JP6967567B2 - 静電紡糸装置 - Google Patents
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Description
図1に示す第1の実施形態に係る静電紡糸装置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、その過程で、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。以下、静電紡糸用の原料を含み、高電圧を印加される液体を、紡糸用液と称する。静電紡糸装置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な静電スプレー装置の一種であり、紡糸用液を対象物に向けて噴射することで対象物の表面に繊維の堆積物を形成可能である。対象物の一例として、人体の一部、例えば使用者自身または他人の皮膚または爪が挙げられる。
(a)アルコールおよびケトンから選ばれる1種以上の揮発性物質
(b)繊維形成用水不溶性ポリマー
(c)水
次に、図6を参照して、第2の実施形態に係る静電紡糸装置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。
次に、図7を参照して、第3の実施形態に係る静電紡糸装置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。
次に、図8を参照して、第4の実施形態に係る静電紡糸装置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。
本発明者らは、第1〜第4の実施形態の装置1と、比較形態の装置1について、比較実験を行った。図9に示す比較形態の装置1は、全体が円柱状であり、円柱状のハウジング2と、ノズル3と、スイッチ5とを有する。ハウジング2におけるスイッチ5の近傍は、装置1の把持部として機能する。この把持部の軸14は、ノズル3の軸13と重なっており、両軸13,14が互いになす角度θ1は、0度である。また、ノズル3の先端30とスイッチ5におけるノズル3の側の端50とを結ぶ仮想線12と、ノズル3の軸13とがなす角度θ2は、20度である。ノズル3の先端30とスイッチ5の端50との間の距離83は、40mmである。
ノズル先端30から皮膚までの直線距離:120mm
印加電圧:10.4kV
環境の温度:23℃
環境の相対湿度:40%RH
噴射速度:6mL/h
噴射時間:20秒
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紡糸装置であって、帯電した紡糸用液を噴射するためのノズルと、前記紡糸用液の噴射動作を制御するためのスイッチと、膨出部、および使用者が把持するための把持部を有するハウジングと、を備え、前記膨出部は、前記ノズルの先端と前記スイッチにおける前記ノズルの側の端とを結ぶ仮想線よりも外側に膨らんでおり、前記ノズルの軸と前記把持部の軸とがなす角度が、45度以上である、静電紡糸装置。
前記ノズルの軸と前記把持部の軸とがなす角度が、60度以上が好ましく、また90度以下が好ましく、60度以上90度以下が好ましい、前記<1>に記載の静電紡糸装置。
<3>
前記ノズルの軸と前記仮想線とがなす角度が、25度以上である、前記<1>または<2>に記載の静電紡糸装置。
<4>
前記ノズルの軸と前記仮想線とがなす角度が、90度以下が好ましく、45度以下がより好ましく、また25度以上90度以下が好ましく、25度以上45度以下がより好ましい、前記<3>に記載の静電紡糸装置。
前記ハウジングにおける前記ノズルと前記スイッチとの間の部分は、扁平であり、前記スイッチは、前記ハウジングの前記扁平な部分の外縁部に対応する位置に配置されている、前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<6>
前記ノズルの前記先端と前記スイッチにおける前記ノズルの側の端との間の距離に対する、前記仮想線と前記膨出部の頂点との間の距離の比が、0.20以上である、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<7>
前記比が、0.50以下が好ましく、0.40以下がより好ましく、また0.20以上0.50以下が好ましく、0.25以上0.40以下がより好ましい、前記<6>に記載の静電紡糸装置。
<8>
前記ノズルが突出する面と前記スイッチが設けられている面とが交差する角部は、前記膨出部の頂点である、前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
前記スイッチは、前記ノズルの軸に沿う方向において、前記静電紡糸装置の中心と重なるか、または前記中心に対して前記ノズルと反対側にある、前記<1>〜<8>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<10>
前記把持部は、前記ノズルの軸に沿う方向において、前記スイッチと重なるか、または前記スイッチに対して前記ノズルと反対側にある、前記<1>〜<9>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<11>
前記把持部は、前記静電紡糸装置において、前記ノズルとは反対方向の端部に位置する、前記<1>〜<10>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<12>
前記把持部は、扁平であり、前記スイッチは、前記把持部の外縁部に配置されている、前記<1>〜<11>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<13>
前記スイッチは、押されることで、前記紡糸用液を前記ノズルから噴射させるように構成されている、前記<1>〜<12>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<14>
