JP7191855B2 - ノズル及びノズルを備えるアプリケーターシステム - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年５月１２日に出願された中国特許出願第２０１７１０３３４３７４．０号に対する優先権を主張し、この中国特許出願の全開示は、引用することにより本明細書の一部をなす。

本開示は、包括的には、材料を基材に塗布するアプリケーターシステムに関し、より詳細には、材料を基材に塗布するアプリケーターシステムにおいて使用されるノズルアセンブリに関する。

衣服製造分野において、アプリケーターシステムは、複数枚の織物又は布地を貼り合わせるために、ポリウレタン（ＰＵＲ）接着剤等の材料を織物又は布地に塗布するのに一般的に使用される。複数枚の織物を貼り合わせる場合、アプリケーターシステムには、少量の材料を高い正確度及び精度で噴霧する能力が要求される。例えば、織物に取り付けられる所望の材料ストリップは、幅８ｍｍ未満及び高さ０．２ｍｍ未満という要件を有し得る。多くの既存のアプリケーターシステムでは、低い正確度及び精度で材料が噴霧され、その結果、過剰な量の材料が噴霧されることになる可能性がある。

多くの従来のアプリケーターシステムでは、過剰な材料噴霧によって生じる問題に加えて、噴霧動作が完了した後も、材料が重力の作用によってしばらくの間アプリケーターシステムから流れ続ける。従来の織物接着プロセスでは、作業員がアプリケーターシステムを繰り返し始動及び停止させる必要があることで、材料がアプリケーターシステムから絶えず流れることになり、それによって、大きな端部、絹糸の引きつり（silk drawing）及び他の欠陥部が生じる。

したがって、材料を正確に噴霧するとともに、非動作状態の間、材料が重力によってアプリケーターシステムから流れ続けるのを最小限に抑えるアプリケーターシステムが必要とされている。

本開示の一実施形態は、材料を吐出するノズルアセンブリである。ノズルアセンブリは、ノズルヘッドを含むノズルを備え、ノズルヘッドは、本体を備え、本体は、側面と、側面から本体内に延在するノズル凹部とを有する。ノズルアセンブリは、バッフルプレートを貫通する切欠き部を有するバッフルプレートも備える。バッフルプレートは、ノズルヘッドとバッフルプレートとがキャビティを画定するように、ノズル凹部に収納される。ノズルアセンブリは、ノズルヘッドに取り付けられるカバープレートを更に備え、カバープレートは、バッフルプレートをノズル凹部内に固定するようになっている。バッフルプレートとカバープレートとの間には出口通路が画定され、出口通路は、バッフルプレートの切欠き部を通してキャビティに流体接続される。

本開示の別の実施形態は、材料を基材に塗布するアプリケーターシステムである。アプリケーターシステムは、材料を貯留及び加熱する材料供給部と、材料供給部に流体接続されるポンプと、ポンプの動作を制御する弁とを備える。アプリケーターシステムは、ポンプから材料を受け取り、材料を基材上に吐出するように構成されたノズルアセンブリも備える。ノズルアセンブリは、ノズルヘッドを含むノズルと、バッフルプレートとを備え、バッフルプレートは、バッフルプレートを貫通する切欠き部を含んでいる。バッフルプレートは、ノズルヘッドとバッフルプレートとが流体キャビティを画定するように、ノズルヘッドによって収納される。ノズルアセンブリは、ノズルヘッドに取り付けられるカバープレートも備え、カバープレートがバッフルプレートをノズルヘッド内に固定するようになっている。バッフルプレートとカバープレートとの間には出口通路が画定され、出口通路は、バッフルプレートの切欠き部を通して流体キャビティに流体接続される。

前述の概要及び本願の例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面と併せて読めば、より良く理解される。図面には、本願の説明のために、本開示の例示的な実施形態が示されている。しかしながら、本願は、図示の正確な構成及び手段に限定されないことが理解されるべきである。

本開示の一実施形態に係るアプリケーターシステムの斜視図である。 図１に示す線２－２に沿った、図１に示すアプリケーターシステムの断面図である。 図１に示すアプリケーターシステムのノズルアセンブリの斜視図である。 図３Ａに示すノズルアセンブリの代替的な斜視図である。 図３Ａに示すノズルアセンブリの分解図である。 ノズルを透明にした状態の、図３Ａに示すノズルアセンブリのノズルの斜視図である。 図３Ａに示す線６－６に沿った、図３Ａに示すノズルアセンブリの断面図である。 図３Ａに示すノズルアセンブリのバッフルプレートの斜視図である。 図３Ａに示すノズルアセンブリにおいて使用される代替的なバッフルプレートの斜視図である。 図３Ａに示すノズルアセンブリのカバープレートの斜視図である。 本開示の別の実施形態に係るノズルアセンブリの側面図である。 図９Ａに示すノズルアセンブリの上面図である。 図９Ａに示すノズルアセンブリの分解図である。 図９Ａに示す線１１－１１に沿った、図９Ａに示すノズルアセンブリの断面図である。 図９Ｂに示す線１２－１２に沿った、図９Ａに示すノズルアセンブリの断面図である。

本明細書には、材料を基材上に噴霧するアプリケーターシステム１０及び関連のノズルアセンブリ２８、２８ａが記載される。以下の記載においてアプリケーターシステム１０を説明するのに用いられる或る特定の用語は、単に便宜的なものであり、限定するものではない。「右」、「左」、「下側」及び「上側」という語は、参照される図面における方向を指している。「内側」及び「外側」という語は、アプリケーターシステム１０及びその関連する部品を表す描写の幾何学的中心に向かう方向及びこの幾何学的中心から離れる方向をそれぞれ指している。「前方」及び「後方」という語は、アプリケーターシステム１０及びその関連する部品に沿った、長手方向２における方向及び長手方向２の反対方向における方向を指している。用語は、上記で列挙された語、その派生語及び類義語を含む。

