JP2022124596A - 流路ユニット及び液体吐出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】使い勝手を向上させた流路ユニット及び液体吐出装置を提供する。【解決手段】流路ユニット17は、液体を吐出するヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットであって、流路24を有する流路部材21と、流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部22と、を備え、流路部材は、流路と通じ、フィルター部が装着される開口28を有し、フィルター部は、流路を流れる液体を濾過するフィルター32と、フィルターを保持する保持部材31と、を有する。【選択図】図2

Description

本発明は、流路ユニット及び液体吐出装置に関する。
特許文献1には、液体吐出装置の一例として、液体を吐出するヘッドに供給される液体が流れるフィルターユニットを備える液体噴射装置が記載されている。フィルターユニットは、流路ユニットの一例である。フィルターユニットは、液体を濾過するフィルターを有する。フィルターユニットは、フィルターで濾過した液体をヘッドに供給する。
特開2020-100051号公報
こうした流路ユニットでは、濾過に伴いフィルターが劣化する。そのため、フィルターを交換する必要が生じる。特許文献1に記載される液体吐出装置では、フィルターを交換するために、流路ユニットごと交換する必要がある。そのため、流路ユニットの使い勝手において改善の余地がある。
上記課題を解決する流路ユニットは、液体を吐出するヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットであって、流路を有する流路部材と、前記流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部と、を備え、前記流路部材は、前記流路と通じ、前記フィルター部が装着される開口を有し、前記フィルター部は、前記流路を流れる液体を濾過するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部材と、を有する。
上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットと、を備え、前記流路ユニットは、流路を有する流路部材と、前記流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部と、を有し、前記流路部材は、前記流路と通じ、前記フィルター部が装着される開口を有し、前記フィルター部は、前記流路を流れる液体を濾過するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部材と、を有する。
流路ユニットを備える液体吐出装置の一実施形態を示す模式図。 流路ユニットの断面図。 図2とは異なる位置で切断した流路ユニットの断面図。 開口を正面に見たときの流路ユニットの正面図。 図2に示す状態からフィルター部を取り外した流路ユニットの断面図。 液体吐出装置の変更例を示す模式図。 流路ユニットの変更例を示す模式図。 フィルター部の変更例を示す断面図。 図7とは別の変更例を示す流路ユニットの断面図。 図9に示す状態からフィルター部を装着した流路ユニットの断面図。
以下、流路ユニットを備える液体吐出装置の一実施形態について図を参照しながら説明する。液体吐出装置は、例えば、用紙、布帛などの媒体に液体の一例であるインクを吐出することによって、文字、写真などの画像を記録するインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、液体吐出装置11は、ヘッド12と、収容部13と、供給流路14を備える。
ヘッド12は、液体を吐出するように構成される。ヘッド12は、1又は複数のノズル16を有する。ヘッド12は、ノズル16から媒体99に向けて液体を吐出することによって、媒体99に画像を記録する。
収容部13は、ヘッド12に供給される液体を収容するように構成される。収容部13は、例えば、インクタンク、インクカートリッジである。
供給流路14は、ヘッド12と収容部13とに接続される。供給流路14を介して、収容部13からヘッド12に向けて液体が流れる。
