JP2016525933A - 基材に流動性物質を塗布するための方法及びアセンブリ - Google Patents

Abstract

本開示は、１つには、トウ繊維のストリップに流動性物質を塗布する方法に関する。本方法は、基材が搬送される際にストリップの一部を、回転するアプリケーター（３２）の一部と接触させることと、回転するアプリケーターの該部分を流動性物質中に浸漬することによって、回転するアプリケーターの該部分上に流動性物質を堆積させることと、を含む。本方法は、溝（５０）を有する計量装置（４８）を回転するアプリケーターの部分と係合させることと、回転するアプリケーターの該部分上に堆積された流動性物質の一部を、計量装置を使用して回転するアプリケーターの該部分からはかりとることと、基材の該部分が回転するアプリケーターの該部分と接触する際に、回転するアプリケーターの該部分上に残留する流動性物質の一部を基材の該部分に塗布することと、を更に含む。

Description

本開示は、概して、基材に流動性物質を塗布するための方法及びアセンブリに関する。

消費者製品などの多くの製品の製造時に流動性物質が塗布される。こうした流動性物質は、例えば、液体、スラリー、及び／又は懸濁液を含みうる。流動性物質は、様々な理由で最終製品、原材料、又は中間段階の材料又は製品（すなわち部分的に完成した材料又は製品）で塗布されうる。

流動性物質が塗布される製品によって、流動性物質の塗布に使用される特定の方法及びアプリケーターアセンブリが規定されうる。流動性物質の塗布方法の１つの例として、流動性物質を製品に噴霧することがある。こうした場合では、スプレーノズルのようなアセンブリを使用することができる。

様々な各種の掃除用物品又はその部分は、それらの製造時に流動性物質の塗布を必要としうる消費者製品の一例である。これらの掃除用物品は、例えば、埃掃除、照明器具の掃除、又は他の目的で使用されうるものである。限定された再利用性を有する使い捨てダスターなどの掃除用物品が開発されている。これらの使い捨てダスターは、不織布材料の１又は２つ以上の層など、材料の１又は２つ以上の層に取りつけられた、トウ繊維と呼ばれる合成繊維の束で形成されたブラシ部分を有しうる。他の場合では、トウ繊維は剛性の材料又はプレートに取りつけることができる。こうした使い捨て掃除用用品は、１回の作業（例えば数平方メートルの表面）に使用してから捨てるか、又は回復させ、より多くの作業で再利用してから捨ててもよい。

消費者製品の部分又は全体を１又は２以上の流動性物質でコーティングすることができる。１つの例では、消費者製品の基材の部分、又は消費者製品のトウ繊維の束若しくはストリップを流動性物質でコーティングするか、これに流動性物質を塗布することができる。こうした流動性物質は掃除用物品が埃及び／又は汚れを引き寄せて拾い上げることを助けることができる。流動性物質を消費者製品に塗布するうえで重要な点の１つは、適正な（すなわち多すぎも少なすぎもしない）量を与えることである。別の重要な点としては、ほぼ均一な量の流動性物質を基材に与えることがある。従来の流動性物質の塗布方法及びアセンブリでは、適当な量の流動性物質をほぼ均一な状態で適切に塗布することが一般的にできなかった。したがって、流動性物質を例えばトウ繊維を含む基材などの基材に、適正な量かつほぼ均一な状態で塗布するための方法及びアプリケーターアセンブリが求められている。

一形態では、本開示は、１つには、トウ繊維のストリップなどの基材に流動性物質を塗布する方法に関する。本方法は、前記基材を搬送することと、前記基材が搬送される際に前記基材の一部分又は表面を、回転するアプリケーターの一部分と接触させることと、前記回転するアプリケーターの前記部分又は表面を前記流動性物質中に浸漬することによって、前記流動性物質を前記回転するアプリケーターの前記部分上に堆積させることと、を含みうる。本方法は、計量装置を、前記回転するアプリケーターの前記部分と係合させることを更に含みうる。前記計量装置はその表面に形成された複数の溝を有することができる。本方法は、前記回転するアプリケーターの前記部分上に堆積された前記流動性物質の一部分を、前記計量装置を使用して前記回転するアプリケーターの前記部分からはかりとることと、前記基材の前記部分が前記回転するアプリケーターの前記部分と接触する際に、前記回転するアプリケーターの前記部分上に残留する前記流動性物質の一部分を前記基材の前記部分に塗布することと、を更に含みうる。

別の形態では、本開示は、１つには、トウ繊維のストリップなどの基材に流動性物質を塗布するように構成されたアプリケーターアセンブリに関する。本アプリケーターアセンブリは、リザーバが内部に画定されたハウジングを有しうる。リザーバは前記流動性物質を受容するように構成される。本アプリケーターアセンブリは、前記ハウジングと係合するか又は前記ハウジングに隣接して配置されたアプリケーターロールを更に有しうる。アプリケーターロールは前記ハウジングに対して回転するように構成することができる。アプリケーターロールの径方向外側表面は、前記リザーバ内の流動性物質と接触するように構成することができる。アプリケーターアセンブリは計量ロールを更に有しうる。計量ロールの表面は、アプリケーターロールの前記径方向外側表面の一部分の方向に付勢されることができる。計量ロールの前記表面には複数の外周溝が形成されてもよい。各溝は互いの溝から約１ｍｍ〜約１５ｍｍだけ離間してよい。

