JP6782872B1 - 静電スプレー装置、カートリッジおよびカバー - Google Patents

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Abstract

【課題】噴射される液体の直進性を向上できる、ハンドヘルドタイプの静電スプレー装置を提供する。【解決手段】帯電した液体を噴射するハンドヘルドタイプの静電スプレー装置であって、電圧源と、電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、液体を帯電させるための針状電極(ベース電極)53と、電圧源から電圧が印加される第2電極部材3の第2底部(付加電極)32と、第2底部および針状電極から電気的に切り離されており、第2底部よりも液体の噴射側に配置された導電体6と、を備え、導電体の少なくとも一部が、液体の噴射方向に対し直交する方向において第2底部と重なる、静電スプレー装置。【選択図】図3

Description

本発明は、静電スプレー装置に関する。
従来、帯電した液体を対象物に向けて噴射する静電スプレー装置が知られている。例えば特許文献1には、利用者の手で握られる寸法に作られた静電噴霧装置であって、高電圧発生器に接続されるエミッタ電極により高電圧が印加された液体組成物を、ノズルから利用者の膚へ向けて付与する装置が記載されている。エミッタ電極は、中央アンテナを含む。中央アンテナは、ノズル通路内に延び、液体組成物をチャージする。
特表2007−521941号公報
使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプの静電スプレー装置にあっては、使用される液体、噴射の対象物、または使用される環境が様々であり、使用可能な電圧の高さも限られている。よって、噴射される液体またはその内容物(以下、液体等という。)の直進性を向上することが希求されていた。すなわち、帯電した液体等は、静電スプレー装置と対象物との間に形成される電場に応じた軌道に沿って対象物へ向かう。使用者が狙った所望の位置へ噴射するという観点、または液体を効率的に噴射するという観点からは、装置から噴射された液体等が分散せず対象物に向かって真っ直ぐな軌道上を進行することが好ましい。しかし、使用される液体、対象物または環境によっては、装置から噴射された液体等が真っ直ぐに進行し難い場合がある。また、電場を形成する電圧の高さが限られていることで、対象物へ向かう液体等の速度も限られるため、液体等を直進させることは容易でない。
上記特許文献1に記載の静電噴霧装置では、エミッタ電極が、シリンダを含む。シリンダは、適切な静電噴霧にとって不要なコロナ放電を避けるために、中央アンテナと同軸にノズル通路を取り囲んで設けられている。しかし、この装置においても、液体組成物の直進性が十分に考慮されているとは言い難く、例えば高湿度の環境下では、液体組成物を安定して直進させることは容易でなかった。
そこで、本発明は、噴射される液体等の直進性を向上できるハンドヘルドタイプの静電スプレー装置に関する。
本発明は、使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置であって、電圧源と、前記電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、前記電圧源から電圧が印加される付加電極と、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置された導電体と、を備え、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、静電スプレー装置に関する。
また、本発明は、使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置のカートリッジであって、電圧源から電圧が印加されることが可能であり、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、電圧源から電圧が印加されることが可能な付加電極と、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置された導電体と、を備え、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、カートリッジに関する。
さらに、本発明は、使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置のカバーであって、前記静電スプレー装置の本体は、電圧源と、前記電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、前記電圧源から電圧が印加される付加電極と、を備え、前記カバーは、前記本体に着脱可能であり、導電体を備え、前記カバーが前記本体に装着された状態で、前記導電体が、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置され、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、カバーに関する。
本発明の静電スプレー装置、カートリッジおよびカバーによれば、噴射される液体等の直進性を向上できる。
本発明の第1の実施形態に係る静電スプレー装置の側面図である。 同実施形態に係る静電スプレー装置のうちカートリッジの斜視図である。 本発明の第1または第3の実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの一部およびカートリッジの断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る静電スプレー装置のカートリッジの正面図である。 同実施形態に係る静電スプレー装置のカートリッジのうちハウジングの一部を省略したものの正面図である。 同実施形態に係る静電スプレー装置のカートリッジのうちハウジングの一部、第1電極部材およびポンプカバーを省略したものの正面図である。 本発明の第2の実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの一部およびカートリッジの断面図である。 同実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの正面図である。 本発明の第4または第5の実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの一部およびカートリッジの断面図である。 本発明の第6の実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの一部およびカートリッジの断面図である。 同実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの背面図である。 本発明の第7の実施形態に係る静電スプレー装置のカバーの一部およびカートリッジの断面図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<第1の実施形態>
図1に示す第1の実施形態に係る静電スプレー装置1は、ハンドヘルドタイプであり、例えば、使用者が片手に持って使用することが可能な形状、大きさおよび重量を有する。静電スプレー装置1は、静電スプレー法を採用している。静電スプレー法は、液体に正または負の高電圧を印加して該液体を帯電させ、帯電した該液体を対象物に向けて噴霧する方法である。液体は、複数の成分を含む組成物であってよい。噴霧された液体はクーロン反発力によって微細化を繰り返しながら空間に広がり、対象物の表面に薄膜を形成しうる。静電スプレーする液体の溶媒として揮発性物質を含む場合は、静電スプレーして吐出されている過程で、または対象物に付着した後に、揮発性物質である溶媒が乾燥することで、対象物の表面に被膜を形成しうる。静電スプレー装置1は、例えば人が手で施術を行う用途や使用者の個人的な用途等に使用可能であり、帯電させた液体を対象物、例えば使用者自身または他人の皮膚または爪に向けて噴射可能である。液体は、静電紡糸用の原料を含み、高電圧を印加される液体、すなわち紡糸用液(液状組成物)であってもよい。すなわち、静電スプレー装置1は、静電スプレー法によって対象物の表面に繊維の堆積物を形成する、静電紡糸装置であってよい。対象物の表面に形成される堆積物は、繊維状の被膜であることが好ましい。
以下、静電スプレー装置1に用いる液体(液状組成物)について詳述する。液状組成物としては、例えば、繊維形成の可能な高分子化合物、特に、被膜形成能を有する高分子化合物が溶媒に溶解した溶液を用いることができる。そのような高分子化合物としては、水溶性高分子化合物または水不溶性高分子化合物のいずれも用いることができる。溶媒としては、水、アルコール、ケトンを用いることができる。
本発明に用いる液状組成物は、次の成分(a)、(b)および(c)を含有し、成分(b)と成分(c)の質量比(b/c)が0.4以上50以下であることが好ましい。
(a)アルコールおよびケトンから選ばれる1種または2種以上の揮発性物質
(b)被膜形成能を有する高分子化合物
(c)水
本明細書において成分(b)は、水溶性高分子、水不溶性高分子から選ばれる高分子化合物であり、水不溶性高分子を含む高分子化合物であることが好ましい。ここで、「水溶性高分子化合物」とは、1気圧・常温(20℃±15℃)の環境下において、高分子化合物を、該高分子化合物に対して10倍以上の質量の水に浸漬し、十分な時間(例えば24時間以上)が経過したときに、浸漬した高分子化合物の50質量%以上が溶解する程度に水に溶解可能な性質を有する高分子化合物をいう。一方、「水不溶性高分子化合物」とは、1気圧・常温(20℃±15℃)の環境下において、高分子化合物を、該高分子化合物に対して10倍以上の質量の水に浸漬し、十分な時間(例えば24時間以上)が経過したときに、浸漬した高分子化合物の80質量%以上が溶解しない程度に水に溶解しづらい性質を有する高分子化合物をいう。
