JP2003520677A - 改良された非対称な流体放出分布を有するスプレーノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 容器コーティング用途などに用いられる、非対称に分布した流体放出パターンを生成するスプレーノズル（１０）が提供される。上記スプレーノズルは、内部流体通路を有する本体部分を含む。上記内部流体通路は、実質的に半球形のドーム形状の端壁（４２）において終端する。前記端壁には、放出オリフィス（３６）が設けられている。放出オリフィス（３６）は、ほぼ丸型の開口部と、対向する丸型端部を有する細長の開口部を互いに重ね合わせることにより作製される。上記細長の開口部の長さは、上記丸型の開口の直径よりも大きく、上記丸型の開口部および上記細長の開口部は上記放出オリフィスの各エッジを規定する。上記放出オリフィスの各エッジは流体通路の長手軸（１８）に対して異なる角度で延びる。その結果、得られたオリフィスによって生成された流体放出パターンにおいて、流体放出量は、最大放出位置から上記放出パターンのいずれかの端部にある最小流れポイントにかけて、非線形的に連続して漸減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明はスプレーノズルに関し、より詳細には、容器にコーティングを施す用
途において用いられるスプレーノズルなど、放出された流体の分布状態の非対称
性を向上させるスプレーノズルに関する。

【０００２】

【発明の背景】

食品および飲料などの物質の保存場所である容器（コンテナ）の内面には、こ
のような物質を異物混入から保護するためのコーティングが施される場合が多い
。このようなコーティングを施すと、容器の内容物が容器内面の金属面またはプ
ラスチック面と直接接触するのを防ぐことができる。標準的な円筒形の容器また
は缶の場合、このようなコーティングを容器内面に塗布した後、容器の開口端部
を通じて放出を行うように構成されたスプレーノズルを用いることにより、当該
容器の頂部を封印する場合が多い。コーティング剤はノズルから放出されるため
、容器の長手軸を中心にして容器を回転させて、容器内面全体にコーティングが
確実に行き渡るようにする。

【０００３】 容器内面用に用いられるコーティング材料は、容器製造作業に関連するコスト
のかなりの割合を占める。そのため、コーティング材料の消費量を最小限にする
ためには、スプレーノズルを用いて厳密に制御されたスプレーパターンを生成し
、薄く均一なコーティングを容器内面に塗布し、かつ、容器面と接触しないスプ
レーの量を最小限にすることが望ましい。さらに、容器には様々なサイズのもの
があり得るため、スプレーノズルを容易にカスタマイズして、特定の容器構成に
合わせて厳密に制御されたパターンが得られるようにすることも望ましい。

【０００４】 均一なコーティングを実現しやすくするため、コーティング材料を塗布する際
、流体放出を非対称な分布で行うように構成されたスプレーノズルが用いられる
ことが多い。これらのノズルと、容器の長手軸との間の角度は、放出物のうち最
も重量のある部分が遠位の容器閉鎖端部へと方向付けられるような角度にされる
。従って、この非対称な分布により、コーティング材料が容器の閉鎖端部まで到
達するまでに遠くまで移動させなければならなかった距離を補償するのに役立ち
、その結果、放出パターンのこの部分が被覆しなければならない容器内面がより
広範囲になる。

【０００５】 特定のノズルの流体放出の分布を測定する一般的な一方法として、ノズルから
の放出をいわゆる分布テーブル上に向かって行う方法がある。この分布テーブル
の上面上には、均等間隔で配置された複数のトラフがあり、これらのトラフは比
較的尖鋭なエッジ形状をしており、これらのエッジによりスプレーをセグメント
に分割し、次いで、これらのトラフ中に噴霧された液体を測定対象として試験管
またはメスシリンダ中に流し込む。スプレーノズルの分布テーブルに対する向き
については、スプレーノズルをテーブルに向かって下方に向けて、オリフィスの
中央線がテーブル表面に対して垂直になるようにされる場合が多い。このノズル
を１つのトラフ上でセンタリングし、テーブルの上方の所定の距離に配置する。
平坦な扇形のスプレーパターンを生成するノズルの場合（例えば、容器をコーテ
ィングする際に用いられることの多いノズルの場合）、ノズル構成は、扇パター
ンの最も広範囲の部分がトラフに対して垂直に伸びるような構成になっている。

