JP2006007481A

JP2006007481A - Ink filter and filtering method, printer, and bottled ink

Info

Publication number: JP2006007481A
Application number: JP2004185298A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nitta; 昇仁田; Atsushi Kubota; 敦久保田; Takahisa Ikeda; 高久池田
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink filter which can filter not only foreign substances of invariable shape but also foreign substances of variable shape from ink. <P>SOLUTION: The ink filter comprises an ink inlet (13) through which ink flows in, an ink outlet (14) through which ink flows out, a filter (11) provided on the ink outlet side and capturing foreign substances, and a variable shape foreign substance removing section (12) provided on the ink inlet side and containing porous inorganic particles (15). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクろ過装置、インクろ過方法、印刷装置、およびボトル入りインクに関する。 The present invention relates to an ink filtration device, an ink filtration method, a printing device, and bottled ink.

液体のインクを小さな液滴として記録媒体上に吐出させて、記録ドットを形成し画像を形成する装置は、インクジェットプリンタとして実用化されている。インクジェットプリンタは、他の記録装置に比べて騒音が少なく、また記録媒体上に直接記録するので他の記録方式よりも少ない部品点数でプリンタを実現することができる。こうした点で有利であるため、インクジェットプリンタは記録技術として注目を集めている。 An apparatus for forming an image by ejecting liquid ink as a small droplet on a recording medium to form an image has been put to practical use as an ink jet printer. Ink jet printers have less noise than other recording devices, and record directly on a recording medium, so that the printer can be realized with fewer parts than other recording methods. Ink jet printers are attracting attention as a recording technology because of these advantages.

インクジェットプリンタの記録方式としては、発熱体の熱により発生する気泡の圧力によってインク滴を吐出させる方法や、圧電素子の歪みにより発生する体積変化に伴なう機械的な圧力によってインクを吐出させる方法が提案されている。 As a recording method of an ink jet printer, a method of ejecting ink droplets by pressure of bubbles generated by heat of a heating element, or a method of ejecting ink by mechanical pressure accompanying a volume change caused by distortion of a piezoelectric element Has been proposed.

こうしたインクジェットプリンタに用いられるインクの色材としては、染料および顔料が挙げられる。顔料は、一般的に耐光性を有して色あせしにくいといった利点があるため、工業用として多く用いられている。顔料インクは、分散剤などを用いて色材粒子を分散させることにより調製され、主溶媒中を色材同士が凝集することなく安定に分散されている。しかしながら、顔料インクは、時間経過とともに、分散剤が色材粒子から分離してしまう場合がある。この結果、色材粒子同士がインク中で凝集してしまうことになる。 Examples of the ink coloring material used in such an ink jet printer include dyes and pigments. Pigments are generally used for industrial purposes because they generally have light resistance and are less likely to fade. The pigment ink is prepared by dispersing color material particles using a dispersant or the like, and is stably dispersed in the main solvent without aggregation of the color materials. However, with pigment ink, the dispersant may separate from the colorant particles over time. As a result, the color material particles are aggregated in the ink.

インクジェットインクの補給は、例えばカートリッジやボトルの交換によって行なわれ、大気開放部分から埃等の異物がインク中に混入することがある。色材粒子の凝集物や異物がインクジェットヘッドに供給された場合には、インク吐出が不安定になったり、インクジェットヘッド流路内で目詰まりが発生する。その結果、印字品質の劣化が引き起こされるという問題がある。 Ink-jet ink replenishment is performed, for example, by exchanging cartridges or bottles, and foreign matter such as dust may be mixed into the ink from a portion open to the atmosphere. When aggregates or foreign substances of color material particles are supplied to the inkjet head, ink ejection becomes unstable or clogging occurs in the inkjet head flow path. As a result, there is a problem that print quality is deteriorated.

こうした問題を解決するために、インク供給路にろ過手段としてフィルタを設けた方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、ろ過されたインクがインクジェットヘッドに供給され、異物がインクジェットヘッドに供給されることはない。このため、安定したインク吐出を実現することができる。
特開２００１−１０５６２３号公報 In order to solve such a problem, a method in which a filter is provided as a filtering means in the ink supply path has been proposed (for example, see Patent Document 1). According to this method, the filtered ink is supplied to the inkjet head, and no foreign matter is supplied to the inkjet head. For this reason, stable ink ejection can be realized.
JP 2001-105623 A

インク中に存在している異物で、その形状が変形しないものであれば、フィルタで捕獲して異物のないインクをインクジェットヘッドに供給することが可能である。しかしながら、インク中に存在する異物が半固体状でその形状が変形可能である場合には、変形してフィルタの網目を通り抜けてしまう。こうした異物は、インクジェットヘッドまで到達して、安定したインク吐出を妨げる原因となる。 Any foreign matter present in the ink that does not deform can be captured by a filter and supplied to the inkjet head with no foreign matter. However, if the foreign matter present in the ink is semi-solid and its shape is deformable, it will deform and pass through the filter mesh. Such foreign matters reach the ink jet head and cause stable ink ejection.

