CN110387587B - 电场纺丝头以及电场纺丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供电场纺丝头以及电场纺丝装置，为简单的构成，能够控制飞翔的纤维的扩展以及纤维朝基材的引导，实现纤维膜的质量以及生产率的提高，进而实现装置成本降低。实施方式的电场纺丝头具有：喷嘴单元，与基材对置地配置，通过被施加电压而能够排出纤维的原料液；以及控制体，以向上述基材与上述喷嘴单元之间的纺丝空间的外侧方向延伸的方式配置于上述喷嘴单元的附近，且被施加与对上述喷嘴单元施加的电压相同极性的电压，能够在上述喷嘴单元的周边产生电场。

Description

电场纺丝头以及电场纺丝装置

本申请以2018年4月20日提交的在先日本专利申请第2018-081332号为基础并享受其优先权。本申请通过引用而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及电场纺丝头、以及使用了电场纺丝头的电场纺丝装置。

背景技术

以往，已知有使用电场纺丝法在基材上形成纤维膜的电场纺丝装置。该现有装置为，一边输送基材，一边从电场纺丝头(以下简称为头)朝向基材排出原料液(纤维)。

上述现有装置为，为了控制从头排出而飞翔的纤维向基材的宽度方向的扩展，而具有配置于头的两端且从头向基材方向延伸的控制单元。

并且，现有装置为，为了将由控制单元控制了扩展的纤维引导至基材上，而具有设置于控制单元与基材之间的引导单元。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供电场纺丝头以及电场纺丝装置，能够通过简单的构成，抑制飞翔的纤维的扩展且控制纤维向基材的引导，实现纤维膜的质量以及生产率的提高，进而实现装置成本的降低。

实施方式的电场纺丝头具有：喷嘴单元，与基材对置地配置，通过施加电压，能够排出纤维的原料液；以及控制体，以向上述基材与上述喷嘴单元之间的纺丝空间的外侧延伸的方式配置于上述喷嘴单元的附近，并且，被施加与对上述喷嘴单元施加的电压相同极性的电压，能够使上述喷嘴单元的周边产生电场。

附图说明

图1是表示实施方式的电场纺丝装置的图。

图2是示意地表示图1所示的装置的头单元周边的构造的局部放大图。

图3是表示实施方式的电场纺丝头的一例的从与基材的宽度方向正交的方向观察的侧视图。

图4是表示图3所示的头的端部的立体图。

图5是放大表示图3所示的头的端部的侧视图。

图6是从基材的宽度方向观察图3所示的头的侧视图。

图7是表示实施方式的头的其他例子的立体图。

图8是表示图7所示的头的端部的从与基材的宽度方向正交的方向观察的侧视图。

图9是从基材的宽度方向观察图7所示的头的侧视图。

图10是表示实施方式的装置的控制构成的一例的框图。

图11是表示实施方式的比较例的头的端部的等位线的模拟图。

图12是表示实施方式的比较例的头的端部的等位线的模拟图。

图13是表示实施方式的头的端部的等位线的模拟图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，各图中的X、Y、Z方向是在各图中共通的方向、且是相互正交的方向。此外，X方向是喷嘴311a向基材40的方向延伸的方向，且X1方向是水平输送路的基材40的输送方向。此外，Y方向是与基材40的宽度方向正交的方向、且是垂直输送路64的基材40的输送方向。此外，Z方向是基材40的宽度方向、且是头31所包括的喷嘴单元311的喷嘴311a所排列的方向。

首先，对实施方式的整体进行概要说明。图1以及图2是表示实施方式的电场纺丝装置10(以下，简称为装置10)的内部的图。图3是表示装置10所使用的电场纺丝头31(以下，简称为头31)的图。

装置10是通过周知的电场纺丝法在基材40上形成纤维膜的装置的一例。装置10具有沿着Y方向输送基材40的输送路64(以下，称为垂直输送路64)。头31朝向在垂直输送路64上输送的基材40排出原料液(纤维)。

此处，从头31排出的纤维在头31与基材对置的纺丝空间S(参照图3)内飞翔，到达并堆积在基材40上。另一方面，纤维还要向纺丝空间S的外侧(在图3中为Z方向)扩展地飞翔。

