JP7003370B2

JP7003370B2 - Droplet ejection device and inkjet printer

Info

Publication number: JP7003370B2
Application number: JP2017141813A
Authority: JP
Inventors: 正勝深澤; 英明西田
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: JP2019018527A

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 of the present invention relate to a droplet ejection 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。 A droplet ejection device including a droplet ejection head that supplies a predetermined amount of droplets to a predetermined position is known. The droplet ejection device is mounted on, for example, an inkjet printer, a 3D printer, a dispensing device, or the like. An inkjet printer ejects ink droplets from an inkjet head to form an image or the like on the surface of a recording medium. The 3D printer ejects droplets of a modeling material such as a liquid resin from a modeling material ejection head and cures the droplets 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 and 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。 The droplet ejection device is provided with a filter unit in the flow path of the liquid supplied to the droplet ejection head. The filter unit prevents the droplet ejection head from being clogged by catching the foreign matter with the filter, for example, when the foreign matter is mixed in the liquid. Air may remain inside the filter unit, for example, when the liquid is initially passed through the filter unit. The air remaining in the filter unit may reduce the effective filtration area of the filter.

特開２００５－１６１６１７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-161617 特開２００９－１２３１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-12316 特開２０１４－１２４９４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-124946

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。 An object to be solved by the present invention is, for example, to provide a droplet ejection device and an inkjet printer provided with a filter unit capable of suppressing residual gas inside during the initial flow of a liquid.