そこで本発明は、形状の変形しない異物のみならず、形状の変形可能な異物もインクからろ過することが可能なインクろ過装置およびインクろ過方法を提供することを目的とする。また本発明は、抜けのない印字を行なって、高品質な印刷物が得られる印刷装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、こうした印刷装置を構成するためのボトル入りインクを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink filtration device and an ink filtration method capable of filtering not only foreign matters whose shape is not deformed but also foreign matters whose shape is deformable from ink. It is another object of the present invention to provide a printing apparatus that performs printing without missing and obtains a high-quality printed matter. Another object of the present invention is to provide bottled ink for constituting such a printing apparatus.

本発明の一態様にかかるインクろ過装置は、インクが流入されるインク流入口、
インクが流出されるインク流出口、
前記インク流出口側に設けられ、異物を捕獲するフィルタ、および
前記インク流入口側に設けられ、多孔質無機粒子を含む可変形異物除去部
を具備することを特徴とする。 An ink filtration device according to an aspect of the present invention includes an ink inlet port into which ink is introduced,
Ink outlet from which ink flows out,
A filter that is provided on the ink outlet side and captures foreign matter, and a variable foreign matter removing unit that is provided on the ink inlet side and includes porous inorganic particles.

本発明の一態様にかかるインクろ過方法は、色材粒子を含有するインクを、前述のインクろ過装置に導入して、異物および可変形異物を除去することを特徴とする。 An ink filtration method according to an aspect of the present invention is characterized in that ink containing color material particles is introduced into the above-described ink filtration device to remove foreign substances and deformable foreign substances.

本発明の一態様にかかる印刷装置は、印字を行なうインクジェットヘッドと、インクを収容するインクタンクと、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク送液管とを具備し、前記送液管の途中に、前述のインクろ過装置を具備することを特徴とする。 A printing apparatus according to an aspect of the present invention includes an inkjet head that performs printing, an ink tank that stores ink, and an ink feeding pipe that supplies ink from the ink tank to the inkjet head. The above-described ink filtering device is provided in the middle of the tube.

本発明の一態様にかかるボトル入りインクは、多孔質無機粒子が含有された容器内に収容されていることを特徴とする。 The bottled ink according to one embodiment of the present invention is characterized in that it is contained in a container containing porous inorganic particles.

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、印字を行なうインクジェットヘッドと、前述のボトル入りインクと、前記ボトル入りインクをフィルタを介して前記インクジェットヘッドに供給するインク送液管とを具備することを特徴とする。 A printing apparatus according to another aspect of the present invention includes an inkjet head that performs printing, the aforementioned bottled ink, and an ink feeding pipe that supplies the bottled ink to the inkjet head via a filter. It is characterized by.

本発明の態様によれば、形状の変形しない異物のみならず、形状の変形可能な異物もインクからろ過することが可能なインクろ過装置およびインクろ過方法が提供される。本発明の他の態様によれば、抜けのない印字を行なって、高品質な印刷物が得られる印刷装置が提供される。本発明のさらに他の態様によれば、こうした印刷装置を構成するためのボトル入りインクが提供される。 According to the aspects of the present invention, there are provided an ink filtration device and an ink filtration method capable of filtering not only foreign matters whose shape is not deformed but also foreign matters whose shape is deformable from ink. According to another aspect of the present invention, there is provided a printing apparatus that performs printing without missing and obtains a high-quality printed matter. According to still another aspect of the present invention, a bottled ink for configuring such a printing apparatus is provided.

以下、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

図面を参照にしながら、本発明の一実施形態にかかるろ過装置の実施例を説明する。 An example of a filtration device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、インクジェットプリンタにおけるインク供給系の概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of an ink supply system in an ink jet printer.

インクボトル６内に収容されたインク３は、ポンプ８の作用によりチューブ（インク送液管）２内を流れて、インクタンク５に供給される。さらに、インクタンク５からチューブ２、ろ過装置１を経由してインクジェットヘッド４に供給される。 The ink 3 accommodated in the ink bottle 6 flows through the tube (ink feeding pipe) 2 by the action of the pump 8 and is supplied to the ink tank 5. Further, the ink is supplied from the ink tank 5 to the inkjet head 4 via the tube 2 and the filtration device 1.

