JP6633521B2 - 物品に流体を塗布するモジュラー式非接触ノズルを備える流体塗布装置 - Google Patents

Description

以下の記載は、移動する物品に流体を塗布するモジュラー式ノズルを備える流体塗布装置、特に、１または複数の材料ストランドに接着剤を塗布するモジュラー式非接触ノズルを備える流体塗布装置に関する。

不織布は、吸収性、撥水性、弾性、伸縮性、柔軟性、強度、難燃性保護、クリーニング簡易性、クッション性、濾過性、細菌バリアとしての用途、および無菌性等の特有の機能性を提供する工業用の布である。不織布は、他の材料と組み合わせて、多様な特性を有する様々な製品を提供することができ、また、単独でまたは衛生衣類、家庭用品、ヘルスケア用品、工業用品、産業用品、および消費者用品の構成部材として使用することができる。

複数の伸縮性ストランドが不織材料上に配置および接合され、例えば物体または人体の周囲に柔軟にフィットすることを可能にすることができる。ストランドは、糊ファイバーの形態の接着剤を用いて不織布に接着することができる。１つの形態において、ストランドは、接着剤塗布装置にあるノズルを通過して給送される。ノズルは、糊ファイバーを吐出することができる複数の出口を有することができる。糊ファイバーの塗布を制御するように、別個の出口を通して空気等の第２の流体を吐出することができ、それにより、ストランドがノズルを通過する際、糊ファイバーはそれぞれのストランドを横切るように揺動する。詳細には、空気吐出口は、各糊吐出口につき２つの空気吐出口が存在するように、糊ファイバー吐出口の両側に配置することができる。この構成では、ストランドは、ノズルのそれぞれの吐出口から約５〜８mmだけ離間する。すなわち、糊ファイバーは、約５〜８mmの間隙を越えるように吐出され、ストランドに塗布される。

然しながら、吐出口とストランドとの間に距離がある結果として、吐出される糊ファイバーがストランド上に十分に受け取られることを確実にすることが困難である。更に、ストランドが、接着剤がストランドに最も効率的に塗布され得る場所に配置されることを確実にすることが困難である場合がある。したがって、吐出される糊ファイバーの一部が、ストランドに塗布されるのではなく、ストランドを通り過ぎるように吐出される可能性がある。この状況は、一般的にオーバースプレーと呼ばれる。オーバースプレーの結果として、吐出される糊の一部が使用されないような、ストランドへの糊の非効率的な塗布が発生する。そのため、材料費の増大も生じる可能性がある。更に、糊塗布パターンが正確に制御されず、最終製品に生じるクリープが増大する可能性がある。更に、ストランド上の許容可能な糊コーティングを達成するためには、ストランドがノズルを通過する速度は、分速４００メートル(mpm)を超えるべきでない。

したがって、オーバースプレーを低減させながら、移動する物品に、接着剤等の流体を非接触式により高速で塗布することができるモジュラー式ノズルを備える流体塗布装置を提供することが望ましい。

１つの態様によれば、塗布ヘッドと、塗布ヘッドに流体的に結合されたノズル集成体とを備える流体塗布装置が提供される。ノズル集成体は、材料ストランドを受容するように構成されたガイドスロットを有する。このガイドスロットは、開放端部および閉鎖端部を有する。また、ノズル集成体は、ガイドスロットから離間するオリフィスであって、第１の流体をストランド上に吐出するように構成されたオリフィスと、オリフィスに隣接し、第１の流体に作用するように第２の流体を吐出するよう構成された少なくとも１つの出口とを有する。ガイドスロットの閉鎖端部は、ストランドをオリフィスから所定の距離だけ離間させるように構成された停止部を形成し、それにより、第１の流体は、オリフィスから所定の距離を越えてストランド上に吐出される。

別の態様によれば、材料ストランドに少なくとも１つの流体を塗布する流体塗布装置のノズル集成体が提供される。ノズル集成体は、材料ストランドを受容するように構成された、開放端部および閉鎖端部を有するガイドスロットを有するガイドプレートを備える。また、ノズル集成体は、材料ストランド上に第１の流体を吐出するように構成されたオリフィスと、オリフィスに隣接して配置され、ストランド上への第１の流体の塗布を制御するように第２の流体を吐出するよう構成された少なくとも１つの出口とを有する。ガイドスロットは、ストランドの進行方向においてオリフィスから離間する。ガイドスロットの閉鎖端部は、ストランドをオリフィスから所定の距離だけ離間させるように構成された停止部を形成し、それにより、第１の流体は、オリフィスから所定の距離を越えてストランド上に吐出される。

更に別の態様によれば、ノズル集成体を用いて材料ストランドに流体を塗布する方法が提供される。ノズル集成体は、物品を受けてその内部に通すように構成されたガイドスロットを有する。ガイドスロットは開放端部および閉鎖端部を有する。ノズル集成体は、閉鎖端部から離間し、第１の流体を吐出するように構成されたオリフィスと、第２の流体を吐出するように構成された少なくとも１つの出口とを更に有する。本方法は、物品がオリフィスから所定の距離だけ離間するように、物品をガイドスロットの閉鎖端部において位置決めすることと、ガイドスロットを通して所定の速度で物品を給送することと、オリフィスから所定の距離を越えて物品上に第１の流体を塗布することとを含む。本方法は、ストランドへの第１の流体の塗布を制御するように、少なくとも１つの出口から第２の流体を吐出することを更に含む。

