(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材およびそれに塗布された材料を有する物品の製造方法において、
供給すべき流体の共通の供給源、少なくとも１つの供給ノズルを有する出力装置、前記共通の供給源から前記少なくとも１つの供給ノズルへ流体を圧送するための少なくとも２つのポンプ、該少なくとも２つのポンプと前記少なくとも１つの供給ノズルを相互に連通する出力供給通路、および、前記少なくとも２つのポンプから前記少なくとも１つの供給ノズルまでの流体の通過を選択的に制御するための流量制御要素を有する計量された流体を供給する流体供給システムであって、該流体供給システムは、前記少なくとも２つのポンプの双方からの流体の出力が少なくとも１つの供給ノズルに到達するのを妨げる第１の状態と、前記少なくとも２つのポンプの一方からの流体の出力が前記少なくとも１つの供給ノズルに到達可能としかつ前記少なくとも２つのポンプの他方のポンプからの流体の出力が前記少なくとも１つの供給ノズルに到達するのを妨げる第２の状態と、前記少なくとも２つのポンプの双方から流体の出力が前記少なくとも１つの供給ノズルに到達可能とする第３の状態という少なくとも３つの供給状態を通じて供給する流体の体積を変更するようにした流体供給システムを準備するステップと、
基材を、前記流体供給システムを通過させて流れ方向に搬送するステップと、
各セグメントが、単位長さあたり一定の体積を有し、かつ、流れ方向に所定長さで所定のパターンを形成するように、前記基材に流体を複数のセグメントの形態で塗布するステップとを含み、
前記パターンが、前記少なくとも２つのポンプの一方からの出力として塗布された第１の体積で流体が存在する複数の領域と、前記少なくとも２つのポンプの双方からの出力として塗布され前記第１の体積よりも大きい第２の体積で流体が存在する複数の領域とが含むようにした方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給システムに関し、より詳細には、精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を出力または吐出する２つの別個で独立した回転歯車計量ポンプまたは２つの別個で独立した回転歯車計量ポンプ組の利用を含む新規で改良型のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給システムに関する。詳細には、２つの別個で独立した回転歯車ポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組から吐出される精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を、実際特定の基材上に適切な出力装置またはアプリケーターを通して独立して吐出または出力でき、こうして必要に応じて予め設定された或いは所望のパターンに従って或いは所定の位置において基材上に異なる体積のホットメルト接着剤材料または他の熱可塑性材料が吐出または出力される。更には、２つの別個で独立した回転歯車ポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組からの精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は、また、基材上へのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または出力体積が、例えば２つの別個で独立した回転歯車ポンプの一方のポンプから、または、別個で独立した回転歯車ポンプ組の一方のポンプ組から基材上に吐出または出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または出力体積の事実上２倍となるような形態で効果的に組合わせた体積で出力されるようにできる。
【０００２】
なお、本出願は、2009年7月17日付けの米国特許出願第12/458,620号の一部継続出願であり、その利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
例えば、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を出力または吐出する従来の液体計量システムでは、通常、特定の材料を所定の一定体積で出力または吐出するようにしたものである。出力または吐出された材料は、例えば適切な計量ポンプを用いてポンプマニフォールドを通して、複数の予め設定されたパターンの何れか１つのパターンに従って材料を適切な基材に塗布させるために適切な出力装置またはアプリケーターに接続または連通された１または複数の出口へ圧送される。このような従来の計量システムは通常、可変速度でポンプを駆動してポンプからの所望の出力体積を達成して実際に基材上への材料の所望の塗布を達成するためのモーターを含んでいる。こうして、モーターの駆動速度つまり計量ポンプの駆動速度は、例えば加工中の基材の速度、つまり、基材が例えば出力装置またはアプリケーターを通過する際の該基材の速度に応じて変更することができる。ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料が上に塗布されつつある特定の基材または製品の構造または構成に応じて、材料塗布プロセス中の所定のタイミングでホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の体積出力を迅速に変更できることが望ましい。すなわち、システムは、出力または吐出される材料の体積を容易に増減させることができなくてはならない。ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を様々な基材または製品に塗布する製造システムにおいて、ポンプ駆動モーターの速度を変更することによって出力または吐出される材料の体積を変更可能なシステムもあるが、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料供給計量システムの特性である製品加工速度によっては、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力または吐出体積を必要に応じ或いは望ましく変更するように、ポンプモーター駆動の速度を変更できないこともある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、この技術分野では、計量ポンプの体積出力を上述したように容易かつ急速に変更し、１回の製品加工ランまたは作業中の所定のタイミングおよび／または位置で基材または製品上に塗布するように、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力量または吐出量を必要に応じ或いは望ましく変更できる新規で改良された液体計量システムに対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
