特許 6634645 静電噴霧装置用マスキング治具、そのマスキング治具を備える静電噴霧装置、及び、そのマスキング治具を用いた静電噴霧方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6634645

(24)【登録日】2019年12月27日

(45)【発行日】2020年1月22日

(54)【発明の名称】静電噴霧装置用マスキング治具、そのマスキング治具を備える静電噴霧装置、及び、そのマスキング治具を用いた静電噴霧方法

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/08 20060101AFI20200109BHJP

   B05B 12/20 20180101ALI20200109BHJP

   B05D 1/04 20060101ALI20200109BHJP

   B05D 1/32 20060101ALI20200109BHJP

【ＦＩ】

   B05B5/08 F

   B05B12/20

   B05D1/04 F

   B05D1/32 E

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-108454(P2015-108454)

(22)【出願日】2015年5月28日

(65)【公開番号】特開2016-221433(P2016-221433A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2018年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】390028495

【氏名又は名称】アネスト岩田株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100144048

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 智弘

(74)【代理人】

【識別番号】100186679

【弁理士】

【氏名又は名称】矢田 歩

(74)【代理人】

【識別番号】100189186

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 敏弘

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 和昭

(72)【発明者】

【氏名】柿崎 翔志

【審査官】 清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１７０５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２９８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８３８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４７８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２４２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１５９９８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｂ ５／００−５／１６

１２／１６−１２／３６

１４／００−１６／８０

Ｂ０５Ｄ １／００−７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、
前記マスキング治具がマスキング補助体と別体のマスキング本体とを備え、
前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、
前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、
前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、
前記マスキング補助体が、電位的に前記被塗物の一部と見なせる状態になっていて、前記被塗物と前記マスキング補助体とに前記液体が塗着できるように、導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成されていることを特徴とするマスキング治具。

【請求項2】

前記マスキング補助体は、前記マスキング本体に着脱可能に取付けできることを特徴とする請求項１に記載のマスキング治具。

【請求項3】

前記マスキング補助体は、前記被塗物に着脱可能に取付けできることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマスキング治具。

【請求項4】

液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、
前記マスキング治具がマスキング補助体とマスキング本体とを備え、
前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、
前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で前記マスキング補助体に取外し不能に一体に設けられ、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、
前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、
前記マスキング補助体が、電位的に前記被塗物の一部と見なせる状態になっていて、前記被塗物と前記マスキング補助体とに前記液体が塗着できるように、導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成されていることを特徴とするマスキング治具。

【請求項5】

前記マスキング本体は、前記液体を反発する帯電状態になるように所定の厚み以上の厚みとされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマスキング治具。

【請求項6】

前記マスキング本体の前記所定の厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載のマスキング治具。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のマスキング治具を備えたことを特徴とする静電噴霧装置。

【請求項8】

液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置を用いて、マスキング治具で前記被塗物の前記液体を塗布しない非塗布部を覆った状態で前記被塗物の前記液体を塗布する塗布部に前記液体を塗布する静電噴霧方法であって、
前記マスキング治具が、
導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成されたマスキング補助体と、
絶縁材料で形成されたマスキング本体と、を備え、
前記塗布部に前記液体を塗布する工程が、
前記マスキング補助体が、前記塗布部と前記非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、前記マスキング本体が前記境界よりも前記非塗布部側で少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように、前記マスキング冶具を配置する工程と、
前記マスキング本体を前記帯電した液体を反発する帯電状態とするとともに、前記マスキング補助体を電位的に前記被塗物の一部と見なせる状態として、前記被塗物と前記マスキング補助体とに前記液体を塗着可能な帯電状態とする工程とを有することを特徴とする静電噴霧方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は静電噴霧装置用マスキング治具、そのマスキング治具を備える静電噴霧装置、及び、マスキング治具を用いた静電噴霧方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、溶液材料に電圧を印加した状態で噴霧するノズルと、前記ノズルと基板との間の前記基板の近傍に配置され、所定の開口パターンを有する開口部を含むマスクとを備え、前記ノズルから噴霧された溶液材料は、前記基板に薄膜として堆積され、前記マスクの開口部の前記ノズル側の部分は、前記マスクの開口部の前記基板側の部分よりも開口面積が大きくなるように構成されている、薄膜形成装置が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