本明細書において別途規定されていない限り、「水平」、「横」及び「鉛直」の語は、長手方向２、横方向４及び鉛直方向６によって示される、アプリケーターシステム１０の種々の構成要素の直交する方向成分を述べるために使用されている。長手方向２及び横方向４は、水平面に沿って延在するように示され、また鉛直方向６は、水平面に対して垂直の方向に延在しているが、様々な方向を包含するこれらの平面は、使用時には異なる場合があることが理解されるべきである。

図１及び図２を参照すると、アプリケーターシステム１０は、供給される材料を貯留する材料供給部１２を備える。材料は、事前包装シリンジ（図示せず）に入った状態で材料供給部１２によって受け取って、材料供給部１２内に画定された貯留部に直接充填するか、又はアプリケーターシステム１０とは離隔した外部供給源（図示せず）から材料供給部１２に送り込むことができる。１つの実施形態において、材料は、ポリウレタン（ＰＵＲ）接着剤等の接着剤であるが、他の材料も想定される。材料供給部１２は、材料が材料供給部１２内に留まっている間、材料を高温で溶融及び／又は高温に維持するように構成することができる。１つの実施形態において、材料供給部１２は、最大３００立方センチメートル（ｃｃ）の材料を保持するように設計することができるが、材料供給部１２は、所望に応じてより大きく又はより小さくすることができる。

また、アプリケーターシステム１０は、材料供給部１２に流体接続されるポンプ１６を備えることができる。ポンプ１６は、本体３１を備えることができ、本体３１は、上部構成部品３２ａと、上部構成部品３２ａに取り付けられるとともに上部構成部品３２ａの下方に配置される中間構成部品３２ｂと、中間構成部品３２ｂに取り付けられるとともに中間構成部品３２ｂの下方に配置される下部構成部品３２ｃとを備える。ポンプ１６の本体３１は、３つの外側構成部品を備えるものとして図示されているが、代替的には、モノリシック体を画定してもよいし、任意の他の数の構成部品を備えていてもよい。

ポンプ１６の本体３１は、実質的に中空体を画定し、本体３１内には上側チャンバー３６及び下側チャンバー３８が画定されるようになっている。本体３１内にはシールパッキン（seal pack）４０が配置されており、シールパッキン４０は、本体３１の内部を上側チャンバー３６と下側チャンバー３８とに分割する。また、ポンプ１６は、本体３１内に配置される撃針（firing pin）４８を備える。撃針４８は、上端部４８ａと、上端部４８ａから鉛直方向６に沿って延在するステム４８ｂとを有する。上端部４８ａは、上側チャンバー３６内に配置されているが、ステム４８ｂは、上端部４８ａから、上側チャンバー３６を通り、シールパッキン４０を通って下側チャンバー３８内へと延在する。

動作時、撃針４８は、本体３１内において後退位置と延出位置との間で往復動するように構成される。この往復動は、第１の空気路５２ａ及び第２の空気路５２ｂを通って上側チャンバー３６に流入する加圧空気によって引き起こすことができる。第１の空気路５２ａ及び第２の空気路５２ｂのそれぞれは、コネクタ２４を通してポンプ１６に接続された弁２０から加圧空気を受け取ることができる。弁２０は、空気圧弁、電子弁、又は所望に応じて任意の他のタイプの弁とすることができる。撃針４８の上端部４８ａは、上側チャンバー３６を第１の部分３６ａと第２の部分３６ｂとに分割する。第１の部分３６ａは、第１の空気路５２ａから加圧空気を受け取ることができ、第２の部分３６ｂは、第２の空気路５２ｂから加圧空気を受け取ることができる。加圧空気が第１の空気路５２ａを通って上側チャンバー３６の第１の部分３６ａに流入する場合、撃針４８は、鉛直方向６に沿って下方に延出位置へと駆動される。対照的に、加圧空気が第２の空気路５２ｂを通って上側チャンバー３６の第２の部分３６ｂに流入する場合、撃針４８は、鉛直方向６に沿って上方に後退位置へと駆動される。

図１及び図２を引き続き参照すると、ポンプ１６は、周方向チャンバー５４を有し、周方向チャンバー５４は、本体３１の下部構成部品３２ｃの外面と、中間構成部品３２ｂの内面との間に画定される。周方向チャンバー５４は、材料供給部１２に流体接続され、周方向チャンバー５４は、材料供給部１２から材料を受け取り、材料が周方向チャンバー５４を通って、下部構成部品３２ｃ内に画定される径方向穴５６へと流れることを可能にするように構成される。その後、材料は、径方向穴５６を通って下側チャンバー３８まで流れることができる。１つの実施形態において、径方向穴５６は、下部構成部品３２ｃの周囲で周方向に等間隔に配置された４つの径方向穴を含む。しかしながら、径方向穴５６は、より多数又はより少数の穴を含んでもよいし、等間隔に配置されていない穴を含んでもよいことが想定される。

撃針４８が後退位置にある場合、ステム４８ｂは、下側チャンバー３８の下端部において下部構成部品３２ｃによって画定される弁座部６０から離隔している。この位置において、材料は、周方向チャンバー５４を通り、径方向穴５６を通って下側チャンバー３８に流入する。その後、撃針４８が延出位置に移動される場合、撃針４８のステム４８ｂが、鉛直方向６に沿って下方に、下側チャンバー３８を通って弁座部６０に向かって素早く動く。この移動において、撃針４８が、下側チャンバー３８内の或る量の材料を、下側チャンバー３８の下端部において下側チャンバー３８から延在する出口チャネル６４を通して吐出させる。出口チャネル６４は、この量の材料を、下側チャンバー３８から、ポンプ１６に取り付けられたノズルアセンブリ２８、２８ａへとガイドするように構成されるが、これについては以下で更に論じる。延出位置にある場合、ステム４８ｂの下端部は、弁座部６０と接触し、したがって下側チャンバー３８と出口チャネル６４との間に流体シールを形成することができるか、又は、弁座部６０の僅かに上方に配置することができる。

