JP5975659B2 - Filter unit, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus - Google Patents
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本発明は、液体を流入しフィルターを通して液体を流出するフィルターユニット、このフィルターユニットを使用する液体噴射ヘッド、及びこれを用いた液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a filter unit that flows in liquid and flows out through a filter, a liquid ejecting head that uses the filter unit, and a liquid ejecting apparatus using the same.
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャンネルに充填した液体をチャンネルに連通するノズルから吐出させる。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。 In recent years, ink jet type liquid ejecting heads have been used in which ink droplets are ejected onto recording paper or the like to record characters and figures, or liquid materials are ejected onto the surface of an element substrate to form a functional thin film. In this method, ink or liquid material is supplied from a liquid tank to a liquid ejecting head via a supply pipe, and the liquid filled in the channel is discharged from a nozzle communicating with the channel. When ejecting the liquid, the liquid ejecting head or the recording medium for recording the ejected liquid is moved to record characters or figures, or a functional thin film having a predetermined shape is formed.
例えば特許文献1にはこの種の液体噴射ヘッドが記載されている。図10は特許文献1に記載される印字ヘッド101の液体流路の概略を示す図である(特許文献1の図2)。印字ヘッド101の下部に、下方に液体を吐出する液体吐出ノズル201と、この液体吐出ノズル201に液体を供給するノズル液室202が設置されている。印字ヘッド101の上部右側に、ノズル液室202に液体を供給するOUT液室301と、OUT液室301にヘッドフィルタ203を介して液体を供給するIN液室204が設置されている。ヘッドフィルタ203は垂直もしくは傾きを持って設置される。液体はチューブ114からIN側ジョイント303を介してIN液室204の下部に流入し、一部はヘッドフィルタ203を通ってOUT液室301に流入し、他はIN液室204の上部からOUT側ジョイント304を介してチューブ115に流出する。
For example, Patent Document 1 discloses this type of liquid jet head. FIG. 10 is a diagram showing an outline of the liquid flow path of the
液体はチューブ114、IN液室204及びチューブ115を経由して循環する構成となっている。そして、IN液室204に対しOUT側ジョイント304は上方に、IN側ジョイント303は下方に設置されている。これにより、液体循環クリーニング時に気泡の浮力を利用して気泡をOUT側ジョイント304側から除去することができ、液体循環クリーニングで使用される液体流量を従来と比較して格段に少なくすることができる、というものである。
The liquid circulates through the tube 114, the IN
上記従来例において、IN液室204とOUT液室301の間に液体に混入する塵埃を除去するためのヘッドフィルタ203が設けられている。しかし、印字ヘッド101を使用するに従い、IN液室204の上部やヘッドフィルタ203のIN液室204側に気泡が付着して蓄積し、ヘッドフィルタ203の実効面積が減少し、ノズル液室202に液体の供給不足が生ずる。また、IN液室204に蓄積した気泡がヘッドフィルタ203を通り抜けてノズル液室202に流れ出し、ノズルを詰まらせるトッド抜けなどの記録品質が低下する原因となる。
In the above conventional example, a
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フィルターの上流側に気泡が蓄積してフィルターの実効面積が減少し、フィルターの流路抵抗が増加してフィルターの下流側の流量が不足することのない、或いは下流側の液体圧力が低下することのないフィルターユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and bubbles are accumulated on the upstream side of the filter, the effective area of the filter is reduced, the flow resistance of the filter is increased, and the flow rate on the downstream side of the filter is insufficient. It is an object of the present invention to provide a filter unit that does not cause a decrease in the liquid pressure on the downstream side.
本発明の液体噴射ヘッドは、液体を流入する第一液室と、液体を流出する第二液室と、前記第一液室と前記第二液室の間に設置されるフィルターとを有するフィルター室と、前記フィルター室よりも上方に設置される気泡溜まり室と、前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の第一開口部に開口する第一連通路と、前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の前記第一開口部よりも下方に設置される第二開口部に開口する第二連通路と、を備えることとした。 The liquid ejecting head of the present invention includes a first liquid chamber into which liquid flows, a second liquid chamber from which liquid flows out, and a filter installed between the first liquid chamber and the second liquid chamber. A first series of passages communicating with the chamber, the bubble reservoir chamber installed above the filter chamber, the first liquid chamber and the bubble reservoir chamber, and opening to the first opening of the first liquid chamber And a second communication path that communicates the first liquid chamber and the bubble reservoir chamber and opens to a second opening that is disposed below the first opening of the first liquid chamber. It was decided.
