JP4911303B2 - フィルタ回復装置及びそれを備えた画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体通路を流れるインク等の液体中のごみ、顔料などの固形成分を濾過するフィルタの機能（性能）を回復させることができるフィルタ回復装置及びそれを備えた画像記録装置に関するものである。

インクジェット記録装置として、例えば、特許文献１には、インクを吐出する複数のノズル（記録素子）を有するキャビティユニットと、それに対応して設けられる複数の圧力室に選択的に圧力を発生させてノズルからインクを吐出させるアクチュエータ（圧電アクチュエータ）とからなるヘッドユニットをキャリッジの底面部に取付けされ、上側にインクカートリッジが着脱可能に収納された構成が開示されている。このキャリッジは装置筐体内にて主走査方向に沿って往復移動するように構成されている。

そして、特許文献１では、インクカートリッジからヘッドユニットのノズルまでの液体通路中に、インク中のごみや顔料等の固形成分を濾過するためのフィルタが備えられたフィルタ室を備え、該フィルタ室内には、液体中に浮遊し、且つ液体の流動に伴って移動して当該液体を攪拌する液体攪拌手段としての隅角を有する浮遊体が浮遊状態で配置されている。

これにより、浮遊体により攪拌された液体（インク）に発生する渦にて、フィルタ室内のごみや顔料等の固形成分が巻き上げられて液体（インク）中に拡散し、固形成分がフィルタ上に沈殿するのを防止する構成である。
特開２００６−２１８６８０号公報（図３〜図７参照）

しかしながら、特許文献１の構成では、浮遊体による液体の攪拌にて、固形成分が巻き上げられて液体（インク）中に拡散し、固形成分がフィルタ上に沈殿したままになるのを防止するだけであるので、液体の拡散が静まると、浮遊していた固形成分の全てがフィルタ上に沈殿（沈積）してしまう。従って、長期間の使用により増加傾向になるフィルタ室内の固形成分の数が減少することがないので、フィルタの目詰まりを少なくしたり、フィルタの濾過機能を回復させることが困難となるという問題があった。

本発明は、上記課題を解消するものであり、比較的簡単な構成で、フィルタの濾過機能を回復させることができるフィルタ回復装置及びそれを備えた画像記録装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるフィルタ回復装置は、液体通路と、当該液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室と、当該フィルタ室内で液体の流動に伴って液体中を移動して液体を攪拌する移動体とを備え、前記フィルタに付着した固形成分が前記移動体の移動に伴い、少なくとも前記液体中に浮遊するフィルタ回復装置であって、前記移動体の内部には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための空洞状捕捉部が形成され、前記移動体の上面には前記空洞状捕捉部に連通する固形成分導入通路が開口形成されているものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフィルタ回復装置において、前記フィルタ室内には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための捕捉部をさらに備え、前記フィルタ室の内壁であって、前記フィルタの配置部より外周側に、前記捕捉部が上向き開放状に形成されているものである。

請求項３に記載の発明は、インクを供給するインク供給部から前記インクを吐出するノズルまでの液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室を備え、該フィルタ室内に、前記請求項１または２に記載のフィルタ回復装置を備える一方、前記液体通路中の気泡を除去するためのパージ手段を備え、このパージ手段によるパージ操作時に、前記インクの流動に伴って、前記移動体が前記フィルタ室内を昇降移動するように構成されている画像記録装置である。

請求項４に記載の発明のフィルタ回復装置は、液体通路と、当該液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室と、当該フィルタ室内で液体の流動に伴って液体中を移動して液体を攪拌する移動体とを備え、前記フィルタに付着した固形成分が前記移動体の移動に伴い、少なくとも前記液体中に浮遊するフィルタ回復装置であって、前記フィルタ室内には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための捕捉部を備え、前記フィルタ室の内壁であって、前記フィルタの配置部より外周側に、前記捕捉部が上向き開放状に形成され、前記フィルタ室内には、前記フィルタの配置部より外周側であって、前記捕捉部の配置部より内周側に、上向きの突出部が形成されており、前記移動体には、前記液体通路の上流側から下流側への液体の流動に伴って前記移動体が浮力に抗して下降したとき、前記突出部の上端に当接して前記移動体の下降を規制する当接部が形成されているものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のフィルタ回復装置において、前記液体通路の上流側から下流側への液体の流動に伴って前記移動体が浮力に抗して下降したとき、前記移動体の下端部と前記フィルタとが衝突するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のフィルタ回復装置において、前記フィルタ室の上部には、前記移動体が浮力により上昇するときの最大上昇位置を規制する規制部が設けられ、前記移動体は、前記浮力により上昇して前記規制部と当接する当接部と、下降時に前記フィルタに衝突する下端部とを少なくとも含んでいるものである。

