JP6740419B2 - ノズルヘッド、および電界紡糸装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ノズルヘッド、および電界紡糸装置に関する。

エレクトロスピニング法（電界紡糸法、電荷誘導紡糸法などとも称される）により、微細なファイバを部材の表面に堆積させる電界紡糸装置がある。
電界紡糸装置には、原料液を排出するノズルが設けられている。また、複数の針状ノズルを備えたニードル型ノズルヘッドや、複数のノズルが設けられた板状のブレード型ノズルヘッドが提案されている。
この様なノズルヘッドにおいて、原料液を連続で長時間排出させたり、原料液の排出と排出の停止とを繰り返し行ったりすると、原料液がノズルの先端に付着したり、ノズルの先端に付着した原料液が乾燥することで凝集したりする場合がある。原料液がノズルの先端に付着などすれば、ファイバの形成が不安定になるおそれがある。
この場合、作業者が、ノズルの先端に付着した原料液を拭き取るようにすることもできるが、作業者の負担が大きくなり過ぎる。また、拭き取りのために長い作業時間を要することになるので生産性が低下するおそれがある。
そこで、ノズルのクリーニングを容易に行うことができる技術の開発が望まれていた。

特開２００２−２０１５５９号公報

本発明が解決しようとする課題は、ノズルのクリーニングを容易に行うことができるノズルヘッド、および電界紡糸装置を提供することである。

実施形態に係るノズルヘッドは、原料液が収納される空間を内部に有する本体部と、前記本体部に設けられ、所定の極性の電圧が印加可能とされ、前記本体部に収納された原料液を排出する第１のノズルと、前記本体部に設けられ、前記第１のノズルから前記原料液を排出しない時に、前記第１のノズルの排出口の近傍に洗浄液を供給する第２のノズルと、を備えている。前記第１のノズルは、前記第２のノズルの前記洗浄液を供給する孔の内部に設けられている。前記第１のノズルの先端が、前記第２のノズルの先端から１ｍｍ以上２０ｍｍ以下突出している。

本実施の形態に係るノズルヘッド２および電界紡糸装置１を例示するための模式図である。 他の実施形態に係る洗浄ノズル２３ａおよび基部２４ａを例示するための模式図である。 他の実施形態に係るノズルヘッド２ａを例示するための模式図である。 ノズルヘッド２、２ａの他の取り付け方向を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係るノズルヘッド２および電界紡糸装置１を例示するための模式図である。
図１に示すように、電界紡糸装置１には、ノズルヘッド２、原料液供給部３、電源４、収集部５、洗浄液供給部６、移動部７、および制御部８が設けられている。

ノズルヘッド２は、ノズル２０（第１のノズルの一例に相当する）、接続部２１、本体部２２、洗浄ノズル２３（第２のノズルの一例に相当する）、および基部２４を有する。
ノズル２０は、本体部２２に設けられ、本体部２２に収納された原料液を排出する。
ノズル２０は、所定の間隔を空けて複数設けられている。ノズル２０の数には特に限定がなく、収集部５の大きさなどに応じて適宜変更することができる。

ノズル２０は、針状を呈している。ノズル２０の内部には、原料液を排出するための孔が設けられている。原料液を排出するための孔は、ノズル２０の接続部２１側の端部と、ノズル２０の原料液が排出される側の端部（先端）との間を貫通している。ノズル２０の内部に設けられた孔の、原料液が排出される側の開口が排出口２０ａとなる。

ノズル２０の外径寸法（ノズル２０が円筒状の場合には直径寸法）には特に限定はないが、外径寸法は小さい方が好ましい。外径寸法を小さくすれば、ノズル２０の排出口２０ａの近傍において電界集中が生じ易くなる。ノズル２０の排出口２０ａの近傍において電界集中が生じれば、ノズル２０と収集部５の間に形成される電界の強度を高めることができる。そのため、電源４により印加される電圧を低くすることができる。すなわち、駆動電圧を低減することができる。この場合、ノズル２０の外径寸法は、例えば、０．３ｍｍ〜１．３ｍｍ程度とすることができる。

