(57)【要約】【課題】塗料等の液体を被塗物の大きさに依らず被塗物に塗着させることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法を提供すること。【解決手段】本発明の静電噴霧装置１０は、ノズル２２を有する液体噴霧部２０と、一部又は全部が導電性又は半導電性とされた被塗物４０を保持する保持体３０であって液体噴霧部２０に対する異極になるとともに保持した被塗物４０も液体噴霧部２０に対する異極とする保持体と、液体噴霧部２０と保持体３０の間に電圧を印加して、被塗物４０に液体を塗着させるように、液体を帯電状態でノズル２２から離脱させる静電気力を発生させる電圧印加手段５０と、を備え、保持体３０は、被塗物４０の液体を塗着させる液体塗着予定部以外を保持する被塗物保持部３１を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有する液体噴霧部と、
一部又は全部が導電性又は半導電性とされた被塗物を保持する保持体であって前記液体噴霧部に対する異極になるとともに保持した前記被塗物も前記液体噴霧部に対する異極とする保持体と、
前記液体噴霧部と前記保持体の間に電圧を印加して、前記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静電気力を発生させる電圧印加手段と、を備え、
前記保持体は、前記被塗物の前記液体を塗着させる液体塗着予定部以外を保持する被塗物保持部を有していることを特徴とする静電噴霧装置。
【請求項２】
前記保持体は、前記液体を吸収できる材料からなることを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧装置。
【請求項３】
前記被塗物保持部が、パイプ状の前記被塗物の外形とほぼ同じ内形の貫通孔であって前記被塗物の外面を保持す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。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記被塗物の円形状の外径に応じた円形状であり、
前記貫通孔の直径は、３０ｍｍ以下の外径の前記被塗物に応じて３０ｍｍ以下にされていることを特徴とする請求項３に記載の静電噴霧装置。
【請求項５】
前記保持体は、複数の前記被塗物保持部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電噴霧装置。
【請求項６】
前記被塗物保持部が、パイプ状の前記被塗物の内形とほぼ同じ外形であってパイプ状の前記被塗物の内面を保持す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。
【請求項７】
前記被塗物保持部の外形は、３０ｍｍ以下の最大外形の前記被塗物に設けられた円形状の貫通孔に応じた円形状であり、
前記被塗物保持部の直径が、前記被塗物の貫通孔の内径に合わせて３０ｍｍ未満に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】
前記被塗物保持部は、複数の前記被塗物を保持できる長さを有していることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の静電噴霧装置。
【請求項９】
一部又は全部が導電性又は半導電性とされた液体噴霧部に対する異極になる保持体の被塗物保持部に、被塗物も前記液体噴霧部に対する異極となるように、前記被塗物の液体を塗着させる液体塗着予定部以外を保持させる被塗物保持ステップと、
前記液体噴霧部と前記保持体の間に電圧を印加して静電気力によって前記液体を帯電状態で前記液体噴霧部の有するノズルから離脱させて前記被塗物に前記液体を塗着させる塗着ステップと、を含む静電噴霧方法。
【請求項１０】
前記被塗物保持ステップは、外径が３０ｍｍ以下の円形パイプ状の前記被塗物を前記被塗物の外径とほぼ同じ内径を有する貫通孔からなる前記被塗物保持部に前記被塗物の外面を保持させるように前記貫通孔に前記被塗物を嵌め込むステップであり、
前記塗着ステップが、円形パイプ状の前記被塗物の内面に前記液体を塗着させるステップであることを特徴とする請求項９に記載の静電噴霧方法。
【請求項１１】
前記被塗物保持ステップは、複数の前記被塗物を前記保持体に設けられる貫通孔からなる複数の前記被塗物保持部に嵌め込むステップであり、
前記塗着ステップが、複数の前記被塗物のそれぞれの前記内面に前記液体を塗着させるステップであることを特徴とする請求項１０に記載の静電噴霧方法。
【請求項１２】
