JP6181102B2 - 流動性材料塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、流動性を有する材料を塗布対象に塗布するための流動性材料塗布装置に関する。

従来から、塗布対象に対して流動性を有する材料（例えば、ホットメルト接着剤等）を塗布するための流動性材料塗布装置（以下、単に塗布装置という）が提供されている。

かかる塗布装置は、図１２に示すように、第一方向に延び且つ流動性を有する材料（以下、流動性材料という）を収容可能な材料収容室Ｒを画定する周壁９６０と第一方向における周壁９６０の一端に接続され且つ材料収容室Ｒと連通する吐出口Ｐを画定するノズル部９７０とを有する材料収容部９１０と、材料収容室Ｒ内に配置され、第一方向に往復動可能に構成されて吐出口Ｐを開閉する弁棒９２０と、該弁棒９２０を第一方向に往復動させる電磁弁９４０と、を備える。周壁９６０は、第一方向と交差する方向に貫通した材料供給路９５０を有し、材料収容室Ｒは、材料供給路９５０を介して外部と連通している（例えば、特許文献１参照）。

この種の塗布装置９００は、流動性材料を供給するための材料供給装置９３０に接続される。材料供給装置９３０は、流動性材料を加圧することで、該流動性材料を塗布装置９００の材料供給路９５０に向けて供給するようになっている。すなわち、材料供給装置９３０は、流動性材料を塗布装置９００に向けて圧送するようになっている。

従って、塗布装置９００の吐出口Ｐが弁棒９２０によって閉鎖された上で、材料供給装置９３０から材料供給路９５０に向けて流動性材料が供給されてくると、流動性材料が材料供給路９５０を介して材料収容室Ｒに流入し、最終的に材料収容室Ｒが流動性材料で充満する。この状態において、材料供給装置９３０が流動性材料を加圧し続ける（圧送し続ける）結果、材料収容室Ｒ内の流動性材料が加圧される。これにより、この種の塗布装置９００は、弁棒９２０によって閉塞されていた吐出口Ｐを開放すること（材料収容室Ｒ内を圧力開放すること）で、材料収容室Ｒ内の流動性材料を吐出口Ｐから外部（塗布対象）に向けて吐出するようになっている。

特開平１０−５２６６５号公報

ところで、この種の塗布装置９００は、１回の吐出に対する吐出口Ｐの開放時間が一定に設定されている。そのため、この種の塗布装置９００は、材料供給装置９３０による流動性材料に対する加圧状態の変化に伴い、単位時間当たりの流動性材料の吐出量を変動させてしまう。すなわち、この種の塗布装置９００は、吐出口Ｐからの流動性材料の吐出を材料供給装置９３０による加圧に頼るため、流動性材料に対する加圧が大きくなると流動性材料の吐出量が多くなり、流動性材料に対する加圧が小さくなると流動性材料の吐出量が少なくなる。そのため、この種の塗布装置９００は、塗布対象に対して流動性材料を適正量で塗布することができないといった問題がある。

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、塗布対象に対して流動性材料を適正量で塗布することのできる流動性材料塗布装置を提供することを課題とする。

本発明に係る流動性材料塗布装置は、第一方向に延びる材料収容室を画定し、且つ第一 方向と交差する方向に貫通した材料供給路を有する周壁、及び、第一方向における周壁の 一端に連設され、材料収容室と連通する吐出口を画定するノズル部を有するシリンダーと 、吐出口を開閉する弁体部を有する開閉機構と、材料収容室内に配置され、且つ、材料収容室内における材料供給路よりも第一方向におけるシリンダーの一端側の第一限界位置と、材料収容室内における材料供給路よりも第一方向におけるシリンダーの他端側の第二限界位置との間を前記第一方向に移動可能なピストンと、を備え、前記弁体部は、前記ピストンが前記材料供給路を越えて前記第一限界位置に至る過程で前記吐出口を開放し、少なくとも前記ピストンが前記第二限界位置に位置したときに前記吐出口を閉鎖していることを特徴とする。

かかる構成によれば、材料供給路は、周壁を第一方向と交差する方向に貫通しているため、材料供給路は、材料収容室と外部とを連通させている。これに伴い、ピストンが第二限界位置にあるときに(外部から材料収容室に流動性材料を供給可能な状態で)開閉機構が吐出口を閉鎖すると、材料収容室は、材料供給路の開口を除いて密閉される。そのため、材料供給路を介して流動性材料が供給されると、材料収容室は、材料供給路を介して外部から流動性材料を受け入れ、流動性材料で満たされる。

この状態でピストンが第二限界位置から第一限界位置に移動するに伴い、ピストンは、材料収容室内に向けて開放する材料供給路の開口面積を徐々に小さくし、最終的に材料供給路を遮る。これにより、材料収容室への流動性材料の供給が停止し、シリンダー及びピストンは、流動性材料を収容する領域を画定する。このように、材料収容室は、周壁の径、及びシリンダーの一端から材料供給路までの距離によって決まる体積に応じた量の流動性材料を収容する。

ピストンが材料供給路を遮る位置から第一限界位置側へ移動するに伴い、ピストンは、材料収容室内の流動性材料を押圧し始め、材料収容室の内圧が上昇する。そのため、開閉機構が吐出口を開放すると、吐出口は、ピストンの移動量に応じた量の流動性材料を材料収容室の外部へ吐出する。

このように、かかる構成の流動性材料塗布装置では、材料収容室から外部に吐出される流動性材料の量は、ピストンの移動量によって決まる。従って、ピストンの移動量を設定することで、塗布対象に対して適正量の流動性材料を塗布することができる。

このようにすれば、ピストンが材料供給路を遮る位置からシリンダーの一端側に変位すると、材料収容室内の圧力が上昇する。その結果、材料収容室内が所定の圧力に達すると、弁体部は、吐出口を開放する。そのため、吐出口は、ピストンの移動に伴って確実に流動性材料を吐出することができる。

このようにすれば、弁体部は、少なくともピストンが第二限界位置に位置すると吐出口を閉鎖するため、流動性材料の吐出後、ピストンが第二限界位置にくると、材料収容室は、材料供給路の開口を除いて密閉された状態となる。そのため、材料供給路を介して流動性材料が供給されると、材料収容室は、再度流動性材料で満たされる。従って、ピストンが往復動することで、連続して流動性材料を塗布対象に塗布することができる。

