JP2019038125A - 液体吐出装置およびフィルターユニット - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターユニットの交換作業の手間を省き、作業時間を短縮する。【解決手段】液体の流路に着脱可能なフィルター室と、フィルター室を、流入口を有する上流側室と流出口を有する下流側室とに仕切るフィルターと、流入口を開閉する第１弁体と、流出口を開閉する第２弁体と、第１弁体および第２弁体が閉じた状態でフィルター室内に充填されている液体と、を具備するフィルターユニット。【選択図】図２

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。

液体容器から流路を介して供給されるインクなどの液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドでは、液体に混入する気泡や異物を取り除くためのフィルターを有するフィルターユニットが流路の途中に設けられている。例えば特許文献１には、液体容器（液体供給源）と液体吐出ヘッド（液体噴射部）とを連通する流路に循環流路を設け、循環流路に対して着脱可能にフィルターユニット（第２フィルター）を配置する技術が開示されている。

特開２０１６−１１２７６１号公報

しかしながら、特許文献１では、フィルターユニット（第２フィルター）を交換する場合、一旦流路内の液体を排出して交換が必要になったフィルターユニットを外してから新たなフィルターユニットを循環流路に装着した後に、再び流路内に液体を充填し、滞留しやすいフィルター室（収容部）内の気泡を排出する作業が必要になるため、フィルターユニットの交換作業には多大なインクの浪費と手間と時間がかかっていた。以上の事情を考慮して、本発明は、フィルターユニットの交換作業の手間を省き、作業時間を短縮することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明のフィルターユニットは、液体の流路に着脱可能なフィルター室と、フィルター室を、流入口を有する上流側室と流出口を有する下流側室とに仕切るフィルターと、流入口を開閉する第１弁体と、流出口を開閉する第２弁体と、第１弁体および第２弁体が閉じた状態でフィルター室内に充填されている液体と、を具備する。以上の態様によれば、第１弁体および第２弁体が閉じた状態で、フィルター室内に液体が充填されているので、フィルター室内に液体が充填されたまま、第１弁体と第２弁体を開いて流入口と流出口を流路に装着できる。したがって、フィルターユニットの装着後にフィルター室内の気泡を排出する作業を省くことができるので、フィルターユニットの交換作業の手間を省き、作業時間を短縮できる。

本発明のフィルターユニットの好適な態様において、鉛直方向において流出口が流入口よりも低い位置にある。以上の態様によれば、もし流入口から気泡が混入してフィルターを通過してしまったとしても、気泡は浮力によって上昇してフィルター室の上方に溜まるため、鉛直方向において流入口よりも低い位置にある流出口から気泡が流出されることを抑制できる。

本発明のフィルターユニットの好適な態様において、第１弁体を覆う第１保護フィルムと、第２弁体を覆う第２保護フィルムと、を備える。以上の態様によれば、第１弁体を覆う第１保護フィルムと、第２弁体を覆う第２保護フィルムとを備えるから、フィルター室内に充填されている液体が第１弁体または第２弁体から漏れ出す可能性を低減できる。

本発明のフィルターユニットの好適な態様において、流路は、流入口に接続可能な第１開口を有する第１流路と、流出口に接続可能な第２開口を有する第２流路と、を備え、流入口と第１開口には、フィルターユニットと第１流路との接続の組合せを識別するための第１識別部が設けられ、流出口と第２開口には、フィルターユニットと第２流路との接続の組合せを識別するための第２識別部が形成される。以上の態様によれば、フィルターユニットと第１流路との接続の組合せは第１識別部によって識別でき、フィルターユニットと第２流路との接続の組合せは第２識別部によって識別できる。したがって、フィルターユニットと流路との組合せを間違えて接続してしまうことを抑制できる。

本発明のフィルターユニットの好適な態様において、フィルター室に充填される液体は、複数の流路の液体に共通する成分が含まれる。以上の態様によれば、フィルター室に充填される液体は、複数の流路の液体に共通する成分（例えば水分、保湿剤、界面活性剤など）が含まれるから、複数の流路のいずれにも同じフィルターユニットを装着できる。

以上の課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、液体容器からの液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体容器と液体吐出ヘッドとを連通し、フィルターユニットを着脱可能な流路と、を具備し、フィルターユニットは、フィルター室と、フィルター室を、流入口を有する上流側室と流出口を有する下流側室とに仕切るフィルターと、流入口を開閉する第１弁体と、流出口を開閉する第２弁体と、第１弁体および第２弁体が閉じた状態でフィルター室内に充填されている液体と、を備え、流路は、流入口に接続可能な第１開口を開閉する第３弁体を有する第１流路と、流出口に接続可能な第２開口を開閉する第４弁体を有する第２流路と、を備える。以上の態様によれば、第１弁体および第２弁体が閉じた状態で、フィルター室内に液体が充填されているので、フィルター室内に液体が充填されたまま、フィルターユニットを流路に装着できる。すなわち、フィルター室内に液体が充填されたまま、第１弁体と第３弁体を開いて流入口を第１流路に接続し、第２弁体と第４弁体を開いて流出口を第２流路に接続することができる。したがって、フィルターユニットの装着後にフィルター室内の気泡を排出する作業を省くことができるので、フィルターユニットの交換作業の手間を省き、作業時間を短縮できる。

