JP6848158B2 - 静電噴霧方法及びその静電噴霧方法に用いるのに好適な静電噴霧装置 - Google Patents

Description

本発明は静電噴霧方法及びその静電噴霧方法に用いるのに好適な静電噴霧装置に関する。

特許文献１には、ステント等の表面にコーティングを行う方法及びそれに用いる装置が開示されている。
この特許文献１では、網目状のステントの外面に沿ってディスペンサのノズルが位置するようにしながらコーティングを行っている。

特開２００９−２４０４９０号公報 特開２０１５―１９２９６１号公報

しかしながら、極めてサイズが小さい網目状のステントの外面に沿ってディスペンサのノズルが位置するようにコーティングを行うのは、非常に手間であり、ステントのような長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の外面に対して簡単に液体を塗布して、コーティングを形成する方法の出現が望まれている。
また、液体を塗布するときに、内面に塗着する液体の塗着状態も適切なもの（例えば、内面に液体を塗布しない状態や塗膜が所定の膜厚となる状態）にできることが望まれる。

なお、微細な箇所に静電気力だけを用いて液体を噴霧するものとしては、特許文献２のようなものもある。
しかし、本発明者らが知る限りにおいては、このような静電気力だけを用いて液体を噴霧する噴霧方法でステント等に液体を塗布するときに、内面に塗着する液体の塗着状態も適切なものとできるものを発見していない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単に、ステントのような長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の外面に液体を塗布するときに、内面への液体の塗着状態も適切なものとできる静電噴霧方法及びその静電噴霧方法に用いるのに好適な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、長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から前記貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の前記外面に液体を塗布するときに、前記内面への液体の塗着状態も適切なものとできる静電噴霧方法であって、静電噴霧装置の導電性又は半導電性の吸着電極を前記被塗物の前記貫通孔内に配置するステップと、前記被塗物及び前記吸着電極を同電位に保ちつつ、前記被塗物及び前記吸着電極と前記静電噴霧装置のノズルを有する液体噴霧部の間に前記ノズルから静電気力だけで前記液体を噴霧する前記静電気力を発生させる電圧を印加して、前記被塗物に向かって前記液体を噴霧するステップと、を含む。

（２）上記（１）の構成において、前記吸着電極が、前記被塗物の前記内面に接触しないように、前記被塗物の前記貫通孔内に配置されている。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記被塗物は、前記側壁が網目状のステントであり、前記液体が、溶剤に生体内で分解吸収される生体内分解吸収ポリマーを溶かしたものである。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記液体が前記内面に塗布されない前記吸着電極と前記内面の間の離間距離となる前記吸着電極を用いる。

（５）本発明の静電噴霧装置は、長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から前記貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の前記外面に液体を塗布するときに、前記内面への液体の塗着状態も適切なものとできる静電噴霧装置であって、前記静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、前記貫通孔内に配置され、導電性又は半導電性の吸着電極と、前記被塗物及び前記吸着電極の電位を同電位としつつ、前記ノズルから静電気力だけで前記液体を噴霧する前記静電気力を前記被塗物及び前記吸着電極と前記液体噴霧部の間に発生させる電圧を前記被塗物及び前記吸着電極と前記液体噴霧部の間に印加する電圧印加手段と、を備えている。

（６）上記（５）の構成において、前記吸着電極は、前記被塗物の前記貫通孔内に配置される部分の断面の大きさが前記被塗物の前記貫通孔に接触しない大きさである。

（７）上記（５）又は（６）の構成において、前記吸着電極は、長さが前記被塗物の長さより長い。

（８）上記（５）から（７）のいずれか１つの構成において、前記吸着電極は、前記被塗物の前記貫通孔内に配置される部分の断面の大きさが前記液体を前記内面に塗布しないための前記吸着電極と前記内面の間の離間距離となる大きさである。

本発明によれば、簡単に、ステントのような長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の外面に液体を塗布するときに、内面への液体の塗着状態も適切なものとできる静電噴霧方法及びその静電噴霧方法に用いるのに好適な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を説明するための斜視図である。 本発明に係る第１実施形態の液体噴霧部だけを示した断面図である。 図２の液体噴霧部の先端側の拡大断面図であり、（ａ）は心棒の先端面が後方に位置する場合であり、（ｂ）は（ａ）の状態よりも心棒の先端面が前方に位置する場合である。 本発明に係る第１実施形態の吸着電極、支持部、保持部及び被塗物だけを示した平面図である。 本発明に係る第１実施形態の吸着電極、支持部、保持部及び被塗物だけを示した斜視図である。 本発明に係る第１実施形態のノズルから噴霧された液体が、被塗物に塗着するときの状態を説明するための図であり、（ａ）は被塗物内に吸着電極が設けられる場合を示す図であり、（ｂ）は被塗物内に吸着電極が設けられていない場合を示す図である。