本発明の他態様として、前記弁体部は、シリンダー内で第一方向に移動可能に設けられ、且つ第一方向におけるシリンダーの一端側に位置した状態で吐出口を開閉する栓体部と、栓体部を第一方向におけるシリンダーの一端側に付勢する付勢手段とを有し、前記栓体部は、前記第一方向における前記シリンダーの他端側に向けて作用する圧力を受圧可能な受圧部を有し、受圧部が受圧して前記吐出口を開放してもよい。

かかる構成の流動性材料塗布装置では、ピストンが材料収容室内の流動性材料を押圧するに伴い（材料収容室の内圧の上昇に伴い）、受圧部は、第一方向におけるシリンダーの他端側に向けて（ピストンの押圧方向とは反対方向に）圧力を受ける（押される）。受圧部が付勢手段による付勢力よりも大きな力を受けると、栓体部は、押圧方向とは反対方向に変位し（ピストン側に押し上げられ）、吐出口が開放される。これに伴い、吐出口は、材料収容室内の流動性材料を外部へ吐出する。

吐出口が流動性材料を吐出すると材料収容室の内圧が下がり、付勢手段は、復元しようとする。そのため、栓体部は、付勢手段によってシリンダーの一端側に(吐出口側に)付勢され、吐出口を閉鎖する。これにより、流動性材料の吐出が遮られる。このように、弁体部は、ピストンの移動に伴って、吐出口を開閉する。そのため、かかる構成の流動性材料塗布装置は、ピストンが第二限界位置から第一限界位置に移動するだけで、流動性材料を適正量吐出することができる。

本発明の別の態様として、流動性材料を貯留するための材料貯留室を画定する貯留壁部であって、前記材料供給路を介して前記材料収容室と連通する貯留壁部を備えていてもよい。

このようにすれば、貯留壁部は、材料貯留室に貯留した流動性材料を、材料供給路を介して、材料収容室に供給することができる。そのため、かかる構成の流動性材料塗布装置は、流動性材料を貯留するための装置を別途用意することなく、材料収容室に流動性材料を供給することができる。

本発明の別の態様として、流動性材料は、固形体を加熱溶融させたものであり、前記貯留壁部は、前記材料貯留室に前記固形体を貯留可能に構成され、前記材料貯留室内の前記固形体を加熱溶融可能な加熱手段を有していてもよい。

このようにすれば、加熱手段は、固形体を材料貯留室内で固体から液体に状態変化させることができるため、材料貯留室が固形体の材料を貯留していても、貯留壁部は、固形体を加熱溶融することで流動性材料として材料収容室に供給することができる。従って、かかる構成の流動性材料塗布装置では、材料を固形体として運搬することができ、材料の取り扱いが容易になる。

また、本発明の更に別の態様として、前記ピストンから前記第一方向と交差する方向に延び、前記ピストンの移動に伴って前記材料貯留室内を移動可能な羽根部を備えていてもよい。

このようにすれば、羽根部は、ピストンの動きに応じて材料貯留室内を移動するため、材料貯留室内の流動性材料に動きを与えることができる。そのため、貯留壁部は、均質な状態で流動性材料を貯留することができる。

以上のように、本発明によれば、塗布対象に対して流動性材料を適正量で塗布することのできる流動性材料塗布装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る流動性材料塗布装置の正面図である。 図２は、同実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図であって、ピストンが第二限界位置にある状態を説明する図である。 図３は、同実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図であって、ピストンが材料供給路を部分的に通過した状態を説明する図である。 図４は、同実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図であって、ピストンが流動性材料の供給を遮る状態を説明する図である。 図５は、同実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図であって、ピストンが第一限界位置にある状態を説明する図である。 図６は、同実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図であって、ピストンが第一限界位置から第二限界位置に戻る途中の状態を説明する図である。 図７は、同実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図であって、ピストンが第二限界位置に戻った状態を説明する図である。 図８は、本実施形態に係る流動性材料塗布装置に羽根部が設けられた状態を説明するための図である。 図９は、本実施形態に係る流動性材料塗布装置の吐出口の変形例である。 図１０は、本実施形態に係る流動性材料塗布装置の吐出口の別の変形例である。 図１１は、他実施形態に係る流動性材料塗布装置の部分拡大図である。 図１２は、従来の流動性材料塗布装置の正面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る流動性材料塗布装置（以下、単に塗布装置という）について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜７に示すように、本実施形態に係る塗布装置１は、第一方向Ｘに延びる材料収容室２１を画定し、且つ第一方向Ｘと交差する方向に貫通した材料供給路２２を有する周壁２０１、及び、第一方向Ｘにおける周壁２０１の一端２３１に連設され、材料収容室２１と連通する吐出口２０３を画定するノズル部２０２を有するシリンダー２と、吐出口２０３を開閉可能な開閉機構４と、材料収容室２１内に配置され、且つ、材料収容室内２１における材料供給路２２よりも第一方向Ｘにおけるシリンダー２の一端側の第一限界位置Ａと、材料収容室２１内における材料供給路２２よりも第一方向Ｘにおけるシリンダー２の他端側の第二限界位置Ｂとの間を移動可能なピストン５と、を備える。本実施形態の開閉機構４は、前記吐出口２０３を開閉する弁体部４００を有し、前記弁体部４００は、材料収容室２１内が所定の圧力に達すると吐出口２０３を開放する。また、弁体部４００は、ピストン５が材料供給路２２を越えて第一限界位置Ａに至る過程で吐出口２０３を開放すると共に、少なくともピストン５が第二限界位置Ｂに位置したときに吐出口２０３を閉鎖する。

また、本実施形態に係る塗布装置１の弁体部４００は、シリンダー２内で第一方向Ｘに移動可能に設けられ、且つ第一方向Ｘにおけるシリンダー２の一端側に位置した状態で吐出口２０３を開閉する栓体部４０２と、栓体部４０２を第一方向Ｘにおけるシリンダー２の一端側に付勢する付勢手段４０３とを有し、前記栓体部４０２は、前記第一方向Ｘにおける前記シリンダー２の他端側に向けて作用する圧力を受圧可能な受圧部４０１を有し、受圧部４０１が受圧して前記吐出口２０３を開放する。

