JP2016163883A - 可変出力吐出アプリケーター及び関連する吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を種々の接着剤堆積パターンで吐出することの動作機能性及び動作効率を向上する。【解決手段】可変出力吐出アプリケーターは、基材上に、接着剤最大体積区域と接着剤低減体積区域とによって画定される縞パターン、箱形パターン等の接着剤パターンを吐出する。吐出アプリケーターは、供給マニホールドと吐出モジュールとの間に直接に配置された液体分流モジュールを備える。液体分流モジュールは、マニホールドからの接着剤流を第１の部分流と第２の部分流とに分流する。第１の部分流と第２の部分流とのうちの一方は、吐出モジュールに連続して流れ、もう一方は、再循環されるか又は吐出モジュールへ送達されるように制御される。液体分流モジュールのこれらの異なる動作状態は、吐出モジュールにおける吐出の直前に、低減体積出力すなわち部分体積出力と最大体積出力とを高い応答性で高速に切り換えることを可能にする。【選択図】図２

Description

本発明は、包括的には、基材上に接着剤パターンを吐出するアプリケーターに関し、より詳細には、複数のモジュールを備えるアプリケーターであって、複数のモジュールは、アプリケーターを通過する基材の動きによって規定される縦方向に沿った接着剤の流量及びこの縦方向に対する横断方向における接着剤の流量を変化させるように構成されている、アプリケーターに関する。

ホットメルト接着剤等の熱可塑性材料は、おむつ、衛生ナプキン、外科用ドレープ等の製造を含む多様な状況で吐出して使用される。この技術は、線状ビード材料塗布又は繊維材料塗布及び他のスプレーパターン塗布から、螺旋状繊維材料堆積及びメルトブロー式繊維材料堆積等のエアアシスト式塗布に発展してきた。

多くの場合、接着剤アプリケーターは、意図した堆積パターンを塗布する１つ又は複数の吐出モジュールを備える。これらのモジュールの多くは、オンオフ動作する弁構成部品を備える。吐出モジュールの１つの例が、本発明の出願人に譲渡された米国特許第６，０８９，４１３号に開示されている。このモジュールは、吐出される材料に関係してモジュールをオン状態とオフ状態とで切り替える弁構成を有する。オフ状態では、モジュールは再循環モードに入る。再循環モードでは、モジュールは、加圧接着剤をモジュールの液体材料入口から、例えば供給マニホールド内に戻る再循環出口に方向転換し、接着剤の停滞を防止する。オン状態では、モジュールは、接着剤を基材上に堆積するための吐出出口に送達する。また、多くの他のモジュール又は弁が、材料堆積の選択的な計量及びオンオフ制御を提供するのに用いられている。例えば、既知の吐出モジュールは、意図した接着剤堆積パターンを形成するように、対象基材上に接触式吐出又はスプレー吐出等の非接触式吐出を行うように構成することができる。

また、一連の吐出モジュールから材料を吐出する際のいくらかの融通性をユーザーに提供するように、種々のダイ又はアプリケーターが開発されている。パターン長が短い場合、ごく少数の吐出モジュールが一体的なマニホールドブロックに取り付けられる。マニホールドに更なるモジュールを付加することにより、より長いアプリケーターを組み立てることができる。また、アプリケーターにわたる多様な堆積パターンを可能にするようにモジュール上で様々なダイチップ又はダイノズルを用いることによって、更なる融通性を提供することができる。最も一般的なタイプのエアアシスト式のダイ又はノズルとしては、メルトブローダイ、スパイラルノズル、及びスプレーノズルが挙げられる。メルトブロー塗布において繊維径を縮小すなわち細くするのに用いられるか、又は特定の堆積パターンを生成するのに用いられる加圧空気は、処理空気と称される。通常、ホットメルト接着剤又は他の加熱される熱可塑性材料を用いる場合、基材又は搬送体上に接着剤を堆積させる前に処理空気が熱可塑性接着剤を大幅に冷却しないように、処理空気も加熱される。したがって、接着剤及び処理空気の双方をモジュールに方向付けるのに従来用いられている単数又は複数のマニホールドは、熱可塑性材料及び処理空気の双方を適切な塗布温度にするための加熱装置を備える。

さらに、堆積パターンの或る特定の部分に沿って低減量の接着剤を用いた塗布を行うことが、一部の製品に有利であることも既知である。このような可変量の接着剤を達成するためには、吐出モジュールの１つの吐出出口（又は、基材の同じ部分に接着剤を塗布するように構成された２つの吐出出口）に供給を行うように複数のポンプ及び複数の弁が設けられる。このタイプのシステムの１つの例が、本発明の出願人に譲渡された米国特許出願公開第２０１３／０２７４７００号に開示されている。このようなシステムは、縦方向に沿った流量の予測可能な変化を可能にし、それにより、これらのタイプのパターンが有利である場合、低減された量の接着剤を用いる。

これらの種々の改良にも関わらず、種々の接着剤堆積パターンで接着剤を吐出するアプリケーターの動作機能性及び動作効率を更に向上することが望まれる。このために、アプリケーターの製造費用及び保守管理要件を増大させる可能性がある２重弁構造及び２重ポンプ構造を必要とすることなく、接着剤出力体積の略瞬時的な変更を可能にすることが望まれる。

１つの実施形態によれば、可変出力吐出アプリケーターは、最大体積吐出状態と部分体積吐出状態とを高速に移行し、接着剤最大体積区域と接着剤低減区域とを有する種々のタイプの接着剤堆積パターンを生成することを可能にするように構成されている。これに関して、該アプリケーターは、液体供給通路と、該液体供給通路と連通する液体放出出口とを有するマニホールドを備える。該マニホールドは、前記液体放出出口を通して接着剤流を送達する。液体分流モジュールが、前記マニホールドに結合され、液体入口と、液体出口と、前記マニホールドと連通する再循環通路と、前記液体入口と前記液体出口との間に延びる内部通路とを有する。前記液体入口は、前記マニホールドの前記液体放出出口と連通し、この場合、該液体分流モジュールは、前記液体放出出口からのこの接着剤流を、前記液体出口に連続して移動する第１の接着剤部分流と、第２の接着剤部分流とに分流する。該液体分流モジュールは、第１の動作状態では、最大体積流量を前記液体出口に選択的に提供するように前記第２の部分流を制御し、第２の動作状態では、低減体積流量を前記液体出口に選択的に提供するように前記第２の部分流を制御する。このために、該液体分流モジュールは、前記液体出口との連通を可能にする開位置と、前記再循環通路との連通を可能にする閉位置との間で移動することにより、前記液体出口への前記第２の接着剤部分流の移動を選択的に制御するように構成された、弁部材を備える。吐出モジュールが、前記液体分流モジュールに結合され、前記液体出口からの接着剤流を受け取る。該吐出モジュールは、吐出出口と、前記液体分流モジュールから該吐出出口への流れを可能及び不可能にする吐出弁部材とを備える。

１つの態様において、液体分流モジュールは、マニホールド及び吐出モジュールに則してマニホールドと吐出モジュールとの間に直接に配置され、それにより、マニホールド及び吐出モジュールは、液体分流モジュールの互いに反対側に配置される。部材のこの構成は、吐出モジュールにおける接着剤の吐出に即してその直前に、最大体積流量を選択的に低減させて低減体積流量を生成することを可能にする。

吐出モジュールは、吐出弁部材が吐出出口への流れを不可能にする場合、液体出口からの接着剤流を受け取る第２の再循環通路を更に有する。第２の再循環通路は、液体分流モジュールの再循環通路を介してマニホールドと連通し、それにより、部分体積流量又は最大体積流量を吐出するのではなくマニホールドに戻す必要がある場合、マニホールドに戻る一体的な再循環流路を提供する。

別の態様において、液体分流モジュールの再循環通路は、弁部材が閉じている場合、液体入口と液体出口との間で流れの割合の減少を制御するような寸法である。例えば、再循環通路は、第１の動作状態の最大体積流量と、第２の動作状態の部分体積流量との間で接着剤流を約５０％低減させるような寸法とすることができる。このために、吐出アプリケーターは、弁部材が閉じている場合は圧力式システムとして動作する。なぜなら、（液体出口を通る吐出モジュールへの流れと比較される）再循環通路を通る流れによって生じる圧力損失によって、流れのうちのどれほどの分量すなわち割合を方向転換して、液体入口に入る全接着剤流から再循環させるかが決まるからである。したがって、他の実施形態において、再循環通路の寸法を変更することにより、動作状態間での接着剤流の低減割合を変更することができる。

前記液体分流モジュールの前記内部通路は、弁室と、第１の内部通路と、第２の内部通路とを有する。前記弁室は、前記再循環通路と連通するとともに前記弁部材を収容する。前記第１の内部通路は、中断部を有さずに前記液体入口から前記液体出口に直接延びる。前記第１の内部通路は、該第１の内部通路が前記弁室の回りで曲がるように互いから傾斜した複数の通路部を有することができる。前記第２の内部通路は、前記液体入口から前記弁室に延び、次に、該弁室から前記液体出口に延びる。したがって、前記弁部材がこの第２の内部通路を通る流れを閉じて、該第２の内部通路内の該流れを前記液体出口ではなく前記再循環通路に方向付けるようになっている。

吐出アプリケーターは、エンドユーザーの必要に応じて、接着剤流を接触式吐出動作又は非接触式吐出動作で吐出するように構成することができる。非接触式スプレー吐出設定では、吐出モジュールは、処理空気を放出して吐出出口を出る接着剤流を制御するように構成された処理空気通路も有する。液体分流モジュールは、このような状況では処理空気搬送通路を有する。処理空気搬送通路は、この空気搬送通路が弁室の回りで曲がるように互いから傾斜した複数の通路部を含む。

上記を参照すると、１つの態様の吐出アプリケーターは、（吐出モジュールを通過する基材の動きによって規定される）縦方向に沿って変化する体積の接着剤及びこの縦方向に対する横断方向において変化する体積の接着剤の双方を有するパターンを生成するように構成されている。このために、マニホールドは、液体供給通路と連通する複数の液体放出出口を有し、アプリケーターは、それぞれ並んだ関係に配置された複数の液体分流モジュールと複数の吐出モジュールとを更に備える。液体分流モジュールのそれぞれは、液体放出出口のうちの１つの液体放出出口と連通し、吐出モジュールのそれぞれは、液体分流モジュールのうちの対応する１つの液体分流モジュールと連通する。さらに、マニホールドは、複数のマニホールドセグメントに区分することができる。マニホールドセグメントのそれぞれは、液体放出出口のうちの１つの液体放出出口を有する。したがって、このような構成では、吐出パターンの横断方向の長さは、関連する組のマニホールドセグメント、液体分流モジュール、及び吐出モジュールを付加又は除去することによって変更することができる。

複数の液体分流モジュールのそれぞれは、液体出口と、液体出口への流れを制御する空気駆動されるばね式の戻し弁の形態の、上述したような弁部材とを備える。同様に、複数の吐出モジュールのそれぞれは、吐出出口と、吐出出口への流れを制御する空気駆動されるばね式の戻し弁の形態の、上述したような吐出弁とを備える。吐出アプリケーターは、この場合、複数の液体分流モジュールのうちの対応する液体分流モジュール及び複数の吐出モジュールのうちの対応する吐出モジュールに結合された複数の空気制御弁を更に備え、それにより、弁部材及び吐出弁の動作を制御する。制御ユニットが、複数の空気制御弁に作用可能に結合され、空気制御弁を選択的に駆動して、吐出モジュールにおいて、基材上に上述の接着剤パターンを形成するように少なくとも２つの方向に沿って変化する接着剤出力流を生成する。例えば、制御ユニットは、箱形パターン、砂時計形パターン、縞パターン、Ｘ字形パターン、及び他の既知又は所望の堆積パターンのうちの少なくとも１つを集合的に画定する接着剤最大体積区域及び接着剤部分体積区域を提供するように動作する。その結果、吐出アプリケーターは、接触式吐出設定及び非接触式吐出設定の双方において、基材上に吐出される接着剤の流量パターンを制御する際の機能性及び応答性を高める。

