静电喷涂装置、盒式组件和覆盖件的制作方法

文档序号:28681482发布日期:2022-01-29 06:17阅读:76来源:国知局
静电喷涂装置、盒式组件和覆盖件的制作方法

1.本发明涉及静电喷涂装置。


背景技术:

2.现有技术中已知有将带电的液体向对象物喷射的静电喷涂装置。例如在日本特表2007-521941号公报中记载有用使用者的手能够握住的尺寸的静电喷雾装置,其为将通过连接于高电压发生器的发射极电极而被施加了高电压的液体组合物从喷嘴赋予向利用者的皮肤的装置。发射极电极包含中央天线。中央天线在喷嘴通路内延伸,将液体组合物充电。


技术实现要素:

3.本发明涉及一种喷射带电的液体的静电喷涂装置,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的静电喷涂装置,该静电喷涂装置包括:电压源;用于使上述液体带电的基本电极,其被施加来自上述电压源的电压,具有线状的前端部;被施加来自上述电压源的电压的附加电极;和导电体,其与上述基本电极和上述附加电极电隔离,且配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
4.另外,本发明涉及一种盒式组件(cartridge),其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的、喷射带电的液体的静电喷涂装置的盒式组件,该盒式组件包括:用于使上述液体带电的基本电极,其能够被施加来自电压源的电压,具有线状的前端部;能够被施加来自电压源的电压的附加电极;和导电体,其与上述基本电极和上述附加电极电隔离,配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
5.并且,本发明涉及一种覆盖件,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的、喷射带电的液体的静电喷涂装置的覆盖件,其中,上述静电喷涂装置的主体包括:电压源;用于使上述液体带电的基本电极,其被施加来自上述电压源的电压,具有线状的前端部;和被施加来自上述电压源的电压的附加电极,上述覆盖件相对于上述主体可拆装,且具有导电体,在上述覆盖件安装于上述主体的状态下,上述导电体配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,且与上述基本电极和上述附加电极电隔离,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
附图说明
6.图1是本发明的第一实施方式的静电喷涂装置的侧面图。
7.图2是该实施方式的静电喷涂装置中盒式组件的立体图。
8.图3是本发明的第一或者第三实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的一部分和盒式组件的截面图。
9.图4是本发明的第一实施方式的静电喷涂装置的盒式组件的正面图。
10.图5是该实施方式的静电喷涂装置的盒式组件之中将壳体的一部分省略了的结构的正面图。
11.图6是该实施方式的静电喷涂装置的盒式组件之中将壳体的一部分、第一电极部件和泵罩省略了的结构的正面图。
12.图7是本发明的第二实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的一部分和盒式组件的截面图。
13.图8是该实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的正面图。
14.图9是本发明的第四或者第五实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的一部分和盒式组件的截面图。
15.图10是本发明的第六实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的一部分和盒式组件的截面图。
16.图11是该实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的背面图。
17.图12是本发明的第七实施方式的静电喷涂装置的覆盖件的一部分和盒式组件的截面图。
具体实施方式
18.具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的静电喷涂装置所使用的液体、喷射的对象物、或者使用的环境是多种多样的,能够使用的电压的高度也受限制。因此,期望提高被喷射的液体或者其内容物(以下称为液体等。)的直进性。即,带电的液体等沿着与形成于静电喷涂装置与对象物之间的电场对应的轨道向对象物前进。从向使用者瞄准的所希望的位置喷射的观点、或者有效地喷射液体的观点考虑,优选从装置喷射的液体等不分散地、朝向对象物在笔直的轨道上行进。但是,根据使用的液体、对象物或者环境,存在从装置喷射的液体等难以笔直地行进的情况。另外,形成电场的电压的高度受到限制,从而向对象物去的液体等的速度受到限制,因此不容易使液体等直进。
19.上述日本特表2007-521941号公报中记载的静电喷雾装置中,发射极电极包括圆筒。圆筒是为了避免对于适当的静电喷雾而言不必要的电晕放电,而与中央天线同轴地以包围喷嘴通路的方式设置的。但是,在该装置中,不能说充分地考虑了液体组合物的直进性,例如在高湿度的环境下,不容易使液体组合物稳定地直进。
20.因此,本发明涉及能够使喷射的液体等的直进性提高的手持型的静电喷涂装置。
21.即,本发明涉及一种静电喷涂装置,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的喷射带电的液体的静电喷涂装置,该静电喷涂装置具有:电压源;用于使上述液体带电的基本电极,其被施加来自上述电压源的电压,具有线状的前端部;被施加来自上述电压源的电压的附加电极;和导电体,其与上述基本电极和上述附加电极电隔离,且配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
22.另外,本发明涉及一种盒式组件,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的、且喷射带电的液体的静电喷涂装置的盒式组件,该盒式组件包括:用于使上述液体带电的基本电极,其能够被施加来自电压源的电压,具有线状的前端部;能够被施加来
自电压源的电压的附加电极;和导电体,其与上述基本电极和上述附加电极电隔离,配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
23.本发明还涉及一种覆盖件,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的、且喷射带电的液体的静电喷涂装置的覆盖件,其中,上述静电喷涂装置的主体具有:电压源;用于使上述液体带电的基本电极,其被施加来自上述电压源的电压,具有线状的前端部;和被施加来自上述电压源的电压的附加电极,上述覆盖件相对于上述主体能够安装和拆卸,且具有导电体,在上述覆盖件安装于上述主体的状态下,上述导电体配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,且与上述基本电极和上述附加电极电隔离,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
24.利用本发明的静电喷涂装置、盒式组件和覆盖件,能够提高所喷射的液体等的直进性。
25.以下,参照附图对于本发明的优选的实施方式进行详细说明。此外,在本说明书和附图中,关于具有实质上相同的功能、结构的要素,标注相同的附图标记从而省略重复的说明。
26.《第一实施方式》
27.图1中所示的第一实施方式的静电喷涂装置1为手持型,例如具有使用者能够用单手握住来使用的形状、大小和重量。静电喷涂装置1采用静电喷涂法。静电喷涂法是对液体施加正或负的高电压而使该液体带电,将带电了的该液体向对象物喷雾的方法。液体可以为包含多个成分的组合物。被喷雾的液体由于库伦斥力而一边反复细微化一边在空间中扩散,能够在对象物的表面形成薄膜。作为静电喷涂的液体的溶剂包含挥发性物质的情况下,在静电喷涂被喷出的过程中、或者在附着于对象物之后,作为挥发性物质的溶剂干燥,从而能够在对象物的表面形成覆膜。静电喷涂装置1例如能够在人用手进行手术的用途或者使用者的个人用途等中使用,能够将带电的液体向对象物、例如使用者自身或者他人的皮肤或者指甲喷射。液体可以是含有静电纺丝用的原料、被施加高电压的液体,即纺丝用液(液状组合物)。即,静电喷涂装置1也可以是通过静电喷涂法在对象物的表面形成纤维的堆积物的静电纺丝装置。在对象物的表面形成的堆积物优选为纤维状的覆膜。