供給流路14は、流路ユニット17を含む。すなわち、液体吐出装置11は、流路ユニット17を備える。本例の供給流路14は、流路ユニット17の他に、第1供給流路18と、第2供給流路19とを含む。第1供給流路18は、収容部13と流路ユニット17とに接続される。第2供給流路19は、流路ユニット17とヘッド12とに接続される。
本例では、流路ユニット17は、第1供給流路18を介して収容部13と間接的に接続される。本例では、流路ユニット17は、第2供給流路19を介してヘッド12と間接的に接続される。流路ユニット17は、収容部13に直接接続されてもよいし、ヘッド12に直接接続されてもよい。供給流路14において流路ユニット17が設けられる位置は、限定されない。
図2、図3、図4及び図5に示すように、流路ユニット17は、流路部材21と、流路部材21に装着されるフィルター部22とを有する。流路ユニット17は、収容部13からヘッド12に供給される液体が流れるユニットである。
流路部材21は、流路24を有する。流路24は、例えば、第1供給流路18と第2供給流路19とに接続される。流路24は、第1流路25と、第2流路26と、濾過流路27とを含む。
第1流路25は、例えば、第1供給流路18と接続される。第2流路26は、例えば、第2供給流路19と接続される。濾過流路27は、第1流路25と第2流路26とに接続される。そのため、流路24を流れる液体は、第1流路25、濾過流路27、第2流路26の順で流れる。濾過流路27は、流路部材21に装着されるフィルター部22を収容する空間を兼ねる。したがって、流路24を流れる液体は、フィルター部22を通過する。
流路部材21には、開口28が設けられる。開口28は、流路部材21内を流路部材21外に通じさせる。開口28は、流路24と通じる。具体的には、開口28は、濾過流路27と通じる。
開口28には、フィルター部22が装着される。そのため、フィルター部22は、流路部材21に対して着脱される際に、開口28を通る。開口28及び濾過流路27は、フィルター部22が装着される装着部として機能する。フィルター部22は、開口28及び濾過流路27に対して、挿入されることによって、装着される。
フィルター部22は、流路部材21に対して着脱可能、すなわち交換可能に構成される。フィルター部22は、保持部材31と、フィルター32とを有する。保持部材31は、フィルター32を保持する。保持部材31は、例えば、保持部分33と、取手部分34とを有する。保持部分33は、フィルター32に接触する部分である。フィルター部22が流路部材21に装着された状態では、保持部分33は、濾過流路27に位置する。保持部分33は、取手部分34から延びる。取手部分34は、フィルター部22の着脱時に把持される部分である。本例では、取手部分34は、切り欠き35を有する。切り欠き35にユーザーが爪を引っ掛けると、流路部材21からフィルター部22を取り外しやすい。
フィルター32は、例えば、金属製のメッシュフィルターである。フィルター部22が流路部材21に装着された状態では、フィルター32は、濾過流路27に位置する。フィルター部22が流路部材21に装着された状態では、保持部分33及びフィルター32は、濾過流路27を塞ぐように位置する。そのため、濾過流路27を流れる液体は、フィルター32を通過する。これにより、液体から異物が除去される。このように、フィルター32は、流路24を流れる液体を濾過する。
本例では、フィルター32は、保持部材31に対して溶着されている。そのため、本例では、フィルター部22を交換することによって、フィルター32が交換される。フィルター32は、保持部材31に対して着脱可能に構成されてもよい。この場合、フィルター32を単独で交換できる。例えば、フィルター部22を取り外した場合に、フィルター32を交換することによって、保持部材31を再利用できる。
流路ユニット17は、弾性を有する弾性部材36を有してもよい。弾性部材36は、例えば、ゴム、エラストマーなどで構成される。弾性部材36は、流路部材21とフィルター部22との間に位置する。弾性部材36は、フィルター部22が流路部材21に装着された状態では、フィルター部22と流路部材21とに挟まれることによって弾性変形する。弾性部材36は、例えば、流路部材21と取手部分34とに挟まれる。これにより、弾性部材36は、流路部材21とフィルター部22との隙間をシールする。したがって、フィルター部22が流路部材21に装着された状態において、流路24を流れる液体が開口28から漏れ出るおそれが低減される。
