特許 6678891 液体塗着方法及びそれに用いる静電噴霧装置

(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】6678891

(24)【登録日】2020年3月23日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】液体塗着方法及びそれに用いる静電噴霧装置

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/04 20060101AFI20200406BHJP

   B05B 5/08 20060101ALI20200406BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   B05D1/04 Z

   B05B5/08 B

   B05D3/00 G

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-202348(P2015-202348)

(22)【出願日】2015年10月13日

(65)【公開番号】特開2017-74541(P2017-74541A)

(43)【公開日】2017年4月20日

【審査請求日】2018年10月12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】 横島 隆裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０９４７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１５０７３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１３８７１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１３８７０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１５８０５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５７３８７２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２３５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２９９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９６４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１５／０６０３４１（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開昭６１−２６３６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１６４６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４０−００８８５０（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｄ １／００−７／２６

Ｂ０５Ｂ ５／００−５／１６

(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にするとともに前記液体噴霧部から離脱させ、離脱した前記液体の粒子を被塗物に塗着させる液体塗着方法であって、
前記液体の粒子を反発するように帯電させた絶縁状態の反発体を、前記液体噴霧部から前記被塗物までの最短距離Ｘよりも、前記液体噴霧部から前記反発体までの最短距離Ｙが遠くなるように配置して、前記液体の粒子の一部又は全部の移動方向を変化させ、前記被塗物に前記液体の粒子を塗着させることを特徴とする液体塗着方法。

【請求項2】

前記被塗物までの最短距離Ｘが、前記液体噴霧部と前記被塗物の前記液体の粒子を塗着させる部分との間の距離のうちの最も短い距離であることを特徴とする請求項１に記載の液体塗着方法。

【請求項3】

前記液体噴霧部に前記液体を供給する前に、前記異極部に電圧を印加することにより発生する静電気力によって、前記液体の粒子を反発できる帯電状態に前記反発体を帯電させる帯電工程を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体塗着方法。

【請求項4】

前記帯電工程における静電気力が、前記液体噴霧部に前記液体を供給しない状態で、前記液体を前記液体噴霧部から離脱させるための電圧印加手段を用いて前記液体噴霧部と前記異極部との間に電圧を印加することによって得られることを特徴とする請求項３に記載の液体塗着方法。

【請求項5】

前記帯電工程における静電気力が、前記液体噴霧部から前記液体を離脱させるのに用いない放電電極を用いて前記放電電極と前記異極部との間に電圧を印加することによって得られることを特徴とする請求項３に記載の液体塗着方法。

【請求項6】

前記被塗物が前記異極部とされていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液体塗着方法。

【請求項7】

液体噴霧部と、
前記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、液体を帯電状態とするとともに帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させる静電気力を発生させる電圧印加手段と、
前記液体噴霧部から離脱した前記液体の粒子を反発するように帯電し、前記液体の粒子の一部又は全部の移動方向を変化させる絶縁状態の反発体と、を備え、
前記反発体が、前記液体噴霧部から被塗物までの最短距離Ｘよりも前記液体噴霧部から前記反発体までの最短距離Ｙが遠くなるように配置されることを特徴とする静電噴霧装置。

【請求項8】

前記反発体が絶縁材料からなることで絶縁状態とされていることを特徴とする請求項７に記載の静電噴霧装置。

【請求項9】

前記反発体が、
液体を反発する部分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からなる反発部と、
前記反発部を絶縁状態に保つために絶縁支持する絶縁材料からなる絶縁支持部と、を備えることを特徴とする請求項７に記載の静電噴霧装置。

【請求項10】

前記異極部との間で電圧を印加して静電気力を発生させることで、前記反発体を帯電した前記液体を反発する帯電状態にするための、放電用の放電電極を備えることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体塗着方法及びそれに用いる静電噴霧装置に関する。

【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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【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】

【0004】

ところで、特許文献１は基板に薄膜を形成するために溶液材料を噴霧するものであるため、液体の噴霧されるべき面をノズルに対向させて配置すれば、後は、薄膜を形成したい部分だけに溶液材料が噴霧されるように、マスクを設けて溶液材料を噴霧すれば所望の薄膜形成が可能である。