本開示の他の目的、特徴および利点は、添付の図面と併せて以下の記載から明らかとなるであろう。添付の図面において、同様の参照符号は同様の部分、部材、部品、ステップおよびプロセスを指す。

本発明の一実施形態に係る非接触ノズル集成体を備える流体塗布装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る流体塗布装置の非接触ノズル集成体の正面図である。 本発明の一実施形態に係る非接触ノズル集成体を備える流体塗布装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る非接触ノズル集成体を備える流体塗布装置の斜視図である。 物品に流体を塗布する方法を示す図である。

本開示は種々の形態の実施形態が可能であり、以下、１または複数の実施形態が図示、説明されるが、本開示は単なる例示であり、また、図示、説明した特定の実施形態に限定されない。

図１は、本発明の一実施形態に係る流体塗布装置１０の斜視図である。流体塗布装置１０を用いて、物品上に流体を塗布することができる。例えば、流体塗布装置１０は、物品上に第１の流体Ｆ１（図２を参照）を塗布することができる。第１の流体Ｆ１は、加熱されたか或いは非加熱の液状の材料である、10cps（センチポアズ）〜50000cpsの粘性流体とすることができる。第１の流体Ｆ１は、例えば接着剤とすることができ、物品は、例えば弾性または非弾性の材料ストランド１２とすることができる。すなわち、１つの実施形態において、流体塗布装置１０は、ストランドコーティングシステムの一部である。ストランド１２に接着剤を塗布して、ストランド１２を不織材料等の基材１４に接着するようにできる。ストランド１２は、１つの実施形態において、弾性材料製とすることができ、第１の流体Ｆ１が塗布される際、伸張状態であっても弛緩状態であってもよい。材料ストランド１２は、例えば、スパンデックス、ゴム、または他の同様の弾性材料とすることができる。

本発明の１つの実施形態によれば、流体塗布装置１０は塗布ヘッド１６を備える。塗布ヘッド１６は、第１の流体供給ユニット１８と、第２の流体供給ユニット２０と、ノズル集成体２２とを備えることができる。第１の流体供給ユニット１８は、第１の流体Ｆ１の供給源（図示せず）から第１の流体Ｆ１を受け取る。第２の流体供給ユニット２０は、第２の流体の供給源（図示せず）から第２の流体Ｆ２（図２には図示せず）を受け取る。ノズル集成体２２は、第１の流体供給ユニット１８に流体的に結合される、すなわち第１の流体供給ユニット１８と流体連通する。ノズル集成体２２は、同様に、第２の流体供給ユニット２０に流体的に結合する、すなわち第２の流体供給ユニット２０と流体連通することができる。こうして、ノズル集成体２２は、第１の流体Ｆ１供給ユニット１８から第１の流体Ｆ１を受け取り、第２の流体供給ユニット２０から第２の流体Ｆ２を受け取ることができる。

また、いくつかの実施形態において、塗布ヘッド１６は、第１の流体供給ユニット１８および第２の流体供給ユニット２０のうちの少なくとも一方に固定されたアダプター２４を備えることができる。アダプター２４は、ノズル集成体２２に隣接して配置され、ノズル集成体２２に流体的に結合される、すなわちノズル集成体２２と流体連通する。更に、アダプター２４は、ノズル集成体２２がアダプター２４を介して第１の流体Ｆ１および第２の流体Ｆ２を受け取ることができるように、第１の流体供給ユニット１８と第２の流体供給ユニット２０の一方または双方に流体的に結合される。すなわち、アダプター２４は、第１の流体供給ユニット１８と第２の流体供給ユニット２０の少なくとも一方と、ノズル集成体２２とに流体連通する。アダプター２４は、ストランド１２上への第１の流体Ｆ１の塗布に向けて、ノズル集成体２２が塗布ヘッド１６に対して適切に位置決め、配向されるように、ノズル集成体２２がアダプター２４に固定される。本開示はこの構成に限定されず、また、ノズル集成体２２は、塗布ヘッド１６、アダプター２４または塗布ヘッド１６その他の隣接する構成部材に固定してもよいこととは理解されよう。

また、塗布ヘッド１６は、流れ制御モジュール２６を備えることができる。流れ制御モジュール２６は弁または１連の弁を備え、第１の流体供給ユニット１８からノズル集成体２２への第１の流体Ｆ１の流れおよび第２の流体供給ユニット２０からノズル集成体２２への第２の流体Ｆ２の流れをそれぞれ調節することができる。いくつかの実施形態において、アダプター２４と流れ制御モジュール２６とは同じユニットとして実施される。このユニットは、第１の流体供給ユニット１８および第２の流体供給ユニット２０のうちの一方または双方とノズル集成体２２との間の接着剤路を提供する。このユニット、すなわちアダプター２４および流れ制御モジュール２６の組立体は、接着剤の流れを開始および停止する弁を備えることもできる。

図２は、本発明の一実施形態に係るノズル集成体２２の正面図である。図２を参照すると、ノズル集成体２２は少なくとも１つのオリフィス２８を有する。第１の流体Ｆ１は、オリフィス２８を通して吐出し、ストランド１２上に塗布することができる。オリフィス２８は、幅が約0.41〜0.51mm(0.016〜0.02inch)とすることができるが、これに限定されない。例えば、オリフィス２８の幅は、様々な寸法のストランド１２に適応するように変更してもよい。オリフィス２８の幅は、オリフィス２８の形状が円形である実施形態では直径を指すこともできるし、他の実施形態では正方形または矩形等の非円形状の中心点を横切って測定した幅を指すこともできることが理解される。各材料ストランド１２と関連付けられた少なくとも１つのオリフィス２８が存在することができる。いくつかの実施形態において、１つのオリフィス２８が各ストランド１２と関連付けられる。すなわち、各オリフィス２８は、それぞれのストランド１２に第１の流体を吐出することができる。

