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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023045389
(43)【公開日】2023-04-03
(54)【発明の名称】インクジェット印刷装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20230327BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20230327BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 603
B41J2/01 129
B41J2/01 501
B41J2/14 613
B41J2/14 605
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021153773
(22)【出願日】2021-09-22
(71)【出願人】
【識別番号】000137823
【氏名又は名称】株式会社ミマキエンジニアリング
(74)【代理人】
【識別番号】100148301
【弁理士】
【氏名又は名称】竹原 尚彦
(74)【代理人】
【識別番号】100176991
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 由布子
(74)【代理人】
【識別番号】100217696
【弁理士】
【氏名又は名称】川口 英行
(72)【発明者】
【氏名】丸山 恭平
(72)【発明者】
【氏名】古瀬 真行
【テーマコード（参考）】
2C056
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C056FC01
2C056HA44
2C057AF72
2C057AG68
2C057AG77
2C057AG99
(57)【要約】
【課題】フィルタ表面でのブリッジング現象の発生を抑制する。
【解決手段】インクジェット印刷装置１は、印刷時に主走査方向Ｙに移動するインクジェットヘッド３と、インクジェットヘッド３において、ノズル孔３１ａ（ノズル）にインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室３３と、フィルタ室３３内でヘッドフィルタ３４に載置された球体５０と、を有する。球体５０は、ヘッドフィルタ３４の網目よりも大きい直径φを有する。球体５０は、ヘッドフィルタ３４上で、インクジェットヘッド３０の移動により転動可能に配置されている。
【選択図】図３
【解決手段】インクジェット印刷装置１は、印刷時に主走査方向Ｙに移動するインクジェットヘッド３と、インクジェットヘッド３において、ノズル孔３１ａ（ノズル）にインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室３３と、フィルタ室３３内でヘッドフィルタ３４に載置された球体５０と、を有する。球体５０は、ヘッドフィルタ３４の網目よりも大きい直径φを有する。球体５０は、ヘッドフィルタ３４上で、インクジェットヘッド３０の移動により転動可能に配置されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
印刷時に走査方向に移動するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにおいて、ノズルにインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室と、
前記フィルタ室内でフィルタに載置された転動体と、を有し、
前記転動体は、前記フィルタの網目よりも大きい直径を有し、
前記転動体は前記フィルタ上で、前記インクジェットヘッドの移動により転動可能に配置されている、インクジェット印刷装置。
前記インクジェットヘッドにおいて、ノズルにインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室と、
前記フィルタ室内でフィルタに載置された転動体と、を有し、
前記転動体は、前記フィルタの網目よりも大きい直径を有し、
前記転動体は前記フィルタ上で、前記インクジェットヘッドの移動により転動可能に配置されている、インクジェット印刷装置。
【請求項2】
前記転動体は、非磁性の金属材料で形成された球体である、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項3】
前記球体は、前記フィルタに複数載置されており、
前記フィルタの面積に対する前記球体の投影面積の割合が、３％以上、３０％以下である、請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
前記フィルタの面積に対する前記球体の投影面積の割合が、３％以上、３０％以下である、請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項4】
前記球体は、前記フィルタに複数載置されており、
前記フィルタに対する前記球体の投影面積の合計が、前記フィルタの面積の１／３～１／３０である、請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
前記フィルタに対する前記球体の投影面積の合計が、前記フィルタの面積の１／３～１／３０である、請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項5】
前記インクは、紫外線硬化型のインクである、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項6】
前記インクは、三次元造形に用いられるサポート材インクである、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット印刷装置には、インクカートリッジからヘッドユニットのノズルまでのインクの供給路の途中に、フィルタ室を配置したものがある。フィルタ室には、フィルタが配置されており、異物などが除去されたインクがヘッドユニットに供給されるようにしている。
【0003】
特許文献１は、フィルタ室内の気泡を解消するために、インクの通流方向におけるフィルタの上流側に、撹拌部材（プレート、ボール）を設けて、フィルタ室内に乱流を発生させることを開示している。