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又は符号を付している。

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を説明するための斜視図である。
本実施形態では、長さ方向に貫通孔５０Ｈ（図５参照）を有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔５０Ｈを規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物５０の代表例として、長さ方向に貫通孔５０Ｈを有する円筒状で、側壁が網目状である医療用のステントの場合を例にとり、そのステントの内面に液体を塗布しないようにしつつ、外面に液体を塗布して、ステントの外面にコーティングを形成する場合について説明する。

例えば、医療用の冠動脈ステントの場合、内径が２．２５ｍｍ以上４．００ｍｍ以下程度であり、外径が２．７５ｍｍ以上４．５０ｍｍ以下（つまり、ステントを形成する材料の厚みは０．２５ｍｍ程度）であり、長さが８.００ｍｍ以上３８．００ｍｍ以下程度であり、非常に微細なものである。
ただし、図面では、ステント等の状態がわかりやすいように、被塗物５０（医療用のステント）や吸着電極３０等を液体噴霧部２０に対して大きめに記載している。

このような医療用のステントの外面にコーティングを形成する場合、使用される液体としては、溶剤に生体内で分解吸収される生体内分解吸収ポリマーを溶かしたものを使用し、生体内分解吸収ポリマーとしては、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）、ポリ−ＤＬ−乳酸（ＰＤＬＬＡ）及びポリカプロラクトン（ＰＣＬ）等が代表的であるが、これに限定される必要はない。

なお、対象となる被塗物５０は、医療用のステントに限らず、長さ方向に貫通孔５０Ｈを有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔５０Ｈを規定する内面まで貫通する複数の孔が形成されたものであればよく、この場合、使用される液体もその被塗物５０に合わせて塗料等の液体が使用される。

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、導電性又は表面抵抗が１０^１０Ω以下の半導電性の吸着電極３０と、被塗物５０及び吸着電極３０と液体噴霧部２０の間に電圧を印加する電圧印加手段４０と、を備えている。

電圧印加手段４０は、電圧電源４１と、電圧電源４１の一方の電極と液体噴霧部２０を電気的に接続する第１電気配線４２と、吸着電極３０が回転摺動できるように吸着電極３０の一方の端部側を受ける受部４３ａを有し、吸着電極３０を支持する導電性の支持部４３と、電圧電源４１の他方の電極と支持部４３を電気的に接続する第２電気配線４４と、吸着電極３０及び被塗物５０を回転可能に保持し、吸着電極３０と被塗物５０を電気的に接続（短絡という場合もある。）する保持部４５と、を備えている。
なお、保持部４５については、後ほど詳細に説明する。

そして、電圧電源４１の他方の電極に第２電気配線４４で電気的に接続されている支持部４３に接触するように吸着電極３０が配置されることで、支持部４３と吸着電極３０とが短絡状態となるとともに、吸着電極３０と被塗物５０が保持部４５で短絡状態とされているため、電圧電源４１によって、吸着電極３０及び被塗物５０と液体噴霧部２０の間に電圧が印加されたときに、被塗物５０及び吸着電極３０が同電位となる。

したがって、電圧印加手段４０は、被塗物５０及び吸着電極３０を同電位に保ちつつ、被塗物５０及び吸着電極３０と液体噴霧部２０の間に電圧を印加するものになっている。
ただし、電圧印加手段４０は、上述の構成に限らず、被塗物５０及び吸着電極３０を同電位に保ちつつ、被塗物５０及び吸着電極３０と液体噴霧部２０の間に電圧を印加するものであればよい。

本実施形態では、静電噴霧装置１０は、アース手段４６を備えており、第２電気配線４４がアース手段４６に接続されているため、被塗物５０及び吸着電極３０は、アースされた状態になっている。
なお、アース手段４６は、必須の要件ではないが、被塗物５０は作業者が触れる可能性があるので、安全面の観点からアース手段４６を設けて被塗物５０をアースするようにすることが好ましい。

そして、後ほど、どのように液体が噴霧されるかについては説明するが、電圧印加手段４０は、被塗物５０及び吸着電極３０の電位を同電位である第１電位とし、液体噴霧部２０の電位を第２電位とすると、第１電位と第２電位の間の電位差が、ノズル２２から静電気力だけで液体を噴霧する静電気力を被塗物５０及び吸着電極３０と液体噴霧部２０の間に発生させるだけの電位差となるように、被塗物５０及び吸着電極３０と液体噴霧部２０の間に電圧を印加する。

