特許 7598276 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-03

(45)【発行日】2024-12-11

(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】

   B41J 2/145 20060101AFI20241204BHJP

   B41J 2/11 20060101ALI20241204BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20241204BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B41J2/145

B41J2/11

B41J2/14 501

B41J2/045

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021054449

(22)【出願日】2021-03-28

(65)【公開番号】P2022151894

(43)【公開日】2022-10-11

【審査請求日】2024-01-18

(73)【特許権者】

【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

【審査官】高松 大治

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－０４８０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２３１７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１９５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１５５６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７９２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１８５５９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同方向に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等間隔に複数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その先端にエアー噴出口を備え、該エアー噴出口は吐出方向から見て直線に沿い列をなしており、前記列の両側の延長線上に、更にエアー吹き出し部の吹き出し口を設け、
前記アトマイズノズルは内側に圧縮空気流路を設け、前記圧縮空気流路に囲まれる位置に前記吐出ノズルは位置し、前記エアー吹き出し部は、前記アトマイズノズルよりも狭く構成され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】

前記ドット状マーキング及び印字装置はエアーを供給するための圧縮空気通路を備え、前記アトマイズノズルは内側に前記圧縮空気流路を設け、前記圧縮空気流路は前記圧縮空気通路と連通しており、前記エアー吹き出し部は第二の圧縮空気流路を備え、該第二の圧縮空気流路と前記圧縮空気通路は連通し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】

前記エアー吹き出し部は、前記アトマイズノズルと比較してエアー流速が７０～１５０パーセントであることを特徴とする、請求項１乃至２に記載のドット状マーキング及び印字装置。

【請求項4】

前記アトマイズノズル及び前記エアー吹き出し部は、複数の前記吐出ノズルとは別体のノズルプレートに備えられていることを特徴とする、請求項１乃至３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。この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る。しかし、このような構成では、スプレーノズルを列状に並べて吐出の有無を制御し、ドットマークにより印字及び図形を描画する際に、両端に位置するスプレーノズルから吐出される塗料の霧が、さらに内側のスプレーノズルから噴出する圧縮空気の影響により、外側に軌道がずれることがあった。その結果、印字が乱れてしまうという問題があった。

【0003】

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、複数のスプレーノズルを設けた場合、上述した、内側のスプレーノズルから噴出する圧縮空気の影響により両端のスプレーノズルから吐出される塗料の霧の軌道がずれてしまうため、印字が乱れてしまうという問題は解決されていない。また、特許文献１の場合、複数のスプレーノズルを設けようとすると、どうしても吐出ノズル間のピッチが大きくなり、その結果ドットピッチも大きくせざるを得ないという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－１８５５９１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ドット状マーキング及び印字のドット間のピッチをより狭くするとともに、列状に複数設けられたスプレーノズルの両端に位置するスプレーノズルにおいても、簡易な構造で、吐出される塗料の霧の軌道が真っすぐとなり、乱れの少ない印字及び描画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】

【0006】

そこで本発明は、同方向に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等間隔に複数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その先端にエアー噴出口を備え、該エアー噴出口は吐出方向から見て直線に沿い列をなしており、前記列の両側の延長線上に、更にエアー吹き出し部の吹き出し口を設け、前記アトマイズノズルは内側に圧縮空気流路を設け、前記圧縮空気流路に囲まれる位置に前記吐出ノズルは位置し、前記エアー吹き出し部は、前記アトマイズノズルよりも狭く構成されることを特徴とする。

【0007】

また、本発明は、前記ドット状マーキング及び印字装置はエアーを供給するための圧縮空気通路を備え、前記アトマイズノズルは内側に前記圧縮空気流路を設け、前記圧縮空気流路は前記圧縮空気通路と連通しており、前記エアー吹き出し部は第二の圧縮空気流路を備え、該第二の圧縮空気流路と前記圧縮空気通路は連通していることを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、前記エアー吹き出し部は、前記アトマイズノズルと比較してエアー流速が７０～１５０パーセントであることを特徴とする。

