JP2021126637A

JP2021126637A - Nozzle for electrospray, electrospray device, and electrospray method

Info

Publication number: JP2021126637A
Application number: JP2020024373A
Authority: JP
Inventors: 智文山田; Tomofumi Yamada; 幹大加藤; Mikihiro Kato
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2021-09-02

Abstract

To simplify constitution of a nozzle and perform stable atomization while increasing a coating amount.SOLUTION: A nozzle for electrospray include: a nozzle body which has a supply passage that is connected to a coating liquid supply pump for supplying a coating liquid and enables passage of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump and a discharge port which constitutes an outlet of the supply passage and discharges the coating liquid passing through the supply passage, and has thickness of the discharge port of 100 μm or less; and an electrode part which is connected to a power source device for applying a voltage, and applies a voltage supplied from the power source device to the coating liquid passing through the supply passage and charging the coating liquid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、エレクトロスプレー用のノズル、エレクトロスプレー装置、及びエレクトロスプレー法に関する。 Embodiments of the present invention relate to nozzles for electrospray, electrospray devices, and electrospray methods.

近年、塗装や洗浄液などの塗布技術としてエレクトロスプレー法が注目されている。エレクトロスプレー法は、塗料や洗浄液などの塗布液に高電圧を印加し、ノズルから吐出される塗布液を静電気力によって霧化させ、高電圧に帯電した霧状の塗布液を対向電極となる被塗物に引き寄せて塗布する技術である。エレクトロスプレー法は、エアを用いないことからエアによる塗布液の飛散がなく、そのため従来のエアスプレー法に比べて環境負荷が小さい。また、エレクトロスプレー法は、帯電した塗布液が静電気力によって被塗物に引き寄せられて吸着することから塗着効率が高く、そのためエアスプレー法に比べて塗料使用量の減少や廃液処理を削減することができる。 In recent years, the electrospray method has been attracting attention as a coating technique for painting and cleaning liquids. In the electrospray method, a high voltage is applied to a coating liquid such as a paint or a cleaning liquid, the coating liquid discharged from a nozzle is atomized by an electrostatic force, and the atomized coating liquid charged with a high voltage is used as a counter electrode. It is a technique of attracting and applying to a coating material. Since the electrospray method does not use air, the coating liquid does not scatter due to air, and therefore the environmental load is smaller than that of the conventional air spray method. In addition, the electrospray method has high coating efficiency because the charged coating liquid is attracted to the object to be coated by the electrostatic force and is adsorbed. Therefore, the amount of paint used and the waste liquid treatment are reduced as compared with the air spray method. be able to.

ところで、エレクトロスプレー法において、高電圧に帯電されてノズルから吐出された塗布液は、ノズルの先端部においてテイラーコーンと呼ばれる円錐形状となる。そして、塗布液は、このテイラーコーンの先端部から多数の微細な液滴つまり霧状に分裂して被塗物に噴霧される。エレクトロスプレー法におけるこのような噴霧状態は、印加する電圧、塗布液の供給量、塗布液の物理的特性などの種々の条件に起因して、液滴が１系統のテイラーコーンのみで生成されるシングルジェットから、液滴が複数系統のテイラーコーンで生成されるマルチジェットに変化することが知られている。 By the way, in the electrospray method, the coating liquid charged with a high voltage and discharged from the nozzle has a conical shape called a Taylor cone at the tip of the nozzle. Then, the coating liquid is split into a large number of fine droplets, that is, mist, from the tip of the Taylor cone and sprayed onto the object to be coated. In such a spray state in the electrospray method, droplets are generated by only one system of Taylor cones due to various conditions such as applied voltage, supply amount of coating liquid, and physical characteristics of coating liquid. It is known that droplets change from a single jet to a multi-jet generated by multiple Taylor cones.

従来、マルチジェットは、シングルジェットと比較して霧化の安定性や制御の困難性から積極的な採用が避けられている。このため、従来では、霧化の安定性や制御の容易性からシングルジェットが採用されている。しかしながら、シングルジェットは、液滴が１系統のテイラーコーンのみで生成されることから、液の特性を維持したまま塗布量を増大させることが難しい。 Conventionally, the multi-jet has been avoided from being actively adopted due to the stability of atomization and the difficulty of control as compared with the single jet. For this reason, conventionally, a single jet has been adopted because of the stability of atomization and the ease of control. However, in the single jet, since the droplets are generated by only one system of Taylor cones, it is difficult to increase the coating amount while maintaining the characteristics of the liquid.

特開２０１６−１３１９６１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-131961

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定した霧化を行いつつ塗布量を増大させることができるエレクトロスプレー用のノズル、エレクトロスプレー装置、及びエレクトロスプレー法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a nozzle for electrospray, an electrospray device, and an electrospray method capable of increasing the coating amount while performing stable atomization. To do.

実施形態のエレクトロスプレー用のノズルは、塗布液を供給する塗布液供給ポンプに接続されて、前記塗布液供給ポンプから供給される塗布液を通過可能な供給路と、前記供給路の出口を構成し前記供給路を通過する前記塗布液が吐出される吐出口と、を有し、前記吐出口の肉厚が１００μｍ以下であるノズル本体と、電圧を印加する電源装置に接続されて前記供給路を通過する塗布液に前記電源装置から供給された電圧を印加し前記塗布液を帯電させる電極部と、を備えている。 The nozzle for electrospray of the embodiment is connected to a coating liquid supply pump that supplies the coating liquid, and constitutes a supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump can pass and an outlet of the supply path. The supply path is connected to a nozzle body having a discharge port for discharging the coating liquid passing through the supply path and having a wall thickness of 100 μm or less, and a power supply device to which a voltage is applied. It is provided with an electrode portion for applying a voltage supplied from the power supply device to the coating liquid passing through the above to charge the coating liquid.

また、実施形態のエレクトロスプレー用のノズルは、電圧を出力する電源装置に接続された電極部の下流側に設けられるとともに塗布液を供給する塗布液供給ポンプに接続されるエレクトロスプレー用のノズルである。前記ノズルは、前記塗布液供給ポンプから供給されて前記電極部に供給された電圧によって帯電した前記塗布液が通過可能な供給路と、前記供給路の出口を構成し前記供給路を通過する前記塗布液が吐出される吐出口と、を備え、前記吐出口の肉厚が１００μｍ以下である。 Further, the nozzle for electrospray of the embodiment is a nozzle for electrospray provided on the downstream side of the electrode portion connected to the power supply device that outputs voltage and connected to the coating liquid supply pump that supplies the coating liquid. be. The nozzle constitutes a supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump and charged by the voltage supplied to the electrode portion can pass, and an outlet of the supply path, and passes through the supply path. A discharge port for discharging the coating liquid is provided, and the wall thickness of the discharge port is 100 μm or less.

実施形態のエレクトロスプレー装置は、塗布液を供給する塗布液供給ポンプと、電圧を印加する電源装置と、前記塗布液供給ポンプと前記電源装置とに接続され前記塗布液供給ポンプから供給される塗布液に前記電源装置によって電圧を印加することで静電気力によって前記塗布液を吐出する前記エレクトロスプレー用のノズルと、を備えている。 The electrospray device of the embodiment is connected to a coating liquid supply pump for supplying a coating liquid, a power supply device for applying a voltage, the coating liquid supply pump and the power supply device, and is supplied from the coating liquid supply pump. It is provided with a nozzle for electrospray that discharges the coating liquid by electrostatic force by applying a voltage to the liquid by the power supply device.

