JP6744816B2

JP6744816B2 - 電界紡糸装置

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Publication number: JP6744816B2
Application number: JP2016253412A
Authority: JP
Inventors: 後藤　実; 実後藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: JP2018104854A

Description

本発明は、樹脂液を原料とする電界紡糸装置に関する。

溶融樹脂や樹脂溶液等の樹脂液を原料として用い、電界紡糸法によって極細繊維を製造する技術が知られている。例えば特許文献１には、樹脂液を押し出す押出機と、該押出機から押し出された樹脂液を吐出して極細繊維を製造するための複数の金属製紡糸ノズル及び複数の該金属製紡糸ノズルの周囲のそれぞれに形成され、樹脂液の吐出方向に沿った方向に向けて気流を流す気流流路を有する紡糸部とを備えた極細繊維製造装置が記載されている。

また、この技術とは別に、本出願人は先に、凹曲面を備えた電極と、該電極の凹曲面に囲まれるように配置された針状の紡糸液吐出用ノズルとを有する電界紡糸装置を提案した。この電界紡糸装置は、ナノファイバの生産性を高めることができ、且つ省スペース化を達成し得るという利点を有する（特許文献２参照）。

特開２０１１−８９２４０号公報特開２０１４−９５１７４号公報

特許文献２に記載の電界紡糸装置では、ノズルを帯電させるための電極を凹曲面にすることによって、ノズルの帯電量を大きくし、ノズルの先端近傍の電界を強くすることが可能になるが、吐出された樹脂液を紡出する導電体製ノズル（紡糸液吐出用ノズル）からの紡出量を増加させるために、例えば導電体製ノズルの先端部に形成した樹脂液紡出口の数を多くすると、樹脂液の紡出が不安定になり易い。すなわち、導電体製ノズルの先端部に形成した樹脂液紡出口の数を多くした場合には、捕集部に向かう紡出した樹脂液による極細繊維の、電極への逆戻りの現象が生じるのを防止するために、捕集部に向けた搬送流の量をより多くする必要があることから、搬送流の速度が速くなる。搬送流の速度が速くなると、搬送流によって発生するノズル先端部の垂直面近傍の負圧がノズル内部の樹脂液を引き出す現象を生じて、樹脂液の紡出が不安定になることから、このような課題を解決することを可能にする新たな技術の開発が望まれている。

本発明は、搬送流の速度が速くなる事により、搬送流によって発生するノズル先端部の垂直面近傍の負圧がノズル内部の樹脂液を引き出す現象を解消して、樹脂液の紡出が不安定になるのを回避することのできる電界紡糸装置、及び該電界紡糸装置を用いた微細繊維の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、樹脂液を吐出する樹脂液吐出装置と、前記樹脂液吐出装置から吐出された樹脂液を紡出する導電体製ノズルと、前記導電体製ノズルとの間に電界を生じさせるための電極と、前記導電体製ノズル又は前記電極に電圧を印加する電源装置と、前記導電体製ノズルから紡出された繊維状樹脂を捕集する捕集部と、前記導電体製ノズルの樹脂液紡出口の後方から前記捕集部に向けて、前記導電体製ノズルの軸方向に沿って流れる気流を発生する気流発生手段とを有する電界紡糸装置であって、前記電極が、前記導電体製ノズルを囲むように凹曲面が配置された凹曲面電極となっており、前記導電体製ノズルは、ノズル内流通路と、当該ノズルの先端部を貫通して設けられた、前記ノズル内流通路の内径よりも小さな内径を有する、前記ノズル内流通路と連通する前記樹脂液紡出口とを備えており、前記樹脂液紡出口は、前記導電体製ノズルの先端部において、前記導電体製ノズルの外周面から前記気流が流れる方向に向けて前記導電体製ノズルの中心軸側に傾斜する、先端部傾斜面に開口して設けられている電界紡糸装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、上記の電界紡糸装置を用いた微細繊維の製造方法であって、前記導電体製ノズルの先端部において、前記導電体製ノズルの軸方向に沿って流れる気流を、前記先端部傾斜面により、前記導電体製ノズルの中心軸方向に回り込ませながら、前記樹脂液紡出口から前記樹脂液を紡出して、紡出された繊維状樹脂を前記捕集部で捕集することで、微細繊維を製造する微細繊維の製造方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の電界紡糸装置、及び該電界紡糸装置を用いた微細繊維の製造方法によれば、搬送流の速度が速くなる事により、搬送流によって発生するノズル先端部の垂直面近傍の負圧がノズル内部の樹脂液を引き出す現象を解消して、樹脂液の紡出が不安定になるのを効果的に回避することができる。

図１は、本発明の好ましい一実施形態に係る電界紡糸装置の構造を示す断面図である。図２（ａ）ないし（ｃ）は、図１に示す電界紡糸装置における電気的絶縁部の横断面の構造を例示する断面図である。図３は、図１に示す電界紡糸装置で用いられる導電性ノズルの斜視図である。図４は、図１に示す電界紡糸装置で用いられる導電性ノズルの構造を示す断面図である。図５は、導電性ノズルの他の形態を例示する斜視図である。図６は、導電性ノズルの他の形態を例示する斜視図である。図７は、図１に示す電界紡糸装置で用いられる導電性ノズルの作用を説明する要部断面図である。図８は、従来の電界紡糸装置で用いられる導電性ノズルの作用を説明する要部断面図である。

ここでは、溶融樹脂を原料に用いる電界紡糸装置を例にとって説明する。図１に示す本発明の好ましい一実施形態に係る電界紡糸装置１０では、樹脂液吐出装置２０によって吐出した樹脂液が、樹脂流通路４３を流通し、導電体製ノズル３１の先端部から繊維状樹脂となって紡出される。導電体製ノズル３１は、当該ノズル３１を覆うように配された電極３２によって電極に印加された電圧と反対の極性の電荷によって帯電しているため、電極とノズルの間には電界が形成され、特に、電極に対して相対的に小さい表面積を有するノズル周囲には、強い電界を形成する。この強い電界中に紡出した繊維状樹脂も強く帯電し、帯電した繊維状樹脂は静電反発によって、より微細な繊維状樹脂となる。樹脂吐出装置部品２１に設けられた気体導入口２３から加熱気体が導入される。加熱気体は、電気的絶縁部４０の気体流通路４４を流通し、電気的絶縁部４０の導電体製ノズル３１側の先端に設けられた複数個の気体噴出孔（図示せず）から噴出するようになっている。噴出した加熱気体は、導電体製ノズル３１から紡出された繊維状樹脂を、繊維の捕集部である捕集用電極６０まで搬送するための、搬送流として利用される。本実施形態に係る電界紡糸装置１０は、加熱気体による搬送流の速度が速くなる事により、搬送流によって発生するノズル先端部の垂直面近傍の負圧がノズル内部の樹脂液を引き出す現象を解消して、樹脂液の紡出が不安定になるのを効果的に回避できるようにする機能を備えている。

