JP6543199B2 - ノズル、乾式紡糸装置、ノズルセット、及び、ノズル取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル、乾式紡糸装置、ノズルセット、及び、ノズル取付方法に関する。

従来のノズルの一例として、特許文献１に記載された紡糸ノズルがある。特許文献１に記載の紡糸ノズルは、乾式紡糸装置が備える紡糸ノズルであって、先端側に向けてテーパー状に縮径するノズル本体と、ノズル本体の基端側に設けられている雄ネジ部と、を備え、雄ネジ部を取付対象物に対して螺入することによって、当該紡糸ノズルを取付対象物に着脱可能に取り付けることが可能である。

特許第５５３５３８９号公報

ところで、乾式防止装置が備える紡糸ノズルは、当該紡糸ノズルの周囲に所望の気流を安定的に形成できるようにしたり、内部を通過する紡糸原液の流れを所望の態様にしたりするために、極めて精密な加工精度で内部の流路を加工することが要求される。
しかしながら、本願発明者等の検討によれば、特許文献１の紡糸ノズルの構造は、極めて精密な加工精度での流路の加工を再現性良く実現するための製造容易性（加工容易性）の観点で、改善の余地があった。

また、乾式防止装置が備える紡糸ノズルに限らず、その他の各種のノズルにおいても、同様に、極めて精密な加工精度で内部の流路を加工することが要求される場合があり、その場合には上記と同様の課題があると考えられる。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、極めて精密な加工精度での流路の加工を再現性良く実現することが可能な構造のノズル、そのノズルを備える乾式紡糸装置、そのノズルを備えるノズルセット、及び、ノズル取付方法を提供するものである。

本発明によれば、吐出物を吐出するノズルであって、第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、を備え、前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であるノズルが提供される。

また、本発明によれば、本発明のノズルと、糸前駆体を延伸するための加圧ガスを吹き出すブロアと、面内に複数のエアノズルが区画形成された分流基板と、前記ブロアから吹き出された前記加圧ガスを前記エアノズルに導く給気路と、を備え、前記ノズルは、紡糸原液を吐出して前記糸前駆体とするものであり、前記複数のエアノズルの各々に対して前記ノズルがそれぞれ対応して配置されており、前記ノズルの先端は前記エアノズルから突き出ておらず、隣り合う前記ノズルどうしの距離が前記第１外径寸法の半分以下である乾式紡糸装置が提供される。

また、本発明によれば、本発明のノズルと、前記ノズルを当該ノズルの取付対象物に対して固定するための取付工具と、を備え、前記取付工具は、前記ノズルを先端側から収容する筒状に形成されており、前記取付工具の先端は円形に開口しており、前記取付工具を前記ノズルの先端側から前記ノズルに外嵌して前記取付工具の先端を前記ノズルの外周面に突き当てた際に、前記取付工具の先端の内周が前記テーパー部の外周面に対して周回状に当接するノズルセットが提供される。

また、本発明によれば、本発明のノズルセットの前記取付工具を用いて前記ノズルを前記取付対象物に対して取り付ける方法であって、前記ノズルは、前記第１直胴部の基端側に隣接している雄ネジ形状の固定部を更に備え、前記固定部を前記取付対象物に対して螺入することによって、前記ノズルを前記取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成され、前記取付工具を前記ノズルの先端側から前記ノズルに外嵌して前記取付工具の先端を前記ノズルの外周面に突き当てた状態で、前記取付工具を軸周りに回転させることによって、前記ノズルを軸周りに回転させ、前記固定部を前記取付対象物に螺入する工程を備えるノズル取付方法が提供される。

本発明によれば、ノズルにおいて互いに離間した２つの部分、すなわち第１直胴部及び第２直胴部がそれぞれストレート形状に形成されているため、これら２つの部分をそれぞれ固定具によって保持した状態で、内部の流路を切削加工により精度良く形成することが可能である。
ここで、ノズルは先端側に向けて縮径していて細径の先端から吐出物を吐出するようになっているが、ノズルにおける最大外径である第１外径寸法を有する第１直胴部を保持して切削加工を行うことができるため、ノズルをより安定的に保持した状態で、内部の流路を形成することができる。
よって、複数個のノズルを製造するに際し、極めて精密な加工精度での流路の加工を再現性良く実現することが可能となる。

実施形態に係るノズルの側断面図である。 実施形態に係るノズルの側面図である。 実施形態に係るノズルのノズル本体部の側断面図である。 図２の部分拡大図である。 実施形態に係るノズルセットを示す図である。 実施形態に係るノズルセットの取付工具を用いたノズル取付作業を示す図である。 複数のノズルにより構成されるノズル群におけるノズルの配置例を示す下面図である。 実施形態に係るノズルを備える乾式紡糸装置、およびこれを備える不織布製造装置を示す模式図である。 乾式紡糸装置のノズル群およびその近傍を示す模式的な断面図である。 図１０（ａ）は実施形態に係るノズルの平面図、図１０（ｂ）は実施形態に係るノズルの底面図である。 変形例に係る乾式紡糸装置のノズル群およびその近傍を示す模式的な断面図である。 変形例に係るノズルの側面図である。 変形例に係るノズルの拡大側断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
また、図示される各構成要素の各部の寸法比率や、各部の傾斜角度（テーパー部分の角度を含む）は、必ずしも正確なものではない。

先ず、図１、図２及び図１０を用いて、本実施形態に係るノズル６０について説明する。
ノズル６０は、吐出物を吐出するノズル６０であって、第１外径寸法（図２の外径Ｄ１）の筒形の外周面６１ａを有する第１直胴部６１と、第１直胴部６１の先端側に配置されているテーパー部６２と、テーパー部６２の先端側に配置されている第２直胴部６３と、を備えている。
ここで、ノズル６０において、上流側の端を基端６０ａ、下流側の端を先端６０ｂと称することとする。ノズル６０は、当該ノズル６０を基端６０ａから先端６０ｂに亘り貫通している流路６６を備えている。
なお、図２はノズル６０の左側面図と考えることができる。ノズル６０の右側面図は左側面図と対称に表れるため省略する。また、ノズル６０の正面図及び背面図は左側面図と同一であるため省略する。

本実施形態の場合、第１直胴部６１の外周面６１ａは、円筒形である。ただし、本発明において、外周面６１ａは、基端側から先端側に亘って外径が一定の形状であれば、その他の形状であっても良い。例えば、外周面６１ａは、角筒形（例えば六角筒形など）であっても良い。なお、外周面６１ａが角筒形の場合の外周面６１ａの外径（第１外径寸法）は、外周面６１ａの外接円の直径とすることができる。

テーパー部６２は、断面が円形の外周面６２ａを有している。外周面６２ａは、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径している。ここで、外周面６２ａの断面とは、ノズル６０の軸心に対して直交する断面（横断面）である。
本実施形態の場合、テーパー部６２の外周面６２ａは円錐台形状である。
そして、テーパー部６２のテーパー角度（図２の角度α）は１度以上３０度以下であることが好ましく、２度以上２０度以下であることが更に好ましい。すなわち、ノズル６０の軸心ＡＸと外周面６２ａとのなす角度（図２の角度α／２）は、０．５度以上１５度以下であることが好ましく、１度以上１０度以下であることが更に好ましい。
ただし、本発明において、外周面６２ａは、上記断面が円形である限りにおいて、その他の形状であっても良い。例えば、外周面６２ａは、先端側に向けて曲線的（二次曲線的、三次曲線的など）に減少する形状であっても良い。

第２直胴部６３は、第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法（図２の外径Ｄ２）の筒形の外周面６３ａを有する。本実施形態の場合、第２直胴部６３の外周面６３ａは、円筒形である。ただし、本発明において、外周面６３ａは、基端側から先端側に亘って外径が一定の形状であれば、その他の形状であっても良い。例えば、外周面６３ａは、角筒形（例えば六角筒形など）であっても良い。なお、外周面６３ａが角筒形の場合の外周面６３ａの外径（第２外径寸法）は、外周面６３ａの外接円の直径とすることができる。

そして、第１直胴部６１の外周面６１ａの外径寸法である第１外径寸法（図２の外径Ｄ１）が、当該ノズル６０における最大外径となっている。

本実施形態の場合、テーパー部６２は、第１直胴部６１の先端側に隣接している。そして、テーパー部６２の基端６２ｂにおける外径寸法は、第１外径寸法よりも小さく、第１直胴部６１とテーパー部６２との境界に段差（段差面６７）が存在している。すなわち、第１直胴部６１における先端側の端面は、先端側を向く段差面６７となっている。
ただし、本発明は、この例に限らず、第１直胴部６１とテーパー部６２とは、段差無く相互に連続していても良い。つまり、テーパー部６２の基端６２ｂにおける外径寸法が、第１外径寸法（図２の外径Ｄ１）であっても良い。

