JPH02274559A - 画像印刷装置のヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は画像を構成する最小単位である画素の階調表現
を画素中の記録面積変化や印刷濃度変化で行う画像印刷
装置において、被印刷面へ画素としてのインキを吹き付
けて画像を形成するヘッドに関するものである。

［従来の技術］ 印刷用の画像はその最小単位である画素の集合によって
構成されている。そこでこれら各画素を画素毎の画像情
報に基づき記録する画像印刷装置が開発されており、こ
の種の画像印刷装置においては、画素中の印刷面積を変
化させたり画素の印刷濃度を変化させたりすることによ
り各画素における階調表現を行っている。

従来におけるこの種の画像印刷装置は、原画面近傍に設
けられたアクチエエータ制御装置と、このアクチュエー
タ制御装置との間を電磁弁を介して電気接続されたヘッ
ドとしてのスプレーガンとを備えている。そして、原画
と紙とを同期して移動させながらスプレーガンを作動さ
せると、電磁弁で流量を制御されるエアの圧力で発生し
たサイホン作用でインキ槽内のインキが流路を通って引
き出され、ノズルから紙面に吹き付けられる。このとき
、アクチュエータ制御装置が原画における画素ごとの画
像情報を出力して電磁弁を０Ｎ−ＯＦＦ制御するので、
スプレーガンからインキが間欠的に噴出し、被印刷面に
は原画の画像情報に対応した階調を有する画像が印刷さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来における画像印刷装置のヘッドは、Ｅ記
のような電磁弁を備えたサイホン式のスプレーガンであ
ったために、弁体を含む装置全体の重量が重くて扱いに
くいばかりでなく、バルブ構成であるために応答性が悪
く、また、圧縮性流体であるエアを介してインキ量を制
御Ｂするために応答がさらに遅れ、画像情報の再現性が
悪いという問題があった。そして、上記の理由によりこ
れを使用する際の調整や保守作業が煩雑で多大の労力と
熟練および長時間を要していた。

〔課題を解決するための手段〕 このような課題を解決するために本発明では、支持部材
に支持させた筐体を有底筒状に形成してその被印刷面対
向側底面をなすノズルヘッドの中心部に、外部のエア源
にエア流路を介し接続されたエアノズルと、インキ流路
を介し外部の加圧インキ槽と接続されたインキノズルと
を同芯状に穿設し、インキノズルの後部開口端に弁座を
形成してこの弁座に密着するダイアフラムをノズルヘッ
ド側に外周部を支持させて設けるとともに、筐体内の支
持部材で支持されたアクチュエータを設けてその作用端
をダイアフラムの平面中心部に一体的に固定した。

〔作　用） エア源を作動させると、インキノズルから噴出するイン
キは、エアノズルから噴出するエアで包まれて調整され
た分散分布で直進する。このとき、アクチュエータ制御
′ｎ装置が原画における画素ごとの画像情報を出力して
アクチュエータを０Ｎ−ＯＦＦ制御するので、アクチュ
エータがダイアフラムを進退させて弁座を開閉させ、イ
ンキノズルからインキが間欠的に噴出して被印刷面には
、原画の画像情報に対応した階調を有する画像が印刷さ
れる。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る画像印刷装置のヘッ
ドの実施例を示し、第１図はその縦断面図、第２図は同
じく要部の拡大縦断面図である。

これらの図において、ヘッド１は、例えば回転胴２の周
面に近接して支持部材３に支持された１体４を備えてお
り、支持部材３は回転胴２の軸方向へ回転胴２に同期し
て進退駆動されている。筐体４は、有底筒状の本体５と
、その開口端を閉塞する前部底板としてのノズルヘッド
６とで、両端有底の筒状に形成されており、ノズルへラ
ド６は回転胴２の周面に装着された例えば祇７の被印刷
面に所定の間隔をおいて対向している。ノズルヘッド６
は、前板８．中板９．後板ｌＯの３個となるように厚み
方向に分割されて接合されており、前板８の中心部には
、中Ｆｉ９側開口開口端状に形成されたエアノズルｌｌ
が穿設されている。そしてエアノズル１１は、その皿状
開口端に開口して前板８と中板９との間に設けられたエ
ア通路１２を介して図示しない外部のエア源に接続され
ている。