請求項７に記載の発明の画像記録装置は、インクを供給するインク供給部から前記インクを吐出するノズルまでの液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室を備え、該フィルタ室内に、前記請求項４乃至６のいずれかに記載のフィルタ回復装置を備える一方、前記液体通路中の気泡を除去するためのパージ手段を備え、このパージ手段によるパージ操作時に、前記インクの流動に伴って、前記移動体が前記フィルタ室内を昇降移動するように構成されているものである。

請求項１に記載の発明によれば、移動体（浮子体）がフィルタ室内で上下に移動し、その移動によるインク流れの乱れにて、フィルタ上のごみなどの固形成分を浮遊させて、フィルタの目詰まりを解消するという濾過機能の回復を行うことができると共に、フィルタ室内の固形成分のうちの一部を移動体に設けられた捕捉部に捕捉して溜めることができるから、装置の長期使用により増大傾向にある固形成分がフィルタ上に溜まる増加量も少なくできるという顕著な作用効果を奏する。
そして、請求項１に記載の発明によれば、移動体の内部に、前記浮遊する固形成分を捕捉するための空洞状捕捉部が形成され、前記移動体の上面には前記空洞状捕捉部に連通する固形成分導入通路が開口形成されているものであるので、フィルタ室内で浮遊している固形成分が移動体の上面に載った後固形成分導入通路を介して空洞状捕捉部に捕捉される。従って、その後移動体が上下運動しても、空洞状捕捉部から外に固形成分が出ることがなく、フィルタの濾過機能が回復され、且つフィルタの目詰まりを少なくして、フィルタの使用寿命を長くすることができるという効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、前記フィルタ室内には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための捕捉部をさらに備え、前記フィルタ室の内壁であって、前記フィルタの配置部より外周側に、前記捕捉部が上向き開放状に形成されているものであるので、移動体の上下運動に伴う液体の乱流の影響が捕捉部までに及ぶことが少ない。従って、移動体の上下運動があっても、一旦捕捉部に溜められた固形成分が捕捉部から舞い上がって再度フィルタ上に戻ることを少なくできる。その結果、フィルタの濾過機能が回復され、且つフィルタの目詰まりを少なくして、フィルタの使用寿命を長くすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載のフィルタ回復装置を備える一方、前記液体通路中の気泡を除去するためのパージ手段を備え、このパージ手段によるパージ操作時に、前記インクの流動に伴って、前記移動体が前記フィルタ室内を昇降移動するように構成されているものである。
従って、本発明の画像記録装置は、パージ操作毎に、フィルタの濾過機能を回復させることができ、長期の使用にわたって、ノズルの詰まりを無くすることができ、記録画質を悪化させないという効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、フィルタ室内には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための捕捉部を備え、前記フィルタ室の内壁であって、前記フィルタの配置部より外周側に、前記捕捉部が上向き開放状に形成されているものであるので、移動体の上下運動に伴う液体の乱流の影響が捕捉部までに及ぶことが少ない。従って、移動体の上下運動があっても、一旦捕捉部に溜められた固形成分が捕捉部から舞い上がって再度フィルタ上に戻ることを少なくできる。その結果、フィルタの濾過機能が回復され、且つフィルタの目詰まりを少なくして、フィルタの使用寿命を長くすることができる。
そして、前記フィルタ室内には、前記フィルタの配置部より外周側であって、前記捕捉部の配置部より内周側に、上向きの突出部が形成されており、前記液体通路の上流側から下流側への液体の流動に伴って前記移動体が浮力に抗して下降したとき、前記当接部が前記突出部の上端に当接して前記移動体の下降を規制するから、移動体の下降時にフィルタを破損させるおそれが無くなる。

請求項５に記載の発明によれば、前記液体通路の上流側からの液体の流動に伴って前記移動体が浮力に抗して下降したとき、前記移動体の下端面が前記フィルタに衝突可能に構成されているものであるので、移動体がフィルタに衝突したときに、このフィルタ上に沈積していた固形成分をフィルタ室内に舞い上がらせる作用が増大し、フィルタの濾過機能回復作用が一層向上する。

請求項６に記載の発明によれば、前記フィルタ室の上部には、前記移動体が浮力により上昇するときの最大上昇位置を規制するための規制部が設けられているものであるので、移動体がフィルタ室内で上下移動する距離を適度に規制でき、移動体の上下動運動を頻繁に行わせることができて、フィルタの濾過機能回復作用が向上する。
そして、移動体は、前記規制部と当接する当接部と、下降時に前記フィルタに衝突する下端部とを有しているので、必ず規制部とフィルタと間で液体の流動に伴って、動体が移動するので、フィルタに付着したごみを浮遊させ、攪拌させることができる。

請求項７に記載の発明の画像記録装置は、インクを供給するインク供給部から前記インクを吐出するノズルまでの液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室を備え、該フィルタ室内に、前記請求項４乃至６いずれかに記載のフィルタ回復装置を備える一方、前記液体通路中の気泡を除去するためのパージ手段を備え、このパージ手段によるパージ操作時に、前記インクの流動に伴って、前記移動体が前記フィルタ室内を昇降移動するように構成されているものである。