そして、本実施形態の電界紡糸装置１０は、図１に示すように、樹脂液を吐出する樹脂液吐出装置２０と、樹脂液吐出装置２０から吐出された樹脂液を紡出する導電体製ノズル３１と、導電体製ノズル３１との間に電界を生じさせるための電極３２と、導電体製ノズル３１又は電極３２に電圧を印加する電源装置６２と、導電体製ノズル３１から紡出された繊維状樹脂を捕集する捕集部６０と、導電体製ノズル３１の樹脂液紡出口３１ｂの後方から捕集部６０に向けて、導電体製ノズル３１の軸方向に沿って流れる気流を搬送流として発生する気流発生手段２４，２３,５２，５３，４４とを有している。電極３２が、導電体製ノズル３１を囲むように凹曲面が配置された凹曲面電極となっており、導電体製ノズル３１は、図４に拡大して示すように、ノズル内流通路３１ａと、導電体製ノズル３１の先端部を貫通して設けられた、ノズル内流通路３１ａの内径よりも小さな内径を有する、ノズル内流通路３１ａと連通する樹脂液紡出口３１ｂとを備えている。樹脂液紡出口３１ｂは、導電体製ノズル３１の先端部において、導電体製ノズル３１の外周面から気流が流れる方向に向けて導電体製ノズル３１の中心軸側に傾斜する、先端部傾斜面３１ｄに開口して設けられている。

本実施形態の電界紡糸装置１０は、樹脂液吐出装置２０を備えている。樹脂液吐出装置２０は、繊維の原料となる樹脂を溶融させて吐出させるために用いられる。樹脂液吐出装置２０には、一般に、内部にシリンダ（図示せず）を備えている押出機が用いられる。該シリンダ内にはスクリュー（図示せず）が挿入されている。シリンダとスクリューは、樹脂を溶融混練して押し出すための構造となっている。シリンダとスクリューを備えた押出機の種類としては主に、シリンダとスクリューとを一組備えた一軸押出機、シリンダとスクリューとを二組備え混練性能を向上させた二軸押出機がある。樹脂液吐出装置２０にはヒーターが備えられており、該ヒーターによってシリンダの壁面が加熱されるようになっている。スクリューの一端は、樹脂液吐出装置２０に付設されているか、又は樹脂液吐出装置２０の外に別途に設置された駆動源（図示せず）に接続されており、該駆動源の回転によってスクリューはその軸周りに一方向に回転可能になっている。一軸押出機の場合、樹脂液吐出装置２０にはホッパー（図示せず）が付設されており、該ホッパー内には繊維の原料となる樹脂が充填されるようになっている。ホッパーはシリンダと連通している。ホッパー内に充填されたペレット状又は粉末状等の原料樹脂は、スクリューの回転に連れて徐々にシリンダ内に供給される。樹脂液の吐出量はスクリューの回転数によって決まる。二軸押出機の場合には、一般的に押出機へ原料樹脂を供給するフィーダーが必要となり、フィーダーの供給量によって樹脂液の吐出量が決まる。どちらの種類の押出機においても、シリンダ内に供給されたペレット状又は粉末状等の原料樹脂は、シリンダの内壁とスクリューとの間で熱及び圧力を受けて次第に溶融しながら、スクリューの回転軸方向に向けて前進する。樹脂液吐出装置２０は、この熱及び圧力に耐え得る材料から構成されており、一般に金属製である。つまり導電性の材料から構成されている。また、樹脂液吐出装置としては、前記押出機の樹脂液吐出側にギヤポンプを接続し、樹脂液吐出の定量性を一層向上させたものもある。この場合のギヤポンプも、前記の理由によって一般に金属製であり、つまり導電性の材料から構成されている。

樹脂液吐出装置２０の先端側、すなわち樹脂液が吐出される側の先端には、該樹脂液吐出装置２０の一部をなす樹脂吐出装置部品２１が、該樹脂液吐出装置２０に接続された状態で配置されている。樹脂吐出装置部品２１は、その内部に貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２の一端は、樹脂液吐出装置２０のシリンダ（図示せず）と連通している。また、樹脂吐出装置部品２１は、その側面に気体導入口２３を有している。気体導入口２３には、電界紡糸装置１０の外部に設置された気体供給源２４から供給された気体が流入するようになっている。樹脂吐出装置部品２１は、樹脂液吐出装置２０と同様に金属製である。つまり導電性の材料から構成されている。

上述のとおり、樹脂吐出装置部品２１の気体導入口２３には、電界紡糸装置１０の外部に設置された気体供給源２４から気体が供給される。気体としては、樹脂液からの繊維形成に影響を及ぼさないものであれば、その種類に特に制限はない。一般的には空気を用いることが簡便である。気体導入口２３に供給される気体供給源２４としては、加熱気体供給源を用いることができる。該加熱気体供給源２４から供給された加熱気体は、気体導入口２３を通じて、後述する電気的絶縁部４０に設けられた気体流通路４４に導入されるようになっている。気体導入口２３に供給される気体供給源２４としては、室温気体供給源を用いることもできる。この場合にも、該室温気体供給源２４から供給された室温気体は、気体導入口２３を通じて、電気的絶縁部４０に設けられた気体流通路４４に導入されるようになっている。本発明において室温とは、４０℃又はそれ以下の温度のことをいう。

加熱気体供給源と室温気体供給源とは、それらのうちのいずれか一方のみを用いることができ、あるいは両方を用いることもできる。両方の供給源を用いる場合には、これらの供給源と気体導入口２３とを三方弁等の流路切り替え手段（図示せず）で接続し、室温気体供給源と加熱気体供給源とが択一的に気体流通路４４に導入可能になるようにすることが好ましい。また、室温気体供給源は用いず、加熱気体供給源のみを用い、且つ該加熱気体供給源の加熱部を作動させずに気体を供給することで室温気体供給源とすることもできる。この形態は、設備を簡略化する観点でより好ましい。

