(57)【要約】ホットメルト接着剤を吐出するシステム１０は、出口１０２につながる流路１００を有する接着剤ディスペンサー７８を備える。このシステムは、流路１００に流体接続されている供給導管７２と、固体接着剤の細長く柔軟な要素１２を供給導管内に供給するように構成されている供給機構４６とを更に備える。このシステムは、供給導管７２の少なくとも一部に沿って配置され、供給導管内に供給される細長く柔軟な要素の一部を溶融することにより、供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成する第１の加熱素子８２を更に備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットメルト接着剤を吐出するシステムであって、
出口につながる流路を有する接着剤ディスペンサーと、
前記流路に流体接続されている供給導管と、
固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素を前記供給導管内に供給するように構成されている供給機構と、
前記供給導管の少なくとも一部に沿って配置され、前記供給導管内に供給される前記細長く柔軟な要素の一部を溶融することにより、前記供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成する第１の加熱素子と、
前記流路内において開位置と閉位置との間で移動するように取り付けられる弁部材であって、前記弁部材が前記閉位置にある場合、前記システム内に流体圧力を蓄積させる弁部材と、
を備える、システム。
【請求項２】
前記第１の加熱素子は、前記供給導管の少なくとも一部の周りに巻かれたヒーターケーブルを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記供給導管と前記流路との間の第２の加熱素子を備える熱交換装置であって、前記液体接着剤を接着結合用途に好適な塗布温度まで加熱するように構成されている熱交換装置を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記熱交換装置と前記接着剤ディスペンサーとの間のマニホールドであって、前記液体接着剤を前記塗布温度に維持するように構成されている第３の加熱素子を備えるマニホールドを更に備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記マニホールド内の流体圧力を検知するように構成され、前記供給機構のフィードバックコントローラーに結合されている圧力センサーを更に備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムの少なくとも一部の内側の液体接着剤の圧力を検知するように構成されている圧力センサーと、
前記圧力センサーと通信し、前記供給機構を制御するように構成されているコントローラーと、
を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記細長く柔軟な要素は、紐状体、平坦な帯状体を更に含む、又はスプールの形態である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記細長く柔軟な要素は、前記固体ホットメルト接着剤を覆い、前記固体ホットメルト接着剤を環境から保護する被覆材料を更に含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記被覆材料は、溶融性ポリマーを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記或る供給量の液体接着剤の一部は、前記細長く柔軟な要素の一部の周囲で固化することにより、前記供給導管の少なくとも一部の内側に環状の栓を形成する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記供給機構は、
前記細長く柔軟な要素を供給し前進させるために前記細長く柔軟な要素に摩擦係合するように構成されている少なくとも１つのローラーと、
前記少なくとも１つのローラーに作動可能に結合されているモーターと、
を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システム内の液体接着剤の圧力が所定の圧力レベルになったとき、前記モーターと前記少なくとも１つのローラーとを選択的に係脱させるように構成されているトルク制限機構を更に備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのローラーは、前記細長く柔軟な要素の異なる部分に係合して、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させるように配置される１組のローラーを更に含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記１組のローラーのうちの一方のローラーは従動ローラーであり、前記１組のローラーのうちの他方のローラーはアイドラローラーである、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記供給機構の第１の部分の下流に配置される第１の端部と、前記供給機構の第２の部分の上流に配置される第２の端部とを有するチューブであって、前記第１の端部と前記第２の端部との間に、前記細長く柔軟な要素を受け入れて通過させることができる大きさの内腔を有するチューブを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記供給機構の前記第１の部分は、前記チューブの前記第１の端部において前記細長く柔軟な要素を前記内腔内に供給するために、前記細長く柔軟な要素に摩擦係合するように構成されている第１のローラー組を更に備え、
前記供給機構の前記第２の部分は、前記チューブの前記第２の端部において前記細長く柔軟な要素が内腔から出た後に、前記細長く柔軟な要素に摩擦係合して、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管内に供給するように構成されている第２のローラー組を更に備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記弁部材は、オンオフ弁部材である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記弁部材は、流量可変弁部材である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記供給機構の一部と前記第１の加熱素子との間に配置される少なくとも１つの曝露領域であって、前記細長く柔軟な要素は前記曝露領域を通して供給される、曝露領域と、
前記少なくとも１つの曝露領域を包囲する保護ハウジングと、
を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記保護ハウジングには、乾燥空気が充填されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
所定の流体圧力の超過に応じて前記供給機構の前進を制限するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記柔軟な要素に対する流体圧力が前記所定の流体圧力を超過したとき、前記柔軟な要素を前進させるために前記供給機構によって加えられるトルクを制限するように構成されているクラッチを更に備える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記供給導管の上流に配置されるワイパー要素を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
複数の吐出装置を含むマニホールドを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数の吐出装置のそれぞれは、少なくとも１つの弁部材を備える、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
出口と流体連通する流路を有するホットメルト接着剤ディスペンサーに流体接続されている供給導管を備えるシステムを用いて、ホットメルト接着剤を吐出する方法であって、
固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素の一部を前記供給導管内に供給することと、
前記供給導管内の前記細長く柔軟な要素の少なくとも一部を加熱することであって、前記供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成することと、
前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させることであって、前記液体接着剤の少なくとも一部を前記供給導管から前記接着剤ディスペンサーの前記流路内に送ることと、
前記システム内に流体圧力が蓄積されるように、前記出口を弁部材によって閉鎖することと、
前記液体接着剤の一部を前記出口から吐出することと、
