(57)【要約】【課題】静電気力を利用して液体を離脱霧化する静電噴霧装置の噴霧状態が不安定にならない静電噴霧装置用ブースを提供する。【解決手段】本発明の静電気力によって液体を帯電状態とするとともに帯電した液体を液体噴霧部から離脱させ、被塗物に液体を噴霧する静電噴霧装置用ブースは、液体を噴霧する状態での被塗物の電位をＡ（Ｖ）、液体噴霧部の電位をＢ（Ｖ）、及び、ブースの電位をＣ（Ｖ）としたときに、液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）及びブースの電位Ｃ（Ｖ）が、被塗物の電位Ａ（Ｖ）と異なる電位となり、被塗物の電位を基準とした液体噴霧部の電位差Ｄ＝Ｂ−Ａ（Ｖ）の絶対値が、被塗物の電位を基準としたブースの電位差Ｅ＝Ｃ−Ａ（Ｖ）の絶対値よりも大きく、且つ、被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準としたブースの電位Ｃ（Ｖ）の極性の方向が同じできる材料がブースに用いられている。【選択図】図１
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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とし、前記静電気力によって帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に前記液体を噴霧する静電噴霧装置用ブースであって、
前記液体を噴霧する状態において、前記被塗物の電位をＡ（Ｖ）、前記液体噴霧部の電位をＢ（Ｖ）、及び、前記ブースの電位をＣ（Ｖ）としたときに、前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）及び前記ブースの電位Ｃ（Ｖ）が、前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）と異なる電位となり、
下記式（１）で定義する前記被塗物の電位を基準とした前記液体噴霧部の電位差Ｄ（Ｖ）の絶対値が、下記式（２）で定義する前記被塗物の電位を基準とした前記ブースの電位差Ｅ（Ｖ）の絶対値よりも大きく、且つ、前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記ブースの電位Ｃ（Ｖ）の極性の方向が同じである材料が用いられていることを特徴とする静電噴霧装置用ブース。
Ｄ＝Ｂ−Ａ（Ｖ）…（１）
Ｅ＝Ｃ−Ａ（Ｖ）…（２）
【請求項２】
前記材料が１０５Ω以上１０１０Ω以下の表面抵抗の材料であることを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧装置用ブース。
【請求項３】
前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）が、前記被塗物をアースしたときの電位であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電噴霧装置用ブース。
【請求項４】
被塗物に液体を噴霧する静電噴霧装置であって、
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装置用ブースと、
前記ブース内に配置される液体噴霧部と、
前記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、前記液体を帯電状態とするとともに帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させる静電気力を発生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。
【請求項５】
前記電圧印加手段は、前記被塗物を前記異極部として前記液体噴霧部と前記被塗物との間に電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の静電噴霧装置。
【請求項６】
さらに、前記液体噴霧部の先端の近隣に配置される近接電極を備え、
前記電圧印加手段として、前記被塗物を前記異極部として前記液体噴霧部と前記被塗物との間に電圧を印加する第１電圧印加手段と、前記近接電極を前記異極部とするように前記近接電極と前記被塗物との間に電圧を印加する第２電圧印加手段と、を備え、
前記近接電極の電位Ｆ（Ｖ）と前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）との下記式（３）で定義する電位差Ｇ（Ｖ）が前記液体を帯電状態とするとともに帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させる静電気力を発生する電位差とされていることを特徴とする請求項４に記載の静電噴霧装置。
Ｇ＝Ｂ−Ｆ（Ｖ）…（３）
【請求項７】
前記第２電圧印加手段が、前記被塗物側に抵抗を介して前記近接電極を電気接続することで構成されていることを特徴とする請求項６に記載の静電噴霧装置。
【請求項８】
前記第２電圧印加手段が、前記第１電圧印加手段によって前記液体噴霧部と前記被塗物との間に印加される電圧を抵抗で分割することで構成されていることを特徴とする請求項６に記載の静電噴霧装置。
【請求項９】
前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記近接電極の電位Ｆ（Ｖ）の極性の方向が同じであることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。
【請求項１０】
前記被塗物をアースするアース手段を備え、