また中板９の中心部には、エアノズル１１と回忌のイン
キノズル１３が穿設されており、その後部開口端には、
周囲を環状のインキ溜り１４で囲まれた円形の弁座１５
が形成されている。１６は弾性を有する薄い金属板によ
り円形状に形成されたダイアフラムであって、中心部を
弁座１５に密着されており、外周部は中板９と後板１０
とに挟持されて支持されている。そして前記インキノズ
ル１３は、弁座１５とダイアフラム１６とのすき間、な
らびにダイアフラム１６と中板９との間に形成されたイ
ンキ流路１７を介し図示しない外部の加圧インキ槽に接
続されており、この加圧インキ槽内のインキを加圧する
ことによりインキ流路１７を経て弁座１５へ導かれたイ
ンキは、後述するアクチュエータ２１で開くダイアフラ
ム１６と弁座Ｘ５とのすき間を経てインキノズルＩ３に
導かれるように構成されている。さらに筺体４の中空部
内には、支持部材１８が摺動自在に嵌合されていてその
ねじ孔には、筺体４のボルト孔に挿入されたボルト１９
が進退自在に螺入されており、ポルＩ〜１９を回動操作
するごとＣごより支持部材１８が進退調節されるように
構成されている。２０は筺体４のねし孔に螺入されて調
節後の支持部材１８を固定するボルトである。支持部材
１８のノズルヘッド６例端面中心部には、アクチュエー
タとしての圧電素子２１が、作用端をダイアフラム１６
の平面中心部に一体的に固定されて装着されており、こ
の圧電素子２１はアクチエエータ制御装置に接続されて
いる。こうすることにより、原画の画素情報に応じた駆
動信号を圧電素子２１に人力してこれを０Ｎ−ＯＦＦ制
街すると、ダイアフラム１６が進退して弁座工５を開閉
させるように構成されている。前記ポルト１９による調
整で支持部材１８を介し圧電素子２１を進退調節するこ
とにより、ダイアフラム１６と弁座１５との間隙が調節
される。

以上のように構成されたヘッドの動作を説明する。へン
ドｌのエア源から加圧エアをノズルヘッド６へ送入する
と、このエアはエア流Ｎ　１２　（！”　Ａリニアノズ
ル１エヘ導かれて噴出する。また加圧インキ槽から加圧
されたインキをノズルヘンドロへ送入すると、このイン
キはインキ流路１７とインキ溜り１４とを経て弁座１５
へ導かれ、弁座１５とダイアフラム１６との間隙を通っ
てインキノズル１３から噴出する。この噴出インキは、
エアノズル１１から噴出するエアによって形成される気
流で包まれることにより、調整された分散分布で直進し
、紙７の被印刷面に鮮明な画素として印刷されるいそし
てこのとき、原画の画像情報に応じた０Ｎ−ＯＦＦの駆
動信号を圧電素子２１に人力するので、圧電素子２１が
０Ｎ−ＯＦＦ制御されてダイアフラム１６が進退し、弁
座１５が開閉する。この結果、弁座１５が開いたときに
のみインキが弁座１５を通過するので、祇７の被印刷面
へは、原画の画像情報どおりの階調を有する画像が印刷
される。

弁座１５を通るインキ量を変えたい場合には、ボルト２
０を弛めてポルト１９を回動操作すれば支持部材１８と
ともに圧電素子２１が進退し、ダイアフラム１６の開き
側端限が変化して弁座１５の開度が調節されることによ
り、弁座Ｉ５を通るインキ量がＡ１１ｌ！ｆｆｆされる
とともに、調整後はこのインキ量が一定に維持される。

また、圧電素子２１に印加する電圧を変えれば、弁座１
５の開度ノセロ調整と開度調整とが行われる。

このように動作するヘッドにおいては、可動部分が軽い
′ｉｉｉ膜で形成されたダイアフラム１６であるために
、アクチュエータの動作が忠実に伝達され、例えばアク
チュエータが圧電素子２１の場合には、高い応答が得ら
れて再現性に優れた画素が形成できる。また、圧電素子
２１に０Ｎ−ＯＦＦの駆動信号を人力することにより、
そのデエーティ比に比例して単位面積当りのインキ付着
量が変わり、階調表現が可能となる。

