説明

着色ノズル

【課題】物品の外表面の所望の位置に向かって着色材を一定量ずつ確実に滴射できる着色ノズルを提供する。
【解決手段】着色ノズル31は物品としての電線3の外表面3aに向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して該電線3を着色する。着色ノズル31は着色材を滴射するノズル54とノズルカバー55と洗浄部64を備えている。ノズルカバー55はノズル54の少なくとも先端部37bを覆う。洗浄部64は洗浄液供給部65と洗浄液排出部66を備えている。洗浄液供給部65はノズルカバー55内に洗浄液を供給する。洗浄液排出部66はノズルカバー55内の洗浄液を排出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導電性の芯線と、この芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを備えた電線などの物品を着色する際に用いられる着色ノズルに関する。
【背景技術】
【0002】
移動体としての自動車などには、種々の電子機器が搭載される。このため、前記自動車などは、前記電子機器に電源などからの電力やコンピュータなどからの制御信号などを伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、該電線の端部などに取り付けられたコネクタなどを備えている。
【0003】
電線は、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂からなる被覆部とを備えている。電線は、所謂被覆電線である。コネクタは、端子金具と、この端子金具を収容するコネクタハウジングとを備えている。端子金具は、導電性の板金などからなり電線の端部に取り付けられてこの電線の芯線と電気的に接続する。コネクタハウジングは、絶縁性の合成樹脂からなり箱状に形成されている。ワイヤハーネスは、コネクタハウジングが前述した電子機器などと結合することにより、端子金具を介して各電線が前述した電子機器と電気的に接続して、前述した電子機器に所望の電力や信号を伝える。
【0004】
前記ワイヤハーネスを組み立てる際には、まず電線を所定の長さに切断した後、該電線の端部などの被覆部を除去(皮むき)して端子金具を取り付ける。必要に応じて電線同士を接続する。その後、端子金具をコネクタハウジング内に挿入する。こうして、前述したワイヤハーネスを組み立てる。
【0005】
前述したワイヤハーネスの電線は、芯線の大きさと、被覆部の材質(耐熱性の有無などによる材質の変更)と、使用目的などを識別する必要がある。なお、使用目的とは、例えば、エアバック、ABS(Antilock Brake System)や車速情報などの制御信号や、動力伝達系統などの電線が用いられる自動車の系統(システム)である。
【0006】
そこで、ワイヤハーネスに用いられる電線は、前述した被覆部を構成する合成樹脂を芯線の周りに押し出し被覆する際に、被覆部を構成する合成樹脂に所望の色の着色剤を混入して、該被覆部を所望の色に着色してきた(例えば、特許文献1ないし3参照)。この場合、電線の外表面の色を変更する際に、前述した押し出し被覆を行う押し出し被覆装置を停止する必要がある。この場合、電線の色替えの度に、押し出し被覆装置を停止する必要があり、電線の製造にかかる所要時間と手間が増加して、電線の生産効率が低下する傾向であった。
【0007】
または、押し出し被覆装置が押し出し被覆を行っている状態で合成樹脂に混入する着色剤の色を変更してきた。この場合、着色剤の色を変更した直後では、被覆部を構成する合成樹脂の色が、被覆部の変更前の着色剤の色と変更後の着色剤の色とが混ざり合った色になる。このため、電線の材料歩留まりが低下する傾向であった。
【0008】
前述した電線の生産性の低下と電線の材料歩留まりの低下を防止するために、本発明の出願人は、例えば、単色の電線を製造しておき、必要に応じて物品としての電線の外表面を所望の色に着色してワイヤハーネスを組み立てることを提案している(特許文献4参照)。また、本発明の出願人は、製造後の単色の電線を着色する際に、液状の着色材を物品としての電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射して、該着色材の液滴を電線の外表面に付着させることで電線を所望の色に着色する電線の着色装置を提案している(特許文献5参照)。
【特許文献1】特開平5−111947号公報
【特許文献2】特開平6−119833号公報
【特許文献3】特開平9−92056号公報
【特許文献4】国際公開第03/019580号パンフレット
【特許文献5】特願2003−193904号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述した電線の外表面に向かって一定量ずつ滴射される着色材は、色材(工業用有機物質)が水またはその他の溶媒に溶解、分散した液状物質である。有機物質としては、染料、顔料(大部分は有機物であり、合成品)があり、時には染料が顔料として、顔料が染料として用いられることがある。
【0010】
このため、前述した提案中の電線の着色装置では、着色ノズルなどからの前述した着色材の滴射を繰り返すと、前述した染料または顔料などがノズルに付着し、付着した染料又は顔料が徐々に増加することが考えられる。着色ノズルに着色材が付着すると、着色ノズルから所望の方向に向かって着色材を滴射しにくくなるとともに、一定量ずつ着色材を滴射しにくくなることが考えられる。
【0011】
この場合、勿論、電線の所望の位置を着色しにくくなるとともに、電線の着色材が付着した箇所の面積(大きさ)がばらつくこととなる。このように、前述した染料または顔料などがノズルに付着して、物品としての電線の外表面の所望の位置に向かって着色材を一定量ずつ確実に滴射することが困難になることが考えられる。
【0012】
したがって、本発明の目的は、物品の外表面の所望の位置に向かって着色材を一定量ずつ確実に滴射できる着色ノズルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の着色ノズルは、物品の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記物品の外表面に付着させて該物品を着色する着色ノズルにおいて、前記着色材を収容する収容部と、前記収容部内の着色材を加圧する加圧手段と、筒状に形成されかつ内側に前記着色材が流れるとともに前記収容部内に連通したノズルと、前記ノズルの前記収容部内に位置する基端部に接離自在に設けられ、該基端部に接離することで前記ノズルから前記着色材を滴射させる弁体と、少なくとも前記ノズルの先端部を覆うとともに、前記ノズルから滴射された前記着色材が前記物品に付着することを許容するノズルカバーと、前記ノズルカバー内に前記ノズルに付着した着色材を該ノズルから除去する洗浄液を供給して、少なくとも前記ノズルの先端部を洗浄する洗浄手段と、を備えたことを特徴としている。
【0014】
請求項2に記載の本発明の着色ノズルは、請求項1記載の着色ノズルにおいて、前記洗浄手段は、前記ノズルカバー内に前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記ノズルカバー内の洗浄液を、該ノズルカバー外に排出する洗浄液排出手段と、を備えたことを特徴としている。
【0015】
請求項3に記載の本発明の着色ノズルは、請求項1又は請求項2記載の着色ノズルにおいて、前記洗浄液供給手段は、前記洗浄液を収容する第1の容器と、この第1の容器と前記ノズルカバーとを連結した第1の配管と、を備えたことを特徴としている。
【0016】
