JP2002527223A - 流動粉末分散装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外部ガス入口とガス出口と内部ガス入口とを備えるベンチュリ（１２０）と、ガス出口に接続された流入ポートを備えるサイクロン（１３０）と、再循環出口ポートと、生成物ポートとを含む粉末供給装置その他を、関連する方法とともに提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本出願は、１９９８年１０月１４日に出願された米国仮出願第６０／１０４，
２０７号の特典を主張する。 本発明は、例えば乾燥粉末沈着装置に使用できる乾燥粉末供給帯電装置に関す
る。 出願人らは以前、物質の沈着を制御するのに電磁力を用いる装置および技術に
ついて記した。このような沈着により、抑制された量の例えば薬を基板の空間的
溶解部分に沈着させることが可能である。ここに記すのは、制御沈着の方法と技
術をさらに改良したものである。すなわち本発明は、粉末の帯電、粉末の粘稠度
、粉末の整粒、沈着の再現性、粉末処理の他の面を向上させることのできるサイ
クロンと粉末供給沈着ステーションとを提供する。

【０００２】 本発明は、キャリヤガスに分散された流動粉末の処理を改良するものである。
本発明の装置内では、ガスに搬送される微粒子体との衝突により、または装置表
面との衝突により、粒子凝集体や結晶化粒子の粉末サイズを縮小できる。例えば
、進歩性を備えるシステム内で、摩擦電気による誘導またはコロナ充電方法によ
り、粒子の帯電が可能である。本発明はさらに、例えばガス／粉末混合物の内部
流速を増大する一方で、さらに、一般的に低速の粉末流出速度を制御可能とする
ことにより、キャリヤガス中の粉末の分散と帯電の効率を改良する。粉末流出物
は、選択された電荷極性を持つ粒子を含有する。本発明の別の面は、流動粉末流
量の光学的監視に関連する。

【０００３】 発明の要旨 本発明は、外部ガス入口と外部ガス入口へのガス流速以上に増大された速度で
ガスが流れるガス出口と内部ガス入口とを含有するベンチュリと、ベンチュリガ
ス出口に接続された流入ポートとリサイクル流出ポートと生成物ポートとを備え
るサイクロンとを含有し、ベンチュリ外部ガス入口へのガス流速Ｆｓよりサイク
ロン流入ポートへの流速が上昇する結果となる粉末供給装置を、関連する方法と
ともに提供する。 本発明はさらに、ガス流による力により、中の粒子を室または他の粒子と衝突
させて粒子を粉砕させるのに適した粉砕室と、粉砕された粒子の流出を有利にす
るように粉砕室に設けられ、粉砕室から電気絶縁された生成物出力ポートと、電
源と、電位を電源から生成物出力ポートに伝達するため開閉可能な電気導管とを
含有するサイクロンを、関連する方法とともに提供する。 本発明はまた、出口ポートとガス流入導管と室に設けられガス流入導管に接続
されたベンチュリとを備える室を含有し、ベンチュリが、室内から流動粉末を吸
引する入口ポートと、室内から流体粉末を排出する出口ポートとを備え、ガス流
入導管からベンチュリにガスが流入した時にベンチュリの作用によって入口ポー
トからガスを吸引するとともにこれに比例して出口ポートでのガス流を増大させ
、ベンチュリ出口ポートからのガス流が、室内に位置する粉末の少なくとも一部
を浮遊させるのに適した粉末供給セルを、関連する方法とともに提供する。

【０００４】 本発明はまた、サイクロンの作動中に流動粉末が流れる一つ以上の表面と、流
動粉末に乱流を効果的に発生させるベンチュリを含有する、サイクロンに接続さ
れた流動粉末の供給源導管とを含有する粉末処理装置を、関連する方法とともに
提供する。 本発明はまた、ガス流に浮遊する帯電粉末粒子を搬送するための導管と、ガス
流中に浮遊する粉末粒子が内面に沈着するくぼみとを含有する粉末コーティング
装置を、関連する方法とともに提供する。 本発明はさらに、流動粉末が流れる上流端と下流端とを備え、ガス流中のガス
流または乱流を増大させるのに適したベンチュリが組み込まれた、ガス−流動粉
末を搬送するための導管と、レーザを導管から分離する窓部を含有する、導管を
横切るレーザビームを照射する少なくとも一つのレーザと、検出器を導管から分
離する第２窓部を含有する、レーザビームまたはレーザビームから散乱した光線
を遮断するのに適した少なくとも一つの検出器とを含有し、増大したガス流また
は増大した乱流により、近接のベンチュリが存在しない場合よりも第１および第
２窓部の粉末コーティングが減少するように、レーザと検出器とがベンチュリの
下流においてベンチュリに十分に近接して配置される粉末流量検出装置を、関連
する方法とともに提供する。

【０００５】 発明の詳細な説明 図１は、ベンチュリ１２０とジェットミルである第１サイクロン１３０とを含
有するサイクロン共振器１００である粉末流管のループ構造を提供する、本発明
の好適な実施例を示す。ループ構造は任意である。サイクロン共振器構造により
、粉末流動化の際に空気力学的および静電気成分の結合解離が可能となる。例え
ば、帯電（charging）または粉砕のための粉末流は一般的に、静電コーティング
等の下流のプロセスに好都合か、実際に使用されるものより高速である。ブロッ
ク矢印１４０は、サイクロン共振器１００を通るガス／粉末流の動作方向を示す
。ベンチュリ１２０は、外部ガス入口１２１と内部ガス入口１２２と内部ガス出
口１２３とを含む。 ベンチュリ１２０は、内部ガス入口１２２と内部ガス出口１２３においてガス
の流速を利得（gain）の量だけ増大させる。利得が４０：１以下のベンチュリは
、例えばＶａｃｃｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（マサチューセッツ州メドフ
ィールド）から市販されている。キャリヤガスは外部ガス入口１２１からベンチ
ュリにポンプ供給されて、内部ガス出口１２３でのガス流を増大させる。キャリ
ヤガス中に浮遊する粉末混合物は、ベンチュリの利得により特徴付けられる流速
の増大とともに、ベンチュリ１２０から排出される。例えばキャリヤガスが速度
Ｆｓで利得Ｇのベンチュリに流入する場合、粉末／キャリヤガスは速度（Ｇ−Ｉ
）Ｆｓで内部ガス入口１２２からベンチュリに流入し、内部ガス出口１２３にお
いてベンチュリから速度ＧＦｓで流出する。ゆえに粉末／ガス混合物がＦｓだけ
増大される。ベンチュリを通る粉末／ガス流の速度は、外部ガス入口１２１にお
けるキャリヤガス流速を調整することにより、調節可能である。