上記で述べたように、第１の流体Ｆ１は、ホットメルト接着剤等の接着剤とすることができる。接着剤は、オリフィス２８からフィラメントまたはファイバーとして吐出し、ストランド１２上に塗布することができる。第１の流体は、オリフィス２８とストランド１２との間の間隙Ｇ１を越えるように吐出される。１つの実施形態において、間隙Ｇ１は、０〜３mm、好ましくは１〜２mm、または別の実施形態では０〜２mmとすることができる。第１の流体Ｆ１は、オリフィス２８から実質的に連続したフィラメントまたはファイバーとして吐出してもよいが、第１の流体Ｆ１がストランド１２に十分に塗布され、ストランド１２が基材１４に満足に接着することが可能になる限り、間欠的に不連続としてもよい。塗布ヘッド１６は、第１の流体Ｆ１を溶融するかまたは第１の流体Ｆ１を溶融状態に維持するように加熱することができる。例えば、第１の流体供給ユニット１８、第２の流体供給ユニット２０、および／またはノズル集成体２２を加熱することができ、ひいては熱を外側に放射することもできる。塗布ヘッド１６はヒーターを備えることもできる。

ノズル集成体２２は、第２の流体Ｆ２を吐出するように構成された少なくとも１つの出口２９を有することもできる。第２の流体Ｆ２は、例えば空気とすることができ、第２の流体Ｆ２を用いて、ストランド１２上への塗布中に第１の流体の吐出経路を変更するように第１の流体の塗布を制御するかまたは別様に第１の流体に作用することができる。例えば、第２の流体は、第１の流体の塗布時に第１の流体を揺動させることができる。したがって、第１の流体は、ストランド１２上に所望のパターンで塗布することができる。

各オリフィス２８と関連付けられ、オリフィス２８からの第１の流体Ｆ１の吐出を制御または変更するように用いられる、１〜６のいずれかの数の空気出口２９が存在することができる。２つ以上の出口２９が各オリフィス２８と関連付けられることが好ましい。出口２９およびオリフィス２８は、共通の平面または線に沿って配置することができる。代替的には、出口は、オリフィス２８とは別個の線または平面に沿って配置してもよい。１つの実施形態において、第１の流体Ｆ１を吐出する各オリフィス２８に隣接して、第２の流体Ｆ２を吐出するように構成された少なくとも２つの出口２９が存在する。第２の流体Ｆ２は、各オリフィス２８に隣接する出口２９から吐出され、第１の流体Ｆ１を揺動させるとともにストランド１２に所望のパターンで塗布させることができる。例えば、第１の流体Ｆ１は、ストランド１２に略正弦波状パターンで塗布することができる。然しながら、本開示はこの構成に限定されず、第１の流体Ｆ１は他のパターンで塗布してもよい。例えば、第１の流体は、第１の流体が例えば、単数または複数の繰返しパターン、非繰返しパターン、不規則パターンおよび／または非対称パターンで塗布されるように、第２の流体によって揺動または振動させることができる。いくつかの例において、第２の流体Ｆ２は、オリフィス２８に隣接する出口２９から交互に吐出することができる。すなわち、第２の流体Ｆ２の吐出は、出口２９間で交互にまたは部分的に重複して開始および停止するように制御してもよいし、出口２９から連続的に供給してもよい。上記で述べたように、第１の流体Ｆ１は、オリフィス２８から連続的または間欠的に吐出することができる。第２の流体Ｆ２の補助によってまたは第２の流体Ｆ２の制御下で第１の流体Ｆ１がストランド１２に塗布される場合、第１の流体Ｆ１の連続ストリームは第２の流体Ｆ２によって中断することができ、それにより、第１の流体Ｆ１がストランド上に間欠的に塗布される。

図３は、本発明の一実施形態に係る流体塗布装置１０の斜視図である。図１、３を参照すると、流体塗布装置１０はストランド係合装置３０を更に備える。ストランド係合装置３０は、塗布ヘッド１６と一体に形成することができる。代替的には、ストランド係合装置３０は、限定はしないが、ボルト、ねじ、リベットを含む好適な締結具、接着剤、溶接等によって、塗布ヘッド１６にまたは流体塗布装置１０の他の構成部材に固定することができる。ストランド係合装置３０はストランド１２に係合し、更に詳細に後述するように、流体塗布装置１０のライン状態（稼動状態または静止状態）に基づき、塗布ヘッド１６およびノズル集成体２２に対してストランド１２を接近、離反させる。

