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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023108086
(43)【公開日】2023-08-04
(54)【発明の名称】イオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法
(51)【国際特許分類】
B05B 5/035 20060101AFI20230728BHJP
B05B 5/025 20060101ALI20230728BHJP
【ＦＩ】
B05B5/035
B05B5/025 Z
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022009045
(22)【出願日】2022-01-25
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】504157024
【氏名又は名称】国立大学法人東北大学
(71)【出願人】
【識別番号】515023464
【氏名又は名称】小畑産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119725
【弁理士】
【氏名又は名称】辻本 希世士
(74)【代理人】
【識別番号】100168790
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 英之
(72)【発明者】
【氏名】松本 祐司
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼奈 秀匡
(72)【発明者】
【氏名】西ヶ花 完
【テーマコード（参考）】
4F034
【Ｆターム（参考）】
4F034AA10
4F034BA01
4F034BA07
4F034BA36
4F034BB04
4F034BB12
4F034BB15
4F034BB25
(57)【要約】
【課題】イオン液体の劣化を抑制し、コスト増大を抑制できるとともに、イオン液体を肉眼では容易に視認できない、気化に準ずるような微小径の液滴とし、噴霧できるイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法を提供する。
【解決手段】
イオン液体噴霧装置は、収液部１０と、放出部２０と、送液手段３０と、電源部４０と、真空容器５０とを具備する。収液部１０は、開口１０ａを有し、イオン液体３を収容する。放出部２０は、ノズル２１、及び対向電極２２を含み、イオン液体３の液滴を放出する。ノズル２１は、イオン液体３を吐出する。対向電極２２は、ノズル２１に対向配置される。送液手段３０は、収液部１０の開口１０ａを開放及び閉塞可能であり、収液部１０から放出部２０にイオン液体３を送る。電源部４０は、放出部２０のノズル２１と対向電極２２との間に電圧を印加する。真空容器５０は、収液部１０を収容する。
【選択図】図１
【解決手段】
イオン液体噴霧装置は、収液部１０と、放出部２０と、送液手段３０と、電源部４０と、真空容器５０とを具備する。収液部１０は、開口１０ａを有し、イオン液体３を収容する。放出部２０は、ノズル２１、及び対向電極２２を含み、イオン液体３の液滴を放出する。ノズル２１は、イオン液体３を吐出する。対向電極２２は、ノズル２１に対向配置される。送液手段３０は、収液部１０の開口１０ａを開放及び閉塞可能であり、収液部１０から放出部２０にイオン液体３を送る。電源部４０は、放出部２０のノズル２１と対向電極２２との間に電圧を印加する。真空容器５０は、収液部１０を収容する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口を有し、イオン液体を収容する収液部と、
前記イオン液体を吐出するノズル、及び前記ノズルと対向配置される対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する放出部と、
前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液手段と、
前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記収液部を収容する真空容器
とを具備するイオン液体噴霧装置。
前記イオン液体を吐出するノズル、及び前記ノズルと対向配置される対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する放出部と、
前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液手段と、
前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記収液部を収容する真空容器
とを具備するイオン液体噴霧装置。
【請求項2】
前記送液手段は、前記真空容器に収容され、前記開口を介し前記収液部と嵌合され、前記収液部から前記イオン液体を押出すピストン、前記収液部から押出された前記イオン液体を前記放出部に送る輸液管、及び、前記収液部及び前記ピストンの少なくとも一方を移動する移動手段であって、前記収液部の前記開口が開放される開放状態と、前記収液部の前記開口が閉塞される閉塞状態との間で、前記収液部、及び前記ピストンの少なくとも一方を移動する移動手段を含み、
前記収液部は、前記ピストンと嵌合される被嵌合部であって、前記イオン液体が注入される被嵌合部を含む、請求項１に記載のイオン液体噴霧装置。
前記収液部は、前記ピストンと嵌合される被嵌合部であって、前記イオン液体が注入される被嵌合部を含む、請求項１に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項3】
前記収液部は、複数の前記被嵌合部を有し、
前記送液手段は、前記複数の被嵌合部と嵌合する複数の前記ピストンを含む、請求項２に記載のイオン液体噴霧装置。
前記送液手段は、前記複数の被嵌合部と嵌合する複数の前記ピストンを含む、請求項２に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項4】
前記放出部の前記ノズル、及び前記送液手段の前記輸液管は、導体から形成される、請求項２又は請求項３に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項5】
前記電源部は、バイポーラ電源を含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のイオン液体噴霧装置を使用し、イオン液体を噴霧するイオン液体噴霧方法であって、
前記収液部の前記開口が開放されている開放状態において前記真空容器を減圧し、前記イオン液体を脱気する脱気工程と、
前記脱気工程の後、前記送液手段が、前記収液部の前記開口を閉塞し、前記開口が閉塞されている閉塞状態において、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液工程と、
