特許 7575470 噴霧塗布器及び噴霧ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】噴霧塗布器及び噴霧ユニット

(51)【国際特許分類】

   B05B 1/14 20060101AFI20241022BHJP

   B05B 13/02 20060101ALI20241022BHJP

   B05B 1/08 20060101ALI20241022BHJP

   B05B 15/652 20180101ALI20241022BHJP

   B05B 1/04 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

B05B1/14 Z

B05B13/02

B05B1/08

B05B15/652

B05B1/04

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022550936

(86)(22)【出願日】2021-02-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-13

(86)【国際出願番号】 EP2021052318

(87)【国際公開番号】W WO2021170346

(87)【国際公開日】2021-09-02

【審査請求日】2024-01-25

(31)【優先権主張番号】2050227-4

(32)【優先日】2020-02-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519131635

【氏名又は名称】ボールドウィン ジメック アーベー

(74)【代理人】

【識別番号】100118256

【弁理士】

【氏名又は名称】小野寺 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100166338

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 正夫

(72)【発明者】

【氏名】クレメンツ ウェスリー

(72)【発明者】

【氏名】ハンソン ビルガー

(72)【発明者】

【氏名】マンソン フランク

(72)【発明者】

【氏名】マンソン パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ペルソン ダニエル

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５３５４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０４０６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５５４７１２９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ １／１４

Ｂ０５Ｂ １３／０２

Ｂ０５Ｂ １／０８

Ｂ０５Ｂ １５／６５２

Ｂ０５Ｂ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料のウェブに流体を噴霧する噴霧塗布器であって、
第１の噴霧ノズル軸に沿って配置された第１の噴霧ノズル群と、第２の噴霧ノズル軸に沿って配置された第２の噴霧ノズル群とを含み、前記第１及び第２の噴霧ノズル軸は、前記ウェブが通過するウェブ平面の同じ側に配置され、
前記第１及び第２の噴霧ノズル軸は、互いに間隔をあけて、前記ウェブ平面から実質的に同じ距離に配置され、
各噴霧ノズルは、前記ウェブ平面に向かう方向に流体を噴霧するように構成された細長い噴霧口を有し、
前記第１の噴霧ノズル群の各ノズルは、その噴霧口が前記第１の噴霧ノズル軸に対して第１のノズル開口の傾斜角度だけ傾斜しており、
前記第２の噴霧ノズル群の各ノズルは、その噴霧口が前記第２の噴霧ノズル軸に対して第２のノズル開口の傾斜角度だけ傾斜しており、
前記第１のノズル開口の傾斜角度は、前記第２のノズル開口の傾斜角度と異なる、噴霧塗布器。

【請求項2】

前記第１及び第２の噴霧ノズル軸は、前記ウェブ平面に対して実質的に平行である、請求項１に記載の噴霧塗布器。

【請求項3】

各噴霧ノズル群の前記噴霧ノズルは、それらのそれぞれの噴霧ノズル軸に沿って等間隔に配置される、請求項１又は２に記載の噴霧塗布器。

【請求項4】

前記第１及び第２の噴霧ノズル群に対応する噴霧ノズルは、前記ウェブの進行方向に実質的に垂直な方向に分布している、請求項１から３のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項5】

前記第２の噴霧ノズル群は、前記第１の噴霧ノズル群に対してオフセットして配置され、或いは、前記第１の噴霧ノズル群（１０）は、前記第２の噴霧ノズル群（１１）に対してオフセットして配置され、
前記オフセットは、前記第１又は第２の噴霧ノズル群の２つの隣接する噴霧ノズルの間の距離の３０～７０％を構成する、請求項１から４のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項6】

前記第１及び第２の噴霧ノズル群の各噴霧ノズルは、それぞれ、前記ウェブに流体噴霧ゾーンを形成するように構成され、前記第１の噴霧ノズル群は、第１の噴霧コーンセットを画定し、前記第２の噴霧ノズル群は、第２の噴霧コーンセットを画定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項7】

前記第１及び第２の噴霧ノズル群は、前記第１及び第２の噴霧コーンセットが前記移動するウェブに少なくとも部分的にオーバーラップするように構成された前記噴霧ゾーンを提供するように配置される、請求項６に記載の噴霧塗布器。

【請求項8】

各噴霧ゾーンは、関連する噴霧ノズル開口の形状に対応する実質的に細長い形状を有する、請求項６又は７に記載の噴霧塗布器。

【請求項9】

前記傾斜角度は、前記第１のノズル開口の傾斜角度の絶対値が前記第２のノズル開口の傾斜角度の絶対値以下となるように関連付けられ、
前記第１及び第２の噴霧ノズル群の噴霧ノズル開口の傾斜角度は、それぞれの群に関連する各噴霧ノズルに対してそれぞれ実質的に等しく、かつ前記第１及び第２の噴霧ノズル軸に対してそれぞれ１５～６０°の範囲内にある、請求項１から８のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項10】

