JPH0323221B2 - - Google Patents

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JPH0323221B2
JPH0323221B2 JP58092198A JP9219883A JPH0323221B2 JP H0323221 B2 JPH0323221 B2 JP H0323221B2 JP 58092198 A JP58092198 A JP 58092198A JP 9219883 A JP9219883 A JP 9219883A JP H0323221 B2 JPH0323221 B2 JP H0323221B2
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JP
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fluid
slot
nozzle
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JP58092198A
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Esu Matsukintaiyaa Furederitsuku
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Acumeter Laboratories Inc
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Publication date
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Publication of JPH0323221B2 publication Critical patent/JPH0323221B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホツトメルト及びその他の接着剤を
含む広範囲にわたる粘性流体について、塗布装置
のノズル等から塗着を行うための方法及び装置に
関する。より詳しくは本発明は、特性が類似する
か又は非常に異なり、また塗着されるコーテイン
グの寸法や形状が類似するか又は非常に異なる粘
性流体の多数の層を、移動するウエブその他の表
面上の実質的に同時に塗着することを可能ならし
める技術に関している。
〔従来の技術〕
本願の出願人に譲渡された米国特許明細書第
3595204号、第4020194号及び第4277301号には、
ホツトメルトその他の接着剤及び他の同様な流体
のコーテイングをライン状及び各種のパターンで
塗布するための非常に有用なノズルが記載されて
いる。これらは事務用箋の装丁などや、オムツ等
の場合のように種々の紙や関連する物を一緒に結
合するために制御したパターンで接着剤コーテイ
ングをもたらすこと、さらには他の多くの用途に
わたり、各種の産業において幅広い用途を見出し
ている。
この技術が洗練されてくるにつれ、塗布装置に
対する要求はより厳しいものとなつた。粘性の低
いものや高いものといつた幅広い範囲の異なる材
料、及び特性や弾性係数が異なる材料を使用する
ことを可能ならしめる方法及び装置に対する要求
があり、使用に当たつてより幅広い融通性を得さ
しめるようノズルに大きな改良を加えることが重
要になつた。本発明の基礎をなす知見によれば、
形状パターンや同時に使用できる材料の種類に関
して高度の融通性をもつて、同一のノズル構造体
を使用して、複数の又は多数の粘性の接着剤及び
他の流体を、縦並び、横並び、及びその他の形式
の配列でもつて重ね合わせた状態で実質的に同時
にコーテイングすることが実際に可能となり、且
つ非常に実用的なものとなつた。
〔発明が解決しようとする課題〕
かくして本発明は主として、上記の如き問題点
及びその他の関連する問題点を解決し、流体の種
類、塗布のパターン及び形式の広汎なバリエーシ
ヨンについて、しかも総て同じ流体塗布方法及び
ノズル装置でもつて対処することのできる、新規
