JP2007152884A - Filter unit and liquid droplet ejection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに液体を供給するフィルタユニットと、フィルタユニットを備えた液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a filter unit that supplies liquid to a droplet discharge head that discharges droplets, and a droplet discharge device that includes the filter unit.
液滴吐出装置の一つであるインクジェット記録装置では、より高速での画像記録を行うために、ノズルが形成された印字ユニットを、紙幅方向に複数並べて繋ぎ合わせて長尺状の吐出ヘッドとした、FWA(Full Width Array)プリンタが知られている。 In order to perform image recording at a higher speed, an inkjet recording apparatus, which is one of the droplet discharge apparatuses, forms a long discharge head by connecting a plurality of printing units on which nozzles are formed in the paper width direction. FWA (Full Width Array) printers are known.
このFWAプリンタでは、各ノズルへ均一にインクを供給するため、インクタンクに接続された主流路と各印字ユニットのフィルタユニットを、それぞれ分岐路で接続し、主流路に備えられたポンプを動作させる構成とされている。 In this FWA printer, in order to uniformly supply ink to each nozzle, the main flow path connected to the ink tank and the filter unit of each printing unit are connected by a branch path, and the pump provided in the main flow path is operated. It is configured.
ポンプを動作させると、各フィルタユニットのインク室にインクタンクのインクが供給されると共に、インク室のインクが分岐路から主流路に流れ込む。つまり、インクはインクタンクと各フィルタユニットのインク室を循環するようになっている。そして、インクタンクに回収されたインク中の気泡は、大気開放されたインクタンクから、大気に排出されるようになっている。 When the pump is operated, the ink in the ink tank is supplied to the ink chamber of each filter unit, and the ink in the ink chamber flows into the main channel from the branch path. That is, the ink circulates between the ink tank and the ink chamber of each filter unit. The bubbles in the ink collected in the ink tank are discharged to the atmosphere from the ink tank opened to the atmosphere.
ところで、インク中に異物等が存在すると、インク室からノズルにインクが供給される際にノズル詰まりが発生して、インク吐出性能の低下を引き起こしてしまう。 By the way, when foreign matter or the like is present in the ink, nozzle clogging occurs when ink is supplied from the ink chamber to the nozzle, which causes a decrease in ink ejection performance.
そこで、ノズル詰まりを防止する手段として、図15に示すように、印字ユニット100のインク室102内にフィルタ104を設置して、インク室102内のインクをフィルタ104を介してノズルに供給することで、インク中の異物がノズルに侵入するのを防止しているものがある(特許文献1参照)。
Therefore, as a means for preventing nozzle clogging, as shown in FIG. 15, a
特許文献1では、フィルタ104の上流側(供給口106側、つまりフィルタ104の外側)に発生した気泡は、供給口106→インク室102→循環口108→主流路110→インクタンクとインクを循環させることにより、インクタンクに回収されて大気中に排出される。一方、フィルタ104の下流側(ノズル側)の気泡(インク中の溶存気体や、フィルタ104を通過した微小な気泡が合体することによって発生する気泡)は、ノズルからパイプ105を通してインクを吸引することによって、インクと一緒にインク室102内から排出されるようになっている。
In Patent Document 1, bubbles generated on the upstream side of the filter 104 (on the
しかし、上記方法では、FWAプリンタのようにノズル数が非常に多い場合には、吸引によるインクの消費量が多くなる。つまり、気泡除去を行うために、無駄にインクを消費してしまう。また、気泡を除去するためのメンテナンスの頻度が多くなる。
本発明は上記問題を考慮し、ノズルからインクを吸引しなくても、フィルタ部内に溜まった気泡が除去されることを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to remove bubbles accumulated in a filter portion without sucking ink from a nozzle.
請求項1に記載の本発明は、液滴吐出ヘッドへ供給する液体が充填される液室を備えた液体収容部と、前記液体収容部に設けられ、液体タンクの液体を前記液室へ流入させる流入口と、前記液室内に設けられたフィルタ部と、前記液体収容部に設けられ、前記フィルタ部で濾過された液体を液滴吐出ヘッドへ供給する液体供給口と、前記液体収容部に設けられ、前記液室の液体を液体タンクへ循環させる循環口と、前記フィルタ部内の液体を前記循環口へ送液する送液路と、を有して構成されていることを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid storage portion having a liquid chamber filled with a liquid to be supplied to the droplet discharge head, and the liquid storage portion is provided with the liquid storage portion to flow the liquid tank into the liquid chamber. An inflow port, a filter unit provided in the liquid chamber, a liquid supply port that is provided in the liquid storage unit and supplies the liquid filtered by the filter unit to the droplet discharge head, and the liquid storage unit And a circulation port that circulates the liquid in the liquid chamber to the liquid tank and a liquid feed path that feeds the liquid in the filter portion to the circulation port.
請求項1に記載の発明では、液体タンクの液体が流入口から流入して、液体収容部の液室に液体が充填される。液室に充填された液体は、フィルタ部によって濾過されて、フィルタ部内から液体供給口を介して液滴吐出ヘッドへ供給される。また、フィルタ部内の液体は、液室に設けられた送液路によって循環口へ送液され、液体タンクへ循環される。 In the first aspect of the invention, the liquid in the liquid tank flows in from the inflow port, and the liquid chamber of the liquid storage portion is filled with the liquid. The liquid filled in the liquid chamber is filtered by the filter unit and supplied from the filter unit to the droplet discharge head via the liquid supply port. Further, the liquid in the filter unit is fed to the circulation port through the liquid feeding path provided in the liquid chamber and circulated to the liquid tank.