既述した目的および他の目的は、本発明の教示および原理に従って、精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を出力または吐出する２つの別個で独立した回転歯車計量ポンプまたは２つの別個で独立した回転歯車計量ポンプ組の利用を含む新規で改良型のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給システムを提供することにより達成される。詳細には、２つの別個で独立した回転歯車ポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組から吐出される精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を、実際特定の基材上に適切な出力装置またはアプリケーターを通して独立して吐出または出力でき、こうして必要に応じて予め設定された或いは所望のパターンに従って或いは所定の位置において基材上に異なる体積のホットメルト接着剤材料または他の熱可塑性材料が結果として吐出または出力される。更には、２つの別個で独立した回転歯車ポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組からの精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は同様に、基材上へのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または出力体積が、例えば２つの別個で独立した回転歯車ポンプの一方のポンプからまたは別個で独立した回転歯車ポンプ組の一方のポンプ組から基材上に吐出または出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または出力体積の事実上２倍となるように有効に組合わされたその体積出力を有することもできよう。
【０００６】
当該アプリケーターシステムを用いた方法およびそれによって製造される物品も同様に開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力、吐出または供給される体積を必要に応じ或いは望ましく変更可能な、本発明の原理および教示に従って構築された、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料用でその可変的出力体積を達成するための新規で改良型の計量システムの第１の実施形態の分解立体図である。
【図２】図１に開示のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料用でその可変的出力体積を達成するための新規で改良型の計量システムの第１の実施形態の組立て図であり、ここでは、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の塗布または供給作業またはサイクル中に基材または製品加工ラインに沿って計量システムの下を通過する基材または製品上へのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または供給に関連させたこのような計量システムの使用が事実上示されている。
【図３】図２に示され、図２のライン３−３に沿って切り取った、可変的体積のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を供給するための本発明の新規で改良型の計量システムの第１の実施形態の断面図である。
【図４】例えば図１〜図３に示す、本発明の新規で改良型の計量システムの第１の実施形態の様々な構造的構成要素およびこのような構造的構成要素間に形成された様々な流路の様々な連通状態を示す概略的回路図である。
【図５】本発明の第２の変形実施形態の計量システムを含む、様々な構造的構成要素およびその間に形成された流体の流れ路の様々な連通状態を示す概略的回路図である。
【図６Ａ】本発明の原理を実施する、本発明の方法および当該計量システムを用いて生産された様々な流体塗布材料パターンを示す。
【図６Ｂ】本発明の原理を実施する、本発明の方法および当該計量システムを用いて生産された様々な流体塗布材料パターンを示す。
【図６Ｃ】本発明の原理を実施する、本発明の方法および当該計量システムを用いて生産された様々な流体塗布材料パターンを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の様々なその他の特徴および付随する利点は、複数の図全体を通して類似の参照番号が類似のまたは対応する部分を示している添付図面との関連において以下の詳細な説明を考慮することによって、より完全に理解されるものである。
【０００９】
ここで図面、特にその図１〜図３を参照すると、本発明の原理および教示に従って構築され、全体として参照番号１００により表わされている新規で改良型の計量システムの第１の実施形態が示されている。より詳細には、本発明の新規で改良型の計量システム１００は、図２から理解されるように、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の塗布または供給作業中に製品生産ラインに沿って出力装置またはアプリケーターの下を基材または製品が通過するにつれて下にある基材または製品上に可変的体積のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を供給するために使用されるべきものである。簡単に言うと、図１から理解されるように、本発明の新規で改良型の計量システムは、流入するホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料をろ過するためのフィルターブロック１０２と、例えば精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を出力するための４つの回転歯車タイプ計量ポンプを含む第１の歯車ポンプ組立体１０４と、同様に例えば精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を出力するための４つの回転歯車タイプ計量ポンプを含む第２の歯車ポンプ組立体１０６と、第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６を用いて出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を適切な出力装置またはアプリケーター組立体１１０へ導くための接着剤マニフォールド１０８と、それ自体以下でより具体的に説明する通り第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６の様々な歯車部材を駆動する接着剤マニフォールド１０８内に配置されている、歯車部材（図示せず）を駆動するために接着剤マニフォールド１０８に連結されたモーター駆動組立体１１２とを含んでいる。第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６の各々を構成する歯車ポンプの詳細な数は、必要に応じ或いは望ましく変更可能である。
