JP6672575B2 - 静電噴霧装置 - Google Patents

Description

本発明は静電噴霧装置に関する。

従来、溶液材料に電圧を印加した状態で噴霧するノズルと、前記ノズルと基板との間の前記基板の近傍に配置され、所定の開口パターンを有する開口部を含むマスクとを備え、前記ノズルから噴霧された溶液材料は、前記基板に薄膜として堆積され、前記マスクの開口部の前記ノズル側の部分は、前記マスクの開口部の前記基板側の部分よりも開口面積が大きくなるように構成されている、薄膜形成装置が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１４―１４７８９１号公報

ところで、塗料等の液体を塗着させる被塗物には、様々な形状のものがあり、また、同じ形状の被塗物であっても、液体を塗着させたくない部分が変わる場合があるが、その度、マスクを作製すると費用がかかる上、液体を塗着させる作業に先立ってマスクを被塗物上に設置する作業が必要であり、手間もかかる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、費用や手間をかけずに、被塗物の液体を塗着させたくない部分に液体が塗着することを回避することが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、電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に塗着させる静電噴霧装置であって、前記電圧を印加する電圧印加手段と、前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、前記被塗物の前記液体を塗着させない部分との間に電界を張る塗着防止電極と、を備え、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が、前記被塗物の電位を基準電位としたときに、前記液体噴霧部の電位を前記基準電位と異なる第１の電位とするとともに前記塗着防止電極の電位を前記第１の電位と極性の方向が同じである前記基準電位と異なる第２の電位とするように行われる。

（２）上記（１）の構成において、前記塗着防止電極は、前記ノズルの先端から前記被塗物を最短距離で結ぶ直線軸が前記被塗物と交わる点で前記直線軸に直交する平面を規定したときに、前記平面を挟んで前記液体噴霧部の反対側に位置する。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記塗着防止電極は、導電材料または半導電材料からなる棒状の部材である。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記塗着防止電極は、前記被塗物を挟んで前記液体噴霧部と反対側に位置する。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記電圧印加手段が、前記被塗物と前記液体噴霧部及び前記塗着防止電極との間に電圧を印加する。

（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記第１の電位と前記第２の電位がほぼ同じ電位である。

（７）上記（１）から（６）のいずれか１つの構成において、前記ノズルの近隣に配置される近接電極を備え、前記電圧印加手段の電圧の印加が、前記近接電極の電位を前記基準電位と前記第１の電位の間の第３の電位であって、前記第１の電位と前記第３の電位との電位差が前記ノズルから前記液体を帯電状態で離脱させる静電気力を発生できる前記電位差とするように行われる。

本発明によれば、費用や手間をかけずに、被塗物の液体を塗着させたくない部分に液体が塗着することを回避することが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斜視図である。 本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置の断面図である。 本発明に係る第１実施形態の液体噴霧部だけを示した断面図である。 図２の液体噴霧部の先端側の拡大断面図である。 本発明に係る第１実施形態の電界の状態を示す側面図である。 本発明に係る第２実施形態の静電噴霧装置の斜視図である。 本発明に係る第２実施携帯の電界の状態を示す上面図である。 本発明に係る第３実施形態の静電噴霧装置の斜視図である。 本発明に係る第４実施形態の静電噴霧装置の斜視図である。

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。

また、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は本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置１０の斜視図であり、図２は液体噴霧部２０の中心軸に沿った静電噴霧装置１０の断面図である。

図１及び図２に示すように、静電噴霧装置１０は、平板状の被塗物４０の液体を塗着させる部分である前面４１に対向するように配置されたノズル２２を有する液体噴霧部２０と、被塗物４０の液体を塗着させない部分である後面４２に向けて配置され、導電材料又は半導電材料からなる棒状の部材である塗着防止電極３０と、被塗物４０と液体噴霧部２０及び塗着防止電極３０との間に電圧を印加する電圧印加手段５０（電圧電源）と、を備えている。
なお、半導電材料とは、例えば、１０^１０Ω以下の表面抵抗を有するような材料である。