ノズル６０は、ノズル本体部７０と、突出筒部８０と、の２つの筒状部材を備えて構成されている。
このうちノズル本体部７０は、上記の第１直胴部６１、テーパー部６２及び第２直胴部６３を有しており、当該ノズル本体部７０の基端から先端に亘って流路７０ａが貫通した状態に形成されている。
また、突出筒部８０は、ノズル本体部７０よりも細径に形成されており、突出筒部８０の基端から先端に亘って流路８０ａが貫通した状態に形成されている。
突出筒部８０は、当該突出筒部８０における基端側の部分が、ノズル本体部７０における先端側の部分に挿入されているとともに、当該ノズル本体部７０に対して固定されている。そして、突出筒部８０における先端側の部分が、ノズル本体部７０から先端側に突出している。
すなわち、ノズル６０は、第１直胴部６１、テーパー部６２及び第２直胴部６３を有するノズル本体部７０と、ノズル本体部７０に挿入及び保持されているとともにノズル本体部７０の先端（例えば、後述する第２テーパー部６４の先端６４ｃ）から突出している突出筒部８０と、を備える。
よって、ノズル本体部７０と、細径の突出筒部８０とを個別に作製できるため、それぞれの製造容易性を向上できるとともに、それぞれの加工精度を十分に確保することができる。

更に、ノズル６０は、第１直胴部６１の基端側に隣接している固定部６５を備えている。
本実施形態の場合、固定部６５は、雄ネジ形状に形成されている。
また、本実施形態の場合、固定部６５は、第１直胴部６１よりも細径となっている。これにより、後述するように固定部６５を取付対象物に固定した際に、取付対象物に対して第１直胴部６１の基端側の端面６１ｂが接触するようにできるため、ノズル６０を安定的に固定することができる。
ノズル６０は、固定部６５をノズル６０の取付対象物（例えば、後述する基板本体３０（図６、図７、図９））に対して挿入（例えば螺入）して当該ノズル６０を取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成されている。
第１直胴部６１の基端側の端面６１ｂは、径方向外側に向けて基端側に突出する傾斜面となっている。
より詳細には、第１直胴部６１の端面６１ｂには、円錐台形状の凹部が形成されていることによって、端面６１ｂが上述の形状の傾斜面となっている。
端面６１ｂがこのような形状となっていることにより、後述するように、固定部６５を取付対象物に固定した際に、端面６１ｂが弾性変形するとともに取付対象物に対して密着するようにできる。

なお、第１直胴部６１の端面６１ｂの十分な変形性を実現するとともに、突出筒部８０の十分な剛性を確保するために、ノズル本体部７０のヤング率は突出筒部８０のヤング率よりも小さいことが好ましい。
ノズル本体部７０及び突出筒部８０は、それぞれ金属材料により構成することができ、この場合に、一例として、ノズル本体部７０は真鍮により構成することができ、突出筒部８０はステンレスにより構成することができる。より詳細には、ノズル本体部７０は、ＲｏＨＳ（Restriction of Hazardous Substances）対応の、鉛を含有しない真鍮により構成されていることが好ましい。ただし、ノズル本体部７０の材料はこの例に限らず、ステンレス又はチタン系材料などを用いても良い。また、突出筒部８０についても、ステンレス以外の材料により構成しても良い。
また、ノズル本体部７０及び突出筒部８０の外周面には、それぞれ必要によりメッキが施されていても良い。ノズル本体部７０に施すメッキとしてはＳｎメッキが好ましい。ここで、突出筒部８０の外周面にメッキ（例えばＣｒ、Ｉｒ又はＰｔなどのメッキ）が施されていることにより、ノズル本体部７０から突出筒部８０が抜けにくくなるとともに、突出筒部８０の機械的強度（曲げ剛性など）が向上する。

更に、ノズル６０は、第２直胴部６３の先端側に設けられている第２テーパー部６４を更に備えている。第２テーパー部６４の外周面６４ａは、先端側に向けて外径寸法が縮径する円錐台形状に形成されている。
そして、第２テーパー部６４の基端６４ｂ（図１）の外径寸法は第２外径寸法（図２の外径Ｄ２）である。
このため、第２テーパー部６４と第２直胴部６３との間に段差が存在することによる不具合（気流の乱れなど）の発生を抑制することができる。
なお、第２テーパー部６４のテーパー角度は特に限定されないが、例えば、テーパー部６２のテーパー角度よりも大きい角度に設定することができる。

本実施形態の場合、ノズル本体部７０が固定部６５及び第２テーパー部６４を有している。
そして、固定部６５の基端がノズル本体部７０の基端であるとともにノズル６０全体の基端６０ａとなっている。また、突出筒部８０の後述する本体部８１の先端が突出筒部８０の先端であるとともにノズル６０全体の先端６０ｂとなっている。
また、第２テーパー部６４の先端６４ｃが、ノズル本体部７０の先端となっている。

なお、本実施形態の場合、テーパー部６２の先端側に第２直胴部６３が隣接しているとともに、テーパー部６２の先端の外径と第２直胴部６３の外径Ｄ２とが互いに等しくなっている。
また、第２直胴部６３の先端側に第２テーパー部６４が隣接しているとともに、第２直胴部６３の外径Ｄ２と第２テーパー部６４の基端６４ｂ（図１）の外径とが互いに等しくなっている。
また第２テーパー部６４の先端６４ｃの外径よりも突出筒部８０の本体部８１の外径が小さく、従って、第２テーパー部６４における先端側の端面は、先端側を向く段差面となっている。

また、第１直胴部６１、テーパー部６２、第２直胴部６３、第２テーパー部６４の各々は、ノズル６０の軸心ＡＸに対して円対称形となっている。同様に、突出筒部８０の本体部８１も、軸心ＡＸに対して円対称形となっている。つまり、ノズル６０において固定部６５よりも下側の部分は、軸心ＡＸに対して円対称形となっている。
また、雄ネジ形状の固定部６５の軸心は、軸心ＡＸと一致しており、固定部６５は軸心ＡＸに対して実質的に円対称形となっている。
また、流路６６の各部も、軸心ＡＸに対して円対称形となっている。つまり、ノズル６０の軸中心に流路６６が配置されている。

ここで、上述のように、ノズル６０の内部の流路６６は、ノズル６０を基端６０ａから先端６０ｂに亘り貫通して形成されている。流路６６の上流部分は、ノズル本体部７０の内周面により画定されている流路７０ａ（図１）であり、流路６６の下流部分は、突出筒部８０の内周面により画定されている流路８０ａ（図１）である。

図３に示すように、ノズル本体部７０における流路７０ａは、第１部分６６１と、先端側に向けてテーパー状に縮径している第２部分６６２と、第３部分６６３と、を基端側から先端側に向けて段差無く連続する配置で有している。
より詳細には、第１部分６６１及び第３部分６６３は、それぞれ円柱形（内径が一定のストレート形状）に形成され、第２部分６６２は、円錐台形状に形成されている。そして、第２部分６６２の基端の内径は、第１部分６６１の内径に等しく、第２部分６６２の先端の内径は、第３部分６６３の内径に等しい。
なお、流路７０ａは、第１部分６６１の基端側に隣接する第４部分６６４を有しており、第４部分６６４は、先端側に向けてテーパー状に縮径している。そして、第４部分６６４と第１部分６６１とは相互に段差無く連続している。より詳細には、第４部分６６４は円錐台形状に形成されており、第４部分６６４の先端の内径は、第１部分６６１の内径に等しい。

図１及び図４に示すように、突出筒部８０は、内径が一定のストレート形状の本体部８１と、本体部８１の基端側に連接されている基端部８２と、を有している。より詳細には、本体部８１は、当該本体部８１の長手方向における全域に亘り、外径、内径、ともに一定径、且つ、直線状に形成されている。
図４に示すように、突出筒部８０の基端部８２は、ノズル本体部７０における流路７０ａに収容されているとともに、基端側に向けて漏斗状に拡径しており、且つ、第２部分６６２の周壁によって先端側への移動が規制されている。つまり、突出筒部８０は、先端側に抜け止めされた状態で、ノズル本体部７０によって保持されているため、ノズル本体部７０からの突出筒部８０の脱落を抑制できる。
より詳細には、基端部８２は、第１部分６６１の先端部の内部から第２部分６６２の内部に亘る範囲に収容されている。また、本体部８１の基端部は第３部分６６３に収容されており、本体部８１における残りの部分は、ノズル本体部７０から先端側に突出している。
なお、本体部８１の外径は、第１部分６６１の内径と同等であることが好ましい。

ここで、ノズル６０は（ノズル本体部７０は）、当該ノズル６０の軸心方向に沿って、固定部６５、第１直胴部６１、テーパー部６２、第２直胴部６３及び第２テーパー部６４をこの順に備えている。
ノズル６０の軸心方向における第１直胴部６１の長さは、同方向におけるテーパー部６２の長さよりも短いことが好ましく、第１直胴部６１は、例えばフランジ状に形成されている。
ノズル６０の軸心方向における第２直胴部６３の長さは、例えば、同方向におけるテーパー部６２の長さと同等とすることができる。
また、ノズル６０の軸心方向における第２テーパー部６４の長さは、例えば、同方向における第２直胴部６３の長さよりも短くすることができる。

