JP5399063B2 - 液体塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体塗布装置に関する。

従来、ホットメルト型の接着剤（以下、ホットメルトという）を塗布する液体塗布装置として、塗布ガンからホットメルトを被塗布基材に塗布する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、生理用ナプキン等の吸収性物品の製造ラインにおいて、粘着剤を、一方向に流れる被塗布基材に対して流れ方向に間欠的に塗工することも知られている（例えば、特許文献２参照）。
なお、液体の塗布技術ではないが、特許文献３には、操作信号で作動する電磁弁により駆動される空気圧式作動弁に、前記操作信号を検出する操作信号検出器と、弁駆動部である空気圧シリンダの空気圧力を検出する空気圧検出器と、弁負荷部である弁棒の変位を検出する変位検出器を設けると共に、前記各検出器からの信号を入力して予め設定した制限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視を行う診断監視装置からなる空気圧式作動弁の診断装置が記載されている。

特開２０００−１６７４６０号公報 特開２００４−２０２１４６号公報 特開平７−１１９８６２号公報

ところで、一方向に流れる被塗布基材に対してホットメルトを流れ方向に連続的に塗工する装置としては、図５に示すようなホットメルト塗布装置１００が考えられる。ホットメルト塗布装置１００には、電磁弁１０１が用いられており、この電磁弁１０１を介して塗布ガン１０２に圧縮エアを送り込むことで塗布ガン１０２の弁体を昇降させ、被塗布基材１０３へのホットメルトＰの塗布・不塗布の切換えを行っている。より具体的には、液体塗布装置１００は、塗布コントローラ又はシーケンサ１０４で発生させたオン／オフ信号を電磁弁１０１に伝達させて、電磁弁１０１をオープン状態にし、この電磁弁１０１を介して圧縮エアを塗布ガン１０２に送り込み、弁体を昇降させる。

しかし、伸縮性や通気性を有する被塗布基材や柔軟な被塗布基材等にホットメルトを塗布する場合等においては、伸縮性、通気性、柔軟性等の低下の抑制のために、ホットメルトを、被塗布基材の流れ方向に対して間欠的に塗布したい場合がある。また、ホットメルトの使用量を削減したい場合等には、被塗布基材の物性や性状によらずに、ホットメルトを、被塗布基材の流れ方向に対して間欠的に塗布したい場合がある。
このように、ホットメルトを間欠的に塗布する場合、上述したホットメルト塗布装置１００のように、電磁弁１０１を介して塗布ガン１０２に圧縮エアを送り込み、それにより塗布ガン１０２の弁体を昇降させ、被塗布基材１０３へのホットメルトＰの塗布・不塗布の切換える装置を用いた場合、電磁弁１０１に対して電気的なオン／オフ信号が出力されたにも拘らずに、電磁弁１０１が正常に作動しない場合や、電磁弁１０１が作動したにも拘らずに、圧縮空気が供給されない場合も、長時間の運転中には生じ得るが、そのようなトラブルの発生を簡便に検知し得る方法は提供されていなかった。

従って、本発明の目的は、液体が放出状態又は不放出状態に切り換わったことを簡便に確認でき、液体の間欠塗布を安定して精度良く行うことのできる、液体塗布装置を提供することにある。

本発明は、圧縮流体の流路を開閉する電磁弁と、前記電磁弁からの圧縮流体により弁体を移動させて、搬送中の被塗布基材に塗布される液体を放出状態又は不放出状態に切り換える液体塗布部と、前記圧縮流体が前記電磁弁から前記液体塗布部へ向かう途中の流路の内圧を測定する圧力センサと、前記圧力センサからのオン信号を受信し該オン信号を分析するシーケンサと、を備えている液体塗布装置を提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の液体塗布装置によれば、液体が放出状態又は不放出状態に切り換わったことを簡便に確認でき、液体の間欠塗布を安定して精度良く行うことができる。

