JP2014069095A - Resin application nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂等の樹脂を生地に塗布する場合などに好適に使用することのできる、樹脂の塗布ノズルに関するものである。 The present invention relates to a resin application nozzle that can be suitably used when a resin such as a thermoplastic resin is applied to a cloth.
生地を接合するにあたり、縫製に代えて接着剤により接着する方法が採用されることがある。この接着に用いる接着剤には熱可塑性樹脂を用いることができる。
ところで、高粘性流体(ペースト状)である樹脂を塗布ノズルから塗布対象物へ向けて吐出させる場合にあって、吐出停止時には樹脂の切れが悪く、その結果、塗布対象物から塗布ノズルを離反させる際に、塗布ノズルと塗布対象物との間で樹脂が糸引きを起こすようになることは周知である。このような糸引きは、塗布対象物に対する外観や品質等の面で不都合である。また、吐出停止時間が長くなると塗布ノズルから樹脂が徐々に漏れ出て、垂れるようになる問題もあった。
In joining fabrics, a method of bonding with an adhesive instead of sewing may be employed. A thermoplastic resin can be used for the adhesive used for this adhesion.
By the way, when the resin which is a highly viscous fluid (paste-like) is discharged from the application nozzle toward the application target, the resin is not cut well when the discharge is stopped, and as a result, the application nozzle is separated from the application target. At this time, it is well known that the resin causes stringing between the coating nozzle and the coating object. Such stringing is inconvenient in terms of the appearance and quality of the object to be coated. Further, when the discharge stop time becomes long, there is a problem that the resin gradually leaks from the application nozzle and droops.
糸引きや垂れの問題を回避するための技術として、従来、塗布ノズルに複雑な弁構造を内蔵させる構成(特許文献1等参照)が提案されている。また、糸引きの問題を回避する方法として、塗布ノズルを塗布対象物から急激に離反させる方法(特許文献2参照)が提案されている。
As a technique for avoiding the problem of stringing or sagging, a configuration in which a complicated valve structure is built in a coating nozzle has been proposed (see
生地に対して接着剤を塗布させる場合では、1回の塗布作業(1サイクル動作)の中に複数のコーナーやカーブ、或いは点付け箇所を描かせながら塗布を行うことが多く存在する。このような塗布作業において、特許文献2に開示の塗布方法を採用すると、塗布方向の方向変換時など、塗布ノズルから樹脂の吐出を停止させるたびに、塗布ノズルに急激離反やその後、改めて塗布対象物へ接近させるといった特殊動作をさせる必要があり、サイクルタイムが徒に長くなる欠点があった。 In the case where an adhesive is applied to the cloth, there are many cases where application is performed while drawing a plurality of corners, curves, or dotted points in one application operation (one cycle operation). In such a coating operation, when the coating method disclosed in Patent Document 2 is adopted, every time the resin discharge from the coating nozzle is stopped, such as when the direction of the coating is changed, the coating nozzle is suddenly separated, and then the coating target There is a drawback that it is necessary to perform a special operation such as approaching an object, and the cycle time becomes long.
また、特許文献1に開示の塗布ノズルは構造が複雑であり、製作コストに問題がある他、大型化によって塗布装置全体の大型化に招来する不具合もある。のみならず、ノズル内の管路抵抗が過大となるため、これが原因で樹脂詰まりが起こるという欠点もあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、生地などの塗布対象物に対して接着剤等の樹脂を塗布するに際し、サイクルタイムのロスを防止すると共に、構造の複雑化や大型化を回避したうえで、樹脂の垂れや糸引きなどの不具合が生じるのを防止しつつ確実な樹脂塗布が行えるようにする樹脂の塗布ノズルを提供することを目的とする。
In addition, the coating nozzle disclosed in
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when applying a resin such as an adhesive to an application target such as a cloth, the loss of cycle time is prevented, and the structure is complicated and large. It is an object of the present invention to provide a resin application nozzle that enables reliable resin application while preventing occurrence of problems such as resin dripping and stringing.
