JPS609019Y2 - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、インクジェット記録装置に関し、特にそのイ
ンクジェットヘッドから噴射されるインク粒を安定して
供給するために、インクチューブが折れ曲がらないよう
に保護する装置に関するものである。

インクジェット記録装置は、伝送システムの発達にとも
なって各方面において研究開発されている現状にある。

この装置は、研究開発が進むにつれて高速化されており
、現在の問題点の１つに、いかに速く鮮明な画像を記録
紙に記録するかという問題がある。

言い換えれば、インクジェットヘッドかう噴射されるイ
ンクをいかに増速させて、記録紙の移動やインクジェッ
トヘッドのトラバース運動にインクの噴射を追従させる
かにある。

インクジェットヘッドから噴射されるインクを増速させ
る装置として、電気信号をピエゾ素子印加することによ
ってピエゾ素子に機械的変位を生じさせ、その変化分を
インクジェットヘッド内のインクに伝達させてノズルか
らインク粒を噴射させるとともに、このインク粒を増速
させるためにインク粒の飛翔方向にインク粒よりも流れ
の速い空気流を起させてインク粒を増速させる装置があ
る。

この装置は、インクジェットヘッド部分においてはイン
ク粒を増速できるので顕著な画像露出効果があるが、通
常、インクジェットヘッドは記録面に対してトラバース
するとともに、このインクジェットヘッドを小形化する
ために、ヘッド付属機器をインク用ノズル、空気用ノズ
ル、モしてピエゾ素子だけにして、それらの基端付属機
器であるインクタンク、エアポンプモしてピエゾ素子駆
動囲路等は、インクジェットヘッドとは別の位置に固定
して配置している。

そしてヘッド付属機器とそれらに対応する基端付属機器
とをインクチューブ、空気チューブ、そして電線等の連
結部材で連結していた。

これらの連結部材は、インクジェットヘッドがトラバー
スした時に他の機器に引掛ったり邪魔にならないように
しなければならない。

この対策として従来は、例えば第４図ａに示すように、
インクチューブ１４１．．１４１．と電線１６１ａ・・
・・・・とをベルト状に貼り合わせるようにしたものが
ある。

しかし、この方法であると、インクジェットヘッドの数
が増えるとベルト幅が広くなり、狭まい装置内での配管
、配線が難かしく、インクジェットヘッドの横移動が困
難となる欠点がある。

また、オンディマントタイプのインクジェットの場合、
インクチューブは、空気が配管材を透過してインク内に
それが混入するために、気体透過率の低い合成樹脂（た
とえば塩化ビニリデンと塩化ビニールの共重合体）で成
形したチューブをインクチューブとして用いる。

この材料は一般に塩化ビニール、フッソ樹脂等の電線被
覆材料に比して可撓性に富まないために、上述した電線
被覆材料とインクチューブをベルト状に加工する場合、
それらの接合に、手間がか）ることになりコストアップ
になる。

そこで、インクチューブ用材料で電線を被覆してベルト
加工を容易にする方法も考えられるが、この場合材料の
可撓性が良くないために、被覆材料が使用中に折損もし
くは割れたりして、電気絶縁上好ましくない。

また、インクチューブは、インクの流動低抗を小さくす
るために電線の径よりも太くしなければならない。

したがって、これら径の異なるものを１つのベルト状に
加工することは製造工程上問題が多い。

なお、インク中に空気が混入しても、さほど問題になら
ないインクジェット（たとえば静電偏向式インクジェッ
ト）では、インクチューブの材質を電線被覆材料と同じ
ものにして、それらをベルト状に加工できるが、材料の
中の可塑剤がインク中に溶出してインクの変質の原因と
なり大きな問題となる。

さらに、インクチューブ１４１ａと電線１６１ａとをベ
ルト状に貼り合せれば、１本のインクチューブあるいは
電線が破損した場合、それら全体が使用不能になる。

そしてさらに、インク噴射速度を速くするために空気流
を使用するには、インクチューブ１４１２と電線１６１
．に加えて、空気チューブを必要とする。

この空気チューブは空気の流動低抗を小さくするために
インクチューブ１４１ａよりもはるかに径を大きくする
必要がある。

したがって、径の異なる電線、インクチューブ、空気チ
ューブをベルト状に加工するのは極めて困難である等身
々の問題がある。

一方、第４図すに示すように、インクチューブ１４１ｂ
、１４１ｂと電線１６１．ｂ−・・・・・・とを結束バ
ンド１８１で束ねるものもあるが、締め加減を誤るとそ
の部分でインクチューブ１４１ｂを閉塞してしまうこと
になる。