【０００６】 容器コーティング用途において現在用いられている非対称なパターンスプレー
ノズルの場合、薄くて均一なコーティングを容器内面に塗布して、コーティング
材料が無駄になるのを防ぐことは困難である。例えば、非対称なスプレーパター
ンを生成することが可能なある種類のノズルは、通称ドラムヘッドノズルと呼ば
れている。ドラムヘッド型のノズルには、扇状の放出パターンを生成するように
構成された放出オリフィスがあり、この扇の一端から最大量の流体が放出され、
この扇の他方の一端にいくにつれ、流体量は線形に低減し、この他方の一端にお
いて最小量となる。しかし、ドラムヘッド型ノズルを用いてこの種類の分布パタ
ーンを生成する場合、容器底部に沿った部分およびこの底部と容器の円筒側壁と
の間の交差部分とにおいて、薄くて均一なコーティングを生成することは不可能
である。そのため、これらの表面全てを確実かつ適切にコーティングするために
余分なコーティング材料を塗布しなければならなくなり、その結果、過剰な量の
コーティング材料が特定の領域内に堆積することとなる。

【０００７】 容器コーティング用途において用いることが可能な別のスプレーノズル構成に
ついて、米国特許第３，６９７，３１３号および同第３，７３７，１０８号に記
載がある。扇型のスプレーの一端またはその近接部分において放出量が最大とな
るドラムヘッド型ノズルとは異なり、この種のノズルによって生成される放出パ
ターンでは、放出または流体フローの中で最も重量のある部分は、扇形状をした
パターン全体の中央部分と一端との間のほぼ真ん中の点において発生する。この
種のノズルの場合、放出のレベルまたは量は、最大放出位置からスプレーパター
ンのいずれかの一端にかけて線形に漸減していく。ノズル内の放出オリフィスを
作製するステップは、尖鋭な先端をした回転切削ホイールを用いて、円筒形の空
洞ノズル本体のドーム型の端部内に２つの別個の切り込みを入れることによって
行われる。その結果得られたオリフィスは、尖鋭な先端をした端部を有し、当該
オリフィスの尖鋭な先端をした端部間において、非対称に構成された最大開口状
態まで拡張する。

【０００８】 しかし、この種のノズルの場合も、ドラムヘッド型ノズルと同様に、容器の内
面全体に薄くて均一なコーティングを塗布することは不可能であり、そのため、
コーティング材料の消費が非効率となり、その結果、容器の製造コストが上昇す
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

従って、上記に鑑み、本発明の主な目的は、容器コーティング用途などに用い
られ、かつ、流体放出の非対称な分布が改良されたスプレーノズルを提供するこ
とである。

【００１０】 本発明のより具体的な目的は、容器コーティング用途に用いられるスプレーノ
ズルであって、厳密に制御された流体放出パターンを生成して、薄くて均一なコ
ーティングを容器内面に塗布することを可能にし、これによりコーティング材料
の消費を最適化するスプレーノズルを提供することである。

【００１１】 本発明の関連する目的は、上記のような特徴を有するスプレーノズルを、異な
る構成の容器に使用するのに合わせて容易にカスタマイズできるようにすること
である。

【００１２】 本発明の上記および他の特徴と効果は、以下に述べる本発明の好適な例示的実
施形態の説明に基づき、添付の図面の参照によってより容易に明らかとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

これから本発明について特定の好適な実施形態および手順と関連付けながら説
明および開示していくが、本発明をこれらの特定の実施形態に限定することは意
図しておらず、むしろ、このような別の実施形態および変形例すべてが本発明の
趣旨および範囲内に含まれることが意図される。

【００１４】 ここでより詳細に図１を参照すると、例示的な容器コーティングステーション
の一部が模式的に図示されている。この容器コーティングステーションは、本発
明を具体化するスプレーノズル１０を含む。図１の場合、このスプレーノズル１
０は、コーティング材料流体を非対称に分布したパターンとして放出する。より
詳細には、スプレーノズル１０の構成は、平坦な扇形状のパターンを生成するよ
うな構成になっており、このパターンにおいて、最も重量の重い放出部分は、扇
パターンの中央から一端に向かって移動する。ここに図示する容器コーティング
ステーションの場合、端部が開口している容器１２をコーティングステーション
に向かって１個ずつ割り出していき、ここで、固定状態のスプレーノズル１０は
、開口端部１４を通じてコーティング材料を容器１２の内面上に塗布する。コー
ティング材料は、ビニル、エポキシ、アクリルまたは他の適切な材料を含み得る
。コーティング材料が塗布されると、容器１２の長手軸１６を中心にしてスプレ
ーノズル１０に対して比較的高速（例えば、５００〜３０００ｒｐｍ）で容器１
２を回転させて、コーティング材料が容器内面全体に塗布されるようにする。当
業者であれば理解されるように、本発明のスプレーノズルについて容器コーティ
ング用途と関連付けて説明しているが、本発明のスプレーノズルは、非対称な流
体放出パターンが要求される他の用途およびシステムにおいても使用可能である
。

