(57)【要約】【課題】ノズルの先端に形成される液糸の形状を検出することができ、且つ、該検出結果に応じて液糸の形状が最適な形状になるように静電噴霧装置を制御することができる構成を得る。【解決手段】光を出力可能な発光部（31）及び該発光部（31）が出力した光を検出する受光部（32）を有し、上記液糸（L）の形状を光を用いて検出する液糸検出部（26）と、該液糸検出部（26）によって検出された上記液糸（L）の形状に応じて上記液体の噴霧を制御するコントローラ（27）とを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体を貯留するためのタンク部（21）と、該タンク部（21）内の液体を外部へ噴霧するためのノズル部（22）と、該タンク部（21）内の液体を該ノズル部（22）へ搬送するための液体搬送機構（25）と、該ノズル部（22）の先端部分に電界を形成するように液体に電圧を印加する電圧印加部（23）と、を備え、該電界によってノズル部（22）の先端から液糸（L）を形成するように液体を噴霧する静電噴霧装置であって、
光を出力可能な発光部（31）及び該発光部（31）が出力した光を検出する受光部（32）を有し、上記液糸（L）の形状を光を用いて検出する液糸検出機構（26）と、
上記液糸検出機構（26）によって検出された上記液糸（L）の形状に応じて上記液体の噴霧を制御する噴霧制御部（27）とを備えていることを特徴とする静電噴霧装置。
【請求項２】
請求項１に記載の静電噴霧装置において、
上記受光部（32）は、上記発光部（31）から出力された後に上記液糸（L）に当たって拡散した光を検出可能なように、該発光部（31）の光軸（P）に対して光の進入路が所定角度、傾くような位置に配置されていることを特徴とする静電噴霧装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の静電噴霧装置において、
上記液糸検出機構（26）は、上記受光部（32）で検出される光に基づいて上記液糸（L）の太さを検出可能に構成されていて、
上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって検出される上記液糸（L）の太さが設定範囲外の場合に、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更するように構成されていることを特徴とする静電噴霧装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の静電噴霧装置において、
上記液糸検出機構（26）は、上記受光部（32）で検出される光に基づいて上記液糸（L）の出力パターンを検出可能に構成されていて、
上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって検出される上記液糸（L）の出力パターンに応じて、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更するように構成されていることを特徴とする静電噴霧装置。
【請求項５】
請求項４に記載の静電噴霧装置において、
上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって上記液糸（L）が間欠状態であると検出された場合に、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を増大させるように構成されていることを特徴とする静電噴霧装置。
【請求項６】
請求項４に記載の静電噴霧装置において、
上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって上記液糸（L）が複数に分かれている状態であると検出された場合に、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を減少させるように構成されてい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、電界を利用してノズル部の先端から液体を噴霧する静電噴霧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タンク部内に貯留された液体を、ノズル部の先端部分に形成される電界を利用して噴霧するように構成された静電噴霧装置が知られている。このような静電噴霧装置としては、例えば特許文献１に開示されるように、液体を貯留するための袋状の容器と、該容器内の液体を噴霧するためのノズル部と、該ノズル部の先端部に電界を形成するための電界形成部と、を備えている。このような構成において、上記容器内の液体がノズル部内に搬送されると、該液体が単一の電荷を有するように荷電され、該液体がノズル部の先端部に形成される電界の作用によって引きちぎられて噴霧粒子となって拡散する。なお、上記特許文献１の静電噴霧装置では、容器内に貯留される液体が化粧水であり、この化粧水の噴霧粒子を噴霧対象としての使用者の顔面等に付着させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような静電噴霧装置において、噴霧粒子を噴霧対象へ確実に到達させるためには、ノズル先端から所定距離に亘って線状の液糸（リガメント）を形成するのが好ましい。すなわち、ノズル先端から所定距離に亘って液糸を形成し、この液糸の先端で噴霧粒子を拡散させることで、比較的離れた噴霧対象に対して、微細な液滴を供給することができる。
【０００５】