別の実施形態によれば、基材上に接着剤パターンを吐出する方法が、上述した形態と同様に、マニホールドと、液体分流モジュールと、吐出モジュールとを備える可変出力吐出アプリケーターを用いる。該方法は、前記マニホールドからの接着剤流を前記液体分流モジュールの液体入口に送達することと、前記液体分流モジュールにおいて、前記接着剤流を第１の接着剤部分流と第２の接着剤部分流とに分流することとを含む。前記第１の接着剤部分流は、前記吐出モジュールに入るように前記液体分流モジュールの液体出口に連続して移動する。前記第２の接着剤部分流は、前記液体分流モジュールの第１の動作状態では、前記液体出口及び前記吐出モジュールに選択的に連続して流れるように制御されるとともに、前記液体分流モジュールの第２の動作状態では、選択的に再循環して前記マニホールドに戻るように制御される。該方法は、前記吐出モジュールにおいて前記液体出口から受け取った接着剤を前記基材上に吐出することを更に含む。したがって、前記吐出モジュールによる吐出中、前記液体分流モジュールの前記第１の動作状態と前記第２の動作状態とを切り替えることにより、変化する量の接着剤を有する接着剤パターンが前記基材上に生成される。より詳細には、前記第１の動作状態は、前記第１の接着剤部分流及び前記第２の接着剤部分流によって画定される最大体積流量を提供し、前記第２の動作状態は、前記第１の接着剤部分流のみによって画定される低減体積流量の接着剤を提供する。

吐出アプリケーターが複数の液体分流モジュール及び複数の吐出モジュールを備える実施形態では、液体分流モジュールのうちのいくつか又は全ての液体分流モジュールの第１の動作状態と第２の動作状態とを切り替えることで、縦方向に沿っても縦方向に対する横断方向においても最大体積流量又は部分体積流量の変化が引き起こされる。それに応じて、箱形パターン、砂時計形パターン、及び縞パターン等の種々の接着剤堆積パターンが基材上に形成される。本吐出方法は、接着剤を吐出モジュール（複数の場合もある）から非接触式動作でスプレーすること、又は代替的には、接着剤を吐出モジュール（複数の場合もある）から接触式に吐出することを含むことができる。上記の種々の方法は、以下で更に詳細に説明され、これらの方法は、不織製品製造分野等で、基材上に接着剤パターンを吐出することの機能性及び応答性を高める。

開示される装置のこれらの目的及び利点並びに他の目的及び利点は、本明細書に添付の図面と併せた以下の詳細な説明においてより容易に明らかとなる。

本発明の１つの実施形態に係る可変出力吐出アプリケーターの正面斜視図であり、アプリケーターはマニホールドを備え、マニホールドは、接着剤を複数の液体分流モジュールに供給し、次に、複数の液体分流モジュールは、接着剤を対応する複数の液体吐出モジュールに供給する。 マニホールドの端部プレートと、液体分流モジュールのうちの１つと、吐出モジュールのうちの１つとが、マニホールドの対応する部分から分離されている、部分的に分解した図１のアプリケーターの斜視図である。 図１のアプリケーターとともに使用される液体分流モジュールの正面斜視図である。 図３の液体分流モジュールの背面斜視図である。 液体分流モジュールを通る内部通路を更に詳細に示すように一部を仮想線で示す、図３の液体分流モジュールの正面斜視図である。 液体分流モジュールを通る内部通路を更に詳細に示すように一部を仮想線で示す、図３の液体分流モジュールの背面斜視図である。 液体吐出モジュールに最大体積流量を送達するように開位置にある液体分流モジュールの弁部材を示す、図４の線７−７に沿った図３の液体分流モジュールの側面断面図である。 液体分流モジュールを通る流れの一部を再循環させるように閉位置にある液体分流モジュールの弁部材を示す、図４の線７−７に沿った図７と同様の液体分流モジュールの側面断面図である。 流れの再循環を引き起こす閉位置にある吐出弁を示す、図２の線９−９に沿った図１のアプリケーターとともに使用する吐出モジュールの側面断面図である。 吐出出口を通した接着剤の吐出を引き起こす開位置にある吐出弁を示す、図２の線９−９に沿った図９と同様の吐出モジュールの側面断面図である。 図１のアプリケーターの使用の第１の実施形態に係る、接着剤最大出力区域及び接着剤低減出力区域を用いた第１の接着剤堆積パターンの概略上面図であり、第１の接着剤堆積パターンは箱形パターンを画定する。 図１のアプリケーターの使用の第２の実施形態に係る、接着剤最大出力区域及び接着剤低減出力区域を用いた第２の接着剤堆積パターンの概略上面図であり、第２の接着剤堆積パターンは、箱形パターンを横切って延びる斜めの接着剤最大出力ラインを有する箱形パターンを画定する。 図１のアプリケーターの使用の第３の実施形態に係る、接着剤最大出力区域、接着剤低減出力区域、及び接着剤無出力区域を用いた第３の接着剤堆積パターンの概略上面図であり、第３の接着剤堆積パターンは砂時計形パターンを画定する。 図１のアプリケーターの使用の第４の実施形態に係る、接着剤最大出力区域及び接着剤低減出力区域を用いた第４の接着剤堆積パターンの概略上面図であり、第４の接着剤堆積パターンは、接着剤最大出力のＸ字形及び箱形のパターンの組合せを画定する。

図１〜図１０は、本開示の構想に従って構成された１つの実施形態の可変出力吐出アプリケーター１０を示している。このために、アプリケーター１０は、アプリケーター１０に対して移動する基材上に接着剤パターンを吐出するように構成されている。パターンは、少なくとも最大体積流量／出力区域及び部分体積流量／出力区域によって画定される。アプリケーター１０は、基材の各エリアに吐出することができる２つの部分接着剤流を制御するように、２重供給構造部を設けるのではなく、液体分流モジュール１２（「液体分流供給再循環モジュール」とも称する）を備えることが有利である。液体分流モジュール１２は、最大体積流量を分流し、最大体積流量の一部が対応する連結された吐出モジュールに達するか否かを選択的に制御する。その結果、吐出モジュールへの接着剤の送達に即してその直前に接着剤の流量変化が制御される。これにより、動作中に吐出パターン又は吐出状態を変更する必要がある場合、応答性を高めることが可能になる。したがって、この実施形態のアプリケーター１０を用いる場合、接着剤の浪費を減少させつつ、１つ又は複数の所望の接着剤パターンを基材に確実に塗布することができる。接着剤パターンのいくつかの例は以下で更に詳細に記載される。

アプリケーター１０は、液体分流モジュール１２に加えて、本明細書に引用することによりその全体が本明細書の一部をなす本発明の出願人に譲渡された米国特許第６，４２２，４２８号に記載のモジュール式吐出アプリケーターと同様の構成要素を備える。このために、アプリケーター１０は、並んだ複数の個々のマニホールドセグメント１８を間に挟む、１対の端部プレート１４、１６を備える。マニホールドセグメント１８のそれぞれは、対応する歯車ポンプ２０と連結されている。マニホールドセグメント１８及び端部プレート１４、１６は、アプリケーター１０のマニホールド２２を集合的に画定する。アプリケーター１０のこれらの部材は、図１では完全に組み立てた状態で示され、図２では明確さのために部分的に分解した状態で示されている。通常、ホットメルト接着剤等の加圧液体接着剤は、マニホールドセグメント１８に導入され、次に、各マニホールドセグメント１８と個々に連結された歯車ポンプ２０によって計量される。接着剤のこの流れは、複数の液体放出出口２４を介して液体分流モジュール１２に供給される。マニホールドセグメント１８のそれぞれに、複数の液体放出出口２４のうちの１つが形成される。液体分流モジュール１２は、次に、この接着剤流の一部又は全てを、液体分流モジュール１２のマニホールド２２とは反対側に配置された対応する複数の吐出モジュール２６に送達する。液体放出出口２４には、マニホールドセグメント１８によって画定される液体供給通路２８を通った接着剤流が効率的に供給される。この流れは、対応する歯車ポンプ２０によって各特定の液体放出出口２４ごとに計量される。

図２に最も明確に示すように、マニホールドセグメント１８のそれぞれは、少なくとも１つの液体放出出口２４を有する。液体放出出口２４のそれぞれは、液体分流モジュール１２のうちの１つの液体分流モジュール１２の液体入口と結合及び連結されている。図示の実施形態では、各マニホールドセグメント１８は、対応するマニホールドセグメント１８に結合された液体分流モジュール１２のうちの２つの液体分流モジュールに供給を行う、２つの液体放出出口２４を有する。一方で、各マニホールドセグメント１８は、（例えば、対応する数の液体分流モジュール１２がこれらのマニホールドセグメント１８に結合される限り）本発明の範囲から逸脱することなく、１つのみの液体放出出口２４又は３つ以上の液体放出出口２４を有してもよいことが理解される。同様に、図示の各マニホールドセグメント１８は、対応する液体放出出口２４への流れを計量する２つの歯車ポンプ２０と係合されているが、他の同様の実施形態において、１つの歯車ポンプ２０又は３つ以上の歯車ポンプ２０をマニホールドセグメント１８とともに使用してもよい。

液体放出出口２４は、マニホールドセグメント１８によって集合的に画定される遠位端面３０に沿って一連にして画定される。この遠位端面３０は複数の液体再循環入口３２も有する。通常、複数の液体再循環入口３２のそれぞれは、液体放出出口２４のうちの対応する１つの液体放出出口の上方に配置される。以下で更に記載するように、液体分流モジュール１２及びひいては吐出モジュール２６に送達される接着剤の一部又は最大体積流量は、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６の動作状態に応じて、再循環させてマニホールド２２に戻すことができる。その結果、接着剤流は、動作中、基材（複数の場合もある）への接着剤の吐出動作が一時的に停止される場合でも、アプリケーター１０内で停滞しない。

アプリケーター１０は、いくつかの作業において、スプレーディスペンサー等の非接触式ディスペンサーとして使用されるように構成されている。そのため、マニホールドセグメント１８の遠位端面３０は、複数の液体分流モジュール１２と流体連通する（ひいては吐出モジュール２６につながる）ように構成された、一連の処理空気出口３４も有する。処理空気出口３４は、液体再循環入口３２及び液体放出出口２４の下方に離間するように配置されているが、これらの出口２４、３４の正確な配置は、他の実施形態において、液体分流モジュール１２における個々の入口構成に応じて変更することができることが理解される。ホットメルト吐出分野において容易に理解されるように、通常、マニホールド２２は、マニホールドセグメント１８を貫くヒーターカートリッジ又は同様の部材（図示せず）を用いて加熱され、液体接着剤用の内部通路及び処理空気用の内部通路は、空気及び接着剤を加熱して、これらの部材を吐出モジュール２６から吐出する際の所望の温度レベルに維持することを可能にするように設計されている。これらのマニホールド内部通路の１つの特定のレイアウトが、上記で引用した米国特許第６，４２２，４２８号に記載されているが、更なる詳細は、図面に示すことも本明細書に記載することもしていない（本願の図面には、例えばマニホールド通路のうちのいくつかが概略的に示されているのみである）。

図１及び図２に示すように、マニホールドセグメント１８は、２つの端部プレート１４、１６間に挟まれた場合、互いに位置合わせした状態に維持される。例えば、各マニホールドセグメント１８は、１つの側面にある位置合わせロッド３６等の、反対側の側面にある対応する位置合わせ穴（図示せず）との相手構造部を更に有する。マニホールド２２を組み立てる場合、マニホールドセグメント１８のそれぞれを通って延びる位置合わせロッドを含む様々な相手構造部を用いて、一連のマニホールドセグメント１８を正確に位置決めすることができることが理解される。また、端部プレート１４、１６は、最も外側のマニホールドセグメント１８にある相手構造部に係合するように構成された、対応する相手構造部も有するが、これらの特徴部は図１及び図２には示されていない。したがって、マニホールド２２及び歯車ポンプ２０のようなその補器は、締結具、締付具、及び他の既知の固定装置によって組み合わせてともに固定することができることが理解される。完全に組み立てられると、マニホールド２２は、制御して計量された量の液体接着剤を所望の温度で液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６に供給するのに必要とされる、最小限の量又は最適な量の容積すなわち空間を占める。この構成により、加熱カートリッジ（図示せず）又は他の同様の加熱素子等によって、マニホールド２２においてアプリケーター１０を効率的に加熱することも可能になる。