（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り、液体噴霧部２０から後述するように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４０の第１電気配線４２が接続され、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４０の第１電気配線４２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、図２に示すように、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。

なお、静電気力だけで液体を良好に噴霧するためには、ノズル２２の開口部２２ｂをあまり大きな径にするのが難しいため、目詰まりが発生する場合があるが、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、ノズル２２に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。

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、更に、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、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るため、ノズル２２の目詰まりが抑制できる。

（液体の基本的な噴霧状態）
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基本的な状態について説明を行い、その後、被塗物５０に液体を塗布するときの状態について説明する。

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行き、電圧印加手段４０（図１参照）によって被塗物５０及び吸着電極３０と心棒２３との間に印加された電圧で発生する被塗物５０及び吸着電極３０と心棒２３の間の静電気力だけで、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。

この液体が離脱・霧化する状態をより具体的に説明すると、図２に示すように、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、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６０が形成される。

このテーラコーン６０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の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６０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、その先端で静電爆発が起こり、液体が離脱・霧化、つまり、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剤の気化が促進され、その溶剤の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、さらに、静電反発（静電爆発）が発生して、より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、溶剤の気化が促進され、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。
このようにノズル２２から静電爆発によって噴霧された液体は、噴霧後にも静電爆発が繰り返されることで、更に微粒化が促進され、極めて小さい粒子の状態で被塗物５０に塗布されることになる。

次に、被塗物５０側となる静電噴霧装置１０の構成について説明した後、上述のように、ノズル２２から噴霧された液体が、被塗物５０に塗着するときの状態について説明する。

図４は吸着電極３０、支持部４３、保持部４５及び被塗物５０だけを示した平面図であり、図５は吸着電極３０、支持部４３、保持部４５及び被塗物５０だけを示した斜視図である。
なお、図４は上側から見た平面図になっている。

図４及び図５に示すように、支持部４３は、上側に開口したＵ字状の切欠きからなる受部４３ａが形成された第１本体部４３Ａと、その第１本体部４３Ａの両側に第１本体部４３Ａから突出するように設けられ、図示しない載置台上にネジ固定するときのネジを通すためのネジ孔４３ｂが形成された一対の第１取付部４３Ｂと、を備えている。

また、図４及び図５に示すように、保持部４５は、吸着電極３０及び被塗物５０を保持し、吸着電極３０及び被塗物５０とともに回転する回転保持部４５ａが設けられた第２本体部４５Ａと、その第２本体部４５Ａの両側に第２本体部４５Ａから突出するように設けられ、図示しない載置台上にネジ固定するときのネジを通すためのネジ孔４５ｂが形成された一対の第２取付部４５Ｂと、を備えている。

そして、図１に示すように、保持部４５に吸着電極３０を保持させた状態としたときに、吸着電極３０の一方の端部側が支持部４３の受部４３ａで受けられるような位置関係に、支持部４３と保持部４５が位置するように、図示しない載置台上にネジによって、支持部４３と保持部４５が固定される。
なお、図示しない載置台の支持部４３と保持部４５が固定される部分には、例えば、絶縁材料が用いられている。

回転保持部４５ａは、第２本体部４５Ａの中央に固定された軸受部４５ａａ（例えば、玉軸受）と、軸受部４５ａａの中央の第１貫通孔４５Ｈ１に圧入等で固定され、吸着電極３０が嵌合される第２貫通孔４５Ｈ２を有する円筒状の嵌合部４５ａｂと、嵌合部４５ａｂの他方側に設けられ、被塗物５０を保持する第１保持体４５ａｃと、を備えている。
なお、嵌合部４５ａｂは、導電材料で形成されているので、嵌合部４５ａｂに吸着電極３０が嵌合され、嵌合部４５ａｂと吸着電極３０が接触した状態となることで嵌合部４５ａｂは吸着電極３０に電気的に接続された状態（短絡という場合もある。）となる。

嵌合部４５ａｂは、図４に示すように、上から見た平面視で見ると、第２本体部４５Ａを貫通するように設けられており、第２本体部４５Ａから一方側に飛び出た嵌合部４５ａｂの端面４５ａｂ１が、後述する吸着電極３０の位置規制部３１ａを受ける受面になっている。