前記静電噴霧装置用ブースが前記アース手段に電気的に接続されていることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電噴霧装置用ブース、及び、そのブースを備える静電噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電気力によって液体を帯電状態とさせるとともに、その帯電した液体を静電気力によってノズルから前方に離脱霧化させる静電噴霧装置が知られている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−０３０８４８号公報
【特許文献２】特表２００８―５１６７６６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、塗料などの液体を被塗物に対して噴霧する作業は、揮発する成分などによる周囲環境への影響を考慮して、ブース内で行う場合がある。
しかしながら、上述のような静電気力を利用して液体を離脱霧化させる静電噴霧装置をブース内で用いると、噴霧状態が安定しない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、静電気力を利用して液体を離脱霧化させる静電噴霧装置の噴霧状態が不安定にならない静電噴霧装置用ブースを提供することを第１の目的とし、そのブースを備えた静電噴霧装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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）本発明のブースは、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とし、前記静電気力によって帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させ、被塗物に前記液体を噴霧する静電噴霧装置用ブースであって、前記液体を噴霧する状態において、前記被塗物の電位をＡ（Ｖ）、前記液体噴霧部の電位をＢ（Ｖ）、及び、前記ブースの電位をＣ（Ｖ）としたときに、前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）及び前記ブースの電位Ｃ（Ｖ）が、前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）と異なる電位となり、下記式（１）で定義する前記被塗物の電位を基準とした前記液体噴霧部の電位差Ｄ（Ｖ）の絶対値が、下記式（２）で定義する前記被塗物の電位を基準とした前記ブースの電位差Ｅ（Ｖ）の絶対値よりも大きく、且つ、前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記ブースの電位Ｃ（Ｖ）の極性の方向が同じである材料が用いられている。
Ｄ＝Ｂ−Ａ（Ｖ）…（１）
Ｅ＝Ｃ−Ａ（Ｖ）…（２）
（２）上記（１）の構成において、前記材料が１０５Ω以上１０１０Ω以下の表面抵抗の材料である。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）が、前記被塗物をアースしたときの電位である。
【０００７】
（４）本発明の静電噴霧装置は、被塗物に液体を噴霧する静電噴霧装置であって、上記（１）から（３）のいずれか１つの構成を有するブースと、前記ブース内に配置される液体噴霧部と、前記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、前記液体を帯電状態とするとともに帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させる静電気力を発生させる電圧印加手段と、を備える。
（５）上記（４）の構成において、前記電圧印加手段は、前記被塗物を前記異極部として前記液体噴霧部と前記被塗物との間に電圧を印加する。
（６）上記（４）の構成において、さらに、前記液体噴霧部の先端の近隣に配置される近接電極を備え、前記電圧印加手段として、前記被塗物を前記異極部として前記液体噴霧部と前記被塗物との間に電圧を印加する第１電圧印加手段と、前記近接電極を前記異極部とするように前記近接電極と前記被塗物との間に電圧を印加する第２電圧印加手段と、を備え、前記近接電極の電位Ｆ（Ｖ）と前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）との下記式（３）で定義する電位差Ｇ（Ｖ）が前記液体を帯電状態とするとともに帯電した前記液体を前記液体噴霧部から離脱させる静電気力を発生する電位差とされている。
Ｇ＝Ｂ−Ｆ（Ｖ）…（３）
（７）上記（６）の構成において、前記第２電圧印加手段が、前記被塗物側に抵抗を介して前記近接電極を電気接続することで構成されている。
（８）上記（６）の構成において、前記第２電圧印加手段が、前記第１電圧印加手段によって前記液体噴霧部と前記被塗物との間に印加される電圧を抵抗で分割することで構成されている。
（９）上記（６）から（８）のいずれか１つの構成において、前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記液体噴霧部の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と前記被塗物の電位Ａ（Ｖ）を基準とした前記近接電極の電位Ｆ（Ｖ）の極性の方向が同じである。
（１０）上記（４）から（９）のいずれか１つの構成において、前記被塗物をアースするアース手段を備え、前記静電噴霧装置用ブースが前記アース手段に電気的に接続されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、静電気力を利用して液体を離脱霧化させる静電噴霧装置の噴霧状態が不安定にならない静電噴霧装置用ブース、及び、そのブースを備えた静電噴霧装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】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側面図である。
