特開 2023-180389 ドット状マーキング及び印字装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180389

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】ドット状マーキング及び印字装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 7/06 20060101AFI20231214BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20231214BHJP

   B41J 2/11 20060101ALI20231214BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

B05B7/06

B41J2/045

B41J2/11

B41J2/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022093661

(22)【出願日】2022-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】390002808

【氏名又は名称】マークテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090893

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 敏

(72)【発明者】

【氏名】松本 謙二

【テーマコード（参考）】

2C057

4F033

【Ｆターム（参考）】

2C057AF21

2C057AG01

2C057AG12

2C057BB04

2C057BF04

4F033QA01

4F033QB02Y

4F033QB03X

4F033QB12Y

4F033QB18

4F033QD03

4F033QD15

4F033QE06

4F033QE09

4F033QE11

4F033QE14

4F033QE15

4F033QE17

4F033QF21X

(57)【要約】

【課題】印字、マーキングの乱れを防止する、ドット状印字及びマーキング装置を提供する。
【解決手段】ドット状印字及びマーキング装置１は塗料室２、圧縮空気通路３、ノズルプレート１０、吐出ノズル１１を備え、ノズルプレート１０には、アトマイズノズル１２が備えられ、アトマイズノズル１２はその流路断面積がアトマイズノズル１２において最も狭いスロート部２６を有するラバルノズル構造であり、吐出ノズル１１は段差部１７を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドット状印字塗料を吐出又は吐出停止することによりドット状マーク及び印字が可能なスプレーノズルを備えたドット状マーキング及び印字装置であって、前記スプレーノズルは圧縮空気を用いて塗料を霧化するためのアトマイズノズルと、該アトマイズノズルの略中心に保持されて前記ドット状印字塗料を吐出及び吐出停止可能な吐出ノズルと、該吐出ノズルが嵌合する埋込部を有し、塗料室と前記アトマイズ部との仕切りとなる壁を備えるドット状マーキング及び印字装置において、
前記アトマイズノズルはスロート部を備え、さらに前記アトマイズノズルは、前記スロート部が前記アトマイズノズルにおける流路断面積が最も狭く構成されているラバルノズル構造であり、
前記吐出ノズルは、前記ドット状印字塗料を吐出するための口である吐出ノズル先端を備えた薄肉部と、前記塗料室と接続するための厚肉部とを有し、さらに前記吐出ノズルは前記薄肉部と前記厚肉部の境界に全周にわたって段差部を備え、前記段差部の段差の幅は、前記厚肉部の径の長さの２．５パーセント以上であることを特徴とする、ドット状マーキング及び印字装置。

【請求項2】

前記厚肉部の外周面は、ねじ加工がされていることを特徴とする、請求項１に記載のドット状マーキング及び印字装置。

【請求項3】

前記吐出ノズル先端は肉厚が０．０２ミリメートル以上０.１５ミリメートル以下であり、前記段差から前記吐出ノズル先端までの距離は、１ミリメートル～２ミリメートルであり、前記距離は製造誤差がプラスマイナス０．０５ミリメートル以内であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のドット状マーキング及び印字装置。

【請求項4】

前記厚肉部外径は、１．５ミリメートル以下であることを特徴とする、請求項３に記載のドット状マーキング及び印字装置。

【請求項5】

前記ドット状マーキング及び印字装置はアトマイズノズルを形成するノズルプレートを備えることを特徴とする、請求項４に記載のドット状マーキング及び印字装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼鉄材料等の製品にドットマークにより印字及び図形を描画するためのドット状マーキング及び印字装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、この種のドット状マーキング及び印字装置は、スプレーノズルを備えており、スプレーノズル先端にドット状印字に適した吐出ノズルを備え、その外側にアトマイズノズルを備えた二重構造を有し、この吐出ノズルの内方に弁座と球体弁体からなる吐出制御弁が形成される構造が知られている。そして、この構造を用いて、塗料を吹き付けてドット印字するためには、アトマイズノズルに圧縮空気を送り、吐出ノズル先端において塗料に高速の空気を吹き付けて霧化するエアーアトマイズ法が知られている。