電界紡糸装置１０は紡糸部３０を備えている。紡糸部３０は、導電体製ノズル３１を備えている。導電体製ノズル３１については、後に詳述する。

紡糸部３０は、導電体製ノズル３１に加えて電極３２を備えている。電極３２は、電気絶縁性材料からなる支持部材３７によって、その外面が支持されている。電極３２は、導電体製ノズル３１との間に電界を生じさせ、導電体製ノズル３１を帯電させるために用いられる。導電体製ノズル３１の帯電量を増加させる目的で、電極３２は、導電体製ノズル３１を囲むように凹曲面が配置された凹曲面電極から構成されている。詳細には、電極３２は、その内面に凹曲面３２ａを備えている。電極３２は、その内面が凹曲面３２ａとなっている限りにおいて、その全体の形状はいかなるものであってもよい。図１に示す凹曲面３２ａは略椀形をしている。凹曲面３２ａは導電性材料から構成されており、一般には金属製である。

略椀形をしている凹曲面３２ａをその開口端側から見たとき、該開口端は円形をしている。この円形は、真円形でもよく、あるいは楕円形でもよい。導電体製ノズル３１の先端に電荷を集中させて導電体製ノズル３１の帯電量を高める観点からは、凹曲面３２ａの開口端は真円形であることが好ましい。開口端の形状が真円でない場合、該開口端の形状としては、例えば特開２０１４−９５１７４号公報の図３（ａ）ないし（ｄ）に示す形状とすることができる。凹曲面３２ａの開口端が楕円であるときには、楕円に内接する円Ｃ１の直径Ｄ１と、該楕円に外接する円Ｃ２の直径Ｄ２との比であるＤ１／Ｄ２の値が９／１６以上であることが好ましく、３／４以上であることが更に好ましく、４／５以上であることが更に好ましい。

凹曲面３２ａは、そのいずれの位置においても曲面になっていることが好ましい。ここで言う曲面とは、（イ）平面部を全く有していない曲面のことであるか、（ロ）平面部を有する複数のセグメントを繋ぎ合わせて全体として凹曲面３２ａとみなせる形状となっていることであるか、又は（ハ）互いに直交する三軸のうち一軸が曲率を有さない帯状部を有する複数の環状セグメントを繋ぎ合わせて全体として凹曲面とみなせる形状となっていることのいずれかを言う。（ロ）の場合は、例えば縦及び横の長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下程度の四角形又は六角形となっている、同一の又は異なる大きさの平面部を有するセグメントを繋ぎ合わせて凹曲面３２ａを形成することが好ましい。（ハ）の場合は、例えば半径が種々異なり、且つ高さが０．００１ｍｍ以上５ｍｍ以下である扁平な複数種類の円筒からなる環状セグメントを繋ぎ合わせて凹曲面３２ａを形成することが好ましい。この環状セグメントにおいては、互いに直交する三軸、すなわちＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうち、円筒の横断面を含むＸ軸及びＹ軸が曲率を有し、且つ円筒の高さ方向であるＺ軸が曲率を有していない。

凹曲面３２ａは、その任意の位置における法線が導電体製ノズル３１の先端又はその近傍を通るような値となっていることが好ましい。この観点から、略椀形をしている凹曲面３２ａは、真球の球殻の内面と同じ形状をしていることが特に好ましい。

特に、電極３２の凹曲面３２ａにおける開口端によって画成される円の半径をｒとしたとき、該円を含む平面上に中心を同じくして描かれる、半径がｒ／５である仮想円を考えた場合、導電体製ノズル３１の軸芯は、その延びる方向が、該仮想円の内側と、凹曲面３２ａにおける最底部とを通るように配置されることが好ましい。とりわけ、前記仮想円として、半径がｒ／１０であるものを考えた場合、導電体製ノズル３１の軸芯は、その延びる方向が、半径がｒ／１０である該仮想円の内側と、凹曲面３２ａにおける最底部とを通るように配置されることが好ましい。更に好ましい形態として、導電体製ノズル３１の軸芯は、その延びる方向が、電極３２の凹曲面３２ａにおける開口端によって画成される円の中心と、該凹曲面３２ａにおける最底部とを通るように配置される形態が挙げられる。

図１に示すとおり、紡糸部３０は、導電体製ノズル３１及び電極３２に加えて、被覆体３３を備えている。被覆体３３は、電極３２の凹曲面３２ａの全面を被覆していることが好適である。電極３２と被覆体３３とは直接に接触している。被覆体３３において電極３２の凹曲面３２ａを被覆している面は、電極３２の凹曲面３２ａと相補形状を有している。また、被覆体３３のうち、外方に露出している面は凹曲面３３ａをなしている。この凹曲面の曲率は、電極３２の凹曲面３２ａの曲率と同じであってもよく、あるいは異なっていてもよい。

被覆体３３は誘電体からなることが好ましい。誘電体からなる被覆体３３を電極３２の凹曲面３２ａに接触して配置することで、導電体製ノズル３１の帯電量を一層高めることができる。被覆体はその表面、すなわち内面に誘電体が露出し、該表面に金属などの導電体が非存在とした被覆体であることが好ましい。単一種の誘電体から構成された被覆体がその典型例であるが、被覆体は複数種の誘電体が積層された複合体であってもよいし、表面が誘電体のみで構成されていれば、内部（表面に露出しない部分）に金属の粒子又は空気の層等を含んだ複合体であってもよい。特に電極３２と被覆体３３の接合部の一部に空気の層が存在していてもよいが、電極と被覆体の接合を強固にする観点からは電極と被覆体は密着している方が好ましい。

被覆体３３に使用する誘電体としては、絶縁材料であるマイカ、アルミナ、ジルコニア、チタン酸バリウム等のセラミックス材料や、ベークライト（フェノール樹脂）、ナイロン（ポリアミド）、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂系材料が挙げられる。これらのうち、アルミナ、ベークライト、ナイロン、塩化ビニル樹脂の中から選ばれる少なくとも１種以上の絶縁材料を用いることが好ましく、特にナイロンを用いることが好ましい。ナイロンとしては、６ナイロンや６６ナイロンなどの各種のポリアミドを用いることができる。またナイロンとして市販品を用いることもできる。そのような市販品としては、例えばＭＣナイロン（登録商標）が挙げられる。被覆体３３に用いる誘電体には帯電防止剤を含有させることができる。帯電防止剤を含有させることによって、帯電した樹脂液や繊維等が被覆体３３に付着したとき、被覆体３３の帯電を低減することができる。帯電防止剤としては公知の市販品を使用することができ、例えばペレクトロン（登録商標、三洋化成工業（株））、エレクトロストリッパー（登録商標、花王（株））、リケマール（登録商標理研ビタミン（株））などを用いることができる。