28.以下,关于静电喷涂装置1中使用的液体(液状组合物)进行详细说明。作为液状组合物,例如能够使用能够形成纤维的高分子化合物、尤其是具有覆膜形成能力的高分子化合物溶解于溶剂中而成的溶液。作为这样的高分子化合物,水溶性高分子化合物或者非水溶性高分子化合物的任一者均能够使用。作为溶剂,能够使用水、醇、酮。
29.本发明中使用的液状组合物含有以下的成分(a)、(b)和(c),成分(b)与成分(c)的质量比(b/c)优选为0.4以上且50以下。
30.(a)选自醇和酮中的1种或者2种以上的挥发性物质
31.(b)具有覆膜形成能力的高分子化合物
32.(c)水
33.本说明书中成分(b)为选自水溶性高分子、非水溶性高分子中的高分子化合物,优选为含有非水溶性高分子的高分子化合物。在此,“水溶性高分子化合物”是指具有如下性质的高分子化合物:即,在1个大气压、常温(20℃
±
15℃)的环境下,将高分子化合物浸渍在
相对于该高分子化合物为10倍以上的质量的水中,经过了足够的时间(例如24小时以上)时,能够以所浸渍的高分子化合物的50质量%以上溶解的程度溶解于水。另一方面,“非水溶性高分子化合物”是指具有如下性质的高分子化合物:即,在1个大气压、常温(20℃
±
15℃)的环境下,将高分子化合物浸渍在相对于该高分子化合物为10倍以上的质量的水中,经过了足够的时间(例如24小时以上)时,能够以所浸渍的高分子化合物的80质量%以上没有溶解的程度难以溶解于水。
34.作为水溶性高分子化合物,例如可以列举普鲁兰多糖、透明质酸、硫酸软骨素、聚-γ-谷氨酸、改性玉米淀粉、β-葡聚糖、低聚葡萄糖、肝素、硫酸角质素等的粘多糖、纤维素、果胶、木聚糖、木质素、葡甘露聚糖、半乳糖醛酸、车前子胶、罗望子籽胶、阿拉伯树胶、黄蓍胶、改性玉米淀粉、大豆水溶性多糖、海藻酸、角叉菜胶、海带多糖、琼脂(琼脂糖)、墨角藻多糖、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等的天然高分子、部分皂化聚乙烯醇(不与交联剂一起使用的情况)、低皂化聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚环氧乙烷、聚丙烯酸钠等的合成高分子等。这些水溶性高分子化合物能够单独使用或者使2种以上组合使用。这些水溶性高分子化合物之中,从覆膜的形成较为容易的观点考虑,优选使用普鲁兰多糖、以及部分皂化聚乙烯醇、低皂化聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚环氧乙烷等的合成高分子。
35.另一方面,作为非水溶性高分子化合物,例如可以列举在形成覆膜或者纤维后能够不溶化处理的完全皂化聚乙烯醇、通过与交联剂一并使用而在形成纤维后能够交联处理的部分皂化聚乙烯醇、聚(n-丙酰基乙烯亚胺)接枝-二甲基硅氧烷/γ-氨丙基甲基硅氧烷共聚物等的噁唑啉改性有机硅、玉米蛋白(zein,玉米蛋白质的主要成分)、聚酯、聚乳酸(pla)、聚丙烯腈树脂、聚甲基丙烯酸树脂等的丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等。这些非水溶性高分子化合物可以单独使用或者可以将2种以上组合使用。优选使用选自这些非水溶性高分子之中形成覆膜后能够不溶化处理的完全皂化聚乙烯醇、通过与交联剂一并使用而在形成覆膜后能够交联处理的部分皂化聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚甲基丙烯酸树脂等的丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩乙醛二乙氨基乙酸酯、聚(n-丙酰基乙烯亚胺)接枝-二甲基硅氧烷/γ-氨丙基甲基硅氧烷共聚物等的噁唑啉改性有机硅、聚乳酸(pla)、玉米蛋白、聚氨酯中的1种或者2种以上。
36.成分(b)从在成分(a)中溶解或者分散、并在皮肤或指甲等形成纤维的观点考虑,优选非水溶性高分子化合物,液状组合物作为纺丝用液发挥功能。所谓成分(b)溶解或者分散是指,其分散状态用目视观察为均匀的状态,优选用目视观察为透明或者半透明的状态。
37.成分(a)的挥发性物质为在液体的状态下具有挥发性的物质。在液状组合物中,成分(a)以如下目的而配合:使放置在电场内的该液状组合物充分地带电之后,从喷嘴前端向皮肤喷出,当成分(a)蒸发时液状组合物的电荷密度变得过剩,成分(a)一边通过库仑斥力进一步细微化一边进一步蒸发,最终形成含有干燥的纤维的覆膜。为了该目的,挥发性物质优选其蒸气压在20℃为0.01kpa以上且106.66kpa以下,更优选为0.13kpa以上且66.66kpa以下,进一步优选为0.67kpa以上且40.00kpa以下,更进一步优选为1.33kpa以上且40.00kpa以下。
38.成分(a)的挥发性物质之中,作为醇,例如能够适当地使用一元的链式脂肪族醇、一元的环式脂肪族醇、一元的芳香族醇。作为一元的链式脂肪族醇可以列举c
1-c6醇,作为一
元的环式醇可以列举c
4-c6环式醇、作为一元的芳香族醇可以列举苯甲醇、苯乙醇等。作为它们的具体例子,可以列举乙醇、异丙醇、丁醇、苯乙醇、正丙醇、正戊醇等。这些醇能够使用选自它们的1种或者2种以上。
39.成分(a)的挥发性物质之中,作为酮可以列举二c
1-c4烷基酮,例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等。这些酮可以单独使用一种,或者将2种以上组合使用。
40.成分(a)的挥发性物质更优选的是选自乙醇、异丙醇和丁醇中的1种或者2种以上,进一步优选的是选自乙醇和丁醇中的1种或者2种,更加优选的是乙醇。
41.液状组合物中的成分(a)的含量优选为50质量%以上,更优选为55质量%以上,进一步优选为60质量%以上,更进一步优选为65质量%以上。另外,优选为95质量%以下,更优选为94质量%以下,进一步优选为93质量%以下,更进一步优选为92质量%以下。液状组合物中的成分(a)的含量优选为50质量%以上且95质量%以下,更优选为55质量%以上且94质量%以下,进一步优选为60质量%以上且93质量%以下,更进一步优选为65质量%以上且92质量%以下。通过以该比例在液状组合物中含有成分(a),在进行静电喷涂法时能够使液状组合物中的成分(a)充分地挥发,能够在皮肤或者指甲的表面形成以成分(b)为主要成分的含有纤维的覆膜。
42.从纤维形成性的观点考虑,成分(b)的高分子化合物优选为非水溶性聚合物,是能够溶解于成分(a)的挥发性物质中的物质。在此,所谓溶解是指在20℃处于分散状态,该分散状态用目视观察为均匀的状态,优选用目视观察为透明或者半透明的状态。
43.作为纤维形成用非水溶性聚合物,能够根据成分(a)的挥发性物质的性质使用适当的物质。具体而言,为可溶于成分(a)、优选不溶于水的聚合物。在本说明书中所谓“水溶性聚合物”是指,具有如下性质的物质:在1个大气压、23℃的环境下,称量1g聚合物之后,将其浸渍在10g的离子交换水中,经过24小时后,所浸渍的聚合物的0.5g以上溶解于水的性质。另一方面,在本说明书中所谓“非水溶性聚合物”是指,具有如下性质的物质:在1个大气压、23℃的环境下,称量1g聚合物后,将其浸渍在10g的离子交换水中,经过24小时后,所浸渍的聚合物的0.5g以上没有溶解的性质,换言之溶解量小于0.5g的性质。
44.从覆膜形成性的观点考虑,液状组合物中的成分(b)的含量优选为4质量%以上,更优选为6质量%以上,进一步优选为8质量%以上。另外,从静电喷涂性的观点考虑,成分(b)的含量优选为40质量%以下,更优选为35质量%以下,进一步优选为30质量%以下。液状组合物中的成分(b)的含量优选为4质量%以上且35质量%以下,更优选为6质量%以上且30质量%以下,进一步优选为8质量%以上且25质量%以下。在形成作为纤维的堆积物的覆膜的情况下,通过使在液状组合物中以该比例含有成分(b),能够稳定且高效地形成作为纤维的堆积物的覆膜。
45.成分(c)的水与乙醇等的不电离的溶剂相比,会电离并产生电荷,因此能够对液状组合物中赋予导电性。因此,通过静电喷涂,在皮肤或指甲的表面上稳定地形成纤维状的覆膜。另外,水有助于提高通过静电喷涂而形成的覆膜向皮肤或指甲的紧贴性、提高耐久性。从获得这些作用效果的观点考虑,成分(c)在液状组合物中含有0.2质量%以上且25质量%以下。液状组合物中的成分(c)的含量优选为0.3质量%以上,更优选为0.35质量%以上,进一步优选为0.4质量%以上。另外,液状组合物中的成分(c)的含量优选为20质量%以下,更优选为19质量%以下,进一步优选为18质量%以下。液状组合物中的成分(c)的含量为0.2