また、本実施形態に係る塗布装置１は、流動性材料Ｍを貯留するための材料貯留室７０１を画定する貯留壁部７であって、前記材料供給路２２を介して前記材料収容室２１と連通する貯留壁部７を備える。また、流動性材料Ｍは、固形体を加熱溶融させたものであり、前記貯留壁部７は、前記材料貯留室７０１に前記固形体を貯留可能に構成され、前記材料貯留室７０１内の前記固形体を加熱溶融可能な加熱手段７１を有する。

本実施形態に係る塗布装置１は、ピストン５を第一限界位置Ａと第二限界位置Ｂとの間を移動させるための駆動部９１と、塗布装置１を把持するための把持部９２と、把持部９２に設けられたスイッチ９３と、スイッチ９３による起動を検知し、駆動部９１に連絡するセンサー９４と、貯留壁部７に材料を供給する供給路９５と、貯留壁部７の外周を覆う外装体９６を更に備える。

流動性材料Ｍは、変形自在であり、流動可能な液体等の流体である。流動性材料Ｍには、粘性の高い流体、及び粘性の低い流体の双方が含まれる。例えば、流動性材料Ｍには、ホットメルト等の熱可塑性組成物を加熱溶融させた流体が含まれる。また、該熱可塑性組成物には、フェライト等の磁性を有する組成物が含まれる場合がある。

周壁２０１は、一端２３１から他端２４１に亘って所定の厚みを有する円筒状に形成されている。これに伴い、材料収容室２１は、周壁２０１の軸線方向に延びている。即ち、本実施形態では、周壁２０１の軸線方向と第一方向Ｘとが一致している。また、第一方向Ｘに直交する方向Ｙと周壁２０１の径方向Ｙとが一致している。以下、第一方向Ｘを軸線方向Ｘとし、第一方向Ｘに直交する方向Ｙを径方向Ｙと称する。また、周壁２０１の軸線方向Ｘのうちの一端２３１が位置する側を下方、他端２４１が位置する側を上方とする。

周壁２０１は、一端２３１から他端２４１に亘って同径で形成されるとともに、一端２３１の端面と他端２４１の端面とが略平行となるように形成されている。周壁２０１は、第一方向Ｘと交差する方向に貫通した材料供給路２２を有する。

本実施形態では、材料供給路２２は、周壁２０１を第一方向Ｘと直交する方向Ｙに貫通している。材料供給路２２は、円形状に形成されている。材料供給路２２は四つ形成され、隣り合う材料供給路２２同士は、周壁２０１の周方向における間隔が全て等しくなるように同位に配置されている。即ち、四つの材料供給路２２は、一端２３１から同じ距離離れた周壁２０１の途中位置に形成されている。

ノズル部２０２は、周壁２０１の一端２３１に連設されている。ノズル部２０２は、周壁２０１の一端２３１と接続される接続部２０４と、該接続部２０４の一端に連設された吐出部２０５とを有する。接続部２０４は、吐出部２０５の周縁に亘って設けられている。本実施形態の接続部２０４は、筒状に形成されている。吐出部２０５は、所定の厚みを有する円盤状に形成され、軸線方向Ｘにおける両面は、凹凸のない平面状に形成されている。これに伴い、ノズル部２０２は、吐出口２０３を除いた部分が周壁２０１の一方の開口２３を覆うように周壁２０１の一端２３１に連設されている。

吐出口２０３は、吐出部２０５を厚み方向に貫通している。本実施形態の吐出口２０３は、吐出部２０５の中央部を厚み方向に貫通している。吐出口２０３は、円形状である。吐出口２０３の開口中心は、周壁２０１の中心と同心となるように形成されている。

開閉機構４は、吐出口２０３を開閉する弁体部４００を有する。本実施形態の弁体部４００は、周壁２０１の他方の開口２４からシリンダー２内に挿通され、シリンダー２内に配置されている。弁体部４００は、シリンダー２内を軸線方向Ｘに移動して吐出口２０３を開閉する。弁体部４００は、シリンダー２内で軸線方向Ｘに延びる部材である。弁体部４００は、吐出口２０３を開閉する栓体部４０２と、該栓体部４０２と第一方向Ｘに並ぶ付勢手段４０３とを有する。

栓体部４０２は、軸線方向Ｘにおけるシリンダー２の他端側に向けて作用する圧力を受圧可能な受圧部４０１と、付勢手段４０３が連設された本体部４１と、該本体部４１からノズル部２０２側に延出して吐出口２０３を開放及び閉鎖可能な延出部４２と、を有する。

本体部４１は、一端４１１から他端４１２に亘って同径を有する棒状に形成されている。本実施形態の本体部４１は、円柱状に形成されている。本体部４１の一端４１１は、軸線方向Ｘに対して交差する対向面４１１ａと、該対向面４１１ａと連続する対向側面４１１ｂとを有する。対向面４１１ａは、軸線方向Ｘに直交する方向に広がる第一対向面４１１ｃと、第一対向面４１１ｃの端縁から軸線方向Ｘに対して傾斜して延びる第二対向面４１１ｄとを有する。本実施形態では、対向面４１１ａは、受圧部４０１である。対向側面４１１ｂは、対向面４１１ａの端縁から軸線方向Ｘに沿って上方に延びる面である。

第一対向面４１１ｃは、環状に形成されている。本実施形態の第一対向面４１１ｃは円環状に形成されている。第一対向面４１１ｃの中心は、周壁２０１の中心と一致している。第一対向面４１１ｃは、凹凸のない平面状に形成されている。第一対向面４１１ｃは、ノズル部２０２と対向して位置している。

第二対向面４１１ｄは、環状に形成されている。本実施形態の第二対向面４１１ｄは円環状に形成されている。第二対向面４１１ｄは、第一対向面４１１ｃの端縁と連続して該端縁を包囲している。これに伴い、対向面４１１ａは、円形状に形成されている。第二対向面４１１ｄの中心は、第一対向面４１１ｃ及び周壁２０１の中心と一致している。第二対向面４１１ｄは、軸線方向Ｘに対して傾斜している。第二対向面４１１ｄは、凹凸のない平面状に形成されている。第一対向面４１１ｃ及び第二対向面４１１ｄの中心は、本体部４１の中心を構成している。