【０００６】 第１サイクロン１３０は、３個のポート、つまり流動粉末が第１サイクロンに
流入する流入ポート１３１と、再循環出口ポート１３２と、生成物ポート１３３
とを含む。粉末／ガス流入ポート１３１は、第１導管１５１によりベンチュリ内
部ガス出口１２３に接続されている。再循環出口ポート１３２は、直接または第
２導管１５２により第２サイクロン１６０を介して、ベンチュリ内部ガス入口ポ
ート１２２に接続されている。流入ポート１３１と再循環出口ポート１３２と生
成物ポート１３３との相対的配置は、流入ポート１３１から出口ポート１３２ま
で第１サイクロン１３０の内壁に沿った遠心力による比較的重い微粒子の好適な
分離に影響する一方で比較的軽い微粒子は生成物ポート１３３を介して第１サイ
クロン１３０から排出されることが望ましい分類室として、第１サイクロン１３
０が機能できるようなものである。流入ポート１３１と出口ポート１３２とは同
一平面上にあり、第１サイクロン１３０の円形内壁１３４に対して接線方向に配
置されている。生成物ポート１３３は、流入ポート１３１と出口ポート１３２の
平面に対して概ね直交に配置されている。サイクロンと流入ポート１３１と出口
ポート１３２と排出ポート１３３との寸法は、所望する粉末搬送プロセスを最適
にするように選択できる。

【０００７】 一実施例において、本開示の変形サイクロン共振器１００装置での粉末帯電の
大部分はベンチュリ１２０で発生する。粉末帯電は、粉末の性質、そしてこれよ
りは程度が低いがベンチュリ内部で粉末と接触する物質と相関性を持つ。例えば
ベンチュリ１２０をテフロン（登録商標）（一般的にはポリテトラフルオロエチ レン）でコーティングすると、負の粉末帯電が促進され、ナイロン（ポリアミド ）コーティングは一般的に、正の帯電を促進する。 サイクロン共振器１００はさらに、幾つかのタイプから選択できるが、それら
としては（１）システムにシールされ（漏れがなく）、（２）システムとの平衡
状態（粉末が供給されない場合）、またはシステムに粉末を供給するため若干高
い圧力（例えば１ｐｓｉ）で作動し、（３）粉末容器を備えることが望ましい粉
末計量投入装置１１０を含む。粉末容器内の圧力を設定するのに流量制御装置を
使用でき、システムループにおけるガス／粉末流の速度を制御するベンチュリへ
のガスの流速と圧力を相関させることができる。粉末計量投入器１１０の入口１
１１は、第２導管１５２または第１導管１５１へ粉末を流入させるように配置さ
れている。粉末流がベンチュリ１２０に達する前に第２導管１５２に粉末が供給
される図の配置は、好適な一実施例である。 第１サイクロン１３０と閉ループを成すベンチュリの構造とベンチュリ１２０
とは、本発明の一態様である。ベンチュリがループを介して第１サイクロン１３
０および粉末容器１１０と連通するというこの状況は、背圧の問題を軽減するこ
とにより、ベンチュリの作用により発生した真空が、ベンチュリ前後の圧力差が
増大ポンプ作用を上回って流れが停止するまで、排出側の圧力を流入側の圧力（
例えば１アトム）以上に上昇させる。例として挙げられたループ構造では、ベン
チュリを介して流速の上昇が達成可能である一方で、サイクロンの出力はベンチ
ュリへのガスの流速と概ね同じである。ゆえに第２導管１５２をガスが４０Ｌ／
ｍで流れ、２０Ｌ／ｍのガス流がベンチュリの外部ガス入口に導入された場合、
第１サイクロン１３０ループ内のガス／粉末は６０Ｌ／ｍで流れるのに対して、
第１サイクロン１３０からの流動粉末／ガスの流出は２０Ｌ／ｍである。サイク
ロン共振器１００のループ構造は、ジェットミル内部の粉末流の速度を上昇させ
る（粉末分散と粉末帯電の両方の効率を上昇させる）一方で、ジェットミルから
の流動粉末流出速度を遅くする。沈着等の後続プロセスのためには、粉末の流速
は遅い方が良い。生成物ポート１３３を介した流動粉末の流出速度は、外部ガス
入口１２１を介してベンチュリを駆動しサイクロン共振器１００からの粉末の流
出を制御するのに使用されるガスの速度と概ね同じである。

【０００８】 サイクロン共振器１００の閉ループ構造はまた、例えば図１Ａに示されている
ように交差部分１５０を含み、ここで、流入ポート１３１に向けてベンチュリ内
部ガス出口１２３から搬送された粒子は、サイクロン再循環出口ポート１３２か
ら出た他の粒子と衝突する。ループを通るガス流による力を受ける交差部分１５
０とその付近での衝突は、粉末の分散を向上させる作用を行う。図１Ｂは、交差
部分のない、進歩性を持つシステムの閉ループ構造を示す。 本発明はさらに、第１サイクロン１３０の生成物ポート１３３をサイクロンの
内壁１３４から電気絶縁して、生成物ポート１３３に内壁１３４に対してバイア
ス（または逆バイアス）を加え、その結果、サイクロン室からの帯電流動粒子の
排出を促進（または阻止）するものである。第１サイクロン１３０の生成物ポー
ト１３３と内壁１３４の間へのバイアス印加は、帯電粒子を出口に引き寄せるの
に用いられる。生成物ポート１３３と第１サイクロン１３０の内部とに適当なバ
イアス、例えば６００Ｖが印加されると、存在する粒子の約８０％以上が同じ極
性で帯電する。流出促進極性が印加されると、ガス流による生成物ポート１３３
の壁への帯電粒子の沈着が最小となる。正帯電粒子の流出を促進するバイアスの
一例が、図１Ａに示されている。流出阻止バイアスの例は図１Ｂに図示されてい
る。 動作圧力が高くなると、例えばサイクロン共振器１００として具体化された本
発明のあるシステムは、粒子凝集体だけでなく各粒子を破砕するためのジェット
ミルとして作用する。他の粒子または本発明の装置実施例の内面との衝突により
、ガス流による力を受けて粉末が分散する。比較的大きい粒子がサイクロン共振
器１００を通る際に大きな遠心力がこの粒子に作用すると、生成物ポート１３３
が位置する分類室の中央部分に比較的小さな粒子が豊富となる。生成物ポート１
３３を通る小型粒子の選択は、電源と、電位を電源から生成物出力ポート１３３
に伝達するために開閉可能な電気導管とを用いて、生成物ポート１３３と第１サ
イクロン１３０の内壁１３４との間に適当な電気バイアスを印加することにより
、向上できる。 サイクロン共振器１００は、追加の第２サイクロン１６０を含むことも可能で
ある。分類室として作用する第１サイクロン１３０と対照的に、サイクロン装置
１６０は第２サイクロン装置１６０の表面との粉末の接触を増加させて、第２サ
イクロン装置１６０の壁との衝突を介して粉末を摩擦帯電させる機会をより多く
するのに適している。