各噴霧ノズルは、制御ユニットに接続されたバルブに関連付けられる、請求項１に記載の噴霧塗布器。

【請求項11】

前記制御ユニットは、各噴霧ノズル開口から所定の体積流量の流体が各噴霧ノズル開口から噴出されるように、前記バルブをパルス的に開閉するように構成され、
前記制御ユニットは、前記ウェブが前記噴霧塗布器を通過する速度の関数として、パルスを制御するように構成される請求項１０に記載の噴霧塗布器。

【請求項12】

長手方向の中心軸を有する細長い室を更に含み、前記ウェブ平面は、前記中心軸を含み、
各バルブに関連する各噴霧ノズルは、前記室の内壁に配置される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項13】

各バルブは、前記関連する噴霧ノズルのノズル開口の傾斜角度が１５～６０°の範囲内で調整可能であるように回転可能に取り付けられる、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項14】

デュアル噴霧ノズル装置を含み、前記デュアル噴霧ノズル装置は、前記ウェブの両側に噴霧するために、前記ウェブ平面の一方の側にデュアル噴霧ノズル装置の第１の半部と、前記ウェブ平面の他方の側に前記デュアル噴霧ノズル装置の対応する第２の半部とを形成する前記第１及び第２の噴霧ノズル群を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の噴霧塗布器。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか一項に記載の噴霧塗布器を含む、噴霧ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的には、噴霧塗布器を通過する、布帛、紙、板紙などの移動するウェブのような材料に流体を噴霧することに関する。本発明は、特に、ウェブとして噴霧塗布器を通過する布帛などに液体染料又はコーティングを噴霧するように構成された装置に関する。

【背景技術】

【0002】

流体噴霧は、異なる種類の材料をコーティングするときに用いることができる技術である。長年にわたって、様々な流体噴霧装置が提案されてきたが、いずれも均一な噴霧結果を達成することを目的とする。このような装置の一例は、特許文献１に記載されており、多数の噴霧ノズルが噴霧室を通過するウェブに噴霧パターンを提供する。

【0003】

このような既知の流体噴霧装置の噴霧結果は、多くの用途では十分であるが、ウェブに対するより均一な噴霧結果を達成する噴霧塗布器に対する市場からの要求が高まっている。したがって、改良の余地がある。

【0004】

更なる背景技術は、例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６にも反映される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】ＷＯ２０１８／０７３０２６Ａ１

【文献】ＷＯ２０１８／０７３０２５Ａ１

【文献】ＷＯ０２／０９０６５５Ａ１

【文献】ＷＯ２０１３／１６７７７１Ａ１

【文献】ＥＰ３３３２９５５Ａ１

【文献】ＵＳ５９６７４１８Ａ

【発明の概要】

【0006】

本発明の目的は、従来技術よりも改良された新規な噴霧塗布器を提供することである。この目的は、添付の独立請求項に記載された技術、関連する従属請求項に定義された好ましい実施形態によって達成される。

【0007】

一態様では、布帛、紙などの材料のウェブに流体を噴霧する噴霧塗布器が提供される。噴霧塗布器は、第１の軸に沿って配置された第１の噴霧ノズル群と、第２の軸に沿って配置された第２の噴霧ノズル群とを有する。第１及び第２の噴霧ノズル軸は、ウェブが通過する平面の同じ側に配置される。更に、第１及び第２の噴霧ノズル軸は、互いに間隔をあけており、ウェブ平面から実質的に同じ距離に配置される。各噴霧ノズルは、ウェブ平面に向かう方向に流体を噴霧するように構成された細長い噴霧口を有する。また、第１の噴霧ノズル群の各ノズルは、その噴霧口が第１のノズル軸に対して第１のノズル開口の傾斜角度だけ傾斜しており、第２の噴霧ノズル群の各ノズルは、その噴霧口が第２のノズル軸に対して第２のノズル開口の傾斜角度だけ傾斜している。第１のノズル開口の傾斜角度は、第２のノズル開口の傾斜角度と異なる。この態様の噴霧塗布器は、噴霧ノズル群をより多く追加することによって、より高いウェブ速度に対して均一な噴霧結果を達成できるため、好ましいものである。更に、ノズル開口の傾斜により、より広い表面領域に亘る噴霧パターン又は噴霧ゾーンが形成され、噴霧プロセスに必要な流体の体積を減少させる。

【0008】

本発明の背後にある考えは、特に、ウェブの供給方向に対して互いに間隔をあけた少なくとも２つの、互いに整列した噴霧ノズル群又は列を配置することが好ましい、ということを着想したものである。本発明の背後にある他の考えは、特に、２つの間隔をあけた噴霧ノズル群において、異なる傾斜角度を有する噴霧ノズルを配置することが有益である、ということを着想したものである。これらの特徴は、移動するウェブに対する、改良された、より均一な噴霧結果に寄与する。

【0009】

一実施形態では、第１及び第２の噴霧ノズル軸は、ウェブ平面に対して実質的に平行である。これにより、噴霧パターンの間の有益な部分的なオーバーラップを得ることができる。

