JPH0211976A - 流体圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体圧力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

１９８６年９月２３日に発行された米国特許第４６１３
８７５号公報に開示されたもののような、空気の力を借
りたインクジェットヘッドでは、インクジェットヘッド
に加圧空気が供給され、これが、インクジェットヘッド
のプレートの開口からインク滴が分離するのを助ける空
気の流れを形成している。印刷の品質を一定にするため
に、インクジェットヘッドに供給される空気の圧力は、
制御されねばならない。印刷される媒体が２種類以上に
及ぶ場合は、各媒体に応じて、異なった圧力に制御し、
インクジェットヘッドの操作を最適化する必要がある。

テクトロニックス社の４６９２型カラーコピー装置は、
空気の力を借りたインクジェットヘッドを採用し、筒状
の室内を形作るハウジングからなる圧力制御装置を有す
る。このハウジングには、室内に圧力のかかった流体を
入れるための入口と、制御された圧力で室内から空気が
出ていくようにする出口とがある。このハウジングには
さらに２つのオリフィスがあって、これらは相互に隔た
っているとともに、筒状の室内の中心軸に沿って出口か
らも隔たっている。軸に沿って出口に近いほうのオリフ
ィスには、バルブがあって、このため選択的に開閉でき
る。室内には、これに適合したピストンがあって、２つ
のオリフィスが出口と入口に対して開通した第１位置と
、これらオリフィスが入口及び出口に対して効果的に遮
断された第２の位置との間を移動可能である。バネは、
ピストンを第２の位置に向かって偏倚している。圧力の
かけられた空気が出口に供給され、バルブが開くと、ピ
ストンは、第１のオリフィスを部分的に閉じて均衡する
位置に至ろうとする。同様に、バルブが閉じたときは、
ピストンは、第２のオリフィスを部分的に閉じて均衡す
る位置に至ろうとする。バルブが開いているときの室内
の圧力と、バルブが閉じているときの室内の圧力との違
いは、ピストンの面積、バネ定数及びオリフィスの関数
である。

であるという欠点がある。

そこで本発明の目的は、構成が簡単で安価な流体圧力制
御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明の好適な
実施例は、筒状の室内を形作るハウジングと、この室内
に圧力のかかった流体を導くための入口と、この室内か
ら所定の圧力で流体が出るようにするための出口と、圧
力が一定の空間と連通したオリフィスとを具えた圧力制
御装置である。この出口と入口とは、解放された状態に
なっている。強磁性ピストン部材が室内に適合していて
、このピストンによってオリフィスが部分的に覆われる
べくある範囲内に摺動することができる。ピストンが上
記の範囲内にあるときは、調節可能な磁気手段が、実質
的に一定の力で強磁性ピストン部材を偏倚している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この装置は、構成が複雑で高価〔実施例
〕 第１図は、本発明に基づく空気圧力制御装置の断面図で
ある。本図に示す空気圧力制御装置は、入口（４）と、
出口（６）と、オリフィス（８）とを有する誘電性材料
のハウジング（２）を具えている。入口は、例えばポン
プ、フィルタ、アキュムレータのような圧力がかかった
空気の供給源と接続している。出口は、空気の力を借り
るインクジェットヘッドのような、これの用途である装
置に接続されている。このインクジェットヘッドは、入
口から空気の供給を普通にうけることができる程度に低
く、外気よりは高い一定圧力の空気の供給を必要として
いる。オリフィスは、この圧力制御装置を使用する先に
述べた装置が必要とする圧力を下まわる一定圧力の空間
に接続される。

例えば、オリフィスは、外気に接続されてもよい。

ハウジングは、筒状の室内（ｌＯ）を形作っている。ハ
ウジングの上端部には、キャップ（１２）があって、ハ
ウジングとネジによる係合をしている。強磁性材料によ
って作られているか、または、これと協同しているピス
トン（１４）は、室内を摺動できるように適合しており
、圧縮バネ（１６）が、ピストン（１４）とキャップ（
１２）との間で機能している。第２図は、第１図に示す
圧力制御装置の設定圧力を調整するための回路を示した
図である。螺旋コイル（２０）がハウジングの周りを同
軸的に取り巻いており、その端子は第２図に示すように
、電流源（２２）に接続されている。

コイルに通電されると、コイルは、ピストンと磁気的な
関係を持つ。ピストンがオリフィスの位置にあるときの
室内の圧力は、バネ定数とハネの圧力の程度とに依存す
るのみならず、コイルに供給される電流にも依存する。

