ナノ繊維製造装置
【課題】所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産可能とする。
【解決手段】電界紡糸装置２０は、導電性の筐体１００と、筐体１００に絶縁部材１５２を介して取り付けられたコレクター１５０と、コレクター１５０に対向配置され、複数のノズル１１２を有するノズルブロック１１０と、ノズルブロック１１０とコレクターとの間に高電圧を印加する電源装置１６０と、コレクターを囲む位置に配設された補助ベルト及び補助ベルトを長尺シートの搬送速度に対応して回転させる補助ベルト駆動装置１７４とを備え、電源装置１６０は、正負電極の一方の電極が、コレクター１５０に接続され、他方の電極がノズルブロック１１０及び筐体１００に接続され、絶縁部材１５２はその外周がコレクターの外周よりも外側に位置し、絶縁部材の厚さａがａ≧６ｍｍを満たし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離をｂとしたとき、ａ＋ｂ≧５０ｍｍを満たす。
【解決手段】電界紡糸装置２０は、導電性の筐体１００と、筐体１００に絶縁部材１５２を介して取り付けられたコレクター１５０と、コレクター１５０に対向配置され、複数のノズル１１２を有するノズルブロック１１０と、ノズルブロック１１０とコレクターとの間に高電圧を印加する電源装置１６０と、コレクターを囲む位置に配設された補助ベルト及び補助ベルトを長尺シートの搬送速度に対応して回転させる補助ベルト駆動装置１７４とを備え、電源装置１６０は、正負電極の一方の電極が、コレクター１５０に接続され、他方の電極がノズルブロック１１０及び筐体１００に接続され、絶縁部材１５２はその外周がコレクターの外周よりも外側に位置し、絶縁部材の厚さａがａ≧６ｍｍを満たし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離をｂとしたとき、ａ＋ｂ≧５０ｍｍを満たす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ繊維製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺シートが搬送されていく所定の搬送方向に沿って電界紡糸装置が配置されたナノ繊維製造装置が知られている。また、このようなナノ繊維製造装置に用いられる電界紡糸装置として、ノズルブロックを接地した状態でコレクターに高電圧を印加して電界紡糸をする電界紡糸装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３０は、特許文献１に記載されている電界紡糸装置９００を説明するために示す図である。特許文献１に記載された電界紡糸装置９００は、図３０に示すように、ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク９０１と、ポリマー溶液を吐出する紡糸ノズル９０４及びガス流れを形成するガスノズル９０６を有するノズルブロック９０２と、導電性要素からなるコレクター９２０と、収集基材９１８を搬送するための繰り出しロール９２４及び巻き取りロール９２６とを備える。なお、図３０中、符号９１２は吸引ブロアを示し、符号９１４はガス収集管を示し、符号９２２は支持部材を示す。
【０００４】
特許文献１に記載された電界紡糸装置９００においては、コレクター９２０に負の高電圧を印加するとともにノズルブロック９０２を接地した状態で紡糸ノズル９０４からポリマー溶液を吐出することにより、搬送されていく収集基材上にナノ繊維を電界紡糸する。
【０００５】
特許文献１に記載された電界紡糸装置９００によれば、ノズルブロック９０２をはじめとして「紡糸ノズル９０４から吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク９０１」、「ポリマー溶液を原料タンク９０１からノズルブロック９０２まで移送するポリマー溶液移送機構（例えば、配管や送りポンプなど。）」のすべてが接地電位となるため、原料タンク９０１やポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、原料タンク９０１やポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化することがなくなる。
【０００６】
また、特許文献１に記載された電界紡糸装置９００によれば、比較的単純な形状・構造にすることが可能なコレクター９２０に高電圧を印加するとともに、比較的複雑な形状・構造を有するノズルブロック９０２を接地した状態で電界紡糸するため、望ましくない放電や電圧降下を起こし難くなり、常に安定した条件の下で電界紡糸することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５０６８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明の発明者の研究によれば、特許文献１に記載された電界紡糸装置のように、コレクターに高電圧を印加するとともにノズルブロックを接地した状態で電界紡糸する機構を有する電界紡糸装置であっても、実際上、コレクターと筐体その他の部材との間の絶縁が不十分になり易く、所望の性能を有するナノ繊維を製造するためにノズルブロックとコレクターとの間に極めて高い電圧（例えば３５ｋＶ）を印加して電界紡糸を行うような場合には、コレクターと筐体その他の部材との間で絶縁破壊が起こったり、絶縁破壊が起こらないまでもリーク電流が望ましくないレベルにまで大きくなったりする場合があることがわかった。そうなると、結局、電界紡糸装置の運転を停止する必要が生じてしまうため、電界紡糸装置を長時間にわたって連続して運転することが困難となり、ひいては、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが困難となる。
【０００９】
また、特許文献１に記載された電界紡糸装置９００においては、コレクターに高電圧が印加されていることから、コレクターと長尺シートとの間に大きな静電引力が発生し、これに起因して長尺シートがコレクターに引き寄せられて、長尺シートの円滑な搬送が妨げられる場合がある。その結果、長時間にわたってナノ繊維を均一な条件で電界紡糸することが困難となったり、ひどいときには電界紡糸装置の運転自体を停止しなければならなくなったりしてしまい、均一な品質（例えば、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維の直径分布、ナノ繊維の堆積量、ナノ繊維層の目付、ナノ繊維層の厚さ、ナノ繊維層の通気度など。）を有するナノ繊維を高い生産性で大量生産することが困難となる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが可能なナノ繊維製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［１］本発明のナノ繊維製造装置は、所定の搬送速度で搬送されていく長尺シートの搬送方向に沿って直列に配置され、前記長尺シートにナノ繊維を堆積させるための複数の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置であって、前記電界紡糸装置は、導電性を有する筐体と、前記筐体に絶縁部材を介して取り付けられたコレクターと、前記コレクターに対向する位置に位置し、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルを有するノズルブロックと、前記ノズルブロックと前記コレクターとの間に高電圧を印加する電源装置と、前記コレクターを取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト及び当該補助ベルトを前記長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置とを備え、前記電源装置は、当該電源装置の正電極及び負電極のうち一方の電極が、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうち他方の電極が、前記ノズルブロック及び前記筐体に接続され、前記絶縁部材は、ノズルブロック側から前記コレクターを見たとき、当該絶縁部材の外周が、前記コレクターの外周よりも外側に位置し、前記絶縁部材の厚さを「ａ」とし、前記絶縁部材の外周と前記コレクターの外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすことを特徴とする。
【００１２】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、筐体又はノズルブロックを接地することにより、ノズルブロックをはじめとして「ノズルから吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク」、「ポリマー溶液を原料タンクからノズルブロックまで移送するポリマー溶液移送機構（例えば、配管や送りポンプなど。）」のすべてが接地電位となるため、特許文献１に記載された電界紡糸装置の場合と同様に、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化することがなくなる。
【００１３】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、ノズルブロック側からコレクターを見たとき、絶縁部材の外周は、コレクターの外周よりも外側に位置し、絶縁部材の厚さを「ａ」とし、絶縁部材の外周と前記コレクターの外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすため、コレクターと筐体その他の部材との間の絶縁が十分良好なものとなり、後述する試験例からも明らかなように、ノズルブロックとコレクターとの間に３５ｋＶを印加して電界紡糸を行うような場合であっても、コレクターと筐体その他の部材との間で絶縁破壊が起こらなくなることがわかった。また、リーク電流を所定範囲内にとどめることができることがわかった。その結果、本発明の電界紡糸装置によれば、電界紡糸装置の運転を停止する必要が生じる頻度を極めて低いレベルにまで低減することが可能となるため、電界紡糸装置を長時間にわたって連続して運転することが可能となり、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが可能となる。
【００１４】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、リーク電流を所定範囲内にとどめることができることが可能となるため、電源装置からの供給電流を常時監視することによって、電界紡糸装置の異常を早期発見することが可能となるという効果も得られる。
【００１５】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、一方の電極がコレクターに接続され、他方の電極がノズルブロックに接続されるとともに当該他方の電極の電位が接地電位に落とされた電源装置を備えるため、特許文献１に記載された電界紡糸装置の場合と同様に、比較的単純な形状・構造にすることが可能なコレクターに高電圧を印加するとともに、比較的複雑な形状・構造を有するノズルブロックを接地した状態で電界紡糸するため、望ましくない放電や電圧降下を起こし難くなり、常に安定した条件の下で電界紡糸することが可能となる。
【００１６】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、コレクターを取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト及び当該補助ベルトを長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置を有する補助ベルト装置をさらに備えるため、コレクターと長尺シートとの間に大きな静電引力が発生したとしても、長尺シートとコレクターとの間に補助ベルトが存在するため、長尺シートがコレクターに引き寄せられたり、長尺シートの円滑な搬送が妨げられたりすることがなくなる。その結果、ナノ繊維を均一な条件で電界紡糸することが可能となることはもちろん、電界紡糸装置の運転自体を停止することもなくなり、均一な品質（例えば、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維の直径分布、ナノ繊維の堆積量、ナノ繊維不織布の厚さ、ナノ繊維不織布の通気度など。）を有するナノ繊維を高い生産性で大量生産することが可能となる。
【００１７】
なお、本発明のナノ繊維製造装置においては、補助ベルトが長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転するため、補助ベルトの存在に起因して長尺シートの搬送状態に悪影響を与えてしまうこともない。また、本発明のナノ繊維製造装置においては、補助ベルトが絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなるため、コレクターとノズルブロックとの間に形成される電界分布に大きな影響を与えることもない。
【００１８】
本発明のナノ繊維製造装置においては、補助ベルトは、０．７ｍｍ〜１０．０ｍｍの厚さを有するポリマー基材からなることが好ましい。ポリマーとしては、ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリアセチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマーなどを好ましく用いることができる。補助ベルトには、０．００１ｍｍ２〜１．０ｍｍ２の面積をもつ複数の孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
［２］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記補助ベルト駆動装置は、前記補助ベルトを掛け回す複数の補助ベルト用ローラーと、前記複数の補助ベルト用ローラーのうち少なくとも１つの補助ベルト用ローラーを回転させる駆動モーターと、前記複数の補助ベルト用ローラーのうち１つの補助ベルト用ローラーについて、当該補助ベルト用ローラーの一方の端部における、前記補助ベルトの内側から外側に向かう方向に沿った当該補助ベルト用ローラーの位置を制御することにより、前記補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った前記補助ベルトの位置を制御する補助ベルト位置制御装置とを有することが好ましい。
【００２０】
このような構成とすることにより、補助ベルトを長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で確実に回転させることができるようになる。また、当該補助ベルト用ローラーの傾きを適宜制御することが可能となり、補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った補助ベルトの位置を長時間にわたって精度良く制御することが可能となる。
【００２１】
［３］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記絶縁部材は、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンからなることが好ましい。
【００２２】
これらの材料は、高い絶縁性能、高い機械的強度及び高い加工性とを兼ね備えた材料であり、本発明の電界紡糸装置の絶縁部材として好適に用いることができる。
【００２３】
［４］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記長尺シートを搬送する搬送装置と、前記搬送装置及び前記複数の電界紡糸装置の動作を制御する主制御装置とをさらに備え、前記主制御装置は、前記複数の電界紡糸装置の各電源装置から供給される電流量を各電界紡糸装置ごとに監視するとともに、所定の第１設定電流量よりも大きい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置に対して電流供給を停止させる信号（以下、電流供給停止信号という。）を送信するとともに、前記長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めるために前記搬送装置に対して前記搬送速度を減速させる信号（以下、搬送速度減速信号という。）を送信することが好ましい。
【００２４】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、上記した構成の主制御装置を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置のうち１つの電界紡糸装置についてだけ異常が発生したような場合であっても、当該異常を即座に検出することが可能となり、安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【００２５】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、上記した構成の主制御装置を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置のうち１つの電界紡糸装置についてだけ異常が発生したような場合であっても、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させるだけで、残りの電界紡糸装置の運転は停止させないので、ナノ繊維の製造自体を停止しなくても済むようになる。
【００２６】
従って、本発明のナノ繊維製造装置によれば、「電界紡糸装置が異常である」と判定する際の基準を甘く設定する必要がなくなる。よって、安全性を犠牲にすることなく、高い生産性でナノ繊維を大量生産することが可能となる。
【００２７】
なお、本発明のナノ繊維製造装置によれば、上記した構成の主制御装置を備えるため、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させたとしても、それに応じて搬送速度を減速させることにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。その結果、均一な通気度や均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【００２８】
なお、本発明において、ナノ繊維不織布とは、ナノ繊維を堆積させた長尺シートのことをいう。ナノ繊維不織布は、これをこのまま製品としてもよいし、ナノ繊維不織布から長尺シートを除いて「ナノ繊維層のみからなる不織布」を製造し、これを製品としてもよい。また、「ナノ繊維」とは、ポリマーからなり、平均直径が数ｎｍ〜数千ｎｍの繊維のことをいう。また、「ポリマー溶液」とは、ポリマーを溶媒に溶解させた溶液のことをいう。
【００２９】
［５］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記主制御装置は、所定の第２設定電流量よりも小さい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置が異常状態である旨の警告（警告音又は警告表示）を出すことが好ましい。
【００３０】
このような構成とすることにより、異常が発生した電界紡糸装置の運転状況を確認したり、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させたりすることが可能となるため、より一層安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【００３１】
［６］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記主制御装置は、前記搬送速度を減速させる前の第１期間に電流供給を行っていた前記電源装置の台数をｎ台とし、前記搬送速度を減速させた後の第２期間に電流供給を行なう前記電源装置の台数をｍ台としたとき、前記第２期間における前記搬送速度を前記第１期間における前記搬送速度の「ｍ／ｎ」倍に制御することが好ましい。
【００３２】
このような構成とすることにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。
【００３３】
［７］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記ノズルは、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出するように上向きに取り付けられており、かつ、前記ノズルの先端部（以下、ノズル先端部という。）は、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有し、前記ノズルブロックは、当該ノズルに前記ポリマー溶液を供給するポリマー溶液供給経路及び前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収するポリマー溶液回収経路を有し、前記ノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら前記ノズルの吐出口から前記ポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収して前記ナノ繊維の原料として再利用可能とすることが好ましい。
【００３４】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、上向きに取り付けられた複数のノズルの吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するため、従来の下向きに取り付けられたノズルを用いたナノ繊維製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象が発生することがなく、高品質なナノ繊維を製造することが可能となる。
【００３５】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、複数のノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながらナノ繊維を電界紡糸するため、常に十分な量のポリマー溶液がノズルに供給され、均一な品質を有するナノ繊維を製造することが可能となる。
【００３６】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、複数のノズルの吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能であるため、原料の使用料を減らすことが可能となる結果、安価な製造コストでナノ繊維を製造することが可能となる。また、このことは省資源化の流れにも沿うものとなる。
【００３７】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、ノズル先端部が、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有するため、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液が、ノズル先端部の部分で滞留することなく速やかに流れ落ちるようになる。このため、電界紡糸する過程でポリマー溶液から溶媒が揮発する量を極めて少なくするとともに、ノズルの吐出口の近傍において生成するポリマー固化物の量を極めて少なくすることが可能となる。その結果、本発明のナノ繊維製造装置によれば、ノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら電界紡糸する場合であっても、ポリマー固化物がナノ繊維に付着してナノ繊維の品質を低下させてしまうという問題を解決することが可能となる。
【００３８】
［８］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記円筒の軸と、前記平面とのなす角度は、１５°〜６０°の範囲内にあることが好ましい。
【００３９】
円筒の軸と平面とのなす角度を１５°〜６０°の範囲内にしたのは、当該角度が６０°以下である場合には、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液が当該ノズル先端部の部分で滞留することなく、より一層速やかに流れ落ちるようになるからであり、当該角度が１５°以上である場合には、ノズルの斜面の長さが長くなりすぎることに起因して電界紡糸条件がばらついてしまうということもなくなるからである。
【００４０】
［９］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記ポリマー溶液回収経路は、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を受ける受部と、前記受部を覆うとともに前記ノズルを通す複数のノズル用孔を有する蓋部と、前記複数のノズル用孔から突出する前記ノズルの各側面を覆う複数のジャケットから形成されてなり、前記ジャケットの基端側をジャケット基端部とし、前記ジャケットの先端側をジャケット先端部とするとき、前記ジャケット先端部は、前記ジャケット基端部よりも細いことが好ましい。
【００４１】
このような構成とすることにより、ノズルの側面を覆うジャケットの働きにより、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液から溶媒が揮発する量をより一層低減することが可能となる。
【００４２】
また、ジャケット先端部はジャケット基端部よりも細いため、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液から溶媒が揮発する量をより一層低減することが可能となる。
【００４３】
［１０］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記ナノ繊維の原料となる前記ポリマー溶液を貯蔵する原料タンクと、回収された前記ポリマー溶液を再生するための再生タンクであって、再生された前記ポリマー溶液を貯蔵する再生タンクと、前記原料タンク又は前記再生タンクから供給された前記ポリマー溶液を貯蔵する中間タンクと、前記ノズルブロックの前記ポリマー溶液回収経路から前記再生タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第１移送装置と、前記第１移送装置の移送動作を制御する第１移送制御装置と、前記原料タンク及び前記再生タンクから前記中間タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第２移送装置と、前記第２移送装置の移送動作を制御する第２移送制御装置とをさらに備えることが好ましい。
【００４４】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、複数のノズルの吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能であるため、原料の使用料を減らすことが可能となる結果、安価な製造コストでナノ繊維を製造することが可能となる。また、このことは省資源化の流れにも沿うものとなる。
【００４５】
なお、「移送装置」には、ポリマー溶液を通すパイプ、ポリマー溶液を移送するポンプなどが含まれる。また、「移送制御装置」には、ポリマー溶液の通過の可否及び通過量を制御するバルブ、当該バルブや上記したポンプの動作を制御する制御装置などが含まれる。
【００４６】
［１１］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記原料タンク及び前記再生タンクのうちいずれのタンクから前記中間タンクへ移送するかについて制御することが好ましい。
【００４７】
このような構成とすることにより、再生されたポリマー溶液が再生タンク内に貯蔵されていないとき又は十分に貯蔵されていないときには、原料タンクから中間タンクへポリマー溶液を移送し、再生されたポリマー溶液が再生タンク内に十分に貯蔵されているときには、再生タンクから中間タンクへポリマー溶液を移送するといった、再生タンク内に貯蔵されるポリマー溶液の量に応じて中間タンクへ移送するポリマー溶液の供給元を適切に制御することが可能となる。
【００４８】
なお、「原料タンク及び再生タンクのうちいずれのタンク」とは、原料タンク又は再生タンクのうち一方のタンクである場合と、原料タンク及び再生タンクの両方のタンクである場合との両方を含む。
【００４９】
［１２］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記再生タンクとして、複数の再生タンクを備え、前記第１移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクへ移送するかについて制御し、前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を前記再生タンクから前記中間タンクへ移送する場合には、前記ポリマー溶液を前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクから移送するかについても制御することが好ましい。
【００５０】
このような構成とすることにより、回収したポリマー溶液を再生するタンクとして、複数の再生タンクを順番に（交互に）使用することにより、ナノ繊維の製造を止めることなく回収したポリマー溶液の再生を行うことが可能となる。
【００５１】
［１３］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの通気度を計測する通気度計測装置と、前記通気度計測装置により計測された通気度に基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置とをさらに備えることが好ましい。
【００５２】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、通気度計測装置により計測された通気度に基づいて搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【００５３】
なお、本発明において、ナノ繊維を堆積させた長尺シートの通気度とは、長尺シート上に堆積させたナノ繊維層と、長尺シートとが積層された状態で通気度を計測した場合における通気度のことをいう。
【００５４】
［１４］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送速度制御装置は、前記通気度計測装置により計測された通気度と所定の目標通気度とのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することが好ましい。
【００５５】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、例えば、上記ずれ量が大きい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を大きくし、上記ずれ量が小さい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となるため、通気度の変動の程度に応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【００５６】
［１５］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの厚さを計測する厚さ計測装置と、前記厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置とを備えることが好ましい。
【００５７】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで厚さの変動量を所定の範囲に収める事が可能となり、その結果、均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
なお、本発明において、ナノ繊維を堆積させた長尺シートの厚さとは、長尺シート上に堆積させたナノ繊維層と、長尺シートとが積層された状態で厚さを計測した場合における厚さのことをいう。
【００５８】
［１６］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送速度制御装置は、前記厚さ計測装置により計測された厚さと所定の目標厚さとのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することが好ましい。
【００５９】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、例えば、上記ずれ量が大きい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を大きくし、上記ずれ量が小さい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となるため、厚さの変動の大きさに応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【００６０】
［１７］本発明のナノ繊維製造装置においては、雰囲気調整された空気を前記電界紡糸装置に供給する空気供給装置と、前記電界紡糸装置で発生する揮発性成分（以下、ＶＯＣという。）を燃焼して除去するＶＯＣ処理装置とをさらに備え、前記空気供給装置は、前記ＶＯＣ処理装置で前記ＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風により乾燥させた除湿剤を用いて除湿空気を生成する除湿装置を有することが好ましい。
【００６１】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、電界紡糸装置における雰囲気湿度及び雰囲気温度のうちの少なくとも雰囲気湿度を長時間にわたって適切な状態に保持することができる。すなわち、本発明のナノ繊維製造装置においては、ＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風により乾燥させた除湿剤によって除湿空気を生成するようにしているため、除湿剤を長時間にわたって使用することができ、それによって、電界紡糸装置の雰囲気湿度を長時間にわたって適切に保持することが可能となる。
【００６２】
なお、本発明において、「除湿空気」というのは、湿度がすべて取り除かれた空気を意味するものではなく、除湿剤によって所定の湿度にまで除湿された空気を意味するものである。
【００６３】
［１８］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記除湿装置は、前記除湿剤を収納する除湿剤収納部と、前記除湿空気とするための空気を取り入れる空気取り入れ部と、前記除湿空気を送出する除湿空気送出部と、前記燃焼熱によって生成した温風を取り入れる温風取り入れ部と、温風取り入れ部から取り入れた前記温風を外部に排出する温風排出部とを有し、前記取り入れた空気を除湿する際に用いた除湿剤を、前記温風取り入れ部から取り入れた温風により乾燥させて再生することが好ましい。
【００６４】
このような構成とすることにより、除湿空気を生成して送出することができるとともに、除湿空気を生成することによって吸湿した除湿剤（以下、吸湿除湿剤という。）を、ＶＯＣ処理を行う際に発生する燃焼熱によって生成した温風によって乾燥させて再生することができる。
【００６５】
［１９］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記空気供給装置は、前記除湿空気とするための空気が流通する空気流通路と、前記除湿空気送出部から送出される除湿空気が流通する雰囲気調整空気流通路と、前記雰囲気調整空気流通路とは離間して設けられ、前記燃焼熱によって生成した温風を前記温風取入れ部に導く温風流通路と、前記除湿装置を駆動させる除湿装置駆動部とを有し、前記除湿装置駆動部は、前記除湿装置の前記空気取り入れ部が、前記空気流通路を流通してくる空気の取り入れが可能で、かつ、前記温風取り入れ部が、前記温風流通路を流通してくる温風の取入れが可能となるように前記除湿装置を駆動することが好ましい。
【００６６】
このような構成とすることにより、除湿空気を生成する動作と、吸湿除湿剤を乾燥させて再生する動作とを繰り返して行うことができ、除湿剤を長時間使用することができる。
【００６７】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、高機能・高感性テキスタイルなどの衣料品、ヘルスケア、スキンケアなど美容関連用品、ワイピングクロス、フィルターなど産業資材、二次電池のセパレーター、コンデンサーのセパレーター、各種触媒の担体、各種センサー材料などの電子・機械材料、再生医療材料、バイオメディカル材料、医療用ＭＥＭＳ材料、バイオセンサー材料などの医療材料、その他の幅広い用途に使用可能なナノ繊維を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１を説明するために示す図である。
【図２】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる電界紡糸装置２０を説明するために示す図である。
【図３】電界紡糸装置２０の要部拡大図である。
【図４】補助ベルト装置１７０を長尺シートＷの搬送方向αに沿って見た図である。
【図５】実施形態における補助ベルト１７２を説明するために示す図である。
【図６】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる主制御装置６０の動作を説明するために示す図である。
【図７】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる主制御装置６０の動作を説明するために示す図である。
【図８】試験例１における実験結果を示すグラフである。
【図９】試験例２における実験結果を示すグラフである。
【図１０】補助ベルト位置制御装置１７７を説明するために示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態１における補助ベルト位置制御装置１７７の動作を説明するために示す図である。
【図１２】実施形態１における張力制御装置１７９を説明するために示す図である。
【図１３】実施形態３に係るナノ繊維製造装置３の正面図である。
【図１４】実施形態３における電界紡糸装置２０の正面図である。
【図１５】実施形態３におけるノズルブロック１１０の断面図である。
【図１６】実施形態３におけるノズルブロック１１０の要部を示す図である。
【図１７】実施形態４に係るナノ繊維製造装置４を説明するために示す図である。
【図１８】実施形態４に係るナノ繊維製造方法を説明するために示すフローチャートである。
【図１９】通気度計測部４１の動きを説明するために示す図である。
【図２０】通気度Ｐ、平均通気度＜Ｐ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。
【図２１】実施形態５に係るナノ繊維製造装置５を説明するために示す図である。
【図２２】厚さ計測部４２の動きを説明するために示す平面図である。
【図２３】実施形態５に係るナノ繊維製造方法５を説明するために示すフローチャートである。
