(57)【要約】【課題】被塗物に対するマスキング作業性を向上させるマスキング治具を提供する。【解決手段】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によって液体を帯電状態で液体噴霧部から離脱させ、被塗物４０に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具３０であって、マスキング治具３０は、被塗物４０における液体を塗布しない非塗布部を覆う筒状部材３１を備え、筒状部材３１は、内面と、外面と、端面付近において内面と外面とを繋ぐ接続面３１ａと、を有し、接続面３１ａと内面との境界部に閉曲線ＣＣが形成され、閉曲線ＣＣは、非塗布部の外周より大きく、被塗物４０が挿入可能であるものである。【選択図】図５
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【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で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、
前記被塗物における液体を塗布しない非塗布部を覆う筒状部材を備え、
前記筒状部材は、内面と、外面と、端面付近において前記内面と前記外面とを繋ぐ接続面と、を有し、前記接続面と前記内面との境界部に閉曲線が形成され、
前記閉曲線は、前記非塗布部の外周より大きく、前記被塗物が挿入可能である、
ことを特徴とするマスキング治具。
【請求項２】
前記筒状部材は、絶縁性材料から形成された部分を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のマスキング治具。
【請求項３】
前記閉曲線と前記非塗布部の外周との最大隙間は、２ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載のマスキング治具。
【請求項４】
前記筒状部材は、導電性材料又は半導電性材料から形成された部分を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のマスキング治具。
【請求項５】
前記閉曲線と前記非塗布部の外周との最大隙間は、１ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項４に記載のマスキング治具。
【請求項６】
前記筒状部材は、前記接続面を除いた部分が絶縁性材料で覆われている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のマスキング治具。
【請求項７】
前記筒状部材の軸に沿った断面視で、前記閉曲線が形成された地点から前記筒状部材の厚みだけ離間した前記接続面上の地点における前記内面までの距離は、２ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のマスキング治具。
【請求項８】
前記被塗物は、断面形状が長手方向において同一の長尺物である、
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のマスキング治具。
【請求項９】
前記被塗物は、前記非塗布部の最大外径が３ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載のマスキング治具。
【請求項１０】
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で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置であって、
前記被塗物における液体を塗布しない非塗布部を覆う筒状部材を備えるマスキング治具を有し、
前記筒状部材は、内面と、外面と、端面付近において前記内面と前記外面とを繋ぐ接続面と、を有し、前記接続面と前記内面との境界部に閉曲線が形成され、
前記閉曲線は、前記非塗布部の外周より大きく、前記被塗物が挿入可能であり、
前記液体噴霧部は、前記筒状部材の中心軸に直交する軸方向に配置される、
ことを特徴とする静電噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスキング治具及び静電噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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によって、塗料などの液体を帯電状態で液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置において、被塗物にマスキング治具を取り付けて、所定の形状・パターンの薄膜を被塗物に形成するものがエレクトロスプレーデポジション（ＥＳＤ）として知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のマスキング治具は、マスキング本体とマスキング補助体とを備えるものであって、マスキング補助体は、被塗物の塗布部と被塗物の非塗布部とを画定するように配置され、マスキング本体は、マスキング補助体が覆わない非塗布部を覆うように配置されており、また、マスキング補助体は、導電性材料を用いて形成され、マスキング本体は、絶縁性材料を用いて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２２１４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＳＤ技術分野における塗布対象の被塗物は、特許文献１にみられるような塗布部が平面状のものが一般的であるため、被塗物の塗布部が複数面に跨る場合や円周面などの連続面である場合、あるいは、被塗物が棒状の微小部品などの場合には、このようなマスキング治具を適用することができない。また、一般的な噴霧塗布用のマスキング治具は、非塗布部の表面に接着又は粘着により貼り付けるものであるため、上述したような被塗物であると、マスキング治具を貼り付ける貼付作業に時間を必要とする。さらに、塗布後にマスキング治具を引き剥がす場合、マスキング治具剥離後に接着剤又は粘着剤の一部が残ることがあり、これらの除去にも時間を必要としている。
