(57)【要約】  【課題】  印字速度に関係なく均一のドットを形成することができるドットマーキング装置を提供すること。  【解決手段】  制御用コンピュータ１０５により制御された第一の弁１０２及び第二の弁１０３により、加圧された塗料及びエアーの供給及び停止を周期的に行うことにより、ノズル１０１から、塗料及びエアーを断続的に噴射することを特徴とするドットマーキング装置１００を提供する。  【選択図】図１
2005034799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された塗料及びエアーをノズルから噴射することにより対象面にマーキングを行うドットマーキング装置であって、
前記塗料及び前記エアーを断続的に噴射することを特徴とするドットマーキング装置。
【請求項２】
前記ノズルから噴射される前記塗料の供給を調節する第一の弁と、
前記ノズルから噴射される前記エアーの供給を調節する第二の弁と、
前記塗料及び前記エアーが断続的に噴射されるように、前記第一の弁及び前記第二の弁を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のドットマーキング装置。
【請求項３】
前記第一の弁及び前記第二の弁は、パルス信号に応じて前記塗料及び前記エアーの供給を調節する電磁弁であり、
前記制御手段は、前記パルス信号を制御することにより、前記第一の弁及び前記第二の弁を制御することを特徴とする請求項２に記載のドットマーキング装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記エアーを噴射した後、所定の時間後に前記塗料を噴射することを特徴とする請求項２又は３に記載のドットマーキング装置。
【請求項５】
前記時間は、０．４〜０．８ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項４に記載のドットマーキング装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記エアーの噴射を止めた後、所定の時間後に前記塗料の噴射を止めることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載のドットマーキング装置。
【請求項７】
前記時間は、０．１〜０．５ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項６に記載のドットマーキング装置。
【請求項８】
加圧された塗料及びエアーをノズルから噴射することにより対象面にマーキングを行うドットマーキング方法であって、
前記塗料及び前記エアーを断続的に噴射することを特徴とするドットマーキング方法。
【請求項９】
前記ノズルから噴射される前記塗料の供給を調節する第一の弁と前記ノズルから噴射される前記エアーの供給を調節する第二の弁とを制御することにより、前記塗料及び前記エアーを断続的に噴射することを特徴とする請求項８に記載のドットマーキング方法。
【請求項１０】
前記第一の弁及び前記第二の弁は、パルス信号に応じて前記塗料及び前記エアーの供給を調節する電磁弁であり、前記パルス信号を制御することにより、前記第一の弁及び前記第二の弁を制御することを特徴とする請求項９に記載のドットマーキング方法。
【請求項１１】
前記エアーを噴射した後、所定の時間後に前記塗料を噴射する制御を行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載のドットマーキング方法。
【請求項１２】
前記時間は、０．４〜０．８ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項１１に記載のドットマーキング方法。
【請求項１３】
前記エアーの噴射を止めた後、所定の時間後に前記塗料の噴射を止める制御を行うことを特徴とする請求項９乃至１２の何れか一項に記載のドットマーキング方法。
【請求項１４】
前記時間は、０．１〜０．５ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項１３に記載のドットマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドットマーキング装置及びドットマーキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材には、客先の要求仕様表示や工場内における現品識別のために、所定の文字列をマーキングすることが一般に行われており、このようなマーキングには、加圧された塗料及びエアーをノズルから噴射することにより、塗料を霧化して対象面にマーキングを行うドットマーキング装置が使用されている。
【０００３】
従来のドットマーキング装置としては、例えば、特許文献１に記載された鋼板マーキング装置があった。
【０００４】