【0010】

好ましくは、各噴霧ノズル群の噴霧ノズルは、それぞれの噴霧ノズル軸に沿って等間隔に配置される。これは、各噴霧ノズル群から生じる噴霧パターンの間の好適な部分的なオーバーラップが達成されるため、有利である。

【0011】

第１及び第２の噴霧ノズル群に対応する噴霧ノズルは、ウェブの進行方向に実質的に垂直な方向に分布してもよい。これにより、均一な噴霧結果を高めることができる。

【0012】

一実施形態では、第２の噴霧ノズル群は、第１の噴霧ノズル群に対してオフセットして配置され、或いは、その逆も同じである。好ましくは、オフセットは、第１又は第２の噴霧ノズル群の２つの隣接する噴霧ノズルの間の距離の３０～７０％を構成し、オフセット（ＯＳ）は、好ましくは、距離の４０～６０％であり、最も好ましくは、距離の実質的半分（５０％）である。このオフセットにより、ウェブを横切る横方向に均一な噴霧が得られる。

【0013】

好ましくは、第１及び第２の噴霧ノズル群の各噴霧ノズルは、それぞれ、ウェブに流体噴霧ゾーンを形成するように構成され、第１の噴霧ノズル群は、第１の噴霧コーンセットを画定し、第２の噴霧ノズル群は、第２の噴霧コーンセットを画定する。この設置により、ウェブへの均一な噴霧を更に改良する。

【0014】

第１及び第２の噴霧ノズル群は、第１及び第２の噴霧コーンセットがウェブに少なくとも部分的に互いにオーバーラップするように構成された噴霧ゾーンを提供するように配置されてもよい。更に、各噴霧ゾーンは、関連する噴霧ノズル開口の形状に対応する実質的に細長い形状を有してもよい。これらの特徴も、均一な噴霧に寄与する。

【0015】

一実施形態では、第１及び第２の噴霧ノズル群の噴霧ノズル開口の傾斜角度は、それぞれの群に関連する各噴霧ノズルに対してそれぞれ実質的に等しく、かつ第１及び第２の噴霧ノズル軸に対してそれぞれ１５～６０°の範囲内にある。これにより、好ましい噴霧パターンを得ることができる。好ましくは、傾斜角度は、２０～４５°の範囲内にある。

【0016】

傾斜角度は、第１のノズル開口の傾斜角度の絶対値又はモジュラスが第２のノズル開口の傾斜角度の絶対値以下となるように関連付けられてもよい。これにより、例えば、噴霧パターンの均一性に好ましい魚骨状の噴霧パターンを得ることができる。

【0017】

一実施形態では、各噴霧ノズルは、所定量の流体が各噴霧ノズル開口から噴出されるように、制御ユニットに接続されたバルブに関連付けられ、制御ユニットは、好ましくは、バルブをパルス的に開閉するように構成される。

【0018】

パルスは、流体体積の制御に用いられ、ウェブの速度の関数として選択される。このようにして、制御ユニットは、現在の技術における、均一な噴霧パターンを達成できないウェブの速度に適応することができる。

【0019】

一実施形態では、噴霧塗布器は、長手方向の中心軸を有する細長い室を有し、ウェブ平面は、中心軸を含む。

【0020】

他の実施形態では、各バルブに関連する各噴霧ノズルは、室の内壁に配置される。

【0021】

更なる実施形態では、各バルブは、関連する噴霧ノズルのノズル開口の傾斜角度が１５～６０°の角度範囲内、好ましくは２０～４５°の範囲内で調整可能であるように回転可能に取り付けられる。

【0022】

更に他の実施形態では、噴霧塗布器は、デュアル噴霧ノズル装置を有し、デュアル噴霧ノズル装置は、ウェブの両側に噴霧するために、ウェブ平面の一方の側にデュアル噴霧ノズル装置の第１の半部と、ウェブ平面の他方の側にデュアル噴霧ノズル装置の対応する第２の半部とを形成する第１及び第２の噴霧ノズル群を含む。