因而，为了使纤维可靠地堆积在基材40上而形成纤维膜，需要对纤维的飞翔的扩展进行控制，且将飞翔的纤维引导至基材40。另外，图3中的纺丝空间S是用于使说明容易理解的示意性的空间，实际的纺丝空间并不限定于图3的纺丝空间。

与此相对，装置10所使用的头31具有后述的控制体312a。控制体312a抑制纤维的飞翔的扩展，并且对纤维向基材40的引导进行控制。

因而，根据本实施方式，为简单的构成，并且能够抑制飞翔的纤维的扩展且控制纤维向基材的引导，实现纤维膜的质量以及生产率的提高，进而实现装置成本的降低。另外，在以下的说明中，有时将抑制飞翔的纤维的扩展且控制纤维向基材的引导，简称为纤维的飞翔控制。

接着，参照图1、图2以及图10对装置10的各部分进行详细说明。装置10具有电源20、头单元30、放卷滚筒41、卷取滚筒42、支承体50以及输送设备60。

首先，对电源20进行说明。电源20与后述的头单元30的各头31连接。为了使向各头31供给的原料液带电，电源20对头31施加例如30～50kV的电压。

此外，电源20还与各头31的后述的控制体312a连接。为了进行纤维的飞翔控制，电源20对控制体312a施加电压。对控制体312a施加的电压与对头31施加的电压为相同极性，且例如为相同值。

在本实施方式中，电源20被兼用为用于对头31施加电压的电源以及对控制体312a施加电压的电源，但头31用电源以及控制体312a用电源也可以是分别不同的电源。

接着，对头单元30进行说明。头单元30配置于沿着图1的Y方向输送基材40的垂直输送路64的两侧，且与在垂直输送路64上输送的基材40对置。头单元30也可以仅配置于垂直输送路64的单侧，但在本实施方式的情况下，为了提高纤维膜的形成速度而配置于垂直输送路64的两侧。

头单元30包括1个以上的头31。在本实施方式中，如图1所示，头单元30例如包括3个头31。

另外，在本实施方式中，如图1所示，装置10具有3条垂直输送路64。因而，如图1所示，装置10具有合计4个头单元30，但垂直输送路64的条数以及头单元30的个数并不限定。

此外，如图2所示，头单元30的3个头31由支承体50支承，由此沿着垂直输送路64配置于垂直方向(图2的Y方向)。各头31的间隔d1(参照图2)例如能够设为相同。此外，各头31具有相同的构造。关于头31的构造将后述。

此外，各头31与基材40的间隔d2(参照图2)例如相同。例如，根据包含电源20的施加电压、原料液中的纤维的原材料的种类、原材料的浓度等的排出条件，来决定间隔d2。

此外，各头31经由未图示的送液机构与未图示的原料液贮藏用的罐连接。原料液是纤维的原材料以规定的浓度溶解于溶剂而成的溶液。

纤维的原材料无特别限定，能够根据想要形成的纤维膜的材质来适当变更。作为纤维的原材料，例如能够列举聚烯烃系树脂、热塑性树脂、热固性树脂等。作为具体例，能够通过从作为热塑性树脂的聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚甲醛、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚苯硫醚、改性聚苯醚、间规聚苯乙烯、液晶聚合物、作为热固性树脂的尿素树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、含有这些的共聚物等中选择的1种或者2种以上的聚合物的混纺来形成。另外，能够应用于本实施方式的纤维的原材料并不限定于所列出的原材料。所列出的纤维的原料仅为例示。

溶剂只要能够溶解纤维的原材料即可。溶剂能够根据所溶解的纤维的原材料来适当变更。作为溶剂，例如能够使用醇系、芳香族系等挥发性的有机溶剂或者水。作为有机溶剂，具体而言，例如能够列举异丙醇、乙二醇、环己酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、己烷、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、二乙基酮、乙酸丁酯、四氢呋喃、二恶烷、吡啶等。此外，溶剂可以是从所列出的溶剂中选择的一种，也可以混合多种。另外，能够应用于本实施方式的溶剂并不限定于所列出的溶剂。所列出的溶剂仅为例示。