請求項4に記載の本発明の着色ノズルは、請求項1ないし請求項3のうちいずれか一項に記載の着色ノズルにおいて、前記洗浄液排出手段は、前記洗浄液を収容する第2の容器と、この第2の容器と前記ノズルカバーとを連結した第2の配管と、を備えたことを特徴としている。
【0017】
請求項1に記載された本発明によれば、ノズルの少なくとも先端部を覆うノズルカバー内に洗浄液が供給される。そして、洗浄液は、該洗浄液自身の表面張力によりノズルカバー内に保たれる。これにより、ノズルの先端部に付着した着色材が洗浄液によりノズルの表面から直ちに除去される。
【0018】
なお、本明細書でいう着色材とは、色材(工業用有機物質)が水またはその他の溶媒に溶解、分散した液状物質である。有機物質としては、染料、顔料(大部分は有機物であり、合成品)があり、時には染料が顔料として、顔料が染料として用いられることがある。より具体的な例として、本明細書でいう着色材とは、着色液と塗料との双方を示している。着色液とは、溶媒中に染料が溶けているもの又は分散しているものを示しており、塗料とは、分散液中に顔料が分散しているものを示している。
【0019】
このため、着色液で物品の外表面を着色すると、染料が物品内にしみ込み、塗料で物品の外表面を着色すると、顔料が物品内にしみ込むことなく外表面に接着する。即ち、本明細書でいう物品の外表面を着色するとは、物品の外表面の一部を染料で染めることと、物品の外表面の一部に顔料を塗ることとを示している。
【0020】
また、前記溶媒と分散液は、物品を構成する合成樹脂などと親和性のあるものが望ましい。この場合、染料が物品内に確実にしみ込んだり、顔料が物品の外表面に確実に接着することとなる。
【0021】
さらに、本明細書に記した滴射とは、着色ノズルから液状の着色材が、液滴の状態即ち滴の状態で、物品の外表面に向かって付勢されて打ち出されることを示している。
【0022】
また、本明細書に記した洗浄液とは、前述した着色材を構成する色材としての工業用有機物質が溶解、分散可能な溶媒又は分散液などの液体である。さらに、洗浄液は、特に常温で揮発しにくい液体であるのが望ましい。
【0023】
請求項2に記載された本発明によれば、洗浄液供給手段がノズルカバー内に洗浄液を供給し、洗浄液排出手段がノズルカバー内から洗浄液を排出する。このため、ノズルカバーへ洗浄液を供給し、ノズルカバーから洗浄液を排出することで、ノズルカバー内のノズルの先端部を洗浄液ですすぐことができる。
【0024】
請求項3に記載された本発明によれば、洗浄液供給手段が第1の容器と第1の配管を備えている。このため、洗浄液供給手段から洗浄液が漏れることを防止できる。
【0025】
請求項4に記載された本発明によれば、洗浄液排出手段が第2の容器と第2の配管を備えている。このため、洗浄液排出手段から洗浄液が漏れることを防止できる。
【発明の効果】
【0026】
以上説明したように請求項1に記載の本発明は、これにより、ノズルの先端部に付着した着色材が洗浄液によりノズルの表面から直ちに除去される。
【0027】
このように、ノズルに付着して固化した着色材を除去できるので、ノズルから一定量ずつ物品の外表面に向かって着色材を確実に滴射できる。また、勿論、ノズルなどに付着した着色材が、滴射された着色材の打ち出される方向に影響を与えることを防止できる。したがって、物品の外表面の所望の位置に向かって着色材を確実に一定量ずつ滴射することができ、物品の外表面の所望の位置を所望の色に着色できるとともに、着色した箇所を所望の面積(大きさ)に保つことができる。
【0028】
請求項2に記載の本発明は、ノズルカバー内のノズルの先端部を洗浄液ですすぐことができる。これにより、ノズルの先端部に付着した着色材を洗浄液によりノズルの表面から直ちに除去できる。したがって、物品の外表面の所望の位置に向かって着色材を確実に一定量ずつ滴射することができ、物品の外表面の所望の位置を所望の色に着色できるとともに、着色した箇所を所望の面積(大きさ)に保つことができる。
【0029】
請求項3に記載の本発明は、洗浄液供給手段から洗浄液が漏れることを防止できる。このため、洗浄液が気化して、該洗浄液の濃度が変化することを防止できる。
【0030】
請求項4に記載の本発明は、洗浄液排出手段から洗浄液が漏れることを防止できる。このため、洗浄液が気化して、該洗浄液の濃度が変化することを防止できる。このため、第2の容器内に収容した洗浄液を、洗浄液供給手段から再度ノズルカバー内に供給して、該洗浄液でノズルの先端部を洗浄できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
以下、本発明の一実施形態にかかる着色ノズル31を図1ないし図9に基づいて説明する。図3及び図4などに示す着色ノズル31は、図1などに示す物品としての電線の加工装置としての電線の着色装置(以下単に着色装置と呼ぶ)1を構成する(電線の加工装置としての着色装置1に取り付けられる)。着色装置1は、物品としての電線3を所定の長さに切断して、この物品としての電線3の外表面3aの一部に印6を形成する装置である。即ち、着色装置1は、物品としての電線3の外表面3aを着色する即ちマーキング(Marking)する。
【0032】
物品としての電線3は、移動体としての自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成する。電線3は、図5(a)に示すように、導電性の芯線4と、絶縁性の被覆部5とを備えている。芯線4は、複数の素線が撚られて形成されている。芯線4を構成する素線は、導電性の金属からなる。また、芯線4は、一本の素線から構成されても良い。被覆部5は、例えば、ポリ塩化ビニル(Polyvinylchloride:PVC)などの合成樹脂からなる。被覆部5は、芯線4を被覆している。このため、電線3の外表面3aとは、被覆部5の外表面をなしている。
【0033】
また、被覆部5は、単色Pである。なお、被覆部5を構成する合成樹脂に所望の着色剤を混入して、電線3の外表面3aを単色Pにしても良く、被覆部5を構成する合成樹脂に着色剤を混入することなく、単色Pを合成樹脂自体の色として良い。被覆部5を構成する合成樹脂に着色剤を混入せずに、単色Pが合成樹脂自体の色の場合、被覆部5即ち電線3の外表面3aは、無着色であるという。このように、無着色とは、被覆部5を構成する合成樹脂に着色剤を混入せずに、電線3の外表面3aが合成樹脂自体の色であることを示している。電線3の外表面3aは、前述した無着色であっても良く、例えば白色などの単色であっても良い。
【0034】
電線3の外表面3aには、複数の点7からなる印6が形成されている。点7は、色B(図5中に平行斜線で示す)である。色Bは、単色Pと異なる。点7の平面形状は、図5(b)に示すように、丸形である。点7は、複数設けられており、予め定められるパターンにしたがって、電線3の長手方向に沿って並べられている。図示例では、電線3の長手方向に沿って、点7が等間隔に並べられている。また、互いに隣り合う点7の中心間の距離は、予め定められている。
【0035】
前述した構成の電線3は、複数束ねられるとともに端部などにコネクタなどが取り付けられて前述したワイヤハーネスを構成する。コネクタが自動車などの各種の電子機器のコネクタにコネクタ結合して、ワイヤハーネス即ち電線3は、各電子機器に各種の信号や電力を伝える。
【0036】
また、前述した印6の各点7の色Bが種々の色に変更されることにより、電線3同士を識別可能としている。図示例では、全ての点7の色Bを同じにしているが、必要に応じて点7毎に色Bを変更して、点7同士の色Bを異ならせても良い。印6の各点7の色Bは、ワイヤハーネスの電線3の線種、系統(システム)の識別などを行うために用いられる。即ち、前述した印6の各点7の色Bは、ワイヤハーネスの各電線3の線種及び使用目的を識別するために用いられる。
