WO2020080386A1 - 静電紡糸装置 - Google Patents

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WO2020080386A1
WO2020080386A1 PCT/JP2019/040611 JP2019040611W WO2020080386A1 WO 2020080386 A1 WO2020080386 A1 WO 2020080386A1 JP 2019040611 W JP2019040611 W JP 2019040611W WO 2020080386 A1 WO2020080386 A1 WO 2020080386A1
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WO
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nozzle
switch
electrostatic spinning
axis
spinning device
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/040611
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸二 小玉
藤波　進
晴臣 榎本
喬大 平野
東城　武彦
Original Assignee
花王株式会社
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Filing date
Publication date
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Application filed by 花王株式会社 filed Critical 花王株式会社
Priority to EP19874029.2A priority Critical patent/EP3868927A1/en
Priority to US17/286,264 priority patent/US20210355605A1/en
Priority to CN201980059374.1A priority patent/CN112673126B/zh
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/04—Dry spinning methods

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic spinning device.
  • An electrostatic spray device that sprays a liquid by electrostatic force has been conventionally known.
  • a motor, a high voltage generator and a battery are provided inside a housing that is dimensioned to be held by a user's hand, and static electricity is generated by a high voltage from the high voltage generator.
  • An electrostatic spray device is described which applies an electrically charged liquid composition from a nozzle toward the skin of a user.
  • the device is provided with a power switch that powers the motor and high voltage generator when pressed.
  • the present invention is a handheld type electrostatic spinning device having a shape or size that can be held by a user by hand, and a nozzle for jetting a charged spinning liquid and a spinning liquid jetting operation.
  • the present invention relates to an electrospinning apparatus that bulges outward from an imaginary line connecting to each other and an angle formed by the axis of the nozzle and the axis of the grip portion is 45 degrees or more.
  • FIG. 3 is a perspective view of a cartridge of the electrostatic spinning device according to the same embodiment. It is a top view of the electrospinning apparatus which concerns on the same embodiment. It is a side view of the electrospinning apparatus which concerns on the same embodiment. It is a top view of the state where the electrostatic spinning device concerning the embodiment is grasped. It is a top view of the electrostatic spinning device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a top view of the electrostatic spinning device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. It is a top view of the electrospinning apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. It is a top view of the electrostatic spinning device which concerns on a comparison form.
  • Electrostatic spinning devices that spray a solution containing a raw material for electrospinning, that is, a spinning liquid toward an object, have been conventionally known. When the spinning liquid is jetted, the solvent evaporates, and the raw material becomes a thread and is deposited on the surface of the object.
  • a handheld type electrospinning device having a shape or size that can be held by the user, it is required that the user can easily hold the device and handle it easily.
  • the user sprays the spinning liquid toward his / her face, it is possible to perform the spraying without an unnatural movement such as lifting the arm or elbow upward. It is preferable from the viewpoint of reduction.
  • the hand holding the device does not hide the tip of the nozzle or the target object of the jetting, so that accurate jetting and operability are improved. From this point of view, it is preferable.
  • the hand holding the electrostatic spinning device since the hand holding the electrostatic spinning device has a low potential, if there is no obstacle between the tip of the nozzle and the above-mentioned hand, the spinning liquid or solvent jetted from the tip of the nozzle will evaporate. After doing, the contents can turn around and turn toward the hand.
  • the conventional electrostatic spinning device it has been difficult to realize the above-described ease of handling and prevention of the spinning liquid and the like from flowing around.
  • the present invention relates to a handheld-type electrostatic spinning device that is capable of improving both the ease of handling and the prevention of the injection of spinning liquid and the like.
  • a nozzle for injecting a charged spinning liquid a switch for controlling an injection operation of the spinning liquid, a bulging portion, and use
  • a housing having a gripping portion for a person to grip, and the bulging portion bulges outward from a virtual line connecting the tip of the nozzle and the end of the switch on the nozzle side, and the bulging portion
  • a hand-held type electrospinning apparatus having an angle of 45 degrees or more with the axis of the section.
  • the electrostatic spinning device of the present invention it is possible to achieve both improvement of easiness of handling and prevention of wraparound of the jetted spinning liquid and the like.
  • the electrostatic spinning device 1 employs an electrostatic spray method.
  • the electrostatic spray method is a method in which a high positive or negative voltage is applied to a liquid to charge the liquid and the charged liquid is sprayed toward an object.
  • the liquid may be a composition containing multiple components.
  • the sprayed liquid spreads into the space while repeating miniaturization due to Coulomb repulsion, and in the process or after it adheres to the object, the solvent that is a volatile substance dries to form a film on the surface of the object.
  • a liquid containing a raw material for electrostatic spinning and to which a high voltage is applied is referred to as a spinning liquid.
  • the electrostatic spinning device 1 is a type of electrostatic spraying device that can be used, for example, for a person to manually perform an operation or for a user's personal use, and sprays a spinning liquid toward an object. It is possible to form fiber deposits on the surface of an object.
  • An example of the object is a part of the human body, for example, the skin or nails of the user or another person.
  • the cross-sectional shape of the fiber is preferably circular or elliptical.
  • the thickness of the fiber may be the diameter when the cross-sectional shape of the fiber is circular, and the length of the major axis when the cross-sectional shape of the fiber is elliptical.
  • the thickness of the fiber is preferably 10 nm or more, and more preferably 50 nm or more, when expressed by the equivalent circle diameter.
  • the thickness is preferably 3000 nm or less, more preferably 1000 nm or less.
  • the thickness of the fiber can be measured, for example, by the following method.
  • the fibers are observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 10,000 times, and defects (lumps of fibers, intersecting portions of fibers, and droplets) are removed from the two-dimensional image.
  • SEM scanning electron microscope
  • the thickness of the fiber can be measured by arbitrarily selecting 10 fibers from the fiber, drawing a line orthogonal to the longitudinal direction of the fiber, and directly reading the fiber diameter.
  • the length of the fibers forming the coating film is infinite in terms of the manufacturing principle, but in practice, it is preferable that the length is at least 100 times the fiber thickness.
  • the coating film formed preferably contains fibers having a length of 10 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more, and further preferably 100 ⁇ m or more.
  • the spinning liquid will be described in detail below.
  • a solution in which a fiber-forming polymer compound is dissolved in a solvent can be used.
  • a polymer compound either a water-soluble polymer compound or a water-insoluble polymer compound can be used.
  • the “water-soluble polymer compound” means that the polymer compound is converted into water having a mass 10 times or more that of the polymer compound under an environment of 1 atm and room temperature (20 ° C. ⁇ 15 ° C.). It means a polymer compound having a property of being soluble in water to such an extent that 50% by mass or more of the immersed polymer compound is dissolved when a sufficient time (for example, 24 hours or more) is soaked.
  • the "water-insoluble polymer compound” means that the polymer compound is immersed in water of 10 times or more the mass of the polymer compound under an environment of 1 atm and room temperature (20 ° C ⁇ 15 ° C). A polymer compound having a property of being hardly dissolved in water to the extent that 80% by mass or more of the immersed polymer compound is not dissolved after a sufficient time (for example, 24 hours or more) has elapsed.
  • water-soluble polymer compound examples include pullulan, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, poly- ⁇ -glutamic acid, modified corn starch, ⁇ -glucan, glucooligosaccharides, heparin, mucopolysaccharides such as keratosulfate, cellulose, pectin, xylan, lignin.
  • pullulan and synthetic polymers such as partially saponified polyvinyl alcohol, low saponified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and polyethylene oxide from the viewpoint of easy formation of fibers.
  • examples of the water-insoluble polymer compound include completely saponified polyvinyl alcohol that can be insolubilized after fiber formation, partially saponified polyvinyl alcohol that can be crosslinked after fiber formation when used in combination with a crosslinking agent, and poly (N-propanoylethyleneimine).
  • Graft-dimethylsiloxane / ⁇ -aminopropylmethylsiloxane copolymer and other oxazoline-modified silicones Twain (major component of corn protein), polyester, polylactic acid (PLA), acrylic resins such as polyacrylonitrile resin and polymethacrylic acid resin, Examples thereof include polystyrene resin, polyvinyl butyral resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin and polyamide imide resin.
  • PVA polylactic acid
  • acrylic resins such as polyacrylonitrile resin and polymethacrylic acid resin
  • examples thereof include polystyrene resin, polyvinyl butyral resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin and polyamide imide resin.
  • water-insoluble polymer compounds can be used alone or in combination of
  • the spinning liquid contains the following components (a), (b) and (c), and the mass ratio (b / c) between the component (b) and the component (c) is It is preferably 0.4 or more and 50 or less.
  • (b) water-insoluble polymer for fiber formation (c) water
  • Volatile component (a) is a substance that is volatile in the liquid state.
  • the component (a) is sufficiently charged in the spinning liquid placed in an electric field, and then discharged from the nozzle tip toward an object such as the skin to evaporate the component (a).
  • the charge density of the spinning solution becomes excessive, and the component (a) is further evaporated while being further refined by Coulomb repulsion, and finally it is blended for the purpose of forming a film containing dry fibers.
  • the vapor pressure of the volatile substance at 20 ° C. is preferably 0.01 kPa or more and 106.66 kPa or less, more preferably 0.13 kPa or more and 66.66 kPa or less, and 0.1. It is more preferably 67 kPa or more and 40.00 kPa or less, and even more preferably 1.33 kPa or more and 40.00 kPa or less.
  • the alcohol for example, monovalent chain aliphatic alcohol, monovalent cyclic aliphatic alcohol, and monovalent aromatic alcohol are preferably used.
  • the monovalent chain aliphatic alcohol include C1-C6 alcohols
  • examples of the monovalent cyclic alcohols include C4-C6 cyclic alcohols
  • examples of the monovalent aromatic alcohols include benzyl alcohol and phenylethyl alcohol. Specific examples thereof include ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, phenylethyl alcohol, n-propanol, n-pentanol and the like. These alcohols may be used alone or in combination of two or more.
  • ketone examples include diC1-C4 alkyl ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. These ketones may be used alone or in combination of two or more.
  • the volatile substance of component (a) is more preferably one or more selected from ethanol, isopropyl alcohol and butyl alcohol, more preferably one or two selected from ethanol and butyl alcohol, More preferably, it is ethanol.
  • the content of the component (a) in the spinning liquid is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, further preferably 60% by mass or more, and 65% by mass or more. More preferably, Further, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 92% by mass or less, further preferably 90% by mass or less, and further preferably 88% by mass or less.
  • the content of the component (a) in the spinning liquid is preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 55% by mass or more and 92% by mass or less, and 60% by mass or more and 90% by mass or more. It is more preferable that the amount is not more than 65% by mass, more preferably not less than 65% by mass.
  • the fiber-forming water-insoluble polymer of component (b) is a substance that can be dissolved in the volatile substance of component (a).
  • solvent means that the polymer is in a dispersed state at 20 ° C., and that the dispersed state is a visually uniform state, preferably a visually transparent or translucent state.
