(57)【要約】【課題】  フィルタに付着した気泡を除去して、記録ヘッドに対するインク供給を安定化する。【解決手段】  このインク用濾過装置には、記録ヘッドの上流側でインクの流路となる流路管と、流路管内に配置されて、当該流路管内を通過するインクを濾過するフィルタとが設けられている。そしてインク用濾過装置にはフィルタに対して超音波を付与する超音波振動部が備えられている。【選択図】図２
2006248164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドの上流側でインクの流路となる流路管と、
前記流路管内に配置されて、当該流路管内を通過するインクを濾過するフィルタと、
前記フィルタに対して超音波を付与する超音波振動部とを備えることを特徴とするインク用濾過装置。
【請求項２】
請求項１記載のインク用濾過装置において、
前記流路管における前記フィルタの上流側及び下流側の圧力差を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部の検出結果が所定値以上であった場合に前記フィルタに超音波が付与されるように前記超音波振動部を制御する制御部とを備えることを特徴とするインク用濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク用濾過装置に係り、特に、インクジェットプリンタに用いられるインク用濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタには、インクを吐出する記録ヘッドが搭載されているが、この記録ヘッドのノズル内にゴミや硬化したインク等の異物が詰まってしまうと正常なインク吐出ができなくなる。このためインクタンクと記録ヘッドとをつなぐインク流路にフィルタを設け、インクが記録ヘッドに到達するまでにフィルタで濾過することで、インクに混入している異物を除去するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１１６３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、インクがフィルタを通過する際にはキャビティーションによりインク中に微細な気泡が発生する。この気泡がフィルタに付着してしまうと、フィルタ通過時の抵抗となって、結果的にフィルタの目詰まりを誘発してしまい、記録ヘッドに対するインク供給が不安定になってしまう。
【０００４】
本発明の課題は、フィルタに付着した気泡を除去して、記録ヘッドに対するインク供給を安定化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明におけるインク用濾過装置は、
記録ヘッドの上流側でインクの流路となる流路管と、
前記流路管内に配置されて、当該流路管内を通過するインクを濾過するフィルタと、
前記フィルタに対して超音波を付与する超音波振動部とを備えることを特徴としている。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、超音波振動部によってフィルタに超音波が付与されるので、当該超音波によりフィルタは振動することになる。この振動によりフィルタに付着した気泡が剥離するために、フィルタから気泡を除去することが可能となる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインク用濾過装置において、
前記流路管における前記フィルタの上流側及び下流側の圧力差を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部の検出結果が所定値以上であった場合に前記フィルタに超音波が付与されるように前記超音波振動部を制御する制御部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、フィルタの上流側及び下流側の圧力差が所定値以上となると超音波振動部によって超音波がフィルタに付与されるので、記録ヘッドに対するインク供給が不安定になる前にフィルタから気泡を除去することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルタが超音波によって振動することにより気泡がフィルタから剥離する。これにより気泡を起因としたフィルタ通過時の抵抗は抑制される。したがって、記録ヘッドに対するインク供給を安定化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明に係るインク用濾過装置の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。図１はインク用濾過装置を搭載したインクジェットプリンタ１の概略構成を表す説明図である。
【００１１】
図１に示すようにインクジェットプリンタ１には、記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッド２が設けられている。この記録ヘッド２には、インクタンク３からのインクを記録ヘッド２まで供給するインク供給路４が接続されている。インク供給路４の途中には、インクを一旦貯留するサブタンク５が設けられている。また、インク供給路４におけるサブタンク５の上流側には、サブタンク５内に流入するインクを調整するためのインク供給弁６が設けられている。一方、インク供給路４におけるサブタンク５の下流側には、インク供給路４を開閉してインク供給量を調整するピンチ弁７が設けられている。そして、インク供給路４における記録ヘッド２の直上流側には、インクが記録ヘッド２に流入する以前にインクを濾過するインク用濾過装置８が設けられている。