【0005】

しかしながら、塗料などの液体を被塗物に噴霧して液体を塗着（塗布）するような場合、被塗物の形状が複雑であると、基板のように、液体を塗着させたい部分に対して、必ずしもノズルを対向させるように配置できるとは言えず、液体を塗着させる作業が行い難い場面が少なくない。

【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、被塗物の液体を塗着させる部分に対してノズルを対向配置できないなど、液体の塗着作業が行い難い被塗物の部分に対しても簡単に液体を塗着させることができる液体塗着方法及びそれに用いる静電噴霧装置を提供することを目的とする。

【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）本発明の液体塗着方法は、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にするとともに前記液体噴霧部から離脱させ、離脱した前記液体の粒子を被塗物に塗着させる液体塗着方法であって、前記液体の粒子を反発するように帯電させた絶縁状態の反発体を、前記液体噴霧部から前記被塗物までの最短距離Ｘよりも、前記液体噴霧部から前記反発体までの最短距離Ｙが遠くなるように配置して、前記液体の粒子の一部又は全部の移動方向を変化させ、前記被塗物に前記液体の粒子を塗着させる。
（２）上記（１）の構成において、前記被塗物までの最短距離Ｘが、前記液体噴霧部と前記被塗物の前記液体の粒子を塗着させる部分との間の距離のうちの最も短い距離である。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記液体噴霧部に前記液体を供給する前に前記液体の粒子を反発できる帯電状態に前記反発体を帯電させる帯電工程を備える。
（４）上記（３）の構成において、前記帯電工程が、前記液体噴霧部に前記液体を供給しない状態で、前記液体を前記液体噴霧部から離脱させるための前記静電気力を発生させる電圧印加手段によって前記静電気力を発生させることで行われる。
（５）上記（３）の構成において、前記帯電工程は、前記液体噴霧部から前記液体を離脱させるのに用いない放電電極を用いて前記放電電極と前記異極部との間に電圧を印加して静電気力を発生させることで行われる。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記被塗物が前記異極部とされている。

【0008】

（７）本発明の静電噴霧装置は、液体噴霧部と、前記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、液体を帯電状態とするとともに帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させる静電気力を発生させる電圧印加手段と、前記液体噴霧部から離脱した前記液体の粒子を反発するように帯電し、前記液体の粒子の一部又は全部の移動方向を変化させる絶縁状態の反発体と、を備え、前記反発体が前記液体噴霧部から前記被塗物までの最短距離Ｘよりも、前記液体噴霧部から前記反発体までの最短距離Ｙが遠くなるように配置される。
（８）上記（７）の構成において、前記反発体が絶縁材料からなることで絶縁状態とされている。
（９）上記（７）の構成において、前記反発体が、液体を反発する部分が導電材料若しくは１０１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料からなる反発部と、前記反発部を絶縁状態に保つために絶縁支持する絶縁材料からなる絶縁支持部と、を備える。
（１０）上記（７）から（９）のいずれか１つの構成において、前記反発体を帯電した前記液体を反発する帯電状態にするための、放電用の放電電極を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、被塗物の液体を塗着させる部分に対してノズルを対向配置できないなど、液体の塗着作業が行い難い被塗物の部分に対しても簡単に液体を塗着させることができる液体塗着方法及びそれに用いる静電噴霧装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【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上面図である。

【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実施形態の液体塗着方法を説明するための図である。

【図6】本発明に係る第１実施形態の変形例を示す図である。

【図7】本発明に係る第２実施形態の静電噴霧装置の全体構成を示す上面図である。

【図8】本発明に係る第２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。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

（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の全体構成を示す上面図である。
図１及び図２に示すように、静電噴霧装置１０は、ノズル２２を有する液体噴霧部２０と、反発体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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

以下では、まず、液体を噴霧するための基本構成についての説明を行った後に、本実施形態の構成によれば、ノズル２２を対向配置できないような被塗物の液体を塗着させる部分に対しても良好に液体を塗着させることができることについて説明する。

【0017】

（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。

【0018】

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ノズル２２と、胴体部２１の液体流路２１ｂ内及びノズル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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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のノズル２２を導電材料からなるものとして、このノズル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、ノズル２２を液体噴霧部２０側の電極としても良い。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

なお、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。

【0029】

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。

【0030】

一方、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以下が好ましく、０．８ｍｍ以下がより好ましく、さらに０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0031】