【００１０】
図１を参照すると、モーター駆動組立体１１２の出力駆動シャフト（図示せず）は、主駆動歯車１１６が固定的に取りつけられている第１の歯車ポンプ組立体１０４の駆動シャフト１１４に連結されるようになっている。このようにして、モーター駆動組立体１１２の出力駆動シャフト（図示せず）が例えば時計回り（ＣＷ）方向に回転させられた場合、第１の歯車ポンプ組立体１０４の駆動シャフト１１４および主駆動歯車１１６も同様に、矢印Ａを用いて指示されている通り時計回り（ＣＷ）方向に回転させられる。第１の歯車ポンプ組立体１０４の主駆動歯車１１６の外周には、既定数の歯車の歯１１８が設けられ、接着剤マニフォールド１０８には回転シャフト１２１上に取付けられたアイドラー歯車が設けられ、一方第２の歯車ポンプ組立体１０６には被動歯車１２２が設けられ、アイドラー歯車１２０と被動歯車１２２の外周には同様に既定数の歯車の歯１２４、１２６が設けられている。従って、図２、３を参照すると、第１の歯車ポンプ組立体１０４が、接着剤マニフォールド１０８の上部表面部分１２８の上に固定的に、ただし取外し可能な形で取付けられている場合、そして第２の歯車ポンプ組立体１０６が接着剤マニフォールド１０８の左側壁部分１３０の上に固定的に、ただし取外し可能な形で取付けられている場合、第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６の駆動および被動歯車１１６、１２２は、接着剤マニフォールド１０８のアイドラー歯車１２０と噛合しており、こうして矢印Ｂ、Ｃを用いてそれぞれに示されているように、第１の歯車ポンプ組立体１０４の駆動歯車１１６の時計回り方向（ＣＷ）の回転は実際に接着剤マニフォールド１０８上のアイドラー歯車１２０の反時計回り方向（ＣＣＷ）の回転そしてそれ自体第２の歯車ポンプ組立体１０６の被動歯車１２２の時計回り方向（ＣＷ）回転を結果としてもたらし、これにより、第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６はホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を圧送できることになる。
【００１１】
更に、接着剤マニフォールド１０８上での第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６の取付が独立して取外し可能であることの結果として、歯車ポンプ組立体１０４、１０６の各々は、修理、メンテナンスを目的として、または歯車ポンプ組立体１０４、１０６のうちの特定の１組立体を例えば異なる体積出力定格を有する異なる歯車ポンプ組立体と交換するために、歯車ポンプ組立体１０４、１０６のうちのもう１つの組立体との関係において接着剤マニフォールド１０８から独立した形で取り外されてよい。更に、第１の歯車ポンプ組立体１０４の主駆動歯車が所定の数の外部歯車歯１１８を有する結果として、そして同様に接着剤マニフォールド１０８のアイドラー歯車および第２の歯車ポンプ組立体１０６の被動歯車１２２が同様に所定の数の車歯の歯１２４、１２６を有する結果として、駆動歯車１１６の駆動歯１１８とアイドラー歯車および被動歯車１２０、１２２の歯１２４、１２６の間に所定の駆動比が実際に確立され、こうして歯車ポンプ組立体１０４、１０６は所定の体積出力定格を有することになる。しかしながら、更に、歯車ポンプ組立体１０４、１０６の一方または双方に異なる数の歯車歯１１８、１２６を有する異なる駆動および被動歯車１１６、１２２を具備することによって歯車ポンプ組立体１０４、１０６のうちの特定の１組立体の体積出力定格を、変更または修正してよく、このことにより次に、実際、第１または第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６の特定の駆動歯車１１６と被動歯車１２２の間ならびに接着剤マニフォールド１０８のアイドラー歯車１２０との関係において事実上定義された駆動歯車比が変更または修正されると考えられる。第１の歯車ポンプ組立体１０４上により大きいまたはより小さい駆動歯車１１６が取付けられたか、或いは第２の歯車ポンプ組立体１０６上により大きいまたはより小さい被動歯車１２２が取付けられたかに応じて、接着剤マニフォールド１０８上のアイドラー歯車１２０の角度的および線形配置を、スロット付きアームまたはブラケット１２３を用いて変更してもよい。
【００１２】
最後に、図１に示す様々な構成要素の構造に関して、フィルターブロック１０２が、接着剤マニフォールド１０８のアイドラー歯車１２０のある端部とは反対側の端部上に取付けられるよう適応されているという点が指摘される。接着剤マニフォールド１０８のこのような反対側端部上でのフィルターブロック１０２の取付けに対応するため、接着剤マニフォールド１０８には、一体型取付ブロック１３２が設けられており、適切な取付け用ボルト（図示せず）を受入れる或いは収容するために取付ブロック１３２の上部フランジ部分１３８に一対の小孔１３４、１３６が形成されている。同様に、フィルターブロック１０２の側壁部分または面１４０には、取付け用ボルト（図示せず）を受入れる或いは収容する一対の小孔１４２、１４４が設けられている。更にフィルターブロック１０２の側壁部分または面１４０には、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給源（図示せず）から接着剤マニフォールド１０８へホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を供給するための実質的に梨形の第１の出口通路１４６と、再循環されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を接着剤マニフォールド１０８からフィルターブロック１０２へ帰還できるように導くための実質的に梨形の第２の入口通路１４８が設けられている。こうして、再循環されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は再びフィルターブロック１０２から出口通路１４６によって外向きに誘導され得ることになる。
【００１３】