端部プレート１４、１６に戻ると、端部プレート１４のうちの少なくとも１つ（図１及び図２の手前側に最も近い端部プレート１４）は、接着剤用の入口ポート（図示せず）と、接着剤を再循環させるための出口ポート４０と、アプリケーター１０内の接着剤が過圧状態になる場合に接着剤を放出するように構成された圧力解放ポート４２とを有する。この端部プレート１４は温度センサー４４を備えることもでき、温度センサー４４は、マニホールド２２内の液体接着剤の温度を測定及びモニタリングし、それにより上記で簡単に記載した加熱素子に対する制御を提供するように構成されている。進入する接着剤は、いくつかの実施形態において端部プレート１４に固定され得るフィルターブロック（図示せず）を通して移送することもできる。これらの図に示す実施形態の反対側の端部プレート１６上には、マニホールドセグメント１８と結合された各歯車ポンプ２０を同時に駆動するように、直流サーボモーター４６及び直角ギアボックス４８が設けられている。このために、この実施形態のサーボモーター４６は、概略的に示すアプリケーター１０の制御ユニット５０に結合される。制御ユニット５０は、サーボモーター４６に、ギアボックス４８から隣り合う歯車ポンプ２０のそれぞれを通って延びる駆動シャフトを駆動させる。図１及び図２に示すように、双方の端部プレート１４、１６は同様に形成され、それにより、本発明の範囲に一致する他の実施形態、サーボモーター４６及びギアボックス４８を適所で他方の端部プレート１４に結合されるように変更することができる（同様に、端部プレート１６は、図示の実施形態では塞がれているが、サーボモーター４６及びギアボックス４８をこのように配置変更する場合に用いられる入口ポート及び出口ポートを有する）ことが理解される。

また、図１に概略的に示すように、アプリケーター１０の制御ユニット５０は、複数の空気制御弁に作用可能に結合される。複数の空気制御弁は、この実施形態では空気制御弁の役割を果たす空気ソレノイド５２の形態である。複数の空気ソレノイド５２のそれぞれは、液体分流モジュール１２のうちの１つ又は吐出モジュール２６のうちの１つの上部に結合された、従来的なスプール動作式のソレノイド弁である。空気ソレノイド５２は、以下で更に詳細に記載するように、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６内に配置された空気駆動される弁装置への空気流を制御する。したがって、この実施形態の制御ユニット５０は、空気ソレノイド５２を動作させ、アプリケーター１０に、基材上に特定の接着剤パターンを吐出させることが可能である。図示の実施形態ではモジュールのそれぞれにつき１つの空気ソレノイド５２が設けられているが、空気ソレノイド５２は、複数のモジュールによって共有してもよく、また他の実施形態において、様々なタイプの代替的な既知の空気制御弁を用いてもよいことが理解される。

さらに、図２に示すように、マニホールドセグメント１８のそれぞれは空気ブロック５４すなわち空気部を更に有する。空気ブロック５４は加圧空気を受け取り、この加圧空気は、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６内の弁装置によって使用されるとともに空気ソレノイド５２によって制御される。空気ブロック５４は、加圧空気源に接続された１つ又は複数の空気入口（図示せず）と連通し、各空気ブロック５４は、マニホールド２２の遠位端面３０に形成された液体放出出口２４及び液体再循環入口３２の略真上に配置された少なくとも１つの加圧空気出口５６を有する。図に示す実施形態では、加圧空気出口５６のそれぞれは、対応する液体分流モジュール１２のうちの１つに配置された制御空気入口と連通する。この空気の流れ及び制御並びに連結された弁装置の機能は、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６の動作に関連して以下で更に詳細に記載される。

アプリケーター１０は、図２では、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６を対応するマニホールドセグメント１８に組み付ける方法を明らかにするように部分分解図で示されている。このために、マニホールド２２の遠位端面３０は、液体再循環入口３２及び液体放出出口２４の近位の配置された１対のねじ付き穴６０を有する。容易に理解されるように、これらのねじ付き穴６０は、他の実施形態において位置変更することができるが、図示の実施形態では、この領域が、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６の中心領域（例えば、これらの部材のバランスの取れた支持を提供するのに都合のよい領域）に相当するので、この場所に設けられている。液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６は１対の対応する締結具用貫通穴６２をそれぞれ備える。締結具用貫通穴６２は、これらの部材の近位側と遠位側との間に延びる（「近位」及び「遠位」は、マニホールド２２に対して述べたものである）。締結具用貫通穴６２は、図２に示すように、マニホールドセグメント１８のうちの１つにあるねじ付き穴６０と位置合わせされるように配置される。

その結果、細長いねじ加工された組付け締結具６４を、吐出モジュール２６にある締結具用貫通穴６２のうちの１つと、液体分流モジュール１２にある締結具用貫通穴６２のうちの１つとに挿通し、マニホールドセグメント１８にあるねじ付き穴６０のうちの１つと係合することができる。この組付け締結具６４を締めることにより、液体分流モジュール１２は、一方の側でマニホールドセグメント１８に当接関係で固定され、他方の側で吐出モジュール２６に当接関係で固定される。他の実施形態において、他の締付具又は固定部材を用いて、アプリケーター１０を組み立てることができることが理解される。一方で、選択される組立て機構に関わらず、アプリケーター１０は、ユーザーの特定の用途での必要に応じて、様々な数のマニホールドセグメント１８、液体分流モジュール１２、及び吐出モジュール２６等を用いて多様な方法で構成することができる。その結果、アプリケーター１０を用いて達成可能な種々の接着剤堆積パターンを、以下のモジュール及びその機能の詳細な記載に鑑みて理解される多くの異なる方法で変更することができる。

液体分流モジュール１２の図示の実施形態のうちの１つの詳細な記載に入る前に、以下のことが留意される。種々の実施形態のアプリケーター１０は、記載される本発明の範囲から逸脱することなく、様々なタイプの吐出モジュール２６（接触式吐出モジュール及び非接触式吐出モジュール等）及びマニホールド２２における様々なレイアウト又は構造部を備えることができる。他の変更形態が容易に明らかとなるとともに本開示の範囲内にある。他の変更形態とは、例えば、１つ又は複数の歯車ポンプを、接着剤を対応するマニホールドセグメントに戻るように方向転換する代替ブロック（図示せず）と置換することができる変更形態、及び上述した代替形態等である。液体分流モジュール１２をアプリケーター１０内に設けることは、有利な機能性及び以下に記載する種々のパターンの吐出を可能にすることに役立つ。

図３〜図８を参照すると、アプリケーター１０とともに使用される一実施形態の液体分流モジュール１２が詳細に示されている。液体分流モジュール１２は、接着剤流を対応する吐出モジュール２６に送達してこの吐出モジュール２６によって吐出するのに即してその直前に、対応するマニホールドセグメント１８から受け取った最大体積流量の接着剤を、低減体積流量すなわち部分体積流量の接着剤に選択的に低減させるように構成されることが有利である。それに応じて、吐出モジュール２６は、接着剤を吐出モジュール２６に供給する液体分流モジュール１２を動作させることにより、最大体積流量の吐出と部分体積流量の吐出とを要求に応じて（オンデマンドで）高速に切り替えることができる。このために、吐出モジュール２６において吐出される接着剤の量を変更する場合の、制御ユニット５０からの制御信号に対する高速応答性が、基材への効率的かつ予測可能な（例えば制御可能な）パターンを提供する。これは、不織衣料製造等のいくつかの分野において有利である。

この実施形態の液体分流モジュール１２の外観及び特徴部が、図３及び図４に示されている。液体分流モジュール１２は、液体制御セクション７０と、液体制御セクション７０の上に取り付けられた制御空気セクション７２とを備える。液体制御セクション７０は、外観が略矩形の箱形であり、吐出モジュール２６に面する遠位壁７４と、マニホールド２２に面する近位壁７６と、遠位壁７４と近位壁７６との間に延びる側壁７８とによって画定される外周を有する。制御空気セクション７２には、ねじ付き締結具８２等を用いて対応する空気ソレノイド５２を取り付けるための、傾斜した上部取付け面８０が設けられている。図１のアプリケーター１０全体に鑑みて上記で示したように、このことは、液体分流モジュール１２上の空気ソレノイド５２が、吐出モジュール２６又はその連結された空気ソレノイド５２に干渉しない傾斜位置になることを可能にする。本願のこの図又は他の図の空気ソレノイド５２は、内部弁構造部並びに電気供給源及び／又は制御ユニット５０に接続するためのポート８４を有する、市販の従来的な装置である。この要素又はその機能の更なる説明は、記載される本発明の範囲を理解するのにここでは必要とされない。

引き続き図３及び図４を参照すると、液体分流モジュール１２は、処理空気流、接着剤流、及び制御空気流のための一連の入口及び出口を有する。これらの要素のそれぞれは、以下で更に詳細に記載するように液体分流モジュール１２を通って吐出モジュール２６に進入する。この構成により、液体分流モジュール１２がマニホールドセグメント１８と吐出モジュール２６との間に直接に配置される。このうち、マニホールドセグメント１８と吐出モジュール２６との２つの要素は、従来、既知のアプリケーターでは互いに直接結合されていた。以下の入口及び出口のそれぞれは、アプリケーター１０の異なる実施形態において、以下に記載の特定のレイアウトから位置変更し、液体分流モジュール１２をマニホールド２２及び吐出モジュール２６に設けられた他のポート構成と適合させることができることも理解される。さらに、シールガスケット８６を備えるシール溝は、近位壁７６に設けられた入口／出口に沿ってのみ示されているが、これらの要素は、同様の実施形態において代替的には、遠位壁７４及び／又はマニホールド２２の遠位端面３０に設けることができることが理解される。

制御空気セクション７２を始点として、液体分流モジュール１２は、液体制御セクション７０の近位壁７６の真上に配置された制御空気入口９０を有する。液体分流モジュール１２は、液体分流モジュール１２の反対側に（依然として制御空気セクション７２のところに）、例えば液体制御セクション７０の遠位壁７４の上に、制御空気出口９２も有する。制御空気入口９０は、対応するマニホールドセグメント１８の空気ブロック５４に配置された加圧空気出口５６と位置合わせされるとともに加圧空気出口５６と連通して配置される。空気ブロック５４からのこの加圧空気流は、制御空気入口９０と制御空気出口９２との間に延びる制御空気通路９４を連続して通過し、それにより、この加圧空気流は、吐出モジュール２６にとっても利用可能になり、その連結された空気ソレノイド５２によって使用される。以下に記載のように、この制御空気通路９４は、液体分流モジュール１２に取り付けられた空気ソレノイド５２の制御構造部とも連通し、それにより、空気ソレノイド５２は、この加圧制御空気が液体分流モジュール１２内のピストンに達するか否かを決める。したがって、液体分流モジュール１２は、加圧空気を使用し、かつ、吐出モジュール２６において後で使用するためにこの空気を通す。

上記のように、制御空気入口９０は、マニホールド２２の遠位端面３０と液体分流モジュール１２の近位壁７６との間の接合部から加圧空気が漏れるのを防止するように構成された、シール溝及びシールガスケット８６によって囲まれる。図５及び図６を一時参照する。図５及び図６は、液体分流モジュール１２の内部通路の経路を明らかにするようにこの液体分流モジュール１２の立体構造の大部分を仮想線で示している。制御空気通路９４は、互いから傾斜した２つの通路セグメント９４ａ、９４ｂを有する。通路セグメント９４ａ、９４ｂ（それぞれが真っ直ぐな穴である）のこの相対的な傾斜により、制御空気通路９４が、液体分流モジュール１２内の内部中央構造部の回りで、より詳細には中央制御空気通路９６（図５及び図６に仮想線で示す）の回りで曲がり、駆動された空気ソレノイド５２からの流れを以下に記載のピストンに送達することが可能になる。第１の通路セグメント９４ａが制御空気入口９０と連通し、第２の通路セグメント９４ｂが制御空気出口９２と連通する。制御空気通路９４は第３の通路セグメント９４ｃも有する。第３の通路セグメント９４ｃは、他の通路セグメント９４ａ、９４ｂのうちの一方又は双方から分岐する。第３の通路セグメント９４ｃは、（例えば、ポートを介して制御空気セクション７２の上面に沿って）空気ソレノイド５２と連通するように延び、以下に記載のように、中央制御空気通路９６を通して選択的に返送するように加圧空気を空気ソレノイド５２に提供する。曲がった制御空気通路９４が取る特定の経路は、例えば、他の実施形態において中央制御空気通路９６が配置される場所に応じて、これらの他の実施形態において変更することができる。

