JP6473643B2 - 静電噴霧装置 - Google Patents

Description

本発明は静電噴霧装置に関する。

特許文献１には、電気的に第１電位に帯電される噴霧オリフィスの一部を成す導電性または半導電性部材に液体を供給し、上記噴霧オリフィスに隣接ししかも噴霧オリフィスからの霧化された小滴の実質的な軌道から離れて位置決めされた少なくとも一つの電極に別の電位を印加し、そして第１および別の電位の少なくとも一方を制御して噴霧オリフィスから噴霧すべき対象物までの距離に関係なく所望の噴霧特性を得る静電噴霧装置が開示されている。

特公昭６１−０４１６３２号公報

ここで、特許文献１に開示されるような静電霧化においては、霧化した液体が直接塗布されない位置に別の電位を印加する電極（近接電極）を配置しても、近接電極を通過した液体粒子の一部は液体粒子の電位と近接電極の電位との電位差による静電気力で、近接電極側に戻って近接電極に付着するものがあり、実際に使用すると、近接電極に対して液体が付着し、近接電極を洗浄しなければならなくなるという不具合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、近接電極に液体が付着することが抑制できる静電噴霧装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の静電噴霧装置は、被塗物に液体を噴霧する静電噴霧装置であって、液体噴霧部と、前記液体噴霧部の先端の近隣に配置される近接電極と、前記液体噴霧部と前記被塗物との間に電圧を印加し、前記被塗物を基準としたときに前記液体噴霧部の電位を第１の電位とする第１電圧印加手段と、前記近接電極と前記被塗物との間に電圧を印加し、前記被塗物を基準としたときに前記近接電極の電位を第２の電位とする第２電圧印加手段と、を備え、前記第１の電位と前記第２の電位との電位差が、前記液体噴霧部の先端から前記液体を帯電状態で離脱させるための静電気力を発生する電位差とされているとともに、前記第１の電位の極性の方向及び前記第２の電位の極性の方向が同じである。
（２）上記（１）の構成において、前記第２電圧印加手段が、前記被塗物と前記近接電極に抵抗を介して電気接続することで構成される。
（３）上記（２）の構成において、前記抵抗が、前記第２の電位を調節する前記抵抗の抵抗値自体を可変する可変抵抗である。
（４）上記（１）の構成において、前記第２電圧印加手段が、前記第１電圧印加手段によって前記液体噴霧部と前記被塗物との間に印加される電圧を抵抗で分割することで構成される。
（５）上記（４）の構成において、前記抵抗が、前記第２の電位を調整する可変抵抗である。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記液体噴霧部が、前記液体の出口となる開口部を有する液体ノズルと、前記液体ノズル内に移動可能に配置される心棒を有する。
（７）上記（６）の構成において、前記液体ノズルは、前記開口部側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部を有し、前記心棒は、前記液体ノズルの前記開口部の開口直径より小さい直径の先端に向かって外径が小さくなる前記テーパ角度αより小さいテーパ角度であるテーパ角度がβのテーパ形状部を有し、前記心棒の前記テーパ形状部が、前記液体ノズルの前記開口部の開口直径よりも直径の大きい部分を有しており、前記心棒が、前記液体を噴霧しない状態において、前記液体ノズルの前記開口部を閉塞可能である。
（８）上記（６）又は（７）の構成において、前記液体噴霧部は、前記心棒が取外し可能である。