【０００９】 本発明の別の態様は、例えば（ａ）粉末が流れる導管を持つ導体と、粉末の電
荷を誘導する作用を行う電位を導体に印加する電源とを備える帯電誘導導管、（
ｂ）粉末と衝突する位置に設けられた一つまたはそれ以上の摩擦帯電面、又は（
ｃ）コロナ充電部品（粉末をベースとする噴霧塗装に使用される多数のコロナ充
電ガンの一つ等）を含有する、粉末帯電誘導部品である。例えば、サイクロン２
００（図２）には、回折器と衝突する粉末の帯電を向上させるため静電バイアス
が加えられるか絶縁された回折器２２０が設けられる。サイクロン粉末循環区分
に流入する粉末を送る管路に対する回折器の角度は、帯電を向上させるように調
整できる。帯電を向上させる材料で製作されたジェット閉じ込めライナ２３０も
使用できる。例えば閉じ込め層２３０は、摩擦帯電材料や、誘導帯電にはステン
レス鋼等の電気バイアス導体から製作できる。 本発明はさらに、回折器２２０等の粉末帯電誘導部品により第１極性で粉末を
帯電させ、第１極性の粉末がジェットミルやサイクロンから排出されることを静
電気により抑制することに関する。回折器２２０の電気絶縁は、図２に点２２１
と２２２で示されている。誘導帯電により粉末帯電の効率を向上させるため、回
折器２２０はサイクロン２００の壁２１４に対してバイアスされている。対照的
に、サイクロン生成物出口ポート２１１と壁２１４との間に印加されたバイアス
は、粒子の分離を向上させる。回折器２２０表面は通常、動作中にシステムで最
も清潔な表面であり、ここに図示された装置の主要帯電面として作用する。回折
器は、ステンレス鋼や陽極酸化処理されたアルミニウム等、粒子の帯電を最も向
上させるように選択された物質から製作される。 ジェット閉じ込めライナ２３０は様々な厚さのものでよく、ガスの帯電を向上
させる。一実施例では、ジェット閉じ込めライナ２３０はガス／粉末流２４０を
制限してガス／粉末の流速を上昇させる。ジェット閉じ込めライナ２３０の材料
は、帯電を向上させる（そして帯電箇所を回折器付近の部分に閉じ込めるように
も）ように選択される。

【００１０】 図３は、本発明の別の実施態様である、静電沈着用の粉末を提供するサイクロ
ン装置３００を示す。例えばサイクロン装置３００では、少量の帯電粉末が生成
できる。図３に図示された実施態様は、１０または５ｍｇ以下といった数ミリグ
ラムの粉末を有効に帯電させられる規模で構成され、作動する。サイクロン装置
３００の高乱流部分は、粉末のデアグロメレーション（脱凝集化）に役立つ。サ
イクロン装置３００は寸法ＡとＢが１インチ以下、高さ寸法が1／4インチ以下と
いう構造を持つ。 サイクロン部分３１５は、供給されるガス流を用いて粉末が分散または粉砕さ
れる分類室として作用する。サイクロン部分へのバイアス導電ハウジング／壁３
１０は、壁に高電圧バイアスが印加された際にこの部分と接触状態で循環する粉
末を誘導帯電できる。ジェット流入口３１１から流入したガスによって吸引され
た粉末は、粉末供給口３１２とガスジェット流入口３１１の付近の乱流区分３１
３では特に、衝突の結果、粉砕される。小型粒子は、サイクロン平面と概ね直交
配置されることが望ましい粉末出口３２０から流出することが望ましい。大型粉
末はサイクロン部分３１５を循環して、ここで粉末がさらに粉砕され誘導帯電さ
れることが、より望ましい。装置から排出される粉末は、高い帯電・分散状態で
あることが望ましい。 乱流区分３１３は、ベンチュリ作用を発揮するようにガスジェット流入口３１
１を製作することにより形成される（ゆえにベンチュリを含有する）。粉末供給
口３１２の配置は、図３に図示されたように、粉末供給口３１２から粉末を引き
込むために真空状態を作り出すのにベンチュリ作用を利用したものであるが、図
示された粉末供給口３１２等の吸引器入口が使用されない装置ではガスジェット
流入口３１１に供給される物質中に既に浮遊している粉末によって乱流が発生す
るので、このような粉末供給装置は任意である。乱流区分３１３はサイクロン部
分３１５にごく近接したものとして図示されているが、これは好適な一態様に過
ぎない。乱流区分は、ガス流がサイクロン部分に到達した時に乱流が残るように
、サイクロン部分に十分近接して配置されることが望ましい。例えば乱流区分は
サイクロン部分から６０ｃｍまたは３０ｃｍ以内である。

【００１１】 本発明の別の実施態様は、空洞内での粉末の静電沈着に関する。ガス／粉末流
４３０中に浮遊する帯電粉末粒子を搬送するための導管４１０とくぼみ４５０と
が設けられる。くぼみ４５０はその表面上にあるかこれに近接する導管４２０を
含有することが望ましく、くぼみ４５０は、導体４２０に電位が印加された時に
帯電粉末粒子４４０の概ね均一なコーティングを吸引するのに適している。導体
４２０は、図のように導管４１０と直接接触するか、導体４２０から十分な引力
界を発生させるのに適した誘電体で被覆される。図４Ａから４Ｄは、一つ以上の
くぼみ４５０に帯電粒子４４０を沈着させることに関連した各段階を示す。図４
Ｄのように沈着により空洞が一杯になるまで沈着が行われることが望ましい。 理論に限定されるものではないが、導管４１０を流れるガス／粉末流４３０内
での粒子の反発（つまり空間電荷）により、混合物は中心から外方に膨張し、く
ぼみ４５０を満たして空洞の最外面に沈着した帯電粉末粒子４４０を押し下げる
ものである。空間電荷作用は空洞の縁付近で見られる粉末沈着に抵抗する空気力
学的ガス流に打ち勝つと考えられる。導体付近の帯電粒子が導体上部に沈着する
ための引力を与えて導体にバイアスを加える時に発生するイメージ電荷は、この
作用を強化する。粉末の均一な充填密度には二つの力が起因すると考えられる。
つまりイメージ電荷は帯電の中立性を守る作用を行い、空間電荷は均一充填を誘
導する作用を行うのである。 本発明の一実施態様では、空洞の最外面上のバイアス導体４２０は沈着の速度
を上昇させることができる。静電力（空間電荷とイメージ帯電）は、下の導体に
印加されるバイアスより強力である。空洞内における粉末の静電沈着は、重力に
よって空洞への粉末沈殿が生じる場合よりも均一な充填密度で発生することが望
ましい。本発明のさらに好適な実施態様では、空洞内における重力による粒子沈
着に抵抗するようにくぼみ４５０が配置される。くぼみ４５０は、重力が粉末を
沈殿させる作用を行わないように位置調整される（例えば逆さまや横向きの空洞
）ことが望ましい。