【0003】

また、球体弁体はロッドを介して振動機構の、例えば電磁ソレノイドの可動鉄心に一体的に連結される。弁座と球体弁体の周辺には加圧された塗料が充満する塗料室が設けられる。可動鉄心の往復運動により吐出制御弁が開閉して吐出ノズルよりドット状液体塗料が断続的に吐出され、霧化される。より小さな塗料の粒子径を得るためには、より高速の空気を用いればよいが、従来はアトマイズノズルを流れる圧縮空気が比較的低速であった。粒子径が小さいと塗料の乾燥速度が向上するため、高速の空気を用いることができないかが検討された。

【0004】

たとえば特許文献１においては、吐出ノズルの周囲にこれを取り囲む圧縮空気噴出口を有する二重管ノズルを設けて、さらに吐出ノズルが圧縮空気噴出口より所定の距離だけ長く突出していることを特徴とするドット状印字装置が開示されている。特許文献１に開示されるドット状印字装置では、単独のスプレーノズルの構造としては優れるものの、ドット状液体塗料の吐出完了直後に圧縮空気を噴出させる方法により同様に塗料の低速微粒子を加速してテーリングの成長を防止するにとどまり、圧縮空気自体が比較的低速であるという問題は解決されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５－１８５５９１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このようなことから、ラバルノズル構造を採用したアトマイズノズルとすることによって、圧縮空気の高速化を図ることとなったが、ラバルノズル構造を用いることで、新たな問題も発生した。アトマイズノズルにラバルノズル構造を用いた場合、吐出ノズルの位置の設定が非常に微妙であり、例えば吐出ノズル先端の位置が０．１ミリメートルずれるだけでも霧化状態が大きく変化してしまうという問題がでてきた。本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ラバルノズル構造を採用したドット状マーキング及び印字装置において、高速な圧縮空気によりアトマイズ可能で、かつ吐出ノズル先端の位置を適切に設定可能とすることにより、霧化状態をコントロールすることで、印字及びマーキングの乱れを防止可能なドット状マーキング及び印字装置を提供することにその目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

そこで本発明は、ドット状印字塗料を吐出又は吐出停止することによりドット状マーク及び印字が可能なスプレーノズルを備えたドット状マーキング及び印字装置であって、前記スプレーノズルは圧縮空気を用いて塗料を霧化するためのアトマイズノズルと、該アトマイズノズルの略中心に保持されて前記ドット状印字塗料を吐出及び吐出停止可能な吐出ノズルと、該吐出ノズルが嵌合する埋込部を有し、塗料室と前記アトマイズ部との仕切りとなる壁を備えるドット状マーキング及び印字装置において、前記アトマイズノズルはスロート部を備え、さらに前記アトマイズノズルは、前記スロート部が前記アトマイズノズルにおける流路断面積が最も狭く構成されているラバルノズル構造であり、前記吐出ノズルは、前記ドット状印字塗料を吐出するための口である吐出ノズル先端を備えた薄肉部と、前記塗料室と接続するための厚肉部とを有し、さらに前記吐出ノズルは前記薄肉部と前記厚肉部の境界に全周にわたって段差部を備え、前記段差部の段差の幅は、前記厚肉部の径の長さの２．５パーセント以上であることを特徴とする。

【0008】

また、本発明のドット状マーキング及び印字装置においては、前記厚肉部の外周面は、ねじ加工がされていることを特徴とする。

【0009】

更に、前記吐出ノズル先端は肉厚が０．０２ミリメートル以上０.１５ミリメートル以下であり、前記段差から前記吐出ノズル先端までの距離は、１ミリメートル～２ミリメートルであり、前記距離は製造誤差がプラスマイナス０．０５ミリメートル以内であることを特徴とする。

【0010】

また、本発明のドット状マーキング及び印字装置では、前記厚肉部外径は、１．５ミリメートル以下であることを特徴とする。

【0011】

更に、本発明のドット状マーキング及び印字装置では、前記ドット状マーキング及び印字装置はアトマイズノズルを形成するノズルプレートを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明は、ドット状印字塗料を吐出又は吐出停止することによりドット状マーク及び印字が可能なスプレーノズルを備えたドット状マーキング及び印字装置であって、スプレーノズルは圧縮空気を用いて塗料を霧化するためのアトマイズノズルと、該アトマイズノズルの略中心に保持されてドット状印字塗料を吐出及び吐出停止可能な吐出ノズルと、吐出ノズルが嵌合する埋込部を有し、塗料室とアトマイズ部との仕切りとなる壁を備えるドット状マーキング及び印字装置において、アトマイズノズルはスロート部を備え、さらにアトマイズノズルは、スロート部がアトマイズノズルにおける流路断面積が最も狭く構成されているラバルノズル構造であり、吐出ノズルは、ドット状印字塗料を吐出するための口である吐出ノズル先端を備えた薄肉部と、塗料室と接続するための厚肉部とを有し、さらに吐出ノズルは薄肉部と厚肉部の境界に全周にわたって段差部を備え、段差部の段差の幅は、厚肉部の径の長さの２．５パーセント以上であることを特徴とするので、アトマイズノズルを通る圧縮空気の流速を早め、かつ吐出ノズル先端の位置決めを適切にすることができるドット状マーキング及び印字装置を提供することができる。