以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の液体塗布装置の一実施形態を示している。図に示すように、この液体塗布装置１は、圧縮流体である圧縮エアの流路を開閉する電磁弁４と、該電磁弁４からの圧縮流体により弁体を移動させて搬送中の被塗布基材２に塗布される液体を放出状態又は不放出状態に切り換える液体塗布部５と、を備えている。ここで、圧縮流体とは、圧縮エアの他、圧縮性を有する単なる液体を含む。要するに、弁体を移動させることができる流体であれば圧縮流体に含まれるものとする。
また、液体塗布装置１は、圧縮エアが電磁弁４から液体塗布部５へ向かう途中の流路の内圧を測定する圧力センサ６と、圧力センサ６からのオン信号を受信し該オン信号を分析するシーケンサ７と、を備えている。

さらに、液体塗布装置１は、搬送中の被塗布基材２と接触しながら回転するローラ３と、圧縮エアの流路を開閉する電磁弁４とを備えている。ローラ３は被塗布基材２を搬送する搬送ロールであり、一対の搬送ロールの一方である。
また、搬送中の被塗布基材２の一定の送り長さ間隔で周期信号を発生する信号発生手段を備えている。信号発生手段は、ローラ３と回転検出器８とシーケンサ７で構成され、ローラ３の回転軸には、例えば反射フィルムＦが貼り付けられ、受発光する回転検出器８を用いてシーケンサ７により、ローラ３による搬送中の被塗布基材２の一定の送り長さ間隔で周期信号がカウントおよび発生する。具体的には、ローラ３は、被塗布基材２が吸収性物品１個分の長さ流れる毎に一回転し、該ローラ３が一回転する毎に、回転検出器８及びシーケンサ７により周期信号が一回発生する。回転検出器８には、光電センサーや近接センサーを用いることができる。ローラ３は吸収性物品１個分の長さ流れる毎に一回転すればよく、搬送ロールでなく吸収性物品用の構成材料を切断する例えば吸収体カッターロールでもよい。

被塗布基材２としては、液体を塗布可能な任意の素材からなる材が用いられる。被塗布基材２は、シート状物であることが好ましく、該シート状物としては、不織布、樹脂フィルム、紙、織物、これらの一以上の積層体、これらの一以上の積層体の層間に非シート状物を連続又は間欠的に介在させた積層体等が挙げられる。生理用ナプキン等の吸収性物品の製造に、本実施形態の液体塗布装置１を用いる場合の被塗布基材２の例としては、吸収性物品の表面材、裏面材、剥離紙、個装シート等の帯状原反が挙げられる。
繊維シートの一例としては、パルプ繊維、コットン等のセルロース系繊維などの天然繊維及び／又はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂を原料とした合成繊維を主成分とする（該シートの乾燥重量の５０重量％以上が繊維である）シート状物が挙げられる。親水性の繊維のみならず、疎水性、撥水性の繊維から構成されるシートも使用できる。繊維状シートには、粉砕パルプや無機又は有機の顔料成分等を含ませることができる。

この被塗布基材２は、不図示の送出しローラから送り出される。そして、フィードローラ等により次工程に搬送される。被塗布基材２の搬送経路中には液体塗布部５が設けられ、この液体塗布部５からホットメルト（ホットメルト型接着剤）が放出され、長方形状のプリントＰが被塗布基材２に形成される。このプリントＰは所定間隔で形成される。
ホットメルトとしては、例えば、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレンブロックポリマー）、ＳＩＢＳ（スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックポリマー）、ＳＥＰＳ（スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックポリマー）等のスチレン系エラストマー；エチレン・酢酸ビニル系コポリマー；ポリエステル系、アクリル系、ポリオレフィン系等のエラストマー類；ポリイソブチレン、ブチルゴム、ポリイソプレン、天然ゴム等のゴム類等が好ましく用いられる。これらの中でも、特に、スチレン系エラストマーは、繊維状になり易く均一に塗布できるため、本実施形態で好ましく用いられる。また、ホットメルトの塗布方式は特に限定されず、コーター方式、スパイラル方式（オメガ方式、デュラウエーブ方式等）、スプレー方式、カーテンスプレー方式など公知のものを利用することができる。
被塗布基材２を素材とする製品としては、例えば、生理用用品、子供用及び大人用おむつが挙げられる。本発明の液体塗布装置は、電磁弁を介した圧縮流体で液体塗布部を動作させて液体の塗布を行うことができる任意の製品の製造に好ましく用いることができる。