【００１５】 コーティング材料の塗布を容易にするために、図１に示すように、スプレーノ
ズル１０を、容器の開口端部１４から少し距離が離れた容器１２の長手軸１６上
の位置に配置する。さらに、スプレーノズル１０に傾斜をつけて、ノズルの中央
線１８が容器の長手軸１６に対して角度θで配置されるようにする。この場合、
この容器は実質的に水平に配置されている。以下により詳細に説明するように、
コーティング材料を容器１２の閉鎖端部まで到達させなければならない距離が長
くなった場合の距離を補償するために、スプレーノズル１０の構成を、スプレー
パターンのうち最も重量の重い放出部分が、大体容器の底部壁２０および円筒形
の側壁２２の交差部分の方向に向かうような構成にする。当業者であれば理解す
るように、スプレーノズル１０の容器の長手軸１６に対する角度θは、コーティ
ングされる容器１２の構成によって異なり得る。しかし、ほとんどの場合、スプ
レーノズル１０の構成は、容器長手軸１６に対する角度θがおよそ５°〜２０°
になるようにすると好ましい。

【００１６】 本発明の重要な一態様によれば、スプレーノズル１０の構成を、容器コーティ
ング用途に用いられる従来技術のノズルと比較して改良された流体放出の非対称
な分布が得られるような構成にする。詳細には、容器コーティングの用途に用い
られる従来技術のノズルの構成によって生成される放出パターンでは、放出量は
、最大放出位置からスプレーパターンのいずれか一方の端部にかけて線形に漸減
する。しかし、分布量が線形に漸減すると、容器内部側に塗布されるコーティン
グ材料の量が過剰になることが分かっている。それとは対照的に、本発明のスプ
レーノズル１０には、厳密に制御された非対称な流体放出分布を生成するように
構成された放出オリフィスが設けられており、この非対称な流体放出分布におい
ては、流れが最大になる領域のどちら側かに分布している流体量は、従来技術の
ノズルを用いた場合よりも少ない。従って、本発明のスプレーノズル１０を用い
れば、流れの量は、最大流れ領域からスプレーパターンの両端にある最小流れ点
まで、非線形的に連続して漸減していく。そのため、このスプレーノズル１０は
、コーティング材料からなる薄くて均一なコーティングを容器１２の内面に塗布
することができる。よって、このスプレーノズル１０は、コーティング材料の消
費を最適化し、その結果、容器製造に関連するコストを大幅に削減できる。

【００１７】 上記の目的のため、スプレーノズル１０の好適かつ最適な分布パターン２４を
図５に模式的に示す。図５において、スプレーパターンまたは扇２４中の異なる
ポイントにおける流れの量を、トラフａ〜ｊ中の陰影付き領域によって示す。こ
の分布パターン２４の場合、最大量の流体は、扇の中央および一端からほぼ真ん
中あるポイント（図示の実施形態ではトラフｈ）において放出されており、この
ポイントにより、放出パターンは、より大きな部分２８およびより小さな部分３
０に分割されている。この最大放出ポイントから、流体放出量は、スプレー扇２
４の両端にある最小放出ポイント（図５中のトラフａおよびトラフｊ）に向かっ
て非線形的に漸減している。各トラフ中の流体放出量は、容器１２のうちスプレ
ー扇２４の当該部分によって被覆されるべき表面領域部分に直接比例する。図５
において、容器１２の内面のセグメントのうち各トラフに対応するセグメントを
、トラフ壁からスプレーノズル１０の放出オリフィスに延長した破線によって示
す。そのため、図５に示す分布パターン２４を生成するように構成されたスプレ
ーノズルを容器１０に対して適切な方向に向けると、スプレー材料からなる均一
なコーティングが、容器内面全体にわたって生成される。図５から理解されるよ
うに、従来技術の容器コーティングノズルに見受けられるように、さらにコーテ
ィング材料をトラフａ〜ｇに放出させて最大放出ポイントへの線形上昇が得られ
るようにすると、かなりの量の余分なコーティング材料が容器側壁に塗布される
こととなる。

