JP2015104888A - チューブクランプ及びインクジェット式画像形成装置 - Google Patents

チューブクランプ及びインクジェット式画像形成装置 Download PDF

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【課題】チューブに外付けでき、硬度の高いチューブにも適用できるチューブクランプ及びこのチューブクランプを備えたインクジェット式画像形成装置を提供する。【解決手段】チューブクランプ40は、線材の中央部を螺旋状に巻回し、チューブが挿通可能な軸孔41aが形成されると共に軸孔41aに交差する方向にチューブを挟持可能な支持部41d、41eが形成された巻線部41と、線材の両端部をそれぞれ折曲して形成されたチューブを掛止可能な二個一対のフック部42、43と、を備える。チューブを支持部41d、41eに挟持させて巻線部41を転回させて軸孔41aにチューブを挿通させた後、軸孔41aの一方の端部41bから延びるチューブを一方のフック部43に掛止すると共に軸孔41aの他方の端部41cから延びるチューブを他方のフック部42に掛止し、チューブをZ字状に折り曲げて流路を閉塞する。【選択図】図4

Description

本発明は、可撓性を有するチューブの流路中の流体の流通を遮断するチューブクランプ及びこのチューブクランプを備えたインクジェット式画像形成装置に関する。
インクジェット式画像形成装置において、インクは、インクコンテナから記録ヘッドに設けられたインク室に供給されるようになっている。このようなインクジェット式画像形成装置では、インク室からのインク漏れを防止するために、インクコンテナとインク室との間にサブコンテナを設けた構成が知られている。
インクコンテナとサブコンテナとの間は可撓性を有するチューブで接続されている。このチューブには、サブコンテナへのインクの供給を調整する電磁弁が設けられている。電磁弁の交換やメンテナンスを行う際には、チューブを一時的にチューブクランプでクランプして、チューブの流路を塞ぐ必要がある。
可撓性を有するチューブ用のクランプとして、特許文献1に、ヒンジ部を介して接続する顎部を有し、ヒンジ部と該ヒンジ部に対向する顎部に、チューブが挿通される孔が設けられたチューブクランプが開示されている。このチューブクランプは、孔にチューブを挿通した後、顎部でチューブを両側から挟み込んで流路を塞ぐようになっている。
特表2009−532137号公報
しかしながら上記特許文献1に記載のチューブクランプは、予めチューブを孔に挿通させておくので、チューブ毎に設けておく必要があり、チューブが多数存在するような装置においてはコストが高くなったり、構成が複雑になったりしてしまう。
また、上記特許文献1に記載のチューブクランプのように、チューブクランプには、チューブを両側から直接挟んでクランプするタイプのものが多い。このタイプのチューブクランプでは、硬度の高いチューブの場合、クランプする強度が高くなり、クランプした状態で維持する際にも高い荷重を掛け続ける必要がある。このため、硬度の高いチューブに使用することは困難である。
本発明は上記事情を考慮し、チューブに外付けでき、硬度の高いチューブにも適用できるチューブクランプ及びこのチューブクランプを備えたインクジェット式画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のチューブクランプは、可撓性を有するチューブの流路中の流体の流通を遮断するチューブクランプであって、線材の中央部を螺旋状に巻回し、前記チューブが挿通可能な軸孔が形成されると共に該軸孔に交差する方向に該チューブを挟持可能な支持部が形成された巻線部と、前記線材の両端部をそれぞれ折曲して形成された前記チューブを掛止可能な二個一対のフック部と、を備え、前記チューブを前記支持部に挟持させて前記巻線部を転回させることにより前記軸孔に前記チューブを挿通させた後、該軸孔の一方の端部から延びる前記チューブを前記いずれか一方のフック部に掛止すると共に前記軸孔の他方の端部から延びる前記チューブを前記いずれか他方のフック部に掛止し、前記チューブをZ字状に折り曲げて前記流路を閉塞することを特徴とする。
このような構成を採用することにより、チューブクランプを簡単な作業で外部からチューブに装着することができる。また、チューブを直接挟み込まずに折り曲げ部で流路を塞ぐので、把持する力が少なくて済み、比較的硬度の高いチューブにも対応できる。さらに、チューブクランプを安価に形成できると共に簡易な構成とすることができる。