  • the fiber-forming water-insoluble polymer an appropriate one is used depending on the properties of the volatile substance of the component (a). Specifically, it is a polymer that is soluble in component (a) and insoluble in water.
  • the “water-soluble polymer” means that 1 g of the polymer is weighed in an environment of 1 atm and 23 ° C., then immersed in 10 g of ion-exchanged water, and after 24 hours have elapsed, 0. A substance having a property that 5 g or more is soluble in water.
  • the “water-insoluble polymer” means that after weighing 1 g of the polymer in an environment of 1 atm and 23 ° C., the polymer is immersed in 10 g of ion-exchanged water, and after 24 hours, the immersed polymer One having a property of not dissolving 0.5 g or more, in other words, one having a property of dissolving less than 0.5 g.
  • water-insoluble fiber-forming polymer examples include completely saponified polyvinyl alcohol that can be insolubilized after fiber formation, partially saponified polyvinyl alcohol that can be crosslinked after fiber formation when used in combination with a crosslinking agent, and poly (N-propanoylethylene).
  • water-insoluble polymers completely saponified polyvinyl alcohol that can be insolubilized after film formation, partially saponified polyvinyl alcohol that can be crosslinked after film formation by using a crosslinking agent, polyvinyl butyral resin, acrylic resin such as polymethacrylic acid resin, One or more selected from oxazoline-modified silicones such as polyvinyl acetal diethylaminoacetate, poly (N-propanoylethyleneimine) graft-dimethylsiloxane / ⁇ -aminopropylmethylsiloxane copolymer, polylactic acid (PLA), and zein. Is preferably used.
  • the content of the component (b) in the spinning liquid is preferably 4% by mass or more, more preferably 6% by mass or more, and further preferably 8% by mass or more. Further, it is preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and further preferably 25% by mass or less.
  • the content of the component (b) in the spinning liquid is preferably 4 mass% or more and 35 mass% or less, more preferably 6 mass% or more and 30 mass% or less, and 8 mass% or more and 25 mass% or less. The following is more preferable.
  • the water of the component (c) is ionized and charged as compared with a non-ionized solvent such as ethanol, so that conductivity can be imparted to the spinning liquid. Therefore, a fibrous film is stably formed on the surface of an object such as skin by electrostatic spraying. Further, water contributes to the improvement of the adhesion of the coating film formed by electrostatic spraying to an object such as the skin and the durability thereof.
  • the component (c) is preferably contained in the spinning liquid in an amount of 0.2% by mass or more and 25% by mass or less.
  • the content of the component (c) in the spinning liquid is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.35% by mass or more, and further preferably 0.4% by mass or more.
  • the content of the component (c) in the spinning liquid is preferably 20% by mass or less, more preferably 19% by mass or less, and further preferably 18% by mass or less.
  • the content of the component (c) in the spinning liquid is 0.2% by mass or more and 25% by mass or less, preferably 0.3% by mass or more and 20% by mass or less, and 0.35% by mass or more and 19% by mass or less. Is more preferable, and 0.4 mass% or more and 18 mass% or less is still more preferable.
  • the component (b) and the component ( The mass ratio (b / c) of c) is preferably 0.4 or more and 50 or less.
  • the mass ratio (b / c) is preferably 0.5 or more, more preferably 0.6 or more.
  • the mass ratio (b / c) is preferably 45 or less, more preferably 40 or less.
  • the range of the mass ratio (b / c) is preferably 0.4 or more and 50 or less, more preferably 0.5 or more and 45 or less, still more preferably 0.55 or more and 40 or less, still more preferably 0.6 or more and 40 or less. .
  • the component (a) and the component (a) The mass ratio (a / c) of (c) is preferably 3 or more and 300 or less.
  • the mass ratio (a / c) is more preferably 3.5 or more, still more preferably 4 or more.
  • the mass ratio (a / c) is more preferably 250 or less, further preferably 210 or less.
  • the range of the mass ratio (a / c) is more preferably 3.5 or more and 250 or less, still more preferably 4 or more and 210 or less.
  • the mass ratio (b / a) of the component (b) and the component (a) is preferably 0. It is 0.01 or more, more preferably 0.02 or more, still more preferably 0.04 or more, still more preferably 0.07 or more.
  • the mass ratio (b / a) is preferably 0.55 or less, more preferably 0.50 or less, still more preferably 0.30 or less, still more preferably 0.25 or less.
  • the spinning liquid may contain only the above-mentioned components (a) to (c), or may contain other components in addition to the components (a) to (c).
  • Other components include, for example, polyols, liquid oils, plasticizers for the polymer of component (b), conductivity control agents in the spinning liquid, water-soluble polymers other than component (b), colored pigments and powders of extender pigments. Body, dye, fragrance, repellent, antioxidant, stabilizer, preservative, various vitamins and the like can be mentioned.
  • the content ratio of the other component is preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 20% by mass or less. Is more preferable.
  • the spinning liquid may contain powders such as color pigments and extender pigments, but the content of the powders having a particle size of 0.1 ⁇ m or more at 20 ° C. is a uniform film forming property, From the viewpoint of durability and adhesiveness, the content is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, still more preferably 0.01% by mass or less. It is preferable that it is not contained except.
  • the viscosity of the spinning solution is 25 ° C. from the viewpoint of stably forming a fibrous coating, the viewpoint of spinnability during electrostatic spraying, the durability of the coating, and the feel of the coating. 2 to 3000 mPa ⁇ s is preferable.
  • the viscosity is preferably 10 mPa ⁇ s or more, more preferably 20 mPa ⁇ s or more, even more preferably 30 mPa ⁇ s or more.
  • the viscosity is preferably 1500 mPa ⁇ s or less, more preferably 1000 mPa ⁇ s or less, and further preferably 800 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity range is preferably 2 mPa ⁇ s or more and 3000 mPa ⁇ s or less, more preferably 20 mPa ⁇ s or more and 1500 mPa ⁇ s or less, further preferably 30 mPa ⁇ s or more and 1000 mPa ⁇ s or less, and further preferably 30 mPa ⁇ s or more and 800 mPa ⁇ s or less. preferable.
  • the viscosity in the spinning liquid is measured at 25 ° C. using an E-type viscometer.
  • an E-type viscometer for example, an E-type viscometer (VISCONIC EMD) manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. can be used.
  • the measurement conditions are 25 ° C. and the rotor number of the cone plate is NO. 43
  • the rotation speed is selected as an appropriate rotation speed according to the viscosity, viscosity of 1300 mPa ⁇ S or more is 5 rpm, viscosity of 250 mPa ⁇ S or more and less than 1300 mPa ⁇ S is 10 rpm, and viscosity of 25 mPa ⁇ S or more and less than 250 mPa ⁇ S is Viscosity less than 50 rpm and 25 mPa ⁇ S is 100 rpm.
  • the electrospinning apparatus 1 is a handheld type, and has a shape, size, and weight that a user can hold and use in one hand, for example.
  • the electrospinning apparatus 1 (hereinafter, simply referred to as apparatus 1) has a housing 2, a nozzle 3, a switch 5, and a switch 6.
  • the housing 2 is an outer shell member that covers the outside of the device 1, and houses a container, a battery, a high voltage generator, electrodes, a motor, a pump, a controller, and the like.
  • a resin which is an insulating material, can be used as a material forming the housing 2.
  • the material forming the housing 2 preferably contains an antistatic agent, or the outer surface of the housing 2 is preferably coated.
  • an antistatic agent or the outer surface of the housing 2 is preferably coated.
  • the switches 5 and 6 that the user's fingers touch when using the device 1 are made of a conductive material.
  • the conductive material include a metal, a mixed material of a metal and a resin, and the like.
  • the container contains the spinning liquid.
  • the battery functions as a power source capable of supplying power to the high voltage generator and the motor.
  • the high voltage generator generates a high voltage and supplies it to the electrodes.
  • the motor drives the pump.
  • the controller can control the operation of the motor and the high voltage generator.
  • the pump is, for example, a gear pump, and sucks the spinning solution from the container and supplies it to the passage inside the nozzle 3.
  • An injection port is opened at the tip 30 of the nozzle 3.
  • the passage inside the nozzle 3 connected to the ejection port is linear, and an electrode is installed in this passage.
  • the spinning liquid When the spinning liquid is supplied to the nozzle 3 and a high voltage is applied to the spinning liquid via the electrode, the charged spinning liquid is discharged from the nozzle of the nozzle 3 due to the potential difference between the object and the electrode. Is ejected toward the target from.
  • the voltage applied to the electrode of the device 1 is preferably 5 kV or more, and 8 kV from the viewpoint of sufficiently charging the spinning solution. More preferably, it is more preferably 10 kV or more. Further, the spinning voltage is preferably 30 kV or less, and more preferably 25 kV or less from the viewpoint of preventing discharge between the electrode and the object. From the above viewpoint, the spinning voltage is preferably 5 kV or more and 30 kV or less, and more preferably 10 kV or more and 25 kV or less.
  • the switches 5 and 6 are operation switches that can be operated by the user to operate the device 1 and eject the spinning liquid from the nozzles 3, and the switches 5 and 6 are electrical switches between the high voltage generator, the motor or the controller, and the battery. The connection and the disconnection can be switched according to the operation of the user.
  • the switch 6 switches the power supply of the device 1 on and off. When the switch 6 is turned on, the device 1 operates so as to jet the spinning liquid, that is, the jetting operation is possible. When the switch 6 is turned off, the injection operation becomes impossible.
  • the switch 6 may have other functions, and may be provided, for example, so that the set amount of the spinning solution to be jetted can be changed.
  • the switch 5 is provided so as to be able to control the injection operation after the switch 6 is turned on to enable the injection operation in a state where the injection operation is possible.
  • Controlling the jetting operation refers to the presence or absence of the jetting operation, in other words, switching the start and the stop of the jetting, but is not limited to this, and it is also possible to change and adjust the amount of the spinning liquid to be jetted. Good.
  • the switch 5 is pushed in the direction toward the inside of the housing 2.
  • the switch 5 is configured to eject the spinning liquid from the nozzle 3 while the switch 5 is being pressed, and stop the jetting when it is released.
  • the switch 5 functions as a control switch for controlling the jetting operation of the spinning liquid. From the viewpoint of operability of the injection operation, it is preferable that one switch 5 is provided.
  • the region gripped by the user preferably the switch 5, is preferably made of a conductive material.
  • the current from the inside of the device 1 easily flows to the user, the potential difference between the nozzle 3 and the spinning target increases, and the spinnability can be improved.
  • the impedance is very large, the current that flows to the user during electrostatic spraying is extremely small.For example, the current that flows in the human body due to static electricity generated in normal life is several orders of magnitude smaller. The inventors have confirmed.
  • the shaft 13 of the nozzle 3 is a shaft along the direction in which the spinning liquid is jetted from the nozzle 3.
  • the shaft 13 of the present embodiment extends along a passage inside the nozzle 3.