従って、パージ操作毎に、フィルタの濾過機能を回復させることができ、長期の使用にわたって、ノズルの詰まりを無くすることができ、記録画質を悪化させないという効果を奏する。

以下に本発明の基本的な実施形態を説明する。図１は、本発明の記録装置をインクジェット記録装置１００に適用した例を示している。実施形態のインクジェット記録装置１は、例えば、単独のプリンタ装置としてだけでなく、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）のプリンタ機能としても適用することができるものである。インクジェット記録装置１における記録部７は、本体フレーム２の内部に備えられ、被記録媒体である用紙（図示せず）にインクを吐出するノズルを有した記録ヘッド４がキャリッジ５の下面側に搭載されていて、主走査方向（Ｘ方向）に沿って走行するように構成されている。なお、以下の説明では、ノズルからインクを吐出する面を下面（下方）、その反対側を上面（上方）とし、キャリッジ５の主走査方向を左右方向とする。

図１及び図２に示すように、金属板製等の箱型の本体フレーム２における左右一対の側板２１ａ、２１ｂには、Ｙ軸方向（主走査方向）に延び、横長の板状であって、用紙搬送方向（矢印Ｘ方向）の上流側に配置される第１ガイド部材２２と、同じく下流側に配置される第２ガイド部材２３とが本体フレーム２に支持されている。キャリッジ５は、これら両ガイド部材２２、２３に跨がって摺動自在に載置されて主走査方向に往復移動可能に構成されている。

また、本体フレーム２内には、インク供給源（インクタンク、インクカートリッジともいう）１５（色ごとに着脱可能に分割されている）が静置されており、各色ごとのインク供給管２０を介してインクがキャリッジ５側へ供給される。この実施形態では、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（Ｂｋ）の４色のインクが備えられている。

第２ガイド部材２３の上面にそれと平行状に配置され、キャリッジ５に連結されたタイミングベルト２５と、無端帯であるタイミングベルト２５を駆動するＣＲ（キャリッジ）モータ２４とにより、キャリッジ５を往復移動させる構成である。

また、キャリッジ５における記録ヘッド４の下面側にて搬送される用紙を支持する板状のプラテン２６は、第１及び第２ガイド部材２２、２３の間の下方位置にてメインフレーム２１に支持されている。第２ガイド部材２３上に主走査方向に沿って延びるように配置された帯状のエンコーダストリップ３１は、キャリッジ５のＹ軸方向（主走査方向）の位置を検知するためのものである。

搬送される用紙の幅方向（Ｙ方向）の画像記録領域外の左右外側には、その一端側（実施形態では、図１及び図２で左側の側板２１ａに近い部位）にインク受け部２９が、また、他端側（図１及び図２で右側の側板２１ｂに近い部位）にメンテナンス部としてのメンテナンスユニット３０がそれぞれ配置されている。記録ヘッド４はインク受け部２９の上方のフラッシング位置にて記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のための記録とは関係のないインク吐出を行い、インク受け部２９にてインクを受ける。メンテナンスユニット３０部分では、キャリッジ５は待機位置であって、メンテナンスユニット３０におけるキャップ装置（図示せず）が記録ヘッド４のノズル形成面を下方から覆ってノズルからインクを選択的に吸引して、記録ヘッド４内のインク流路中の気泡や異物を除去しインク吐出不良を回復させるための回復処理（パージ操作）等を行う。なお、キャリッジ５がメンテナンスユニット３０部分に横方向に接近移動するとき、図示しないクリーナ（ワイパブレード）が上昇してノズル面を拭いてクリーニングを行う。

メンテナンスユニット３０（メンテナンス部）では、図示しないが、パージ手段として、モータにより駆動されるパージポンプ（負圧手段）と、インクの吐出部（ノズル）または記録ヘッド４上のダンパー装置９内の気泡溜め部（図示せず）に接続するキャップ装置とを備えている。

用紙は、図２のレジストローラ７などを含む公知の用紙搬送機構により、主走査方向（Ｙ方向）と直交する副走査方向（Ｘ方向）に沿って、記録ヘッド４の下面側を水平状に搬送される（図２の矢印Ａ方向）。この用紙に対して、主走査方向（Ｙ方向）に移動する記録ヘッド４の下面に開口するノズル（図示せず）から下向きにインクが吐出されて記録が行われる。

キャリッジ５には、図３に示すように、略箱状のヘッドホルダ８が備えられ、ヘッドホルダ８の底板８ａの下面側に下向きに開口形成された凹部に、後述する補強フレーム１６を介して記録ヘッド４のユニットがノズルを下向きに露出させて当該底板８ａとほぼ平行になるように接着剤により固着される。

