JP2011183693A - Filter, liquid ejection head, and liquid ejector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルター、液体噴射ヘッド、液体噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a filter, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus.
例えば、インクジェット記録ヘッドには、インク流路内への気泡進入および異物進入を防ぐためにフィルターが設けられている。 For example, the ink jet recording head is provided with a filter to prevent bubbles and foreign matter from entering the ink flow path.
フィルターの機能としては高い捕捉能力を有し且つ流路抵抗が小さいことが求められている。しかしながら、高い捕捉能力を確保するために孔径を小さくすると流路抵抗が大きくなってしまうという問題がある。そこで、孔数を増加させて流路抵抗を低く抑えようとする場合、孔同士が近接して孔間の距離が小さくなりクラック(亀裂)が入りやすくなってしまう。 As a function of the filter, it is required to have a high capturing ability and a small flow path resistance. However, there is a problem that the channel resistance increases if the hole diameter is reduced in order to ensure a high capturing ability. Therefore, when increasing the number of holes to keep the flow path resistance low, the holes are close to each other, the distance between the holes is reduced, and cracks are likely to occur.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、流路抵抗を低く抑えつつ高い捕捉能力が得られるとともに耐久性に優れたフィルター、液体噴射ヘッド、液体噴射装置を提供することを目的の一つとしている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and provides a filter, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus that are capable of obtaining a high capture capability while keeping a flow path resistance low and having excellent durability. One of the purposes is to do.
本発明のフィルターは、液体を通過させるフィルターであって、流入面と流出面とを有する基材と、前記基材に形成され、前記基材の前記流入面から前記流出面にかけて当該基材の厚さ方向を貫通するとともに前記液体を通過させる複数の貫通孔と、を有してなり、前記貫通孔の前記流出面側の開口端に前記基材の厚さ方向に突出する凸部が設けられていることを特徴とする。 The filter of the present invention is a filter that allows liquid to pass through, and is formed on the base material having an inflow surface and an outflow surface, and is formed on the base material from the inflow surface to the outflow surface of the base material. A plurality of through-holes that pass through the thickness direction and allow the liquid to pass therethrough, and a protrusion projecting in the thickness direction of the base material is provided at an opening end of the through-hole on the outflow surface side. It is characterized by being.
本発明によれば、貫通孔の流出面側の開口端に基材の厚さ方向に突出する凸部が設けられていることから、多数の貫通孔を基材に形成して貫通孔同士が密集した場合にも、貫通孔からクラック(亀裂)等が発生することが防止される。これにより、流路抵抗を低く抑えつつ高い捕捉能力を確保するために微小孔を多数有した構成であっても耐久性(強度)に優れたフィルターとなる。
また、凸部が貫通孔の流入面側の開口端に形成されていることから、液体中の異物(例えば、貫通孔より小さい異物)を凸部によって捕捉することが可能となる。
According to the present invention, since the projecting portion protruding in the thickness direction of the base material is provided at the opening end on the outflow surface side of the through hole, a large number of through holes are formed in the base material so that the through holes are Even when densely packed, the occurrence of cracks or the like from the through holes is prevented. Thereby, even if it is the structure which has many micropores in order to ensure high capture | acquisition capability, keeping channel resistance low, it becomes a filter excellent in durability (strength).
Moreover, since the convex part is formed at the opening end on the inflow surface side of the through hole, it becomes possible to capture the foreign substance in the liquid (for example, a foreign substance smaller than the through hole) by the convex part.
また、前記凸部が前記開口端を取り囲むようにして形成されていることが好ましい。
本発明によれば、凸部によって異物の捕捉能力が高まる。
Moreover, it is preferable that the said convex part is formed so that the said opening end may be surrounded.
According to the present invention, the foreign matter capturing ability is enhanced by the convex portion.
また、前記凸部の高さが、前記基材の板厚の1/4以上であることが好ましい。
本発明によれば、異物捕捉機能が十分に得られる形状とすることができる。
Moreover, it is preferable that the height of the said convex part is 1/4 or more of the plate | board thickness of the said base material.
According to this invention, it can be set as the shape from which a foreign material capture function is fully acquired.
また、前記凸部の先端面が曲面状とされていることが好ましい。
本発明によれば、凸部の先端面が曲面状とされているので、流路抵抗を低く抑えることが可能となる。
Moreover, it is preferable that the front end surface of the convex part is curved.
According to the present invention, since the front end surface of the convex portion has a curved surface shape, it is possible to keep the flow path resistance low.
また、前記基材が金属層と樹脂層とを積層してなることが好ましい。
本発明によれば、多数の微小孔を有した強度の高いフィルターを形成することができるとともに、液体に対する耐性に優れたものとなる。
The base material is preferably formed by laminating a metal layer and a resin layer.
According to the present invention, it is possible to form a high-strength filter having a large number of micropores and to have excellent resistance to liquid.