前記電源部が、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電圧印可工程と、
前記放出部が、前記ノズルと前記対向電極との間の電位差によって、前記イオン液体の液滴を放出する放出工程
とを具備する、イオン液体噴霧方法。
前記収液部の前記開口が開放されている開放状態において前記真空容器を減圧し、前記イオン液体を脱気する脱気工程と、
前記脱気工程の後、前記送液手段が、前記収液部の前記開口を閉塞し、前記開口が閉塞されている閉塞状態において、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液工程と、
前記電源部が、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電圧印可工程と、
前記放出部が、前記ノズルと前記対向電極との間の電位差によって、前記イオン液体の液滴を放出する放出工程
とを具備する、イオン液体噴霧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法に関し、特に、各種有機化合物の精製などに使用されるイオン液体を肉眼では容易に視認できない微小径の液滴とし、噴霧するためのイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
次世代ディスプレイ、次世代照明などに使用されるデバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）を利用した有機ＥＬデバイスが注目されている。そして、有機ＥＬデバイスの主要材料である有機化合物（以下、有機ＥＬ化学材料と称する）について、需要の増大による量産化が求められるとともに、高特性を得るための高純度化が求められている。
【0003】
有機ＥＬ化学材料の精製には、従来、昇華精製法が用いられている。しかしながら、現行の昇華精製法によれば、有機ＥＬ化学材料を十分に高純度化するために、複数回の精製を繰り返すことが必要となり、収率は、５０％以下となることも多い。従って、現行の昇華精製法によっては、高純度の有機ＥＬ化学材料を低コストで量産化することは困難であるとの指摘があり、現行の昇華精製法を代替する新たな精製手法の開発が求められている。
【0004】
有機ＥＬ化学材料のような有機化合物を高い収率で精製する技術に関し、特許文献１には、気化したイオン液体を使用し有機化合物を精製する精製方法が記載されている。特許文献１に記載の精製方法によれば、加熱により気化したイオン液体と加熱により気化した有機化合物とが接触された後、冷却され、有機化合物が固体として析出され、有機化合物が精製される。
【0005】
特許文献１に記載の精製方法によれば、有機化合物とイオン液体とが気化されることによって、単位体積当たりの両者の接触面積が大きくなり、精製を何度も繰り返す必要がなく、高い収率で有機化合物を精製でき、有機ＥＬ化学材料の精製においても低コスト化が見込める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１９－１６３２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１に開示されている減圧下におけるイオン液体の微粒子化、微細化手段では、減圧機により、第一容器、第二容器、捕捉容器がそれぞれ接続されて一体となった状態の内部の圧力を、５×１０-3Ｐａに調整しているが、イオン液体を貯留する第二容器を２００℃程度に保温する必要があるために、イオン液体が加熱により変色や熱分解して変性することで再利用することが困難であるという課題があった。また、比較的に高価であるイオン液体の再利用が制限されると、高コスト化に繋がることも考えられる。また、イオン液体は、蒸気圧が極めて小さく、例えば真空下においても気化しにくく、イオン液体を気化するためには多くの熱量を必要とし、加熱に要する費用も増大する。
【0008】
更には、例えばイオン液体を様々な化学物質の精製に使用するとき様々なイオン液体が使用されるところ、微小径の液滴として気化するために過剰な加熱により着色や分解するイオン液体は、それ以外の化学特性がいかに優れていても、特許文献１に記載の精製方法に使用することは困難である。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、１×１０-7～１×１０-1Ｐａ程度の超高真空乃至は高真空という減圧下においても、イオン液体が変色や熱分解を起こさないようにすることができ、また、イオン液体を肉眼では容易に視認できない微小径の液滴として噴霧することができるイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願に開示するイオン液体噴霧装置は、収液部と、放出部と、送液手段と、電源部と、真空容器とを具備する。前記収液部は、開口を有し、イオン液体を収容する。前記放出部は、ノズル、及び対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する。前記ノズルは、前記イオン液体を吐出する。前記対向電極は、前記ノズルと対向配置される。前記送液手段は、前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る。前記電源部は、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する。前記真空容器は、前記収液部を収容する。
【0011】
本願に開示するイオン液体噴霧装置において、前記送液手段は、ピストン、輸液管、及び移動手段を含む。前記ピストンは、前記真空容器に収容され、前記開口を介し前記収液部と嵌合され、前記収液部から前記イオン液体を押出す。前記輸液管は、前記収液部から押出された前記イオン液体を前記放出部に送る。前記移動手段は、開放状態と閉塞状態との間で、前記収液部及び前記ピストンの少なくとも一方を移動する。前記開放状態とは、前記収液部の前記開口が開放される状態である。前記閉塞状態とは、前記収液部の前記開口が閉塞される状態である。前記収液部は、前記ピストンと嵌合される被嵌合部であって、前記イオン液体が注入される被嵌合部を含む。なお、前記移動手段は、前記閉塞状態において、前記収液部から前記イオン液体を押出すように、前記収液部、及び前記ピストンの前記少なくとも一方を移動する機能を併有してもよい。
【0012】
また、本願に開示するイオン液体噴霧装置において、前記収液部は、複数の前記被嵌合部を含む。前記送液手段は、複数の前記ピストンを含む。前記複数のピストンは、前記複数の被嵌合部と嵌合する。
【0013】
更に、本願に開示するイオン液体噴霧装置において、前記放出部の前記ノズル、及び前記送液手段の前記輸液管は、導体から形成される。
【0014】
更に、本願に開示するイオン液体噴霧装置において、前記電源部は、バイポーラ電源を含む。
【0015】