【図２４】厚さｋ、平均厚さ＜ｋ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。
【図２５】実施形態６に係るナノ繊維製造装置６の正面図である。
【図２６】実施形態６に係るナノ繊維製造装置６の平面図である。
【図２７】空気供給装置８０の構成を模式的に示す図である。
【図２８】図２７に示す空気供給装置８０における除湿装置８１０を具体的に示す斜視図である。
【図２９】電界紡糸装置２０ａを説明するために示す図である。
【図３０】特許文献１に記載されている電界紡糸装置９００を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下、本発明のナノ繊維製造装置について、図に示す実施形態に基づいて説明する。
【００７０】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１を説明するために示す図である。図１（ａ）はナノ繊維製造装置１の正面図であり、図１（ｂ）はナノ繊維製造装置１の平面図である。なお、図１においては、ポリマー溶液供給部及びポリマー溶液回収部の図示を省略してある。また、図１（ａ）においては、一部の構成要素は図２で示している。
図２は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる電界紡糸装置２０を説明するために示す図である。
【００７１】
図３は、電界紡糸装置２０の要部拡大図である。図３（ａ）は電界紡糸装置２０の要部拡大断面図であり、図３（ｂ）は電界紡糸装置２０の要部拡大平面図である。図４は、補助ベルト装置１７０を長尺シートＷの搬送方向αに沿って見た図である。図５は、実施形態における補助ベルト１７２を説明するために示す図である。図６及び図７は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる主制御装置６０の動作を説明するために示す図である。
【００７２】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１は、図１に示すように、長尺シートＷを所定の搬送速度Ｖで搬送する搬送装置１０と、搬送装置１０により長尺シートＷが搬送されていく所定の搬送方向αに沿って直列に配置された複数の電界紡糸装置２０と、通気度計測装置４０と、「搬送装置１０、電界紡糸装置２０、後述する加熱装置３０、通気度計測装置４０、後述するＶＯＣ処理装置７０、後述する不活性ガス供給装置１９０、ポリマー供給装置及びポリマー回収装置」を制御する主制御装置６０とを備える。
【００７３】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、電界紡糸装置として、長尺シートＷが搬送されていく所定の搬送方向αに沿って直列に配置された４台の電界紡糸装置２０を備える。
【００７４】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１は、電界紡糸装置２０と通気度計測装置４０との間に配置され、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する加熱装置３０と、長尺シートＷにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を燃焼して除去するＶＯＣ処理装置７０と、主制御装置６０からの信号を受信し、異常が検出された電界紡糸装置２０における電界紡糸室１０２に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置１９０（図６及び図７参照）とをさらに備える。
【００７５】
搬送装置１０は、図１に示すように、長尺シートＷを繰り出す繰り出しローラー１１及び長尺シートＷを巻き取る巻き取りローラー１２並びに繰り出しローラー１１と巻き取りローラー１２との間に位置する補助ローラー１３，１８及び駆動ローラー１４，１５，１６，１７を備える。繰り出しローラー１１、巻き取りローラー１２及び駆動ローラー１４，１５，１６，１７は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される構造となっている。
【００７６】
電界紡糸装置２０は、図２に示すように、導電性を有する筐体１００と、筐体１００に絶縁部材１５２を介して取り付けられたコレクター１５０と、コレクター１５０に対向する位置に位置し、ポリマー溶液を吐出する複数のノズル１１２を有するノズルブロック１１０と、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に高電圧を印加する電源装置１６０と、コレクター１５０とノズルブロック１１０とを覆う所定の空間を画定する電界紡糸室１０２と、長尺シートＷが搬送されるのを補助する補助ベルト装置１７０とを備える。
【００７７】
ノズルブロック１１０は、図２及び図３に示すように、複数のノズル１１２として、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する複数の上向きノズル１１２を有する。そして、ナノ繊維製造装置１は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能となるように構成されている。ノズルブロック１１０は、直接接地されているか、筐体１００を介して接地されている。なお、以下では、「上向きノズル」を単に「ノズル」と表記する場合もある。
【００７８】
なお、本発明のナノ繊維製造装置には様々な大きさ及び様々な形状を有するノズルブロックを用いることができるが、ノズルブロック１１０は、例えば、上面から見たときに一辺が０．５ｍ〜３ｍの長方形（正方形を含む）に見える大きさ及び形状を有する。また、ノズル１１２は、例えば、１．５ｃｍ〜６．０ｃｍのピッチで配列されている。ノズル１１２の数は、例えば、３６個（縦横同数に配列した場合、６個×６個）〜２１９０４個（縦横同数に配列した場合、１４８個×１４８個）である。
【００７９】
コレクター１５０は、上記したように、導電性を有する筐体１００に絶縁部材１５２を介して取り付けられている。電源装置１６０の正極は、コレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極は、ノズルブロック１１０及び筐体１００に接続されている。そして、図３に示すように、ノズルブロック１１０側からコレクター１５０を見たとき、絶縁部材１５２の外周はコレクター１５０の外周よりも外側に位置し、絶縁部材１５２の厚さを「ａ」とし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たす。
【００８０】
絶縁部材１５２は、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンからなる。
【００８１】
複数のノズル１１２の上端からコレクター１５０までの距離を「ｃ」としたとき、「３００ｍｍ≧ｃ≧１００ｍｍ」を満たす。
【００８２】
補助ベルト装置１７０は、図２に示すように、コレクター１５０を取り囲む位置に回転自在に配置された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト１７２と、補助ベルト１７２を長尺シートＷに対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置１７１とを備える。
【００８３】
補助ベルト１７２は、図２又は図３に示すように、直径０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの糸を編むことにより作製された網状基材が積層された構造を有し、開口率は、１％〜４０％の範囲内にあるエンドレスベルトであり、幅は、長尺シートＷの幅に沿ったコレクター１５０の幅よりも広い。具体的には、例えば、直径０．２７ｍｍ及び０．１８ｍｍのポリエチレンの糸が交互に配列した１層目と、直径０．３５ｍｍのポリアセチレンの糸と０．３５ｍｍのポリエチレンが交互に配列された２層目とを直径０．２５ｍｍのポリエチレンの糸の縦糸で編むことにより作製された網状基材であり（図５（ａ）参照。）、当該網状素材が積層された「２．５層」構造を有する（図５（ｂ）参照。）ベルトを用いることができる。また、補助ベルト１７２の幅は２ｍで、複数の孔があり、開口率は４％であり、補助ベルトの１周は、コレクター１５０の長さなどにもよるが、例えば、６ｍのものを使用できる。
【００８４】
補助ベルト駆動装置１７１は、図２及び図４に示すように、補助ベルトを掛け回す５つの補助ベルト用ローラー１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄ，１７３ｅ（以下、１７３と記載することもある。）と、補助ベルト用ローラー１７３を回転させる駆動モーター（図示せず。）と、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を制御する補助ベルト位置制御装置１７４と、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を計測する補助ベルト位置計測センサー１７５と、補助ベルト１７２にかかる張力を制御する張力制御装置１７８とを有する。
【００８５】
補助ベルト１７２を掛け回す補助ベルト用ローラー１７３は、それぞれ幅方向に２．２ｍの長さを持つ。補助ベルト用ローラー１７３ａは、補助ベルト位置制御装置１７４からの信号を受信し、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部における、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ａの位置を制御する。補助ベルト用ローラー１７３ｃは、張力制御装置１７８からの信号を受信し、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を制御する。補助ベルト用ローラー１７３ｄは、図示しない駆動モーター１７６により回転する。
【００８６】
補助ベルト位置制御装置１７４は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部に取り付けられた回転自在に支持する支持軸を上下両側から挟むように配設された一対のエアースプリング装置１７６と、一対のエアースプリング装置の膨らみ量をそれぞれ独立に制御する膨らみ量制御装置１７７とを有する。
【００８７】
膨らみ量制御装置１７７は、補助ベルト位置計測センサー１７５の計測結果に基づいて、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かすことにより傾け、補助ベルトが長尺シートＷの幅方向に沿った所定の位置となるように一対のエアースプリング装置１７６の膨らみ量を制御する信号を送信する。
【００８８】
一対のエアースプリング装置１７６は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かすことにより、補助ベルト用ローラー１７３ａを傾けることができる。例えば、下側のエアースプリング装置を膨らませるとともに上側のエアースプリング装置を萎ませることにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かして、補助ベルト用ローラー１７３ａを傾けることができる。また、下側のエアースプリング装置を萎ませ、上側のエアースプリング装置を膨らませることにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの支持軸側を下に動かすことにより傾けることもできる。一対のエアースプリング装置１７６としては一般的なエアースプリング装置を用いることができる。
【００８９】
補助ベルト位置計測センサー１７５は、補助ベルト１７２の幅方向に沿った補助ベルトの位置を計測する位置センサーであり、計測結果を補助ベルト位置制御装置１７４に送る。位置センサーとしてはカメラを用いることができる。
【００９０】
張力制御装置１７８は、補助ベルトにかかる張力を計測し、補助ベルト用ローラー１７３ｃを空気圧等によって移動させることにより、補助ベルト１７２にかかる張力を制御する。また、補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり取り外したりする作業の際にも使用される。
【００９１】
電源装置１６０は、図７に示すように、電流供給部１６４と、電流供給部１６４からの電流を計測する電流計測部１６６と、電流供給部１６４の動作を制御するとともに電流計測部１６６からの計測結果を処理する制御部１６２とを備える。そして、電源装置１６０は、図６に示すように、コレクター１５０と複数のノズル１１２との間に高電圧を印加するとともに、電源装置１６０から供給される電流量を計測し、計測値を主制御装置６０へ送信する。また、主制御装置６０から電流供給停止信号を受信したときには電力供給を停止する。
【００９２】
加熱装置３０は、電界紡糸装置２０と通気度計測装置４０との間に配置され、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。加熱温度は、長尺シートＷやナノ繊維の種類によって異なるが、例えば、長尺シートＷを５０℃〜３００℃の温度に加熱することができる。
【００９３】
通気度計測装置４０は、ナノ繊維の堆積した長尺シートＷの通気度Ｐを計測するものであって、これについては実施形態４において詳細に説明する。
【００９４】
不活性ガス供給装置１９０は、図６に示すように、不活性ガスを供給する不活性ガスボンベ１９２と、不活性ガスを各電界紡糸室１０２に供給する不活性ガス供給ライン１９４と、主制御装置６０からの信号に応じて不活性ガスの供給制御を行う開閉バルブ１９６とを備える。
【００９５】
主制御装置６０は、搬送装置１０、電界紡糸装置２０、加熱装置３０、通気度計測装置４０、ＶＯＣ処理装置７０、不活性ガス制御装置１９２、ポリマー供給装置及びポリマー回収装置などを制御する。ＶＯＣ処理装置７０は、長尺シートにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を燃焼して除去する。
【００９６】
上記のように構成された実施形態１に係るナノ繊維製造装置１を用いてナノ繊維不織布を製造する方法について説明する。
【００９７】
まず、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【００９８】
以下に、実施形態１に係るナノ繊維製造方法における紡糸条件を例示的に示す。なお、以下に示す紡糸条件は、後述する他の実施形態においても共通するものである。
【００９９】
長尺シートＷとしては、各種材料からなる不織布、織物、編物などを用いることができる。長尺シートＷの厚さは、例えば５μｍ〜５００μｍのものを用いることができる。長尺シートＷの長さは、例えば１０ｍ〜１０ｋｍのものを用いることができる。
【０１００】
ナノ繊維の原料となるポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ）、シルク、セルロース、キトサンなどを用いることができる。
【０１０１】
ポリマー溶液に用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、クロロホルム、アセトン、水、蟻酸、酢酸、シクロヘキサン、ＴＨＦなどを用いることができる。複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。ポリマー溶液には、一般的な導電性向上剤を添加剤として含有させてもよい。
【０１０２】
また、搬送速度は、例えば０．２ｍ／分〜１００ｍ／分に設定することができる。ノズルブロック１１０とコレクター１５０とに印加する電圧は、１０ｋＶ〜８０ｋＶに設定することができ、本発明においては５０ｋＶ付近が好ましい。
【０１０３】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、筐体１００又はノズルブロック１１０を接地することにより、ノズルブロック１１０をはじめとして「ノズル１１２から吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク」、「ポリマー溶液を原料タンクからノズルブロック１１０まで移送するポリマー溶液移送機構（例えば、配管や送りポンプなど。）」のすべてが接地電位となるため、特許文献１に記載された電界紡糸装置の場合と同様に、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化することがなくなる。
【０１０４】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、ノズルブロック１１０側からコレクター１５０を見たとき、絶縁部材１５２の外周は、コレクター１５０の外周よりも外側に位置し、絶縁部材１５２の厚さを「ａ」とし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすため、コレクター１５０と筐体１００その他の部材との間の絶縁が十分良好なものとなり、後述する試験例からも明らかなように、ノズルブロック１１０とコレクター１５０との間に３５ｋＶを印加して電界紡糸を行うような場合であっても、コレクター１５０と筐体１１０その他の部材との間で絶縁破壊が起こらなくなる。また、リーク電流を所定範囲内にとどめることができる。その結果、実施形態に係るナノ繊維製造装置１によれば、電界紡糸装置の運転を停止する必要が生じる頻度を極めて低いレベルにまで低減することが可能となるため、電界紡糸装置を長時間にわたって連続して運転することが可能となり、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが可能となる。
【０１０５】
［試験例１］
試験例１は、リーク電流を所定範囲内にとどめるためには、絶縁部材１５２の厚さ「ａ」をどれくらいにすればよいかを明らかにするための試験例である。表１は、試験例１における実験結果を示す表である。図８は、試験例１における実験結果を示すグラフである。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
試験例１においては、実施形態１におけるナノ繊維製造装置１（但し、厚さ「ａ」は５ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍ又は１２ｍｍとした。また、距離「ｂ」は３０ｍｍに固定した。）を用いて、ノズルブロック１１０にポリマー溶液を供給しない状態で、電源装置１６０から供給される電流（この場合リーク電流）が所定の電流（例えば、０．０１ｍＡ、０．０２ｍＡ、０．０３ｍＡ、０．０４ｍＡ、０．０５ｍＡ）となるようにコレクター１５０とノズルブロック１１０との間に電圧を印加する。そして、そのときのリーク電流と印加電圧とをグラフにプロットした。
【０１０８】
表１及び図８からも分かるように、絶縁部材１５２の厚さ「ａ」が６ｍｍ以上であれば、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に３５ｋＶの電圧を印加した場合であっても、リーク電流を０．０１ｍＡ程度に抑えることが可能となる。また、絶縁部材１５２の厚さ「ａ」が１２ｍｍ以上であれば、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に４５ｋＶの電圧を印加した場合であっても、リーク電流を０．０１ｍＡ程度に抑えることが可能となる。
【０１０９】
［試験例２］
試験例２は、リーク電流を所定範囲内にとどめるためには、「絶縁部材１５２の表面に沿った絶縁部材１５２とコレクター１５０との間隔（ａ＋ｂ）」をどれくらいにすればよいかを明らかにするための試験例である。表２は、試験例２における実験結果を示す表である。図９は、試験例２における実験結果を示すグラフである。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
試験例２においては、実施形態１におけるナノ繊維製造装置１（但し、間隔「ａ＋ｂ」は５０ｍｍ、６０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１４０ｍｍ又は１６０ｍｍとした。また、厚さ「ａ」は４０ｍｍに固定した。）を用いて、ノズルプレート１１０にポリマー溶液を供給しない状態で、電源装置１６０から供給される電流（この場合リーク電流）が一定電流（例えば、０．０１ｍＡ、０．０２ｍＡ、０．０３ｍＡ、０．０４ｍＡ、０．０５ｍＡ）となるようにコレクター１５０とノズルブロック１１０との間に電圧を印加する。そして、そのときのリーク電流と印加電圧とをグラフにプロットする。
【０１１２】
表２及び図９からも分かるように、「間隔（ａ＋ｂ）」が５０ｍｍ以上であれば、コレクター１５０とノズル１１２との間に３５ｋＶの電圧を印加した場合であっても、リーク電流を０．０１ｍＡ程度に抑えることが可能となる。
【０１１３】
試験例１及び試験例２からも分かるように、絶縁部材１５２の厚さを「ａ」とし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たす場合に、電界紡糸に寄与しないリーク電流を極めて低い値に抑制することが可能となる。このため、「電界紡糸装置が異常であると判断する上限の閾値電流量であるところの所定の第１設定電流量と、正常運転時の電流量との差」又は「電界紡糸装置が異常であると判断する下限の閾値電流量であるところの所定の第２設定電流量と、正常運転時の電流量との差」を極めて小さなものにすることが可能となる。その結果、異常の発見をより早期に行うことが可能となり、より一層安全性に優れたナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【０１１４】
ところで、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる動作を行っている際には、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、補助ベルトが適切な位置となるような補助ベルトの位置制御が行われる。以下に、補助ベルトの位置制御について説明する。
【０１１５】
図１０は、補助ベルト位置制御装置１７４を説明するために示す図である。図１１は、補助ベルト位置制御装置１７４の動作を説明するために示す図である。図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は各工程図である。図１２は、張力制御装置１７８を説明するために示す図である。図１２（ａ）は補助ベルト１７２にかかる張力を制御する作業を行う際の張力制御装置１７８にの動作を説明するために示す図である。図１２（ｂ）は補助ベルト１７２を補助ベルト用ローラーから取り外す作業を行う際の張力制御装置１７８の動作を説明するために示す図である。なお、図１０〜図１２において、図面の簡素化のため、補助ベルト１７２と補助ベルト用ローラー１７３以外の部分を省略している。
【０１１６】
まず、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０１１７】
このとき、補助ベルト装置１７０は、補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転させる。それと並行して、補助ベルト位置計測センサー１７５により、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を計測し、さらに、張力制御装置１７８により、補助ベルト１７２にかかる張力を計測する。
【０１１８】
このとき、補助ベルト位置計測センサー１７５による計測により、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置が所定の位置からずれを生じたときには、補助ベルト位置制御装置１７４は、図１０に示すように、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かすことにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を所定の位置となるように制御をする。
【０１１９】
例えば、補助ベルトが紙面の左側に偏ってきたとする（図１１（ａ）〜図１１（ｂ）参照。）。この場合、補助ベルト位置計測センサー１７５による計測結果が補助ベルト位置制御装置１７４へ送信されると、補助ベルト位置制御装置１７４は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部（今回の場合は右端部）を下方に動かす変位量を算出し、算出された変位量に基づき、一対のエアースプリング装置１７６の膨らみ量を算出して、当該一対のエアースプリング装置１７６を制御する（図１１（ｃ））。その結果、補助ベルト１７２は紙面の右方向に移動し（図１１（ｄ））、最終的には正しい位置に戻る（図１１（ｅ））。
【０１２０】
また、張力制御装置１７９により、補助ベルト１７２にかかる張力が所定値よりも低くなったことを検知したときには、図１２（ａ）に示すように、空気圧によって補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿って補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を移動させる。これにより、補助ベルトの張力は所定値にまで戻る。
【０１２１】
また、図１２（ｂ）に示すように、（電界紡糸を開始するとき）補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり（電界紡糸を終了したとき）補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３から取り外したりする作業を行う際には、当該作業を容易とする位置まで補助ベルト用ローラー１７３ｃを（補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿って）移動させて、当該作業を容易化することができる。
【０１２２】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、コレクター１５０を取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト１７２及び補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置１７１を有する補助ベルト装置１７０をさらに備えるため、コレクター１５０と長尺シートＷとの間に大きな静電引力が発生したとしても、長尺シートＷとコレクター１５０との間に補助ベルト１７２が存在するため、長尺シートＷがコレクター１５０に引き寄せられたり、長尺シートＷの円滑な搬送が妨げられたりすることがなくなる。その結果、ナノ繊維を均一な条件で電界紡糸することが可能となることはもちろん、電界紡糸装置１の運転自体を停止することもなくなり、均一な品質（例えば、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維の直径分布、ナノ繊維の堆積量、ナノ繊維不織布の厚さ、ナノ繊維不織布の通気度など。）を有するナノ繊維を高い生産性で大量生産することが可能となる。
【０１２３】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、補助ベルト１７２が長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転するため、補助ベルト１７２の存在に起因して長尺シートＷの搬送状態に悪影響を与えてしまうこともない。また、本発明の電界紡糸装置２０においては、補助ベルト１７２が絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなるため、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に形成される電界分布に大きな影響を与えることもない。
【０１２４】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト１７２を掛け回す複数の補助ベルト用ローラー１７３と、補助ベルト用ローラー１７３ｃを回転させる駆動モーター１７６とを有するため、補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で確実に回転させることができるようになる。
【０１２５】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部における、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ａの位置を制御することにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を制御する補助ベルト位置制御装置１７４を有するため、当該補助ベルト用ローラー１７３ａの傾きを適宜制御することが可能となり、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を長時間にわたって精度良く制御することが可能となる。
【０１２６】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト位置制御装置１７４は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を回転自在に支持する支持軸を両側から挟むように配設された一対のエアースプリング装置１７６と、一対のエアースプリング装置１７６の膨らみ量をそれぞれ独立に制御する膨らみ量制御装置１８２とを有するため、補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った補助ベルトの位置を円滑に制御することが可能となる。
【０１２７】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を計測する補助ベルト位置計測センサー１７５をさらに有し、補助ベルト位置計測センサー１７５の計測結果に基づいて、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を制御するため、補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った補助ベルトの位置をより一層精度良く制御することが可能となる。
【０１２８】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト用ローラー１７３ｃについて、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を制御して補助ベルト１７２にかかる張力を制御する張力制御装置１７８をさらに有するため、コレクター１５０と補助ベルト１７２との間に大きな静電引力が発生したとしても、補助ベルト１７２の張力を当該静電引力に対抗できる程の大きな値に調整することが可能となり、長尺シートＷがコレクター１５０に引き寄せられることや、長尺シートＷの円滑な搬送が妨げられることを確実に防止することができるようになる。
【０１２９】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、張力制御装置１７８は、補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり複数の補助ベルト用ローラー１７３から取り外したりする作業を容易とする位置まで、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を制御可能であるため、補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり複数の補助ベルト用ローラー１７３から取り外したりする作業を容易とすることが可能となる。
【０１３０】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト１７２の幅は、長尺シートＷの幅に沿ったコレクター１５０の幅よりも広いため、長尺シートＷとコレクター１５０との間に補助ベルト１７２が確実に存在するようになり、長尺シートＷがコレクター１５０に引き寄せられたり、長尺シートＷの円滑な搬送が妨げられたりすることを確実に防止することが可能となる。
【０１３１】
なお、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、１台の電界紡糸装置ごとに１台の補助ベルト装置を配設したナノ繊維製造装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の電界紡糸装置２０のうち「２つ」〜「全部」のコレクター１５０を取り囲むように配設された１又は複数の補助ベルト１７２及び当該１又は複数の補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置１７１を有するナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０１３２】
［実施形態２］
実施形態２に係るナノ繊維製造装置２は、長時間にわたって複数の電界紡糸装置２０を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置２０のうち１つの電界紡糸装置２０についてだけ異常が発生したような場合には、当該異常を即座に検出可能とするものである。
なお、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２の構成は、基本的には実施形態１に係るナノ繊維製造装置１の構成と同様であるので、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２の構成は図示を省略する。
【０１３３】
実施形態２に係るナノ繊維製造装置２においては、主制御装置６０（図６参照。）は、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に３５ｋＶの電圧を印加した状態で電界紡糸を行っているとき、例えば０．２４ｍＡよりも大きい電流が複数の電源装置１６０のうち１又は複数の電源装置１６０から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置１６０に対して電流供給を停止させる電流供給停止信号を送信する。
【０１３４】
また、主制御装置６０は、例えば０．１８ｍＡよりも小さい電流が複数の電源装置１６０のうち１又は複数の電源装置１６０から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置が属する電界紡糸装置が異常である旨の警告信号（例えば、警告音を出させる信号又は警告表示を出させる信号）を出す。
【０１３５】
このように、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、複数の電界紡糸装置２０のうち１つの電界紡糸装置２０についてだけ異常が発生したような場合、当該異常を即座に検出することが可能となり、安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。このとき、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させるだけで、残りの電界紡糸装置の運転は停止させないようにすることもできるので、ナノ繊維の製造自体を停止しなくても済むようになる。
【０１３６】
また、主制御装置６０は、当該１又は複数の電源装置１６０に対して電流供給を停止させる電流供給停止信号を送信するときには、長尺シートＷに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めるために搬送装置１０に対して搬送速度を減速させる搬送速度減速信号を送信する。このため、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させたとしても、それに応じて搬送速度を減速させることにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。
【０１３７】
このとき、主制御装置６０は、搬送速度を減速させる前の第１期間Ｔ１に電流供給を行っていた電源装置１６０の台数をｎ台とし、搬送速度を減速させた後の第２期間Ｔ２に電力供給を行なう電源装置１６０の台数をｍ台としたとき、第２期間Ｔ２における搬送速度Ｖ２を第１期間Ｔ１における搬送速度Ｖ１の「ｍ／ｎ」倍に制御する。このような制御を行うことにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。なお、搬送速度Ｖの制御は、駆動ローラー１４，１５，１６，１７の回転速度を制御することにより行うことができる。
【０１３８】
また、主制御装置６０は、当該１又は複数の電源装置１６０に対して電流供給を停止させる電流供給停止信号を送信するときには、不活性ガス供給装置１９０（図７参照。）に対して当該１又は複数の電源装置１６０が属する電界紡糸装置２０における電界紡糸室１０２に不活性ガスを供給させる信号を送信することとしてもよい。これにより、火災などの事故を未然に防ぐことができ、より一層安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【０１３９】
また、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、上記した構成の主制御装置６０を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置２０を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置２０のうち１つの電界紡糸装置２０についてだけ異常が発生したような場合（所定の第１設定電流量よりも大きい電流が複数の電源装置のうち１又は複数の電源装置から供給されていること検知した場合）であっても、当該異常を即座に検出することが可能となり、安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【０１４０】
また、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、上記した構成の主制御装置６０を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置のうち１つの電界紡糸装置についてだけ異常が発生したような場合であっても、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させるだけで、残りの電界紡糸装置の運転は停止させないので、ナノ繊維の製造自体を停止しなくても済むようになる。
【０１４１】
従って、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、「電界紡糸装置が異常である」と判定する際の基準を甘く設定する必要がなくなる。よって、安全性を犠牲にすることなく、高い生産性でナノ繊維を大量生産することが可能となる。
【０１４２】
［実施形態３］
図１３は、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３の正面図である。図１４は、実施形態３における電界紡糸装置２０の正面図である。なお、図１３及び図１４においては、ノズルブロック１１０、原料タンク２００、中間タンク２３０及び再生タンク２７０，２７２については断面図として表示している。