ここで、上記液糸は、液体に印加する電圧やノズル部へ搬送する液体の量などによって、太さや長さが変わったり、間欠的な形状になったり、複数本に分かれたりする。そのため、液糸の形状（太さや出力パターンなど）が最適な形状になるように、電圧や液体の搬送量などを制御する必要があるが、液糸は透明且つ微細であるため、その状態を目視によって確認するのは困難であり、液糸の形状が最適な形状になるように静電噴霧装置を制御することは困難であった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ノズルの先端に形成される液糸の形状を検出することができ、且つ、該検出結果に応じて液糸の形状が最適な形状になるように静電噴霧装置を制御することができる構成を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る静電噴霧装置（1）では、ノズル部（22）の先端に形成される液糸（L）の形状を、発光部（31）及び受光部（32）を有する液糸検出機構（26）によって検出し、その検出結果に応じて液体の噴霧を調整するようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明は、内部に液体を貯留するためのタンク部（21）と、該タンク部（21）内の液体を外部へ噴霧するためのノズル部（22）と、該タンク部（21）内の液体を該ノズル部（22）へ搬送するための液体搬送機構（25）と、該ノズル部（22）の先端部分に電界を形成するように液体に電圧を印加する電圧印加部（23）と、を備え、該電界によってノズル部（22）の先端から液糸（L）を形成するように液体を噴霧する静電噴霧装置を対象とする。
【０００９】
そして、光を出力可能な発光部（31）及び該発光部（31）が出力した光を検出する受光部（32）を有し、上記液糸（L）の形状を光を用いて検出する液糸検出機構（26）と、該液糸検出機構（26）によって検出された上記液糸（L）の形状に応じて上記液体の噴霧を制御する噴霧制御部（27）とを備えているものとする。
【００１０】
以上の構成により、透明且つ微細な液糸（L）の形状を、発光部（31）及び受光部（32）を有する液糸検出機構（26）によって検出することが可能となる。そして、該液糸検出機構（26）によって検出された液糸（L）の形状に応じて噴霧制御部（27）によって液体の噴霧を制御することで、最適な形状の液糸（L）を形成することが可能になる。これにより、噴霧対象に対して適量の液体を均一に噴霧することが可能となる。
【００１１】
上述の構成において、上記受光部（32）は、上記発光部（31）から出力された後に上記液糸（L）に当たって拡散した光を検出可能なように、該発光部（31）の光軸（P）に対して光の進入路が所定角度、傾くような位置に配置されているものとする（第２の発明）。
【００１２】
これにより、発光部（31）から出力された光が液糸（L）に当たって散乱した光（散乱光）を受光部（32）で検出することができるので、発光部（31）から出力される光を受光部（32）で直接、受光する場合に比べて、液糸（L）の太さの違いを精度良く検出することができる。すなわち、発光部（31）から出力される光を受光部（32）で直接、受光する構成では、直接光が液糸（L）に当たっても、該直接光の強度の変化はわずかであるため、液糸（L）の太さの違いを検出しにくいが、液糸（L）に当たった後の散乱光の強度は、該液糸（L）の太さによって大きく変化するため、上述のように受光部（32）で拡散光を検出することで、液糸（L）の太さの違いを容易に且つ精度良く検出することが可能となる。
【００１３】
なお、直接光を検出する構成でも、発光部（31）から出力される光の強度を小さくすれば、液糸（L）の太さの違いを検出できるようになるが、その場合には、液糸（L）の位置が少しでもずれると発光部（31）から出力される光に該液糸（Ｌ）が当たらなくなる可能性があるため、或る程度の光強度が必要となる。そうすると、上述のように、直接光では液糸（Ｌ）の太さの違いを精度良く検出できなくなるため、結局、液糸（L）の形状を検出するためには、上述のような拡散光を用いた検出構造の方が適している。
【００１４】
また、上記液糸検出機構（26）は、上記受光部（32）で検出される光に基づいて上記液糸（L）の太さを検出可能に構成されていて、上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって検出される上記液糸（L）の太さが設定範囲外の場合に、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更するように構成されているのが好ましい（第３の発明）。
【００１５】
こうすることで、ノズル部（22）の先端に適切な太さの液糸（L）を形成することが可能になる。ここで、液糸（L）の太さが細い場合には、液糸（L）の長さが短かったり液糸（L）が複数に分かれていたりするので、電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更して液糸（L）の太さを適切な太さに調整することにより、該液糸（L）の形状を最適な形状に近づけることができる。
【００１６】
また、上記液糸検出機構（26）は、上記受光部（32）で検出される光に基づいて上記液糸（L）の出力パターンを検出可能に構成されていて、上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって検出される上記液糸（L）の出力パターンに応じて、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更するように構成されているのが好ましい（第４の発明）。
【００１７】
これにより、液糸（L）の出力パターン（間欠状態や複数に分かれているなど）を検出することができるとともに、該液糸（L）の出力パターンに応じて電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更することで、最適な形状の液糸（L）を形成することが可能になる。
【００１８】
具体的には、上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって上記液糸（L）が間欠状態であると検出された場合に、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を増大させるように構成されているものとする（第５の発明）。
【００１９】
このように液糸（L）が間欠状態の場合には、液体に作用する電界強度の不足が原因と考えられることから、電圧印加部（23）による液体への印加電圧を増大させることにより、適度な電界強度が得られるようにする。これにより、液糸（L）の形状を最適な形状にすることができる。
【００２０】
また、上記噴霧制御部（27）は、上記液糸検出機構（26）によって上記液糸（L）が複数に分かれている状態であると検出された場合に、上記電圧印加部（23）による液体への印加電圧を減少させるように構成されているものとする（第６の発明）。
【００２１】
