(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に走行する対象物に対向して配置された吐出口を有し、この吐出口から液状の流動体を流出させることで前記対象物に流動体を塗布する塗布ノズルと、
前記対象物に塗布するべき流動体を蓄える第１のタンクと、
前記第１のタンクに接続された第２のタンクと、
前記第１のタンクから流動体を圧送し、前記第２のタンクに流動体を供給する圧送手段と、
前記第２のタンクと前記塗布ノズルとを接続し、前記第２のタンク内の流動体を前記塗布ノズルに供給可能とする供給経路と、
前記第２のタンク内を密閉し、この密閉した空間内に所定の気圧を付加する加圧手段と、
前記第２のタンク内での流動体の貯留液面高さを検出する液面検出手段と、
前記液面検出手段の検出結果に基づいて前記圧送手段による流動体の供給を制御し、その貯留液面を一定の高さに保持する保持手段と
を備え、
前記塗布ノズルは、
その先端に前記吐出口を有するとともに、その内部に前記吐出口に向けて先細となるテーパ状の内壁を有する本体と、
前記本体内に前記吐出口を開閉すべく配置され、前記吐出口に向け、前記内壁の縮径に応じて段階的に縮径する段付き形状の弁ニードルと、
前記本体の先端に形成され、前記吐出口を囲み且つ前記対象物に接触される接触面と、
前記本体に形成され、前記吐出口から前記本体内に延び、前記本体内の前記流動体を前記吐出口に導く流出路と、
前記吐出口の内周縁に沿って形成され、前記流出路の内壁と前記接触面との境界を曲面に面取りするコーナ面と、
前記接触面から前記コーナ面を経て前記流出路の内壁に至る領域を覆うコーティング層と
を含む、流動体の塗布装置。
【請求項２】
前記第１のタンク内は大気に開放されていることを特徴とする請求項１に記載の流動体の塗布装置。
【請求項３】
前記供給通路を通じて前記塗布ノズルに供給される流動体の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力が所定値以上のとき、所定の警報を発する警報手段とをさらに備えている請求項１に記載の流動体の塗布装置。
【請求項４】
前記圧力検出手段は、その検出値を表示する圧力表示器を含んでいる請求項３に記載の流動体の塗布装置。
【請求項５】
前記塗布ノズルがシガレット巻上機のロッド成形セクションに設けられ、このセクションを巻紙がガニチャテープとともに走行する過程で前記巻紙のラップ領域となる一側縁部にシーム糊を塗布するものであり、
前記シガレット巻上機の運転状態に応じて前記弁ニードルを開閉駆動させる開閉手段とをさらに備えている請求項１に記載の流動体の塗布装置。
【請求項６】
前記コーティング層がダイヤモンド電着加工により形成されている請求項１に記載の流動体の塗布装置。
【請求項７】
前記本体は、前記流出路に連なる前記内壁に研磨面を有している請求項１に記載の流動体の塗布装置。
【請求項８】
相対的に走行する対象物に対向して配置され、前記対象物に流動体を連続的に塗布するべく、先端に流動体を流出させるための吐出口を有するとともに、内部に前記吐出口に向けて先細となるテーパ状の内壁を有する本体と、
前記本体内に前記吐出口を開閉すべく配置され、前記吐出口に向け、前記内壁の縮径に応じて段階的に縮径する段付き形状の弁ニードルと
前記本体の先端に形成され、前記吐出口を囲み且つ前記対象物に接触される接触面と、
前記本体に形成され、前記吐出口から前記本体内に延び、前記本体内の前記流動体を前記吐出口に導く流出路と、
前記吐出口の内周縁に沿って形成され、前記流出路の内壁と前記接触面との間の境界を曲面に面取りするコーナ面と、
前記接触面から前記コーナ面を経て前記流出路の内壁に至る領域を覆うコーティング層と
を具備した流動体の塗布ノズル。
【請求項９】
前記コーティング層がダイヤモンド電着加工により形成されている請求項８に記載の流動体の塗布ノズル。
【請求項１０】