【００１８】 均一なコーティングを確実に得ることができ、スプレーの無駄を無くすように
するために、スプレーノズル１０の容器に対する向きは、図１および図５に示す
ようにスプレー扇２４のより小さな部分３０のエッジ３２が容器の底部壁２０の
中央をわずかに越えるくらいの点に向くようにし、かつ、スプレー扇のより大き
な部分２８のエッジ３４が容器１２の開口端部１４のエッジに向くようにするの
が好ましい。詳細には、スプレー扇２４のうち、容器１０の開口端部１４のエッ
ジを越える部分は全て容器と接触しないため、スプレーが無駄になる。同様に、
スプレー扇２４のうち容器１２の底部壁２０の中央を越えて伸びる全ての部分も
、過剰なスプレー部分となる。スプレーノズル１０の方向は、スプレー扇２４の
うち最も重量の重い放出部分（これをライン２６によって示す）が、図示の実施
形態でもやはりスプレーノズル１０の中央線１８と一致しているが、図５に示す
ように、この最も重量の重い放出部分が、容器の底部壁２０および側壁２２の交
差部分に近接する容器１２の側壁２２の下側部分に向かって延びるようにすると
好ましい。図１および図５では、参照を容易にするために、スプレー扇２４のよ
り大きな部分２８の外側エッジ３４の最大重量放出ポイント（ライン２６）に対
する位置を角度αとして表し、スプレー扇のより小さな部分３０の外側エッジ３
２の最大重量放出ポイントに対する位置を角度βによって表す。

【００１９】 本発明を実施する際、所望の流体放出の非対称分布および所望の構成（例えば
、所望の角度αおよびβ）を有するスプレーパターンを生成するために、スプレ
ーノズルには放出オリフィス３６が設けられている。この場合は、この放出オリ
フィス３６は、円筒形の側壁４０およびドーム形状の端壁４２（これを図６に示
す）を有するノズル空洞３８に２回の切り込み作業を別個に行うことにより作製
される。図４に示すように、これらの切り込み作業により、放出オリフィス３６
はほぼ円形または開口形状となり、比較的幅狭で細長の開口部が互いに重ね合わ
されるかまたは載置された形状になる。図４に示すように、その結果得られた放
出オリフィス３６には比較的幅広の中間部分４４が設けられ、この中間部分４４
には対向する２つの丸型エッジがあり、これらの丸型エッジからは、一対の比較
的幅狭の対向するノッチ部分４６が延びる。ノッチ部分４６の各エッジは、延び
て丸型のオリフィス端部を形成し、これらのオリフィス端部において、一方のノ
ッチ部分は、図４に示すようにもう一方のノッチ部分よりも相対的に大きくなっ
ている。当業者であれば理解するように、本発明は、図５に示す放出パターンそ
のものを生成するスプレーノズルに限定されるのではなく、むしろ、従来技術の
ノズルの性能を向上させるために必要な全ての要素がスプレーノズル１０を構成
すべき要素であり、よって、最大放出領域のいずれかの側の放出レベルを、放出
レベルがスプレー扇２４のいずれかの端の最小流れポイントに向かって非線形的
に漸減するポイントまで減少させる。

【００２０】 上記２回の切り込み作業はそれぞれ、ノズル空洞３８の長手軸４８と同じ平面
を中心とし、同平面内で行う。しかし、上記２回の切り込み作業は、異なる断面
プロファイルを有する切り込み用具を用いて行われ、空洞３８を貫通する際のノ
ズル空洞３８の長手軸４８に対する角度は、各々の切り込み作業において異なる
。参照を容易にするため、上記２回の切り込み作業を第１の切り込み作業および
第２の切り込み作業と呼ぶ。しかし、これらの切り込み作業は任意の順序で行っ
てもよいことが理解される。図示の実施形態において、これらの切り込み作業は
、周縁部切り込みエッジが入った回転切削ホイールを用いて行われる。この回転
切削ホイール周縁の切削エッジは、ダイヤモンド製の刃を用いたものであっても
よいし、または、放電機器において用いられる炭素製のものであってもよい。切
り込み作業は、ホイールをノズル空洞３８に押し込むか、またはノズル空洞を横
切るように切断することにより、実行可能である。

【００２１】 第１の切り込み作業の際、実質的に円形の開口部を生成するように構成された
切り込みエッジ５４を有する第１の回転切削ホイール５０を用いる。この実質的
に円形の開口部は、図９に示すように、ノズル空洞のドーム中に直径Ｄを有する
。図７に示すように、第１の切り込み作業は、ノズル空洞３８の長手軸４８と垂
直な平面５２においてか、または、垂直面とある角度δにおいて行うことができ
る。第１の切削ホイール５０の切り込みエッジ５４のプロファイルは、真っ直ぐ
な平面と同じくらいに単純にすることが可能であり、このプロファイルを用いて
、ノズル空洞３８の上部４２のうち、ドーム型の空洞上部が円筒形の側壁４０と
出会うポイントよりも幾分高い部分を除去する。しかし、真っ直ぐな平面状の切
り込みエッジを第１の切り込み作業において用いて得られた円形開口は、尖鋭か
つ薄いエッジ状となり、そのため急速に磨耗する。切込みサイズおよび、よって
切り込みによって得られる放出オリフィス３６のサイズは、所望のスプレーパタ
ーンが得られるように入念に較正されるため、オリフィスのエッジに沿った部分
に磨耗が少しでも発生すると、オリフィスを通る流れが急激に上昇し、その結果
、所望のスプレーパターンが崩壊する。

