JP2017100080A - 静電噴霧方法及び静電噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料などの液体を被塗物に塗着させる作業の作業性を向上させた静電噴霧方法及び静電噴霧装置を提供すること。【解決手段】本発明の静電噴霧方法は、ノズル２２を有する液体噴霧部２０と液体噴霧部２０に対して異極となる異極部（被塗物）４０との間に電圧を印加して発生する静電気力で液体を帯電状態でノズル２２から離脱させて被塗物４０に液体を塗着する静電噴霧方法であって、被塗物４０がノズルの軸線（Ｚ軸）と離間する位置に位置し、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部がノズル２２に対向しない状態で液体塗着部に液体を塗着させる工程を含む。【選択図】図１

Description

本発明は静電噴霧方法及び静電噴霧装置に関する。

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）。

特開２０１４―１４７８９１号公報

ところで、特許文献１のような使用形態においては、基板の一方の面に向けて溶液材料を噴霧できればよいが、塗料などの液体を被塗物に塗布し、塗着させる場合には、被塗物が平板状のものであっても、表面と裏面の両面に液体を塗着させることが求められる場合がある。

このような場合、平板状の被塗物の表面側又は裏面側のどちらか一方の面をノズルに対向させるように配置して液体を塗着させる作業を行った後に、残る他方の面をノズルに対向させるように被塗物をひっくり返して配置する作業を伴うことになり、作業性がよくない。
また、表面と裏面の両面をひとつの塗布作業で液体塗着を同時に完了させる方法も見当たらない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、塗料などの液体を被塗物に塗着させる作業の作業性を向上させた静電噴霧方法及び静電噴霧装置を提供することを目的とする。

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）本発明の静電噴霧方法は、ノズルを有する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で液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させて被塗物に液体を塗着する静電噴霧方法であって、前記被塗物が前記ノズルの軸線と離間する位置に位置し、前記被塗物の液体を塗着させる予定の液体塗着部が前記ノズルに対向しない状態で前記液体塗着部に前記液体を塗着させる工程を含む。

（２）上記（１）の構成において、前記工程が、前記被塗物と前記ノズルの軸線との間の離間距離を変化させることを含む。

（３）上記（２）の構成において、前記離間距離の変化が、前記被塗物又は前記液体噴霧部の少なくとも一方を前記ノズルの軸線と直交する方向に移動させることで行われている。

（４）上記（２）の構成において、前記離間距離の変化が、前記ノズルの向く方向を変えることで行われている。

（５）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記液体塗着部が、平板状の前記被塗物の表面又は裏面のうちの少なくとも一方の面であり、
前記液体塗着部となる面が、前記ノズルの軸線とほぼ平行となるようにされている。

（６）上記（１）から（５）のいすれか１つの構成において、前記工程が、前記被塗物と前記ノズルの間の距離を変化させることを含む。

（７）本発明の静電噴霧方法は、ノズルを有する液体噴霧部と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で液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させて被塗物に液体を塗着する静電噴霧方法であって、前記被塗物の前記液体を塗着させる予定の液体塗着部が平板状の前記被塗物の表面又は裏面のうちの少なくとも一方の面であり、前記液体塗着部となる面が前記ノズルの軸線とほぼ平行となるように、前記ノズルの軸線上に前記被塗物を位置させ、前記液体塗着部が前記ノズルに対向しない状態で前記液体塗着部に前記液体を塗着させる工程を含む。

（８）本発明の静電噴霧方法は、ノズルを有する液体噴霧部と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で液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させて被塗物に液体を塗着する静電噴霧方法であって、前記被塗物は、前記液体を塗着させる予定の液体塗着部として離間した２つの塗布面を有し、前記被塗物と前記液体噴霧部の相対的な位置関係が、前記被塗物の一方の前記塗布面の任意の点と前記ノズルの先端を結ぶ一方側直線が、ノズルの軸線に対して、前記被塗物の他方の前記塗布面の任意の点と前記ノズルの先端を結ぶ他方側直線の反対側に位置する関係を満たす状態で２つの両方の前記塗布面に同時に前記液体を塗着させる工程を含む。

（９）上記（８）の構成において、前記一方側軸線が、一方の前記塗布面のほぼ中央の位置と前記ノズルを結ぶ直線であり、前記他方側軸線が、他方の前記塗布面のほぼ中央の位置と前記ノズルを結ぶ直線であり、前記一方側軸線と前記ノズルの軸線との間の角度が、前記他方側軸線と前記ノズルの軸線との間の角度とほぼ等しい。