では、この結束バンドのかわりにスパイラル状に巻かれ
た合成樹脂製のスパイラル管によってインクチューブ１
４１ｂや電線１６１ｂそして空気チューブ等を結束する
ことを考えてみると、インクジェットヘッドがトラバー
スしてそれら連結部材が動くとこの連結部材に巻いたス
パイラル管の端部が他の機器の突出部等に引掛る危険が
ある。

また、普通連結部材の長さが１ｍ近くなるので、束ね作
業が煩雑になる。

さらに、インクチューブ１４ ｌｂが拘束されているた
めに、チューブの自由度がなくなるので、それを曲率半
径を小さく曲げたりするとチューブの一部が折損する危
険がある等抜本的な解決策のないま）現在に至った。

インクジェット記録装置における第１の問題点は、イン
クの噴射能力が装置の性能を左右してしまうので、上述
した多くの問題を解決せずして、記録紙に高速で鮮明な
画像を得ることはできない。

そこで本考案者等は上述した多くの問題点を解決すべく
種々研究を重ねた結果、インクチューブを保護するため
に、ヘッド付属機器とそれに対応する基端付属機器とを
連結するための連結部材を利用することに着眼したので
ある。

そして、各機器に適応する材料で個々に成形した連結部
材のうち空気チューブを大径にし、この大径の空気チュ
ーブ内に、インク用ノズルにインクを送るインクチュー
ブとピエゾ素子に駆動用電気信号を送る電線とを、フリ
ー状態となるように挿通させたものである。

その結果インクジェットヘッドが移動する際に、インク
チューブが他の機器に引掛って折曲がりインクを塞ぎ止
めることがないようにするとともに、それの切断等を防
止して常時インクをインクジェットヘッドへ平均的に送
れるようにし、しかも空気チューブによる圧縮空気の圧
送を脈動のないように安定化し、圧縮空気と共にインク
用ノズルから噴射するインク噴射速度を一定にし、鮮明
な画像を得ることを可能にしたのである。

さらに、異質の材料により成形した連結部材でもきわめ
て容易に組立てができるようにして、製作面においても
その作業性を向上させるとともに、各連結部材に適した
材料を使用できるようにすることによって、材料による
弊害を排除して従来の問題を一挙に解決したのである。

次に、第１図〜第３図により本考案の一実施例を説明す
る。

第１図において、図示しない駆動源により回転駆動され
るドラム１の記録面２と対向する位置には、インクジェ
ットヘッド３，３が上下２段に配置されている。

これらのインクジェットヘッド３．３はブラケット４に
固定されており、このブラケット４はヘッド台５上に固
定されている。

そしてヘッド台５は、ドラム１の軸線に平行に配設した
ガイドレール６上をドラム１左右方向にトラバースする
ようになされている。

そして、前記インクジェットヘッド３の背面側にはヘッ
ド付属機器てあインク用ノズルの接続ロアと、空気用ノ
ズルの接続口８そしてピエゾ素子９が設けられている。

これらのヘッド付属機器の作用は、ドラム１の記録面２
に取り付けた図示しない記録紙上に画像を描く際に、電
気信号をピエゾ素子９に印加する二とによってこのピエ
ゾ素子９に機械的変位を生じさせ、その変化分をインク
ジェットヘッド内のインクに伝達させて、図示しないノ
ズルからインクを噴射させるとともに、空気流によって
インクの噴射速度を増速させるようにするのである。

したがって、このような作用をするヘッド付属機器には
、インクタンク１０やエアポンプ１１あるいはピエゾ素
子９の駆動回路１２等の基端付属機器が必要になる。

それらは第１図に示すように駆動回路箱１３上にユニッ
ト状に組立てられて前記インクジェットヘッド３とは別
の固定された場所に配設されている。

これはインクジェットヘッド３部分をできるだけコンパ
クトにするためである。

したがって前記ヘッド付属機器と基端付属機器とは、連
結部材であるインクチューブ１４、空気チューブ１５さ
らに電線１６・・・・・・によって連結しなければなら
ない。

