JP2006056201A - 濾過装置及びそれを有するインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 目詰まりし難い長寿命化した濾過装置及びそれを有するインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 インクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置９９は、下方から上方へ向けてインクが流れるフィルタ部１１０と、フィルタ部１１０を振動させることにより、フィルタ部１１０に付着した異物をフィルタ部１１０から離脱させる圧電素子１１２と、フィルタ部１１０の下方に設けられ、重力により落下した異物Ｑを収容する異物収容部１３８と、をハウジング１１４内に有する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、濾過装置及びそれを有するインクジェット記録装置に関し、更に詳細には、インクを濾過するのに最適な濾過装置及びそれを有するインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ向けてインク滴を吐出させて記録するインクジェット記録装置が多用されている。このようなインクジェット記録装置では、吐出液を収容する液体受け（キャップ）を、液体受けとして吐出面に対向する位置に配置している。

インクジェット記録装置を長時間放置した後に記録を開始する場合、インクジェット記録ヘッドの回復動作として、キャップをヘッド吐出面に押付けて装着状態（ＯＮ状態）にし、吐出口（ノズル）近傍の増粘インクを吸い出すことを行っている。吸い出したインクは、フィルタで濾過する濾過装置を通過した後、インク回収用の回収タンクに回収される。更に、回収した増粘インクを適度な粘度にするための補給液が、補給タンクから回収タンクに供給される。そして、回収タンク内のインクは、適度な粘度にされた後にインクボトルに再供給され、再利用される（例えば特許文献１〜３参照）。

しかし、フィルタで目詰まりが発生し易く、しかもフィルタの寿命が短いという問題があった。

なお、１個のインクジェット記録ヘッドに１個のキャップを設けているので、ＦＷＡ（Full Width Array）型のインクジェット記録ヘッドを用いた場合にはフィルタを通過するインク流量が大量（一般的なスキャン方式のインクジェット記録ヘッドに比べ、数十倍の量）になり、この問題は特に深刻なものになる。
特開２００３−１２７４３５号公報 特開２００１−３１５３５７号公報 特開２００２−２００７７１号公報

本発明は、上記事実を考慮して、目詰まりし難い長寿命化した濾過装置及びそれを有するインクジェット記録装置を提供することを課題とする。

本発明者は、フィルタで目詰まりし易い原因について検討した。そして、回復動作の当初に吸い出した増粘インクがフィルタを通過していることに着目した。そして、ノズルやキャップに付着している紙粉や粉塵等が増粘インクに混入し、この紙粉や粉塵等によってフィルタに目詰まりが生じることを見い出した。また、紙粉や粉塵、及び増粘インクがフィルタを通過することにより、フィルタ寿命が短くなっていることも見い出した。

そして、本発明者は、紙粉や粉塵、増粘インクなどを、フィルタから除去することを鋭意検討し、本発明を完成するに至った。

請求項１に記載の発明は、下方から上方へ向けて被濾過液が流れるフィルタ部と、前記フィルタ部を振動させることにより、前記フィルタ部に付着した異物を前記フィルタ部から離脱させる振動手段と、前記フィルタ部の下方に設けられ、重力により落下した前記異物を収容する異物収容部と、をハウジング内に有することを特徴とする。

このように、請求項１に記載の発明では、フィルタ部に付着した異物を離脱させ、重力により落下させて異物収容部に収容する。従って、目詰まりし難い長寿命化した濾過装置が実現される。また、この離脱をさせるのが振動手段であるので、濾過装置の構成を簡素にし易い。

フィルタ部は、設定径以上の異物を通過させないものであれば良く、例えばメッシュ状の網体で構成されていてもよい。

フィルタ部を超音波振動させる場合、使用する周波数としては、一般的な超音波洗浄器において効果が高いと言われる周波数が望ましい。ただし、人間の可聴音である１５〜２０ｋＨｚの周波数は、マシンノイズを発生させ易いので避けたほうが好ましい。また、周波数が高いと小さな粒子の除去が可能になるが、洗浄強度は低下する。経験的には、フィルタ部に２０〜５０ｋＨｚの範囲内の振動が発生することが望ましい。また、一般的に超音波洗浄器で用いられている手法を応用し、フィルタ部に与える周波数をスイープすることも有効である。