【０１４３】
図１５は、実施形態３におけるノズルブロック１１０の断面図である。図１６は、実施形態におけるノズルブロック１１０の要部を示す図である。図１６（ａ）は図１５における符号Ａが示す範囲を拡大して示す図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）における符号Ｂが示す範囲を拡大して示す図であり、図１６（ｃ）はノズル基端部１３０の断面図であり、図１６（ｄ）はノズル１１２及びジャケット１３４の上面図である。
【０１４４】
なお、各図面は模式図であり、各構成要素の大きさは、必ずしも現実に即したものではない。また、上記した実施形態１においては、図１に示したように、電界紡糸装置２０は４台としたが、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３においては、図面の簡単化のため、電界紡糸装置２０を２台としている。ただし、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３においても、電界紡糸装置２０は、実施形態１と同様に４台とすることも可能であることは勿論である。
【０１４５】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３の全体的な構成は、基本的には実施形態１に係るナノ繊維製造装置１と同様であり、図１３において図１と同一構成要素には同一符号が付されている。実施形態３に係るナノ繊維製造装置３が実施形態１に係るナノ繊維製造装置と異なるのは、電界紡糸装置２０であり、ここでは、電界紡糸装置２０の構成について説明する。
【０１４６】
実施形態３における電界紡糸装置２０は、図１４に示すように、筐体１００と、ノズルブロック１１０と、コレクター１５０と、電源装置１６０と、補助ベルト装置１７０と、原料タンク２００と、第２移送装置２１０と、第２移送制御装置２２０と、中間タンク２３０と、供給装置２４０と、供給制御装置２４２と、第１移送装置２５０と、第１移送制御装置２６０と、再生タンク２７０，２７２とを備える。
【０１４７】
筐体１００は、導電体からなる。ノズルブロック１１０は、図１５に示すように、吐出口が上向きとなるように設けられている複数の上向きノズル１１２、ポリマー溶液供給経路１１４、ポリマー溶液回収経路１２０及び第２センサー１４２を有する。
【０１４８】
各上向きノズル１１２は、図１６（ａ）に示すように、上向きノズル１１２の基端部であるノズル基端部１３０、上向きノズル１１２の中間部であるノズル中間部１２８及び上向きノズル１１２の先端部であるノズル先端部１３２からなる。上向きノズル１１２は、図示による詳しい説明は省略するが、上向きノズル１１２の基端側（ノズル基端部１３０の基端側）にポリマー溶液供給経路側ねじ部１１８（後述）と対応する上向きノズル側ねじ部を有する。上向きノズル１１２の内部は空洞になっており、当該空洞はポリマー溶液供給経路１１４内の空洞と連通している。上向きノズル１１２は、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する。上向きノズル１１２は導電体、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウムなどからなる。
【０１４９】
ノズル先端部１３２は、図１６（ｂ）に示すように、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状からなる。円筒の軸と平面とのなす角度θは、５０°である。
【０１５０】
ノズル先端部１３２の先端側には斜面部１３３が形成され、当該斜面部１３３の先端は、ジャケット１３４の先端よりも上方に位置する。斜面部１３３の先端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ１は０．５ｍｍである。
【０１５１】
斜面部１３３の基端は、ジャケット１３４の先端よりも下方に位置する。斜面部１３３の基端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ２は０．５ｍｍである。
【０１５２】
上向きノズル１１２及びジャケット１３４を上向きノズル１１２の上方から円筒の軸に沿って見たとき（図１６（ｄ）参照。）、ジャケット１３４の内周に囲まれる領域の面積をＳ１とし、ノズル先端部１３２の外周に囲まれる領域の面積をＳ２とするとき、上向きノズル１１２及びジャケット１３４は、「Ｓ１−Ｓ２＝３．３×Ｓ２」となるように構成されている。
【０１５３】
ノズル中間部１２８は、略円筒形状からなる。ノズル基端部１３０は、図１６（ｃ）に示すように、六角形の筒状形状からなる。
【０１５４】
ポリマー溶液供給経路１１４は、図１５に示すように、略直方体形状を有し、内部に空洞を有し、この内部の空洞を介して供給装置２４０からのポリマー溶液を複数の上向きノズル１１２に供給する。ポリマー溶液供給経路１１４は、供給装置との接続部１１６を有し、当該供給装置との接続部１１６のところで供給装置２４０と接続されている。また、ポリマー溶液供給経路１１４は、ポリマー溶液供給経路側ねじ部１１８をさらに有する。ナノ繊維製造装置１においては、ポリマー溶液供給経路側ねじ部１１８と上向きノズル側ねじ部との嵌合によりポリマー溶液供給経路１１４と上向きノズル１１２とが結合されている。
【０１５５】
ポリマー溶液回収経路１２０は、受部１２１、溝部１２４、蓋部１２３及び複数のジャケット１３４から形成されてなる。ポリマー溶液回収経路１２０は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収する。
受部１２１は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を受ける。受部１２１は、ポリマー溶液供給経路１１４の上部に配置されている。受部１２１には、溝部１２４に向かってわずかに傾斜が設けられており、受けたポリマー溶液を溝部１２４に向かって導く機能を有する。
【０１５６】
溝部１２４は、受部１２１の側方に配置されている。溝部１２４は、底面において第１移送装置との接続部１２５を有し、当該第１移送装置との接続部１２５のところで第１移送装置２５０と接続されている。
蓋部１２３は、受部１２１を覆うとともに各上向きノズル１１２を通す複数のノズル用孔を有する。また、蓋部１２３は、ノズル用孔の周囲に蓋部側ねじ部１２２を有する。
【０１５７】
ジャケット１３４は、複数のノズル用孔から突出する各上向きノズル１１２の側面を覆う。ジャケット１３４は、ジャケット１３４の基端側であるジャケット基端部１３８と、ジャケット１２４の先端側であるジャケット先端部１４０を有する。ジャケット１３４においては、ジャケット先端部１４０は、ジャケット基端部１３８よりも細い。具体的には、ジャケット基端部１３８は、太さが一定の円筒状の形状を有し、ジャケット先端部１４０は、当該ジャケット先端部１４０とジャケット基端部１３８との接続部１３６から先端にかけて徐々に、具体的には一定の割合で太さが減少する円筒状の形状を有する（図１６（ａ）及び図１６（ｄ）参照。）。
【０１５８】
ジャケット１３４は、図示による詳しい説明は省略するが、ジャケット基端部１３８の基端側に蓋部側ねじ部１２２と対応するジャケット側ねじ部を有する。
ナノ繊維製造装置１においては、蓋部側ねじ部１２２とジャケット側ねじ部との嵌合により蓋部１２３とジャケット１３４とが結合されている。
【０１５９】
第２センサー１４２は、ポリマー溶液回収経路１２０におけるポリマー溶液の液面高さを測定する。具体的には、第２センサー１４２は溝部１２４の壁面に配置されており、溝部１２４に溜まったポリマー溶液の液面高さを測定する。第２センサー１２４は、例えば、光ファイバーセンサーからなる。
【０１６０】
原料タンク２００は、ナノ繊維の原料となるポリマー溶液を貯蔵する。原料タンク２００は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置２０１を内部に有する。原料タンク２００には、第２移送装置２１０のパイプ２１２が接続されている。
【０１６１】
第２移送装置２１０は、原料タンク２００又は再生タンク２７０，２７２から中間タンク２３０へポリマー溶液を移送する。第２移送装置２１０は、原料タンク２００と中間タンク２３０とを接続するパイプ２１２と、再生タンク２７０，２７２と中間タンク２３０とを接続するパイプ２１４とを有する。なお、パイプ２１２の末端は第１貯蔵部２３６（後述。）に接続されており、パイプ２１４の末端はパイプ２１２に接続されている。
【０１６２】
第２移送制御装置２２０は、第２移送装置２１０の移送動作を制御する。第２移送制御装置２２０は、バルブ２２２，２２４，２２６，２２８を有する。
バルブ２２２は、原料タンク２００からのポリマー溶液の移送を制御する。また、バルブ２２４は、原料タンク２００及び再生タンク２７０，２７２から中間タンク２３０へ流入するポリマー溶液の量を制御する。バルブ２２４による制御は、後述する第１センサー２３９で計測された液面高さに応じて行われる。
バルブ２２６は、再生タンク２７０からのポリマー溶液の移送を制御する。また、バルブ２２８は、再生タンク２７２からのポリマー溶液の移送を制御する。
【０１６３】
第２移送制御装置２２０は、上記したバルブ２２２，２２４，２２６，２２８により、ポリマー溶液を、原料タンク２００及び再生タンク２７０，２７２のうちいずれのタンクから中間タンク２３０へ移送するかについて制御する。また、第２移送制御装置２２０は、バルブ２２４により、第１センサー２３９で計測された液面高さに応じて、第２移送装置２１０の移送動作を制御する。また、第２移送制御装置２２０は、バルブ２２６，２２８により、ポリマー溶液を再生タンク２７０，２７２から中間タンク２３０へ移送する場合には、ポリマー溶液を複数の再生タンク２７０，２７２のうちいずれの再生タンクから移送するかについても制御する。
【０１６４】
中間タンク２３０は、原料タンク２００又は再生タンク２７０，２７２から供給されたポリマー溶液を貯蔵する。中間タンク２３０は、当該中間タンク２３０の下端が各上向きノズル１１２の上端よりも上方に位置するように配置されている。中間タンク２３０は、隔壁２３２と、気泡除去フィルター２３４と、第１センサー２３９とを有する。
【０１６５】
隔壁２３２は、ポリマー溶液が供給される供給部位を覆う。
気泡除去フィルター２３４は、隔壁２３２の底部に配設され、通過するポリマー溶液から気泡を除去する。気泡除去フィルター２３４は、例えば、０．１ｍｍ程度の目を有する網状の構造を有する。
【０１６６】
中間タンク２３０においては、隔壁２３２及び気泡除去フィルター２３４により、気泡除去フィルター２３４によって気泡が除去される前のポリマー溶液を貯蔵する第１貯蔵部２３６と、気泡除去フィルター２３４によって気泡が除去された後のポリマー溶液を貯蔵する第２貯蔵部２３８とが画成されている。
第２貯蔵部２３８は、供給経路２４０によりポリマー溶液供給経路１１４と接続されており、これにより、ナノ繊維製造装置１においては、第２貯蔵部２３８に貯蔵されたポリマー溶液がノズルブロック１１０のポリマー溶液供給経路１１４に供給される。
【０１６７】
第１センサー２３９は、第２貯蔵部２３８におけるポリマー溶液の液面高さを測定する。第１センサーは、例えば、光ファイバーセンサーからなる。
【０１６８】
供給装置２４０は、１本のパイプからなり、中間タンク２３０の第２貯蔵部２３８に貯蔵されたポリマー溶液をノズルブロック１１０のポリマー溶液供給経路１１４に供給する。なお、供給装置は、１つのノズルブロックにつき最低１本あればよい。
供給制御装置２４２は、供給装置２４０に設けられた１つのバルブからなり、供給装置２４０の供給動作を制御する。
【０１６９】
第１移送装置２５０は、パイプ２５２及びポンプ２５４を有し、ノズルブロック１１０のポリマー溶液回収経路１２０から再生タンク２７０，２７２へポリマー溶液を移送する。
ポンプ２５４は、ノズルブロック１１０近辺より上方にある再生タンク２７０，２７２へポリマー溶液を移送する動力を発生させる。
【０１７０】
第１移送制御装置２６０は、第１移送装置２５０の移送動作を制御する。第１移送制御装置２６０は、バルブ２６４，２６６及びポンプ２５４の制御装置（図示せず。）を備える。
バルブ２６４は、ポリマー溶液回収経路から再生タンク２７０へのポリマー溶液の移送動作を制御する。
バルブ２６６は、ポリマー溶液回収経路から再生タンク２７２へのポリマー溶液の移送動作を制御する。
【０１７１】
第１移送制御装置２６０は、上記バルブ２６４，２６６により、ポリマー溶液を、複数の再生タンク２７０，２７２のうちいずれの再生タンクへ移送するかについて制御する。
また、第１移送制御装置２６０は、上記バルブ２６４，２６６及びポンプ２５４の制御装置により、第２センサー１４２で測定されたポリマー溶液の液面高さに応じて、第１移送装置２５０の移送動作を制御する。
【０１７２】
複数の再生タンク２７０，２７２は、回収されたポリマー溶液を再生するための再生タンクであって、再生されたポリマー溶液を貯蔵する。再生タンク２７０，２７２は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置２７１，２７３をそれぞれ内部に有する。
【０１７３】
上記構成要素により、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３は、複数の上向きノズルの吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することを可能としたナノ繊維製造装置となる。
【０１７４】
実施形態３に係るナノ繊維製造方法は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することを可能とするナノ繊維製造方法である。
【０１７５】
まず、ポリマー溶液を、第２移送装置２１０のパイプ２１２を用いて、原料タンク２００から中間タンク２３０へ移送する。次に、中間タンク２３０内で気泡除去フィルター２３４を通って第１貯蔵部２３２から第２貯蔵部２３４に移動したポリマー溶液を、供給装置２４０を通じてポリマー溶液供給経路１１４に供給する。ナノ繊維製造装置１は、当該ポリマー溶液供給経路１１４に供給された複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸する。
【０１７６】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３は、オーバーフローしたポリマー溶液をポリマー溶液回収経路１２０で回収する。ポリマー溶液がポリマー溶液回収経路１２０の溝部１２４にある程度溜まったところで第１移送装置２５０を用いて再生タンク２７０へ移送し、回収する。
【０１７７】
再生タンク２７０に所定の量のポリマー溶液が溜まった後に、第１移送制御装置２６０により第１移送装置２５０による移送先を再生タンク２７２に切り替える。これにより、オーバーフローしたポリマー溶液は再生タンク２７２に回収されることとなり、再生タンク２７０で後の工程を行っているときに、再生タンク２７０にオーバーフローしたポリマー溶液が入ってしまうことがない。
【０１７８】
次に、回収したポリマー溶液における溶媒及び添加剤の含有率を測定する。当該測定は、再生タンク２７０中のポリマー溶液の一部をサンプルとして抜き取り、当該サンプルを分析することにより行うことができる。ポリマー溶液の分析は、既知の方法で行うことができる。
【０１７９】
次に、当該測定結果に基づいて、必要な量の溶媒及び添加剤その他の成分をポリマー溶液に添加する。これにより、回収されたポリマー溶液が再生される。その後に、当該再生タンク２７０内のポリマー溶液を第２移送装置２１０のパイプ２１２を用いて中間タンク２３０へ移送する。再生タンク２７０内のポリマー溶液を原料タンク２００内のポリマー材料に代えて、又は原料タンク２００内のポリマー材料とともに電界紡糸に用いることにより、再生タンク２７０内のポリマー溶液をナノ繊維の原料として再利用することができる。
【０１８０】
なお、再生タンク２７２に所定の量のポリマー溶液が溜まった後には、再生タンク２７０に所定の量のポリマー溶液が溜まった後にしたのと同様の方法により再生タンク２７２内のポリマー溶液をナノ繊維の原料として再利用することができる。
【０１８１】
実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するため、従来の下向きに取り付けられたノズルを用いたナノ繊維製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象が発生することがなく、高品質なナノ繊維を製造することが可能となる。
【０１８２】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながらナノ繊維を電界紡糸するため、常に十分な量のポリマー溶液がノズルに供給され、均一な品質を有するナノ繊維を製造することが可能となる。
【０１８３】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能であるため、原料の使用料を減らすことが可能となる結果、安価な製造コストでナノ繊維を製造することが可能となる。また、このことは省資源化の流れにも沿うものとなる。
【０１８４】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、ノズル先端部が、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有するため、上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローするポリマー溶液が、ノズル先端部の部分で滞留することなく速やかに流れ落ちるようになる。このため、電界紡糸する過程でポリマー溶液から溶媒が揮発する量を極めて少なくするとともに、上向きノズル１１２の吐出口の近傍において生成するポリマー固化物の量を極めて少なくすることが可能となる。その結果、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら電界紡糸する場合であっても、ポリマー固化物がナノ繊維に付着してナノ繊維の品質を低下させてしまうという問題を解決することが可能となる。
【０１８５】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、原料タンク２００と、再生タンク２７０，２７２と、中間タンク２３０と、第１移送装置２５０と、第１移送制御装置２６０と、第２移送装置２１０と、第２移送制御装置２２０とを備えるため、回収したポリマー溶液を再生タンク２７０，２７２に移送した後、当該ポリマー溶液の組成を測定するとともに、当該測定結果に応じてポリマー溶液に溶媒その他の必要な成分を添加することで、当該ポリマー溶液を元のポリマー溶液の組成と同じか極めて近い組成を有するポリマー溶液に再生することが可能となる。このため、実施形態に係るナノ繊維製造装置１によれば、オーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用可能としながら、電界紡糸過程における紡糸条件（この場合ポリマー溶液の組成）を長時間にわたって一定に保つことが可能となり、均一な品質を有するナノ繊維を大量生産することが可能となる。
【０１８６】
［実験例］
実施形態３に係るナノ繊維製造装置３を用いて、複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用した。具体的には、回収したポリマー溶液を再生タンク２７０，２７２に移送した後、当該ポリマー溶液の組成を測定するとともに、当該測定結果に応じてポリマー溶液に溶媒その他の必要な成分を添加することによりポリマー溶液を再生した。
【０１８７】
表３は、原料となるポリマー溶液の組成を示す表である。表４は、回収したポリマー溶液の組成を示す表である。表５は、再生したポリマー溶液の組成を示す表である。なお、表３〜表５における「相対重量」は、ポリウレタンの重量を１００としたときにおける各物質の相対重量を表している。
【０１８８】
［表３］
物質名 相対重量
ポリウレタン（ポリマー） １００．０
ジメチルホルムアミド（溶媒） ２４０．０
メチルエチルケトン（溶媒） １６０．０
【０１８９】
［表４］
物質名 相対重量
ポリウレタン（ポリマー） １００．０
ジメチルホルムアミド（溶媒） １９９．２
メチルエチルケトン（溶媒） ８５．４
【０１９０】
［表５］
物質名 相対重量
ポリウレタン（ポリマー） １００．０
ジメチルホルムアミド（溶媒） ２４０．０
メチルエチルケトン（溶媒） １６０．０
【０１９１】
表３〜表５に示すように、実験例によれば、当該ポリマー溶液を元のポリマー溶液の組成と同じか極めて近い組成を有するポリマー溶液に再生することができた。
【０１９２】
上記実験例においては、回収したポリマー溶液に、ポリウレタン１００ｇ当たり４０．８ｇのジメチルホルムアミド及び７４．６ｇのメチルエチルケトンを添加することにより、ポリマー溶液を再生した。
【０１９３】
なお、上記実施形態３に係るナノ繊維製造装置３において説明した各種の数値（例えば、円筒の軸と平面とのなす角度θ、斜面部１３３の先端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ１、斜面部１３３の基端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ２など）は、上記した各数値に限定されるものではなく、適宜、最適な値を設定することができる。例えば、円筒の軸と平面とのなす角度θは、５０°に限られるものではなく、１５°〜６０°の範囲内にあるナノ繊維製造装置に本発明を適用することができる。
【０１９４】
［実施形態４］
図１７は、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４を説明するために示す図である。実施形態４に係るナノ繊維製造装置４は、図１７に示すように、通気度計測装置４０により計測された通気度Ｐに基づいて搬送速度Ｖを制御する搬送速度制御装置５０を備えている。搬送速度制御装置５０は、主制御装置６０（図１（ｂ）参照。）が有する複数の機能のうちの１つとして当該主制御装置６０に設けられる。
なお、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４の全体的な構成は、基本的には実施形態１に係るナノ繊維製造装置１の構成（図１参照。）と同様であるので、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４の全体的な構成は図示を省略する。
【０１９５】
通気度計測装置４０は、図１７に示すように、長尺シートＷの通気度Ｐを計測する通気度計測部４１と、通気度計測部４１を長尺シートＷの幅方向に沿って所定の周期Ｔで往復移動させる駆動部４３と、駆動部４３及び通気度計測部４１の動作を制御するとともに、通気度計測部４１からの計測結果を受けて処理する制御部４４を備える。駆動部４３と、制御部４４は、本体部４２に配設されている。通気度計測装置４０としては、公知の通気度計測装置を用いることができる。
【０１９６】
通気度計測装置４０は、計測された通気度Ｐの値をそのまま搬送速度制御装置５０に送信することもできるし、計測された通気度Ｐを所定の周期Ｔ又は当該周期Ｔのｎ倍に相当する時間（但し、ｎは自然数）で平均して得られる平均通気度＜Ｐ＞の値を搬送速度制御装置５０に送信することもできる。
【０１９７】
搬送速度制御装置５０は、通気度計測部４０により計測された通気度Ｐ又は平均通気度＜Ｐ＞に基づいて搬送装置１０が搬送する長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御する。例えば、長時間の電界紡糸過程において通気度Ｐが大きくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより通気度を小さくする。
【０１９８】
一方、長時間の電界紡糸過程において通気度が小さくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより通気度を大きくする。なお、搬送速度Ｖの制御は、駆動ローラー１４，１５，１６，１７の回転速度を制御することにより行うことができる。
【０１９９】
図１８は、実施形態４に係るナノ繊維製造方法を説明するために示すフローチャートである。図１９は、通気度計測部４１の動きを説明するために示す図である。図１９（ａ）〜図１９（ｆ）は各工程図である。なお、図１９中、正弦曲線状に示される曲線は通気度計測部４１が長尺シートＷ上で通気度を計測した部位を繋ぐ軌跡である。
【０２００】
図２０は、通気度Ｐ、平均通気度＜Ｐ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２０（ａ）は通気度Ｐの時間変化を表すグラフであり、図２０（ｂ）は平均通気度＜Ｐ＞の時間変化を表すグラフであり、図２０（ｃ）は搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）中、符号Ｐ０は目標通気度を示し、符号ＰＨは許容される通気度の上限を示し、符号ＰＬは許容される通気度の下限を示す。図２０（ｃ）中、符号Ｖ０は搬送速度の初期値を示す。
【０２０１】
実施形態４に係るナノ繊維製造方法は、図１８のフローチャートに示すように、「長尺シート搬送・電界紡糸」、「通気度計測」、「平均通気度算出」、「ずれ量ΔＰ算出」の「搬送速度制御」の各工程を含む。
【０２０２】
１．長尺シートの搬送・電界紡糸（Ｓ１０）
長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０２０３】
このとき、以下の手順により、電界紡糸装置２０によりナノ繊維を堆積させた長尺シートＷの通気度Ｐを計測するとともに、通気度計測装置４０により計測された通気度Ｐに基づいて搬送速度Ｖを制御する。なお、実施形態１においては、図２０（ａ）〜図２０（ｃ）に示すように、時間ｔ経過前の期間については搬送速度の制御を行わず、時間ｔ経過後の期間については搬送速度の制御を行うこととしている。以下の変形例１及び２においても同様である。
【０２０４】
２．通気度計測（Ｓ１２）
まず、図１９（ａ）〜図１９（ｆ）に示すように、通気度計測部４１を長尺シートＷの幅方向ｙに沿って所定の周期Ｔ（例えば１秒）で往復移動させながら、長尺シートＷの通気度を計測する。通気度計測部４１による通気度の計測は例えば１０ｍｓ毎に行う。その結果、図２０（ａ）に示すようなグラフが得られる。
【０２０５】
３．平均通気度算出（Ｓ１４）
次に、通気度計測部４１により計測された通気度Ｐを所定の周期Ｔ（例えば１秒）で平均することにより平均通気度＜Ｐ＞を算出する。その結果、図２０（ｂ）に示すようなグラフが得られる。
【０２０６】
４．ずれ量ΔＰ算出（Ｓ１６）
次に、上記の平均通気度＜Ｐ＞と、所定の目標通気度Ｐ０とのずれ量ΔＰを算出する。
【０２０７】
５．搬送速度制御（Ｓ１８〜Ｓ２４）
次に、上記ずれ量ΔＰに基づいて搬送速度Ｖを制御する。
例えば、長時間の電界紡糸過程において通気度Ｐが大きくなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量ΔＰが正の場合）には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより通気度を小さくする。一方、長時間の電界紡糸過程において通気度が小さくなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量ΔＰが負の場合）には、搬送速度Ｖを速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより通気度を大きくする（図２０（ｃ）参照。）。これにより、時間ｔ経過後、徐々に通気度Ｐは所定の目標通気度Ｐ０の値に収斂する。
【０２０８】
実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、通気度計測装置により計測された通気度に基づいて搬送速度を制御することが可能となる。このため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。なお、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４においては、製造するナノ繊維不織布の通気度Ｐは、０．１５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜２００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓに設定することができる。
【０２０９】
また、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、通気度Ｐと目標通気度とのずれ量ΔＰに基づいて搬送速度Ｖを制御するため、例えば、上記ずれ量ΔＰが大きい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を大きくし、上記ずれ量ΔＰが小さい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となり、通気度の変動の程度に応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【０２１０】
また、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、搬送速度制御装置５０が、平均通気度＜Ｐ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することが可能であるため、長尺シートＷの幅方向ｙにおいて通気度Ｐに分布がある場合であっても、平均通気度＜Ｐ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することで、より適切に搬送速度の制御をすることが可能となる。
【０２１１】
また、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、所定の搬送速度Ｖで搬送されていく長尺シートＷにナノ繊維を堆積させるとともに、ナノ繊維が堆積した長尺シートＷの通気度Ｐを計測し、当該長尺シートＷの通気度Ｐに基づいて長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御することとしているため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【０２１２】
なお、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４は、均一な通気度を有する長尺シートに均
一な通気度を有するナノ繊維を堆積させることにより均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産する場合はもちろん、それほど均一ではない通気度を有する長尺シートにそれに応じた通気度を有するナノ繊維を堆積させることにより全体として均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産する場合にも好適に用いることができる。
【０２１３】
［実施形態５］
図２１は、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５を説明するために示す図である。図２１（ａ）は厚さ計測装置９０と搬送速度制御装置５０と搬送装置１０との関係を示すブロック図であり、図２１（ｂ）は厚さ計測部９２の構成を示す図である。図２２は、厚さ計測部９２の動きを説明するために示す平面図である。
なお、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５は、上記した実施形態４に係るナノ繊維製造装置４において、通気度計測装置４０を厚さ計測装置９０に換えた構成となっており、その他の構成は実施形態４に係るナノ繊維製造装置４と同様である。
【０２１４】
実施形態５に係るナノ繊維製造装置５は、図２１に示すように、電界紡糸装置２０によりナノ繊維を堆積させた長尺シートＷの厚さｋを計測する厚さ計測装置９０と、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋに基づいて搬送速度Ｖを制御する搬送速度制御装置５０とを備える。
【０２１５】
厚さ計測装置９０は、図２１（ａ）に示すように、３つの厚さ計測部９２と、当該３つの厚さ計測部９２の動作を制御するとともに、３つの厚さ計測部９２により計測された距離に基づいて長尺シートの厚さを算出する機能を有する本体部９１とを備える。厚さ計測装置９０は、厚さ計測部９２が計測した厚さに関する情報を搬送速度制御装置５０に送信する。搬送速度制御装置５０は、受信した当該厚さに関する情報に基づいて、搬送装置１０が長尺シートＷを搬送する際の長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御する。
【０２１６】
厚さ計測部９２は、図２１（ｂ）に示すように、長尺シートＷを挟んで向かい合うように配置され、三角測距方式により長尺シートＷまでの距離を計測する一対のレーザー測距装置９３，９４からなる。レーザー測距装置９３，９４は、レーザーダイオード９５と、当該レーザーダイオード９５から射出されたレーザー光を投光する投光レンズ９６と、投光レンズ９６から投光され、長尺シートＷの表面（一方の面又は他方の面）により反射されたレーザー光を受光する受光レンズ９７と、受光レンズ９７により受光されたレーザー光を受けるＣＣＤ素子からなる受光回路９８とを備える。
【０２１７】
このとき、受光回路９８上に形成されるビームスポットの位置は長尺シートＷの表面（一方の面又は他方の面）までの距離Ｌ１，Ｌ２により変化するため、その変化量を読み取ることにより距離Ｌ１，Ｌ２を計測することができる。長尺シートＷの厚さｋは、一対のレーザー測距装置９３，９４間の距離をＬ３としたとき、「ｋ＝Ｌ３−（Ｌ１＋Ｌ２）」の関係式により算出することができる。レーザー測距装置９３，９４としては、一般的なレーザー測距装置を用いることができる。
【０２１８】
厚さ計測装置９０は、図２２に示すように、上記した３つの厚さ度計測部４２として、長尺シートＷの幅方向ｙにおける異なる複数の位置（長尺シートの幅方向ｙにおける中央部、左端部、右端部）に配置された３つの厚さ計測部４２を備える。
【０２１９】
厚さ計測装置９０は、計測された厚さｋの値をそのまま搬送速度制御装置５０に送信することもできるし、３つの厚さ計測部４２で計測された厚さｋを平均して得られる平均厚さ＜ｋ＞の値を搬送速度制御装置５０に送信することもできる。
【０２２０】
搬送速度制御装置５０は、厚さ計測部４０により計測された厚さｋ又は平均厚さ＜ｋ＞に基づいて搬送装置１０が搬送する長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御する。例えば、長時間の電界紡糸過程において厚さｋが薄くなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより厚さｋを厚くする。一方、長時間の電界紡糸過程において厚さｋが厚くなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより厚さｋを薄く。なお、搬送速度Ｖの制御は、駆動ローラー１４，１５，１６，１７の回転速度を制御することにより行うことができる。
【０２２１】
図２３は、実施形態５に係るナノ繊維製造方法を説明するために示すフローチャートである。図２４は、厚さｋ、平均厚さ＜ｋ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２４（ａ）は厚さｋの時間変化を表すグラフであり、図２４（ｂ）は平均厚さ＜ｋ＞の時間変化を表すグラフであり、図２４（ｃ）は搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２４（ａ）及び図２４（ｂ）中、符号ｄ０は目標厚さを示し、符号ｄＨは許容される厚さの上限を示し、符号ｄＬは許容される厚さの下限を示す。図２４（ｃ）中、符号Ｖ０は搬送速度の初期値を示す。
【０２２２】
実施形態５に係るナノ繊維製造方法は、図２３のフローチャートに示すように、「目標厚さ設定」、「長尺シート搬送・電界紡糸」、「厚さ計測」、「平均厚さ算出」、「ずれ量Δｋ算出」の「搬送速度制御」の各工程を含む。
【０２２３】
１．目標厚さ設定（Ｓ１０）
製造するナノ繊維不織布の厚さを目標厚さｋ０として設定する。
【０２２４】
２．長尺シート搬送・電界紡糸（Ｓ１２）
長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０２２５】
このとき、以下の手順により、電界紡糸装置２０によりナノ繊維を堆積させた長尺シートＷの厚さｋを計測するとともに、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋに基づいて搬送速度Ｖを制御する。なお、実施形態１においては、図２４（ａ）〜図２４（ｃ）に示すように、時間ｔ経過前の期間については搬送速度の制御を行わず、時間ｔ経過後の期間については搬送速度の制御を行うこととしている。以下の変形例１及び２においても同様である。
【０２２６】
３．厚さ計測（Ｓ１４）
まず、図２２に示すように、３台の厚さ計測部４２により、長尺シートＷの厚さｋを計測する。厚さ計測部４２による厚さの計測は例えば１０ｍｓ毎に行う。その結果、図２４（ａ）に示すようなグラフが得られる。
【０２２７】
４．平均厚さ算出（Ｓ１６）
次に、３台の厚さ計測部４１により計測された厚さｋを平均することにより平均厚さ＜ｋ＞を算出する。その結果、図２４（ｂ）に示すようなグラフが得られる。
【０２２８】
５．ずれ量Δｋ算出（Ｓ１８）
次に、上記の平均厚さ＜ｋ＞と、所定の目標厚さｋ０とのずれ量Δｋを算出する。
【０２２９】
６．搬送速度制御（Ｓ２０〜Ｓ２６）
次に、上記ずれ量Δｋに基づいて搬送速度Ｖを制御する。
例えば、長時間の電界紡糸過程において厚さｋが薄くなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量Δｋが負の場合）には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより厚さｋを厚くする。一方、長時間の電界紡糸過程において厚さが厚くなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量Δｋが正の場合）には、搬送速度Ｖを速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより厚さを薄くする（図２４（ｃ）参照。）。これにより、時間ｔ経過後、徐々に厚さｋは所定の目標厚さｋ０の値に収斂する。
【０２３０】
実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋに基づいて搬送速度Ｖを制御することが可能となる。このため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。なお、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５においては、製造するナノ繊維不織布の厚さｋは、例えば、１μｍ〜１００μｍに設定することができる。
