JP2019018527A - Droplet discharge device and inkjet printer - Google Patents

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Abstract

To provide a droplet discharge device including a filter unit which can inhibit gas from remaining therein.SOLUTION: A droplet discharge device includes a droplet discharge head and a filter unit 2A. The droplet discharge head includes a nozzle 45 which discharges droplets. The filter unit includes: a casing 21 disposed in a passage of liquid to be supplied to the droplet discharge head; and a filter which is disposed so as to partition the interior of the casing into a primary side chamber and a secondary side chamber. In the filter, a bubble point of a filter area located at an upstream side in a direction of flow of the liquid in the casing is smaller than a bubble point of a filter area located at a downstream side.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明の実施形態は、液滴吐出装置及びインクジェットプリンタに関する。   Embodiments described herein relate generally to a droplet discharge device and an inkjet printer.

所定量の液滴を所定の位置に供給する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置は、例えばインクジェットプリンタ、3Dプリンタ、分注装置などに搭載される。インクジェットプリンタは、インクの液滴をインクジェットヘッドから吐出して、記録媒体の表面に画像等を形成する。3Dプリンタは、液体樹脂等の造形材の液滴を造形材吐出ヘッドから吐出し、硬化させて、三次元造形物を形成する。分注装置は、所定量の試料を複数の容器等へ供給する装置である。   2. Description of the Related Art A droplet discharge device including a droplet discharge head that supplies a predetermined amount of droplets to a predetermined position is known. The droplet discharge device is mounted on, for example, an ink jet printer, a 3D printer, a dispensing device, or the like. An ink jet printer ejects ink droplets from an ink jet head to form an image or the like on the surface of a recording medium. The 3D printer discharges a droplet of a modeling material such as a liquid resin from a modeling material discharge head and cures it to form a three-dimensional modeled object. The dispensing device is a device that supplies a predetermined amount of sample to a plurality of containers or the like.

液滴吐出装置には、液滴吐出ヘッドに供給する液体の流路にフィルタユニットが設けられる。フィルタユニットは、例えば液体内に異物が混入した場合に、フィルタで異物を捕捉して液滴吐出ヘッドに目詰まりが発生するのを防ぐ。フィルタユニットは、例えば液体の初期通液時に内部に空気が残留してしまうことがある。フィルタユニット内に残留した空気は、フィルタの有効濾過面積を減少させてしまうことがある。   In the droplet discharge device, a filter unit is provided in the flow path of the liquid supplied to the droplet discharge head. For example, when a foreign substance is mixed in the liquid, the filter unit captures the foreign substance with the filter and prevents the droplet discharge head from being clogged. In the filter unit, for example, air may remain inside when the liquid is initially passed. Air remaining in the filter unit may reduce the effective filtration area of the filter.

特開2005−161617号公報JP-A-2005-161617 特開2009−12316号公報JP 2009-12316 A 特開2014−124946号公報JP 2014-124946 A

本発明が解決しようとする課題は、例えば液体の初期通液時に、内部に気体が残留するのを抑えることのできるフィルタユニットを備えた液滴吐出装置及びインクジェットプリンタを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a droplet discharge device and an ink jet printer provided with a filter unit capable of suppressing gas from remaining inside, for example, when liquid is initially passed.

上記課題を解決するために、実施形態の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッド及びフィルタユニットを備える。液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルを備える。フィルタユニットは、液滴吐出ヘッドに供給する液体の流路に配置されるケーシング、及びケーシング内を一次側室と二次側室に仕切るように配置されるフィルタを備える。フィルタは、ケーシング内の液体の流れ方向の上流側に位置する濾過領域のバブルポイントが下流側に位置する濾過領域のバブルポイントよりも小さい。   In order to solve the above problems, a droplet discharge device according to an embodiment includes a droplet discharge head and a filter unit. The droplet discharge head includes a nozzle that discharges droplets. The filter unit includes a casing disposed in a flow path of a liquid supplied to the droplet discharge head, and a filter disposed so as to partition the inside of the casing into a primary side chamber and a secondary side chamber. In the filter, the bubble point of the filtration region located on the upstream side in the flow direction of the liquid in the casing is smaller than the bubble point of the filtration region located on the downstream side.

第1実施形態の液滴吐出装置を搭載したインクジェットプリンタの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the inkjet printer carrying the droplet discharge apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の液滴吐出装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the droplet discharge apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の液滴吐出装置の斜視図である。It is a perspective view of the droplet discharge device of a 1st embodiment. 第1実施形態の液滴吐出装置の展開図である。It is an expanded view of the droplet discharge apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態のフィルタユニットの展開図である。It is an expanded view of the filter unit of 1st Embodiment. 第1実施形態のフィルタユニットの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the filter unit of 1st Embodiment. 第1実施形態のフィルタのバブルポイントの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the bubble point of the filter of 1st Embodiment. 第1実施形態のフィルタユニット内の液体流れを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the liquid flow in the filter unit of 1st Embodiment. フィルタのバブルポイントが一律のフィルタユニット内の液体の流れを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the flow of the liquid in the filter unit with the bubble point of a filter uniform. 第2実施形態の液滴吐出装置のフィルタユニットの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the filter unit of the droplet discharge device of the second embodiment. 第2実施形態のフィルタユニット内の液体流れを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the liquid flow in the filter unit of 2nd Embodiment. 第3実施形態の液滴吐出装置のフィルタユニットの斜視図である。It is a perspective view of the filter unit of the droplet discharge device of a 3rd embodiment.

以下、実施形態に従う液滴吐出装置及びインクジェットプリンタについて、添付図面を参照しながら詳述する。なお、各図において、同一構成は同一の符号を付している。   Hereinafter, a droplet discharge device and an ink jet printer according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.

(第1実施形態)
実施形態の液滴吐出装置1を搭載したインクジェットプリンタとして、シートSなどの記録媒体に画像を印刷するインクジェットプリンタ100を例示して説明する。実施形態の液滴吐出装置1は、液滴吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッド10A(10B〜10D)を備えている。さらに液滴吐出装置1は、インクジェットヘッド10A(10B〜10D)に供給されるインクに例えば異物が混入したときに異物を捕捉するフィルタユニット2Aを備えている(図2参照)。
(First embodiment)
An inkjet printer 100 that prints an image on a recording medium such as a sheet S will be described as an example of an inkjet printer equipped with the droplet discharge device 1 of the embodiment. The droplet discharge device 1 of the embodiment includes an inkjet head 10A (10B to 10D) that is an example of a droplet discharge head. Further, the droplet discharge device 1 includes a filter unit 2A that captures foreign matter when, for example, foreign matter is mixed into the ink supplied to the ink jet head 10A (10B to 10D) (see FIG. 2).

図1は、インクジェットヘッド10A〜10Dを搭載したインクジェットプリンタ100の概略構成を示している。インクジェットプリンタ100は、例えば外装体である箱型の筐体101を備えている。筐体101の内部には、記録媒体の一例であるシートSを収納するカセット102A,102B、シートSの上流搬送路106、画像形成処理を行うシートSを搬送自在に保持する搬送ベルト110、シートSに向けてインクの液滴を吐出するインクジェットヘッド10A〜10D、シートSの下流搬送路120、及び排出トレイ123が配置されている。インクジェットプリンタ100は、さらに、ユーザーインターフェイスである表示画面等を含む操作部144、制御部としての制御基板140を備えている。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an inkjet printer 100 equipped with inkjet heads 10A to 10D. The ink jet printer 100 includes a box-shaped housing 101 that is an exterior body, for example. Inside the housing 101 are cassettes 102A and 102B for storing sheets S as an example of a recording medium, an upstream conveyance path 106 for the sheets S, a conveyance belt 110 for holding the sheets S for image forming processing, and sheets. Ink jet heads 10 </ b> A to 10 </ b> D that discharge ink droplets toward S, a downstream conveyance path 120 of the sheet S, and a discharge tray 123 are arranged. The ink jet printer 100 further includes an operation unit 144 including a display screen as a user interface and a control board 140 as a control unit.