本開示の非限定的な実施形態の以下の説明文を添付図面と併せて参照することで、本開示の上記の特徴及び他の特徴並びに利点、並びにそれらを実現する方法がより明らかとなり、また本開示自体のより深い理解が得られるであろう。
本開示の非限定的な一実施形態に基づく、１又は２以上の基材に流動性物質を塗布するように構成されたアプリケーターアセンブリの斜視図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図１のアプリケーターアセンブリの平面図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図１のアプリケーターアセンブリの背面図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図１のアプリケーターアセンブリの側面図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図４の５−５線に沿ったアプリケーターアセンブリの平面断面図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図５の細部６からのアプリケーターアセンブリの計量装置の一部及びアプリケーターの一部の詳細図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、アプリケーターアセンブリの計量装置の正面図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図７の８−８線に沿った計量装置の断面図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図８の細部９からの計量装置の一部の詳細図である。 本開示の非限定的な一実施形態に基づく、図２の１０−１０線に沿った図２のアプリケーターアセンブリの断面図である。

本明細書に開示される、基材に流動性物質を塗布するための方法及びアセンブリの構造、機能、製造、及び使用の原理についての全体的な理解を与えるため、本開示の異なる非限定的な実施形態を以下に記載する。これらの非限定的な実施形態の１又は２以上の実施例を添付の図面に示す。当業者であれば、本明細書で説明され、添付図面に示される、基材に流動性物質を塗布するための方法及びアセンブリが非限定的な例示的実施形態である点、及び本開示の異なる非限定的な実施形態の範囲が特許請求の範囲によってのみ定義される点は理解されるところであろう。１つの非限定的な実施形態に関して図示又は説明される特徴は、他の非限定的な実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような改変及び変形は、本開示の範囲に含まれるものとする。

用語の定義
「接合された」、「取り付けられた」、「備え付けられた」、「係合した」、又は「〜と係合された」なる用語には、ある要素を他の要素に直接固定することにより、その要素が別の要素と直接固定される構成、及び、ある要素を中間部材に固定し、この中間部材を他の要素に固定することにより、その要素が別の要素と間接的に固定される構成が包含される。

本明細書では、「不織布」又は「不織布材料」なる用語は、スパンボンド法、メルトブロー法、カーディング法などのプロセスによって連続的な（長い）フィラメント（繊維）及び／又は非連続的な（短い）フィラメント（繊維）から製造される材料を指す。不織布とは、織られた又は編まれたフィラメントパターンを有さないものである。

本明細書では、「縦方向（machine direction）」（ＭＤ）なる用語は、あるプロセスを通過する材料、基材のストリップ、又は物品の流れの主方向を指して用いられる。

本明細書では、「横方向（cross direction）」（ＣＤ）なる用語は、縦方向に対してほぼ垂直な方向を指して用いられる。

本明細書では、「流動性物質」なる用語は、容器の外部で傾斜面（例えば水平から２０°の）上に置かれた場合に、重力によって下方に流動又は移動する流体、スラリー、及び／又は懸濁液を指して用いられる。こうした流体、スラリー、及び／又は懸濁液には、油、鉱物油、又は例えば界面活性剤、洗浄用物質、芳香性物質、及び／又は溶融ワックスと配合された鉱物油などの任意の液体が含まれうる。流動性物質は、約５０ｃＰ〜約１５０ｃＰ、約７０ｃＰ〜約１３０ｃＰ、約８０ｃＰ〜約１２０ｃＰ、約９０ｃＰ〜約１１０ｃＰ、又は約１００ｃＰなどの任意の適当な粘度を有してよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｃＰ刻みのすべての値を列挙する。

本開示は、基材に流動性物質を塗布するための方法及び／又はアプリケーターに関する。本開示の方法及びアプリケーターアセンブリは、任意の流動性物質を任意の基材に塗布することができる。本開示の特定の例は、流動性物質をトウ繊維のストリップに塗布することに関するものであるが、当業者であれば他の基材との他の多くの適当な使用が認識されるであろう。

トウ繊維のストリップなどの基材の部分又は全体を、鉱物油及び界面活性剤及び／又は他の組成物を含む流動性物質でコーティングすることができる。流動性物質をトウ繊維のストリップに塗布することでトウ繊維のストリップが使い捨てダスターの一部として使用される場合に埃及び汚れをより効果的に拾って保持することが可能なトウ繊維のストリップを与えることができる。

本明細書で言うところのトウ繊維、そのストリップ又は束とは、合成繊維又は当業者には周知の他の任意のトウ繊維でありうる。一般的に「トウ」とは、個々の繊維が束で製造された比較的長い糸であるような、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、及び／又は酢酸セルロースを含むセルロース材料、並びにこれらの混合物などの合成ポリマーを含む繊維のことを指す。繊維束は、別個の端点を有し、かつ少なくとも約１ｃｍの長さである任意の繊維として定義することができる。