引き続き、図３及び図４の液体制御セクション７０の上方から下方に進むと、液体分流モジュール１２はまた、近位壁７６に沿って配置された液体再循環出口１００と、遠位壁７４に沿って配置された液体再循環入口１０２とを有する。上記のように、図示の実施形態では、再循環出口１００がシールガスケット８６を備えるシール溝によって囲まれているが、他の実施形態において、再循環入口１０２又は再循環出口１００と再循環入口１０２との双方がこのようなシール溝を有することができることが理解される。再循環出口１００は、マニホールド２２の対応するマニホールドセグメント１８にある液体再循環入口３２と位置合わせされるとともに液体再循環入口３２と連通して配置される。したがって、以下で更に詳細に記載するように、液体分流モジュール１２は、吐出モジュール２６が閉じているか又は部分体積流量の接着剤のみを吐出している場合、接着剤の一部又は全部をマニホールド２２に戻すことが可能である。そのため、再循環出口１００は、液体分流モジュール１２内での接着剤の停滞を回避する流路の一部を画定する。再循環出口１００（及びその連結された再循環出口通路１０８）は、再度以下で更に詳細に記載するように、液体分流モジュール１２の動作中に再循環する接着剤の量を制御するような寸法であることも有利である。

液体分流モジュール１２の再循環入口１０２は、吐出モジュール２６内の再循環路と連通するように配置される。このため、液体分流モジュール１２によって吐出モジュール２６に送達される接着剤流の量に関わらず、再循環入口１０２は、吐出モジュール２６が閉じている場合にその接着剤流が戻り、ひいてはこの流れがマニホールド２２に再循環することを可能にする。再循環入口１０２は、液体分流モジュール１２の再循環入口通路１０４と連通する。再循環入口通路１０４は、例えば図５及び図６に仮想線で示す中央弁室１０６に延びる。中央弁室１０６は、液体分流モジュール１２の弁部材（図３〜図６には図示せず）が動作して、中央弁室１０６が適切な入口から所望の出口（複数の場合もある）に出入りする接着剤流を経路付けるようにする場所である。中央弁室１０６の再循環入口通路１０４とは反対側には再循環出口通路１０８が延び、中央弁室１０６から出る再循環接着剤流を再循環出口１００に連通させる。

したがって、液体分流モジュール１２のこの部分は、吐出モジュール２６から進入する接着剤流用の再循環路を画定する。この再循環路は、再循環入口１０２と、再循環入口通路１０４と、中央弁室１０６と、再循環出口通路１０８と、再循環出口１００とによって順に画定される。また同様に、液体分流モジュール１２は、液体分流モジュール１２の接着剤流用の再循環路を次のように、すなわち中央弁室１０６から再循環出口通路１０８及び再循環出口１００を通って順に画定する。

再循環出口１００及び再循環入口１０２の下方で、液体分流モジュール１２は締結具用貫通穴６２を有する。締結具用貫通穴６２は、遠位壁７４から近位壁７６まで延び、液体分流モジュール１２を吐出モジュール２６とマニホールド２２との間の適所に結合する細長いねじ付きの組付け締結具６４を受けるようになっている。締結具用貫通穴６２は図５及び図６には示していないが、液体分流モジュール１２の中心から横方向にオフセットしており、組付け締結具６４が、液体分流モジュール１２内に配置された中央弁室１０６を侵害しないようになっている。

引き続き、図３及び図４に示す外観図に関して締結具用貫通穴６２から下方に進むと、液体分流モジュール１２は、近位壁７６に沿って配置された液体入口１１０と、遠位壁７４に沿って配置された液体出口１１２とを更に有する。液体入口１１０は、マニホールド２２に設けられた液体放出出口２４のうちの１つと流体連通状態に位置合わせされるように構成され、それにより、進入する接着剤流を液体分流モジュール１２の内部通路内に受け取ることが可能になる。上述のように、図示の実施形態では、液体入口１１０がシールガスケットを備えるシール溝（図４には図示せず）によって囲まれているが、他の実施形態において、液体出口１１２又は液体入口１１０と液体出口１１２との双方がこのようなシール溝を有することができることが理解される。液体出口１１２は、液体分流モジュール１２に結合された吐出モジュール２６にある入口と流体連通状態に位置合わせされるように構成されている。このために、マニホールド２２から進入する接着剤流は、液体入口１１０において液体分流モジュール１２に入り、次に、最大体積流量又は部分体積流量が、液体分流モジュール１２から液体出口１１２を介して吐出モジュール２６に送達される。液体入口１１０及び液体出口１１２は双方とも、以下で更に詳細に記載する内部通路の構成に基づき、必要に応じて部分的に重なった２つの隣接する入口／出口の外観を有しているが、液体入口１１０及び液体出口１１２は、本明細書では機能の説明のために単一の入口１１０及び単一の出口１１２として扱われる。

この実施形態に示す液体分流モジュール１２は、図５及び図６に最も明確に示すように、液体入口１１０と液体出口１１２との間に延びる第１の内部通路１１４及び第２の内部通路１１６も有する。第１の内部通路１１４は、互いから傾斜した２つの通路部１１４ａ、１１４ｂを有する。通路部１１４ａ、１１４ｂ（図示の実施形態ではそれぞれが真っ直ぐな穴である）のこの相対的な傾斜により、第１の内部通路１１４が液体分流モジュール１２内の中央弁室１０６の回りで曲がることが可能になる。第１の内部通路１１４が取る特定の経路は、他の実施形態において本開示の範囲から逸脱することなく変更することができるが、図示の実施形態の２つの通路部１１４ａ、１１４ｂは、液体分流モジュール１２の対応する近位壁７６及び遠位壁７４から液体分流モジュール１２内に真っ直ぐな穴を穿孔することによって容易に作られることが理解される。容易に理解されるように、マニホールド２２の液体放出出口２４から進入する接着剤流は、第１の内部通路１１４における第１の接着剤部分流と、第２の内部通路１１６における第２の接着剤部分流とに分流される。第１の接着剤部分流は、中央弁室１０６を通って流れることなく、液体入口１１０から第１の内部通路１１４を介して液体出口１１２に連続して直接移動する。したがって、液体分流モジュール１２内の弁構造部が閉じている場合でも、この第１の接着剤部分流は吐出モジュール２６に送達され、基材上に選択的に吐出される。

図５及び図６に示す内部構造特徴部に戻ると、第２の内部通路１１６は、それぞれ中央弁室１０６と交差及び連通する２つの通路部１１６ａ、１１６ｂも有する。より詳細には、一方の通路部１１６ａは、液体入口１１０と中央弁室１０６との間に延びる真っ直ぐな穴であり、他方の通路部１１６ｂは、中央弁室１０６と液体出口１１２との間に延びる真っ直ぐな穴である。以下で更に詳細に記載するように、液体分流モジュール１２は弁部材１１８を備える。弁部材１１８は、第１の弁座１２０（図示され、以下で図７及び図８を更に参照しながら記載される）と係合することによって流れを選択的に開閉する。この第１の弁座１２０は、液体入口１１０と中央弁室１０６との間に延びる通路部１１６ａの出口１２２ａと、中央弁室１０６と液体出口１１２との間に延びる通路部１１６ｂの入口１２２ｂとの間に配置される。こうして、液体分流モジュール１２において弁部材１１８を第１の弁座１２０に対して開閉することにより、第２の接着剤部分流が、第１の接着剤部分流と組み合わせた場合の最大体積流量を画定するように、第２の通路部１１６ｂに進入して液体出口１１２に流れるか否かを制御する。弁部材１１８が第１の弁座１２０に対して閉じている場合、第２の接着剤部分流は、吐出モジュール２６に送達されるのではなく、再循環出口通路１０８を通って再循環されてマニホールド２２に戻る。その結果、第２の内部通路１１６を通る流れにより、液体分流モジュール１２が対応する吐出モジュール２６に最大体積流量を提供するか又は部分体積流量を提供するかが決まる。ここでも、第２の内部通路１１６の通路部１１６ａ、１１６ｂは、図示の実施形態では製造が容易であるように別個の真っ直ぐな穴として示されているが、これらの通路部１１６ａ、１１６ｂの個々の形状及びレイアウトは、他の実施形態において変更することができる。

最後に、引き続き図３及び図４に示す液体入口１１０及び液体出口１１２から下方に進むと、液体分流モジュール１２はまた、近位壁７６に沿って概ね液体入口１１０の下に配置された処理空気入口１２４と、遠位壁７４に沿って概ね液体出口１１２の下に配置された処理空気出口１２６とを有する。処理空気入口１２４は、マニホールド２２に設けられた処理空気出口３４のうちの１つと流体連通状態に位置合わせされるように構成され、それにより、進入する処理空気流を、液体分流モジュール１２を通って延びる処理空気搬送通路１２８内に受け取ることが可能になる。上述のように、図示の実施形態では、処理空気入口１２４がシールガスケット８６を備えるシール溝によって囲まれているが、他の実施形態において、処理空気出口１２６又は処理空気入口１２４と処理空気出口１２６との双方がこのようなシール溝を有することができることが理解される。処理空気出口１２６は、液体分流モジュール１２に結合された吐出モジュール２６にある入口と流体連通状態に位置合わせされるように構成されている。処理空気入口１２４及び処理空気出口１２６は双方とも、内部通路の構成に基づき、必要に応じて部分的に重なった２つの隣接する入口／出口（例えば、他の同様の通路セグメント又は通路部に関して上述したように穿孔された真っ直ぐな穴）の外観を有しているが、処理空気入口１２４及び処理空気出口１２６は、本明細書では機能の説明のために単一の入口１２４及び単一の出口１２６として扱われる。

図５及び図６を参照する。図５及び図６は、この液体分流モジュール１２の内部通路の経路を明らかにするように液体分流モジュール１２の立体構造の大部分を仮想線で示している。処理空気搬送通路１２８は、互いから傾斜した真っ直ぐな穴である４つの通路セグメント１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄを有する。より詳細には、２つの通路セグメント１２８ａ、１２８ｂは、一方の側において中央弁室１０６の回りで曲がった状態で処理空気入口１２４と処理空気出口１２６との間に延びるのに対し、他の２つの通路セグメント１２８ｃ、１２８ｄは、反対側において中央弁室１０６の回りで曲がった状態で処理空気入口１２４と処理空気出口１２６との間に延びる。通路セグメント１２８ａ、１２８ｂ及び１２８ｃ、１２８ｄのこの相対的な傾斜により、処理空気搬送通路１２８が中央弁室１０６の最下端部等の内部中央構造部の回りで曲がることが可能になる。処理空気搬送通路１２８が取る特定の経路は、他の実施形態において本開示の範囲から逸脱することなく変更することができるが、真っ直ぐな穴の通路セグメント１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄは、例えば吐出モジュール２６が処理空気を用いて接着剤の吐出を制御する非接触式スプレーノズルである場合に使用するために、マニホールド２２から液体分流モジュール１２に受け取った最大流量の処理空気を吐出モジュール２６に送達することを可能にする。使用される吐出モジュール２６が、接着剤の吐出及び制御に処理空気の使用を必要としない接触式ディスペンサー又は非接触式ディスペンサーである場合、処理空気搬送通路１２８は省略しても塞いでもよいことが更に理解される。

図７及び図８を参照すると、図４の断面７−７に沿って、液体分流モジュール１２の内部構造部及び内部構成要素が更に詳細に示されている。図３〜図６を参照しながら上述した入口、出口、及び内部通路のそれぞれがこの断面では再度見えるようになっているが、中央弁室１０６の回りで傾斜している通路のうちのいくつかは仮想線で示されている。図７は、液体分流モジュール１２の第１の動作状態を概略的に示している。第１の動作状態では、第２の接着剤部分流が吐出モジュール２６への送達のために液体出口１１２に流れることが可能である。これに対し、図８は、液体分流モジュール１２の第２の動作状態を具体的に示している。第２の動作状態では、第２の接着剤部分流は、液体再循環出口１００を介してマニホールド２２に再循環されるように強制される。これらの図には、液体分流モジュール１２を通って、特に液体分流モジュール１２の中央弁室１０６内で発生する流れに関して明確にするように、種々の流れ矢印が示されている。以下で更に記載するように、液体分流モジュール１２の内部通路構造部のうちのいくつかは吐出モジュール２６とは異なるが、中央弁室１０６内の弁の機能及び構造は、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６において同様であることが有利である（これは以下でも更に記載する）。内部通路構造部の差異により、液体分流モジュール１２は、マニホールド２２からの接着剤の一部が吐出モジュール２６に送達されるか否かのみを制御するのに対し、吐出モジュール２６は、吐出モジュール２６が受け取る全部の接着剤流を基材上に吐出するか又はマニホールド２２に再循環させるかを制御するという差異が可能になる。

