JP7273458B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Description
前記液体を吐出するノズルと、
前記ノズルへ前記液体を供給する液体供給源と、
前記ノズルと前記液体供給源との間の液体経路に設けられ、前記ノズルからの前記液体の吐出を許容する開位置と前記ノズルからの前記液体の吐出を停止する閉位置とへ移動可能な液体弁と、
前記ノズルの回転中心線まわりに前記ノズルを回転させるノズル回転手段と、
を備え、
前記ノズルは、前記回転中心線に対して鋭角で傾斜している中心線を有するスプレイパターンで液体を吐出するように構成されていることを特徴とする。
図1は、塗布装置1を示す図である。塗布装置1は、容器、円筒状容器、円錐状容器又はアイスクリーム用コーンなどの被塗物20の内面20aに液体30を塗布する。塗布装置1は、タンク(液体供給源)2、加圧ポンプ(加圧手段)4、ヒータ5、フィルタ6、圧力レギュレータ7、塗布バルブ8、循環バルブ9、ヒータコントローラ11、バルブ開閉コントローラ12及びモータ回転コントローラ14を有する。タンク2は、温水などの熱媒体を循環させるジャケット3が設けられている。タンク2内に収容された溶融したチョコレートなどの材料は、ジャケット3からの熱により液体30として保持される。なお、液体30は、溶融体を含む。加圧ポンプ4の内部には、プランジャ(不図示)及び空圧ピストン(不図示)が往復移動可能に設けられている。圧縮エアにより空圧ピストンが作動すると、加圧ポンプ4は、タンク2から液体30を吸い込む。加圧ポンプ4は、プランジャ(不図示)の断面積に対する空圧ピストン(不図示)の断面積の比の値を圧縮エアの圧力に乗じた圧力で液体30をヒータ5へ吐出する。なお、タンク2から供給される液体を加圧する加圧手段は、加圧ポンプ4に限らず加圧タンク(加圧ポット)であってもよい。
図3は、塗布バルブ8の斜視図である。塗布バルブ8は、本体60、液体弁機構部61、ノズル13(図4)、回転軸62及びモータ63を有する。回転軸62及びモータ63は、ノズル13を回転させるノズル回転手段を構成する。図4は、塗布バルブ8の正面図である。本体60には、圧力レギュレータ7により調圧された液体30を受け入れる液体入口64及びタンク2へ液体30を戻す液体出口65が設けられている。図5は、図4の線V-Vに沿って取った塗布バルブ8の断面図である。図6は、図4の線VI-VIに沿って取った塗布バルブ8の断面図である。図7は、図5の線VII-VIIに沿って取った塗布バルブ8の断面図である。図6に示すように、液体入口64は、本体60に設けられた第一液体通路66に連通している。図7に示すように、第一液体通路66は、本体60に設けられた液体室67に連通している。液体出口65は、本体60に設けられた第二液体通路68(図7)に連通している。図7に示すように、本体60には、熱媒体タンク41から熱媒体40を受ける熱媒体入口42及び熱媒体40を本体60から熱媒体タンク41(図2)へ出す熱媒体出口43が設けられている。図8は、塗布バルブ8内の液体経路31を示す図である。図7に示すように、第二液体通路68は、液体室67に連通している。液体入口64、第一液体通路66、液体室67、第二液体通路68及び液体出口65は、図8に示すように、本体60に液体経路31を形成する。
図5に示すように、回転軸62は、本体60に設けられた滑り軸受け78及び79により回転可能に保持されている。本体60と回転軸62の間から液体30が漏れ出ないようにロータリーシール80が設けられている。回転軸62の一端部62aは、モータ63の回転軸81にカップリング82により接続されている。回転軸62の他端部62bには、アダプタ83が取り付けられている。ノズル13は、アダプタ83にナット84により固定されている。モータ63は、回転軸62及びノズル13を回転させる。
図10は、アダプタ83に取り付けられたノズル13を示す図である。ノズル13は、ナット84によりアダプタ83に固定される。ノズル13は、ノズルチップ91及びノズルホルダ92からなる。ノズル13は、液体30を霧化するためのエアを用いないエアレススプレイノズルである。ノズルホルダ92には、アダプタ83の貫通穴90に連通する貫通穴93が設けられている。ノズルホルダ92の先端部には、ノズルチップ91が嵌め込まれる凹部(ノズル取付部)100が設けられている。凹部100には、ノズルチップ91が装着される傾斜面94が設けられている。傾斜面94の法線98は、回転軸62の回転中心線97に対して傾斜している。傾斜面94は、アダプタ83に装着されるノズルホルダ92の装着面102に対して傾斜している。ノズルチップ91は、ノズルホルダ92にろう付けされている。
円錐形状の被塗物20の内面20aへ液体30を塗布する塗布方法を説明する。被塗物20の位置は、保持機構101により塗布バルブ8に対して固定される。円錐形状の被塗物20の中心線がノズル13の回転中心線97と一致するように被塗物20が位置決めされるとよい。塗布作業工程が行われている間、ノズル13は、モータ63により常に回転させられている。バルブ開閉コントローラ12が塗布バルブ8を開閉することにより、ノズル13から被塗物20の内面20aへ液体30が塗布される。ノズル13から被塗物20の内面20aへ塗布される液体30の塗布量は、ノズル13の種類及び液体30の粘度に従って、圧力レギュレータ7により液体30の圧力を調整することにより制御される。被塗物20の内面20aへ塗布される液体30の塗布幅は、ノズル13の種類及び液体30の粘度に従って、液体30の圧力及びノズル13と被塗物20の距離を調整することにより制御される。