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に下流側に位置する濾過領域よりも大きい通流孔を配置して前記上流側に位置する濾過領域のバブルポイントを前記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くした。 In order to solve the above problems, the droplet ejection device of the embodiment includes a droplet ejection head and a filter unit. The droplet ejection head includes a nozzle for ejecting a droplet. The filter unit includes a casing arranged in the flow path of the liquid supplied to the droplet ejection head, and a filter arranged so as to partition the inside of the casing into a primary concubine and a secondary concubine. The filter arranges a flow hole larger than the filtration region located on the downstream side in the filtration region located on the upstream side in the flow direction of the liquid in the casing, and sets the bubble point of the filtration region located on the upstream side downstream of the filtration region. It was made smaller than the bubble point of the filtration area located on the 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 vertical sectional view which shows the schematic structure of the inkjet printer equipped with the droplet ejection device 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 the schematic structure of the droplet ejection device 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 ejection device of 1st Embodiment. 第１実施形態の液滴吐出装置の展開図である。It is a development view of the droplet ejection 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 a development 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 vertical 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 which the bubble point of a filter is 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 vertical sectional view of the filter unit of the droplet ejection device of 2nd 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 ejection device of 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, the droplet ejection device and the inkjet printer according to the embodiment will be described in detail with reference to the attached drawings. In each figure, the same configurations are designated 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)
As an inkjet printer equipped with the droplet ejection device 1 of the embodiment, an inkjet printer 100 that prints an image on a recording medium such as a sheet S will be described as an example. The droplet ejection device 1 of the embodiment includes an inkjet head 10A (10B to 10D) which is an example of a droplet ejection head. Further, the droplet ejection device 1 includes a filter unit 2A that captures foreign matter when, for example, foreign matter is mixed in the ink supplied to the inkjet heads 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 inkjet printer 100 includes, for example, a box-shaped housing 101 which is an exterior body. Inside the housing 101, cassettes 102A and 102B for accommodating the sheet S, which is an example of a recording medium, an upstream transport path 106 for the sheet S, a transport belt 110 for freely transporting the sheet S for image formation processing, and a sheet. Inkjet heads 10A to 10D for ejecting ink droplets toward S, a downstream transport path 120 for the sheet S, and an ejection tray 123 are arranged. The inkjet printer 100 further includes an operation unit 144 including a display screen and the like 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。 The image data formed on the sheet S by the inkjet printer 100 is generated by, for example, a computer 150. The 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 10A to 10D, for example, eject a predetermined amount of cyan, magenta, yellow, and black ink droplets at a predetermined position on the sheet S on the transport belt 110, and 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 accommodate, for example, sheets S of different sizes. The upstream transport path 106 is composed of a feed roller pair 105a, 105b, 105c and a seat guide plate 106a, 106b that defines a seat transport path. The pickup roller 104 supplies the sheets S one by one from the cassette 102A to the upstream transport path 106. The sheet S is conveyed by the rotating feed roller pairs 105a and 105b, and after passing through the feed roller pair 105a, is conveyed to the upper surface of the transfer belt 110 by the sheet guide plate 106a. An arrow A1 in the figure indicates a transport path of the sheet S from the cassette 102A. On the other hand, the pickup roller 109 supplies the sheets S one by one from the cassette 102B to the upstream transport path 106. The sheet S is conveyed by the rotating feed roller pairs 105a, 105b, 105c, and after passing through the feed roller pair 105c, is conveyed to the upper surface of the transfer belt 110 by the sheet guide plates 106a, 106b. An arrow A2 in the figure indicates a transport 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 its surface. The transport belt 110 is rotatably supported by three rollers, a drive roller 112a, a driven roller 112b, and 112c. The drive roller 112a is rotated by a motor 111, which is an example of a drive device. In the figure, A3 indicates the rotation direction of the transport belt 110. A negative pressure container 113 is arranged on the back surface side of the transport belt 110. The upper surface of the negative pressure container 113 is in contact with the back surface of the transport belt 110. A large number of micropores 114 are formed on the upper surface of the negative pressure container 113. The negative pressure container 113 is connected to the depressurizing fan 115, and the inside of the container is depressurized by the air flow formed by the fan 115. In the figure, A4 indicates the flow of airflow. The sheet S is adsorbed and held on the upper surface of the transport belt 110 by depressurizing the negative pressure container 113. The cassettes 102A and 102B, the upstream transport path 106, and the transport belt 110 constitute a recording medium transport device that transports the sheet S to a position facing the inkjet heads 10A to 10D. When the sheet S attracted and held on the upper surface of the transport belt 110 passes below 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 inkjet heads 10A to 10D are arranged so as to face the sheet S attracted and held on the transport belt 110 with a slight gap of, for example, 1 mm. The inkjet heads 10A to 10D have the same structure except that the colors of the 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。 The ink tanks 130A to 130D and the ink supply pressure adjusting devices 131A to 131D are connected to the inkjet heads 10A to 10D via the ink flow path 135, respectively. The ink flow path 135 is, for example, a resin tube. Further, a filter unit 2A, which will be described later, is arranged on the side surface of the inkjet head 10A (see FIG. 2). The inkjet heads 10B to 10D are the same as the inkjet heads 10A. The ink tanks 130A to 130D are containers for storing 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 inkjet head 10A includes a cap 133 that protects the surface of the ink ejection nozzle of the inkjet head 10A, and a blade 134 that removes deposits remaining on the surface of the ink ejection 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。 The ink tanks 130A to 130D are arranged above the inkjet heads 10A to 10D. In order to prevent ink from leaking from the ink ejection nozzles of the inkjet heads 10A to 10D during standby, each of the ink supply pressure adjusting devices 131A to 131D is negative with respect to the atmospheric pressure in each of the inkjet heads 10A to 10D. I try to put pressure on it. The negative pressure is set to, for example, -1 kPa. At the time of image formation, the inks of the ink tanks 130A to 130D are supplied to 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 adjusting unit 3 for adjusting the temperature of the inkjet heads 10A to 10D is further arranged in the housing 101. The temperature control unit 3 includes a constant temperature tank 31 for storing hot water, which is an example of a temperature control fluid, and a pump 32, which is an example of a liquid feeding device for supplying hot water to the inkjet heads 10A to 10D. The hot water flow path has a supply path 33 for supplying the hot water in the constant temperature tank 31 to the inkjet heads 10A to 10D, and a recovery path 34 for returning the hot water discharged from the inkjet heads 10A to 10D to the constant temperature tank 31. The hot water circulates in the inkjet heads 10A to 10D 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 or the like. 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. Although the figure shows a configuration in which hot water is supplied from the common temperature control unit 3 to the inkjet heads 10A to 10D, individual temperature control units 3 are arranged for each inkjet head 10A to 10D. You may.