また、嵌合部４５ａｂは、第２本体部４５Ａから他方側に飛び出た嵌合部４５ａｂの端面４５ａｂ２に、吸着電極３０が嵌合される第２貫通孔４５Ｈ２の外周に沿って円環状の段差部が形成されており、その段差部には、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ（図５参照）の一方側を保持する絶縁材料で形成された円筒状の第１保持体４５ａｃが圧入等で固定されている。

第１保持体４５ａｃは、中央の第３貫通孔の直径（内径という場合もある。）が嵌合部４５ａｂの第２貫通孔４５Ｈ２（図５参照）の直径（内径という場合もある）とほぼ同じ直径になっている。
また、第１保持体４５ａｃは、嵌合部４５ａｂの外径より小さい外径になっており、具体的には、第１保持体４５ａｃは、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの直径（内径という場合もある。）とほぼ等しいか若干大きな外径を有している。

そして、第１保持体４５ａｃは、第３貫通孔の中心軸が嵌合部４５ａｂの第２貫通孔４５Ｈ２の中心軸と同軸となるように嵌合部４５ａｂに固定されている。
具体的には、先に述べたように、第１保持体４５ａｃは、嵌合部４５ａｂの他方側の端面４５ａｂ２に形成された段差部に、嵌合部４５ａｂの他方側の端面４５ａｂ２から他方側に若干飛び出るように圧入等で固定されており、第１保持体４５ａｃの外径が嵌合部４５ａｂの外径より小さい。

なお、後ほど理由については説明するが、第１保持体４５ａｃの嵌合部４５ａｂの他方側の端面４５ａｂ２からの突出量（突出長さ）は、被塗物５０を保持するのに必要最小限の長さにしている。

このため、第１保持体４５ａｃの外周上には、嵌合部４５ａｂの他方側の端面４５ａｂ２が存在し、被塗物５０の一方側の端部５０ａが嵌合部４５ａｂの他方側の端面４５ａｂ２に当接するまで被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に第１保持体４５ａｃを挿入するように、被塗物５０を回転保持部４５ａに装着すると、先に述べたように、嵌合部４５ａｂが導電材料で形成されているので、嵌合部４５ａｂを介して、嵌合部４５ａｂに嵌合された吸着電極３０と被塗物５０とが短絡される。

一方、吸着電極３０は、一方側に設けられ、嵌合部４５ａｂの第２貫通孔４５Ｈ２の直径より大きい外径の第１棒状部３１と、第１棒状部３１の他方側の端面から他方側に延在し、嵌合部４５ａｂの第２貫通孔４５Ｈ２の直径とほぼ等しい外径を有する第２棒状部３２と、第２棒状部３２の他方側の端面から他方側に延在し、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの直径よりも小さい外径を有する第３棒状部３３と、を備えている。

そして、第１棒状部３１よりも第２棒状部３２の外径が小さいため、第２棒状部３２の外周上には、第１棒状部３１の他方側の端面が存在し、この他方側の端面が、吸着電極３０を嵌合部４５ａｂに嵌合させるために、吸着電極３０を第２貫通孔４５Ｈ２に挿入するときに、嵌合部４５ａｂの端面４５ａｂ１に当接して挿入位置を規制する位置規制部３１ａとして機能する。

また、本実施形態では、静電噴霧装置１０が、吸着電極３０の他方側の端部側に装着され、被塗物５０を保持する絶縁材料で形成された第２保持体４７を備えている。
具体的には、第２保持体４７は、一方側の外径が被塗物５０の貫通孔５０Ｈの直径とほぼ等しいか若干大きな外径を有する保持端部４７ａと、保持端部４７ａの他方側から延在し、保持端部４７ａの外径及び被塗物５０の貫通孔５０Ｈの直径よりも大きな外径を有する止め部４７ｂと、を備えている。

なお、止め部４７ｂは、被塗物５０の他方側の端部５０ｂに当接して、被塗物５０の他方側への移動を止める機能を果たすとともに吸着電極３０と被塗物５０との隙間を保つ機能を果たす。
また、後ほど理由については説明するが、保持端部４７ａの止め部４７ｂからの突出量（長さ）は、被塗物５０を保持するのに必要最小限の長さにしている。

そして、第２保持体４７は、中央に吸着電極３０の第３棒状部３３の外径とほぼ等しい直径の第４貫通孔４７ｃを有しており、第３棒状部３３に嵌合させることで固定できるようになっている。