本発明の液体吐出装置の好適な態様において、鉛直方向において流出口が流入口よりも低い位置にある。以上の態様によれば、もし流入口から気泡が混入してフィルターを通過してしまったとしても、気泡は浮力によって浮上してフィルター室の上方に溜まるため、鉛直方向において流入口よりも低い位置にある流出口から気泡が流出されることを抑制できる。

本発明の液体吐出装置の好適な態様において、第１弁体を覆う第１保護フィルムと、第２弁体を覆う第２保護フィルムと、を備える。以上の態様によれば、第１弁体を覆う第１保護フィルムと、第２弁体を覆う第２保護フィルムとを備えるから、フィルター室内に充填されている液体が第１弁体または第２弁体から漏れ出す可能性を低減できる。

本発明の液体吐出装置の好適な態様において、流入口と第１開口には、フィルターユニットと第１流路との接続の組合せを識別するための第１識別部が形成され、流出口と第２開口には、フィルターユニットと第２流路との接続の組合せを識別するための第２識別部が形成される。以上の態様によれば、フィルターユニットと第１流路との接続の組合せは第１識別部によって識別でき、フィルターユニットと第２流路との接続の組合せは第２識別部によって識別できる。したがって、フィルターユニットと流路との組合せを間違えて接続してしまうことを抑制できる。

本発明の液体吐出装置の好適な態様において、フィルター室に充填される液体は、複数の流路の液体に共通する成分が含まれる。以上の態様によれば、フィルター室に充填される液体は、複数の流路の液体に共通する成分（例えば水分、保湿剤、界面活性剤など）が含まれるから、複数の流路のいずれにも同じフィルターユニットを装着できる。

第１実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。 フィルターユニットと流路の接続部との構成を示す断面図である。 フィルターユニットの流路への装着時の作用説明図である。 フィルターユニットの流路への装着時の作用説明図である。 第２実施形態のフィルターユニットと流路の接続部の構成を示す断面図である。 図５のフィルターユニットが流路に装着された後の断面図である。 第３実施形態のフィルターユニットと流路の接続部との構成を示す断面図である。 図７のフィルターユニットが流路に装着された後の断面図である。 第４実施形態における第１識別部（ブラック）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第１識別部（シアン）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第１識別部（マゼンタ）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第１識別部（イエロー）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第２識別部（ブラック）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第２識別部（シアン）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第２識別部（マゼンタ）の構成を示す斜視図である。 第４実施形態における第２識別部（イエロー）の構成を示す斜視図である。 第５実施形態のフィルターユニットと流路の接続部との構成を示す断面図である。 図１７のフィルターユニットが流路に装着された後の断面図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置１０の部分的な構成図である。本実施形態の液体吐出装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体１１に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図１に示す液体吐出装置１０は、略箱状の装置本体１０２を備える。装置本体１０２内には、制御装置１２と搬送機構１５と液体吐出ヘッド２０とキャリッジ１８とが設けられている。

装置本体１０２には、複数種のインクを別々に収容する複数の液体容器（カートリッジ）Ｃ１〜Ｃ４を装着可能な装着部（カートリッジホルダー）４０が設けられている。インクは、顔料や染料等の色材を含有する液体（カラーインク）であり、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の合計４色の液体である。各色のインクには、水分、保湿剤、界面活性剤などの共通の成分が含まれる。なお、樹脂材料をインクに含有させることも可能である。本実施形態の液体容器Ｃ１〜Ｃ４にはそれぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクが収容される。

各液体容器Ｃ１〜Ｃ４は、装着部４０に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器Ｃ１〜Ｃ４は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。装置本体１０２内には、各液体容器Ｃ１〜Ｃ４と液体吐出ヘッド２０とを連通する流路Ｓが設けられ、各流路ＳにはポンプＰが設けられる。各液体容器Ｃ１〜Ｃ４のインクは、ポンプＰによって液体吐出ヘッド２０に供給（圧送）される。

制御装置１２は、液体吐出装置１０の各要素を統括的に制御する。搬送機構１５は、制御装置１２による制御のもとで媒体１１をＹ方向に搬送する。液体吐出ヘッド２０は、制御装置１２による制御のもとで複数のノズルＮの各々からインクを媒体１１に吐出する。液体吐出ヘッド２０はキャリッジ１８に搭載される。制御装置１２は、Ｙ方向に交差するＸ方向にキャリッジ１８を往復させる。印刷時には、搬送機構１５による媒体１１の搬送とキャリッジ１８の反復的な往復とに並行して液体吐出ヘッド２０が媒体１１にインクを吐出することで媒体１１の表面に所望の画像が形成される。例えば相異なる種類のインクを吐出する複数の液体吐出ヘッド２０をキャリッジ１８に搭載することも可能である。なお、Ｘ−Ｙ平面（媒体１１の表面に平行な平面）に垂直な方向をＺ方向と表記する。

液体吐出ヘッド２０は、複数の液体吐出部２２を具備する。図１では、各液体容器Ｃ１〜Ｃ４に対応する４つの液体吐出部２２を、媒体１１の搬送方向であるＹ方向に直交するＸ方向に沿って配置した場合を例示する。液体吐出部２２の媒体１１との対向面（吐出面）には、複数のノズル列が形成される。ノズル列は、Ｙ方向に沿って直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。なお、液体吐出部２２の数やノズル列の数は、図示したものに限られない。液体吐出部２２は、相異なるノズルＮに対応する圧力室および圧電素子の複数組（図示略）を備える。駆動信号の供給により圧電素子を振動させて圧力室内の圧力を変動させることで、圧力室内に充填されたインクが各ノズルＮから吐出される。