インクジェットプリンタ100がシートSに形成する画像のデータは、例えばコンピュータ150で生成される。コンピュータ150で生成された画像データは、ケーブル143、コネクタ141A,141Bを通してインクジェットプリンタ100に入力される。インクジェットヘッド10A〜10Dは、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク滴を搬送ベルト110上のシートSの所定の位置に所定量吐出して、画像データに対応する画像をシートSに印刷する。   Data of an image formed on the sheet S by the ink jet printer 100 is generated by the computer 150, for example. Image data generated by the computer 150 is input to the inkjet printer 100 through the cable 143 and the connectors 141A and 141B. The inkjet heads 10 </ b> A to 10 </ b> D discharge, for example, cyan, magenta, yellow, and black ink droplets to a predetermined position of the sheet S on the conveyance belt 110 to print an image corresponding to the image data on the sheet S. .

カセット102A及びカセット102Bは、例えば異なるサイズのシートSを収容する。上流搬送路106は、送りローラ対105a、105b、105cと、シート搬送経路を規定するシート案内板106a、106bで構成されている。ピックアップローラ104は、カセット102AからシートSを一枚ずつ上流搬送路106へ供給する。シートSは、回転する送りローラ対105a、105bによって搬送され、送りローラ対105aを通過後、シート案内板106aによって搬送ベルト110の上面へ送られる。図中の矢印A1は、カセット102AからのシートSの搬送経路を示す。一方、ピックアップローラ109は、カセット102BからシートSを一枚ずつ上流搬送路106へ供給する。シートSは、回転する送りローラ対105a、105b、105cによって搬送され、送りローラ対105cを通過後、シート案内板106a、106bによって搬送ベルト110の上面へ送られる。図中の矢印A2は、カセット102BからのシートSの搬送経路を示す。   The cassette 102A and the cassette 102B store sheets S of different sizes, for example. The upstream conveyance path 106 is composed of a pair of feed rollers 105a, 105b, and 105c and sheet guide plates 106a and 106b that define the sheet conveyance path. The pickup roller 104 supplies the sheets S from the cassette 102A to the upstream conveyance path 106 one by one. The sheet S is conveyed by the pair of rotating feed rollers 105a and 105b, and after passing through the pair of feed rollers 105a, is fed to the upper surface of the conveyor belt 110 by the sheet guide plate 106a. An arrow A1 in the drawing indicates a conveyance path of the sheet S from the cassette 102A. On the other hand, the pickup roller 109 supplies the sheets S from the cassette 102B to the upstream conveyance path 106 one by one. The sheet S is conveyed by a pair of rotating feed rollers 105a, 105b, and 105c. After passing through the pair of feed rollers 105c, the sheet S is fed to the upper surface of the conveyor belt 110 by sheet guide plates 106a and 106b. An arrow A2 in the drawing indicates a conveyance path of the sheet S from the cassette 102B.

搬送ベルト110は、表面に多数の貫通孔が形成された網状の無端ベルトである。搬送ベルト110は、駆動ローラ112a、従動ローラ112b、112cの3本のローラによって回転自在に支持されている。駆動ローラ112aは、駆動装置の一例であるモータ111によって回転される。図中A3は、搬送ベルト110の回転方向を示す。搬送ベルト110の裏面側には、負圧容器113が配置されている。負圧容器113の上面は、搬送ベルト110の裏面に接している。負圧容器113上面には、多数の微細孔114が形成されている。負圧容器113は、減圧用のファン115と連結しており、ファン115が形成する気流によって容器内が減圧される。図中A4は、気流の流れを示している。シートSは、負圧容器113が減圧されることによって搬送ベルト110の上面に吸着保持される。カセット102A、102B、上流搬送路106、及び搬送ベルト110によって、シートSをインクジェットヘッド10A〜10Dと対向する位置まで搬送する記録媒体搬送装置が構成されている。搬送ベルト110の上面に吸着保持されたシートSは、インクジェットヘッド10A〜10Dの下方を通過する際に、画像が形成される。   The conveyor belt 110 is a net-like endless belt having a large number of through holes formed on the surface thereof. The conveyor belt 110 is rotatably supported by three rollers, that is, a driving roller 112a and driven rollers 112b and 112c. The driving roller 112a is rotated by a motor 111 which is an example of a driving device. A3 in the figure indicates the direction of rotation of the conveyor belt 110. A negative pressure container 113 is disposed on the back side of the conveyor belt 110. The upper surface of the negative pressure container 113 is in contact with the back surface of the conveyor belt 110. Many fine holes 114 are formed on the upper surface of the negative pressure vessel 113. The negative pressure container 113 is connected to a decompression fan 115, and the inside of the container is decompressed by an air flow formed by the fan 115. A4 in the figure indicates the flow of airflow. The sheet S is adsorbed and held on the upper surface of the conveyance belt 110 when the negative pressure container 113 is depressurized. The cassettes 102A and 102B, the upstream conveyance path 106, and the conveyance belt 110 constitute a recording medium conveyance device that conveys the sheet S to a position facing the inkjet heads 10A to 10D. When the sheet S sucked and held on the upper surface of the conveyance belt 110 passes under the inkjet heads 10A to 10D, an image is formed.

インクジェットヘッド10A〜10Dは、搬送ベルト110上に吸着保持されたシートSに対して例えば1mmの僅かな隙間を介して対向するように配置されている。インクジェットヘッド10A〜10Dは、吐出するインクの色が異なることを除けば、同じ構造になっている。インクジェットヘッド10A〜10Dの詳細な構造は後述する。   The ink jet heads 10 </ b> A to 10 </ b> D are arranged so as to face the sheet S sucked and held on the conveyance belt 110 through a slight gap of 1 mm, for example. The ink jet heads 10A to 10D have the same structure except that the colors of ink to be ejected are different. The detailed structure of the inkjet heads 10A to 10D will be described later.

各インクジェットヘッド10A〜10Dには、インクの流路135を介してインクタンク130A〜130D及びインク供給圧力調整装置131A〜131Dが夫々連結されている。インクの流路135は、例えば樹脂製チューブである。さらにインクジェットヘッド10Aの側面に、後述するフィルタユニット2Aが配置されている(図2参照)。インクジェットヘッド10B〜10Dも、インクジェットヘッド10Aと同様である。インクタンク130A〜130Dは、インクを貯留した容器である。さらに、各インクジェットヘッド10A〜10Dの近傍に、メンテナンスユニット132A〜132Dが配置されている。例えばインクジェットヘッド10Aのメンテナンスユニット132Aは、インクジェットヘッド10Aのインク吐出ノズルの表面を保護するキャップ133、インク吐出ノズルの表面に残留する付着物を除去するブレード134を備えている。他のインクジェットヘッド10B〜10Dのメンテナンスユニット132B〜132Dも、同様の構成である。   Ink tanks 130 </ b> A to 130 </ b> D and ink supply pressure adjusting devices 131 </ b> A to 131 </ b> D are connected to the inkjet heads 10 </ b> A to 10 </ b> D via ink flow paths 135, respectively. The ink flow path 135 is, for example, a resin tube. Further, a filter unit 2A described later is disposed on the side surface of the ink jet head 10A (see FIG. 2). The inkjet heads 10B to 10D are the same as the inkjet head 10A. The ink tanks 130A to 130D are containers that store ink. Further, maintenance units 132A to 132D are arranged in the vicinity of the inkjet heads 10A to 10D. For example, the maintenance unit 132A of the ink jet head 10A includes a cap 133 that protects the surface of the ink discharge nozzle of the ink jet head 10A, and a blade 134 that removes deposits remaining on the surface of the ink discharge nozzle. The maintenance units 132B to 132D of the other inkjet heads 10B to 10D have the same configuration.