【図３】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４】図３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。
【図５】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斜視図である。
【図６】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側面図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の第２電圧印加手段の第１変形例を説明する図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の第２電圧印加手段の第２変形例を説明する図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の第２電圧印加手段の第３変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
なお、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。
【００１１】
（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り、図２は静電噴霧装置１０の全体構成を示す側面図である。
なお、図１及び図２では、ブース３０の図手前側の側壁の図示を省略し、ブース内がわかるようにしている。
【００１２】
但し、本実施形態のブース３０は、上下周囲を壁部で覆った完全密閉式のものとしているが、必ずしも完全密閉式である必要はなく、周囲壁部の一部など、例えば、左側側壁若しくは右側側壁などの壁部を設けていない構成のブースであっても良く、また、ブース内の空気を排出する排気口などを設けるようにしても良い。
【００１３】
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、静電噴霧装置用ブース（以下では、単にブース３０ともいう）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（被塗物４０ａ）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。
【００１４】
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４０ａに直接接続して、被塗物４０ａ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４０ａ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として載置部を介して被塗物４０ａ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良い。
【００１５】
異極部４０となる被塗物４０ａ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４０ａ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。
【００１６】
（液体噴霧部）
図３は、液体噴霧部２０だけを示した断面図である。
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。
【００１７】
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材料からなる心棒２３と、を備えている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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（電圧電源）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。
【００２１】
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（電圧電源）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側の電極としても良い。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
液体ノズル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。
【００２９】
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以下が好ましく、より好ましくは０．８ｍｍ以下であり、さらに０．５ｍｍ以下とするのが好ましい。
【００３０】
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、液体ノズル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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
そして、液体ノズル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、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。
【００３４】
上記のように、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、図４（ａ）及び図４（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。
【００３５】
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。