【0037】
着色装置1は、図1に示すように、装置本体としてのフレーム10と、ガイドロール11と、移動手段としての送り出しロール12と、電線矯正手段としての矯正ユニット13と、弛み吸収手段としての弛み吸収ユニット14と、着色ユニット15と、ダクト16と、測定手段としてのエンコーダ17と、加工手段としての切断機構18と、制御手段としての制御装置19とを備えている。
【0038】
フレーム10は、工場などのフロア上などに設置される。フレーム10は、水平方向に伸びている。ガイドロール11は、フレーム10の一端部に回転自在に取り付けられている。ガイドロール11は、長尺でかつ印6が形成されていない電線3を巻いている。ガイドロール11は、矯正ユニット13と弛み吸収ユニット14と着色ユニット15とダクト16とエンコーダ17と切断機構18とに順に、電線3を送り出す。
【0039】
送り出しロール12は、フレーム10の他端部に一対設けられている。これら一対の送り出しロール12は、フレーム10に回転自在に支持されかつ鉛直方向に沿って並べられている。送り出しロール12は、図示しないモータなどにより、互いに逆方向に同回転数で回転される。一対の送り出しロール12は、互いの間に電線3を挟み、かつこの電線3の長手方向に沿ってガイドロール11から引っ張る。
【0040】
送り出しロール12は、電線3の長手方向に沿って該電線3を引っ張って移動させる引っ張り手段をなしている。このように、送り出しロール12は、電線3の長手方向に沿って該電線3を移動させることで、電線3の長手方向に沿って着色ユニット15の後述する着色ノズル31と、電線3とを相対的に移動させる。このため、電線3は、ガイドロール11から送り出しロール12に向かって図1中の矢印Kに沿って移動する。矢印Kは、電線3の移動方向をなしている。
【0041】
矯正ユニット13は、ガイドロール11の送り出しロール12側に設けられており、ガイドロール11と送り出しロール12との間に設けられている。即ち、矯正ユニット13は、ガイドロール11より電線3の移動方向Kの下流側に設けられ、送り出しロール12より電線3の移動方向Kの上流側に設けられている。矯正ユニット13は、板状のユニット本体20と、複数の第1ローラ21と、複数の第2ローラ22とを備えている。ユニット本体20は、フレーム10に固定されている。
【0042】
第1及び第2ローラ21,22は、それぞれ、ユニット本体20に回転自在に支持されている。複数の第1ローラ21は、水平方向(前述した移動方向K)に沿って並べられ、電線3の上方に配されている。複数の第2ローラ22は、水平方向(前述した移動方向K)に沿って並べられ、電線3の下方に配されている。第1ローラ21と第2ローラ22とは、図1に示すように、千鳥状に配されている。
【0043】
矯正ユニット13は、送り出しロール12によりガイドロール11から送り出される電線3を、第1ローラ21と第2ローラ22との間に挟む。そして、矯正ユニット13は、電線3を直線状にする。また、矯正ユニット13は、第1ローラ21と第2ローラ22との間に挟むことにより、電線3に摩擦力を付与する。
【0044】
即ち、矯正ユニット13は、送り出しロール12が電線3を引っ張る方向(前述した移動方向K)の逆向きの第1の付勢力H1を電線3に付与する。この第1の付勢力H1は、送り出しロール12が電線3を引っ張る力よりも弱い。このため、矯正ユニット13は、長手方向に沿った張力を電線3に付与する。
【0045】
弛み吸収ユニット14は、矯正ユニット13の送り出しロール12側に設けられており、矯正ユニット13と送り出しロール12との間に設けられている。即ち、弛み吸収ユニット14は、矯正ユニット13より電線3の移動方向Kの下流側に設けられ、送り出しロール12より電線3の移動方向Kの上流側に設けられている。弛み吸収ユニット14は、矯正ユニット13と着色ユニット15の後述する着色ノズル31との間に設けられている。
【0046】
弛み吸収ユニット14は、図1に示すように、一対の案内ローラ支持フレーム23と、一対の案内ローラ24と、移動ローラ支持フレーム25と、移動ローラ26と、付勢手段としてのエアシリンダ27とを備えている。案内ローラ支持フレーム23は、フレーム10に固定されている。案内ローラ支持フレーム23は、フレーム10から上方に立設している。一対の案内ローラ支持フレーム23は、電線3の移動方向Kに沿って、互いに間隔をあけて並べられている。
【0047】
一対の案内ローラ24は、案内ローラ支持フレーム23に回転自在に支持されている。案内ローラ24は、電線3の下方に配され、外周面に電線3と接触することにより、移動方向Kから電線3が脱落しないように、電線3を案内する。このため、案内ローラ24は、電線3の移動方向Kを案内する。
【0048】
移動ローラ支持フレーム25は、フレーム10に固定されている。移動ローラ支持フレーム25は、フレーム10から上方に立設している。移動ローラ支持フレーム25は、一対の案内ローラ支持フレーム23間に設けられている。
【0049】
移動ローラ26は、移動ローラ支持フレーム25に回転自在に支持されているとともに、鉛直方向に沿って移動自在に支持されている。移動ローラ26は、電線3の上方に配されている。移動ローラ26は、鉛直方向に沿って移動自在に支持されることで、電線3の移動方向Kに直交(交差)する方向に沿って、移動自在に支持されている。また、移動ローラ26は、案内ローラ24間の中央に設けられている。
【0050】
エアシリンダ27は、シリンダ本体28と、このシリンダ本体28から伸縮自在な伸縮ロッド29とを備えている。シリンダ本体28は、移動ローラ支持フレーム25に固定されており、電線3の上方に配されている。伸縮ロッド29は、シリンダ本体28から下方に向かって伸長する。即ち、伸縮ロッド29は、シリンダ本体28から電線3に近づく方向に伸長する。
【0051】
伸縮ロッド29には、移動ローラ26が取り付けられている。エアシリンダ27は、シリンダ本体28内に加圧された気体が供給されることで、伸縮ロッド29即ち移動ローラ26を第2の付勢力H2(図1に示す)で移動方向Kに直交(交差)する方向に沿って、下方に付勢する。このため、エアシリンダ27は、移動ローラ26を、第2の付勢力H2で電線3に近づく方向に付勢する。第2の付勢力H2は、第1の付勢力H1より弱い。
【0052】
切断機構18の後述の一対の切断刃48,49が互いに近づいて、電線3を切断するために一旦電線3が停止した際に、慣性により矢印Kに沿って電線3が進むと、該電線3が一対の案内ローラ24間で弛む。このとき、前述した構成の弛み吸収ユニット14は、エアシリンダ27が移動ローラ26を第2の付勢力H2で付勢しているため、エアシリンダ27の伸縮ロッド29が伸長して、移動ローラ26が例えば図1中に二点鎖線で示す位置まで変位する。そして、弛み吸収ユニット14は、前述した案内ローラ24間で弛んだ電線3を移動方向Kに直交(交差)する方向に沿って付勢して、弛みを吸収して、電線3を張った状態に保つ。
【0053】
着色ユニット15は、弛み吸収ユニット14の送り出しロール12側に設けられており、弛み吸収ユニット14と送り出しロール12との間に設けられている。即ち、着色ユニット15は、弛み吸収ユニット14より電線3の移動方向Kの下流側に設けられ、送り出しロール12より電線3の移動方向Kの上流側に設けられている。このため、着色ユニット15即ち後述の着色ノズル31は、送り出しロール12と、矯正ユニット13との間に配されている。
【0054】
着色ユニット15は、図2に示すように、ユニット本体30と、複数の着色ノズル31を備えている。ユニット本体30は、フレーム10に固定される。ユニット本体30は、複数の着色ノズル31を支持する。