【０００６】
そこで、本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、被塗物に対するマスキング作業性を向上させるマスキング治具及び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】
（１）本発明に係る１つの態様は、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で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置に用いるマスキング治具であって、前記被塗物における液体を塗布しない非塗布部を覆う筒状部材を備え、前記筒状部材は、内面と、外面と、端面付近において前記内面と前記外面とを繋ぐ接続面、を有し、前記接続面と前記内面との境界部に閉曲線が形成され、前記閉曲線は、前記非塗布部の外周より大きく、前記被塗物が挿入可能である。
（２）上記（１）の態様において、前記筒状部材は、絶縁性材料から形成された部分を有してもよい。
（３）上記（２）の態様において、前記閉曲線と前記非塗布部の外周との最大隙間は、２ｍｍ以下であってもよい。
（４）上記（１）の態様において、前記筒状部材は、導電性材料又は半導電性材料から形成された部分を有してもよい。
（５）上記（４）の態様において、前記閉曲線と前記非塗布部の外周との最大隙間は、１ｍｍ以下であってもよい。
（６）上記（４）又は（５）の態様において、前記筒状部材は、前記接続面を除いた部分が絶縁性材料で覆われてもよい。
（７）上記（１）から（６）までのいずれか１つの態様において、前記筒状部材の軸に沿った断面視で、前記閉曲線が形成された地点から前記筒状部材の厚みだけ離間した前記接続面上の地点における前記内面までの距離は、２ｍｍ以下であってもよい。
（８）上記（１）から（７）までのいずれか１つの態様において、前記被塗物は、断面形状が長手方向において同一の長尺物であってもよい。
（９）上記（１）から（８）までのいずれか１つの態様において、前記被塗物は、前記非塗布部の最大外径が３ｍｍ以下であってもよい。
（１０）本発明に係る更に別の１つの態様は、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で前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置であって、前記被塗物における液体を塗布しない非塗布部を覆う筒状部材を備えるマスキング治具を有し、前記筒状部材は、内面と、外面と、端面付近において前記内面と前記外面とを繋ぐ接続面と、を有し、前記接続面と前記内面との境界部に閉曲線が形成され、前記閉曲線は、前記非塗布部の外周より大きく、前記被塗物が挿入可能であり、前記液体噴霧部は、前記筒状部材の中心軸に直交する軸方向に配置される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被塗物に対するマスキング作業性を向上させるマスキング治具及び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】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態のマスキング治具を用いる静電噴霧装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る実施形態のマスキング治具を用いる静電噴霧装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】静電噴霧装置の液体噴霧部を示す断面図である。
【図４】液体噴霧部の先端側を示す拡大図であり、（ａ）心棒の先端が後方に位置する場合、（ｂ）心棒の先端が前方に位置する場合である。
【図５】本発明に係る実施形態のマスキング治具を示す斜視図である。
【図６】実施形態の筒状部材における閉曲線を示す説明図である。
【図７】筒状部材の端面部を示す断面図であり、（ａ）面取り加工なしの場合、（ｂ）Ｃ面取り加工有りの場合、（ｃ）Ｒ面取り加工有りの場合である。
【図８】本発明に係る変形例１のマスキング治具を示す斜視図である。
【図９】変形例１の筒状部材における閉曲線を示す説明図である。
【図１０】被塗物における塗布部の幅を（ａ）Ｗ１から（ｂ）Ｗ２に変更する様子を示す概略図である。
【図１１】本発明に係る変形例２のマスキング治具を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る変形例３のマスキング治具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。また、「先（端）」や「前（方）」の用語は、各部材において液体の噴霧方向側を示し、「後（端）」や「後（方）」の用語は、各部材において液体の噴霧方向と反対側を示し、「左」や「右」は、前方から後方を見た場合を示すものとする。
【００１１】