延出部４２は、一端４２１から他端４２２に亘って同径を有する棒状に形成されている。延出部４２は、円柱状に形成されている。延出部４２の外径は、吐出口２０３の径よりも大きく形成されている。延出部４２の両端面は、軸線方向Ｘに直交する方向に広がっている。延出部４２の両端面は、凹凸の無い平面状に形成されている。

延出部４２は、軸線が第一対向面４１１ｃ、及び第二対向面４１１ｄの中心と一致するように、本体部４１の一端４１１に連設されている。即ち、延出部４２の中心は、周壁２０１の中心と一致している。これに伴い、周壁２０１、本体部４１、及び延出部４２は、同心となるように配置されている。延出部４２の外径は、本体部４１の外径よりも小さく形成されている。

付勢手段４０３は、一端４０４側に本体部４１、他端４０５側にピストン５を位置させて、本体部４１とピストン５との間に挟まれる。本実施形態の付勢手段４０３は、コイルスプリングである。

ピストン５は、周壁２０１の内壁面２５に対して摺動可能に構成されている。ピストン５は、周壁２０１の他方の開口２４からシリンダー２内に挿通されている。ピストン５は、摺動本体部５３と、該摺動本体部５３の一端５３１に連結され、ノズル部２０２と対向配置される先端部５１と、摺動本体部５３の他端５３２に連結され、駆動部９１を介して該摺動本体部５３を軸線方向Ｘに移動させる支持部５４とを有する。

摺動本体部５３は、一端５３１から他端５３２に亘って同径を有して形成されている。摺動本体部５３は、円柱状又は円筒状に形成されている。摺動本体部５３は、先端部５１と一体的に形成されている。摺動本体部５３の外径は、周壁２０１の内径と略同一に形成され、周壁２０１の内壁面２５に対して摺動可能となっている。また、軸線方向Ｘにおける摺動本体部５３の長さは、軸線方向Ｘにおける周壁２０１の長さよりも短く形成されている。摺動本体部５３は、摺動本体部５３の中心が周壁２０１の中心と同心となるように周壁２０１の他方の開口２４からシリンダー２に挿通されている。本実施形態では、周壁２０１とピストン５との間に潤滑油を設けることで、周壁２０１とピストン５とが直接接触しながら摺動するのを防止している。

先端部５１は、軸線方向Ｘに沿って延びるとともに、周壁２０１の内壁面２５に対して摺動する側面５１２と、該側面５１２の周縁から径方向Ｙに延びる端面５１１と、側面５１２と端面５１１との境界となる端縁５２１とを有する。側面５１２は、ピストン５の往復動に伴い、材料供給路２２を開放及び閉鎖する部分である。

支持部５４は、摺動本体部５３の他端５３２から軸線方向Ｘに延びる棒状部材である。具体的には、支持部５４は、円柱状の棒状部材である。支持部５４は、軸線が摺動本体部５３の軸線と一致するように、摺動本体部５３の他端５３２から軸線方向Ｘに延びている。

本実施形態のピストン５には、先端部５１の中央部から軸線方向Ｘに延びる凹部Ｓが形成されている。凹部Ｓは、先端部５１側から摺動本体部５３の他端５３２に至るまで同径の円柱がくり抜かれた形状となっている。即ち、ピストン５は、先端部５１から摺動本体部５３の他端５３２に亘って、部分的に円筒状となっている。

ピストン５は、開閉機構４の本体部４１を凹部Ｓに密接に嵌合可能に形成されており、ピストン５の凹部Ｓに開閉機構４の本体部４１が嵌合すると、摺動本体部５３の軸線と開閉機構４の本体部４１の軸線とが一致するように形成されている。凹部Ｓの径と、開閉機構４の本体部４１の外径とは略同一となっており、本体部４１は、凹部Ｓを画定する内周面Ｓ１に対して摺動可能となっている。軸線方向Ｘにおける凹部Ｓの深さは、開閉機構４の本体部４１よりも長くなるように形成されている。

本実施形態では、ピストン５は、凹部Ｓ内に付勢手段４０３を配置している。ピストン５は、付勢手段４０３の一端４０４側に栓体部４０２、付勢手段４０３の他端４０５側に凹部Ｓの底部Ｓ２が位置するように、凹部Ｓ内に付勢手段４０３を配置している。また、本実施形態のピストン５は、付勢手段４０３の全体を凹部Ｓの中に収めている。

貯留壁部７は、流動性材料Ｍを貯留するための材料貯留室７０１を画定している。貯留壁部７は、加熱手段７１と、筒状の胴部７２と、該胴部７２の一方の開口を塞ぐ底壁部７３とを有する。また、貯留壁部７は、材料供給路２２と連通している。貯留壁部７は、熱可塑性組成物等を固形体として、又は流動性材料Ｍとして材料貯留室７０１に貯留可能に構成されている。

本実施形態の貯留壁部７は、シリンダー２の外側に、該シリンダー２を部分的に囲むように配置されている。具体的には、胴部７２は、周壁２０１の外周面との間に間隔を開けて配置され、底壁部７３は、周壁２０１の外周面に沿って配置されている。これに伴い、本実施形態では、胴部７２、底壁部７３、及びシリンダー２の外周面によって熱可塑性組成物を貯留する材料貯留室７０１が形成されている。胴部７２と底壁部７３とは、熱伝導率が高い材料で形成されている。

底壁部７３は、軸線方向Ｘにおける両端面のうちの上面７３１が材料供給路２２の内周面２２２と段差なく平面的に連続するように、周壁２０１の外周面に沿って配置されている。胴部７２の他方の開口は、熱可塑性組成物を供給する供給路９５と連通する部分以外は閉鎖されている。

加熱手段７１は、胴部７２の外周面に近接して設けられている。加熱手段７１は、固形体（固体状態で）として供給された熱可塑性組成物（図２においてＰによって示される）を溶融するのに十分な熱容量を有する。また、加熱手段７１は、ピストン５の往復動の速度に追従して(側面５１２が材料供給路２２を開閉する開閉速度に追従して)、熱可塑性組成物を溶融可能な熱量を有する。本実施形態の加熱手段７１は、カートリッジヒーターである。加熱手段７１は、軸線方向Ｘにおける胴部７２の長さと略同一の長さを有する。