【0013】

また、本発明のドット状マーキング及び印字装置は、厚肉部の外周面は、ねじ加工がされていることを特徴とするので、吐出ノズル先端の位置を調節することができるドット状マーキング及び印字装置を提供することができる。

【0014】

また、本発明は、吐出ノズル先端は肉厚が０．０２ミリメートル以上０.１５ミリメートル以下であり、段差から吐出ノズル先端までの距離は、１ミリメートル～２ミリメートルであり、距離は製造誤差がプラスマイナス０．０５ミリメートル以内であることを特徴とするので、プラスマイナス０．０５ミリメートルの範囲の製造誤差があっても、段差部を基準として吐出ノズル先端の位置決めを行うことができるドット状マーキング及び印字装置を提供することができる。

【0015】

さらに、厚肉部外径は、１．５ミリメートル以下であることを特徴とするので、吐出ノズルの埋込部への圧入による埋込部の変形による、隣の吐出ノズルへの影響を避けることができるドット状マーキング及び印字装置を提供することができる。

【0016】

さらに本発明においては、ドット状マーキング及び印字装置はアトマイズノズルを形成するノズルプレートを備えることを特徴とするので、圧縮空気流路、圧縮空気通路を自由に設計できるドット状マーキング及び印字装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態に係るドット状マーキング及び印字装置１の一例が示された概略断面図である。

【図2】図１のドット状マーキング及び印字装置１のアトマイズノズル１２の部分を拡大した拡大概略断面図である。

【図3】（Ｘ）は図２の吐出ノズル１１を吐出ノズル先端５１方向から図示した正面図であり、（Ｙ）は同じく吐出ノズル１１を厚肉部１６方向から図示した吐出ノズル１１の背面図である。

【図4】吐出ノズル１１及び本実施形態の他の一例である吐出ノズル１１１を示した斜視図である。

【図5】ノズルプレート１０の一部を切り出し、吐出ノズル１１とノズルプレート１０の位置関係を示した斜視図である。

【図6】本実施形態に係る吐出ノズル１１を埋込部２７に圧入する様子を示した概略断面図である。

【図7】図６の圧入する様子を、吐出ノズル１１１を用い、圧入治具１１０を省略し、斜視図にて示した図である。

【図8】（Ｘ）は本発明の実施形態に係る圧入治具１１０の断面図であり、（Ｙ）は（Ｘ）の一部を切り出して断面を可視化した斜視図である。

【図9】図９は図１のドット状マーキング及び印字装置１を図示した概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。まず、本実施形態に係るドット状マーキング及び印字装置について説明する。図１は、ドット状マーキング及び印字装置１の内部構造の概略を示した概略断面図である。図２は、図１のアトマイズノズル１２の部分を拡大して示したものである。壁１８等は省略し、アトマイズノズル１２および吐出ノズル１１のみ図示している。図３（Ｘ）は吐出ノズル１１を図２でいうと左方向から図示したものであり、図３（Ｙ）は図２でいうと右方向から図示したものである。図４は吐出ノズル１１及び本実施形態の他の一例である吐出ノズル１１１を示した斜視図である。図５はノズルプレート１０を切り出して、図１のアトマイズノズル１２及び吐出ノズル１１を取り出してその位置関係を示す斜視図である。図６は、図１のドット状マーキング及び印字装置１を作製するため、吐出ノズル１１を埋込部２７に圧入する様子を断面図にて示す。図７は図６の圧入の様子を、吐出ノズル１１に代えて吐出ノズル１１１を用い、また圧入治具１１０の図示を省略して示した斜視図である。図７では壁１８のみ断面を切り出して、圧入の様子を図示している。図８（Ｘ）は図６の圧入治具１１０の断面図であり、（Ｙ）は（Ｘ）の圧入治具１１０の一部を切り出して図示した斜視図である。図９は図１のドット状マーキング及び印字装置１を図示した概略断面図である。
なお、本開示においては、説明の便宜上、単に上側とのみ表すときは図１、図２、図６において右側を指し図９においては上側を指し、単に下側と表すときは図１、図２、図６において左側を指し、図９においては下側を指すものとする。

