JP2019077107A - 流路構造体、液体吐出装置および液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡室内の気液界面で発生した異物を捕集し、異物によるノズルの目詰まりを抑制する。【解決手段】流路構造体は、液体供給源からノズルへ液体を流通させるための流通流路と、前記流通流路に接続され、気泡を貯留するための気泡室と、前記気泡室の空間を、前記流通流路に接続される第１の空間と、前記第１の空間を介して前記流通流路に接続される第２の空間とに分割するように配置され、前記気泡室内の気液界面にて発生した異物を捕集するための気泡室フィルターと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、流路構造体、液体吐出装置および液体吐出方法に関する。

流路構造体に関して、例えば、特許文献１には、流路の途中に設けられたフィルターと、フィルターにより除去された気泡を貯留する気泡室とを有する流路部材が開示されている。

特開２０１５−２３１７２２号公報

特許文献１に記載された流路部材（流路構造体）では、気泡室に貯留された気体と液体との気液界面にて異物が発生する可能性がある。気液界面にて発生した異物が流路に流出し、ノズルへと流れると、ノズルの目詰まり等が生じる可能性がある。また、気泡室より下流側の流路内に、フィルターが設けられている場合であっても、気液界面にて発生した異物がフィルターに堆積すると、フィルターの寿命が低下する可能性がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、流路構造体が提供される。この流路構造体は、液体供給源からノズルへ液体を流通させるための流通流路と；前記流通流路に接続され、気泡を貯留するための気泡室と；前記気泡室の空間を、前記流通流路に接続される第１の空間と、前記第１の空間を介して前記流通流路に接続される第２の空間とに分割するように配置され、前記気泡室内の気液界面にて発生した異物を捕集するための気泡室フィルターと；を備える。この形態の流路構造体によれば、気泡室内の気液界面にて発生した異物は、気泡室内に設けられた気泡室フィルターによって捕集される。このため、気泡室内の気液界面にて発生した異物が流通流路に流出してノズルへと流れることを抑制でき、異物によるノズルの目詰まりを抑制できる。

（２）上記形態の流路構造体は、前記流通流路の中に配置され、前記流通流路を流れる前記液体に含まれる異物を捕集するための流路フィルターを備え、前記気泡室フィルターの目の粗さは、前記流路フィルターの目の粗さより細かくてもよい。この形態の流路構造体によれば、気泡室内の気液界面にて発生した異物が、流路フィルターを通過する大きさであっても、気泡室フィルターによって捕集することができるため、異物によるノズルの目詰まりをより抑制できる。

（３）上記形態の流路構造体は、前記ノズルを備える液体噴射ヘッドと着脱可能に接続され、前記気泡室フィルターの目の粗さは、前記液体噴射ヘッドのヘッド流路の中に配置され、前記ヘッド流路を流れる前記液体に含まれる異物を捕集するためのヘッドフィルターの目の粗さよりも細かくてもよい。この形態の流路構造体によれば、気泡室フィルターの目の粗さが、ヘッドフィルターの目の粗さよりも細かいため、ヘッドフィルターよりも先に気泡室フィルターが目詰まりを起こす可能性が高い。気泡室フィルターが目詰まりを起こした場合は、液体噴射ヘッドに着脱可能に接続された流路構造体を交換できる。このため、流路構造体を交換することにより、再び、気泡室フィルターにより異物を捕集することが可能となるため、ヘッドフィルターへの異物の堆積を抑制でき、液体噴射ヘッドの長寿命化を図ることができる。

（４）上記形態の流路構造体において、前記気泡室フィルターは親液性を有してもよい。この形態の流路構造体によれば、液体が気泡室フィルターを通過しやすく、気泡室フィルターに気泡が付着することを抑制できる。このため、気泡室フィルターの流通流路側の面にて、異物の発生源となる気液界面が形成されることを抑制できる。

（５）上記形態の流路構造体において、前記気泡室フィルターは、前記気泡室内に水平方向に対して傾斜して配置されてもよい。この形態の流路構造体によれば、気泡の蓄積に伴う気液界面の低下に応じて、気泡室フィルターと気液界面とが接する位置が変化するため、気泡室フィルターの長寿命化を図ることができる。