本発明によれば、近接電極に液体が付着することが抑制できる静電噴霧装置を提供することができる。

本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す断面図である。 第１実施形態の液体ノズル及び心棒の先端側を拡大した断面図である。 第１実施形態の液体ノズル及び心棒の先端側を拡大した断面図であり、（ａ）は心棒が後方側に位置する場合を示す図であり、（ｂ）は心棒が前方側に位置する場合を示す図である。 第１実施形態の液体ノズル及び近接電極を示す斜視図である。 第１実施形態の液体噴霧動作を説明するための図である。 本発明に係る第２実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す断面図である。 本発明に係る第３実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す断面図である。 本発明に係る第４実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
なお、特に断りがない場合、「先（端）」や「前（方）」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向側を表し、「後（端）」や「後（方）」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向と反対側を表すものとする。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の静電噴霧装置１０の全体構成を示す断面図である。
図１に示すように、静電噴霧装置１０は、液体噴霧部２０と、液体噴霧部２０の先端の近隣に配置される近接電極３０と、液体噴霧部２０と被塗物４０との間に電圧を印加する第１電圧印加手段５１と、を備えている。

また、第１電圧印加手段５１によって、液体噴霧部２０と被塗物４０との間に印加される電圧を抵抗５２ａで分割することで構成されている近接電極３０と被塗物４０との間に電圧を印加する第２電圧印加手段５２を備えている。
なお、本実施形態では、図１に示すように、抵抗５２ａとして可変抵抗を用いている。

（液体噴霧部）
液体噴霧部２０は、液体の供給される液体供給口２１ａを有する液体流路２１ｂが形成された絶縁材料からなる本体部２１と、貫通孔が本体部２１の液体流路２１ｂに連通するように本体部２１の先端に設けられる液体ノズル２２と、本体部２１の液体流路２１ｂ内及び液体ノズル２２の貫通孔内に配置される導電材料からなる心棒２３と、を備えている。

本体部２１には、心棒２３を後端側に取り出すために、液体流路２１ｂと連通した孔部２１ｃが設けられ、その孔部２１ｃ内には、心棒２３との間の隙間をシールして液体が漏れないようにするシール部材２４が設けられている。
なお、本実施形態では、シール部材２４としてＯリングを用いているが、Ｏリングに限らず、シールが可能なものであればよい。

そして、孔部２１ｃを通じて本体部２１の後端側に位置する心棒２３の後端には、絶縁材料からなる摘み部２３ａが設けられているとともに、摘み部２３ａのほぼ中央を貫通するように設けられた導電材料からなる電気配線接続部２３ｂが設けられている。

電気配線接続部２３ｂには、第１電圧印加手段５１からの電気配線が接続されるとともに、電気配線接続部２３ｂが心棒２３に接触するようにされることで心棒２３と電気配線接続部２３ｂとが電気的に接続されている。
なお、本実施形態では、心棒２３を液体噴霧部２０の電極としている場合を示しているが、液体ノズル２２を導電材料からなるものとして第１電圧印加手段５１からの電気配線が液体ノズル２２に接続されるようにし、液体ノズル２２を液体噴霧部２０の電極としても良い。

また、本体部２１の後端開口部２１ｄの内周面には、摘み部２３ａを螺合接続するための雌ネジ構造２１ｅが設けられ、一方、摘み部２３ａの先端外周面には、雄ネジ構造２３ｃが設けられている。
したがって、本体部２１の後端開口部２１ｄの雌ネジ構造２１ｅに摘み部２３ａの先端外周面の雄ネジ構造２３ｃを螺合させることで心棒２３が取外し可能に本体部２１に取付けられている。

また、螺合接続しているため、摘み部２３ａの螺合量を多くすれば、本体部２１に対して、心棒２３を前方側に位置させることができ、螺合量を少なくすれば、本体部２１に対して心棒２３を後方側に位置させることができる。

この心棒２３の前後方向の位置調整によって、液体ノズル２２の開口部２２ｂ内に挿入される心棒２３の先端部の挿入量を変えることができ、液体の出る量を調節することができるようになっている。

より具体的に、液体噴霧部２０の先端側の液体ノズル２２及び心棒２３だけを示した拡大した拡大図である図２を参照して説明すると、図２に示すように、液体ノズル２２は、先端の開口部２２ｂ側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部（範囲Ａ参照）を有しており、心棒２３は、先端（先端面２３ｄ）に向かって外径が小さくなるテーパ角度がβであるテーパ形状部（範囲Ｂ参照）を有している。