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る樹脂の塗布ノズルは、樹脂を吐出するノズル端には、吐出する樹脂を複数の吐出流へ分離させるための複数の吐出孔が設けられていることを特徴とする。
前記ノズル端において、互いに隣接する吐出孔の相互間には、吐出孔から吐出直後の樹脂が合流するのを阻止する堰き止め部が設けられている。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the resin application nozzle according to the present invention is characterized in that a plurality of discharge holes for separating the resin to be discharged into a plurality of discharge flows are provided at the nozzle end for discharging the resin.
At the nozzle end, a damming portion for preventing the resin immediately after discharge from joining from the discharge hole is provided between the discharge holes adjacent to each other.
前記堰き止め部は、吐出孔へ向けて供給された樹脂が個々の吐出孔から吐出される直前に直進成分を有した棒流となるように整流する直進通路を有して形成されている。 The damming portion is formed with a straight passage that rectifies so that the resin supplied toward the discharge holes becomes a rod flow having a straight component immediately before being discharged from the individual discharge holes.
本発明に係る樹脂の塗布ノズルでは、生地などの塗布対象物に対して接着剤等の樹脂を塗布するに際し、サイクルタイムのロスを防止すると共に、構造の複雑化や大型化を回避したうえで、樹脂の垂れや糸引きなどの不具合が生じるのを防止しつつ確実な樹脂塗布が行えるようになる。 In the resin application nozzle according to the present invention, when a resin such as an adhesive is applied to an object to be applied such as a fabric, the cycle time is prevented from being lost and the structure is not complicated or enlarged. Thus, reliable resin application can be performed while preventing problems such as resin dripping and stringing.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1乃至図3は、本発明に係る塗布ノズル1の第1実施形態を示している。この塗布ノズル1は、図3に例示するような塗布ヘッド2では樹脂供給路3における吐出側の先端部(図3の下端位置)に取り付けられる。この塗布ヘッド2を塗布対象物から同一距離に保ちながら移動させることで、樹脂を塗布対象物に対して線状(角折れ状のコーナーや曲線カーブを含む)又は点状に塗布することができる。当然に、線状の塗布を隙間無く繰り返すことで面状の塗布状態にすることも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a first embodiment of a
なお、本実施形態では塗布対象物を生地とし、塗布する樹脂には、生地の接着に好適な熱可塑性樹脂(接着剤として使用)を用いるものとしている。そのため、塗布ヘッド2は金属材等の伝熱性に優れた素材で形成され、そのうえで樹脂供給路3のまわりを取り囲むようにヒータ4が設けられたものとしてある。従って、ヒータ4を発熱させることで、樹脂供給路3内の樹脂が加熱されて溶融状態(ペースト状であって流動可能になるまで低粘度化した状態)に維持される。当然に、溶融した樹脂は、塗布ノズル1を経て吐出され、冷却されることで直ちに硬化状態となる。
In this embodiment, the object to be applied is a cloth, and a thermoplastic resin (used as an adhesive) suitable for bonding the cloth is used as the resin to be applied. For this reason, the coating head 2 is formed of a material having excellent heat conductivity such as a metal material, and the heater 4 is provided so as to surround the resin supply path 3. Therefore, by causing the heater 4 to generate heat, the resin in the resin supply path 3 is heated and maintained in a molten state (a state in which the viscosity is lowered until it is pasty and can flow). Naturally, the melted resin is discharged through the