弾性部材36は、流路部材21から取り外し可能に構成されてもよい。本例では、弾性部材36は、フィルター部22に固定されている。そのため、流路部材21からフィルター部22が取り外されることによって、弾性部材36が流路部材21から取り外される。本例では、フィルター部22が交換されることに伴い、弾性部材36が交換される。弾性部材36は、例えば、環状に設けられ、保持部分33の基端を囲うように配置されている。保持部分33の基端とは、保持部分33において取手部分34と接続される端部である。
弾性部材36は、フィルター部22に対して取り外し可能に構成されてもよい。この場合、弾性部材36を単独で交換できる。弾性部材36は、フィルター部22ではなく、流路部材21に対して着脱可能に構成されてもよい。この場合でも、弾性部材36を単独で交換できる。
流路ユニット17は、流路部材21に装着されたフィルター部22を押さえるストッパー37を有してもよい。ストッパー37によって、フィルター部22が流路部材21から不意に脱落するおそれが低減される。本例では、弾性部材36の弾性によって、フィルター部22に対して、流路部材21から脱落する方向に力がかかる。そのため、ストッパー37がフィルター部22を押さえることの効果が大きい。
ストッパー37は、例えば、ピン38と、ピン留め39とを含む。ピン38は、例えば、取手部分34に接触することによって、フィルター部22を押さえる。ピン留め39は、ピン38が取り付けられる部分である。ピン留め39にピン38が取り付けられることによって、ピン38がフィルター部22を押さえる。ピン留め39は、流路部材21に設けられる。本例では、2つのピン留め39が設けられる。2つのピン留め39は、例えば、開口28を正面に見たときに、開口28を挟むように位置する。2つのピン留め39に1つのピン38が取り付けられることによって、ストッパー37が機能する。
フィルター部22を交換する場合、流路24に液体が残存していると、開口28から液体が漏れ出るおそれがある。そのため、フィルター部22を交換する場合、流路24から液体を排出してもよい。例えば、ノズル16から液体を排出することによって、流路24から液体を排出してもよい。流路24が空の状態でフィルター部22を交換することによって、開口28から液体が漏れ出るおそれが低減される。
図1に示すように、液体吐出装置11は、供給流路14を開放したり閉鎖したりする弁を備えてもよい。本例では、液体吐出装置11は、弁として、例えば、第1弁41と、第2弁42とを備える。第1弁41は、例えば、第1供給流路18に位置する。第2弁42は、例えば、第2供給流路19に位置する。
液体吐出装置11は、ポンプ43を備えてもよい。ポンプ43は、例えば、第2供給流路19に位置する。この場合、ポンプ43は、第2弁42とヘッド12との間に配置される。ポンプ43は、収容部13からヘッド12に向けて液体を送る。ポンプ43は、例えば、チューブポンプでもよいし、シリンジポンプでもよいし、ダイヤフラムポンプでもよい。
本例では、例えば、第1弁41及び第2弁42が開いた状態で、ポンプ43が駆動すると、収容部13からヘッド12に液体が送られる。例えば、第1弁41が閉じた状態且つ第2弁42が開いた状態で、ポンプ43が駆動すると、流路ユニット17からヘッド12に液体が送られる。これにより、流路ユニット17を空にできる。例えば、流路ユニット17が空の状態且つ第1弁41及び第2弁42が閉じた状態で、フィルター部22が交換される。これにより、フィルター部22の交換中に、開口28から液体が漏れ出るおそれが低減される。
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)流路部材21は、流路24と通じ、フィルター部22が装着される開口28を有する。
上記構成によれば、開口28を介して流路ユニット17からフィルター部22を取り外すことによって、新しいフィルター32に交換できる。すなわち、フィルター32を交換するにあたって、流路ユニット17ごと交換する場合と比べ、流路ユニット17の使い勝手が向上する。
(2)流路ユニット17は、流路部材21とフィルター部22との間に、弾性を有する弾性部材36を有する。
上記構成によれば、弾性部材36によって、開口28を介して流路24から液体が漏れ出るおそれが低減される。
(3)弾性部材36は、流路部材21から取り外し可能に構成される。
上記構成によれば、弾性部材36を交換できる。
(4)弾性部材36は、フィルター部22に固定される。
上記構成によれば、フィルター部22を交換することに伴い、弾性部材36を交換できる。
(5)流路ユニット17は、流路部材21に装着されたフィルター部22を押さえるストッパー37を備える。
