JP6788766B1

JP6788766B1 - 塗布ノズル

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Publication number: JP6788766B1
Application number: JP2020526334A
Authority: JP
Inventors: 正美村田
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2040-04-22
Also published as: WO2021214911A1; JPWO2021214911A1

Abstract

エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用の塗布ノズルは、本体部と、前記本体部に固定された電極部と、前記電極部が挿通されるものであって、当該電極部との間に液体流路を形成する筒状部と、を備え、前記筒状部は、前記電極部の軸方向に沿って移動可能に構成されている。

Description

本開示は、いわゆるエレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用の塗布ノズルに関する。

エレクトロスプレー用の塗布ノズルは、電極部と筒状部との間の流路を通過し先端部において液だまりとなった液体を、当該塗布ノズルと対向電極との間に高電圧を印加することで過剰な電荷を帯びた微細な液滴にし、対向電極に向けて噴霧させる構成となっている。エレクトロスプレーイオン化法は、静電霧化とも称されるエレクトロスプレー現象を利用した液体噴霧技術であり、キャピラリー先端部から漏出する液体と対向電極との間に高電圧を印加することにより、液体を過剰な電荷を帯びた微細な液滴にして対向電極に向けて噴霧させる技術である。近年、エレクトロスプレーイオン化法による液体噴霧技術は、有機ＥＬや生体高分子の基板上へのコーティング、ナノメートルサイズのファイバーの形成、静電塗装、質量分析計における試料導入等に応用範囲が拡大している。

この種の塗布ノズルにおいては、筒状部の先端からの電極部の突出長さを調整することによって、塗布ノズルの先端に形成される液だまり、いわゆるテイラーコーンの安定化を図ることができ、液体の微細化および噴霧を良好に行うことができる。例えば特許文献１には、円筒状のノズル内において、電極部である心棒を移動可能に設けた構成が開示されている。この構成によれば、ノズル内において心棒を移動させることによって、ノズルの先端からの心棒の突出長さを調整することができ、形成されるテイラーコーンの安定化を図ることができ、ひいては、液体の微細化および噴霧を良好に行うことができる。

特許第６５８９２８０号公報

しかしながら、上述した従来構成では、電極部である心棒が移動する構成であることから、その移動によって当該心棒と電源供給部との接触抵抗の変動が、当該心棒への高電圧の印加に影響を及ぼしやすく、従って、形成されるテイラーコーンの安定化が不十分となるおそれがある。さらには、当該心棒が移動することにより、当該心棒の先端と対向電極との距離が変動し、これに伴い、ワーキングディスタンス、つまり、ノズルの先端部と対向電極との間の距離が変動し、形成されるテイラーコーンの安定化に影響を及ぼしやすい。また、上述した従来構成では、心棒を移動させるための機構部、換言すれば、心棒を支持するための機構部をノズルの後方に設けた構成となっている。従って、心棒をノズルに対して同軸状に維持することが困難である。

そこで、本開示は、筒状部の先端からの電極部の突出長さの調整を、電極部と電源供給部との接触抵抗の変動の影響を受けることなく行うことができ、さらには、ワーキングディスタンスの変動を伴うことなく行うことができ、また、筒状部の先端からの電極部の突出長さを調整可能に構成しながらも、電極部を筒状部に対して同軸状に維持しやすくできるようにした塗布ノズルを提供する。

本開示に係る塗布ノズルは、エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用の塗布ノズルであって、本体部と、前記本体部に固定された電極部と、前記電極部が挿通されるものであって、当該電極部との間に液体流路を形成する筒状部と、を備え、前記筒状部は、前記電極部の先端よりも後側において、前記電極部の軸方向に沿って移動可能に構成されており、対向電極と前記電極部との距離を変動させることなく、前記筒状部の先端からの前記電極部の突出長さを調整可能である。