本実施形態のインクの流路Ｓにはそれぞれ、フィルターユニット３０が着脱可能に装着されている。インクの流路Ｓは、フィルターユニット３０よりも上流側を第１流路Ｓ１とし、フィルターユニット３０よりも下流側を第２流路Ｓ２とすると、フィルターユニット３０は、第１流路Ｓ１の接続部４２と第２流路Ｓ２の接続部４２とに接続されることで、流路Ｓに装着される。第１流路Ｓ１は、各フィルターユニット３０と各液体容器Ｃ１〜Ｃ４とをそれぞれ連通する流路であり、第２流路Ｓ２は、各フィルターユニット３０と各液体吐出部２２とをそれぞれ連通する流路である。

各フィルターユニット３０は、流路Ｓ内のインクに混入した気泡や異物を捕集するフィルターＦが配置されたフィルター装置として機能する。各液体容器Ｃ１〜Ｃ４から供給されるインクは、各フィルターユニット３０のフィルターＦを通過し、対応する液体吐出部２２にそれぞれ供給される。

図１に示すように、本実施形態のフィルターユニット３０はそれぞれ、液体吐出ヘッド２０の近傍に配置される。フィルターユニット３０を液体吐出ヘッド２０の近傍に配置することで、液体吐出ヘッド２０の走査によって発生する異物も除去できる。なお、フィルターユニット３０の配置は、液体吐出ヘッド２０の近傍に限られず、ポンプＰよりも下流側でポンプＰの近傍であってもよい。フィルターユニット３０をポンプＰの近傍に配置することで、ポンプＰによって発生する異物も除去できる。また、図１では、フィルターＦがＹ方向に沿って配置される場合を例示したが、フィルターユニット３０の配置の方向は、図１に示す場合に限られるものではない。

図２は、フィルターユニット３０と流路Ｓ（第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２）の接続部４２との構成を示す断面図である。本実施形態の各フィルターユニット３０の構成は同様であるため、ここではブラック（Ｋ）の液体容器Ｃ１に対応するフィルターユニット３０を代表して説明する。図２は、図１のフィルターユニット３０の中心を通るＸ−Ｚ面で切断した場合の断面図である。

図２に示すように、フィルターユニット３０は、フィルター室３１とフィルターＦを備える。フィルターＦは、フィルター室３１を上流側室３２と下流側室３４に仕切るように配置される。上流側室３２は、フィルターＦよりも上流側の空間であり、流入口ＤＩを有している。下流側室３４は、フィルターＦよりも下流側の空間であり、流出口ＤＯを有している。流入口ＤＩには液体容器Ｃ１からのインクが流入する。流出口ＤＯから流出したインクは、液体容器Ｃ１に対応する液体吐出部２２に供給される。第１実施形態では、鉛直方向（Ｚ方向）において流入口ＤＩと流出口ＤＯとを同じ高さに配置する場合を例示する。具体的には第１実施形態の流入口ＤＩおよび流出口ＤＯは、平面視（Ｘ方向からの平面視）でフィルター室３１の中央に配置される。ただし、流入口ＤＩおよび流出口ＤＯの配置は、本実施形態で例示する場合に限られない。

インクの流路Ｓのうちの第１流路Ｓ１は、流入口ＤＩに接続される接続部４２を備える。第１流路Ｓ１の接続部４２は、流入口ＤＩに接続可能な第１開口Ｏ１を有する。第１開口Ｏ１は、第１流路Ｓ１の接続部４２における外管４２１の端面の開口である。第１開口Ｏ１が流入口ＤＩに接続されることで、第１流路Ｓ１と流入口ＤＩとを介して、上流側室３２が液体容器Ｃ１に連通される。

他方、第２流路Ｓ２は、流出口ＤＯに接続される接続部４２を備える。第２流路Ｓ２の接続部４２は、流出口ＤＯに接続可能な第２開口Ｏ２を有する。第２開口Ｏ２は、第２流路Ｓ２の接続部４２における外管４２１の端面の開口である。第２開口Ｏ２が流出口ＤＯに接続されることで、第２流路Ｓ２と流出口ＤＯとを介して、下流側室３４が液体容器Ｃ１に対応する液体吐出部２２に連通される。

流入口ＤＩはその流入口ＤＩを開閉する第１弁体Ｖ１で閉じられ、流出口ＤＯはその流出口ＤＯを開閉する第２弁体Ｖ２で閉じられる。第１開口Ｏ１はその第１開口Ｏ１を開閉する第３弁体Ｖ３で閉じられ、第２開口Ｏ２はその第２開口Ｏ２を開閉する第４弁体Ｖ４で閉じられる。第１弁体Ｖ１〜第４弁体Ｖ４はそれぞれ、円板状の弾性部材で構成され、中央に開閉孔Ｑが形成されている。

第１流路Ｓ１の接続部４２および第２流路Ｓ２の接続部４２にはそれぞれ、接続針Ｔが設けられている。第１弁体Ｖ１と第３弁体Ｖ３の開閉孔Ｑには、第１流路Ｓ１の接続針Ｔが挿入され、第２弁体Ｖ２と第４弁体Ｖ４の開閉孔Ｑには、第２流路Ｓ２の接続針Ｔが挿入される。弾性部材で構成された第１弁体Ｖ１〜第４弁体Ｖ４ではそれぞれ、開閉孔Ｑに接続針Ｔが挿入されると、接続針Ｔの外周面と開閉孔Ｑの内周面とが密着しながら開閉孔Ｑが開き、開閉孔Ｑから接続針Ｔが抜かれると開閉孔Ｑが閉じる。