  • the nozzle 3 may be integral with the cartridge 4 as shown in FIG.
  • the cartridge 4 has a mounting portion 40 and a container 41.
  • the mounting portion 40 houses the pump and the electrodes.
  • the mounting portion 40 is provided with the nozzle 3 and the container 41 is mounted.
  • the container 41 has a flat bag-like shape made of a sheet such as a thin film formed of an insulating material, contains a liquid (spinning liquid), and is deformable.
  • the cartridge 4 is detachably mounted on the mounted portion of the housing 2.
  • a cover 25 is installed on the main body of the housing 2 so as to cover the mounted cartridge 4. As shown in FIG. 1, the nozzle 3 projects through a hole 200 provided in the cover 25.
  • the housing 2 has a grip portion 23 and a main housing portion 24.
  • the grip portion 23 is a portion that mainly accommodates the battery and the switch 5 and is highly likely to be gripped when the user uses the device 1, and is a portion that is planned to be gripped.
  • the grip 23 overlaps the switch 5 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3.
  • the grip 23 is located at the end of the device 1 in the direction opposite to the nozzle 3.
  • the main housing portion 24 mainly houses the container 41, the pump, the electrodes, the high voltage generator, the motor and the controller.
  • the cartridge 4 is mounted in the main housing portion 24.
  • the cover 25 functions as a part of the main accommodation portion 24.
  • the main housing portion 24 is continuous with the nozzle 3 via the cover 25.
  • the portion of the housing 2 between the nozzle 3 and the switch 5 corresponds to the main housing portion 24.
  • the housing 2 has a flat shape.
  • the flat shape means the following. Assume an x-axis, a y-axis and a z-axis that are orthogonal to each other.
  • the fact that an object has a flat shape with a small thickness in the z-axis direction means that the size of the object is smaller than the x-axis direction and the y-axis direction by a certain amount or more in the z-axis direction. Is less than or equal to the dimension of the object in the z-axis direction, that is, the thickness, obtained by multiplying the dimension of the object in the x-axis direction by a predetermined ratio, and the dimension of the object in the y-axis direction.
  • the outer surface of the flat object has a flat portion and an outer edge portion.
  • the flat portion extends along a plane perpendicular to the z-axis direction, which is the direction in which the thickness of the object decreases, and the angle formed by the flat portion with respect to the plane is within a predetermined range.
  • the outer edge portion surrounds the outer periphery of the flat portion.
  • the direction along the axis 13 of the nozzle 3 is the x-axis direction.
  • a direction orthogonal to the axis 13 and extending vertically in the plane of FIG. 3 is defined as a y-axis direction.
  • the direction orthogonal to the axis 13 and extending perpendicular to the plane of FIG. 3 is the z-axis direction.
  • the housing 2 has a flat shape having a smaller thickness in the z-axis direction than in the x-axis direction and the y-axis direction.
  • the flat portion on the outer surface of the housing 2 has a substantially rectangular shape in a side view of the housing 2 as viewed in the z-axis direction.
  • the outer surface of the housing 2 has a first surface 201, a second surface 202, a third surface 203, a fourth surface 204, a fifth surface 205 and a sixth surface 206.
  • Each of the surfaces 201 to 206 has a curved shape that bulges outward.
  • the first surface 201 and the second surface 202 are wider than the third to sixth surfaces 203 to 206 and correspond to the flat portion.
  • the third surface 203 is a part of the cover 25.
  • the nozzle 3 projects from the third surface 203.
  • a first surface 201 and a second surface 202 are provided on opposite sides of the shaft 13 of the nozzle 3 with respect to each other.
  • the third to sixth surfaces 203 to 206 are between the first surface 201 and the second surface 202, correspond to the outer edge portion, and surround the outer edges of the first surface 201 and the second surface 202.
  • the axis 13 of the nozzle 3 extends along the x-axis direction that is the longitudinal direction of the first surface 201, the second surface 202, the fourth surface 204, and the sixth surface 206.
  • the axis 13 of the nozzle 3 is centered between the first surface 201 and the second surface 202, and also centered between the fourth surface 204 and the sixth surface 206.
  • the axis 13 of the nozzle 3 passes through the center of the third surface 203 and the center of the fifth surface 205.
  • the switch 6 is provided on the fourth surface 204 of the main housing portion 24.
  • the main accommodating portion 24 may be provided with a convex portion protruding from the first surface 201 on the nozzle 3 side from the center 7 of the first surface 201.
  • the convex portions come into contact with the table or the like, and the tip of the nozzle 3 faces upward, whereby liquid bleeding or the like of the nozzle 3 is prevented. It is more effective if such a convex portion is present also on the second surface 202, that is, if it is present on both flat portions of the housing 2.
  • a concave portion 231 and a convex portion 232 are formed on the first surface 201 of the grip portion 23.
  • the recess 231 has a flat circular outer edge extending in a direction orthogonal to the axis 13 of the nozzle 3, is recessed with respect to the first surface 201, and has a concave curved bottom surface.
  • the convex portion 232 is located adjacent to the concave portion 231 on the nozzle 3 side, protrudes from the first surface 201, and has a ridge line along the outer edge of the concave portion 231 on the nozzle 3 side. It is a crescent shape extending in a direction orthogonal to the axis 13 of.
  • a concave portion 231 and a convex portion 232 are also formed on the second surface 202 of the grip portion 23, similarly to the first surface 201.
  • the switch 5 is provided on the fourth surface 204 and the fifth surface 205 of the grip portion 23.
  • the switch 5 is on the opposite side of the nozzle 3 with respect to the center 7 of the device 1 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3.
  • the switch 5 is located at a corner where the fourth surface 204 and the fifth surface 205 are connected to each other, and extends over a predetermined range along the outer edges of the first surface 201 and the second surface 202 so as to extend over both surfaces.
  • a portion of the switch 5 on the fourth surface 204 overlaps with the concave portion 231 and the convex portion 232 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3 and is movable. For example, by being pushed by the user, the high voltage generator is generated.
  • the part on the fifth surface 205 of the switch 5 may be pressed by the user to realize an electrical connection, or when the movable part operates. It may simply have a function as a fulcrum. Further, the portion of the switch 5 on the fifth surface 205 may be omitted.
  • FIG. 5 shows an example of a state in which the grip portion 23 is gripped by the user's hand.
  • the grip portion 23 can be sandwiched (gripped) by the palm portion of the hand and supported by the finger portion of the hand.
  • the switch 5 is operated with a finger.
  • the grip portion 23 is supported by the thumb, middle finger, ring finger, and little finger, and has a shape that allows the switch 5 to be easily operated by the index finger.
  • the thumb is located in the recess 231 of the first surface 201
  • the middle finger, the ring finger and the little finger are located in the recess 231 of the second surface 202
  • the index finger is the corner where the fourth surface 204 and the fifth surface 205 connect. And its vicinity, that is, the switch 5.
  • the pad of the index finger is located on the portion of the switch 5 on the fourth surface 204. Therefore, by moving the first joint or the second joint of the index finger, the portion of the switch 5 on the fourth surface 204 can be easily pushed down.
  • the thumb is in the position of the recess 231 in the first surface 201 and the middle finger, the ring finger and the little finger are in the position of the recess 231 in the second surface 202, the belly of the index finger is located at the movable part of the switch 5, The switch 5 is arranged.
  • the convex portion 232 suppresses the fingers arranged in the concave portion 231 from protruding from the concave portion 231 and trying to move toward the nozzle 3.
  • the concave portion 231 and the convex portion 232 may be omitted.
  • the thumb can be easily positioned.
  • the presence of the concave portion 231 and the convex portion 232 on the second surface 202 facilitates the positioning of the middle finger, the ring finger, and the little finger.
  • the human hand holding the grip 23 has a tubular shape.
  • the axis of this tube can be assumed as the axis 14 of the grip 23.
  • the cylindrical space surrounded by the palm part sandwiching the gripping part 23 and the finger part supporting the gripping part 23 is orthogonal to the axis 13 of the nozzle 3, It can be regarded as having an axis extending in the direction along the first surface 201 and the second surface 202. Therefore, this shaft can be defined as the shaft 14 of the grip portion 23.
  • the shaft 14 can be specified from the shape of the grip portion 23 itself.
  • the major axis direction of this ellipse can be defined as the direction in which the axis 14 extends.
  • the shaft 14 is orthogonal to the shaft 13 of the nozzle 3 and extends in the direction along the first surface 201 and the second surface 202.
  • the shaft 13 of the nozzle 3 and the shaft 14 of the grip portion 23 do not have to intersect with each other. In other words, both shafts 13 and 14 do not have to be on the same plane.
  • angle ⁇ 1 formed by the shaft 13 of the nozzle 3 and the shaft 14 of the grip portion 23 is viewed from a direction orthogonal to the shafts 13 and 14 as shown in FIG. Angle to be sandwiched.
  • this angle is not 90 degrees, the smaller one (acute angle) of the two sizes sandwiched by the intersecting shafts 13 and 14 is ⁇ 1.
  • the angle ⁇ 1 is 90 degrees. That is, it is 45 degrees or more. Therefore, when the user jets the spinning liquid toward the body, the user can easily hold the device 1 and handle it easily. For example, when the user sprays toward his or her face, the spraying can be performed without an unnatural movement such as lifting the arm or elbow upward, so that the burden on the arm or the like is small.
  • the hand of the user holding the device 1 hides the tip 30 of the nozzle 3 or the target object of the jetting from the tip of the line of sight of the user. Is prevented. Therefore, the user can visually recognize the tip 30 and the like of the nozzle 3 during the jetting, which enables more accurate jetting and improves the operability of the apparatus 1.
  • the hand holding the device 1 since the hand holding the device 1 has a low potential, if there is no obstacle between the tip 30 of the nozzle 3 and the hand, the potential difference between the electrode and the hand causes the charge in the nozzle 3.
  • An electric field may be generated between the spinning solution and the hand.
  • the spinning liquid ejected from the ejection port of the nozzle 3 or the content thereof after the solvent has evaporated can change direction and wrap around to reach the hand.
  • Such an injection mode is shown by an arrow 100 in FIG.
  • such a wraparound phenomenon will be referred to as backspray.
  • the angle ⁇ 1 is 90 degrees and is 45 degrees or more, the proportion of the main housing portion 24 of the housing 2 occupying as an obstacle of the backspray between the tip 30 of the nozzle 3 and the hand, In other words, it is possible to increase the degree of hindrance to the generation of the electric field. Therefore, backspray can be suppressed.
  • the present inventor has found that the angle ⁇ 1 may be 45 degrees or more in order to obtain the above advantages remarkably. That is, as shown in FIG.
  • an intersection of the axis 13 and the axis 14 is an apex and an angle of 45 degrees with respect to the line 11. It suffices if the shaft 14 of the grip portion 23 is within the range 91 formed.