前記本体は、前記流出路に連なる前記内壁に研磨面を有している請求項８に記載の流動体の塗布ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動体をノズル先端から流出させ、相対的に走行する対象物に流動体を連続的に塗布するための流動体の塗布装置及びその塗布ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の塗布装置は例えば、シガレット巻上機のロッド成形セクションを巻紙が走行する過程で、そのラップ領域となる一側縁部にシーム糊を連続して塗布する用途に使用されている。ここで対象物となる巻紙は、その上面に刻たばこ層を載せた状態でガニチャテープとともにロッド成形セクションを走行し、上述のように流動体であるシーム糊が塗布された後、筒状に曲成されて刻たばこ層を包み込む。これにより、巻紙のラップ領域が相互に接着されてシガレットロッドの連続体が成形される。
【０００３】
シガレット巻上機において巻紙にシーム糊を塗布する方式としては、例えば回転するディスク（ペーストホイール）の外周面を巻紙のラップ領域に接触させ、その外周面を介して巻紙にシーム糊を転写させるものや、ノズルの先端を巻紙のラップ領域に接触させ、その先端からシーム糊を流出させて巻紙にシーム糊を付着させるもの等が挙げられる。
【０００４】
近年、シガレット巻上機の運転が高速化されるのに伴い、たばこロッドの成形過程における巻紙の走行速度が高速化しており、それゆえ、巻紙のラップ領域に塗布されるシーム糊の流量も増大している。前者の方式ではシーム糊の塗布流量がディスクの回転速度により制約されるため、より高速化されたシガレット巻上機には後者のノズル方式が好適であるといえる。
【０００５】
ノズル方式の場合、従来の塗布装置は所定のタンクにシーム糊を蓄える一方、ギヤポンプ等の圧送機器を用いてタンク内のシーム糊を塗布ノズルに供給することで、その供給流量を増加させるとともに塗布量を定量にコントロールしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したギヤポンプ等の圧送機器は定量供給が可能であるといっても、その構造上の理由から吐出圧には微小な脈動が現れる。このため、その脈動に起因して塗布ノズルに対するシーム糊の供給量が微小に変動する結果、塗布ノズルから巻紙へのシーム糊の塗布量が微小に変動してしまう。一方、巻紙のラップ領域は極めて狭小であるから、そこに塗布されるシーム糊の量は、たとえ微小であっても変動があることは好ましくない。なぜなら、シーム糊が適量よりも多く塗布されていると、巻紙をラップさせたときに余分なシーム糊がはみ出してしまうし、逆に適量よりも少な過ぎると巻紙の糊付けが不完全になるという不具合を生じてしまうからである。
【０００７】
また、塗布装置においてノズル方式を採用した場合、シーム糊の流量増加によってその流速は大きく高まり、これによりノズルが受ける流体摩擦も極めて大きくなっている。このためノズル先端の吐出口ではその母材がシーム糊の流体摩擦により浸食され、長時間経過すると吐出口の面積が不所望に拡大してしまうことがある。このような吐出口の拡大はシーム糊の流出量を不安定化させ、シーム糊の塗布量を不所望に変動させることとなる。
【０００８】
このため流動体の塗布装置及びその塗布ノズルの技術分野においては、塗布効率の向上とともに流動体の塗布量の変動を抑えることが課題となっており、この課題の解決が本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の流動体の塗布装置はノズル方式を採用する。塗布装置は第１のタンクおよび第２のタンクを備え、また、第１のタンクから第２のタンクへ圧送により流動体を供給する圧送手段を備えるとともに、第２のタンクと塗布ノズルとを接続して流動体を塗布ノズルに供給可能とする供給経路をも備えている。合わせて本発明の塗布装置は第２のタンク内を密閉し、その密閉した空間内に所定の気圧を付加する加圧手段と、第２のタンク内での流動体の貯留液面高さを検出する液面検出手段と、この液面検出手段の検出結果に基づいて圧送手段による流動体の供給を制御し、その貯留液面を一定の高さに保持する保持手段とを備えている。