水溶性高分子化合物としては、例えば、プルラン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ポリ−γ−グルタミン酸、変性コーンスターチ、β−グルカン、グルコオリゴ糖、ヘパリン、ケラト硫酸等のムコ多糖、セルロース、ペクチン、キシラン、リグニン、グルコマンナン、ガラクツロン、サイリウムシードガム、タマリンド種子ガム、アラビアガム、トラガントガム、変性コーンスターチ、大豆水溶性多糖、アルギン酸、カラギーナン、ラミナラン、寒天(アガロース)、フコイダン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の天然高分子、部分鹸化ポリビニルアルコール(架橋剤と併用しない場合)、低鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム等の合成高分子などが挙げられる。これらの水溶性高分子化合物は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの水溶性高分子化合物のうち、被膜の形成が容易である観点から、プルラン、ならびに部分鹸化ポリビニルアルコール、低鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンおよびポリエチレンオキサイド等の合成高分子を用いることが好ましい。
一方、水不溶性高分子化合物としては、例えば、被膜または繊維形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで繊維形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ツエイン(とうもろこし蛋白質の主要成分)、ポリエステル、ポリ乳酸(PLA)、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンテフタレート樹脂、ポリブチレンテフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。これらの水不溶性高分子化合物は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、これらの水不溶性高分子のうち、被膜形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで被膜形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等のアクリル樹脂、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリ乳酸(PLA)、ツエイン、ポリウレタンから選ばれる1種または2種以上を用いることが好ましい。
成分(b)は、成分(a)に溶解または分散し、皮膚や爪などに繊維を形成する観点から水不溶性高分子化合物が好ましく、液状組成物は紡糸用液として機能する。成分(b)が溶解または分散とは、その分散状態が目視で均一な状態、好ましくは目視で透明または半透明な状態をいう。
成分(a)の揮発性物質は、液体の状態において揮発性を有する物質である。液状組成物において成分(a)は、電界内に置かれた該液状組成物を十分に帯電させた後、ノズル先端から皮膚に向かって吐出され、成分(a)が蒸発していくと、液状組成物の電荷密度が過剰となり、クーロン反発によって更に微細化しながら成分(a)が更に蒸発していき、最終的に乾いた繊維を含む被膜を形成させる目的で配合される。この目的のために、揮発性物質はその蒸気圧が20℃において0.01kPa以上、106.66kPa以下であることが好ましく、0.13kPa以上、66.66kPa以下であることがより好ましく、0.67kPa以上、40.00kPa以下であることが更に好ましく、1.33kPa以上、40.00kPa以下であることがより一層好ましい。
成分(a)の揮発性物質のうち、アルコールとしては例えば一価の鎖式脂肪族アルコール、一価の環式脂肪族アルコール、一価の芳香族アルコールが好適に用いられる。一価の鎖式脂肪族アルコールとしてはC1−C6アルコール、一価の環式アルコールとしてはC4−C6環式アルコール、一価の芳香族アルコールとしてはベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等がそれぞれ挙げられる。それらの具体例としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、フェニルエチルアルコール、n−プロパノール、n−ペンタノールなどが挙げられる。これらのアルコールは、これらから選ばれる1種または2種以上を用いることができる。
成分(a)の揮発性物質のうち、ケトンとしてはジC1−C4アルキルケトン、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらのケトンは1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
成分(a)の揮発性物質は、より好ましくはエタノール、イソプロピルアルコールおよびブチルアルコールから選ばれる1種または2種以上であり、より好ましくはエタノールおよびブチルアルコールから選ばれる1種または2種であり、更に好ましくはエタノールである。
液状組成物における成分(a)の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましく、65質量%以上であることが一層好ましい。また95質量%以下であることが好ましく、94質量%以下であることがより好ましく、93質量%以下であることが更に好ましく、92質量%以下であることが一層好ましい。液状組成物中における成分(a)の含有量は、50質量%以上95質量%以下であることが好ましく、55質量%以上94質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上93質量%以下であることが更に好ましく、65質量%以上92質量%以下であることが一層好ましい。この割合で液状組成物中に成分(a)を含有させることで、静電スプレー法を行うときに液状組成物中の成分(a)を十分に揮発させることができ、皮膚または爪の表面に成分(b)を主要成分とする繊維を含む被膜を形成することができる。
成分(b)の高分子化合物は、繊維形成性の観点から水不溶性ポリマーであることが好ましく、成分(a)の揮発性物質に溶解することが可能な物質である。ここで、溶解するとは20℃において分散状態にあり、その分散状態が目視で均一な状態、好ましくは目視で透明または半透明な状態であることをいう。
繊維形成用水不溶性ポリマーとしては、成分(a)の揮発性物質の性質に応じて適切なものが用いられる。具体的には、成分(a)に可溶で、好ましくは水に対して不溶なポリマーである。本明細書において「水溶性ポリマー」とは、1気圧・23℃の環境下において、ポリマー1gを秤量したのちに、10gのイオン交換水に浸漬し、24時間経過後、浸漬したポリマーの0.5g以上が水に溶解する性質を有するものをいう。一方、本明細書において「水不溶性ポリマー」とは、1気圧・23℃の環境下において、ポリマー1gを秤量したのちに、10gのイオン交換水に浸漬し、24時間経過後、浸漬したポリマーの0.5g以上が溶解しない性質を有するもの、言い換えれば溶解量が0.5g未満の性質を有するものをいう。
液状組成物中の成分(b)の含有量は、被膜形成性の観点から4質量%以上であることが好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることが更に好ましい。また、成分(b)の含有量は、静電スプレー性の観点から40質量%以下であることが好ましく、35質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。液状組成物中の成分(b)の含有量は、4質量%以上35質量%以下であることが好ましく、6質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上25質量%以下であることが更に好ましい。繊維の堆積物である被膜を形成する場合、液状組成物中に成分(b)をこの割合で含有させることで、繊維の堆積物である被膜を安定して効率的に形成することができる。
成分(c)の水は、エタノール等の電離しない溶媒に比べて電離し荷電するため、液状組成物中に導電性を付与することができる。そのため、静電スプレーにより皮膚や爪の表面上に繊維状の被膜が安定して形成される。また、水は、静電スプレーにより形成される被膜の皮膚や爪への密着性の向上、耐久性の向上に寄与する。これらの作用効果を得る観点から、成分(c)は、液状組成物中に0.2質量%以上25質量%以下含有される。液状組成物中の成分(c)の含有量は、好ましくは0.3質量%以上であり、より好ましくは0.35質量%以上であり、さらに好ましくは0.4質量%以上である。また、液状組成物中の成分(c)の含有量は、好ましくは20質量%以下であり、より好ましくは19質量%以下であり、さらに好ましくは18質量%以下である。液状組成物中の成分(c)の含有量は、0.2質量%以上25質量%以下であり、0.3質量%以上20質量%以下が好ましく、0.35質量%以上19質量%以下がより好ましく、0.4質量%以上18質量%以下がさらに好ましい。
また、皮膚等の対象物の表面への被膜形成性の観点、繊維を形成する場合の繊維状の被膜を形成性の観点、該対象物への被膜の密着性を向上する観点、被膜の耐久性を向上する観点から、成分(b)と成分(c)の質量比(b/c)は、0.4以上50以下である。該質量比(b/c)は、0.5以上が好ましく、0.6以上がより好ましい。また該質量比(b/c)は45以下が好ましく、40以下がより好ましい。該質量比(b/c)の範囲は、0.4以上50以下であり、0.5以上45以下が好ましく、0.55以上40以下がより好ましく、0.6以上40以下がさらに好ましい。
また、皮膚等の対象物の表面への被膜形成性の観点、液状組成物を対象物に直接静電スプレーにより安定して繊維状の被膜を得る観点、得られる被膜の密着性を向上する観点、被膜の耐久性を向上する観点等から、成分(a)と成分(c)の質量比(a/c)は、3以上300以下であるのが好ましい。該質量比(a/c)は3.5以上がより好ましく、4以上がさらに好ましい。該質量比(a/c)は250以下がより好ましく、210以下がさらに好ましい。該質量比(a/c)の範囲は、3.5以上250以下がより好ましく、4以上210以下がさらに好ましい。