本発明において、前記軸孔の一方の端部から延びる前記チューブを前記線材の他方の端部に形成された前記フック部に掛止可能、且つ、前記軸孔の他方の端部から延びる前記チューブを前記線材の一方の端部に形成された前記フック部に掛止可能に構成されていることを特徴としてもよい。
このような構成を採用することにより、チューブがZ字状に折り曲げられた際に折り曲げ部の角度がより鋭角となるので、流路の閉塞性を高めることができる。
本発明において、前記巻線部の巻き数は、3巻以下であることを特徴としてもよい。
このような構成を採用することにより、巻線部をチューブに巻き回しやすい。
本発明において、前記フック部は、中心角が180°以上の円弧状を有していることを特徴としてもよい。
このような構成を採用することにより、チューブを折り曲げた姿勢に確実に保持することができる。
本発明において、前記フック部の先端は折り返されていることを特徴としてもよい。
このような構成を採用することにより、フック部の端部でチューブや操作者の指等が傷付くことを防止できる。
本発明のインクジェット式画像形成装置は、インクを収容するインクコンテナと、前記インクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記インクコンテナから前記記録ヘッドに前記インクを流通させる可撓性チューブと、を備えるインクジェット式画像形成装置であって、前記可撓性チューブ内を流れる前記インクの流通を遮断する前記のいずれかに記載のチューブクランプを備えていることを特徴とする。
このような構成を採用することにより、チューブの途中に設けられている電磁弁等の部品の交換やメンテナンスの際に、簡単な作業でチューブに装着してインクの流れを遮断することができる。また、チューブにチューブクランプを常設しておく必要がなく、その都度繰り返し使用することができるので、装置のコストを低減できると共に装置の構成を簡易にできる。
本発明によれば、チューブクランプを簡単な作業で外部からチューブに装着することができる等様々な効果を得ることができる。
本発明の一実施形態に係るインクジェット式画像形成装置の概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット式画像形成装置のインク供給ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るチューブクランプの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るチューブクランプの構造を示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は側面図である。 本発明の一実施形態に係るチューブクランプでチューブをクランプする方法を説明する図であり、チューブクランプの支持部にチューブを挟持させた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るチューブクランプでチューブをクランプする方法を説明する図であり、チューブクランプの軸孔にチューブを挿通させた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るチューブクランプでチューブをクランプする方法を説明する図であり、チューブを折り曲げる過程を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るチューブクランプでチューブをクランプする方法を説明する図であり、チューブクランプでチューブをクランプした状態を示す斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るチューブクランプ及びインクジェット式画像形成装置を説明する。
まず、図1及び図2を参照して、インクジェット式画像形成装置としてのインクジェット式カラープリンター1(以下、「プリンター1」と略称する。)の全体の構成について説明する。図1はプリンターの概略を示す図であり、図2はインク供給ユニットの概略を示す斜視図である。以下、図1における紙面手前側を、プリンター1の正面側(前側)とする。
図1に示されるように、プリンター1は、装置本体としての箱型形状のプリンター本体2を備えている。プリンター本体2の下部には用紙Pを収納する給紙カセット3が収容されている。