特許文献２は、フィルタ室に浮子体を配置して、フィルタ室内に乱流を発生させて、フィルタの目詰まりを抑制することを開示している。
特許文献２は、フィルタ室に浮子体を配置して、フィルタ室内に乱流を発生させて、フィルタの目詰まりを抑制することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平０５－１３１６４５号公報
【特許文献2】特許４９１１３０３号公報
【発明の概要】
【0005】
撹拌体や浮遊体は、インクの流れに乱流を発生させるだけであり、フィルタでのブリッジング現象の発生を防ぐことが難しい。ブリッジング現象が起こると、インク中の細かな粒子などが凝集して、フィルタの開口を覆うように架橋する結果、フィルタが目詰まりする。
特に、いわゆる凝集型のインクは、外部刺激が作用すると、インク中に微粒子状の凝集物が生じやすいという傾向がある。そのため、ブリッジング現象によるフィルタの目詰まりを防ぐことが難しかった。
そこで、ブリッジング現象の発生を抑制できるようにすることが、求められている。
特に、いわゆる凝集型のインクは、外部刺激が作用すると、インク中に微粒子状の凝集物が生じやすいという傾向がある。そのため、ブリッジング現象によるフィルタの目詰まりを防ぐことが難しかった。
そこで、ブリッジング現象の発生を抑制できるようにすることが、求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、
（１）印刷時に走査方向に移動するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにおいて、ノズルにインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室と、
前記フィルタ室内でフィルタに載置された転動体と、を有し、
前記転動体は、前記フィルタの網目よりも大きい直径を有し、
前記転動体は前記フィルタ上で、前記インクジェットヘッドの移動により転動可能に配置されている、インクジェット印刷装置である。
（１）印刷時に走査方向に移動するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにおいて、ノズルにインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室と、
前記フィルタ室内でフィルタに載置された転動体と、を有し、
前記転動体は、前記フィルタの網目よりも大きい直径を有し、
前記転動体は前記フィルタ上で、前記インクジェットヘッドの移動により転動可能に配置されている、インクジェット印刷装置である。
【0007】
（２）前記転動体は、非磁性の金属で形成された球体である。
【0008】
（３）前記球体は、前記フィルタに複数載置されており、
前記フィルタの面積に対する前記球体の投影面積の割合が、３％以上、３０％以下である。
前記フィルタの面積に対する前記球体の投影面積の割合が、３％以上、３０％以下である。
【0009】
（４）前記球体は、前記フィルタに複数載置されており、
前記フィルタに対する前記球体の投影面積の合計が、前記フィルタの面積の１／３～１／３０である。
前記フィルタに対する前記球体の投影面積の合計が、前記フィルタの面積の１／３～１／３０である。
【0010】
（５）前記インクは、紫外線硬化型のインクである。
【0011】
（６）前記インクは、三次元造形に用いられるサポート材インクである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】インクジェット印刷装置を説明する図である。
【図2】インクジェット印刷装置の要部拡大図である。
【図3】インクジェットヘッドの断面を模式的に示した図である。
【図4】ヘッドフィルタと球体との関係を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を、メディアＭに対して印刷を行うインクジェット印刷装置１に適用した場合を例に挙げて説明する。
【0015】
図１は、インクジェット印刷装置１を説明する模式図である。
図２は、キャリッジ３の部分を拡大して示した図である。
なお、各図面における符号「Ｙ」は、主走査方向を意味し、符号「Ｘ」は、副走査方向を意味し、符号「Ｚ」は、鉛直線方向を意味する。
図２は、キャリッジ３の部分を拡大して示した図である。
なお、各図面における符号「Ｙ」は、主走査方向を意味し、符号「Ｘ」は、副走査方向を意味し、符号「Ｚ」は、鉛直線方向を意味する。
【0016】
図１に示すように、インクジェット印刷装置１では、水平に配置されたガイドレール２で、キャリッジ３が支持されている。キャリッジ３は、ガイドレール２の長手方向（主走査方向Ｙ）に進退移動可能に設けられている。
図２に示すように、キャリッジ３には、複数のインクジェットヘッド３０（３０ａ～３０ｄ）と、ＵＶ照射器３２が搭載されている。以下においては、インクジェットヘッド３０ａ～３０ｄを区別しない場合には、単純にインクジェットヘッド３０とも表記する。
図２に示すように、キャリッジ３には、複数のインクジェットヘッド３０（３０ａ～３０ｄ）と、ＵＶ照射器３２が搭載されている。以下においては、インクジェットヘッド３０ａ～３０ｄを区別しない場合には、単純にインクジェットヘッド３０とも表記する。
【0017】
キャリッジ３の下方には、メディアＭが位置している。メディアＭに対して印刷を行う際には、キャリッジ３が、ガイドレール２上を主走査方向Ｙに移動する。この際に、図示しない制御装置の指令に基づいて、各インクジェットヘッド３０（３０ａ～３０ｄ）から、メディアＭの表面にインク滴が吐出されて、メディアＭの表面に画像が形成される。
印刷に用いられるインクが、紫外線硬化型のインクである場合、メディアＭ上に着弾したインク滴に、ＵＶ照射器３２から紫外線を照射して、インク滴を固化、定着させる。
印刷に用いられるインクが、紫外線硬化型のインクである場合、メディアＭ上に着弾したインク滴に、ＵＶ照射器３２から紫外線を照射して、インク滴を固化、定着させる。
【0018】
図３は、インクジェットヘッド３０の断面を模式的に示した図である。
インクジェットヘッド３０は、メディアＭとの対向部にノズルプレート３１を有する。ノズルプレート３１では、複数のノズル孔３１ａから構成されるノズル列が、同一方向に並んで設けられている。
インクジェットヘッド３０は、メディアＭとの対向部にノズルプレート３１を有する。ノズルプレート３１では、複数のノズル孔３１ａから構成されるノズル列が、同一方向に並んで設けられている。