を含む、方法。
【請求項２８】
前記システム内の前記液体接着剤の圧力レベルを検知することと、
前記検知された圧力レベルに応じて、前記流路内の前記検知された圧力レベルが所定の圧力レベルから逸脱している場合には、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させ、又は、前記検知された圧力レベルが前記所定の圧力レベルに実質的に等しい場合には、前記供給導管に対する前記細長く柔軟な要素の位置を維持することと、
を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記細長く柔軟な要素を供給すること及び前進させることは、
前記細長く柔軟な要素を少なくとも１つのローラーに摩擦係合させることと、
前記少なくとも１つのローラーを回転させるように、モーターを作動させることと、
を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記システム内の前記液体接着剤の圧力レベルを検知することと、
前記システム内の前記検知された圧力レベルが所定の圧力レベル未満である場合、前記モーターを作動させるように、コントローラーに信号を送信することと、
前記システム内の前記検知された圧力レベルが前記所定の圧力レベルに略等しい場合、前記モーターの動作を停止させるように、前記コントローラーに信号を送信することと、
を更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記モーターから前記少なくとも１つのローラーに伝達されるトルクの最大量を制限することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記モーターから前記少なくとも１つのローラーに伝達されるトルクの最大量を制限することは、前記少なくとも１つのローラーに作動可能に結合されているクラッチ機構によって、前記モーターから前記少なくとも１つのローラーに伝達されるトルクの最大量を制限することを更に含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記システムは、前記供給導管と前記接着剤ディスペンサーとの間の熱交換装置を更に備え、前記方法は、前記液体接着剤の少なくとも一部を、前記液体接着剤を接着結合用途に好適な塗布温度まで加熱する前記熱交換装置に通して送ることを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記システムは、前記熱交換装置と前記接着剤ディスペンサーとを流体接続するマニホールドを更に備え、前記方法は、前記液体接着剤が前記マニホールドを通って前記接着剤ディスペンサーに移動するとき、前記液体接着剤を前記塗布温度に維持することを更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記流路内の前記液体接着剤の圧力レベルを検知することと、
前記検知された圧力レベルに応じて、前記流路内の前記検知された圧力レベルが所定の圧力レベルから逸脱している場合には、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させ、又は、前記検知された圧力レベルが前記所定の圧力レベルに実質的に等しい場合には、前記供給導管に対する前記細長く柔軟な要素の位置を維持することと、
を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記システムを、基材に対して、前記基材上への前記液体接着剤の非接触塗布を可能にする位置に取り付けることを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記システムは、前記出口を画定する端部を有するノズルを更に備え、前記システムを前記基材に対して取り付けることは、前記システムを、前記基材に対して、前記ノズルの前記端部と前記基材との間の距離が、吐出される前記液体接着剤のビード１つ分の幅よりも大きいように取り付けることを更に含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記細長く柔軟な要素を供給すること及び前進させることは、前記細長く柔軟な要素を供給機構に係合させることを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記細長く柔軟な要素を供給機構に係合させるとともに前記供給機構を作動させることは、前記細長く柔軟な要素を少なくとも１組のローラーに係合させるとともに、少なくとも１組の前記ローラーを作動させて、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させることを更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
或る時間にわたって少なくとも１つの基材上に吐出される液体接着剤量の要求を決定することと、
前記要求を満たす十分な速度で、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させることと、
を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４１】
或る時間にわたって前記基材上に吐出される液体接着剤量の要求レベルの減少の検出に応じて、前記細長く柔軟な要素に加えられる熱を減少させることを更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
或る時間にわたって前記基材上に吐出される液体接着剤量の要求レベルの増大の検出に応じて、前記細長く柔軟な要素に加えられる熱を増大させることを更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記供給導管の少なくとも一部の内側で前記細長く柔軟な要素の一部の周りに環状の栓を形成することを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４４】
環状の栓を形成することは、前記或る供給量の液体接着剤の一部を固化させることを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記細長く柔軟な要素の欠如を検知することと、
コントローラーに信号を送信することと、
を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４６】
コントローラーに信号を送信することは、警報をトリガーする信号を送信することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
コントローラーに信号を送信することは、モーターの動作を停止させる信号を送信することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記液体接着剤の一部を吐出することは、前記液体接着剤を吐出するのに必要な圧力が、定速送達によって発生する圧力に等しくなるように、前記システムの外部の圧力と前記システム内の前記流体圧力とを均衡させ、それにより計量吐出をもたらすことができるように、前記弁部材を開放することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４９】
前記流体圧力が所定の値を超過したとき、前記柔軟な要素の前進が阻止されるように、前記柔軟な要素を前進させるために利用可能な力を制限することを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項５０】
ホットメルト接着剤を吐出するシステムであって、
出口につながる流路を有する接着剤ディスペンサーと、
前記流路に流体接続されている供給導管と、
固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素を前記供給導管内に供給するように構成されている供給機構と、
前記供給導管の少なくとも一部に沿って配置され、前記供給導管内に供給される前記細長く柔軟な要素の一部を溶融することにより、前記供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成する第１の加熱素子と、
前記システムの少なくとも一部の内側の流体圧力を制限する圧力制限機構と、
を備える、システム。
【請求項５１】
前記圧力制限機構は、
前記システムの少なくとも一部の内側の液体接着剤の圧力を検知するように構成されている圧力センサーと、
前記圧力センサーと通信し、前記供給機構を制御するように構成されているコントローラーと、
を備える、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
前記供給機構は、
前記細長く柔軟な要素を供給し前進させるために、前記細長く柔軟な要素に摩擦係合するように構成されている少なくとも１つのローラーと、
前記少なくとも１つのローラーに作動可能に結合されているモーターと、
を更に備え、
前記圧力制限機構は、
前記システム内の液体接着剤の圧力が所定の圧力レベルになったとき、前記モーターと前記少なくとも１つのローラーとを選択的に係脱させるように構成されているトルク制限機構、