なお、本実施形態では、電圧印加手段５０は、１つの電圧電源とした場合を示しているが、電圧印加手段５０が１つの電圧電源で構成される必要はない。
例えば、電圧印加手段５０としては、被塗物４０と液体噴霧部２０の間に電圧を印加する１つの電源電圧と、被塗物４０と塗着防止電極３０の間に電圧を印加する１つの電圧電源とを有し、合計で２つの電源電圧を有するような構成であってもよい。

また、本実施形態では、電圧印加手段５０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、電圧印加手段５０からの電気配線が被塗物４０を載置する載置台等に設けられる端子に接続され、被塗物４０が載置台等に載置されたときに、その端子に被塗物４０が接触することで被塗物４０が電圧印加手段５０に電気的に接続されるようにしてもよい。

また、静電噴霧装置１０は、電圧印加手段５０から被塗物４０に接続される電気配線に接続されたアース手段６０を有しており、被塗物４０がアースされるようになっている。
なお、アース手段６０は、必須の要件ではないが、被塗物４０は作業者が触れる可能性があるので、安全面の観点からアース手段６０を設けて被塗物４０をアースするようにすることが好ましい。

（液体噴霧部）
図３は、液体噴霧部２０だけを示した断面図であり、液体噴霧部２０から後述するように塗料等の液体が噴霧されている状態を合わせて図示したものになっている。

図３に示すように、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胴体部２１と、貫通孔が胴体部２１の液体流路２１ｂに連通するように胴体部２１の先端に設けられるノズル２２と、胴体部２１の液体流路２１ｂ内及びノズル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。

胴体部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を通じて胴体部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。

図２に示すように、電気配線接続部２３ｂには、電圧印加手段５０からの電気配線が接続され、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側の電極としているが、例えば、液体噴霧部２０のノズル２２を導電材料からなるものとして、このノズル２２に電圧印加手段５０からの電気配線を接続するようにし、ノズル２２を液体噴霧部２０側の電極としてもよい。

また、図３に示すように、胴体部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、胴体部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が取外し可能に胴体部２１に取付けられている。
また、摘み部２３ａの螺合量を調節することで心棒２３を前後方向に移動させることができ、心棒２３の先端面２３ｄの位置を前後方向に調節できるようになっている。

ここで、一般に、静電噴霧装置の液体を噴霧するノズルは、液体が流れる貫通孔の直径が小さい微細な液体流路とされる。
これは、液体が流れ出るノズルの先端の開口直径が大きいと、安定した液体の霧化状態が得られなくなるためと推察される。
例えば、一般には、ノズルの先端の開口直径は０．１ｍｍ未満とされている。

このため、液体が乾燥したりすると直ぐに、ノズルの先端の開口部が目詰まりするが、開口直径が小さいため、この目詰まりを解消することが難しいという問題がある。

しかしながら、理由については、後ほど説明するが、心棒２３を用いるようにすることで、従来に比較して、ノズルの先端の開口径を大きな開口直径としても良好な霧化ができることを見出し、このため、本実施形態のノズル２２の先端の開口部２２ｂの開口直径は０．２ｍｍの大きな開口直径にできている。
この結果、目詰まりが発生する頻度を大幅に低減することができるようになっている。

なお、ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は０．２ｍｍに限定されるものではなく、心棒２３を用いる形態においては、開口直径は１．０ｍｍ程度であっても問題はない。

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、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましく、さらに０．２ｍｍより大きくすることが好ましい。

一方、ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は、霧化の安定性を考慮すると、１．０ｍｍ以下が好ましく、０．８ｍｍ以下がより好ましく、さらに０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、本実施形態では、上述のように、心棒２３を前後方向に移動させることができるため、目詰まりが起きても心棒２３を移動させることで目詰まりを解消することができる。
さらに、ノズル２２の貫通孔の内径も心棒２３を配置できる程度に大きくできているため、心棒２３を取り外して洗浄液を大量に流して洗浄することも可能になっている。