【0019】
インクジェットヘッド３０の上部には、インク供給口３６を持つヘッドポート３５が取り付けられている。インク供給口３６には、インクタンク１０から延びるインク供給管１１が接続されている。インク供給口３６は、フィルタ室３３に連絡している。フィルタ室３３には、インクタンク１０内のインクが、インク供給口３６を介して供給される。
【0020】
フィルタ室３３に供給されたインクは、ヘッドフィルタ３４を通ってインク吐出室（図示せず）に供給される。インク吐出室には、ピエゾ素子が設けられている。ピエゾ素子が駆動されると、インク吐出室内のインクが、ノズル孔３１ａからメディアＭに向けて吐出される。
【0021】
ここで、ヘッドフィルタ３４は、水平線方向に沿う向きで設けられており、フィルタ室３３に供給されたインクは、ヘッドフィルタ３４を上方から下方に横切って通過する。
なお、水平線方向とは、インクジェット印刷装置１の設置面Ｇ（図１参照）に対する設置状態を基準とした水平線方向を意味する。
ここで、使用するヘッドフィルタ３４の網目（目開き）は、インクジェットヘッド３０の種類に応じて、最適の口径が異なる。本実施形態では、一例として、５～８μｍの目開きのヘッドフィルタ３４を採用している。
なお、水平線方向とは、インクジェット印刷装置１の設置面Ｇ（図１参照）に対する設置状態を基準とした水平線方向を意味する。
ここで、使用するヘッドフィルタ３４の網目（目開き）は、インクジェットヘッド３０の種類に応じて、最適の口径が異なる。本実施形態では、一例として、５～８μｍの目開きのヘッドフィルタ３４を採用している。
【0022】
インク中には、顔料や樹脂などの細かな粒子が分散している。そのため、インク中の細かな粒子などが凝集して、ヘッドフィルタ３４の網目を覆うように架橋する現象（ブリッジング現象）が発生することがある。そうすると、凝集した粒子などにより、ヘッドフィルタ３４に目詰まりが生じることがある。
【0023】
本実施形態では、ヘッドフィルタ３４の目詰まりを防ぐことを目的として、フィルタ室３３内に転動体（球体５０）を配置している。
具体的には、水平線に沿う向きで設けられたヘッドフィルタ３４に、少なくともひとつの転動体（球体５０）を載置している。
本実施形態では、上面視において円形の外形を持つ球体５０を、ヘッドフィルタ３４に載置している。ここで、本明細書における「球体」は、ヘッドフィルタ３４の上面に点接触できる程度の真円度を有していれば良い。よって、球体５０は、真円球である必要は無い。よって、上面視において楕円形の外形を持つ球体であっても、ヘッドフィルタ３４の上面に点接触できるものであれば、採用可能である。
具体的には、水平線に沿う向きで設けられたヘッドフィルタ３４に、少なくともひとつの転動体（球体５０）を載置している。
本実施形態では、上面視において円形の外形を持つ球体５０を、ヘッドフィルタ３４に載置している。ここで、本明細書における「球体」は、ヘッドフィルタ３４の上面に点接触できる程度の真円度を有していれば良い。よって、球体５０は、真円球である必要は無い。よって、上面視において楕円形の外形を持つ球体であっても、ヘッドフィルタ３４の上面に点接触できるものであれば、採用可能である。
【0024】
本実施形態では、メディアＭに対する印刷時に、キャリッジ３が主走査方向Ｙに移動する際のモーメント（加速度）で、球体５０がヘッドフィルタ３４の表面を転動するようにしている。
本件発明では、転動する球体５０が、以下のような作用を生じることで、ブリッジング現象の発生を抑制すると考察している。
（ａ）転動する球体５０が、ヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を発生させて、ヘッドフィルタ３４の表面に凝集した粒子を分散させる。
（ｂ）転動する球体５０が、ヘッドフィルタ３４の表面に凝集した粒子をかき分けて移動することで、ヘッドフィルタ３４の表面に凝集した粒子を分散させる。
（ｃ）球体５０は、その転動方向が特定の方向に限定されない。そのため、球体５０が、ヘッドフィルタ３４の上面の特定の領域に偏らずにランダムに移動する結果、ヘッドフィルタ３４の特定の領域のみに偏らずに、広い範囲に亘ってブリッジング現象の発生を抑制する。
本件発明では、転動する球体５０が、以下のような作用を生じることで、ブリッジング現象の発生を抑制すると考察している。
（ａ）転動する球体５０が、ヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を発生させて、ヘッドフィルタ３４の表面に凝集した粒子を分散させる。
（ｂ）転動する球体５０が、ヘッドフィルタ３４の表面に凝集した粒子をかき分けて移動することで、ヘッドフィルタ３４の表面に凝集した粒子を分散させる。
（ｃ）球体５０は、その転動方向が特定の方向に限定されない。そのため、球体５０が、ヘッドフィルタ３４の上面の特定の領域に偏らずにランダムに移動する結果、ヘッドフィルタ３４の特定の領域のみに偏らずに、広い範囲に亘ってブリッジング現象の発生を抑制する。
【0025】
ここで、フィルタ室３３を通過するインク中に球体５０が没したときに、球体５０には浮力が作用する。球体５０が、作用する浮力でヘッドフィルタ３４の表面から離れると、印刷時にヘッドフィルタ３４の表面を球体５０が転動できなくなって、上記の作用（ａ）、（ｂ）、（ｃ）が発揮されなくなる可能性がある。
例えば、樹脂製の球体にすると比重が低いので、インク中に没したときにヘッドフィルタ３４の表面から浮き上がる可能性がある。また、球体は、ヘッドフィルタ３４の上面に物理的に接触しつつ、インクジェットヘッド３０の移動に伴って、ヘッドフィルタ３４の上面を転がって移動（転動）できる程度の密度が必要である。
そこで、本実施形態では、非磁性の金属材料で形成した球体、具体的には、比重が高く、耐久性に優れたステンレス製の球体を採用している。
例えば、樹脂製の球体にすると比重が低いので、インク中に没したときにヘッドフィルタ３４の表面から浮き上がる可能性がある。また、球体は、ヘッドフィルタ３４の上面に物理的に接触しつつ、インクジェットヘッド３０の移動に伴って、ヘッドフィルタ３４の上面を転がって移動（転動）できる程度の密度が必要である。
そこで、本実施形態では、非磁性の金属材料で形成した球体、具体的には、比重が高く、耐久性に優れたステンレス製の球体を採用している。
【0026】