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 transport belt 110 to the downstream transport path 120. The downstream transport path 120 is composed of feed roller pairs 120a, 120b, 120c, 120d and sheet guide plates 121a, 121b that define the transport path of the sheet S. The sheet S is fed from the discharge port 122 to the discharge tray 123 by the feed roller pairs 120a, 120b, 120c, 120d. Arrow A5 in the figure indicates a transport 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。 Subsequently, the configurations of the inkjet heads 10A to 10D and the filter units 2A to 2D will be described with reference to FIGS. 2 to 7. The inkjet heads 10A to 10D are each provided with filter units 2A to 2D. The following describes the inkjet head 10A and the filter unit 2A, but 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 10A has a configuration in which inkjet head portions 4A and 4B having a symmetrical structure capable of ejecting ink droplets of the same color are arranged in pairs on both side surfaces of the temperature control member 5. Hot water from the constant temperature tank 31 is supplied to the temperature control member 5. As shown in the developed view of FIG. 4, the inkjet head unit 4A includes a nozzle head unit 41, an ink supply unit 42, a flexible printed wiring board 43, a drive circuit board 44, and a flexible printed wiring board 43 and a drive circuit board 44. It is provided with a protective cover 48. 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. The inkjet head portion 4B arranged on the opposite surface of the temperature control member 5 has the same structure as the inkjet head portion 4A.

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 made of 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 45a, which 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, for example, in the range of 150 to 1200 dpi. The cover member 47 for forming the pressure chamber is a box-shaped member in which the surface on the flow path substrate 46 side and the surface on the nozzle plate 45 side are open. The cover member 47 may be formed by adhering a top plate to one surface of a U-shaped frame. A plurality of ink pressure chambers 46a extending along the direction of gravity and a plurality of piezoelectric bodies 46b serving as walls for partitioning the pressure chambers 46a are formed on one surface of the flow path substrate 46 surrounded by the cover member 47. The plurality of pressure chambers 46a having side walls formed by the piezoelectric body 46b communicate with the nozzle 45a in a one-to-one manner. The piezoelectric body 46b, which is the side wall of the pressure chamber 46a, is formed by bonding two plate-shaped piezoelectric bodies formed of, for example, lead zirconate titanate (PZT) so that the polarization directions are opposite to each other. Has been done.

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。 Electrodes (not shown) such as a nickel thin film are formed on the side walls and the bottom surface of each pressure chamber 46a, respectively. 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 restoration of the piezoelectric body 46a becomes a driving force for ejecting the 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 deforms in the share mode. The width and depth of the pressure chamber 46a can be appropriately changed depending on the specifications of the inkjet printer 100 and the like. As an example, it is set within the 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, to have a capacity in the range of 1 to 180 picolitres. The nozzle 45a, the pressure chamber 46a, the piezoelectric body 46b, and the like are drawn larger than the actual dimensions for 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 46a are electrically connected to the drive circuit board 44 via the flexible printed wiring board 43. An IC (Integrated Circuit) 44a for driving is mounted on the drive circuit board 44 which is a control unit for the discharge operation. The drive circuit board 44 temporarily stores image data from the control board 140 of the inkjet printer 100 in a buffer, and an electric signal for operating the 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 electrodes 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 48a of the protective cover 48. One end of the cable is connected to, for example, the 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 arranged on the surface of the cover member 47 for forming the pressure chamber. The ink supply unit 42 is a rectangular member having an ink flow path formed therein. The ink flow path of the ink supply unit 42 communicates with a common ink chamber whose one end side is a space inside 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 further to each pressure chamber 46a communicating 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 protective cover 48 of the flexible printed wiring board 43 and the drive circuit board 44 is made of, for example, a resin material. The protective cover 48 is fixed to the temperature control member 5 so as to be removable.

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, for example, ceramics. A hot water supply port 51 and a hot water discharge port 52 are formed on the upper surface of the temperature control member 5, respectively. The hot water supply port 51 and the hot water discharge port 52 communicate with the hot water flow path 53 formed inside the temperature control member 5. The temperature control member 5 also serves as a support member for supporting the nozzle head portion 41 and the drive circuit board 44. The temperature control 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 ink having a high viscosity is used, the temperature of hot water is set so that the nozzle head portion 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 the flow of the electric current, at a relatively low temperature. The temperature of the hot water is adjusted, for example, by changing the temperature setting of the constant temperature tank 31. A support member 54 used for attaching the inkjet head 10A to the inkjet printer 100 is provided on the side surface of the temperature control member 5 on the short side.

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。 An ink is a liquid in which a dye or pigment as a colorant is dissolved or dispersed in a solvent. The ink solvent includes water-based, oil-based, solvent and the like.