【００１０】
上述した塗布装置によれば、第２のタンクの密閉空間内に加圧された気圧に基づいて塗布ノズルへの流動体の供給圧が決定される。したがって、第２のタンク内を加圧するとともに、その貯留液面を一定高さに保持することにより塗布ノズルへの流動体の供給圧が安定化するため、塗布ノズルから対象物への塗布流量を安定化させることができる。またいうまでもなく、第１のタンクから第２のタンクへの圧送にギヤポンプ等の圧送機器を用いたとしても、そのとき生じる送出圧力の脈動は塗布ノズルへの流動体の供給圧に何ら影響することはない。
【００１１】
一方、上述した第１のタンク内は大気に開放されたものとなっている。この場合、第１のタンクにはシガレット巻上機が運転中であるか停止状態にあるかに関係なく新たな流動体を補充することが可能となる。この構造は、特にシガレット巻上機において巻紙にシーム糊を塗布する用途に塗布装置を適用した場合に有効である。なぜなら第１のタンクには適時シーム糊を補充可能な構造であるため、シガレット巻上機の運転高速化に伴いシーム糊の消費量が増大しても、巻上機の運転を停止することなくシーム糊を連続供給することができるからである。
【００１２】
また本発明の塗布装置は、供給経路を通じて塗布ノズルに供給される流動体の圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段により検出された圧力が所定値以上のときに所定の警報を発する警報手段とをさらに備えている。例えば、第２タンク内の流動体液面レベルが一定であっても、塗布ノズルの内部での糟（固着物，不純物等）の詰まりによって塗布ノズルの入口での流動体の供給圧が異常に高くなる場合がある。このため、塗布ノズルに供給される流動体の圧力が通常許容される範囲での所定値以上となった場合、警報を発してオペレータに知らせることが好ましい。
【００１３】
上述した圧力検出手段は、その検出値を表示する圧力表示器を含んでいる。この場合、オペレータが適時、シーム糊の供給圧に異常がないかを確認することができる。このように、流動体の供給圧力を検出して圧力異常の場合に警報を発したり、その値を表示したりするものであれば、塗布ノズル内での流動体の詰まりを早期に発見してその原因を除去可能である。
【００１４】
本発明の塗布装置がシガレット巻上機において巻紙にシーム糊を塗布するものとして適用される場合、上述した塗布ノズルはシガレット巻上機のロッド成形セクションに設けられ、このセクションを巻紙がガニチャテープとともに走行する過程で、巻紙のラップ領域となる一側縁部にシーム糊を塗布するものとなる。この場合、本発明の塗布装置は、シガレット巻上機の運転状態に応じて弁ニードルを開閉駆動させる開閉手段をさらに備える。
【００１５】
このような構成によれば、シガレット巻上機の運転開始後に巻紙の供給がなされ、シーム糊の塗布が許容される条件が整った時点で弁ニードルにより吐出口を開き、直ちにシーム糊を巻紙に塗布することが可能となる。一方、例えばシガレット巻上機の突発的な運転停止等が発生し、シーム糊を塗布すべきでないと認められるときは弁ニードルにより吐出口を直ちに閉じることができる。
【００１６】
上述した塗布ノズルは、先端が対象物に対向して配置された本体と、この本体の先端に形成されて対象物に塗布する流動体を流出させる吐出口と、本体の内部に形成され、吐出口に向けて先細となるテーパ状の内壁と、本体内に吐出口を開閉すべく配置され、内壁の縮径に応じ、吐出口に向けて段階的に縮径する段付き形状の弁ニードルと、本体の先端に形成され、吐出口の周囲を囲み且つ対象物の一側縁部に接する接触面と、吐出口から本体内に延び、この本体内から吐出口へのシーム糊の流出を案内する流出路と、吐出口の内周縁に沿って延び、流出路の内壁と接触面との間の境界を曲面に面取りするコーナ面と、接触面からコーナ面を経て流出路の内壁に至る領域を覆うコーティング層とを含んでいる。
【００１７】