【0055】
前述した構成の着色ノズル31は、後述の着色材供給源32からの液状の着色材を、電線3の外表面3aに向かって一定量ずつ滴射する。着色ノズル31は、滴射した着色材の液滴を電線3の外表面3aに付着させて、該電線3の外表面3aの少なくとも一部を着色する(マーキング)する。この着色ノズル31の詳細な構成は、後ほど説明する。
【0056】
また、着色ノズル31は、ユニット本体30に取り付けられると、電線3の移動方向Kに沿って複数並べられている。図示例では、ユニット本体30は、着色ノズル31を電線3の移動方向Kに沿って五つ並べている。
【0057】
また、各着色ノズル31は、図3に示すように、後述の第1のノズル部材37の軸芯R(図3中に一点鎖線で示す)の延長上に電線3の最上部3bが位置する状態で、ユニット本体30に支持される。なお、着色ノズル31は、軸芯Rに沿って着色材を滴射する。このため、着色ノズル31は、電線3の最上部3bに向かって着色材を一定量ずつ滴射する。
【0058】
前述した構成の着色ユニット15は、制御装置19からの命令に基づいて、任意の着色ノズル31のコイル40に印加されて後述の弁体44が第1のノズル部材37の基端部37aから離れる。そして、着色ユニット15は、任意の着色ノズル31の流路39内の着色材を一定量ずつ電線3に向かって滴射する。
【0059】
本明細書では、粘度が10mPa・s(ミリパスカル秒)以下の着色材を用いる。前述した着色材とは、色材(工業用有機物質)が水またはその他の溶媒に溶解、分散した液状物質である。有機物質としては、染料、顔料(大部分は有機物であり、合成品)があり、時には染料が顔料として、顔料が染料として用いられることがある。より具体的な例として、着色材とは、着色液または塗料である。
【0060】
着色液とは、溶媒中に染料が溶けているもの又は分散しているものを示しており、塗料とは、分散液中に顔料が分散しているものを示している。このため、着色液が電線3の外表面3aに付着すると、染料が被覆部5内にしみ込み、塗料が電線3の外表面3aに付着すると、顔料が被覆部5内にしみ込むことなく外表面3aに接着する。
【0061】
即ち、着色ユニット15は、電線3の外表面3aの一部を染料で染める又は電線3の外表面3aに顔料を塗る。このため、電線3の外表面3aを着色するとは、電線3の外表面3aの一部を染料で染める(染色する)ことと、電線3の外表面3aの一部に顔料を塗ることとを示している。
【0062】
また、前記溶媒と分散液は、被覆部5を構成する合成樹脂と親和性のあるものが望ましい。この場合、染料が被覆部5内に確実にしみ込んだり、顔料が外表面3aに確実に接着することとなる。
【0063】
さらに、前述した滴射とは、着色ノズル31から液状の着色材が、液滴の状態即ち滴の状態で、電線3の外表面3aに向かって付勢されて打ち出されることを示している。
【0064】
ダクト16は、着色ユニット15の送り出しロール12側に設けられており、着色ユニット15と送り出しロール12との間に設けられている。即ち、ダクト16は、着色ユニット15より電線3の移動方向Kの下流側に設けられ、送り出しロール12より電線3の移動方向Kの上流側に設けられている。ダクト16は、筒状に形成されており、内側に電線3を通す。ダクト16には、真空ポンプなどの図示しない吸引手段が連結している。吸引手段は、ダクト16内の気体を吸引して、着色材中の溶媒と分散液などが着色装置1外に充満することを防止する。
【0065】
エンコーダ17は、送り出しロール12より電線3の移動方向Kの下流側に設けられている。エンコーダ17は、図1に示すように、回転子47を一対備えている。回転子47は、軸芯周りに回転可能に支持されている。回転子47の外周面は、一対の送り出しロール12間に挟まれた電線3の外表面3aと接触している。回転子47は、矢印Kに沿って、芯線4即ち電線3が走行(移動)すると、回転する。即ち、回転子47は、矢印Kに沿った芯線4即ち電線3の走行(移動)とともに、軸芯周りに回転する。勿論、矢印Kに沿った芯線4即ち電線3の走行(移動)量と、回転子47の回転数とは比例する。
【0066】
エンコーダ17は、制御装置19に接続している。エンコーダ17は、回転子47が所定角度ずつ回転すると、制御装置19に向かってパルス状の信号を出力する。即ち、エンコーダ17は、矢印Kに沿った電線3の移動量に応じた情報を、制御装置19に向かって出力する。
【0067】
このように、エンコーダ17は、電線3の移動量に応じた情報を測定して、電線3の移動量に応じた情報を制御装置19に向かって出力する。通常エンコーダ17では電線3と回転子47の摩擦で電線3の移動量に応じたパルス信号が出力される。しかし、電線3の外表面3aの状態により移動量とパルス数が必ずしも一致しない場合は、別の場所で速度情報を入手し、その情報をフィードバックし、比較演算しても良い。
【0068】
切断機構18は、エンコーダ17の一対の回転子47より電線3の移動方向Kの下流側に配されている。切断機構18は、一対の切断刃48,49を備えている。一対の切断刃48,49は、鉛直方向に沿って並べられている。一対の切断刃48,49は、鉛直方向に沿って互いに近づいたり離れたりする。一対の切断刃48,49は、互いに近づくと、一対の送り出しロール12によって送り出された電線3を互いの間に挟んで、切断する。一対の切断刃48,49は、互いに離れると、勿論、前記電線3から離れる。
【0069】
制御装置19は、周知のRAM、ROM、CPUなどを備えたコンピュータである。制御装置19は、送り出しロール12と、エンコーダ17と、切断機構18と、着色ノズル31則ち着色ユニット15などと接続しており、これらの動作を制御することにより、着色装置1全体の制御をつかさどる。
【0070】
制御装置19は、予め印6のパターンを記憶している。制御装置19は、エンコーダ17から所定のパルス状の信号即ち電線3の移動量に応じた情報が入力すると、予め定められた着色ノズル31のコイル40に一定時間印加して、該着色ノズル31から電線3に向かって着色材を一定量ずつ滴射させる。制御装置19は、予め記憶した印6のパターンにしたがって、電線3の移動速度が速くなると着色ノズル31から着色材を滴射する時間間隔を短くし、電線3の移動速度が遅くなると着色ノズル31から着色材を滴射する時間間隔を長くする。こうして、制御装置19は、予め記憶したパターンにしたがって、電線3を着色する。制御装置19は、エンコーダ17が測定した電線3の移動量に基づいて、着色ノズル31に着色材を一定量ずつ滴射させる。
【0071】
また、制御装置19は、エンコーダ17からの情報により、電線3が所定量移動したと判定すると、送り出しロール12を停止した後、一対の切断刃48,49を互いに近づけて電線3を切断する。
【0072】
さらに、制御装置19は、複数の着色ノズル31のうち電線3の外表面3aを着色していない着色ノズル31の後述する洗浄部64を制御して、所定時間間隔毎に、該洗浄部64に着色ノズル31のノズル54を洗浄させる。
【0073】
着色ノズル31は、図1ないし図3に示すように、ノズルユニット52と、着色材供給部53と、洗浄手段としての洗浄部64とを備えている。ノズルユニット52は、図4に示すように、円筒状(筒状)のノズル本体34と、このノズル本体34内に収容されたインサート部材35と、流入管36と、ノズル54と、弁機構38と、ノズルカバー55とを備えている。
【0074】
インサート部材35は、円筒状(筒状)に形成されているとともに、内側に着色材を通す流路39が形成されている。流路39内には、後述の着色材供給源32などから供給される着色材で満たされる。インサート部材35は、本明細書に記した液状の着色材を収容する収容部をなしている。流入管36は、流路39と連通しており、着色材供給源32からの着色材を流路39内に導く。