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、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。

【0032】

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。

【0033】

図４（ａ）に示すようにノズル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。

【0034】

そして、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、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、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。

【0035】

上記のように、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、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。

【0036】

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がノズル２２の内周面に当接し、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、ノズル２２の開口部２２ｂを心棒２３で閉塞させ、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、ノズル２２の目詰まりを抑制できる。

【0037】

（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。

【0038】

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。

【0039】

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を反発する反発体３０について説明し、具体的な液体塗着方法についての説明を行う。

【0040】

胴体部２１の液体供給口２１ａに供給された液体は、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。

【0041】

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、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。

【0042】

より具体的には、心棒２３の先端面２３ｄ及びノズル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、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。

【0043】

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。

【0044】

この噴霧される液体、つまり、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。

【0045】

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。

【0046】

ここで、本実施形態では、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、ノズル２２の先端外周縁２２ａだけとなる。

【0047】

そして、このような状態でノズル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、ノズル２２の先端外周縁２２ａだけのため、例えば、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、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。

【0048】

一方、本実施形態では、ノズル２２内に心棒２３を配置して、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、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。

【0049】

なお、心棒２３の先端面２３ｄがノズル２２の先端外周縁２２ａ（つまり、ノズル２２の開口部２２ｂの先端面）から前方に出過ぎるとノズル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。

【0050】

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、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、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。

【0051】

例えば、本実施形態では、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、ノズル２２の開口部２２ｂから出た液体は、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。

【0052】

そして、このノズル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。

【0053】

上記のように、心棒２３を設けることによって、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、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、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ノズル２２が製作できる。

【0054】

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。

【0055】

このようにして液体噴霧部２０（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し、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。

【0056】

（反発体）
反発体３０は、液体噴霧部２０から噴霧される帯電した液体の粒子を反発するように帯電させられる部材であり、その液体の粒子を反発する帯電状態を保つために絶縁状態で設置される。

【0057】

本実施形態では、図２に示すように被塗物（異極部４０）の内壁面のうち、奥側の内壁面及び左右の内壁面に反発体３０が設けられている。この場合、反発体を液体噴霧部から被塗物までの最短距離Ｘよりも液体噴霧部から反発体までの最短距離Ｙが遠くなるように配置している。
具体的には、反発体３０は、シート状、フィルム状又はテープ状のものとして構成され、その反発体３０が奥側の内壁面及び左右の内壁面に貼着されている。

【0058】

そして、反発体３０が、絶縁状態に保たれていると、液体を噴霧するための静電気力によって、反発体３０は、帯電した液体を反発する帯電状態になる。

【0059】

ここで、反発体３０を絶縁材料からなるものとしておけば、上述のように、被塗物（異極部４０）の内壁面に直接接触させるような反発体３０の配置方法としても、短絡が発生することがないように絶縁状態が保たれるので、帯電した液体を反発する帯電状態を維持することが可能である。

【0060】

したがって、本実施形態のような反発体３０の配置方法とする場合には、反発体３０は、絶縁材料で形成されるのが好ましく、絶縁材料の種類は、特に制限されるものではないが、耐溶剤性に優れる、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などの耐溶剤性に優れる材料が好適である。

【0061】

（液体塗着方法）
次に、上記のような構成からなる第１実施形態の静電噴霧装置１０を用いた液体塗着方法について説明する。

【0062】

図５は、液体を噴霧して被塗物（異極部４０）の液体を塗着させる部分（以下、液体塗着部４０ａともいう）に液体を塗着させているところを模式的に示す図である。
なお、図５では、電圧印加手段５０やアース手段６０の図示を省略しているが、これらは、図２に示す通りである。

【0063】

図５に示すように、第１実施形態では、外形が矩形状で、ノズル２２に対向する壁面に上下方向に延びるスリット開口４１が設けられた被塗物（異極部４０）になっている。
そして、このスリット開口４１が形成されている壁面の内壁面だけに液体を塗着させ、内壁面のうちの奥側の内壁面及び左右の内壁面には、液体を塗着させない場合を示している。

【0064】

そのために、図５に示すように、反発体３０は、液体塗着部４０ａよりも奥側に位置する左右の内壁面及び奥側の内壁面に設けられ、液体噴霧部２０から液体塗着部４０ａまでの最短距離よりも最短距離が遠くなるように配置されている。