液状組成物における成分(b)の分散性の観点、被膜の形成性と被膜の耐久性の観点から、成分(b)と成分(a)との質量比(b/a)は、好ましくは0.01以上であり、より好ましくは0.02以上であり、さらに好ましくは0.04以上であり、よりさらに好ましくは0.07以上である。該質量比(b/a)は、好ましくは0.55以下であり、より好ましくは0.50以下であり、さらに好ましくは0.30以下であり、よりさらに好ましくは0.25以下である。
液状組成物中には、上述した成分(a)〜(c)のみが含まれていてもよく、あるいは成分(a)〜(c)に加えて他の成分が含まれていてもよい。他の成分としては、例えばポリオール、液状油、成分(b)のポリマーの可塑剤、液状組成物中の導電率制御剤、成分(b)以外の水溶性ポリマー、着色顔料、体質顔料等の粉体、染料、香料、忌避剤、酸化防止剤、安定剤、防腐剤、各種ビタミン等が挙げられる。液状組成物中に他の成分が含まれる場合、当該他の成分の含有割合は、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。
液状組成物中には、着色顔料、体質顔料等の粉体を含有してもよいが、20℃で粒径が0.1μm以上の粉体の含有量は、均一な被膜の形成性、被膜の耐久性や密着性の観点から、好ましくは1質量%以下であり、より好ましくは0.1質量%以下であり、さらに好ましくは0.01質量%以下であり、不可避的に混入する場合を除き含有していないことが好ましい。
液状組成物の粘度は、静電スプレーのしやすさ、繊維状の被膜を安定して形成する点、静電スプレー時の紡糸性の観点、被膜の耐久性を向上する観点、被膜の感触を向上する観点から、25℃で2〜3000mPa・sが好ましい。当該粘度は、10mPa・s以上が好ましく、20mPa・s以上がより好ましく、30mPa・s以上がさらに好ましい。また、当該粘度は1500mPa・s以下が好ましく、1000mPa・s以下がより好ましく、800mPa・s以下がさらに好ましい。粘度の範囲は、2mPa・s以上3000mPa・s以下が好ましく、20mPa・s以上1500mPa・s以下がより好ましく、30mPa・s以上1000mPa・s以下がさらに好ましく、30mPa・s以上800mPa・s以下がさらに好ましい。液状組成物中の粘度は、E型粘度計を用いて25℃で測定される。E型粘度計としては例えば東京計器株式会社製のE型粘度計(VISCONIC EMD)を用いることができる。その場合の測定条件は、25℃、コーンプレートのローターNO.43、回転数は粘度に応じた適切な回転数が選択され、1300mPa・S以上の粘度は5rpm、250mPa・S以上1300mPa・S未満の粘度は10rpm、25mPa・S以上250mPa・S未満の粘度は50rpm、25mPa・S未満の粘度は100rpmとする。
次に、図1〜5を参照して、本実施形態に係る静電スプレー装置1の構成の概略について説明する。図1に示すように、静電スプレー装置1(以下、単に装置1と記載する。)は、本体側ハウジング11、カバー10およびカートリッジ2を有する。本体側ハウジング11は、絶縁性材料により形成されており、電池、モータ、高電圧発生器、制御装置および作動スイッチ12を収容する。本明細書において、絶縁性材料とは、体積固有抵抗率が例えば1014[Ω・cm]以上、好ましくは1016[Ω・cm]以上である非導電性の物質を指す。絶縁性材料として、合成樹脂等の有機材料、またはガラスもしくはセラミック等の無機材料を用いることができる。本体側ハウジング11は、把持部110を有する。把持部110は、使用者により把持されることが予定された円筒状の部分である。作動スイッチ12は、把持部110に配置されている。具体的には、作動スイッチ12は、装置1の使用のために使用者が把持部110を把持した際に、使用者の手指が接触する位置に配置されている。装置1の使用時に使用者の手指が接触することになる下記の作動スイッチ12が、導電性材料で形成されていることが、より好ましい。導電性材料としては、金属のほか、金属と樹脂の混合材料等が挙げられる。
カートリッジ2は、本体側ハウジング11に取り外し自在に装着される。図2〜6に示すように、カートリッジ2は、装着部2A、ノズル2B、容器2Cおよび第1導電体6を有する。装着部2Aは、カートリッジ2を本体側ハウジング11に装着するものであり、また液体を収容する容器2Cをカートリッジ2として構成させるものである。なお、図2において第1導電体6の図示を省略している。図3におけるカートリッジ2の断面は、図4のIII−III視断面にほぼ相当する模式的な断面を示す。図2に示すように、容器2Cは、装着部2Aに装着される。容器2Cは、絶縁性材料により形成された薄層フィルム等のシートからなる扁平な袋状であり、液体を収容し、変形自在である。装着部2Aは、本体側ハウジング11の被装着部に取り外し自在に装着される。装着部2Aが本体側ハウジング11の被装着部に装着された状態で、容器2Cは、本体側ハウジング11の内部に収容される。装着部2Aは、カートリッジ側ハウジング20を有する。カートリッジ側ハウジング20は、絶縁性材料により形成されており、その内部には、収容凹部200が形成されている。収容凹部200に、第1電極部材5、第2電極部材3、ポンプカバー4およびポンプ8が収容される。なお、図3においてポンプ8の図示を省略している。
カートリッジ2のノズル2Bは、本体側ハウジング11の外面から突出する。ノズル2Bは、カートリッジ側ハウジング20と同じ材料によりカートリッジ側ハウジング20と一体的に形成されている。ノズル2Bの先端部24には、噴射口240が開口する。ポンプ8は、例えばギアポンプであり、容器2Cから液体を吸入し、ノズル2Bに向けて吐出する。第1電極部材5は、容器2Cからノズル2Bへ至る通路内に設けられた導電体であり、この通路を流れる液体に電荷を付与し、帯電させる。
カバー10は、絶縁性材料により形成されており、装置1に装着されたカートリッジ2を覆うように、本体側ハウジング11に設置される。カバー10と本体側ハウジング11との間に装着部2Aが保持される。カバー10は、装置1に装着されたカートリッジ2のノズル2Bを貫通させる孔100を有し、これにより、装置1にカートリッジ2を装着させた状態において、カバー10に設けられた孔100を貫通してノズル2Bが突出する。カバー10は、カートリッジ側ハウジング20の外面におけるノズル2Bの周囲を覆う。カバー10の内面102における孔100の周囲の部分により、カートリッジ2の装着部2Aが本体側ハウジング11に向けて押圧されうる。カバー10の内面102は、カートリッジ側ハウジング20側に向けられる面である。
電池は、モータおよび高電圧発生器に給電可能な電源として機能する。モータは、ポンプ8を駆動するため電動機である。モータの出力軸は、継手を介してポンプ8の駆動軸に接続される。高電圧発生器は、例えばトランスを有する。高電圧発生器の出力端子は、カートリッジ2の第1電極部材5の端子55と分離可能に接続される。高電圧発生器は、電池から直流電圧の供給を受けて直流の高電圧を発生し、上記出力端子および端子55を介して第1電極部材5に上記高電圧を印加可能な電圧源として機能する。高電圧発生器が印加する電圧は正電圧であってもよいし、負電圧であってもよい。把持部110にアース電極を設け、使用者の手に接触するようにアース電極を露出させてもよい。制御装置は、モータおよび高電圧発生器の作動状態を制御する。
作動スイッチ12は、電池と、高電圧発生器およびモータとの間の電気的な接続および遮断を、使用者の操作に応じて切り替えることが可能に設けられている。すなわち、作動スイッチ12は、装置1を作動させるためのスイッチとして機能する。例えば、作動スイッチ12が押されると、電池からモータ、高電圧発生器および制御装置へ給電される。これにより、図3において一点鎖線の矢印で示すように、液体が容器2Cから吸入され、ノズル2Bに供給されるとともに、第1電極部材5を介して液体に高電圧が印加される。帯電した液体は、第1電極部材5と対象物との間の電位差により、ノズル2Bの噴射口240から対象物へ向けて噴射される。噴射動作の操作性の観点から、作動スイッチ12は1つ備えられていることが好ましい。
静電スプレー法によって繊維の堆積物を形成する場合、静電スプレー装置1の電極に印加される電圧(紡糸電圧:電極と対象物との間の電位差に相当する。)は、液状組成物中を十分に帯電させる観点から、2kV以上であることが好ましく、5kV以上であること更に好ましく、8kV以上であることがより好ましく、10kV以上であることが一層好ましい。また、紡糸電圧は、電極と対象物との間の放電を防止する等の観点から、30kV以下であることが好ましく、25kV以下であることが更に好ましく、20kV以下であることがより好ましい。以上の観点から、紡糸電圧は、5kV以上30kV以下であることが好ましく、10kV以上25kV以下がより好ましい。
静電スプレー法によって繊維の堆積物を形成する場合、該繊維の断面形状は、好ましくは円形、または楕円形である。繊維の太さは、繊維の断面形状が円形の場合は直径、楕円形の場合は長径の長さであってよい。繊維の太さは、円相当直径で表した場合、10nm以上であることが好ましく、50nm以上であることが更に好ましい。また3000nm以下であることが好ましく、1000nm以下であることが更に好ましい。繊維の太さは、例えば以下の方法で測定することができる。すなわち、走査型電子顕微鏡(SEM)によって、繊維を10000倍に拡大して観察し、その二次元画像から欠陥(繊維の塊、繊維の交差部分、液滴)を除く。その中から繊維を任意に10本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引き、繊維径を直接読み取ることで、繊維の太さを測定することができる。
また、被膜を形成する上記繊維の長さは、製造の原理上は無限長となるが、実際には、少なくとも繊維の太さの100倍以上の長さを有することが好ましい。例えば、形成される被膜は、好ましくは10μm以上の長さ、より好ましくは50μm以上の長さ、さらに好ましくは100μm以上の長さの繊維を含有することが好ましい。