【0009】

さらに、前記アトマイズノズル及び前記エアー吹き出し部は、複数の前記吐出ノズルとは別体のノズルプレートに備えられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明は同方向に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等間隔に複数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その先端にエアー噴出口を備え、該エアー噴出口は吐出方向から見て直線に沿い列をなしており、前記列の両側の延長線上に、更にエアー吹き出し部の吹き出し口を設け、前記アトマイズノズルは内側に圧縮空気流路を設け、前記圧縮空気流路に囲まれる位置に前記吐出ノズルは位置し、前記エアー吹き出し部は、前記アトマイズノズルよりも狭く構成されることを特徴とするので、列の両端部に位置するスプレーノズルから吐出されるドット状印字塗料の軌道がずれることを防ぐことができ、ドット状印字及び描画が乱れることを防ぐことができる。

【0011】

また、本発明は、前記ドット状マーキング及び印字装置はエアーを供給するための圧縮空気通路を備え、前記アトマイズノズルは内側に前記圧縮空気流路を設け、前記圧縮空気流路は前記圧縮空気通路と連通しており、前記エアー吹き出し部は第二の圧縮空気流路を備え、該第二の圧縮空気流路と前記圧縮空気通路は連通していることを特徴とするので、ドット状印字及び描画が乱れることを防ぐために吹き出し口を設けるにあたり、圧縮空気が必要でありその圧力も調整が必要であるところ、１つの圧縮空気供給源のみで圧縮空気を使用することができるとともに、同一の供給源から圧縮空気が供給されるため、同一の圧力で圧縮空気が供給されることになる。吹き出し口から噴出する圧縮空気は列の両端のエアー噴出口から噴出する圧縮空気と均衡を保てる程度の勢いに調整する必要があるところ、アトマイズノズルとエアー吹き出し部の双方の管路抵抗を同程度になるよう設計すれば調整可能であるため、アトマイズノズルとエアー吹き出し部を同様の構成で製造すればドット状印字及び描画が乱れることを防止する効果を得られる。つまり、簡易な設計で上述の効果を得ることができる。

【0012】

また、本発明は、前記エアー吹き出し部は、前記アトマイズノズルと比較してエアー流速が７０～１５０パーセントであることを特徴とするので、スプレーノズルから管路抵抗を調整したエアー吹き出し部を備えた場合でも、アトマイズノズルとエアー吹き出し部が、吐出ノズルを除いて同様の構造である簡易な構成であっても、列の両端部に位置するスプレーノズルから吐出されるドット状印字塗料の軌道がずれることを防ぐことができ、ドット状印字及び描画が乱れることを防ぐことができる。

【0013】

さらに、前記アトマイズノズル及び前記エアー吹き出し部は、複数の前記吐出ノズルとは別体のノズルプレートに備えられていることを特徴とするので、列の両端部に位置するスプレーノズルから吐出されるドット状印字塗料の軌道がずれることを防ぐことができ、ドット状印字及び描画が乱れることを防ぐことができるとともに、吐出ノズル間のピッチを短くすることができ、ドット状印字及び描画のドットピッチを短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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】本実施形態に係る他の一例である、ドット状マーキング及び印字装置１０３が示された概略断面図である。

【図3】図１のドット状マーキング及び印字装置１の、ノズルプレート１０及び吐出ノズル１１を示した斜視図で、ノズルプレート１０の一部を切り取って内部を露出させた説明図である。

【図4】（Ｘ）は、図１のアトマイズ部４０近傍の拡大説明図、（Ｙ）はアトマイズ部４０近傍を、説明のため内部を露出させた斜視図である。

【図5】本発明に係る実施形態の他の一例としてノズルプレート１１０を備えたドット状マーキング及び印字装置１０１が示された概略断面図である。

【図6】本発明に係る実施形態の他の一例としてエアーノズル１００を備えたドット状マーキング及び印字装置１０２が示された概略断面図である。

【図7】図１のノズルプレート１０及び吐出ノズル１１の全体像の一例を概観した図であり、（Ｘ）は正面図、（Ｙ）はその斜視図である。

【図8】ドット状マーキング及び印字装置のうち、エアー吹き出し部１３を備えないノズルプレート１１１と、吐出ノズル１１を示した図で、吐出ノズル１１から塗料の霧７３、７４が吐出された際の軌道を示した説明図である。