本実施形態の第１流路Ｓ１の接続部４２および第２流路Ｓ２の接続部４２はそれぞれ、フィルターユニット３０に接続する際に接続針Ｔが突き出るように構成されている。第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２の接続部４２はそれぞれ同様の構成であるため、ここでは第１流路Ｓ１の接続部４２の構成を代表して説明する。図２に示すように、第１流路Ｓ１の接続部４２は、第３弁体Ｖ３と接続針Ｔの他に、接続針Ｔの支持体４２２と伸縮部材４２４とを備える。

本実施形態の接続針Ｔは、針状に尖った細長い先端部Ｔａを有し、先端部Ｔａから基端部Ｔｂにかけて徐々に拡径する筒状部材である。接続針Ｔの先端部Ｔａには、液体を流通させるための針孔Ｔｃが形成されており、針孔Ｔｃを介してフィルターユニット３０と流路Ｓが連通する。

接続針Ｔの基端部Ｔｂは、支持体４２２に固定される。支持体４２２は、筒状の部材であり、支持体４２２の外周面は、第１流路Ｓ１の接続部４２における外管４２１の内周面に固定されている。なお、接続針Ｔと支持体４２２とは一体で構成してもよい。第３弁体Ｖ３は、第１流路Ｓ１の内周面をスライド可能である。第３弁体Ｖ３と支持体４２２とは、伸縮部材４２４で接続されている。伸縮部材４２４は、伸縮可能な筒状の弾性部材であり、接続部４２の外管４２１の内側に配置される内管として機能する。図２に示すように伸縮部材４２４は、例えば蛇腹状に構成される。伸縮部材４２４の内側に接続針Ｔが配置される。

図２に示すように、本実施形態のフィルターユニット３０は、第１弁体Ｖ１および第２弁体Ｖ２が閉じた状態でフィルター室３１（上流側室３２および下流側室３４）内に液体が充填されている。このように構成することで、フィルター室３１内に液体が充填されたまま、流路Ｓに装着できる。具体的には第１弁体Ｖ１を開いて流入口ＤＩに第１流路Ｓ１を装着でき、第２弁体Ｖ２を開いて流出口ＤＯを第２流路Ｓ２に装着できる。したがって、フィルターユニット３０の装着後にフィルター室３１内の気泡を排出する作業を省くことができる。

もし従来のように、フィルターユニット３０のフィルター室３１に液体が充填されていない状態（例えばフィルター室３１内が空気の状態）で流路Ｓに装着すると、フィルター室３１内の空気（気泡）を排出する作業が必要になる。具体的には、フィルターユニット３０の装着後に、いったん流路Ｓ内の液体を排出して気泡を排出してから、再度液体を充填し直す必要があるため、フィルターユニットの交換作業には手間と時間がかかってしまう。この点、本実施形態によれば、フィルター室３１内に液体が充填されたまま、流路Ｓに装着できるから、フィルター室３１内の気泡を排出する作業を省けるため、浪費するインク量を大幅に低減できると共に、フィルターユニット３０の交換作業の手間を省くことができ、作業時間を短縮できる。

本実施形態において、フィルター室３１に充填する液体は、流路Ｓ内の液体と同じ液体である。本実施形態の４つの流路Ｓにはそれぞれ、４色のインクが充填されているので、これらに対応するインクが４つのフィルターユニット３０のそれぞれのフィルター室３１内に充填される。具体的にはブラック（Ｋ）のインクの流路Ｓに装着されるフィルターユニット３０のフィルター室３１には、ブラック（Ｋ）のインクが充填され、シアン（Ｃ）のインクの流路Ｓに装着されるフィルターユニット３０のフィルター室３１には、シアン（Ｃ）のインクが充填される。マゼンタ（Ｍ）のインクの流路Ｓに装着されるフィルターユニット３０のフィルター室３１には、マゼンタ（Ｍ）のインクが充填され、イエロー（Ｙ）のインクの流路Ｓに装着されるフィルターユニット３０のフィルター室３１には、イエロー（Ｙ）のインクが充填される。このように構成することで、フィルターユニット３０の装着後にフィルター室３１内にその流路Ｓ内のインクを充填する手間を省くことができるので、フィルターユニット３０を装着してから印刷可能となるまでの時間を大幅に短縮できる。

なお、フィルター室３１に充填する液体は、流路Ｓ内の液体と同じ液体に限られず、複数の流路Ｓの液体に共通する成分を充填するようにしてもよい。例えば４色のインクに共通する成分としては、各色の色材を除く、水分、保湿剤、界面活性剤などの成分である。このような成分の液体をフィルター室３１に充填しておくことによっても、フィルター室３１内の気泡を排出する作業を省くことができる。しかも、フィルター室３１に共通の成分の液体が充填されていれば、各色の流路Ｓのいずれにも同じフィルターユニット３０を装着可能となる。また、フィルター室３１に充填する液体は、洗浄液などであってもよい。フィルター室３１に洗浄液を充填しておくことによっても、各色の流路Ｓのいずれにも同じフィルターユニット３０を装着可能となる。