上述した構成によれば、塗布ノズルの吐出口から流動体が流出する際、その流出摩擦はコーティング層により負担され、塗布ノズルの母材はコーティング層によって保護される。またコーナ面は、コーティング層が接触面から流出路の内壁まで滑らかに連なるのを許容し、コーティング層による母材の保護をより確実なものとする。さらに吐出口の周囲にはエッジが形成されないため、従来のようなエッジの浸食による吐出口の拡大が解消される。
【００１８】
上述の塗布ノズルは、本体および弁ニードルの形状とその表面処理に技術的特徴を有することから、独立の発明ともなる。この場合、本発明の塗布ノズルは、相対的に走行する対象物に対向して配置される。
上述のように独立の発明となる塗布ノズルによれば、その耐久性が飛躍的に向上し、長時間にわたって吐出口の開口面積が一定に保持されることから、長時間の塗布作業を通じて安定した流動体の塗布を行うことができる。このため、例えばシガレット巻上機等においては、その高速運転化に伴い、流動体であるシーム糊の塗布流量が増加する状況にあっても、常に一定の品質でシガレット製品の製造を可能とする。
【００１９】
上述したコーティング層は、いずれもダイヤモンド電着加工により形成することができる。この場合、本体の母材表面はダイヤモンド砥粒との結合により強固に保護される。特にダイヤモンド電着加工により形成されたコーティング層は、コーティング層と母材との結合が強固に得られるため、その信頼性に優れる。
また上述した塗布ノズルは、流出路に連なる本体の内壁に研磨面を有しており、これにより、塗布ノズル内部での流動体の流動抵抗が低減されている。このように本体の内壁に研磨面が形成されていれば、流動体の流出が円滑となるため、耐久性の向上と相まって塗布ノズル本来の機能を充分に発揮させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をシガレット巻上機に適用した場合の具体的な形態について説明する。
第１図に示されるように、シガレット巻上機は給送部２およびロッド成形部４を備えている。公知のように、給送部２はサクションロッドコンベヤ６を有しており、このサクションロッドコンベヤ６により刻たばこを層状にしてロッド成形部４に供給する。ロッド成形部４は無端状のガニチャテープ８とともにシガレット巻紙Ｐを走行させ、その巻紙Ｐ上にサクションロッドコンベヤ６の終端から刻み層を載せかえて受け取る。そして刻み層は巻紙Ｐとともに移送され、所定の成形型（トング）により丸棒状に圧縮成形される。また巻紙Ｐはロッド成形セクション１０を走行する過程にて、先ず刻み層の周囲にＵ字形状に丸められ、その走行方向でみて左側の縁部にシーム糊が塗布される。さらに巻紙Ｐはその走行に伴い、筒状に丸められて内側に刻み層を包み込む。この巻紙Ｐの包み込みにより、その左側の縁部が右側の縁部の上に重ねられ、これらラップ領域は互いにシーム糊により糊付けされる。またシーム糊は次の乾燥セクション１２において乾燥され、これによりたばこロッドの連続体が成形される。たばこロッドの連続体は、次に切断セクション１４においてシガレットの単品よりも倍長のシガレットロッド毎に切断され、この倍長のシガレットロッドはシガレット巻上機から図示しないフィルタアタッチメントに供給される。
【００２１】
第２図は塗布装置を概略的に示している。塗布装置は塗布ノズル１６を備え、この塗布ノズル１６はシガレット巻上機のロッド成形セクション１０にて、その吐出口が巻紙Ｐの左側の縁部に直交して向かうように配置されている。塗布ノズル１６から巻紙Ｐに塗布するべきシーム糊は大型のリザーバタンク１８に蓄えられている。このリザーバタンク１８はシガレット巻上機とは別体に設けられ、例えばその機体後方に配置されている。一方、シガレット巻上機の機体には小型の加圧タンク２０が装備されており、この加圧タンク２０とリザーバタンク１８とは管路を通じて接続されている。管路にはフィードポンプ２２が介挿されており、フィードポンプ２２はリザーバタンク１８内のシーム糊を加圧タンク２０に向けて圧送することにより、シーム糊を加圧タンク２０に供給することができる。