請求項２に記載の発明は、前記異物収容部は、前記ハウジングの下部によって形成されていることを特徴とする。

これにより、部品構造を単純にでき、部品点数及びコストを削減することができる。また、異物収容部の容積を大きくし易い。

請求項３に記載の発明は、前記振動手段として圧電素子が設けられたことを特徴とする。

これにより、振動手段をコンパクトにすることができる。また、振動周波数の制御をし易い。

請求項４に記載の発明は、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給ラインと、を備え、請求項１に記載された濾過装置が前記インク供給ラインに設けられていることを特徴とする。

これにより、インク供給ラインで目詰まりし難いインクジェット記録装置を実現させることができる。

請求項５に記載の発明は、前記インクジェット記録ヘッドからのインクを収容する液体受けと、前記液体受けを介して前記インクジェット記録ヘッドの吐出面からインクを吸い出す吸出手段と、を備え、前記インク供給ラインとして、前記吸出手段で吸い出された一部又は全部のインクを再利用するインクとして流す再利用インクラインを設け、請求項１に記載された濾過装置が前記再利用インクラインに設けられていることを特徴とする。

再利用するインクには異物の含有量が多いので、請求項５に記載の発明により、再利用するインクを効率的に濾過するインクジェット記録装置が実現される。

請求項６に記載の発明は、前記インクジェット記録ヘッドに駆動信号を供給する駆動信号源が前記圧電素子に駆動信号を供給することを特徴とする。

これにより、部品点数を増大させなくて済み、コストダウンを図ることができる。また、圧電素子の制御性能を高めることができる。

本発明は上記構成としたので、目詰まりし難い長寿命化した濾過装置及びそれを有するインクジェット記録装置を実現させることができる。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。

（全体構成）
図１には、第１実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Ｐの搬送方向をいう。

給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。

そして、用紙Ｐを搬送ベルト２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト２８の表面が、本発明における用紙Ｐの周回経路となっている。

なお、搬送ベルト２８は、一例として、半導電性ポリイミド材（表面抵抗値１０¹⁰〜１０¹³Ω／□、体積抵抗値１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ）を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに成形したものを使用できる。また、駆動ロール２４及び従動ロール２６としては、一例として、φ５０ｍｍのＳＵＳロールを使用できる。

また、搬送ベルト２８を設けずに、例えば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体（用紙Ｐ）を吸着保持して回転させる構成にしてもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト２８を使用すると平坦部分２８Ｆが構成されるので、この平坦部分２８Ｆに対応させて記録ヘッドアレイ３０を配置でき、好ましい。

記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッドユニット３２（以下、単にヘッドユニット３２という）が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。なお、それぞれのヘッドユニット３２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。

各ヘッドユニット３２を構成するインクジェット記録ヘッド３３は、ヘッドコントローラ６０によって制御されるようになっている。ヘッドコントローラ６０は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド３３に送る。

また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド３３の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。

ヘッドユニット３２には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応したリザーバタンク６４が配置されている。

記録ヘッドアレイ３０の近傍（本実施形態では搬送方向の両側）には、それぞれのヘッドユニット３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。ヘッドユニット３２に対してメンテナンスを行う場合には、図２に示すように、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、吐出面であるノズル面３３Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行う。

なお、本実施形態では、４つのメンテナンスユニット３４を２つずつの２組に分割し、記録ヘッドアレイ３０、画像記録時には記録ヘッドアレイ３０の搬送方向上流側及び搬送方向下流側にそれぞれ配置されるようにしている。

図３にも詳細に示すように、記録ヘッドアレイ３０の搬送方向上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。

帯電ロール３６としては、例えば、シリコーンゴムの表面に導電性カーボンを被覆し、体積抵抗値１０⁶〜１０⁷Ω・ｃｍ程度に調整したφ１４ｍｍのロールを使用することができる。

また、電源３８としては、図３では直流電源を挙げているが、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、交流電源でもよい。

なお、帯電ロール３６よりもさらに搬送方向上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Ｐが搬送ベルト２８と帯電ロール３６との間に至る前に位置合わせされる。

記録ヘッドアレイ３０の搬送方向下流側には、剥離プレート４０（図１、２参照）が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離することができる。剥離プレート４０としては、たとえば、厚さ０．５ｍｍ、幅３３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミプレートを使用することができる。

剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の搬送方向下流側で排出経路４４を構成する複数の回動可能な排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。

剥離プレート４０の下方には、駆動ロール２４との間で搬送ベルト２８を挟持可能はクリーニングロール４８が配置されており、搬送ベルト２８の表面をクリーニングするようになっている。

給紙トレイ１６と搬送ベルト２８の間には、反転手段として、複数の反転用ローラ対５０で構成された反転経路５２が設けられており、片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。

搬送ベルト２８と排紙トレイ４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク５４が設けられている。インクタンク５４のインクは、インク供給ライン６２（図５参照）によって、リザーバタンク６４を経由して各ヘッドユニット３２に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

図４に示すように、インクジェット記録装置１２の全体は、コントローラ５６によって制御され、用紙Ｐの取出しから画像記録、排出、さらにはメンテナンスを含む動作が制御されるようになっている。また、記録画像に関する各種のデータ等は、画像コントローラ５８からコントローラ５６に送られる。たとえば、後述するように、第１帯電モードや第２帯電モードでの印加電圧等は、記録画像のデータなどに応じて、コントローラ５６で制御される。また、インクジェット記録ヘッド３３はヘッドコントローラ６０によって制御されており、コントローラ５６からヘッドコントローラ６０へ信号が送信されるようになっている。なお、コントローラ５６、ヘッドコントローラ６０及び帯電ロール３６は、電源３８から電力供給を受けるようになっている。

このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置１２では、上記したように、給紙トレイ１６から取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト２８に至る。そして、帯電ロール３６によって搬送ベルト２８に押し付けられると共に、帯電ロール３６からの印加電圧によって搬送ベルト２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。

（インク流動ライン）
インクジェット記録装置１２には、図５に示すように、インクタンク５４からヘッドユニット３２へインクを供給するためのインク供給ライン６２と、メンテナンス時（インクジェット記録ヘッド３３の回復動作時）に使用され、流出方向が切り替え可能であるインク流出ライン６３と、が各色毎に設けられている。

以下、インク供給ライン６２でインクタンク５４からヘッドユニット３２へインクを供給すること、及び、インクジェット記録ヘッド３３の回復動作時にインク流出ライン６３からインクを吸引すること、を一色（例えばイエロー）について説明する。他の色については同様であるので、その説明を省略する。

インク供給ライン６２には、インクタンク５４とリザーバタンク６４との間に未使用インク用濾過装置６６が設けられている。

インクジェット記録装置１２には、この未使用インク用濾過装置６６のインク流れ上流側に設けられ、インク供給ライン６２へのインク送出し力を与えるリザーバタンク充填用ポンプ６８と、リザーバタンク充填用ポンプ６８を駆動させる充填用モータ７０と、が設けられている。充填用モータ７０はコントローラ５６によって制御されている。

また、リザーバタンク６４内のインクの液量をモニタするために、リザーバタンク６４内の低位置Ｌ、高位置Ｈでのインクの有無を検出するセンサ７２が設けられている。センサ７２で計測したデータはコントローラ５６へ送信される。

ヘッドユニット３２は、各色毎に設けられたリザーバタンク６４と、各リザーバタンク６４の下側にそれぞれ設けられた複数のインクジェット記録ヘッド３３と、で構成される。また、リザーバタンク６４から流出したインクがインクジェット記録ヘッド３３にまで到達できるように、リザーバタンク６４とインクジェット記録ヘッド３３とが配管接続されている。

インクジェット記録ヘッド３３の下面側はノズル面３３Ｎとなっており、１０２４個のノズルが配列されている。

メンテナンスユニット６４は、図５に示すように、インクジェット記録ヘッド３３の回復動作時、ノズル面３３Ｎに押し付けられてノズル面３３Ｎからのインクを受けるキャップ８８と、キャップ８８の流出口に接続され、下流端に三方バルブ９４が接続されたインク流出管９２と、を備えている。三方バルブ９４は流出方向が切替可能になっており、流出方向の切り替えはコントローラ５６によって制御されている。