各インクタンク130A〜130Dは、各インクジェットヘッド10A〜10Dの上方に配置されている。待機時に、インクジェットヘッド10A〜10Dのインク吐出ノズルからインクが漏れ出ないようにするために、各インク供給圧力調整装置131A〜131Dは、各インクジェットヘッド10A〜10D内を、大気圧に対して負圧になるようにしている。負圧は、例えば−1kPaに設定している。画像形成時においては、各インクタンク130A〜130Dのインクは、インク供給圧力調整装置131A〜131Dによって各インクジェットヘッド10A〜10Dに供給される。   Each ink tank 130A-130D is arrange | positioned above each inkjet head 10A-10D. In order to prevent ink from leaking out from the ink discharge nozzles of the inkjet heads 10A to 10D during standby, the ink supply pressure adjusting devices 131A to 131D are negative in the inkjet heads 10A to 10D with respect to atmospheric pressure. I try to become pressure. The negative pressure is set to −1 kPa, for example. At the time of image formation, the ink in each of the ink tanks 130A to 130D is supplied to each of the inkjet heads 10A to 10D by the ink supply pressure adjusting devices 131A to 131D.

筐体101内には、さらにインクジェットヘッド10A〜10Dの温度を調整する温度調整ユニット3が配置されている。温度調整ユニット3は、温度調整用流体の一例である温水を貯留する恒温タンク31、及び温水を各インクジェットヘッド10A〜10Dに供給する送液装置の一例であるポンプ32を備えている。温水の流路は、恒温タンク31内の温水を各インクジェットヘッド10A〜10Dへ供給する供給路33、および各インクジェットヘッド10A〜10Dから排出される温水を恒温タンク31に戻す回収路34を有する。温水は、供給路33及び回収路34を通じてインクジェットヘッド10A〜10Dと恒温タンク31を循環する。温水の流路33,34は、例えば樹脂製のチューブ等で形成される。恒温タンク31は、温水を所定の温度に保つための加熱又は冷却装置及び温度センサをさらに備えていてもよい。なお、図には、共通の温度調整ユニット3から各インクジェットヘッド10A〜10Dに温水を供給する構成を示しているが、各インクジェットヘッド10A〜10D用に個別の温度調整ユニット3を配置するようにしてもよい。   A temperature adjustment unit 3 that further adjusts the temperature of the ink jet heads 10 </ b> A to 10 </ b> D is disposed in the housing 101. The temperature adjustment unit 3 includes a constant temperature tank 31 that stores hot water that is an example of a temperature adjustment fluid, and a pump 32 that is an example of a liquid feeding device that supplies the hot water to each of the inkjet heads 10A to 10D. The flow path of the warm water has a supply path 33 that supplies the warm water in the constant temperature tank 31 to each of the inkjet heads 10A to 10D, and a recovery path 34 that returns the warm water discharged from each of the inkjet heads 10A to 10D to the constant temperature tank 31. The hot water circulates through the ink jet heads 10 </ b> A to 10 </ b> D and the constant temperature tank 31 through the supply path 33 and the recovery path 34. The hot water flow paths 33 and 34 are formed of, for example, a resin tube. The constant temperature tank 31 may further include a heating or cooling device and a temperature sensor for keeping the hot water at a predetermined temperature. In addition, although the figure has shown the structure which supplies warm water to each inkjet head 10A-10D from the common temperature adjustment unit 3, it makes it arrange | position the separate temperature adjustment unit 3 for each inkjet head 10A-10D. May be.

画像が形成されたシートSは、搬送ベルト110から下流搬送路120へ送られる。下流搬送路120は、送りローラ対120a、120b、120c、120dと、シートSの搬送経路を規定するシート案内板121a、121bで構成されている。シートSは、送りローラ対120a、120b、120c、120dによって、排出口122から排出トレイ123へ送られる。図中矢印A5は、シートSの搬送経路を示す。   The sheet S on which the image is formed is sent from the conveyance belt 110 to the downstream conveyance path 120. The downstream conveyance path 120 includes feed roller pairs 120a, 120b, 120c, and 120d and sheet guide plates 121a and 121b that define the conveyance path of the sheet S. The sheet S is sent from the discharge port 122 to the discharge tray 123 by the feed roller pairs 120a, 120b, 120c, and 120d. An arrow A5 in the figure indicates the conveyance path of the sheet S.

続いて、図2〜図7を参照しながら、インクジェットヘッド10A〜10D及びフィルタユニット2A〜2Dの構成について説明する。インクジェットヘッド10A〜10Dには夫々フィルタユニット2A〜2Dが備えられている。以下は、インクジェットヘッド10A及びフィルタユニット2Aについて説明しているが、インクジェットヘッド10B〜10D及びフィルタユニット2B〜2Dは、インクジェットヘッド10A及びフィルタユニット2Aと同じ構造になっている。   Next, the configurations of the inkjet heads 10A to 10D and the filter units 2A to 2D will be described with reference to FIGS. The inkjet heads 10A to 10D are provided with filter units 2A to 2D, respectively. The following describes the inkjet head 10A and the filter unit 2A. However, the inkjet heads 10B to 10D and the filter units 2B to 2D have the same structure as the inkjet head 10A and the filter unit 2A.

インクジェットヘッド10Aは、同色のインク滴を吐出できる対称構造のインクジェットヘッド部4A,4Bを、温調部材5の両側面に一対に配置した構成である。温調部材5には恒温タンク31からの温水が供給される。インクジェットヘッド部4Aは、特に図4の展開図に示すように、ノズルヘッド部41、インク供給部42、フレキシブルプリント配線板43、駆動回路基板44、及びフレキシブルプリント配線板43と駆動回路基板44の保護カバー48を備えている。ノズルヘッド部41は、ノズルプレート45、アクチュエータを構成する流路基板46、圧力室形成用のカバー部材47を備えている。なお、温調部材5の反対面に配置されているインクジェットヘッド部4Bは、インクジェットヘッド部4Aと同じ構造になっている。   The inkjet head 10 </ b> A has a configuration in which a pair of symmetrical inkjet head portions 4 </ b> A and 4 </ b> B that can eject ink droplets of the same color are arranged on both side surfaces of the temperature control member 5. Hot water from the constant temperature tank 31 is supplied to the temperature adjustment member 5. As shown in the developed view of FIG. 4 in particular, the inkjet head unit 4A includes a nozzle head unit 41, an ink supply unit 42, a flexible printed wiring board 43, a driving circuit board 44, and a flexible printed wiring board 43 and a driving circuit board 44. A protective cover 48 is provided. The nozzle head portion 41 includes a nozzle plate 45, a flow path substrate 46 constituting an actuator, and a cover member 47 for forming a pressure chamber. In addition, the inkjet head part 4B arrange | positioned on the opposite surface of the temperature control member 5 has the same structure as 4A of inkjet head parts.

