JPH0568355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は一般的に「インク−ジエツト」（ink−
jet）又は「流体−ジエツト」（fluid−jet）マー
キング装置として知られている非接触型流体マー
キング装置の分野に関する。 本発明は小滴流に於ける特定の小滴を荷電及び
又は偏向を選択的に行なうことにより生地への印
刷に影響を与える小滴それぞれを選択的に荷電及
び又は偏向させるのに有益な新しい電極を目的と
している。 ［従来の技術及び問題点］ 流体−ジエツト装置そのものは米国特許第
3373437号、同じく第3569988号、同じく第
3579721号及び同じく第3596275号によりよく知ら
れている。従来の流体−ジエツト装置の代表的な
ものはオリフイスプレートに直線配列の流体−ジ
エツト・オリフイスを有し、流体供給槽から与圧
されたマーキング用流体（例えばインキ、塗料
等）がここを通りフイラメントすなわち流れとな
つて出てゆく。個々に調節出来る静電気的荷電電
極はいわゆる小滴形成帯に沿うオリフイスプレー
トからの下流にさらされる。公知の静電気誘導法
によれば、流体フイラメントは極と反対の電位を
受け、その電位の大きさは電極の電位に対応す
る。流体の小滴が流体フイラメントから分離する
と、この誘導電位により小滴が荷電される。かく
して荷電された小滴は次の静電場を通過すること
により捕集装置に偏向してゆく。一方荷電されて
いない小滴は正常の道に沿つて進み印刷生地の上
に推積する。 最近流体−ジエツト装置を織布に模様その他を
印刷するのに用いることが提案され、米国特許第
4523202号が注目されている。織布の上に細かい
模様を印刷する為には、例えば0.009から0.50ミ
リメートル（0.00035から0.020インチ）と言つた
小口径のオリフイスが少なくとも一列直線配列さ
れたオリフイス板を実用化する必要がある。この
ような小口径のオリフイスからは当然小径の小滴
が出来るので、小滴の荷電及び又は偏向を選択的
に行なう為には構造上許す限り小滴流に至近の位
置に荷電及び偏向電極を置くことが必要になる。 しかし問題がある。即ち、流体−ジエツト装置
を運転している間に構造的な振動が起ることがあ
り、その結果電極が小滴流に近付いたり離れたり
周期的に振動する。従つて実際問題として小滴流
から離れたり近付いたりする電極の振幅を補正す
るために電極と小滴流の間に何がしかのスペース
が必要なので、流体−ジエツト装置の電極を希望
する程には流体小滴流に近付けることは出来な
い。このような補正空間を設けずに電極と小滴流
を近付け過ぎると、電極は振動により小滴に接触
し電極面を濡らしてしまう。このような事故は明
らかに好ましくなく、表面の濡れによる電極の短
絡で電極の荷電及び又は偏向機能が乱され小滴流
の荷電及び又は偏向調整に有害な影響を与える。
その結果、生地上の印刷品質に不都合が起ること
となる。かくのごとき問題点を解決することが本
発明の目的である。 ［発明の概要］ 本発明の電極構造としては電気良導体（例えば
ステンレス・ステイール）製の可撓性リボンが好
ましく、これを一対の装着腕の間に張りオリフイ
スプレートから出てくる小滴流の直線配列に対し
実質的に平行にその側面に配置するのである。電
極の表面はかくして小滴流に正対し、電極がそれ
ぞれ荷電極又は偏向電極として用いられているか
により小滴を荷電したり既に荷電している小滴を
偏向させたりするのである。 電極を極力小滴流に近付けて正対配置するため
に、一つの装着腕は固定即ち動かないように又他
の一方の第二の装着腕はこの固定装着腕に対して
変位出来るように回動可能に装着する。緊張構造
（要すれば張力調整用圧縮バネを含む）を第二の
回動装着腕に操作可能に連結し、この二腕の間の
緊張電極を引張つた状態に保持するために固定装
着腕に対し回動出来るようにするのである。この
緊張構造は又電極の緩み（例えば熱膨脹）を補正
して二つの装着腕の間に張られた電極の張力を実
質的に一定に保持するのである。 かくして第二の装着腕の回動装着は小滴流に正
対してその側面近くに電極を位置づけることを可
能にするのである。第二の回動装着腕は又圧縮ス
プリングを介して一種のてこの働きをするので、
電極に張力を与えることが非常に容易になる。こ