このような構成により、フィルタ部内の液体(フィルタ部で濾過された液体)に含まれる気泡(液体中の溶存気体から発生する気泡や、フィルタ部を通過してフィルタ部内に入り込んだ微小な気泡が合体することによって発生する気泡)は、液体と一緒に液体タンクへ送り込まれて、液体タンクから大気中へ排出される。 With such a configuration, bubbles (bubbles generated from the dissolved gas in the liquid) or minute bubbles that have entered the filter part through the filter part are contained in the liquid in the filter part (liquid filtered by the filter part). Bubbles generated by coalescence are sent to the liquid tank together with the liquid and discharged from the liquid tank to the atmosphere.
これにより、フィルタ部内に溜まった気泡を、液体供給口を介して液滴吐出ヘッドから排出する必要がない。つまり、液体を循環させるだけでフィルタ部内の気泡を排除できるため、メンテナンスの回数も頻度も減り、液体も無駄に消費されることがない。 Thereby, it is not necessary to discharge the air bubbles accumulated in the filter unit from the droplet discharge head via the liquid supply port. In other words, since bubbles in the filter unit can be eliminated simply by circulating the liquid, the number and frequency of maintenance are reduced, and the liquid is not wasted.
請求項2に記載の本発明は、前記送液路は、前記フィルタ部の上部に設けられていることを特徴としている。
The present invention described in
請求項2に記載の発明では、フィルタ部の上部に送液路を設けることで、フィルタ部内に発生した気泡が送液路周囲に集まり、送液路から循環口へ送り込まれる。 In the second aspect of the present invention, by providing a liquid feeding path above the filter section, bubbles generated in the filter section gather around the liquid feeding path and are sent from the liquid feeding path to the circulation port.
請求項3に記載の本発明は、前記送液路には、前記液室又は前記循環口から前記フィルタ部内への液体の流入を防止する逆止弁が設けられていることを特徴としている。 The present invention described in claim 3 is characterized in that a check valve for preventing the liquid from flowing into the filter portion from the liquid chamber or the circulation port is provided in the liquid supply path.
請求項3に記載の発明では、送液路に設けられた逆止弁によって、液室又は循環口から送液路を通じてフィルタ部へ液体が流入するのが防止されている。これにより、フィルタ部で濾過されていない液体が、フィルタ部内に直接流入することがないので、異物を含んだ液体が液滴吐出ヘッドへ供給されることがなく、ノズル詰まりが発生する恐れがない。 In the third aspect of the invention, the check valve provided in the liquid feeding path prevents the liquid from flowing from the liquid chamber or the circulation port to the filter portion through the liquid feeding path. As a result, liquid that has not been filtered by the filter unit does not flow directly into the filter unit, so that liquid containing foreign matter is not supplied to the droplet discharge head, and there is no risk of nozzle clogging. .
請求項4に記載の本発明は、前記送液路には、所定のタイミングで前記フィルタ部内への液体の流入を阻止する開閉弁が設けられていることを特徴としている。 The present invention described in claim 4 is characterized in that an opening / closing valve for preventing the liquid from flowing into the filter portion at a predetermined timing is provided in the liquid supply path.
請求項4に記載の発明では、送液路に設けられた開閉弁によって、所定のタイミングでフィルタ部内への液体の流入が防止される。これにより、フィルタ部内に気泡が所定量以上溜まったタイミングで、開閉弁を開弁して液体を循環させることで、フィルタ部内の気泡を液体タンクへ循環させることができる。 In the invention according to claim 4, the on-off valve provided in the liquid feeding path prevents the liquid from flowing into the filter portion at a predetermined timing. Thereby, the bubble in the filter unit can be circulated to the liquid tank by opening the on-off valve and circulating the liquid at the timing when a predetermined amount or more of bubbles are accumulated in the filter unit.
請求項5に記載の本発明は、前記開閉弁は、前記送液路を閉塞可能な球体と、前記球体を前記液体収容部の外側から操作する球体移動手段と、を有して構成されていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, the on-off valve includes a sphere capable of closing the liquid supply path, and a sphere moving means for operating the sphere from the outside of the liquid storage portion. It is characterized by being.
請求項5に記載の発明では、球体移動手段によって、液体収容部の外側から球体を操作することで、球体によって送液路が閉塞されるようになっている。これにより、フィルタ部内に気泡が所定量以上溜まったタイミングで球体を移動させて、フィルタ部内の気泡を液体タンクへ循環させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the liquid supply path is closed by the sphere by operating the sphere from the outside of the liquid storage portion by the sphere moving means. As a result, the sphere can be moved at a timing when a predetermined amount or more of bubbles are accumulated in the filter unit, and the bubbles in the filter unit can be circulated to the liquid tank.
請求項6に記載の本発明は、前記開閉弁は、前記循環口と前記送液路を連通可能とする連通路を有するブロックと、前記ブロックを回動させることで前記循環口と前記送液路を連通又は非連通とする回動手段と、を有して構成されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, the on-off valve includes a block having a communication path that allows the circulation port to communicate with the liquid supply path, and the circulation port and the liquid supply by rotating the block. And a rotating means for connecting or disconnecting the road.