【０２３１】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋと所定の目標厚さｋ０とのずれ量Δｋに基づいて搬送速度Ｖを制御するため、例えば、上記ずれ量Δｋが大きい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を大きくし、上記ずれ量Δｋが小さい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となり、厚さの変動の程度に応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【０２３２】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、厚さ計測装置９０が、厚さ計測部として、長尺シートＷの幅方向ｙにおける異なる位置に配置された３台の厚さ計測部９２を備えるため、長尺シートの幅方向ｙの広域にわたって厚さを計測することが可能となり、より適切に搬送速度の制御をすることが可能となる。
【０２３３】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、搬送速度制御装置５０が、３台の厚さ計測部４０により計測された厚さｋを平均して得られる平均厚さ＜ｋ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することが可能であるため、長尺シートＷの幅方向ｙにおいて厚さｋに分布がある場合であっても、平均厚さ＜ｋ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することで、より適切に搬送速度の制御をすることが可能となる。
【０２３４】
実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、所定の搬送速度Ｖで搬送されていく長尺シートＷにナノ繊維を堆積させるとともに、ナノ繊維が堆積した長尺シートＷの厚さｋを計測し、当該長尺シートＷの厚さｋに基づいて長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御することとしているため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【０２３５】
なお、上記実施形態５に係るナノ繊維製造装置５における厚さ計測装置９０は、上記実施形態５に係るナノ繊維製造装置５に示すような方法により厚さを計測する厚さ計測装置に限られるものではなく、例えば、撮像手段によって撮像した画像などに基づいて厚さを計測するような厚さ計測装置であってもよい。
【０２３６】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５は、均一な厚さを有する長尺シートに均一
な厚さを有するナノ繊維を堆積させることにより均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産する場合はもちろん、それほど均一ではない厚さを有する長尺シートにそれに応じた厚さを有するナノ繊維を堆積させることにより全体として均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産する場合にも好適に用いることができる。
【０２３７】
［実施形態６］
図２５は、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６の正面図である。図２６は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１の平面図である。なお、図２５及び図２６においては、ポリマー溶液供給部及びポリマー溶液回収部の図示を省略してある。
【０２３８】
また、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、図面の簡単化のため、電界紡糸装置２０を２台としている。ただし、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においても、電界紡糸装置２０は、例えば実施形態１及び実施形態２と同様に４台とすることも可能であることは勿論である。また、図２５及び図２６において図１と同一構成要素には同一符号が付されている。
【０２３９】
実施形態６に係るナノ繊維製造装置６は、雰囲気調整された雰囲気調整空気を電界紡糸装置２０に供給する空気供給装置８０（図２６参照。）を有している。また、電界紡糸装置２０は、図２６に示すように、長尺シートＷにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を排出させる揮発性成分排出口６１０と、空気供給装置７０によって雰囲気調整された空気（雰囲気調整空気という。）を取り入れる雰囲気調整空気取り入れ口６２０とを備える。
【０２４０】
なお、電界紡糸装置２０側における揮発性成分排出口６１０の末端は、揮発性成分を排出することが可能な位置にあればよく、この条件を満たす限りにおいては、例えば、電界紡糸装置２０のノズルブロック１１０近辺にあってもよいし、電界紡糸装置２０の直上にあってもよいし、電界紡糸装置２０が設置されている部屋の天井にあってもよい。
【０２４１】
ＶＯＣ処理装置７０は、長尺シートＷにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分（ＶＯＣ）を燃焼して除去するものであり、ＶＯＣを燃焼する際に生じる燃焼熱によって生成した温風を空気供給装置８０に送出するための温風排出部（図示せず。）を有している。温風排出部によって排出される温風は、空気供給装置８０に供給される。なお、ＶＯＣ処理装置７０から排出される温風の温度は、４０℃〜１４０℃である。
【０２４２】
空気供給装置８０は、シリカゲルなどの除湿剤を用いて空気を除湿して除湿空気を生成する機能及び除湿することによって吸湿した除湿剤（吸湿除湿剤という。）を乾燥させて再生する機能を有する除湿装置８１０を有している。
【０２４３】
図２７は、空気供給装置８０の構成を模式的に示す図である。空気供給装置８０は、図２７に示すように、除湿装置８１０と、除湿装置８１０に送り込むべき空気(除湿空気と
するための空気)が流通する空気流通路８２０と、湿度及び温度などが適切に調整された
雰囲気調整空気が流通する雰囲気調整空気流通路８３０と、ＶＯＣ処理装置７０でＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風が流通する温風流通路８４０と、除湿装置８１０を通過した温風を排出させるための温風排出路８５０と、除湿装置８１０を駆動するための除湿装置駆動部８６０とを有している。なお、除湿装置８１０の詳細は後述する。
【０２４４】
空気流通路８２０は除湿空気とするための空気を除湿装置８１０に送り込むためのものであり、当該空気流通路８２０には、空気取り入れ口としてのダンパー８２１と、除湿装置８１０に空気を流入させる前の段階で当該空気が所定範囲の温度となるように温度調整を行う温度調整部８２２と、温度調整した空気を除湿装置８１０に送り込む送風機８２３とが設けられている。
【０２４５】
温度調整部８２２は、冷却部８２２Ｃとヒーター８２２Ｈとを有しており、これら冷却部８２２Ｃとヒーター８２２Ｈとを適宜選択的に動作させることによって除湿装置８１０に送り込むべき空気が適切な温度となるように温度調整することができる。これは、空気流通路８２０を流通する空気はいわゆる外気であるため、季節など種々の状況に応じて温度が変化する可能性があるからである。このため、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が高すぎる場合には、冷却部８２２Ｃを動作させることによって、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が適温となるようにし、逆に、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が低すぎる場合には、ヒーター８２２Ｈを動作させることによって、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が適温となるようにする。
【０２４６】
なお、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度をこのように調整する場合、具体的には、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が、電界紡糸装置２０において適切とされる雰囲気温度にできるだけ近い温度となるようにすることが好ましい。例えば、電界紡糸装置２０において適切とされる雰囲気温度が２５℃であるとすれば、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が２５℃に近い温度となるように温度調整する。
【０２４７】
このように、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度を予め適切な温度としておくことによって、除湿装置８１０によって生成された除湿空気の温度を、雰囲気調整空気流通路８３０に設けられている温度調整部８３１（後述する。）で調整する際に、大幅な温度調整が不要となるため、除湿空気の湿度を同じく雰囲気調整空気流通路８３０に設けられている湿度調整部８３２（後述する。）で調整する際に、湿度を高精度に調整することができる。
【０２４８】
雰囲気調整空気流通路８３０は、雰囲気調整空気を各電界紡糸装置２０に送り込むためのものであり、当該雰囲気調整空気流通路８３０には、除湿装置８１０によって生成された除湿空気の温度が電界紡糸装置２０において適切な温度となるように温度調整を行う温度調整部８３１と、当該除湿空気の湿度が電界紡糸装置２０において適切な湿度となるように湿度調整を行う湿度調整部８３２と、雰囲気調整空気を電界紡糸装置２０に送出するための送風機８３３とが設けられている。
【０２４９】
温度調整部８３１は、冷却部８３１Ｃとヒーター８３１Ｈとを有しており、冷却部８３１Ｃ及びヒーター８３１Ｈを適宜選択的に動作させることによって、各電界紡糸装置２０に送出する空気が適切な温度となるように温度調整することができる。
【０２５０】
温風流通路８４０は、ＶＯＣ処理装置６０から排出される温風を除湿装置８１０に送り込むためのものであり、当該温風流通路８４０には、温風の温度調整を行うための温風温度調整のヒーター８４１が設けられている。ヒーター８４１は、ＶＯＣ処理装置７０から送られてくる温風の温度が除湿剤を再生させるために必要な温度に達していない場合に、温風を適切な温度にまで上昇させるためのヒーターである。なお、温風流通路８４０には、ＶＯＣ処理装置７０から送られてくる温風の不純物を除去するためのフィルター８４２を必要に応じて設けるようにしてもよい。
【０２５１】
温風排出路８５０は、除湿装置８１０を通過した温風を排出するためのものであり、当該温風排出路８５０には、除湿装置８１０を通過した温風を外部に排出させるための送風機８５１が設けられている。
【０２５２】
図２７に示す空気供給装置８０においては、空気流通路８２０、雰囲気調整空気流通路８３０、温風流通路８４０及び温風排出路８５０における空気の流れを矢印で示しているが、実際には、それぞれに空気流通用のダクトが設けられており、当該ダクト内を空気が流通するようになっている。
【０２５３】
ところで、除湿装置８１０は、除湿剤を収納する除湿剤収納部８１１と、空気取り入れ部８１２と、除湿空気を送出する除湿空気送出部８１３と、ＶＯＣ処理装置７０から排出される温風を取り入れる温風取り入れ部８１４と、温風を外部に排出する温風排出部８１５とを有している。なお、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、除湿剤収納部８１１全体が１つの空間部となっており、当該空間部に除湿剤が充填されているものとする。
【０２５４】
このように構成された除湿装置８１０は、除湿剤を用いて除湿空気を生成するとともに除湿空気を生成することによって吸湿した吸湿除湿剤を、温風取り入れ部８１４から取り入れた温風により乾燥させて再生し、再生した除湿剤を用いて除湿空気を生成するという動作を繰り返し行う。
【０２５５】
図２８は、図２７に示す空気供給装置８０における除湿装置８１０を具体的に示す斜視図である。図２７及び図２８により除湿装置８１０を詳細に説明する。除湿装置８１０の外観形状は、両端が円形の端面となっている円筒状の箱体をなし、一方の端面８１０Ｌ（図３においては左側の端面）及び他方の端面８１０Ｒ（図２７においては右側の端面）の中心を貫く中心軸ｘを中心に回転可能となっている。除湿装置８１０は、除湿装置駆動部（モーターとする。）８６０に動力伝達ベルト８６１によって連結されており、除湿装置駆動部８６０によって例えば矢印ｃ方向に回転する。
【０２５６】
除湿装置８１０の内部には除湿剤収納部８１１が存在し、当該除湿剤収納部８１１には除湿剤（図示せず。)が充填されている。また、除湿装置８１０の一方の端面８１０Ｌ及
び他方の端面８１０Ｒは、空気の流通が可能で、かつ、充填されている除湿剤が外部に流出することがないような素材で形成されている。
【０２５７】
また、除湿装置８１０の一方の端面８１０Ｌには、空気を送り込むための空気取り入れ部８１２と、除湿装置８１０を通過した温風を排出させる温風排出部８１５とが中心軸ｘを挟んで存在し、除湿装置８１０の他方の端面８１０Ｒには、除湿空気を送出する除湿空気送出部８１３と、温風を取り込むための温風取り込み部８１４とが存在する。
【０２５８】
空気取り入れ部８１２は、空気流通路８２０を流通する空気の取り入れが可能な位置に存在し、温風排出部８１５は、除湿剤を通過した温風を温風排出路８５０に排出可能な位置に存在している。また、除湿空気送出部８１３は、除湿空気を雰囲気調整空気流通路８３０に送出可能な位置に存在し、温風取り込み部８１４は、温風流通路８４０を流通してくる温風の取り込みが可能な位置に存在する。
【０２５９】
そして、空気取り入れ部８１２及び除湿空気送出部８１３は、一方の端面８１０Ｌ及び他方の端面８１０Ｒにおける中心軸ｘから外れた位置にそれぞれが対向して存在している。また、温風取り入れ部８１４及び温風排出部８１５は、一方の端面８１０Ｌ及び他方の端面８１０Ｒにおける中心軸ｘから外れた位置で、かつ、空気取り入れ部８１２及び除湿空気送出部８１３とは異なる位置にそれぞれが対向して存在している。
【０２６０】
なお、除湿装置８１０は、中心軸ｘを中心に回転するものであるため、空気取り入れ部８１２、温風排出部８１５、除湿空気送出部８１３及び温風取り込み部８１４は除湿装置８１０において固定的な位置に設けられているものではなく、除湿装置８１０の回転に伴って変化する。
【０２６１】
すなわち、図２７においては、現時点において、空気流通路８２０を流通する空気の取り入れが可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の空気取り入れ部８１２とし、除湿空気を雰囲気調整空気流通路８３０に送出可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の除湿空気送出部８１３とし、温風流通路８４０を流通してくる温風の取り込みが可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の温風取り込み部８１４とし、除湿剤を通過した温風を温風排出路８５０に排出可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の温風排出部８１５として示している。
【０２６２】
ところで、除湿装置８１０を回転させる際は、除湿装置８１０を連続的に回転させるようにしてもよく、所定の回転角度ごとに間欠的に回転させるようにしてもよい。除湿装置８１０を連続的に回転させる場合には、除湿空気の生成に必要な時間と吸湿除湿剤の再生に必要な時間とを考慮して回転速度を設定することが好ましい。すなわち、除湿装置８１０が回転して行く間に、空気取り入れ部から取り入れた空気を所定湿度にまで除湿可能とするとともに、温風によって吸湿除湿剤を十分に乾燥可能とする速度で回転させる。
【０２６３】
また、除湿装置８１０を所定角度ごとに間欠的に回転させる場合には、除湿空気の生成に必要な時間と吸湿除湿剤の再生に必要な時間とを考慮して、間欠的な回転における回転の停止時間を設定することが好ましい。すなわち、空気取り入れ部から取り入れた空気を所定湿度にまでに除湿するに要する時間及び吸湿除湿剤を十分に乾燥させるに要する時間だけ回転を停止させたのち、回転を再開して所定角度だけ回転させるという動作を繰り返す。
【０２６４】
以上のように構成された実施形態６に係るナノ繊維製造装置６における電界紡糸の動作を説明する。まず、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。
【０２６５】
その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０２６６】
このようにして、ナノ繊維不織布を連続的に生産することが可能となる。このとき、均一な物性を有するナノ繊維不織布を連続的に製造するには、紡糸条件を長時間にわたって適切に保持することが重要である。紡糸条件として、各電界紡糸装置２０における雰囲気湿度及び雰囲気温度を適切な湿度及び温度を長時間にわたって保持すること重要である。なお、以下では、電界紡糸装置２０における雰囲気湿度及び雰囲気温度を単に湿度及び温度と表記する場合もある。
【０２６７】
実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、空気供給装置８０によって、雰囲気調整された空気を各電界紡糸装置２０に供給するようにしている。空気供給装置８０は、図２７及び図２８に示すように、除湿装置８１０の空気取り入れ部８１２から取り入れた空気を除湿剤によって除湿空気としたのち、当該除湿空気を除湿空気送出部８１３から送出する。除湿空気送出部８１３から送出された除湿空気は、冷却部８３１Ｃ、湿度調整部８３２及びヒーター８３１Ｈを通過することにより、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度となるように湿度調整及び温度調整がなされる。そして、当該湿度調整及び温度調整がなされた雰囲気調整空気が各電界紡糸装置２０に供給される。
【０２６８】
なお、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度というのは、どのようなナノ繊維不織布を製造するかなどによっても異なるが、湿度については２０％〜６０％の範囲となるように湿度調整することが好ましく、温度については２０℃〜４０℃の範囲となるように温度調整することが好ましい。
【０２６９】
そして、このような範囲のいずれかの湿度及び温度に調整された場合、当該湿度及び温度を保持した状態（恒湿度及び恒温度の状態）で電界紡糸を行うことが好ましい。例えば、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度が、湿度については３０％、温度については２５℃であるとした場合、各電界紡糸装置２０に送出すべき空気を当該湿度（３０％）と当該温度（２５℃）とに設定し、かつ、当該湿度及び温度を保持した状態で電界紡糸を行うことが好ましい。
【０２７０】
一方、各電界紡糸装置２０においては、電界紡糸を行う際、揮発性成分が高濃度で発生する。この揮発性成分は、ＶＯＣ処理装置７０に送出されて、ＶＯＣ処理装置７０によってＶＯＣを燃焼させて除去する処理が行われる。そして、ＶＯＣを燃焼させて除去する際の燃焼熱によって生成した温風は、空気供給装置８０に送出される。
【０２７１】
ＶＯＣ処理装置７０から送出されてくる温風は、空気供給装置８０における温風流通路８４０を通ってフィルター８４２を介してヒーター８４１に送られる。ヒーター８４１は、温風の温度が除湿剤を再生させるに必要な温度に達していない場合に、当該温風を適切な温度にまで上昇させるものであり、温風の温度が除湿剤を再生させるに適した温度であれば、特に動作せずに温風を通過させる。ヒーター８４１を通過した温風は、除湿装置８１０の温風取り入れ部８１４に供給され、除湿装置８１０に収納されている吸湿除湿剤を乾燥させて吸湿前の除湿剤に再生することができる。
【０２７２】
ところで、除湿装置８１０は、除湿装置駆動部８６０によって回転しているため、除湿空気を生成することによって吸湿した状態の吸湿除湿剤は、除湿装置８１０が回転して行くことよって、温風取り入れ部８１４からの温風に晒される位置となる。また、温風取り入れ部８１４からの温風によって、すでに再生された状態の除湿剤は、除湿装置８１０が回転して行くことよって、空気取り入れ部８１２から取り入れた空気に晒される位置となる。このような動作を繰り返すため、除湿空気の生成と吸湿除湿剤の再生とが繰り返し行われることとなる。
【０２７３】
また、除湿空気は、雰囲気調整空気流通路８３０を流通する過程で、湿度及び温度が所定湿度及び所定温度となるように湿度調整及び温度調整される。なお、湿度調整及び温度調整された湿度及び温度には、多少の誤差も許容される。例えば、湿度を３０％とすべき場合においては、３０％±５％程度が許容範囲であり、温度を２５℃とすべき場合においては、２５℃±１．０℃程度が許容範囲である。
【０２７４】
このように、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６によれば、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度に調整された空気（雰囲気調整空気）を各電界紡糸装置２０に供給することができる。それによって、各電界紡糸装置２０においては、均一な物性を有するナノ繊維不織布を連続的に大量生産することができる。
【０２７５】
また、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６によれば、除湿空気を生成することによって吸湿した吸湿除湿剤は、ＶＯＣを燃焼する際の燃焼熱によって生成した温風を用いて再生されるため、同じ除湿剤を繰り返し使用可能としている。このように、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、本来は廃棄されてしまうエネルギーを有効利用することができる。
【０２７６】
また、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６によれば、電界紡糸装置として、長尺シートＷが搬送されていく所定の搬送方向αに沿って直列に配置された複数の電界紡糸装置２０を備えているため、複数の電界紡糸装置２０のそれぞれにおいて長尺シートＷ上にナノ繊維を次々と堆積させることが可能となり、均一な物性を有するナノ繊維不織布をより一層高い生産性で大量生産することが可能となる。
【０２７７】
上記した除湿装置８１０は、除湿剤収納部８１１全体が１つの空間部となっていて、当該空間部に除湿剤が充填されているものを例示したが、このような構成に限られるものではなく、中心軸ｘを含む平面で除湿装置８１０の内部をｎ分割（ｎは２以上の自然数）することによってｎ個の除湿剤収納室を形成するようにし、ｎ個の除湿剤収納室それぞれに前記除湿剤が充填されているような構成としてもよい。
【０２７８】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０２７９】
（１）上記各実施形態においては、電界紡糸装置として４台の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置を例にとって本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３台又は５台以上の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８０】
（２）上記各実施形態においては、電源装置を各電界紡糸装置ごとに備えるナノ繊維製造装置を例にとって本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１台の電源装置から各電界紡糸装置に電力を供給するとともに、各電界紡糸装置に供給される電流量を計測し主制御装置に送信することが可能な電源装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８１】
（３）上記各実施形態においては、電源装置１６０の正極がコレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極がノズルブロック１１０に接続された電界紡糸装置を用いて本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電源装置の正極がノズルに接続され、電源装置の負極がコレクターに接続された電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８２】
（４）上記実施形態においては、１つの電界紡糸装置に１つのノズルブロックが配設されたナノ繊維製造装置を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図２９は、電界紡糸装置２０ａを説明するために示す図である。例えば、図２９に示すように、１つの電界紡糸装置２０ａに２つのノズルブロック１１０ａ１，１１０ａ２が配設されたナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできるし、２つ以上のノズルブロックが配設されたナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８３】
この場合、すべてのノズルブロックでノズル配列ピッチを同一にすることもできるし、各ノズルブロックでノズル配列ピッチを異ならせることもできる。また、すべてのノズルブロックでノズルブロックの高さ位置を同一にすることもできるし、各ノズルブロックでノズルブロックの高さ位置を異ならせることもできる。
【０２８４】
（５）本発明のナノ繊維製造装置においては、長尺シートの幅方向に沿ってノズルブロックを所定の往復運動周期で往復運動させる機構を備えていてもよい。当該機構を用いてノズルブロックを所定の往復運動周期で往復運動させながら電界紡糸を行うことにより、長尺シートの幅方向に沿ったポリマー繊維の堆積量を均一化することができる。この場合、ノズルブロックの往復運動周期や往復距離を、電界紡糸装置毎又はノズルブロック毎に独立して制御可能としてもよい。このような構成とすることにより、すべてのノズルブロックを同じ周期で往復運動させることもできるし、各ノズルブロックを異なる周期で往復運動させることもできる。また、すべてのノズルブロックで往復運動の往復距離を同一にすることもできるし、各ノズルブロックで往復運動の往復距離を異ならせることもできる。
【符号の説明】
【０２８５】
１・・・ナノ繊維製造装置、１０・・・搬送装置、２０，２０ａ・・・電界紡糸装置、３０・・・加熱装置、３２・・・ヒーター、４０・・・通気度計測装置、４１，４１ａ・・・通気度計測部、６０・・・主制御装置、７０・・・ＶＯＣ処理装置、８０・・・空気供給装置、９０・・・厚さ計測装置、１００・・・筐体、１１０，１１０ａ１，１１０ａ２・・・ノズルブロック、１１２・・・ノズル、１１４・・・ポリマー溶液供給経路、１２０・・・ポリマー溶液回収経路、１３２・・・ノズル先端部、１３４・・・ジャケット、１３６・・・ジャケット先端部とジャケット基端部との接続部、１３８・・・ジャケット基端部、１４０・・・ジャケット先端部、１５０・・・コレクター、１５２・・・絶縁部材、１６０・・・電源装置、１７０・・・補助ベルト装置、１７１・・・補助ベルト駆動装置、１７２・・・補助ベルト、１７３，１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄ，１７３ｅ・・・補助ベルト用ローラー、１７４・・・補助ベルト位置制御装置、１７５・・・補助ベルト位置計測センサー、１７６・・・一対のエアースプリング装置、１７７・・・膨らみ量制御装置、１７８・・・張力制御装置、２００・・・原料タンク、２１０・・・第２移送装置、２２０・・・第２移送制御装置、２３０・・・中間タンク、２５０・・・第１移送装置、２６０・・・第１移送制御装置、２７０，２７２・・・再生タンク、８１０・・・除湿装置、８１１，８１１ａ〜８１１ｆ・・・除湿剤収納部、８１２・・・空気取り入れ部、８１３・・・除湿空気送出部、８１４・・・温風取り入れ部、８１５・・・温風排出部、８２０・・・空気流通路、８２２，８３１・・・温度調整部、８３０・・・雰囲気調整空気流通路、８３２・・・湿度調整部、８４０・・・温風流通路、８６０・・・除湿装置駆動部、α・・・搬送方向、ｃ・・・除湿装置７１０の回転方向、ｋ・・・厚さ、Ｐ・・・通気度、ΔＰ，Δｋ・・・ずれ量、Ｖ・・・搬送速度、Ｗ・・・長尺シート、ｙ・・・長尺シートＷの幅方向、ｘ・・・中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ繊維製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺シートが搬送されていく所定の搬送方向に沿って電界紡糸装置が配置されたナノ繊維製造装置が知られている。また、このようなナノ繊維製造装置に用いられる電界紡糸装置として、ノズルブロックを接地した状態でコレクターに高電圧を印加して電界紡糸をする電界紡糸装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３０は、特許文献１に記載されている電界紡糸装置９００を説明するために示す図である。特許文献１に記載された電界紡糸装置９００は、図３０に示すように、ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク９０１と、ポリマー溶液を吐出する紡糸ノズル９０４及びガス流れを形成するガスノズル９０６を有するノズルブロック９０２と、導電性要素からなるコレクター９２０と、収集基材９１８を搬送するための繰り出しロール９２４及び巻き取りロール９２６とを備える。なお、図３０中、符号９１２は吸引ブロアを示し、符号９１４はガス収集管を示し、符号９２２は支持部材を示す。
【０００４】
特許文献１に記載された電界紡糸装置９００においては、コレクター９２０に負の高電圧を印加するとともにノズルブロック９０２を接地した状態で紡糸ノズル９０４からポリマー溶液を吐出することにより、搬送されていく収集基材上にナノ繊維を電界紡糸する。
【０００５】
特許文献１に記載された電界紡糸装置９００によれば、ノズルブロック９０２をはじめとして「紡糸ノズル９０４から吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク９０１」、「ポリマー溶液を原料タンク９０１からノズルブロック９０２まで移送するポリマー溶液移送機構（例えば、配管や送りポンプなど。）」のすべてが接地電位となるため、原料タンク９０１やポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、原料タンク９０１やポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化することがなくなる。
【０００６】
また、特許文献１に記載された電界紡糸装置９００によれば、比較的単純な形状・構造にすることが可能なコレクター９２０に高電圧を印加するとともに、比較的複雑な形状・構造を有するノズルブロック９０２を接地した状態で電界紡糸するため、望ましくない放電や電圧降下を起こし難くなり、常に安定した条件の下で電界紡糸することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５０６８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明の発明者の研究によれば、特許文献１に記載された電界紡糸装置のように、コレクターに高電圧を印加するとともにノズルブロックを接地した状態で電界紡糸する機構を有する電界紡糸装置であっても、実際上、コレクターと筐体その他の部材との間の絶縁が不十分になり易く、所望の性能を有するナノ繊維を製造するためにノズルブロックとコレクターとの間に極めて高い電圧（例えば３５ｋＶ）を印加して電界紡糸を行うような場合には、コレクターと筐体その他の部材との間で絶縁破壊が起こったり、絶縁破壊が起こらないまでもリーク電流が望ましくないレベルにまで大きくなったりする場合があることがわかった。そうなると、結局、電界紡糸装置の運転を停止する必要が生じてしまうため、電界紡糸装置を長時間にわたって連続して運転することが困難となり、ひいては、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが困難となる。
【０００９】
また、特許文献１に記載された電界紡糸装置９００においては、コレクターに高電圧が印加されていることから、コレクターと長尺シートとの間に大きな静電引力が発生し、これに起因して長尺シートがコレクターに引き寄せられて、長尺シートの円滑な搬送が妨げられる場合がある。その結果、長時間にわたってナノ繊維を均一な条件で電界紡糸することが困難となったり、ひどいときには電界紡糸装置の運転自体を停止しなければならなくなったりしてしまい、均一な品質（例えば、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維の直径分布、ナノ繊維の堆積量、ナノ繊維層の目付、ナノ繊維層の厚さ、ナノ繊維層の通気度など。）を有するナノ繊維を高い生産性で大量生産することが困難となる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが可能なナノ繊維製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［１］本発明のナノ繊維製造装置は、所定の搬送速度で搬送されていく長尺シートの搬送方向に沿って直列に配置され、前記長尺シートにナノ繊維を堆積させるための複数の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置であって、前記電界紡糸装置は、導電性を有する筐体と、前記筐体に絶縁部材を介して取り付けられたコレクターと、前記コレクターに対向する位置に位置し、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルを有するノズルブロックと、前記ノズルブロックと前記コレクターとの間に高電圧を印加する電源装置と、前記コレクターを取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト及び当該補助ベルトを前記長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置とを備え、前記電源装置は、当該電源装置の正電極及び負電極のうち一方の電極が、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうち他方の電極が、前記ノズルブロック及び前記筐体に接続され、前記絶縁部材は、ノズルブロック側から前記コレクターを見たとき、当該絶縁部材の外周が、前記コレクターの外周よりも外側に位置し、前記絶縁部材の厚さを「ａ」とし、前記絶縁部材の外周と前記コレクターの外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすことを特徴とする。
【００１２】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、筐体又はノズルブロックを接地することにより、ノズルブロックをはじめとして「ノズルから吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク」、「ポリマー溶液を原料タンクからノズルブロックまで移送するポリマー溶液移送機構（例えば、配管や送りポンプなど。）」のすべてが接地電位となるため、特許文献１に記載された電界紡糸装置の場合と同様に、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化することがなくなる。
【００１３】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、ノズルブロック側からコレクターを見たとき、絶縁部材の外周は、コレクターの外周よりも外側に位置し、絶縁部材の厚さを「ａ」とし、絶縁部材の外周と前記コレクターの外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすため、コレクターと筐体その他の部材との間の絶縁が十分良好なものとなり、後述する試験例からも明らかなように、ノズルブロックとコレクターとの間に３５ｋＶを印加して電界紡糸を行うような場合であっても、コレクターと筐体その他の部材との間で絶縁破壊が起こらなくなることがわかった。また、リーク電流を所定範囲内にとどめることができることがわかった。その結果、本発明の電界紡糸装置によれば、電界紡糸装置の運転を停止する必要が生じる頻度を極めて低いレベルにまで低減することが可能となるため、電界紡糸装置を長時間にわたって連続して運転することが可能となり、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが可能となる。
【００１４】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、リーク電流を所定範囲内にとどめることができることが可能となるため、電源装置からの供給電流を常時監視することによって、電界紡糸装置の異常を早期発見することが可能となるという効果も得られる。
【００１５】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、一方の電極がコレクターに接続され、他方の電極がノズルブロックに接続されるとともに当該他方の電極の電位が接地電位に落とされた電源装置を備えるため、特許文献１に記載された電界紡糸装置の場合と同様に、比較的単純な形状・構造にすることが可能なコレクターに高電圧を印加するとともに、比較的複雑な形状・構造を有するノズルブロックを接地した状態で電界紡糸するため、望ましくない放電や電圧降下を起こし難くなり、常に安定した条件の下で電界紡糸することが可能となる。
【００１６】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、コレクターを取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト及び当該補助ベルトを長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置を有する補助ベルト装置をさらに備えるため、コレクターと長尺シートとの間に大きな静電引力が発生したとしても、長尺シートとコレクターとの間に補助ベルトが存在するため、長尺シートがコレクターに引き寄せられたり、長尺シートの円滑な搬送が妨げられたりすることがなくなる。その結果、ナノ繊維を均一な条件で電界紡糸することが可能となることはもちろん、電界紡糸装置の運転自体を停止することもなくなり、均一な品質（例えば、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維の直径分布、ナノ繊維の堆積量、ナノ繊維不織布の厚さ、ナノ繊維不織布の通気度など。）を有するナノ繊維を高い生産性で大量生産することが可能となる。
【００１７】