（１０）上記（８）又は（９）の構成において、前記被塗物が平板状であり、一方の前記塗布面及び他方の前記塗布面が前記平板状の前記被塗物の表面及び裏面である。

（１１）本発明の静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、前記ノズルの向く方向を変えるように前記液体噴霧部を回動させる回動手段と、前記液体噴霧部と前記液体噴霧部に対する異極となる異極部との間に電圧を印加して静電気力を発生させ、被塗物に液体を塗着させるように、前記液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させる電圧印加手段と、を備える。

（１２）本発明の静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、前記液体噴霧部と前記液体噴霧部に対する異極となる異極部との間に電圧を印加して静電気力を発生させ、液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させる電圧印加手段と、前記ノズルから離脱した帯電状態の前記液体を塗着させる被塗物が前記ノズルの軸線を横切るように、前記被塗物又は前記液体噴霧部のうちの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備える。

（１３）上記（１１）又は（１２）の構成において、前記被塗物又は前記液体噴霧部のうちの少なくとも一方を移動させ、前記被塗物と前記ノズルの間の距離を変化させる移動手段を備える。

本発明によれば、塗料などの液体を被塗物に塗着させる作業の作業性を向上させた静電噴霧方法及び静電噴霧装置を提供することができる。

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。 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２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。 本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置による第１噴霧例を示す上面図である。 図４の状態からノズルの向く方向を右側に変えた状態を示す上面図である。 本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置による第２噴霧例を示す上面図である。 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。 本発明に係る第１、２実施形態の静電噴霧装置を円形状の被塗物への液体の塗着に用いる場合を示す上面図である。

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。
また、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。

（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る。
図１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、液体噴霧部２０を回動させる回動手段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電源である電圧印加手段５０と、を備える。

本実施形態では、電圧印加手段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５０に電気的に接続されるようになっていてもよい。
なお、本実施形態では、被塗物自体が異極部４０とされているため、以下では、被塗物について主に符号４０を付し、異極部の符号を省略する場合がある。

被塗物４０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４０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。

（液体噴霧部）
図２は、液体噴霧部２０だけを示した断面図である。
なお、図２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２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。

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。

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。

図１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２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。

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側の電極としてもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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を解消することができる。
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。

図３は、液体噴霧部２０の先端側を拡大した拡大図であり、図３（ａ）は、心棒２３の先端面２３ｄが後方に位置する場合であり、図３（ｂ）は、図３（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。

図３（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Ｗ１参照）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Ｗ２参照）を有している。

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。

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３（ａ）及び図３（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。

また、図３（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。

（異極部）
本実施形態では、図１に示すように、異極部に被塗物４０を用いた場合を示しており、電圧印加手段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４０に接続されることで被塗物４０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。

（回動手段）
回動手段３０は、図１に示すように、支持部３１と回動機構部３２と、を備えている。
支持部３１の一端は、回動機構部３２内に挿入され、回動機構部３２内に設けられたモータ（図示せず）の回転軸に支持部３１が接続されている。

一方、支持部３１の他端には、リング状の保持部３１ａが設けられており、このリング状の保持部３１ａに液体噴霧部２０の胴体部２１が挿入されることで、支持部３１に液体噴霧部２０が支持されている。

したがって、回動機構部３２のモータ（図示せず）を回転させると、支持部３１も回転し、液体噴霧部２０が回動するのでノズル２２の向く方向を変えることができるようになっている。

次に、図２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、静電噴霧装置１０を用いた静電噴霧方法の説明を行う。

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、異極部である被塗物４０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。

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よく、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。

より具体的には、液体の心棒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２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。

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、静電爆発によって液体が噴霧される。

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。

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。

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。

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）が得られなくなったりし、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。

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。

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。

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、５倍以内に位置することがより好適であり、３倍以内に位置することがさらに好適である。

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。

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、ノズル２２の開口部２２ｂ近くまで到達した液体の近くに存在することがよく、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）の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）の２ｍｍ以内に位置するようにするのが好適である。

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容易にノズル２２が製作できる。

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よいので、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よい。

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微粒化し、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態のため、異極部である被塗物４０側に静電気力で引き寄せられて被塗物４０に塗着することになる。