撃針４８が鉛直方向６に沿って後退位置から延出位置へと移動する際、撃針４８は、或る距離を移動し、この距離は、ストローク長と称され得る。要求されるストローク長は、吐出動作、吐出される材料のタイプ、経時による内部部品の消耗等に応じて変わり得る。したがって、ストローク長は、制限ロッド４４を用いて調整することができる。制限ロッド４４は、本体３１の上部構成部品３２ａを通って上側チャンバー３６の第１の部分３６ａ内へと延在する。撃針４８が後退位置にある場合、上端部４８ａは、撃針４８が後退位置になる際に上方に移動する距離を制限ロッド４４が制御するように、制限ロッド４４の下端部に接触することができる。制限ロッド４４を上部構成部品３２ａに螺合させ、制限ロッド４４を上部構成部品３２ａに対して回すことで、制限ロッド４４を上側チャンバー３６の内方又は外方へと更に移動させ、それによって後退位置における撃針４８の最大上方位置及び同様にストローク長を変えるようにすることができる。

図３Ａ～図８を引き続き参照すると、ノズルアセンブリ２８は、ノズル本体２９を備えることができる。ノズル本体２９は、上側フランジ１００と、上側フランジ１００から延在するアーム１０４と、上側フランジ１００の反対側でアーム１０４に取り付けられるノズルヘッド１０８とを備えることができる。上側フランジ１００は、上面１００ａにおける入口ポート１１０と、上側フランジ１００を貫通する２つのボア１１２とを有することができる。アプリケーターシステム１０が完全に組み立てられると、ノズルアセンブリ２８がポンプ１６から入口ポート１１０を通して材料を受け取るように、上面１００ａがポンプ１６と接触し、入口ポート１１０がポンプ１６の出口チャネル６４と流体連通することができる。ボア１１２は、上側フランジ１００をポンプ１６に固定するために、ボルトを収納するように構成することができる。しかしながら、上側フランジ１００は、図示されているよりも多数又は少数のボア１１２を有してもよいことが理解されるべきである。代替的には、ノズルアセンブリ２８は、代替的な手段によって、例えば、スナップ留め係合、ダブテールスロットによる係合、圧着等によって、ポンプ１６に取り付けることができる。

アーム１０４は、鉛直方向６から角度がずれた方向に沿って、上側フランジ１００から下方に延在するように示されている。アーム１０４と上側フランジ１００との間の１つの特定の角度配向が図示されているが、他の実施形態において、アーム１０４は、鉛直方向６に沿って、又は、鉛直方向６からずれた他の角度で、上側フランジ１００から下方に延在することができる。ノズルヘッド１０８は、アーム１０４から離れるように実質的に水平に延在し、材料が基材上に吐出される際に通るノズルアセンブリ２８の部分を画定する。ノズルアセンブリ２８は、バッフルプレート１０１と、ノズルヘッド１０８に取り付けられるカバープレート１０２とを備えることができるが、これについては以下で更に論じる。ノズル本体２９は、モノリシックとすることができ、鋳造、射出成形等によって形成することができる。

ノズルヘッド１０８は、上面１０８ａと、鉛直方向６に沿って上面１０８ａの反対側にある下面１０８ｂと、第１の側面１０８ｃと、横方向４に沿って第１の側面１０８ｃの反対側にある第２の側面１０８ｄと、前面１０８ｅと、長手方向２に沿って前面１０８ｅの反対側にある後面１０８ｆとを有することができる。動作時、表面１０８ａ～１０８ｆのそれぞれは、「側面」と総称することができる。表面１０８ａ～１０８ｆの図示の構成により、ノズルヘッド１０８は、実質的に矩形の角柱の形状とすることができる。アーム１０４は、通路１１６を有し、通路１１６は、入口ポート１１０から移送路１２０までアーム１０４の内部を通って延在し、移送路１２０は、ノズルヘッド１０８を通って延在する。通路１１６の端部において、ノズルヘッド１０８は、水洗用ボア１２２も有することができ、水洗用ボア１２２は、通路１１６から第２の側面１０８ｄまで延在する。水洗用ボア１２２は、アプリケーターシステム１０の非動作時間中に、使用者が洗浄又は水洗のためにノズル本体２９の内部通路にアクセスすることを可能にする。ノズルアセンブリ２８が完全に組み立てられると、プラグ１６４は、水洗用ボア１２２内に少なくとも部分的に延在して、動作中は水洗用ボア１２２を封止することができる。プラグ１６４は、ノズルヘッド１０８に螺合して水洗用ボア１２２を封止することができるが、プラグ１６４は、他の手段によってノズルヘッド１０８に係合することができることが理解されるべきである。通路１１６から第２の側面１０８ｄまで延在するように図示されているが、水洗用ボア１２２は、代替的には、通路１１６から所望に応じて表面１０８ａ～１０８ｆのいずれかまで延在することができる。