また、本願に開示するイオン液体噴霧方法は、上記したイオン液体噴霧装置を使用し、イオン液体を噴霧する方法であって、脱気工程と、送液工程と、電圧印可工程と、放出工程とを具備する。前記脱気工程は、前記収液部の前記開口が開放されている開放状態において前記真空容器を減圧し、前記イオン液体を脱気する工程である。前記送液工程は、前記脱気工程の後、前記送液手段が、前記収液部の前記開口が閉塞されている閉塞状態において、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る工程である。前記電圧印可工程は、前記電源部が、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する工程である。前記放出工程は、前記放出部が、前記ノズルと前記対向電極との間の電位差によって、前記イオン液体の液滴を放出する工程である。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係るイオン液体噴霧装置によれば、１×１０-7～１×１０-1Ｐａ程度の超高真空乃至は高真空という減圧下においても、イオン液体が変色や熱分解を起こさないようにすることができ、また、イオン液体を肉眼では容易に視認できない微小径の液滴として噴霧できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す正面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るイオン液体噴霧装置と接続される外部装置の一例を示す正面図である。
【図4】本発明の他の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す一部拡大図である。
【図5】本発明の更に他の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態に係るイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法を図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するのに好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨が明記されていない限り、この実施形態に限定されるものではない。
【0019】
〈実施形態〉
以下に、図１から図３を参照して、本発明の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を説明する。図１は、実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す正面図である。図２は、開放状態における図１のイオン液体噴霧装置を示す正面図である。図３は、実施形態に係るイオン液体噴霧装置と接続される外部装置の一例を示す正面図である。
以下に、図１から図３を参照して、本発明の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を説明する。図１は、実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す正面図である。図２は、開放状態における図１のイオン液体噴霧装置を示す正面図である。図３は、実施形態に係るイオン液体噴霧装置と接続される外部装置の一例を示す正面図である。
【0020】
図１から図３に示すように、実施形態に係るイオン液体噴霧装置は、外部装置１と接続する接続部２を有し、エレクトロスプレーによって、常温、且つ真空下で、イオン液体３を肉眼では容易に視認できない、気化に準ずるようなナノサイズの微小径の液滴３ａとし、接続部２から外部に向かって噴霧し、外部装置１に供給する装置である。
【0021】
実施形態の外部装置１は、図３を参照して後で詳述するように、イオン液体噴霧装置から供給されるイオン液体３の微小径の液滴３ａを使用し、有機ＥＬ化学材料を精製する装置である。ただし、有機ＥＬ化学材料とは、本明細書においては、有機エレクトロルミネッセンス（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏ－ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用するデバイス（有機ＥＬデバイス）における主要材料としての有機化合物を指称する。
【0022】
有機ＥＬ化学材料には、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、及び電荷発生材料などがある。なお、本明細書においては、実施形態のイオン液体噴霧装置に接続される外部装置の一例として、有機ＥＬ化学材料の精製装置を挙げている。しかしながら、実施形態のイオン液体噴霧装置は、イオン液体３の微小径の液滴３ａを何らかの目的に使用する外部装置であれば、どのような外部装置と接続されてもよい。例えば、化学物質の精製装置を実施形態のイオン液体噴霧装置と接続する場合には、有機ＥＬ化学材料に限らず、固体から気体に変化する物性を有する化学物質であれば、他の用途の電子材料、又は医薬品などの精製装置と実施形態のイオン液体噴霧装置とを好適に接続できる。
【0023】
従って、実施形態に係るイオン液体噴霧装置は、上記した有機ＥＬ化学材料などの有機化合物の精製のような産業的分野だけではなく、大学、各種研究機関における基礎研究開発のようなアカデミック分野における利用も期待される。アカデミック分野としては、イオン液体の真空蒸着が必要なナノ材料の基礎研究分野において、従来のレーザー加熱、又は抵抗加熱による方法を代替し、高効率にナノスケールからマクロスケールの蒸発量を制御可能な装置として、本発明のイオン液体噴霧装置は期待できる。
【0024】
実施形態において、接続部２は、円形の金属板又は樹脂板であり、後述のノズル２１が気密に嵌挿される図示しない貫通孔、外部装置１を連結するためのボルト孔などが穿設される。
【0025】
イオン液体は、カチオンとアニオンのみから構成される溶融塩であり、通常の「塩」と比較すると融点が顕著に低く、優れた化学安定性を有していること、イオン伝導度が高いこと、難燃性、特殊な溶解性を有することなどの特徴を有している。イオン液体は、イオンのみから成り、粒子間の長距離引力（クーロン力）が比較的に大きく、蒸気圧が極めて小さい。従って、真空下でも蒸発せず、真空下でイオン液体を噴霧することが可能である。
【0026】
また、真空下では、大気圧下と異なり、粒子の平均自由行程が短いので、液滴が会合しにくく、ナノサイズのイオン液体３の液滴３ａを比較的に容易に安定化できる。例えば、１×１０-2Ｐａオーダー以下の高真空下では、大気圧下よりも放電が生じにくく、より高電圧の電源を使用し、高速の粒子線としてイオン液体３の液滴３ａを噴霧できる。
【0027】