図１、３を参照すると、ノズル集成体２２はガイドプレート３２を備え、オリフィス２８およびノズル集成体２２の出口に対するストランド１２の位置決めを補助する。ガイドプレート３２は少なくとも１つのガイドスロット３４を有し、該少なくとも１つのガイドスロットを通してストランド１２が給送される。ガイドスロット３４は略逆Ｖ字形に形成することができ、ガイドスロット３４の開放端部３６が逆Ｖ字形の幅広部に相当し、ガイドスロットの閉鎖端部３８が逆Ｖ字形の狭小部に相当する。閉鎖端部３８は、第１の流体Ｆ１の塗布に向けて、ストランド１２をオリフィス２８および出口に対する所望の位置に位置決めするように、ストランド１２の制限部すなわち停止部として機能することができる。すなわち、閉鎖端部３８は、ストランド１２を、オリフィス２８から所定の距離すなわち間隙Ｇ１を置いて位置決めするように停止部として機能することができる。ストランド１２は、閉鎖端部３８に接触してもよいし、閉鎖端部３８に近接させて配置するようにしてもよい。ストランド１２とオリフィス２８との間の所定の距離すなわち間隙Ｇ１は、オーバースプレーを低減または最小限にすることができる距離または間隙である。ストランド１２の進行方向において、少なくとも１つのガイドスロット３４は、ノズル集成体２２のオリフィス２８の手前に配置することができる。

本発明の１つの実施形態によれば、少なくとも１つのガイドスロット３４は、３つのガイドスロット３４を有することができる。然しながら、ガイドスロット３４の数は変更してもよく、上記例には限定されないことが理解される。各ガイドスロット３４は、ノズル集成体２２の対応するオリフィス２８と関連付けられる。すなわち、各ガイドスロット３４は、ノズル集成体の対応するオリフィス２８と略整合される。例えば、それぞれのガイドスロット３４の閉鎖端部３８は、ストランド１２の進行方向においてそれぞれのオリフィス２８と整合することができる。各ガイドスロット３４は、１つの別個のストランド１２を受容するが、２本以上のストランド１２を各ガイドスロット３４に受けてもよいことが想定される。

１つの実施形態において、ノズル集成体２２は本体部２２ａを有し、ガイドプレート３２は、本体部２２ａとは別個に形成される。ガイドプレート３２は、アダプター２４に固定された第１のフランジ４０と、第１のフランジ４０から垂下した第２のフランジ４２とによって形成することができる。少なくとも１つのガイドスロット３４は、第２のフランジ４２に形成することができる。ガイドプレート３２は、既知の締結技術を用いてアダプター２４に固定することができ、本体部２２ａとは独立して交換および／または保守のために取り外すことができる。代替的には、ガイドプレート３２は、ノズル集成体２２の本体部２２ａと一体に形成することができる。例えば、ガイドプレート３２は、ガイドスロット３４が形成されている、本体部２２ａから垂下したフランジを含むことができる。別の実施形態において、ガイドプレート３２は、ノズル集成体２２に取外し可能に固定することができる。すなわち、１つの実施形態において、ガイドプレート３２は、ノズル集成体２２の本体部２２ａに選択的に解除可能に固定されることにより、ノズル集成体２２と一体に形成することができる。例えば、ガイドプレート３２は、単数または複数の既知の好適な締結具を用いて本体部２２ａに直接固定することができる。それに応じて、ガイドプレート３２は、本体部２２ａとは独立して交換または保守のためにノズル集成体２２から取り外すことができる。

図３を更に参照すると、ストランド係合装置３０は、単数または複数のストランド１２を支持および／またはガイドするように構成された係合アーム４４を備える。係合アーム４４は、それぞれのガイドスロット３４内でストランド１２を移動させ、ストランド１２をそれぞれのオリフィス２８および出口に対して正確に位置決めするように調整可能である。

図３は、第１の位置にある係合アーム４４を示している。図４は、係合アーム４４が第２の位置にある流体塗布装置１０の斜視図である。すなわち、係合アーム４４は、図３に示す第１の位置と、図４に示す第２の位置との間で調整可能である。第１の位置は、係合アーム４４が塗布ヘッド１６から第１の距離だけ離間する位置に相当する。第１の距離は、塗布ヘッド１６および／またはノズル集成体２２からの熱放射によって発生する、溶落ち等のストランド１２の損傷を防止または抑制するのに十分なものである。例えば、係合アーム４４は、第１の位置では、ストランド１２を塗布ヘッド１６の熱源から約３〜５mmだけ離間させることができる。係合アーム４４を第１の位置に移動して、係合アーム４４を第１の位置に維持することは、流体塗布装置１０が、ストランドがノズル集成体２２を通過して給送されないライン静止状態にある場合に有益とすることができる。

第２の位置は、係合アーム４４が塗布ヘッド１６から第１の距離よりも短い第２の距離だけ離間し、それによりストランド１２が塗布ヘッド１６および各オリフィス２８に対してより近位に移動された位置に相当する。１つの例において、係合アーム４４の第２の位置は、ストランドをそれぞれのノズル集成体２２のオリフィス２８から約１〜３mm、より好ましくは１〜２mmのところに位置決めする。すなわち、係合アーム４４の第２の位置は、第１の流体Ｆ１がストランド１２上に塗布される際に越える間隙Ｇ１に略相当する。係合アーム４４を第２の位置に移動して、係合アームを第２の位置に維持することは、流体塗布装置１０がライン稼動状態にある場合に有益とすることができ、それにより、第１の流体Ｆ１をストランド１２上に効率的に塗布することができる。

図３、４を参照すると、係合アーム４４は、作動アセンブリ４８によって調整することができる。作動アセンブリ４８は、例えば、空気によって制御されるピストン５０およびシリンダー５２とすることができる。例えば、ピストン５０は、シリンダー５２内で、シリンダー５２に導入される空気または別の気体に応答して可動とすることができる。ピストン５０は、シリンダー５２を出入りするピストン５０の動きによって、係合アーム４４が塗布ヘッド１６に対して接離して移動するように、係合アーム４４に直接的にまたは間接的に接続することができる。