高速の消費者製品の製造においてはしばしば、基材のストリップが縦方向又はほぼ縦方向にラインを搬送される。流動性物質又は成分は、基板のストリップが縦方向に移動する際に基材のストリップに付与／塗布されることができる。基材のストリップは、１つの材料又は互いに接合（すなわち積層）された２つ又は３つ以上の材料を含むものとすることができる。１つの例では、トウ繊維のストリップを使い捨てダスターの一部に形成するために用いられる製造ラインにトウ繊維のストリップが入る前に、流動性物質でトウ繊維のストリップの一部をコーティングすることができる。

一実施形態では、図１〜５を参照すると、アプリケーターアセンブリ１０が一例として示されている。アプリケーターアセンブリ１０はハウジング１２を有することができる。ハウジング１２は任意の適当な形状を有してよく、その内部にリザーバ１４を画定することができる。ハウジング１２は、１個の一体の部材であってもよく、又は複数の部材が一体に接合されたものでもよい。リザーバ１４には、特定の塗布又は塗布速度に応じて任意の適当な体積の流動性物質を入れることができる。一実施形態では、ハウジング１２は、前壁１６、第１の側壁１８、第２の側壁２０、後壁２２、及び底壁２４を有することができる。壁１６、１８、２０、２２、及び２４の内表面は共にリザーバ１４を形成することができる。これらの壁のいずれも平坦であるか、又は一定の形状（例えば円弧状）を有することができる。

一実施形態では、アプリケーターアセンブリ１０は、リザーバ１４内の流動性物質の量又は液位を測定するために流動性物質と接触するように少なくともその一部を構成することができるフロート２６を有しうる。フロート２６が、リザーバ１４内の流動性物質が少なすぎることを検知した場合、フロート２６はフロート２６と連絡した流動性物質入口バルブ２８を開かせて更なる流動性物質をリザーバ１４に流入させる。バルブ２８がフロート２６と連絡しているとは、一般的には、フロート２６がリザーバ１４内の流動性物質の量に基づいて機械的又は電気的にバルブを開閉させることを意味する。一実施形態では、フロート２６は、壁１６、１８、２０、２２、及び２４の１又は２以上に取りつけることができる。バルブ２８は、ハウジング１２の一部に取りつけるか、又はハウジング１２の一部に形成するか、若しくはその一部によって形成することができる。一実施形態では、バルブ２８は、壁１６、１８、２０、２２、及び２４の１つを少なくとも部分的に貫通することができる。フロート２６を設ける代わりに、当業者には周知の他の任意の種類の液位検知装置、アセンブリ、及び／又はセンサーを使用して電気的に、又は他の方法でバルブ２８と連絡（すなわち開閉）することができる。

一実施形態では、図２を参照すると、ハウジング１２は、アプリケーターアセンブリ１０の保守、又は他の目的で所望の時間にリザーバ１４から流動性物質を抜くように構成されたドレインプラグ３０を有しうる。アプリケーターアセンブリ１０は、流動性物質を加熱及び／又は冷却するように構成された、１又は２以上の加熱及び／又は冷却エレメント（図示せず）を有してもよい。更に、加熱及び／又は冷却エレメントを使用して、基材に流動性物質を塗布する際に流動性物質の温度を調節することもできる。一実施形態では、加熱及び／又は冷却エレメントは、流動性物質を加熱及び／又は冷却するために流動性物質と接触させてもよく、又は流動性物質を加熱及び／又は冷却するためにハウジング１２又はその一部と熱伝導可能とすることもできる。当業者には周知の流動性物質を加熱及び冷却する他の方法も、本開示の範囲に含まれる。

アプリケーターアセンブリ１０は、回転アプリケーター又はアプリケーターロールなどのアプリケーター３２を有することができる。アプリケーター３２は、例えばほぼ円筒形状などの任意の適当な形状を有しうる。一実施形態では、アプリケーター３２はスチール又は他の材料を含んでよく、クロムメッキされた外表面を有するものであってよいが、アプリケーター３２の他の材料も本開示の範囲に含まれる。一実施形態では、クロムメッキ又は他のメッキが施された外表面は、約０．０１ｍｍ〜約０．２ｍｍ、又は約０．０３ｍｍの厚さを有してよく、詳細には、指定された範囲、及びそれによって規定されるすべての範囲内の０．００５ｍｍ刻みのすべての値を列挙する。外表面の他の厚さを用いることもできる。一実施形態では、外表面の粗度の平均のばらつきは、約０．０５μｍ〜約０．７μｍ、又は約０．１μｍ〜約０．４μｍであってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．００１μｍ刻みのすべての値を列挙する。一般的に、アプリケーター３２は、円筒形又はロール形に構成される場合、概ね滑らかな径方向外側表面３４を有することができる。他の場合では、径方向外側表面３４は、必要に応じて径方向外側表面３４にリザーバ１４から流動性物質を拾い上げる高い能力を与えるための表面内、又は表面上に形成された、突起、隆起、穴、溝、及び／又は凹部を有することができる。径方向外側表面３４はリザーバ１６内の流動性物質と接触してよく、これを基材の少なくとも一部に塗布するために使用することができる。