また、前記第一開口部は前記第一液室の略最上方の位置に設置されることとした。 In addition, the first opening is installed at a substantially uppermost position of the first liquid chamber.
また、前記第二連通路は前記気泡溜まり室の第三開口部に開口し、前記第三開口部は前記気泡溜まり室の最下方の位置に設置されることとした。 In addition, the second communication path opens in a third opening of the bubble reservoir, and the third opening is installed at a lowermost position of the bubble reservoir.
また、前記第二連通路は前記気泡溜まり室の第三開口部に開口し、前記第三開口部は前記気泡溜まり室の上下方向の幅の略中央から上方に設置されることとした。 In addition, the second communication path is opened to a third opening of the bubble reservoir, and the third opening is installed upward from approximately the center of the vertical width of the bubble reservoir.
また、液体を流入する流入路を備え、前記流入路は前記第二連通路に連通することとした。 In addition, an inflow path through which the liquid flows is provided, and the inflow path communicates with the second communication path.
また、 前記第二液室の第四開口部に開口し液体を流出する流出路を備え、前記第四開口部は前記第二液室の略最上方の位置に設置されることとした。 In addition, an outflow passage that opens to the fourth opening of the second liquid chamber and flows out of the liquid is provided, and the fourth opening is installed at a substantially uppermost position of the second liquid chamber.
また、 前記気泡溜まり室は、扁平な空間からなり、前記扁平な空間の扁平面が前記フィルター室に対し起立して設置されることとした。 Further, the bubble accumulation chamber is formed of a flat space, and the flat surface of the flat space is installed upright with respect to the filter chamber.
また、前記気泡溜まり室は、反転するU字形を有し、前記U字形の開放口の側を前記フィルター室の方向に向けて設置されることとした。 In addition, the bubble storage chamber has a U-shape that is inverted, and the U-shaped open port side is disposed in the direction of the filter chamber.
また、前記気泡溜まり室は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大の幅よりも大きいこととした。 Further, the bubble reservoir chamber has a width in a direction in which the bubble reservoir chamber is positioned with respect to the filter chamber, which is larger than a maximum width in a direction perpendicular to the bubble chamber.
また、前記第一開口部は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有することとした。 Further, the first opening has a shape that is wide in the direction in which the bubble accumulation chamber is located with respect to the filter chamber and narrow in a direction perpendicular to the bubble chamber.
また、前記フィルターの有効面は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有することとした。 The effective surface of the filter has a shape that is wide in the direction in which the bubble accumulation chamber is located with respect to the filter chamber and narrow in a direction perpendicular to the bubble chamber.
本発明の液体噴射ヘッドは、上記いずれかに記載したフィルターユニットと、前記フィルターユニットから流出する液体が流入し液滴として吐出する液体吐出部と、を備えることとした。 The liquid jet head according to the present invention includes any one of the filter units described above and a liquid discharge unit that discharges liquid that flows out from the filter unit as liquid droplets.
本発明の液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。 The liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention includes the liquid ejecting head, a moving mechanism that reciprocates the liquid ejecting head, a liquid supply pipe that supplies the liquid to the liquid ejecting head, and the liquid that is supplied to the liquid supply pipe. And a liquid tank.
