(57)【要約】  分離・沈殿しやすく、また固化しやすい性質を有する塗料であっても良好な耐久性やメンテナンス性を得ることができ、循環ポンプによる供給塗料の脈動が印字性能に悪影響を及ぼさないようにする。加圧空気が供給される密閉可能な塗料タンク２と、塗料タンク２に接続される塗料循環路３と、塗料循環路３に接続され塗料タンク２内の塗料を塗料循環路３に沿って循環させる循環ポンプ４と、塗料循環路３から分岐した塗料供給路５に連通する印字ヘッド６と、印字ヘッド６の印字動作と循環ポンプ４の動作を制御する制御部７とを備え、制御部７は、印字ヘッド６の印字動作時に循環ポンプ４を停止させ、印字ヘッド６の印字停止時に循環ポンプ４を動作させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧空気が供給される密閉可能な塗料タンクと、
前記塗料タンクに接続される塗料循環路と、
前記塗料循環路に接続され前記塗料タンク内の塗料を前記塗料循環路に沿って循環させる循環ポンプと、
前記塗料循環路から分岐した塗料供給路に連通する印字ヘッドと、
前記印字ヘッドの印字動作と前記循環ポンプの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記印字ヘッドの印字動作時に前記循環ポンプを停止させ、前記印字ヘッドの印字停止時に前記循環ポンプを動作させることを特徴とする塗料供給印字装置。
【請求項２】
前記循環ポンプの一次側を前記塗料供給路の分岐側に接続し、当該循環ポンプの二次側を前記塗料タンク側に接続することを特徴とする請求項１記載の塗料供給印字装置。
【請求項３】
前記塗料タンクは非磁性材料で構成され、当該塗料タンク内に非接触攪拌子を配備し、当該非接触攪拌子を非接触回転駆動する磁気駆動部上に前記塗料タンクを配置することを特徴とする請求項２記載の塗料供給印字装置。
【請求項４】
前記循環ポンプと前記磁気駆動部を間欠駆動させる間欠駆動手段を備え、前記間欠駆動手段は、前記印字ヘッドが非稼働時に前記循環ポンプと前記磁気駆動部を設定時間間隔で間欠駆動させることを特徴とする請求項３記載の塗料供給印字装置。
【請求項５】
前記塗料タンク内に配置される前記塗料循環路の入口端と出口端を一つの塗料フィルター内に納めたことを特徴とする請求項４記載の塗料供給印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印字ヘッドに塗料を供給して印字させる塗料供給印字装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗料を板材などへ塗布する塗料供給塗布装置は、塗料タンク内の塗料を加圧して供給チューブなどを介して塗布ヘッドに供給するタンク加圧方式と、塗料タンクに塗料循環路を接続して、この塗料循環路から塗布ヘッドへの塗料供給路を分岐させる塗料循環方式が一般に知られている。塗料循環方式は、塗料循環路に循環ポンプを設けるので、循環ポンプによる脈動圧によって塗布ヘッドの噴射量にムラが生じ易くなる。これを解消するために循環ポンプの下流側且つ印字ヘッドへの分岐の上流側にアキュムレータを設けて、供給塗料の脈動を平滑化することが行われている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６１８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した塗料循環方式の塗料供給塗布装置は、分離・沈殿しやすく、また固化しやすい性質を有する塗料を用いる場合には、塗料循環路に装備されるアキュムレータが詰まりなどによって故障しやすくなり、良好な耐久性やメンテナンス性が得られない問題がある。【０００５】
一方、循環ポンプによる供給塗料の脈動は、供給チューブ内の詰まりを解消したり供給チューブの内面に固着した塗料を剥がしたりする働きが得られることでは有効であるが、単純にアキュムレータを排除すると、脈動による供給塗料の圧力変動で塗布ヘッドの噴射量が変わり、印字ヘッドの印字性能に悪影響を及ぼす問題が生じる。【０００６】