図６及び図７Ａを参照すると、ノズルヘッド１０８は、前面１０８ｅからノズルヘッド１０８内へと延在するノズル凹部１３２も有することができる。ノズル凹部１３２は、ノズルヘッド１０８の前面１０８ｅから内方に延在する上面１３０ａと、上面１３０ａの反対側で前面１０８ｅから内方に延在する下面１３０ｂと、前面１０８ｅから内方に延在し、かつ上面１３０ａから下面１３０ｂまで延在する第１の側面１３０ｃと、第１の側面１３０ｃの反対側で前面１０８ｅから内方に延在し、かつ上面１３０ａから下面１３０ｂまで延在する第２の側面１３０ｄとによって画定することができる。バッフルプレート１０１は、上面１０１ａと、鉛直方向６に沿って上面１０１ａの反対側にある下面１０１ｂと、第１の側面１０１ｃと、横方向４に沿って第１の側面１０１ｃの反対側にある第２の側面１０１ｄと、前面１０１ｅと、長手方向２に沿って前面１０１ｅの反対側にある後面１０１ｆとを有することができる。したがって、バッフルプレート１０１は、実質的に矩形の形状を有することができる。ノズル凹部１３２は、バッフルプレート１０１を収納するサイズとすることができ、ノズル凹部１３２の形状とバッフルプレート１０１の形状とは、互いにほぼ相応するようになっている。バッフルプレート１０１は、バッフルプレート１０１をノズル凹部１３２内に押し込むことによって、ノズルヘッド１０８内に適切に設置することができる。バッフルプレート１０１が完全にノズル凹部１３２内に入ると、バッフルプレート１０１の前面１０１ｅは、ノズルヘッド１０８の前面１０８ｅと実質的に同一平面上にあることができるが、他の構成も想定される。バッフルプレート１０１をノズル凹部１３２内に固定するのを助けるために、上面、下面、第１の側面又は第２の側面１３０ａ～１３０ｄのいずれかが、バッフルプレート１０１に係合するための増大した粗さ又はテクスチャを有することができる。それに加えて又は代替的に、バッフルプレート１０１の上面、下面、第１の側面又は第２の側面１０１ａ～１０１ｄのいずれかが、ノズル凹部１３２を画定する表面１３０ａ～１３０ｄに係合するための増大した粗さ又はテクスチャを有することができる。図示していないが、ノズルアセンブリ２８は、バッフルプレート１０１の周りに封止部材を備えることができ、この封止部材が、ノズルヘッド１０８とバッフルプレート１０１との間の流体シールを提供することが想定される。

また、バッフルプレート１０１は、切欠き部１４４を有することができ、切欠き部１４４は、上面１０１ａからバッフルプレート１０１内へと延在し、かつ前面１０１ｅから後面１０１ｆまで延在する。切欠き部１４４は、鉛直方向６に沿って上面１０１ａから下方に延在する第１の切欠き部表面１０１ｉと、鉛直方向６に沿って上面１０１ａから下方に延在する第２の切欠き部表面１０１ｈと、第１の切欠き部表面１０１ｉから第２の切欠き部表面１０１ｈまで延在する第３の切欠き部表面１０１ｇとによって画定することができる。結果として、切欠き部１４４は、実質的に矩形とすることができる。図示のように、第３の切欠き部表面１０１ｇは、鉛直方向に上面１０１ａと下面１０１ｂとの間に配置され、下面１０１ｂに対して実質的に平行に延在する。しかしながら、第３の切欠き部表面１０１ｇの他の構成も想定される。１つの実施形態において、第３の切欠き部表面１０１ｇは、前面１０１ｅ又は後面１０１ｆのいずれかに向かって又はいずれかから離れる方に傾斜することができる。また、切欠き部１４４は、矩形でなくてもよく、別の形状を画定することができ、同様に、第１の切欠き部表面１０１ｉ、第２の切欠き部表面１０１ｈ及び第３の切欠き部表面１０１ｇは、別様に構成されることが理解されるべきである。バッフルプレート１０１は、例えば、打抜き、鋳造等の種々の方法で形成することができ、ノズルヘッド１０８とともにアルミニウム合金等の材料から形成することができる。

ここで図６及び図８を参照すると、カバープレート１０２は、バッフルプレート１０１をノズル凹部１３２内に固定するようにノズルヘッド１０８に取り付けることができる。カバープレート１０２は、上面１０２ａと、鉛直方向６に沿って上面１０２ａの反対側にある底面１０２ｂと、第１の側面１０２ｃと、横方向４に沿って第１の側面１０２ｃの反対側にある第２の側面１０２ｄと、前面１０２ｅと、長手方向２に沿って前面１０２ｅの反対側にある後面１０２ｆとを有することができる。結果として、カバープレート１０２は、実質的に矩形の形状を有することができる。カバープレート１０２は、鉛直方向６に沿って底面１０２ｂから延在し、かつ後面１０２ｆから前面１０２ｅに向かって延在する延長部１５６を更に有することができる。延長部１５６は、前面１０２ｅに向かって部分的に、又は前面１０２ｅまで完全に延在することができる。図示のように、延長部１５６は、第１の側面１０２ｃ及び第２の側面１０２ｄから離隔されているが、延長部１５６は、第１の側面１０２ｃ及び第２の側面１０２ｄのうちの一方又は両方まで延在してもよいことが想定される。また、カバープレート１０２は、後面１０２ｆからカバープレート１０２内へ延在する凹部１４８を有することができる。カバープレート１０２は、凹部内面１０２ｊを有することができる。凹部内面１０２ｊは、横方向４及び鉛直方向６に沿って延在することができ、前面１０２ｅと後面１０２ｆとの間にあり、前面１０２ｅ及び後面１０２ｆに対して実質的に平行である。カバープレート１０２は、後面１０２ｆから凹部内面１０２ｊまで延在する第１の凹部表面１０２ｇと、第１の凹部表面１０２ｇの反対側で後面１０２ｆから凹部内面１０２ｊまで延在する第３の凹部表面１０２ｉと、後面１０２ｆから凹部内面１０２ｊまで延在し、かつ第１の凹部表面１０２ｇから第３の凹部表面１０２ｉまで延在する第２の凹部表面１０２ｈとを更に有することができる。第１の凹部表面、第２の凹部表面、第３の凹部表面及び凹部内面１０２ｇ～１０２ｊは、凹部１４８を画定する。カバープレート１０２をノズルヘッド１０８に取り付けるために、ボア１５２がカバープレート１０２を貫通することができ、ボア１５２は、ノズルヘッド１０８に画定される対応するボア１０９に螺合することができるねじ１６０を収納するように構成される。しかしながら、例えば、スナップ留め係合、圧着、スロット溝係合等の、カバープレート１０２とノズルヘッド１０８とを係合させる他の手段も想定される。