【００２２】 本発明のさらなる態様によれば、磨耗特性の向上および、よって寿命の長期化
を可能にするために、ノズル空洞３８に第１の切り込みを行う際、オリフィス周
縁部の周囲に薄いエッジが形成されるのを防ぐような方法で切り込みを行う。詳
細には、真っ直ぐな平面状の切り込みエッジプロファイルを用いるのとは対照的
に、第１の切削ホイール５０を、角の複数ある部分を含むプロファイルを有する
切り込みエッジ５４で構成することが可能である。例えば、第１の切削ホイール
５０の角度付けされたプロファイルの切り込みエッジ５４の１つの好適な実施形
態を図８に示す。図８において、切り込みエッジ５４は、一対の角度付き側部５
６（これらは刃先角σを規定する）を有し、これらの側部５６は平坦な先端部５
８まで延びる。切り込みエッジ５４の先端部の幅サイズＷを第１の切り込み作業
によって生成される開口部の所望の直径Ｄにマッチングさせることにより、エッ
ジ部分が薄くて急速に磨耗する可能性を最低限にすることができる。

【００２３】 あるいは、図１０に示すように、第１の切削ホイール５０に、一対の角度付き
側部５６’を有する切り込みエッジ５４’を設けることも可能である。これらの
側部５６’は、角度付き側部５６’によって規定される刃先角σよりも大きな刃
先角φを規定する角度付けされた先端部５８’に向かって傾斜している。図１０
の切り込みエッジプロファイルを用いると、角度付けされた先端部５８’の幅Ｗ
’を第１の切り込み作業によって生成される開口部の所望の直径Ｄにマッチング
させることにより、エッジが薄くなるのを防ぐことができる。角度付けされた先
端部を切り込みエッジに用いると、図９の平坦な先端部とは対照的に、分布パタ
ーンのうち最も重量の重い放出部分が広範囲になる。例えば、図５を参照して、
角度付けされた先端部を切り込みエッジに用いると、トラフｇ、ｈおよびｉ中の
流体レベル間の差が減少する。

【００２４】 さらに別の代替的実施形態において、図１１に示すように、第１の切削ホイー
ル５０に、丸型先端部５８’’に向かって傾斜する一対の角度付き側部５６’’
によって規定される切り込みエッジ５４’’を設けてもよい。図８および図１０
の実施形態と同様に、丸型先端部５８’’の幅Ｗ’’を、第１の切り込み作業に
よって生成される開口部の所望の直径Ｄにマッチングさせる。また、図１０の実
施形態と同様に、丸型先端部５８’’の半径を小さくすると、分布パターン中の
最も重量の重い放出領域が広範囲になる。

【００２５】 第２の切り込み作業の際、図１２に示すように、尖鋭な先端に向かって傾斜す
る切り込みエッジ６２を有する第２の回転切削ホイール６０を用いる。図示の実
施形態において、第２の切り込みにおいて用いられる切り込みエッジ６２のプロ
ファイルは、刃先角γを規定する。この刃先角γは、第１の切り込みを生成する
際に用いられる切り込みエッジの角度付き側部５６、５６’、５６’’によって
規定される刃先角のおよそ半分である。第１の切り込み作業の場合と同様に、第
２の切り込みも、ノズル空洞３８の長手軸４８を中心として行う。しかし、第２
の切り込みは、第１の切り込みが行われた平面に対して特定の角度で行われる。
詳細には、図１２に示すように、第２の切り込みは、ノズル空洞の長手軸４８と
垂直な平面５２に対して角度λで行われる。第１の切り込みが、垂直面と成す角
度δで行われた場合、第２の切り込みが第１の切り込みの場合の垂直面と同じ方
向に角度付けされるように、第２の切り込みを行う必要がある。しかし、このよ
うな場合、第２の切り込みの角度は、第１の切り込み角度よりも大きくするべき
である。

【００２６】 本発明の別の態様によれば、様々な構成の容器に合わせて放出パターンをカス
タマイズできるよう、放出オリフィス３６の構成を容易に適合させることができ
る。例えば、直径が異なる容器を取り扱うことができるよう、スプレーノズル１
０によって生成されるスプレーパターンの全角度（図５中の角度α＋角度β）を
調節して、スプレーノズルを適合させるために、第１の切り込み作業および第２
の切り込み作業によって作製される開口部のサイズまたは流量を変えることが可
能である。当然のことながら、上記２回の切り込み作業によって生成されるサイ
ズまたは流量を変えることを可能にする方法の１つは、切り込み深さを調節する
方法である。典型的な飲料容器の場合に、第１の切り込みによって生成される流
量と、第２の切り込み後に生成される流量との比の形でこのような飲料容器を表
すと、およそ０．６０の比を用いると好ましい。この比がさらに大きくなるよう
にノズル放出オリフィス３６を構成すれば、スプレーノズル１０が生成する全ス
プレー角度（α＋β）は小さくなる。逆に言うと、この比を小さくすると、プレ
イノズル１０が生成する全スプレー角度（α＋β）は大きくなる。