供給圧が増加すると、室内（１０）の圧力も増加しよう
とし、ピストンは、バネ（１６）の力に抗して押され、
オリフィス（８）の露出面積が一層大きくなる。ひるか
えって、供給圧が低下すると、オリフィス（８）の露出
面積も減少する。室内（１０）の圧力、すなわち、出口
（６）を通じて供給される空気の圧力は、安定となる。

電流を調節することによって、出口の圧力を調節するこ
とができる。

ピストンが、部分的にではあるが完全にではなくオリフ
ィスを覆うような範囲内でピストンが動くようにするた
め、所定の電流においてピストンにかかる磁力が実質的
に一定になるようにコイルを設計する。このため、所定
の圧力において、ピストンの位置は、過剰な体積の空気
を流出させるべくオリフィスの大きさを変化させる。

第２図に示すように、コイル（２０）は、ひとつのオー
プンループ系内において、電流源（２２）に接続されて
いる。もし電流源が安定であるならば、コイル（２０）
を流れる電流は、一定のままであり、従って、室内（１
０）の圧力も一定のままである。電流源（２２）は、図
示するように、室内（１０）の圧力が調節可能なように
、調節可能な電流源である。たとえば、電流源は、予め
決めておいた２つまたはそれ以上の値の中から１つの値
の電流を供給するように設計してもよい。さもなければ
、もし電流値の調節が必要ないのであれば、電流源は定
電流源でもよい。

第３図は、第１図に示す圧力制御装置を含む閉ループ系
を示す図である。電流源（２２）によって供給される電
流のレベルは、差動増幅器（２８）によって供給される
出力信号に応じて制御され、キャパシタ（３０）によっ
て積分される。室内（１０）の下流点における圧力を検
知するための圧力センサ（２４）は、差動増幅器（２８
）のひとつの入力端に接続し、ポテンショメータ（２６
）は、差動増幅器（２８）の他の入力端に接続している
。圧力センサによって供給される出力電圧は、ポテンシ
ョメータ（２６）によって供給される電圧レベルに収斂
する。

本発明は、これまで説明し、図示してきた特定の実施例
にとどまるものではないことは理解されよう。すなわち
、本発明の要旨から逸れることなく変更を加えることは
可能である。たとえば、本発明の図示してきた実施例で
は、バネ（１６）は、基準圧力を達成し、コイル（２０
）に供給される電流は、この基準圧力を変化させるよう
に働いているが、バネは除去してもよく、コイル（２０
）を励起することによってピストン（１４）に及ぶ磁力
だけで室内（１０）に圧力をかけてもよい。

同様に、ピストン（１４）が強磁性材料によって作られ
ることは、本発明にとって必要不可欠ではない。すなわ
ち、ピストンが室内（１０）と同軸的に延びる棒を有し
、そのピストン（１４）と反対の一端に強磁性材料体を
取り付け、これとコイル（２０）とを磁気的な作用関係
においてもよい。

さもなければ、ピストンとともに動（そのような棒のピ
ストンと反対側の一端にコイルをつけ、このコイルを静
止した電磁石材料と磁気的な作用関係においてもよい。

当然のことながら、この後者の構成では、コイルが動く
だけの空間が必要となるという欠点がある。さらに、本
発明は、空気の圧力制御装置として説明してきたが、そ
の他のガス又は液体の圧力制御装置としても適用可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明により、構成が簡単で安価な圧力制御装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく空気圧力制御装置の断面図、
第２図は、第１図に示す圧力制御装置の設定圧力を調整
するための回路を示した図、第３図は、第１図に示す圧
力制御装置を含む閉ループ系を示す図である。 これらの図において、（２）はハウジング、（４）は入
口、（６）は出口、（８）はオリフィス、（１０）は室
内、（１４）はピストン、（２０）は電磁石手段、（２
２）、（２４）、（２６）、（２８）、（３０）は制御
手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 筒状の室内、該室内に流体が流入する入口、上記流体が
   上記室内から流出する出口、及びオリフィスを有するハ
   ウジングと、 上記室内で摺動可能なピストンと、 該ピストンを上記室内の流体に向かって偏倚する電磁石
   手段と、 該電磁石手段を制御する制御手段とを具え、上記流体の
   圧力と上記電磁石手段によるピストンの圧力との均衡状
   態に応じて、上記ピストンが、上記オリフィスが位置す
   る壁面において移動することを特徴とする流体圧力制御
   装置。