インクボトル６においては、インクタンク５に設けられたインクタンクセンサ７によりポンプ８を駆動させることによって、インクタンク５の液面が実質的に一定に保たれる。 In the ink bottle 6, the liquid level of the ink tank 5 is kept substantially constant by driving the pump 8 by the ink tank sensor 7 provided in the ink tank 5.

インクセンサ７は、例えばインクタンク５の重量を検知して、所定の重量に達していない場合には、インクタンク５が所定重量になるように制御する。あるいは、インクセンサ７はインクタンク５の液面を検知し、常に一定の液面位置を確保するための制御を行なってもよい。さらには、インクセンサ７はインクタンク５内の内圧を管理し、常に一定の内圧を維持するようになっていてもよく、またこの限りではない。 For example, the ink sensor 7 detects the weight of the ink tank 5 and controls the ink tank 5 to have a predetermined weight when the weight does not reach the predetermined weight. Alternatively, the ink sensor 7 may detect the liquid level of the ink tank 5 and perform control to always ensure a constant liquid level position. Further, the ink sensor 7 may manage the internal pressure in the ink tank 5 and always maintain a constant internal pressure, but is not limited thereto.

インクセンサ７により、規定液面より低いと判断された場合は、ポンプ８を駆動させてインクボトル６からインクタンク５内にインク３を補充し、一定位置になった時点でインクの補充は停止される。このとき規定位置とは、インクジェットヘッド４に適度な負圧がかかる状態をさし、一般的に−６００Ｐａ〜−８００Ｐａ程度である。水頭差ｈは、水頭圧Ｐ（Ｐａ）、インク比重ρ（ｋｇ／ｍ³）、および重力加速度ｇ（Ｎ／ｋｇ）を用いて、下記数式（１）で表わされる。 If it is determined by the ink sensor 7 that the liquid level is lower than the specified liquid level, the pump 8 is driven to replenish the ink 3 from the ink bottle 6 into the ink tank 5, and the replenishment of the ink is stopped when it reaches a certain position Is done. At this time, the specified position refers to a state in which an appropriate negative pressure is applied to the inkjet head 4, and is generally about −600 Pa to −800 Pa. The water head difference h is expressed by the following formula (1) using the water head pressure P (Pa), the ink specific gravity ρ (kg / m ³ ), and the gravitational acceleration g (N / kg).

ｈ＝Ｐ／（ρｇ）（１）
したがって、比重１（ｇ／ｃｍ³）のインクであれば、６１〜８２ｍｍとなる。このときのインクは、アクリルモノマーを主成分とする紫外線硬化型の顔料インクである。 h = P / (ρg) (1)
Therefore, the ink with a specific gravity of 1 (g / cm ³ ) is 61 to 82 mm. The ink at this time is an ultraviolet curable pigment ink mainly composed of an acrylic monomer.

インクジェットヘッド４からインク３を吐出することで消費されたインク３は、インクタンクセンサ７により検知され、ポンプ８を駆動することで補充され、常に適切な負圧を確保することで安定な印字ができる。 The ink 3 consumed by ejecting the ink 3 from the inkjet head 4 is detected by the ink tank sensor 7 and is replenished by driving the pump 8, and stable printing can be achieved by always ensuring an appropriate negative pressure. it can.

ろ過装置１の詳細を、図２に示す。ろ過装置１はインク中の異物を除去する作用を有し、その異物には、形状の変形しない異物（固体異物）と、形状の変形可能な異物（半固体状異物）とが含まれる。図示する例においては、ろ過装置１は、フィルタ１１と、この上流側に設けられた可変形異物除去部１２とによって構成され、図中の矢印方向にインクが供給される。インクは、インク流入口１３から可変形異物除去部１２およびフィルタ１１を通過して、異物が除去されたインクがインク流出口１４から流出する。 The detail of the filtration apparatus 1 is shown in FIG. The filtering device 1 has an action of removing foreign matters in the ink, and the foreign matters include foreign matters whose shape is not deformed (solid foreign matter) and foreign matters whose shape is deformable (semi-solid foreign matter). In the illustrated example, the filtration device 1 is constituted by a filter 11 and a deformable foreign matter removing unit 12 provided on the upstream side, and ink is supplied in the direction of the arrow in the figure. The ink passes from the ink inlet 13 through the deformable foreign matter removing unit 12 and the filter 11, and the ink from which the foreign matter has been removed flows out from the ink outlet 14.

