JPH06182975A - 流体高さ検出システム - Google Patents

流体高さ検出システム

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JPH06182975A
JPH06182975A JP33946592A JP33946592A JPH06182975A JP H06182975 A JPH06182975 A JP H06182975A JP 33946592 A JP33946592 A JP 33946592A JP 33946592 A JP33946592 A JP 33946592A JP H06182975 A JPH06182975 A JP H06182975A
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JP
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liquid
reservoir
container
liquid level
ink
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JP33946592A
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English (en)
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Joseph J Weishew
ジョゼフ・ジョン・ワイスヒュー
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Original Assignee
Langston Corp
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Publication date
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    • B41F31/02—Ducts, containers, supply or metering devices
    • B41F31/022—Ink level control devices
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘性を有する液体を問題を生じることなく使
用可能な、液体の液面高さを検出し、監視し及び或は制
御するためのデバイスを提供すること。 【構成】 ドクターブレードチャンバー１０内のチャン
ネル１１を通る余剰のインクがリザーバー１４内にオー
バーフローされる。リザーバー出口１９から出たインク
は引き続き導管２６及び流れ制限体１６を介して流動す
る。リザーバー内のインク上方の空間２２が通気孔２０
及び通気管２３によって大気に連通される。リザーバー
１４の上端部分の上方に伸延される通気管２３が、リザ
ーバー１４がチャンバー１０からオーバーフローした液
体で完全に充満されたか否かを判断するための手段とし
て使用され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体高さ或は流量を監視
及び或は制御するためのデバイスに関する。詳しくは本
発明は導電性液体、例えば印刷用インク或はペイントの
液面高さを検出、監視及び或は制御するためのデバイス
に関する。
【０００２】
【従来技術】液体の液面高さを検出し、監視し及び或は
制御するためのさまざまなデバイスを入手可能である。
しかしながら、液体が粘性を有する場合（例えばある種
の印刷用インク）にはしばしばやっかいな問題が生じ
る。加うるに、例えば印刷用インクを別のインクと交換
するに際しての清掃は困難である。例えばフレキソ印刷
プロセスでは、インクは通常インクタンクからインク溜
めの内部に、そこでのインクの液面高さが予め決定され
た充満位置に達するまで汲み出される。計量用ロール
が、充満されたインク溜めからインクを取り出し、この
計量用ロールの外側表面に付着するインク量を制御する
ためにしばしばドクターブレードが用いられる。こうし
たことにも関わらず、インク溜め内のインクの液面高さ