以上で指摘した通り、歯車ポンプ組立体対１０４、１０６の各々は、それぞれに既定数の歯車ポンプ１５０、１５２を含む。示されている実施形態においては、歯車ポンプ組立体１０４、１０６の各々を構成する歯車ポンプ１５０、１５２の数は、４であるが、この数は、特定の基材または製品加工ラインに関連して所望または所要の通り、４を超えるかまたは４未満でもあり得る。ここで、図３を参照して、図２に概略的に示す製品加工ライン１５６に沿って出力装置またはアプリケーター１１０の下を搬送されている基材または製品１５４上で吐出または出力されるように、第１と第２の歯車ポンプ組立体１０４、１０６の歯車ポンプ１５０、１５２の各々から、接着剤マニフォールド１０８を通るおよび出力装置またはアプリケーター１１０を通る流体の流れの経路について以下で論述する。より詳細には、図３を参照すると、接着剤マニフォールド１０８が、その上部表面部分１２８上に固定的にただし取外し可能な形で取付けられその歯車ポンプの１つ１５０を含む第１の歯車ポンプ組立体１０４を有するものとして示されており、一方その歯車ポンプの１つ１５２を含む第２の歯車ポンプ組立体１０６はその側壁部分１３０上に固定的にただし取外し可能な形で取付けられている。接着剤マニフォールド１０８には、フィルターブロック１０２に形成されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給側出口通路１４６に連通されている軸方向に延在する流体供給通路１５８が設けられ、同様に、フィルターブロック１０２に形成されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料入口通路１４８に連通されている軸方向に延在する流体の戻りまたは再循環通路１６０も具備されている。
【００１４】
図１を参照すると、それぞれに歯車ポンプ組立体１０２、１０４に組込まれている駆動歯車１１６および被動歯車１２２は、図１、３に示す回転シャフト１１４、１６４に夫々取付けられており、かつ、接着剤マニフォールド１０８の回転シャフト１２１のアイドラー歯車１２０との噛合を通じて駆動モーター組立体１１２によって駆動される。シャフト１１４、１６４には、接着剤マニフォールド１０８内に配置されている駆動歯車１６６、１６８が固定されている。駆動歯車１６６、１６８は、それぞれ歯車ポンプ１５０、１５２の各々内に配置された歯車列組立体の歯車ポンプ被動歯車１７０、１７２と噛合している。こうして、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は、フィルターブロック１０２の供給側出口通路１４６から接着剤マニフォールド１０８の供給通路１５８内へ、そして接着剤マニフォールド１０８内部で上向きに歯車ポンプ組立体１０４の下部または底面部分内に延在する接続用流体供給通路１７４を介して、例えば接着剤マニフォールド駆動歯車１６６の外周を包囲する環境空間内に供給される。図３から理解されるように、接着剤マニフォールド１０８内に、そして歯車ポンプ組立体１０６の右側端部分内に類似の接続用流体供給通路（図示せず）が設けられており、接着剤マニフォールド駆動歯車１６８の外周を包囲する環状空間内にホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料が導入される。
【００１５】
歯車ポンプ１５０内に内部的に配置され歯車ポンプ被動歯車１７０を含む歯車列の流体の出力は、歯車ポンプ組立体１０４を通って下向きに延在する第１の垂直出力供給通路１７６と第１の垂直出力供給通路１７６の下流側端部に連通されかつ接着剤マニフォールド１０８内に形成されている第２の垂直出力供給通路１７８を介して、歯車ポンプ１５０から外向きに導かれる。第２の垂直出力供給通路１７８の下流側端部は、接着剤マニフォールド１０８内に形成されている第３の水平出力供給通路１８０の上流側端部に連通されており、第３の水平出力供給通路１８０の下流側端部は出力装置またはアプリケーター１１０内に形成されている第４の水平出力供給通路１８２の下流側端部に連通されている。第５の垂直出力供給通路１８４は、その上流側端部分が第４の水平出力供給通路１８２の下流側端部分に連通されており、第５の垂直出力供給通路１８４の下流側端部分は、同様に出力装置またはアプリケーター１１０内に形成されている第６の水平出力供給通路１８６の上流側端部分に連通されている。
【００１６】
第６の水平出力供給通路１８６の下流側端部分は、以下にその詳細な構造を説明する第１の電気制御式ソレノイド制御弁組立体１９０を介して出力装置またはアプリケーター１１０の下側部分上に配置された供給ノズル部材１８８に連通されている。電気制御式ソレノイド制御弁組立体１９０は、第７の垂直出力供給通路１８７および供給ノズル部材１８８の出口ポートに実際に通じる第８の水平出力供給通路１８９を介して実際に連通されている。最後に、詳細に後述するように、第６の水平出力供給通路１８６の下流側端部によって、同様に第１の圧力逃し弁組立体１９１に連通される、電気制御式ソレノイド制御弁組立体１９０および供給ノズル部材１８８に導く方向のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給流れとは反対の方向でのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の戻り流れが実際に形成されることが理解されよう。
【００１７】
同様に、歯車ポンプ１５２内に内部的に配置され歯車ポンプ被動歯車１７２を含む歯車列の流体の出力は、歯車ポンプ組立体１０６を通って水平方向に延在する第１の水平出力供給通路１９２と、該第１の水平出力供給通路１９２の下流側端部に連通されかつ接着剤マニフォールド１０８内に形成されている第２の水平出力供給通路１９４を介して、歯車ポンプ１５２から外向きに導かれる。第２の水平出力供給通路１９４の下流側端部は、同様に接着剤マニフォールド１０８内に形成されている第３の垂直出力供給通路１９６の上流側端部に連通されており、第３の垂直出力供給通路１９６の下流側端部は接着剤マニフォールド１０８内に形成された第４の水平出力供給通路１９８の下流側端部に連通されている。出力装置またはアプリケーター１１０の上部左側中央部分に形成された第５の水平出力供給通路２００は、その上流側端部分が第４の水平出力供給通路１９８の下流側端部分に連通されており、第６の垂直出力供給通路２０２はその下流側端部分が、第５の水平出力供給通路２００の下流側端部分に連通されている。第６の垂直出力供給通路２０２の第１の中間区分は、出力装置またはアプリケーター１１０に形成された第４の水平出力供給通路１８２の中間区分を事実上迂回するかまたはそのまわりに経路をとっていることがわかり、一方第６の垂直出力供給通路２０２の第２の中間区分は、第２の圧力逃し弁組立体２０６に連通されている第７の垂直配向型戻り通路２０４と、後述する電気制御式ソレノイド制御弁組立体２１０を介して出力装置またはアプリケーター１１０に形成されている第５の垂直出力供給通路１８４に連通されるように適応されている第８の水平出力供給通路２０８とに分かれる。このようにして、ポンプ１５２由来のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力供給も同様に、歯車ポンプ１５２から出力装置またはアプリケーター１１０の下側部分上に配置された供給ノズル部材１８８まで流れることができる。
【００１８】