排出口２０ａの寸法（排出口２０ａが円形の場合には直径寸法）には特に限定はない。排出口２０ａの寸法は、形成したいファイバ１００の断面寸法に応じて適宜変更することができる。排出口２０ａの寸法（ノズル２０の内径寸法）は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下とすることができる。
排出口２０ａの寸法が、０．１ｍｍ未満となると、圧力損失が大きくなるので、送液の負荷が大きくなる。
排出口２０ａの寸法が、１ｍｍを超えると、原料液の排出状態が不安定となるので、適切な形状、寸法を有するファイバ１００が形成できなくなるおそれがある。

ノズル２０は、導電性材料から形成されている。ノズル２０の材料は、導電性と、後述する原料液に対する耐性を有するものとすることが好ましい。ノズル２０は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

接続部２１は、ノズル２０と本体部２２の間に設けられている。接続部２１は、必ずしも必要ではなく、ノズル２０が本体部２２に直接設けられるようにしてもよい。接続部２１の内部には、原料液を本体部２２からノズル２０に供給するための孔が設けられている。接続部２１の内部に設けられた孔は、ノズル２０の内部に設けられた孔、および、本体部２２の内部に設けられた空間と繋がっている。
接続部２１は、導電性材料から形成されている。接続部２１の材料は、導電性と原料液に対する耐性を有するものとすることが好ましい。接続部２１は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

本体部２２は、板状を呈している。本体部２２の内部には、原料液が収納される空間が設けられている。本体部２２の一方の端部には、接続部２１を介してノズル２０が複数設けられている。複数のノズル２０は、所定の間隔を空けて並べて設けられている。なお、複数のノズル２０の配設形態は例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、複数のノズル２０は、一列に並べて設けることもできるし、円周上あるいは同心円上に並べて設けることもできるし、マトリクス状に並べて設けることもできる。

また、本体部２２には、供給口２２ａが設けられている。原料液供給部３から供給された原料液は、供給口２２ａを介して本体部２２の内部に導入される。供給口２２ａの配設位置と数には、特に限定はない。供給口２２ａは、例えば、本体部２２の、ノズル２０が設けられる側とは反対側に設けることができる。
本体部２２は、原料液に対する耐性を有する材料から形成されている。本体部２２は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

図１に例示をしたものの場合には、洗浄ノズル２３および基部２４は、本体部２２に設けられている。すなわち、洗浄ノズル２３および基部２４は、ノズル２０および本体部２２と一緒に移動するようになっている。

洗浄ノズル２３は、基部２４を介して本体部２２に設けられている。洗浄ノズル２３は、ノズル２０の排出口２０ａの近傍に洗浄液１２０を供給する。
洗浄ノズル２３は、例えば、針状を呈するものとすることができる。洗浄ノズル２３の内部には、洗浄液１２０を供給するための孔が設けられている。洗浄液１２０を供給するための孔は、洗浄ノズル２３の基部２４側の端部と、洗浄ノズル２３の洗浄液１２０が排出される側の端部（先端）との間を貫通している。
なお、洗浄ノズル２３の数、配置などは例示をしたものに限定されるわけではなく、ノズルヘッド２の大きさ、ノズル２０の数や配置などに応じて適宜変更することができる。

基部２４は、板状を呈している。基部２４の内部には、洗浄液１２０が収納される空間が設けられている。基部２４の一方の端部には、洗浄ノズル２３が設けられている。洗浄ノズル２３に設けられた孔は、基部２４の内部に設けられた空間と繋がっている。
なお、基部２４の形態、数、配置などは例示をしたものに限定されるわけではなく、ノズルヘッド２の大きさ、ノズル２０の数や配置などに応じて適宜変更することができる。