本願考案の要部であるこの連結部材について第１図、第
２図、第３図により説明すると、前記インクジェットヘ
ッド３のインク用ノズルの接続ロア、７と前記インクタ
ンク１０．１０はそれぞれインクチューブ１４．１４に
より連通されている。

また、前記ピエゾ素子９，９とピエゾ素子駆動回路１２
とは、コネクタ１７、・・・・・・を介して電線１６、
・・・・・・で接続されている。

一方、インクジェットヘッド３の空気用ノズルの接続口
８とエアポンプ１１とを連通させる空気チューブ１５は
、空気用ノズルの接続口８がわおよびエアポンプ１１が
わに設けた小径の空気チューブ１５ａ、１５ｂとそれら
間に設けた大径の空気チューブ１５ｃと、この大径の空
気チューブ１５ｃの両端部を密閉するプラグ１５ｄ、１
５ｄとから構成されている。

そして、前記プラグ１５ｄ、１５ｄには、それに設けた
空気用ホースジヨイント１５ｅ、１５ｅを介して前記小
径の空気チューブ１５ａ、１５ｂを接続することによっ
てエアポンプ１１から送られた圧縮空気が、小径の空気
チューブ１５ｂを通って大径の空気チューブ１５ｃ内に
入りこの大径の空気チューブ１５ｃから小径の空気チュ
ーブ１５ａを経て空気用ノズルの接続口８に至るように
なされている。

したがって、大径の空気チューブ１５ｃはバッファタン
クの役目も果すので、エアポンプ１１から圧縮空気を圧
送する際に発生する空気の脈動を防止できる。

また前記インクチューブ１４を説明すると、前記空気チ
ューブ１５のプラグ１５ｄ、１５ｄには、インク用ホー
スジヨイント１４ａ、１４ａがそれぞれ設けられており
、これらホースジヨイント１４ａ、１４ａ間の前記大径
の空気チューブ１５ｃ内には、中間インクチューブ１４
ｂ、１４ｂが差し込まれている。

したがって、これら中間インクチューブ１４ｂ、１４ｂ
は、その両端をブラグ１５ｄ、１５ｄに支持された形に
なるとともに、その大径の空気チューブ１５ｃ内の中間
部分は、フリー状態にあるので、大径の空気チューブ１
５ｃとは別の曲率半径にある中間インクチューブ１４ｂ
、１４ｂの折損等の事故を防止できる。

そして、前記インク用ホースジヨイント１４ａ、１４ａ
には、インク用ノズルの接続ロアがわおよびインクタン
ク１０がわの端部インクチューブ１４ｃ、１４ｄがそれ
ぞれ接続されてインクチューブ１４が構威されている。

一方前記電線１６・・・・・・もやはりその中間部が前
記大径の空気チューブ１５ｃを挿通して、プラグ１５ｄ
、１５ｄにより支持されているので電線１６・・・・・
・は他の機器に引掛ったり、結み合ったりすることはな
い。

このように構成した連結部材は、前記大径の空気チュー
ブ１５ｃの両端部がブラケット４と駆動回路箱１３上に
固定されている。

いま、ドラム１の記録面２に沿ってインクジェットヘッ
ド３がトラバースすると、それにともなって大径の空気
チューブ１５が動いてその曲率半径が変化する。

この時インクチューブ１４の中間インクチューブ１４ｂ
と電線１６・・・・・・は、空気チューブ１５の動作に
よる影響を受けてそれらの曲率半径も変化するが、この
中間インクチューブ１４ｂど電線１６は、大径の空気チ
ューブ１５ｃ内においてフリー状態にあるので個々の独
立した動きをする。

したがって大径の空気チューブ１５ｃの動作に拘束され
ないのでそれらの折損等を防止できる。

インクジェットヘッド３のトラバースにともなって、イ
ンクチューブ１４内にはインクタンク１０から送られる
インクが流れるが、インクチューブ１４と大径の空気チ
ューブ１５ｃを透明にしておけばインクチューブ１４内
に流れるインクを確認することができるとともに、大径
の空気チューブ１５ｃ内の中間インクチューブ１４ｂと
電線１６・・・・・・の動きも監視でき好都合である。