アプリケーター３２は、駆動軸４０と一緒に回転できるように駆動軸４０と一体に形成するか又は駆動軸４０に固定的に取りつけることができる。アプリケーター３２は、図１の矢印３により示される方向に回転するか、又は反対方向に回転することができる。駆動軸４０の端部は、１又は２以上のブラケット３６を使用してハウジング１２によって支持されうる。ブラケット３６は、ハウジング１２に回転しないように係合されることができる（例えばボルトを使用して）。駆動軸４０とブラケット３６との間の少なくとも一部にベアリング３９を設けることによって、駆動軸４０が、ブラケット３６によって定位置に保持された状態でブラケット３６に対して回転することができる。ベアリング３９には、ブラケット３６上の１又は２以上のグリースフィッティング３８からグリース又は他の潤滑剤を供給することができる。一実施形態では、ハウジング１２には凹部４２を形成することができ、ここに駆動軸４０の端部を通してブラケット３６と嵌合させることができる。

別の実施形態では、駆動軸４０及びアプリケーター３２はハウジング１２と嵌合されずともよく、代わりにハウジング１２に隣接して配置することで、アプリケーター３２がリザーバ１４の流動性物質と接触してリザーバ１４から流動性物質を拾い上げ、例えばトウ繊維のストリップなどの基材又は基材のストリップに流動性物質を塗布することができるようにしてもよい。このような場合では、駆動軸４０は１つ又は２つ以上の端部において支持体（図示せず）に取りつけられてもよく、その場合、駆動軸４０は支持体に対して、かつハウジング１２に対して回転することができる。

駆動軸４０は、ベルト４６、チェーン、又は他の部材（例えば図２を参照）を用いて、駆動軸４０の端部の一方又は他の部分と動作可能に連結されたモーターなどの任意の適当なアクチュエータ４４によって回転させることができる。当業者には周知の、アクチュエータと駆動軸とを連結するための他の任意の適当な方法、又は駆動軸を回転させるための他の任意の方法は本開示の範囲に含まれる。駆動軸４０は、アプリケーター３２と同じ材料で形成されてもよく、又は異なる材料で形成されてもよい。一実施形態では、アプリケーター３２は、支持ピン（図示せず）に回転可能に取りつけることで、例えばアクチュエータ及びアプリケーター３２と動作可能に係合された駆動ベルト又はチェーンによって支持ピンに対して回転させることができる。

アプリケーター３２は、どのように作動されるか又はハウジング１２に対してどのように配置されるかによらず、任意の適当な毎分当たりの回転数で回転させることができる。基材又はトウ繊維のストリップに流動性物質を塗布するためのアプリケーター３２の毎分当たりの回転数の特定の例は、約２５ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、又は約１０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍの範囲であり、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｒｐｍ刻みのすべての値を列挙する。一実施形態では、基材と接触する部分におけるアプリケーター３２の表面速度は、基材の速度の割合（％）でありうる。例えば、基材と接触する部分におけるアプリケーター３２の表面速度は、基材の速度の約２５％〜約１００％、約３０％〜約７０％又は約５０％であってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．５％刻みのすべての値を列挙する。

一実施形態では、図１、２、５、６、７、及び８を参照すると、アプリケーターアセンブリ１０は、計量ロール又は計量バーなどの計量装置４８を有することができる。計量装置４８は、アプリケーター３２の径方向外側表面３４の一部に隣接して配置することができる。計量装置４８は流動性物質中に浸漬しないように配置することができる。計量装置４８は、アプリケーター３２が流動性物質を基材又はトウ繊維のストリップに塗布する前に、アプリケーター３２から所望の量の流動性物質を除去するために使用することができる。流動性物質は、計量装置４８によってアプリケーター３２から除去された後、計量装置４８からリザーバ１４の中に滴り落ちるか又は流れ落ちて戻ることができる。計量装置４８は、その表面又は径方向外側表面５２に形成された１又は２以上の溝５０を有することができる。計量装置４８が計量ロールである場合では、溝５０は計量ロールの外周又は外周の少なくとも一部に沿って延びることができる。他の場合では、溝５０は、計量ロールの外周に沿って延びずともよい。計量装置４８が計量ロールでない場合、計量装置４８はその表面に複数の溝又は凹部が形成された計量バーであってもよい。計量バーの表面をアプリケーター３２の一部と接触させることができる。計量バーは計量ロールと同様に機能するが、回転はしない代わりに固定されている。そのような場合、アプリケーター３２は計量バーに対して回転することができ、計量バー３２がアプリケーター３２に押し当てられて作用することによってアプリケーター３２から所望の量の流動性物質を除去することができる。計量装置４８の位置は、流動性物質を拾い上げる点と基材７０に流動性物質が塗布される点との間とすることができる。

一実施形態では、当業者には周知の任意の適当な付勢方法を用いて計量装置４８をアプリケーター３２の方向に付勢する、かつ／又はアプリケーター３２を計量装置４８の方向に付勢することができる。このような付勢によって、計量装置４８がアプリケーター３２の表面と係合してそこから流動性物質の一部を除去することが可能となる。溝５０が設けられていない計量装置４８の領域は、これらの位置における計量装置４８とアプリケーターロール３２上の流動性物質との接触によって、アプリケーターロール３２から流動性物質を除去する計量装置４８の部分を形成する。計量装置４２の溝５０内の領域は、流動性物質がアプリケーター３２上に残留することを可能とする。この結果、より多くの溝及び／又はより大きな溝では、アプリケーター３２上により多くの流動性物質が残留し、したがってより多くの流動性物質が基材に塗布されることになる。同様に、より少ない溝及び／又はより小さい溝では、アプリケーター３２上に残留する流動性物質はより少なくなり、したがって基材に塗布される流動性物質はより少なくなる。