次に、ノズル2Bについて説明する。図3に示すように、ノズル2Bは、外殻部22、通路部23および先端部24を有する。外殻部22の外面220は、カートリッジ側ハウジング20の外面のうちノズル2Bの側における平面状の部分201に接続する。ノズル2Bの内面の側で、先端部24は、通路部23を支持する。通路部23は、ノズル2Bの内部にある筒状部分である。通路部23の内周には、直線状の通路230が設けられている。先端部24には、噴射口240が開口する。噴射口240は、通路230に接続する。ノズル2Bの軸9は、通路230に沿って延びる。ノズル2Bの軸9に沿う方向を、ノズル2Bから液体が噴射される方向、すなわち液体の噴射方向とみなすことができる。
通路230は、先端部24へ向かうにつれて徐々に径が小さくなる先細り形状である。よって、先端部24へ向かうにつれて流路が絞られることで、噴射口240からの液体の噴射速度が大きくなり、より集中的に対象物に液体等が届くようになる。外殻部22の外面220は、先端部24へ向かうにつれて径が小さくなる先細り形状である。
次に、第1電極部材5について説明する。第1電極部材5は、導電性材料により形成されており、高電圧発生器から電圧が印加されることが可能な電極として機能する。本明細書において、導電性材料とは、体積固有抵抗率が例えば10[Ω・cm]以下、好ましくは10[Ω・cm]以下の物質を指す。導電性材料として、例えば、カーボンが配合された導電性の樹脂、または金属材料を用いることができる。第1電極部材5は、第1底部51、第1壁部52、針状電極53、容器接続部54および端子55を有する。針状電極53は、ベース電極として機能する。第1底部51は、ノズル2Bの軸9に対して直交する方向に広がる板状である。第1壁部52は、板状であり、第1底部51の外周側から、ノズル2Bの側に向かって突出する。
針状電極53は、針状またはピン状であり、第1底部51からノズル2Bの側に向かって突出する。針状電極53は、ノズル2Bの軸9に沿う方向、すなわちノズル2Bの内部の通路230に沿う方向に延びている。針状電極53の軸は、ノズル2Bの軸9と一致するかまたは重なる。針状電極53は、先細り形状であり、ノズル2Bの側に向かうにつれて径が小さくなる。針状電極53の先端530は、噴射の対象物に対向する。先端530を含む針状電極53の先端部は、線状であり、通路230の内部に設置される。
容器接続部54は、円筒状であり、第1底部51からノズル2Bと反対の側に向かって突出する。容器接続部54には、容器の口が接続される。容器接続部54の内周には、通路540が設けられている。通路540は、容器の内部に接続する。端子55は、針状またはピン状であり、第1底部51からノズル2Bと反対の側に向かって突出する。
次に、第2電極部材3について説明する。第2電極部材3は、導電性材料により形成されており、高電圧発生器から電圧が印加されることが可能な電極として機能する。第2電極部材3は、第2壁部31、第2底部32および筒状電極33を有する。第2底部32は、ノズル2Bの軸9に対して直交する方向に広がる板状であり、付加電極として機能する。第2壁部31は、板状であり、第2底部32の外周側から、ノズル2Bと反対の側に向かって突出する。第2壁部31の内周には、第1電極部材5の第1壁部52が嵌合する。これにより、第1電極部材5と第2電極部材3とが、互いに接触し、電気的に接続される。
筒状電極33は、円筒状またはシリンダ状であり、第2底部32から、ノズル2Bの側に向かって突出する。筒状電極33の軸は、ノズル2Bの軸9と一致するかまたは重なる。筒状電極33は、内側部分331および外側部分332を有する。内側部分331の内周には、ノズル2Bの通路部23のうち先端部24により支持される側と反対側の端部が嵌合する。外側部分332は、収容凹部200においてノズル2Bの外殻部22の内周面と接続する円筒状の部分に嵌合する。
次に、各部の位置関係について説明する。第1電極部材5の針状電極53は、筒状電極33の軸に沿って延びるように配置されている。針状電極53は、ノズル2Bの先端部24よりも第2電極部材3の第2底部32の側、より具体的には第1電極部材5の第1底部51の側に配置されている。また、針状電極53は、第2底部32に対して噴射口240の側に突出している。先端530に連続する針状電極53の先端部は、筒状電極33の内側部分331の内周側にある。先端530、内側部分331のうちノズル2Bの側の端、外側部分332のうちノズル2Bの側の端は、互いに、第2底部32に対して略同じ高さにある。
次に、ポンプ8について説明する。ポンプ8は、ポンプカバー4、駆動ギア81および従動ギア82(図6参照)を有する。図3に示すように、ポンプカバー4は、絶縁性材料により形成されており、板状の本体部と、この本体部からノズル2Bの側に突出する筒状部40とを有する。筒状部40の内周に通路400が設けられている。ポンプカバー4は、第2電極部材3の第2底部32に設置される。ポンプカバー4の外周側は、第2底部32と第1電極部材5の第1壁部52との間に挟まれ、保持される。通路400は、ノズル2Bの通路230に接続し、通路230の一部として機能する。針状電極53は、通路400を貫通する。
ポンプカバー4、第1電極部材5の第1底部51および第1壁部52により囲まれて、ポンプ収容室80が形成される。図6に示すように、ポンプ収容室80は、ギア収容部800、吸入通路801および吐出通路802を有する。吸入通路801の一端は容器接続部54の通路540に接続し、吸入通路801の他端はギア収容部800に接続する。吐出通路802の一端はギア収容部800に接続し、吐出通路802の他端は通路400(図3参照)に接続する。駆動ギア81および従動ギア82は、ギア収容部800に回転自在に収容され、互いに噛み合う。両ギア81,82の回転に伴い、図6において一点鎖線の矢印で示すように、液体が通路540から吸入され、通路400に向けて吐出される。
次に、第1導電体6について説明する。第1導電体6は、導電性材料により形成された薄膜状の部材であり、カートリッジ側ハウジング20の外面におけるノズル2Bの周りに配置されている。カートリッジ側ハウジング20の外面においてノズル2Bを囲む部分201は、ノズル2Bの軸9に対して直交する平面状である。第1導電体6は、部分201を覆う。第1導電体6は、ノズル2Bの軸9に対する径方向に沿って広がる面を有する。第1導電体6は、ノズル2Bの軸9の周り方向に延びる。第1導電体6は、軸9の周り方向における全範囲でつながった環状である。なお、第1導電体6は、その少なくとも一部が、軸9の周りに沿って配置されていればよく、一部が途切れた環状であってもよい。
第1導電体6を形成する導電性材料としては、アルミニウム、ステンレス等の金属や、金属と合成樹脂の混合材料等が挙げられる。第1導電体6の厚みは、0.1mm以上5mm以下であることが好ましい。
具体的には、図4に示すように、第1導電体6の内縁は円形である。図3に示すように、ノズル2Bの軸9に対する径方向において、第1導電体6の内縁は、筒状電極33の外側部分332から離れた位置にある。図4,5から明らかなように、第1導電体6の内縁は、外側部分332の外周面に沿う方向に延びる。第1導電体6(導電体)の少なくとも一部60(図4参照)は、ノズル2Bの軸9に対する径方向(液体の噴射方向に対し直交する方向)において、言い換えると軸9に沿う方向で見て、第2電極部材3の第2底部32(付加電極)と重なる。なお、第1導電体6の全部が、ノズル2Bの軸9に対する径方向において、第2電極部材3の第2底部32と重なる構成であっても良い。
図3に示すように、第1導電体6は、カートリッジ側ハウジング20の外面における部分201と、カバー10の内面102における孔100の周囲の部分との間に挟まれる。第1導電体6は、絶縁体であるカートリッジ側ハウジング20に支持されており、カートリッジ側ハウジング20の内部における電極部材3,5すなわち高電圧発生器の側と電気的に切り離されている。
第1導電体6は、第2電極部材3の第2底部32よりもノズル2Bの側または針状電極53の先端530の側であって、ノズル2Bの軸9に沿う方向において、針状電極53の先端530よりもわずかに第2底部32の側に配置されている。なお、第1導電体6は、軸9に沿う方向において、言い換えると軸9に対する径方向で見て、先端530と重なる位置に配置されてもよい。第1導電体6は、軸9に沿う方向において、第2電極部材3の筒状電極33のうち外側部分332の先端よりも、わずかに第2底部32の側に配置されている。なお、第1導電体6は、軸9に沿う方向において、外側部分332の先端と重なる位置に配置されてもよい。
次に、本実施形態に係る装置1の動作または利点について説明する。第1電極部材5の針状電極53および第2電極部材3の筒状電極33には、端子55等を介して、高電圧発生器から例えば正の高電圧が印加される。針状電極53および筒状電極33(正の電位)と、これらに対向する肌等の対象物(接地電位)との間には、高電位差の電場が生じうる。この電場における等電位面に対し直交する電気力線に沿って、例えば正に帯電した液体が進むと考えることができる。上記液体が液状組成物である場合には、繊維状になった溶質が上記電気力線に沿った方向に進むと考えることができる。
針状電極53は、通路400,230を通ってノズル2Bの噴射口240へ向かう液体に接触し、当該液体に電荷を付与して帯電させるための電極として機能する。針状電極53は、ノズル2Bの内部における液体の通路230に沿う方向に延びるように設置されている。よって、針状電極53の外周面が液体に接触することにより、液体を効率的に帯電させることができる。なお、針状電極53は、特許請求の範囲に記載されたベース電極に相当する。ベース電極は、電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、液体を帯電させる機能を有していればよく、その形状または寸法は、針状電極53の形状または寸法に限られない。
針状電極53の先端部は、ノズル2Bの噴射口240に対して通路230の内部の側にある。よって、針状電極53の先端530が使用者に接触することを防止し、使用者の保護の万全を図ることができる。また、針状電極53の先端530が通路230の内部にあることで、クーロン力または表面張力により噴射口240から対象物の側に盛り上がる液体の表面積が小さくなり、当該盛り上がる部分に電荷が集中する。よって、噴射される液体または繊維状の溶質(以下、液体等という。)の直進性が向上する。