図４～図６を参照すると、移送路１２０は、ノズルヘッド１０８を横方向４に沿って貫通することができる。移送路１２０は、実質的に円筒形の形状を有するものとして図示されているが、移送路１２０は、所望に応じて他の形状を画定することができる。ノズルヘッド１０８は、移送路１２０と流体連通する流体キャビティ１２４を更に画定することができる。流体キャビティ１２４は、実質的に矩形とすることができ、上面１２３ａと、鉛直方向６に沿って上面１２３ａの反対側にある下面１２３ｂと、第１の側面１２３ｃと、横方向４に沿って第１の側面１２３ｃの反対側にある第２の側面１２３ｄと、後面１２３ｅとによって画定することができる。流体キャビティ１２４は、ノズル凹部１３２に対して特定の位置を有するように示されている。図示の実施形態において、流体キャビティ１２４の上面１２３ａは、ノズル凹部１３２の上面１３０ａと実質的に同一平面上にあり、流体キャビティ１２４の下面１２３ｂは、ノズル凹部１３２の下面１３０ｂの上方に配置されて示されている。また、ノズル凹部１３２の第１の側面１３０ｃ及び第２の側面１３０ｄは、流体キャビティ１２４の第１の側面１２３ｃ及び第２の側面１２３ｄに対して横方向外側に離隔して示されている。しかしながら、これらの表面は、様々な他の相対的な構成を有してもよいことが理解されるべきである。流体キャビティ１２４は、鉛直方向６に沿って測定される第１の高さＨ_１を画定することができ、ノズル凹部１３２は、鉛直方向６に沿って測定される、第１の高さＨ_１よりも大きい第２の高さＨ_２を画定することができる。

バッフルプレート１０１がノズルヘッド１０８のノズル凹部１３２内に完全に設置されると、バッフルプレート１０１の後面１０１ｆは、表面１２３ａ～１２３ｅとともに、流体キャビティ１２４を部分的に画定する。バッフルプレート１０１の切欠き部１４４は、上面１３０ａとともに通路１２８を画定し、通路１２８は、流体キャビティ１２４の上端部から出口通路１３６まで延在する。切欠き部１４４及びひいては出口通路１３６は、特定の吐出動作に好適な、鉛直方向６に沿って測定される高さを画定することができる。バッフルプレート１０１は、容易に交換することができるので、作業員は、特定の切欠き部１４４の高さを有する複数のバッフルプレート１０１から、１つのバッフルプレート１０１を選択することができる。

カバープレート１０２がバッフルプレート１０１をノズル凹部１３２内に固定するように、カバープレート１０２がノズルヘッド１０８に固定されると、バッフルプレート１０１とカバープレート１０２との間に出口通路１３６を画定することができる。出口通路１３６は、通路１２８及びひいてはバッフルプレート１０１の切欠き部１４４を通して、流体キャビティ１２４と流体接続される。出口通路１３６は、長手方向２に沿って短い長さを画定することができるが、横方向４に沿って比較的大きな幅を画定することができる。出口通路１３６は、カバープレート１０２の凹部１４８によって部分的に画定することができる。出口通路１３６は、鉛直方向６に沿って通路１２８から出口１４０まで延在する。出口１４０は、ノズルアセンブリ２８の下端部に画定され、材料は、この出口１４０を通して、ノズルアセンブリ２８から基材上へと吐出される。出口１４０は、カバープレート１０２とノズルヘッド１０８との間に画定される狭いスロットとして構成することができる。しかしながら、出口１４０は、所望に応じて別様の構成としてもよい。出口１４０に隣接して、カバープレート１０２の延長部１５６が、鉛直方向６に沿って下方に延在する。同様に、ノズルヘッド１０８は、延長部１１１を画定することができ、延長部１１１は、出口１４０に隣接して、鉛直方向６に沿ってノズルヘッド１０８から下方に延在する。延長部１１１は、横方向４に沿って延長部１５６と同じような幅を画定してもよいが、延長部１１１と延長部１５６とは、異なる形状としてもよい。延長部１１１、１５６の機能は、以下で更に論じる。

動作時、入口ポート１１０は、ポンプ１６から吐出される或る量の材料を受け取る。その後、材料は、入口ポート１１０を通り、アーム１０４内に画定された通路１１６を通って移送路１２０へと流れる。材料は、移送路１２０から、バッフルプレート１０１とノズルヘッド１０８の本体との間に形成される流体キャビティ１２４に流入する。時間とともに、材料が流体キャビティ１２４を満たし始め、ついには、材料が切欠き部１４４の第３の切欠き部表面１０１ｇを上回る高さに達する。この時点で、材料が、切欠き部１４４とノズルヘッド１０８とによって形成された通路１２８を通って、ノズルヘッド１０８とカバープレート１０２との間に形成された出口通路１３６へと流れる。その後、材料は、カバープレート１０２の凹部１４８を含む出口通路１３６を通り、出口１４０を通って基材上へと下方に流れる。ノズルヘッド１０８の様々な通路を通る材料の流れは、図６において太い矢印で示されている。ノズルヘッド１０８の延長部１１１及びカバープレート１０２の延長部１５６は、塗布プロセス中に掻取りリップとして機能する。換言すると、材料をより正確に基材に塗布するために、塗布プロセス中に、延長部１１１、１５６を材料が塗布されている基材に押し付けることができる。

