JP4517789B2 - Filtration apparatus and inkjet recording apparatus having the same - Google Patents
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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。 The present invention relates to a filtering device and an ink jet recording apparatus having the same, and more particularly to a filtering device optimal for filtering ink and an ink jet recording apparatus having the same.
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、フィルタを有する濾過装置をインクの供給ラインに設け、インクに含まれる異物によって吐出口(ノズル)が目詰まりすることを防止している(例えば特許文献1参照)。近年、吐出口から吐出されたインクを回収して再利用することが提案されており(例えば特許文献2参照)、この場合には、異物を除去することが不可欠である。 2. Description of the Related Art Inkjet recording apparatuses that perform recording by ejecting ink droplets from an ejection surface of an inkjet recording head toward a recording medium are widely used. In such an ink jet recording apparatus, a filter having a filter is provided in an ink supply line to prevent clogging of an ejection port (nozzle) due to a foreign substance contained in the ink (see, for example, Patent Document 1). In recent years, it has been proposed to collect and reuse ink ejected from ejection ports (see, for example, Patent Document 2). In this case, it is indispensable to remove foreign matter.
このように、濾過装置を構成するフィルタ部は、インク供給系で重要な構成部品になっている。 Thus, the filter part which comprises a filtration apparatus is an important component in an ink supply system.
しかし、特に長期間にわたって使用した場合、フィルタに異物が堆積して目詰まりを起こす。このため、流路抵抗が大きくなり、インクジェット記録ヘッドへインクが正常に供給されず、インクの吐出不良を起こすという問題があった。 However, when used over a long period of time, foreign matters accumulate on the filter and cause clogging. For this reason, there is a problem that the flow path resistance increases, ink is not normally supplied to the ink jet recording head, and ink ejection failure occurs.
このようなインクの吐出不良を未然に防ぐために、余裕を持って比較的短期間で定期的にフィルタや濾過装置を交換したり、インク流量を検知する検知手段(流量計など)を設置してフィルタや濾過装置の交換時期を知らせるなどの提案がなされている(例えば特許文献3、4参照)。しかし、フィルタや濾過装置を頻繁に交換する必要があったり、検知手段の設置によるコスト高を招いたりするなどの弊害が想定される。
本発明は、上記事実を考慮して、低コストで信頼性の高い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。 In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a low-cost and highly reliable filtration device and an ink jet recording apparatus having the same.
請求項1に記載の発明は、被濾過液にフィルタ部を通過させて被濾過液中の異物を除去する濾過装置であって、前記フィルタ部が設けられたメイン流路と、前記メイン流路と並列に形成され、目詰まり検知用フィルタ部が設けられたバイパス流路と、前記目詰まり検知用フィルタ部に被濾過液が流れたことを検知可能にする検知可能化手段と、を備え、前記目詰まり検知用フィルタ部は、表面が撥液性にされていると共に前記フィルタ部よりも開口径が小さくされていることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a filtration device that removes foreign matter in the liquid to be filtered by passing the filter part through the liquid to be filtered, the main channel provided with the filter part, and the main channel And a bypass flow path provided in parallel with the clogging detection filter section, and a detection enabling means for enabling detection of the liquid to be filtered flowing through the clogging detection filter section, The clogging detection filter section has a liquid-repellent surface and an opening diameter smaller than that of the filter section.
フィルタ部や目詰まり検知用フィルタ部は、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。 The filter part and the clogging detection filter part may be any parts as long as they do not allow foreign matters having a diameter larger than the set diameter to pass therethrough, and may be constituted by, for example, a mesh-like net.
メイン流路に設けられたフィルタ部が目詰まりしていない状態では、被濾過液圧を所定圧の範囲内にして流すことによって、バイパス流路に被濾過液が流れずにメイン流路にのみ被濾過液が流れる。 In a state where the filter section provided in the main flow path is not clogged, the filtered liquid pressure is allowed to flow within a predetermined pressure range so that the filtered liquid does not flow into the bypass flow path but only in the main flow path. The liquid to be filtered flows.