本発明のフィルターユニットは、液体を流入する第一液室と、液体を流出する第二液室と、第一液室と第二液室の間に設置されるフィルターとを有するフィルター室と、フィルター室よりも上方に設置される気泡溜まり室と、第一液室と気泡溜まり室とを連通し、第一液室の第一開口部に開口する第一連絡路と、第一液室と気泡溜まり室とを連通し、第一液室の第一開口部よりも下方に設置される第二開口部に開口する第二連通路と、を備える。これにより、第一液室に流入する気泡はその上方の気泡溜まり室に溜まり、第一液室は液体で満たされる。そのため、フィルターの上流側に溜まった気泡によりフィルターの実効面積が減少して流路抵抗が増加し、フィルターの下流側の液体圧力が低下することを防止する。 The filter unit of the present invention is a filter chamber having a first liquid chamber into which liquid flows, a second liquid chamber from which liquid flows out, and a filter installed between the first liquid chamber and the second liquid chamber; A bubble reservoir chamber installed above the filter chamber, a first liquid chamber and a bubble reservoir chamber communicate with each other, a first communication path opened to a first opening of the first liquid chamber, a first liquid chamber, A second communication path that communicates with the bubble reservoir and opens to a second opening that is disposed below the first opening of the first liquid chamber. As a result, the bubbles flowing into the first liquid chamber accumulate in the bubble reservoir chamber above the first liquid chamber, and the first liquid chamber is filled with the liquid. For this reason, the effective area of the filter is reduced by the bubbles accumulated on the upstream side of the filter, the flow resistance is increased, and the liquid pressure on the downstream side of the filter is prevented from being lowered.
図1は本発明に係るフィルターユニット1の基本的な構成を表す概念図である。なお、以下の説明において、「上方」とは重力方向gの反対方向であり、「下方」とは重力方向gであり、「上下方向」とは鉛直方向であることを意味する。また、図2〜図8の同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付す。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a filter unit 1 according to the present invention. In the following description, “upward” means the direction opposite to the gravity direction g, “downward” means the gravity direction g, and “up and down direction” means the vertical direction. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the part which has the same function of FIGS. 2-8 or the same function.
フィルターユニット1は、フィルター室10と、このフィルター室10よりも上方に設置される気泡溜まり室3と、フィルター室10と気泡溜まり室3との間に設置される第一連通路4と第二連通路5とを備える。フィルター室10は、液体を流入する第一液室6と、液体を流出する第二液室8と、第一液室6と第二液室8の間に設置されるフィルター7とを備える。
The filter unit 1 includes a
第一連通路4は、第一液室6と気泡溜まり室3とを連通し、第一液室6の第一開口部13に開口する。第二連通路5は、第一液室6と気泡溜まり室3とを連通し、第一液室6の第一開口部13よりも下方に設置される第二開口部14に開口する。
The
流入口INから第一液室6に流入した液体はフィルター7を介して第二液室8に流入し、流出口OUTから流出する。流入口INから流入する液体に混入する気泡Kや、第一液室6の内部で発泡した気泡Kはその浮力により上方に移動し、第一開口部13から第一連通路4を通って気泡溜まり室3の上部に移動する。そして、気泡溜まり室3の液体は第二連通路5又は第一連通路4を介して第一液室6に押し出される。更に、第一開口部13を第一液室6において略最上方に設置すれば、第一液室6の気泡Kを第一連通路4に集めることができる。
The liquid flowing into the first
