JP3939535B2

JP3939535B2 - Drawing device

Info

Publication number: JP3939535B2
Application number: JP2001354547A
Authority: JP
Inventors: 淳一寺内; 誠石川; 慎也岡田
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: JP2003154298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを霧化（微細な粒状化）し、この霧化インクを噴射することにより描画する描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の描画装置として、エアブラシや缶スプレーがある。エアブラシは、コンプレッサで作成した圧搾空気をインクに吹き付け、霧化されたインクを噴射することによって描画するものである。また、缶スプレーは缶内に予め圧搾空気あるいは、フロン・ＬＰＧ等の液化ガスを有し、この圧搾空気又は気化したガスにより霧状にインクを噴射することによって描画するものである。
【０００３】
このようなエアブラシや缶スプレーによる描画は、霧化インクを吹き付けた中心から外側に向かって次第に色がぼやけていくようなパターン（グラデーション等）に描画され、一種独特の表現力を有する。
【０００４】
しかしながら、前記従来のエアブラシでは、圧搾空気を作るためのコンプレッサが必要不可欠であるため、装置が高価であり、コンプレッサの騒音が大きいという問題がある。また、エアブラシにはコンプレッサではなく圧搾空気や液化ガスを溜めてあるボンベを使用したものもあるが、このタイプのエアブラシはランニングコストが高くつくと共にコンプレッサタイプほどではないが圧搾空気を噴射するため騒音が大きいという問題がある。さらに、前記従来の缶スプレーも同様に、圧搾空気を噴射するため騒音が大きいという問題がある。
【０００５】
そこで、本出願人は、装置及びランニングコストが共に低価で、且つ、騒音を発生させることなくエアブラシと同等の描画表現ができる描画装置を先に提案した（特願２００１−９０５０４号等の出願書類参照）。この描画装置を簡単に説明すると、図１８に示すように、インク１００を収容したインクタンク１０１と該インクタンク１０１内のインク１００をインクタンク外のインク供給面１０２ａに供給するインク供給体１０２とを有するインク供給部１０３と、微細な貫通孔が形成され、インク供給体１０２のインク供給面１０２ａ側に配置された振動自在な振動板１０４と該振動板１０４に振動させる圧電素子１０５とを有する霧化振動部１０６とを備えている。
【０００６】
そして、圧電素子１０５の駆動により振動板１０４が振動すると、インク供給体１０２の接触位置で微細な貫通孔にインク１００が入り込み、この入り込んだインク１００が振動板１０４の振動による圧力変動により振動板１０４より飛ばされ、これが繰り返されることにより霧化インクが連続的に前方方向に噴射される。即ち、単に振動板１０４を振動させるだけで霧化インクを噴射できるため、装置及びランニングコストが共に低価で、且つ、騒音を発生させることなくエアブラシと同等の描画表現ができるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記振動板１０４の微細な貫通孔に入り込んだ全てのインク１００が、各貫通孔より前方に飛ばされるわけではなく、インク供給面１０２ａの周辺ではニジミ出したインクが振動板１０４の振動により両面に噴射され、図１９に示すように、その一部は後方に飛ばされる。即ち、霧化インクの逆噴射流が発生し、この逆噴射された霧化インクは、装置内部に滞留するため、インク汚れの原因になる。また、インクタンク１０１の表面等に付着したインク粒は、表面張力によって互いに集合してインク滴１０７を形成し、このインク滴１０７が自重等により流下してインク漏れやインク垂れの原因になる。
【０００８】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、逆噴射された霧化インクに起因する装置内部のインク汚れやインク漏れ・インク垂れを極力防止することができる描画装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、インクを収容したインクタンクと該インクタンク内のインクを前記インクタンク外のインク供給面に供給するインク供給体とを有するインク供給部と、微細な貫通孔が形成され、前記インク供給体のインク供給面側に配置された振動自在な振動板と該振動板を振動させる振動駆動源とを有する霧化振動部と、前記振動駆動源への駆動信号を生成する制御部を有する駆動信号生成部と、前記霧化振動部を少なくとも内部に収容し、操作者が握持して操作可能なケースと、を備えた描画装置であって、前記インク供給部に、前記振動板より後方に噴射されるインクを捕獲し、この捕獲したインクを前記インク供給体に戻すインク回収手段を設け、このインク回収手段は、前記インク供給面より後方の位置で前記インク供給体に密着され、前記インク供給体の外周に広がるように配置されたインク捕獲プレートであり、このインク捕獲プレートの前面に、前記インク供給体に連通する回収溝が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この描画装置では、振動板が振動すると、各貫通孔に入り込んだインクが振動板の振動による圧力変動により前方に飛ばされ、前方に霧化インクの噴射流が形成される一方、インク供給面の周辺では振動板の振動により両面に噴射され、後方に霧化インクの逆噴射流が形成されるが、この逆噴射流の霧化インクはインク捕獲プレートにより捕獲され、インク供給体に戻される。特に、霧化インクの逆噴射流の大部分は、振動板がインク供給面に接触する外周近傍で発生し、この地点で発生した霧化インクはインク捕獲プレートに向かって噴射されることからインク捕獲プレートに衝突して付着する。また、インク捕獲プレート上で成長したインク滴は、毛細管現象でインク供給体に迅速、且つ、確実に導かれる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１記載の描画装置であって、前記インク捕獲プレートの外周に、前方に突出し、且つ、可撓性に優れた弾性体のスカート部が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
この描画装置では、請求項１の発明の作用に加え、逆噴射流の霧化インクの中でインク捕獲プレートより外側方向に飛んだものもスカート部で捕獲される。また、スカート部に振動板が誤って接触してもスカート部が容易に撓むため、振動の阻害が最小限に抑えられる。
【００２３】
請求項３の発明は、インクを収容したインクタンクと該インクタンク内のインクを前記インクタンク外のインク供給面に供給するインク供給体とを有するインク供給部と、微細な貫通孔が形成され、前記インク供給体のインク供給面側に配置された振動自在な振動板と該振動板を振動させる振動駆動源とを有する霧化振動部と、前記振動駆動源への駆動信号を生成する制御部を有する駆動信号生成部と、前記霧化振動部を少なくとも内部に収容し、操作者が握持して操作可能なケースと、を備えた描画装置であって、前記インク供給部に、前記振動板より後方に噴射されるインクを捕獲し、この捕獲したインクを前記インク供給体に戻すインク回収手段を設け、このインク回収手段は、前記インク供給面より後方の位置で前記インク供給体に密着され、前記インク供給体の外周に広がるように配置された多孔質材の多孔質インク捕獲部材であり、この多孔質インク捕獲部材の外周に、前方に突出し、且つ、可撓性に優れた弾性体のスカート部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
この描画装置では、霧化インクの逆噴射流の大部分は、振動板がインク供給面に接触する外周近傍で発生し、この地点で発生した霧化インクはインク捕獲プレートに向かって噴射され、この逆噴射された霧化インクは多孔質インク捕獲部材に衝突して付着し、この付着した霧化インクは多孔質インク捕獲部材内に吸収され、毛細管現象でインク供給体に導かれる。特に、逆噴射流の霧化インクの中で多孔質インク捕獲部材より外側方向に飛んだものもスカート部で捕獲される。また、スカート部に振動板が誤って接触してもスカート部が容易に撓むため、振動の阻害が最小限に抑えられる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１〜図６は本発明の第１実施形態を示し、図１は描画装置の概略断面図、図２（ａ）は描画装置の要部の断面図、図２（ｂ）は描画装置の要部の斜視図、図３（ａ）はインク噴射時の振動板と圧電素子の正面図、図３（ｂ）はインク噴射時の振動板とインク供給体をマクロ的に見た場合の説明図、図３（ｃ）はインク噴射時の振動板とインク供給体をミクロ的に見た場合の説明図、図４は描画装置の回路ブロック図、図５（ａ）はインク供給面とインク捕獲プレートとの間隔が狭い場合の要部の断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ部分の拡大断面図、図６（ａ）はインク供給面とインク捕獲プレートとの間隔が広い場合の要部の断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ部分の拡大断面図、図７はインク供給面とインク捕獲プレートとの間隔等の相違による遮蔽効果（捕獲効果及び回収効果）を示す図である。
【００３３】
図１に示すように、この第１実施形態の描画装置１Ａはガンタイプであり、そのケース２は、ケース本体３とこのケース本体３に装着されたカバー４とから構成されている。ケース本体３は、操作者が握持可能な握持部３ａと、この握持部３ａの上端に固定された筒部３ｂとからガン形状を有し、この筒部３ｂの先端にカバー４が設けられている。そして、このようなケース２内にインク供給部５と霧化振動部６及び駆動信号生成部７が全て収納されている。具体的には、ケース本体３の筒部３ｂ内にインク供給部５が、カバー４内に霧化振動部６が、ケース本体３の握持部３ａ内に駆動信号生成部７が、それぞれ収納されている。
【００３４】
インク供給部５は、インク１０が収容されたインクタンク１１と、このインクタンク１１内に一端側が配置され、他端側がインクタンク１１より露出されたロッド状のインク供給体１２と、インクタンク１１内に配置されたリング状のインク補助供給体１３とを備えている。
【００３５】
インクタンク１１は、インク供給体１２が外部に露出する部分を除いて密閉されており、インクタンク１１をどの方向に向けても内部のインク１０が漏れないようになっている。インク供給体１２は、アセテート繊維集積体等の多孔質部材にて構成され、インク供給体１２の一端はインクタンク１１の底面１１ａに達し、インクタンク１１より露出した他端は、カバー４内に突出されており、この他端面がインク供給面１２ａとして構成されている。インク供給面１２ａのインク１０が消費されると、インク供給体１２の毛細管現象によりインクタンク１１内のインク１０がインク供給面１２ａに供給される。インク補助供給体１３は、内周側がインク供給体１２に密着し、外周側がインクタンク１１の側面１１ｂに密着し、インク供給体１２のインク浸透量が不足すると、毛細管現象によりインク供給体１２にインク１０を供給する。インク補助供給体１３の材質は、インク供給体１２と同じ性質のものが使用される。
【００３６】
また、インク供給部５には、後述する振動板１４より後方に噴射される霧化インクを捕獲し、この捕獲した霧化インクをインク供給体１２に戻すインク回収手段８が付加されている。
【００３７】
霧化振動部６は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、インク噴射時にインク供給体１２のインク供給面１２ａにミクロ的に見ると離間しているがマクロ的に見ると接触している振動板１４と、この振動板１４の基端側に固定された振動駆動源である圧電セラミックス製の圧電素子１５とから構成されている。振動板１４は微細な貫通孔１４ａが等間隔で配列され、振動板１４と圧電素子１５からなる多孔板型超音波振動子により振動自在に配置されている。圧電素子１５は、駆動信号の電圧値に応じて変位し、この変位によって振動板１４に振動力を作用させる。尚、振動板１４を最も効率よく振動させるために、振動板１４と圧電素子１５が互いに共鳴するように設計する。これにより、素子全体が特定周波数で共振現象を起こし、交流電流を効率よく機械振動に変換するようになっている。また、図３（ｃ）及び図３（ｂ）に示すように、インク噴射時に、振動板１４とインク供給体１２のインク供給面１２ａはミクロ的に見ると離間しているが、マクロ的に見ると接触している。即ち、図３（ｃ）に示すように、基本的に振動板１４とインク供給体１２のインク供給面１２ａとに接触部Ｓがないとインク噴射は行えない。