  • the line 11 is a straight line that passes through the intersection of the axis 13 and the axis 14 and is orthogonal to the axis 13 when viewed in the direction orthogonal to the axis 13 and the axis 14. From the above viewpoint, the angle ⁇ 1 is 45 degrees or more, preferably 60 degrees or more, preferably 90 degrees or less, and more preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the switch 5 is on the opposite side of the nozzle 3 with respect to the center 7 of the device 1 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3. Therefore, backspray can be suppressed more easily. That is, the user's finger is placed on the switch 5.
  • the center 7 of the device 1 may be, for example, in a plan view of FIG. 3, at an intermediate point between the tip 30 of the nozzle 3 and the fifth surface 205.
  • the grip portion 23 overlaps the switch 5 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3. Therefore, even when the respective portions are arranged so that the user can operate the switch 5 with the fingers of the hand while maintaining the position of the hand holding the grip portion 23, the grip portion 23 is set as described above. By arranging in the above, it is possible to prevent the distance between the tip 30 of the nozzle 3 and the hand from becoming small, and to suppress the backspray.
  • a virtual straight line connecting the tip 30 of the nozzle 3 and the end 50 of the switch 5 on the nozzle 3 side is defined as a virtual line 12.
  • the end 50 is, for example, an end of a movable part of the switch 5.
  • a portion of the main accommodating portion 24 that bulges outward from the imaginary line 12 is called a bulge portion 21.
  • the outer side is a side away from the center 7 of the device 1.
  • the bulging portion 21 bulges outwardly beyond the imaginary line 12. Therefore, the swelling portion 21 causes the swelling portion 21 to eject the spinning liquid or its contents ejected from the ejection port of the nozzle 3 toward the finger on the switch 5 (indicated by the arrow 100 in FIG. 5). Suppressed.
  • the bulging portion 21 can promote that the main housing portion 24 functions as an obstacle of the backspray. Therefore, backspray can be suppressed more effectively.
  • the angle ⁇ 2 formed by the axis 13 of the nozzle 3 and the imaginary line 12 is sandwiched by the intersecting axis 13 and the line 12 when viewed from a direction orthogonal to the axis 13 and the line 12 as shown in FIG. Angle.
  • this angle is not 90 degrees, the smaller angle (acute angle) of the two angles sandwiched by the intersecting shaft 13 and the line 12 is ⁇ 2.
  • the angle ⁇ 2 is preferably 25 degrees or more in order to obtain the above advantages remarkably. That is, as shown in FIG. 3, when viewed from a direction orthogonal to the axis 13 of the nozzle 3 and the imaginary line 12, the phantom line is outside the range 92 having the tip 30 as the apex and forming an angle of 25 degrees with the axis 13. Preferably there are twelve. Further, from the viewpoint of suppressing the size of the device 1 or handling the device 1, the angle ⁇ 2 is preferably 90 degrees or less, and more preferably 45 degrees or less. From the above viewpoints, the angle ⁇ 2 is preferably 25 degrees or more and 90 degrees or less, and more preferably 25 degrees or more and 45 degrees or less. In the present embodiment, the angle ⁇ 2 is 26 to 27 degrees.
  • the corner portion 210 at the boundary between the third surface 203 and the fourth surface 204 has the largest distance from the imaginary line 12, and the bulging portion 21 has It can be said to be the top.
  • the corner portion 210 where the third surface 203 from which the nozzle 3 projects and the fourth surface 204 on which the switch 5 is provided intersects with each other, and becomes the apex of the bulging portion 21.
  • the ratio of the distance 84 between the phantom line 12 and the apex of the bulge 21 to the distance 83 between the tip 30 of the nozzle 3 and the end 50 of the switch 5 on the nozzle 3 side is R.
  • the distance 84 is the maximum length of the bulging portion 21 from the virtual line 12.
  • the present inventor has found that the ratio R of the distance 84 to the distance 83 is preferably 0.20 or more, more preferably 0.25 or more. Further, the present inventor has found that the distance 84 is preferably 2 cm or more in order to obtain the above advantages.
  • the ratio R of the distance 84 to the distance 83 is preferably 0.50 or less, and more preferably 0.40 or less. From the above viewpoints, the ratio R is preferably 0.20 or more and 0.50 or less, and more preferably 0.25 or more and 0.40 or less. In the present embodiment, the ratio R is 0.28 to 0.29.
  • the distance 83 between the tip 30 of the nozzle 3 and the end 50 of the switch 5 on the nozzle 3 side is preferably 30 mm or more and 100 mm or less, and more preferably 40 mm or more and 80 mm or less from the viewpoints of ease of handling and suppression of backspray. preferable. Further, from the viewpoint of ease of handling and storage, the total length of the device 1 is preferably 100 mm or more and 200 mm or less. The total length of the device 1 is, for example, the maximum length from the tip 30 of the nozzle 3 to the rear end of the grip portion 23 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3.
  • the grip portion 23 has a flat shape.
  • a direction orthogonal to the axis 14 of the grip portion 23, that is, two radial directions of the grip portion 23, which are orthogonal to each other, are referred to as a first direction and a second direction.
  • the first direction is the direction along the first surface 201 and the second surface 202
  • the second direction is the direction along the fifth surface 205.
  • the dimension 85 of the grip 23 in the first direction shown in FIG. 3 is larger than the dimension 86 of the grip 23 in the second direction shown in FIG.
  • the grip portion 23 is flat, the user can easily grip the grip portion 23 by hand. Further, the grip portion 23 does not easily rotate in the hand, and the nozzle 3 can be easily positioned with respect to the target object. From this point of view, the dimension 86 may be larger than the dimension 85. In this case, since the outer surface of the flat portion of the grip portion 23 extends along the palm, the grip portion 23 can be easily gripped. When the dimension 85 is larger than the dimension 86 as in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the grip portion 23 is sandwiched between the base portion of the thumb and the portion of the palm facing the base portion of the thumb. By doing so, the grip portion 23 can be easily gripped.
  • the switch 5 is arranged on the outer edge portion of the grip portion 23 that is flat as described above, that is, a part of the fourth surface 204 and a part of the fifth surface 205 adjacent to the fourth surface 204. .
  • the switch 5 is on the tip side of the outer surface of the grip portion 23 in the first direction, that is, the direction along the first surface 201 and the second surface 202. Therefore, when the user grips the grip portion 23 by hand, it is easy to arrange the switch 5 so that the ball of the finger of this hand is located at the movable portion of the switch 5. With such an arrangement of the switch 5, it becomes easy for the user to operate the switch 5 with the finger of the hand while maintaining the position of the hand holding the grip portion 23, thereby improving the operability of the device 1. .
  • the switch 5 when the grip 23 is sandwiched between the base of the thumb and the part of the palm facing the root, the switch 5 can be easily pressed with the index finger or the middle finger.
  • the ratio of the size 86 to the size 85 is preferably 50% or more, preferably 70% or more, preferably 120% or less, more preferably 100% or less, and 50% or more 120%. It is preferably 70% or more and 100% or less. In this embodiment, the ratio of the size 86 to the size 85 is 80 to 90%.
  • the main accommodating portion 24 has a flat shape and is substantially rectangular in side view.
  • the outer shape of the main accommodating portion 24 in the cross-sectional direction orthogonal to the axis 13 of the nozzle 3 is basically rectangular.
  • two directions orthogonal to each other are referred to as a third direction and a fourth direction.
  • the dimension 81 of the main accommodation portion 24 in the third direction is larger than the dimension 82 of the main accommodation portion 24 in the fourth direction.
  • the third direction is the direction along the first surface 201 and the second surface 202
  • the fourth direction is the direction along the fourth surface 204 and the sixth surface 206.
  • the flatness of the main housing portion 24 can improve the layout of the housing 2. That is, when the pump for supplying the spinning liquid to the nozzle 3 is a suction type pump such as a gear pump, the container 41 containing the spinning liquid shown in FIG. 2 is deformed so that the pump can efficiently suck the liquid. It is preferably free and has a flat shape. When the container 41 is thus flat, the main accommodating portion 24 for accommodating the container 41 is also flat, so that the housing 2 can be made compact and the layout of the internal space of the housing 2 can be improved. . From such a viewpoint, the ratio of the size 82 to the size 81 is preferably 30% or more and 50% or less. In this embodiment, the ratio of the size 82 to the size 81 is 40 to 45%.
  • the main housing portion 24 that is a portion between the nozzle 3 and the switch 5 in the housing 2 is flat, and the switch 5 is at a position corresponding to the outer edge portion of the main housing portion 24 that is the flat portion as described above. That is, it is arranged on a part of the fourth surface 204 which is an outer edge portion of the grip portion 23 which is continuous with the outer edge portion of the main accommodating portion 24, and a part of the fifth surface 205 which is adjacent to the fourth surface 204.
  • the switch 5 is on the tip side of the outer surface of the grip portion 23 adjacent to the outer surface of the main housing portion 24 in the third direction, that is, the direction along the first surface 201 and the second surface 202. Therefore, backspray can be suppressed more easily.
  • the switch 5 since the switch 5 is located at a position corresponding to the outer edge portion of the main accommodating portion 24, the user's hand holding the grip portion 23 while placing the finger on the switch 5 guides the hand to a position farther from the nozzle 3. be able to. Further, as shown in FIG. 3, the extent to which the main accommodating portion 24 bulges outward with respect to the straight line 12 connecting the tip 30 of the nozzle 3 and the switch 5, in other words, the ratio R of the distance 84 to the distance 83, the switch 5 mainly determines. By being located at a position corresponding to the outer edge portion of the housing portion 24, the size can be set larger easily. Therefore, the ratio of the main accommodating portion 24 as an obstacle between the tip 30 of the nozzle 3 and the finger placed on the switch 5 can be increased more easily.
  • the switch 5 may be a control switch for controlling the ejection operation of the spinning liquid, and is configured to eject the spinning liquid from the nozzle 3 when pressed, for example. Therefore, since the user's finger rests on the switch 5 while the device 1 is in use, the above advantages such as suppressing backspray from the nozzle 3 toward the finger can be effectively obtained.
  • the grip 23 has a portion 230 that is bent with respect to the shaft 13 of the nozzle 3.
  • the portion 230 has, for example, a cylindrical shape, and extends away from the nozzle 3 along the axis 14 that makes an angle ⁇ 1 with respect to the axis 13 of the nozzle 3 that is greater than zero.
  • the angle ⁇ 1 is 55 degrees. Therefore, the user can easily grip the device 1 so that the tip 30 of the nozzle 3 faces to himself by gripping the portion 230 while placing the belly of the thumb on the switch 5, for example.
  • the grip portion 23 extends away from the nozzle 3, it is possible to secure a certain distance between the hand of the user who grips the grip portion 23 and the tip 30 of the nozzle 3. Therefore, backspray can be suppressed.
  • the grip portion 23 overlaps with the switch 5 or is on the opposite side of the switch 3 from the nozzle 3 in the direction along the axis 13 of the nozzle 3. Therefore, even when the user can operate the switch 5 with the finger of the hand while maintaining the position of the hand holding the grip portion 23, the distance between the tip 30 of the nozzle 3 and the hand is small. It is possible to prevent the back spray from occurring.