そして、特許文献１では、上記のようなマスクとすることで、マスクの開口パターンの転写性が悪くなる問題、つまり、マスクの開口縁で溶液材料が静電反発を起こして開口内側に寄せられることに伴う開口縁に沿って堆積される溶液材料の直線性の不安定さの問題の解決を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４―１４７８９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されるようなマスクとすることで、マスクの開口縁で溶液材料が静電反発を起こしにくくなり、マスクの開口縁の近傍に堆積する溶液材料（以下、液体ともいう。）の開口縁に沿った直線性が大幅に改善されるものの、更なる改善が求められる。
また、開口縁近傍に堆積する液体の中には、開口外側の液体が開口側に寄せられて堆積している液体が含まれており、開口縁近傍に堆積する液体の厚みが他の部分よりも厚くなりやすいという問題もある。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被塗物の液体を塗布する塗布部と液体を塗布しない非塗布部との境界が精度よく形成されるとともに、塗布部の境界近傍に塗布される液体の厚みが厚くなることを抑制できる静電噴霧装置用のマスキング治具を提供することを第１の目的とし、また、そのマスキング治具を備えた静電噴霧装置、及び、そのマスキング治具を用いた静電噴霧方法を提供することを第２の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のマスキング治具は、液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、前記マスキング治具がマスキング補助体と別体のマスキング本体とを備え、前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、前記マスキング補助体は、前記液体が塗着できるようにされている。
（２）上記（１）の構成において、前記マスキング補助体は、前記液体が塗着できるように、導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成されている。
（３）上記（１）の構成において、前記マスキング補助体は、絶縁材料を用いて、前記液体が塗着できるように、０．２５ｍｍ以下の厚みに形成されている。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記マスキング補助体は、前記マスキング本体に着脱可能に取付けできる。
（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記マスキング補助体は、前記被塗物に着脱可能に取付けできる。
（６）本発明のマスキング治具は、液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、前記マスキング治具がマスキング補助体とマスキング本体とを備え、前記マスキング補助体は、前記被塗物の液体を塗布する塗布部と前記被塗物の液体を塗布しない非塗布部との境界を画定するように、前記被塗物に接触するように配置され、前記マスキング本体は、前記境界よりも前記非塗布部側で前記マスキング補助体に取外し不能に一体に設けられ、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように配置され、前記マスキング本体が、絶縁材料を用いて、前記液体を反発する帯電状態になるように形成されており、前記マスキング補助体が、導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料を用いて、前記液体が塗着するように形成されている。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つの構成において、前記マスキング本体は、前記液体を反発する帯電状態になるように所定の厚み以上の厚みとされている。
（８）上記（７）の構成において、前記マスキング本体の前記所定の厚みが０．５ｍｍ以上である。
（９）本発明の静電噴霧装置は、上記（１）から（８）のいずれか１つの構成のマスキング治具を備える。
（１０）本発明の静電噴霧方法は、液体噴霧部と前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置を用いて、マスキング治具で前記被塗物の前記液体を塗布しない非塗布部を覆った状態で前記被塗物の前記液体を塗布する塗布部に前記液体を塗布する静電噴霧方法であって、前記マスキング治具が、前記塗布部と前記非塗布部との境界を画定するマスキング補助体と、前記境界よりも前記非塗布部側に配置され、少なくとも前記マスキング補助体の覆わない前記被塗物の前記非塗布部を覆うように設けられるマスキング本体と、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、被塗物の液体を塗布する塗布部と液体を塗布しない非塗布部との境界が精度よく形成されるとともに、塗布部の境界近傍に塗布される液体の厚みが厚くなることを抑制できる静電噴霧装置用のマスキング治具が提供され、また、そのマスキング治具を備えた静電噴霧装置、及び、そのマスキング治具を用いた静電噴霧方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す断面図である。

【図3】本発明に係る第１実施形態の液体噴霧部の断面図である。

【図4】図３の液体噴霧部の先端側の拡大図であり、（ａ）は心棒の先端が後方に位置する場合を示す図であり、（ｂ）は（ａ）よりも心棒の先端が前方に位置する場合を示す図である。

【図5】本発明に係る第１実施形態のマスキング治具の分解断面図である。

【図6】本発明に係る第１実施形態のマスキング治具の変形例を示す図であり、マスキング本体とマスキング補助体とを取外し不可能に一体にしたマスキング治具を示す図である。

【図7】本発明に係る第２実施形態のマスキング治具を示す斜視図である。

【図8】本発明に係る第２実施形態のマスキング治具を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
なお、特に断りがない場合、「先（端）」や「前（方）」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向側を表し、「後（端）」や「後（方）」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向と反対側を表すものとする。