を備える、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５３】
前記圧力制限機構は、前記システムの前記少なくとも一部の内側の前記圧力を所定の圧力以上に維持するように構成されている、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５４】
前記所定の圧力は、３０ｐｓｉ〜１９０ｐｓｉである、請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記供給導管の上流に配置されるワイパー要素を更に備える、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５６】
出口と流体連通する流路を有するホットメルト接着剤ディスペンサーに流体接続されている供給導管を備えるシステムを用いて、ホットメルト接着剤を吐出する方法であって、
固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素の一部を前記供給導管内に供給することと、
前記供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成するように、前記供給導管内の前記細長く柔軟な要素の少なくとも一部を加熱することと、
前記液体接着剤の少なくとも一部を前記供給導管から前記接着剤ディスペンサーの前記流路内に送るように、前記細長く柔軟な要素を前記供給導管に対して前進させることと、
前記システムの少なくとも一部の内側の圧力を制限するように、前記細長く柔軟な要素の前進速度を制御することと、
前記液体接着剤の一部を前記出口から吐出することと、
を含む、方法。
【請求項５７】
ホットメルト接着剤を吐出するシステムであって、
出口につながる流路を有する接着剤ディスペンサーと、
前記流路に流体接続されている供給導管と、
固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素を前記供給導管内に供給するように構成されている供給機構と、
前記供給導管の少なくとも一部に沿って配置され、前記供給導管内に供給される前記細長く柔軟な要素の一部を溶融することにより、前記供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成する第１の加熱素子と、
前記供給機構の一部と前記第１の加熱素子との間に配置される少なくとも１つの曝露領域であって、前記細長く柔軟な要素は前記曝露領域を通して供給される、曝露領域と、
前記少なくとも１つの曝露領域を包囲する保護ハウジングと、
を備える、システム。
【請求項５８】
前記保護ハウジングには、乾燥ガスが充填されている、請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
前記保護ハウジングは、前記供給機構の前記一部から前記供給導管まで延在する、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６０】
保護された反応性ホットメルトポリウレタン接着剤組成物であって、
ａ）反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤と、
ｂ）前記ホットメルトポリウレタン接着剤を囲む水蒸気バリアを画定する、溶融性ポリマーを含む被覆材料と、
を含む、組成物。
【請求項６１】
前記反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤は、
１）イソシアネート官能化ポリウレタンプレポリマー、ポリイソシアネート、又はそれらの組合せと、
２）少なくとも１つのポリオールと、
を含む、請求項６０に記載の組成物。
【請求項６２】
前記被覆材料の水蒸気透過率は、３８℃かつ相対湿度９０％で約５ｎｍｏｌ／（ｍ２ｓｅｃ）以下である、請求項６０に記載の組成物。
【請求項６３】
前記被覆材料の水蒸気透過率は、３８℃かつ相対湿度９０％で約１ｎｍｏｌ／（ｍ２ｓｅｃ）以下である、請求項６０に記載の組成物。
【請求項６４】
前記被覆材料の溶融温度は、前記湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤の溶融温度に等しいか又はそれよりも低い、請求項６０に記載の組成物。
【請求項６５】
前記溶融性ポリマーは、塩化ビニリデンコポリマー、高密度ポリエチレン、環状オレフィンコポリマー、ポリプロピレン、非晶質ナイロン、エチレン−ビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリアミノエーテル樹脂、ニトリルバリア樹脂、ポリスチレン、又はポリカーボネート、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項６０に記載の組成物。
【請求項６６】
前記被覆材料は構造化剤を更に含み、前記構造化剤は、前記被覆材料の水蒸気透過性を低下させる、請求項６０に記載の組成物。
【請求項６７】
前記構造化剤は、クレイ、シリケート及びシリカ、デンプン、リン脂質、柱状物質、金属塩、ナノプレートレット、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項６６に記載の組成物。
【請求項６８】
前記構造化剤は、前記溶融性ポリマー中に分散される、請求項６６に記載の組成物。
【請求項６９】
被覆材料は、前記溶融性ポリマーの内側層と、前記構造化成分の外側層とを含む、請求項６６に記載の組成物。
【請求項７０】
前記被覆材料は、押出法によって形成される、請求項６０に記載の組成物。
【請求項７１】
前記被覆材料は、前記ホットメルトポリウレタン接着剤がその内部に押し出されるチューブ又はシートの形態である、請求項６９に記載の組成物。
【請求項７２】
前記被覆材料は、前記組成物が押し出されると前記ホットメルトポリウレタン接着剤中に分散し、ゲル又は粒子を形成しない、請求項６０に記載の組成物。
【請求項７３】
前記被覆材料は実質的に非粘着性であり、前記ホットメルトポリウレタン接着剤が前記ホットメルトポリウレタン接着剤自体に又は汚染物質にくっつくことを防止する、請求項６０に記載の組成物。
【請求項７４】
保護されたホットメルト感圧接着剤組成物であって、
ａ）ホットメルト感圧接着剤と、
ｂ）前記ホットメルト感圧接着剤を囲む、非粘着溶融性ポリマーを含む被覆材料と、
を含む、組成物。
【請求項７５】
前記被覆材料の溶融温度は、前記ホットメルト感圧接着剤の溶融温度に等しいか又はそれよりも低い、請求項７４に記載の組成物。
【請求項７６】
前記被覆材料は、押出法によって形成される、請求項７４に記載の組成物。
【請求項７７】
前記被覆材料は、前記ホットメルト感圧接着剤がその内部に押し出されるチューブ又はシートの形態である、請求項７６に記載の組成物。
【請求項７８】
前記被覆材料と前記ホットメルト感圧接着剤とは共押出される、請求項７６に記載の組成物。
【請求項７９】
前記被覆材料は、前記組成物が押し出されると前記ホットメルト感圧接着剤中に分散し、ゲル又は粒子を形成しない、請求項７４に記載の組成物。
【請求項８０】
前記ホットメルト感圧接着剤は、ポリ（スチレン−ブタジエン−スチレン）、ポリ（スチレン−イソプレン−スチレン）、及びポリ（スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン）からなる群から選択される１つ又は複数のスチレンブロックコポリマーを含む、請求項７４に記載の組成物。
【請求項８１】
前記被覆材料は実質的に非粘着性であり、前記ホットメルト感圧接着剤が前記ホットメルト感圧接着剤自体に又は汚染物質にくっつくことを防止する、請求項７４に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年１１月４日に提出された米国仮特許出願第６２／０７４８２７号及び２０１５年６月１１日に提出された米国仮特許出願第６２／１７４１２３号の利益を主張する、２０１５年１１月３日に提出された米国特許出願第１４／９３１３５５号の利益を主張し、これらの出願の開示内容は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【０００２】
本発明は、包括的には、ホットメルト接着剤を吐出することに関する。
【背景技術】
【０００３】
ホットメルト接着剤システムは、製造及びパッケージングに関して多くの用途がある。例えば、熱可塑性ホットメルト接着剤は、カートン及びケースの封止、トレイ形成、パレット安定化、おむつ製造を含む不織布用途、及び多くの他の用途に用いられている。ホットメルト接着剤は、通常、固体若しくは半固体のペレット及び／又は微粒を含む「固体」接着剤の形態で製造される。これらの固体ホットメルト接着剤は、メルターに移送され、メルターにおいて、固体ホットメルト接着剤は所望の塗布温度で溶融液体状態に溶融される。液体ホットメルト接着剤は、最終的に、製造用途又はパッケージング用途に好適な吐出装置によって塗布温度で、ワーク、基材、又は製品等の物体に対して吐出される。このようなシステムは成功しているものの、欠点がある。例えば、固体接着剤はともに凝集しやすく、これにより固体のメルターへの移送が阻まれる。接着剤の凝集すなわち互いへの粘着を回避する現行の方法は限られたものであり、及び／又は、既に複雑なシステムを更に複雑にする。