前記被塗物保持ステップは、３０ｍｍ以下の最大外形の前記被塗物に設けられた円形状の貫通孔に応じた円形状で、且つ、前記被塗物の貫通孔の内径とほぼ等しい外径を有する前記被塗物保持部に前記被塗物の貫通孔の内面を保持させるように、前記被塗物を前記被塗物保持部に装着するステップであり、
前記塗着ステップが、前記被塗物の外面に前記液体を塗着させるステップであることを特徴とする請求項９に記載の静電噴霧方法。
【請求項１３】
前記被塗物保持ステップは、複数の前記被塗物を積み重ねるように前記被塗物保持部に装着させるステップであり、
前記塗着ステップが、複数の前記被塗物のそれぞれの前記外面に前記液体を塗着させるステップであることを特徴とする請求項１２に記載の静電噴霧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電噴霧装置及び静電噴霧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズル本体と対象プレートの間に電圧を印加してノズルから対象プレートに向けて、液体を帯電噴霧させることができる装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８―５１６７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される装置において、対象プレートを塗料等を塗着させる被塗物とし、噴霧する液体を塗料等とすれば、被塗物に塗料等の液体を塗着させる用途に用いることが可能である。
しかしながら、塗料等を塗着させる被塗物には様々な大きさのものがあり、微小サイズの被塗物の場合、被塗物にノズル本体との間で電圧を印加する電極とするための電気ラインを繋げることが困難であるという問題がある。
【０００５】
さらには、被塗物とノズル本体の間に電圧を印加して液体を霧化させるためには、被塗物自体がノズル本体に対する異極となる電極の役目を果たす必要があるが、被塗物のサイズが微小であることは電極が微小サイズであることと等価であるため、微小サイズの被塗物の場合、ノズル本体に対する異極としての機能が果たせず、液体の霧化自体が困難であるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、塗料等の液体を被塗物の大きさに依らず被塗物に塗着させることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法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】
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）本発明の静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、一部又は全部が導電性又は半導電性とされた被塗物を保持する保持体であって前記液体噴霧部に対する異極になるとともに保持した前記被塗物も前記液体噴霧部に対する異極とする保持体と、前記液体噴霧部と前記保持体の間に電圧を印加して、前記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静電気力を発生させる電圧印加手段と、を備え、前記保持体は、前記被塗物の前記液体を塗着させる液体塗着予定部以外を保持する被塗物保持部を有している。
【０００８】
（２）上記（１）の構成において、前記保持体は、前記液体を吸収できる材料からなる。
【０００９】
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記被塗物保持部が、パイプ状の前記被塗物の外形とほぼ同じ内形の貫通孔であって前記被塗物の外面を保持する。
【００１０】
（４）上記（３）の構成において、前記貫通孔は、前記被塗物の円形状の外径に応じた円形状であり、前記貫通孔の直径は、３０ｍｍ以下の外径の前記被塗物に応じて３０ｍｍ以下にされている。
【００１１】
（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記保持体は、複数の前記被塗物保持部を備える。
【００１２】
（６）上記（１）又は（２）の構成において、前記被塗物保持部が、パイプ状の前記被塗物の内形とほぼ同じ外形であってパイプ状の前記被塗物の内面を保持する。
【００１３】
（７）上記（６）の構成において、前記被塗物保持部の外形は、３０ｍｍ以下の最大外形の前記被塗物に設けられた円形状の貫通孔に応じた円形状であり、前記被塗物保持部の直径が、前記被塗物の貫通孔の内径に合わせて３０ｍｍ未満にされている。
【００１４】
（８）上記（６）又は（７）の構成において、前記被塗物保持部は、複数の前記被塗物を保持できる長さを有している。
【００１５】
