(57)【要約】【課題】空気が侵入することなく安定して異物のろ過を行うことが可能なフィルタ構造を有するインクフィルタ装置を提供すること。【解決手段】一実施形態の液体フィルタ装置は、第１のホルダと、この第１のホルダに嵌合して内部に液体が保持される空間を形成し、外側周囲において前記第１のホルダに溶着される第２のホルダと、前記液体が前記第１のホルダから前記第２のホルダに透過する構造を有し、前記第１のホルダと前記第２のホルダの前記嵌合する部分の内側において挟まれ、この周囲端部において前記第１のホルダ及び前記第２のホルダに溶着されるフィルタ媒体と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のホルダと、
この第１のホルダに嵌合して内部に液体が保持される空間を形成し、外側周囲において前記第１のホルダに溶着される第２のホルダと、
前記液体が前記第１のホルダから前記第２のホルダに透過する構造を有し、前記第１のホルダと前記第２のホルダの前記嵌合する部分の内側において挟まれ、この周囲端部において前記第１のホルダ及び前記第２のホルダに溶着されるフィルタ媒体と、
を有する液体フィルタ装置。
【請求項２】
前記第１のホルダに設けられ前記液体を内部に導く流入管と、前記第２のホルダに設けられ前記第２のホルダ内に有する前記液体を外部に導く流出管とを更に有する請求項１記載の液体フィルタ装置。
【請求項３】
前記第１のホルダと前記第２のホルダの内側において嵌合する段差を有し、前記フィルタ媒体は、この段差の部分において前記第１のホルダ及び前記第２のホルダと溶着されてなる請求項１又は請求項２記載の液体フィルタ装置。
【請求項４】
中心にインクが通るインク流入管と連結される第１樹脂ホルダと、
この第１樹脂ホルダに嵌合して内部に空間を形成し中心にインクが通るインク流出管に連結される第２樹脂ホルダと、
前記第１樹脂ホルダと前記第２樹脂ホルダの嵌合部に段差を有して挟まれ、前記第１樹脂ホルダから前記第２樹脂ホルダに前記インク透過させるフィルタ媒体と、を備え、
前記フィルタ媒体の周囲の端部において前記第１樹脂ホルダ及び前記第２樹脂ホルダの前記段部において溶着される第１の溶着部分と、前記第１樹脂ホルダ及び前記第２樹脂が前記第１の溶着部分より外側で溶着される第２の溶着部分を有する構造を有するインクフィルタ装置。
【請求項５】
前記第１樹脂ホルダ及び前記第２樹脂ホルダの一方はレーザ光が透過する構造を有し、このレーザ光透過特性を有する樹脂ホルダを通してレーザ光を照射し前記第１溶着部分及び第２溶着部分を形成する構造を有する請求項４記載のインクフィルタ装置。
【請求項６】
インクが通るインク流入管と連結される、レーザ光を透過させる特性を有する第１樹脂ホルダに嵌合して内部に空間を形成し、中心にインクが通るインク流出管に連結される第２樹脂ホルダと前記第１樹脂ホルダの間にフィルタ媒体を挟み、
前記第１樹脂ホルダ側からレーザ光を前記フィルタ媒体の周囲の端部に照射して前記フィルタ媒体を前記第１樹脂ホルダ及び前記第２樹脂ホルダに溶着し、
前記第１樹脂ホルダ側からレーザ光を前記第１樹脂ホルダ及び前記第２樹脂ホルダの外側周囲に照射して前記第１樹脂ホルダと前記第２樹脂ホルダを溶着する
インクフィルタ装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１樹脂ホルダに設けられ前記インクを内部に導くインク流入管と、前記第２のホルダに設けられ前記第２のホルダ内に有する前記インクを外部に導くインク流出管とを更に有する請求項６記載のインクフィルタ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、液体をろ過するフィルタを有する液体フィルタ装置、インクフィルタ装置及びインクフィルタ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印字するインクに異物などが入ることを防止するために、フィルタを設けた液体噴射ヘッドが知られている。このフィルタを樹脂により挟持する金属で構成し、レーザ溶着により固定することも知られている。
【０００３】
しかし、このような構造の液体噴射ヘッドでは、熱膨張の差に起因して熱履歴によってわずかな隙間が生ずることがある。また、フィルタを設けた部分では外気に対して負圧になることがあり、外部から空気の侵入を許すと気泡を生じて使用不能になってしまう恐れもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３８４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように従来のフィルタ構造では、インク中に発生する異物のろ過を安定して行うことができなかった。