この構成によれば、電極部を移動可能に設けるのではなく、筒状部を電極部の軸方向に沿って移動可能に設けたので、電極部を不動としたまま筒状部を移動させることで、筒状部の先端からの電極部の突出長さを調整することができる。よって、当該電極部と電源供給部との接触抵抗の変動の影響を受けることなく、高電圧の印加を行うことができる。さらには、筒状部の先端からの電極部の突出長さを、対向電極と電極部との距離を変動させることなく調整することができ、従って、筒状部の先端からの電極部の突出長さの調整をワーキングディスタンスの変動を伴うことなく行うことができる。また、電極部に対し筒状部を移動させるための構成は、電極部の後方ではなく外周に設けることができるので、電極部を筒状部に対して同軸状に維持しやすくできる。

本実施形態に係るエレクトロスプレーイオン化法による塗布システムの構成例を概略的に示す図本実施形態に係るエレクトロスプレー用の塗布ノズルの構成例を概略的に示す斜視断面図本実施形態に係る電極部ユニットの構成例を概略的に示す斜視断面図本実施形態に係る筒状部ユニットの構成例を概略的に示す斜視断面図本実施形態に係るエレクトロスプレー用の塗布ノズルの先端部の構成例を概略的に示す縦断断面図本実施形態に係るエレクトロスプレー用の塗布ノズルの構成例を概略的に示す正面図

以下、エレクトロスプレー用の塗布ノズルに係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示する塗布システムＳは、塗布ノズル１０を主体として構成されている。この塗布ノズル１０は、エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用の塗布ノズルであり、当該塗布ノズル１０の前方に存在する対向電極１００に配線ケーブル１０１を介して接続される。配線ケーブル１０１の途中には、高電圧を発生する周知の高電圧発生装置１０２が介在されている。高電圧発生装置１０２は、電源供給部の一例である。また、塗布ノズル１０には、当該塗布ノズル１０に液体を供給する周知の液体供給装置１０３が接続される。図２に例示するように、塗布ノズル１０は、本体部２０、電極部ユニット３０、筒状部ユニット４０、付属部材５０を備えている。

本体部２０は、例えば樹脂などの電気絶縁性の材料で構成されており、全体として長尺なほぼ円筒状をなしている。本体部２０は、径大部２１および径小部２２を有している。径大部２１は、本体部２０の後部を形成している。一方、径小部２２は、本体部２０の前部および前後方向の中間部を形成している。本体部２０の後部、この場合、径大部２１には、当該本体部２０、ひいては、塗布ノズル１０全体を図示しない設置部に設置するための設置アーム部６０が設けられている。

また、本体部２０の前端部、この場合、径小部２２の前端部には、例えば金属などの導電性の材料で構成された連結部材２３が備えられている。連結部材２３は、その軸心部に貫通孔２３ａを有している。また、連結部材２３の前部には、電極部ユニット３０を保持するための円筒状の保持部２３ｂが設けられている。保持部２３ｂの径寸法は、貫通孔２３ａの径寸法よりも経大となっている。また、連結部材２３の後面には、貫通孔２３ａを避けた位置に凹部２３ｃが設けられている。この場合、凹部２３ｃは、貫通孔２３ａの上部に位置して設けられている。

本体部２０の内部には、液体供給路２４および電圧供給路２５が設けられている。液体供給路２４は、本体部２０の後部に設けられている液体供給口２４ａから本体部２０の前部に向かって延び、その先端部が連結部材２３の貫通孔２３ａに差し込まれている。この場合、液体供給路２４の途中部は、後方から前方に向かって徐々に上昇するように傾斜している。液体供給口２４ａには、液体供給装置１０３が接続される。これにより、液体供給装置１０３から供給される液体が液体供給口２４ａを介して液体供給路２４内に供給される。

電圧供給路２５は、本体部２０の後部に設けられている電圧供給口２５ａから本体部２０の前部に向かって延び、その先端部が連結部材２３の凹部２３ｃに差し込まれている。この場合、電圧供給路２５は、後方から前方に向かって直線状に延びる例えば金属製の棒状部材２５ｂと、例えば金属製のばね部材２５ｃと、を備えている。棒状部材２５ｂは、その後部が電圧供給口２５ａに接続されている。ばね部材２５ｃは、棒状部材２５ｂの先端部に取り付けられ、且つ、連結部材２３の凹部２３ｃに嵌め込まれている。電圧供給路２５には、高電圧供給装置１０２が接続される。これにより、高電圧供給装置１０２から供給される高電圧が電圧供給口２５ａを介して電圧供給路２５に供給される。