洗浄ノズル２３および基部２４は、後述する洗浄液１２０に対する耐性を有する材料から形成することができる。洗浄ノズル２３および基部２４は、例えば、ステンレスなどの耐食性金属、フッ素系樹脂などの樹脂、セラミックスなどの無機材料などから形成することができる。
この場合、導電性を有する材料から洗浄ノズル２３および基部２４を形成すると、ノズル２０と収集部５との間に形成される電界が影響を受け、ファイバ１００の形成が不安定になるおそれがある。この場合、洗浄ノズル２３および基部２４と、ノズル２０との間の距離を長くすれば、ノズル２０と収集部５との間に形成される電界が影響を受け難くなる。しかしながら、洗浄ノズル２３および基部２４と、ノズル２０との間の距離を長くすれば、ノズル２０の洗浄が困難となるおそれがある。

そのため、洗浄ノズル２３および基部２４は、絶縁性を有する材料から形成することが好ましい。またさらに、比誘電率が高い材料から洗浄ノズル２３および基部２４を形成すれば、ノズル２０と収集部５との間に形成される電界が影響を受け難くなる。
例えば、比誘電率が２以上の樹脂や無機材料などから洗浄ノズル２３および基部２４を形成すれば、ノズル２０と収集部５との間に形成される電界が影響を受け難くなる。

原料液供給部３は、本体部２２に原料液を供給する。
原料液供給部３は、収納部３１、供給部３２、原料液制御部３３、および配管３４を有する。
収納部３１は、原料液を収納する。収納部３１は、原料液に対する耐性を有する材料から形成されている。収納部３１は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

原料液は、高分子物質を溶媒に溶解したものである。
高分子物質には特に限定がなく、形成したいファイバ１００の材質に応じて適宜変更することができる。高分子物質は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ナイロン、アラミドなどとすることができる。

溶媒は、高分子物質を溶解することができるものであればよい。溶媒は、溶解させる高分子物質に応じて適宜変更することができる。溶媒は、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、ベンゼン、トルエンなどとすることができる。 なお、高分子物質および溶媒は、例示をしたものに限定されるわけではない。

後述するように、原料液は、表面張力により排出口２０ａの近傍に留まる様にされる。そのため、原料液の粘度は、排出口２０ａの寸法などに応じて適宜変更することができる。原料液の粘度は、実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。また、原料液の粘度は、溶媒と高分子物質の混合割合により制御することができる。

供給部３２は、収納部３１に収納されている原料液を本体部２２に供給する。供給部３２は、例えば、原料液に対する耐性を有するポンプなどとすることができる。また、供給部３２は、例えば、収納部３１にガスを供給し、収納部３１に収納されている原料液を圧送するものとすることもできる。

原料液制御部３３は、本体部２２に供給される原料液の流量、圧力などを制御して、新しい原料液が本体部２２の内部に供給された際に、本体部２２の内部にある原料液が排出口２０ａから押し出されないようにする。なお、原料液制御部３３に対する制御量は、排出口２０ａの寸法や原料液の粘度などにより適宜変更することができる。原料液制御部３３に対する制御量は、実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。
また、原料液制御部３３は、原料液の供給の開始と、供給の停止を切り替えるものとすることもできる。

なお、供給部３２および原料液制御部３３は、必ずしも必要ではない。例えば、本体部２２の位置より高い位置に収納部３１を設けるようにすれば、重力を利用して原料液を本体部２２に供給することができる。そして、収納部３１の高さ位置を適宜設定することで、本体部２２の内部にある原料液が排出口２０ａから押し出されないようにすることができる。なお、収納部３１の高さ位置は、排出口２０ａの寸法や原料液の粘度などにより適宜変更することができる。収納部３１の高さ位置は、実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。

配管３４は、収納部３１と供給部３２との間、供給部３２と原料液制御部３３との間、原料液制御部３３と本体部２２との間に設けられている。配管３４は、原料液の流路となる。配管３４は、原料液に対する耐性を有する材料から形成されている。配管３４は、例えば、フッ素系樹脂などから形成することができる。また、配管３４は、可撓性を有するものとすることができる。可撓性を有する配管３４とすれば、後述するノズルヘッド２の移動が容易となる。