筒状電極33は、ノズル2Bの軸9の周りに沿って配置されており、高電圧発生器から電圧が印加される。筒状電極33は、針状電極53の先端530の近傍における電場の状態を調整し、例えばコロナ放電を抑制するための電極として機能する。また、筒状電極33が帯びる電荷の符号(正)は、針状電極53が帯びる電荷の符号(正)と同じである。よって、針状電極53の先端530の近傍、具体的にはノズル2Bの噴射口240において、噴射される液体が、ノズル2Bの軸9に対する径方向外側へ広がり分散することが抑制される。よって、液体等の直進性が向上する。これにより、対象物における液体等の噴射範囲をより集中させることができる。筒状電極33は、針状電極53の先端部を囲む筒状である。よって、先端530の近傍における電場の状態をより効果的に調整できる。なお、筒状電極33は、円筒状に限らず、その軸に対し直交する断面が楕円または多角形等であってもよい。
第1電極部材5における第1底部51の少なくとも一部は、ポンプ収容室80を構成する。よって、部品点数を削減し、装置1のコンパクト化を図ることができる。第1電極部材5の容器接続部54および第1底部51は、容器から針状電極53へ至る液体の通路を構成しており、この通路を流れる液体に接触し、当該液体を帯電させるための電極として機能する。これにより、液体に電荷を効率よく蓄えることができ、また、液体中の電流の発生を抑制できる。また、第1底部51は、第2電極部材3の第2壁部31と電気的に接続されており、端子55の側から第2電極部材3の側へ電圧を供給するための導体としても機能する。
第2電極部材3の第2壁部31および第2底部32は、筒状電極33と電気的に接続されており、端子55の側から筒状電極33へ電圧を供給するための導体として機能する。なお、第2底部32は、特許請求の範囲に記載された付加電極に相当する。付加電極は、電圧源から電圧が印加されるものであればよく、その形状または寸法は、第2底部32の形状または寸法に限られない。
針状電極53の先端530は、第2電極部材3の第2底部32よりも液体の噴射側、すなわち対象物の側に配置されている。よって、先端530の側において第2底部32による電場の影響が抑制されるため、針状電極53が、より集中的に電荷を液体に付与することが容易である。
第2電極部材3の第2底部32(付加電極)よりも液体の噴射側、すなわち対象物の側に、第1導電体6が配置されている。よって、噴射される液体等の直進性を向上することができる。
すなわち、第1導電体6は、第2底部32に隣接する。第2底部32が帯電しているため、第1導電体6の表面が、静電誘導により帯電し、これにより比較的高い電位を持ちうる。例えば、第1導電体6において、第2底部32に隣接する部分の表面が、第2底部32と反対の符号(例えば負)の電荷によって帯電し、上記部分と反対側の表面が、第2底部32と同じ符号(正)の電荷によって帯電する。第1導電体6は、第2底部32よりも液体の噴射側、すなわち対象物の側にある。よって、対象物に対向する第1導電体6の表面に誘導される電荷の符号(正)が、第2底部32が帯びる電荷と同じ符号(正)、すなわち上記対象物に対向する針状電極53が帯びる電荷の符号(正)と同じになる。
よって、針状電極53の先端530の近傍、具体的にはノズル2Bの噴射口240において、噴射される液体が、ノズル2Bの軸9に対する径方向外側へ広がり分散することが抑制されるため、液体等の直進性が向上する。特に高湿度の環境下において有効である。また、対象物に対向する第1導電体6の表面が帯電することで、針状電極53から対象物までの電場が全体として整序され、電気力線が対象物のより狭い範囲に集中するようになる。これによっても、液体等の直進性が向上する。このように直進性が向上し、液体等の広がる範囲が絞られることで、装置1から対象物までの距離が短いときは、対象物における噴射範囲が小さくなり、密度が高くなる。装置1が静電紡糸装置である場合には、形成される被膜の密着性または均一性が向上する。上記距離が長いときは、より遠くまで液体等が届くようになる。装置1が静電紡糸装置である場合には、形成される繊維が対象物まで効率よく届く。
第1導電体6(導電体)の少なくとも一部60は、液体の噴射方向に対し直交する方向、例えばノズル2Bの軸に対する径方向において、第2底部32(付加電極)と重なる。言い換えると、針状電極53の先端530の側から見て、第1導電体6の一部60と、第2底部32とは、互いに重なるように配置されている。よって、液体の噴射方向における第1導電体6の両側の表面に、第2底部32によって電荷を効率よく誘導することができる。このため、第1導電体6による上記利点を効果的に得ることができる。
第2電極部材3の第2底部32の少なくとも一部は、液体の噴射方向に対し直交する方向、例えばノズル2Bの軸9に対する径方向に沿って広がる面を有する。よって、第2電極部材3が、第1電極部材5とともに、ポンプ収容室80を形成しやすい。また、液体の噴射方向に対し直交する方向において、言い換えると液体の噴射方向に沿う方向で見て、第2底部32が第1導電体6と重なる領域を増やすことが容易となり、第2底部32によって第1導電体6に電荷を効率よく誘導することができる。このため、第1導電体6による上記利点を効果的に得ることができる。
第1導電体6の少なくとも一部は、液体の噴射方向に対し直交する方向、例えばノズル2Bの軸9に対する径方向に沿って広がる面を有する。よって、帯電して対象物に対向する第1導電体6の表面の面積を大きくできるため、針状電極53から対象物までの電場を全体として整序する第1導電体6の上記機能を向上できる。
第1導電体6の少なくとも一部は、針状電極53(ベース電極)の先端部の周り、例えばノズル2Bの軸9の周りに沿って配置されている。よって、帯電した第1導電体6のうち上記先端部の周り方向における範囲、言い換えると針状電極53の先端部に対向する第1導電体6の範囲を大きくできる。このため、噴射される液体がノズル2Bの軸9に対する径方向外側へ広がることを抑制し、針状電極53から対象物までの電場を整序する、という第1導電体6の上記機能を向上できる。このような観点からは、第1導電体6が、針状電極53の先端部の周り方向における180度以上の範囲に配置されていることが好ましい。本実施形態の第1導電体6は、針状電極53の先端部を囲む環状である。より詳細には、第1導電体6は、針状電極53の先端部の周り方向における全範囲でつながった環状である。よって、上記先端部を囲む全範囲に第1導電体6の電荷が分布するため、第1導電体6の上記機能をより向上できる。例えば、装置1から対象物までの電場をより整序して、対象物における噴射範囲をより集中させることが容易となる。
装置1は、ハンドヘルドタイプであり、1つの装置1がノズル2Bを1つ有する。よって、装置1におけるノズル2Bが突出する外面101に沿う方向で、当該ノズル2Bに隣接する他のノズルが存在しない。言い換えると、ノズル2Bの軸9に対して直交する方向において、当該ノズル2Bに対応して設けられた第1導電体6に隣接する他の第1導電体6が存在しない。よって、複数の第1導電体6によりそれぞれ形成される電場同士が干渉することを回避できる。
第1導電体6は、ノズル2Bの先端部24よりも、第2電極部材3の第2底部32の側に、言い換えると対象物と反対の側に配置されている。よって、ノズル2Bから噴射される液体等が第1導電体6と干渉することを抑制できる。また、液体の噴射方向、例えばノズル2Bの軸9に沿う方向において、第1導電体6と第2底部32との間の距離が増大することが抑制される。このため、第2底部32によって第1導電体6の表面に電荷を効率よく誘導することができる。
より具体的には、第1導電体6は、液体の噴射方向、例えばノズル2Bの軸9に沿う方向において、針状電極53の先端530と重なる位置か、または先端530よりも第2底部32の側に配置されてよい。これにより、針状電極53による電場の形成作用が、第1導電体6の電荷によって弱められることを抑制できる。また、液体の噴射方向において、第1導電体6と第2底部32との間の距離が増大することがより抑制されるため、第2底部32によって第1導電体6の表面に電荷をより効率よく誘導することができる。なお、針状電極53による電場の形成作用が有意に弱められない限り、第1導電体6が、針状電極53の先端530よりも、ある程度、第2底部32から遠い側、すなわちノズル2Bの先端部24の側に配置されてもよい。
第1導電体6は、筒状電極33の周りに沿って配置されている。よって、筒状電極33により、第1導電体6の表面における電荷の誘導を促進することが可能である。第1導電体6の内縁は、筒状電極33の外側部分332よりも、ノズル2Bの軸9に対する径方向における外側にある。言い換えると、筒状電極33の先端側から見て、第1導電体6は、筒状電極33の先端と重ならないように配置されている。よって、第1導電体6の上記機能と、筒状電極33の上記機能とが、互いに干渉して弱められることを抑制できる。第1導電体6は、筒状電極33の軸に沿う方向において、筒状電極33の先端と重なる位置か、または筒状電極33の先端よりも第2底部32の側に配置されてよい。これにより、筒状電極33によって、第1導電体6の表面における電荷の誘導をより効果的に促進可能である。
第1導電体6は、第2電極部材3および第1電極部材5、具体的には第2底部32(付加電極)および針状電極53(ベース電極)から電気的に切り離されており、静電誘導によって帯電する。よって、第1導電体6が過度に高電圧とならず、また、仮に人が触れても第1導電体6から人に継続的に電流が流れないため、より有利である。特に、装置1は、ハンドヘルドタイプであり、アースをとりにくいため、使用者に対する絶縁性を向上できることは利点となる。また、第1導電体6の表面を帯電させるために第1導電体6と電極部材3,5とを接続する導体を別途設ける必要がない。このため、第1導電体6のレイアウト自由度が高く、または、装置1の構成を簡素化することができる。