【0019】

図１に示すドット状マーキング及び印字装置１は、塗料室２、圧縮空気通路３及びノズルプレート１０、圧縮空気通路３と塗料室２を遮る壁１８、吐出ノズル１１により構成されている。まず、塗料室２は、吐出ノズル１１の内部に備えられた塗料流路３２に塗料を圧送するために設けられており、圧送を制御するため吐出制御弁２２を備える。吐出制御弁２２は電磁式であってもよい。吐出制御弁２２は、図１に示されるように、弁体２１と弁座２０からなり、弁座２０の間に挟まれた吐出ノズル１１に塗料を圧送する間隔を、弁体２１が弁座２０に圧着し、または間隙を有するように動作することにより、制御している。弁体２１は、図１に示される棒状の可動鉄心２３と接続しており、可動鉄心２３の他の一端は、振動機構２４に接続され、振動機構２４が、上記の弁体２１が弁座２０と圧着または間隙を有することとなるように、動作を制御している。これにより加圧された塗料が吐出ノズル１１から吐出されることとなる。

【0020】

次に圧縮空気通路３と圧縮空気流路３０について詳述する。圧縮空気通路３は、図示しない圧縮空気供給源である、エアコンプレッサー等からノズルプレート１０内に圧縮空気を導入するための通路である。圧縮空気通路３は、吐出ノズル１１と同数設けられる圧縮空気流路３０と連通しており、圧縮空気は圧縮空気通路３から圧縮空気流路３０へと流れ込む構造となっている。また、圧縮空気通路３の形成方法は、吐出ノズル１１にノズルプレート１０をはめ込み、その間に形成される隙間を圧縮空気通路３とするものである。したがって、はめ込みにより形成された圧縮空気通路３の気密性を確保する必要から、パッキンの機能を持つ図１では点線で示されるシート２５を塗料室２側の壁１８に密着するように装着している。

【0021】

圧縮空気流路３０は、アトマイズ部４０、スロート部２６、エアー導入部４２から構成されている。また、圧縮空気流路３０は、アトマイズノズル１２により囲まれており、吐出ノズル１１を取り囲んでいる。このように、アトマイズノズル１２は二重構造となっている。エアー導入部４２は、圧縮空気通路３から圧縮空気を圧縮空気流路３０へと導入する導入部分である。エアー導入部４２は管路抵抗を低減するため円管状であることが好ましく、また吐出ノズル１１の設計上の要求により、設けないとしても構わない。

【0022】

次に、図１を図示しながらアトマイズ部４０について説明する。アトマイズ部４０は、塗料を吐出ノズル１１が吐出及び圧縮空気で霧化させるための部位である。アトマイズ部４０は、スロート部２６付近よりも、その流路断面積が広いことが好ましい。このように形成することにより、圧縮空気がアトマイズ部４０において加速され、吐出ノズル１１から塗料が吐出される際に塗料の滴をより小さい粒子径において霧化できることとなり好適である。

【0023】

次に、２つの圧縮空気流路３０同士を遮る壁である壁部３１について述べる。壁部３１は、従来、圧縮空気流路３０ごとにその両側に設けていたが、そのように構成すると、となりあう圧縮空気流路３０の間に壁３１を２つ設ける構成となり、スペースに無駄が生じていた。ノズルプレート１０のように、壁部３１が、２つの圧縮空気流路３０を遮る１枚の壁として、ノズルプレート１０に設けられることで、吐出ノズル１１間のピッチＺの幅を従来に比して大きく減らせることとなる。図１においては、ピッチＺは、１ミリメートルから６ミリメートルの間隔であると好適である。

【0024】

図１を示しながら、ノズルプレート１０についてさらに詳述する。圧縮空気通路３は外部から図示しないエアコンプレッサー等により空気を導入するための穴を有している。図１に示されるように圧縮空気通路３は複数の圧縮空気流路３０と連通している。

【0025】

これらが連通する位置関係について更に図１の下側から上方に向かって順を追って説明すると、圧縮空気通路３は、まず図１でみると下側の、ノズルプレート１０の端部から圧縮空気流路３０の圧縮空気導入部４２と接続し、さらに他のスプレーノズルである、圧縮空気流路３０の圧縮空気導入部４２と接続していく。