根据上述的构成，头单元30将带电后的原料液从后述的头31排出，而在沿着垂直输送路64输送的基材40的两面同时形成纤维膜。

即，首先，从原料液贮藏用的罐经由送液机构向头单元30的各头31供给原料液。并且，通过电源20对头31施加电压。

头31朝向在垂直输送路64上输送的基材40的单面排出带电后的原料液。从头31排出的原料液中的溶剂在装置10内的环境气中挥发。

从头31排出的原料液中的原材料(纤维)飞翔而到达在垂直输送路64上输送的基材40的单面，并在基材40的两面上形成纤维膜。

此外，从头31排出的纤维的一部分，还要向在垂直输送路64上输送的基材40的宽度方向(图1的Z方向)飞翔。但是，如后所述，通过控制体312a进行纤维的飞翔控制。

接着，对放卷滚筒41以及卷取滚筒42进行说明。放卷滚筒41以及卷取滚筒42通过未图示的驱动源而旋转。放卷滚筒41经由装置10的框体13的入口11将基材40供给到框体13内(参照图1的箭头A)。卷取滚筒42回收从框体13的出口12排出的形成有纤维膜的基材40(参照图1的箭头B)。另外，基材40例如是片状的电极。作为基材40的材质，例如能够列举铝。

供给到装置10内的基材40被卷挂于输送设备60的多个辊61，由此被经由垂直输送路64输送。

基材40为，在通过配置于垂直输送路64的头单元30形成了纤维膜之后，从出口12朝装置10外排出(参照图1的箭头B)，而被卷取部42回收。

接着，对支承体50进行说明。如图2所示，支承体50支承与在一方的垂直输送路64上输送的基材40对置的头单元30、以及与在另一方的垂直输送路64上输送的基材40对置的头单元30。

接着，对输送设备60进行说明。输送设备60为了输送基材40而具有多个辊61以及驱动源62(参照图10)。

多个辊61配置于装置10内的规定位置而支承基材40，由此形成沿着X1方向输送基材40的多个水平输送路63、以及沿着Y方向输送基材40的多个垂直输送路64。

为了朝垂直输送路64供给基材40、以及为了将在垂直输送路64上通过而形成了纤维膜的基材40朝下一个垂直输送路64或者装置10外输送，水平输送路63与垂直输送路64的Y方向的两端部连接。

在本实施方式中，如图1所示，4条水平输送路63由辊61形成。具体而言，水平输送路63包括将从入口11供给的基材40朝最初的垂直输送路64输送的1条输送路。

此外，水平输送路63包括将通过了一条垂直输送路64的基材40朝下一条垂直输送路64输送的2条输送路。

进而，水平输送路63包括将通过了最后的垂直输送路64的基材40朝出口12输送的1条输送路。

在本实施方式中，对从入口11供给的基材40进行输送的最初的水平输送路63与垂直输送路64的下端部(图1的Y2方向的端部)连接。下一条以后的水平输送路63与相对置的2条垂直输送路64的上端部(图1的Y1方向的端部)以及下端部交替地连接，最后的水平输送路63与垂直输送路64的上端部连接。

此外，在本实施方式中，如图1所示，3条垂直输送路64由辊61形成。垂直输送路64如上述那样与水平输送路63连接。

因而，最初的垂直输送路64朝向Y1方向输送基材40。下一条垂直输送路64朝向Y2方向输送基材40，再下一条垂直输送路64将方向改变成Y1方向而输送基材40。

另外，垂直输送路64的条数、水平输送路63的条数以及辊61的个数并不限定于本实施方式的数量。

驱动源62具有使多个辊61旋转的马达。驱动源62为了使多个辊61旋转，可以具有多个马达，也可以具有共通的1个马达。

另外，本实施方式的电场纺丝装置不限定于装置10，但是根据装置10，如上所述，在装置的有限的空间中，能够设置多条被排出纤维的基材40的垂直输送路64。进而，在垂直输送路64中能够在基材40的两面同时形成纤维膜。因而，能够使装置10小型化，并且能够提高纤维膜的形成速度。

接着，参照图3至图6对头单元30所包括的多个头31进行详细叙述。另外，各头31具有相同构造，因此在以下的说明中对1个头31进行说明。

如图3所示，头31具有1个以上的喷嘴单元311以及电场控制单元312。

喷嘴单元311的数量能够根据基材40的宽度等来适当变更。图3所示的头31例如具有6个喷嘴单元311。喷嘴单元311在基材40的宽度的范围内沿着基材40的宽度方向排列。基材40的宽度例如是指图1中的Z方向的宽度。