被覆体３３を構成する、表面に露出した誘電体の厚みは、０．８ｍｍ以上、特に８ｍｍ以上であることが好ましい。これよりも薄いと、樹脂液の帯電量を高められない場合がある。この厚みは、被覆体３３が単一種又は複数種の誘電体から構成されている場合、被覆体３３の厚みを指す（被覆体３３の厚みに等しい）ものとする。また被覆体３３が内部（表面に露出しない部分）に金属の粒子又は空気の層等を含んだ複合体である場合は、該被覆体３３の厚みから該被覆体３３の厚み方向における金属の粒径や空気の層の厚みの合計を差し引いた誘電体のみの厚みを指すものとする。被覆体３３の厚みは、電極３２の大きさ、及び電極３２と導電体製ノズル３１との位置関係によるが、少なくとも被覆体３３と導電体製ノズル３１とが直接接することのない値であることが好ましい。

電界紡糸装置１０は、導電体製ノズル３１の先端と対向する位置に、繊維の捕集用電極６０が配置されている。捕集用電極６０は、導電体製ノズル３１から紡出された繊維状樹脂を捕集するために用いられる。捕集用電極６０は円筒状のものであり、その周面が導電体製ノズル３１の先端に臨むように配置されている。捕集用電極６０の周面は金属等の導電体、又は捕集用電極である導電体を被覆した誘電体から構成されている。捕集用電極６０の周面と、導電体製ノズル３１の延びる方向とは略直交している。捕集用電極６０は、高電圧電源６１によって負の電圧が印加されている。捕集用電極６０と導電体製ノズル３１の先端との距離は、その下限値を好ましくは１００ｍｍ以上、更に好ましくは５００ｍｍ以上とすることができる。上限値は好ましくは３０００ｍｍ以下、更に好ましくは２０００ｍｍ以下とすることができる。例えば前記距離は、好ましくは１００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、更に好ましくは５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下とすることができる。

図１に示すとおり、樹脂液吐出装置２０と導電体製ノズル３１との間には、電気的絶縁部４０が配置されている。電気的絶縁部４０は、内筒４１と、該内筒４１を覆う外筒４２で形成された二重管の構造を有している。電気的絶縁部４０の横断面においては、図２（ａ）に示すとおり、内筒４１と外筒４２とはいずれも円形をしており、且つ同心の位置関係になっている。内筒４１の内部は、樹脂液吐出装置２０から吐出された樹脂液を流通させる樹脂流通路４３となっている。内筒４１と外筒４２との間の空間は、気体流通路４４となっている。このように、電気的絶縁部４０には、樹脂液を流通させる樹脂流通路４３が形成されているとともに、該樹脂流通路４３を囲むように気体流通路４４が形成された構造となっている。

電気的絶縁部４０はその長手方向における導電体製ノズル３１側の一端部において、ノズル接続部材４８を介して該導電体製ノズル３１と接続されている。ノズル接続部材４８はフランジ部（図示せず）を有している。このフランジ部は、外筒４２における導電体製ノズル３１側の内壁と、内筒４１における導電体製ノズル３１側の端部との間で把持されて固定されている。ノズル接続部材４８と導電体製ノズル３１との接続は、例えば螺合などによって達成されるが、これらの接続方法に限定されない。電気的絶縁部４０と導電体製ノズル３１との接続状態において、電気的絶縁部４０の内筒４１の内部と、後述する導電体製ノズル３１のノズル内流通路３１ａとは連通している。

また、電気的絶縁部４０はその長手方向における導電体製ノズル３１側の一端部において、該電気的絶縁部４０を構成する外筒４２の端部に、該外筒４２の中心方向に向けて張り出した張り出し部４２ａが形成されている。張り出し部４２ａは、内筒４１の端部を覆うように張り出している。しかし張り出し部４２ａは、内筒４１の内部を覆うようには張り出していない。張り出し部４２ａのうち、内筒４１と外筒４２との間で形成される空間である気体流通路４４に対応する位置には、１個又は複数個の気体噴出孔（図示せず）が形成されている。電気的絶縁部４０を導電体製ノズル３１の先端側から見たときに、気体噴出孔は、導電体製ノズル３１を囲むように複数個形成されていることが好ましい。それによって、導電体製ノズル３１から紡出された繊維状樹脂を囲むように、気体噴出孔から気体が気流（搬送流）として噴出するようになっている。気体噴出孔の形状は、孔以外にもスリット状や切欠き状でもよい。

電気的絶縁部４０は、樹脂液吐出装置２０と導電体製ノズル３１との間に介在して、両者を電気的に絶縁している。また、電気的絶縁部４０を介在させることで、導電体製ノズル３１及び電極３２から樹脂液吐出装置２０までを例えば５０ｍｍ以上の距離でもって遠ざけることにより、樹脂液吐出装置２０の導電体部分が、導電体製ノズル３１と電極３２の間に生じる電界を乱さないようにしている。この目的のために、電気的絶縁部４０は、絶縁材料から構成されている。例えば電気的絶縁部４０は、各種セラミックスや耐熱性樹脂などから構成されている。上述のとおり電気的絶縁部４０は内筒４１及び外筒４２の２部材から構成されているので、内筒４１及び外筒４２のいずれもが絶縁材料から構成されている。本発明において絶縁材料とは、体積抵抗率が１×１０^７Ω・ｃｍ以上である材料のことである。