【0026】

この圧縮空気通路３が、複数の圧縮空気流路３０と連通する構成により、１つの圧縮空気供給源で、複数の圧縮空気流路３０に圧縮空気を一度に供給することができる。

【0027】

次に圧縮空気の通過する経路について詳述する。まず、圧縮空気は、図示しないエアーコンプレッサー等から図示していない穴を通り、圧縮空気通路３に流入する。そして、アトマイズノズル１２において、圧縮空気は、圧縮空気通路３から圧縮空気導入部４２に流入し、圧縮空気流路３０内部を通過し、スロート部２６，アトマイズ部４０を経て、圧縮空気噴出口５２から噴出する。アトマイズ部４０においては、吐出ノズル先端５１から塗料の滴が吐出され、圧縮空気がこれを霧化、加速するようになっている。

【0028】

次に図２を示しながら、アトマイズノズル１２の有するスロート部２６について説明する。アトマイズノズル１２は、圧縮空気導入部４２はその流路断面積が広く、スロート部２６においてその流路断面積が最も狭くなり、アトマイズ部４０においては末広がりとなるラバルノズル構造となっている。ラバルノズル構造とすることによって、スロート部２６以降の圧縮空気の速さが音速を超えることが可能となるため、吐出ノズル１１から吐出される塗料の粒子径を小さくすることができ、好ましい。

【0029】

また、図２に示すように、吐出ノズル１１は、薄肉部１５、厚肉部１６を備え、また薄肉部１５と厚肉部１６の境に段差部１７を備えている。薄肉部１５は、その肉厚が０．０２ミリメートルから０．１５ミリメートルであることが好ましい。図３（Ｘ）は吐出ノズル１１を吐出ノズル先端５１方向から見た正面図であり、図３（Ｙ）は吐出ノズル１１を厚肉部１６からの方向から見た図であり、図３（Ｘ）とは逆方向から見た背面図である。図３に示されるように、塗料流路３２の外縁である薄肉部内縁、薄肉部外縁、厚肉部外縁はいずれも中心点Оから同心円状に構成される。図３（Ｘ）に示される、塗料流路３２の流路の内径である吐出ノズル内径は０．１ミリメートル～０．２ミリメートルの範囲で塗料の吐出量に応じて適宜設計されることが好ましい。この場合、吐出ノズル先端の外径は、０．１４ミリメートル～０．５ミリメートルとなり、薄肉部１５は、その肉厚αが０．０２ミリメートルから０．１５ミリメートルであることが好ましい。このように構成することで、圧縮空気の流れの阻害要因をより小さくすることができ、その結果より小さな粒子径を得ることができる。

【0030】

また、薄肉部１５をこのように薄くすることで、後述するような埋込部２７への圧入について、薄肉部１５をのみを押圧する方法で圧入すると、薄肉部１５が変形してしまうおそれがある。そのため、段差部１７を設けて、段差部１７を押圧して圧入すると、段差部１７を基準として、吐出ノズル先端５１の位置決めを行うことができ、好ましい。このように、位置決めにあたり段差部１７を基準とするためには、図２に示す、段差部１７から吐出ノズル先端５１の間の長さである、距離Ｖの長さは、１～２ミリメートルであり、かつ製造誤差がプラスマイナス０．０５ミリメートルの範囲であることが好ましい。段差部１７の位置は、距離Ｖとして、１ミリメートル以上の間隔をもって段差を設けることにより、空気の流れを妨げる程度を著しく少なくすることができ、また、距離Ｖは、２ミリメートル以下であることにより、吐出ノズル先端５１の位置決めをすることが容易となる。

【0031】

続けて、図３（Ｘ）を示しながら、段差部１７についてさらに詳述する。段差部１７の段差の幅βは、図３（Ｙ）に示す厚肉部１６の外径Σの長さの２．５パーセント以上の長さであると好適である。段差の幅βがこのように構成されることで、厚肉部１６を埋込部２７に圧入する際に、押圧がしやすく、好ましい。また、図４や図３（Ｙ）に示すように、吐出ノズル１１，１１１の配列の際のピッチＺが２ミリメートル以下の場合、厚肉部１６の外径Σは１．５ミリメートル以下であることが好ましく、１ミリメートル以下であると更に好ましい。厚肉部外径Σがこれよりも大きいと、壁１８の変形の影響により、隣の吐出ノズル１１，１１１の吐出ノズル先端５１の位置に影響を与えてしまうおそれがある。厚肉部１１６についても同様である。