各喷嘴单元311具有喷嘴311a、安装体311b以及主体311c。

首先，以下对喷嘴311a进行说明。喷嘴311a为导电性，且具有针对原料液的耐受性。喷嘴311a具有沿着与基材40对置的方向延伸的例如针状的形状。喷嘴311a为，从Y方向观察平行地且在Z方向上具有间距p地排列成一列(例如参照图3以及图4)。另外，多个喷嘴311a的排列并不限定于一列，也可以配置成多列。

喷嘴311a在与基材40对置的一端(以下有时称为前端)具有朝向基材40排出原料液(纤维)的孔。喷嘴311a在内部具有作为未图示的原料液的流路的空间。喷嘴311a在另一端安装于安装体311b。喷嘴311a经由安装体311b以及主体311c与电源20连接，被施加电压。

另外，喷嘴311a的形状不限定于针状，但是通过成为针状，在喷嘴311a的前端容易产生电场集中。当在喷嘴311a的前端产生电场集中时，能够提高在喷嘴311a与基材40之间产生的电场的强度。因而，能够降低由电源20施加的电压。

另外，通过使喷嘴311a的前端变尖，能够使喷嘴311a前端的电场强度集中，因此喷嘴311a例如也可以是前端变尖的圆锥形状。

以下对安装体311b进行说明。安装体311b为，在与安装有喷嘴311a的一侧相反的一侧，例如能够拆卸地安装于主体311c(例如参照图3)。

以下对主体311c进行说明。主体311c为导电性，且具有针对原料液的耐受性。如图4至图5所示，主体311c具有沿着Z方向(基材40的宽度方向)延伸的4个侧面，且如图6所示，由截面形状为四边形的棱柱体(以下简称为四棱柱)形成。

主体311c以4个侧面中的1个侧面311x与基材40对置的方式固定于未图示的安装部。喷嘴311a经由安装体311b安装于侧面311x。

主体311c在内部具有作为未图示的原料液的流路的空间。主体311c内部的流路与安装体311b内的流路连通。此外，经由送液机构向主体311c内部的该流路供给原料液。

另外，本实施方式的主体311c兼用作多个喷嘴单元311的主体，但主体311c也可以按照每多个喷嘴单元311来设置一个地设置有多个。

此外，多个喷嘴311a所排列的主体311c的侧面不限定于一个侧面。例如，也可以在主体311c的不同的两个侧面上配置多个喷嘴311a。在该情况下，主体311c以两个侧面朝向基材40侧的方式固定于未图示的安装部。

此外，主体311c的形状也可以是四棱柱以外的多棱柱。以下参照图7至图9对在具有四棱柱以外的多棱柱形状的主体311c的2个侧面311y、311z上排列有喷嘴311a的头31进行说明。另外，主体311c具有多个顶部被倒角的部分315，以免电场集中在不同的侧面之间的多个顶部。侧面311y、311z位于夹着倒角部分315的位置。

喷嘴311a在主体311c的各侧面311y、311z上沿着Z方向排列成一列。即，头31具有合计2列的喷嘴列。

以下，有时将侧面311y上所排列的多个喷嘴311a称作第1喷嘴列313。此外，有时将侧面311z上所排列的多个喷嘴311a称作第2喷嘴列314。此外，有时将属于第1喷嘴列313的喷嘴311a称作第1喷嘴313a。进而，有时将属于第2喷嘴列314的喷嘴311a称作第2喷嘴314a。

属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a的位置与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a的位置，如图7以及图8所示那样在Z方向上不同。

例如，属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a，能够如图8所示那样配置于相互错开1/2间距(p/2)的位置。

如此，通过使第1以及第2喷嘴313a、314a的位置错开，由此能够在通过从属于第1喷嘴列313的1个第1喷嘴313a排出的原料液在基材40上堆积纤维的区域、和通过从与该1个第1喷嘴313a邻接的第1喷嘴313a排出的原料液在基材40上堆积纤维的区域之间，堆积通过从属于第2喷嘴列314的第2喷嘴314a排出的原料液形成的纤维。

因而，即便使第1喷嘴列313中的多个第1喷嘴313a的间距p以及第2喷嘴列314中的多个第2喷嘴314a的间距p变长，也能够抑制形成于基材40的纤维膜产生不均。此外，这意味着缩短多个喷嘴311a在Z方向上的表观上的间距。因此，与将相同个数的喷嘴311a排列成一列的情况相比，能够缩短主体311c的长度，进而能够实现头31的小型化。