図３、４を参照すると、ノズル集成体２２は、モジュラー型式のユニットとして形成することができる。すなわち、ノズル集成体２２は、流体塗布装置１０に対して選択的に取外し、固定することができる。例えば、ノズル集成体２２は、塗布ヘッド１６に対して、より詳細には、いくつかの実施形態ではアダプター２４に対して、選択的に取外し、固定することができる。したがって、ノズル集成体２２は、より新しいかまたは異なるノズル集成体が所望であるかまたは要求される場合に交換することができる。ノズル集成体２２は、少なくとも１つの固定部材７４（図４）によって、流体塗布装置１０に対して選択的に取外し、固定可能である。例示的な一実施形態において、ノズル集成体２２は、ノズル集成体２２を貫通する少なくとも１つの固定穴７６を有し、各固定穴７６は固定部材７４を受容する。

図３、４を更に参照すると、１つの実施形態において、ノズル集成体２２は、それぞれの固定部材７４を受容するようにそれぞれ構成された２つの固定穴７６を有することができるが、固定穴７６の数は上記例に限定されないことが理解される。個々の固定穴７６は、ノズル集成体２２を貫通する穴またはスロットとして形成することができる。穴またはスロットは、その外周が閉鎖されてもよいし、ノズル集成体２２の縁部に沿って開放した側部を有してもよい。固定部材７４は、固定穴７６を通って延び、流体塗布装置１０にある対応するボア（図示せず）に受けられて、ノズル集成体２２を塗布ヘッド１６に固定する。これにより、流体塗布装置１０を交替することも流体塗布装置１０の付加部品を交換することもなくノズル集成体２２を交換することができるような、流体塗布装置１０およびノズル集成体２２のモジュラー構成が可能になる。

使用時、少なくとも１つのストランド１２は、ノズル集成体２２を通過して、特にオリフィス２８を通過して給送することができる。上述のように、少なくとも１つのストランド１２は、ストランド係合装置３０の係合アーム４４を横切って延びる。係合アーム４４を作動アセンブリ４８によって移動させることにより、ストランド１２への接着剤の塗布に向けて、少なくとも１つのストランド１２が、対応するガイドスロット３４内でオリフィス２８に向かってオリフィス２８から約０〜２mmの位置に移動される。作動アセンブリ４８は、係合アーム４４を、例えば流体塗布装置１０のライン静止状態中はオリフィス２８から離すように制御することもできる。

接着剤は、ノズル集成体１８の第１の導管（図示せず）を介してオリフィス２８に受け取ることができる。第２の流体Ｆ２すなわち空気は、第２の導管（図示せず）を介して、オリフィス２８に隣接して配置された出口２９に受け取ることができる。材料ストランド１２への塗布に向けて、接着剤がオリフィス２８を通して吐出され、空気が出口２９から吐出されて、接着剤を塗布中に揺動させることにより、ストランドがオリフィス２８の近傍を送られるので、ストランド１２を横切るように接着剤を塗布することができる。接着剤は、オリフィス２８からフィラメントとして吐出され、ストランド１２上に塗布される。

上述の例では、ストランド１２は、流体塗布装置１０によって従来の非接触ノズルの塗布におけるよりも高速で給送することができる。例えば、ストランド１２は、４００から１０００mpmの範囲の速度でノズル集成体２２を通過して給送することができる。１つの例において、ライン速度は、４００mpm〜８００mpm、より詳細にはおおよそ７００mpmとすることができる。これは、例えば、毎分１０００製品〜１５００製品の生産速度に相当することができる。従来の非接触ノズル集成体に比較してより高い上記例のライン速度は、ストランド１２がオリフィス２８に近接していることに部分的に起因する。すなわち、ストランドをそれぞれのオリフィス２８に対して近接して、好ましくは０〜２mmのところに配置することにより、ストランド上への十分な接着剤塗布を依然として維持しながら、ライン速度を増大させることができる。すなわち、ストランド１２をオリフィス２８のより近位に配置することにより、オーバースプレーを低減させることができ、それにより、ストランド１２上への第１の流体のより効率的な塗布を可能にし、ひいては、ストランド１２をより高いライン速度で給送することを可能にする。ストランド１２の適切な位置決めは、ストランド係合装置３０およびガイドスロット３４の閉鎖端部３８によって補助することができる。更に、オリフィス２８の幅は従来の非接触構成に比較して増大し、第１の流体をより効率的に塗布することができる。

上述のように、出口を通して第２の流体Ｆ２を吐出して、ストランド１２上への第１の流体Ｆ１すなわち接着剤の塗布を制御することができる。例えば、第２の流体Ｆ２は第１の流体Ｆ１を揺動させることができ、それにより、第１の流体Ｆ１は、ストランド１２上に略正弦波状パターンで塗布される。第２の流体Ｆ２の吐出を変化させることにより、他のパターンも適用することができる。正弦波状パターンでは、第１の流体Ｆ１は、ストランド１２の比較的広い範囲にわたって塗布される。更に、このパターンは、ストランド１２が、ストランドの全長にわたってではなく、ストランドの長さに沿う離散した地点またはセグメントにおいて基材１４に接着されることを可能にする。それに応じて、ストランドは、基材１４とは独立して、接着された地点間またはセグメント間で伸張または弛緩することができる。