【0032】

次に図４を示しながら、吐出ノズル１１と、本実施形態の他の一例である吐出ノズル１１１について詳述する。吐出ノズル１１が、薄肉部１５、厚肉部１６、段差部１７を有するのに対応して、吐出ノズル１１１も薄肉部１１５、厚肉部１１６、段差部１７を備える。吐出ノズル１１と吐出ノズル１１１が異なる点としては、吐出ノズル先端５１付近のみが、吐出ノズル１１１では吐出方向にむかって先細りの、角度のついたテーパー状となっているのに対し、吐出ノズル１１においては、薄肉部１５全体が吐出方向にむかってゆるやかなテーパー状となっている点がまず異なる。次に、吐出ノズル１１の厚肉部１６は単に円筒状であるのに対し、吐出ノズル１１１の厚肉部１１６は一部がねじとなるように加工して設けられている点も異なる。ねじは不完全ねじでも完全ねじでもよく、加工方法も転造加工、切削加工など既知の方法が適宜選択されてよい。また、本開示において、吐出ノズル１１を用いる説明や図において、吐出ノズル１１１を代わりに用いることについても同様に好ましい。その他の点は吐出ノズル１１と吐出ノズル１１１に違いはない。

【0033】

また、吐出ノズル１１の薄肉部１５に薄肉部１１５のような吐出ノズル先端５１付近のみをテーパー状とすることなど両者の構成を組みあわせても同様に好ましい。テーパー状に構成することで、圧入治具１１０を吐出ノズル１１、１１１の薄肉部１５，１１５に挿入する際に、これが容易となり、また圧入治具１１０を用いて図６のように、吐出ノズル１１，１１１を埋込部２７に圧入する際にも、段差部１７だけでなく、テーパー部分も圧入治具１１０によって押圧されるため、吐出ノズル１１，１１１が変形しないように圧入される際の、耐荷重性が増加し、好ましい。このため、圧入治具１１０のテーパー部分も吐出ノズル１１，１１１の薄肉部１５，１１５に沿うように構成されることがより好ましい。

【0034】

次に図５を示しながら、吐出ノズル１１とアトマイズノズル１２の位置関係について詳述する。アトマイズノズル１２は既に説明したように、スロート部２６の流路断面積が最も狭く、それ以外の部位がスロート部より広い、ラバルノズル構造となっている。スロート部２６付近に吐出ノズル先端５１が位置している。スロート部２６付近において、圧縮空気の流速が音速を超えるほどの速度を有することとなるため、吐出ノズル先端５１の位置が０．１ミリずれるだけでも、吐出ノズル１１から吐出される塗料の印字模様は、大きくずれてしまうこととなる。このため、吐出ノズル先端５１の位置決めが特に重要である。

【0035】

図６は、吐出ノズル１１が圧入治具１１０により壁１８の有する埋込部２７に圧入される様子を断面図で示している。埋込部２７は、壁１８に設けられており、塗料室２に連通している。塗料室２の塗料を、吐出ノズル１１，１１１を嵌合させることで、吐出ノズル１１，１１１の塗料流路３２に圧送できるように設けられている。まず、図６を参照しながら吐出ノズル１１の埋込部２７へ圧入する際の手順を詳述する。まず、吐出ノズル１１は、その薄肉部１５の側から、圧入治具１１０に嵌合される。次に、圧入治具１１０を把持しながら吐出ノズル１１の厚肉部１６を埋込部２７に押し当て、圧入する。次に、圧入治具１１０が壁１８と接した時点で圧入を完了する。圧入治具１１０は圧入が完了された後、吐出ノズル１１から取り外す。この手順を、圧入治具１１０を省略して、吐出ノズル１１に代えて吐出ノズル１１１を用いた場合を、図７に示す。