第３図ないし第５図は本発明の他の実施例を示し、第３
図は第２図に対応して示すヘッド要部の拡大縦断面図、
第４図はヘッド全体の断面図、第５図は第４図のｖ−ｖ
ｌｆｒ而図で面る。本実施例におけるヘッド３０の筺体
４は、有底筒状に形成された本体５を備えており、その
先端部に固定された円板状フランジ３１の凹孔には、中
心部にエアノズル１１を有する円板状のキャップ３２が
嵌着されている。フランジ３１には、エア通路１２とイ
ンキ通路１７、およびエアノズルＩＩに係入されたイン
キノズル１３が設けられており、インキノズルの後方に
は、弁座１５とダイアフラム１６とが設けられている。

７ばエア溜りであり、８はインキ溜りである０本体５の
内孔には、圧電素子２１が円筒状のケース３３に収納さ
れて嵌入され°ζおり、ケース３３は本体５の溝に係合
された押え３４とポルト３５とで固定されている。２０
はケース３３用の固定ポルトである。

このように構成されたヘッド３ｏの動作は、前記実施例
と同じであるから説明を省略する。

なお、本実施例ではアクチュエータとして圧電素子２１
を例示したが、これに限定するものでない。

〔発明の効果） 以、Ｆの説明により明らかなように本発明によれば画像
印刷装置のヘッドにおいて、支持部材に支持させた筐体
を有底筒状に形成してそのノズルヘッドの中心部に互い
に聞忘のエアノズルとインキノズルとを穿設し、これら
をエア源と加圧インキ槽とにそれぞれ接続するとともに
、インキノズルの後部開口端に設けた弁座に密着するダ
イアフラムをノズルヘッドで外周部を支持させて設け、
作用端をダイアフラムの平面中心部に一体的に固定した
アクチュエータを、筐体内の進ｉＪＡ調節自在な支持部
材で支持させて設けたことにより、インキノズルから噴
出するインキがエアノズルから噴出するエアに包まれて
調整された分散分布で直進するので、鮮明な画像が得ら
れ印刷物の品質が向上するとともに、アクチュエータの
０Ｎ−ＯＦＦにより弁座を開閉させてＯＮ時間の長さで
画素の濃淡を制御できるので、高い応答性が得られ、再
現性に優れた画素を形成することができる。また、可動
部を軽い薄膜製のダイアフラムで形成したので、アクチ
ュエータの動作を忠実に伝達でき、より高い応答性が得
られるとともに、装置を軽量かつコンパクトに構成する
ご七ができ、保守や調整が容・易になる。さらにダイア
フラムのストロークが微小であるから摩耗や疲労が少な
く耐久性が向上する。

また、簡単な操作でインキの流量を調節することができ
、かつ調節後はこのインキ量を一定に維持することがで
きて装置のＪａ能が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る画像形成装置のヘッ
ドの実施例を示し、第１図はその縦断面図、第２図は同
じく要部の拡大縦断面図、第３図ないし第５図は本発明
の他の実施例を示し、第３図は第２図に対応して示すヘ
ッド要部の拡大縦断面図、第４図はヘッド全体の断面図
、第５図は第４図のＶ−■断面図である。 ｌ、３０・・・・ヘッド、３・・・・支持部材、４・・
・・筐体、６・・・・ノズルヘッド、７・・・・紙、１
１・・・・エアノズル、１２・・・・エア流路、１３・
・・・インキノズル、　　１４・・・・インキ溜り、１
５・・・・弁座、１６・・・・ダイアフラム、１７・・
・・インキｔ＆　　Ｅ、１８・・・・支持部材、１９・
・・・ボルト、　２１・・・・圧電素子、３１・・・・
フランジ、３２・・・・キャップ、３３・・・・ケース
。 特許出願人　　小森印刷機械株式会社 代　理　人　　　山　　　川　　　政　　　慴第１図 第３図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端有底の筒状に形成され前端底板としてのノズルヘッ
   ドを被印刷面に近接対向させて支持された筺体と、前記
   ノズルヘッドの中心部に前端側から穿設されエア通路を
   介して外部のエア源に接続されたエアノズルと、このエ
   アノズルと同芯状に形成されてインキ流路を介し外部の
   加圧インキ槽に接続され前記ノズルヘッドに穿設された
   インキノズルと、このインキノズルの後部開口端に形成
   された弁座と、この弁座に密着して外周部を前記ノズル
   ヘッド側に支持されたダイアフラムと、このダイアフラ
   ムの平面中心部に作用端を一体的に固定されて前記筐体
   内の支持部材に支持されたアクチュエータとを設けたこ
   とを特徴とする画像印刷装置のヘッド。