また、イオン液体は、使用目的に応じて具体的な成分が選定されるものであり、実施形態のイオン液体３は、使用温度範囲（例えば、摂氏１０度から３５度）で液体であり、有機ＥＬ化学材料などの精製対象物に含まれる不純物を吸収する吸収性を有していれば、成分は特に限定されない。イオン液体３としては、公知または市販のものを使用することができる。例えば、イオン液体３は以下に示すアニオンとカチオンとからなる。
【0028】
アニオンとしては、塩化物イオン（Ｃｌ-）、臭化物イオン（Ｂｒ-）、ヨウ化物イオン（Ｉ-）、ヘキサフルオロホスフェート（ＰＦ6
-）、テトラフルオロボレート（ＢＦ4
-）、ｐ－トルエンスルホナート（ｐ－ＣＨ3－Ｃ6Ｈ4ＳＯ3
-）、トリフルオロメタンスルホナート（ＣＦ3ＳＯ3
-）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-］、ジシアナミド［（ＮＣ）2Ｎ-］、トリス（トリフルオロメチルスルフォニル）メチド[（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-］、酢酸イオン（ＣＨ3ＣＯＯ-）、トリフルオロ酢酸イオン（ＣＦ3ＣＯＯ-）等から１種類以上が選択される。
【0029】
カチオンとしては、ピリジニウム、ピリミジニウム、ピラゾリウム、ピロリジニウム、ピペリジニウム、イミダゾリウム等の窒素含有環状カチオン化合物及びそれらの誘導体；テトラアルキルアンモニウムのアミン系カチオン及びそれらの誘導体；ホスホニウム、トリアルキルスルホニウム、テトラアルキルホスホニウム等のホスフィン系カチオン及びそれらの誘導体；リチウムカチオン及びその誘導体等から1種以上が選択される。
【0030】
そして、実施形態に係るイオン液体噴霧装置は、収液部１０と、放出部２０と、送液手段３０と、電源部４０としての第１電源４１と、真空容器５０とを具備する。
【0031】
図２に示すように、収液部１０は、全体として円柱状であり、開口１０ａ、被嵌合部１０ｂ、及びテーパ部１０ｃを有し、開口１０ａが上を向くように設置され、イオン液体３を収容する。収液部１０の材質は、特に限定されず、金属であっても樹脂であってもよいが、実施形態においては、軽量化、低コスト化、及び移動手段３２との絶縁のために、収液部１０は樹脂から形成される。
【0032】
開口１０ａは、被嵌合部１０ｂの一端、実施形態においては、被嵌合部１０ｂの上端に位置している。被嵌合部１０ｂは、収液部１０の内部に形成された円柱形状の空間であり、開口１０ａを介し、イオン液体３が注入され、開口１０ａを介し、後述のピストン３１と嵌合される。被嵌合部１０ｂの他端、実施形態において下端は、完全に閉塞された底部となっており、イオン液体３は、開口１０ａを介し、被嵌合部１０ｂから外部に送られる。テーパ部１０ｃは、被嵌合部１０ｂと連設され、開口１０ａから収液部１０の一端、実施形態においては上端に向かって拡径していく擂鉢状の斜面から形成される。
【0033】
放出部２０は、ノズル２１、及び対向電極２２を含み、イオン液体３の液滴３ａを放出する。以下、放出部２０が、イオン液体３をナノサイズの液滴３ａとして放出する原理を説明する。
【0034】
ノズル２１と対向電極２２との間に電圧を印加すると、界面に作用する静電気力がノズル２１の端部におけるイオン液体３の表面張力を上回った時点でノズル２１の端部においてイオン液体３によりテイラーコーンが形成され、エレクトロスプレー（静電噴霧現象）が生じる。このエレクトロスプレーは、電界による静電気力がテイラーコーン先端から液糸を生成し、液糸が分裂することにより、微小液滴化されたイオン液体３を噴霧排出する現象である。排出された液滴中のイオン間に作用するクーロン力が液滴の表面張力よりも大きくなるとレイリー分裂を起こし、液滴は分裂し、微細化がより促進される。つまり、ノズル２１の先端部において、帯電したイオン液体３が、ナノサイズにまで微細化された帯電微粒子、すなわち微小液滴となり、対向電極２２からのクーロン力によって引き寄せられ、気化に準ずるような、ナノサイズの微小径の液滴３ａが、外部に放出され、イオン液体３が噴霧される。
【0035】
実施形態においては、ノズル２１は、少なくとも先端付近の内径が約０．１ｍｍであるキャピラリから形成されており、イオン液体３を吐出する。また、実施形態のノズル２１は、導体である、ステンレス鋼などの金属材料から形成され、導電性を有する。ノズル２１として極細のキャピラリを使用することによって、ノズル２１の鋭い先端に強い電界が誘起されやすくなり、表面電化密度が臨界値を超えるように速やかに増大され、エレクトロスプレーによってイオン液体３のナノサイズの液滴３ａがより確実に発生される。
【0036】
対向電極２２は、ノズル２１と対向配置される。実施形態においては、対向電極２２は、リング状であり、キャピラリであるノズル２１の先端にゆがみのない電界が集中されるように、ノズル２１は、対向電極２２の中心軸と一致するように配置される。対向電極２２の材質は、特に限定されない。しかしながら、対向電極２２にはノズル２１から吐出され、放出されるイオン液体３が付着することがあり、イオン液体３に対する耐食性に優れている金属材料、例えばタングステン、モリブデン、アルミニウム、ステンレス鋼、及びニッケル合金から対向電極２２を形成することが好ましい。
【0037】
送液手段３０は、収液部１０の開口１０ａを開放及び閉塞可能であり、収液部１０から放出部２０にイオン液体３を送る。実施形態においては、送液手段３０は、ピストン３１、輸液管３３、及び移動手段３２を含む。
【0038】
ピストン３１は、開口１０ａを介し、摺動可能に被嵌合部１０ｂに嵌挿され、収液部１０と嵌合され、収液部１０からイオン液体３を押出す。実施形態のピストン３１は、金属から形成される細長い円柱状であり、導電性を有し、中心軸に沿って長手方向に貫通するように、導液孔３１ａが形成されている。導液孔３１ａの一端は、ピストン３１と収液部１０とが嵌合されている状態において、被嵌合部１０ｂの内部に向かって開口し、他端は、輸液管３３と接続可能に開口している。
【0039】
輸液管３３は、ピストン３１によって収液部１０から押出されたイオン液体３を放出部２０に送る。実施形態においては、輸液管３３は、導体であるステンレス鋼から形成されており、導電性を有し、ピストン３１の導液孔３１ａと接続されることによって、ピストン３１と電気的に接続され、導電性を有するキャピラリであるノズル２１と、ピストン３１とを電気的に接続する。
【0040】
移動手段３２は、開放状態と閉塞状態との間で収液部１０及びピストン３１の少なくとも一方を移動する。実施形態においては、ピストン３１が、支柱、及び台座を含む固定手段３４によって真空容器５０に対し固定されており、収液部１０が移動手段３２によって開放状態と閉塞状態との間で移動される。なお、移動手段３２は、閉塞状態において、収液部１０からイオン液体３を押出すように、収液部１０を一定の速度で移動する機能を併有する。
【0041】