一実施形態では、溝５０は、例えば図６〜９に示されるような三角形の断面形状などの任意の適当な断面形状を有することができる。他の適当な断面形状としては、正方形、長方形、卵形、他の形状であってよく、又は円弧状部分を有してもよい。図６は、図５の細部６からの、アプリケーター３２の一部と計量装置４８の一部との係合状態を示す詳細図を示す。図７は、複数の溝５０が形成された計量装置４８の正面図を示す。図８は、図７の８−８線に沿った計量装置４８の断面図を示す。図９は、図８の細部９からの詳細図を示す。

溝５０は、表面（例えば径方向外側表面５２）からの任意の適当な深さを有してよく、溝５０はこの深さで溝５０の最遠位（内側）部分にまで形成される。図９は、溝の深さＤの測定の仕方を示している。例示的な溝深さＤは、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．３ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．４ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．４〜１．０ｍｍの範囲、約０．５ｍｍ、約０．５５ｍｍ、又は約０．６ｍｍであってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．０５ｍｍ刻みのすべての値を列挙する。計量装置４８の異なる溝５０の深さは同じであっても異なってもよい。溝５０は、計量装置４８の長手方向軸線に平行な任意の適当な長さを有することができる。異なる溝の長さは同じであっても異なってもよい。例示的な長さＬ（図９に示される）は、約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．２ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．３ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．４〜約３ｍｍの範囲、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍであってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｍｍ刻みのすべての値を列挙する。計量装置４８の異なる溝５０の長さは、同じであっても異なってもよい。溝５０は、計量装置４８の長手方向軸線を中心として長手方向に、互いに対して任意の適当な間隔を有することができる。異なる溝の間の例示的な間隔Ｓ（図９のＳにより示される計量ロール４８の長手方向軸線に平行な方向に見た場合）は、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約２ｍｍ〜約１０ｍｍ、約３ｍｍ〜約８ｍｍ、又は約２ｍｍ〜約４ｍｍの範囲であってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｍｍ刻みのすべての値を列挙する。溝５０のそれぞれの間の長手方向の間隔は同じであっても異なってもよく、溝のそれぞれの長さＬに応じて異なりうる。長さがより大きい溝ほど、例えば長さのより小さい溝よりも溝の間の間隔は大きくなりうる。一実施形態では、計量装置４８の特定の部分において計量装置４８の他の部分よりも多くの溝を設けることができる（例えば計量装置の長手方向の中心部分又は他の部分により多くの溝を設ける）。当業者であれば、溝５０、その寸法、及び互いに対する間隔は、アプリケーター３２から所望の部分の流動性物質をはかりとるために変化させることができる点は認識されるところであろう。特定の場合では、アプリケーター３２と計量装置４８との間の付勢力は、アプリケーター３２から所望の量の流動性物質を除去するために変化させることができる。

一実施形態では、溝５０が図９に示されるような三角形の断面形状を有する場合、三角形の２辺（図９の１及び２として示される辺）がなす角度Ａは、約２０°〜約８０°、約４０°〜約７０°、約５０°〜約７０°、約５５°〜約６５°の範囲、約５０°、約５５°、約６０°、約６５°、又は約７０°であってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．５°刻みのすべての値を列挙する。一実施形態では、溝５０は、本明細書で特定されるものと同様の寸法及び／又は角度を有する丸みを帯びた溝、又は平坦なスプライン加工が施された溝を更に含むことができる。

一実施形態では、溝５０は、計量装置４８の長手方向軸線に垂直に延びても延びなくともよい。特定の場合では、溝５０は、計量装置４８の長手方向軸線に対して横断方向に延びることができる。他の場合では、溝５０は、計量装置４８が計量ロールである場合、計量装置４８の周囲に外周にわたって延びなくともよく、代わりに計量ロールの周囲の外周の一部にのみ延びるようにしてもよい。更なる他の場合では、溝は計量装置４８の長手方向軸線にほぼ平行な方向に延びることができる。

更なる別の実施形態では、溝は計量装置４８上に設けられなくともよく、代わりに、アプリケーター３２から除去される流動性物質の量を、計量装置４８とアプリケーター３２との間の付勢力によって少なくとも部分的に制御することができる。別の言い方をすれば、計量装置４８とアプリケーター３２とはそれらの間にニップＮを形成することができ（例えば図１０を参照）、その場合、ニップは流動性物質の厚さを所望の厚さにまで小さくするように構成される（例えば流動性物質の厚さを２ｍｍ〜１ｍｍにまで小さくする）。他の場合では、計量装置４８及び／又はアプリケーター３２の表面の外形（溝ではなく）によって、アプリケーター３２から除去される、かつ／又はアプリケーター３２上に堆積する流動性物質の量を制御することができる。当業者であれば、スクイージーのように機能することができる材料片をアプリケーター３２に押し当てるなど、他の計量方法及び装置もまた、本開示の範囲に含まれる点は理解されるところであろう。スクイージーは、アプリケーター３２と接触する部分において連続的又は不連続的であってよい。