【図9】本実施形態に係るドット状マーキング及び印字装置１のうち、ノズルプレート１０及び吐出ノズル１１を示した図で、吐出ノズル１１から塗料の霧７３、７４が吐出された際の軌道を示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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、本実施形態に係る他の一例である、ドット状マーキング及び印字装置１０３が示された概略断面図である。図３は図１のドット状マーキング及び印字装置１のうち、ノズルプレート１０と吐出ノズル１１を取り出して斜視した斜視図である。図４（Ｘ）は図１のアトマイズ部４０近傍を拡大して示した断面図であり、（Ｙ）はアトマイズ部４０を説明のため、その中身を露出させた斜視図である。なお、ノズルプレート１０のうち、アトマイズ部４０以外の部位、例えばエアー吹き出し部１３などは図４では図示を省略している。図５は、エアー吹き出し部１３が斜め内側方向に角度Ｘを有してエアーを噴出する構造になっているノズルプレート１１０を示した概略断面図である。図６はエアー吹き出し部１３を設けないノズルプレート１１１と、エアー吹き出し部１１３を備えたエアーノズル１００の両方を備えたドット状マーキング及び印字装置１０２を示した概略断面図である。図７（Ｘ）は図１のドット状マーキング及び印字装置１のうち、ノズルプレート１０及び吐出ノズル１１を取り出して示した正面図であり、（Ｙ）は（Ｘ）の斜視図である。図８はエアー吹き出し部１３を備えないノズルプレート１１１と吐出ノズル１１を示した図で、印字のため塗料の霧７３，７４を吐出する際を示した説明図である。図９は図１のドット状マーキング及び印字装置１のうち、ノズルプレート１０及び吐出ノズル１１を示した図で、印字のため塗料の霧７３，７４を吐出する際を示した説明図である。
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において右側を指し図６（Ｘ）、図７、図８においては上側を指し、単に下側と表すときは図１において左側を指し、図６（Ｘ）、図７、図８においては下側を指すものとする。また内側方向とは図１の下側からみて上方向を指し、図１において省略されているスプレーノズルの列の反対側の端部からみると、図１においては下方向を指すものとする。図４、図５についても同様である。また、内側方向とは、図５，図６（Ｘ）図７、図８においては、ノズルプレート１０，１１０、１１１の両端部からみて中央方向を指すものとする。ノズルプレート１０，１１０、１１１の両端部とは、ノズルプレート１０を例に説明すると、図７（Ｘ）に示されるのノズルプレート１０の左端と右端部分を指すものとする。他も同様である。

【0016】

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、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、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。

【0017】

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１０，１１０、１１１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側の壁に密着するように装着している。

【0018】

圧縮空気流路３０は、アトマイズ部４０、吐出ノズル保持部４１、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。

【0019】

次に、吐出ノズル保持部４１を説明する。後に詳述するが、図１に点線で示されるように、吐出ノズル保持部４１は、圧縮空気の流路方向に対し、尻すぼみのすり鉢状に設けられて吐出ノズル１１を圧縮空気流路３０の略中央に保持している。また、吐出ノズル保持部４１は複数の突起３３を備える。図１に示されるように圧縮空気の流路方向に対し、吐出ノズル保持部４１を斜めに形成することで、管路抵抗を減らすことができ、圧縮空気消費量を減らすことにつながり、好適である。

【0020】

次に、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、圧縮空気流路３０の他の部位よりも、その断面積が狭いことが好ましい。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７０をより少ない圧縮空気で霧化できることとなり好適である。

【0021】

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、１１０、１１１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。圧縮空気流路３０と、後述する第二の圧縮空気流路３４，１３４の間の壁３１についても、同様である。

【0022】

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及び第二の圧縮空気流路３４と連通している。

【0023】

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でみて下側のノズルプレート１０の端部から第二の圧縮空気流路３４の圧縮空気導入部４３と接続する。その次に圧縮空気流路３０の圧縮空気導入部４３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。図１においては図示しないが、図１でいえば上方に位置する、ノズルプレート１０の他方の端部においては、図１の下から順番に見ていく順序においては、圧縮空気流路３０の圧縮空気導入部４２に接続した後、最後に第二の圧縮空気流路３４の圧縮空気導入部４３と接続する。つまり、図１においては図示を省略しているノズルプレート１０の他端においても、第二の圧縮空気流路３４は設けられている。その設け方は図１に明示されている第二の圧縮空気流路３４と、図１の上下を別にすれば、同じである。