质量%以上且25质量%以下,优选为0.3质量%以上且20质量%以下,更优选为0.35质量%以上且19质量%以下,进一步优选为0.4质量%以上且18质量%以下。
46.另外,从向皮肤等的对象物的表面的覆膜形成性的观点、形成纤维的情况下的纤维状的覆膜的形成性的观点、提高向该对象物的覆膜的紧贴性的观点、提高覆膜的耐久性的观点考虑,成分(b)与成分(c)的质量比(b/c)为0.4以上且50以下。该质量比(b/c)优选为0.5以上,更优选为0.6以上。另外,该质量比(b/c)优选为45以下,更优选为40以下。该质量比(b/c)的范围为0.4以上且50以下,优选为0.5以上且45以下,更优选为0.55以上且40以下,进一步优选为0.6以上且40以下。
47.另外,从向皮肤等的对象物的表面的覆膜形成性的观点、通过将液状组合物向对象物直接静电喷涂而稳定地获得纤维状的覆膜的观点、提高获得的覆膜的紧贴性的观点、提高覆膜的耐久性的观点等考虑,成分(a)与成分(c)的质量比(a/c)优选为3以上且300以下。该质量比(a/c)优选为3.5以上,进一步优选为4以上。该质量比(a/c)更优选为250以下,进一步优选为210以下。该质量比(a/c)的范围更优选为3.5以上且250以下,进一步优选为4以上且210以下。
48.从液状组合物中的成分(b)的分散性的观点、覆膜的形成性和覆膜的耐久性的观点考虑,成分(b)与成分(a)的质量比(b/a)优选为0.01以上,更优选为0.02以上,进一步优选为0.04以上,更进一步优选为0.07以上。该质量比(b/a)优选为0.55以下,更优选为0.50以下,进一步优选为0.30以下,更进一步优选为0.25以下。
49.在液状组合物中,可以仅含有上述的成分(a)~(c),或者在成分(a)~(c)的基础上还含有其它成分。作为其它成分,例如可以列举多元醇、液状油、成分(b)的聚合物的增塑剂、液状组合物中的导电率控制剂、成分(b)以外的水溶性聚合物、着色颜料、体质颜料等的粉体、染料、香料、忌避剂、抗氧化剂、稳定剂、防腐剂、各种维生素等。液状组合物中含有其它成分的情况下,该其它成分的含有比例优选为0.1质量%以上且30质量%以下,进一步优选为0.5质量%以上且20质量%以下。
50.在液状组合物中,也可以含有着色颜料、体质颜料等的粉体,从均匀的覆膜的形成性、覆膜的耐久性和紧贴性的观点考虑,在20℃粒径为0.1μm以上的粉体的含量优选为1质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进一步优选为0.01质量%以下,除了不可避免地混入的情况以外优选不含有。
51.从静电喷涂的容易度、稳定地形成纤维状的覆膜的观点、静电喷涂时的纺丝性的观点、提高覆膜的耐久性的观点、提高覆膜的触感的观点考虑,液状组合物的粘度优选在25℃为2~3000mpa
·
s。该粘度优选为10mpa
·
s以上,更优选为20mpa
·
s以上,进一步优选为30mpa
·
s以上。另外,该粘度优选为1500mpa
·
s以下,更优选为1000mpa
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s以下,进一步优选为800mpa
·
s以下。粘度的范围优选为2mpa
·
s以上且3000mpa
·
s以下,更优选为20mpa
·
s以上且1500mpa
·
s以下,进一步优选为30mpa
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s以上且1000mpa
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s以下,更进一步优选为30mpa
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s以上且800mpa
·
s以下。液状组合物的粘度用e型粘度计在25℃测量。作为e型粘度计例如能够使用东京计器株式会社制的e型粘度计(visconic emd)。该情况下的测量条件设为,在25℃、锥板转子no.43、转速选择与粘度相应的适当的转速,1300mpa
·
s以上的粘度选择5rpm,250mpa
·
s以上且小于1300mpa
·
s的粘度,转速选择10rpm,25mpa
·
s以上且小于250mpa
·
s的粘度,转速选择50rpm,小于25mpa
·
s的粘度,转速选择100rpm。
52.接着,参照图1~5对本实施方式的静电喷涂装置1的结构的概要进行说明。如图1所示,静电喷涂装置1(以下简单记载为装置1。)具有主体侧壳体11、覆盖件10和盒式组件2。主体侧壳体11由绝缘性材料形成,收纳电池、电动机、高电压发生器、控制装置和动作开关12。在本说明书中,所谓绝缘性材料是指体积固有电阻率例如为10
14

·
cm]以上、优选为10
16

·
cm]以上的非导电性的物质。作为绝缘性材料,能够使用合成树脂等的有机材料、或者玻璃或陶瓷等的无机材料。主体侧壳体11具有握持部110。握持部110是供使用者握持的圆筒状的部分。动作开关12配置在握持部110。具体而言,动作开关12配置在为了使用装置1而使用者握持着握持部110时,使用者的手指接触的位置。在装置1的使用时使用者的手指接触的下述动作开关12更优选由导电性材料形成。作为导电性材料,除了金属,还可以列举金属和树脂的混合材料等。
[0053]
盒式组件2能够自由拆装地安装于主体侧壳体11。如图2~6所示,盒式组件2具有安装部2a、喷嘴2b、容器2c和第一导电体6。安装部2a是将盒式组件2安装于主体侧壳体11的结构,而且是使得用于收纳液体的容器2c作为盒式组件2而构成的结构。此外,在图2中省略了第一导电体6的图示。图3中的盒式组件2的截面表示基本相当于图4的iii-iii视截面的示意性截面。如图2所示,容器2c安装在安装部2a。容器2c为由绝缘性材料形成的薄层膜等的片构成的扁平的袋状,收纳液体,并且自由变形。安装部2a自由拆装地安装在主体侧壳体11的被安装部。安装部2a在安装于主体侧壳体11的被安装部的状态下,容器2c被收纳在主体侧壳体11的内部。安装部2a具有盒式组件侧壳体20。盒式组件侧壳体20由绝缘性材料形成,在其内部形成有收纳凹部200。收纳凹部200中收纳第一电极部件5、第二电极部件3、泵罩4和泵8。此外,在图3中省略了泵8的图示。
[0054]
盒式组件2的喷嘴2b从主体侧壳体11的外表面突出。喷嘴2b由与盒式组件侧壳体20相同的材料与盒式组件侧壳体20一体地形成。在喷嘴2b的前端部24开口有喷射口240。泵8例如为齿轮泵,从容器2c吸入液体,并向喷嘴2b喷出。第一电极部件5为设置在从容器2c到喷嘴2b的通路内的导电体,对在该通路中流通的液体赋予电荷,使其带电。
[0055]
覆盖件10由绝缘性材料形成,以覆盖安装于装置1的盒式组件2的方式设置在主体侧壳体11。安装部2a保持在覆盖件10与主体侧壳体11之间。覆盖件10具有使安装于装置1的盒式组件2的喷嘴2b贯通的孔100,由此,在使盒式组件2安装在装置1的状态下,喷嘴2b将设置于覆盖件10的孔100贯通而突出。覆盖件10覆盖盒式组件侧壳体20的外表面的喷嘴2b的周围。通过在覆盖件10的内表面102的孔100的周围的部分,盒式组件2的安装部2a被按压向主体侧壳体11。覆盖件10的内表面102为面向盒式组件侧壳体20侧的面。
[0056]
电池作为能够对电动机和高电压发生器供电的电源发挥功能。电动机为用于驱动泵8的电动机。电动机的输出轴经由接头连接于泵8的驱动轴。高电压发生器具有例如变压器。高电压发生器的输出端子与盒式组件2的第一电极部件5的端子55可分离地连接。高电压发生器从电池接受直流电压的供给而产生直流的高电压,作为能够经由上述输出端子和端子55对第一电极部件5施加上述高电压的电压源发挥功能。高电压发生器施加的电压可以为正电压,也可以为负电压。在握持部110设置接地电极,可以以接触使用者的手的方式使接地电极露出。控制装置控制电动机和高电压发生器的动作状态。
[0057]
动作开关12以能够根据使用者的操作切换电池与高电压发生器以及电动机之间的电连接和切断的方式设置。即,动作开关12作为用于使装置1动作的开关发挥功能。例如,
当按压动作开关12时,从电池向电动机、高电压发生器和控制装置供电。由此,如图3中点划线的箭头所示,液体从容器2c被吸入,供给到喷嘴2b,并且经由第一电极部件5对液体施加高电压。带电的液体由于第一电极部件5与对象物之间的电位差,从喷嘴2b的喷射口240向对象物喷射。从喷射动作的操作性的观点考虑,动作开关12优选具有1个。