図７Ｂを参照すると、ノズルアセンブリ２８とともに使用可能なバッフルプレート１０３の別の実施形態が示されている。バッフルプレート１０３は、上面１０３ａと、鉛直方向６に沿って上面１０３ａの反対側にある下面１０３ｂと、第１の側面１０３ｃと、横方向４に沿って第１の側面１０３ｃの反対側にある第２の側面１０３ｄと、前面１０３ｅと、長手方向２に沿って前面１０３ｅの反対側にある後面１０３ｆとを有することができる。バッフルプレート１０１とは異なり、バッフルプレート１０３は、切欠き部を有しない。代替的に、バッフルプレート１０３は、鉛直方向６に沿って測定される、ノズル凹部１３２の高さＨ_２よりも小さい高さＨ_３を画定する。したがって、バッフルプレート１０３を備えるノズルアセンブリ２８の一実施形態では、バッフルプレート１０３の上面１０３ａとノズル凹部１３２の上面１３０ａとの間で、流体キャビティ１２４から出口通路１３６まで延在する通路が画定される。

以下、図９Ａ～図１２を参照しながら、本開示に係る別の実施形態のノズルアセンブリ２８ａを論じる。ノズルアセンブリ２８と同様に、ノズルアセンブリ２８ａは、アプリケーターシステム１０のポンプ１６に取り付けることができる。ノズルアセンブリ２８ａは、ノズルアセンブリ２８と同様の多くの構成部品及び特徴を有しており、これについては詳細に論じない。ノズルアセンブリ２８ａは、ポンプ１６に取り付けられて、ポンプ１６から材料を受け取るように構成された鉛直部２００と、鉛直部２００から延在するアーム２０４と、鉛直部２００の反対側でアーム２０４に取り付けられるノズルヘッド２０８とを備えることができる。鉛直部２００は、ポンプ１６から材料を受け取る入口ポート２１０を有する。入口ポート２１０は、通路２１６に流体接続され、通路２１６は、鉛直部２００及びアーム２０４を通ってノズルヘッド２０８まで延在する。プラグ２４４は、鉛直部２００に係合して通路２１６への開口部を封止するように構成することができる。通路２１６への開口部は、通路２１６の洗浄及び水洗のために、非動作時間中に使用することができる。アーム２０４は、逆止弁２０７を備えることができ、逆止弁２０７は、通路２１６を通る材料の流れを制御するように、通路２１６内に少なくとも部分的に配置される。具体的には、逆止弁２０７は、ノズルヘッド２０８の上流で通路２１６と流体連通する。逆止弁２０７は、鋼製ボール２５０と、ばね２５４と、ナット２５８とを備えることができる。逆止弁２０７を作動させるのに必要な初期圧力は、ナット２５８を回すことで調整することができる。１つの特定の逆止弁設計が示されているが、逆止弁２０７をそのようなものに限定することは意図していない。逆止弁２０７は、材料が閾値圧力を上回って流れる場合には、材料が通路２１６を通ってノズルヘッド２０８に流れることを可能にし、材料が閾値圧力を下回って流れる場合には、材料が通路２１６を通ってノズルヘッド２０８に流れるのを阻止するように機能することができる。また、逆止弁２０７は、材料がノズルヘッド２０８から通路２１６を通って逆流するのを阻止することができる。逆止弁２０７は、初期閉鎖状態に維持されて、所要の圧力を伴う通路２１６からの材料の流れを受けた際にのみ開くことができる。

逆止弁２０７を通って流れた後、材料は、ノズルヘッド２０８を横方向に貫通する移送路２２０に流入することができる。プラグ２６２、２６６は、アーム２０４及びノズルヘッド２０８に係合して、通路２１６へのアクセス開口部及び移送路２２０へのアクセス開口部を封止するように構成することができる。通路２１６へのアクセス開口部及び移送路２２０へのアクセス開口部は、それぞれ通路２１６及び移送路２２０を洗浄及び水洗するために、非動作時間中に使用することができる。移送路２２０を通って流れた後、材料は、複数の横方向に整列されたチャネル２２４を通って、バッフルプレート２０１とノズルヘッド２０８とによって画定される流体キャビティ２２８に流れることができる。チャネル２２４のそれぞれは、実質的に円筒形としてもよく、実質的に長手方向２に沿って延在してもよいが、他の構成も想定される。６つのチャネル２２４が図示されているが、ノズルヘッド２０８は、所望に応じて６つよりも多数又は少数のチャネル２２４を有してもよい。流体キャビティ２２８は、ノズルヘッド２０８及びバッフルプレート２０１のそれぞれによって部分的に画定される。バッフルプレート２０１は、長手方向に流体キャビティ２２８内に延在するフランジ２３０を有することができる。フランジ２３０は、実質的に長手方向２に沿って延在するように示されているが、フランジ２３０は、代替的には鉛直方向６に沿って上方に傾斜又は下方に傾斜してもよい。

流体キャビティ２２８に流入した後、材料は、流体キャビティ２２８に進入する材料の圧力によって、流体キャビティ２２８を通って上方に流れ、バッフルプレート２０１によって画定される通路２３２を通って出口通路２３４へと流れることができる。通路２３２は、バッフルプレート２０１を長手方向に貫通するとともに、鉛直方向においてバッフルプレート２０１の上面と下面との間に配置され、通路２３２は、バッフルプレート２０１のみによって画定されるようになっている。その後、材料は、出口通路２３４を通り、カバープレート２０２とバッフルプレート２０１との間に画定される出口２４０を通って基材上へと流れる。カバープレート２０２は、ねじ２４８を用いてノズルヘッド２０８に固定することができ、ねじ２４８は、カバープレート２０２、バッフルプレート２０１を貫通して、ノズルヘッド２０８に螺合することができる。しかしながら、カバープレート２０２及びバッフルプレート２０１をノズルヘッド２０８に取り付ける他の手段も想定される。