この構成により、気泡Kが第一液室6には滞留せず、気泡Kによってフィルター7の実効面積が減少することが無い。そのため、フィルター7の流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター7の下流側の圧力が低下することもない。
With this configuration, the bubbles K do not stay in the first
なお、第一液室6の流入口INは第一液室6のどの位置でもよく、後に説明するように第二連通路5に設けることもできる。第二液室8の流出口OUTは第二液室8の略最上方の位置に設置することが望ましい。これにより、第一及び第二液室6、8に最初に液体を充填するときや、第一及び第二液室6、8の液交換時に第二液室8に残留する気泡Kを外部に排出することが容易となる。また、気泡溜まり室3に気泡抜き用のバルブ等を設置して、気泡溜まり室3に充満した気泡Kを定期的に除去するようにしてもよい。
The inlet IN of the first
(第一実施形態)
図2は、本発明の第一実施形態に係るフィルターユニット1を表す概念図である。図1と異なる点は、液体を流入する流入路2と液体を流出する流出路9を備える点であり、その他は図1とほぼ同様である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the filter unit 1 according to the first embodiment of the present invention. 1 is different from FIG. 1 in that an
図2に示すように、フィルター室10と、フィルター室10よりも上方に設置される気泡溜まり室3と、フィルター室10と気泡溜まり室3との間に設置される第一及び第二連通路4、5とを備える。フィルター室10は、液体を流入する第一液室6と、液体を流出する第二液室8と、第一及び第二液室6、8の間に設置されるフィルター7とを備える。
As shown in FIG. 2, the
第一連通路4は、第一液室6と気泡溜まり室3とを連通し、第一液室6の第一開口部13に開口する。第二連通路5は、第一液室6と気泡溜まり室3とを連通し、第一液室6の第二開口部14と気泡溜まり室3の第三開口部15に連通する。第二開口部14は第一開口部13よりも下方に設置される。液体を流入する流入路2は第二連通路5に連通する。液体を流出する流出路9は第二液室8の第四開口部16に開口する。
The
第一開口部13は第二開口部14よりも上方に設置する。更に、第一及び第四開口部13、16をそれぞれ第一及び第二液室6、8の略最上方の位置に設置する。第三開口部15は気泡溜まり室3の第一液室6側(フィルター室10側)の最下方の位置に開口し、第三開口部15の近傍では第二連通路5が第一液室6側(フィルター室10側)の方向、つまり重力方向gを向いている。なお、気泡溜まり室3の容積を第一液室6の容積よりも大きく形成することが望ましい。第一液室6の容積分の気泡を気泡溜まり室3に溜めることができるからである。
The
流入口INから流入路2に流入する液体は、第二開口部14を介して第一液室6に流入し、フィルター7を介して第二液室8に流入し、第四開口部16から流出路9に流出し、流出口OUTから流出する。第一液室6の気泡Kはその浮力により第一開口部13に移動し、気泡溜まり室3に移動してその上部に滞留する。同時に気泡溜まり室3に充填される液体は第二連通路5又は第一連通路4を介して第一液室6に押し出される。その結果、第一液室6は液体が充満しフィルター7は気泡Kにより塞がれることが無く、フィルター7の実効面積は減少しない。そのため、フィルター7により流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター7の下流側の圧力が低下することもない。
The liquid flowing into the
更に、流入路2を第二連通路5に接続し、第三開口部15は気泡溜まり室3のフィルター室10側の最下方の位置に開口する。そのため、流入路2から高圧の液体を圧送することにより、気泡溜まり室3に充満する気泡Kを第一連通路4から第一液室6側に押し出すことができる。特に、気泡溜まり室3に気泡Kが充満し、更に第一液室6にも気泡Kが溜まるような時は、流入路2から液体を圧送することにより、気泡Kを、フィルター7を通して流出路9に排出し、気泡溜まり室3に液体を補給することができる。つまり、メンテナンス時に気泡溜まり室3に溜まった気泡Kの一部分又は大部分を液体に置換することができる。
Further, the
(第二実施形態)
図3は、本発明の第二実施形態に係るフィルターユニット1を表す概念図である。第一実施形態と異なる部分は、第三開口部15が気泡溜まり室3の側面に位置する点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the filter unit 1 according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the
図3に示すように、第二連通路5が気泡溜まり室3に開口する第三開口部15は、気泡溜まり室3の上下方向、つまり鉛直方向の幅の略中央から上方に設置される。そのため、流入路2から高圧の液体を圧送することにより、気泡溜まり室3に充満する気泡Kを第一連通路4及びフィルター7を通して流出路9に排出し、気泡溜まり室3に液体を補給することが容易となる。
As shown in FIG. 3, the
(第三実施形態)
図4は、本発明の第三実施形態に係るフィルターユニット1を表す概念図である。第一実施形態と異なる部分は、気泡溜まり室3が反転するU字形を有する点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the filter unit 1 according to the third embodiment of the present invention. A different part from 1st embodiment is a point which has the U-shape in which the