最後に、以上で指摘した通り、ここで電気制御式ソレノイド制御弁組立体１９０、２１０について簡単に説明する。出力装置またはアプリケーター１１０には２つのボア２１２、２１４が設けられており、このボア内に、ボール弁部材２１６、２１８を含む弁機構が配置されるように適応されている。ボール弁部材２１６、２１８は、それらがその閉鎖位置に配置されている場合に弁座部材２２０、２２２の下側部分と係合するように適応されており、更に、ボール弁部材２１６、２１８は垂直配向型バルブステム２２４、２２６の下部端部分上に固定的に取付けられている。バルブステム２２４、２２６の上部端部分は、ピストン部材２２８、２３０内に固定的に取付けられ、ピストン部材２２８、２３０は通常、コイルバネ２３２、２３４を用いてその上昇位置つまり最上の位置に向かって付勢されるかまたは支えられる。電気制御式ソレノイド制御弁組立体１９０、２１０は更に、ソレノイドアクチュエーター２３６、２３８と制御用空気入口ポート２４０、２４２を含む。制御用空気入口ポート２４０、２４２の各々は、ソレノイドアクチュエーター２３６、２３８内に内部的に配置されているが明確さを期して図示しない流体通路を用いて、一対の制御用空気出口ポート２４４、２４６、２４８、２５０に連通されている。制御用空気出口ポート２４４、２４６、２４８、２５０は、ソレノイドアクチュエーター２３６、２３８の各々をそれぞれ弁組立体１９０、２１０のピストンハウジング２５２、２５４に連通させており、ソレノイドアクチュエーター２３６、２３８はそ内に配置されているが明確さを期して図示しない適切な弁機構を含み、これらの機構がそれぞれ、制御用空気入口ポート２４０、２４２から制御用空気出口ポート２４４、２４６、２４８、２５０への流入制御用空気の流れを制御することになる。
【００１９】
このようにして、制御用空気は、実際には、ピストン部材２２８、２３０の各々の上面部分または下面部分に作用し、こうして、それ自体その弁座２２０、２２２との関係においてボール弁部材２１６、２１８の配置を制御するピストン部材２２８、２３０の垂直配置を制御することができる。従って、ボール弁部材２１６、２１８は、それぞれ供給ノズル部材１８８に向かうホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の流れを防止する閉鎖状態と、供給ノズル部材１８８に向かうホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の流れを可能にする開放状態とを選択的に作り出す。最後に、一対の消音器２５６、２５８および２６０、２６２が制御用空気入口２４０、２４２の各々に接続されており、こうして閉鎖位置と開放位置の間でボール弁部材２１６、２１８をそれぞれに移動させるためピストン部材２２８、２３０がその上部位置と下部位置の間で移動する際に排出される制御用空気の音が効果的に消される。
【００２０】
本発明の新規で改良型の計量システム１００の第１の実施形態の構造的構成要素の実質的に全てを説明したが、ここで、図４、２を参照しながら、本発明の新規で改良型の計量システムの作動について簡単に記す。図４を参照すると、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は、フィルターブロック１０２内を通るために適切なサプライ源Ｓから新規で改良型の計量システム１００の第１の実施形態内に供給される。フィルターブロック１０２から、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は第１と第２の歯車ポンプ１５０、１５２に供給され、歯車ポンプ１５０由来のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力供給は、図３に関連して開示、説明した様々な出力供給通路に沿って、第１の電気制御式ソレノイド制御弁１９０によって供給ノズル部材１８８に向かって導かれる。同様に、歯車ポンプ１５２由来のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力供給は、図３に関連して開示、説明した様々な出力供給通路に沿ってかつ第２の電気制御式ソレノイド制御弁２１０によって供給ノズル部材１８８に向かって導かれる。例えば、第２の電気制御式ソレノイド制御弁２１０がその閉鎖位置に移動すると、歯車ポンプ１５２からのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力供給は事実上停止され、逃し弁２０６を通して外部に導かれるよう流路２０４内へ、そして図３に示す戻り経路または再循環経路１６０内に、そして再びフィルターブロック１０２内へと輸送される。同様に、例えば第１の電気制御式ソレノイド制御弁１９０がその閉鎖位置に移動すると、歯車ポンプ１５０、１５２の双方からのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力供給は事実上遮断され、逃し弁１９１、２０６を通して外に導かれるよう流路１８６、２０４内へ、そして図３に示す戻しまたは再循環経路１６０内にそして再びフィルターブロック１０２内へと輸送される。
【００２１】
更に、本発明の原理および教示に従って構築された新規で改良型の計量システム１００を用いると、図２、３に示すように、基材または製品１５４上にホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を供給、吐出または塗布するための供給ノズル部材１８８からの出力または供給は、事実上３つの作動状態を達成することができる。第１の状態はオフ状態であり、この場合、例えば、既述したように、第１の電気制御式ソレノイド制御弁１９０はその閉鎖位置に移動しており、供給ノズル部材１８８からのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力はゼロであり、ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の全てが遮断され、逃し弁１９１、２０６および戻しまたは再循環経路を通ってフィルターブロック１０２まで戻るように輸送される。第２の状態は事実上第１の部分体積状態を構成し、ここでは、第１の電気制御式ソレノイド制御弁１９０はその開放位置に移動しているが、第２の電気制御式ソレノイド制御弁２１０はその閉鎖位置に移動している。第１の歯車ポンプ１５０を用いて出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力体積だけが、その下にある基材または製品１５４上への塗布のために、供給ノズル部材１８８まで導かれる。第３の状態は事実上完全または組合せ体積状態を構成し、ここでは、第１と第２の電気制御式ソレノイド制御弁１９０、２１０の双方がその開放位置に移動し、こうして歯車ポンプ１５０、１５２の双方を用いて出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力体積が、下にある基材または製品１５４上への塗布のために供給ノズル部材１８８まで導かれている。
【００２２】
更に続行すると、図４内で概略的に示されている通り歯車ポンプ１５０の出力端と第１の電気制御式ソレノイド制御弁１９０の間に配置された１つの位置に配置されるように、出力装置またはアプリケーター１１０の上に第３の電気制御式ソレノイド制御弁２６４を効果的に取付けることができる。このようにして、本発明の新規で改良型の計量システム１００は、事実上第２の部分体積状態を構成する第４の作動状態がシステム１００に効果的に付与されることから、より柔軟でかつ実用的なものとなる。
【００２３】