【0075】
ノズル54は、第1のノズル部材37と、第2のノズル部材50と、接続パイプ51とを備えている。第1のノズル部材37は、円筒状に形成されているとともに、流路39内と連通しており、流路39内の着色材を着色ノズル31外に導く。第1のノズル部材37の内径は、ノズル本体34の内径即ち流路39の外径より小さい。第1のノズル部材37は、ノズル本体34と同軸に配されている。第1のノズル部材37は、ステンレス鋼からなる。
【0076】
第2のノズル部材50は、円筒状に形成されている。第2のノズル部材50は、ポリエーテルエーテルケトン(Polyetheretherketone:以下PEEKと呼ぶ)からなる。第2のノズル部材50の外径は、第1のノズル部材37の外径と等しい。このように、ノズル54は、筒状に形成されており、内側に着色材が流れるとともに、インサート部材35内に連通している。
【0077】
また、第2のノズル部材50の内径は、第1のノズル部材37の内径より小さい。第2のノズル部材50は、第1のノズル部材37と同軸に配されているとともに、該第1のノズル部材37に連結している。
【0078】
第2のノズル部材50は、第1のノズル部材37より電線3寄りに配されている。また、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50との間は、水密になっている。第2のノズル部材50と第1のノズル部材37は、内側に第1のノズル部材37の長手方向に沿う矢印Qに沿って、着色材が流れる。矢印Qは、着色材が流れる方向をなしている。
【0079】
このため、第2のノズル部材50の第1のノズル部材37寄りに端面50aは、第1のノズル部材37の内面から該第1のノズル部材37の内側に向かって突出している。また、端面50aは、矢印Qに対し直交(交差)する方向に沿って平坦に形成されている。端面50aは、段差をなしており、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50との間に形成されている。
【0080】
接続パイプ51は、フッ素樹脂からなり円筒状に形成されている。接続パイプ51の内径は、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50の外径と略等しい。接続パイプ51は、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50との双方の外側に嵌合しており、これらの第1のノズル部材37と第2のノズル部材50とを連結する。また、接続パイプ51は、第2のノズル部材50を第1のノズル部材37から着脱自在としている。
【0081】
弁機構38は、コイル40と、弁本体41と、コイルばね42を備えている。コイル40は、流路39の外側に設けられインサート部材35内に埋設されている。コイル40は、外部から電流が印加される。弁本体41は、導電性の本体部43と、弁体44とを備えている。本体部43は、円柱状の円柱部45と、この円柱部45の一端に連なる円盤状の円板部46とを一体に備えている。
【0082】
本体部43は、円板部46が第1のノズル部材37の基端部37aと相対し、円柱部45の長手方向がノズル本体34の長手方向と平行な状態で、流路39内に収容されている。また、本体部43即ち弁本体41は、円柱部45の長手方向即ちノズル本体34の長手方向に沿って移動自在に設けられている。
【0083】
弁体44は、本体部43の円板部46に取り付けられている。即ち、弁体44は、インサート部材35内に収容されている。弁体44は、第1のノズル部材37の基端部37aと相対する。弁体44は、本体部43の円板部46に取り付けられているため、第1のノズル部材37の基端部37aに接離自在になっている。なお、接離とは、近づいたり離れたりすることである。また、前述した第1のノズル部材37の基端部37aは、ノズル54の収容部としてのインサート部材35内に位置する基端部をなしている。
【0084】
弁体44は、第1のノズル部材37の基端部37aに接触すると、この基端部37aとの間を水密に保ち、流路39内の着色材が第1のノズル部材37内に侵入することを防止する。また、弁体44は、第1のノズル部材37の基端部37aから離れると、第1のノズル部材37及び第2のノズル部材50内を通って着色材が電線3の外表面3aに向かって滴射されることを許容する。
【0085】
このように、弁体44は、図4中に二点鎖線で示す開位置と、図4中に実線で示す閉位置とに亘って基端部37aに接離する。開位置では、弁体44は、基端部37aから離れて着色材を第1のノズル部材37と第2のノズル部材50内を通して電線3に向かって滴射させる。閉位置では、弁体44は、基端部37aに接触して着色材を第1のノズル部材37と第2のノズル部材50内を通して電線3に向かって滴射することを規制する。弁体44は、基端部37aに接離することで、ノズル54から着色材を滴射させる。
【0086】
コイルばね42は、円板部46を弁体44が第1のノズル部材37の基端部37aに近づく方向に付勢している。
【0087】
ノズルカバー55は、外径が軸芯方向に一定でかつ内径が段階的に変化するカバー本体56と、ノズル固定部材57とを備えている。カバー本体56は、ユニット本体30に取り付けられる。カバー本体56は、内径を段階的に変化させる段差面59上にノズルユニット52のノズル本体34を位置付け、かつノズルユニット52の流入管36が上方に位置しノズル部材37,50が下方に位置する状態でノズルユニット52を収容する。
【0088】
また、カバー本体56は、前述した段差面59とノズルユニット52のノズル本体34との間にこれらの間を水密に保つパッキン60を設けている。さらに、カバー本体56と、ノズル部材37,50則ちノズル54との間には、空間61が設けられている。この空間61は、下方が開口している。このため、ノズルカバー55は、ノズル54から滴射された着色材が電線3に付着することを妨げない(許容する)。
【0089】
また、カバー本体56の電線3と相対する端面56aが、第2のノズル部材50の電線3と相対する先端面50bの電線3寄りに位置している。なお、カバー本体56の電線3と相対する端面56aは、本明細書に記したノズルカバー55の電線3と相対する先端面をなしている。第2のノズル部材50の先端面50bは、本明細書に記したノズル54の電線3と相対する先端面をなしている。
【0090】
また、第1のノズル部材37の電線3寄りの先端部37bは、本明細書に記したノズル54の先端部をなしている。このため、ノズルカバー55は、少なくともノズル54の先端部としての第1のノズル部材37の先端部37bを覆う。
【0091】
ノズル固定部材57は、図2に示すように、カバー本体56に取り付けられており、該カバー本体56にノズルユニット52を固定する。ノズル固定部材57は、カバー本体56とノズルユニット52とを同軸に保つ。
【0092】
着色材供給部53は、図2及び図3に示すように、着色材供給手段としての複数の着色材供給源32を備えている。着色材供給源32は、着色材を収容する容器であり、着色ノズル31の流入管36内に着色材を供給する。着色材供給源32は、各着色ノズル31に一つ対応している。着色材供給源32が、着色ノズル31に供給する着色材の色Bは、互いに異なっていても良く、互いに同じであっても良い。着色材供給源32には、後述の加圧気体供給源33から加圧された気体が供給される。
【0093】
洗浄部64は、図3に示すように、洗浄液供給手段としての洗浄液供給部65と、洗浄液排出手段としての洗浄液排出部66とを備えている。