【0024】

この圧縮空気通路３が、圧縮空気流路３０及び第二の圧縮空気流路３４と連通する構成により、１つの圧縮空気供給源で、２つの第二の圧縮空気流路３４及び多数の圧縮空気流路３０に圧縮空気を一度に供給することができる。ここではノズルプレート１０についてその圧縮空気通路３と圧縮空気流路３０，第二の圧縮空気流路３４についてその設け方を説明したが、図５におけるノズルプレート１１０においての圧縮空気通路３と圧縮空気流路３０，第二の圧縮空気流路１３４の設け方についても、同様の構成となる。

【0025】

次に、図２を示しつつ、本実施形態の他の一例として、ドット状マーキング及び印字装置１０３につき説明する。ドット状マーキング及び印字装置１０３がドット状マーキング及び印字装置１と異なる点は、エアー吹き出し部１３とエアー吹き出し部１１２とが異なる点のみであり、他のアトマイズノズル１２，ノズルプレート１０の他の部分の構造は、同様である。図２に示されるエアー吹き出し部１１２は、アトマイズノズル１２と同様の構造となっており、吐出ノズル１１も備えている。

【0026】

また、エアー吹き出し部１１２は、第二の圧縮空気流路１３６を備えている。第二の圧縮空気流路１３６も、圧縮空気流路３０と同様の大きさ、構造となる。エアー吹き出し部１１２は、アトマイズノズル１２と同様の構造となっていることで、第二の圧縮空気流路１３６を通過するエアーと、圧縮空気流路３０を通過するエアーの流量を、より簡易な設計で同等とすることができ、その結果ドット状マーキング及び印字装置１と同じく、ドット状マーキング及び印字装置１０３も、両端のアトマイズノズル１２からの塗料の吐出の軌道がずれなくなり、印字等の乱れがなくなるため、好適である。

【0027】

次に、図３を示しつつノズルプレート１０につきさらに詳述する。図３では説明の便宜上、ノズルプレート１０の圧縮空気流路３０及び第二の圧縮空気流路３４の内部を露出させるようにノズルプレート１０を切り取って図示している。アトマイズノズル１２の一部である吐出ノズル保持部４１は、吐出ノズル１１を圧縮空気流路３０の略中央で保持させるため、複数の突起３３を備える。

【0028】

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、エアー吹き出し部１３においては、圧縮空気導入部４３から流入し、第二の圧縮空気流路３４を通過するようにして、エアー吹き出し部１３が備える吹き出し口１４から噴出する。また、アトマイズノズル１２においては、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内部を通過するように、吐出ノズル保持部４１を通過してアトマイズ部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。

【0029】

次に図４を示しながら塗料の滴７０の吐出時のアトマイズ部４０近傍について述べる。滴７０は、列をなして設けられているアトマイズノズル１２のうち、両端の２つを除いたアトマイズノズル１２から吐出された塗料の滴である。（両端の２つを除いた、とは例えば図８、図９においては中央の４つのアトマイズノズル１２を指す。）図４に示される塗料室２から、吐出ノズル１１に圧送された塗料は、吐出ノズル１１から吐出され滴７０となり、アトマイズ部４０において霧化されて、霧７３，７４となる。このように塗料がアトマイズノズル１２から吐出されることにより、ドット状印字及び描画を行うこととなる。吐出ノズル１１の先端であり、塗料の霧７３、７４の出口である吐出ノズル先端５１は、圧縮空気の出口である圧縮空気噴出口５２よりも、ノズルプレート１０の内側（上側）に形成されていることが好ましい。このように構成することによって、圧縮空気が圧縮空気噴出口５２から拡散してしまう前に、吐出ノズル先端５１から吐出された塗料の霧７３、７４を圧縮空気に触れさせ、霧化することができるため、圧縮空気の節約をすることができる。そのため同じ圧縮空気消費量でより多く、圧縮空気流路３０及び吐出ノズル１１を設けることができるなどの効果がある。当然のことながら、圧縮空気流路３０と吐出ノズル１１は同数設けられる。