【0011】

（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置１０の全体構成を示す斜視図であり、図２は静電噴霧装置１０の全体構成を示す断面図である。
図１及び図２に示すように、静電噴霧装置１０は、液体ノズル２２を有する液体噴霧部２０と、マスキング治具３０と、液体噴霧部２０と液体噴霧部２０に対して異極となる異極部４０との間に電圧を印加する電圧印加手段（電圧電源）５０と、を備える。

【0012】

なお、本実施形態では、電圧印加手段（電圧電源）５０からの電気配線を被塗物に直接接続して、被塗物自体を異極部４０としている場合を示しているが、例えば、被塗物を載置する載置部（図示せず）に電圧印加手段（電圧電源）５０からの電気配線を接続して、この載置部を異極部４０として載置部を介して被塗物が電圧印加手段（電圧電源）５０に電気的に接続されるようになっていても良い。

【0013】

異極部４０となる被塗物は、アース手段６０でアースされるようになっている。
このアース手段６０は必須の要件ではないが、被塗物のようなものの場合、作業者が触れたりすることがあり得るので安全面の観点で設けることが好ましい。

【0014】

（液体噴霧部）
図３は、液体噴霧部２０だけを示した断面図である。
なお、図３では、液体噴霧部２０から後述するように塗料などの液体が噴霧されている状態を合わせて図示したものになっている。
図３に示すように、液体噴霧部２０は、液体の供給される液体供給口２１ａを有する液体流路２１ｂが形成された絶縁材料からなる胴体部２１と、貫通孔が胴体部２１の液体流路２１ｂに連通するように胴体部２１の先端に設けられる液体ノズル２２と、胴体部２１の液体流路２１ｂ内及び液体ノズル２２の貫通孔内に配置される導電材料からなる心棒２３と、を備えている。

【0015】

胴体部２１には、心棒２３を後端側に取り出すために、液体流路２１ｂと連通した孔部２１ｃが設けられ、その孔部２１ｃ内には、心棒２３との間の隙間をシールして液体が漏れないようにするシール部材２４が設けられている。
なお、本実施形態では、シール部材２４としてＯリングを用いているが、Ｏリングに限らず、シールが可能なものであればよい。

【0016】

そして、孔部２１ｃを通じて胴体部２１の後端側に位置する心棒２３の後端には、絶縁材料からなる摘み部２３ａが設けられているとともに、摘み部２３ａのほぼ中央を貫通するように設けられた導電材料からなる電気配線接続部２３ｂが設けられている。

【0017】

図１及び図２に示すように、電気配線接続部２３ｂには、電圧印加手段５０からの電気配線が接続される。
そして、図３に示すように、電気配線接続部２３ｂが心棒２３に接触するようにされることで心棒２３と電気配線接続部２３ｂとが電気的に接続されている。

【0018】

なお、本実施形態では、心棒２３を液体噴霧部２０側の電極としているが、例えば、液体噴霧部２０の液体ノズル２２を導電材料からなるものとして、この液体ノズル２２に電圧印加手段５０からの電気配線を接続するようにし、液体ノズル２２を液体噴霧部２０側の電極としても良い。

【0019】

また、胴体部２１の後端開口部２１ｄの内周面には、摘み部２３ａを螺合接続するための雌ネジ構造２１ｅが設けられ、一方、摘み部２３ａの先端外周面には、雄ネジ構造２３ｃが設けられている。

【0020】

したがって、胴体部２１の後端開口部２１ｄの雌ネジ構造２１ｅに摘み部２３ａの先端外周面の雄ネジ構造２３ｃを螺合させることで心棒２３が取外し可能に胴体部２１に取付けられている。
また、摘み部２３ａの螺合量を調節することで心棒２３を前後方向に移動させることができ、心棒２３の先端面２３ｄの位置を前後方向に調節できるようになっている。

【0021】

ここで、一般に、静電噴霧装置の液体を噴霧するノズルは、液体が流れる貫通孔の直径が小さい微細な液体流路とされる。
これは、液体が流れ出るノズル先端の開口直径が大きいと、安定した液体の霧化状態が得られなくなるためと推察される。
例えば、一般には、ノズル先端の開口直径は０．１ｍｍ未満とされている。