のような利点は本発明の電極幅で初めて可能とな
る大きな機械横手幅（cross−machine）にとつ
て重要であり、例えば織物のごとき生地の上に印
刷する流体−ジエツト装置の構成要素として有効
である。 本発明は又一対の装着腕の間に少なくとも一個
所機械軸長方向をむき電極に接触する構造体を有
しており、実質的に電極の振動数を増大させたり
及び又はその振幅を減少させたりすることが可能
である。本発明のこの考えによれば明らかに電極
のいわゆる自由長（free length）を短縮するの
に有効であり、その結果電極は最高の可能振動数
を示し従つて小滴流に近付いたり離れたりすると
ころの振幅を減少させることが出来る。電極の自
由長を短縮することにより、本発明の構造は明ら
かに電極の基本振動数を有効に増大（したがつて
振幅の減少）させることができ、本発明の構造以
外では出来なかつた程に小滴流と電極を近付ける
ことが可能になつた。若し小滴流に平行な面にお
ける振動を無視するとものとすると、小滴流に対
し垂直な面における電極の基本振動数は次式によ
り示される。

【化】 この式に於いてｆは基本振動数（サイクル／
秒）、ｌは電極の自由長（インチ）、Ｆは電極にか
かる張力（ポンド−力）、μは電極の単位長さ当
りの質量（ポンド−秒²／インチ）を示す。本式
によれば電極の自由長を減ずることにより基本振
動数は増大し、小滴流に対し近付いたり離れたり
する電極の振幅が減少する。 かかる振動数増／増幅減の機能は本発明の考え
によれば電極が張力を加えられた状態にあると
き、一対の装着腕の間で軸長方向において、電極
の一部分と接触する端末部を有する中間腕を少な
くとも一個所に設けることにより与えられる。中
間腕の端末部と電極の一部を接触させることによ
り振動の結節点が出来、中間腕と各装着腕の間に
電極の副自由長（sublenght）が出来、電極の自
由長を短縮することが出来る。 本発明の中間腕により達成される振動数の増加
は、従来の電極装置に代表的な制動（damping）
装置とまさに対称的である。即ち従来の電極構造
は小滴流に電極を近付ける為に電極の振動数を押
えていた。本発明の考えはまさに正反対で中間腕
を設けることにより振動数の増大（従つて振幅の
減少）を求めんとしているのである。 ［実施例］ 本発明が特に有効に働く流体−ジエツト・マー
キング装置１０を第１図に示したが、提示すると
ころを明瞭にする為に構造を非常に拡大して描い
た。流体−ジエツト・マーキング装置１０は一般
的に流体供給槽１４を備えるマニホールド装置１
２を持つている。供給槽１４の下端には出口スロ
ツト１６がついており、流体はオリフイス板２０
にうがたれた直線配列のオリイフイス１８を通過
する。かくして各オリフイス１８から出てくる流
体フイラメント２２は荷電電極２６の付近の小滴
形成域で小滴２４に別れる。小滴形成の間、小滴
２４は荷電電極２６により選択的に静電荷電され
る。荷電した小滴２４は偏向電極２８により偏向
し捕集装置３０に向かう。この間無荷電の小滴２
４は生地３２へと進みその上に付着し、数字３４
で示す表示、模様、単色彩色等を行なう。 生地３２上でのマーキング状況は、本発明の電
極を荷電及び偏向の両電極として使用するか、一
方の電極として使用するかにより決定される。第
１図の装置１０は電極を荷電電極２６及び偏向電
極２８として使用した場合を示している。特に第
１図の装置１０は一種類のマーキング流体による
印刷即ち単色彩色（solid shade colorling）を生
地３２に行なう場合に適している。この技術は例
えば1985年５月１日提出の米国特許、出願番号第
729412号に開示されている。一方生地３２に幾何
学的な又は奇抜な模様、表示等（即ち模様刷）を
印刷したいときは、機械横手幅方向に複数の電極
を並べて配置するとよい（例えば1985年５月20日
提出された米国特許、出願番号第736076号参照）。
かくして本発明の電極を偏向電極として使用する
ことにより個々の小滴流を別々に荷電調節するこ
とが出来るのである。第１ａ図は荷電電極列２６
ａと本発明の電極を使用した偏向電極２８ａを持
つ流体−ジエツト・マーキング装置の略図であ
る。装置１０ａの他の主な構造（例えば小滴捕集
装置３０、オリフイス板１８等）は皆上記の装置
１０と同一構造である。しかし、生地３２に模様