図４は、液体噴霧部２０の先端側を拡大した拡大図であり、図４（ａ）は、心棒２３の先端面２３ｄが後方に位置する場合であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態よりも心棒２３の先端面２３ｄが前方に位置する場合である。

図４（ａ）に示すようにノズル２２は、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Ｗ１参照）を有しており、心棒２３は、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Ｗ２参照）を有している。

そして、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いる。
また、心棒２３の先端面２３ｄの直径は、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が、心棒２３のテーパ形状部は、後端側に向かって徐々に直径が大きくなり、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。

上記のように、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４（ａ）及び図４（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、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、図４（ｂ）で示す状態よりも、更に、心棒２３を前方側に動かすことで、心棒２３がノズル２２の内周面に当接し、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、塗料等の液体を噴霧しない状態において、ノズル２２の開口部２２ｂを心棒２３で閉塞させ、ノズル２２内の液体が乾燥することを防止することが可能であり、ノズル２２の目詰まりを抑制できる。

次に、図３を参照しながら、まず、液体噴霧部２０から液体が噴霧される状態について説明を行い、その後、被塗物４０の液体を塗着させない部分である後面４２に液体を塗着させないようにしつつ、液体を塗着させる部分である前面４１に液体の塗着が行えることについての説明を行う。

胴体部２１の液体供給口２１ａに供給された液体は、ノズル２２の先端側に供給されていき、電圧印加手段５０（図１及び図２参照）によって、被塗物４０と心棒２３との間に印加される電圧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。

より詳細には、電圧印加手段５０による電圧の印加は、被塗物４０の電位を基準電位（本実施形態では、被塗物４０はアースされているので０Ｖである）としたときに、液体噴霧部２０の電位（より正確には心棒２３の電位）を基準電位と異なる第１の電位であって、基準電位と第１の電位との電位差がノズル２２から液体を帯電状態で離脱させることができるだけの静電気力を発生できる電位差となる第１の電位とするように行われている。
このため、ノズル２２の先端側に供給された液体は、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よく、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。

この液体が離脱・霧化する状態をより具体的に説明すると、液体の心棒２３の先端面２３ｄ及びノズル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、液体を前方に引っ張る静電気力が釣り合うことで、図３に示すように、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８０が形成される。

このテーラコーン８０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ノズル２２の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８０の先端から静電気力によって液体が真直ぐに引っ張られ、その後、静電爆発によって液体が噴霧される。

この噴霧される液体、つまり、ノズル２２から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。

ここで、本実施形態では、ノズル２２内に心棒２３を設けるようにしている。
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、ノズル２２の先端外周縁２２ａだけとなる。

そして、このような状態でノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくすると、液体の付着できる部分が、ノズル２２の先端外周縁２２ａだけのため、例えば、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８０が形成できなくなったり、また、テーラコーン８０自体が維持できなくなるため、ノズル２２から離脱する液体粒子の安定性（粒子の大きさ、数及び帯電状態等の安定性）が得られなくなったりし、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、ノズル２２内に心棒２３を配置して、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、ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径が大きくても、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、安定したテーラコーン８０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がノズル２２の先端外周縁２２ａ（つまり、ノズル２２の開口部２２ｂの先端面）から前方に出過ぎるとノズル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、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、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、５倍以内に位置することがより好適であり、３倍以内に位置することが更に好適である。

例えば、本実施形態では、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、ノズル２２の開口部２２ｂから出た液体は、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８０が形成できるように、心棒２３の先端は、ノズル２２の開口部２２ｂ近くまで到達した液体の近くに存在することがよく、このためノズル２２の開口部２２ｂの先端面から前方（出る方向）の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の先端がノズル２２の開口部２２ｂの先端面から後方（引っ込む方向）の２ｍｍ以内に位置するようにするのが好適である。

上記のように、心棒２３を設けることによって、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行える。
このため、ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を目詰まりが抑制できるような大きな開口直径にすることができる。
また、ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくできるため機械加工で容易にノズル２２が製作できる。