この塗布ノズル1は、塗布ヘッド2への取り付けに用いられる取付ベース10と、この取付ベース10に設けられたノズル端11とを有している。図2に示すように、本第1実施形態において取付ベース10は円板形とされ、この取付ベース10の中心位置にノズル端11が配置され、更にこのノズル端11は、取付ベース10の片面側へ円形ボス状に突出して設けられているものとした。
The
そのため、塗布ヘッド2に螺合装着される穴明きのカバーキャップ12により、取付ベース10が塗布ヘッド2との間に挟持されて固定され、このときカバーキャップ12に設けられた中央口13からノズル端11がカバー外へ突出するようになっている。
本発明に係る塗布ノズル1において、ノズル端11には、塗布ヘッド2の樹脂供給路3によって供給される樹脂を吐出するための吐出孔16が設けられている。ノズル端11が呈する円形の中に収まるように、吐出孔16は複数設けられており、互いに隣接する吐出孔16の相互間は連通していない。言い換えれば、吐出孔16はそれぞれが独立した孔であって、互いに隣接する吐出孔16の相互間には、堰き止め部17が設けられていると言うことができる。
Therefore, the
In the
なお、従来の塗布ノズルであれば、ノズル端に対してその直径と同等乃至やや径小の吐出孔が1個だけ設けられており、この1個の吐出孔により、必要とされる樹脂塗布量や線状の塗布を行うときの線幅が確保されるように設定されている。これに対し、本発明では、ノズル端11に設けられた複数の吐出孔16により、必要とされる樹脂塗布量や線状の塗布を行うときの線幅が確保されるものとなっている。
In the case of a conventional application nozzle, only one discharge hole having a diameter equal to or slightly smaller than the diameter of the nozzle end is provided, and the required resin application amount is provided by this one discharge hole. In addition, the width of the line is set to be ensured when a linear coating is performed. On the other hand, in the present invention, the plurality of
このようにノズル端11に複数の吐出孔16が設けられていることにより、塗布ヘッド2の樹脂供給路3を介して塗布ノズル1へと供給される樹脂流は、塗布ノズル1から吐出する時点で複数の吐出流となるように分離(分流)される。すなわち、各吐出孔16を樹脂が通過するときに生じる孔内周面との接触面積の総和が従来に比して増大することや、従来に比して小径である個々の吐出孔16内で高まる樹脂密度と樹脂粘度との関係などに伴い、塗布ノズル1から吐出する樹脂の全体としての吐出抵抗(各吐出孔16による管路抵抗の合計)は高くなる。
Since the plurality of
そのため、樹脂の吐出(塗布)を停止して塗布ノズル1を塗布対象物から離反させる際に、各吐出孔16内の塗布前樹脂が塗布対象物に既に付着した樹脂(塗布後の樹脂)との粘着力で各吐出孔16から引き出されそうになったとしても、各吐出孔16による管路抵抗が、引き出されそうになる樹脂を確実に切断するように作用する。
ここにおいて、各吐出孔16からの樹脂吐出流が分流によって細くなっていることも、引き出されそうになる樹脂の切断を促す(切れやすくする)ように作用する。これらのことから、塗布ノズル1と塗布対象物との間で糸引き現象が発生することが確実に防止されることになる。また、各吐出孔16による管路抵抗が高くなっていることに伴い、当然に樹脂の吐出停止中において各吐出孔16から樹脂が漏洩することも防止されることになり、垂れの防止にも繋がる。
Therefore, when stopping the discharge (application) of the resin and separating the
Here, the fact that the resin discharge flow from each
なお、堰き止め部17は、単に、個々の吐出孔16を独立した孔に区画する作用(樹脂の吐出流を分流させる作用)を奏しているだけでなく、実質的に、各吐出孔16による管路抵抗を高めさせ、それによって塗布ノズル1から吐出する樹脂の全体としての吐出抵抗を高めさせることが重要である。
またこの堰き止め部17は、個々の吐出孔16から吐出した樹脂(塗布対象物に向かう途中及び付着後を含む)が、吐出直後には合流しない(吐出孔16の出側の開口周部間において、隣接する吐出孔16から吐出した樹脂同士が堰き止め部17と接触又は近接しつつ繋がる状態とはならない)ように十分なスペースを確保させることが重要である。
The damming
Further, the
従って、ノズル端11を例えばメッシュ材(網材)で形成することで、個々の網目を吐出孔16とさせることも不可能ではないが、この場合は、堰き止め部17を構成することになる網線の太さが、ある程度、太いものであることが要求される。
具体的に、堰き止め部17は、吐出孔16と吐出孔16との隣接間に0.2mm以上を確保できるようなスペースとするのが好適である。とは言え、樹脂の粘度や吐出圧、吐出速度(流量)をはじめとして、ノズル端11の外径(吐出孔16の配置総面積)、吐出孔16の内径、吐出孔16の孔数など、吐出孔16の相互間に生じさせるべき堰き止め部17のスペースは、種々様々な要因によって変化し得るものである。