【００１２】 ある好適な実施態様では、帯電粒子のサイズが沈着の速度に影響を与える。大
型の粉末は低密度で充填されるが、微細な粉末（帯電／質量比が高い）は沈着が
速い。 例えばサイクロン共振器１００から流出した流動粉末／ガス流は、くぼみ４５
０を備える導管４１０を流れて、最終的には排出管に達する。別の実施態様では
、サイクロン共振器１００の導管に沿って空洞が導入され、サイクロン共振器１
００を備える装置のジェットミル部分の出口ポート１３３は、くぼみ４５０にお
いて十分な沈着レベルが達成されるまで、サイクロンループに粉末を流れさせ続
けるように逆バイアスされる。図４Eのように単一の管路に沿って複数のくぼみ
４５０を配列して、各くぼみ４５０の沈着速度（例えば第１速度４６０、第２速
度４６１、．．．第ｎ速度４６２）の比は一般的に一定である（つまり（第ｎ速
度４６２）（第１速度４６０）は一定）。沈着速度４６０，４６１，４６２の間
に一定の関係が見られる理由は、いまだ理解されていない。

【００１３】 本発明の別の好適な実施態様は、概ね分散した流動化帯電粒子５１３を出口ポ
ート５１５を通過させる、図５に図示された装置等の粉末供給セル５００を含む
。粉末供給セル５００は、出口ポート５１５を備える室５１０と、ガス流入導管
５１２と、室内に配置されたベンチュリ５２０とを含有する。ベンチュリ５２０
はガス流入導管５１２に接続され、室５１０内に配置されたベンチュリ入口ポー
ト５２１（吸引器入口）とベンチュリ出口ポート５２２とを備える。ベンチュリ
入口ポート５２１は室内から流動粉末を吸引し、流動粉末はベンチュリ出口ポー
ト５２２によって室から排出される。ガス流入導管５１２からベンチュリにガス
が流入すると、ベンチュリ入口ポート５２１からガスが吸引され、ベンチュリ５
２０はこれに比例してベンチュリ出口ポート５２２でのガス流５２３を増大させ
る。ベンチュリ出口ポートからのガス流５２２と室５１０の形状とは、室内にあ
る粉末５３０の少なくとも一部を浮遊させるのに適した配置を持つ。 ベンチュリ５２０は、室内の粉末を流動化するため丸い角５１１を持つ室５１
０内に設けられることが望ましい。粉末がよどむ空気力学的「不動部分」を回避
するように、容器５１０は尖った角を持たないことが望ましい。このような不動
区分を減少するには、当該技術で周知のように、予想される室内のガス流の数学
的モデルを作成できる。垂直構造を持つ一実施例（図５Ａ）では、ベンチュリの
ベンチュリ出口ポート５２２からの増大ガス流に粉末を露出させるため、一つの
ベンチュリがバイブレータ５４０による振動と組み合わされる。出口５１５はセ
ル５１４の壁から静電気絶縁されることが望ましい。好ましくは、内部粉末流５
２３の速度はベンチュリの利得のため、容器５１３から流出する粉末の速度より
高くすることができる。粉末循環速度が上昇すると、室内の粉末分散効率が向上
する一方で、室から流出するガス／粉末の速度が低くなって、粉末の沈着には好
都合である。本発明の別の実施態様では、様々な方向に配置された２個以上のベ
ンチュリ５２０（図５Ｂ）がセル５５０内で使用される。図示されたセル５５０
には尖った角がなく、セルは振動せず、垂直構造なしで作動する。ベンチュリの
数とセル５５０内でのベンチュリの配置は、熟練者により決定できるものである
。

【００１４】 販売者または製造プロセスから入手した粉末の粉末サイズは、一般的に分布を
持っている。平均サイズより大きい粒子は、沈着を実施する際に、調量問題とい
う、解決が困難な問題を引き起こす。平均サイズより概ね小さい粒子は、大型粒
子よりも帯電が容易である。一般的に粉末サイズは直径が１０〜３０μｍである
ため、粉末をふるい分けするにはこのサイズの約２倍のメッシュ（４０〜８０μ
ｍ）が一般に使用される。ジェットによりガス中の粉末を推進する従来手段を用
いたふるい分けプロセスでは、一般的に、大型粒子がメッシュに詰まるという結
果をもたらす。

【００１５】 本発明はまた、粉末選択装置６００を提供する。ベンチュリ出口６１３から流
出する粉末から小型粒子６３０を選択するのに、メッシュ６２０が使用される。
スクリーンまたはメッシュ６２０は、粉末流出の中心線とスクリーンの断面線と
の間の０〜９０度（流速とベンチュリの利得から計算）の角度６６０に位置する
ことが望ましい。小型粒子は、大型粒子６４０のようにスクリーンに詰まること
なくスクリーン／メッシュ６２０でろ過されることが、より望ましい。大型粒子
６４０は、ベンチュリ６１３から流出する強力なガス／粉末によってスクリーン
から押し戻されることが望ましい。ベンチュリ６１０は、流入キャリヤガスが外
部ガス流入管６１４に送られた時に、ガス／粉末流入部６１１からの流動粉末流
の速度を増大させることが望ましい。

【００１６】 本発明の別の好適な態様は、スクリーン／メッシュ６２０と粉末（例えば直径
１〜１０μｍの微粉末）と組み合わせて、ビーズ６５０（例えばステンレス鋼の
ビーズ）を使用することである。ビーズ６５０は、スクリーンまたはメッシュ６
２０の通過が不可能なサイズを持ち、小型粒子への微細化を不可能とするのに十
分な弾性を持つことが望ましい。ビーズは粉末の帯電粒子を引き付けるように選
択され、粉末供給セルは、粉末とビーズとの会合およびその後のスクリーン６２
０との粉末コーティングビーズの衝突に好都合となるべく、ベンチュリ出力ポー
トからのガス流がビーズを十分に浮遊させるように、構成される。ビーズのサイ
ズと密度とは、ビーズがベンチュリ６１０を通過するのに十分なほど浮遊するの
を防ぐように選択される。ビーズ６５０はスクリーン／メッシュ６２０と組み合
わせて使用されることが、より望ましい。例えば上述のようにビーズのサイズと
密度を選択することにより、またはこのようなアクセスを防止するための第２ス
クリーン／メッシュを使用することにより、ビーズ６５０がベンチュリ６１０を
通過しないことが望ましい。 本実施例は、図５Ａや５Ｂに図示されたもの等、他の実施例と組み合わせて使
用できる。例えば粉末供給セルは、その室内のスクリーン／メッシュ６２０とビ
ーズ６５０とを含有する。ベンチュリ６１０とメッシュ６２０またはベンチュリ
とメッシュとビーズ６５０の組合せを含む粉末供給セルの形状、位置、向きは、
移動中の大型粉末粒子６４０がベンチュリ出口ポートからのガスやガス浮遊粉末
粒子と衝突するように、選択できる。 小型粒子６３０が望ましくない場合、このような粒子を付着させるように配置
された接地板等の装置を用いて、粉末選択装置６００から小型粒子を除去できる
。もしくは、小型粒子６３０閉じ込め範囲を定期的に空にすることもできる。