実施形態のエレクトロスプレー法は、前記エレクトロスプレー装置を用いて帯電した前記塗布液を静電気力によって噴霧対象物に噴霧するエレクトロスプレー法であって、１系統のテイラーコーンが形成されるシングルジェットモードの場合に比べて、前記塗布液供給ポンプから供給される塗布液の供給量を多く設定するとともに前記電源装置により印加される電圧を高く設定して、複数系統のテイラーコーンが形成されるマルチジェットモードで塗布する塗布工程、を備えている。 The electrospray method of the embodiment is an electrospray method in which the coating liquid charged by using the electrospray device is sprayed onto an object to be sprayed by an electrostatic force, and is a single jet mode in which one system of Taylor cones is formed. A multi-jet mode in which a plurality of Taylor cones are formed by setting a large amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump and setting a high voltage applied by the power supply device as compared with the case. It is equipped with a coating process, which is applied in.

第１実施形態によるエレクトロスプレー装置の概略構成を模式的に示す図The figure which shows typically the schematic structure of the electrospray apparatus by 1st Embodiment 第１実施形態によるエレクトロスプレー用ノズルの構成の一例を模式的に示す断面図A cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the electrospray nozzle according to the first embodiment. 第１実施形態によるエレクトロスプレー用ノズルの構成の他の例を模式的に示す断面図Cross-sectional view schematically showing another example of the configuration of the electrospray nozzle according to the first embodiment. 第１実施形態によるエレクトロスプレー装置を用いた場合の噴霧モードのモード遷移の概略を示す図The figure which shows the outline of the mode transition of the spray mode when the electrospray apparatus by 1st Embodiment is used. 第１実施形態によるエレクトロスプレー装置を用いた場合のシングルジェットモードの態様を示す図The figure which shows the mode of the single jet mode when the electrospray apparatus by 1st Embodiment is used. 第１実施形態によるエレクトロスプレー装置を用いた場合のマルチジェットモードの態様を示す図The figure which shows the mode of the multi-jet mode when the electrospray apparatus by 1st Embodiment is used. 第１実施形態によるエレクトロスプレー用ノズル先端の吐出口の肉厚と印加電圧の関係によるマルチジェットモードの安定性を示した図The figure which showed the stability of the multi-jet mode by the relation between the wall thickness of the discharge port of the tip of an electrospray nozzle and the applied voltage by 1st Embodiment. 第２実施形態によるエレクトロスプレー装置の概略構成を模式的に示す図The figure which shows typically the schematic structure of the electrospray apparatus by 2nd Embodiment 第２実施形態によるエレクトロスプレー用ノズルの構成の一例を模式的に示す断面図A cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the electrospray nozzle according to the second embodiment.

以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, substantially the same elements are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

（第１実施形態）
図１に示すエレクトロスプレー装置１は、例えば塗料や洗浄液などの塗布液をエレクトロスプレー法によって噴霧し、これにより被塗物９０に塗布液を塗布することができる装置である。エレクトロスプレー装置１は、図１に示すように、塗布液タンク１０、塗布液供給ポンプ２０、電源装置３０、制御装置４０、支持部材５０、及びノズル６０、を備えている。なお、本実施形態では、図１における紙面の下側が塗布液の吐出方向側であってノズル６０の先端側となり、図１における紙面の上側が塗布液の吐出方向と反対側であってノズル６０の基端側となる。 (First Embodiment)
The electrospray device 1 shown in FIG. 1 is a device capable of spraying a coating liquid such as a paint or a cleaning liquid by an electrospray method, thereby applying the coating liquid to the object to be coated 90. As shown in FIG. 1, the electrospray device 1 includes a coating liquid tank 10, a coating liquid supply pump 20, a power supply device 30, a control device 40, a support member 50, and a nozzle 60. In the present embodiment, the lower side of the paper surface in FIG. 1 is the discharge direction side of the coating liquid and is the tip side of the nozzle 60, and the upper side of the paper surface in FIG. 1 is the side opposite to the discharge direction of the coating liquid and is the nozzle 60. It becomes the base end side of.

塗布液タンク１０は、塗料や洗浄液などの塗布液を貯留するためのものである。塗布液供給ポンプ２０は、塗布液タンク１０内の塗布液を所定の吐出圧でノズル６０に供給するためのものである。塗布液供給ポンプ２０の吸い込み口は、塗布液ホース１２を介して塗布液タンク１０に接続されている。塗布液供給ポンプ２０の吐出口は、塗布液ホース１２及び支持部材５０を介してノズル６０に接続されている。本実施形態の場合、塗布液ホース１２は、電気絶縁性を有する例えば合成樹脂製である。また、塗布液供給ポンプ２０は、例えばシリンジポンプで構成されており、ノズル６０に対する塗布液の供給量を高精度で制御することができる。なお、塗布液供給ポンプ２０は、シリンジポンプに限られない。 The coating liquid tank 10 is for storing a coating liquid such as a paint or a cleaning liquid. The coating liquid supply pump 20 is for supplying the coating liquid in the coating liquid tank 10 to the nozzle 60 at a predetermined discharge pressure. The suction port of the coating liquid supply pump 20 is connected to the coating liquid tank 10 via the coating liquid hose 12. The discharge port of the coating liquid supply pump 20 is connected to the nozzle 60 via the coating liquid hose 12 and the support member 50. In the case of the present embodiment, the coating liquid hose 12 is made of, for example, a synthetic resin having electrical insulation. Further, the coating liquid supply pump 20 is composed of, for example, a syringe pump, and can control the supply amount of the coating liquid to the nozzle 60 with high accuracy. The coating liquid supply pump 20 is not limited to the syringe pump.

電源装置３０は、ノズル６０と被塗物９０との間に高電圧を印加する機能を有する。電源装置３０は、昇圧回路や整流回路を有しており、エレクトロスプレー装置１の駆動に必要な電圧、つまり塗布液を帯電させるために必要な直流の高電圧を供給する。電源装置３０の出力側は電源ケーブル３１を介してノズル６０に接続されている。また、電源装置３０及び被塗物９０は、アース線３２を介して接地されている。 The power supply device 30 has a function of applying a high voltage between the nozzle 60 and the object to be coated 90. The power supply device 30 has a booster circuit and a rectifier circuit, and supplies a voltage required for driving the electrospray device 1, that is, a high DC voltage required for charging the coating liquid. The output side of the power supply device 30 is connected to the nozzle 60 via the power cable 31. Further, the power supply device 30 and the object to be coated 90 are grounded via the ground wire 32.

制御装置４０は、図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有したマイクロコンピュータにより構成されている。本実施形態の場合、制御装置４０は、塗布液供給ポンプ２０及び電源装置３０に電気的に接続されており、塗布液供給ポンプ２０の吐出量及び電源装置３０の出力電圧を制御することができる。これにより、制御装置４０は、ノズル６０に供給する塗布液の量とその塗布液に印加する電圧とを自動又は半自動で制御することができる。 The control device 40 is composed of a CPU (not shown), a microcomputer having a ROM, a RAM, and the like. In the case of the present embodiment, the control device 40 is electrically connected to the coating liquid supply pump 20 and the power supply device 30, and can control the discharge amount of the coating liquid supply pump 20 and the output voltage of the power supply device 30. .. Thereby, the control device 40 can automatically or semi-automatically control the amount of the coating liquid supplied to the nozzle 60 and the voltage applied to the coating liquid.