【0036】

この図７を示しながら、吐出ノズル１１１の圧入方向Ｘであり、埋込部２７に吐出ノズル１１１を圧入する際の様子を示す。図７に示されるように、吐出ノズル１１１は、その厚肉部１１６を、図示しない圧入治具１１０を用いて、壁１８に設けられた埋込部２７に、圧入方向を圧入方向Ｘとして、圧入する。図７では壁１８のみ断面を切り出して図示している。この際、製造誤差等により、吐出ノズル先端５１の位置が設計通りではなく、ずれることがある。吐出ノズル先端５１の位置がずれると、アトマイズノズル１２がラバルノズル構造であり、そのスロート部２６付近は圧縮空気の流れが音速を超えることもあることから、吐出ノズル先端５１の位置の少しのずれにより大きな塗料の吐出方向のずれとなり、印字性能が変化してしまう。吐出ノズル１１１を圧入した後に、吐出ノズル先端５１の位置を調節するため、厚肉部１１６に設けられたねじにより、吐出ノズル１１１を、Ｘ方向に対して周方向となるＷ方向あるいはｙ方向に回転させることができる。

【0037】

この位置ずれに対する吐出ノズル先端５１の位置の調節を行うため、ねじピッチは厚肉部１１６の外径が０．６ミリメートル～０．８ミリメートルの場合に０．１５ミリメートル、～０．２ミリメートルであると好ましい。ねじピッチが０．１５ミリメートルの場合は、吐出ノズル１１１を４５度回転させることで、約０．０２ミリメートル圧入方向ないしその反対方向に吐出ノズル先端５１を移動させることができることとなる。このようにねじを厚肉部１１６に設けることで、０．０１ミリメートル単位で吐出ノズル先端５１の位置を調整することができ、好ましい。

【0038】

次に図８を示しながら本発明の圧入治具１１０について詳述する。圧入治具１１０は図８（Ｘ）に示すように、段差受１２０を有する。段差受１２０は図６で示すように、段差部１７を面で押圧するものである。段差受１２０の形状は平面状でも傾きがあってもよく、段差部１７を面で押圧できる形状であればよいが、図８（Ｙ）や図６に示すように、圧入方向Ｘに対して垂直に交わるように形成されるのが押圧するうえで好ましい。また、段差受１２０から圧入治具１１０の開口部までの長さは適宜設計されるが、吐出ノズル１１、１１１を押圧する際の吐出ノズル先端５１の位置決めのため、予め定められた長さとなる。

【0039】

圧入治具１１０は、硬度、強度が高く荷重を受けても変形しにくく熱膨張が少ない材質が好ましい。具体的には、合金工具鋼（ＳＫＤ１１）は、耐摩耗性に優れ高硬度の合金であり、線膨張率は１１．７×１０＾―６／℃と高くない。圧入時の温度などの影響を受けにくくするため、圧入治具１１０に吐出ノズル１１，１１１が入る長さは極力短くすることが好ましい。また、吐出ノズル１１、１１１の圧入治具１１０に入る長さが短いことで、吐出ノズル先端５１の位置決めも容易となり、好ましい。圧入治具１１０に入る吐出ノズル１１，１１１の部位は、薄肉部１５，１１５が主となる。このことから、図２に示す、段差部１７から吐出ノズル先端５１の間の長さである、距離Ｖの長さは、２ミリメートル以下であり、かつ製造誤差がプラスマイナス０．０５ミリメートルの範囲であることが好ましいといえる。

【0040】

図９は、本実施形態に係るドット状マーキング及び印字装置１を示した概略断面図である。図９に示されるように、複数の吐出ノズル１１が列状に並んでいる。このことにより、印字速度を高い速度で保つことができることとなる。

【0041】

本開示は、検査された被印字物に印字ないしマーキングをする目的で、好適に用いることができる。しかしこれに限られず、ドット状のマーキング及び印字が必要なパッケージや検定済の部品等において、広く用いることができる。

【符号の説明】

【0042】

１ ドット状マーキング及び印字装置
２ 塗料室
３ 圧縮空気通路
１０ ノズルプレート
１１、１１１ 吐出ノズル
１２ アトマイズノズル
１５，１１５ 薄肉部
１６，１１６ 厚肉部
１７ 段差部
１８ 壁
２０ 弁座
２１ 弁体
２２ 吐出制御弁
２３ 可動鉄心
２４ 振動機構
２５ シート
２６ スロート部
２７ 埋込部
３０ 圧縮空気流路
３１ 壁部
３２ 塗料流路
４０ アトマイズ部
４２ 圧縮空気導入部
５１ 吐出ノズル先端
５２ 圧縮空気噴出口
１１０ 圧入治具
１２０ 段差受
О 中心点
Ｖ 距離
Ｘ 圧入方向
Ｙ、Ｗ 回転方向
Ｚ ピッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】