  • the angle ⁇ 2 is 30 degrees
  • the ratio R of the distance 84 to the distance 83 is 0.27 to 0.28.
  • the part where the fourth surface 204 and the fifth surface 205 are connected is a curved surface having a curvature smaller than that of the corner portion of the first embodiment.
  • the switch 5 is provided on this curved surface.
  • the method of gripping the device 1 is the same as in the first embodiment (FIG. 5). Since the connecting portion between the fourth surface 204 and the fifth surface 205 has the gentle curved surface as described above, it is not necessary to bend the joint of the finger placed on the switch 5, for example, the index finger. Therefore, the user can easily grasp and handle the device 1.
  • the axis 14 of the grip portion 23 can be inclined with respect to the straight line 11 orthogonal to the axis 13. In the example shown in FIG.
  • the angle ⁇ 1 formed by the shaft 13 of the nozzle 3 and the shaft 14 of the grip portion 23 is 73 degrees.
  • the angle ⁇ 2 is 27 degrees, and the ratio R of the distance 84 to the distance 83 is 0.27 to 0.28.
  • the grip portion 23 has a portion 230 that is gently bent with respect to the shaft 13 of the nozzle 3.
  • the portion 230 has a tapered shape extending toward the side opposite to the switch 5 with the shaft 13 of the nozzle 3 interposed therebetween.
  • the portion 230 extends away from the nozzle 3 along an axis 14 that makes an angle ⁇ 1 with the axis 13 of the nozzle 3 that is greater than zero.
  • the method of gripping the device 1 is the same as in the first embodiment (FIG. 5). Since the portion where the switch 5 is provided has a curved surface similar to that of the third embodiment, the user can easily grip the device 1 and handle it easily.
  • the gripping portion 23 extends away from the nozzle 3 and overlaps the switch 5, or is on the opposite side of the switch 5 from the nozzle 3, so that backspray can be suppressed. Since the outer surface of the grip portion 23 from the switch 5 to the tip of the portion 230 is a gently curved surface that bulges to the opposite side of the nozzle 3, the user's palm follows the curved surface, so that the user can operate the device. 1 is easy to hold and easy to handle.
  • the axis 14 of the grip 23 may be inclined with respect to the straight line 11 orthogonal to the axis 13. In the example shown in FIG. 8, the angle ⁇ 1 formed by the shaft 13 of the nozzle 3 and the shaft 14 of the grip portion 23 is 79 degrees. In this embodiment, the angle ⁇ 2 is 29 degrees, and the ratio R of the distance 84 to the distance 83 is 0.30 to 0.31.
  • the inventors of the present invention performed a comparative experiment on the device 1 of the first to fourth embodiments and the device 1 of the comparative form.
  • the apparatus 1 of the comparative form shown in FIG. 9 is entirely cylindrical, and has a cylindrical housing 2, a nozzle 3, and a switch 5.
  • the vicinity of the switch 5 in the housing 2 functions as a grip portion of the device 1.
  • the shaft 14 of the grip portion overlaps the shaft 13 of the nozzle 3, and the angle ⁇ 1 formed by the shafts 13 and 14 is 0 degree.
  • the angle ⁇ 2 formed by the virtual line 12 connecting the tip 30 of the nozzle 3 and the end 50 of the switch 5 on the nozzle 3 side and the axis 13 of the nozzle 3 is 20 degrees.
  • the distance 83 between the tip 30 of the nozzle 3 and the end 50 of the switch 5 is 40 mm.
  • Electrostatic spinning was performed on the device 1 of the first to fourth embodiments and the device 1 of the comparative form under the following conditions.
  • a switch 5 made of stainless steel and a housing 2 made of resin was used.
  • a spinning liquid a mixed liquid of 88% by mass of ethanol (99.5%) and 12% by mass of polyvinyl butyral was used.
  • Polyvinyl butyral used was S-LEC B BM-1 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. under the trade name.
  • the device 1 was gripped with the right hand, and the spinning liquid was sprayed in the range of about 40 mm in diameter near the wrist of the left hand. Straight line distance from nozzle tip 30 to skin: 120 mm Applied voltage: 10.4kV
  • Environmental temperature 23 °C Relative humidity of environment: 40%
  • the present invention further discloses the following electrostatic spinning device.
  • a hand-held type electrostatic spinning device having a shape or size that can be held by a user by hand, a nozzle for jetting a charged spinning liquid, and a spinning liquid jetting operation controlling device.
  • a switch, and a housing having a bulge portion and a grip portion for the user to grip, the bulge portion being a virtual line connecting the tip of the nozzle and the end of the switch on the nozzle side.
  • the electrospinning apparatus swells further outward than the above, and the angle formed by the axis of the nozzle and the axis of the gripping portion is 45 degrees or more.
  • the angle formed by the axis of the nozzle and the axis of the grip portion is preferably 60 degrees or more, preferably 90 degrees or less, and preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less, ⁇ 1>.
  • the angle formed by the axis of the nozzle and the virtual line is preferably 90 degrees or less, more preferably 45 degrees or less, preferably 25 degrees or more and 90 degrees or less, more preferably 25 degrees or more and 45 degrees or less, and the above ⁇ 3.
  • ⁇ 5> The portion of the housing between the nozzle and the switch is flat, and the switch is arranged at a position corresponding to an outer edge portion of the flat portion of the housing. ⁇ 1> to ⁇ 4 >
  • the electrostatic spinning device according to any one of items>.
  • ⁇ 6> The ratio of the distance between the virtual line and the apex of the bulging portion to the distance between the tip of the nozzle and the end of the switch on the nozzle side is 0.20 or more.
  • the electrospinning apparatus according to any one of 1> to ⁇ 5>. ⁇ 7> The ratio is preferably 0.50 or less, more preferably 0.40 or less, preferably 0.20 or more and 0.50 or less, more preferably 0.25 or more and 0.40 or less, according to ⁇ 6> above.
  • Electrostatic spinning device ⁇ 8> The electrostatic corner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein a corner portion where a surface where the nozzle protrudes and a surface where the switch is provided intersect is a vertex of the bulging portion. Spinning equipment.
  • the electrostatic spinning device according to the item. ⁇ 10> The gripping portion overlaps with the switch in a direction along the axis of the nozzle, or is on the opposite side of the switch from the nozzle, according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>.
  • Electrostatic spinning device. ⁇ 11> The electrospinning apparatus according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the grip portion is located at an end portion of the electrospinning apparatus in a direction opposite to the nozzle.
  • ⁇ 12> The electrostatic spinning device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the grip portion is flat, and the switch is arranged on an outer edge portion of the grip portion.
  • the switch is configured to eject the spinning liquid from the nozzle when pressed.
  • the switch is configured to cause the spinning liquid to be ejected from the nozzle while being pressed and stop the ejection when being released, according to any one of the above items ⁇ 1> to ⁇ 13>.
  • ⁇ 15> The electrospinning apparatus according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>, wherein the switch is pushed in a direction toward the inside of the housing.
  • ⁇ 16> The electrostatic spinning device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>, wherein one switch is provided.
  • the gripping portion has a portion that extends away from the nozzle along an axis that forms an angle greater than zero with respect to the axis of the nozzle, according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>.
  • Electrostatic spinning device Electrostatic spinning device.
  • ⁇ 18> The electrospinning apparatus according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 17>, wherein an insulating material is used as a material forming the housing.
  • ⁇ 19> The electrostatic spinning device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 18>, which has a region formed of a conductive material at a position where the user's hand comes into contact when gripped by the user.
  • ⁇ 20> The electrospinning apparatus according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 19>, wherein the switch is made of a conductive material.
  • the length of the fiber is at least 100 times the thickness of the fiber or more, preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more,
  • the electrostatic spinning device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 21>, further preferably 100 ⁇ m or more.
  • the spinning liquid contains the following components (a), (b) and (c), and the mass ratio (b / c) between the component (b) and the component (c) is 0.4 or more and 50 or less.
  • the electrospinning apparatus according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 22>.