【００３６】
（異極部４０）
本実施形態では、上述したように、異極部４０に被塗物４０ａ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４０ａに接続されることで被塗物４０ａ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。
【００３７】
しかしながら、上記でも少し触れたが、例えば、被塗物４０ａを載置する載置部に電圧印加手段（電圧電源）５０からの電気配線を接続し、その載置部を介して被塗物４０ａが電圧印加手段（電圧電源）５０に接続されているようにしても良い。
【００３８】
次に、図３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、液体の噴霧状態が不安定にならないためのブース３０について詳細な説明を行う。
【００３９】
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の先端側に供給されていき、異極部４０（被塗物４０ａ）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。
【００４０】
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良く、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。
【００４１】
より具体的には、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ーラコーン８０が形成される。
【００４２】
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広い範囲に液体が噴霧される。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
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、液体ノズル２２の先端外周縁２２ａだけとなる。
【００４６】
そして、このような状態で液体ノズル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、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。
【００４７】
一方、本実施形態では、液体ノズル２２内に心棒２３を配置して、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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ーラコーン８０が形成できるように、心棒２３の先端は、液体ノズル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良く、このため液体ノズル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。
【００５２】
上記のように、心棒２３を設けることによって、液体ノズル２２の開口部２２ｂの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化が行える。
このため、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容易に液体ノズル２２が製作できる。
【００５３】
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良いので、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良い。
【００５４】
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、異極部４０（被塗物４０ａ）側に静電気力で引き寄せられて被塗物４０ａに塗着することになる。
【００５５】
（ブース）
上記のような構成の液体噴霧部２０を、図１及び図２に示すように、ブース内に配置して被塗物４０ａに液体を塗着させる作業において、良好な液体の霧化噴霧に必要な電圧印加手段（電圧電源）５０の電圧の設定を高く設定する必要が有る場合が散見されていたところ、ブース外で液体の塗着を実施するような場合には、このような電圧の設定を高く設定することが起きていないことを見出した。
そこで、この液体の噴霧条件（電圧の設定値）による噴霧状態の不安定さの原因がブースに起因するものではないかとの考えに至った。
【００５６】
つまり、液体を噴霧している状態では、静電気力を発生させるために被塗物４０ａと液体噴霧部２０との間に高い電圧が印加されている。
このことは、放電を行っていることに等しく、そのために液体の噴霧を行う過程でブース自体の電位が液体噴霧部２０の電位に近くなるのではないかと推察した。
【００５７】
そして、そのようにブース自体の電位が液体噴霧部２０の電位に近づくと、被塗物４０ａと液体噴霧部２０との間だけでなく、被塗物４０ａとブースとの間にも電界が形成される。
そうすると、被塗物４０ａと液体噴霧部２０との間での電界が弱まるため、液体を離脱霧化するための静電気力が低下し、それを補うために印加する電圧を、さらに高くする必要が起きているのではないかとの考えに至った。
【００５８】
この考え方が正しいとすれば、ブースを導電材料としてアースするなどを行い、液体噴霧部２０の電位に近づくことを抑制すれば、噴霧条件（電圧の設定値）による噴霧状態の不安定さを抑制することが可能となると考えられる。
【００５９】
しかしながら、そのようにすると、今度は、ブース自体が被塗物４０ａと同じ状態となり、噴霧している液体がブース自体に付着すると考えられ、今度は、液体の噴霧後にブースを清掃する手間が大幅に増えることが予想される。