【0030】

また、吐出ノズル先端５１の位置としては、圧縮空気噴出口５２が位置する平面よりも、図４（Ｘ）に示される間隔Ｙをもった、上側である内側に位置することが好ましい。間隔Ｙは、同じく図４（Ｘ）に示されるノズル外径αの、４倍以下であることが好ましい。４倍以上であると、圧縮空気噴出口５２の近傍が塗料により汚れ、ノズルの詰まりを起こす原因となり、好ましくない。また、間隔Ｙはノズル外径αの４分の１以上であれば、より好適となる。

【0031】

次に本発明に係るドット状マーキング及び印字装置１から吐出された霧７３が被印字物に到達し、ドット状に付着した際の、ドットの間のピッチについて詳述する。吐出ノズル先端５１よりほぼ真っ直ぐに吐出された霧７３は、すぐに被印字物に到達し、被印字物にドットとして付着することにより印字される。従来であれば、吐出ノズル１１同士の間の幅が広かったため、一度に吐出する霧７３が、被印字物に付着して形成されるドット同士の距離であるドットピッチはその分大きくならざるを得なかった。これに対して、本発明のノズルプレート１０，１１０，１１１を用いた場合は、ノズル外径αを０．２～２ｍｍとし、吐出ノズル１１の長さを０．７～５ｍｍ程度に構成した場合、吐出ノズル１１同士の幅である、図１に示されるノズルピッチＺを１～５ｍｍほどと従来より短くすることが可能となる。上記のような場合、本開示のドット状マーキング及び印字装置１のように構成することにより、より幅の狭いドットピッチとすることができる。具体的には従来３～５ｍｍ程度のドットピッチであったが、本発明のように構成することによりドットピッチは小さいもので１ｍｍとすることが可能である。

【0032】

次に、図５を示しつつ、本発明に係る実施形態の他の一例を示す。図５に示されるドット状マーキング及び印字装置１０１は、ノズルプレート１１０を備える。ノズルプレート１１０はアトマイズノズル１２を備える点は図１の例と同様であるが、エアー吹き出し部１３が備える吹き出し口１４が圧縮空気を吹き出す方向に引かれた補助線Ｗと、アトマイズノズル１２が圧縮空気を吹き出す方向に引かれた補助線βが、吹き出し方向において交わり、角度Ｘをなすように形成されている。

【0033】

図５に示されるようにアトマイズノズル１２が鉛直方向に塗料の霧７３，７４を吐出するように形成されている場合、図５に示されるように、エアー吹き出し部１３の内側で圧縮空気が通過する中空部分である第二の圧縮空気流路１３４及びその吹き出し口１１４は、圧縮空気を吹き出す方向が内側方向に傾くように設けられることが好ましい。このように形成することにより、後に詳述するが、アトマイズノズル１２同士の噴出する圧縮空気同士の影響により、吐出ノズル１１から吐出される霧７４の軌道がずれることを防止することができる。

【0034】

霧７４は、列をなして設けられたアトマイズノズル１２の、列の両端に設けられた２つのアトマイズノズル１２から吐出された塗料の霧である。図５において示されていないノズルプレート１１０の他端においても、同様に内側方向に吹き出し方向が傾くように、第二の圧縮空気流路１３４が設けられている等の上記の説明は、同様である。図５においてその他の構成は、図１に示されるドット状マーキング及び印字装置１と同様の構成となる。

【0035】

次に、図６を示しつつ、本発明に係る実施形態の他の一例を示す。図６に示されるドット状マーキング及び印字装置１０２は、ノズルプレート１１１を備える。ノズルプレート１１１はアトマイズノズル１２を備える点は図１の例と同様であるが、エアー吹き出し部１３と、吹き出し口１４がノズルプレート１１１には備えられておらず、別に形成されているエアーノズル１００に、エアー吹き出し部１１３及びその中空部分である第二の圧縮空気流路１３５、圧縮空気流路１３５から圧縮空気が噴出する出口である、吹き出し口１１４として形成されている点が異なる。その他は図１の構成と同様である。