従来のノズルアセンブリでは、塗布プロセスの間、材料の重さに起因して過剰な材料が頻繁に流出し、したがって、材料が不所望に連続的に流れることに起因して、塗布プロセスの間に及び塗布プロセスの最後に、大きな端部、絹の引きつり、及び基材の表面における他の吐出欠陥部が生じる可能性がある。それとは異なり、本開示のノズルアセンブリ２８、２８ａでは、そのような意図しない結果を回避することができる。それぞれの流体キャビティ１２４、２２８及び通路１２８、２３２の位置により、ノズルヘッド１０８、２０８内で材料が上方に流れることが必要となっていることで、アプリケーターシステム１０が材料の吐出を停止した後に、材料がバッフルプレート１０１、２０１の上を流れることを阻止することができる。結果として、大きな端部、絹の引きつり、及び塗布プロセスの最後に生じ得る他の欠陥を回避することができる。これによって、材料パターンの一貫性が得られ、最終製品が規定された公差から外れた結果としての材料及び基材の浪費を低減することができる。また、ノズルアセンブリ２８、２８ａの構成部品は、容易に組み立て、洗浄、及び交換することができるので、動作及び保守のシンプル化が図られる。さらに、ノズルヘッド１０８、２０８内の通路が分割されている特質によって、より高い正確度で材料の量を吐出する能力をもたらすことができる。

本発明の様々な発明に関する態様、概念及び特徴を、本明細書では、例示的な実施形態と組み合わせて具体化されるように記載し例示する場合があるが、これらの様々な態様、概念及び特徴を、個々に、又は様々な組合せ及びその部分的な組合せで、多くの代替実施形態で使用することができる。本明細書において明示的に排除しないかぎり、こうした組合せ及び部分的な組合せの全ては、本発明の範囲内にあるように意図されている。さらに、本明細書には、本発明の様々な態様、概念及び特徴に関する様々な代替実施形態（代替的な材料、構造、構成、方法、回路、装置及び構成要素、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、形状、適合性及び機能に関する代替形態等）が記載されている場合があるが、こうした記載は、現時点で既知であるか又は後に開発されるかに関らず、利用可能な代替実施形態の完全な又は網羅的なリストであるようには意図されていない。当業者は、こうした実施形態が本明細書において明示的に開示されていない場合であっても、本発明に関する態様、概念又は特徴のうちの１つ以上を本発明の範囲内で更なる実施形態及び使用に容易に採用することができる。さらに、本発明の幾つかの特徴、概念又は態様を、好ましい構成又は方法であるものとして本明細書に記載している場合があるが、こうした記載は、明示的に述べられていない限り、こうした特徴が要求されるか又は必要であることを示唆するようには意図されていない。さらに、例示的な又は代表的な値及び範囲が、本開示の理解に役立つように含まれている場合があるが、こうした値及び範囲は、限定する意味で解釈されるべきではなく、明示的に述べられている場合にのみ、不可欠な値又は範囲であるように意図されている。さらに、様々な態様、特徴及び概念は、本明細書では、本発明の発明に関する又は本発明の一部分を形成するものとして明示的に識別されている場合があるが、こうした識別は排他的であるようには意図されておらず、むしろ、そのようなものとして又は具体的な発明の一部であるものとして明示的に識別されることなく本明細書に完全に記載されている発明に関する態様、概念及び特徴が存在する場合があり、代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲又は関連若しくは継続出願の特許請求の範囲に示されている。例示的な方法又はプロセスの記載は、全てのステップが全ての場合において要求されているものとして含まれるように限定されず、ステップが提示される順序は、明示的に述べられていない限り、要求されるか又は必要であるものとして解釈されるべきではない。

本発明は、限定された数の実施形態を用いて本明細書において記載したが、これらの特定の実施形態は、本願において別途記載されるとともに特許請求されるように本発明の範囲を限定することを意図されたものではない。本明細書に記載されている物品及び方法の様々な要素の正確な構成及びステップの順序は、限定的であるとみなされるべきではない。例えば、方法のステップが、図における順番に連続する参照符号及びブロックの進行を参照しながら記載されていても、その方法は、所望に応じて特定の順序で実施することができる。

Claims (22)