球体５０は、ヘッドフィルタ３４の網目（目開き）よりも大きい直径で少なくとも形成される。本実施形態では、一例として１φ（直径１ｍｍ）の球体を用いている。これは、球体５０の直径がヘッドフィルタ３４の網目よりも小さいと、球体５０がヘッドフィルタ３４の網目に詰まる等、球体５０の転動に支障が生じる可能性があるからである。
【0027】
図４は、ヘッドフィルタ３４と球体５０との関係を説明する図である。図４の（ａ）は、インクジェットヘッド３０におけるフィルタ室３３周りを拡大して示した模式図である。この図４の（ａ）は、図３におけるＡ－Ａに沿う断面図に相当する。図４の（ｂ）は、ヘッドフィルタ３４の面積に対する球体５０の投影面積を説明する図である。図４の（ｃ）は、ヘッドフィルタ３４の面積に対する平行ピン５０Ａの投影面積を説明する図である。
なお、図４の（ｂ）、（ｃ）では、球体５０と平行ピン５０Ａの有効転動範囲と投影面積をハッチングを付して示している。
なお、図４の（ｂ）、（ｃ）では、球体５０と平行ピン５０Ａの有効転動範囲と投影面積をハッチングを付して示している。
【0028】
断面視においてフィルタ室３３は、略矩形形状を成しており、フィルタ室３３の下部側（ノズルプレート３１側）の開口が、ヘッドフィルタ３４で覆われている。フィルタ室３３に供給されたインクは、ヘッドフィルタ３４を上方から下方に通過して、ノズルプレート３１側に供給されるようになっている。
ヘッドフィルタ３４の使用面積は、断面視におけるフィルタ室３３の開口面積と略同じである。球体５０は、ヘッドフィルタ３４の上面に点接触する球体であり、上面視において円形の外形を有している。
ヘッドフィルタ３４の使用面積は、断面視におけるフィルタ室３３の開口面積と略同じである。球体５０は、ヘッドフィルタ３４の上面に点接触する球体であり、上面視において円形の外形を有している。
【0029】
インクジェット印刷装置１では、メディアＭに対する印刷時に、インクジェットヘッド３０が主走査方向Ｙに移動する。
本実施形態では、インクジェットヘッド３０が移動する際に、球体５０がフィルタ室３３内を自由に転動できるように、フィルタ室３３に配置する球体５０の総数と直径を決定している。
本実施形態では、インクジェットヘッド３０が移動する際に、球体５０がフィルタ室３３内を自由に転動できるように、フィルタ室３３に配置する球体５０の総数と直径を決定している。
【0030】
具体的には、ヘッドフィルタ３４の面積に対する各球体の投影面積の合計の割合（球体の配置密度）が、３％以上３０％以下となるように、球体の総数と直径を設定している。
ここで、各球体５０の直径がφである場合、ひとつの球体５０の投影面積Ｒは、π（φ／２）2となる。ここで、球体５０の投影面積Ｒは、図４の（ｂ）において、ハッチングを付した円形の領域である（Ｒ＝π（φ／２）2）。
ヘッドフィルタ３４に載置される球体５０の総数が、Ｎ個である場合。全球体の投影面積Ｒ２は、Ｎ×π（φ／２）2となる（Ｒ２＝Ｎ×π（φ／２）2）。
そうすると、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する全球体の投影面積Ｒ２の割合は、Ｒ２／Ｒ１＝（Ｎ×π（φ／２）2）／Ｒ１となる。
ここで、各球体５０の直径がφである場合、ひとつの球体５０の投影面積Ｒは、π（φ／２）2となる。ここで、球体５０の投影面積Ｒは、図４の（ｂ）において、ハッチングを付した円形の領域である（Ｒ＝π（φ／２）2）。
ヘッドフィルタ３４に載置される球体５０の総数が、Ｎ個である場合。全球体の投影面積Ｒ２は、Ｎ×π（φ／２）2となる（Ｒ２＝Ｎ×π（φ／２）2）。
そうすると、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する全球体の投影面積Ｒ２の割合は、Ｒ２／Ｒ１＝（Ｎ×π（φ／２）2）／Ｒ１となる。
【0031】
本実施形態では、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する全球体の投影面積Ｒ２の割合が、３％以上、３０％以下となる下記の関係を満たすように、球体の配置密度（Ｒ２／Ｒ１）と直径φが設定されている。
０．０３≦配置密度≦０．３ ・・・（１）
よって、例えばヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１が、２０ｍｍ2であり、球体５０の直径が１φ（１．０ｍｍ）、１．５φ（１．５ｍｍ）、２φ（２．０ｍｍ）である場合、球体の投影面積と配置密度の値は下記表のようになる。
０．０３≦配置密度≦０．３ ・・・（１）
よって、例えばヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１が、２０ｍｍ2であり、球体５０の直径が１φ（１．０ｍｍ）、１．５φ（１．５ｍｍ）、２φ（２．０ｍｍ）である場合、球体の投影面積と配置密度の値は下記表のようになる。
【0032】
【表1】
【0033】
よって、上記式（１）を満たす球体の総数Ｎは、
１φ（１ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から７個になる。
１．５φ（１．５ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から４個になる。
２φ（２ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から２個になる。
１φ（１ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から７個になる。
１．５φ（１．５ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から４個になる。
２φ（２ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から２個になる。
【0034】
なお、配置密度が小さくなると、ブリッジング現象の抑制が不十分となって、インクのヘッドフィルタ３４の通過が阻害される可能性が高くなる。
よって、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する全球体の投影面積Ｒ２の割合（配置密度）は、３％以上３０％以下であることが好ましいが、５％以上２０％以下、１０％以上２０％以下であることが好ましい。
配置密度が３０％を越えると、ヘッドフィルタ３４をインクが通過する際の抵抗が大きくなる。配置密度が３％未満になると、ブリッジング現象の抑制が不十分となる。