【００１２】
図２はインク用濾過装置８の概略構成を表す説明図である。図２に示すようにインク用濾過装置８には、記録ヘッド２の上流側でインク供給路４に連結されてインクの流路となる流路管９と、流路管９内に配置されて当該流路管９内を通過するインクを濾過するフィルタ１０とが設けられている。
【００１３】
フィルタ１０は例えばステンレスメッシュフィルタなどが用いられていて、そのメッシュ孔径は異物が記録ヘッド２のノズルに詰まらないように記録ヘッド２のノズル径よりも小さく設定されている。
【００１４】
流路管９には、フィルタ１０の上流側となる上流部９１と、フィルタ１０の下流側となる下流部９２とが設けられている。上流部９１は、フィルタ１０に近接する部分以外は内径が一様に形成されていて、フィルタ１０に近接する部分はフィルタ１０に近づくにつれて内径が細くなるように形成されている。一方、下流部９２は、フィルタ１０から離れるにつれて内径が広がるように形成されている。このように流路管９においては、フィルタ１０が取り付けられる部分の内径が一番小さくなっているために、インクを流量一定で通過させるとフィルタ１０の直下流の方が流速が高まって圧力が上流側よりも低くなる。
【００１５】
上流部９１と下流部９２との圧力差を検出するために、インク用濾過装置８には圧力検出部１１が設けられている。圧力検出部１１には、流路管９の上流部９１に配置されて上流部９１内のインクの圧力を検出するための上流部用液柱管１２と、フィルタ１０の直下流に配置されてフィルタ１０を通過直後のインクの圧力を検出するための下流部用液柱管１３とが、互いに上方に向けて延出するように設けられている。上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３とには、それぞれ大径部１２１，１３１が設けられており、少なくともこの大径部１２１，１３１内にインクが充填されるようになっている。なお、上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３とは、大径部１２１，１３１の内径、高さ位置及び厚みも同一であり、大径部１２１，１３１以外の部分の内径も同一に形成されている。そして、上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３とにおける大径部１２１，１３１よりも上方には、上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３との先端から進入してきた異物がインク内に侵入しないように異物侵入防止剤１４が充填されている。異物侵入防止剤１４はインクよりも比重の軽い例えば不活性オイル等が用いられている。そして、上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３とのそれぞれにおける異物侵入防止剤１４の液面の高低差を検出すれば上流部９１と下流部９２との圧力差を検出することができる。
【００１６】
前述の圧力差を検出するために、圧力検出部１１には、上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３とのそれぞれの上方に配置されて、各異物侵入防止剤１４の液面の高さ位置を検出する液面検出器２１，２２が設けられている。この液面検出器２１，２２は発光素子及び受光素子を備えていて、発光素子から上流部用液柱管１２及び下流部用液柱管１３内の液面に向けて光を照射し、液面を反射した光を受光素子で受け取ることでその液面の高さを検出するようになっている。圧力検出部１１は、液面検出器２１，２２により得られた検出値を基に、流路管９におけるフィルタ１０の上流側及び下流側の圧力差を検出するようになっている。
【００１７】
また、フィルタ１０の下方には、フィルタ１０に対して超音波を付与する超音波振動部１５が流路管９に接触するように設けられている。超音波振動部１５は例えば超音波振動子からなっていて、超音波振動子から発せられた超音波が流路管９を介してフィルタ１０に伝達するようになっている。
【００１８】
そして、インクジェットプリンタ１の各部の動作を制御する制御部には、記録ヘッド２と、インク供給弁６と、ピンチ弁７と、圧力検出部１１と、超音波振動部１５とがそれぞれ電気的に接続されている。制御部は、圧力検出部１１からの検出結果が所定値以上であった場合にフィルタ１０に超音波が付与されるように超音波振動部１５を制御する。なお、本実施形態ではインクジェットプリンタの制御部がインク用濾過装置８の制御部をも兼ねる構成を例示しているが、インク用濾過装置８の制御部を別個に設けてもよい。
ここで所定値は、記録ヘッド２に安定してインクを供給することのできる圧力差の上限値よりも少なくとも同等以下に設定されていることが好ましい。これにより、インクの安定供給が困難になる前にフィルタ１０に超音波を付与することが可能となる。
【００１９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