前述のように、液体分流モジュール１２の中央弁室１０６は、第２の内部通路１１６の通路部１１６ａ、１１６ｂと連通し、また、吐出モジュール２６から延びる再循環入口通路１０４及びマニホールド２２に続く再循環出口通路１０８と連通する。制御空気通路９４、第１の内部通路１１４、及び処理空気搬送通路１２８は全て、液体分流モジュール１２内の中央構造部の回りで曲がり、中央弁室１０６と干渉しないようになっている。これに関して、制御空気、処理空気、及び第１の接着剤部分流は、マニホールド２２から液体分流モジュール１２を通って吐出モジュール２６に連続して移動する。以下の記載では、液体分流モジュール１２の中央弁室１０６内の要素の内部弁構造及び機能に焦点を当てる。

中央弁室１０６は、取外し可能なカートリッジ１３６の形態で図示されている弁棒ケースを収納する。取外し可能なカートリッジ１３６は、上部カートリッジ１３８と、下部カートリッジ１４０と、上部カートリッジ１３８及び下部カートリッジ１４０を軸方向に貫く中央貫通穴１４２とを有する。この実施形態の上部カートリッジ１３８は、中央弁室１０６の対応するねじ付き部と螺合するように構成されているが、取外し可能なカートリッジ１３６は、他の実施形態において他の既知の方法によって適所に固定することができることが理解される。上部カートリッジ１３８及び下部カートリッジ１４０は、中央弁室１０６の長さに沿って規定された同様に段階的に減少する穴径に一致するように、（図７及び図８に示す向きにおいて）下方に進むと、直径又は断面が全体的に減少する。複数の環状シールガスケット１４４が上部カートリッジ１３８及び下部カートリッジ１４０の外周部にあることと組み合わせて、上部カートリッジ１３８及び下部カートリッジ１４０の寸法及び形状が中央弁室１０６と一致することにより、中央弁室１０６の部分から又は中央弁室１０６の部分間で、空気又は接着剤が漏れる可能性が低減する。

中央貫通穴１４２は、弁部材１１８がその長手軸又は中心軸に沿って開位置と閉位置との間で自由に移動可能であるように、弁部材１１８を収納するようになっている。取外し可能なカートリッジ１３６は、上部カートリッジ１３８に配置された内部シール組立体１４６を備える。この内部シール組立体１４６は、弁部材１１８と係合して、内部シール組立体１４６の上方で中央弁室１０６によって画定されるピストン室１４８と、内部シール組立体１４６の下方で取外し可能なカートリッジ１３６及び中央弁室１０６によって画定される接着剤室１５０との間での漏れを防止する、動的シールガスケットを含む。取外し可能なカートリッジ１３６の長さに沿った他の全ての場所（以下に記載の２つの弁座の地点を選択的に除く）では、中央貫通穴１４２は、弁部材１１８よりも大きい寸法であり、液体分流モジュール１２の適切な機能のための要求に応じて、空気又は接着剤が弁部材１１８の回りに流れることを可能にする。

引き続き図７及び図８を参照すると、弁部材１１８は、下部カートリッジ１４０の末端を通り越えて延びる弁棒下端部１５４と、上部カートリッジ１３８の末端を通り越えてピストン室１４８内に延びる弁棒上端部１５６とを有する。ピストン室１４８は、より詳細には、中央弁室１０６を画定する液体制御セクション７０の内面と、制御空気セクション７２の下面と、上部カートリッジ１３８の末端とによって集合的に形成される。ピストン１５８は、弁棒上端部１５６の近くで弁部材１１８に取り付けられ、例えば、図示の実施形態に示すように下側係止ナット１６０と上側係止ナット１６２との間に固定される。したがって、ピストン１５８は、弁部材１１８が上下に移動する場合、ピストン室１４８内を取外し可能なカートリッジ１３６又は弁部材１１８の長手軸の方向に移動する。このために、ピストン１５８の運動が、開位置と閉位置との間での弁部材１１８の移動を効果的に駆動する。ピストン１５８は、ピストン室１４８内に密接して収納される寸法であり、それによりピストン室１４８が上部ピストン室１４８ａと下部ピストン室１４８ｂとに分割されることが理解される。

上部ピストン室１４８ａは、制御空気セクション７２を通って略鉛直に延びる中央制御空気通路９６と流体連通する。上記で簡単に記載したように、液体分流モジュール１２と連結された空気ソレノイド５２は、加圧制御空気が中央制御空気通路９６を介して上部ピストン室１４８ａに送達されるのを選択的に可能にするように機能する。加圧制御空気は、上部ピストン室１４８ａに送達される場合、ピストン１５８を取外し可能なカートリッジ１３６に向かって下方に押す。下部ピストン室１４８ｂは、１つ又は複数の穴（図示せず）によって大気に通気することができ、このピストン運動を妨げる空気圧又は減圧を発生させることなくピストン１５８の運動を可能にすることが理解される。

加圧制御空気が上部ピストン室１４８ａに印加されていない場合、ピストン１５８を取外し可能なカートリッジ１３６から離して戻すように移動させるために、下部ピストン室１４８ｂには圧縮コイルばね１６４が設けられる。より詳細には、圧縮コイルばね１６４は、上部カートリッジ１３８の末端部に形成された上側リセス１６６内に部分的に収められ、この上側リセス１６６とピストン１５８の底面との間で弁部材１１８を囲む。容易に理解されるように、圧縮コイルばね１６４は、ピストン１５８を取外し可能なカートリッジ１３６から上方に離すように付勢力を印加し、この付勢力により、加圧制御空気が上部ピストン室１４８ａに送達されてばね付勢に打ち勝つとともにピストン１５８を最下位置に押すまで、ピストン１５８及び弁部材１１８を最上（閉鎖）位置に保持する。したがって、位置間でのピストン１５８及び弁部材１１８の移動は、液体分流モジュール１２と連結された空気ソレノイド５２によって行われる加圧制御空気の選択的な供給によって完全に制御される。

液体分流モジュール１２の図示の実施形態では、弁部材１１８は、２つの例外を除き、その長さの大部分に沿って略同じ直径又は寸法を規定する。このために、弁部材１１８は、弁棒下端部１５４に隣接して配置された拡径した第１の弁要素１６８と、弁棒下端部１５４と弁棒上端部１５６との間に配置された拡径した第２の弁要素１７０とを画定する。第１の弁要素１６８及び第２の弁要素１７０を画定する弁部材１１８のこれらの拡径部は、図７及び図８に示すように内部構造部が完全に組み立てられた場合、下部カートリッジ１４０の（上下の）両末端部に対して閉鎖関係に配置される。その結果、下部カートリッジ１４０は、第１の弁要素１６８に隣接して配置された第１の弁座１２０と、第２の弁要素１７０に隣接して配置された第２の弁座１７２とを有する。第１の弁座１２０及び第２の弁座１７２は、第１の弁要素１６８及び第２の弁要素１７０が対応する第１の弁座１２０及び第２の弁座１７２と接触係合される場合、これらの弁要素１６８、１７０の対応する表面にシール係合するような形状である。例えば、第１の弁要素１６８及び第２の弁要素１７０によって画定される拡径部は、図示の実施形態では、弁部材１１８の残りの部分のより小さい直径と、第１の弁要素１６８及び第２の弁要素１７０の拡大した直径との間の傾斜した移行部を含み、第１の弁座１２０及び第２の弁座１７２には、これらの傾斜した移行部とシール係合する相補的な傾斜面が設けられる。一方で、本開示に一致する他の実施形態において、代替的なタイプの対応する鏡像面を弁要素１６８、１７０及び弁座１２０、１７２に設けることができることが理解される。

この実施形態に示すような取外し可能なカートリッジ１３６と弁部材１１８との組立てを可能にするために、拡径した第１の弁要素１６８は、弁部材１１８の弁棒下端部１５４に固定される別個に形成されたスリーブ１７４によって画定することができる。このために、図７及び図８に示す最終的な組立て位置では、拡径した第１の弁要素１６８と第２の弁要素１７０とは下部カートリッジ１４０の両端部を挟み、同様に、拡径した第２の弁要素１７０は、弁部材１１８に密接係合する内部シール組立体１４６と下部カートリッジ１４０との間に配置される。これらの構造部は、少なくとも第１の弁要素１６８を下部カートリッジ１４０内の中央穴に通過可能にしなければ、この構成で組み立てることはできない。その結果、スリーブ１７４は、弁棒下端部１５４を下部カートリッジ１４０の穴に挿通した後、弁棒下端部１５４に固定して結合される。

要約すると、これらの部材は、（１）弁部材１１８の弁棒上端部１５６を上部カートリッジ１３８の内部シール組立体１４６に挿通することと、（２）弁棒下端部１５４を（スリーブ１７４を伴わずに）下部カートリッジ１４０に挿通することと、（３）上部カートリッジ１３８及び下部カートリッジ１４０を互いにともに結合することと、（４）スリーブ１７４を弁棒下端部１５４に結合し、弁部材１１８の第１の弁要素１６８を形成することと、（５）下側係止ナット１６０及び上側係止ナット１６２を用いてピストン１５８を弁棒上端部１５６に組み付けることと、（６）組立体を液体制御セクション７０の頂端から中央弁室１０６に挿入するとともに、中央弁室１０６との上部カートリッジ１３８の螺合を用いて、組立体を適所に固定することとによって、中央弁室１０６に組み付けられる。代替的な実施形態において、他の組付け方法を用いることができ、別個に形成されたスリーブ１７４のような部材は、弁構成部品及びカートリッジ構成部品の組立てに必要でない場合、そのような実施形態では置換又は排除することができることが理解される。

取外し可能なカートリッジ１３６及び中央弁室１０６は、マニホールド２２及び吐出モジュール２６を出入りするように流れる接着剤用のいくつかの更なる通路又は室を集合的に画定する。下部カートリッジ１４０及び中央弁室１０６は、第２の内部通路１１６の通路部１１６ａの出口１２２ａに隣接して互いから離間しており、それにより、この通路部１１６ａに進入する第２の接着剤部分流を受け取るように構成された環状流入室１７８を画定する。下部カートリッジ１４０は、第１の弁座１２０と第２の弁座１７２との間に延びる中央カートリッジ穴１８０も有する（例えば、弁部材１１８の第１の弁要素１６８と第２の弁要素１７０との間の部分は、この中央カートリッジ穴１８０も通って延びる）。中央カートリッジ穴１８０は、図に示す下部カートリッジ１４０内に穿孔された１つ又は複数の流入穴１８２を介して、環状流入室１７８と流体連通する。これに関して、第２の接着剤部分流は、通路部１１６ａから環状流入室１７８及び流入穴１８２を通って中央カートリッジ穴１８０に流れる。中央カートリッジ穴１８０は、以下に更に記載のように、この流れを弁要素１６８、１７０の開閉状態に応じて上方又は下方に方向付ける。

中央弁室１０６は、液体分流モジュール１２が完全に組み立てられた場合、下部カートリッジ１４０の下方に延びる流出室１８４を更に有する。この流出室１８４は、図７に示す動作状態（開位置とも称される）等において、第１の弁要素１６８が第１の弁座１２０から離間している場合は常に、中央カートリッジ穴１８０と連通する。流出室１８４は、第２の内部通路１１６の通路部１１６ｂの入口１２２ｂとも連通し、第２の内部通路１１６は液体出口１１２と連通する。したがって、弁部材１１８が下方へいわゆる開位置に移動されると、第２の接着剤部分流は、図７の流れ矢印によって示すように液体分流モジュール１２の内部通路及び内部室を通って流れ、第２の接着剤部分流が液体入口１１０から液体出口１１２に進むことを可能にする。