1. 材料を吐出するノズルアセンブリであって、該ノズルアセンブリは、
   ノズルヘッドを含むノズルであって、前記ノズルヘッドは、本体を備え、該本体は、側面と、該側面から前記本体内に延在するノズル凹部とを有する、ノズルと、
   バッフルプレートを貫通する切欠き部を有する該バッフルプレートであって、前記ノズルヘッドと該バッフルプレートとがキャビティを画定するように、前記ノズル凹部内に収納される、バッフルプレートと、
   前記バッフルプレートを前記ノズル凹部内に固定するように前記ノズルヘッドに取り付けられるカバープレートと、を備え
   前記バッフルプレートと該カバープレートとの間には出口通路が画定され、該出口通路は、前記バッフルプレートの前記切欠き部を通して前記キャビティに流体接続され、前記キャビティは鉛直方向に沿って測定される第１の高さを有し、前記ノズル凹部は、該第１の高さよりも大きい、該鉛直方向に沿って測定される第２の高さを有する、ノズルアセンブリ。
2. 前記バッフルプレートは、上面と、鉛直方向に沿って前記上面の反対側にある下面と、前面と、前記鉛直方向に対して垂直の長手方向に沿って前記前面の反対側にある後面とを有し、前記切欠き部は、１）前記上面から前記バッフルプレート内に延在し、かつ２）前記前面から前記後面まで延在する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
3. 前記バッフルプレートが前記ノズル凹部内に収納されると、前記バッフルプレートの前記前面は、前記ノズルヘッドの前記側面とほぼ同一平面上にある、請求項２に記載のノズルアセンブリ。
4. 前記バッフルプレートは、前記鉛直方向に沿って前記上面から延在する第１の切欠き部表面及び第２の切欠き部表面と、前記第１の切欠き部表面から前記第２の切欠き部表面まで延在する第３の切欠き部表面とを有し、前記第１の切欠き部表面と、前記第２の切欠き部表面と、前記第３の切欠き部表面とは、前記切欠き部を画定するようになっている、請求項２に記載のノズルアセンブリ。
5. 前記第３の切欠き部表面は、前記鉛直方向に沿って前記上面と前記下面との間に配置される、請求項４に記載のノズルアセンブリ。
6. 前記第３の切欠き部表面は、前記下面に対してほぼ平行である、請求項４に記載のノズルアセンブリ。
7. 前記ノズルは、
   前記材料を受け取る入口を有する上側フランジと、
   前記上側フランジから前記ノズルヘッドまで延在するアームであって、前記入口及び前記キャビティと流体連通する通路を画定するアームと、
   を更に備える、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
8. 前記アームの前記通路内に部分的に配置される逆止弁を更に備える、請求項７に記載のノズルアセンブリ。
9. 前記カバープレートは、前面と、長手方向に沿って前記前面の反対側にある後面と、該後面から該カバープレート内に延在する出口凹部とを画定し、該出口凹部は、前記出口通路を少なくとも部分的に画定する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
10. 前記カバープレートは、前記ノズルアセンブリの出口に隣接して、該カバープレートから鉛直方向下方に延在する第１の延長部を有する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
11. 前記ノズルヘッドは、前記出口に隣接して、前記鉛直方向に沿って下方に延在する第２の延長部を有する、請求項１０に記載のノズルアセンブリ。
12. 前記バッフルプレートは、アルミニウム合金を含む、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
13. 前記バッフルプレートは、前記キャビティ内に延在するフランジを有する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
14. 前記ノズルヘッドは、複数の横方向に整列されたチャネルを有し、該チャネルは、前記ノズルヘッドによって画定される移送路から前記キャビティまで延在する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
15. 前記バッフルプレートは、上面と、鉛直方向に沿って前記上面の反対側にある下面と、前面と、前記鉛直方向に対して垂直の長手方向に沿って前記前面の反対側にある後面とを有し、前記切欠き部は、前記上面と前記下面との間で前記前面から前記後面まで延在する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
16. 材料を基材に塗布するアプリケーターシステムであって、該アプリケーターシステムは、
    前記材料を貯留及び加熱する材料供給部と、
    前記材料供給部に流体接続されるポンプと、
    前記ポンプの動作を制御する弁と、
    前記ポンプから前記材料を受け取り、前記材料を前記基材上に吐出するように構成されたノズルアセンブリと、
    を備え、前記ノズルアセンブリは、
    ノズル凹部が形成されているノズルヘッドを含むノズルと、
    バッフルプレートを貫通する切欠き部を有する該バッフルプレートであって、前記ノズルヘッドと該バッフルプレートとがキャビティを画定するように、前記ノズル凹部内に収納される、バッフルプレートと、
    前記バッフルプレートを前記ノズル凹部内に固定するように前記ノズルヘッドに取り付けられるカバープレートと、を備え、前記バッフルプレートと該カバープレートとの間には出口通路が画定され、該出口通路は、前記バッフルプレートの前記切欠き部を通して前記キャビティに流体接続され、前記キャビティは鉛直方向に沿って測定される第１の高さを有し、前記ノズル凹部は、該第１の高さよりも大きい、該鉛直方向に沿って測定される第２の高さを有し、前記ノズルアセンブリは、前記ノズルヘッドと前記バッフルプレートとによって画成される前記キャビティと通路によって前記材料が上方に流れるように構成されている、アプリケーターシステム。
17. 前記バッフルプレートは、上面と、鉛直方向に沿って前記上面の反対側にある下面と、前面と、前記鉛直方向に対して垂直の長手方向に沿って前記前面の反対側にある後面とを有し、前記切欠き部は、１）前記上面から前記バッフルプレート内へと延在し、かつ２）前記前面から前記後面まで延在する、請求項１６に記載のアプリケーターシステム。
18. 前記ノズルは、
    前記ポンプに接続され、前記ポンプから前記材料を受け取る入口を有する上側フランジと、
    前記上側フランジから前記ノズルヘッドまで延在するアームであって、前記入口及び前記キャビティと流体連通する通路を画定するアームと、
    を更に備える、請求項１６に記載のアプリケーターシステム。
19. 前記カバープレートは、前面と、長手方向に沿って前記前面の反対側にある後面と、該後面から該カバープレート内に延在する出口凹部とを画定し、該出口凹部は、前記出口通路を少なくとも部分的に画定する、請求項１６に記載のアプリケーターシステム。
20. 前記弁は、空気圧弁である、請求項１６に記載のアプリケーターシステム。
21. 前記ポンプは、弁座部及び撃針を備え、該撃針は、１）該撃針が前記弁座部から離隔する後退位置と、２）該撃針が前記弁座部と接触する延出位置との間で移動し、該撃針の該後退位置から該延出位置への移動によって、或る量の前記材料が前記ノズルアセンブリに送られる、請求項１６に記載のアプリケーターシステム。
22. 前記ノズルアセンブリは、前記ノズルヘッドと前記バッフルプレートとによって画成される前記キャビティと通路によって前記材料が上方に流れるように構成されている、請求項１に記載のノズルアセンブリ。

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