電源４は、本体部２２および接続部２１を介してノズル２０に電圧を印加する。なお、複数のノズル２０と電気的に接続された図示しない端子を設けるようにしてもよい。この場合、電源４は、図示しない端子を介してノズル２０に電圧を印加する。すなわち、電源４から複数のノズル２０に電圧が印加できるようになっていればよい。

ノズル２０に印加する電圧の極性は、プラスとすることもできるし、マイナスとすることもできる。なお、図１に例示をした電源４は、ノズル２０にプラスの電圧を印加する。 ノズル２０に印加する電圧は、原料液に含まれる高分子物質の種類、ノズル２０と収集部５との間の距離などに応じて適宜変更することができる。
この場合、印加電圧が低すぎると原料液の帯電量が不足して、ファイバ１００が形成されなくなるおそれがある。
印加電圧が高すぎると、電界紡糸装置１の内部や外部で放電が発生し、電界紡糸装置１が故障するおそれがある。
例えば、電源４は、ノズル２０と収集部５との間の電位差が１ｋＶ以上となるように、ノズル２０に電圧を印加するものとすることができる。
電源４は、例えば、直流高圧電源とすることができる。電源４は、例えば、１ｋＶ以上１００ｋＶ以下の直流電圧を出力するものとすることができる。

収集部５は、複数のノズル２０の原料液が排出される側に設けられている。収集部５は、接地されている。収集部５には、ノズル２０に印加する電圧と逆極性の電圧を印加するようにしてもよい。収集部５は、導電性材料から形成することができる。収集部５の材料は、導電性と原料液に対する耐性を有するものとすることが好ましい。収集部５の材料は、例えば、ステンレスなどとすることができる。
収集部５は、例えば、板状やシート状を呈するものとすることができる。シート状を呈する収集部５の場合には、ロール等に巻きつけられた収集部５にファイバ１００を堆積させるようにしてもよい。

また、収集部５は、移動するものであってもよい。例えば、一対の回転ドラムと、回転ドラムを回転させる駆動部を設け、ベルトコンベアのように一対の回転ドラムの間をシート状の収集部５が移動するようにしてもよい。この様にすれば、ファイバ１００を堆積させる領域を移動させることができるので、連続的な堆積作業が可能となる。そのため、ファイバ１００からなる堆積体１１０の生産効率を向上させることができる。

収集部５の上に形成された堆積体１１０は、収集部５から取り外される。堆積体１１０は、例えば、不織布やフィルタなどに用いられる。なお、堆積体１１０の用途は例示をしたものに限定されるわけではない。

また、収集部５は、省くこともできる。例えば、導電性を有する部材の表面に、ファイバ１００からなる堆積体１１０を直接形成することもできる。この様な場合には、導電性を有する部材を接地したり、導電性を有する部材にノズル２０に印加する電圧と逆極性の電圧を印加したりすればよい。

ここで、原料液を連続で長時間排出させたり、原料液の排出と排出の停止とを繰り返し行ったりすると、原料液がノズル２０の先端に付着する場合がある。付着した原料液が乾燥することで凝集したり、固化したりすると、排出される原料液の量が少なくなったり、原料液が排出されなくなったりするおそれがある。そのため、必要に応じて、あるいは定期的に、ノズル２０の端部近傍をクリーニングしている。一般的に、ノズル２０の端部近傍に付着した原料液は、固化する前に拭き取るようにしている。