したがって、回転保持部４５ａに吸着電極３０及び被塗物５０を保持させた後、さらに、第２保持体４７の保持端部４７ａが被塗物５０を保持するように、被塗物５０の他方側から貫通孔５０Ｈに、第２保持体４７の保持端部４７ａを挿入しつつ、第２保持体４７を吸着電極３０の第３棒状部３３に嵌合させ、第２保持体４７を吸着電極３０に対して固定することができ、そのように固定を行うと、図１に示すように、保持部４５に吸着電極３０とともに回転可能に被塗物５０が保持された状態となる。
なお、上記のように、第２保持体４７を吸着電極３０に対して固定するときに、第２保持体４７の止め部４７ｂが被塗物５０の他方側の端部５０ｂに当接させる。

ところで、理由については後ほど説明するが、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に位置することになる吸着電極３０の第３棒状部３３の外径は、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの直径よりも小さく、より詳細には、第３棒状部３３の断面の大きさが、十分に被塗物５０の貫通孔５０Ｈに接触しないように貫通孔５０Ｈ内に配置できる大きさに制限されている。

例えば、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径は、被塗物５０との間で、被塗物５０に付着する液体の厚み以上の隙間ができるように、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの直径に対して０．１ｍｍ以上小さくされ、吸着電極３０を引き抜くときに被塗物５０に引っかからないようにされる。

ただし、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径を小さくしていくと、次第に吸着電極３０の第３棒状部３３が無いのと同様の状態に近づくことを考えればわかるように、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径が小さすぎて、吸着電極３０の第３棒状部３３と被塗物５０の貫通孔５０Ｈの内面との間の離間距離が大きくなりすぎると、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの内面に液体が塗布される状態となる。
このため、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径は、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの内面に液体が塗布される状態にならない程度に小さい離間距離となるようにしている。

次に、ノズル２２から噴霧された液体が、被塗物５０に塗着するときの状態について説明する。
図６はノズル２２から噴霧された液体が、被塗物５０に塗着するときの状態を説明するための図であり、図６（ａ）は被塗物５０内に吸着電極３０（より具体的には第３棒状部３３）が設けられる場合を示す図であり、図６（ｂ）は被塗物５０内に吸着電極３０（より具体的には第３棒状部３３）が設けられていない場合を示す図である。

なお、図６では、ノズル２２から噴霧され、被塗物５０に至るまでの液体粒子の軌道Ｌを模式的に実線及び点線で示しており、実線は、被塗物５０であるステント等の側壁にある内部に貫通する孔の位置に向かって進む液体粒子の軌道Ｌであり、点線は、ステント等の側壁の外面に衝突するように進む液体粒子の軌道Ｌである。

先に説明したように、液体は、静電爆発によって、ノズル２２から噴霧されるほど、強く帯電しているため、静電気力によって、強く被塗物５０側に引き寄せられる。
例えば、図６に示すように、被塗物５０の図６における左右外側（図１の状態では上下外側）を通過した液体粒子であっても、被塗物５０の後側に引き寄せられるほどに液体粒子は強く被塗物５０側に引き寄せられる。

このため、被塗物５０を回転させるようなことをしなくても、被塗物５０の側壁の周方向全体に液体を塗着させることができるが、被塗物５０の側壁の周方向全体に均一に液体を塗着させるために、本実施形態では、回転保持部４５ａ（図４参照）を回転させることで、吸着電極３０及び被塗物５０を回転させながら被塗物５０に液体を塗着させるようにしている。

具体的には、図示しないモータの回転軸と回転保持部４５ａの嵌合部４５ａｂとの間をベルトで連結するようにして、モータの回転軸の回転力を嵌合部４５ａｂに伝達し、回転保持部４５ａを回転させることで、吸着電極３０及び被塗物５０を回転させるようにしている。

ただし、回転保持部４５ａを回転させる方法は、モータの回転力をベルトで伝達することに限定される必要はなく、ギア等で伝達するようにしてもよく、回転力を発生させる動力源がモータ以外であってもよい。

一方、被塗物５０側に勢いよく引き寄せられた液体粒子の中には、側壁にある内部に貫通する孔の位置に向かうものも存在し、そのような液体粒子は、勢いあまって孔を通過し、被塗物５０の内部に侵入することになる。

このように被塗物５０の内部に侵入した液体粒子は、やはり静電気力で被塗物５０側に引き寄せられるため、図６（ｂ）に示すように、被塗物５０内に吸着電極３０（より具体的には第３棒状部３３）が存在しないと被塗物５０の内面に塗着することになる。

一方、図６（ａ）に示すように、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に被塗物５０と同電位に保たれた吸着電極３０（より具体的には第３棒状部３３）が存在すると、吸着電極３０自体が、被塗物５０と同様に液体粒子が塗着するターゲットとなるため、側壁にある孔を通過した液体粒子は、吸着電極３０に吸着され、被塗物５０の内面に塗着することが抑制される。