上部カートリッジ１３８は、下部カートリッジ１４０の上方かつ内部シール組立体１４６の下方に配置された中央再循環穴１８６を画定する。弁部材１１８の拡径した第２の弁要素１７０を含む部分は、この中央再循環穴１８６を貫通するように配置される。さらに、上部カートリッジ１３８と中央弁室１０６とは、再循環入口通路１０４及び再循環出口通路１０８に隣接して互いから離間しており、それにより、吐出モジュール２６及び／又は液体分流モジュール１２からマニホールド２２に再循環される接着剤のいかなる流れも受け取るように構成された環状再循環室１８８を画定する。中央再循環穴１８６は、図に示すように上部カートリッジ１３８内に穿孔された１つ又は複数の流出穴１９０を介して、環状再循環室１８８と流体連通する。そのため、吐出モジュール２６からの接着剤の循環流及び液体分流モジュール１２からの接着剤の循環流は、環状再循環室１８８内でまとめて、再循環出口通路１０８を介してマニホールド２２に戻すことができる。

動作時、中央再循環穴１８６は、図８に示す動作状態（第２の接着剤部分流が液体出口１１２に流れることが阻止されるので閉位置とも称される）等において、第２の弁要素１７０が第２の弁座１７２から離間している場合は常に、中央カートリッジ穴１８０と連通する。したがって、弁部材１１８が上方へいわゆる閉位置に移動する場合、第２の接着剤部分流は、図８に示すように液体分流モジュール１２の内部通路及び内部室を通って流れ、第２の接着剤部分流が液体入口１１０から中央再循環穴１８６に進み、次に流出穴１９０、環状再循環室１８８、及び再循環出口通路１０８を通ってマニホールド２２に戻ることが可能になる。図８に流れ矢印で示すこの流れ挙動は、第２の接着剤部分流を吐出モジュール２６に送達するのではなく再循環させ、それにより、吐出モジュール２６の低減体積流量状態を規定する。

閉位置にある場合に液体分流モジュール１２において発生させることができる再循環流を記載したが、以下では、液体分流モジュール１２の更なる利益又は機能を明らかにすることができる。より詳細には、再循環出口通路１０８は、図７に直径Φ_ＯＲＰとして示す個々に制御された寸法で穿孔された穴である。この寸法は、液体分流モジュール１２によって生成される第１の接着剤部分流と第２の接着剤部分流とにおける接着剤流の相対量を制御するように選択又は制御される。液体分流モジュール１２が閉位置にある場合、第１の接着剤部分流は吐出モジュール２６に放出されるのに対し、第２の接着剤部分流は、図８に関して図示及び上述したように再循環出口通路１０８に流れる。液体分流モジュール１２及び吐出アプリケーター１０を通るこれらの２つの流路は全体として、第１の接着剤部分流及び第２の接着剤部分流に対するそれぞれの圧力損失又は流れ抵抗を本質的に規定する。

１つの例示的な実施形態において、直径Φ_ＯＲＰは約０.７６２ｍｍであり、これにより、再循環路内での圧力損失が、吐出路内での圧力損失と略同じになる。したがって、この再循環出口通路１０８について選択された直径により、第１の接着剤部分流と第２の接着剤部分流とに関して流れ抵抗が等しくなり、それにより、液体入口１１０において、流れが等しく効果的に分割される（例えば、第１の部分流が総接着剤流の約５０％であり、第２の部分流も総接着剤流の約５０％である）。したがって、この閉位置にある場合、アプリケーター１０及び液体分流モジュール１２は圧力式システムとして動作し、これは、再循環出口通路１０８の寸法を調整又は制御することにより（例えば、この寸法の助けによって再循環路内での全体的な圧力損失が決まるので）、第１の接着剤部分流と第２の接着剤部分流とにおける相対量の制御を可能にする。低減体積流量状態での７０％流／３０％流等、異なる体積の分流が望まれる場合、再循環出口通路１０８の直径Φ_ＯＲＰは、他の図示していない実施形態において、本開示の範囲から逸脱することなくそのような結果を提供するように変更することができる。通常、再循環出口通路１０８の寸法が減少すれば、第２の接着剤部分流に相当する割合の流れの寸法も減少し、それにより、低減体積流量状態における、最大体積流量状態に比較した低減体積の割合が減少する。それでもやはり、多くの吐出用途では５０％体積／５０％体積での分流が必要とされ、これは図示の実施形態において有利に提供される。

したがって、液体分流モジュール１２は、マニホールド２２から進入する最大体積流量を第１の接着剤部分流と第２の接着剤部分流とに分流するように機能することが有利である。第１の接着剤部分流は、吐出モジュール２６に連続して送達され、第２の接着剤部分流は、吐出モジュール２６に流れるか又は再循環されてマニホールド２２に戻るように制御される。空気ソレノイド５２によって加圧制御空気が上部ピストン室１４８ａに流され、ピストン１５８及び弁部材１１８を下方へ図７に示す開位置に移動させると、第２の弁要素１７０は、第２の弁座１７２に対してシールするように閉じるのに対し、第１の弁要素１６８は、第１の弁座１２０から少しの距離だけ離される。こうして、進入する第２の接着剤部分流の流れは液体出口１１２に経路付けられ、最大体積流量として吐出モジュール２６に送達される前に、第１の接着剤部分流と再合流される。

加圧制御空気が上部ピストン室１４８ａにもはや送達されない場合、ピストン１５８は、圧縮コイルばね１６４によって付勢されて、上方へ図８に示す閉位置に移動される。この閉位置では、第１の弁要素１６８は、第１の弁座１２０に対してシールするように閉じるのに対し、第２の弁要素１７０は、第２の弁座１７２から少しの距離だけ離される。こうして、進入する第２の接着剤部分流の流れは中央再循環穴１８６及び再循環出口通路１０８に経路付けられてマニホールド２２に再循環され、低減体積流量状態として第１の接着剤部分流のみが吐出モジュール２６に流れるようにする。

例示的な一実施形態において、これらの位置間でのピストン１５８及び弁部材１１８の移動は、約０.５０８ｍｍの行程長等の短い全長の行程長によって規定することができる。したがって、これらの最大体積流量状態と低減体積流量状態とを切り替える弁部材１１８の移動は、空気ソレノイド５２を動作させる制御信号が与えられた時点から略瞬時的に起こる。また、液体分流モジュール１２がマニホールド２２及び吐出モジュール２６と同一線上においてマニホールド２２と吐出モジュール２６との間で直接この機能を提供するので、吐出モジュール２６における接着剤の吐出に即してその直前に、流量体積の選択的かつ略瞬時的な低減が行われることが有利である。このために、液体分流モジュール１２は、吐出アプリケーター１０が高い応答性を有し、制御された接着剤パターンを基材上に吐出する場合に必要とされ得るように吐出状態を低減体積流量と最大体積流量とで高速に切り替えることを可能にする。その結果、この実施形態のアプリケーター１０を用いて、多くの異なる流量パターンを予測可能かつ確実に達成することができる。図１１Ａ〜図１１Ｄを参照しながら、いくつかの流量パターン例を以下に記載する。

以下、図９及び図１０を参照すると、この吐出アプリケーター１０とともに使用される１つの実施形態の吐出モジュール２６が、その内部通路及び内部部材を示すように更に詳細に示されている。上記で簡単に記載したように、吐出モジュール２６の内部弁構成部品及びカートリッジ構成部品は、液体分流モジュール１２に関して上述したものと同様であり、そのため、機能が略同じである場合、これらの同様の部材の説明は、以下ではより限定的に行われる。さらに、以下では、液体分流モジュール１２の内部部材に用いられた内部部材を記載するのに、２００番台での同じ参照符号が用いられており、ここで、それらの内部部材は実質的に同一である。例えば、吐出モジュール２６の取外し可能なカートリッジ２３６は、液体分流モジュール１２に関して上述した取外し可能なカートリッジ１３６に構造及び機能が匹敵する。一方で、個々の吐出モジュール２６は、代替的な実施形態において、本開示の範囲から逸脱することなく変更するか又は他の既知の吐出モジュール２６と置換することができることが理解される。例えば、吐出モジュール２６は、本願の出願人によって所有されている米国特許第６，０８９，４１３号に記載のモジュールと一致することができる。つまり、吐出モジュール２６は、液体分流モジュール１２からの接着剤流を受け取り、次にこの接着剤流を、基材に吐出するか又は例えば液体分流モジュール１２を介してマニホールド２２に再循環させるかを制御する能力を提供しなければならない。

図９及び図１０に戻ると、図示の実施形態の吐出モジュール２６は、モジュール本体２００と、モジュール本体２００の上部に作用可能に結合された空気用キャップ２０２と、締付けねじ２０８を含むノズル保持用締付具２０６を用いてモジュール本体２００の下部に解除可能に結合された吐出ノズル２０４（仮想線で示す）とを備える。容易に理解されるように、締付けねじ２０８はノズル保持用締付具２０６と螺合され、それにより、締付具２０６は、吐出ノズル２０４をモジュール本体２００の底端部で適所に解放可能に保持することができる。吐出ノズル２０４は、接着剤流を基材上に非接触式又は接触式に吐出する、任意の数の既知のノズルのうちの１つとすることができ、この吐出ノズル２０４は、アプリケーター１０を用いて様々な吐出タイプ及び吐出パターンを使用することができるように、ノズル保持用締付具２０６において位置変更可能である。吐出ノズル２０４及びその連結された吐出出口２１０は、他の実施形態において、吐出モジュール２６の一部として一体的に組み込むことができることが理解される。

モジュール本体２００は、吐出弁部材２１４及び以下で更に記載する種々の他の内部部材を収容する主内部室２１２を有する。図１に示すようにアプリケーター１０が組み立てられた場合、液体分流モジュール１２の遠位壁７４に対面及び接触するモジュール本体２００の壁に沿って、モジュール本体２００は、液体分流モジュール１２の液体出口１１２と位置合わせされるとともに液体出口１１２と流体連通して配置されるように構成された液体入口２１６を有する。液体入口２１６は入口通路２１６ａと連通し、入口通路２１６ａは図９及び図１０に示すように下方に傾斜しながら内方に延び、主内部室２１２と連通する。したがって、液体入口２１６及び入口通路２１６ａは、液体分流モジュール１２から受け取った部分体積流量又は最大体積流量の接着剤を主内部室２１２に送達し、主内部室２１２において、この流れは、吐出されるか又は再循環されるように選択的に制御される。モジュール本体２００は、主内部室２１２からモジュール本体２００の底部に向かって下方に延びる液体吐出出口通路２１８も有する。ここでは、詳細には、吐出ノズル２０４はモジュール本体２００と係合される。したがって、液体吐出出口通路２１８は、吐出弁部材２１４が再循環ではなく吐出のために流れを開放する場合、接着剤を吐出ノズル２０４に方向付け、基材上に吐出するようになっている。

液体入口２１６の上方で、モジュール本体２００は、液体再循環出口通路２２０ａの終点である液体再循環出口２２０を更に有する。液体再循環出口通路２２０ａは、液体再循環モード中、接着剤を主内部室２１２から液体分流モジュール１２及びその対応する液体再循環入口１０２に向かって方向付けるようになっている。液体再循環モードでは、吐出弁部材２１４は、吐出ではなく再循環のために流れを開放する。液体入口２１６の下方で、モジュール本体２００は、アプリケーター１０が図示のように完全に組み立てられると液体分流モジュール１２の処理空気出口１２６と連通する、処理空気入口２２２も有する。処理空気入口２２２は、処理空気通路２２２ａ（図９及び図１０に仮想線で示す）と連通する。処理空気通路２２２ａは、液体分流モジュール１２から供給されるパターン／処理空気を受け取って、次にこの処理空気を、吐出モジュール２６の非接触吐出モードで液体スプレーパターンを生成するのに用いるために、吐出ノズル２０４の対応する通路（仮想線で示す）に方向付けるようになっている。使用される吐出ノズル２０４がパターン制御に加圧処理空気を使用しない接触式ノズルである場合、処理空気入口２２２は省略しても塞いでもよいことが理解される。さらに、モジュール本体２００の外面には、液体分流モジュール１２に面してこれらの種々の入口及び出口を囲む一連のシール溝及びシールガスケット８６を備えることができる。シールガスケット８６は、液体分流モジュール１２上に設けられてマニホールド２２との接合部に面するシールガスケット８６と同様であり、これらのシールガスケット８６は、本開示の範囲から逸脱することなく、代替的には、液体分流モジュール１２の遠位壁７４に設けることができる。

