(実施の形態1)
 次に、本願発明にかかるナノファイバ製造� ��置の実施の形態を、図面を参照しつつ説明� ��る。

 図1は、本願発明の実施の形態であるナノ ファイバ製造装置を模式的に示す断面図であ る。

 同図に示すように、ナノファイバ製造装� ��100は、放出装置200と、案内手段206と、圧縮� ��段230と、拡散手段240と、収集装置110と、第� ��帯電手段207、誘引装置としての吸引手段102� ��を備えている。

 流出手段201と、第一帯電手段202と、風洞� ��209、気体流発生手段203とは放出装置200を構� ��しており、放出装置200は、帯電した原料液3 00や製造されるナノファイバ301を気体流に乗� ��て放出することができるユニットである。� ��お、放出装置200については後で詳述する。

 ここで、ナノファイバを製造するための� ��料液については原料液300と記し、製造され� ��ナノファイバについてはナノファイバ301と� ��すが、製造に際しては原料液300が静電延伸� ��象しながらナノファイバ301に変化していく� ��め、原料液300とナノファイバ301との境界は� ��昧であり、明確に区別できるものではない� ��

 案内手段206は、製造されたナノファイバ3 01を所定の場所に案内する風洞を形成する導� ��である。本実施の形態の場合、後述の圧縮� ��段230や拡散手段240もナノファイバ301を案内� ��るという意味においては案内手段206に含ま� ��る。

 圧縮手段230は、気体流により搬送される� ��ノファイバ301が存在する空間(案内手段206の 内方部分)を圧縮し、ナノファイバ301が空間� �に存在する密度を上昇させる機能を備える� �置であり、第二気体流発生手段232と、圧縮� �管234とを備えている。

 圧縮導管234は、案内手段206内方を搬送さ� ��るナノファイバ301が存在する空間を徐々に� ��くしていく筒状の部材であり、第二気体流� ��生手段232で発生する気体流を圧縮導管234内� ��に導入することが可能な気体流導入口233を� ��壁に備えている。圧縮導管234の案内手段206� ��接続される部分は、案内手段206の導出側端� ��の面積に対応する面積で構成されており、� ��縮導管234の導出側端部は、前記導出側端部� ��面積より小さくなっている。従って、圧縮� ��管234は、全体として漏斗形状となっており� ��圧縮導管234に導入されたナノファイバ301を� ��体流と共に圧縮できる形状となっている。

 また、圧縮手段230の上流側(導入側)の端� �形状は、案内手段206の端部形状と合致する� �環状である。一方、圧縮手段230の下流側(吐� ��側)の端部形状は、矩形である。また、圧縮 手段230の下流側(吐出側)の端部形状は、堆積� ��材101の幅方向(同図紙面と垂直方向)全体に� �って延び、堆積部材101の移動方向に対応す� �長さは、前記幅方向に対して狭い。圧縮手� �230は、環状の上流端から矩形状の下流単に� �かって徐々に形状が変化するものとなって� �る。

 第二気体流発生手段232は、高圧ガスを圧� ��導管234内部に導入することで気体流を発生� ��せる装置である。本実施の形態では、第二� ��体流発生手段232は、高圧ガスを貯留しうる� ��ンク(ボンベ)と、タンク内の高圧ガスの圧� �を調節するバルブ235を有するガス導出手段� �備える装置が採用されている。

 第二帯電手段207は、圧縮手段230の内壁に� ��り付けられ、帯電しているナノファイバ301� ��帯電を増強したり、中和されて中性となっ� ��いるナノファイバ301を帯電させる機能を備� ��る装置である。例えば帯電しているナノフ� ��イバ301の極性と同極性を備えるイオンや粒� ��を空間中に放出することができる装置を挙� ��することができる。具体的には、コロナ放� ��方式や電圧印加方式、交流方式、定常直流� ��式、パルス直流方式、自己放電式、軟X線方 式、紫外線式、放射線方式など任意の方式か らなる第二帯電手段207を採用して良い。

 拡散手段240は、圧縮手段230に接続され、� ��端圧縮されて高密度状態となったナノファ� ��バ301を広く拡散させ分散させる導管であり� ��圧縮手段230で加速したナノファイバ301の速� ��を減速させるフード状の部材である。拡散� ��段240は、気体流が導入される上流端側の矩� ��の開口部と、気体流を放出する下流端側の� ��形の開口部とを備え、下流端側の開口部の� ��口面積は、上流端側の開口部の開口面積よ� ��も大きい設定となっている。拡散手段240は� ��上流端側の開口部から下流端側の開口部に� ��けて徐々に面積が大きくなるような形状が� ��用されている。下流端側の開口部は、堆積� ��材101の幅よりも大きな幅を備え、後述の誘� ��電極112よりも長さが長い形状となっている� ��

 拡散手段240の小面積の導入端側から大面� ��の導出端側に向かって気体流が流れると、� ��密度状態のナノファイバ301が一気に低密度� ��態となって分散すると共に、気体流の流速� ��拡散手段240の断面積に比例して落ちていく� ��従って、気体流に乗って搬送されるナノフ� ��イバ301も、気体流と共に速度が減速される� ��この際、ナノファイバ301は、拡散手段240の� ��面積の拡大に従い徐々に均等に拡散してい� ��。従って、ナノファイバ301を堆積部材101上� ��均等に堆積させることが可能となる。また� ��気体流によってナノファイバ301が搬送され� ��い状態、つまり、気体流とナノファイバ301� ��が分離された状態となるため、帯電してい� ��ナノファイバ301は、気体流に影響されるこ� ��なく逆極性の状態にある誘引電極112に吸引� ��れる。

 収集装置110は、拡散手段240から放出され� ��ナノファイバ301を収集するための装置であ� ��、堆積部材101と、移送手段104と、誘引電極1 12と、誘引電源113とを備えている。

 堆積部材101は、静電延伸現象により製造� ��れ飛来するナノファイバ301が堆積される対� ��となる部材である。堆積部材101は、堆積し� ��ナノファイバ301と容易に分離可能な材質で� ��成された薄く柔軟性のある長尺のシート状� ��部材である。具体的には、堆積部材101とし� ��、アラミド繊維からなる長尺の布を例示す� ��ことができる。さらに、堆積部材101の表面� ��テフロン(登録商標)コートを行うと、堆積� �たナノファイバ301を堆積部材101から剥ぎ取� �際の剥離性が向上するため好ましい。また� �堆積部材101は、ロール状に巻き付けられた� �態で供給手段111から供給されるものとなっ� �いる。

 移送手段104は、長尺の堆積部材101を巻き� ��りながら供給手段111から引き出し、堆積す� ��ナノファイバ301と共に堆積部材101を搬送す� ��ものとなっている。移送手段104は、不織布� ��に堆積しているナノファイバ301を堆積部材1 01とともに巻き取ることができるものとなっ� ��いる。

 誘引電極112は、帯電しているナノファイ� ��301を電界(電場)により吸引する部材であり� �拡散手段240の下流側端部の開口部よりも一� �り小さい矩形の板状の電極である。誘引電� �112が拡散手段240の開口部に配置された状態� �は、拡散手段240と誘引電極112との間に間隔� �生じるものとなっている。誘引電極112の拡� �手段240に向かう面の周縁部は尖った部分が� �く、全体的にアールが施されており、異常� �電が発生するのを防止している。

 誘引電源113は、誘引電極112に電位を付与� ��るための電源であり、本実施の形態の場合� ��直流電源が採用されている。

 吸引手段102は、拡散手段240と誘引電極112� ��の隙間に配置され、ナノファイバ301と分離� ��態となり当該隙間から流出する気体流を強� ��的に吸引する装置である。本実施の形態で� ��、吸引手段102として、シロッコファンや軸� ��ファンなどの送風機が採用されている。ま� ��、吸引手段102は、原料液300から蒸発した溶� ��が混ざったほとんどの気体流を吸引し、吸� ��手段102に接続される溶剤回収装置106まで前� ��気体流を搬送することができるものとなっ� ��いる。

 図2は、放出装置を示す断面図である。

 図3は、放出装置を示す斜視図である。

 放出装置200は、流出手段201と、第一帯電� ��段202と、風洞体209と、気体流発生手段203と� ��備えている。

 これらの図に示すように、流出手段201は� ��原料液300を空間中に流出させる装置であり� ��本実施の形態では、原料液300を遠心力によ� ��放射状に流出させる装置である。流出手段2 01は、流出体211と、回転軸体212と、モータ213� ��を備えている。

 流出体211は、原料液300が内方に注入され� ��がら自身の回転による遠心力により空間中� ��原料液300を流出させることのできる容器で� ��り、一端が閉塞された円筒形状となされ、� ��壁には流出孔216を多数備えている。流出体2 11は、貯留する原料液300に電荷を付与するた� ��、導電体で形成されている。流出体211は支� ��体(図示せず)に設けられるベアリング(図示� ��ず)により回転可能に支持されている。

 具体的には、流出体211の直径は、10mm以上 300mm以下の範囲から採用されることが好適で� ��る。あまり大きすぎると気体流により原料� ��300やナノファイバ301を集中させることが困� ��になるからである。一方、小さすぎると遠� ��力により原料液300を噴射させるための回転� ��高めなければならず、モータの負荷や振動� ��ど問題が発生するためである。さらに流出� ��211の直径は、20mm以上、80mm以下の範囲から� �用することが好ましい。また、流出孔216の� �状は円形が好ましく、その直径は、0.01mm以� �2mm以下の範囲から採用することが好適であ� �。

 なお、流出体211の形状は、円筒形状に限� ��するものではなく、側面が多角形状の多角� ��形状のようなものや円錐形状のようなもの� ��もよい。流出孔216が回転することにより、� ��出孔216から原料液が遠心力で、流出するよ� ��にできればよい。

 回転軸体212は、流出体211を回転させ遠心� ��により原料液300を噴射させるための駆動力� ��伝達するための軸体であり、流出体211の他� ��から流出体211の内部に挿通され、流出体211� ��閉塞部と一端部が接合される棒状体である� ��また、他端はモータ213の回転軸と接合され� ��いる。

 モータ213は、遠心力により原料液300を流� ��孔216から噴射させるために、回転軸体212を� ��して流出体211に回転駆動力を付与する装置� ��ある。なお、流出体211の回転数は、流出孔2 16の口径や使用する原料液300の粘度や原料液� ��の樹脂の種類などとの関係により、数rpm以� ��、10000rpm以下の範囲から採用することが好� �しく、本実施の形態のようにモータ213と流� �体211とが直動の時はモータ213の回転数は、� �出体211の回転数と一致する。

 第一帯電手段202は、原料液300に電荷を付� ��して帯電させる装置である。本実施の形態� ��場合、第一帯電手段202は、帯電電極221と、� ��電電源222と、接地手段223とを備えている。� ��た、流出体211も第一帯電手段202の一部とし� ��機能している。