このように液糸（L）が複数に分かれている場合には、液体に作用する電界強度が大きすぎるのが原因と考えられることから、電圧印加部（23）による液体への印加電圧を減少させることにより、適度な電界強度が得られるようにする。これにより、液糸（L）の形状を最適な形状にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係る静電噴霧装置（1）によれば、ノズル部（22）の先端に形成される液糸（L）の形状を光を用いて検出し、その検出結果に応じて液体の噴霧制御を行うことで、透明且つ微細な液糸（L）の形状を最適な形状にすることが可能になる。
【００２３】
また、第２の発明によれば、液糸（L）の形状を検出するための液糸検出機構（26）の受光部（32）は、発光部（31）の光軸（P）に対して光の進入路が所定角度ずれた位置に配置されるため、直接光を検出するよりも、液糸（L）の太さを容易に且つ精度良く検出することができる。
【００２４】
また、第３、４の発明によれば、液糸検出機構（26）によって検出される液糸（L）の太さや出力パターンに応じて、噴霧制御部（27）は電圧印加部（23）による液体への印加電圧を変更するため、液糸（L）の形状を最適な形状にすることが可能になる。特に、第５、６の発明のように、上記液糸検出機構（26）によって液糸（L）が間欠状態であると検出された場合には上記電圧印加部（23）の印加電圧を増大させる一方、該液糸検出機構（26）によって液糸（L）が複数に分かれている状態であると判定された場合には上記電圧印加部（23）の印加電圧を減少させることにより、最適な形状の液糸（L）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る静電噴霧装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、噴霧機構の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、液糸検出部の発光部と受光部との位置関係を概略的に示す図である。
【図４】図４は、（Ａ）細い液糸、（Ｂ）太い液糸に対して、レーザー光を当てた場合の拡散の様子を示す図である。
【図５】図５は、（Ａ）電圧が正常な場合、（Ｂ）電圧が低い場合、（Ｃ）電圧が高い場合の液糸の出力パターンを模式的に示す図である。
【図６】図６は、液糸の形状に応じて液体の噴霧制御を行うフローの一部を示す図である。
【図７】図７は、液糸の形状に応じて液体の噴霧制御を行うフローの一部を示す図である。
【図８】図８は、液糸の形状に応じて液体の噴霧制御を行うフローの一部を示す図である。
【図９】図９は、実施形態の変形例に係る静電噴霧装置の図７及び図８相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２７】
−全体構成−
図１に本発明の実施形態に係る静電噴霧装置（1）の外観を、図２に該静電噴霧装置（1）内の噴霧機構（2）の概略構成を、それぞれ示す。この静電噴霧装置（1）は、ヒアルロン酸等を含む化粧用の液体を顔面に向けて噴霧することにより美容効果を高めるために使用されるものであって、上下面が側方に位置するように配置される略円柱状の本体部（10）と、該本体部（10）をその側面で支える支持部（15a）を有し且つ卓上等に設置可能に構成された台座部（15）とを備えている。
【００２８】
上記本体部（10）は、外形が略円柱状で且つ内部が空洞のハウジング（11）を有していて、該ハウジング（11）内には、外部へ液体を噴霧するための噴霧機構（2）が収納されている。
【００２９】
上記ハウジング（11）は、略円筒状のハウジング本体（11a）と、該ハウジング本体（11a）の両端部の開口部分をそれぞれ覆うように設けられた略円板状の第１カバー（11b）及び第２カバー（11c）とを備えている。また、上記ハウジング（11）は、ハウジング本体（11a）の筒軸が横方向に延びるように配置され、その状態で該ハウジング本体（11a）の側面を上記台座部（15）の支持部（15a）によって支持されている。すなわち、上記ハウジング(11）が図１のように配置された状態で該ハウジング（11）の下側となるハウジング本体（11a）の一部には、該ハウジング本体（11a）を支持するための上記支持部（15a）が取り付けられている。
【００３０】
一方、上記ハウジング(11）が図１のように配置された状態で該ハウジング（11）の上側となるハウジング本体（11a）の一部は、後述するノズル部（22）を取り付けるためのシュラウド部（12）を構成している。このシュラウド部（12）は、ハウジング本体（11a）の周方向の一部が径方向外方へ膨出してなり、該シュラウド部（12）の幅方向中央（ハウジング本体（11a）の軸線方向中央）には、上記ノズル部（22）の周囲を覆うようにハウジング（11）内方に凹んだノズル凹部（13）が形成されている。
【００３１】
上記ハウジング（11）の第１カバー（11b）及び第２カバー（11c）は、それぞれ、上記ハウジング本体（11a）の開口部分を覆うような大きさに形成された略円板状の部材からなる。上記第１カバー（11b）は、ハウジング本体（11a）の一端側を、上記第２カバー（11c）は、ハウジング本体（11a）の他端側を、それぞれ覆うように該ハウジング本体（11a）に取り付けられている。また、これらのカバー（11b,11c）の表面には、それぞれ、帯状に形成された対向電極（14,14）が設けられている。これらの対向電極（14,14）を設けることにより、上記静電噴霧装置（1）において、詳しくは後述するいわゆるコーンジェットモードのＥＨＤ噴霧が可能となる。
【００３２】
上記台座部（15）は、円筒状の部材を筒軸を含むように略半分に切断してなる概略椀状の部材からなり、その曲面上の周方向中央部分に上記支持部（15a）が取り付けられている。また、上記台座部（15）は、その内壁が上記ハウジング本体（11a）の円筒状の側面に沿うような形状に形成されている。これにより、上記台座部（15）は、上記静電噴霧装置（1）の使用時には、上記支持部（15a）に上記本体部（10）が取り付けられて台座として用いられる一方、上記静電噴霧装置（1）の非使用時には、上記ハウジング本体（11a）のシュラウド部（12）を覆うように取り付けられる。このように、上記静電噴霧装置（1）を使用していないときにシュラウド部（12）を台座部（15）によって覆い隠すことで、上記ノズル部（22）が露出したままの状態となるのを防止することができる。