まず、本発明に係る実施形態のマスキング治具３０を説明する前に、マスキング治具３０を用いる静電噴霧装置１０について説明する。図１は、本発明に係る実施形態のマスキング治具３０を用いる静電噴霧装置１０の全体構成を示す斜視図である。図２は、本発明に係る実施形態のマスキング治具３０を用いる静電噴霧装置１０の全体構成を示す断面図である。
【００１２】
（静電噴霧装置）
図１及び図２に示すように、静電噴霧装置１０は、液体ノズル２２を有する液体噴霧部２０と、マスキング治具３０と、液体噴霧部２０に対して異極となる異極部４０と液体噴霧部２０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。
【００１３】
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、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よい。また、「異極」との用語は、いわゆるプラス極（正極）とマイナス極（負極）との関係だけを意味するものではなく、同極であっても高電位と低電位との関係のように、相対的に異極となって電界を形成する場合も意味するものとする。
【００１４】
異極部４０となる被塗物（以降、「被塗物４０」という。）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は必須の構成ではないが、被塗物４０は、作業者が触れたりすることがあるので安全面から設けることが好ましい。
【００１５】
（液体噴霧部）
図３は、静電噴霧装置１０の液体噴霧部２０を示す断面図であり、液体噴霧部２０だけを示したものである。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。
【００１６】
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が形成された絶縁性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液体ノズル２２と、胴体部２１の液体流路２１ｂ内及び液体ノズル２２の貫通孔内に配置される導電性材料からなる心棒２３と、を備えている。
【００１７】
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。
【００１８】
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、絶縁性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性材料からなる電気配線接続部２３ｂが設けられている。
【００１９】
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。
【００２０】
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の液体ノズル２２を導電性材料からなるものとして、この液体ノズル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、液体ノズル２２を液体噴霧部２０側の電極としてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
つまり、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が取り外し可能に胴体部２１に取り付けられている。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。
【００２３】
液体ノズル２２の先端の開口部２２ｂの開口直径は、０．２ｍｍの大きな開口直径で形成されている。なお、液体ノズル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い。例えば、心棒２３を用いる形態においては、開口直径は１．０ｍｍ程度であってもよく、目詰まりが起きにくく、また、目詰まりが起きても清掃が容易に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。
【００２４】
一方、液体ノズル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以下が好適であり、より好ましくは０．８ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．５ｍｍ以下とするのがよい。
【００２５】
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。
【００２６】
図４（ａ）に示すように液体ノズル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であるテーパ状の内径部（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。
【００２７】
そして、液体ノズル２２のテーパ状の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、液体ノズル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、液体ノズル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。
【００２８】
このように、液体ノズル２２及び心棒２３の先端側を形成することによって、心棒２３を前後方向に移動させることで、液体ノズル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、液体ノズル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。