 帯電電極221は、自身がアースに対し高い� ��圧となることで、近傍に配置され接地され� ��いる流出体211に電荷を誘導するための部材� ��あり、流出体211の先端部分を取り囲むよう� ��配置される円環状の部材である。また、帯� ��電極221は、気体流発生手段203からの気体流� ��案内手段206に案内する風洞体209としても機� ��している。

 帯電電極221の大きさは、流出体211の直径� ��りも大きい必要があるが、その直径は、200m m以上、800mm以下の範囲から採用されることが 好適である。

 帯電電源222は、帯電電極221に高電圧を印� ��することのできる電源である。なお、帯電� ��源222は、一般には、直流電源が好ましい。� ��に、発生させるナノファイバ301の帯電極性� ��影響を受けないような場合、生成したナノ� ��ァイバ301の帯電を利用して、電極上に回収� ��るような場合には、直流電源が好ましい。� ��た、帯電電源222が直流電源である場合、帯� ��電源222が帯電電極221に印加する電圧は、10KV 以上、200KV以下の範囲の値から設定されるの� ��好適である。特に、流出体211と帯電電極と� ��間の電界強度が重要であり、1KV/cm以上の電� ��強度になるように印加電圧や帯電電極221の� ��置を行うことが好ましい。なお、帯電電極2 21の形状は、円環状に限ったものではなく、� ��角形状を有する多角形環状の部材であって� ��よい。

 接地手段223は、流出体211と電気的に接続� ��れ、流出体211を接地電位に維持することが� ��きる部材である。接地手段223の一端は、流� ��体211が回転状態であっても電気的な接続状� ��を維持することができるようにブラシとし� ��機能するものであり、他端は大地と接続さ� ��ている。

 本実施の形態のように第一帯電手段202に� ��導方式を採用すれば、流出体211を接地電位� ��維持したまま原料液300に電荷を付与するこ� ��ができる。流出体211が接地電位の状態であ� ��ば、流出体211に接続される回転軸体212やモ� ��タ213などの部材を流出体211から電気的に絶� ��する必要が無くなり、流出手段201として簡� ��な構造を採用しうることになり好ましい。

 なお、第一帯電手段202として、流出体211� ��電源を接続し、流出体211を高電圧に維持し� ��帯電電極221を接地することで原料液300に電� ��を付与してもよい。また、流出体211を絶縁� ��で形成すると共に、流出体211に貯留される� ��料液300に直接接触する電極を流出体211内部� ��配置し、当該電極を用いて原料液300に電荷� ��付与するものでもよい。

 気体流発生手段203は、流出体211から流出� ��る原料液300の飛行方向を案内手段206で案内� ��れる方向に変更するための気体流を発生さ� ��る装置である。気体流発生手段203は、モー� ��213の背部に備えられ、モータ213から流出体2 11の先端に向かう気体流を発生させる。気体� ��発生手段203は、流出体211から径方向に流出� ��る原料液300が帯電電極221に到達するまでに� ��料液300を軸方向に変更することができる風� ��を発生させることができるものとなってい� ��。図2において、気体流は矢印で示している 。本実施の形態の場合、気体流発生手段203と して、放出装置200の周囲にある雰囲気を強制 的に送風する軸流ファンを備える送風機が採 用されている。

 なお、気体流発生手段203は、シロッコフ� ��ンなど他の送風機により構成してもかまわ� ��い。また、高圧ガスを導入することにより� ��出した原料液300の方向を変更するものでも� ��まわない。また、吸引手段102や第二気体流� ��生手段232などにより案内手段206内方に気体� ��を発生させるものでもかまわない。この場� ��、気体流発生手段203は積極的に気体流を発� ��させる装置を有しないこととなるが、本願� ��明の場合、案内手段206の内方に気体流が発� ��していることをもって気体流発生手段203が� ��在しているものとする。また、気体流発生� ��段203を有しない状態で、吸引手段102により� ��引することで、案内手段206の内方に気体流� ��発生させるようにすることも気体流発生手� ��が存在しているものとする。また、気体流� ��生手段203を有しない状態で、吸引手段102に� ��り吸引することで、案内手段206の内方に気� ��流を発生させるようにすることも気体流発� ��手段が存在しているものとする。

 風洞体209は、気体流発生手段203で発生し� ��気体流を流出体211の近傍に案内する導管で� ��る。風洞体209により案内された気体流が流� ��体211から流出した原料液300と交差し、原料� ��300の飛行方向を変更する。

 さらにまた、放出装置200は、気体流制御� ��段204と、加熱手段205とを備えている。

 気体流制御手段204は、気体流発生手段203� ��より発生する気体流が流出孔216に当たらな� ��よう気体流を制御する機能を有するもので� ��り、本実施の形態の場合、気体流制御手段2 04として、気体流を所定の領域に流れるよう� ��案内する風路体が採用されている。気体流� ��御手段204により、気体流が直接流出孔216に� ��たらないため、流出孔216から流出する原料� ��300が早期に蒸発して流出孔216を塞ぐことを� ��及的に防止し、原料液300を安定させて噴射� ��せ続けることが可能となる。なお、気体流� ��御手段204は、流出孔216の風上に配置され気� ��流が流出孔216近傍に到達するのを防止する� ��状の防風壁でもかまわない。

 加熱手段205は、気体流発生手段203が発生� ��せる気体流を構成する気体を加熱する加熱� ��である。本実施の形態の場合、加熱手段205� ��、案内手段206の内方に配置される円環状の� ��ータであり、加熱手段205を通過する気体を� ��熱することができるものとなっている。加� ��手段205により気体流を加熱することにより� ��空間中に流出する原料液300は、蒸発が促進� ��れ効率よくナノファイバを製造することが� ��能となる。

 次に、上記構成のナノファイバ製造装置1 00を用いたナノファイバ301の製造方法を説明� ��る。

 まず、気体流発生手段203と第二気体流発� ��手段232とにより、案内手段206や風洞体209の� ��部に気体流を発生させる。一方、吸引手段1 02により、案内手段206内に発生する気体流を� ��引する。

 次に、流出手段201の流出体211に原料液300� ��供給する。原料液300は、別途タンク(図示せ ず)に蓄えられており、供給路217(図2参照)を� �過して流出体211の他端部から流出体211内部� �供給される。

 次に、帯電電源222により流出体211に貯留� ��れる原料液300に電荷を供給しつつ(第一帯電 工程)、流出体211をモータ213により回転させ� �、遠心力により流出孔216から帯電した原料� �300を流出させる(流出工程)。

 流出体211の径方向放射状に流出した原料� ��300は、気体流により飛行方向が変更され、� ��体流に乗り風洞体209により案内される。原� ��液300は静電延伸現象によりナノファイバ301� ��製造しつつ(ナノファイバ製造工程)放出装� �200から放出される。また、前記気体流は、� �熱手段205により加熱されており、原料液300� �飛行を案内しつつ、原料液300に熱を与えて� �媒の蒸発を促進している。以上のようにし� �放出装置200から放出されるナノファイバ301� �、案内手段206の内方を気体流によって搬送� �れる(搬送工程)。

 次に圧縮手段230内方を通過するナノファ� ��バ301は、高圧ガスの噴流により加速されつ� ��、圧縮手段230の内方が狭くなるにつれて徐� ��に圧縮され高密度状態となって拡散手段240� ��到達する(圧縮工程)。

 ここで、これまで気体流により搬送され� ��ナノファイバ301は、帯電が弱まっている可� ��性があるため、第二帯電手段207により、ナ� ��ファイバ301を同極性で強制的に帯電させる( 第二帯電工程)。

 拡散手段240にまで搬送されたナノファイ� ��301は、ここで急速に速度が低下すると共に� ��均一に分散状態となる(拡散工程)。

 この状態において、拡散手段240の開口部� ��配置されている誘引電極112は、ナノファイ� ��301の帯電極性とは逆極性に帯電しているた� ��、ナノファイバ301を引きつける。ナノファ� ��バ301と誘引電極112との間には堆積部材101が� ��在しているため、誘引電極112に引きつけら� ��るナノファイバ301は、堆積部材101上に堆積� ��ていく(収集工程)。

 一方、誘引電極112と拡散手段240との隙間� ��傍に配置される吸引手段102は、蒸発した蒸� ��成分である溶媒と共に気体流を吸引する(吸 引工程)。

 以上により、原料液300に含まれる溶媒の� ��発は、案内手段206の内方で発生するが、案� ��手段206内方は気体流が存在し吸引手段102に� ��引されて回収されるまで常に流れているた� ��、案内手段206内方に溶媒の蒸気が滞留する� ��とはない。従って、案内手段206内方は、爆� ��限界を超えることがなく、安全な状態を維� ��しながらナノファイバ301を製造することが� ��能となる。

 さらに、引火性のある溶媒を用いること� ��可能となるため、溶媒として用いることが� ��きる有機溶剤の種類の幅が広がり、人体に� ��して悪影響の少ない有機溶剤を溶媒として� ��定することも可能となる。また、蒸発効率� ��高い有機溶剤を溶媒として選定し、ナノフ� ��イバ301の製造効率を向上させることも可能� ��なる。

 さらに、ナノファイバ301は拡散手段240に� ��り均一に拡散し分散した後に誘引電極112に� ��り引きつけられるため、ナノファイバ301は� ��堆積部材101上に均一に堆積する。従って、� ��積したナノファイバ301を不織布として利用� ��る場合には、面全体に渡って性能が安定し� ��不織布を得ることが可能となる。また、堆� ��したナノファイバ301を紡糸する場合におい� ��も、性能が安定した糸を得ることが可能と� ��る。

 ここで、ナノファイバ301を構成する樹脂� ��しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、� ��リスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポ� ��エチレンテレフタレート、ポリブチレンテ� ��フタレート、ポリエチレンナフタレート、� ��リ-m-フェニレンテレフタレート、ポリ-p-フ� ��ニレンイソフタレート、ポリフッ化ビニリ� ��ン、ポリフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロ プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ 塩化ビニリデン-アクリレート共重合体、ポ� �アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル-� ��タクリレート共重合体、ポリカーボネート� ��ポリアリレート、ポリエステルカーボネー� ��、ナイロン、アラミド、ポリカプロラクト� ��、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、コラーゲ� ��、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、� ��リペプチド等を例示できる。また、上記よ� ��選ばれる一種でもよく、また、複数種類が� ��在してもかまわない。なお、上記は例示で� ��り、本願発明は上記樹脂に限定されるもの� ��はない。