【０００４】
さらに、接着剤吐出装置に関する要求を満たすには、多くの場合、大量の溶融された接着剤をメルター内に維持することが要求される。溶融された接着剤の一部がメルター内に長時間残存する場合、液体接着剤が劣化又は炭化し、それにより、液体接着剤の接着結合特性（adhesive bonding qualities）の質に影響を与える可能性がある。したがって、当該技術分野では、これらの問題及び他の問題に対処する必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
このために、ホットメルト接着剤を吐出するシステムが提供され、本システムは、出口につながる流路を有する接着剤ディスペンサーを備える。本システムは、流路に流体接続されている供給導管と、固体接着剤の細長く柔軟な要素を供給導管内に供給するように構成されている供給機構とを更に備える。本システムは、供給導管の少なくとも一部に沿って配置され、供給導管内に供給される細長く柔軟な要素の一部を溶融することにより、供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成する第１の加熱素子を更に備える。
【０００６】
システムを用いてホットメルト接着剤を吐出する方法が提供される。このシステムは、ホットメルト接着剤ディスペンサーに流体接続されている供給導管を備える。ホットメルト接着剤ディスペンサーは、出口と流体連通する流路を有する。本方法は、固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な要素の一部を供給導管内に供給することを含む。本方法は、供給導管内の細長く柔軟な要素の少なくとも一部を加熱することであって、供給導管内に或る供給量の液体接着剤を生成することを更に含む。本方法は、細長く柔軟な要素を供給導管に対して前進させることであって、液体接着剤の少なくとも一部を供給導管から接着剤ディスペンサーの流路内に送ることを更に含む。
【０００７】
本発明の様々な更なる態様及び特徴は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を検討すれば、当業者にはより容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ホットメルト接着剤を吐出するシステムの１つの実施形態を示す図である。
【図２】図１のシステムの側面図である。
【図２Ａ】図２の線２Ａ−２Ａに沿った、固体接着剤の細長く柔軟な紐状体（cord）の１つの実施形態の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａと同様であるが、固体接着剤の紐状体の代替的な一実施形態を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ａと同様であるが、固体接着剤の紐状体の代替的な一実施形態を示す断面図である。
【図２Ｄ】図２Ａと同様であるが、固体接着剤の紐状体の代替的な一実施形態を示す断面図である。
【図２Ｅ】図２Ａと同様であるが、固体接着剤の紐状体の代替的な一実施形態を示す断面図である。
【図３】図１のシステムの或る特定の部分の部分断面での詳細な側面図である。
【図４】図１のシステムの或る特定の部分の部分断面での詳細な側面図である。
【図４Ａ】更なる細部を示す、図４と同様の図である。
【図４Ｂ】また更なる細部を示す、図４Ａと同様の図である。
【図５】図１のシステムの背面図である。
【図６】図１のシステムの詳細な斜視図である。
【図７】図１のシステムの或る特定の部分の部分断面での詳細図である。
【図８】ホットメルト接着剤を吐出するシステムの代替的な一実施形態を示す図である。
【図９】供給機構の代替的な一実施形態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ホットメルト接着剤を吐出するシステム１０が、図１〜図４に示されている。システム１０は、スプール１４に巻かれた細長く柔軟な紐状体１２の形態の或る供給量の固体ホットメルト接着剤を備える。スプール１４は、第１の支持構造体１８に結合されているスプール軸１６上で回転するように取り付けられている。紐状体１２は、細長く柔軟な要素の様々な形態をとることができる。紐状体１２は、図示のように、本質的には固体ホットメルト接着剤の単独の一体的なフィラメント１３である（図２Ａ）。しかしながら、他の実施形態において、紐状体は、１つよりも多い、例えば２つ以上の固体接着剤のフィラメントを含んでもよい。例えば、１つの実施形態において、紐状体１２’は、編まれた又は撚り合わされた構成の複数のフィラメント１３’を含んでもよい（図２Ｂ）。
【００１０】
多くの固体ホットメルト接着剤は、大気における湿気又は他の環境条件によって劣化又は早すぎる硬化があることが理解される。例えば、反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤又はホットメルトＰＵＲは、大気中の湿気に曝露された場合、早すぎる硬化がある。したがって、他の実施形態において、紐状体は、２層紐状体１２’’としてもよく、反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤又はホットメルトＰＵＲ等の固体ホットメルト接着剤の一体的なフィラメント１３ｂを覆う被覆材料１３ａを含むことができる（図２Ｃ）。一体的なフィラメント１３ｂは、湿気バリアを画定するとともに溶融性ポリマー及び必要に応じて構造化剤（図示せず）を含む被覆材料１３ａによって、大気中の湿気（すなわち水蒸気）から保護される。
【００１１】
構造化剤は、クレイ、シリケート及びシリカ、デンプン、リン脂質、柱状物質（pillared materials）、金属塩、ナノプレートレット、並びにそれらの混合物を含むことができる。或る特定の実施形態において、構造化剤は、溶融性ポリマー中に分散することができる。被覆材料１３ａは、溶融性ポリマーの内側層と、構造化成分の外側層とを含むことができる。いくつかの実施形態において、被覆材料は、押出法によって形成してもよい。例えば、被覆材料１３ａは、ホットメルトポリウレタン接着剤がその内部に押し出されるチューブ又はシートの形態に作製することができる。或る特定の実施形態において、被覆材料１３ａは、組成物が押し出されるとホットメルトポリウレタン接着剤中に分散することができ、ゲル又は粒子を形成し得ない。
【００１２】
本明細書で使用されるとき、「反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤」又は「ホットメルトＰＵＲ」１３ｂは、溶剤をほとんど含まず、室温では固体であり、その溶融状態での塗布後、冷却だけでなく、１）イソシアネート官能化（isocyanate-functionalized：イソシアネート官能基を有する）成分とポリオール成分との化学反応、及び２）残存するイソシアネート基と水分との化学反応によって物理的に固まる接着剤として理解される。同時に架橋及び／又は分子サイズの増大を伴うこのような化学的硬化の後に初めて、接着剤はその最終特性を得る。いくつかの実施形態において、反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤は、イソシアネート官能化ポリウレタンプレポリマー、ポリイソシアネート、又はそれらの組合せと少なくとも１つのポリオールとを含むことができる。
【００１３】
ホットメルトＰＵＲ１３ｂを囲む湿気バリアを画定する被覆材料１３ａに関して、被覆材料１３ａは、ありとあらゆる水蒸気の透過を完全に遮断する必要はない。長期間の保存のためには、ホットメルトＰＵＲ１３ｂは、なおも金属箔バッグ等の中に包装することができる。したがって、被覆材料１３ａは、輸送コンテナーからメルター装置までの移送時の湿気の侵入を遅らせるものとする。例えば、被覆材料１３ａの水蒸気透過率は、３８℃かつ相対湿度（ｒｈ）９０％で約５ｎｍｏｌ／（ｍ２ｓｅｃ）以下とすることができる。別の例において、被覆される紐状体１２の水蒸気透過率は、３８℃かつ相対湿度（ｒｈ）９０％で約１ｎｍｏｌ／（ｍ２ｓｅｃ）以下である。被覆される紐状体１２の水蒸気透過率は、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ（商標）Ｍｏｄｅｌ  ３／３３Ｐｌｕｓ装置を用いて測定することができる。
【００１４】