なお、エレクトロスプレー装置１は、必ずしも制御装置４０を備えている必要はない。エレクトロスプレー装置１が制御装置４０を備えない場合、エレクトロスプレー装置１のユーザは、塗布液供給ポンプ２０と電源装置３０とを手動で調整することで、塗布液の供給量と印加電圧とを調整する。 The electrospray device 1 does not necessarily have to include the control device 40. When the electrospray device 1 does not include the control device 40, the user of the electrospray device 1 adjusts the supply amount of the coating liquid and the applied voltage by manually adjusting the coating liquid supply pump 20 and the power supply device 30. do.

支持部材５０は、ノズル６０が取り付けられてノズル６０を支持するとともに、塗布液ホース１２とノズル６０とを接続する機能を有する。本実施形態では、支持部材５０は例えば非導電性プラスチック等の非金属材料で構成されている。本実施形態の場合、ノズル６０は、支持部材５０に着脱可能に構成されている。これにより、例えばノズル６０内に塗布液の目詰まり等が発生し、メンテナンスが必要となった場合に処置を容易に行うことができる。 The support member 50 has a function of attaching the nozzle 60 to support the nozzle 60 and connecting the coating liquid hose 12 and the nozzle 60. In this embodiment, the support member 50 is made of a non-metallic material such as non-conductive plastic. In the case of the present embodiment, the nozzle 60 is configured to be removable from the support member 50. As a result, for example, when the coating liquid is clogged in the nozzle 60 and maintenance is required, the treatment can be easily performed.

ノズル６０は円筒形状であり、図２又は図３に示すように、ノズル本体６１と、電極部６２と、を有している。ノズル本体６１は、供給路６１１と、吐出口６１２と、を有している。供給路６１１は、ノズル本体６１を貫いて形成されており、塗布液供給ポンプ２０から支持部材５０を介してノズル本体６１に供給される塗布液を通過可能に構成されている。吐出口６１２は、ノズル本体６１の先端部に環状に形成されており、供給路６１１の出口を構成する。 The nozzle 60 has a cylindrical shape, and has a nozzle body 61 and an electrode portion 62 as shown in FIG. 2 or FIG. The nozzle body 61 has a supply path 611 and a discharge port 612. The supply path 611 is formed so as to penetrate the nozzle body 61, and is configured to allow the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to the nozzle body 61 via the support member 50 to pass through. The discharge port 612 is formed in an annular shape at the tip of the nozzle body 61, and constitutes the outlet of the supply path 611.

吐出口６１２の肉厚ｔは、１００μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０μｍ以下であることが良い。本実施形態の場合、吐出口６１２の肉厚ｔは、２０μｍ以上でかつ１００μｍ以下に設定されている。ここで、吐出口６１２の肉厚ｔとは、図２及び図３に示すように、吐出口６１２の外径寸法Ｄ２から内径寸法Ｄ１を引いた値を２で除した寸法値である。この場合、吐出口６１２の肉厚ｔは、電極部６２の厚みを含んでいる。 The wall thickness t of the discharge port 612 is preferably 100 μm or less, and more preferably 30 μm or less. In the case of the present embodiment, the wall thickness t of the discharge port 612 is set to 20 μm or more and 100 μm or less. Here, the wall thickness t of the discharge port 612 is a dimensional value obtained by dividing the value obtained by subtracting the inner diameter dimension D1 from the outer diameter dimension D2 of the discharge port 612 by 2, as shown in FIGS. 2 and 3. In this case, the wall thickness t of the discharge port 612 includes the thickness of the electrode portion 62.

電極部６２は、ノズル本体６１の内面つまり供給路６１１の内面に設けられている。電極部６２は、塗布液供給ポンプ２０からノズル６０に供給されて供給路６１１を通過する塗布液に、電源装置３０から供給された電圧を印加し塗布液を帯電させる機能を有する。電極部６２は、接続ケーブル２４を介して電源装置３０に電気的に接続されている。これにより、電源装置３０から供給される電圧が、支持部材５０からノズル本体６１の供給路６１１に流入した塗布液に印加される。 The electrode portion 62 is provided on the inner surface of the nozzle body 61, that is, the inner surface of the supply path 611. The electrode portion 62 has a function of applying a voltage supplied from the power supply device 30 to the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to the nozzle 60 and passing through the supply path 611 to charge the coating liquid. The electrode portion 62 is electrically connected to the power supply device 30 via the connection cable 24. As a result, the voltage supplied from the power supply device 30 is applied to the coating liquid that has flowed from the support member 50 into the supply path 611 of the nozzle body 61.

なお、本実施形態において、ノズル６０は、基端側から先端側の吐出口６１２まで略均一の肉厚を有している、つまり内径が変化しない円筒形状で構成されている。しかしながらこの形状に限られず、ノズル６０は、例えば吐出口６１２以外の部分の肉厚が吐出口６１２の肉厚ｔよりも大きな肉厚となる、つまり基端側から先端側の吐出口６１２に向かうにつれて内径が段階的あるいは連続的に減少するように、例えば円錐形のテーパ管状で構成されても良い。これにより、既製品のノズルの先端部の外面又は内面を切削等の機械加工により所定の肉厚に加工することで、本実施形態のノズル６０を得ることができるため、既製品との部品の共有化によるコスト低減を図ることができる。 In the present embodiment, the nozzle 60 has a substantially uniform wall thickness from the proximal end side to the ejection port 612 on the distal end side, that is, it is configured in a cylindrical shape in which the inner diameter does not change. However, the nozzle 60 is not limited to this shape, and the wall thickness of the portion other than the discharge port 612 is larger than the wall thickness t of the discharge port 612, that is, from the base end side to the tip end side discharge port 612. It may be composed of, for example, a conical tapered tubular so that the inner diameter gradually decreases or continuously decreases. As a result, the nozzle 60 of the present embodiment can be obtained by machining the outer surface or the inner surface of the tip of the ready-made nozzle to a predetermined wall thickness by machining such as cutting. Cost reduction can be achieved by sharing.

ノズル本体６１は、導電性を有する金属材料で構成することができる。この場合、金属材料としては、例えばアルミニウム、鉄、金、銀、チタン、ステンレス、クロムなどがあるが、これらに限られない。ノズル本体６１を金属材料で構成する場合、ノズル本体６１自体が電極部６２の役割を果たす。すなわち、ノズル本体６１を金属材料で構成する場合、電極部６２は、ノズル本体６１の内面つまり供給路６１１の内面自体で構成することができる。これによれば、電極部６２を、ノズル本体６１と一体に構成することができる。 The nozzle body 61 can be made of a conductive metal material. In this case, examples of the metal material include, but are not limited to, aluminum, iron, gold, silver, titanium, stainless steel, and chromium. When the nozzle body 61 is made of a metal material, the nozzle body 61 itself serves as an electrode portion 62. That is, when the nozzle body 61 is made of a metal material, the electrode portion 62 can be made of the inner surface of the nozzle body 61, that is, the inner surface of the supply path 611 itself. According to this, the electrode portion 62 can be integrally formed with the nozzle body 61.