本発明は、塗料を用いて板材などに印字を行う塗料供給印字装置に関するもので、前述した塗料供給塗布装置の問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、塗料循環方式の塗料供給印字装置において、分離・沈殿しやすく、また固化しやすい性質を有する塗料であっても良好な耐久性やメンテナンス性を得ることができること、循環ポンプによる供給塗料の脈動が印字性能に悪影響を及ぼさないようにすること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明による塗料供給印字装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
加圧空気が供給される密閉可能な塗料タンクと、前記塗料タンクに接続される塗料循環路と、前記塗料循環路に接続され前記塗料タンク内の塗料を前記塗料循環路に沿って循環させる循環ポンプと、前記塗料循環路から分岐した塗料供給路に連通する印字ヘッドと、前記印字ヘッドの印字動作と前記循環ポンプの動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記印字ヘッドの印字動作時に前記循環ポンプを停止させ、前記印字ヘッドの印字停止時に前記循環ポンプを動作させることを特徴とする塗料供給印字装置。
【発明の効果】
【０００８】
このような特徴を有する塗料供給印字装置は、印字ヘッドの印字動作時には循環ポンプが停止されるので、循環ポンプによる供給塗料の脈動が印字ヘッドの印字に悪影響を及ぼすことがない。また、印字ヘッドの印字停止時には循環ポンプが動作して塗料循環路に沿って塗料を循環させるので、分離・沈殿し易い又は固化し易い塗料を用いる場合にも、塗料の適正な流動性を保ちながら、塗料の攪拌状態を維持することができる。更には、循環ポンプによる供給塗料の脈動によって、塗料循環路内での塗料の詰まりなどを解消することができる。これによって、分離・沈殿しやすく、また固化しやすい性質を有する塗料であっても良好な耐久性やメンテナンス性を有する塗料供給印字装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗料供給印字装置の全体構成を示した説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る塗料供給印字装置の制御部の基本制御動作を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むがこれのみに限定されるものではない。図１は本発明の一実施形態に係る塗料供給印字装置の全体構成を示した説明図である。【００１１】
塗料供給印字装置１は、塗料タンク２、塗料循環路３、循環ポンプ４、印字ヘッド６、制御部７を備えている。塗料タンク２は、塗料を投入する蓋部２Ａを備えており、蓋部２Ａを開放した状態で塗料タンク２内に塗料を投入することができ、蓋部２Ａを閉止することで塗料タンク２内を密閉状態にすることができる。図１において、塗料タンク２は内部構造を図示するために一部内部を開放した状態を示しているが、実際は筒状の容器である。【００１２】
図示の例では、蓋部２Ａに塗料タンク２内に連通する加圧空気供給管２Ｂが配備され、加圧空気供給管２Ｂにはレギュレーター２Ｃが設けられている。また、蓋部２Ａには塗料タンク２内の圧力を逃がす安全弁２Ｄが設けられている。加圧空気供給管２Ｂや安全弁２Ｄは、蓋部２Ａ以外の塗料タンク２の側部などに設けることもできる。塗料タンク２内は、塗料を印字ヘッド６に供給する稼働時には、加圧空気供給管２Ｂを介して供給される加圧空気によって正圧状態になっている。【００１３】