【0036】

図６に示されるように、エアー吹き出し部１１３の圧縮空気を吹き出す方向に引かれた補助線Ｗと、アトマイズノズル１２が圧縮空気を吹き出す方向に引かれた補助線βが、吹き出し方向において交わり、角度Ｘをなすように形成されている。図５、図６に示した通り、角度Ｘは圧縮空気噴出口５２近傍において補助線Ｗとβが交わるようにエアー吹き出し部１３，１１３が形成されていると好ましい。このようにエアー吹き出し部１３，１１３が形成されることで、図１の場合と同様にアトマイズノズル１２同士の噴出する圧縮空気同士の影響により、吐出ノズル１１から吐出される、後述する霧７４の軌道がずれることを防止することができる。

【0037】

吐出ノズル１１はドット状マーキング及び印字装置１の性質上、圧縮空気流路３０の中央から位置が変わったり、ぐらつくと、霧化が適切に行われず、印字性能が落ちるため、しっかりと保持される必要がある。このため、吐出ノズル１１を保持する突起３３は３個以上８個以下であることが好ましい。

【0038】

圧縮空気導入部４２、４３は省略されてもよい。また可能な限り圧力損失を少なく形成することで必要とされる圧縮空気の量を減らすことができることから、圧縮空気導入部４２、４３は円管状であることが好ましい。

【0039】

次に図７を示しながら、本発明に係る実施形態の一例であるノズルプレート１０及び吐出ノズル１１のみを図示して、その全体の構成を説明する。図７（Ｘ）（Ｙ）に示されるように、ノズルプレート１０に備えられたアトマイズノズル１２は、一直線上に列をなして設けられている。アトマイズノズル１２の列の両側で、直線上に沿って設けられたアトマイズノズル１２のその直線の延長線上である、列の両側には、エアー吹き出し部１３が設けられている。エアー吹き出し部１１３がノズルプレート１１０に設けられている場合においても、同様の位置となる。

【0040】

エアー吹き出し部１３は、アトマイズノズル１２よりも、吐出ノズル１１が設けられていないため管路抵抗が減少した分狭く設けて、両者のエアー流速を同等とすると好ましい。ただ、アトマイズノズル１２とエアー吹き出し部１３が吐出ノズル１１を除いて同様の構成である場合、吐出ノズル１１のノズル外径が０．２～２ｍｍ程度とした場合には、エアー流速の割合はアトマイズノズル１２を１００パーセントとすると、エアー吹き出し部１３の流量は約１２０パーセント程度となる。この場合であっても、後に述べる霧７４の軌道がずれることは防止される効果がある。このような構成とすると、より簡易な設計により、エアー吹き出し部１３を設けることができ、好ましい。但しエアー吹き出し部１３のエアー流速が、アトマイズノズル１２を１００パーセントとした場合に、おおむね７０パーセント未満である場合や、１５０パーセントを超える流速となると、霧７４の軌道がずれてしまい、好ましくない。

【0041】

次に、図８を示しながら、先に述べた霧７４の軌道のずれについて説明する。図８に示すノズルプレート１１１はエアー吹き出し部１３を設けない構成である。それ以外は図１のノズルプレート１０と同様の構成であり、図６に示されるような、アトマイズノズル１２が一直線上に列をなしている点も同様である。そうすると、ノズルプレート１１１において左端の端部に位置するアトマイズノズル１２は、図８においては、その左側にはエアー吹き出し部１３が設けられておらず、従って左側には圧縮空気８０の噴出がない。しかし、右側にはアトマイズノズル１２が設けられており、右側には圧縮空気８０の噴出があることとなり、霧７４はこの片側のみの圧縮空気８０の影響を受ける。従って、霧７３が鉛直方向に吐出されているのに対し、霧７４は鉛直方向から図８において左方向にずれて吐出される。