【0022】

このため、液体が乾燥したりすると直ぐに、ノズル先端の開口部が目詰まりするが、開口直径が小さいため、この目詰まりを解消することが難しいという問題がある。

【0023】

しかしながら、理由については、後ほど説明するが、心棒２３を用いるようにすることで、従来に比較して、ノズル先端の開口径を大きな開口直径としても良好な霧化ができることを見出し、このため、本実施形態の液体ノズル２２の先端の開口部２２ｂの開口直径は０．２ｍｍの大きな開口直径にできている。
この結果、目詰まりが発生する頻度を大幅に低減することができるようになっている。

【0024】

なお、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は０．２ｍｍに限定されるものではなく、心棒２３を用いる形態においては、開口直径は１ｍｍ程度であっても問題はない。

【0025】

液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は、目詰まりが起きにくく、また、目詰まりが起きても清掃ができることを考慮すると、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましく、さらに０．２ｍｍより大きくすることが好ましい。

【0026】

一方、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径は、霧化の安定性を考慮すると、１.０ｍｍ以下が好適であり、より好ましく０．８ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下とするのが良い。

【0027】

また、本実施形態では、上述のように、心棒２３を前後方向に移動させることができるため、目詰まりが起きても心棒２３を移動させることで目詰まりの解消を行うことができる。
さらに、液体ノズル２２の貫通孔の内径も心棒２３を配置できる程度に大きくできているため、心棒２３を取り外して洗浄液を大量に流して洗浄することも可能になっている。

【0028】

図４は、液体噴霧部２０の先端側を拡大した拡大図であり、図４（ａ）は、心棒２３の先端面２３ｄが後方に位置する場合であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態よりも心棒２３の先端面２３ｄが前方に位置する場合である。

【0029】

図４（ａ）に示すように液体ノズル２２は、開口部２２ｂ側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部（範囲Ａ参照）を有しており、心棒２３は、先端面２３ｄに向かって外径が小さくなるテーパ角度がβであるテーパ形状部（範囲Ｂ参照）を有している。

【0030】

そして、液体ノズル２２のテーパ状内径部のテーパ角度αが、心棒２３のテーパ形状部のテーパ角度βよりも大きくされている。
また、心棒２３の先端面２３ｄの直径は、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径よりも小さい直径とされているが、心棒２３のテーパ形状部は、後端側に向かって徐々に直径が大きくなり、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径よりも直径の大きい部分を有するように形成されている。

【0031】

上記のように、液体ノズル２２及び心棒２３の先端側を形成することによって、図４（ａ）及び図４（ｂ）を見比べるとわかるように、心棒２３を前後方向に移動させることで液体ノズル２２と心棒２３とで形成される隙間の幅を調節できるようになり、液体ノズル２２の開口部２２ｂから出る液体の量を調節することができる。

【0032】

また、図４（ｂ）で示す状態よりも、さらに、心棒２３を前方側に動かすことで、心棒２３が液体ノズル２２の内周面に当接し、液体ノズル２２の開口部２２ｂを閉塞することが可能である。
したがって、塗料などの液体を噴霧しない状態において、液体ノズル２２の開口部２２ｂを心棒２３で閉塞させ、液体ノズル２２内の液体が乾燥することを防止することが可能であり、液体ノズル２２の目詰まりを抑制できる。

【0033】

（異極部４０）
本実施形態では、上述したように、異極部４０に被塗物を用いた場合を示しており、電圧印加手段（電圧電源）５０の心棒２３に接続されるのと反対側の電気配線が被塗物に接続されることで被塗物自体が液体噴霧部２０に対する異極となるようにされている。

【0034】

しかしながら、上記でも少し触れたが、例えば、被塗物が搬送装置などによって、塗料などの液体を塗布する位置に搬送されるような場合には、電圧印加手段５０からの電気配線を搬送装置の被塗物が載置される載置部に接続されているようにして、載置部を介して被塗物が電圧印加手段５０に電気的に接続されるようにしても良い。

【0035】

次に、図３を参照しながら、まず、液体噴霧部２０から液体が噴霧される状態について説明を行い、その後、その噴霧される液体が被塗物の所定の範囲にだけ塗布されるようにするマスキング治具３０について説明を行う。

【0036】

胴体部２１の液体供給口２１ａに供給された液体は、液体ノズル２２の先端側に供給されていき、異極部４０（被塗物）と心棒２３との間に印加される電圧に伴う静電気力によって、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。