塗料タンク２内には、分離・沈殿しやすい塗料を攪拌するための攪拌手段が設けられる。攪拌手段の一例としては、塗料タンク２を非磁性材料で構成し、塗料タンク２内に非接触攪拌子１０を配備して、非接触攪拌子１０を非接触回転駆動する磁気駆動部１１上に塗料タンク２を配置する、非接触攪拌手段が用いられる。このような非接触攪拌手段を用いることで、塗料タンク２の密閉状態を維持したまま、塗料タンク２内の塗料を攪拌することができる。【００１４】
塗料循環路３は、両端が塗料タンク２に接続されたチューブ又は配管によって構成することができ、塗料循環路３の入口端３Ａと出口端３Ｂが塗料タンク２内に配置される。その入口端３Ａと出口端３Ｂは塗料タンク２内で一つの塗料フィルター１２内に納められている。また、塗料循環路３には循環ポンプ４が接続されている。循環ポンプ４は、塗料タンク２内の塗料を塗料循環路３に沿って循環させるための圧力を付与するものである。循環ポンプ４にはダイヤフラムポンプを採用することができる。耐食性の高い材料を用いたダイヤフラムポンプを採用することで、塗料の溶剤に対する耐食性を高めることができる。【００１５】
塗料循環路３には、分岐部３Ｃが一つ又は複数設けられ、この分岐部３Ｃから分岐した塗料供給路５に印字ヘッド６が連通している。分岐部３Ｃからは複数の塗料供給路５が分岐しており、それぞれの塗料供給路５の先端が印字ヘッド６の塗料噴射ガン６Ａに接続されている。塗料噴射ガン６Ａは、制御部７によって噴射動作が制御され、被印字面上にドットマトリクス状の塗料を塗布して印字を行うことができるものである。【００１６】
制御部７は、前述したように塗料噴射ガン６Ａの噴射動作を制御することで印字ヘッド６の印字動作を制御すると共に、循環ポンプ４の動作を制御する。図２は、制御部７の基本制御動作を示す説明図である。この制御部７は、印字ヘッド６の印字動作時（噴射動作ＯＮ時）に循環ポンプ４を停止（ＯＦＦ）させ、印字ヘッド６の印字停止時（噴射動作ＯＦＦ時）に循環ポンプ４を動作（ＯＮ）させている。【００１７】
このような塗料供給印字装置１の動作を説明する。先ず、塗料タンク２の蓋部２Ａを開けて、塗料タンク２内に非接触攪拌子１０と塗料を入れた後、先ず磁気駆動部１１を動作させて非接触攪拌子１０を回転駆動し、塗料が十分に攪拌されたことを確認して、循環ポンプ４を動作させる。【００１８】
塗料の攪拌と循環が正常に行われていることを確認して蓋部２Ａを閉止し、塗料タンク２内の気密性を確保する。本発明の実施形態に係る塗料供給印字装置１は、非接触攪拌手段を採用しているので、塗料タンク２内の気密性を高めることができ、塗料タンク２内の塗料と空気が接触するのを極力少なくすることができる。これによって、攪拌による塗料の硬化或いはゲル化や溶剤揮発による希釈濃度の変化を最小限に抑えることができる。また、蓋部２Ａを外す際にも洗浄などが必要ないので、取り扱い性やメンテナンス性に優れた装置を得ることができる。【００１９】
蓋部２Ａを閉止すると、加圧空気供給管２Ｂから一定圧の加圧空気を供給し、塗料タンク２内を一定の加圧状態に維持する。加圧空気供給管２Ｂにはレギュレーター２Ｃが設けられ、塗料タンク２内に加えられる圧力を一定に調整している。そして、十分に塗料タンク２内の塗料が攪拌され循環された状態で、制御部７からの制御信号によって印字ヘッド６を動作させる。【００２０】
印字ヘッド６の動作の一例を説明する。一軸方向に移動している被印字面に対して、一軸方向と交差する方向に並列された複数の塗料噴射ガン６Ａから、制御されたタイミングで間欠的に塗料を噴射させて、被印字面上にドットマトリクス状の印字を行う。この際、制御部７は、一文字又は一連の複数文字が印字される印字ヘッド６の印字動作時に循環ポンプ４の動作を停止させる。循環ポンプ４が停止されている間は、塗料タンク２内に供給されている加圧空気の圧力によって塗料タンク２から印字ヘッド６に塗料が供給される。この際、循環ポンプ４の停止によって供給塗料の脈動が収まり、安定した加圧空気の圧力で塗料が印字ヘッド６に供給されるので、設定された噴射量で塗料噴射ガン６Ａからの塗料噴射がなされる。【００２１】