なお、本実施形態では、心棒２３の先端が先端面２３ｄとして平坦な平面としている場合を示しているが、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８０の形成に寄与すればよいので、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よい。

このようにして液体噴霧部２０（ノズル２２）から噴霧された液体は、静電爆発を繰り返しながら微粒化し、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態のため、電圧印加手段５０によって液体噴霧部２０に対する異極の状態とされている被塗物４０側に静電気力で引き寄せられ、被塗物４０に塗着することになる。

ここで、上述したように、本実施形態の静電噴霧装置１０は、図１及び図２に示すように、被塗物４０の液体を塗着させない部分である後面４２に向けて塗着防止電極３０が配置されている。

塗着防止電極３０は、図１及び図２に示すように、電圧印加手段５０の液体噴霧部２０に接続される電気配線から直接分岐された電気配線が接続されている。
このため、塗着防止電極３０は、被塗物４０の電位を基準電位としたときに、液体噴霧部２０と同様に基準電位と異なる第２の電位を有するだけでなく、第１の電位である液体噴霧部２０と極性の方向が同じになっている。

なお、本実施形態では、抵抗等を間に介すことなく、電圧印加手段５０の液体噴霧部２０に接続される電気配線から直接分岐された電気配線を塗着防止電極３０に接続しているので、液体噴霧部２０の第１の電位と塗着防止電極３０の第２の電位はほぼ同じ電位になっている。

図５は、電圧印加手段５０によって、被塗物４０と液体噴霧部２０及び塗着防止電極３０との間に電圧を印加したときの電界の状態（電界の方向）を示した図であり、液体噴霧部２０の側面側が見える方向から見た側面図になっている。
なお、図５では、電圧印加手段５０や電気配線に関しては図示を省略している。

図５を見るとわかるように、被塗物４０の後面４２側では、塗着防止電極３０との間に張られる電界が存在するために、被塗物４０と液体噴霧部２０との間で張られる電界が後面４２側に回り込むことがない。
なお、上面から見た上面図であっても図５と同様の電界の状態となる。

つまり、液体噴霧部２０と被塗物４０との間の電界は、液体噴霧部２０と前面４１との間にだけ張られているので、液体噴霧部２０から噴霧される液体が、被塗物４０の後面４２側に回り込むことなく、被塗物４０の前面４１に引き寄せられ、被塗物４０の前面４１に塗着することになる。

一方、塗着防止電極３０を設けない場合には、液体噴霧部２０と後面４２との間にも電界が張られた状態になっているため、液体噴霧部２０から噴霧された液体のうち、被塗物４０からオフセットしたような位置に噴霧された液体が、被塗物４０の後面４２側に回り込み塗着するようなことが起こるが、本実施形態の場合には、そのような回り込み塗着の発生を抑制することができるので、被塗物４０の後面４２にマスクを設ける必要がない。

（第２実施形態）
図６は第２実施形態の静電噴霧装置１０を示す斜視図である。
なお、第２実施形態の静電噴霧装置１０の構成の多くは、第１実施形態と同様であるため、以下では、主に異なる点について説明し、同様である部分については説明を省略する場合がある。
第２実施形態では、被塗物４０が四角柱の形状をしている点は第１実施形態と異なるが、被塗物４０の前面４１に液体を塗着させる点は第１実施形態と同様である。
また、第２実施形態では、後面４２ではなく、左右の側面４３、４４を主に液体を塗着させない部分とするために、その液体を塗着させない部分に向けて塗着防止電極３０を配置し、２つの塗着防止電極３０を用いている点が第１実施形態と異なっている。

図７は、電圧印加手段５０によって、被塗物４０と液体噴霧部２０及び２つの塗着防止電極３０との間に電圧を印加したときの電界の状態（電界の方向）を示した図であり、液体噴霧部２０の上側が見える方向から見た上面図になっている。
なお、図７では、電圧印加手段５０や電気配線に関しては図示を省略している。