【0037】

なお、液体の供給は、噴霧により消費されることで液体噴霧部２０から失われる分の液体が順次供給されていれば良く、液体ノズル２２の開口部２２ｂ（より正確には、開口部２２ｂと心棒２３との間の隙間）から液体が噴射するような圧力で圧送供給される必要はなく、液体が勢いよく噴射される状態の場合、かえって霧化ができなくなるようなことが起こる。

【0038】

より具体的には、心棒２３の先端面２３ｄ及び液体ノズル２２の先端外周縁２２ａへの表面張力や粘度による付着力に対して、液体を前方に引っ張る静電気力が釣り合うことで、図３に示すように、液体ノズル２２の先端側に供給された液体が、その先端で円錐形の形状となるテーラコーン８０が形成される。

【0039】

このテーラコーン８０は、電場の作用によって、液体中で正／負電荷の分離が起こり、過剰電荷で帯電した液体ノズル２２先端のメニスカスが変形して円錐状となって形成されているものである。
そして、テーラコーン８０の先端から静電気力によって液体が真直ぐに引っ張られ、その後静電爆発によって広い範囲に液体が噴霧される。

【0040】

この噴霧される液体、つまり、液体ノズル２２から離脱して液体粒子となった液体は、離脱前の状態に比べ、空気に触れる面積が飛躍的に大きくなるため溶媒の気化が促進され、その溶媒の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、静電反発（静電爆発）が発生して、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。

【0041】

この分裂が起こると、さらに、分裂前に比べ空気に触れる表面積が増えることになるため、溶媒の気化が促進され、上述したのと同様に静電爆発が発生し、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
このような静電爆発が繰り返されることで液体が霧化される。

【0042】

ここで、本実施形態では、液体ノズル２２内に心棒２３を設けるようにしている。
仮に、従来の静電噴霧装置のように、この心棒２３を設けないものとすると、液体が付着できる部分は、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけとなる。

【0043】

そして、このような状態で液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくすると、液体の付着できる部分が、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけのため、例えば、液体ノズル２２の上下左右に液体がふらついたりし易く、きれいなテーラコーン８０が形成できなくなったり、また、テーラコーン８０自体が維持できなくなるため、液体ノズル２２から離脱する液体粒子の安定性（粒子の大きさ、数、及び、帯電状態などの安定性）が得られなくなり、結果、液体の安定した霧化ができなくなるものと推察される。

【0044】

一方、本実施形態では、液体ノズル２２内に心棒２３を配置して、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけでなく、心棒２３の先端面２３ｄとの間でも液体は付着する。
したがって、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径が大きくても、開口部２２ｂの中央部に液体が付着できる心棒２３の先端面２３ｄが存在するため、安定したテーラコーン８０を形成することができ、液体の安定した霧化ができるようになっているものと考えられる。

【0045】

なお、心棒２３の先端面２３ｄが液体ノズル２２の先端外周縁２２ａ（つまり、液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面）から前方に出過ぎると液体ノズル２２から出る液体に電場が作用し難くなり、一方、心棒２３の先端面２３ｄが液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から後方に引っ込み過ぎると、開口部２２ｂの中央部に液体が付着できる部分が存在しないのと同じ状態となる。

【0046】

このことから、心棒２３の先端面２３ｄの位置は、液体を噴霧する状態において、液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面を基準にして、心棒２３の中心軸に沿った前後方向で、液体ノズル２２の先端の開口部２２ｂの開口直径の１０倍以内に位置することが好適であり、より好ましくは５倍以内に位置することが好適であり、さらに、好ましくは３倍以内に位置することが好適である。

【0047】

例えば、本実施形態では、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径が０．２ｍｍであり、静電気力を考慮しない場合、液体ノズル２２の開口部２２ｂから出た液体は、液体ノズル２２の先端で直径が約０．２ｍｍの半球状となるように出てくる。

【0048】

そして、この液体ノズル２２の先端に出てきた液体に電場（静電気力）が作用して円錐状のテーラコーン８０が形成できるように、心棒２３の先端は、この液体の近くに存在することが良く、このため液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から前方（出る方向）に２ｍｍ以内に位置するようにするのが好適であり、一方、液体の付着に作用するように、心棒２３の先端が液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面から後方（引っ込む方向）に２ｍｍ以内に位置するようにするのが好適である。