以上のような静電噴霧装置１０を用いて、被塗物４０に液体を塗着させる静電噴霧方法について説明を行う。
（第１噴霧例）
図４は、静電噴霧装置１０を用いて、被塗物４０に液体を塗着させる静電噴霧方法における第１噴霧例を示す上面図である。
なお、図４では、電圧印加手段５０や電圧印加手段５０からの電気配線などを省略している。

図４に示すように、第１噴霧例は、平板状の被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部が、被塗物４０の表面又は裏面の一方の面４０ａと表面又は裏面の他方の面４０ｂの両面としている場合を示している。
つまり、第１噴霧例の被塗物４０は、液体を塗着させる予定の液体塗着部として離間した２つの塗布面（表面及び裏面）を有している。

また、図４に点線矢印で示すＺ軸はノズル２２の軸線であり、図４を見るとわかるように、液体塗着部となる面４０ａ、４０ｂが軸線であるＺ軸にほぼ平行となるように、被塗物４０が軸線であるＺ軸上に位置しており、液体塗着部となる面４０ａ、４０ｂはノズル２２に対向しない状態とされている。

さらに、図４に示す例では、被塗物４０と液体噴霧部２０の相対的な位置関係が、被塗物４０の一方の面４０ａ（一方の塗布面）の任意の点とノズル２２の先端を結ぶ一方側直線が、ノズル２２の軸線（Ｚ軸）に対して、被塗物４０の他方の面４０ｂ（他方の塗布面）の任意の点とノズル２２の先端を結ぶ他方側直線の反対側に位置する関係を満たす状態とされている。

特に、一方側軸線が、一方の塗布面（一方の面４０ａ）のほぼ中央の位置とノズル２２を結ぶ直線Ｌ１であり、他方側軸線が、他方の塗布面（他方の面４０ｂ）のほぼ中央の位置とノズル２２を結ぶ直線Ｌ２である場合、一方側軸線（Ｌ１参照）とノズル２２の軸線（Ｚ軸）との間の角度θが、他方側軸線（Ｌ２参照）とノズル２２の軸線（Ｚ軸）との間の角度γとほぼ等しくされている。

そして、このような状態で液体の噴霧を開始すると、液体噴霧部２０から噴霧される液体は、静電爆発により広い範囲に拡がるが、被塗物４０自体が異極部となっているため、図４に矢印で示すように、液体塗着部となる面４０ａ、４０ｂに静電気力で引き寄せられて塗着する。

このため、被塗物４０の表面及び裏面に対して一度の塗布作業で同時に液体の塗着を完了させることができるので、従来のように、ノズル２２と被塗物４０の表面を対向させて表面に液体を塗着させた後、被塗物４０の向きをひっくり返して裏面とノズル２２を対向させて裏面に液体を塗着させるときのように、被塗物４０をひっくり返すような余計な作業が不要となり、作業性を向上させることができる。

なお、上記では、一方の塗布面（一方の面４０ａ）及び他方の塗布面（他方の面４０ｂ）が被塗物４０の厚さ分離間してほぼ平行な面になっている場合を示しているが、例えば、液体噴霧部２０から離れる側に向かうに従って、被塗物４０の厚さが厚くなり、一方の塗布面（一方の面４０ａ）及び他方の塗布面（他方の面４０ｂ）は、離間距離が徐々に大きくなる傾斜面であってもよい。

一方、噴霧される液体の広がり方や被塗物４０の大きさにもよるが、液体噴霧部２０から離れる側に位置する液体塗着部となる面４０ａ、４０ｂの部分まで噴霧される液体が到達せず、塗布ムラとなる場合がある。
なお、この液体噴霧部２０から離れる側に位置する液体塗着部となる面４０ａ、４０ｂの部分を面４０ａ、４０ｂの遠い側と記載する場合がある。

しかしながら、上述したように、本実施形態の静電噴霧装置１０は、回動手段３０によって液体噴霧部２０を回動させることができるようになっているので、ノズル２２は、図４に示す両矢印の方向に向きを変えることができる。

このため、例えば、図５に示すように、ノズル２２が右側を向くように液体噴霧部２０を回動させると、噴霧する液体が面４０ｂ側の空間により広く広がるように噴霧されるので、面４０ｂの遠い側まで噴霧される液体が届き、その遠くに噴霧された液体は、被塗物４０の面４０ｂに静電気力で引き寄せられて面４０ｂに直接塗着するので、面４０ｂの遠い側まで塗布ムラがないように液体を塗着させることができる。