【００２２】
加圧タンク２０の底は漏斗状に成形されており、その出口から塗布ノズル１６までの間は供給管路２４により接続されている。この供給管路２４を通じて加圧タンク２０内のシーム糊が塗布ノズル１６に供給可能となっている。
さらに加圧タンク２０内は密閉された構造となっており、その密閉された空間内にはニューマチックユニット２６から空圧が供給されている。この空圧の供給経路には図示しないレギュレータバルブが介挿されており、これにより加圧タンク２０内は外部の大気圧よりも加圧された一定気圧の状態に保持されている。
【００２３】
また、加圧タンク２０には液位センサ２８が設置されており、この液位センサ２８は加圧タンク２０内でのシーム糊の貯留液面高さを検出し、その検出信号をコントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、加圧タンク２０内でのシーム糊の貯留液面高さを保持する制御機能を有しており、その制御プログラムにおいて目標の液面高さを保持するべくフィードポンプ２２の作動を制御することができる。具体的には、コントローラ３０は液位センサ２８からの検出信号をフィードバック信号として取り込み、実際の貯留液面高さを目標値に合致させるべくフィードポンプ２２を作動させてシーム糊の供給量を調節する。
【００２４】
上述した塗布ノズル１６の吐出口は、弁ニードル６４により開閉可能となっており、この弁ニードル６４の駆動は例えば空圧を利用して行うことができる。コントローラ３０はさらにノズルコントローラ３４に接続されており、このノズルコントローラ３４は弁ニードル６４の開閉動作の他に塗布ノズル１６の前後進の動作をも制御している。具体的には、ノズルコントローラ３４には弁ニードル６４を駆動するための空圧バルブ３８と、塗布ノズル１６を前後進させるための空圧バルブ４０とが接続されており、これら空圧バルブ３８，４０はノズルコントローラ３４からの動作信号を受けて作動する。塗布ノズル１６の前後進は例えばエアシリンダ４２を用いて実現することができ、エアシリンダ４２には一方の空圧バルブ４０が接続されている。
【００２５】
シガレット巻上機の運転時、コントローラ３０はシーム糊の塗布が許容される状態となるとノズルコントローラ３４にその旨の信号を送る。この信号を受けてノズルコントローラ３４は空圧バルブ４０を駆動し、エアシリンダ４２のピストンロッドを伸長させて塗布ノズル１６を巻紙Ｐに対して前進させる。これにより、塗布ノズル１６の吐出口が巻紙Ｐのラップ領域に押し付けられる。逆に、コントローラ３０はシーム糊の塗布が許容されない状態となるとノズルコントローラ３４にその旨の信号を送り、この信号を受けてノズルコントローラ３４はエアシリンダ４２のピストンロッドを収縮させ、塗布ノズル１６を巻紙Ｐから後退させる。
【００２６】
またコントローラ３０は、巻紙Ｐが供給されてシーム糊の塗布が許容される条件が成立するとノズルコントローラ３４にその旨の信号を送る。この信号を受けてノズルコントローラ３４は空圧バルブ３８を駆動し、塗布ノズル１６の弁ニードル６４を開作動させる。これに対し、シガレット巻上機の停止等によりシーム糊の塗布が許容されない条件が成立すると、コントローラ３０からその旨の信号がノズルコントローラ３４に送られる。この場合、ノズルコントローラ３４は弁ニードル６４を閉作動させる。
【００２７】
シガレット巻上機の運転時、機体に設けられたエンコーダ（図示しない）からエンコーダパルスが出力され、このパルスは運転状態信号としてコントローラ３０に入力される。上述のようにコントローラ３０はシガレット巻上機の運転状態等に応じてノズルコントローラ３４に各種の信号を送り、これら信号を受けてノズルコントローラ３４は塗布ノズル１６を前進または後退させ、また、弁ニードル６４を開閉作動させる。
【００２８】