【００３８】
この霧化振動部６が配置されたカバー４内にはインク吸収体１６が設けられている。このインク吸収体１６は、インク１０を吸収する部材、即ち、インク１０と親和性を持ち、且つ、インク１０を保持する部材であり、例えば、スポンジ、フェルト等の多孔質部材が部材として好適である。このインク吸収体１６は、カバー４に着脱自在に設けることが清掃や交換を容易にでき好ましい。
【００３９】
また、カバー４には振動板１４によって霧化される霧化インクが噴射される霧化インク噴射孔４ａが設けられている。そして、この霧化インク噴射孔４ａの位置はケース２の握持部３ａを握持した操作者が自由に操作することができるようになっている。
【００４０】
駆動信号生成部７は、電源部である乾電池１７と、この乾電池１７の電源で前記圧電素子１５への駆動信号を生成する制御部１８とから構成されている。制御部１８は、図４に示すように、信号発振部１９と信号制御部２０と出力信号増幅部２１とから成る。振動発振部１９は、霧化量が最大になる周波数（超音波領域の振動板１４の共振周波数）の信号を発振し、この発振信号を信号制御部２０に出力する。信号制御部２０は、発振信号より所望パルス幅の信号を生成し、このパルス信号を出力信号増幅部２１に出力する。信号制御部２０の作成するパルス幅は調整可能であり、パルス幅を調整することによって霧化量を調整することができるようになっている。具体的には、パルス幅を大きくするとインク噴射量が大きく、パルス幅を小さくするとインク噴射量が小さくなる。出力信号増幅部２１は、入力パルス信号の振幅を増幅して駆動信号（駆動電圧）とし、この駆動信号（駆動電圧）を圧電素子１５に出力する。出力信号増幅部２１の信号増幅量は調整可能であり、パルス信号の振幅を調整することにより霧化量を調整することができるようになっている。具体的には、振幅を大きくするとインク噴射量が大きく、振幅を小さくするとインク噴射量が小さくなる。
【００４１】
図１に示すように、電源スイッチ２２は、ケース本体３の筒部３ｂの上方に設けられ、電源スイッチ２２がオンされると乾電池１７から電源が制御部１８に供給されて装置起動状態になる。
【００４２】
噴射スイッチ２３は、ケース本体３の握持部３ａに設けられ、電源スイッチ２２がオン状態にあって噴射スイッチ２３が図１の矢印Ａ方向に押下されると、マイクロスイッチ（図示省略）がオンされる。操作者が噴射スイッチ２３の押下を解除すると、図示しないバネによって元の位置に戻り、これによってマイクロスイッチがオフされる。マイクロスイッチのオン時には制御部１８より駆動信号が圧電素子１５に出力される。
【００４３】
安全スイッチ２４は、噴射スイッチ２３の近傍に配置され、解除位置とロック位置とに操作可能に設けられている。安全スイッチ２４が解除位置であると、噴射スイッチ２３の押下操作（図１の矢印Ａ方向）が可能であり、安全スイッチ２４がロック位置であると、噴射スイッチ２３の押下操作（図１の矢印Ａ方向）ができないようになっている。尚、この第１実施形態では、安全スイッチ２４は、メカニカルなスイッチにて構成されているが、電気的に噴射スイッチ２３のオン・オフを禁止したり許容したりできる電気的スイッチであっても良い。
【００４４】
また、ケース本体３の筒部３ｂの電源スイッチ２２の近傍にはインジケータ２５が設けられており、このインジケータ２５は噴射スイッチ２３のオン状態で点灯し、噴射スイッチ２３のオフ状態で消灯することによってインク噴射の有無を表示する。
【００４５】
次に、インク回収手段８を説明する。図２（ａ），（ｂ）に示すように、インク回収手段８は、インク供給面１２ａより後方の位置までインク供給体１２に挿入された円板状のインク捕獲プレート２６にて構成され、このインク捕獲プレート２６の貫通孔２６ａの内周面がインク供給体１２に密着され、且つ、インク供給体１２の外周に広がるように配置されている。インク捕獲プレート２６は、例えば、ポリスチレン材にて形成され、インク供給体１２に挿入された円筒支持部２７を介してインクタンク１１に支持されている。そして、インク捕獲プレート２６は、振動する振動板１４に接触せず、且つ、インク供給面１２ａに近接した位置に配置されている。
【００４６】
次に、上記描画装置１Ａの動作を説明する。操作者が電源スイッチ２２をオンすると、装置が起動状態になる。そして、安全スイッチ２４が解除位置であり、噴射スイッチ２３が押下操作され、マイクロスイッチがオンされると、制御部１８から所定パルス幅の駆動信号が圧電素子１５に出力される。この駆動信号により圧電素子１５が超音波振動し、圧電素子１５の振動で振動板１４が同じく超音波振動すると共にインジケータ２５が点灯される。振動板１４が振動するとインク１０が霧化され、霧化されたインク１０が噴射される。
【００４７】
振動板１４が振動すると、インク供給体１２の接触位置で微細な貫通孔にインク１０が入り込み、この入り込んだインク１０が振動板１４の振動による圧力変動により飛ばされ、これが繰り返されることにより霧化インク（微細な粒状化したインク）が連続的に霧化インク噴射孔４ａより噴射される。
【００４８】
このように霧化インクの前方噴射流が形成される一方、インク供給面１２ａの周辺では振動板１４の振動により両面に噴射され、霧化インクの逆噴射流が形成される。この逆噴射流の霧化インクは、インク捕獲プレート２６に衝突して付着し、この付着したインク粒が互いに合体してインク滴２８（図５及び図６に示す）に成長してインク供給体１２に接触すると、インク供給体１２に吸収される。従って、逆噴射された霧化インクに起因する装置内部のインク汚れやインク漏れ・インク垂れを極力防止することができる。また、逆噴射した霧化インクがインク供給体１２に回収されるため、インク利用効率の向上になる。
【００４９】
前記第１実施形態では、インク回収手段８は、インク供給面１２ａより後方の位置でインク供給体１２に密着され、インク供給体１２の外周に広がるように配置されたインク捕獲プレート２６にて構成されている。霧化インクの逆噴射流の大部分は、振動板１４がインク供給面１２ａに接触する外周近傍で発生し、この地点で発生した霧化インクはインク捕獲プレート２６に向かって噴射され、この噴射された霧化インクがインク捕獲プレート２６に衝突して付着するため、シンプルな構造で、逆噴射された霧化インクの大部分を捕獲できる。
【００５０】
また、前記第１実施形態では、インク捕獲プレート２６は、振動する振動板１４に接触せず、且つ、インク供給面１２ａに近接した位置に配置されているので、霧化インクがインク供給体１２の近傍エリアでインク捕獲プレート２６に付着し、付着したインク粒が互いに合体してインク滴２８に成長するが、図５（ａ），（ｂ）に示すように、そのインク滴２８がインク供給体１２の近傍で成長することからインク供給体１２に接触し吸収されるため、逆噴射された霧化インクの大部分が回収される。ここで、インク捕獲プレート２６がインク供給面１２ａより遠く離間した位置に配置されている場合には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、霧化インクがインク供給体１２より離れたエリアでインク捕獲プレート２６に付着し、付着したインク滴２８がインク供給体１２に接触しない状態で成長し続け、最終的には自重に耐えきれずに落下してインク漏れやインク垂れの原因となることになる。
【００５１】
図５（ｂ）に示すように、インク捕獲プレート２６がインク供給面１２ａの近接位置に配置されている場合には、インク滴２８の形成範囲が狭くインク滴２８が大きく成長する前にインク供給体１２に吸収されるため、インク滴２８が自重により落下することなく回収され、一方、図６（ｂ）に示すように、インク捕獲プレート２６がインク供給面１２ａの離れた位置に配置されている場合には、インク滴２８の形成範囲が広くインク滴２８が大きく成長できるため、インク供給体１２に吸収される前に自重により落下し、回収されない。
【００５２】
即ち、インク捕獲プレート２６は、インク供給面１２ａにより近接した位置に配置する必要があり、その配置条件の具体例について説明する。インク供給体１２の径が５ｍｍ、インク捕獲プレート２６の厚さが０．８ｍｍでポリスチレン板である場合にあって、インク捕獲プレート２６とインク供給面２ａとの間隔Ｄ、及び、インク捕獲プレート２６の幅Ｓを可変したときの霧化インクの遮蔽効果、つまり、捕獲効果及び回収効果の結果を図７に示す。図７に示すように、捕獲については間隔Ｄが３ｍｍ以下で、且つ、幅Ｓが８ｍｍ以上とすれば効果があるが、回収できない場合もある。そして、間隔Ｄは１ｍｍ以下の場合に幅Ｓに拘わらず捕獲効果及び回収効果が認められ、好ましい。また、インク滴２８をインク供給体１２の十分近傍で成長させることができることから、間隔Ｄは０．５から１ｍｍの間とすることがより好ましい。
【００５３】
また、第１実施形態では、振動駆動源は圧電素子１５にて構成されている。圧電素子１５は低電力で振動し、駆動信号のパルス周波数及びパルス振幅に応じて振動するため、低電力で、且つ、所望の振動数及び振幅の振動を容易に発生させることができる。さらに、ケース２の内部に霧化振動部６と共にインク供給部５と駆動信号生成部７とを収容したので、全ての部品がケース２内に収容されるため、取り扱いが容易であり、携帯に便利である。
【００５４】
また、第１実施形態では、ケース２は操作者が握持できる部分を有するケース本体３と、このケース本体３に装着され、振動板１４の周囲を覆うと共に振動板１４によって霧化される霧化インクが噴射される霧化インク噴射孔４ａを有するカバー４とを備えたので、カバー４によって振動板１４が保護されると共に霧化インクの噴射が外気流によって乱されず噴射整流が確保できる。さらに、カバー４内にはインク１０を吸収するインク吸収体１６を設けたので、噴射しきれなかったインク１０がインク吸収体１６によって吸収されるため、外部へのインク１０の垂れを防止することができる。
【００５５】
さらに、第１実施形態では、インク供給体１２は多孔質部材であり、この多孔質部材のインク供給体１２が外部に露出する部分を除いてインクタンク１１が密閉されているので、インクタンク１１内のインク１０が使用されてインクタンク１１内が減圧になると、インクタンク１１が気密構造でもインク供給体１２の多孔により外気がインクタンク１１内に流入して外気圧との圧力バランスが取れてインク供給体１２によるインク供給面１２ａへのインク供給が連続的になされると共に、インクタンク１１が気密構造であることからどのような姿勢でもインク漏れを起こすことないため、使い勝手が良い。
【００５６】
また、第１実施形態では、インク供給体１２の一端はインクタンク１１内の底面１１ａに達し、且つ、インクタンク１１内にはインク供給体１２とインクタンク１１内の側面１１ｂとにそれぞれ接触する多孔質部材のインク補助供給体１３が設けられているので、インクタンク１１内のインク１０が残存していればインクタンク１１がどのような方向の姿勢でもインク供給体１２又はインク補助供給体１３が残存インクに浸され、毛細管現象でインク１０をインク供給面１２ａに供給する。従って、描画装置１Ａがどのような姿勢でもインクタンク１１内に残存インクがある限りインク１０がインク供給面１２ａに供給される。従って、インクタンク１１内のインク１０を最後まで確実に使い切ることができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、圧電素子１５に供給する駆動信号の電圧及びパルス幅を制御できるので、振動板１４の振動が可変されることから、霧化されるインクの量や霧化インクの噴射力を自由に調整できる。尚、この第１実施形態では、ユーザが圧電素子１５に供給する駆動信号の電圧及び／又はパルス幅を調整できるようになっていないが、ユーザ用の電圧調整つまみやパルス幅調整つまみを設けることによって、ユーザが霧化されるインク１０の量や霧化インクの噴射力を自由に調整できる。尚、この第１実施形態では、振動発振部１９は所定の発振振動数を出力するよう構成されているが、発振振動数を可変できるように構成すれば、発振周波数によっても霧化インクの噴射状態を調整できる。但し、振動板１４は、その共振周波数で振動させることが低電圧で、且つ、大振幅で振動するため好ましい。