（６）上記形態の流路構造体は、前記気泡室の下流側に配置され、前記流通流路よりも下流側の前記液体の圧力に応じて前記流通流路を開閉する弁機構を備えてもよい。この形態の流路構造体によれば、気泡室内の気液界面にて発生した異物が、気泡室より下流側に設けられた弁機構へ流れることを抑制でき、弁機構の弁体への異物の噛み込みを抑制できる。

（７）上記形態の流路構造体は、前記流通流路の中に配置され、前記流通流路を流れる前記液体に含まれる異物を捕集するための流路フィルターと、前記流路フィルターの上流側に配置され、前記流通流路よりも下流側の前記液体の圧力に応じて前記流通流路を開閉する弁機構とを備え、前記気泡室は、前記弁機構と前記流路フィルターとの間に接続されてもよい。この形態の流路構造体によれば、弁機構の開閉動作に伴って気泡が発生しても、弁機構より下流側に設けられた気泡室によって気泡を貯留でき、気泡室内の気液界面にて異物が発生しても、気泡室フィルターによって異物を捕集できる。このため、気泡や異物がノズルへ流れることを抑制できる。また、気泡室内の気液界面にて発生した異物が、気泡室より下流側に設けられた流路フィルターに堆積し、流路フィルターの寿命が低下することを抑制できる。

本発明は、上述した流路構造体以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体吐出装置、液体吐出方法、異物除去フィルター、液体噴射ユニット等の形態で実現することができる。

第１実施形態における液体吐出装置の概略を示す説明図。 第１実施形態における流路構造体の概略を示す正面図。 第１実施形態における流路構造体の概略を示す背面図。 第１実施形態における弁機構の概略を示す断面模式図。 第１実施形態における液体吐出方法の内容を示すフローチャート。 第２実施形態における液体吐出装置の概略を示す説明図。 第３実施形態における液体吐出装置の概略を示す説明図。

Ａ．第１実施形態
図１は、第１実施形態における液体吐出装置１００の概略を示す説明図である。本実施形態での液体吐出装置１００は、液体供給源１０から供給されたインク（液体）を吐出させるためのノズル２６を有する液体噴射ヘッド２０と、液体供給源１０と液体噴射ヘッド２０との間に接続され、液体供給源１０から供給されたインクを液体噴射ヘッド２０に流通させる流路構造体３０とを備えるインクジェットプリンターとして構成されている。流路構造体３０は、液体噴射ヘッド２０に対して、着脱可能に接続されている。液体噴射ヘッド２０と、流路構造体３０とを合わせて、「液体噴射ユニット」と呼ぶこともある。

液体供給源１０は、インクの供給源である。本実施形態での液体供給源１０は、液体吐出装置１００に対して着脱可能に構成されたインクカートリッジである。インクは、顔料インクであっても、染料インクであってもよい。液体吐出装置１００は、液体供給源１０が液体噴射ヘッド２０上にないオフキャリッジタイプのプリンターであっても、液体供給源１０が液体噴射ヘッド２０上にあるオンキャリッジタイプのプリンターであってもよい。液体吐出装置１００は、インクカートリッジからインクを吸引して加圧供給するポンプを備えていてもよい。また、本実施形態では、液体供給源１０は、液体吐出装置１００に対して着脱可能に構成されているが、液体吐出装置１００に対して固定されたタンクとして構成されてもよい。この場合、タンクには、インクが収容されたボトルから適宜インクが補充される。

液体噴射ヘッド２０は、供給針２１と、ヘッド流路２２と、リザーバー２４と、ヘッド圧力室２５と、ノズル２６とを備えており、この順にインクが流れる。供給針２１は、流路構造体３０の流通流路３１に挿入されており、流通流路３１からヘッド流路２２内へとインクを導入する。供給針２１と流通流路３１との間は、インクが漏れないようにシールされている。供給針２１に代えて、流路構造体３０と液体噴射ヘッド２０との間でインクの接点が確保されていてもよい。ヘッド流路２２に導入されたインクは、ヘッド流路２２内に設けられたヘッドフィルター２３を経由して、リザーバー２４に流れる。ヘッドフィルター２３は、インクに含まれる異物を捕集するためのフィルターである。リザーバー２４は、ヘッド圧力室２５に連通しており、ヘッド圧力室２５に供給されるインクを一旦貯留する。