よって、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する全球体の投影面積Ｒ２の割合（配置密度）は、３％以上３０％以下であることが好ましいが、５％以上２０％以下、１０％以上２０％以下であることが好ましい。
配置密度が３０％を越えると、ヘッドフィルタ３４をインクが通過する際の抵抗が大きくなる。配置密度が３％未満になると、ブリッジング現象の抑制が不十分となる。
【0035】
よって、配置密度の条件が５％以上２０％以下である場合、球体５０の直径が１φ（１ｍｍ）であるときは、球体の総数は、２個から５個になる。球体５０の直径が１．５φ（１．５ｍｍ）であるときは、球体の総数は、１個から３個になる。球体５０の直径が２φ（２ｍｍ）であるときは、球体の総数は、１個になる。
【0036】
さらに、配置密度の条件が１０％以上２０％以下である場合、球体５０の直径が１φ（１ｍｍ）であるときは、球体の総数は、３個から５個になる。球体５０の直径が１．５φ（１．５ｍｍ）であるときは、球体の総数は、２個または３個になる。球体５０の直径が２φ（２ｍｍ）であるときは、球体の総数は、１個になる。
【0037】
ここで、下記の条件でインクを通過させた後のヘッドフィルタの目詰まりの程度を、
（Ａ）ヘッドフィルタ３４に、転動体（球体５０、平行ピン５０Ａ）を載置した場合と、（Ｂ）ヘッドフィルタ３４に球体５０を載置しない場合の各々について検証した。
以下、検証条件と、検証結果を説明する。
（Ａ）ヘッドフィルタ３４に、転動体（球体５０、平行ピン５０Ａ）を載置した場合と、（Ｂ）ヘッドフィルタ３４に球体５０を載置しない場合の各々について検証した。
以下、検証条件と、検証結果を説明する。
【0038】
［検証条件］
＜ヘッドフィルタ＞
４ｍｍ×５ｍｍの面積を持つ矩形形状のヘッドフィルタを用いた。
検証にあたりヘッドフィルタを、疑似ヘッドにおける４ｍｍ×５ｍｍの開口を持つフィルタ室に配置して、フィルタ室に供給されたインクが、フィルタを上方から下方側に横切って流れるようにした。この場合のフィルタ面積は、２０ｍｍ2である。
＜転動体＞
（Ａ）球体
１φ（直径１ｍｍ）のステンレス製の５個の球体５０を、疑似フィルタ室内でヘッドフィルタに載置した（図４の（ｂ）参照）。この場合における５個の球体のヘッドフィルタ４０に対する投影面積Ｒは、３．９３ｍｍ2である。
（Ｂ）平行ピン
２φ（直径２ｍｍ）、長さ４ｍｍの平行ピン５０Ａを、疑似フィルタ室内でヘッドフィルタに載置した（図４の（ｃ）参照）。この場合における平行ピンのヘッドフィルタ４０に対する投影面積Ｒ’は、８．０ｍｍ2である。
＜試験条件＞
・印刷時のキャリッジ（インクジェットヘッド）の走査を模擬するために、疑似ヘッドを、速度：４６６ｍｍ／ｓ、加速度：０．４３Ｇで移動させながら、常温環境下で、ＳＰインクを水頭差５０ｃｍで流しながらヘッドフィルタを通過させた。
＜ヘッドフィルタ＞
４ｍｍ×５ｍｍの面積を持つ矩形形状のヘッドフィルタを用いた。
検証にあたりヘッドフィルタを、疑似ヘッドにおける４ｍｍ×５ｍｍの開口を持つフィルタ室に配置して、フィルタ室に供給されたインクが、フィルタを上方から下方側に横切って流れるようにした。この場合のフィルタ面積は、２０ｍｍ2である。
＜転動体＞
（Ａ）球体
１φ（直径１ｍｍ）のステンレス製の５個の球体５０を、疑似フィルタ室内でヘッドフィルタに載置した（図４の（ｂ）参照）。この場合における５個の球体のヘッドフィルタ４０に対する投影面積Ｒは、３．９３ｍｍ2である。
（Ｂ）平行ピン
２φ（直径２ｍｍ）、長さ４ｍｍの平行ピン５０Ａを、疑似フィルタ室内でヘッドフィルタに載置した（図４の（ｃ）参照）。この場合における平行ピンのヘッドフィルタ４０に対する投影面積Ｒ’は、８．０ｍｍ2である。
＜試験条件＞
・印刷時のキャリッジ（インクジェットヘッド）の走査を模擬するために、疑似ヘッドを、速度：４６６ｍｍ／ｓ、加速度：０．４３Ｇで移動させながら、常温環境下で、ＳＰインクを水頭差５０ｃｍで流しながらヘッドフィルタを通過させた。
【0039】
上記試験条件での検証結果を、下記表２、表３に示す。
ここで表２における表面画像は、試験後のヘッドフィルタ４０の表面の電子顕微鏡写真である。なお、顕微鏡写真では、凝集物や異物が少ないほど黒色が強く現れ、凝集物や異物は白色で現れる。面積解析は、異物が付着している領域を赤色で現わしている。
ここで表２における表面画像は、試験後のヘッドフィルタ４０の表面の電子顕微鏡写真である。なお、顕微鏡写真では、凝集物や異物が少ないほど黒色が強く現れ、凝集物や異物は白色で現れる。面積解析は、異物が付着している領域を赤色で現わしている。
【0040】
【表2】
【0041】
【表3】
【0042】
撹拌体をヘッドフィルタに載置しない場合、ヘッドフィルタの閉塞率は、試験前の５０．２８％から７６．１３％まで増加した。また、ヘッドフィルタにおけるＳＰインクの流量の低下率は１００％であった。
撹拌体としてのひとつの平行ピンをヘッドフィルタに載置した場合、フィルタの閉塞率は、試験前の５０．２８％から６４．５１％まで増加した。ＳＰインクの流量の低下率は、３６．２０％であった。
撹拌体としての５個の球体をヘッドフィルタに載置した場合、フィルタの閉塞率は、試験前の５０．２８％から６６．３１％まで増加した。ＳＰインクの流量の低下率は、８．５０％であった。
撹拌体としてのひとつの平行ピンをヘッドフィルタに載置した場合、フィルタの閉塞率は、試験前の５０．２８％から６４．５１％まで増加した。ＳＰインクの流量の低下率は、３６．２０％であった。
撹拌体としての５個の球体をヘッドフィルタに載置した場合、フィルタの閉塞率は、試験前の５０．２８％から６６．３１％まで増加した。ＳＰインクの流量の低下率は、８．５０％であった。
【0043】
以上より、転動体をヘッドフィルタに載置すると、試験後のインクの流量の低下が、転動体を載置しない場合よりも抑えられることが確認された。
また、撹拌体として球体を用いると、平行ピンの場合よりも試験後のインクの流量の低下が抑えられることを確認した。
また、撹拌体として球体を用いると、平行ピンの場合よりも試験後のインクの流量の低下が抑えられることを確認した。
【0044】
図４の（ｂ）に示すように、球体５０は、ヘッドフィルタ３４の上面に点Ｃで接触（点接触）する。そのため、４ｍｍ×５ｍｍのヘッドフィルタ３４における球体５０の有効転動範囲は、３ｍｍ×４ｍｍの範囲となる
一方、図４の（ｃ）に示すように、平行ピン５０Ａは、ヘッドフィルタ３４の上面に線Ｃ’で接触（線接触）する。そのため、４ｍｍ×５ｍｍのヘッドフィルタ３４における平行ピン５０Ａの有効転動範囲は、２ｍｍ×５ｍｍの範囲となる。