【0023】

更なる態様では、上述した設計のいずれか１つの噴霧塗布器を有する噴霧ユニットが提供される。

【0024】

以下、例として、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係る噴霧塗布器の斜視図である。

【図2】図１における、噴霧ノズルを備えた噴霧塗布器の第１のシュラウド部材の内部の斜視図である。

【図3】図２に示す第１のシュラウド部材の正面図である。

【図4】図２における、第１のシュラウド部材の一部を拡大して示す図である。

【図5】図２に対応する図であり、噴霧ノズルがそれらのアクティブモードで傾斜した噴霧コーンを提供する。

【図6】図５に示す噴霧コーンにより得られた噴霧パターンの概略図である。

【図7】図１に示す噴霧塗布器の２つの噴霧バーの概略側面図である。

【図8】パルス状の流体噴出後の第１の噴霧バーによって得られた一般的な噴霧パターンの概略図である。

【図9】パルス状の流体噴出後の第１の噴霧バーによって得られた噴霧パターンの概略図である。

【図10】図５に示すような、傾斜したノズルを備えた噴霧塗布器を介して供給されるウェブ上の噴霧オーバーラップフットプリントの概略図である。

【図11】噴霧塗布器を含む噴霧ユニットの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１については、噴霧塗布器１が示され、噴霧塗布器１は、噴霧塗布器１を通過する材料のウェブＷに、好ましくは矢印Ａに示すように鉛直方向上向きに向けて流体を噴霧するように構成される。言い換えれば、ウェブＷは、進行方向（矢印Ａ）に噴霧塗布器１を通って移動するか、又は供給される。ウェブＷの材料は、例えば、不織布、編物又は織物であってもよい。ウェブＷの厚さは、フィルム状のストリップの場合、約１０ミクロン（μｍ）から、数ミリメートルの厚さの基材までの範囲であり得る。より厚い材料も、噴霧の目的及び狙った噴霧結果に応じて、噴霧塗布器内で噴霧され得る。流体は、ウェブＷに噴霧されたときに、ウェブＷを少なくとも部分的に浸す染色、仕上げ又は再湿潤の液体であってもよい。また、流体は、ラミネートフローリング基材などの移動するウェブ状の基材にコーティングを形成するように適合された液体であってもよい。

【0027】

ここに記載された噴霧塗布器１は、液体染料が布帛又は織物の移動するウェブＷに噴霧される染色プロセスに特に適用されるが、これに限定されるものではない。噴霧流体は、２つの細長いバルブレール又は噴霧バー４、５にそれぞれ接続された２つの流体供給導管２Ａ、３Ａを介して、噴霧塗布器１に供給される。更に、各噴霧バー４、５には、流体戻り導管２Ｂ、３Ｂ及び電源導管２Ｃ、３Ｃが接続される。噴霧塗布器１の反対側には、２つの対応する噴霧バーが設けられ、これらの噴霧バーは、上述したように、対応する供給手段を有する。

【0028】

図１１に示すように、噴霧塗布器１は、可撓性ウェブＷが噴霧塗布器１を通過するようにガイドするローラ手段３０１、３０２、３０３、３０４を含む噴霧ユニット内に配置される。噴霧されていないウェブは、供給方向（矢印Ａ）に対して、噴霧塗布器１の前の第１のロール３００から巻き戻され、噴霧されたウェブは、噴霧塗布器１の後ろの駆動された第２のロール３０５に巻き取られる。噴霧ユニットは、流体供給導管２Ａ、３Ａ及び制御ユニット１５０に接続された流体源手段２５０も含む。

【0029】

噴霧塗布器１は、構造的には、一体になると、中心軸ＣＡを有する細長い噴霧室６、７の形状のエンクロージャを形成する２つの半部又はシュラウド部材６、７を含む。図１に示すように、ウェブＷは、２つのシュラウド部材６、７の間の中央平面Ｐ（図５における破線で示す平面Ｐを参照）を通過する。噴霧室は、例えば、上述した出願人の特許文献２に開示された一般的な種類のエンクロージャであってもよい。

【0030】

シュラウド部材６は、図２においてより詳細に示される。噴霧からの残留流体は、噴霧室６、７の下側部に集められ、排出管８を介して除去又は排出される。

【0031】

シュラウド部材６の内壁９には、２つの噴霧ノズル群又は列１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなど及び１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどが設けられる。第１又は上側の噴霧ノズル群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなどは、第１の軸ＦＡに沿って配置されるが、第２又は下側の噴霧ノズル群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどは、第２の軸ＳＡに沿って配置される。整列した噴霧ノズルは、噴霧塗布器１内でウェブＷの進行方向に実質的に垂直な方向に分布している。２つの軸ＦＡ及びＳＡは、ウェブの供給方向Ａ（図１を参照）に対して平行であり、かつ互いに間隔をあけている。好ましくは、２つの軸ＦＡ及びＳＡは、噴霧室６、７の中心軸ＣＡにも平行である（図１を参照）。更に、２つの軸ＦＡ及びＳＡは、ウェブＷが通過する平面Ｐから同じ距離Ｄに配置される（図７を参照）。これらの図に示すように、２つの軸ＦＡ及びＳＡは、ウェブの供給方向Ａに対して横方向又は垂直な方向に延びている。

【0032】

図３では、２つの噴霧ノズル群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなど及び１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどは、それぞれ平面図で示される。各噴霧ノズルは、それぞれの噴霧ノズル軸ＦＡ及びＳＡに沿って等間隔に配置される。更に、図３に示すように、軸ＳＡに沿った第２の噴霧ノズル群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどは、第１の噴霧ノズル群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなどに対してオフセットされる。オフセットＯＳは、例えば、隣接する２つの噴霧ノズルの間の距離の３０～７０％であってもよく、好ましくは、４０～６０％の範囲内にある。更に好ましくは、オフセットＯＳは、２つの隣接する噴霧ノズルの間の距離の実質的半分である。図４では、オフセットＯＳは、２つの隣接する噴霧ノズルの間の距離の約半分（５０％）で示される。