上記構成によれば、流路部材21からフィルター部22が不意に脱落することを抑制できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施できる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
・図6に示すように、液体吐出装置11は、サブ収容部45と、第1サブ流路46と、第2サブ流路47とを備えてもよい。サブ収容部45は、流路ユニット17を通過した液体を収容する。第1サブ流路46は、サブ収容部45と第2供給流路19とに接続される。第2サブ流路47は、サブ収容部45と第2供給流路19とに接続される。第1サブ流路46を介して、流路ユニット17からサブ収容部45に液体が流れる。第2サブ流路47を介して、サブ収容部45からヘッド12に液体が流れる。
液体吐出装置11は、弁として、例えば、第1弁41及び第2弁42に加えて、第3弁48を備える。第2弁42は、例えば、第1サブ流路46と第2供給流路19との接続箇所に位置する。第3弁48は、例えば、第2サブ流路47と第2供給流路19との接続箇所に位置する。
第2弁42及び第3弁48は、例えば、三方弁である。第2弁42は、流路ユニット17とサブ収容部45とを通じさせたり、遮断したりする。第3弁48は、サブ収容部45とヘッド12とを通じさせたり、遮断したりする。この変更例では、流路ユニット17からヘッド12に向けて液体が流れる経路として、サブ収容部45を経由する経路と、サブ収容部45を経由しない経路とが存在する。すなわち、第2弁42及び第3弁48は、サブ収容部45を経由する経路を開放したり、閉鎖したりする。
通常の場合、サブ収容部45を経由させずに、流路ユニット17からヘッド12へ向けて液体が供給される。フィルター部22が交換される場合、流路ユニット17を空にするために、流路ユニット17からサブ収容部45に液体が送られる。例えば、第1弁41が閉じた状態且つサブ収容部45を経由する経路が開放する状態でポンプ43が駆動することによって、流路ユニット17から液体が排出される。流路ユニット17が空になると、第1弁41及び第2弁42が閉じた状態でフィルター部22が交換される。サブ収容部45に収容される液体は、第2サブ流路47を介してヘッド12に供給される。すなわち、フィルター部22が交換される場合、サブ収容部45を経由して、流路ユニット17からヘッド12へ向けて液体が供給される。この変更例によれば、フィルター部22を交換するために、流路ユニット17から排出された液体を、媒体99への記録に使用できる。
・図7に示すように、流路ユニット17は、複数のフィルター部22を備えてもよい。この場合、流路ユニット17は、複数のフィルター部22と対応するように、複数の流路24を有する。第1供給流路18は、分岐することによって、複数の流路24と接続される。第2供給流路19は、分岐することによって、複数の流路24と接続される。
第1弁41は、例えば、第1供給流路18の分岐箇所に位置する。第2弁42は、例えば、第2供給流路19の分岐箇所に位置する。第1弁41及び第2弁42は、例えば、三方弁である。第1弁41及び第2弁42の状態によって、複数の流路24のうち液体が流れる一の流路24が決定される。
この変更例によれば、一のフィルター部22を交換する間、他のフィルター部22を介して液体をヘッド12に供給できる。そのため、フィルター部22を交換することによってダウンタイムが発生するおそれを低減できる。ダウンタイムとは、例えば、液体吐出装置11が媒体99に記録できない時間である。
・液体吐出装置11は、複数の流路ユニット17を備えてもよい。例えば、図7に示す変更例において、複数のフィルター部22を有する1つの流路ユニット17に代えて、1つのフィルター部22を有する複数の流路ユニット17を設けてもよい。この場合、一のフィルター部22を交換する間、他のフィルター部22を介して液体をヘッド12に供給できる。したがって、ダウンタイムが発生するおそれが低減される。
・図8に示すように、フィルター32は、フィルター部22に対して取り外し可能に構成されてもよい。保持部分33は、例えば、第1保持部分51と、第2保持部分52とを有する。保持部分33は、第1保持部分51と第2保持部分52とが組み付けられることによって構成される。フィルター32は、第1保持部分51と第2保持部分52とに挟まれることによって、保持部分33に保持される。そのため、第1保持部分51と第2保持部分52とを外すことによって、フィルター32を保持部分33から取り外すことができる。この場合、フィルター32を単独で交換できる。