【0042】

また、図８に示されるノズルプレート１１１に設けられたアトマイズノズル１２のうち、右側の端部に設けられたものにおいては、そのアトマイズノズル１２の更に右側には、エアー吹き出し部１３が設けられておらず、右側には圧縮空気８０の噴出がない。しかし、左側にはアトマイズノズル１２が設けられており、左側には圧縮空気８０の噴出がある。そのため、霧７４はこの片側からのみの圧縮空気８０の影響を受ける。従って、霧７３が鉛直方向に吐出されているのに対し、霧７４は鉛直方向から図８において右方向にずれて吐出される。霧７３については、両側において圧縮空気８０の影響を等しく受けているので、鉛直方向に軌道を描き吐出される。このように、霧７４の軌道が鉛直方向とずれる結果、印字や描画が乱れてしまうおそれがあった。

【0043】

次に、このおそれを解消する本発明の構成について図９を示しながら説明する。図９は図１に示されているノズルプレート１０を示している。ノズルプレート１０はアトマイズノズル１２とともに、エアー吹き出し部１３を備えている構成である。両端のアトマイズノズル１２は、図８においては、霧７４の吐出方向の軌道が鉛直方向からずれていた。これに対し、図９のノズルプレート１０の左側の端部に設けられたアトマイズノズル１２は、そのアトマイズノズル１２のさらに左側にはエアー吹き出し部１３が設けられ、このエアー吹き出し部１３から、圧縮空気８１が噴出される構成となっている。圧縮空気８１はエアー吹き出し部１３の第二の圧縮空気流路３４、１３４を通過し、吹き出し口１４等から噴出する圧縮空気であり、アトマイズノズル１２の圧縮空気流路３０を通過し、圧縮空気噴出口５２から噴出されている圧縮空気８０と、圧縮空気供給源を同じくするものである。

【0044】

図９においてノズルプレート１０の左側の端部に設けられたアトマイズノズル１２から吐出された霧７４の右側からは、エアー吹き出し部１３から噴出する圧縮空気８０の影響があり、この霧７４はこの圧縮空気８０の影響を受ける。そしてさらにこの霧７４はその左側においても、エアー吹き出し部１３から噴出する圧縮空気８１の影響を、同程度受けている。従ってこの霧７４は吐出方向が鉛直方向からずれずに吐出される。

【0045】

また、アトマイズノズル１２のうち、図９においてノズルプレート１０の右側の端に設けられたものにおいては、このアトマイズノズル１２のさらに右側にはエアー吹き出し部１３があり、そこから圧縮空気８１が噴出される。この、ノズルプレート１０の右側の端部のアトマイズノズル１２の左側には、これと隣り合うアトマイズノズル１２からの圧縮空気８０の噴出があり、この霧７４はこの圧縮空気８０の影響を受ける。しかし、この霧７４は、エアー吹き出し部１３からの圧縮空気８１の影響も等しく受けることから、結局霧７４は鉛直方向からずれずに吐出される。

【0046】

霧７３については、その霧７３を吐出するアトマイズノズル１２の両側において設けられているアトマイズノズル１２から噴出する圧縮空気８０の影響を等しく受けている。そのため、この霧７３も鉛直方向に軌道を描き吐出される。

【0047】

このように、エアー吹き出し部１３を設けることで、霧７３と同様に霧７４も同方向に吐出されるので、印字や描画の乱れを防ぐことができ、好ましい。これは、列の両側の端に位置するアトマイズノズル１２において、図８に示されるように片側から圧縮空気８０の影響のみを受けて霧７４が吐出されるから生じるものである。従って、エアー吹き出し部１１３であっても、図８に示される圧縮空気８１の及ぼす影響と同程度の影響を内側方向に及ぼすように、エアー吹き出し部１３に比してエアー流速をしぼるように調整することで、同様の効果を得ることができ、好ましい。また、図２に示されるエアー吹き出し部１１２及びエアー吹き出し部１１２の圧縮空気の流路である、第二の圧縮空気流路１３６は、アトマイズノズル１２及び圧縮空気流路３０と同様の形状、大きさであり、吐出ノズル１１も同様に備えている。また、圧縮空気の供給源も、圧縮空気通路３から圧縮空気を導入しているのは同じであるから、吹き出し口１４及び圧縮空気噴出口５２から噴出する圧縮空気のエアー流速ないし圧力は、同等である。このため、図２のドット状マーキング及び印字装置１０３の場合でも、図９に示される霧７３、７４のように塗料を吐出することができ、印字や描画の乱れを防ぐことができ、好ましい。