ノズルプレート45は、例えばポリイミドなどの樹脂又はステンレスなどの金属で形成された矩形状のプレートである。特に図2に部分断面で示すように、ノズルプレート45の表面には、インク滴を吐出する吐出孔であるノズル45aが複数穿設されている。ノズルプレート45のノズル密度は、例えば150〜1200dpiの範囲内に設定されている。圧力室形成用のカバー部材47は、流路基板46側の面とノズルプレート45側の面が開口する箱型の部材である。カバー部材47は、コの字状の枠の一面に天板を接着することによって形成してもよい。カバー部材47で囲われている流路基板46の一面には、重力方向に沿って延びるインクの圧力室46aと、圧力室46aを区画する壁となる圧電体46bが複数形成されている。圧電体46bで側壁が形成された複数の圧力室46aは、ノズル45aと1対1になるように夫々連通している。圧力室46aの側壁である圧電体46bは、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)で形成された板状の二枚の圧電体を、分極方向が互いに逆方向を向くように貼り合わすことによって形成されている。   The nozzle plate 45 is a rectangular plate formed of, for example, a resin such as polyimide or a metal such as stainless steel. In particular, as shown in a partial cross-section in FIG. 2, a plurality of nozzles 45 a that are ejection holes for ejecting ink droplets are formed on the surface of the nozzle plate 45. The nozzle density of the nozzle plate 45 is set within a range of 150 to 1200 dpi, for example. The cover member 47 for forming the pressure chamber is a box-shaped member in which a surface on the flow path substrate 46 side and a surface on the nozzle plate 45 side are opened. The cover member 47 may be formed by adhering a top plate to one surface of a U-shaped frame. On one surface of the flow path substrate 46 surrounded by the cover member 47, a plurality of ink pressure chambers 46a extending along the direction of gravity and a plurality of piezoelectric bodies 46b serving as walls defining the pressure chambers 46a are formed. The plurality of pressure chambers 46a having side walls formed of the piezoelectric body 46b communicate with the nozzle 45a so as to be in a one-to-one relationship. The piezoelectric body 46b which is the side wall of the pressure chamber 46a is formed by bonding two plate-like piezoelectric bodies made of, for example, lead zirconate titanate (PZT) so that the polarization directions are opposite to each other. Has been.

各圧力室46aの側壁及び底面には、例えばニッケル薄膜などの電極(不図示)が夫々形成されている。所定のパルス電圧を電極に印加すると、圧電体46aが変形しさらに元の状態に復帰する。圧電体46aの変形及び復帰によって発生する圧力室46aの容積変化は、圧力室46a内のインクをノズル45aから吐出する駆動力となる。すなわち、圧力室46a及び圧電体46bによって、シェアモード変形するアクチュエータが構成されている。なお、圧力室46aの幅及び深さは、インクジェットプリンタ100の仕様等によって適宜変えられる。一例として、数十〜数百μmの範囲内に設定されている。圧電体46bの変形によって吐出されるインク滴は、例えば容量が1〜180ピコリットルの範囲内に設定される。なお、ノズル45a、圧力室46a、圧電体46bなどは、作図の便宜上、実際の寸法よりも大きく描いている。   An electrode (not shown) such as a nickel thin film is formed on the side wall and the bottom surface of each pressure chamber 46a. When a predetermined pulse voltage is applied to the electrodes, the piezoelectric body 46a is deformed and further returns to the original state. The volume change of the pressure chamber 46a generated by the deformation and return of the piezoelectric body 46a becomes a driving force for ejecting ink in the pressure chamber 46a from the nozzle 45a. That is, the pressure chamber 46a and the piezoelectric body 46b constitute an actuator that performs shear mode deformation. The width and depth of the pressure chamber 46a can be changed as appropriate according to the specifications of the inkjet printer 100 and the like. As an example, it is set within a range of several tens to several hundreds of μm. The ink droplets ejected by the deformation of the piezoelectric body 46b are set, for example, within a range of 1 to 180 picoliters. The nozzle 45a, the pressure chamber 46a, the piezoelectric body 46b, etc. are drawn larger than the actual dimensions for the convenience of drawing.

各圧力室46aの電極は、フレキシブルプリント配線板43を介して駆動回路基板44と電気的に接続されている。吐出動作の制御部となる駆動回路基板44には、駆動用のIC(Integrated Circuit)44aが搭載されている。駆動回路基板44は、インクジェットプリンタ100の制御基板140からの画像データを一時的にバッファに保存し、画像を形成する所定のタイミングでインク滴が吐出されるようにアクチュエータを動作させるための電気信号を出力する。電気信号は、各圧力室45aの電極に印加するパルス電圧である。駆動回路基板44とインクジェットプリンタ100の制御基板140を電気的に接続するケーブル(不図示)は、保護カバー48の開口部48aを利用して配線される。ケーブルの一端は、駆動回路基板44の例えばコネクタ44bに接続される。   The electrodes of each pressure chamber 46 a are electrically connected to the drive circuit board 44 through the flexible printed wiring board 43. An IC (Integrated Circuit) 44a for driving is mounted on the driving circuit board 44 serving as a discharge operation control unit. The drive circuit board 44 temporarily stores image data from the control board 140 of the inkjet printer 100 in a buffer, and operates an actuator so that ink droplets are ejected at a predetermined timing for forming an image. Is output. The electric signal is a pulse voltage applied to the electrode of each pressure chamber 45a. A cable (not shown) that electrically connects the drive circuit board 44 and the control board 140 of the inkjet printer 100 is wired using the opening 48 a of the protective cover 48. One end of the cable is connected to, for example, a connector 44b of the drive circuit board 44.

インク供給部42は、圧力室形成用のカバー部材47の表面に固定配置されている。インク供給部42は、内部にインク流路が形成された矩形状の部材である。インク供給部42のインク流路は、一端側がカバー部材47内の空間である共通インク室に連通しており、他端側がフィルタユニット2Aに連結される。フィルタユニット2Aを通過したインクは、インク供給部42を通じてカバー部材47内の共通インク室内に供給され、さらに共通インク室と連通する各圧力室46aに供給される。   The ink supply unit 42 is fixedly disposed on the surface of the pressure chamber forming cover member 47. The ink supply unit 42 is a rectangular member having an ink flow path formed therein. One end side of the ink flow path of the ink supply unit 42 communicates with a common ink chamber which is a space in the cover member 47, and the other end side is connected to the filter unit 2A. The ink that has passed through the filter unit 2A is supplied to the common ink chamber in the cover member 47 through the ink supply unit 42, and is further supplied to each pressure chamber 46a that communicates with the common ink chamber.

フレキシブルプリント配線板43及び駆動回路基板44の保護カバー48は、例えば樹脂材で形成されている。保護カバー48は、温調部材5に着脱可能なように固定されている。   The flexible printed wiring board 43 and the protective cover 48 of the drive circuit board 44 are made of, for example, a resin material. The protective cover 48 is fixed to the temperature adjustment member 5 so as to be detachable.

温調部材5は、例えばセラミックスによって形成されている。温調部材5の上面には、温水の供給口51及び排出口52が夫々形成されている。温水の供給口51及び排出口52は、温調部材5の内部に形成されている温水の流路53に連通している。温調部材5は、ノズルヘッド部41及び駆動回路基板44を支持する支持部材を兼ねている。温調部材5は、温水からの伝熱によってノズルヘッド部41及び/又は駆動回路基板44の温度を所定の温度に維持する。例えば粘度の高いインクを用いる場合、インクの粘度を下げるためにノズルヘッド部41が所定の温度になるように温水の温度を設定する。或いは、電流が流れることで高温になる駆動回路基板44の温度を比較的低い温度に保つように温水の温度を設定する。温水の温度調節は、例えば恒温タンク31の温度の設定を変えることによって行う。温調部材5の短辺側の側面には、インクジェットヘッド10Aを、インクジェットプリンタ100に取り付ける際に使用する支持部材54が設けられている。   The temperature control member 5 is made of ceramics, for example. A hot water supply port 51 and a discharge port 52 are respectively formed on the upper surface of the temperature control member 5. The hot water supply port 51 and the discharge port 52 communicate with a hot water flow path 53 formed inside the temperature control member 5. The temperature adjustment member 5 also serves as a support member that supports the nozzle head portion 41 and the drive circuit board 44. The temperature adjustment member 5 maintains the temperature of the nozzle head portion 41 and / or the drive circuit board 44 at a predetermined temperature by heat transfer from the hot water. For example, when using a high viscosity ink, the temperature of the hot water is set so that the nozzle head 41 has a predetermined temperature in order to reduce the viscosity of the ink. Alternatively, the temperature of the hot water is set so as to keep the temperature of the drive circuit board 44, which becomes high due to current flow, at a relatively low temperature. The temperature adjustment of the hot water is performed by changing the temperature setting of the constant temperature tank 31, for example. On the side surface on the short side of the temperature adjustment member 5, a support member 54 that is used when the inkjet head 10 </ b> A is attached to the inkjet printer 100 is provided.