・図9及び図10に示すように、流路ユニット17が変更されてもよい。この変更例では、保持部分33は、例えば、円筒状に設けられる。取手部分34は、例えば、円板状に設けられる。そのため、開口28は、円形状に設けられる。
保持部分33は、液体が通過する通過開口を有する。この変更例では、例えば2つの通過開口が設けられ、一方は導入口55であり、他方は導出口56である。すなわち、保持部分33は、通過開口として、導入口55と導出口56とを有する。導入口55は、フィルター部22が流路部材21に装着された場合、第1流路25と通じる穴である。第1流路25を流れる液体は、導入口55を介して保持部分33内に導入される。導出口56は、フィルター部22が流路部材21に装着された場合、第2流路26と通じる穴である。保持部分33内の液体は、導出口56を介して保持部分33外に導出される。
フィルター32は、保持部分33に収容される。すなわち、フィルター32は、保持部分33内に位置する。フィルター32は、例えば、筒状に設けられ、保持部分33の内面に接するように位置する。そのため、フィルター32は、導入口55を塞ぐように位置する。したがって、フィルター32は、液体が導入口55を介して保持部分33内に導入される場合に、異物を除去する。フィルター32は、導出口56を塞ぐように位置してもよい。
フィルター32は、保持部分33内から取り外し可能である。そのため、この変更例では、フィルター部22を取り外すことによって、フィルター32を単独で交換できる。フィルター32は、例えば、筒状に丸めたメッシュフィルターである。フィルター32は、ブロック状のスポンジフィルターでもよい。
ストッパー37は、例えば、第1ねじ57及び第2ねじ58を含む。第1ねじ57は、流路部材21に設けられる。第2ねじ58は、フィルター部22に設けられる。具体的には、第2ねじ58は、保持部材31に設けられる。すなわち、流路部材21は第1ねじ57を有し、保持部材31は第2ねじ58を有する。この変更例では、第1ねじ57は雌ねじであり、第2ねじ58は雄ねじである。第1ねじ57及び第2ねじ58が嵌まり合うとともに、フィルター部22が流路部材21に装着される。この変更例によれば、以下の効果が得られる。
(6)第1ねじ57と第2ねじ58とが嵌まり合うことによって、流路部材21に装着されたフィルター部22の脱落が抑制される。
・ストッパー37は、流路部材21に装着されたフィルター部22を押さえるツメであってもよい。ツメは、例えば、流路部材21に設けられる。
・ヘッド12が吐出する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などでもよい。例えば、ヘッド12が液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材または画素材料などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出してもよい。
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
(A)流路ユニットは、液体を吐出するヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットであって、流路を有する流路部材と、前記流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部と、を備え、前記流路部材は、前記流路と通じ、前記フィルター部が装着される開口を有し、前記フィルター部は、前記流路を流れる液体を濾過するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部材と、を有する。
上記構成によれば、開口を介して流路ユニットからフィルター部を取り外すことによって、新しいフィルターに交換できる。すなわち、フィルターを交換するにあたって、流路ユニットごと交換する場合と比べ、流路ユニットの使い勝手が向上する。
(B)上記流路ユニットは、前記流路部材と前記フィルター部との間に、弾性を有する弾性部材を備えてもよい。
上記構成によれば、弾性部材によって、開口を介して流路から液体が漏れ出るおそれが低減される。
(C)上記流路ユニットにおいて、前記弾性部材は、前記流路部材から取り外し可能に構成されてもよい。
上記構成によれば、弾性部材を交換できる。
(D)上記流路ユニットにおいて、前記弾性部材は、前記フィルター部に固定されてもよい。
上記構成によれば、フィルター部を交換することに伴い、弾性部材を交換できる。
