JP3476615B2 - ホットメルト剤塗布装置 - Google Patents

ホットメルト剤塗布装置

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JP3476615B2
JP3476615B2 JP02890996A JP2890996A JP3476615B2 JP 3476615 B2 JP3476615 B2 JP 3476615B2 JP 02890996 A JP02890996 A JP 02890996A JP 2890996 A JP2890996 A JP 2890996A JP 3476615 B2 JP3476615 B2 JP 3476615B2
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hot melt
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性を有するホ
ットメルト剤の糊を塗布する装置に係わり、特にノズル
を遮断した時、ノズルからホットメルト剤が尾を引くこ
とを防止するホットメルト剤塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】製箱、製袋等のため材料の糊代に糊を断
続的に塗布し、折り曲げて予め定めた位置と接着し、箱
や袋を形成する方法が広く用いられている。糊の塗布方
法としては、ローラを用いる場合と吐出ノズルを用いる
場合があるが、断続的に糊を塗布する場合、制御が容易
であるため、吐出ノズルが用いられている。
【0003】吐出ノズルより糊を断続して吐出する場
合、吐出を遮断したとき、糊の吐出が直ちに止まらず、
尾を引く場合がある。このため、特公平5−68312
号公報には塗布ノズルを閉鎖時ノズル内に負圧が生じる
ようにして尾を引く現象を防止する技術が開示されてい
る。特開昭50−122539号公報および実開昭55
−2474には吐出ノズル内に吸引ノズルを設け、吐出
ノズルを遮断した時の残留液体を吸引する技術が開示さ
れている。また特開平5−97127号公報には、ノズ
ル開口を遮断する時、吐出速度を速くし、かつエアノズ
ルから空気を吐出して吹き飛ばすことにより尾を引く現
象を防止する技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】糊には通常使用されて
いるコールド剤と称する水性糊とホットメルト剤と称さ
れる熱可塑性の糊とがあり、一般的な性状として、コー
ルド剤の場合、塗布した後接着力が生じるまでの乾燥時
間が必要となるが、ホットメルト剤は塗布すると直ちに
接着力が生じる。このホットメルト剤は粘性が大きくノ
ズルで塗布する場合、ノズル開口遮断時、糊が尾を引く
現象が著しく現れる。特開平5−97127号公報に示
された塗布装置の場合、コールド剤に対しては尾を引く
現象の防止に効果があるが、ホットメルト剤の場合、こ
の現象を防止することはできない。
【0005】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、ノズル開口遮断時ホットメルト剤が尾を引くこ
とを防止する塗布装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1の発明では、ノズル開口と、ノズル開口の上流
側に設けられた弁座と、ノズル開口と弁座の間に設けら
れた空室と、弁座に対して開閉移動する弁体と、弁体を
駆動するバネと、このバネを駆動する空気圧駆動シリン
ダとを備え、前記弁体はノズル開口側を頂角とする円錐
体であり、前記弁座は円錐体と接する傾斜面を有してお
り、傾斜面の角度は円錐体の頂角より大きくなってお
り、傾斜面の長さを1〜2mmとする。
【0007】弁体の駆動は閉鎖方向にはバネにより行わ
れ、空気圧シリンダで、このバネの力に打ち勝って開方
向の移動が行われる。ホットメルト剤は粘性が大きいた
め閉鎖時に大きな力を発生するバネが必要となり、この
バネを圧縮するのに小さな体積で大きな力を発生できる
空気圧シリンダを用いる。
【0008】弁体を構成する円錐体が弁閉鎖時、この円
錐体と接する傾斜面を有する弁座に向かって移動する
際、円錐体の傾斜面と弁座の傾斜面との間隔は徐々に狭
くなり、最終的に接触する。この間隔に充満しているホ
ットメルト剤の一部は弁体の閉鎖方向と反対方向に逃げ
るが、大部分は弁体の閉鎖方向に押圧される。この結
果、弁座とノズル開口の間に設けられた空室の圧力が増
大し、ノズル開口より吐出されるホットメルト剤の吐出
速度が増大する。弁座の傾斜面の長さを1mm以上とす