プリンター本体2の右側部には、用紙Pの搬送路4が形成されている。搬送路4の下端部には給紙ローラー5が給紙カセット3の近傍に設けられ、給紙ローラー5の右方には、搬送ローラー6が設けられている。搬送路4の上端部にはレジストローラー7が設けられている。
プリンター本体2の中央部には、昇降可能な搬送ユニット8が設けられている。搬送ユニット8は、搬送フレーム10と、搬送フレーム10の左上隅部に回転可能に支持される駆動ローラー11と、搬送フレーム10の右上隅部に回転可能に支持される従動ローラー12と、搬送フレーム10の中央下部に回転可能に支持されるテンションローラー13と、駆動ローラー11、従動ローラー12及びテンションローラー13に巻き掛けられる無端状の搬送ベルト14と、搬送ベルト14に囲まれるように配置される吸気ダクト15と、を備えている。
搬送ベルト14の上面には、略水平な搬送面16が形成されている。搬送ベルト14には多数の吸気孔(図示されず)が設けられ、吸気ダクト15の上面にも多数の吸気孔(図示されず)が設けられている。吸気ダクト15は、吸引ポンプ等の吸引手段(図示されず)に接続されており、吸引手段を稼働させることで、搬送ベルト14の吸気孔及び吸気ダクト15の吸気孔を介して、搬送ベルト14の搬送面16側から吸気ダクト15側に空気を吸引できるようになっている。
プリンター本体2の中央下部には、搬送ユニット8の下方に左右一対の昇降手段17が設けられている。昇降手段17は、回転軸18と、この回転軸18に支持されるカム20と、を備えている。各カム20は、駆動モーター等の駆動手段(図示されず)に接続されており、この駆動手段を稼働させることで各カム20が回転軸18を中心に回転し、各カム20の姿勢が起立姿勢(図1の実線参照)と倒伏姿勢(図1の二点鎖線参照)との間で切り替わるようになっている。各カム20は、起立姿勢を取ることで搬送フレーム10を持ち上げて搬送ユニット8を上昇させ、倒伏姿勢を取ることで搬送フレーム10への持ち上げを解除して搬送ユニット8を下降させるようになっている。
プリンター本体2の中央部には、搬送ユニット8の上方に4セットの記録ヘッド21(21K、21C、21M、21Y)が並設されている。各記録ヘッド21は、用紙Pの搬送方向における上流側(本実施形態では右側)から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応している。各記録ヘッド21には、搬送ベルト14の搬送面16と対向するようにして、ノズル(図示されず)が設けられている。
プリンター本体2の上部には、インク供給ユニット23が備えられている。インク供給ユニット23は、図2に示されるように、並んで配置された4個のインクコンテナ24(24K、24C、24M、24Y)と、各インクコンテナと可撓性を有するチューブ25(25K、25C、25M、25Y)で接続されたサブコンテナ26(26K、26C、26M、26Y)と、を有する。4個のインクコンテナ24は、インクの色ごとに設けられており、用紙Pの搬送方向における上流側(本実施形態では右側)から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインクを収容している。各チューブ25には、サブコンテナ26へのインク供給量を調節する電磁弁27(27K、27C、27M、27Y)が設けられている。
各サブコンテナ26は、図1に示されるように、可撓性を有するチューブ28(図1には1本のみ図示)で各記録ヘッド21に設けられたインク室(図示されず)に接続されている。各チューブ28には、インク室へのインク供給量を調節する電磁弁29(図1には1個のみ図示)が設けられている。
インクコンテナ24はサブコンテナ26よりも高い位置に配置され、水頭差によってインクコンテナ24からサブコンテナ26へインクが補給されるようになっている。また、サブコンテナ26を記録ヘッド21のインク室よりも低い位置に配置してインク室をわずかに負圧状態とすることで、インク室からのインク漏れを防ぐようにしている。
再度図1を参照すると、プリンター本体2の左側部には、排出機構31が設けられている。排出機構31は、搬送ユニット8の左上方に設けられる乾燥装置32と、乾燥装置32の左方に設けられる排出ローラー33と、排出ローラー33の下方に設けられて排出口34を介してプリンター本体2の外部に突出する排紙トレイ35と、を備えている。
