JP5724186B2 - フィルター、液体噴射ヘッド、液体噴射装置およびフィルターの製造方法 - Google Patents

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。

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。

特開２００８−０２３８２０号公報 特開２００９−１９６２９２号公報

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。

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。

本発明のフィルターは、所定の厚さを有し液体を通過させるフィルターであって、液体を通過させる貫通孔と、前記貫通孔の一方の開口端を取り囲み、かつ前記厚さ方向に突出して形成される枠状の凸部と、前記凸部に囲まれず、前記貫通孔が形成されず、かつ前記所定の厚さを有する貫通孔非形成部と、を有し、前記凸部の先端面を押圧処理することによって、前記凸部の先端面が、曲面状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、貫通孔の一方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可能であるとともに耐久性に優れたフィルターを得ることができる。

また、前記凸部が前記流入面側に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、液体中の異物（例えば、貫通孔より小さい異物）を凸部によって異物を捕捉することが可能となる。

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。

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。

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。

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、多数の微細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。

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上流側）に向けた姿勢となっているので、各基材の凸部によっても異物の捕捉効果が高められる。

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。

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。

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、異物の除去効率が向上する。

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。

本発明によれば、液体噴射ヘッド内の流路に貫通孔の一方の開口端に凸部を有したフィルターを備えることで、流路抵抗を低く抑えつつ、流路内を流動する液体中に存在する異物を効果的に捕捉することが可能となる。これにより、ノズル開口の目詰まりが防止されて吐出不良をなくすことができる。また、フィルター自体の耐久性も高くなるため吐出不良を長期的に抑制することができる。

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上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、液体内に存在する異物が凸部によって留められ貫通孔内に流入することを阻止する効果が図れる。

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ので、異物の除去効率が向上する。

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。
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。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が得られる。

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上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、凸部によっても異物を捕捉する効果が得られる。

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ので、異物の除去効率が向上する。

第１実施形態のプリンターの全体構成を示す平面図。 第１実施形態のプリンターにおける記録ヘッドの構成を説明する断面図。 第１実施形態の記録ヘッドの周辺における要部構成を示す模式図。 （ａ）はフィルターの概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 フィルターの設置状態を示す図。 フィルターの製造工程を説明するための断面図。 フィルターの要部を拡大して示す断面図。 第２実施形態のプリンターの要部を拡大して示す図。

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。

（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（液体噴射ヘッド）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。

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。

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。

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。

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の上面にはインクを通過させるフィルター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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の開口５２ａ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。

なお、貫通孔５２（開口５２ａ）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。

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。

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の流入面５１ａ側に開口する貫通孔５２の開口５２ａ（流入口）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は板厚の１／４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。

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捕捉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。

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上流側に凸部５３を向けた姿勢で固定されている。

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。

本実施形態のフィルター５０は、複数の微細な貫通孔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。

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細な貫通孔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。

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上流側に向けられていることから、凸部５３によってもインク中の異物（例えば貫通孔５２よりも小さい異物）を捕捉す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５２ａ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内に流入する異物を凸部５３によって基材５１の流入面５１ａ上に留めておくことが可能となり異物が貫通孔５２内に流入するのを防止できる。このような枠状の凸部５３によって異物を効果的に除去することが可能となる。
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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細な貫通孔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。各貫通孔５２の開口端に形成されるこの凸部５３は所望とする均一な高さで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。

このように、被加工材５１０にパンチ５０２を貫通させることで、微細な貫通孔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。

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。

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。

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。

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、多数の微細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。

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。

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。

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。

［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。

フィルター部材６１Ａ，６１Ｂは、互いの凸部６３ａ，６３ｂをインクの流入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。

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。

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、貫通孔６２ａおよび凸部６３ａ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の貫通孔６２ｂおよび凸部６３ｂによって捕捉されることになる。