るとこの吐出速度増大によるホットメルト剤の尾を引く
現象の防止に大きな効果が発生するが、1mm未満では
尾を引く現象を防止できない。この弁座の傾斜面の長さ
は長い方が尾を引く現象の防止には効果があるが、弁座
の加工費が急激に増加するので上限は2mmとしてい
る。また弁座の傾斜面の角度を円錐体の頂角より大きく
することにより、閉鎖時円錐体が弁座に確実に接触し、
ホットメルト剤の洩れを確実に防止できる。空気圧シリ
ンダの採用による弁体を大きな力で押圧するバネと、適
切な弁座の傾斜面の長さの採用により、弁閉鎖時のホッ
トメルト剤の尾を引く現象を確実に防止することができ
る。
【0009】請求項2の発明では、前記弁体の開閉移動
距離を0.3〜0.5mmとする。
【0010】弁体の開閉移動距離(以下ストロークと称
する)は小さいと、弁体閉鎖時円錐体と弁座の傾斜面と
の間隔を狭くすることによるホットメルト剤の吐出速度
の増速効果が小さい。ストロークを0.3mm以上とす
るとホットメルト剤の尾を引く現象を防止できるように
なる。また、ストロークが長くなると弁を閉鎖する時間
が長くなるので、ストローク上限を0.5mmとしてい
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は実施の形態のホット
メルト剤塗布装置の断面図である。装置の本体1は円筒
形で内径が中央部で2段となっており、図1で上部がシ
リンダ4、下部が糊室3に別れ、段の付いた糊室側に仕
切りシール2が設けられて糊室3とシリンダ4とを分
け、糊室3にシリンダ4からの空気が洩れないようにシ
ールしている。糊室3の端部には弁座9やノズル開口1
1を有する糊室蓋5がボルトで本体1に取り付けられて
おり、シリンダ4の端部にはシリンダ蓋6がねじ込みに
より接合されている。
【0012】シリンダ内にはピストン7が設けられ、ピ
ストン7は仕切りシール2を貫通し、糊室3を通り、糊
室蓋5へ達するニードル弁8と接合されている。ニード
ル弁8の先端の弁体8aは円錐形で糊室蓋5に設けられ
た円錐形の傾斜面を有する弁座9と接触し、弁機能を発
揮する。弁座9は円筒状の空室10へ接続しており、空
室10の端部にはノズル開口11が設けられている。糊
室3には糊入口12が設けられ、図示しない装置よりホ
ットメルト剤が供給される。ホットメルト剤は室温では
固化しているので塗布時に加熱して液化し、ポンプで供
給される。
【0013】ピストン7とシリンダ蓋6との間にはバネ
13が設けられ、ピストン7を押圧してニードル弁8を
弁座9に押し付け弁の遮断を行う。シリンダ蓋6にはス
トローク調整ネジ14が設けられ、ナット15により調
整した位置に固定される。ピストン7のストローク調整
ネジ14と対向する位置にネジ受け16が設けられてい
る。ピストン7がバネ13で押圧されニードル弁8が弁
座9に押し付けられた状態におけるネジ受け16とスト
ローク調整ネジ14の間隙がニードル弁8のストローク
となる。シリンダの仕切りシール2側には空気口17が
設けられ、シリンダ4への圧縮空気の供給、排出が行わ
れる。空気口17には電磁切換弁18が接続され、図示
しない制御装置からの切換信号により動作する。電磁切
換弁18は圧縮空気を供給する空気源19に接続されて
いる。
【0014】図2はニードル弁と弁座の周囲構造を示す
図である。ニードル弁8の弁体8aは円錐体であり、こ
の頂角θは59°となっている。頂角θは60°前後の
値がホットメルト剤の尾引き防止と、加工性などから好
ましい。弁座9も円錐形の傾斜面を有し、この円錐形の
頂角は、弁体8aの頂角より1°大きい60°となって
いる。これにより弁体8aが弁座9に確実に密着し、ホ
ットメルト剤の漏れをシールする。また弁座9の傾斜面
の長さLは1〜2mmとなっている。弁体8aはバネ1
3と圧縮空気の作用により実線と破線で示される位置を
移動して開閉動作を行う。弁体8aを押圧すると、破線
で示す弁体8aと弁座9の傾斜面との間のホットメルト
剤は、一部は糊室3に戻るが、大部分は弁体8aに押さ
れて空室10へ入り、空室10内の圧力が上昇し、ノズ
ル開口11からホットメルト剤が増速されて吐出され
る。ホットメルト剤は非圧縮性で粘度の高い液体であ
り、糊室3にはホットメルト剤が充満しているので、弁
体8aが押圧されて移動するとき、糊室3に戻るものは
一部で大部分は空室10へ移動する。
【0015】この弁座9の傾斜面の長さLは弁閉鎖時の
ホットメルト剤の吐出速度の増大に影響を与える。Lが
1mm未満だと糊の尾を引く現象の防止にあまり効果は
ないが1mm以上とするとほぼ確実にこの尾を引く現象
を防止できる。Lの値を大きくしてもこの現象の防止に