且つ改良された粘性流体の多層塗着方法及び装置
を提供することを課題としている。
本発明の別の課題は、特にホツトメルト及び放
射線架橋される接着剤などのコーテイングに適合
しており、より一般的の応用性能をも有する、接
着剤及びこれに類した流体用の新規且つ改良され
た塗布装置を提供することである。
他の課題及びさらなる課題は以下に説明される
ところであり、より特定的には特許請求の範囲に
示されている。
〔課題を解決するための手段〕
しかして本発明は概略的に見ると、その最も広
い側面からして、移動しているウエブ等の上への
粘性流体の多層塗着方法であつて、ウエブの速度
と同期して、実質的に平行に向かい合う細い一対
の長手スロツトキヤビテイの各々の片側にある中
間入口領域内へ流体をスロツト横断方向に送り込
み、該横断方向における実質的な膨張なしに前記
流体を前記スロツトに沿つて長手方向に膨張させ
ること；前記一対のスロツト内で長手方向に膨張
した流体をスロツト横断方向に外方へとそれぞれ
他方のスロツトに向けて、且つバツフルの両方の
側部に対して放出し、流体の向きを変えると共に
該流体をそれぞれ前記スロツトキヤビテイの前記
入口領域とは反対側にある一対の隣接、する開口
を通して流出させて、前記バツフルの両方の側部
に対する流体をそれぞれ向かい合うジグザグ経路
で送ること；及び粘性が大きく異なる流体につい
ての前記ウエブによる種々の剪断作用に合わせる
よう流出される流体の速度を増加又は減少すべく
前記開口の幅を変更し、途切れのない連続的で一
様なコーテイングを維持させることからなる、粘
性流体の多層塗着方法を包含している。以下に本
発明を添付図面を参照して説明する。
〔実施例〕
第１図を参照して、塗布装置内において向かい
合つた直列の細い長手スロツトキヤビテイ９−
９′，１９−１９′の対を使用している、幅広いラ
イン即ちストリツプ塗布装置に関連して本システ
ムを説明する。本発明の方法に従つて作動するシ
ステムにおいては、磁気ピツクアツプ２に隣接す
る処理装置の信号ギア１によつて制御信号が発生
され、磁気ピツクアツプ２はデジタルモーター駆
動パツケージ３へと制御パルスを送り、これが例
えば前記米国特許に記載された如き種類の容積形
計量ポンプ５を駆動部４によつて機械的に駆動す
る。計量ポンプ５は二つの出力放出部７及び７′
を含んでいる。出力放出部７及び７′は、マニホ
ールドブロツク１１を介して流体を個別にそれぞ
れ独立した押し出し弁６及び６′へと給送し、次
いでこれらの押し出し弁は別々の流体の流れをそ
れぞれの入口８，１８から送る。これらの入口は
スロツト横断方向に（最初は実質的に垂直に、次
いで例えば８″の如く傾斜した角度で）、複合的な
多ノズルコーテイングヘツド、即ちノズル半体１
０−１０′の隣接した直列の細い長手スロツトキ
ヤビテイ９−１９の対のそれぞれの片側において
中間入口領域へと延びている。同様のマニホール
ドブロツク２１及び一対の押し出し弁１６及び１
６′（点線で示す）は、もう一方の対の直列長手
スロツトキヤビテイ９′−１９′の入口８′及び１
８′を介して同様の給送を可能とする。この例で
は、二つの放出用の計量ポンプのそれぞれが、ノ
ズル内で分配するよう合計で二つのキヤビテイへ
と流体を給送している。
パターン用のシム１２及び２２の各々は、スロ
ツトキヤビテイ９−９′，１９−１９′のそれぞれ
覆つて配置されており、シムの長手スロツト開口
は所望に応じてスロツトキヤビテイの開口と整列
して、後述の如き所望のコーテイングパターンを
もたらす。中間にあつて共通に用いられるノズル
分離プレート即ちバツフル１４の両方の側部はシ
ム１２及び２２を閉鎖し、向かい合つて隣接して
いる平行なノズル半体１０及び１０′の間のセパ
レレーターとして作用する。
組み立てられた場合、ノズル半体１０及び１
０′からなるノズル複合体は、第４図に示されて
いるようにジグザグ経路Ｚ及びZ′を通つて流体を
反対向きに即ち向かい合つて送る。つまり入口８
−８′及び１８−１８′に供給された流体はそれぞ
れ、長手スロツトキヤビテイ９−９′及び１９−
１９′において、スロツト横断方向における膨張