フィルタ部が目詰まりを起こすと、フィルタ部及び目詰まり検知用フィルタ部の上流側の被濾過液圧が上昇して下流側との差圧が大きくなる。そして、目詰まり検知用フィルタ部に形成されたメニスカスが壊れた場合、被濾過液はバイパス流路を流れ、検知可能化手段はこれを検知する。従って、オペレータは、適切な時期に濾過装置を交換することができる。 When the filter part is clogged, the liquid pressure to be filtered on the upstream side of the filter part and the clogging detection filter part rises, and the differential pressure with the downstream side increases. When the meniscus formed in the clogging detection filter portion is broken, the liquid to be filtered flows through the bypass flow path, and the detection enabling means detects this. Therefore, the operator can change the filtration device at an appropriate time.
これにより、低コストで信頼性の高い濾過装置を実現させることができる。また、目詰まり検知用フィルタ部の表面が撥液性にされているので、気泡が通過し易い。従って、気泡を抜く上で好適である。 Thereby, a low-cost and highly reliable filtration device can be realized. Further, since the surface of the clogging detection filter portion is made liquid repellent, bubbles easily pass through. Therefore, it is suitable for removing bubbles.
請求項2に記載の発明は、前記目詰まり検知用フィルタ部の表面は、被濾過液の接触角度が90°以上であることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that a contact angle of the liquid to be filtered is 90 ° or more on the surface of the clogging detection filter portion.
これにより、フィルタ部を流すのに必要な被濾過液圧と、目詰まり検知用フィルタ部を流すのに必要な被濾過液圧と、の差圧を大きくし易い。 Thereby, it is easy to increase the differential pressure between the filtered liquid pressure necessary for flowing the filter part and the filtered liquid pressure necessary for flowing the clogging detection filter part.
請求項3に記載の発明は、前記フィルタ部と前記目詰まり検知用フィルタ部とが一体的に形成され、装置に一体的に着脱可能にされていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the filter portion and the clogging detection filter portion are integrally formed, and can be integrally attached to and detached from the apparatus.
これにより、フィルタ部と目詰まり検知用フィルタ部との交換を短時間で効率的に行うことができる。 Thereby, replacement | exchange with a filter part and the filter part for clogging detection can be performed efficiently in a short time.
請求項4に記載の発明は、前記検知可能化手段として、前記目詰まり検知用フィルタ部よりも下流側の前記バイパス流路を形成する透明な外側流路壁を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that a transparent outer flow path wall that forms the bypass flow path downstream of the clogging detection filter portion is provided as the detection enabling means.
これにより、極めて簡素な構成で目視等により検知することができる。 Thereby, it can detect by visual observation etc. with a very simple structure.
請求項5に記載の発明は、前記検知可能化手段として、前記目詰まり検知用フィルタ部よりも下流側の前記バイパス流路に、被濾過液が流れると通電する電極を配置したことを特徴とする。 The invention described in claim 5 is characterized in that, as the detection enabling means, an electrode that is energized when a liquid to be filtered flows is disposed in the bypass flow channel downstream of the clogging detection filter unit. To do.
これにより、簡易な構成で自動検知することができる。 Thereby, automatic detection can be performed with a simple configuration.
請求項6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。 According to a sixth aspect of the present invention, an ink jet recording head that ejects ink droplets and an ink supply line that supplies ink to the ink jet recording head are provided, and the filtering device according to the first aspect includes the ink supply line. It is provided in.
これにより、低コストで信頼性の高いインクジェット記録装置を実現させることができる。 Thereby, a low-cost and highly reliable ink jet recording apparatus can be realized.
請求項7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。 A seventh aspect of the present invention includes a liquid receiver that stores ink from the ink jet recording head, and a suction unit that sucks out ink from a discharge surface of the ink jet recording head via the liquid receiver. A reusable ink line is provided as a line for flowing part or all of the ink sucked out by the sucking means as ink to be reused, and the filtration device according to claim 1 is provided in the reusable ink line. It is characterized by being.