駆動部９１は、エアシリンダー９１１と、該エアシリンダー９１１内に配置されたピストン９１２と、ピストン９１２を往復動させる電磁弁９１３と、ピストン９１２の往復動をピストン５の支持部５４に伝達する駆動伝達機構（図示しない）とを有する。このように、駆動部９１は、支持部５４を軸線方向Ｘに移動可能（往復動可能）に構成されている。

把持部９２、は使用者が把持する部分である。把持部９２は、把持されやすいように、その他の部分と比較して細く形成されている。本実施形態の把持部９２は、プラスチックで形成されている。

スイッチ９３は、把持部９２に設けられている。また、本実施形態の塗布装置１には、センサー９４が内蔵されており、スイッチ９３が起動されると、センサー９４は、これを検知し、駆動部９１を駆動させる。

供給路９５は、熱可塑性組成物を外部から貯留壁部７を介して材料収容室２１に供給するための通路である。供給路９５は、熱可塑性組成物を流動性材料Ｍとして、及び固形体として（固体状態で）貯留壁部７に送り出すことができるようになっている。

外装体９６は、貯留壁部７の外周を覆っている。本実施形態で、外装体９６は、シリンダー２、開閉機構４、及びピストン５を覆っている。また、外装体９６が把持部９２を構成している。

本実施形態の塗布装置１の説明は以上である。次に、本実施形態の塗布装置１の使用方法及び流動性材料Ｍが塗布対象に塗布されるまでの工程について説明する。本実施形態の塗布装置１は、ホットメルト接着剤等を塗布対象に塗布する場合に使用される。例えば、車のシート材に使用される緩衝材に塗布する場合に使用される。この場合、緩衝材と該緩衝材に重ね合される磁性を有する骨材とを磁着させる目的で、フェライトを含有する熱可塑性組成物が使用される。

まず、図２に示すように、塗布装置１の使用前においては、ピストン５は、材料供給路２２を開放する第二限界位置ＢＡに位置し、材料供給路２２は完全に開放されている。栓体部４０２は、付勢手段４０３によってノズル部２０２側へ付勢され、延出部４２がノズル部２０２の吐出口２０３を閉鎖している。この状態で、供給路９５から固形体としての熱可塑性組成物（本実施形態ではペレットであり、図２においてＰで示される）が貯留壁部７に供給される。そして、加熱手段７１によって熱可塑性組成物が加熱溶融され、流動性材料Ｍとなった熱可塑性組成物が、材料供給路２２を介して材料収容室２１に供給される。流動性材料Ｍを材料収容室２１に供給する際は、塗布装置１の先端（ノズル部２０２側）を下方に向け、流動性材料Ｍを自重で材料収容室２１に供給し、材料収容室２１を流動性材料Ｍで満たす。この場合、加熱手段７１に十分な熱容量を持たせることによって、熱可塑性組成物を供給する過程で熱可塑性組成物を貯留壁部７内において完全に溶融してもよく、又は材料供給路２２の径を小さく設定することで、熱可塑性組成物が固形体のままで材料収容室２１に供給されないようにしておく。

把持部９２に設けられたスイッチ９３が起動されると、センサー９４がスイッチ９３の起動を検知し、駆動部９１を駆動させる。これによりエアシリンダー９１１内のピストン９１２が下降すると共に、駆動力が駆動伝達機構を介して支持部５４に伝達され、摺動本体部５３が下降を開始する。

図３に示すように、ピストン５が下降すると先端部５１の側面５１２が材料供給路２２を覆い始める。そして、図４に示すように、先端部５１の端縁５２１が材料供給路２２の開口端縁２２１と一致する位置まで下降すると、側面５１２は、材料供給路２２を閉鎖する。図５に示すように、先端部５１の端縁５２１が材料供給路２２の開口端縁２２１を下方に越えた位置から、先端部５１の端面５１１が材料収容室２１内の流動性材料Ｍを下方に押圧し始める。これに伴い、材料収容室２１内の圧力が上昇すると共に、端面５１１による押圧力Ｆと同じ力が開閉機構４に作用する。具体的には、力Ｆは、本体部４１の対向面４１１ａ（受圧部４０１）に押圧方向とは反対方向（軸線方向Ｘのうちの上方）に作用する。流動性材料Ｍが端面５１１によって付勢手段４０３の付勢力よりも大きな力Ｆで押圧されることで、栓体部４０２は上昇を開始する。本実施形態では、この時の材料収容室２１内の圧力が、弁体部４００が吐出口２０３を開放する際の材料収容室２１内の所定の圧力となっている。

栓体部４０２が上昇すると、延出部４２がノズル部２０２の吐出口２０３から離れ、吐出口２０３が開放される。そして、材料収容室内２１の流動性材料Ｍが外部に吐出される。これにより、材料収容室２１の内圧が下がることで付勢手段４０３が復元し、栓体部４０２の延出部４２が再度ノズル部２０２の吐出口２０３を閉鎖する。これにより、流動性材料Ｍの吐出が終了する。

図６に示すように、ピストン５が上昇するに伴い、材料収容室２１が減圧雰囲気となるため、側面５１２によって覆われていた材料供給路２２が開放されると、貯留壁部７に貯留されていた流動性材料Ｍが材料供給路２２から材料収容室２１に供給される。このように、材料収容室２１は、図７に示すように、再度流動性材料Ｍで満たされる。そして、次の塗布点に流動性材料Ｍを塗布可能な状態となる。

以上のように、本実施形態に係る塗布装置１は、第一方向Ｘに延びる材料収容室２１を画定し、且つ第一方向Ｘと交差する方向に貫通した材料供給路２２を有する周壁２０１、及び、第一方向Ｘにおける周壁２０１の一端２３１に連設され、材料収容室２１と連通する吐出口２０３を画定するノズル部２０２を有するシリンダー２と、吐出口２０３を開閉可能な開閉機構４と、材料収容室２１内に配置され、且つ、材料収容室２１内における材料供給路２２よりも第一方向Ｘにおけるシリンダー２の一端側の第一限界位置Ａと、材料収容室２１内における材料供給路２２よりも第一方向Ｘにおけるシリンダー２の他端側の第二限界位置Ｂとの間を移動可能なピストン５と、を備える。