【００２９】
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が液体ノズル２２の内周面に当接し、液体ノズル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、液体ノズル２２の開口部２２ｂを心棒２３で閉塞させ、液体ノズル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、液体ノズル２２の目詰まりを抑制できる。
【００３０】
（異極部４０）
本実施形態では、上述したように、異極部４０として被塗物４０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構成されている。
【００３１】
ただし、例えば、被塗物４０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４０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４０が電圧印加手段５０に電気的に接続されるようにしてもよい。
【００３２】
図３に戻って、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が被塗物４０の所定の範囲にだけ塗布されるようにするマスキング治具３０について説明を行う。
【００３３】
胴体部２１の液体供給口２１ａに供給された液体は、液体ノズル２２の先端側に更に供給され、被塗物４０（異極部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。
【００３４】
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、液体ノズル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した場合、かえって霧化ができなくなるようなことが起こる。
【００３５】
そして、心棒２３の先端面２３ｄ及び液体ノズル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、液体ノズル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イラーコーンＴＣが形成される。
【００３６】
このテイラーコーンＴＣ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液体ノズル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、テイラーコーンＴＣ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。
【００３７】
この噴霧される液体、つまり、液体ノズル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。
【００３８】
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。
【００３９】
ここで、本実施形態では、液体ノズル２２内に心棒２３を設けるようにしているが、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、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけとなる。
【００４０】
この場合、液体ノズル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、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけのため、例えば、液体ノズル２２の上下左右に液体がふらついたりし易く、きれいなテイラーコーンＴＣが形成できなくなったり、また、テイラーコーンＴＣ自体が維持できなくなったりするため、液体ノズル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。
【００４１】
そこで、本実施形態では、液体ノズル２２内に心棒２３を配置しており、液体ノズル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、液体ノズル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、安定したテイラーコーンＴＣ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。
【００４２】
なお、心棒２３の先端面２３ｄが液体ノズル２２の先端外周縁２２ａ（つまり、液体ノズル２２の開口部２２ｂの先端面）から前方に出過ぎると液体ノズル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が液体ノズル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。
【００４３】
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、液体ノズル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、液体ノズル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、更に好ましくは３倍以内に位置することが好適である。