また、基材面を対向させて配置される複数の前記基材を有し、各基材は各々の前記凸部を同一方向に向けた姿勢とされていることが好ましい。
本発明によれば、複数の基材を備えたことで、上流側の基材を通過した異物を下流側の基材によって捕捉することが可能になり、異物の捕捉能力が高められる。また、各フィルターが各基材の凸部を同一方向(液体の流動方向に対して下流側)に向けた姿勢となっているので、凸部が上流側に向いているよりも流路抵抗を低く抑えることが可能となる。
Moreover, it is preferable to have the said some base material arrange | positioned so that a base material surface may be opposed, and to make each base material into the attitude | position which orient | assigned each said convex part to the same direction.
According to the present invention, the provision of the plurality of base materials makes it possible to capture the foreign matter that has passed through the upstream base material by the downstream base material, thereby enhancing the foreign matter capturing ability. In addition, each filter has a posture in which the convex portion of each base material is directed in the same direction (downstream with respect to the liquid flow direction), so that the flow resistance is lower than the convex portion is directed upstream. It can be kept low.
また、複数の前記基材の前記貫通孔どうしが当該基材の面方向でずれていることが好ましい。
本発明によれば、複数の基材の貫通孔同士が基材の面方向でずれていることから、基材同士の間で液体の流動方向が変化するなどして、液体中に存在する異物がフィルターに捕捉される可能性が高くなる。
Moreover, it is preferable that the said through-holes of several said base material have shifted | deviated in the surface direction of the said base material.
According to the present invention, since the through-holes of the plurality of base materials are displaced in the surface direction of the base material, the liquid flow direction changes between the base materials, and the foreign matter present in the liquid. Is more likely to be captured by the filter.
また、前記貫通孔の平面視における大きさが、1つの前記基材内あるいは前記基材ごとに異なっていることが好ましい。
本発明によれば、平面視における貫通孔の大きさを1つのフィルター内あるいはフィルターごとに異ならせることによって、液体中に存在する大きさの異なる異物や粘性が高くなった液体を効果的に捕捉することが可能となる。
Moreover, it is preferable that the magnitude | size in the planar view of the said through-hole differs in the said one base material or every said base material.
According to the present invention, by changing the size of the through hole in a plan view for each filter or for each filter, it is possible to effectively capture foreign substances having different sizes and liquids with increased viscosity that are present in the liquid. It becomes possible to do.
また、第1の前記基材の前記貫通孔よりも当該第1の基材の前記流出面側に配置される第2の前記基材の前記貫通孔の方が平面視における大きさが小さいことが好ましい。
本発明によれば、ある程度大きさを有する異物は第1の基材で捕捉され、当該基材によって捕捉されなかった小さな異物を第2の基材によって捕捉することが可能となるため、異物除去効果が高まる。
Further, the size of the through hole of the second base material arranged on the outflow surface side of the first base material is smaller in plan view than the through hole of the first base material. Is preferred.
According to the present invention, foreign matter having a certain size is captured by the first base material, and small foreign matter that is not captured by the base material can be captured by the second base material. Increases effectiveness.
本発明の液体噴射ヘッドは、先に記載の本発明のフィルターを備えたことを特徴とする。 A liquid jet head according to the present invention includes the above-described filter according to the present invention.
本発明によれば、液体噴射ヘッド内の流路内に本発明のフィルターを備えていることから、流路抵抗を低く抑えながら異物の除去を効果的に行え、ノズルの目詰まりを防止することができる。また、フィルター自体の耐久性(強度)も向上するため安定した吐出が長期的に行え、高品質な液体噴射ヘッドとなる。 According to the present invention, since the filter of the present invention is provided in the flow path in the liquid ejecting head, it is possible to effectively remove foreign matters while keeping the flow resistance low, and to prevent nozzle clogging. Can do. In addition, since the durability (strength) of the filter itself is improved, stable discharge can be performed for a long time, and a high-quality liquid jet head can be obtained.
また、1または複数の基材からなる前記フィルターは、液体を貯留する液体貯留部からノズル開口へ前記液体を供給する流路内に前記液体の流れに対して下流側に凸部を向けた状態で設けられていることが好ましい。
本発明によれば、流路抵抗を低く抑えながら異物の除去効率を向上させることができる。
Further, the filter formed of one or a plurality of base materials has a convex portion directed downstream with respect to the flow of the liquid in the flow path for supplying the liquid from the liquid storage portion for storing the liquid to the nozzle opening. Is preferably provided.
According to the present invention, it is possible to improve the foreign matter removal efficiency while keeping the flow path resistance low.
また、前記液体の流れに対して上流側に配置される前記基材の貫通孔よりも下流側に配置される前記基材の貫通孔の方が平面視における大きさが小さいことが好ましい。
本発明によれば、ある程度の大きさを有する異物は上流側の基材で捕捉され、当該基材によって捕捉されなかった小さな異物を下流側の基材によって捕捉することが可能となる。
Moreover, it is preferable that the through-hole of the base material disposed on the downstream side of the base material disposed on the upstream side with respect to the liquid flow has a smaller size in plan view.
According to the present invention, foreign matter having a certain size can be captured by the upstream base material, and small foreign matter that has not been captured by the base material can be captured by the downstream base material.