また、加圧タンク２０には目標とする貯留液面高さ分のシーム糊が蓄えられており、さらにその内部は所定の気圧が加圧された状態にある。それゆえ加圧タンク２０から塗布ノズル１６へのシーム糊の供給圧は、加圧タンク２０内に加圧された気圧に基づいて決定される。なお、供給管路２４や塗布ノズル１６内でのシーム糊の摩擦による圧力損失は構造的に一定であるため、これらは供給圧の変動には影響しない。また、加圧タンク２０内に加圧するべき気圧は、シガレット巻上機の運転速度とシーム糊の塗布量に応じて所望の吐出流量が得られるように適宜調節することができる。
【００２９】
一方、シガレット巻上機の運転時、コントローラ３０はリザーバタンク１８から加圧タンク２０へのシーム糊の供給量を調節し、上述のように加圧タンク２０内での貯留液面高さを一定に保持する制御を行っている。このため、塗布ノズル１６へのシーム糊の供給圧がシガレット巻上機の運転を通じて安定化し、常に定量のシーム糊を巻紙Ｐに塗布することが可能となる。
【００３０】
リザーバタンク１８内のシーム糊量が低下すると、液位センサ４５からの検出信号に基づいてコントローラ３０は警報器４６を作動させて残量不足の警報を発し、オペレータにシーム糊の補給作業を促す。加圧タンク２０と違ってリザーバタンク１８は大気開放型の容器であり、それゆえ、第２図に示されるようにシガレット巻上機が運転中であるか否かに関わらずリッド４４を開いてシーム糊の補充が可能な構造となっている。
【００３１】
また、例えばシガレット巻上機の運転が突発的に停止された場合、これに応じてコントローラ３０はノズルコントローラ３４にその旨の信号を送り、ノズルコントローラ３４は弁ニードル６４を閉作動させる。これにより、塗布ノズル１６からのシーム糊の吐出が直ちに停止される。
また第２図に示されているように、上述した供給管路２４には塗布ノズル１６の入口手前の位置に圧力センサ４８が介挿されている。圧力センサ４８はディジタル式表示部（図示しない）を有しており、この表示部はオペレータから視認可能となっている。圧力センサ４８は塗布ノズル１６に供給されるシーム糊の圧力を検出し、その検出信号をコントローラ３０に対して出力するとともに、その表示部にて検出値をディジタル表示する機能を有している。オペレータは表示部の数値を読み取ることで、塗布ノズル１６からのシーム糊の吐出圧を常時モニタリングすることができる。このため吐出圧力が大きく変化した場合、シーム糊の供給量も変化していることが明らかであるため、この場合、オペレータは機械の運転を停止して糊供給量の校正を行うことができる。
【００３２】
一方、圧力センサ４８から出力される検出信号に基づき、コントローラ３０は警報器４６を作動させる機能を有している。具体的には、コントローラ３０にはシーム糊の供給圧力に関して通常許容できる範囲内の上限値が予め記憶されており、圧力センサ４８により検出された供給圧力がその上限値以上となったとき、コントローラ３０は警報器４６を作動させて圧力異常の警報を発する。このような圧力異常は、加圧タンク２０内の液面レベルが一定であっても、例えば塗布ノズル１６内で糊糟（固着物，不純物等）の詰まりが発生した場合に起こりうる。この場合、オペレータは警報によって塗布ノズル１６内に何らかの糊詰まり等が発生したものと判断し、塗布ノズル１６の清掃や点検等の処置をとることができる。
【００３３】
上述した一実施形態の塗布装置はシーム糊の供給圧が常に安定しており、それゆえ、シガレット巻上機の高速運転を行っても巻紙Ｐへの塗布量が変動することはない。さらに、塗布ノズル１６からシーム糊の吐出が円滑に行われるため、微量の塗布量で高速運転を行う場合に適している。
上述の形態において、リザーバタンク１８および加圧タンク２０の大きさや配置は適宜に変更可能であり、シガレット巻上機の仕様に応じて最適なレイアウトを設定することができる。また、コントローラ３０による貯留液面高さの制御は、予め一定の目標値が与えられているものであってもよいし、実際の塗布ノズル１６からの塗布量の適否を判断して、その目標値を時間的に変更可能なものであってもよい。
【００３４】
上述した警報器４６は、例えば警報音や音声警報メッセージ等を発するものでもよいし、あるいは、警報灯の点滅やディスプレイへの警報メッセージの表示、若しくはこれらを組み合わせたものであってもよい。