図３に表されているように、特許文献１に記載された鋼板マーキング装置３００は、塗料噴射口３０１とエアー噴射口３０２とを有するノズル３０３から、エアーを噴射した状態で、ニードル弁３０４を開くことにより塗料が霧化されて対象面３０５に噴射されるようにされており、エアー及び塗料は連続して噴射されていた。
【特許文献１】特開平０９−４７６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のドットマーキング装置においては、印字速度が遅い場合には、単位面積当たりに噴射される塗料の量が多くなるため、ドットが大きくなる一方で、印字速度が速い場合には、対象面に対してドットを形成する時間が少なくなるため、ドットの形状が乱れてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、印字速度に関係なく均一のドットを形成することができるドットマーキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明は、加圧された塗料及びエアーをノズルから噴射することにより対象面にマーキングを行うドットマーキング装置であって、前記塗料及び前記エアーを断続的に噴射することを特徴とするドットマーキング装置を提供する。
【０００８】
このように、塗料及びエアーを断続的に噴射することにより、印字速度が遅い場合でも、単位面積当たりに噴射される塗料の量が少なくなるため、ドットが大きくなることがなくなる。
【０００９】
また、断続的に塗料及びエアーが噴射されているため、印字速度が速い場合でも、噴射された塗料が対象面に確実に定着し、ドットの形状が乱れてしまうこともなくなる。
【００１０】
ここで、本発明においては、塗料及びエアーを断続的に噴射することができるものであればどのようなものを用いてもよいが、例えば、ノズルから噴射される塗料の供給を調節する第一の弁と、ノズルから噴射されるエアーの供給を調節する第二の弁と、を設け、これらの第一の弁及び第二の弁を制御する制御手段を設けることにより、塗料及びエアーを断続的に噴射することができる。
【００１１】
また、これらの第一の弁及び第二の弁は、パルス信号に応じて塗料及びエアーの供給を調節する電磁弁であり、制御手段は、パルス信号を制御することにより、第一の弁及び第二の弁を制御するようにすることもできる。
【００１２】
ここで、塗料とエアーの噴射については、全く同じタイミングで噴射する等任意のタイミングを選択することが可能であるが、例えば、エアー噴射した後、所定の時間後に塗料を噴射することにより、塗料が確実に霧化される。
【００１３】
なお、エアーを噴射した後、塗料を噴射する迄の時間は、０．４〜０．８ｍｓｅｃであることが望ましい。
【００１４】
また、塗料とエアーの噴射については、全く同じタイミングで噴射を止める等任意のタイミングを選択することが可能であるが、例えば、エアーの噴射を止めた後、所定の時間後に塗料の噴射を止めることもできる。
【００１５】
ここで、エアーの噴射を止めた後、塗料の噴射を止める迄の時間は、０．１〜０．５ｍｓｅｃであることが望ましい。
【００１６】
また、本発明は、加圧された塗料及びエアーをノズルから噴射することにより対象面にマーキングを行うドットマーキング方法であって、前記塗料及び前記エアーを断続的に噴射することを特徴とするドットマーキング方法を提供する。
【００１７】
このように、塗料とエアーとを断続的に噴射するドットマーキング方法を採用することで、印字速度が遅い場合でも、ドットが大きくならず、また、印字速度が速い場合でも、ドットの形状が乱れてしまうことがなくなる。
【００１８】
なお、塗料とエアーとを断続的に噴射する方法については、任意の方法を採用することができるが、例えば、ノズルから噴射される塗料の供給を調節する第一の弁及びノズルから噴射されるエアーの供給を調節する第二の弁を制御することにより、塗料及びエアーを断続的に噴射することができる。
【００１９】
また、第一の弁及び第二の弁を制御する方法としては、第一の弁及び第二の弁をパルス信号に応じて塗料及びエアーの供給を調節する電磁弁により構成し、このパルス信号を制御することにより、第一の弁及び第二の弁を制御することができるようになる。
【００２０】
なお、エアー噴射した後、所定の時間後に塗料を噴射する制御を行うことで、塗料を確実に霧化することができるようになる。
【００２１】
また、この時間については、０．４〜０．８ｍｓｅｃであることが望ましい。
【００２２】
また、エアーの噴射を止めた後、所定の時間後に塗料の噴射を止める制御を行うこともできる。
【００２３】
ここで、エアーの噴射を止めた後、塗料の噴射を止める迄の時間は、０．１〜０．５ｍｓｅｃであることが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように本発明によれば、塗料及びエアーを断続的に噴射することができるため、印字速度に関係なく均一のドットを形成することができるドットマーキング装置を提供することができる。
【００２５】