本発明の液体噴射装置は、先に記載の本発明の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。 The liquid ejecting apparatus of the present invention includes the liquid ejecting head of the present invention described above.
本発明の液体噴射装置によれば、ノズル開口に接続される本発明のフィルターを備えており、このフィルターが液体の流れに対して下流側に凸部を向けた状態で設けられていることから、流路抵抗を低く抑えながら異物の除去を効果的に行え、ノズルの目詰まりを防止することができる。これにより、吐出不良を発生させることなく良好な吐出が長期的に行え、高品質な液体噴射装置となる。 According to the liquid ejecting apparatus of the present invention, the filter of the present invention connected to the nozzle opening is provided, and this filter is provided with the convex portion facing downstream with respect to the flow of the liquid. In addition, it is possible to effectively remove foreign matters while keeping the flow path resistance low, and to prevent nozzle clogging. Thereby, good discharge can be performed for a long time without causing defective discharge, and a high-quality liquid ejecting apparatus is obtained.
また、1または複数の基材からなるフィルターは、前記液体噴射ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留部から前記液体噴射ヘッドのノズル開口へ前記液体を供給する流路内に、前記液体の流れに対して下流側に凸部を向けた状態で設けられていることが好ましい。
本発明によれば、流路抵抗を低く抑えながら異物の除去効率を向上させることができる。
Further, the filter made of one or a plurality of base materials has a flow of the liquid in a flow path for supplying the liquid to a nozzle opening of the liquid ejecting head from a liquid storage unit that stores the liquid to be supplied to the liquid ejecting head. However, it is preferable that the projection is provided on the downstream side.
According to the present invention, it is possible to improve the foreign matter removal efficiency while keeping the flow path resistance low.
また、前記液体の流れに対して上流側に配置される前記基材の貫通孔よりも下流側に配置される前記基材の貫通孔の方が平面視における大きさが小さいことが好ましい。
本発明によれば、ある程度の大きさを有する異物は上流側の基材で捕捉され、当該基材によって捕捉されなかった小さな異物を下流側の基材によって捕捉することが可能となる。
Moreover, it is preferable that the through-hole of the base material disposed on the downstream side of the base material disposed on the upstream side with respect to the liquid flow has a smaller size in plan view.
According to the present invention, foreign matter having a certain size can be captured by the upstream base material, and small foreign matter that has not been captured by the base material can be captured by the downstream base material.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
(第1実施形態)
まず、本発明に係る液体噴射装置の一実施形態であるプリンターについて述べる。
図1は、プリンターの全体構成を示す平面図である。
本実施形態のプリンター100は、プリンター本体5と、インクカートリッジからなるメインタンク6(液体貯留部)と、サブタンク2および記録ヘッド3(液体噴射装置)を搭載したキャリッジ4と、を備えて概略構成されている。
(First embodiment)
First, a printer that is an embodiment of a liquid ejecting apparatus according to the invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the printer.
The
プリンター本体5には、キャリッジ4を往復移動させるキャリッジ移動機構(図示略)と、記録紙(図示略)を搬送する紙送り機構(図示略)と、記録ヘッド3に供給するインクを貯留(収容)したメインタンク6とが設けられている。
The printer body 5 stores (accommodates) a carriage moving mechanism (not shown) that reciprocates the
キャリッジ移動機構は、プリンター本体の幅方向に架設されたガイド軸8と、パルスモーター9と、パルスモーター9の回転軸に接続されたこのパルスモーター9によって回転駆動される駆動プーリー10と、駆動プーリー10とはプリンター本体5の幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー11と、駆動プーリー10と遊転プーリー11との間に架け渡されてキャリッジ4に接続されたタイミングベルト12と、から構成されている。
このような構成のもとに、パルスモーター9を駆動することにより、キャリッジ4がガイド軸8に沿って主走査方向に往復移動するようになっている。
The carriage moving mechanism includes a guide shaft 8 installed in the width direction of the printer body, a pulse motor 9, a
By driving the pulse motor 9 under such a configuration, the
また、紙送り機構は、紙送りモーターやこの紙送りモーターによって回転駆動される紙送りローラー(いずれも図示せず)等から構成され、記録紙を記録(印字・印刷)動作に連動させてプラテン上に順次送り出すようになっている。 The paper feed mechanism includes a paper feed motor and a paper feed roller (not shown) that is driven to rotate by the paper feed motor. The paper feed mechanism is linked to the recording (printing / printing) operation of the recording paper. It is designed to send out sequentially.
