(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホース（２８）の先端部に取り付けられたノズル（４４）内に、前記ホース（２８）を通過する粉末・空気−混合体（１２）の流入方向と直交する方向に設けられ、衝突した前記粉末・空気−混合体（１２）を出口に導く障壁（５４）と、
円板状に形成され、円板部を前記障壁（５４）と平行に取り付け、前記円板部に前記粉末・空気−混合体（１２）を衝突させ、前記粉末・空気−混合体（１２）中に含まれている粉末量を検出するセンサ（１０）と、
を有する粉末散布装置。
【請求項２】
前記センサ（１０）の出力は、抵抗（１８）を経て接地（２０）されており、前記抵抗（１８）における電圧降下で前記粉末・空気−混合体（１２）中に含まれている粉末量を検出する請求項１に記載の粉末散布装置。
【請求項３】
前記センサ（１０）は金属で形成され、前記障壁（５４）は絶縁層で形成されている請求項１又は２に記載の粉末散布装置。
【請求項４】
前記障壁（５４）には２個の前記センサ（１０）が取り付けられ、２個の前記センサ（１０）の出力が、１個の減算増幅器（２４）に接続されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉末散布装置。
【請求項５】
前記ノズルへ前記粉末・空気−混合体（１２）を供給する配量装置（６８）には、前記減算増幅器（２４）からの出力値、及び前記抵抗（１８）における電圧降下の値に基づいて、前記粉末・空気−混合体（１２）を供給する供給量を調節する調節手段が設けられている請求項４に記載の粉末散布装置。
【請求項６】
環状に形成され、前記粉末・空気−混合体（１２）中に含まれている粉末量を検出するセンサ（１０）と、
筒状に形成され、筒体の内部には前記センサ（１０）が前記粉末・空気−混合体（１２）の移動方向に沿って所定の間隔で２個配置され、前記筒体の両端部には、前記粉末・空気−混合体（１２）の通路となるホースが接続される計測部本体と、
２個の前記センサ（１０）の出力から、前記粉末・空気−混合体（１２）が２個の前記センサ（１０）位置を通過する時間差を求め、前記粉末・空気−混合体（１２）の移動速度を検出する速度検出手段と、
を有する粉末散布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末・空気−混合体を誘導する手段によって、運動中の枚葉紙に粉末を散布するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は例えば特許文献１から公知である。同文献に開示された装置において、粉末を含んだ気流を扇形状に噴射する複数のノズル本体が１本のバーに固定されている。これは枚葉紙を積み重ねて排紙する際に個々の枚葉紙上の印刷インキがまだ湿っている。したがって粉末を介して枚葉紙を相互に離間させておかなければならないために必要である。枚葉紙には粉末が均等に散布されることが重要であり、これはつまり、散布される粉末量は過少であっても、他方また過剰であってもならないことを意味している。というのも、散布される粉末量が過少であればまだ乾ききっていない印刷インキが汚れる恐れがあり、散布される粉末量が過剰であれば粉末が流動化して巻き上げられ、積み重ねて排紙する装置に汚れが生ずる恐れがあるからである。またさらに、粉末は枚葉紙が粉末散布装置の下に位置している場合にのみ確実に供給されるようにしなければならない。
【特許文献１】ドイツ特許公告第１  ２５２  ７０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明の目的は、冒頭に述べた類の粉末散布装置を発展改良し、より高い精度で粉末が供給されるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題は本発明により、前記手段が少なくとも１個のセンサを備え、センサは粉末によって帯電させられ、センサの電荷は粉末・空気−混合体中の粉末量を表す尺度であることによって解決される。
【０００５】
本発明による装置において、粉末・空気−混合体中に含まれている粉末量を測定するセンサが設けられている。これは粉末・空気−混合体中に粉末が十分に存在しているか否か及び粉末が正確な時点に供給されるか否か、つまり、粉末散布さるべき枚葉紙が粉末散布装置の下に位置している場合にのみノズルから粉末が噴射されるか否かを直接に粉末散布装置で確認できるという利点を有している。センサは、個々の荷電粉末粒子がセンサを通過して当該の反対極にセンサを帯電させることによって、粉末により帯電させられる。さらに、粉末粒子の一部はセンサに衝突し、その際、電荷をセンサに供与する。この電荷は粉末量の尺度として利用される。
【０００６】
特に好ましい１実施形態において、センサは環状に形成されて粉末・空気−混合体によって貫流される。この貫流に際して荷電粉末粒子は、粉末量の尺度を表す反対極をセンサに発生させる。
【０００７】
別の実施例において、センサは円板状に形成されて、粉末・空気−混合体が同所に衝突する。センサに衝突する粉末粒子は衝突時にその電荷をセンサに供与するが、この場合、供与されたこの電荷もまた粉末量の尺度を表している。
【０００８】
１発展形態において、センサは抵抗を経て接地されていて、抵抗における電圧降下が粉末量を表す尺度である。この回路構成は比較的単純でしたがって割安でありかつ粉末量を求めるベースとなる高信頼度の数値を提供する。