Therefore, it is not impossible to form the individual meshes as the
Specifically, the
一方、図1に示すように、この吐出孔16は、孔軸に沿った長さ(孔の深さ)がある程度長く形成されている。この直進通路18は、堰き止め部17を樹脂供給方向で分厚くすることにより、形成させていることになる。
このような直進通路18を設けることで、吐出孔16内を樹脂が通過する際には、樹脂が棒流(吐出孔16の孔径と同等以上の距離で直進する樹脂流れ)になるように整流される。このように樹脂が棒流となって直進性を有することで、吐出孔16から吐出直後の樹脂流が互いに合流し難くなるという作用に繋がる。その結果、吐出孔16から引き出されそうになる樹脂の切断を促す(切れやすくする)作用が得られ、塗布ノズル1と塗布対象物との間で糸引き現象が防止される効果が一層高められる。また、直進通路18によっても管路抵抗が高くなる作用が得られるので、樹脂の吐出停止中に各吐出孔16から樹脂が漏洩する(垂れる)のを防止する効果も一層高められる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
By providing such a
なお、直進通路18と吐出孔16との間に、形状的、作用的な面で、明確に区別できるようなものはない。参考までに具体例を示すと、この直進通路18と吐出孔16とを含めた長さが、吐出孔16の孔径に対して2倍を超える程度の長さにしておくのが好適であった。また、この直進通路18は、樹脂の供給方向や吐出方向と同じ方向となるようにするのが好適であった。
In addition, there is nothing that can be clearly distinguished between the
とは言え、この直進通路18についても、樹脂の粘度や吐出圧、吐出速度(流量)をはじめとして、吐出孔16の内径や孔数など、種々様々な要因によって変化し得るものである。要するに、直進通路18と吐出孔16とを含めた長さは、これら内部を通過する樹脂が棒流となること、という作用が得られることを条件として設定すればよい。
その他、樹脂を棒流にすることで、吐出圧の安定化や吐出途中の樹脂切れ防止、樹脂の吐出直進性が得られる等の種々様々な利点が得られることになる。
However, the
In addition, various advantages such as stabilization of the discharge pressure, prevention of running out of the resin during discharge, and straight delivery of the resin can be obtained by making the resin into a rod flow.
なお、本第1実施形態において、ノズル端11には、塗布ヘッド2の樹脂供給路3からの樹脂を各吐出孔16への流入が安定するように、樹脂供給路3と同径で合致連通する凹
部状の樹脂溜まり20を設けてある。
以上、詳説したように、本発明に係る塗布ノズル1では、生地などの塗布対象物に対して接着剤等の樹脂を塗布するに際し、樹脂の吐出(塗布)を停止して塗布ノズル1を塗布対象物から離反させても、各吐出孔16による管路抵抗が、引き出されそうになる樹脂を確実に切断して糸引きの発生を防止する。また、各吐出孔16による管路抵抗が高いので、樹脂の吐出停止中において各吐出孔16から樹脂が漏洩することも防止され、垂れも防止される。
In the first embodiment, the
As described above in detail, in the
そのため、樹脂の吐出を停止させるたびに、いちいち、塗布ノズルに急激離反やその後の接近といった特殊動作をさせる必要はなく、サイクルタイムが徒に長くなることはない(高効率で樹脂の塗布作業を行える)。また、塗布ノズル1は構造簡潔に構成されたものであり、複雑な弁構造などは不要であるので、製作コストは低コストであり、大型化する問題もない。これらのことから、確実な樹脂塗布が行える。
For this reason, every time the resin discharge is stopped, it is not necessary to cause the coating nozzle to perform special operations such as rapid separation and subsequent approach, and the cycle time does not become long (highly efficient resin application work). Yes). The
ところで、本出願人は、図6に示すような比験ノズルTを製作して、樹脂の塗布試験を行った。この比験ノズルTは、ノズル端11tにおいて、吐出孔16tの出側の開口周部に、隣接する吐出孔16tの開口同士を取り囲むようなザグリ(下向きの凹部)Zを形成させたものである。
この比験ノズルTによると、各吐出孔16tから吐出した樹脂がザグリZ内に溜まり、結果として、吐出孔16tからの樹脂流が合流してしまうものであった。そのため、この比験ノズルTでは、樹脂の塗布時にザグリZから引き出されそうになる樹脂を切断することができず、比験ノズルTと塗布対象物との間で糸引き現象が発生していた。また、樹脂の吐出停止中にはザグリZから樹脂が漏洩する(垂れる)ことも生じた。
By the way, the present applicant manufactured a comparative nozzle T as shown in FIG. 6 and performed a resin application test. In this comparative nozzle T, a counterbore (downward concave portion) Z surrounding the openings of the