そのため、転動体として、球体５０の方が、平行ピン５０Ａよりもより広い範囲を転動する。
一方、図４の（ｃ）に示すように、平行ピン５０Ａは、ヘッドフィルタ３４の上面に線Ｃ’で接触（線接触）する。そのため、４ｍｍ×５ｍｍのヘッドフィルタ３４における平行ピン５０Ａの有効転動範囲は、２ｍｍ×５ｍｍの範囲となる。
そのため、転動体として、球体５０の方が、平行ピン５０Ａよりもより広い範囲を転動する。
【0045】
そして、インクジェットヘッド３０のフィルタ室３３に転動体を配置する場合、インク供給口３６から転動体を投入することになる。
ここで、平行ピン５０Ａをヘッドフィルタ３４に載置する場合、平行ピン５０Ａは、当該平行ピン５０Ａの長手方向を主走査方向Ｙに直交する向きに配置する必要がある。しかし、平行ピン５０Ａをインク供給口３６から投入する場合、平行ピン５０Ａの長手方向が、必ずしも主走査方向Ｙに直交する向きになるとはいえない。
ここで、平行ピン５０Ａをヘッドフィルタ３４に載置する場合、平行ピン５０Ａは、当該平行ピン５０Ａの長手方向を主走査方向Ｙに直交する向きに配置する必要がある。しかし、平行ピン５０Ａをインク供給口３６から投入する場合、平行ピン５０Ａの長手方向が、必ずしも主走査方向Ｙに直交する向きになるとはいえない。
【0046】
これに対して、球体５０の場合には、向きを揃える必要が無い。
よって、有効転動範囲の広さと設置の容易さから、本実施形態では、転動体として球体５０を採用している。ただし、平行ピン５０Ａの使用を排除するものではない。
よって、有効転動範囲の広さと設置の容易さから、本実施形態では、転動体として球体５０を採用している。ただし、平行ピン５０Ａの使用を排除するものではない。
【0047】
ヘッドフィルタ３４上に複数の球体５０を載置すると、インクジェットヘッド３０が主走査方向に移動する際に、球体５０の移動方向は、平行ピン５０Ａのように特定の方向に限定されない。よって、球体５０の各々がランダムに移動することになる（図４の（ａ）参照）。その結果、ヘッドフィルタ３４上に凝集した粒子を、粒子が凝集した領域を通過する球体５０で、より確実に分散させることができるようになる。これにより、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0048】
なお、前記した実施形態では、フィルタ室３３内のヘッドフィルタ３４を通過するインクが、紫外線硬化型のインクである場合を例示した。紫外線硬化型のインクは、凝集物を生じやすい傾向が高い。そのため、ヘッドフィルタ３４上に複数の球体を載置することで、紫外線硬化型のインクを使用するヘッドフィルタ３４において、目詰まりの発生の可能性を低減できる。
【0049】
なお、印刷装置が、立体構造物の造形装置である場合には、本件発明を、サポート材インクを吐出するインクジェットヘッドのフィルタ室に適用することが好ましい。
ここで、サポート材インクとは、造形物を支持する領域（サポート領域）の造形に用いられるインク組成物である。サポート材インクは、一例として、特開２０１８－１８３８９０号公報に開示されたものがある。
立体構造物の造形では、サポート材インクの使用量が、造形物を形成する他のインクよりも使用量が多い。そのため、サポート材インク用のインクジェットヘッドでは、フィルタの目詰まりが、他のインクジェットヘッドに比べて起こりやすい。
よって、サポート材インク用のインクジェットヘッドにおいて、ヘッドフィルタ３４上に複数の球体を載置することで、ヘッドフィルタ３４における目詰まりの発生の可能性を低減できる。
ここで、サポート材インクとは、造形物を支持する領域（サポート領域）の造形に用いられるインク組成物である。サポート材インクは、一例として、特開２０１８－１８３８９０号公報に開示されたものがある。
立体構造物の造形では、サポート材インクの使用量が、造形物を形成する他のインクよりも使用量が多い。そのため、サポート材インク用のインクジェットヘッドでは、フィルタの目詰まりが、他のインクジェットヘッドに比べて起こりやすい。
よって、サポート材インク用のインクジェットヘッドにおいて、ヘッドフィルタ３４上に複数の球体を載置することで、ヘッドフィルタ３４における目詰まりの発生の可能性を低減できる。
【0050】
前記した実施形態では、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する各球体５０の投影面積の合計Ｒ２の割合を考慮して、載置する球体の総数を決定する場合を例示した（前記式（１）参照）。
ここで、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１を基準として、球体５０の総数と直径φを設定しても良い。
ここで、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１を基準として、球体５０の総数と直径φを設定しても良い。
【0051】
例えば、各球体５０の投影面積の合計Ｒ２が、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１の１／３０以上、１／３以下となる下記の関係を満たすように、球体５０の総数と、直径φを設定しても良い。
（Ｒ１／３０）≦球体の投影面積の合計Ｒ２≦（Ｒ１／３） ・・・（２）
（Ｒ１／３０）≦球体の投影面積の合計Ｒ２≦（Ｒ１／３） ・・・（２）
【0052】
よって、例えばヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１が１２ｍｍ2である場合、ヘッドフィルタ３４に載置する球体５０の投影面積の合計Ｒ２が、０．４ｍｍ2以上、４ｍｍ2以下となる関係を満たすように、球体の総数と、直径φが設定される。
【0053】
前記した表１を参照すると、上記式（２）を満たす球体の総数Ｎは、
１φ（１ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から５個になる。
１．５φ（１．５ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から２個になる。
２φ（２ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個になる。
１φ（１ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から５個になる。