前記スイッチは、押されている間は前記紡糸用液を前記ノズルから噴射させ、離されると該噴射を停止するように構成されている、前記<1>〜<13>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<15>
前記スイッチは、前記ハウジングの内部に向かう方向に押される、前記<1>〜<14>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<16>
前記スイッチは、1つ備えられている、前記<1>〜<15>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。<17>
前記把持部は、前記ノズルの軸に対してゼロより大きい角度をなす軸に沿って、前記ノズルから遠ざかるように延びる部分を有する、前記<1>〜<16>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
前記ハウジングを構成する材料として、絶縁材料を用いる、前記<1>〜<17>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<19>
使用者が把持した際に使用者の手が接触する位置に導電性材料で形成された領域を有する、前記<1>〜<18>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<20>
前記スイッチが導電性材料で形成されている、前記<1>〜<19>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<21>
前記紡糸用液を収容し、前記ハウジングの被装着部に取り外し自在に装着されるカート
リッジを具備する、前記<1>〜<20>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
<22>
前記紡糸用液から形成される繊維の堆積物(被膜)に関し、前記繊維の長さは、少なく
とも繊維の太さの100倍以上の長さであり、好ましくは10μm以上、より好ましくは
50μm以上、さらに好ましくは100μm以上である、前記<1>〜<21>のいずれ
か1項に記載の静電紡糸装置。
<23>
前記紡糸用液は、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、前記<1>〜<22>のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
(a)アルコールおよびケトンから選ばれる1種以上の揮発性物質
(b)繊維形成用水不溶性ポリマー
(c)水
2 ハウジング
21 膨出部
23 把持部
3 ノズル
5 スイッチ
12 仮想線
13 ノズルの軸
14 把持部の軸
Claims (11)
- 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紡糸装置であって、
帯電した紡糸用液を噴射するためのノズルと、
前記紡糸用液の噴射動作を制御するためのスイッチと、
膨出部、および使用者が把持するための把持部を有するハウジングと、
を備え、
前記膨出部は、前記ノズルの先端と前記スイッチにおける前記ノズルの側の端とを結ぶ仮想線よりも外側に膨らんでおり、
前記スイッチは、前記ノズルの軸に沿う方向において、前記静電紡糸装置の中心と重なるか、または前記中心に対して前記ノズルと反対側に配置されており、
前記ノズルが突出する面と前記スイッチが設けられている面とが交差する角部は、前記膨出部の頂点であり、
前記ノズルの軸と前記把持部の軸とがなす角度が、45度以上である、静電紡糸装置。 - 前記ノズルが突出する面のうち、前記仮想線と該ノズルが突出する面とが交わる第1の点から前記膨出部の前記頂点に至る部分と、前記スイッチが設けられている面のうち、前記スイッチにおける前記ノズルの側の端に位置する第2の点から前記膨出部の前記頂点に至る部分とは、前記仮想線よりも外側に位置している、請求項1に記載の静電防止装置。
- 前記ノズルの軸と前記仮想線とがなす角度が、25度以上である、請求項1又は2に記載の静電紡糸装置。
- 前記ノズルの前記先端と前記スイッチにおける前記ノズルの側の端との間の距離に対する、前記仮想線と前記膨出部の頂点との間の距離の比が、0.20以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 前記把持部は、前記ノズルの軸に沿う方向において、前記スイッチと重なるか、または前記スイッチに対して前記ノズルと反対側にある、請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 前記把持部は、前記静電紡糸装置において、前記ノズルとは反対方向の端部に位置する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 前記スイッチは、押されることで、前記紡糸用液を前記ノズルから噴射させるように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 前記把持部は、前記ノズルの軸に対してゼロより大きい角度をなす軸に沿って、前記ノズルから遠ざかるように延びる部分を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 使用者が把持した際に使用者の手が接触する位置に、導電性材料で形成された領域を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 前記スイッチが導電性材料で形成されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
- 前記紡糸用液は、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、請求項1〜10のいずれか1項に記載の静電紡糸装置。
(a)アルコールおよびケトンから選ばれる1種以上の揮発性物質
(b)繊維形成用水不溶性ポリマー
(c)水
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