は殆どなしに長手方向に膨張し、次いでスロツト
横断方向にバツフル１４の左手の壁へと右へ、ま
た右手の壁へと左へとそれぞれ放出される。かく
してそれぞれの流体の経路は、スロツトキヤビテ
イの入口とは反対側にある一対の隣接する開口１
４及び１４″を通して別々に方向付けられており、
これらのノズル開口の下を通るウエブＷその他の
表面上へと平行に出て、そこから排出される流体
をエツジＥで剪断する。流体の給送は、前述の米
国特許に記載のように、ウエブのライン速度と同
期している。開口の幅、従つて排出される流体の
速度は、シム１２及び２２の厚みによつて増加又
は減少の制御を行うことができる。また第１図及
び第２図に示されているシムの中央の突起１２′
及び２２′は、直列のスロツトキヤビテイ９−
９′又は１９−１９′から放出される流体の層流を
合流させて、連続的なコーテイングを形成するも
のである。
このような多ノズル構造によつて、特性、粘度
等が同じ又は異なる流体をウエブＷその他の表面
上へと同時に積層し、個別のノズルキヤビテイの
それぞれからのパターン化されたコーテイングを
行う能力、及び異なる計量ポンプにより給送され
た異なる流体を用いる能力の両者をもたらす。そ
して流体は、すべて同じノズル内にあるにも拘わ
らず、隣接する流体システムと接触することがな
い。
融通性には劣るがより簡単なシステムが望まし
い場合には、対のスロツト９−９′の代わりに第
３図の多ノズルシステムに図示されているように
それぞれのノズル半体について一つ宛のスロツト
キヤビテイを使用できる。
加工産業において、本発明の多層塗着用ノズル
によつて製造可能の製品の例は、第５Ａ図、第５
Ｂ図、第５Ｃ図及び第５Ｄ図に示されている。第
５図において、重ね合わせられた層即ちコーテイ
ングＣ１及びＣ２は、ベースコーテイングＣ１の
上に熱反応性コーテイングＣ２がノズル開口１
４″及び１４′のそれぞれ塗着されている。コーテ
イングＣ２は室温では触れても乾燥しているが、
再び加熱すると、ベースコーテイングの上の熱活
性化されるこのコーテイングはブレンドされて永
久的に粘着性のものとなる。このような用途は、
例えばスーパーマーケツトで使用される。その場
合、製品を自動的に秤量するコンピユータ化され
た印刷装置を通してラベルが送られ、コマンドが
あつた時にそのラベルは印刷され同時に裏側に熱
が加えられて、製品に対してくつつけるための永
久的に粘着性のコーテイングが作られる。同じ用
途において、ベースコーテイング上に塗布される
架橋コーテイング材料を使用することができ、従
来の熱プラスチツク接着剤の場合よりも良好な挙
動を得ることができる。同様に、同じ設計のノズ
ルを同一の材料からなる二つの非常に薄いコーテ
イングを塗布するために使用でき、ジユースや牛
乳の紙容器等に用いる目的でポリエチレンの如き
密封用即ち液体を遮断するコーテイングをもたら
すことができる。本発明の多層塗着技術によつて
可能となつたコーテイング重量の減少と比較する
と、今日、牛乳の紙容器やジユースの紙容器に用
いられているポリエチレンの量は過剰なものであ
る。
第５Ｂ図のパターンでは、ノズル半体１０から
のベースコーテイングＣ３は間歇的な、しかしプ
ログラム可能な整列したパターンのものとして示
されている。これに対し、ノズル半体１０′から
の第二のコーテイングは、ベースコーテイングを
覆い隠すための連続的の上塗りコーデイングＣ４
である。隣接する連続コーテイング用の押し出し
弁１６−１６′とシーケンス的にプログラムされ
た間歇押し出し弁６−６′（第１図）を使用する
ことにより、塗着されるコーテイングは実際に
各々整列したパターンで重ねられる。
他方、第５Ｃ図による塗着では、幅の異なる二
つのストライプパターンＣ５−Ｃ６が間隔を置い
た平行な列で重ね合わせられている。これらは第
６Ｂ図の、スロツトキヤビテイの開口とは異なる
寸法の開口を有する設計変更したシム１２′及び
２２″によつて製造可能である。各々のコーテイ
ング層は、例えば値札やテープ製品などに用いる
ため同一の材料からなることができ、その場合に
は値札用ラベルやその一部分をスーパーマーケツ