  • (b) water-insoluble polymer for fiber formation (c) water
  • Electrospinning apparatus Housing 21 Swelling part 23 Gripping part 3 Nozzle 5 Switch 12 Virtual line 13 Nozzle shaft 14 Gripping part shaft

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Abstract

帯電した紡糸用液を噴射するためのノズル３と、紡糸用液の噴射動作を制御するためのスイッチ５と、膨出部２１、および使用者が把持するための把持部２３を有するハウジング２と、を備え、膨出部２１は、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よりも外側に膨らんでおり、ノズル３の軸１３と把持部２３の軸１４とがなす角度θ１が、４５度以上である、静電紡糸装置１が提供される。

Description

静電紡糸装置
　本発明は、静電紡糸装置に関する。
　静電気力によって液体を噴射する静電噴霧装置が、従来より知られている。例えば特表２００７－５２１９４１号公報には、利用者の手で握られる寸法に作られたハウジングの内部に、モータ、高電圧発生器および電池を有し、高電圧発生器からの高電圧により静電チャージ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静電噴霧装置が記載されている。この装置には、押されたときにモータおよび高電圧発生器に給電する電源スイッチが設けられている。
　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、静電紡糸装置に関する。
本発明の第１の実施形態に係る静電紡糸装置の斜視図である。 同実施形態に係る静電紡糸装置のうちカートリッジの斜視図である。 同実施形態に係る静電紡糸装置の平面図である。 同実施形態に係る静電紡糸装置の側面図である。 同実施形態に係る静電紡糸装置が把持された状態の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る静電紡糸装置の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る静電紡糸装置の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る静電紡糸装置の平面図である。 比較形態に係る静電紡糸装置の平面図である。
発明の詳細な説明
　静電紡糸用の原料を含む溶液、すなわち紡糸用液を対象物に向けて噴射する静電紡糸装置が、従来より知られている。紡糸用液が噴射されると、溶媒が蒸発し、原料が糸状となって対象物の表面に堆積する。
　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にあっては、使用者が当該装置を把持しやすく、扱いやすいことが求められる。例えば、使用者が自分の顔に向けて紡糸用液を噴射するような場合に、腕または肘を上方へ持ち上げるような不自然な動作をしないでも噴射可能であることが、腕等の負担の軽減という観点からは好ましい。または、使用者が自分の手足に向けて噴射するような場合に、当該装置を把持している手がノズルの先端または噴射先の対象物を隠さないことが、正確な噴射と操作性の向上という観点からは好ましい。また、静電紡糸装置を把持している手は低電位であるため、ノズルの先端と上記手との間に障害物がなければ、ノズルの先端から噴射された紡糸用液、または溶媒が蒸発した後のその内容物が、方向を変えて回り込み、上記手へと向かいうる。しかし、従来の静電紡糸装置では、上記のような扱いやすさの向上と、紡糸用液等の回り込みの防止とを実現することが、困難であった。
　そこで、本発明は、扱いやすさの向上と、噴射される紡糸用液等の回り込みの防止とを両立できるハンドヘルドタイプの静電紡糸装置に関する。
　上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、帯電した紡糸用液を噴射するためのノズルと、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、膨出部は、ノズルの先端とスイッチにおける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、ノズルの軸と把持部の軸とがなす角度が、４５度以上である、ハンドヘルドタイプの静電紡糸装置が提供される。
　本発明の静電紡糸装置によれば、扱いやすさの向上と、噴射される紡糸用液等の回り込みの防止とを両立できる。
　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。
　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。
　以下、紡糸用液について詳述する。紡糸用液として、例えば、繊維形成の可能な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。
　本明細書において「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、繊維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、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。
　水不溶性高分子化合物を用いる場合、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種以上の揮発性物質
（ｂ）繊維形成用水不溶性ポリマー
（ｃ）水
　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。紡糸用液において成分（ａ）は、電界内に置かれた該紡糸用液を十分に帯電させた後、ノズル先端から皮膚等の対象物に向かって吐出され、成分（ａ）が蒸発していくと、紡糸用液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。
　紡糸用液における成分（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、９２質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以下であることが更に好ましく、８８質量％以下であることが一層好ましい。紡糸用液中における成分（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９２質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以上９０質量％以下であることが更に好ましく、６５質量％以上８８質量％以下であることが一層好ましい。この割合で紡糸用液中に成分（ａ）を含有させることで、静電スプレー法を行うときに紡糸用液を十分に揮発させることができ、皮膚等の対象物の表面に繊維を含む被膜を形成することができる。
　成分（ｂ）の繊維形成用水不溶性ポリマーは、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、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。
　水不溶性である繊維形成能を有するポリマーとしては、例えば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、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、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、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、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。これらの水不溶性ポリマーから選ばれる１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの水不溶性ポリマーのうち、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。
　紡糸用液中の成分（ｂ）の含有量は、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３５質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２５質量％以下であることが更に好ましい。紡糸用液中の成分（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。この割合で紡糸用液中に成分（ｂ）を含有させることで、繊維状の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、紡糸用液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等の対象物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等の対象物への密着性の向上、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、紡糸用液中に０．２質量％以上２５質量％以下含有されることが好ましい。紡糸用液中の成分（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、紡糸用液中の成分（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。紡糸用液中の成分（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に繊維状の被膜を形成する観点、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以下であることが好ましい。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以下が好ましく、０．５以上４５以下がより好ましく、０．５５以上４０以下がさらに好ましく、０．６以上４０以下が一層好ましい。
　また、紡糸用液の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。
　紡糸用液における成分（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。
　紡糸用液中には、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、紡糸用液中の導電率制御剤、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。紡糸用液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。
　紡糸用液中には、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。
　紡糸用液の粘度は、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。紡糸用液中の粘度は、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１～４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る静電紡糸装置１の構成の概略について説明する。静電紡糸装置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。図１に示すように、静電紡糸装置１（以下、単に装置１と記載する。）は、ハウジング２と、ノズル３と、スイッチ５と、スイッチ６とを有する。ハウジング２は、装置１の外側を覆う外殻部材であり、容器、電池、高電圧発生器、電極、モータ、ポンプおよびコントローラ等を収容する。ハウジング２を構成する材料として、絶縁材料である樹脂を用いることができる。ハウジング２を構成する材料には、帯電防止剤が含有されていることが好ましく、または、ハウジング２の外面に塗装が施されていることが好ましい。一方、使用者が装置１を把持する際にハウジング２の外面において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があることが好ましい。装置１の使用時に使用者の手指が接触することになるスイッチ５，６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。
　容器は、紡糸用液を収容する。電池は、高電圧発生器およびモータに給電可能な電源として機能する。高電圧発生器は、高電圧を発生して電極に供給する。モータは、ポンプを駆動する。コントローラは、モータおよび高電圧発生器の動作を制御可能である。ポンプは、例えばギアポンプであり、容器から紡糸用液を吸入して、ノズル３の内部の通路に供給する。ノズル３の先端３０には、噴射口が開口する。噴射口に接続するノズル３の内部の通路は直線状であって、この通路には電極が設置されている。紡糸用液がノズル３に供給され、この紡糸用液に電極を介して高電圧が印加されると、帯電した紡糸用液は、対象物と電極との間の電位差により、ノズル３の噴射口から対象物へ向けて噴射される。
　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、紡糸用液中を十分に帯電させる観点から、５ｋＶ以上であることが好ましく、８ｋＶ以上であることがより好ましく、１０ｋＶ以上であることがさらに好ましい。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。
　スイッチ５，６は、装置１を作動させ、ノズル３から紡糸用液を噴射させるために使用者が操作可能な作動スイッチであり、高電圧発生器、モータまたはコントローラと、電池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。スイッチ６は、装置１の電源のオン・オフを切り替える。スイッチ６がオンされると、装置１が紡糸用液を噴射するように動作すること、すなわち噴射動作が可能な状態となる。スイッチ６がオフされると、噴射動作が不可能な状態となる。なお、スイッチ６は、その他の機能を有してもよく、例えば、噴射される紡糸用液の設定量を変更することが可能に設けられてよい。一方、スイッチ５は、噴射動作が可能な状態で、言い換えるとスイッチ６がオンされて噴射動作が可能となった後、噴射動作を制御することが可能に設けられている。噴射動作を制御するとは、噴射動作の有無、言い換えると噴射の開始と停止を切り替えることを指すが、これに限らず、噴射される紡糸用液の量を変更し調整すること等であってもよい。具体的には、スイッチ５は、ハウジング２の内部に向かう方向に押される。スイッチ５は、押されている間は紡糸用液をノズル３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。このように、スイッチ５は、紡糸用液の噴射動作を制御するための制御スイッチとして機能する。噴射動作の操作性の観点から、スイッチ５は１つ備えられていることが好ましい。