此外，由于能够使第1喷嘴列313中的多个第1喷嘴313a的间距p以及第2喷嘴列314中的多个第2喷嘴314a的间距p变长，因此，能够抑制第1喷嘴列313中的多个第1喷嘴313a的前端彼此之间的电场干涉以及第2喷嘴列314中的多个第2喷嘴314a的前端彼此之间的电场干涉。进而，能够抑制属于第1喷嘴列313的第1喷嘴313a的前端与属于第2喷嘴列314的第2喷嘴314a的前端之间的电场干涉。其结果，能够使向基材40的纤维膜的形成稳定。

此外，如图8所示，从Y方向观察，属于第1喷嘴列313的第1喷嘴313a相互平行地排列。从Y方向观察，属于第2喷嘴列314的第2喷嘴314a相互平行地排列。

此外，如图8所示，从Y方向观察，属于第1喷嘴列313的第1喷嘴313a与属于第2喷嘴列314的第2喷嘴314a相互平行地排列。

但是，如图9所示，从Z方向观察，属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a延伸的方向与属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a延伸的方向交叉。

此外，如图9所示，从Z方向观察，属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a，朝随着成为其前端侧而远离属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a的方向延伸。

此外，如图9所示，从Z方向观察，属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a的前端与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a的前端之间的朝Z方向进行投影而得到的距离d5，比主体的截面尺寸d6长。

通过如上述那样构成第1喷嘴列313和第2喷嘴列314，与从Z方向观察、将属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a平行地排列的情况相比，能够增长上述的距离d5。

因而，能够抑制在属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a的前端与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a的前端之间产生电场干涉。其结果，能够使向基材40的纤维膜的形成稳定。

属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a延伸的方向与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a延伸的方向之间的朝Z方向进行投影而得到的角度θ1(参照图9)，优选为30°以上150°以下。即，如果将角度θ1设为30°以上150°以下，则能够良好地实现头31的小型化、第1喷嘴列313与第2喷嘴列314的电场干涉的抑制、以及向基材40的稳定的纤维膜的形成。进而，在使原料液的挥发性提高、并且配置多个头31的情况下，角度θ1更优选设为45°以上75°以下。

此外，能够使属于第1喷嘴列313的多个第1喷嘴313a的安装体311b侧的端部与属于第2喷嘴列314的多个第2喷嘴314a的安装体311b侧的端部之间的朝Z方向进行投影而得到的距离d7(参照图9)，比上述的距离d5短(参照图9)。因而，能够容易地使主体311c的截面尺寸d6(参照图9)比距离d5短。如果能够使主体311c的截面尺寸d6比距离d5短，则能够实现头31的小型化。

图7至图9所示的主体311c是截面形状具有正多边形的棱柱体。截面形状并不限定，但由于正多边形为线对称，因此容易在多个侧面上排列多个喷嘴311a。

图7至图9所示的主体311c的截面形状例如为正六边形。在该情况下，如果在主体311c的侧面311y上排列第1喷嘴列313、在位于夹着倒角部分315的位置的侧面311z上排列第2喷嘴列314，则上述的角度θ1成为60°，能够成为上述的45°以上75°以下的角度范围内。另外，也可以使主体311c的截面形状成为圆形，并在排列喷嘴311a的部分设置平面部。

此外，如果将侧面311y与侧面311z所成的角度设为θ2，则上述的角度θ1能够由以下的式子表示。

θ1＝180°-θ2

另外，与图3至图5所示的例子相同，图7至图9所示的喷嘴311a也经由安装体311b安装于主体311c。

接着，参照图3以及图4对电场控制单元312进行说明。电场控制单元312具有控制体312a以及连接体312b。

首先，以下对控制体312a进行说明。控制体312a为导电性，具有针对原料液的耐受性。控制体312a安装于连接体312b的一端。另外，如后所述，连接体312b安装于喷嘴单元311的主体311c。此外，如上所述，主体311c与电源20连接。

因而，控制体312a通过电源20经由主体311c以及连接体312b而被施加与喷嘴311a相同极性且相同值的电压。

此外，控制体312a安装于连接体312b，由此配置于头31的Z方向上的两端(例如参照图3)。

即，控制体312a配置于在Z方向上排列的多个喷嘴单元311a中的最外侧的喷嘴单元311a的附近。具体而言，控制体312a被配置为，与最外侧的喷嘴单元311a所包括的喷嘴311a之间具有间隔d3(参照图4)。