【００１７】 本発明のさらに別の態様は、本発明のシステム内において流動粉末の量を光学
的に監視するための手段である。上に開示したサイクロン共振器１００等の空気
力学的充電器内部を流れる粉末の量は、様々な技術的問題から測定が困難なこと
がある。サイクロン共振器によって帯電した粉末の質量に対する帯電安定性の比
（Ｑ／ｍ）に関する研究から、ガス流中の流動粉末の量に応じてＱ／ｍが変化す
ることが分かった。Ｑ／ｍの安定性達成のための依存要因は一般的にあまり大き
くない（例えば、粉末含有量が１００％変化すると、Ｑ／ｍは一般的に１０〜３
０％変化する）が、粉末含有量の時間的変動を抑えることが望ましい。ガス流中
の粉末含有量を力学的に制御するには、例えばサイクロン共振器１００等、流動
粉末を分散および帯電させるための装置内における粉末の量を測定できる。

【００１８】 キャリヤガス中を流動する粉末の量を監視するための光学装置は、本発明の好
適な一態様である。図７Ａに示された光学装置７００は、導管７７０（断面）中
の流動ガス流７２０と光学インタフェース７３０を介して全体的または部分的に
交差するように配置され焦点が合わされたレーザビーム７１０と、伝達されたレ
ーザ光線７１２または分散されたレーザ光線７１３を監視するように配置された
検出器７５０とを含有する。レーザと流動粒子流とが重複する交差領域７４０に
おいて、レーザ光線は流動粒子によって吸収および散乱される。初期レーザ強度
Ｉ_ｏの一部がレーザ−粉末交差領域７４０で粉末粒子に吸収されて、強度がより
低いＩ_Ｔのレーザ光線が導管７７０から出ることが、より望ましい。Ｉ_ｏのごく
一部は、流動粉末流７２０中の粒子によって何らかの方向に拡散される。散乱光
線は、第２検出器７５１と、レーザ７１０の経路と流動粉末流７２０の両方に対
して直交することが望ましい適切な第２光学インタフェース７３１とを用いて検
出される。 光学インタフェース７３０と第２光学インタフェース７３１とは、監視対象で
ある粉末を搬送する装置の機能にあまり干渉しない材料および設計によるもので
ある。実施態様によっては、光学インタフェース７３０は流動粉末導管７７０の
壁と連通する一つ以上の窓でよい。光学インタフェース７３０または第２光学イ
ンタフェース７３１は、適切な波長範囲にわたって光を十分に通過させる壁また
は断面である限り、導管の壁または壁の断面でよい。非常に短い粉末露出時間で
光学インタフェースが粉末に被覆されるので、光学インタフェース７３０は粉末
コーティングが最小となるように配置されることが望ましい。例えば、粉末コー
ティングの除去に役立つように光学インタフェース７３０を振動させるための超
音波バイブレータを配置できる。本発明のある実施態様では、適当な位置とはベ
ンチュリの出口（高利得の流量増幅器の流出口）に十分に近接しており、ここで
光学インタフェース７３０の表面がベンチュリからの高速ガスで洗浄される。 レーザビーム７１０は、（１）粉末の物理的および化学的性質が実質的に影響
を受けず、（２）流動粉末流とのレーザ交差領域を流れる粉末の量の変化を観察
するため、光線の感度、精度、正確さ、吸収または伝達レベルの解像度が十分で
あるような方法で、粉末による光子の吸収、散乱またはその両方を可能にするの
に適切な波長、強度、安定性、モードを持つ。レーザの状態とキャリヤガスとの
組合せは、キャリヤガスによるレーザ光線の吸収がごくわずかとなるように選択
される。例えばガスはＯ_２またはＮ_２等の不活性ガスでよい。レーザビームは、
パルス状のＣＷレーザやポンプ式レーザシステムを含む、検出目的に十分な種類
のものでよい。

【００１９】 本発明はまた、レーザと流動粉末の交差領域を所望する通りに配置するために
、当該技術では周知のものを含む光学装置（例えばレンズ、鏡、アイリス等）を
含有することができるが、これらに限定されるわけではない。レーザ−粉末交差
領域７４０と光学インタフェース７３０とは、例えばベンチュリからの高速ガス
の流れにより光学インタフェース７３０の内面への粉末コーティングを防止し、
光学インタフェースにおける内面清浄度レベルを維持するため、ベンチュリ内部
ガス出口に十分近接することが望ましい。ベンチュリが粉末をポンプ供給しない
時に清浄な光学インタフェース面を維持または回復するための装置も、組み込む
ことができる。このような装置は例えば、導管と光学インタフェースとの間にバ
リヤを形成するように閉じる内部シャッタを含む。 本発明のさらに別の態様は、一つ以上の検出器を用いて散乱または伝達された
光線を監視することである。散乱または伝達された波長での光線強度を測定でき
る検出器が選択されることが望ましい。本発明は、粉末流と入射レーザ光線との
間の交差領域における粉末の量を所望の解像度またはその付近の解像度で検出す
るのに十分な感度を持った光線検出を行う。伝達光線用の検出器は、粉末検出が
行われるガス流路または導管７７０と反対側で、入射レーザ光線と直列に配置さ
れる。散乱光線用の検出器は、入射レーザ光線と直列でないいかなる位置でもよ
い。当該技術で周知のように、またさらに校正実験により立証されるように、伝
達データは同時散乱データで補正される。

【００２０】 光学装置７００は、導管７７０がレーザ７１０と導管７７０との間の交差領域
７４０でベンチュリの内部ガス出口より小さくなるように、粉末／ガス混合物を
搬送する導管７７０の直径が狭くなっている。交差領域７４０を流れる粉末の速
度は、一つまたはそれ以上の光学内面への粉末の沈着をさらに防ぐため、光学イ
ンタフェース７３０を通るとき上昇させることが望ましい。 光学装置７００はさらに、例えば光学干渉を縮小して検出プロセスの信号／ノ
イズ比を向上させるため、安定化レーザを変調させ、検出信号をこれに対応して
変調させるものである。このような変調方法は当該技術では周知であり、以下の
うち一つ以上の使用を含む。検出器用のロックイン増幅器、パルスモードで作動
する検出器、パルスレーザ。図７Bは、レーザ７１３によって発生されたレーザ
光線７１０が流動粉末導管７７０を伝達される、本発明の一実施態様による装置
７００の概略図である。導管７１２を伝達されたレーザ光線は一つの検出器７５
０で測定され、散乱光線は別の検出器７５１で測定される。第１光学インタフェ
ース７３０と第２光学インタフェース７３１とが導管７７０に含まれることが望
ましい。伝達光線を検出するように配置された検出器７５０と散乱光線を検出す
るのに適した第２検出器からの出力は、プロセッサ７９０に接続されている。レ
ーザパルス伝達速度と各検出器におけるパルス検出速度とを相関させる変調装置
７８０も含まれるとより望ましい。計器は減衰信号Ｉ_ｏと散乱信号とを提供する
。 実験データから、均一なＱ／ｍの達成は二つのパラメータつまり（１）粒子サ
イズの分布と（２）流動粉末の流速とに左右されることが分かった。したがって
、これらパラメータと関連した適当なフィードバックループを使用すると、本発
明の適用による粉末沈着操作の再現性が向上することが判明した。