ところが、ノズル２０は針状を呈しているため、強度が低い。そのため、複数のノズル２０を一本ずつクリーニングする必要がある。しかしながら、この様にすると、作業者の負担が大きくなり過ぎる。また、クリーニングに要する時間が長くなり、生産性が低下するおそれもある。さらに、複数のノズル２０の端部近傍に付着した原料液を直接拭き取るようにすると、ノズル２０が曲がったり、ノズル２０が破損したりするおそれがある。この場合、ノズル２０が曲がると、意図した領域に堆積体１１０が形成されなくなるおそれがある。
また、拭き取り機構をノズルヘッドの近傍に設けると、ノズル２０と収集部５との間に形成される電界が影響を受け、ファイバ１００の形成が不安定になるおそれがある。
そこで、本実施の形態に係る電界紡糸装置１においては、洗浄ノズル２３および洗浄液供給部６を設け、ノズル２０の排出口２０ａの近傍（ノズル２０の先端）に洗浄液１２０を供給するようにしている。

洗浄液供給部６は、ノズル２３に洗浄液１２０を供給する。
図１に示すように、洗浄液供給部６は、収納部６１、供給部６２、洗浄液制御部６３、配管６４、および排出部６５を有する。
収納部６１は、洗浄液１２０を収納する。収納部６１は、洗浄液１２０に対する耐性を有する材料から形成されている。収納部６１は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。
洗浄液１２０は、原料液を除去できるものであれば特に限定はない。この場合、洗浄液１２０は、原料液に含まれる高分子物質を溶解可能なものとすることが好ましい。洗浄液１２０は、例えば、原料液に含まれる溶媒とすることができる。

供給部６２は、収納部６１に収納されている洗浄液１２０を、基部２４を介して洗浄ノズル２３に供給する。供給部６２は、例えば、洗浄液１２０に対する耐性を有するポンプなどとすることができる。また、供給部６２は、収納部６１にガスを供給し、収納部６１に収納されている洗浄液１２０を圧送するものとすることもできる。

洗浄液制御部６３は、基部２４に供給される洗浄液１２０の流量、圧力などを制御する。また、洗浄液制御部６３は、洗浄液１２０の供給の開始と、供給の停止を切り替えるものとすることもできる。

配管６４は、収納部６１供給部６２との間、供給部６２と洗浄液制御部６３との間、洗浄液制御部６３と基部２４との間に設けられている。配管６４は、洗浄液の流路となる。配管６４は、洗浄液に対する耐性を有する材料から形成されている。配管６４は、例えば、フッ素系樹脂などから形成することができる。また、配管６４は、可撓性を有するものとすることができる。可撓性を有する配管６４とすれば、後述する洗浄ノズル２３および基部２４の移動が容易となる。

排出部６５は、収集部５から離隔した位置に設けられている。排出部６５は、洗浄ノズル２３から洗浄液１２０を供給する位置に設けられている。洗浄ノズル２３は、例えば、排出部６５の上方において、ノズル２０の排出口２０ａの近傍に向けて洗浄液１２０を供給する。排出部６５は、供給された洗浄液１２０と、洗浄液１２０により除去された原料液を受け止め、電界紡糸装置１の外部に排出する。排出部６５は、原料液と洗浄液１２０に対する耐性を有する材料から形成されている。排出部６５は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

移動部７は、排出部６５と収集部５との間において、ノズルヘッド２およびノズル洗浄装置６の位置を移動させる。すなわち、移動部７は、ノズル２０から原料液を排出する位置と、洗浄ノズル２３から洗浄液１２０を供給する位置と、の間において、本体部２２を移動させる。例えば、ファイバ１００を堆積させる際には、移動部７は、ノズルヘッド２を収集部５が設けられた位置に移動させる。ノズル２０のクリーニングを行う際には、移動部７は、ノズルヘッド２を排出部６５が設けられた位置に移動させる。
移動部７は、例えば、直動軸受けなどの案内装置、ボールネジなどの伝導装置、サーボモータなどの駆動装置を備えたものとすることができる。

制御部８は、供給部３２、原料液制御部３３、電源４、供給部６２、洗浄液制御部６３、および移動部７の動作を制御する。
制御部８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを備えたコンピュータとすることができる。