【００４４】
例えば、本実施形態では、液体ノズル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、液体ノズル２２の開口部２２ｂから出た液体は、液体ノズル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。
【００４５】
そして、この液体ノズル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イラーコーンＴＣ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のがよい。そこで、液体ノズル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の先端が液体ノズル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。
【００４６】
このように、心棒２３を設けることによって、液体ノズル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、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくできるため、機械加工で液体ノズル２２を製作することができる。
【００４７】
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、安定したテイラーコーンＴＣ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。
【００４８】
このようにして、液体噴霧部２０（液体ノズル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液体となり、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態であるため、被塗物４０（異極部４０）側に静電気力で引き寄せられて、被塗物４０に塗布することになる。
【００４９】
（被塗物）
ここで、被塗物４０について説明すると、被塗物４０は、ワイヤ、棒材やパイプ材など、長手方向に直交する方向の断面形状が、長手方向において同一の長尺物であり、本実施形態では、丸棒又は丸パイプであり（図５参照）、後述する変形例１では、角棒又は角パイプである（図８参照）。なお、被塗物４０における塗布部４１及び非塗布部４２の最大外径Ｄ３（外形Ｄ３）は、例えば３ｍｍ以下であり、０．１ｍｍ程度の微小なものであってもよい。
【００５０】
（マスキング治具）
図１−２，５−７を参照して、マスキング治具３０について説明する。図５は、本発明に係る実施形態のマスキング治具３０を示す斜視図である。図６は、実施形態の筒状部材３１における閉曲線ＣＣを示す説明図である。図７は、筒状部材３１の端面部を示す断面図であり、（ａ）面取り加工なしの場合、（ｂ）Ｃ面取り加工有りの場合、（ｃ）Ｒ面取り加工有りの場合である。
【００５１】
マスキング治具３０は、図５に示すように、被塗物４０を保持する筒状部材３１と、筒状部材３１を支持する支持部材３２とを、少なくとも備えている。これらの筒状部材３１及び支持部材３２は、それぞれ別体で形成されており、筒状部材３１に支持部材３２が着脱可能又は不能に取り付けられている。
【００５２】
この筒状部材３１は、内側に被塗物４０の非塗布部４２が挿入可能なように、金属製パイプなどの導電性材料を用いて、所定の長さの円筒状に形成されているが、これに限らず、炭素や金属などの導電性物質が配合された半導電性樹脂材料を用いて形成されてもよい。
【００５３】
また、筒状部材３１は、図７（ａ）に示すように、筒状部材３１の中心に直交する平面で切断されており、その端面、すなわち、内面３１ｂと外面３１ｃとを繋ぐ接続面３１ａは円形リング状となる。ここで、接続面３１ａにおける内面３１ｂと外面３１ｃとの間の筒状部材３１の中心軸に垂直な方向の離間距離ｔは、２ｍｍ以下であるとよい。この場合、離間距離ｔは、筒状部材３１の厚みに等しくなる。
【００５４】
また、接続面３１ａと内面３１ｂとの境界部には、閉曲線ＣＣが形成されている（図６も参照）。ここで閉曲線ＣＣは、文字通り、両端が一致した（両端のない）閉じた曲線を意味し、閉曲線ＣＣを平面に配置（投射）した場合に、内側領域と外側領域に分けるもので、代表的には、本実施形態の円形であるが、楕円形なども含まれ、また、厳密には曲線ではなく閉折れ線（有限線分鎖で囲む図形）である、三角形や後述する変形例１における四角形（矩形）などの多角形も含まれる。さらに、この閉曲線ＣＣは、厳密な意味での線（すなわち、幅を有さない線）ではなく、内面３１ｂと外面３１ｃとの間の筒状部材３１の中心軸に垂直な方向の離間距離ｔに対して問題ないくらい小さいＣ面取り又はＲ面取りされた面（すなわち、小さい幅を有する線）であってもよい。ただし、閉曲線ＣＣは、その重心を回転中心とする回転対称のものが好ましい。
【００５５】
筒状部材３１は、上述したように被塗物４０の非塗布部４２が挿入されるため、被塗物４０の寸法・形状に応じて設計されるが、直径ｄ３は、被塗物４０の外形（外径）よりも若干大きく、また、閉曲線ＣＣと被塗物４０の非塗布部４２（及び／又は塗布部４１）の外径Ｄ４との間の最大隙間Ｇが１ｍｍ以下となるように形成される（図６参照）。
【００５６】
例えば、円柱状の被塗物４０の外径が３ｍｍの場合、筒状部材３１における、閉曲線ＣＣは円形となり、直径ｄ３は被塗物４０の外径３ｍｍよりも大きく４ｍｍ以下であり、円筒の厚みｔは最大で２ｍｍ以下である。つまり、閉曲線ＣＣの直径ｄ３は４ｍｍ以下であり、内面３１ｂと外面３１ｃとの間の筒状部材３１の中心軸に垂直な方向の離間距離ｔが２ｍｍ以下である。このとき、筒状部材３１の最大外径Ｄ３は８ｍｍとなる。