2・・・タンク(液体供給源)
13、113・・・ノズル
20・・・被塗物
30・・・液体
31・・・液体経路
62・・・回転軸(ノズル回転手段)
63・・・モータ(ノズル回転手段)
69・・・液体弁
Claims (19)
- 被塗物へ液体を塗布する塗布装置であって、
前記液体を吐出するノズルと、
前記ノズルへ前記液体を供給する液体供給源と、
前記ノズルと前記液体供給源との間の液体経路に設けられ、前記ノズルからの前記液体の吐出を許容する開位置と前記ノズルからの前記液体の吐出を停止する閉位置とへ移動可能な液体弁と、
前記ノズルの回転中心線まわりに前記ノズルを回転させるノズル回転手段と、
を備え、
前記ノズルは、前記回転中心線に対して鋭角で傾斜している中心線を有するスプレイパターンで液体を吐出するように構成されていることを特徴とする塗布装置。 - 前記被塗物が回転しないように前記被塗物を保持する保持機構を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
- 前記ノズルは、前記液体を吐出するオリフィスが形成されたノズルチップと、前記ノズルチップを保持するノズルホルダとを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗布装置。
- 被塗物へ液体を塗布する塗布装置であって、
前記液体を吐出するノズルと、
前記ノズルへ前記液体を供給する液体供給源と、
前記ノズルと前記液体供給源との間の液体経路に設けられ、前記ノズルからの前記液体の吐出を許容する開位置と前記ノズルからの前記液体の吐出を停止する閉位置とへ移動可能な液体弁と、
前記ノズルを回転させるノズル回転手段と、
前記液体を吐出するオリフィスが形成されたノズルチップと、
前記ノズルチップを保持するノズルホルダと、
を備え、
前記ノズルホルダは、前記ノズルチップが装着される傾斜面が形成され、
前記傾斜面の法線は、前記ノズルの回転中心線に対して傾いていることを特徴とする塗布装置。 - 前記ノズル回転手段は、前記ノズルが取り付けられる回転軸と、前記回転軸を回転させるモータとを備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の塗布装置。
- 前記回転軸に前記ノズルを取り付けるためのアダプタを更に備えることを特徴とする請求項5に記載の塗布装置。
- 被塗物へ液体を塗布する塗布装置であって、
前記液体を吐出するノズルと、
前記ノズルへ前記液体を供給する液体供給源と、
前記ノズルと前記液体供給源との間の液体経路に設けられ、前記ノズルからの前記液体の吐出を許容する開位置と前記ノズルからの前記液体の吐出を停止する閉位置とへ移動可能な液体弁と、
前記ノズルを回転させるノズル回転手段と、
前記ノズルが取り付けられる回転軸と、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記回転軸に前記ノズルを取り付けるためのアダプタと、
を備え、
前記アダプタは、前記ノズルが装着される傾斜面が形成され、
前記傾斜面の法線は、前記回転軸の回転中心線に対して傾いていることを特徴とする塗布装置。 - 前記ノズルは、平らな扇形の液膜状のエアレススプレイパターンで前記液体を吐出することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の塗布装置。
- 前記液体供給源から供給される前記液体を加圧する加圧手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の塗布装置。
- 前記加圧手段は、加圧ポンプ又は加圧タンクであることを特徴とする請求項9に記載の塗布装置。
- 前記液体弁の前記開位置と前記閉位置との間の移動を制御する液体吐出制御手段と、
前記ノズル回転手段の回転を制御する回転制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の塗布装置。 - 前記液体は、溶融したチョコレートであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の塗布装置。
- 前記被塗物は、アイスクリーム用コーンであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の塗布装置。
- 前記アイスクリーム用コーンは、前記アイスクリーム用コーンの中心線が前記ノズルの前記回転中心線に一致するように前記塗布装置に対して配置されることを特徴とする請求項13に記載の塗布装置。
- 前記鋭角は、0°から20°であることを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
- 前記ノズルホルダは、前記ノズルチップが装着される傾斜面が形成され、
前記傾斜面の法線は、前記ノズルの前記回転中心線に対して傾いていることを特徴とする請求項3に記載の塗布装置。 - 前記アダプタは、前記ノズルが装着される傾斜面が形成され、
前記傾斜面の法線は、前記回転軸の回転中心線に対して傾いていることを特徴とする請求項6に記載の塗布装置。 - 前記被塗物が回転しないように前記被塗物を保持する保持機構を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の塗布装置。
- 前記被塗物が回転しないように前記被塗物を保持する保持機構を更に備えることを特徴とする請求項7に記載の塗布装置。
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