開放状態とは、図２に示すように、収液部１０とピストン３１とが嵌合されず、開口１０ａが開放されている状態である。閉塞状態とは、図１に示すように、収液部１０とピストン３１とが嵌合され、開口１０ａが閉塞されている状態である。以上のとおり、実施形態において、ピストン３１は、収液部１０の開口１０ａを開放及び閉塞する開閉部材であり、真空容器５０に収容される。
【0042】
移動手段３２は、電動機３２ａ、直線導入機３２ｂ、及びコントローラ３２ｃを含む。電動機３２ａ、直線導入機３２ｂ、及びコントローラ３２ｃは、支持部３２ｄを介し、真空容器５０の外部において真空容器５０に支持される。なお、コントローラ３２ｃは、別置きとされ、電動機３２ａと信号線などによって接続されてもよい。
【0043】
電動機３２ａは、実施形態においては、位置制御可能なステッピングモータであり、回転駆動力を発生する。直線導入機３２ｂは、電動機３２ａの回転駆動力を直線駆動力に変換し、収液部１０を直線的に進退移動する。コントローラ３２ｃは、電動機３２ａを制御する。収液部１０は、コントローラ３２ｃの制御によって、開放状態と閉塞状態との間で移動される。また、コントローラ３２ｃは、閉塞状態において、収液部１０から単位時間当たり一定量のイオン液体３が放出部２０に送られるように、電動機３２ａを制御する。
【0044】
電源部４０は、放出部２０のノズル２１と対向電極２２との間に電圧を印可する。実施形態においては、電源部４０は、第１電源４１から形成される。第１電源４１は、最高電圧が数ｋＶである高圧電源装置であり、ピストン３１と接続され、輸液管３３を介しノズル２１と接続される。
【0045】
一方、対向電極２２は、接地されており、ノズル２１と対向電極２２との間に、最大で数ｋＶの電位差が生じ、ノズル２１と対向電極２２との間に電界を生じ、エレクトロスプレーによって、イオン液体３の液滴３ａを放出部２０から放出し、イオン液体３の液滴３ａを噴霧することができる。
【0046】
真空容器５０は、収液部１０を収容する。実施形態においては、真空容器５０は、送液手段３０の一部であるピストン３１をも収容している。また、真空容器５０は、筒状の容器本体５１と、一対の端板５２とを有する。
【0047】
容器本体５１は、上下方向に配されており、一対の端板５２は、容器本体５１の上下の開口を気密に塞ぐ。一対の端板５２のうち、上側端板５２Ａには、図示しない細孔が穿設され、第１電源４１とピストン３１とを接続する電線が気密に挿通される。下側端板５２Ｂには、図示しない挿通孔が穿設され、棒状の連結部材３２ｅが、気密、且つ進退移動可能に挿通される。連結部材３２ｅは、直線導入機３２ｂと収液部１０とを連結する。また、下側端板５２Ｂには、固定手段３４によってピストン３１が固定される。
【0048】
次に、図３を参照して、本発明の実施形態に係る外部装置１を説明する。実施形態の外部装置１は、真空排気される合成室６１、被接続部６２、抵抗加熱ボート６３、捕集板６４、第１外部電源６５、及び第２外部電源６６を具備し、実施形態のイオン液体噴霧装置から供給されるイオン液体３の液滴３ａを使用し、有機ＥＬ化学材料などの有機化合物を精製する装置である。
【0049】
合成室６１は、気密容器から形成され、抵抗加熱ボート６３、及び捕集板６４を収容する。被接続部６２は、イオン液体噴霧装置の接続部２と連結され、外部装置１を実施形態のイオン液体噴霧装置と接続する。
【0050】
抵抗加熱ボート６３は、有機ＥＬ化学材料などの有機化合物である精製対象物４を収容し、第１外部電源６５から供給される電力によって精製対象物４を加熱し、精製対象物４の蒸気である対象物蒸気４ａを発生する。抵抗加熱ボート６３によって発生された対象物蒸気４ａと、イオン液体噴霧装置から供給されるイオン液体３の液滴３ａとは、合成室６１の内部において接触され、対象物蒸気４ａは、液滴３ａの運動によって捕集板６４に吹き付けられる。
【0051】
捕集板６４は、上下方向に配されており、第２外部電源６６から供給される電力によって、液滴３ａと対象物蒸気４ａとを冷却する。対象物蒸気４ａが冷却されることによって、捕集板６４の表面において精製対象物４が析出し、凝集され、捕集板６４の下方に配される捕集皿６４ａまでイオン液体３とともに滑り落ち、収集される。
【0052】
そして、実施形態に係るイオン液体噴霧方法は、実施形態に係るイオン液体噴霧装置を使用し、イオン液体３を噴霧する方法であって、脱気工程と、送液工程と、電圧印可工程と、放出工程とを具備する。なお、実施形態のイオン液体噴霧方法によって得られるイオン液体３の液滴３ａを有機ＥＬ化学材料の精製以外の目的に使用できることは上述したとおりである。
【0053】
脱気工程は、収液部１０の開口１０ａが開放されている開放状態において真空容器５０を減圧し、イオン液体３を脱気する工程である。イオン液体３には、大気圧下において空気中の酸素、窒素などの気体が溶存しており、減圧下においては、イオン液体３に溶存している気体が気泡として現れる。従って、収液部１０にイオン液体３が収容され、開口１０ａが開放されている開放状態において、真空容器５０が、イオン液体３の噴霧時と同程度の高真空状態となるように減圧され、イオン液体３が、一定時間、減圧下に置かれる。イオン液体３が、一定時間、減圧下に置かれることによって、イオン液体３に溶存している気体をイオン液体３から分離し、イオン液体３を脱気することができる。
【0054】
送液工程は、脱気工程の後、送液手段３０が、収液部１０の開口１０ａを閉塞し、開口１０ａが閉塞されている閉塞状態において、収液部１０から放出部２０にイオン液体３を送る工程である。
【0055】
電圧印可工程は、電源部４０としての第１電源４１が、放出部２０のノズル２１と対向電極２２との間に電圧を印加する工程である。
【0056】
放出工程は、放出部２０が、ノズル２１と対向電極２２との間の電位差によって、イオン液体３の液滴３ａを放出する工程である。
【0057】
以上、図１～図３を参照して説明したように、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、収液部１０が、開口１０ａを有し、送液手段３０が、開口１０ａを開放及び閉塞可能であり、真空容器５０が、収液部１０を収容する。従って、上記した実施形態に係るイオン液体噴霧方法のように、脱気工程を実行した後に、送液工程を実行することによって、放出部２０に送られるイオン液体３から溶存気体を除去することができる。
【0058】
イオン液体を脱気しないまま真空下に置くと、激しく溶存気体の気泡が発生する。従って、真空下でイオン液体を噴霧する場合には、イオン液体を予め脱気しておく必要がある。しかしながら、イオン液体をシリンジなどの収液部に注入する作業は大気圧下で行う必要があり、脱気の効果は半減される。その結果、例えば輸液管に気泡が入り、送液が滑らかに行われなかったり、収液部が薄肉であると、収液部が破損したりするなどの不具合が生じる。
【0059】
実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、放出部２０に送られるイオン液体３から溶存気体を予め除去できることによって、上記した不具合が生じることを防止できる。また、送液手段３０が、ピストン３１を含み、真空容器５０が、開口１０ａの開閉部材であるピストン３１をも収容する実施形態においては、更に容易、且つ確実に、放出部２０に送られるイオン液体３から溶存気体を除去することができる。