なお、本発明のナノ繊維製造装置においては、補助ベルトが長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転するため、補助ベルトの存在に起因して長尺シートの搬送状態に悪影響を与えてしまうこともない。また、本発明のナノ繊維製造装置においては、補助ベルトが絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなるため、コレクターとノズルブロックとの間に形成される電界分布に大きな影響を与えることもない。
【００１８】
本発明のナノ繊維製造装置においては、補助ベルトは、０．７ｍｍ〜１０．０ｍｍの厚さを有するポリマー基材からなることが好ましい。ポリマーとしては、ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリアセチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマーなどを好ましく用いることができる。補助ベルトには、０．００１ｍｍ２〜１．０ｍｍ２の面積をもつ複数の孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
［２］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記補助ベルト駆動装置は、前記補助ベルトを掛け回す複数の補助ベルト用ローラーと、前記複数の補助ベルト用ローラーのうち少なくとも１つの補助ベルト用ローラーを回転させる駆動モーターと、前記複数の補助ベルト用ローラーのうち１つの補助ベルト用ローラーについて、当該補助ベルト用ローラーの一方の端部における、前記補助ベルトの内側から外側に向かう方向に沿った当該補助ベルト用ローラーの位置を制御することにより、前記補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った前記補助ベルトの位置を制御する補助ベルト位置制御装置とを有することが好ましい。
【００２０】
このような構成とすることにより、補助ベルトを長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で確実に回転させることができるようになる。また、当該補助ベルト用ローラーの傾きを適宜制御することが可能となり、補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った補助ベルトの位置を長時間にわたって精度良く制御することが可能となる。
【００２１】
［３］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記絶縁部材は、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンからなることが好ましい。
【００２２】
これらの材料は、高い絶縁性能、高い機械的強度及び高い加工性とを兼ね備えた材料であり、本発明の電界紡糸装置の絶縁部材として好適に用いることができる。
【００２３】
［４］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記長尺シートを搬送する搬送装置と、前記搬送装置及び前記複数の電界紡糸装置の動作を制御する主制御装置とをさらに備え、前記主制御装置は、前記複数の電界紡糸装置の各電源装置から供給される電流量を各電界紡糸装置ごとに監視するとともに、所定の第１設定電流量よりも大きい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置に対して電流供給を停止させる信号（以下、電流供給停止信号という。）を送信するとともに、前記長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めるために前記搬送装置に対して前記搬送速度を減速させる信号（以下、搬送速度減速信号という。）を送信することが好ましい。
【００２４】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、上記した構成の主制御装置を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置のうち１つの電界紡糸装置についてだけ異常が発生したような場合であっても、当該異常を即座に検出することが可能となり、安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【００２５】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、上記した構成の主制御装置を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置のうち１つの電界紡糸装置についてだけ異常が発生したような場合であっても、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させるだけで、残りの電界紡糸装置の運転は停止させないので、ナノ繊維の製造自体を停止しなくても済むようになる。
【００２６】
従って、本発明のナノ繊維製造装置によれば、「電界紡糸装置が異常である」と判定する際の基準を甘く設定する必要がなくなる。よって、安全性を犠牲にすることなく、高い生産性でナノ繊維を大量生産することが可能となる。
【００２７】
なお、本発明のナノ繊維製造装置によれば、上記した構成の主制御装置を備えるため、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させたとしても、それに応じて搬送速度を減速させることにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。その結果、均一な通気度や均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【００２８】
なお、本発明において、ナノ繊維不織布とは、ナノ繊維を堆積させた長尺シートのことをいう。ナノ繊維不織布は、これをこのまま製品としてもよいし、ナノ繊維不織布から長尺シートを除いて「ナノ繊維層のみからなる不織布」を製造し、これを製品としてもよい。また、「ナノ繊維」とは、ポリマーからなり、平均直径が数ｎｍ〜数千ｎｍの繊維のことをいう。また、「ポリマー溶液」とは、ポリマーを溶媒に溶解させた溶液のことをいう。
【００２９】
［５］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記主制御装置は、所定の第２設定電流量よりも小さい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置が異常状態である旨の警告（警告音又は警告表示）を出すことが好ましい。
【００３０】
このような構成とすることにより、異常が発生した電界紡糸装置の運転状況を確認したり、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させたりすることが可能となるため、より一層安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【００３１】
［６］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記主制御装置は、前記搬送速度を減速させる前の第１期間に電流供給を行っていた前記電源装置の台数をｎ台とし、前記搬送速度を減速させた後の第２期間に電流供給を行なう前記電源装置の台数をｍ台としたとき、前記第２期間における前記搬送速度を前記第１期間における前記搬送速度の「ｍ／ｎ」倍に制御することが好ましい。
【００３２】
このような構成とすることにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。
【００３３】
［７］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記ノズルは、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出するように上向きに取り付けられており、かつ、前記ノズルの先端部（以下、ノズル先端部という。）は、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有し、前記ノズルブロックは、当該ノズルに前記ポリマー溶液を供給するポリマー溶液供給経路及び前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収するポリマー溶液回収経路を有し、前記ノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら前記ノズルの吐出口から前記ポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収して前記ナノ繊維の原料として再利用可能とすることが好ましい。
【００３４】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、上向きに取り付けられた複数のノズルの吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するため、従来の下向きに取り付けられたノズルを用いたナノ繊維製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象が発生することがなく、高品質なナノ繊維を製造することが可能となる。
【００３５】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、複数のノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながらナノ繊維を電界紡糸するため、常に十分な量のポリマー溶液がノズルに供給され、均一な品質を有するナノ繊維を製造することが可能となる。
【００３６】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、複数のノズルの吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能であるため、原料の使用料を減らすことが可能となる結果、安価な製造コストでナノ繊維を製造することが可能となる。また、このことは省資源化の流れにも沿うものとなる。
【００３７】
また、本発明のナノ繊維製造装置によれば、ノズル先端部が、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有するため、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液が、ノズル先端部の部分で滞留することなく速やかに流れ落ちるようになる。このため、電界紡糸する過程でポリマー溶液から溶媒が揮発する量を極めて少なくするとともに、ノズルの吐出口の近傍において生成するポリマー固化物の量を極めて少なくすることが可能となる。その結果、本発明のナノ繊維製造装置によれば、ノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら電界紡糸する場合であっても、ポリマー固化物がナノ繊維に付着してナノ繊維の品質を低下させてしまうという問題を解決することが可能となる。
【００３８】
［８］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記円筒の軸と、前記平面とのなす角度は、１５°〜６０°の範囲内にあることが好ましい。
【００３９】
円筒の軸と平面とのなす角度を１５°〜６０°の範囲内にしたのは、当該角度が６０°以下である場合には、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液が当該ノズル先端部の部分で滞留することなく、より一層速やかに流れ落ちるようになるからであり、当該角度が１５°以上である場合には、ノズルの斜面の長さが長くなりすぎることに起因して電界紡糸条件がばらついてしまうということもなくなるからである。
【００４０】
［９］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記ポリマー溶液回収経路は、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を受ける受部と、前記受部を覆うとともに前記ノズルを通す複数のノズル用孔を有する蓋部と、前記複数のノズル用孔から突出する前記ノズルの各側面を覆う複数のジャケットから形成されてなり、前記ジャケットの基端側をジャケット基端部とし、前記ジャケットの先端側をジャケット先端部とするとき、前記ジャケット先端部は、前記ジャケット基端部よりも細いことが好ましい。
【００４１】
このような構成とすることにより、ノズルの側面を覆うジャケットの働きにより、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液から溶媒が揮発する量をより一層低減することが可能となる。
【００４２】
また、ジャケット先端部はジャケット基端部よりも細いため、ノズルの吐出口からオーバーフローするポリマー溶液から溶媒が揮発する量をより一層低減することが可能となる。
【００４３】
［１０］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記ナノ繊維の原料となる前記ポリマー溶液を貯蔵する原料タンクと、回収された前記ポリマー溶液を再生するための再生タンクであって、再生された前記ポリマー溶液を貯蔵する再生タンクと、前記原料タンク又は前記再生タンクから供給された前記ポリマー溶液を貯蔵する中間タンクと、前記ノズルブロックの前記ポリマー溶液回収経路から前記再生タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第１移送装置と、前記第１移送装置の移送動作を制御する第１移送制御装置と、前記原料タンク及び前記再生タンクから前記中間タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第２移送装置と、前記第２移送装置の移送動作を制御する第２移送制御装置とをさらに備えることが好ましい。
【００４４】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、複数のノズルの吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能であるため、原料の使用料を減らすことが可能となる結果、安価な製造コストでナノ繊維を製造することが可能となる。また、このことは省資源化の流れにも沿うものとなる。
【００４５】
なお、「移送装置」には、ポリマー溶液を通すパイプ、ポリマー溶液を移送するポンプなどが含まれる。また、「移送制御装置」には、ポリマー溶液の通過の可否及び通過量を制御するバルブ、当該バルブや上記したポンプの動作を制御する制御装置などが含まれる。
【００４６】
［１１］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記原料タンク及び前記再生タンクのうちいずれのタンクから前記中間タンクへ移送するかについて制御することが好ましい。
【００４７】
このような構成とすることにより、再生されたポリマー溶液が再生タンク内に貯蔵されていないとき又は十分に貯蔵されていないときには、原料タンクから中間タンクへポリマー溶液を移送し、再生されたポリマー溶液が再生タンク内に十分に貯蔵されているときには、再生タンクから中間タンクへポリマー溶液を移送するといった、再生タンク内に貯蔵されるポリマー溶液の量に応じて中間タンクへ移送するポリマー溶液の供給元を適切に制御することが可能となる。
【００４８】
なお、「原料タンク及び再生タンクのうちいずれのタンク」とは、原料タンク又は再生タンクのうち一方のタンクである場合と、原料タンク及び再生タンクの両方のタンクである場合との両方を含む。
【００４９】
［１２］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記再生タンクとして、複数の再生タンクを備え、前記第１移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクへ移送するかについて制御し、前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を前記再生タンクから前記中間タンクへ移送する場合には、前記ポリマー溶液を前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクから移送するかについても制御することが好ましい。
【００５０】
このような構成とすることにより、回収したポリマー溶液を再生するタンクとして、複数の再生タンクを順番に（交互に）使用することにより、ナノ繊維の製造を止めることなく回収したポリマー溶液の再生を行うことが可能となる。
【００５１】
［１３］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの通気度を計測する通気度計測装置と、前記通気度計測装置により計測された通気度に基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置とをさらに備えることが好ましい。
【００５２】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、通気度計測装置により計測された通気度に基づいて搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【００５３】
なお、本発明において、ナノ繊維を堆積させた長尺シートの通気度とは、長尺シート上に堆積させたナノ繊維層と、長尺シートとが積層された状態で通気度を計測した場合における通気度のことをいう。
【００５４】
［１４］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送速度制御装置は、前記通気度計測装置により計測された通気度と所定の目標通気度とのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することが好ましい。
【００５５】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、例えば、上記ずれ量が大きい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を大きくし、上記ずれ量が小さい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となるため、通気度の変動の程度に応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【００５６】
［１５］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの厚さを計測する厚さ計測装置と、前記厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置とを備えることが好ましい。
【００５７】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで厚さの変動量を所定の範囲に収める事が可能となり、その結果、均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
なお、本発明において、ナノ繊維を堆積させた長尺シートの厚さとは、長尺シート上に堆積させたナノ繊維層と、長尺シートとが積層された状態で厚さを計測した場合における厚さのことをいう。
【００５８】
［１６］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送速度制御装置は、前記厚さ計測装置により計測された厚さと所定の目標厚さとのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することが好ましい。
【００５９】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、例えば、上記ずれ量が大きい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を大きくし、上記ずれ量が小さい場合には、搬送速度の制御量（初期値からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となるため、厚さの変動の大きさに応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【００６０】
［１７］本発明のナノ繊維製造装置においては、雰囲気調整された空気を前記電界紡糸装置に供給する空気供給装置と、前記電界紡糸装置で発生する揮発性成分（以下、ＶＯＣという。）を燃焼して除去するＶＯＣ処理装置とをさらに備え、前記空気供給装置は、前記ＶＯＣ処理装置で前記ＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風により乾燥させた除湿剤を用いて除湿空気を生成する除湿装置を有することが好ましい。
【００６１】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、電界紡糸装置における雰囲気湿度及び雰囲気温度のうちの少なくとも雰囲気湿度を長時間にわたって適切な状態に保持することができる。すなわち、本発明のナノ繊維製造装置においては、ＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風により乾燥させた除湿剤によって除湿空気を生成するようにしているため、除湿剤を長時間にわたって使用することができ、それによって、電界紡糸装置の雰囲気湿度を長時間にわたって適切に保持することが可能となる。
【００６２】
なお、本発明において、「除湿空気」というのは、湿度がすべて取り除かれた空気を意味するものではなく、除湿剤によって所定の湿度にまで除湿された空気を意味するものである。
【００６３】
［１８］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記除湿装置は、前記除湿剤を収納する除湿剤収納部と、前記除湿空気とするための空気を取り入れる空気取り入れ部と、前記除湿空気を送出する除湿空気送出部と、前記燃焼熱によって生成した温風を取り入れる温風取り入れ部と、温風取り入れ部から取り入れた前記温風を外部に排出する温風排出部とを有し、前記取り入れた空気を除湿する際に用いた除湿剤を、前記温風取り入れ部から取り入れた温風により乾燥させて再生することが好ましい。
【００６４】
このような構成とすることにより、除湿空気を生成して送出することができるとともに、除湿空気を生成することによって吸湿した除湿剤（以下、吸湿除湿剤という。）を、ＶＯＣ処理を行う際に発生する燃焼熱によって生成した温風によって乾燥させて再生することができる。
【００６５】
［１９］本発明のナノ繊維製造装置においては、前記空気供給装置は、前記除湿空気とするための空気が流通する空気流通路と、前記除湿空気送出部から送出される除湿空気が流通する雰囲気調整空気流通路と、前記雰囲気調整空気流通路とは離間して設けられ、前記燃焼熱によって生成した温風を前記温風取入れ部に導く温風流通路と、前記除湿装置を駆動させる除湿装置駆動部とを有し、前記除湿装置駆動部は、前記除湿装置の前記空気取り入れ部が、前記空気流通路を流通してくる空気の取り入れが可能で、かつ、前記温風取り入れ部が、前記温風流通路を流通してくる温風の取入れが可能となるように前記除湿装置を駆動することが好ましい。
【００６６】
このような構成とすることにより、除湿空気を生成する動作と、吸湿除湿剤を乾燥させて再生する動作とを繰り返して行うことができ、除湿剤を長時間使用することができる。
【００６７】
本発明のナノ繊維製造装置によれば、高機能・高感性テキスタイルなどの衣料品、ヘルスケア、スキンケアなど美容関連用品、ワイピングクロス、フィルターなど産業資材、二次電池のセパレーター、コンデンサーのセパレーター、各種触媒の担体、各種センサー材料などの電子・機械材料、再生医療材料、バイオメディカル材料、医療用ＭＥＭＳ材料、バイオセンサー材料などの医療材料、その他の幅広い用途に使用可能なナノ繊維を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１を説明するために示す図である。
【図２】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる電界紡糸装置２０を説明するために示す図である。
【図３】電界紡糸装置２０の要部拡大図である。
【図４】補助ベルト装置１７０を長尺シートＷの搬送方向αに沿って見た図である。
【図５】実施形態における補助ベルト１７２を説明するために示す図である。
【図６】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる主制御装置６０の動作を説明するために示す図である。
【図７】実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる主制御装置６０の動作を説明するために示す図である。
【図８】試験例１における実験結果を示すグラフである。
【図９】試験例２における実験結果を示すグラフである。
【図１０】補助ベルト位置制御装置１７７を説明するために示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態１における補助ベルト位置制御装置１７７の動作を説明するために示す図である。
【図１２】実施形態１における張力制御装置１７９を説明するために示す図である。
【図１３】実施形態３に係るナノ繊維製造装置３の正面図である。
【図１４】実施形態３における電界紡糸装置２０の正面図である。
【図１５】実施形態３におけるノズルブロック１１０の断面図である。
【図１６】実施形態３におけるノズルブロック１１０の要部を示す図である。
【図１７】実施形態４に係るナノ繊維製造装置４を説明するために示す図である。
【図１８】実施形態４に係るナノ繊維製造方法を説明するために示すフローチャートである。
【図１９】通気度計測部４１の動きを説明するために示す図である。
【図２０】通気度Ｐ、平均通気度＜Ｐ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。
【図２１】実施形態５に係るナノ繊維製造装置５を説明するために示す図である。
【図２２】厚さ計測部４２の動きを説明するために示す平面図である。
【図２３】実施形態５に係るナノ繊維製造方法５を説明するために示すフローチャートである。
【図２４】厚さｋ、平均厚さ＜ｋ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。
【図２５】実施形態６に係るナノ繊維製造装置６の正面図である。
【図２６】実施形態６に係るナノ繊維製造装置６の平面図である。
【図２７】空気供給装置８０の構成を模式的に示す図である。
【図２８】図２７に示す空気供給装置８０における除湿装置８１０を具体的に示す斜視図である。
【図２９】電界紡糸装置２０ａを説明するために示す図である。
【図３０】特許文献１に記載されている電界紡糸装置９００を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下、本発明のナノ繊維製造装置について、図に示す実施形態に基づいて説明する。
【００７０】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１を説明するために示す図である。図１（ａ）はナノ繊維製造装置１の正面図であり、図１（ｂ）はナノ繊維製造装置１の平面図である。なお、図１においては、ポリマー溶液供給部及びポリマー溶液回収部の図示を省略してある。また、図１（ａ）においては、一部の構成要素は図２で示している。
図２は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる電界紡糸装置２０を説明するために示す図である。
【００７１】
図３は、電界紡糸装置２０の要部拡大図である。図３（ａ）は電界紡糸装置２０の要部拡大断面図であり、図３（ｂ）は電界紡糸装置２０の要部拡大平面図である。図４は、補助ベルト装置１７０を長尺シートＷの搬送方向αに沿って見た図である。図５は、実施形態における補助ベルト１７２を説明するために示す図である。図６及び図７は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１に用いられる主制御装置６０の動作を説明するために示す図である。
【００７２】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１は、図１に示すように、長尺シートＷを所定の搬送速度Ｖで搬送する搬送装置１０と、搬送装置１０により長尺シートＷが搬送されていく所定の搬送方向αに沿って直列に配置された複数の電界紡糸装置２０と、通気度計測装置４０と、「搬送装置１０、電界紡糸装置２０、後述する加熱装置３０、通気度計測装置４０、後述するＶＯＣ処理装置７０、後述する不活性ガス供給装置１９０、ポリマー供給装置及びポリマー回収装置」を制御する主制御装置６０とを備える。
【００７３】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、電界紡糸装置として、長尺シートＷが搬送されていく所定の搬送方向αに沿って直列に配置された４台の電界紡糸装置２０を備える。
【００７４】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１は、電界紡糸装置２０と通気度計測装置４０との間に配置され、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する加熱装置３０と、長尺シートＷにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を燃焼して除去するＶＯＣ処理装置７０と、主制御装置６０からの信号を受信し、異常が検出された電界紡糸装置２０における電界紡糸室１０２に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置１９０（図６及び図７参照）とをさらに備える。
【００７５】
搬送装置１０は、図１に示すように、長尺シートＷを繰り出す繰り出しローラー１１及び長尺シートＷを巻き取る巻き取りローラー１２並びに繰り出しローラー１１と巻き取りローラー１２との間に位置する補助ローラー１３，１８及び駆動ローラー１４，１５，１６，１７を備える。繰り出しローラー１１、巻き取りローラー１２及び駆動ローラー１４，１５，１６，１７は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される構造となっている。
【００７６】
電界紡糸装置２０は、図２に示すように、導電性を有する筐体１００と、筐体１００に絶縁部材１５２を介して取り付けられたコレクター１５０と、コレクター１５０に対向する位置に位置し、ポリマー溶液を吐出する複数のノズル１１２を有するノズルブロック１１０と、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に高電圧を印加する電源装置１６０と、コレクター１５０とノズルブロック１１０とを覆う所定の空間を画定する電界紡糸室１０２と、長尺シートＷが搬送されるのを補助する補助ベルト装置１７０とを備える。
【００７７】
ノズルブロック１１０は、図２及び図３に示すように、複数のノズル１１２として、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する複数の上向きノズル１１２を有する。そして、ナノ繊維製造装置１は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能となるように構成されている。ノズルブロック１１０は、直接接地されているか、筐体１００を介して接地されている。なお、以下では、「上向きノズル」を単に「ノズル」と表記する場合もある。
【００７８】
なお、本発明のナノ繊維製造装置には様々な大きさ及び様々な形状を有するノズルブロックを用いることができるが、ノズルブロック１１０は、例えば、上面から見たときに一辺が０．５ｍ〜３ｍの長方形（正方形を含む）に見える大きさ及び形状を有する。また、ノズル１１２は、例えば、１．５ｃｍ〜６．０ｃｍのピッチで配列されている。ノズル１１２の数は、例えば、３６個（縦横同数に配列した場合、６個×６個）〜２１９０４個（縦横同数に配列した場合、１４８個×１４８個）である。
【００７９】
コレクター１５０は、上記したように、導電性を有する筐体１００に絶縁部材１５２を介して取り付けられている。電源装置１６０の正極は、コレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極は、ノズルブロック１１０及び筐体１００に接続されている。そして、図３に示すように、ノズルブロック１１０側からコレクター１５０を見たとき、絶縁部材１５２の外周はコレクター１５０の外周よりも外側に位置し、絶縁部材１５２の厚さを「ａ」とし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たす。
【００８０】
絶縁部材１５２は、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンからなる。
【００８１】
複数のノズル１１２の上端からコレクター１５０までの距離を「ｃ」としたとき、「３００ｍｍ≧ｃ≧１００ｍｍ」を満たす。
【００８２】
補助ベルト装置１７０は、図２に示すように、コレクター１５０を取り囲む位置に回転自在に配置された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト１７２と、補助ベルト１７２を長尺シートＷに対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置１７１とを備える。
【００８３】
補助ベルト１７２は、図２又は図３に示すように、直径０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの糸を編むことにより作製された網状基材が積層された構造を有し、開口率は、１％〜４０％の範囲内にあるエンドレスベルトであり、幅は、長尺シートＷの幅に沿ったコレクター１５０の幅よりも広い。具体的には、例えば、直径０．２７ｍｍ及び０．１８ｍｍのポリエチレンの糸が交互に配列した１層目と、直径０．３５ｍｍのポリアセチレンの糸と０．３５ｍｍのポリエチレンが交互に配列された２層目とを直径０．２５ｍｍのポリエチレンの糸の縦糸で編むことにより作製された網状基材であり（図５（ａ）参照。）、当該網状素材が積層された「２．５層」構造を有する（図５（ｂ）参照。）ベルトを用いることができる。また、補助ベルト１７２の幅は２ｍで、複数の孔があり、開口率は４％であり、補助ベルトの１周は、コレクター１５０の長さなどにもよるが、例えば、６ｍのものを使用できる。
【００８４】
補助ベルト駆動装置１７１は、図２及び図４に示すように、補助ベルトを掛け回す５つの補助ベルト用ローラー１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄ，１７３ｅ（以下、１７３と記載することもある。）と、補助ベルト用ローラー１７３を回転させる駆動モーター（図示せず。）と、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を制御する補助ベルト位置制御装置１７４と、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を計測する補助ベルト位置計測センサー１７５と、補助ベルト１７２にかかる張力を制御する張力制御装置１７８とを有する。
【００８５】
補助ベルト１７２を掛け回す補助ベルト用ローラー１７３は、それぞれ幅方向に２．２ｍの長さを持つ。補助ベルト用ローラー１７３ａは、補助ベルト位置制御装置１７４からの信号を受信し、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部における、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ａの位置を制御する。補助ベルト用ローラー１７３ｃは、張力制御装置１７８からの信号を受信し、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を制御する。補助ベルト用ローラー１７３ｄは、図示しない駆動モーター１７６により回転する。
【００８６】
補助ベルト位置制御装置１７４は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部に取り付けられた回転自在に支持する支持軸を上下両側から挟むように配設された一対のエアースプリング装置１７６と、一対のエアースプリング装置の膨らみ量をそれぞれ独立に制御する膨らみ量制御装置１７７とを有する。
【００８７】
膨らみ量制御装置１７７は、補助ベルト位置計測センサー１７５の計測結果に基づいて、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かすことにより傾け、補助ベルトが長尺シートＷの幅方向に沿った所定の位置となるように一対のエアースプリング装置１７６の膨らみ量を制御する信号を送信する。
【００８８】
一対のエアースプリング装置１７６は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かすことにより、補助ベルト用ローラー１７３ａを傾けることができる。例えば、下側のエアースプリング装置を膨らませるとともに上側のエアースプリング装置を萎ませることにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かして、補助ベルト用ローラー１７３ａを傾けることができる。また、下側のエアースプリング装置を萎ませ、上側のエアースプリング装置を膨らませることにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの支持軸側を下に動かすことにより傾けることもできる。一対のエアースプリング装置１７６としては一般的なエアースプリング装置を用いることができる。
【００８９】
補助ベルト位置計測センサー１７５は、補助ベルト１７２の幅方向に沿った補助ベルトの位置を計測する位置センサーであり、計測結果を補助ベルト位置制御装置１７４に送る。位置センサーとしてはカメラを用いることができる。
【００９０】
張力制御装置１７８は、補助ベルトにかかる張力を計測し、補助ベルト用ローラー１７３ｃを空気圧等によって移動させることにより、補助ベルト１７２にかかる張力を制御する。また、補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり取り外したりする作業の際にも使用される。
【００９１】
電源装置１６０は、図７に示すように、電流供給部１６４と、電流供給部１６４からの電流を計測する電流計測部１６６と、電流供給部１６４の動作を制御するとともに電流計測部１６６からの計測結果を処理する制御部１６２とを備える。そして、電源装置１６０は、図６に示すように、コレクター１５０と複数のノズル１１２との間に高電圧を印加するとともに、電源装置１６０から供給される電流量を計測し、計測値を主制御装置６０へ送信する。また、主制御装置６０から電流供給停止信号を受信したときには電力供給を停止する。
【００９２】