【０００９】
好ましくはセンサは金属からなることから、電荷をセンサに最適に集積させもしくは粉末からセンサに被供させることができる。
【００１０】
１実施例において、センサの粉末・空気−混合体に対向する面は絶縁層を備えている。これは粉末粒子がセンサに衝突する際に粉末の電荷がセンサに供与されるのではなく、単に誘導作用によってセンサを反対極に帯電させることができるという利点を有している。
【００１１】
本発明の１実施例において、粉末・空気−混合体を誘導する手段はノズルであり、センサはノズル内の障壁に配置されている。ノズル内へのセンサの配置は、枚葉紙がノズルを通過する時点にノズルから粉末が噴射されるか否かを確認できるという重要な利点を有している。さらに、噴射粉末量を直接にノズルで確認することが可能である。
【００１２】
別の実施例において、粉末・空気−混合体を誘導する手段はノズルに達するホースであり、センサはホース内に配置されている。この実施例は、既存のシステムに容易に追加装備可能でかつそれをノズルの直接の近傍に設置可能という重要な利点を有していて、そのため、この実施例でも上述した利点を達成することが可能である。この実施形態において、センサはリングとして形成されて粉末・空気−混合体によって貫流される。
【００１３】
さらに別の実施例において、粉末・空気−混合体を誘導する手段は分配器であり、同所において粉末・空気−混合体は複数の、例えば８本又は１２本のホースに分配される。この実施例は、粉末量を求めるために１個のセンサしか必要でないという利点を有している。さらに、配量装置によって配量噴射される量は粉末・空気−混合体が個々のノズルに分配される前に求められる。こうして比較的早期に障害を検出することが可能である。
【００１４】
第四の実施例において、粉末・空気−混合体を誘導する手段はインジェクタの出口であり、同所で、配量装置によって配量された粉末が空気と混合される。この実施形態は、インジェクタ又は分配器に修正を施す必要がなく、インジェクタと分配器との間の連結部にセンサを装備するだけでよいことから、同じく既存のシステムに容易に追加装備できるという利点を有している。
【００１５】
特に好ましい実施例において、互いに直接の近傍に位置するようにして配置された２個のセンサが設けられている。この場合、センサは減算増幅器に接続されている。センサは周囲環境に起因する静電外乱にも曝露されていることから、減算回路の増幅器に接続された２個のセンサを使用することにより、環境に起因するこうした外乱を除去できる。これらはハムならびに、近傍に位置する電気設備に起因する外乱である。気象に起因する外乱もこうして除去される。
【００１６】
１発展形態において、入力値はセンサの出力信号でありかつ出力値は配量装置の粉末及び／又は空気の制御量である制御トレイン（一列となった構成）が設けられている。この制御トレインにより、粉末の噴射時点と噴射粉末量とに所望の影響を与えることができる。もしも枚葉紙の存在に粉末噴射が正確に合致していないことがセンサを経て確認される場合には、配量装置を制御することにより噴射時間を変化させられる。
【００１７】
１発展形態において、配量装置の制御量を経て、噴射時点及び／又は粉末量を調節できる。さらに、粉末量を所定の値に適合させることが可能である。
【００１８】
さらに、本発明により、時点及び／又は粉末量のために配量装置のカリブレーション装置が設けられている。このカリブレーション装置を経て、粉末噴射時点と粉末噴射量とを決定する値が経験的に求められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のその他の利点、特徴及び詳細は、従請求項ならびに、図面を参照して一連の実施例を以下詳細に説明する下記の記述から明らかである。その際、図面によって示した特徴ならびに、請求項に記載しかつ以下の説明で触れる特徴はそれぞれそれ自体として単独でもあるいは任意の組合わせであっても本発明にとって基本をなすものである。
【００２０】
図１は、粉末・空気−混合体１２が貫流する、例えば金属リングからなるセンサ１０を備える回路構成を概略的に図示したものである。図示実施例において、粉末・空気−混合体１２は例えば正の電荷１４を有し、これはセンサ１０での誘導作用により負の電荷１６を発生させる。センサ１０は抵抗１８に接続されていて、該抵抗はまた接地２０に接続されている。抵抗１８における電圧降下は測定計器２２で測定できる。この電圧降下は粉末・空気−混合体１２に含まれている粉末量を表す尺度である。
【００２１】
図２も同じく回路構成を示したものであるが、この場合には２個のセンサ１０と１０’とが設けられていて、これら双方のセンサはそれぞれ抵抗１８、１８’とを経てそれぞれ接地２０、２０’とに接続されている。さらに、入力２６、２６’がセンサ１０、１０’と接続されている増幅器２４が設けられている。ただしこの場合、入力２６’はネゲートされている。その結果、双方のセンサ１０と１０’とに同時に発生する同じ信号は除去されることとなる。
【００２２】