が実質的に一定に維持されることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】粘性を有する液体を問
題を生じることなく使用可能であり、液体交換時の清掃
が容易な、また液体溜め内からの液体の取り出しに際し
該液体溜め内の液面高さが一定に維持されるようになっ
ている、液体の液面高さを検出し、監視し及び或は制御
するためのデバイスを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、容器内
の液面高さを予め決定された水準に維持するための装置
であって、液体が容器内の所望の液面高さに対応する位
置に設けたオーバーフロー出口を通して容器からオーバ
ーフローするような流量で容器中に液体を給送するため
の手段と、オーバーフロー出口から流出する液体の少な
くとも一部分を受けるようになっているリザーバーにし
て、液体がそこを通して連続的に該リザーバーから流出
する出口を具備してなる前記リザーバーと、該リザーバ
ー内の液体が予め決定された液面高さ以下となったこと
を検出するための検出手段とを含む前記装置が提供され
る。
【０００５】本発明の装置によれば容器内の液面高さ
は、該液面高さを直接監視するための検出器を必要とす
ることなく、一定に維持され得る。液面高さの正確な制
御を、精巧且つ敏感な検出器を必要とすることなく実現
可能であり、本発明で使用する検出器は容器清掃の際に
も損傷を受けやすくは無い。
【０００６】本発明に従う図３に示される好ましい構造
では、リザーバー内の液面高さを検出するための検出手
段はプローブ組み合わせ体にして、リザーバー内の液面
高さがプローブを没入させるに十分な高さになった時に
のみこのプローブ組み合わせ体と液体との間に導電路が
出現するよう、直下方向に向けて縦に伸延するが、容器
壁の、余剰の液体がそこからオーバーフローする上縁部
からは離間された前記プローブ組み合せ体を含んでい
る。これが、液体が粘性を有し（例えば印刷用インク）
検知用のプローブその他及び任意の隣接表面に薄膜とし
て残りこの薄膜が、実際の液面高さがプローブよりも低
くなった後に於てさえも導電路を形成しそこを通して誤
信号が送られる恐れが回避される。
【０００７】
【実施例】図１には印刷機インク溜めアセンブリーが示
され、容器、即ちドクターブレードチャンバー１０を含
んでいる。このドクターブレードチャンバー１０は、イ
ンク送給口（図示せず）を具備し、アニロックス計量ロ
ール１２にインクを塗布する。インクが充満した場合の
液面高さはチャンネル１１の下方内壁面１３によって画
定され、このチャンネル１１を通る余剰のインクがリザ
ーバー上端部の導管２４及びリザーバー入口１８を介し
てリザーバー１４内にオーバーフローされる。リザーバ
ー１４の下端にはリザーバー出口１９が設けられ、この
リザーバー出口１９を通過したインクは引き続き導管２
６及び流れ制限体１６を介して流動する。リザーバー内
のインク上方の空間２２が通気孔２０及び通気管２３に
よって大気に連通される。導管２４の上流側端部１５は
チャンネル１１内に開口され、また下流側端部１７はリ
ザーバー入口１８内に開口される。
【０００８】通気管２３はリザーバー１４の上端部分の
上方に伸延される。この通気管２３は、リザーバー１４
がチャンバー１０からオーバーフローした液体で完全に
充満されたか否かを判断するための手段として使用され
得る。例えば、通気管２３を少なくとも部分的に透明或
は半透明材料から構成し得それにより、リザーバー１４
がチャンバー１０からオーバーフローする液体によって
完全に充満されたことを判断するための視覚による点検
を可能とし得る。この特徴は開始手順中に有益なものと
なり得る。図１に例示された液面高さ検出システムには
液面高さ検出手段、即ち容量性近接センサースイッチ３
０が含まれる。この具体例では、容量性近接センサース
イッチ３０はリザーバー１４の側壁３２に、しかしそこ
を貫いて突出することなく取付けられる。
【０００９】容量性近接センサースイッチ３０の作動は
部分的に、リザーバー１４内部に収集した液体の液面高
さによる容量性抵抗の変化を検出することに基いている
ことから、容量性近接センサースイッチ３０は好ましく
は、そうした変化に影響を及ぼし得る全ての材料及び或