加熱装置３０は、電界紡糸装置２０と通気度計測装置４０との間に配置され、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。加熱温度は、長尺シートＷやナノ繊維の種類によって異なるが、例えば、長尺シートＷを５０℃〜３００℃の温度に加熱することができる。
【００９３】
通気度計測装置４０は、ナノ繊維の堆積した長尺シートＷの通気度Ｐを計測するものであって、これについては実施形態４において詳細に説明する。
【００９４】
不活性ガス供給装置１９０は、図６に示すように、不活性ガスを供給する不活性ガスボンベ１９２と、不活性ガスを各電界紡糸室１０２に供給する不活性ガス供給ライン１９４と、主制御装置６０からの信号に応じて不活性ガスの供給制御を行う開閉バルブ１９６とを備える。
【００９５】
主制御装置６０は、搬送装置１０、電界紡糸装置２０、加熱装置３０、通気度計測装置４０、ＶＯＣ処理装置７０、不活性ガス制御装置１９２、ポリマー供給装置及びポリマー回収装置などを制御する。ＶＯＣ処理装置７０は、長尺シートにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を燃焼して除去する。
【００９６】
上記のように構成された実施形態１に係るナノ繊維製造装置１を用いてナノ繊維不織布を製造する方法について説明する。
【００９７】
まず、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【００９８】
以下に、実施形態１に係るナノ繊維製造方法における紡糸条件を例示的に示す。なお、以下に示す紡糸条件は、後述する他の実施形態においても共通するものである。
【００９９】
長尺シートＷとしては、各種材料からなる不織布、織物、編物などを用いることができる。長尺シートＷの厚さは、例えば５μｍ〜５００μｍのものを用いることができる。長尺シートＷの長さは、例えば１０ｍ〜１０ｋｍのものを用いることができる。
【０１００】
ナノ繊維の原料となるポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ）、シルク、セルロース、キトサンなどを用いることができる。
【０１０１】
ポリマー溶液に用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、クロロホルム、アセトン、水、蟻酸、酢酸、シクロヘキサン、ＴＨＦなどを用いることができる。複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。ポリマー溶液には、一般的な導電性向上剤を添加剤として含有させてもよい。
【０１０２】
また、搬送速度は、例えば０．２ｍ／分〜１００ｍ／分に設定することができる。ノズルブロック１１０とコレクター１５０とに印加する電圧は、１０ｋＶ〜８０ｋＶに設定することができ、本発明においては５０ｋＶ付近が好ましい。
【０１０３】
実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、筐体１００又はノズルブロック１１０を接地することにより、ノズルブロック１１０をはじめとして「ノズル１１２から吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を貯蔵する原料タンク」、「ポリマー溶液を原料タンクからノズルブロック１１０まで移送するポリマー溶液移送機構（例えば、配管や送りポンプなど。）」のすべてが接地電位となるため、特許文献１に記載された電界紡糸装置の場合と同様に、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、原料タンクやポリマー溶液移送機構を高耐電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化することがなくなる。
【０１０４】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、ノズルブロック１１０側からコレクター１５０を見たとき、絶縁部材１５２の外周は、コレクター１５０の外周よりも外側に位置し、絶縁部材１５２の厚さを「ａ」とし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすため、コレクター１５０と筐体１００その他の部材との間の絶縁が十分良好なものとなり、後述する試験例からも明らかなように、ノズルブロック１１０とコレクター１５０との間に３５ｋＶを印加して電界紡糸を行うような場合であっても、コレクター１５０と筐体１１０その他の部材との間で絶縁破壊が起こらなくなる。また、リーク電流を所定範囲内にとどめることができる。その結果、実施形態に係るナノ繊維製造装置１によれば、電界紡糸装置の運転を停止する必要が生じる頻度を極めて低いレベルにまで低減することが可能となるため、電界紡糸装置を長時間にわたって連続して運転することが可能となり、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に大量生産することが可能となる。
【０１０５】
［試験例１］
試験例１は、リーク電流を所定範囲内にとどめるためには、絶縁部材１５２の厚さ「ａ」をどれくらいにすればよいかを明らかにするための試験例である。表１は、試験例１における実験結果を示す表である。図８は、試験例１における実験結果を示すグラフである。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
試験例１においては、実施形態１におけるナノ繊維製造装置１（但し、厚さ「ａ」は５ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍ又は１２ｍｍとした。また、距離「ｂ」は３０ｍｍに固定した。）を用いて、ノズルブロック１１０にポリマー溶液を供給しない状態で、電源装置１６０から供給される電流（この場合リーク電流）が所定の電流（例えば、０．０１ｍＡ、０．０２ｍＡ、０．０３ｍＡ、０．０４ｍＡ、０．０５ｍＡ）となるようにコレクター１５０とノズルブロック１１０との間に電圧を印加する。そして、そのときのリーク電流と印加電圧とをグラフにプロットした。
【０１０８】
表１及び図８からも分かるように、絶縁部材１５２の厚さ「ａ」が６ｍｍ以上であれば、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に３５ｋＶの電圧を印加した場合であっても、リーク電流を０．０１ｍＡ程度に抑えることが可能となる。また、絶縁部材１５２の厚さ「ａ」が１２ｍｍ以上であれば、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に４５ｋＶの電圧を印加した場合であっても、リーク電流を０．０１ｍＡ程度に抑えることが可能となる。
【０１０９】
［試験例２］
試験例２は、リーク電流を所定範囲内にとどめるためには、「絶縁部材１５２の表面に沿った絶縁部材１５２とコレクター１５０との間隔（ａ＋ｂ）」をどれくらいにすればよいかを明らかにするための試験例である。表２は、試験例２における実験結果を示す表である。図９は、試験例２における実験結果を示すグラフである。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
試験例２においては、実施形態１におけるナノ繊維製造装置１（但し、間隔「ａ＋ｂ」は５０ｍｍ、６０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１４０ｍｍ又は１６０ｍｍとした。また、厚さ「ａ」は４０ｍｍに固定した。）を用いて、ノズルプレート１１０にポリマー溶液を供給しない状態で、電源装置１６０から供給される電流（この場合リーク電流）が一定電流（例えば、０．０１ｍＡ、０．０２ｍＡ、０．０３ｍＡ、０．０４ｍＡ、０．０５ｍＡ）となるようにコレクター１５０とノズルブロック１１０との間に電圧を印加する。そして、そのときのリーク電流と印加電圧とをグラフにプロットする。
【０１１２】
表２及び図９からも分かるように、「間隔（ａ＋ｂ）」が５０ｍｍ以上であれば、コレクター１５０とノズル１１２との間に３５ｋＶの電圧を印加した場合であっても、リーク電流を０．０１ｍＡ程度に抑えることが可能となる。
【０１１３】
試験例１及び試験例２からも分かるように、絶縁部材１５２の厚さを「ａ」とし、絶縁部材１５２の外周とコレクター１５０の外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たす場合に、電界紡糸に寄与しないリーク電流を極めて低い値に抑制することが可能となる。このため、「電界紡糸装置が異常であると判断する上限の閾値電流量であるところの所定の第１設定電流量と、正常運転時の電流量との差」又は「電界紡糸装置が異常であると判断する下限の閾値電流量であるところの所定の第２設定電流量と、正常運転時の電流量との差」を極めて小さなものにすることが可能となる。その結果、異常の発見をより早期に行うことが可能となり、より一層安全性に優れたナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【０１１４】
ところで、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる動作を行っている際には、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、補助ベルトが適切な位置となるような補助ベルトの位置制御が行われる。以下に、補助ベルトの位置制御について説明する。
【０１１５】
図１０は、補助ベルト位置制御装置１７４を説明するために示す図である。図１１は、補助ベルト位置制御装置１７４の動作を説明するために示す図である。図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は各工程図である。図１２は、張力制御装置１７８を説明するために示す図である。図１２（ａ）は補助ベルト１７２にかかる張力を制御する作業を行う際の張力制御装置１７８にの動作を説明するために示す図である。図１２（ｂ）は補助ベルト１７２を補助ベルト用ローラーから取り外す作業を行う際の張力制御装置１７８の動作を説明するために示す図である。なお、図１０〜図１２において、図面の簡素化のため、補助ベルト１７２と補助ベルト用ローラー１７３以外の部分を省略している。
【０１１６】
まず、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０１１７】
このとき、補助ベルト装置１７０は、補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転させる。それと並行して、補助ベルト位置計測センサー１７５により、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を計測し、さらに、張力制御装置１７８により、補助ベルト１７２にかかる張力を計測する。
【０１１８】
このとき、補助ベルト位置計測センサー１７５による計測により、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置が所定の位置からずれを生じたときには、補助ベルト位置制御装置１７４は、図１０に示すように、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を上下に動かすことにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を所定の位置となるように制御をする。
【０１１９】
例えば、補助ベルトが紙面の左側に偏ってきたとする（図１１（ａ）〜図１１（ｂ）参照。）。この場合、補助ベルト位置計測センサー１７５による計測結果が補助ベルト位置制御装置１７４へ送信されると、補助ベルト位置制御装置１７４は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部（今回の場合は右端部）を下方に動かす変位量を算出し、算出された変位量に基づき、一対のエアースプリング装置１７６の膨らみ量を算出して、当該一対のエアースプリング装置１７６を制御する（図１１（ｃ））。その結果、補助ベルト１７２は紙面の右方向に移動し（図１１（ｄ））、最終的には正しい位置に戻る（図１１（ｅ））。
【０１２０】
また、張力制御装置１７９により、補助ベルト１７２にかかる張力が所定値よりも低くなったことを検知したときには、図１２（ａ）に示すように、空気圧によって補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿って補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を移動させる。これにより、補助ベルトの張力は所定値にまで戻る。
【０１２１】
また、図１２（ｂ）に示すように、（電界紡糸を開始するとき）補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり（電界紡糸を終了したとき）補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３から取り外したりする作業を行う際には、当該作業を容易とする位置まで補助ベルト用ローラー１７３ｃを（補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿って）移動させて、当該作業を容易化することができる。
【０１２２】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、コレクター１５０を取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト１７２及び補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置１７１を有する補助ベルト装置１７０をさらに備えるため、コレクター１５０と長尺シートＷとの間に大きな静電引力が発生したとしても、長尺シートＷとコレクター１５０との間に補助ベルト１７２が存在するため、長尺シートＷがコレクター１５０に引き寄せられたり、長尺シートＷの円滑な搬送が妨げられたりすることがなくなる。その結果、ナノ繊維を均一な条件で電界紡糸することが可能となることはもちろん、電界紡糸装置１の運転自体を停止することもなくなり、均一な品質（例えば、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維の直径分布、ナノ繊維の堆積量、ナノ繊維不織布の厚さ、ナノ繊維不織布の通気度など。）を有するナノ繊維を高い生産性で大量生産することが可能となる。
【０１２３】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、補助ベルト１７２が長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転するため、補助ベルト１７２の存在に起因して長尺シートＷの搬送状態に悪影響を与えてしまうこともない。また、本発明の電界紡糸装置２０においては、補助ベルト１７２が絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなるため、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に形成される電界分布に大きな影響を与えることもない。
【０１２４】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト１７２を掛け回す複数の補助ベルト用ローラー１７３と、補助ベルト用ローラー１７３ｃを回転させる駆動モーター１７６とを有するため、補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で確実に回転させることができるようになる。
【０１２５】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部における、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ａの位置を制御することにより、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を制御する補助ベルト位置制御装置１７４を有するため、当該補助ベルト用ローラー１７３ａの傾きを適宜制御することが可能となり、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を長時間にわたって精度良く制御することが可能となる。
【０１２６】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト位置制御装置１７４は、補助ベルト用ローラー１７３ａの一方の端部を回転自在に支持する支持軸を両側から挟むように配設された一対のエアースプリング装置１７６と、一対のエアースプリング装置１７６の膨らみ量をそれぞれ独立に制御する膨らみ量制御装置１８２とを有するため、補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った補助ベルトの位置を円滑に制御することが可能となる。
【０１２７】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を計測する補助ベルト位置計測センサー１７５をさらに有し、補助ベルト位置計測センサー１７５の計測結果に基づいて、補助ベルト用ローラー１７３ａの幅方向に沿った補助ベルト１７２の位置を制御するため、補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った補助ベルトの位置をより一層精度良く制御することが可能となる。
【０１２８】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト駆動装置１７１は、補助ベルト用ローラー１７３ｃについて、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を制御して補助ベルト１７２にかかる張力を制御する張力制御装置１７８をさらに有するため、コレクター１５０と補助ベルト１７２との間に大きな静電引力が発生したとしても、補助ベルト１７２の張力を当該静電引力に対抗できる程の大きな値に調整することが可能となり、長尺シートＷがコレクター１５０に引き寄せられることや、長尺シートＷの円滑な搬送が妨げられることを確実に防止することができるようになる。
【０１２９】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、張力制御装置１７８は、補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり複数の補助ベルト用ローラー１７３から取り外したりする作業を容易とする位置まで、補助ベルト１７２の内側から外側に向かう方向に沿った補助ベルト用ローラー１７３ｃの位置を制御可能であるため、補助ベルト１７２を複数の補助ベルト用ローラー１７３に掛け回したり複数の補助ベルト用ローラー１７３から取り外したりする作業を容易とすることが可能となる。
【０１３０】
また、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１によれば、補助ベルト１７２の幅は、長尺シートＷの幅に沿ったコレクター１５０の幅よりも広いため、長尺シートＷとコレクター１５０との間に補助ベルト１７２が確実に存在するようになり、長尺シートＷがコレクター１５０に引き寄せられたり、長尺シートＷの円滑な搬送が妨げられたりすることを確実に防止することが可能となる。
【０１３１】
なお、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１においては、１台の電界紡糸装置ごとに１台の補助ベルト装置を配設したナノ繊維製造装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の電界紡糸装置２０のうち「２つ」〜「全部」のコレクター１５０を取り囲むように配設された１又は複数の補助ベルト１７２及び当該１又は複数の補助ベルト１７２を長尺シートＷの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置１７１を有するナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０１３２】
［実施形態２］
実施形態２に係るナノ繊維製造装置２は、長時間にわたって複数の電界紡糸装置２０を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置２０のうち１つの電界紡糸装置２０についてだけ異常が発生したような場合には、当該異常を即座に検出可能とするものである。
なお、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２の構成は、基本的には実施形態１に係るナノ繊維製造装置１の構成と同様であるので、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２の構成は図示を省略する。
【０１３３】
実施形態２に係るナノ繊維製造装置２においては、主制御装置６０（図６参照。）は、コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に３５ｋＶの電圧を印加した状態で電界紡糸を行っているとき、例えば０．２４ｍＡよりも大きい電流が複数の電源装置１６０のうち１又は複数の電源装置１６０から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置１６０に対して電流供給を停止させる電流供給停止信号を送信する。
【０１３４】
また、主制御装置６０は、例えば０．１８ｍＡよりも小さい電流が複数の電源装置１６０のうち１又は複数の電源装置１６０から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置が属する電界紡糸装置が異常である旨の警告信号（例えば、警告音を出させる信号又は警告表示を出させる信号）を出す。
【０１３５】
このように、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、複数の電界紡糸装置２０のうち１つの電界紡糸装置２０についてだけ異常が発生したような場合、当該異常を即座に検出することが可能となり、安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。このとき、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させるだけで、残りの電界紡糸装置の運転は停止させないようにすることもできるので、ナノ繊維の製造自体を停止しなくても済むようになる。
【０１３６】
また、主制御装置６０は、当該１又は複数の電源装置１６０に対して電流供給を停止させる電流供給停止信号を送信するときには、長尺シートＷに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めるために搬送装置１０に対して搬送速度を減速させる搬送速度減速信号を送信する。このため、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させたとしても、それに応じて搬送速度を減速させることにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。
【０１３７】
このとき、主制御装置６０は、搬送速度を減速させる前の第１期間Ｔ１に電流供給を行っていた電源装置１６０の台数をｎ台とし、搬送速度を減速させた後の第２期間Ｔ２に電力供給を行なう電源装置１６０の台数をｍ台としたとき、第２期間Ｔ２における搬送速度Ｖ２を第１期間Ｔ１における搬送速度Ｖ１の「ｍ／ｎ」倍に制御する。このような制御を行うことにより、長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めることが可能となる。なお、搬送速度Ｖの制御は、駆動ローラー１４，１５，１６，１７の回転速度を制御することにより行うことができる。
【０１３８】
また、主制御装置６０は、当該１又は複数の電源装置１６０に対して電流供給を停止させる電流供給停止信号を送信するときには、不活性ガス供給装置１９０（図７参照。）に対して当該１又は複数の電源装置１６０が属する電界紡糸装置２０における電界紡糸室１０２に不活性ガスを供給させる信号を送信することとしてもよい。これにより、火災などの事故を未然に防ぐことができ、より一層安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【０１３９】
また、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、上記した構成の主制御装置６０を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置２０を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置２０のうち１つの電界紡糸装置２０についてだけ異常が発生したような場合（所定の第１設定電流量よりも大きい電流が複数の電源装置のうち１又は複数の電源装置から供給されていること検知した場合）であっても、当該異常を即座に検出することが可能となり、安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。
【０１４０】
また、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、上記した構成の主制御装置６０を備えるため、たとえ長時間にわたって複数の電界紡糸装置を連続して運転するうちに、複数の電界紡糸装置のうち１つの電界紡糸装置についてだけ異常が発生したような場合であっても、異常が発生した電界紡糸装置の運転を停止させるだけで、残りの電界紡糸装置の運転は停止させないので、ナノ繊維の製造自体を停止しなくても済むようになる。
【０１４１】
従って、実施形態２に係るナノ繊維製造装置２によれば、「電界紡糸装置が異常である」と判定する際の基準を甘く設定する必要がなくなる。よって、安全性を犠牲にすることなく、高い生産性でナノ繊維を大量生産することが可能となる。
【０１４２】
［実施形態３］
図１３は、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３の正面図である。図１４は、実施形態３における電界紡糸装置２０の正面図である。なお、図１３及び図１４においては、ノズルブロック１１０、原料タンク２００、中間タンク２３０及び再生タンク２７０，２７２については断面図として表示している。
【０１４３】
図１５は、実施形態３におけるノズルブロック１１０の断面図である。図１６は、実施形態におけるノズルブロック１１０の要部を示す図である。図１６（ａ）は図１５における符号Ａが示す範囲を拡大して示す図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）における符号Ｂが示す範囲を拡大して示す図であり、図１６（ｃ）はノズル基端部１３０の断面図であり、図１６（ｄ）はノズル１１２及びジャケット１３４の上面図である。
【０１４４】
なお、各図面は模式図であり、各構成要素の大きさは、必ずしも現実に即したものではない。また、上記した実施形態１においては、図１に示したように、電界紡糸装置２０は４台としたが、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３においては、図面の簡単化のため、電界紡糸装置２０を２台としている。ただし、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３においても、電界紡糸装置２０は、実施形態１と同様に４台とすることも可能であることは勿論である。
【０１４５】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３の全体的な構成は、基本的には実施形態１に係るナノ繊維製造装置１と同様であり、図１３において図１と同一構成要素には同一符号が付されている。実施形態３に係るナノ繊維製造装置３が実施形態１に係るナノ繊維製造装置と異なるのは、電界紡糸装置２０であり、ここでは、電界紡糸装置２０の構成について説明する。
【０１４６】
実施形態３における電界紡糸装置２０は、図１４に示すように、筐体１００と、ノズルブロック１１０と、コレクター１５０と、電源装置１６０と、補助ベルト装置１７０と、原料タンク２００と、第２移送装置２１０と、第２移送制御装置２２０と、中間タンク２３０と、供給装置２４０と、供給制御装置２４２と、第１移送装置２５０と、第１移送制御装置２６０と、再生タンク２７０，２７２とを備える。
【０１４７】
筐体１００は、導電体からなる。ノズルブロック１１０は、図１５に示すように、吐出口が上向きとなるように設けられている複数の上向きノズル１１２、ポリマー溶液供給経路１１４、ポリマー溶液回収経路１２０及び第２センサー１４２を有する。
【０１４８】
各上向きノズル１１２は、図１６（ａ）に示すように、上向きノズル１１２の基端部であるノズル基端部１３０、上向きノズル１１２の中間部であるノズル中間部１２８及び上向きノズル１１２の先端部であるノズル先端部１３２からなる。上向きノズル１１２は、図示による詳しい説明は省略するが、上向きノズル１１２の基端側（ノズル基端部１３０の基端側）にポリマー溶液供給経路側ねじ部１１８（後述）と対応する上向きノズル側ねじ部を有する。上向きノズル１１２の内部は空洞になっており、当該空洞はポリマー溶液供給経路１１４内の空洞と連通している。上向きノズル１１２は、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する。上向きノズル１１２は導電体、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウムなどからなる。
【０１４９】
ノズル先端部１３２は、図１６（ｂ）に示すように、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状からなる。円筒の軸と平面とのなす角度θは、５０°である。
【０１５０】
ノズル先端部１３２の先端側には斜面部１３３が形成され、当該斜面部１３３の先端は、ジャケット１３４の先端よりも上方に位置する。斜面部１３３の先端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ１は０．５ｍｍである。
【０１５１】
斜面部１３３の基端は、ジャケット１３４の先端よりも下方に位置する。斜面部１３３の基端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ２は０．５ｍｍである。
【０１５２】
上向きノズル１１２及びジャケット１３４を上向きノズル１１２の上方から円筒の軸に沿って見たとき（図１６（ｄ）参照。）、ジャケット１３４の内周に囲まれる領域の面積をＳ１とし、ノズル先端部１３２の外周に囲まれる領域の面積をＳ２とするとき、上向きノズル１１２及びジャケット１３４は、「Ｓ１−Ｓ２＝３．３×Ｓ２」となるように構成されている。
【０１５３】
ノズル中間部１２８は、略円筒形状からなる。ノズル基端部１３０は、図１６（ｃ）に示すように、六角形の筒状形状からなる。
【０１５４】
ポリマー溶液供給経路１１４は、図１５に示すように、略直方体形状を有し、内部に空洞を有し、この内部の空洞を介して供給装置２４０からのポリマー溶液を複数の上向きノズル１１２に供給する。ポリマー溶液供給経路１１４は、供給装置との接続部１１６を有し、当該供給装置との接続部１１６のところで供給装置２４０と接続されている。また、ポリマー溶液供給経路１１４は、ポリマー溶液供給経路側ねじ部１１８をさらに有する。ナノ繊維製造装置１においては、ポリマー溶液供給経路側ねじ部１１８と上向きノズル側ねじ部との嵌合によりポリマー溶液供給経路１１４と上向きノズル１１２とが結合されている。
【０１５５】
ポリマー溶液回収経路１２０は、受部１２１、溝部１２４、蓋部１２３及び複数のジャケット１３４から形成されてなる。ポリマー溶液回収経路１２０は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収する。
受部１２１は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を受ける。受部１２１は、ポリマー溶液供給経路１１４の上部に配置されている。受部１２１には、溝部１２４に向かってわずかに傾斜が設けられており、受けたポリマー溶液を溝部１２４に向かって導く機能を有する。
【０１５６】
溝部１２４は、受部１２１の側方に配置されている。溝部１２４は、底面において第１移送装置との接続部１２５を有し、当該第１移送装置との接続部１２５のところで第１移送装置２５０と接続されている。
蓋部１２３は、受部１２１を覆うとともに各上向きノズル１１２を通す複数のノズル用孔を有する。また、蓋部１２３は、ノズル用孔の周囲に蓋部側ねじ部１２２を有する。
【０１５７】
ジャケット１３４は、複数のノズル用孔から突出する各上向きノズル１１２の側面を覆う。ジャケット１３４は、ジャケット１３４の基端側であるジャケット基端部１３８と、ジャケット１２４の先端側であるジャケット先端部１４０を有する。ジャケット１３４においては、ジャケット先端部１４０は、ジャケット基端部１３８よりも細い。具体的には、ジャケット基端部１３８は、太さが一定の円筒状の形状を有し、ジャケット先端部１４０は、当該ジャケット先端部１４０とジャケット基端部１３８との接続部１３６から先端にかけて徐々に、具体的には一定の割合で太さが減少する円筒状の形状を有する（図１６（ａ）及び図１６（ｄ）参照。）。
【０１５８】
ジャケット１３４は、図示による詳しい説明は省略するが、ジャケット基端部１３８の基端側に蓋部側ねじ部１２２と対応するジャケット側ねじ部を有する。
ナノ繊維製造装置１においては、蓋部側ねじ部１２２とジャケット側ねじ部との嵌合により蓋部１２３とジャケット１３４とが結合されている。
【０１５９】
第２センサー１４２は、ポリマー溶液回収経路１２０におけるポリマー溶液の液面高さを測定する。具体的には、第２センサー１４２は溝部１２４の壁面に配置されており、溝部１２４に溜まったポリマー溶液の液面高さを測定する。第２センサー１２４は、例えば、光ファイバーセンサーからなる。
【０１６０】
原料タンク２００は、ナノ繊維の原料となるポリマー溶液を貯蔵する。原料タンク２００は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置２０１を内部に有する。原料タンク２００には、第２移送装置２１０のパイプ２１２が接続されている。
【０１６１】
第２移送装置２１０は、原料タンク２００又は再生タンク２７０，２７２から中間タンク２３０へポリマー溶液を移送する。第２移送装置２１０は、原料タンク２００と中間タンク２３０とを接続するパイプ２１２と、再生タンク２７０，２７２と中間タンク２３０とを接続するパイプ２１４とを有する。なお、パイプ２１２の末端は第１貯蔵部２３６（後述。）に接続されており、パイプ２１４の末端はパイプ２１２に接続されている。
【０１６２】
第２移送制御装置２２０は、第２移送装置２１０の移送動作を制御する。第２移送制御装置２２０は、バルブ２２２，２２４，２２６，２２８を有する。
バルブ２２２は、原料タンク２００からのポリマー溶液の移送を制御する。また、バルブ２２４は、原料タンク２００及び再生タンク２７０，２７２から中間タンク２３０へ流入するポリマー溶液の量を制御する。バルブ２２４による制御は、後述する第１センサー２３９で計測された液面高さに応じて行われる。
バルブ２２６は、再生タンク２７０からのポリマー溶液の移送を制御する。また、バルブ２２８は、再生タンク２７２からのポリマー溶液の移送を制御する。
【０１６３】
第２移送制御装置２２０は、上記したバルブ２２２，２２４，２２６，２２８により、ポリマー溶液を、原料タンク２００及び再生タンク２７０，２７２のうちいずれのタンクから中間タンク２３０へ移送するかについて制御する。また、第２移送制御装置２２０は、バルブ２２４により、第１センサー２３９で計測された液面高さに応じて、第２移送装置２１０の移送動作を制御する。また、第２移送制御装置２２０は、バルブ２２６，２２８により、ポリマー溶液を再生タンク２７０，２７２から中間タンク２３０へ移送する場合には、ポリマー溶液を複数の再生タンク２７０，２７２のうちいずれの再生タンクから移送するかについても制御する。
【０１６４】
中間タンク２３０は、原料タンク２００又は再生タンク２７０，２７２から供給されたポリマー溶液を貯蔵する。中間タンク２３０は、当該中間タンク２３０の下端が各上向きノズル１１２の上端よりも上方に位置するように配置されている。中間タンク２３０は、隔壁２３２と、気泡除去フィルター２３４と、第１センサー２３９とを有する。
【０１６５】
隔壁２３２は、ポリマー溶液が供給される供給部位を覆う。
気泡除去フィルター２３４は、隔壁２３２の底部に配設され、通過するポリマー溶液から気泡を除去する。気泡除去フィルター２３４は、例えば、０．１ｍｍ程度の目を有する網状の構造を有する。
【０１６６】
中間タンク２３０においては、隔壁２３２及び気泡除去フィルター２３４により、気泡除去フィルター２３４によって気泡が除去される前のポリマー溶液を貯蔵する第１貯蔵部２３６と、気泡除去フィルター２３４によって気泡が除去された後のポリマー溶液を貯蔵する第２貯蔵部２３８とが画成されている。
第２貯蔵部２３８は、供給経路２４０によりポリマー溶液供給経路１１４と接続されており、これにより、ナノ繊維製造装置１においては、第２貯蔵部２３８に貯蔵されたポリマー溶液がノズルブロック１１０のポリマー溶液供給経路１１４に供給される。
【０１６７】
第１センサー２３９は、第２貯蔵部２３８におけるポリマー溶液の液面高さを測定する。第１センサーは、例えば、光ファイバーセンサーからなる。
【０１６８】
供給装置２４０は、１本のパイプからなり、中間タンク２３０の第２貯蔵部２３８に貯蔵されたポリマー溶液をノズルブロック１１０のポリマー溶液供給経路１１４に供給する。なお、供給装置は、１つのノズルブロックにつき最低１本あればよい。
供給制御装置２４２は、供給装置２４０に設けられた１つのバルブからなり、供給装置２４０の供給動作を制御する。
【０１６９】
第１移送装置２５０は、パイプ２５２及びポンプ２５４を有し、ノズルブロック１１０のポリマー溶液回収経路１２０から再生タンク２７０，２７２へポリマー溶液を移送する。
ポンプ２５４は、ノズルブロック１１０近辺より上方にある再生タンク２７０，２７２へポリマー溶液を移送する動力を発生させる。
【０１７０】
第１移送制御装置２６０は、第１移送装置２５０の移送動作を制御する。第１移送制御装置２６０は、バルブ２６４，２６６及びポンプ２５４の制御装置（図示せず。）を備える。
バルブ２６４は、ポリマー溶液回収経路から再生タンク２７０へのポリマー溶液の移送動作を制御する。
バルブ２６６は、ポリマー溶液回収経路から再生タンク２７２へのポリマー溶液の移送動作を制御する。
【０１７１】
第１移送制御装置２６０は、上記バルブ２６４，２６６により、ポリマー溶液を、複数の再生タンク２７０，２７２のうちいずれの再生タンクへ移送するかについて制御する。
また、第１移送制御装置２６０は、上記バルブ２６４，２６６及びポンプ２５４の制御装置により、第２センサー１４２で測定されたポリマー溶液の液面高さに応じて、第１移送装置２５０の移送動作を制御する。
【０１７２】