電気的絶縁部４０の長手方向における樹脂液吐出装置２０側の一端部には、該電気的絶縁部４０を構成する外筒４２の外面に係止部４２ｂが突設されている。この係止部４２ｂが、導電体製連結部材５０と導電体製取付部材５１とによって係止されることで、該一端部は導電体製連結部材５０に接続されている。更に、外筒４２が上述のとおり導電体製連結部材５０に係止されることで、内筒４１及びノズル接続部材４８は外筒４２の張り出し部４２ａによって導電体製連結部材５０側に押し付けられて係止される。導電体製連結部材５０は、樹脂液吐出装置２０と電気的絶縁部４０との間に配置されて、両者を接続する部材である。導電体製連結部材５０は、貫通孔５０ａを有し、電気的絶縁部４０と導電体製連結部材５０とが接続された状態において、電気的絶縁部４０における樹脂流通路４３と、導電体製連結部材５０の貫通孔５０ａとが連通するようになっている。導電体製連結部材５０と導電体製取付部材５１とは、例えば螺合やボルト締結等の結合方法によって結合されるようになっている。導電体製連結部材５０及び導電体製取付部材５１は、耐熱性や機械的強度等の観点から、例えば金属で構成されている。

更に、導電体製連結部材５０における樹脂液吐出装置２０側の端部は、先に述べた樹脂吐出装置部品２１と接続されている。両者が接続された状態において、導電体製連結部材５０の貫通孔５０ａと、樹脂吐出装置部品２１の貫通孔２２は連通するようになっている。導電体製連結部材５０と樹脂吐出装置部品２１は、例えば螺合やボルト締結等の結合方法によって結合されるようになっている。

また、前記の導電体製連結部材５０には、それに隣接する樹脂吐出装置部品２１に設けられた気体導入口２３に連通し、導入された気体を周方向に分配する空間である周方向気体分配部５２、及び該周方向気体分配部５２に連通する空間である気体流通部５３が形成されている。周方向気体分配部５２及び気体流通部５３はいずれも環状の空間になっており、周方向に均等に配置された複数の貫通孔によって連通している。気体流通部５３は、導電体製連結部材５０に電気的絶縁部４０が接続された状態において、電気的絶縁部４０に設けられた気体流通路４４と連通するようになっている。

以上のとおりに電界紡糸装置１０を構成する各部材が組み付けられることで、該電界紡糸装置１０においては、樹脂液吐出装置２０の先端から、導電体製ノズル３１にわたって連通した樹脂液の流通路が形成される。また、樹脂吐出装置部品２１に設けられた気体導入口２３から、電気的絶縁部４０に設けられた気体流通路４４にわたって連通した気体の流通路が形成される。

電界紡糸装置１０においては、樹脂液吐出装置２０がヒーター等の加熱手段（図示せず）によって所定温度に保たれるようになっている。また、樹脂液吐出装置２０に隣接して、該樹脂液吐出装置２０の一部をなす部材である樹脂吐出装置部品２１は、導電体製ノズル３１から遠い側に位置する部位２１ａが、ヒーター等の加熱手段（図示せず）によって、樹脂液吐出装置２０の温度と同温度又は異なる温度に保たれるようになっている。一方、樹脂吐出装置部品２１のうち、導電体製ノズル３１に近い側に位置する部位２１ｂにはヒーター等の加熱手段が取り付けられていない。この部位２１ｂには、先に述べた気体導入口２３が設けられている。このように、樹脂液吐出装置２０のうち、最も導電体製ノズル３１側の位置であって、且つ加熱手段の非設置位置に、気体導入口２３が設けられている。また、導電体製ノズル３１を含め、樹脂吐出装置部品２１よりも、導電体製ノズル３１側に位置するすべての部材、すなわち導電体製連結部材５０、導電体製取付部材５１、電気的絶縁部４０及び紡糸部３０にも、ヒーター等の加熱手段が取り付けられていない。

電界紡糸装置１０は、紡糸部３０の導電体製ノズル３１又は電極３２に高電圧を印加するための高電圧電源装置６２を備えている。図１においては、高電圧電源装置６２が電極３２に接続されている状態が示されている。高電圧電源装置６２と電極３２とは、該電極３２の背面から引き出された電気導通路３４を介して接続されている。本実施形態においては、高電圧電源装置６２を電極３２に接続することに代えて、高電圧電源装置６２を導電体製ノズル３１に接続してもよい。また図１においては、電極３２に負電圧が印加されている状態が示されているが、これに代えて正電圧を印加してもよい。

高電圧電源装置６２を電極３２に接続する場合には、導電体製ノズル３１はアースに接続する。逆に、高電圧電源装置６２を導電体製ノズル３１に接続する場合には、電極３２はアースに接続する。いずれの場合においても、導電体製ノズル３１に電圧を印加するための電気導通路、又は該導電体製ノズル３１をアースに接続するための電気導通路が必要となる。本実施形態においては、図１に示すとおり、この電気導通路３５を、電気的絶縁部４０を構成する部材の内部に配置している。詳細には、電気的絶縁部４０を構成する部材である内筒４１と外筒４２との間の空間、すなわち気体流通路４４内に電気導通路３５を配置している。図１に示す実施形態では、電気導通路３５はその一端が導電体製のノズル接続部材４８に接続され、電気導通路３５と導電体製ノズル３１は電気的に導通している。また電気導通路３５は電気的絶縁部４０の途中から外部に引き出されて、他端がアースに接続されている。このように導電体製ノズル３１の後方に電気導通路３５を配することで、電極３２と該電気導通路３５との間の放電を防止し、また導電体製ノズル３１の先端から前方に向けて紡出される繊維の搬送を妨げることなく、導電体製ノズル３１をアースに接続することができる。

以上の構成を有する電界紡糸装置１０によれば、導電体製ノズル３１を囲むように凹曲面電極３２が配置されており、導電体製ノズル３１と電極３２との間に電圧を印加することで、導電体製ノズル３１の帯電量を大幅に高めることができる。それによって、導電体製ノズル３１と電極３２との間に生じる電界強度を大幅に高め、導電体製ノズル３１から紡出される樹脂液の帯電量を大幅に高めることができるという利点がある。導電体製ノズル３１の帯電量を高めるためには、凹曲面電極３２を用いることに加えて、帯電の分散を避けることが有利である。また、導電体製ノズル３１と電極３２との間により高い電圧を印加して帯電量をより高くするためには、導電体製ノズル３１や電極３２と導電体部品との間に生じる放電を防止することが重要となる。これらの目的のために、導電体製ノズル３１や電極３２の近傍、例えば５０ｍｍ以内に、ヒーター等の加熱手段を含め、導電体部品を配置しないことが望ましい。また、導電体から構成される部材である樹脂液吐出装置２０の設置位置も、導電体製ノズル３１や電極３２から可能な限り離間させることが望ましい。そこで、本実施形態においては、導電体製ノズル３１及び電極３２を含む紡糸部３０と、樹脂液吐出装置２０との間に電気的絶縁部４０を介在させて、導電体製ノズル３１の帯電量を高める工夫をしている。ところで、導電体製ノズル３１に電圧を印加するための、又は該導電体製ノズル３１をアースに接続するための電気導通路３５も導電体であるところ、該電気導通路３５を通じて電流が流れるとしても、その値は０．１ｍＡ以下と微小なことから、該電気導通路３５としては、帯電の分散への影響をほとんど与えない導体である１ｍｍ以下の線径の導線を使用できる。