また、ノズル本体６１は、例えば熱可塑性を有するガラスや樹脂などの非金属材料で構成することができる。ノズル本体６１をガラスや樹脂等の非金属材料で構成する場合、電極部６２は、ノズル本体６１とは別部材によって構成される。この場合、電極部６２は、例えばノズル本体６１の内面つまり供給路６１１の内面に、蒸着やスパッタリングなどを用いて金属材料を成膜することで形成することができる。すなわち、この場合、電極部６２は、供給路６１１の内面に設けられた金属層によって構成することができる。電極部６２を構成する金属材料としては、例えばアルミニウム、クロム、金、銀、チタン、ステンレスなどの他、酸化チタンなどの金属酸化物も考えられるが、これらに限られない。なお、塗布液への帯電効率を考慮すると、電極部６２は、図３に示すように、吐出口６１２の外側端面にも設けられていることが好ましい。 Further, the nozzle body 61 can be made of a non-metal material such as glass or resin having thermoplasticity, for example. When the nozzle body 61 is made of a non-metal material such as glass or resin, the electrode portion 62 is made of a member different from the nozzle body 61. In this case, the electrode portion 62 can be formed, for example, by forming a metal material on the inner surface of the nozzle body 61, that is, the inner surface of the supply path 611, by using thin film deposition, sputtering, or the like. That is, in this case, the electrode portion 62 can be formed of a metal layer provided on the inner surface of the supply path 611. Examples of the metal material constituting the electrode portion 62 include, for example, aluminum, chromium, gold, silver, titanium, stainless steel, and metal oxides such as titanium oxide, but are not limited thereto. Considering the charging efficiency of the coating liquid, it is preferable that the electrode portion 62 is also provided on the outer end surface of the discharge port 612 as shown in FIG.

次に、エレクトロスプレー装置１を用いて塗布液を噴霧した場合における噴霧モードの遷移について図４から図６も参照して説明する。
塗布液供給ポンプ２０からノズル６０に供給された塗布液は、ノズル６０の供給路６１１を通過する際に電極部６２に触れて高電圧に帯電し、ノズル６０の吐出口６１２から湧き出る。そして、吐出口６１２から湧き出た塗布液は、塗布液の表面張力で球形になる。このとき、吐出口６１２から湧き出て球形となった塗布液と、対向電極となる被塗物９０との間に静電気力が発生し、球形の塗布液の先端部が被塗物９０側に引き寄せられる。すると、図５及び図６に示すように、円錐形状のテイラーコーン９１が形成される。 Next, the transition of the spray mode when the coating liquid is sprayed using the electrospray device 1 will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
The coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to the nozzle 60 touches the electrode portion 62 when passing through the supply path 611 of the nozzle 60, is charged with a high voltage, and springs out from the discharge port 612 of the nozzle 60. Then, the coating liquid that springs out from the discharge port 612 becomes spherical due to the surface tension of the coating liquid. At this time, an electrostatic force is generated between the spherical coating liquid that springs out from the discharge port 612 and the object to be coated 90 that serves as the counter electrode, and the tip of the spherical coating liquid is attracted to the object to be coated 90 side. Be done. Then, as shown in FIGS. 5 and 6, a cone-shaped Taylor cone 91 is formed.

そして、塗布液に作用する静電気力が塗布液の表面張力より大きくなるとテイラーコーン９１の先端から高電圧に帯電した帯電液滴９２が放出される。この帯電液滴９２は、静電気力による反発と液剤蒸発の促進により徐々に微細化され霧化状態となる。霧化状態となった微細な液滴は、静電気力によって被塗物９０に引き寄せられ、被塗物９０に吸着する。 Then, when the electrostatic force acting on the coating liquid becomes larger than the surface tension of the coating liquid, the charged droplets 92 charged with a high voltage are discharged from the tip of the Taylor cone 91. The charged droplets 92 are gradually refined into an atomized state due to repulsion due to electrostatic force and promotion of evaporation of the liquid agent. The atomized fine droplets are attracted to the object to be coated 90 by the electrostatic force and are adsorbed to the object to be coated 90.

エレクトロスプレー装置１において、塗布液の噴霧モードは、塗布液に印可する電圧が高くなるにつれてシングルジェットモードからマルチジェットモードに遷移する。シングルジェットモードは、図５に示すように１系統のテイラーコーン９１が形成されるモードである。マルチジェットモードは、図６に示すように複数系統のテイラーコーン９１が形成されるモードである。一般的に、シングルジェットモードと比較してマルチジェットモードは、同じ吐出時間において吐出量を多くすることができ、より広い面積に対して噴霧をすることができるが、その一方で霧化が安定しにくい傾向があり、実用上は使用が敬遠される場合がある。 In the electrospray device 1, the spray mode of the coating liquid shifts from the single jet mode to the multi-jet mode as the voltage applied to the coating liquid increases. The single jet mode is a mode in which one system of Taylor cones 91 is formed as shown in FIG. The multi-jet mode is a mode in which a plurality of systems of Taylor cones 91 are formed as shown in FIG. In general, compared to the single jet mode, the multi-jet mode can increase the discharge amount at the same discharge time and spray on a larger area, but on the other hand, the atomization is stable. It tends to be difficult to use, and its use may be avoided in practice.

そこで、本願発明者はノズル６０の吐出口６１２の肉厚ｔに着目して、マルチジェットモードにおける霧化の安定性に関する検証試験を行った。検証試験の結果、吐出口６１２の肉厚ｔを薄くすることにより、マルチジェットモードにおいて霧化状態が安定する印加電圧の領域幅が広くなることを確認した。検証試験の詳細を以下に図７を参照しながら説明する。検証試験の実施条件は以下のとおりである。 Therefore, the inventor of the present application focused on the wall thickness t of the discharge port 612 of the nozzle 60 and conducted a verification test on the stability of atomization in the multi-jet mode. As a result of the verification test, it was confirmed that by reducing the wall thickness t of the discharge port 612, the region width of the applied voltage at which the atomization state is stable in the multi-jet mode becomes wider. The details of the verification test will be described below with reference to FIG. 7. The conditions for conducting the verification test are as follows.

＜実施条件＞
（１）印加電圧：０〜１０ｋＶ
（２）ノズル吐出口の肉厚：２０〜１００μｍ
（３）ノズル寸法：外径０．５７ｍｍ、ノズル長１５ｍｍ
（４）ノズル材質：ＳＵＳ３０４
（５）塗布液：イソプロピルアルコール
（６）噴霧距離：１０ｍｍ <Implementation conditions>
(1) Applied voltage: 0 to 10 kV
(2) Nozzle discharge port wall thickness: 20 to 100 μm
(3) Nozzle dimensions: outer diameter 0.57 mm, nozzle length 15 mm
(4) Nozzle material: SUS304
(5) Coating liquid: Isopropyl alcohol (6) Spray distance: 10 mm

なお、上記した実施条件において、（１）印可電圧とは、電極部６２から塗布液に印可される電圧、つまり電源装置３０の出力電圧を意味する。また、（２）ノズル吐出口の肉厚とは、ノズル６０の吐出口６１２の肉厚ｔを意味する。そして、（６）噴霧距離とは、ノズル６０の先端部から被塗物９０までの距離を意味する。 In the above-mentioned implementation conditions, (1) the applied voltage means the voltage applied to the coating liquid from the electrode portion 62, that is, the output voltage of the power supply device 30. Further, (2) the wall thickness of the nozzle discharge port means the wall thickness t of the discharge port 612 of the nozzle 60. The (6) spraying distance means the distance from the tip of the nozzle 60 to the object to be coated 90.