また、ノズル本体部７０からの突出筒部８０の突出長Ｌ１（図１）と、第１直胴部６１の基端からノズル本体部７０の先端までの長さＬ２（図１）との関係は、特に限定されないが、突出長Ｌ１が長さＬ２よりも長いことが好ましい。このようにすることによって、突出長Ｌ１を十分に確保することができるため、ノズル６０の先端６０ｂ位置での気流を安定化させることが容易となる。
なお、突出長Ｌ１及び長さＬ２は、それぞれノズル６０の軸方向における寸法である。

ノズル６０の各部の寸法は、特に限定されないが、後述するような乾式紡糸装置１にノズル６０を用いる場合、それぞれ以下の寸法とすることができる。
突出筒部８０の本体部８１の内径は、例えば、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることができる。
本体部８１の外径は、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることができ、特に、０．５５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
上記の突出長Ｌ１は、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることができる。
上記の長さＬ２は、例えば、４ｍｍ以上２５ｍｍ以下とすることができる。
ノズル６０の軸方向における第１直胴部６１の寸法は、例えば、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができる。
ノズル６０の軸方向におけるテーパー部６２の寸法は、例えば、１．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。
ノズル６０の軸方向における第２直胴部６３の寸法は、例えば、１．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。
ノズル６０の軸方向における第２テーパー部６４の寸法は、例えば、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができる。
ノズル６０の軸方向における固定部６５の寸法は、例えば、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。
流路７０ａの内径は、例えば、第１部分６６１については０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができ、第４部分６６４の基端の内径については１ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることができる。
突出筒部８０の本体部８１の長さと本体部８１の内径との比（長さ／内径）は、例えば、２０以上１００以下とすることができる。
上記の突出長Ｌ１と本体部８１の外径との比（Ｌ１／外径）は、例えば、１０以上５０以下とすることができる。

ノズル６０は以上のように構成されている。

次に、図５を用いて本実施形態に係るノズルセット１００について説明する。
本実施形態に係るノズルセット１００は、上述したノズル６０と、ノズル６０を当該ノズル６０の取付対象物（例えば、後述する基板本体３０（図６、図７、図９））に対して固定するための取付工具９０と、を備えている。
取付工具９０は、ノズル６０を先端側から収容可能な筒状に形成されている。
取付工具９０の一端部９０ａは円形に開口している。
なお、取付工具９０は金属材料により構成することができる。
そして、取付工具９０をノズル６０の先端側からノズル６０に外嵌して取付工具９０の一端部９０ａをノズル６０の外周面に突き当てた際に、取付工具９０の一端部９０ａの内周（具体的には、後述する内周９２）がテーパー部６２の外周面６２ａに対して周回状に当接するようになっている（図６参照）。つまり、取付工具９０とノズル６０とがこのように当接する条件を満たすように、外周面６２ａの寸法と、一端部９０ａの内周の寸法と、の大小関係が設定されている。

より詳細には、取付工具９０は、円筒形に形成されており、当該取付工具９０の基端から先端に亘り孔９１が貫通した状態に形成されている。ただし、本発明は、この例に限らず、取付工具９０の他端部９０ｂは閉塞していても良い。
取付工具９０を用いたノズル６０の取り付け作業は、取付工具９０をテーパー部６２の外周面６２ａに対して圧接させた状態で当該取付工具９０を軸回転させることにより行われる。取付工具９０を軸回転させる操作を容易に行うことができるように、取付工具９０にはレバー（不図示）が設けられていることが好ましい。このレバーは、取付工具９０の外径よりも長尺な棒状体であり、当該レバーの長手方向が取付工具９０の軸方向に対して交差する姿勢で、取付工具９０の他端部９０ｂを貫通した状態に設けられる。レバーの長手方向は、取付工具９０の径方向に一致させることが好ましい。より詳細には、レバーは、例えば、直径１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の丸棒であり、レバーの両端部の各々が取付工具９０の側周面から１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度突出するように設けられる。レバーにおいて取付工具９０から突出している部分を操作することにより、取付工具９０の軸回転操作を容易且つ軽い力で行うことができる。なお、レバーを構成する材料は、取付工具９０を構成する材料と同じであることが好ましい。

ここで、取付工具９０の一端部９０ａの内周面は、基端側に向けてテーパー状に拡径している。取付工具９０における一端部９０ａを除く部分の内周面は、内径が一定のストレート形状に形成されている。すなわち、孔９１は、内径が一定のストレート部９１ａと、ストレート部９１ａの基端側に隣接しているとともに基端側に向けてテーパー状に拡径するテーパー部９１ｂと、を含む。
ここで、テーパー部９１ｂのテーパー角度は、例えば、テーパー部６２のテーパー角度よりも大きい角度に設定されている。このため、取付工具９０をノズル６０の先端側からノズル６０に外嵌して取付工具９０の一端部９０ａをノズル６０の外周面に突き当てた際に、テーパー部９１ｂにおける先端の内周９２が、ノズル６０のテーパー部６２の外周面６２ａに対して周回状に当接するようになっている（図６参照）。

次に、図６を用いて、ノズルセット１００の取付工具９０を用いてノズル６０を取付対象物に対して取り付ける方法（ノズル取付方法）を説明する。
上述のように、ノズル６０は、第１直胴部６１の基端側に隣接している雄ネジ形状の固定部６５を備え、固定部６５を取付対象物に対して螺入することによって、ノズル６０を取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成されている。
図６（ａ）に示すように、このノズル取付方法は、取付工具９０をノズル６０の先端側からノズル６０に外嵌して取付工具９０の一端部９０ａをノズル６０の外周面（つまりテーパー部６２の外周面６２ａ）に突き当てた状態で、取付工具９０を軸周りに回転させることによって、ノズル６０を軸周りに回転させ、固定部６５を取付対象物に螺入する工程を備える。

取付工具９０の一端部９０ａの内周（具体的には内周９２）がテーパー部６２の外周面６２ａに対して周回状に当接した状態で取付工具９０が回転するため、内周９２と外周面６２ａとの摩擦によってノズル６０が取付工具９０に従動する。すなわち、ノズル６０は取付工具９０と同方向に回転するため、固定部６５を取付対象物に螺入することができる。
ここで、本願発明者等がテーパー部６２のテーパー角度の最適な大きさについて鋭意検討した結果、テーパー部６２及び取付工具９０の材料や寸法に応じて、１度以上３０度以下の範囲内の適切なテーパー角度に設定することによって、内周９２と外周面６２ａとの摩擦によって好適に固定部６５を取付対象物に対して螺入することができることが分かった。
ただし、ノズル６０に対して取付工具９０が空回りすることが許容されるため、固定部６５を取付対象物（例えば基板本体３０）に対して螺入する際のトルクが過剰になること、並びに、固定部６５を取付対象物に固定した際の軸力が過剰になることが抑制される。よって、取付対象物に傷（擦過痕など）が形成されてしまうことが抑制される。

なお、取付工具９０の一端部９０ａに、基端側に向けてテーパー状に拡径するテーパー部９１ｂが形成されているため、一端部９０ａの内周とテーパー部６２の外周面６２ａとの十分な摩擦力を確保することができる。また、テーパー部９１ｂのテーパー角度がテーパー部６２のテーパー角度よりも大きいため、テーパー部９１ｂの変形（破損）を抑制できる。

ここで、上述のように、第１直胴部６１の基端側の端面６１ｂは、径方向外側に向けて基端側に突出する傾斜面となっている。図６（ｂ）に示すように、固定部６５を取付対象物である基板本体３０のネジ孔３０ａに螺入してノズル６０を基板本体３０に対して締結することにより、端面６１ｂが平坦面に近づく方向に、第１直胴部６１が弾性変形する。換言すれば、テーパー部６２の外周面６２ａと取付工具９０の内周９２との摩擦力によって、第１直胴部６１が弾性変形する程度の力で、固定部６５を取付対象物に螺入することができる。
よって、雄ネジである固定部６５を基板本体３０などの取付対象物に対して十分な軸力により固定することができる。しかも、端面６１ｂが基板本体３０に対して（図６における基板本体３０の下側の面に対して）弾性的に密着する。よって、端面６１ｂと基板本体３０などの取付対象物との間に間隙が生じることによる不具合（気流の乱れなど）の発生を抑制できる。