１．５φ（１．５ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個から２個になる。
２φ（２ｍｍ）の球体を用いる場合は、１個になる。
【0054】
また、インクジェットヘッド３０の主走査方向Ｙに直交する方向のヘッドフィルタ３４の長さＬ（図４の（ｂ）参照）と、球体５０の直径φを考慮して、ヘッドフィルタ３４に載置する球体の総数を決定しても良い。
【0055】
例えば、図４の（ｂ）に示すように、ヘッドフィルタ３４が、主走査方向Ｙの直交方向に長さＬ（５ｍｍ）を有しており、球体５０が直径φ（１ｍｍ）である場合、球体５０は、主走査方向Ｙの直交方向に少なくとも５個（５÷１＝５個）並ぶことができる。
図４の（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０が移動する際の球体５０の移動方向はランダムである。そのため、インクジェットヘッド３０が移動を繰り返す間に、球体５０が一部に偏る可能性がある。
そこで、球体５０の総数を、（ｉ）ヘッドフィルタ３４上で複数の球体が、主走査方向Ｙの直交方向に少なくとも１列を越えて並ぶことができる個数に設定し、かつ（ｉｉ）ヘッドフィルタ３４の面積に対する各球体の投影面積の合計の割合が、前記した３０％を超えないように設定することが好ましい。
図４の（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０が移動する際の球体５０の移動方向はランダムである。そのため、インクジェットヘッド３０が移動を繰り返す間に、球体５０が一部に偏る可能性がある。
そこで、球体５０の総数を、（ｉ）ヘッドフィルタ３４上で複数の球体が、主走査方向Ｙの直交方向に少なくとも１列を越えて並ぶことができる個数に設定し、かつ（ｉｉ）ヘッドフィルタ３４の面積に対する各球体の投影面積の合計の割合が、前記した３０％を超えないように設定することが好ましい。
【0056】
例えば、直径１ｍｍの球体５０の総数を７個にすると、（ｉ）（ｉｉ）の条件を充足する。この場合、一部の球体５０の配置に偏りが生じたとしても、５個を超えた分の２個の球体が、偏りにより生じた空間を埋めることができる。これにより、インクジェットヘッド３０が移動する際の広い範囲を球体５０が転動できる。そして、（ｉｉ）の条件を満たしていることで、球体５０がヘッドフィルタ３４を通過するインクの流れを阻害し難くなるようにしている。
なお、（ｉｉ）の条件に代えて、（ｉｉｉ）各球体５０の投影面積の合計Ｒ２が、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１の１／３以下となる条件を採用しても良い。
なお、（ｉｉ）の条件に代えて、（ｉｉｉ）各球体５０の投影面積の合計Ｒ２が、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１の１／３以下となる条件を採用しても良い。
【0057】
以上の通り、実施の形態では以下の構成を有するインクジェット印刷装置１を開示した。
（１）インクジェット印刷装置１は、印刷時に主走査方向Ｙに移動するインクジェットヘッド３０と、
インクジェットヘッド３０において、ノズル孔３１ａ（ノズル）にインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室３３と、
フィルタ室３３内でヘッドフィルタ３４（フィルタ）に載置された球体５０と、を有する。
球体５０は、ヘッドフィルタ３４の網目よりも大きい直径φを有する。
球体５０は、ヘッドフィルタ３４上で、インクジェットヘッド３０の移動により転動可能に配置されている。
（１）インクジェット印刷装置１は、印刷時に主走査方向Ｙに移動するインクジェットヘッド３０と、
インクジェットヘッド３０において、ノズル孔３１ａ（ノズル）にインクを供給する経路上に設けられたフィルタ室３３と、
フィルタ室３３内でヘッドフィルタ３４（フィルタ）に載置された球体５０と、を有する。
球体５０は、ヘッドフィルタ３４の網目よりも大きい直径φを有する。
球体５０は、ヘッドフィルタ３４上で、インクジェットヘッド３０の移動により転動可能に配置されている。
【0058】
このように構成すると、印刷時にインクジェットヘッド３０が変位する際に、ヘッドフィルタ３４に載置された球体５０がヘッドフィルタ３４上を転動する。これにより、転動する球体５０によりヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流が発生して、凝集した粒子が分散して、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
また、転動する球体５０が、ヘッドフィルタ３４の表面の凝集物に触れて、凝集物を拡散させるので、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
また、転動する球体５０が、ヘッドフィルタ３４の表面の凝集物に触れて、凝集物を拡散させるので、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0059】
（２）球体５０は、非磁性の金属材料（ステンレス）で形成したものである。
【0060】
球体５０が軽量であると、フィルタ室３４を通過するインク中に球体５０が没したときに、球体５０が浮力で持ち上げられて、ヘッドフィルタ３４から離れる可能性がある。そうすると、ヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を発生させることができなくなって、ブリッジング現象の発生を抑制できなくなる可能性がある。
そのため、非磁性の金属材料から形成した球体５０を採用することで、フィルタ室３３を通過するインク中に球体５０が没したときに、球体５０が浮力でヘッドフィルタ３４の表面から離れることを防止できる。これにより、ヘッドフィルタ３４に載置された球体５０が、印刷時にヘッドフィルタ３４上を転動するので、転動する球体５０によりヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を発生させて、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