図３は、測定装置３０が嵌め込まれた、粉末・空気−混合体１２を誘導するホース２８の縦断面を示したものである。この測定装置３０は金属製のケーシング３２を有し、該ケーシングから、金属製の２本のスリーブ３４が外へ延びていて、これらのスリーブにホース２８の端部が被装されている。ケーシング３２の内部には、スリーブ３４が合流する非導電性の、例えばプラスチック製のスリーブ２６が配置されている。スリーブ３６内において、双方のスリーブ３４の間には、センサ１０と１０’とを形成する２個の金属製のリング３８と３８’とが配置されている。リング３８と３８’とはスリーブ３４と面一をなして整列されていることから、同じく粉末・空気−混合体１２によって貫流される。この場合、リング３８と３８’とは、一定の間隔を有するが、ただし互いに直接の近傍に位置するようにして配置されている。リング３８と３８’とはそれぞれ、測定計器２２または増幅器２４に通じる導線４０と４０’とに結合されている。導線４０または４０’はさらに、ケーシング３２と結合されたアース４２を備えている。導線４０または４０’を経てリング３８の電荷が引き出されて測定計器２２または増幅器２４に供給されることから、この電荷の尺度によって粉末・空気−混合体１２に含まれている粉末量を求められる。
【００２３】
図４には、粉末・空気−混合体１２を誘導するホース２８用の接続口４６を有するノズル４４の縦断面が示されている。この接続口４６は環状路４８によって包囲されていて、複数のノズル５０を通して噴射される空気はこの環状路によって誘導される。この空気は、出口５２を通して噴射される粉末・空気−混合体１２を包囲するエアシュラウド（気体の覆い）を形成する。接続口４６を通って高速で流入する粉末・空気−混合体１２は、非導電性材料製例えばプラスチック製の障壁５４に衝突する。この障壁５４には、２個のセンサ（これらはセンサ１０を表わす）が並列配置されている。センサ１０はディスク（円板）状に形成されていて、同じく導線４０と接続されている。接続ケーブルのアース４２は、図３の実施例と同じく、ノズル４４のケーシング５６に結合されている。
【００２４】
粉末・空気−混合体１２に含まれている粉末は、ノズル４４内に流入した後、センサ１０に衝突し、同所でその電荷をセンサ１０に与え、該電荷は導線４０によって引き出されて、測定計器２２から増幅器４４に転送される。こうしてセンサ１０の電荷は、粉末・空気−混合体１２に含まれている粉末量を表す尺度を発生させる。
【００２５】
図５は、同じく粉末・空気−混合体１２が流入する接続口６０を有する分配器５８の縦断面を示したものである。この粉末・空気−混合体１２は流入直後にコーン６２を経て分配され、多数のホース２８に導かれる。コーン（円錐体）６２は、センサ１０とセンサ１０’とを形成するコーントップ（円錐体頂部）６４とコーンジャケット６６とからなっている。粉末・空気−混合体１２に含まれた粉末の一部はこれら双方のセンサ１０と１０’との脇を流過し、また一部の粉末はセンサ１０と１０’とに衝突する。これにより、誘導作用によって一方で反対極が発生させられ、他方で電荷はセンサ１０と１０’とに供与される。この電荷は導線４０と４０’とを経て引き出され、測定計器２２または増幅器２４に供給される。
【００２６】
図３〜５に示したセンサ１０と１０’とは非導電性の表面で被覆されていてもよく、その場合には、粉末がセンサ１０または１０’に衝突する際に電荷は与えられず、単に脇を流過する粉末によって反対極が発生させられるにすぎず、その電荷が導線４０と４０’とを経て引き出されることになる。
【００２７】
図６は制御トレーン（列構成）を図示したものであり、同図において、貯蔵容器から粉末を配量供給する配量装置は符号６８で表されている。こうして供給された粉末は符号７０で示したインジェクタ内で気流７２に供給され、これによって、粉末・空気−混合体１２が発生し、この混合体が分配器５８に供給される。少なくとも１本のホース２８内に２個のセンサ１０と１０’とが直列配置されていて、粉末がセンサ１０と１０’とを通過する時点ｔ＝ｔ0とｔ＝ｔ1とが求められる。この時間差は粉末の速度を表す尺度であることから、これから、粉末がノズル４４から噴射されて枚葉紙７４に散布される時点を求められる。測定値は導線７６を経て直接に又はデータ処理装置を介して配量装置６８に伝送され、こうして、配量装置６８が調節制御される。
【００２８】
ノズル４４には別法として又は追加的に、その信号が同じく導線７８を経て直接に又は間接にデータ処理装置を介して配量装置６８に供給されて配量装置が調節制御されるセンサ１０が設けられている。
【００２９】
この種の装置によって、粉末を正確に所望量でかつ正確に所望時点に噴射できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】センサを備える本発明の回路構成を概略的に示す図である。
【図２】２個のセンサを備える本発明の回路構成を概略的に示す図である。
【図３】ホースに挿入された本発明の第一の実施形態の縦断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態による粉末散布ノズルの縦断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態による分配器の縦断面図である。
【図６】粉末散布装置用の制御トレーンを示す図である。
【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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【図６】
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