モジュール本体２００の液体分流モジュール１２との当接部とは反対側において、吐出モジュール２６は１つ又は複数の通気口２２４を有する。１つ又は複数の通気口２２４は、主内部室２１２の部分内で、吐出弁部材２１４の動作に悪影響を与える可能性がある正気圧又は負気圧の蓄積を回避するように構成されている。例えば、図９及び図１０に示す通気口２２４のうちの１つは、上述したのと同様の理由で下部ピストン室２４８ｂと連通する（例えば、それにより、吐出弁部材２１４を駆動するピストン２５８の運動を許容する）。通常、ノズル保持用締付具２０６はこの反対側にも設けられ、アプリケーター１０が完全に組み立てられた場合でも、締付具２０６及び締付けねじ２０８への容易なアクセスを可能にする。

空気用キャップ２０２は、制御空気入口２２６ａから延びる制御空気通路２２６を有する。制御空気通路２２６は、液体分流モジュール１２の制御空気出口９２から制御空気出口２２６ｂに供給される加圧制御空気を受け取るようになっている。制御空気出口２２６ｂは空気ソレノイド５２と連通する。空気ソレノイド５２は、よく理解されるように従来のねじ付き締結具を用いること等によって空気用キャップ２０２に結合される。液体分流モジュール１２の制御空気セクション７２と同様に、空気用キャップ２０２は中央制御空気通路２２８も有する。中央制御空気通路２２８は、吐出弁部材２１４を移動させる加圧空気流を提供するように空気ソレノイド５２が駆動される場合、空気ソレノイド５２からの加圧制御空気を戻す。制御空気通路２２６は、液体分流モジュール１２の制御空気通路９４に関して上述したのと同様に、中央制御空気通路２２８の回りで曲がるように複数の傾斜部を有して形成することができる。空気ソレノイド５２は、進入する加圧制御空気を上部ピストン室２４８ａに選択的に方向付け、以下に記載の吐出モジュール２６の内部部材を駆動して、吐出モジュール２６を液体吐出モードと液体再循環モードとで切り替えるように動作可能である。

引き続き図９及び図１０を参照すると、吐出モジュール２６の残りの内部構成部品は、液体分流モジュール１２において用いられた上記で詳細に記載の制御弁構成部品及び内部構成部品と略同一である。完全性のために、これらの部材の簡単な説明を以下で提供する。このために、吐出モジュール２６は取外し可能なカートリッジ２３６を備える。取外し可能なカートリッジ２３６は、吐出弁部材２１４を収めるように構成された中央貫通穴２４２を集合的に画定する、上部カートリッジ２３８及び下部カートリッジ２４０によって画定される。取外し可能なカートリッジ２３６は、ここでも外周部に環状シールガスケット２４４を備え、モジュール本体２００の主内部室２１２と係合するようにシールする。また、取外し可能なカートリッジ２３６は、内部シール組立体２４６も備える。内部シール組立体２４６は、吐出弁部材２１４と係合して、吐出モジュール２６内の接着剤部から空気部を分離する。これに関して、内部シール組立体２４６の上方に、上部ピストン室２４８ａ及び下部ピストン室２４８ｂを有するピストン室２４８が設けられ、一方で、内部シール組立体２４６の下方に、接着剤室２５０が設けられる。

吐出弁部材２１４は、弁棒下端部２５４から弁棒上端部２５６まで延び、下側係止ナット２６０及び上側係止ナット２６２を用いて、弁棒上端部２５６の近くでピストン２５８が取り付けられている。ピストン２５８は、ピストン室２４８内で運動するように取り付けられており、圧縮コイルばね２６４により、再循環モードによって規定される閉位置に向かって上方に付勢されている。圧縮コイルばね２６４は、上部カートリッジ２３８の頂端部に形成された上側リセス２６６内に少なくとも部分的に配置される。こうして、空気ソレノイド５２によって制御された加圧空気を、中央制御空気通路２２８を介して上部ピストン室２４８ａに送達し、ピストン２５８及び吐出弁部材２１４を、ばね付勢に抗して液体吐出モードを規定する開位置に移動させることができる。さらに、吐出弁部材２１４は、液体分流モジュール１２の弁部材１１８と専ら同様に、空気駆動されるばね式の戻し弁である。

吐出弁部材２１４は、２つの拡径した弁要素を含む。第１の弁要素２６８は、弁棒下端部２５４に隣接して設けられ、第２の弁要素２７０は、弁棒下端部２５４と弁棒上端部２５６との間に設けられる。第１の弁要素２６８は、下部カートリッジ２４０に設けられた第１の弁座２６９と選択的に係合するように構成されている。第１の弁要素２６８が第１の弁座２６９と係合されると、これにより図９に示す閉位置又は再循環モードになり、液体分流モジュール１２から進入する接着剤は、吐出ノズル２０４に流れるのを阻止され、それにより、吐出モジュール２６からの接着剤流を遮断する。空気ソレノイド５２からの加圧制御空気を用いたピストン２５８の運動により第１の弁要素２６８が第１の弁座２６９から押し離されると、例えば開位置又は液体吐出モードにおいて、図１０の流れ矢印で示すように吐出ノズル２０４及び吐出出口２１０への接着剤流が発生する。第２の弁要素２７０は、下部カートリッジ２４０の第１の弁座２６９とは反対側の端部に形成された、第２の弁座２７２と選択的に係合するように構成されている。第２の弁要素２７０は、第１の弁要素２６８が第１の弁座２６９と係合している場合、進入する接着剤流が再循環されるのを可能にするように、第２の弁座２７２から離間する。同様に、第２の弁要素２７０は、第１の弁要素２６８が第１の弁座２６９から離間している場合、再循環流を阻止するように第２の弁座２７２と係合する。上述のように、第１の弁要素２６８は、弁棒下端部２５４と係合する取外し可能なスリーブ２７４によって少なくとも部分的に画定することができ、それにより、図に示す内部弁構成部品及びカートリッジ構成部品の組付けを可能にする。

下部カートリッジ２４０とモジュール本体２００との間に環状流入室２７８が画定される。この環状流入室２７８は、液体入口通路２１６ａからの流れを受け取る。複数の流入穴２８２が、下部カートリッジ２４０を径方向に通って延び、環状流入室２７８から、下部カートリッジ２４０の長さに沿って第１の弁座２６９と第２の弁座２７２との間に画定された中央カートリッジ穴２８０への接着剤の連通を提供する。この場合、中央カートリッジ穴２８０への接着剤流は、第１の弁要素２６８が第１の弁座２６９から離間している場合、弁棒下端部２５４を囲む流出室２８４に選択的に進む。流出室２８４は、吐出ノズル２０４まで延びる液体吐出出口通路２１８と連通する。代替的には、中央カートリッジ穴２８０への接着剤流は、第２の弁要素２７０が第２の弁座２７２から離間している場合、上部カートリッジ２３８内の第２の弁座２７２の上方に画定された中央再循環穴２８６に進む。この場合、再循環される接着剤流は、中央再循環穴２８６から、上部カートリッジ２３８を径方向に通って穿孔された複数の流出穴２９０を進み、上部カートリッジ２３８とモジュール本体２００との間に画定された環状再循環室２８８に供給される。この環状再循環室２８８は液体再循環出口通路２２０ａとも連通し、上述のように、液体再循環出口通路２２０ａは、上述したマニホールド２２への送達のために、接着剤流を液体分流モジュール１２に戻す。

したがって、吐出モジュール２６が液体分流モジュール１２から最大体積流量の接着剤を受け取るか又は部分体積流量の接着剤を受け取るかに関わらず、吐出モジュール２６は、受け取った接着剤流を基材上に吐出する液体吐出モードと、受け取った接着剤をマニホールド２２に流し戻す再循環モードとを高速に切り替えることが可能である。上記のように、アプリケーター１０の他の実施形態において、様々なタイプの接触式吐出モジュール及び非接触式吐出モジュール並びに対応するノズルを用いることができる。

上記で簡単に記載したように、図示の実施形態の可変出力吐出アプリケーター１０は、各組の液体分流モジュール１２及びその対応する吐出モジュール２６において、アプリケーター１０の幅にわたって、最大体積流量と、部分体積流量と、無体積流量とを略瞬時的に移行することを可能にすることが有利である。したがって、吐出モジュール２６のそれぞれが、接着剤を例えば２５ミリメートル幅の基材の細長部分すなわち列部分上に吐出するように構成されている場合、このパターンは、接触式吐出用途及び非接触式吐出用途の双方において、基材の縦方向若しくは長さに沿って変更することも、横断方向にすなわち基材の幅を横切って（２５ミリメートルの増分で）変更することもできる。この機能により、任意の数の正確なパターンが、基材によって画定される二次元空間にわたって提供される。これらのパターンのいくつかの例が、図１１Ａ〜図１１Ｄに示されている。

より詳細には、制御ユニット５０は、液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６内の空気ソレノイド５２及び関連の弁構造部を、基材上に様々な接着剤体積区域を生成し、それにより、図１１Ａの箱形パターン、図１１Ｂの縞パターン、図１１Ｃの砂時計形パターン、図１１ＤのＸ字形パターン等のパターン、及び他の容易に理解されるか又は望ましい堆積パターンを生成するように動作させる。さらに、基材に塗布されるパターンの吐出幅は、単に、所与の基材に対して使用しない全ての細長部分／列部分の吐出モジュール２６を再循環モードにすることにより、高速に変更することができる。アプリケーター１０は、パターン又は吐出幅を変更する必要がある場合に必ずしも再構成する必要があるわけではない。

接着剤の箱形パターンである図１１Ａを詳細に参照すると、制御ユニット５０及びアプリケーター１０によって生成されたパターンは、基材上に、接着剤低減流量区域３０２によって画定された内側領域の回りの外周部を形成する最大接着剤流量区域３００を有する。最大接着剤流量区域３００は、動作を明確にしやすくするように、箱状の部分として示されているが、これらの区域は、基材上の実際に吐出されたパターンでは、ともに結合して一体的な最大体積外周部になることが理解される。

図１１Ａのパターンを形成するのに、制御ユニット５０を用いて６組の液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６が制御される。上述のように、液体分流モジュール１２のそれぞれは、対応するマニホールドセグメント１８からの接着剤流を第１の部分流と第２の部分流とに分流する。第１の部分流と第２の部分流とのうちの一方は、吐出モジュール２６に常に送達され、第１の部分流と第２の部分流とのうちの他方は、弁部材１１８によって制御される。吐出モジュール２６のそれぞれは、吐出弁部材２１４を用いて、液体分流モジュール１２から進入する接着剤が基材上に吐出されるか又は再循環されて液体分流モジュール１２を介してマニホールドセグメント１８に戻るかを制御する。このために、図１１Ａのパターンの最上部に示す第１の組の区域について、制御ユニット５０は、パターン又は基材の幅にわたる６つの列部分の全ての列部分における液体分流モジュール１２及び吐出モジュール２６の双方の空気ソレノイド５２を駆動する。これにより、最大体積流量の接着剤が液体分流モジュール１２によって吐出モジュール２６に送達され、次に、この最大体積流量が吐出モジュール２６のそれぞれの吐出出口２１０から吐出され、それにより、一連の最大接着剤流量区域３００を形成する。したがって、最大体積流量の接着剤すなわち接着剤最大体積区域が、パターンの全幅（各区域が２５ミリメートル幅の例では、１５０ミリメートル幅）にわたって塗布される。

（図１１Ａに示す区域の最上列から下方に移動して）基材が第２の組の区域に達する場合、制御ユニット５０は、第２の列部分、第３の列部分、第４の列部分、及び第５の列部分における液体分流モジュール１２の動作状態を切り替えるが、他の全ての空気ソレノイド５２は、以前と同じに維持する。その結果、第１の列部分及び第６の列部分（例えば横方向の最も外側の列部分）の吐出モジュール２６は、引き続き最大体積流量の接着剤を吐出し、基材上に更なる最大接着剤流量区域３００を生成する。同時に、第２の列部分〜第５の列部分の液体分流モジュール１２は、（これらの液体分流モジュール１２のピストン１５８及び弁部材１１８がばね付勢によって閉位置に戻されるので）第１の接着剤部分流のみが対応する吐出モジュール２６によって受け取られるように、第２の接着剤部分流を再循環させる。この低減接着剤流量は、これらの中央列部分において、これらの吐出モジュール２６によって吐出され、基材上に接着剤低減流量区域３０２を形成する。このプロセスを、基材の長さに沿って複数の区域（図１１Ａには５つ示す）について繰り返すことができ、その場合、制御ユニット５０は、全ての空気ソレノイド５２を再び駆動して、基材の全幅にわたって最大接着剤流量区域３００を提供し、箱形パターンを完成させることができる。箱形パターンの中央に、接着剤低減流量区域３０２ではなく無接着剤流量部を得ることが望まれる場合、制御ユニット５０が上述したように液体分流モジュール１２ではなくこれらの列部分の吐出モジュール２６の動作状態を切り替える点のみが変更されると想定される。