溶融性ポリマーを含む被覆材料１３ａは、ホットメルトＰＵＲ１３ｂに対して化学的に中性とすることができる。また、被覆材料１３ａは、ホットメルトＰＵＲ１３ｂと化学的に適合性があるものとすることができる。また、被覆材料１３ａは、外側に向かっては非接着性であるが、被覆材料１３ａとホットメルトＰＵＲ１３ｂとの間の界面層においてホットメルトＰＵＲ１３ｂと反応する材料を含むことができる。これらの場合の全てにおいて、被覆材料１３ａは、保護されたホットメルトＰＵＲ１３ｂから分離する必要なく、保護されたホットメルトＰＵＲ１３ｂのその後の使用において、ホットメルトＰＵＲ１３ｂとともに処理することができる。こうして、本発明の実施形態によれば、被覆材料１３ａは、溶融されたホットメルトＰＵＲ１３ｂ中に分散可能であり、メルター装置の吐出ノズル（複数の場合もある）を詰まらせる可能性があるゲル又は粒子を形成しないことが有利である。被覆材料１３ａの分散を促進するために、被覆材料１３ａの１つの態様によれば、被覆材料１３ａの溶融温度は、ホットメルトＰＵＲ１３ｂの溶融温度に等しいか又はそれよりも低い。保護された反応性ホットメルトポリウレタン接着剤組成物は、反応性湿気硬化型ホットメルトポリウレタン接着剤と、ホットメルトポリウレタン接着剤を囲む水蒸気バリアを画定する、溶融性ポリマーを含む被覆材料とを含むことができる。
【００１５】
本発明の一実施形態において、溶融性ポリマーは、任意の好適な既知の又は将来開発されるポリマーから選択することができる。例えば、ポリマーは、塩化ビニリデンコポリマー、高密度ポリエチレン、環状オレフィンコポリマー、ポリプロピレン、非晶質ナイロン、エチレン−ビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリアミノエーテル樹脂、ニトリルバリア樹脂、ポリスチレン、若しくはポリカーボネート、又はそれらの組合せから選択することができるが、これらに限定されない。
【００１６】
上述した溶融性ポリマーは、それ自体で十分な水蒸気バリア特性（water vapor barrier properties）を示し得るが、他の溶融性ポリマーはそうでない場合がある。したがって、被覆材料１３ａは、構造化剤を更に含むことができ、構造化剤は、被覆材料１３ａの水透過性を低下させる。いくつかの実施形態において、溶融性ポリマーは、ペンダントイオン基を有することができる。そのようなペンダントイオン基は、存在する場合、構造化剤中のイオン基と相互作用することによって遮水性を高め、格子間隙をより密にし、ひいては水蒸気透過性を低下させることができる。したがって、本発明のいくつかの実施形態によれば、被覆材料１３ａは、上述した溶融性ポリマー及び構造化剤の双方を含む。別の例において、溶融性ポリマーは熱可塑性である。
【００１７】
所望であれば、例えば抗酸化剤、アミノ酸残基、リン脂質、糖類、架橋剤、着色剤等の他の添加物を被覆材料１３ａに含むことができる。そのような物質は、それらの既知の目的のために既知の量で含むことができる。例えば、遮水性の更なる向上は、抗酸化物質、アミノ酸残基、リン脂質、及び／又は糖類を配合物に加えた場合に達成することができる。
【００１８】
被覆材料１３ａによるホットメルトＰＵＲ１３ｂの被包は、既知であるか又は将来開発されるかに関わらず、ホットメルトＰＵＲの周りに被覆材料を堆積して水蒸気バリアを付与するのに有効な任意の所望の方法に従って行うことができる。上述したように、水蒸気バリアは、所望の期間又は貯蔵寿命にわたって重大な水透過を防止するために完全に水不透過性である必要はない。したがって、被覆材料の厚さは、所望の水蒸気透過率の特性を付与するために様々とすることができる。
【００１９】
保護されたホットメルトＰＵＲを形成する例示的かつ非限定的な方法には、ホットメルトＰＵＲとその被覆層との共押出、又は、被覆材料の事前形成シース内へのホットメルトＰＵＲの押出が含まれる。
【００２０】
別の実施形態において、ホットメルトＰＵＲ１３ｂは、感圧型ホットメルト接着剤又はホットメルト感圧接着剤（ＰＳＡ）と置き換えてもよい。ホットメルトＰＳＡは、例えば不織布産業において一般に使用されていることが理解される。しかしながら、ホットメルトＰＳＡは、比較的粘着性であることが知られており、その粘着性により、ホットメルトＰＳＡが供給機構（後述）又はシステム１０の他の部分に引っかかり又は別様に捕えられ、それによって紐状体の前進が中断する可能性がある。そのため、紐状体１２’’は、ホットメルトＰＳＡ１３ｂを覆う被覆材料１３ａを含んでもよい。この実施形態では、被覆材料１３ａは、実質的に非粘着性とし、紐状体１２’’がシステム１０のいかなる部分にも引っかからない又は別様に捕えられないことを確実にすることができる。接着剤は、接着剤自体に又は他の汚染物質にくっつくことを防止する保護被覆を有することができる。ホットメルトＰＵＲ１３ｂに関して前述したのと同様に、被覆材料１３ａは、溶融されたホットメルトＰＳＡ１３ｂ中に分散可能であり、ゲル又は粒子を形成しない。被覆材料とホットメルト感圧接着剤とは、共押出してもよい。或る特定の実施形態において、ＰＳＡは、例えば、ポリ（スチレン−ブタジエン−スチレン）（ＳＢＳ）、ポリ（スチレン−イソプレン−スチレン）（ＳＩＳ）、及びポリ（スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン）（ＳＥＢＳ）等の１つ又は複数のスチレンブロックコポリマーを含むことができる。
【００２１】
別の実施形態において、固体ホットメルト接着剤の細長く柔軟な帯状体１５を用いてもよい（図２Ｄ）。帯状体１５は平坦とすることができ、前述した紐状体１２よりも大きい比表面積を潜在的に有することで、以下で更に記載するように要求される液化接着剤を生成するのに必要な伝熱量を減少させることができる。図示のように、帯状体１５は、本質的に固体ホットメルト接着剤の単独の一体的なフィラメント１３ｃとすることができる。しかしながら、他の実施形態において、帯状体は、１つよりも多い、例えば２つ以上の固体接着剤のフィラメントを含んでもよい。更に他の実施形態において、帯状体は、２層帯状体１５’としてもよく、紐状体１２’’に関して前述したのと同様に、固体ホットメルト接着剤の一体的なフィラメント１３ｅを覆う被覆材料１３ｄを含んでもよい（図２Ｅ）。
【００２２】
図示のように、第１の支持構造体１８の断面は、概ね矩形である。第１の支持構造体１８は、地表面２０上に配置して示されているが、第２の支持構造体２１と同様に持ち上げられてもよい。これに関して、第２の支持構造体２１は、基部２４及び複数の締結具２６を介して地表面２０にボルト留めされている高さ調整可能な柱２２に取り付けられる。第２の支持構造体２１の断面も、概ね矩形である。柱２２には、制御モジュール２８も取り付けられる。図示のように、１本のチューブ又は管３０が、第１の支持構造体１８と第２の支持構造体２１との間に延在する。チューブ３０は、概して、紐状体１２が前進させられる際に第１の支持構造体１８と第２の支持構造体２１との間での紐状体１２の移送を補助するために使用することができる。帯状体１５が使用される場合、帯状体１５の形状に適合するように実質的に矩形の断面を有するチューブ３０ａを用いることができる。しかしながら、チューブ３０の代わりに又はチューブ３０に加えて、任意のタイプのガイドシステム、プーリーシステム等を用いることができることが理解される。より詳細には、チューブ３０の第１の端部３２は、第１の支持構造体１８に結合されている第１の細長いガイド要素３４に接続される。第１の細長いガイド要素３４は、紐状体１２が第１の細長いガイド要素３４に進入し、続いてチューブ３０の内腔４０に進入するのを可能にするテーパー状の入口部３８を有する内腔３６を有する。チューブ３０の第２の端部４１は、第２の支持構造体２１に結合されているチューブ支持部材４２に接続される。チューブ３０は、紐状体１２がいずれの地点で破断したとしても、供給機構（後述）が依然として紐状体１２をチューブ３０に通して第２の支持構造体２１に送ることが可能である点で有利である。紐状体が破断した場合、それを検出する検知システムを組み込むことも可能である。例えば、紐状体の張力を検知することができるか、又は近接センサーを用いて紐状体の破断を検知することができ、その場合、制御部は、適切なメンテナンスを実行する目的でオペレーターに信号を送信する等の好適な機能を実行することができる。
【００２３】
第１の支持構造体１８は、ブラケット４５に取り付けられた第１のガイド部材４４を備え、第１のガイド部材４４は、紐状体１２を供給機構４６に向かって概ねガイドする。供給機構４６は、紐状体１２をシステム１０の他の部品内に供給し、紐状体１２をシステム１０の他の部品に対して前進させる。１つの例として、供給機構４６は、第１のモーター４８と、第１のローラー組５０とを備える。第１のローラー組５０は、駆動シャフト５３を介して第１のモーター４８に作動可能に接続されている第１の従動ローラー５２ａと、第１のアイドラローラー５２ｂとを含む。第１のローラー組５０は、紐状体１２を前進させるために、各ローラー５２ａ、５２ｂの外面５４ａ、５４ｂが紐状体１２の互いに反対側にそれぞれ摩擦係合することができるように配置される。１つの実施形態において、外面５４ａ、５４ｂは、それぞれの摩擦係数を増大させるテクスチャ面又はテクスチャコーティング（図示せず）を有してもよい。代替的に又は加えて、紐状体１２の外面は、外面５４ａ、５４ｂのテクスチャに対して相補的であるようにテクスチャ加工してもよい。これにより、例えば、紐状体と外面５４ａ、５４ｂとの間に相互係止作用が生じるため、より大きい力の印加を可能にすることができる。別の選択肢として、外面５４ａ、５４ｂは、紐状体１２に切り込む又は押し込む歯等の突起を有することにより、更なるグリップ及び力印加能力をもたらすことができる。