(E)上記流路ユニットは、前記流路部材に装着された前記フィルター部を押さえるストッパーを備えてもよい。
上記構成によれば、流路部材からフィルター部が不意に脱落することを抑制できる。
(F)上記流路ユニットにおいて、前記保持部材は、前記フィルターを収容する保持部分を含み、前記保持部分は、液体が通過する通過開口を有し、前記フィルターは、前記通過開口を塞ぐように前記保持部分内に位置し、前記流路部材は、第1ねじを有し、前記保持部材は、前記第1ねじと噛み合う第2ねじを有し、前記ストッパーは、前記第1ねじ及び前記第2ねじを含んでもよい。
上記構成によれば、第1ねじと第2ねじとが嵌まり合うことによって、流路部材に装着されたフィルター部の脱落が抑制される。
(G)液体吐出装置は、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットと、を備え、前記流路ユニットは、流路を有する流路部材と、前記流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部と、を有し、前記流路部材は、前記流路と通じ、前記フィルター部が装着される開口を有し、前記フィルター部は、前記流路を流れる液体を濾過するフィルターと、前記フィルターを保持する保持部材と、を有する。
上記構成によれば、上述した流路ユニットと同様の効果が得られる。
11…液体吐出装置、12…ヘッド、13…収容部、14…供給流路、16…ノズル、17…流路ユニット、18…第1供給流路、19…第2供給流路、21…流路部材、22…フィルター部、24…流路、25…第1流路、26…第2流路、27…濾過流路、28…開口、31…保持部材、32…フィルター、33…保持部分、34…取手部分、35…切り欠き、36…弾性部材、37…ストッパー、38…ピン、41…第1弁、42…第2弁、43…ポンプ、45…サブ収容部、46…第1サブ流路、47…第2サブ流路、48…第3弁、51…第1保持部分、52…第2保持部分、55…導入口、56…導出口、57…第1ねじ、58…第2ねじ、99…媒体。

Claims (7)

  1. 液体を吐出するヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットであって、
    流路を有する流路部材と、
    前記流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部と、を備え、
    前記流路部材は、前記流路と通じ、前記フィルター部が装着される開口を有し、
    前記フィルター部は、
    前記流路を流れる液体を濾過するフィルターと、
    前記フィルターを保持する保持部材と、を有することを特徴とする流路ユニット。
  2. 前記流路部材と前記フィルター部との間に、弾性を有する弾性部材を備える請求項1に記載の流路ユニット。
  3. 前記弾性部材は、前記流路部材から取り外し可能に構成されることを特徴とする請求項2に記載の流路ユニット。
  4. 前記弾性部材は、前記フィルター部に固定されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の流路ユニット。
  5. 前記流路部材に装着された前記フィルター部を押さえるストッパーを備えることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の流路ユニット。
  6. 前記保持部材は、前記フィルターを収容する保持部分を含み、
    前記保持部分は、液体が通過する通過開口を有し、
    前記フィルターは、前記通過開口を塞ぐように前記保持部分内に位置し、
    前記流路部材は、第1ねじを有し、
    前記保持部材は、前記第1ねじと噛み合う第2ねじを有し、
    前記ストッパーは、前記第1ねじ及び前記第2ねじを含むことを特徴とする請求項5に記載の流路ユニット。
  7. 液体を吐出するヘッドと、
    前記ヘッドに供給される液体が流れる流路ユニットと、を備え、
    前記流路ユニットは、
    流路を有する流路部材と、
    前記流路部材に対して着脱可能に構成されるフィルター部と、を有し、
    前記流路部材は、前記流路と通じ、前記フィルター部が装着される開口を有し、
    前記フィルター部は、
    前記流路を流れる液体を濾過するフィルターと、
    前記フィルターを保持する保持部材と、を有することを特徴とする液体吐出装置。
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