【0049】

上記のように、心棒２３を設けることによって、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化が行える。
このため、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を目詰まりが抑制できるような大きな開口直径にすることができる。
また、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくできるため機械加工で液体ノズル２２が製作できる。

【0050】

なお、本実施形態では、心棒２３の先端が先端面２３ｄとして平坦な平面としている場合を示しているが、必ずしも、心棒２３の先端が平坦な平面である必要はなく、安定したテーラコーン８０の形成に寄与すれば良いので、例えば、心棒２３の先端はＲ形状のように、前方側に向かって突出する曲面になっていても良い。

【0051】

このようにして液体噴霧部２０（液体ノズル２２）から噴霧された液体は、静電爆発を繰り返しながら霧化液体となり、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態であるため、異極部４０（被塗物）側に静電気力で引き寄せられて被塗物に塗着することになる。

【0052】

（マスキング治具）
図１及び図２に示すように、マスキング治具３０は、絶縁材料を用いたマスキング本体３１と、マスキング補助体３２を備える。
なお、本実施形態では、被塗物は異極部４０を構成しているため、被塗物を記載するにあたって、以下では、被塗物４０として異極部と同符号を用いて説明を進める。

【0053】

そして、マスキング補助体３２は、中央に噴霧された液体が通過するための円形の開口３２ａを有している。
つまり、本実施形態は、被塗物４０上に円形パターンに液体を塗着させる場合を例示している。

【0054】

ここで、図２に示すように、マスキング補助体３２は、被塗物４０に接触するように配置され、被塗物４０の液体を塗布する塗布部４１と被塗物４０の液体を塗布しない非塗布部４２との境界４３を画定するものになっている。
つまり、マスキング治具３０において、マスキング補助体３２が、塗布部４１と非塗布部４２との境界４３を画定するように、被塗物４０に接触するように配置される部分になっている。

【0055】

一方、図５に示すマスキング治具３０の分解断面図を見るとわかるように、本実施形態のマスキング治具３０は、マスキング補助体３２とマスキング本体３１とが別体であり、マスキング本体３１には、マスキング補助体３２が着脱可能に取付けられる開口３１ａが形成されており、その開口３１ａにマスキング補助体３２が着脱可能に取付けられている。

【0056】

そして、このように構成されることで、図２に示すように、マスキング本体３１は、境界４３よりも非塗布部４２側で少なくともマスキング補助体３２の覆わない被塗物４０の非塗布部４２を覆うように被塗物４０上に配置されるようになっている。
つまり、マスキング治具３０において、マスキング本体３１が、境界４３よりも非塗布部４２側で少なくともマスキング補助体３２の覆わない被塗物４０の非塗布部４２を覆うように配置される部分になっている。

【0057】

上述したように、マスキング本体３１には、絶縁材料が用いられている。
そして、マスキング本体３１は、被塗物４０と液体噴霧部２０との間に印加された電圧によって発生する静電気力により表面が噴霧される液体と同様の帯電状態（つまり、液体が正電荷に帯電していれば表面が正電荷に帯電し、液体が負電荷に帯電していれば表面が負電荷に帯電する状態）になるための所定の厚み以上の厚みを有するように形成されている。

【0058】

例えば、所定の厚みは０．５ｍｍ以上が好ましく、さらに、好ましくは１．０ｍｍ以上であるのが好ましい。
このように、厚みを厚くして分極を起こしやすくすると、マスキング本体３１は、容易に帯電した液体を反発する良好な帯電状態になり、マスキング本体３１上に液体が塗着するのを防止若しくは軽減することができる。
このため、マスキング本体の洗浄回数を大幅に低減することが可能である。

【0059】

一方、マスキング補助体３２は、導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成するようにして、噴霧される液体が塗着できるようにされている。

【0060】

そして、上述のように、マスキング補助体３２は、被塗物４０に接触するように配置されているので被塗物４０と同電位と見なせる状態、つまり、マスキング補助体３２は、電位的に被塗物４０の一部と見なせる状態になっている。

【0061】

このため、噴霧された液体が、静電反発によって、マスキング補助体３２の開口３２ａの中央側に集められることがなく、開口３２ａから外れたマスキング補助体３２上に噴霧された液体は、マスキング補助体３２上に塗着するとともに、開口３２ａ上に噴霧された液体が被塗物４０上に塗着するようになる。
したがって、開口３２ａより外側に噴霧された液体が、被塗物４０の境界４３近傍の塗布部４１に塗着して、塗着した液体の厚みが他の部分と比較して厚くなることが抑制される。