また、吸着電極３０は、先に述べたように被塗物５０の内面に接触しないようになっているため、液体の噴霧作業が終わった後に、吸着電極３０を取り外すときに、吸着電極３０に吸着された液体が被塗物５０の内面に付着することも回避できる。

さらに、被塗物５０と吸着電極３０が同電位になっていることで、近接して位置する被塗物５０と吸着電極３０の間でスパークが発生することも回避できる。

一方、先に述べたように、第２保持体４７及び第１保持体４５ａｃは、絶縁材料で形成されているため、発生している静電気力によって表面がやはり帯電し、帯電した液体粒子を反発する状態になっている。
このため、被塗物５０内に第１保持体４５ａｃ及び第２保持体４７の保持端部４７ａが挿入されている部分では、被塗物５０の孔に向かった液体粒子は、その反発力によって押し返されることになる。

ただし、絶縁材料で形成されていても湿度等の具合によっては、液体粒子を良好に反発できない場合があり、第１保持体４５ａｃ及び第２保持体４７の保持端部４７ａに液体粒子が塗着すると、被塗物５０を取り外すときに、被塗物５０の内面に液体が付着することになるので、上述したように、第１保持体４５ａｃ及び第２保持体４７の保持端部４７ａは、被塗物５０を保持するのに必要最小限の長さ分だけに留めている。

なお、吸着電極３０の長さが短く、被塗物５０の長さ方向で見て、吸着電極３０が存在しない部分があると、その吸着電極３０が存在しない部分では、図６（ｂ）に示したのと同様の状態となり、被塗物５０の内面に液体が付着することになるので、吸着電極３０は、長さが被塗物５０の長さより長いことが好ましい。

以上のように、本実施形態の吸着電極３０は、吸着電極３０の被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に配置される部分の外径が、液体が被塗物５０の内面に塗布されないぐらいに、吸着電極３０と被塗物５０の内面との間の離間距離が小さくなる外径に設定されている。

なお、本実施形態のように、被塗物５０が医療用のステントである場合には、貫通孔５０Ｈは円形状であるが、被塗物５０がステント以外の場合には、貫通孔５０Ｈは必ずしも円形であるとはいえない。

このような場合を含む別の表現で言えば、本実施形態の場合、吸着電極３０は、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に配置される部分の断面の大きさが液体を被塗物５０の内面に塗布しないための吸着電極３０と被塗物５０の内面との間の離間距離となる大きさとされていることになる。

そして、このような吸着電極３０を被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に配置して、被塗物５０及び吸着電極３０を同電位に保ちつつ、被塗物５０及び吸着電極３０と静電噴霧装置１０のノズル２２を有する液体噴霧部２０の間にノズル２２から静電気力だけで液体を噴霧する静電気力を発生させる電圧を印加して、被塗物５０に向かって液体を噴霧するようにすれば、簡単に、被塗物５０の内面に液体を塗布しないようにしつつ、被塗物５０の外面に良好に液体を塗布することができるので、被塗物５０の内面への液体の塗着状態として、ほぼ液体が塗着しない状態が求められる場合に適している。

このようにして、長さ方向に貫通孔５０Ｈを有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔５０Ｈを規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物５０の内面に液体を塗布しないようにしつつ、被塗物５０の外面に液体を塗布する静電噴霧方法は、限定されるものではないが、ステント等においては、内面に液体を塗布したくないような場合があるので、本実施形態の静電噴霧方法は、被塗物５０が内面に液体を塗布したくないタイプのステントである場合に、そのステントの網目状の側壁の外面に溶剤に生体内で分解吸収される生体内分解吸収ポリマーを溶かした液体を塗布するのに、特に、適している。

なお、上記実施形態で説明した保持部４５は、被塗物５０を保持するとともに、吸着電極３０を被塗物５０に接触させないように、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に配置するための１例でしかなく、例えば、被塗物５０を保持する構成と、吸着電極３０を被塗物５０に接触させないように、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に配置するための構成と、が分離して設けられているようなものであってもよい。

また、吸着電極３０の保持の方法によっては、吸着電極３０の形状が長さ方向に外径が変化しない棒状体であっても問題はなく、さらに、被塗物５０の貫通孔５０Ｈの形状に応じて、吸着電極３０の断面形状は、矩形状等の多角形の形状になっていてもよい。