【００５８】
また、第１実施形態では、インジケータ２５がインク噴射の有無を表示するので、操作者はインク噴射音がなくてもインク噴射の有無を認識できる。このインジケータ２５が点灯しているにもかかわらずインク１０が噴射されない場合には、一般的にインクタンク１１内のインク１０が空のときである。さらに、噴射スイッチ２３をロックできる安全スイッチ２４が設けられているので、この安全スイッチ２４をロック位置とすることにより意図しない噴射動作を防止することができる。
【００５９】
図８は前記第１実施形態のインク回収手段の第１変形例であり、図８（ａ）はその第１変形例を適用した描画装置の要部の断面図、図８（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【００６０】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、第１変形例のインク回収手段８Ａは、第１実施形態のものと同様にインク捕獲プレート２６にて構成されている。そして、インク捕獲プレート２６の前面には多数の回収溝２６ｂが形成されている。多数の回収溝２６ｂはラジアル方向に等間隔に形成され、各回収溝２６ｂの内周端はインク供給体１２に連通されている。他の構成は前記第１実施形態と同一であるため、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
この第１変形例でも、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。また、インク捕獲プレート２６の前面には、インク供給体１２に連通する回収溝２６ｂが形成されているので、インク捕獲プレート２６上で成長したインク滴は、毛細管現象でインク供給体２６に迅速、且つ、確実に導かれるため、インク滴の回収効率を向上させることができる。
【００６２】
尚、前記第１変形例の回収溝２６ｂは、ラジアル方向、つまり、インク供給体１２を中心とした放射状に形成されているが、交差・分岐しながら最終的にインク供給体１２に至る形状であっても良い。
【００６３】
図９は前記第１実施形態のインク回収手段の第２変形例であり、図９（ａ）はその第２変形例を適用した描画装置の要部の断面図、図９（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【００６４】
図９（ａ），（ｂ）に示すように、この第２変形例のインク回収手段８Ｂは、第１実施形態と同様にインク捕獲プレート２６にて構成されている、そして、インク捕獲プレート２６は、ゴム状弾性体によってパノラマ形状（椀形状）に形成されている。また、インク捕獲プレート２６の外周には、前方に突出したスカート部２９が一体的に設けられており、このスカート部２９は薄肉形状であることから可撓性に優れている。他の構成は前記第１実施形態と同一であるため、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６５】
この第２変形例でも、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。また、インク捕獲プレート２６の外周に、前方に突出し、且つ、可撓性に優れた弾性体のスカート部２９が設けられているので、逆噴射流の霧化インクの中でインク捕獲プレート２６より外側方向に飛んだものもスカート部２９で捕獲されるため、捕集効率を向上させることができる。さらに、スカート部２９に振動板１４が誤って接触してもスカート部２９が容易に撓むため、振動の阻害を最小限に抑えることができる。
【００６６】
尚、前記第２変形例では、スカート部２９は、インク捕獲プレート２６に一体的に設けられているが、別体に構成しても良い。また、インク捕獲プレート２６の前面には、前記第１変形例のように回収溝２６ｂを形成しても良く、回収溝２６ｂを形成した方が還流効率が向上する。
【００６７】
図１０は前記第１実施形態のインク回収手段の第３変形例であり、図１０（ａ）はその第３変形例を適用した描画装置の要部の断面図、図１０（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【００６８】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、この第３変形例のインク回収手段８Ｃは、前記第１実施形態と異なり、インク供給面１２ａより後方の位置までインク供給体１２に挿入された円柱状の多孔質インク捕獲部材３５にて構成されている。多孔質インク捕獲部材３５は、スポンジ、フェルト等の多孔質材にて形成され、この多孔質インク捕獲部材３５の貫通孔３５ａの内周面がインク供給体１２に密着され、且つ、インク供給体１２の外周に広がるように配置されている。多孔質インク捕獲部材３５の後面がインクタンク１１に固定されている。また、多孔質インク捕獲部材２６は、振動する振動板１４に接触せず、且つ、インク供給面１２ａに近接した位置に配置されている。他の構成は前記第１実施形態と同一であるため、同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６９】
この第３変形例では、霧化インクの逆噴射流の大部分は、振動板１４がインク供給面１２ａに接触する外周近傍で発生し、この地点で発生した霧化インクは多孔質インク捕獲部材３５に向かって噴射されることから多孔質インク捕獲部材３５に衝突して付着する。この付着した霧化インクは多孔質インク捕獲部材３５内に吸収され、毛細管現象でインク供給体１２に迅速、且つ、確実に導かれる。従って、シンプルな構造で逆噴射された霧化インクの大部分を回収できる。
【００７０】
また、この第３変形例では、多孔質インク捕獲部材３５は、振動する振動板１４に接触せず、且つ、インク供給面１２ａに近接した位置に配置されているので、逆噴射流された霧化インクは、確実に多孔質インク捕獲部材３５で捕獲し、回収される。さらに、多孔質インク捕獲部材３５が振動板１４の振動を阻害することがない。従って、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
図１１（ａ），（ｂ）は前記第１実施形態のインク回収手段の第４変形例であり、図１１（ａ）はその第４変形例を適用した描画装置の要部の断面図、図１１（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【００７２】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、この第４変形例のインク回収手段８Ｄは、前記第３変形例と同様に多孔質インク捕獲部材３５にて構成されている。そして、この多孔質インク捕獲部材３５の外周には、前方に突出し、且つ、可撓性に富んだ弾性体のスカート部２９が設けられている。他の構成は前記第３変形例と同一であるため、同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７３】
この第４変形例でも、前記第３変形例と同様の作用・効果が得られる。また、多孔質インク捕獲部材３５の外周に、前方に突出し、且つ、可撓性に優れた弾性体のスカート部２９が設けられているので、逆噴射流の霧化インクの中で多孔質インク捕獲部材３５より外側方向に飛んだものもスカート部２９で捕獲されるため、捕集効率を向上させることができる。さらに、スカート部２９に振動板１４が誤って接触してもスカート部２９が容易に撓むため、振動の阻害を最小限に抑えることができる。
【００７４】
図１２（ａ），（ｂ）は前記第１実施形態のインク回収手段の第５変形例であり、図１２（ａ）はその第５変形例を適用した描画装置の要部の断面図、図１２（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【００７５】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、この第５変形例のインク回収手段８Ｅは、第１実施形態と同様にインク捕獲プレート２６にて構成されている。そして、インク捕獲プレート２６は、インクタンク１１から前方に突出された外周支持部３６で外周を被うように支持されている。他の構成は前記第１変形例と同一であるため、同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７６】
この第５変形例でも、前記第１変形例と同様の作用・効果が得られる。また、インク捕獲プレート２６は、インクタンク１１から前方に突出された外周支持部３６で外周を被うように支持されているので、インク供給部５の構造がシンプルになり、インク供給体１２の突き出し量のバラツキを低く抑えることができる。
【００７７】
尚、この第５変形例でも、インク捕獲プレート２６の前面には、図１２（ｂ）にて仮想線で示すように、前記第２変形例のような回収溝２６ｂを形成しても良く、回収溝２６ｂを形成した方が還流効率が向上する。
【００７８】
図１３（ａ），（ｂ）は前記第１実施形態のインク回収手段の第６変形例であり、図１３（ａ）はその第６変形例を適用した描画装置の要部の断面図、図１３（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【００７９】
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、この第６変形例のインク回収手段８Ｆは、第３変形例と同様に多孔質インク捕獲部材３５にて構成されている。そして、多孔質インク捕獲部材３５は、インクタンク１１から前方に突出された外周支持部３６で外周を被うように支持されている。他の構成は前記第３変形例と同一であるため、同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８０】
この第６変形例でも、前記第３変形例と同様の作用・効果が得られる。また、多孔質インク捕獲部材３５は、インクタンク１１から前方に突出された外周支持部３６で外周を被うように支持されているので、インク供給部５の構造がシンプルになり、インク供給体１２の突き出し量のバラツキを低く抑えることができる。
【００８１】
図１４及び図１５は本発明の第２実施形態を示し、図１４はインク供給部を装着した状態の描画装置の概略断面図、図１５はインク供給部を取り外した状態の描画装置の概略断面図である。
【００８２】
図１４及び図１５に示すように、この第２実施形態の描画装置１Ｂは、前記第１実施形態のものと比較して、ケース本体３の筒部３ｂがインク供給部５の全周囲を被っておらず切欠部３０が形成されており、また、筒部３ｂの底面にはインク供給部５の着脱が自在なタンクホルダ一３１が設けられている。タンクホルダー３１には切欠部３０を利用して外部よりインク供給部５を装着することができ、この装着されているインク供給部５を切欠部３０を利用してタンクホルダー３１より外部に取り外しできるようになっている。他の構成はインク回収手段８をも含めて前記第１実施形態と同様であるため、同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８３】
この第２実施形態にあっても前記第１実施形態と同様な作用・効果が得られる。また、インク供給部５はケース２に着脱自在に設けられているので、インクタンク１１内のインク１０が空になった場合にはインク供給部５を交換することで再度の利用ができ、また、描画するインク色を交換したい場合には所望の色インクのインク供給部５に交換することで色替えを簡単に行うことができる。さらに、使用しない時にはインク供給部５をケース２より取り外し、図１５に示すように、インクタンク１１より露出したインク供給体１２の部分をキャップ３２で塞ぐことでインク供給体１２の露出部の乾燥を防止でき、適切な保存ができる。
【００８４】
また、色替えする場合には、先の色インクが振動板１４の貫通孔に入り込んでいるが、わずかな量に過ぎないので、基本的には洗浄作業が不要である。
【００８５】
尚、前記第２実施形態にあって、インク回収手段８の構成は、前記第１変形例から第６変形例のものを選択的に適用しても良い。
【００８６】
図１６及び図１７は本発明の第３実施形態を示し、図１６は噴射スイッチを操作する前のスタンバイ状態の描画装置の概略断面図、図１６は噴射スイッチを操作してインク噴射状態の描画装置の概略断面図である。
【００８７】