トのレジシステムに関連して動かしうるように、
より質感のあるコーテイングを中央に、より軽い
コーテイングを端に置くこと、又はその逆が望ま
しい。
第５Ｄ図の塗着パターンにおいては、第6A図
の設計変更されたシム１２″及び２２″′により製
造可能な、相互に隣り合う平行なコーテイング
C′が示されている。所望の場合には、コーテイン
グ重量の異なる配分や、異なる物性及び挙動を得
るために、ノズル半体１０からは開口１４′から
一定のパターンで永久的な接着剤を塗着し、半体
１０′からはそれと異なる材料を塗着して、二つ
の異なる流体を導出しうる能力を与えることがで
きる。
さらなる設計変更は本技術分野の当業者には相
当可能であろうが、それらは総て、特許請求の範
囲に規定された本発明の思想及び範囲内に含まれ
るものと考えられる。
〔発明の効果〕 かくして本発明によれば、向かい合つたジグザ
グ経路を備えたスロツトキヤビテイノズルによ
り、流体は別々に塗着することが開示されてい
る。これにより、ノズルの下側を移動するウエブ
上へと、一対の隣接する流体のラインをコーテイ
ングすることが可能となつた。その場合に、接着
剤と他の特性の異なる流体媒体を別々に、しかし
同時に使用して、非常に融通性をもつて多層のコ
ーテイングパターン、即ち重なり合い、横並び、
間隔置き、その他の多層パターンを塗着すること
が可能となつたのである。しかして本発明では、
流体が入口からスロツトキヤビテイへと入り、こ
れを長手方向に満たし、次いでシムを越えて開口
からウエブへと塗着される構造であるが、これに
よつて流体を均一且つ一様に、しかも制御可能な
態様で塗着することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ウエブ材料などの上にライン、スト
リツプ、パターン又は幅広のストライプで流体を
塗着することを可能にするための複数の直列スロ
ツトキヤビテイを使用している、本発明の好まし
い実施例の詳細な構造を示すべく、部品を展開し
て示す等測図；第２図は、複数の直列スロツトキ
ヤビテイから放出される流体の合流を示す、第１
図のラインＡ−Ａ線に沿つて取つた断面図；第３
図は、複数の直列スロツトキヤビテイではなく単
一のスロツトキヤビテイを使用している、本発明
の多層流体塗布装置の第１図と類似の等測図；第
４図は、組み上がつた状態のノズル装置を示す、
第３図の塗布装置の横断面図；第５Ａ図、第５Ｂ
図、第５Ｃ図及び第５Ｄ図は、本発明の方法及び
ノズルによつて得ることのできる塗着コーテイン
グの各種タイプの等測図；及び第６Ａ図及び第６
Ｂ図は、第５Ｂ図及び第５Ｃ図のそれぞれに図示
されたコーテイングを作成するための本発明のノ
ズルのための、向かい合うシムの構造をそれぞれ
示す説明図である。 １……信号ギア、２……磁気ピツクアツプ、３
……デジタルモーター駆動パツケージ、４……駆
動部、５……容積形計量ポンプ、６，６′，１６，
１６′……押し出し弁、７，７′……出力放出部、
８，８′，１８，１８′……入口、９，９′，１９，
１９′……スロツトキヤビテイ、１０，１０′……
ノズル半体、１１，２１……マニホールドブロツ
ク、１２，２２……シム、１４……バツフル、１
４，１４′……開口、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，
Ｃ５，Ｃ６，C′……コーテイング、Ｗ……ウエ
ブ、Ｚ，Z′……ジグザグ経路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 移動しているウエブ上への粘性流体の多層塗
    着方法であつて、ウエブの速度と同期して、実質
    的に平行に向かい合う細い一対の長手スロツトキ
    ヤビテイの各々の片側にある中間入口領域内へ流
    体をスロツト横断方向に送り込み、該横断方向に
    おける実質的な膨張なしに前記流体を前記スロツ
    トに沿つて長手方向に膨張させること；前記一対
    のスロツト内で長手方向に膨張した流体をスロツ
    ト横断方向に外方へとそれぞれ他方のスロツトに
    向けて、且つバツフルの両方の側部に対して放出