また、ヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、インクカートリッジ１５からインク供
給管２０を経てキャリッジ５側に供給されたインクを貯留するダンパー装置９が搭載されている。ダンパー装置９の内部は、４つのインク色毎に４つのインク室９ａに区画され、各インクが貯留される。また、ダンパー装置９には、４つのインク室９ａと連通し、記録ヘッド４側に各インクを供給する４つのインク流出口９ｂが設けられていて、各インク流出口９ｂの最下端の開口９ｂ１には図５に示すように、その周囲が、内側リブ６１と、外側リブ７０とにより二重に囲まれている。また、ダンパー装置９にはインク室９ａ中のインクに滞留する気泡を除去するための４つの排気弁手段９ｃも備えられている。なお、図５では、説明をしやすくするためダンパー装置９の一部（インク供給管２０側）を省略して示してある。

記録ヘッド４は、複数のノズルを下面に露出させ内部にインク流路を有するキャビティ部１０と、このキャビティ部１０内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータ１１と、このアクチュエータ１１に駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブル１４とが積層して接合された記録ヘッドユニット４を備えている。フレキシブルフラットケーブル１４は、その一端側がアクチュエータ１１と接合され、他端側が図示しない外部電気基板と接続されるためＹ方向に引き出されていて、その途中に印字データをアクチュエータ１１に伝達し選択的に吐出させるための駆動回路１４ａが実装されている。記録ヘッドユニット４の上側（フレキシブルフラットケーブル１４の上側）には駆動回路１４ａからの熱をアクチュエータ１１側に均等に伝導するための熱伝導板１３を備えている。また、記録ヘッドユニット４の剛性を補強するための金属製の補強フレーム１６も記録ヘッドユニット４の背面側（上側）に固定されている。

キャビティ部１０は、特開２００５−３１３４２８号公報、特開２００５−３２２８５０号公報などで公知のものと同様に、複数枚のプレーとが積層接合されていて、その上面のＸ方向の一端側に露出する各インクのインク取入口１０ｂがＸ軸方向に４つ並んで設けられていて、インク取入口１０ｂにインクカートリッジ１５から個別に供給されたインクが、キャビティ部１０内の各マニホールド室（図示せず）を通じて多数の圧力室（図示せず）に分配される。そして、アクチュエータ１１の駆動部が駆動回路１４ａからの印字データに基づいて駆動されて選択的に圧力室に吐出圧力が与えられることにより、圧力室に連通したノズルからインクが吐出される。なお、図３で４つのインク取入口１０ｂのうち１つの形状が大きいのは、よく使用されるインク（例えばブラックインク）を供給するためである。

アクチュエータ１１は、この実施の形態では特開２００５−３２２８５０号公報等に開示された公知のものと同様に、扁平な方向と直交する方向に積層された複数のセラミックス層と、セラミックス層間に挟まれた内部電極（図示せず）とを有している。内部電極に上下を挟まれたセラミックス層の領域に駆動部すなわち活性部が形成されている。アクチュエータ１１の上面には、この内部電極のうち圧力室ごとに独立した電極と電気的なスルーホールを介して接続された外部個別電極と、各圧力室に共通な内部電極と接続された外部共通電極とが形成され、外部個別電極に印加された駆動回路１４ａからの駆動パルス信号により活性部が変位して、多数の圧力室に対して選択的に吐出圧力を与える。外部個別電極は、フレキシブルフラットケーブル１４に形成された端子電極と個別に電気的に接続され、外部共通電極は、フレキシブルフラットケーブル１４に形成された共通電位線と電気的に接続されている。

また、補強フレーム１６は、中央に貫通形成された開口１６ａからフレキシブルフラットケーブル１４の他端側が外側に引き出され、アクチュエータ１１を表出するようにして記録ヘッドユニット４の背面側に固定された状態でヘッドホルダ８の底板８ａの下側に固定される。補強フレーム１６には、補強フレーム１６の枠部のうち、Ｘ軸方向の一端側で、キャビティ部１０のインク取入口１０ｂと対向する位置に、４つの接続穴１６ｂがＸ軸方向並んで穿設されている。接続穴１６ｂとダンパー装置９のインク流出口９ｂと記録ヘッド４のインク取入口６７とは、その開口形状が略同じになるように形成されており、接続穴１６ｂは、インク流出口９ｂとインク取入口１０ｂとを繋ぐように接続される。

インク流出口９ｂと接続穴１６ｂとは、ヘッドホルダ８の底板８ａの開口部（図示せず）の内側にてシール部材１１０を介して接続され、液体の漏れ出しを防止している。これにより、各色のインクは色毎に独立して、ダンパー装置９から記録ヘッド４に供給される。インク流出口９ｂと、シール用部材１１０と、接続穴１６ｂの接続について詳しく説明する。

シール用部材１１０は、オーリング等のゴム状の弾性体からなり、図４に示すようにインク流出口９ｂ、接続穴１６ｂおよびインク取入口１０ｂに対応した４つの貫通孔５１が一列に形成され、その配列方向に長い形状をしている。これらの貫通孔５１の軸線Ｂ方向と直交する方向には、貫通孔５１の周囲に連続して延びる平坦な基板部５５が設けられている。