【0060】
更に、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、エレクトロスプレーを利用しイオン液体３を噴霧することによって、イオン液体３を加熱する必要がなく、イオン液体３の劣化を抑制し、コスト増大を抑制できるとともに、イオン液体３を肉眼では容易に視認できない、気化に準ずるような微小径の液滴３ａとし、噴霧できる。その結果、イオン液体３の単位体積当たりの表面積を大幅に拡大することができ、イオン液体３の液滴３ａと有機ＥＬ化学材料などの精製対象物４との接触によって対象物を精製するとき、高効率化が図れる。
【0061】
そして、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、静電噴霧によりイオン液体３を肉眼では容易に視認できない微小径の液滴として噴霧するので、イオン液体３を加熱して、気化する必要がないことによって、イオン液体に加熱による変色や分解が生じないことから、一度使用したイオン液体であっても再利用しやすい。ひいては長期にイオン液体噴霧装置を稼働したときに、運用コストの上昇を抑制することができる。
【0062】
また、各種化学物質の精製に限らず、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、高温とされていない微小径の液滴３ａとしてイオン液体３を噴霧できる。従って、温度上昇が好ましくないプロセス、加熱気化されたイオン液体の使用が困難であるようなプロセスなどのプロセスにおいても、気化に準ずるような、微小径のイオン液体３の液滴３ａを供給でき、本発明のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法は、そのようなプロセスへの適用も可能となる。
【0063】
また、図１～図３を参照して説明したように、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、ノズル２１が導電性を有し、例えば金属製のピストン３１とステンレス鋼製の輸液管３３とを介し、第１電源４１と接続され、高電圧が印可される。従って、ナノサイズの微小径の液滴３ａを得るために、ノズル２１としてキャピラリのような微細な管を使用した場合にも、ノズル２１の帯電を防止し、放電によってノズル２１が破損されることを防止できる。
【0064】
上述したとおり、１×１０-2Ｐａオーダー以下の高真空下では、大気圧下よりも放電が生じにくい。しかしながら、圧力がより高い領域の真空下においては、放電はかえって生じやすくなる。実施形態のイオン液体噴霧装置によれば、放電を生じやすい圧力域の真空下においても放電を防止でき、ノズル２１が破損されることをより確実に防止できる。また、ノズル２１が例えば樹脂製のキャピラリから形成されていると、放電により樹脂が溶融し、ノズル２１が閉塞されることがある。ノズル２１が金属製であれば、放電が生じても、少なくとも溶融による破損を抑制することができる。また、このため、本実施形態において、真空容器５０の内部は、１×１０-3～１×１０-5Ｐａに調整されることが好ましく、真空容器５０は当該圧力範囲において耐久性を有していることが好ましい。
【0065】
なお、上記の実施形態においては、ノズル２１に導電性を付与し、ピストン３１などと電気的に接続することによって、ノズル２１の帯電を防止し、放電によってノズル２１が破損されることを防止している。本発明は、これに限られず、第１電源４１に、バイポーラ電源を使用し、ノズル２１に印可される電圧の極性を常に切替えるようにして、ノズル２１の帯電を防止し、放電によってノズル２１が破損されることを防止してもよい。
【0066】
第１電源４１に使用するバイポーラ電源は、例えば、最大電圧がプラスマイナス数ｋＶ、周波数特性が最大で数十ｋＨｚである高電圧、高周波数のバイポーラ電源であることが好ましい。また、第１電源４１にバイポーラ電源を使用する場合には、図１に示すように第１電源４１をピストン３１に接続することも、あるいは、第１電源４１をノズル２１に直接に接続することも可能である。また、高電圧、高周波数のバイポーラ電源である第１電源４１をノズル２１と直接に接続するとき、ノズル２１は、溶融シリカ、ポリマー樹脂などの導電性を有していない樹脂製のキャピラリから形成することもできる。
【0067】
また、図１～図３を参照して説明したように、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、開口１０ａと収液部１０の上端との間にテーパ部１０ｃが形成されることによって、ピストン３１を被嵌合部１０ｂに嵌挿する際にピストン３１が収液部１０の上端と当たり、ピストン３１を収液部１０と嵌合できなくなるのを防止し、ピストン３１と収液部１０とをより確実に嵌合できる。
【0068】
更に、図１～図３を参照して説明したように、実施形態のイオン液体噴霧装置、及びイオン液体噴霧方法によれば、ピストン３１が真空容器５０に対し固定され、収液部１０が移動手段３２によって移動され、イオン液体３が、ピストン３１に形成される導液孔３１ａを介し、収液部１０から押出され、輸液管３３を介し、放出部２０に送られる。従って、液だれ防止のためにノズル２１をイオン液体３の液面より上に配置する場合に、輸液管３３の長さを短くし、放出部２０にイオン液体３をより安定的に供給できる。
【0069】
また、ピストン３１が固定であることによって、ピストン３１を金属材料から形成した場合に、輸液管３３を固定のピストン３１と接続でき、柔軟性のない金属材料から輸液管３３を形成することができる。
【0070】
次に、図４を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。図４は、本発明の他の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す一部拡大図である。以下、図４のイオン液体噴霧装置が、図１、図２のイオン液体噴霧装置と異なる部分を主として説明する。
【0071】
図４に示すように、本実施形態においては、収液部１０Ａは、複数の被嵌合部１０ｂを有する。送液手段３０は、複数の被嵌合部１０ｂと嵌合される複数のピストン３１と、複数の輸液管３３とを有する。放出部２０は、複数のノズル２１と、図示していない複数の対向電極２２とを有する。
【0072】
複数のピストン３１は、固定手段３４によって、真空容器５０に対し固定される。複数のピストン３１の各々は、導液孔３１ａを有し、図示していない第１電源４１と接続され、導液孔３１ａには、ステンレス鋼製の輸液管３３が各々接続され、導体から形成されるノズル２１と電気的に接続される。複数の対向電極２２は、複数のノズル２１と各々対向配置される。
【0073】