図７は、ノズル６０の吐出口６１２の肉厚ｔと、塗布液に対する印加電圧との関係を示したものである。図７において、縦軸は吐出口６１２の肉厚ｔであり、横軸は塗布液に対する印加電圧つまり電源装置３０の出力電圧である。なお、吐出量は、ノズル６０の吐出口６１２から吐出される塗布液の量を意味し、この場合、塗布液供給ポンプ２０からノズル６０に供給される塗布液の量に等しい。 FIG. 7 shows the relationship between the wall thickness t of the discharge port 612 of the nozzle 60 and the applied voltage to the coating liquid. In FIG. 7, the vertical axis is the wall thickness t of the discharge port 612, and the horizontal axis is the applied voltage to the coating liquid, that is, the output voltage of the power supply device 30. The discharge amount means the amount of the coating liquid discharged from the discharge port 612 of the nozzle 60, and in this case, is equal to the amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to the nozzle 60.

基準となる吐出量Ａ（ｍｌ／ｍｉｎ）、吐出量Ａの２倍に相当する吐出量Ｂ（ｍｌ／ｍｉｎ）、吐出量Ａの４倍に相当する吐出量Ｃ（ｍｌ／ｍｉｎ）、の３段階の吐出量について検証試験を行った。図７に示す色塗りがされた箇所は、マルチジェットモードにおいて霧化状態が安定している領域を示している。換言すれば、図７において色塗りがされた箇所は、図６に示すように複数系統のテイラーコーン９１が安定して連続的に形成されている領域を示す。図７に示すように、ノズル６０の吐出口６１２の肉厚ｔを薄くするほど、霧化状態が安定する印加電圧の領域幅が広くなることが分かる。これは、吐出量を増加させた場合でも同様の傾向が確認された。 A reference discharge amount A (ml / min), a discharge amount B (ml / min) equivalent to twice the discharge amount A, and a discharge amount C (ml / min) corresponding to four times the discharge amount A. A verification test was conducted on the discharge rate at each stage. The colored portion shown in FIG. 7 indicates a region where the atomization state is stable in the multi-jet mode. In other words, the colored portion in FIG. 7 indicates a region in which a plurality of systems of Taylor cones 91 are stably and continuously formed as shown in FIG. As shown in FIG. 7, it can be seen that the thinner the wall thickness t of the discharge port 612 of the nozzle 60, the wider the region width of the applied voltage at which the atomization state is stable. The same tendency was confirmed even when the discharge amount was increased.

より具体的には、吐出口６１２の肉厚ｔが１００μｍ以下では、吐出量Ｂ及びＣにおいて霧化が安定している領域が確認された。また、肉厚ｔが５０μｍ以下では、吐出量Ａ、Ｂ、Ｃのいずれにおいても霧化が安定している領域が顕著となった。更に肉厚ｔが３０μｍ以下では、吐出量Ａ、Ｂ、Ｃにおいてもより広域にわたって霧化の安定領域が確認された。ここで、霧化状態が安定する印加電圧の領域幅が広くなることは、実用上は出力電圧の管理幅が広く取れること、すなわち電圧調整の制御が容易になることを意味する。 More specifically, when the wall thickness t of the discharge port 612 was 100 μm or less, a region where atomization was stable was confirmed at the discharge amounts B and C. Further, when the wall thickness t was 50 μm or less, the region where atomization was stable was remarkable in all of the discharge amounts A, B, and C. Further, when the wall thickness t was 30 μm or less, a stable region of atomization was confirmed over a wider area even in the discharge amounts A, B, and C. Here, widening the region width of the applied voltage at which the atomization state is stable means that the control range of the output voltage can be widened in practice, that is, the control of the voltage adjustment becomes easy.

なお、今回の検証試験は、一般的に塗料等の溶剤として使用されるイソプロピルアルコールを塗布液として用いた。使用する塗布液の物理的特性は、霧化状態の安定性に影響を及ぼすため、図７に示す霧化が安定する領域は、使用する塗布液によって変化するものと考えられる。 In this verification test, isopropyl alcohol, which is generally used as a solvent for paints and the like, was used as the coating liquid. Since the physical properties of the coating liquid used affect the stability of the atomized state, it is considered that the region where the atomization is stable shown in FIG. 7 changes depending on the coating liquid used.

これらの結果から、エレクトロスプレー装置１におけるマルチジェットモードの霧化の安定性は、塗布液を吐出するノズル６０の吐出口６１２の肉厚ｔが影響することが分かる。これは、電圧を印加することによって発生する電界は鋭角部に集中するという特性によって、吐出口６１２の肉厚ｔを薄くすることで吐出口６１２の端面全体が電界集中の生じやすい鋭角部となって吐出口６１２の端面に静電気力が発生しやすくなったためと推察する。 From these results, it can be seen that the stability of atomization in the multi-jet mode in the electrospray device 1 is affected by the wall thickness t of the discharge port 612 of the nozzle 60 that discharges the coating liquid. This is because the electric field generated by applying a voltage is concentrated in the acute-angled portion, and by reducing the wall thickness t of the discharge port 612, the entire end face of the discharge port 612 becomes an acute-angled portion in which electric field concentration is likely to occur. It is presumed that this is because electrostatic force is likely to be generated on the end face of the discharge port 612.

次に、エレクトロスプレー装置１を用いたエレクトロスプレー法について説明する。本実施形態のエレクトロスプレー法は、１系統のテイラーコーンが形成されるシングルジェットモードの場合に比べて、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液の供給量を多く設定するとともに電源装置３０により印加される電圧を高く設定して、複数系統のテイラーコーンが形成されるマルチジェットモードで塗布する塗布工程、を備えている。 Next, an electrospray method using the electrospray device 1 will be described. In the electrospray method of the present embodiment, the supply amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 is set to be larger than that in the single jet mode in which one system of Taylor cones is formed, and the power supply device 30 is used. It is provided with a coating step of setting a high voltage to be applied and coating in a multi-jet mode in which a plurality of systems of Taylor cones are formed.

塗布工程では、塗布液供給ポンプ２０からノズル６０に供給される塗布液の供給量と、電源装置３０から電極部６２を介して塗布液に印加される印加電圧と、の調整とを行うことにより、噴霧モードを、複数系統のテイラーコーンが形成されるマルチジェットモードに維持する。この場合、塗布液供給ポンプ２０による塗布液の供給量の調整、及び電源装置３０による塗布液への印加電圧の調整は、ユーザが塗布液の噴霧状態等を確認しながら塗布液供給ポンプ２０や電源装置３０の制御パラメータを手作業で変更するなどして手動で行うことができる。 In the coating step, the supply amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to the nozzle 60 and the applied voltage applied to the coating liquid from the power supply device 30 via the electrode portion 62 are adjusted. , The spray mode is maintained in a multi-jet mode in which multiple systems of Taylor cones are formed. In this case, the coating liquid supply pump 20 adjusts the supply amount of the coating liquid and the power supply device 30 adjusts the voltage applied to the coating liquid while the user confirms the spray state of the coating liquid and the like. This can be done manually by manually changing the control parameters of the power supply device 30 or the like.