また、塗料及びエアーを断続的に噴射するため、塗料及びエアーの使用量を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係るドットマーキング装置１００の概略構成図である。
【００２７】
本実施形態に係るドットマーキング装置１００は、ノズル１０１と、第一の弁１０２と、第二の弁１０３と、パルス発生器１０４と、制御用コンピュータ１０５と、を有している。
【００２８】
ここで、本実施形態においては、常温〜１０００℃までの間の温度帯にある鋼材に対して、高さが４０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の大きさの文字を８ｍｍ〜１０ｍｍ程度のドット径でマーキングを行う場合を例に説明する。
【００２９】
ノズル１０１は、その中心部に形成された塗料噴射口１０１ａと、塗料噴射口１０１ａの周りに配置され、塗料噴射口１０１ａとは隔壁１０１ｃにより隔てられたエアー噴射口１０１ｂと、の二重構造にされており、これらの塗料噴射口１０１ａとエアー噴射口１０１ｂとは、塗料及びエアーを噴射する対象面に対して開口するようにされている。
【００３０】
第一の弁１０２は、塗料噴射口１０１ａの内側に設けられ、この塗料噴射口１０１ａの内側面に密着する外側面を先端部に有するニードル１０２ａと、ニードル１０２ａを塗料噴射口１０１ａが設けられている方向に付勢するバネ１０２ｂと、内部にコイル（電磁弁本体１０２ｃの内部にあるため、図示せず）を有する電磁弁本体１０２ｃと、により構成されている。
【００３１】
ここで、電磁弁本体１０２ｃは、パルス発生器１０４から送信されるパルス信号に応じて、コイルへの通電を制御している。
【００３２】
すなわち、パルス発生器１０４から、コイルへの通電をＯＮする信号が送信されると、電磁弁本体１０２ｃはコイルに通電を行い、パルス発生器１０４から、コイルへの通電をＯＦＦする信号が送信されると、電磁弁本体１０２ｃはコイルへの通電を止めるようにしている。
【００３３】
そして、コイルへの通電が行われると、コイルにより発生した磁力により、ニードル１０２ａがバネ１０２ｂの付勢力に抗して電磁弁本体１０２ｃ側に引き寄せられ、ニードル１０２ａの先端が塗料噴射口１０１ａから離れて、塗料噴射口１０１ａが開き、一方、コイルへの通電を止めると、コイルによる磁力の発生が停止し、バネ１０２ｂの付勢力により、ニードル１０２ａは、塗料噴射口１０１ａの方向に押し出され、ニードル１０２ａの先端が塗料噴射口１０１ａの内側面に密着し、塗料噴射口１０１ａを閉じるようにされている。
【００３４】
第二の弁１０３は、エアー供給管１０６の内部に設けられている平板１０３ａと、エアー供給管１０６を閉じる方向に平板１０３ａを付勢するバネ１０３ｂと、内部にコイル（電磁弁本体１０３ｃの内部にあるため、図示せず）を有する電磁弁本体１０３ｃと、により構成されている。
【００３５】
平板１０３ａは、エアーをノズル１０１に供給する供給管１０６の開口部１０６ａに対向する位置に、この開口部１０６ａを覆うことができる大きさ・形状に形成されており、平板１０３ａでこの開口部１０６ａを覆うことにより、ノズル１０１へのエアーの供給を停止することができるようにされている。
【００３６】
ここで、電磁弁本体１０３ｃは、パルス発生器１０４から送信されるパルス信号に応じて、コイルへの通電を制御している。
【００３７】
すなわち、パルス発生器１０４から、コイルへの通電をＯＮする信号が送信されると、電磁弁本体１０３ｃはコイルに通電を行い、パルス発生器１０４から、コイルへの通電をＯＦＦする信号が送信されると、電磁弁本体１０３ｃはコイルへの通電を止めるようにしている。
【００３８】
そして、コイルへの通電が行われると、コイルにより発生した磁力により、平板１０３ａがバネ１０３ｂの付勢力に抗して電磁弁本体１０３ｃ側に引き寄せられ、エアー供給管１０６の開口部１０６ａを開き、ノズル１０１にエアーが供給され、一方、コイルへの通電を止めると、コイルによる磁力の発生が停止し、バネ１０３ｂの付勢力により、平板１０３ａは、エアー供給管１０６の開口部１０６ａを覆う方向に押し出され、ノズル１０１へのエアーの供給を停止するようにされている。
【００３９】
パルス発生器１０４は、第一の弁１０２及び第二の弁１０３に対して、パルス信号を送信する。
【００４０】
ここで、第一の弁１０２及び第二の弁１０３に送信するパルス信号の概略図を図２に表す。
【００４１】
なお、図２（Ａ）は第一の弁１０２に送信するパルス信号の例であり、図２（Ｂ）は第二の弁１０３に送信するパルス信号の例である。
【００４２】
パルス発生器１０４から送信するパルス信号は、コイルへの通電を行うことを表すＯＮ信号（図２のＴAon、ＴBon）とコイルへの通電を行わないＯＦＦ信号（図２のＴAoff、ＴBoff）とが交互に送信されているため、第一の弁１０２及び第二の弁１０３は、塗料及びエアーの供給又は停止を交互に行うようにされている。
【００４３】
このように、第一の弁１０２及び第二の弁１０３により塗料及びエアーの供給又は停止を交互に行うようにすることで、ノズル１０１から噴射される塗料とエアーも断続的に噴射されるようになる。