フィルター室３１に共通の成分や洗浄液などの液体を充填する場合には、フィルターユニット３０の装着後にフィルター室３１内の液体を、流路Ｓ内の各色のインクに置き換える必要がある。ただし、この場合でも流路Ｓ全体の液体を排出して再充填する場合に比較して浪費するインク量を低減できる。特に図１に示すようにフィルターユニット３０を液体吐出ヘッド２０の近傍に配置する場合には、フィルターユニット３０内の液体とフィルターユニット３０から液体吐出ヘッド２０までの流路Ｓ内の液体を排出すればよいため、フィルターユニット３０から液体容器Ｃ１〜Ｃ４までの流路Ｓ内の液体を排出する場合に比較して、浪費するインクを大幅に低減できる。なお、フィルターユニット３０に装着された接続部４２をロックまたはアンロックするロック機構（例えばフックなど）を設けるようにしてもよい。

図３および図４は、フィルターユニット３０の流路Ｓへの装着時の作用説明図である。図３は、接続針Ｔが突き出る前の状態を示す図であり、図４は、接続針Ｔが突き出た後の状態を示す図である。フィルターユニット３０を流路Ｓに装着する場合には、流入口ＤＩに第１流路Ｓ１を接続し、流出口ＤＯに第２流路Ｓ２を接続する。

流入口ＤＩに第１流路Ｓ１を接続する場合には、図３に示すように接続部４２内に流入口ＤＩを挿入する。接続部４２内に流入口ＤＩを押し込むと、第３弁体Ｖ３が第１弁体Ｖ１に押されてスライドする。すると、図４に示すように、伸縮部材４２４が縮むことで接続針Ｔが第３弁体Ｖ３の開閉孔Ｑから突き出て、第１弁体Ｖ１の開閉孔Ｑに挿入される。そして、接続部４２の端面４２ａがフィルターユニット３０の外壁面（Ｘ方向の正側）に当接するまで押し込むことで、接続針Ｔの針孔Ｔｃがフィルターユニット３０の上流側室３２に連通する。

流出口ＤＯに第２流路Ｓ２を接続する場合には、図３に示すように接続部４２内に流出口ＤＯを挿入する。接続部４２内に流出口ＤＯを押し込むと、第４弁体Ｖ４が第２弁体Ｖ２に押されてスライドする。すると、図４に示すように、伸縮部材４２４が縮むことで接続針Ｔが第４弁体Ｖ４の開閉孔Ｑから突き出て、第２弁体Ｖ２の開閉孔Ｑに挿入される。そして、接続部４２の端面４２ａがフィルターユニット３０の外壁面（Ｘ方向の負側）に当接するまで押し込むことで、接続針Ｔの針孔Ｔｃがフィルターユニット３０の下流側室３４に連通する。

こうして、流入口ＤＩに第１流路Ｓ１が接続され、流出口ＤＯに第２流路Ｓ２が接続されることで、フィルターユニット３０が流路Ｓに装着される。図４に示すように、本実施形態の構成によれば、フィルター室（上流側室３２および下流側室３４）内と流路Ｓ（第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２）とは液体が充填されたまま、各接続針Ｔを介して連通することができる。したがって、フィルターユニット３０の装着後は、図４の矢印のように各接続針Ｔを介して第１流路Ｓ１から流入するインクを、フィルターＦと第２流路Ｓ２を介して液体吐出部２２に供給できる。

しかも、図４に示すように、第１流路Ｓ１を流入口ＤＩに接続する際には、第１弁体Ｖ１と第３弁体Ｖ３が密着し、第２流路Ｓ２を流出口ＤＯに接続する際には、第２弁体Ｖ２と第４弁体Ｖ４が密着している。さらに、各接続針Ｔの先端部Ｔａが開閉孔Ｑから突き出る際には、接続針Ｔの外周面が開閉孔Ｑの内周面に密着しながら開閉孔Ｑが開かれる。したがって、気泡が入り込むことを抑制しながら、フィルターユニット３０を流路Ｓに装着することができる。

このように、本実施形態の構成によれば、各流路Ｓ及びフィルター室３１内にインクが充填されたまま、各フィルターユニット３０を各流路Ｓにそれぞれ装着できるから、流路内のインクの排出及び再充填、フィルター室３１内の気泡を排出する作業を省くことができる。したがって、気泡を排出するために浪費するインク量を大幅に低減できると共に、フィルターユニット３０の交換作業の手間を省くことができ、作業時間を短縮できる。本実施形態では、各フィルターユニット３０のフィルター室３１内には各流路Ｓと同じインクが充填されているから、フィルター室３１内にインクを充填する作業を省くことができるので、各フィルターユニット３０を各流路Ｓにそれぞれ装着後から印刷までの時間を短縮できる。なお、各フィルターユニット３０を各流路Ｓから外す場合には、第１流路Ｓ１を流入口ＤＩから引き抜き、第２流路Ｓ２を流出口ＤＯから引き抜くことにより、取り外すことができる。このとき、伸縮部材４２４が伸びる方向に付勢力が働くことで、各接続針Ｔが各弁体Ｖ１〜Ｖ４の開閉孔Ｑから引き抜かれる。これにより、弾性部材で構成された各弁体Ｖ１〜Ｖ４の開閉孔Ｑが閉じるため、各フィルターユニット３０内の液体や各流路Ｓ内の液体が液垂れすることを抑制できる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。図５は、第２実施形態に係るフィルターユニット３０と流路Ｓ（第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２）の接続部４２との構成を示す断面図であり、図２に対応する。図６は、図５のフィルターユニット３０が流路Ｓに装着された後の断面図であり、図４に対応する。第１実施形態では、鉛直方向（Ｚ方向）において流入口ＤＩと流出口ＤＯとを同じ高さに配置する場合を例示したが、第２実施形態では、鉛直方向において流入口ＤＩと流出口ＤＯとの高さを変える場合を例示する。