以上、図４を参照して説明したように、本実施形態によれば、収液部１０Ａが複数の被嵌合部１０ｂを有し、送液手段３０が複数のピストン３１を有し、放出部２０が複数のノズル２１と、複数の対向電極２２とを有する。従って、単位時間あたりに噴霧できるイオン液体３の液滴３ａの分量を増大させることができ、例えば有機ＥＬ化学材料などの精製を更に効率よく行うことができ、量産化を更に容易とすることができる。
【0074】
次に、図５を参照して、本発明の更に他の実施形態を説明する。図５は、更に他の実施形態に係るイオン液体噴霧装置を示す正面図である。以下、図５のイオン液体噴霧装置が、図１、図２のイオン液体噴霧装置と異なる部分を主として説明する。
【0075】
本実施形態のイオン液体噴霧装置においては、電源部４０は、図１と同様の高圧電源である第１電源４１と、低電圧のバイポーラ電源である第２電源４２とを有する。高電圧の第１電源４１は、対向電極２２と接続され、低電圧の第２電源４２は、ノズル２１Ａと直接に接続される。第１電源４１が対向電極２２に印可する電圧は、数ｋＶであることが好ましく、第２電源４２がノズル２１に印可する電圧は、プラスマイナス数Ｖであることが好ましい。また、ノズル２１Ａは、金属製又は樹脂製のキャピラリから形成される。輸液管３３Ａの材質は特に限定されず、樹脂製であってもよく、ピストン３１の材質も特に限定されず、金属製であっても、樹脂製であってもよい。
【0076】
以上、図５を参照して説明したように、本実施形態によれば、対向電極２２にエレクトロスプレーのための高電圧の第１電源４１が接続され、ノズル２１に帯電防止のために、低電圧のバイポーラ電源である第２電源４２が接続される。従って、ノズル２１からの放電を防止し、ノズル２１の破損を防止することができる。
【0077】
以上、図面（図１～図５）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記（１）～（４））。
【0078】
（１）上記各実施形態においては、ピストン３１が真空容器５０に対し固定され、収液部１０、１０Ａが移動手段３２によって移動される。本発明は、これに限られず、収液部１０、１０Ａが真空容器５０に対し固定され、ピストン３１が移動手段３２によって移動されてもよく、収液部１０、１０Ａとピストン３１の両方が移動されてもよい。
【0079】
（２）上記各実施形態においては、ピストン３１を長手方向に貫通するように導液孔３１ａが形成され、イオン液体３は、ピストン３１の内部を通し放出部２０に送られる。本発明は、これに限られず、例えば収液部１０、１０Ａの底部にイオン液体３の出口を設け、収液部１０、１０Ａの出口を介しイオン液体３が放出部２０に送られるようにしてもよい。このとき、収液部１０、１０Ａを金属材料から形成し、導電性を付与し、第１電源４１と接続し、真空容器５０に対し固定する。そして、ピストン３１を移動手段３２によって移動するものとすることが、金属から形成された輸液管３３を収液部１０、１０Ａの出口に接続する場合には特に好ましい。
【0080】
（３）上記実施形態においては、ノズル２１は、導電性を付与するように金属製のキャピラリから形成されているが、溶融シリカ、ポリマー樹脂などの樹脂製のキャピラリに金属メッキを施し、導電性を付与したものであってもよい。
【0081】
（４）図４の実施形態においては、複数の被嵌合部１０ｂと、複数のピストン３１と、複数のノズル２１とが設けられているが、１つの被嵌合部１０ｂと１つのピストン３１とから複数のノズル２１にイオン液体３を送るように、輸液管３３を分岐してもよい。
【符号の説明】
【0082】
３…イオン液体
３ａ…液滴
１０、１０Ａ…収液部
１０ａ…開口
１０ｂ…被嵌合部
２０…放出部
２１、２１Ａ…ノズル
２２…対向電極
３０…送液手段
３１…ピストン
３２…移動手段
３３、３３Ａ…輸液管
４０…電源部
４１…第１電源
４２…第２電源
５０…真空容器
３ａ…液滴
１０、１０Ａ…収液部
１０ａ…開口
１０ｂ…被嵌合部
２０…放出部
２１、２１Ａ…ノズル
２２…対向電極
３０…送液手段
３１…ピストン
３２…移動手段
３３、３３Ａ…輸液管
４０…電源部
４１…第１電源
４２…第２電源
５０…真空容器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口を有し、イオン液体を収容する収液部と、
導体から形成され、前記イオン液体を吐出するノズル、及び前記ノズルと対向配置される対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する放出部と、
前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液手段であって、導体から形成され、前記ノズルと電気的に接続される輸液管を含む送液手段と、
前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記収液部を収容する真空容器
とを具備するイオン液体噴霧装置。
導体から形成され、前記イオン液体を吐出するノズル、及び前記ノズルと対向配置される対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する放出部と、
前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液手段であって、導体から形成され、前記ノズルと電気的に接続される輸液管を含む送液手段と、
前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記収液部を収容する真空容器
とを具備するイオン液体噴霧装置。
【請求項2】
前記送液手段は、導体から形成されるとともに前記真空容器に収容され、前記開口を介し前記収液部と嵌合され、前記収液部から前記イオン液体を押出すピストン、及び、前記収液部を移動する移動手段であって、前記収液部の前記開口が開放される開放状態と、前記収液部の前記開口が閉塞される閉塞状態との間で前記収液部を移動する機能、及び前記閉塞状態において前記収液部から前記イオン液体を押出すように、前記収液部を一定の速度で移動する機能を有する移動手段を含み、
前記収液部は、前記ピストンと嵌合される被嵌合部であって、前記イオン液体が注入される被嵌合部を含み、前記ピストンは、自身を長手方向に貫通するように形成され前記被嵌合部の内部と前記輸液管とを連通する導液孔を有し、前記輸液管と電気的に接続される、請求項１に記載のイオン液体噴霧装置。
前記収液部は、前記ピストンと嵌合される被嵌合部であって、前記イオン液体が注入される被嵌合部を含み、前記ピストンは、自身を長手方向に貫通するように形成され前記被嵌合部の内部と前記輸液管とを連通する導液孔を有し、前記輸液管と電気的に接続される、請求項１に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項3】
前記収液部は、複数の前記被嵌合部を有し、
前記送液手段は、前記複数の被嵌合部と嵌合する複数の前記ピストンを含む、請求項２に記載のイオン液体噴霧装置。