【0062】

さらに、開口３２ａの縁部で液体が反発されることがないため、境界４３の際まできれいに液体が塗着されることになるため、非塗布部４２と塗布部４１との境界４３を精度よく形成することが可能となる。

【0063】

なお、本実施形態では、マスキング本体３１として平らなプレートであるものを例示しているが、マスキング本体３１自体の形状は任意であり、そのプレートの形状は、被塗物４０の形状に合わせて湾曲するように形成されていても良い。
また、マスキング本体３１の厚みは、均一でなくても良く、液体が塗着するのを防止低減できる厚みがあるようになっていればよい。

【0064】

さらに、本実施形態では、マスキング補助体３２が、マスキング本体３１の開口３１ａに着脱可能に取付けられる場合を示している。
しかしながら、被塗物４０の塗布部４１と非塗布部４２の状態によっては、マスキング本体３１に開口３１ａを設けることなく、マスキング本体３１の外側の外周縁３１ｂ（図１参照）にマスキング補助体３２が着脱可能に取付けられるようにされていても良く、開口３１ａ及び外周縁３１ｂの双方に着脱可能にマスキング補助体３２が取付けられるようにされていても良い。

【0065】

上述のように、マスキング補助体３２には、液体が塗着されることになるので、このように着脱可能に取付けられる形態としておくことで、マスキング補助体３２だけを取外して洗浄するようにすることが可能となり、作業性を向上することができるようになる。

【0066】

但し、良好な液体の塗着の観点からすれば、マスキング補助体３２がマスキング本体３１に着脱可能に取付けられている必要はない。
したがって、例えば、図６に示すように、マスキング補助体３２とマスキング本体３１とは取外し不能に一体化されていても良い。
このようにしても、マスキング治具全体を液体が塗着できるようにする場合に比較すれば、マスキング補助体３２の部分だけを部分洗浄すれば良いだけであるので、作業効率を大幅に向上させることが可能となる。

【0067】

このような、マスキング補助体３２とマスキング本体３１を取外し不能に一体化したマスキング治具３０は、例えば、導電性プラスチック材料と絶縁性プラスチック材料とを用いて、二色成形するようにして形成することが可能である。
また、別の方法として、マスキング補助体３２を導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で作製しておき、そのマスキング補助体３２に対して絶縁性プラスチック材料を用いたインサート成形等を施して、取外し不能に一体化されたマスキング本体３１を形成するようにしても良い。

【0068】

ところで、マスキング本体３１は、液体の塗着という観点では、液体が塗着し難いように構成されるものの、完全に液体の塗着が防止できるわけではない。

【0069】

例えば、塗布作業中に幾分液体が塗着するような場合もあり、また、塗布作業が終了して静電気力が発生しなくなった時に周りに舞っている液体が塗着したりすることもある。

【0070】

このため、マスキング本体３１は、溶剤等に曝されることになるため、絶縁材料の中でも耐溶剤性に優れた材料を用いて形成されることが好適である。
したがって、マスキング本体３１には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートやフッ素系樹脂の耐溶剤性に優れた材料を用いるのが好適である。

【0071】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。
第２実施形態でも基本的な構成（液体噴霧部２０、異極部４０（被塗物）及びマスキング本体３１）の構成は、第１実施形態と同様であり、マスキング補助体３２の構成が異なる。

【0072】

図７は、第２実施形態のマスキング治具３０を示す斜視図であり、図８は第２実施形態のマスキング治具３０の断面図である。
なお、図７では、被塗物４０を図示していないが、図８に示すように、第２実施形態でもマスキング補助体３２は被塗物４０と開口３２ａの周縁３５（図７参照）が接触している。

【0073】

第２実施形態のマスキング補助体３２は、開口３２ａを形成した薄いフィルム状のものとして形成されている。
そして、マスキング補助体３２の一方の面に粘着性を持たせるなどして、マスキング本体３１の開口縁部と被塗物４０との双方に着脱可能に取付けられるようになっている。

【0074】

マスキング補助体３２は、導電材料若しくは１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料で形成するようにするのが好適であるが、このように薄く構成する場合には、絶縁材料であっても良い。
絶縁材料をマスキング補助体３２に用いる場合は、厚みを薄くしてマスキング補助体３２上に液体が塗着できるようにする。