一方、印字ヘッド６の印字動作が行われない時には、制御部７は循環ポンプ４の動作を継続させる。これによって、循環ポンプ４の動作によって生じる供給塗料の脈動が塗料循環路３内で起こり、塗料循環路３内又は循環ポンプ４内で沈殿しようとする塗料を効果的に攪拌・移動させることができる。【００２２】
塗料供給印字装置１のメンテナンス性を高めるためには、循環ポンプ４と磁気駆動部１１は、夜間や休日など印字ヘッド６の非稼働時にも継続的に動作させることが好ましい。循環ポンプ４と磁気駆動部１１の動作継続を経済的に行うためと、攪拌による塗料の劣化を最小限に止めるために、循環ポンプ４と磁気駆動部１１を間欠駆動させる間欠駆動手段２０を備えている。間欠駆動手段２０は、印字ヘッド６が非稼働となる夜間や休日などに循環ポンプ４と磁気駆動部１１を設定時間間隔で間欠駆動させる。【００２３】
循環ポンプ４による塗料循環路３内の循環方向は、循環ポンプ４の一次側（吸引側）を塗料タンク２側に接続し、二次側（吐出側）を分岐部３Ｃ側に接続する循環方向を採用することができるが、これとは逆に、図１に示すように、循環ポンプ４の一次側（吸引側）を分岐部３Ｃに接続し、循環ポンプ４の二次側（吐出側）を塗料タンク２側に接続することができる。【００２４】
図１に示すように、循環ポンプ４の一次側（吸引側）を分岐部３Ｃ側に接続する場合には、印字ヘッド６に対する循環ポンプ４の脈動圧力の影響が負圧方向になり、塗料噴射ガン６Ａのガン先にかかる圧力の上限が塗料タンク２内に加えられる圧力になる。また、塗料フィルター１２は、目詰まりを起こしても塗料の循環抵抗にはならないので、塗料ポンプ４に過負荷が生じたり、押し出す塗料が異常な高圧になったりすることは無い。これにより、過剰圧力によって塗料噴射ガン６Ａのガン先から塗料漏れが生じる不具合や、塗料噴射ガン６Ａの損傷の不具合、塗料循環路３におけるチューブや継手の接続不良などの発生を抑止することができる。また、過剰圧力異常が生じ難くなるので、加圧系にリリーフ回路などを設けることが不要になる。【００２５】
このような特徴を有する塗料供給印字装置１は、塗料循環路３にアキュムレータ（脈動防止器）を設けることなく、循環ポンプ４の脈動圧による印字性能悪化を回避することができる。これによって、本発明の実施形態に係る塗料供給印字装置１は、印字ヘッド６の印字性能確保と、機器破損リスクの低減、メンテナンス性の向上を兼ね備えることができる。【００２６】
特に、本発明の実施形態に係る塗料供給印字装置１は、制御部７が印字中の信号発生時に循環ポンプ４を停止させるので、印字中に印字ヘッド６に加わる塗料供給圧は、レギュレーター２Ｃで一定値に設定された塗料タンク２内の圧力と等しくなる。これによって、一定供給圧で塗料噴射ガン６Ａは塗料を吐出することができ、印字ドット径が均一な高品質の印字を得ることができる。一般に、印字中の時間は塗料の分離や沈殿に対してほとんど影響が無い時間に設定できるので、循環ポンプ４を一時的に停止させても、塗料の品質低下や塗料循環路３のメンテナンス性悪化の問題は生じない。【００２７】
このように、本発明の実施形態に係る塗料供給印字装置１は、循環ポンプ４の脈動圧が印字品質に無関係になるので、循環ポンプ４の脈動圧を積極的に利用して塗料循環路３や循環ポンプ４内での詰まり除去などを行うことができる。また、供給塗料の脈動を抑えるために塗料循環路３のチューブ径を太くすることも必要が無く、アキュムレータが不要で塗料循環路３のチューブ系を細くすることができるので、塗料循環路３内の塗料流速を速め、塗料の循環量を最小化することができる。これによって、塗料循環路３や循環ポンプ４内での塗料の分離・沈殿などの不具合を根本的に排除することができる。【００２８】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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