また、塗布液供給ポンプ２０による塗布液の供給量の調整、及び電源装置３０による塗布液への印加電圧の調整は、制御装置４０によって自動又は半自動で行うこともできる。この場合、エレクトロスプレー装置１は、ＣＣＤカメラやセンサー等で構成される図示しない監視装置を更に備えることができる。そして、制御装置４０は、監視装置が検出及び解析処理した塗布液の噴霧状態の結果に基づき、ノズル６０の先端で発生するテイラーコーン又は生成された液滴の状態を選択し、例えばマルチジェットモードを維持できるように、塗布液供給ポンプ２０による塗布液の供給量の調整、及び電源装置３０による塗布液への印加電圧の調整を行う。 Further, the adjustment of the supply amount of the coating liquid by the coating liquid supply pump 20 and the adjustment of the voltage applied to the coating liquid by the power supply device 30 can be performed automatically or semi-automatically by the control device 40. In this case, the electrospray device 1 can further include a monitoring device (not shown) composed of a CCD camera, a sensor, or the like. Then, the control device 40 selects the state of the Taylor cone generated at the tip of the nozzle 60 or the generated droplets based on the result of the spraying state of the coating liquid detected and analyzed by the monitoring device, for example, the multi-jet mode. The coating liquid supply pump 20 adjusts the supply amount of the coating liquid, and the power supply device 30 adjusts the applied voltage to the coating liquid.

以上説明した実施形態によれば、エレクトロスプレー装置１は、塗布液供給ポンプ２０と、電源装置３０と、エレクトロスプレー用のノズル６０と、を備える。塗布液供給ポンプ２０は、ノズル６０に対して塗布液を供給する機能を有する。電源装置３０は、ノズル６０に対して電圧を出力し、ノズル６０内を通る塗布液に高電圧を印加する機能を有する。そして、ノズル６０は、塗布液供給ポンプ２０と電源装置３０とに接続されて、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液に電源装置３０から出力された電圧を印加することで、塗布液に生じる静電気力により塗布液を噴霧する機能を有する。 According to the embodiment described above, the electrospray device 1 includes a coating liquid supply pump 20, a power supply device 30, and a nozzle 60 for electrospray. The coating liquid supply pump 20 has a function of supplying the coating liquid to the nozzle 60. The power supply device 30 has a function of outputting a voltage to the nozzle 60 and applying a high voltage to the coating liquid passing through the nozzle 60. The nozzle 60 is connected to the coating liquid supply pump 20 and the power supply device 30, and applies a voltage output from the power supply device 30 to the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to apply the voltage output from the power supply device 30 to the coating liquid. It has a function of spraying the coating liquid by the generated electrostatic force.

更にノズル６０は、ノズル本体６１と電極部６２とを有している。ノズル本体６１は、供給路６１１と吐出口６１２とを有している。供給路６１１は、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液が通過可能に構成されている。電極部６２は、供給路６１１を通過する塗布液に電源装置３０から供給された電圧を印加して塗布液を帯電させる機能を有する。そして、吐出口６１２の肉厚ｔは、１００μｍ以下に設定されている。 Further, the nozzle 60 has a nozzle body 61 and an electrode portion 62. The nozzle body 61 has a supply path 611 and a discharge port 612. The supply path 611 is configured to allow the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to pass through. The electrode portion 62 has a function of applying a voltage supplied from the power supply device 30 to the coating liquid passing through the supply path 611 to charge the coating liquid. The wall thickness t of the discharge port 612 is set to 100 μm or less.

これによれば、上記の検証試験の結果が示すように、ノズル６０の吐出口６１２の肉厚ｔを１００μｍ以下にすることで、塗布液に対する印加電圧の管理幅を広げることができ、その結果、マルチジェットモードにおける噴霧の安定性を向上することができる。これにより、本実施形態によれば、シングルジェットモードよりも吐出量が多いマルチジェットモードを実用的に活用することができる。更に、本実施形態によれば、安定した噴霧を行うために、ノズル６０内に例えば心棒等の別部材を設ける必要がなく、したがって、ノズル６０の構成の簡素化を図ることができる。これらの結果、本実施形態によれば、安定した霧化を行いつつ塗布量を増大させることができる。 According to this, as shown by the result of the above verification test, by setting the wall thickness t of the discharge port 612 of the nozzle 60 to 100 μm or less, the control range of the applied voltage to the coating liquid can be widened, and as a result, the control range of the applied voltage to the coating liquid can be widened. , The stability of spraying in multi-jet mode can be improved. Thereby, according to the present embodiment, the multi-jet mode having a larger discharge amount than the single jet mode can be practically utilized. Further, according to the present embodiment, it is not necessary to provide a separate member such as a mandrel in the nozzle 60 in order to perform stable spraying, and therefore, the configuration of the nozzle 60 can be simplified. As a result, according to the present embodiment, it is possible to increase the coating amount while performing stable atomization.

また、本実施形態において、吐出口６１２の肉厚ｔは３０μｍ以下に設定されている。この場合、マルチジェットモードにおいて霧化の安定する印加電圧幅がより大きくなり、つまり印加する電圧の管理幅が広くなるため、電圧調整を更に容易にすることができる。 Further, in the present embodiment, the wall thickness t of the discharge port 612 is set to 30 μm or less. In this case, in the multi-jet mode, the applied voltage range in which atomization is stable becomes larger, that is, the control range of the applied voltage becomes wider, so that the voltage adjustment can be further facilitated.

また、本実施形態において、ノズル本体６１は、金属材料で構成することができる。この場合、電極部６２は、ノズル本体６１と一体に構成されている。これによれば、電極部６２をノズル本体６１とは別に設ける必要がない。したがって、本実施形態によれば、ノズル６０の簡素化を図ることができ、その結果、ノズル６０の製造に関して生産性の向上や製造コストの低減を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the nozzle body 61 can be made of a metal material. In this case, the electrode portion 62 is integrally formed with the nozzle body 61. According to this, it is not necessary to provide the electrode portion 62 separately from the nozzle body 61. Therefore, according to the present embodiment, the nozzle 60 can be simplified, and as a result, the productivity of the nozzle 60 can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

また、本実施形態において、ノズル本体６１は、熱可塑性を有するガラスや樹脂等のような非金属材料で構成することができる。この場合、電極部６２は、供給路６１１の内面に設けられた金属層で構成される。これによれば、金属材料に比べて微細管の製造が容易である。したがって、これによれば、吐出口６１２の肉厚ｔが薄いノズル６０を、金属加工で製造する場合に比べて容易に製造することができる。 Further, in the present embodiment, the nozzle body 61 can be made of a non-metallic material such as glass or resin having thermoplasticity. In this case, the electrode portion 62 is composed of a metal layer provided on the inner surface of the supply path 611. According to this, the production of microtubules is easier than that of metal materials. Therefore, according to this, the nozzle 60 having a thin wall thickness t of the discharge port 612 can be easily manufactured as compared with the case where the nozzle 60 is manufactured by metal processing.

また、本実施形態のエレクトロスプレー装置１におけるエレクトロスプレー法は、塗布工程を備えている。塗布工程は、複数系統のテイラーコーンが形成されるマルチジェットモードで塗布する工程である。この場合、塗布工程は、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液の供給量を１系統のテイラーコーンが形成されるシングルジェットモードの場合に比べて多く設定する工程を含む。また、塗布工程は、電源装置３０により印加される電圧を１系統のテイラーコーンが形成されるシングルジェットモードの場合に比べて高く設定する工程を含む。 Further, the electrospray method in the electrospray device 1 of the present embodiment includes a coating step. The coating step is a step of coating in a multi-jet mode in which a plurality of systems of Taylor cones are formed. In this case, the coating step includes a step of setting the supply amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to be larger than that in the case of the single jet mode in which one system of Taylor cones is formed. Further, the coating step includes a step of setting the voltage applied by the power supply device 30 to be higher than in the case of the single jet mode in which one system of Taylor cones is formed.