【０００６】
本発明の課題は、空気が侵入することなく安定して異物のろ過を行うことが可能なフィルタ構造を有する液体フィルタ装置、インクフィルタ装置及びインクフィルタ装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態は、第１のホルダと、この第１のホルダに嵌合して内部に液体が保持される空間を形成し、外側周囲において前記第１のホルダに溶着される第２のホルダと、前記液体が前記第１のホルダから前記第２のホルダに透過する構造を有し、前記第１のホルダと前記第２のホルダの前記嵌合する部分の内側において挟まれ、この周囲端部において前記第１のホルダ及び前記第２のホルダに溶着されるフィルタ媒体と、を有する液体フィルタ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態のインクフィルタ装置を含む液体噴射装置の構成例を示す図である。
【図２】一実施形態におけるインクフィルタ装置の斜視図である。
【図３】一実施形態におけるインクフィルタ装置の断面斜視図である。
【図４】一実施形態におけるインクフィルタ装置の第２樹脂ホルダの断面斜視図である。
【図５】一実施形態におけるインクフィルタ装置のフィルタ媒体の断面斜視図である。
【図６】一実施形態におけるインクフィルタ装置の第１樹脂ホルダの断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を用いて説明する。一実施形態のインクフィルタ装置を含む液体噴射装置の構成例を図１に示す。
【００１０】
図１において、液体噴射装置１０は、供給されるインクをろ過するインクフィルタ装置１１と、ろ過したインクを一旦溜めておくインク溜め部１２と、この溜められたインクの一部に圧力を加えて振動させる加圧振動部１３と、振動を与えられたインクが例えば断続ジェット流として記録紙に向けて吐出されるノズル部１４とを有する。
【００１１】
インクフィルタ装置１１は、大きくは円盤形状の２つの樹脂ホルダが嵌合して中間に空隙部を構成し、樹脂ホルダの間にフィルタ媒体が挟まれ、両方の樹脂ホルダの中心に１つのインク導入管が垂直に設けられた構造を有する。すなわち、インクが導き入れられるインク導入管２１ａと、このインク導入管２１ａがその中心でほぼ垂直に設けられた第１樹脂ホルダ２２ａと、この第１樹脂ホルダ２２ａの上記インク導入管２１ａが設けられていない面に固定されるフィルタ媒体２３と、このフィルタ媒体２３を挟んで第１樹脂ホルダ２２ａに嵌合する第２樹脂ホルダ２２ｂと、この第２樹脂ホルダ２２ｂの中心にほぼ垂直に設けられインクを導き出すインク導出管２１ｂと、を有する。
【００１２】
インクフィルタ装置１１の一例の斜視図を図２に示し、その断面構造を図３に示す。また、第２樹脂ホルダ２２ｂ、フィルタ媒体２３、第１樹脂ホルダ２２ａの断面斜視図を各々図４、図５、図６に示す。
【００１３】
インク導入管２１ａと第１樹脂ホルダ２２ａは一体に形成され、インク導出管２１ｂと第２樹脂ホルダ２２ｂは一体に形成される。これらのホルダは樹脂例えば、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）により構成され、第１樹脂ホルダ２２ａはレーザ光が透過し、第２樹脂ホルダ２２ｂはレーザ光に対して発熱するような材料で構成される。そのために、第２樹脂ホルダ２２ｂには顔料を添加するが、第１樹脂ホルダ２２ａは無添加とする。
【００１４】
ＵＶ光をカットする特性を有するように第１樹脂ホルダ２２ａ及び第２樹脂ホルダ２２ｂのいずれも、顔料を添加する。
【００１５】
図３及び図４に示すように、第２樹脂ホルダ２２ｂの中央には、インク導出管２１ｂと連結する凹部３１ｂを有し、その周りは上方に向いて広がる同心円の段差構造になっている。
【００１６】
段差３２の縦面は位置決め壁３３を構成し、段差３４の外側には平面部３４ｂを有する。第２樹脂ホルダ２２ｂの外側下面には溝部３６を有する。
【００１７】
第１樹脂ホルダ２２ａと第２樹脂ホルダ２２ｂの間に介挿されるフィルタ媒体２３は、異物をろ過するものであり、一般的に数十μｍの液体透過流路が設けられる。このフィルタ媒体２３には、いくつかの製造方法による種類がある。多孔質、線材の編み込み、平板に穴を設けた構造の物である。図５に断面斜視図を示すフィルタ媒体２３は、例えばニッケル製で穴径が０．０１ｍｍ、厚みが０．０１ｍｍ程度のメッシュ構造を有する。
【００１８】
第１樹脂ホルダ２２ａは、図６に示すように、中央にインク導入管２１ａと連結した凹部３１ａを有する。この凹部３１ａと上記凹部３１ｂは合わさって、一時的にインクを溜めるインク溜めを形成する。第２樹脂ホルダ２２ｂの平面部３４ｂは、第１樹脂ホルダ２２ａの平面部３４ａと円周上に接するようにし、部品のバラツキがあったとしても、溶着後に接線が途切れることがない。