[0058]
在利用静电喷涂法形成纤维的堆积物的情况下,从使液状组合物中充分地带电的观点考虑,对静电喷涂装置1的电极施加的电压(纺丝电压:相当于电极与对象物之间的电位差。)优选为2kv以上,更优选为5kv以上,更加优选为8kv以上,进一步优选为10kv以上。另外,从防止电极与对象物之间的放电等的观点考虑,纺丝电压优选为30kv以下,更优选为25kv以下,更加优选为20kv以下。根据以上的观点,纺丝电压优选为5kv以上且30kv以下,更优选为10kv以上且25kv以下。
[0059]
在利用静电喷涂法形成纤维的堆积物的情况下,该纤维的截面形状优选为圆形或者椭圆形。纤维的粗度在纤维的截面形状为圆形的情况下为直径,在椭圆形的情况下可以为长径的长度。纤维的粗度用圆当量直径表示的情况下,优选为10nm以上,更优选为50nm以上。另外,优选为3000nm以下,更优选为1000nm以下。纤维的粗度例如能够用以下的方法测量。即,利用扫描型电子显微镜(sem)将纤维放大10000倍来观察,从其二维图像除去缺陷(纤维的块、纤维的交叉部分、液滴)。从其中任意地选出10根纤维,画出与纤维的长度方向正交的线,直接读取纤维直径,由此能够测量纤维的粗度。
[0060]
另外,形成覆膜的上述纤维的长度在制造原理上为无限长,但实际上优选具有至少纤维的粗度的100倍以上的长度。例如,形成的覆膜含有优选为10μm以上的长度、更优选为50μm以上的长度、进一步优选为100μm以上的长度的纤维。
[0061]
接着,关于喷嘴2b进行说明。如图3所示,喷嘴2b具有外壳部22、通路部23和前端部24。外壳部22的外表面220连接于盒式组件侧壳体20的外表面中在喷嘴2b一侧的平面状的部分201。在喷嘴2b的内表面一侧,前端部24支承通路部23。通路部23为位于喷嘴2b的内部的筒状部分。在通路部23的内周设置有直线状的通路230。在前端部24开口有喷射口240。喷射口240连接于通路230。喷嘴2b的轴9沿着通路230延伸。能够将沿着喷嘴2b的轴9的方向视为从喷嘴2b喷射液体的方向、即液体的喷射方向。
[0062]
通路230为随着向前端部24去而直径逐渐变小的前端渐细的形状。由此,随着向前端部24去流路被缩小,来自喷射口240的液体的喷射速度变大,液体等能够更集中地到达对象物。外壳部22的外表面220为随着向前端部24去而直径逐渐变小的前端渐细的形状。
[0063]
接着,关于第一电极部件5进行说明。第一电极部件5由导电性材料形成,作为能够从高电压发生器被施加电压的电极发挥功能。在本说明书中,所谓导电性材料是指体积固有电阻率例如为104[ω
·
cm]以下、优选为102[ω
·
cm]以下的物质。作为导电性材料例如能够使用配合有碳的导电性的树脂、或者金属材料。第一电极部件5具有第一底部51、第一壁部52、针状电极53、容器连接部54和端子55。针状电极53作为基本电极发挥功能。第一底部51为在与喷嘴2b的轴9正交的方向上扩展的板状。第一壁部52为板状,从第一底部51的外周侧向喷嘴2b侧突出。
[0064]
针状电极53为针状或者销状,从第一底部51向喷嘴2b侧突出。针状电极53沿着喷嘴2b的轴9的方向、即沿着喷嘴2b的内部的通路230的方向延伸。针状电极53的轴与喷嘴2b的轴9一致或者重叠。针状电极53为前端渐细的形状,随着向喷嘴2b侧去直径变小。针状电
极53的前端530与喷射的对象物相对。包括前端530在内的针状电极53的前端部为线状,设置在通路230的内部。
[0065]
容器连接部54为圆筒状,从第一底部51向与喷嘴2b相反侧突出。在容器连接部54连接容器的口。在容器连接部54的内周设置有通路540。通路540连接于容器的内部。端子55为针状或者销状,从第一底部51向与喷嘴2b相反侧突出。
[0066]
接着,关于第二电极部件3进行说明。第二电极部件3由导电性材料形成,作为能够从高电压发生器被施加电压的电极发挥功能。第二电极部件3具有第二壁部31、第二底部32和筒状电极33。第二底部32为在与喷嘴2b的轴9正交的方向上扩展的板状,作为附加电极发挥功能。第二壁部31为板状,从第二底部32的外周侧向与喷嘴2b相反侧突出。在第二壁部31的内周嵌合第一电极部件5的第一壁部52。由此,第一电极部件5与第二电极部件3彼此接触,并且电连接。
[0067]
筒状电极33为圆筒状或者圆柱状,从第二底部32向喷嘴2b侧突出。筒状电极33的轴与喷嘴2b的轴9一致或者重叠。筒状电极33具有内侧部分331和外侧部分332。在内侧部分331的内周,嵌合喷嘴2b的通路部23之中的与由前端部24支承的一侧相反侧的端部。外侧部分332嵌合在收纳凹部200中与喷嘴2b的外壳部22的内周面连接的圆筒状的部分。
[0068]
接着,关于各部分的位置关系进行说明。第一电极部件5的针状电极53以沿着筒状电极33的轴延伸的方式配置。针状电极53配置在比喷嘴2b的前端部24靠第二电极部件3的第二底部32侧、更具体而言配置在第一电极部件5的第一底部51侧。另外,针状电极53相对于第二底部32向喷射口240侧突出。连接于前端530的针状电极53的前端部处于筒状电极33的内侧部分331的内周侧。前端530、内侧部分331之中喷嘴2b侧的端、外侧部分332之中喷嘴2b侧的端彼此相对于第二底部32处于大致相同高度。
[0069]
接着,关于泵8进行说明。泵8具有泵罩4、驱动齿轮81和从动齿轮82(参照图6)。如图3所示,泵罩4由绝缘性材料形成,具有板状的主体部、和从该主体部向喷嘴2b侧突出的筒状部40。在筒状部40的内周设置有通路400。泵罩4设置在第二电极部件3的第二底部32。泵罩4的外周侧被夹在第二底部32与第一电极部件5的第一壁部52之间而被保持。通路400连接于喷嘴2b的通路230,作为通路230的一部分发挥功能。针状电极53贯通通路400。
[0070]
泵罩4由第一电极部件5的第一底部51和第一壁部52包围,形成泵收纳室80。如图6所示,泵收纳室80具有齿轮收纳部800、吸入通路801和排出通路802。吸入通路801的一端连接于容器连接部54的通路540,吸入通路801的另一端连接于齿轮收纳部800。排出通路802的一端连接于齿轮收纳部800,排出通路802的另一端连接于通路400(参照图3)。驱动齿轮81和从动齿轮82可自由旋转地收纳在齿轮收纳部800中,彼此啮合。伴随着两齿轮81、82的旋转,如图6中点划线的箭头所示,液体从通路540被吸入,向通路400喷出。
[0071]
接着,关于第一导电体6进行说明。第一导电体6为由导电性材料形成的薄膜状的部件,配置于盒式组件侧壳体20的外表面的喷嘴2b的周围。在盒式组件侧壳体20的外表面包围喷嘴2b的部分201为与喷嘴2b的轴9正交的平面状。第一导电体6覆盖部分201。第一导电体6具有沿着相对于喷嘴2b的轴9的径向扩展的面。第一导电体6在绕喷嘴2b的轴9的方向上延伸。第一导电体6为在绕轴9的方向的整个范围中连续的环状。此外,第一导电体6其至少一部分沿着轴9的周围配置即可,也可以是一部分中断的环状。
[0072]
作为形成第一导电体6的导电性材料,可以列举铝、不锈钢等金属、或者金属和合
成树脂的混合材料等。第一导电体6的厚度优选为0.1mm以上且5mm以下。
[0073]
具体而言,如图4所示,第一导电体6的内边缘为圆形。如图3所示,在相对于喷嘴2b的轴9的径向上,第一导电体6的内边缘位于与筒状电极33的外侧部分332离开的位置。根据图4、5可知,第一导电体6的内边缘在沿着外侧部分332的外周面的方向上延伸。第一导电体6(导电体)的至少一部分60(参照图4),在相对于喷嘴2b的轴9的径向(与液体的喷射方向正交的方向)上,换言之沿着轴9的方向上看,与第二电极部件3的第二底部32(附加电极)重叠。此外,第一导电体6的全部可以为在相对于喷嘴2b的轴9的径向上,与第二电极部件3的第二底部32重叠的结构。
[0074]
如图3所示,第一导电体6被夹在盒式组件侧壳体20的外表面的部分201、与覆盖件10的内表面102的孔100的周围的部分之间。第一导电体6被作为绝缘体的盒式组件侧壳体20支承,与盒式组件侧壳体20的内部的电极部件3、5即高电压发生器侧电隔离。
[0075]
第一导电体6配置在比第二电极部件3的第二底部32靠喷嘴2b侧或者针状电极53的前端530侧、且在沿着喷嘴2b的轴9的方向上比针状电极53的前端530稍微靠第二底部32侧的位置。此外,第一导电体6也可以从沿着轴9的方向上、换言之在相对于轴9的径向上看,配置于与前端530重叠的位置。第一导电体6在沿着轴9的方向上,配置于比第二电极部件3的筒状电极33之中外侧部分332的前端稍微靠第二底部32侧的位置。此外,第一导电体6也可以在沿着轴9的方向上,配置于与外侧部分332的前端重叠的位置。