また、三方バルブ９４に接続され、廃液処理するインクを流す廃インクライン９５が設けられている。廃インクライン９５の下流端には廃インクタンク９６が設けられている。

更に、三方バルブ９４に接続され、再利用するインクを流す再利用インクライン９７が設けられている。再利用インクライン９７には、交換可能なように着脱自在にされた回復用濾過装置９９が設けられており、また、再利用インクライン９７の下流端はリザーバタンク６４に接続されている。

また、インクジェット記録装置１２は、キャップ８８からインク流出管９２へインクを吸い出す回復動作用ポンプ９８と、回復動作用ポンプ９８を駆動させる回復動作用モータ１００と、を備えている。回復動作用モータ１００は、充填用モータ７０と同様、コントローラ５６によって制御されている。

（未使用インク用濾過装置、及び、回復用濾過装置）
以下、回復用濾過装置９９について詳細に説明する。なお、未使用インク用濾過装置６６は、回復用濾過装置９９と基本的な構成は同じなので、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、回復用濾過装置９９は、下方から上方へ向けてインクが流れるフィルタ部１１０と、フィルタ部１１０を振動させることによりフィルタ部１１０に付着した異物を離脱させる圧電素子１１２と、をハウジング１１４内に備えている。

ハウジング１１４は、金属製のハウジング上部１１６と、樹脂製のハウジング下部１１８とで構成される。

ハウジング上部１１６はフィルタ部１１０を保持しており、また、ハウジング上部１１６には、ＳＵＳ板が付けられた中空円盤状の圧電素子１１２と、圧電素子１１２に電気接続された電極１２０と、が設けられている。ハウジング上部１１６には、圧電素子１１２の円周状外側壁を固定する外周側固定部１２２と、圧電素子１１２の円周状内側壁を固定する内周側固定部１２４と、が設けられている。圧電素子１１２の上側には、圧電素子１１２が良好に振動できるように空間１２６が形成されている。

電極１２０にはヘッドコントローラ６０に接続された電気配線１３０が接続されており、圧電素子１１２はヘッドコントローラ６０の駆動回路によって制御されている。ハウジング上部１１６には、このように電気配線１３０が接続可能となるように開口１３２が形成されており、接続後、開口１３２は封止されている。

更に、ハウジング上部１１６には、圧電素子１１２の中空位置にインク流出管１３４が形成されている。

ハウジング下部１１８は、振動によりフィルタ部１１０から離脱して重力により落下した異物を収容する溝状の異物収容部（異物蓄積溝）１３８を形成している。また、ハウジング下部１１８は、先端が異物収容部１３８よりも上方位置にまで延びたインク流入管１４０を中央に有する。再利用インクライン９７を流れるインクは、このインク流入管１４０からハウジング１１４内に流入する。

図７に示すように、ハウジング上部１１６は、ハウジング上部本体１４２と中間リング部１４４とで構成される。中間リング部１４４の外周側には雄ねじ１４５が形成され、ハウジング上部本体１４２には、雄ねじ１４５とネジ結合可能な雌ねじ１４１が形成されている。このネジ構造により、中間リング部１４４は、ハウジング上部本体１４２との間でフィルタ部１１０を保持すると共に、第１シール部材（例えばオーリング）１４８を挟持できるようになっている。このように、金属部品同士でフィルタ部１１０を挟みこんで保持することにより、圧電素子１１２から超音波伝播を効率良く行うことができる。

ハウジング下部１１８にも、同様に雄ねじ１５５が形成され、この雄ねじ１５５とねじ結合する雌ねじ１５１が中間リング部１４４に形成されており、ハウジング下部１１８と中間リング部１４４との間で第２シール部材１５８を挟持できるようになっている。

なお、図８に示すように、１つの部品で構成されるハウジング上部１１７を設け、ハウジング上部１１７とハウジング下部１１８との間でフィルタ部１１０を挟持すると共に第１シール部材１４８を挟持する構成になっていてもよい。この場合、フィルタ部１１０とハウジング上部１１７とを溶接（例えば金属拡散接合、ろう付けなど）や接着剤（例えば剛性の高いエポキシ系接着剤）などで結合することにより、接合層１１９を介して圧電素子１１２から超音波伝播を効率良く行うことができる。