請求項6に記載の発明では、回動手段によってブロックを回動させることで、循環口と送液路とが連通又は非連通とされる。これにより、フィルタ部内に気泡が所定量以上溜まったタイミングでブロックを回動させれば、フィルタ部内の気泡を液体タンクへ循環させることができる。
In the invention according to
請求項7に記載の本発明は、前記流入口から流入された液体を、前記液室の下方へ案内する案内通路を有することを特徴としている。 The present invention according to claim 7 is characterized by having a guide passage for guiding the liquid flowing in from the inlet to the lower side of the liquid chamber.
請求項7に記載の発明では、流入口から流入された液体を、案内通路で液室の下方まで案内することで、液室の下方(底面近傍)へ液体が供給される。これにより、液体を液室に充填する際に、液体が泡立つのを防止できるので、気泡の発生を抑制できる。 According to the seventh aspect of the present invention, the liquid introduced from the inlet is guided to the lower part of the liquid chamber by the guide passage, whereby the liquid is supplied to the lower part of the liquid chamber (near the bottom surface). Thereby, when the liquid is filled in the liquid chamber, it is possible to prevent the liquid from foaming, so that the generation of bubbles can be suppressed.
請求項8に記載の本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体が貯留される液体タンクと、前記液体タンクから供給された液体を濾過して前記液滴吐出ヘッドに供給する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のフィルタユニットと、前記液体タンクと前記フィルタユニットとの間で液体を循環させる循環手段と、を備えて構成されていることを特徴としている。
The present invention according to
請求項8に記載の発明では、循環手段によってフィルタ部内の液体を循環するとき、フィルタ部内の気泡が液体タンクに移動するので、フィルタ部内の気泡が液滴吐出ヘッドに移動することがなく、吐出不良を引き起こす恐れがない。 In the eighth aspect of the invention, when the liquid in the filter unit is circulated by the circulation means, the bubbles in the filter unit move to the liquid tank, so that the bubbles in the filter unit do not move to the droplet discharge head and are discharged. There is no risk of failure.
請求項9に記載の本発明は、液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドと、液体が貯留される液体タンクと、液体を前記液滴吐出ヘッドに供給する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の複数のフィルタユニットと、前記液体タンクに連結された第1主流路と、前記第1主流路から分岐されて前記フィルタユニットの流入口に連結される第1分岐路と、前記液体タンクと前記第1主流路とに連結された第2主流路と、前記第2主流路から分岐されて前記フィルタユニットの循環口に連結される第2分岐路と、を備えて構成されていることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, a plurality of liquid droplet ejection heads for ejecting liquid droplets, a liquid tank in which liquid is stored, and a liquid are supplied to the liquid droplet ejection head. The plurality of filter units according to any one of the above, a first main channel connected to the liquid tank, a first branch channel branched from the first main channel and connected to an inlet of the filter unit, A second main channel connected to the liquid tank and the first main channel, and a second branch channel branched from the second main channel and connected to the circulation port of the filter unit. It is characterized by being.
請求項9に記載の発明では、複数のフィルタユニットのそれぞれの流入口が、液体タンクに連結された第1主流路から分岐された第1分岐路に接続されている。また、複数のフィルタユニットのそれぞれの循環口が、液体タンクと第1主流路に連結された第2主流路から分岐された第2分岐路に接続されている。 In the ninth aspect of the present invention, the inlets of the plurality of filter units are connected to the first branch path branched from the first main flow path connected to the liquid tank. In addition, each circulation port of the plurality of filter units is connected to a second branch channel branched from the second main channel connected to the liquid tank and the first main channel.
これにより、液体タンクの液体は、第1主流路、第1分岐路、フィルタユニットの流入口、フィルタユニットの循環口、第2分岐路、第2主流路を経て液体タンクへ戻るため、各フィルタユニット内の気泡は液体タンクに移動する。 Accordingly, the liquid in the liquid tank returns to the liquid tank via the first main flow path, the first branch path, the inlet of the filter unit, the circulation port of the filter unit, the second branch path, and the second main flow path. Air bubbles in the unit move to the liquid tank.
本発明は上記構成としたので、ノズルからインクを吸引しなくても、フィルタ内部に溜まった気泡を除去できる。 Since the present invention has the above-described configuration, bubbles accumulated in the filter can be removed without sucking ink from the nozzles.