図2は、本実施形態のプリンター100における記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
図2に示すように、本実施形態における記録ヘッド3は、導入針ユニット17、ヘッドケース18、流路ユニット19およびアクチュエータユニット20を主な構成要素としている。
導入針ユニット17の上面にはフィルター50を介在させた状態で2本のインク導入針22が横並びで取り付けられている。これらのインク導入針22には、サブタンク2がそれぞれ装着される。また、導入針ユニット17の内部には、各インク導入針22に対応したインク導入路23が形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the recording head in the
As shown in FIG. 2, the
Two ink introduction needles 22 are mounted side by side on the upper surface of the
このインク導入路23の上端はフィルター50を介してインク導入針22に連通し、下端はパッキン24を介してヘッドケース18内部に形成されたケース流路25と連通する。
The upper end of the
サブタンク2は、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク2には、インク室27となる凹部が形成され、この凹部の開口面に透明な弾性シート26を貼設してインク室27が区画されている。
The
また、サブタンク2の下部にはインク導入針22が挿入される針接続部28が下方に向けて突設されている。サブタンク2におけるインク室27は、底の浅いすり鉢形状をしており、その側面における上下中央よりも少し下の位置には、針接続部28との間を連通する接続流路29の上流側開口が臨んでいる。また、インク室27の上流側には、タンク部フィルタ(不図示)が設けられている。針接続部28の内部空間にはインク導入針22が液密に嵌入されるシール部材31が嵌め込まれている。
In addition, a
このサブタンク2には、インク室27に連通するインク流入口(不図示)が突設されている。このインク流入口には、メインタンク6に貯留されたインクを供給するインク供給チューブ34が接続され、インク供給チューブ34を通ってきたインクがこのインク室27に流入するようになっている。本実施形態に係るプリンター100は、2つのメインタンク6を備えており、それぞれが対応するサブタンク2に上記インク供給チューブ34を介して接続されている。なお、メインタンク6の数はこれに限らない。
The
図2に示した上記弾性シート26は、インク室27を収縮させる方向と膨張させる方向とに変形可能である。そして、この弾性シート26の変形によるダンパ機能によって、インクの圧力変動が吸収される。すなわち、弾性シート26の作用によってサブタンク2が圧力ダンパとして機能する。したがって、インクは、サブタンク2内で圧力変動が吸収された状態で記録ヘッド3側に供給されるようになっている。
The
ヘッドケース18は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、下端面に流路ユニット19を接合し、内部に形成された収容空部37内にアクチュエータユニット20を収容し、流路ユニット19側とは反対側の上端面にパッキン24を介在した状態で導入針ユニット17を取り付けるようになっている。
The
このヘッドケース18の内部には、高さ方向を貫通してケース流路25が設けられている。このケース流路25の上端は、パッキン24を介して導入針ユニット17のインク導入路23と連通するようになっている。
A
また、ケース流路25の下端は、流路ユニット19内の共通インク室44に連通するようになっている。したがって、インク導入針22から導入されたインクは、インク導入路23およびケース流路25を通じて共通インク室44側に供給される。
Further, the lower end of the
図3は、本実施形態を説明するための、記録ヘッド3の周辺における要部構成を示す模式図である。
図3に示すように、合成樹脂のヘッドケース18を有したもので、このヘッドケース18の下端面に流路ユニット19を接合し、ヘッドケースの内部にアクチュエータユニット20を収容し、流路ユニット19側とは反対側の上端面側に上記インク導入路23が接続されるようになっている。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a main configuration around the
As shown in FIG. 3, it has a synthetic
ヘッドケース18の内部には、高さ方向を貫通してケース流路25が設けられている。このケース流路25の上端は上記インク導入路23に連通し、下端は流路ユニット19内の共通インク室44に連通するようになっている。したがって、インク導入路23から導入されたインクは、ケース流路25を通じて共通インク室44側に供給されるようになっている。
A
アクチュエータユニット20は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子38と、この圧電振動子に接合される固定板39と、プリンター本体側からの駆動信号を圧電振動子38に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル40とから構成されている。各圧電振動子38は、固定端部側が固定板39上に接合され、自由端部側が固定板39の先端面よりも外側に突出している。すなわち、各圧電振動子38は、いわゆる片持ち梁の状態で固定板39上に取り付けられている。
The
固定板39は、圧電振動子38を支持するもので、例えば厚さ1mm程度のステンレス鋼によって構成されている。
アクチュエータユニット20は、固定板39の背面を、収容空部37を区画するケース内壁面に接着することで収容空部37に収納・固定されている。
The fixed
The
流路ユニット19は、振動板41、流路基板42およびノズル基板43からなる流路ユニット構成部材が、積層された状態で一体化されて作製されたもので、共通インク室44からインク供給口45および圧力室46を通りノズル開口47aに至るまでの一連のインク流路を形成する部材である。圧力室46は、ノズル開口47aの列設方向(ノズル列方向)に対して直交する方向に細長い室として形成されており、それぞれに対向する圧電振動子38を備えて鋳る。
The
共通インク室44は、上記インク導入路23に連通してサブタンク側からのインクが導入される室である。この共通インク室44に導入されたインクは、インク供給口45を通じて各圧力室46に分配供給されるようになっている。
The
流路ユニット19の底部に配列されるノズル基板43は、ドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズル開口47aを列状に開設した金属製の薄い板材である。ノズル基板43の表面には、複数のノズル開口47aが形成されており、このようなノズル開口47aを形成したノズル基板43の表面により、ノズル開口47aが構成されている。
The
流路基板42は、結晶性を有する基材であるシリコンウェハを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板41は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板41の圧力室46に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子38の先端面が接合される島部48が形成されている。この部分は、ダイヤフラム部として機能するようになっている。すなわち、この振動板41は、圧電振動子38の作動に応じて島部48の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されている。