また、図６では、フィルタ部１１０の外周が円周である場合を示しているが、角部を有する外周（例えば、平面視で多角形の外周）にしてもよい。

以下、インクジェット記録ヘッド３３の回復動作を行う際に回復用濾過装置９９で異物が除去される作用について説明する。

回復動作を開始すると、コントローラ５６は、廃インクライン９５へ流れるように三方バルブ９４を切り替える。そして、キャップ８８をインクジェット記録ヘッド３３のノズル面３３Ｎに押し付けて装着状態（ＯＮ状態）とする。更に、回復動作用ポンプ９８を駆動させて、インクジェット記録ヘッド３３のノズル面３３Ｎからインクを吸引する。

吸引初期のインクを廃インクライン９５へ流した後、コントローラ５６は、三方バルブ９４の流出方向を再利用インクライン９７へ切り替える。この結果、インク流入管１４０からハウジング１１４内に流入したインクは異物収容部１３８を満たし、更に、フィルタ部１１０の下側のゾーンを全て満たす。そして、フィルタ部１１０を通過したインクはインク流出管１３４から流出し、リザーバタンク６４へ収容される。

所定流量のインクが回復用濾過装置９９を通過した後、再利用インクライン９７へのインク流入を停止し、圧電素子１１２を所定の周波数（２０〜５０Ｈｚの範囲内）で振動させる。圧電素子１１２の振動は、インク中の水中超音波（音速１５００ｍ／ｓの縦波）として伝播する経路Ｕ（図６参照）と、ハウジング上部１１６を伝達する振動波（音速５０００ｍ／ｓの横波）として伝播する経路Ｖ（図６参照）とで、フィルタ部１１０を超音波振動させる。ここで、フィルタ部１１０の円周長は、超音波の周波数により同心円状の振動を起こす長さに予め決められている。なお、ハウジング下部１１８に超音波を供給する必要がないので、本実施形態ではハウジング下部１１８の材質を樹脂とする。

圧電素子１１２をこのように振動させることにより、フィルタ部１１０が同心円状の振動を起こし、フィルタ部１１０に付着した異物がフィルタ部１１０から離脱する。そして、この異物Ｑは重力により落下して、異物収容部１３８に収容される。

更に、コントローラ５６は、回復動作で必要量のインクが流出したと判断すると、回復動作用ポンプ９８の駆動を停止させる。そして、キャップ８８をノズル面３３Ｎから離してＯＦＦ状態とし、更に、ノズル面３３Ｎのワイピング動作を行い、回復動作を終了する。

上記所定の周波数としては、振動させる上で効果の高い周波数を選定する。この周波数の選定としては、例えば以下に示す選定方法で行う。

周辺が固定された一様な厚さの円板の基本共振周波数Ｆ₀₁は以下の数１で示される。

ここで、ｔ、ａ、σ、ρは以下の値のことである。

ｔ：円板の板圧（ｍ）
ａ：円板の半径（ｍ）
σ：ポアッソン比
ρ：円板の密度（ｋｇ／ｍ³）
また、第二次、第三次の共振が同心円状に発生する。第二次共振周波数Ｆ₀₂、第三次共振周波数Ｆ₀₃は、それぞれ、数２、数３で与えられる。

例えば、フィルタ部１１０として、直径２ｃｍ、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ製のものを用いた場合、約４０ｋＨｚで第三次の共振で振動することになる。

ここで、フィルタ部１１０は、織り形状や開口径などの構造により、一様な厚さで均一な材料であるとは言えず、更に、異物の堆積による状態の変化が予想される。従って、数１で求められる周波数と一致しない可能性がある。しかし、厳密に共振する必要はなく、実験的に高い効果が得られる周波数を選定すればよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、回復用濾過装置９９では、フィルタ部１１０に付着した異物を超音波振動によりフィルタ部１１０から離脱させ、異物収容部１３８に収容することができる。従って、回復用濾過装置９９で目詰まりが発生し難く、また、回復用濾過装置９９の寿命が長い。

また、回復用濾過装置９９が着脱自在なので、異物収容部１３８に収容された異物が許容収容量を越えた場合、未使用の回復用濾過装置９９に交換することによりインクジェット記録装置１２を継続して使用することができる。