（９）本発明の静電噴霧方法は、一部又は全部が導電性又は半導電性とされた液体噴霧部に対する異極になる保持体の被塗物保持部に、被塗物も前記液体噴霧部に対する異極となるように、前記被塗物の液体を塗着させる液体塗着予定部以外を保持させる被塗物保持ステップと、前記液体噴霧部と前記保持体の間に電圧を印加して静電気力によって前記液体を帯電状態で前記液体噴霧部の有するノズルから離脱させて前記被塗物に前記液体を塗着させる塗着ステップと、を含む。
【００１６】
（１０）上記（９）の構成において、前記被塗物保持ステップは、外径が３０ｍｍ以下の円形パイプ状の前記被塗物を前記被塗物の外径とほぼ同じ内径を有する貫通孔からなる前記被塗物保持部に前記被塗物の外面を保持させるように前記貫通孔に前記被塗物を嵌め込むステップであり、前記塗着ステップが、円形パイプ状の前記被塗物の内面に前記液体を塗着させるステップである。
【００１７】
（１１）上記（１０）の構成において、前記被塗物保持ステップは、複数の前記被塗物を前記保持体に設けられる貫通孔からなる複数の前記被塗物保持部に嵌め込むステップであり、前記塗着ステップが、複数の前記被塗物のそれぞれの前記内面に前記液体を塗着させるステップである。
【００１８】
（１２）上記（９）の構成において、前記被塗物保持ステップは、３０ｍｍ以下の最大外形の前記被塗物に設けられた円形状の貫通孔に応じた円形状で、且つ、前記被塗物の貫通孔の内径とほぼ等しい外径を有する前記被塗物保持部に前記被塗物の貫通孔の内面を保持させるように、前記被塗物を前記被塗物保持部に装着するステップであり、前記塗着ステップが、前記被塗物の外面に前記液体を塗着させるステップである。
【００１９】
（１３）上記（１２）の構成において、前記被塗物保持ステップは、複数の前記被塗物を積み重ねるように前記被塗物保持部に装着させるステップであり、前記塗着ステップが、複数の前記被塗物のそれぞれの前記外面に前記液体を塗着させるステップである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、塗料等の液体を被塗物の大きさに依らず被塗物に塗着させることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１実施形態の静電噴霧装置を上側から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の液体噴霧部の先端側の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の保持体を説明するための斜視図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の保持体を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（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を上側から見た平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
なお、図２では、液体噴霧部２０から後述するように塗料等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。
【００２４】
図１及び図２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、ノズル２２から離間して配置され、一部又は全部が導電性又は半導電性とされた被塗物４０を保持する保持体３０であって液体噴霧部２０に対する異極になるとともに保持した被塗物４０も液体噴霧部２０に対する異極とする保持体と、液体噴霧部２０と保持体３０の間に電圧を印加する電圧印加手段５０（電圧電源）と、を備えている。
なお、半導電性とは、例えば、表面抵抗が１０１０Ω以下であって、帯電防止状態にあることをいう。
【００２５】
また、電圧印加手段５０から保持体３０に接続される電気配線は、アース手段６０に接続されており、保持体３０がアースされるようになっている。
なお、アース手段６０は、必須の要件ではない。
しかしながら、保持体３０は、被塗物４０を保持させるための作業等のときに、作業者が触れる部材であるため、安全面の観点からアース手段６０を設けて保持体３０をアースするようにすることが好ましい。
【００２６】
（液体噴霧部）
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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の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、ノズルの先端の開口直径は０．１ｍｍ未満とされている。