[0076]
接着,关于本实施方式的装置1的动作或者优点进行说明。对第一电极部件5的针状电极53和第二电极部件3的筒状电极33,经由端子55等从高电压发生器施加例如正的高电压。在针状电极53和筒状电极33(正电位)、与和它们相对的肌肤等对象物(接地电位)之间能够产生高电位差的电场。可以认为沿着相对于该电场中的等势面正交的电力线,例如带正电的液体前进。上述液体为液状组合物的情况下,可以认为成为纤维状的溶质在沿着上述电力线的方向上前进。
[0077]
针状电极53作为用于与通过通路400、230向喷嘴2b的喷射口240去的液体接触,而对该液体赋予电荷使其带电的电极发挥功能。针状电极53以在沿着喷嘴2b的内部的液体的通路230的方向上延伸的方式设置。由此,针状电极53的外周面与液体接触,由此能够高效地使液体带电。其中,针状电极53对应于发明要求保护的范围中所记载的基本电极。基本电极被施加来自电压源的电压,具有线状的前端部,只要具有使液体带电的功能,其形状或者尺寸不限于针状电极53的形状或者尺寸。
[0078]
针状电极53的前端部相对于喷嘴2b的喷射口240而言处于通路230的内部一侧。由此,能够防止针状电极53的前端530与使用者接触,并且能够实现对使用者的彻底保护。另外,针状电极53的前端530处于通路230的内部,由此由于库仑力或者表面张力而从喷射口240向对象物侧隆起的液体的表面积变小,电荷在该隆起的部分集中。由此,被喷射的液体或者纤维状的溶质(以下称为液体等。)的直进性提高。
[0079]
筒状电极33沿着喷嘴2b的轴9的周围配置,被施加来自高电压发生器的电压。筒状电极33调整在针状电极53的前端530的附近的电场的状态,例如作为用于抑制电晕放电的电极发挥功能。另外,筒状电极33所带的电荷的符号(正)与针状电极53所带的电荷的符号(正)相同。由此,能够抑制在针状电极53的前端530的附近、具体而言在喷嘴2b的喷射口240中,被喷射的液体向相对于喷嘴2b的轴9的径向外侧扩展分散。由此,液体等的直进性提高。
由此,能够使液体等在对象物的喷射范围更集中。筒状电极33为包围针状电极53的前端部的筒状。由此,能够更有效地调整在前端530的附近的电场的状态。此外,筒状电极33不限于圆筒状,也可以与该轴正交的截面为椭圆或者多边形等。
[0080]
第一电极部件5中的第一底部51的至少一部分构成泵收纳室80。由此,能够削减部件个数,实现装置1的紧凑化。第一电极部件5的容器连接部54和第一底部51构成从容器到针状电极53的液体的通路,作为与在该通路中流通的液体接触并使该液体带电的电极发挥功能。由此,能够高效地使液体积蓄电荷,另外,能够抑制液体中的电流的产生。另外,第一底部51与第二电极部件3的第二壁部31电连接,也作为用于从端子55侧向第二电极部件3侧供给电压的导体发挥功能。
[0081]
第二电极部件3的第二壁部31和第二底部32与筒状电极33电连接,作为用于从端子55侧向筒状电极33供给电压的导体发挥功能。此外,第二底部32对应于发明要求保护的范围中记载的附加电极。附加电极只要是能够被施加来自电压源的电压的结构,其形状或者尺寸不限于第二底部32的形状或者尺寸。
[0082]
针状电极53的前端530配置在比第二电极部件3的第二底部32靠液体的喷射侧、即对象物侧的位置。由此,在前端530侧能够抑制第二底部32导致的电场的影响,因此针状电极53能够容易更集中地将电荷赋予液体。
[0083]
第一导电体6配置在比第二电极部件3的第二底部32(附加电极)靠液体的喷射侧、即对象物侧的位置。由此,能够提高被喷射的液体等的直进性。
[0084]
即,第一导电体6与第二底部32相邻。由于第二底部32带电,所以第一导电体6的表面由于静电感应而带电,由此能够具有比较高的电位。例如,在第一导电体6中,与第二底部32相邻的部分的表面,通过与第二底部32相反的符号(例如负)的电荷而带电,与上述部分相反侧的表面通过与第二底部32相同的符号(正)的电荷而带电。第一导电体6处于比第二底部32靠液体的喷射侧、即对象物侧的位置。由此,在与对象物相对的第一导电体6的表面所感应的电荷的符号(正),与第二底部32所带的电荷为相同符号(正),即和与上述对象物相对的针状电极53所带的电荷的符号(正)相同。
[0085]
由此,可以抑制在针状电极53的前端530的附近、具体而言在喷嘴2b的喷射口240,所喷射的液体向相对于喷嘴2b的轴9的径向外侧扩展和分散,因此液体等的直进性提高。尤其是,在高湿度的环境下是有效的。另外,通过与对象物相对的第一导电体6的表面带电,使从针状电极53至对象物的电场作为整体有序,电力线集中于对象物的更窄的范围中。由此,液体等的直进性提高。像这样直进性提高,液体等的扩散范围缩小,从而在从装置1至对象物的距离较短时,对象物中的喷射范围变小,密度变高。装置1为静电纺丝装置的情况下,所形成的覆膜的紧贴性或者均匀性提高。当上述距离较长时,液体等能够到达得更远。装置1为静电纺丝装置的情况下,所形成的纤维高效地到达对象物。
[0086]
第一导电体6(导电体)的至少一部分60在与液体的喷射方向正交的方向、例如相对于喷嘴2b的轴的径向上,与第二底部32(附加电极)重叠。换言之,从针状电极53的前端530侧看,第一导电体6的一部分和第二底部32以彼此重叠的方式配置。由此,在液体的喷射方向上的第一导电体6的两侧的表面,能够由第二底部32高效地感应电荷。因此,能够有效地获得由第一导电体6产生的上述优点。
[0087]
第二电极部件3的第二底部32的至少一部分,具有沿着与液体的喷射方向正交的
方向、例如相对于喷嘴2b的轴9的径向扩展的面。由此,第二电极部件3容易与第一电极部件5一起形成泵收纳室80。另外,在与液体的喷射方向正交的方向上、换言之沿着液体的喷射方向看,第二底部32与第一导电体6重叠的区域容易增加,通过第二底部32能够高效地向第一导电体6感应电荷。因此,能够有效地获得由第一导电体6产生的上述优点。
[0088]
第一导电体6的至少一部分具有沿着与液体的喷射方向正交的方向、例如相对于喷嘴2b的轴9的径向扩展的面。由此,能够增大带电地与对象物相对的第一导电体6的表面的面积,因此能够提高使从针状电极53至对象物的电场作为整体有序的第一导电体6的上述功能。
[0089]
第一导电体6的至少一部分沿着针状电极53(基本电极)的前端部的周围、例如喷嘴2b的轴9的周围配置。由此,能够增大带电的第一导电体6之中绕上述前端部的方向上的范围、换言之与针状电极53的前端部相对的第一导电体6的范围。因此,能够抑制所喷射的液体向相对于喷嘴2b的轴9的径向外侧扩散,并能够提高使从针状电极53到对象物的电场有序这一第一导电体6的上述功能。从这样的观点考虑,第一导电体6优选配置在绕针状电极53的前端部的方向上的180度以上的范围中。本实施方式的第一导电体6为包围针状电极53的前端部的环状。更详细而言,第一导电体6为在绕针状电极53的前端部的方向上的整个范围中连续的环状。由此,第一导电体6的电荷分布在包围上述前端部的整个范围中,因此能够更加提高第一导电体6的上述功能。例如,使从装置1至对象物的电场更有序,容易使对象物中的喷射范围更加集中。
[0090]
装置1为手持型,1个装置1具有1个喷嘴2b。因此,在沿着装置1中的喷嘴2b突出的外表面101的方向上,不存在与该喷嘴2b相邻的其它喷嘴。换言之,在与喷嘴2b的轴9正交的方向上,不存在和与该喷嘴2b对应地设置的第一导电体6相邻的其它第一导电体6。由此,能够避免由于多个第一导电体6分别形成的电场彼此干扰。
[0091]
第一导电体6配置在比喷嘴2b的前端部24靠第二电极部件3的第二底部32侧、换言之与对象物相反侧的位置。由此,能够抑制从喷嘴2b喷射的液体等与第一导电体6相干扰。另外,能够抑制在沿着液体的喷射方向、例如沿着喷嘴2b的轴9的方向上,第一导电体6与第二底部32之间的距离增大。因此,能够通过第二底部32向第一导电体6的表面高效地感应电荷。
[0092]
更具体而言,第一导电体6在沿着液体的喷射方向、例如沿着喷嘴2b的轴9的方向上,可以配置在与针状电极53的前端530重叠的位置、或者比前端530靠第二底部32侧。由此,能够抑制基于针状电极53的电场的形成作用由于第一导电体6的电荷被减弱。另外,由于能够进一步抑制在液体的喷射方向上第一导电体6与第二底部32之间的距离增大,因此能够通过第二底部32更加高效地向第一导电体6的表面感应电荷。此外,只要没有有意地减弱基于针状电极53的电场的形成作用,第一导电体6也可以配置在比针状电极53的前端530一定程度上距第二底部32较远一侧、即喷嘴2b的前端部24侧。