図２は、液体塗布部５を作動させるための構造を示している。図２に示すように、液体塗布部５は、弁体１０を備えている。弁体１０はニードル部１０ａと、ニードル部１０ａの後端側に形成されたフランジ部１０ｂとからなり、ニードル部１０ａの先端には円錐台状の栓部１０ａ１が形成されている。そして、弁体１０が昇降することにより、栓部１０ａ１がホットメルトの流路を開閉し、これにより液体塗布部５はホットメルトを放出する状態と放出しない状態とに切り換えられる。
また、液体塗布部５には不図示のコンプレッサから電磁弁４を介して圧縮エアが送り込まれる。この圧縮エアの作用により弁体１０は昇降する。電磁弁４から液体塗布部５に向かう流路には圧力センサ６が設けられている。この圧力センサ６はシーケンサ７の演算部に接続されている。この演算部にはローラ３に近接配置された回転検出器８が接続されている。そして、圧力センサ６からの出力と回転検出器８からの出力とに基づいてシーケンサ７の演算部で電磁弁不良の有無が判定され、電磁弁４に不具合が発生したと演算部が判定すると、シーケンサ７は生産ラインの製品排出機構に製品を排出する指令を行う。

次に、電磁弁４の不良のチェック方法について説明する。図３は、電磁弁４、圧力センサ６及び回転検出器８の出力波形を示すタイミングチャートである。
本実施形態では、回転検出器８からのパルス信号がハイ（ｈｉｇｈ）になる度に、すなわち、ローラ３が１回転する間に、電磁弁４の出力信号がハイ（ｈｉｇｈ）になる。ハイ信号になると、電磁弁４がオンになって圧縮エアが流れ、この電磁弁４の動作に連動して圧力センサ６の出力信号もハイ（ｈｉｇｈ）になる。
すなわち、ローラ３が１回転する度に圧力センサ６の信号が１回ハイ（ｈｉｇｈ）になるため、ハイ（ｈｉｇｈ）信号がシーケンサ７で観測されない場合に、電磁弁４の不良であると判断することができる。より具体的には、回転検出器８の回転を常時シーケンサ７で観測しておき、回転検出器８が１回転する周期でシーケンサ７から電磁弁４に信号を送り、電磁弁４をオフからオンに切り換えて、圧縮エアを流す。そして、圧力センサ６からシーケンサ７への信号がハイ（ｈｉｇｈ）に切り換わったら、電磁弁４が正常であると判断され、圧力センサ６がハイ（ｈｉｇｈ）に切り換わらなかったら、電磁弁４に動作不良が発生したと判断される。なお、電磁弁４は図３のように一定時間オン状態を維持した後、オフに切り換わり圧縮エアを止め、そしてこの電磁弁４の動作に連動して圧力センサ６の出力信号もロー（ｌｏｗ）になる。圧力センサ６のロー（ｌｏｗ）状態は、シーケンサ７の処理を考慮して、２ｍｓ以上であることが好ましい。電磁弁４のオンオフは回転検出器８が１回転する周期に連動して設定されている。

シーケンサ７の演算部により正常な状態で電磁弁４が動作していないと判定された場合、この動作時に液体塗布部５から塗布された被塗布基材２で作製される製品はホットメルトが塗布されていないと判断し、不良品と判定され、生産ラインから排出される。不良品を生産ラインから排出する場合、おむつ等の製品が生産される前の状態の裁断されたシートを排出することができるし、製品完成後に排出することもできる。
このような不良品が連続して発生した場合は、生産ラインの稼働を停止するとよい。そして、生産ラインの稼働が順調に稼働している間に生産ラインが停止した場合は、電磁弁自体の不良であると演算部により判定される。なお、生産ラインが停止した場合、ランプを点灯又は点滅させるなどして現場作業員に知らせるとよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に制限されず、適宜変更可能である。