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。
プリンター1が外部コンピューター等から画像データを受信すると、給紙カセット3内に収納された用紙Pが、給紙ローラー5によって搬送路4へと送り出される。搬送路4に送り出された用紙Pは、搬送ローラー6によって搬送路4の下流側へと搬送され、レジストローラー7によって搬送路4から搬送ベルト14の搬送面16へと送り出される。
搬送ベルト14の搬送面16へと送り出された用紙Pは、吸気ダクト15に接続された吸引手段(図示されず)の吸引力によって搬送ベルト14の搬送面16に吸着される。この搬送面16に吸着された用紙Pに対して、外部コンピューター等から受信した画像データの情報に基づいて各記録ヘッド21がインクを吐出する。これにより、カラーインク画像が用紙Pの表面に形成される。カラーインク画像を形成された用紙Pは、乾燥装置32によって表面のインクを乾燥された後、排出ローラー33によって排紙トレイ34上に排出される。
このようなプリンター1のインク供給ユニット23において、インクコンテナ24とサブコンテナ26とを接続するチューブ25に設けられた電磁弁27を交換又は修理する場合、チューブ25の電磁弁27よりも上流側の部分をチューブクランプ40で把持する。
図3及び図4を参照してチューブクランプ40を説明する。図3はチューブクランプを下方から見た斜視図、図4(A)はチューブクランプの平面図、図4(B)はチューブクランプの側面図である。
チューブクランプ40は、図3に示されるような線材の曲げ加工品であり、図4(A)に示されるような円の両側に円弧が並んだ平面形状と、図4(B)に示されるような略Z字状の側面形状を有する。
チューブクランプ40は、巻線部41と、巻線部41の両側に配置された第1のフック部42及び第2のフック部43と、を有し、1本の線材から形成される。線材としては、例えば、SUS304やピアノ線等のばね線材を使用することができる。
巻線部41は、図4(A)に示されるように平面視にて円形であり、図4(B)に示されるように側面視にてZ字状の形状である。巻線部41は、線材の中央部を螺旋状に1.5巻だけ巻き回して形成され、上下方向に延びる軸孔41aと、軸孔41aに交差する支持部41d、41eと、を有する。支持部41d、41eは、線材の巻きが重なった略平行な部分である。巻線部41のピッチPは、チューブ25の外径よりやや大きく設定されている。軸孔41aの内径D1は、チューブ25の外径よりやや大きく設定されている。
第1のフック部42及び第2のフック部43は、図4(A)に示されるように、平面視にて円弧状であり、巻線部41の軸孔41aの中心軸Aに対して対角上に配置されている。第1のフック部42と第2のフック部43は、線材の両端部をそれぞれ湾曲させて形成されている。第1のフック部42は、線材を巻線部41の上端から連続して8の字を描くように湾曲させて形成されている。第2のフック部43は、線材を巻線部41の下端から連続して8の字を描くように湾曲させて形成されている。第1のフック部42と第2のフック部43の内径D2は、チューブ25の外径と同程度であり、中心角θは約200°である。第1フック部42及び第2フック部43の先端42a、43bは、外側に小径に折り返されている。
上記構成を有するチューブクランプ40でチューブ25の流路を塞ぐ方法を図5〜図8を参照して説明する。
まず、図5に示されるように、チューブクランプ40を、巻線部41の軸孔41aの中心軸Aがチューブ25の長手方向に交差する姿勢とし、巻線部41の支持部41d、41eに、チューブ25を挟持させる。
そして、チューブクランプ40にチューブ25を挟持したまま、チューブ25を軸孔41aに入り込むように巻線部41の線材に沿って変形させながら、チューブクランプ40を図5の反時計方向(図5の矢印参照)にほぼ90°転回させる。これにより、図6に示されるように、チューブ25が巻線部41の軸孔41aに挿通され、チューブクランプ40がチューブ25に装着される。
次に、第1のフック部42を押し下げると共に第2のフック部43を押し上げて、図7に示されるように、チューブクランプ40を図7の反時計方向(図7の矢印参照)に転回させる。すると、チューブ25は、チューブクランプ40の巻線部41の軸孔41aの上端部41bと下端部41cとによって逆方向に折り曲げられ始める。詳細には、上端部41bでは、軸孔41aに挿通されているチューブ25Mが、上端部41bから上方に延びたチューブ25Uに対して上方に折り曲げられ、下端部41cでは、軸孔41aに挿通されているチューブ25Mが、下端部41cから下方に延びたチューブ25Lに対して下方に折り曲げられる。