一実施形態では、図１〜３及び５を参照すると、アプリケーターアセンブリ１０は支持体５４を有することができる。支持体５４は、第１の支持部分５６と第２の支持部分５８とで構成することができる。支持体５４は、計量装置４８をアプリケーター３２に対して保持し、かつ／又は計量装置４８をアプリケーター３２の表面又は径方向外側表面３４に対して付勢するために使用することができる。第１及び第２の支持部分５６、５８は、駆動軸４０と嵌合する第１の端部６０をそれぞれ有することができる。各第１の端部６０と駆動軸４０との間には１又は２以上のベアリング６２が設けられることにより、駆動軸４０は第１の端部６０に対して回転することが可能となっている。別の言い方をすれば、支持体５４はハウジング１２に対してほぼ回転不能に定位置に固定されてよく、駆動軸６０はベアリング６２によって第１の端部６０に対して回転することが可能である。ベアリング６２を使用する代わりに各第１の端部６０を駆動軸４０と嵌合させる他の方法もまた、本開示の範囲に含まれる。更に他の場合では、支持体は駆動軸４０と係合された第１の端部を有さずともよく、代わりに、計量装置４８がアプリケーター３２の表面又は径方向外側表面３４と係合するように、支持体をハウジング１２と固定的に係合させるか又はアプリケーター３２に対して配置するだけでよい。支持体５４の第１の部分５６と第２の部分５８とは、その第２の端部６１においてバー６４によって連結されてよく、１又は２以上の連結部材６５によってハウジング１２と嵌合させることができる。別の実施形態では、計量装置４８は、計量装置４８の少なくとも一部がアプリケーター３２の一部と接触することができるように、ハウジング１２に取りつける、例えばハウジング１２に回転可能に取りつけることができる。

上記に述べたように、計量装置４８はアプリケーター３２の方向に付勢することができ、かつ／又はアプリケーター３２を計量装置４８の方向に付勢することができる。アプリケーター３２と計量装置４８との間の付勢力は、約０．５ｋｇ〜約１０ｋｇ、約１ｋｇ〜約７ｋｇ、又は約１ｋｇ〜約５ｋｇの範囲、又は約１ｋｇであってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｋｇ刻みのすべての値を列挙する。当業者であれば、他の任意の適当な付勢力を用いて、アプリケーター３２が残りの流動性物質を基材に塗布する前に、アプリケーター３２から所望の量の流動性物質を適切にはかりとることができる点は認識されるところであろう。計量装置４８がアプリケーター３２の方向に付勢されるか又はアプリケーター３２が計量装置４８の方向に付勢される実施形態では、アプリケーター３２が計量装置４８を駆動してもよい（すなわち、計量装置４８が計量ロールである場合にこれを回転させる）。アプリケーター３２及び計量装置４８は任意の適当な直径を有しうるが、概して、アプリケーター３２は計量装置４８よりも大きな直径を有することができる。

一実施形態では、図１０を参照すると、第１及び第２の支持部分５６及び５８の両方に長尺状のスロットを設けることによって、計量装置４８をアプリケーター３２の方向に付勢することができる。計量装置４８の両端を、アプリケーター３２に概ね近づく方向及び遠ざかる方向に摺動可能に各スロット６６に嵌め込むことができる。例えば圧縮ばね又は圧縮空気シリンダーのような付勢部材６８を、スロット６６のそれぞれの中にそれぞれ部分的に配置することができる。付勢部材６８は、一端においてスロット６６の端部又は壁に対してそれぞれ作用することができ、他端においてスロット６６内の計量装置４８の端部に対して作用する及び／又は計量装置４８の端部と係合することによって計量装置４８をアプリケーター３２に向かう方向に付勢することができる。計量装置４８とアプリケーター３２との間に付勢力を生じさせるための他の方法は当業者には認識されるところであろう。更に他の場合では、計量装置４８とアプリケーター４８との間に付勢力が作用せずともよく、代わりにアプリケーター３２又は計量装置４８が、アプリケーター３２が計量装置４８と接触する際に変形することが可能な弾性表面を有するようにしてもよい。

再び図１０を参照すると、流動性物質ＦＳが、ハウジング１２の一部によって形成されたリザーバ１４内に示されている。流動性物質は、アプリケーター３２によってＦＳ₁の厚さに堆積される。この後、流動性物質は、計量装置４８とアプリケーター３２との間のニップＮを通過させられ、そこで流動性物質の厚さは厚さＦＳ₂にまで薄くなる。余分な流動性物質は、図１０に示されるようにリザーバ１４の中に滴り落ちるか又は流れ落ちて戻される。この後、アプリケーター３２又はその一部に残留した流動性物質は厚さＦＳ₂を有したまま、基材７０に塗布される。