この基板部５５のキャビティ部１０側には、図４（ｂ）に示すように、貫通孔５１の周囲を囲む環状でこれら貫通孔５１の軸線Ｂ方向に突出する第１突条部１５６が、前記貫通孔５１毎に独立して並設されている。この第１突条部１５６では、基板部５５側にて貫通孔の軸線Ｂと直交する方向の幅寸法が、ほぼ均一に形成されている。また、基板部５５のダンパー装置９側の面には、図４（ａ）に示すように、貫通孔５１の周囲を囲む環状で、これら貫通孔５１の軸線Ｂ方向に突出する第２突条部５７が、軸線Ｂ方向に直交する方向に連結されて並設されている。

そして、このシール用部材１１０がダンパー装置９と補強フレーム１６との間に挟持された状態で、ダンパー装置９と補強フレーム１６とがネジ（図示しない）によりネジ止めされることにより、シール用部材１１０が圧縮され、第１突条部１５６が補強フレーム１６に密着し、第２突条部５７がダンパー装置９の内側リブ６１と外側リブ７０との間に嵌め込まれて密着する。

続いて、本発明の第１実施形態について説明する。

第１実施形態では、ダンパー装置９のインク流出口９ｂ内（請求項における液体通路に
相当）に、フィルタ３４の回復装置の１つの構成要素としてのフィルタ室３３が形成されている。このフィルタ室３３には、ダンパー装置９側から記録ヘッド４側へ供給されるインク中のごみや顔料などの固形成分を濾過するためのフィルタ３４が設けられている。フィルタ３４は、インク流出口９ｂの最下端側の開口９ｂ１を覆うように設けられ、その内側リブ６１に水平状に固着もしくは固定されている。そして、シール用部材１１０の第２突条部５７が内側リブ６１と外側リブ７０の間に嵌入されるとともに、フィルタ３４もシール用部材１１０に挟持された状態になっている（図５及び図６）。フィルタ３４は、通過する液体（インク）によって、錆びる等の品質劣化の起こらない材料であることが望ましく、樹脂フィルムや金属板に所定の直径の孔が多数穿設されたものや、不織布などでも良い。なお、図７（ａ）〜図７（ｄ）においては、シール用部材１１０の図示を省略している。

フィルタ室３３内には、インクカートリッジ１５から記録ヘッド４側への液体（インク）の流動に伴って液体中を移動して液体を攪拌し、フィルタ３４に付着した固形成分を少なくとも液体中に浮遊させる移動体としての浮子体３５が配置されている（図６及び図７（ａ）〜（ｄ））。

浮子体３５の比重は、使用する液体（インク）の比重と実質上同じ程度とする。この比重があまりに軽いと、フィルタ室３３の上端に浮上したままになり、液体の攪拌作用をおこさない。逆に比重が重過ぎるときには、浮子体３５の下面がフィルタ３４面に接近したまま移動しなくなるからである。

実施形態における浮子体３５は断面視円形状の平面積の大きい頭部３５ａ（請求項の当接部にあたる）と、それよりも平面積の小さい基部３５ｂ（請求項の下端部にあたる）とからなり、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。フィルタ室３３の上端側の開口、つまりインク流出口の上側の開口９ｂ２の面積よりも頭部３５ａの平面積を大きくすることにより、浮子体３５がフィルタ室３３から上に脱出しない構成である。しかして、フィルタ室３３の上端の開口９ｂ２を有する部分が、浮子体３５の最大上昇位置を規制する規制部となる。

フィルタ室３３の内壁のうち、下部寄り部位（フィルタ３４の位置より高い位置）には、浮遊した固形成分を捕捉するための捕捉部（ポケット部）３６を備える。実施形態では、フィルタ室３３内におけるフィルタ３４の配置部分への通路の外周に環状の突出部３７を形成し、この突出部３７より外周に、同じく環状に凹み形成された捕捉部３６を形成したものである（図７（ａ）〜図７（ｄ）参照）。従って、捕捉部３６はその上側がフィルタ室３３内に上向き開放されている。捕捉部３６は、フィルタ室３３の下部寄りにあることで、フィルタ室３３に浮遊した固形成分をより多く捕捉することができる。

フィルタ室３３の上流側（インク流出口９ｂ側）からの液体（インク）の流動に伴って浮子体３５が浮力に抗して下降したとき、この浮子体３５の基部３５ｂの下端部がフィルタ３４の上面に衝突可能となるように、突出部３７及び基部３５ｂのそれぞれの高さ寸法が設定されているものとする（図７（ｃ）参照）。つまり、基部３５ｂの高さ寸法は、フィルタ３４の面から突出部３７上端までの高さ寸法よりもやや長くなっていれば、浮子体３５の下降時にフィルタ３４と浮子体３５とが衝突できる。突出部３７の上端と頭部３５ａの下面側が当接しているのが好適である。なお、図７（ａ）〜図７（ｅ）に示すように、浮子体３５の頭部３５ａには、上下に貫通し、且つ基部３５ｂの外周側に連通する通孔３８が設けられている。