再利用するインクには異物の含有量が多い。従って、請求項7に記載の発明により、再利用するインクを効率的に濾過でき、更に低コスト化したインクジェット記録装置が実現される。 The ink to be reused contains a large amount of foreign matter. Therefore, according to the seventh aspect of the invention, an ink jet recording apparatus that can efficiently filter the ink to be reused and further reduce the cost is realized.
本発明は上記構成としたので、低コストで信頼性の高い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。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to realize a low-cost and highly reliable filtration apparatus and an inkjet recording apparatus having the same.
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。 Hereinafter, embodiments will be described and embodiments of the present invention will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described.
(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。
(overall structure)
FIG. 1 shows an ink
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。
Above the
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。
Then, by rotating the paper P while being held by the
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。
For example, the
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。
Further, without providing the
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。
In this embodiment, the
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。
The ink
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。
The
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。
In the
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。
Four
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。
In the present embodiment, the four
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。
As shown in detail in FIG. 3, a charging
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。
As the charging
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。
As the
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。
A registration roll (not shown) is provided further on the upstream side in the transport direction than the charging
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。
A peeling plate 40 (see FIGS. 1 and 2) is disposed on the downstream side in the transport direction of the
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。
The peeled paper P is transported by a plurality of rotatable discharge roller pairs 42 constituting a
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。
Below the peeling
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。
A reversing
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。
Between the
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。
As shown in FIG. 4, the entire
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を搬送ベルト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を搬送ベルト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。
In the ink
(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。
(Ink flow line)
As shown in FIG. 5, the ink
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。
In the following, one color (for example, yellow) will be described in which ink is supplied from the
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。
In the
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。
In the ink
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。
Further, in order to monitor the amount of ink in the
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。
The
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。
The lower surface side of the
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
Further, a
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。
Further, a
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。
Further, the ink
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。
When the recovery operation is started, the
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、再利用されるインクが回復用濾過装置99を通過し、リザーバタンク64へ収容される。
After flowing the ink at the initial stage of suction to the
(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。
(Unused ink filtration device and recovery filtration device)
Hereinafter, the
図6に示すように、回復用濾過装置99には、インクが流れるメイン流路104と、メイン流路104の外側に、メイン流路104と並列に形成されたバイパス流路106と、が形成されている。メイン流路104には、インクが通過するメインフィルタ部108が設けられており、バイパス流路106には目詰まり検知用フィルタ部110が設けられている。また、目詰まり検知用フィルタ部110の下流側を形成しているバイパス流路106の外側壁107は透明部材で構成されており、バイパス流路106にインクが流れると目視で検出できるようになっている。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態では、メインフィルタ部108と目詰まり検知用フィルタ部110とは一体的に形成されて、しかも、回復用濾過装置99に着脱可能にされている。従って、短時間で効率的にフィルタ交換を行って回復用濾過装置99を再利用することが可能になっている。
In the present embodiment, the
目詰まり検知用フィルタ部110は、メインフィルタ部108よりも開口径が小さくされて、すなわち、目が細かくされている。また、目詰まり検知用フィルタ部110の表面は、撥液性にされていると共に、インクの接触角度が90°以上にされている。
The clogging
ここで、図7に示すように、使用液体(本実施形態ではインク)との接触角度θが90°以下である場合(すなわち使用液体の付着力が凝集力よりも大きい場合)、流入側圧力P1と流出側圧力P2との差圧ΔPが微小な値であっても、表面張力Tと差圧ΔPとによりメニスカスSは紙面下方に移動しインクが流れてしまう。このため、本実施形態では、図8に示すように、検知用フィルタ部110の表面層の材質を撥水性にして、使用液体との接触角度θが90°以上となるようにする(すなわち使用液体の付着力を凝集力よりも小さくする)。
Here, as shown in FIG. 7, when the contact angle θ with the used liquid (ink in this embodiment) is 90 ° or less (that is, when the adhesion force of the used liquid is larger than the cohesive force), the inflow side pressure Even if the differential pressure ΔP between P1 and the outflow side pressure P2 is a minute value, the meniscus S moves downward on the paper surface due to the surface tension T and the differential pressure ΔP, and the ink flows. For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the surface layer material of the
これにより、表面張力TによってメニスカスSは紙面上方へ引っ張られ、差圧ΔPと表面張力Tとの関係により、メニスカスSの維持又は移動が生じる。 As a result, the meniscus S is pulled upward by the surface tension T, and the meniscus S is maintained or moved by the relationship between the differential pressure ΔP and the surface tension T.