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。 Subsequently, the filter unit 2A will be described. The filter unit 2A is vertically arranged on the side surface of the inkjet head 10A on the short side. The filter unit 2A includes a casing 21 having a substantially rectangular outer shape extending in the direction of gravity. The casing 21 is made of a resin material such as, for example, polyetheretherketone (PEEK). An ink inflow port 22 sent from the ink supply pressure adjusting device 131A via the flow path 135 is formed on the upper surface side of the casing 21. On the other hand, an ink outlet 23 that has passed through the filter 6 is formed on the bottom surface side of the casing 21. The outlet 23 is formed of, for example, a cylindrical nozzle. The outlets 23 are provided at two locations on the bottom surface of the casing 21, and are connected to the ink supply portions 42 of the pair of inkjet 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 inkjet head portions 4A and 4B when foreign matter is mixed in the ink. The filter unit 2A needs to increase the filtration area so that the flow rate of the ink does not change even if the effective filtration area is reduced by capturing foreign matter. On the other hand, since the inkjet head 10A is required to be miniaturized, the filter unit 2A must also realize the miniaturization. In particular, since the ink supplied to both of the pair of inkjet head portions 4A and 4B flows in the filter unit 2A, the flow rate is larger than that in the case where the inkjet head portions are single. 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 which is the exterior body of the filter unit 2A is set to have a height of 50 mm, a length of 10 mm in the width direction, and a length of 10 mm in the thickness direction.

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。 As shown in the cross-sectional views of FIGS. 5 and 6, a filter 6 is provided in the casing 21 of the filter unit 2A. 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 concubine 24 before filtration and a secondary concubine 25 after filtration. The filter 6 is arranged at a central position so as to equally divide the internal space of the casing 21, for example. The ink inlet 22 and the ink outlet 23 are connected to the primary concubine 24 and the secondary concubine 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 divided structure in the portions of the primary side chamber 24 and the secondary side chamber 25. The 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 staircase shape so as to be joined by, for example, a step joint. 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 fluororesin, rubber, or the like.

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 made of a metal such as nickel electroformed foil, stainless steel, or titanium. The dimensions of the filter 6 are set to, for example, a height of 50 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 10 μm. A large number of through 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 flow holes 61 (61a, 61b) are formed, for example, by etching a metal plate. The shape of the flow hole 61 (61a, 61b) is preferably circular, but may be elliptical or rectangular. Further, a mesh-shaped 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 to the lower side. Therefore, when viewed from the ink flow, the upper side of the entire filtration surface of the filter corresponds to the filtration region 62a located on the upstream side, and the lower side corresponds to the filtration region 62b located on the downstream side. The flow hole 61a in the filtration region 62a located on the upstream side has a larger hole diameter than the flow hole 61b in the filtration region 62b located on the downstream side.

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 an example shown in FIG. 7, the shape of the flow hole 61 (61a, 61b) is circular, and the flow hole 61a of the filtration region 62a on the upstream side is set to have a hole diameter D1 of 10 μm and a pitch P1 of 18 μm. The flow hole 61b of the filtration region 62b on the downstream side has a hole diameter D2 of 9.25 μm and a pitch P2 of 18 μm. The hole diameters of the flow holes 61a and the flow holes 61b are set based on the bubble points. For example, referring to the Japanese Industrial Standards (JIS K3802), the bubble point is "when the filter is sufficiently wetted and pressed from the opposite side of the filter surface with a gas having low solubility in a solvent, bubbles first appear on the filter surface. The pressure generated. " The bubble point test method conforms to the method specified in the Japanese Industrial Standards (JIS K3832). Further, 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 formula for D = 4γcosθ / 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 1 mm intervals from the upper end to the lower end of the filter 6 using the above calculation formula. For the hole diameter of 10 μm of the flow hole 61a of the filtration region 62a on the upstream side, the value (default value) at the upper end of the table is adopted. On the other hand, for the hole diameter of 9.25 μm of the flow hole 61b of the filtration region 62b on the downstream side, the value at the lower end of the table is adopted. As shown in the table, the liquid pressure inside the casing 21 increases as it decreases from the upper end to the lower end, so the pore 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 values of the bubble points having a pore diameter of 10 μm and a pore diameter of 9.25 μm, the bubble point (7300 [Pa]) in the filtration region 62a on the upstream side is the bubble point (7888 [Pa]] in the filtration region 62b on the downstream side. ) Is smaller.