また、逆に、図示しないが、ノズル２２が左側を向くように液体噴霧部２０を回動させると、今度は、面４０ａの遠い側まで噴霧される液体が到達し、面４０ｂの遠い側まで塗布ムラがないように液体を塗着させることができる。

このように、ノズル２２を右側や左側に向けると、ノズル２２の軸線であるＺ軸の方向も変わり、この状態のときには、被塗物４０はノズル２２の軸線であるＺ軸上を基準にノズル２２の軸線から交差する方向に離間した位置に位置する状態になっている（図５参照）。
また、この状態のときにも液体を塗着させる予定の液体塗着部である面４０ａ、４０ｂはノズル２２に対向しない状態のままである。

したがって、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を基準にノズル２２の軸線（Ｚ軸）から交差する方向に離間する位置に位置し（図５の太い矢印Ａ参照）、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部（面４０ｂ）がノズル２２に対向しない状態で液体塗着部（面４０ｂ）に液体を塗着させる工程を含むことで、塗布ムラの発生を抑制することができる。

なお、図５では、ノズル２２が右側に向いている場合を示しているが、左側を向いている場合には、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を基準にノズル２２の軸線（Ｚ軸）から交差する方向に離間する位置に位置し、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部（面４０ａ）がノズル２２に対向しない状態で液体塗着部（面４０ａ）に液体を塗着させる工程を含むことで、塗布ムラの発生を抑制することができる。

よって、本発明に係る静電噴霧方法は、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を基準にノズル２２の軸線（Ｚ軸）から交差する方向に離間する位置に位置し、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部（面４０ａ、４０ｂ）がノズル２２に対向しない状態で液体塗着部（面４０ａ、４０ｂ）に液体を塗着させる工程を含むことで、塗布ムラの発生を抑制することができる。

なお、本第１噴霧例では、液体を塗着させる予定の液体塗着部が被塗物４０の表面及び裏面（面４０ａ、４０ｂ）の両方の場合について説明したが、例えば、液体を塗着させる予定の液体塗着部が被塗物４０の表面又は裏面の一方の面４０ａ又は他方の面４０ｂだけである場合もある。

例えば、他方の面４０ｂだけに液体を塗着させるときには、はじめから、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を基準にノズル２２の軸線（Ｚ軸）から交差する方向に離間する位置に位置し（図５の太い矢印Ａ参照）、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部である他方の面４０ｂがノズル２２に対向しない状態で、その液体塗着部である他方の面４０ｂに液体を塗着させる工程を実施するようにしてもよい。

同様に、一方の面４０ａだけに液体を塗着させるときには、はじめから、ノズル２２が図５において、左側を向くようにすることで、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を基準にノズル２２の軸線（Ｚ軸）から交差する方向に離間する位置に位置し、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部である一方の面４０ａがノズル２２に対向しない状態で、その液体塗着部である一方の４０ａに液体を塗着させる工程を実施するようにしてもよい。

つまり、液体を塗着させる予定の液体塗着部が被塗物４０の表面又は裏面の一方の面４０ａ又は他方の面４０ｂだけである場合、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を基準にノズル２２の軸線（Ｚ軸）から交差する方向に離間する位置に位置し、被塗物４０の液体を塗着させる予定の液体塗着部である一方の面４０ａ又は他方の面４０ｂがノズル２２に対向しない状態で、その液体塗着部である一方の４０ａ又は他方の面４０ｂに液体を塗着させる工程を実施するようにしてもよい。

また、被塗物４０に液体を塗着させる工程は、ノズル２２が停止している状態で行う必要もなく、液体を噴霧している状態でノズル２２を左側や右側に動かしながら被塗物４０に液体を塗着させるようにしてもよい。

このようにノズル２２の向く方向を変えるようにすると、ノズル２２の軸線（Ｚ軸）は、被塗物４０に近づいたり離れたりする状態となる。
つまり、被塗物４０に液体を塗着させる工程では、被塗物４０とノズル２２の軸線（Ｚ軸）との間の離間距離を変化させることを含んでいてもよい。