【００６０】
これらの事項を考慮した結果、以下のブース３０の構成に至った。
本実施形態では、図１及び図２に示すように、ブース３０は電圧印加手段（電圧電源）５０から被塗物４０ａへの電気配線に接続されるようにしている。
【００６１】
そして、ブース３０の材料を、液体を噴霧する状態において、被塗物４０ａの電位をＡ（Ｖ）、液体噴霧部２０の電位をＢ（Ｖ）、及び、ブース３０の電位をＣ（Ｖ）としたときに、液体噴霧部２０の電位Ｂ（Ｖ）及びブース３０の電位Ｃ（Ｖ）が、被塗物４０ａの電位Ａ（Ｖ）と異なる電位となり、下記式（１）で定義する被塗物４０ａの電位を基準とした液体噴霧部２０の電位差Ｄ（Ｖ）の絶対値（｜Ｄ｜）が、下記式（２）で定義する被塗物４０ａの電位を基準としたブース３０の電位差Ｅ（Ｖ）の絶対値（｜Ｅ｜）よりも大きく、つまり｜Ｄ｜＞｜Ｅ｜で、且つ、被塗物４０ａの電位Ａ（Ｖ）を基準とした液体噴霧部２０の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と被塗物４０ａの電位Ａ（Ｖ）を基準としたブース３０の電位Ｃ（Ｖ）の極性の方向が同じにできる材料とするようにした。
Ｄ＝Ｂ−Ａ（Ｖ）…（１）
Ｅ＝Ｃ−Ａ（Ｖ）…（２）
【００６２】
なお、ブース３０自体はサイズにもよるが、骨組みとなる部分なども存在し、それらを含めて上記のような材料とする必要はなく、液体の噴霧条件に作用を与える部分、具体的には、ブース３０の上下周囲を形成する壁部（天井、床、及び側壁）などを上述のような電位の関係を実現できる材料とすればよい。
【００６３】
したがって、上述のブース３０の電位Ｃ（Ｖ）とは、液体の噴霧条件に作用を与える部分であるブース３０の壁面など（天井、底面、及び、側壁）の電位である。
【００６４】
なお、天井、底面、及び、側壁などの壁面うち、例えば、天井が液体噴霧部２０から十分に離間していることなどもあり、このような場合には、ブース３０の電位Ｃ（Ｖ）とは、液体噴霧部２０から十分に離れているような壁面を除く壁面の電位と解されるものである。
【００６５】
そして、上述のようなブース３０の電位Ｃ（Ｖ）とするために、例えば、１０５Ω以上１０１０Ω以下の表面抵抗の材料を用いてブース３０を形成することが好ましい。
【００６６】
以下、このような構成とすることの効果について以下説明する。
図１及び図２に示すように、被塗物４０ａとブース３０とは、電気配線で繋がっており、電気的に短絡する関係にある。
なお、本実施形態では、アース手段６０に接続されているため、被塗物４０ａとブース３０とは、アースされた状態になっている。
このため、本来であれば、ブース３０と被塗物４０ａとは共にアース電位０（Ｖ）となるように構成されている。
【００６７】
しかしながら、ブース３０の材料が導電材料より高い抵抗である１０５Ω以上１０１０Ω以下の表面抵抗を有する材料で構成されているため、ブース３０は、完全にはアース電位０（Ｖ）にならず、液体の噴霧状態において、幾分、液体噴霧部２０の電位に近い電位になる。
【００６８】
一方で、ブース３０は、上記のような表面抵抗であるため、完全な絶縁物でもないため、液体の噴霧に影響を与えるほどまでにブース３０の電位が液体噴霧部２０の電位に近づくことがない。
【００６９】
そして、被塗物４０ａの電位Ａ（Ｖ）を基準とした液体噴霧部２０の電位Ｂ（Ｖ）の極性の方向と被塗物４０ａの電位Ａ（Ｖ）を基準としたブース３０の電位Ｃ（Ｖ）の極性の方向が同じであるため、帯電状態で噴霧される液体は、被塗物４０ａ側に静電気力によって引き寄せられることとなるため、噴霧される液体がブース３０に塗着することも抑制される。
【００７０】
したがって、噴霧条件（電圧の設定値）による噴霧状態の不安定さの抑制と噴霧される液体の塗着による清掃などの手間の抑制とが可能な良好なブース３０を実現することができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、被塗物４０ａとブース３０を同じ電気配線でアース接地するようにしているが、個別にアース接地するなどしても良い。
また、被塗物４０ａとブース３０を電気的に短絡していることから、アース接地しなくても、被塗物４０ａ、液体噴霧部２０及びブース３０は、上述で説明した電位の状態となるため、アース手段６０自体は必須の要件ではない。
【００７２】
（第２実施形態）
図５及び図６は、本発明に係る第２実施形態を示す図であり、図５は第２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り、図６は静電噴霧装置１０’の全体構成を示す側面図である。
なお、図５及び図６も、図１及び図２と同様に、ブース３０の図手前側の側壁の図示を省略し、ブース内がわかるようにしている。
【００７３】
第２実施形態では、第１実施形態の構成に加え、さらに、液体噴霧部２０の先端の近隣に配置される近接電極４０ｂを備える点が主に異なる。
なお、図５及び図６に示すように、本実施形態の近接電極４０ｂは、導電材料からなるリング状の電極であり、液体ノズル２２の外周に取付けられた絶縁材料からなるホルダ７０によって、液体噴霧部２０の先端の近隣に配置されるように取付けられている。
【００７４】
そして、第２実施形態では、電圧印加手段として、被塗物４０ａを液体噴霧部２０（心棒２３（図３参照））に対する異極部４０として液体噴霧部２０と被塗物４０ａとの間に電圧を印加する、第１実施形態と同様の第１電圧印加手段５０ａと、近接電極４０ｂを液体噴霧部２０（心棒２３（図３参照））に対する異極部４０とするように近接電極４０ｂと被塗物４０ａとの間に電圧を印加する第２電圧印加手段５１と、を備えている。
【００７５】
具体的には、第２電圧印加手段５１は、近接電極４０ｂを第１電圧印加手段５０ａから被塗物４０ａへの電気配線の途中に抵抗５１ａを介して接続、つまり、被塗物４０ａ側に抵抗５１ａを介して近接電極４０ｂを電気接続することで構成されている。
【００７６】