は構成部品から電気的に絶縁される。従って、図１に例
示される具体例ではリザーバー１４の側壁３２は電気絶
縁性材料から製造され、この電気絶縁性材料は好ましく
はリザーバー１４内に収集された液体を吸収する傾向を
持たない。なぜならそうした特性が誤信号を発生させる
原因となり得るからである。容量性近接センサースイッ
チ３０はライン３４及び３６を介して電源に電気的に接
続される。負荷光源３８が容量性近接センサースイッチ
３０及び電源間に介在される。
【００１０】容量性近接センサースイッチ３０はリザー
バー１４内の液体の液面高さが充満位置に達するとある
種の容量性抵抗を生じ、それによって負荷光源３８を点
灯するように設計及び或は較正される。しかしながら、
前記液面高さが、リザーバー内に収集された液体と容量
性近接センサースイッチ３０との間の電気的連絡がもは
や断続されるほどに低下した場合、容量性近接センサー
スイッチ３０が変化しこの変化が負荷光源によって表示
されこの状況に対応して容器１０への流量を手動或は自
動的に増大し得る。リザーバー入口１８から容量性近接
センサースイッチ３０上へのインクの落下を回避するの
が望ましい。これは特には、印刷用インクのように粘性
が極めて大きい液体ではそうした落下期間は長くなり、
それが誤信号を創出してしまうからである。この予想さ
れる問題を解決するために、リザーバー１４には反らせ
手段３９が取付けられる。図示されるように、この反ら
せ手段３９はリザーバー入口１８からの液滴を容量性近
接センサースイッチ３０の検知範囲から反らせるべく設
計されている。
【００１１】２方ピンチ弁、即ち流れ制限体１６は空気
作動される袋型のピンチ弁アセンブリーであって、粘性
を有する印刷用インクに特に適したものである。袋４０
（破線で示される）は空気弁４２及び圧力調整器４４に
よって制御される。圧力調整器４４を調節することによ
って、袋４０の寸法形状をも調節することが出来る。こ
の手順はリザーバー１４から流出するインクの流量を精
密に設定及び或は構成するために使用され得る。図２に
は部分的に図１と同じ部分が同じ参照番号で示される他
の具体例が示される。図１の具体例との主たる相違は使
用される液面高さ検出システムにある。詳しくは、図２
では液面高さ検出システムにはスイッチ５０と、液面高
さ検出手段、即ち陽極５２と、陰極５４とが含まれ、前
記陰極５４にはリザーバー１４の接地側胴部が含まれて
いる。しかしながら、リザーバー１４の接地側胴部が導
電性材料から作製されていない場合には、接地側プロー
ブを陰極として使用可能である。陽極５２及び陰極５４
は相互に電気的に絶縁され、リザーバー空間２２と電気
的に連通されそして、リザーバー１４内に収集された液
体の液面高さがリザーバーの予め決定された低い液面高
さよりも低いか否かを検出出来るように位置決めされ
る。図示されるように、陽極５２は絶縁手段５６によっ
て陰極５４から電気的に絶縁される。
【００１２】陽極５２はスイッチ５０及びライン５８を
介し電源に電気的に接続される。負荷光源３８がスイッ
チ５０と電源との間に介在される。図２に例示された液
面高さ検出システムは、リザーバー１４内の液体が陽極
５２及び陰極５４の両方と電気的に連絡され、リザーバ
ーに収集された液体が導電性であることによってこれら
２つの電極間に電気的リンクが形成されるような設計形
状とされる。この電気的リンクが存在する限り、負荷光
源３８は消灯したままとされる。しかしながら、液体の
液面高さがもはや両電極間を電気的に連絡しないほどに
降下すると、この電気的リンクはなくなる。電気的環境
のこうした変化によって負荷光源３８が点灯する。この
ことから、陽極５２及び陰極５４を適切に位置決めする
ことによって、この液体の液面高さ検出システムをリザ
ーバー１４内に低い液面高さが存在するか否かを判断す
るために使用出来る。
【００１３】図３には別の印刷用インク溜アセンブリー
が示され、ドクターブレードチャンバー１０と、オーバ
ーフロー分を収集するリザーバー１４と、流れ制限手段
１６とを含んでいる。図示されないが、リザーバーには
図１及び２に示されたような通気孔２０も含まれる。一
般に、図３に示されるシステムでは、ドクターブレード
チャンバー１０からの適切なインクのオーバーフローが
ないことを検出することによってドクターブレードチャ