    し、流体の向きを変えると共に該流体をそれぞれ
    前記スロツトキヤビテイの前記入口領域とは反対
    側にある一対の隣接する開口を通して流出させ
    て、前記バツフルの両方の側部に対する流体をそ
    れぞれ向かい合い且つ前記開口の各々を通るジグ
    ザグ経路で送ること；及び粘性が大きく異なる流
    体についての前記ウエブによる剪断作用に合わせ
    るよう流出される流体の速度を増加又は減少すべ
    く前記開口の幅を変更し、前記開口の両方から実
    質的に同時に途切れのない連続的で一様なコーテ
    イングを流出させることからなる、粘性流体の多
    層塗着方法。 ２ 異なる特性を有する流体材料がスロツトキヤ
    ビテイに与えられる、特許請求の範囲第１項記載
    の方法。 ３ 一対の開口からの流体コーテイングが重ね合
    わされる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 一対の開口からの流体コーテイングが並んで
    塗着される、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 流体コーテイングが異なつた幅で塗着され
    る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ ノズルを通過して移動するウエブ上に粘性接
    着剤等を塗着させる多層流体ノズル塗布装置であ
    つて、スロツト横断方向に離間した細幅の一対の
    向かい合つた長手スロツトキヤビテイと；前記ス
    ロツトキヤビテイの各々の中間に接続され、前記
    横断方向において殆ど膨張せずに流体が前記スロ
    ツトキヤビテイに沿つて長手方向に膨張するよ
    う、前記スロツトキヤビテイの片側において流体
    を該キヤビテイ内へとスロツト横断方向に注入す
    る入口手段と；該入口手段に接続されウエブの速
    度と同期して材料の連続的な流れをもたらすポン
    プ手段と；前記スロツトキヤビテイの各々と整列
    した開口を備え、所定の厚みを有するシム手段
    と；各スロツトキヤビテイ内で膨張して前記スロ
    ツトキヤビテイの他方の側に開口する前記シム手
    段を通つて前記入口手段からスロツト横断方向に
    通過した流体の向きを変えるべく前記シム手段に
    当接するバツフル手段であつて、該バツフル手段
    の各々の側部において一対の隣接する平行なノズ
    ル開口をもたらすバツフル手段と；前記シム手段
    の前記所定の厚みの変更を可能ならしめて、ウエ
    ブ上に所望に応じて比較的粘性の低い又は高い流
    体を塗着するべく前記ノズル開口から流出される
    流体の速度を増加又は減少せしめる手段とを組み
    合わせてなる、多層流体ノズル塗布装置。 ７ 塗着パターンはシム手段の開口とスロツトキ
    ヤビテイの開口の相対寸法によつて制御される、
    特許請求の範囲第６項記載の多層流体ノズル塗布
    装置。 ８ ポンプ手段はスロツトキヤビテイの一方には
    間歇的な流れを給送し、他方には連続的な流れを
    給送する、特許請求の範囲第６項記載の多層流体
    ノズル塗布装置。 ９ 前記一対の隣接するノズル開口を通して塗着
    される流体はウエブの上で重ね合わせられる、特
    許請求の範囲第６項記載の多層流体ノズル塗布装
    置。 １０ シム手段は前記一対のノズル開口を通して
    流体をウエブ上に並べて塗着するよう調節され
    る、特許請求の範囲第６項記載の多層流体ノズル
    塗布装置。 １１ 前記一対のノズル開口を通して塗着される
    コーテイングは異なる幅を有する、特許請求の範
    囲第６項記載の多層流体ノズル塗布装置。 １２ スロツトキヤビテイの各々は複数の直列キ
    ヤビテイを含む、特許請求の範囲第６項記載の多
    層流体ノズル塗布装置。
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