この方法によれば、噴霧面積の広いマルチジェットモードで塗布することにより、塗布効率が向上し、その結果、シングルジェットモードで塗布する場合に比べて生産性を向上することができる。 According to this method, the coating efficiency is improved by applying in the multi-jet mode having a large spray area, and as a result, the productivity can be improved as compared with the case of applying in the single jet mode.

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態において、エレクトロスプレー装置１は、上記第１実施形態の支持部材５０及びノズル６０に換えて、支持部材７０及びノズル８０を備えている。上記第１実施形態と異なり、本実施形態のノズル８０は電極部６２を有していない。すなわち、本実施形態では、ノズル８０が電極部６２を有していない代わりに、支持部材７０が電極部７１を有している。 (Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the second embodiment, the electrospray device 1 includes a support member 70 and a nozzle 80 in place of the support member 50 and the nozzle 60 of the first embodiment. Unlike the first embodiment, the nozzle 80 of this embodiment does not have an electrode portion 62. That is, in the present embodiment, the support member 70 has the electrode portion 71 instead of the nozzle 80 having the electrode portion 62.

すなわち、本実施形態において、電圧を出力する電源装置３０に接続されて塗布液に電圧を印加するための電極部７１は、ノズル８０とは別体で構成されており、ノズル８０の上流側に設けられている。つまり、本実施形態の場合、ノズル８０は、電極部７１の下流側に設けられているとともに塗布液を供給する塗布液供給ポンプ２０に接続されている。 That is, in the present embodiment, the electrode portion 71 connected to the power supply device 30 that outputs the voltage and for applying the voltage to the coating liquid is formed separately from the nozzle 80 and is located on the upstream side of the nozzle 80. It is provided. That is, in the case of the present embodiment, the nozzle 80 is provided on the downstream side of the electrode portion 71 and is connected to the coating liquid supply pump 20 that supplies the coating liquid.

この場合、ノズル８０は、上記第１実施形態と同様に、供給路８１と、吐出口８２と、を備えている。供給路８１は、塗布液供給ポンプ２０から供給されて電極部７１に供給された電圧によって帯電した塗布液が通過可能に構成されている。吐出口８２は、供給路８１の出口を構成し、供給路８１を通過する塗布液が吐出される。そして、吐出口８２の肉厚ｔは、１００μｍ以下である。なお、この場合の吐出口８２の肉厚ｔは、電極部７１の肉厚を含まない。 In this case, the nozzle 80 includes a supply path 81 and a discharge port 82, as in the first embodiment. The supply path 81 is configured so that the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 and charged by the voltage supplied to the electrode portion 71 can pass through. The discharge port 82 constitutes the outlet of the supply path 81, and the coating liquid passing through the supply path 81 is discharged. The wall thickness t of the discharge port 82 is 100 μm or less. The wall thickness t of the discharge port 82 in this case does not include the wall thickness of the electrode portion 71.

本実施形態では、図９に示すように、例えば電極部７１はノズル８０の上流側に位置し、支持部材７０に着脱可能に設けられている。この場合、支持部材７０は、例えば熱可塑性を有するガラスや樹脂などの非金属材料で構成することができる。支持部材７０を非金属材料で構成する場合、電極部７１は、支持部材７０とは別部材に構成される。この場合、電極部７１は、図９に示すように、例えば支持部材７０の内面に、蒸着やスパッタリングなどを用いて金属材料を成膜することで形成することができる。また、電極部７１は、支持部材７０の内側に、例えば導電性を有する金属製の円筒状の部材を挿入して構成しても良い。これにより、支持部材７０は、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液に対して、電極部７１を介して電源装置３０から出力された電圧を印加することで、支持部材５０を通過する塗布液を帯電させる機能を備える。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9, for example, the electrode portion 71 is located on the upstream side of the nozzle 80 and is detachably provided on the support member 70. In this case, the support member 70 can be made of a non-metallic material such as glass or resin having thermoplasticity, for example. When the support member 70 is made of a non-metal material, the electrode portion 71 is made of a member different from the support member 70. In this case, as shown in FIG. 9, the electrode portion 71 can be formed by forming a metal material on the inner surface of the support member 70 by, for example, thin-film deposition or sputtering. Further, the electrode portion 71 may be configured by inserting, for example, a conductive metal cylindrical member inside the support member 70. As a result, the support member 70 applies the voltage output from the power supply device 30 via the electrode portion 71 to the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20, so that the coating passes through the support member 50. It has a function to charge the liquid.

更に、本実施形態において、支持部材７０は、金属材料で構成することができる。この場合、電極部７１は、支持部材７０と一体に構成されている。そのため、電極部７１を支持部材７０とは別に設ける必要がない。これにより、支持部材７０の構成の簡素化を図ることができ、その結果、支持部材７０の製造に関して生産性の向上を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the support member 70 can be made of a metal material. In this case, the electrode portion 71 is integrally formed with the support member 70. Therefore, it is not necessary to provide the electrode portion 71 separately from the support member 70. As a result, the configuration of the support member 70 can be simplified, and as a result, the productivity of the production of the support member 70 can be improved.

このような実施形態によれば、塗布液への電圧の印加は支持部材７０に設けられた電極部７１を介して行われる構成となり、支持部材７０の下流側に位置するノズル８０に電極部７１を設ける必要がない。これにより、ノズル８０の簡素化を図りつつ、ノズル８０の製造に関して生産性の向上や製造コストの低減を図ることができる。 According to such an embodiment, the voltage is applied to the coating liquid via the electrode portion 71 provided on the support member 70, and the electrode portion 71 is applied to the nozzle 80 located on the downstream side of the support member 70. There is no need to provide. As a result, it is possible to improve the productivity and reduce the manufacturing cost of the nozzle 80 while simplifying the nozzle 80.

また、本実施形態において、エレクトロスプレー装置１は、塗布液供給ポンプ２０と、電源装置３０と、エレクトロスプレー用のノズル８０と、を備えている。ノズル８０は、電源装置３０に接続された電極部７１の下流側に設けられるとともに塗布液供給ポンプ２０に接続される。更に、ノズル８０は、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液が通過可能な供給路８１と、供給路８１の出口を構成し供給路６１１を通過する塗布液が吐出される吐出口８２と、を有している。そして、ノズル８０の吐出口８２の肉厚ｔは１００μｍ以下である。 Further, in the present embodiment, the electrospray device 1 includes a coating liquid supply pump 20, a power supply device 30, and a nozzle 80 for electrospray. The nozzle 80 is provided on the downstream side of the electrode portion 71 connected to the power supply device 30 and is connected to the coating liquid supply pump 20. Further, the nozzle 80 includes a supply path 81 through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 can pass, and a discharge port 82 forming an outlet of the supply path 81 and discharging the coating liquid passing through the supply path 611. ,have. The wall thickness t of the discharge port 82 of the nozzle 80 is 100 μm or less.