なお、被塗物４０が上下方向に大きい場合には、液体噴霧部２０を上下方向（鉛直方向）に移動できるようにしておけば上下方向にも良好な液体の塗着が行える。
このため、例えば、鉛直方向移動手段を設け、回動手段３０を鉛直方向移動手段の上に取付けるようにしてもよい。

（第２噴霧例）
上記では、液体噴霧部２０と被塗物４０の間の距離を変えることなく液体を噴霧する場合について示していたが、図６に示す第２噴霧例のように、この距離を変えるようにしてもよい。

具体的には、図６に示すように、例えば、ノズル２２が右側を向くようにした状態で、太い両矢印Ｂで示す被塗物４０と液体噴霧部２０の間の距離を短くし、液体噴霧部２０が被塗物４０の近くに位置するようにしてもよく、逆に、距離を長くして液体噴霧部２０が被塗物４０から遠くに位置するようにしてもよい。

図６に示すように、液体噴霧部２０を被塗物４０の近くに位置させるようにすると、ノズル２２の位置が矢印Ｃで示すように、被塗物４０の近くに位置するようになるので、液体の噴霧開始点が被塗物４０の近くに位置することになる。
逆に、液体噴霧部２０を被塗物４０から遠くに位置させるようにすると、液体の噴霧開始点が被塗物４０から遠くに位置することになる。

このように、被塗物４０に対して噴霧開始点を近寄らせたり、離したりすることで、被塗物４０の面４０ｂ上での液体の到達距離を変えることができるので、面４０ｂの遠い側に液体を到達させるようにしたり、逆に、面４０ｂの遠い側に液体が届かず、液体噴霧部２０に近い側だけに液体が塗着するようにしたりすることができる。

また、液体を噴霧している状態で液体噴霧部２０を被塗物４０に連続的に近づけたり、連続的に離したりすることを繰り返すようにしてもよく、そのような動作を行うことで面４０ｂに万遍なくきれいに液体を塗着させることができる。

なお、このように液体噴霧部２０と被塗物４０の間の距離を変える方法は、液体噴霧部２０を被塗物４０に近づけたり、離したりするように動かすことに限定される必要はなく、逆に、被塗物４０を液体噴霧部２０に近づけたり、離したりするように動かしてもよい。
さらには、液体噴霧部２０と被塗物４０の双方を動かすようにして液体噴霧部２０と被塗物４０の間の距離を変えるようにしてもよい。
つまり、被塗物４０側又は液体噴霧部２０側の少なくとも一方に液体噴霧部２０と被塗物４０の間の距離を変える距離変更手段を設けるようにすればよい。

（第２実施形態）
次に、図７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。
第２実施形態の静電噴霧装置１０’は、第１実施形態の静電噴霧装置１０の構成に移動手段７０が加わっている点が異なるだけであり、その他の点については第１実施形態と同様である。
したがって、主にこの異なる点について説明を行い、同様の点については説明を省略する場合がある。

第２実施形態の静電噴霧装置１０’は、回動手段３０が、例えば、コンベアのような移動手段７０の上に設けられるようになっており、この移動手段７０によって、図７の太い矢印Ｄに示すように、回動手段３０ごと右側や左側に移動させることで液体噴霧部２０を右側や左側に移動させることができるようになっている。

つまり、ノズル２２の軸線であるＺ軸と直交する方向に液体噴霧部２０を移動させることが可能であり、右側に液体噴霧部２０を移動させると、図７の矢印Ｄ１で示すように、ノズル２２も右側に移動し、逆に、左側に液体噴霧部２０を移動させると、矢印Ｄ２で示すように、ノズル２２も左側に移動する。

そして、ノズル２２が右側に移動すると、液体の噴霧開始点も右側に移動するので、被塗物４０の面４０ｂ側の空間により広く液体が噴霧されることになり、第１実施形態でノズル２２の向く方向を右側に向けたときと同様に面４０ｂの遠い側に液体を到達させ、塗布ムラの発生を抑制することができる。

また、ノズル２２が左側に移動するようにすれば、第１実施形態でノズル２２の向く方向を左側に向けたときと同様に面４０ａの遠い側に液体を到達させることができ、塗布ムラの発生を抑制することができる。

なお、本実施形態では、回動手段３０を移動手段７０上に設けるようにしているが、移動手段７０に液体噴霧部２０を支持する支持部を設けるようにして、回動手段３０を省略するようにしてもよい。
また、上記では、移動手段７０で液体噴霧部２０を移動させることについてのみ説明したが、それに加えて、回動手段３０で液体噴霧部２０を回動させ、ノズル２２の向く方向も変えるようにしてもよい。