図4に示すように、気泡溜まり室3は反転するU字形を有し、U字形の開放口の側をフィルター室10が位置する方向に向けて設置される。そのために、気泡Kを液体に置換することが一層容易となる。即ち、流入路2から高圧の液体を圧送すれば気泡溜まり室3に充満する気泡Kを容易に第一連通路4及びフィルター7を通して流出路9に排出し、気泡溜まり室3に液体を充填することができる。
As shown in FIG. 4, the
なお、以上第一実施形態〜第三実施形態において、気泡溜まり室3はフィルター室10に対して気泡溜まり室3が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大の幅よりも大きくする。言いかえると、気泡溜まり室3の上下方向の幅を、これに直交する水平方向の最大幅よりも大きく形成する。これにより、気泡Kが気泡溜まり室3から第一液室6に漏れ出すことなく滞留させることができる。
In the first embodiment to the third embodiment, the
また、気泡溜まり室3を扁平な空間から構成し、この扁平な空間の扁平面をフィルター室10に対して起立させて設置することができる。言いかえると、気泡溜まり室3の扁平な空間の扁平面の方向を、気泡溜まり室3に対してフィルター室10が設置される方向と平行な方向を向ける。従って、フィルターユニット1を設置すれば、気泡溜まり室3はフィルター室10の上方に位置し、気泡溜まり室3の扁平な空間の扁平面は上下方向を向く。気泡溜まり室3を扁平な空間とすることにより、液体は毛細管現象により重力に抗して気泡溜まり室3の上方まで充填される。
Further, the
なお、扁平な空間とは、第三開口部15近傍の第二連通路5の液体が流れる方向に直交する平面の断面積と、気泡溜まり室3の液体が流れる方向に直交する平面の断面積とを比較して、気泡溜まり室3の断面積は第二連通路5の断面積以下であることによって特定することができる。ここで、「第二連通路5の液体が流れる方向に直交する平面の断面積」とは、図4で示す重力方向gに平行な平面の第二連通路5の断面積であり、「気泡溜まり室3の液体が流れる方向に直交する方向の断面積」とは、図4に示すU字管の気泡溜まり室3の場合、U字管の断面積である。また、気泡溜まり室3がU字管ではなく、図3に示すような略四角形状である場合は、重力方向gに平行な平面の第二連通路5の断面積である。
The flat space means a cross-sectional area of a plane perpendicular to the direction in which the liquid in the
また、フィルター7の有効面は、フィルター室10に対して気泡溜まり室3が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状とすることができる。これにより、フィルターユニット1を設置したときに、フィルター7の有効面は、重力方向gに広く、これに直交する水平方向に狭い。気泡Kは、重力方向gに重なる方が水平方向に広がるよりも単位面積当たりの浮力は大きく、上方に移動しやすい。そのため、例えば第一液室6に気泡Kが溜まってフィルター7の有効面が減少する場合に、同じ有効面積でも重力方向に広いほうが水平方向に広いよりも気泡Kにより隠されるフィルター7の面積を少なくすることができる。
In addition, the effective surface of the
(第四実施形態)
図5は、本発明の第四実施形態に係るフィルターユニット1の断面模式図である。図5に示すように、フィルターユニット1は、基体12の上方に凹部からなる気泡溜まり室3が設置され、下方に凹部からなる第一液室6、図示しないフィルター7及び第二液室8からなるフィルター室10が設置される。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the filter unit 1 according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the filter unit 1 includes a
以下具体的に説明する。基体12の段差部17には図示しないフィルター7が設置される。段差部17よりも紙面奥側に第一液室6が形成され、段差部17よりも紙面手前側に第二液室8が形成される。つまり、フィルター室10は第一液室6と第二液室8がフィルターを介して対向する構造を有する。第一液室6と第二液室8は平面視で略平行四辺形を有し、右上角部が最上方となり左下角部が最下方となる。
This will be specifically described below. A filter 7 (not shown) is installed on the stepped
気泡溜まり室3とフィルター室10との間には第一連通路4と第二連通路5が形成される。第一連通路4は、第一液室6の紙面奥側の内表面に設置される第一開口部13に開口し、また気泡溜まり室3の下方に設置される第五開口部11に開口する。第一開口部13は第一液室6の略最上方の位置に設置され、第五開口部11は気泡溜まり室3の略最下方の位置に設置される。なお、第一開口部13は、フィルター室10に対して気泡溜まり室3が位置する方向、つまり上下方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有する。第一開口部13を上下方向、即ち気泡Kが移動する方向に細長い形状とすることにより、第一連通路4の流路内においても気泡Kと液体の入れ替えが可能となる。
A
第二連通路5は、第一液室6の紙面奥側の内表面の奥側に設置され内表面の第二開口部14に開口し、また気泡溜まり室3の最下方の位置に設置される第三開口部15に開口する。第二開口部14は、第一開口部13よりも下方であり、第一液室6において上下方向の略中央に設置される。第三開口部15近傍の第二連通路5は上方を向いて気泡溜まり室3の底部に開口する。
The