具体的には図５のフィルターユニット３０では、鉛直方向において流出口ＤＯを流入口ＤＩよりも低い位置になるように配置される。図５では、流入口ＤＩが上流側室３２の天井面に連通するように配置し、流出口ＤＯが下流側室３４の底面に連通するように配置した場合を例示する。なお、流入口ＤＩと流出口ＤＯは、図５に示す配置に限られない。また、流入口ＤＩおよび流出口ＤＯの構成と、第１流路Ｓ１の接続部４２および第２流路Ｓ２の接続部４２の構成は、図２と同様であるため、これらの詳細な説明は省略する。

このような第２実施形態の構成によれば、図６に示すように、流入口ＤＩに第１流路Ｓ１の接続部４２を接続し、流出口ＤＯに第２流路Ｓ２の接続部４２を接続することで、フィルターユニット３０が流路Ｓに装着される。これにより、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、第２実施形態では、鉛直方向において流出口ＤＯが流入口ＤＩよりも低い位置にあるから、もし図６に示すように流入口ＤＩから気泡Ｂｕが混入してフィルターＦを通過してしまったとしても、気泡Ｂｕは浮力によって上昇してフィルター室３１の上方（天井）に溜まるため、流入口ＤＩよりも低い位置にある流出口ＤＯから気泡Ｂｕが流出されることを抑制できる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態に係るフィルターユニット３０と流路Ｓ（第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２）の接続部４２との構成を示す断面図であり、図２に対応する。図８は、図７のフィルターユニット３０が流路Ｓに装着された後の断面図であり、図４に対応する。図７に示すように、第３実施形態のフィルターユニット３０では、第１弁体Ｖ１の外側の表面を覆う第１保護フィルムＨ１が設けられると共に、第２弁体Ｖ２の外側の表面を覆う第２保護フィルムＨ２を設けられる。

第１保護フィルムＨ１と第２保護フィルムＨ２はそれぞれ、接続針Ｔによって孔が空けられる程度の薄膜で構成される。第１保護フィルムＨ１と第２保護フィルムＨ２を設けることで、フィルター室３１内に充填されている液体が、第１弁体Ｖ１および第２弁体Ｖ２から外に漏れ出す可能性を低減できる。

このような第３実施形態の構成によれば、図８に示すように、流入口ＤＩに第１流路Ｓ１の接続部４２を接続する際には、第３弁体Ｖ３の開閉孔Ｑから突き出た接続針Ｔによって第１保護フィルムＨ１に孔が空いて、接続針Ｔが第１弁体Ｖ１の開閉孔Ｑに挿入される。また、流出口ＤＯに第２流路Ｓ２の接続部４２を接続する際には、第４弁体Ｖ４の開閉孔Ｑから突き出た接続針Ｔによって第２保護フィルムＨ２に孔が空いて、接続針Ｔが第２弁体Ｖ２の開閉孔Ｑに挿入される。このような構成によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

さらに、第３実施形態の第１保護フィルムＨ１と第２保護フィルムＨ２によれば、フィルターユニット３０の装着前には、フィルター室３１内に充填されている液体が漏れ出す可能性を低減できる。また、フィルターユニット３０の装着時には、第１保護フィルムＨ１と第２保護フィルムＨ２を接続針Ｔで破ることができるので、第１保護フィルムＨ１と第２保護フィルムＨ２を装着したまま、フィルターユニット３０を装着できる。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態では、複数のフィルターユニット３０とこれらを装着する複数の流路Ｓとの組合せを識別する識別部を設けた場合を例示する。例えば図１の構成では、４つの流路Ｓに４つのフィルターユニット３０を装着可能である。このため、もし使用者がフィルターユニット３０を交換する際に間違えて、フィルター室３１内に充填されている色のインクとは異なる色のインクの流路Ｓにフィルターユニット３０を接続してしまうと、異なる色のインクが混ざってしまう虞がある。そこで、第４実施形態では、複数の流路Ｓとの組合せを識別する識別部を設けることで、フィルターユニット３０と流路Ｓとの組合せを間違えて接続してしまうことを抑制できるようにしている。

以下、このような識別部の具体的な構成例について説明する。図９乃至図１２は、第４実施形態に係るフィルターユニット３０と第１流路Ｓ１との第１識別部４４の構成を示す図であり、流入口ＤＩと第１流路Ｓ１の接続部４２の斜視図である。図１３乃至図１６は、第４実施形態に係るフィルターユニット３０と第２流路Ｓ２との第２識別部４５の構成を示す図であり、流出口ＤＯと第２流路Ｓ２の接続部４２の斜視図である。図９および図１３は、ブラック（Ｋ）のインクの流路Ｓに接続する場合であり、図１０および図１４は、シアン（Ｃ）のインクの流路Ｓに接続する場合である。図１１および図１５は、マゼンタ（Ｍ）のインクの流路Ｓに接続する場合であり、図１２および図１６は、イエロー（Ｙ）のインクの流路Ｓに接続する場合である。