さらに、上記では、液体噴霧部２０側を移動させることで、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）の右側にも左側にも位置することができるようにした場合について示したが、この動きは相対的に見て同様の動きが実現されていればよいので、相対的に見たときに、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を横切るように移動できるようになっていればよい。

したがって、被塗物４０側をノズル２２の軸線（Ｚ軸）に直交する方向に移動させるようにすることで、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を横切るような動きを実現してもよく、被塗物４０と液体噴霧部２０の双方をノズル２２の軸線（Ｚ軸）に直交する方向に移動させるようにすることで、被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を横切るような動きを実現するようにしてもよい。

なお、第２実施形態の静電噴霧装置１０’を用いた被塗物４０に液体を塗着させる工程においても、このようにノズル２２及び被塗物４０の間の相対的な移動を行うようにして、第１実施形態で述べたのと同様に、被塗物４０とノズル２２の軸線（Ｚ軸）との間の離間距離（図７の太い両矢印Ｅ参照）を変化させることを含んでいてもよいものである。

加えて、第１実施形態で述べたように、被塗物４０と液体噴霧部２０の間の距離を変える距離変更手段を設けるようにして、被塗物４０と液体噴霧部２０の間の距離を変えるようにしてもよい。

ところで、第２実施形態の場合、被塗物４０側をノズル２２の軸線（Ｚ軸）に直交する方向に移動させる手段を設けるようにして連続的に複数の被塗物４０がノズル２２の軸線（Ｚ軸）を横切ることができるようにしておけば、効率よく複数の被塗物４０の両面（表面及び裏面）に液体を塗着させることができるので好適である。

この場合、例えば、被塗物４０をノズル２２の軸線（Ｚ軸）に直交する方向に移動させるためのコンベア式の移動手段を設け、その移動手段の被塗物４０が載置される載置部を電圧印加手段５０（図１参照）に電気的に接続しておくようにしておけば、被塗物４０を載置部に載置するだけで、被塗物４０を電圧印加手段５０（図１参照）に電気的に接続することができる。

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い。
上記では主に被塗物４０として平板状のものについて説明してきたが、被塗物４０の形状は平板状のものに限定されるものではなく、例えば、被塗物４０は、円柱状や円筒状のもので、その外周面の全周が液体を塗着させる液体塗着部であるようなものであってもよい。

図８に示すように、直径が大きい円柱状の被塗物４０の場合、ノズル２２に対向することになる正面側の部分４０ｃ（両矢印で示す範囲参照）には、良好に液体を塗着させることができる。
しかしながら、被塗物４０とノズル２２が対向するようになっている場合、被塗物４０の横側や正面と反対側に位置する背面側などの部分４０ｄ（両矢印で示す範囲参照）に液体を塗着させることが難しい場合がある。

このようなときにも、図８に示すように、ノズル２２を右側に位置するように液体噴霧部２０を移動させると（矢印Ｆ参照）、被塗物４０の右横側に液体が静電気力で引き寄せられて塗着するだけでなく、右横側に塗着せずに通り過ぎた液体が背面側に静電気力で引き寄せられて塗着する（図８の点線矢印参照）。
したがって、被塗物４０の右横側や正面側と反対側に位置する背面側などの部分４０ｄのうち、右側半面に良好に液体を塗着させることができる。

また、図示しないが、ノズル２２を左側に位置するように液体噴霧部２０を移動させると、今度は、被塗物４０の左横側や正面と反対側に位置する背面側などの部分４０ｄのうち、左側半面に良好に液体を塗着させることができる。
この結果、被塗物４０を回転させるなどの作業を行わずに被塗物４０の外周面の全周に液体を良好に塗着させることができる。

なお、図８に示す例では、ノズル２２の位置を右側や左側に移動するために、液体噴霧部２０を移動させる場合を示しているが、これに限らず、回動手段３０で液体噴霧部２０を回動させることでノズル２２の向く方向を右側や左側に向けるようにしてもよい。

このように、本発明は上記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。

１０、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 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 回動手段
３１ 支持部
３１ａ 保持部
３２ 回動機構部
４０ 異極部（被塗物）
４０ａ、４０ｂ 面
４０ｃ、４０ｄ 部分
５０ 電圧印加手段
６０ アース手段
７０ 移動手段
８０ テーラコーン