図１６及び図１７に示すように、この第３実施形態の描画装置１Ｃは、前記第１及び第２実施形態のものと異なり、ペンタイプである。この描画装置１Ｃのケース４０は、操作者が握持可能でストレートな筒形状のケース本体４１と、このケース本体４１の先端に装着されたカバー４２とから構成され、カバー４２の先端には霧化インク噴射孔４２ａが設けられている。そして、ケース４０内にインク供給部５と霧化振動部６及び駆動信号生成部７が全て収納されている。具体的には、カバー４２内に霧化振動部６が、ケース本体４１内にインク供給部５及び駆動信号生成部７が、それぞれ収納されている。
【００８８】
また、カバー４２はケース本体４１に着脱自在に設けられており、ケース本体４１よりカバー４２を取り外すことによってケース本体４１内のインク供給体５を外部に取り出し、外部のインク供給体５をケース本体４１内に装着できるようになっている。インク回収手段８をも含めたインク供給部５、霧化振動部６及び駆動信号生成部７の構成は、前記第１、第２実施形態のものと同一であるため、同一構成部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８９】
さらに、ケース本体４１の後面には電源スイッチ２２が、ケース本体４１の先端側の上面には噴射スイッチ２３及び安全スイッチ２４が、カバー４２にはインジケータ２５が、それぞれ設けられている。電源スイッチ２２は、図１６の矢印Ｂ方向にスライドすることによってオンされ、噴射スイッチ２３は、図１６の矢印Ｂ方向に押下することによって図示しないマイクロスイッチがオンされる。電源スイッチ２２と噴射スイッチ２３と安全スイッチ２４及びインジケータ２５の機能は、前記第１及び第２実施形態のものと同一であるため、その説明を省略する。
【００９０】
この第３実施形態にあっても前記第１及び第２実施形態と同様な作用・効果が得られる。そして、ペンタイプであるため、筆記用具のペン或いは筆と同様の操作感で描画を行える。
【００９１】
また、この第３実施形態でも、前記第２実施形態と同様に、インク供給部５はケース４０に着脱自在に設けられたので、インクタンク１１内のインク１０が空になった場合にはインク供給部５を交換することで再度の利用ができ、描画するインク色を交換したい場合には所望の色インクのインク供給部５に交換することで色替えを簡単に行うことができる。さらに、使用しない時にはインク供給部５をケース２より取り外し、図１７に示すように、インクタンク１１より露出したインク供給体１２の部分をキャップ３２で塞ぐことでインク供給体１２の露出部の乾燥を防止でき、適切な保存ができる。また、色替えする場合には、先の色インクが振動板１４の貫通孔に入り込んでいるが、わずかな量に過ぎないので、基本的には洗浄作業が不要である。
【００９２】
尚、第３実施形態にあって、インク回収手段８の構成は、前記第１変形例から第６変形例のものを選択的に適用しても良い。また、前記第１実施形態及びその各変形例では、種々のインク回収手段８，８Ａ〜８Ｆの具体例を示したが、インク回収手段は、振動板１４より後方に噴射されるインク１０を捕獲し、この捕獲したインク１０をインク供給体１２に戻すものであれば良い。
【００９３】
尚、前記各実施形態によれば、振動駆動源は圧電素子１５にて構成されているが、振動板１４に振動力を作用させることができるものであれば良い。また、電源部は乾電池１７にて構成されているが、蓄電池、ＡＣ入力内蔵ＤＣ電源、ＡＣアダプターによるＤＣ入力であっても良い。さらに、ケース２，４０の内部には霧化振動部６と共にインク供給部５と駆動信号生成部７とを収容したが、ケース２，４０には霧化振動部６のみを収容し、インク供給部５と駆動信号生成部７とをケース２，４０とは別体に設けても良い。また、ケース２，４０には霧化振動部６及びインク供給部５を収容し、駆動信号生成部７をケース２，４０とは別体に設けても良い。さらに、ケース２，４０には霧化振動部６及び駆動信号生成部７を収容し、インク供給部５をケース２，４０とは別体に設けても良い。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、振動板が振動すると、各貫通孔に入り込んだインクが振動板の振動による圧力変動により前方に飛ばされ、前方に霧化インクの噴射流が形成される一方、インク供給面の周辺では振動板により両面に噴射され、後方に霧化インクの逆噴射流が形成されるが、この逆噴射流の霧化インクはインク捕獲プレートにより捕獲され、インク供給体に戻される。従って、逆噴射された霧化インクに起因する装置内部のインク汚れやインク漏れ・インク垂れを極力防止することができる。この際に、霧化インクの逆噴射流の大部分は、振動板がインク供給面に接触する外周近傍で発生し、この地点で発生した霧化インクはインク捕獲プレートに向かって噴射されることからインク捕獲プレートに衝突して付着するため、シンプルな構造で逆噴射された霧化インクの大部分を捕獲することができる。特に、インク捕獲プレート上で成長したインク滴は、毛細管現象でインク供給体に迅速、且つ、確実に導かれるため、インク滴の回収効率を向上させることができる。
【００９８】
請求項２の発明によれば、逆噴射流の霧化インクの中でインク捕獲プレートより外側方向に飛んだものもスカート部で捕獲されるため、捕集効率を向上させることができる。また、スカート部に振動板が誤って接触してもスカート部が容易に撓むため、振動の阻害を最小限に抑えることができる。
【０１０１】
請求項３の発明によれば、霧化インクの逆噴射流の大部分は、振動板がインク供給面に接触する外周近傍で発生し、この地点で発生した霧化インクはインク捕獲プレートに向かって噴射され、この逆噴射された霧化インクは多孔質インク捕獲部材に衝突して付着し、この付着した霧化インクは多孔質インク捕獲部材内に吸収され、毛細管現象でインク供給体に導かれる。従って、シンプルな構造で逆噴射された霧化インクの大部分を回収することができる。特に、逆噴射流の霧化インクの中で多孔質インク捕獲部材より外側方向に飛んだものもスカート部で捕獲されるため、捕集効率を向上させることができる。また、スカート部に振動板が誤って接触してもスカート部が容易に撓むため、振動の阻害を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、描画装置の概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は描画装置の要部の断面図、（ｂ）は描画装置の要部の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はインク噴射時の振動板と圧電素子の正面図、（ｂ）はインク噴射時の振動板とインク供給体をマクロ的に見た場合の説明図、（ｃ）はインク噴射時の振動板とインク供給体をミクロ的に見た場合の説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、描画装置の回路ブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はインク供給面とインク捕獲プレートとの間隔が狭い場合の要部の断面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ部分の拡大断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はインク供給面とインク捕獲プレートとの間隔が広い場合の要部の断面図、（ｂ）は図６（ａ）のＢ部分の拡大断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、インク供給面とインク捕獲プレートとの間隔等の相違による遮蔽効果（捕獲効果及び回収効果）を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態のインク回収手段の第１変形例を示し、（ａ）は当該変形例のインク回収手段を適用した描画装置の要部の断面図、（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態のインク回収手段の第２変形例を示し、（ａ）は当該変形例のインク回収手段を適用した描画装置の要部の断面図、（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態のインク回収手段の第３変形例を示し、（ａ）は当該変形例のインク回収手段を適用した描画装置の要部の断面図、（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態のインク回収手段の第４変形例を示し、（ａ）は当該変形例のインク回収手段を適用した描画装置の要部の断面図、（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態のインク回収手段の第５変形例を示し、（ａ）は当該変形例のインク回収手段を適用した描画装置の要部の断面図、（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【図１３】本発明の第１実施形態のインク回収手段の第６変形例を示し、（ａ）は当該変形例のインク回収手段を適用した描画装置の要部の断面図、（ｂ）は同じく描画装置の要部の斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態を示し、インク供給部を装着した状態の描画装置の概略断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態を示し、インク供給部を取り外した状態の描画装置の概略断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態を示し、インク供給部を装着した状態の描画装置の概略断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態を示し、インク供給部を取り外した状態の描画装置の概略断面図である。
【図１８】先行例の描画装置の要部の断面図である。
【図１９】先行例の描画装置のインク噴射状態を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｃ描画装置
２，４０ケース
３，４１ケース本体
４，４２カバー
４ａ，４２ａ霧化インク噴射孔
５インク供給部
６霧化振動部
７駆動信号生成部
８，８Ａ〜８Ｆインク回収手段
１０インク
１１インクタンク
１２インク供給体
１２ａインク供給面
１４振動板
１５圧電素子（振動駆動源）
１７乾電池（電源部）
１８制御部
２６インク捕獲プレート
２６ｂ回収溝
２９スカート部
３５多孔質インク捕獲部材
３６外周支持部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drawing apparatus that atomizes ink (finely granulates) and draws by spraying the atomized ink.
[0002]
[Prior art]
As this type of conventional drawing apparatus, there are an airbrush and a can spray. The airbrush is drawn by blowing compressed air created by a compressor onto ink and ejecting atomized ink. Further, the can spray has a liquefied gas such as compressed air or CFC / LPG in the can in advance, and is drawn by ejecting ink in the form of a mist with the compressed air or the vaporized gas.
[0003]
Drawing with such an airbrush or can spray is drawn in a pattern (gradation or the like) in which the color gradually blurs outward from the center where the atomized ink is sprayed, and has a kind of unique expressive power.