図９乃至図１２に示すように、本実施形態の第１識別部４４は、第１流路Ｓ１に形成された凹部４４２と、流入口ＤＩに形成された凸部４４４により構成される。凹部４４２は、第１流路Ｓ１の外管４２１の内面に形成される溝である。凸部４４４は、流入口ＤＩの外面に形成される突起である。

本実施形態の第１識別部４４は、各色のインクによって、凹部４４２と凸部４４４の組合せの数と位置を変えることで、各色のインクの流路Ｓとフィルターユニット３０とを識別可能とする。図９乃至図１２では、第１識別部４４として２組の凹部４４２と凸部４４４を形成し、そのうち一方の組をＺ方向の負側に配置する。そして、一方の組と他方の組との角度がＸ方向から見て時計回りに異なる位置になるように、他方の組を配置した場合を例示する。図９の第１識別部４４では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに１８０度であり、図１０の第１識別部４４では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに９０度である。図１１の第１識別部４４では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに１３５度であり、図１２の第１識別部４４では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに４５度である。

このような構成によれば、同じ色のインクの第１流路Ｓ１と流入口ＤＩとは、第１流路Ｓ１の外管４２１を流入口ＤＩに挿入する際に、凸部４４４が凹部４４２内に挿入することができる。他方、異なる色のインクの第１流路Ｓ１と流入口ＤＩとは、第１流路Ｓ１の外管４２１を流入口ＤＩに挿入する際に、凸部４４４が凹部４４２内に挿入することができない。

上記と同様に、本実施形態の第２識別部４５は、各色のインクによって、凹部４５２と凸部４５４の組合せの数と位置を変えることで、各色のインクの流路Ｓとフィルターユニット３０とを識別可能とする。図１３乃至図１６では、第２識別部４５として２組の凹部４５２と凸部４５４を形成し、そのうち一方の組をＺ方向の負側に配置する。そして、一方の組と他方の組との角度がＸ方向から見て時計回りに異なる位置になるように、他方の組を配置した場合を例示する。図１３の第２識別部４５では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに１８０度であり、図１４の第２識別部４５では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに９０度である。図１５の第２識別部４５では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに１３５度であり、図１６の第２識別部４５では、一方の組と他方の組との角度が、Ｘ方向から見て時計回りに４５度である。

このような構成によれば、同じ色のインクの第２流路Ｓ２と流出口ＤＯとは、第２流路Ｓ２の外管４２１を流出口ＤＯに挿入する際に、凸部４５４が凹部４５２内に挿入することができる。他方、異なる色のインクの第２流路Ｓ２と流出口ＤＯとは、第２流路Ｓ２の外管４２１を流出口ＤＯに挿入する際に、凸部４５４が凹部４５２内に挿入することができない。

以上のように、各色のインクによって、凹部４５２と凸部４５４の組合せの数と位置を変えることで、同じ色のインクの流路Ｓとフィルターユニット３０とは接続でき、異なる色のインクの流路Ｓとフィルターユニット３０とは接続できないようにすることができる。これにより、フィルターユニット３０と流路Ｓとの組合せを間違えて接続してしまうことを抑制できる。なお、流入口ＤＩ及び流出口ＤＯを第１流路Ｓ１及び第２流路Ｓ２の何れにも接続可能なフィルターユニット３０の構成であれば、第２識別部４５における凹部４５２と凸部４５４の組合せの数と配置は、第１識別部４４における凹部４４２と凸部４４４の組合せの数と配置と同じにしてもよく、異なるようにしてもよい。流入口ＤＩは第１流路Ｓ１に接続し、流出口ＤＯは第２流路Ｓ２に接続する必要性があるフィルターユニット３０の構成であれば、第１識別部４４と第２識別部４５とが異なるようにすることで、流入口ＤＩに間違えて第２流路Ｓ２を接続してしまったり、流出口ＤＯに間違えて第１流路Ｓ１を接続してしまったりすることも抑制できる。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態について説明する。第１実施形態乃至第４実施形態では、各弁体Ｖ１〜Ｖ４に開閉孔Ｑを形成し、この開閉孔Ｑに接続針Ｔを挿入することで、フィルターユニット３０と流路Ｓとを接続する場合を例示したが、第５実施形態では、各弁体Ｖ１〜Ｖ４を開閉可能な構造にして、接続針Ｔを設けない構成を例示する。

図１７は、第５実施形態のフィルターユニット３０と流路Ｓ（第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２）の接続部４２との構成を示す断面図であり、図２に対応する。図１８は、図１７のフィルターユニット３０が流路Ｓに装着された後の断面図であり、図４に対応する。図１７の各弁体Ｖ１〜Ｖ４は、開閉可能に構成されている。第１流路Ｓ１の接続部４２には、第３弁体Ｖ３を開閉するスライド可能な筒状部材４２６が設けられている。第２流路Ｓ２の接続部４２にも、第４弁体Ｖ４を開閉するスライド可能な筒状部材４２６が設けられている。

このような構成の第５実施形態によれば、流入口ＤＩの第１弁体Ｖ１に第１流路Ｓ１を挿入すると、図１８に示すように第１弁体Ｖ１が開く。このとき筒状部材４２６がスライドして第３弁体Ｖ３を開くことによって、フィルターユニット３０の上流側室３２と第１流路Ｓ１とが連通する。他方、流出口ＤＯの第２弁体Ｖ２に第２流路Ｓ２を挿入すると、図１８に示すように第２弁体Ｖ２が開く。このとき筒状部材４２６がスライドして第４弁体Ｖ４を開くことによって、フィルターユニット３０の下流側室３４と第２流路Ｓ２とが連通する。