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本実施形態のインクジェット記録装置12が示されている。インクジェット記録装置12の筐体14内の下部には給紙トレイ16が備えられており、給紙トレイ16内に積層された用紙Pをピックアップロール18で1枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Pは、所定の搬送経路22を構成する複数の搬送ローラ対20で搬送される。
FIG. 1 shows an ink
給紙トレイ16の上方には、駆動ロール24及び従動ロール26に張架された無端状の搬送ベルト28が配置されている。搬送ベルト28の上方には記録ヘッドアレイ30が配置されており、搬送ベルト28の平坦部分28Fに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ30からインク滴が吐出される吐出領域SEとなっている。搬送経路22を搬送された用紙Pは、搬送ベルト28で保持されてこの吐出領域SEに至り、記録ヘッドアレイ30に対向した状態で、記録ヘッドアレイ30から画像情報に応じたインク滴が付着される。
Above the
記録ヘッドアレイ30は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Pの幅(搬送方向と直交する方向の長さ)以上とされた長尺状とされ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、サイアン(C)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つのインクジェット記録ヘッドユニット(以下、ヘッドユニットという)32が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。
In this embodiment, the
各ヘッドユニット32は、ヘッドコントローラ60(図5参照)によって制御される。ヘッドコントローラ60は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口(ノズル)を決め、駆動信号をヘッドユニット32に送る構成である。
Each
また、記録ヘッドアレイ30は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、ヘッドユニット32の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
The
記録ヘッドアレイ30の両側には、それぞれのヘッドユニット32に対応した4つのメンテナンスユニット34が配置されている。図2に示すように、ヘッドユニット32に対してメンテナンスを行う場合に、記録ヘッドアレイ30が上方へ移動し、搬送ベルト28との間に構成された間隙にメンテナンスユニット34が移動して入り込む。そして、ノズル面33N(図8参照)に対向した状態で、所定のメンテナンス動作(吸引、ワイピング、キャッピング等)を行う。
Four
メンテナンスユニット34は、図3に示すように、インクジェット記録装置12の回復動作時にノズル面33Nからのインクを受けるキャップ88と、キャップ88で受けたインクを排出する排液ライン92とを備えている。排液ライン92の排出方向下流端にはバルブ94を介して廃インクタンク96が設けられている。また、インクジェット記録装置12は、キャップ88から排液ライン92へのインク送出力(インク吸引力)を与えるポンプ98と、を備えている。このポンプ98は、後述するポンプ74と同様、インクジェット記録装置12全体の制御を司るコントローラ56(図5参照)によって制御されている。
As shown in FIG. 3, the
なお、本実施形態では、4つのメンテナンスユニット34を2つずつの2組に分割し、画像記録時には記録ヘッドアレイ30の搬送方向上流側及び搬送方向下流側にそれぞれ配置されるようにしている。
In the present embodiment, the four
図4に示すように、記録ヘッドアレイ30の上流側には、電源38が接続された帯電ロール36が配置されている。帯電ロール36は、従動ロール26との間で搬送ベルト28及び用紙Pを挟みつつ従動し、用紙Pを搬送ベルト28に押圧する押圧位置と、搬送ベルト28から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール26との間に所定の電位差が生じるため、用紙Pに電荷を与えて搬送ベルト28に静電吸着させることができる。また、記録ヘッドアレイ30の下流側には、剥離プレート40が配置されており、この剥離プレート40によって用紙Pが搬送ベルト28から剥離される。
As shown in FIG. 4, a charging
図1又は図2に示すように、搬送ベルト28と排紙トレイ46との間には、4色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク54と、インクタンク54に接続されたリザーバタンク64とが設けられている。リザーバタンク64には大気開放部65(図6参照)が設けられており、リザーバタンク64の液面は大気圧となっている。また、リザーバタンク64のインクは、後述する第1インク流路69及び第2インク流路70(共に、図6参照)を経由して各ヘッドユニット32に供給されるようになっている。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種のインクを使用できる。
As shown in FIG. 1 or 2, an
図5に示すように、インクジェット記録装置12の全体は、コントローラ56によって制御され、用紙Pの給紙から画像記録、排出、さらにはメンテナンスを含む動作が制御されるようになっている。また、記録画像に関する各種のデータ等は、画像コントローラ58からコントローラ56に送られる。また、後述するインクジェット記録ヘッド33(図6参照、以下、記録ヘッドという)はヘッドコントローラ60によって制御されており、コントローラ56からヘッドコントローラ60へ信号が送信されるようになっている。なお、コントローラ56、ヘッドコントローラ60及び帯電ロール36は、電源38から電力供給を受けるようになっている。
As shown in FIG. 5, the entire
このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置12では、上記したように、給紙トレイ16から取り出された用紙Pが搬送され、搬送ベルト28に至る。そして、用紙Pは、帯電ロール36によって搬送ベルト28に押付けられると共に、帯電ロール36からの印加電圧によって搬送ベルト28に吸着されて保持される。この状態で、搬送ベルト28の回転によって用紙Pが吐出領域SEを通過しつつ、記録ヘッドアレイ30からインク滴が吐出されて、用紙P上に画像が記録される。そして、用紙Pは、剥離プレート40によって搬送ベルト28から剥離され、剥離プレート40の下流側で排出経路44を構成する複数の排出ローラ対42で搬送されて筐体14の上部に設けられた排紙トレイ46に排出される。
In the ink
ここで、ヘッドユニット32の構成について説明する。なお、ここでは、1個のヘッドユニット32のみを図示して説明するが、全てのヘッドユニット32が同様の構成である。
Here, the configuration of the