また、上述のように、第１直胴部６１の外周面６１ａは円筒形である。このため、第１直胴部６１の基端側の端面６１ｂと擦れることによって取付対象物に形成される擦過痕が、第１直胴部６１の端面６１ｂの周囲を取り囲むように形成されることが無い。つまり、第１直胴部６１から離間した位置に擦過痕が形成されることが無い。よって、第１直胴部６１の基端側の端面６１ｂの周囲を取り囲む擦過痕の存在による不具合（気流の乱れなど）を抑制することができる。
なお、後述するような乾式紡糸装置などにおいては、気流の僅かな乱れをも抑制できるように、ノズル６０の取付対象物（例えば基板本体３０）においてノズル６０が突出する側の面（図６、図９における下側の面）は、鏡面研磨されている場合がある。本実施形態によれば、鏡面研磨された面を、第１直胴部６１の周囲において傷付けてしまうことを抑制できる。

また、ノズル６０の最大径部分である第１直胴部６１ではなく、テーパー部６２を取付工具９０によって回転させることにより、ノズル６０を取付対象物に螺入するため、複数のノズル６０を取付対象物に取り付ける場合に、取付工具９０が隣のノズル６０と干渉することを抑制できる。よって、複数のノズル６０を互いに近接させて配置することが容易となる。よって、ノズル６０が細径であっても、ノズル６０を密集した配置とすることができる。
なお、取付工具９０の外径は、第１直胴部６１の外径Ｄ１よりも小さいことが好ましい。このようにすることにより、互いに隣接させて複数のノズル６０を取付対象物に取り付ける際に、取付工具９０と隣のノズル６０との干渉を回避することができる。よって、ノズル６０を密集させて配置することがより容易となる。

例えば図７（ａ）〜（ｃ）の各図に示すように、複数のノズル６０を、隣り合うものどうしが互いに接触する配置で取付対象物（例えば基板本体３０）に取り付けることもできる。より詳細には、例えば、図７（ａ）に示すように複数のノズル６０を一列に配置したり、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように複数のノズル６０を格子状に配置したりすることができる。なお、複数のノズル６０を、互いに離間する複数列に配置したりすることも可能である。また、図７（ｂ）では正格子状の配置を、図７（ｃ）では千鳥格子状の配置を、それぞれ示しているが、その他の格子状の配置としても良い。なお、ノズル６０の数は、図示した数に限らない。

また、取付工具９０の長さは、ノズル６０における第１直胴部６１よりも先端側の部分の長さ（ノズル６０の軸心方向において、段差面６７から先端６０ｂまでの長さ）よりも長いことが好ましい。このようにすることにより、手作業で取付工具９０を回転させる際に、細径の突出筒部８０の先端が手の平に突き当たってしまうことなどを回避することができる。

ここで、ノズル本体部７０を製造するには、例えば、ノズル本体部７０の外面の形状を加工した後で、内部に流路７０ａを切削加工により形成する。つまり、流路７０ａを形成する前段階で、第１直胴部６１の外周面６１ａ及び第２直胴部６３の外周面６３ａを含むノズル本体部７０の外周面の形状が形成されている。
外周面６１ａ及び外周面６３ａの各々は、外径が一定のストレート形状に形成されているため、流路７０ａを形成する際には、外周面６１ａと外周面６３ａとの双方をそれぞれ固定具によって安定的に保持することができる。すなわち、ノズル本体部７０の軸方向において相互に離間している２つの部分である外周面６１ａ及び外周面６３ａをそれぞれ固定具によって保持した状態で、旋盤を用いた切削加工によってノズル本体部７０の内部に流路７０ａを形成することができる。このため、切削加工の際におけるノズル本体部７０の軸ブレを抑制できるため、流路７０ａを極めて精密な加工精度で形成することができる。
その結果、突出筒部８０をノズル本体部７０に対して極めて高精度に同軸に配置することも可能となる。
切削加工の際には、ノズル６０を（ノズル６０を保持する固定具とともに）軸回転させても良いし、切削刃をノズル６０の周囲で回転させても良いし、ノズル６０と切削刃との双方を回転させても良い。
なお、ノズル本体部７０を製造する方法は、ここで説明した例に限らず、他の方法で行っても良い。

また、ノズル本体部７０に対する突出筒部８０の固定は、例えば、以下のようにして行うことができる。
先ず、ノズル本体部７０を作製する一方で、筒状の突出筒部８０を作製する。なお、この段階では、突出筒部８０は外径が一定であり、未だ基端部８２は漏斗状にはなっていない。
次に、突出筒部８０を流路７０ａに挿入して基端部８２を流路７０ａの第２部分６６２に配置した状態で、ノズル本体部７０及び突出筒部８０を相互に位置関係が変化しないように保持する。
次に、ノズル本体部７０の基端側から、先端がテーパー状の棒状の拡径具を流路７０ａに差し込み、該拡径具の先端を突出筒部８０の基端部８２に打ち込む。これにより、基端部８２を漏斗状に拡径させるとともに、基端部８２をノズル本体部７０によって保持させる。
なお、ノズル本体部７０に突出筒部８０を固定する方法は、ここで説明した例に限らず、他の方法で行っても良い。

次に、本実施形態に係るノズル６０を備える装置の一例として、乾式紡糸装置について説明する。
本実施形態に係る乾式紡糸装置の構造は、以下に説明する点の他は、公知の乾式紡糸装置と同様（例えば、特許文献１に記載のものと同様）であるが、図８及び図９を用いて説明する。

本実施形態に係る乾式紡糸装置１は、上述した構造のノズル６０と、糸前駆体１２を延伸するための加圧ガスを吹き出すブロア１０と、面内に複数のエアノズル９ａ（図９）が区画形成された分流基板９と、ブロア１０から吹き出された加圧ガスをエアノズル９ａに導く給気路１１ａと、を備え、ノズル６０は、紡糸原液を吐出して糸前駆体とするものである。すなわち、乾式紡糸装置１は、紡糸ノズルとしてノズル６０を備える。
図９に示すように、複数のエアノズル９ａの各々に対してノズル６０がそれぞれ対応して配置されており、ノズル６０の先端６０ｂはエアノズル９ａから突き出ておらず、隣り合うノズル６０どうしの距離が上記第１外径寸法の半分以下である。すなわち、隣り合うノズル６０どうしは、（外径Ｄ１／２）以下の距離で相互に近接して配置されている。このため、吐出される糸前駆体１２どうしの間隔を密にできる。よって、例えば、糸前駆体１２により構成される糸１７どうしが密な不織布１９などを形成することができる。
好ましくは、上記のように、隣り合うノズル６０は、その第１直胴部６１の外周面６１ａどうしが相互に接触している。

図８に示すように、乾式紡糸装置１は、紡糸原液を投入するためのホッパー２と、ホッパー２に投入された紡糸原液をヘッド４内に導く給液管３と、ヘッド４内に設けられ給液管３に連続する給液路３ａと、を備える。給液路３ａの下流側には原液室５が設けられており、紡糸ノズルとしてノズル６０を備えるノズル基板６へと紡糸原液の流路が続く。ノズル基板６の面内に設けられるノズル６０より紡糸原液が吐出されて、糸前駆体１２が形成される。
また乾式紡糸装置１は、加圧ガスを吹き出すためのブロア１０と、ブロア１０より吹き出された加圧ガスをヘッド４内に導く給気管１１と、ヘッド４内に設けられ給気管１１に連続する給気路１１ａと、を備える。給気路１１ａの下流側には、加圧ガスが流通するための経路として、ノズル基板６に形成された図示省略される給気孔が設けられている。
ノズル基板６の下側には、スペーサ７、絞り板８及び分流基板９が積層状態で設けられている。ノズル基板６の給気孔から枠状のスペーサ７の内部空間に吹き込まれた加圧ガスは、スペーサ７の内部から、絞り板８に形成された絞り孔（不図示）と、分流基板９に形成された複数のエアノズル９ａと、をこの順に介して、下流側に吹き出される。

ノズル基板６、スペーサ７、絞り板８、および分流基板９は、ヘッド４に固定されている。
より詳細には、給気孔は、例えば、ノズル基板６を構成する基板本体３０（図９）に形成されている。ただし、給気孔は、ノズル基板６以外の部分、例えばスペーサ７の側面等に形成されていても良い。なお、基板本体３０の下面は平坦（平面形状）に形成されており、且つ、例えば鏡面研磨されている。
絞り板８に形成された絞り孔は、下流側に向けて開口幅が小さくなる形状となっている。なお、絞り板８は任意の構成であり、例えば絞り板８を省略するとともにスペーサ７と分流基板９とを直接に積層しても良い。

