JPH0755069Y2

JPH0755069Y2 - 印字用ガンの弁

Info

Publication number: JPH0755069Y2
Application number: JP1988145407U
Authority: JP
Inventors: 謙二松本; 透土屋
Original assignee: Marktec Corp
Current assignee: Marktec Corp
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2003-11-09
Also published as: JPH0265555U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、ペイント、インクなどを噴射する小型で高速
の印字用ガンの弁に関する。本印字用ガンを複数個配列
して、ドットマトリックスによる印字を行うことができ
る。

［従来の技術］各種塗料を噴射するためのスプレーガンは周知である。
一般に広く用いられている塗装用スプレーガンは手動操
作される引金を用いた小型のものから空圧操作ピストン
によりニードルバルブを開閉するものまで各種ガンが知
られている。これら塗装用ガンにおいては塗料噴射のた
めの操作から実際の噴射開始までの所要時間、すなわち
応答速度はあまり問題とならないこともあって、0.5秒
ないし１秒程度のものが多い。また塗装用ガンは周知の
ように広範囲にわたるムラのない塗膜形成を主たる目的
とするから、均一に拡散する噴霧状塗料の形成を使命と
している。したがってドット状にマーキングする用途に
は適さない。

従来周知のスプレーガンのノズル部及び加圧空気による
噴霧拡散機構を改良し、かつ電磁ソレノイドによって操
作可能に形成されたマーキング用スプレーガンも知られ
ている（実開昭54-21666号参照）。しかしながら、この
公知のスプレーガンは、噴射ノズルを開閉制御するため
の制御ニードルを、塗料充満部外側から作動させる構成
であるため、シール部の摩擦抵抗が大きく、さらに制御
ニードルに直結された可動鉄芯から成る可動部の質量が
大となり、応答速度は150ミリ秒程度である。したがっ
て高速応答性を要する用途、例えば、生産ライン、検査
ライン等における場合のように対象物とスプレーガンと
がかなり大きな相対速度で運動する状態で迅速確実かつ
高精度の印字を行なうためには不適当であった。

本出願人は旧社名で、高速応答できるマーキング用ガン
を開示し、実用新案登録を得ている（実公昭62-29094
号）。そこでは、従来のマーキング用ガンで用いられて
いたニードル弁に代えて、球形弁又は円錐弁のようにス
トロークの小さな弁を用いている。また弁に連結する可
動鉄芯は小型にして塗料充満部内に配し、従って従来の
ようにニードル弁のためのシールがなく、シールとニー
ドル弁との間の摩擦抵抗はない。このようなことから、
上記実公昭62-29094号のマーキングガンは、高速応答が
可能であり、従来よりも正確な印字が可能であった。

第４図はこの本出願人に係る公知のマーキング用ガンの
実施例を示すもので、ドット状マーキングに適した噴射
ノズル101を有する。この噴射ノズル101の内方には弁体
102及び弁座103からなる噴射制御機構が形成される。こ
の弁体102はニードル弁よりも小さいストロークで開閉
可能な形状、例えば球型弁または円錐型弁にすると有利
である。弁体102及び弁座103の周辺には接続口104から
矢印105のように圧送された塗料が充満しており、塗料
充満部106を形成している。したがって弁体102の開動作
に応じて噴射ノズル101から塗料が矢印107のように噴射
される。弁体102の後端は可動鉄芯108と連結される。

第４図の右方には、ソレノイドコイル109及び固定鉄芯1
10が配設される。可動鉄芯108には、コイル109の電磁吸
引力の作用しない状態において弁体102及び弁座103間を
閉鎖状態に保つための復帰ばね111が配設される。した
がって、可動鉄芯108は、ソレノイドコイル109への通電
電流に応じた電磁吸引力及び通電休止時の復帰ばね111
の反発力によって矢印112のように往復運動し、弁体102
を開閉制御する。