本開示は、１つには、トウ繊維のストリップ又は他の材料などの基材に流動性物質を塗布する方法にも関する。この方法は、基材７０をアプリケーターアセンブリ１０の一部にわたって搬送することを含みうる（例えば図１及び１０を参照）。基材７０は、特定の流動性物質の塗布に適した任意の速度でアプリケーターアセンブリ１０にわたって搬送することができる。基材７０は、アプリケーターアセンブリ１０にわたって搬送される際、回転するアプリケーター３２の一部又は径方向外側表面３４と接触することができ、これにより流動性物質が基材７０の一部に塗布されうる。基材７０は、回転するアプリケーター３２の長手方向軸線（すなわち、駆動軸４０の長手方向軸線）に対してほぼ垂直方向、又は横断方向において、回転するアプリケーター３２の該部分と接触することができる。回転するアプリケーター３２の該部分がリザーバ１４内の流動性物質中に少なくとも部分的に浸漬されることによって、回転するアプリケーター３２の該部分に流動性物質が堆積されうる。回転するアプリケーター３２の該部分、又は回転するアプリケーター３２の径方向外側表面３４は、リザーバ１４内の流動性物質中に（すなわち、流動性物質の上面から）少なくとも１ｍｍ、又は約１ｍｍ〜約１２ｍｍ、約２ｍｍ〜約１０ｍｍ、約３ｍｍ〜約９ｍｍ、又は約２ｍｍ〜約５ｍｍの範囲で浸漬されてよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｍｍ刻みのすべての値を記載する。使用される特定の流動性物質及び所望の特定の流動性物質の用途に応じて、他の浸漬の深さもまた、本開示の範囲に含まれる。回転するアプリケーター３２の、流動性物質が堆積した部分は、流動性物質が基材７０の一部に塗布される前に計量装置４８の一部と係合することができる。本明細書に述べられるように、計量装置４８はその表面又は径方向外側表面３４に形成された複数の溝５０を有することができる。計量装置４８は、基材７０に適正な量の流動性物質を塗布するために、回転するアプリケーター３２の該部分上に堆積された流動性物質の一部を、回転するアプリケーター３２の該部分からはかりとるように構成することができる。この方法は、該基材の該部分が該回転するアプリケーター３２の該部分と接触する際、かつ回転するアプリケーター３２の該部分から流動性物質がはかりとられた後、回転するアプリケーター３２の該部分に残留する流動性物質の一部又はほぼ全部を基材７０の該部分に塗布することを更に含みうる。

一実施形態では、アプリケーター３２は、隆起した（すなわち、アプリケーター３２の長手方向軸線に対して径方向外側に隆起した）中央部を有してもよく、その場合、この隆起した中央部のみが流動性物質、計量装置４８、及び基材７０と接触する。この特徴は、コーティングされる基材の幅が比較的狭い場合（すなわち、アプリケーター３２の幅よりも小さい場合）に有用である。隆起した中央部は、アプリケーター３２と一体に形成してもよく、又はアプリケーター３２の径方向外側表面３４に取りつけてもよい。他の実施形態では、アプリケーター３２は、やはり中央部が側部よりも径方向外側に突出するように第１の端部から第２の端部にかけて凸状とすることにより、中央部のみが流動性物質、計量装置４８、及び基材７０と接触するようにしてもよい。このような場合では、計量装置４８は、アプリケーター３２の凸状の中央部と相補的になるように少なくとも中央部において凹状とすることができる。

回転するアプリケーター３２は、回転するアプリケーターロールであってよく、計量装置４８は回転する計量ロールとすることができる。複数の溝５０を計量ロールの径方向外側表面５２に形成することができる。複数の溝５０の少なくとも１つが、計量ロールの外周の少なくとも一部又は全体に延びてよい。回転するアプリケーターロールは第１の方向に回転させることができ、計量ロールは第１の方向とほぼ反対の第２の方向に回転させることができる。一実施形態では、計量ロールは、アプリケーター３２をアクチュエータにより回転させる代わりに、又はそれに加えて、アクチュエータによって駆動させてもよい。

基材を搬送する工程は、基材７０を第１の速度で搬送することを含みうる。回転するアプリケーター３２は、基材７０と接触する１つ又は複数の点において第２の表面速度を有することができる。第１の速度は、第２の表面速度よりも速いか、遅いか、第２の表面速度に等しいか、又は第２の表面速度にほぼ等しくてよい。一般的に、実施形態によっては、第１の速度が第２の表面速度よりも大きいか、第２の表面速度に等しいか、又は第２の表面速度にほぼ等しいことが望ましい場合がある。一例として、第１の速度は、約１０ｍ／分〜約１００ｍ／分、又は約２５ｍ／分〜約７５ｍ／分の範囲であってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｍ／分刻みのすべての値を列挙する。第２の速度は、約２．５ｍ／分〜約１００ｍ／分、約３ｍ／分〜約７０ｍ／分、又は約５ｍ／分〜約５０ｍ／分の範囲であってよく、詳細には、指定された範囲、及びその内側又はそれによって規定されるすべての範囲内の０．１ｍ／分刻みのすべての値を列挙する。