第1導電体6は、絶縁性材料により形成されたカートリッジ側ハウジング20等に配置されることで、絶縁体によって支持されている。よって、第1導電体6と電極部材3,5との電気的接続を絶縁体により抑制できるため、第1導電体6をより確実に電極部材3,5から電気的に切り離すことが容易である。なお、このような観点からは、第1導電体6の一部または全部が、例えばインサート成型により、絶縁体に埋め込まれていてもよい。
本実施形態において、上記絶縁体は、カートリッジ側ハウジング20である。具体的には、第1導電体6は、カートリッジ側ハウジング20の外面における部分201に設けられている。よって、第1導電体6と電極部材3,5との間にカートリッジ側ハウジング20が介在することで、第1導電体6と電極部材3,5との電気的接続を抑制することができる。なお、このような観点からは、第1導電体6の一部または全部が、カートリッジ側ハウジング20の内部に埋め込まれていてもよい。
<第2の実施形態>
次に、図7,8を参照して、第2の実施形態に係る静電スプレー装置1について説明する。第1の実施形態と共通する構成については、第1の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態のカートリッジ2には第1導電体6が設けられていない。本実施形態の装置1は、カバー10の外面101に第2導電体7を有する。第2導電体7は、導電性材料により形成された薄膜状の部材であり、カバー10の外面101における孔100の周囲の部分に設置されている。第2導電体7は、ノズル2Bの軸9に対する径方向に沿って広がる面を有する。この面は、ノズル2Bとともに、噴射の対象物に対向する。第2導電体7は、ノズル2Bの軸9の周り方向に延び、孔100の周囲を取り囲む。第2導電体7は、軸9の周り方向における全範囲でつながった環状である。なお、第2導電体7は、その少なくとも一部が、軸9の周りに沿って配置されていればよく、一部が途切れた環状であってもよい。
具体的には、図8に示すように、第2導電体7の内縁および外縁はともに円形である。図7に示すように、ノズル2Bの軸9に対する径方向において、第2導電体7の内縁は、筒状電極33の外側部分332から離れた位置にある。第2導電体7の内縁は、外側部分332の外周面に沿う方向に延びる。第2導電体7(導電体)の少なくとも一部は、ノズル2Bの軸9に対する径方向(液体の噴射方向に対し直交する方向)において、言い換えると軸9に沿う方向で見て、第2電極部材3の第2底部32(付加電極)と重なる。第2導電体7は、軸9に沿う方向において、針状電極53の先端530および筒状電極33の先端によりもノズル2Bの先端部24の側に配置されている。なお、第2導電体7の全部が、ノズル2Bの軸9に対する径方向において、第2電極部材3の第2底部32と重なる構成であっても良い。
このように、第2底部32よりも液体の噴射側、すなわち対象物の側に、第2導電体7が配置されている。よって、第1導電体6と同様、静電誘導により第2導電体7の表面が帯電する。対象物に対向する第2導電体7の表面に誘導される電荷の符号(正)が、第2底部32が帯びる電荷と同じ符号(正)、すなわち上記対象物に対向する針状電極53が帯びる電荷の符号(正)と同じになる。これにより、噴射される液体等の直進性を向上することができる。
第2導電体7は、絶縁体であるカバー10に支持されており、カートリッジ側ハウジング20の内部における電極部材3,5すなわち高電圧発生器の側と電気的に切り離されている。具体的には、第2導電体7は、カバー10の外面101に設けられている。よって、第2導電体7と電極部材3,5との間にカバー10が介在することで、第2導電体7と電極部材3,5との電気的接続を抑制することができる。なお、このような観点からは、第2導電体7の一部または全部が、カバー10の内部に埋め込まれていてもよい。この場合、第2導電体7がカバー10の外面101に露出しないように埋め込まれていれば、使用者の手が第2導電体7に接触することも抑制しうる。よって、第2導電体7の電荷が使用者の手にリークして第2導電体7の機能が低下することを防止できる。なお、対象物に対向する第2導電体7の表面をカバー10以外の絶縁体で覆ってもよい。
第2導電体7は、カバー10に設けられているため、第2導電体7の面の大きさや形状の自由度が高い。これにより、装置1から対象物までの電場をより細かく調整可能である。例えば、ノズル2Bの軸9に対する径方向において、カートリッジ側ハウジング20の外縁よりも外側まで第2導電体7を設けることができる。
その他、第1導電体6と同様の第2導電体7の構成により、第1導電体6による利点と同様の利点が得られる。
<第3の実施形態>
次に、図3を参照して、第3の実施形態に係る静電スプレー装置1について説明する。第1の実施形態と共通する構成については、第1の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態の第1導電体6は、カバー10の内面102に載置されている。つまり、第1導電体6は、絶縁体であるカバー10に支持されている。第1導電体6は、カバー10の内面102における孔100の周囲の部分に設置されている。
第1の実施形態と同じく、第1導電体6と電極部材3,5との間に、絶縁体であるカートリッジ側ハウジング20が介在する。よって、第1導電体6と電極部材3,5との電気的接続を抑制することができる。なお、このような観点からは、第1導電体6の一部または全部が、カバー10の内部に埋め込まれていてもよい。
第2の実施形態と同じく、第1導電体6は、カバー10に設けられているため、第1導電体6の面の大きさや形状の自由度が高い。例えば、ノズル2Bの軸9に対する径方向において、カートリッジ側ハウジング20の外縁よりも外側まで第1導電体6を設けることも可能である。
<第4の実施形態>
次に、図9を参照して、第4の実施形態に係る静電スプレー装置1について説明する。第1の実施形態と共通する構成については、第1の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態の装置1は、第1導電体6および第2導電体7を有する。第2導電体7は、第2の実施形態と同じく、カバー10の外面101に設置されている。第1導電体6は、第1の実施形態と同じく、カートリッジ側ハウジング20の外面における部分201に設置されている。したがって、カバー10に対して、第1導電体6は内面側に、第2導電体7は外面側に位置している。第2導電体7は、第1導電体6よりもノズル2Bの先端部24の側に配置されている。第2導電体7の一部は、ノズル2Bの軸9に対する径方向において第1導電体6と重なる。第2導電体7の外径は、第1導電体6の外径よりも大きく形成されている。また、第1導電体6の内縁の内径(d1)は、第2導電体7の内縁の内径(d2)よりも小さく形成されている。
このように、第2導電体7は、第1導電体6に隣接する。第1の実施形態と同じく、静電誘導により第1導電体6の表面が帯電する。このため、第2導電体7の表面も連鎖的に静電誘導により帯電する。例えば、第2導電体7において、第1導電体6に隣接する部分の表面が、当該隣接する第1導電体6の表面と反対の符号(負)の電荷によって帯電し、上記部分と反対側の表面が、上記隣接する第1導電体6の表面と同じ符号(正)の電荷によって帯電する。第2導電体7は、第1導電体6よりも液体の噴射側、すなわち対象物の側にある。よって、対象物に対向する第2導電体7の表面に誘導される電荷の符号(正)が、上記対象物に対向する針状電極53が帯びる電荷の符号(正)と同じになる。したがって、第1の実施形態における第1導電体6による利点と、第2の実施形態における第2導電体7による利点とを、重畳して得ることができる。
なお、このような観点からは、導電体の数は2に限らず、3以上であってもよい。一番外側にある導電体は、対象物に最も近い位置にあるため、針状電極53から対象物までの電場を整序する等の上記機能を効果的に発揮可能である。一番外側の導電体と第2底部32とに挟まれた位置にある導電体が、上記のような静電誘導の連鎖を中継することで、一番外側の導電体の表面における電荷が誘導される。よって、このような中継をする導電体がない場合に比べ、より効率的に多くの電荷を、一番外側の導電体の表面に誘導可能である。また、一番外側の導電体の表面を帯電させるために当該導電体と他の導電体とを接続する導体を別途設ける必要がない。このため、一番外側の導電体のレイアウト自由度が高く、または、装置1の構成を簡素化することができる。
第1導電体6と第2導電体7とは、液体の噴射方向に対し直交する方向、例えばノズル2Bの軸9に対する径方向において互いに重なる。言い換えると、針状電極53の先端530の側から見て、両導電体6,7は、少なくとも部分的に、互いに重なるように配置されている。よって、液体の噴射方向、例えばノズル2Bの軸9に沿う方向における第2導電体7の両側の表面に、第1導電体6によって電荷を効率よく誘導することができる。
第1導電体6と第2導電体7との間に、絶縁体であるカバー10が介在しており、導電体6,7は、互いに電気的に切り離されている。よって、両導電体6,7における静電誘導を円滑に実現し、両導電体6,7の表面に電荷を効果的に誘導することができる。
<第5の実施形態>
次に、図9を参照して、第5の実施形態に係る静電スプレー装置1について説明する。第4の実施形態と共通する構成については、第4の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態の第1導電体6は、第3の実施形態と同じく、カバー10の内面102に設置されている。
<第6の実施形態>
次に、図10,11を参照して、第6の実施形態に係る静電スプレー装置1について説明する。第5の実施形態と共通する構成については、第5の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態の第1導電体6は、カバー10の内面102に設置されている。第1導電体6には、4つの突起61が設けられている。これらの突起61は、第1導電体6の周方向で互いに等間隔に配置されている。なお、図10において、第1導電体6を含むカバー10の断面については、図11の突起61の部位を通る断面を示す。各突起61は、第1導電体6の面に対して凸のドーム状であり、カバー10の内面102の側からカートリッジ側ハウジング20の側に向かって突出している。突起61は、第1導電体6と一体に、導電性材料によって形成されている。第1導電体6が金属片から形成されている場合、突起61は、例えばプレス加工により形成されてよい。