上記の構成により、記録ヘッド４のノズルからのインクの吐出がない状態では、図７（ａ）に示すごとく、浮子体３５はフィルタ室３３の上流側（インク流出口９ｂ側）に移動（浮上）して停止している。記録ヘッド４のノズルからインクが吐出している状態では、インク流出口９ｂ側から少しずつインクが供給されるので、そのインクの流れにより、図７（ａ）に示すごとく、浮子体３５はフィルタ室３３内を下降または中途高さで浮遊している。これらの場合、フィルタ室３３内のインクの流れに乱れが少ないので、固形成分は、一般的にフィルタ３４上に沈積している（溜まっている）。

メンテナンス時（記録ヘッド４の回復動作時）には、記録ヘッド４のノズル形成面をキャップ体にて塞ぎ、図示しない吸引手段（パージポンプ）にて、ノズルからインクを吸引すると、通常の画像記録時よりもインクの吐出量が多い。従って、ダンパー装置９のインク室９ａ内のインクはインク流出口９ｂからフィルタ室３３に多量に流れ込み、そのインク流により、浮子体３５はその浮力に抗してフィルタ室３３の下流側（フィルタ３４側（に移動（下降）する（図７（ｂ）参照）。その移動の勢いで、浮子体３５の基部３５ｂの下端がフィルタ３４の上面に衝突し（図７（ｃ）参照）、フィルタ３４に沈積していた固形成分が舞い上がる。上記吸引動作を停止すると、浮力により浮子体３５が再度フィルタ室３３の上流側に浮上し（図７（ｄ）参照）、フィルタ室３３内で浮遊し、散乱している固形成分のうち、フィルタ室３４の周壁近傍の固形成分は沈下するとき、捕捉部３６に溜めることができる。その結果、上記記録ヘッド４の回復動作（吸引動作とその停止の繰り返し）に基づき、浮子体３５がフィルタ室３３内で上下に移動し、その移動によるインク流れの乱れにて、フィルタ３４上の固形成分を浮遊させて、フィルタ３４の目詰まりを解消するという濾過機能の回復を行うことができると共に、フィルタ室３３内の固形成分のうちの一部を捕捉部３６に溜めることができるから、記録ヘッド４の長期使用により増大傾向にある固形成分がフィルタ３４上に溜まる増加量も少なくできるという顕著な作用効果を奏する。

また、浮子体３５の頭部３５ａに下に貫通する通孔３８が穿設されていることにより、浮子体３５への流路抵抗を逃がすことができ、フィルタ室３３内に浮子体３５を配置しない場合に比べて、上流側（インク流出口９ｂ）から下流側（記録ヘッド４）へのインクの供給を妨げることを防いでいる。また、フィルタ室３３の上流側（インク流出口９ｂ）から記録ヘッド４側へ流入する液体（インク）の流れのうち浮子体３５の外周に対する流れの様子が通孔３８のない場合に比べて複雑になり、フィルタ室３３内の液体（インク）の流れに渦や乱れが発生し易くなる。特に図７（ｃ）のように、浮子体３５の頭部３５ａが突出部３７に当接しても、フィルタ室３３のうちフィルタ３４の存在する側に液体（インク）の乱流を起こすことができる。そのため、フィルタ室３３の上流側からの液体の流動に伴って浮子体３５が浮力に抗して下降して、浮子体３５の基部３５ｂの下端面がフィルタ３４に衝突したときも、通孔３８を介してフィルタ室３３の上流側からの液体が基部３５ｂの外周を回って、フィルタ３４上に付着している固形成分をフィルタ室３３内の液体中に拡散させ浮遊させる作用が向上する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、フィルタ回復装置における浮子体の第２実施形態を示す。この実施形態における浮子体４０の頭部４０ａの上面を円錐状に形成することにより、上記記録ヘッド４の回復動作（吸引動作とその停止の繰り返し）に基づき上下移動する浮子体３５の基部３５ｂの下端部がフィルタ３４に衝突し、フィルタ３４上に付着している固形成分を浮遊（浮き上がらせた）後、その浮遊した固形成分が円錐状の頭部４０ａに載っても、その頭部４０ａの半径外方向に落下し易くなり、フィルタ室３３の周壁側の捕捉部３６に、固形成分の多くが溜まり易くなるという効果を奏する。その他の構成及び作用効果は第１実施形態のものと同様である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、フィルタ回復装置における浮子体の第３実施形態を示す。この実施形態における浮子体４１は、基部４１ｂに対して頭部４１ａを分割可能に形成する。また、基部４０ｂ内には、空洞状捕捉部４２が形成され、頭部４１ａにて覆う。頭部４１ａの上面には空洞状捕捉部４２に連通する固形成分導入通路４３が開口形成され、さらに、頭部４１ａの上面が固形成分導入通路４３に向かって下向き円錐状のガイド面４４に形成されているものである。