次に、電界紡糸装置１の作用について説明する。
原料液は、表面張力によりノズル２０の排出口２０ａの近傍に留まっている。
原料液制御部３３は、本体部２２に供給される原料液の流量、圧力などを制御して、新しい原料液が本体部２２の内部に供給された際に、本体部２２の内部にある原料液が排出口２０ａから押し出されないようにする。
電源４は、ノズル２０に電圧を印加する。すると、排出口２０ａの近傍にある原料液が所定の極性に帯電する。図１に例示をしたものの場合には、排出口２０ａの近傍にある原料液がプラスに帯電する。

収集部５は、接地されているので、ノズル２０と収集部５の間に電界が形成される。そして、電気力線に沿って作用する静電力が表面張力より大きくなると、排出口２０ａの近傍にある原料液が静電力により収集部５に向けて引き出される。引き出された原料液は、引き伸ばされ、原料液に含まれる溶媒が揮発することでファイバ１００が形成される。形成されたファイバ１００が収集部５の上に堆積することで、堆積体１１０が形成される。

ノズル２０のクリーニングを行う際には、移動部７は、ノズルヘッド２を排出部６５が設けられた位置に移動させる。供給部６２は、収納部６１に収納されている洗浄液１２０を基部２４を介して洗浄ノズル２３に供給する。洗浄液１２０は、洗浄ノズル２３からノズル２０の排出口２０ａの近傍に供給される。排出部６５は、吐出された洗浄液１２０と、洗浄液１２０により除去された原料液を受け止め、電界紡糸装置１の外部に排出する。
ファイバ１００を堆積させる際には、移動部７は、ノズルヘッド２を収集部５が設けられた位置に移動させる。そして、前述したファイバ１００の堆積が行われる。

図１に例示をしたものの場合には、洗浄ノズル２３および基部２４が、ノズルヘッド２に設けられている。しかしながら、洗浄ノズル２３および基部２４の配設位置はこれに限定されるわけではない。
洗浄ノズル２３および基部２４は、本体部２２から離隔して設けることができる。
洗浄ノズル２３が本体部２２から離隔して設けられる場合には、洗浄ノズル２３は、排出部６５および排出部６５の近傍の少なくともいずれかに設けることができる。洗浄ノズル２３が排出部６５の近傍などに設けられていれば、ノズルヘッド２の移動に伴い配管６４が動くことがないので、配管６４の外れや破損を抑制することができる。

図２（ａ）は、他の実施形態に係る洗浄ノズル２３ａ（第２のノズルの一例に相当する）および基部２４ａを例示するための模式断面図である。
図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ部の模式斜視図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄ノズル２３ａの内部には、洗浄液１２０を供給するための孔が設けられている。洗浄液１２０を供給するための孔は、洗浄ノズル２３ａの基部２４ａ側の端部と、洗浄ノズル２３ａの洗浄液１２０が排出される側の端部（先端）との間を貫通している。
ノズル２０は、洗浄ノズル２３ａの、洗浄液１２０を供給するための孔の内部に設けられている。洗浄ノズル２３ａの内壁面とノズル２０の外壁面との間には隙間が設けられ、この隙間が洗浄液の流路となっている。洗浄ノズル２３ａの内径寸法は、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度とすることができる。洗浄ノズル２３ａの外径寸法は、０．７ｍｍ〜２．３ｍｍ程度とすることができる。
なお、洗浄ノズル２３ａの内径寸法は、ノズル２０の外径寸法よりも大きくなっている。
この場合、洗浄ノズル２３ａの内径寸法と、ノズル２０の外径寸法との差が大きくなり過ぎると、洗浄液の流れを制御するのが困難となるおそれがある。また、洗浄効率も低下するおそれがある。
そのため、洗浄ノズル２３ａの内径寸法と、ノズル２０の外径寸法との差が小さくなる様にすることが好ましい。この様にすれば、洗浄ノズル２３ａとノズル２０との間の隙間を洗浄液で満たした状態で洗浄を行うことが容易となる。