【００３４】
このため、液体が乾燥したりすると直ぐに、ノズルの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。
【００３５】
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、ノズルの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。
【００３６】
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１．０ｍｍ程度であっても問題はない。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、塗料等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。
【００４５】
（保持体）
図４は、保持体３０を説明するための斜視図である。
図４に示すように、保持体３０は、被塗物４０を保持する複数の被塗物保持部３１を有しており、その被塗物保持部３１に被塗物４０が保持される。
【００４６】
本実施形態では、被塗物４０が円形状の外径で、内部に孔が設けられたパイプ状をしており、この被塗物４０の内面４１が液体を塗着させる液体塗着予定部である。
なお、本実施形態では、被塗物４０が円形パイプ状の場合を示しているが、角パイプ等の円形以外のパイプ状であってもよい。
【００４７】
そして、保持体３０に設けられる被塗物保持部３１は、パイプ状の被塗物４０の外形（円形の場合は外径）とほぼ同じ内形（円形の場合は内径）の貫通孔で構成されており、被塗物４０の液体を塗着させる液体塗着予定部（内面４１）以外の部分である外面４２を保持するようになっている。
【００４８】
このように被塗物保持部３１が被塗物４０の液体を塗着させる部分でない外面４２の全周を覆うように保持する態様とすると、液体を塗着させない部分をマスキングする効果も得られる。
【００４９】
一方、被塗物保持部３１が被塗物４０の外面４２の全周を覆うようになっているものの、液体の粘度によっては、被塗物保持部３１と被塗物４０の外面４２の間に液体が入り込み、被塗物４０の外面４２に液体が塗着することがある。
そこで、このような入り込みによる被塗物４０への液体の塗着が気になる場合には、塗着させる液体が吸収できる材料で保持体３０を形成するようにすればよい。
【００５０】
例えば、厚紙や不織布等のような液体を吸収しやすい材料で保持体３０を形成するようにすればよい。
このような材料の場合、湿気を含むことで１０１０Ω以下の表面抵抗の帯電防止材料と同様な抵抗値を示すことが可能であるため、液体噴霧部２０に対する異極としての役割を十分に果すことが可能である。
なお、カーボン等の導電性を示す材料を含有させ、より低い抵抗値となるようにしてもよい。
【００５１】
このように、液体を吸収できる材料を保持体３０に用いるようにしておくと、保持体３０と接触するように塗着した液体が保持体３０に吸収されるため、被塗物保持部３１と被塗物４０の外面４２の間に液体が入り込まなくなる、又は、入り込んだとしても、その入り込んだ液体が結局は保持体３０に吸収され、被塗物４０の外面４２に液体が残らないようにできる。
【００５２】
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。
【００５３】
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、異極となる保持体３０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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、数及び帯電状態等の安定性）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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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更に好適である。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、異極となる保持体３０側に静電気力で引き寄せられる。
ここで、被塗物４０は、保持体３０の被塗物保持部３１に接触するように保持されており、このため被塗物４０と保持体３０とは短絡状態にあるので被塗物４０の電位状態も保持体３０とほぼ同じになっている。
【００６９】