電極部ユニット３０は、電極部の一例であり、本体部２０の前端部に連結部材２３を介して固定されている。図３にも例示するように、電極部ユニット３０は、電極本体部３１、電極保持部３２、ユニットベース部３３を有している。

電極本体部３１は、例えば金属などの導電性の材料で構成されている。電極本体部３１の前部３１ａは、先端部がいわゆる砲弾状に尖った形状に形成されている。即ち、電極本体部３１の先端部は、全体として尖った形状ではあるものの、緩やかな丸みを有する形状となっている。また、電極本体部３１の中間部３１ｂは、砲弾状の前部３１ａよりも径大となっており、その周面の一部、この場合、径方向に対向する２か所が面状に切除された面状部３１ｃとなっている。また、電極本体部３１の後部３１ｄは、前部３１ａよりも径大かつ中間部３１ｂよりも径小な円柱状に形成されている。

電極保持部３２は、例えば金属などの導電性の材料で構成されており、その全体が円筒状に形成されている。そして、電極本体部３１は、この電極保持部３２内に圧入されることによって保持されている。即ち、電極本体部３１は、その中間部３１ｂのうち面状に切除されていない円弧状の部分が電極保持部３２の内面に圧接されることによって、電極保持部３２内に保持されるようになっている。

ユニットベース部３３は、例えば金属などの導電性の材料で構成されており、その軸心部に貫通孔３３ａを有している。また、ユニットベース部３３の前部には、円筒状の保持部３３ｂが設けられている。保持部３３ｂの径寸法は、貫通孔３３ａの径寸法よりも経大となっている。電極本体部３１を保持する電極保持部３２は、その後部がユニットベース部３３の保持部３３ｂ内に圧入される。これにより、ユニットベース部３３は、電極本体部３１が圧入固定された電極保持部３２を強固に保持する。また、図５に例示するように、ユニットベース部３３の外周面、この場合、その前部を構成する保持部３３ｂの外周面には、後述する可動本体部４１のねじ山部４１ｃが螺合されるねじ山部３３ｃが設けられている。

このように構成される電極部ユニット３０によれば、電極本体部３１の先端部３１ａは、電極保持部３２の前端から突出した構成となっている。また、図５に例示するように、電極保持部３２の内部においては、当該電極保持部３２の内面と電極本体部３１の中間部３１ｂのうち面状部３１ｃおよび後部３１ｄの外周面との間に隙間が形成された構成となっている。また、その隙間は、ユニットベース部３３の貫通孔３３ａに連通した構成となっている。また、電極本体部３１の後部３１ｄは、電極保持部３２の後端よりも若干前側の位置まで延びている。即ち、電極保持部３２内は、その殆どのスペースが電極本体部３１の中間部３１ｂおよび後部３１ｄによって埋められており、電極保持部３２の内面と電極本体部３１の中間部３１ｂおよび後部３１ｄとの間に形成された僅かな隙間が、液体が流通可能な中継流路Ｒ１として機能するようになっている。この中継流路Ｒ１は、液体供給流路の一例である。

図４に例示するように、筒状部ユニット４０は、筒状部の一例であり、可動本体部４１、筒状ピース４２を備えている。可動本体部４１は、例えば金属などの導電性の材料で構成されており、電極部ユニット３０に対し軸方向に沿って移動可能に構成されている。即ち、図５に例示するように、可動本体部４１の後部の内周面には、ユニットベース部３３の外周面に設けられているねじ山部３３ｃに螺合するねじ山部４１ｃが設けられている。よって、可動本体部４１は、ねじ山部３３ｃとねじ山部４１ｃとの螺合構造に基づき、電極部ユニット３０に対し軸方向に沿って移動可能に構成されている。なお、ねじ山部４１ｃは、シール部材７０を封入する蓋部材８０の外周面にも螺合される。