ンバー１０内のインクの液面高さが低位置にあることが
正確に検出される。図３に示されるようにインク５８
は、容器６２から送給手段、即ちポンプ６０によって、
ドクターブレードチャンバー１０に導通する送給手段、
即ち送給ライン６４に送給される。インクの液面高さが
オーバーフローする高さに達しチャンバー１１内にオー
バーフローによって流入すると、このオーバーフロー分
は矢印６６で示されるように管２４を通して空間、即ち
収集リザーバー２２内に移動する。次いでインクは主と
して空気作動袋形式の２方ピンチ弁１６を通して流動す
る。加圧空気が圧力調整器４４を通して弁４２から２方
ピンチ弁１６に送給される。送給される圧力を圧力調整
器４４によって調整することにより、袋４０を部分的に
閉じインクが所望の流量に制限及び制御されるよう精密
に設定可能である。
【００１４】通常の作働中、インクは収集リザーバー２
２に戻り始めそこに蓄積されて番号６８で示される液面
高さに達する。２方ピンチ弁１６を通してインクの部分
流れ或は通常流れ７０が生じる一方、同時に収集リザー
バー２２内にオーバーフロー条件が創出される。インク
の、矢印７２で示されるようなオーバーフローが開始さ
れ、このオーバーフロー分がプローブを取付けたシリン
ダー７８中に差し向けられる。インク流れ７２が２つの
流れ８０及び８２に分断され、一方の流れ８０がシリン
ダー７８内で支持された液面高さ検出手段、即ち直立管
８４の底部に導入される。流れ８０はこの直立管８４を
満たすと矢印８６で示されるようにシリンダー７８の底
部にオーバーフローする。このオーバーフロー分は排出
され流れ８２と合流して流れ８８となる。
【００１５】液面高さ検出手段、即ち導電プローブ９０
がシリンダー７８の頂部に縦に取りつけられ、閉じたス
イッチボックス９２及び負荷信号ベル及び負荷光源３８
と協動される。導電プローブ９０は、通常作働中に該直
立管８４内のインクに漬かりそれによってこの直立管８
４との間に電気的回路を提供するべく配列構成される。
前記スイッチボックス９２は、直立管８４内のインクの
液面高さがプローブに達するまで負荷光源３８を点灯さ
せ続ける。前記インクの液面高さがプローブに達すると
インクを介してこのプローブと直立管８４との間に閉じ
た電気回路が形成されそれにより、スイッチボックス９
２が切り替わり負荷光源３８は消灯する。
【００１６】インクがプローブと接触する状態は作動が
所望通りに為されていることを表している。そうした作
動ではインクはドクターブレードチャンバー１０に流入
しそこからチャンバー１４内にオーバーフローし次いで
循環して供給容器６２に戻る。調節器４４が広範囲のイ
ンクの粘性を補償するよう調節することにより、安定し
た循環状況が達成され、その場合流れ８８及び７０は合
流して流れ１００を創生し、この流れ１００が重力によ
って供給容器６２へと還流される。これとは逆に、もし
ドクターブレードチャンバー１０をオーバーフローする
インクが何らかの理由によって止まり或は著しく減少す
ると供給容器６２内のインクの液面高さ６８が低下し、
結局、インク流れ７２は止まる。次いで直立管８４に流
入するインク流れ８０が止まり、従って直立管８４内部
のインクは流れ８２の一部として排出されてしまう。直
立管８４内部のインクの液面高さがプローブ９０の先端
部以下になるとすぐに前記電気的回路が切れ、結局、ス
イッチボックス９２は閉じる。
【００１７】図３に示される具体例は、図２に示される
具体例では恐らく存在し得る潜在状況を防止する。潜在
状況とはつまり、プローブ５２の電気的作動がインク自
体の性質に依存し、従って、インクによって形成された
薄膜に対し誤反応しやすい状況である。より詳しくは、
印刷用インクは代表的に、高凝集性を有するべく構成さ
れ、従ってインクを容器、例えばリザーバー１４から容
易に排流し得るとしても、頑固な薄膜がしばしば残留す
る。この薄膜は導伝性を有し導電性プローブに間違った
液面高さを表示させそれによって警報が間に合わなくな
る原因を生じ得る。詳しくは、図２におけるリザーバー
１４内のインクの液面高さがその所望の高さ以下に減少
したとしても、下方に移動したインクがプローブ５２の
外側周囲に沿って吸い上げられてそこに残留薄膜を形成
し、これが引き続きプローブ５２のための導電路を提供