间隔d3优选为各喷嘴311a的间距p以上。在间隔d3比间距p窄的情况下，在控制体312a与喷嘴311a之间会产生电场干涉。

进而，控制体312a被配置为，向比喷嘴311a的前端与基材40对置的纺丝空间S(参照图3)靠外侧的方向且是基材40的宽度方向(Z方向)延伸。

控制体312a朝向比纺丝空间S靠外侧延伸的方向，例如与喷嘴311a朝向基材40延伸的方向(例如参照图3中的X方向)实质上正交。所谓实质上正交是指，包含相对于与喷嘴311a朝向基材40延伸的方向正交的方向为±5度的范围。

此外，在控制体312a比喷嘴311a的前端接近基材40的情况下，有可能会产生绝缘破坏。因而，控制体312a通过安装于连接体312b，由此离喷嘴311a的前端具有高度h(≥0)地配置(参照图3)。

控制体312a具有朝向比纺丝空间S靠外侧延伸的方向的长度L(例如参照图3)。长度L优选为喷嘴311a前端与基材40之间的距离d2的3/20以上，更优选为3/10以上。

控制体312a具有与长度L的方向正交的方向的宽度W(参照图4)。该宽度W并无特别限定。因而，控制体312a可以如图4所示那样是板状的部件，也可以是例如棒状的部件。但是，在图7至图9所示的头31的情况下，控制体312a具有上述的距离d5(参照图9)以上的宽度，以便获得良好的纤维的飞翔控制的效果。

以下对连接体312b进行说明。连接体312b例如是板状部件，具有导电性以及针对原料液的耐受性。连接体312b在与安装有控制体312a的一端相反的另一端侧，安装于喷嘴单元311的主体311c的两端。连接体312b通过安装于主体311c，由此将控制体312a配置于上述的位置以及方向。

此外，连接体312b将喷嘴单元311的主体311c与控制体312a电连接。因而，能够将对喷嘴单元311施加电压的电源20兼用作对控制体312a施加电压的电源。

另外，也可以代替连接体312b，而设置用于如上述那样配置控制体312a的支承体。此外，也可以代替连接体312b，而设置用于对控制体312a施加电压的端子。

此外，控制体312a与连接体312b无需是不同的部件。例如，控制体312a与连接体312b也可以通过对相同的部件进行弯折来形成。

以下，对控制单元312的控制体312a进行的纤维的飞翔控制进行说明。通过上述的构成，控制单元312的控制体312a为，当通过电源20施加电压时，在头31的两端部的周边(最外侧的喷嘴单元311的周边)产生电场。

如上所述，从头31排出的纤维向在垂直输送路64上输送的基材40的方向飞翔，并且还要向在垂直输送路64上输送的基材40的方向以外的基材40的宽度方向(参照图3的Z方向)飞翔。

对此，控制体312a通过在头31的两端部的周边产生电场，由此控制为抑制从头31(喷嘴311a)排出的纤维的飞翔在基材40的宽度方向上扩展，且将纤维朝基材40引导。

具体而言，在图3中，控制体312a抑制纤维从头31与基材40之间的纺丝空间S朝外侧(Z方向侧)飞翔。

参照图11至图13对控制体312a进行的纤维的飞翔控制进行具体说明。

图11是表示未配置控制体312a的情况下的纺丝空间S及其外侧周边的等位线Q的分布的模拟图。

图12是表示代替控制体312a而配置了现有的电场控制单元411的情况下的纺丝空间S及其外侧周边的等位线Q的分布的模拟图。现有的电场控制单元411是在与喷嘴311延伸的方向(X方向)相同的方向上延伸的板状部件。

图13是表示配置了本实施方式的控制体312a的情况下的纺丝空间S及其外侧周边的等位线Q的分布的模拟图。

能够确认到，与图11以及图12的纺丝空间S内的等位线Q的分布相比较，图13中的纺丝空间S内的等位线Q的分布较平坦(沿着Z方向平行)。

此外，能够确认到，与图11以及图12的情况相比，在图13的情况下，飞翔的纤维从根据等位线Q推断出的飞翔的纤维的中心轨道O朝Z方向的扩展得到抑制，且飞翔的纤维被朝基材40引导。