上記の構成の浮子体４１を第１及び第２実施形態におけるフィルタ室３３内に配置することにより、各実施形態と同様に、フィルタ室３３の上流側からの液体（インク）の流動に伴って浮子体４１が浮力に抗して下降したとき、浮子体４１の基部４１ｂの下端面がフィルタ３４に衝突し、フィルタ３４上の固形成分を浮遊且つ拡散させ、フィルタ室３３内周の捕捉部３６にて捕捉できると共に、浮子体４１の頭部４１ａの上面に載った固形成分はガイド面４４から固形成分導入通路４３を介して空洞状捕捉部４２内に捕捉することができる。また、空洞状捕捉部４２内に捕捉された固形成分は浮子体４１が上下移動しても、空洞状捕捉部４２から外に飛び出る可能性が低く、捕捉率を向上させることができ、フィルタの濾過機能回復作用（効果）を向上できる。いずれの実施形態でも、フィルタ上に固形成分が堆積したままでフィルタを長期間使用することで目詰まりするのを確実に防止し、さらに、フィルタ上への固形成分の堆積の増加速度を遅らせるなど、フィルタの濾過機能を回復させ、フィルタの使用寿命を長くできるという顕著な効果を奏する。捕捉部は、第１及び第２実施形態のようにフィルタ室３３内にのみ設けても良いし、これに加えて第３実施形態のように、空洞状捕捉部４２を有する浮子体４１を配置しても良い。フィルタ室３３と浮子体４１との両方に捕捉部を備えることにより、フィルタの濾過機能の回復、及びフィルタの使用寿命を一層向上させることができる。

続いて、本発明のフィルタ回復装置の第４実施形態について、図１０〜図１２を参照しながら説明する。この実施形態では、補強プレート１６の各接続穴１６ａ内にフィルタ回復装置の１つの構成要素としてのフィルタ室３３′がそれぞれ形成されている。補強プレート１６の接続穴１６ａと連通するキャビティ部１０のインク流入口１０ｂには、図１０〜１２に示すように濾過部を有したフィルタ３４′があらかじめ水平上に張設されていて、ヘッドホルダ８が組立てられたときに、ダンパー装置９のインク流出口９ｂ、補強プレート１６の接続穴１６ｂ、キャビティ部１０のインク流入口１０ｂを対応させて連通させることでフィルタ室３３が形成される。ダンパー装置９のインク流出口９ｂには、第１実施例とは異なり、開口９ｂ１にフィルタは設けられていない。そして、シール用部材１１０の第２突条部５７が内側リブ６１と外側リブ７０の間に嵌入されている。

フィルタ３４′は、特開２００６−１７５７４１号公報に公知のように、キャビティ部の内部にインクとともにゴミ等の異物が流入すると、吐出不良やノズル詰まりの原因となるため、通常は、キャビティ部におけるインク取入口に、ろ過部を備えたフィルタ体が貼着されている。フィルタ３４′も第１の実施形態と同様に、通過する液体（インク）によって、錆びる等の品質劣化の起こらない材料であることが望ましく、樹脂フィルムや金属板に所定の直径の孔が多数穿設されたものなどでよい。

フィルタ室３３′内には、第１実施形態と同様に浮子体３５′が配置されていて、その構成も同様であるが、浮子体３５′は接続穴１６ａに合わせた大きさになっている。浮子体３５′の頭部は、ダンパー装置９のインク流出口９ｂの内側リブ６１の下端部と当接するため、フィルタ室３３の上端の開口９ｂ１を有した内側リブ６１の部分が、浮子体３５の最大上昇位置を規制する規制部となる。

フィルタ室３３′の内壁のうちに同様に捕捉部（ポケット部）３６′および、突出部３７′を形成し、この突出部３７′より外周に、同じく環状に凹み形成された捕捉部３６′を形成したものである（図１２（ａ）〜図１２（ｂ）参照）。フィルタ室３３′を形成している補強フレーム１６は、金属製の板材であるため、成形などで一体に成形できるので、コストダウンかつ、生産性良くフィルタ室が形成できる。

なお、図１２（ｂ）のように、規制部がシール用部材１１０の内側の基板部５５ａであっても良い。

本発明のフィルタ回復装置は、インクジェット式記録装置におけるインク供給管２０がキャリッジ５に接続したインク供給上流側部位４５（図３、図６参照）にフィルタ室を形成し、その内部に上記各実施形態の浮子体３５、３５′、４０、４１を配置しても良い。さらに、本発明は、インクジェット式記録装置の他、プリンタ等の画像記録装置における記録ヘッド、液晶ディスプレイなどのカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物質噴射ヘッドなど、種々の液体の吐出装置、精密ピペットとしての資料吐出装置にも適用できる。