The
また、振動板41は、流路基板42の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部49としても機能するようになっている。このコンプライアンス部49に相当する部分については、ダイヤフラム部と同様に、エッチングなどにより支持板を除去して弾性フィルムだけにしている。
The
このような記録ヘッド3において、フレキシブルケーブル40を通じて駆動振動が圧電振動子38に供給されると、この圧電振動子38が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部48が圧力室46に近接する方向あるいは離間する方向に移動する。これにより、圧力室46の容積が変化し、圧力室46内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル47からインク滴Dが吐出される。
In such a
次に、記録ヘッド3に設けられた本実施形態のフィルターについて説明する。
図4(a)はフィルターの概略構成を示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)のA−A断面図である。
図4(a),(b)に示すように、本実施形態のフィルター50は、インクを通過させるとともにインク中に存在する異物(物質)を捕捉するもので、流入面51aおよび流出面51bを有する基材51と、基材51の流入面51aから流出面51bにかけて厚さ方向を貫通するとともにインクを通過させる複数の貫通孔52とを有して構成されている。
Next, the filter of this embodiment provided in the
Fig.4 (a) is a top view which shows schematic structure of a filter, FIG.4 (b) is AA sectional drawing of Fig.4 (a).
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
このフィルター50は、ステンレス鋼(SUS)の平坦な基材51に多数の貫通孔52を穿孔して平面視四角形に切断したものであり、基材51の板厚Tを約10〜20μm、貫通孔52の対角線に沿う幅Wを約10〜20μmとする。本実施形態においては、15μmの板厚Tを有する基材51に、幅Wが15μmの貫通孔52が多数形成されている。貫通孔52の流入面51a側の開口52a及び流出面51b側の52bの開口面積は基材51の厚みやインクの種類等に応じて設定される。
This
なお、貫通孔52(開口52a,52b)の平面視形状は四角形に限られることはなく、円形、楕円、ひし形など、その他の形状であってもよい。円形とした場合、貫通孔の直径が約10〜20μmの範囲内であって、具体的に直径15μmに設定するのが好ましい。
In addition, the planar view shape of the through-hole 52 (
基材51には、面方向(X方向)に所定のピッチで配列された複数の貫通孔52からなる孔列Mが複数列設けられている。孔列Mにおける各貫通孔52のピッチ(基材51のX方向で隣り合う貫通孔52どうしの間隔)は、例えば4μm程度に設定されている。一方、隣り合う孔列Mの貫通孔52どうしは各孔列Mの貫通孔52の配列方向(X方向)で互いに一致しないようにずれて配置されている。これにより、隣り合う列の貫通孔52の角部どうしが接近(対向)することが阻止され、クラックの発生を防止できる。
The
各貫通孔52の一方の開口端には凸部53が形成されている。この凸部53は、基材51の流出面51b側に開口する貫通孔52の開口52b(流出口)の端部を取り囲むようにして枠状に設けられたもので、基材51の厚さ方向に所定の高さHで突出している。凸部53の高さHは4μm以上が好ましく、本実施形態では板厚15μmの基材51に対して凸部53の高さHが4μmとなっている。つまり、凸部53によって貫通孔52の周囲が部分的に肉厚になっている。
A
凸部53は、上記したような所定の高さを有して形成されることで異物を捕捉する機能が付与された形状となっている。
また、凸部53の先端面53aは曲面状とされており、流路抵抗の低減を図れる形状とされている。
The
Moreover, the
図5は、フィルター50の設置状態を示す図である。
フィルター50は、図2に示したようにインク導入針22の内壁面に固定されている。この際、フィルター50は、図5に示すようにインクの流動方向に対して下流側に凸部53を向けた姿勢で固定されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an installation state of the
The
インク導入針22内に流入したインクはフィルター50の貫通孔52を通過して下流側のインク導入路23へと流出する。インクがフィルター50を通過する際、インク中に混在していた異物(増粘あるいは固化したインクや気泡等)が基材51の流入面51a上に捕捉され、異物のないインクのみが貫通孔52を通過するようになる。
The ink flowing into the
本実施形態のフィルター50は、複数の微小な貫通孔52の開口端に凸部53が形成されている。この構成により、貫通孔52の数を増やして貫通孔52どうしが密集して形成されていても、凸部53によって各貫通孔52の周縁部が肉厚になっているので貫通孔52からクラック(亀裂)等が発生するのを阻止できる。
In the
これにより、流路抵抗を低く抑えるとともにフィルターとしての異物の捕捉効果を高めるために微小な貫通孔52を多数設けた構成であっても、耐久性(強度)に優れたフィルター50を得ることができる。このようなフィルター50を記録ヘッド3のインク流路内に設けることにより、ノズル47の目詰まりが防止されて吐出不良をなくすことが可能になる。したがって、良好な描画を長期的に行える信頼性に優れたプリンター100となる。
As a result, it is possible to obtain a
また、本実施形態では、フィルター50の凸部53がインクの流動方向に対して下流側に向けられていることから、凸部53が上流側に向けられている場合よりも流路抵抗を低く抑えることが可能となっている。
また、本実施形態では、凸部53が開口52bの端部を取り囲むようにして形成されていることから、貫通孔52の周縁部からのクラックの発生を確実に防止し得る。
なお、上述したように凸部53が開口52aの端部全体に形成されていることが好ましいが、部分的に形成されていてもよい。
In this embodiment, since the
Moreover, in this embodiment, since the
As described above, the
なお、本実施形態では、記録ヘッド3のインク導入針22内にフィルター50が設けられた構成について述べたが、フィルター50の設置位置はこの場所に限らず、メインタンク6と記録ヘッド3のノズル開口47aとを繋ぐインク流路内に設置されていれば良い。例えば、インク供給チューブ34内や、記録ヘッド3の接続流路29、インク導入路23、ケース流路25、あるいは共通インク室44などに設けられていてもよい。
また、一箇所に限らず、複数箇所に設けてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the
Moreover, you may provide not only in one place but in multiple places.