ヘッド圧力室２５は、ノズル２６と連通している。また、ヘッド圧力室２５には、ピエゾアクチュエーター２７が設けられている。ピエゾアクチュエーター２７の駆動によってヘッド圧力室２５の容積が縮小され、ヘッド圧力室２５内の圧力が、ノズル２６内のインクのメニスカス耐圧を超えると、ノズル２６からインクが吐出される。一方、ピエゾアクチュエーター２７の駆動によってヘッド圧力室２５の容積が拡大され、ヘッド圧力室２５内が負圧になるとリザーバー２４からインクが供給される。尚、このとき、リザーバー２４の圧力も低下するため、リザーバー２４にはヘッド流路２２側からインクが供給される。尚、液体噴射ヘッド２０は、上述のピエゾ方式に限らず、例えば、サーマル方式でもよい。

図２は、流路構造体３０の概略構成を示す正面図である。図３は、流路構造体３０の概略構成を示す背面図である。以下、図１から図３を参照して、流路構造体３０の構造について説明する。本実施形態の流路構造体３０の本体は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）によって形成されている。流路構造体３０の正面には、流通流路３１が設けられている。流通流路３１は、流路構造体３０の本体の正面に形成された溝と、流路構造体３０の本体の正面に溶着されたフィルム部材４６とによって囲まれた、インクが流通する流路である。流路構造体３０の背面にも、溝とフィルム部材４６とにより、同様にして流通流路３１が設けられている。流通流路３１は、第１流通流路３１１と、第２流通流路３１２と、第３流通流路３１３と、第４流通流路３１４と、第５流通流路３１５と、第６流通流路３１６と、第７流通流路３１７と、第８流通流路３１８とを有し、インクがこの順に流れる。各流通流路３１１〜３１８は、流路構造体３０の本体の正面と背面とを貫く貫通孔ｈによって接続されている。尚、図２と図３とに示す矢印は、インクの流れる方向を表している。

第２流通流路３１２と第３流通流路３１３との間には、第１流路フィルター３２ａが設けられている。第６流通流路３１６と第７流通流路３１７との間には、第２流路フィルター３２ｂが設けられている。以下、第１流路フィルター３２ａと、第２流路フィルター３２ｂとを特に区別せずに説明する場合は、流路フィルター３２と呼ぶ。

流路フィルター３２は、流通流路３１を流れるインクに含まれる異物や気泡を捕集し、異物や気泡がノズル２６へと流出することを抑制するためのフィルターである。本実施形態では、流路フィルター３２は、円形形状を有しており、メッシュ状のステンレス鋼により形成されている。尚、第２流路フィルター３２ｂは、第１流路フィルター３２ａよりも大きい（図２参照）。

第２流通流路３１２の鉛直方向上側には、第１気泡室３３ａが設けられている。第６流通流路３１６の鉛直方向上側には、第２気泡室３３ｂが設けられている。以下、第１気泡室３３ａと、第２気泡室３３ｂとを特に区別せずに説明する場合は、気泡室３３と呼ぶ。

気泡室３３は、流通流路３１内を流れるインクに含まれる気泡が貯留される空間である。気泡室３３に気泡が貯留されることにより、ノズル２６に気泡が流れることが抑制される。本実施形態では、第１気泡室３３ａは、第１流路フィルター３２ａの上流側に設けられており、第１流路フィルター３２ａによって捕集された気泡が、第１気泡室３３ａに貯留される。また、第２気泡室３３ｂは、第２流路フィルター３２ｂの上流側に設けられており、第２流路フィルター３２ｂによって捕集された気泡が、第２気泡室３３ｂに貯留される。尚、弁機構４０の開閉動作に伴って気泡が発生しやすいため、弁機構４０より下流側に設けられている第２気泡室３３ｂの容積は、弁機構４０より上流側に設けられている第１気泡室３３ａの容積よりも大きい。（図２参照）。

第１気泡室３３ａ内には、第１気泡室フィルター３４ａが設けられている。第２気泡室３３ｂ内には、第２気泡室フィルター３４ｂが設けられている。以下、第１気泡室フィルター３４ａと、第２気泡室フィルター３４ｂとを特に区別せずに説明する場合は、気泡室フィルター３４と呼ぶ。