そのため、非磁性の金属材料から形成した球体５０を採用することで、フィルタ室３３を通過するインク中に球体５０が没したときに、球体５０が浮力でヘッドフィルタ３４の表面から離れることを防止できる。これにより、ヘッドフィルタ３４に載置された球体５０が、印刷時にヘッドフィルタ３４上を転動するので、転動する球体５０によりヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を発生させて、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0061】
また、樹脂製の球体にすると、球体がヘッドフィルタ３４の上面を転動するため、経時的に摩耗する可能性がある。球体が摩耗すると、ブリッジング現象の発生の抑制が不十分となる可能性がある。さらに、摩耗に起因して、球体が破損すると、生じた破片などが異物となって、ヘッドフィルタ３４に好ましくない影響を生ずる可能性もある。
なお、磁性を持つ材料で形成すると、球体が磁化した場合に、球体同士が磁力で集合することや、フィルタ室３４を構成する壁に磁着して、動かなくなる可能性がある。かかる場合、球体５０がヘッドフィルタ３４の上面を転動しなくなる結果、ブリッジング現象の発生を抑制できなくなる可能性もある。
上記のように、ステンレス製の球体とすることで、かかる事態の発生を好適に防止できる。
なお、磁性を持つ材料で形成すると、球体が磁化した場合に、球体同士が磁力で集合することや、フィルタ室３４を構成する壁に磁着して、動かなくなる可能性がある。かかる場合、球体５０がヘッドフィルタ３４の上面を転動しなくなる結果、ブリッジング現象の発生を抑制できなくなる可能性もある。
上記のように、ステンレス製の球体とすることで、かかる事態の発生を好適に防止できる。
【0062】
（３）球体５０は、ヘッドフィルタ３４に複数載置されている。
球体５０は、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する球体５０の投影面積の合計Ｒ２の割合が、３％以上、３０％以下となる配置密度、である。
球体５０は、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１に対する球体５０の投影面積の合計Ｒ２の割合が、３％以上、３０％以下となる配置密度、である。
【0063】
球体５０の配置密度（Ｒ２／Ｒ１）が高くなると、球体５０同士がぶつかって、球体５０のヘッドフィルタ３４上の転動が不十分となる。そうすると、ヘッドフィルタ３４における球体５０が転動する範囲が狭くなって、ヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を十分に発生させることが難しくなる。
さらに、球体５０の配置密度（Ｒ２／Ｒ１）が高くなると、球体５０が、ヘッドフィルタ３４を通過するインクの流れに対する抵抗となって、ヘッドフィルタ３４を通過するインクの流量が低下してしまう。
また、球体５０の配置密度が低くなると、ヘッドフィルタ３４における球体５０が実際に転動する範囲が狭くなって、ヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を十分に発生させることが難しくなる。
球体５０の配置密度を上記の範囲に設定すると、凝集物を分散させるのに必要な対流を、ヘッドフィルタ３４の表面に発生させることができる。よって、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
さらに、球体５０の配置密度（Ｒ２／Ｒ１）が高くなると、球体５０が、ヘッドフィルタ３４を通過するインクの流れに対する抵抗となって、ヘッドフィルタ３４を通過するインクの流量が低下してしまう。
また、球体５０の配置密度が低くなると、ヘッドフィルタ３４における球体５０が実際に転動する範囲が狭くなって、ヘッドフィルタ３４の表面にインクの対流を十分に発生させることが難しくなる。
球体５０の配置密度を上記の範囲に設定すると、凝集物を分散させるのに必要な対流を、ヘッドフィルタ３４の表面に発生させることができる。よって、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0064】
（４）球体５０は、ヘッドフィルタ３４に複数載置されている。
球体５０は、当該球体５０のヘッドフィルタ３４の面積に対する投影面積の合計Ｒ２が、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１の１／３～１／３０になるように、球体５０の総数と直径が設定されている。
球体５０は、当該球体５０のヘッドフィルタ３４の面積に対する投影面積の合計Ｒ２が、ヘッドフィルタ３４の面積Ｒ１の１／３～１／３０になるように、球体５０の総数と直径が設定されている。
【0065】
このように構成すると、凝集物を分散させるのに必要な対流を、ヘッドフィルタ３４の表面に発生させることができる。よって、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0066】
（５）インクは、紫外線硬化型のインクである。
【0067】
紫外線硬化型のインクは、凝集物が発生しやすい。よって、紫外線硬化型のインクを採用するインクジェット印刷装置に適用することで、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0068】
（６）インクは、三次元造形に用いられるサポート材インクである。
【0069】
三次元造形に用いられるサポート材は使用量が多いので、ノズルの目詰まりが起こりやすい傾向がある。よって、三次元造形に用いられるインクジェット印刷装置に適用することで、ブリッジング現象の発生を抑制できる。
【0070】
本願発明は、上記した実施の形態の態様に限定されるものではなく、本願発明の技術的な思想の範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0071】
１ インクジェット印刷装置
３０（３０ａ～３０ｄ） インクジェットヘッド
３２ ＵＶ照射器
３３ フィルタ室
３４ ヘッドフィルタ
３５ ヘッドポート
３６ インク供給口
５０ 球体（転動体）
５０Ａ 平行ピン（転動体）
Ｍ メディア
Ｘ 主走査方向
３０（３０ａ～３０ｄ） インクジェットヘッド
３２ ＵＶ照射器
３３ フィルタ室
３４ ヘッドフィルタ
３５ ヘッドポート
３６ インク供給口
５０ 球体（転動体）
５０Ａ 平行ピン（転動体）
Ｍ メディア
Ｘ 主走査方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】