【００２１】 さらに本発明では、サイクロン共振器１００等、流動粉末を帯電させるための
装置へのフィードバック制御に、例えば光学装置７００からの検出信号が用いら
れる。光学装置７００からの検出信号は、サイクロン共振器１００等の流動粉末
帯電装置内の粉末含有量を安定化させるのに利用されることが望ましい。電子デ
ータ処理装置等の制御装置を介してフィードバック制御を行うため、光学装置７
００からの検出信号を用いて、装置内で充填または分散される粉末のＱ／ｍの安
定性をより制御することが、一層望ましい。 図８Ａと８Ｂは、ベンチュリ１２０’とジェットミルであるサイクロン１３０
’と生成物ポート１３３’とを備えるサイクロン共振器１００’の一部を示す。
第１導管１５１と第２導管１５２は溶接によってサイクロン１３０’に接続され
る。サイクロン１３０’は、ステンレス鋼で製作されることが望ましい第１部品
１３０Ａ’と、ナイロン（ポリアミド）等の誘電体で形成されることが望ましい
第２部品１３０Ｂ’とを含有する。第１部品１３０Ａ’または生産物ポート１３
３’が導電材料で形成されると、これら部品は異なる電位にバイアスされる。図
８Ｂの断面が図８Ａに示されている。サイクロン共振器は、寸法Ａが６９ｍｍ、
寸法Ｂが５３ｍｍである尺度の一例を示している。

【００２２】 こうして、上述した粉末流量検出装置等の入力からのデータを使用することに
より得られるフィードバック制御は、正確さを高めるため帯電粉末を処理または
供給するための装置とともに用いられる。例えば、同時出願されたＳｕｎ ｅｔ
ａｌ．の「エリア適合静電検出チャック」（ＳＡＲ １３１１４）は、沈着帯
電粉末の測定を量とより高く相関させることができるように、粉末流量検出装置
によって達成される高いＱ／ｍ均一性と関連して使用される。本発明の様々な態
様とともに使用される他の装置や方法は、例えば、Ｓｕｎの「複数の物体を基板
上に配置するチャックと方法」（米国特許第５，７８８，８１４号，１９９８年
８月４日発行）、Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．の「静電チャック」（米国特許第５，８
５８，０９９号，１９９９年１月１２日発行）、Ｐｌｅｔｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ
．の「薬剤粉末を基板上の所定部分に静電沈着させる装置」（米国特許第５，７
１４，００７号，１９９８年２月３日発行）、Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．の「静電チ
ャックを用いて薬を製造する方法」（米国特許第５，８４６，５９５号，１９９
８年１２月８日発行）、Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．「音声計量投入器」（米国特許第
５，７５３，３０２号，１９９８年５月１９日発行）、Ｓｕｎ「斥力界誘導体を
用いたビーズ搬送チャック」（米国出願第０９／０２６，３０３号，１９９８年
２月１９日出願）、Ｓｕｎ「ビーズサイズ選択器を備えるビーズ操作チャック」
（米国出願第０９／０４７，６３１号，１９９８年３月２５日出願）、Ｓｕｎ「
ビーズ操作チャックのための集中音声ビーズ帯電器／計量投入器」（米国出願第
０９／０８３，４８７号，１９９８年５月２２日出願）、Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．
「ビード操作チャックのためのＡＣ波形バイアス印加」（出願番号第０９／０９
５，４２５号，１９９８年６月１０日出願）、Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．「平坦基板
をクランプするための装置」（出願番号第０９／０９５，３２１号，１９９８年
６月１０日出願）、Ｐｏｌｉｎｉａｋ ｅｔ ａｌ．「乾燥粉末沈着装置」（出
願番号第０９／０９５，２４６号，１９９８年６月１０日出願），「医薬品と製
造方法」（出願番号第０９／０９５，６１６号，１９９８年６月１０日）に提示
された搬送装置チャック、音声ビーズ計量投入器、他の粉末操作装置の使用方法
を含む。 本明細書に引用された特許と特許出願を含むがこれらに限定されない出版物お
よび引例はすべて、各出版物または引例が完全に提示されたものとしてここに引
例として取り入れられていることを詳しく個別に記されたかのように、ここにそ
の全体が引例として取り入れられている。本出願が優先権を主張するいかなる特
許出願も、出版物と引例について上に記したのと同様に、ここにその全体が引例
として取り入れられる。

【００２３】 用語解説 以下の定義は、ここに頻繁に使用された語の理解を容易にするためのものであ
る。 ここに使用された「導管」の語は、２点間の直接接続を含めて、二つ以上の取
付点の間を漏れなしでガスまたは粉末を搬送することのできる密封接続を包含す
るものとする。 「サイクロン」または「流体エネルギーミル」は、渦を発生させることにより
、浮遊粒子等の粉末を操作し、凝集体を破砕し、粒子を分離するための装置であ
る。当該技術では多様なサイクロンが周知であるので、本開示の恩恵を受ける通
常の熟練を有する者は、本開示の装置に適用可能であるか、適用可能に変形でき
る多数のサイクロンを特定できる。 「くぼみ」の語は、電位が印加される導体と関連して、導管流路から概ね均一
な量の帯電粉末粒子を引き寄せるのに適した、導管流路内の空洞を含むものとす
る。「くぼみ」の語は、下向きを意味するわけではない。 「ガス流入導管」の語は、文脈に応じて、ガス中に浮遊する粉末を搬送する作
用を行うガス導管を含むものと解釈できる。 「ジェットミル」は、高圧で作動する特定の特殊型サイクロンである。本発明
の所定の装置では、圧力または流速は粒子を分離するのに効果的であることが望
ましい。ゆえに、様々な種類のジェットミルを特定の動作モードによって分類で
きる。ミルは、流入空気に対する供給粒子の位置によって区別される。市販され
ているＭａｊａｃ Ｉｎｃ．製のＭａｊａｃジェット微粉器では、粒子は、粉砕
室に導入される前に流入ガスと混合される。Ｍａｊａｃミルでは、混合粒子とガ
スの二つの流れが粉砕室内で互いに向けられて、粒子の破砕を生じる。Ｍａｊａ
ｃミル構造に代わるのは、別の供給源から導入された粉砕室粒子内で加速を行う
ことである。後者の例は、多数のガスジェットが注入された加圧空気が接線方向
に導入される環状粉砕室を備えるミルを開示したＤｉｃｋｅｒｓｏｎ，ｅｔ ａ
ｌ．の米国特許第３，５６５，３４８号である。他の多数のジェットミルは、本
開示の恩恵を受ける者ならば、本開示の装置に適用可能なものと認識されるだろ
う。