【００２７】 スプレーパターン内の最大重量放出ポイント（これをライン２６によって表す
）の位置を調節するために、第１の切り込みを行う際のノズル空洞３８の長手軸
４８に対して垂直な平面５２と成す角度δを変えることができる。このようにし
て、スプレーノズル１０および、よって分布パターン２４を、高さが異なる容器
に合わせて構成することが可能となる。具体的には、図７に示すように、第１の
切り込みを垂直面に対する角度δで行って、分布のうち最も重量の重い部分（ラ
イン２６）を、図５に関するスプレーパターンのより大きな部分２８のエッジ３
２に向かって移動させる。第１の切り込み作業を行う角度δを変えることにより
、分布のうち最も重量の重い部分が移動する距離を変えることが可能となる。従
って、比較的短尺の容器をコーティングするスプレーノズル１０を構成するため
には、第１の切り込みの角度δを大きくする必要がある。

【００２８】 さらに、第２の切り込みを行う角度λおよび第２の切り込み作業において用い
られる切り込みエッジ６２の刃先角γを調節することにより、分布パターンをさ
らに較正することも可能である。詳細には、第２の切り込み作業を行う際に用い
られる角度λを変えることにより、スプレーパターンのより大きな部分２８およ
びより小さな部分３０の相対サイズ（すなわち、図５中の角度αおよび角度β）
を調節することが可能である。例えば、第２の切り込みを比較的小さな角度λで
行うと、分布パターンのより小さな部分３０のサイズは大きくなり、その結果、
パターン全体の非対称性が弱まる。さらに、残りの変数を全て一定にした場合、
第２の切削ホイール６０の切り込みエッジ６２の刃先角γを大きくすると、スプ
レーパターン全体の角度（すなわち、図５中の角度α＋角度β）が大きくなる。

【００２９】 上記から、本発明のスプレーノズルを用いれば、流体放出の非対称な分布が改
良されることが分かる。このように分布が改良されると、本発明のノズルを用い
て、薄くて均一なコーティングを容器内面に塗布することが可能となり、これに
より、比較的高コストなコーティング材料の消費を最適化することが可能となる
。さらに、本スプレーノズルは、構成が異なる容器コーティング用途に合わせて
容易にカスタマイズが可能である。

【００３０】 本明細書中にて引用した参考文献（例えば、特許、特許出願および公開文献）
の全体を、参照して本明細書に組み入れる。

【００３１】 本発明について好適な実施形態に焦点を当てながら説明してきたが、上記の好
適な実施形態の変形を用いることが可能であり、また、本発明は、本明細書中に
おいて具体的に説明した以外の様式でも実施可能であることは、当業者にとって
明らかである。従って、本発明は、本明細書中の特許請求の範囲によって定義さ
れる本発明の趣旨および範囲内に含まれる全ての変更を含むものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 容器コーティングステーションの模式的縦断面図であり、この容器コーティン
グステーションには、本発明の特徴を取り入れた非対称に分布した流体放出パタ
ーンを生成する例示的なスプレーノズルが取り入れられている。

【図２】 例示的なスプレーノズルアセンブリの平面図である。

【図３】 例示的なスプレーノズルアセンブリの側面図である。

【図４】 例示的なスプレーノズルアセンブリの放出オリフィスの拡大平面図である。

【図５】 例示的なスプレーノズルアセンブリを容器コーティング用途において用いる際
のスプレーノズルアセンブリにとって望ましい流体分布パターンを示す模式的図
面である。

【図６】 例示的なスプレーノズルアセンブリの作製に用いられる例示的ノズル空洞の破
断側面図である。

【図７】 切り込み経路を示す模式的側面図であり、この切り込み経路は、図１のスプレ
ーノズルの放出オリフィスを作製する際に用いられる第１の切り込みのための経
路である。

【図８】 切削ホイールの切り込みエッジを示す拡大部分の側面図であり、この切り込み
エッジは、第１の切り込みを作製し、この第１の切り込みが完成した後にノズル
空洞を作製する際に用いられる。