【００５７】
なお、筒状部材３１の端面は、図７（ｂ）に示すように、内面３１ｂと接続面３１ａの角度が６０°以下となるＣ面取り加工が施されてもよく、あるいは、図７（ｃ）に示すように、Ｒ面取り加工が施されてもよい。このように筒状部材３１の端面にＣ面取り加工又はＲ面取り加工を施すことで、接続面３１ａを液体噴霧部２０に対する異極部４０とするときには、塗布部４１と非塗布部４２との境界４３付近である筒状部材３１の端面付近において、内面３１ｂと外面３１ｃとの間の筒状部材３１の軸に垂直な方向の有効離間距離ｔｃを、内面３１ｂと外面３１ｃとの間の接続面３１ａに沿った見掛け離間距離ｔａよりも、かつ筒状部材３１の厚みｔよりも実質的に小さくすることができ、これによって、筒状部材３１が導電性材料で形成されている場合、塗布部４１へ向かう霧化粒子を接続面３１ａに引き寄せることが少なくなり、境界４３付近の塗布部４１の塗布量が少なくなることを防止できる。
【００５８】
ただし、有効離間距離ｔｃは、筒状部材３１の中心軸に沿って切断した断面視で、閉曲線ＣＣが形成された地点（接続面３１ａと内面３１ｂとの境界部の点）から筒状部材３１の厚みｔだけ離間した接続面３１ａ上の地点Ｔにおける内面３１ｂまでの距離である。別の表現をすれば、有効離間距離ｔｃは、筒状部材３１を中心軸に沿って切断した断面視において、閉曲線ＣＣが形成された地点（接続面３１ａと内面３１ｂとの境界部の点）を中心として、筒状部材３１の厚みｔ（上述の離間距離ｔ）を半径とする円を描いたときに、接続面３１ａに交差する地点（交点）Ｔから内面３１ｂに垂線を下ろした地点までの距離である。また、この有効離間距離ｔｃは２ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００５９】
つまり、筒状部材３１の中心軸に沿った断面視において、図７（ａ）における接続面３１ａに沿った離間距離ｔよりも、図７（ｂ）及び図７（ｃ）における接続面３１ａに沿った見掛け離間距離ｔａは、大きく（長く）なるが、後者の場合の接続面３１ａは、前者の場合と異なり、筒状部材３１の中心軸に直交する平面に沿って延びておらず、閉曲線ＣＣが存在する、筒状部材３１の中心軸に直交する平面から離れる方向に延びているため、接続面３１ａの全体が異極部４０とはならず、有効離間距離ｔｃの範囲だけが異極部４０となる。なお、図７（ａ）のように、接続面３１ａが筒状部材３１の中心軸に垂直な方向に沿って形成されている場合の有効離間距離ｔｃは、離間距離ｔ（すなわち、筒状部材３１の厚みｔ）に等しくなるから、上述した実施形態の離間距離ｔは、有効離間距離ｔｃと言い換えることができる。
【００６０】
被塗物４０における塗布部４１と非塗布部４２との境界４３をくっきりさせるためには、筒状部材３１の端面は、上述のように、筒状部材３１の端部を、中心軸に直交する平面で切断し、閉曲線ＣＣが円形となるものがよいが、中心軸に所定の角度で交差する平面で切断し、閉曲線ＣＣが楕円形となるようなものであってもよく、端面を含む円筒面の一部を切り欠いたようなものであってもよい（この場合、閉曲線ＣＣは、１つの平面でなく、２つ又は３つの平面にまたがる（３次元空間の）曲線となる）。
【００６１】
ところでアース手段６０は、被塗物４０に接続されていればよく、図１中の実線（ｉ）で示すように直接被塗物４０に接続することもできる。あるいは、アース手段６０は、図１中の一点鎖線（ｉｉ）で示すようにマスキング治具３０の導電部（例えば、筒状部材３１）を介して被塗物４０に間接的に接続することもできる。この場合、アース手段６０は、左右両方のマスキング治具３０の導電部に接続されてもよい。
【００６２】
（変形例１）
ここで、変形例１のマスキング治具１３０について説明する。図８は、本発明に係る変形例１のマスキング治具１３０を示す斜視図である。図９は、変形例１の筒状部材１３１における閉曲線ＣＣを示す説明図である。
変形例１のマスキング治具１３０は、角棒又は角パイプ状の被塗物１４０を保持するもので、筒状部材１３１は、角パイプ状とされる点で上記実施形態のマスキング治具３０と異なるものであり、筒状部材１３１が導電性材料で形成されている点や支持部材１３２など他の構成は、実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００６３】
この筒状部材１３１の端部の閉曲線ＣＣは、図９に示すように、内周の幅がＤ３で、内周の高さがｈ３で、厚みがｔである矩形枠状である。この場合も、閉曲線ＣＣと被塗物１４０の外周との最大隙間Ｇが、１ｍｍ以下となるように設計されるとよい。
【００６４】
このように、マスキング治具３０，１３０の筒状部材３１，１３１は、被塗物４０，１４０の形状に応じて、所定の隙間Ｇを形成する閉曲線ＣＣを選択することで、被塗物４０が挿入し易くなる。また、筒状部材３１，１３１に挿入保持され、外部から遮蔽された被塗物４０，１４０の部分は非塗布部４２となり、液体噴霧部２０で液体を噴霧することで、遮蔽されていない部分が塗布部４１となる。
【００６５】
つぎに、マスキング治具３０を２つ用いた静電噴霧装置１０による静電噴霧方法について説明する。図１０は、被塗物４０における塗布部４１の幅を（ａ）Ｗ１から（ｂ）Ｗ２に変更する様子を示す概略図である。なお、マスキング治具３０の支持部材３２は、図示されない作業台に固定されている。
【００６６】