ところで、紡糸部３０と樹脂液吐出装置２０との距離を隔てると、樹脂液吐出装置２０において溶融状態にある樹脂が、紡糸部３０に到達するまでの間に冷却されて溶融粘度が上昇し、該樹脂の吐出に大きな動力を要してしまう可能性がある。最悪の場合には吐出不能になる可能性がある。また樹脂の溶融粘度が上昇することで、ノズルから紡出された樹脂の電界による延伸・細径化に支障を来す可能性もある。そこで、本実施形態の電界紡糸装置１０においては、加熱気体供給源から供給された加熱空気を、紡糸部３０と樹脂液吐出装置２０とを隔てる電気的絶縁部４０内に形成された樹脂液の流通路４３を囲むように流通させることで、樹脂液の冷却及びそれに起因する溶融粘度の上昇を抑制している。

紡糸部３０における樹脂液の粘度を低下させて微細な繊維を形成するには、樹脂を高温（例えばポリプロピレンの場合には２８０℃以上３５０℃以下）にすることが有利である。しかし、高温の状態下に樹脂を長時間置くと、樹脂の熱劣化が生じやすい。これに対して本実施形態の電界紡糸装置１０においては、樹脂液吐出装置２０及び樹脂吐出装置部品２１における樹脂の温度は、電気的絶縁部４０に吐出するのに必要最低限の温度とし、加熱空気を電気的絶縁部４０内に形成された樹脂液の流通路４３を囲むように流通させて、電気的絶縁部４０において樹脂液の温度をより上昇させることで、電界紡糸装置１０の内部において樹脂が高温に曝される時間を短縮できるとともに、紡出時の樹脂液の粘度を低下させることが可能となる。更に、加熱空気をこのように流通させることで、該電気的絶縁部４０に存在する樹脂の温度を速やかに上昇させることができ、電気的絶縁部４０の加熱を開始してから短時間で紡糸を行うことが可能になる。そのことに起因して、樹脂の熱劣化を効果的に抑制することができる。以上のとおり、電界紡糸装置１０によれば、樹脂の熱劣化を抑制しつつ繊維の一層の細径化が可能となる。一方、電界紡糸装置１０の停止時には、電気的絶縁部４０内に加熱気体を流通させることに代えて、室温気体供給源から供給された相対的に低温の気体を流通させることで、電気的絶縁部４０内に存在する樹脂の温度を速やかに低下させることができる。このことによっても、長時間にわたって高温に曝されることに起因する樹脂の熱劣化を効果的に抑制することができる。この観点から、室温気体供給源と加熱気体供給源とが択一的に電気的絶縁部４０の気体流通路４４に導入可能になっているか、より好ましくは加熱気体供給源の加熱部を作動させずに気体を供給することで室温気体供給源とすることが有利である。

本実施形態の電界紡糸装置１０における電気的絶縁部４０は、その横断面形状が図２（ａ）に示すとおりとなっているところ、電気的絶縁部４０の組立て、取り付けを容易にすることを目的として、電気的絶縁部４０を、樹脂液の流通路４３の周囲に複数の気体流通路４４を配置した部材から構成することができる。具体的には、図２（ｂ）に示すとおり、円柱状の内柱４５と、該内柱４５と嵌まり合う大きさを有する円筒状の外筒４２とから電気的絶縁部４０を構成し、該内柱４５の横断面において、その中心に１つの樹脂流通路４３を配置するとともに、該内柱４５の側面に、該内柱４５の長手方向に延びる複数の切り欠き凹部４６を設け、内柱４５と外筒４２とが嵌まり合うことで画成される切り欠き凹部４６を含む空間を気体流通路４４として用いた電気的絶縁部４０を採用することができる。あるいは、図２（ｃ）に示すとおり、電気的絶縁部４０を１本の円柱４７から構成し、該円柱の横断面において、その中心に１つの樹脂流通路４３を配置するとともに、該樹脂流通路４３を囲むように複数の気体流通路４４を配置した電気的絶縁部４０を採用することもできる。

図１に示すとおり、気体供給源２４により供給される加熱気体は、樹脂吐出装置部品２１に設けられた気体導入口２３から導入される。気体導入口２３は、樹脂吐出装置部品２１における符号２１ｂで示される部位に設けられている。この部位に気体導入口２３を設け、そこから気体供給源２４により供給される加熱気体を導入し、前述の導電体製連結部材５０の周方向気体分配部５２と気体流通部５３を介して、電気的絶縁部４０の気体流通路４４に気体を流通させることで、該気体流通路４４での気体の流通を周方向で均一な状態にすることが可能となる。

電気的絶縁部４０内に導入された加熱気体は、該電気的絶縁部４０内に滞留せず、電気的絶縁部４０の導電体製ノズル３１側の先端に設けられた複数個の気体噴出孔（図示せず）から噴出するようになっている。噴出した加熱気体は、後述する導電体製ノズル３１の樹脂液紡出口３１ｂの後方から捕集部６０に向けて、導電体製ノズル３１の軸方向に沿って流れる気流となる。また噴出した加熱気体は、導電体製ノズル３１から紡出された繊維状樹脂を、繊維の捕集部である捕集用電極６０まで搬送する搬送流として利用される。これによって加熱気体を効率的に利用できる。また、加熱気体を繊維状樹脂の搬送流として用いることで、繊維の一層の細径化が達成される。ここで、本実施形態では、気体供給源２４、気体導入口２３、周方向気体分配部５２、気体流通部５３、及び気体流通路４４は、電気的絶縁部４０の導電体製ノズル３１側の先端に設けられた複数個の気体噴出孔を含めて、導電体製ノズル３１の樹脂液紡出口３１ｂの後方から捕集部６０に向けて、導電体製ノズル３１の軸方向に沿って流れる気流を発生する、気流発生手段を構成している。気体噴出部は複数個の孔である必要は必ずしもなく、例えば電気的絶縁部４０の内筒４１と外筒４２の間にノズル３１の先端側に開口した隙間を設ける構造とし、この隙間から気体を噴出させることもできる。また、外筒４２のノズル３１の先端側開口部に半径方向に延びる切欠きを設ける構造とし、この切欠きから気体を噴出させることもできる。