図6、図7に示すように、ヘッドユニット32は、用紙Pの幅よりも短尺の記録ヘッド33が、用紙Pの幅方向に沿って複数(本実施形態では、8ヶ)配列されて構成されている。記録ヘッド33は、インク供給管172(図8参照)を介してフィルタユニット72に連結されており、フィルタユニット72内の圧力を高めて記録ヘッド33のノズルからインク滴を吐出するようになっている。なお、フィルタユニット72については詳細を後述する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
インクジェット記録装置12には、フィルタユニット72とリザーバタンク64とを接続する第1インク流路69及び第2インク流路70が設けられている。第1インク流路69には、ポンプ74及び開閉弁76が並列に接続されている。
The ink
ポンプ74は、フィルタユニット72側に負圧を発生させてフィルタユニット72からリザーバタンク64への流動力をインクに与える。即ち、ポンプ74が作動されると、インクが、各記録ヘッド33から、各第1分岐流管81を経由して第1主流路79へ流動し、リザーバタンク64へ流動する。また、インクが、リザーバタンク64から第2主流路80を経由して各第2分岐管82へ分岐し、各フィルタユニット72へ流動し、また、第2主流路80を経由して第1主流路79へ流動する。
The
なお、ポンプ74は、上述したように、コントローラ56によって制御されている。また、開閉弁76は、第1主流路79のポンプ74より循環方向上流側と循環方向下流側とをバイパスするバイパス流路77に設けられており、コントローラ56によって制御されている。
The
第1インク流路69は、一端部をリザーバタンク64に挿入させた第1主流路79と、第1主流路79から分岐して下方へ延び各フィルタユニット72にそれぞれ先端部を挿入させた第1分岐流管81とを有する。また、第2インク流路70は、一端部をリザーバタンク64に挿入させ、他端部を第1主流路79に合流させた第2主流路80と、第2主流路80から分岐して下方へ延び各フィルタユニット72にそれぞれ先端部を挿入させた第2分岐管82とを有する。
The
図6に示すインク吐出時には、ポンプ74が停止され、開閉弁76が開弁される。そして、インク滴の吐出によってフィルタユニット72が減圧されることによって、第1インク流路69及び第2インク流路70では、何れもリザーバタンク64からフィルタユニット72へインクが流れる。これによって、フィルタユニット72に、2本のインク流路からインクが流入するので、インク流路が1本の場合と比べて、圧損が半減され、また、各インク流路による圧損許容値を約2倍に設定することが可能になる。従って、配管の容積を縮小でき、以って、装置の小型化、低コスト化が可能となる。また、後述するインク循環時において、より流速が速くなり、ポンプ74に過大な性能を必要としないため、ポンプ74の小型化が可能となる。
At the time of ink discharge shown in FIG. 6, the
ここで、図8に基づいて、フィルタユニット72について説明する。図8(A)には、フィルタユニット72の側面断面図が示されており、図8(B)には、図8(A)のD−D線での断面図、図8(C)には、図8(A)のE−E線での断面図がそれぞれ示されている。
Here, the
図8(A)に示すように、フィルタユニット72は矩形箱状のケース150を有しており、ケース150内には略コ字状とされた枠部152が設けられている。
As shown in FIG. 8A, the
図8(B)に示すように、枠部152の幅方向の両側(開放面)には、フィルタ154が取り付けられている。そして、枠部152の開放側は、ケース150の底部150Cに設けられた支持部材160に固定されている。この構成により、フィルタ154、枠部152、支持部材160とで、ケース150内を第1インク室156と第2インク室158(フィルタ154内部)とに分割している。
As shown in FIG. 8B, filters 154 are attached to both sides (open surfaces) of the
一方、図8(A)に示すように、ケース150の上壁150Aの左側には、円筒状の上流側接続管162が突設されている。上流側接続管162には第2分岐管82が接続される。そして、第2分岐管82から上流側接続管162の流入口164を介して第1インク室156にインクが流入するようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 8 (A), a cylindrical
上流側接続管162の下方には、ケース150の側壁150Bに平行に仕切壁166が設けられている。仕切壁166は上壁150Aに連結され、底部150Cとの間に隙間を設けた状態とされており、仕切壁166とケース150の側壁150Bの間に案内通路168を形成している。そして、案内通路168を流れるインクは、仕切壁166と底部150Cの間の隙間から、第1インク室156に充填されるようになっている。つまり、上流側接続管162から流入したインクは、案内通路168によってケース150の底部150Cに案内され、第1インク室156の下方から充填されていく。
A
第1インク室156に充填されたインクは、フィルタ154を介して第2インク室158に充填される。このとき、インク中の異物は、フィルタ154によって第2インク室158に流入するのが阻止されるので、第2インク室158には、異物が除去されたインクが充填される。
The ink filled in the
第2インク室158の底部(ケース150の底部150C)には、孔170が形成されており、孔170には円筒状のインク供給管172が挿通されている。図10(A)に示すように、インク供給管172は逆止弁173を介して記録ヘッド33に連結され、インクプール37へインクを充填する。
A
逆止弁173は、フロートボール173Aと、フロートボール173Aが収容される収容部173Bとで構成されている。収容部173Bは、インク供給管172側において縮径されており、フロートボール173Aが浮力によって浮上して収容部173Bの開口を閉じるようになっている。なお、インクプール37の高さはフロートボール173Aの直径に比べて十分に小さいので、インクプール37にフロートボール173Aが入り込むことがない。したがって、インク吸引時にフロートボール173Aがインクの流れを妨げることがない。
The
このような構成により、第2インク室158から記録ヘッド33にインクが供給されるとき、インクの流れの抵抗によってフロートボール173Aが記録ヘッド33側へ移動され、逆止弁173が開弁される。また、図10(B)に示すように、リザーバタンク64からフィルタユニット72へインクを循環させる際に、第2インク室158からインクプール33へのインクの流れが止まるので、フロートボール173Aは浮力でインク供給管172側に移動して、収容部173Bの開口を閉じる。これにより、逆止弁173が閉弁された状態となって、記録ヘッド33から第2インク室158にインクが流れ込まないようになっている。
With such a configuration, when ink is supplied from the
一方、ケース150の上壁150Aの右側には、円筒状の下流側接続管174が突設されている。下流側接続管174には第1分岐流管81が接続される。これにより、ポンプ74(図6参照)が停止されて開閉弁76が開弁されると、第1分岐流管81から下流側接続管174の循環口176を介して、第1インク室156にインクが供給される。また、ポンプ74を作動させ、開閉弁76が閉弁すると、第1インク室156のインクが、下流側接続管174の循環口176を介して、第1分岐流管81からリザーバタンク64へ流入する。