紐状体１２を前進させるために、紐状体１２の先頭部分は、ガイド部材４４に通され、第１のローラー組５０に係合される。これには、使用者が紐状体１２を手動でガイド部材４４に通して送り、第１のローラー組５０に係合させることが要求される場合がある。第１のローラー組５０が紐状体１２のスプール１４からの先頭部分に係合すると、第１のモーター４８は作動されて、駆動シャフト及びひいては従動ローラー５２ａを回転させる。紐状体１２とアイドラローラー５２ｂとが摩擦係合するとともに従動ローラー５２ａと紐状体１２とが摩擦係合するので、従動ローラー５２ａの回転が、更にアイドラローラー５２ｂの回転を引き起こす。これに関して、第１の組５０の従動ローラー５２ａは、第１の方向（図示のように時計回り）に回転し、第１の組５０のアイドラローラー５２ｂは、第２の方向（図示のように反時計回り）に回転する。紐状体１２は、チューブ３０を通して第２の支持構造体２１へと前進させられ、チューブ３０を出る。紐状体１２は、ブラケット５７に取り付けられた別の第２のガイド部材５６を通って移動し、第２のガイド部材５６は、紐状体１２を供給機構４６の第２のローラー組５８と位置合わせさせるとともに、紐状体１２を別の第２の細長いガイド要素６０とも位置合わせさせるように構成されている。後述するように、第２の細長いガイド要素６０は、断熱要素として機能するので、「断熱要素」又は「断熱材」とも呼ぶことができる。第１の組５０のローラー５２ａ、５２ｂは、自動紐状体供給の選択が望ましい場合にのみ必要であることが理解される。したがって、供給機構は、その代わりに他の構成部品、例えば後述する溶融ゾーンにより近い１組のローラーのみを備えてもよいし、更には他のタイプの供給機構も可能である。
【００２４】
第２のローラー組５８は、第２の駆動シャフト６５を介して第２のモーター６４に作動可能に接続されている第２の従動ローラー６２ａと、第２のアイドラローラー６２ｂとを含む。この第２の組５８は、第１のローラー組５０が使用されない場合であっても、紐状体をシステムに通して引っ張ることが可能である。第２のローラー組５８は、紐状体１２を前進させるために、各ローラー６２ａ、６２ｂの外面６６ａ、６６ｂが紐状体１２の互いに反対側にそれぞれ摩擦係合することができるように配置される。１つの実施形態において、外面６６ａ、６６ｂは、それぞれの摩擦係数を増大させるテクスチャ面又はテクスチャコーティング（図示せず）を有してもよい。第２のモーター６４が作動されて、第２の駆動シャフト６５が回転し、ひいては第２の従動ローラー６２ａが回転する。第２の従動ローラー６２ａは、第１の方向（図４に示すように時計回り）に回転し、第２のアイドラローラー６２ｂは、第２の方向（図４に示すように反時計回り）に回転する。第２のローラー組５８は、紐状体１２に係合して、紐状体１２を第２の細長いガイド要素６０の内腔６８内に前進させるように配置される。内腔６８は、紐状体１２が内腔６８により進入しやすくなるようなテーパー部７０を有する。図示の実施形態では、従動ローラー５２ａ、６２ａのそれぞれは、異なるモーター４８、６４を介して作動し、紐状体１２が２つの従動ローラー５２ａ、６２ａ間で破断した場合であっても紐状体１２を前進させることを可能にする。また、チューブ３０は、紐状体１２が第１のローラー組５０と第２のローラー組５８との間で破断した場合も依然として、紐状体を第１の支持構造体１８から第２の支持構造体２１に向かって送ることができる点で有利である。１つの実施形態において、ローラー５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂのそれぞれは一方向ローラーであり、したがって、一方向のみに回転するように構成されている。さらに、１つの実施形態において、ローラー５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂのそれぞれは、以下でより詳細に記載するようにトルク制限される。例えば、以下でより詳細に記載するように、システム１０内の圧力が増大する場合があり、液体接着剤７１は、供給導管７２から離れる方向に紐状体１２を付勢しようとする場合がある。ローラー５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂの摩擦係合及び一方向構成により、紐状体１２は、液体接着剤が紐状体１２を供給導管７２から離れる方向に付勢しようとしても、その位置を維持することができる。
【００２５】
更に図４Ａ，図４Ｂ並びに図５〜図７も参照すると、紐状体１２は、断熱材６０に通して前進させられ、供給導管７２に進入する。図示のように、供給導管７２の下流で、熱交換装置７４と、マニホールド７６と、接着剤吐出装置７８とが供給導管７２に流体接続されている。熱交換装置７４は、１つの実施形態において、「熱交換装置、液体接着剤システム、及び関連する方法（HEAT EXCHANGING DEVICES, LIQUID ADHESIVE SYSTEMS, AND RELATED METHODS）」と題する米国仮特許出願第６１／８７８２５４号（オハイオ州ウェストレイク所在のNordson Corporation）に記載されている熱交換装置と実質的に同類である。この’２５４号出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。ホットメルト接着剤の紐状体１２の一部が溶融されて、供給導管７２内に或る供給量の液体接着剤７１が生成される。液体接着剤７１は、次に、熱交換装置７４、マニホールド７６を通ってディスペンサー７８に移動し、ディスペンサー７８において、最終的に基材８０上に吐出される。より詳細には、図示の実施形態では、供給導管７２は、供給導管７２の長さの少なくとも一部に沿って巻かれたヒーターケーブル８２の形態の第１の加熱素子８２を備える。１つの実施形態において、供給導管７２は、アルミニウム等の熱伝導性材料で作製される。図示の実施形態では、ヒーターケーブル８２は、２０８ワットのヒーターケーブルである。ヒーターケーブル８２は、断熱カバー８３を備える。熱交換装置７４は、’２５４号出願に記載されているように、基材８０上への塗布のために接着剤を調整するように構成されている。これに関して、熱交換装置７４は、液体接着剤７１を接着結合用途に好適な塗布温度まで加熱する第２の加熱素子８４を備える。１つの実施形態において、第２の加熱素子８４は、１００Ｗのカートリッジヒーターである。マニホールド７６は、液体接着剤７１を塗布温度に維持するように構成されている第３の加熱素子８６を備える。第３の加熱素子８６は、１つの実施形態において、７５０Ｗのカートリッジヒーターである。３つの加熱素子８２、８４、８６のうちのいずれか１つは、システム１０が稼動しているか否か（すなわち液体接着剤７１が吐出されているか否か）に応じてオンオフすることができる。例えば、システム１０が稼動していない場合、第２の加熱素子８４及び第３の加熱素子８６の電源を切る、又は、それらの電力出力を低減させることができる。加熱素子８２、８４、８６のそれぞれは、加熱素子８２、８４、８６のそれぞれを制御する少なくとも１つのＰＩＤコントローラー８７ａ、８７ｂ、８７ｃをそれぞれ備える。１つの実施形態において、加熱素子８２、８４、８６のそれぞれは、３つのＰＩＤコントローラーと通信する（各加熱素子８２、８４、８６と通信する１つのＰＩＤコントローラーのみが図示されている）。制御モジュール２８は、使用者が３つの加熱素子８２、８４、８６のいずれかの温度及びオンオフ状態を調整することを可能にする様々な制御部を備える。制御システムは、必要に応じて、特に非ピーク要求時間中の接着剤の劣化及び／又は炭化を回避するために、接着剤に加えられる温度を必要に応じて低減させるよう熱交換装置及び加熱素子８２、８４、８６が制御される��とを確実にするように任意に設計及び構成されている。他方で、供給される液体接着剤の圧力低下等によってピーク要求時間が検出された場合、その後、加えられる温度は、供給される液化接着剤の溶融速度及び溶融量を増大させるように協調して上昇させることができる。
【００２６】
１つの実施形態において、例えば、紐状体１２の表面に蓄積し得る塵芥又は他の汚染物質を除去するために、ゴムグロメット又はブラシ状要素等のワイパー要素４７をシステム１０内に設けてもよい。ワイパー要素４７は、有利には、システム１０内の紐状体１２が環境に曝露される場所の下流かつ供給導管７２の上流の位置に配置することができる。例えば、ワイパー要素４７は、図３に示すように、第１のガイド部材４４の上流で第１のガイド部材４４に隣接して配置してもよい。加えて又は代替的に、ワイパー要素４７は、第２のガイド部材５６の上流、例えば、第２のガイド部材５６とチューブ３０との間等に配置してもよい（図示せず）。他の実施形態において、ワイパー要素４７は、第１のガイド部材４４又は第２のガイド部材５６のうちの一方又は双方と一体形成してもよい。
【００２７】