かかる構成によれば、材料供給路２２は、周壁２０１を第一方向Ｘと交差する方向に貫通しているため、材料供給路２２は、材料収容室２１と外部とを連通させている。これに伴い、ピストン５が第二限界位置Ｂにあるときに(外部から材料収容室２１に流動性材料Ｍを供給可能な状態で)開閉機構４が吐出口２０３を閉鎖すると、材料収容室２１は、材料供給路２２の開口を除いて密閉される。そのため、材料供給路２２を介して流動性材料Ｍが供給されると、材料収容室２１は、材料供給路２２を介して外部から流動性材料Ｍを受け入れ、流動性材料Ｍで満たされる。

この状態でピストン５が第二限界位置Ｂから第一限界位置Ａに移動するに伴い、ピストン５は、材料収容室２１内に向けて開放する材料供給路２２の開口面積を徐々に小さくし、最終的に材料供給路２２を遮る。これにより、材料収容室２１への流動性材料Ｍの供給が停止し、シリンダー２及びピストン５は、流動性材料Ｍを収容する領域を画定する。このように、材料収容室２１は、周壁２０１の径、及びシリンダー２の一端から材料供給路２２までの距離によって決まる体積に応じた量の流動性材料Ｍを収容する。

ピストン５が材料供給路２２を遮る位置から第一限界位置Ａ側へ移動するに伴い、ピストン５は、材料収容室２１内の流動性材料Ｍを押圧し始め、材料収容室２１の内圧が上昇する。そのため、開閉機構４が吐出口２０３を開放すると、吐出口２０３は、ピストン５の移動量に応じた量の流動性材料Ｍを材料収容室２１の外部へ吐出する。

このように、かかる構成の塗布装置１では、材料収容室２１から外部に吐出される流動性材料Ｍの量は、ピストン５の移動量によって決まる。従って、ピストン５の移動量を設定することで、塗布対象に対して適正量の流動性材料Ｍを塗布することができる。

本実施形態において、開閉機構４は、前記吐出口２０３を開閉する弁体部４００を有し、前記弁体部４００は、材料収容室２１内が所定の圧力に達すると吐出口２０３を開放する。これにより、ピストン５が材料供給路２２を遮る位置からシリンダー２の一端側に変位すると、材料収容室２１内の圧力が上昇する。その結果、材料収容室２１内が所定の圧力に達すると、弁体部４００は、吐出口２０３を開放する。そのため、吐出口２０３は、ピストン５の移動に伴って確実に流動性材料Ｍを吐出することができる。

本実施形態において、弁体部４００は、ピストン５が材料供給路２２を越えて第一限界位置Ａに至る過程で吐出口２０３を開放すると共に、少なくともピストン５が第二限界位置Ｂに位置したときに吐出口２０３を閉鎖する。これにより、弁体部４００は、少なくともピストン５が第二限界位置Ｂに位置すると吐出口２０３を閉鎖するため、流動性材料Ｍの吐出後、ピストン５が第二限界位置Ｂにくると、材料収容室２１は、材料供給路２２の開口を除いて密閉された状態となる。そのため、材料供給路２２を介して流動性材料Ｍが供給されると、材料収容室２１は、再度流動性材料Ｍで満たされる。従って、ピストン５が往復動することで、連続して流動性材料Ｍを塗布対象に塗布することができる。

また、本実施形態において、前記弁体部４００は、シリンダー２内で第一方向Ｘに移動可能に設けられ、且つ第一方向Ｘにおけるシリンダー２の一端側に位置した状態で吐出口２０３を開閉する栓体部４０２と、栓体部４０２を第一方向Ｘにおけるシリンダー２の一端側に付勢する付勢手段４０３とを有し、前記栓体部４０２は、前記第一方向Ｘにおける前記シリンダー２の他端側に向けて作用する圧力を受圧可能な受圧部４０１を有し、受圧部４０１が受圧して前記吐出口を開放する。

本実施形態の塗布装置１では、ピストン５が材料収容室２１内の流動性材料Ｍを押圧するに伴い（材料収容室２１の内圧の上昇に伴い）、受圧部４０１は、第一方向Ｘにおけるシリンダー２の他端側に向けて（ピストン５の押圧方向とは反対方向に）圧力を受ける（押される）。受圧部４０１が付勢手段４０３による付勢力よりも大きな力を受けると、栓体部４０２は、押圧方向とは反対方向に変位し（ピストン５側に押し上げられ）、吐出口２０３が開放される。これに伴い、吐出口２０３は、材料収容室２１内の流動性材料Ｍを外部へ吐出する。

吐出口２０３が流動性材料Ｍを吐出すると材料収容室２１の内圧が下がり、付勢手段４０３は、復元しようとする。そのため、栓体部４０２は、付勢手段４０３によってシリンダー２の一端側に(吐出口２０３側に)付勢され、吐出口２０３を閉鎖する。これにより、流動性材料Ｍの吐出が遮られる。このように、弁体部４００は、ピストン５の移動に伴って、吐出口２０３を開閉する。そのため、本実施形態の塗布装置１は、ピストン５が第二限界位置Ｂから第一限界位置Ａに移動するだけで、流動性材料Ｍを適正量吐出することができる。

また、本実施形態において、流動性材料Ｍを貯留するための材料貯留室７０１を画定する貯留壁部７であって、前記材料供給路２２を介して前記材料収容室２１と連通する貯留壁部７を備えている。そのため、貯留壁部７は、材料貯留室７０１に貯留した流動性材料Ｍを、材料供給路２２を介して、材料収容室２１に供給することができる。そのため、本実施形態の塗布装置１は、流動性材料Ｍを貯留するための装置を別途用意することなく、材料収容室２１に流動性材料Ｍを供給することができる。

また、本実施形態において、流動性材料Ｍは、固形体を加熱溶融させたものであり、前記貯留壁部７は、前記材料貯留室７０１に前記固形体を貯留可能に構成され、前記材料貯留室７０１内の前記固形体を加熱溶融可能な加熱手段７１を有している。加熱手段７１は、固形体を材料貯留室７０１内で固体から液体に状態変化させることができるため、材料貯留室７０１が固形体の材料を貯留していても、貯留壁部７は、固形体を加熱溶融することで流動性材料Ｍとして材料収容室２１に供給することができる。従って、本実施形態の塗布装置１では、材料を固形体として運搬することができ、材料の取り扱いが容易になる。