　静電噴射を行っている間は、対象物である皮膚等（以下、紡糸対象という。）とノズル３との間に高い電位差が生じていることが好ましい。かかる観点から、装置１においては、使用者が把持する領域、好ましくはスイッチ５が、導電性の材料から形成されていることが好ましい。これにより、装置１の内部からの電流が使用者に流れやすくなり、ノズル３と紡糸対象との間の電位差が大きくなって、紡糸性を向上することができる。なお、インピーダンスが非常に大きいので、静電噴射を行っている間に使用者に流れる電流は極めて微小であり、例えば通常の生活で生じる静電気によって人体を流れる電流よりも数桁小さいことを、本発明者らは確認している。
　図３に示すように、ノズル３の軸１３は、ノズル３から紡糸用液が噴射される方向に沿う軸である。本実施形態の軸１３は、ノズル３の内部の通路に沿って延びる。ノズル３は、図２に示すようなカートリッジ４と一体であってよい。このカートリッジ４は、装着部４０および容器４１を有する。装着部４０は、ポンプおよび電極を収容している。装着部４０には、ノズル３が設けられているとともに、容器４１が装着される。容器４１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（紡糸用液）を収容し、変形自在である。カートリッジ４は、ハウジング２の被装着部に取り外し自在に装着される。装着されたカートリッジ４を覆うように、ハウジング２の本体にカバー２５が設置される。図１に示すように、カバー２５に設けられた孔２００を貫通してノズル３が突出する。
　ハウジング２は、把持部２３および主収容部２４を有する。把持部２３は、主に電池およびスイッチ５を収容するとともに、使用者が装置１を使用する際に把持される蓋然性が高く、把持が予定された部分である。把持部２３は、ノズル３の軸１３に沿う方向において、スイッチ５と重なる。把持部２３は、装置１において、ノズル３とは反対方向の端部に位置する。主収容部２４は、主に容器４１、ポンプ、電極、高電圧発生器、モータおよびコントローラを収容する。主収容部２４には、上記カートリッジ４が装着される。カバー２５は主収容部２４の一部として機能する。主収容部２４は、カバー２５を介してノズル３に連続する。ハウジング２におけるノズル３とスイッチ５との間の部分が、主収容部２４に相当する。
　ハウジング２は、扁平な形状を有している。ここで、扁平な形状であるとは、以下を意味する。互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を仮定する。ある物体が、ｚ軸方向に厚さが小さい扁平な形状であるとは、上記物体の寸法が、ｘ軸方向およびｙ軸方向よりもｚ軸方向で一定以上小さいことを意味し、具体的には、ｚ軸方向における上記物体の寸法すなわち厚さが、ｘ軸方向における上記物体の寸法に対して所定の比率を乗算した値以下であり、かつ、ｙ軸方向における上記物体の寸法に対して上記比率を乗算した値以下であることを意味する。扁平な物体の外面は、平坦部と、外縁部とを有する。平坦部は、物体の厚さが小さくなる方向であるｚ軸方向に対して垂直な平面に沿って広がり、当該平面に対して平坦部がなす角度が所定範囲内である。外縁部は、平坦部の外周を取り囲む。本実施形態に係る静電紡糸装置１のハウジング２においては、例えば、ノズル３の軸１３に沿う方向をｘ軸方向とする。軸１３に対して直交し、図３の面内で上下方向に延びる方向をｙ軸方向とする。軸１３に対して直交し、図３の面に対し垂直に延びる方向をｚ軸方向とする。ハウジング２は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に比べてｚ軸方向に厚さが小さい扁平な形状を有している。ハウジング２の外面における平坦部は、ｚ軸方向からみたハウジング２の側面視において概ね矩形状である。
　ハウジング２の外面は、第１面２０１、第２面２０２、第３面２０３、第４面２０４、第５面２０５および第６面２０６を有する。各面２０１～２０６は、外側に向かって膨らんだ曲面状である。第１面２０１と第２面２０２は、第３～第６面２０３～２０６よりも広く、上記平坦部に相当する。第３面２０３はカバー２５の一部である。第３面２０３からは、ノズル３が突出する。ノズル３の軸１３を挟んで反対側に第１面２０１と第２面２０２がある。第３～第６面２０３～２０６は、第１面２０１と第２面２０２との間にあり、上記外縁部に相当しており、第１面２０１と第２面２０２の外縁を取り囲む。ノズル３の軸１３は、第１面２０１、第２面２０２、第４面２０４および第６面２０６の長手方向であるｘ軸方向に沿って延びる。ノズル３の軸１３は、第１面２０１と第２面２０２との間の中心にあり、また、第４面２０４と第６面２０６との間の中心にある。ノズル３の軸１３は、第３面２０３の中心および第５面２０５の中心を通る。
　主収容部２４には、第４面２０４に、スイッチ６が設けられている。なお、主収容部２４には、第１面２０１における中心７よりノズル３の側に、第１面２０１から隆起する凸部が設けられていてもよい。装置１がテーブル等に置かれる際、上記凸部がテーブル等に当接し、ノズル３の先端が上方に向くことで、ノズル３の液滲み等が防止される。このような凸部が第２面２０２にもあれば、すなわちハウジング２の両方の平坦部にあれば、より効果的である。
　把持部２３には、第１面２０１に、凹部２３１と凸部２３２が形成されている。凹部２３１は、ノズル３の軸１３に直交する方向に延びる扁平な円形状の外縁を有し、第１面２０１に対して凹んでおり、凹曲面状の底面を有する。凸部２３２は、凹部２３１に対してノズル３の側に隣接した位置にあり、第１面２０１に対して突出しており、凹部２３１におけるノズル３の側の外縁に沿う稜線を有し、ノズル３の軸１３に対して直交する方向に延びる三日月状である。把持部２３の第２面２０２にも、第１面２０１と同様、凹部２３１と凸部２３２が形成されている。
　把持部２３には、第４面２０４と第５面２０５に、スイッチ５が設けられている。スイッチ５は、ノズル３の軸１３に沿う方向において、装置１の中心７に対しノズル３と反対側にある。スイッチ５は、第４面２０４と第５面２０５とが接続する角部にあり、両面に跨るように、第１面２０１と第２面２０２の外縁に沿って所定の範囲を延びる。スイッチ５の第４面２０４における部分は、ノズル３の軸１３に沿う方向で凹部２３１および凸部２３２に重なっており、可動であって、例えば、使用者により押されることで、高電圧発生器およびモータと電池との間を電気的に接続する。スイッチ５の第５面２０５における部分は、スイッチ５の第４面２０４における可動部分と同様、使用者により押されることで電気的な接続を実現してもよいし、上記可動部分が動作する際の支点としての機能を単に有するのでもよい。また、スイッチ５の第５面２０５における部分を省略してもよい。
　図５は、使用者の手により把持部２３が把持された状態の一例を示す。把持部２３は、手の手掌部分により挟まれ（握られ）、手の指部により支持されうる。また、スイッチ５は指で操作される。具体的には、把持部２３は、親指、中指、薬指および小指により支持され、スイッチ５が人差し指により操作されることが容易な形状である。親指が、第１面２０１の凹部２３１に位置し、中指、薬指および小指が、第２面２０２の凹部２３１に位置し、人差し指が、第４面２０４と第５面２０５とが接続する角部およびその近傍、すなわちスイッチ５に位置する。人差し指の腹が、第４面２０４におけるスイッチ５の部分に位置する。よって、人差し指の第１関節または第２関節を動かすことで、第４面２０４におけるスイッチ５の部分を容易に押下げることができる。親指が、第１面２０１における凹部２３１の位置にあり、中指、薬指および小指が、第２面２０２における凹部２３１の位置にあるとき、人差し指の腹がスイッチ５の可動部分に位置するように、スイッチ５が配置されている。凸部２３２は、凹部２３１に配置された手指が凹部２３１からはみ出してノズル３の側へ移動しようとすることを抑制する。このように手の手掌部分で握られる把持部２３と手の指部で操作されるスイッチ５とを配置することで、把持している人の手をノズル３から遠い側に位置付けることができる。
　なお、凹部２３１および凸部２３２が省略されてもよい。本実施形態では、第１面２０１に凹部２３１および凸部２３２があることで、親指の位置決めが容易となる。第２面２０２に凹部２３１および凸部２３２があることで、中指、薬指および小指の位置決めが容易となる。
　把持部２３を把持した状態の人の手は筒状となる。この筒の軸を、把持部２３の軸１４として想定することができる。例えば、図５に示す把持方法の例では、把持部２３を挟む手掌部分と、把持部２３を支持する指部とにより取り囲まれる筒状の空間は、ノズル３の軸１３に対して直交し、第１面２０１と第２面２０２に沿う方向に延びる軸を有するとみなせる。よって、この軸を把持部２３の軸１４として規定することが可能である。なお、軸１４は、把持部２３の形状自体からも特定可能である。例えば、凹部２３１の平面視形状を楕円としてみた場合に、この楕円の長軸方向を、軸１４が延びる方向として規定することも可能である。この場合も、軸１４は、ノズル３の軸１３に対して直交し、第１面２０１と第２面２０２に沿う方向に延びる。なお、ノズル３の軸１３と把持部２３の軸１４は、互いに交わらなくてもよい。言い換えると、両軸１３，１４は、同じ平面上になくてもよい。
　ここで、ノズル３の軸１３と把持部２３の軸１４とがなす角度θ１を、図３のように両軸１３，１４に対して直交する方向から見て、交差する両軸１３，１４により挟まれる角度とする。この角度が９０度でないときは、交差する両軸１３，１４により挟まれる２つの大きさの角度のうち、小さいほう（鋭角）の角度をθ１とする。本実施形態では、角度θ１は、９０度である。すなわち、４５度以上である。このため、使用者が身体に向けて紡糸用液を噴射する際に、使用者が装置１を把持しやすく、扱いやすい。例えば、使用者が自分の顔に向けて噴射するような場合に、腕または肘を上方へ持ち上げるような不自然な動作をしないでも噴射可能であるため、腕等への負担が少ない。また、使用者が自分の手足に向けて噴射するような場合に、装置１を把持している使用者の手がノズル３の先端３０または噴射先の対象物を使用者の視線の先から隠すことが防止される。よって、噴射中に使用者がノズル３の先端３０等を視認可能であるため、より正確な噴射が可能となり、装置１の操作性が向上する。
　また、装置１を把持している手は低電位であるため、ノズル３の先端３０と上記手との間に障害物がなければ、電極と上記手との間の電位差により、ノズル３における帯電した紡糸用液と上記手との間に電界が発生しうる。この場合、ノズル３の噴射口から噴射された紡糸用液、または溶媒が蒸発した後のその内容物が、方向を変えて回り込み、上記手へと向かいうる。このような噴射態様を、図５において矢印１００で示す。以下、このような回り込み現象をバックスプレーという。本実施形態では、角度θ１が９０度であって、４５度以上であるため、ノズル３の先端３０と上記手との間においてハウジング２の主収容部２４がバックスプレーの障害物として占める割合、言い換えると上記電界の発生を妨げる度合いを大きくすることが可能である。よって、バックスプレーを抑制できる。上記各利点を顕著に得るために、角度θ１は４５度以上であればよいことを、本発明者は見出した。すなわち、図３に示すように、ノズル３の軸１３および把持部２３の軸１４に直交する方向から見て、軸１３と軸１４との交点を頂点とし線１１に対して４５度の角度をなす範囲９１の内に、把持部２３の軸１４があればよい。線１１は、軸１３および軸１４に直交する方向から見て、軸１３と軸１４との交点を通り、軸１３に直交する直線である。以上のような観点からは、角度θ１は、４５度以上であり、６０度以上が好ましく、また９０度以下が好ましく、また６０度以上９０度以下が好ましい。
　スイッチ５は、ノズル３の軸１３に沿う方向において、装置１の中心７に対してノズル３と反対側にある。よって、バックスプレーをより容易に抑制できる。すなわち、スイッチ５には使用者の指が載る。スイッチ５を上記のように配置したことで、ノズル３の先端３０と、スイッチ５に載っている指との間の距離が大きくなる。これにより、ノズル３から上記指へ向かうバックスプレーが抑制される。装置１の中心７は、例えば図３の平面視で、ノズル３の先端３０と第５面２０５との間の中間点にあるとしてよい。
　把持部２３は、ノズル３の軸１３に沿う方向において、スイッチ５と重なる。よって、使用者が把持部２３を把持する手の位置を維持したまま当該手の指でスイッチ５を操作可能なように各部が配置されている場合であっても、把持部２３を上記のように配置したことで、ノズル３の先端３０と上記手との間の距離が小さくなることを抑制し、バックスプレーを抑制できる。
　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とを結ぶ仮想的な直線を、仮想線１２とする。上記端５０は、例えばスイッチ５の可動部分の端である。主収容部２４において、仮想線１２よりも外側に膨らんでいる部分を膨出部２１という。ここで外側とは、装置１の中心７から遠ざかる側である。膨出部２１が仮想線１２よりも外側に凸に膨出している。このため、ノズル３の噴射口から噴射された紡糸用液またはその内容物がスイッチ５に載っている指へと向かう噴射態様（図５において矢印１００で示される。）が、膨出部２１によって抑制される。すなわち、ノズル３における帯電した紡糸用液とスイッチ５における指との間に電界が発生することが、膨出部２１によって妨げられるため、矢印１００で示されるような噴射の発生自体が抑制される。言い換えると、主収容部２４がバックスプレーの障害物として機能することを、膨出部２１により促進できる。よって、バックスプレーをより効果的に抑制できる。
　ここで、ノズル３の軸１３と仮想線１２とがなす角度θ２を、図３のように軸１３および線１２に対して直交する方向から見て、交差する軸１３と線１２とにより挟まれる角度とする。この角度が９０度でないときは、交差する軸１３と線１２とにより挟まれる２つの大きさの角度のうち、小さいほう（鋭角）の角度をθ２とする。ノズル３の軸１３からずれた位置にスイッチ５を配置すれば、使用者が把持部２３を把持する手の位置を維持したまま当該手の指でスイッチ５を操作することを容易にし、これにより装置１の操作性を向上できる。上記利点を顕著に得るために、角度θ２は、２５度以上が好ましいことを、本発明者は見出した。すなわち、図３に示すように、ノズル３の軸１３および仮想線１２に直交する方向から見て、先端３０を頂点とし軸１３に対して２５度の角度をなす範囲９２の外に、仮想線１２があることが好ましい。また、装置１のサイズ抑制または扱いやすさの観点からは、角度θ２は、９０度以下が好ましく、４５度以下がより好ましい。以上のような観点から、角度θ２は、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。なお、本実施形態では、角度θ２は、２６～２７度である。