 原料液300に使用される溶媒としては、メ� ��ノール、エタノール、1-プロパノール、2-プ ロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノー ル、テトラエチレングリコール、トリエチレ ングリコール、ジベンジルアルコール、1,3-� �オキソラン、1,4-ジオキサン、メチルエチル� ��トン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-� ��キシルケトン、メチル-n-プロピルケトン、� ��イソプロピルケトン、ジイソブチルケトン� ��アセトン、ヘキサフルオロアセトン、フェ� ��ール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ� ��プロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチ� ��、安息香酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エ� ��ル、酢酸プロピル、フタル酸ジメチル、フ� ��ル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、塩化� ��チル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロ� ��ルム、o-クロロトルエン、p-クロロトルエン 、クロロホルム、四塩化炭素、1,1-ジクロロ� �タン、1,2-ジクロロエタン、トリクロロエタ� ��、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジ� ��ロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、� ��化プロピル、酢酸、ベンゼン、トルエン、� ��キサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノ� ��、シクロペンタン、o-キシレン、p-キシレン 、m-キシレン、アセトニトリル、テトラヒド� ��フラン、N,N-ジメチルホルムアミド、ピリジ ン、水等を例示することができる。また、上 記より選ばれる一種でもよく、また、複数種 類が混在してもかまわない。なお、上記は例 示であり、本願発明は上記溶媒に限定される ものではない。

 さらに、原料液300に骨材や可塑剤などの添� ��剤を添加してもよい。当該添加剤としては� ��酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化� ��、弗化物、硫化物等を挙げることができる� ��、耐熱性、加工性などの観点から酸化物を� ��いることが好ましい。当該酸化物としては� ��Al ₂ O ₃ 、SiO ₂ 、TiO ₂ 、Li ₂ O、Na ₂ O、MgO、CaO、SrO、BaO、B ₂ O ₃ 、P ₂ O ₅ 、SnO ₂ 、ZrO ₂ 、K ₂ O、Cs ₂ O、ZnO、Sb ₂ O ₃ 、As ₂ O ₃ 、CeO ₂ 、V ₂ O ₅ 、Cr ₂ O ₃ 、MnO、Fe ₂ O ₃ 、CoO、NiO、Y ₂ O ₃ 、Lu ₂ O ₃ 、Yb ₂ O ₃ 、HfO ₂ 、Nb ₂ O ₅ 等を例示することができる。また、上記より 選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混 在してもかまわない。なお、上記は例示であ り、本願発明は上記添加剤に限定されるもの ではない。

 溶媒と高分子との混合比率は、前記ナノ� ��ァイバを構成する高分子樹脂を1vol%以上、50 vol%未満の範囲から選定し、これに対応して� �発性溶媒である有機溶剤を50vol%以上、99vol%� �満の範囲から選定することが望ましい。

 上記のように、溶媒蒸気が気体流により� ��留することなく処理されるため、原料液300� ��、上記のように溶媒を50vol%以上含んでいて� ��十分に蒸発し、静電爆発を発生させること� ��可能となる。従って、溶質である高分子が� ��い状態からナノファイバ301が製造されるた� ��、より細いナノファイバ301をも製造するこ� ��が可能となる。また、原料液300の調整可能� ��囲が広がるため、製造されるナノファイバ3 01の性能の範囲も広くすることが可能となる� ��

 なお、上記実施の形態では、原料液300を� ��心力を用いて流出させたが、本願発明はこ� ��に限定されるわけではない。例えば、図4に 示すように、矩形の風洞体209に導電性の物質 で形成されるノズルを多数設け、風洞体209の 対向面に帯電電極221を設けて第一帯電手段202 とする。また、風洞体209の端部には気体流発 生手段203を設ける。以上のような構成の放出 装置200であってもかまわない。

 また、図5に示すように、一端が閉塞され る円筒形の風洞体209の端部に導電性の物質で 形成される2流体ノズル(2流体ノズルは、原料 液300を流出する穴とその近傍に設けた高圧ガ スを流出させる穴を設けて構成され、原料液 300に高圧ガスを吹きかけることで原料液300を 噴霧状にするようになっている。)を貫通状� �で設け、当該2流体ノズルを囲むように円環� ��状の帯電電極221を設ける。2流体ノズルの内 側の管は原料液300が流出する流出手段201とし て機能し、外側の管は、原料液300を霧状にす ると共に、風洞体209、及び、案内手段206の内 方に気体流を発生させる気体流発生手段203と して機能するものである。以上のような構成 の放出装置200であってもかまわない。

 なお、本実施の形態では、気体流発生手� ��203として送付機を例示したが、本願発明は� ��れに限定されるわけではない。例えば、放� ��装置200の必要な部分に開口部を設け吸引手� ��102により吸引した場合に、前記開口部から� ��囲の雰囲気が吸入され案内手段206内方に気� ��流が発生すれば、前記開口部が気体流発生� ��段203となる。

 また、圧縮手段230や第二帯電手段207は、� ��要に応じ適宜省略することが可能である。

 また、図1において圧縮手段230を省略して 、案内手段206から拡散手段240に直接接続した 場合には、引火性の高い溶媒を使用する場合 においても、爆発がおこらないようになると いう効果は得られる。特に、堆積部材101近傍 の溶媒の濃度は、吸引手段102を近傍に配置す ることで、溶媒によって爆発する爆発限界ま では達しない状態を維持でき、しかも、生成 された帯電したナノファイバは、堆積部材101 上に均一に堆積するという効果が得られる。 さらに、第二帯電手段を、案内手段206の壁面 に設けて、帯電したナノファイバをさらに同 極性に帯電させるようにしてもよい。

 なお、誘引電極112は、誘引電源113と接続� ��行っているが、誘引電極112を接地して、帯� ��したナノファイバを収集するようにしても� ��本願発明に記載した効果は得られる。

 (実施の形態2)
 つぎに、本願発明にかかる実施の形態2を、 図面を参照しつつ説明する。

 図6は、本願発明の実施の形態であるナノ ファイバ製造装置を模式的に示す断面図であ る。

 同図に示すように、ナノファイバ製造装� ��100は、ナノファイバを製造し製造されたナ� ��ファイバを放出する放出装置200と、放出装� ��200から放出されたナノファイバを収集する� ��集装置110とを備えている。

 放出装置200は、流出手段201と、第一帯電� ��段202と、案内手段206と、気体流発生手段203� ��を備えている。

 流出手段201は、原料液300を空間中に流出� ��せる装置であり、本実施の形態では、原料� ��300を遠心力により放射状に流出する装置が� ��出手段201として採用されている。流出手段2 01は、図7や図8に示すように、流出体211と、� �転軸体212と、モータ213とを備えている。

 流出体211は、原料液300を内方に注入され� ��がら自身の回転による遠心力により空間中� ��原料液300を流出させることのできる容器で� ��り、一端が閉塞された円筒形状となされ、� ��壁には流出孔216を多数備えている。流出体2 11は、貯留する原料液300に電荷を付与するた� ��、導電体で形成されており、第一帯電手段2 02の構成要素としても機能している。流出体2 11は支持体(図示せず)に設けられるベアリン� �(図示せず)により回転可能に支持されており 、高速で回転してもぶれないものとなされて いる。

 具体的には、流出体211の直径は、10mm以上 300mm以下の範囲から採用されることが好適で� ��る。あまり大きすぎると、気体流により原� ��液300やナノファイバ301を集中させることが� ��難になるからであり、また、流出体211の回� ��軸が偏心するなど、重量バランスが少しで� ��偏ると大きな振動が発生してしまい、当該� ��動を抑制するために流出体211を強固に支持� ��る構造が必要となるからである。一方、小� ��すぎると遠心力により原料液300を流出させ� ��ための回転を高めなければならず、モータ� ��負荷や振動など問題が発生するためである� ��さらに流出体211の直径は、20mm以上100mm以下� ��範囲から採用することが好ましい。また、� ��出孔216の形状は円形が好ましく、その直径� ��、0.01mm以上2mm以下の範囲から採用すること� ��好適である。

 なお、流出体211の形状は、円筒形状に限� ��するものではなく、側面が多角形状の多角� ��形状のようなものや円錐形状のようなもの� ��もよい。流出孔216が回転することにより、� ��出孔216から原料液300が遠心力で、流出する� ��うにできればよい。また、流出孔216の形状� ��、円形に限定することなく、多角形状や星� ��形状などであってもよい。

 回転軸体212は、流出体211を回転させ遠心� ��により原料液300を流出させるための駆動力� ��伝達するための軸体であり、流出体211の他� ��から流出体211の内部に挿通され、流出体211� ��閉塞部と一端部が接合される棒状体である� ��また、他端はモータ213の回転軸と接合され� ��いる。回転軸体212は、流出体211と後述のモ� ��タ213とが導通しないように絶縁体の部分で� ��る絶縁体部(図示せず)を備えている。

 モータ213は、遠心力により原料液300を流� ��孔216から流出させるために、回転軸体212を� ��して流出体211に回転駆動力を付与する装置� ��ある。なお、流出体211の回転数は、流出孔2 16の口径や使用する原料液300の粘度や原料液� ��の樹脂の種類などとの関係により、数rpm以� ��、10000rpm以下の範囲から採用することが好� �しく、本実施の形態のようにモータ213と流� �体211とが直動の時はモータ213の回転数は、� �出体211の回転数と一致する。

 第一帯電手段202は、原料液300に電荷を付� ��して帯電させる装置である。本実施の形態� ��場合、第一帯電手段202は、誘導電荷を発生� ��せ当該電荷を原料液300に付与する装置であ� ��、帯電電極221と、帯電電源222と、接地手段2 23とを備えている。また、流出体211も第一帯� ��手段202の一部として機能している。

 帯電電極221は、自身がアースに対し高い( または、低い)電圧となることで、近傍に配� �され接地されている流出体211に電荷を誘導� �るための部材であり、流出体211の先端部分� �取り囲むように配置される円環状の部材で� �る。また、帯電電極221は、気体流発生手段20 3からの気体流を案内手段206に案内する風洞� �209としても機能している。

 帯電電極221の大きさは、流出体211の直径� ��りも大きい必要があるが、その直径は、200m m以上、800mm以下の範囲から採用されることが 好適である。なお、帯電電極221の形状は、円 環状に限ったものではなく、多角形状を有す る多角形環状の部材であってもよい。

 帯電電源222は、帯電電極221に高電圧を印� ��することのできる電源である。なお、帯電� ��源222は、直流電源であり、帯電電極221に印� ��する電圧(接地電位を基準とする)や、その� �性を設定することができる装置である。

 帯電電源222が帯電電極221に印加する電圧� ��、10KV以上、200KV以下の範囲の値から設定さ� ��るのが好適である。特に、流出体211と帯電� ��極221との間の電界強度が重要であり、1KV/cm� ��上の電界強度になるように印加電圧や帯電� ��極221の配置を行うことが好ましい。