可動本体部４１の後部には、円筒状の円筒部４１ａが設けられている。この円筒部４１ａの内周面には、上述したねじ山部４１ｃが設けられており、このねじ山部４１ｃは、電極部ユニット３０の保持部３３ｂに設けられているねじ山部３３ｃに螺合される。また、可動本体部４１の前部には、円筒状の円筒部４１ｂが設けられている。この円筒部４１ｂには、電極部ユニット３０の電極保持部３２が嵌め込まれている。円筒部４１ｂは、円筒部４１ａよりも径小となっている。

筒状ピース４２は、例えば金属などの導電性の材料で構成されている。筒状ピース４２は、全体として筒状に形成されている。また、筒状ピース４２の後部には、円板状の円板部４２ａが設けられている。筒状ピース４２は、この円板部４２ａが可動本体部４１の先端部に圧入されることによって、筒状部ユニット４０の先端部に強固に固定されている。そして、筒状ピース４２内には、電極部ユニット３０の電極本体部３１の先端部３１ａが挿通されている。

ここで、筒状ピース４２のうち円板部４２ａを除く部分、この場合、円板部４２ａよりも前側の部分の径寸法は、電極本体部３１の先端部３１ａの径寸法よりも若干大きくなっている。これにより、図５に例示するように、筒状ピース４２は、当該筒状ピース４２の内周面と電極本体部３１の先端部３１ａの外周面との間に液体流路Ｒ２を形成する。そして、上述した電極部ユニット３０が形成する中継流路Ｒ１は、この液体流路Ｒ２に連通しており、当該液体流路Ｒ２に液体を供給する液体供給流路の一例として機能する。

また、電極部ユニット３０と筒状部ユニット４０との間には、例えばＯリングなどで構成されるシール部材７０が備えられている。シール部材７０は、支持部の一例であり、この場合、電極部ユニット３０の電極保持部３２の外周面と筒状部ユニット４０の可動本体部４１の内周面との間をシールしている。このシール部材７０は、基本的には、液体や微細化された液体のミストが内部に浸入することを抑制するためのシール機能を発揮するものである。しかし、このシール部材７０は、図６に例示するように、筒状ピース４２の内部において電極本体部３１、特に当該電極本体部３１の先端部３１ａを当該筒状ピース４２と同軸状に支持する機能も発揮するものとなっている。

付属部材５０は、例えば樹脂材料などの電気的な絶縁材料で構成されており、本体部２０に対し電極部ユニット３０の軸方向に沿って移動可能に構成されている。即ち、付属部材５０は、例えば樹脂などの電気絶縁性の材料で構成されており、全体として長尺なほぼ円筒状をなしている。図２に例示するように、付属部材５０は、径大部５０ａおよび径小部５０ｂを有している。径大部５０ａは、付属部材５０の前後方向の中間部および後部を形成している。径小部５０ｂは、付属部材５０の前後方向の前部を形成している。径小部５０ｂの内周面は、凹凸を有しない平滑な面となっている。そして、この径小部５０ｂには、筒状部ユニット４０、この場合、当該筒状部ユニット４０の一部を構成する可動本体部４１の後部が挿入されている。この場合、径小部５０ｂの内周面と可動本体部４１の後部の外周面との間には、例えばＯリングなどで構成されるシール部材７１が備えられている。可動本体部４１および付属部材５０は、このシール部材７１による摩擦によって一体的に回転するように構成されている。

以上の構成例によれば、使用者が付属部材５０を把持して周方向に回動させると、当該付属部材５０とともに可動本体部４１が周方向に回動する。そして、ねじ山部３３ｃとねじ山部４１ｃとの螺合に基づき、可動本体部４１は、付属部材５０とともにユニットベース部３３に対し前後方向に移動する。即ち、塗布ノズル１０は、付属部材５０とともに可動本体部４１を周方向に回動させることによって、ユニットベース部３３に対し、可動本体部４１、ひいては、筒状部ユニット４０全体を電極部ユニット３０の軸方向に沿って移動可能に構成されている。