[0004]
However, in the conventional air brush, since a compressor for producing compressed air is indispensable, there is a problem that the apparatus is expensive and the noise of the compressor is large. Some airbrushes use cylinders that store compressed air and liquefied gas instead of compressors, but this type of airbrush is expensive to run and is not as good as the compressor type because it injects compressed air, resulting in noise. There is a problem that is large. Further, the conventional can spray similarly has a problem that noise is high because compressed air is injected.
[0005]
Therefore, the present applicant has previously proposed a drawing apparatus that is low in both the apparatus and running cost and that can perform drawing expression equivalent to an airbrush without generating noise (Applications such as Japanese Patent Application No. 2001-90504). (See documents). Briefly describing this drawing apparatus, as shown in FIG. 18, an ink tank 101 containing ink 100, an ink supply body 102 for supplying ink 100 in the ink tank 101 to an ink supply surface 102a outside the ink tank, and An ink supply unit 103, a fine through-hole, a vibration plate 104 that is arranged on the ink supply surface 102 a side of the ink supply body 102, and a piezoelectric element 105 that vibrates the vibration plate 104. And an atomizing vibration unit 106.
[0006]
When the vibration plate 104 vibrates by driving the piezoelectric element 105, the ink 100 enters the fine through-hole at the contact position of the ink supply body 102, and the ink 100 that has entered the vibration plate due to pressure fluctuation due to vibration of the vibration plate 104. By repeating this process, the atomized ink is continuously ejected in the forward direction. That is, since the atomized ink can be ejected simply by vibrating the vibration plate 104, both the apparatus and the running cost are low, and the drawing expression equivalent to the airbrush can be made without generating noise.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, not all of the ink 100 that has entered the fine through-holes of the vibration plate 104 is blown forward from the through-holes, and the ink that is smeared out around the ink supply surface 102 a is caused by the vibration of the vibration plate 104. It sprays on both surfaces, and as shown in FIG. 19, the one part is skipped back. That is, a reverse jet flow of atomized ink is generated, and the reverse jetted atomized ink stays in the apparatus, causing ink stains. Further, the ink particles adhering to the surface of the ink tank 101 gather together due to the surface tension to form the ink droplet 107, and the ink droplet 107 flows down due to its own weight or the like, causing ink leakage or ink dripping.
[0008]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a drawing apparatus capable of preventing ink contamination, ink leakage, and ink dripping as much as possible due to the reverse-sprayed atomized ink. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  According to a first aspect of the present invention, an ink supply portion having an ink tank containing ink and an ink supply body for supplying ink in the ink tank to an ink supply surface outside the ink tank, and a fine through hole are formed. , An atomizing vibration section having a vibration plate freely oscillating disposed on the ink supply surface side of the ink supply body and a vibration drive source for vibrating the vibration plate, and a control for generating a drive signal to the vibration drive source A drawing signal apparatus comprising: a drive signal generation unit having a unit; and a case in which the atomization vibration unit is housed at least inside and can be held and operated by an operator, wherein the ink supply unit includes: Ink collecting means for capturing ink ejected rearward from the diaphragm and returning the captured ink to the ink supply body is provided.The ink collecting means is an ink capture plate that is in close contact with the ink supply body at a position behind the ink supply surface and is disposed so as to spread on the outer periphery of the ink supply body. And a recovery groove communicating with the ink supply body is formed.It is characterized by that.
[0010]
  In this drawing apparatus, when the vibration plate vibrates, the ink that has entered each through-hole is blown forward by pressure fluctuation due to vibration of the vibration plate, and an atomized ink jet flow is formed forward, while the ink supply surface In the vicinity, it is ejected on both sides by the vibration of the diaphragm, and a reverse jet flow of the atomized ink is formed behind.Capture plateAnd is returned to the ink supply.In particular, most of the reverse jet flow of the atomized ink occurs near the outer periphery where the vibration plate contacts the ink supply surface, and the atomized ink generated at this point is ejected toward the ink capture plate. It collides with the capture plate and adheres. Further, the ink droplets grown on the ink capturing plate are promptly and reliably guided to the ink supply body by capillary action.
[0017]
  Claim2The invention of claim1The drawing apparatus described above is characterized in that an elastic skirt that protrudes forward and has excellent flexibility is provided on the outer periphery of the ink capturing plate.
[0018]
  In this drawing device, the claim1In addition to the operation of the invention, the atomized ink of the reverse jet flow that flies outward from the ink capture plate is also captured by the skirt portion. Further, even if the diaphragm comes into contact with the skirt portion by mistake, the skirt portion is easily bent, so that the inhibition of vibration can be minimized.
[0023]
  Claim3The invention ofAn ink supply section having an ink tank containing ink and an ink supply body for supplying ink in the ink tank to an ink supply surface outside the ink tank; and a fine through hole is formed, and the ink in the ink supply body A drive signal generation unit having an atomizing vibration unit having a freely oscillating vibration plate arranged on the supply surface side and a vibration drive source for vibrating the vibration plate, and a control unit for generating a drive signal to the vibration drive source And a case in which the atomizing vibration part is accommodated at least inside, and an operator can hold and operate the atomizing vibration part.A drawing device,The ink supply unit is provided with ink recovery means for capturing ink ejected rearward from the diaphragm and returning the captured ink to the ink supply body. The ink recovery means is disposed behind the ink supply surface. A porous ink capturing member made of a porous material that is in close contact with the ink supply body at a position and is disposed so as to spread on the outer periphery of the ink supply body.An elastic skirt portion that protrudes forward and has excellent flexibility is provided on the outer periphery of the porous ink capturing member.
[0024]
  In this drawing device,Most of the reverse jet flow of the atomized ink is generated near the outer periphery where the vibration plate contacts the ink supply surface, and the atomized ink generated at this point is jetted toward the ink capturing plate. The atomized ink collides with and adheres to the porous ink capturing member, and the adhering atomized ink is absorbed into the porous ink capturing member and guided to the ink supply body by capillary action. In particular,Among the jetting inks of the reverse jet flow, those flying outward from the porous ink capturing member are also captured by the skirt portion. Further, even if the diaphragm comes into contact with the skirt portion by mistake, the skirt portion is easily bent, so that the inhibition of vibration can be minimized.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
1 to 6 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic sectional view of a drawing apparatus, FIG. 2A is a sectional view of a main part of the drawing apparatus, and FIG. 2B is a drawing of the drawing apparatus. FIG. 3A is a front view of the vibration plate and the piezoelectric element during ink ejection, and FIG. 3B is a macro view of the vibration plate and the ink supply body during ink ejection. FIG. 3C is an explanatory view of the diaphragm and the ink supply body when the ink is ejected when viewed microscopically, FIG. 4 is a circuit block diagram of the drawing apparatus, and FIG. 5A is an ink supply surface and ink. FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG. 5A, and FIG. 6A is an interval between the ink supply surface and the ink capture plate when the distance from the capture plate is narrow. 6B is an enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG. 6A, and FIG. 7 is a distance between the ink supply surface and the ink capturing plate. Differences due to shielding effect of (capture effect and recovery effect) is a diagram showing a.
[0033]
As shown in FIG. 1, the drawing apparatus 1 </ b> A of the first embodiment is a gun type, and the case 2 includes a case main body 3 and a cover 4 attached to the case main body 3. The case body 3 has a gun shape from a grip portion 3a that can be gripped by an operator and a cylindrical portion 3b fixed to the upper end of the grip portion 3a. A cover 4 is attached to the tip of the cylindrical portion 3b. Is provided. In such a case 2, the ink supply unit 5, the atomizing vibration unit 6, and the drive signal generation unit 7 are all housed. Specifically, the ink supply unit 5 is stored in the cylindrical portion 3b of the case body 3, the atomizing vibration unit 6 is stored in the cover 4, and the drive signal generation unit 7 is stored in the gripping portion 3a of the case body 3. Has been.
[0034]
The ink supply unit 5 includes an ink tank 11 in which ink 10 is stored, a rod-shaped ink supply body 12 having one end disposed in the ink tank 11 and the other end exposed from the ink tank 11, and the ink tank 11. And a ring-shaped ink auxiliary supply body 13 disposed therein.
[0035]
The ink tank 11 is sealed except for a portion where the ink supply body 12 is exposed to the outside, so that the ink 10 inside the ink tank 11 does not leak no matter which direction the ink tank 11 is directed. The ink supply body 12 is composed of a porous member such as an acetate fiber assembly. One end of the ink supply body 12 reaches the bottom surface 11 a of the ink tank 11, and the other end exposed from the ink tank 11 is in the cover 4. The other end surface is formed as an ink supply surface 12a. When the ink 10 on the ink supply surface 12a is consumed, the ink 10 in the ink tank 11 is supplied to the ink supply surface 12a by the capillary phenomenon of the ink supply body 12. The ink auxiliary supply body 13 is in close contact with the ink supply body 12 on the inner peripheral side, and is in close contact with the side surface 11b of the ink tank 11 when the outer peripheral side is in close contact with the ink supply body 12 due to capillary action. Ink 10 is supplied. The material of the ink auxiliary supply body 13 is the same as that of the ink supply body 12.
[0036]
Further, the ink supply unit 5 is provided with an ink collecting means 8 that captures the atomized ink ejected rearward from a vibration plate 14 described later and returns the captured atomized ink to the ink supply body 12.
[0037]
As shown in FIGS. 3A to 3C, the atomizing vibration unit 6 is separated from the ink supply surface 12 a of the ink supply body 12 at the time of ink ejection, but is contacted when viewed macroscopically. And a piezoelectric element 15 made of piezoelectric ceramics which is a vibration driving source fixed to the base end side of the diaphragm 14. The diaphragm 14 has fine through-holes 14 a arranged at equal intervals, and is arranged so as to freely vibrate by a perforated plate ultrasonic transducer including the diaphragm 14 and the piezoelectric element 15. The piezoelectric element 15 is displaced according to the voltage value of the drive signal, and a vibration force is applied to the diaphragm 14 by this displacement. In order to vibrate the diaphragm 14 most efficiently, the diaphragm 14 and the piezoelectric element 15 are designed to resonate with each other. As a result, the entire element causes a resonance phenomenon at a specific frequency, and the alternating current is efficiently converted into mechanical vibration. Further, as shown in FIGS. 3C and 3B, when the ink is ejected, the vibration plate 14 and the ink supply surface 12a of the ink supply body 12 are separated when viewed microscopically, but macroscopically. When you see it, you are touching. That is, as shown in FIG. 3C, ink ejection cannot be performed unless the contact portion S is basically between the vibration plate 14 and the ink supply surface 12 a of the ink supply body 12.
[0038]
An ink absorber 16 is provided in the cover 4 in which the atomizing vibration unit 6 is disposed. The ink absorber 16 is a member that absorbs the ink 10, that is, a member that has affinity for the ink 10 and holds the ink 10. For example, a porous member such as sponge or felt is suitable as the member. is there. It is preferable that the ink absorber 16 is detachably provided on the cover 4 because it can be easily cleaned and replaced.