 接地手段223は、流出体211と電気的に接続� ��れ、流出体211を接地電位に維持することが� ��きる部材である。接地手段223の一端は、流� ��体211が回転状態であっても電気的な接続状� ��を維持することができるようにブラシとし� ��機能するものであり、他端は大地と接続さ� ��ている。

 本実施の形態のように第一帯電手段202に� ��導方式を採用すれば、流出体211を接地電位� ��維持したまま原料液300に電荷を付与するこ� ��ができる。流出体211が接地電位の状態であ� ��ば、流出体211に接続される回転軸体212やモ� ��タ213などの部材は、流出体211との間で高電� ��に対する対策をする必要が無くなり、流出� ��段201として簡単な構造を採用しうることに� ��り好ましい。

 なお、第一帯電手段202として、流出体211� ��直接電源を接続し、流出体211を高電圧に維� ��し、帯電電極221を接地することで原料液300� ��電荷を付与してもよい。また、流出体211を� ��縁体で形成すると共に、流出体211に貯留さ� ��る原料液300に直接接触する電極を流出体211� ��部に配置し、当該電極を用いて原料液300に� ��荷を付与するものでもよい。

 気体流発生手段203は、流出体211から流出� ��れる原料液300の飛行方向を案内手段206で案� ��される方向に変更するための気体流を発生� ��せる装置である。気体流発生手段203は、モ� ��タ213の背部に備えられ、モータ213から流出� ��211の先端に向かう気体流を発生させる。気� ��流発生手段203は、流出体211から径方向に流� ��される原料液300が帯電電極221に到達するま� ��に原料液300を軸方向に変更することができ� ��風力を発生させることができるものとなっ� ��いる。図7において、気体流は矢印で示して いる。本実施の形態の場合、気体流発生手段 203として、放出装置200の周囲にある雰囲気を 強制的に送風する軸流ファンを備える送風機 が採用されている。

 気体流発生手段203は、発生した気体流を� ��散させることなく流出体211の近傍に案内す� ��導管である風洞体209を備えている。風洞体2 09により案内された気体流が流出体211から流� ��された原料液300と交差し、原料液300の飛行� ��向を変更する。

 さらにまた、気体流発生手段203は、気体� ��制御手段204と、加熱手段205とを備えている� ��

 気体流制御手段204は、気体流発生手段203� ��より発生する気体流が流出孔216に当たらな� ��よう気体流を制御する機能を有するもので� ��り、本実施の形態の場合、気体流制御手段2 04として、気体流を所定の領域に流れるよう� ��案内する風洞体が採用されている。気体流� ��御手段204により、気体流が直接流出孔216に� ��たらないため、流出孔216から流出される原� ��液300が早期に蒸発して流出孔216を塞ぐこと� ��可及的に防止し、原料液300を安定させて流� ��させ続けることが可能となる。なお、気体� ��制御手段204は、流出孔216の風上に配置され� ��体流が流出孔216近傍に到達するのを防止す� ��壁状の防風壁でもかまわない。

 加熱手段205は、気体流発生手段203が発生� ��せる気体流を構成する気体を加熱する加熱� ��である。本実施の形態の場合、加熱手段205� ��、風洞体209の内方に配置される円環状のヒ� ��タであり、加熱手段205を通過する気体を加� ��することができるものとなっている。加熱� ��段205により気体流を加熱することにより、� ��間中に流出される原料液300は、蒸発が促進� ��れ効率よくナノファイバを製造することが� ��能となる。

 なお、気体流発生手段203は、シロッコフ� ��ンなど他の送風機により構成してもかまわ� ��い。また、高圧ガスを導入することにより� ��出された原料液300の方向を変更するもので� ��かまわない。また、後述の第二気体流発生� ��段232や収集装置110などにより案内手段206内� ��に気体流を発生させるものでもかまわない� ��この場合、気体流発生手段203は積極的に気� ��流を発生させる装置を有しないこととなる� ��、本願発明の場合、風洞体209の内方に気体� ��が発生していることをもって気体流発生手� ��203が存在しているものとする。

 案内手段206は、製造されたナノファイバ3 01を収集装置110の近傍に案内する風洞を形成� ��る導管である。案内手段206の端部は、風洞� ��209の端部に接続され、流出手段201から流出� ��製造されるナノファイバ301と気体流との全� ��を案内することのできる管状の部材である� ��本実施の形態の場合、後述の圧縮手段230も� ��ノファイバ301を案内するという意味におい� ��は案内手段206に含まれる。

 圧縮手段230は、気体流により搬送される� ��ノファイバ301が存在する空間(案内手段206の 内方部分)を圧縮し、ナノファイバ301が空間� �に存在する密度を上昇させる機能を備える� �置であり、第二気体流発生手段232と、圧縮� �管234とを備えている。

 圧縮導管234は、案内手段206内方を搬送さ� ��るナノファイバ301が存在する空間を徐々に� ��くしていく筒状の部材であり、第二気体流� ��生手段232で発生する気体流を圧縮導管234内� ��に導入することが可能な気体流導入口233を� ��壁に備えている。圧縮導管234の案内手段206� ��接続される部分は、案内手段206の導出側端� ��の面積に対応する面積で構成されており、� ��縮導管234の導出側端部は、前記導出側端部� ��面積より小さくなっている。従って、圧縮� ��管234は、全体として漏斗形状となっており� ��圧縮導管234に導入されたナノファイバ301を� ��体流と共に圧縮できる形状となっている。

 また、圧縮手段230の上流側(導入側)の端� �形状は、案内手段206の端部形状と合致する� �環状である。一方、圧縮手段230の下流側(吐� ��側)の端部形状も円環状である。

 第二気体流発生手段232は、高圧ガスを圧� ��導管234内部に導入することで気体流を発生� ��せる装置である。本実施の形態では、第二� ��体流発生手段232は、高圧ガスを貯留しうる� ��ンク(ボンベ)と、タンク内の高圧ガスの圧� �を調節するバルブ235を有するガス導出手段� �備える装置が採用されている。

 また、案内手段206の内方には第二帯電手� ��207が取り付けられている。

 第二帯電手段207は、帯電しているナノフ� ��イバ301の帯電を増強したり、中和されて中� ��となっているナノファイバ301を帯電させる� ��能を備え、一方帯電しているナノファイバ3 01の帯電を除電する機能も合わせて備える装� ��である。本実施の形態の場合、第二帯電手� ��207は、圧縮手段230の内壁に取り付けられて� ��る。第二帯電手段207としては、帯電してい� ��ナノファイバ301の極性と同極性を備えるイ� ��ンや粒子を空間中に放出することで帯電を� ��強させ、逆極性を備えるイオンや粒子を空� ��中に放出することでナノファイバ301を中和� ��ることができる装置を挙示することができ� ��。具体的には、コロナ放電方式や電圧印加� ��式、交流方式、定常直流方式、パルス直流� ��式、自己放電式、軟X線方式、紫外線式、放 射線方式など任意の方式からなる第二帯電手 段207が例示できる。

 ナノファイバ製造装置100は、電界でナノ� ��ァイバ301を誘引する第1収集装置110と、気体 流でナノファイバ301を誘引する第2収集装置11 0とを備えている。

 第1収集装置110は、図6および図9に示すよ� ��に、堆積部材101と、供給手段111と、移送手� ��104と、誘引装置としての誘引電極112と、誘� ��装置としての誘引電源113と、基体117とを備� ��ている。

 堆積部材101は、静電延伸現象により製造� ��れ飛来するナノファイバ301が堆積される対� ��となる部材である。堆積部材101は、堆積し� ��ナノファイバ301と容易に分離可能な材質で� ��成された薄く柔軟性のある長尺のシート状� ��部材である。具体的には、堆積部材101とし� ��、アラミド繊維からなる長尺の布を例示す� ��ことができる。さらに、堆積部材101の表面� ��テフロン(登録商標)コートを行うと、堆積� �たナノファイバ301を堆積部材101から剥ぎ取� �際の剥離性が向上するため好ましい。

 供給手段111は、巻付部材に巻き付けられ� ��状態の堆積部材101を順次供給することので� ��る装置であり、所定のテンションで堆積部� ��101を供給できるようテンショナーが設けら� ��ている。

 移送手段104は、長尺の堆積部材101を巻き� ��りながら供給手段111から引き出し、堆積す� ��ナノファイバ301と共に堆積部材101を回収す� ��装置である。移送手段104は、不織布状に堆� ��しているナノファイバ301を堆積部材101とと� ��に巻き取ることができるものとなっている� ��

 誘引電極112は、誘引電源113によりアース� ��対し所定の電位に維持される導体の部材で� ��る。誘引電極112に電位が印加されると、空� ��中に電界が発生する。誘引電極112は、矩形� ��板状の部材であり、放電防止のため突起部� ��がなく、また、角は全て丸められている。

 誘引電源113は、誘引電極112をアースに対� ��所定の電位に維持することができる直流電� ��である。また、誘引電源113は、誘引電極112� ��印加する電位の正負(接地電位を含む)を変� �することが可能である。

 基体117は、堆積部材101と供給手段111と移� ��手段104と誘引電極112と誘引電源113とが一体� ��なるように取り付けられる部材である。本� ��施の形態の場合、基体117は、堆積部材101と� ��給手段111と移送手段104と誘引電極112と誘引� ��源113とを内方に収容しうる箱状の部材とな� ��ている。

 また、基体117の内方には拡散手段240が取� ��付けられており、基体117の下部には車輪118� ��設けられている。

 拡散手段240は、圧縮手段230により一端圧� ��されて高密度状態となったナノファイバ301� ��広く拡散させ分散させる導管であり、圧縮� ��段230で加速したナノファイバ301の速度を減� ��させるフード状の部材である。拡散手段240� ��、気体流が導入される上流端側の開口部と� ��気体流を放出する下流端側の矩形の開口部� ��を備え、下流端側の開口部の開口面積は、� ��流端側の開口部の開口面積よりも大きい設� ��となっている。拡散手段240は、上流端側の� ��口部から下流端側の開口部に向けて徐々に� ��積が大きくなるような形状が採用されてい� ��。下流端側の開口部は、堆積部材101の幅と� ��ぼ同等の幅を備えている。

 拡散手段240の小面積の導入端側から大面� ��の導出端側に向かって気体流が流れると、� ��密度状態のナノファイバ301が一気に低密度� ��態となって分散すると共に、気体流の流速� ��拡散手段240の断面積に比例して落ちていく� ��従って、気体流に乗って搬送されるナノフ� ��イバ301も、気体流と共に速度が減速される� ��この際、ナノファイバ301は、拡散手段240の� ��面積の拡大に従い徐々に均等に拡散してい� ��。従って、ナノファイバ301を堆積部材101上� ��均等に堆積させることが可能となる。また� ��気体流によってナノファイバ301が搬送され� ��い状態、つまり、気体流とナノファイバ301� ��が分離された状態となるため、帯電してい� ��ナノファイバ301は、気体流に影響されるこ� ��なく逆極性の状態にある誘引電極112に誘引� ��れる。