【0094】
洗浄液供給部65は、図3に示すように、第1の容器67と、加圧手段としての加圧気体供給源33と、第1の配管68と、第1の弁69とを備えている。
【0095】
第1の容器67は、洗浄液を収容する容器であり、ノズルカバー55のカバー本体56とノズル54との間に空間61則ちノズルカバー55内に洗浄液を供給する。第1の容器67は、各着色ノズル31に一つずつ対応して設けられても良く、全ての着色ノズル31に対応して一つ設けられても良く、複数の着色ノズル31に一つずつ対応して設けられても良い。洗浄液とは、前述した着色材を構成する色材としての工業用有機物質が溶解、分散可能な溶媒又は分散液などの液体である。さらに、洗浄液は、特に常温で揮発しにくい液体であるのが望ましい。
【0096】
加圧気体供給源33は、加圧された気体を各着色材供給源32と第1の容器67との双方に供給する。加圧気体供給源33は、加圧された気体を各着色材供給源32と第1の容器67との双方に供給することで、各着色材供給源32内及び各着色ノズル31のインサート部材35内の着色材を加圧するとともに、第1の容器67内及び各着色ノズル31の空間61内の洗浄液を加圧する。
【0097】
加圧気体供給源33は、各着色材供給源32内及び各着色ノズル31のインサート部材35内の着色材を加圧することで、着色ノズル31の弁体44が第1のノズル部材37の基端部37aから離れると、流路39内の着色材が速やかに第1のノズル部材37及び第2のノズル部材50から滴射するようにする。
【0098】
第1の配管68は、加圧気体供給源33と、第1の容器67とを連結しているとともに、前述した空間61内則ちノズルカバー55内に連通している。第1の配管68は、第1の容器67内の洗浄液を前述した空間61内則ちノズルカバー55内に導く。
【0099】
第1の弁69は、第1の容器67と各着色ノズル31のノズルカバー55との間に位置する第1の配管68に設けられている。この第1の弁69は、開くと洗浄液を第1の容器67から前述した空間61内則ちノズルカバー55内に供給し、閉じると洗浄液を第1の容器67から前述した空間61内則ちノズルカバー55内に供給することを停止する。前述した構成によって、洗浄液供給部65は、洗浄液を第1の容器67内からノズルカバー55内に供給する。
【0100】
洗浄液排出部66は、図3に示すように、第2の容器70と、吸引機71と、第2の配管72と、第2の弁73とを備えている。
【0101】
第2の容器70は、洗浄液を収容可能な容器であり、前述した空間61内則ちノズルカバー55内から排出された洗浄液を収容する。第2の容器70は、各着色ノズル31に一つずつ対応して設けられても良く、全ての着色ノズル31に対応して一つ設けられても良く、複数の着色ノズル31に一つずつ対応して設けられても良い。
【0102】
吸引機71は、例えば、真空ポンプや真空発生器などからなり、第2の容器70内の気体を吸引する。吸引機71は、第2の容器70内の気体を吸引することで、前述した空間61内則ちノズルカバー55内の洗浄液を第2の容器70に向かって吸引する。
【0103】
第2の配管72は、吸引機71と、第2の容器70とを連結しているとともに、前述した空間61内則ちノズルカバー55内に連通している。第2の配管72は、前述した空間61内則ちノズルカバー55内の洗浄液を第2の容器70内に導く。
【0104】
第2の弁73は、第2の容器70と各着色ノズル31のノズルカバー55との間に位置する第2の配管72に設けられている。この第2の弁73は、開くと前述した空間61内則ちノズルカバー55内の洗浄液を第2の容器70内に導き、閉じると前述した空間61内則ちノズルカバー55内の洗浄液を第2の容器70内に導くことを停止する。前述した構成によって、洗浄液排出部66は、前述した空間61内則ちノズルカバー55内の洗浄液を、該ノズルカバー55外に排出する。前述した構成の洗浄部64は、ノズルカバー55内に洗浄液を供給して、少なくともノズル54の先端部37bを洗浄する。
【0105】
前述した構成の着色ノズル31は、着色材供給源32からの着色材を、流入管36を通して、流路39内に導く。そして、コイル40に印加されていない状態で、コイルばね42の付勢力により、弁体44が第1のノズル部材37の基端部37aに接触して、着色材が流路39内に位置付けられている。
【0106】
そして、着色ノズル31は、電線3の外表面3aを着色する際には、制御装置19からの命令に基づいて、コイル40に電流が印加される。すると、コイルばね42の付勢力に抗して、円板部46に取り付けられた弁体44が第1のノズル部材37の基端部37aから離れて、流路39内の着色材を矢印Qに沿って第1のノズル部材37と第2のノズル部材50との内側を通す。そして、着色ノズル31は、第2のノズル部材50から着色材を滴射する。
【0107】
また、コイル40は、制御装置19からの命令に基づいて、予め定められる一定時間印加される。このため、着色ノズル31は、図6に示すように、ノズル54から一定量ずつ着色材を電線3の外表面3aに向かって滴射する。滴射された着色材は、電線3の外表面3aに付着して、前述した印6が形成される。なお、着色ノズル31は、電線3の外表面3aを着色する際には、第1の弁69と第2の弁73との双方が閉じて、前述したノズルカバー55内に洗浄液が満たされていない。
【0108】
また、前述した着色ノズル31は、電線3の外表面3aの着色を停止する際には、制御装置19からの命令に基づいてコイル40への印加を停止し、第1の弁69と、第2の弁73との双方が開くとともに、吸引機71が第2の容器70内の気体を吸引し、加圧気体供給源33が第1の容器67内に加圧された気体を供給する。すると、第1の容器67から前述した空間61内則ちノズルカバー55内に洗浄液が供給される。空間61内に供給された洗浄液は、該洗浄液自身の表面張力などにより、下方からカバー本体56外に漏れることなく、ノズル54とカバー本体56との間に徐々に満たされていく。そして、洗浄液は、前述した空間61内に満たされると、第2の容器70に導かれる。
【0109】
そして、着色ノズル31は、図7に示すように、例えば10秒から20秒間などの制御装置19に予め記憶された所定時間、弁69,73を開いて、第1の容器67から前述の空間61内に洗浄液を供給し、前述した空間61内の洗浄液を第2の容器70内に収容する。こうして、着色ノズル31は、ノズルカバー55内のノズル54の先端部37bを洗浄液ですすぐ。
【0110】
その後、着色ノズル31は、制御装置19からの命令に基づいて、弁69,73を同時に閉じる。そして、着色ノズル31は、制御装置19からの命令に基づいて、第1の弁69を例えば10ミリ秒などの制御装置19に予め記憶された極めて短い第2の所定時間開いた後、再度閉じる。すると、図8に示すように、前述した空間61内の洗浄液の液面T(界面ともいう)が、前述したノズルカバー55のカバー本体56の端面56aと面一になる。その後、着色ノズル31は、制御装置19からの命令に基づいて、図8に示す状態を、制御装置19に予め記憶された第3の所定時間保つ。また、このとき、着色ノズル31は、制御装置19からの命令に基づいて、弁69,73を同時に閉じる代わりに、第2の弁73を閉じてから前述した第2の所定時間経過した後、第1の弁69を閉じても良い。
【0111】
すると、洗浄液は、着色ノズル31のノズル54の特に先端部37bの表面及び先端面50bに付着して固化した着色材の色材を溶解又は分散して、該ノズル54の先端部37bの表面及び先端面50bから除去する。こうして、洗浄液は、ノズル54に付着した着色材を該ノズル54から除去して、ノズル54の洗浄を行う。
【0112】