加えて、対象とする被塗物５０も、長さ方向に貫通孔５０Ｈを有する筒状で、かつ、側壁に外面から貫通孔５０Ｈを規定する内面まで貫通する複数の孔が形成されたものであればよく、その筒状の形状が円筒状である必要はない。
つまり、被塗物５０は、外形が矩形状等の多角形の形状である筒体であって、その側壁に外面から貫通孔５０Ｈを規定する内面まで貫通する複数の孔が形成されたものであってもよい。

（第２実施形態）
第１実施形態では、被塗物５０の内面に液体を塗着させないようにする場合について説明したが、医療用のステント等においては、内面に液体を塗布し、内面にも生体内分解吸収ポリマーの層を形成することが求められる場合もある。

ここで、吸着電極３０を設けないようにすれば、先に、図６（ｂ）を参照して説明したように、被塗物５０の内面にも液体を塗布することは可能である。
しかしながら、この場合、被塗物５０の外面に液体を塗布するための条件に応じて、被塗物５０の内面に塗着する液体の塗着量が決まってしまい、内面への液体の塗着量（塗膜の厚さ）をコントロールすることが難しい。

一方、吸着電極３０を利用することで、被塗物５０の内面への液体の塗着量（塗膜の厚さ）をコントロールすることが可能であり、内面への液体の塗着状態を適切なものとすることができる。

そこで、以下では、第２実施形態として、吸着電極３０を利用して、被塗物５０の内面に塗着する液体の塗着量をコントロールするようにして、被塗物５０の内面に液体を塗布する場合について説明する。

なお、第２実施形態でも、静電噴霧装置１０の構成は、第１実施形態とほぼ同じであるため、以下では、主に異なる点について説明し、第１実施形態と同様の点については説明を省略する場合がある。

第１実施形態では、図４及び図５を参照して説明したように、回転保持部４５ａが、嵌合部４５ａｂの他方側に設けられた被塗物５０を保持する第１保持体４５ａｃを備えていたが、第２実施形態では、この第１保持体４５ａｃが省略され、被塗物５０の一方側の端部５０ａが嵌合部４５ａｂの他方側の端面４５ａｂ２に当接しているだけの状態とされる。
なお、第１保持体４５ａｃを省略して、被塗物５０を回転可能に保持する具体的な方法については、後ほど説明する。

また、第１実施形態では、第２保持体４７が、保持端部４７ａを備えていたが、この保持端部４７ａについても省略し、第２保持体が止め部４７ｂだけの状態とされ、その止め部４７ｂに被塗物５０の他方側の端部５０ｂが当接しているだけの状態とされる。

そして、第２保持体４７を吸着電極３０の第３棒状部３３に嵌合して固定するときに、被塗物５０が変形しない程度に、若干、被塗物５０を一方側の端部５０ａの方向に押圧するように固定する。
このようにすると、被塗物５０は、嵌合部４５ａｂと第２保持体４７との間に、嵌合部４５ａｂとともに回転可能に狭持された状態となる。
なお、上述のように、第１保持体４５ａｃ及び保持端部４７ａが省略されているため、第１実施形態のように、これらによって被塗物５０の両端部側の内面に液体が塗布されるのが阻害されることがない。

ただし、先に述べたように、この被塗物５０の狭持は、被塗物５０が変形しない程度の力での狭持であるため、第１実施形態のように、被塗物５０を水平方向に配置している状態としていると、回転時に被塗物５０が動くおそれがある。

そこで、第２実施形態では、第２保持体４７が鉛直方向下側に位置し、保持部４５及び支持部４３が鉛直方向上側に位置するような配置として、被塗物５０が鉛直方向に配置されるようにしている。

そして、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径を第１実施形態のときよりも小さめのものとして、吸着電極３０の第３棒状部３３と被塗物５０の間の離間距離を大きめにするようにする。

図６（ｂ）では、わかりやすいように、被塗物５０の貫通孔５０Ｈ内に侵入した液体粒子が侵入した側と対向する内面に塗着する図示になっているが、より詳細には、貫通孔５０Ｈに侵入した液体粒子のうち、侵入速度が遅い液体粒子は、侵入した箇所の近くに存在する被塗物５０の内面に引き寄せられ、塗着する。
なお、このように侵入した箇所の近くに存在する被塗物５０の内面に引き寄せられて塗着することを、以下では戻り付着と記載する場合がある。

第１実施形態では、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径が大きく、吸着電極３０の第３棒状部３３の表面が被塗物５０の内面の近くにあるため、上述のように、侵入速度が遅い液体粒子も吸着電極３０に吸着されることとなり、戻り付着が発生せず、被塗物５０の内面に液体粒子が塗着しないようにされている。