無接着剤流量区域３０４を有するパターンの１つの例は、図１１Ｃに示す砂時計形パターンである。最大接着剤流量区域３００は、ここでも基材の全幅にわたってパターンの始端部と終端部とに塗布されているが、これらの端部間では、最大接着剤流量区域３００は選択的に塗布されて、最大接着剤流量のＸ字形パターンを生成し、Ｘ字形の中央部上下の空所及びＸ字形の中央部左右の空所を残す。砂時計形パターンを完成するには、Ｘ字形の中央部上下の空所を接着剤低減流量区域３０２で満たし、一方で、例えば無接着剤流量区域３０４により、Ｘ字形の中央部左右の空所を接着剤で満たさずにおく。その結果、アプリケーター１０の制御ユニット５０を用いて、最大体積流量、低減体積流量、及び基材の区域上に必要とされる場合は無体積流量を吐出することにより、約２５ミリメートルの解像度を有する種々の二次元パターンを形成することができることが理解される。

所望の接着剤パターンが、接触式吐出又は非接触式吐出（スプレー吐出が非接触式吐出の一例である）によって基材上に吐出された後、通常、基材は、吐出された接着剤パターンを用いて別個の部材に接着される。例えば、最大接着剤流量区域３００は、基材と別個の部材との間に強力な構造的結合を生成するために用いられるのに対し、接着剤低減流量区域３０２は、基材の積層を安定させるために用いられる。さらに、液体分流モジュール１２がマニホールド２２及び吐出モジュール２６に則してマニホールド２２と吐出モジュール２６との間に配置されるので、吐出モジュール２６における吐出に即してその直前に分流制御が行われる結果として、最大体積流量と低減体積流量との切替えが略瞬時的に起こる。また、体積が吐出制御弁の下流で結合される従来のシステムとは異なり、制御ユニット５０は、弁装置の動作モードを切り替えた後の、以前の吐出状態からの流れが継続される重大な時間を考慮する必要なく、アプリケーター１０の各列部分の吐出状態を切り替えることが可能である。したがって、アプリケーター１０は、アプリケーター１０及びその種々のモジュール１２、２６の構造的な再組立て及び再構成を必要とすることなく、様々な幅及び長さの基材にわたって、最大接着剤流量区域３００、接着剤低減流量区域３０２、及び／又は無接着剤流量区域３０４によって画定される種々の異なる所望の接着剤堆積パターンを生成することが可能である。これに関して、同アプリケーター１０をエンドユーザーの種々の吐出作業及び製品ラインに用いて、それにより、各製品ラインについて別個の吐出アプリケーター又は吐出システムを保守管理する必要を回避することができる。

本発明を例示的な実施形態の記載によって例示し、これらの実施形態をいくらか詳細に記載したが、添付の特許請求の範囲の範囲をそのような詳細に制限又はいかようにも限定することは本出願人の意図ではない。更なる利点及び変更形態は、当業者には容易に明らかとなる。本発明の種々の特徴部は、ユーザーの必要及び選好に応じて単独で用いても組合せで用いてもよい。しかしながら、本発明自体は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されるものとする。

Claims (14)

1. 基材上に接着剤パターンを吐出するように構成された可変出力吐出アプリケーターであって、該アプリケーターは、
   液体供給通路と、該液体供給通路と連通する液体放出出口とを有するマニホールドであって、前記液体放出出口を通して接着剤流を送達する、マニホールドと、
   前記マニホールドに結合された液体分流モジュールであって、該液体分流モジュールは、前記マニホールドの前記液体放出出口と連通する液体入口と、液体出口と、前記マニホールドと連通する再循環通路と、前記液体入口と前記液体出口との間に延びる内部通路とを有し、該液体分流モジュールは、前記液体放出出口からの前記接着剤流を、前記液体出口へ連続して移動する接着剤の第１の部分流と、接着剤の第２の部分流とに分流し、また、該液体分流モジュールは、第１の動作状態では、最大体積流量を前記液体出口へ選択的に提供するように前記第２の部分流を制御し、第２の動作状態では、低減体積流量を前記液体出口へ選択的に提供するように前記第２の部分流を制御し、該液体分流モジュールは、前記液体出口との連通を可能にする開位置と、前記再循環通路との連通を可能にする閉位置との間で移動することにより、前記液体出口への接着剤の前記第２の部分流の移動を選択的に制御するように構成された、弁部材を更に備える、液体分流モジュールと、
   前記液体出口からの接着剤流を受け取るように前記液体分流モジュールに結合された吐出モジュールであって、該吐出モジュールは、吐出出口と、前記液体分流モジュールから該吐出出口への流れを選択的に可能及び不可能にする吐出弁部材とを備える、吐出モジュールと、
   を備える、アプリケーター。
2. 前記吐出モジュールは、前記吐出弁部材が前記吐出出口への流れを不可能にする場合、前記液体出口からの接着剤流を受け取る第２の再循環通路を更に有し、該第２の再循環通路は、前記液体分流モジュールの前記再循環通路を介して前記マニホールドと連通する、請求項１に記載のアプリケーター。
3. 前記再循環通路は、前記弁部材が前記最大体積流量ではなく前記低減体積流量を前記液体出口へ提供するように閉じている場合、前記液体入口と前記液体出口との間で流れの割合の減少を制御するような寸法である、請求項１に記載のアプリケーター。
4. 前記液体分流モジュールの前記内部通路は、
   前記再循環通路と連通するとともに前記弁部材を収容する弁室と、
   接着剤の前記第１の部分流が、前記弁室を通って流れることなく前記液体出口へ流れるように、前記液体入口から前記液体出口へ直接延在している第１の内部通路と、
   前記液体入口から前記弁室へ延在し、かつ該弁室から前記液体出口へ延在する第２の内部通路であって、前記弁部材が該第２の内部通路を通る流れを阻止するように閉じて、該第２の内部通路内の該流れを前記液体出口ではなく前記再循環通路へ方向付けるようになっている、第２の内部通路と、
   を更に有する、請求項１に記載のアプリケーター。
5. 前記マニホールドは、前記液体供給通路と連通する複数の液体放出出口を有し、
   前記アプリケーターは、
   前記液体放出出口とそれぞれ連通するように並んだ関係に配置された複数の液体分流モジュールと、
   前記複数の液体分流モジュールのうちの対応する１つの液体分流モジュールとそれぞれ連通するように並んだ関係に配置された複数の吐出モジュールと、
   を更に備え、
   前記複数の液体分流モジュールのそれぞれは、液体出口と、該液体出口への流れを制御する空気駆動されるばね式の戻し弁の形態の弁部材とを備え、前記複数の吐出モジュールのそれぞれは、吐出出口と、該吐出出口への流れを制御する空気駆動されるばね式の戻し弁の形態の吐出弁とを備える、請求項１に記載のアプリケーター。
6. 前記複数の液体分流モジュールのうちの対応する液体分流モジュール及び前記複数の吐出モジュールのうちの対応する吐出モジュールに結合された複数の空気制御弁であって、前記弁部材及び前記吐出弁を移動させる駆動空気流を制御する、複数の空気制御弁と、
   前記複数の空気制御弁に作用可能に結合された制御ユニットであって、前記複数の空気制御弁を選択的に駆動して、前記吐出モジュールにおいて、前記基材上に前記接着剤パターンを形成するように少なくとも２つの方向に沿って変化する接着剤の出力流を生成する、制御ユニットと、
   を更に備える、請求項５に記載のアプリケーター。
7. マニホールドと、液体分流モジュールと、吐出モジュールとを備える可変出力吐出アプリケーターを用いて基材上に接着剤パターンを吐出する方法であって、該方法は、
   前記マニホールドからの接着剤流を前記液体分流モジュールの液体入口へ送達することと、
   前記液体分流モジュールにおいて、前記接着剤流を第１の部分流と第２の部分流とに分流することであって、接着剤の前記第１の部分流は、前記吐出モジュールへ送達されるように前記液体分流モジュールの液体出口へ連続して移動することと、
   前記液体分流モジュールの第１の動作状態では、前記液体出口及び前記吐出モジュールへ選択的に連続して流れるように接着剤の前記第２の部分流を制御するとともに、前記液体分流モジュールの第２の動作状態では、選択的に再循環して前記マニホールドへ戻るように接着剤の前記第２の部分流を制御することと、
   前記吐出モジュールにおいて前記液体出口から受け取った接着剤を前記基材上に吐出することと、
   前記吐出モジュールによる吐出中、前記液体分流モジュールの前記第１の動作状態と前記第２の動作状態とを切り替えることにより、変化する量の接着剤を有する接着剤パターンを前記基材上に生成することであって、前記第１の動作状態は、接着剤の前記第１の部分流及び前記第２の部分流によって画定される最大体積流量の接着剤を提供し、前記第２の動作状態は、接着剤の前記第１の部分流のみによって画定される低減体積流量の接着剤を提供することと、
   を含む、方法。
8. 前記アプリケーターは、前記マニホールドに結合された複数の液体分流モジュール及び複数の吐出モジュールを備え、接着剤パターンを生成することは、前記複数の吐出モジュールが前記基材上に接着剤を吐出するように動作している間、該複数の液体分流モジュールのうちの選択された液体分流モジュールの第１の動作状態と第２の動作状態とを切り替え、それにより、前記基材上の少なくとも２つの横断方向における前記接着剤の量を変化させて、少なくとも、第１の区域が前記最大体積流量の接着剤で被覆されるとともに第２の区域が前記低減体積流量の接着剤で被覆されるようにすることを更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 接着剤パターンを生成することは、１つ又は複数の以下のパターン、すなわち、
   箱形パターンと、
   砂時計形パターンと、
   縞パターンと、
   Ｘ字形パターンと、
   を、単独で又は組合せで前記基材上に生成することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記液体分流モジュールは、前記マニホールドと前記吐出モジュールとの間に配置され、それにより、接着剤の前記第２の部分流を制御することは、前記吐出モジュールにおける前記接着剤の吐出に隣接した場所で吐出の直前に、接着剤の最大体積流量と低減体積流量とを切り替えることを更に含む、請求項７に記載の方法。
11. 前記液体分流モジュールは、前記マニホールド及び弁部材と連通する再循環通路を有し、
    接着剤の前記第２の部分流を制御することは、
    前記液体分流モジュールの前記液体入口と前記液体出口との間で接着剤の前記第２の部分流の連通を可能にするように、前記弁部材を開くことと、
    接着剤の前記第２の部分流を前記液体入口から前記再循環通路へ方向転換して前記マニホールドへ戻すように、前記弁部材を閉じることと、
    を更に含む、請求項７に記載の方法。
12. 前記液体分流モジュールにおいて前記弁部材が閉じている場合、前記方法は、
    接着剤の前記第１の部分流と前記第２の部分流が前記液体分流モジュール内の異なる通路を通って移動することにより生じる圧力損失によって前記第１の部分流と前記第２の部分流との相対量が決まる状態で、圧力式システムとしての前記液体分流モジュールを通る接着剤流を制御し、それにより、前記弁部材を閉じることによって生じる流量体積の低減量を制御することを更に含むように、前記再循環通路が寸法決めされている、請求項１１に記載の方法。
13. 前記吐出モジュールにおいて接着剤を吐出することは、
    前記吐出モジュールからの前記接着剤の吐出を制御するように構成された処理空気流を受け取ることと、
    前記処理空気流を用いて前記接着剤をスプレーし、該接着剤を前記基材に対して非接触式に塗布することと、
    を更に含む、請求項７に記載の方法。
14. 前記吐出モジュールにおいて接着剤を吐出することは、前記吐出モジュールから前記接着剤を直接に放出することにより接着剤を前記基材に接触させることを更に含む、請求項７に記載の方法。

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