本明細書に開示される寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。

あらゆる相互参照される又は関連する特許若しくは特許出願を含む、本明細書に引用される文献はすべて、明白に除外又は限定されている場合を除いて、本明細書中に参照によりその全容を援用するものである。いずれの文献の引用もこうした文献が本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他のあらゆる参照文献との組合せにおいて、こうした発明のいずれかを教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更には、本文書における用語のいずれかの意味又は定義が、援用文献における同一の用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいて、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が優先するものとする。

以上、本開示の特定の実施形態について図示及び説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の様々な変更及び改変を行いうる点は認識されるところであろう。したがって、本発明の範囲に含まれるこのような変更及び改変はすべて、添付の特許請求の範囲において網羅されることが意図される。

Claims (15)

1. トウ繊維のストリップに流動性物質を塗布する方法であって、
   前記トウ繊維のストリップを搬送することと、
   前記トウ繊維のストリップが搬送される際に前記トウ繊維のストリップの一部分を、回転するアプリケーター（３２）の一部分と接触させることと、
   前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分を前記流動性物質中に浸漬することによって、前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分上に前記流動性物質を堆積させることと、
   複数の溝（５０）がその表面に形成された計量装置（４８）を、前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分と係合させることと、
   前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分上に堆積された前記流動性物質の一部分を、前記計量装置（４８）を使用して前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分からはかりとることと、
   前記トウ繊維のストリップの前記部分が前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分と接触する際に、前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分上に残留する前記流動性物質の一部分を前記トウ繊維のストリップの前記部分に塗布することと、を含む方法。
2. 前記回転するアプリケーター（３２）が、回転するアプリケーターロール（３２）であり、前記計量装置（４８）が計量ロールであり、前記複数の溝（５０）が前記計量ロールの径方向外側表面（３４）に形成され、前記複数の溝（５０）の少なくとも１つが前記計量ロールの外周に沿って延びる、請求項１に記載の方法。
3. 前記回転するアプリケーター（３２）を第１の方向に回転させ、前記計量ロールを前記第１の方向とほぼ反対の第２の方向に回転させることを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記計量装置（４８）と前記回転するアプリケーター（３２）とを互いに対して付勢することを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記搬送する工程が、前記トウ繊維のストリップを第１の速度で搬送することを含み、かつ前記トウ繊維のストリップと接触する前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分が第２の表面速度を有するように前記回転するアプリケーター（３２）を回転させることを含み、前記第１の速度が前記第２の表面速度よりも速い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記搬送する工程が、前記トウ繊維のストリップを第１の速度で搬送することを含むみ、かつ前記トウ繊維のストリップと接触する前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分が第２の表面速度を有するように前記回転するアプリケーター（３２）を回転させることを含み、前記第１の速度が前記第２の表面速度にほぼ等しい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記回転するアプリケーター（３２）を用いて前記計量装置（４８）を回転させることを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記流動性物質が界面活性剤を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記流動性物質が油を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記流動性物質の粘度が、約７０ｃＰ〜約１３０ｃＰの範囲である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記トウ繊維のストリップの前記部分と前記回転するアプリケーター（３２）との接触が、前記回転するアプリケーター（３２）の長手方向軸にほぼ垂直な方向で生じる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記トウ繊維のストリップの前記部分と前記回転するアプリケーター（３２）との接触が、前記回転するアプリケーター（３２）の長手方向軸に対する横断方向で生じる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記浸漬する工程が、前記回転するアプリケーター（３２）の前記部分の外側径方向表面を深さ約２ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲で流動性物質中に浸漬することを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. トウ繊維のストリップに流動性物質を塗布するように構成されたアプリケーター（３２）アセンブリ（１０）であって、
    前記流動性物質を受容するように構成されたリザーバ（１４）が内部に画定されたハウジング（１２）と、
    前記ハウジング（１２）と係合するか又はハウジング（１２）に隣接して配置されたアプリケーターロール（３２）であって、前記アプリケーターロール（３２）が前記ハウジング（１２）に対して回転するように構成され、前記アプリケーターロール（３２）の径方向外側表面（３４）が前記リザーバ（１４）内の前記流動性物質と接触するように構成された、アプリケーターロール（３２）と、
    計量ロールであって、前記計量ロールの表面が前記アプリケーターロール（３２）の前記径方向外側表面（３４）の一部分の方向に付勢され、前記計量装置（４８）の前記表面に複数の外周溝（５０）が形成され、各溝が隣の溝から離間している、計量ロールと、
    前記リザーバ（１４）内に少なくとも部分的に配置されたフロート（２６）であって、前記フロート（２６）の一部分が前記流動性物質と接触するように構成された、フロート（２６）と、
    前記フロート（２６）と連絡した流動性物質の入口バルブ（２８）と、を備えた、アプリケーター（３２）アセンブリ（１０）。
15. 前記駆動軸（４０）と嵌合された支持体を有し、前記支持体にはスロットが形成され、前記計量装置（４８）の一部分が前記スロット内に摺動可能に嵌合され、前記支持体が前記スロット内に少なくとも部分的に配置された付勢部材（６８）を有し、前記付勢部材（６８）が、前記スロット内に配置された前記計量装置（４８）の前記部分に作用することによって前記計量装置（４８）の一部分を前記アプリケーターロール（３２）の前記径方向外側表面（３４）に対して付勢するように構成されている、請求項１４に記載のアプリケーター（３２）アセンブリ（１０）。

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