図４、図４Ａ、及び図４Ｂを参照すると、紐状体１２は、供給導管７２に進入して第１の加熱素子８２からの熱に曝露されると溶融し始め、供給導管７２内に或る供給量の液体接着剤７１を生成する。紐状体が２層紐状体１２’’であるとともに被覆材料１３ａを含む場合、その後、被覆材料も溶融し始め、液体接着剤７１中に混ざり込む。したがって、紐状体１２の依然として固体の部分がローラー５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂによって駆動されるとき、紐状体１２は、本質的に、液体接着剤７１を供給導管７２の遠位端部７２ａに向かって推進するピストンとして機能する。システム１０はディスペンサー７８において（例えば、以下でより詳細に記載される弁部材によって）本質的に閉鎖されるので、供給導管７２内に背圧が蓄積する。その結果、液体接着剤７１の一部が、進入する依然として固体の紐状体１２の外径９０の周囲で供給導管７２の近位端部７２ｂに向かって押し戻される。したがって、逆流した液体接着剤が断熱材６０から流出するのを防止するために、シールを設けることができる。断熱材６０の断熱性により、断熱材６０の温度は、加熱された供給導管７２よりもはるかに低い。より詳細には、断熱材６０内には（図４に示す場合では左から右に）温度勾配があり、温度は、断熱材６０の遠位端部６０ａから断熱材６０の近位端部６０ｂにかけて徐々に減少する。この温度勾配が原因で、逆流した液体接着剤７１の一部は、断熱材の内腔に更に遡って流れ込むと固化して、進入する紐状体１２の周囲で硬化し、それにより、図４Ａ，図４Ｂに示す概ね環状の栓９２を形成する。栓９２は、進入する依然として固体の紐状体１２の周囲に有効な液圧シールを形成する。栓９２によるこのようなシールの形成は、システム１０内で主に栓９２と吐出装置７８のノズル９３との間に圧力を蓄積させる点で有利である。栓９２とノズル９３との間に圧力を蓄積させることにより、液体接着剤７１を、加圧された強力な方式でノズル９３から吐出することができる。例えば、液体接着剤７１は、ノズル９３から強力に吐出する、例えば押し出す又は噴霧することができる。
【００２８】
システム１０は、液体接着剤７１の所定の圧力レベルを維持するように構成することができる。所定の圧力レベルは、種々のタイプの非接触型吐出装置に適合するために、おおよそ３０ｐｓｉ〜おおよそ１９０ｐｓｉとすることができる。圧力は、システム１０内の液体接着剤７１の量を制御することによって維持することができる。したがって、圧力は、供給導管７２に対する紐状体１２の前進と、ひいては溶融される紐状体１２によって生成される液体接着剤７１の量とを制御することによって維持することができる。例えば、吐出装置７８から或る体積の液体接着剤７１が吐出されたとき、システム１０内の体積は僅かに減少する。したがって、システム１０内の圧力を所定の圧力レベルに戻すために、又は、圧力を全体的に増大させるために、紐状体１２の追加の部分を溶融するよう、紐状体１２を供給機構４６によって前進させることができる。本明細書において例として記載したシステム１０は、１９０ｐｓｉに制限されているが、ローラー５２ａ、６２ａに対するより強い摩擦、テーパー部７０での最適なガイド、及びより高い圧力が望ましい。
【００２９】
１つの実施形態において、システム１０は、システム１０内の圧力を検知する圧力センサー９４（図７）を備える。特に、圧力センサー９４は、システム１０内の液体接着剤７１の圧力を検知する。圧力センサー９４によって検知された圧力に応じて、１つ又は複数のコントローラー９６（図７）は、供給機構４６に作動するよう命令することができる。例えば、１つ又は複数のコントローラー９６は、第１のモーター４８及び第２のモーター６４のいずれか一方又は双方に作動するよう命令し、それにより、従動ローラー５２ａ、６２ａを回転させ、紐状体１２を前進させることができる。システム１０内の圧力レベルが所定の圧力レベルに達した場合、コントローラー（複数の場合もある）９６は、供給機構のモーター４８、６４への作動信号の送信を停止し、モーター４８、６４は動作を停止して、従動ローラー５２ａ、６２ａの回転が停止される。同様に、１つの実施形態において、システム１０が所定の圧力レベルにある場合、モーター４８、６４は作動しない。このようにして、圧力センサー９４は、システム１０の過圧を防止するメカニズムを提供することができる。過圧によって、断熱材６０（例えば内腔６８）の、所望され得るよりも奥の方への栓９２の形成又は押込みが引き起こされ、紐状体１２が前進する際に紐状体１２に対して不所望の引きずり（drag）を生じる可能性があることが理解されるべきである。さらに、システム１０内の最大圧力を制御して、吐出開始時のハンマーヘッド（hammerhead）を制限するとともに、弁部材（後述）を過圧による損傷から保護することも重要とすることができる。
【００３０】
システム１０が所定の圧力レベルに達したことを圧力センサー９４が検知する時間と、少なくとも１つのコントローラー９６によってモーター４８、６４が動作の停止を命令される時間との間には遅延時間が存在し得る。したがって、従動ローラー５２ａ、６２ａのうちの一方又は双方は、システム１０が所定の圧力レベルに達した後も、或る時間回転し続ける可能性がある。そのため、１つの実施形態において、従動ローラー５２ａ、６２ａのうちの一方又は双方は、例えばクラッチ機構９７（図７）によってトルク制限することができる。トルク制限により、システム１０の過圧を防止する追加又は代替のメカニズムが提供される。圧力センサー９４が使用されない一実施形態において、クラッチ機構９７は、それ自体で過圧を防止することができる。そのような実施形態は、圧力センサー９４及びクラッチ機構９７の双方が使用される実施形態よりも安価かつ複雑性が低いものであり得る。しかしながら、圧力センサー９４及びクラッチ機構９７の双方が使用される場合、その一方が他方のバックアップ又はフェールセーフを提供することができる。各クラッチ機構９７は、それぞれのローラー５２ａ、６２ａと駆動シャフト５３、６５との選択的な係合及び係脱を可能にする。クラッチ機構９７は、従動ローラー５２ａ、６２ａを回転させるのに必要なトルクが或る特定の量を下回った場合、駆動シャフト５３、６５とローラー５２ａ、６２ａとを選択的に係合させ、従動ローラー５２ａ、６２ａを回転させるのに必要なトルクが或る特定の量を上回った場合、駆動シャフト５３、６５とローラー５２ａ、６２ａとを係脱させることを可能にする。
【００３１】
ローラー５２ａ、６２ａを回転させるのに必要なトルクは、システム１０内の液体接着剤７１の圧力に正比例する。接着剤の紐状体１２は、供給導管７２内及び更にはシステム１０内で液体接着剤７１を前進させるピストンとして本質的に機能するので、紐状体１２は、ローラーによって、紐状体１２がシステム１０内の圧力に打ち勝って前進するのを可能にするために十分な力（すなわち摩擦力及び接線力）を用いて前進させなければならない。ローラー対５０、５８と紐状体１２との摩擦量が十分であると仮定すれば、駆動シャフト５３、６５は、ローラー５０、５８がそれぞれこの紐状体１２を前進させる力を与えることを可能にするために十分な量のトルクを提供しなければならない。しかしながら、システム１０内の液体接着剤７１の圧力が既に所定の圧力レベルであれば、この紐状体１２を前進させる力を与えることは望ましくなく、したがってこのような力を与えるのに必要なトルクを提供することは望ましくない。ローラー５２ａ、６２ａは、一方の方向では自由に回転し、他方の方向ではモーター４８、６４によるローラー５２ａ、６２ａの駆動を可能にするワンウェイクラッチローラーである。このことは、モーターが紐状体１２を供給することを可能にするとともに、２つのモーター４８、６４が、一方が他方よりも速く供給する場合に互いに抵抗することを防止する。この場合、より低速のモーターに結合されているクラッチローラーは、単に自由に回転する。
【００３２】
しかしながら、他方で、（例えば或る量の液体接着剤７１がシステム１０から吐出された直後に）圧力レベルが所定の圧力レベルを下回ったとき、システム１０内の液体接着剤７１の圧力は減少し、したがって紐状体１２を前進させるのに必要なトルクが、或る特定のトルクレベルを下回る。この場合、クラッチ機構９７は、駆動シャフト５３、６５と従動ローラー５２ａ、６２ａとを係合させ、したがってローラーホイールを回転させるとともに紐状体１２を前進させる。ローラー組５０、５８のいずれか一方又は双方は、上記のようにトルク制限され得る。トルク制限機能は、ローラー組５０、５８のうちの一方又は他方がもう一方よりも高速に回転する場合、より低速のローラー組５０、５８がスリップすることができる点でも有利である。
【００３３】
或る特定の実施形態において、システムは、所定の流体圧力の超過に応じて供給機構４６の前進を制限するように構成することができる。クラッチ機構９７は、紐状体１２に対する流体圧力が所定の流体圧力を超過したとき、紐状体１２を前進させるために供給機構４６によって加えられるトルクを制限するように構成することができる。圧力センサー９４は、マニホールド７６内の流体圧力を検知するように構成することができ、圧力センサー９４は、供給機構４６のコントローラー９６に結合することができる。
【００３４】
