燥することができ、液滴の蓄積を防止し、短絡の危険性を制限する。
第１の実施形態の３３、３５及び３７などの手段は、スカート空気流れを発生させるのに用いられる。

【0051】

第１の実施形態と同様に、本体３０は、第３の安定化電極９０であって、軸Ｘ30に沿って、電極７０とボウル２０の縁部２３４との間に配置された第３の安定化電極を備えている。
換言すると、安定化電極９０は、軸Ｘ30に沿って、電極２２と７０との間に、このため、反発電極７０よりも電極２２に近くに挿入されている。
絶縁材料又は半導体材料から製造されたリング９２は、軸Ｘ30に沿って、電極７０と９０との間に挿入されている。

【0052】

電極７０及び９０はそれぞれ、ケーブル８１及び８３によって高電圧源に接続されている。
かかる高電圧源の一つは、ケーブル８１に接続された発電機の形態で、図１に見ることができる。
そして、ケーブル８３は、分圧器ブリッジによって発電機に接続されているか、又は、ケーブルに対して特異的な発電機に接続されている。
電極９０に動力を供給する他の方法を考慮することができる。

【0053】

噴霧装置１０の動作時に、電極９０は、イオン化帯電電極２２の電位と反発電極７０の電位との間の中間電位になる。
例として、この中間電位は、第２の電極の電位のほぼ半分、すなわち一例では−４０ｋＶに設定されていてもよい。
安定化電極９０は、反発電極７０から生じる場ラインに対してスクリーンを形成することができ、このため、帯電電極２２上に接近する傾向がない。
これによって、反発電極７０により生じる静電場が領域Ｚ2の液滴３０００のイオン化現象を妨害するのが防止される。
実際に、第２及び第３の電極の電位が同じ符号（極性）を有しており、第３の電極９０の電位は、第２の電極７０の０％〜９０％になるように選択することができる。

【0054】

先の知見は、第１及び第２の実施形態にも有効である。

【0055】

この実施形態のキャップ３１は、電極９０と本体３０の前部との間に延びている。
したがって、キャップは、電極２２と７０との間に、特に電極２２と９０との間に軸方向に挿入される。
そして、このキャップは、絶縁材料から製造される。

【0056】

図５の実施形態には、ボウル後方に空気スカートＦ2を供給する手段が示されていない。
これらの手段は、第１及び第２の実施形態のものと同一であっても又は異なっていてもよい。

【0057】

実施形態に関係なく、イオン化帯電電極、すなわち第１の実施形態の枠２２、第２の実施形態の電極１２２、及び第３の実施形態の電極２２は、軸Ｘ30に沿って、噴霧縁部２１４とタービン４０のロータ４２との間に少なくとも部分的に延びている。
したがって、このイオン化電極は、噴霧域Ｚ2を通過する塗布製品の液滴３０００を有効に帯電させるように正確に配置されている。

【0058】

実施形態に関係なく、一方では第１の帯電電極、他方では輸送及び安定化のための場Ｅを発生させる第２及び第３の電極は、種々の時間に電圧を供給することができる。換言すると、これらは、別々に活性化させることができる。
例えば、ファラデーケージ、例えば光ビーコンハウジング(optical beacon housing)を形成する部分に入るように、第１の電極により帯電を容易にする第２及び第３の電極の供給電圧の絶対値を減少させるか又はゼロにすることによって、輸送場を低減することが可能であり、その結果、液滴３０００はファラデーケージに入る。
この原理は、塗布される物体Ｏの幾何形状に基づいて、第１、第２及び第３の電極を互いに別々に活性化させることからなる。
塗布される物体に対する噴霧装置の移動速度と通常互換性がある、帯電手段の応答時間がおよそ２００ｍｓであるので、第２の電極を活性化させるか、又は、噴霧時に、その場でその電位を変更することも可能である。

【0059】

この目的において、第１の実施形態の発電機５０及び８０とこれらの制御手段、又は他の実施形態に用いられる同様の手段は、制御手段及び電源供給手段を構成しており、これらは、輸送場Ｅを発生させるように、帯電電極２２又は１２２及び電極７０から区別され独立している。
同様に、第１の実施形態の発電機８０及び８４とこれらの制御手段も、他の実施形態に用いられる同様の手段であり、制御手段及び電源供給手段を構成しており、これらは、第２の電極７０及び第３の電極９０から区別され独立している。
ただし、代替的に、第１、第２及び第３の電極は、種々のレベルの同じ静電発電機を用いて出口付近に供給されてもよい。

【0060】

本発明は、噴霧装置がスプレーガン型である場合、すなわち、操作者の手に保持されるように構成されている場合に、特に適用可能である。
また、本発明は、自動噴霧装置にも適用可能である。

【0061】

本発明は、電極の電位が負である場合の実施形態を参照にして説明してきた。
ただし、本発明は、電位が正である場合に実施することができる。

【0062】

上で考慮された実施形態及び変形例の技術的特徴を互いに組み合わせて、新たな実施形態を創作することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】