[0093]
第一导电体6沿着筒状电极33的周围配置。由此,通过筒状电极33,能够促进在第一导电体6的表面的电荷的感应。第一导电体6的内边缘处于比筒状电极33的外侧部分332靠相对于喷嘴2b的轴9的径向上的外侧的位置。换言之,从筒状电极33的前端侧看,第一导电体6以与筒状电极33的前端不重叠的方式配置。由此,能够抑制第一导电体6的上述功能与筒状电极33的上述功能彼此干扰而被减弱。第一导电体6在沿着筒状电极33的轴的方向
上,可以配置在与筒状电极33的前端重叠的位置、或者比筒状电极33的前端靠第二底部32侧。由此,通过筒状电极33,能够更加有效地促进在第一导电体6的表面的电荷的感应。
[0094]
第一导电体6与第二电极部件3和第一电极部件5、具体而言与第二底部32(附加电极)和针状电极53(基本电极)电隔离,通过静电感应而带电。由此,第一导电体6不会过度地变为高电压,另外,即使有人接触,也不会从第一导电体6持续向人流动电流,因此更加有利。尤其是,装置1为手持型,难以接地,因此能够提高对使用者的绝缘性,这点是有利的。另外,不需要另外设置为了使第一导电体6的表面带电而连接第一导电体6与电极部件3、5的导体。因此,第一导电体6的布局的自由度提高,或者能够简化装置1的结构。
[0095]
第一导电体6配置在由绝缘性材料形成的盒式组件侧壳体20等,从而被绝缘体支承。由此,因为能够利用绝缘体抑制第一导电体6与电极部件3、5的电连接,所以容易将第一导电体6更可靠地与电极部件3、5电隔离。此外,从这样的观点考虑,第一导电体6的一部分或者全部可以例如利用嵌件成型被埋入绝缘体中。
[0096]
在本实施方式中,上述绝缘体为盒式组件侧壳体20。具体而言,第一导电体6设置在盒式组件侧壳体20的外表面的部分201。由此,通过在第一导电体6与电极部件3、5之间存在盒式组件侧壳体20,能够抑制第一导电体6与电极部件3、5的电连接。此外,从这样的观点考虑,第一导电体6的一部分或者全部可以埋入在盒式组件侧壳体20的内部。
[0097]
《第二实施方式》
[0098]
接着,参照图7、8,关于第二实施方式的静电喷涂装置1进行说明。关于与第一实施方式共通的结构,标注与第一实施方式相同的附图标记而省略说明。
[0099]
在本实施方式的盒式组件2中没有设置第一导电体6。本实施方式的装置1在覆盖件10的外表面101具有第二导电体7。第二导电体7为由导电性材料形成的薄膜状的部件,设置在覆盖件10的外表面101的孔100的周围的部分。第二导电体7具有沿着相对于喷嘴2b的轴9的径向扩展的面。该面与喷嘴2b一起与喷射的对象物相对。第二导电体7在绕喷嘴2b的轴9的方向上延伸,包围孔100的周围。第二导电体7为在绕轴9的方向上的整个范围中连续的环状。此外,第二导电体7只要其至少一部分沿着轴9的周围配置即可,也可以是一部分中断的环状。
[0100]
具体而言,如图8所示,第二导电体7的内边缘和外边缘均为圆形。如图7所示,在相对于喷嘴2b的轴9的径向上,第二导电体7的内边缘处于与筒状电极33的外侧部分332离开的位置。第二导电体7的内边缘在沿着外侧部分332的外周面的方向上延伸。第二导电体7(导电体)的至少一部分在相对于喷嘴2b的轴9的径向(与液体的喷射方向正交的方向)上、换言之在沿着轴9的方向上看,与第二电极部件3的第二底部32(附加电极)重叠。第二导电体7在沿着轴9的方向上,配置于比针状电极53的前端530和筒状电极33的前端靠喷嘴2b的前端部24侧的位置。此外,也可以是第二导电体7的全部在相对于喷嘴2b的轴9的径向上与第二电极部件3的第二底部32重叠的结构。
[0101]
像这样,第二导电体7配置在比第二底部32靠液体的喷射侧、即对象物侧的位置。由此,与第一导电体6同样地,第二导电体7的表面通过静电感应而带电。与对象物相对的第二导电体7的表面所感应的电荷的符号(正),与第二底部32所带的电荷是相同的符号(正),即与和上述对象物相对的针状电极53所带的电荷的符号(正)是相同的。由此,能够提高被喷射的液体等的直进性。
[0102]
第二导电体7被作为绝缘体的覆盖件10支承,与盒式组件侧壳体20的内部的电极部件3、5即高电压发生器侧电隔离。具体而言,第二导电体7设置在覆盖件10的外表面101。由此,通过在第二导电体7与电极部件3、5之间存在覆盖件10,能够抑制第二导电体7与电极部件3、5的电连接。此外,从这样的观点考虑,第二导电体7的一部分或者全部也可以被埋入在覆盖件10的内部。在该情况下,如果第二导电体7以不露出于覆盖件10的外表面101的方式被埋入,则也能够抑制使用者的手接触第二导电体7。由此,能够防止第二导电体7的电荷泄露到使用者的手而第二导电体7的功能降低。此外,也可以用覆盖件10以外的绝缘体覆盖与对象物相对的第二导电体7的表面。
[0103]
第二导电体7由于设置在覆盖件10,因此第二导电体7的面的大小和形状的自由度高。由此,能够更精细地调整从装置1至对象物的电场。例如,在相对于喷嘴2b的轴9的径向上,能够将第二导电体7设置到比盒式组件侧壳体20的外边缘更靠外侧的位置。
[0104]
此外,通过与第一导电体6同样的第二导电体7的结构,能够获得与基于第一导电体6获得的优点相同的优点。
[0105]
《第三实施方式》
[0106]
接着,参照图3关于第三实施方式的静电喷涂装置1进行说明。关于与第一实施方式共通的结构,标注与第一实施方式相同的附图标记而省略说明。
[0107]
本实施方式的第一导电体6载置在覆盖件10的内表面102。即第一导电体6被作为绝缘体的覆盖件10支承。第一导电体6设置在覆盖件10的内表面102的孔100的周围的部分。
[0108]
与第一实施方式相同地,在第一导电体6与电极部件3、5之间存在作为绝缘体的盒式组件侧壳体20。由此,能够抑制第一导电体6与电极部件3、5的电连接。此外,从这样的观点考虑,也可以是第一导电体6的一部分或者全部埋入在覆盖件10的内部。
[0109]
与第二实施方式相同地,由于第一导电体6设置在覆盖件10,因此第一导电体6的面的大小和形状的自由度高。例如,在相对于喷嘴2b的轴9的径向上,第一导电体6可以设置到比盒式组件侧壳体20的外边缘更靠外侧的位置。
[0110]
《第四实施方式》
[0111]
接着,参照图9关于第四实施方式的静电喷涂装置1进行说明。关于与第一实施方式共通的结构,标注与第一实施方式相同的附图标记而省略说明。
[0112]
本实施方式的装置1具有第一导电体6和第二导电体7。第二导电体7与第二实施方式相同地设置在覆盖件10的外表面101。第一导电体6与第一实施方式相同地设置在盒式组件侧壳体20的外表面的部分201中。因此,相对于覆盖件10,第一导电体6位于内表面侧,第二导电体7位于外表面侧。第二导电体7配置于比第一导电体6靠喷嘴2b的前端部24的一侧。第二导电体7的一部分在相对于喷嘴2b的轴9的径向上与第一导电体6重叠。第二导电体7的外径形成得比第一导电体6的外径大。另外,第一导电体6的内边缘的内径(d1)形成得比第二导电体7的内边缘的内径(d2)小。
[0113]
像这样,第二导电体7与第一导电体6相邻。与第一实施方式同样地,第一导电体6的表面通过静电感应而带电。因此,第二导电体7的表面也连锁地通过静电感应而带电。例如,在第二导电体7中与第一导电体6相邻的部分的表面通过与该相邻的第一导电体6的表面相反的符号(负)的电荷而带电,与上述部分相反侧的表面通过与上述相邻的第一导电体6的表面相同符号(正)的电荷而带电。第二导电体7处于比第一导电体6靠液体的喷射侧、即
对象物侧的位置。由此,在与对象物相对的第二导电体7的表面所感应的电荷的符号(正)和与上述对象物相对的针状电极53所带的电荷的符号(正)相同。因此,能够叠加获得第一实施方式中的第一导电体6产生的优点和第二实施方式中的第二导电体7产生的优点。
[0114]
此外,从这样的观点考虑,导电体的数量不限于2个,也可以为3个以上。由于处于最外侧的导电体位于最靠近对象物的位置,因此能够有效地发挥使从针状电极53到对象物的电场有序等的上述功能。位于被最外侧的导电体与第二底部32夹着的位置的导电体传递如上所述的静电感应链,从而感应最外侧的导电体的表面的电荷。由此,与不存在进行这样的传递的导电体的情况相比,能够更有效地将较多的电荷感应到最外侧的导电体的表面。另外,不需要另外设置为了使最外侧的导电体的表面带电而将该导电体与其它导电体连接的导体。因此,能够使最外侧的导电体的布局自由度高、或者使装置1的结构简化。