【００３３】
上記噴霧機構（2）は、内部に液体が充填されたタンク部（21）内に空気を供給することによって該タンク部（21）内の液体を加圧して、ノズル部（22）の先端に液体を搬送するとともに、該ノズル部（22）の先端で液体に電圧を印加して電界の作用によって該液体を噴霧するように構成されている。
【００３４】
具体的には、上記噴霧機構（2）は、図２に示すように、内部に液体が充填されているタンク部（21）と、該タンク部（21）内の液体を外部へ噴霧するためのノズル部（22）と、該ノズル部（22）で液体を荷電するための電圧印加部（23）と、上記タンク部（21）内へ気体を供給するための気体供給路（24a）を形成する気体供給管（24）と、該気体供給管（24）を介して上記タンク部（21）内へ気体を供給するためのポンプ（25）と、上記ノズル部（22）からの液体の噴霧状態を該ノズル部（22）の先端に形成される液糸の形状によって検出する液糸検出部（26）（液糸検出機構）と、上記電圧印加部（23）及びポンプ（25）の駆動を制御するコントローラ（27）（噴霧制御部）とを備えている。
【００３５】
上記タンク部（21）は、内部に液体を充填可能に構成されていて、その上部を、外部とタンク部（21）内とを連通させるノズル部（22）が貫通している一方、側壁の上側には、上記気体供給管（24）が接続されている。
【００３６】
上記ノズル部（22）は、図１及び図２に示すように、細管状のノズル本体（22a）と、該ノズル本体（22a）をタンク部（21）に固定するためのノズル保持部（22b）とからなる。上記ノズル本体（22a）は、一端側が上記タンク部（21）内の液面よりも下方に位置する状態で他端側がタンク部（21）の外部に位置するような長さを有している。これにより、上記ノズル本体（22a）を介して、タンク部（21）内と外部とを連通させることが可能となる。
【００３７】
上記電圧印加部（23）は、所定の電圧を出力する電圧供給部（23a）と、上記ノズル本体（22a）の先端部分に配置され且つ上記電圧供給部（23a）によって電圧が印加される電極（23b）とを備えている。これにより、電圧供給部（23a）から出力される電圧を、電極（23b）を介してノズル本体（22a）の先端部分に位置する液体へ印加することができる。なお、上記電極（23b）は、ノズル本体（22a）とは別体で形成されているものに限らず、ノズル本体を金属によって形成して該ノズル本体の一部を電極として機能させてもよい。
【００３８】
上記気体供給管（24）は、管状の部材であり、その一端側がポンプ（25）の吐出口に接続されている一方、他端側が上記タンク部（21）に接続されている。すなわち、この気体供給管（24）には、その内部に、上記ポンプ（25）から圧送された空気が上記タンク部（21）へ流れるための気体供給路（24a）が形成されている。
【００３９】
上記ポンプ（25）は、吸入口から空気を吸い込んで吐出口から吐出するように構成されたもので、上述のとおり、上記気体供給管（24）内に空気を圧送するように該気体供給管（24）に吐出口が接続されている。これにより、上記ポンプ（25）によって、上記気体供給管（24）を介してタンク部（21）内に空気を圧送し、該タンク部（21）内の液体を加圧することができる。ここで、タンク部（21）内の液体は上記ポンプ（25）から圧送する空気によってノズル部（22）の先端に搬送されるため、該ポンプ（25）が本発明の液体搬送機構に対応する。
【００４０】
上記液糸検出部（26）は、上記ノズル部（22）からの液体の噴霧状態を、ノズル本体（22a）の先端に形成される液糸（L）の形状に基づいて検出するように構成されている。具体的には、上記液糸検出部（26）は、図１〜図３に示すように、レーザー光を出力する発光部（31）と該レーザー光が液糸（L）に当たった後の拡散光を検出する受光部（32）とを備えている。この受光部（32）は、上記発光部（31）の光軸（P）に対して光の進入路が平面視で所定角度、傾く（ずれる）ような位置に配置されている（図１及び図３参照）。これにより、該受光部（32）では、発光部（31）から出力されたレーザー光が液糸（L）に当たった後の拡散光を検出することができる。このように上記受光部（32）を拡散光の検出が可能なように配置することで、該受光部（32）で直接光を検出する場合に比べて液糸（L）の太さをより精度良く検出することが可能となる。すなわち、直接光を検出する場合、液糸（L）の太さが変化しても、それによる直接光の強度の変化が小さいため、液糸（L）の太さの違いを検出しづらいのに対し、拡散光を用いて液糸（L）の太さを検出する場合には、図４に示すように、液糸（L1,L2）の太さによって該液糸（L1,L2）に当たった後の拡散光の強度が大きく変化するため、液糸（L1,L2）の太さの違いを精度良く検出することが可能となる。なお、上記図４において、斜線部分は発光部（31）から出力されるレーザー光を模式的に示したものである。
【００４１】
上記発光部（31）及び受光部（32）は、図３に示すように、それぞれ、概略円筒状のケーシング（31a,32a）と、該ケーシング（31a32a）の内部に配置される集光用のレンズ（31b,32b）と、を備えている。上記ケーシング（31a,32a）の先端側には、それぞれ、ガイド部（31c,32c）が設けられていて、上記発光部（31）から出力されるレーザー光が細い液糸（L）に向かって収束し、該液糸（L）に当たって拡散した光を上記受光部（32）内のレンズ（32b）により確実に集められるようになっている。すなわち、上記ガイド部（31c,32c）を設けることで、上記発光部（31）から出力されるレーザー光が直接、上記受光部（32）によって検出されるのを防止することができる。なお、上記ガイド部（31c,32c）のうち、上記発光部（31）に設けられたガイド部（31c）の内面には、レーザー光の乱反射を防止するために表面に凹凸が形成されている。
【００４２】
上記コントローラ（27）は、上記タンク部（21）内の圧力に基づいて上記ポンプ（25）の駆動制御を行うとともに、液体に印加する電圧を上記電圧印加部（23）の電圧供給部（23a）によって制御するように構成されている。また、上記コントローラ（27）は、上記液糸検出部(26）によって検出される液糸（L）の形状に応じて、上記ポンプ（25）及び電圧供給部（23a）の制御を行うように構成されている。なお、図２に示すように、上記タンク部（21）内の圧力は、圧力センサ（28）によって検出され、その検出結果が圧力信号として上記コントローラ（27）に送信される。