According to this comparative nozzle T, the resin discharged from each
このことから、本発明において、塗布ノズル1の吐出抵抗を高めるに際し、単に、吐出孔16による管路抵抗を高めるというのではなく、塗布ノズル1から吐出する時点で複数の吐出流となるように樹脂流を分離(分流)させること、すなわち、各吐出孔16を吐出直後の樹脂が合流しないように、吐出孔16を設けることが重要であると言うことができる。
Therefore, in the present invention, when the discharge resistance of the
図4は、本発明に係る塗布ノズル1の第2実施形態である。本第2実施形態の塗布ノズル1は、個々の吐出孔16に対して直進通路18を省略したものである。直進通路18を省略することで樹脂溜まり20が樹脂供給方向において深く形成されている。
その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様であるので、同一作用を奏するものに同一符号を付することでここでの詳説は省略する。
FIG. 4 is a second embodiment of the
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to those having the same functions, and detailed description thereof is omitted.
図5は、本発明に係る塗布ノズル1の第3実施形態である。本第3実施形態の塗布ノズル1は、ノズル端11に対して、相対的に内径の大きな中央吐出孔16Aと、相対的に内径の小さな外縁吐出孔16Bとが設けられたものとしてある。このように、吐出孔16の孔径や孔数、孔配置には、種々様々なパターンを採用することが可能である。
その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様であるので、同一作用を奏するものに同一符号を付することでここでの詳説は省略する。
FIG. 5 shows a third embodiment of the
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to those having the same functions, and detailed description thereof is omitted.
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、塗布対象物としての生地の材質は何ら限定されるものではなく、天然素材でも化繊素材でもよいし、場合によっては不織布やフェルトなどでもよい。また、生地の形態として編地としても織地としてもよい。更に、塗布対象物は生地に限らず、紙や樹脂フィルムをはじめ、硬質の樹脂や金属などとしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed according to the embodiments.
For example, the material of the fabric as the application target is not limited at all, and may be a natural material or a synthetic fiber material, and may be a nonwoven fabric or felt depending on the case. The fabric may be knitted or woven. Furthermore, the object to be applied is not limited to cloth, but may be paper, resin film, hard resin, metal, or the like.
樹脂には常温でも流動するような低粘度のものを採用することが可能である。
取付ベース10の有無を含め、塗布ヘッド2に対する取付構造などは何ら限定されるものではない。
直進通路18は、内径が一定のストレート孔としてもよいし、樹脂供給方向の上流側を径大で下流側(吐出孔16)を径小とするテーパ孔としてもよい。また、直進通路18に対し、吐出孔16の開口周部に面取りを施すような構造を採用してもよい。
As the resin, it is possible to employ a resin having a low viscosity that can flow even at room temperature.
The attachment structure to the coating head 2 including the presence or absence of the
The
1 塗布ノズル
2 塗布ヘッド
3 樹脂供給路
4 ヒータ
10 取付ベース
11 ノズル端
12 カバーキャップ
13 中央口
16 吐出孔
16A 中央吐出孔
16B 外縁吐出孔
17 堰き止め部
18 直進通路
20 樹脂溜まり
T 比験ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012214401A JP2014069095A (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Resin application nozzle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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