チューブクランプ40を、図6に示される装着後の姿勢からほぼ180°転回させると、図8に示されるように、チューブ25は、軸孔41aの上端部41bと下端部41cとによって、より鋭角に折り曲げられる。また、チューブクランプ40の第1のフック部42と第2のフック部43の位置が上下方向において逆の姿勢になる。
この姿勢において、軸孔41aの上端部41bから上方に延びたチューブ25Uを、上方に転回した第2のフック部43に掛止し、軸孔41aの下端部41cから下方に延びたチューブ25Lを下方に転回した第1のフック部42に掛止する。
これにより、チューブ25は、巻線部41の軸孔41aの上端部41bから出た部分F1と下端部41cから出た部分F2との2箇所で折り曲げられて、Z字型の姿勢でチューブクランプ40に把持される。そして、この2箇所の折り曲げ部F1、F2によってチューブ25内の流路が閉塞される。
チューブ25からチューブクランプ40を取り外す際は、上記の手順の逆の手順に沿って作業する。
上記したように本発明の一実施形態に係るチューブクランプ40においては、簡単な作業でチューブ25に外部から装着し、チューブ25の流路を閉じることができる。さらに、チューブ25を直接挟み込まず、2箇所の折り曲げ部F1、F2によって流路を閉じているので、硬度の高いチューブにも適用することができる。また、チューブ25をクランプした姿勢で維持させるために大きな荷重を掛け続ける必要がない。なお、チューブ25を1箇所の折り曲げ部でU字状に折り曲げる方が折り曲げ方法としては容易であるが、U字状に折り曲げた場合、折り曲げた部分はチューブ25の長さ方向に沿わずに突出するのでチューブ25が直線状の姿勢をとらず、取り扱いにくいという問題がある。さらに、流路を確実に閉塞できない虞がある。これに対して、本実施形態では、チューブ25を2箇所の折り曲げ部F1、F2でZ字状に折り曲げているので、チューブ25の長さは多少短くなるが、折り曲げた部分はチューブ25の長さ方向に沿うのでチューブ25はほぼ直線状の姿勢となり、取扱い易いという利点がある。さらに、流路の閉塞性を高めることができる。
さらには、チューブクランプ40は線材の曲げ加工で形成されるので、安価に形成でき、簡単な構成とできる。
本実施形態のチューブクランプ40においては、巻線部41の軸孔41aの上下端部41b、41cから延びたチューブを第1のフック部42と第2のフック部43に掛止する際に、それぞれ遠い側に設けられたフック部に掛止するようになっている。これにより、折り曲げ部F1、F2の折り曲げ角度を鋭角とすることができ、流路の閉塞性がより高まる。
また、巻線部41の巻き数を1.5巻としたので、チューブクランプ40をチューブ25に外から装着する際に、チューブ25を変形させながら巻線部41の軸孔41aに入り込ませやすい。巻線部41の巻き数が多いと、チューブ25を変形させる角度が大きくなり作業し辛くなる。硬度が高いチューブの場合は特に変形しにくいので、巻き数は少ない方が好ましい。なお、巻き数は3巻以下、特には1.5巻又は2.5巻が好ましい。
また、巻線部41の巻き数が1.5巻と2.5巻の場合は、平面視にて巻線部41の対角上に第1のフック部42と第2のフック部43とを配置することができる。この場合、図7に示される、第1のフック部42を押し下げると共に第2のフック部43を押し上げてチューブクランプ40を転回させる作業をやりやすい。なお、1.5巻と2.5巻以外の場合は、第1のフック部42と第2のフック部43とが巻線部41の対角上に配置されない形状となるが、この場合も上記の実施形態と同様の効果が得られる。
また、巻線部41の内径D1をチューブ25の外径よりやや大きく設定したので、巻線部41をチューブ25に沿って移動させやすくなる。したがって、チューブクランプ40をチューブ25に装着した後で、クランプ位置を所望の位置に変更することができる。なお、巻線部41の内径D1は、チューブ25の外径と同じかやや小さくてもよい。
また、巻線部41のピッチPをチューブ25の外径よりやや大きく設定したので、巻線部41の支持部41d、41e間にチューブ25を挟持しやすくなる。なお、ピッチPは、チューブ25の外径と同じかやや小さくてもよい。