フィルタ１１としては、メンブレンフィルタを用いることができ、例えばポリプロピレン（ＰＰ）製で３μｍのろ過精度のものを採用することができる。なお、フィルタの材質としては、ニトロセルロース等を用いてもよい。フィルタ１１によって、インク中の異物が捕獲される。インク中に含有される異物の大きさは、通常、最大でも１００μｍ程度であるので、フィルタのろ過精度は、除去が目的とされる異物の大きさに応じて１〜５μｍの範囲で適宜選択すればよい。つまり、ノズル孔径の１／１０程度にろ過精度を設定すればよく、例えばノズル孔径が２７μｍの場合には、およそ３μｍ以下のサイズの異物は許容されることになる。 As the filter 11, a membrane filter can be used. For example, a filter made of polypropylene (PP) having a filtration accuracy of 3 μm can be employed. Nitrocellulose or the like may be used as the filter material. The filter 11 captures foreign matter in the ink. Since the size of the foreign matter contained in the ink is usually about 100 μm at the maximum, the filtration accuracy of the filter is appropriately selected within the range of 1 to 5 μm depending on the size of the foreign matter to be removed. That's fine. That is, the filtration accuracy may be set to about 1/10 of the nozzle hole diameter. For example, when the nozzle hole diameter is 27 μm, foreign matters having a size of about 3 μm or less are allowed.

形状の変形しない異物は、フィルタで捕獲することができるものの、色材の凝集物などの形状が変形してフィルタの網目を通過する異物（可変形異物）は、フィルタでは完全には除去することができない。本発明の実施形態におけるろ過装置１では、可変形異物除去部１２を設けたので、こうした可変形異物もインク中から実質的除去することが可能となった。 Foreign matter whose shape does not deform can be captured by the filter, but foreign matter (variable form foreign matter) that passes through the filter mesh due to deformation of the color material aggregate, etc., must be completely removed by the filter. I can't. In the filtration device 1 according to the embodiment of the present invention, since the variable foreign matter removing unit 12 is provided, such variable foreign matter can be substantially removed from the ink.

可変形異物除去部１２には、多孔質無機粒子１５が充填されており、可変形異物は、この粒子表面の微小な空隙に吸着してインク中から除去される。使用し得る粒子は、酸化珪素（無定形シリカ）、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、および酸化ソーダといった酸化物粒子の少なくとも１種を含むことができる。こうした酸化物の例としては、例えばセライト（ＣＥＬＩＴＥ：米国セライト社製）が挙げられ、より具体的には、平均粒径８〜１０μｍのＨＹＦＬＯＳＵＰＥＲＣＥＬＬを用いることができる。なお、多孔質無機粒子は、その粒径が小さいほど吸収性も高められる。 The variable foreign matter removing unit 12 is filled with porous inorganic particles 15, and the variable foreign matter is adsorbed by minute voids on the particle surface and removed from the ink. The particles that can be used can include at least one of oxide particles such as silicon oxide (amorphous silica), aluminum oxide, iron oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, and sodium oxide. Examples of such oxides include, for example, celite (CELITE: manufactured by Celite, USA). More specifically, HYFLO SUPER CELL having an average particle diameter of 8 to 10 μm can be used. In addition, as for the porous inorganic particles, the smaller the particle size, the higher the absorbability.

多孔質無機粒子１５を可変形異物除去部１２から外部に出さないために、無機粒子１５の粒径よりも小さなろ過精度のフィルタが用いられる。したがって、フィルタは、インク中の異物を捕獲するという機能と、多孔質無機粒子１５を可変形異物除去部１２内部にとどめておくという機能とを有する。 In order not to leave the porous inorganic particles 15 out of the deformable foreign matter removing unit 12, a filter having a filtration accuracy smaller than the particle size of the inorganic particles 15 is used. Therefore, the filter has a function of capturing foreign matter in the ink and a function of keeping the porous inorganic particles 15 inside the deformable foreign matter removing unit 12.

一般的に、無定形シリカの比重は２前後であり、インクジェットインクの比重（１〜１．１）より大きいため沈降してしまう。この場合、無定形シリカに接触する可変形異物の量は制限されるので、吸着される可変形異物の量にも限界がある。インク中の可変形異物と無定形シリカとの接触を促進することによって、可変形異物の吸着量も高めることが可能となる。 In general, the specific gravity of amorphous silica is around 2, which is larger than the specific gravity (1 to 1.1) of the ink-jet ink, and thus settles. In this case, since the amount of the variable foreign matter that contacts the amorphous silica is limited, the amount of the variable foreign matter that is adsorbed is also limited. By promoting the contact between the variable foreign matter in the ink and the amorphous silica, it is possible to increase the amount of adsorption of the variable foreign matter.