次に、塗布ノズル１６の技術的特徴について説明する。以下に説明する技術的特徴は第１図の構成に含まれていてもよい。あるいは、塗布ノズル１６は、以下の技術的特徴に着目すれば、それだけで単独の発明を構成しうる。
【００３５】
第３図は、塗布ノズル１６を概略的に示している。既に述べたように塗布ノズル１６はシガレット巻上機のロッド成形セクション１０にて、その先端が巻紙Ｐの左側の縁部に直交して向かうように配置されている。このとき巻紙Ｐはガニチャテープ８とともに所定の成形ベッド５０により曲成されており、その左側の縁部は成形ベッド５０からほぼ直立して立ち上がった状態にある。なお、巻紙Ｐの右側の縁部は図示しないアッパ成形ガイド（ショートホルダ）により曲成されて刻たばこ層を包み込んでいる。
【００３６】
第４図は塗布ノズル１６の構造を具体的に示しており、また第５図は塗布ノズル１６の先端部分を拡大して示している。塗布ノズル１６はその本体が円筒形状をなしており、また本体から延びる先端部分は中空の円錐台形状をなしている。塗布ノズル１６の先端には開口した吐出口５２が形成されており、塗布ノズル１６はこの吐出口５２からシーム糊を流出させて巻紙Ｐにシーム糊を塗布することができる。また塗布ノズル１６の先端、つまり、円錐台の頂面には吐出口５２の周囲に拡がる接触面５４が形成されており、塗布ノズル１６はこの接触面５４にて巻紙Ｐの左側の縁部に接触する。
【００３７】
塗布ノズル１６は先端に所定の肉厚を有しており、この部分には吐出口５２から内部に向けて延びる流出路５６が形成されている。流出路５６は断面円形に形成されており、この流出路５６は塗布ノズル１６の内部から吐出口５２へのシーム糊の流出を導いている。
吐出口５２の周囲には、そのエッジをＲ加工して得られたコーナ面５８が形成されており、このコーナ面５８により流出路５６の内壁と接触面５４との間は曲面に面取りされている。なお、Ｒ加工の半径としては例えば０．３ｍｍ程度が好ましい。
【００３８】
ここで、塗布ノズル１６の母材は例えばステンレス鋼からなり、その表面には先端の接触面５４から流出路５６の内壁までの間を覆うコーティング層６０が形成されている。またコーティング層６０はダイヤモンド電着加工により形成されており、その前処理として母材には焼入がされている。ダイヤモンド電着加工は、ダイヤモンド砥粒を電気メッキ方式（電解Ｎｉ法）で母材表面に埋め込む処理を施すものであり、例えば耐摩耗性を要求される工具や部材等に広く用いられている加工技術を適用することができる。またコーティング層６０の形成には、ダイヤモンド砥粒に代えてＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒の電着加工を適用することもできる。この実施形態の場合、コーティング層６０の層厚は例えば２〜６μｍに設定されている。
【００３９】
また第５図に示されているように、塗布ノズル１６の内壁６２はその先端に向けてテーパ形状をなしており、その表面粗さは上仕上げに研磨加工されている（研磨面）。また塗布ノズル１６の内壁６２は、その先端まで可能な限り内径が大きく確保されており、その先端にて流出路５６だけを狭めるようにして形成されている。なお、第４図に示されるように塗布ノズル１６は内部に弁ニードル６４を有しており、この弁ニードル６４は軸方向に段付き形状に加工され、塗布ノズル１６の内壁６２の形状に合わせるように先端に向けて段階的に外径が細められている。
【００４０】
シガレット巻上機の運転時、上述の加圧タンク２０から塗布ノズル１６にシーム糊が供給されると、シーム糊はその供給圧力で塗布ノズル１６の本体の内部に充満する。さらにシーム糊は弁ニードル６４の開作動により流出路５６を通って流れ、先端の吐出口５２から流出して巻紙Ｐに付着する。このとき、シーム糊は流出路５６の内壁や吐出口５２の周囲で大きな流体摩擦を生じるが、塗布ノズル１６の母材はコーティング層６０に覆われているためシーム糊の流体摩擦から保護される。