以上のように構成される塗布ノズル１０によれば、液体供給装置１０３から供給される液体は、液体供給口２４ａを介して液体供給路２４内に供給される。そして、液体供給路２４内に供給された液体は、電極部ユニット３０の貫通孔３３ａを介して中継流路Ｒ１内に供給される。そして、中継流路Ｒ１内に供給された液体は、さらに液体流路Ｒ２内に供給される。

また、高電圧供給装置１０２から供給される高電圧は、電圧供給口２５ａを介して電圧供給路２５に供給される。そして、電圧供給路２５に供給された高電圧は、連結部材２３を介して、電極部ユニット３０のユニットベース部３３に供給される。そして、ユニットベース部３３に供給された高電圧は、電極保持部３２を介して電極本体部３１に供給されるとともに、可動本体部４１を介して筒状ピース４２に供給される。即ち、塗布ノズル１０によれば、電極部ユニット３０の電極本体部３１と筒状部ユニット４０の筒状ピース４２とが電気的に接続される構成となっている。

そして、このように構成される塗布ノズル１０を用いてエレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧する場合には、液体供給装置１０３から液体供給路２４、貫通孔３３ａ、中継流路Ｒ１を介して液体流路Ｒ２内に液体を供給する。液体流路Ｒ２内に供給された液体は、電極本体部３１の先端部および筒状ピース４２の先端部、つまり、塗布ノズル１０の先端部において液だまりを形成する。

そして、その状態で、塗布ノズル１０と当該塗布ノズル１０の前方に存在する対向電極１００との間に高電圧供給装置１０２から直流の高電圧を印加すると、周知のエレクトロスプレー現象により、図１に例示するように、前述の液だまりが円錐形に変形し、いわゆるテイラーコーンが形成される。そして、そのテイラーコーンの先端から、帯電した微細な液滴が連続的に安定して噴霧されるようになる。

塗布ノズル１０は、金属製の筒状ピース４２の中心に金属製の電極本体部３１を備えている。さらに、電極本体部３１の先端部は、いわゆる砲弾形状となっており、筒状ピース４２の先端開口部から突出している。このように構成される塗布ノズル１０に高電位を与えた場合、塗布ノズル１０の金属部分の表面は、帯電して対向電極１００との間に向かう強電界を発生する。金属部分の表面上の電界は、曲率の大きい尖った部分ほど、また、負電位にある対向電極１００に近いほど強くなる。そのため、先端近傍部分の表面が鋭く尖った形状となっている塗布ノズルによれば、電極の先端近傍部分の表面からコロナ放電が発生しやすくなる。コロナ放電が発生すると、電極表面の電圧が低下するとともに、電極表面の電圧が不安定となる。

これに対して、本実施形態に係る塗布ノズル１０では、電極本体部３１の先端部は、鋭く尖った形状ではなく、緩やかに尖ったいわゆる砲弾形状に形成されている。そのため、対向電極１００との間に強電界が発生しても、電極本体部３１の先端部からのコロナ放電は発生しにくい。

なお、電極本体部３１の先端部の形状、いわゆる砲弾形状は、例えば、下記のように構成するとよい。即ち、砲弾形状は、長軸方向の直径と短軸方向の直径が例えば「３：１」の関係となる半楕円形状に形成するとよい。なお、砲弾形状は、長軸方向の直径と短軸方向の直径が例えば「２．５：１」〜「３．５：１」となる範囲において適宜調整することができる。

また、先端部が砲弾形状である電極本体部３１によれば、エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧する場合において、液体が電極本体部３１の表面に沿って当該電極本体部３１の先端部までスムーズに流れるようになる。特に、例えば、表面張力が３０ｍＮ／ｍを超える液体、アルコール濃度が４０パーセントよりも低い液体など、表面張力が比較的大きい液体を噴霧する場合に、テイラーコーンが良好に形成されやすい。

また、先端部が砲弾形状である電極本体部３１によれば、当該電極本体部３１と液体との接触面積が増加するため、当該電極本体部３１から液体への電荷移動を増加させることができる。これにより、テイラーコーンがより形成されやすくなる。