Claims (13)

1. ノズルを有する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で液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させて被塗物に液体を塗着する静電噴霧方法であって、
   前記被塗物が前記ノズルの軸線と離間する位置に位置し、前記被塗物の液体を塗着させる予定の液体塗着部が前記ノズルに対向しない状態で前記液体塗着部に前記液体を塗着させる工程を含むことを特徴とする静電噴霧方法。
2. 前記工程が、前記被塗物と前記ノズルの軸線との間の離間距離を変化させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧方法。
3. 前記離間距離の変化が、前記被塗物又は前記液体噴霧部の少なくとも一方を前記ノズルの軸線と直交する方向に移動させることで行われていることを特徴とする請求項２に記載の静電噴霧方法。
4. 前記離間距離の変化が、前記ノズルの向く方向を変えることで行われていることを特徴とする請求項２に記載の静電噴霧方法。
5. 前記液体塗着部が、平板状の前記被塗物の表面又は裏面のうちの少なくとも一方の面であり、
   前記液体塗着部となる面が、前記ノズルの軸線とほぼ平行となるようにされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の静電噴霧方法。
6. 前記工程が、前記被塗物と前記ノズルの間の距離を変化させることを含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の静電噴霧方法。
7. ノズルを有する液体噴霧部と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で液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させて被塗物に液体を塗着する静電噴霧方法であって、
   前記被塗物の前記液体を塗着させる予定の液体塗着部が平板状の前記被塗物の表面又は裏面のうちの少なくとも一方の面であり、
   前記液体塗着部となる面が前記ノズルの軸線とほぼ平行となるように、前記ノズルの軸線上に前記被塗物を位置させ、前記液体塗着部が前記ノズルに対向しない状態で前記液体塗着部に前記液体を塗着させる工程を含むことを特徴とする静電噴霧方法。
8. ノズルを有する液体噴霧部と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で液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させて被塗物に液体を塗着する静電噴霧方法であって、
   前記被塗物は、前記液体を塗着させる予定の液体塗着部として離間した２つの塗布面を有し、
   前記被塗物と前記液体噴霧部の相対的な位置関係が、前記被塗物の一方の前記塗布面の任意の点と前記ノズルの先端を結ぶ一方側直線が、ノズルの軸線に対して、前記被塗物の他方の前記塗布面の任意の点と前記ノズルの先端を結ぶ他方側直線の反対側に位置する関係を満たす状態で２つの両方の前記塗布面に同時に前記液体を塗着させる工程を含むことを特徴とする静電噴霧方法。
9. 前記一方側軸線が、一方の前記塗布面のほぼ中央の位置と前記ノズルを結ぶ直線であり、
   前記他方側軸線が、他方の前記塗布面のほぼ中央の位置と前記ノズルを結ぶ直線であり、
   前記一方側軸線と前記ノズルの軸線との間の角度が、前記他方側軸線と前記ノズルの軸線との間の角度とほぼ等しいことを特徴とする請求項８に記載の静電噴霧方法。
10. 前記被塗物が平板状であり、
    一方の前記塗布面及び他方の前記塗布面が前記平板状の前記被塗物の表面及び裏面であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の静電噴霧方法。
11. ノズルを有する液体噴霧部と、
    前記ノズルの向く方向を変えるように前記液体噴霧部を回動させる回動手段と、
    前記液体噴霧部と前記液体噴霧部に対する異極となる異極部との間に電圧を印加して静電気力を発生させ、被塗物に液体を塗着させるように、前記液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させる電圧印加手段と、を備えることを特徴とする静電噴霧装置。
12. ノズルを有する液体噴霧部と、
    前記液体噴霧部と前記液体噴霧部に対する異極となる異極部との間に電圧を印加して静電気力を発生させ、液体を帯電状態で前記ノズルから離脱させる電圧印加手段と、
    前記ノズルから離脱した帯電状態の前記液体を塗着させる被塗物が前記ノズルの軸線を横切るように、前記被塗物又は前記液体噴霧部のうちの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする静電噴霧装置。
13. 前記被塗物又は前記液体噴霧部のうちの少なくとも一方を移動させ、前記被塗物と前記ノズルの間の距離を変化させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の静電噴霧装置。

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