この作動状態によると、第１の電気制御式ソレノイド制御弁１９０は、その開放位置に移動しているが、第３の電気制御式ソレノイド制御弁２６４はその閉鎖位置に移動している。従って、第２の歯車ポンプ１５２を用いて出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の出力体積のみが、下にある基材または製品１５４上への塗布のため供給ノズル部材１８８まで導かれている。当然のことながら、第３の完全または組合せ体積作動状態を達成することが再び所望される場合には、第１、第２および第３の電気制御式ソレノイド制御弁１９０、２１０、２６４の３つ全てをその開放位置に確実に移動させなくてはならない。更にまた、明細書および図面はそれぞれ様々な歯車ポンプ１５０、１５２を含む２つの歯車ポンプ組立体１０４、１０６の提供のみに向けられてきたが、追加の歯車ポンプを含む追加の歯車ポンプ組立体をシステム１００内に組込むことも当然可能であり、このような追加の歯車ポンプ組立体、それに付随する歯車ポンプ、電気制御式ソレノイド制御弁および逃し弁は図４内に仮想線で示されている。
【００２４】
再び図２を参照すると、計量システム１００を用いて本発明の原理および教示に従って、付加的な作動条件を達成できることが理解されよう。歯車ポンプ組立体１０４、１０６の各々が例えば、図１に開示されているような並置された４つの歯車ポンプ１５０、１５２を含むことを想起しておくべきである。明確さを期して、また本発明の計量システム１００の追加の作動条件を例示するために、各歯車ポンプ組立体１０４、１０６の４つの歯車ポンプは、参照番号１５０−１、１５０−２、１５０−３、１５０−４、１５２−１、１５２−２、１５２−３、１５２−４にて指示されている。更に、歯車ポンプ１５０−１、１５０−２、１５０−３、１５０−４、１５２−１、１５２−２、１５２−３、１５２−４の各々には第１と第２の電気制御式ソレノイド制御弁が接続されており、弁は相応して参照番号２３６−１、２３６−２、２３６−３、２３６−４、２３８−１、２３８−２、２３８−３、２３８−４にて指示されている。システム内に第３の電気制御式ソレノイド制御弁２６４を内蔵する場合には、このような弁をそれぞれに提供することも可能であるが、図２には示されていない。更に、第１と第２の歯車ポンプ１５０−１、１５０−２、１５０−３、１５０−４、１５２−１、１５２−２、１５２−３、１５２−４を横並びに配置することによって、その下にある基材または製品上への、図２には示されていないが図３で示されている、供給ノズル部材１８８と類似した適切に個別である供給ノズル部材からのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料が横並びに塗布され、こうして、基材１５４上にホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料が横並びに配置された複数のレーン状に延在する或いは長手方向に延在するストリップ２６６、２６８、２７０、２７２が効果的に形成される。
【００２５】
従って、下にある製品または基材上に塗布されるホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の全体幅は変更可能である。すなわち、例えば本発明の計量システム１００の様々な作業状態に関連して既述したように、第１の電気制御式ソレノイド制御弁２３６−１、２３６−２、２３６−３、２３６−４を制御することによって、供給ノズル部材１８８のうちの特定の１つに対する出力が閉鎖または開放されたか否かに応じて、この全体幅は、参照番号２７４で示すように、４本のレーン２６６、２６８、２７０、２７２全てを横断して延在するようにできる。或いは参照番号２７６で示すように、２本の中央レーン２６８、２７０のみを横断して延在させることによって、事実上これを狭めることもできる。更に、供給ノズル部材１８８の各々から発出されホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の特定の１つのレーンまたはストリップ２６６、２６８、２７０、２７２の内部で基材または製品１５４上に塗布された特定の体積を、同様に既述したように、部分体積状態の１つから組合せ完全体積状態まで変動させることも同様に可能である。最後に、電気制御式ソレノイド制御弁組立体２３６−１、２３６−２、２３６−３、２３６−４、２３８−１、２３８−２、２３８−３、２３８−４を用いて制御される回転歯車ポンプ１５０−１、１５０−２、１５０−３、１５０−４、１５２−１、１５２−２、１５２−３、１５２−４に関連して、または回転歯車ポンプ１５０−１、１５０−２、１５０−３、１５０−４、１５２−１、１５２−２、１５２−３、１５２−４と電気制御式ソレノイド制御弁組立体２３６−１、２３６−２、２３６−３、２３６−４、２３８−１、２３８−２、２３８−３、２３８−４のその他の組合せに関連して、例えばレーン２６６、２６８、２７０、２７２のうちのいくつかの中にのみそして所定の時点でのみホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を塗布させるように、他の動作モードを達成することも同様に可能であることが容易に理解されよう。
【００２６】
ここで最後に図５を参照すると、同様に本発明の原理および教示に従って構築され、全体として参照番号３００により示されている新規で改良型の計量システムの第２の実施形態が示されている。最初に、例えば図２、３に示す新規で改良型の計量システムの第１の実施形態１００の様々な構成要素に対応する、図５に開示す新規で改良型の計量システムの第２の実施形態３００の様々な構成要素は、それらが３００番代であることを除いて、対応する参照番号にて指示されている。更に、新規で改良型の計量システム１００、３００の第１と第２の実施形態の類似性および類似点は容易に理解されるので、新規で改良型の計量システムの第２の実施形態３００の詳細な説明は、簡潔さを期して省略されるものとする。従って、新規で改良型の計量システム１００と、新規で改良型の計量システムの第２の実施形態３００との差異についてのみ説明する。より詳細には、本発明の新規で改良型の計量システムの第１と第２の実施形態１００、３００の主要な差異は、新規で改良型の計量システムの第１の実施形態１００では、供給ノズル部材１８８の各々に向かうホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の流体の流れは、２つの異なるポンプ組立体１０４、１０６を構成する２つの別個のポンプ組に配置された個別のポンプ１５０、１５２によって導かれているが、新規で改良型の計量システムの第２の実施形態３００では、供給ノズル部材３８８−１、３８８−２の各々に向かうホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の流体の流れは、例えば単一のポンプ組立体３０４を構成する同じポンプ組内に配置された２つの別個のまたは個別のポンプ３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４から導かれている点である。