気泡室フィルター３４は、気泡室３３内の空間を、流通流路３１に接続される第１の空間３３１と、第１の空間３３１を介して流通流路３１に接続される第２の空間３３２とに分割するように配置されている。本実施形態では、気泡室フィルター３４は、流路構造体３０に液体を流通させている使用時において水平方向に沿って配置されており、気泡室３３内の空間は、気泡室フィルター３４によって鉛直方向上下に分割されている。気泡室３３内の空間は、気泡室フィルター３４より鉛直方向下側（流通流路３１側）が第１の空間３３１となり、気泡室フィルター３４より鉛直方向上側の空間が第２の空間３３２となる。尚、第１気泡室３３ａ内の空間は、第１気泡室フィルター３４ａによって、第１の空間を３３１ａと、第２の空間３３２ａとに分割され、第２気泡室３３ｂ内の空間は、第２気泡室フィルター３４ｂによって、第１の空間３３１ｂと、第２の空間３３２ｂとに分割される。

気泡室フィルター３４は、気泡室３３内の気液界面にて発生した異物を捕集するためのフィルターである。本実施形態の気泡室フィルター３４は、メッシュ状のステンレス鋼により形成されている。気泡室フィルター３４は、樹脂製やガラス製であってもよい。また、本実施形態では、第２気泡室３３ｂは第１気泡室３３ａよりも大きく、気液界面の面積が大きいため、第２気泡室に設けられた第２気泡室フィルター３４ｂは、第１気泡室３３ａに設けられた第１気泡室フィルター３４ａよりも大きい（図２参照）。

本実施形態の気泡室フィルター３４の目の粗さは、流路フィルター３２の目の粗さより細かい。また、気泡室フィルター３４の目の粗さは、液体噴射ヘッド２０のヘッド流路２２の中に配置され、ヘッド流路２２を流れるインクに含まれる異物を捕集するためのヘッドフィルター２３の目の粗さよりも細かい。尚、気泡室フィルター３４の目の粗さは、上記に限られず、気液界面にて発生した異物を捕集でき、インクを通過させることができるサイズであればよい。

また、本実施形態の気泡室フィルター３４は、プラズマ照射や、シリカコーティング等により、親液性を付与されている。「親液性」とは、濡れ性が良好で、固体（フィルター）と液体（インク）との接触角が小さい状態を指す。尚、気泡室フィルター３４は、親液性を有していなくてもよい。

第４流通流路３１４と第５流通流路３１５との間には、弁機構４０が設けられている。弁機構４０は、流通流路３１よりも下流側（液体噴射ヘッド２０側）のインクの圧力に応じて第４流通流路３１４と第５流通流路３１５との間を開閉する。

図４は、弁機構４０の概略構成を示す断面模式図である。弁機構４０は、液体噴射ヘッド２０側の圧力が所定の圧力以上では、内部の弁を閉じて液体噴射ヘッド２０側にインクを供給しないようにし、液体噴射ヘッド２０側の圧力が所定の圧力を下回った場合に、内部の弁が開き、液体供給源１０から供給されたインクを液体噴射ヘッド２０側に供給する。弁機構４０のことを「自己封止弁」あるいは「差圧弁」と呼ぶこともできる。弁機構４０は、負圧状態の液体噴射ヘッド２０に液体供給源１０から加圧力が直接作用しないように、液体噴射ヘッド２０内の負圧状態と液体供給源１０側の正圧状態とを仕切る役割も果たす。

図４には、液体噴射ヘッド２０からインクが吸引されて内部の弁体４４が開状態になっている状態を示している。弁機構４０は、液体供給源１０側の流通流路３１（第４流通流路３１４）に接続される液体供給室４１と、液体噴射ヘッド２０側の流通流路３１（第５流通流路３１５）に接続される圧力室４２とを備えている。液体供給室４１と圧力室４２とは仕切り壁５３によって仕切られている。液体供給室４１には、供給口５１を通じて液体供給源１０側からインクが供給される。圧力室４２からは、排出口５２を通じて液体噴射ヘッド２０側にインクが排出される。仕切り壁５３には連通孔４３が形成されている。液体供給室４１の内部空間と圧力室４２の内部空間とは、連通孔４３によって連通している。