図７を見るとわかるように、やはり、塗着防止電極３０が向けられている被塗物４０の左右の側面４３、４４は、塗着防止電極３０との間で電界を張るようになっているため、液体噴霧部２０との間で電界を張っておらず、このため被塗物４０の左右の側面４３、４４にマスクを設けなくても、液体噴霧部２０から噴霧された液体が被塗物４０の左右の側面４３、４４に塗着することがない。
なお、被塗物４０の上下面への液体の塗着も防止したい場合には、さらに、上下面に向けて配置する塗着防止電極３０を設けるようにすればよい。

このように、被塗物４０の前面４１に主に液体を塗着させたい場合には、ノズル２２の先端から被塗物４０を最短距離で結ぶ直線軸（図７のＺ軸参照）が被塗物４０と交わる点で直線軸（図７のＺ軸参照）に直交する平面（前面４１参照）を規定したときに、平面を挟んで液体噴霧部２０の反対側の適切な位置、例えば、被塗物４０の上下左右面に向く位置や第１実施形態のように後面４２に向く位置に塗着防止電極３０を位置させるようにすればよい。

特に、第１実施形態のように、平板状の被塗物４０の後面４２に液体を塗着させない場合には、塗着防止電極３０が、被塗物４０を挟んで液体噴霧部２０と反対側に位置するようにすればよい。

（第３実施形態）
図８は第３実施形態の静電噴霧装置１０を示す斜視図であり、第１実施形態の平板状の被塗物４０を円柱状の被塗物４０とした点が第１実施形態と異なり、その他の点は第１実施形態と同様である。
このようにすれば、円柱状の被塗物４０の液体噴霧部２０側を向いた半分の面に液体を塗着させ、残る半分の面に液体を塗着させないようにすることが可能である。

なお、これまでの実施形態を含め、塗着防止電極３０の電位である第２の電位が液体噴霧部２０の電位である第１の電位とほぼ同じ電位となる場合について示してきたが、必ずしも第２の電位が第１の電位とほぼ同じ電位である必要はない。

被塗物４０の電位を基準電位としたときに第１の電位と第２の電位の極性の方向が同じになるようにされていればよく、その上で塗着防止電極３０の電位である第２の電位をどの程度の電位とするかは、液体を塗着させたくない範囲に応じて変更すればよい。

例えば、塗着防止電極３０に接続される電気配線の途中に可変抵抗を加えるようにすれば、この可変抵抗の抵抗値を変えることで第２の電位を変えることが可能であり、第２の電位を被塗物４０の電位である基準電位に近づければ、被塗物４０との間で張られる電界が弱くなるので、液体を塗着させない範囲を小さくすることができる。

逆に、第２の電位を被塗物４０の電位である基準電位から離すようにすれば、その分、被塗物４０との間で張られる電界が強くなるので、液体を塗着させない範囲を大きくすることができる。

ただし、第１の電位と第２の電位の極性の方向が逆になる場合は、塗着防止電極３０が、第１の電位である液体噴霧部２０に対する異極になることを意味し、塗着防止電極３０と液体噴霧部２０との間で電界が張られ、塗着防止電極３０が液体噴霧部２０から噴霧される液体の塗着するターゲットとなるので、上述のように、被塗物４０の電位を基準電位としたときに第１の電位と第２の電位の極性の方向が同じになるようにする必要がある。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態の静電噴霧装置１０を示す斜視図である。
第４実施形態では、図８に示した構成にノズル２２の外周に固定される絶縁材料からなる近接電極ホルダ７１を設け、ノズル２２の近隣に配置される近接電極７０を備えるようにした点が主に異なる。

この近接電極７０を設けるにあたっては、電圧印加手段５０の近接電極７０への電圧の印加が、近接電極７０の電位を被塗物４０の電位である基準電位と液体噴霧部２０の電位である第１の電位の間の第３の電位であって、第１の電位と第３の電位との電位差がノズル２２から液体を帯電状態で離脱させる静電気力を発生できる電位差とするように構成すればよい。