[0039]
Further, the cover 4 is provided with an atomized ink ejection hole 4a through which the atomized ink atomized by the vibration plate 14 is ejected. The position of the atomized ink ejection hole 4a can be freely operated by an operator who grips the grip portion 3a of the case 2.
[0040]
The drive signal generation unit 7 includes a dry battery 17 that is a power supply unit, and a control unit 18 that generates a drive signal to the piezoelectric element 15 with the power supply of the dry battery 17. As shown in FIG. 4, the control unit 18 includes a signal oscillation unit 19, a signal control unit 20, and an output signal amplification unit 21. The vibration oscillating unit 19 oscillates a signal having a frequency at which the atomization amount is maximized (resonance frequency of the diaphragm 14 in the ultrasonic region), and outputs this oscillation signal to the signal control unit 20. The signal control unit 20 generates a signal having a desired pulse width from the oscillation signal, and outputs this pulse signal to the output signal amplification unit 21. The pulse width created by the signal control unit 20 can be adjusted, and the atomization amount can be adjusted by adjusting the pulse width. Specifically, increasing the pulse width increases the ink ejection amount, and decreasing the pulse width decreases the ink ejection amount. The output signal amplifier 21 amplifies the amplitude of the input pulse signal to obtain a drive signal (drive voltage), and outputs the drive signal (drive voltage) to the piezoelectric element 15. The signal amplification amount of the output signal amplification unit 21 can be adjusted, and the atomization amount can be adjusted by adjusting the amplitude of the pulse signal. Specifically, when the amplitude is increased, the ink ejection amount is increased, and when the amplitude is decreased, the ink ejection amount is decreased.
[0041]
As shown in FIG. 1, the power switch 22 is provided above the cylindrical portion 3 b of the case body 3, and when the power switch 22 is turned on, power is supplied from the dry battery 17 to the control unit 18 and the apparatus is activated. .
[0042]
The injection switch 23 is provided in the grip portion 3a of the case body 3, and when the power switch 22 is turned on and the injection switch 23 is pressed in the direction of arrow A in FIG. 1, the micro switch (not shown) is turned on. Is done. When the operator releases the pressing of the injection switch 23, the operator returns to the original position by a spring (not shown), thereby turning off the micro switch. When the microswitch is turned on, a drive signal is output from the control unit 18 to the piezoelectric element 15.
[0043]
The safety switch 24 is disposed in the vicinity of the injection switch 23 and is provided so as to be operable at a release position and a lock position. When the safety switch 24 is in the release position, the pressing operation of the injection switch 23 (in the direction of arrow A in FIG. 1) is possible, and when the safety switch 24 is in the locked position, the pressing operation of the injection switch 23 (in the arrow of FIG. 1). (A direction) is not possible. In the first embodiment, the safety switch 24 is a mechanical switch. However, the safety switch 24 may be an electrical switch that can electrically prohibit or allow the injection switch 23 to be turned on / off. good.
[0044]
Further, an indicator 25 is provided in the vicinity of the power switch 22 of the cylindrical portion 3b of the case body 3, and the indicator 25 is turned on when the injection switch 23 is turned on and is turned off when the injection switch 23 is turned off. Displays the presence or absence of ink ejection.
[0045]
Next, the ink collection unit 8 will be described. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the ink collecting means 8 is constituted by a disk-shaped ink capturing plate 26 inserted into the ink supply body 12 to a position behind the ink supply surface 12a. The inner peripheral surface of the through hole 26 a of the ink capturing plate 26 is disposed so as to be in close contact with the ink supply body 12 and spread over the outer periphery of the ink supply body 12. The ink capture plate 26 is formed of, for example, a polystyrene material, and is supported by the ink tank 11 via a cylindrical support portion 27 inserted into the ink supply body 12. The ink capture plate 26 does not contact the vibrating plate 14 and is disposed at a position close to the ink supply surface 12a.
[0046]
Next, the operation of the drawing apparatus 1A will be described. When the operator turns on the power switch 22, the apparatus is activated. When the safety switch 24 is in the release position, the injection switch 23 is pressed down and the micro switch is turned on, a drive signal having a predetermined pulse width is output from the control unit 18 to the piezoelectric element 15. This drive signal causes the piezoelectric element 15 to vibrate ultrasonically, the vibration of the piezoelectric element 15 causes the diaphragm 14 to vibrate ultrasonically, and the indicator 25 is lit. When the vibration plate 14 vibrates, the ink 10 is atomized and the atomized ink 10 is ejected.
[0047]
When the vibration plate 14 vibrates, the ink 10 enters the fine through-hole at the contact position of the ink supply body 12, and the ink 10 that has entered is blown off due to pressure fluctuation due to vibration of the vibration plate 14, and this is repeated to atomize. Ink (finely granulated ink) is continuously ejected from the atomized ink ejection holes 4a.
[0048]
Thus, while the forward jet flow of the atomized ink is formed, it is jetted on both sides by the vibration of the vibration plate 14 around the ink supply surface 12a, and the reverse jet flow of the atomized ink is formed. The reverse-sprayed atomized ink collides with and adheres to the ink capturing plate 26, and the adhering ink particles coalesce with each other to grow into ink droplets 28 (shown in FIGS. 5 and 6). When it comes into contact with the ink 12, it is absorbed by the ink supplier 12. Therefore, it is possible to prevent ink stains, ink leakage, and ink dripping as much as possible from the reversely sprayed atomized ink. Further, since the reverse-sprayed atomized ink is collected by the ink supply body 12, the ink utilization efficiency is improved.
[0049]
In the first embodiment, the ink collecting means 8 is configured by an ink capturing plate 26 that is in close contact with the ink supply body 12 at a position behind the ink supply surface 12 a and is disposed so as to spread on the outer periphery of the ink supply body 12. Has been. Most of the reverse jet flow of the atomized ink is generated near the outer periphery where the vibration plate 14 contacts the ink supply surface 12a, and the atomized ink generated at this point is jetted toward the ink capturing plate 26, and this jet Since the atomized ink thus applied collides with and adheres to the ink capture plate 26, it is possible to capture most of the reversely ejected atomized ink with a simple structure.
[0050]
In the first embodiment, the ink capturing plate 26 is not in contact with the vibrating diaphragm 14 and is disposed at a position close to the ink supply surface 12a. The ink droplets adhere to the ink capturing plate 26 in the vicinity of the ink, and the adhering ink particles coalesce with each other to grow into ink droplets 28. As shown in FIGS. 5A and 5B, the ink droplets 28 are supplied with ink. Since it grows in the vicinity of the body 12, it contacts and is absorbed by the ink supply body 12, so that most of the reverse-sprayed atomized ink is collected. Here, when the ink capturing plate 26 is disposed at a position far away from the ink supply surface 12a, the atomized ink is separated from the ink supply body 12 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Cause the ink droplets 28 to adhere to the ink catching plate 26 and continue to grow without contacting the ink supply 12, and eventually fall out of its own weight and cause ink leakage or ink dripping. Will be.
[0051]
As shown in FIG. 5B, when the ink catching plate 26 is disposed at a position close to the ink supply surface 12a, the ink supply is performed before the ink drop 28 has a narrow formation range and the ink droplet 28 grows large. Since the ink droplets 28 are absorbed by the body 12, the ink droplets 28 are collected without falling due to their own weight. On the other hand, as shown in FIG. 6B, the ink capturing plate 26 is disposed at a position away from the ink supply surface 12a. In the case where the ink droplets 28 are formed, the ink droplets 28 are formed in a wide range so that the ink droplets 28 can grow large.
[0052]
That is, the ink capturing plate 26 needs to be arranged at a position closer to the ink supply surface 12a, and a specific example of the arrangement condition will be described. In the case where the diameter of the ink supply body 12 is 5 mm and the thickness of the ink capture plate 26 is 0.8 mm and is a polystyrene plate, the distance D between the ink capture plate 26 and the ink supply surface 2a, and the ink capture plate 26 FIG. 7 shows the results of the shielding effect of the atomized ink, that is, the capture effect and the recovery effect when the width S of the ink is varied. As shown in FIG. 7, the capture is effective if the interval D is 3 mm or less and the width S is 8 mm or more, but there are cases where it cannot be recovered. And when the space | interval D is 1 mm or less, irrespective of the width | variety S, the capture effect and collection | recovery effect are recognized and it is preferable. Further, since the ink droplets 28 can be grown in the vicinity of the ink supply body 12, the interval D is more preferably between 0.5 and 1 mm.
[0053]
In the first embodiment, the vibration drive source is configured by the piezoelectric element 15. Since the piezoelectric element 15 vibrates with low power and vibrates according to the pulse frequency and pulse amplitude of the drive signal, vibration with a desired frequency and amplitude can be easily generated with low power. Further, since the ink supply unit 5 and the drive signal generation unit 7 are accommodated in the case 2 together with the atomizing vibration unit 6, all the components are accommodated in the case 2, so that it is easy to handle and portable. Convenient.
[0054]
In the first embodiment, the case 2 includes a case body 3 having a portion that can be gripped by an operator, and a mist that is attached to the case body 3 and covers the periphery of the diaphragm 14 and is atomized by the diaphragm 14. And the cover 4 having the atomized ink ejection holes 4a through which the atomized ink is ejected, so that the diaphragm 14 is protected by the cover 4, and the ejection of the atomized ink is not disturbed by the external air current, and the ejection rectification can be secured. . Furthermore, since the ink absorber 16 that absorbs the ink 10 is provided in the cover 4, the ink 10 that could not be ejected is absorbed by the ink absorber 16, thereby preventing the ink 10 from dripping to the outside. Can do.
[0055]
Furthermore, in the first embodiment, the ink supply body 12 is a porous member, and the ink tank 11 is hermetically sealed except for a portion of the porous member where the ink supply body 12 is exposed to the outside. When the inner ink 10 is used and the pressure in the ink tank 11 is reduced, even if the ink tank 11 is in an airtight structure, the outside air flows into the ink tank 11 due to the perforation of the ink supply body 12, and the pressure balance with the external air pressure is achieved. Ink is supplied to the ink supply surface 12a by the ink supplier 12 continuously, and since the ink tank 11 has an airtight structure, ink leakage does not occur in any posture, which is convenient.
[0056]
In the first embodiment, one end of the ink supply body 12 reaches the bottom surface 11 a in the ink tank 11, and the ink tank 11 contacts the ink supply body 12 and the side surface 11 b in the ink tank 11, respectively. Since the ink auxiliary supply body 13 of the porous member is provided, the ink supply body 12 or the ink auxiliary supply body 13 is in any orientation as long as the ink 10 in the ink tank 11 remains. Is immersed in the remaining ink, and the ink 10 is supplied to the ink supply surface 12a by capillary action. Accordingly, the ink 10 is supplied to the ink supply surface 12a as long as there is residual ink in the ink tank 11 regardless of the orientation of the drawing apparatus 1A. Therefore, the ink 10 in the ink tank 11 can be used up reliably to the end.