【００２４】 粉砕中、所望のサイズに達した粒子は抽出されるのに対し、残った粗い粒子は
粉砕され続ける。したがってミルは、粒子をサイズによって分離または「分類」
するのに用いられる方法によっても識別できる。分類器は機械式で、回転する羽
根付きの円筒形ロータを特徴とする。粉砕室からの空気流は、ロータの回転によ
り加えられる遠心力に反して、所定サイズ以下の粒子のみをロータから排出する
。通過する粒子のサイズは、ロータの速度により変化し、ロータの速度が速くな
ると、粒子は小さくなる。これらの粒子はミル生成物となる。サイズの大きな粒
子は、一般的に重力により粉砕室に戻される（米国特許第４，１９８，００４等
）。 分類プロセスは、粉砕室におけるガス・粒子混合物の循環によっても達成でき
る。例えば「パンケーキ」ミルでは、室内に渦流を誘導する、直径に対して高さ
が低い円筒形粉砕室の周囲にガスが導入される。比較的粗い粒子は周囲に移動し
てここでさらに粉砕される傾向があるが、比較的細かい粒子は室の中央に集まっ
て、粉砕室の中またはその付近に配置された収集器出口へ引き込まれる。分類と
も呼ばれる、サイズに応じた粉末からの粒子の分離は、別の選別器によっても達
成できる。例えば山岸の米国特許第４，５２４，９１５４号には、粉砕室からの
分類室の円形壁の周囲への流入粒子の遠心力加速に基づいて、細かい微粉末を大
型微粒子から分類する作用を行う円板状の分類室を特徴とする、対向型ジェット
ミルが開示されている。分類室は粉砕室と中央の排出ポートと粉末再循環ポート
と連通している。分類室に流入する小型粒子に加えられる遠心力は比較的小さい
ので、室の中央面と直交する室中央の排出ポートから排出される。粉末の粉砕は
、分類室の再循環ポートから出る大型粒子を伴うキャリヤガスの流れと、粉砕室
内の表面との衝突とにより、システムに供給される粉末の衝突の結果、発生する
。

【００２５】 「光線」の語は、何らかの波長、特に放射の誘導放出により増幅される波長の
光子を含むものとし、紫外線、可視光線、赤外線スペクトル範囲の光子を含むが
これらに限定されない。 ここで使用される「概ね均一なコーティング」の語は、実験から決定されたコ
ーティング量の＋／−８％まで、望ましくは＋／−３％、より望ましくは＋／−
１％の再現性で生産される所定組成の供給源帯電粉末を包含する。 「粒子」は、本出願において、一般的に平均直径が少なくとも約３ｎｍ、平均
直径が少なくとも約５００ｍｍまたは８００ｎｍの分子凝集体であり、約１００
ｎｍから約５ｎｍ、例えば約１００ｎｍから約５００μｍが望ましい。粒子は例
えば、微粉末、または「ビーズ」と呼ばれるポリマー構造の粒子である。ビーズ
はコーティングされ、吸収分子や封入分子を持つか、さもなければ他の物質を保
持していてもよい。 「ベンチュリ」の語は、一般には流路の断面を増大することにより流体の圧力
を低下させる部分を作り出す、当該技術では周知の装置を示す。多くのベンチュ
リ、特に本発明に関連するものでは、ベンチュリによって作り出される圧力差に
よって流体が引き込まれるベンチュリ範囲に吸引器入口が設けられている。ベン
チュリの例には、米国特許第５，９３４，３２８号、第５，６７８，６１４号に
開示されたものや、多数の市販のベンチュリが含まれる。 請求項に定義された本発明の範囲から逸脱しなければ、ここに記載された発明
の装置実施例に対して様々な変形が可能である。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 サイクロンまたはジェットミル分類室とベンチュリと粉末容器と第２サイクロ
ンとの閉ループ構造を含有する本発明の実施例を示す。

【図２】 回折器とジェット閉じ込めライナとを含む分類室を含有するジェットミルの改
良を示す。

【図３】 本発明の装置の上面（図３Ａ）と断面（図３Ｂ）とを示す。

【図４】 空洞に粉末を沈着させるための沈着装置を示す。

【図５】 本発明の粉末供給セルの垂直構造（図５Ａ）と水平構造（図５Ｂ）とを示す。

【図６】 粉末から小型粒子を選択するのに使用されるメッシュまたはメッシュとビーズ
の組合せを備える流動粉末供給装置／ベンチュリシステムを示す。

【図７】 非吸収キャリヤガス内で流動化された粉末の量を監視するための光学装置（図
７Ａ）とその概略（図７Ｂ）とを示す。

【図８】 サイクロン共振器の一部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｃ 19/06 Ｂ０５Ｃ 19/06 ４Ｇ００４ Ｇ０１Ｆ 1/74 Ｇ０１Ｆ 1/74 ４Ｇ０６８ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ロサチ，ドミニク，エス． アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08620，ハミルトン，アムスターダム ロ ード 44 (72)発明者 ブリュキー，ボグダン アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08854，マウント ローレル，ベーコン プレース 733 (72)発明者 デサイ，ニチン，ヴィ． アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08550，プリンストン ジャンクション， アムハースト ウェイ ７ (72)発明者 ポリニャク，ユージィーン，エス． アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08046，ウィリングボロ，グローバー レ ーン 13 (72)発明者 ケラー，デヴィド アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 18940，ニュートン，カムブリッジ レー ン 353 Ｆターム(参考） 2F035 HA01 HB03 4D053 AA03 AB01 CG02 4F033 QA01 QA08 QB02Y QB05 QD04 QD10 QD11 QE01 QE23 QF07Y QF13Y QF15Y QH05 QH10 4F034 AA01 BA17 BA32 BB04 BB07 BB12 BB15 4F042 AA02 AB03 BA12 CB02 CB04 CB08 CB11 CB20 CB25 CB27 CC07 CC15 CC24 CC30 EC01 EC08 4G004 BA00 4G068 AA01 AB22 AD39