具体的には、図９に示すように、被塗物４０と液体噴霧部２０との間に印加される電圧を抵抗Ｒで分割して、近接電極７０の電位を被塗物４０の電位である基準電位と液体噴霧部２０の電位である第１の電位の中間程度となる第３の電位とすればよい。

このような近接電極７０を設けるようにすれば、ノズル２２からの液体の離脱・霧化が主に近接電極７０と液体噴霧部２０との間で行われるため、被塗物４０が配置されていない状態でも霧化を行った状態を維持することができる。

霧化開始直後は、霧化の状態が安定していない場合があるが、本構成のようにしておけば、霧化が安定したところにコンベア等で被塗物４０を液体を噴霧する位置に搬送するようにすれば、霧化開始直後の霧化の状態が安定していない液体が被塗物４０に塗着することを回避することができるので、塗布ムラの発生を抑制することが可能である。

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明の静電噴霧装置について説明してきたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、塗着防止電極３０が被塗物４０の液体を塗着させない部分に向けて配置されている。
しかし、塗着防止電極３０が被塗物４０の液体を塗着させない部分に向いていなくても、塗着防止電極３０は被塗物４０の液体を塗着させない部分との間に電界を張るため、液体の塗着を防止することができる。

このため、塗着防止電極３０は被塗物４０の液体を塗着させない部分との間に電界を張る位置に位置すればよく、被塗物４０の液体を塗着させない部分に向けて配置されていることは必須の要件ではない。

このように、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 静電噴霧装置
２０ 液体噴霧部
２１ 胴体部
２１ａ 液体供給口
２１ｂ 液体流路
２１ｃ 孔部
２１ｄ 後端開口部
２１ｅ 雌ネジ構造
２２ 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
３０ 塗着防止電極
４０ 被塗物
４１ 前面
４２ 後面
４３，４４ 側面
５０ 電圧印加手段
６０ アース手段
７０ 近接電極
７１ 近接電極ホルダ
８０ テーラコーン

Claims (6)

1. 電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に塗着させる静電噴霧装置であって、
   前記電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、
   前記被塗物の前記液体を塗着させない部分との間に電界を張る塗着防止電極と、を備え、
   前記電圧印加手段による前記電圧の印加が、前記被塗物の電位を基準電位としたときに、前記液体噴霧部の電位を前記基準電位と異なる第１の電位とするとともに前記塗着防止電極の電位を前記第１の電位と極性の方向が同じである前記基準電位と異なる第２の電位とするように行われ、
   前記塗着防止電極は、前記ノズルの先端から前記被塗物を最短距離で結ぶ直線軸が前記被塗物と交わる点で前記直線軸に直交する平面を規定したときに、前記平面を挟んで前記液体噴霧部の反対側に位置することを特徴とする静電噴霧装置。
2. 電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に塗着させる静電噴霧装置であって、
   前記電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、
   前記被塗物の前記液体を塗着させない部分との間に電界を張る塗着防止電極と、を備え、
   前記電圧印加手段による前記電圧の印加が、前記被塗物の電位を基準電位としたときに、前記液体噴霧部の電位を前記基準電位と異なる第１の電位とするとともに前記塗着防止電極の電位を前記第１の電位と極性の方向が同じである前記基準電位と異なる第２の電位とするように行われ、
   前記塗着防止電極は、前記被塗物を挟んで前記液体噴霧部と反対側に位置することを特徴とする静電噴霧装置。
3. 前記塗着防止電極は、導電材料または半導電材料からなる棒状の部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電噴霧装置。
4. 前記電圧印加手段が、前記被塗物と前記液体噴霧部及び前記塗着防止電極との間に電圧を印加することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。
5. 前記第１の電位と前記第２の電位がほぼ同じ電位であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。
6. 前記ノズルの近隣に配置される近接電極を備え、
   前記電圧印加手段の電圧の印加が、前記近接電極の電位を前記基準電位と前記第１の電位の間の第３の電位であって、前記第１の電位と前記第３の電位との電位差が前記ノズルから前記液体を帯電状態で離脱させる静電気力を発生できる前記電位差とするように行われ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。

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