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 filtration region 62a on the upstream side is set to occupy one-third of the entire filtration surface of the filter 6. As described above, the ink supplied to both of the pair of inkjet head portions 4A and 4B flows through the filter unit 2A. Therefore, by setting the filter unit 2A to one-third of the entire filtration surface of the filter 6, the inkjet head portion becomes one. It is the same as the pressure loss in one case. Of course, the filtration region 62a on the upstream side 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 filtration region 62a on the upstream side can be appropriately changed so as to be less than half of the entire filtration surface of the filter 6. Further, the filter surface of the filter 6 may be divided into a plurality of hole diameters of three or more, instead of being divided by two hole diameters such as the flow holes 61a and 61b.

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 filter unit 2A having the above configuration is filled with the ink I, the primary side chamber 24 is first filled with the 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, the resistance is smaller when the ink I flows so as to fill the primary concubine 24 than when it passes through the filter 6. Is. Then, the ink I preferentially flows into the secondary chamber side 25 from the upper filtration region 62a in which the bubble point is set small, and flows through the secondary chamber side 25 from the upper side to the lower side to form the casing. The inside of 21 is filled with ink I. When the entire inside of the casing 21 is filled with the ink I, the large bias of the pressure loss as in the initial liquid passing is eliminated, so that the ink I flows substantially 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 filtration region 62a on the upstream side and the bubble point of the filtration region 62b on the downstream side are uniformly the same, that is, the pore diameters of the flow hole 61a and the flow hole 62b of the filter 6 are set to be the same. If this is the case, the hydraulic pressure on the lower side is higher by the height of the filter 6, and as is schematically shown in FIG. 9, the ink I is transferred to the secondary chamber side 25 from the lower side to the upper side. It flows in. Since the pressure loss passing through the filter 6 is the largest at the time of initial passage, if the flow of ink I from the lower side is formed first, the ink I flows preferentially from the lower side. Therefore, air often remains in the upper part of the secondary concubine 25. If air remains on the upper side, the effective filtration area of the filter 6 will decrease.

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 filtration region 62a on the upstream side is made smaller than the bubble point of the filtration region 62b on the downstream side, so that the secondary concubine 25 of the casing 21 can be used particularly at the time of initial filling of ink. It is possible to prevent air from remaining on the upper part. In the above-described embodiment, the plate-shaped filter 6 is used, but the plate-shaped filter 6 is not limited as long as it is a porous body. Further, an intermediate filtration region having a different pore diameter may be added between the filtration region 62a on the upstream side and the filtration region 62b on the downstream side.

（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)
Subsequently, the filter unit included in the droplet ejection device of the second embodiment will be described. The droplet ejection device of the second embodiment has the same configuration as the droplet ejection device of the first embodiment, except that the configuration of the filter unit is different. Therefore, the same configuration as that of the droplet ejection device of the first embodiment is designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be 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。 As shown in FIG. 10, in the filter unit 7 of the second embodiment, 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 surface (inner surface) of the casing 71 facing the filtration region 62a having a small bubble point is inclined to form the inclined surface 71a. As shown in FIGS. 5 to 7, when the filtration region 62a occupies one-third of the entire filtration surface, the casing 71 also tilts the upper side occupying one-third of the surface to form the inclined surface 71a. Form. The inclined surface 71a forms an angle θ formed between the inclined surface 71a and the filtration surface of the filter 6. The 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. Further, the angle θ formed by the inclined surface 71a and the filtration surface of the filter 6 may be appropriately changed within the range of, for example, 15 to 25 °.

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 61a and 61b are fine, so that the ink I flows so as to fill the primary concubine 24 rather than passing through the filter 6, and the resistance is smaller. Then, the ink I preferentially flows into the secondary concubine 25 from the filtration region 62a having a small bubble point. Since the filtration region 62a and the inclined surface 71a of the secondary concubine 25 are close to each other, the ink I flowing into the secondary concubine 25 quickly comes into contact with the surface of the secondary concubine 25. Then, due to the affinity between the liquid ink I and the surface of the solid casing 71, the ink I flows along the surface of the casing 71 toward the lower side of the secondary concubine 25.