突起61は、カートリッジ側ハウジング20の外面のうち平面状の部分201に当接し、カートリッジ2の装着部2Aを本体側ハウジング11に向けて押圧する。カバー10が本体側ハウジング11に装着されると、多少のガタがある場合であっても、複数の突起61のうち少なくとも一部が、装着部2Aを本体側ハウジング11に向けて押圧しうる。このため、より確実に、カートリッジ2の端子55を高電圧発生器の出力端子に接続し、または、ポンプ8の駆動軸をモータの出力軸に接続することができる。また、第1導電体6のうち突起61が第2底部32に近づいて配置されるため、突起61を介して、第1導電体6に電荷をより確実に誘導することができる。このため、第1導電体6による上記利点を安定的に得ることができる。なお、突起61の数または配置は、適宜変更可能である。
<第7の実施形態>
次に、図12を参照して、第7の実施形態に係る静電スプレー装置1について説明する。第4の実施形態と共通する構成については、第4の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態の装置1は、筒状電極33を有しない。第2電極部材3の第2底部32は、筒状電極33へ電圧を供給する機能を有しておらず、専ら第1導電体6の表面に電荷を誘導する機能を有する。このため、第2底部32によって、より効率的に、第1導電体6の表面に電荷が誘導されうる。なお、第5の実施形態と同様、第1導電体6がカバー10の内面102に設置されていてもよい。また、第1〜第6の実施形態の装置1において、本実施形態と同様、筒状電極33を省略してもよい。
<比較実験>
本発明者は、比較例、および上記実施形態の静電スプレー装置1としての静電紡糸装置を用いて、噴射される繊維の直進性についての比較実験を行った。比較例は、第1導電体6を備えない点を除き、第1の実施形態と同じ構成を備えた装置である。各実験では、噴射される繊維が対象物を覆うことで形成される被膜の範囲を計測した。被膜の形状を楕円とみなし、その長半径×短半径×円周率により被膜の面積S(mm)を求めた。以下、第1導電体6の内縁の直径を内径d1(mm)とする。第2導電体7の内縁の直径を内径d2(mm)とする。各導電体は、厚み0.5mmのアルミテープを用いた。紡糸用の液体は、エタノール87.6質量%、ポリビニルブチラール(積水化学工業(株)社製:商品名S−LEC BM−1)12.0質量%、イオン交換水0.4質量%の混合溶液を用いた。
[実験1]
対象物:アルミ箔
対象物までの距離:100mm
環境の温度:24℃
環境の相対湿度:40%RH
電圧:14.5kV
液状組成物の流量(吐出量):0.05ml/min
噴射時間:1min
比較例の面積Sは3829だった。第1の実施形態の装置1(図3)において、内径d1を14〜18の範囲で変えたところ、d1=14〜16では面積Sは2376で変わらず、d1=18では面積Sは3572となった。第2の実施形態の装置1(図7)において、内径d2を16〜20の範囲で変えたところ、面積Sは3318で変わらなかった。第4の実施形態の装置1(図9)において、内径d2を16とし、内径d1を14〜18の範囲で変えたところ、d1=14〜16では面積Sは2376で変わらず、d1=18では面積Sは1964となった。内径d2を20とし、内径d1を14〜18の範囲で変えたところ、d1=14およびd1=18では面積Sは1964となり、d1=16では面積Sは2828となった。
[実験2]
対象物:アルミ箔
対象物までの距離:120mm
環境の温度:30℃
環境の相対湿度:85%RH
電圧:14.5kV
液状組成物の流量(吐出量):0.05ml/min
噴射時間:1min
比較例の面積Sは2649だった。第2の実施形態の装置(図7)において、内径d2が20の第2導電体7を用いたところ、面積Sは2355となった。第5の実施形態の装置(図9)において、内径d1が14の第1導電体6、および内径d2が20の第2導電体7を用いたところ、面積Sは1766となった。
[実験3]
対象物:人の手の甲
対象物までの距離:120mm
環境の温度:30℃
環境の相対湿度:85%RH
電圧:14.5kV
液状組成物の流量(吐出量):0.05ml/min
噴射時間:1min
比較例の面積Sは3297、手の甲における堆積状態は不均一であった。第4の実施形態の装置(図9)において、内径d1が14の第1導電体6、および内径d2が20の第2導電体7を用いたところ、面積Sは1570、手の甲における堆積状態は均一であった。
[考察]
上記の実験1〜3から、各実施形態の装置1のほうが、比較例よりも、総じて面積Sが小さいこと、言い換えると、対象物における噴射範囲が小さく、密度が高いことがわかる。よって、装置1が第1導電体6または第2導電体7を備えることで、繊維の直進性が向上すること、これにより繊維が対象物まで効率よく届き、形成される被膜の密着性または均一性が向上することがわかる。
実験1から、第1の実施形態の装置1(図3)のほうが、第2の実施形態の装置1(図7)よりも、面積Sを小さくできる場合があることがわかる。このことから、導電体と第2底部32との間の距離が小さいほうが、導電体の表面に電荷をより効率よく誘導することができるため有利である、ということが示唆される。または、導電体が、針状電極53の先端530と重なる位置か、もしくは先端530よりも第2底部32の側に配置されているほうが、針状電極53による電場の形成作用が導電体の電荷によって弱められないため有利である、ということが示唆される。
実験1から、第4の実施形態の装置1(図9)のほうが、第1の実施形態の装置1(図3)および第2の実施形態の装置1(図7)よりも、面積Sを小さくできる場合があることがわかる。実験2から、第5の実施形態の装置1(図9)のほうが、第2の実施形態の装置1(図7)よりも、面積Sを小さくできる場合があることがわかる。これらのことから、複数の導電体を備えることで、より効率的に多くの電荷を一番外側の導電体の表面に誘導できるため有利である、ということが示唆される。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲はかかる例に限定されない。本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、導電体と電極部材との間、または複数の導電体同士の間に、ハウジングまたはカバー等の絶縁体が介在せず、単に隙間(空気)が介在することで、これらが電気的に切り離され、分離されていてもよい。
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の静電スプレー装置、カートリッジおよびカバーを開示する。
<1>
使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置であって、電圧源と、前記電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、前記電圧源から電圧が印加される付加電極と、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置された導電体と、を備え、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、静電スプレー装置。
<2>
前記導電体が、前記ベース電極の前記先端部の周りに沿って配置された、前記<1>に記載の静電スプレー装置。
<3>
前記導電体の少なくとも一部は、前記液体の噴射方向に対し直交する方向に沿って広がる面を有する、前記<1>または<2>に記載の静電スプレー装置。
<4>
カートリッジをさらに備え、前記カートリッジは、前記ベース電極および前記付加電極を収容する絶縁体であるカートリッジ側ハウジングを有し、前記導電体が、前記カートリッジ側ハウジングの外面に設けられた、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<5>
前記カートリッジが、ノズルをさらに有し、前記導電体が、前記ノズルの先端部よりも前記付加電極側に、前記ノズルの周りに沿って配置された、前記<4>に記載の静電スプレー装置。
<6>
電圧源を収容する本体側ハウジングと、前記本体側ハウジングの外面から突出するノズルと、前記本体側ハウジングの外面における前記ノズルの周囲を覆う絶縁体であるカバーと、をさらに備え、前記導電体が、前記カバーの外面または内面に設けられた、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<7>
2以上の前記導電体が、互いに電気的に切り離され、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において互いに重なるように配置された、前記<1>〜<6>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<8>
前記電圧源から電圧が印加され、前記ベース電極の前記先端部を囲む筒状電極をさらに備え、前記導電体が、前記筒状電極の周りに沿って配置された、前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<9>
前記液体は、繊維形成の可能な高分子化合物が溶媒に溶解した溶液である、前記<1>〜<8>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<10>
静電スプレー法によって対象物の表面に繊維の堆積物を形成する、前記<1>〜<9>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<11>
本体側ハウジング、カバーおよびカートリッジを有し、前記本体側ハウジングは、絶縁性材料により形成されている、前記<1>〜<10>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<12>
前記ベース電極は、液体を収容する容器からノズルへ至る通路内に設けられている、前記<1>〜<11>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<13>