On the other hand, on the right side of the
また、枠部152の天井部152Aには、第2インク室158と第1インク室156を連通する連通路178が形成されている。連通路178は、第2インク室158に連通された水平の通路178Aと、通路178Aと第1インク室156を連通させるコ字状の通路178Bとで構成されている。
In addition, a
通路178Aと通路178Bの連通部には、逆止弁180が設けられている。逆止弁180は、弁体としてのフロートボール180Aと、フロートボール180Aが収容される収容部180Bとで構成されている。収容部180Bは円錐状とされており、頂部側が通路178Aに連通している。つまり、収容部180Bは、通路178A側において縮径されており、フロートボール180Aが通路178Aを閉じる構成とされている。
A
このような構成により、図9(A)に示すように、インクが循環し、第2インク室158から第1インク室156に向かってインクが流入するときは、フロートボール180Aがインクの流れによって収容部180Bの下側へ移動して、逆止弁180が開弁される。
With such a configuration, as shown in FIG. 9A, when the ink circulates and the ink flows from the
一方、記録ヘッド33の印字動作やメンテナンス動作によって、第2インク室158内のインクが消費されると、第2インク室158に負圧が発生し、図9(B)に示すように、第1インク室156から第2インク室158に向かってインクが流入しようとする。このとき、フロートボール180Aがインクの流れによって上側へ移動して、逆止弁180が閉弁される。これにより、第1インク室156から第2インク室158に向かってインクの流入が阻止される。
On the other hand, when the ink in the
次に、本発明の第1の実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
図7に示すポンプ74が作動すると、リザーバタンク64のインクが、第2主流路80を通じて第2分岐管82から、図8に示す流入口164を介して案内通路168に流れ込み、第1インク室156に充填すると共に、フィルタ154を介して第2インク室158を充填する。そして、循環口176を介して第1分岐流管81から第1主流路79を通じてリザーバタンク64に流入する。
When the
このようなインクの循環により、図9(A)に示すように、第1インク室156に発生した気泡は、循環口176を介して第1分岐流管81からリザーバタンク64に送り込まれる。また、第2インク室158(フィルタ154内)に発生した気泡は、連通路178から第1インク室156に送り込まれて、循環口176を介して第1分岐流管81からリザーバタンク64に送り込まれる。そして、リザーバタンク64に送り込まれた気泡は、大気中に排出される。
As shown in FIG. 9A, the air bubbles generated in the
このようにして、第1インク室156で発生した気泡だけでなく、第2インク室158で発生した気泡(インク中の溶存気体から発生する気泡や、フィルタ154を通過して第2インク室158に送り込まれた微小な気泡が合体することによって発生する気泡)も、リザーバタンク64へ送り込まれて、リザーバタンク64から大気中へ排出される。これにより、第2インク室158で発生した気泡を、ノズルからインクと共に吸引する必要がないので、インクが無駄に消費されない。また、第2インク室158の気泡を除去するために、メンテナンスユニット34を動作させる程度が減る。
In this way, not only bubbles generated in the
また、図9(B)に示すように、連通路178に設けられた逆止弁180によって、第1インク室156から第2インク室158へインクの流入を防止しているので、第1インク室156からフィルタ154を介さずに第2インク室158にインクが流入することがない。つまり、フィルタ154で濾過されていないインクが、インク供給管172から記録ヘッド33へ供給されてしまうことがないので、インク中の異物によってノズルが詰まる恐れがない。
Further, as shown in FIG. 9B, the
さらに、第2インク室158の天井部152Aに連通路178を設けることで、第2インク室158に発生した気泡が連通路178周囲に集まり、連通路178から第1インク室156へ送り込まれる。
Furthermore, by providing the
また、案内通路168によって第1インク室156の下方(ケース150の底部150C)にインクが案内されるので、第1インク室156の下方へインクが供給される。このため、インクの充填時における泡立ちが防止されるので、気泡の発生を抑えることができる。
Further, since the ink is guided below the first ink chamber 156 (the bottom 150C of the case 150) by the
なお、ポンプ74の作動を停止すると、インクの循環が停止する。このとき、記録ヘッド33で印字され、第2インク室158のインクが消費されると、第2インク室158内に負圧が発生する。このとき、逆止弁180が閉弁するため、フィルタ154を通過していない第1インク室156のインクが、第2インク室158に流入することがない。
When the operation of the
また、溶存気体やフィルタ154を通過した微小気体が、第2インク室158に蓄積しても、第2インク室158の容量を超過するまでは、記録ヘッド33に気泡が流れ込むことがない。したがって、気泡が第2インク室158の容量を超過する前のタイミングで、ポンプ74を作動させてインクを循環させれば、第2インク室158の気泡が記録ヘッド33に流れ込まず、リザーバタンク64に流れ込んで大気中に排出される。
Even if the dissolved gas or the minute gas that has passed through the
さらに、図10に示すように、インク供給管172と記録ヘッド33の間の逆止弁173は、吸引動作をしないときはフロートボール173Aの浮力で閉弁しているので、リザーバタンク64からフィルタユニット72へインクが循環されるときに、フィルタユニット72に負圧が発生しても、第2インク室158内へ記録ヘッド33のノズルから吸い込んだ空気が流入してしまうことがない。また、個別に記録ヘッド33の回復動作を行った場合、第2インク室158内に発生した負圧によって、共通流路(第1分岐流管81又は第2分岐管82)に負圧が発生しても、別のフィルタユニット72に連結された記録ヘッド33のノズルから空気を吸い込むことがない。
Further, as shown in FIG. 10, the
なお、本実施形態では、収容部180Bにフロートボール180Aを収容した逆止弁180によって、第1インク室156から第2インク室158へインクが流入しないようにしたが、片側が固定されたフィルム状の弁や、インクより比重の重いボールを用いて、且つ、収容部の円錐形状を上下反転させ、収容部の頂点側を第1インク室156と連通させ、底面側を第2インク室158と連通させた構成の弁を用いてもよい。
In this embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the description about the part similar to 1st Embodiment is omitted.