また、液体ノズル２２のテーパ状内径部のテーパ角度αが、心棒２３のテーパ形状部のテーパ角度βよりも大きくされており、心棒２３の先端面２３ｄの直径が、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径よりも小さい直径とされているとともに、心棒２３のテーパ形状部が、後端側に向かって徐々に直径が大きくなり、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径よりも直径の大きい部分を有するように形成されている。

図３は、図２と同様の液体噴霧部２０の先端側の液体ノズル２２及び心棒２３だけを示した拡大した拡大図であり、図３（ａ）は摘み部２３ａの螺合量が少ない場合を示す図であり、図３（ｂ）は摘み部２３ａの螺合量が多い場合を示す図である。

つまり、図３（ａ）は心棒２３が本体部２１に対して後方側に位置し、それによって心棒２３の先端部の液体ノズル２２の開口部２２ｂへの挿入量が少なくなっている状態を示す図であり、一方、図３（ｂ）は、心棒２３が本体部２１に対して前方側に位置し、それによって心棒２３の先端部の液体ノズル２２の開口部２２ｂへの挿入量が多くなっている状態を示す図である。

上記のように、液体ノズル２２及び心棒２３の先端側を形成することによって、図３（ａ）及び（ｂ）を見比べるとわかるように、心棒２３を前後方向に移動させることで液体ノズル２２と心棒２３とで形成される隙間の幅を調節できるようになり、液体ノズル２２の開口部２２ｂから出る液体の量を調節することができる。

また、上述したように、心棒２３の先端側のテーパ形状部が液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径よりも直径の大きい部分を有するように形成されているので、図３（ｂ）で示す状態よりも、さらに、心棒２３を前方側に動かすことで、心棒２３の外周が液体ノズル２２の内周面に当接し、液体ノズル２２の開口部２２ｂを閉塞することが可能である。

したがって、液体を噴霧しない状態において、液体ノズル２２の開口部２２ｂを心棒２３で閉塞させ、液体ノズル２２内の液体が乾燥することを防止し、液体ノズル２２が目詰まりを起こすことを抑制できる。

ここで、具体的なディメンジョンと、その効果について触れておくと、一般に、静電噴霧装置で用いられるノズルの開口直径は、特許文献１に具体的に示されているように０．１ｍｍ程度、若しくは、それ以下であり、その理由は開口直径が大きくなると霧化の状態が安定しないためであると推察される。

一方、理由については後ほど説明するが、我々は、静電噴霧装置に関する検討を進めていく過程で、心棒２３を用いることによって、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きなものとしても安定した霧化状態が保てることを見出すに至った。
この結果、本実施形態の液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は０．２ｍｍとしている。
なお、心棒２３は、液体の流れを阻害しない程度の隙間が液体ノズル２２との間で形成される外径のものとしている。

そして、液体ノズル２２の開口直径が小さいと目詰まりなどが起こりやすく、一度、目詰まりが発生すると、その詰りを解消することができないという問題がある。
しかしながら、本実施形態によれば、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくしているので、大幅に目詰まりを低減することが可能であり、また、前後方向に移動可能な心棒２３を備えているので、目詰まりが発生しても心棒２３を動かすことで目詰まりの解消が行える。

加えて、液体ノズル２２の貫通孔は、心棒２３を挿入できるほどに内径が大きいので心棒２３を取り外して大量の洗浄液を流すことで、簡単に洗浄が行える。
なお、上記では、従来のものに対して、大きな開口直径としていることを述べているだけであり、本実施形態の開口直径０．２ｍｍが最大可能直径を意味しているものではない。