することによりプローブ５２が尚インクと接触し続けて
いるかの如き反応が創出されるのである。
【００１８】本発明の任意の具体例を使用する場合、図
１、２或は３の何れかに特定の検出システムによって創
生された信号を、チャンバー１０内の液面高さを再度充
満位置とするために使用することが出来る。つまり、前
記信号をチャンバー１０に流入するインクの流量を増大
させるべく調節することが可能である。この増大された
流量は、チャンバー内の液面高さが再度充満位置となっ
た場合に停止可能である。本発明の新規な設計形状はま
た、清掃手順を簡易化する。例えば、洗浄サイクル期間
中、洗浄溶液を通気通気管２３を通して導入し、リザー
バー空間２２へと容易に流入させることが出来る。そし
て後、この洗浄溶液を、流れ制限体１６を通しリザーバ
ー空間からフラッシュ可能である。
【００１９】本発明の実施に際しての始動手順中に流れ
制限体１６が、リザーバー入口１８を通してリザーバー
１４に流入する液体流量がリザーバーリザーバー出口１
９を通してリザーバー１４を出る液体流量よりも著しく
多くなるよう調節される。この流量の差は、リザーバー
１４内に収集される液体の液面高さが、液面高さ検出シ
ステムによって表示されるような予め決定された低い位
置よりも上方の位置に来るまで維持される。もし通気通
気管２３が透明或は半透明材料から作製され、或はもし
そこに覗窓が設けられた場合は通気通気管２３を、リザ
ーバー１４が収集液体によって完全に充満されたか否か
を判断するために使用することが出来る。
【００２０】リザーバー１４内の液体の液面高さが予め
決定された低い位置よりも上方の位置に来るとそのこと
が負荷光源３８によって表示される。そして後、流れ拘
束体１６を、リザーバー出口を通してリザーバーを出る
で気体の流量がリザーバー入口を通してそこに流入する
液体流量よりも大きくならないように較正することによ
り、リザーバー空間２２に収集される液体の液面高さは
リザーバーの予め決定された低い位置の上方に維持され
る。もし、この液面高さがそれ以下に減少すると、チャ
ンバー１０に供給される液体の流量が必要に応じ自動的
に或は手動によって増大され得る。上記何れの具体例に
於てもリザーバーは容器と分離されるのではなく容器に
有効に組み込まれそれにより、インクはリザーバーの上
縁に於てこの容器から直接オーバーフローする。
【００２１】
【発明の効果】粘性を有する液体を問題を生じることな
く使用可能であり、液体交換時の清掃が容易な、また液
体溜め内からの液体の取り出しに際し該液体溜め内の液
面高さが一定に維持されるようになっている、液体の液
面高さを検出し、監視し及び或は制御するためのデバイ
スが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】液面高さ検出システムが容量性近接センサース
イッチを含んでなる印刷機インク溜めアセンブリーの、
部分的に断面で示す概略側面図である。
【図２】液面高さ検出システムが陽極電気プローブ及び
陰極電気プローブを含んでなる印刷機インク溜めアセン
ブリーの、部分的に断面で示す概略側面図である。
【図３】本発明の別態様の部分的に断面で示す概略例示
図である。
【符号の説明】
１０：ドクターブレードチャンバー １１：チャンネル １４：リザーバー １６：流れ制限体 １８：リザーバー入口 １９：リザーバー出口 ３０：容量性近接センサースイッチ ３８：負荷光源 ３９：反らせ手段 ４２：空気弁 ４４：圧力調整器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器（１０）内の液体の予め決定された
    液面高さを維持するための装置であって、 液体を、該液体が容器の、容器中の液体の所望の液面高
    さに対応する位置に設けたオーバーフロー出口（１１）
    を通してオーバーフローするような流量で容器内に送給
    するための送給手段（６０、６４）と、 前記オーバーフロー出口から流出する液体の少なくとも
    一部を受けるために配列されたリザーバー（１４）にし
    て、該リザーバー（１４）からそこを通して液体が連続
    的に流出するリザーバー出口（１９）を具備する前記リ