一方、第２実施形態では、戻り付着が発生する程度に、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径を小さめにすることで、被塗物５０の内面にも液体が塗着するようにしている。
なお、第２実施形態でも、侵入速度が速い液体粒子については、第１実施形態と同様に、吸着電極３０に吸着されることになる。

そして、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径をどの程度小さくするのかで、液体粒子の戻り付着量がかわる。
このため、吸着電極３０の第３棒状部３３の外径をどの程度の外径に設定するのかで、被塗物５０の内面に塗着する液体の塗着量をコントロールすることができる。

そして、被塗物５０を回転させながら液体の塗布が行われているため、周方向で見たときの被塗物５０の内面に形成される塗膜の厚さも均一化されたものとなるので、第２実施形態の静電噴霧方法であれば、内面に形成される塗膜の厚さが所定の厚さとなるようにコントロールされるとともに、周方向に均一な膜厚の塗膜を形成することが可能である。

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明の静電噴霧装置１０について説明してきたが、本発明は、上記の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 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 吸着電極
３１ 第１棒状部
３１ａ 位置規制部
３２ 第２棒状部
３３ 第３棒状部
４０ 電圧印加手段
４１ 電圧電源
４２ 第１電気配線
４３ 支持部
４３Ａ 第１本体部
４３ａ 受部
４３Ｂ 第１取付部
４３ｂ ネジ孔
４４ 第２電気配線
４５ 保持部
４５Ａ 第２本体部
４５ａ 回転保持部
４５ａａ 軸受部
４５Ｈ１ 第１貫通孔
４５ａｂ 嵌合部
４５ａｂ１、４５ａｂ２ 端面
４５ａｃ 第１保持体
４５Ｂ 第２取付部
４５ｂ ネジ孔
４５Ｈ２ 第２貫通孔
４６ アース手段
４７ 第２保持体
４７ａ 保持端部
４７ｂ 止め部
４７ｃ 第４貫通孔
５０ 被塗物
５０ａ、５０ｂ 端部
５０Ｈ 貫通孔
６０ テーラコーン

Claims (8)

1. 長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から前記貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の前記外面に液体を塗布するときに、前記内面への液体の塗着状態も適切なものとできる静電噴霧方法であって、
   静電噴霧装置の導電性又は半導電性の吸着電極を前記被塗物の前記貫通孔内に配置するステップと、
   前記被塗物及び前記吸着電極を同電位に保ちつつ、前記被塗物及び前記吸着電極と前記静電噴霧装置のノズルを有する液体噴霧部の間に前記ノズルから静電気力だけで前記液体を噴霧する前記静電気力を発生させる電圧を印加して、前記被塗物に向かって前記液体を噴霧するステップと、を含む静電噴霧方法。
2. 前記吸着電極が、前記被塗物の前記内面に接触しないように、前記被塗物の前記貫通孔内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧方法。
3. 前記被塗物は、前記側壁が網目状のステントであり、
   前記液体が、溶剤に生体内で分解吸収される生体内分解吸収ポリマーを溶かしたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電噴霧方法。
4. 前記液体が前記内面に塗布されない前記吸着電極と前記内面の間の離間距離となる前記吸着電極を用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。
5. 長さ方向に貫通孔を有する筒状で、かつ、側壁に外面から前記貫通孔を規定する内面まで貫通する複数の孔が形成された被塗物の前記外面に液体を塗布するときに、前記内面への液体の塗着状態も適切なものとできる静電噴霧装置であって、
   前記静電噴霧装置は、
   ノズルを有する液体噴霧部と、
   前記貫通孔内に配置され、導電性又は半導電性の吸着電極と、
   前記被塗物及び前記吸着電極の電位を同電位としつつ、前記ノズルから静電気力だけで前記液体を噴霧する前記静電気力を前記被塗物及び前記吸着電極と前記液体噴霧部の間に発生させる電圧を前記被塗物及び前記吸着電極と前記液体噴霧部の間に印加する電圧印加手段と、を備えていることを特徴とする静電噴霧装置。
6. 前記吸着電極は、前記被塗物の前記貫通孔内に配置される部分の断面の大きさが前記被塗物の前記貫通孔に接触しない大きさであることを特徴とする請求項５に記載の静電噴霧装置。
7. 前記吸着電極は、長さが前記被塗物の長さより長いことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の静電噴霧装置。
8. 前記吸着電極は、前記被塗物の前記貫通孔内に配置される部分の断面の大きさが前記液体を前記内面に塗布しないための前記吸着電極と前記内面の間の離間距離となる大きさであることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。

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