乾式紡糸装置１にて用いられる紡糸原液は、その性状、あるいは調製方法について特に限定されない。したがって、溶融物である紡糸原液を用いる場合には、乾式紡糸装置１はメルトブロー法（溶融紡糸方法）に用いられる紡糸装置であると考えることができる。乾式紡糸装置１がメルトブロー法に用いられる場合、紡糸材料としては熱可塑性樹脂が好適であるが、これに限定されない。
あるいは、紡糸材料を溶媒に懸濁または溶解させて調製された紡糸原液が用いられてもよい。また紡糸原液は、一部の紡糸材料が溶媒に溶解されるとともに、さらに異なる紡糸材料が懸濁されたものであってもよい。これらの紡糸原液を用いる場合、乾式紡糸装置１は溶液紡糸法に用いられる紡糸装置であると考えることができる。
特に、上記溶液紡糸法に用いられるために調整された紡糸原液は、スラリー状であることが一般的である。特にスラリー状の紡糸原液を用いる場合、乾式紡糸装置１はスラリーブロー法に用いられる紡糸装置であると考えることができる。１００℃以上、特には２００℃以上の高温で加熱された場合に構造が変化する紡糸材料を使用する場合には、乾式紡糸装置１がスラリーブロー法として用いられることが好適である。より具体的には、たとえば、ヒドロキシアパタイトを紡糸材料として用いたとき、水酸基を保持したままアパタイト繊維を紡糸することができる。即ち、スラリーブロー法は、ヒドロキシアパタイトの紡糸に好適である。また同様にプルランを紡糸材料とした場合にもスラリーブロー法は好適である。ただし、乾式紡糸装置１は、プルランを紡糸材料として用い、メルトブロー法により紡糸するために用いられても良い。

ヘッド４は、給液路３ａ、給気路１１ａ、および原液室５を含む筐体である。ただし、形状は矩形状であることに限定されるものではない。ヘッド４を構成する上記筐体を形成する材料は特に限定されないが、アルミ材を選択することにより、軽量性、熱伝導性などの観点で有利である。

ヘッド４には、任意で冷却機構が設けられていてもよい。上記冷却機構は、ヘッド４の内部の空気雰囲気の温度を適切な温度範囲まで冷却するためのものである。また、ヘッド４の外側に冷却機構を設け、これによってヘッド４の内部の空気温度を適切な温度範囲に調整してもよい。
上記適切な温度範囲は、紡糸材料に使用される溶媒の種類などによって異なり特に限定されないが、たとえば、５０℃を超えない範囲、特には４５℃を超えない範囲、さらには４０℃を超えない範囲とすることができる。上記温度範囲の下限は、紡糸原液が凍結しない範囲において特に限定されない。たとえば一般的に常温として認識される温度であればよく、具体的には、１０℃以上、さらには１５℃以上、特には２０℃以上であってよい。

ヘッド４の内部に設けられる冷却機構は、空気温度を適切な温度範囲に調整可能な構成であれば特に限定されない。
たとえば、図８には、冷却機構の一つの態様として、ヘッド４の内部を図面手前側から奥行側まで貫通する４本の冷却管１１０を備えるものを例示している。冷却管１１０には、図示省略する冷却媒体排出装置から、冷却媒体が流入される。冷却媒体としては、水などの液体あるいは空気などの気体が挙げられるが特に限定されない。ヘッド４内を通過した冷却媒体は、ヘッド４の外部に排水または排気されてよい。あるいは冷却媒体を、冷却媒体排出装置に還流させ熱交換し、再度、冷却媒体として使用されてもよい。また図８では冷却管１１０をノズル６０の並び方向に沿って４本設ける態様を示しているが、ヘッド４内に貫通される冷却管１１０の本数、および設けられる位置は特に限定されない。
また上記冷却機構の別の態様としては、ヘッド４の内部に空気などの気体である冷却媒体を流入する流入口と、ヘッド４内の空気あるいは流入された気体を排出するための排出口を設けてもよい。これによってヘッド４の内部の空気雰囲気を適切な温度範囲に調整してもよい。
いずれの冷却機構においても、ヘッド４の内部に温度センサを設け、ヘッド４の内部の空気温度が適切な温度範囲を超えたとき、自動で冷却媒体の移動が開始するよう構成してもよい。あるいは、ヘッド４の内部の空気温度を観察するための温度計をヘッド４の内部またはヘッド４の外側に視認可能に設け、温度変化に対応してマニュアルで冷却媒体の流通を開始させるよう構成してもよい。

図８に示すように、ヘッド４の内部には原液室５が設けられている。
図９に示すように、原液室５の内部には、分流補助部材５１が配置されている。
分流補助部材５１は、断面略円形であって、中央が大径であり、両端側にかけて径が小さく形成されている。分流補助部材５１は、原液室５の長軸方向両側内面に支持固定されて設置されている。
原液室５は、給液路３ａから紡糸原液が流入する紡糸原液流入口５２と、紡糸原液をノズル６０に供給する複数の紡糸原液排出口５４と、を有している。そして、原液室５は、ホッパーより供給される紡糸原液を貯留し、次いで複数のノズル６０へと該紡糸原液を分流する。紡糸原液排出口５４は、ノズル６０と１対１で対応しており、各ノズル６０と対応する位置に配置されている。
分流補助部材５１は、紡糸原液流入口５２の付近が最も大径であり、紡糸原液流入口５２から遠ざかるほど細径となっている。これにより分流補助部材５１と原液室５の内壁面とのクリアランスは紡糸原液流入口５２の付近が極小であって、紡糸原液流入口５２から遠ざかるほど大きくなっている。
原液室５に分流補助部材５１が設置されていることにより、紡糸原液を多数のノズル６０それぞれに均等に供給することが可能となる。
なお、原液室５とノズル基板６の基板本体３０との間にはヘッド４の底板５３が介在しており、各ノズル６０の流路６６と、それぞれ対応する紡糸原液排出口５４とは、底板５３に形成された開口を介して相互に連通している。

乾式紡糸装置１においては、例えば、複数のノズル６０が一列に整列して配置されて、一つのラインを構成している（図９、図７（ａ）参照）。
ノズル６０は、ノズル基板６の基板本体３０を上下に貫通しているネジ孔３０ａに対して固定部６５が螺入されることによって、基板本体３０に固定されている。基板本体３０と複数のノズル６０とによってノズル基板６が構成されている。
原液室５から各ノズル６０の流路６６内に供給された紡糸原液は、各ノズル６０の先端６０ｂの開口から外部に（つまり気相に）吐出されて糸前駆体１２となる。

上述のように、ノズル基板６の下側には、スペーサ７、絞り板８及び分流基板９が積層状態で設けられており、各ノズル６０の周囲には、加圧ガスの気流が形成される。各ノズル６０の周囲に形成される加圧ガスの気流は、分流基板９に形成された複数のエアノズル９ａを介して下流側に吹き出される。

ここで、図９に示すように、ノズル６０の先端６０ｂは、エアノズル９ａが形成されている分流基板９の下面９ｂから突出していない。より詳細には、各ノズル６０は、各々が１対１で対応するエアノズル９ａに挿入されているとともに、各ノズル６０の先端６０ｂは、例えば、分流基板９の上面よりも下、且つ、分流基板９の下面９ｂよりも上に位置している。ただし、本発明は、この例に限らず、先端６０ｂの高さ位置は、下面９ｂの高さ位置と揃っていても良いし、分流基板９の上面の高さ位置と揃っていても良い。

また、分流基板９の下方には断熱層１３が配置され、断熱層１３の下方には筐体１４が配置されている。
ノズル基板６に備えられたノズル６０より気相に吐出された糸前駆体１２は、断熱層１３の図示省略される開口部を通過し、さらに筐体１４内を通過し、紡糸される。筐体１４内には、筐体１４内を通過する糸前駆体の伸長方向に沿って赤外線ヒーター１５が設けられている。糸前駆体１２は、内部に含有される溶媒を加熱除去されることによって紡糸され、糸１７として筐体１４外へと繰り出される。

ここで、糸前駆体１２の糸径は、ノズル６０の吐出孔の口径や加圧ガスの気流速度などによって調整することができる。たとえば糸前駆体１２の繊維径をより小さくしたい場合には、加圧ガスの気流速度が速くなるよう調整すればよい。加圧ガスの気流速度は、ブロアの性能や調整により適宜決定することができ、特に限定されるものではない。たとえば、加圧ガスの速度は、用いられるブロアの機能にもよるが、２０ｍ／ｓから１０００ｍ／ｓの範囲で適宜決定することができる。
たとえば、水溶性多糖類水を溶媒に溶解させてなる紡糸原液を用いた場合には、ノズル６０の先端６０ｂの開口径を１００μｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは２００μｍ以上９００μｍ以下、より好ましくは２５０μｍ以上７５０μｍ以下とすることができる。このように細径のノズル６０から吐出された糸前駆体１２は、ノズル６０の開口径と同等あるいはそれ以下の繊維径を示し得る。紡糸原液を１００質量％としたとき、紡糸原液中における溶質（即ち、多糖類原料）の量を１０質量％以上３０質量％以下に調整することが可能である。このような濃度の紡糸原液を用いて形成された糸前駆体１２が、加熱機構（赤外線ヒーター１５）において溶媒を除去されると、糸前駆体１２の繊維径よりも小さい繊維径の糸１７が形成される。