例えば、上述した実施形態では、電磁弁４をオンにすることで液体塗布部５からホットメルトを塗布する装置について説明したが、電磁弁４をオフにすることで液体塗布部５からホットメルトを塗布するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、長尺状のホットメルトのプリントＰを搬送方向に沿って一定間隔毎に形成した例について説明したが、液体塗布部５のノズルを複数にし、各ノズルに対応する圧縮エア用の電磁弁４を設け、小さいプリントＰを被塗布基材２の幅方向に複数形成してもよい。例えば、図４に示すように、被塗布基材２の幅方向に沿って２つのプリントＰを形成してもよい。
また、ローラ３は吸収性物品１個分の長さ流れる毎に一回転していたが、吸収性物品２個分の長さ流れる毎に一回転してもよく、その場合、ローラ３の回転軸には、反射フィルムＦがローラ３の半周に１つ貼り付ける。
さらに、上述した実施形態では、液体塗布部５からホットメルトを塗布する例について説明したが、本発明は、ホットメルト以外の液体、例えばスキンケア剤等にも適用することができる。

図１は、本発明の液体塗布装置の一実施形態を示す説明図である。 図２は、液体塗布部の作動機構を示す説明図である。 図３は、液体塗布装置を構成する各種装置からの出力波形を示すタイミングチャートである。 図４は、被塗布基材の幅方向に沿って２箇所にホットメルトが塗布された例を示す説明図である。 図５は、従来の液体塗布装置を示す説明図である。

符号の説明

１ 液体塗布装置
２ 被塗布基材
３ ローラ
４ 電磁弁
５ 液体塗布部
６ 圧力センサ
７ シーケンサ
８ 回転検出器
１０ 弁体
１０ａ ニードル部
１０ａ１ 栓部
１０ｂ フランジ部
１００ ホットメルト塗布装置
１０１ 電磁弁
１０２ 塗布ガン
１０３ 被塗布基材
１０４ シーケンサ
Ｆ 反射フィルム
Ｐ プリント

Claims (2)

1. 圧縮流体の流路を開閉する電磁弁と、
   前記電磁弁からの前記圧縮流体により弁体を移動させて、搬送中の被塗布基材に塗布される液体を放出状態又は不放出状態に切り換える液体塗布部と、
   前記圧縮流体が前記電磁弁から前記液体塗布部へ向かう途中の流路の内圧を測定する圧力センサと、
   前記圧力センサからのオン信号を受信し該オン信号を分析するシーケンサと、
   搬送中の前記被塗布基材の一定の送り長さ間隔で周期信号を発生する信号発生手段と、を備えている液体塗布装置であって、
   前記液体は、ホットメルト型接着剤であり、
   前記被塗布基材は、吸収性物品の構成部材であって搬送方向に連続するシート状物であり、
   前記信号発生手段は、搬送中の被塗布基材と接触しながら回転して、該被塗布基材を搬送する搬送ロール、又は前記被塗布基材が、前記吸収性物品１個分の長さ流れる度に該被塗布基材を切断するカッターロールと、回転検出器とを備え、前記搬送ロールが前記吸収性物品１個分の前記被塗布基材を搬送するか又は前記カッターロールが前記被塗布基材を１回切断する度に、前記周期信号を発生させるものであり、
   前記電磁弁のオンオフが、前記信号発生手段が周期信号を発生させる周期に連動するように設定されており、
   前記シーケンサの演算部は、前記周期信号のそれぞれに対応した前記圧力センサからの前記オン信号の有無により、前記電磁弁不良の有無を判定する、液体塗布装置。
2. 前記シーケンサは、電磁弁に不具合が発生したと前記演算部が判定したときに、前記吸収性物品の生産ラインの製品排出機構に、裁断された前記被塗布基材又は吸収性物品の排出を指令する、請求項１記載の液体塗布装置。

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