インクは、着色剤として染料または顔料を、溶媒に溶解または分散させた液体である。インク溶媒は、水性、油性、溶剤などがある。   The ink is a liquid in which a dye or pigment is dissolved or dispersed in a solvent as a colorant. Ink solvents include aqueous, oily, and solvent.

続いて、フィルタユニット2Aについて説明する。フィルタユニット2Aは、インクジェットヘッド10Aの短辺側の側面に縦置きに配置されている。フィルタユニット2Aは、重力方向に延びる外形が略矩形状のケーシング21を備えている。ケーシング21は、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの樹脂材で形成されている。ケーシング21の上面側には、インク供給圧力調整装置131Aから流路135を介して送られてくるインクの流入口22が形成されている。一方、ケーシング21の底面側には、フィルタ6を通過したインクの流出口23が形成されている。流出口23は、例えば円筒状のノズルで形成されている。流出口23は、ケーシング21の底面に2ヵ所設けられており、一対のインクジェットヘッド部4A,4Bのインク供給部42に夫々接続されている。   Next, the filter unit 2A will be described. The filter unit 2A is arranged vertically on the side surface on the short side of the inkjet head 10A. The filter unit 2A includes a casing 21 whose outer shape extending in the direction of gravity is substantially rectangular. The casing 21 is formed of a resin material such as polyether ether ketone (PEEK). On the upper surface side of the casing 21, an inflow port 22 for ink sent from the ink supply pressure adjusting device 131 </ b> A via the flow path 135 is formed. On the other hand, an outlet 23 for ink that has passed through the filter 6 is formed on the bottom side of the casing 21. The outflow port 23 is formed by, for example, a cylindrical nozzle. Two outlets 23 are provided on the bottom surface of the casing 21 and are connected to the ink supply portions 42 of the pair of ink jet head portions 4A and 4B, respectively.

フィルタユニット2Aは、インクに異物が混入したときにインクジェットヘッド部4A,4Bに異物が侵入するのを防ぐために設置される。フィルタユニット2Aは、異物を捕捉して有効濾過面積が縮小してもインクの流量が変わらないようにするために濾過面積を広くする必要がある。一方で、インクジェットヘッド10Aは、小型化が求められているので、フィルタユニット2Aも同様に小容量化を実現しなければならない。特に、フィルタユニット2Aは、一対のインクジェットヘッド部4A,4Bの両方に供給されるインクが流れるので、インクジェットヘッド部が単一の場合に比べて流量が多い。インクジェットヘッド10Aの大きさは、一例として、長さ80〜90mm、幅60〜70mm、厚み20〜30mmである。フィルタユニット2Aの外装体となるケーシング21は、一例として、高さ50mm、幅方向の長さ10mm、厚さ方向の長さ10mmに設定されている。   The filter unit 2A is installed to prevent foreign matter from entering the ink jet head portions 4A and 4B when foreign matter is mixed into the ink. The filter unit 2A needs to widen the filtration area in order to prevent the ink flow rate from changing even if the foreign matter is captured and the effective filtration area is reduced. On the other hand, since the inkjet head 10A is required to be downsized, the filter unit 2A must also realize a small capacity. In particular, in the filter unit 2A, since the ink supplied to both of the pair of ink jet head portions 4A and 4B flows, the flow rate is larger than that in the case of a single ink jet head portion. As an example, the size of the inkjet head 10A is 80 to 90 mm in length, 60 to 70 mm in width, and 20 to 30 mm in thickness. As an example, the casing 21 serving as an exterior body of the filter unit 2A is set to have a height of 50 mm, a width direction length of 10 mm, and a thickness direction length of 10 mm.

フィルタユニット2Aのケーシング21内には、図5及び図6の断面図に示すように、フィルタ6が設けられている。フィルタ6は、濾過面が重力方向に沿うように縦向きに配置されている。フィルタ6は、ケーシング21の内部空間を、濾過前にあたる一次側室24と濾過後にあたる二次側室25に区画している。フィルタ6は、例えばケーシング21の内部空間を等分するように中央位置に配置されている。インクの流入口22及び流出口23は、各々、ケーシング21内の一次側室24及び二次側室25に連結している。   The filter 6 is provided in the casing 21 of the filter unit 2A as shown in the cross-sectional views of FIGS. The filter 6 is arranged vertically so that the filtration surface is along the direction of gravity. The filter 6 divides the internal space of the casing 21 into a primary side chamber 24 before filtration and a secondary side chamber 25 after filtration. The filter 6 is arrange | positioned in the center position so that the internal space of the casing 21 may be equally divided, for example. The ink inflow port 22 and the outflow port 23 are connected to a primary side chamber 24 and a secondary side chamber 25 in the casing 21, respectively.

ケーシング21は、一次側室24及び二次側室25の部分で分割構造になっている。一次側室24を形成するケーシング21aと、二次側室25を形成するケーシング21bとが互いに接合する縁の部分は、例えば段継ぎで接合されるように階段形状になっている。そして環状のガスケット26及びフィルタ6を挟んでケーシング21aとケーシング21bを接合することによって、フィルタユニット2Aが形成される。ケーシング21aとケーシング21bは、例えば接着剤で固定される。ガスケット26は、例えばフッ素系樹脂、ゴムなどである。   The casing 21 has a split structure at the primary side chamber 24 and the secondary side chamber 25. An edge portion where the casing 21a forming the primary side chamber 24 and the casing 21b forming the secondary side chamber 25 are joined to each other has a stepped shape so as to be joined by, for example, a step joint. And the filter unit 2A is formed by joining the casing 21a and the casing 21b with the annular gasket 26 and the filter 6 interposed therebetween. The casing 21a and the casing 21b are fixed with, for example, an adhesive. The gasket 26 is, for example, a fluorine-based resin or rubber.

フィルタ6は、例えばニッケル電鋳箔、ステンレス、チタン等の金属で形成されたプレート状である。フィルタ6の寸法は、例えば高さ50mm、幅10mm、厚さ10μmに設定されている。フィルタ6の表面には、大きさが数μm〜数十μmに設定された通流孔61(61a,61b)が多数穿設され、インクが一次側室24から二次側室25に通過できるようになっている。通流孔61(61a,61b)を通過できない異物は、フィルタ6によって捕捉される。異物は、例えばインクタンク130Aを交換する際などに外部から混入する粉塵などがある。通流孔61(61a,61b)は、例えば金属プレートをエッチングすることによって形成する。通流孔61(61a,61b)の形状は、円形が好ましいが、楕円や矩形としてもよい。さらに、メッシュ状のフィルタを用いてもよい。   The filter 6 has a plate shape formed of a metal such as nickel electroformed foil, stainless steel, titanium, or the like. The dimensions of the filter 6 are set to a height of 50 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 10 μm, for example. A large number of flow holes 61 (61a, 61b) having a size of several μm to several tens of μm are formed on the surface of the filter 6 so that ink can pass from the primary side chamber 24 to the secondary side chamber 25. It has become. Foreign matter that cannot pass through the flow holes 61 (61a, 61b) is captured by the filter 6. The foreign matter includes, for example, dust mixed from the outside when the ink tank 130A is replaced. The through holes 61 (61a, 61b) are formed by etching a metal plate, for example. The shape of the flow hole 61 (61a, 61b) is preferably a circle, but may be an ellipse or a rectangle. Further, a mesh filter may be used.