乾式紡糸装置１により紡糸される糸１７の繊維径は特に限定されず、ノズル６０の先端６０ｂの開口径を調整することにより、紡糸される糸１７の繊維径を調整することができる。具体的には、例えば１００ｎｍ以上２００μｍ以下程度の繊維系の糸、より詳細には、例えば１μｍから１００μｍ程度の繊維径の糸を紡糸することができる。

また、赤外線ヒーター１５は、糸前駆体１２に対して直接にまたは輻射で赤外線を照射することによって、糸前駆体１２に含有される溶媒を加熱除去する。たとえば赤外線ヒーター１５は輻射板１６を併設することができ、これにより赤外線ヒーター１５からの赤外線（遠赤外線を含む）を糸前駆体１２に照射して、糸前駆体１２を輻射熱によって乾燥させることができる。

また、断熱層１３は任意の構成であるが、図８に示す乾式紡糸装置１のように赤外線ヒーター１５などの加熱装置を用いて糸前駆体１２に含有される溶媒を加熱除去する場合に、断熱層１３を備えることが望ましい。
即ち、分流基板９と赤外線ヒーター１５などの加熱装置との間に、赤外線ヒーター１５からノズル６０に対する熱伝導を低減する断熱層１３を設けることができる。
また断熱層１３の効果をより一層高めるために、分流基板９と断熱層１３との間および／または断熱層１３と赤外線ヒーター１５との間に、外気との換気可能な空気層２２が設けられていても良い。
このような空気層２２を設けることにより空気の流れが生じるため、熱が籠らず、熱伝導の低減がより効果的に図られる。

乾式紡糸装置１の筐体１４は、糸前駆体を介して対向する一対の電極と、電極に電流を流す電流装置と、を備える。電流装置により電極に電流が流されたとき電極間に電場が発生し、糸前駆体を帯電させることができる。
上記電極の例を図８に示す。乾式紡糸装置１には、糸前駆体に介して対向する電極８０１Ａ、８０１Ａ、電極８０１Ｂ、８０１Ｂ、電極８０１Ｃ、８０１Ｃを備える。即ち、３対の電極が設けられている。各電極は、棒状体であって、図８の紙面の手前側から奥側に延在している。対となる電極どうしは、図示省略する電流装置により電気的に接続可能である。電極装置により電流を流すことによって、各電極対の間に電場が発生する。
対となる電極間を通過する糸前駆体に対し、一方の電極から正の電荷を付加させるとともに他方の電極からおよび負の電荷を付加させることにより、正の電荷を帯びた糸前駆体と負の電荷を帯びた糸前駆体とを混在させることができる。かかる場合には、正の電荷を帯びた糸前駆体と負の電荷を帯びた糸前駆体とが互いに電気的に引き合い集束する。そのため、糸前駆体の散乱が抑制され、糸前駆体を良好に捕集可能である。
また糸前駆体を正の電荷または負の電荷のいずれかに帯電させる場合には、例えば、捕集ドラム１８などの捕集手段に、糸前駆体の帯びる電荷とは異なる電荷を付加させておくことが好ましい。これによって、正または負の電荷を帯びた捕集手段に、これとは逆の電荷を帯びた糸前駆体を電気的に引き寄せることができるため、糸前駆体を効率よく捕集することができる。

２組以上の電極対は、糸前駆体を介して、当該糸前駆体の流れ方向において並び方向に配置されることが好ましい。
特に、電極が、加熱機構（赤外線ヒーター１５）を糸前駆体が通過する加熱領域９３０の、糸前駆体の流れ方向における中間位置を挟んで上流側と下流側とに、それぞれ設けられることが好ましい。

図８に示す不織布製造装置２１は、上述の乾式紡糸装置１と、乾式紡糸装置１により紡糸された糸１７を捕集する可動式捕集面とを備える。

乾式紡糸装置１において形成された糸前駆体１２は、赤外線ヒーター１５により溶媒が加熱除去されて、糸１７となる。乾式紡糸装置１により長時間連続的に安定して供給可能な糸１７は、互いに内向きに回転する、可動式捕集面を備える捕集ドラム１８、１８間に巻き込まれて適度な圧力がかけられる。これにより糸１７間が互いに交絡されて不織布１９が製造される。また、必要に応じて、不織布１９をさらに加熱焼成して、不織布１９内の水分含量を調整し、所望の不織布を製造してもよい。たとえば、不織布１９を５００℃から１３００℃、好ましくは６００℃から１２００℃、より好ましくは６５０℃から１１００℃の範囲の温度で加熱焼成することができる。これにより、不織布１９内に残存する水分を消失させるとともに、バインダとして用いられたプルランなどを消失させることができる。

捕集ドラム１８、１８は、それぞれが円筒状の回転ロールであって、その表面が紡糸された糸１７を捕集する可動式捕集面となる。捕集ドラム１８の表面は、糸を捕集し、捕集された糸同士の交絡を可能とする範囲で、実質的に隙間のない面であってもよいし、網目構造になっていてもよく、またこれに限定されない。可動式捕集面を構成する部分領域は、所定の時間間隔ごとに間欠的にノズル６０に対向する。これにより、可動式捕集面に対してノズル６０から連続的に糸１７を吐出することで、可動式捕集面に糸１７が多層に積層される。

尚、乾式紡糸装置１により紡糸される糸の組成は特に限定されず、一般的な乾式紡糸装置に適用可能ないずれの紡糸原液を用いてもよい。
たとえば、セルロースアセテート繊維、エチレン／テトラフルオロエチレン繊維、アルミナ繊維などの合成繊維、プルラン繊維などの水溶性多糖類を用いてなる繊維などが例示される。いずれも、適当な溶剤に溶解可能であることが好ましい。もちろん、糸の物性に影響を与えなければ、一部または全部の材料が溶融した紡糸原液を用いてもよい。
また溶媒に、任意の粒子材料が混合された紡糸原液を用いて紡糸することもできる。たとえばアパタイトは、骨再生用の骨補填材として医療分野における利用が期待されている。粒子状のアパタイトを溶媒に混合させ、これを乾式紡糸装置、あるいは不織布製造装置に用いることにより、優れたアパタイト繊維、あるいはアパタイト不織布を長時間連続的に製造することが可能である。尚、アパタイト粒子を用いて紡糸原液を調製する場合には、バインダとして水溶性の繊維状高分子化合物を用いるとよい。たとえば、マルトトリオースがα−１，６−グルコキシド結合により反復結合した直鎖状グルカンであるプルラン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、コラーゲン、キサンタンガム、ガーガムなどを挙げることができる。医療用材料としてアパタイト繊維、あるいはアパタイト不織布の使用を予定する場合には、無害性、十分な水溶性などの観点から、上記バインダとしては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、コラーゲン、およびプルランが好ましく、中でもプルランのごとき多糖類であって可食性のものがより好ましい。

アパタイト粒子を用いて紡糸原液を調製する場合には、さらに適当な分散剤を用いることが好ましい。分散剤を用いた場合には、アパタイト粒子含有のスラリー状の紡糸原液を調製することが可能である。上記アパタイト粒子の分散剤は、たとえば、セラミックス用分散剤として使用可能な材料から適宜選択されてよい。上記セラミックス用分散剤のより具体的な例としては、アニオン性界面活性剤やクエン酸系分散剤などが挙げられる。また上記アパタイト粒子の分散剤として好適に使用される市販の分散剤は、たとえば、ＳＮディスパーサント２０６０（サンノプコ製）などが存在する。上記市販品を含む、ポリリン酸アミノアルコール中和品などに代表される微粒子分散剤も、上記アパタイト粒子の分散剤として好適である。ただし、上記アパタイト粒子の分散剤は、これらの記載に何ら限定されるものではない。

また乾式紡糸装置１は、プルランを主原料としてプルラン繊維を紡糸することにも適する。即ち、乾式紡糸装置１は、アパタイト、プルランなどの多糖類を主原料として好適に紡糸することができる。上記プルラン繊維には、乾式紡糸装置１により製造された糸形状体、上記糸形状体が集合してなる集合物および不織布を含む。また乾式紡糸装置１により形成された糸形状体、上記糸形状体が集合してなる集合物および不織布などを中間物として得た単繊維あるいは粉末も上記プルラン繊維に含む。
上記プルラン繊維を得るために、たとえばプルランを溶質の主体として含有する紡糸原液を用いることができ、たとえば溶質として実質的にプルランのみを含む紡糸原液を用いることもできる。上記プルラン繊維は、例えば、紡糸原液において溶質として含まれる材料を１００質量％としたときに、上記材料にプルランが８０質量％以上、好ましくは９０質量％以上、より好ましく９５質量％以上の高純度で含有された紡糸原液を用いて製造することができる。また乾式紡糸装置１または紡糸方法により、実質的にプルラン１００％であるプルラン繊維を提供することができる。ここで実質的に、とは、若干の保存剤や可塑剤などの一般的な充填剤を含んでよいことを意味する。
上述するプルランは多糖類の一例であって、適宜、プルラン以外の多糖類に置き換えることが可能である。たとえば、紡糸原液に含有させたときに、他の樹脂材料よりも高い粘性を示しうる多糖類、あるいは紡糸工程における加熱により変性しやすい多糖類などであっても、乾式紡糸装置１によって紡糸することが可能である。