ここで、目詰まり検知用フィルタ部110の開口径をDとすると、メニスカスが紙面下方に引っ張られて使用液体がバイパス流路106を流れ出すときの差圧ΔPは、一般に次式で示される。
Here, when the opening diameter of the clogging
ΔP=−4Tcosθ/D
従って、使用液体との接触角度θ、及び、目詰まり検知用フィルタ部110の開口径Dを選定することにより、検知する差圧ΔPを所望の値にすることができる。
ΔP = −4T cos θ / D
Therefore, the differential pressure ΔP to be detected can be set to a desired value by selecting the contact angle θ with the liquid to be used and the opening diameter D of the clogging
回復用濾過装置99は、このような原理を利用し、メインフィルタ部108を通過するのに必要なインク圧力よりも、目詰まり検知用フィルタ部110を通過するインク圧力がΔPだけ高いように設定されている。このΔPは通常では小さく設定されている。メインフィルタ部108が目詰まりしていない状態では、目詰まり検知用フィルタ部110の表面の撥液性及びインクの表面張力により、図9に示すように、インクはメイン流路104のみを流れ、バイパス流路106を流れない。
The
そして、メインフィルタ部108が目詰まりし、回復用濾過装置99の上流側のインク圧力が上昇して下流側との差圧が大きくなり、目詰まり検知用フィルタ部110のメニスカスが壊れると、図10に示すように、インクはバイパス流路106をも流れる。
Then, when the
バイパス流路106をインクが流れると、オペレータは、一目でこれを検出し、回復用濾過装置99の交換時期であることを認識することができる。従って、回復用濾過装置99の交換時期が遅過ぎてインクの吐出不良を起こすことや、交換時期が早すぎてコスト高となることが回避される。また、この回復用濾過装置99の構成は簡素である。
When ink flows through the
また、回復用濾過装置99に要求される性能に合わせて上記の差圧ΔPを設定圧にすることができる。
In addition, the differential pressure ΔP can be set to a set pressure in accordance with the performance required for the
更に、回復用濾過装置99や未使用インク用濾過装置66が着脱自在なので、未使用の回復用濾過装置99や未使用インク用濾過装置66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。
Further, since the
また、メインフィルタ部108と目詰まり検知用フィルタ部110とは一体的に形成されて、しかも、回復用濾過装置99に着脱可能にされており、短時間で効率的にフィルタ交換を行って回復用濾過装置99を再利用することが可能になっている。未使用インク用濾過装置66についても同様である。
Further, the
なお、図11に示すように、外側壁107に代えて、バイパス流路106へ断面V字状に突出する凸部116を形成した外側壁117を設け、凸部116の外側から計測用のレーザ光Bを照射して反射光を検出することにより、バイパス流路106にインクが流れたことを検出する構成にしてもよい。この構成では、凸部116の内側にインクが存在しない場合、すなわちバイパス流路106にインクが流れていない場合、レーザ光Bは凸部116の斜面を通過し、反射光が検出されない(図11の破線参照)。凸部116の内側にインクが存在する場合、すなわちバイパス流路106にインクが流れている場合、レーザ光Bは凸部116の斜面で反射するので、反射光が検出される(図11の実線参照)。なお、凸部116は、円錐状の凸部であってもよい。
As shown in FIG. 11, instead of the
これにより、バイパス流路106にインクが流れたことの検出を自動化することができる。
Thereby, it is possible to automate the detection of the ink flowing into the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。図12、図13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及び未使用インク用濾過装置66に代えて、バイパス流路にインクが流れると通電する回復用濾過装置139及び未使用インク用濾過装置136をそれぞれ設けている。更に、回復用濾過装置139の通電を検出するセンサ140と、未使用インク用濾過装置136の通電を検出するセンサ137とが設けられている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIGS. 12 and 13, in this embodiment, compared with the first embodiment, instead of the
未使用インク用濾過装置136及びセンサ137の構成、作用は、回復用濾過装置139及びセンサ140と同じであるので、以下、バイパス流路126にインクが流れると回復用濾過装置139で通電することを説明し、未使用インク用濾過装置136についてはその説明を省略する。
Since the configuration and operation of the unused ink filtration device 136 and the
本実施形態では、回復用濾過装置139のバイパス流路126の外側壁127は透明である必要はない(図13参照)。
In the present embodiment, the