液体を流入する流入路2は気泡溜まり室3の側部に設置され、気泡溜まり室3の底部よりも下方で第二連通路5と合流する。流入路2との合流点よりも下流の第二連通路5の流路断面は気泡溜まり室3の底部の第二連通路5の流路断面よりも大きく形成し、流入接続部18の流入口INから流入する液体が第一液室6に流れやすくする。流出路9はフィルター室10の右辺から底辺に沿って設置される。流出路9は、第二液室8の略最上方の位置に設置される第四開口部16に開口する。第四開口部16は第二液室8の最上方に位置するので第二液室8に混入する気泡を流出路9から容易に流出させることができる。基体12の下部に流出接続部19が設置され、流出路9から流出する液体を流出口OUTから排出する。
The
フィルターユニット1は次のように動作する。流入接続部18の流入口INから流入する液体は流入路2及び第二連通路5を介して第二開口部14から第一液室6に流入する。第一液室6の液体は図示しないフィルターを介して第一液室6よりも紙面手前側に形成される第二液室8に流入し、第四開口部16から流出路9を介して流出接続部19の流出口OUTから流出する。液体に混入する気泡Kが第一液室6に流入すると、気泡Kはその浮力により第一液室6の最上方に移動し、第一開口部13から第一連通路4を介して気泡溜まり室3に溜まる。その結果、第一液室6には液体が充満し気泡によってフィルター7の実効面積が減少することが無い。その結果、フィルター7によって流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター7の下流側の圧力が低下することもない。
The filter unit 1 operates as follows. The liquid flowing in from the inflow port IN of the
図6は、図5に示す第四実施形態に係るフィルターユニット1を構成する基体12の分解斜視図である。フィルターユニット1は、基体12aと、基体12aの段差部17に装着されるフィルター7と、基体12aの側面を閉塞する基体12bとを備える。基体12aは、その下方の側面に凹部を備え、中央の凹部がフィルター室10を構成し、周辺の凹部が流出路9を構成する。第一液室6は、中央の凹部の底面と段差部17に設置されるフィルター7との間に構成され、第二液室8は、段差部17に設置されるフィルター7と基体12bの側面との間に構成される。流出路9は、フィルター室10の右辺と下辺に沿う凹部と基体12bの側面により構成される。
FIG. 6 is an exploded perspective view of the base 12 constituting the filter unit 1 according to the fourth embodiment shown in FIG. The filter unit 1 includes a
第一及び第二連通路4、5は凹部の底面の奥側に設置され、第一連通路4は第一開口部13において第一液室6に開口し、第二連通路5は第二開口部14に開口する。第一開口部13は第一液室6の最上方の位置に形成され、フィルター室10に対して気泡溜まり室3が位置する方向の幅がこれに直交する方向の幅よりも大きい。第二開口部14は第一開口部13よりも下方に位置する。第四開口部16は第二液室8の最上方の位置に形成され、流出路9が開口する。基体12aの下部には流出接続部19が設置され、流出路9と連通する。
The first and
基体12bはその上方の側面に凹部を備え、中央の凹部の底面と基体12aの上部の側面により気泡溜まり室3が構成される。気泡溜まり室3の左辺に沿って形成される凹部と基体12aの上部の側面により流入路2が構成される。更に、気泡溜まり室3の下方の底部に第一連通路4と第二連通路5が開口する。流入路2は第二連通路5と合流する。基体12bの上端部には流入接続部18が設置され、流入路2と連通する。
The
基体12aの段差部17にフィルター7を装着して基体12aと基体12bを接着することにより、フィルター室10が構成されるとともに、基体12aに形成した第一及び第二連通路4、5と基体12bに形成した第一及び第二連通路4、5とが連通する。このように、フィルターユニット1を2つの基体12a、12bと1枚のフィルター7により構成することができる。
The
なお、気泡溜まり室3は扁平な空間からなり、扁平な空間の扁平面はフィルター室10に対して起立して設置される。言いかえると、気泡溜まり室3の扁平な空間の扁平面の方向は、気泡溜まり室3に対してフィルター室10が設置される方向と平行な方向を向く。従って、フィルターユニット1を設置すれば、気泡溜まり室3はフィルター室10の上方に位置し、気泡溜まり室3の扁平な空間の扁平面は上下方向を向く。気泡溜まり室3を扁平な空間とすることにより、気泡溜まり室3内の液体は毛細管現象により重力に抗して上方まで充填され易い。
The
また、気泡溜まり室3は、フィルター室10に対して気泡溜まり室3が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大幅よりも大きい。言いかえると、気泡溜まり室3は上下方向の幅が水平方向の最大幅よりも大きい。そのため、気泡溜まり室3に滞留する気泡Kの容積が増大し、かつ気泡が第一及び第二連通路4、5に漏れ出ないようにすることができる。また、第二連通路5を気泡溜まり室3の下方に設置し、第三開口部15を気泡溜まり室3の最下方に設置したので、気泡溜まり室3の気泡と液体の入れ替えが容易となり、第四開口部16を第二液室8の最上方に設置したので、液交換等のメンテナンス時に第二液室8の気泡を容易に排出することができる。また、フィルター7の有効面は、フィルター室10に対して気泡溜まり室3が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い。これにより、フィルター7の有効面は重力方向gに広く、これに直交する水平方向に狭くして、第一液室6に気泡が溜まった場合でもフィルター7の有効面が減少し難い構成とする。
In addition, the
(第五実施形態)