図３には、こうしたろ過装置の例を示す。図示するろ過装置１７においては、攪拌装置１６を内部に設けて多孔質無機粒子１５を攪拌しつつ、この多孔質無機粒子１５にインク中の可変形異物を吸着させる。攪拌器１６としては、例えばマグネチックスターラーを用いることができる。攪拌を行なうことによって、多孔質無機粒子１５は、インク流入口１３から可変形異物除去部１２に流入したインク中に均一に分散する。インク中の可変形異物は、多孔質無機粒子１５と十分に接触して可変形異物除去部１２で吸着除去され、フィルタ１１においてはインク中の異物が除去される。こうして、実質的に異物を含まないインクが、インク流出口１４よりヘッドに供給される。 FIG. 3 shows an example of such a filtration device. In the illustrated filtration device 17, a stirrer 16 is provided inside to stir the porous inorganic particles 15, while adsorbing the deformable foreign matter in the ink to the porous inorganic particles 15. As the stirrer 16, for example, a magnetic stirrer can be used. By performing the stirring, the porous inorganic particles 15 are uniformly dispersed in the ink flowing into the variable foreign matter removing unit 12 from the ink inlet 13. The deformable foreign matter in the ink comes into sufficient contact with the porous inorganic particles 15 and is adsorbed and removed by the deformable foreign matter removing unit 12. In the filter 11, the foreign matter in the ink is removed. In this way, ink that does not substantially contain foreign matter is supplied from the ink outlet 14 to the head.

インク流入口の高さを変更することによって、攪拌と同様の効果を得ることもできる。図４には、その例を示す。図示するろ過装置１８においては、インク流入口１３が可変形異物除去部１２の底面近傍に設けられ、インク流出口１４は上面近傍に設けられているため、可変形異物除去部１２内におけるインクの流れが下方から上方に向けられる。その結果、インクが流れる際に多孔質無機粒子１５とインクとの接触が高められて、図３に示したような攪拌器１６を設けた場合と同様の効果が得られる。 By changing the height of the ink inlet, it is possible to obtain the same effect as stirring. An example is shown in FIG. In the illustrated filtering device 18, the ink inlet 13 is provided near the bottom surface of the variable foreign matter removing unit 12, and the ink outlet 14 is provided near the top surface. The flow is directed from below to above. As a result, when the ink flows, the contact between the porous inorganic particles 15 and the ink is enhanced, and the same effect as when the stirrer 16 as shown in FIG. 3 is provided can be obtained.

インク中の可変形異物は、多孔質無機粒子を被覆するような状態で捕獲されるため、この可変形異物が多孔質無機粒子に吸着された後には粒子の見かけの粒径が増大して、インクの流れが悪くなる。また、粒子の表面が被覆されることによって、インク中の可変形異物がろ過されないまま通過してしまうことになる。このように、多孔質無機粒子１５が充填された可変形異物除去部１２における異物捕獲力は、インク通過量が増加するにしたがって低下する。多孔質無機粒子が飽和した後には、ろ過装置を新たなものに交換することによって、常に一定の捕獲力を維持することができる。 Since the deformable foreign matter in the ink is captured in a state of covering the porous inorganic particles, the apparent particle size of the particles increases after the variable foreign matter is adsorbed to the porous inorganic particles, The ink flow is poor. Further, by covering the surface of the particles, the deformable foreign matter in the ink passes through without being filtered. As described above, the foreign matter capturing force in the variable foreign matter removing unit 12 filled with the porous inorganic particles 15 decreases as the ink passage amount increases. After the porous inorganic particles are saturated, a constant capture force can always be maintained by replacing the filtration device with a new one.

図５には、こうしたろ過装置の他の例を示す。図示するろ過装置は、カートリッジ方式であり、第１および第２の取り付け部材２３および２４によってインク流路２５に着脱可能に取り付けられている。使用し得る取り付け部材２３，２４としては、例えば、カップリング（ＣｏｌｄｅｒＰｒｏｄｕｃｔｓ社製）が挙げられ、ろ過装置の規模やインクの流量に応じて、適切なサイズを選択すればよい。さらに、第１の取り付け部材２３の上流および第２の取り付け部材２４の下流には、第１の圧力計２１および第２の圧力計２２がそれぞれ設けられる。第１の圧力計２１により、インク流入口１３に流入するインクの圧力Ｐiが検出され、第２の圧力計２２により、インク流出口１４から流出したインクの圧力Ｐoが検出される。 FIG. 5 shows another example of such a filtration device. The illustrated filtration device is of a cartridge type and is detachably attached to the ink flow path 25 by first and second attachment members 23 and 24. The attachment members 23 and 24 that can be used include, for example, a coupling (manufactured by Colder Products), and an appropriate size may be selected according to the scale of the filtration device and the ink flow rate. Furthermore, a first pressure gauge 21 and a second pressure gauge 22 are provided upstream of the first attachment member 23 and downstream of the second attachment member 24, respectively. The first pressure gauge 21 detects the pressure Pi of the ink flowing into the ink inlet 13, and the second pressure gauge 22 detects the pressure Po of the ink flowing out from the ink outlet 14.