【００２７】
図５を参照すると、ポンプ組立体３０４の個別のポンプは参照番号３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４にて指示されており、ポンプ組立体３０４の個別のポンプ３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４に接続された圧力逃し弁は、参照番号１９１−１、１９１−２、１９１−３、１９１−４にて指示されている。同様に、個別のポンプ３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４と接続され、ポンプ３９０−１、３９０−２、３９０−３、３９０−４から供給ノズル部材３８８−１、３８８−２に向かう流体の出力を流体的に制御する電気制御式ソレノイド制御弁組立体は、参照番号３９０−１、３９０−２、３９０−３、３９０−４にて指示されている。従って、新規で改良型の計量システムの第１の実施形態１００と類似の一般的な要領で、電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−１、３９０−２の双方が閉鎖されている場合、回転歯車ポンプ３５０−１、３５０−２由来のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を含むいかなる流体の流れも供給ノズル部材３８８−１に出力されず、従ってホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は圧力逃し弁１９１−１、１９１−２を介して、図５に示されていないフィルターブロックに再循環し戻される。従って、計量システム３００のこの作動段階は、明らかに第１のまたはオフ作動状態を構成する。電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−１が開放しているが電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−２が閉鎖されている場合には、ポンプ３５０−１由来のホットメルト接着剤またはその他の熱可塑性流体の出力流れのみが、下にある基材または製品上への塗布のために供給ノズル部材３８８−１に向かって導かれる。従って計量システム３００のこの作動段階は、第２の状態または第１の部分体積作動状態を構成する。
【００２８】
反対に、電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−２が開放しているが電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−１が閉鎖されている場合には、ポンプ３５０−２由来のホットメルト接着剤またはその他の熱可塑性流体の出力流れのみが、下にある基材または製品上への塗布のために供給ノズル部材３８８−１に向かって導かれる。従って計量システム３００の作動のこの段階は、第３の状態または第２の部分体積作動状態を構成する。ポンプ３５０−１、３５０−２からの出力流れが流体通路３８７−１、３８７−２に沿って共通または平衡流路３８９−１内に導かれる。最後に、電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−１、３９０−２の双方が開放されている場合には、回転歯車ポンプ３５０−１、３５０−２の双方からのホットメルト接着剤またはその他の熱可塑性流体の出力流れが、下にある基材または製品上への塗布のために供給ノズル部材３８８−１に向かって導かれる。従って計量システム３００のこの作動段階は、第４の状態または完全体積作動状態を構成する。電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−３、３９０−４を用いて制御される回転歯車ポンプ３５０−３、３５０−４に関連して、または回転歯車ポンプ３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４と電気制御式ソレノイド制御弁組立体３９０−１、３９０−２、３９０−３、３９０−４のその他の組合せに関連して、その他の動作モードを達成することも同様に可能であることが、容易に理解されよう。
【００２９】
こうして、本発明の原理および教示に従って、精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を出力または吐出する２つの別個で独立した回転歯車計量ポンプまたは２つの別個で独立した回転歯車計量ポンプ組の利用を含む新規で改良型のホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の供給システムが提供される。詳細には、２つの別個で独立した回転歯車ポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組から吐出される精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を、実際に特定の基材上に適切な出力装置またはアプリケーターを通して独立して吐出または出力でき、こうして必要に応じて予め設定された或いは所望のパターンに従って或いは所定の位置において基材上に異なる体積のホットメルト接着剤材料または他の熱可塑性材料が結果として吐出または出力される。更には、２つの別個で独立した回転歯車ポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組からの精確に計量されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料は同様に、効果的に組合わされたその体積出力を有していてよい。このようにして、基材上へのホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または出力体積は、例えば２つの別個で独立した回転歯車ポンプの一方のポンプから或いは２つの別個で独立した回転歯車ポンプ組の一方のポンプ組から基材上に吐出または出力されたホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料の吐出または出力体積の事実上２倍となってよい。
【００３０】
当該システムは、基材およびそれに塗布された材料を有する物品の製造方法を実施するために使用される。このような方法においては、計量型流体供給システム１００が提供される。このシステムは、供給すべき流体の供給源、少なくとも１つの供給ノズルを有する出力装置およびサプライから少なくとも１つの供給ノズルまで流体を圧送するための少なくとも２つのポンプを有する。
【００３１】
この少なくとも２つのポンプは少なくとも１つの供給ノズルと近接近状態にある。出力供給通路は、少なくとも２つのポンプと少なくとも１つの供給ノズルを相互に連通し、流体制御要素は、少なくとも２つのポンプから少なくとも１つの供給ノズルまでの流体の通過を選択的に制御する。
【００３２】