【0065】

そして、このような位置にある液体塗着部４０ａに対してはノズル２２を対向させるように液体噴霧部２０を配置することができないが、液体を噴霧するための静電気力を発生させるために被塗物（異極部４０）と液体噴霧部２０（本例では、心棒２３）との間に電圧印加手段５０で電圧を印加すると、発生した静電気力によって、液体の噴霧が開始されるのに合わせて反発体３０が噴霧される帯電した液体の粒子を反発する帯電状態となる。

【0066】

そうすると、図５に示すように、一旦、奥側の内壁面へと向かった液体の粒子が、点線矢印で示すように、反発体３０でノズル２２側に押し戻されるように移動方向を変化させる。

【0067】

また、左右の内壁面にも反発体３０が設けられているので、液体の粒子は左右の内壁面側でも反発され、内壁面側に塗着しないように移動方向が変化して、左右の内壁面側に塗着せずに、液体塗着部４０ａであるスリット開口４１が形成されている壁面の内壁面側に戻ってくる。

【0068】

この液体塗着部４０ａは、異極部４０の状態になっているので帯電した液体の粒子は、静電気力によって液体塗着部４０ａに引き寄せられて液体塗着部４０ａに塗着し、ノズル２２を液体塗着部４０ａに向けて配置できないにも関わらず、液体塗着部４０ａに対して良好に液体を塗着させることができる。

【0069】

ところで、上記では、反発体３０の帯電状態は、液体の噴霧を開始することで行われる場合を示したが、初めのうちは、反発体３０が、十分に液体を反発することができる帯電状態になっていない可能性がある。

【0070】

そうすると、反発体３０に液体が付着する場合があり、そうすると、何度も繰り返し反発体３０を使用する場合には、洗浄に手間がかかるという問題がある。
また、仮に、反発体３０に塗着した液体が被塗物と短絡するような状態となると、この反発体３０に塗着した液体が異極部４０を構成することになり、反発力を低下させる虞がある。

【0071】

そこで、反発体３０への液体の塗着が起こりにくいようにするために、あらかじめ、噴霧される液体の粒子を反発できる帯電状態に反発体３０を帯電させる帯電工程を行い、その後、液体の噴霧を開始するようにすることが望ましい。

【0072】

具体的には、液体噴霧部２０に液体を供給しない状態で、液体を液体噴霧部２０から離脱させるための静電気力を発生させる電圧印加手段５０で被塗物（異極部４０）と液体噴霧部２０（本例では心棒２３）との間に電圧を印加し、液体を噴霧しない状態で静電気力を発生させるようにして、液体を噴霧する前に反発体３０を帯電状態とするようにすればよい。

【0073】

また、別の方法としては、液体噴霧部２０から液体を離脱させるのに用いない、本例の心棒２３とは異なる放電用の別の放電電極を設けておき、その放電電極と被塗物（異極部４０）との間に電圧を印加し、静電気力を発生させて、液体を噴霧する前に、その静電気力で反発体３０を帯電させるようにしても良い。
この場合、放電電極は、放電効果が高いように、被塗物（異極部４０）側となる先端を先細り形状としておくのが好適である。

【0074】

（第１実施形態の変形例）
次に、図６を参照しながら第１実施形態の変形例について説明する。
図６は、第１実施形態の変形例を示す図であり、図６を見るとわかるように、基本的な構成は、第１実施形態と同じであるので、以下では主に異なる点についてのみ説明し、同様の点についての説明は省略する。
図６に示すように、変形例の被塗物（異極部４０）は、断面がコ字状（Ｕ字状）であり、この変形例では、液体を塗着させる液体塗着部４０ａが左右の内壁面になっている。

【0075】

この場合、開口幅が広ければ、液体噴霧部２０を被塗物（異極部４０）の中に配置して左右の内壁面に順次、ノズル２２を対向させるようにして液体の塗着作業を行うことが可能であるが、この変形例のように開口幅が狭い場合は、そのような作業を行うことができない。