図１０（ａ）において、長尺丸棒の被塗物４０は、塗布部４１の幅、すなわち筒状部材３１同士の間隔がＷ１となる状態で、２つのマスキング治具３０で保持されている。また、液体噴霧部２０は、液体噴霧部２０の軸心が筒状部材３１の中心軸と直交する軸方向になるように、塗布部４１に対向して配置されていることが望ましいが、液体噴霧部２０の軸心が筒状部材３１の中心軸に対して、８０°から１２０°程度の範囲で傾斜していてもよい。
【００６７】
そして、塗布部４１の幅をＷ２に変更する場合は、図１０（ｂ）のように、左右の一方又は両方のマスキング治具３０を移動させて、筒状部材３１同士の間隔がＷ２となるように固定する。
【００６８】
そして、マスキング治具３０の筒状部材３１と被塗物４０とは、嵌合状態で挿入されているのではなく、隙間Ｇを有した状態（摺動可能な状態）で挿入保持されているため、被塗物４０の挿入後であっても、マスキング治具３０を移動させることができ、容易に塗布部４１の幅を変更することができる。なお、筒状部材３１同士の間隔Ｗ１が、液体噴霧部２０の塗布範囲よりも広い場合は、液体噴霧部２０を移動（又はオシレート）させながら塗布したり、位置を替えて塗布したりするとよい。
【００６９】
このように、マスキング治具３０は、２つ組合せて使用することが多いが、マスキング治具３０を３つ以上使用すると、塗布部４１と塗布部４１の間に、非塗布部４２を形成することができる。もちろん、図５，７のように、マスキング治具３０，１３０を単独で使用することも可能であり、被塗物４０，１４０の一方側の端部付近のみを塗布部４１とすることも、両端部付近を塗布部４１とすることもできる。
【００７０】
（変形例２）
つづいて、単独で使用する変形例２のマスキング治具２３０について説明する。図１１は、本発明に係る変形例２のマスキング治具２３０を示す斜視図である。
上記実施形態及び変形例１及び２では、被塗物４０，１４０の形状が、断面形状が長手方向において同一の長尺物であったが、図１１に示す被塗物２４０のように、ニードル、ピン、シャフト、ネジなど不定形なものであってもよい。
【００７１】
この被塗物２４０は、ストレート部２４０ａ、テーパ部２４０ｂ、フランジ部２４０ｃとで形成されている。なお、ストレート部２４０ａは、雄ネジが刻設されていてもよい。
【００７２】
マスキング治具２３０は、被塗物２４０のストレート部２４０ａのみが筒状部材２３１の端面から突出するように、被塗物２４０を保持している。これにより、ストレート部２４０ａを塗布部２４１とし、テーパ部２４０ｂ及びフランジ部２４０ｃを非塗布部２４２とすることができる。支持部材２３２など他の構成は、実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００７３】
以上説明したとおり、本発明に係る実施形態のマスキング治具３０は、被塗物４０における液体を塗布しない非塗布部４２を覆う導電性材料からなる筒状部材３１を備え、筒状部材３１は、内面３１ｂと、外面３１ｃと、端面付近において内面３１ｂと外面３１ｃとを繋ぐ接続面３１ａと、を有し、接続面３１ａと内面３１ｂとの境界部に閉曲線ＣＣが形成され、閉曲線ＣＣは、非塗布部４２の外周より大きく、被塗物４０が挿入可能なものである。これにより、被塗物４０を、筒状部材３１の内側に挿入するだけで、塗布準備が完了するため、被塗物４０に対するマスキング作業性を向上させるマスキング治具３０を提供することができる。
【００７４】
また、本発明に係る実施形態の静電噴霧装置１０は、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で液体噴霧部２０から離脱させ、被塗物４０に霧化液体を噴霧する静電噴霧装置１０であって、導電性材料から形成されるとともに、被塗物４０における液体を塗布しない非塗布部４２を覆う筒状部材３１を備えるマスキング治具３０を有し、筒状部材３１は、内面３１ｂと、外面３１ｃと、端面付近において内面３１ｂと外面３１ｃとを繋ぐ接続面３１ａと、を有し、接続面３１ａと内面３１ｂとの境界部に閉曲線ＣＣが形成され、閉曲線ＣＣは、非塗布部４２の外周より大きく、被塗物４０が挿入可能であり、液体噴霧部２０は、筒状部材３１の中心軸に直交する軸方向に配置されるものである。これにより、液体噴霧部２０から噴霧された液滴は、被塗物４０付近では、筒状部材３１の軸線にほぼ直角で被塗物４０の方向に進み、被塗物４０に塗布されるため、筒状部材３１の軸線方向である、被塗物４０と閉曲線ＣＣとの間の隙間Ｇが延びる方向に液滴が侵入することはほとんどなく、被塗物４０と筒状部材３１との間に隙間Ｇがある状態でも、非塗布部４２と塗布部４１との境界４３を明瞭に形成することができる。
【００７５】
このように、筒状部材３１が導電性材料で形成される場合、閉曲線ＣＣと非塗布部４２の外周との最大隙間Ｇが１ｍｍ以下であると、静電霧化された液体が、この隙間Ｇに入り込むことがなく、被塗物４０における液体を塗布する塗布部４１と液体を塗布しない非塗布部４２との境界４３を更に明瞭に形成することができる。
【００７６】
また、筒状部材３１が導電性材料で形成される場合、被塗物４０がアース手段６０に接続されるとともに、筒状部材３１もアース手段６０に接続され、接続面３１ａが液体噴霧部２０に対して異極部４０となっている場合に、有効離間距離ｔｃが２ｍｍを超えるような広い接続面３１ａのマスキング治具３０では、塗布部４１の接続面３１ａ付近に達した液滴は、接続面３１ａの方向（側）に吸着されてしまうため、被塗物４０の接続面３１ａ（境界４３）付近の塗布が阻害されることが起こり得る。
【００７７】
（変形例３）
図１２は、本発明に係る変形例３のマスキング治具３３０を示す斜視図である。
変形例３のマスキング治具３３０は、導電性材料を用いて形成された筒状部材３３１と、筒状部材３３１の外周に設けられ、絶縁性材料を用いて形成された絶縁保護部材３３３と、これらを支持する支持部材３３２と、を備えている。