インクジェットプリンタ１の制御部は、ピンチ弁７を制御してピンチ弁７を開く。これによりインクはインクタンク３からインク供給路４及びインク用濾過装置８を通過して記録ヘッド２に供給されることになる。インクがインク用濾過装置８を通過する際、フィルタ１０によって濾過されインク内の異物は除去されることになる。また、フィルタ１０の直下流側ではキャビティーションにより気泡が発生する。気泡のほとんどは流路管９の下流部用液柱管１３内を上昇し、異物侵入防止剤１４を介して大気に放出されるが、フィルタ１０に付着するものもある。このように異物や気泡がフィルタ１０に付着すると目詰まりを生じさせる要因となる。
【００２０】
ここで、供給時においては常に圧力検出部１１によって、インク用濾過装置８の流路管９の上流部９１、下流部９２の圧力差が検出されている。フィルタ１０に目詰まりが生じていない場合、インクはスムーズに流れるために上流部用液柱管１２と下流部用液柱管１３との液面の高低差は、最も少ない値となっている。しかしながら、異物や気泡によりフィルタ１０に目詰まりが生じてくると、液面の高低差は徐々に広がって最終的にはインクを安定供給することは困難となる。このため、フィルタ１０に付着した異物や気泡によって圧力変化が生じたとしても、圧力検出部１１は常にその圧力差を検出し、当該検出結果を制御部に出力する。制御部は、圧力検出部１１からの検出結果が所定値以上であれば、超音波振動部１５を制御してフィルタ１０に超音波を付与する。
【００２１】
フィルタ１０に超音波が付与されると、当該超音波によりフィルタ１０は振動することになる。フィルタ１０に付着した気泡や異物は、この振動によってフィルタ１０から剥離する。異物のほとんどはフィルタ１０の上流側の面に付着していたために、剥離された異物は流路管９の上流部９１内に沈んでいく（図２のＡ参照）。一方、気泡のほとんどはフィルタ１０の下流側の面に付着していたために、剥離された気泡は流路管９の下流部用液柱管１３内を上昇し、異物侵入防止剤１４を介して大気に放出される（図２のＢ参照）。
これにより、インクの目詰まりが解消されてインクを記録ヘッド２に安定して供給することができる。また、下流用液柱管１３によって気泡を大気に放出することができるので、気泡が記録ヘッド２まで到達してノズル欠を誘発することも防止できる。
【００２２】
以上のように、本実施形態のインク用濾過装置８によれば、フィルタ１０が超音波によって振動することにより気泡や異物がフィルタ１０から剥離する。これにより気泡を起因としたフィルタ１０通過時の抵抗は抑制される。したがって、記録ヘッド２に対するインク供給を安定化することができる。
【００２３】
また、流路管９の上流部９１ではフィルタ１０に近接する部分がフィルタ１０に近づくにつれて内径が細くなるように形成されていて、下流部９２ではフィルタ１０から離れるにつれて内径が広がるように形成されているために、フィルタ１０を挟んでインク流における圧力差を発生させることができる。そして、この圧力差はフィルタ１０の上流側に配置された上流部用液柱管１２と、下流側に配置された下流部用液柱管１３とによって液面の高低差として現れるので、液面の高低差を検出することでフィルタ１０に付着した異物、気泡による圧力差の変動を検出することができる。
【００２４】
そして、本実施形態では、フィルタ１０の上流側及び下流側の圧力差が所定値以上になると超音波振動部１５によって超音波がフィルタ１０に付与されるので、記録ヘッド２に対するインク供給が不安定になる前にフィルタから気泡を除去することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では圧力検出部１１からの検出結果が所定値以上であれば、超音波振動部１５を制御してフィルタ１０に超音波を付与する場合を例示して説明しているが、超音波付与のタイミングとしてはこれに限定されることはない。これ以外にも例えば記録ヘッド２からのインク吐出が開始される前にフィルタ１０に超音波を付与し、インク吐出時には継続してフィルタ１０に超音波を付与することが挙げられる。
【００２６】
また、上流部用液柱管１２や下流部用液柱管１３内に異物侵入防止剤１４を注入しなくとも、透光性及び通気性を有するフィルタにより上流部用液柱管１２や下流部用液柱管１３の上端部を蓋することで、液面の高低差を検出可能な状態でインクへの異物侵入を防止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るインク用濾過装置を備えたインクジェットプリンタの概略構成を表す側面図である。
【図２】図１のインク用濾過装置の概略構成を表す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      インクジェットプリンタ
２      記録ヘッド
３      インクタンク
４      インク供給路
５      サブタンク
６      インク供給弁
７      ピンチ弁
８      インク用濾過装置
９      流路管
１０      フィルタ
１１      圧力検出部
１２      上流部用液柱管
１３      下流部用液柱管
１４      異物侵入防止剤
１５      超音波振動部
２１，２２      液面検出器
９１      上流部
９２      下流部
１２１，１３１      大径部
【図１】
2006248164.tif 000003
【図２】
2006248164.tif 000004