[0057]
In the first embodiment, since the voltage and pulse width of the drive signal supplied to the piezoelectric element 15 can be controlled, the vibration of the vibration plate 14 can be changed, so that the amount of ink to be atomized and the amount of atomized ink The injection force can be adjusted freely. In the first embodiment, the voltage and / or pulse width of the drive signal supplied to the piezoelectric element 15 by the user cannot be adjusted. However, a voltage adjustment knob and a pulse width adjustment knob for the user are provided. Thus, the user can freely adjust the amount of the ink 10 to be atomized and the jetting force of the atomized ink. In the first embodiment, the vibration oscillating unit 19 is configured to output a predetermined oscillation frequency. However, if the oscillation frequency can be varied, the atomized ink can be ejected depending on the oscillation frequency. The state can be adjusted. However, it is preferable that the diaphragm 14 vibrate at its resonance frequency because it vibrates with a low voltage and a large amplitude.
[0058]
In the first embodiment, since the indicator 25 displays the presence / absence of ink ejection, the operator can recognize the presence / absence of ink ejection even without the ink ejection sound. The case where the ink 10 is not ejected even when the indicator 25 is lit is generally when the ink 10 in the ink tank 11 is empty. Furthermore, since the safety switch 24 that can lock the injection switch 23 is provided, an unintended injection operation can be prevented by setting the safety switch 24 to the locked position.
[0059]
FIG. 8 shows a first modification of the ink collecting means of the first embodiment. FIG. 8A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the first modification is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus.
[0060]
As shown in FIGS. 8A and 8B, the ink collecting means 8A of the first modified example is configured by the ink capturing plate 26 as in the first embodiment. A large number of collection grooves 26 b are formed on the front surface of the ink capture plate 26. A large number of collecting grooves 26 b are formed at equal intervals in the radial direction, and the inner peripheral ends of the collecting grooves 26 b communicate with the ink supply body 12. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components and detailed description thereof will be omitted.
[0061]
Even in the first modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, since a recovery groove 26b communicating with the ink supply body 12 is formed on the front surface of the ink capture plate 26, ink droplets grown on the ink capture plate 26 are quickly transferred to the ink supply body 26 by capillary action. And since it is reliably guided, the recovery efficiency of ink droplets can be improved.
[0062]
The collection grooves 26b of the first modification are formed in a radial direction, that is, in a radial shape centered on the ink supply body 12, but have a shape that finally reaches the ink supply body 12 while intersecting and branching. There may be.
[0063]
FIG. 9 is a second modification of the ink collecting means of the first embodiment, FIG. 9A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the second modification is applied, and FIG. 9B is the same. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus.
[0064]
As shown in FIGS. 9A and 9B, the ink recovery means 8B of the second modified example is configured by the ink capturing plate 26 as in the first embodiment, and the ink capturing plate 26 Is formed in a panoramic shape (a bowl shape) by a rubber-like elastic body. Further, a skirt portion 29 protruding forward is integrally provided on the outer periphery of the ink capturing plate 26, and since the skirt portion 29 is thin, it has excellent flexibility. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components and detailed description thereof will be omitted.
[0065]
Even in the second modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, since an elastic skirt portion 29 that protrudes forward and is excellent in flexibility is provided on the outer periphery of the ink capturing plate 26, the ink capturing plate 26 in the atomized ink of the reverse jet flow. Since the thing which flew to the outer side is also caught by the skirt part 29, collection efficiency can be improved. Furthermore, even if the diaphragm 14 contacts the skirt portion 29 by mistake, the skirt portion 29 is easily bent, so that the inhibition of vibration can be minimized.
[0066]
In the second modified example, the skirt portion 29 is provided integrally with the ink capturing plate 26, but may be configured separately. Further, a recovery groove 26b may be formed on the front surface of the ink capture plate 26 as in the first modification, and the reflux efficiency is improved by forming the recovery groove 26b.
[0067]
FIG. 10 is a third modification of the ink collecting means of the first embodiment, FIG. 10A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the third modification is applied, and FIG. 10B is the same. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus.
[0068]
As shown in FIGS. 10A and 10B, unlike the first embodiment, the ink collecting means 8C of the third modified example is inserted into the ink supply body 12 up to a position behind the ink supply surface 12a. The cylindrical porous ink capturing member 35 is configured. The porous ink capturing member 35 is formed of a porous material such as sponge or felt, the inner peripheral surface of the through hole 35a of the porous ink capturing member 35 is in close contact with the ink supply body 12, and the ink supply body. It arrange | positions so that the outer periphery of 12 may spread. The rear surface of the porous ink capturing member 35 is fixed to the ink tank 11. Further, the porous ink capturing member 26 is disposed in a position that does not contact the vibrating diaphragm 14 and is close to the ink supply surface 12a. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0069]
In this third modification, most of the reverse jet flow of the atomized ink is generated near the outer periphery where the diaphragm 14 contacts the ink supply surface 12a, and the atomized ink generated at this point is the porous ink capturing member. Since it is ejected toward the surface 35, it collides with and adheres to the porous ink capturing member 35. The adhering atomized ink is absorbed in the porous ink capturing member 35, and is quickly and reliably guided to the ink supply body 12 by capillary action. Therefore, it is possible to collect most of the atomized ink that is reversely jetted with a simple structure.
[0070]
In the third modification, the porous ink capturing member 35 is not in contact with the vibrating diaphragm 14 and is disposed at a position close to the ink supply surface 12a. The ink is surely captured and recovered by the porous ink capturing member 35. Further, the porous ink capturing member 35 does not hinder the vibration of the vibration plate 14. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
[0071]
FIGS. 11A and 11B show a fourth modification of the ink collecting means of the first embodiment, and FIG. 11A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the fourth modification is applied. FIG. 11B is a perspective view of the main part of the drawing apparatus.
[0072]
As shown in FIGS. 11A and 11B, the ink collecting means 8D of the fourth modified example is configured by a porous ink capturing member 35 as in the third modified example. The outer periphery of the porous ink capturing member 35 is provided with an elastic skirt portion 29 that protrudes forward and is highly flexible. Since other configurations are the same as those of the third modified example, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0073]
This fourth modification can also provide the same operations and effects as the third modification. Further, since the elastic skirt portion 29 protruding forward and excellent in flexibility is provided on the outer periphery of the porous ink capturing member 35, the porous ink is included in the atomized ink of the reverse jet flow. Since the thing which flew to the outer side direction from the capture member 35 is also caught by the skirt part 29, collection efficiency can be improved. Furthermore, even if the diaphragm 14 contacts the skirt portion 29 by mistake, the skirt portion 29 is easily bent, so that the inhibition of vibration can be minimized.
[0074]
FIGS. 12A and 12B are a fifth modification of the ink collecting means of the first embodiment, and FIG. 12A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the fifth modification is applied. FIG. 12B is a perspective view of the main part of the drawing apparatus.
[0075]
As shown in FIGS. 12A and 12B, the ink collecting means 8E of the fifth modification is configured by an ink capturing plate 26 as in the first embodiment. The ink capturing plate 26 is supported so as to cover the outer periphery by an outer periphery supporting portion 36 protruding forward from the ink tank 11. Since other configurations are the same as those of the first modification, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0076]
Also in the fifth modification, the same operation and effect as in the first modification can be obtained. Further, since the ink capturing plate 26 is supported so as to cover the outer periphery by the outer peripheral support portion 36 protruding forward from the ink tank 11, the structure of the ink supply portion 5 is simplified, and the ink supply body 12 Variation in the protruding amount can be kept low.
[0077]
In the fifth modified example, a recovery groove 26b as in the second modified example may be formed on the front surface of the ink capturing plate 26 as indicated by a virtual line in FIG. The formation of the collection groove 26b improves the reflux efficiency.
[0078]
FIGS. 13A and 13B are sixth modified examples of the ink collecting means of the first embodiment, and FIG. 13A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the sixth modified example is applied. FIG. 13B is a perspective view of the main part of the drawing apparatus.
[0079]
As shown in FIGS. 13A and 13B, the ink collecting means 8F of the sixth modified example is composed of a porous ink capturing member 35 as in the third modified example. The porous ink capturing member 35 is supported so as to cover the outer periphery by an outer peripheral support portion 36 protruding forward from the ink tank 11. Since other configurations are the same as those of the third modified example, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0080]
Also in the sixth modification, the same operation and effect as in the third modification can be obtained. Further, since the porous ink capturing member 35 is supported so as to cover the outer periphery by the outer peripheral support part 36 protruding forward from the ink tank 11, the structure of the ink supply part 5 is simplified, and the ink supply body The variation in the protruding amount of 12 can be kept low.
[0081]
14 and 15 show a second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the drawing apparatus with the ink supply unit attached. FIG. 15 is a schematic cross-section of the drawing apparatus with the ink supply part removed. FIG.
[0082]
As shown in FIGS. 14 and 15, in the drawing apparatus 1 </ b> B of the second embodiment, the cylindrical portion 3 b of the case body 3 covers the entire periphery of the ink supply unit 5 as compared with the one of the first embodiment. In addition, a notch 30 is formed, and a tank holder 31 is provided on the bottom surface of the cylindrical portion 3b so that the ink supply portion 5 can be freely attached and detached. The ink supply part 5 can be attached to the tank holder 31 from the outside using the notch 30, and the attached ink supply part 5 can be removed from the tank holder 31 to the outside using the notch 30. It is like that. Since other configurations including the ink collecting means 8 are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
[0083]
Even in the second embodiment, the same actions and effects as in the first embodiment can be obtained. Further, since the ink supply unit 5 is detachably provided in the case 2, when the ink 10 in the ink tank 11 becomes empty, it can be reused by replacing the ink supply unit 5. When it is desired to change the ink color to be drawn, the color can be easily changed by replacing the ink supply unit 5 with a desired color ink. Further, when not in use, the ink supply part 5 is removed from the case 2 and the exposed part of the ink supply body 12 is dried by closing the part of the ink supply body 12 exposed from the ink tank 11 with a cap 32 as shown in FIG. Can be stored properly.
[0084]
When the color is changed, the previous color ink has entered the through hole of the vibration plate 14, but since it is only a small amount, basically no cleaning work is required.
[0085]
In the second embodiment, the configuration of the ink collecting means 8 may be selectively applied from the first to sixth modifications.
[0086]
16 and 17 show a third embodiment of the present invention. FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a drawing apparatus in a standby state before operating an ejection switch. FIG. 16 is a drawing of an ink ejection state by operating the ejection switch. It is a schematic sectional drawing of an apparatus.