上記実施形態では、軸線方向Ｘにおける吐出部２０５の両面が凹凸の無い平面状に形成され、且つ栓体部４０２における延出部４２の一端４２１が凹凸の無い平面状に形成されているため、延出部４２が吐出口２０３を閉鎖したときに、吐出部２０５と延出部４２とが密接に接触する。そのため、本実施形態の塗布装置１は流動性材料Ｍが漏れ難い。

上記実施形態では、ピストン５に凹部Ｓが形成され、付勢手段４０３は凹部Ｓに収まっているため、付勢手段４０３が流動性材料Ｍに晒されない。これにより、付勢手段４０３（本実施形態ではコイルスプリング）に流動性材料Ｍが付着することを防止することができ、そのため、流動性材料Ｍの固化に起因して付勢手段４０３の付勢力が低下するのを防止することができる。

上記実施形態では、底壁部７３は、軸線方向Ｘにおける底壁部７３の両端面のうちの上面７３１が材料供給路２２の内周面２２２と段差なく平面的に連続するように、周壁２０１の外周面に沿って配置されている。そのため、ノズル部２０２を下方に位置させると、材料供給路２２で流動性材料Ｍのヘッド圧を十分に取ることができる。また、材料供給路２２と底壁部７３との間にデッドスペースが形成されないため、流動性材料Ｍを無駄なく使用できるとともに、デッドスペースに流動性材料Ｍが溜まることを防止することができる。これにより、流動性材料Ｍの固化に起因して、材料供給路２２が塞がれる虞もない。

貯留壁部７は、固形体の（固体状態の）熱可塑性組成物を加熱手段７１によって溶融可能となっている。そのため、熱可塑性組成物を固形体として（固体状態で）運搬することができるため、熱可塑性組成物を融解させた状態で塗布装置１に供給する場合に必要となる配管や、該配管を断熱するための断熱材等が不要となる。更に、熱可塑性組成物を固形体として（固体状態で）扱うことができるため、熱可塑性組成物がフェライトを含有していても、流動性材料Ｍとして塗布装置１に供給する際に、フェライトとその他の成分とが分離するという問題も発生しない。

上記実施形態では、栓体部４０２は、吐出口２０３が流動性材料Ｍを吐出して材料収容室２１の内圧が下がると、付勢手段４０３によってシリンダー２の一端側に付勢される。即ち、流動性材料Ｍの吐出が完了するに伴い、延出部４２がノズル部２０２の吐出口２０３を閉鎖する。そのため、上記実施形態にかかる塗布装置１は、材料収容室２１内に流動性材料Ｍが残存していても、流動性材料Ｍが液だれし難い。

尚、本発明の塗布装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態では、塗布装置１は、付勢手段４０３と、貯留壁部７とを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。塗布装置１は、付勢手段４０３、及び貯留壁部７を有していなくてもよく、また、何れか一方のみを有していてもよい。

上記実施形態では特に言及しなかったが、図８に示すように、前記ピストン５から前記第一方向Ｘと交差する方向に延び、前記ピストン５の移動に伴って前記材料貯留室７０１内を移動可能な羽根部８を備える。羽根部８は、ピストン５の動きに応じて材料貯留室７０１内を移動するため、材料貯留室７０１内の流動性材料Ｍに動きを与えることができる。そのため、貯留壁部７は、均質な状態で流動性材料Ｍを貯留することができる。特に、熱可塑性組成物がフェライトを含有している場合には、羽根部８により流動性材料Ｍが混ぜられることで、フェライトとその他の成分とが分離し難くなる。

上記実施形態では、ノズル部２０２における吐出部２０５の形状について特に言及しなかったが、図９に示すように、吐出部２０５は、軸線方向Ｘにおける下方側が所定の深さで凹状に窪んでいてもよい。これにより、吐出口２０３から吐出された流動性材料Ｍを吐出部２０５と塗布対象との間に保持することができ、流動性材料Ｍの形状を所定の形状とすることができる。この場合、吐出部２０５は、円形状、楕円形、多角形状等、塗布目的に応じた形状で凹状に窪んでいてもよい。

更に、図１０に示すように、ノズル部２０２の吐出口２０３には螺旋状の溝が形成されていてもよい。このようにすれば、流動性材料Ｍが材料収容室２１から吐出される際に、吐出口２０３で螺旋状の渦が形成され、流動性材料Ｍを撹拌する効果を与えることができる。これにより、熱可塑性組成物がフェライトを含有していても、フェライトとその他成分とが分離し難くなる。図１０には、螺旋状の溝が同方向に二つ形成されている場合について示されているが、溝は、二つ以上形成されていてもよい。また、逆方向に走る溝が形成されていてもよい。

上記実施形態では、材料供給路２２は、周壁２０１に円形状に四つ形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。材料供給路２２は、例えば楕円形上、多角形状等に形成されていてもよい。また、少なくとも一つ形成されていればよく、四つよりも多く、又は少なくてもよい。

上記実施形態では、栓体部４０２の本体部４１は、対向面４１１ａと対向面４１１ａから軸線方向における上方側に延びる対向側面４１１ｂを有し、対向側面４１１ｂは軸線方向Ｘに延びる場合について説明したが、これに限定されるものではない。本体部４１は、対向側面４１１ｂを有していなくてもよい。即ち、栓体部４０２が受圧部４０１を有していればよく、例えば、本体部４１は、軸線方向Ｘにおける上方に向けて径が広がるテーパー状であってもよい。また、栓体部４０２自体が一端から他端に亘ってテーパー状に形成されていてもよい。栓体部４０２は、凹状部分と凸状部分とが連続するように形成されていてもよい。また、栓体部４０２は、中途部がくびれた形状であってもよい。

上記実施形態では、開閉機構４は、周壁２０１の他方の開口２４からシリンダー２内に挿通されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。開閉機構４は、シリンダー２内に挿通されず、ノズル部２０２の外側に設けられ、吐出口２０３を開放及び閉鎖可能であってもよい。この場合、開閉機構４の形状は、とくに限定されるものではなく、板状に形成される部分を有することで吐出口２０３を閉鎖するものでもよく、また、栓体を有することで該栓体を吐出口２０３に嵌入させることによって吐出口２０３を閉鎖するものであってもよい。