次に、フィルター50の製造方法について述べる。
図6は、フィルター50の製造工程を説明するための断面図である。
図6(a)に示すように、まず、軟質材として厚さ300μmのゴム材からなるダイレス材500(第1のダイレス材)と、厚さ20μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)からなるダイレス材501(第2のダイレス材)とを積層させ、その上に厚さ15μmのステンレス鋼の被加工材510を載置する。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the
As shown in FIG. 6A, first, as a soft material, a dieless material 500 (first dieless material) made of a rubber material having a thickness of 300 μm and a
そして、被加工材510の表面510a上にパンチ502を配置する。パンチ502は、角孔を形成可能な角パンチであって、平面視における対角線の幅が上記した本実施形態のフィルター50の貫通孔52の幅Wに対応している。パンチ502には、先端502Aと基部502Bとの境界部分にテーパー部503が設けられている。
Then, the
次に、図6(b)に示すように、パンチ502を被加工材510内に打ち込み、その先端502Aをダイレス材501に挿入させる。これにより、被加工材510がパンチ502の形状に打ち抜かれて貫通孔52が形成される。
パンチ502によって打ち抜かれた打ち抜き片510Aは、ダイレス材501側へ押し出されて内部に留められる。ゴム材からなるダイレス材500はPETからなるダイレス材501の厚さに対して非常に厚く形成されている。このため、打ち抜き片510Aはダイレス材500内へは行かず、ダイレス材501内に確実に留められる。また、PETからなるダイレス材501の厚さを20μmと薄くすることで、打ち抜き片510Aをダイレス材501ないに確実に留めることができるとともに、パンチ502が被加工材510を完全に貫通して容易に打ち抜くことができる。
Next, as shown in FIG. 6B, the
The punched
また、パンチ502のテーパー部503を被加工材510内へ押し込むように圧入することで、被加工材510の裏面510b側にテーパー部503によって押し出された押し出し片によって凸部53が形成される。
凸部53は、被加工材510の板厚に対して25%以上の厚さで形成する。本実施形態では、板厚15μmの被加工材510に厚さ4μmの凸部53を形成した。
Further, by pressing the
The
なお、ダイレス材501としては、PC(ポリカーボネイト)、POM(ポリ汗タール)、ABS(ABS樹脂)、PPS(ポリフェニンサルファイド)等を用いることが可能であり、硬さは、被加工材510の厚さや貫通孔52のピッチ等により、種々選択することが可能である。
As the
次に、図6(c)に示すように、被加工材510の表面510a上に金属あるいはゴム部材からなる支持部材520を配置し、被加工材510の裏面510b側の凸部53と対向する位置に、例えば金属板からなる押圧部材505を配置する。
Next, as shown in FIG. 6C, a
そして、図6(d)に示すように、押圧部材505を凸部53の先端側に押し付けて、図6(d)に示すように凸部53の先端面53aを曲面にする。この際、図6(d)に示したように、支持部材520がゴム材のような軟質部材であれば貫通孔52内に入り込んで押圧部材505による押圧力に対して支えられる。
このようにして、本実施形態のフィルター50を形成する。
Then, as shown in FIG. 6 (d), the pressing
In this way, the
なお、複数のパンチ502をユニット化することにより、一度の打ち抜きで複数の貫通孔52を形成することができるので、製造効率を向上させることが可能となる。
In addition, by unitizing the plurality of
本実施形態では、テーパー部503を有したパンチ502を用いて、被加工材510の厚さ方向を貫通させてインクを通過させる複数の微小な貫通孔52と、貫通孔52の一方の開口端に被加工材510の厚さ方向へ突出する凸部53とを同時に形成することができる。凸部53は、パンチ502のテーパー部503によって被加工材510を部分的に押し出すことで形成される肉厚部である。貫通孔52の開口端に形成される凸部53は、所望とする高さで均一に形成されることで異物捕捉機能が付与されたものとなる。
In the present embodiment, a plurality of minute through