後ほど、霧化の安定性が保てる理由について説明するが、心棒２３を用いる構成とすれば、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は１ｍｍ程度とされても良く、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は、目詰まりが起きにくく、また、目詰まりが起きても清掃ができることを考慮すると、開口直径は０．１ｍｍより大きいことが好適であり、より好ましくは０．２ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．２ｍｍより大きいことが良く、一方、霧化の安定性を考慮すると、１.０ｍｍ以下が好適であり、より好ましく０．８ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下とするのが良い。
また、０．１ｍｍより大きい開口直径であれば、液体ノズル２２を機械加工で作製することが可能となるという利点も得られる。

図１に戻って、液体噴霧部２０の説明を続ける。
図１に示すように、液体ノズル２２の外周面には、近接電極３０を取付ける近接電極ホルダ２５が設けられている。

図４は、液体噴霧部２０及び近接電極３０だけを示した斜視図である。
図４に示すように、近接電極ホルダ２５は、液体ノズル２２の外周上に設けられる絶縁材料からなる円環状の構造からなり、円環状の構造の先端部に近接電極３０を取付ける近接電極取付部２５ａが設けられている。

（近接電極）
図１及び図４に示すように、近接電極３０は、液体ノズル２２の外径よりも大きい直径に形成されたリング状の導電材料からなる部材であり、図１を参照して説明した第２電圧印加手段５２からの電気配線が接続される。
なお、本実施形態では、近接電極３０が円形のリング状の場合を示しているが、多角形のリング状及び円弧状などであっても良い。

次に、図５を参照しながら、上記のような構成を有する第１実施形態の静電噴霧装置１０を用いて被塗物４０に液体を噴霧する状態について説明を行う。

図５に示すように、第１電圧印加手段５１（電圧電源）によって、液体噴霧部２０と被塗物４０との間に電圧が印加されることで、被塗物４０を基準としたときに、つまり、被塗物４０の電位Ｖ０を基準電位としたときに、液体噴霧部２０の電位が第１の電位Ｖ１となるようにされる。

一方、抵抗（可変抵抗）５２ａによって、第１電圧印加手段５１（電圧電源）が印加する液体噴霧部２０と被塗物４０との間の電圧を分割する構成からなる第２電圧印加手段５２によって、近接電極３０と被塗物４０との間に電圧が印加されることで、被塗物４０を基準としたときに、つまり、被塗物４０の電位Ｖ０を基準電位としたときに、近接電極３０の電位が第２の電位Ｖ２となるようにされる。

この第１の電位Ｖ１と第２の電位Ｖ２は、異なる電位とされている。
より具体的には、後ほど説明する液体ノズル２２の先端からの液体の離脱及び霧化が、少なくとも可能なだけの電位差Ｖ３が発生する分だけ第１の電位Ｖ１と第２の電位Ｖ２が異なる電位とされ、且つ、第１の電位Ｖ１の極性の方向と第２の電位の極性の方向が同じとされている。

そして、本体部２１の液体供給口２１ａに供給された液体は、液体ノズル２２の先端側に供給されていき、電位差Ｖ３に伴う静電気力によって、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。

なお、液体の供給は、噴霧により消費されることで液体噴霧部２０から失われる分の液体が順次供給されていれば良く、液体ノズル２２の開口部２２ｂ（より正確には、開口部２２ｂと心棒２３との間の隙間）から液体が噴射するような圧力で圧送供給される必要はなく、液体が勢いよく噴射される状態の場合、かえって霧化ができなくなるようなことが起こる。

より詳細に、この液体の液体ノズル２２の先端からの離脱及び霧化の状態について説明すると、図２に示す心棒２３の先端面２３ｄ及び液体ノズル２２の先端外周縁２２ａへの表面張力や粘度による付着力に対して、電位差Ｖ３よって発生する液体を前方に引っ張る静電気力が釣り合うことで、図５に示すように、液体ノズル２２の先端側に供給された液体が、その先端で円錐形の形状となるテーラコーン５０が形成される。

このテーラコーン５０は、電場の作用によって、液体中で正／負電荷の分離が起こり、過剰電荷で帯電した液体ノズル２２先端のメニスカスが変形して円錐状となって形成されているものである。
そして、テーラコーン５０の先端から静電気力の引っ張り力で帯電した液体が離脱して液体粒子となる。