上記構成では、インクは、ケーシング21内を上方側から下方側に向かって流れることになる。従って、インクの流れからみると、フィルタの濾過面全体のうち上部側が上流側に位置する濾過領域62aにあたり、下部側が下流側に位置する濾過領域62bにあたる。そして上流側に位置する濾過領域62a内の通流孔61aは、下流側に位置する濾過領域62b内の通流孔61bよりも孔径を大きく設定している。   In the above configuration, the ink flows in the casing 21 from the upper side toward the lower side. Accordingly, when viewed from the ink flow, the upper side of the entire filtering surface of the filter corresponds to the filtering region 62a positioned on the upstream side, and the lower side corresponds to the filtering region 62b positioned on the downstream side. And the through-hole 61a in the filtration area | region 62a located in an upstream is set larger than the through-hole 61b in the filtration area | region 62b located in a downstream.

図7に一例を示すように、通流孔61(61a,61b)の形状を円形とし、上流側の濾過領域62aの通流孔61aは、孔径D1を10μm、ピッチP1を18μmに設定し、下流側の濾過領域62bの通流孔61bは、孔径D2を9.25μm、ピッチP2を18μmに設定する。この通流孔61a及び通流孔61bの孔径は、バブルポイントに基づいて設定している。バブルポイントは、例えば日本工業規格(JIS K3802)を参照すると、「フィルタを十分に濡らし、溶媒への溶解性が低い気体でフィルタ表面の反対側から加圧したとき、フィルタ表面に最初に気泡が生じる圧力」である。バブルポイントの試験方法は、日本工業規格(JIS K3832)に規定の方法に準ずる。さらに、通流孔61(61a,61b)の孔径をD[m]、インクの表面張力をγ[N/m]、接触角をθ[rad]、バブルポイントをP[Pa]としたとき、D=4γcosθ/Pの計算式が成立する。   As shown in FIG. 7, the shape of the flow holes 61 (61 a, 61 b) is circular, and the flow holes 61 a of the upstream filtration region 62 a are set to have a hole diameter D 1 of 10 μm and a pitch P 1 of 18 μm. The through holes 61b in the downstream filtration region 62b have a hole diameter D2 of 9.25 μm and a pitch P2 of 18 μm. The diameters of the through holes 61a and 61b are set based on bubble points. For example, referring to the Japanese Industrial Standard (JIS K3802), the bubble point is: “When the filter is sufficiently wetted and pressurized from the opposite side of the filter surface with a gas that is poorly soluble in the solvent, bubbles first appear on the filter surface. This is the pressure that occurs. The test method for bubble point is based on the method specified in Japanese Industrial Standard (JIS K3832). Furthermore, when the hole diameter of the flow hole 61 (61a, 61b) is D [m], the surface tension of the ink is γ [N / m], the contact angle is θ [rad], and the bubble point is P [Pa], The calculation formula of D = 4γcos θ / P is established.

図7の表は、上記計算式を用いて、フィルタ6の上端から下端に向けて1mm間隔で通流孔61の孔径D及びバブルポイントPを算出した値である。上流側の濾過領域62aの通流孔61aの孔径10μmは、表の上端の値(デフォルト値)を採用している。一方、下流側の濾過領域62bの通流孔61bの孔径9.25μmは、表の下端の値を採用している。ケーシング21内は、表に示すように、上端から下端に向けて下がるにつれて液圧が増加するので孔径Dを小さくしてバブルポイントを調節している。表に示す各孔径D[mm]の値は、この値よりも孔径を小さく設定すれば孔径10μmの通流孔から先にインクが流れることを示している。孔径10μm及び孔径9.25μmのバブルポイントの値を見れば分かるように、上流側の濾過領域62aのバブルポイント(7300[Pa])は、下流側の濾過領域62bのバブルポイント(7888[Pa])よりも小さい。   The table of FIG. 7 is a value obtained by calculating the hole diameter D and the bubble point P of the flow hole 61 at intervals of 1 mm from the upper end to the lower end of the filter 6 using the above calculation formula. The value (default value) at the upper end of the table is adopted as the hole diameter 10 μm of the flow hole 61a in the upstream filtration region 62a. On the other hand, the value at the lower end of the table is adopted as the hole diameter 9.25 μm of the flow hole 61b in the downstream filtration region 62b. In the casing 21, as shown in the table, the liquid pressure increases as it falls from the upper end toward the lower end, so the hole diameter D is reduced to adjust the bubble point. The value of each hole diameter D [mm] shown in the table indicates that if the hole diameter is set smaller than this value, the ink flows first from the through hole having a hole diameter of 10 μm. As can be seen from the bubble point values of the pore diameter of 10 μm and the pore diameter of 9.25 μm, the bubble point (7300 [Pa]) of the upstream filtration region 62a is the bubble point (7888 [Pa]) of the downstream filtration region 62b. Smaller than).

上流側の濾過領域62aは、フィルタ6の濾過面全体の3分の1を占めるように設定されている。既述の通り、フィルタユニット2Aには一対のインクジェットヘッド部4A,4Bの両方に供給されるインクが流れるので、フィルタ6の濾過面全体の3分の1に設定することによってインクジェットヘッド部が一つの場合の圧力損失と同じにしている。勿論、上流側の濾過領域62aは、フィルタユニット2Aを流れるインクの種類や最大流量などに応じて変更することができる。一例として、上流側の濾過領域62aが、フィルタ6の濾過面全体の半分以下になる範囲で適宜変更することができる。また、フィルタ6の濾過面を通流孔61a、61bのように2つの孔径で分けるのではなく、3つ以上の複数の孔径で分けるようにしてもよい。   The upstream filtration region 62 a is set so as to occupy one third of the entire filtration surface of the filter 6. As described above, since the ink supplied to both of the pair of ink jet head portions 4A and 4B flows through the filter unit 2A, the ink jet head portion is set to one third of the entire filtration surface of the filter 6 by setting it to one third. The pressure loss in one case is the same. Of course, the upstream filtration region 62a can be changed according to the type of ink flowing through the filter unit 2A, the maximum flow rate, and the like. As an example, the upstream filtration region 62a can be appropriately changed within a range that is half or less of the entire filtration surface of the filter 6. Moreover, you may make it divide | segment by three or more several hole diameters instead of dividing by the two hole diameters like the flow-through holes 61a and 61b of the filtration surface of the filter 6. FIG.

上記構成のフィルタユニット2AにインクIが充填されると、図8に模式的に示すように、まず一次側室24にインクが満たされる。インクIは比較的粘度が高く、且つ、通流孔61(61a,61b)の孔径が微細であるので、フィルタ6を通過するよりも一次側室24を満たすように流れる方が、抵抗が小さいからである。そして、インクIは、バブルポイントが小さく設定されている上部側の濾過領域62aから優先的に二次室側25に流れ込み、二次室側25を上部側から下部側に向かって流れることでケーシング21内がインクIで満たされる。ケーシング21内全体がインクIで満たされると、初期通液時のような圧力損失の大きな偏りが無くなるので、フィルタ6全体を概ね均一にインクIが流れるようになる。   When the ink I is filled in the filter unit 2A having the above-described configuration, first, the primary side chamber 24 is filled with ink, as schematically shown in FIG. Since the ink I has a relatively high viscosity and the pore diameters of the flow holes 61 (61a, 61b) are fine, it is less resistance to flow to fill the primary side chamber 24 than to pass through the filter 6. It is. The ink I flows into the secondary chamber side 25 preferentially from the upper filtration region 62a where the bubble point is set to be small, and flows through the secondary chamber side 25 from the upper side toward the lower side, thereby forming the casing. 21 is filled with ink I. When the entire inside of the casing 21 is filled with the ink I, there is no large bias in pressure loss as in the initial liquid flow, so that the ink I flows almost uniformly through the entire filter 6.