前記送液手段は、前記複数の被嵌合部と嵌合する複数の前記ピストンを含む、請求項２に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項4】
前記電源部は、前記ピストン及び前記輸液管を介し前記ノズルと電気的に接続される、請求項２又は請求項３に記載のイオン液体噴霧装置。
【請求項5】
開口を有し、イオン液体を収容する収液部と、
前記イオン液体を吐出するノズル、及び前記ノズルと対向配置される対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する放出部と、
前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液手段と、
前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記収液部を収容する真空容器
とを具備し、
前記電源部は、一定の電圧を前記ノズルと前記対向電極との間に印加する第１電源、及びバイポーラ電源であり、前記第１電源よりも絶対値が小さい電圧域の電圧を前記ノズルと前記対向電極との間に印加する第２電源を含む、イオン液体噴霧装置。
前記イオン液体を吐出するノズル、及び前記ノズルと対向配置される対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する放出部と、
前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液手段と、
前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記収液部を収容する真空容器
とを具備し、
前記電源部は、一定の電圧を前記ノズルと前記対向電極との間に印加する第１電源、及びバイポーラ電源であり、前記第１電源よりも絶対値が小さい電圧域の電圧を前記ノズルと前記対向電極との間に印加する第２電源を含む、イオン液体噴霧装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のイオン液体噴霧装置を使用し、イオン液体を噴霧するイオン液体噴霧方法であって、
前記収液部の前記開口が開放されている開放状態において前記真空容器を減圧し、前記イオン液体を脱気する脱気工程と、
前記脱気工程の後、前記送液手段が、前記収液部の前記開口を閉塞し、前記開口が閉塞されている閉塞状態において、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液工程と、
前記電源部が、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電圧印可工程と、
前記放出部が、前記ノズルと前記対向電極との間の電位差によって、前記イオン液体の液滴を放出する放出工程
とを具備する、イオン液体噴霧方法。
前記収液部の前記開口が開放されている開放状態において前記真空容器を減圧し、前記イオン液体を脱気する脱気工程と、
前記脱気工程の後、前記送液手段が、前記収液部の前記開口を閉塞し、前記開口が閉塞されている閉塞状態において、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る送液工程と、
前記電源部が、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する電圧印可工程と、
前記放出部が、前記ノズルと前記対向電極との間の電位差によって、前記イオン液体の液滴を放出する放出工程
とを具備する、イオン液体噴霧方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
本願に開示するイオン液体噴霧装置は、収液部と、放出部と、送液手段と、電源部と、真空容器とを具備する。前記収液部は、開口を有し、イオン液体を収容する。前記放出部は、ノズル、及び対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する。前記ノズルは、導体から形成され、前記イオン液体を吐出する。前記対向電極は、前記ノズルと対向配置される。前記送液手段は、前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、輸液管を含み、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る。前記輸液管は、導体から形成され、前記ノズルと電気的に接続される。前記電源部は、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する。前記真空容器は、前記収液部を収容する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
本願に開示するイオン液体噴霧装置において、前記送液手段は、ピストン、及び移動手段を含む。前記ピストンは、導体から形成されるとともに前記真空容器に収容され、前記開口を介し前記収液部と嵌合され、前記収液部から前記イオン液体を押出す。前記移動手段は、開放状態と閉塞状態との間で前記収液部を移動する機能、及び前記閉塞状態において前記収液部から前記イオン液体を押出すように、前記収液部を一定の速度で移動する機能を有する。前記開放状態とは、前記収液部の前記開口が開放される状態である。前記閉塞状態とは、前記収液部の前記開口が閉塞される状態である。前記収液部は、前記ピストンと嵌合される被嵌合部であって、前記イオン液体が注入される被嵌合部を含む。前記ピストンは、自身を長手方向に貫通するように形成され前記被嵌合部の内部と前記輸液管とを連通する導液孔を有し、前記導液管と電気的に接続される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
更に、本願に開示するイオン液体噴霧装置において、前記電源部は、前記ピストン及び前記輸液管を介し前記ノズルと電気的に接続される。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
また、本願に開示するイオン液体噴霧装置は、収液部と、放出部と、送液手段と、電源部と、真空容器とを具備する。前記収液部は、開口を有し、イオン液体を収容する。前記放出部は、ノズル、及び対向電極を含み、前記イオン液体の液滴を放出する。前記ノズルは、前記イオン液体を吐出する。前記対向電極は、前記ノズルと対向配置される。前記送液手段は、前記収液部の前記開口を開放及び閉塞可能であり、前記収液部から前記放出部に前記イオン液体を送る。前記電源部は、前記放出部の前記ノズルと前記対向電極との間に電圧を印加する。前記真空容器は、前記収液部を収容する。そして、前記電源部は、第１電源、及び第２電源を含む。前記第１電源は、一定の電圧を前記ノズルと前記対向電極との間に印加する。前記第２電源は、バイポーラ電源であり、前記第１電源よりも絶対値が小さい電圧域の電圧を前記ノズルと前記対向電極との間に印加する。