図11(A)に示すように、ケース150の上壁150Aには、段部182が形成されている。段部182には、第2インク室158と循環口176を連通する連通路184が形成されている。つまり、連通路184によって第2インク室158は循環口176と連通しており、第2インク室158のインクは、第1インク室156に流れ込まずに、循環口176に直接流れ込むようになっている。
As shown in FIG. 11A, a
連通路184は、第2インク室158に連通する通路184Aと、通路184Aと第1インク室156を連通するL字状の通路184Bとで構成されている。通路184Aと通路184Bの連通部には逆止弁186が設けられている。逆止弁186は、弁体としての鉄球186Aと、鉄球186Aが収容される収容部186Bとで構成されている。
The
収容部186Bは、通路184Aとの連通部において縮径されており、鉄球186Aが収容部186Bを閉じる構成とされている。この連通部には、鉄球186が自重によって位置しており、逆止弁186は通常は閉弁された状態にあって、循環口176から第2インク室158にインクが流れ込まないようにされている。
The
また、段部182上には磁石188が載置されている。磁石188は、図示しないガードレールに沿って、図の左右方向にスライド可能とされている。磁石188の側面188Aには、ソレノイド190の可動鉄心190Aが固定されている。ソレノイド190は図示しない制御部に接続されており、制御部からの信号によってソレノイド190に通電されると、図11(B)に示すように、可動鉄心190Aが突出して、磁石188が段部182の中央部に移動するようになっている。
A
磁石188が段部182の中央部に移動すると、磁石188の磁力によって鉄球186が収容部186Bの上方へ移動する。これにより、逆止弁186は開弁されて、第2インク室158のインクが循環口176に流れ込むようになっている。
When the
次に、本発明の第2の実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the second exemplary embodiment of the present invention will be described.
図11(A)に示すように、通常は、鉄球186の自重によって逆止弁186が閉弁された状態にあり、第2インク室158から循環口176にインクが流れ込まないようになっている。このため、第2インク室158に発生した気泡は、連通路184の通路184A近傍に滞留する。
As shown in FIG. 11A, normally, the
第2インク室158に気泡が溜まるタイミングで、図示しない制御部からの信号によってソレノイド190に通電する。これにより、図11(B)に示すように、ソレノイド190の可動鉄心190Aが突出して、磁石188が段部182の中央部に移動して、逆止弁186が開弁される。ここで、気泡が溜まるタイミングとは、インクの種類毎に実験的に求められた気泡の発生時間を言う。
At the timing when bubbles accumulate in the
そして、ポンプ74(図6参照)を作動させると、インクが循環して第2インク室158のインクが循環口176及び第1分岐流管81を介してリザーバタンク64に流入する。このとき、インクの循環によって、連通路184近傍に滞留した気泡がリザーバタンク64に送り込まれ、大気中に排出される。
When the pump 74 (see FIG. 6) is operated, the ink circulates and the ink in the
第2インク室158に溜まった気泡の除去が終了すると(時間で制御)、ソレノイド190への通電が停止され、磁石188が段部182の左端に移動する。これにより、逆止弁186が閉弁され、循環口176から第2インク室158へインクが流れ込まないようにされている。
When the removal of the bubbles accumulated in the
つまり、第2インク室158に気泡が溜まるタイミングで、逆止弁186を開弁し、第2インク室158から気泡を除去する。これにより、第2インク室158に気泡が溜まっていないときには、第2インク室158のインクを循環させず、第1インク室156のインクのみを循環させる。したがって、第2インク室158よりも気泡が溜まりやすい第1インク室156の気泡の除去性が向上する。
That is, the
なお、本実施形態では、逆止弁186の弁体として鉄球186を用いたが、インクの比重よりも軽いボールを用いる場合には、収容部186と通路184Aの連通部とボールの間にコイルスプリングを設け、コイルスプリングによってボールを通路184A側に付勢することで、逆止弁186を閉弁する構成としてもよい。
In this embodiment, the
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, the description about the part similar to 1st Embodiment is omitted.