よって、本実施形態に係る塗布ノズル１０によれば、電極の先端部が砲弾形状ではない構成のものに比べ、コロナ放電の発生リスクを抑えることができ、電極本体部３１への印加電圧をさらに高くすることができる。これにより、電極本体部３１から液体への電荷の移動を増大させることができ、液体の吐出量の増加を図ることができる。また、表面張力の大きい液体であっても、良好に噴霧することが可能となる。

また、本実施形態に係る塗布ノズル１０によれば、電極本体部３１と液体との接触面積を増加させることができる。これにより、電極本体部３１から液体への電荷の移動を増大させることができ、液体の吐出量の増加を図ることができる。また、表面張力の大きい液体であっても、良好に噴霧することが可能となる。

本実施形態に係る塗布ノズル１０によれば、電極本体部３１を備える電極部ユニット３０を移動可能に設けるのではなく、筒状ピース４２を備える筒状部ユニット４０を電極部ユニット３０の軸方向に沿って移動可能に設けた。この構成によれば、電極部ユニット３０の電極本体部３１を不動としたまま筒状部ユニット４０の筒状ピース４２を移動させることで、筒状ピース４２の先端からの電極本体部３１の突出長さを調整することができる。よって、筒状ピース４２の先端からの電極本体部３１の突出長さを、対向電極１００と電極本体部３１との距離を変動させることなく調整することができ、従って、筒状ピース４２の先端からの電極本体部３１の突出長さの調整を電界強度に影響を及ぼすことなく行うことができる。また、電極本体部３１よりも外側に設けられる筒状ピース４２を移動させるための構成、この場合、電極部ユニット３０と筒状部ユニット４０とを螺合させる構成は、電極部ユニット３０の後方ではなく外周に設けることができる。そのため、筒状ピース４２の先端からの電極本体部３１の突出長さの調整可能に構成しながらも、電極本体部３１を筒状ピース４２に対し同軸状に維持しやすくできる。

また、塗布ノズル１０によれば、電極本体部３１と電源供給部との接触抵抗の変動の影響を受けることなく、高電圧の印加を行うことができる。また、筒状ピース４２の先端からの電極本体部３１の突出長さの調整を、ワーキングディスタンス、つまり、塗布ノズル１０先端部と対向電極１００との間の距離の変動を伴うことなく行うことができる。

また、塗布ノズル１０によれば、筒状部ユニット４０を回動させることによって、筒状ピース４２の先端開口部から突出する電極本体部３１の長さを調整可能である。この構成によれば、例えば液体の表面張力の大きさに応じて電極本体部３１の突出長さ、換言すれば、筒状ピース４２の前後方向の移動量を適宜調整することにより、どのような液体を噴霧する場合においても、塗布ノズル１０の先端部において連続的に安定したテイラーコーンが形成されやすい状態を実現することができる。

また、塗布ノズル１０によれば、筒状部ユニット４０を回動させてねじ山部３３ｃとねじ山部４１ｃとの螺合を解除することによって、本体部２０から筒状部ユニット４０を容易に取り外すこともでき、例えば、電極本体部３１の清掃や交換、筒状ピース４２の清掃や交換といったメンテナンス作業を行いやすくすることができる。

また、塗布ノズル１０によれば、液体流路Ｒ２に液体を供給するための中継流路Ｒ１が電極部ユニット３０に備えられている。この構成によれば、液体流路Ｒ２が形成される電極部ユニット３０の電極本体部３１の外周部に液体を効率良く供給することができる。

また、塗布ノズル１０によれば、筒状ピース４２の内部において電極本体部３１を当該筒状ピース４２と同軸状に支持するシール部材７０を備えている。この構成によれば、電極本体部３１の外周部において液体流路Ｒ２を全周にわたって均一な大きさで形成することができ、電極本体部３１の先端部および筒状ピース４２の先端部への液体の供給を一層安定した状態で行うことができ、ひいては、形成されるテイラーコーンの一層の安定化を図ることができる。

また、塗布ノズル１０によれば、シール部材７０は、中継流路Ｒ１および液体流路Ｒ２への液体の流入口となる液体供給路２４の先端部よりも前側に備えられている。この構成によれば、塗布ノズル１０の極力先端側において電極本体部３１と筒状ピース４２との同軸度を高めることができる。よって、液体の供給を一層安定した状態で行うことができ、ひいては、形成されるテイラーコーンの一層の安定化を図ることができる。