基部２４ａは、板状を呈している。基部２４ａの内部には、洗浄液１２０が収納される空間が設けられている。基部２４ａの一方の端部には、洗浄ノズル２３ａが設けられている。洗浄ノズル２３ａに設けられた孔は、基部２４ａの内部に設けられた空間と繋がっている。

ノズル２０は、洗浄ノズル２３ａの、洗浄液１２０を吐出するための孔の内部に設けられている。そのため、洗浄液１２０は、ノズル２０の外壁に沿うように吐出されるので、ノズル２０の先端に付着した原料液を効果的に除去することができる。

また、ノズル２０が、洗浄ノズル２３ａの孔の内部に設けられていれば、洗浄ノズル２３ａが、金属などの導電性材料から形成されていたとしても、ノズル２０と収集部５との間に形成される電界が影響を受け難くなる。
そのため、洗浄ノズル２３ａの材料は、ステンレスなどの導電性材料であってもよいし、樹脂やセラミックスなどの絶縁性材料であってもよい。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ノズル２０の先端が、洗浄ノズル２３ａの先端から突出していれば、ノズル２０の先端における電界集中が弱まるのを抑制することができる。この場合、ノズル２０の先端の突出量Ｌを０ｍｍ（ノズル２０の先端が突出していない）とすると、ノズル２０の先端において電界集中が生じにくくなる。一方、突出量Ｌが大きくなりすぎると、洗浄液の流れが乱れて、ノズル２０の周囲を効率よく洗浄できなくなるおそれがある。
本発明者の得た知見によれば、ノズル２０の先端の突出量Ｌは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。

図３は、他の実施形態に係るノズルヘッド２ａを例示するための模式図である。
前述したノズルヘッド２は、いわゆるニードル型ノズルヘッドであるが、図３に例示をするノズルヘッド２ａは、いわゆるブレード型ノズルヘッドである。
ノズルヘッド２ａは、ノズル２０ｂ（第１のノズルの一例に相当する）、本体部２２ｂ、洗浄ノズル２３、および基部２４を有する。

ノズル２０ｂは、本体部２２ｂの端部２２ｂａに設けられた孔である。ノズル２０ｂは、複数設けられている。ノズル２０ｂの配置や大きさなどは、前述したノズル２０の配置やノズル２０の内径などと同様とすることができる。この場合、ノズル２０ｂの開口が、原料液が排出される排出口２０ｂａとなる。

本体部２２ｂは、板状を呈している。本体部２２ｂの内部には、原料液が収納される空間が設けられている。本体部２２ｂの一方の端部２２ｂａ側は、断面積が小さくなっている。すなわち、本体部２２ｂの先端は尖っている。本体部２２ｂの先端が尖っていれば、電界集中が生じ易くなるので、本体部２２ｂの先端と収集部５との間に形成される電界の強度を高めることができる。

本体部２２ｂは、導電性材料から形成されている。本体部２２ｂの材料は、導電性と、原料液に対する耐性を有するものとすることが好ましい。本体部２２ｂは、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

ノズルヘッド２ａにも前述した洗浄ノズル２３および基部２４を設けることができる。この場合、洗浄ノズル２３はＬ字状を呈するものとすることができる。Ｌ字状を呈する洗浄ノズル２３とすれば、本体部２２ｂの端部２２ｂａに洗浄液１２０を供給するのが容易となる。そのため、本体部２２ｂの端部２２ｂａに付着した原料液を除去するのが容易となる。また、基部２４は、本体部２２ｂの側面に設けることができる。
なお、洗浄ノズル２３および基部２４の形状、配設位置、数などは例示をしたものに限定されるわけではなく、ノズルヘッド２ａの形状や大きさなどに応じて適宜変更することができる。

図４（ａ）、（ｂ）は、ノズルヘッド２、２ａの他の取り付け方向を例示するための模式図である。
下方に向けて原料液を排出する場合には、ノズルヘッド２、２ａの取り付け方向は、図１や図３に例示をしたもののようにすることができる。
これに対して、側方に向けて原料液を排出する場合には、ノズルヘッド２、２ａの取り付け方向は、図４（ａ）、（ｂ）に例示をしたもののようにすることができる。