    ザーバー（１４）と、 リザーバー内の液体の液面高さが予め決定された液面高
    さよりも低くなったことを検出するための液面高さ検出
    手段（３０、５２、８４、９０）とを含んでなる前記容
    器（１０）内の液体の予め決定された液面高さを維持す
    るための装置。
  2. 【請求項２】 リザーバーからのリザーバー出口（１
    ９）を通しての流れを制御する調節可能な流れ制限体
    （１６）を含んでいる請求項１の容器（１０）内の液体
    の予め決定された液面高さを維持するための装置。
  3. 【請求項３】 リザーバー内の液体の液面高さを検出す
    るための液面高さ検出手段には容量性近接センサースイ
    ッチ（３０）或はプローブ（５２）が含まれる請求項１
    或は２の容器（１０）内の液体の予め決定された液面高
    さを維持するための装置。
  4. 【請求項４】 リザーバー内の液体の液面高さを検出す
    るための液面高さ検出手段には、直立管（８４）の、余
    剰の液体がそこを越えてオーバーフローする上縁部の下
    側で、しかしそこから離間した状態で縦方向下方に伸延
    するプローブ（９０）にして、プローブ及び液体間の導
    電路が、液体の液面高さがそこにプローブが没入するに
    十分な高さになった場合にのみ存在するようになってい
    るプローブ（９０）を組み合わせてなる請求項１或は２
    の容器（１０）内の液体の予め決定された液面高さを維
    持するための装置。
  5. 【請求項５】 直立管（８４）はその底部から液体が流
    入するようになっている請求項４の容器（１０）内の液
    体の予め決定された液面高さを維持するための装置。
  6. 【請求項６】 直立管（８４）は導伝性材料から作製さ
    れ、容器（１０）への適正な液体流れが、プローブ（９
    ０）及び直立管（８４）間に液体を介して形成される閉
    じた電気的回路によって表示されるようになっている請
    求項４或は５の容器（１０）内の液体の予め決定された
    液面高さを維持するための装置。
  7. 【請求項７】 直立管（８４）及びプローブ（９０）
    は、リザーバー（１４）とは分離されたデバイスにし
    て、リザーバー内の液体の液面高さが予め決定された高
    さ（６８）にある限り、リザーバーからオーバーフロー
    する液体がそこに流入する前記デバイスの一部を構成し
    ている請求項４から６の何れか１つに記載の容器（１
    ０）内の液体の予め決定された液面高さを維持するため
    の装置。
  8. 【請求項８】 リザーバーからのオーバーフロー流れ
    （７８）の一部の流れ（８８）がそこを通して液体の供
    給源（６２）に直接戻り、残余の流れが直立管（８４）
    に沿って上昇し前記直立壁を覆って同様に供給源（６
    ２）に送られるオーバーフロー流れ（８６）を創出する
    ようになっているチャンネルを含んでいる請求項７の容
    器（１０）内の液体の予め決定された液面高さを維持す
    るための装置。
  9. 【請求項９】 リザーバーから上方に伸延し且つ液体の
    液面高さをそこを通して見ることの出来る透明或は半透
    明の部分を具備している請求項１から８の何れか１つに
    記載の容器（１０）内の液体の予め決定された液面高さ
    を維持するための装置。
  10. 【請求項１０】 インクのための容器（１０）にして、
    該容器（１０）からのインクを受けるように配列構成さ
    れたロール（１２）に隣り合って取付けられた容器（１
    ０）と、インク容器内のインクの液面高さを予め決定さ
    れた高さに維持するための請求項１から９の何れか１つ
    に従う装置と、を含み、インク容器に流入するインクの
    送給流量が、前記ロール（１２）によってインク容器か
    ら取り出されるインク量よりも実質的に大くなっている
    印刷用デバイス。
JP33946592A 1991-11-27 1992-11-27 流体高さ検出システム Withdrawn JPH06182975A (ja)

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