また、塗布ノズル１０によれば、基本的には液体の浸入を抑制するためのシール部材７０を、電極本体部３１と筒状ピース４２との同軸度を確保するための部材として兼用している。この構成によれば、電極本体部３１と筒状ピース４２との同軸度を確保するための専用の部材を設ける必要が無く、部品点数の増加や構造の複雑化を回避することができる。

また、塗布ノズル１０によれば、筒状部ユニット４０には、使用者によって把持される把持部および本体部２０を保護する保護部として機能する電気的な絶縁材料で構成された付属部材５０が取り付けられている。この構成によれば、使用者は、付属部材５０を回動操作することによって、筒状ピース４２、ひいては、筒状部ユニット４０全体の電極部ユニット３０の軸方向に沿う移動を容易に行うことができる。よって、筒状ピース４２の先端からの電極本体部３１の突出長さの調整を、高電圧の印加中であっても安全に且つ容易に行うことができる。また、塗布ノズル１０の本体部分を保護することができ、製品寿命の長期化を図ることができる。なお、塗布ノズル１０は、付属部材５０を備えない構成としてもよい。

また、塗布ノズル１０によれば、筒状部ユニット４０は、可動本体部４１に筒状ピース４２が圧入により固定された構成となっている。この構成によれば、可動本体部４１、筒状ピース４２という複数の部材からなる筒状部ユニット４０を一体の部品として取り扱うことができ、組み立てや交換などの作業を行いやすくできる。

また、塗布ノズル１０によれば、電極部ユニット３０は、電極本体部３１が圧入により固定された電極保持部３２を、ユニットベース部３３に固定した構成となっている。この構成によれば、電極本体部３１、電極保持部３２、ユニットベース部３３という複数の部材からなる電極部ユニット３０を一体の部品として取り扱うことができ、組み立てや交換などの作業を行いやすくできる。

なお、本開示は、上述した一実施形態に限られるものではなく、例えば、次のように拡張または変更することができる。例えば、電極部ユニット３０は、電極保持部３２の内部において電極本体部３１よりも後部に空間を備える構成としてもよい。また、筒状ピース４２は、金属ではなく、例えばガラスなどの非導電性材料により構成してもよい。筒状ピース４２を非導電性材料で構成することにより、筒状ピース４２の先端部近くでのコロナ放電の発生を一層抑制することができる。また、電極本体部３１の先端部の形状は、砲弾形状に限られず、適宜変更して実施することができる。また、電極本体部３１の太さも、適宜変更して実施することができる。また、液体としては、例えばアルコール水溶液といった導電性の液体など種々の液体を適用することができる。また、塗布ノズル１０に印加する電圧の大きさは、例えば、噴霧する液体の性質などに応じて適宜調整するとよい。

Claims

エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用の塗布ノズルであって、
本体部と、
前記本体部に固定された電極部と、
前記電極部が挿通されるものであって、当該電極部との間に液体流路を形成する筒状部と、
を備え、
前記筒状部は、前記電極部の先端よりも後側において、前記電極部の軸方向に沿って移動可能に構成されており、
対向電極と前記電極部との距離を変動させることなく、前記筒状部の先端からの前記電極部の突出長さを調整可能である塗布ノズル。
前記電極部は、前記液体流路に液体を供給する液体供給流路を備えている請求項１に記載の塗布ノズル。
前記筒状部の内部において前記電極部を前記筒状部と同軸状に支持する支持部を備える請求項１または２に記載の塗布ノズル。
使用者によって把持される把持部および前記本体部を保護する保護部として機能する付属部材を備える請求項１から３の何れか１項に記載の塗布ノズル。
前記電極部は、
電極本体部と、
前記電極本体部を保持する電極保持部と、
を備える請求項１から４の何れか１項に記載の塗布ノズル。
前記電極部の先端部は、半楕円形状である請求項１から５の何れか１項に記載の塗布ノズル。