このため、被塗物４０自体も保持体３０と同様に異極を構成するようになっているため、保持体３０側に引き寄せられた液体は、保持体３０及び被塗物４０の双方に塗着する。
【００７０】
以下では、上述した静電噴霧装置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の説明を行いながら、液体の塗着状態等についての詳細説明を行う。
【００７１】
まず、一部又は全部が導電性又は半導電性とされた液体噴霧部２０に対する異極になる保持体３０の被塗物保持部３１に、被塗物４０も液体噴霧部２０に対する異極となるように、被塗物４０の液体を塗着させる液体塗着予定部（内面４１）以外を保持させる被塗物保持ステップを行う。
【００７２】
本実施形態では、被塗物保持部３１が円形パイプ状の被塗物４０の外径とほぼ同じ内径を有する貫通孔からなるので、その貫通孔に被塗物４０を嵌め込むようにして、貫通孔からなる被塗物保持部３１に被塗物４０の外面４２を保持させるようにする。
【００７３】
そして、次に、保持体３０と液体噴霧部２０（より具体的には、心棒２３）の間に電圧印加手段５０で電圧を印加して静電気力によって液体を帯電状態で液体噴霧部２０の有するノズル２２から離脱させて被塗物４０に液体を塗着させる塗着ステップを行う。
【００７４】
より詳しく、この液体の塗着するときの状態について説明すると、ノズル２２から離脱した液体は、上述したように静電爆発を繰り返しながら微粒化していくが、このときに保持体３０側に向かう速度も加速していく。
【００７５】
このため、被塗物４０の貫通孔の中央付近に位置するように飛来してきた液体の微粒子は、飛来速度のためと思われるが、驚くことに、被塗物４０の端部のエッジに付着することなく、被塗物４０の貫通孔内に突入し、被塗物４０の内面４１に引き寄せられて塗着する。
【００７６】
一般に、圧縮空気によって液体を霧化し、その霧化した液体を帯電させるように電圧を印加する噴霧装置も存在するが、このような噴霧装置の場合、被塗物の貫通孔が比較的大きい直径を有していても、被塗物の端部の周縁にエッジ効果で液体が引き寄せられて塗着し、被塗物の貫通孔の内面に液体を塗着させることが難しい。
【００７７】
しかしながら、静電気力だけで噴霧を行っている本実施形態の場合、エッジ効果がほとんど見られず、好適に被塗物４０の内面４１に液体を塗着させることが可能である。
しかも、被塗物４０の貫通孔の直径が数ミリ程度のものであっても良好に内面４１に液体を塗着させることが可能であった。
【００７８】
以上のように、第１実施形態の構成によれば、まず、被塗物４０のサイズに依らず、従来困難であったパイプ状の被塗物４０の内面４１に良好に液体を塗着させることが可能である。
また、被塗物４０自体の大きさが小さくなると、被塗物４０自体を異極とすることが困難になり、液体の噴霧自体が困難になるが、本実施形態では、被塗物４０の大きさに無関係である保持体３０を液体噴霧部２０に対する異極にしているため、微小サイズの被塗物４０であっても問題なく、液体の噴霧が可能である。
【００７９】
このことから、本実施形態の構成は、外形が小さいパイプ状の被塗物４０のように、電極としての役割が十分に果せるだけの大きさが確保できず、且つ、貫通孔のサイズが小さくなる被塗物４０の内面４１に液体を塗着させる場合に、特に有効である。
【００８０】
例えば、角パイプや円形パイプ等の被塗物４０で最大外形が３０ｍｍ以下のもの、例えば、最大外形が２０ｍｍ（円形であれば外径２０ｍｍ）のものや、最大外形が１０ｍｍ（円形であれば外径１０ｍｍ）未満のものに対して、特に好適である。
【００８１】
さらに、被塗物保持部３１が被塗物４０の液体を塗着させる液体塗着予定部（内面４１）以外を覆うように保持する態様とすれば、液体を塗着させる必要がない部分をマスクする効果が得られる。
加えて、上述したように、液体を吸収する材料で保持体３０を形成すれば、被塗物４０への余計な液体の塗着を抑制することが可能である。
【００８２】
（第２実施形態）
次に、図５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１実施形態では、円形パイプ状の被塗物４０の内面４１に液体を塗着させる場合について示してきたが、本発明は、内面４１に液体を塗着させる用途に限定されるものではなく、第２実施形態では、被塗物４０の外面４２に液体を塗着させる場合について説明する。
【００８３】
このため、第２実施形態では、外面４２が液体を塗着させる液体塗着予定部になっているのに合わせて保持体３０の形状が第１実施形態と異なるものになっており、その他の構成は第１実施形態と同様である。
したがって、以下では、第２実施形態の保持体３０について、主に説明し、その他の部分については説明を省略する場合がある。
【００８４】