本実施形態のインクジェット記録装置の概略平面図である。 内部機構の斜視図である。 第１実施形態のキャリッジの分解斜視図である。 （ａ）はシール用部材におけるダンパープレート側と接続する面の斜視図、（ｂ）はシール用部材における記録ヘッド側と接続する面の斜視図である。 ダンパープレートの一部の下面を上にして示す斜視図である。 キャリッジをＹ方向に沿って切断した一部切欠き断面図である。 （ａ）〜（ｄ）はフィルタ回復装置における第１実施形態の浮子体３５の運動状態を示す説明図、（ｅ）は浮子体３５の上面図である。 （ａ）及び（ｂ）はフィルタ回復装置における第２実施形態の浮子体４０の運動状態を示す説明図である。 （ａ）は第３実施形態の浮子体４１の斜視図、（ｂ）は断面図である。 第４実施形態のキャリッジの分解斜視図である。 第４実施形態のキャリッジをＹ方向に沿って切断した一部切り欠き断面図である。 （ａ）〜（ｂ）第４実施形態のフィルタ回復装置における概念図である。

符号の説明

４ 記録ヘッド
５ キャリッジ
９ ダンパー装置
９ａ インク室
９ｂ インク流出口
１０ キャビティ部
１０ｂ インク流入口
１１ アクチュエータ
１６ 補強フレーム
１６ａ、１６ａ′ 接続穴

３０ メンテナンスユニット
３２ インク取入口
３３ フィルタ室
３４、３４′ フィルタ
３５、３５′、４０、４１ 浮子体
３５ａ、４０ａ、４１ａ 頭部
３５ｂ、４０ｂ、４１ｂ 基部
３６ 捕捉部
３７ 突出部
４２ 空洞状捕捉部
４３ 固形成分導入通路
４４ ガイド面
６１ 内側リブ
１１０ シール用部材

Claims (7)

1. 液体通路と、
   当該液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室と、
   当該フィルタ室内で液体の流動に伴って液体中を移動して液体を攪拌する移動体とを備え、
   前記フィルタに付着した固形成分が前記移動体の移動に伴い、少なくとも前記液体中に浮遊するフィルタ回復装置であって、
   前記移動体の内部には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための空洞状捕捉部が形成され、前記移動体の上面には前記空洞状捕捉部に連通する固形成分導入通路が開口形成されていることを特徴とするフィルタ回復装置。
2. 前記フィルタ室内には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための捕捉部をさらに備え、
   前記フィルタ室の内壁であって、前記フィルタの配置部より外周側に、前記捕捉部が上向き開放状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ回復装置。
3. インクを供給するインク供給部から前記インクを吐出するノズルまでの液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室を備え、該フィルタ室内に、前記請求項１または２に記載のフィルタ回復装置を備える一方、
   前記液体通路中の気泡を除去するためのパージ手段を備え、このパージ手段によるパージ操作時に、前記インクの流動に伴って、前記移動体が前記フィルタ室内を昇降移動するように構成されていることを特徴とする画像記録装置。
4. 液体通路と、
   当該液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室と、
   当該フィルタ室内で液体の流動に伴って液体中を移動して液体を攪拌する移動体とを備え、
   前記フィルタに付着した固形成分が前記移動体の移動に伴い、少なくとも前記液体中に浮遊するフィルタ回復装置であって、
   前記フィルタ室内には、前記浮遊する固形成分を捕捉するための捕捉部を備え、
   前記フィルタ室の内壁であって、前記フィルタの配置部より外周側に、前記捕捉部が上向き開放状に形成され、
   前記フィルタ室内には、前記フィルタの配置部より外周側であって、前記捕捉部の配置部より内周側に、上向きの突出部が形成されており、
   前記移動体には、前記液体通路の上流側から下流側への液体の流動に伴って前記移動体が浮力に抗して下降したとき、前記突出部の上端に当接して前記移動体の下降を規制する当接部が形成されていることを特徴とするフィルタ回復装置。
5. 前記液体通路の上流側から下流側への液体の流動に伴って前記移動体が浮力に抗して下降したとき、前記移動体の下端部と前記フィルタとが衝突することを特徴とする請求項４に記載のフィルタ回復装置。
6. 前記フィルタ室の上部には、前記移動体が浮力により上昇するときの最大上昇位置を規制する規制部が設けられ、
   前記移動体は、前記浮力により上昇して前記規制部と当接する当接部と、下降時に前記フィルタに衝突する下端部とを少なくとも含んでいることを特徴とする請求項４または５に記載のフィルタ回復装置。
7. インクを供給するインク供給部から前記インクを吐出するノズルまでの液体通路の中途部にフィルタが設けられたフィルタ室を備え、該フィルタ室内に、前記請求項４ないし６のいずれかに記載のフィルタ回復装置を備える一方、
   前記液体通路中の気泡を除去するためのパージ手段を備え、このパージ手段によるパージ操作時に、前記インクの流動に伴って、前記移動体が前記フィルタ室内を昇降移動するように構成されていることを特徴とする画像記録装置。

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