このように、被加工材510にパンチ502を貫通させることで、微小な貫通孔52を形成するのと同時に該貫通孔52の一端側における開口端に凸部53を同時に形成することができるので、所望の強度を有したフィルター50を容易に製造することができる。
In this manner, by passing the
また、軟質部材からなるダイレス材500,501上に載置された被加工材510にパンチ502を貫通させて貫通孔52と凸部53とを形成することにより、被加工材510を確実に打ち抜くことができて貫通孔52と凸部53とを確実に形成することができる。
Further, the
また、被加工材510の直下に配置されるPETからなるダイレス材501をダイレス材500に対して薄くすることで、被加工材510の貫通不良が発生しにくくなり、貫通孔52および凸部53を確実且つ容易に形成することが可能となる。さらに、ダイレス材501内に打ち抜き片510Aを確実に留めることができるので、パンチ502を引き抜く際に打ち抜き片510Aがともに引き出されて次の打ち抜き作業時に不具合が生じることが防止される。
In addition, by making the
このようなフィルター50を記録ヘッド3内に設けることにより、ノズル47に供給されるインク中に存在する異物を効果的に捕捉することができるので、目詰まり等を生じさせることなく良好な印字が可能な記録ヘッド3が得られる。このような記録ヘッド3により、印字時の擦れや吐出不良による印字品質の低下が長期的に防止されたプリンター100を提供することが可能となる。
By providing such a
また、本実施形態では、ステンレス製(SUS製)のフィルター50を用いたが、金属層と樹脂層とを積層してなる基材51(被加工材510)よりフィルターを構成してもよい。例えば、SUS層とポリイミド層との積層材料により構成されるフィルターを用いてもよい。
この場合、凸部53がSUSのみから構成されていてもいいし、樹脂とSUSとの積層構造とされていても良い。
このような構成により、多数の微小孔を有した強度の高いフィルターを形成することができるとともに、フィルター50の耐インク性を高めることができる。
In the present embodiment, the stainless steel (SUS)
In this case, the
With such a configuration, a high-strength filter having a large number of micropores can be formed, and the ink resistance of the
また、フィルター50内において貫通孔52の平面視における大きさを異ならせてもよい。例えば、流路の中央側を流れるインクよりも流路の壁面側を流れるインクの方が粘度が高くなりやすいため、基材51の中央と周縁部とで貫通孔52の大きさを異ならせてもよい。
Further, the size of the through
また、インクの流動方向に複数のフィルター50を配置してもよい。これにより、上流側のフィルター50を通過した異物を下流側のフィルター50によって捕捉することも可能となる。これにより、異物の捕捉効果が向上する。
Further, a plurality of
また、図7に示すように、フィルター50には貫通孔52の他方の開口52b(基材51の流出面51b側の開口)の端部側に当該貫通孔52の内側に向く傾斜面54が形成されていてもよい。パンチ502(図6)によって被加工材510を打ち抜く際、テーパー部503によって被加工材510が部分的に押し出されるため、パンチ502を引き抜くと貫通孔52の開口端にテーパー部503に沿った傾斜面54が形成される。この傾斜面54により貫通孔52内からインクの流出を促す効果が得られ、流路抵抗の低減が期待できる。
As shown in FIG. 7, the
[第2実施形態]
次に、本実施形態の第2実施形態について述べる。
図8は、第2実施形態のフィルターを拡大して示す断面図である。
図8に示すように、本実施形態のフィルター60は、複数の基材をユニット化した多層タイプのフィルターである。フィルター60は、互いの表面を対向させて配置されたフィルター部材61A(基材)およびフィルター部材61B(基材)を備えている。フィルター部材61A,61Bは、インクの流動方向に並べて配置され、相互間の隙間はなるべく小さい方が好ましい。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present embodiment will be described.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the filter of the second embodiment.