また、可動鉄芯に沿ってその周囲に又は鉄芯を貫通して
塗料の逃げ路を残すことによって、可動鉄芯の運動に抗
する塗料からの抵抗を減じている。

［考案が解決しようとする課題］高速印字において、弁は１〜10ミリ秒、特には0.1ミリ
秒のオーダーのサイクルで開始されなければならない。
ところが、このような短いサイクルで弁を開閉すると、
上記の従来の装置においても励磁時間が短い故に弁の開
閉が不確実になりやすいという問題、及び無励磁時間も
短くなる故に弁の閉じが不確実となり液漏れが発生しや
すいという問題があった。

本考案の目的は、上記した公知のマーキング用ガンの弁
を改良して、高速で動作でき、動作不良や液漏れがない
弁の開閉を可能にした高速印字用ガンの弁を提供するこ
とである。

［課題を解決するための手段］本考案者は、上記の公知のマーキング用ガンにおいて弁
の開閉の際の弁体の前進後退移動（ストローク）は極め
て小さい（例えば0.1〜1mm）とは云え、弁体が正確に直
線運動していずにループ状、蛇行又はランダムな動きを
しており、このため応答時間が遅くなること、及びまた
このため弁体が弁座中央に正しく押圧されずに液漏れが
生じることがあることを見出した。この問題は、装置の
製作時の部材の微小な曲り、バランスの狂い、及び装置
の使用時間が長くなるほど顕著になる摩耗により主に生
じる。

そして、弁体の運動を正しく直線運動となし、かつ弁体
が弁座に正しく押圧されるようになし、しかもこの際に
弁体の運動の摩擦抵抗を増大させない手段を見出した。
本考案により、極めて短時間、例えば0.1ミリ秒のオー
ダーの信号に対しても正確に安定して作動する印字用ガ
ンの弁が提供される。

すなわち本考案は、ペイント又はインクの流路に設けた
弁を開閉することによってペイント又はインクを吐出及
び停止することにより印字を行う印字用ガンの弁におい
て、先端が実質上球形又は円錐形である弁体、上記弁体
先端と密着したとき閉じられるペイント又はインク流路
としての穴を有する弁座、及び少くとも弁体の開閉スト
ローク範囲において弁座に対して相対的に固定され、弁
体のストローク運動を案内する、側壁に流体通路を有す
る円筒状弁体ガイドを有することを特徴とする印字用ガ
ンの弁である。

以下で図面を参照しながら本考案を更に説明する。

第１図において、１はペイント、インキなどの印字用液
体を吐出する噴射ノズルである。噴射ノズル１の内方に
は、液体の吐出を制御すべく開閉する弁がある。弁は弁
体２及びこれに相対する弁座３を含む。弁の周辺には、
圧送された加圧液体が充満している。従って弁が開いて
いるときに液体はノズル１から噴射され、弁が閉じると
噴射は停止する。弁体２は、接続部７を介して可動鉄芯
８と連結される。

本考案の前記した目的のために、本考案の特徴は、弁体
２が前進後退するストローク範囲において、側壁に流体
通路を有する円筒状弁体ガイド（以下、簡単のため単に
弁体ガイドと言うことがある）４を設けることにある。
弁体ガイド４は、弁体の外径（例えば１〜2mm）よりも
少し大きな径、例えば0.004〜0.2mm、好ましくは0.01〜
0.1mm、特に0.02〜0.005mm大きな径を有し、その中心は
勿論弁座の穴の中心と同心である。弁体ガイドは弁座に
対し相対的に固定されており、最も簡単には弁座と一体
に形成されるか、又は弁座に固定される。弁体ガイドの
側壁には、後述の第3a図又は第3b図に示すように流体通
路が設けてあり、弁体が開のときに流体はこの通路を通
り、弁座の穴へと供給される。このようなガイドを設け
ることにより、使用部品の曲り、復帰バネの押し付け方
向のバラつき、摩擦抵抗による不規則振動などに起因す
る弁体の位置ずれ及び非直線運動を防ぎ、弁体が常に正
確にストローク運動できるようになる。

