特許ウォッチ

公開番号2024088522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203753
出願日2022-12-20
発明の名称液体吐出装置およびヘッドユニット
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類B41J 2/175 20060101AFI20240625BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】液体吐出装置において、吐出ヘッドに供給される液体の圧力を所定範囲内の値に維持することを可能とする。
【解決手段】液体吐出装置は、吐出ヘッドと、液体貯留部と、液体貯留部から供給される液体の圧力を制御し、液体流路部を介して制御された圧力の液体を吐出ヘッドに供給する圧力制御機構であって、液体流路部を介して吐出ヘッドと液体連通する圧力室と、液体貯留部から供給される液体を受ける液体流通室と、圧力室と液体流通室との間を開閉するための弁体と、弁体と作用点において接続し圧力室の圧力の受圧部材と力点において接続可能なレバー部材であって支点の周りに回動可能に設けられたレバー部材と、レバー部材を作用点で弁体を当該閉の方向に付勢する付勢機構と、を含み、圧力室の圧力を制御する圧力制御機構と、を備え、圧力制御機構は、レバー部材の作用点と支点と距離に対するレバー部材の力点と支点と距離の比であるレバー比が、1より大きく5より小さい。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドで吐出される液体を貯留した液体貯留部と、
前記液体貯留部から供給される液体の圧力を制御し、液体流路部を介して前記制御された圧力の液体を前記吐出ヘッドに供給する圧力制御機構であって、前記液体流路部を介して前記吐出ヘッドと液体連通する圧力室と、前記液体貯留部から供給される液体を受ける液体流通室と、前記圧力室と前記液体流通室との間を開閉するための弁体と、前記弁体と作用点において接続し前記圧力室の圧力の受圧部材と力点において接続可能なレバー部材であって支点の周りに回動可能に設けられたレバー部材と、前記レバー部材を作用点で前記弁体を当該閉の方向に付勢する付勢手段と、を含み、前記圧力室の圧力を制御する圧力制御機構と、
を備え、
前記圧力制御機構は、前記レバー部材の作用点と支点と距離に対する前記レバー部材の力点と支点と距離の比であるレバー比が、１より大きく５より小さいことを特徴とする液体吐出装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記レバー部材の前記レバー比が、２より大きく４より小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
第１の前記圧力制御機構と第２の前記圧力制御機構を備え、前記第１の圧力制御機構と前記第２の圧力制御機構が前記圧力室の圧力を異なる圧力に制御し、前記吐出ヘッドに前記制御された圧力の液体を供給して当該吐出ヘッドの圧力発生室に液体流を生じさせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第１の圧力制御機構の第１の前記付勢手段の付勢力と第２の前記付勢手段の付勢力が異なることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記第１の圧力制御機構の第１の前記弁体によって開閉されるオリフィスの鉛直方向の高さと、前記第２の圧力制御機構の第２の前記弁体によって開閉されるオリフィスの鉛直方向の高さが異なることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記第１の圧力制御機構の第１の前記受圧部材の受圧面積と、前記第２の圧力制御機構の第２の前記受圧部材の受圧面積が異なることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記第１の圧力制御機構の第１の前記弁体の受圧面積と、前記第２の圧力制御機構の第２の前記弁体の受圧面積が異なることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記第１の圧力制御機構の第１の前記レバー比と、前記第２の圧力制御機構の第２の前記レバー比が異なることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記第１の圧力制御機構と前記第２の圧力制御機構は同一の液体の圧力を制御することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
液体を吐出する吐出ヘッドと、
供給される液体の圧力を制御し、液体流路部を介して前記制御された圧力の液体を前記吐出ヘッドに供給する圧力制御ユニットであって、前記液体流路部を介して前記吐出ヘッドと液体連通する圧力室と、前記供給される液体を受ける液体流通室と、前記圧力室と前記液体流通室との間を開閉するための弁体と、前記弁体と作用点において接続し前記圧力室の圧力の受圧部材と力点において接続可能なレバー部材であって支点の周りに回動可能に設けられたレバー部材と、前記レバー部材を作用点で前記弁体を当該閉の方向に付勢する付勢手段と、を含み、前記圧力室の圧力を制御する圧力制御ユニットと、
を備え、