第５実施形態のフィルターユニット３０によっても、第１弁体Ｖ１および第２弁体Ｖ２が閉じた状態でフィルター室３１（上流側室３２および下流側室３４）内に液体を充填しておくことができ、液体が充填した状態でフィルターユニット３０を流路Ｓに装着できる。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上述した各実施形態は任意に組み合わせ可能である。例えば第５実施形態の構成を第２実施形態の構成に適用してもよい。また第２実施形態および第５実施形態の第１弁体Ｖ１と第２弁体Ｖ２にも、第３実施形態と同様の第１保護フィルムＨ１と第２保護フィルムＨ２を設けるようにしてもよい。

＜変形例＞
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）上述した実施形態では、液体吐出ヘッド２０を搭載したキャリッジ１８をＸ方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド２０を媒体１１の全幅にわたり配列したラインヘッドにも本発明を適用可能である。

（２）上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体吐出ヘッド２０を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。

（３）上述した実施形態で例示した液体吐出装置１０は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置１０の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等を形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、液体の一種として生体有機物の溶液を吐出するチップ製造装置としても利用される。

１０…液体吐出装置、１０２…装置本体、１１…媒体、１２…制御装置、１５…搬送機構、１８…キャリッジ、２０…液体吐出ヘッド、２２…液体吐出部、３０…フィルターユニット、３１…フィルター室、３２…上流側室、３４…下流側室、４０…装着部、４２…接続部、４２ａ…端面、４２１…外管、４２２…支持体、４２４…伸縮部材、４２６…筒状部材、４４…第１識別部、４４２…凹部、４４４…凸部、４５…第２識別部、４５２…凹部、４５４…凸部、Ｂｕ…気泡、Ｃ１〜Ｃ４…液体容器、ＤＩ…流入口、ＤＯ…流出口、Ｆ…フィルター、Ｈ１…第１保護フィルム、Ｈ２…第２保護フィルム、Ｎ…ノズル、Ｏ１…第１開口、Ｏ２…第２開口、Ｐ…ポンプ、Ｑ…開閉孔、Ｓ…流路、Ｓ１…第１流路、Ｓ２…第２流路、Ｔ…接続針、Ｔａ…先端部、Ｔｂ…基端部、Ｔｃ…針孔、Ｖ１…第１弁体、Ｖ２…第２弁体、Ｖ３…第３弁体、Ｖ４…第４弁体。

Claims (10)

1. 液体の流路に着脱可能なフィルター室と、
   前記フィルター室を、流入口を有する上流側室と流出口を有する下流側室とに仕切るフィルターと、
   前記流入口を開閉する第１弁体と、
   前記流出口を開閉する第２弁体と、
   前記第１弁体および前記第２弁体が閉じた状態で前記フィルター室内に充填されている液体と、を具備する
   フィルターユニット。
2. 鉛直方向において前記流出口が前記流入口よりも低い位置にある
   請求項１に記載のフィルターユニット。
3. 前記第１弁体を覆う第１保護フィルムと、
   前記第２弁体を覆う第２保護フィルムと、を備える
   請求項１または請求項２に記載のフィルターユニット。
4. 前記流路は、
   前記流入口に接続可能な第１開口を有する第１流路と、
   前記流出口に接続可能な第２開口を有する第２流路と、を備え、
   前記流入口と第１開口には、前記フィルターユニットと前記第１流路との接続の組合せを識別するための第１識別部が設けられ、
   前記流出口と第２開口には、前記フィルターユニットと前記第２流路との接続の組合せを識別するための第２識別部が形成される
   請求項１から請求項３の何れかに記載のフィルターユニット。
5. 前記フィルター室に充填される液体は、複数の前記流路の液体に共通する成分が含まれる
   請求項１から請求項４の何れかに記載のフィルターユニット。
6. 液体容器からの液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体容器と前記液体吐出ヘッドとを連通し、フィルターユニットを着脱可能な流路と、を具備し、
   前記フィルターユニットは、
   フィルター室と、
   前記フィルター室を、流入口を有する上流側室と流出口を有する下流側室とに仕切るフィルターと、
   前記流入口を開閉する第１弁体と、
   前記流出口を開閉する第２弁体と、
   前記第１弁体および前記第２弁体が閉じた状態で前記フィルター室内に充填されている液体と、を備え、
   前記流路は、
   前記流入口に接続可能な第１開口を開閉する第３弁体を有する第１流路と、
   前記流出口に接続可能な第２開口を開閉する第４弁体を有する第２流路と、を備える
   液体吐出装置。
7. 鉛直方向において前記流出口が前記流入口よりも低い位置にある
   請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記第１弁体を覆う第１保護フィルムと、
   前記第２弁体を覆う第２保護フィルムと、を備える
   請求項６または請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記流入口と前記第１開口には、前記フィルターユニットと前記第１流路との接続の組合せを識別するための第１識別部が形成され、
   前記流出口と前記第２開口には、前記フィルターユニットと前記第２流路との接続の組合せを識別するための第２識別部が形成される
   請求項６から請求項８の何れかに記載の液体吐出装置。
10. 前記フィルター室に充填される液体は、複数の前記流路の液体に共通する成分が含まれる
    請求項６から請求項９の何れかに記載の液体吐出装置。
    

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