[0115]
第一导电体6与第二导电体7在与液体的喷射方向正交的方向上、例如相对于喷嘴2b的轴9的径向上彼此重叠。换言之,从针状电极53的前端530侧看,两导电体6、7以至少部分地彼此重叠的方式配置。由此,在沿着液体的喷射方向、例如沿着喷嘴2b的轴9的方向上的第二导电体7的两侧的表面,能够通过第一导电体6高效地感应电荷。
[0116]
在第一导电体6与第二导电体7之间存在作为绝缘体的覆盖件10,导电体6、7彼此被电隔离。由此,能够顺利地实现两导电体6、7的静电感应,并且能够有效地向两导电体6、7的表面感应电荷。
[0117]
《第五实施方式》
[0118]
接着,参照图9关于第五实施方式的静电喷涂装置1进行说明。关于与第四实施方式共通的结构,标注与第四实施方式相同的附图标记而省略说明。
[0119]
本实施方式的第一导电体6与第三实施方式同样地设置在覆盖件10的内表面102。
[0120]
《第六实施方式》
[0121]
接着,参照图10、11关于第六实施方式的静电喷涂装置1进行说明。关于与第五实施方式共通的结构,标注与第五实施方式相同的附图标记而省略说明。
[0122]
本实施方式的第一导电体6设置在覆盖件10的内表面102。在第一导电体6设置有4个突起61。这些突起61在第一导电体6的周向上彼此等间隔地配置。此外,在图10中,关于包含第一导电体6的覆盖件10的截面表示的是通过图11的突起61的部位的截面。各突起61为相对于第一导电体6的面凸起的圆顶状,从覆盖件10的内表面102侧向盒式组件侧壳体20侧突出。突起61与第一导电体6一体地由导电性材料形成。第一导电体6由金属片形成的情况下,突起61例如可以通过冲压加工形成。
[0123]
突起61与盒式组件侧壳体20的外表面之中平面状的部分201抵接,将盒式组件2的安装部2a向主体侧壳体11按压。当覆盖件10安装在主体侧壳体11时,即使稍微存在间隙的情况下,多个突起61之中至少一部分也能够将安装部2a向主体侧壳体11按压。因此,能够更可靠地将盒式组件2的端子55连接于高电压发生器的输出端子、或者将泵8的驱动轴连接于电动机的输出轴。另外,由于第一导电体6之中突起61靠近第二底部32地配置,经由突起61能够更可靠地向第一导电体6感应电荷。因此,能够稳定地获得由第一导电体6产生的上述优点。此外,突起61的数量或者配置能够适当地变更。
[0124]
《第七实施方式》
[0125]
接着,参照图12关于第七实施方式的静电喷涂装置1进行说明。关于与第四实施方
式共通的结构标注与第四实施方式相同的附图标记而省略说明。
[0126]
本实施方式的装置1不具有筒状电极33。第二电极部件3的第二底部32不具有向筒状电极33供给电压的功能,但具有专门向第一导电体6的表面感应电荷的功能。因此,通过第二底部32能够更有效地向第一导电体6的表面感应电荷。此外,可以与第五实施方式同样地,第一导电体6设置在覆盖件10的内表面102。另外,在第一~第六实施方式的装置1中,可以与本实施方式同样地省略筒状电极33。
[0127]
《比较实验》
[0128]
本发明的发明人使用比较例和作为上述实施方式的静电喷涂装置1的静电纺丝装置,进行了关于喷射的纤维的直进性的比较实验。比较例除了不具有第一导电体6这一点以外,是与第一实施方式具有相同结构的装置。在各实验中,测量被喷射的纤维覆盖对象物而形成的覆膜的范围。将覆膜的形状视为椭圆,通过其长半径
×
短半径
×
圆周率求出覆膜的面积s(mm2)。以下,将第一导电体6的内边缘的直径作为内径d1(mm)。将第二导电体7的内边缘的直径作为内径d2(mm)。各导电体使用了厚度0.5mm的铝带。纺丝用的液体使用了将乙醇87.6质量%、聚乙烯醇缩丁醛(积水化学工业株式会社制:商品名s-lec bm-1)12.0质量%、离子交换水0.4质量%的混合溶液。
[0129]
[实验1]
[0130]
对象物:铝箔
[0131]
与对象物的距离:100mm
[0132]
环境的温度:24℃
[0133]
环境的相对湿度:40%rh
[0134]
电压:14.5kv
[0135]
液状组合物的流量(喷出量):0.05ml/min
[0136]
喷射时间:1min
[0137]
比较例的面积s为3829。第一实施方式的装置1(图3)中,使内径d1在14~18的范围内改变时,在d1=14~16时,面积s为2376不变,在d1=18时,面积s成为3572。在第二实施方式的装置1(图7)中,使内径d2在16~20的范围中改变时,面积s为3318不变。在第四实施方式的装置1(图9)中,设内径d2为16,使内径d1在14~18的范围中改变时,在d1=14~16时,面积s为2376且不变,在d1=18时,面积s成为1964。设内径d2为20,使内径d1在14~18的范围中改变时,在d1=14和d1=18时,面积s成为1964,在d1=16时,面积s成为2828。
[0138]
[实验2]
[0139]
对象物:铝箔
[0140]
与对象物的距离:120mm
[0141]
环境的温度:30℃
[0142]
环境的相对湿度:85%rh
[0143]
电压:14.5kv
[0144]
液状组合物的流量(喷出量):0.05ml/min
[0145]
喷射时间:1min
[0146]
比较例的面积s为2649。在第二实施方式的装置(图7)中,使用了内径d2为20的第二导电体7时,面积s成为2355。第五实施方式的装置(图9)中,使用了内径d1为14的第一导
电体6和内径d2为20的第二导电体7时,面积s成为1766。
[0147]
[实验3]
[0148]
对象物:人的手背
[0149]
与对象物的距离:120mm
[0150]
环境的温度:30℃
[0151]
环境的相对湿度:85%rh
[0152]
电压:14.5kv
[0153]
液状组合物的流量(喷出量):0.05ml/min
[0154]
喷射时间:1min
[0155]
比较例的面积s为3297,在手背的堆积状态不均匀。在第四实施方式的装置(图9)中,使用了内径d1为14的第一导电体6和内径d2为20的第二导电体7时,面积s为1570,在手背的堆积状态不均匀。
[0156]
[考察]
[0157]
根据上述的实验1~3可知,各实施方式的装置1与比较例相比,总的来说,面积s较小,换言之,在对象物中的喷射范围较小,密度较高。由此可知,装置1通过具有第一导电体6或者第二导电体7,纤维的直进性提高,由此纤维高效地到达对象物,形成的覆膜的紧贴性或者均匀性提高。
[0158]
根据实验1可知,第一实施方式的装置1(图3)与第二实施方式的装置1(图7)相比,存在能够减小面积s的情况。据此,给出了以下启示:导电体与第二底部32之间的距离越小,越能够高效地向导电体的表面感应电荷,因此是有利的。或者,给出了以下启示:导电体配置在与针状电极53的前端530重叠的位置、或者配置在比前端530靠第二底部32侧,基于针状电极53的电场的形成作用不因导电体的电荷而被减弱,因此是有利的。
[0159]
根据实验1可知,第四实施方式的装置1(图9)相比于第一实施方式的装置1(图3)和第二实施方式的装置1(图7),存在能够使面积s减小的情况。根据实验2可知,第五实施方式的装置1(图9)相比于第二实施方式的装置1(图7),存在能够使面积s减小的情况。据此,给出了以下启示:通过具有多个导电体,能够更有效地向最外侧的导电体的表面感应更多的电荷,因此是有利的。
[0160]
以上,一边参照附图一边关于本发明的优选的实施方式进行了详细说明,但本发明的技术范围并不限定于这些例子。只要是具有本发明的技术领域的通常知识的技术人员,显然在发明所要求保护的范围记载的技术思想的范畴内,能够想到各种变更例或者修正例,应该理解这些当然也是属于本发明的技术范围内的例子。
[0161]
例如,也可以是在导电体与电极部件之间、或者多个导电体彼此之间,不存在壳体或者覆盖件等的绝缘体,而仅通过存在间隙(空气),也能够将它们电隔离且分离。
[0162]
关于上述的实施方式,本发明进一步公开了以下的静电喷涂装置、盒式组件和覆盖件。
[0163]
《1》
[0164]
一种喷射带电的液体的静电喷涂装置,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的静电喷涂装置,该静电喷涂装置包括:电压源;用于使上述液体带电的基本电极,其被施加来自上述电压源的电压,具有线状的前端部;被施加来自上述电压源的电压
的附加电极;和导电体,其与上述基本电极和上述附加电极电隔离,且配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