図12(A)〜(C)に示すように、に示すように、ケース150の上壁150A内には、第2インク室158と循環口176を連通する連通路192が形成されており、第2インク室158のインクは、第1インク室156に流れ込まずに、直接循環口176に流れ込むようになっている。
As shown in FIGS. 12A to 12C, as shown in FIG. 12, a
連通路192は略L字状とされており、連通路192と循環口176の連通部には開閉弁としてのブロック194が設けられている。
The
ブロック194は円筒状とされ、上壁150A内に回動可能に設けられている。ブロック194の周面には、2方向からブロック194の軸Mに向かって流路196A、196Bが形成されている。流路196Aと流路196Bは連続しており、軸Mに対して直交する断面形状がL字状とされている。これにより、一方の流路196Aを循環口176に連通させると、他方の流路196Bが連通路192に連通するようになっている。
The
ブロック194には、つまみ198が設けられており、つまみ198を把持して回転させると、ブロック194が回転するようになっている。
The
図13(A)に示すように、通常は、流路196Bを循環口176と連通させ、流路196Aを第1インク室156と連通させる。これにより、第2インク室158に循環口176からインクが流れ込まないようになっている。このため、第2インク室158に発生した気泡は、連通路192近傍に滞留する。
As shown in FIG. 13A, normally, the
第2インク室158に気泡が溜まるタイミングで、つまみ198を把持してブロック194を図の反時計回りに90度回転させ、流路196Aを循環口176と連通させ、流路196Bを連通路192と連通させる。そして、ポンプ74(図6参照)を作動させると、インクが循環して第2インク室158のインクが循環口176及び第1分岐流管81を介してリザーバタンク64に流入する。このとき、インクの循環によって、連通路192近傍に滞留した気泡がリザーバタンク64に送り込まれ、大気中に排出される。
At the timing when bubbles accumulate in the
第2インク室158に溜まった気泡の除去が終了すると、つまみ198を把持してブロック194を図の時計回りに90度回転させ、元の状態に位置させる。これにより、循環口176から第2インク室158へインクが流れ込まないようにされている。
When the removal of the bubbles accumulated in the
なお、本実施形態では、第2インク室158と第1インク室156又は循環口176を連通する連通路に逆止弁を設け、第1インク室156から第2インク室158へインクが流れ込まない構成としたが、図14に示すように、第1インク室202と循環口176とは連通させず、第1インク室202のインクは、必ずフィルタ206を介して第2インク室204に流入してから、循環口176へ流れ込むようにしてもよい。このような構成とすることで、フィルタ206で濾過されていないインクは、ノズル及び循環口176に流れ込むことがない。また、連通路208に逆止弁210を設けることで、第2インク室158のインクが消費されて負圧が発生しても、循環口176からインクが第2インク室204内に流れ込むことがない。
In this embodiment, a check valve is provided in a communication path that connects the
12 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
33 記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
64 リザーバタンク(液体タンク)
72 フィルタユニット
154 フィルタ(フィルタ部)
156 第1インク室(液室)
158 第2インク室(液室)
164 流入口
168 案内通路
172 インク供給口
176 循環口
178 連通路(送液路)
180 逆止弁
184 連通路(送液路)
186 開閉弁
186A 鉄球(球体)
188 磁石(球体移動手段)
192 連通路(送液路)
194 開閉弁(ブロック)
196A 流路(連通路)
196B 流路(連通路)
198 つまみ(回動手段)
12 Inkjet recording device (droplet ejection device)
33 Recording head (droplet discharge head)
64 Reservoir tank (liquid tank)
72
156 First ink chamber (liquid chamber)
158 Second ink chamber (liquid chamber)
164
180
186 On-off
188 Magnet (sphere moving means)
192 Communication path (liquid supply path)
194 On-off valve (block)
196A flow path (communication path)
196B flow path (communication path)
198 Knob (turning means)
Claims (9)
前記液体収容部に設けられ、液体タンクの液体を前記液室へ流入させる流入口と、
前記液室内に設けられたフィルタ部と、
前記液体収容部に設けられ、前記フィルタ部で濾過された液体を液滴吐出ヘッドへ供給する液体供給口と、
前記液体収容部に設けられ、前記液室の液体を液体タンクへ循環させる循環口と、
前記液室に設けられ、前記フィルタ部内の液体を前記循環口へ送液する送液路と、
を有して構成されていることを特徴とするフィルタユニット。 A liquid container having a liquid chamber filled with a liquid to be supplied to the droplet discharge head;
An inlet that is provided in the liquid storage unit and allows the liquid in the liquid tank to flow into the liquid chamber;
A filter portion provided in the liquid chamber;
A liquid supply port that is provided in the liquid storage unit and supplies the liquid filtered by the filter unit to a droplet discharge head;
A circulation port that is provided in the liquid container and circulates the liquid in the liquid chamber to a liquid tank;
A liquid feed path provided in the liquid chamber and for feeding the liquid in the filter section to the circulation port;
A filter unit comprising: a filter unit.
液体が貯留される液体タンクと、
前記液体タンクから供給された液体を濾過して前記液滴吐出ヘッドに供給する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のフィルタユニットと、
前記液体タンクと前記フィルタユニットとの間で液体を循環させる循環手段と、を備えて構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge head for discharging droplets;
A liquid tank in which the liquid is stored;
The filter unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the liquid supplied from the liquid tank is filtered and supplied to the droplet discharge head.
A droplet discharge device comprising: a circulation means for circulating a liquid between the liquid tank and the filter unit.
液体が貯留される液体タンクと、
液体を前記液滴吐出ヘッドに供給する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の複数のフィルタユニットと、
前記液体タンクに連結された第1主流路と、
前記第1主流路から分岐されて前記フィルタユニットの流入口に連結される第1分岐路と、
前記液体タンクと前記第1主流路とに連結された第2主流路と、
前記第2主流路から分岐されて前記フィルタユニットの循環口に連結される第2分岐路と、
を備えて構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。 A plurality of droplet discharge heads for discharging droplets;
A liquid tank in which the liquid is stored;
A plurality of filter units according to any one of claims 1 to 7, wherein liquid is supplied to the droplet discharge head;
A first main channel connected to the liquid tank;
A first branch path branched from the first main flow path and connected to the inlet of the filter unit;
A second main channel connected to the liquid tank and the first main channel;
A second branch path branched from the second main flow path and connected to the circulation port of the filter unit;
A liquid droplet ejection apparatus comprising:
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