この外側壁127には針状の2本の電極130A、130Bが設けられおり、電極130A、130Bの先端は何れもバイパス流路126に露出している。そして、電極130A、130Bはセンサ140に接続されており、センサ140はコントローラ56に接続されている。
The
なお、外側壁127の材質を通電性材質(例えばSUSなど)にする場合には、電極130A、130Bと外側壁127とを絶縁性部材で電気絶縁とする。
When the material of the
バイパス流路126にインクが流れると、電極130A、130Bで通電し、通電した旨の信号がセンサ140からコントローラ56へ送信される。
When ink flows into the
コントローラ56は、回復用濾過装置139の交換時期であることを図示しない表示手段(ランプ等)で表示する。
The
本実施形態により、バイパス流路126にインクが流れたことの検出を、簡易な構成で自動化することができる。また、外側壁127を透明にする必要がない。
According to the present embodiment, it is possible to automate detection of ink flowing into the
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。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiment.
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
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)
104 メイン流路
106 バイパス流路
107 外側壁(外側流路壁)
108 メインフィルタ部(フィルタ部)
110 目詰まり検知用フィルタ部
126 バイパス流路
139 回復用濾過装置
136 未使用インク用濾過装置
130A、B 電極
12
88 Cap (liquid receiver)
97
99 Recovery filtration device (filtration device)
104
108 Main filter section (filter section)
110 Clogging
Claims (7)
前記フィルタ部が設けられたメイン流路と、
前記メイン流路と並列に形成され、目詰まり検知用フィルタ部が設けられたバイパス流路と、
前記目詰まり検知用フィルタ部に被濾過液が流れたことを検知可能にする検知可能化手段と、
を備え、
前記目詰まり検知用フィルタ部は、表面が撥液性にされていると共に前記フィルタ部よりも開口径が小さくされていることを特徴とする濾過装置。 A filtration device for removing foreign matter in a liquid to be filtered by passing the filter part through the liquid to be filtered,
A main flow path provided with the filter section;
A bypass channel formed in parallel with the main channel and provided with a clogging detection filter unit;
Detection enabling means for enabling detection of the liquid to be filtered flowing into the clogging detection filter unit;
With
The clogging detection filter unit has a liquid repellent surface and a smaller opening diameter than the filter unit.
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。 An ink jet recording head for discharging ink droplets;
An ink supply line for supplying ink to the inkjet recording head;
With
An ink jet recording apparatus comprising: the ink supply line including the filtration device according to claim 1.
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6に記載のインクジェット記録装置。 A liquid receiver containing ink from the inkjet recording head;
Suction means for sucking out ink from the ejection surface of the inkjet recording head via the liquid receiver;
With
As the ink supply line, a reusable ink line is provided for flowing part or all of the ink sucked out by the sucking means as ink for reuse,
The inkjet recording apparatus according to claim 6, wherein the filtration apparatus according to claim 1 is provided in the reuse ink line.
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