この離脱して液体粒子となった液体は、離脱前の状態に比べ、空気に触れる面積が飛躍的に大きくなるため溶媒の気化が促進され、その溶媒の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、静電反発（静電爆発）が発生して、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。

この分裂が起こると、さらに、分裂前に比べ空気に触れる表面積が増えることになるため、溶媒の気化が促進され、上述したのと同様に静電爆発が発生し、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
このような静電爆発が繰り返されることで液体が霧化される。

そして、このように静電爆発を繰り返しながら液体粒子の慣性力と液体粒子に働く静電気力で前方に飛行する液体粒子は、被塗物４０と液体粒子との電位差によって発生する静電気力によって被塗物４０側に引き寄せられ、被塗物４０に付着する。

次に、以下では、本実施形態が、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化ができる理由、並びに、近接電極３０に液体が付着することが抑制できる理由について順次説明する。

先ず、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化ができる理由について説明すると、上記でも少し触れたが、本実施形態が液体ノズル２２内に心棒２３を設けるようにしていることによる。
仮に、従来の静電噴霧装置のように、この心棒２３を設けないものとすると、液体が付着できる部分は、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけとなる。

そして、このような状態で液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくしていくと、液体の付着できる部分が、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけのため、例えば、液体ノズル２２の上下左右に液体がふらついたりし易く、きれいなテーラコーン５０が形成できなくなったり、また、テーラコーン５０自体が維持できなくなるため、液体ノズル２２から離脱する液体粒子の安定性（粒子の大きさ、数、及び、帯電状態などの安定性）が得られなくなり、結果、液体の安定した霧化ができなくなるものと推察される。

一方、本実施形態では、液体ノズル２２内に心棒２３を配置して、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけでなく、心棒２３の先端面２３ｄとの間でも液体は付着する。
したがって、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径が大きくなっても、開口部２２ｂの中央部に液体が付着できる心棒２３の先端面２３ｄが存在するため、従来に増して大きな液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径としても、安定したテーラコーン５０を形成することができ、液体の安定した霧化ができるようになっているものと考えられる。

なお、心棒２３の先端面２３ｄが液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から前方に出過ぎると液体ノズル２２から出る液体に電場が作用し難くなり、一方、心棒２３の先端面２３ｄが液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から後方に引っ込み過ぎると、開口部２２ｂの中央部に液体が付着できる部分が存在しないのと同じ状態となる。

このことから、心棒２３の先端面２３ｄの位置は、液体を噴霧する状態において、液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面を基準にして、心棒２３の中心軸に沿った前後方向で、液体ノズル２２の先端の開口部２２ｂの開口直径の１０倍以内に位置することが好適であり、より好ましくは５倍以内に位置することが好適であり、さらに、好ましくは３倍以内に位置することが好適である。

例えば、本実施形態では、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径が０．２ｍｍであり、静電気力を考慮しない場合、液体ノズル２２の開口部２２ｂから出た液体は、液体ノズル２２の先端で直径が約０．２ｍｍの半球状となるように出てくる。
そして、この液体ノズル２２の先端に出てきた液体に電場（静電気力）が作用して円錐状のテーラコーン５０が形成できるように、心棒２３の先端は、この液体の近くに存在することが良く、このため液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から前方（出る方向）に２ｍｍ以内に位置するようにするのが好適であり、一方、液体の付着に作用するように、心棒２３の先端が液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から後方（引っ込む方向）に２ｍｍ以内に位置するようにするのが好適である。

次に、近接電極３０に液体が付着することが抑制できる理由について説明する。
上記のように、静電気力によって、液体ノズル２２から離脱する液体は、テーラコーン５０の先端よりほぼ真直ぐ引っ張られ、その後、静電爆発により斜め前方の上下左右に向かって広がる。
このように広がる液体が近接電極３０に付着しない電極形状又は配置とするが、近接電極３０を通過した液体粒子の一部は液体粒子の電位と近接電極３０の電位との電位差による静電気力によって、近接電極３０に戻って付着するものがある。

