JP4505851B2 - 気泡入りホットメルト塗布装置 - Google Patents

Description

本願発明は、気泡入りホットメルト塗布装置に関するものである。
より詳しくは、ホットメルト接着剤の溶液中にガス（気体）を混入することで、気泡を混入したホットメルト接着剤を塗布するための塗布装置に関するものである。

この種の気泡入りホットメルト塗布装置および気泡入りホットメルト塗布方法に関して、特公昭60−3350号公報（特願昭５２−91500号、特許第１３８０８４１号「ホットメルト加熱可塑性接着剤発泡体の製造装置」[特許文献1]が公知である。
上記の特許文献1の公知技術は、図４を参照して、第１ギヤポンプ101によるホットメルト接着剤加圧工程と、第２ギヤポンプ102によるガス混入工程とを含み、ノズル103の先端よりガス混入ホットメルト接着剤を吐出させて、ガス混入ホットメルト接着剤を大気圧で瞬時に発泡状態とする技術を開示している。

特公昭60−3350号公報

上記の従来技術においては、単一の駆動機構で第１ギヤポンプと第２ギヤポンプとを駆動し両ギヤポンプを異なる容量とすることで、２段階の圧送工程により負圧を発生させ、ホットメルト接着剤にガスを混入している。
この場合、ギヤー比は一定であるため、気泡混入の増減の制御を、消費するホットメルト接着剤の供給量に連動させるには常にガス供給量を調整する必要がある。つまり、両ポンプの供給能力の比率を大きくする（負圧を大きくする）と気泡が大きくなり過ぎて泡が吐出後に大気圧に負けて破裂したりつぶれたりする問題点がある。逆に比率を小さくすると気泡の混入に時間を要することになる問題点がある。
適正なポンプの容積比率は1：1.5程度となるが、上記の従来技術は、第１ギヤポンプと第２ギヤポンプとが一体化され同一軸駆動であることから、強制負圧の値をポンプの回転数で制御することはできない。供給するガスの入り量は制限される。吐出量に見合って素早くガスの混入率を維持するには多くの時間を必要とする。且つ最適な微細な気泡を素早く作り出す状態にならない問題点がある。
よって、本願発明は、気泡の混入率を選択自在且つ迅速容易に設定可能とすることを課題とする。

本願発明は、第１ギヤポンプを含む第１圧縮工程と第２ギヤポンプを含む第２圧縮工程とを有し、第１圧縮工程でホットメルト接着剤を加圧供給し、第２圧縮工程でガスを混合し、吐出口より発泡ホットメルトを吐出する気泡入りホットメルト塗布装置において、第２圧縮工程における第１ギヤポンプと第２ギヤポンプとの間にガス吸入口を設けるとともに、該ガス吸入口と第２ギヤポンプとの間に混合器（攪拌器）を設けて、ガスと液体(ホットメルト接着剤)との混合分散を促進するとともに、第２圧縮工程における戻り回路の終端を、第１ギヤポンプの下流側［第１ギヤポンプとガス吸入口との間］として、気泡がタンク側に戻るのを阻止したことを特徴とする。

本願発明は、第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数の設定を独立、任意とすることにより、
気泡入りホットメルト塗布に際して、気泡の混入量を、第２ポンプの回転数の選択で、任意に決定することができる。第２圧縮工程において、第２ギヤポンプの上流側に、ガス吸入口と混合器を設けて、ガスと液体(ホットメルト接着剤)との混合分散を促進したことにより、ガスの混入時間が早くすることができて、生産開始のアイドリング時間が短縮される効果を有する。さらに、第２圧縮工程における戻り回路の終端を、第１ギヤポンプの下流側としたことにより、気泡がタンク側に戻るのを阻止されて、溶融システム（タンク）に気泡が戻ることがなく溶融システムにおける溶融時間を迅速化する効果を有する。

第１ギヤポンプを含む第１圧縮工程と第２ギヤポンプを含む第２圧縮工程とを有し、第１圧縮工程でホットメルト接着剤を加圧供給し、第２圧縮工程でガスを混合し、吐出口より発泡ホットメルトを吐出する気泡入り（発泡）ホットメルト塗布装置において、
第１圧縮工程の第１ギヤポンプと、第２圧縮工程の第２ギヤポンプとを、互いに独立した駆動機構により駆動する。
第２圧縮工程における第１ギヤポンプと第２ギヤポンプとの間にガス吸入口を設けるとともに、該ガス吸入口と第２ギヤポンプとの間に混合器（攪拌器）を設ける。
第２圧縮工程における圧送中の液体(ホットメルト接着剤)の圧力を検知して第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数をシーケンス制御してガス混入量を自動制御する。
第２圧縮工程における戻り回路の終端を、第１ギヤポンプの下流側［第１ギヤポンプと該ガス吸入口との間］とする。
ガンを、絞り弁を内装したバルブ機構とする。
（作用）