以上のような実施形態によれば、ノズル６０は、第１外径寸法の筒形の外周面６１ａを有する第１直胴部６１と、第１直胴部６１の先端側に配置されているとともに先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する断面が円形の外周面６２ａを有するテーパー部６２と、テーパー部６２の先端側に配置されているとともに第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面６３ａを有する第２直胴部６３と、ノズル６０を基端６０ａから先端６０ｂに亘り貫通している流路６６と、を備え、第１外径寸法がノズル６０における最大外径である。
ノズル６０において互いに離間した２つの部分、すなわち第１直胴部６１及び第２直胴部６３がそれぞれストレート形状に形成されているため、これら２つの部分をそれぞれ固定具によって保持した状態で、内部の流路６６を切削加工により精度良く形成することが可能である。
ここで、ノズル６０は先端側に向けて縮径していて細径の先端６０ｂから吐出物を吐出するようになっているが、ノズル６０における最大外径である第１外径寸法を有する第１直胴部６１を保持して切削加工を行うことができるため、ノズル６０をより安定的に保持した状態で、内部の流路６６を形成することができる。
よって、複数個のノズル６０を製造するに際し、極めて精密な加工精度での流路６６の加工を再現性良く実現することが可能となる。
したがって、流路６６の中心をノズル６０の軸心に一致させることなどが容易となる。

以上、図面を参照して各実施形態を説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

例えば、図１１に示す変形例に係る乾式紡糸装置１のように、エアノズル９ａは、分流基板９に設けられた管９０１の内部空間により構成されていても良い。すなわち、分流基板９には、当該分流基板９を上下に貫通する貫通孔９ｃが形成されており、貫通孔９ｃに、直管形状の管９０１が差し込み固定されている。管９０１は、例えば、当該管９０１の上端が分流基板９の上面と面一となるように配置されている。そして、ノズル６０の先端６０ｂは、管９０１の下端から突出していない。より詳細には、各ノズル６０は、各々が１対１で対応するエアノズル９ａ（つまり管９０１）に挿入されているとともに、各ノズル６０の先端６０ｂは、例えば、管９０１の下端よりも上に位置している。ただし、本発明は、この例に限らず、先端６０ｂの高さ位置は、管９０１の下端の高さ位置と揃っていても良いし、管９０１の上端の高さ位置と揃っていても良い。

また、図１２に示す変形例のように、テーパー部６２の外周面６２ａは、その外径寸法が先端側に向けて減少する割合が、先端に向けて小さくなる形状となっていても良い。
或いは、図示は省略するが、テーパー部６２の外周面６２ａは、その外径寸法が先端側に向けて減少する割合が、先端に向けて大きくなる形状となっていても良い。

また、図１３（ａ）に示す変形例又は図１３（ｂ）に示す変形例のように、突出筒部８０は、その全体がストレート形状の本体部８１となっていて、突出筒部８０の上端部がノズル本体部７０に対して差し込み固定されていても良い。
より詳細には、図１３（ａ）に示す例では、流路７０ａの第３部分６６３に突出筒部８０が差し込み固定されている。
また、図１３（ｂ）に示す例では、ノズル本体部７０には、第３部分６６３の先端側に隣接する第５部分６６５が形成されている。第５部分６６５は、ノズル本体部７０の軸心と同心の円柱形状の内部空間を有しており、ノズル本体部７０の先端に達している。第５部分６６５の内径は、突出筒部８０の外径と同等に設定されており、第３部分６６３の内径は、突出筒部８０の内径と同等に設定されている。そして、第５部分６６５に突出筒部８０が差し込み固定されている。この場合、流路７０ａと流路８０ａとがなめらかに連続する（段差無く連続する）こととなるため、ノズル６０内において吐出物をスムーズに流動させることとができる。

また、上記においては、ノズル６０を基板本体３０に対し着脱可能とする手段として、ネジ構造を利用する態様を示したが、上記着脱可能な手段は、これに限定されない。たとえば、ノズル６０の固定部６５と基板本体３０とが相互に嵌合可能であってもよい。

また、上記においては、ノズル６０を乾式紡糸装置１（ひいては不織布製造装置２１）に用いる例を説明したが、ノズル６０は、その他の用途に用いても良い。例えば、ノズル６０をミスト発生装置に用いても良い。なお、ミスト発生装置においても、乾式紡糸装置１におけるのと同様に、ノズル６０の周囲に形成した気流によって、ノズル６０の流路６６内の液体（水等）を吸引することによって、流路６６から液体を吐出させ、ミストを発生させることができる。

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
（１）吐出物を吐出するノズルであって、第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、を備え、前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であるノズル。
（２）前記第１直胴部の前記外周面は円筒形である（１）に記載のノズル。
（３）前記テーパー部の前記外周面は円錐台形状である（１）又は（２）に記載のノズル。
（４）前記テーパー部の基端における外径寸法は、前記第１外径寸法よりも小さく、前記第１直胴部と前記テーパー部との境界に段差が存在している（１）から（３）のいずれか一項に記載のノズル。
（５）前記テーパー部のテーパー角度は１度以上３０度以下である（１）から（４）のいずれか一項に記載のノズル。
（６）前記第１直胴部よりも細径で、前記第１直胴部の基端側に隣接している固定部を更に備え、前記固定部を当該ノズルの取付対象物に対して挿入して当該ノズルを前記取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成され、前記第１直胴部の基端側の端面は、径方向外側に向けて基端側に突出する傾斜面となっている（１）から（５）のいずれか一項に記載のノズル。
（７）前記第１直胴部、前記テーパー部及び前記第２直胴部を有するノズル本体部と、前記ノズル本体部に挿入及び保持されているとともに、前記ノズル本体部の先端から突出している突出筒部と、を備える（１）から（６）のいずれか一項に記載のノズル。
（８）前記第１直胴部、前記テーパー部及び前記第２直胴部を有するノズル本体部と、前記ノズル本体部に挿入及び保持されているとともに、前記ノズル本体部の先端から突出している突出筒部と、を備え、前記ノズル本体部のヤング率は前記突出筒部のヤング率よりも小さい（６）に記載のノズル。
（９）前記ノズル本体部における前記流路は、第１部分と、先端側に向けてテーパー状に縮径している第２部分と、第３部分と、を基端側から先端側に向けて段差無く連続する配置で有し、前記突出筒部の基端部は、前記ノズル本体部における前記流路に収容されているとともに、基端側に向けて漏斗状に拡径しており、且つ、前記第２部分の周壁によって先端側への移動が規制されている（７）又は（８）に記載のノズル。
（１０）前記ノズル本体部からの前記突出筒部の突出長は、前記第１直胴部の基端から前記ノズル本体部の先端までの長さよりも長い（７）から（９）のいずれか一項に記載のノズル。
（１１）前記ノズル本体部は、前記第２直胴部の先端側に設けられている第２テーパー部を更に有し、前記第２テーパー部の外周面は、先端側に向けて外径寸法が縮径する円錐台形状に形成されており、前記第２テーパー部の基端の外径寸法は前記第２外径寸法である（７）から（１０）のいずれか一項に記載のノズル。
（１２）（１）から（１１）のいずれか一項に記載のノズルと、糸前駆体を延伸するための加圧ガスを吹き出すブロアと、面内に複数のエアノズルが区画形成された分流基板と、前記ブロアから吹き出された前記加圧ガスを前記エアノズルに導く給気路と、を備え、前記ノズルは、紡糸原液を吐出して前記糸前駆体とするものであり、前記複数のエアノズルの各々に対して前記ノズルがそれぞれ対応して配置されており、前記ノズルの先端は前記エアノズルから突き出ておらず、隣り合う前記ノズルどうしの距離が前記第１外径寸法の半分以下である乾式紡糸装置。
（１３）（１）から（１１）のいずれか一項に記載のノズルと、前記ノズルを当該ノズルの取付対象物に対して固定するための取付工具と、を備え、前記取付工具は、前記ノズルを先端側から収容可能な筒状に形成されており、前記取付工具の一端部は円形に開口しており、前記取付工具を前記ノズルの先端側から前記ノズルに外嵌して前記取付工具の前記一端部を前記ノズルの外周面に突き当てた際に、前記取付工具の前記一端部の内周が前記テーパー部の外周面に対して周回状に当接するノズルセット。
（１４）前記取付工具の前記一端部の内周面は、基端側に向けてテーパー状に拡径している（１３）に記載のノズルセット。
（１５）（１３）又は（１４）に記載のノズルセットの前記取付工具を用いて前記ノズルを前記取付対象物に対して取り付ける方法であって、前記ノズルは、前記第１直胴部の基端側に隣接している雄ネジ形状の固定部を更に備え、前記固定部を前記取付対象物に対して螺入することによって、前記ノズルを前記取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成され、前記取付工具を前記ノズルの先端側から前記ノズルに外嵌して前記取付工具の前記一端部を前記ノズルの外周面に突き当てた状態で、前記取付工具を軸周りに回転させることによって、前記ノズルを軸周りに回転させ、前記固定部を前記取付対象物に螺入する工程を備えるノズル取付方法。