液体供給室４１には、略円盤状の弁体４４が配置されている。弁体４４は、圧力室４２側に突出する円柱状の軸４５を有している。軸４５は、連通孔４３内を通っており、その先端部が圧力室４２内に位置する。軸４５の先端部は、圧力室４２の一部を画定するフィルム部材４６に、受圧板４７を介して接触可能である。

液体供給室４１内のインクは、軸４５と連通孔４３の内面との間を通って圧力室４２に流入する。弁体４４は、圧力室４２側を向く面に、軸４５を中心に環状のシール部材４８を備えている。仕切り壁５３の連通孔４３の周囲には、圧力室４２側を向く面に弁座４９が設けられている。弁体４４に設けられたシール部材４８は、弁体４４が閉状態において、弁座４９に環状に接触する。シール部材４８が弁座４９に接触することにより、液体供給室４１から圧力室４２へのインクの流通が遮断される。尚、弁座４９は独立した部材でなくてもよく、仕切り壁５３の弁体４４側を向く面が、弁座として機能してもよい。

弁体４４の圧力室４２側とは反対側の面と弁機構４０の筐体との間には、バネ部材５０が配置されている。バネ部材５０は、弁体４４を閉状態にするための部材であり、弁体４４を弁座４９に向けて押し付ける。なお、バネ部材５０に加え、弁機構４０には、受圧板４７と仕切り壁５３との間にも、バネ部材が配置されてもよい。また、バネ部材５０を配置せずに、例えば、弁機構４０を、軸４５が鉛直下方を向くように配置し、弁体４４の自重により弁体４４のシール部材４８と弁座４９とを接触させてインクの流通を遮断してもよい。

フィルム部材４６は、可撓性を有している。フィルム部材４６は、圧力室４２内の圧力が低下した場合にたわむことによって弁体４４を移動させて開状態とする。具体的には、圧力室４２内の圧力が大気圧よりも低い負圧になると、フィルム部材４６は、圧力室４２の容積を小さくする方向（図の左側）にたわむ。すると、フィルム部材４６に設けられた受圧板４７が軸４５の先端部を押して、弁体４４を弁座４９から遠ざける方向に移動させる。そのため、弁機構４０は、圧力室４２内の圧力、つまり、液体噴射ヘッド２０側の圧力に応じて、弁体４４が内部で移動することにより、他の動力によって駆動されることなく、液体供給源１０から液体噴射ヘッド２０へのインクの流通を制御できる。

図５は、液体吐出装置１００によって行われる、液体吐出方法の内容を示すフローチャートである。この方法の実施に先立ち、流通流路３１、気泡室３３、弁機構４０、ヘッド流路２２内には、インクが充満しているものとする。まず、液体噴射ヘッド２０側の負圧発生に伴って、弁機構４０が開き、液体供給源１０から、流路構造体３０内にインクが供給される。この工程を「供給工程」と呼ぶ（ステップＳ１１０）。次に、流路構造体３０内に供給されたインクを、流通流路３１を介して液体噴射ヘッド２０のノズル２６へと流通させる。この工程を「流通工程」と呼ぶ（ステップＳ１２０）。そして、ピエゾアクチュエーター２７の駆動によって、ノズル２６からインクが吐出される。この工程を「吐出工程」と呼ぶ（ステップＳ１３０）。

ステップＳ１２０の流通工程において、流通流路３１を流れるインクに含まれる気泡は、流通流路３１内に設けられた流路フィルター３２によって捕集され、流路フィルター３２の上流側の流通流路３１に接続された気泡室３３によって貯留される。初期状態では、気泡室３３内はインクで満たされているため、気泡が貯留されると、気泡室３３内の気液界面は徐々に低下していく。

気泡室３３に貯留された空気（気泡）とインクとの気液界面では、インクと空気が接することにより、インク表面が乾燥しやすい。インク表面が乾燥することにより、インクが局所的に濃縮され、分散破壊が生じ、インクの成分である樹脂同士が結合して粒子が巨大化して異物となる場合がある。この異物は、インクの成分である樹脂同士が結合した粒子であるため、インクに再溶解しにくく、一度発生すると、異物として残りやすい。気液界面にて発生した異物が成長すると、インクより比重が大きくなり、流通流路３１側に流れようとする。しかし、気泡室３３内の気液界面と流通流路３１の間には、気泡室フィルター３４が設けられているため、異物は流通流路３１へと流出する前に、気泡室フィルター３４によって捕集される。