上述したように、本考案は、インク用ノズルと空気用ノ
ズルとピエゾ素子とを設けたインクジェットヘッド付属
機器を、記録面にそって移動自在に配設し、このインク
ジェットヘッド付属機器と基端付属機器との間を１．前
記インク用ノズルにインクを送るかとう性のインクチュ
ーブと、前記空気ノズルにインク噴射速度用連用の圧縮
空気を送るかとう性の空気チューブと、前記ピエゾ素子
に駆動用電気信号を送るかとう性の電線とにより連結し
たインクジェット記録装置において、前記空気チューブ
を、前記インクジェットヘッド付属機器と基端付属機器
の間の中間域において大径のチューブに構威し、この大
径のチューブ内に、前記インクチューブと電線とをフリ
ー状態であるように挿通させたものでるである。

したがって、インクジェットヘッドが移動する際に、イ
ンクチューブが他の機器に引掛って折曲がりインクを塞
ぎ止めることがない。

また、インクチューブの切断等を防止できるので、イン
クをインクジェットヘッドへ平均的に送ることができる
。

さらに、異質の材料により成形した連結部材でもきわめ
て容易に組立てができるようにしたので、製作面におい
てもその作業性を向上させることができるとともに、各
連結部材に適した材料を使用できるので、材料による各
種弊害を排除できる。

また、大径の空気チューブは他の連結部材を保護すると
ともにバッファタンクの役目も果すので、エアポンプか
ら圧縮空気を圧送する際に発生する空気の脈動を防止で
きる。

その結果ノズルから噴射する空気流と平均化することに
よってインクの噴射速度が一定になる。

そして記録面に鮮明な画像を得ることができる。

また、連結部材である電線も大径の空気チューブ内に挿
通しているので、この電線もインクチューブ同様に他の
機器に引掛って折れたり切断されたりすることがなく安
全である。

サラに、インクチューブや電線は大径の空気チューブ内
においてフリー状態にあるので、個々の独立した動きを
し、その結果、従来例のように連結部材全体が湾曲した
時にインクチューブや電線が引張られたり切断されるこ
とがない。

そしてさらに、各チューブを透明にすればインクの流れ
を確認することができ、また少なくとも大径の空気チュ
ーブを透明にすれば、その中のインクチューブや電線等
の動きを監視することができる。

また、各チューブが電線等の連結部材は、市販品を切断
するだけで使用することができるので、安価に提供でき
る等幾多の利点を有しその作用効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の一実施例であり、第１図はその全体斜
視図、第２図は要部を一部断面に、正面図、第３図はそ
の側面図、第４図ａ、 ｂは従来装置の一部斜視図であ
る。 ２・・・・・・記録面、３・・・・・・インクジェット
ヘッド、７・・・・・・インク用ノズルの接続口、訃・
・・・・空気用ノズルの接続口、９・・・・・ゼエゾ素
子、１０・・・・・・インクタンク、１１・・・・・・
エアポンプ、１２・・・・・・駆動回路、１３・・・・
・・駆動回路箱、１４・・・・・・インクチューブ、１
５・・・・・・空気チューブ、１６・・・・・・電線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インク用ノズルと空気用ノズルとピエゾ素子とを設けた
   インクジェットヘッド付属機器を、記録面にそって移動
   自在に配設し、このインクジェットヘッド付属機器と基
   端付属機器との間を、前記インク用ノズルにインクを送
   るかとう性のインクチューブと、前記空気ノズルにイン
   ク噴射速度増速用の圧縮空気を送るかとう性の空気チュ
   ーブと、前記ピエゾ素子に駆動用電気信号を送るかとう
   性の電線とにより連結したインクジェット記録装置にお
   いて、前記空気チューブを、前記インクジェットヘッド
   付属機器と基端付属機器の間の中間域において大径のチ
   ューブに構威し、この大径のチューブ内に、前記インク
   チューブと電線とをフリー状態であるように挿通させた
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。