【図９】 第１の切り込みが完成した後のノズル空洞を示す平面図である。

【図１０】 第１の切り込みを作製するための切削ホイールの別の実施形態の切り込みエッ
ジの拡大部分の側面図である。

【図１１】 第１の切り込みを作製するめの切削ホイールの別の実施形態の切り込みエッジ
の拡大部分の側面図である。

【図１２】 例示的なスプレーノズルのオリフィスを作製する際に用いられる第２の切り込
みの切り込み経路を示す模式的側面図である。

【図１３】 第２の切り込みを作製するための切削ホイールの切り込みエッジの拡大部分の
側面図である。

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非対称に分布した流体放出パターンを生成するスプレーノズ
   ルであって、前記流体放出パターンの最大流体放出位置は、前記流体放出パター
   ンの中央からオフセットし、前記スプレーノズルは、 内部流体通路を有する本体部分であって、前記内部流体通路は、実質的に半球
   形のドーム形状の端壁において終端する、本体部分と、 前記端壁に設けられた放出オリフィスであって、前記放出オリフィスの構成は
   、前記放出オリフィスによって生成される流体放出パターンが、前記流体放出パ
   ターンの最大放出位置から前記放出パターンの一端にある少なくとも１つの最小
   流れポイントにかけて連続して非線形的に流体放出量が漸減していくような構成
   である、放出オリフィスと、 を備える、スプレーノズル。
2. 【請求項２】 前記放出オリフィスは、第１の比較的丸型の開口部と、比較
   的細長の第２の開口部とを互いに重ね合わせることによって構成され、前記第２
   の開口部は、前記第１の開口部の周縁を部分的に越えて延びる、請求項１に記載
   のスプレーノズル。
3. 【請求項３】 前記第１の開口部は、切り込みエッジを有する形成ツールに
   よって生成され、前記切り込みエッジは、先端部分に対して傾斜した角度付き側
   部を有する、請求項２に記載のスプレーノズル。
4. 【請求項４】 前記先端部分の幅は、前記第１の開口部の直径に対応するよ
   うなサイズである、請求項３に記載のスプレーノズル。
5. 【請求項５】 前記先端部分は平坦である、請求項４に記載のスプレーノズ
   ル。
6. 【請求項６】 前記先端部分は丸型である、請求項４に記載のスプレーノズ
   ル。
7. 【請求項７】 前記先端部分の角度は、前記切り込みエッジの角度付き側部
   によって規定される刃先角よりも大きな刃先角を規定するような角度である、請
   求項４に記載のスプレーノズル。
8. 【請求項８】 前記第２の開口部は、切り込みエッジを有する形成ツールに
   よって作製され、前記切り込みエッジは、尖鋭な先端に向かって先が細くなる、
   請求項２に記載のスプレーノズル。
9. 【請求項９】 前記放出オリフィスは、前記放出オリフィスによって生成さ
   れる前記流体放出パターンが、前記流体放出パターンの最大放出位置から前記放
   出パターンの各端部にある１つの最小流れポイントにかけて連続して非線形的に
   流体放出量が漸減していくように構成されている、請求項１に記載のスプレーノ
   ズル。
10. 【請求項１０】 前記放出オリフィスは、一対の対向するノッチ部分を有し
    、前記一対の対向するノッチ部分は、前記ノッチ部分間に置かれた中間部分から
    延び、前記放出オリフィスの対向する端部に向かって延びる各エッジを有し、前
    記ノッチ部分の一方は、前記ノッチ部分の他方よりも比較的大きく、前記中間部
    分は、対向する丸型エッジを有し、前記対向する丸型エッジは、前記オリフィス
    のノッチ部分中のエッジよりも比較的距離が離れている、請求項１に記載のスプ
    レーノズル。
11. 【請求項１１】 非対称に分布した流体放出パターンを有するスプレーノズ
    ルを生成する方法であって、前記流体放出パターンの最大流体放出位置は、前記
    流体放出パターンの中央からオフセットし、前記流体放出量は、前記流体放出パ
    ターンの最大放出位置から前記放出パターンの一つの外側エッジにある少なくと
    も１つの最小流れポイントにかけて連続かつ非線形的に漸減し、前記方法は、 内部流体通路を有するノズル空洞を提供するステップであって、前記内部流体
    通路は、実質的に半球形のドーム形状の端壁において終端する、ステップと、 前記端壁内に比較的丸型の第１の開口部と比較的細長の第２の開口部とを重ね
    合わせるように形成することにより、前記ノズル空洞の端壁内に放出オリフィス
    を形成するステップであって、前記第１の開口部は、第１の平面において延び、
    前記第２の開口部は、前記第１の平面に対する特定の角度で第２の平面において
    延び、前記第１の開口部は、切り込みエッジを有する第１の形成ツールによって
    作製され、前記第１の形成ツールの切り込みエッジの角度付き側部は、前記第１
    の開口部の所望の幅に対応する幅を有する先端部に向かって傾斜し、前記第２の
    開口部は、切り込みエッジを有する第２の形成ツールによって作製され、前記第
    ２の形成ツールの切り込みエッジは、尖鋭な先端に向かって傾斜する、ステップ