また、第1のフック部42と第2のフック部43の中心角を200°程度としたので、チューブ25を第1のフック部42及び第2のフック部43から外れないように確実に掛止することができる。
さらに、第1のフック部42と第2のフック部43の先端42a、43aは小径に折り返されているので、線材の先端でチューブ25や操作者の指が傷付くことを抑制できる。
また、本発明の一実施形態に係るプリンター1においては、チューブ25に設けられた電磁弁27の交換やメンテナンスの際に、チューブクランプ40を外部からチューブ25に装着して流路を閉じることができる。したがって、チューブ25にチューブクランプを常設しておく必要がなくなるので、プリンター1のコストを低減できるとともに、プリンター1の構成を簡易化できる。なお、サブコンテナ26とインク室を接続するチューブ28に設けた電磁弁29(図1参照)の交換及びメンテナンスや、サブコンテナや記録ヘッドの追加、チューブ25自体の交換の際にも、チューブクランプ40を適用することができる。
さらに、本発明の実施形態では、インクジェット式画像形成装置(プリンター1)に本発明のチューブクランプ40を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、液体現像式画像形成装置や、流体の流路が可撓性を有するチューブで形成された各種装置に本発明のチューブクランプ40を適用しても良い。
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係るチューブクランプ及びインクジェット式画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
1 プリンター(インクジェット式画像形成装置)
21 記録ヘッド
24 インクコンテナ
25 チューブ
40 チューブクランプ
41 巻線部
41a 軸孔
41b 上端部
41c 下端部
41d、41e 支持部
42 第1のフック部(フック部)
42a フック部先端
43 第2のフック部(フック部)
43a フック部先端

Claims (6)

  1. 可撓性を有するチューブの流路中の流体の流通を遮断するチューブクランプであって、
    線材の中央部を螺旋状に巻回し、前記チューブが挿通可能な軸孔が形成されると共に該軸孔に交差する方向に該チューブを挟持可能な支持部が形成された巻線部と、
    前記線材の両端部をそれぞれ折曲して形成された前記チューブを掛止可能な二個一対のフック部と、
    を備え、
    前記チューブを前記支持部に挟持させて前記巻線部を転回させることにより前記軸孔に前記チューブを挿通させた後、該軸孔の一方の端部から延びる前記チューブを前記いずれか一方のフック部に掛止すると共に前記軸孔の他方の端部から延びる前記チューブを前記いずれか他方のフック部に掛止し、前記チューブをZ字状に折り曲げて前記流路を閉塞することを特徴とするチューブクランプ。
  2. 前記軸孔の一方の端部から延びる前記チューブを前記線材の他方の端部に形成された前記フック部に掛止可能、且つ、前記軸孔の他方の端部から延びる前記チューブを前記線材の一方の端部に形成されたフック部に掛止可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のチューブクランプ。
  3. 前記巻線部の巻き数は、3巻以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のチューブクランプ。
  4. 前記フック部は、中心角が180°以上の円弧状を有していることを特徴とする請求項1〜3に記載のチューブクランプ。
  5. 前記フック部の先端は折り返されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のチューブクランプ。
  6. インクを収容するインクコンテナと、前記インクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記インクコンテナから前記記録ヘッドに前記インクを流通させる可撓性チューブと、を備えるインクジェット式画像形成装置であって、
    前記可撓性チューブ内を流れる前記インクの流通を遮断する請求項1〜5のいずれか1項に記載のチューブクランプを備えていることを特徴とするインクジェット式画像形成装置。
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