ところで、近接電極４０ｂと液体噴霧部２０（心棒２３（図３参照））との間には、物理的には電気配線が行われていないが、図６に点線で示すように、近接電極４０ｂと液体噴霧部２０（心棒２３）との間は、浮遊抵抗Ｔを介して電気接続されている状態となる。
【００７７】
この場合、被塗物４０ａの電位を基準とした近接電極４０ｂの電位の極性の方向と被塗物４０ａを基準とした液体噴霧部２０（心棒２３）の電位の極性の方向とが同じとなる。
このような電位の極性の方向の関係になることで、第１実施形態でブース３０のところで説明したのと同様の理由から液体の塗着を抑制できるため、本実施形態の近接電極４０ｂは液体の塗着が抑制できるものになっている。
【００７８】
また、図６に示すような電気的な接続関係であるため、近接電極４０ｂの電位と液体噴霧部２０（心棒２３）の電位とが異なる電位となり、近接電極４０ｂと液体噴霧部２０との間に電位差が発生する。
【００７９】
ここで、近接電極４０ｂの電位は、抵抗５１ａによって決まるので、近接電極４０ｂの電位Ｆ（Ｖ）と液体噴霧部２０の電位Ｂ（Ｖ）との下記式（３）で定義する電位差Ｇ（Ｖ）が液体を帯電状態とするとともに帯電した液体を液体噴霧部２０から離脱させる静電気力を発生する電位差となるように、抵抗５１ａを選択することで、液体を離脱霧化させるための静電気力を主に近接電極４０ｂと液体噴霧部２０との間で発生させることができる。
Ｇ＝Ｂ−Ｆ（Ｖ）…（３）
【００８０】
そして、液体噴霧部２０から離脱霧化した液体は、その慣性力で被塗物４０ａに向かい被塗物４０ａに静電気力で引き寄せられて塗着する。
この場合、被塗物４０ａと液体噴霧部２０との間にだけ電圧を印加している場合に比べ、近接電極４０ｂと液体噴霧部２０との間に強い電界ができる、一方、電界の広がりが小さくなり、ブース３０などへの放電は低下する。
【００８１】
この結果、より一層、噴霧条件（電圧の設定値）による噴霧状態の不安定さの抑制と噴霧される液体の塗着による清掃などの手間の抑制とが可能な静電噴霧装置１０’とすることができる。
【００８２】
なお、上記では、第２電圧印加手段５１を構成するために固定抵抗である抵抗５１ａを用いる場合を示したが、固定抵抗である必要はなく、図７に示す第１変形例のように、抵抗値自体を可変できる可変抵抗５１ｂを用いるようにしても良い。
【００８３】
また、第２電圧印加手段５１の第２変形例としては、図８に示すように、第１電圧印加手段５０ａによって液体噴霧部２０と被塗物４０ａとの間に印加される電圧を、第１電圧印加手段５０ａを跨ぐように第１電圧印加手段５０ａの液体噴霧部２０側と被塗物４０ａ側とに電気接続された抵抗（可変抵抗５１ｃ）を用いて分割することで構成するようにしても良い。
なお、可変抵抗５１ｃは、抵抗値自体（全体の抵抗値）が変化するのではなく、タップの位置（図中の矢印位置）が変化することで抵抗値が可変する可変抵抗である。
【００８４】
なお、電圧の分割状態が固定となるが、図９に示す第３変形例のように、第１電圧印加手段５０ａを跨ぐように第１電圧印加手段５０ａの液体噴霧部２０側と被塗物４０ａ側とに電気接続される、直列接続される２つの固定抵抗５１ｄの間から近接電極４０ｂに電気配線を接続するようにして第１電圧印加手段５０ａによって液体噴霧部２０と被塗物４０ａとの間に印加される電圧を分割することで第２電圧印加手段５１を構成しても良い。
【００８５】
上述した第２電圧印加手段の第１〜３変形例においても、被塗物４０ａの電位を基準とした近接電極４０ｂの電位の極性の方向と被塗物４０ａを基準とした液体噴霧部２０（心棒２３）の電位の極性の方向とが同じとなるので、近接電極４０ｂへの液体の塗着を抑制することが可能である。
【００８６】
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く、適宜、変形や改良を実施しても良い。
例えば、液体は塗料に限定されるものではなく、適宜、求められる液体を噴霧するようにして良いことは言うまでもない。
【００８７】
このように、本発明は、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。
【符号の説明】
【００８８】
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
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
２３ｅ                雌ネジ構造
２４                  シール部材
３０                  静電噴霧装置用ブース（ブース）
４０                  異極部
４０ａ                被塗物（異極部）
４０ｂ                近接電極（異極部）
５０                  電圧印加手段（電圧電源）
５０ａ                第１電圧印加手段
５１                  第２電圧印加手段
５１ａ                抵抗（固定抵抗）
５１ｂ                可変抵抗
５１ｃ                可変抵抗
５１ｄ                固定抵抗
６０                  アース手段
７０                  ホルダ
８０                  テーラコーン
【図１】
2017056435.tif 000003
【図２】
2017056435.tif 000004
【図３】
2017056435.tif 000005
【図４】
2017056435.tif 000006
【図５】
2017056435.tif 000007
【図６】
2017056435.tif 000008
【図７】
2017056435.tif 000009
【図８】
2017056435.tif 000010
【図９】
2017056435.tif 000011