【0076】

しかしながら、本変形例のように、反発体３０を液体塗着部４０ａよりも奥側となる離れた位置（奥側の内壁面）に設けるようにするだけで、先ほど説明したのと同様に、液体が反発体３０で反発されて戻る側に移動方向が変化し、今度は、左右の内壁面に反発体３０が設けられていないため、静電気力によって、反発された液体の粒子が良好に塗着する。

【0077】

より正確に言えば、帯電した液体の粒子が、この開口に進入するときに、この液体の粒子のうち、開口の近くの左右の内壁面に引き寄せられる距離に位置する液体の粒子は、そのまま左右の内壁面に引き寄せられて塗着し、一方、開口の中央側を通って侵入するような左右の内壁面から離れた液体の粒子は、開口奥側（奥側の内壁面よりの左右の内壁面）に向かい、反発体３０で反発された後に、奥側の左右の内壁面に引き寄せられて塗着し、全体としてムラの無い良好な液体の塗着を行うことができる。

【0078】

このように、第１実施形態及び第１実施形態の変形例で説明したように、反発体３０を液体噴霧部２０と液体塗着部４０ａの間の距離よりも離れた位置（奥側）に設置してやるだけでノズル２２を対向させることが難しいような液体塗着部４０ａに対しても良好な液体の塗着作業を行うことが可能となる。

【0079】

（第２実施形態）
次に、図７、図８を参照しながら、本発明に係る第２実施形態について説明する。
図７は第２実施形態の全体構成を示す上面図であり、図８は第２実施形態の全体構成を示す斜視図である。
なお、図８では、電圧印加手段５０やアース手段６０の図示を省略している。
以下でも、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同様な点については説明を省略する。

【0080】

図７及び図８に示すように、第２実施形態では、被塗物（異極部４０）が断面Ｌ字型をしているものになっている。
このような形状の場合、液体噴霧部２０側に位置する表面４０ｂには、簡単に良好な液体の塗着作業が行えるが、その表面４０ｂの反対側に位置する裏側の裏面４０ｃに良好な液体の塗着を行なおうとすると、被塗物（異極部４０）を回転させて裏側の裏面４０ｃを液体噴霧部２０側に向くように配置し直す必要が生じる。

【0081】

しかしながら、図７に示すように、液体噴霧部２０から被塗物（異極部４０）までの最短距離Ｘよりも最短距離Ｙが遠くなる位置に、被塗物（異極部４０）の裏側の液体塗着部４０ａとなる面に対面させるように反発体３０の反発部３１を向けるように反発体３０を位置させるようにすれば、反発体３０で反発された液体の粒子が液体塗着部４０ａに点線矢印で示すように液体塗着部４０ａに向かい、被塗物（異極部４０）を回転させるようなことをしなくても、液体塗着部４０ａに液体を良好に塗着させることが可能となる。

【0082】

なお、本実施例では、液体噴霧部２０側から見て、被塗物（異極部４０）の右側の裏面を液体塗着部４０ａとしているが、左側の裏面にも液体を塗着させたい場合は、被塗物（異極部４０）を中心に対称となる位置に同様に反発体３０を配置しておきさせすれば、液体噴霧部２０を被塗物（異極部４０）の左側に移動させるだけで左側の裏面にも液体を良好に塗着させることができるようになる。

【0083】

本実施形態では、先ほどの第１実施形態及び第１実施形態の変形例とは、異なる構成でも反発体３０を構成することができることを示すために、反発体３０を絶縁材料だけで構成するものではない場合を示している。

【0084】

具体的には、第２実施形態の反発体３０は、反発部３１を構成する材料に導電材料を用いるようにしている。
なお、反発部３１は、１０^１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料でもよい。
そして、反発体３０は、反発部３１を絶縁状態に保つために絶縁支持する絶縁材料からなる絶縁支持部３２で反発部３１を支持する構成とされている。
このように、反発部３１に電気抵抗の小さい材料を用いるようにしたとしても、その反発部３１自体を絶縁状態に保つことで帯電状態を維持することが可能となり、良好に液体の粒子を反発する反発部３１にすることができる。

【0085】

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く、そのような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】

【0086】

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
２２ 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
２３ｅ 雌ネジ構造
２４ シール部材
３０ 反発体
３１ 反発部
３２ 絶縁支持部
４０ 異極部（被塗物）
４０ａ 液体塗着部
４０ｂ 表面
４０ｃ 裏面
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】