弁体ガイド４は、弁体のガイドに当たる個所（通常は最
大径部分）が最も後退する位置までは少くとも延びてい
なければならない。円筒状の弁体ガイド４は、後方（右
方向）に少し広がったラッパ状であることができる。

弁体は一般に超硬合金製又はセラミック製であることが
でき、フッ素樹脂製では長期間使用において変形量が大
きい。弁座は、弁体先端と密着して液漏れが生じないよ
う少しの弾性を有する材質より成ることが好ましい。か
つ、クリープ値が良く、PV値が良く、耐溶剤性のある材
質が好ましい。たとえばフッ素系コポリマーにフィラー
を含ませたものが挙げられる。市販品としてルーロン、
ユクセライド（ともに商標）がある。最も簡単には、上
記のような材質の管を切断したものを用いることができ
る。弁座には、取付けのためのフランジを設けることが
できる。弁体ガイドは、第１図に示すように弁座と同じ
材質で一体に作ることができ、あるいは弁座とは別の材
質例えば弁体の超硬合金よりも硬い超硬合金で作ること
ができる。後者の場合、第２図に示すように、弁体ガイ
ド４で弁座３を取囲むように構成することができる。

弁体２が移動して弁が開いたとき、ペイント又はインク
が急に流れる。この際の流体の抵抗を少く流体を弁座の
穴に供給するために、弁体ガイド４に切り込み、穴など
を空けて流体の通路を作る。第3a図及び第3b図において
は、弁体ガイド４に設けた切り込み11及び穴12が示され
ている。切り込み11又は穴12の数及び面積を大きくすれ
ば、C_v値（単位時間当り弁を通過する流量）は大きくな
る。印字の場合に一般に液体（ペイントなど）の吐出量
は少ない（例えば0.0001ml/ドット）。弁体ガイドのC_v
値は、ノズル１のC_v値より大きいことが好ましい。

［考案の効果］本考案の弁を備える印字用ガンの一使用法として、ガン
を複数個直列に配し、印字対象物に対して移動させなが
ら、所定のガンから塗料を吐出してドットを印すことに
より、ドットマトリックスで表わされた字又はマークを
印すことができる。そのような印字用ガンの特徴として
特に、 a.高速応答性が良くなったため高速印字が可能となった b.液漏れによるドットの乱れがなく印字が鮮明となった c.動作不良がないためドットのヌケがなくなったことが挙げられる。

弁体ガイドを有さない従来の弁では、応答速度の低下、
液漏れなどの故障発生のため弁の寿命は数千万回開閉で
あった。本考案の弁の寿命は、第１図に示すように弁座
と弁体ガイドが一体としてフッ素系樹脂より成る場合に
は１〜２億回開閉、第２図に示すように弁座がフッ素系
樹脂より成り弁体ガイドが超硬合金より成る場合には10
億回開閉以上である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の印字用ガンの弁の一態様の断面図で
ある。第２図は、本考案の印字用ガンの弁の別の態様を示す部
分断面図である。第3a図及び第3b図は夫々、本考案の印字用ガンの弁体ガ
イドにおける切り込み及び穴を示す見取図である。第４図は、公知のマーキング用ガンの断面図である。図中の主な参照符号の対応は次の通りである。 1:噴射ノズル、2:弁体 3:弁座、4:弁体ガイド 7:接続部、8:可動鉄芯 11:切り込み、12:穴

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ペイント又はインクの流路に設けた弁を開
閉することによってペイント又はインクを吐出及び停止
することにより印字を行う印字用ガンの弁において、先
端が実質上球形又は円錐形である弁体、上記弁体先端と
密着したとき閉じられるペイント又はインク流路として
の穴を有する弁座、及び少くとも弁体の開閉ストローク
範囲において弁座に対して相対的に固定され、弁体のス
トローク運動を案内する、側壁に流体通路を有する円筒
状弁体ガイドを有することを特徴とする印字用ガンの
弁。
【請求項２】上記弁体ガイドの内径は上記弁体の外径よ
りも0.004〜0.2mm大きい第１項の印字用ガンの弁。