    と、 を含む、方法。
12. 【請求項１２】 前記先端部分は平坦である、請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記先端部分は丸型である、請求項１１に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記先端部分の角度は、前記切り込みエッジの角度付き側
    部によって規定された刃先角よりも大きな刃先角を規定するように角度付けされ
    る、請求項１１に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記第１の開口部を形成するステップをさらに含み、これ
    により、前記第１の開口部を前記流体通路の長手軸に対して所定の角度で方向付
    ける前記第１の平面が、前記流体放出パターン内の最大流体放出の所望の位置に
    対応する、請求項１１に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記第１の開口部を前記第２の開口部のサイズに比例する
    所定のサイズで形成して、前記流体放出パターンの対向するエッジによって規定
    される所望の全スプレー角度が得られるようにするステップをさらに含む、請求
    項１１に記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記第２の形成ツールの切り込みエッジの尖鋭な先端の刃
    先角を、前記流体放出パターンの対向するエッジによって規定される所望の全ス
    プレー角度が得られるように選択するステップをさらに含む、請求項１１に記載
    の方法。
18. 【請求項１８】 前記第２の平面が前記流体通路の長手軸に対して所定の角
    度で方向付けられるように前記第２の開口部を形成して、各所定位置内の前記流
    体放出パターンのエッジの最大放出位置に対する位置を特定するステップをさら
    に含む、請求項１１に記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記第１の開口部を前記ノズル空洞の端壁に形成した後、
    前記第２の開口部を形成する、請求項１１に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記第２の開口部を前記ノズル空洞の端壁に形成した後、
    前記第１の開口部を形成する、請求項１１に記載の方法。
21. 【請求項２１】 非対称に分布した流体放出パターンを生成するスプレーノ
    ズルであって、前記流体放出パターンの最大流体放出位置は、前記流体放出パタ
    ーンの中央からオフセットし、前記スプレーノズルは、 内部流体通路を有する本体部分であって、前記内部流体通路は、実質的に半球
    形のドーム形状の端壁において終端する、本体部分と、 前記端壁に設けられた放出オリフィスであって、前記放出オリフィスの構成は
    、比較的丸型の第１の開口部と、比較的細長の第２の開口部とを互いに重ね合わ
    せることによって構成され、前記第２の開口部は、前記第１の開口部の周縁を部
    分的に越えて延び、前記第１の開口部および前記第２の開口部は、前記放出オリ
    フィスの各エッジを規定し、前記放出オリフィスの各エッジは、前記流体通路の
    長手軸に対して異なる角度で延び、これにより、前記放出オリフィスによって生
    成された流体放出パターンは、流体放出量が前記流体放出パターンの最大放出位
    置から前記放出パターンの一端にある少なくとも１つの最小流れポイントにかけ
    て連続的して非線形的に漸減する、放出オリフィスと、 を備える、スプレーノズル。
22. 【請求項２２】 前記放出オリフィスは、前記放出オリフィスによって生成
    される流体放出パターンにおける流体放出量が、前記流体放出パターンの最大放
    出位置から前記放出パターンの各端部にある最小流れポイントにかけて連続して
    非線形的に漸減するように構成されている、請求項２１に記載のスプレーノズル
    。
23. 【請求項２３】 前記第１の開口部は、切り込みエッジを有する形成ツール
    によって作製され、前記切り込みエッジは、先端部分に向かって傾斜する角度付
    き側部を有する、請求項２１に記載のスプレーノズル。
24. 【請求項２４】 前記先端部分の幅は、前記第１の開口部の幅に対応するよ
    うなサイズである、請求項２３に記載のスプレーノズル。
25. 【請求項２５】 前記先端部分は平坦である、請求項２３に記載のスプレー
    ノズル。
26. 【請求項２６】 前記先端部分は丸型である、請求項２３に記載のスプレー
    ノズル。
27. 【請求項２７】 前記先端部分の角度は、前記切り込みエッジの角度付き側
    部によって規定される刃先角よりも大きな刃先角を規定するように角度付けされ
    る、請求項２３に記載のスプレーノズル。
28. 【請求項２８】 前記第２の開口部は、切り込みエッジを有する形成ツール
    によって作製され、前記切り込みエッジは、尖鋭な先端に向かって先が細くなる
    、請求項２１に記載のスプレーノズル。