そして、着色ノズル31は、制御装置19からの命令に基づいて、第1の弁69を閉じた状態で、第2の弁73を開くとともに、吸引機71が第2の容器70内の気体を吸引する。すると、前述した空間61則ちノズルカバー55内の洗浄液は、第2の容器70内に導かれる。そして、図9に示すように、前述した空間61則ちノズルカバー55内の洗浄液が、ノズルカバー55外に排出される。このように、洗浄部64は、ノズルカバー55内の着色ノズル31のノズル54の先端部37bなどを洗浄する。着色ノズル31は、空間61内の洗浄液の排出が終了すると則ちノズル54の洗浄が終了すると、前述した第2の弁73を閉じる。そして、着色ノズル31は、電線3の外表面3aを着色するまで、例えば2分間などの制御装置19に記憶された第4の所定時間毎に洗浄液で前述した空間61内則ちノズルカバー55内を洗浄する。
【0113】
前述した構成の着色装置1で、電線3の外表面3aに印6を形成する即ち電線3の外表面3aを着色する際には、まず、ガイドロール11をフレーム10に取り付ける。一対の切断刃48,49を互いに離しておき、ガイドロール11に巻かれた電線3を矯正ユニット13と弛み吸収ユニット14と着色ユニット15とダクト16とに順に通して、一対の送り出しロール12間に挟む。そして、着色ユニット15のユニット本体30の所定箇所に着色ノズル31を取り付け、各着色ノズル31に着色材供給源32と第1の容器67とを連結する。さらに、加圧気体供給源33を着色材供給源32と第1の容器67との双方に連結し、吸引手段でダクト16内の気体を吸引する。
【0114】
そして、送り出しロール12を回転駆動して、電線3をガイドロール11から引っ張って、該電線3の長手方向に沿って移動させるとともに、矯正ユニット13により電線3に第1の付勢力H1の摩擦力を付与して、該電線3を張っておく。そして、エアシリンダ27で移動ローラ26即ち電線3を第2の付勢力H2で付勢しておく。さらに、前述したように着色材供給源32から着色材を着色ノズル31の流路39内に供給し、前述したように第1の容器67から洗浄液を前述した空間61内に供給しておく。
【0115】
そして、エンコーダ17から所定の順番のパルス状の信号が制御装置19に入力すると、制御装置19は、予め定められた着色ノズル31のコイル40に一定時間、所定間隔毎に印加する。すると、着色ノズル31は、着色材を一定量ずつ電線3の外表面3aに向かって滴射する。
【0116】
そして、電線3の外表面3aに付着した着色材から前述した溶媒または分散液が蒸発して、電線3の外表面3aを染料で染める又は外表面3aに顔料を塗る。電線3の外表面3aに付着した着色材から蒸発した溶媒または分散液は、ダクト16内から吸引手段に吸引される。こうして、電線3の外表面3aが着色される。
【0117】
エンコーダ17などからの情報により、制御装置19が所定の長さの電線3を送り出したと判定すると、この制御装置19は、送り出しロール12を停止する。すると、特に、弛み吸収ユニット14の一対の案内ローラ24間で電線3が弛んで、第2の付勢力H2で付勢された移動ローラ26が図1中に二点鎖線で示す位置に変位する。すると、弛み吸収ユニット14のエアシリンダ27の伸縮ロッド29が伸長する。そして、弛み吸収ユニット14は、電線3の弛みを吸収する。
【0118】
そして、一対の切断刃48,49が互いに近づいて、これら切断刃48,49間に電線3を挟んで切断する。こうして、図5などに示された外表面3aに印6が形成された電線3が得られる。
【0119】
また、前述した着色ノズル31から液状の着色材を電線3の外表面3aに向かって一定量ずつ滴射すると、軸芯Rに沿う矢印Qに沿って第1のノズル部材37と第2のノズル部材50内を流れる着色材の一部は、第2のノズル部材50の端面50aに衝突する。そして、端面50aに衝突した着色材の一部は、図6中に矢印Sで示す渦を発生して、着色材を攪拌することとなる。そして、第2のノズル部材50内の着色材の濃度が一様に保たれる。
【0120】
また、前述した着色ノズル31から液状の着色材を電線3の外表面3aに向かって一定量ずつ滴射する際に、流路39から第1のノズル部材37内に着色材が侵入すると、該着色材の圧力が高くなる。そして、着色材の圧力は、第1のノズル部材37内では略一定となる。着色材の一部が端面50aに衝突すると、該着色材の圧力は、急激に高くなる。そして、第2のノズル部材50から電線3の外表面3aなどに向かって滴射されると、着色材の圧力は急激に低下する。
【0121】
また、前述した着色ノズル31から液状の着色材を電線3の外表面3aに向かって一定量ずつ滴射する際に、流路39から第1のノズル部材37内に着色材が侵入すると、該着色材の流速(速度)が低くなる。そして、着色材の流速(速度)は、第1のノズル部材37内では略一定となるとともに、第2のノズル部材50に向かうにしたがって流速は遅く一定になる。
【0122】
着色材の一部が端面50aに衝突すると、該着色材の流速(速度)は、急激に速くなる。そして、第2のノズル部材50から電線3の外表面3aなどに向かって滴射されると、着色材の速度は速いままに保たれる。このように、着色材が第2のノズル部材50内に侵入すると、該着色材の圧力と流速(速度)が急激に高く又は速くなる。そして、圧力が高くかつ流速が速い液状の着色材が電線3の外表面3aに向かって滴射される。
【0123】
本実施形態によれば、ノズル54の少なくとも先端部37bを覆うノズルカバー55内に洗浄液が供給される。そして、洗浄液は、該洗浄液自身の表面張力によりノズルカバー55内に保たれる。これにより、ノズル54の先端部37bに付着した着色材が洗浄液によりノズル54の表面から直ちに除去される。
【0124】
このように、ノズル54に付着して固化した着色材を除去できるので、ノズル54から一定量ずつ物品としての電線3の外表面3aに向かって着色材を確実に滴射できる。また、勿論、ノズル54などに付着した着色材が、滴射された着色材の打ち出される方向に影響を与えることを防止できる。したがって、電線3の外表面3aの所望の位置に向かって着色材を確実に一定量ずつ滴射することができ、電線3の外表面3aの所望の位置を所望の色に着色できるとともに、着色した箇所則ち印6の点7を所望の面積(大きさ)に保つことができる。
【0125】
また、洗浄液供給部65がノズルカバー55内に洗浄液を供給し、洗浄液排出部66がノズルカバー55内から洗浄液を排出する。このため、ノズルカバー55へ洗浄液を供給し、ノズルカバー55から洗浄液を排出することで、ノズルカバー55内のノズル54の先端部37bを洗浄液ですすぐことができる。
【0126】
これにより、ノズル54の先端部37bに付着した着色材を洗浄液によりノズル54の表面から確実に除去できる。したがって、電線3の外表面3aの所望の位置に向かって着色材を確実に一定量ずつ滴射することができ、電線3の外表面3aの所望の位置を所望の色に着色できるとともに、着色した箇所則ち印6の点7を所望の面積(大きさ)に保つことができる。
【0127】
さらに、洗浄液供給部65が第1の容器67と第1の配管68を備えている。このため、洗浄液供給部65から洗浄液が漏れることを防止できる。このため、洗浄液が気化して、該洗浄液の濃度が変化することを防止できる。
【0128】
洗浄液排出部66が第2の容器70と第2の配管72を備えている。このため、洗浄液排出部66から洗浄液が漏れることを防止できる。このため、洗浄液が気化して、該洗浄液の濃度が変化することを防止できる。このため、第2の容器70内に収容した洗浄液を、洗浄液供給部65から再度ノズルカバー55内に供給して、該洗浄液でノズル54の先端部37bを洗浄できる。
【0129】