複数の再生タンク２７０，２７２は、回収されたポリマー溶液を再生するための再生タンクであって、再生されたポリマー溶液を貯蔵する。再生タンク２７０，２７２は、ポリマー溶液の分離や凝固を防ぐための撹拌装置２７１，２７３をそれぞれ内部に有する。
【０１７３】
上記構成要素により、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３は、複数の上向きノズルの吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することを可能としたナノ繊維製造装置となる。
【０１７４】
実施形態３に係るナノ繊維製造方法は、複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することを可能とするナノ繊維製造方法である。
【０１７５】
まず、ポリマー溶液を、第２移送装置２１０のパイプ２１２を用いて、原料タンク２００から中間タンク２３０へ移送する。次に、中間タンク２３０内で気泡除去フィルター２３４を通って第１貯蔵部２３２から第２貯蔵部２３４に移動したポリマー溶液を、供給装置２４０を通じてポリマー溶液供給経路１１４に供給する。ナノ繊維製造装置１は、当該ポリマー溶液供給経路１１４に供給された複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸する。
【０１７６】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３は、オーバーフローしたポリマー溶液をポリマー溶液回収経路１２０で回収する。ポリマー溶液がポリマー溶液回収経路１２０の溝部１２４にある程度溜まったところで第１移送装置２５０を用いて再生タンク２７０へ移送し、回収する。
【０１７７】
再生タンク２７０に所定の量のポリマー溶液が溜まった後に、第１移送制御装置２６０により第１移送装置２５０による移送先を再生タンク２７２に切り替える。これにより、オーバーフローしたポリマー溶液は再生タンク２７２に回収されることとなり、再生タンク２７０で後の工程を行っているときに、再生タンク２７０にオーバーフローしたポリマー溶液が入ってしまうことがない。
【０１７８】
次に、回収したポリマー溶液における溶媒及び添加剤の含有率を測定する。当該測定は、再生タンク２７０中のポリマー溶液の一部をサンプルとして抜き取り、当該サンプルを分析することにより行うことができる。ポリマー溶液の分析は、既知の方法で行うことができる。
【０１７９】
次に、当該測定結果に基づいて、必要な量の溶媒及び添加剤その他の成分をポリマー溶液に添加する。これにより、回収されたポリマー溶液が再生される。その後に、当該再生タンク２７０内のポリマー溶液を第２移送装置２１０のパイプ２１２を用いて中間タンク２３０へ移送する。再生タンク２７０内のポリマー溶液を原料タンク２００内のポリマー材料に代えて、又は原料タンク２００内のポリマー材料とともに電界紡糸に用いることにより、再生タンク２７０内のポリマー溶液をナノ繊維の原料として再利用することができる。
【０１８０】
なお、再生タンク２７２に所定の量のポリマー溶液が溜まった後には、再生タンク２７０に所定の量のポリマー溶液が溜まった後にしたのと同様の方法により再生タンク２７２内のポリマー溶液をナノ繊維の原料として再利用することができる。
【０１８１】
実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するため、従来の下向きに取り付けられたノズルを用いたナノ繊維製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象が発生することがなく、高品質なナノ繊維を製造することが可能となる。
【０１８２】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながらナノ繊維を電界紡糸するため、常に十分な量のポリマー溶液がノズルに供給され、均一な品質を有するナノ繊維を製造することが可能となる。
【０１８３】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用することが可能であるため、原料の使用料を減らすことが可能となる結果、安価な製造コストでナノ繊維を製造することが可能となる。また、このことは省資源化の流れにも沿うものとなる。
【０１８４】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、ノズル先端部が、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有するため、上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローするポリマー溶液が、ノズル先端部の部分で滞留することなく速やかに流れ落ちるようになる。このため、電界紡糸する過程でポリマー溶液から溶媒が揮発する量を極めて少なくするとともに、上向きノズル１１２の吐出口の近傍において生成するポリマー固化物の量を極めて少なくすることが可能となる。その結果、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら電界紡糸する場合であっても、ポリマー固化物がナノ繊維に付着してナノ繊維の品質を低下させてしまうという問題を解決することが可能となる。
【０１８５】
また、実施形態３に係るナノ繊維製造装置３によれば、原料タンク２００と、再生タンク２７０，２７２と、中間タンク２３０と、第１移送装置２５０と、第１移送制御装置２６０と、第２移送装置２１０と、第２移送制御装置２２０とを備えるため、回収したポリマー溶液を再生タンク２７０，２７２に移送した後、当該ポリマー溶液の組成を測定するとともに、当該測定結果に応じてポリマー溶液に溶媒その他の必要な成分を添加することで、当該ポリマー溶液を元のポリマー溶液の組成と同じか極めて近い組成を有するポリマー溶液に再生することが可能となる。このため、実施形態に係るナノ繊維製造装置１によれば、オーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用可能としながら、電界紡糸過程における紡糸条件（この場合ポリマー溶液の組成）を長時間にわたって一定に保つことが可能となり、均一な品質を有するナノ繊維を大量生産することが可能となる。
【０１８６】
［実験例］
実施形態３に係るナノ繊維製造装置３を用いて、複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら複数の上向きノズル１１２の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、複数の上向きノズル１１２の吐出口からオーバーフローしたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用した。具体的には、回収したポリマー溶液を再生タンク２７０，２７２に移送した後、当該ポリマー溶液の組成を測定するとともに、当該測定結果に応じてポリマー溶液に溶媒その他の必要な成分を添加することによりポリマー溶液を再生した。
【０１８７】
表３は、原料となるポリマー溶液の組成を示す表である。表４は、回収したポリマー溶液の組成を示す表である。表５は、再生したポリマー溶液の組成を示す表である。なお、表３〜表５における「相対重量」は、ポリウレタンの重量を１００としたときにおける各物質の相対重量を表している。
【０１８８】
［表３］
物質名 相対重量
ポリウレタン（ポリマー） １００．０
ジメチルホルムアミド（溶媒） ２４０．０
メチルエチルケトン（溶媒） １６０．０
【０１８９】
［表４］
物質名 相対重量
ポリウレタン（ポリマー） １００．０
ジメチルホルムアミド（溶媒） １９９．２
メチルエチルケトン（溶媒） ８５．４
【０１９０】
［表５］
物質名 相対重量
ポリウレタン（ポリマー） １００．０
ジメチルホルムアミド（溶媒） ２４０．０
メチルエチルケトン（溶媒） １６０．０
【０１９１】
表３〜表５に示すように、実験例によれば、当該ポリマー溶液を元のポリマー溶液の組成と同じか極めて近い組成を有するポリマー溶液に再生することができた。
【０１９２】
上記実験例においては、回収したポリマー溶液に、ポリウレタン１００ｇ当たり４０．８ｇのジメチルホルムアミド及び７４．６ｇのメチルエチルケトンを添加することにより、ポリマー溶液を再生した。
【０１９３】
なお、上記実施形態３に係るナノ繊維製造装置３において説明した各種の数値（例えば、円筒の軸と平面とのなす角度θ、斜面部１３３の先端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ１、斜面部１３３の基端とジャケット１３４の先端との円筒の軸に沿った間隔ｈ２など）は、上記した各数値に限定されるものではなく、適宜、最適な値を設定することができる。例えば、円筒の軸と平面とのなす角度θは、５０°に限られるものではなく、１５°〜６０°の範囲内にあるナノ繊維製造装置に本発明を適用することができる。
【０１９４】
［実施形態４］
図１７は、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４を説明するために示す図である。実施形態４に係るナノ繊維製造装置４は、図１７に示すように、通気度計測装置４０により計測された通気度Ｐに基づいて搬送速度Ｖを制御する搬送速度制御装置５０を備えている。搬送速度制御装置５０は、主制御装置６０（図１（ｂ）参照。）が有する複数の機能のうちの１つとして当該主制御装置６０に設けられる。
なお、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４の全体的な構成は、基本的には実施形態１に係るナノ繊維製造装置１の構成（図１参照。）と同様であるので、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４の全体的な構成は図示を省略する。
【０１９５】
通気度計測装置４０は、図１７に示すように、長尺シートＷの通気度Ｐを計測する通気度計測部４１と、通気度計測部４１を長尺シートＷの幅方向に沿って所定の周期Ｔで往復移動させる駆動部４３と、駆動部４３及び通気度計測部４１の動作を制御するとともに、通気度計測部４１からの計測結果を受けて処理する制御部４４を備える。駆動部４３と、制御部４４は、本体部４２に配設されている。通気度計測装置４０としては、公知の通気度計測装置を用いることができる。
【０１９６】
通気度計測装置４０は、計測された通気度Ｐの値をそのまま搬送速度制御装置５０に送信することもできるし、計測された通気度Ｐを所定の周期Ｔ又は当該周期Ｔのｎ倍に相当する時間（但し、ｎは自然数）で平均して得られる平均通気度＜Ｐ＞の値を搬送速度制御装置５０に送信することもできる。
【０１９７】
搬送速度制御装置５０は、通気度計測部４０により計測された通気度Ｐ又は平均通気度＜Ｐ＞に基づいて搬送装置１０が搬送する長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御する。例えば、長時間の電界紡糸過程において通気度Ｐが大きくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより通気度を小さくする。
【０１９８】
一方、長時間の電界紡糸過程において通気度が小さくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより通気度を大きくする。なお、搬送速度Ｖの制御は、駆動ローラー１４，１５，１６，１７の回転速度を制御することにより行うことができる。
【０１９９】
図１８は、実施形態４に係るナノ繊維製造方法を説明するために示すフローチャートである。図１９は、通気度計測部４１の動きを説明するために示す図である。図１９（ａ）〜図１９（ｆ）は各工程図である。なお、図１９中、正弦曲線状に示される曲線は通気度計測部４１が長尺シートＷ上で通気度を計測した部位を繋ぐ軌跡である。
【０２００】
図２０は、通気度Ｐ、平均通気度＜Ｐ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２０（ａ）は通気度Ｐの時間変化を表すグラフであり、図２０（ｂ）は平均通気度＜Ｐ＞の時間変化を表すグラフであり、図２０（ｃ）は搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）中、符号Ｐ０は目標通気度を示し、符号ＰＨは許容される通気度の上限を示し、符号ＰＬは許容される通気度の下限を示す。図２０（ｃ）中、符号Ｖ０は搬送速度の初期値を示す。
【０２０１】
実施形態４に係るナノ繊維製造方法は、図１８のフローチャートに示すように、「長尺シート搬送・電界紡糸」、「通気度計測」、「平均通気度算出」、「ずれ量ΔＰ算出」の「搬送速度制御」の各工程を含む。
【０２０２】
１．長尺シートの搬送・電界紡糸（Ｓ１０）
長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０２０３】
このとき、以下の手順により、電界紡糸装置２０によりナノ繊維を堆積させた長尺シートＷの通気度Ｐを計測するとともに、通気度計測装置４０により計測された通気度Ｐに基づいて搬送速度Ｖを制御する。なお、実施形態１においては、図２０（ａ）〜図２０（ｃ）に示すように、時間ｔ経過前の期間については搬送速度の制御を行わず、時間ｔ経過後の期間については搬送速度の制御を行うこととしている。以下の変形例１及び２においても同様である。
【０２０４】
２．通気度計測（Ｓ１２）
まず、図１９（ａ）〜図１９（ｆ）に示すように、通気度計測部４１を長尺シートＷの幅方向ｙに沿って所定の周期Ｔ（例えば１秒）で往復移動させながら、長尺シートＷの通気度を計測する。通気度計測部４１による通気度の計測は例えば１０ｍｓ毎に行う。その結果、図２０（ａ）に示すようなグラフが得られる。
【０２０５】
３．平均通気度算出（Ｓ１４）
次に、通気度計測部４１により計測された通気度Ｐを所定の周期Ｔ（例えば１秒）で平均することにより平均通気度＜Ｐ＞を算出する。その結果、図２０（ｂ）に示すようなグラフが得られる。
【０２０６】
４．ずれ量ΔＰ算出（Ｓ１６）
次に、上記の平均通気度＜Ｐ＞と、所定の目標通気度Ｐ０とのずれ量ΔＰを算出する。
【０２０７】
５．搬送速度制御（Ｓ１８〜Ｓ２４）
次に、上記ずれ量ΔＰに基づいて搬送速度Ｖを制御する。
例えば、長時間の電界紡糸過程において通気度Ｐが大きくなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量ΔＰが正の場合）には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより通気度を小さくする。一方、長時間の電界紡糸過程において通気度が小さくなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量ΔＰが負の場合）には、搬送速度Ｖを速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより通気度を大きくする（図２０（ｃ）参照。）。これにより、時間ｔ経過後、徐々に通気度Ｐは所定の目標通気度Ｐ０の値に収斂する。
【０２０８】
実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、通気度計測装置により計測された通気度に基づいて搬送速度を制御することが可能となる。このため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。なお、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４においては、製造するナノ繊維不織布の通気度Ｐは、０．１５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜２００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓに設定することができる。
【０２０９】
また、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、通気度Ｐと目標通気度とのずれ量ΔＰに基づいて搬送速度Ｖを制御するため、例えば、上記ずれ量ΔＰが大きい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を大きくし、上記ずれ量ΔＰが小さい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となり、通気度の変動の程度に応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【０２１０】
また、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、搬送速度制御装置５０が、平均通気度＜Ｐ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することが可能であるため、長尺シートＷの幅方向ｙにおいて通気度Ｐに分布がある場合であっても、平均通気度＜Ｐ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することで、より適切に搬送速度の制御をすることが可能となる。
【０２１１】
また、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４によれば、所定の搬送速度Ｖで搬送されていく長尺シートＷにナノ繊維を堆積させるとともに、ナノ繊維が堆積した長尺シートＷの通気度Ｐを計測し、当該長尺シートＷの通気度Ｐに基づいて長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御することとしているため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【０２１２】
なお、実施形態４に係るナノ繊維製造装置４は、均一な通気度を有する長尺シートに均
一な通気度を有するナノ繊維を堆積させることにより均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産する場合はもちろん、それほど均一ではない通気度を有する長尺シートにそれに応じた通気度を有するナノ繊維を堆積させることにより全体として均一な通気度を有するナノ繊維不織布を大量生産する場合にも好適に用いることができる。
【０２１３】
［実施形態５］
図２１は、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５を説明するために示す図である。図２１（ａ）は厚さ計測装置９０と搬送速度制御装置５０と搬送装置１０との関係を示すブロック図であり、図２１（ｂ）は厚さ計測部９２の構成を示す図である。図２２は、厚さ計測部９２の動きを説明するために示す平面図である。
なお、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５は、上記した実施形態４に係るナノ繊維製造装置４において、通気度計測装置４０を厚さ計測装置９０に換えた構成となっており、その他の構成は実施形態４に係るナノ繊維製造装置４と同様である。
【０２１４】
実施形態５に係るナノ繊維製造装置５は、図２１に示すように、電界紡糸装置２０によりナノ繊維を堆積させた長尺シートＷの厚さｋを計測する厚さ計測装置９０と、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋに基づいて搬送速度Ｖを制御する搬送速度制御装置５０とを備える。
【０２１５】
厚さ計測装置９０は、図２１（ａ）に示すように、３つの厚さ計測部９２と、当該３つの厚さ計測部９２の動作を制御するとともに、３つの厚さ計測部９２により計測された距離に基づいて長尺シートの厚さを算出する機能を有する本体部９１とを備える。厚さ計測装置９０は、厚さ計測部９２が計測した厚さに関する情報を搬送速度制御装置５０に送信する。搬送速度制御装置５０は、受信した当該厚さに関する情報に基づいて、搬送装置１０が長尺シートＷを搬送する際の長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御する。
【０２１６】
厚さ計測部９２は、図２１（ｂ）に示すように、長尺シートＷを挟んで向かい合うように配置され、三角測距方式により長尺シートＷまでの距離を計測する一対のレーザー測距装置９３，９４からなる。レーザー測距装置９３，９４は、レーザーダイオード９５と、当該レーザーダイオード９５から射出されたレーザー光を投光する投光レンズ９６と、投光レンズ９６から投光され、長尺シートＷの表面（一方の面又は他方の面）により反射されたレーザー光を受光する受光レンズ９７と、受光レンズ９７により受光されたレーザー光を受けるＣＣＤ素子からなる受光回路９８とを備える。
【０２１７】
このとき、受光回路９８上に形成されるビームスポットの位置は長尺シートＷの表面（一方の面又は他方の面）までの距離Ｌ１，Ｌ２により変化するため、その変化量を読み取ることにより距離Ｌ１，Ｌ２を計測することができる。長尺シートＷの厚さｋは、一対のレーザー測距装置９３，９４間の距離をＬ３としたとき、「ｋ＝Ｌ３−（Ｌ１＋Ｌ２）」の関係式により算出することができる。レーザー測距装置９３，９４としては、一般的なレーザー測距装置を用いることができる。
【０２１８】
厚さ計測装置９０は、図２２に示すように、上記した３つの厚さ度計測部４２として、長尺シートＷの幅方向ｙにおける異なる複数の位置（長尺シートの幅方向ｙにおける中央部、左端部、右端部）に配置された３つの厚さ計測部４２を備える。
【０２１９】
厚さ計測装置９０は、計測された厚さｋの値をそのまま搬送速度制御装置５０に送信することもできるし、３つの厚さ計測部４２で計測された厚さｋを平均して得られる平均厚さ＜ｋ＞の値を搬送速度制御装置５０に送信することもできる。
【０２２０】
搬送速度制御装置５０は、厚さ計測部４０により計測された厚さｋ又は平均厚さ＜ｋ＞に基づいて搬送装置１０が搬送する長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御する。例えば、長時間の電界紡糸過程において厚さｋが薄くなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより厚さｋを厚くする。一方、長時間の電界紡糸過程において厚さｋが厚くなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより厚さｋを薄く。なお、搬送速度Ｖの制御は、駆動ローラー１４，１５，１６，１７の回転速度を制御することにより行うことができる。
【０２２１】
図２３は、実施形態５に係るナノ繊維製造方法を説明するために示すフローチャートである。図２４は、厚さｋ、平均厚さ＜ｋ＞及び搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２４（ａ）は厚さｋの時間変化を表すグラフであり、図２４（ｂ）は平均厚さ＜ｋ＞の時間変化を表すグラフであり、図２４（ｃ）は搬送速度Ｖの時間変化を表すグラフである。図２４（ａ）及び図２４（ｂ）中、符号ｄ０は目標厚さを示し、符号ｄＨは許容される厚さの上限を示し、符号ｄＬは許容される厚さの下限を示す。図２４（ｃ）中、符号Ｖ０は搬送速度の初期値を示す。
【０２２２】
実施形態５に係るナノ繊維製造方法は、図２３のフローチャートに示すように、「目標厚さ設定」、「長尺シート搬送・電界紡糸」、「厚さ計測」、「平均厚さ算出」、「ずれ量Δｋ算出」の「搬送速度制御」の各工程を含む。
【０２２３】
１．目標厚さ設定（Ｓ１０）
製造するナノ繊維不織布の厚さを目標厚さｋ０として設定する。
【０２２４】
２．長尺シート搬送・電界紡糸（Ｓ１２）
長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度Ｖで搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０２２５】
このとき、以下の手順により、電界紡糸装置２０によりナノ繊維を堆積させた長尺シートＷの厚さｋを計測するとともに、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋに基づいて搬送速度Ｖを制御する。なお、実施形態１においては、図２４（ａ）〜図２４（ｃ）に示すように、時間ｔ経過前の期間については搬送速度の制御を行わず、時間ｔ経過後の期間については搬送速度の制御を行うこととしている。以下の変形例１及び２においても同様である。
【０２２６】
３．厚さ計測（Ｓ１４）
まず、図２２に示すように、３台の厚さ計測部４２により、長尺シートＷの厚さｋを計測する。厚さ計測部４２による厚さの計測は例えば１０ｍｓ毎に行う。その結果、図２４（ａ）に示すようなグラフが得られる。
【０２２７】
４．平均厚さ算出（Ｓ１６）
次に、３台の厚さ計測部４１により計測された厚さｋを平均することにより平均厚さ＜ｋ＞を算出する。その結果、図２４（ｂ）に示すようなグラフが得られる。
【０２２８】
５．ずれ量Δｋ算出（Ｓ１８）
次に、上記の平均厚さ＜ｋ＞と、所定の目標厚さｋ０とのずれ量Δｋを算出する。
【０２２９】
６．搬送速度制御（Ｓ２０〜Ｓ２６）
次に、上記ずれ量Δｋに基づいて搬送速度Ｖを制御する。
例えば、長時間の電界紡糸過程において厚さｋが薄くなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量Δｋが負の場合）には、搬送速度Ｖを遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより厚さｋを厚くする。一方、長時間の電界紡糸過程において厚さが厚くなる方向に紡糸条件が変動した場合（ずれ量Δｋが正の場合）には、搬送速度Ｖを速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより厚さを薄くする（図２４（ｃ）参照。）。これにより、時間ｔ経過後、徐々に厚さｋは所定の目標厚さｋ０の値に収斂する。
【０２３０】
実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋに基づいて搬送速度Ｖを制御することが可能となる。このため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。なお、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５においては、製造するナノ繊維不織布の厚さｋは、例えば、１μｍ〜１００μｍに設定することができる。
【０２３１】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、厚さ計測装置９０により計測された厚さｋと所定の目標厚さｋ０とのずれ量Δｋに基づいて搬送速度Ｖを制御するため、例えば、上記ずれ量Δｋが大きい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を大きくし、上記ずれ量Δｋが小さい場合には、搬送速度Ｖの制御量（初期値Ｖ０からの変化量）を小さくするというような制御をすることが可能となり、厚さの変動の程度に応じて搬送速度を適切に制御することが可能となる。
【０２３２】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、厚さ計測装置９０が、厚さ計測部として、長尺シートＷの幅方向ｙにおける異なる位置に配置された３台の厚さ計測部９２を備えるため、長尺シートの幅方向ｙの広域にわたって厚さを計測することが可能となり、より適切に搬送速度の制御をすることが可能となる。
【０２３３】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、搬送速度制御装置５０が、３台の厚さ計測部４０により計測された厚さｋを平均して得られる平均厚さ＜ｋ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することが可能であるため、長尺シートＷの幅方向ｙにおいて厚さｋに分布がある場合であっても、平均厚さ＜ｋ＞に基づいて搬送速度Ｖを制御することで、より適切に搬送速度の制御をすることが可能となる。
【０２３４】
実施形態５に係るナノ繊維製造装置５によれば、所定の搬送速度Ｖで搬送されていく長尺シートＷにナノ繊維を堆積させるとともに、ナノ繊維が堆積した長尺シートＷの厚さｋを計測し、当該長尺シートＷの厚さｋに基づいて長尺シートＷの搬送速度Ｖを制御することとしているため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御することで厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産することが可能となる。
【０２３５】
なお、上記実施形態５に係るナノ繊維製造装置５における厚さ計測装置９０は、上記実施形態５に係るナノ繊維製造装置５に示すような方法により厚さを計測する厚さ計測装置に限られるものではなく、例えば、撮像手段によって撮像した画像などに基づいて厚さを計測するような厚さ計測装置であってもよい。
【０２３６】
また、実施形態５に係るナノ繊維製造装置５は、均一な厚さを有する長尺シートに均一
な厚さを有するナノ繊維を堆積させることにより均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産する場合はもちろん、それほど均一ではない厚さを有する長尺シートにそれに応じた厚さを有するナノ繊維を堆積させることにより全体として均一な厚さを有するナノ繊維不織布を大量生産する場合にも好適に用いることができる。
【０２３７】
［実施形態６］
図２５は、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６の正面図である。図２６は、実施形態１に係るナノ繊維製造装置１の平面図である。なお、図２５及び図２６においては、ポリマー溶液供給部及びポリマー溶液回収部の図示を省略してある。
【０２３８】
また、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、図面の簡単化のため、電界紡糸装置２０を２台としている。ただし、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においても、電界紡糸装置２０は、例えば実施形態１及び実施形態２と同様に４台とすることも可能であることは勿論である。また、図２５及び図２６において図１と同一構成要素には同一符号が付されている。
【０２３９】
実施形態６に係るナノ繊維製造装置６は、雰囲気調整された雰囲気調整空気を電界紡糸装置２０に供給する空気供給装置８０（図２６参照。）を有している。また、電界紡糸装置２０は、図２６に示すように、長尺シートＷにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を排出させる揮発性成分排出口６１０と、空気供給装置７０によって雰囲気調整された空気（雰囲気調整空気という。）を取り入れる雰囲気調整空気取り入れ口６２０とを備える。
【０２４０】
なお、電界紡糸装置２０側における揮発性成分排出口６１０の末端は、揮発性成分を排出することが可能な位置にあればよく、この条件を満たす限りにおいては、例えば、電界紡糸装置２０のノズルブロック１１０近辺にあってもよいし、電界紡糸装置２０の直上にあってもよいし、電界紡糸装置２０が設置されている部屋の天井にあってもよい。
【０２４１】
ＶＯＣ処理装置７０は、長尺シートＷにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分（ＶＯＣ）を燃焼して除去するものであり、ＶＯＣを燃焼する際に生じる燃焼熱によって生成した温風を空気供給装置８０に送出するための温風排出部（図示せず。）を有している。温風排出部によって排出される温風は、空気供給装置８０に供給される。なお、ＶＯＣ処理装置７０から排出される温風の温度は、４０℃〜１４０℃である。
【０２４２】
空気供給装置８０は、シリカゲルなどの除湿剤を用いて空気を除湿して除湿空気を生成する機能及び除湿することによって吸湿した除湿剤（吸湿除湿剤という。）を乾燥させて再生する機能を有する除湿装置８１０を有している。
【０２４３】
図２７は、空気供給装置８０の構成を模式的に示す図である。空気供給装置８０は、図２７に示すように、除湿装置８１０と、除湿装置８１０に送り込むべき空気(除湿空気と
するための空気)が流通する空気流通路８２０と、湿度及び温度などが適切に調整された
雰囲気調整空気が流通する雰囲気調整空気流通路８３０と、ＶＯＣ処理装置７０でＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風が流通する温風流通路８４０と、除湿装置８１０を通過した温風を排出させるための温風排出路８５０と、除湿装置８１０を駆動するための除湿装置駆動部８６０とを有している。なお、除湿装置８１０の詳細は後述する。
【０２４４】
空気流通路８２０は除湿空気とするための空気を除湿装置８１０に送り込むためのものであり、当該空気流通路８２０には、空気取り入れ口としてのダンパー８２１と、除湿装置８１０に空気を流入させる前の段階で当該空気が所定範囲の温度となるように温度調整を行う温度調整部８２２と、温度調整した空気を除湿装置８１０に送り込む送風機８２３とが設けられている。
【０２４５】
温度調整部８２２は、冷却部８２２Ｃとヒーター８２２Ｈとを有しており、これら冷却部８２２Ｃとヒーター８２２Ｈとを適宜選択的に動作させることによって除湿装置８１０に送り込むべき空気が適切な温度となるように温度調整することができる。これは、空気流通路８２０を流通する空気はいわゆる外気であるため、季節など種々の状況に応じて温度が変化する可能性があるからである。このため、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が高すぎる場合には、冷却部８２２Ｃを動作させることによって、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が適温となるようにし、逆に、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が低すぎる場合には、ヒーター８２２Ｈを動作させることによって、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が適温となるようにする。
【０２４６】
なお、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度をこのように調整する場合、具体的には、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が、電界紡糸装置２０において適切とされる雰囲気温度にできるだけ近い温度となるようにすることが好ましい。例えば、電界紡糸装置２０において適切とされる雰囲気温度が２５℃であるとすれば、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度が２５℃に近い温度となるように温度調整する。
【０２４７】
このように、除湿装置８１０に送り込むべき空気の温度を予め適切な温度としておくことによって、除湿装置８１０によって生成された除湿空気の温度を、雰囲気調整空気流通路８３０に設けられている温度調整部８３１（後述する。）で調整する際に、大幅な温度調整が不要となるため、除湿空気の湿度を同じく雰囲気調整空気流通路８３０に設けられている湿度調整部８３２（後述する。）で調整する際に、湿度を高精度に調整することができる。
【０２４８】
雰囲気調整空気流通路８３０は、雰囲気調整空気を各電界紡糸装置２０に送り込むためのものであり、当該雰囲気調整空気流通路８３０には、除湿装置８１０によって生成された除湿空気の温度が電界紡糸装置２０において適切な温度となるように温度調整を行う温度調整部８３１と、当該除湿空気の湿度が電界紡糸装置２０において適切な湿度となるように湿度調整を行う湿度調整部８３２と、雰囲気調整空気を電界紡糸装置２０に送出するための送風機８３３とが設けられている。
【０２４９】
温度調整部８３１は、冷却部８３１Ｃとヒーター８３１Ｈとを有しており、冷却部８３１Ｃ及びヒーター８３１Ｈを適宜選択的に動作させることによって、各電界紡糸装置２０に送出する空気が適切な温度となるように温度調整することができる。
【０２５０】
温風流通路８４０は、ＶＯＣ処理装置６０から排出される温風を除湿装置８１０に送り込むためのものであり、当該温風流通路８４０には、温風の温度調整を行うための温風温度調整のヒーター８４１が設けられている。ヒーター８４１は、ＶＯＣ処理装置７０から送られてくる温風の温度が除湿剤を再生させるために必要な温度に達していない場合に、温風を適切な温度にまで上昇させるためのヒーターである。なお、温風流通路８４０には、ＶＯＣ処理装置７０から送られてくる温風の不純物を除去するためのフィルター８４２を必要に応じて設けるようにしてもよい。
【０２５１】
温風排出路８５０は、除湿装置８１０を通過した温風を排出するためのものであり、当該温風排出路８５０には、除湿装置８１０を通過した温風を外部に排出させるための送風機８５１が設けられている。
【０２５２】
図２７に示す空気供給装置８０においては、空気流通路８２０、雰囲気調整空気流通路８３０、温風流通路８４０及び温風排出路８５０における空気の流れを矢印で示しているが、実際には、それぞれに空気流通用のダクトが設けられており、当該ダクト内を空気が流通するようになっている。
【０２５３】
ところで、除湿装置８１０は、除湿剤を収納する除湿剤収納部８１１と、空気取り入れ部８１２と、除湿空気を送出する除湿空気送出部８１３と、ＶＯＣ処理装置７０から排出される温風を取り入れる温風取り入れ部８１４と、温風を外部に排出する温風排出部８１５とを有している。なお、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、除湿剤収納部８１１全体が１つの空間部となっており、当該空間部に除湿剤が充填されているものとする。
【０２５４】
このように構成された除湿装置８１０は、除湿剤を用いて除湿空気を生成するとともに除湿空気を生成することによって吸湿した吸湿除湿剤を、温風取り入れ部８１４から取り入れた温風により乾燥させて再生し、再生した除湿剤を用いて除湿空気を生成するという動作を繰り返し行う。
【０２５５】
図２８は、図２７に示す空気供給装置８０における除湿装置８１０を具体的に示す斜視図である。図２７及び図２８により除湿装置８１０を詳細に説明する。除湿装置８１０の外観形状は、両端が円形の端面となっている円筒状の箱体をなし、一方の端面８１０Ｌ（図３においては左側の端面）及び他方の端面８１０Ｒ（図２７においては右側の端面）の中心を貫く中心軸ｘを中心に回転可能となっている。除湿装置８１０は、除湿装置駆動部（モーターとする。）８６０に動力伝達ベルト８６１によって連結されており、除湿装置駆動部８６０によって例えば矢印ｃ方向に回転する。
【０２５６】
除湿装置８１０の内部には除湿剤収納部８１１が存在し、当該除湿剤収納部８１１には除湿剤（図示せず。)が充填されている。また、除湿装置８１０の一方の端面８１０Ｌ及
び他方の端面８１０Ｒは、空気の流通が可能で、かつ、充填されている除湿剤が外部に流出することがないような素材で形成されている。
【０２５７】
また、除湿装置８１０の一方の端面８１０Ｌには、空気を送り込むための空気取り入れ部８１２と、除湿装置８１０を通過した温風を排出させる温風排出部８１５とが中心軸ｘを挟んで存在し、除湿装置８１０の他方の端面８１０Ｒには、除湿空気を送出する除湿空気送出部８１３と、温風を取り込むための温風取り込み部８１４とが存在する。