第1圧縮工程：
溶融システム（タンク）より供給された液体(溶融状態のホットメルト接着剤)が、第１ギヤポンプにより、第2圧縮工程へ加圧圧送される。
第２圧縮工程：
第２ギヤポンプのポンプ容量が第１ギヤポンプのポンプ容量に比して大であることにより、第１ギヤポンプの下流側に負圧状態が形成される。負圧状態の液体(溶融状態のホットメルト接着剤)にガスを供給する。
攪拌器［混合器］により、液体(溶融状態のホットメルト接着剤)とガスとを攪拌混合する。
第２ギヤポンプにより、ガス混合液体を加圧して圧縮圧送する。
ガンと第２ギヤポンプとの間で、圧縮泡を蓄積する。
ガンは、バルブ機構を内装し先端ノズルに絞り弁を有することで、ノズルより吐出するガス混合液体は、大気中に放出されることで、瞬間的に発砲状態となる。
第２圧縮工程の下流側で、圧送中の液体(ホットメルト接着剤)の圧力を検知して第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数をマイコンでシーケンス制御してガス混入量を自動制御する。

図面に示す本発明の実施例にもとづいて本発明を詳細に説明する。

図1および図２を参照して、第１ギヤポンプ1を含む第１圧縮工程Ａにおいて、液体(溶融ホットメルト接着剤)の供給源（タンク）Ｔに通じる第１ライン（液体供給パイプ）11に第１ギヤポンプ1を装備することは、公知のシステムと同様である。

第２圧縮工程Ｂにおいて、本願発明は、第２ギヤポンプ２による圧縮圧送工程Ｂ２の上流側に、ガス供給混合工程Ｂ1を追加する。

上記のガス供給混合工程Ｂ1は、第１ギヤポンプ1に連続して第２ギヤポンプ２に接続する第２ライン（パイプ）12にガス吸入口を設けるとともに、該ガス吸入口と第２ギヤポンプ２との間に混合器（攪拌器）２１を設けて、ガスと液体(ホットメルト接着剤)との混合分散を促進する。２２はガス源（Ｎ２ガス）とガス吸入口との間に介装した逆止弁である。

第２ギヤポンプ２と塗布ガンユニット３とを接続する第３ライン（圧送ホース）１３によりガス混合液体を圧送することにより、圧縮泡を蓄積して圧縮泡蓄積工程Ｂ3を構成する。

第３ライン（圧送ホース）１３の終端に位置するガン３は、バルブ機構を有し先端のノズル（吐出口）30の近傍に絞り弁31を内蔵し、ノズル（吐出口）30より、圧縮泡を含むガス混合液体を大気中に放出する。

第１圧縮工程Ａの第１ギヤポンプ1に対する第１駆動機構（マイコン制御式電動パルスモータ）10を設けるとともに、第２圧縮工程Ｂの第２ギヤポンプ２に対する第２駆動機構（マイコン制御式電動パルスモータ）２0を設けることにより、第１圧縮工程Ａの第１ギヤポンプ1と、第２圧縮工程の第２ギヤポンプとを、互いに独立した駆動し、第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数の設定を独立、任意とする。

図1を参照して、ガン３よりの戻り回路（第４ライン）14の終端を、第２ライン１２の先端部（第１ギヤポンプの下流側）とする。戻り回路（第４ライン）14の終端部に、絞り穴4を設ける。

第3ライン13の先端部と、第２ライン12のガス吸込み口21の上流側との間に第2戻り回路（第5ライン）15を設ける。第2戻り回路（第5ライン）15に、リリーフ弁6を設ける。

戻り回路（第４ライン）14の先端部、ガン３の近傍、に液圧検知センサー７を設ける。該液圧検知センサー７の検知入力で、第１ギヤポンプ1に対する第１駆動機構（マイコン制御式電動パルスモータ）10および第２ギヤポンプ２に対する第２駆動機構（マイコン制御式電動パルスモータ）20を制御して、第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数をシーケンス制御するマイコン（40）を設ける。