１ 乾式紡糸装置
２ ホッパー
３ 給液管
３ａ 給液路
４ ヘッド
５ 原液室
６ ノズル基板
７ スペーサ
８ 絞り板
９ 分流基板
９ａ エアノズル
９ｂ 下面
９ｃ 貫通孔
９０１ 管
１０ ブロア
１１ 給気管
１１ａ 給気路
１２ 糸前駆体
１３ 断熱層
１４ 筐体
１５ 赤外線ヒーター
１６ 輻射板
１７ 糸
１８ 捕集ドラム
１９ 不織布
２１ 不織布製造装置
２２ 空気層
３０ 基板本体
３０ａ ネジ孔
５１ 分流補助部材
５２ 紡糸原液流入口
５３ 底板
５３ａ 開口
５４ 紡糸原液排出口
６０ ノズル
６０ａ 基端
６０ｂ 先端
６１ 第１直胴部
６１ａ 外周面
６１ｂ 端面
６２ テーパー部
６２ａ 外周面
６２ｂ 基端
６３ 第２直胴部
６３ａ 外周面
６４ 第２テーパー部
６４ａ 外周面
６４ｂ 基端
６４ｃ 先端
６５ 固定部
６６ 流路
６６１ 第１部分
６６２ 第２部分
６６３ 第３部分
６６４ 第４部分
６６５ 第５部分
６７ 段差面（段差）
７０ ノズル本体部
７０ａ 流路
８０ 突出筒部
８０ａ 流路
８１ 本体部
８２ 基端部
９０ 取付工具
９０ａ 一端部
９０ｂ 他端部
９１ 孔
９１ａ ストレート部
９１ｂ テーパー部
９２ 内周
１００ ノズルセット
１１０冷却管
８０１Ａ、８０１Ｂ、８０１Ｃ 電極
９３０ 加熱領域

Claims (14)

1. 吐出物を吐出するノズルであって、
   第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、
   前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、
   前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、
   当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、
   を備え、
   前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であり、
   前記テーパー部の基端における外径寸法は、前記第１外径寸法よりも小さく、前記第１直胴部と前記テーパー部との境界に段差が存在しているノズル。
2. 前記第１直胴部、前記テーパー部及び前記第２直胴部を有するノズル本体部と、
   前記ノズル本体部に挿入及び保持されているとともに、前記ノズル本体部の先端から突出している突出筒部と、
   を備える請求項１に記載のノズル。
3. 吐出物を吐出するノズルであって、
   第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、
   前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、
   前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、
   当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、
   を備え、
   前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であり、
   前記第１直胴部よりも細径で、前記第１直胴部の基端側に隣接している固定部を更に備え、
   前記固定部を当該ノズルの取付対象物に対して挿入して当該ノズルを前記取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成され、
   前記第１直胴部の基端側の端面は、径方向外側に向けて基端側に突出する傾斜面となっており、
   前記第１直胴部、前記テーパー部及び前記第２直胴部を有するノズル本体部と、
   前記ノズル本体部に挿入及び保持されているとともに、前記ノズル本体部の先端から突出している突出筒部と、
   を備え、
   前記ノズル本体部のヤング率は前記突出筒部のヤング率よりも小さいノズル。
4. 吐出物を吐出するノズルであって、
   第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、
   前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、
   前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、
   当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、
   を備え、
   前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であり、
   前記第１直胴部、前記テーパー部及び前記第２直胴部を有するノズル本体部と、
   前記ノズル本体部に挿入及び保持されているとともに、前記ノズル本体部の先端から突出している突出筒部と、
   を備え、
   前記ノズル本体部における前記流路は、第１部分と、先端側に向けてテーパー状に縮径している第２部分と、第３部分と、を基端側から先端側に向けて段差無く連続する配置で有し、
   前記突出筒部の基端部は、前記ノズル本体部における前記流路に収容されているとともに、基端側に向けて漏斗状に拡径しており、且つ、前記第２部分の周壁によって先端側への移動が規制されているノズル。
5. 吐出物を吐出するノズルであって、
   第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、
   前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、
   前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、
   当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、
   を備え、
   前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であり、
   前記第１直胴部、前記テーパー部及び前記第２直胴部を有するノズル本体部と、
   前記ノズル本体部に挿入及び保持されているとともに、前記ノズル本体部の先端から突出している突出筒部と、
   を備え、
   前記ノズル本体部からの前記突出筒部の突出長は、前記第１直胴部の基端から前記ノズル本体部の先端までの長さよりも長いノズル。
6. 前記ノズル本体部は、前記第２直胴部の先端側に設けられている第２テーパー部を更に有し、
   前記第２テーパー部の外周面は、先端側に向けて外径寸法が縮径する円錐台形状に形成されており、
   前記第２テーパー部の基端の外径寸法は前記第２外径寸法である請求項２から５のいずれか一項に記載のノズル。
7. 前記第１直胴部の前記外周面は円筒形である請求項１から６のいずれか一項に記載のノズル。
8. 前記テーパー部の前記外周面は円錐台形状である請求項１から７のいずれか一項に記載のノズル。
9. 前記テーパー部のテーパー角度は１度以上３０度以下である請求項１から８のいずれか一項に記載のノズル。
10. 前記第１直胴部よりも細径で、前記第１直胴部の基端側に隣接している固定部を更に備え、
    前記固定部を当該ノズルの取付対象物に対して挿入して当該ノズルを前記取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成され、
    前記第１直胴部の基端側の端面は、径方向外側に向けて基端側に突出する傾斜面となっている請求項１から９のいずれか一項に記載のノズル。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のノズルと、
    糸前駆体を延伸するための加圧ガスを吹き出すブロアと、
    面内に複数のエアノズルが区画形成された分流基板と、
    前記ブロアから吹き出された前記加圧ガスを前記エアノズルに導く給気路と、
    を備え、
    前記ノズルは、紡糸原液を吐出して前記糸前駆体とするものであり、
    前記複数のエアノズルの各々に対して前記ノズルがそれぞれ対応して配置されており、
    前記ノズルの先端は前記エアノズルから突き出ておらず、
    隣り合う前記ノズルどうしの距離が前記第１外径寸法の半分以下である乾式紡糸装置。
12. 吐出物を吐出するノズルと、
    前記ノズルを当該ノズルの取付対象物に対して固定するための取付工具と、
    を備え、
    前記ノズルは、
    第１外径寸法の筒形の外周面を有する第１直胴部と、
    前記第１直胴部の先端側に配置されているとともに、先端側に向けてテーパー状に外径寸法が縮径する、断面が円形の外周面を有するテーパー部と、
    前記テーパー部の先端側に配置されているとともに、前記第１外径寸法よりも小さい第２外径寸法の筒形の外周面を有する第２直胴部と、
    当該ノズルを基端から先端に亘り貫通している流路と、
    を備え、
    前記第１外径寸法が当該ノズルにおける最大外径であり、
    前記取付工具は、前記ノズルを先端側から収容可能な筒状に形成されており、
    前記取付工具の一端部は円形に開口しており、
    前記取付工具を前記ノズルの先端側から前記ノズルに外嵌して前記取付工具の前記一端部を前記ノズルの外周面に突き当てた際に、前記取付工具の前記一端部の内周が前記テーパー部の外周面に対して周回状に当接するノズルセット。
13. 前記取付工具の前記一端部の内周面は、基端側に向けてテーパー状に拡径している請求項１２に記載のノズルセット。
14. 請求項１２又は１３に記載のノズルセットの前記取付工具を用いて前記ノズルを前記取付対象物に対して取り付ける方法であって、
    前記ノズルは、前記第１直胴部の基端側に隣接している雄ネジ形状の固定部を更に備え、前記固定部を前記取付対象物に対して螺入することによって、前記ノズルを前記取付対象物に着脱可能に固定することができるように構成され、
    前記取付工具を前記ノズルの先端側から前記ノズルに外嵌して前記取付工具の前記一端部を前記ノズルの外周面に突き当てた状態で、前記取付工具を軸周りに回転させることによって、前記ノズルを軸周りに回転させ、前記固定部を前記取付対象物に螺入する工程を備えるノズル取付方法。

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