【００１９】
第1樹脂ホルダ２２ａは、インク導入管２１ａを中心に突起部４１を有しており、この外周面４３が第２樹脂ホルダ２２ｂの位置決め壁３３に接触して、第１樹脂ホルダ２２ａと第２樹脂ホルダ２２ｂの位置決めがなされる。この位置決め壁３３は、上記フィルタ媒体２３の位置決めにもなっており、段差３２に当てて、フィルタ媒体２３が溶接により固定される。
【００２０】
次に、このインクフィルタ装置１１の製造方法について述べる。上記構造の第１樹脂ホルダ２２ａと第２樹脂ホルダ２２ｂの間にフィルタ媒体２３を挟んで固定し、上方からレーザ光を照射する。このとき、レーザ光は円環状に段差３２に当てて照射され、第１の樹脂ホルダ２２ａの突起４１が第２の樹脂ホルダ２２ｂの段差３２に載っているフィルタ媒体２３に当接され、段差３２部分とフィルタ媒体２３の周囲が溶接される。例えば、フィルタ媒体２３の挟持部分において、例えば９４０ｎｍの波長で、レーザスポット径０．６ｍｍとし、１０Ｗのエネルギを有するレーザ光をレーザスポット移動速度５ｍｍ／秒程度移動させて溶着を行った。
【００２１】
次に、第１樹脂ホルダ２２ａの平面部３４ａと第２樹脂ホルダ２２ｂの平面部３４ｂの当接されている部分に、円環状にレーザ光が上方から照射され、樹脂のこの部分が溶着される。例えばこの場合、９４０ｎｍの波長で、レーザスポット径が０．６ｍｍ、１０Ｗのエネルギのレーザ光をレーザスポット移動速度を１０ｍｍ／秒程度で第１第２の樹脂ホルダ２２ａ，２２ｂを溶着した。
【００２２】
結局、第１樹脂ホルダ２２ａと第２樹脂ホルダ２２ｂは、同心円的に２か所で溶接されたことになり、良好な特性のインクフィルタ装置１１が得られた。
【００２３】
一般に、フィルタ媒体を介してのみで溶着を行ったインクフィルタ装置では、システムに組み込まれた実際の使用時には装置の内部と外部との圧力差、使用液体（インク）の表面張力、接触角の条件により液体漏れや気泡の混入が生ずる場合がある。すなわち、過酷な使用条件や装置の熱履歴によるクリープ等により、樹脂弾性による密閉性の低下や微細な隙間の拡大などが原因で、不具合が発生してしまう場合がある。
【００２４】
これに対してこの実施形態では、このような使用条件に対応すべくフィルタ媒体を介する場所とは別の外側周囲の部分で樹脂のみを溶着する。したがって、外部とのリークを二重に防ぐことが可能となる。なお、外部リークの場合、気体と液体のリークとなり、密閉度はフィルタ媒体を介しての第１樹脂ホルダ側と第２樹脂ホルダ側の密封度をより高くすることが容易となる。
【００２５】
このような２か所の溶着タイプでは、実際に使用する上でも、フィルタ媒体を介しての一次側と二次側（第１樹脂ホルダ側と第２樹脂ホルダ側）の密封度はフィルタ媒体の穴（流体通路）より小さければよく、外周溶着部で外部とのリークを防げばよいので、部品の安定したインクフィルタ装置が得られる利点がある。
【００２６】
上記実施形態によれば、空気が侵入することなく安定して異物のろ過を行うことが可能なフィルタ構造を有するインクフィルタ装置が得られる。
【００２７】
上記実施形態では、インクフィルタ装置がインク溜め部やインクヘッドと別体で設けられている例について説明した。しかし、これらと一体となったインク噴射装置にも適用できる。また本発明はインクだけでなく、一般的には液体を噴射する装置に適用できる。
【００２８】
また、上記実施形態では、第１樹脂ホルダがレーザ光を透過させる特性を有する場合について説明した。しかし、第２樹脂ホルダがレーザ光を透過させる特性を有するものであってもよい。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したがこれらの実施形態は、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。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・・液体噴射装置
１１・・・・インクフィルタ装置
１２・・・・インク溜め部
１３・・・・加圧振動部
１４・・・・ノズル部
２１ａ・・・・インク導入管
２１ｂ・・・・インク導出管
２２ａ・・・・第１樹脂ホルダ
２２ｂ・・・・第２樹脂ホルダ
２３・・・・フィルタ媒体
３１ａ，３１ｂ・・・・凹部
３２・・・・段差
３３・・・・位置決め壁
３６・・・・溝部
４１・・・・突起部
３４・・・・段差
４３・・・・外周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014088014.tif 000007
【図６】
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