 車輪118は、第1収集装置110を移動可能とす るために設けられる車輪であり、基体117の下 部に回転可能に取り付けられている。本実施 の形態の場合車輪118はレールの上で回転する ものとなされている。

 第2収集装置110は、図10および図11に示す� �うに、堆積部材101と、供給手段111と、移送� �段104と、誘引装置としての吸引手段102と、� �体117とを備えている。

 堆積部材101は、静電延伸現象により製造� ��れ飛来するナノファイバ301が堆積される対� ��となる部材である。堆積部材101は、堆積し� ��ナノファイバ301と容易に分離可能な材質で� ��成された薄く柔軟性のある長尺のシート状� ��部材である。具体的には、堆積部材101とし� ��、アラミド繊維からなる長尺の布を例示す� ��ことができる。さらに、堆積部材101の表面� ��テフロン(登録商標)コートを行うと、堆積� �たナノファイバ301を堆積部材101から剥ぎ取� �際の剥離性が向上するため好ましい。

 また、堆積部材101は、気体流発生手段203� ��発生させた気体流の通気性を確保するため� ��通気孔(図示せず)を多数備えており、ナノ� �ァイバ301は堆積するが気体流は通過するメ� �シュ状のフィルタである。

 供給手段111は、巻付部材に巻き付けられ� ��状態の堆積部材101を順次供給することので� ��る装置であり、所定のテンションで堆積部� ��101を供給できるようテンショナーが設けら� ��ている。

 移送手段104は、長尺の堆積部材101を巻き� ��りながら供給手段111から引き出し、堆積す� ��ナノファイバ301と共に堆積部材101を回収す� ��装置である。移送手段104は、不織布状に堆� ��しているナノファイバ301を堆積部材101とと� ��に巻き取ることができるものとなっている� ��

 吸引手段102は、堆積部材101通過する気体� ��を原料液300から蒸発した溶媒と共に、強制� ��に吸引する装置である。本実施の形態では� ��吸引手段102として、シロッコファンや軸流� ��ァンなどの送風機が採用されている。また� ��吸引手段102は、原料液300から蒸発した溶媒� ��混ざったほとんどの気体流を吸引し、吸引� ��段102に接続される溶剤回収装置106まで前記� ��体流を搬送することができるものとなって� ��る。

 領域規制手段103は、堆積部材101側に拡散� ��段240の導出側開口端と同じ形状、同じ面積� ��開口部を備え、吸引手段102に接続される側� ��開口部は、吸引手段102に対応する円形とな� ��ている。これにより、拡散手段240で拡散さ� ��たナノファイバ301全体を堆積部材101の上に� ��引すると共に、全ての気体流を吸引するも� ��となっている。

 基体117は、堆積部材101と供給手段111と移� ��手段104と吸引手段102とが一体となるように� ��り付けられる部材である。

 また、基体117の内方には拡散手段240が取� ��付けられており、基体117の下部には車輪118� ��設けられている。

 拡散手段240は、圧縮手段230により一端圧� ��されて高密度状態となったナノファイバ301� ��広く拡散させ分散させる導管であり、圧縮� ��段230で加速したナノファイバ301の速度を減� ��させるフード状の部材である。拡散手段240� ��、気体流が導入される上流端側の開口部と� ��気体流を放出する下流端側の矩形の開口部� ��を備え、下流端側の開口部の開口面積は、� ��流端側の開口部の開口面積よりも大きい設� ��となっている。拡散手段240は、上流端側の� ��口部から下流端側の開口部に向けて徐々に� ��積が大きくなるような形状が採用されてい� ��。下流端側の開口部は、堆積部材101の幅と� ��ぼ同等の幅を備えている。

 拡散手段240の小面積の導入端側から大面� ��の導出端側に向かって気体流が流れると、� ��密度状態のナノファイバ301が一気に低密度� ��態となって分散すると共に、気体流の流速� ��拡散手段240の断面積に比例して落ちていく� ��従って、気体流に乗って搬送されるナノフ� ��イバ301も、気体流と共に速度が減速される� ��この際、ナノファイバ301は、拡散手段240の� ��面積の拡大に従い徐々に均等に拡散してい� ��。従って、ナノファイバ301を堆積部材101上� ��均等に堆積させることが可能となる。また� ��吸引手段102は、ナノファイバ301を溶媒と共� ��吸引しており、ナノファイバ301は、堆積部� ��101上に安定して堆積される。

 車輪118は、第2収集装置110を移動可能とす るために設けられる車輪であり、基体117の下 部に回転可能に取り付けられている。本実施 の形態の場合車輪118はレールの上で回転する ものとなされている。

 第2収集装置110において、ナノファイバ301 は、吸引手段102により堆積部材101上に誘引さ れるため、特に帯電が弱くなったナノファイ バ301を安定して堆積部材101上に堆積させるこ とができる。

 次に、上記構成のナノファイバ製造装置1 00を用いたナノファイバ301の製造方法を図6か ら図11により説明する。

 まず、第一の種類のナノファイバを製造� ��る。

 気体流発生手段203と第二気体流発生手段2 32とにより、案内手段206や風洞体209の内部に� ��体流を発生させる。

 次に、流出手段201の流出体211に原料液300� ��供給する。原料液300は、別途タンク(図示せ ず)に蓄えられており、供給路217(図7参照)を� �過して流出体211の他端部から流出体211内部� �供給される。

 ここで、ナノファイバ301を構成する樹脂� ��しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、� ��リスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポ� ��エチレンテレフタレート、ポリブチレンテ� ��フタレート、ポリエチレンナフタレート、� ��リ-m-フェニレンテレフタレート、ポリ-p-フ� ��ニレンイソフタレート、ポリフッ化ビニリ� ��ン、ポリフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロ プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ 塩化ビニリデン-アクリレート共重合体、ポ� �アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル-� ��タクリレート共重合体、ポリカーボネート� ��ポリアリレート、ポリエステルカーボネー� ��、ナイロン、アラミド、ポリカプロラクト� ��、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、コラーゲ� ��、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、� ��リペプチド等を例示できる。また、上記よ� ��選ばれる一種でもよく、また、複数種類が� ��在してもかまわない。なお、上記は例示で� ��り、本願発明は上記樹脂に限定されるもの� ��はない。

 原料液300に使用される溶媒としては、メ� ��ノール、エタノール、1-プロパノール、2-プ ロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノー ル、テトラエチレングリコール、トリエチレ ングリコール、ジベンジルアルコール、1,3-� �オキソラン、1,4-ジオキサン、メチルエチル� ��トン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-� ��キシルケトン、メチル-n-プロピルケトン、� ��イソプロピルケトン、ジイソブチルケトン� ��アセトン、ヘキサフルオロアセトン、フェ� ��ール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ� ��プロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチ� ��、安息香酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エ� ��ル、酢酸プロピル、フタル酸ジメチル、フ� ��ル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、塩化� ��チル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロ� ��ルム、o-クロロトルエン、p-クロロトルエン 、クロロホルム、四塩化炭素、1,1-ジクロロ� �タン、1,2-ジクロロエタン、トリクロロエタ� ��、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジ� ��ロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、� ��化プロピル、酢酸、ベンゼン、トルエン、� ��キサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノ� ��、シクロペンタン、o-キシレン、p-キシレン 、m-キシレン、アセトニトリル、テトラヒド� ��フラン、N,N-ジメチルホルムアミド、ピリジ ン、水等を例示することができる。また、上 記より選ばれる一種でもよく、また、複数種 類が混在してもかまわない。なお、上記は例 示であり、本願発明は上記溶媒に限定される ものではない。

 さらに、原料液300に骨材や可塑剤などの添� ��剤を添加してもよい。当該添加剤としては� ��酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化� ��、弗化物、硫化物等を挙げることができる� ��、耐熱性、加工性などの観点から酸化物を� ��いることが好ましい。当該酸化物としては� ��Al ₂ O ₃ 、SiO ₂ 、TiO ₂ 、Li ₂ O、Na ₂ O、MgO、CaO、SrO、BaO、B ₂ O ₃ 、P ₂ O ₅ 、SnO ₂ 、ZrO ₂ 、K ₂ O、Cs ₂ O、ZnO、Sb ₂ O ₃ 、As ₂ O ₃ 、CeO ₂ 、V ₂ O ₅ 、Cr ₂ O ₃ 、MnO、Fe ₂ O ₃ 、CoO、NiO、Y ₂ O ₃ 、Lu ₂ O ₃ 、Yb ₂ O ₃ 、HfO ₂ 、Nb ₂ O ₅ 等を例示することができる。また、上記より 選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混 在してもかまわない。なお、上記は例示であ り、本願発明は上記添加剤に限定されるもの ではない。

 溶媒と樹脂との混合比率は、ナノファイ� ��を構成する樹脂を1vol%以上、50vol%未満の範� �から選定し、これに対応して溶剤を50vol%以� �、99vol%未満の範囲から選定することが望ま� �い。

 上記のように、溶媒蒸気が気体流により� ��留することなく処理されるため、原料液300� ��、上記のように溶媒を50vol%以上含んでいて� ��十分に蒸発し、静電延伸現象を発生させる� ��とが可能となる。従って、溶質である樹脂� ��薄い状態からナノファイバ301が製造される� ��め、より細いナノファイバ301をも製造する� ��とが可能となる。また、原料液300の調整可� ��範囲が広がるため、製造されるナノファイ� ��301の性能の範囲も広くすることが可能とな� ��。

 次に、帯電電源222により流出体211に貯留� ��れる原料液300に電荷を供給しつつ(帯電工程 )、流出体211をモータ213により回転させて、� �心力により流出孔216から帯電した原料液300� �流出する(流出工程)。

 流出体211の径方向放射状に流出された原� ��液300は、気体流により飛行方向が変更され� ��気体流に乗り風洞体209により案内される。� ��料液300は静電延伸現象によりナノファイバ3 01を製造しつつ(ナノファイバ製造工程)案内� �段206へ放出される。また、前記気体流は、� �熱手段205により加熱されており、原料液300� �飛行を案内しつつ、原料液300に熱を与えて� �媒の蒸発を促進している。以上のようにし� �ナノファイバ301は、案内手段206の内方を気� �流によって搬送される(搬送工程)。

 次に圧縮手段230内方を通過するナノファ� ��バ301は、高圧ガスの噴流により加速されつ� ��、圧縮手段230の内方が狭くなるにつれて徐� ��に圧縮され高密度状態となって拡散手段240� ��到達する(圧縮工程)。