As shown in FIG. 8, the
フィルター部材61A,61Bは、互いの凸部63a,63bをインクの流出側に向けた姿勢で固定されている。本実施形態では、フィルター部材61Aの流出面61b側にフィルター部材61Bが配置されており、フィルター部材61Aの流出面61bとフィルター部材61Bの流入面61aとが対向している。
The
フィルター部材61A,61Bの貫通孔62a,62b同士はフィルター部材61A,61Bの面方向でずれている。具体的には、フィルター部材61A,61Bの面方向で貫通孔62a,62b同士が一部重なっている。例えば、各フィルター部材61A,61Bにおける貫通孔62a,62bに関する開口率が15%であることが好ましい。
The through
本実施形態のフィルター60によれば、まず、インクが上流側のフィルター部材61Aを通過する際に、凸部63a及び貫通孔62aによってインク中の異物が捕捉される。そして、フィルター部材61Aによって捕捉されずに貫通孔62aを通過したインク中の異物は、下流側のフィルター部材61Bの凸部63b及び貫通孔62bによって捕捉されることになる。
According to the
このように、インクの流動方向にフィルター部材61A,61Bを配置してなるフィルター60を備えることによって、インク中の異物の捕捉効果(除去効果)が向上し、ノズル47の目詰まりをより一層防止することが可能となる。
Thus, by providing the
また、各フィルター部材61A,61Bが各々の凸部63a,63bをインクの流動方向に対して下流側に向けられた姿勢とされていることから、貫通孔62a,62bの位置が面方向(インクの流動方向に直交する方向)でずれた複数のフィルター部材61A,61Bを近づけて配置した場合であっても、凸部63a,63bが上流側に向けられた場合よりも流路抵抗を低く抑えることが可能となる。これによりノズル47より良好な吐出が行える。
Further, since each
なお、本実施形態では、フィルター部材61A,61Bの貫通孔62a,62b同士をフィルター部材61A,61Bの面方向でずらした構成としたが、貫通孔62a,62b同士がフィルター部材61A,61Bの面方向で一致していてもよい。
In this embodiment, the through
また、フィルター部材61A,61Bの貫通孔62a,62bどうしの重なり具合(開口率)や各フィルター部材61A,61Bの貫通孔62a,62bどうしの大きさが異なっていてもよい。また、上記開口率や貫通孔62a,62bの大きさに応じて、フィルター部材61A,61Bの配置間隔を調整してもよい。これにより、インク中に存在する大きさの異なる異物や粘性が高くなった液体を効果的に捕捉することが可能となる。
例えば、貫通孔62a,62bどうしを面方向に完全にずらして一致させないようにした場合、フィルター部材61A,61Bの配置間隔や貫通孔62a,62bの大きさ等を調整することで、流路抵抗を低く抑えつつ十分な捕捉効果を得ることが可能である。
Further, the degree of overlap (opening ratio) between the through
For example, when the through
各フィルター部材61A,61Bの貫通孔62a,62bどうしの大きさ(幅W)を異ならせる場合、例えば、上流側に配置されるフィルター部材61Aの貫通孔62aに対して下流側のフィルター部材61Bの貫通孔62bの平面視における大きさを相対的に小さくすることにより、上流側のフィルター部材61Aによってある程度の大きさを有する異物(貫通孔62aよりも大きい異物)を捕捉でき、フィルター部材61Aによって捕捉されなかった小さな異物を下流側のフィルター部材61Bによって捕捉することが可能となる。
When the sizes (width W) of the through
この場合、例えば、上流側のフィルター部材61AをSUSなどの金属より形成し、下流側のフィルター部材61Bをポリイミドなどの樹脂より形成してもよい。樹脂材料であれば微小孔を容易に形成しやすい。
In this case, for example, the
また、本実施形態ではフィルター部材を2段にして設けたが、3段以上にしてもよい。
また、1つのフィルター部材内において各貫通孔の大きさや平面形状を異ならせても良い。
In this embodiment, the filter member is provided in two stages, but it may be provided in three or more stages.
In addition, the size and planar shape of each through hole may be different in one filter member.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
3 記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、6 メインタンク(液体貯留部)、47a ノズル開口、50 フィルター、51 基材、51a 流入面、51b 流出面、52 貫通孔、52a 開口、52b 開口、53 凸部、53a 先端面、54 傾斜面、60 フィルター、61A フィルター部材、61B フィルター部材(基材)、61a 流入面、61b 流出面、62a,62b 貫通孔、63a,63b 凸部、100 プリンター(液体噴射装置)、500 ダイレス材(第1のダイレス材)、501 ダイレス材(第2のダイレス材)、502 パンチ、503 テーパー部、510 被加工材 3 recording head (liquid ejecting head), 6 main tank (liquid reservoir), 47a nozzle opening, 50 filter, 51 base material, 51a inflow surface, 51b outflow surface, 52 through hole, 52a opening, 52b opening, 53 convex portion , 53a Tip surface, 54 Inclined surface, 60 Filter, 61A Filter member, 61B Filter member (base material), 61a Inflow surface, 61b Outflow surface, 62a, 62b Through hole, 63a, 63b Convex part, 100 Printer (liquid ejecting apparatus) ), 500 Dieless material (first dieless material), 501 Dieless material (second dieless material), 502 Punch, 503 Taper, 510 Workpiece
Claims (15)
流入面と流出面とを有する基材と、
前記基材に形成され、前記基材の前記流入面から前記流出面にかけて当該基材の厚さ方向を貫通するとともに前記液体を通過させる複数の貫通孔と、を有し、
前記貫通孔の前記流出面側の開口端に前記基材の厚さ方向に突出する凸部が設けられていることを特徴とするフィルター。 A filter that allows liquid to pass through,
A substrate having an inflow surface and an outflow surface;
A plurality of through holes that are formed in the base material and pass through the thickness direction of the base material from the inflow surface to the outflow surface of the base material and allow the liquid to pass therethrough,
The filter characterized by the above-mentioned. The convex part which protrudes in the thickness direction of the said base material is provided in the opening end by the side of the said outflow surface of the said through-hole.
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