【0033】

ここに記載された例では、第１の噴霧ノズル群は、１２個の整列した噴霧ノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなどを含み、第２の噴霧ノズル群は、１３個の整列した噴霧ノズル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどを含む。しかしながら、噴霧ノズルの数は、噴霧されるウェブＷの材料の種類、ウェブＷの幅、ウェブＷに噴霧される流体の体積などに応じて変化し得る。

【0034】

図４のクローズアップは、第１の噴霧ノズル軸ＦＡ及び第２の噴霧ノズル軸ＳＡに沿って整列した噴霧ノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなど及び１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどの設計をより詳細に示す。第１のノズル群の噴霧ノズル１０Ｃを用いて説明すると、図４において、噴霧ノズル１０Ｃは、長さＬの細長い噴霧ノズル開口１０Ｃ’を有することが示される。フラットな噴霧ノズル開口とも呼ばれる噴霧ノズル開口１０Ｃ’は、第１の噴霧ノズル軸ＦＡに対して角度αだけ傾斜しているか、又は傾いている。第１の噴霧ノズル群の全ての噴霧ノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなどは、第１の噴霧ノズル軸ＦＡに対して第１のノズル開口の傾斜角度αとも呼ばれる同じ角度αだけ傾斜した噴霧口を有する。

【0035】

この第１の傾斜角度αは、１５～６０°、好ましくは、２０～４５°、特に、２５～３５°の範囲内にある。ここに記載された噴霧塗布器１を用いて実施した実際のテストでは、約２５°の第１の傾斜角度αが用いられた。これにより、当該技術分野における既知の噴霧設備と比較して、ウェブＷ上のより均一な噴霧パターン又はフットプリントについて良好な結果を達成した。

【0036】

第２の噴霧ノズル群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなども同様に配置される。第２のノズル群の噴霧ノズル１１Ｃを用いて説明すると、噴霧ノズル１１Ｃは、長さＬの細長い噴霧ノズル開口１１Ｃ’を有することが示される。フラットな噴霧ノズル開口とも呼ばれる噴霧ノズル開口１１Ｃ’は、第２の噴霧ノズル軸ＳＡに対して角度βだけ傾斜しているか、又は傾いている。第２の噴霧ノズル群の全ての噴霧ノズル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどは、第２の噴霧ノズル軸ＳＡに対して第２のノズル開口の傾斜角度βとも呼ばれる同じ角度βだけ傾斜した噴霧口を有する。この第２の傾斜角度βは、１５～６０°、好ましくは、２０～４５°、特に、２５～３５°の範囲内にある。実際のテストでは、約２５°の第２の傾斜角度βは、上述した実際のテストで好ましい噴霧フットプリントの結果をもたらす。

【0037】

ここに示された例では、第１及び第２のノズル開口の傾斜角度α及びβは、同じ絶対値（約２５°）を有するが、それらは２つの平行なノズル軸ＦＡ及びＳＡに対してそれぞれ逆方向に傾斜している。したがって、２つの噴霧ノズル開口の傾斜角度α及びβは、傾斜方向が互いに異なる。

【0038】

他の実施形態（図示せず）では、第１及び第２の噴霧ノズル群の噴霧ノズル開口は、それぞれ同じ方向に傾斜してもよいが、異なる値を有し、例えば、第１の噴霧ノズル群では、２０°だけ傾斜しており、第２の噴霧ノズル群では、４５°だけ傾斜している。したがって、この場合にも、２つの噴霧ノズル開口の傾斜角度は互いに異なる。

【0039】

第１及び第２の噴霧ノズル群での傾斜方向及び傾斜程度の選択は、それぞれ、２つの整列した噴霧ノズル群によってウェブにどのような噴霧パターンを得ようとするかに応じて変化し得る。

【0040】

図５では、動作中の噴霧プロセスが示される。噴霧ノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなど及び１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどの傾斜した噴霧ノズル開口により、説明のために、破線で示すウェブＷに魚骨状の噴霧パターンが得られる。即ち、第１及び第２の噴霧ノズル群の各噴霧ノズルは、それぞれ、ウェブに傾いたフラットな噴霧ゾーンを形成するように構成される。この魚骨状のパターンは、現実には、噴霧プロセス中の瞬間的な「スナップショット」で撮影した場合にのみ見ることができる。また、噴霧塗布器を通って移動するときのウェブＷ上の均一な噴霧カバレッジを実現するために、他の魚骨状のパターンと重ね合わせた場合にのみ、魚骨状のパターンが望ましい。