効果はあるが、大きくすると弁座9の加工費が増大する
ので上限を2mm程度としている。
【0016】ニードル弁8のストロークはストローク調
整ネジ14により0.3〜0.5mmの範囲に調整され
ている。ストロークが小さいと弁閉鎖時に弁体8aによ
って空室10へ押し出されるホットメルト剤の量が十分
でないため、吐出速度の増大が少なく、尾を引く現象の
防止が十分でない。0.3mm以上とするとほぼ確実に
尾を引く現象を防止できる。ストロークが大きい方がホ
ットメルト剤の吐出速度の増大には効果的であるが、尾
を引かなくなれば、それ以上吐出速度を増大する必要は
ない。ストロークが大きくなると弁の閉鎖時間が長くな
るので、ストロークの上限を0.5mmとしている。
【0017】図3は空気圧駆動シリンダとソレノイドに
よる電磁駆動手段との駆動力を比較した図である。横軸
はニードル弁のストロークSを表し、縦軸は発生する力
を表す。空気駆動シリンダの発生する力はPで示すよう
にストロークSに対して一定となるが、ソレノイドによ
る電磁駆動手段ではQに示すようにストロークSの増加
につれて急激に減少する。ホットメルト剤は粘性が大き
いため、ニードル弁8は閉鎖時大きな抵抗を受けるの
で、押圧するバネ13の弾性力は大きくなる。このため
バネ13を圧縮する手段としては大きな力を連続して発
生できる空気圧シリンダが適している。
【0018】以上のように構成されたホットメルト剤塗
布装置の性能について説明する。図4はノズル開口11
からのホットメルト剤の吐出速度を示す図である。横軸
は時間を表し、縦軸はノズル開口11からの吐出速度を
示す。即ち、空室10の圧力を示す。弁が閉動作を開始
すると吐出速度は増大し、弁閉終了時の吐出速度は、通
常の吐出速度より大きくなっている。これにより弁閉鎖
時ホットメルト剤が尾を引く現象を防止できる。本図は
特開平5−97127の図8と同様であり、この図8は
コールド剤の場合であるが、本発明によりホットメルト
剤もコールド剤と同様に尾を引く現象を防止できること
を示している。
【0019】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、弁体を駆動する空気圧駆動シリンダを用いて、弁体
を押圧するバネを圧縮するようにしたのでバネを大きな
容量としてホットメルト剤の大きな抵抗をかわし、弁体
と弁座の角度を少し変えることにより閉鎖時の洩れを防
止し、弁体と接する弁座の傾斜面の長さを1〜2mmと
することにより、ホットメルト剤のような粘性の大きな
糊に対しても尾を引く現象を防止することを可能とし
た。また、弁体のストロークを0.3〜0.5mmとす
るとさらにこの現象の防止に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を示す断面図であ
る。
【図2】実施の形態の弁体と、弁座およびノズル開口の
詳細図である。
【図3】空気圧駆動シリンダと電磁駆動手段の駆動力を
示す図である。
【図4】実施の形態のノズルから吐出するホットメルト
剤の吐出速度を示す図である。
【符号の説明】
1 本体 2 仕切りシール 3 糊室 4 シリンダ 5 糊室蓋 6 シリンダ蓋 7 ピストン 8 ニードル弁 8a 弁体 9 弁座 10 空室 11 ノズル開口 12 糊入口 13 バネ 14 ストローク調整ネジ 17 空気口 18 電磁切換弁 19 空気源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05C 5/00 - 5/04 B05D 1/00 - 7/26 B65B 7/00 - 7/28 B65B 51/00 - 51/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズル開口と、ノズル開口の上流側に設
    けられた弁座と、ノズル開口と弁座の間に設けられた空
    室と、弁座に対して開閉移動する弁体と、弁体を駆動す
    るバネと、このバネを駆動する空気圧駆動シリンダとを
    備え、 前記弁体はノズル開口側を頂角とする円錐体であり、前
    記弁座は円錐体と接する傾斜面を有しており、傾斜面の
    角度は円錐体の頂角より大きくなっており、傾斜面の長
    さを1〜2mmとしたことを特徴とするホットメルト剤
    塗布装置。
  2. 【請求項2】 前記弁体の開閉移動距離を0.3〜0.
    5mmとしたことを特徴とする請求項1記載のホットメ
    ルト剤塗布装置。
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