以上で説明した本実施形態の流路構造体３０によれば、気泡室３３内の気液界面にて発生した異物は、気泡室３３内に設けられた気泡室フィルター３４によって捕集される。このため、気泡室３３内の気液界面にて発生した異物が流通流路３１に流出してノズル２６へと流れることを抑制でき、異物によるノズル２６の目詰まりを抑制できる。

また、本実施形態では、気泡室フィルター３４の目の粗さは、流路フィルター３２の目の粗さより細かいため、気泡室３３内の気液界面にて発生した異物が、流路フィルター３２を通過する大きさであっても、気泡室フィルター３４によって捕集することができるため、異物によるノズル２６の目詰まりをより抑制できる。

また、本実施形態では、気泡室フィルター３４の目の粗さは、ヘッドフィルター２３の目の粗さよりも細かいため、ヘッドフィルター２３よりも先に気泡室フィルター３４が目詰まりを起こす可能性が高い。気泡室フィルター３４が目詰まりを起こした場合は、液体噴射ヘッド２０に着脱可能に接続された流路構造体３０を交換できる。このため、流路構造体３０を交換することにより、再び、気泡室フィルター３４によって異物を捕集することが可能となるため、ヘッドフィルター２３への異物の堆積を抑制でき、液体噴射ヘッド２０の長寿命化を図ることができる。

また、本実施形態では、気泡室フィルター３４が親液性を有するため、インクが気泡室フィルター３４を通過しやすく、気泡室フィルター３４の流通流路３１側の面に気泡が付着することを抑制できる。このため、気泡室フィルター３４の流通流路３１側の面にて、異物の発生源となる気液界面が形成されることを抑制できる。

また、本実施形態では、第１気泡室３３ａ内の気液界面にて発生した異物は、第１気泡室フィルター３４ａによって捕集される。このため、第１気泡室３３ａ内の気液界面にて発生した異物が、第１気泡室３３ａより下流側に設けられた弁機構４０へ流れることを抑制でき、弁機構４０の弁体４４への異物の噛み込みを抑制できる。

また、本実施形態では、第２気泡室３３ｂが、弁機構４０と第２流路フィルター３２ｂとの間に接続されているため、弁機構４０の開閉動作に伴って気泡が発生しても、弁機構４０より下流側に設けられた第２気泡室３３ｂによって気泡を貯留でき、第２気泡室３３ｂ内の気液界面にて異物が発生しても、第２気泡室フィルター３４ｂによって異物を捕集できる。このため、気泡や異物がノズル２６へ流れることを抑制できる。また、第２気泡室３３ｂ内の気液界面にて発生した異物が、第２気泡室３３ｂより下流側に設けられた第２流路フィルター３２ｂに堆積し、第２流路フィルター３２ｂの寿命が低下することを抑制できる。

Ｂ．第２実施形態
図６は、第２実施形態における液体吐出装置１００ｂの概略を示す説明図である。第２実施形態の液体吐出装置１００ｂでは、気泡室３３に設けられた気泡室フィルター３４の配置が、第１実施形態（図１）と異なる。図１に示した第１実施形態の流路構造体３０では、気泡室フィルター３４は、流路構造体３０に液体を流通させている使用時において水平方向に沿って配置されており、気泡室３３内の空間は、気泡室フィルター３４によって鉛直方向上下に分割されている。これに対して、本実施形態の流路構造体３０ｂでは、図６に示すように、気泡室フィルター３４は、流路構造体３０ｂに液体を流通させている使用時において水平方向に対して傾斜して配置されている。この形態の流路構造体３０ｂであっても、気液界面にて発生した異物を、気泡室フィルター３４によって捕集することができる。また、気泡室フィルター３４を水平方向に沿って配置した場合に比べて、気泡室フィルター３４の面積を大きくできる。さらに、気泡の蓄積に伴う気液界面の低下に応じて、気泡室フィルター３４と気液界面とが接する位置が変化するため、気泡室フィルター３４が異物を捕集することが可能な量をより多くできる。このため、気泡室フィルター３４の長寿命化を図ることができる。