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 embodiment, by using the filter 6 in which the bubble point of the filtration region 62a located on the upstream side is smaller than the bubble point of the filtration region 62b located on the downstream side, the casing is used especially at the time of initial filling of ink. 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 is directed from the upper side to the lower side in the secondary concubine 25. Can promote the flow. Instead of the configuration in which the surface of the casing 71 is inclined, the filter 6 may be arranged in an inclined manner 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)
Subsequently, the filter unit included in the droplet ejection device of the third embodiment will be described. The droplet ejection device of the third embodiment has the same configuration as the droplet ejection device of the first embodiment, except that the configuration of the filter unit is different. Therefore, the same configuration as that of the droplet ejection device of the first embodiment is designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be 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。 In the filter unit 8 of the third embodiment, as shown in FIG. 12, the casing 81 is arranged horizontally. As an example, the casing 81 has a configuration in which a casing 81b serving as a top plate is attached to a casing 81a on the lower side where the filter 6 is arranged. The ink inlet 82 is arranged on the side surface on one end side of the casing 81, and the ink outlet 83 that has passed through the filter 6 is arranged on the side surface on the other end side of the casing 81. The filter 6 is arranged horizontally with the filtration surface oriented in the direction of gravity. In this case as well, the ink flows in the casing 8 from the inflow port 82 toward the outflow port 83. Therefore, when viewed from the flow of ink, one end side of the entire filtration surface of the filter 6 corresponds to the filtration region 62a located on the upstream side. The end side corresponds to the filtration region 62b located on the downstream side. The flow hole 61a of the filtration region 62a located on the upstream side has a larger hole diameter than the flow hole 61b of the filtration region 62b located on the downstream side, as in the first 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 the portion located on the upstream side is inclined from the lower side to the upper side. Therefore, the filter 6 has a shape in which the upper corner on the upstream side is cut out in an inverted triangular shape. When the casing 81 is placed horizontally, the end surface on the upstream side of the secondary concubine 25 is inclined from the lower side to the upper side to form the inclined surface 84. By utilizing the affinity action between the inclined surface 84 and the ink, it is possible to suppress the residual air 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 embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope 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 100 Inkjet printer 10A-10D Inkjet head 2A-2D Filter unit 21 Casing 22 Inlet 23 Outlet
6 Filter 61a Upstream side flow hole 61b Downstream side flow hole 62a Upstream side filtration area 62b Downstream side filtration area 71 Casing 71a Inclined surface

Claims

A droplet ejection head equipped with a nozzle for ejecting droplets,
The casing is arranged in the flow path of the liquid supplied to the droplet ejection head, and the casing is arranged so as to partition the inside of the casing into the primary side chamber and the secondary side chamber, and is located on the upstream side in the liquid flow direction in the casing. A filter in which a flow hole larger than the filtration region located on the downstream side is arranged in the filtration region so that the bubble point of the filtration region located on the upstream side is smaller than the bubble point of the filtration region located on the downstream side. A filter unit comprising, and a droplet ejection device comprising.

The distance from the surface of the secondary concubine of the casing facing the filtration region located on the upstream side is larger than the distance to the surface of the secondary concubine of the casing facing the filtration region located on the downstream side. The small droplet ejection device according to claim 1.

The filter is a plate-shaped filter in which the filtration surface is arranged in the direction of gravity.
The droplet according to claim 1 or 2, wherein the casing is vertically placed with the liquid inlet located on the upper side and the liquid outlet located on the lower side and fixedly arranged on the side surface of the droplet ejection head. Discharge device.

The droplet ejection device includes a plurality of droplet ejection heads.
The droplet ejection device according to claim 3, wherein the filter unit is connected to the plurality of droplet ejection heads through a supply path for supplying a liquid that has passed through the filter to each of the plurality of droplet ejection heads.

An inkjet head with a nozzle that ejects ink droplets,
A casing arranged in the flow path of ink supplied to the inkjet head, and a filtration region arranged so as to partition the inside of the casing into a primary side chamber and a secondary side chamber, and located on the upstream side in the ink flow direction in the casing. A filter in which a flow hole larger than the filtration region located on the downstream side is arranged so that the bubble point of the filtration region located on the upstream side is smaller than the bubble point of the filtration region located on the downstream side. With a filter unit
A recording medium transporting device that transports a recording medium to a position facing the inkjet head,
An inkjet printer including a control unit that controls the inkjet head so as to eject ink to a predetermined position on the recording medium.