ＰiとＰoとの差を示す差圧（Ｐi−Po）は、図６のグラフに示されるようにインク流量とともに大きくなる。したがって、この差圧から多孔質シリカの寿命を検知し、ろ過装置の交換時期を判断することができる。例えば、初期の段階での差圧はＰiniとし、この値が３倍になったときに交換時期を設定することができる。 The differential pressure (Pi-Po) indicating the difference between Pi and Po increases with the ink flow rate as shown in the graph of FIG. Therefore, the lifetime of the porous silica can be detected from this differential pressure, and the replacement time of the filtration device can be determined. For example, the differential pressure at the initial stage is Pini, and the replacement time can be set when this value triples.

ろ過装置の交換は、カップリング２３，２４からはずして、新しいものを装着することで容易に行なうことができる。このように脱着可能とすることで、インク中の可変形異物を常にろ過することが可能となる。また、圧力計２１，２２を設けてインク流入口１３とインク流出口１４とにおけるインクの圧力の差をみることで、交換時期を簡便に検知することができる。 The filtration device can be easily replaced by removing the couplings 23 and 24 and installing a new one. By making it possible to detach and attach in this way, it becomes possible to always filter the deformable foreign matter in the ink. In addition, the replacement time can be easily detected by providing pressure gauges 21 and 22 and checking the difference in ink pressure between the ink inlet 13 and the ink outlet 14.

なお、ろ過装置の交換時期は、インク流量により判断することも可能である。この場合のろ過装置を、図７に示す。図示するろ過装置２７は、第２の取り付け部材２４の下流に流量計２８が設けられている以外は、図５に示したろ過装置２０と同様の構成である。流量計２８が示す流量（単位時間当たりの流量）は、図８のグラフに示されるように、インク流量（インクが可変形異物除去部１２を流れた量）とともに低下する。一定の圧力でインク流入口１３からインクを送液した場合、その流量に基づいてろ過装置２７の交換時期を判断することができる。 It should be noted that the replacement time of the filtration device can also be determined from the ink flow rate. The filtration device in this case is shown in FIG. The illustrated filtration device 27 has the same configuration as the filtration device 20 shown in FIG. 5 except that a flow meter 28 is provided downstream of the second attachment member 24. The flow rate (flow rate per unit time) indicated by the flow meter 28 decreases with the ink flow rate (amount of ink flowing through the variable foreign matter removing unit 12), as shown in the graph of FIG. When ink is fed from the ink inlet 13 at a constant pressure, the replacement timing of the filtration device 27 can be determined based on the flow rate.

図９には、インク流量でろ過装置の交換時期を判断する場合のインク供給系を示す。図示するインク供給系は、ポンプ３０および通気管３１が設けられている以外は、基本的には図１に示したインク供給系と同様の構成である。ろ過装置としては、図７に示した構成の流量計２８を有する脱着可能なものが配置される。インクタンク５に空気の流入口を設けてポンプ３０により空気を導入し、加圧してインクジェットヘッド４からインクを押し出す動作を定期的に行なう。これは、装置を稼動させる前にインクジェットヘッド４内のインクをリフレッシュさせるために用いられる。この際にインクの流量を測定することによって、流量計２８で交換時期を容易に判断することができる。 FIG. 9 shows an ink supply system in the case of determining the replacement time of the filtration device based on the ink flow rate. The illustrated ink supply system is basically the same as the ink supply system shown in FIG. 1 except that the pump 30 and the vent pipe 31 are provided. As the filtration device, a detachable device having the flow meter 28 having the configuration shown in FIG. 7 is arranged. The ink tank 5 is provided with an air inflow port, air is introduced by the pump 30, and pressure is applied to push out the ink from the inkjet head 4 periodically. This is used to refresh the ink in the inkjet head 4 before operating the apparatus. At this time, by measuring the ink flow rate, the flow meter 28 can easily determine the replacement time.

図１０は、インクジェットプリンタにおけるインク供給系の他の例を表わす概念図である。 FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating another example of an ink supply system in an inkjet printer.