【００４１】
したがって、シガレット巻上機の運転高速化に伴い長時間にわたって塗布ノズル１６の本体が強い流体摩擦を受ける状況にあっても、塗布ノズル１６の先端における吐出口５２や流出路５６はその母材の浸食を受けにくいため、塗布ノズル１６の耐久性が大きく向上する。
一方、コーティング層６０はコーナ面５８を介して接触面５４から流出路５６の内壁までの領域にて滑らかに連なっており、途中にエッジを挟んでいないためその全領域にわたって一定の層厚を確保することができる。またコーナ面５８の形成により吐出口５２の周囲が曲面形状に加工されているため、吐出口５２の周囲にエッジが形成されておらず、その周囲だけに母材の浸食が集中することはない。
【００４２】
なお、シガレット巻上機の運転状態等に応じて弁ニードル６４は開閉作動され、その運転停止時には直ちに弁ニードル６４は流出路５６を閉じ、また、運転開始時には直ちに弁ニード６４は流出路５６を開く。このとき、上述のように塗布ノズル１６はその形状や内壁６２の表面仕上げ（研磨面）によりシーム糊の流動抵抗が低減されており、それゆえ、弁ニードル６４が開作動したときの吐出応答性に優れたものとなっている。
【００４３】
上述の一実施形態では、塗布ノズル１６の材質やその形状として好ましい一例を挙げているが、本発明をシガレット巻上機に適用した場合、その形式や運転速度、使用するシーム糊の流出量やその性状等に合わせて塗布ノズル１６の材質や形状、仕様等は適宜変更することができる。また、本発明では対象物を走行させるだけでなく、塗布ノズルを走行させて対象物に流動体を塗布する形式にも適用可能である。
【００４４】
その他、本発明はシガレット巻上機だけでなく、フィルタ巻上機においてラップ糊やレール糊等を塗布したり、香料を塗布したりする用途に使用することができ、流動体の塗布装置として広汎な用途に適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の流動体の塗布装置は、第１および第２のタンクを備えているので、第１のタンクから第２のタンクへの圧送にギヤポンプ等の圧送機器を用いたとしても、そのとき生じる送出圧力の脈動は塗布ノズルへの流動体の供給圧に何ら影響することはない。
【００４６】
また、塗布ノズルはその本体及び弁ニードルの形状や、その表面処理により、その耐久性が飛躍的に向上し、長時間にわたって吐出口の開口面積が一定に保持されることから、長時間の塗布作業を通じて安定した流動体の塗布を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  シガレット巻上機の正面図である。
【図２】  一実施形態の塗布装置の構成を概略的に示した図である。
【図３】  塗布ノズルを概略的に示した図である。
【図４】  塗布ノズルの詳細図である。
【図５】  塗布ノズルの先端部分を拡大して示した図である。
【符号の説明】
２  給送部
４  ロッド成形部
６  サクションロッドコンベヤ
８  ガニチャテープ
１０  ロッド成形セクション
１２  乾燥セクション
１４  切断セクション
１６  塗布ノズル
１８  リザーバタンク（第１のタンク）
２０  加圧タンク（第２のタンク）
２２  フィードポンプ（圧送手段）
２４  供給管路（供給経路）
２６  ニューマチックユニット（加圧手段）
２８  液位センサ（液面検出手段）
３０  コントローラ（保持手段）
３４  ノズルコントローラ（開閉手段）
３８  空圧バルブ
４０  空圧バルブ
４２  エアシリンダ
４４  リッド
４６  警報機
４８  圧力センサ（圧力検出手段）
５０  成形ベッド
５２  吐出口
５４  接触面
５６  流出路
５８  コーナ面
６０  コーティング層
６２  内壁
６４  弁ニードル
Ｐ  巻紙（対象物）
【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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