このような実施形態によれば、上記前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、ノズル８０の吐出口８２の肉厚ｔを１００μｍ以下にすることで、塗布液に対する印加電圧の管理幅を広げることができ、その結果、マルチジェットモードにおける噴霧の安定性を向上することができる。これにより、本実施形態によれば、シングルジェットモードよりも吐出量が多いマルチジェットモードを実用的に活用することができる。さらに、ノズル８０に電極部７１を設ける必要がないため、ノズル８０の構成の簡素化を図ることができる。 According to such an embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, by setting the wall thickness t of the discharge port 82 of the nozzle 80 to 100 μm or less, the control range of the applied voltage to the coating liquid can be widened, and as a result, the stability of spraying in the multi-jet mode can be improved. can. Thereby, according to the present embodiment, the multi-jet mode having a larger discharge amount than the single jet mode can be practically utilized. Further, since it is not necessary to provide the electrode portion 71 on the nozzle 80, the configuration of the nozzle 80 can be simplified.

さらに、本実施形態のエレクトロスプレー装置１におけるエレクトロスプレー法は、塗布工程を備えている。塗布工程は、複数系統のテイラーコーンが形成されるマルチジェットモードで塗布する工程である。この場合、塗布工程は、塗布液供給ポンプ２０から供給される塗布液の供給量を１系統のテイラーコーンが形成されるシングルジェットモードの場合に比べて多く設定する工程を含む。また、塗布工程は、電源装置３０により印加される電圧を１系統のテイラーコーンが形成されるシングルジェットモードの場合に比べて高く設定する工程を含む。 Further, the electrospray method in the electrospray device 1 of the present embodiment includes a coating step. The coating step is a step of coating in a multi-jet mode in which a plurality of systems of Taylor cones are formed. In this case, the coating step includes a step of setting the supply amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump 20 to be larger than that in the case of the single jet mode in which one system of Taylor cones is formed. Further, the coating step includes a step of setting the voltage applied by the power supply device 30 to be higher than in the case of the single jet mode in which one system of Taylor cones is formed.

このような実施形態によれば、上記前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、噴霧面積の広いマルチジェットモードで塗布することにより、塗布効率が向上し、その結果、シングルジェットモードで塗布する場合に比べて生産性を向上することができる。 According to such an embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, the coating efficiency is improved by applying in the multi-jet mode having a large spray area, and as a result, the productivity can be improved as compared with the case of applying in the single jet mode.

以上説明した、いくつかの実施形態は、例として提示したものであり、上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。 Some of the embodiments described above are presented as examples, and are not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and may be appropriately modified without departing from the gist of the invention. can.

１…エレクトロスプレー装置、２０…塗布液供給ポンプ、３０…電源装置、６０…ノズル、６１…ノズル本体、６１１…供給路、６１２…吐出口、６２…電極部、７１…電極部、８０…ノズル、８１…供給路、８２…吐出口、９０…被塗物、ｔ…吐出口の肉厚 1 ... Electrospray device, 20 ... Coating liquid supply pump, 30 ... Power supply device, 60 ... Nozzle, 61 ... Nozzle body, 611 ... Supply path, 612 ... Discharge port, 62 ... Electrode part, 71 ... Electrode part, 80 ... Nozzle , 81 ... Supply path, 82 ... Discharge port, 90 ... Object to be coated, t ... Thickness of discharge port

Claims

The coating liquid that is connected to the coating liquid supply pump that supplies the coating liquid, constitutes a supply passage through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump can pass, and an outlet of the supply passage, and passes through the supply passage. A nozzle body having a discharge port to which the discharge port is discharged, and having a wall thickness of 100 μm or less of the discharge port.
An electrode portion that is connected to a power supply device that outputs a voltage and applies a voltage supplied from the power supply device to the coating liquid that passes through the supply path to charge the coating liquid is provided.
Nozzle for electrospray.

The nozzle body is made of a metal material and is made of a metal material.
The electrode portion is integrally formed with the nozzle body.
The nozzle for electrospray according to claim 1.

The nozzle body is made of a non-metallic material having thermoplasticity.
The electrode portion is composed of a metal layer provided on the inner surface of the supply path.
The nozzle for electrospray according to claim 1 or 2.

A nozzle for electrospray that is provided on the downstream side of the electrode section connected to the power supply device that outputs voltage and is connected to the coating liquid supply pump that supplies the coating liquid.
A supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump and charged by the voltage supplied to the electrode portion can pass through.
A discharge port that constitutes an outlet of the supply path and discharges the coating liquid that passes through the supply path is provided.
The wall thickness of the discharge port is 100 μm or less.
Nozzle for electrospray.

The wall thickness of the discharge port is 30 μm or less.
The nozzle for electrospray according to any one of claims 1 to 4.

A coating liquid supply pump that supplies the coating liquid and
A power supply that outputs voltage and
For electrospray that is connected to the coating liquid supply pump and the power supply device and sprays the coating liquid by electrostatic force by applying a voltage output from the power supply device to the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump. With a nozzle,
The nozzle
It has a supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump can pass, and a discharge port that constitutes an outlet of the supply passage and discharges the coating liquid that passes through the supply path. Nozzle body with outlet wall thickness of 100 μm or less,
It has an electrode portion that applies a voltage supplied from the power supply device to the coating liquid passing through the supply path to charge the coating liquid.
Electrospray device.

A coating liquid supply pump that supplies the coating liquid and
A power supply that outputs voltage and
An electrode portion connected to the power supply device and charged with the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump, and an electrode portion
An electrospray nozzle provided on the downstream side of the electrode portion and connected to the coating liquid supply pump is provided.
The nozzle
A supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump and charged by the voltage supplied to the electrode portion can pass, and the coating liquid forming an outlet of the supply path and passing through the supply path are discharged. The discharge port is provided with a wall thickness of 100 μm or less.
Electrospray device.

A coating liquid supply pump that supplies the coating liquid and
A power supply that outputs voltage and
An electrospray nozzle that is connected to the coating liquid supply pump and the power supply device and discharges the coating liquid by electrostatic force by applying a voltage to the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump by the power supply device. , With
The nozzle
It has a supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump can pass, and a discharge port that constitutes an outlet of the supply passage and discharges the coating liquid that passes through the supply path. Nozzle body with outlet wall thickness of 100 μm or less,
It has an electrode portion that applies a voltage supplied from a power supply device to the coating liquid passing through the supply path to charge the coating liquid.
This is an electrospray method in which the coating liquid charged by using an electrospray device is applied to an object to be coated by an electrostatic force.
Compared to the case of the single jet mode in which one system of Taylor cone is formed, the supply amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump is set to be large, and the voltage applied by the power supply device is set to be high. It has a coating process, in which a system of Taylor cones is formed, which is applied in a multi-jet mode.
Electrospray method.

A coating liquid supply pump that supplies the coating liquid and
A power supply that outputs voltage and
An electrode portion connected to the power supply device and charged with the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump, and an electrode portion
An electrospray nozzle provided on the downstream side of the electrode portion and connected to the coating liquid supply pump is provided.
The nozzle
A supply path through which the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump and charged by the voltage supplied to the electrode portion can pass, and the coating liquid forming an outlet of the supply path and passing through the supply path are discharged. The discharge port is provided with a wall thickness of 100 μm or less.
This is an electrospray method in which the coating liquid charged by using an electrospray device is applied to an object to be coated by an electrostatic force.
Compared to the case of the single jet mode in which one system of Taylor cone is formed, the supply amount of the coating liquid supplied from the coating liquid supply pump is set to be large, and the voltage applied by the power supply device is set to be high. It has a coating process, in which a system of Taylor cones is formed, which is applied in a multi-jet mode.
Electrospray method.