Ｃ．第３実施形態
図７は、第３実施形態における液体吐出装置１００ｃの概略を示す説明図である。第３実施形態の液体吐出装置１００ｃでは、気泡室３３の構造が、第１実施形態（図１）と異なる。図１に示した第１実施形態の流路構造体３０では、気泡室３３は、流通流路３１と直接的に接続されている。これに対して、本実施形態の流路構造体３０ｃでは、図７に示すように、気泡室３３は、分岐流路３３３を介して流通流路３１に接続されている。この形態の流路構造体３０ｃであっても、気泡室３３は、気泡を貯留することができ、気液界面にて発生した異物は、気泡室フィルター３４によって捕集することができる。

Ｄ．他の実施形態
（Ｄ−１）図１に示した気泡室３３では、各気泡室３３内に設けられている気泡室フィルター３４の数は１枚である。これに対して、気泡室３３内には、複数の気泡室フィルター３４が設けられていてもよい。例えば、気泡室３３内の鉛直方向上側と、気泡室３３内の鉛直方向下側とに、それぞれ気泡室フィルター３４を１枚ずつ設けることができる。この形態の流路構造体３０では、まず、気液界面に近い鉛直方向上側の気泡室フィルター３４に異物が堆積する。その後、気泡室３３内の空気（気泡）の増加に伴って、気液界面が鉛直方向上側の気泡室フィルター３４と、鉛直方向下側の気泡室フィルター３４との間まで低下しても、鉛直方向下側の気泡室フィルター３４によって、さらに異物を捕集することができる。このため、鉛直方向上側の気泡室フィルター３４が目詰まり等に異物を捕集できなくなっても、鉛直方向下側の気泡室フィルター３４により、気液界面にて発生した異物を捕集することができる。

（Ｄ−２）図１に示した流路構造体３０において、流路構造体３０は、第１気泡室３３ａと、第２気泡室３３ｂとを備えている。これに対して、流路構造体３０は、第１気泡室３３ａと、第２気泡室３３ｂとの内、いずれか一方を省略してもよい。また、流路構造体３０は、気泡室３３を３つ以上備えていてもよい。この形態の流路構造体３０であっても、気液界面にて発生した異物を捕集することができる。

（Ｄ−３）気泡室３３を備える流路構造体３０は、インクカートリッジ内に設けられていてもよい。この形態の流路構造体３０であれば、インクカートリッジ内の気液界面にて発生した異物を捕集することができる。

（Ｄ−４）流路構造体３０は、流路フィルター３２を備えていなくてもよい。この場合であっても、気泡室フィルター３４により、気泡室３３内の気液界面にて発生した異物を捕集できるので、異物がノズル２６に流れることを抑制できる。

（Ｄ−５）流路構造体３０は、液体噴射ヘッド２０と着脱可能に接続されていなくてもよい。つまり、流路構造体３０は、液体噴射ヘッド２０に固定されていてもよい。また、液体噴射ヘッド２０は、ヘッドフィルター２３を備えていなくてもよい。

（Ｄ−６）流路構造体３０は、上述した構造の弁機構４０ではなく、他の構造の弁を備えていてもよい。例えば、流路構造体３０は、バタフライバルブを備え、バタフライバルブによって流通流路３１の開閉が行われてもよい。また、流路構造体３０は、弁機構４０のように、流通流路３１の開閉を行うための弁を備えていなくてもよい。

（Ｄ−７）本発明は、インクを吐出する液体吐出装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に本発明は適用可能である。
（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置。
（２）液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
（３）有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや、面発光ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
（５）精密ピペットとしての試料吐出装置。
（６）潤滑油の吐出装置。
（７）樹脂液の吐出装置。
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。