供給システムは、少なくとも２つのポンプの双方からの流体の出力が少なくとも１つの供給ノズルに到達するのを妨げられている第１の状態と、少なくとも２つのポンプのうちの１つからの流体の出力が少なくとも１つの供給ノズルに到達できるようになっておりかつ少なくとも２つのポンプのうちのもう一方のポンプからの流体の出力が少なくとも１つの供給ノズルに到達するのを妨げられている第２の状態と、少なくとも２つのポンプの双方から流体の出力が少なくとも１つの供給ノズルに到達できるようになっている第３の状態という少なくとも３つの供給状態のために構成されている。
【００３３】
この方法は更に、基材を、流体供給システムを通過して流れ方向に搬送するステップと流体を複数のセグメントの形で基材に塗布するステップを含む。各々のセグメントは、一単位長あたり一定の体積を有し流れ方向に一定長で塗布を受けて１つのパターンを画定する。このパターンには、少なくとも２つのポンプのうちの１つからの出力として塗布された第１の体積で内部に流体が存在する少なくともいくつかの領域と、少なくとも２つのポンプの双方からの出力として塗布された第１の体積よりも大きい第２の体積で内部に流体が存在する少なくともいくつかの領域が含まれている。
【００３４】
例示的パターンは、図６Ａ−６Ｃに示されている。図６Ａでは、植木箱パターン４００が示されており、ここでは、第１の流体体積は４０２として示されている領域内に存在することができ、第２の流体体積は参照番号４０４にて指示される領域内に存在することができる。当業者には理解されるように、領域４０４を領域４０２、４０４の双方の体積で形成でき、或いは例示されている通り領域４０４の体積のみで形成することもできる。
【００３５】
図６Ｂでは、梯子パターン５００が示されている。このパターンでは、第１の流体体積は、参照番号５０２にて指示され領域内に存在することができ、第２の流体体積は５０４と示された領域内に存在し得る。５０６と示された領域を第１の流体体積で、または第２の流体体積で、或いは第１と第２の流体体積で形成可能であることが理解されよう。或いは、何れかの領域に流体が不足することもある。
【００３６】
図６Ｃでは、縞模様のパターン６００が示されている。このパターンでは、参照番号６０２にて指示されている流れ方向に細長い形で、第１の流体体積または第２の流体体積または第１と第２の流体体積が塗布されている。参照番号６０４にて指示される領域内では、領域６０２内に存在しない体積の何れかを塗布でき、或いは所望の場合領域６０２に存在する体積の何れかを抑制するか或いは塗布されないようにすることもできる。
【００３７】
こうして、少なくとも基材上の一部の領域内で流体が全く存在しなくてもよいことが理解されよう。同様に、第１と第２の体積の何れか一方または双方の中の流体が、流れ方向または横断方向または流れ方向と横断方向の双方に連続しないようにしてもよい。
【００３８】
流体は、接触（例えばスロットコーティング）塗布または非接触塗布（例えばスプレーコーティング）塗布を含めた様々なプロセスで塗布可能である。
【００３９】
好ましい方法において、計量型流体供給システムは、少なくとも２つの供給ノズルと、第１と第２の流体体積と結びつけられた少なくとも２つのポンプを含む。このような方法において、通路はマニフォールド内、好ましくは膨張不能である非屈曲性マニフォールド内に配置される。
【００４０】
この方法を実施する上で、流体の体積を、流れ方向で１セグメントの少なくとも所定の長さにわたり単位長さ毎に増大させることができ、横断方向で複数のセグメントの少なくとも所定の長さにわたり単位長さ毎に増大させることができる。
【００４１】
この方法は同様に、基材および流体全体にわたり部材、例えば可撓性部材（例えば、織布、不織布またはその他の布地様の部材）を適用するステップも含むことができる。そして、この方法を用いて物品を形成することが可能である。
【００４２】
以上の教示に照らして、本発明の数多くの変形形態および修正が可能であることは理解されよう。従って、添付の特許請求の範囲内で本明細書中で具体的に説明したもの以外の形で本発明を実施してもよいということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００４３】
１００    計量システム
１０２    フィルターブロック
１０４    第１の歯車ポンプ組立体
１０４    内部で上向きに歯車ポンプ組立体
１０４    歯車ポンプ組立体
１０６    第２の歯車ポンプ組立体
１０８    接着剤マニフォールド
１１０    出力装置またはアプリケーター
１１２    モーター駆動組立体
１１４    回転シャフト
１１６    駆動歯車
１１６    特定の駆動歯車
１１６    小さい駆動歯車
１１６    駆動歯車
１１８    既定の数の外部歯車歯
１１８    駆動歯
１２０    アイドラー歯車
１２１    回転シャフト
１２２    被動歯車
１３２    取付ブロック
１３４    小孔
１３６    小孔
１３８    上部フランジ部分
１４０    側壁部分または面
１４２    小孔
１４４    小孔
１４６    第１の出口通路
１４８    第２の入口通路
１５０    第１の歯車ポンプ
１５２    歯車ポンプ
１５４    基材または製品
１５６    製品加工ライン
１５８    供給通路
１６０    再循環通路
１６６    接着剤マニフォールド駆動歯車
１６８    接着剤マニフォールド駆動歯車
１７０    歯車ポンプ被動歯車
１７２    歯車ポンプ被動歯車
１７４    接続用流体供給通路
１７６    第１の垂直出力供給通路
１７８    第２の垂直出力供給通路
１８０    第３の水平出力供給通路
１８２    第４の水平出力供給通路
１８４    第５の垂直出力供給通路
１８６    第６の水平出力供給通路
１８７    第７の垂直出力供給通路
１８８    供給ノズル部材
１８９    第８の水平出力供給通路
１９０    第１の電気制御式ソレノイド制御弁
１９２    第１の水平出力供給通路
１９４    第２の水平出力供給通路
１９６    第３の垂直出力供給通路
１９８    第４の水平出力供給通路
２００    第５の水平出力供給通路
２０２    第６の垂直出力供給通路
２０４    第７の垂直配向型戻り通路
２０６    逃し弁
２１０    気制御式ソレノイド制御弁組立体
２１０    第２の電気制御式ソレノイド制御弁
２１２    ボア
２１４    ボア
２１６    ボール弁部材
２１８    ボール弁部材
２２０    弁座
２２２    弁座
２２４    バルブステム
２２６    バルブステム
２２８    ピストン部材
２３０    ピストン部材
２３２    コイルバネ
２３４    コイルバネ
２３６    ソレノイドアクチュエーター
２３８    ソレノイドアクチュエーター
２４０    制御用空気入口ポート
２４２    制御用空気入口ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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