 ここで、これまで気体流により搬送され� ��ナノファイバ301は、帯電が弱まっている可� ��性があるため、第二帯電手段207により、ナ� ��ファイバ301を同極性で強制的に帯電させる( 第二帯電工程)。

 拡散手段240にまで搬送されたナノファイ� ��301は、ここで急速に速度が低下すると共に� ��均一に分散状態となる(拡散工程)。

 この状態において、拡散手段240の開口部� ��配置されている誘引電極112は、ナノファイ� ��301の帯電極性とは逆極性に帯電しているた� ��、ナノファイバ301を引きつける(誘引工程)� �ナノファイバ301と誘引電極112との間には堆� �部材101が存在しているため、誘引電極112に� �きつけられるナノファイバ301は、堆積部材10 1上に堆積していく(堆積工程)。

 ここで、第一の種類のナノファイバの製� ��が予定に達した場合、第二の種類のナノフ� ��イバを製造するための段取り替えをする。

 段取り替えとしては、放出装置200の稼動� ��停止させてから、放出装置200と収集装置110� ��の結合を解除し、収集装置110をレールに沿� ��て移動させる。そして、事前に準備を整え� ��いた他の収集装置110を前記レールに沿って� ��動させ、放出装置200と結合させる。そして� ��再び放出装置200を稼動させ、第二の種類の� ��ノファイバを製造する。

 そして、第二の種類のナノファイバを製� ��している間に、第1収集装置110の堆積部材101 の全てを回収した後、新しい堆積部材101を第 1収集装置110に取り付けて、次の種類のナノ� �ァイバの製造のために準備しておく。

 以上のような構成により、放出装置200と� ��集装置110とが分離可能とすることができる� ��つまり、原料液300は、放出装置200に備えら� ��る第一帯電手段202によって電荷が付与され� ��帯電し、収集装置110に影響されることがな� ��。従って、収集装置110を取り替えても問題� ��くナノファイバ301の製造を続行させること� ��可能となる。そして、収集装置を気体流に� ��るものや電界によるものなど、一つの放出� ��置200に対して選択的に用いることが可能と� ��っている。

 従って、上記のように、段取り替えを短� ��間で行うことができ、ナノファイバ製造装� ��100の生産効率を高めることが可能となる。

 なお、段取り替え後の収集装置110は、電� ��で誘引する第1収集装置110でも気体流で誘引 する第2収集装置110でもいずれでも良い。

 また、ナノファイバ製造装置100が備える� ��集装置110装置の数は、2台に限定されるわけ ではなく、例えば、第1収集装置110を複数台� �え、第2収集装置110を複数台備えてもかまわ� ��い。

 なお、実施例では、第1収集装置と第2収� �装置を混合して使用できる場合も記載した� �、電界で誘引する収集装置のみ、もしくは� �気体流で誘引する収集装置のみで構成して� �よい。

 また、上記実施の形態において、収集装� ��は、拡散手段240を含む構成として説明した� ��、本願発明はこれに限定されるわけではな� ��。例えば、拡散手段240を放出装置200側に組� ��込み、拡散手段と収集装置110との間で分離� ��きる構成としてもよい。

 (実施の形態3)
 次に、本願発明にかかるナノファイバ製造� ��置の実施の形態3を、図面を参照しつつ説明 する。

 図12は、本願発明の実施の形態であるナ� �ファイバ製造装置を模式的に示す断面図で� �る。

 図13は、本願発明の実施の形態であるナ� �ファイバ製造装置を模式的に示す斜視図で� �る。

 これらの図に示すように、ナノファイバ� ��造装置100は、放出装置200と、案内手段206と� ��拡散手段240と、収集装置110と、誘引装置115� ��を備えている。

 図14は、放出装置を示す断面図である。

 図15は、放出装置を示す斜視図である。

 放出装置200は、帯電した原料液300や製造� ��れるナノファイバ301を気体流に乗せて放出� ��ることができるユニットであり、流出手段2 01と、帯電手段202と、風洞体209と、気体流発� ��手段203とを備えている。

 これらの図に示すように、流出手段201は� ��原料液300を空間中に流出させる装置であり� ��本実施の形態では、原料液300を遠心力によ� ��放射状に流出させ、帯電電極221の内方に原� ��液を流出させる装置である。流出手段201は� ��流出体211と、回転軸体212と、モータ213とを� ��えている。

 流出体211は、原料液300を空間中に流出さ� ��る流出孔216を有する部材である。本実施の� ��態の場合、流出体211は、原料液300が内方に� ��入されながら自身の回転による遠心力によ� ��空間中に原料液300を流出させることのでき� ��容器である。流出体211は、一端が閉塞され� ��円筒形状となされ、周壁には流出孔216を多� ��備えている。流出体211は、貯留する原料液3 00に電荷を付与するため、導電体で形成され� ��いる。流出体211は支持体(図示せず)に設け� �れるベアリング215により回転可能に支持さ� �ている。

 具体的には、流出体211の直径は、10mm以上 、300mm以下の範囲から採用されることが好適� ��ある。あまり大きすぎると後述の気体流に� ��り原料液300やナノファイバ301を集中させる� ��とが困難になるからであり、また、流出体2 11の回転軸が偏心するなど、重量バランスが� ��しでも偏ると大きな振動が発生してしまい� ��当該振動を抑制するために流出体211を強固� ��支持する構造が必要となるからである。一� ��、小さすぎると遠心力により原料液300を流� ��させるための回転を高めなければならず、� ��動源の負荷や振動など問題が発生するため� ��ある。さらに流出体211の直径は、20mm以上、 100mm以下の範囲から採用することが好ましい� ��

 また、流出孔216の形状は円形が好ましく� ��その直径は、流出体211の肉厚にもよるが、� ��およそ0.01mm以上、3mm以下の範囲から採用す� ��ことが好適である。これは、流出孔216があ� ��りに小さすぎると原料液300を流出体211の外� ��に流出させることが困難となるからであり� ��あまりに大きすぎると一つの流出孔216から� ��出する原料液300の単位時間当たりの量が多� ��なりすぎ(つまり、流出する原料液300が形成 する線の太さが太くなりすぎ)て所望の径の� �ノファイバ301を製造することが困難となる� �らである。

 なお、流出体211の形状は、円筒形状に限� ��するものではなく、断面が多角形状の多角� ��形状のようなものや円錐形状のようなもの� ��もよい。また、流出孔216の形状は、円形に� ��定することなく、多角形状や星形形状など� ��あってもよい。

 回転軸体212は、流出体211を回転させ遠心� ��により原料液300を流出させるための駆動力� ��伝達するための軸体であり、流出体211の他� ��から流出体211の内部に挿通され、流出体211� ��閉塞部と一端部が接合される棒状体である� ��また、他端はモータ213の回転軸と接合され� ��いる。

 モータ213は、遠心力により原料液300を流� ��孔216から流出させるために、回転軸体212を� ��して流出体211に回転駆動力を付与する装置� ��ある。なお、流出体211の回転数は、流出孔2 16の口径や使用する原料液300の粘度や原料液� ��の樹脂の種類などとの関係により、数rpm以� ��、10000rpm以下の範囲から採用することが好� �しく、本実施の形態のようにモータ213と流� �体211とが直動の時はモータ213の回転数は、� �出体211の回転数と一致する。

 帯電手段202は、原料液300に電荷を付与し� ��帯電させる装置である。本実施の形態の場� ��、帯電手段202は、帯電電極221と、帯電電源2 22と、接地手段223とを備えている。また、流� ��体211も帯電手段202の一部として機能してい� ��。

 帯電電極221は、自身がアースに対し高い� ��圧もしくは低い電圧となることで、近傍に� ��置され接地されている流出体211に電荷を誘� ��するための部材である。本実施の形態の場� ��、帯電電極221は、流出体211の先端部分を取� ��囲むように配置される円環状の部材である� ��帯電電極221に正の電圧が印加されると流出� ��211には、負の電荷が誘導され、帯電電極221� ��負の電荷が印加されると流出体211には、正� ��電荷が誘導される。また、帯電電極221は、� ��体流発生手段203からの気体流を案内手段206� ��案内する風洞体209としても機能している。

 帯電電極221の大きさは、流出体211の直径� ��りも大きい必要があるが、その直径は、200m m以上、800mm以下の範囲から採用されることが 好適である。

 帯電電源222は、帯電電極221に高電圧を印� ��することのできる電源である。なお、帯電� ��源222は、一般には、直流電源が好ましい。� ��に、発生させるナノファイバ301の帯電極性� ��影響受けないような場合、生成したナノフ� ��イバ301の帯電を利用して、電極上に回収す� ��ような場合には、直流電源が好ましい。ま� ��、帯電電源222が直流電源である場合、帯電� ��源222が帯電電極221に印加する電圧は、10KV以 上、200KV以下の範囲の値から設定されるのが� ��適である。帯電電源222に負の電圧が印加さ� ��る場合には、前記の印加する電圧の極性は� ��負になる。

 接地手段223は、流出体211と電気的に接続� ��れ、流出体211を接地電位に維持することが� ��きる装置である。接地手段223の一端は、流� ��体211が回転状態であっても電気的な接続状� ��を維持することができるようにブラシとし� ��機能するものであり、他端は大地と接続さ� ��ている。

 なお、流出体211と帯電電極との間の電界� ��度が重要であり、1KV/cm以上の電界強度にな� ��ように印加電圧や帯電電極221の形状や流出� ��211と帯電電極との配置を行うことが好まし� ��。帯電電極221の形状は、円環状に限ったも� ��ではなく、多角形状を有する多角形環状の� ��材であってもよい。

 本実施の形態のように帯電手段202に誘導� ��式を採用すれば、流出体211を接地電位に維� ��したまま原料液300に電荷を付与することが� ��きる。流出体211が接地電位の状態であれば� ��流出体211に接続される回転軸体212やモータ2 13などの部材を流出体211から電気的に絶縁す� ��必要が無くなり、流出手段201として簡単な� ��造を採用しうることになり好ましい。

 なお、帯電手段202として、流出体211に電� ��を接続し、流出体211を高電圧に維持し、帯� ��電極221を接地することで原料液300に電荷を� ��与してもよい。また、流出体211を絶縁体で� ��成すると共に、流出体211に貯留される原料� ��300に直接接触する電極を流出体211内部に配� ��し、当該電極を用いて原料液300に電荷を付� ��するものでもよい。このような流出体211に� ��接もしくは原料液に直接電極を配置する場� ��には、原料液に帯電する電荷の極性は、印� ��する電圧の極性と同じ極性になる。