【００４３】
すなわち、上記コントローラ（27）には、上記圧力センサ（28）によって検出される上記タンク部（21）内の圧力が圧力信号として入力されるとともに、上記液糸検出部（26）の受光部（26b）で検出される拡散光の検出結果が受光信号として入力される。また、これらの入力信号に対して、上記コントローラ（27）では、上記ポンプ（25）に対してＯＮ／ＯＦＦ信号が出力されるとともに、上記電圧供給部（23a）に対して電圧指示信号が出力される。さらに、上記コントローラ(27）では、上記液糸検出部（26）で液糸（L）の形状を検出可能なように、発光部（26a）に対して所定のタイミングで発光指示信号を出力している。なお、上記コントローラ（27）には、静電噴霧装置（1）の運転スイッチ（3）からのＯＮ／ＯＦＦ信号も入力される。
【００４４】
また、詳しくは後述するように、上記コントローラ（27）は、上記液糸検出部（26）で検出される液糸（L）が適正な形状（連続した１本の直線状で、太さも適正な範囲内のもの）になるように、上記電圧供給部（23a）及びポンプ（25）の駆動制御を行う。例えば、図５（Ｂ）に示すように、液糸（L）の出力パターンが間欠状態（連続的ではなく、途切れた状態）の場合には、液体に印加する電圧が低すぎると考えられるため、上記コントローラ（27）は、上記電圧供給部（23a）に対して印加する電圧を増大させるように電圧指示信号を出力する。一方、図５（Ｃ）に示すように、液糸（L）の出力パターンが２つ以上に分かれている状態の場合には、液体に印加する電圧が高すぎると考えられるため、上記コントローラ（27）は、上記電圧供給部（23a）に対して印加する電圧を減少させるように電圧指示信号を出力する。また、上記液糸（L）の太さが細いと該液糸（L）の長さが短くなり、該液糸（L）の太さが太いと該液糸（L）の長さが長くなるため、上記コントローラ（27）は、適度な長さになるように液糸（L）の太さに応じて上記電圧供給部（23a）に対して印加する電圧を増減させるように電圧指示信号を出力する。
【００４５】
以上の構成により、静電噴霧装置（1）のノズル部（22）から噴霧される液体の液糸（L）の形状を検出し、その検出結果に応じて該液糸（L）が最適な形状になるように液体の噴霧を制御することが可能となる。すなわち、上記液糸検出部（26）を、レーザー光を出力する発光部（31）と、該レーザー光が液糸（L）に当たった際の拡散光を検出する受光部（32）とを備えた構成とすることで、上記ノズル部(22）のノズル本体（22a）の先端に形成される透明な液糸（L）の形状を精度良く検出することができる。そして、検出された液糸（L）の形状に応じて、上記コントローラ（27）から上記電圧供給部（23a）に対して電圧指示信号を出力することで、上記液糸（L）を最適な形状に調整することができる。
【００４６】
−運転動作−
次に、本実施形態に係る静電噴霧装置（1）の動作について説明する。この静電噴霧装置（1）では、いわゆるコーンジェットモードのＥＨＤ噴霧（Electro Hydrodynamic Spraying）が行われる。
【００４７】
上記静電噴霧装置（1）を起動すると、ポンプ（25）が駆動され、気体供給管（24）を介してタンク部（21）内へ空気が圧送される。該圧送された空気は、上記タンク部（21）内の液体を押圧する。該空気に押圧された液体は、上記タンク部（21）の内部と外部とを連通するノズル本体（22a）の下端から該ノズル本体（22a）内を上昇して、該ノズル本体（22a）の先端から噴出する。
【００４８】
上記静電噴霧装置（1）の運転時には、電圧供給部（23a）から電極（23b）へ高電圧（例えば約６．０ｋＶ）が印加される。これにより、ノズル本体（22a）内の液体が分極し、該ノズル本体（22a）から噴出された液体の気液界面の近傍にプラスの電荷を帯びた液体が集まる。
【００４９】
このようにノズル本体（22a）の先端から噴出される液体を帯電させることにより、該ノズル本体（22a）の先端には線状の液糸（L）が形成される。そして、線状の液糸（L）となった液体は、上記ノズル本体（22a）から所定距離の位置で、対向電極（14）との電位差によって気液界面が引きちぎられて微細な粒径（例えば５０μｍ〜２００μｍ程度の粒径）の液滴となり、噴霧粒子が放射状に拡散する。
【００５０】
以上のように、上記静電噴霧装置（1）では、ノズル本体（22a）の先端から所定長さに亘って線状の液糸（L）が形成され、この液糸（L）の先端において帯電した微細な噴霧粒子が拡散する（例えば図５参照）。これにより、使用者が静電噴霧装置（1）のノズル本体（22a）から或る程度、離れていても、使用者の顔面等に微細な噴霧粒子を広範囲に亘って付着させることができる。この際、噴霧粒子を上述のようにプラスに帯電させることにより、該噴霧粒子は使用者の顔面等に電気的に誘引されるため、使用者の顔面等への付着性能の向上を図れる。
【００５１】
上記液糸（L）の形状は、液糸検出部（26）の発光部（31）及び受光部（32）によって検出され、その検出結果に基づいてコントローラ（27）が電圧印加部（23）の電圧供給部（23a）を制御する。このコントローラ（27）による液体の噴霧制御を図６〜図８のフローに基づいて詳細に説明する。
【００５２】
図６に示すフローがスタートすると、まず、ステップＳ１で静電噴霧装置（1）の本体電源がＯＮになり、コントローラ（27）が起動（ＳＴＡＲＴ、ステップＳ２）した後、電圧供給部（23a）が起動する（ステップＳ３）。そして、続くステップＳ４で液糸（L）の形状を検出するための液糸検出部（26）の発光部（31）を起動させてレーザー光を出力させる。この発光部（31）から出力させるレーザー光を安定状態にするために、ステップＳ５で所定時間、待機する。
【００５３】
続いて、ステップＳ６において、上記液糸検出部（26）の受光部（32）でベースとなる光強度が検出されたかどうかを判定する。このベースとなる光強度とは、上記発光部（31）から出力されるレーザー光が安定した状態のときに、上記受光部（32）によって検出される光強度を意味している。また、上記ステップＳ６におけるベースとなる光強度の検出は、発光部（31）のレーザー光の出力のタイミングと受光部（32）での受光のタイミングとを同期させることにより行われ、該受光部（32）で３回連続して所定範囲内の光強度を出力すれば、ベースとなる光強度を検出したと判定される。