図５は、材料ストランド等の移動する物品に、接着剤等の第１の流体Ｆ１を塗布する方法を示す図である。本方法は、全体としてＳ２００で示されており、上述のノズル集成体１８において実行することができる。１つの実施形態において、Ｓ２１０に示すように、本方法は、物品すなわちストランドがオリフィス２８から所定の距離すなわち間隙Ｇ１だけ離間するように、物品すなわちストランド１２をガイドスロットの閉鎖端部３８において位置決めすることを含む。ストランド１２は、例えば、オリフィス２８から１〜３mm、より好ましくは１〜２mmの距離のところに配置することができる。Ｓ２２０において、ガイドスロットを通しておよびオリフィス２８を通過して所定の速度で、物品すなわちストランド１２を給送する。ストランド２４は、オリフィスの傍を最大約１０００mpmの速度で給送することができる。１つの実施形態において、物品すなわちストランド１２は、オリフィス２８の傍を約７００mpmで給送される。Ｓ２３０において、オリフィス２８から物品すなわちストランド１２に第１の流体Ｆ１を塗布する。第１の流体Ｆ１は、オリフィス２８から接着剤フィラメントとして吐出される接着剤とすることができる。接着剤は、ストランド１２に非接触式に塗布することができる。Ｓ２４０において、オリフィス２８に隣接する少なくとも１つの出口２９から第２の流体Ｆ２を吐出して、第１の流体Ｆ１を揺動させることができ、それにより、第１の流体Ｆ１をストランド１２の全周に所望のパターンで塗布することができる。例えば、第１の流体Ｆ１は、第２の流体Ｆ２によって揺動させ、ストランドに略正弦波状パターンで塗布することができる。第１の流体Ｆ１は、ストランド１２が接合される基材、すなわち不織材料または不織物品の所望の用途に応じて、単数または複数のストランド１２が伸張状態または弛緩状態のいずれかにある状態で、単数または複数のストランド１２に塗布することができる。

上記実施形態では、ノズル集成体２２は、非接触ノズル集成体として形成されている。非接触ノズル集成体では、第１の流体Ｆ１は、オリフィス２８から間隙を越えるように吐出され、ストランド１２上に受け取られる。すなわち、非接触ノズルでは、ノズル、特に第１の流体Ｆ１を吐出するオリフィスは、流体塗布プロセス中、ストランド１２から離間される。更に、非接触ノズルでは、第２の流体Ｆ２を、ノズル集成体２２のそれぞれのオリフィス２８に隣接する少なくとも１つの出口から吐出することができる。第２の流体Ｆ２を用いて、例えば第１の流体Ｆ１の塗布時に第１の流体Ｆ１を揺動させることにより、ストランド１２上への第１の流体Ｆ１の塗布を制御することができる。それに応じて、第１の流体Ｆ１は、ストランド１２上に所望のパターンで塗布することができる。更に、第２の流体Ｆ２を用いて第１の流体Ｆ１の塗布を制御することにより、ストランドの周囲におけるステッチ効果および流体の移動を提供し、クリープ耐性および一定な締付け保持力を提供する。

更に、上記の例では、ストランド１２、オリフィス２８、出口２９およびガイドスロット３４の数を変更してもよいことが理解される。例えば、流体塗布は、１〜１０のいずれかの数のストランドに適応することが可能とすることができるが、これに限定されない。例えば、ガイドプレート３２は、１〜１０のいずれかの数のガイドスロットを有することができる。対応する数のオリフィスをノズル集成体２２に設けることができ、それにより、少なくとも１つのオリフィス２８が各ガイドスロット３４に対応し、各ガイドスロット３４と概ね整合することができる。上述したように、各オリフィス２８につき少なくとも１つの出口２９を設けることができる。ストランド１２は、各ガイドスロット３４に受容することができる。

第１の流体Ｆ１でコーティングされたストランド１２は、基材１４すなわち不織材料に取り付けて接着することができる。この不織材料は、例えば、限定はしないが、乳児用おむつやプルオン製品、成人用おむつや失禁製品、女性用衛生製品、医療用パッド／病院用パッド、軽度失禁製品、拭取り布、または、伸縮性材料ストランドを使用した最終衛生製品に用いられる他の不織物品若しくは積層物品を含む、使い捨て衛生製品の製造に用いることができる。