システム１０内の圧力を制御することで、システム１０を非接触塗布用の多様な吐出装置とともに使用することが可能になる。非接触塗布は、基材８０がノズル９３からビード１つ分の幅よりも大きく離間した塗布方式である。非接触塗布では、基材を近くに接近させて、相対的に移動させながらノズルから流体を引き出すのではなく、流速によって接着剤を基材に運ぶ（carries）。システム１０内に圧力を蓄積せずに、非接触塗布を実行することはできない。１つの実施形態において、図示の吐出装置７８は、このディスペンサー７８の流路１００内で移動するように取り付けられた弁部材９８を備える従来の吐出装置７８である。前述したように、弁部材９８が出口１０２を閉鎖すると、システム１０は、ディスペンサー７８において閉鎖され、システム内に圧力が蓄積することができる。液体接着剤７１を吐出するために、弁部材９８は、ノズル出口１０２から離れるように移動される。液体接着剤７１が所定の圧力レベルにあるので、液体接着剤７１のビード又は液滴９９は、この圧力によって押し出され、基材８０上に吐出される。続いて、弁部材９８を戻してノズル出口１０２を再び閉鎖し、したがってシステム１０を閉鎖し、更なる吐出の準備として流体圧力を再び蓄積させることができる。１つの実施形態において、弁部材９８の開放時、液体接着剤７１を流路１００に通して推進するのに必要な圧力が、定速送達によって発生する圧力に等しくなるように、システム１０の外部の圧力（例えば大気圧）とシステム内の流体圧力とを均衡させ、それによって計量塗布又は計量吐出をもたらすことができる。図示のように、弁部材９８は、オンオフ弁部材としてもよい。別の実施形態において、吐出装置７８は、圧力がより調節可能な方式でシステム１０内に蓄積することができるように出口１０２を閉鎖する流量可変弁部材を備えてもよい。例えば、弁部材９８は、ニードル弁としてもよい。別の実施形態において、吐出装置７８は、「流体材料の液滴を噴射するための噴射ディスペンサー、及び方法（JETTING DISPENSER, AND A METHOD FOR JETTING DROPLETS OF FLUID MATERIAL）」と題する米国仮特許出願第６１／９４００６０号（Nordson Corporation）に開示されている噴射ディスペンサーのような噴射ディスペンサーとしてもよい。この’０６０号出願は、引用することにより、その全体が本明細書の一部をなす。更に別の実施形態において、マニホールド７６は、吐出装置７８の上流に配置されるスタティックミキサー７７を備えてもよい。紐状体が２層紐状体１２’’であるとともに被覆材料１３ａを含む場合、スタティックミキサー７７は、液化された被覆材料が、吐出前に液体接着剤７１中に十分に混合されることを確実にすることができる。いくつかの実施形態において、マニホールド７６は、少なくとも１つの弁部材９８をそれぞれ備える複数の吐出装置７８を備えることができる。
【００３５】
ここで図８を参照すると、１つの実施形態において、システム１０’は、それぞれのスプール軸１６ａ、１６ｂ上で回転するように取り付けられた紐状体１２ａ、１２ｂの第１のスプール１４ａ及び第２のスプール１４ｂを備えることができる。しかしながら、所望される任意の数のスプールを使用することができることが理解される。システム１０’は、システム１０に関して前述したのと同様の方式で、紐状体１２ａ、１２ｂをシステム１０’ の他の部品に供給し、紐状体１２ａ、１２ｂをシステム１０’の他の部品に対して前進させる第１の供給機構４６ａ及び第２の供給機構４６ｂを更に備えることができる。加えて又は代替的に、スプール軸１６ａ、１６ｂ自体は、モーター（図示せず）によって駆動されてもよい。図示のように、第１の供給機構及び第２の供給機構は、例えば、第２のスプール１４ｂが待機位置等で静止したままである一方で紐状体１２ａが第１のスプール１４ａから前進することができるように、互いに独立して動作することができる。紐状体１２ａが使い果たされたとき又は紐状体１２ａが破断した場合、紐状体１２ｂを第２のスプール１４ｂから前進させることができる。図示の実施形態では、紐状体１２ａ、１２ｂは、中間プーリー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄに沿って曝露領域Ａを通して溶融ステーション１０６に供給される。プーリー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄは、モーター（図示せず）によって駆動されてもよいし、アイドルプーリーであってもよい。或る特定の実施形態において、例えば、ホットメルトＰＳＡが使用されるとき、紐状体１２ａ、１２ｂは、容易に伸張することができることが理解される。このような実施形態では、紐状体１２ａ、１２ｂの張力を所定のレベルに維持するように、所定の速度で動作する従動スプール軸１６ａ、１６ｂ及び従動プーリー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄを使用することが有利であり得る。加えて又は代替的に、紐状体１２ａ、１２ｂは、レール又はチューブ（図示せず）を通して溶融ステーション１０６に供給してもよい。溶融ステーション１０６は、例えば、それぞれ供給機構、ヒーター、及び流量計を含むことができる一連のマニホールド１０８、１１０、１１２を備えてもよい。ヒーターは、前述したように構成することができ、紐状体１２ａ、１２ｂを溶融して液体接着剤にする。液体接着剤は、ヒーターを出ると、マニホールド１１２を通って、アプリケーター（図示せず）に接続されているそれぞれのホース１１４ａ、１１４ｂに流れ込む。１つの実施形態において、マニホールド１１２は、ギアポンプを含み、遅延のない正確な吐出を可能にする閉ループ流量制御を提供することができる。例えば、マニホールド１１２には、オハイオ州ウェストレイク所在のNordson Corp.によって販売されているＴＲＵＦＬＯＷ（商標）メーターを備え付けてもよい。
【００３６】
前述したように、多くの固体ホットメルト接着剤は、大気における湿気又は他の環境条件によって劣化又は早すぎる硬化があることが理解される。したがって、曝露領域Ａでは紐状体１２ａ、１２ｂを保護することが望ましい場合がある。図示の実施形態では、保護ハウジング１１６は、紐状体１２ａ、１２ｂがハウジング内の環境にのみ曝露されるように、曝露領域Ａを包囲する。なお、そうしない場合、紐状体１２ａ、１２ｂは、曝露領域Ａを通過するときに、外気等の周囲環境に曝露される。ハウジング１１６は、スプール１４ａ、１４ｂと、紐状体１２ａ、１２ｂのスプールから溶融ステーション１０６への経路とを囲む。プーリー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄは、紐状体１２ａ、１２ｂをハウジング１１６に通してガイドする。ハウジング１１６は、紐状体１２ａ、１２ｂの経路がオペレーターに見えるように、例えば、単純な透明ダクト又はパイプとすることができる。１つの実施形態において、ハウジング１１６には、例えば乾燥空気等の乾燥ガスを充填して、高温又は高湿度によりもたらされる紐状体１２ａ、１２ｂの劣化又は早すぎる硬化を防止することができる。また、乾燥空気は、紐状体１２ａ、１２ｂの表面を溶融ステーション１０６に入るまで乾燥させて維持し、紐状体がヒーターに水分を運び込まないことを確実にすることができる。これにより、下流の圧力を不安定にする可能性がある不所望のキャビテーションのリスクを低減させることができる。また、ハウジング１１６は、紐状体１２ａ、１２ｂが曝露領域Ａを通過する際の紐状体１２ａ、１２ｂの物理的な損傷を防止することができる。
【００３７】
ここで図９を参照すると、別の実施形態において、紐状体１２は、供給機構２４６内に供給することができる。一実施形態において、供給機構２４６は、供給機構４６の代わりに図４の支持構造体２１に設置することができる。紐状体１２は、ガイド部材２４２の第１の端部２４２ａに進入することができ、ここで紐状体１２は、ホイール２６６ｂによって前進させることができる。或る特定の実施形態において、ガイド部材２４２は、ホイール２６６ｂを受け入れる開口２４３を有することができる。供給機構２４６の第２の端部２４２ｂは、紐状体１２をホイール２６６ｂによって第２の細長いガイド要素６０内に前進させることができるように、第２の細長いガイド要素６０の内腔６８（図４）と位置合わせすることができる。いくつかの実施形態において、ガイド部材２４２は、紐状体１２がホイール２６６ｂと第２の細長いガイド要素６０との間で撓むのを防止することが有利である。ポリテトラフルオロエチレン（例えばテフロン）等の摩擦係数の低い被覆物をガイド部材２４２の内面２４２ｃに施して、紐状体１２とガイド部材２４２の内面２４２ｃとの摩擦を低減させることができる。
【００３８】
本発明をその特定の実施形態の記載によって説明し、実施形態をかなり詳細に記載したが、添付の特許請求の範囲の範囲をそのような詳細に制限又はいかようにも限定することは意図していない。本明細書で論じた様々な特徴は、単独で用いても任意の組合せで用いてもよい。更なる利点及び変更形態は、当業者には容易に明らかとなるであろう。したがって、本発明は、そのより広い態様において、特定の細部、代表的な装置及び方法、並びに図示及び記載された説明的な例に限定されない。したがって、包括的な発明概念の範囲又は趣旨から逸脱することなく、そのような細部から逸脱することができる。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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