【0048】

なお、アトマイズノズル１２同士の距離であるノズルピッチＺは５ｍｍ以下であると、本発明のエアー吹き出し部１３，１１２，１１３を設ける構成は好適に用いることができる。ノズルピッチＺが５ｍｍを超える場合、圧縮空気８０が霧７４に与える影響が減少するため、エアー吹き出し部１３、１１２、１１３を用いなくとも、アトマイズノズル１２からの塗料の霧の吐出による大きな印字、マーキングの歪みは発生しなくなる。また、アトマイズノズル１２を通過し噴出するために供給される圧縮空気の圧力が、０．２Ｍｐａ以上であると、本発明のエアー吹き出し部１３，１１２，１１３を好適に用いることができる。供給される圧縮空気の圧縮空気圧力が０．２Ｍｐａ未満である場合、アトマイズノズル１２から噴出する圧縮空気８０が、隣り合うアトマイズノズル１２から吐出された霧７４に対して与える影響が減少するため、エアー吹き出し部１３を設けなくとも、大きな文字の歪みは発生しなくなるためである。

【実施例】

【0049】

次に、ドット状マーキング及び印字装置１において、実際に行われた本発明の実施例の条件の一例を示す。
実施例では、本開示のような構成、アトマイズ部４０がアトマイズノズル１２の他の部分より狭く構成されている、吐出ノズル先端５１が圧縮空気噴出口５２より上側である内側に位置する、アトマイズノズル１２及びエアー吹き出し部１３がノズルプレート１０に備えられている等の特徴を備えていた。また実施例では、アトマイズノズル１２及びエアー吹き出し部１３の長手方向の長さが４ｍｍ、アトマイズ部４０の径が０．４ｍｍ、圧縮空気導入部４２の径は０．９ｍｍ、吐出ノズル１１のノズル外径αが０．２ｍｍであった。エアー吹き出し部１３も吐出ノズル１１が設けられていないこと以外はアトマイズノズル１２と同様の構成であった。

【0050】

比較例では、アトマイズノズルは、圧縮空気導入部の径が０．９ｍｍで構成され、アトマイズ部においても圧縮空気導入部４２と同じ径である０．９ｍｍで構成され、吐出ノズル先端は圧縮空気噴出口より外側に位置する、エアー吹き出し部は設けられていない、など本開示の特徴を有していなかった。二重構造である等の構成は同様であった。

【0051】

実施例と比較例で、ドット状印字試験を行った。以下の条件で、ドット状印字を行った。そして、印字されたドットの間の距離、及びインクの乾燥時間を計測した。
塗料圧力 ０．３ＭＰａ
塗料吐出速度 ５ｍ／ｓｅｃ
圧縮空気圧力 ０．６МＰａ
塗料吐出ノズル口径 ０．２ｍｍ

【0052】

実施例では、ドット間ピッチ１．８ｍｍであった。比較例では、ドット間ピッチが３．０ｍｍであった。また、比較例では印字が乱れる部分がみられたのに対し、実施例ではおおむね乱れずに印字を行うことができていた。実施例のほうがドット間ピッチも短く、ドット印字の乱れを防ぐことができていた。

【0053】

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】

【0054】

１、１０１、１０２、１０３ 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、１１０、１１１ ノズルプレート
１１ 吐出ノズル
１２ アトマイズノズル
１３、１１２，１１３ エアー吹き出し部
１４、１１４ 吹き出し口
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
３０ 圧縮空気流路
３１ 壁部
３２ 塗料流路
３３ 突起
３４，１３４、１３５、１３６ 第二の圧縮空気流路
４０ アトマイズ部
４１ 吐出ノズル保持部
４２、４３ 圧縮空気導入部
５１ 吐出ノズル先端
５２ 圧縮空気噴出口
７３、７４ 霧
８０、８１ 圧縮空気
１００ エアーノズル
Ｘ 角度
Ｙ 間隔
Ｚ ノズルピッチ
α 吐出ノズル外径
Ｗ β 補助線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】