着色材が第2のノズル部材50の端面50aに衝突して、攪拌される。又、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50とが同軸に配され、端面50aが矢印Qに対し直交(交差)しているので、着色材がより確実に攪拌される。このため、着色材中の染料または顔料の濃度が一様に保たれる。このため、極端に濃度が濃くなった着色材が着色ノズル31のノズル54に付着することを防止できる。
【0130】
また、第1のノズル部材37内から第2のノズル部材50内に侵入すると、着色材は、急激に加圧される。このため、第2のノズル部材50から電線3の外表面3aに向かって滴射された着色材は、勢い良く電線3の外表面3aに向かって打ち出されることとなる。このため、着色材が、第2のノズル部材50に付着することを防止できる。
【0131】
このように、着色材が第2のノズル部材50に付着することを防止できるので、第2のノズル部材50から一定量ずつ確実に電線3の外表面3aに向かって着色材を滴射できる。また、着色材が第2のノズル部材50に付着することを防止できるので、勿論、第2のノズル部材50などに付着した着色材が、滴射された着色材の滴射される方向に影響を与えることを防止できる。したがって、電線3の外表面3aの所望の位置に向かって着色材を確実に一定量ずつ滴射することができ、電線3の外表面3aの所望の位置を所望の色に着色できるとともに、着色した箇所(前述した点7)を所望の面積(大きさ)に保つことができる。
【0132】
電線3の長手方向に沿って、電線3と着色ノズル31とを相対的に移動させている間に、着色ノズル31が一定量ずつ着色材を電線3に向かって滴射する。このように、電線3と着色ノズル31との相対的な移動中に、電線3を着色する。このため、電線3を着色するために、電線3を停止する必要がないので、作業効率を低下させることがない。また、電線3と着色ノズル31との相対的な移動中に電線3に向かって一定量ずつ着色材を滴射するため、電線3の任意の位置を着色でき、勿論連続的に電線3を着色できる。
【0133】
エンコーダ17が電線3の移動量を測定して、制御装置19が着色ノズル31を電線3の移動量に応じて制御する。このため、電線3の移動速度が速くなると着色材を滴射する間隔を短くし、電線3の移動速度が遅くなると着色材を滴射する間隔を長くすることができる。このように、電線3の移動速度が変化しても、電線3の外表面3aに付着した着色材の間隔を一定に保つことができる。
【0134】
したがって、電線3の移動速度が変化しても、予め定められるパターンにしたがって電線3の外表面3aに着色材を付着させることができる。即ち、電線3の移動速度が変化しても、予め定められるパターンにしたがって、電線3を着色できる。
【0135】
前述した実施形態では、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50とを互いに別体としている。しかしながら、本発明では、第1のノズル部材37と第2のノズル部材50とを一体にしても良い。
【0136】
さらに、本発明では、着色液及び塗料として、アクリル系塗料、インク(染料系、顔料系)、UVインクなどの種々のものを用いても良い。
【0137】
さらに、前述した実施形態では、自動車に配索されるワイヤハーネスを構成する電線3に関して記載している。しかしながら、本発明では、電線3を自動車に限らず、ポータブルコンピュータなどの各種の電子機器や各種の電気機械に用いても良いことは勿論である。
【0138】
また、前述した実施形態では、電線3の外表面3aを着色する着色ノズル31を示している。しかしながら、本発明の着色ノズル31は、電線3の他に種々のものを着色しても良い。
【0139】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0140】
【図1】本発明の一実施形態にかかる着色ノズルを備えた電線の着色装置の構成を示す側面図である。
【図2】図1中のII−II線に沿う電線の着色装置の着色ユニットの断面図である。
【図3】図2に示された着色ユニットの各着色ノズルと電線との位置関係を示す説明図である。
【図4】図2に示された着色ユニットの各着色ノズルのノズルユニットの構成を示す断面図である。
【図5】(a)は図1に示された電線の着色装置で着色された電線の斜視図である。(b)は図5(a)に示された電線の平面図である。
【図6】図4に示された着色ノズルから着色材を滴射している状態を説明する説明図である。
【図7】図4に示された着色ノズルのノズルカバー内のノズルの先端部を洗浄液ですすいでいる状態を説明する説明図である。
【図8】図7に示された着色ノズルのノズルカバー内に洗浄液を満たした状態を説明する説明図である。
【図9】図8に示された着色ノズルのノズルカバー内から洗浄液を排出した状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
【0141】
3 電線(物品)
3a 外表面
31 着色ノズル
33 加圧気体供給源(加圧手段)
35 インサート部材(収容部)
37a 基端部
37b 先端部
39 流路
44 弁体
54 ノズル
55 ノズルカバー
64 洗浄部(洗浄手段)
65 洗浄液供給部(洗浄液供給手段)
66 洗浄液排出部(洗浄液排出手段)
67 第1の容器
68 第1の配管
70 第2の容器
72 第2の配管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品の外表面に向かって液状の着色材を一定量ずつ滴射して、前記着色材の液滴を前記物品の外表面に付着させて該物品を着色する着色ノズルにおいて、
前記着色材を収容する収容部と、
前記収容部内の着色材を加圧する加圧手段と、
筒状に形成されかつ内側に前記着色材が流れるとともに前記収容部内に連通したノズルと、
前記ノズルの前記収容部内に位置する基端部に接離自在に設けられ、該基端部に接離することで前記ノズルから前記着色材を滴射させる弁体と、
少なくとも前記ノズルの先端部を覆うとともに、前記ノズルから滴射された前記着色材が前記物品に付着することを許容するノズルカバーと、
前記ノズルカバー内に前記ノズルに付着した着色材を該ノズルから除去する洗浄液を供給して、少なくとも前記ノズルの先端部を洗浄する洗浄手段と、を備えたことを特徴とする着色ノズル。
【請求項2】
前記洗浄手段は、
前記ノズルカバー内に前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記ノズルカバー内の洗浄液を、該ノズルカバー外に排出する洗浄液排出手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の着色ノズル。
【請求項3】
前記洗浄液供給手段は、前記洗浄液を収容する第1の容器と、この第1の容器と前記ノズルカバーとを連結した第1の配管と、を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の着色ノズル。
【請求項4】
前記洗浄液排出手段は、前記洗浄液を収容する第2の容器と、この第2の容器と前記ノズルカバーとを連結した第2の配管と、を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか一項に記載の着色ノズル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−49228(P2006−49228A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−231774(P2004−231774)
【出願日】平成16年8月9日(2004.8.9)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】