【００５４】
上記ステップＳ６で受光部（32）がベースとなる光強度を検出したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１１以降に進んでポンプ（25）を起動してノズル本体（22a）から液体の噴霧を行う一方、上記ステップＳ６で受光部（32）がベースとなる光強度を検出していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ７以降に進んで、上記発光部（31）によるレーザー光の出力開始から所定時間が経過したかどうかの判定を行う。
【００５５】
上記ステップＳ７で、所定時間が経過したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、発光部（31）または受光部（32）の故障が考えられるため、ステップＳ８で電圧供給部（23a）をＯＦＦにするとともに図示しない検出部エラーランプを点灯させて使用者に報知する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【００５６】
一方、上記ステップＳ７で所定時間が経過していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ９で上記発光部（31）を周期的に発光させて、そのときの光強度を上記受光部（32）で検出する（ステップＳ１０）。そして、上記ステップＳ６の判定に戻って、上記受光部（32）で検出した光強度がベースとなる光強度であるかどうかを判定する。
【００５７】
上記ステップＳ６で受光部（32）がベースとなる光強度を検出していると判定された場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳ１１では、ポンプ（25）をＯＮにする。そして、続くステップＳ１２で圧力センサ（28）で検出されるタンク部（21）内の圧力が、所定の設定値よりも大きいかどうかを判定する。なお、この所定の設定値は、タンク部（21）内の液体がノズル部（22）を介して外部へ吐出されるような圧力の最小値に設定される。
【００５８】
上記ステップＳ１２で、上記圧力センサ（28）によって検出されるタンク部（21）内の圧力が所定の設定値よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、図７のフローへ進む一方、タンク部（21）内の圧力が所定の設定値よりも大きくないと判定された場合（ＮＯの場合）には、続くステップＳ１３において、ポンプ（25）を起動してから所定時間が経過したかどうかを判定する。このステップＳ１３でポンプ（25）を起動してから所定時間が経過していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、上記ステップＳ１２へ戻ってタンク部（21）内の圧力が設定値よりも大きいかどうかの判定を再度、行う。一方、上記ステップＳ１３でポンプ（25）を起動してから所定時間が経過していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、所定時間が経過してもタンク部（21）内の圧力が設定値よりも大きくなっておらず、ポンプ（25）やタンク部（21）などに何か異常が発生していると考えられるため、ステップＳ１４でポンプ（25）及び電圧供給部（23a）をＯＦＦにするとともに図示しない圧力エラーランプを点灯させて使用者に報知する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【００５９】
上述のように、上記ステップＳ１２でタンク部（21）内の圧力が所定の設定値よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、タンク部（21）内の液体がポンプ（25）から吐出された空気によって押圧されてノズル本体（22a）の先端から噴出されている状態である。すなわち、この場合には、ノズル本体（22a）の先端に液糸（L）が形成されている状態であるため、上記発光部（31）から出力されるレーザー光が液糸（L）に当たって拡散し、その拡散した光を上記受光部（32）で検出している状態である。なお、このとき、上記発光部（31）からのレーザー光の出力タイミングと上記受光部（32）での受光のタイミングとは同期された状態である。
【００６０】
したがって、上記ステップＳ１２でタンク部（21）内の圧力が所定の設定値よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳ１５では、上記拡散光が受光部（32）で規定回数以上、検出されているかどうかを判定する。このステップＳ１５において、受光部（32）で拡散光を規定回数以上、検出したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ２２以降に進んで液糸（L）の出力パターンに応じて電圧供給部（23a）が液体に印加する電圧を変更する一方、上記ステップＳ１５で受光部（32）が拡散光を規定回数以上、検出していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、続くステップＳ１６で圧力センサ（28）の検出値が設定値よりも大きくなってから所定時間が経過したかどうかの判定を行う。
【００６１】
上記ステップＳ１６で所定時間が経過していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、上記ステップＳ９、Ｓ１０と同様、発光部（31）からレーザー光を周期的に出力させて（ステップＳ１７）、受光部（32）で検出する（ステップＳ１８）。その後、上記ステップＳ１５に戻って、該受光部（32）で拡散光が規定回数以上、検出されたかどうかの判定を行う。
【００６２】