前記圧力制御ユニットは、前記レバー部材の作用点と支点と距離に対する前記レバー部材の力点と支点と距離の比であるレバー比が、１より大きく５より小さいことを特徴とするヘッドユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置およびヘッドユニットに関し、詳しくは、吐出ヘッドに供給される液体の圧力を制御する技術に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の技術の一例として、インク等の液体を吐出する吐出ヘッドの吐出口部における液体の圧力を適切な負圧に維持し、液体吐出の安定化を図るものが知られている。吐出口部の液体が適切な負圧に維持されることによって、吐出口部に安定したメニスカスが形成され、それによって、良好な吐出を行うことができる。
【０００３】
特許文献１には、吐出ヘッドにおける液体の圧力制御を、レバーを用いた弁の開、閉によって行うことが記載されている。すなわち、レバーの一方の端部に設けられた弁を、他方の端部（力点）に作用する、負圧室（圧力室）内の圧力に基づく力が、てこの原理によってレバーの上記一方の端部の弁を変位させる。そして、この弁の変位によって、圧力室と吐出ヘッドの吐出口部との間の開口を開閉することができる。これにより、吐出口部の負圧が所定の範囲内に維持されて、安定した液体吐出を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１６２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の圧力制御機構では、圧力室の圧力が大きく変動し、その結果として吐出ヘッドの負圧を所定範囲内に維持できないことがある。
【０００６】
例えば、吐出口を比較的多く配列した、所謂フルラインヘッドの場合、このヘッドに供給される液体の量は比較的大量となる。そして、液体吐出時のように、大量の液体を一時に供給する際には、圧力室の圧力は、それ以外ときの状態の圧力から大きく変動する。また、比較的粘性の高い液体を用いる場合にも、その液体を供給する際に圧力室の圧力は大きく変動する。その結果、吐出ヘッドに供給される液体の圧力を所定範囲内の値に維持できないことになる。
【０００７】
本発明は、吐出ヘッドに供給される液体の圧力を所定範囲内の値に維持することを可能とする圧力制御機構を備えた液体吐出装置およびヘッドユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明では、液体吐出装置において、液体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドで吐出される液体を貯留した液体貯留部と、前記液体貯留部から供給される液体の圧力を制御し、液体流路部を介して前記制御された圧力の液体を前記吐出ヘッドに供給する圧力制御機構であって、前記液体流路部を介して前記吐出ヘッドと液体連通する圧力室と、前記液体貯留部から供給される液体を受ける液体流通室と、前記圧力室と前記液体流通室との間を開閉するための弁体と、前記弁体と作用点において接続し前記圧力室の圧力の受圧部材と力点において接続可能なレバー部材であって支点の周りに回動可能に設けられたレバー部材と、前記レバー部材を作用点で前記弁体を当該閉の方向に付勢する付勢手段と、を含み、前記圧力室の圧力を制御する圧力制御機構と、を備え、前記圧力制御機構は、前記レバー部材の作用点と支点と距離に対する前記レバー部材の力点と支点と距離の比であるレバー比が、１より大きく５より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上の構成によれば、液体吐出装置において、吐出ヘッドに供給される液体の圧力を所定範囲内の値に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。
実施形態に係るインクジェット記録装置のインクの循環構成を示す模式図である。
（ａ）および（ｂ）は、実施形態に係るヘッドユニットを示す斜視図である。
図１に示すヘッドユニット３を構成する各部品またはユニットの分解斜視図である。
（ａ）～（ｃ）は、図４に示す吐出ヘッドを構成する流路部材の詳細な構成を説明するための平面図である。
（ａ）および（ｂ）は、流路部材の内部に形成された流路構造を説明するための透視図及び断面図である。
（ａ）および（ｂ）は、吐出モジュールを説明するためのそれぞれ斜視図および分解斜視図である。
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、記録素子基板を説明するそれぞれ平面図、拡大図および平面図である。
図８（ａ）におけるＣ－Ｃ線断面を示す斜視図である。
（ａ）～（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る圧力制御ユニットの構造を示す図である。
実施形態に係る流抵抗Ｒとバルブ開度との関係を示す図である。
本実施形態に係るレバー比と圧力変動量の関係を示す図である。
本発明の他の実施形態に係る、２つの圧力制御機構で用いるバネのバネ定数を変更することを説明する図である。
実施形態に係る、可動弁が開閉を行うオリフィスの位置を鉛直方向において異ならせる形態を示す図である。
（ａ）～（ｄ）は、バネ収納部の長さを変化させることで圧力制御に関わるバネによる付勢力を変更する形態を説明する図である。
受圧板が圧力室から圧力を受ける面積を変更する形態を説明する図である。
（ａ）および（ｂ）は、可動バルブの受圧面積を変更する形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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