【００７８】
この絶縁保護部材３３３は、筒状部材３３１の端面付近を除いた部分を保護している。言い換えると、少なくとも閉曲線ＣＣは外部に露出されている。このようなマスキング治具３３０で被塗物４０を保持する場合、静電霧化のための電界は、液体噴霧部２０と、被塗物４０及び筒状部材３３１の端面付近との間に形成されるだけであり、支持部材３３２や絶縁保護部材３３３との間には形成されないため、静電霧化された液体が、支持部材３３２や絶縁保護部材３３３に付着することがない。また、筒状部材３３１のうち閉曲線ＣＣ及び接続面３３１ａを除いた部分、つまり筒状部材３３１の外周面すべてを、絶縁保護部材３３３で覆ってもよい。
【００７９】
なお、マスキング治具３３０を角棒状の被塗物１４０に適用する場合は、筒状部材３３１及び絶縁保護部材３３３を、角パイプ状に形成するとよい。
【００８０】
（変形例４）
上記実施形態及び変形例１及び２のマスキング治具３０，１３０，２３０では、筒状部材３１，１３１，２３１が導電性材料を用いて形成されていたが、絶縁性材料を用いて、筒状部材３１，１３１，２３１を形成する場合にも適用できる。なお、変形例４においては、筒状部材３１，１３１，２３１を形成する材料が異なるのみであり、形状及び構造が異なるものではないから、各構成の説明は省略する。
【００８１】
例えば、絶縁性材料を用いて筒状部材３１を形成することで、接続面３１ａを液体噴霧部２０に対して異極部４０とすることなく、接続面３１ａを帯電させると、塗布部４１と非塗布部４２との境界４３付近である筒状部材３１の端面付近において、内面３１ｂと外面３１ｃの間の有効離間距離ｔｃを実質的に小さくすることができ、これによって塗布部４１へ向かう霧化粒子を、接続面３１ａから遠ざけることが少なくなり、境界４３付近の塗布部４１の塗布量が少なくなることを防止できる。
【００８２】
この場合、実施形態と異なり、閉曲線ＣＣと非塗布部４２の外周との最大隙間Ｇは、２ｍｍ以下まで大きくすることができる。このように、閉曲線ＣＣと非塗布部４２の外周との最大隙間Ｇが２ｍｍになったとしても、静電霧化された液体が、この隙間Ｇに入り込むことがなく、被塗物４０における液体を塗布する塗布部４１と液体を塗布しない非塗布部４２との境界４３を更に明瞭に形成することができる。
【００８３】
ただし、筒状部材３１が絶縁性材料で形成され、有効離間距離ｔｃが２ｍｍを超えるような広い接続面３１ａの場合、塗布部４１の接続面３１ａ付近に達した液滴は、接続面３１ａの帯電により、接続面３１ａから離れる方向（側）に静電力を受け、押されてしまうため、被塗物４０の接続面３１ａ付近の塗布が阻害されることが起こり得る。さらに、この接続面３１ａの帯電状態によって、接続面３１ａから液滴が受ける静電力は変化するため、周囲環境の湿度などの影響で不安定なマスキングとなってしまうことがある。
【００８４】
上記実施形態では、筒状部材３１は、内面３１ｂと、外面３１ｃとが平行になっていたが、必ずしも内面３１ｂと、外面３１ｃが平行である必要はなく、例えば支持部材３２に向かって徐々に厚みが厚くなったり薄くなったり、段状に厚くなったり薄くなったりしていてもよい。なお、変形例１〜４の筒状部材１３１，２３１，３３１についても、同様のことがいえる。
【００８５】
上記実施形態及び変形例では、被塗物４０，１４０，２４０は定尺の長尺物又は短尺物であったが、被塗物として巻芯に巻回されたワイヤなどを巻き戻し、断続的に供給される不定長の長尺物（実質的に無端長尺物）を適用してもよい。
【００８６】
上記実施形態及び変形例では、異極部４０が被塗物４０であったが、液体噴霧部２０の液体ノズル２２近傍に液体を帯電状態で離脱させるのを促進する追加の異極部４０を設けるようにしてもよい。
【００８７】
このように、本発明は、具体的な実施形態及び変形例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。
【符号の説明】
【００８８】
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    液体ノズル、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    マスキング治具
３１    筒状部材、３１ａ  接続面、３１ｂ  内面、３１ｃ外面、ＣＣ  閉曲線、Ｄ３  外径（幅）、ｄ３  直径、ｔｃ  有効離間距離、ｔ  離間距離（幅又は厚み）、ｔａ  見掛け離間距離、ｈ３  高さ、Ｔ  地点
３２    支持部材
４０    異極部（被塗物）、Ｄ４  外径
４１    塗布部
４２    非塗布部
４３    境界
１３０，２３０，３３０  マスキング治具
１３１，２３１，３３１    筒状部材、１３１ａ，２３１ａ，３３１ａ    接続面
１３２，２３２，３３２    支持部材
３３３    絶縁保護部材
１４０，２４０  被塗物
２４０ａ  ストレート部、２４０ｂ  テーパ部、２４０ｃ  フランジ部
２４１    塗布部
２４２    非塗布部
５０    電圧印加手段
６０    アース手段
ＴＣ    テイラーコーン
Ｇ      隙間
【図１】
2020082039.tif 000003
【図２】
2020082039.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020082039.tif 000010
【図９】
2020082039.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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