図５は、第２実施形態の保持体３０を説明するための斜視図である。
図５に示すように、第２実施形態の保持体３０は、円形パイプ状の被塗物４０の円形の貫通孔の形状に合わせた円柱状の棒状体とされており、保持体３０は、単体で、液体噴霧部２０に対する異極となる電極が構成できるだけの長さを有している。
なお、被塗物４０は角パイプ状であってもよく、また、被塗物４０の貫通孔も円形に限らず、角形の貫通孔であってもよい。
【００８５】
より具体的には、保持体３０には、パイプ状の被塗物４０の内形（貫通孔が円形の場合は内径）とほぼ同じ外形（円形の場合は外径）であってパイプ状の被塗物４０の内面４１を保持する部分が形成され、その部分が被塗物保持部３１となる。
【００８６】
本実施形態では、円柱状の保持体３０は、長さ方向に均一な外径とされているため、その外周面は、どの部分も被塗物保持部３１となるが、必ずしも、そのように均一な外径とする必要はなく、例えば、保持体３０において、被塗物４０を挿入する挿入端部側にテーパを設け、被塗物４０を挿入しやすくし、そのテーパを設けた部分以外を被塗物４０の貫通孔の内径とほぼ等しい外径として被塗物保持部３１としてもよい。
【００８７】
このような保持体３０を用いる静電噴霧方法では、被塗物保持ステップが、複数の被塗物４０を積み重ねるように被塗物保持部３１に装着させるステップとなる。
そして、そのように被塗物４０を装着した後、保持体３０と液体噴霧部２０との間に電圧を印加して、複数の被塗物４０のそれぞれの外面４２に液体を塗着させる塗着ステップを行う。
【００８８】
本実施形態のように、被塗物４０の外面４２を液体塗着予定部とする場合でも、被塗物４０の大きさが小さくなっていくと、被塗物４０に電気配線を接続することが困難になるだけでなく、そもそも電極としての役目を果たせるだけの大きさが確保できなくなるという問題がある。
【００８９】
しかしながら、保持体３０が液体噴霧部２０に対する異極となる電極として機能するのに十分な長さを有しているので、被塗物４０の大きさに依らず、良好な液体の噴霧が可能であり、好適に小さい被塗物４０の外面４２に液体を塗着させることが可能である。
【００９０】
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がパイプ状である場合について説明してきたが、被塗物４０はパイプ状に限らず、中実のものであってもよい。
また、上記では、保持体３０が複数の被塗物４０を保持する場合について示してきた。
【００９１】
具体的には、第１実施形態では、貫通孔からなる複数の被塗物保持部３１を保持体３０に設けるようにして保持体３０が複数の被塗物４０を保持し、第２実施形態では、保持体３０の長さ（少なくとも被塗物保持部３１となる部分の長さ）が複数の被塗物４０を保持できる長さを有するようにすることで保持体３０が複数の被塗物４０を保持するようになっていた。
しかしながら、保持体３０は、１つの被塗物４０を保持する被塗物保持部３１を有していればよく、複数の被塗物４０を保持できるように被塗物保持部３１を構成する必要はない。
【００９２】
ただし、保持体３０自体は、異極として機能するだけの大きさや長さを有しており、微小サイズの被塗物４０を対象とする場合、保持体３０には、複数の被塗物４０を保持するだけの複数の被塗物保持部３１を設けたり、複数の被塗物４０を保持できる長さの被塗物保持部３１を設けることが可能であることを考えれば、保持体３０に１つの被塗物４０だけを保持させて液体の塗着を行うことは、能率的でない。
このため、上記した実施形態のように、１つの保持体３０で複数の被塗物４０に対する液体の塗着処理が一度に行えるように、複数の被塗物４０を一度に保持できる保持体３０とすることが好ましい。
【００９３】
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。
【符号の説明】
【００９４】
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                  保持体
３１                  被塗物保持部
４０                  被塗物
４１                  内面
４２                  外面
５０                  電圧印加手段
６０                  アース手段
８０                  テーラコーン
【図１】
2017170412.tif 000003
【図２】
2017170412.tif 000004
【図３】
2017170412.tif 000005
【図４】
2017170412.tif 000006
【図５】
2017170412.tif 000007