なお、「液滴」とは、液体吐出装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体吐出装置が消費できるような材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…液体供給源、２０…液体噴射ヘッド、２１…供給針、２２…ヘッド流路、２３…ヘッドフィルター、２４…リザーバー、２５…ヘッド圧力室、２６…ノズル、２７…ピエゾアクチュエーター、３０，３０ｂ，３０ｃ…流路構造体、３１…流通流路、３２…流路フィルター、３２ａ…第１流路フィルター、３２ｂ…第２流路フィルター、３３…気泡室、３３ａ…第１気泡室、３３ｂ…第２気泡室、３４…気泡室フィルター、３４ａ…第１気泡室フィルター、３４ｂ…第２気泡室フィルター、４０…弁機構、４１…液体供給室、４２…圧力室、４３…連通孔、４４…弁体、４５…軸、４６…フィルム部材、４７…受圧板、４８…シール部材、４９…弁座、５０…バネ部材、５１…供給口、５２…排出口、５３…仕切り壁、１００，１００ｂ，１００ｃ…液体吐出装置、３１１…第１流通流路、３１２…第２流通流路、３１３…第３流通流路、３１４…第４流通流路、３１５…第５流通流路、３１６…第６流通流路、３１７…第７流通流路、３１８…第８流通流路、３３１，３３１ａ，３３１ｂ…第１の空間、３３２，３３２ａ，３３２ｂ…第２の空間、３３３…分岐流路、ｈ…貫通孔。

Claims (9)

1. 流路構造体であって、
   液体供給源からノズルへ液体を流通させるための流通流路と、
   前記流通流路に接続され、気泡を貯留するための気泡室と、
   前記気泡室の空間を、前記流通流路に接続される第１の空間と、前記第１の空間を介して前記流通流路に接続される第２の空間とに分割するように配置され、前記気泡室内の気液界面にて発生した異物を捕集するための気泡室フィルターと、
   を備える流路構造体。
2. 請求項１に記載の流路構造体であって、
   前記流通流路の中に配置され、前記流通流路を流れる前記液体に含まれる異物を捕集するための流路フィルターを備え、
   前記気泡室フィルターの目の粗さは、前記流路フィルターの目の粗さより細かい、
   流路構造体。
3. 請求項１または請求項２に記載の流路構造体であって、
   前記流路構造体は、前記ノズルを備える液体噴射ヘッドと着脱可能に接続され、
   前記気泡室フィルターの目の粗さは、前記液体噴射ヘッドのヘッド流路の中に配置され、前記ヘッド流路を流れる前記液体に含まれる異物を捕集するためのヘッドフィルターの目の粗さよりも細かい、
   流路構造体。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流路構造体であって、
   前記気泡室フィルターは親液性を有する、
   流路構造体。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の流路構造体であって、
   前記気泡室フィルターは、前記気泡室内に水平方向に対して傾斜して配置されている、
   流路構造体。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流路構造体であって、
   前記気泡室の下流側に配置され、前記流通流路よりも下流側の前記液体の圧力に応じて前記流通流路を開閉する弁機構を備える、
   流路構造体。
7. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流路構造体であって、
   前記流通流路の中に配置され、前記流通流路を流れる前記液体に含まれる異物を捕集するための流路フィルターと、
   前記流路フィルターの上流側に配置され、前記流通流路よりも下流側の前記液体の圧力に応じて前記流通流路を開閉する弁機構と、
   を備え、
   前記気泡室は、前記弁機構と前記流路フィルターとの間に接続されている、
   流路構造体。
8. 液体吐出装置であって、
   液体供給源から供給された液体を吐出させるためのノズルと、
   前記液体供給源から前記ノズルへ前記液体を流通させるための流通流路と、
   前記流通流路に接続され、気泡を貯留するための気泡室と、
   前記気泡室の空間を、前記流通流路に接続される第１の空間と、前記第１の空間を介して前記流通流路に接続される第２の空間とに分割するように配置され、前記気泡室内の気液界面にて発生した異物を捕集するための気泡室フィルターと、
   を備える液体吐出装置。
9. 液体吐出方法であって、
   液体供給源から液体を供給する供給工程と、
   供給された前記液体を、流通流路を介してノズルに流通させる流通工程と、
   前記ノズルから前記液体を吐出する吐出工程と、
   を有し、
   前記流通工程では、
   前記流通流路に接続された気泡室によって気泡を貯留させ、
   前記気泡室内の気液界面にて異物が発生した場合には、前記気泡室の空間を、前記流通流路に接続される第１の空間と、前記第１の空間を介して前記流通流路に接続される第２の空間とに分割するように配置された気泡室フィルターによって捕集する、
   液体吐出方法。

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