【0041】

第１の軸ＦＡに沿った第１の噴霧ノズル群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなどは、噴霧動作モードにおいて、ウェブＷに噴霧ゾーンＺ－１０Ａ、Ｚ－１０Ｂなどを提供するように構成された第１の噴霧コーンセットＣ－１０Ａ、Ｃ－１０Ｂなどを画定し、第２の軸ＳＡに沿った第２の噴霧ノズル群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどは、噴霧動作モードにおいて、ウェブＷに噴霧ゾーンＺ－１１Ａ、Ｚ－１１Ｂなどを提供するように構成された第２の噴霧コーンセットＣ－１１Ａ、Ｃ－１１Ｂなどを画定する。第１及び第２の噴霧ノズル群は、ウェブＷが噴霧塗布器１を通過するとき、第１及び第２の噴霧コーンセットがウェブＷに少なくとも部分的に互いにオーバーラップする噴霧ゾーンＺ－１０、Ｚ－１１（図６を参照）を提供するように配置される。各噴霧ゾーン又はコーンＣ－１０Ａ、Ｃ－１０Ｂなど、Ｃ－１１Ａ、Ｃ－１１Ｂなどは、関連する噴霧口の形状に対応する実質的に細長い形状を有する。

【0042】

ウェブＷに得られた噴霧パターンフットプリントは、図６に概略的に示される。互いに間隔をあけており、かつ上述した異なる傾斜角度を有する２つの整列した噴霧ノズル群を有する２つの噴霧バー４、５の設置により、ウェブＷへの好ましい均一な噴霧が得られる。図６では、魚骨状の噴霧パターンは、ウェブＷ上の異なるフットプリントＺ－１０Ａ、Ｚ－１０Ｂなど、Ｚ－１１Ａ、Ｚ－１１Ｂなどで示されるが、実際には、噴霧フットプリントの特定のオーバーラップが得られ、これは、好ましいことである。このオーバーラップは、以下の図１０に対して更に説明する。

【0043】

図７を参照すると、２つの噴霧バー４及び５は、説明の目的のために別々に示される。第１の軸ＦＡに沿って整列した第１の噴霧ノズル群の噴霧ノズル１０Ｃ（図４を参照）は、ウェブＷから、第２の軸ＳＡに沿って整列した第２の噴霧ノズル群の噴霧ノズル１１Ｃ（図４を参照）と同じ距離Ｄに配置される。これは、ウェブＷへの確実かつ均一な噴霧に寄与する。好ましくは、距離Ｄは、用いられる傾斜角度、並びに、噴霧される流体のレオロジー特性などの物理的及び／又は化学的特性に応じて調整可能である。

【0044】

図７では、上側の噴霧バー４は、噴霧ノズル（１０Ｃは図７に示される）に関連する高速バルブ１００Ｃを含み、下側の噴霧バー５は、噴霧ノズル１１Ｃに関連する高速バルブ１１０Ｃを含むことも示される。この装置は、以下に更に説明する。

【0045】

図７の装置を更に説明する前に、流体のパルス又は制御の概念の一般的な議論が提供される。流体のパルスは、図７に示す制御ユニット１５０によって達成され、制御される。具体的には、制御ユニット１５０は、所定の体積又は所定量の流体が各噴霧ノズル開口からウェブＷに噴出される流速を制御又は調整するように構成される。

【0046】

これは、バルブ１００Ｃ、１１０Ｃを、必要とされる流体体積及び噴霧塗布器を通過するウェブＷの速度の関数として選択される特定のパルスレート又は周波数で開閉することによって行われる。更に、制御ユニット１５０は、第１及び第２の噴霧ノズル群のバルブ１００Ｃ、１１０Ｃが同期して開閉するように、パルスレートを制御するように構成される。流量の制御が必要とされていない場合など、特定の状況では、流体は、同様に連続的な流量で噴出されてもよく、パルスに拘束されない。

【0047】

図７に示すように、制御ユニット１５０は、それぞれの噴霧ノズル１０Ｃ、１１Ｃに接続された高速バルブ１００Ｃ、１１０Ｃに連通している。この接続は、２つの電気導管１５１、１５２によって示される。制御ユニット１５０は、バルブ１００Ｃ、１１０Ｃに関連する噴霧ノズル１０Ｃ、１１Ｃからの目標の体積流量を達成するために、それぞれの噴霧バー４、５のバルブのパルスのために開発されたソフトウェアによって制御される。制御ユニット１５０は、対応する電気導管によって、第１の噴霧ノズル群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃなど及び第２の噴霧ノズル群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃなどに関連する残りの噴霧ノズルに同様に接続されることに留意されたい。更に、第１の軸及び第２の軸に沿った各噴霧ノズルには、それぞれ、例示的なノズル１０Ｃ及び１１Ｃに関して前述したバルブと同様なものが設けられる。

【0048】

図１に示された供給システム２、３を参照すると、流体供給導管２Ａ、３Ａの端部コネクタがバルブ１００Ｃ、１１０Ｃに接続され、電気導管２Ｃ、３Ｃの端部コネクタが図７に示された方法で噴霧バー４、５に接続されることが言及されるべきである。更なる接続及び供給導管手段は、噴霧バーに含まれるが、これらのアセンブリは、ここでは示されていない。