図示するインク供給系においては、ボトル入りインク３３をインク供給源として用いて、インクタンク５にインクを供給する。ボトル入りインク３３は、多孔質無機粒子１５を含有する容器内に収容されたインクであり、これらは攪拌器１６によって攪拌することができる。攪拌されることによって、インク３中の可変形異物は、インクタンク５に供給される前に多孔質無機粒子１５に吸着して除去される。 In the illustrated ink supply system, ink is supplied to the ink tank 5 using the bottled ink 33 as an ink supply source. The bottled ink 33 is ink stored in a container containing the porous inorganic particles 15, and these can be stirred by the stirrer 16. By stirring, the deformable foreign matter in the ink 3 is adsorbed and removed by the porous inorganic particles 15 before being supplied to the ink tank 5.

インクタンク５にインク３を供給するためのチューブ２の先端にはフィルタ３２が配置され、多孔質無機粒子１５が混入することは防止される。フィルタ３２としては、ろ過装置１の場合と同様の材質、ろ過精度のものを用いることができる。可変形異物が除去されたインク３は、ポンプ８の作用によりチューブ２内を流れて、インクタンク５に供給される。さらに、インクタンク５からチューブ２、フィルタ１１を経由してインクジェットヘッド４に供給される。インク中に異物が残留していても、フィルタ１１を通過する際に捕獲されるので、インクジェットヘッド４に供給されるインク中には実質的に異物は含まれない。フィルタ１１は、すでに説明したようなろ過装置に置き換えることもでき、この場合には、異物の除去効果をよりいっそう高められる。 A filter 32 is disposed at the tip of the tube 2 for supplying the ink 3 to the ink tank 5 to prevent the porous inorganic particles 15 from being mixed. As the filter 32, the same material and filtration accuracy as those of the filtration device 1 can be used. The ink 3 from which the variable foreign matter has been removed flows through the tube 2 by the action of the pump 8 and is supplied to the ink tank 5. Further, the ink is supplied from the ink tank 5 to the inkjet head 4 via the tube 2 and the filter 11. Even if foreign matter remains in the ink, it is captured when passing through the filter 11, so that the foreign matter is not substantially contained in the ink supplied to the inkjet head 4. The filter 11 can be replaced with a filtration device as described above. In this case, the effect of removing foreign substances can be further enhanced.

図１０に示したインク供給系は、図１１に示すように変更することができる。図示するインク供給系において、ボトル入りインク３３の容器はフィルタ３２により隔てられた二重管構造であり、その外周領域にインク３とともに多孔質無機粒子１５が収容されている。フィルタ３２としては、すでに説明したようなものが用いられ、フィルタ３２の内側領域にチューブ２が達している。多孔質無機粒子１５と接触して可変形異物が除去されたインク３は、上述したように、チューブ２、インクタンク５、チューブ、およびフィルタ１１を経由してインクジェットヘッド４に供給される。この場合、ボトル入りインク３３を交換する際にフィルタ３２も交換することができる。 The ink supply system shown in FIG. 10 can be changed as shown in FIG. In the illustrated ink supply system, the container for the bottled ink 33 has a double tube structure separated by a filter 32, and the porous inorganic particles 15 are accommodated together with the ink 3 in the outer peripheral region thereof. As the filter 32, the one described above is used, and the tube 2 reaches the inner region of the filter 32. The ink 3 from which the deformable foreign matter has been removed by contact with the porous inorganic particles 15 is supplied to the inkjet head 4 via the tube 2, the ink tank 5, the tube, and the filter 11 as described above. In this case, the filter 32 can be replaced when the bottled ink 33 is replaced.

図１０、１１で説明したようなボトル入りインク３３中の多孔質無機粒子１５は、予め容器内に収容しておくことができ、場合によってはインク供給源の交換時に容器内に加えてもよい。 The porous inorganic particles 15 in the bottled ink 33 as described with reference to FIGS. 10 and 11 can be stored in the container in advance, and may be added to the container when the ink supply source is replaced in some cases. .

可変形異物除去部を使用することによって、顔料の凝集物や異物のみならず、従来のろ過装置をすり抜けてしまうような可変形異物を確実に捕獲することが可能となった。また、インクタンクに供給する前のインク中から可変形異物を除去することも可能であり、このように可変形異物を除去することによって、印字抜け等による劣化を防いで、高品質な印刷物が得られる。 By using the variable foreign matter removing section, it has become possible to reliably capture not only pigment aggregates and foreign matters but also variable foreign matters that pass through conventional filtration devices. It is also possible to remove the variable foreign matter from the ink before being supplied to the ink tank. By removing the variable foreign matter in this way, deterioration due to missing prints and the like can be prevented, and high quality printed matter can be obtained. can get.