これに対し、上流側の濾過領域62aのバブルポイントと下流側の濾過領域62bのバブルポイントが一律に同じである場合、すなわちフィルタ6の通流孔61aと通流孔62bの孔径が同じに設定されている場合、フィルタ6の高さの分だけ下部側の液圧が高いので、図9に模式的に示すように、上部側よりも下部側から先にインクIが二次室側25に流れ込む。フィルタ6を通過する圧力損失は初期通過時が最も大きいため、先に下部側からのインクIの流れが形成されると、下部側からインクIが優先して流れてしまう。そのため、二次側室25の上部に空気が残留してしまうことが多い。上部側に空気が残留すると、フィルタ6の有効濾過面積が減少してしまう。   On the other hand, when the bubble point of the upstream filtration region 62a and the bubble point of the downstream filtration region 62b are uniformly the same, that is, the hole diameters of the flow hole 61a and the flow hole 62b of the filter 6 are set to be the same. In this case, since the hydraulic pressure on the lower side is higher by the height of the filter 6, as shown schematically in FIG. 9, the ink I enters the secondary chamber side 25 before the upper side from the lower side. Flows in. Since the pressure loss that passes through the filter 6 is greatest during the initial passage, if the flow of the ink I from the lower side is first formed, the ink I flows preferentially from the lower side. Therefore, air often remains in the upper part of the secondary side chamber 25. If air remains on the upper side, the effective filtration area of the filter 6 decreases.

上述の実施形態によれば、上流側の濾過領域62aのバブルポイントを下流側の濾過領域62bのバブルポイントよりも小さくしたことにより、特にインクの初期充填時において、ケーシング21の二次側室25の上部に空気が残留してしまうのを抑えることができる。上述の実施形態は、プレート状のフィルタ6を用いているが、多孔質体であればプレート状に限らない。また、上流側の濾過領域62aと下流側の濾過領域62bの間に、孔径が異なる中間の濾過領域を追加するようにしてもよい。   According to the above-described embodiment, the bubble point of the upstream filtration region 62a is made smaller than the bubble point of the downstream filtration region 62b, so that the secondary side chamber 25 of the casing 21 can be formed in the initial filling of ink. It is possible to suppress the air from remaining in the upper part. Although the above-mentioned embodiment uses the plate-like filter 6, it is not limited to the plate shape as long as it is a porous body. Further, an intermediate filtration region having a different hole diameter may be added between the upstream filtration region 62a and the downstream filtration region 62b.

(第2実施形態)
続いて、第2実施形態の液滴吐出装置が備えるフィルタユニットについて説明する。第2実施形態の液滴吐出装置は、フィルタユニットの構成が異なることを除けば、第1実施形態の液滴吐出装置と同じ構成である。従って、第1実施形態の液滴吐出装置と同様の構成については、同じ符号を付すことによって詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, the filter unit provided in the droplet discharge device of the second embodiment will be described. The droplet discharge device of the second embodiment has the same configuration as the droplet discharge device of the first embodiment except that the configuration of the filter unit is different. Accordingly, the same components as those of the droplet discharge device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第2実施形態のフィルタユニット7は、図10に示すように、ケーシング71の上部側が一次側室24に向けて傾斜し、フィルタ6との離間距離が小さくなっている。一例として、バブルポイントが小さい濾過領域62aと対向するケーシング71の表面(内面)を傾斜させて傾斜面71aを形成している。図5〜図7に示したように、濾過領域62aが濾過面全体の3分の1を占めている場合、ケーシング71も表面の3分の1を占める上部側を傾斜させて傾斜面71aを形成する。傾斜面71aは、フィルタ6の濾過面との間になす角θを形成している。傾斜面71aとフィルタ6とのなす角θは、例えば17°である。但し、傾斜面71aは、ケーシング71の表面の3分の1に限らず、例えば半分以下となる範囲で適宜変更してもよい。さらに、傾斜面71aとフィルタ6の濾過面とのなす角θは、例えば15〜25°の範囲内で適宜変更してもよい。   In the filter unit 7 of the second embodiment, as shown in FIG. 10, the upper side of the casing 71 is inclined toward the primary side chamber 24, and the separation distance from the filter 6 is small. As an example, the inclined surface 71a is formed by inclining the surface (inner surface) of the casing 71 facing the filtration region 62a having a small bubble point. As shown in FIGS. 5 to 7, when the filtration region 62a occupies one third of the entire filtration surface, the casing 71 also has an inclined surface 71a inclined by inclining the upper side that occupies one third of the surface. Form. The inclined surface 71 a forms an angle θ formed with the filtering surface of the filter 6. An angle θ formed by the inclined surface 71a and the filter 6 is, for example, 17 °. However, the inclined surface 71a is not limited to one third of the surface of the casing 71, and may be appropriately changed within a range of, for example, half or less. Furthermore, you may change suitably the angle (theta) which the inclined surface 71a and the filtration surface of the filter 6 make within the range of 15-25 degrees, for example.

上記構成のフィルタユニット71にインクIが充填されると、図11に模式的に示すように、まず一次側室24にインクIが満たされる。インクIは比較的粘度が高く、且つ、通流孔61a,61bの孔径が微細であるので、フィルタ6を通過するよりも一次側室24を満たすように流れる方が、抵抗が小さいからである。そして、インクIは、バブルポイントが小さい濾過領域62aから優先的に二次側室25に流れ込む。濾過領域62aと二次側室25の傾斜面71aは接近しているので、二次側室25に流れ込んだインクIは、速やかに二次側室25の表面と接触する。そして液体であるインクIと固体であるケーシング71の表面との親和作用によって、インクIはケーシング71の表面に沿って二次側室25の下部側へと流れる。   When the filter unit 71 having the above configuration is filled with the ink I, the primary side chamber 24 is first filled with the ink I, as schematically shown in FIG. This is because the ink I has a relatively high viscosity and the pore diameters of the flow holes 61 a and 61 b are fine, and therefore the resistance is smaller when flowing to fill the primary side chamber 24 than passing through the filter 6. Then, the ink I flows into the secondary side chamber 25 preferentially from the filtration region 62a having a small bubble point. Since the filtration area 62a and the inclined surface 71a of the secondary side chamber 25 are close to each other, the ink I that has flowed into the secondary side chamber 25 immediately comes into contact with the surface of the secondary side chamber 25. The ink I flows along the surface of the casing 71 to the lower side of the secondary side chamber 25 due to the affinity between the liquid ink I and the solid casing 71 surface.

上述の実施形態によれば、上流側に位置する濾過領域62aのバブルポイントが下流側に位置する濾過領域62bのバブルポイントよりも小さいフィルタ6を用いたことにより、特にインクの初期充填時においてケーシング71の二次側室25の上部に空気が残留してしまうのを抑えることができる。さらに、濾過領域62aと対向するケーシング71の表面(内面)を傾斜させて、フィルタ6との離間距離を小さくなるようにしたことで、インクが二次側室25内を上部側から下部側に向かって流れるのを促進できる。なお、ケーシング71の表面を傾斜される構成に代えて、フィルタ6を傾斜配置して離間距離を小さくするようにしてもよい。   According to the above-described embodiment, the filter 6 has a smaller bubble point in the filtration region 62a located on the upstream side than the bubble point in the filtration region 62b located on the downstream side. It is possible to prevent air from remaining in the upper part of the secondary side chamber 25 of 71. Further, the surface (inner surface) of the casing 71 facing the filtration region 62a is inclined so that the separation distance from the filter 6 is reduced, so that the ink moves from the upper side to the lower side in the secondary side chamber 25. Can be promoted. Instead of the configuration in which the surface of the casing 71 is inclined, the filter 6 may be inclined to reduce the separation distance.