【0049】

図８は、１つの単一の噴霧バーＳＢ１（詳細には示されていない）からの、非特異的で、一般化された噴霧ノズルによる、簡略化された噴霧パターンを示す。ここで、矩形状の噴霧ゾーン（湿潤領域）は、ウェブがノズルの前を通過する間に距離（乾燥領域）だけ間隔をあけている。これは、論議されている噴霧ノズルに関連するバルブが開いて、閉じた後、特定の期間内に再び開くという、（ウェブの速度に対して）比較的遅いパルスの結果である。言い換えれば、特定のパルスレートが与えられると、図８における湿潤領域と乾燥領域との間の距離は、ウェブＷの速度の関数となる。したがって、より速いパルスを有する低いウェブ速度のために、湿潤領域の部分的なオーバーラップが達成される。図９では、このオーバーラップを示す別のパターンが示される。

【0050】

高いウェブ速度のために、更なる噴霧バー（図示せず）が導入され得る。したがって、噴霧バーの数は、ウェブの速度と、染色プロセスに用いられる流体の流量又は体積とに合わせて変化し得る。例えば、ウェブの速度が約１００ｍ／分を超えると、２つを超える噴霧バーが必要となる可能性がある。

【0051】

例えば、図７に示す噴霧バー４、５の装置により、図１０に示す一般化された噴霧パターンは、制御ユニット１５０によって提供されたパルスを通じて、第１のノズル軸ＦＡに対して第１のノズル開口の傾斜角度αを有するノズル開口に対応する形状で実現することができる。

【0052】

例えば、一緒に検討された図２及び図７から理解されるように、各バルブ１００Ｃ及び１１０Ｃに関連する各噴霧ノズル１０Ｃ及び１１Ｃは、それぞれ噴霧室６、７の内壁９に配置される。噴霧ノズルは、バルブを介して、噴霧バー４、５に取り付けられるか、又は固定され、噴霧室の関連するシュラウド部材６、７の内壁９に設けられた開口部（図示せず）を通って突出している。第１の軸ＦＡ及び第２の軸ＳＡに沿って配置された全ての噴霧ノズルには、移動するウェブＷに流体を噴霧するバルブが設けられる。

【0053】

ウェブＷ上の異なる噴霧ゾーンＺ－１０、Ｚ－１１の間のオーバーラップを説明する１つの方法は、例えば、ノズル１０Ｃと１１Ｃのような２つの別々のノズル群からの２つのみの噴霧ノズルの作用を観察することであり、この場合の１０Ｃは角度αだけ傾斜した第１の噴霧ノズル群に関連しており、１１Ｃは角度βだけ傾斜した第２の噴霧ノズル群に関連する。図１０では、２つの噴霧ノズルの噴霧パターン又はゾーンは、２００として描いた領域でオーバーラップする。これは、第１及び第２のノズル群の位置の間のオフセット及び傾斜角度の選択の結果である。この場合、｜α｜＝｜β｜であり、第１のノズル開口の傾斜角度αの絶対値が第２のノズル開口の傾斜角度βの絶対値と等しいことを意味する。例えば、ウェブＷが通過し、液体がウェブにパルス的に噴出されるとき、ノズル１０Ｃは、ウェブの移動に対応する方向Ａに少なくとも部分的に互いにオーバーラップする複数の噴霧パターン又はゾーンを（それ自体で）生じさせる。

【0054】

ノズル１１Ｃについても同じことが起こるが、第１のノズル１０Ｃから特定の距離（図１０の右側）離れている。拡大すると、これらの特徴を組み合わせることで、一部のノズルでカバーされていない噴霧された領域が他のノズルでカバーされる、均一な噴霧パターンをもたらす。

【0055】

第１の軸ＦＡ及び第２の軸ＳＡに沿って２つの整列したバルブ群に対応するバルブ１００Ｃ及び１１０Ｃは、それぞれ、それらのシートに回転可能に取り付けられることにより、関連する噴霧ノズル１０Ｃ、１１Ｃの噴霧ノズル開口１０Ｃ’、１１Ｃ’が異なる傾斜角度、好ましくは２０°、２５°、３０°及び３５°の間で段階的に調整可能である。これにより、噴霧塗布器は、ウェブＷに提供される、狙った噴霧パターンに迅速に適合することができる。代替実施形態では、バルブは、２０～４５°の好ましい角度範囲内で自由に回転可能であり、この範囲内の任意の適切な傾斜角度に固定することが可能である。この特徴の目的の１つは、異なる流体から生じる可能性のあるレオロジー効果を補償することである。実際のテストでは、この特徴は、当該技術分野における既知の噴霧設備で可能なカバレッジよりも低いカバレッジで均一な噴霧分布を提供するために用いることもできることが示される。

【0056】

噴霧室６、７には、好ましくは、動作中に移動するウェブＷと接触する上側及び下側の細長いシール要素が設けられる。

【0057】

これにより、噴霧室からの噴霧流体の漏れが低減される。これらのシール要素は、ここでは、上側弾性シールリップ１５３及び下側弾性シールリップ１５４の形状で示される（図７を参照）。好ましくは、これらのシールリップ１５３、１５４は、ある種類のゴム材料から作られる。