接着，参照图10对装置10的控制构成进行说明。图10是表示装置10的控制构成的一例的框图。

如图10所示，装置10具有控制设备80。在控制设备80上例如连接有上述的电源20、驱动源62以及未图示的送液机构等。

控制设备80包括处理器81以及存储器82。处理器81例如包括CPU或者MPU。存储器82例如包括ROM82a以及RAM82b。

处理器81对装置10的整体动作进行控制。ROM82a例如存储用于使处理器81进行控制动作的控制程序等。RAM82b例如提供用于展开从ROM82a读出的控制程序等的作业区域。

例如，处理器81读出存储于ROM82a的控制程序，并在RAM82b中展开控制程序。处理器81按照控制程序对电源20以及未图示的送液机构等进行控制，以便从头单元30排出原料液。

此外，处理器81按照控制程序对驱动源62进行控制，以便输送基材40。进而，处理器81按照控制程序对电源20进行控制，以便对控制体312a施加电压。

如以上说明了的那样，实施方式的头31具有控制体312a，该控制体312a配置于基材40的宽度方向的最外侧的喷嘴单元311附近，并朝向喷嘴单元311与基材40之间的纺丝空间的外侧延伸。控制体312a被施加与对喷嘴单元施加的电压相同极性的电压，由此在头31的端部的周边(最外侧的喷嘴单元311的周边)产生电场。根据实施方式的头31，通过控制体312a，能够抑制从喷嘴单元311排出的纤维的飞翔的扩展，且能够控制纤维朝基材40的引导。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他的各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。此外，上述的各实施方式能够相互组合地实施。

Claims (6)

1.一种电场纺丝头，具有：

喷嘴单元，与基材对置地配置，被施加能够通过电场纺丝法将纤维的原料液朝向上述基材排出的电压；以及

控制体，以向上述基材与上述喷嘴单元之间的纺丝空间的外侧方向延伸的方式配置于上述喷嘴单元的附近，且与上述喷嘴单元电连接而被施加与对上述喷嘴单元施加的电压相同极性、且能够在上述喷嘴单元的周边产生电场的电压，

上述喷嘴单元具有多棱柱的主体、以及排列在上述主体的不同的两个侧面上并能够朝向上述基材排出上述原料液的喷嘴，

上述控制体为，在与上述延伸方向正交的方向上具有规定的宽度，且上述规定的宽度比如下的间隔宽：将在上述两个侧面中相互不同的侧面上所排列的喷嘴的前端朝上述基材的宽度方向进行投影而得到的间隔。

2.如权利要求1所述的电场纺丝头，其中，

上述控制体的延伸方向是与上述喷嘴单元朝上述基材的方向延伸的方向正交的方向。

3.如权利要求1或2所述的电场纺丝头，其中，

上述控制体在延伸方向上的长度，为上述喷嘴单元的能够排出上述原料液的前端与上述基材之间的距离的3/20以上。

4.一种电场纺丝装置，具有：

输送设备，能够输送基材；以及

电场纺丝头，能够朝向由上述输送设备输送的上述基材排出纤维的原料液，

上述电场纺丝头具有：

喷嘴单元，与上述基材对置地配置，被施加能够通过电场纺丝法将纤维的原料液朝向上述基材排出的电压；以及

控制体，以向上述基材与上述喷嘴单元之间的纺丝空间的外侧方向延伸的方式配置于上述喷嘴单元的附近，且与上述喷嘴单元电连接而被施加与对上述喷嘴单元施加的电压相同极性、且能够在上述喷嘴单元的周边产生电场的电压，

上述喷嘴单元具有多棱柱的主体、以及排列在上述主体的不同的两个侧面上并能够朝向上述基材排出上述原料液的喷嘴，

上述控制体在与上述延伸方向正交的方向上具有规定的宽度，且上述规定的宽度比如下的间隔宽：将在上述两个侧面中相互不同的侧面上所排列的喷嘴的前端朝上述基材的宽度方向进行投影而得到的间隔。

5.如权利要求4所述的电场纺丝装置，其中，

上述控制体的上述延伸方向是与上述喷嘴单元朝上述基材的方向延伸的方向正交的方向。

6.如权利要求4或5所述的电场纺丝装置，其中，

上述控制体在上述延伸方向上的长度，为上述喷嘴单元的能够排出上述原料液的前端与上述基材之间的距离的3/20以上。

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