図7は、本発明の第五実施形態に係るフィルターユニット1の説明図であり、図7(a)がフィルターユニット1の断面模式図であり、図7(b)が図7(a)の部分XXの断面模式図である。第四実施形態と異なる点は、第一液室6の中央部にフィルター7の表面に近接する凸部23を有する点であり、その他の構成は第四実施形態と同様である。従って、以下異なる部分について説明し、同一の部分については説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is an explanatory view of the filter unit 1 according to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of the filter unit 1, and FIG. 7B is a diagram of FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the part XX. The difference from the fourth embodiment is that the central portion of the first
図7(a)及び(b)に示すように、フィルター7の上流側の第一液室6の中央部には凸部23が形成され、凸部23の上端面はフィルター7の第一液室6側の表面に近接する。凸部23の周辺であり第一液室6の外周に沿ってドーナツ状に窪み24が形成される。従って、第一液室6は主にこの窪み24により構成される。第二開口部14及び第一開口部13は窪み24の底面に開口する。
As shown in FIGS. 7A and 7B, a
この構成により、第一液室6に進入した気泡は、この窪み24に導かれて第一開口部13から第一連通路4を介して気泡溜まり室3に容易に移動することができる。窪み24を気泡が移動する際は、気泡が浮き上がる際に上方に押し上げられる液体は周回できるので気泡と液体が交換され、気泡は上方に容易に移動することができる。また、窪み24を所定の深さとすることにより、窪み24の気泡の位置において気泡と液体の交換が可能となり、気泡は上方に容易に移動することができる。ここで、気泡溜まり室3は、第一液室6の容積よりも大きな容積を有し、第一液室6の容積分の気泡を溜めることができる。
With this configuration, the bubbles that have entered the first
(第六実施形態)
図8は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド20の模式図である。液体噴射ヘッド20は、液体吐出用のヘッドチップ21と、このヘッドチップ21に液体を供給するフィルターユニット1と、ヘッドチップ21を固定する固定部22から構成される。上記第一〜第四実施形態において説明したフィルターユニット1を使用することができる。この構成によれば、ヘッドチップ21を長期間使用しても、フィルターユニット1の第一液室に流入する気泡はその上部の気泡溜まり室に溜まり、第一液室には気泡が滞留しない。そのために、フィルターの実効面積が気泡の滞留により減少せず、フィルターによって流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター下流側の圧力が低下することが無い。これにより、ヘッドチップ21のノズルに形成されるメニスカスを一定形状に維持することができ、吐出条件が安定する。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a schematic view of a
(第七実施形態)
図9は本発明の第七実施形態に係る液体噴射装置30の模式的な斜視図である。液体噴射装置30は、液体噴射ヘッド20、20’を往復移動させる移動機構40と、液体噴射ヘッド20、20’に液体を供給する流路部35、35’と、流路部35、35’に液体を供給する液体ポンプ33、33’及び液体タンク34、34’とを備えている。各液体噴射ヘッド20、20’は複数の吐出溝を備え、各吐出溝に連通するノズルから液滴を吐出する。各液体噴射ヘッド20、20’は第六実施形態において説明したものを使用する。
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a schematic perspective view of a
液体噴射装置30は、紙等の被記録媒体44を主走査方向に搬送する一対の搬送手段41、42と、被記録媒体44に液体を吐出する液体噴射ヘッド20、20’と、液体噴射ヘッド20、20’を載置するキャリッジユニット43と、液体タンク34、34’に貯留した液体を流路部35、35’に押圧して供給する液体ポンプ33、33’と、液体噴射ヘッド20、20’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構40とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド20、20’、移動機構40、搬送手段41、42を制御して駆動する。
The
一対の搬送手段41、42は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体44を主走査方向に搬送する。移動機構40は、副走査方向に延びた一対のガイドレール36、37と、一対のガイドレール36、37に沿って摺動可能なキャリッジユニット43と、キャリッジユニット43を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト38と、この無端ベルト38を図示しないプーリを介して周回させるモータ39とを備えている。
The pair of conveying
キャリッジユニット43は、複数の液体噴射ヘッド20、20’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類の液滴を吐出する。液体タンク34、34’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ33、33’、流路部35、35’を介して液体噴射ヘッド20、20’に供給する。各液体噴射ヘッド20、20’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド20、20’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット43を駆動するモータ39の回転及び被記録媒体44の搬送速度を制御することにより、被記録媒体44上に任意のパターンを記録することできる。