【００４４】
ここで、パルス発生器１０４から送信するパルス信号については、制御用コンピュータ１０５により制御することができるようにしている。
【００４５】
制御用コンピュータ１０５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メインメモリ及び補助メモリを有するコンピュータ本体と、ディスプレイと、キーボートと、マウスと、を有するパーソナルコンピュータにより構成されており、パルス発生器１０４から送信するパルス信号のＯＮ信号の長さＴAon、ＴBonと、ＯＦＦ信号の長さＴAoff、ＴBoffと、これらを送信するタイミングを制御することができるようにされている。
【００４６】
ここで、パルス信号のＯＮ信号の長さＴAon、ＴBonと、ＯＦＦ信号の長さＴAoff、ＴBoffと、これらを送信するタイミングと、については、ノズル１０１から噴射される塗料が充分に霧化され、かつ、印字する対象面に付着した際に、安定したドットを形成することができる範囲で適時選択することができる設計事項である。
【００４７】
この点、本願発明者の実験によれば、第一の弁１０２のＯＮ信号の長さＴAonについては、２ｍｓｅｃ〜３．５ｍｓｅｃの間で、印字する対象面の温度が高い（本実施形態では、常温から１０００℃までの間）ほどＯＮ信号の長さが長くなるようにし、また、第二の弁１０３のＯＮ信号の長さＴBonについては、２．３ｍｓｅｃ〜３．８ｍｓｅｃの間で、印字する対象面の温度が高い（本実施形態では、常温から１０００℃までの間）ほどＯＮ信号の長さが長くなるようにし、さらに、第二の弁１０３に対してＯＮ信号を出してから、第一の弁１０２にＯＮ信号を出すまでの間隔Ｘを０．４ｍｓｅｃ〜０．８ｍｓｅｃ、好ましくは０．６ｍｓｅｃ程度とし、かつ、第二の弁１０３に対してＯＦＦ信号を出してから、第一の弁１０２にＯＦＦ信号を出すまでの間隔Ｙを０．１ｍｓｅｃ〜０．５ｍｓｅｃ、好ましくは０．３ｍｓｅｃ程度とすることで、ドット径が８ｍｍ〜１０ｍｍ程度で安定したドット形状が得られるようになった。
【００４８】
なお、本実施形態では、第一の弁１０２に対するＯＮ信号ＴAonとＯＦＦ信号ＴAoffとによる一サイクルの時間、第二の弁１０３に対するＯＮ信号ＴBonとＯＦＦ信号ＴBoffとによる一サイクルの時間とを同じくすることにより、第一の弁１０２にＯＮ信号を出すまでの間隔Ｘと第一の弁１０２にＯＦＦ信号を出すまでの間隔Ｙとが同じ値で周期的に表れるようにしている。
【００４９】
ここで、第一の弁１０２に対するＯＮ信号ＴAonとＯＦＦ信号ＴAoffとによる一サイクルの時間、第二の弁１０３に対するＯＮ信号ＴBonとＯＦＦ信号ＴBoffとによる一サイクルの時間については、印字速度により適時選択する設計事項であり、本実施形態では、例えば、印字速度が１０００ｍｍ／ｓｅｃのときは、第一の弁１０２の一サイクルの時間及び第二の弁１０３の一サイクルの時間は、７ｍｓｅｃで、印字速度が５００ｍｍ／ｓｅｃのときは、第一の弁１０２の一サイクルの時間及び第二の弁１０３の一サイクルの時間は、１４ｍｓｅｃとされている。
【００５０】
なお、制御用コンピュータ１０５については、パルス発生器１０４の制御以外にも、ノズル１０１と印字対象面との間の距離、塗料及びエアーの加圧力、対象面に印字する文字列の選択、についても制御することができるようにされている。
【００５１】
以上のように本実施形態に係るドットマーキング装置１００を構成したので、塗料供給口１０７から供給される塗料を第一の弁１０２によりノズル１０１から断続的に噴射し、また、エアー供給口１０８から供給されるエアーを第二の弁１０３によりノズル１０１から断続的に噴射することができるため、印字速度が遅い場合でもドットが大きくなることがなく、また、印字速度が速い場合でもドット形状に乱れを生ずることがなくなる。
【００５２】
さらに、塗料及びエアーを断続的に噴射するため、塗料及びエアーの使用量も少なくすることができるようになる。
【００５３】
なお、本実施形態においては、第一の弁１０２及び第二の弁１０３に電磁弁を使用したが、電磁弁に限られるわけではなく、塗料及びエアーの流れを断続的に止めることができるものであればどのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】一実施形態に係るドットマーキング装置１００の概略構成図。
【図２】第一の弁１０２及び第二の弁１０３に送信するパルス信号の概略図。
【図３】従来例を表す概略構成図。
【符号の説明】
【００５５】
１００  ドットマーキング装置
１０１  ノズル
１０２  第一の弁
１０３  第二の弁
１０４  パルス発生器
１０５  制御用コンピュータ
【図１】
2005034799.tif 000003
【図２】
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【図３】
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