刷をする為の偏向電極２８ａとして本発明の電極
を使用する場合は第１ａ図に概略示している荷電
電極列２６ａと向合つているアース電極４２（こ
れにも本発明の電極が好適）に共に下部にアース
電極４０を使用することが好ましい。 本発明の電極構造にした荷電電極２６及び偏向
電極２８を有する電極装置５０はは第２〜４図及
び以下の記述を参照することによりさらに理解さ
れるであろう。本発明による荷電電極一個２６と
偏向電極一個２８からなる電極装置５０について
記述するのであるが、本発明の構造的特色は生地
３２にいかなる印刷をするのかにより流体−ジエ
ツト装置１０の中で荷電電極か偏向電極の一方に
のみ用いられることを考慮し、さらに荷電電極２
６として用いられる場合は本発明の構造的特色と
偏向電極２８として用いられる場合の特色は機械
的には同一なので以下荷電電極２６の構造につい
てのみ記述することとし、只偏向電極２８の構造
については荷電電極２６の構造を述べる中で随時
ふれてゆくこととする。第１図に示す荷電電極２
６二個は互いに同形であり（但し対称的）、装置
５０における偏向電極２８と関連する荷電電極２
６についてのみ記述する。 第２〜４図に示すごとく荷電電極２６，２８は
対をなす装着腕５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂ
の間に張架される緊張性且つ可撓性の電極部材５
２，５４を有している。装着腕５６ａ，５６ｂ，
５８ａ，５８ｂは横受け部材６０，６２に装着さ
れており、装着腕５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８
ｂは互いに関連した間隔を保つている。装着腕５
６ａ，５８ａは横受け部材６０，６２に固着され
ており、装着腕５６ｂ，５８ｂはピボツト・ピン
装置６４，６６を介して、横受け部材６０，６２
に対し回動しうるごとく連結されている。 緊張装置７０，７２は横受け部材６０，６２と
組で使用され、第２図に拡大詳細図を示す。緊張
装置７０，７２は装着腕５６ｂと補助支持材７０
ｂ，７２ｂとの間にバイアスの力を与える。調整
ボルト７０ｃ，７２ｃ及びナツト７０ｄは互いに
螺合し、装着腕５６ｂにバイアスの力を伝え、ボ
ルト７０ｃ，７２ｃにより所要回動に必要な調整
を行なう。圧縮バネ７０ａにより装着腕５６に伝
えられたバイアスの力は装着腕５６ｂを強制的に
動かし対向する固定装着腕５６ａから遠ざけ、装
着腕５６ａと５６ｂのあいだに張られたリボン電
極部材５２を緊張する。装着腕５８ａ，５８ｂの
間に張られたリボン電極５４も緊張装置７０と全
く同様に緊張装置７２により緊張される、但しそ
の詳細は示されていない。かくの如くにして、緊
張装置７０，７２は装着腕５６ａ，５６ｂ，５８
ａ，５８ｂの間に張られた電極部材５２，５４の
緊張状態を保持する。この間、例えばリボン電極
５２，５４の熱たわみ等に対する調整が自動的に
おこなはれる。この調整は使用中回動可能に装着
された装着腕５６ｂ，５８ｂを対向する固定装着
腕５６ａ，５８ａにたいし外側にずらすことによ
り行われる。 横受け部材６０，６２には回動可能に装着され
た中間腕８０，８２がついている。各中間腕８
０，８２は端末部８０ａ，８２ａを有し、リボン
電極部材５２，５４と操業中接触している。中間
腕８０，８２は数字８０ｂ，８２ｂで示すボル
ト、回動ピン等により横受け部材６０，６２に回
動可能に装着される。中間腕８０，８２をリボン
電極部材５２，５４と接触する位置に保持する為
に、第２図に見られる如くスロツト及びロツクボ
ルト装置８０ｃ，８２ｃがついている。一旦操業
中に中間腕８０，８２を回動させリボン電極部材
５２，５４と接触させたならば、ボルト８０ｃ，
８２ｃを締めて中間腕８０，８２の端末部８０
ａ，８２ａが電極部材５２，５４と接触を保つよ
うにする。 本発明においては少なくとも一個中間腕８０，
８２を設けてリボン電極５２，５４の「自由長」
を有効に短縮する。即ち端末部８０ａ，８２ａの
接点と装着腕５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂの
間にリボン電極５２，５４の第一及び第二の副自
由長を作るのである。電極部材５２，５４は織布
面に印刷作業をしているとき織布の幅方向のスパ