 気体流発生手段203は、流出体211から流出� ��れる原料液300の飛行方向を案内手段206で案� ��される方向に変更するための気体流を発生� ��せる装置である。気体流発生手段203は、モ� ��タ213の背部に備えられ、モータ213から流出� ��211の先端に向かう気体流を発生させる。気� ��流発生手段203は、流出体211から径方向に流� ��される原料液300が帯電電極221に到達するま� ��に原料液300を軸方向に変更することができ� ��風力を発生させることができるものとなっ� ��いる。図14において、気体流は矢印で示し� �いる。本実施の形態の場合、気体流発生手� �203として、放出装置200の周囲にある雰囲気� �強制的に送風する軸流ファンを備える送風� �が採用されている。

 なお、気体流発生手段203は、シロッコフ� ��ンなど他の送風機により構成してもかまわ� ��い。また、高圧ガスを導入することにより� ��出された原料液300の方向を変更するもので� ��かまわない。また、吸引手段102などにより� ��内手段206内方に気体流を発生させるもので� ��かまわない。この場合、気体流発生手段203� ��積極的に気体流を発生させる装置を有しな� ��こととなるが、本願発明の場合、風洞体209� ��内方に気体流が発生していることをもって� ��体流発生手段203が存在しているものとする� ��また、気体流発生手段203を有しない状態で� ��吸引手段102により吸引することで、風洞体2 09や案内手段206の内方に気体流を発生させる� ��うにすることも気体流発生手段が存在して� ��るものとする。また、気体流発生手段203を� ��しない状態で、誘引装置115が備える吸引手� ��102により吸引することで、風洞体209や案内� ��段206の内方に気体流が発生する場合、吸引� ��段102が気体流発生手段として機能している� ��みなす。

 風洞体209は、気体流発生手段203で発生し� ��気体流を流出体211の近傍に案内する導管で� ��る。風洞体209により案内された気体流が流� ��体211から流出された原料液300と交差し、原� ��液300の飛行方向を変更する。

 さらにまた、放出装置200は、気体流制御� ��段204と、加熱手段205とを備えている。

 気体流制御手段204は、気体流発生手段203� ��より発生する気体流が流出孔216に当たらな� ��よう気体流を制御する機能を有するもので� ��り、本実施の形態の場合、気体流制御手段2 04として、気体流を所定の領域に流れるよう� ��案内する漏斗形状の部材が採用されている� ��気体流制御手段204により、気体流が直接流� ��孔216に当たらないため、流出孔216から流出� ��れる原料液300が早期に蒸発して流出孔216を� ��ぐことを可及的に防止し、原料液300を安定� ��せて流出させ続けることが可能となる。な� ��、気体流制御手段204は、流出孔216の風上に� ��置され気体流が流出孔216近傍に到達するの� ��防止する壁状の防風壁でもかまわない。

 加熱手段205は、気体流発生手段203が発生� ��せる気体流を構成する気体を加熱する加熱� ��である。本実施の形態の場合、加熱手段205� ��、案内手段206の内方に配置される円環状の� ��ータであり、加熱手段205を通過する気体を� ��熱することができるものとなっている。加� ��手段205により気体流を加熱することにより� ��空間中に流出される原料液300は、蒸発が促� ��され効率よくナノファイバを製造すること� ��可能となる。

 案内手段206は、放出装置200から放出され� ��ナノファイバ301を所定の場所に案内する風� ��を形成する部材であり、放出装置200のナノ� ��ァイバ301が放出される側の開口形状と同じ� ��口形状を備え、放出装置200と一連に、かつ� ��所定の隙間を開けて配置されている。そし� ��、放出装置200と案内手段206との隙間が導入� ��208となっている。

 導入口208は、案内手段206外方の雰囲気を� ��内手段206内方に導入する為の開口であり、� ��実施の形態の場合、放出装置200と案内手段2 06との間に配置され、案内手段206の全周にわ� ��って均一に開口している。なお、図14中導� �口208の部分に記載されている曲がった矢印� �、案内手段206の内方に導入される雰囲気を� �式的に示したものである。

 図12、図13の参照に戻る。

 拡散手段240は、案内手段206に接続され、� ��内手段206の内方を通過して案内されるナノ� ��ァイバ301を気体流と共に広く拡散させ分散� ��せる風洞であり、気体流に乗って搬送され� ��ナノファイバ301の速度を減速させる部材で� ��る。拡散手段240は、ナノファイバ301の搬送� ��向と垂直な断面の開口面積(図16中Cで示され る面積)が連続して拡大する形状を有してい� �。拡散手段240の断面開口形状(図16中C)は、い ずれの断面であっても滑らかで閉じた形状と なっている。ここで、滑らかとは、二本の直 線が交差する部分に存在する角部が無い場合 をいう。また、滑らかとは、断面開口形状上 のどの点をとっても微分係数が存在する場合 をいうと考えてもよい。

 本実施の形態の場合、拡散手段240の気体� ��が導入される上流端側の開口形状は円形で� ��り、下流端側の開口形状は長円(トラック形 状)である。そして上流端側開口形状から下� �端側開口形状に至るまで、直線でつながっ� �いる。つまり、拡散手段240のどの断面をと� �ても断面開口形状は滑らかであり、かつ、� �の図形である。また、拡散手段240に囲まれ� �立体形状も凸の形状である。ここで長円(ト� ��ック形状)とは、真円を直径で二分して第一 半円と第二半円とを形成し、第一半円と第二 半円との凹部を対向させ、第一半円と第二半 円との端部同士を直線で接続した形状であり 、陸上競技に用いられるレーストラックの形 状である。また、凸の形状とは、閉じた形状 内のいずれの2点を選んでも、当該2点を結ぶ� ��は、前記閉じた形状内に存在する形状をい� ��。

 本実施の形態にかかる拡散手段240は、図1 6に示すように、半径Rの真円である上流端側� ��口形状Aを備えており、拡散手段240の下流端 側開口形状Bは、上流端側開口形状Aを第一半� ��A1と第二半円A2とに直径で二分して、それぞ れを直線で結んだ長円形状となっている。拡 散手段240は、ナノファイバ301が搬送される方 向に進むに従って、第一半円A1と第二半円A2� �の距離がリニアに離れていくものとなって� �る。また、拡散手段240が有するナノファイ� �の搬送方向に対する傾斜D/L(Lは搬送方向の距 離、Dは搬送方向に垂直な距離)は、1/4以上、1 /2以下が好ましい。これはD/Lが1/4未満の場合� ��ナノファイバ301を所望の広さに分布させる� ��めにナノファイバ301の搬送距離を長くしな� ��ればならず、ナノファイバ301の分布の均一� ��を確保することが困難になるからである。� ��方、D/Lが1/2より大きい場合、ナノファイバ3 01が急に拡散されることになり、この場合も� ��ノファイバ301の分布の均一性を確保するこ� ��が困難になるからである。本実施の形態の� ��合D/Lは、1/3が採用されている。

 また、本実施の形態の場合、1/3の傾斜が� ��散手段240に対向するように二つ設けられて� ��る。従って、拡散手段240の拡散率、すなわ� ��、搬送方向の距離に対する断面開口面積の� ��加率S/Lは、2R/3となる。従って、拡散手段240 によれば、ナノファイバ301を気体流と共に2R/ 3の拡散率で拡散させつつ搬送することがで� �る。

 拡散手段240は、次のような作用を奏する� ��考えられる。すなわち、拡散手段240の上流� ��側から下流端側に向かって気体流が流れる� ��、高密度状態のナノファイバ301が徐々に低� ��度状態となって分散すると共に、気体流の� ��速は、拡散手段240の断面の開口面積に比例� ��て落ちていく。従って、気体流に乗って搬� ��されるナノファイバ301も、気体流と共に速� ��が減速される。この際、ナノファイバ301は� ��断面開口面積の拡大に従い徐々に均等に拡� ��していく。従って、ナノファイバ301を堆積� ��材101上に均等に堆積させることが可能とな� ��。しかも、拡散手段240の断面開口形状が滑� ��かで閉じた形状であり、かつ、当該断面開� ��形状が連続して滑らかに拡大していってい� ��ため、気体流がスムーズに広がり、これに� ��ってナノファイバ301も均等に拡散する。

 なお、本実施の形態の場合、拡散手段240� ��、上流端側の開口形状を一次元的に伸長し� ��ものを例示したが、本願発明はこれに限定� ��れるものではない。例えば図17に示すよう� �、上流端側の開口形状Aを二次元的に徐々に� ��長し、下流端側の開口形状Bを開口形状Aの� �似形としてもかまわない。この場合におい� �も、拡散手段240が有するナノファイバの搬� �方向に対する傾斜D/Lは、1/4以上、1/2以下が� �ましい。

 また、拡散手段240の内周面に、フッ素系� ��脂をコーティングしてもかまわない。これ� ��よって、ナノファイバ301が拡散手段240の内� ��壁に付着するのを回避することが可能とな� ��。

 図12、図13の参照に戻る。

 収集装置110は、拡散手段240から放出され� ��ナノファイバ301を収集するための装置であ� ��、堆積部材101と、移送手段104とを備えてい� ��。

 堆積部材101は、静電延伸現象により製造� ��れ飛来するナノファイバ301が堆積される対� ��となる部材である。堆積部材101は、堆積し� ��ナノファイバ301と容易に分離可能な材質で� ��成された薄く柔軟性のある長尺のシート状� ��部材である。具体的には、堆積部材101とし� ��、アラミド繊維からなる長尺の布を例示す� ��ことができる。さらに、堆積部材101の表面� ��テフロン(登録商標)コートを行うと、堆積� �たナノファイバ301を堆積部材101から剥ぎ取� �際の剥離性が向上するため好ましい。また� �堆積部材101は、ロール状に巻き付けられた� �態で供給手段111から供給されるものとなっ� �いる。

 移送手段104は、長尺の堆積部材101を巻き� ��りながら供給手段111から引き出し、堆積す� ��ナノファイバ301と共に堆積部材101を搬送す� ��ものとなっている。移送手段104は、不織布� ��に堆積しているナノファイバ301を堆積部材1 01とともに巻き取ることができるものとなっ� ��いる。

 誘引装置115は、飛来するナノファイバ301� ��堆積部材101に誘引する装置である。誘引装� ��115としては、帯電しているナノファイバ301� ��逆極性の電位(または、接地電位)が印加さ� �た電極を用いて電界により誘引する電界誘� �方式と、気体流を吸引することにより、気� �流と共にナノファイバ301を誘引する気体誘� �方式が例示できる。

 本実施の形態の場合、電界誘引方式と気� ��誘引方式との両方を備える誘引装置115が採� ��されている。誘引装置115は、誘引電極112と� ��誘引電源113と、吸引手段102とを備えている� ��

 誘引電極112は、帯電しているナノファイ� ��301を電界(電場)により誘引する部材であり� �拡散手段240の下流側端部の開口部よりも一� �り小さい矩形の板状の電極である。誘引電� �112の拡散手段240に向かう面の周縁部は尖っ� �部分がなく、全体的にアールが施されてお� �、異常放電が発生するのを防止している。� �た、誘引電極112は、吸引手段102が吸引する� �体流を透過させるための透過孔が多数設け� �れている。

 誘引電源113は、誘引電極112に電位を付与� ��るための電源であり、本実施の形態の場合� ��直流電源が採用されている。

 吸引手段102は、拡散手段240から堆積部材1 01と誘引電極112とを通過する気体流を吸引す� ��装置である。本実施の形態では、吸引手段1 02として、シロッコファンや軸流ファンなど� ��送風機が採用されている。

 次に、上記構成のナノファイバ製造装置1 00を用いたナノファイバ301の製造方法を説明� ��る。

 まず、気体流発生手段203と吸引手段102と� ��より、案内手段206や風洞体209の内部に気体� ��発生手段203から堆積部材101に向かう気体流� ��発生させる。案内手段206内を通過する気体� ��により、案内手段206内方は、案内手段206外� ��よりも圧力が低くなっているため、導入口2 08から案内手段206外方の雰囲気(本実施の形態 の場合は空気)が流入する。いわゆるベンチ� �リ効果である。

 次に、流出手段201の流出体211に原料液300� ��供給する。原料液300は、別途タンク(図示せ ず)に蓄えられており、供給路217(図14参照)を� ��過して流出体211の他端部から流出体211内部� ��供給される。

 次に、帯電電源222により帯電電極221を流� ��体211に対して高電圧とし、流出体211に貯留� ��れる原料液300に電荷を供給しつつ(帯電工程 )、流出体211をモータ213により回転させて、� �心力により流出孔216から帯電した原料液300� �流出する(流出工程)。

 流出体211の径方向放射状に流出された原� ��液300は、気体流により飛行方向が変更され� ��気体流に乗り風洞体209や帯電電極221により� ��内される。原料液300は静電延伸現象により� ��ノファイバ301を製造しつつ(ナノファイバ製 造工程)放出装置200から放出される。また、� �記気体流は、加熱手段205により加熱されて� �り、原料液300の飛行を案内しつつ、原料液30 0に熱を与えて溶媒の蒸発を促進している。

 以上のようにして放出装置200から放出さ� ��るナノファイバ301は、案内手段206に導入さ� ��る。ここで、案内手段206の端部に配置され� ��導入口208からは空気が流入しているため、� ��ノファイバ301は、案内手段206の軸心方向に� ��し付けられながら搬送される(搬送工程)。

 従って、ナノファイバ301は案内手段206の� ��壁に付着することなく案内手段206の軸心に� ��って案内される。

 次に、拡散手段240にまで搬送されたナノ� ��ァイバ301は、ここで徐々に速度が低下する� ��共に、均一に分散状態となる(拡散工程)。� �こで、拡散手段240は、いずれの断面におい� �も開口形状が滑らかで閉じた形状となって� �るため、気体流が全体として均一に広がり� �また、流速が均等に減少する。そして、部� �的に渦流が発生し難い状態となっている。� �って、気体流に搬送されるナノファイバ301� �気体流に従い、均等に拡散する。特に、拡� �手段240の内方で形成される立体形状は凸形� �であるため、前記作用効果が顕著に表れる� �考えられる。

 この状態において、拡散手段240の開口部� ��配置されている誘引電極112は、ナノファイ� ��301の帯電極性とは逆極性の電圧が印加され� ��いるため、ナノファイバ301を引きつける。� ��た、吸引手段102によってもナノファイバ301� ��堆積部材101に誘引される。以上により、ナ� ��ファイバ301は、堆積部材101上に堆積してい� ��(収集工程)。

 以上により、原料液300に含まれる溶媒の� ��発は、案内手段206の内方で発生するが、案� ��手段206内方は、気体流が存在し吸引手段102� ��吸引されて回収されるまで常に流れている� ��め、案内手段206内方に溶媒の蒸気が滞留す� ��ことはない。従って、案内手段206内方は、� ��発限界を超えることがなく、安全な状態を� ��持しながらナノファイバ301を製造すること� ��可能となる。

 さらに、引火性のある溶媒を用いること� ��可能となるため、溶媒として用いることが� ��きる有機溶剤の種類の幅が広がり、人体に� ��して悪影響の少ない有機溶剤を溶媒として� ��定することも可能となる。また、蒸発効率� ��高い有機溶剤を溶媒として選定し、ナノフ� ��イバ301の製造効率を向上させることも可能� ��なる。

 さらに、ナノファイバ301は拡散手段240に� ��り均一に拡散し分散した後に誘引電極112に� ��り引きつけられるため、ナノファイバ301は� ��堆積部材101上に均一に堆積する。従って、� ��積したナノファイバ301を不織布として利用� ��る場合には、面全体に渡って性能が安定し� ��不織布を得ることが可能となる。また、堆� ��したナノファイバ301を紡糸する場合におい� ��も、性能が安定した糸を得ることが可能と� ��る。

 ここで、ナノファイバ301を構成する樹脂� ��しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、� ��リスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポ� ��エチレンテレフタレート、ポリブチレンテ� ��フタレート、ポリエチレンナフタレート、� ��リ-m-フェニレンテレフタレート、ポリ-p-フ� ��ニレンイソフタレート、ポリフッ化ビニリ� ��ン、ポリフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロ プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ 塩化ビニリデン-アクリレート共重合体、ポ� �アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル-� ��タクリレート共重合体、ポリカーボネート� ��ポリアリレート、ポリエステルカーボネー� ��、ポリアミド、アラミド、ポリイミド、ポ� ��カプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコー� ��酸、コラーゲン、ポリヒドロキシ酪酸、ポ� ��酢酸ビニル、ポリペプチド等およびこれら� ��共重合体を例示できる。また、上記より選� ��れる一種でもよく、また、複数種類が混在� ��てもかまわない。なお、上記は例示であり� ��本願発明は上記樹脂に限定されるものでは� ��い。

 原料液300に使用される溶媒としては、メ� ��ノール、エタノール、1-プロパノール、2-プ ロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノー ル、テトラエチレングリコール、トリエチレ ングリコール、ジベンジルアルコール、1,3-� �オキソラン、1,4-ジオキサン、メチルエチル� ��トン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-� ��キシルケトン、メチル-n-プロピルケトン、� ��イソプロピルケトン、ジイソブチルケトン� ��アセトン、ヘキサフルオロアセトン、フェ� ��ール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ� ��プロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチ� ��、安息香酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エ� ��ル、酢酸プロピル、フタル酸ジメチル、フ� ��ル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、塩化� ��チル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロ� ��ルム、o-クロロトルエン、p-クロロトルエン 、クロロホルム、四塩化炭素、1,1-ジクロロ� �タン、1,2-ジクロロエタン、トリクロロエタ� ��、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジ� ��ロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、� ��化プロピル、酢酸、ベンゼン、トルエン、� ��キサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノ� ��、シクロペンタン、o-キシレン、p-キシレン 、m-キシレン、アセトニトリル、テトラヒド� ��フラン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジ� �チルアセトアミド、ジメチルスルホオキシ� �、ピリジン、水等を例示することができる� �また、上記より選ばれる一種でもよく、ま� �、複数種類が混在してもかまわない。なお� �上記は例示であり、本願発明は上記溶媒に� �定されるものではない。すなわち、前記樹� �により、それに対応した最適な溶媒を選定� �て、所定の粘度になるように構成比率を設� �するようにしている。

 さらに、原料液300に骨材や可塑剤などの添� ��剤を添加してもよい。当該添加剤としては� ��酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化� ��、弗化物、硫化物等を挙げることができる� ��、耐熱性、加工性などの観点から酸化物を� ��いることが好ましい。当該酸化物としては� ��Al ₂ O ₃ 、SiO ₂ 、TiO ₂ 、Li ₂ O、Na ₂ O、MgO、CaO、SrO、BaO、B ₂ O ₃ 、P ₂ O ₅ 、SnO ₂ 、ZrO ₂ 、K ₂ O、Cs ₂ O、ZnO、Sb ₂ O ₃ 、As ₂ O ₃ 、CeO ₂ 、V ₂ O ₅ 、Cr ₂ O ₃ 、MnO、Fe ₂ O ₃ 、CoO、NiO、Y ₂ O ₃ 、Lu ₂ O ₃ 、Yb ₂ O ₃ 、HfO ₂ 、Nb ₂ O ₅ 等を例示することができる。また、上記より 選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混 在してもかまわない。なお、上記は例示であ り、本願発明は上記添加剤に限定されるもの ではない。

 溶媒と樹脂との混合比率は、溶媒と樹脂� ��より異なるが、溶媒量は、約60重量%から98� �量%の間が望ましい。

 上記のように、溶媒蒸気が気体流により� ��留することなく処理されるため、原料液300� ��、上記のように溶媒を50重量%以上含んでい� ��も十分に蒸発し、静電延伸現象を発生させ� ��ことが可能となる。従って、溶質である樹� ��が薄い状態からナノファイバ301が製造され� ��ため、より細いナノファイバ301をも製造す� ��ことが可能となる。また、原料液300の調整� ��能範囲が広がるため、製造されるナノファ� ��バ301の性能の範囲も広くすることが可能と� ��る。

 なお、上記実施の形態では、原料液300を� ��心力を用いて流出させたが、本願発明はこ� ��に限定されるわけではない。例えば、図18� �示すような放出装置200を採用してもかまわ� �い。具体的には、放出装置200は、断面矩形� �風洞体209の一壁面を流出孔216が多数設けら� �た流出体211を配置し、風洞体209の対向面に� �電電極221を配置して前記流出孔216と帯電電� �221間に電位差を持たせることで電界を発生� �せて原料液を帯電させることで、帯電手段20 2とする。また、風洞体209の開口端の一方に� �気体流発生手段203を設ける。また、このよ� �な放出装置200と所定の間隔を隔てて、風洞� �209と同じ断面形状(矩形)の案内手段206を配置 してもかまわない。この場合放出装置200と案 内手段206との隙間が導入口208となる。

 この場合、拡散手段240は、図19に示すよ� �に、案内手段206の形状と合致した上流端側� �開口形状から、形状を徐々に変更しつつ、� �つ、断面の開口面積が徐々に増加するよう� �してもよい。

 また、案内手段206は、必要に応じ適宜省� ��することが可能である。この場合、放出装� ��200に、直接拡散手段240が接続されることと� ��る。

 誘引電極112は、誘引電源113と接続を行っ� ��いるが、誘引電極112を接地して、帯電した� ��ノファイバを誘引するようにしても、本願� ��明に記載した効果は得られる。