[0165]
《2》
[0166]
如上述《1》记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体沿着上述基本电极的上述前端部的周围配置。
[0167]
《3》
[0168]
如上述《1》或者《2》记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体的至少一部分具有沿着与上述液体的喷射方向正交的方向扩展的面。
[0169]
《4》
[0170]
如上述《1》~《3》中任一项记载的静电喷涂装置,其还具有盒式组件,上述盒式组件具有收纳上述基本电极和上述附加电极的由绝缘体形成的盒式组件侧壳体,上述导电体设置在上述盒式组件侧壳体的外表面。
[0171]
《5》
[0172]
如上述《4》记载的静电喷涂装置,其中,上述盒式组件还具有喷嘴,上述导电体在比上述喷嘴的前端部靠上述附加电极侧沿着上述喷嘴的周围配置。
[0173]
《6》
[0174]
如上述《1》~《5》中任一项记载的静电喷涂装置,其还包括:收纳电压源的主体侧壳体;从上述主体侧壳体的外表面突出的喷嘴;和覆盖在上述主体侧壳体的外表面的上述喷嘴的周围的由绝缘体形成的覆盖件,上述导电体设置在上述覆盖件的外表面或者内表面。
[0175]
《7》
[0176]
如上述《1》~《6》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,2个以上的上述导电体以彼此电隔离、且在与上述液体的喷射方向正交的方向上彼此重叠的方式配置。
[0177]
《8》
[0178]
如上述《1》~《7》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,还包括包围上述基本电极的上述前端部的筒状电极,其被施加来自上述电压源的电压,上述导电体沿着上述筒状电极的周围配置。
[0179]
《9》
[0180]
如上述《1》~《8》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述液体为能够形成纤维的高分子化合物溶解于溶剂中而成的溶液。
[0181]
《10》
[0182]
如上述《1》~《9》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,利用静电喷涂法在对象物的表面形成纤维的堆积物。
[0183]
《11》
[0184]
如上述《1》~《10》中任一项记载的静电喷涂装置,其具有主体侧壳体、覆盖件和盒式组件,上述主体侧壳体由绝缘性材料形成。
[0185]
《12》
[0186]
如上述《1》~《11》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述基本电极设置在从收
纳液体的容器至喷嘴的通路内。
[0187]
《13》
[0188]
如上述《1》~《12》中任一项记载的静电喷涂装置,其包括具有第一底部、第一壁部、针状电极、容器连接部和端子的第一电极部件,上述针状电极作为上述基本电极发挥功能。
[0189]
《14》
[0190]
如上述《1》~《13》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述附加电极(第二底部)的至少一部分具有沿着与液体的喷射方向正交的方向扩展的面。
[0191]
《15》
[0192]
如上述《1》~《14》中任一项记载的静电喷涂装置,其包括从上述附加电极(第二底部)向喷嘴侧突出的筒状电极。
[0193]
《16》
[0194]
如上述《1》~《15》中任一项记载的静电喷涂装置,其具有由导电性材料形成的第二电极部件,上述第二电极部件具有第二壁部、第二底部和筒状电极,上述第二底部作为上述附加电极发挥功能。
[0195]
《17》
[0196]
如上述《1》~《16》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体为由导电性材料形成的薄膜状的部件。
[0197]
《18》
[0198]
如上述《1》~《17》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体在绕喷嘴的轴的方向上形成为环状。
[0199]
《19》
[0200]
如上述《1》~《18》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体配置在绕上述基本电极的上述前端部的方向上的180度以上的范围中。
[0201]
《20》
[0202]
如上述《1》~《19》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体在沿着液体的喷射方向的方向上配置在与上述基本电极的前端重叠的位置,或者配置得比该前端靠上述附加电极侧。
[0203]
《21》
[0204]
如上述《1》~《20》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体由绝缘体支承。
[0205]
《22》
[0206]
如上述《1》~《21》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体具有第一导电体、和配置在比上述第一导电体靠喷嘴的前端部侧的第二导电体,上述第二导电体的外径形成得比上述第一导电体的外径大。
[0207]
《23》
[0208]
如上述《1》~《22》中任一项记载的静电喷涂装置,其中,上述导电体具有第一导电体、和配置在比上述第一导电体靠喷嘴的前端部侧的第二导电体,上述第一导电体的内边缘的内径形成得比上述第二导电体的内边缘的内径小。
[0209]
《24》
[0210]
一种盒式组件,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的喷射带电的液体的静电喷涂装置的盒式组件,该盒式组件包括:用于使上述液体带电的基本电极,其能够被施加来自电压源的电压,具有线状的前端部;能够被施加来自电压源的电压的附加电极;和导电体,其与上述基本电极和上述附加电极电隔离,配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
[0211]
《25》
[0212]
如上述《24》记载的盒式组件,其具有安装部、喷嘴和收纳液体的容器。
[0213]
《26》
[0214]
如上述《24》或《25》记载的盒式组件,其具有收纳上述基本电极和上述附加电极的由绝缘体形成的盒式组件侧壳体,上述导电体设置在上述盒式组件侧壳体的外表面。
[0215]
《27》
[0216]
一种覆盖件,其为具有使用者能够用手抓持的形状或者大小的手持型的喷射带电的液体的静电喷涂装置的覆盖件,其中,上述静电喷涂装置的主体具有:电压源;用于使上述液体带电的基本电极,其被施加来自上述电压源的电压,具有线状的前端部;被施加来自上述电压源的电压的附加电极,上述覆盖件相对于上述主体可拆装,且具有导电体,在上述覆盖件安装于上述主体的状态下,上述导电体配置在比上述附加电极靠上述液体的喷射侧的位置,且与上述基本电极和上述附加电极电隔离,上述导电体的至少一部分在与上述液体的喷射方向正交的方向上与上述附加电极重叠。
[0217]
《28》
[0218]
如上述《27》记载的覆盖件,其由绝缘性材料形成。
[0219]
《29》
[0220]
如上述《27》或者《28》记载的覆盖件,其具有使安装于上述静电喷涂装置的盒式组件的喷嘴贯通的孔。
[0221]
《30》
[0222]
如上述《29》记载的覆盖件,其中,上述导电体配置在上述孔的周围。
[0223]
《31》
[0224]
如上述《27》~《30》中任一项记载的覆盖件,其中,上述导电体设置在覆盖件的外表面。
[0225]
《32》
[0226]
如上述《27》~《31》中任一项记载的覆盖件,其中,上述导电体设置在覆盖件的内表面。
[0227]
附图标记的说明
[0228]
1 静电喷涂装置
[0229]
10 覆盖件
[0230]
101 外表面
[0231]
102 内表面
[0232]
11 主体侧壳体
[0233]
2 盒式组件
[0234]
2b 喷嘴
[0235]
20 盒式组件侧壳体
[0236]
32 第二底部(附加电极)
[0237]
33 筒状电极
[0238]
53 针状电极(基本电极)
[0239]
6 第一导电体
[0240]
7 第二导电体。
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