【0075】

具体的には、分極が起きて帯電した液体を反発する作用が大きく発生しないようにするためにマスキング本体３１の好適な厚みの半分以下、つまり、０．２５ｍｍ以下の厚みになるようにするのが良く、より好ましくは、０．２ｍｍ以下の厚みにするのが好ましく、さらに好ましくは、０．１５ｍｍ以下の厚みになるようにするのが良い。
このようにすることで、マスキング補助体３２が絶縁材料のようなものであっても、良好にマスキング補助体３２上に液体が塗着される、つまり、帯電した液体を反発しないようになり、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能である。

【0076】

第２実施形態のように、マスキング補助体３２を薄いフィルム状のものとして安価に製作できるようにしておけば、マスキング補助体３２を洗浄するのではなく、使い捨てのように使用することも可能となる。

【0077】

例えば、生産量の少ない被塗物４０への塗装等の場合、マスキング補助体３２を金型を用いて作製するのではなく、第２実施形態のように、マスキング補助体３２をフィルム状のものとして作製しておき、必要な開口３２ａを被塗物４０の塗布部４１の形状に合わせて作る（例えば、切り取る）ようにすれば、マスキング補助体３２を作製するために金型などを作る必要がなく、コストを低減することが可能である。

【0078】

なお、第１実施形態でも述べたように、被塗物４０の塗布部４１と非塗布部４２の状態によっては、マスキング本体３１の外側の外周縁３１ｂ（図７参照）にマスキング補助体３２を設ける場合もあり、このような場合、マスキング補助体３２の形状がテープ状である方が使い勝手が良い場合があるので、マスキング補助体３２をテープ状のような形状としても良い。

【0079】

一方、第２実施形態では、マスキング補助体３２をマスキング本体３１と被塗物４０との間を渡すように、マスキング本体３１と被塗物４０の双方にマスキング補助体３２を着脱可能に取付けた場合について、具体的な例示を行ったが、例えば、被塗物４０に対してだけ着脱可能にマスキング補助体３２を取付けるようにし、塗布部４１を覆わないように、境界４３より非塗布部４２側でマスキング補助体３２上にマスキング本体３１を重ねるように配置してマスキング補助体３２の覆っていない非塗布部４２をマスキング本体３１が覆うように、マスキング本体３１を設けるようにしても良い。

【0080】

そして、第１実施形態や第２実施形態で詳細に説明したマスキング治具３０、つまり、被塗物４０の塗布部４１と非塗布部４２との境界４３を画定するマスキング補助体３２と、境界４３よりも非塗布部４２側に配置され、少なくともマスキング補助体３２の覆わない被塗物４０の非塗布部４２を覆うように設けられるマスキング本体３１と、を備えているマスキング治具３０で、被塗物４０の液体を塗布しない非塗布部４２を覆った状態で被塗物４０の液体を塗布する塗布部４１に液体を塗布するように、液体噴霧部２０と液体噴霧部２０に対して異極となる異極部（上記実施形態では、被塗物）４０との間に電圧印加手段（電圧電源）５０で電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で液体噴霧部２０から離脱させ、被塗物４０に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置で静電噴霧を行うようにした静電噴霧方法によれば、被塗物４０の液体を塗布する塗布部４１と液体を塗布しない非塗布部４２との境界４３を精度よく形成することができるとともに、塗布部４１の境界４３近傍に塗布される液体の厚みが厚くなることを抑制することができる。

【0081】

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施しても良い。
例えば、液体噴霧部２０の液体ノズル２２近傍に液体を帯電状態で離脱させるのを促進する追加の異極部を設けるようにしても良い。

【0082】

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0083】

１０ 静電噴霧装置
２０ 液体噴霧部
２１ 胴体部
２１ａ 液体供給口
２１ｂ 液体流路
２１ｃ 孔部
２１ｄ 後端開口部
２１ｅ 雌ネジ構造
２２ 液体ノズル
２２ａ 先端外周縁
２２ｂ 開口部
２３ 心棒
２３ａ 摘み部
２３ｂ 電気配線接続部
２３ｃ 雄ネジ構造
２３ｄ 先端面
２４ シール部材
３０ マスキング治具
３１ マスキング本体
３１ａ 開口
３１ｂ 外周縁
３２ マスキング補助体
３２ａ 開口
３５ 周縁
４０ 異極部（被塗物）
４１ 塗布部
４２ 非塗布部
４３ 境界
５０ 電圧印加手段
６０ アース手段
８０ テーラコーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】