ここで、上述したように、本実施形態では、被塗物４０の電位Ｖ０を基準電位として取られている第１の電位Ｖ１及び第２の電位Ｖ２は、第１の電位Ｖ１の極性の方向と第２の電位Ｖ２の極性の方向が同じであるようにされている。

このような状態とすることで、近接電極３０と液体粒子の電位差を小さくすることにより静電気力を小さくし、近接電極３０を通過した後の液体粒子の付着を少なくすることが可能となる。

この結果、液体ノズル２２の先端から近接電極３０方向に離脱した液体は、近接電極３０に付着せずに被塗物４０側に引き寄せられることになり、近接電極３０への液体の付着を大幅に軽減することが可能となる。

なお、本実施形態では、第２電圧印加手段５２を可変抵抗で構成しているので第２の電位Ｖ２を調節することが可能になっている。
したがって、この第２の電位Ｖ２を調節することによって、第１の電位Ｖ１と第２の電位Ｖ２の間の電位差Ｖ３を調節することが可能であるため、液体を液体ノズル２２から離脱・霧化するのに必要な静電気力を得るための電位差Ｖ３の調節が容易に行える。

また、本実施形態では、第１電圧印加手段５１からの電気配線が被塗物４０に直接接続されている場合を示しているが、必ずしも、被塗物４０に直接電気配線を接続する必要はない。
例えば、順次、被塗物４０が搬送されるような場合などでは、搬送装置には被塗物４０を載置する部分が設けられているのが通常であり、その被塗物４０を載置する部分に第１電圧印加手段５１からの電気配線を接続するようにして、被塗物４０を載置する部分を介して電気的な接続がなされていても良い。

さらに、被塗物４０を取り扱う上での安全性を考慮して、被塗物４０側はアースされていることが好適である。

（第２実施形態）
図６は、本発明に係る第２実施形態の静電噴霧装置１０’の全体構成を示す断面図である。
第１実施形態では、抵抗５２ａに可変抵抗を用いることで第２電圧印加手段５２を構成していたが、第２実施形態では、固定抵抗を用いることで第２電圧印加手段５２’を構成している点が異なり、その他の構成は第１実施形態と同様である。

より具体的には、図６に示すように、２つの固定抵抗５３ａ、５３ｂを用い、その固定抵抗５３ａと固定抵抗５３ｂとの間から近接電極３０への電気配線が取られるようにしている。
このようにしても第１実施形態で説明したのと同様の作用効果を奏することが可能である。

なお、上記第１、２実施形態では、第１電圧印加手段５１となる電圧電源が液体噴霧部２０と被塗物４０との間に印加する電圧を分割する構成として第２電圧印加手段５２、５２’を構成する場合について示した。
このようにすることで、電圧電源を１つとできるので好ましいと言えるが、必ずしも、これに限定される必要はなく、第２電圧印加手段５２、５２’自体が電圧電源で構成されていても良い。

（第３実施形態）
図７は、本発明に係る第３実施形態の静電噴霧装置１０’’の全体構成を示す断面図である。
第１、２実施形態では、近接電極３０と被塗物４０との間に電圧を印加し、被塗物４０を基準としたときに近接電極３０の電位を第２の電位とする第２電圧印加手段５２、５２’を第１電圧印加手段５１によって液体噴霧部２０と被塗物４０との間に印加される電圧を抵抗（可変抵抗５２ａ若しくは２つの固定抵抗５３ａ、５３ｂ）で分割することで構成していた。