(第3実施形態)
続いて、第3実施形態の液滴吐出装置が備えるフィルタユニットについて説明する。第3実施形態の液滴吐出装置は、フィルタユニットの構成が異なることを除けば、第1実施形態の液滴吐出装置と同じ構成である。従って、第1実施形態の液滴吐出装置と同様の構成については、同じ符号を付すことによって詳しい説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, the filter unit provided in the droplet discharge device of the third embodiment will be described. The droplet discharge device of the third embodiment has the same configuration as the droplet discharge device of the first embodiment, except that the configuration of the filter unit is different. Accordingly, the same components as those of the droplet discharge device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第3実施形態のフィルタユニット8は、図12に示すように、ケーシング81を横置きに配置している。ケーシング81は、一例として、フィルタ6が配置される下部側のケーシング81aに、天板となるケーシング81bを取り付ける構成である。インクの流入口82は、ケーシング81の一端側の側面に配置され、フィルタ6を通過したインクの流出口83は、ケーシング81の他端側の側面に配置されている。フィルタ6は、濾過面が重力方向に沿う向きで横置きに配置されている。この場合もインクは流入口82から流出口83に向かってケーシング8内を流れるので、インクの流れからみると、フィルタ6の濾過面全体のうち一端側が上流側に位置する濾過領域62aにあたり、他端側が下流側に位置する濾過領域62bにあたる。そして上流側に位置する濾過領域62aの通流孔61aは、第1実施形態と同様に、下流側に位置する濾過領域62bの通流孔61bよりも孔径は大きい。   As shown in FIG. 12, the filter unit 8 of 3rd Embodiment has arrange | positioned the casing 81 horizontally. As an example, the casing 81 has a configuration in which a casing 81b serving as a top plate is attached to a lower casing 81a where the filter 6 is disposed. The ink inflow port 82 is disposed on the side surface on one end side of the casing 81, and the ink outflow port 83 that has passed through the filter 6 is disposed on the side surface on the other end side of the casing 81. The filter 6 is disposed horizontally with the filtration surface in a direction along the direction of gravity. Also in this case, since the ink flows in the casing 8 from the inlet 82 toward the outlet 83, when viewed from the ink flow, one end side of the entire filtration surface of the filter 6 hits the filtration region 62 a located on the upstream side, and the other The end side corresponds to the filtration region 62b located on the downstream side. And the flow hole 61a of the filtration area | region 62a located in an upstream is larger than the flow hole 61b of the filtration area | region 62b located in a downstream, similarly to 1st Embodiment.

また、ケーシング81は、上流側に位置する部分が下方から上方に向かって傾斜した形状になっている。そのため、フィルタ6は、上流側の上隅を逆三角状に切り欠いた形状になっている。ケーシング81を横置きにした場合、二次側室25の上流側の端面を下方から上方に向かって傾斜させて傾斜面84にする。傾斜面84とインクの親和作用を利用して、上部側に空気が残留するのを抑える。   Further, the casing 81 has a shape in which a portion located on the upstream side is inclined upward from below. Therefore, the filter 6 has a shape in which the upper corner on the upstream side is notched into an inverted triangle. When the casing 81 is placed horizontally, the end face on the upstream side of the secondary chamber 25 is inclined upward from below to form an inclined surface 84. Using the affinity between the inclined surface 84 and the ink, air is prevented from remaining on the upper side.

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   The embodiments of the present invention are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

100 インクジェットプリンタ
10A〜10D インクジェットヘッド
2A〜2D フィルタユニット
21 ケーシング
22 流入口
23 流出口
6 フィルタ
61a 上流側の通流孔
61b 下流側の通流孔
62a 上流側の濾過領域
62b 下流側の濾過領域
71 ケーシング
71a 傾斜面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Inkjet printer 10A-10D Inkjet head 2A-2D Filter unit 21 Casing 22 Inlet 23 Outlet
6 Filter 61a Upstream flow hole 61b Downstream flow hole 62a Upstream filtration area 62b Downstream filtration area 71 Casing 71a Inclined surface

Claims (5)

液滴を吐出するノズルを備える液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに供給する液体の流路に配置されるケーシングと、前記ケーシング内を一次側室と二次側室に仕切るように配置され、前記ケーシング内の液体の流れ方向の上流側に位置する濾過領域のバブルポイントが下流側に位置する濾過領域のバブルポイントよりも小さいフィルタと、を備えるフィルタユニットと、を備える液滴吐出装置。
A droplet discharge head comprising a nozzle for discharging droplets;
A casing disposed in a flow path of a liquid supplied to the droplet discharge head, and disposed in such a manner as to partition the inside of the casing into a primary side chamber and a secondary side chamber, and is located upstream of the liquid flow direction in the casing. A droplet discharge device comprising: a filter unit comprising: a filter in which a bubble point of the filtration region is smaller than a bubble point of the filtration region located on the downstream side.
前記上流側に位置する濾過領域と対向する前記ケーシングの二次側室の表面までの離間距離は、前記下流側に位置する濾過領域と対向する前記ケーシングの二次側室の表面までの離間距離よりも、小さい請求項1に記載の液滴吐出装置。   The separation distance to the surface of the secondary chamber of the casing facing the filtration region located on the upstream side is larger than the separation distance to the surface of the secondary chamber of the casing facing the filtration region located on the downstream side. The droplet discharge device according to claim 1, which is small. 前記フィルタは、濾過面が重力方向に配置された板状のフィルタであり、
前記ケーシングは、上方側に液体の流入口が位置し下方側に液体の流出口が位置する縦置きで前記液滴吐出ヘッドの側面に固定配置されている請求項1又は2に記載の液滴吐出装置。
The filter is a plate-like filter having a filtration surface arranged in the direction of gravity,
3. The droplet according to claim 1, wherein the casing is fixedly disposed on a side surface of the droplet discharge head in a vertical position in which a liquid inflow port is located on an upper side and a liquid outflow port is located on a lower side. Discharge device.
前記液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドを備えており、
前記フィルタユニットは、前記複数の液滴吐出ヘッドの夫々にフィルタを通過した液体を供給する供給路を通じて前記複数の液滴吐出ヘッドと連結している請求項3に記載の液滴吐出装置。
The droplet discharge device includes a plurality of droplet discharge heads,
4. The droplet discharge device according to claim 3, wherein the filter unit is connected to the plurality of droplet discharge heads through a supply path that supplies the liquid that has passed through the filter to each of the plurality of droplet discharge heads.
インクの液滴を吐出するノズルを備えるインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに供給するインクの流路に配置されるケーシングと、前記ケーシング内を一次側室と二次側室に仕切るように配置され、前記ケーシング内のインクの流れ方向の上流側に位置する濾過領域のバブルポイントが下流側に位置する濾過領域のバブルポイントよりも小さいフィルタと、を備えるフィルタユニットと、
前記インクジェットヘッドと対向する位置に記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置と、
前記記録媒体の所定の位置にインクを吐出するように前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、を備えるインクジェットプリンタ。
An inkjet head having a nozzle for ejecting ink droplets;
A casing disposed in a flow path of ink to be supplied to the inkjet head, and a filtration region that is disposed so as to partition the inside of the casing into a primary side chamber and a secondary side chamber, and is located on the upstream side in the ink flow direction in the casing. A filter unit comprising a filter smaller than the bubble point of the filtration region where the bubble point is located on the downstream side,
A recording medium conveying device for conveying a recording medium to a position facing the inkjet head;
An ink jet printer comprising: a control unit that controls the ink jet head to eject ink to a predetermined position of the recording medium.
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