本発明の一実施形態にかかる印刷装置におけるインク供給系の概念図。1 is a conceptual diagram of an ink supply system in a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. ろ過装置の一例を表わす概略図。Schematic showing an example of a filtration apparatus. ろ過装置の他の例を表わす断面図。Sectional drawing showing the other example of a filtration apparatus. ろ過装置の他の例を表わす概略図。Schematic showing the other example of a filtration apparatus. ろ過装置の他の例を表わす概略図。Schematic showing the other example of a filtration apparatus. インク流量と圧力差との関係を表わすグラフ図。The graph showing the relationship between an ink flow rate and a pressure difference. ろ過装置の他の例を表わす概略図。Schematic showing the other example of a filtration apparatus. 可変形異物除去部を流れたインク流量と、インク流出口から流出するインク流量との関係を表わすグラフ図。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the ink flow rate that has flowed through the variable foreign matter removing unit and the ink flow rate that flows out from the ink outlet. 本発明の他の実施形態にかかる印刷装置におけるインク供給系の概念図。The conceptual diagram of the ink supply system in the printing apparatus concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる印刷装置におけるインク供給系の概念図。The conceptual diagram of the ink supply system in the printing apparatus concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態にかかる印刷装置におけるインク供給系の概念図。The conceptual diagram of the ink supply system in the printing apparatus concerning other embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１，１７，１８，２０，２７…ろ過装置；２…チューブ；３…インク
４…インクジェットヘッド；５…インクタンク；６…インクボトル
７…インクタンクセンサ；８…ポンプ；１１…フィルタ
１２…可変形異物除去部；１３…インク流入口；１４…インク流出口
１５…多孔質無機粒子；１６…攪拌器；２１…第１の圧力計
２２…第２の圧力計；２３，２４…取り付け部材；２５…インク流路
２８…流量計；３０…ポンプ；３１…通気管；３２…フィルタ
３３…ボトル入りインク。 1, 17, 18, 20, 27 ... Filtration device; 2 ... Tube; 3 ... Ink 4 ... Inkjet head; 5 ... Ink tank; 6 ... Ink bottle 7 ... Ink tank sensor; 8 ... Pump; Deformed foreign matter removing section; 13 ... Ink inlet; 14 ... Ink outlet 15 ... Porous inorganic particles; 16 ... Stirrer; 21 ... First pressure gauge 22 ... Second pressure gauge; 25 ... Ink channel 28 ... Flow meter; 30 ... Pump; 31 ... Vent pipe; 32 ... Filter 33 ... Ink in bottle.

Claims

An ink inlet through which ink flows,
Ink outlet from which ink flows out,
An ink filtration apparatus comprising: a filter that is provided on the ink outlet side and captures foreign matter; and a variable foreign matter removing unit that is provided on the ink inlet side and includes porous inorganic particles.

The ink filtration apparatus according to claim 1, wherein the porous inorganic particles are amorphous silica.

The ink filtration device according to claim 1 or 2, wherein the filtration accuracy of the filter is smaller than the minimum particle diameter of the porous inorganic particles.

The ink filtration device according to claim 1, further comprising a stirrer that stirs the porous inorganic particles.

4. The ink filtration device according to claim 1, wherein the ink inflow port is provided on a bottom surface side, and the ink outflow port is provided on an upper surface side. 5.

The detachable first mounting member provided upstream of the ink inlet and the detachable second mounting member provided downstream of the ink outlet are further provided. The ink filtration device according to any one of items 1 to 5.

The first pressure gauge provided upstream of the first mounting member, and a second pressure gauge provided downstream of the second mounting member, further comprising: Ink filtration device.

The ink filtration device according to claim 6, further comprising a flow meter provided downstream of the second attachment member.

An ink filtration method, wherein ink containing colorant particles is introduced into the ink filtration device according to any one of claims 1 to 8 to remove foreign matter and variable foreign matter.

An ink jet head for performing printing, an ink tank for containing ink, and an ink liquid feeding pipe for supplying ink from the ink tank to the ink jet head, and comprising the ink feeding pipe in the middle of the liquid feeding pipe. A printing apparatus comprising the ink filtration device according to any one of the above.

A bottled ink, wherein the ink is contained in a container containing porous inorganic particles.

The bottled ink according to claim 11, wherein the porous inorganic particles are amorphous silica.

The bottled ink according to claim 11 or 12, wherein the container further includes a stirring unit for stirring the porous inorganic particles.

An inkjet head that performs printing, the bottled ink according to any one of claims 11 to 13, and an ink liquid supply pipe that supplies the bottled ink to the inkjet head through a filter. Characteristic printing device.

The printing apparatus according to claim 14, wherein a filtration accuracy of the filter is smaller than a minimum particle diameter of the porous inorganic particles.