第３実施形態では、液体噴霧部２０と被塗物４０との間に印加される電圧を分割するのではなく、被塗物４０と近接電極３０に抵抗を介して電気接続する構成で第２電圧印加手段が構成される点が異なり、その他は第１、２実施形態と同様である。
具体的には、本実施形態では、図７に示すように、第１電圧印加手段５１と被塗物４０との間から分岐して近接電極３０に抵抗５４ａ（固定抵抗）を介して電気接続（電気配線）することで第２電圧印加手段５２’’が構成されている。

近接電極３０と液体噴霧部２０（心棒２３）との間は、実際に電気配線が行われるわけではないが、液体噴霧部２０（心棒２３）に高い電圧が印加されているため、図７に点線で示すように、近接電極３０と液体噴霧部２０（心棒２３）との間は、浮遊抵抗Ｔを介して電気接続されているような状態となる。

このため、図７に示す第１電圧印加手段５１と被塗物４０との間から分岐して近接電極３０に抵抗５４ａを介して電気接続（電気配線）することで第２電圧印加手段５２’’を設けるようにすると、被塗物４０を基準としたときに近接電極３０の電位を第１の電位の極性の方向と同じ極性の方向の第２の電位で、且つ、第１の電位と異なる電位とすることが可能である。
そして、この構成においても、第１の電位と第２の電位との電位差によって液体の霧化噴霧を行うための静電気力を発生することが可能である。

この第３実施形態によれば、第２電圧印加手段５２’’をより簡単な構成で実現できる点で好適であるが、浮遊抵抗Ｔの状態で第２の電位に幾分変動が起きる場合があり、第２の電位の安定性の観点からは第１、２実施形態の方が好適と言える。

なお、本実施形態では、第１電圧印加手段５１と被塗物４０とを電気接続する配線の途中から近接電極３０側へ分岐配線を取って、抵抗５４ａを介してその分岐配線が近接電極３０に接続されることで第２電圧印加手段５２’’を構成する場合を示した。
しかしながら、このように第１電圧印加手段５１と被塗物４０とを電気接続する配線の途中から近接電極３０側へ分岐配線を取ることが必須の要件ではない。
図７の近接電極３０と被塗物４０との接続状態を見るとわかるように、この電気接続状態は、例えば、被塗物４０と近接電極３０との間を、直接抵抗を介して接続するようにした電気接続の状態と回路的に等価である。

したがって、第２電圧印加手段５２’’は、本実施形態のように、第１電圧印加手段５１から被塗物４０への電気配線の一部を流用して、被塗物４０と近接電極３０に抵抗を介して電気接続する構成に限らず、直接、被塗物４０と近接電極３０に抵抗を介して電気接続する構成であっても良い。

（第４実施形態）
図８は、本発明に係る第４実施形態の静電噴霧装置１０’’’の全体構成を示す断面図である。
第４実施形態は、第３実施形態において抵抗５４ａが固定抵抗であったのが、可変抵抗である抵抗５５ａとされている点が異なり、その他は第３実施形態と同様である。

なお、図１に示した第１実施形態の可変抵抗である抵抗５２ａは抵抗の抵抗値自体が可変するものではなく、可変抵抗の接続点を変えることで近接電極３０へ電圧を分岐するラインの抵抗値が変わる可変抵抗であるが、第４実施形態の可変抵抗である抵抗５５ａは、抵抗の抵抗値自体を可変する可変抵抗になっている。

したがって、第３実施形態では、第２の電位を変える場合、抵抗５４ａ（固定抵抗）を交換する必要があるが、第４実施形態では、抵抗５５ａの抵抗値自体を可変することができ、第２の電位を調節して第１の電位との間の電位差を調節することができる。

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施しても良い。
例えば、上記実施形態では、近接電極ホルダ２５が液体ノズル２２の外周面に設けられている場合について示したが、近接電極ホルダ２５は、近接電極３０を液体噴霧部２０の先端の近隣に配置する機能が果たせれば良く、このため近接電極ホルダ２５が取付けられる固定ヵ所自体は、特に限定されるものではなく、本体部２１に固定されているような態様であっても良いことは言うまでもない。