一方、上記ステップＳ１６で所定時間が経過したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、液体に印加される電圧が高すぎて液糸（L）が複数に分かれていて受光部（32）で拡散光を検出できないことも考えられるため、ステップＳ１９に進んで、電圧供給部（23a）の出力電圧を減少させる。そして、ステップＳ２０で電圧供給部（23a）の出力電圧、すなわち液体に印加される電圧が、液体の噴霧に必要な電圧の下限値よりも小さいかどうかを判定する。このステップＳ２０で該電圧が下限値よりも小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ノズル本体（22a）の詰まりによって液体がノズル部（22）から噴霧されない状態であると考えられるため、ステップＳ２１でポンプ（25）及び電圧供給部（23a）をＯＦＦにするとともに、図示しないノズル詰まりエラーランプを点灯させて使用者に報知する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【００６３】
上記ステップＳ２０で液体に印加される電圧が下限値以上であると判定された場合（ＮＯの場合）には、上記ステップＳ１５に戻って図７のフローを再びスタートする。
【００６４】
上記ステップＳ１５で受光部（32）が拡散光を規定回数以上、検出していると判定された場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳ２２では、液糸（L）の太さが設定範囲外かどうかの判定を行う。このステップＳ２２で液糸（L）の太さが設定範囲内の場合（ＮＯの場合）には、特に制御を行う必要がないので、上記ステップＳ１５に戻って図７のフローを再びスタートする一方、液糸（Ｌ）の太さが設定範囲外の場合（ＹＥＳの場合）には、図８に示すステップＳ２３へ進んで、液糸（L）の長さを変更するために、ポンプ（25）によってタンク部（21）内の圧力を変更したかどうかの判定を行う。
【００６５】
上記ステップＳ２３で圧力を変更していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、受光部（32）で検出される光のパターンが所定の変動パターン（図の例では変動パターンＡ）であるかどうかの判定を行う（ステップＳ２４）。なお、この実施形態において、上記変動パターンＡとは、液体に印加される電圧が低いときに形成される図５（Ｂ）のような形状の液糸（L）に対し、レーザー光が当たって拡散したときの光のパターンを意味している。
【００６６】
上記ステップＳ２４において受光部（32）で検出される光のパターンが所定の変動パターンであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ２５で電圧供給部（23a）から出力する電圧、すなわち液体へ印加する電圧を増加させて、該電圧が所定の上限値よりも大きいかどうかの判定を行う（ステップＳ２６）。一方、上記ステップＳ２４において受光部（32）で検出される光のパターンが所定の変動パターンではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ２７で電圧供給部（23a）から液体へ供給する電圧を減少させて、該電圧が所定の下限値よりも小さいかどうかの判定を行う（ステップＳ２８）。
【００６７】
上記ステップＳ２６で液体に印加される電圧が所定の上限値よりも大きいと判定された場合、及び、上記ステップＳ２８で液体に印加される電圧が所定の下限値よりも小さいと判定された場合には、電圧の大小の問題ではなく、電源側そのものにエラーが発生していると考えられるため、ステップＳ２９でポンプ（25）及び電圧供給部（23a）をＯＦＦにするとともに、図示しない電源エラーランプを点灯させて使用者に報知する。その後、このフローを終了する（エンド）。一方、上記ステップＳ２６、Ｓ２８でＮＯの判定の場合には、電圧は上限値を超えていない、もしくは、電圧は下限値を下回っていないので、上記図７のステップＳ１５に戻って、該図７のフローを再びスタートする。
【００６８】
上記ステップＳ２３でタンク部（21）内の圧力が変更されていないと判定された場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳ３０では、上記ステップＳ２４と同様、受光部（32）で検出される光のパターンが所定の変動パターン（図の例では変動パターンＡ）であるかどうかの判定を行う。このステップＳ３０でＹＥＳの判定の場合には、上記ステップＳ２５と同様、電圧供給部（23a）から液体に供給する電圧を増加させる。そして、続くステップＳ３２では、液糸（L）の太さが設定範囲内かどうかの判定を行う。このステップＳ３０で液糸（L）の太さが設定範囲内であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、上記図７のステップＳ１５に戻る一方、該液糸（L）の太さが設定範囲外であると判定された場合（ＮＯの場合）には、上記ステップＳ３１に戻って液体に印加する電圧を増加させる。すなわち、上記ステップＳ３１，Ｓ３２では、液糸（L）を連続した糸状にしつつ、その太さを最適な範囲（設定範囲）内の太さにするように、液体に印加する電圧を制御する。
【００６９】
一方、上記ステップＳ３０で受光部（32）が検出する光のパターンが所定の変動パターンではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、上記ステップＳ２７と同様、電圧供給部（23a）から液体に供給する電圧を減少させる。そして、続くステップＳ３４では、上記ステップＳ３２と同様、液糸（L）の太さが設定範囲内かどうかの判定を行う。このステップＳ３４で液糸（L）の太さが設定範囲内であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、上記図７のステップＳ１５に戻る一方、該液糸（L）の太さが設定範囲外であると判定された場合（ＮＯの場合）には、上記ステップＳ３３に戻って液体に印加する電圧をさらに減少させる。
【００７０】
以上のような液体の噴霧制御によって、ノズル本体（22a）の先端に形成される液糸（L）の形状を最適な形状にすることが可能になる。すなわち、液体に印加する電圧を電圧供給部（23a）によって制御することで、上記液糸（L）を連続した１本の線状にすることができるとともに、該液糸（L）の太さも最適な太さにすることができる。したがって、使用者の顔などの噴霧対象に向かって液体を効率良く噴霧させることができる。