【0058】

噴霧バー４、５は、図１に示す噴霧室６、７の外側に着脱可能に取り付けられる。したがって、噴霧ノズルの洗浄又はバルブの交換などのために、各噴霧バー４、５は、それぞれ、それらのシュラウド部材６、７から取り外すことができる。噴霧バー４、５は、説明した噴霧塗布器１に対して容易に行うことができる計画的なメンテナンスの対象とすることもできる。

【0059】

概略図１１を参照すると、上記の例で説明した噴霧装置又は噴霧ユニットは、以下の方式で動作する。

【0060】

１）加圧された流体源２５０は、図１に示す接続部２Ａ及び３Ａを介して噴霧塗布器１の噴霧バー４、５に接続される。

【0061】

２）可撓性ウェブＷは、噴霧塗布器１の前後でガイドローラ３０１、３０２、３０３、３０４を用いて、進行方向Ａに供給される。

【0062】

３）コントローラ１５０に接続されたインタフェースパネル４００を用いて、オペレータは、ウェブＷの各側に塗布される流体のカバレージレートを入力する。この流体のカバレージレートは、重量を面積で割った値で表される。メートル法では、一般的には、１平方メートル当たりのグラム数（ｇｓｍ）で表される。ヤード・ポンド法では、１平方ヤード当たりのオンス（ｏｚ）が慣用される。

【0063】

４）システムから利用可能な最大の流体のカバレージレートは、各ノズルのサイズ、ひいては体積流量定格によって決まる。例えば、噴霧塗布器１に用いられる標準的な噴霧ノズルは、１００ｍ／分のウェブ速度で片側当たりに７０ｇｓｍの最大のカバレージレートを提供する。最大の流量で、各ノズルの後ろのバルブは完全に開いている。

【0064】

５）コントローラ１５０は、速度範囲にわたって一定のカバレージレート（ｇｓｍ）を提供する機能を提供するために、各ノズルの後ろのバルブを個別にパルスする。例えば、５０ｍ／分（＝半速）のウェブ速度で７０ｇｓｍが必要とされる場合、バルブが５０％の時間で開き、５０％の時間で閉じるようなパルスが行われる。

【0065】

６）コントローラ１５０は、７０ｇｓｍより低いカバレッジを達成することも可能である。例えば、オペレータが３５ｇｓｍを選択し、ウェブ速度が５０ｍ／分である場合、コントローラアルゴリズムは、２５％の時間でバルブを開き、７５％の時間でバルブを閉じる。

【0066】

７）上記アイテム（５）及び（６）で概説したロジックを用いて、コントローラ１５０は、オペレータが典型的に最大の定格（この例では７０ｇｓｍ）の２０％～１００％の間に所望のカバレッジレートを選択することを可能にし、このカバレッジレベルが噴霧ユニットの速度範囲にわたって維持されることを保証する。実際のテストでは、１０％未満から１００％までのカバレッジレートを達成できることが示される。

【0067】

８）必要に応じて、コミッショニング試行中に噴霧ノズル開口の傾斜角度は、噴霧塗布器１を通って供給されるウェブＷに流体の噴霧フットプリントを達成するように調整され、設定される。これは、異なるレオロジー特性を有する流体を用いる場合に必要となる可能性がある。これは、ここに記載された噴霧ユニットの好ましい特徴である。実際のテストでは、この特徴により、当該技術分野における既知の噴霧設備で可能なカバレッジよりも低いカバレッジ（ノズル容量の１０％）で均一な噴霧分布を得ることができることが示される。

【0068】

図１１に示す細長い噴霧塗布器１は、噴霧ラインが設けられる建物の床に置かれたフレーム構造５００（破線で概略的に示す）により、その両端部で支持される。

【0069】

上に概説した接続、選択、調整及び設定の１つ以上は、ここに記載されていない更なる制御手段によって制御できることが言及されるべきである。更に、いくつかの設定は、適切であれば、噴霧ユニットの操作を担当するオペレータによって手動で行うことができる。

【0070】

本発明の概念は、ここに記載された実施形態に限定されず、多くの変更が添付の特許請求の範囲内で可能であることが理解される。例えば、本発明の噴霧塗布器は、上記の例に示されるように、２つの平行な噴霧ノズル群に拘束されない。また、ウェブの同じ側に２つを超える噴霧ノズル群、例えば３つ又は４つの平行な噴霧バーがあってもよい。なお、以上の記載は、ウェブに片側から噴霧することに関するが、両側から噴霧することも可能であり、多くの場合、両側から噴霧することが好ましい。その場合、２つの同様の噴霧バーがウェブ平面の両側で動作する。

【0071】

更に、第１のノズル軸と第２のノズル軸とは、噴霧室の中心軸に対して、及び／又は互いに対して、わずかに傾斜していてもよい。例えば、第１の軸に関する噴霧バーは、中心軸に対して特定の角度だけ傾斜しているが、同じ噴霧バー上のノズル開口は、傾斜角度がゼロ又はそれ以上であってもよい。最後に、噴霧塗布器は、デジタル印刷などのための紙又は織物の前処理に用いることができることが言及されるべきである。本発明の噴霧概念は、様々な種類の材料に適用可能であることが理解される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】