ン（代表的には1.8メーター）を持たなければな
らない。またこのような条件下では図に示すごと
く中間腕を二個所に設けるのが好ましい。即ちＮ
個の腕８０，８２が使用されると、隣接する中間
腕８０，８２の間、及び最外側の中間腕８０，８
２と対応する装着腕５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５
８ｂの間とにリボン電極５２，５４にＮ＋１個の
副自由長ができることがわかる。この副自由長の
軸方向の長さは一つの副自由長の振動が隣の副自
由長に振動を励起することを防ぐ為に互いに不等
にしておくことが好ましい。 装着腕５６ａ，５６ｂ及び５８ａ，５８ｂ及び
中間腕８０，８２は堅い電気絶縁体（例えばナイ
ロン）で作るのが好ましい。このようにして電極
部材５２と電極部材５４とを絶縁するのみなら
ず、各電極部材５２及び５４を装置５０を構成す
る他の金属部材から絶縁する。従つてスクリユー
５２ａ，５４ａに適当な使用電圧の電源からリー
ド線を引く場合の如、く電気技術として極一般的
な法方で電極部材５２，５４を電源に連結するこ
とが出来る。 本発明においては、第５図の拡大図で示すごと
く、小滴流の側面に対する電極部材５２，５４の
位置調整は、横受け部材６０，６２に係合する側
面調整装置９０ａ，９０ｂによつてなされる。調
整装置９０ａ，９０ｂには、上部支持部材９４に
固定する取付けブラケツト９２ａ，９２ｂがつい
ている。ねじ付き調整軸９６ａ，９６ｂはブラチ
ツト９２ａ，９２ｂと螺合し、その後端にはぎざ
ぎざの付いたノブ９８ａ，９８ｂが付いている。
これにより、ブラケツト９２ａ，９２ｂに対し軸
９６ａ，９６ｂを前後に（矢印１００）適当に移
動する為に、調整軸９６ａ，９６ｂを手で動かす
ことが出来る。軸９６ａ，９６ｂの前端はロツク
ナツト１０２ａ，１０２ｂ及び圧縮バネ１０４
ａ，１０４ｂを介して横受け部材６０，６２に係
着し、このバネはロツクナツト１０２ａ，１０４
ａと横受け部材６０，６２の間で圧縮されてい
る。ロツクワツシヤー１０６ａ，１０６ｂが又横
受け部材６０，６２の後側に取付けられている。
軸９６ａは横受け部材６２に設けられた孔９８に
緩挿されるので、軸９６ａの回転は横受け部材６
２に影響を与えない。 横受け部材６０，６２は小滴流に対して前後進
（矢印１００）できるように上部支持部材９４に
係着されている。即ちボルト１０８ａ，１０８ｂ
が横受け部材６０，６２に螺着されており、上部
支持部材９４に設けた孔１１０ａ，１１０ｂに遊
挿されている。ワツシヤー１１２ａ，１１２ｂは
支持面となつており圧縮バネ１１４ａ，１１４ｂ
の力が伝えられ、圧縮スプリング１１４ａ，１１
４ｂはボルト１０８ａ，１０８ｂの頭１１６ａ，
１１６ｂとワツシヤー１１２ａ，１１２ｂの間に
露出している。従つてノブ９８ａ，９８ｂを手で
回転して上部支持部材９４に対し横受け部材６
０，６２を矢印１００の方向に移動させられるよ
うに、ボルト１０８ａ，１０８ｂを緩めることが
出来る。このようにして横受け部材６０，６２は
小滴流に対し矢印１００の方向に自由に前後進す
ることが出来る。二つのボルト／バネの構成部材
１０８ａ，１１０ａ，１０８ｂ／１１０ｂは横受
け部材６０，６２の長手方向に配列するのが好ま
しい。 一対の測定器１２０ａ，１２０ｂは第２図に示
すごとく、横受け部材６０に接触して取付けられ
る。測定器１２０ａ，１２０ｂ（第４図参照）は
Ｌ形ブラケツト１２２ａ，１２２ｂにより上部支
持部材９４に固定され、測定器１２０ａ，１２０
ｂは横受け部材６０，６２の後側に配列される。
測定器１２０ａ，１２０ｂは横受け部材６０，６
２と接触する触知腕（feeler arm）１２４ａ，
１２４ｂ及び副尺１２６ａ，１２６ｂを有する。
シリンダー１２８ａ，１２８ｂの中に収まつてい
るスプリング（図示していない）は、副尺１２６
ａ，１２６ｂ及び触知腕１２４ａ，１２４ｂを移
動させて横受け部材６０，６２と触知腕１２４
ａ，１２ｂの接触を保つ。このようにして、ノブ
９８ａ，９８ｂに回転運動を与えることにより横
受け部材６０，６２を横方向に調整すると、その
移動量は横受け部材６０，６２に接触している副
尺１２６ａ，１２６ｂにより目視測定することが
出来る。かくして小滴流に対し電極部材５２，５
４を正確にアライメントし配置することが保障さ