現時点で開示されている実施形態に対する様々な変形、変更は、当業者には明らかであろうことも理解されるべきである。そのような変形、変更は、本開示の趣旨、範囲から逸脱することなく、また、その意図する利点を減じることなく行うことができる。したがって、そのような変形、変更は添付の特許請求の範囲によって包含されることを意図する。
なお、本発明は以下の特徴を以って実施することができる。
[特徴１]
塗布ヘッドと、
該塗布ヘッドに流体的に結合されたノズル集成体とを具備する流体塗布装置において、
前記ノズル集成体が、
開放端部および閉鎖端部を有し、材料ストランドを受容するガイドスロットと、
第１の流体を前記ストランド上に吐出するオリフィスであって、前記ガイドスロットが該オリフィスから離間させて配置されているオリフィスと、
前記オリフィスに隣接し、該オリフィスから吐出される前記第１の流体に作用するように第２の流体を吐出するよう構成された少なくとも１つの出口とを具備し、
前記ガイドスロットの前記閉鎖端部は、前記ストランドを前記オリフィスから所定の距離だけ離間させる停止部を形成し、それにより、前記第１の流体が前記オリフィスから前記所定の距離を越えて前記ストランド上に吐出されるようにした流体塗布装置。
[特徴２]
２つ以上のガイドスロットおよび２つ以上のオリフィスを更に有する特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴３]
３つのガイドスロットおよび３つのオリフィスを更に有する特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴４]
前記ノズル集成体は、それぞれの固定部材を受けて、該ノズル集成体を前記塗布ヘッドに選択的かつ解除可能に固定する少なくとも１つの固定穴を更に有する特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴５]
前記少なくとも１つの固定穴は２つの固定穴を含む特徴４に記載の流体塗布装置。
[特徴６]
前記アプリケーターはアダプターを更に備え、前記ノズル集成体は前記アダプターに固定される特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴７]
前記流体塗布装置はストランド係合装置を更に備え、該ストランド係合装置は、前記材料ストランドに係合して、前記ガイドスロット内で前記オリフィスに対して前記材料ストランドの位置を調整する係合アームを備える特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴８]
前記ノズル集成体はガイドプレートを更に備え、前記ガイドスロットは該ガイドプレートに形成される特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴９]
前記第１の流体は接着剤であり、前記第２の流体は空気である特徴１に記載の流体塗布装置。
[特徴１０]
材料ストランドに少なくとも１つの流体を塗布する流体塗布装置用のノズル集成体において、
開放端部および閉鎖端部を有し、材料ストランドを受容するガイドスロットを有するガイドプレートと、
前記ストランド上に第１の流体を吐出するオリフィスであって、前記ガイドスロットが、前記ストランドの進行方向において該オリフィスから離間させて配置されているオリフィスと、
前記オリフィスに隣接して配置され、前記ストランド上への前記第１の流体の塗布を制御するように第２の流体を吐出するよう構成された少なくとも１つの出口とを具備し、
前記ガイドスロットの前記閉鎖端部は、前記ストランドを前記オリフィスから所定の距離だけ離間させる停止部を形成し、それにより、前記第１の流体が前記オリフィスから前記所定の距離を越えて前記ストランド上に吐出されるようにしたノズル集成体。
[特徴１１]
２つ以上のガイドスロットおよび２つ以上のオリフィスを更に有する特徴１０に記載のノズル集成体。
[特徴１２]
３つのガイドスロットおよび３つのオリフィスを更に有する特徴１０に記載のノズル集成体。
[特徴１３]
前記ノズル集成体は、それぞれの固定部材を受けて、該ノズル集成体を前記塗布ヘッドに選択的かつ解除可能に固定する少なくとも１つの固定穴を更に有する特徴１０に記載のノズル集成体。
[特徴１４]
前記第１の流体は接着剤であり、前記第２の流体は空気である特徴１０に記載のノズル集成体。
[特徴１５]
ノズル集成体を用いて材料ストランドに流体を塗布する方法において、
前記ノズル集成体は、前記ストランドを受容してその内部に通す開放端部および閉鎖端部を有するガイドスロットと、前記閉鎖端部から離間させて設けられ第１の流体を吐出するオリフィスと、該オリフィスに隣接し、前記ストランド上への前記第１の流体の塗布を制御するように第２の流体を吐出するよう構成された少なくとも１つの出口とを有しており、
該方法は、
前記ストランドが前記オリフィスから所定の距離だけ離間するように、前記ストランドを前記ガイドスロットの前記閉鎖端部において位置決めし、
前記ガイドスロットを通して所定の速度で前記ストランドを給送し、
前記オリフィスから前記所定の距離を越えて前記ストランド上に前記第１の流体を塗布し、
前記ストランド上への前記第１の流体の塗布を制御するように、前記少なくとも１つの出口から前記第２の流体を吐出することとを含む方法。
[特徴１６]
前記第１の流体は接着剤であり、前記第２の流体は空気である特徴１５に記載の方法。
[特徴１７]
前記所定の距離は、０〜２mmである特徴１５に記載の方法。
[特徴１８]
前記所定の速度は、最大１０００mpmである特徴１５に記載の方法。

１０ 流体塗布装置
１２ ストランド
１４ 基材
１６ 塗布ヘッド
１８ 第１の流体供給ユニット
２０ 第２の流体供給ユニット
２２ ノズル集成体
２２ａ 本体部
２４ アダプター
２６ 制御モジュール
２８ オリフィス
２９ 空気出口
３０ ストランド係合装置
３２ ガイドプレート
３４ ガイドスロット
３６ 開放端部
３８ 閉鎖端部
４０ 第１のフランジ
４２ 第２のフランジ
４４ 係合アーム
４８ 作動アセンブリ
５０ ピストン
５２ シリンダー
７４ 固定部材
７６ 固定穴

Claims (16)