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部ガス入口と、該外部ガス入口へのガス流速以上に増大さ
   れた速度でガスが流出するガス出口と、内部ガス入口とを含有するベンチュリと
   、 前記ベンチュリガス出口に接続された流入ポートと、再循環出口ポートと、生
   成物ポートとを備えるサイクロンと、 を含有し、 前記ベンチュリ外部ガス入口へのガス流速ＦＳよりも前記サイクロン流入ポー
   トへの流速が上昇する結果となる、 粉末供給装置。
2. 【請求項２】 前記再循環出口ポートが前記ベンチュリガス入口に接続され
   ることにより、閉ループ粉末供給装置を形成する、請求項１の粉末供給装置。
3. 【請求項３】 さらに、 前記サイクロン再循環ポートから前記ベンチュリ内部ガス入口まで、または前
   記ベンチュリガス出口から前記サイクロン流入ポートまでの導管に、粉末を注入
   するための粉末計量投入器、 を含有する、請求項１の閉ループ粉末供給装置。
4. 【請求項４】 前記サイクロンが、ガス流による力を受けて、中の粒子を室
   とまたは他の粒子と衝突させて該粒子を分散させるのに適した粉砕室を含有し、
   生成物ポートが、該粉砕室から電気絶縁されるとともに、選択された電荷極性を
   持つ粉末粒子の排出に有利または不利となるように該生成物ポートにバイアスを
   かけるため電源に接続されるのに適した、請求項１の閉ループ粉末供給装置。
5. 【請求項５】 ガス流による力を受けて、中の粒子を室とまたは他の粒子と
   衝突させて該粒子を粉砕させるのに適した粉砕室と、 粉砕粒子の流出に有利となるように前記粉砕室に配置され、該粉砕室から電気
   絶縁された生成物流出ポートと、 電源と、 電位を前記電源から前記生成物流出ポートに伝達するため開閉可能な電気導管
   と、 を含有するサイクロン。
6. 【請求項６】 請求項５のサイクロン及び、 （ａ）前記粉末が流れる、導体を備える帯電誘導粉末導管と、該粉末の帯電を
   誘導するのに有効な電位を該導体に印加する第２電源、又は（ｂ）粉末と衝突す
   るように配置された一つまたはそれ以上の摩擦帯電面、又は（ｃ）コロナ帯電部
   品を含有する粉末帯電誘導部品と、 を含有し、 前記粉末帯電誘導部品が、前記粉末を第１極性で帯電させ、前記生成物出力ポ
   ートに印加される前記電位が、該第１極性の粉末を静電気によって前記ジェット
   ミルから排出させないようにするのに適した、 帯電粉末搬送システム。
7. 【請求項７】 出口ポートを備える室と、 ガス流入導管と、 前記室内に配置されるとともに、前記ガス流入導管に接続されたベンチュリで
   あって、室内から流動粉末を吸引する入口ポートと、該室内に流動粉末を排出す
   る出口ポートとを備えるベンチュリであり、該ガス流入導管から該ベンチュリに
   ガスが流入する時にベンチュリ作用により該入口ポートを介してガスを吸引し、
   これに比例して該出口ポートでのガス流を増大させるベンチュリとを含有し、 前記ベンチュリ出口ポートからのガス流が、前記室内に位置する粉末の少なく
   とも一部を浮遊させるのに適した、 粉末供給セル。
8. 【請求項８】 前記ベンチュリ出口ポートからの流出ガス流の目標点に配置
   されたスクリーンであって、前記出口ポートガス流の影響を受けて、該スクリー
   ンの通過を不可能とするのに十分な大きさを持つ粒子を該スクリーンの表面から
   移動させるように選択された角度だけ、該出口ポートガス流と直交する角度とオ
   フセットした角度を持つスクリーンを含有する、請求項７の粉末供給セル。
9. 【請求項９】 前記スクリーンの通過を不可能とするように選択されたサイ
   ズと、小型粒子への分解を不可能とするのに十分な弾性とを持つ、前記室内のビ
   ーズであって、さらに前記粉末の帯電粒子を引き寄せるように選択されたビーズ
   を含有し、 前記ベンチュリ出口ポートからのガス流が、前記粉末と前記ビーズとの会合と
   その後の粉末コーティングビーズと前記スクリーンとの衝突とに有利になるのに
   十分な該ビーズを浮遊させるように、前記粉末供給セルが製作された、 請求項８の粉末供給セル。
10. 【請求項１０】 前記ビーズの前記サイズと密度とが、前記ベンチュリの入
    口ポートを通過するのに十分なほど該ビーズを浮遊させないように選択される、
    請求項９の粉末供給セル。
11. 【請求項１１】 前記室の形状と、前記ベンチュリ出口ポートの位置および
    向きが、該室内の大型粉末粒子の移動に有利となり該ベンチュリ出口ポートから
    のガスまたはガス浮遊粉末粒子と衝突させるように選択される、請求項７の粉末
    供給セル。
12. 【請求項１２】 サイクロンの作動時に流動粉末が流れる一つ以上の表面を
    含有するサイクロンと、 前記流動粉末に乱流を発生させるのに効果的なベンチュリを含有する、前記サ
    イクロンに接続された流動粉末の供給源導管と、 を含有する、粉末処理装置。
13. 【請求項１３】 相対真空により粉末が吸引される前記ベンチュリへの吸引
    器入口を含有する、前記供給源導管へ粉末を導入するための粉末供給装置、 を含有する、請求項１２の粉末処理装置。
14. 【請求項１４】 前記ベンチュリの配置が、前記乱流が前記サイクロンへ流
    入するまで維持されるように選択される、請求項１３の粉末処理装置。
15. 【請求項１５】 ガス流中に浮遊する帯電粉末粒子を搬送するための導管と
    、 くぼみとを含有し、 前記ガス流中に浮遊する粉末粒子が前記くぼみの内面に沈着する、 粉末コーティング装置。
16. 【請求項１６】 さらに、 表面上または表面付近の導体を含有するくぼみを含有し、 前記くぼみが、前記導体に電位が印加された時、前記帯電粉末粒子の概ね均一
    なコーティングを引き寄せるのに適している、 請求項１６の粉末コーティング装置。
17. 【請求項１７】 流動粉末が流れる上流端と下流端とを備え、ガス流または
    ガス流中の乱流を増大させるのに適したベンチュリが組み込まれた、ガス−流動
    粉末を搬送するための導管と、 前記導管から分離するための窓を含有する、該導管を横切るレーザビームを照
    射する少なくとも一つのレーザと、 前記導管から分離するための第２窓を含有する、前記レーザビームまたは該レ
    ーザビームから散乱した光線を遮断するのに適した少なくとも一つの検出器とを
    含有し、 前記レーザと検出器とが、前記増大したガス流または増大した乱流が、近接ベ
    ンチュリが存在しない場合よりも前記第１および第２窓の粉末コーティングを減
    少させるように、該ベンチュリの下流に十分近接して配置される、 粉末流量検出装置。
18. 【請求項１８】 前記レーザと検出器とが、前記ベンチュリの下流において
    、前記第１および第２窓の付近におけるガス流と乱流とを最大にするように選択
    された位置に配置される、請求項１７に記載の粉末流量検出装置。
19. 【請求項１９】 前記ベンチュリが吸引器入口を含有する、請求項１７の粉
    末流量検出装置。