そして、本実施形態では、導電体製ノズル３１は、図３及び図４にも示すように、ノズル内流通路３１ａと、当該導電体製ノズル３１の先端部３１ｃを貫通して設けられた、ノズル内流通路３１ａの内径よりも小さな内径を有する、当該ノズル内流通路３１ａと連通する樹脂液紡出口３１ｂとを備えており、樹脂液紡出口３１ｂは、導電体製ノズル３１の先端部３１ｃにおいて、導電体製ノズル３１の外周面から気流が流れる方向に向けて導電体製ノズル３１の中心軸側に傾斜する、先端部傾斜面３１ｄに開口して設けられている。また、本実施形態では、樹脂液紡出口３１ｂは、好ましくは先端部傾斜面３１ｄに対して垂直な方向に向けて開口するように設けられている。

本実施形態では、導電体製ノズル３１は、金属等の導電体から構成されており、ノズル内流通路３１ａを内部に備える。導電体製ノズル３１は、上述した樹脂液吐出装置２０から吐出された樹脂液を紡出するために用いられる。この目的のために、導電体製ノズル３１には、樹脂液の流通が可能な貫通孔が、ノズル内流通路３１ａとして、導電体製ノズル３１の長手方向に沿って形成されている。なお、本実施形態では、樹脂液吐出装置２０から吐出されてノズル内流通路３１ａに供給される樹脂液は、溶融樹脂による樹脂液であっても良く、樹脂溶液による樹脂液であっても良い。樹脂溶液を原料とする場合には、樹脂液吐出装置２０として前述の押出機を用いる必要はなく、シリンジポンプなどの定量性のあるポンプやディスペンサーなどを用いればよい。

ここで、導電体製ノズル３１の外径は、その下限値を好ましくは０．５ｍｍ以上、更に好ましくは１ｍｍ以上に設定することができる。一方、その上限値を好ましくは１０ｍｍ未満、更に好ましくは５ｍｍ以下に設定することができる。ノズル３１の外径は、好ましくは０．５ｍｍ以上１０ｍｍ未満、更に好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定することができる。導電体製ノズル３１の外径を、１０ｍｍ未満とすることにより、電荷密度を高くすることが可能になって、より強い電界を形成することが可能になる。

本実施形態では、導電体製ノズル３１の先端部３１ｃに、導電体製ノズル３１の外周面から気流が流れる方向に向けて導電体製ノズル３１の中心軸側に傾斜する、先端部傾斜面３１ｄが設けられている。この先端部傾斜面３１ｄに、ノズル内流通路３１ａの内径よりも小さな内径を有する、当該ノズル内流通路３１ａと連通する樹脂液紡出口３１ｂが、好ましくは当該先端部傾斜面３１ｄに対して垂直な方向に向けて開口するように設けられている。

本実施形態では、導電体製ノズル３１の先端部３１ｃは、円錐台形状を有しており、先端部３１ｃの先端部傾斜面３１ｄは、ノズル３１の周方向に沿って曲率を有する曲面となっており、導電体製ノズル３１の中心軸に沿った断面においては、直線状に傾斜して設けられている。この先端部傾斜面３１ｄに、樹脂液紡出口３１ｂが開口している。樹脂液紡出口３１ｂが、先端部傾斜面３１ｄに開口していることにより、後述するように、樹脂液紡出口３１ｂ当たりの樹脂液の紡出量を少なくしたり、樹脂液紡出口３１ｂから紡出した繊維状樹脂を搬送する気流を増加させた場合でも、繊維状樹脂が途切れ難く、安定的に繊維状樹脂を生産することが可能になる。

先端部傾斜面３１ｄの、導電体製ノズル３１の中心軸に対する傾斜角度θは、その下限値を好ましくは１０度以上、更に好ましくは２０度以上に設定することができる。一方、その上限値を好ましくは６０度以下、更に好ましくは４５度以下に設定することができる。先端部傾斜面３１ｄの、導電体製ノズル３１の中心軸に対する傾斜角度θは、好ましくは１０度以上６０度以下、更に好ましくは２０度以上４５度以下に設定することができる。先端部傾斜面３１ｄの、導電体製ノズル３１の中心軸に対する傾斜角度θをこの範囲内に設定することで、樹脂液を安定して吐出するとともに、強い電界が形成されているノズルの先端部近傍へ、樹脂液をスムーズに吐出する事が可能になる。

導電体製ノズル３１の先端部３１ｃの形状は、円錐台形状のみならず、円錐形状とすることもできる。また、図５に示すように、角錐台形状や、角錐形状とすることもできる。更に図６に示すように、ドーム形状を備えていても良い。導電体製ノズル３１の先端部３１ｃの形状を、ドーム形状とした場合に、先端部傾斜面３１ｄは、導電体製ノズル３１の中心軸に沿った断面において、湾曲しながら傾斜した状態で設けられる。導電体製ノズル３１の先端部３１ｃは、ノズル３１の中心軸に向かって傾斜した先端部傾斜面３１ｄを有している限りにおいて、その全体の形状はいかなるものであってもよい。つまり、先端部傾斜面３１ｄは、平面であってもよく、曲面であってもよい。

樹脂液紡出口３１ｂは、ノズル内流通路３１ａと連通して、先端部傾斜面３１ｄに開口して設けられている。詳述には、樹脂液紡出口３１ｂは、先端部傾斜面３１ｄに円形に開口しており、ノズル内流通路３１ａと連通している。樹脂液紡出口３１ｂは、好ましくは先端部傾斜面３１ｄに対して垂直な方向に向けて開口するように設けられている。樹脂液紡出口３１ｂが、先端部傾斜面３１ｄに対して垂直な方向に向けて開口して設けられていることにより、ノズルの表面を流れる搬送流に対しても垂直に近い方向に向けて開口している事となり、樹脂液紡出口３１ｂの近傍に生じる負圧が緩和される。