1. 塗布ヘッドと、
   該塗布ヘッドに流体的に結合された非接触ノズル集成体とを具備する流体塗布装置において、
   前記非接触ノズル集成体が、
   前記塗布ヘッドの第１の面に固定されたノズル本体であって、第１の流体を吐出するオリフィスと、該オリフィスに隣接させて設けられた少なくとも１つの出口とを有し、前記オリフィスと前記少なくとも１つの出口が該ノズル本体の幅方向に延びる共通の線上に配置され、前記オリフィスから吐出される前記第１の流体に作用するように前記少なくとも１つの出口から第２の流体を吐出するようにしたノズル本体と、
   前記第１の面とは異なる前記塗布ヘッドの第２の面に固定されたガイドプレートであって、該ガイドプレートが、前記ノズル本体から離間させて配置され、材料ストランドを受容するガイドスロットを有し、該ガイドスロットが開放端部と閉鎖端部とを有しているガイドプレートと、
   前記材料ストランドに係合して前記ガイドスロット内で該材料ストランドを前記塗布ヘッドに対して支持する係合アームを備えるストランド係合装置とを具備し、
   前記ガイドスロットの前記閉鎖端部は、前記ストランドを前記オリフィスから所定の距離だけ離間させる停止部を形成し、それにより、前記第１の流体が前記オリフィスから前記ストランド上に所定距離を通して吐出され、
   前記ガイドプレートが前記ノズル本体とは独立して前記塗布ヘッドに固定され、
   前記ストランドは、前記ストランド係合装置と前記塗布ヘッドとの間に延在し、前記ストランド係合装置が前記塗布ヘッドへ向けて移動することによって、前記ストランドが前記塗布ヘッドへ向けて移動するようにした流体塗布装置。
2. ２つ以上のガイドスロットおよび２つ以上のオリフィスを更に有する請求項１に記載の流体塗布装置。
3. ３つのガイドスロットおよび３つのオリフィスを更に有する請求項１に記載の流体塗布装置。
4. 前記非接触ノズル集成体は、それぞれの固定部材を受けて、該非接触ノズル集成体を前記塗布ヘッドに選択的かつ取外し可能に固定する少なくとも１つの固定穴を更に有する請求項１に記載の流体塗布装置。
5. 前記少なくとも１つの固定穴は２つの固定穴を含む請求項４に記載の流体塗布装置。
6. 前記塗布ヘッドはアダプターを更に備え、前記非接触ノズル集成体は前記アダプターに固定される請求項１に記載の流体塗布装置。
7. 前記第１の流体は接着剤であり、前記第２の流体は空気である請求項１に記載の流体塗布装置。
8. 前記オリフィスが0.41〜0.51mm(0.016〜0.02inch)の幅を有している請求項１に記載の流体塗布装置。
9. 前記第２の流体は、前記第１の流体が前記ストランドに非繰返しパターンで塗布されるように前記第１の流体に作用する請求項１に記載の流体塗布装置。
10. 前記ガイドスロットの幅は、前記開放端部から閉鎖端部へ前記塗布ヘッドへ向けて連続的に縮小する請求項１に記載の流体塗布装置。
11. 材料ストランドに少なくとも１つの流体を塗布する流体塗布装置用の非接触ノズル集成体において、
    開放端部および閉鎖端部を有し、材料ストランドを受容するガイドスロットを有するガイドプレートと、
    前記ストランド上に第１の流体を吐出するオリフィスを有したノズル本体であって、前記ガイドスロットが、前記ストランドの進行方向において該ノズル本体から離間させて配置され、該ノズル本体は、前記オリフィスに隣接させて設けられた複数の出口を更に有しており、前記オリフィスと前記複数の出口が該ノズル本体の幅方向に延びる共通の線上に配置され、複数の出口が、前記ストランド上への前記第１の流体の塗布を制御するように第２の流体を吐出するように形成されているノズル本体と、
    前記ノズル本体に前記第１と第２の流体を供給するアダプターであって、前記ノズル本体が該アダプターの第１の面に固定され、前記ガイドプレートが前記第１の面とは異なる該アダプターの第２の面に固定されるようにしたアダプターとを具備し、
    前記ガイドスロットの前記閉鎖端部は、前記ストランドを前記オリフィスから所定の距離だけ離間させる停止部を形成しており、それにより、前記第１の流体が前記オリフィスから前記ストランド上に所定距離を通して吐出され、該所定距離は２ｍｍ未満となっている非接触ノズル集成体。
12. ２つ以上のガイドスロットおよび２つ以上のオリフィスを更に有する請求項１１に記載の非接触ノズル集成体。
13. ３つのガイドスロットおよび３つのオリフィスを更に有する請求項１１に記載の非接触ノズル集成体。
14. 前記非接触ノズル集成体は、それぞれの固定部材を受けて、該非接触ノズル集成体を前記アダプターに選択的かつ取外し可能に固定する少なくとも１つの固定穴を更に有する請求項１１に記載の非接触ノズル集成体。
15. 前記第１の流体は接着剤であり、前記第２の流体は空気である請求項１１に記載の非接触ノズル集成体。
16. 塗布ヘッドと、
    該塗布ヘッドに流体的に結合された非接触ノズル集成体とを具備する流体塗布装置において、
    前記非接触ノズル集成体が、
    前記塗布ヘッドの第１の面に固定されたノズル本体であって、第１の流体を吐出するオリフィスと、該オリフィスに隣接させて設けられた少なくとも１つの出口とを有し、前記少なくとも１つの出口が、前記オリフィスから吐出される前記第１の流体に作用するように、第２の流体を吐出するように形成されているノズル本体と、
    前記第１の面とは異なる前記塗布ヘッドの第２の面に固定されたガイドプレートであって、前記ノズル本体から離間させて配置され開放端部と閉鎖端部とを有して材料ストランドを受容するガイドスロットを有したガイドプレートとを具備し、
    前記ガイドスロットの前記閉鎖端部は、前記ストランドを前記オリフィスから所定の距離だけ離間させる停止部を形成し、それにより、前記第１の流体が前記オリフィスから前記ストランド上に前記所定距離を通して吐出され、該所定距離が２ｍｍ未満であり、
    前記第２の流体が前記第１の流体に作用して、該第１の流体が前記ストランドに非繰返しパターンで塗布されるようにした流体塗布装置。

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