The
なお、本実施形態においては、ヘッドチップ21にフィルターユニット1が固定される液体噴射ヘッド20を使用しているが、本発明はこれに限定されない。ヘッドチップ21と液体タンク34、34’との間にフィルターユニット1を設置してもよい。これにより、液体噴射装置30を長時間使用しても、フィルターの上流側に滞留する気泡に起因して、フィルターの実効面積が減少し、フィルター下流側の液体圧力が低下することが無く、液滴の吐出を安定させることができる。
In the present embodiment, the
1 フィルターユニット
2 流入路
3 気泡溜まり室
4 第一連通路
5 第二連通路
6 第一液室
7 フィルター
8 第二液室
9 流出路
10 フィルター室
11 第五開口部
12 基体
13 第一開口部、14 第二開口部、15 第三開口部、16 第四開口部
17 段差部
18 流入接続部
19 流出接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記フィルター室よりも上方に設置される気泡溜まり室と、
前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の第一開口部に開口する第一連通路と、
前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の前記第一開口部よりも下方に設置される第二開口部に開口する第二連通路と、を備えるフィルターユニットであって、
前記第二連通路の前記第二開口部は、前記フィルターに対向して前記第一液室に開口し、
前記第二液室の第四開口部に開口し液体を流出する流出路を備え、
前記第四開口部は前記第二液室の最上方の位置に設置されることを特徴とするフィルターユニット。 A filter chamber having a first liquid chamber into which liquid flows, a second liquid chamber from which liquid flows out, and a filter installed between the first liquid chamber and the second liquid chamber;
A bubble reservoir chamber installed above the filter chamber;
A first series passage that communicates the first liquid chamber and the bubble reservoir and opens to a first opening of the first liquid chamber;
A filter unit comprising: a second communication path that communicates between the first liquid chamber and the bubble reservoir and opens to a second opening that is disposed below the first opening of the first liquid chamber. Because
The second opening of the second communication path opens to the first liquid chamber facing the filter ,
An outflow path that opens to the fourth opening of the second liquid chamber and flows out the liquid;
The filter unit, wherein the fourth opening is installed at the uppermost position of the second liquid chamber .
前記流入路は前記第二連通路に連通する請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルターユニット。 It has an inflow path for flowing liquid,
The filter unit according to claim 1, wherein the inflow path communicates with the second communication path.
前記フィルターユニットから流出する液体が流入し液滴として吐出する液体吐出部と、
を備える液体噴射ヘッド。 A filter unit according to claim 1;
A liquid discharge section for discharging the liquid flowing out from the filter unit and discharging it as droplets;
A liquid jet head comprising:
前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。 A liquid jet head according to claim 11 ;
A moving mechanism for reciprocating the liquid jet head;
A liquid supply pipe for supplying a liquid to the liquid ejecting head;
And a liquid tank that supplies the liquid to the liquid supply pipe.
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