この様な場合には、洗浄ノズル２３は上側にのみ設けるようにすることができる。洗浄ノズル２３から供給された洗浄液１２０は重力により下方に向けて流れる。そのため、洗浄ノズル２３が上側にのみ設けられていたとしても、複数のノズル２０、２０ｂに洗浄液を供給することができる。この様にすれば、ノズルヘッド２、２ａの構成の簡易化や製造コストの低減を図ることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ 電界紡糸装置、２ ノズルヘッド、３ 原料液供給部、４ 電源、５ 収集部、６ 洗浄液供給部、７ 移動部、２０ ノズル、２０ａ 排出口、２３ 洗浄ノズル、２４ 基部、６１ 収納部、６２ 供給部、６３ 洗浄液制御部、６５ 排出部、１００ ファイバ、１１０ 堆積体、１２０ 洗浄液、

Claims (7)

1. 原料液が収納される空間を内部に有する本体部と、
   前記本体部に設けられ、所定の極性の電圧が印加可能とされ、前記本体部に収納された原料液を排出する第１のノズルと、
   前記本体部に設けられ、前記第１のノズルから前記原料液を排出しない時に、前記第１のノズルの排出口の近傍に洗浄液を供給する第２のノズルと、
   を備え、
   前記第１のノズルは、前記第２のノズルの前記洗浄液を供給する孔の内部に設けられ、
   前記第１のノズルの先端が、前記第２のノズルの先端から１ｍｍ以上２０ｍｍ以下突出しているノズルヘッド。
2. 前記洗浄液は、前記原料液に含まれる溶媒を含む請求項１記載のノズルヘッド。
3. 原料液が収納される空間を内部に有する本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記本体部に収納された原料液を排出する第１のノズルと、
   前記本体部に設けられ、前記第１のノズルから前記原料液を排出しない時に、前記第１のノズルの排出口の近傍に洗浄液を供給する第２のノズルと、
   前記本体部に前記原料液を供給する原料液供給部と、
   前記第１のノズルに所定の極性の電圧を印加する電源と、
   前記第２のノズルに前記洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
   を備え、
   前記第１のノズルは、前記第２のノズルの前記洗浄液を供給する孔の内部に設けられ、
   前記第１のノズルの先端が、前記第２のノズルの先端から１ｍｍ以上２０ｍｍ以下突出している電界紡糸装置。
4. 前記第１のノズルから前記原料液を排出する位置と、前記第２のノズルから前記洗浄液を供給する位置と、の間において、前記本体部を移動させる移動部と、
   前記洗浄液を供給する位置に設けられた排出部と、
   をさらに備えた請求項３記載の電界紡糸装置。
5. 原料液が収納される空間を内部に有する本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記本体部に収納された原料液を排出する第１のノズルと、
   前記本体部から離隔して設けられ、前記第１のノズルの排出方向に対して斜めの方向から、前記第１のノズルの排出口の近傍に洗浄液を供給する第２のノズルと、
   前記本体部に前記原料液を供給する原料液供給部と、
   前記第１のノズルに所定の極性の電圧を印加する電源と、
   前記第２のノズルに前記洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
   を備え、
   前記本体部は、前記第１のノズルが延びる方向と略直交する方向に移動可能である電界紡糸装置。
6. 前記第１のノズルから前記原料液を排出する位置と、前記第２のノズルから前記洗浄液を供給する位置と、の間において、前記本体部を移動させる移動部と、
   前記洗浄液を供給する位置に設けられた排出部と、
   をさらに備え、
   前記第２のノズルは前記排出部および前記排出部の近傍の少なくともいずれかに設けられる請求項５記載の電界紡糸装置。
7. 前記洗浄液は、前記原料液に含まれる溶媒を含む請求項３〜６のいずれか１つに記載の電界紡糸装置。

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