なお、実施例においては、第１ライン11、第２ライン12は、第１ギヤポンプ1および第２ギヤポンプ２と一体化して形成されている。即ち、第１ギヤポンプ1および第２ギヤポンプ２とを構成する金属ブロックの内部に形成されたマニホルド（８ないし13ｍｍФ）で構成されている。第３ライン13および第４ライン14は８ないし13ｍｍФのホースで、第３ライン13＋第４ライン14の長さは3ないし20ｍである。

図２を参照して、本発明の作用を説明する。
○第1圧縮工程Ａ：
溶融システム（タンク）Ｔより供給された液体(溶融状態のホットメルト接着剤)が、第１ギヤポンプにより、第2圧縮工程へ加圧圧送される。

○第２圧縮工程Ｂ：
第２ギヤポンプのポンプ能力が第１ギヤポンプのポンプ能力に比して大とする状態に、第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数をマイコンでシーケンス制御することにより、第１ギヤポンプの下流側に負圧状態が形成される。

ガス供給混合工程Ｂ1において：
第２ライン（パイプ）12のガス吸入口21に、ガス源（Ｎ２ガス）よりガス（Ｎ2ガス）を吸入する。そののち、混合器（攪拌器）22により、ガスと液体(ホットメルト接着剤)との混合分散を促進する。

ガス圧縮工程Ｂ2において：
第２ギヤポンプ２により、ガス混合液体を加圧して圧縮圧送する（即ち、微細なガスを多量に加圧液体内に圧縮封入させる）。

ライン13において：
ノズル３と第２ギヤポンプ２との間で、圧縮泡を蓄積する。

○吐出工程Ｃ：
ノズル３の吐出口30よりガス混合液体を吐出する。大気中に放出ガスされた混合液体は、瞬間的に発砲状態となり、気泡入りホットメルト接着剤が塗布される。
システム内では100％液体となっているがノズルから吐出の後に大気圧で瞬時に発泡状態となる（図３を参照して、単一発砲（単独泡）Ｐであり連続泡Ｑではない）。

つぎに、本願第２発明おけるシーケンス制御の数値例を列挙する。

第２圧縮工程における圧送中の液体(ホットメルト接着剤)の圧力値：平方センチあたり30ｋｇｆ

第１ギヤポンプの回転数：0ないし100ＲＰＭ（20ｃｃ/ｒｅｖ）
第２ギヤポンプの回転数：0ないし150ＲＰＭ（40ｃｃ/ｒｅｖ）
液体(ホットメルト接着剤)の供給量：0ないし2000ｃｃ/ｍｉｎ
ガス混入量：0ないし75％
発泡の混入率：３倍まで（ホットメルト接着剤の性能により異なる）

本願発明の実施例を示す気泡入り（発泡）ホットメルト塗布装置の大要を示す構成図。 同じく各工程の作用説明図。 同じく連続泡と単一発砲（単独泡）の差異説明図。 公知の気泡入りホットメルト塗布装置の大要を示す、図１同様の構成図。

1 第１ギヤポンプ
2 第２ギヤポンプ
3 ガン
11 第１ライン
12 第２ライン
13 第３ライン
21 混合器（攪拌器）
22 -逆止弁
Ａ 第１圧縮工程
Ｂ 第２圧縮工程
Ｂ1 ガス供給混合工程
Ｂ2 圧縮圧送工程
Ｂ3 圧縮泡蓄積工程

Claims (1)

1. 第１ギヤポンプを含む第１圧縮工程と第２ギヤポンプを含む第２圧縮工程とを有し、第１圧縮工程で液体を加圧供給し、第２圧縮工程でガスを混合し、吐出口より発泡ホットメルトを吐出し、吐出口より発泡ホットメルトを吐出する気泡入り塗布装置において、
   第１圧縮工程の第１ギヤポンプと、第２圧縮工程の第２ギヤポンプとを、互いに独立した駆動機構により駆動し、第１ギヤポンプおよび第２ギヤポンプのそれぞれの回転数の設定を独立、任意とし、
   第１ギヤポンプと第２ギヤポンプとの間にガス吸入口を設けるとともに、ガス吸入口と第１ギヤポンプとの間に混合器を設けて、ガスと液体との混合分散を促進し、
   第２圧縮工程における戻り回路の終端を、第１ギヤポンプの下流側として、気泡がタンク側に戻るのを阻止したこと
   を特徴とする気泡入りホットメルト塗布装置。

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