[0087]
As shown in FIGS. 16 and 17, the drawing apparatus 1 </ b> C of the third embodiment is a pen type, unlike the first and second embodiments. The case 40 of the drawing apparatus 1 </ b> C includes a straight cylindrical case main body 41 that can be held by an operator, and a cover 42 attached to the tip of the case main body 41. An ink ejection hole 42a is provided. The ink supply unit 5, the atomizing vibration unit 6, and the drive signal generation unit 7 are all housed in the case 40. Specifically, the atomizing vibration unit 6 is housed in the cover 42, and the ink supply unit 5 and the drive signal generation unit 7 are housed in the case body 41.
[0088]
The cover 42 is detachably provided on the case main body 41. By removing the cover 42 from the case main body 41, the ink supply body 5 in the case main body 41 is taken out and the external ink supply body 5 is removed from the case main body 41. 41 can be mounted inside. The configurations of the ink supply unit 5 including the ink recovery means 8, the atomization vibration unit 6, and the drive signal generation unit 7 are the same as those in the first and second embodiments, and therefore the same components are the same. Reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
[0089]
Further, a power switch 22 is provided on the rear surface of the case body 41, an injection switch 23 and a safety switch 24 are provided on the top surface of the front end side of the case body 41, and an indicator 25 is provided on the cover 42. The power switch 22 is turned on by sliding in the direction of arrow B in FIG. 16, and the micro switch (not shown) is turned on by pressing the injection switch 23 in the direction of arrow B in FIG. Since the functions of the power switch 22, the injection switch 23, the safety switch 24, and the indicator 25 are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.
[0090]
Even in the third embodiment, the same actions and effects as in the first and second embodiments can be obtained. And since it is a pen type, it can draw with the operation feeling similar to the pen or brush of a writing instrument.
[0091]
Also in the third embodiment, as in the second embodiment, since the ink supply unit 5 is detachably provided in the case 40, when the ink 10 in the ink tank 11 becomes empty, the ink supply unit 5 It can be used again by replacing the supply unit 5, and when it is desired to replace the ink color to be drawn, the color can be easily changed by replacing the ink supply unit 5 with a desired color ink. Further, when not in use, the ink supply unit 5 is removed from the case 2, and the exposed portion of the ink supply body 12 is dried by closing the portion of the ink supply body 12 exposed from the ink tank 11 with a cap 32 as shown in FIG. Can be stored properly. When the color is changed, the previous color ink has entered the through hole of the vibration plate 14, but since it is only a small amount, basically no cleaning work is required.
[0092]
In the third embodiment, the configuration of the ink collecting means 8 may be selectively applied from the first to sixth modifications. In the first embodiment and the modifications thereof, specific examples of the various ink collecting means 8 and 8A to 8F have been shown. However, the ink collecting means captures the ink 10 ejected rearward from the diaphragm 14. The captured ink 10 may be returned to the ink supply body 12.
[0093]
In addition, according to each said embodiment, although the vibration drive source is comprised by the piezoelectric element 15, what can make a vibration force act on the diaphragm 14 should just be used. Moreover, although the power supply part is comprised with the dry battery 17, DC input by a storage battery, DC power supply with AC input, and an AC adapter may be sufficient. Further, the ink supply unit 5 and the drive signal generation unit 7 are accommodated in the cases 2 and 40 together with the atomization vibration unit 6, but only the atomization vibration unit 6 is accommodated in the cases 2 and 40 to supply ink. The unit 5 and the drive signal generation unit 7 may be provided separately from the cases 2 and 40. The cases 2 and 40 may accommodate the atomizing vibration unit 6 and the ink supply unit 5, and the drive signal generation unit 7 may be provided separately from the cases 2 and 40. Further, the cases 2 and 40 may accommodate the atomization vibration unit 6 and the drive signal generation unit 7, and the ink supply unit 5 may be provided separately from the cases 2 and 40.
[0094]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, when the diaphragm vibrates, the ink that has entered each through-hole is blown forward by the pressure fluctuation caused by the vibration of the diaphragm, and the jet flow of the atomized ink is forward. On the other hand, around the ink supply surface, it is jetted on both sides by the vibration plate, and a reverse jet flow of the atomized ink is formed behind.Capture plateAnd is returned to the ink supply. Therefore, it is possible to prevent ink stains, ink leakage, and ink dripping as much as possible from the reversely sprayed atomized ink.At this time, most of the reverse jet flow of the atomized ink occurs near the outer periphery where the vibration plate contacts the ink supply surface, and the atomized ink generated at this point is jetted toward the ink capturing plate. Since the ink collides with and adheres to the ink capture plate, most of the atomized ink that is reversely jetted with a simple structure can be captured. In particular, the ink droplets grown on the ink capturing plate are promptly and reliably guided to the ink supply body by capillary action, so that the ink droplet collection efficiency can be improved.
[0098]
  Claim2According to the invention, since the atomized ink of the reverse jet flow that flies outward from the ink capture plate is captured by the skirt portion, the collection efficiency can be improved. In addition, even if the diaphragm comes into contact with the skirt portion by mistake, the skirt portion is easily bent, so that the inhibition of vibration can be minimized.
[0101]
  Claim3According to the invention ofMost of the reverse jet flow of the atomized ink is generated near the outer periphery where the vibration plate contacts the ink supply surface, and the atomized ink generated at this point is jetted toward the ink capturing plate. The atomized ink collides with and adheres to the porous ink capturing member, and the adhering atomized ink is absorbed into the porous ink capturing member and guided to the ink supply body by capillary action. Therefore, most of the atomized ink reversely jetted with a simple structure can be collected. In particular,Since the reverse jet flow of the atomized ink that flies outward from the porous ink capturing member is also captured by the skirt portion, the collection efficiency can be improved. In addition, even if the diaphragm comes into contact with the skirt portion by mistake, the skirt portion is easily bent, so that the inhibition of vibration can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a drawing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a cross-sectional view of the main part of the drawing apparatus, and FIG. 2B is a perspective view of the main part of the drawing apparatus;
FIGS. 3A and 3B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a front view of a vibration plate and a piezoelectric element during ink ejection, and FIG. 3B is a macro view of the vibration plate and ink supply body during ink ejection. (C) is an explanatory diagram when the diaphragm and the ink supply body at the time of ink ejection are viewed microscopically.
FIG. 4 is a circuit block diagram of a drawing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5A and 5B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a cross-sectional view of the main part when the distance between the ink supply surface and the ink capturing plate is narrow, and FIG. 5B is a portion A in FIG. FIG.
6A and 6B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a cross-sectional view of the main part when the interval between the ink supply surface and the ink catching plate is wide, and FIG. 6B is a portion B in FIG. FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention and a shielding effect (capture effect and recovery effect) due to a difference in an interval between an ink supply surface and an ink capture plate.
8A and 8B show a first modification of the ink recovery means of the first embodiment of the present invention. FIG. 8A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the ink recovery means of the modification is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus similarly.
9A and 9B show a second modified example of the ink collecting means of the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the ink collecting means of the modified example is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus similarly.
FIGS. 10A and 10B show a third modification of the ink recovery means of the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the ink recovery means of the modification is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus similarly.
11A and 11B show a fourth modified example of the ink collecting means of the first embodiment of the present invention. FIG. 11A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the ink collecting means of the modified example is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus similarly.
12A and 12B show a fifth modified example of the ink collecting means of the first embodiment of the present invention, FIG. 12A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the ink collecting means of the modified example is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus similarly.
13A and 13B show a sixth modified example of the ink collecting means of the first embodiment of the present invention, FIG. 13A is a cross-sectional view of the main part of a drawing apparatus to which the ink collecting means of the modified example is applied, and FIG. It is a perspective view of the principal part of a drawing apparatus similarly.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a drawing apparatus in a state where an ink supply unit is mounted according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a drawing apparatus in a state where an ink supply unit is removed according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a drawing apparatus in a state where an ink supply unit is mounted according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a drawing apparatus according to a third embodiment of the present invention with an ink supply unit removed.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of a drawing apparatus of a prior example.
FIG. 19 is a cross-sectional view of the main part showing the ink ejection state of the drawing apparatus of the preceding example.
[Explanation of symbols]
1A-1C drawing device
2,40 cases
3,41 Case body
4,42 cover
4a, 42a Atomizing ink jet holes
5 Ink supply section
6 Atomizing vibration part
7 Drive signal generator
8,8A-8F Ink collection means
10 ink
11 Ink tank
12 Ink supply
12a Ink supply surface
14 Diaphragm
15 Piezoelectric element (vibration drive source)
17 Batteries (power supply)
18 Control unit
26 Ink capture plate
26b Recovery groove
29 Skirt
35 Porous ink capture member
36 Outer periphery support

Claims

An ink supply section having an ink tank containing ink and an ink supply body for supplying ink in the ink tank to an ink supply surface outside the ink tank; and a fine through hole is formed, and the ink in the ink supply body A drive signal generation unit having an atomizing vibration unit having a freely oscillating vibration plate arranged on the supply surface side and a vibration drive source for vibrating the vibration plate, and a control unit for generating a drive signal to the vibration drive source And a case capable of accommodating the atomizing vibration part at least inside and operable by being gripped by an operator,
The ink supply unit is provided with ink recovery means for capturing ink ejected rearward from the diaphragm and returning the captured ink to the ink supply body . The ink recovery means is disposed behind the ink supply surface. The ink catching plate is disposed in close contact with the ink supply body at a position and spreads on the outer periphery of the ink supply body, and a recovery groove communicating with the ink supply body is formed on the front surface of the ink catching plate. drawing apparatus characterized by there.

The drawing apparatus according to claim 1 ,
A drawing apparatus, characterized in that an elastic skirt that protrudes forward and has excellent flexibility is provided on the outer periphery of the ink capturing plate.

An ink supply section having an ink tank containing ink and an ink supply body for supplying ink in the ink tank to an ink supply surface outside the ink tank; and a fine through hole is formed, and the ink in the ink supply body A drive signal generation unit having an atomizing vibration unit having a freely oscillating vibration plate arranged on the supply surface side and a vibration drive source for vibrating the vibration plate, and a control unit for generating a drive signal to the vibration drive source And a case capable of accommodating the atomizing vibration part at least inside and operable by being gripped by an operator ,
The ink supply unit is provided with ink recovery means for capturing ink ejected rearward from the diaphragm and returning the captured ink to the ink supply body. The ink recovery means is disposed behind the ink supply surface. A porous ink trapping member made of a porous material that is in close contact with the ink supply body at a position and spreads on the outer periphery of the ink supply body , and protrudes forward on the outer periphery of the porous ink capture member; and A drawing apparatus comprising an elastic skirt having excellent flexibility.