れる。一旦電極部材５２，５４が正確に配置され
アライメントされると、ボルト１０８ａ，１０８
ｂは固定され、横受け部材６０，６２は適正な位
置に保持される。 勿論、個々に提示した本発明の実施例の他に
色々な変形があるが、全ての同類の構造、装置、
部材及び又は部品を包含する広範な本特許請求の
範囲にこれ等の変形は包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電極構造が実用的に特に適し
た流体−ジエツト・マーキング装置の概念的立面
図、第１ａ図は第１図に示す流体−ジエツト・マ
ーキング装置の別例をしめす概念的立面図、第２
図は本発明の電極構造を示す平面図、第３図は第
２図の３−３線に沿う中間腕の断面を示す立面
図、第４図は第２図の４−４線から見た電極構造
の側面の立面図、第５図は第２図の５−５線に沿
う本発明の調整機構の断面を示す立面図、第６図
は第２図の６−６線に沿う本発明の装着装置の回
動装着腕の内部を示す立面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体ジエツト・マーキング装置から流れ出る
   直線配列された流体小滴流の横に置かれて用いら
   れる電極に於いて、上記電極が、 可撓性の緊張電極部材と、 １対の離れて設けられた装着腕を含む装着手段
   で、上記電極部材を上記装着腕の間に張力を与え
   つつ装着する為のものと、 少なくとも１個の中間腕手段で、これが、上記
   電極部材の軸長方向に沿う、上記１対の装着腕の
   間の少なくとも１か所で上記電極部材と接触する
   端末を有し、このことにより、上記１か所及び上
   記１対の装着腕の間に、上記電極部材の少なくと
   も第１及び第２の副自由長を効果的に作り出す為
   のものと、 を含む電極。 ２ 上記中間腕手段が、上記電極部材と機能的に
   接触している振動数増加−振幅減少手段を構成
   し、上記電極部材の振動数を実質的に増加させ、
   及び又は、上記電極部材の振幅を実質的に減少さ
   せる如くにした、特許請求の範囲第１項に記載の
   装置。 ３ 上記装置手段が、上記小滴流に対し横方向
   に、上記電極部材の位置を調整する調整手段を含
   む、特許請求の範囲第１又は第２項のいずれかに
   記載の電極。 ４ 流体ジエツト・マーキング装置の荷電電極と
   して使用される、特許請求の範囲第１又は第２項
   のいずれかに記載の電極。 ５ 流体ジエツト・マーキング装置の偏向電極と
   して使用される、特許請求の範囲第１又は第２項
   のいずれかに記載の電極。 ６ (a) 間隔を持つて離れた１対の装着腕手段
   で、上記１対の装着腕手段がその間に張られた
   上記電極部材の端末部を各々装着するものであ
   り、上記１対の装着腕手段の１方が固定され又
   他の１方が回動する如くにしたものと、 (b) 上記１対の装着腕手段の他の１方の回動する
   腕に連結される緊張手段で、上記固定腕に対し
   上記他の１方の回動腕を回動させることによ
   り、上記１対の装着腕手段の間で上記電極部材
   を確実に緊張させるものと、 を含む、特許請求の範囲第１又は第２項のいずれ
   かに記載の装置。 ７ 上記装着腕手段が、上記間隔を持つて離れた
   関係に上記１対の装着腕手段を装着する為の横受
   け部材を含み、この場合、上記中間腕手段が、上
   記中間腕を上記横受け部材に連結し、上記電極部
   材に対し上記端末部の位置を調整する為の、及び
   一旦上記中間腕の位置が調整されたならば、上記
   端末部と上記電極部材の間の上記機能的接触を維
   持する為の手段を含む、特許請求の範囲第６項に
   記載の装置。 ８ 上記装着手段、従つて上記小滴流の側面に位
   置する上記電極部材、の位置を調整する側面調整
   手段を含む、特許請求の範囲第６項に記載の装
   置。 ９ 上記側面調整手段が、上記電極部材の側面調
   整の範囲を目視的に示す計測手段を含む、特許請
   求の範囲第８項に記載の装置。 １０ 上記計測手段が、上記装着手段と接触する
   触知腕を含み、これが上記装着手段と共にその側
   面の調整に基き横方向に移動可能な如くにした、
   特許請求の範囲第９項に記載の装置。