樹脂液紡出口３１ｂの直径は、その下限値を好ましくは５０μｍ以上、更に好ましくは１００μｍ以上に設定することができる。一方、その上限値を好ましくは２０００μｍ以下、更に好ましくは１０００μｍ以下に設定することができる。樹脂液紡出口３１ｂの直径は、好ましくは５０μｍ以上２０００μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以上１０００μｍ以下に設定することができる。樹脂液紡出口３１ｂの直径をこの範囲内に設定することで、樹脂液を容易に、且つ定量的に送液できるとともに、延伸する樹脂液の初期の径を細くする事ができるので好ましい。

そして、上述の構成を備える本実施形態の電界紡糸装置１０によれば、搬送流の速度が速くなる事により、搬送流によって発生するノズル先端部の垂直面近傍の負圧がノズル内部の樹脂液を引き出す現象を解消して、樹脂液の紡出が不安定になるのを効果的に回避することが可能になる。

すなわち、本実施形態によれば、導電体製ノズル３１は、ノズル内流通路３１ａと、ノズル内流通路３１ａと連通する樹脂液紡出口３１ｂとを備えており、樹脂液紡出口３１ｂは、導電体製ノズル３１の先端部において、導電体製ノズル３１の外周面から気流が流れる方向に向けて導電体製ノズル３１の中心軸側に傾斜する、先端部傾斜面３１ｄに開口して設けられているので、微細繊維を製造する際に、図７に示すように、導電体製ノズル３１の先端部３１ｃにおいて、導電体製ノズル３１の軸方向に沿って流れる気流を、先端部傾斜面３１ｄにより、導電体製ノズル３１の中心軸方向に回り込ませながら、樹脂液紡出口３１ｂから樹脂液を紡出して、紡出された繊維状樹脂を捕集部６０で捕集することが可能になる。

これによって、図８に示す従来の導電体製ノズルのように、樹脂液紡出口が、導電体製ノズルの軸方向とは垂直な面に開口しているものと比較して、導電体製ノズルの軸方向に沿って流れる搬送流によって垂直な面の近傍に生じる、負圧の影響を受けないようにすることが可能になる。またこれによって、例えば導電体製ノズル３１の先端部３１ｃに形成した樹脂液紡出口３１ｂの数を多くして樹脂液の吐出量を増加する場合に、紡出した樹脂液による極細繊維の逆戻りの現象が生じるのを防止するために、搬送流の量をより多くして搬送流の速度を速くしても、負圧の影響で搬送気流による樹脂液の引き出しの現象が生じるのを、搬送流を導電体製ノズル３１の中心軸方向に回り込ませることにより効果的に回避して（図７参照）、安定した樹脂液の紡出を行えるようにすることが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、絶縁材料の内筒４１と絶縁材料の外筒４２の２重構造で電気的絶縁部としているが、この内筒を導電体製材料で形成し、外筒のみを電気的絶縁部としてもよい。

１０電界紡糸装置
２０樹脂液吐出装置
２１樹脂吐出装置部品
２２貫通孔
２３気体導入口（気流発生手段）
２４気体供給源（気流発生手段）
３０紡糸部
３１導電体製ノズル
３１ａノズル内流通路
３１ｂ樹脂液紡出口
３１ｃ先端部
３１ｄ先端部傾斜面
３１ｅ先端部分
３２電極
３２ａ凹曲面
３３被覆体
３３ａ凹曲面
３４電気導通路
３５電気導通路
３７支持部材
４０電気的絶縁部
４１内筒
４２外筒
４２ａ張り出し部
４２ｂ係止部
４３樹脂流通路
４４気体流通路（気流発生手段）
４５内柱
４６切り欠き凹部
４７円柱
４８ノズル接続部材
５０導電体製連結部材
５０ａ貫通孔
５１導電体製取付部材
５２周方向気体分配部（気流発生手段）
５３気体流通部（気流発生手段）
６０捕集用電極
６１高電圧電源装置
６２高電圧電源装置

Claims

樹脂液を吐出する樹脂液吐出装置と、
前記樹脂液吐出装置から吐出された樹脂液を紡出する導電体製ノズルと、
前記導電体製ノズルとの間に電界を生じさせるための電極と、
前記導電体製ノズル又は前記電極に電圧を印加する電源装置と、
前記導電体製ノズルから紡出された繊維状樹脂を捕集する捕集部と、
前記導電体製ノズルの樹脂液紡出口の後方から前記捕集部に向けて、前記導電体製ノズルの軸方向に沿って流れる気流を発生する気流発生手段とを有する電界紡糸装置であって、
前記電極が、前記導電体製ノズルを囲むように凹曲面が配置された凹曲面電極となっており、
前記導電体製ノズルは、ノズル内流通路と、当該ノズルの先端部を貫通して設けられた、前記ノズル内流通路の内径よりも小さな内径を有する、前記ノズル内流通路と連通する前記樹脂液紡出口とを備えており、
前記樹脂液紡出口は、前記導電体製ノズルの先端部において、前記導電体製ノズルの外周面から前記気流が流れる方向に向けて前記導電体製ノズルの中心軸側に傾斜する、先端部傾斜面に開口して設けられている電界紡糸装置。
前記樹脂液紡出口が、前記先端部傾斜面に対して垂直な方向に向けて開口するように設けられている請求項１に記載の電界紡糸装置。
前記導電体製ノズルの外径が１０ｍｍ未満である請求項１又は２に記載の電界紡糸装置。
前記先端部傾斜面の前記導電体製ノズルの中心軸に対する傾斜角度が、１０〜６０度である請求項１〜３のいずれか１項記載の電界紡糸装置。
前記先端部傾斜面は、前記中心軸に沿った断面において、直線状に傾斜して設けられている請求項１〜４のいずれか１項記載の電界紡糸装置。
請求項１〜５のいずれか１項記載の電界紡糸装置を用いた微細繊維の製造方法であって、
前記導電体製ノズルの先端部において、前記導電体製ノズルの軸方向に沿って流れる気流を、前記先端部傾斜面により、前記導電体製ノズルの中心軸方向に回り込ませながら、前記樹脂液紡出口から前記樹脂液を紡出して、紡出された繊維状樹脂を前記捕集部で捕集することで、微細繊維を製造する微細繊維の製造方法。