【００７１】
また、上述のように、タンク部（21）内の圧力を変更したかどうかによって液体に印加する電圧の制御内容を変えることにより、該タンク部（21）内の圧力を意図的に変更した場合には液糸（L）の太さを設定範囲内に調整する一方、タンク部（21）内の圧力を意図的に変更していない場合には液体に印加される電圧が上限値を超えたり下限値を下回ったりするのを確実に防止することができる。
【００７２】
−実施形態の効果−
以上より、この実施形態によれば、タンク部（21）内の液体をノズル部（22）から外部へ噴霧するように構成された静電噴霧装置（1）において、該ノズル部（22）のノズル本体（22a）の先端に形成される液糸（L）を、液糸検出部（26）の発光部（31）及び受光部（32）を用いて検出するようにしたため、透明且つ微細な液糸（L）の形状を精度良く検出することができる。
【００７３】
しかも、上記液糸検出部（28）の受光部（32）は、発光部（31）から出力されるレーザー光が液糸（L）に当たって拡散した光を検出するように、該発光部（31）の光軸（P）に対して光の進入路が平面視で所定角度、傾くような位置に配置されているため、直接光を検出する場合よりも、液糸（L）の太さの違いをより精度良く検出することが可能になる。
【００７４】
そして、上記液糸検出部（28）によって検出された液糸（L）の形状に応じて電圧供給部（23a）の出力電圧を調整することで、該液糸（L）を連続した１本の糸状にすることができるとともに、該液糸（L）の太さも適度な太さにすることができる。これにより、液糸（L）の形状及び長さを最適なものとすることができ、噴霧対象に対して効率良く且つ確実に液体を噴霧することができる。
【００７５】
−実施形態の変形例−
この変形例１は、図９に示すように、液体の噴霧制御の一部が上記実施形態とは異なるだけなので、以下で異なる部分についてのみ説明する。
【００７６】
具体的には、この変形例１は、液糸（L）の長さを調整しない、すなわち、ポンプ（25）によるタンク部（21）内の圧力変更を考慮していない点で上記実施形態とは異なる。すなわち、この変形例１では、液糸（L）の太さが設定範囲外の場合（ステップＳＡ１５でＹＥＳの場合）に、図８のステップＳ２３のようなタンク部（21）内の圧力変更の判定を行うことなく、液糸検出部（26）の受光部（32）が検出する光のパターンが所定の変動パターンかどうかを判定している。
【００７７】
詳しくは、上記図９に示すように、受光部（32）で拡散光が規定回数以上、検出されたかどうかを判定するステップＳＡ１５、及び、該受光部（32）で拡散光が規定回数以上、検出されなかった場合（ＮＯの場合）に進むステップＳＡ１６〜ＳＡ２１は、上記実施形態の図７におけるステップＳ１５〜Ｓ２１と同じである。また、上記ステップＳＡ１５において受光部（32）で拡散光が規定回数以上、検出された場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳＡ２２、及び、該ステップＳＡ２２で液糸（L）の太さが所定範囲外の場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳＡ２３〜ＳＡ２８は、上記実施形態の図８におけるステップＳ２４〜Ｓ２９と同じである。
【００７８】
このように、液糸（L）の長さを調整しない噴霧制御の場合でも、液体に印加される電圧を電圧供給部（24a）で制御することにより、該液糸（L）の形状を最適な形状にすることができる。
【００７９】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００８０】
上記実施形態では、液糸検出部（26）の受光部（32）を、発光部（31）の光軸（P）に対して拡散光の進入路が所定角度、傾くような位置に配置しているが、この限りではなく、該発光部（31）の光軸（P）の軸線上に受光部（32）を配置してもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、タンク部（21）内に空気を供給するためにポンプ（25）を用いているが、この限りではなく、例えば気体が封入されたボンベなど、タンク部（21）内に気体を供給することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。さらに、上記実施形態のように気体によってタンク部（21）内の液体を加圧する方法に限らず、該タンク部（21）内の液体をノズル部（22）の先端まで搬送できるような構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、液糸（L）が連続した１本の糸状で且つ適度な太さになるように、液体に印加する電圧を制御しているが、この限りではなく、液糸（L）の出力パターンまたは太さのいずれか一方のみが調整されるように、液体に印加する電圧を制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明は、ノズル部から液体を外部に噴霧する際に、該ノズル部のノズル本体の先端に液糸を形成する静電噴霧装置について特に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１    静電噴霧装置
２    噴霧機構
１０    本体部
２１    タンク部
２２    ノズル部
２２ａ  ノズル本体
２３    電圧印加部
２３ａ  電圧供給部
２３ｂ  電極
２４    気体供給管
２４ａ  気体供給路
２５    ポンプ（液体搬送機構）
２６    液糸検出部（液糸検出機構）
２７    コントローラ（噴霧制御部）
２８    圧力センサ
３１    発光部
３２    受光部
Ｌ    液糸
P    光軸
【図１】
2010279861.tif 000003
【図２】
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【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】
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【図９】
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