　図３に示すように、主収容部２４の外面のうち、第３面２０３と第４面２０４との境界にある角部２１０は、仮想線１２からの距離が最も大きく、膨出部２１の頂点といえる。要するに、ノズル３が突出する第３面２０３とスイッチ５が設けられている第４面２０４とが交差する角部２１０が、膨出部２１の頂点となる。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との間の距離８３に対する、仮想線１２と膨出部２１の頂点との間の距離８４の比を、Ｒとする。距離８４は、膨出部２１の仮想線１２からの最大長さである。ノズル３の先端３０からスイッチ５に載っている指との間の直線距離に対し、ノズル３の先端３０から上記指に到達するまでに紡糸用液またはその内容物が回り込まなければならない距離が大きければ、ノズル３から上記指へ向かうバックスプレーがより効果的に抑制される。このような利点を顕著に得るために、距離８３に対する距離８４の比Ｒは０．２０以上が好ましく、０．２５以上がより好ましいことを、本発明者は見出した。また、上記利点を得るために、距離８４は２ｃｍ以上が好ましいことを、本発明者は見出した。また、装置１のサイズ抑制または扱いやすさの観点からは、距離８３に対する距離８４の比Ｒは、０．５０以下が好ましく、０．４０以下がより好ましい。以上のような観点から、上記比Ｒは、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。なお、本実施形態では、上記比Ｒは、０．２８～０．２９である。
　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との間の距離８３は、扱いやすさおよびバックスプレーの抑制等の観点から、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下がより好ましい。また、扱いやすさおよび収納等の観点から、装置１の全長は１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下が好ましい。装置１の全長とは、例えば、ノズル３の軸１３に沿う方向におけるノズル３の先端３０から把持部２３の後端までの最大長さである。
　図３および図４に示すように、把持部２３は、扁平な形状を有する。把持部２３の軸１４に対して直交する方向、すなわち把持部２３の径方向のうち、互いに直交する２つの方向を第１の方向および第２の方向とする。本実施形態では、第１の方向は、第１面２０１と第２面２０２に沿う方向であり、第２の方向は、第５面２０５に沿う方向である。図３に示す第１の方向における把持部２３の寸法８５は、図４に示す第２の方向における把持部２３の寸法８６より大きい。
　このように、把持部２３が扁平であることで、使用者が手で把持部２３を把持しやすい。また、手の中で把持部２３が回転しにくく、対象物に対してノズル３を位置決めしやすい。このような観点からは、寸法８６が寸法８５より大きくてもよい。この場合、把持部２３における扁平な部分の外面が手掌に沿うことで、把持部２３を把持しやすい。本実施形態のように、寸法８５が寸法８６より大きい場合、図５に示すように、親指の根元部分と、手掌において親指の上記根元部分に対向する部分との間に、把持部２３を挟むようにすることで、把持部２３を把持しやすい。
　また、スイッチ５は、上記のように扁平である把持部２３の外縁部、すなわち第４面２０４の一部、および第４面２０４に隣接する第５面２０５の一部に、配置されている。言い換えると、スイッチ５は、把持部２３の外面のうち、上記第１の方向、すなわち第１面２０１と第２面２０２に沿う方向の先の側にある。よって、使用者が把持部２３を手で把持する際、この手の指の腹がスイッチ５の可動部分に位置するように、スイッチ５を配置することが容易である。このようなスイッチ５の配置により、使用者が把持部２３を把持する手の位置を維持したまま当該手の指でスイッチ５を操作することを容易にし、これにより装置１の操作性を向上できる。例えば、図５に示すように、親指の根元部分と、手掌において上記根元部分に対向する部分との間に、把持部２３を挟むようにした場合において、人差し指または中指でスイッチ５を押しやすい。以上のような観点からは、寸法８５に対する寸法８６の比率は、５０％以上が好ましく、７０％以上が好ましく、また１２０％以下が好ましく、１００％以下がより好ましく、また５０％以上１２０％が好ましく、７０％以上１００％以下がより好ましい。なお、本実施形態では、寸法８５に対する寸法８６の比率は、８０～９０％である。
　図３および図４に示すように、主収容部２４は、扁平な形状を有しており、側面視において概ね矩形状である。ノズル３の軸１３に対して直交する断面方向の主収容部２４の外形は、長方形を基本形状としている。ノズル３の軸１３に対して直交する方向、すなわち主収容部２４の径方向のうち、互いに直交する２つの方向を第３の方向および第４の方向とする。第３の方向における主収容部２４の寸法８１は、第４の方向における主収容部２４の寸法８２より大きい。本実施形態では、第３の方向は、第１面２０１と第２面２０２に沿う方向であり、第４の方向は、第４面２０４と第６面２０６に沿う方向である。
　このように、主収容部２４が扁平であることで、ハウジング２のレイアウト性の向上等を図ることができる。すなわち、紡糸用液をノズル３へ供給するためのポンプが、ギアポンプ等の吸い込み型である場合、ポンプが液体を効率よく吸入できるよう、図２に示す紡糸用液を収容する容器４１は、変形自在であるとともに扁平な形状であることが好ましい。このように容器４１が扁平である場合、容器４１を収容する主収容部２４も扁平であることで、ハウジング２のコンパクト化を図りつつ、ハウジング２の内部空間のレイアウト性を向上することができる。このような観点からは、寸法８１に対する寸法８２の比率は、３０％以上５０％以下が好ましい。なお、本実施形態では、寸法８１に対する寸法８２の比率は、４０～４５％である。
　ハウジング２におけるノズル３とスイッチ５との間の部分である主収容部２４は、扁平であり、スイッチ５は、上記のように扁平な部分である主収容部２４の外縁部に対応する位置、すなわち主収容部２４の外縁部に連続する把持部２３の外縁部である第４面２０４の一部、および第４面２０４に隣接する第５面２０５の一部に、配置されている。言い換えると、スイッチ５は、主収容部２４の外面に隣接する把持部２３の外面のうち、上記第３の方向、すなわち第１面２０１と第２面２０２に沿う方向の先の側にある。よって、バックスプレーをより容易に抑制できる。すなわち、スイッチ５が主収容部２４の外縁部に対応する位置にあることで、スイッチ５に指を載せつつ把持部２３を把持する使用者の手を、ノズル３からより遠くの位置に誘導することができる。また、図３に示すようにノズル３の先端３０とスイッチ５とを結ぶ直線１２に対して主収容部２４が外側に膨らむ程度、言い換えると距離８３に対する距離８４の比Ｒを、スイッチ５が主収容部２４の外縁部に対応する位置にあることで、より容易に、大きく設定することができる。このため、ノズル３の先端３０とスイッチ５に載る指との間において主収容部２４が障害物として占める割合を、より容易に大きくすることができる。
　スイッチ５は、紡糸用液の噴射動作を制御するための制御スイッチであればよく、例えば、押されることで、紡糸用液をノズル３から噴射させるように構成されている。よって、装置１の使用中は、スイッチ５に使用者の指が載っていることになるため、ノズル３から上記指へ向かうバックスプレーを抑制する等の上記利点が有効に得られる。
　＜第２の実施形態＞
　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。
　把持部２３は、ノズル３の軸１３に対して折れ曲がる形状の部分２３０を有する。部分２３０は、例えば円筒状であり、ノズル３の軸１３に対してゼロより大きい角度θ１をなす軸１４に沿って、ノズル３から遠ざかるように延びている。角度θ１は、５５度である。よって、使用者は、例えば、親指の腹をスイッチ５に載せつつ部分２３０を握ることで、ノズル３の先端３０が自分の側を向くように装置１を容易に把持することができる。
　把持部２３がノズル３から遠ざかるように延びていることで、把持部２３を把持する使用者の手とノズル３の先端３０と間の距離をある程度大きく確保することが可能である。よって、バックスプレーを抑制できる。
　把持部２３は、ノズル３の軸１３に沿う方向において、スイッチ５と重なるか、またはスイッチ５に対しノズル３と反対側にある。よって、使用者が把持部２３を把持する手の位置を維持したまま当該手の指でスイッチ５を操作可能な配置とした場合でも、ノズル３の先端３０と上記手との間の距離が小さくなることを抑制し、バックスプレーを抑制できる。本実施形態で、角度θ２は３０度であり、距離８３に対する距離８４の比Ｒは０．２７～０．２８である。
　＜第３の実施形態＞
　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。
　第４面２０４と第５面２０５とが接続する部分は、第１の実施形態の角部よりも小さい曲率を有する曲面である。この曲面にスイッチ５が設けられている。装置１の把持の方法は、第１の実施形態（図５）と同様である。第４面２０４と第５面２０５との接続部分が上記のような緩やかな曲面であるため、スイッチ５に載せられる指、例えば人差し指に係る関節を曲げる必要が少ない。よって、使用者が装置１を把持しやすく、扱いやすい。把持部２３の軸１４は、軸１３に直交する直線１１に対して傾きうる。図７に示す例では、ノズル３の軸１３と把持部２３の軸１４とがなす角度θ１は、７３度である。本実施形態で、角度θ２は２７度であり、距離８３に対する距離８４の比Ｒは０．２７～０．２８である。
　＜第４の実施形態＞
　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。
　把持部２３は、ノズル３の軸１３に対して緩やかに折れ曲がる形状の部分２３０を有する。部分２３０は、ノズル３の軸１３を挟んでスイッチ５と反対の側に延びる、先細りの形状である。部分２３０は、ノズル３の軸１３に対してゼロより大きい角度θ１をなす軸１４に沿って、ノズル３から遠ざかるように延びている。装置１の把持の方法は、第１の実施形態（図５）と同様である。スイッチ５が設けられている部分が、第３の実施形態と同様の曲面であるため、使用者が装置１を把持しやすく、扱いやすい。
　第２の実施形態と同様、把持部２３が、ノズル３から遠ざかるように延びており、スイッチ５と重なるか、またはスイッチ５に対しノズル３と反対側にあるため、バックスプレーを抑制できる。スイッチ５から部分２３０の先端に至るまでの把持部２３の外面が、ノズル３と反対側に膨出する緩やかな曲面であるため、この曲面に使用者の手掌が沿うことで、使用者が装置１を把持しやすく、扱いやすい。把持部２３の軸１４は、軸１３に直交する直線１１に対して傾いていてよい。図８に示す例では、ノズル３の軸１３と把持部２３の軸１４とがなす角度θ１は、７９度である。本実施形態で、角度θ２は２９度であり、距離８３に対する距離８４の比Ｒは０．３０～０．３１である。
　＜比較実験＞
　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。
　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、以下の条件で静電紡糸を行った。各装置１として、スイッチ５がステンレス製であり、ハウジング２が樹脂で形成されているものを用いた。紡糸用液として、エタノール（９９．５％）８８質量％、ポリビニルブチラール１２質量％の混合液を用いた。ポリビニルブチラールは積水化学工業（株）社製：商品名Ｓ－ＬＥＣ　Ｂ　ＢＭ－１を用いた。右手で装置１を把持し、左手の手首近傍における直径約４０ｍｍの範囲に、紡糸用液を噴射させた。
　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
　その結果、比較形態の装置１については、ノズル３の噴射口から噴射された紡糸用液等が、方向を変えて回り込み、把持している右手の指の側に戻る、バックスプレー現象が観察された。一方、第１～第４の実施形態の装置１については、把持している右手へのバックスプレーは観測されなかった。
　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。
　上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の静電紡糸装置を開示する。
＜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。
＜２＞
　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。
＜５＞
　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。
＜９＞
　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。
＜１８＞
　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
１　静電紡糸装置
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 (23)

  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。
  2. 　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９０度以下である、請求項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、請求項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、２５度以上９０度以下である、請求項３に記載の静電紡糸装置。
  5. 　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、請求項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、請求項１～５のいずれか１項に記載の静電紡糸装置。
  7. 　前記比が、０．２０以上０．５０以下である、請求項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、請求項１～７のいずれか１項に記載の静電紡糸装置。
  9.  
    　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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項１～１６いずれか１項に記載の静電紡糸装置。
  18. 　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、請求項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、請求項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、請求項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、請求項１～２０のいずれか１項に記載の静電紡糸装置。
  22. 　前記紡糸用液は、対象物の表面に繊維の堆積物を形成可能であり、該堆積物における前記繊維の長さは、少なくとも繊維の太さの１００倍以上の長さである、請求項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、請求項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
     
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