上記実施形態では、吐出口２０３は、材料収容室２１内の圧力の増減に伴って開閉機構４によって自動的に開閉される場合について説明したが、これに限定されるものではない。圧力に影響されない方法で吐出口２０３を開閉してもよい。例えば、開閉機構４は、手動で吐出口２０３を開閉するものであってもよい。

上記実施形態では、栓体部４０２の延出部４２は、一端４２１から他端４２２に亘って同径を有する棒状に形成され、延出部４２の外径は、吐出口２０３の径よりも大きく形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。延出部４２は、吐出口２０３を閉鎖することができるものであればよく、一端４２１の径が吐出口２０３の径よりも小さく形成されると共に他端４２２側ほど径が大きく形成され、一端４２１が吐出口２０３に嵌入するものであってもよい。また、球体状に形成され、一部が吐出口２０３の端縁に沿うことによって吐出口２０３を閉鎖するものであってもよい。

上記実施形態では、ピストン５の先端部５１の端面５１１は、側面５１２から軸線方向Ｘと直交する方向に延びる場合について説明したが、これに限定されるものではない。端面は曲面を形成していてもよい。

上記実施形態では、ピストン５に凹部Ｓが形成され、付勢手段４０３は凹部Ｓに収まっている場合について説明したが、これに限定されるものではない。図１１に示すように、付勢手段４０３は、栓体部４０２を軸線方向Ｘにおけるノズル部２０２側に付勢するものであればよく、材料収容室２１に露出していてもよい。

上記実施形態では、熱可塑性組成物を固形体として（固体状態で）貯留壁部７に供給し、加熱手段７１によって熱可塑性組成物を加熱溶融する場合について説明したが、これに限定されるものではない。加熱溶融された熱可塑性組成物を流動性材料Ｍとして供給路９５から貯留壁部７に供給し、加熱手段７１は、加熱溶融された熱可塑性組成物を保温するものであってもよい。

上記実施形態では、駆動部９１は、エアシリンダー９１１と、該エアシリンダー９１１内に配置されたピストン９１２と、ピストン９１２を往復動させる電磁弁９１３とによってピストン５の支持部５４を上下動させる場合について説明したが、これに限定されるものではない。駆動部９１は電動モータ等のその他の手段によって支持部５４を上下動させるものであってもよい。

上記実施形態では、塗布装置１は、把持するための把持部９２を有し、手作業で塗布することを前提に説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、手作業に関わらず、流動性材料Ｍを吐出するための装置に利用し得ることは言うまでもない。

１…流動性材料塗布装置、２…シリンダー、２０１…周壁、２０２…ノズル部、２０３…吐出口、２０４…接続部、２０５…吐出部、２１…材料収容室、２２…材料供給路、２２１…開口端縁、２３…一方の開口、２３１…一端、２４…他方の開口、２４１…他端、２５…内壁面、４…開閉機構、４００…弁体部、４０１…受圧部、４０２…栓体部、４０３…付勢手段、４０４…一端、４０５…他端、４１…本体部、４１１…一端、４１１ａ…対向面、４１１ｂ…対向側面、４１１ｃ…第一対向面、４１１ｄ…第二対向面、４２…延出部、５…ピストン、５１…先端部、５１１…端面、５１２…側面、５２１…端縁、５３…摺動本体部、５４…支持部、７…貯留壁部、７０１…材料貯留室、７１…加熱手段、８…羽根部、９１…駆動部、９２…把持部、９３…スイッチ、９４…センサー、９５…供給路、９６…外装体、Ａ…第一限界位置、Ｂ…第二限界位置、Ｆ…力（押圧力）、Ｍ…流動性材料、Ｓ…凹部、Ｓ１…内周面、Ｓ２…底部、Ｘ…軸線方向（第一方向）、Ｙ…径方向

Claims (5)

1. 第一方向に延びる材料収容室を画定し、且つ前記第一方向と交差する方向に貫通した材料供給路を有する周壁、及び、前記第一方向における前記周壁の一端に連設され、前記材料収容室と連通する吐出口を画定するノズル部を有するシリンダーと、前記吐出口を開閉する弁体部を有する開閉機構と、前記材料収容室内に配置され、且つ、前記材料収容室内における前記材料供給路よりも前記第一方向における前記シリンダーの一端側の第一限界位置と、前記材料収容室内における前記材料供給路よりも前記第一方向における前記シリンダーの他端側の第二限界位置との間を前記第一方向に移動可能なピストンと、を備え、前記弁体部は、前記ピストンが前記材料供給路を越えて前記第一限界位置に至る過程で前記吐出口を開放し、少なくとも前記ピストンが前記第二限界位置に位置したときに前記吐出口を閉鎖していることを特徴とする流動性材料塗布装置。
2. 前記弁体部は、前記シリンダー内で前記第一方向に移動可能に設けられ、且つ前記第一方向における前記シリンダーの前記一端側に位置した状態で前記吐出口を開閉する栓体部と、前記栓体部を前記第一方向における前記シリンダーの前記一端側に付勢する付勢手段とを有し、前記栓体部は、前記第一方向における前記シリンダーの前記他端側に向けて作用する圧力を受圧可能な受圧部を有し、前記受圧部が受圧して前記吐出口を開放する請求項１に記載の流動性材料塗布装置。
3. 流動性材料を貯留するための材料貯留室を画定する貯留壁部であって、前記材料供給路を介して前記材料収容室と連通する貯留壁部を備える請求項１又は２に記載の流動性材料塗布装置。
4. 流動性材料は、固形体を加熱溶融させたものであり、前記貯留壁部は、前記材料貯留室に前記固形体を貯留可能に構成され、前記材料貯留室内の前記固形体を加熱溶融可能な加熱手段を有する請求項３に記載の流動性材料塗布装置。
5. 前記ピストンから前記第一方向と交差する方向に延び、前記ピストンの移動に伴って前記材料貯留室内を移動可能な羽根部を備える請求項３又は４に記載の流動性材料塗布装置。
   

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