また、上記実施形態では、液体ノズル２２と本体部２１とが別体で構成されている場合を示したが、必ずしも、別体で構成する必要は無く、液体ノズル２２と本体部２１とを一体形成するようにしても良い。
さらに、上記本実施形態では、心棒２３の先端面３２ｄを平坦な平面としている場合を示していたが、必ずしも、心棒２３の先端が平坦な平面である必要はなく、安定したテーラコーン５０の形成に寄与すれば良いので、例えば、心棒２３の先端はＲ形状のように、前方側に向かって突出する曲面になっていても良い。

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０、１０’、１０’’、１０’’’ 静電噴霧装置
２０ 液体噴霧部
２１ 本体部
２１ａ 液体供給口
２１ｂ 液体流路
２１ｃ 孔部
２１ｄ 後端開口部
２２ 液体ノズル
２２ａ 先端外周縁
２２ｂ 開口部
２３ 心棒
２３ａ 摘み部
２３ｂ 電気配線接続部
２３ｃ 雄ネジ構造
２３ｄ 先端面
２４ シール部材
２５ 近接電極ホルダ
２５ａ 近接電極取付部
３０ 近接電極
４０ 被塗物
５０ テーラコーン
５１ 第１電圧印加手段
５２、５２’、５２’’、５２’’’ 第２電圧印加手段
５２ａ 抵抗（可変抵抗）
５３ａ、５３ｂ 固定抵抗
５４ａ 抵抗（固定抵抗）
５５ａ 抵抗（可変抵抗）

Claims (8)

1. 被塗物に液体を噴霧する静電噴霧装置であって、
   液体噴霧部と、
   前記液体噴霧部の先端の近隣に配置される近接電極と、
   前記液体噴霧部と前記被塗物との間に電圧を印加し、前記被塗物を基準としたときに前記液体噴霧部の電位を第１の電位とする第１電圧印加手段と、
   前記近接電極と前記被塗物との間に電圧を印加し、前記被塗物を基準としたときに前記近接電極の電位を第２の電位とする第２電圧印加手段と、を備え、
   前記第１の電位と前記第２の電位との電位差が、前記液体噴霧部の先端から前記液体を帯電状態で離脱させるための静電気力を発生する電位差とされているとともに、前記第１の電位の極性の方向及び前記第２の電位の極性の方向が同じであることを特徴とする静電噴霧装置。
2. 前記第２電圧印加手段が、前記被塗物と前記近接電極に抵抗を介して電気接続することで構成されることを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧装置。
3. 前記抵抗が、前記第２の電位を調節する前記抵抗の抵抗値自体を可変する可変抵抗であることを特徴とする請求項２に記載の静電噴霧装置。
4. 前記第２電圧印加手段が、前記第１電圧印加手段によって前記液体噴霧部と前記被塗物との間に印加される電圧を抵抗で分割することで構成されることを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧装置。
5. 前記抵抗が、前記第２の電位を調整する可変抵抗であることを特徴とする請求項４に記載の静電噴霧装置。
6. 前記液体噴霧部が、
   前記液体の出口となる開口部を有する液体ノズルと、
   前記液体ノズル内に移動可能に配置される心棒を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。
7. 前記液体ノズルは、前記開口部側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部を有し、
   前記心棒は、前記液体ノズルの前記開口部の開口直径より小さい直径の先端に向かって外径が小さくなる前記テーパ角度αより小さいテーパ角度であるテーパ角度がβのテーパ形状部を有し、
   前記心棒の前記テーパ形状部が、前記液体ノズルの前記開口部の開口直径よりも直径の大きい部分を有しており、
   前記心棒が、前記液体を噴霧しない状態において、前記液体ノズルの前記開口部を閉塞可能であることを特徴とする請求項６に記載の静電噴霧装置。
8. 前記液体噴霧部は、前記心棒が取外し可能であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の静電噴霧装置。

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