また、圧電素子１１２はヘッドコントローラ６０の駆動回路によって駆動制御されており、この駆動回路はインクジェット記録ヘッド３３の駆動制御をも行っている。ここで、１つのインクジェット記録ヘッド３３には１０２４個のノズルが形成されており、駆動回路は、１０２４個の吐出用圧電素子を同時に駆動し、ノズルからインク滴を吐出するように制御できる回路である。本実施形態では、このような高い駆動制御能力を有する駆動回路によって圧電素子１１２の駆動制御をも行っている。従って、本実施形態のように回復用濾過装置９９に取付けられた静電容量の大きい圧電素子１１２であっても、充分に駆動制御することができる。なお、ヘッドコントローラ６０に圧電素子１１２を駆動制御させずに、圧電素子１１２を駆動制御する専用の駆動回路を設けることは、もちろん可能である。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図９に示すように、本実施形態では、第１実施形態に比べ、回復用濾過装置９９に代えて、圧電素子の構成が異なる回復用濾過装置１６９を用いる。

本実施形態では、図９（Ｂ）に示すように、回復用濾過装置１６９を構成するハウジング上部１６６は、インク流出管１６４を構成部位として一体的に有する。そして、短筒状の圧電素子１７２がインク流出管１６４の外周面側から嵌め込まれている。圧電素子１７２には、ヘッドコントローラ６０に接続された電気配線１３０が接続されており（図９（Ｂ）、（Ｃ）参照）、圧電素子１７２は、第１実施形態と同様にヘッドコントローラ６０によって駆動制御される。

圧電素子１７２を駆動させると、圧電素子１７２で発生した超音波は、一部はインク中を伝播するが、大部分はハウジング上部１６６を伝播する経路Ｖを経由してフィルタ部１１０を振動させる。

本実施形態により、ハウジング外部から圧電素子１７２を容易に装着可能な回復用濾過装置１６９を実現させることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図１０、図１１に示すように、本実施形態では、第１実施形態に比べて異なる回復用濾過装置１７９を設けている。

回復用濾過装置１７９は、下方から上方へ向けてインクが流れるフィルタ部１８０と、フィルタ部１８０を振動させることによりフィルタ部１８０に付着した異物を離脱させるピエゾ素子１８２と、ピエゾ素子１８２を振動させる振動手段と、をハウジング１８４内に備えている。

ハウジング１８４は、ハウジング本体部１８８とハウジング上部１８６とで構成される。また、ハウジング１８４には、板状のフィルタ部１８０を周縁で支えるように収容する収容部１９０が形成されている。

フィルタ部１８０は、音波伝播板（超音波ホーン）１９４に保持され、音波伝播板１９４は積層型のピエゾ素子１８２によって保持されており、ピエゾ素子１８２からの振動が音波伝播板１９４を介してフィルタ部１８０に伝播するようになっている。上記振動手段は、この音波伝播板１９４とピエゾ素子１８２とで構成される。また、フィルタ部１８０の周縁部は、インクを通過させないようにするために、熱硬化性の接着剤や、同種金属の溶着によって目が詰められている。

そして、収容部１９０は、音波伝播板１９４及びピエゾ素子１８２をも収容できる形状になっており、ハウジング本体部１８８とハウジング上部１８６とが隙間なく接合できる構成になっている。なお、このような収容部１９０は、ハウジング本体部１８８及びハウジング上部１８６の両者に分割して形成されていてもよいし、何れか一方にのみ形成されていてもよい。

また、ハウジング本体部１８８には、異物収容溝１９８と、異物収容溝１９８の上縁から広がっている傾斜面１９６とが形成されており、インク流入口１８１から流入したインクは、フィルタ部１８０と傾斜面１９６との間の流動ゾーンＺを経由してフィルタ部１８０を下方から上方へ通過し、ハウジング上部１８６に設けられたインク流出管２０４から流出するようになっている。なお、本実施形態では、インク流入口１８１はハウジング本体部１８８の側壁面に形成されている。

図１２に示すように、音波伝播板１９４は、ピエゾ素子１８２の側から徐々に幅が細くなる形状にされている。これにより、超音波が収束してフィルタ部１８０に与える振動を大きくすることができる。

音波伝播板１９４とフィルタ部１８０とは溶接により接合されている。なお、溶接することに代えてエポキシ系接着剤で接着してもよい。ピエゾ素子１８２と音波伝播板１９４とはエポキシ系接着剤で接着されている。