第1底部、第1壁部、針状電極、容器接続部および端子を有する第1電極部材を備え、前記針状電極は、前記ベース電極として機能する、前記<1>〜<12>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<14>
前記付加電極(第2底部)の少なくとも一部は、液体の噴射方向に対し直交する方向に沿って広がる面を有する、前記<1>〜<13>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<15>
前記付加電極(第2底部)から、ノズルの側に向かって突出する筒状電極を備える、前記<1>〜<14>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<16>
導電性材料により形成された第2電極部材を有し、前記第2電極部材は、第2壁部、第2底部および筒状電極を有し、前記第2底部は、前記付加電極として機能する、前記<1>〜<15>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<17>
前記導電体は、導電性材料により形成された薄膜状の部材である、前記<1>〜<16>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<18>
前記導電体は、ノズルの軸の周り方向に環状に形成されている、前記<1>〜<17>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<19>
前記導電体は、前記ベース電極の前記先端部の周り方向における180度以上の範囲に配置されている、前記<1>〜<18>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<20>
前記導電体は、液体の噴射方向に沿う方向において、前記ベース電極の先端と重なる位置か、または該先端よりも前記付加電極側に配置されている、前記<1>〜<19>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<21>
前記導電体は、絶縁体によって支持されている、前記<1>〜<20>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<22>
前記導電体は、第1導電体と、前記第1導電体よりもノズルの先端部側に配置されている第2導電体とを有し、前記第2導電体の外径は、前記第1導電体の外径よりも大きく形成されている、前記<1>〜<21>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<23>
前記導電体は、第1導電体と、前記第1導電体よりもノズルの先端部側に配置されている第2導電体とを有し、前記第1導電体の内縁の内径は、前記第2導電体の内縁の内径よりも小さく形成されている、前記<1>〜<22>のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
<24>
使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置のカートリッジであって、電圧源から電圧が印加されることが可能であり、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、電圧源から電圧が印加されることが可能な付加電極と、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置された導電体と、を備え、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、カートリッジ。
<25>
装着部、ノズルおよび液体を収容する容器を有する、前記<24>に記載のカートリッジ。
<26>
前記ベース電極および前記付加電極を収容する絶縁体であるカートリッジ側ハウジングを有し、前記導電体が、前記カートリッジ側ハウジングの外面に設けられた、前記<24>又は<25>に記載のカートリッジ。
<27>
使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置のカバーであって、前記静電スプレー装置の本体は、電圧源と、前記電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、前記電圧源から電圧が印加される付加電極と、を備え、前記カバーは、前記本体に着脱可能であり、導電体を備え、前記カバーが前記本体に装着された状態で、前記導電体が、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置され、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、カバー。
<28>
絶縁性材料により形成されている、前記<27>に記載のカバー。
<29>
前記静電スプレー装置に装着されたカートリッジのノズルを貫通させる孔を有する、前記<27>又は<28>に記載のカバー。
<30>
前記導電体は、前記孔の周囲に設置されている、前記<29>に記載のカバー。
<31>
前記導電体は、カバーの外面に設置されている、前記<27>〜<30>のいずれか1項に記載のカバー。
<32>
前記導電体は、カバーの内面に設置されている、前記<27>〜<31>のいずれか1項に記載のカバー。
1 静電スプレー装置
10 カバー
101 外面
102 内面
11 本体側ハウジング
2 カートリッジ
2B ノズル
20 カートリッジ側ハウジング
32 第2底部(付加電極)
33 筒状電極
53 針状電極(ベース電極)
6 第1導電体
7 第2導電体

Claims (10)

  1. 使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置であって、
    電圧源と、
    前記電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、
    前記電圧源から電圧が印加される付加電極と、
    前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置された導電体と、
    を備え、
    前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、静電スプレー装置。
  2. 前記導電体が、前記ベース電極の前記先端部の周りに沿って配置された、請求項1に記載の静電スプレー装置。
  3. 前記導電体の少なくとも一部は、前記液体の噴射方向に対し直交する方向に沿って広がる面を有する、請求項1または2に記載の静電スプレー装置。
  4. カートリッジをさらに備え、
    前記カートリッジは、前記ベース電極および前記付加電極を収容する絶縁体であるカートリッジ側ハウジングを有し、
    前記導電体が、前記カートリッジ側ハウジングの外面に設けられた、請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
  5. 前記カートリッジが、ノズルをさらに有し、
    前記導電体が、前記ノズルの先端部よりも前記付加電極側に、前記ノズルの周りに沿って配置された、請求項4に記載の静電スプレー装置。
  6. 電圧源を収容する本体側ハウジングと、
    前記本体側ハウジングの外面から突出するノズルと、
    前記本体側ハウジングの外面における前記ノズルの周囲を覆う絶縁体であるカバーと、
    をさらに備え、
    前記導電体が、前記カバーの外面または内面に設けられた、請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
  7. 2以上の前記導電体が、互いに電気的に切り離され、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において互いに重なるように配置された、請求項1〜6のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
  8. 前記電圧源から電圧が印加され、前記ベース電極の前記先端部を囲む筒状電極をさらに備え、
    前記導電体が、前記筒状電極の周りに沿って配置された、請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電スプレー装置。
  9. 使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置のカートリッジであって、
    電圧源から電圧が印加されることが可能であり、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、
    電圧源から電圧が印加されることが可能な付加電極と、
    前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置された導電体と、
    を備え、
    前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、カートリッジ。
  10. 使用者が手で保持しうる形状または大きさを有するハンドヘルドタイプであり、帯電した液体を噴射する静電スプレー装置のカバーであって、
    前記静電スプレー装置の本体は、
    電圧源と、
    前記電圧源から電圧が印加され、線状の先端部を有し、前記液体を帯電させるためのベース電極と、
    前記電圧源から電圧が印加される付加電極と、
    を備え、
    前記カバーは、
    前記本体に着脱可能であり、
    導電体を備え、
    前記カバーが前記本体に装着された状態で、前記導電体が、前記付加電極よりも前記液体の噴射側に配置され、前記ベース電極および前記付加電極から電気的に切り離されており、前記導電体の少なくとも一部が、前記液体の噴射方向に対し直交する方向において前記付加電極と重なる、カバー。
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