【０２５８】
空気取り入れ部８１２は、空気流通路８２０を流通する空気の取り入れが可能な位置に存在し、温風排出部８１５は、除湿剤を通過した温風を温風排出路８５０に排出可能な位置に存在している。また、除湿空気送出部８１３は、除湿空気を雰囲気調整空気流通路８３０に送出可能な位置に存在し、温風取り込み部８１４は、温風流通路８４０を流通してくる温風の取り込みが可能な位置に存在する。
【０２５９】
そして、空気取り入れ部８１２及び除湿空気送出部８１３は、一方の端面８１０Ｌ及び他方の端面８１０Ｒにおける中心軸ｘから外れた位置にそれぞれが対向して存在している。また、温風取り入れ部８１４及び温風排出部８１５は、一方の端面８１０Ｌ及び他方の端面８１０Ｒにおける中心軸ｘから外れた位置で、かつ、空気取り入れ部８１２及び除湿空気送出部８１３とは異なる位置にそれぞれが対向して存在している。
【０２６０】
なお、除湿装置８１０は、中心軸ｘを中心に回転するものであるため、空気取り入れ部８１２、温風排出部８１５、除湿空気送出部８１３及び温風取り込み部８１４は除湿装置８１０において固定的な位置に設けられているものではなく、除湿装置８１０の回転に伴って変化する。
【０２６１】
すなわち、図２７においては、現時点において、空気流通路８２０を流通する空気の取り入れが可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の空気取り入れ部８１２とし、除湿空気を雰囲気調整空気流通路８３０に送出可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の除湿空気送出部８１３とし、温風流通路８４０を流通してくる温風の取り込みが可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の温風取り込み部８１４とし、除湿剤を通過した温風を温風排出路８５０に排出可能な位置に存在している部分を除湿装置８１０の温風排出部８１５として示している。
【０２６２】
ところで、除湿装置８１０を回転させる際は、除湿装置８１０を連続的に回転させるようにしてもよく、所定の回転角度ごとに間欠的に回転させるようにしてもよい。除湿装置８１０を連続的に回転させる場合には、除湿空気の生成に必要な時間と吸湿除湿剤の再生に必要な時間とを考慮して回転速度を設定することが好ましい。すなわち、除湿装置８１０が回転して行く間に、空気取り入れ部から取り入れた空気を所定湿度にまで除湿可能とするとともに、温風によって吸湿除湿剤を十分に乾燥可能とする速度で回転させる。
【０２６３】
また、除湿装置８１０を所定角度ごとに間欠的に回転させる場合には、除湿空気の生成に必要な時間と吸湿除湿剤の再生に必要な時間とを考慮して、間欠的な回転における回転の停止時間を設定することが好ましい。すなわち、空気取り入れ部から取り入れた空気を所定湿度にまでに除湿するに要する時間及び吸湿除湿剤を十分に乾燥させるに要する時間だけ回転を停止させたのち、回転を再開して所定角度だけ回転させるという動作を繰り返す。
【０２６４】
以上のように構成された実施形態６に係るナノ繊維製造装置６における電界紡糸の動作を説明する。まず、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、その後、長尺シートＷを繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて所定の搬送速度で搬送させながら、各電界紡糸装置２０において長尺シートＷにナノ繊維を順次堆積させる。
【０２６５】
その後、加熱装置３０により、ナノ繊維を堆積させた長尺シートＷを加熱する。これにより、ナノ繊維が堆積した長尺シートからなるナノ繊維不織布が製造される。
【０２６６】
このようにして、ナノ繊維不織布を連続的に生産することが可能となる。このとき、均一な物性を有するナノ繊維不織布を連続的に製造するには、紡糸条件を長時間にわたって適切に保持することが重要である。紡糸条件として、各電界紡糸装置２０における雰囲気湿度及び雰囲気温度を適切な湿度及び温度を長時間にわたって保持すること重要である。なお、以下では、電界紡糸装置２０における雰囲気湿度及び雰囲気温度を単に湿度及び温度と表記する場合もある。
【０２６７】
実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、空気供給装置８０によって、雰囲気調整された空気を各電界紡糸装置２０に供給するようにしている。空気供給装置８０は、図２７及び図２８に示すように、除湿装置８１０の空気取り入れ部８１２から取り入れた空気を除湿剤によって除湿空気としたのち、当該除湿空気を除湿空気送出部８１３から送出する。除湿空気送出部８１３から送出された除湿空気は、冷却部８３１Ｃ、湿度調整部８３２及びヒーター８３１Ｈを通過することにより、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度となるように湿度調整及び温度調整がなされる。そして、当該湿度調整及び温度調整がなされた雰囲気調整空気が各電界紡糸装置２０に供給される。
【０２６８】
なお、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度というのは、どのようなナノ繊維不織布を製造するかなどによっても異なるが、湿度については２０％〜６０％の範囲となるように湿度調整することが好ましく、温度については２０℃〜４０℃の範囲となるように温度調整することが好ましい。
【０２６９】
そして、このような範囲のいずれかの湿度及び温度に調整された場合、当該湿度及び温度を保持した状態（恒湿度及び恒温度の状態）で電界紡糸を行うことが好ましい。例えば、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度が、湿度については３０％、温度については２５℃であるとした場合、各電界紡糸装置２０に送出すべき空気を当該湿度（３０％）と当該温度（２５℃）とに設定し、かつ、当該湿度及び温度を保持した状態で電界紡糸を行うことが好ましい。
【０２７０】
一方、各電界紡糸装置２０においては、電界紡糸を行う際、揮発性成分が高濃度で発生する。この揮発性成分は、ＶＯＣ処理装置７０に送出されて、ＶＯＣ処理装置７０によってＶＯＣを燃焼させて除去する処理が行われる。そして、ＶＯＣを燃焼させて除去する際の燃焼熱によって生成した温風は、空気供給装置８０に送出される。
【０２７１】
ＶＯＣ処理装置７０から送出されてくる温風は、空気供給装置８０における温風流通路８４０を通ってフィルター８４２を介してヒーター８４１に送られる。ヒーター８４１は、温風の温度が除湿剤を再生させるに必要な温度に達していない場合に、当該温風を適切な温度にまで上昇させるものであり、温風の温度が除湿剤を再生させるに適した温度であれば、特に動作せずに温風を通過させる。ヒーター８４１を通過した温風は、除湿装置８１０の温風取り入れ部８１４に供給され、除湿装置８１０に収納されている吸湿除湿剤を乾燥させて吸湿前の除湿剤に再生することができる。
【０２７２】
ところで、除湿装置８１０は、除湿装置駆動部８６０によって回転しているため、除湿空気を生成することによって吸湿した状態の吸湿除湿剤は、除湿装置８１０が回転して行くことよって、温風取り入れ部８１４からの温風に晒される位置となる。また、温風取り入れ部８１４からの温風によって、すでに再生された状態の除湿剤は、除湿装置８１０が回転して行くことよって、空気取り入れ部８１２から取り入れた空気に晒される位置となる。このような動作を繰り返すため、除湿空気の生成と吸湿除湿剤の再生とが繰り返し行われることとなる。
【０２７３】
また、除湿空気は、雰囲気調整空気流通路８３０を流通する過程で、湿度及び温度が所定湿度及び所定温度となるように湿度調整及び温度調整される。なお、湿度調整及び温度調整された湿度及び温度には、多少の誤差も許容される。例えば、湿度を３０％とすべき場合においては、３０％±５％程度が許容範囲であり、温度を２５℃とすべき場合においては、２５℃±１．０℃程度が許容範囲である。
【０２７４】
このように、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６によれば、各電界紡糸装置２０において最適な湿度及び温度に調整された空気（雰囲気調整空気）を各電界紡糸装置２０に供給することができる。それによって、各電界紡糸装置２０においては、均一な物性を有するナノ繊維不織布を連続的に大量生産することができる。
【０２７５】
また、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６によれば、除湿空気を生成することによって吸湿した吸湿除湿剤は、ＶＯＣを燃焼する際の燃焼熱によって生成した温風を用いて再生されるため、同じ除湿剤を繰り返し使用可能としている。このように、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６においては、本来は廃棄されてしまうエネルギーを有効利用することができる。
【０２７６】
また、実施形態６に係るナノ繊維製造装置６によれば、電界紡糸装置として、長尺シートＷが搬送されていく所定の搬送方向αに沿って直列に配置された複数の電界紡糸装置２０を備えているため、複数の電界紡糸装置２０のそれぞれにおいて長尺シートＷ上にナノ繊維を次々と堆積させることが可能となり、均一な物性を有するナノ繊維不織布をより一層高い生産性で大量生産することが可能となる。
【０２７７】
上記した除湿装置８１０は、除湿剤収納部８１１全体が１つの空間部となっていて、当該空間部に除湿剤が充填されているものを例示したが、このような構成に限られるものではなく、中心軸ｘを含む平面で除湿装置８１０の内部をｎ分割（ｎは２以上の自然数）することによってｎ個の除湿剤収納室を形成するようにし、ｎ個の除湿剤収納室それぞれに前記除湿剤が充填されているような構成としてもよい。
【０２７８】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０２７９】
（１）上記各実施形態においては、電界紡糸装置として４台の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置を例にとって本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３台又は５台以上の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８０】
（２）上記各実施形態においては、電源装置を各電界紡糸装置ごとに備えるナノ繊維製造装置を例にとって本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１台の電源装置から各電界紡糸装置に電力を供給するとともに、各電界紡糸装置に供給される電流量を計測し主制御装置に送信することが可能な電源装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８１】
（３）上記各実施形態においては、電源装置１６０の正極がコレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極がノズルブロック１１０に接続された電界紡糸装置を用いて本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電源装置の正極がノズルに接続され、電源装置の負極がコレクターに接続された電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８２】
（４）上記実施形態においては、１つの電界紡糸装置に１つのノズルブロックが配設されたナノ繊維製造装置を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図２９は、電界紡糸装置２０ａを説明するために示す図である。例えば、図２９に示すように、１つの電界紡糸装置２０ａに２つのノズルブロック１１０ａ１，１１０ａ２が配設されたナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできるし、２つ以上のノズルブロックが配設されたナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。
【０２８３】
この場合、すべてのノズルブロックでノズル配列ピッチを同一にすることもできるし、各ノズルブロックでノズル配列ピッチを異ならせることもできる。また、すべてのノズルブロックでノズルブロックの高さ位置を同一にすることもできるし、各ノズルブロックでノズルブロックの高さ位置を異ならせることもできる。
【０２８４】
（５）本発明のナノ繊維製造装置においては、長尺シートの幅方向に沿ってノズルブロックを所定の往復運動周期で往復運動させる機構を備えていてもよい。当該機構を用いてノズルブロックを所定の往復運動周期で往復運動させながら電界紡糸を行うことにより、長尺シートの幅方向に沿ったポリマー繊維の堆積量を均一化することができる。この場合、ノズルブロックの往復運動周期や往復距離を、電界紡糸装置毎又はノズルブロック毎に独立して制御可能としてもよい。このような構成とすることにより、すべてのノズルブロックを同じ周期で往復運動させることもできるし、各ノズルブロックを異なる周期で往復運動させることもできる。また、すべてのノズルブロックで往復運動の往復距離を同一にすることもできるし、各ノズルブロックで往復運動の往復距離を異ならせることもできる。
【符号の説明】
【０２８５】
１・・・ナノ繊維製造装置、１０・・・搬送装置、２０，２０ａ・・・電界紡糸装置、３０・・・加熱装置、３２・・・ヒーター、４０・・・通気度計測装置、４１，４１ａ・・・通気度計測部、６０・・・主制御装置、７０・・・ＶＯＣ処理装置、８０・・・空気供給装置、９０・・・厚さ計測装置、１００・・・筐体、１１０，１１０ａ１，１１０ａ２・・・ノズルブロック、１１２・・・ノズル、１１４・・・ポリマー溶液供給経路、１２０・・・ポリマー溶液回収経路、１３２・・・ノズル先端部、１３４・・・ジャケット、１３６・・・ジャケット先端部とジャケット基端部との接続部、１３８・・・ジャケット基端部、１４０・・・ジャケット先端部、１５０・・・コレクター、１５２・・・絶縁部材、１６０・・・電源装置、１７０・・・補助ベルト装置、１７１・・・補助ベルト駆動装置、１７２・・・補助ベルト、１７３，１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄ，１７３ｅ・・・補助ベルト用ローラー、１７４・・・補助ベルト位置制御装置、１７５・・・補助ベルト位置計測センサー、１７６・・・一対のエアースプリング装置、１７７・・・膨らみ量制御装置、１７８・・・張力制御装置、２００・・・原料タンク、２１０・・・第２移送装置、２２０・・・第２移送制御装置、２３０・・・中間タンク、２５０・・・第１移送装置、２６０・・・第１移送制御装置、２７０，２７２・・・再生タンク、８１０・・・除湿装置、８１１，８１１ａ〜８１１ｆ・・・除湿剤収納部、８１２・・・空気取り入れ部、８１３・・・除湿空気送出部、８１４・・・温風取り入れ部、８１５・・・温風排出部、８２０・・・空気流通路、８２２，８３１・・・温度調整部、８３０・・・雰囲気調整空気流通路、８３２・・・湿度調整部、８４０・・・温風流通路、８６０・・・除湿装置駆動部、α・・・搬送方向、ｃ・・・除湿装置７１０の回転方向、ｋ・・・厚さ、Ｐ・・・通気度、ΔＰ，Δｋ・・・ずれ量、Ｖ・・・搬送速度、Ｗ・・・長尺シート、ｙ・・・長尺シートＷの幅方向、ｘ・・・中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送速度で搬送されていく長尺シートの搬送方向に沿って直列に配置され、前記長尺シートにナノ繊維を堆積させるための複数の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置であって、
前記電界紡糸装置は、
導電性を有する筐体と、
前記筐体に絶縁部材を介して取り付けられたコレクターと、
前記コレクターに対向する位置に位置し、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルを有するノズルブロックと、
前記ノズルブロックと前記コレクターとの間に高電圧を印加する電源装置と、
前記コレクターを取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト及び当該補助ベルトを前記長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置と、
を備え、
前記電源装置は、当該電源装置の正電極及び負電極のうち一方の電極が、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうち他方の電極が、前記ノズルブロック及び前記筐体に接続され、
前記絶縁部材は、ノズルブロック側から前記コレクターを見たとき、当該絶縁部材の外周が、前記コレクターの外周よりも外側に位置し、前記絶縁部材の厚さを「ａ」とし、前記絶縁部材の外周と前記コレクターの外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすことを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナノ繊維製造装置において、
前記補助ベルト駆動装置は、
前記補助ベルトを掛け回す複数の補助ベルト用ローラーと、
前記複数の補助ベルト用ローラーのうち少なくとも１つの補助ベルト用ローラーを回転させる駆動モーターと、
前記複数の補助ベルト用ローラーのうち１つの補助ベルト用ローラーについて、当該補助ベルト用ローラーの一方の端部における、前記補助ベルトの内側から外側に向かう方向に沿った当該補助ベルト用ローラーの位置を制御することにより、前記補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った前記補助ベルトの位置を制御する補助ベルト位置制御装置と、
を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のナノ繊維製造装置において、
前記絶縁部材は、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンからなることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記長尺シートを搬送する搬送装置と、前記搬送装置及び前記複数の電界紡糸装置の動作を制御する主制御装置とをさらに備え、
前記主制御装置は、各電源装置から供給される電流量を各電界紡糸装置ごとに監視するとともに、所定の第１設定電流量よりも大きい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置に対して電流供給を停止させる信号（以下、電流供給停止信号という。）を送信するとともに、前記長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めるために前記搬送装置に対して前記搬送速度を減速させる信号（以下、搬送速度減速信号という。）を送信することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載のナノ繊維製造装置において、
前記主制御装置は、所定の第２設定電流量よりも小さい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置が異常状態である旨の警告（警告音又は警告表示）を出すことを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のナノ繊維製造装置において、
前記主制御装置は、前記搬送速度を減速させる前の第１期間に電流供給を行っていた前記電源装置の台数をｎ台とし、前記搬送速度を減速させた後の第２期間に電流供給を行なう前記電源装置の台数をｍ台としたとき、前記第２期間における前記搬送速度を前記第１期間における前記搬送速度の「ｍ／ｎ」倍に制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記ノズルは、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出するように上向きに取り付けられており、かつ、前記ノズルの先端部（以下、ノズル先端部という。）は、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有し、
前記ノズルブロックは、当該ノズルに前記ポリマー溶液を供給するポリマー溶液供給経路及び前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収するポリマー溶液回収経路を有し、
前記ノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら前記ノズルの吐出口から前記ポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収して前記ナノ繊維の原料として再利用可能とすることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載のナノ繊維製造装置において、
前記円筒の軸と、前記平面とのなす角度は、１５°〜６０°の範囲内にあることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のナノ繊維製造装置において、
前記ポリマー溶液回収経路は、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を受ける受部と、前記受部を覆うとともに前記ノズルを通す複数のノズル用孔を有する蓋部と、前記複数のノズル用孔から突出する前記ノズルの各側面を覆う複数のジャケットから形成されてなり、
前記ジャケットの基端側をジャケット基端部とし、前記ジャケットの先端側をジャケット先端部とするとき、前記ジャケット先端部は、前記ジャケット基端部よりも細いことを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記ナノ繊維の原料となる前記ポリマー溶液を貯蔵する原料タンクと、
回収された前記ポリマー溶液を再生するための再生タンクであって、再生された前記ポリマー溶液を貯蔵する再生タンクと、
前記原料タンク又は前記再生タンクから供給された前記ポリマー溶液を貯蔵する中間タンクと、
前記ノズルブロックの前記ポリマー溶液回収経路から前記再生タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第１移送装置と、
前記第１移送装置の移送動作を制御する第１移送制御装置と、
前記原料タンク及び前記再生タンクから前記中間タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第２移送装置と、
前記第２移送装置の移送動作を制御する第２移送制御装置と、
をさらに備えることを特徴としたナノ繊維製造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のナノ繊維製造装置において、
前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記原料タンク及び前記再生タンクのうちいずれのタンクから前記中間タンクへ移送するかについて制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のナノ繊維製造装置において、
前記再生タンクとして、複数の再生タンクを備え、
前記第１移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクへ移送するかについて制御し、
前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を前記再生タンクから前記中間タンクへ移送する場合には、前記ポリマー溶液を前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクから移送するかについても制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの通気度を計測する通気度計測装置と、
前記通気度計測装置により計測された通気度に基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置と、
をさらに備えることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送速度制御装置は、前記通気度計測装置により計測された通気度と所定の目標通気度とのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの厚さを計測する厚さ計測装置と、
前記厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置と、
をさらに備えることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送速度制御装置は、前記厚さ計測装置により計測された厚さと所定の目標厚さとのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
雰囲気調整された空気を前記電界紡糸装置に供給する空気供給装置と、
前記電界紡糸装置で発生する揮発性成分（以下、ＶＯＣという。）を燃焼して除去するＶＯＣ処理装置とをさらに備え、
前記空気供給装置は、前記ＶＯＣ処理装置で前記ＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風により乾燥させた除湿剤を用いて除湿空気を生成する除湿装置を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のナノ繊維製造装置において、
前記除湿装置は、
前記除湿剤を収納する除湿剤収納部と、前記除湿空気とするための空気を取り入れる空気取り入れ部と、前記除湿空気を送出する除湿空気送出部と、前記燃焼熱によって生成した温風を取り入れる温風取り入れ部と、温風取り入れ部から取り入れた前記温風を外部に排出する温風排出部とを有し、
前記取り入れた空気を除湿する際に用いた除湿剤を、前記温風取り入れ部から取り入れた温風により乾燥させて再生することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載のナノ繊維製造装置において、
前記空気供給装置は、
前記除湿空気とするための空気が流通する空気流通路と、
前記除湿空気送出部から送出される除湿空気が流通する雰囲気調整空気流通路と、
前記雰囲気調整空気流通路とは離間して設けられ、前記燃焼熱によって生成した温風を前記温風取入れ部に導く温風流通路と、
前記除湿装置を駆動させる除湿装置駆動部と、
を有し、
前記除湿装置駆動部は、
前記除湿装置の前記空気取り入れ部が、前記空気流通路を流通してくる空気の取り入れが可能で、かつ、前記温風取り入れ部が、前記温風流通路を流通してくる温風の取入れが可能となるように前記除湿装置を駆動することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１】
所定の搬送速度で搬送されていく長尺シートの搬送方向に沿って直列に配置され、前記長尺シートにナノ繊維を堆積させるための複数の電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置であって、
前記電界紡糸装置は、
導電性を有する筐体と、
前記筐体に絶縁部材を介して取り付けられたコレクターと、
前記コレクターに対向する位置に位置し、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルを有するノズルブロックと、
前記ノズルブロックと前記コレクターとの間に高電圧を印加する電源装置と、
前記コレクターを取り囲む位置に回転自在に配設された絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる補助ベルト及び当該補助ベルトを前記長尺シートの搬送速度に対応する回転速度で回転させる補助ベルト駆動装置と、
を備え、
前記電源装置は、当該電源装置の正電極及び負電極のうち一方の電極が、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうち他方の電極が、前記ノズルブロック及び前記筐体に接続され、
前記絶縁部材は、ノズルブロック側から前記コレクターを見たとき、当該絶縁部材の外周が、前記コレクターの外周よりも外側に位置し、前記絶縁部材の厚さを「ａ」とし、前記絶縁部材の外周と前記コレクターの外周との距離を「ｂ」としたとき、「ａ≧６ｍｍ」を満たし、かつ、「ａ＋ｂ≧５０ｍｍ」を満たすことを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナノ繊維製造装置において、
前記補助ベルト駆動装置は、
前記補助ベルトを掛け回す複数の補助ベルト用ローラーと、
前記複数の補助ベルト用ローラーのうち少なくとも１つの補助ベルト用ローラーを回転させる駆動モーターと、
前記複数の補助ベルト用ローラーのうち１つの補助ベルト用ローラーについて、当該補助ベルト用ローラーの一方の端部における、前記補助ベルトの内側から外側に向かう方向に沿った当該補助ベルト用ローラーの位置を制御することにより、前記補助ベルト用ローラーの幅方向に沿った前記補助ベルトの位置を制御する補助ベルト位置制御装置と、
を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のナノ繊維製造装置において、
前記絶縁部材は、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンからなることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記長尺シートを搬送する搬送装置と、前記搬送装置及び前記複数の電界紡糸装置の動作を制御する主制御装置とをさらに備え、
前記主制御装置は、各電源装置から供給される電流量を各電界紡糸装置ごとに監視するとともに、所定の第１設定電流量よりも大きい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置に対して電流供給を停止させる信号（以下、電流供給停止信号という。）を送信するとともに、前記長尺シートに堆積する単位面積当たりのナノ繊維の累積堆積量を所定の範囲内に収めるために前記搬送装置に対して前記搬送速度を減速させる信号（以下、搬送速度減速信号という。）を送信することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載のナノ繊維製造装置において、
前記主制御装置は、所定の第２設定電流量よりも小さい電流が前記複数の電源装置のうちの１又は複数の電源装置から供給されていることを検知したときには、当該１又は複数の電源装置が異常状態である旨の警告（警告音又は警告表示）を出すことを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のナノ繊維製造装置において、
前記主制御装置は、前記搬送速度を減速させる前の第１期間に電流供給を行っていた前記電源装置の台数をｎ台とし、前記搬送速度を減速させた後の第２期間に電流供給を行なう前記電源装置の台数をｍ台としたとき、前記第２期間における前記搬送速度を前記第１期間における前記搬送速度の「ｍ／ｎ」倍に制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記ノズルは、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出するように上向きに取り付けられており、かつ、前記ノズルの先端部（以下、ノズル先端部という。）は、円筒を当該円筒の軸と斜めに交わる平面に沿って切断した形状を有し、
前記ノズルブロックは、当該ノズルに前記ポリマー溶液を供給するポリマー溶液供給経路及び前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収するポリマー溶液回収経路を有し、
前記ノズルの吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら前記ノズルの吐出口から前記ポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するとともに、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を回収して前記ナノ繊維の原料として再利用可能とすることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載のナノ繊維製造装置において、
前記円筒の軸と、前記平面とのなす角度は、１５°〜６０°の範囲内にあることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のナノ繊維製造装置において、
前記ポリマー溶液回収経路は、前記ノズルの吐出口からオーバーフローした前記ポリマー溶液を受ける受部と、前記受部を覆うとともに前記ノズルを通す複数のノズル用孔を有する蓋部と、前記複数のノズル用孔から突出する前記ノズルの各側面を覆う複数のジャケットから形成されてなり、
前記ジャケットの基端側をジャケット基端部とし、前記ジャケットの先端側をジャケット先端部とするとき、前記ジャケット先端部は、前記ジャケット基端部よりも細いことを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記ナノ繊維の原料となる前記ポリマー溶液を貯蔵する原料タンクと、
回収された前記ポリマー溶液を再生するための再生タンクであって、再生された前記ポリマー溶液を貯蔵する再生タンクと、
前記原料タンク又は前記再生タンクから供給された前記ポリマー溶液を貯蔵する中間タンクと、
前記ノズルブロックの前記ポリマー溶液回収経路から前記再生タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第１移送装置と、
前記第１移送装置の移送動作を制御する第１移送制御装置と、
前記原料タンク及び前記再生タンクから前記中間タンクへ前記ポリマー溶液を移送する第２移送装置と、
前記第２移送装置の移送動作を制御する第２移送制御装置と、
をさらに備えることを特徴としたナノ繊維製造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のナノ繊維製造装置において、
前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記原料タンク及び前記再生タンクのうちいずれのタンクから前記中間タンクへ移送するかについて制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のナノ繊維製造装置において、
前記再生タンクとして、複数の再生タンクを備え、
前記第１移送制御装置は、前記ポリマー溶液を、前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクへ移送するかについて制御し、
前記第２移送制御装置は、前記ポリマー溶液を前記再生タンクから前記中間タンクへ移送する場合には、前記ポリマー溶液を前記複数の再生タンクのうちいずれの再生タンクから移送するかについても制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの通気度を計測する通気度計測装置と、
前記通気度計測装置により計測された通気度に基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置と、
をさらに備えることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送速度制御装置は、前記通気度計測装置により計測された通気度と所定の目標通気度とのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記電界紡糸装置によりナノ繊維を堆積させた前記長尺シートの厚さを計測する厚さ計測装置と、
前記厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて前記搬送速度を制御する搬送速度制御装置と、
をさらに備えることを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送速度制御装置は、前記厚さ計測装置により計測された厚さと所定の目標厚さとのずれ量に基づいて前記搬送速度を制御することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
雰囲気調整された空気を前記電界紡糸装置に供給する空気供給装置と、
前記電界紡糸装置で発生する揮発性成分（以下、ＶＯＣという。）を燃焼して除去するＶＯＣ処理装置とをさらに備え、
前記空気供給装置は、前記ＶＯＣ処理装置で前記ＶＯＣを燃焼した際に生じる燃焼熱によって生成した温風により乾燥させた除湿剤を用いて除湿空気を生成する除湿装置を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のナノ繊維製造装置において、
前記除湿装置は、
前記除湿剤を収納する除湿剤収納部と、前記除湿空気とするための空気を取り入れる空気取り入れ部と、前記除湿空気を送出する除湿空気送出部と、前記燃焼熱によって生成した温風を取り入れる温風取り入れ部と、温風取り入れ部から取り入れた前記温風を外部に排出する温風排出部とを有し、
前記取り入れた空気を除湿する際に用いた除湿剤を、前記温風取り入れ部から取り入れた温風により乾燥させて再生することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載のナノ繊維製造装置において、
前記空気供給装置は、
前記除湿空気とするための空気が流通する空気流通路と、
前記除湿空気送出部から送出される除湿空気が流通する雰囲気調整空気流通路と、
前記雰囲気調整空気流通路とは離間して設けられ、前記燃焼熱によって生成した温風を前記温風取入れ部に導く温風流通路と、
前記除湿装置を駆動させる除湿装置駆動部と、
を有し、
前記除湿装置駆動部は、
前記除湿装置の前記空気取り入れ部が、前記空気流通路を流通してくる空気の取り入れが可能で、かつ、前記温風取り入れ部が、前記温風流通路を流通してくる温風の取入れが可能となるように前記除湿装置を駆動することを特徴とするナノ繊維製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１２−１２２１５４（Ｐ２０１２−１２２１５４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２０７８（Ｐ２０１０−２７２０７８）
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（５０８２３１８２１）トップテック・カンパニー・リミテッド (40)
【氏名又は名称原語表記】ＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（５０８２３１８２１）トップテック・カンパニー・リミテッド (40)
【氏名又は名称原語表記】ＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]