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。
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上流側に向けられた姿勢とされていることから、インク中に存在する異物が凸部６３ａ,６３ｂによって留められて貫通孔６２ａ,６２ｂ内に流入するのを阻止する効果が期待できる。これにより、各フィルター部材６１Ａ，６１Ｂの凸部６３ａ,６３ｂによっても異物の除去効果が高められる。

また、本実施形態では、各フィルター部材６１Ａ，６１Ｂの貫通孔６２ａ，６２ｂどうしが面方向でずれていることから、フィルター部材６１Ａ，６１Ｂ同士の間でインクの流動方向が変化するなどして、インク中に存在する異物がフィルター６０に捕捉される可能性が高くなる。これにより、異物の除去能力がより一層高められたフィルター６０とすることができる。

なお、本実施形態では、フィルター部材６１Ａ，６１Ｂの貫通孔６２ａ，６２ｂ同士がフィルター部材６１Ａ，６１Ｂの面方向でずれていたが、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。

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。

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。

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細孔を容易に形成しやすい。

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。

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。

３ 記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、５ プリンター本体、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、６１ａ 流入面、６１ｂ 流出面、６２ａ 貫通孔、６２ｂ 貫通孔、６３ａ 凸部、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

Claims (15)

1. 所定の厚さを有し液体を通過させるフィルターであって、
   液体を通過させる貫通孔と、
   前記貫通孔の一方の開口端を取り囲み、かつ前記厚さ方向に突出して形成される枠状の凸部と、
   前記凸部に囲まれず、前記貫通孔が形成されず、かつ前記所定の厚さを有する貫通孔非形成部と、
   を有し、
   前記凸部の先端面を押圧処理することによって、前記凸部の先端面が、曲面状に形成されていることを特徴とするフィルター。
2. 所定の厚さを有し液体を通過させるフィルターであって、
   液体を通過させる貫通孔と、
   前記貫通孔の一方の開口端を取り囲み、かつ前記厚さ方向に突出して形成される枠状の凸部と、
   前記凸部に囲まれず、前記貫通孔が形成されず、かつ前記所定の厚さを有する貫通孔非形成部と、
   を有し、
   前記凸部が、金属層と樹脂層との積層構造であることを特徴とするフィルター。
3. 前記凸部が前記フィルターの流入面側に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルター。
4. 前記貫通孔の他方の開口端に該貫通孔の内側に向く傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルター。
5. 前記凸部の高さが、前記所定の厚さの１／４以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルター。
6. 前記フィルターが金属層と樹脂層とを積層してなることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター。
7. 互いに隙間を設けて配置される複数の前記フィルターの各々の前記凸部が同一方向に向けた姿勢とされていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルター。
8. 複数の前記フィルターの前記貫通孔どうしが該フィルターの面方向でずれていることを特徴とする請求項７記載のフィルター。
9. 前記貫通孔の平面視における大きさが、１つの前記フィルター内あるいは前記フィルター毎に異なっていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のフィルター。
10. 第１の前記フィルターの前記貫通孔よりも当該第１のフィルターの下流側に配置される第２の前記フィルター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を特徴とする請求項９記載のフィルター。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載のフィルターを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
12. 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上流側に前記凸部を向けた状態で設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の液体噴射ヘッド。
13. 前記液体の流れに対して上流側に配置される前記フィルターの貫通孔よりも下流側に配置される前記フィルター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を特徴とする請求項１１または１２に記載の液体噴射ヘッド。
14. 請求項１１から１３のいずれかに記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
15. 先端と基部との境界部にテーパー部が設けられたパンチを所定の厚さを有する被加工材に打ち込んで貫通孔を形成する工程と、
    前記テーパー部を前記被加工材内へ圧入して前記貫通孔の一方の開口端を取り囲み、かつ前記厚さ方向に突出して枠状の凸部を形成する工程と、
    前記凸部を押圧部材に押圧して前記凸部の先端面を曲面状に形成する工程と、
    を含むことを特徴とする液体を通過させるフィルターの製造方法。

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