ピエゾ素子１８２は、積層構造にされており、積層されている各電極板部２００がヘッドコントローラ６０に電気接続されている。

図１３に示すように、ハウジング本体部１８８には、フィルタ部１８０の周縁部に当接する下側シール部材（オーリングなど）２１０を収容する凹部２１２が形成されている。同様に、ハウジング上部１８６には、フィルタ部１８０の周縁部に当接する上側シール部材２１４を収容する凹部２１６が形成されている。ここで、フィルタ部１８０の周縁部は、上述したように、目が詰められてインクを通過させない構造になっているので、下側シール部材２１０及び上側シール部材２１４によって完全にシールされ、インクが漏出しない構造になっている。なお、本実施形態では音波伝播板１９４とフィルタ部１８０との接合領域が、フィルタ部１８０の周縁部すなわち目詰まり部位に重なっているが、接合することにより、結果的にインク非通過構造となっていてもよい。

本実施形態により、フィルタに、より大きな超音波振動を発生させることができ、フィルタからの異物剥離効果を大きくできる。すなわち、フィルタ部１８０に付着した異物を効率良く離脱させ、異物収容部に沈殿させることができる。従って、目詰まりし難い長寿命化した回復用濾過装置１７９を実現できる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

第１実施形態のインクジェット記録装置の構成を画像記録状態で示す正面断面図である。 第１実施形態のインクジェット記録装置の構成をメンテナンス状態で示す正面断面図である。 第１実施形態のインクジェット記録装置の搬送ベルト及びその近傍の構成を示す概念的な正面図である。 第１実施形態のインクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のインクジェット記録装置のインク流動ラインを示す模式図である。 図６（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第１実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の側面断面図、及び、回復用濾過装置に設けられた圧電素子を示すハウジング上部の背面図である。 第１実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の部分拡大側面断面図である。 第１実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の変形例を示す部分拡大側面断面図である。 図９（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ、第２実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の側面断面図、図９（Ａ）の部分拡大図、及び、図９（Ａ）の矢視９Ｃ−９Ｃの平面図である。 第３実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の展開斜視図である。 第３実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の側面断面図である。 第３実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置を構成する音波伝播板及びピエゾ素子の構成を示す模式図である。 第３実施形態のインクジェット記録装置に設けられた回復用濾過装置の部分拡大側面断面図である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置
３３ インクジェット記録ヘッド
６０ ヘッドコントローラ（駆動信号源）
６２ インク供給ライン
６６ 未使用インク用濾過装置（濾過装置）
８８ キャップ（液体受け）
９７ 再利用インクライン
９８ 回復動作用ポンプ（吸出手段）
９９ 回復用濾過装置（濾過装置）
１１０ フィルタ部
１１２ 圧電素子
１１４ ハウジング
１３８ 異物収容部
１６９ 回復用濾過装置（濾過装置）
１７２ 圧電素子
１７９ 回復用濾過装置（濾過装置）
１８０ フィルタ部
１８２ ピエゾ素子（圧電素子）
１８４ ハウジング
１９４ 音波伝播板（振動手段）
１９８ 異物収容溝（異物収容部）
Ｑ 異物

Claims (6)

1. 下方から上方へ向けて被濾過液が流れるフィルタ部と、
   前記フィルタ部を振動させることにより、前記フィルタ部に付着した異物を前記フィルタ部から離脱させる振動手段と、
   前記フィルタ部の下方に設けられ、重力により落下した前記異物を収容する異物収容部と、
   をハウジング内に有することを特徴とする濾過装置。
2. 前記異物収容部は、前記ハウジングの下部によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記振動手段として圧電素子が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過装置。
4. インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、
   前記インクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給ラインと、
   を備え、
   請求項１に記載された濾過装置が前記インク供給ラインに設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 前記インクジェット記録ヘッドからのインクを収容する液体受けと、
   前記液体受けを介して前記インクジェット記録ヘッドの吐出面からインクを吸い出す吸出手段と、
   を備え、
   前記インク供給ラインとして、前記吸出手段で吸い出された一部又は全部のインクを再利用するインクとして流す再利用インクラインを設け、
   請求項１に記載された濾過装置が前記再利用インクラインに設けられていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記インクジェット記録ヘッドに駆動信号を供給する駆動信号源で前記圧電素子に駆動信号を供給することを特徴とする請求項４又は５に記載のインクジェット記録装置。

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